复合纤维的制作方法

专利名称：复合纤维的制作方法
技术领域：
本发明涉及加工工艺性、芯鞘的耐剥离性、染色物的深色性优良的复合纤维。
背景技术：
一般来说，聚丙烯和聚乙烯等聚烯烃类树脂由于比较便宜，且具有优良的力学性能，因此在纤维用途中也被广泛利用。
但是，从染色性、耐热性等方面来看，上述材料主要用于有限的用途，例如非衣料用途。改良聚烯烃类纤维的染色性的方法包括捏合掺入颜料等方法，但存在工艺性、品质大幅度降低的问题。
另一方面，聚对苯二甲酸乙二酯和聚对苯二甲酸丁二酯等聚酯类树脂在染色性、耐热性等方面优良，且聚酰胺由于物理特性优良，在纤维用途中也广泛利用。但是，存在比重大的问题。
而且，聚烯烃类纤维和聚酯类纤维由于是疏水性的，所以存在纤维本身在吸水性、吸湿性方面差的缺点。为了改善这些缺点，一直在进行各种研究，例如，尝试通过将聚酯等疏水性聚合物和具有羟基的聚合物复合纺丝，给疏水性纤维赋予亲水性等性能。
具体地说，在特公昭56-5846号和特公昭55-1372号公报等中，公开了聚酯、聚丙烯、聚酰胺等疏水性热塑性树脂与乙烯-乙烯醇类共聚物的复合纤维。
但是，在上述复合纤维中，由于在复合的两种聚合物之间的界面上粘合性小，两种成分易于剥离，根据不同的使用目的有时会带来麻烦。特别是，在实施强捻加工、假捻加工等相对于纤维的长方向应力呈直角地发生作用的加工的场合，纤维的各处发生复合成分间的剥离现象，如果使用该强捻加工丝或假捻加工丝制成布帛，实施染色加工，剥离部分就会看着发白，就会失去商品价值。
本发明的目的在于提供在由2种以上热塑性树脂构成的复合纤维中，不会损害这些树脂本来具备的特性，改善了加工工艺性、芯鞘的耐剥离性和染色物的深色性的复合纤维。
本发明的目的还在于提供在维持上述加工工艺性和复合成分间的耐剥离性的同时，具有更鲜艳的发色性、光泽感，且具有优良的吸湿性的复合纤维。
发明公开即，本发明是一种复合纤维，是包括由热塑性聚合物构成的芯成分A以及由其它热塑性聚合物构成的鞘成分B的芯鞘型复合纤维，其特征在于，在纤维的断面，该芯成分A具有10个以上的突出部，或者作为10个以上的扁平断面芯成分的集合排列体存在，其配置如下，相邻的突出部的间隔或者相邻的扁平断面芯成分的间隔(I)为1.5μm以下，该突出部或者扁平断面芯成分的长轴相对于纤维断面外周均呈90°±15°的角度(R°)，而且芯成分A的外周长(L2)和该复合纤维的外周长(L1)的比(X)满足下式(1)。
X/C≥2 (1)X芯成分A的外周长和复合纤维的外周长的比(L2/L1)C以复合纤维全体作为1时芯成分A的质量复合比率附图的简单说明

图1是表示本发明纤维的复合断面形式的1个实例的断面照片，图2是表示本发明纤维的复合断面形式的另一个实例的断面照片，图3是表示本发明纤维的复合断面形式的1个实例的简图，图4～8是表示本发明纤维的复合断面形式的其它实例的简图，图9、10是表示本发明外纤维的复合断面形式的实例的简图。
发明的最佳实施方式作为用于构成本发明复合纤维的芯成分A的热塑性聚合物，可以举出聚乙烯(SP值＝7.9)、聚丙烯(SP值＝8.1)、聚甲基戊烯(SP值＝8.0)等聚烯烃类树脂；聚对苯二甲酸乙二酯(SP值＝10.7)、聚对苯二甲酸丁二酯(SP值＝10.8)、聚对苯二甲酸丙二酯(SP值＝12.1)、聚对苯二甲酸己二酯(SP值＝10.0)、聚乳酸(SP值＝9.5)等聚酯类树脂；尼龙6(SP值＝12.7)、尼龙66(SP值＝13.6)等聚酰胺类树脂；丙烯酸类树脂(SP值＝8.7～9.5)；醋酸乙烯酯类树脂(SP值＝9.4～12.6)；二烯类树脂(SP值＝7.4～9.4)；聚氨酯类树脂(SP值＝10.0)；聚碳酸酯(SP值＝9.8～10.0)；聚丙烯酸酯(SP值＝9.2)；聚苯硫醚(SP值＝12.5)；聚醚酯酮(SP值＝10.4～11.3)；氟树脂(SP值＝6.2～6.5)；半芳香族聚酯酰胺(SP值＝11.9)。另外，只要在不损害本发明效果的范围内，这些热塑性聚合物也可以含有氧化钛、二氧化硅、氧化钡等无机物；碳黑、染料或颜料等着色剂；抗氧化剂；紫外线吸收剂；光稳定剂等各种添加剂。
