JP2017166103A - 海島型中空複合繊維および繊維球状体 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、軽量でかつ優れたかさ高性を有するだけでなく、柔らかくかつ羽毛に近似した風合いに富み、クッションやダウンジャケット等の中綿素材として好適に用いられるポリエステルとポリオレフィンからなる海島型中空複合繊維を提供する。【解決手段】ポリエステルＡとポリオレフィンＢとから構成される複合繊維であって、単繊維横断面においてポリエステルＡが海成分を、ポリオレフィンＢが島成分を形成し、前記ポリオレフィンＢの島直径の変動係数が１．０％〜２０．０％、かつポリエステルＡとポリオレフィンＢの重量比率がポリエステルＡ／ポリオレフィンＢ＝５０／５０〜８０／２０であり、単繊維繊度が２．０〜６．６ｄｔｅｘであって、単繊維当たりの前記ポリオレフィンＢの島数が５個以上２００個以下であり、かつ繊維軸方向に連通した中空部を有することを特徴とする海島型中空複合繊維。【選択図】図１

Description

本発明は、ポリエステルとポリオレフィンからなる海島型中空複合繊維に関するものである。さらに詳しくは、本発明は、軽量でかつ優れたかさ高性を有するだけでなく、柔らかくかつ羽毛に近似した風合いに富み保温性に優れ、クッションやダウンジャケット等の中綿素材として好適に用いられるポリエステルとポリオレフィンからなる海島型中空複合繊維、および該海島型中空複合繊維を用いてなる繊維球状体に関するものである。

従来、ダウンジャケットおよびシュラフの中綿素材やクッション材として、羽毛やポリエステル系短繊維が広く用いられている。

羽毛は、一般的に水鳥の羽毛が使用され、風合いに富み軽量で保温性に優れ、体に沿いやすくかさ高に優れており回復率の高いことが知られている。しかしながら、天然の羽毛を得ようとした場合、その供給量には限度がある上、自然条件や疫病の影響によって供給量が変動するという課題がある。

さらには、自然保護の観点から、野生の鳥を捕捉することには限度があり、水鳥を飼育して羽毛を得ようとした場合、多くの水鳥を飼育しなければならず、その結果、多量の飼料を必要とするだけでなく、水鳥の排泄物による水質汚染や感染症の発生とその拡散という課題が生じている。

また、羽毛を詰め綿として使用できるようにするためには、採毛、選別、消毒、脱脂および布団詰めなどの多くの工程を経る必要があり、かつ、羽毛が舞い上がるという点でも作業が繁雑になり、その結果、羽毛を使った製品具の価格は高くなるという傾向がある。

一方、ポリエステル系短繊維は、安価でかさ高性に優れており、繊維製造時の製糸性や不織布等の製品に加工する際の加工性が良好である。そのため、ポリエステル短繊維をカードなどで開繊し繊維ウェッブを層状に積層したシートを、側地で覆う方法がよく知られている。しかしながら、この方法では、層状の繊維ウェッブ積層体を側地で覆うために手間がかかるという課題がある。

このような課題に対し、風合いがソフトで弾力性に優れ、圧縮耐久性に優れた形態安定性を有する高弾性繊維球状体（ファイバーボール）からなる中綿が提案されている（特許文献１、特許文献２）。

ファイバーボールは主に衣料用詰め綿に好適に用いられ、性能として主に、かさ高性、軽量性、風合い、洗濯耐久性について市場の要求がある。

前記特許文献１、特許文献２では、使用される繊維素材が例えば、ポリエステル繊維とバインダー繊維からなる繊維球状体であり、球状体形成時に熱風等によりバインダー繊維を熱融着させるため、熱形成時に繊維が収縮して密度の高い繊維球状体になることにより球状体としての風合いおよび、軽量性に劣るという課題があった。

特開２００２−２１２８６８号公報 特開２００７−１６９８４６号公報

そこで本発明の目的は、上述した従来技術における課題を解決し、軽量でかつ優れたかさ高性を有するだけでなく、柔らかくかつ羽毛に近似した風合いに富み、クッションやダウンジャケット等の中綿素材として好適に用いられるポリエステルとポリオレフィンからなる海島型中空複合繊維、および該海島型中空複合繊維を用いてなる繊維球状体を提供することにある。

