JP5340869B2 - 潜在捲縮繊維 - Google Patents

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Description

本発明は、熱処理時の潜在捲縮発現性が高く、またはこれによって高い捲縮を発現させた複合繊維と、それにより構成される繊維集合体に関する。
潜在捲縮能を有する複合繊維は織編物や不織布などの布帛に良好な嵩高性や伸張回復性を付与できるため、従来いくつかの提案がなされてきた。例えば、通常のポリエステルとイソフタル酸やスルホネート基を有するイソフタル酸などを共重合したポリエステルなど、収縮性の異なる2種のポリエステルを複合紡糸することにより、熱処理時に潜在捲縮を発現し、伸縮性を有する繊維を得られることが知られている(例えば、特許文献1参照。)。しかしながら、上記の複合繊維において、捲縮を発現させるためには高温処理が必要であった。そのため、原綿の熱劣化や繊維間膠着を引き起こすおそれがあり、風合いの低下を招くという問題があった。
一方、それらを解決する手段として、低温で捲縮発現する複合繊維の提案もいくつかなされてきた(例えば、特許文献2〜3参照。)。しかし、これらの複合繊維の場合、極限粘度および溶融粘度に差があるポリエステルを用いるため、紡糸時にノズルから吐出される繊維の斜向が大きくなり、連続して溶融紡糸を行うことが困難となるばかりでなく、延伸工程後の原綿の乾燥工程にて、捲縮が発現してしまい、ハンドリング性に問題が生じることがあった。
このような問題から、潜在捲縮能を有する原綿への要望として、原綿製造工程では潜在捲縮を発現せず、例えばウェブ製造工程後の2次加工時に比較的低温で潜在捲縮を発現する繊維が求められている。
特開2005−029644号公報 特開平9−228218号公報 特開平3−019916号公報
本発明の課題は、原綿製造工程では潜在捲縮を発現せず、2次加工時に比較的低温で、伸縮性あるいは嵩高性に優れた、潜在捲縮能を発現するポリエステル系複合繊維を提供することを目的とするものである。
本発明者等は上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、特定の2種のポリエステルをサイドバイサイド型に組み合わせて複合紡糸した、いわゆるサイドバイサイド型複合繊維とすることで、複合繊維製造過程では、潜在捲縮を発現せず、2次加工時に熱処理を加えることで潜在捲縮を発現する複合繊維が得られることを見出した。
すなわち、本発明はポリエステル系樹脂Aとポリエステル系樹脂Bとからなるサイドバイサイド型の複合繊維であって、前記ポリエステル系樹脂Aとポリエステル系樹脂Bとの重量比が40:60〜60:40の範囲であり、かつポリエステル系樹脂Bがイソフタル酸を10〜30mol%、およびジエチレングリコールを2〜10mol%含み、ポリエステル系樹脂Bの融点が200〜230℃であることを特徴とする上記の複合繊維である。
さらに本発明は、好ましくは110℃の乾熱処理時に発現する捲縮数が、繊維長25mmあたり20個以上80個以下であり、かつ110℃の乾熱処理時に発現する捲縮率が20%以上50%以下である、上記の複合繊維であり、より好ましくは上記の複合繊維で作成したウェブを1分間、90℃で乾熱処理した場合の面積収縮率が50%未満、かつ1分間110℃で乾熱処理した場合の面積収縮率が70%以上であることを特徴とする複合繊維である。
そして本発明は上記の複合繊維から構成される繊維集合体である。
本発明によれば、原綿製造工程では潜在捲縮を発現せず、2次加工時に比較的低温で、伸縮性あるいは嵩高性に優れた、潜在捲縮能を発現するポリエステル系複合繊維を提供することができるため、高温での熱処理による原綿の熱劣化が発生せず、低コストで安定した不織布が得られるという利点を有する。また、製造工程での潜在捲縮の発現が無いため、安定した製造を行うことができる。
以下、本発明について詳細に説明する。本発明に用いる複合繊維は、特定の2種のポリエステルをサイドバイサイド型に組み合わせて複合紡糸した、いわゆるサイドバイサイド型複合繊維のことをいう。
