WO1997023670A1

WO1997023670A1 - Fibre conjuguee thermosoudable et structure spherique en fibres de ce type a haut module

Info

Publication number: WO1997023670A1
Application number: PCT/JP1995/002665
Authority: WO
Inventors: Mikio Tashiro; Shigeru Hirano; Masayuki Hayashi; Kazunori Orii; Makoto Yoshida
Original assignee: Teijin Limited
Priority date: 1995-12-25
Filing date: 1995-12-25
Publication date: 1997-07-03
Also published as: EP0811710A4; EP0811710B1; US5858528A; EP0811710A1; US5677057A

Description

明細書

熱接着複合繊維及びそれよりなる高弾性繊維球状体技術分野

本発明は、熱接着性複合繊維に関し、更に詳しくは、特に紡糸以降の工程で繊維同士の膠着現象が可及的に低減され、しかも優れた弾力性と、圧縮回復耐久性並びに高度の通気性を有する繊維構造体を与えることのできる高弾性熱接着性複合繊維に関する。

ここで、『膠着現象』とは、繊維同士が融着、接着、固着等により物理的並びに化学的に接合する現象をいう。この『膠着現象』により繊維同士が融着、圧着することになり、該繊維の製造時、加工時に悪影響が生じる。背景技術

結晶性熱可塑性ェラストマーと結晶性熱可塑性ポリエステルとからなる複合繊維として、特公昭 6 0—1 4 0 4号公報にはブロックポリエステルポリエーテルと、ポリブチレンテレフタレ一トを主成分とする非弾性ポリエステルとをサイドバイサイド型または偏芯芯鞘型に複合紡糸した外衣用、肌着用に好適に用いることのできる高捲縮性の複合繊維が開示されている。

特開平 3— 1 8 5 1 1 6号公報にはポリエステルエ一テル系エラストマ一とポリエチレンテレフタレート主体の非弾性ポリエステルとをサイドバイサイド型または芯鞘型に複合紡糸した、高捲縮性で力一ド開繊が容易な、伸縮性を有する不織布を製造するのに好適に用いることができる熱接着性複合繊維が開示されている。

特開平 3— 2 2 0 3 1 6号公報には鞘成分にポリエステル系エラストマーを配し、芯成分に非弾性ポリエステルを配した、カード通過性、並びに紡績性の改善された、紡績糸並びに熱接着性不織布を製造するのに有用な実質的に同心芯鞘型の熱接着性複合繊維が提案されている。

さらに熱可塑性エラストマ一が繊維表面に配置した熱接着性複合繊維並びにそれを使用して得られる繊維構造体についても、公表特許 W O 9 1 / 1 9 0 3 2号公報、特開平 4一 2 4 0 2 1 9号公報、同一 3 1 6 6 2 9号公報、特開平 5— 9 8 5 1 6号公報、同一 1 6 3 6 5 4、同一 1 7 7 0 6 5号公報、同一 2 6 1 1 8 4号公報、同一 3 0 2 2 5 5号公報、同一 3 2 1 0 3 3号公報、同一 3 3 7 2 5 8号公報、特開平 6— 2 7 2 1 1 1号公報、同一 3 0 6 7 0 8号公報等に開示されている。

以上に掲げた先行技術に開示された種々の熱接着性複合繊維の断面は、第 2図の（a ) 〜（c ) に示すように、文字通りサイドバイサイド型、偏芯芯鞘型のものでその場合、熱可塑性エラストマ一と非弾性ポリエステルの面積比率が 2 0 / 8 0〜8 0 / 2 0の範囲で複合されている。ところで、エラストマ一を一成分として用いる複合繊維にあっては、エラストマ一という性質上、紡糸工程以降で複合繊維同士の前記した膠着現象が不可避的に発生し、多大の問題を誘発する。

この意味では、上記の先行技術のいずれにも繊維同士の膠着現象を克服しつつ、接着性、弾性及び捲縮発現性を改善した複合繊維を得ることについて何等記載されておらず、且つそのことを認識しているような示唆もない。唯、特開平 5— 3 0 2 2 5 5号公報において、前記の認識の有無に関係なく、組成の異なるポリエステル系エラストマ一同士を芯鞘型に複合紡糸して長繊維を得るに際し、膠着性は大きいが弾性特性の優れた、ポリエーテル成分の多いエラストマ一を芯成分に配し、膠着性は少ないが弾性特性の劣る、ポリエーテル成分の少ないエラストマ一を鞘成分に配して複合紡糸することが提案されている。しかしこのようなものでは実用レベルの膠着防止効果は得られない。なお、該複合繊維の用途は、パップ材、芯地、サポ一夕、伸縮テープ等に有用な不織布用素材？ある。

