复合纤维及复丝的制作方法

本发明涉及通过2种以上成分而构成的复合纤维以及复丝。

背景技术：

1、由聚酯、聚酰胺等构成的合成纤维由于力学特性、尺寸稳定性优异，因此在从衣料到产业用的广泛用途中被利用。近年来，用途的多样化进一步进展，所要求的特性也更高、更多功能，有时由现有的聚合物构成的纤维不能应对。也考虑对聚合物重新进行设计而达到所要求的特性，但从其开发所需要的成本和期间的减少这样的观点考虑，选择将现有的聚合物组合的复合纺丝法的情况多。

2、对于由复合纺丝法得到的纤维、所谓的复合纤维，在纤维横截面(相对于纤维的轴方向的横截面)中，另一个聚合物被覆主要聚合物等，可以赋予由单一聚合物构成的纤维不能达到的外观、手感这样的感受性效果。此外，关于复合纤维，即使是单独时在耐化学品性、耐热性等方面有问题且不耐实用的功能性聚合物，如果用其它聚合物被覆等，则也能够使耐化学品性、耐热性等飞跃地提高而供于实用。

3、在复合纤维的复合形态、目标效果中存在多种多样的复合形态、目标效果，但作为其共同的课题，具有在组合的聚合物的亲和性差的情况下，在向纤维施加了冲击等外力时，2种聚合物接触的界面剥离这样的课题。由于该界面剥离，因此不但损害作为本来目标的效果，而且由于剥离而产生的龟裂传播到纤维表面，使制丝、高级加工工序中的断线频发，使稳定的制造本身困难。

4、这样的课题具有可以通过对复合纤维的复合形态下工夫来解决的可能性，例如，在专利文献1、专利文献2和专利文献3中提出了纤维的复合形态。

5、在专利文献1中，提出了交替地叠层了2种聚合物的一系列叠层结构体沿与其叠层方向垂直的方向被多个接合了的复合截面的纤维。对于该技术，形成多个构成纤维截面的膜状的要素，使各膜状要素中所占的界面增大，并且将叠层结构体间结合的脊骨状的骨架部作为支撑各膜状要素的芯起作用，从而抑制界面剥离而以工序通过性的提高作为目标。

6、在专利文献2中，提出了将交替地叠层了2种聚合物的叠层结构体的外周用保护层被覆了的复合形态的纤维。与专利文献1同样地，是以叠层结构体的界面剥离的抑制作为目标的技术，通过将叠层结构体的外周用制成特定厚度的高强度聚合物被覆，从而以耐磨损性的提高作为目标。

7、在专利文献3中，也提出了将交替地叠层了2种聚合物的叠层结构体的外周整体进行了被膜的复合形态的纤维。通过在叠层结构体的最外周设置被膜，从而减轻工序中的剥离、割纤，以工序通过性的提高作为目标方面是与专利文献2同样的技术思想，但对于该技术，通过特定条件下的处理，从而使最外周的被膜劣化，促进剥离和割纤，从而以极细纤维的制造作为目的。

8、现有技术文献

9、专利文献

10、专利文献1：日本特开平1-132812号公报(第1-2页)

11、专利文献2：日本特开平11-181630号公报(权利要求书)

12、专利文献3：日本特开2000-282333号公报(第1-3页)

技术实现思路

1、发明所要解决的课题

2、在专利文献1中，虽然记载了纤维截面由多个膜状要素构成，但在实施例中实际上制造的物质是至多被叠层为50～65层的结构体被2个相邻地接合了的物质，界面长度具有限度，有时对于抑制各膜状要素的剥离而言不充分。此外，即使对制造方法下工夫而使其叠层数增加，稳定地使叠层数增加在制造方法的原理上是不可能的。

3、在专利文献2和专利文献3中，通过担负耐磨损性的保护层的存在，从而具有获得相对于作用于纤维表面的弱摩擦而抑制界面剥离的效果的可能性。然而，纤维内部的叠层结构体不过是与专利文献1同等程度的叠层数，有大的外力施加了的情况、由于反复的擦蹭而发生界面剥离的情况。此外，在发生界面剥离的情况下，有时通过剥离而产生的龟裂传播到纤维表面的保护层，特别是相对于反复的擦蹭等也成为较弱的结构，在多层叠层结构体露出到表面的情况下，通过被暴露于化学品、热，从而有时纤维的特性大幅受损，品质大幅降低。

4、如以上那样，对于以往的复合纺丝法，难以抑制所得的纤维的纤维内部中的界面剥离。此外，即使通过被覆叠层结构体的外周而抑制了表观上的割纤等，但对于其内部的叠层结构，界面剥离发生的可能性也高，从耐久性的观点考虑有时使用受限。