本発明の複合繊維は、ポリエステル系樹脂Aとポリエステル系樹脂Bを用いて溶融複合紡糸を行い、必要に応じて延伸処理、熱処理等を施すことにより製造することができる。紡糸時の温度や引取り速度、延伸温度、延伸倍率、熱処理温度等の諸条件は、目標とする繊度、収縮率等、原綿物性に応じて適宜選択設定することができる。たとえば、ポリエステル系樹脂Aとポリエステル系樹脂Bを別々の押出機で溶融して、それらの溶融体を複合紡糸パックを有する紡糸装置に導入し、紡糸パック内でサイドバイサイド型に合流複合させて紡糸することによりサイドバイサイド型複合繊維を製造することができる。その際の各重合体の溶融は、通常300℃以下で行い、紡糸温度としては250〜300℃の範囲内の温度が採用される。紡糸後の工程については、紡糸捲取り後、必要に応じて延伸してもよく、得られる繊維の強度や伸度特性等を考慮すると、延伸温度50〜90℃、延伸倍率2〜5倍で延伸することが望ましい。
本発明における複合繊維の一成分であるポリエステル系樹脂Aは、一般的なポリエチレンテレフタレート樹脂で、好ましくはテレフタル酸残基とエチレングリコール残基とをそれぞれ47mol%以上含むものであり、発明の効果を満たすものであれば、それ以外に第3成分として、少量のジカルボン酸成分、オキシカルボン酸成分を共重合単位として有していてもよい。その場合に、他のジカルボン酸成分としては、例えばジフェニルジカルボン酸、ナフタレンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸またはそれらのエステル形成性誘導体;5−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチル、5−ナトリウムスルホイソフタル酸ビス(2−ヒドロキシエチル)などの金属スルホネート基含有芳香族カルボン酸誘導体;シュウ酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン二酸などの脂肪族ジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体を挙げることができる。また、オキシカルボン酸成分の例としては、p−オキシ安息香酸、p−β−オキシエトキシ安息香酸またはそれらのエステル形成性誘導体などを挙げることができる。
他方の成分であるポリエステル系樹脂Bは、イソフタル酸(以下、IPAと称す)を10〜30mol%、ジエチレングリコールを2〜10mol%共重合させた変性ポリエチレンテレフタレート樹脂であり、他の成分として好ましくはテレフタル酸を20〜40mol%、エチレングリコールを40〜49mol%含むものであり、発明の効果を満たすものであれば、ポリエステル系樹脂Aの第3成分同様の共重合単位を有していてもよい。
ポリエステル系樹脂B中で共重合させるIPAが10mol%未満では、ポリエステル系樹脂Aとの熱収縮差が少なくなるため、熱処理時の捲縮発現性が劣り、110℃の乾熱処理時に発現する捲縮数が繊維長25mmあたり、20個以上80個以下という物性を確保できない。一方、IPAが30mol%を超えると、紡糸口金から吐出される際の斜向が大きくなり、紡糸工程性が悪化するだけでなく、熱処理時の捲縮発現性が強くなるため、原綿製造工程において捲縮が発現し、その後の工程に悪影響を及ぼしたり、またIPA変性による融点が降下しすぎるため、熱処理時に繊維間で膠着が発生し風合いが悪くなる。従って、本発明の効果を満たすためには、ポリエステル系樹脂B中で共重合させるIPAが10〜30mol%であることが必要で、12〜25mol%であることが好ましく、15〜20mol%であることがより好ましい。