翻って、第 2図（a ) 〜（c ) に示した従来の熱接着複合繊維の総合性能、即ち、膠着防止能、エラストマ一/ポリエステルポリマ一間の界面接着強度及び本来の熱接着性並びに捲縮弾性について考察すると表 ¹ のようになる。

複^ β維 (a) 同（b) 同（c) 製 1)钫糸時の収缶性良不良不良紬 2)延伸時の糸切れ小多多性 3)押込みクリンバー排出性良不良不良

4)钫糸時の膠着防止能大小小複 5)エラストマ一 /ポリエステル小大大

間の接着 (ポリマー界面） (大） *

繊 6) 繊維間熱接着力

維 ^しの場合） ** (；小） ** (大） ** 特 •膠着ありの場合小小小性 7)捲縮弾性度小大大

8)立体捲縮発現能大無し大開 9)開綿工程開繊性不良不良不良綿

• 10) カードシリンダ一卷付不良不良不良力

1 11) カードウエブ斑不良不良不良性 12) 力一ドネップ不良不良不良

13)熱処理後反接性小小小繊 (接着力小故） (接着力大なるも (¾¾カ大なるも維 K春大で"'インダ- 膠 *大で '、'インダ- 構特性発揮できず) 特性発揮できず）造 14)熱処理後硬さ斑大大大体 (ウェブ故 (ウェブ默故 (ウェブ斑特硬さ斑大） ' 硬さ斑大）硬さ ¾Λ) 性 15)熱処理後耐久性小小小表 1の評価は、複合繊維（b ) を基準として、相対評価したものである。ただし該表中，は、ポリエステル系エラストマ一の場合を示し、 ' * * ) ，は、仮に膠着がないと推定した場合を示す。

該表からすれば、複合繊維（c ) は、複合繊維の 5つの要求特性（表中の 4 ) 〜8 ) に対応）のうち 4要件において優れており、一見、理想的な繊維のようにみえる。しかし、この繊維の膠着防止能が「小」すなわち、悪いということは、以下に述べるように、工業的製造工程や得られた製品の品質に致命的な不利益をもたらす。

即ち、複合繊維は先ず、未延伸原糸としてワインダ一や原トウ缶の中に捕集するが、十分冷却されず、単繊維同士を集束した時点でエラストマ一による膠着が生じるが、ワインダ一上に巻取って保管している状態でも繊維同士の膠着が進行し、硬い紐状になってしまったり、サブトウ同士が強固に固着し、ワインダ一から解舒できなくなるという問題があ

-S o

また、原トウ缶の中に捕集する場合でも、紐状に硬く膠着してしまうため収缶量が著しく低下し、大幅に生産性が低下するという問題がある。このように紐状に膠着したサブトゥは延伸工程で、極めて延伸性が悪く、糸切れや延伸ローラ一巻付が多発し、安定な生産はできない。仮に熱接着性繊維が製造できても、その繊維同士が集団となって膠着しているため、不織布などの繊維構造体として他のマトリックス繊維と混合して使用する場合に、熱処理時の繊維同士を接着させるのに有効な固着点の形成個数が少ないので、接着性が著しく低く、弾力性がなく、外力によつて繊維構造体が容易に破壊されてしまい、耐久性のないものとなってしまうという問題点がある。

他方、複合繊維（a ) にあっては、膠着防止能は複合繊維（b ) または（c ) に比して、倍増するものの本来の目的である熱接着機能、捲縮弾性が著しく劣るという問題を抱えている。発明の開示本発明の目的は、結晶性の熱可塑性エラス卜マ一を一成分として配した熱接着性複合繊維の製造時に不可避的に生じ、繊維の取り扱い性、ェ程特性さらに本来の熱接着性能までも阻害する膠着現象の解消と、ポリマ一間の界面接着強度、本来の接着性能並びに捲縮弾性の共存という、これまで未解決のまま放置されていた課題を解決しょうとするものであ更に本発明の他の目的は、吹き込み特性に優れ、嵩高性に優れしかも、風合いもソフトで、弾力性も高く、圧縮回復耐久性に優れたクッション材ゃ高弾性繊維球状体（f iber bal l) を与える熱接着性複合繊維提供することにある。

