JP4357255B2

JP4357255B2 - 不織布用短繊維及び短繊維不織布

Info

Publication number: JP4357255B2
Application number: JP2003349557A
Authority: JP
Inventors: 恒夫飯塚; 利繁江塚
Original assignee: Nippon Ester Co Ltd
Current assignee: Nippon Ester Co Ltd
Priority date: 2003-10-08
Filing date: 2003-10-08
Publication date: 2009-11-04
Anticipated expiration: 2023-10-08
Also published as: JP2005113320A

Description

本発明は、乾式不織布や湿式不織布等の不織布に用いられる短繊維であって、不織布の製造工程における、空気流、カード機等による短繊維の送り込み、分散、解繊、積層工程等のウェブ形成工程において繊維塊が生成しない適度な捲縮形態を付与した不織布用短繊維及びこの不織布用短繊維を含有してなる短繊維不織布に関するものである。

衛生材料分野をはじめとして、様々な分野において、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン等の熱可塑性樹脂からなる短繊維を用い、均一に分散させて、バインダー樹脂による接着や熱風による接着、熱ロールによる圧着、高圧水流や金属針による交絡等により得られる乾式、湿式不織布が使用されている。

このような短繊維を用いて乾式不織布を得る場合、特にエアレイド法では、繊維を解繊して空気の流れにのせて搬送し、金網又は細孔を有するスクリーンを通過させた後、ワイヤーメッシュ上に落下堆積させる方法を採用するが、短繊維の解繊、搬送、分散、積層工程において、繊維−繊維間及び繊維−金属間の摩擦が大きく、静電気が発生しやすく、このため繊維塊が生成されるという問題が生じやすい。

繊維塊が生じると、各工程での通過性が悪化し、操業性が低下することはもちろん、得られる不織布においても堆積した繊維が不均一となり、斑の生じた不織布となり製品品位が著しく低下する。

今日では製品の高級化及び高機能化等の差別化のために、機能性を有する熱可塑性樹脂が多く用いられ、中には低温加工を必要とするもの、高粘着性を有する熱可塑性樹脂等、従来の繊維に比べてさらに繊維−繊維間の摩擦及び繊維−金属間の摩擦が大きくなる繊維が使用されている。また、製造加工効率を向上させるために加工速度の高速化がはかられている。
これらの要因により、エアレイド法による製造工程における静電気の発生量は多くなり、繊維塊の発生も多くなっている。

このような問題を解決するためには、制電性や平滑性を付与する仕上げ油剤等の繊維処理剤を繊維表面に付着させることが有効である。平滑性及び制電性を付与する仕上げ油剤としては、ワックスまたは脂肪酸を中心とする脂肪類、長鎖アルキル基を含有する第４級アンモニウム塩が広く使用されている。しかしながら、これらの脂肪類は制電性はある程度付与できるが、十分な平滑性は付与できなかった。

一方、優れた平滑性を付与する繊維仕上げ油剤としてシリコーン系仕上げ油剤が知られており、例えばジメチルシロキサン乳化重合物、アミン変成シリコーン等が付与された繊維及び繊維コードが提案されている（例えば、特許文献１参照。）
しかしながら、上記ジメチルシロキサン乳化重合物、アミン変性シリコーン共に制電性付与が十分でなく、さらには親水性を阻害すると共に繊維及び得られた製品に黄変が発生するという問題があった。また、これらは短繊維ではなく長繊維（繊維コード）に関するものであり、不織布の製造工程における静電気の発生による問題点を解決できるものではなかった。

また、平滑性と制電性及び親水性の付与された繊維として、アルキルホスフェート塩とアミド基含有ポリオキシアルキレン変性シリコーン組成物の混合物で処理した高平滑性繊維が提案されている。（例えば、特許文献２参照。）
しかしながら、この繊維においても特別な処理剤を用いることにより平滑性や制電性を付与するものであって、操業性やコスト的にも不利になるという問題があった。また、得られる不織布に対するニーズは様々であり、不織布に高機能性を持たせる目的で様々な処理を施すため、繊維に付与された処理剤により、得られた不織布に変色や着色が生じる等の問題もあり、品質面でも不十分であった。
特公昭４８−１４８０号公報特開平９−６７７７２号公報

本発明は、上記のような問題点を解決し、特別な処理剤を繊維表面に付与することなく、特に乾式不織布の製造工程において、繊維−繊維間や繊維−機械間の摩擦による静電気の発生により繊維塊が発生することを防ぐことができ、均一性に優れ、品質が高く、かつ嵩高性も十分な不織布を得ることができる不織布用短繊維及びこの短繊維を含有してなる短繊維不織布を提供することを技術的な課題とするものである。