一方、ジエチレングリコールはポリエステル重合時の副生成物として生じるものであり、通常ポリエステル中に1%前後存在するが、耐熱性の低下や耐光性の低下をまねくため、ポリエステル中に多量に存在することは好ましくない。しかし、本発明の物性を確保するためには、ポリエステル系樹脂B中において、ジエチレングリコールを2〜10mol%含有させることが必要である。ジエチレングリコールより構成される直鎖部は非晶性であるが、延伸により繊維方向に沿って配向するため、ジエチレングリコールにより変性されたポリエステルは、ガラス転移点(Tg)以上に加熱することで、配向緩和による熱収縮を引き起こす。そのため、原綿製造工程では潜在捲縮を発現せず、2次加工時に比較的低温で、潜在捲縮能を発現させるためには、ポリエステル系樹脂B中において、ジエチレングリコールを2mol%以上含むことが必要である。ジエチレングリコールを2mol%未満であった場合、IPAの重量比率が大きくなるが、IPA分子は延伸処理を行っても配向性が弱いため、熱処理時における配向緩和による収縮は小さくなり、原綿の収縮性能が低下する。したがって、ジエチレングリコールを2mol%以上含むことが必要である。
一方、ジエチレングリコール含有量が10mol%を越えた場合、溶融粘度の低下により、口金吐出時の斜向により紡糸調子が悪くなるだけでなく、熱劣化が進行し、紡糸調子も悪くなるという影響もある。さらに、得られた原綿の耐光性や耐熱性も低下するため好ましくない。従って、本発明の効果を満たすためには、ポリエステル系樹脂B中のジエチレングリコール含有量が2〜10mol%であることが必要で、好ましくは2〜8mol%であり、3〜7mol%であることがより好ましい。
本発明の複合繊維は、ポリエステル系樹脂Aとポリエステル系樹脂Bの複合比率(重量比)がポリエステル系樹脂A:ポリエステル系樹脂B=40:60〜60:40であることが必要であり、45:55〜55:45であることが好ましい。
ポリエステル系樹脂Bの重量比率が60%を超えると、紡糸口金から吐出される際の屈曲が大きくなり、吐出したポリマーが口金に付着し、断糸にいたるという問題がある。一方、ポリエステル系樹脂Bの重量比率が40%未満では、先の斜向と逆側への斜向が発生し、先と同様、吐出したポリマーが口金に付着し、断糸にいたるという問題がある。さらに、ポリエステル系樹脂Bの重量比率が40%未満の場合、ポリエステル系樹脂Aとポリエステル系樹脂Bの熱収縮応力差が小さくなるため、110℃の乾熱処理時に発現する捲縮数が繊維長25mmあたり、20個以上80個以下という物性を確保できない。
本発明に用いるポリエステル系樹脂の固有粘度[η]は、0.4〜1.0dl/gが好ましく、より好ましくは0.5〜0.8dl/gであり、さらに好ましくは0.6〜0.7dl/gである。固有粘度[η]が0.4未満の場合は、ポリマーの分子量が低すぎるため強度発現が困難となり好ましくない。また、固有粘度[η]が1.0dl/g以上の場合、紡糸口金内部での溶融ポリマーの流動斑が発生しやすくなり、紡糸性が安定しなくなるため好ましくない。
なお、固有粘度[η]はテトラクロロエタン:フェノール=1:1(重量比)の混合溶媒を用いて30℃でウベローデ型粘度計を用いて測定した固有粘度(dl/g)を示す。
本発明により得られる繊維は、ポリエステル系樹脂Aとポリエステル系樹脂Bとからなるサイドバイサイド型の複合繊維であって、ポリエステル系樹脂BがIPA10〜30mol%、ジエチレングリコール2〜10mol%を含有する変性ポリエステルであるため、ポリエステル系樹脂Bの融点はポリエステル系樹脂Aの融点より低くなるが、本発明を満たすためには、ポリエステル系樹脂Bの融点が00〜230℃である必要がある。ポリエステル系樹脂Bの融点が200℃未満の場合、得られた原綿を用いて製造した不織布に、熱処理を施し潜在捲縮を発現させる際に、繊維間同士の膠着が発生し、風合いが悪くなるため好ましくない。一方、ポリエステル系樹脂Bの融点が230℃を越える場合、本発明の目的とする潜在捲縮が発現しない。 なお、融点は理学電機株式会社製のサーモプラス(Thermo Plus)TG8120を用いて、窒素雰囲気下、昇温速度10℃/分で300℃まで昇温したときの示差熱分析曲線より求めた。






本発明の繊維の単繊維長は0mm以上150mm以下の範囲であることが必要である。繊維長がこれらの範囲を逸脱した場合、例えばカーディング工程を経る際、工程性が悪化し、製品加工での不具合が生じる場合がある。製品加工時のカード通過性と不織布の地合を良くするという点から、繊維長は、20〜100mmの範囲であることがより好ましい。