另一方面，作为在鞘成分B中使用的其它热塑性聚合物，主要使用和芯成分A非相溶性的聚合物，可以使用例如聚烯烃类树脂、聚酯类树脂、聚酰胺类树脂、丙烯酸类树脂、醋酸乙烯酯类树脂、二烯类树脂、聚氨酯类树脂、聚碳酸酯类树脂、聚丙烯酸酯、聚苯硫醚、聚醚酯酮、氟树脂、半芳香族聚酯酰胺、乙烯-乙烯醇类共聚物等聚合物。
另外，和芯成分A一样，只要在不损害本发明效果的范围内，鞘成分也可以含有氧化钛、二氧化硅、氧化钡等无机物；碳黑、染料或颜料等着色剂；抗氧化剂；紫外线吸收剂；光稳定剂等各种添加剂。
在本发明中，对构成芯鞘型复合纤维的芯成分A和鞘成分B的组合没有特别的限制，通过使复合成分间的界面结构如本发明那样形成特异的形态，即使是使用的热塑性聚合物的SP值(SolubilityParameter；溶解指数)的差达到例如0.5以上，进一步为1.0以上，特别是1.8以上的组合，也可以明显看到耐剥离性的改善效果。
另外，其中所谓的SP值可以用例如P.A.J.Small提倡的方法算出[P.A.J.SmallJ.Appl.Chem.，3，71(1953)]。
另外，在本发明中，为了赋予复合纤维良好的亲水性和类似天然纤维的手感、优良的发色性和光泽，作为鞘成分B，优选使用乙烯-乙烯醇类共聚物。
乙烯-乙烯醇类共聚物可以通过将乙烯-醋酸乙烯酯皂化得到，皂化度优选95％以上的高皂化度，可以使用乙烯共聚合比例为25～70摩尔％的共聚物，即乙烯醇成分(包括未皂化的醋酸乙烯酯成分和乙缩醛化的乙烯醇成分等)约30～75摩尔％的共聚物。
如果聚合物中乙烯醇成分的比例降低，由于羟基的减少，亲水性等特性降低，不能得到具有所需的良好亲水性的类似天然纤维的手感。相反，如果乙烯醇成分的比例过多，则熔融成型性降低，且与芯成分A复合纺丝时，拉丝性不良，纺丝时或拉伸时的单丝断裂、断丝增多。
因而，为了得到本发明所需的纤维，皂化度高且乙烯共聚合比例为25～70摩尔％的共聚物较为合适。
使用聚酯等高熔点聚合物作为与鞘成分B复合的芯成分A时，为了长时间稳定地连续纺丝，优选提高鞘成分B熔融成形时的耐热性，作为提高耐热性的手段，将乙烯的共聚合比例设定在适当的范围，以及进一步使聚合物中的金属离子含量达到规定量以下有效。
作为鞘成分B的热分解机理，大致分为引起聚合物主链间的交联反应，产生凝胶化物的情况，以及发生主链断裂、侧链脱离等分解的机理混杂在一起发生的情况，通过除去鞘成分B中的金属离子，熔融纺丝时的热稳定性飞跃性提高。特别是，通过分别使Na+、K+离子等第I族碱金属离子和Ca+、Mg+离子等第II族碱土金属离子达到100ppm以下，具有显著的效果。
特别是，在高温条件下长时间连续熔融纺丝时，如果在鞘成分B中产生凝胶化物，则纺丝过滤器上慢慢塞满、堆积凝胶化物，其结果纺丝部件压力突然上升，喷嘴寿命缩短，同时纺丝时的单丝断裂、断丝频频发生。如果凝胶化物的堆积进一步发展，就会塞满聚合物管道，成为发生故障的原因，因而不优选。
通过除去鞘成分B中的第I族碱金属离子、第II族碱土金属离子，在高温下熔融纺丝，特别是在250℃以上熔融纺丝时，即使长时间连续运转，也难于发生凝胶化物引起的故障。
因而，这些金属离子的含量优选分别为50ppm以下，特别优选10ppm以下。
作为乙烯-乙烯醇类共聚物的制造方法，举一例说明的话，在甲醇等聚合溶剂中，在游离基聚合催化剂存在下，使乙烯和醋酸乙烯酯进行游离基聚合，然后清除未反应的单体，用氢氧化钠使之发生皂化反应，制成乙烯-乙烯醇类共聚物后，在水中造粒后，水洗并干燥。因而，在工艺上，非常容易在聚合物中含有碱金属或碱土金属，通常混入数百ppm以上的碱金属、碱土金属。
作为尽可能降低碱金属离子和碱土金属离子含量的方法，在聚合物制造工艺中，皂化处理后，进行造粒，之后用大量含有醋酸的纯水溶液洗涤湿润状态的颗粒，然后再单独用大量过剩的纯水洗涤颗粒。
用氢氧化钠使乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物皂化制造鞘成分B，优选使皂化度为95％以上。如果皂化度降低，则聚合物的结晶性降低，不仅强度等纤维物性降低，而且鞘成分B易于软化，在加工工艺中产生故障，同时所得纤维构造物的手感也变差，因此不优选。