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討の結果、本発明に到達したものである。
すなわち、本発明は、次の（ア）、（イ）を要旨とするものである。
（ア）アルキレンテレフタレート単位を主体とするポリエステルからなり、繊維長が1.0〜30mm、単糸繊度が0.3〜40dtex、かつ捲縮が付与されている短繊維であって、単糸の捲縮形態が捲縮部の最大山部において、山部の頂点と隣接する谷部の底点２点を結んだ三角形の高さ（H）と底辺（L）の比（H／L）が下記(1)式を満足し、捲縮数と捲縮率が下記(2)及び(3)式を同時に満足することを特徴とする不織布用短繊維。
(1)式：0.01Ｔ＋0.10≦H／L≦0.02Ｔ＋0.25
(2)式：0.1T＋3.8≦捲縮数≦0.3T＋7.3
(3)式：0.8T＋0.3≦捲縮率≦1.0T＋4.9
ただし、（繊維長25mm当たりの捲縮数） Tは単糸繊度(dtex)
（イ）（ア）記載の不織布用短繊維を３０質量％以上含有することを特徴とする短繊維不織布。

本発明の不織布用短繊維は、特定の捲縮形態を満足しているため、特別な処理剤を繊維表面に付与することなく、繊維−繊維間や繊維−機械間の摩擦による静電気の発生により繊維塊が発生することを防ぐことができ、さらに、繊維間での静電気の保持（ため）、繊維の絡みを防ぐことができるので、乾式不織布及び湿式不織布用の短繊維として好適である。

本発明の短繊維不織布は本発明の不織布用短繊維を含有してなるものであるため、乾式不織布及び湿式不織布ともに、均一性に優れ、品質が高く、かつ嵩高性も十分な不織布であり、様々な用途に使用することが可能となる。

以下、本発明を詳細に説明する。
乾式不織布を得る場合、特にエアレイド法で製造する場合には、静電気の発生が多くなる。このエアレイド法に用いられる装置としては、例えば特開平５−９８１３号公報に開示されているような、複数の回転シリンダーをハウジング内に収納し、これらシリンダーを高速回転させることによってシリンダーの周縁に積極的に空気流を発生させ、この空気流によって繊維成分を所定方向に吹き飛ばし得る装置が挙げられる。そして、このエアレイド法によるウエブ形成（短繊維の解繊、搬送、分散、積層工程の全て）においては、空気流を積極的に発生させているために、繊維同士が摺擦され、また繊維と装置（金属製部材）との摩擦によっても静電気の発生が多くなる。

本発明の短繊維は繊維形状を特定のものとすることで、ウエブ形成の各工程（解繊、搬送、分散、積層工程）において、繊維同士、繊維と金属間での摩擦によって静電気を発生しにくく、かつ発生した静電気をためにくいものとなり、短繊維同士が集合して繊維塊を生じることが格段に減少される。

上記のような静電気の問題を考慮する場合、捲縮が多く、大きく付与されているほど形状的に電気をためやすいものとなる。つまり、繊維に捲縮が付与されていると、３次元的な立体形状を呈するため、その立体的な空間部分が多くなるほど静電気がたまりやすくなる。一方、捲縮がないフラットな状態となるほど、平面的な形状となり、静電気をためにくくなるが、繊維同士、あるいは繊維と金属との接触点（面）が増え、摩擦による静電気の発生が多くなる。

嵩高性を考慮する場合、捲縮がないフラットな状態とするほど得られる不織布の嵩高性は低下する。一方、捲縮が付与されているほど、得られる不織布の嵩高性は向上するが、繊維の嵩高性も高くなるため、ウエブ形成の工程中において、繊維同士が絡み合い、繊維塊を生じやすくなり、均一性に劣った不織布となりやすい。

また、静電気や繊維の絡み合いの問題、得られる不織布の風合い（嵩高性や柔軟性）は、単糸繊度によっても影響を受けるものである。つまり、静電気の問題においては、繊維同士あるいは繊維と金属との接触により静電気は発生するものなので、接触点や接触面の大きさを左右する単糸繊度の要因は大きいものとなる。また、捲縮により３次元的な立体形状を形成するので、単糸繊度はその空間部分の大きさを左右する要因となり、静電気をためる程度や繊維の絡みあいの程度を左右する要因となる。

そこで、本発明者等は、これらの要因を考えあわせて検討し、単糸繊度を考慮した特定の捲縮が付与された立体形状のものとすることにより、特に上記の効果（静電気、繊維絡みの防止と不織布風合いの向上）が向上されることを見出した。

まず、本発明の不織布用短繊維は、図１に示すように、単糸の捲縮形態において、捲縮部の最大山部における山部の頂点Ｐと、隣接する谷部の底点Ｑ、Ｒの２点を結んで三角形とし、この三角形の高さ（H）と底辺（L）の比（H／L）が下記(1)式を満足するものである。特に乾式不織布をエアレイド法で得る際には、H／Lを(4)式とすることが好ましい。
ここで、最大山部とは、本発明の短繊維の繊維長において複数の山部がある場合、山部の高さ（H）が最大のものをいう。
(1)式：0.01Ｔ＋0.10≦H／L≦0.02Ｔ＋0.25
(4)式：0.01Ｔ＋0.10≦H／L≦0.02Ｔ＋0.2

捲縮の度合いを表すためには、一般的に捲縮率が用いられるが、捲縮率の測定方法は、荷重をかけたときと無荷重状態での長さの差から求めるものである。しかし、本発明においては、後述する捲縮率を規定した(3)式を満足していたとしても、繊維中の一部の捲縮部に捲縮が大きくかかった部分があると、立体形状の空間部分が大きくなり、静電気をためやすく、繊維同士の絡み合いが生じやすくなる。そこで(1)式に規定するように、捲縮形態として最大山部における形態を特定のものとすることで、より静電気や繊維の絡みによる繊維塊の発生を防ぐことができる。