本発明の複合繊維は潜在捲縮性を有することが特徴であるが、製品加工時のカード通過性を良くするという点から、複合繊維自体をあらかじめ捲縮糸としておくことが望ましい。より具体的には繊維長25mmあたりの機械捲縮数が5〜30個が好ましく、捲縮率が5〜30%の範囲であることがより好ましく、更に好ましくは繊維長25mmあたりの機械捲縮数が10〜25個であり、捲縮率が10〜25%の範囲である。捲縮率が5%未満の場合、カーディング工程時に繊維の脱落が発生するため、工程を通過させることが困難になる。一方、捲縮率が30%を越える場合、カーディング工程時にシリンダへの巻き付きが発生し、カーディングが困難になるばかりでなく、ネップが発生するため好ましくない。
なお、機械捲縮を付与する方法としては、一般的なスタッフィングボックス式、加熱ギヤ式等が採用される。
本発明の複合繊維は、乾熱、湿熱を問わず、熱処理を施すことでスパイラル状の捲縮を発現する潜在捲縮能を有する複合繊維である。スパイラル状捲縮とは、捲縮の形態が3次元の螺旋状構造を呈するものをいう。
具体的には、110℃の乾熱処理時に発現する捲縮数が繊維長25mmあたり、20個以上80個以下であることが好ましく、より好ましくは30個以上60個以下である。
捲縮数が20個未満であると、得られる織編物や不織布などの布帛に、良好な嵩高性や伸張回復性を付与することができず、十分な性能を有する布帛を得ることが困難となる。
また、80個を超えた場合、繊維間同士の絡みが強すぎてしまい、風合いが硬くなり良好な布帛を得ることができない。
さらに、110℃の乾熱処理時に発現する捲縮率が20%以上であることが好ましい。捲縮率が20%未満の場合、得られる織編物や不織布などの布帛が良好な伸張回復性を有さないため好ましくない。一方、捲縮率が高すぎる場合、布帛の風合が硬くなりすぎるため、50%以下であることが必要であり、40%以下であることがより好ましい。
本発明の複合繊維は、熱処理により、スパイラル状捲縮を発現する潜在捲縮能を有するため、本発明の複合繊維を用いて作成したウェブは熱処理時に収縮することが特徴である。熱処理時の収縮は面積収縮率で表すことができる。本発明の複合繊維を用いて作成したウェブの乾熱処理時の面積収縮率は、1分間90℃処理の場合が50%未満、かつ1分間110℃処理の場合が70%以上であることが必要である
なお本発明における面積収縮率は、ミニチュアカードを用いて、目付100g/cm、20cm×20cmのウェブを作成し、縦方向×横方向の長さを予め測定し、面積(A1)を算出する。次いで、測定した試料を所定の温度で1分間乾熱処理を行い、面積(A2)を算出する。面積収縮率を下記式より算出する。
面積収縮率(%)=[(A1−A2)/A1]×100
1分間90℃処理時の面積収縮率が50%以上を示すということは、原綿製造工程において捲縮性能を発現してしまうということを示しており、また、1分間110℃処理時の面積収縮率が70%未満ということは、潜在捲縮能が低く、伸縮性あるいは嵩高性に優れた原綿を得ることができないということを示している。そのため、本発明の効果である、原綿製造工程では潜在捲縮を発現せず、2次加工時に比較的低温で、伸縮性あるいは嵩高性に優れた、潜在捲縮能を発現するポリエステル複合繊維を提供するためには、1分間90℃処理時の面積収縮率が50%未満であることが好ましく、より好ましくは30%未満であることが好ましく、また、1分間110℃処理時の面積収縮率が70%以上であることが好ましく、より好ましくは80%以上であることが好ましい。
さらに本発明の複合繊維は120℃における乾熱収縮率が30%以下であることが好ましく、より好ましくは20%以下である。乾熱収縮率が30%以上の場合、不織布製造の際の寸法安定性が悪くなるため好ましくない。
なお、本発明における乾熱収縮率は、複合繊維を約50cmにカットし、適切な性能をもつ垂下装置を用いて、結び目間隔が35cmとなるように両端を結ぶ。直示天秤を用いて重量を測定し、1デニール当たり50mgの初荷重を付加して、結び目間の糸長を測定する(L1)。次に、初荷重をはずし、熱風乾燥機にて120℃、15分間熱処理を行う。放冷後、再び1デニール当たり50mgの荷重を付加して、結び目間の糸長を測定する(L2)。以下の式で乾熱収縮率を算出して求める。