在本发明中，将乙烯-乙烯醇类共聚物用作鞘成分B的场合，作为芯成分A使用的聚合物是熔点为160℃以上，优选180℃以上的热塑性聚合物较为合适，例如，以尼龙12、尼龙6、尼龙66为代表的聚酰胺；以聚丙烯为代表的聚烯烃；以聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸丙二酯为代表的聚酯等较为合适。另外，也可以使用聚对苯二甲酸己二酯、聚乳酸等聚酯。
特别是，在聚对苯二甲酸亚烷基二醇酯类聚酯中，可以用其它二羧酸取代一部分对苯二甲酸成分，也可以用少量主要二醇成分之外的其它二醇成分取代二醇成分。
作为对苯二甲酸以外的二羧酸成分，可以举出间苯二甲酸、萘二甲酸、联苯二甲酸、二苯氧基二乙烷二甲酸、β-羟基乙氧基苯甲酸、对-羟基苯甲酸、己二酸、癸二酸、1，4-环己烷二甲酸等。
另外，作为二醇成分，可以举出乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、二甘醇、新戊二醇、环己烷-1，4-二甲醇、聚乙二醇、聚丁二醇、双酚A、双酚S等。
特别是，在提高耐剥离性的效果方面，优选将下述通式(i)表示的化合物共聚合。
(其中，D表示3价的芳香族基团或者3价的脂肪族基团，X1和X2是酯形成性官能团或氢原子，可以相同也可以不同，M表示碱金属、碱土金属、烷基鏻基的任意一种。)作为芯成分A的共聚合成分，即前述化合物(i)，从聚合时的耐热性方面来看，优选D是3价的芳香族基团。可以举出1，3，5-苯三基、1，2，3-苯三基、1，3，4-苯三基等苯三基；1，3，6-萘三基、1，3，7-萘三基、1，4，5-萘三基、1，4，6-萘三基等萘三基等。
M是钠、钾、锂等碱金属原子；钙、镁等碱土金属原子；或者四正丁基鏻基、丁基三苯基鏻基、乙基丁基鏻基等烷基鏻基。
X1和X2表示酯形成性官能团或氢原子，它们可以相同也可以不相同。在聚合物的主链中共聚合的方面，优选是酯形成性官能团。作为酯形成性官能团的具体实例，可以举出下述官能团。
(CH2)a-OH、-C-[O(CH2)b]d-OH、-O-(CH2)b-[O(CH2)b]d-OH(其中，R表示低级烷基或苯基，a和d表示1以上的整数，b表示2以上的整数。)作为化合物(i)的具体实例，可以举出5-钠磺基间苯二甲酸盐、5-钾磺基间苯二甲酸盐、5-四丁基鏻磺基间苯二甲酸盐、2，6-二羧基萘-4-磺酸四丁基鏻盐、α-四丁基鏻磺基琥珀酸等，其中，在成本性能方面，优选5-钠磺基间苯二甲酸盐。
化合物(i)的共聚合量相对于构成芯成分A的聚酯的总酸成分，优选在0.5～5摩尔％的范围内。在低于0.5摩尔％的场合，发色性不够。另一方面，如果超过5摩尔％，则具有鲜明的发色性，但纤维化工艺性，特别是纺丝性、拉伸性不良，同时纤维强度降低。优选的共聚合量为1～3摩尔％的范围。另外，在不致使纤维化工艺性恶化的范围，即使在芯成分A中含有抗氧化剂、紫外线吸收剂、颜料等添加剂也无妨。
下面详细说明本发明纤维的复合断面形状。
例如作为一种方式，本发明的复合纤维的断面形状如在图1的纤维断面照片中所见的那样，在芯成分A和鞘成分B的界面上，芯成分A必须有10个以上褶状排列的突出部，形成的突出部的数量优选15个以上，更优选25个以上。如果突出部的数量减少，则难于充分抵抗复合成分间的界面剥离，根据情况，有时难以使相邻的突出部间隔达到1.5μm以下，不能充分发挥染色时的深色性。
而且，作为本发明的复合纤维的另一种方式，如图2的纤维断面照片所见的那样，重要的是10个以上独立的扁平断面形状的芯成分A形成集合排列的复合形态，使其长边彼此相邻对峙，这种扁平断面形状的芯成分A优选15个以上，更优选25个以上在纤维断面上排列。如果扁平断面形状的芯成分A的数量减少，则不能充分抵抗复合成分间的界面剥离，根据情况，有时难于使相邻的突出部间隔为1.5μm以下，不能充分发挥染色时的深色性。
另外突出部和扁平断面芯成分通过如图1、2所见的那样进行排列，可以充分抵抗来自所有方向的外力引起的界面剥离。