H／Lが大きすぎると、繊維の立体形状において、空間部分が大きくなり、静電気をためやすく、繊維の絡みが生じやすくなる。一方、H／Lが小さすぎると、繊維の形態がフラットに近いものとなり、繊維同士、あるいは繊維と金属との接触点（面）が多くなるため静電気が発生しやすく、繊維塊が生成して好ましくない。また、得られる不織布は嵩高性に乏しいものとなりやすい。

なお、H／Lの測定は次のとおりである。まず、短繊維１ｇを採取し、ここから任意に２０本の単繊維を取り出す。そして、取り出した単繊維について拡大写真（約１０倍）を撮り、その写真から上記したように、最大山部における、山部の頂点Ｐと隣接する谷部の底点Ｑ、Ｒの２点を結んで三角形とし、三角形の高さ（H）と底辺（L）の長さを測定し、その比（H／L）を算出するものである。このようにして２０本分の単繊維の測定を行い、その中のH／Lの最大値をとる。

次に、本発明の短繊維は、(2)式：0.1T＋3.8≦捲縮数≦0.3T＋7.3 〔Tは単糸繊度(dtex)〕を満足する。この捲縮数とは、ＪＩＳＬ１０１５８．１２．１に基づき測定、算出したものである。なお、捲縮数の測定において繊維長が短い場合は、捲縮付与後、カット前の繊維において測定するものとする。

捲縮数が(2)式より高くなると、３次元的な立体形状による空間部分となる捲縮部が多くなり、空気流での短繊維の送り込み、分散、解繊、積層工程において繊維間で発生した静電気をためやすくなり、また、繊維同士が絡みやすくなるため玉状の繊維塊が生成して好ましくない。一方、(2)式より低くなると、捲縮部が少なくなることから繊維の形態がフラットに近くなり、繊維同士あるいは繊維と金属との接触点（面）が多くなるため静電気の発生が生じやすく、糸状の繊維塊が生成して好ましくない。また、得られる不織布は嵩高性に乏しいものとなる。

さらに、本発明の不織布用短繊維は、(3)式：0.8T＋0.3≦捲縮率≦1.0T＋4.9〔Tは単糸繊度(dtex)〕を満足する。この捲縮率とは、ＪＩＳＬ１０１５８．１２．２に基づき測定、算出したものである。なお、捲縮率の測定において繊維長が短くて測定が困難となる場合は、捲縮付与後、カット前の繊維において測定するものとする。

捲縮率が(3)式より高くなると、３次元的な立体形状による空間部分が大きくなり、空気流での短繊維の送り込み、分散、解繊、積層工程において繊維間で発生した静電気をためやすくなり、また、繊維同士が交絡しやすくなるため、玉状の繊維塊が生成して好ましくない。一方、(3)式より低くなると、繊維の形態がフラットに近いものとなり、繊維同士、あるいは繊維と金属との接触点（面）が多くなるため静電気の発生が生じやすく、玉状の繊維塊が生成して好ましくない。また、得られる不織布は嵩高性に乏しいものとなる。

捲縮数と捲縮率においても、特に乾式不織布をエアレイド法で得る際には、捲縮数について(5)式、捲縮率について(6)式を満足するものとすることが好ましい。
(5)式：0.1T＋4.8≦捲縮数≦0.2T＋6.6
(6)式：0.8T＋1.2≦捲縮率≦1.0T＋2.8

そして、本発明の短繊維は、繊維長が1.0〜30mmであり、さらに好ましい繊維長は、2〜25mm、より好ましくは5〜15ｍｍである。また、単糸繊度は0.3〜40dtexが好ましく、中でも0.5〜33dtexが好ましく、より好ましくは1.0〜25dtexである。なお、繊維長はＪＩＳＬ１０１５８．４．１Ａ法に基づき測定したものであり、単糸繊度はＪＩＳＬ１０１５８．５．１Ｂ法に基づき測定したものである。

本発明の短繊維は、アルキレンテレフタレート単位を主体とするポリエステルからなるものであり、具体的には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等が挙げられ、中でもＰＥＴが好ましい。また、これらのポリエステルは、必要に応じて以下に示す共重合成分を１種類又は複数種類共重合した共重合ポリエステルとしてもよい。

共重合成分としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、ビスフェノールＳ、ビスフェノールＡ、シクロヘキサンジメタノール、１,4-ブタンジオール、1,６-ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール等が挙げられる。

中でも、共重合成分として、９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−ホスファフェナントレン−１０−オキサイド（ＨＣＡ）やイタコン酸（ＩＡ）を用いることが好ましく、ＨＣＡとＩＡのいずれか一方、もしくは両方を共重合したポリエステルとすることで、本発明の繊維に難燃性を付与することができる。

共重合成分の量としては、いずれかの成分を単独で用いるとき、複数成分を併用するときともに、合計量を５〜２０モル％とすることが好ましい。５モル％未満であると、難燃性を付与することが困難となりやすい。一方、２０モル％を超えると、紡糸操業性が悪化しやすくなる。