本発明者等の研究によれば、上記目的は熱接着性複合繊維の断面において、エラストマ一成分を三日月状に配し、しかもそのときの幾何学的ディメンジョンを下記に示すように特定するとき、所望の複合繊維が得られることが判明した。

即ち、本発明においては、結晶性の熱可塑性エラストマ一（E) と、該エラストマ一（E) よりも融点の高い結晶性の非弾性ポリエステル（ P) とが、円形の繊維断面において E : P=20 : 80〜80 : 20の面積比率で配されてなる複合繊維において、

該繊維はその断面及び表面が以下の要件①〜⑤により特定される。要件

① 該エラストマ一（E) は、繊維断面において、曲率半径の異なる 2 本の円弧により形成される三日月形状に配され、且つ曲率半径の犬なる曲線（r が外周線の一部を形成していること；

② 該ポリエステル（P) は、繊維断面において、三日月形状を形成する 2本の曲線のうち、曲率半径の小さい方の曲線（r₂) に沿って、該エラストマ一と接合し、他方、曲率半径の大きい方の曲線（r^) は、その周率 Rが 25〜49%の範囲で外周線となるように円弧状に繊維表面の一部を形成していること；

(但し、周率 Rは以下の定義に従う。第 1図の（r^) を半径とする円において、その全円周（L， 1+LJ に占める（L ) の割合によつて示され、該周率 Rは〔R = { (L ) / (L +L ) } X 100 (%)

〕により算出される。）

③ 該曲率半径（_{Γ ι}) と曲率半径（r ₂) との比（i^Zr ) である曲率半径比 C rが 1を越えて 2以下の範囲にあること；

④ 該曲率半径（r ₂) の曲線の湾曲比 Cが 1. 1〜2. 5の範囲にあること；及び、

(但し、湾曲比 Cは以下の定義に従う。第 1図において、（r ₉) を半径とする円弧（LJ の長さと、（r ^ を半径とする円の円周と該円弧（L₉) との接点間（P — Pゥ間）の長さ（L) と、の比によって示され、該湾曲比 Cは {C= (L₂) / (L) } により算出される。）

⑤ 該エラストマ一（E) とポリエステル（P) との肉厚比が 1. 2〜 3の範囲にあること；

(但し、肉厚比 Dは以下の定義に従う。第 1図において（_{Γ ι}) を半径とする円の中心と（r ₂) を半径とする円弧を一部とする円の中心と、を通る直線方向におけるポリエステル（P) 成分の長さ（L_P) とエラストマ一（E) 成分の長さ（L_E) との比によって示され、該肉厚比 D は {D= (L_P) (L_E) } により算出される。）図面の簡単な説明

第 1図は、本発明の熱接着性複合繊維の繊維横断面を示した模式図であり、 .