本発明者らは、上記課題を達成するために、かさ高が大きい繊維球状体を得るためには、剛性の高いポリエステルを用いることが好適であると考えた。また、軽量性を得るために、ポリエステル対比密度が小さいポリオレフィンを用い、中空構造とすることが好適であると考えた。

また、ポリエステルとポリオレフィンからなる海島型中空複合繊維の捲縮形態と得られた繊維球状体のかさ高との関係に着目し、適正な捲縮形態を得るための検討を重ねた。さらに、ポリエステルとポリオレフィンからなる海島型中空複合繊維の正量単繊維繊度と中空率の検討も重ね、本発明に想到したものである。すなわち、上記課題は以下の手段によって解決される。
（１）ポリエステルＡとポリオレフィンＢとから構成される複合繊維であって、単繊維横断面においてポリエステルＡが海成分を、ポリオレフィンＢが島成分を形成し、前記ポリオレフィンＢの島直径の変動係数が１．０％〜２０．０％、かつポリエステルＡとポリオレフィンＢの重量比率がポリエステルＡ／ポリオレフィンＢ＝５０／５０〜８０／２０であり、単繊維繊度が２．０〜６．６ｄｔｅｘであって、単繊維当たりの前記ポリオレフィンＢの島数が５個以上２００個以下であり、かつ繊維軸方向に連通した中空部を有することを特徴とする海島型中空複合繊維。
（２）捲縮数が２〜８山／２５ｍｍ、捲縮度が６〜１４％、下記式１に示す捲縮の度数比が、１．５〜３．０であることを特徴とする前記（１）に記載の海島型中空複合繊維。
捲縮度数比＝捲縮度／捲縮数・・（式１）
（３）前記（１）または（２）のいずれかに記載の海島型中空複合繊維よりなる繊維球状体。

本発明の前記のポリエステルＡとポリオレフィンＢとから構成される海島型中空複合繊維の製造方法は、ポリエステルとポリオレフィンを中空糸用紡糸口金から紡出し、紡出糸の片側から冷却風を吹き付けて非対称冷却した後に引き取り、熱延伸後、捲縮付与工程を介さずにポリシロキサンを含む油剤を付与し、所定の繊維長に切断後、加熱スチーム処理によりスパイラル状に捲縮発現させた後に熱セットして、ポリエステルＡとポリオレフィンＢとから構成される海島型中空複合繊維を得、開繊して繊維球状体に加工することを特徴とするポリエステルＡとポリオレフィンＢとから構成される海島型中空複合繊維の製造方法である。

本発明によれば、軽量でかつ優れたかさ高性を有するだけでなく、柔らかくかつ羽毛に近似した風合いに富み保温性に優れ、クッションやダウンジャケット等の中綿素材として好適に用いられるポリエステルＡとポリオレフィンＢからなる海島型中空複合繊維、および該海島型中空複合繊維を用いてなる繊維球状体が得られる。

本発明の海島型中空複合繊維の一例を示す横断面図である。 本発明の海島型中空複合繊維を用いた球状体の一例を示す概略図である。

次に、本発明の海島型中空複合繊維球状体とその製造方法の実施態様について、具体的に説明する。

本発明のポリエステルＡとポリオレフィンＢとから構成される海島型中空複合繊維は、単繊維横断面においてポリエステル成分Ａが海、ポリオレフィン成分Ｂが島を形成し、単繊維繊度が２．０〜６．６ｄｔｅｘであって、前記成分Ｂの島数が１０個以上１００個以下であり、かつ繊維軸方向に連通した中空部を有している海島型中空複合繊維である。

本発明で用いられる海島型中空複合繊維を構成するポリエステルＡとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートおよびポリブチレンナフタレートなどが挙げられるが、中でもポリエチレンテレフタレートが好ましく用いられる。