本発明の不織布用短繊維は、不織布とする際に主体繊維、バインダー繊維のいずれに用いてもよいが、主体繊維として用いることが好ましい。

そして、本発明の短繊維を形成するポリエステルの融点を２２０℃以上とすることが好ましい。ポリエステルの融点が２２０℃未満であると、バインダー繊維を溶融させる際の熱処理工程において、主体繊維の溶融や熱劣化が生じることがある。一方、融点の上限としては、特に限定するものではないが、上記のようなポリエステルとする場合には、２２０〜２８０℃とすることが好ましい。

さらに、ポリエステル中には、その効果を損なわない範囲で、酸化チタン等の艶消し剤、ヒンダートフェノール系化合物等の酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、顔料、難燃剤、抗菌剤、導電性付与剤、親水剤、吸水剤等が配合されていてもよい。

また、本発明の繊維の断面形状は特に限定されるものではなく、丸型のみならず扁平型、トリローバル型、ヘキサローバル型、Ｗ型、Ｈ型等の異形断面や四角形や三角形等の多角形状、中空形状のものでもよい。

そして、本発明の不織布用短繊維は、乾式不織布、湿式不織布のいずれに用いてもよく、乾式不織布においては、特にエアレイド法により製造する際に好適である。エアレイド法によると、熱風による接着のみで容易に不織布を得ることが可能で、一般的に行われているバインダー樹脂による接着あるいは熱ロールによる圧着工程の省略が可能でコスト的に優位である。

さらに、本発明の不織布用短繊維は、湿式不織布の製造にも好適に用いることができる。上述したように、本発明の短繊維は特に乾式不織布の製造工程において、繊維−繊維間や繊維−機械間の摩擦による静電気の発生により繊維塊が発生することを防ぐことができるものであるが、湿式不織布においても単繊維のばらけがよく、単繊維同士の接触点（面）が少ないために繊維の集束が生じ難いので、均一性に優れ、かつ嵩高性も十分な湿式不織布を得ることができる。

次に、本発明の短繊維不織布について説明する。本発明の短繊維不織布は、上記のような本発明の不織布用短繊維を３０質量％以上含有するものである。本発明の短繊維を３０質量％以上含有することにより、嵩高性に優れた独特の風合いを有するものとなる。本発明の短繊維が３０質量％未満であると、不織布の風合いは嵩高性に乏しいものとなる。

本発明の不織布においては、本発明の短繊維が主体繊維、バインダー繊維のいずれであってもよく、また、主体繊維とバインダー繊維ともに本発明の短繊維であってもよいが、中でも主体繊維として本発明の短繊維を３０質量％以上含有することが好ましい。さらには、本発明の短繊維を主体繊維として４５質量％以上含有することが好ましく、より好ましくは６０質量％以上である。

なお、バインダー繊維としては、主体繊維よりも融点又は流動開始温度が３０℃以上低いポリエステルからなる繊維を用いることが好ましい。

そして、本発明の短繊維不織布は、乾式不織布、湿式不織布のいずれでもよい。また、本発明の短繊維を３０質量％以上含有していれば、目付け等も限定するものではない。

本発明の短繊維不織布が乾式不織布である場合、特にエアレイド法で得られる場合は、静電気や繊維の絡みによる繊維塊の発生を防ぐことができるので、均一性、嵩高性に優れた乾式不織布となる。

本発明の短繊維不織布が湿式不織布である場合、単繊維のばらけがよく、単繊維同士の接触点（面）が少ないので、繊維の集束が生じることがなく、均一性、嵩高性も十分な湿式不織布となる。

次に、本発明の不織布用短繊維の製造方法について、一例を用いて説明する。ポリエステルを通常用いられる紡糸装置を用いて溶融紡糸し、延伸することなく、一旦巻き取る。得られた未延伸糸を集束して１〜１００ｋｔｅｘ程度のトウとし、延伸倍率２〜６倍、温度２０〜９０℃程度で熱延伸を施す。そして、押し込み式クリンパーで捲縮を付与した後、必要に応じて仕上げ油剤を付与し、所望の繊維長にカットして本発明の短繊維を得る。

本発明で規定する捲縮形態を満足するものとするには、延伸条件（倍率、温度）及び押込み式クリンパー等の捲縮付与装置での捲縮付与条件（ニップ圧力、スタフィン圧力）を適宜変更することにより行うことができる。

次に、本発明の短繊維不織布の製造方法について、乾式不織布、湿式不織布のそれぞれについて一例を用いて説明する。

まず、乾式不織布の場合、図３に示す簡易エアレイド試験機を用い、試料投入ブロア１３より、主体繊維として本発明の短繊維を、バインダー繊維として他の繊維をそれぞれ投入し、解繊翼回転モータ１５により解繊翼回転用スプロケット１６を介して回転する、それぞれ５枚１組の第１解繊翼１１と第２解繊翼１２で解繊し、飛散落下させる。落下する短繊維を、下部にあるサクションボックス１４で吸引しつつ、矢印方向に移動する集綿コンベア１７の上に堆積させウェブを作成し、下流にある熱処理機１８にて熱処理〔熱処理温度：バインダー繊維の（融点又は流動開始温度）＋１０℃程度〕を施し、乾式不織布を得る。不織布の目付調整は、集綿コンベア１７の移動速度を変化させることで行う。