第 2図（a) 、 (b) および（c) は、それぞれ、従来の熱接着性複合繊維の繊維横断面を示した模式図である。

第 3図は、本発明の熱接着性複合繊維を製造するための複合紡糸口金の縦断面を示した模式図である。発明を実施するための最良の形態

上記の、本発明の目的達成のために要求される①〜⑤の耍件について、図面に基づいて詳細に説明する。

第 1図には、本発明の課題を解決した熱接着性複合繊維の断面の一例 (ここでは真円）が示されている。

第 1図において、 Eは結晶性の熱可塑性エラストマ一、 Pは結晶性の非弾性ポリエステルを示す。ここで特徴的なことは、その断面が曲率半径（r^) の円において、 E成分は（r^)、 (r ₂) という曲率半径の異なる二つの円弧で形成される三日月形状に配され、その外周線（1^ ) は曲率半径（r^) の円弧であって、そのまま繊維断面の一部を構成し、他方、 P成分は繊維断面において、三日月形状を形成する 2本の曲線のうち、曲率半径の小さいほうの曲線（r₂) に沿って、該ェラストマ一と接合している。そして、 P成分もまた外周線（L_n) で示されるように繊維表面の一部を形成するが、そのときの（L₃) の繊維断面周率 R 〔R= (L₃) / { (L_x) + (L₃) } 100 (%) 〕が 25〜 49%、好ましくは 28〜40%の範囲にあることが必要である。この Rが 25%より低くなると、複合繊維を製造する際に繊維同士が融着ゃ圧着されやすく、膠着が生じて製造のトラブルとなりやすい。さらに E 成分が柔らかいため、繊維の開繊ゃ混綿などに使われる回転ガ一ネットワイヤーに食い込んだり、ひっかいたりして通過性が悪く長時間の製造が困難になったり均一な混綿嵩高綿が得られにくくなる。また、接着部分（1^) が多くなるため周りの繊維との熱固着点が多くなり、細かいネットワーク構造となり弾力性が出にくくなる。一方、この Rが 49% を越えると、繊維表面の熱融着成分が覆っている面積が接着機能という面から少なくなつて、所望の接着が起きにくくなる。

このような断面において、曲率半径（r^) と（r₂) との比 { (r ₁ ) / (r J } である曲率半径比 Crは 1より犬であることが必要である。

該 C r値が 1以下では E成分と P成分の接合線である両者の界面が剥離しやすく、一旦剥離すると繊維間接着力が大巾に低下したり、立体捲縮発現能が低下し、捲縮の発現が小さくなつてしまい好ましくない。また、複合繊維の捲縮弾性率が低下し、開綿工程の開繊不良、カードシリンダ一捲付多発、カードウェブ斑発生、ネヅブ発生等のトラブルを生じ好ましくない。

一方、該 C r値が 2を越えると E成分の繊維断面に対する占有面積が大きくなりすぎて好ましくない。

次に、上記の複合形態において、 E成分と P成分の接合線に関する湾曲度 C：、つまり第 1図において、周長（L₂) に対する、点と点（P₂) とを結ぶ線分（L) の比 {C= (L₂) / (L) } が 1. 1 〜2. 5、好ましくは 1. 2〜2. 0の範囲にあることが必要である。この Cの値が 1. 1より低くなると、例えば従来の、第 2図（a) の様な複合形態ではポリマ一同士が剥離し易くなつて、捲縮の発現が小さくなつたり、また熱処理での捲縮発現が少なくなり、非弾性捲縮短繊維を巻き込んだ可撓性熱固着点が形成しにくくなる。一方、この Cの値が 2. 5を越えると、捲縮が大きくなり過ぎたり、熱処理での捲縮も極端に起きやすく繊維構造体の嵩などが小さくなつたり、風合いに "ゴロゴ口"感がでて好ましくない。ここに、 "ゴロゴロ"感とは、繊維構造体の表面を触ったとき、その構造体中に、小さく硬い異物が存在しているかのような、不快な触感をいう。

最後に、 E成分と P成分との肉厚比（D) を特定することも極めて重要である。この Dは第 1図の E成分の最大肉厚長を（L_E)、 P成分の最大肉厚長を（L_P) とするとき、 {D= (L_P) / (L_E) } で表され、この値が 1. 2〜3. 0、好ましくは 1. 5〜2. 9の範囲にあることが必要である。この Dが 1. 2より低くなると、捲縮の発現が小さくなつたり、熱処理での捲縮発現が少なくなり同様に繊維構造体化しにくい、非弾性捲縮短繊維を巻き込みながらの融着が起きにくく好ましくない。また、この Dが 3. 0を越えると、捲縮が大きくなり過きたり、熱処理での捲縮も極端に起きやすく嵩などが小さくなつたり、風合いにゴロゴロ感が出て好ましくない。

本発明において P成分の融点は E成分の融点よりも 10〜190°C高いことが好ましい。これにより該複合繊維の熱接着時に E成分のみを、 E成分の融点以上 P成分の融点未満の温度で熱処理をおこなって熱溶融することにより、 P成分は元の繊維形態を維持し、繊維同士の固着点を保持し、接着強力を高いレベルに維持し、弾力性、耐久性を向上させることができる。