本発明で用いられるポリエステルＡの固有粘度は、０．６０〜０．７５であることが好ましい。固有粘度は、好ましくは、０．６２〜０．７２である。固有粘度が０．６未満では、捲縮の発現力が低下して捲縮が低くなることにより、繊維球状体への加工において繊維が球状に丸まり難くなり、繊維球状体の形成が難しくなる。さらには、繊維の剛性も低くなることにより、十分なかさ高を有する繊維球状体が得られない。一方、固有粘度が０．７５を超えると、溶融粘度が高くなり繊維の製造が困難となる。

本発明で用いられる海島型中空複合繊維を構成するポリオレフィンＢとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリメチルペンテンなどが挙げられるが、融点が比較的高く、密度が小さいことから、中でもポリプロピレン、ポリメチルペンテンが好ましく用いられる。

本発明で用いられる海島型中空複合繊維を構成するポリオレフィンＢの密度は０．８０ｇ／ｃｍ^３以上１．１ｇ／ｃｍ^３以下であることが好ましい。より好ましくは０．８０ｇ／ｃｍ^３以上１．０ｇ／ｃｍ^３以下であり、特に好ましくは０．８０ｇ／ｃｍ^３以上０．９５ｇ／ｃｍ^３以下である。

ポリエステルＡとポリオレフィンＢの重量比率は、好ましくはポリエステルＡ／ポリオレフィンＢ＝５０／５０〜８０／２０であり、より好ましくはポリエステルＡ／ポリオレフィンＢ＝６０／４０〜７０／３０である。ポリオレフィンＢの重量比率が２０％未満であると、十分な軽量性が得られず、ポリオレフィンＢの重量比率が５０％を超えると、繊維表面にポリオレフィンＢが染み出し、工程通過性が悪化する可能性がある。

本発明の海島型中空複合繊維は、ポリエステルＡが海成分であり、ポリオレフィンＢが島成分として、分散していることを特徴とする海島構造の繊維である。また、ポリオレフィンＢは表面に露出しない構造となっている。

ポリオレフィンＢの島数は５個以上２００個以下であり、好ましくは１０個以上１００個以下である。島数が５個未満であると、島成分１個当たりの面積が大きくなり、非対称冷却の均一性が小さくなり、所望の捲縮発現を得られない。また、島数が２００個を超える場合、島成分の表面積が大きくなり、隣接する島成分同士で融着、または繊維表面に露出する懸念がある。均一な非対称冷却を得るために、島成分の配置は、繊維中心と点対称に配置することが好ましい。

本発明の海島型中空複合繊維は、例えば、特開２０１１−１７４２１５号公報に記載の、ポリマー流を吐出するための複合口金を用いることにより作製することができる。この複合口金は、海島成分のポリマー流を計量する複数の計量孔を有する計量板と、複数の計量孔からの吐出ポリマー流を合流させる合流溝に複数の分配孔を有する分配板とを組み合わせてあり、得られた海島型複合繊維から、所望またはその近傍の直径の極細繊維を発生させることができる。

本発明における海島型中空複合繊維は、繊維軸に対して垂直方向の繊維断面に２種類のポリマーが複合断面を形成している繊維であり、この複合断面において、一方のポリマーからなる島成分が、他方のポリマーからなる海成分の中に点在する断面構造を有しているものである。本発明の海島型中空複合繊維においては、この海島断面構造が断面の内層部に存在し、この海島断面層においては、圧縮方向の応力分散に優れた断面構造を形成させるという観点から、島成分が微細に分割されていていることが好ましい。具体的には、島成分径が１０〜５０００ｎｍの範囲であることが好ましく本発明の海島型中空複合繊維の第一の要件になる。

前述した圧縮方向の応力分散という考えを推し進めると、本発明における海島構造層の構造はいずれにおいても均質であることが好適であり、その島成分径のバラツキが１．０〜２０．０％というように非常に均質な島成分であり、海成分の中に規則的に配置されていることが好ましい。係る範囲であれば、局所的に粗大な島成分が存在しないことを意味し、高次加工工程における繊維断面内での応力分布が抑制されて、工程通過性が良好なものとなる。