而且，在图2的纤维断面中，优选各个芯成分A的形状是最大直径(L)/最小直径(D)为1.5以上，更优选2以上的扁平形状。
在本发明中，在以上说明的图1和图2的任意一种复合方式中，重要的是芯成分A的相邻的褶状突出部间隔或者相邻的扁平断面芯成分的间隔(I)均为1.5μm以下，该突出部或者扁平断面芯成分的长轴相对于纤维断面外周均呈90°±15°的角度进行排列。在芯成分A的相邻的突出部间隔或者相邻的扁平断面芯成分的间隔(I)超过1.5μm的场合，染色处理时的深色性和匀染性变得不够。另外，在延长突出部或者扁平断面芯成分的长轴时，以和纤维断面外周相交的角度(R)低于75°进行排列的场合或者超过105°进行排列的场合，由于作用于纤维的外力，易于在芯成分A和鞘成分B的界面产生剥离，随之产生染色物的白色化，因而不优选。
从以上方面来看，在本发明中，优选相邻的突出部间隔或者相邻的扁平断面芯成分的间隔(I)为1.2μm以下，优选该突出部或者扁平断面芯成分的长轴相对于纤维断面外周均呈90°±10°的角度进行排列。
另外，其中所谓相邻的突出部间隔或者相邻的扁平断面芯成分的间隔(I)是指相邻的各个突出部前端间的平均间隔，或者是指相邻的各个扁平断面芯成分的长轴方向的前端(接近纤维外周的前端部)间的平均间隔，但只要在不损害本发明的效果的范围内，在大量存在的突出部间隔、芯成分间隔中，超过1.5μm的间隔的部分存在于部分纤维断面中也无妨。
在本发明中，更重要的是芯成分A的外周长(L2)和复合纤维的外周长(L1)的比满足(1)式。
2≤X/C (1)X芯成分A的外周长和复合纤维的外周长的比(L2/L1)C以全体复合纤维作为1时芯成分A的质量复合比率芯成分A的外周长(L2)和复合纤维的外周长(L1)的比X根据芯成分A的复合比率而变化，希望X/C为2以上，优选2.5倍以上，更优选3倍以上，特别优选5倍以上。X/C小于2的场合，由于没有充分显示界面的剥离效果，因而是不优选的。
本发明中的抗界面剥离效果的作用机理在目前还没有超出推论的范围，大概可以推测为复合成分的粘合面积增大以及由芯成分A形成的突出部的锚效果的协同作用造成的。
鞘成分B和芯成分A的复合比率优选为90∶10～10∶90(质量比率)，特别优选70∶30～30∶70，可以根据各种复合形式和纤维断面形状适当设定。
鞘成分B的复合比率低于10质量％的场合，由于芯成分A的表面露出等问题而品质变差，而且鞘成分B的聚合物特性丧失。另一方面，鞘成分的复合比率超过90质量％的复合纤维由于芯成分A的聚合物特性丧失，所以不优选。
在本发明中，例如通过使用易染性的聚合物作为芯成分A，使芯成分A的突出部的间隔减小至1.5μm以下，使用易染性的聚合物，并使用低折射率的乙烯-乙烯醇类共聚物作为鞘成分B，可以得到鲜艳的发色性、深色性等。
在将这种纤维用于运动衣料等的场合，要求不仅具有发色性，而且要兼有光泽，通常，具有光泽的纤维发色性降低，然而如果使发色性优先，则难以赋予光泽。与此相对，在本发明中通过使复合成分和断面形状为特定的复合成分和断面形状，可以得到具有鲜艳发色性和光泽的纤维。为了赋予光泽，光反射的平坦面越多越好，另外，保持具有轻微异形度的平坦面的断面形状也有效。作为这种断面，三角形或者扁平断面的纤维最佳。
在本发明中，对复合纤维的粗细没有特别的限制，可以采用任意的粗细，但为了得到发色性、光泽感、手感优良的纤维，优选使复合纤维的单纤维纤度为0.3～11dtex。另外，不仅长纤维，短纤维也可以期待具有本发明的效果。
本发明的复合纤维的制造方法只要是可以得到满足本发明规定的复合纤维的方法，对此没有限制，可以通过如下步骤制造使用复合纺丝装置，将鞘成分B聚合物和芯成分A聚合物的复合流导入喷嘴导入口时，芯成分A聚合物从在圆周上设置了数量相当于由芯成分A构成的突出部数量的细孔的分流板流过，用鞘成分聚合物B覆盖各个细孔流出的芯成分A流的全体，同时向喷嘴导入口的中心导入复合流，由纺丝喷嘴熔融喷出。此时，如果在分流板的中央也设置细孔，可以得到如图2所示的复合断面纤维，没有在中央设置细孔的场合，可以得到如图1所示的复合断面纤维。