ここで、 P成分とは、ポリエステルであれば特に限定されないが、通常のポリエチレンテレフ夕レート、ポリブチレンテレフ夕レート、ポリへキサメチレンテレフタレ一ト、ポリテトラメチレンテレフ夕レート、ポリ一 1 , 4ージメチルシクロへキサンテレフ夕レート、ポリビバロラクトンまたはこれらの共重合体エステルからなるポリマーであるが、繰り返し歪みがかかる用途であるため歪みの残しにくいポリブチレンテレフタレートが好ましい。特に、複合繊維の融着成分にもちいられるエラストマーのハ一ドセグメントがポリプチレン系の場合は特に剥離などの問題がなく良好である。この P成分の融点は 1 1 0〜2 9 0 °Cの範囲にあることが好ましい。

これに対して、 E成分の融点は 1 0 0〜2 2 0 °Cにあるのが適当である。 1 0 0 °C未満では、本発明の前掲①から⑤の要件を満足するように紡糸しても紡糸時の繊維同士の膠着を完全に防ぎきれないことがある。また該複合繊維を、例えば夏場の音調装置のない倉庫内に、梱包ベールを多段に積載した場合に、繊維間の膠着を生じる懸念がある。 2 2 0 °C を越えると、熱処理機の安定処理温度の上限能力いっぱいであり、部分的に接着強力の斑を生じ、硬さ斑の原因となり、好ましくない。該成分 ( E ) の融点は 1 3 0〜 1 8 0 °Cが膠着防止、熱処理に安定性等の点から、より望ましい範囲である。

この E成分としては、紡糸適正や物性等の面からポリウレ夕ン系エラストマ一や結晶性ポリエステル系エラストマ一が好ましい。

ポリウレタン系エラストマ一としては、分子量が 5 0 0〜6 0 0 0程度の低融点ポリオ一ル、例えばジヒドロキシポリエーテル、ジヒドロキシポリエステル、ジヒドロキシポリカーボネイト、ジヒドロキシポリエステルアミド等と、分子量 5 0 0以下の有機ジイソシァネート、例えば、 P , P—ジフエニルメタンジイソシァネート、トリシンジイソシァネート、イソホロンジイソシァネート、水素化ジフエニルメタンジイソシァネート、キシリレンジイソシァネート、 2 , 6—ジイソシァネ一トメチルカブロェ一ト、へキサメチレンジイソシァネート等と、分子量 5 0 0 以下の鎖伸長剤、例えばグリコール、ァミノアルコールあるいはトリオールとの反応で得られるポリマ一を挙げることができる。これらのポリマ一のうち、特に好ましいものはポリオールとしてポリテトラメチレングリコール、またはポリ一 £一力プロラクトンである。有機ジイソシァネートとしては P , p ' —ジフエニルメタンジイソシァネートが好適である。また、鎖伸長剤としては、 p， p '—ビスヒドロキシエトキシべンゼン及び 1， 4一ブタンジオールが好適である。

一方、結晶性ポリエステル系エラストマ一としては、熱可塑性ポリエステルをハードセグメントとし、ポリ（アルキレンォキシド）グリコ一ルをソフトセグメントとして共重合してなる、ポリエーテルエステルブロック共重合体、より具体的にはテレフ夕ル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレン一 2， 6—ジカルボン酸、ナフ夕レン一 2， 7—ジカルボン酸、ジフエ二ルー 4， 4 ' ージカルボン酸、ジフエノキシエタンジカルボン酸、 3—スルフォイソフタル酸ナトリウム等の芳香族ジカルボン酸、 1， 4ーシクロへキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸、コハク酸、シユウ酸、アジビン酸、セバシン酸、ドデカンジ酸、ダイマ一酸等の脂肪族ジカルボン酸、またはこれらのエステル形成誘導体等から選ばれたジカルボン酸の少なくとも一種と、 1， 4一ブタンジオール、ジエチレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ペン夕メチレングリコール、へキサメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、デカメチレングリコ一ル等の脂肪族ジオール、あるいは 1， 1ーシクロへキサンジメタノール、 1 , 4ーシクロへキサンジメ夕ノール、トリシクロデカンジメタノール等の脂環式ジオール、またはこれらのエステル形成誘導体などから選ばれたジオール成分の少なくとも一種、および平均分子量が 3 0 0〜5 0 0 0程度の、ポリエチレングリコール、ポリ（ 1， 2—プロピレンォキシド）グリコール、ポリ ( 1， 3—プロピレンォキシド）グリコール、ポリ（テトラメチレンォキシド）グリコール、エチレンォキシドとプロピレンォキシドとの共重合体、エチレンォキシドとテトラヒドロフランとの共重合体等のポリ（アルキレンォキシド）グリコ一ルのうち少なくとも一種から構成される三元共重合体であることが好ましい。