また、湿式不織布の場合、主体繊維として本発明の短繊維を、バインダー繊維として他の繊維をそれぞれパルプ離解機に投入し攪拌する。その後、得られた試料を抄紙機に移し、アルキルホスフェート金属塩を主成分とする分散油剤を添加した後、付帯の撹拌羽根にて撹拌を行い抄紙をし、湿式不織布ウェブとする。この抄紙した湿式不織布ウェブを熱風乾燥機で熱処理〔熱処理温度：バインダー繊維の（融点又は流動開始温度）＋１０℃程度〕を行い、湿式不織布を得る。

次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。なお実施例における各特性値の測定方法は以下の通りである。
（１）流動開始温度
フロテスター（島津製作所ＣＦＴ−５００型）を用い、荷重１００kgf／cm²、ノズル径０．５ｍｍの条件で、初期温度５０℃より１０℃／分の割合で昇温していき、ポリマーがダイから流出し始める温度として求めた。
（２）融点
示差走査型熱量計（パーキンエルマー社製ＤＳＣ７）を用い、昇温速度２０℃／分で測定した融解吸収曲線の極値を与える温度を融点とした。
（３）極限粘度
フェノールと四塩化エタンとの等質量混合物を溶媒として、温度２０℃で測定した。
（４）繊度、繊維長、捲縮部のＨ／Ｌ、捲縮数、捲縮率
前記の方法で測定、算出した。
（５）繊維塊の生成
得られた短繊維を図２の簡易空気流撹拌試験機を用い繊維塊の生成を評価した。１００ｇの短繊維を解綿機で予備解繊した後、サンプル送り込み用ブロア３から空気流にて撹拌タンク１に投入し、撹拌用ブロア２から２０ｍ／秒の空気流を吹き込み、攪拌タンク１内で１分間撹拌する。攪拌後の繊維をサンプリング口５より0.1g採取し、黒色紙の上に広げ、独立した繊維塊の有無を目視にて評価した。
○：繊維塊が発生していない
△：繊維塊が少量発生している
×：繊維塊が大量発生している
（６）不織布の均一性、嵩高性
〈乾式不織布〉
−均一性−
得られた乾式不織布の均一性の状態を目視にて観察し、以下のように３段階評価とした。
○：十分に解繊されて均一である
△：部分的に未解繊な部分がある
×：解繊が不十分で不均一である
−嵩高性−
得られた乾式不織布を２０ｃｍ×２０ｃｍに切り出してサンプルとし、そのサンプル１０枚を重ねた上に２５ｃｍ×２５ｃｍ×５ｍｍのアクリル板（３７０ｇ）を載せ、その上に１kgの錘を載せてアクリル板の下面の４辺のそれぞれの辺の中央の高さを測定し、４点の平均値により以下のように３段階評価とした。
○：高さが１１．０ｍｍ以上である
△：高さが１０．０ｍｍ以上１１．０ｍｍ未満である
×：高さが１０．０ｍｍ未満である
〈湿式不織布〉
−均一性−
得られた湿式不織布の均一性の状態を目視にて観察し以下のように３段階評価とした。
○：十分に分散しており均一である
△：部分的に分散の悪い部分がある
×：分散が不十分で不均一である
−嵩高性−
得られた湿式不織布を２０ｃｍ×２０ｃｍに切り出してサンプルとし、そのサンプルを１０枚重ねた上に２５ｃｍ×２５ｃｍ×５ｍｍのアクリル板（３７０ｇ）を載せ、その上に１kgの錘を載せてアクリル板の下面の４辺のそれぞれの辺の中央の高さを測定し、４点の平均値により以下のように３段階評価とした。
○：高さが１０．５ｍｍ以上である
△：高さが９．５ｍｍ以上１０．５ｍｍ未満である
×：高さが９．５ｍｍ未満である

実施例１
ポリエステルとして、融点が２５６℃、極限粘度０．６１のＰＥＴを用い、通常の溶融紡糸装置を用い、紡糸温度２８５℃、吐出量３４４ｇ／ｍｉｎ、紡糸速度９５０ｍ／ｍｉｎの条件で、ホール数５１８の丸型断面のノズルで紡出し、未延伸糸を得た。得られた未延伸糸を１２．３ｋｔｅｘのトウに集束した後、延伸倍率３．１８倍、延伸温度７０℃で延伸を行い、押し込み式クリンパーで捲縮付与条件をニップ圧０．３２ＭＰa、スタフィン圧０．０９ＭＰaとして、捲縮数６．１個／２５ｍｍ、捲縮率４．８％の捲縮を付与した。その後、仕上げ油剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテルを主成分とする通常用いられる紡績用油剤を０．２％の付与した後、切断して単糸繊度２．２ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍの短繊維を得た。
得られた短繊維を図３に示す簡易エアレイド試験機を用い、以下のようにして目付５０ｇ／ｍ²の乾式不織布を得た。主体繊維として得られた短繊維を用い、バインダー繊維としては参考例１に示すものを用い、主体繊維とバインダー繊維を質量比（主体繊維／バインダー繊維）６０／４０とした。
まず、試料投入ブロア１３より投入された主体繊維及びバインダー繊維は、解繊翼回転モータ１５により解繊翼回転用スプロケット１６を介して回転する、それぞれ５枚１組の第１解繊翼１１と第２解繊翼１２で解繊され飛散落下させた。落下する短繊維を、下部にあるサクションボックス１４で吸引しつつ、矢印方向に移動する集綿コンベア１７の上に堆積させウェブを作成し、下流にある熱処理機１８にて熱処理を施し（熱処理温度：１４５℃）、乾式不織布を得た。不織布の目付調整は、集綿コンベア１７の移動速度を変化させることで行った。