作为纺丝·拉伸的方法，可以采用低速、中速熔融纺丝后拉伸的方法、高速直接纺丝拉伸法、纺丝后同时或连续进行拉伸和假捻等的任意方法。
另外，在本发明中，优选在芯成分A中含有无机微粒，此时，无机微粒的一次平均粒径优选是0.01～5.0μm，更优选0.03～3.0μm。如果无机微粒的一次平均粒径低于0.01μm，即使用于进行拉伸的加热区域的温度、丝条行走的速度、施加到行走的丝条上的张力等发生微小的改变，有时复合纤维也会产生打卷、起毛、纤度斑等。另一方面，如果无机微粒的一次平均粒径超过3.0μm，则纤维的拉伸性降低，制丝性不良，制造复合纤维时，有时产生断丝等。其中，无机微粒的一次平均粒径是指用离心沉降法测定时的值。
无机微粒的含量以芯成分A的重量为基准，优选是0.05～10.0质量％，更优选是0.3～5.0质量％。无机微粒的含量如果低于0.1质量％，即使用于进行拉伸的加热区域的温度、丝条行走的速度、施加到行走的丝条上的张力等发生微小的改变，有时得到的复合纤维也会产生打卷、起毛、纤度斑等。另一方面，无机微粒的含量如果超过10.0质量％，则在纤维的拉伸工序中，无机微粒使行走的丝条和空气间的阻力变得过度，与起毛、断丝的发生等有关，有时工艺变得不稳定。
而且，在本发明中，芯成分A中的无机微粒的一次平均粒径(μm)和聚合物中的含量(质量％)的积(Y)优选满足0.01≤Y≤3.0。积Y低于0.01时，复合纤维产生打卷、起毛、纤度斑等，工艺性不良，不优选，有时在纤维中常出现未拉伸部分，难以用于衣料用途中。积Y如果超过3.0，则纤维化工序中常发生起毛、断丝，有时工艺性不良。
无机微粒的种类只要是对于形成纤维的聚酯不会产生劣化作用，其本身稳定性优良的无机微粒，均可以使用。作为在本发明中可有效使用的无机微粒的代表例，可以举出二氧化硅、氧化铝、碳酸钙、氧化钛、硫酸钡等。这些无机微粒既可以单独使用，也可以2种以上合并使用。在2种以上合并使用的场合，各种无机微粒的粒径(a1，a2，...an)和含量(b1，b2，...bn)的积的和有必要满足上述范围。即，Y＝a1×b1+a2×b2+...an×bn的Y满足上述范围。
对无机微粒添加到芯成分A中的方法没有特别的限制，可以在将要熔融纺出芯成分A之前的任意阶段添加、混合到芯成分A中，以便均匀混合无机微粒。例如，无机微粒无论在芯成分A的聚合时的任意时刻进行添加，还是在缩聚完成后造粒时添加，或者从纺丝喷丝头纺出芯成分A前的阶段均匀熔融混合无机微粒均可。
如上所述得到的本发明纤维可以用作各种纤维集合体(纤维构造物)。其中，所谓纤维集合体当然包括单独由本发明纤维构成的编织物、无纺布，也可以是一部分使用本发明纤维得到的编织物和无纺布，例如与天然纤维、化学纤维、合成纤维等其它纤维的交织布，或者用作混纺丝、混织丝得到的编织物、混棉无纺布等，本发明纤维在编织物和无纺布中所占的比例是10质量％以上，优选30质量％以上。
本发明的纤维的主要用途如下，长纤维的场合，可以单独或者部分使用来制造编织物等，可以制作显示良好手感的衣料用原料。另一方面，短纤维的场合，包括衣料用短纤维、干式无纺布和湿式无纺布等，不仅可以用于衣料，也可以适当用于各种生活资料、生产资料等非衣料用途中。
实施例下面通过实施例更加具体地说明本发明，但本发明丝毫不受这些聚合物的固有粘度使用苯酚和四氯乙烷的等质量混合溶剂，在30℃恒温槽中，用厄布洛德型粘度计测定聚酯。使用含有85％的苯酚，在30℃以下测定乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的皂化物。
发色鲜明性和光泽性由10名专家对在一定的染色条件下染色的布帛进行感观评价。作为其结果，把非常优良的定为2分，优良的为1分，差的为0分。
○总分15分以上△总分8～14分×总分7分以下复合纤维的各聚合物的粘结性对24～36单纤维施加500～1000T/m的捻度，在该状态下将丝条切断，在电子显微镜下，放大至500倍，观察切断面的单纤维的剥离状态。对10个切断处，根据下述标准进行评价。