乾熱収縮率(%)=[(L1−L2)/L1]×100
本発明の繊維の単繊維繊度は.5〜10dtexであることが必要である。良好な風合や伸縮性をより顕著に発現させるためには、1.0〜5.0dtexがより好ましい。単繊維繊度が0.5dtex未満の場合、カーディング工程時にシリンダへの巻き付きが発生し、カーディングが困難になるという問題がある。また、単繊維繊度が10dtexを越える場合、熱処理時に発現するスパイラル状捲縮の径が大きくなるため、本発明の目的である110℃乾熱処理時の捲縮数が目標とする捲縮数に達しないため好ましくない。
本発明の複合繊維において、繊維の断面形状は本発明の効果を損なわない範囲であれば丸断面に限られず偏平断面、多角断面、多葉断面、U字形断面、Y字形断面、T字形断面等の異形断面、中空断面等にすることができる。
本発明の複合繊維において、ポリエステル系樹脂Aとポリエステル系樹脂Bには、必要に応じて、無機微粒子、芳香剤、抗菌剤、難燃剤、消臭剤、染顔料、つや消し剤、制電剤(帯電防止剤)、酸化防止剤、光安定剤など任意の添加剤の1種、または2種以上を含有してもよい。
なお、本発明の複合繊維から構成される繊維集合体は、種類としては、例えば織物、編物、乾式不織布あるいは湿式不織布などがあり、製法としては、例えばカード法、エアレイド法、あるいは抄紙などの方法で得られたものをいう。また、使用目的や製造方法に合わせて、任意の割合で他の繊維集合体と混綿されて製造されてもよく、他の繊維集合体とは本発明以外の合成繊維や、羊毛、綿、麻、絹などの天然繊維から成るものを言う。これ以外にも、例えば、該繊維表面が湿潤あるいは含水状態で、溶融することを利用して、スチーム雰囲気下で他の繊維と集合させたり、あるいは高温の熱水下で他の繊維と集合させたりすることによって、得られる繊維集合体であってもよく、さらには前述の雰囲気下で、成形することで得られる繊維集合体であってもよい。
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明は何等これらに限定されるものではない。
<テレフタル酸含有量 mol%>
H−NMRスペクトロメータ(JEOL社製 500MHz)を用いて測定した。
<IPA含有量 mol%>
サンプルをスライドガラスにはさみ275℃に加熱して薄膜サンプルを作成し、パーキンエルマー社製SYSTEM2000FT−IRを用いIPA含有量を特定した。
<エチレングリコール含有量 mol%>
サンプルを10%ヒドラジン/ブタノール溶媒に溶解させ、SHIMADZU社製ガスクロマトグラフGC−8A型、及びCR−6Aクロマトパックを用いて測定した。
<ジエチレングリコール含有量 mol%>
サンプルを10%ヒドラジン/ブタノール溶媒に溶解させ、SHIMADZU社製ガスクロマトグラフGC−8A型、及びCR−6Aクロマトパックを用いて測定した。
<面積収縮率 %>
ミニチュアカードを用いて、目付100g/cm、20cm×20cmのウェブを作成し、縦方向×横方向の長さを予め測定し、面積(A1)を算出する。次いで、測定した試料を所定の温度で1分間乾熱処理を行い、面積(A2)を算出する。面積収縮率を下記式より算出した。
面積収縮率(%)=[(A1−A2)/A1]×100
<乾熱収縮率 %>
複合繊維を約50cmにカットし、適切な性能をもつ垂下装置を用いて、結び目間隔が35cmとなるように両端を結ぶ。直示天秤を用いて重量を測定し、1デニール当たり50mgの初荷重を付加して、結び目間の糸長を測定する(L1)。次に、初荷重をはずし、熱風乾燥機にて120℃、15分間熱処理を行う。放冷後、再び1デニール当たり50mgの荷重を付加して、結び目間の糸長を測定する(L2)。
以下の式で乾熱収縮率を算出した。
乾熱収縮率(%)=[(L1−L2)/L1]×100
<捲縮数 個>
JIS L1015「化学繊維ステープル試験方法(8.12.1)」に準じて評価した。
<捲縮率 %>
JIS L1015「化学繊維ステープル試験方法(8.12.2)」に準じて評価した。
[実施例1]