実施例２〜５、比較例１〜４
押し込み式クリンパーで捲縮を付与する条件を表１に示すように種々変更し、表１に示す捲縮数、捲縮率のものとした以外は、実施例１と同様に行って短繊維を得、さらに、実施例１と同様にして乾式不織布を得た。

実施例８
ポリエステルとして、ＨＣＡを４．２５ｍｏｌ％、イタコン酸を４．２５ｍｏｌ％共重合した融点２３０℃、極限粘度０．６３の共重合ポリエステルを用い、通常の溶融紡糸装置を用い、紡糸温度２８５℃、吐出量２７５ｇ／ｍｉｎ、紡糸速度６５０ｍ／ｍｉｎの条件で、ホール数５１８の丸型断面のノズルで紡出し未延伸糸を得た。得られた未延伸糸を１２．３ｋｔｅｘのトウに集束した後、延伸倍率３．７０倍、延伸温度７５℃で延伸を行い、押し込み式クリンパーで捲縮付与条件をニップ圧０．３３ＭＰa、スタフィン圧０．１０ＭＰaとして、捲縮数６．３個／２５ｍｍ、捲縮率５．０％の捲縮を付与した。その後、仕上げ油剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテルを主成分とする通常用いられる紡績用油剤を０．２％の付与した後、切断して単糸繊度２．２ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍの短繊維を得た。
得られた短繊維を用いて実施例１と同様にして乾式不織布を得た。

実施例９
ポリエステルとして、融点が２５６℃、極限粘度０．６１のＰＥＴを用い、通常の溶融紡糸装置を用い、紡糸温度２８５℃、吐出量３２８ｇ／ｍｉｎ、紡糸速度６００ｍ／ｍｉｎの条件で、ホール数１２０の丸型断面のノズルで紡出し、未延伸糸を得た。得られた未延伸糸を１４．２ｋｔｅｘのトウに集束した後、延伸倍率４．１４倍、延伸温度７５℃で延伸を行い、押し込み式クリンパーで捲縮付与条件をニップ圧０．３５ＭＰa、スタフィン圧０．３０ＭＰaとして、捲縮数１０．４個／２５ｍｍ、捲縮率１５．７％の捲縮を付与した。その後、仕上げ油剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテルを主成分とする通常用いられ紡績用油剤を０．２％付与した後、切断して単糸繊度１１ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍの短繊維を得た。
得られた短繊維を主体繊維とし、バインダー繊維に参考例２の繊維を用いた以外は実施例１と同様にして乾式不織布を得た。

実施例１０〜１２
押し込み式クリンパーで捲縮を付与する条件を表１に示すように種々変更し、表１に示す捲縮数、捲縮率のものとした以外は、実施例９と同様に行い短繊維を得、さらに、実施例９と同様にして乾式不織布を得た。

実施例１５
ポリエステルとして、融点が２５６℃、極限粘度０．６１のＰＥＴを用い、通常の溶融紡糸装置を用い、紡糸温度２８５℃、吐出量２８３ｇ／ｍｉｎ、紡糸速度９００ｍ／ｍｉｎの条件で、ホール数４０の丸型断面のノズルで紡出し、未延伸糸を得た。得られた未延伸糸を１４．０ｋｔｅｘのトウに集束した後、延伸倍率３．５７倍、延伸温度８０℃で延伸を行い、押し込み式クリンパーで捲縮付与条件をニップ圧０．４５ＭＰa、スタフィン圧０．３５ＭＰaとして、捲縮数１３．６個／２５ｍｍ、捲縮率２６．７％の捲縮を付与した。その後、仕上げ油剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテルを主成分とする通常用いられる紡績用油剤を０．２％付与した後、切断して単糸繊度２２ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍの短繊維を得た。
得られた短繊維を主体繊維とし、バインダー繊維に参考例３の繊維を用いた以外は実施例１と同様にして乾式不織布を得た。

実施例１６〜１８、比較例９〜１２
押し込み式クリンパーで捲縮を付与する条件を表１に示すように種々変更し、表１に示す捲縮数、捲縮率のものとした以外は、実施例１５と同様に行い短繊維を得、さらに、実施例１５と同様にして乾式不織布を得た。

実施例２１〜２２、比較例１３〜１４
切断時の繊維長を変更し、表１に示す繊維長とした以外は、実施例１と同様に行って短繊維を得、さらに実施例１と同様にして乾式不織布を得た。