◎剥离程度低于1成的场合○剥离程度为1成～2成的场合△剥离程度为2成～5成的场合×剥离程度超过5成的场合纤维强度按照JISL1013测定。
纤维化工艺性用每吨的起毛数·断丝数评价。
◎起毛·断丝数的合计数低于1个/吨○起毛·断丝数的合计数为1个以上～2个以下/吨△起毛·断丝数的合计数为2个以上～5个以下/吨×5个以上/吨染色性在下述条件下，求出对圆筒针织物染色时的染色率。
Foron Navy S2GL2％omfDisper TL 1g/l醋酸(50％) 1cc/l浴比1∶50120℃×40分综合评价按照下述基准，对纤维化工艺性、耐剥离性、染色性项目进行综合判断。
◎各项目都是◎的场合○各项目都是○的场合×和△～×表示与各项目中最差的评价结果一样。
实施例1使用尼龙6(SP值＝12.7，株式会社宇部兴产制1013BK1)作为鞘成分B，使用聚对苯二甲酸乙二酯(SP值＝10.7，株式会社クラレ「KS750RCT」)作为芯成分A，在鞘成分B和芯成分A的复合比率(质量比率)为50∶50的条件下，在纺丝温度260℃，以卷绕速度3500m/分进行熔融复合纺丝，得到如图3所示的断面形状的复合单纤维丝(83dtex/24单纤维)。该复合纤维的芯成分A的突出部的个数是50个，相邻的突出部间的平均间隔是0.35μm。芯成分A的外周长(L2)和复合纤维的外周长(L1)的比(L2/L1)是4.5(X/C＝9.0)，强度是4.0N/dtex。随后，施行800T/M的实捻，制作编织物，使用通常的液流染色机，在如下所示的染色条件下，将所得编织物染色，之后用常规方法进行干燥加工定型。染色的编织物具有良好的发色、鲜明性和优良的光泽感，完全没有发现芯鞘界面剥离。结果示于表2中。
实施例2～7除将芯成分A和鞘成分B变为表1所示的种类之外，和实施例1一样进行纤维化评价，对此时的剥离性、染色性、纤维化工艺性进行评价。
实施例8除将芯成分A和鞘成分B的复合比率变为表1所示的比率之外，和实施例1一样进行纤维化评价，对此时的剥离性、染色性、纤维化工艺性进行评价。
实施例9、10除改变断面形状之外，和实施例1一样进行纤维化评价，对此时的剥离性、染色性、纤维化工艺性进行评价。
表1

PE聚乙烯，PP聚丙烯PET聚对苯二甲酸乙二酯，EVAL乙烯乙烯醇Vectra由对-羟基苯甲酸(HBA)70摩尔％和对-羟基萘甲酸(HNA)30摩尔％组成的多芳基化合物表2

比较例1除了如表1所示改变断面形状、芯成分A的突起个数之外，和实施例1一样实施。由于芯鞘界面剥离，因而摩擦(アタリ)强烈，品质恶化，不是足以实际使用的水平。
比较例2、3除了如表1所示改变聚合物种类和断面形状、芯成分A的突起个数之外，和实施例1一样实施。由于芯鞘界面剥离，因而摩擦强烈，品质恶化，不是足以实际使用的水平。
实施例11使用甲醇作为聚合溶剂，在60℃下自由基聚合乙烯和醋酸乙烯酯，制造乙烯的共聚比例为44摩尔％的无规共聚物，然后用苛性钠进行皂化处理，制成皂化度为99％以上的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物皂化物后，用添加少量醋酸的大量过量纯水反复洗涤湿润状态的聚合物后，进一步用大量过量的纯水反复洗涤，使聚合物中的K、Na离子和Mg、Ca离子的含量分别为约10ppm以下，之后，用脱水机从聚合物分离水后，进一步在100℃以下充分进行真空干燥，得到固有粘度[η]＝1.05dl/g的聚合物(SP值＝17.2)，把该聚合物作为鞘成分B用的聚合物。
另一方面，按照常规方法进行聚合，使用钛酸四异丙酯作为聚合催化剂，以钛金属原子计，在聚合物中添加35ppm，得到相对于总酸成分共聚了1.7摩尔％5-钠磺基间苯二甲酸盐的聚对苯二甲酸丁二酯，得到固有粘度[η]＝0.85的聚合物，作为芯成分A用的聚合物。