しかしながら、ポリエステル系複合成分との接着性や耐熱特性、強度など物性の面などから、ポリブチレン系テレフタレ一トをハードセグメントとし、ポリオキシテトラメチレングリコールをソフトセグメントとするポリェ一テルエステルブロック共重合体が特に好ましい。この場合、ハードセグメントを構成するポリエステル部分は、該共重合体の全酸成分を基準として共重合割合（全酸成分を基準としてモル％で示す）がテレフ夕ル酸を 4 0〜 1 0 0モル％、イソフタル酸を 0〜 5 0モル％含むものが用いられる。テレフタル酸、イソフタル酸以外の酸成分としてはフ夕ル酸、アジビン酸、セバシン酸、ァゼライン酸、ドデカン二酸、 2， 6—ナフ夕レンジカルボン酸、 5—ナトリウムスルホイソフタル酸、 1 , 4ーシクロへキサンジカルボン酸等が所定の融点を得るためと、弾力性、耐久性、等のの品質を向上させるからも好ましく用いられる。特にテレフ夕ル酸を 5 0〜9 0モル％とィソフタル酸を 1 0〜3 5モル％含むものがより好ましく用いられる。

また、該ポリエステル部分のグリコール成分は主たる成分が、 1， 4 一ブタンジオールであることがよい。尚、ここでいう「主たる」とは、全グリコール成分の 8 0モル％以上が 1， 4一ブタンジオールであって、 2 0モル％以下の範囲内では他種グリコ一ル成分が共重合されていてもよいことをいう。好ましく用いられる共重合グリコール成分としては、エチレングリコール、トリメチレングリコール、 1， 5—ペン夕ンジォール、 1， 6—へキサンジオール、ジエチレングリコール、 1， 4ーシクロへキサンジオール、 1， 4ーシクロへキサンジメタノール等をあげることができる。

さらに上記ポリエーテルエステルブ口ック共重合体は、平均分子量が 3 0 0〜5 0 0 0のポリ（アルキレンォキシド）グリコール成分を 5〜 8 0重量％含むものである平均分子量 8 0 0〜4 0 0 0で、グリコール成分を 3 0〜7 0重量％含むことが特に好ましい。平均分子量が 3 0 0 未満の場合には、得られるプロック共重合体のプロック性が低下して弾性回復性能が不充分となるし、一方 5 0 0 0を越える場合には、ポリ（アルキレンォキシド）グリコール成分の共重合性が低下して弾性回復性能が不充分となるため好ましくない。

該グリコール成分の共重合量が 5重量％未満の場合には、該複合繊維を加熱接着処理してクッション材等の成形しても本発明の目的とする弾性特性の良好なものは得られず、一方、該グリコール成分の 8 0重量％を越える場合には、得られるブロック共重合体の力学的特性及び耐熱性、耐光性の耐久性が低下するため好ましくない。

好ましく用いられるポリ（アルキレンォキシド）グリコールとしては、ポリエチレングリコール、ポリ（プロピレンォキシド）グリコール、ポリ（テトラメチレンォキシド）グリコールの単独重合体が好ましい。さらには、前記単独重合体を構成する反復担体の 2種以上がランダム又はブロック状に共重合したランダム共重合体又はブロック共重合体を使用してもよく、また前記単独重合体又は共重合体の 2種以上が混合された混合重合体を使用してもよい。このようなポリエーテルエステルブ口ック共重合体は周知の共重合ポリエステルの製造方法をもちいて得ることができる。

本発明の複合繊維を製造するに際して、 E成分と P成分とは、夫々、通常水分率 0 . 1 %以下になるまで乾燥した後、紡糸に供する。

結晶性熱可塑性エラストマ一と非弾性ポリエステルとを複合し、繊維を製造する方法は周知の紡糸装置と方法により行うことができる。

図面をもって説明するならば、例えば第 3図に示すような複合口金を使用して本発明の複合繊維が得られる。尚、第 3図の複合口金について、上板 1に設けられたピン 3から P成分を溶融状態で流し、上板 1と下板間に E成分を溶融状態で流して下板 2に設けたノズル 4より複合させて吐出する。紡糸に際して、ポリマ一吐出後冷却固化された複合繊維糸条は紡糸油剤を付与して引き取るか、あるいは、引き続いて、 2〜5倍に延伸して、引き取ることができる。