本発明で用いられる海島型中空複合繊維の正量単繊維繊度は、２．０〜６．６ｄｔｅｘであることが好ましい。正量単繊維繊度は、好ましくは２．２〜４．４ｄｔｅｘである。正量単繊維繊度が２．０ｄｔｅｘ未満になると、正量単繊維繊度が細くなるため、捲縮の発現力が低下して捲縮が低くなることにより、繊維球状体への加工において繊維が球状に丸まり難くなり、繊維球状体の形成が難しくなる。さらには、繊維の剛性が低くなることにより、かさ高に欠ける繊維球状体となる。一方、正量単繊維繊度が６．６ｄｔｅｘを超えると、繊維とした際の剛性が高くなることにより、柔らかくかつ羽毛に近似した繊維球状体が得られにくくなる。

本発明において、中空とは、繊維横断面において、繊維外形内部に空洞部を有することをいう。空洞部は、好ましくは繊維中心部に位置するものであるが、繊維中心部からずれて偏心で位置するものもある。空洞部は、好ましくは繊維中心に位置するものである。

本発明で用いられる海島型中空複合繊維の中空率は、１５〜３５％であることが好ましい。中空率は、より好ましくは２０〜３０％である。中空率が１５％未満になると、非対称冷却不足となり、捲縮の発現力が低下し捲縮が低くなることにより、繊維球状体への加工において繊維が球状に丸まり難くなり、繊維球状体の形成が難しくなる。一方、中空率が３５％を超えると、製糸での糸切れが多く安定した繊維製造が困難となることがある。

海島型中空複合繊維の中空率は、繊維横断面拡大写真によって、中空部分を含めた繊維断面の全面積に対する中空部分面積の割合を算出し、％で表示することができる。

海島型中空複合繊維は、より軽量性に優れるという点で見かけ密度が０．７０以上１．２以下であることが好ましい。該見かけ密度が０．７０以上１．２以下であると、幼児あるいは年配者用衣料として用いる場合はもちろんのこと、スポーツ用ユニフォームあるいはアウトドア用衣料して用いる場合において、同等の嵩で軽量性に優れ、好ましい。海島型中空複合繊維の見かけ密度は、０．７０以上１．０以下であることがより好ましく、０．７０以上０．９５以下であることがさらにより好ましい。

本発明で用いられる中空複合繊維の捲縮数(スパイラル捲縮数)は、２〜８山／２５ｍｍであることが好ましい。捲縮数は、好ましくは３〜７山／２５ｍｍである。捲縮数が２山／２５ｍｍ未満になると、繊維球状体への加工において繊維が球状に丸まり難くなり、繊維球状体の形成が難しくなる。一方、捲縮数が８山／２５ｍｍを超えると、得られた繊維球状体の直径が小さく、その密度が高くなることで、かさ高に欠ける繊維球状体となる。

本発明で用いられる海島型中空複合繊維の捲縮度は、６〜１４％であることが好ましい。捲縮度は、好ましくは８〜１２％である。捲縮度が６％未満になると、繊維球状体への加工において繊維が球状に丸まり難くなり、繊維球状体の形成が難しくなる。一方、捲縮度が１４％を超えると、得られた繊維球状体の直径が小さくなり密度が高くなるため、かさ高に欠ける繊維球状体となる。

本発明で用いられる海島型中空複合繊維の繊維長は、２０〜５０ｍｍであることが好ましい。繊維長は、好ましくは２５〜４０ｍｍである。繊維長が２０ｍｍ未満になると、繊維球状体への加工において繊維同士の絡みが弱くなり、繊維の絡みが解除されることにより、球状体の形状維持が難しくなる。一方、繊維長が５０ｍｍを超えると、繊維球状体への加工において繊維が球状に丸まり難くなり、繊維球状体の形成が難しくなり、さらには繊維球状体同士が絡み易くなることにより、流動性に欠け製品品位が悪化する。