在鞘成分B和芯成分A的复合比率(质量比率)50∶50的条件下，在纺丝温度260℃，卷绕速度3500m/分下，进行熔融复合纺丝，得到图3所示的断面形状的复合单纤维丝(83dtex/24单纤维)。该复合纤维的芯成分A的突出部的个数是50个，芯成分A的外周长(L2)和复合纤维的外周长(L1)的比L2/L1＝4.5(X/C＝9.0)，强度是3.1N/dtex。随后，施行800T/M的实捻，制作编织物，使用通常的液流染色机，在如下所述的交联处理条件和染色条件下对所得编织物进行染色，之后按照常规方法进行干燥加工定型。经染色的编织物具有良好的发色、鲜明性和优良的光泽感，完全没有发现芯鞘界面剥离。而且具有优雅的良好的手感。结果示于表4中。
交联处理条件处理剂1，1，9，9-二亚乙基二氧壬烷 10％omf十二烷基苯磺酸钠0.5g/l马来酸 1g/l浴比1∶50温度115℃×40分染色条件染料Dianix Red BN-SE(CI Disperse Red 127)5％omf分散助剂Disper TL(明成化学工业社制) 1g/lPH调节剂硫酸铵1g/l醋酸(48％)1g/l浴比1∶50温度115℃×40分还原洗涤氢硫化物1g/lAmiladin(第一工业制药) 1g/lNaOH1g/l浴比1∶30温度80℃×120分表3

SIPcoPBT共聚5-钠磺基间苯二甲酸盐的聚对苯二甲酸丁二酯，Ny6尼龙6SIPcoPET共聚5-钠磺基间苯二甲酸盐的聚对苯二甲酸乙二酯，PP聚丙烯IPAcoPET共聚间苯二甲酸的聚对苯二甲酸乙二酯，PET聚对苯二甲酸乙二酯表4

实施例12～17除了如表3所示改变芯成分A、复合比率、突出部个数以外，和实施例11一样实施。耐剥离性评价结果和手感评价结果示于表4中。纤维化工艺性都良好，具有优良的耐剥离性和良好的手感。
实施例18、19除了使断面形状为图4、图5之外，和实施例11一样实施，都具有优良的耐剥离性和良好的手感。
实施例20除了使芯成分A为聚丙烯之外，和实施例11一样制作复合纤维。将其切成5mm，按照常规方法进行抄纸，通过110℃的滚筒，制作湿式无纺布。加工工艺性也良好，得到质地品质良好的无纺布。
实施例21，22除了如表3所示改变鞘成分B的乙烯共聚合量之外，和实施例11一样实施。都具有优良的耐剥离性和良好的手感。
比较例4～7
除了如表3所示改变芯成分A和断面形状、芯成分A的突起个数之外，和实施例11一样实施。手感都良好，但由于芯鞘界面的剥离，因而摩擦强烈，品质恶化，不是足以实际使用的水平。
比较例8使芯成分A为聚丙烯，和实施例20一样，将纤维切成5mm，制作湿式无纺布，但在加工工艺上，常发生芯鞘界面剥离，品质显著恶化。
比较例9，10除了如表3所示改变鞘成分B的乙烯共聚合量之外，和实施例11一样实施。由芯鞘界面的剥离造成的摩擦都强烈，品质都低。
实施例23把实施例11中制作的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物皂化物作为鞘成分B用的聚合物，同样，使用在实施例11中制作的相对于总酸成分共聚了1.7摩尔％5-钠磺基间苯二甲酸盐的聚对苯二甲酸丁二酯中如表5所示含有特定量的无机微粒的物质作为芯成分A用的聚合物，在鞘成分B和芯成分A的复合比率(质量比率)50∶50的条件下，在纺丝温度260℃、卷绕速度3500m/分下进行熔融复合纺丝，得到图6所示的断面形状的复合单纤维丝(83dtex/24单纤维)。其中，该复合纤维的芯成分A(L/D＝6.0)是50个，相邻的突出部间的平均间隔是0.33μm。芯成分总的外周长(L2)和复合纤维的外周长(L1)的比(L2/L1)是5.0(X/C＝10.0)，强度是3.1N/dtex。随后，施行800T/M的实捻，制作编织物，和实施例11一样，对所得编织物进行交联处理和染色，之后按照常规方法进行干燥加工定型。经染色的编织物具有良好的发色、鲜明性和优良的光泽感，完全没有发现芯鞘界面剥离。而且，具有优雅的良好的手感。结果示于表6中。
表5 SIPcoPBT聚合5-钠磺基间苯二甲酸盐的聚对苯二甲酸丁二酯，Ny6尼龙6SIPcoPET聚合5-钠磺基间苯二甲酸盐的聚对苯二甲酸乙二酯，PP聚丙烯IPAcoPET聚合间苯二甲酸的聚对苯二甲酸乙二酯，PET聚对苯二甲酸乙二酯表6