ここで、この第 3図に示す紡糸口金を用いることにより、第 1図に示す繊維断面を有する該複合繊維が形成される理由は、 P成分と E成分との融点の違いにより説明することが出来る。

即ち、両者の融点の違いは溶融粘度に直接関係してくることから、同じ温度下では、 P成分の方が粘度が高く（即ち、硬く）、 E成分の方が溶融粘度が低い（即ち、柔らかい）。

つまり、ビン 3から流された溶融状態の P成分は、溶融状態の E成分の吐出圧によりほとんど影響を受けることなく、そのまま鉛直方向に流れていき、周りの E成分を押しのけつつ下板 2と接触する。更に、下板 2に沿いながら最終的にノズル 4から吐出されることで、第 1図に示されるような繊維断面が形成される。

紡糸された直後の集束前または集束中の糸条に対して単繊維同士の間に、紡糸油剤としての非晶性ポリエステル♦ポリエーテル系ブロック共重合体を介在させることは、膠着防止策として著しレ、効果がある。

同時に、複合繊維の延伸性を向上させ、カードを通過させて繊維構造体を形成する際にもともと繊維が柔らかく、カード性が著しく劣るが、非晶性ポリエーテルエステル系ブロック共重合体を繊維重量を基準として 0 . 0 2〜 5重量％の範囲で付与することにより、繊維の平滑性を高め、且つ、熱接着時の溶融ポリマーの濡れ性も向上させるため接着強力が増加し、繊維構造体の弾力性、耐久性が大巾に向上する。

この、非晶性ポリエ一テルエステルブ口ック共重合体の繊維重量を基準とした付与量が 0 . 0 2重量％未満では膠着防止、カード性向上、接着力向上の効果を得るためには不充分である。一方、該付着量が 5重量 %を越えるとそれ以上多くこの非晶性ポリエステルポリェ一テルブ口ヅク共重合体の付着量を増やしても、膠着防止、カード性向上、熱接着力向上等の効果は得られず、かえって、繊維表面の粘着性が増加し、力一ド機での粘着捲付が究生し、均一な繊維構造体が得られず、硬さ斑等が発生し、好ましくない。

この非晶性ポリエーテルエステル系ブロック共重合体は、テレフ夕ル酸及び/またはイソフタール酸及びノまたはメタソジゥムスルフォイソフ夕一ル酸またはそれらの低級アルキルエステル、低級アルキレングリコール並びにポリアルキレングリコ一ル及び/またはポリアルキレングリコールモノエ一テルからなるポリエーテルエステルブ口ック共重合体である。

例えばテレフ夕一ル酸一アルキレングリコ一ルーポリアルキレングリコール、テレフタール酸ーィソフ夕一ル酸ーアルキレングリコールーポリアルキレングリコール、テレフ夕一ル酸一アルキレングリコ一ルーポリアルキレングリコールモノエーテル、テレフタール酸一^ ソフ夕一ル酸一ポリアルキレングリコ一ルーポリアルキレングリコールモノェ一テル、テレフタール酸一メタソジゥムスルフォイソフ夕一ル酸ーアルキレングリコ一ルーポリアルキレングリコ一ル、テレフ夕ール酸ーィソフタ —ル酸一メタソジゥムスルフォイソフ夕一ル酸ーアルキレングリコール —ポリアルキレングリコール等を挙げることができ、テレフタレ一ト単位とイソフタレート単位または/及びメタソジゥムスルフォイソフタレート単位との比は 1 0 0 ： 0〜5 0 ： 5 0 (モル比）が紡糸集束時の密着を防止するために好ましい。さらに該ブロック共重合体を付与した複合繊維の膠着防止能を高めるためには、テレフタレート単位とイソフタレート単位または/及びメ夕ソジゥムスルホイソフ夕レート単位との比は 9 0 : 1 0〜 5 0 : 5 0 (モル比）が特に好ましい。