本発明で用いられる海島型中空複合繊維は、ポリシロキサンを含む油剤が付着されていることが好ましく、付着量は海島型中空複合繊維の質量に対して、ポリシロキサンを含む油剤が０．３〜１．０質量％の範囲（割合）で付与され付着していることが好ましい。油剤付着量は、好ましくは０．４〜０．８質量％である。ポリシロキサンを含む油剤が０．３質量％未満では、繊維の平滑性が低くなり繊維球状体同士が絡み易くなることにより、繊維球状体の流動性に欠け製品品位が悪化する。一方、油剤付着量が１．０質量％を超えても、それ以上の繊維平滑性の向上は認められず、原単位の悪化に繋がる場合がある。

本発明で用いられるポリシロキサンとしては、例えば、アミノ変性シリコーンなどを使用することができる。ポリエステル中空繊維にポリシロキサンを付与し付着させるためには、ポリシロキサン含む油剤を付与することにより実施することができる。この油剤には、ポリシロキサン他に、リン酸系化合物、脂肪族化合物およびハロゲン系化合物を含むことが好ましく、さらには、酸化防止剤、防燃剤および静電防止剤を含んでいることが好ましい態様である。

このポリシロキサンを含む油剤の付与は、本発明で用いられる海島型中空複合繊維の短繊維を製造する工程においては、トウをカットする直前において付与されることが好ましい。油剤付与の際には、ポリシロキサンの濃度を好ましくは３〜１０質量％、さらに好ましくは４〜８質量％である油剤水溶液にして海島型中空複合繊維に付与し、その後任意の温度で乾燥することが好ましい。

本発明で用いられる海島型中空複合繊維の繊維摩擦係数μｓは、０．０６〜０．１４であることが好ましい。繊維摩擦係数μｓは、好ましくは０．０７〜０．１２である。繊維摩擦係数μｓが０．０７未満では、繊維の平滑性が低くなり繊維球状体同士が絡み易くなることにより、繊維球状体の流動性に欠け製品品位が悪化する。一方、繊維摩擦係数μｓが０．１２を超えても、それ以上の繊維平滑性の向上は認められない。

本発明で用いられる海島型中空複合繊維球状体のかさ高性は、８，２００以上１２，５００ｃｍ^３／５０ｇ以下であることが好ましい。かさ高性は、好ましくは９，０００以上１０，７００ｃｍ^３／５０ｇ以下である。かさ高性が８，２００ｃｍ^３／５０ｇ未満になると、かさ高が得られず、軽量感やボリューム感に劣る繊維球状体となる。一方、かさ高性が１２，５００ｃｍ^３／５０ｇを超えると繊維球状体を得る製造条件を得ることは困難である。

本発明で用いられる海島型中空複合繊維の捲縮度数比は、１．５〜３．０であることが好ましい。捲縮度数比は、より好ましくは１．８〜２．５％である。捲縮の度数比が１．５未満になると、繊維球状体への加工において繊維が球状に丸まり難くなることにより、繊維球状体の形成が難しくなる。一方、捲縮度数比が３．０を超えると、高い捲縮発現性を得るための安定した繊維製造が困難となる。

捲縮度数比は、次式（１）で示される。
・捲縮度数比＝捲縮度／捲縮数・・・・（１）
次に、本発明で用いられる海島型中空複合繊維とその繊維球状体の製造方法について、具体的に例示説明する。

まず、ポリエステルとポリオレフィンを溶融し、例えば特開２０１１−１７４２１５号に記載されている、好ましくは９０〜４００孔有し、中空繊維用吐出孔を有する紡糸口金を通して、融点よりも１５〜３０℃程度高い紡糸温度で、中空部が形成されるように溶融紡出し、紡出直後に好ましくは１０〜２５℃の温度の空気を好ましくは８０〜１３０ｍ／分の風量で非対称冷却させた後、さらに、好ましくは１０〜２５℃の温度の空気を好ましくは１４０〜１７０ｍ／分の風量で冷却させ、紡糸油剤を付与し、好ましくは引き取り速度１０００〜１７００ｍ／分で一旦、缶に納めることにより未延伸糸トウを得る。