实施例24～29除了如表5所示改变芯成分A、复合比率、芯数之外，和实施例23一样实施。耐剥离性评价结果和手感评价结果示于表6中。纤维化工艺性都良好，具有优良的耐剥离性和良好的手感。
实施例30，31除了使断面形状为图7、图8之外，和实施例23一样实施。都具有优良的耐剥离性和良好的手感。
实施例32使芯成分A为聚丙烯，和实施例23一样制作复合纤维。将其切成5mm，按照常规方法进行抄纸，通过110℃的滚筒，制作湿式无纺布。加工工艺性良好，得到质地品质良好的无纺布。
实施例33，34除了如表5所示改变鞘成分B的乙烯共聚合量之外，和实施例23一样实施。都具有优良的耐剥离性和良好的手感。
比较例11～13
除了使芯成分A和断面形状为图9所示的芯鞘型之外，和实施例23一样实施。手感都良好，但由于芯鞘界面的剥离，因而摩擦强烈，品质恶化，不是足以实际使用的水平。
比较例14除了如表5所示改变复合比率和岛数之外，和实施例23一样实施。不能得到纤维化工艺性、耐剥离性两方面都满足的纤维。
比较例15使芯成分A为聚丙烯，和实施例32一样，将纤维切成5mm，制作湿式无纺布，但在加工工艺上，常发生芯鞘界面剥离，品质显著恶化。
比较例16，17除了如表5所示改变鞘成分B的乙烯共聚合量之外，和实施例23一样实施。由芯鞘界面的剥离造成的摩擦都强烈，品质都低。
工业实用性本发明的复合纤维在加工工艺性、芯鞘成分的耐剥离性方面优良，且在染色物的侵蚀性等方面优良，可以作为显示良好手感的衣料用原料。另外，不仅可以用于衣料，而且也可以适当用于各种生活资料、生产资料等非衣料用途中。另外，具有以往的合成纤维所看不见的良好亲水性，可以得到发色性、光泽感良好，柔软，具有类似天然纤维的手感，且界面的耐剥离性优良的复合纤维构成的纤维制品。
权利要求
1.一种复合纤维，是包括由热塑性聚合物构成的芯成分A以及由其它热塑性聚合物构成的鞘成分B的芯鞘型复合纤维，其特征在于，在纤维的断面，该芯成分A具有10个以上的突出部，或者作为10个以上的扁平断面芯成分的集合排列体存在，相邻的突出部的间隔或者相邻的扁平断面芯成分的间隔(I)为1.5μm以下，该突出部或者扁平断面芯成分的长轴相对于纤维断面外周均呈90°±15°的角度(R°)进行配置，而且芯成分A的外周长(L2)和该复合纤维的外周长(L1)的比(X)满足下式(1)，X/C≥2 (1)X芯成分A的外周长和复合纤维的外周长的比(L2/L1)C以复合纤维全体作为1时芯成分A的质量复合比率
2.权利要求1所述的复合纤维，芯成分A和鞘成分B的复合比(质量％)是10∶90～90∶10。
3.权利要求1或2所述的复合纤维，形成芯成分A的热塑性聚合物是与形成鞘成分B的热塑性聚合不相溶的聚合物。
4.权利要求1～3任一项所述的复合纤维，鞘成分B是乙烯含量为25～70摩尔％的乙烯-乙烯醇类共聚物，芯成分A是熔点在160℃以上的热塑性聚合物。
5.权利要求1～4任一项所述的复合纤维，复合纤维的扁平度是1.5～5.0。
6.权利要求1～5任一项所述的复合纤维，在芯成分A中含有无机微粒，该无机微粒的一次平均粒径(μm)和无机微粒含量(质量％)满足下式(2)～(4)，0.01≤一次平均粒径(μm)≤5.0 (2)0.05≤无机微粒含量(质量)≤10.0 (3)0.01≤Y≤3.0 (4)其中，Y＝一次平均粒径(μm)×无机微粒含量(质量％)。
全文摘要
本发明涉及一种复合纤维，是包括由热塑性聚合物构成的芯成分A以及由其它热塑性聚合物构成的鞘成分B的芯鞘型复合纤维，其中，在纤维的断面，该芯成分A具有10个以上的突出部，或者作为10个以上的扁平断面芯成分的集合排列体存在，相邻的突出部的间隔或者相邻的扁平断面芯成分的间隔(I)为1.5μm以下，该突出部或者扁平断面芯成分的长轴相对于纤维断面外周均呈90°±15°的角度(R°)进行配置，而且芯成分A的外周长(L
文档编号D01F8/10GK1516757SQ02811990
公开日2004年7月28日 申请日期2002年6月5日 优先权日2001年6月15日
发明者田中和彦, 河本正夫, 中塚均, 古贺宣广, 井上一郎, 山川树, 夫, 广, 郎 申请人:可乐丽股份有限公司