[发明专利]芯鞘复合纤维和缺口纤维以及这些纤维的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及由两种聚合物形成的芯鞘复合纤维，涉及芯成分具有特殊的截面形态、同时高次加工的工序通过性和耐磨耗性优异、适合于要求穿用舒适性的衣料用布料的纤维。

背景技术

使用聚酯、聚酰胺等的热塑性聚合物的纤维，力学特性、尺寸稳定性优异。因此，不仅在衣料用途，而且在内部装饰、车辆内装、产业用途等中被广泛应用，产业上的价值非常高。

但是，在追求舒适性、方便性的今天，对纤维材料的要求特性是多种多样的，有用现有的由聚合物形成的单一纤维不能应对的情况。面对这样的要求，如果从一开始来设计聚合物则在成本和时间上存在问题，因此有时选择采用具有多种聚合物特性的复合纤维。复合纤维，通过使主要成本被其它成分被覆等方式，能够赋予单一纤维不能实现的特性。因此，在复合纤维中，包含其形状在内，存在多种多样的，根据该纤维所使用的用途，已经提出了各种技术。

即使是在复合纤维中，具有芯成分被鞘成分被覆的特征的芯鞘复合纤维被用于追求单一纤维不能实现的质感、体积膨大性等感性的效果、以及赋予强度、弹性模量、耐摩耗性等力学特性的情况也很多。此外，如果采用该芯鞘复合纤维，则能够得到具有用单一纤维用模头难以得到的特殊截面形态的纤维。通常在将聚酯、聚酰胺等的聚合物熔融纺丝时，从纺丝模头排出的聚合物在其冷却过程中表面张力的作用强，由于纤维截面接近更稳定的圆形截面，所以要获得具有高度异形截面的纤维是困难的。另一方面，具有特殊截面的纤维，有可能表现出圆形截面的纤维所得不到的特征性质感，并且通过使与被覆纤维的其它树脂接触的面积增加等，能够用同一聚合物制造出具有各种功能的纤维，所以芯鞘复合纤维成为纤维开发的方向性之一。

作为有关具有特殊截面的纤维的例子，专利文献1和专利文献2中已经提出了涉及以下纤维的技术：使用芯鞘复合纤维而形成沿着纤维轴方向连续的缺口状沟的纤维。

专利文献1中提出了以下纤维：通过在纤维表层形成缺口，与通常的具有圆形截面的纤维相比较，与空气接触的面积增加，通过将其由具有消臭功能的磷酸盐等的聚合物形成，从而消臭功能优异。

专利文献1中，除了使用具有消臭功能的热塑性聚合物以外，在纤维表层配置20个以上的深度为沟宽2倍以上的缺口，由此能够期待纤维的单位重量的表面积(比表面积)增加、消臭功能提高的效果。

但是，专利文献1以提高比表面积为重点，所以形成了大量深达纤维内层的深沟缺口。因此，能够保持缺口的初始性能有可能优异。但是，在作为受到摩擦、反复复杂的变形的衣料用布料使用时，设置大量该深沟缺口成为课题。即、专利文献1中，使缺口形状为深沟，进而没有考虑到使该突起部成为对摩擦等具有耐久性的形状，所以在纤维表层形成的突起部通过摩擦等而从根部剥离，剥离的突起部变为微细的毛刺状态，有可能造成触感、显色性恶化，或者更为严重的是，通过缺口发挥的消臭功能随时间推移大大降低。

专利文献2中提出了以下纤维：为了表现出优异的摩擦性能、研磨性能，在纤维表层形成大量微细缺口，追求锐利的多重刮除效果和平面研磨效果。

专利文献2，表观上在纤维直径与通常纤维同等的纤维上形成了大量微细缺口，有可能在确保纤维强度等力学特性的同时发挥出与以往的使用极细纤维的抹布同等以上的性能。

但是，专利文献2也与专利文献1同样，楔形缺口非常深地配置到纤维内层。因此，在实施反复摩擦时，缺口轻松地被剥离，它尽管有可能适合用于以一次性使用为前提的抹布等，但在反复使用时仍然会由于突起部的剥离而造成毛刺的发生、脱落，具有擦拭性能也降低的倾向。此外，在实际使用时要应用于要经常受到摩擦、反复变形的衣料用布料是非常困难的。

专利文献1、专利文献2中提出的技术，以纤维的比表面积作为追求目标，尽管有可能在有限的用途、使用条件下受到制约的情况下能够应用，但是在设想为衣料、产业材料的通常用途、受到摩擦、磨耗、反复变形的用途中应用困难。特别是在重视质感、触感、显色性的衣料用布料中不合适的情况很多。

另一方面，在专利文献3和专利文献4中公开了缺口形状以织制出的质感、显色性为追求目标而具有符合衣料用布料的缺口形状的纤维。

专利文献3和专利文献4中提出了以下技术，作为具有与天然绢丝同样的粗涩(キシミ)质感、并且能够表现出具有深度的色调的纤维，在纤维表层存在大量深度为2μm以上的缺口。

专利文献3和专利文献4，通过设置深度为沟宽2倍以上的缺口，缺口通过揉搓、压缩方向的变形而发生动作，纤维间的摩擦提高，由此能够表现出粗涩感。此外还记载了，纤维表层的微细缺口能够抑制纤维表层的光扩散，表现出具有深度的色调。