次いで、得られた未延伸糸トウを好ましくは２．３〜３．０倍の延伸倍率で、好ましくは温度７５〜１００℃の液浴を用いて１段延伸を施し、捲縮付与工程を介さずに、ポリシロキサンを含む油剤を好ましくは濃度３〜１０質量％で含まれた油剤水溶液を、繊維質量に対して好ましくは０．３〜１．０質量％の範囲となるようにシャワーで付与し、所定の繊維長に切断し、好ましくは１００〜２５０℃の加熱スチーム処理によりスパイラル状に捲縮発現させ、好ましくは１３５〜１６５℃の温度で好ましくは５〜２０分熱セットすることで目的とする海島型中空複合繊維を製造することができる。

上記のスパイラル捲縮とは、コイル状に繊維が発現した捲縮のことである。

本発明の海島型中空複合繊維球状体の形成方法は、前記のようにして得られた海島型中空複合繊維を、ガーネットワイヤーが表面に設けられた複数のローラが設けられたカードなどを用いて開繊を十分に行い、空気の乱流の起きやすい円筒状の空間の中で複数のフィンが着いて回転する回転体が設けられた部屋の中に、開繊を十分に行った繊維を吹き込み所定時間乱流撹拌後に取り出せるようにした装置などで球状体化したり、開繊を十分に行った繊維をある程度大きな部屋に空気の渦流を起こさせながら滞留させて球状体化したりして、剛体（フィン）や空気から力学的な力を受けることにより、ループ状の捲縮がさらに進行し、繊維球状体を形成することができる。

また、中空複合繊維球状体の大きさは、好ましくは平均直径が３〜８ｍｍであり、より好ましくは４〜６ｍｍである。平均径が３ｍｍ未満の繊維球状体の加工は難しく、平均径が８ｍｍを超えると繊維球状体は吹き込みなどの製品加工性に欠けた製品となる。

図１は、本発明の海島型中空複合繊維の一例を示す横断面図であり、１は島成分、２は海成分、３は中空部を示す。図１の海島型中空繊維を用いた球状体は、サイズのバラツキが小さく、嵩高性が良く、未成型繊維がほとんどない。

図２は、本発明の海島型中空複合繊維を用いた球状体の一例を示す概略図である。

本発明の海島型中空繊維球状体は、軽量でかつ優れたかさ高性を有するだけでなく、柔らかくかつ羽毛に近似した風合いに富み、クッションやダウンジャケット等の中綿素材として好適に用いられる。