(1)テレフタル酸を50mol%、エチレングリコールを49.2mol%、およびジエチレングリコールを0.8mol%含むポリエステル系樹脂Aと、テレフタル酸を30mol%、IPAを20mol%、とエチレングリコールを46.8mol%、ジエチレングリコールを3.2mol%含むポリエステル系樹脂Bを、複合溶融紡糸装置を用いて丸断面口金にて、紡糸温度295℃、複合比率(A/B)=50/50(重量比)、単孔吐出量0.4g/minでサイドバイサイド型に接合して紡出した。紡出した糸条を冷却固化した後、引取ローラーを介してボビンに捲き取った。
(2)次いで、この捲取糸を延伸温度90℃にて、延伸倍率3倍で熱延伸し、油剤浴にて油剤を付与後、機械捲縮付与処理を施した。機械捲縮付与処理は、通常のスタッファ型捲縮付与装置等の捲縮付与装置を用いて行なった。捲縮付与処理に引き続き、繊維を80℃の熱風で乾燥した後、51mmにカットすることで単糸繊度1.7dtex、捲縮数12個/25mmの短繊維を得た。紡糸性、延伸性ともに良好であった。結果を表1に示す。
(3)次に、上記(2)で得た繊維の120℃乾熱収縮率、110℃乾熱処理後の捲縮数率、およびウェブ作成後の面積収縮率を測定した。結果を表2に示す。
[実施例2]
(1)テレフタル酸を50mol%、エチレングリコールを49.2mol%、およびジエチレングリコールを0.8mol%含むポリエステル系樹脂Aと、テレフタル酸を40mol%、IPAを10mol%、とエチレングリコールを47.6mol%、ジエチレングリコールを2.4mol%含むポリエステル系樹脂Bを、複合溶融紡糸装置を用いて丸断面口金にて、紡糸温度295℃、複合比率(A/B)=50/50(重量比)、単孔吐出量0.4g/minでサイドバイサイド型に接合して紡出した。紡出した糸条を冷却固化した後、引取ローラーを介してボビンに捲き取った。
(2)次いで、この捲取糸を延伸温度90℃にて、延伸倍率3倍で熱延伸し、油剤浴にて油剤を付与後、機械捲縮付与処理を施した。機械捲縮付与処理に引き続き、繊維を80℃の熱風で乾燥した後、51mmにカットすることで単糸繊度1.7dtex、捲縮数12個/25mmの短繊維を得た。紡糸性、延伸性ともに良好であった。結果を表1に示す。
(3)次に、上記(2)で得た繊維の120℃乾熱収縮率、110℃乾熱処理後の捲縮数率、およびウェブ作成後の面積収縮率を測定した。結果を表2に示す。
[実施例3]
(1)テレフタル酸を50mol%、エチレングリコールを49.2mol%、および、ジエチレングリコールを0.8mol%含むポリエステル系樹脂Aと、テレフタル酸を30mol%、IPAを20mol%、とエチレングリコールを46.8mol%、ジエチレングリコール残基を3.2mol%含むポリエステル系樹脂Bを、複合溶融紡糸装置を用いて丸断面口金にて、紡糸温度295℃、複合比率(A/B)=56/44(重量比)、単孔吐出量0.4g/minでサイドバイサイド型に接合して紡出した。紡出した糸条を冷却固化した後、引取ローラーを介してボビンに捲き取った。
(2)次いで、この捲取糸を延伸温度90℃にて、延伸倍率3倍で熱延伸し、油剤浴にて油剤を付与後、機械捲縮付与処理を施した。機械捲縮付与処理は、通常のスタッファ型捲縮付与装置等の捲縮付与装置を用いて行なった。捲縮付与処理に引き続き、繊維を80℃の熱風で乾燥した後、51mmにカットすることで単糸繊度1.7dtex、捲縮数12個/25mmの短繊維を得た。紡糸性、延伸性ともに良好であった。結果を表1に示す。
(3)次に、上記(2)で得た繊維の120℃乾熱収縮率、110℃乾熱処理後の捲縮数率、およびウェブ作成後の面積収縮率を測定した。結果を表2に示す。
[実施例4]
(1)テレフタル酸を50mol%、エチレングリコールを49.2mol%、および、ジエチレングリコールを0.8mol%含むポリエステル系樹脂Aと、テレフタル酸を30mol%、IPAを20mol%、とエチレングリコールを46.8mol%、ジエチレングリコールを3.2mol%含むポリエステル系樹脂Bを、複合溶融紡糸装置を用いて丸断面口金にて、紡糸温度295℃、複合比率(A/B)=45/55(重量比)、単孔吐出量0.4g/minでサイドバイサイド型に接合して紡出した。紡出した糸条を冷却固化した後、引取ローラーを介してボビンに捲き取った。