参考例１
ポリエステルＡとして、融点が２５６℃、極限粘度０．６１のＰＥＴを用い、ポリマーＢとして、流動開始温度１３０℃、極限粘度０．５７のイソフタル酸（ＩＰＡ）を３３ｍｏｌ％共重合したポリエステルを用いた。複合紡糸装置を用い、ポリエステルＡを芯、ポリマーＢを鞘成分とし、芯鞘質量比率が１／１となるようにして、紡糸温度２８０℃、吐出量４４６ｇ／ｍｉｎ、紡糸速度１１７０ｍ／ｍｉｎの条件で、ホール数５６０の丸型断面のノズルで紡出し、未延伸糸を得た。得られた未延伸糸を１２．３ｋｔｅｘのトウに集束した後、延伸倍率３．０９倍、延伸温度６０℃で延伸を行い、押し込み式クリンパーで捲縮付与条件をニップ圧０．３９ＭＰa、スタフィン圧０．０７ＭＰaとして、捲縮数６．０個／２５ｍｍ、捲縮率４．６％の捲縮を付与した。その後、仕上げ油剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテルを主成分とする通常用いられる紡績用油剤を０．２％の付与した後、切断して単糸繊度２．２ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍの短繊維を得た。

参考例２
ポリエステルＡ、ポリマーＢに参考例１と同じものを用い、複合紡糸装置を用い、ポリエステルＡを芯、ポリマーＢを鞘成分とし、芯鞘質量比率が１／１となるようにして、紡糸温度２８０℃、吐出量２６８ｇ／ｍｉｎ、紡糸速度１１００ｍ／ｍｉｎの条件で、ホール数６５の丸型断面のノズルで紡出し、未延伸糸を得た。得られた未延伸糸を１４．３ｋｔｅｘのトウに集束した後、延伸倍率３．４１倍、延伸温度６０℃で延伸を行い、押し込み式クリンパーで捲縮付与条件をニップ圧０．４７ＭＰa、スタフィン圧０．１５ＭＰaとして、捲縮数１０．５個／２５ｍｍ、捲縮率１５．８％の捲縮を付与した。その後、仕上げ油剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテルを主成分とする通常用いられる紡績用油剤を０．２％付与した後、切断して単糸繊度１１ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍの短繊維を得た。

参考例３
ポリエステルＡ、ポリマーＢに参考例１と同じものを用い、ポリエステルＡを芯、ポリマーＢを鞘成分として複合紡糸装置を用い、紡糸温度２８０℃、吐出量４２８ｇ／ｍｉｎ、紡糸速度７５０ｍ／ｍｉｎの条件で、ホール数６５の丸型断面のノズルで紡出し、未延伸糸を得た。得られた未延伸糸を１４．３ｋｔｅｘのトウに集束した後、延伸倍率３．９９倍、延伸温度６０℃で延伸を行い、押し込み式クリンパーで捲縮付与条件をニップ圧０．５３ＭＰa、スタフィン圧０．２０ＭＰaとして、捲縮数１３．７個／２５ｍｍ、捲縮率２６．８％の捲縮を付与した。その後、仕上げ油剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテルを主成分とする通常用いられる紡績用油剤を０．２％付与した後、切断して単糸繊度２２ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍの短繊維を得た。

参考例４、５
押し込み式クリンパーで捲縮を付与する条件を表１に示すように変更し、表１に示す捲縮数、捲縮率のものとした以外は、参考例１と同様に行い短繊維を得た。

実施例１〜２２、比較例１〜１４、参考例１〜５で得られた短繊維の測定値及び評価結果を表１に示す。また、これらの短繊維を含有する乾式不織布の均一性、嵩高性の評価結果を表１に示す。

表１から明らかなように、実施例１〜５、８〜１２、１５〜１８、２１〜２２の短繊維は、(1)〜(3)式を満足するものであったため、静電気の発生や静電気をためることがなく、繊維塊の発生がないものであった。このため、これらの短繊維を含有する乾式不織布は均一性、嵩高性に優れたものであった。
一方、比較例１、３、５、７、９、１１の短繊維は、Ｈ／Ｌ比が(1)式の範囲より大きいため、いずれも静電気をためやすく、また、繊維の絡みも生じ、玉状の繊維塊が生じた。したがって、これらの短繊維を含有する乾式不織布は不均一で品位の劣るものであった。また、比較例２、４、６、８、１０、１２の短繊維は、Ｈ／Ｌ比が(1)式の範囲より小さいため、いずれも繊維同士の及び繊維と機械間の接触点（面）が多くなり、静電気の発生が多くなり玉状の繊維塊が生成した。このため、これらの短繊維を含有する乾式不織布は不均一で品位にも劣り、嵩高性にも劣るものであった。また、比較例１３の短繊維は、繊維長が短すぎたため、繊維切断時の摩擦熱で繊維の密着が発生し、不織布を得ることができなかった。比較例１４の短繊維は、繊維長が長すぎたため静電気をためやすく、また、繊維の絡みも生じ、玉状の繊維塊が生じたため、この短繊維を含有する乾式不織布は不均一で品位の劣るものであった。