5、因此，强烈期望使耐磨损性、耐化学品性、耐热性这样的耐久性提高了的复合纤维。

6、用于解决课题的手段

7、上述课题通过以下手段而被达成。

8、(1)一种复合纤维，是由2种以上聚合物制成的复合纤维，其具有形成了多个界面的纤维横截面，将由2种聚合物形成的界面长度的总和除以上述纤维横截面的面积而得的值为0.0010nm-1以上，上述界面沿纤维轴方向连续。

9、(2)根据上述(1)所述的复合纤维，将由上述2种聚合物形成的界面长度的总和除以上述纤维横截面的面积而得的值为0.0050nm-1以上。

10、(3)根据上述(1)或(2)所述的复合纤维，上述纤维横截面为交替地叠层了2种聚合物的多层叠层结构。

11、(4)根据上述(1)～(3)中任一项所述的复合纤维，至少1种聚合物的层厚度的偏差(cv值)为10％以上。

12、(5)根据上述(1)～(4)中任一项所述的复合纤维，至少1种聚合物的平均层厚度为1000nm以下。

13、(6)一种复丝，其由扁平极细纤维制成，上述扁平极细纤维由从上述(3)所述的复合纤维除去构成上述多层叠层结构的2种聚合物之中的1种聚合物后剩下的1种聚合物构成。

14、(7)根据上述(6)所述的复丝，上述扁平极细纤维的纤维横截面为扁平形状，作为将上述纤维横截面的长轴的长度除以短轴的长度而得的值的扁平度为15以上，并且，上述扁平极细纤维的平均厚度为1000nm以下。

15、(8)根据上述(6)或(7)所述的复丝，上述扁平极细纤维的厚度的偏差(cv值)为10％以上。

16、(9)根据上述(6)～(8)中任一项所述的复丝，构成上述扁平极细纤维的聚合物包含选自聚酯、聚酰胺和聚烯烃中的至少1种聚合物。

17、(10)根据上述(6)～(9)中任一项所述的复丝，在由上述扁平极细纤维构成的纤维束内内包有功能性物质。

18、(11)一种纤维制品，其在至少一部分中包含上述(1)～(5)中任一项所述的复合纤维或上述(6)～(10)中任一项所述的复丝。

19、发明的效果

20、本发明的复合纤维由于通过聚合物间的界面长度的增大，从而即使在向纤维施加了外力的情况下，也被均等地分散在多个存在于纤维横截面的界面，抑制负荷集中在纤维截面的一部分，因此即使是2种以上聚合物复合化而构成了的纤维，成分间的剥离也被大幅抑制。因此，可以提供耐磨损性、耐化学品、耐热性这样的耐久性优异的复合纤维和复丝。

技术特征：

1.一种复合纤维，是由2种以上聚合物制成的复合纤维，其具有形成了多个界面的纤维横截面，将由2种聚合物形成的界面长度的总和除以所述纤维横截面的面积而得的值为0.0010nm-1以上，所述界面沿纤维轴方向连续。

2.根据权利要求1所述的复合纤维，所述将由2种聚合物形成的界面长度的总和除以所述纤维横截面的面积而得的值为0.0050nm-1以上。

3.根据权利要求1或2所述的复合纤维，所述纤维横截面为交替地叠层了2种聚合物的多层叠层结构。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的复合纤维，至少1种聚合物的层厚度的偏差即cv值为10％以上。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的复合纤维，至少1种聚合物的平均层厚度为1000nm以下。

6.一种复丝，其由扁平极细纤维制成，所述扁平极细纤维由从权利要求3所述的复合纤维除去构成所述多层叠层结构的2种聚合物之中的1种聚合物后剩下的1种聚合物构成。

7.根据权利要求6所述的复丝，所述扁平极细纤维的纤维横截面为扁平形状，作为将所述纤维横截面的长轴的长度除以短轴的长度而得的值的扁平度为15以上，并且，所述扁平极细纤维的平均厚度为1000nm以下。

8.根据权利要求6或7所述的复丝，所述扁平极细纤维的厚度的偏差即cv值为10％以上。

9.根据权利要求6～8中任一项所述的复丝，构成所述扁平极细纤维的聚合物包含选自聚酯、聚酰胺和聚烯烃中的至少1种聚合物。

10.根据权利要求6～9中任一项所述的复丝，在由所述扁平极细纤维构成的纤维束内内包有功能性物质。

11.一种纤维制品，其在至少一部分中包含权利要求1～5中任一项所述的复合纤维或权利要求6～10中任一项所述的复丝。

技术总结
本发明提供通过构成纤维横截面的2种以上聚合物而形成的界面的长度的总和极其大的复合纤维。本发明的复合纤维由2种以上聚合物制成，具有形成了多个界面的纤维横截面，将由2种聚合物形成的界面长度的总和除以纤维横截面的面积而得的值为0.0010nm<supgt;‑1</supgt;以上，界面沿纤维轴方向连续。

技术研发人员：石川达也,松浦知彦,增田正人
受保护的技术使用者：东丽株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14