(2)次いで、この捲取糸を延伸温度90℃にて、延伸倍率3倍で熱延伸し、油剤浴にて油剤を付与後、機械捲縮付与処理を施した。機械捲縮付与処理は、通常のスタッファ型捲縮付与装置等の捲縮付与装置を用いて行なった。捲縮付与処理に引き続き、繊維を80℃の熱風で乾燥した後、51mmにカットすることで単糸繊度1.7dtex、捲縮数12個/25mmの短繊維を得た。紡糸性、延伸性ともに良好であった。結果を表1に示す。
(3)次に、上記(2)で得た繊維の120℃乾熱収縮率、110℃乾熱処理後の捲縮数率、およびウェブ作成後の面積収縮率を測定した。結果を表2に示す。
[比較例1]
テレフタル酸を50mol%、エチレングリコールを49.2mol%、および、ジエチレングリコールを0.8mol%含むポリエステル系樹脂Aと、テレフタル酸を30mol%、IPAを20mol%、とエチレングリコールを46.8mol%、ジエチレングリコールを3.2mol%含むポリエステル系樹脂Bを、複合溶融紡糸装置を用いて丸断面口金にて、紡糸温度295℃、複合比率(A/B)=35/65(重量比)、単孔吐出量0.4g/minでサイドバイサイド型として紡糸を行ったところ、ポリエステル系樹脂Bの重量比の増加により、口金放出時のニーイング(斜向吐出)が激しく、断糸に至るため、捲取りは不可能であった。
[比較例2]
(1)テレフタル酸を50mol%、エチレングリコールを49.2mol%、および、ジエチレングリコールを0.8mol%含むポリエステル系樹脂Aと、テレフタル酸を16mol%、IPAを34mol%、とエチレングリコールを42.5mol%、ジエチレングリコールを7.5mol%含むポリエステル系樹脂Bを、複合溶融紡糸装置を用いて丸断面口金にて、紡糸温度295℃、複合比率(A/B)=50/50(重量比)、単孔吐出量0.4g/minでサイドバイサイド型に接合して紡出した。紡出した糸条を冷却固化した後、引取ローラーを介してボビンに捲き取った。
(2)次いで、この捲取糸を延伸温度90℃にて、延伸倍率3倍で熱延伸し、油剤浴にて油剤を付与後、機械捲縮付与処理を施した。機械捲縮付与処理に引き続き、繊維を80℃の熱風で乾燥したところ、乾燥工程にて潜在捲縮が発現した。
(3)上記(2)で得た繊維の、各種熱処理後の物性を表2に示す。120℃乾熱収縮率を測定したところ、IPAの共重合比率が多すぎて繊維間で膠着を発生したため、測定値を得るに到らなかった。同様に、110℃乾熱処理後の捲縮数率も、捲縮発現性能が強すぎるため、測定結果を得るに到らなかった。
[比較例3]
(1)テレフタル酸を50mol%、エチレングリコールを49.2mol%、および、ジエチレングリコールを0.8mol%含むポリエステル系樹脂Aと、テレフタル酸を30mol%、IPAを20mol%、とエチレングリコールを38mol%、ジエチレングリコールを12mol%含むポリエステル系樹脂Bを、複合溶融紡糸装置を用いて丸断面口金にて、紡糸温度295℃、複合比率(A/B)=50/50(重量比)、単孔吐出量0.4g/minでサイドバイサイド型に接合して紡出した。紡出した糸条を冷却固化した後、引取ローラーを介してボビンに捲き取った。
(2)次いで、この捲取糸を延伸温度90℃にて、延伸倍率3倍で熱延伸し、油剤浴にて油剤を付与後、機械捲縮付与処理を施した。機械捲縮付与処理に引き続き、繊維を80℃の熱風で乾燥したところ、乾燥工程にて潜在捲縮が発現した。
(3)上記(2)で得た繊維の各種熱処理後の物性を表2に示す。120℃乾熱収縮率を測定したところ、ジエチレングリコールが多すぎるため、高収縮繊維となった。
[比較例4]
(1)テレフタル酸を50mol%、エチレングリコールを49.2mol%、および、ジエチレングリコールを0.8mol%含むポリエステル系樹脂Aと、テレフタル酸を42mol%、IPAを8mol%、とエチレングリコールを48.1mol%、ジエチレングリコールを1.9mol%含むポリエステル系樹脂Bを、複合溶融紡糸装置を用いて丸断面口金にて、紡糸温度295℃、複合比率(A/B)=50/50(重量比)、単孔吐出量0.4g/minでサイドバイサイド型に接合して紡出した。紡出した糸条を冷却固化した後、引取ローラーを介してボビンに捲き取った。