次に、本発明の海島型中空複合繊維球状体とその製造方法について、実施例を用いて詳細に説明する。物性等の測定方法は、次のとおりである。
（固有粘度）
試料をオルソクロロフェノールに溶解して、ウベローデ粘度計を用いて自然落下時間を測定し、標準試料との相対値で固有粘度をＮ＝３の平均値で求めた。
（正量単繊維繊度、捲縮数、捲縮度、繊維長および繊維摩擦係数μｓ）
ＪＩＳ Ｌ１０１５（２０１０年）に準じて測定した。
（捲縮度数比）
捲縮数と捲縮度をＪＩＳ Ｌ１０１５（２０１０年）に準じて測定し、式１に示す方法で捲縮度数比を算出した。
・捲縮度数比＝捲縮度／捲縮数・・（式１）
（繊維質量に対するポリシロキサンを含む油剤の付着量）
試料を発煙硫酸と発煙硝酸で分解し、電気炉で炭化した後、アルカリで溶解する。その後、モリウデン酸アンモニウムで発色させ分光高度計で吸光度を測定し、検量線から無機シリコーン（Ｓｉ）量を算出し、Ｎ＝３の平均値を油分量に換算した。
（島成分径バラツキ（ＣＶ％）
繊維の拡大断面写真を撮影し（１０００倍）、さらに断面写真を拡大コピーする。コピーした用紙について、無作為に選定した１００個の島成分を切り取り、電子天秤で質量を測定し、平均値および標準偏差を求めた。これらの結果から式２に示す方法で繊維径ＣＶ％を算出した。
・島成分径バラツキ（ＣＶ％）＝（標準偏差／平均値）×１００・・（式２）
（中空率）
得られた海島型中空繊維の断面を、顕微鏡を用いて４００倍の倍率で撮影し、さらに断面写真を拡大コピーする。コピーした用紙について、繊維部断面を切り取り、電子天秤でＮ＝２０質量を測定する。次に中空部を切り取り、電子天秤でＮ＝２０質量を測定し、式３で示す質量比率で算出した。
・中空率（％）＝（中空部質量／繊維部断面質量）×１００・・（式３）
（海島型中実複合繊維の見かけ密度）
海島型中実複合繊維の見かけ密度ρを式４により算出した。
・海島型中実複合繊維の見かけ密度ρ＝１／（Ｗ１／１００×ρ1 ＋Ｗ２／１００×ρ２）・・（式４）
ただし、Ｗ１：ポリエステルＡの重量比率、ρ１：ポリエステルＡの密度、Ｗ２：ポリオレフィンＢの重量比率、ρ２：ポリオレフィンＢの密度である。
（海島型中空複合繊維の見かけ密度）
海島型中空複合繊維の見かけ密度ρ’を式５により算出した。
・海島型中空複合繊維の見かけ密度ρ’＝
Ｒ×ρ３／１００＋（１００−Ｒ）×ρ／１００・・（式５）
ただし、Ｒ：中空率、ρ３：空気の密度（＝０．００１２９３ｇ／ｃｍ^３）である。
（繊維球状体のかさ高性）
繊維球状体サンプル５０ｇ±０．１ｇを計量し、内径が２８．８ｃｍで高さが５０ｃｍの測定シリンダーに投入し、９４．３ｇの荷重をかけて５分後のかさ高性を測定する。測定結果は５回の平均値とし、式６により算出した。
・かさ高性＝Ｖ＝πｄ^２Ｈ／４（単位：ｃｍ^３／５０ｇ）・・（式６）
（式中、ｄは、次の測定シリンダー内径ｄ＝２８．８ｃｍである。Ｈは、シリンダー内に占める試料の高さ（平均値）であり、単位はｃｍである。）
（繊維球状体の直径）
繊維球状体の直径をノギスにより測定し、Ｎ＝１００の平均値を求めた。
（繊維球状体の風合い／柔らかさ）
１０人のパネラーが手で触れた時の触感（風合い；ソフト性／柔らかさ）をランク付けで、良好〜不良を５〜０点として評価した。その平均点が４点を超えると風合い良好（○）とし、４点未満を風合い不良（×）として評価した。
（実施例１）
海島型中空複合繊維を、次の方法で製造した。ポリエステル（Ａ）として固有粘度が０．６５０のポリエチレンテレフタレート（融点２６０℃、重量比率７０％）を、ポリオレフィン（Ｂ）としてポリプロピレン（融点１６０℃、重量比率３０％）を、それぞれ重量比率溶融し、中空複合繊維となる吐出孔（スリット幅０．１２ｍｍのスリット４つが円周上に配置されている吐出孔）を３００孔有する紡糸口金（複数の計量孔を有する計量板と複数の計量孔からの吐出ポリマー流を合流する合流溝に複数の分配孔を有する分配板を含む口金）を通して紡糸温度２８０℃で溶融紡糸し、口金から紡糸直後、２０℃の温度の空気を１００ｍ／分の風量で非対称冷却させた後、引き取り速度１２００ｍ／分で未延伸糸トウを得た。

次いで、得られた未延伸糸トウを、８０℃の温度の液浴を用いて、２．８倍の延伸倍率で１段延伸を施し、捲縮付与工程を介さずに、ポリシロキサンを含む油剤をシャワーで付与し、３８ｍｍの繊維長に切断し、２００℃の温度の加熱スチーム処理によりスパイラル状に捲縮発現させ、１４５℃の温度で１０分熱セットすることにより、表１に示す諸特性の海島型中空複合繊維を製造した。