実施例２３〜２７、比較例１５〜１８
それぞれ実施例１〜５、比較例１〜４の短繊維を主体繊維とし、バインダー繊維としては参考例１〜３に示すもの（それぞれ主体繊維と同繊度のもの）を用い、以下のようにして湿式不織布を作成した。
主体繊維とバインダー繊維を質量比（主体繊維／バインダー繊維）６０／４０とし、パルプ離解機（熊谷理機工業製）に投入し、３０００ｒｐｍにて１分間攪拌した。その後、得られた試料を抄紙機（熊谷理機工業製角型シートマシン）に移し、アルキルホスフェート金属塩を主成分とする分散油剤を添加した後、付帯の撹拌羽根にて撹拌を行い抄紙をし、湿式不織布ウェブとした。抄紙した２５×２５ｃｍの湿式不織布ウェブを、温度１４０℃、時間１０分の熱処理を箱型熱風乾燥機で行い、目付５０ｇ／ｍ^２の湿式不織布を得た。
得られた湿式不織布の均一性、嵩高性の評価結果を表２に示す。

表２から明らかなように、実施例２３〜２７の短繊維は、(1)〜(3)式を満足するものであったため、水中分散性がよく繊維の集束がないものであった。このため、得られた湿式不織布は均一性に優れ、かつ嵩高性も十分なものであった。
一方、比較例１５は、Ｈ／Ｌ比が(1)式の範囲より大きかったため、さらに捲縮数、捲縮率が(2)、(3)式の範囲より大きいため、比較例１７はＨ／Ｌ比が(1)式の範囲より大きいため、さらに捲縮率が(3)式の範囲より大きいため、いずれも水中分散性が悪く大きな繊維の集束が発生した。したがって、得られた湿式不織布は不均一で品位にも劣るものであった。また、比較例１６はＨ／Ｌ比が(1)式の範囲より小さいため、さらに捲縮数、捲縮率が(2)、(3)式の範囲より小さいため、比較例１８はＨ／Ｌ比が(1)式の範囲より小さいため、さらに捲縮率が(3)式の範囲より小さいため、得られた湿式不織布は嵩高性が十分でなかった。

実施例２８〜３１、比較例１９〜２１
主体繊維として実施例１の短繊維を用い、バインダー繊維として参考例１の短繊維を用い、主体繊維とバインダー繊維の質量比（主体繊維／バインダー繊維）を表３に示すように種々変更した以外は実施例１と同様にして乾式不織布を得た。
得られた乾式不織布の均一性、嵩高性の評価結果を表３に示す。

実施例３２〜３３、比較例２２〜２３
主体繊維として実施例１の短繊維を用い、バインダー繊維として参考例４の短繊維を用い、主体繊維とバインダー繊維の質量比（主体繊維／バインダー繊維）を表３に示すように種々変更した以外は実施例１と同様にして乾式不織布を得た。
得られた乾式不織布の均一性、嵩高性の評価結果を表３に示す。

実施例３４〜３５、比較例２４〜２５
主体繊維として実施例１の短繊維を用い、バインダー繊維として参考例５の短繊維を用い、主体繊維とバインダー繊維の質量比（主体繊維／バインダー繊維）を表３に示すように種々変更した以外は実施例１と同様にして乾式不織布を得た。
得られた乾式不織布の均一性、嵩高性の評価結果を表３に示す。

表３から明らかなように、実施例２８〜３５の短繊維不織布は、本発明の短繊維を３０質量％以上含有してなるものであったため、均一性、嵩高性ともに優れたものであった。
一方、比較例１９〜２５の短繊維不織布は、本発明の短繊維を３０質量％以上含有していなかったため、均一性、嵩高性に乏しいものであった。

本発明の不織布用短繊維の捲縮形態を示す拡大説明図である。実施例における繊維塊の生成を評価するための簡易空気流撹拌試験機を示す説明図である。実施例において乾式不織布を製造した簡易エアレイド試験機を示す説明図である。

Claims

アルキレンテレフタレート単位を主体とするポリエステルからなり、繊維長が1.0〜30mm、単糸繊度が0.3〜40dtex、かつ捲縮が付与されている短繊維であって、単糸の捲縮形態が捲縮部の最大山部において、山部の頂点と隣接する谷部の底点２点を結んだ三角形の高さ（H）と底辺（L）の比（H／L）が下記(1)式を満足し、捲縮数と捲縮率が下記(2)及び(3)式を同時に満足することを特徴とする不織布用短繊維。
(1)式：0.01Ｔ＋0.10≦H／L≦0.02Ｔ＋0.25
(2)式：0.1T＋3.8≦捲縮数≦0.3T＋7.3
(3)式：0.8T＋0.3≦捲縮率≦1.0T＋4.9
ただし、（繊維長25mm当たりの捲縮数） Tは単糸繊度(dtex)
アルキレンテレフタレート単位を主体とするポリエステルの融点が220℃以上である請求項１記載の不織布用短繊維。
９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−ホスファフェナントレン−１０−オキサイド及び／又はイタコン酸をアルキレンテレフタレート単位を主体とするポリエステルに共重合させた請求項１〜２いずれかに記載の不織布用短繊維。
請求項１〜３いずれかに記載の不織布用短繊維を３０質量％以上含有することを特徴とする短繊維不織布。