(2)次いで、この捲取糸を延伸温度90℃にて、延伸倍率3倍で熱延伸し、機械捲縮付与後に51mmにカットすることで単糸繊度1.7dtex、捲縮数12個/25mmの短繊維を得た。
(3)上記(2)で得た繊維の、各種熱処理後の物性を表2に示す。IPAの共重合比率が少ないため、低収縮原綿となった。
[比較例5]
(1)テレフタル酸を50mol%、エチレングリコールを49.2mol%、および、ジエチレングリコールを0.8mol%含むポリエステル系樹脂Aと、テレフタル酸を30mol%、IPAを20mol%、とエチレングリコールを46.8mol%、ジエチレングリコールを3.2mol%含むポリエステル系樹脂Bを、複合溶融紡糸装置を用いて丸断面口金にて、紡糸温度295℃、複合比率(A/B)=50/50(重量比)、単孔吐出量0.4g/minで、ポリエステル系樹脂Aを鞘成分に、ポリエステル系樹脂Bを芯成分に接合して紡出した。紡出した糸条を冷却固化した後、引取ローラーを介してボビンに捲き取った。
(2)次いで、この捲取糸を延伸温度90℃にて、延伸倍率3倍で熱延伸し、油剤浴にて油剤を付与後、機械捲縮付与処理を施した。機械捲縮付与処理は、通常のスタッファ型捲縮付与装置等の捲縮付与装置を用いて行なった。捲縮付与処理に引き続き、繊維を80℃の熱風で乾燥した後、51mmにカットすることで単糸繊度1.7dtex、捲縮数12個/25mmの短繊維を得た。紡糸性、延伸性ともに良好であった。得られた繊維の各種熱処理後の物性を表2に示す。
Figure 0005340869
Figure 0005340869
本発明の複合繊維は、100℃以上の熱処理で捲縮を発現する潜在捲縮性繊維であり、通常の延伸工程、および乾燥工程のように、比較的低温(〜50℃)の雰囲気下では、捲縮を発現することなく、工程を通過させることができる。
そのため、低温で潜在捲縮を発現する繊維と比較して、開繊処理前に発現する潜在捲縮による開繊機への巻きつきのおそれが無いという利点を有している。
また、潜在捲縮の発現に要する温度は120℃未満の熱処理で充分なため、高温処理による繊維間の融着や、熱劣化のおそれが無いという利点も有している。
本発明によれば、工程通過性に優れ、かつ比較的低温による熱処理で、伸縮性あるいは嵩高性に優れた、潜在捲縮能を発現するポリエステル複合繊維を提供することができる。
また本発明の繊維は高温での熱処理による繊維の熱劣化が発生せず、低コストで安定した不織布が得られるという利点を有する。
さらに本発明の複合繊維から構成される、繊維集合体は、各種の緩衝材、例えば、クッション材や保護材のための基材として利用でき、具体的には家具、寝具、車両等のクッション材や、被服、履物などの保護材として有効に使用できる。

Claims (3)

  1. ポリエステル系樹脂Aとポリエステル系樹脂Bとからなるサイドバイサイド型の複合繊維であって、前記ポリエステル系樹脂Aとポリエステル系樹脂Bとの重量比が40:60〜60:40の範囲であり、かつポリエステル系樹脂Bがイソフタル酸を10〜30mol%、およびジエチレングリコールを2〜10mol%含み、ポリエステル系樹脂Bの融点が200〜230℃であることを特徴とし、単繊維長が10〜150mm、単繊維繊度が0.5〜10dtexであり、ミニチュアカードを用いて該複合繊維で作成した目付100g/cm 、20cm×20cmのウェブを、1分間90℃で乾熱処理した場合の面積収縮率が50%未満、かつ1分間110℃で乾熱処理した場合の面積収縮率が70%以上であることを特徴とする複合繊維。
  2. 110℃の乾熱処理時に発現する捲縮数が、繊維長25mmあたり20個以上80個以下であり、かつ110℃の乾熱処理時に発現する捲縮率が20%以上50%以下である、請求項1に記載の複合繊維。
  3. 請求項1または2に記載の複合繊維から構成される繊維集合体。
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