次いで、得られた海島型中空複合繊維を、ガーネットワイヤーが表面に設けられた複数のローラが設けられたカードで、開繊を十分に行い、空気の乱流の起きやすい円筒状の空間の中で複数のフィンが着いて回転する回転体が設けられた部屋の中に、繊維を吹き込み所定時間乱流撹拌後に取り出せるようにした装置で、繊維球状体を得た。得られた繊維構造体は優れたかさ高を有し、かつ、柔らかい風合いの海島型中空複合繊維球状体であることを確認した。結果を表１に示す。
（実施例２）
ポリエステル（Ａ）の重量比率を６０％、ポリオレフィン（Ｂ）を重量比率を４０％としたこと以外は、実施例１と同じ条件で海島型中空複合繊維を製造し、繊維球状体を得た。得られた繊維構造体は優れたかさ高を有し、かつ、柔らかい風合いの海島型中空複合繊維球状体であることを確認した。結果を表１に示す。
（比較例１）
ポリエステル（Ａ）の重量比率を１００％とし、吐出孔を３００孔有する中空口金を通して紡糸したこと以外は、実施例１と同じ条件でポリエステル中空複合繊維を製造し、繊維球状体を得た。得られた繊維球状体は見かけ密度が１．０４であり、軽量性に劣ることを確認した。結果を表１に示す。
（比較例２）
正量単繊維繊度が７．８ｄｔｅｘとしたこと以外は、実施例１と同じ条件で海島型中空複合繊維を製造し、繊維球状体を得た。正量単繊維繊度が大きく繊維の剛性が高いため、柔らかさに欠ける繊維球状体が得られた。結果を表１に示す。
（比較例３）
ポリエステル（Ａ）の重量比率を３０％、ポリオレフィン（Ｂ）を重量比率を７０％としたこと以外は、実施例１と同じ条件で海島型中空複合繊維を製造し、繊維球状体を得た。ポリプロピレンの重量比率を大きくしたため、ポリプロピレンが繊維表面に露出し、操業性が悪化し、得られた繊維構造体は風合いが硬くなることを確認した。結果を表１に示す。
（比較例４）
公知のパイプ型口金を用いたこと以外は、実施例１と同じ条件で海島型中空複合繊維を製造し、繊維球状体を得た。島成分径バラツキが大きく、ボール加工工程における繊維断面内での応力分布が乱れ、中空部が割れた繊維構造体が発生し、得られた繊維構造体はかさ高性に劣ることを確認した。結果を表１に示す。

本発明により得られる海島型中空複合繊維は繊維軸方向に連通した中空部を持ち、かつ比重の小さいポリオレフィンを繊維断面に均一微分散させていることから、軽量性に非常に優れている。幼児あるいは年配者用軽量衣料として用いる場合はもちろんのこと、スポーツ用ユニフォームあるいはアウトドア用軽量衣料して用いられる。また、柔らかくかつ羽毛に近似した風合いに富み、クッションやダウンジャケット等の中綿素材として好適に用いられる。

１:島成分
２:海成分
３:中空部

Claims (3)

1. ポリエステルＡとポリオレフィンＢとから構成される複合繊維であって、単繊維横断面においてポリエステルＡが海成分を、ポリオレフィンＢが島成分を形成し、前記ポリオレフィンＢの島直径の変動係数が１．０％〜２０．０％、かつポリエステルＡとポリオレフィンＢの重量比率がポリエステルＡ／ポリオレフィンＢ＝５０／５０〜８０／２０であり、単繊維繊度が２．０〜６．６ｄｔｅｘであって、単繊維当たりの前記ポリオレフィンＢの島数が５個以上２００個以下であり、かつ繊維軸方向に連通した中空部を有することを特徴とする海島型中空複合繊維。
2. 捲縮数が２〜８山／２５ｍｍ、捲縮度が６〜１４％、下記式１に示す捲縮の度数比が、１．５〜３．０であることを特徴とする請求項１に記載の海島型中空複合繊維。
   捲縮度数比＝捲縮度／捲縮数・・（式１）
3. 請求項１または２のいずれかに記載の中空複合繊維からなる繊維球状体。

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