また、該ブロック共重合体において通常はテレフ夕レート単位及びィソフ夕レート単位または/及びメ夕ソジゥムスルホイソフ夕レート単位とポリアルキレングリコール単位との比は 2 ： 1〜 1 5 1 (モル比）であり、紡糸集束時の単繊維同士の密着発生防止、繊維の接着強力の向上等を考慮すると 3 ： 1〜8 ： 1 (モル比）が特に好ましい。

ここで、該非晶性プロヅク共重合体の製造に用いるアルキレングリコールはエチレングリコール、プロピレングリコール、テトラメチレングリコール、デカメチレングリコール等の炭素数が 2〜 1 0のアルキレングリコ一ルなどであり、ポリアルキレングリコ一ルは通常平均分子量が 6 0 0〜 1 2， 0 0 0、好ましくは平均分子量、 1， 0 0 0〜5， 0 0 0のポリエチレングリコール、ポリエチレングリコール ·ポリブロビレングリコール共重合体、ポリエチレングリコール，ポリテトラメチレングリコール共重合体、ポリプロピレングリコール等の他、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のモノメチルエーテル、モノェチルエーテル、モノフエニルエーテル等が好ましい。しかし、単繊維同士の膠着防止性向上の点から特に好ましいのはポリエチレングリコ一ルのモノエ一テル類である。

また、該非晶性ブロック共重合体の平均分子量は使用するポリアルキレングリコールの分子量にもよるが、通常 2， 0 0 0〜2 0， 0 0 0、好ましくは 3 , 0 0 0〜 1 3 , 0 0 0である。平均分子量が 2 , 0 0 0 未満では延伸性向上、密着防止、熱接着力向上の点で不充分であり、また 2 0 , 0 0 0を越えると延伸性、熱接着力が低下し好ましくない。該ブロック共重合体の重縮合時に分子量を調節するために使用するポリアルキレングリコールはモノメチルェ一テル、モノェチルエーテル、モノフエ二ルェ一テルのような片方の末端基が封鎖されたものが好ましい。また該非晶性プロック共重合体はポリォキシェチレンアルキルフエ二ルェ一テルホスフヱ一トのアル力リ金属塩、ポリオキシエチレンアルキルフエ二ルェ一テルサルフェートのアル力リ金属及び/またはこれらのアンモニゥム塩、アルカノ一ルァミン塩等の界面活性剤を用いて分散させる。非晶性ブロック共重合体分散液の凝集開始温度は 3 0〜 1 0 0 °C であることが好ましく、更に好ましくは 6 0〜9 0 °Cである。なお該非晶性ブロック共重合体の使用量は、複合繊維重量を基準として 0 . 0 2 〜5 . 0重量％であることが好ましく、特に好ましくは 0 . 1〜3 . 0 重量％である。

本発明の熱接着性複合繊維は、繊度が 0 · 5〜2 0 0デニールの範囲が好ましい。 0 . 5デニール未満では繊維構造体として熱接着処理した場合接着強力が不足し、十分な弾力性、耐久性が得られず、 2 0 0デニ —ルを越えると、繊維等の糸条冷却が不十分となり、本発明の如く、断面形状を特定しても単繊維同士の膠着を防ぐことが困難となる。

その結果、繊維の接着性能が低下し、弾力性や耐久性が小さくなつてしまう。特に 2〜1 0 0デニールの範囲が好ましい。本発明の複合繊維には延伸後に押し込みクリンパーで機械捲縮の捲縮を付与する場合があるが、その捲縮数は、 5〜2 5個ィンチ、捲縮度は、 5〜3 0 %の範囲が好ましい。捲縮数が 5個ノインチ未満、捲縮度が 5 %未満では力一ド時に力一ドウエブが切れたり、得られた繊維構造体の嵩が著しく低下するので好ましくない。捲縮数が 2 5個 Zインチを、捲縮度が 3 0 %を越えるとカード機の通過性が悪くなり、ウェブ斑、ネップが多発し、好ましくない。特に捲縮数が 8〜 2 0個インチ、捲縮度が 6〜 1 8 %の範囲が特に好ましい。また、その時の短繊維のカット長は、 1 0〜 1 0 0 mmの範囲内にあることが好ましく、特に 1 5〜9 5 mmの範囲内にあることが好ましい。

以上に述べた熱接着性複合繊維は、長繊維、短繊維の形状を問わずそれ自体を単独で用いても不織布 ·シート等に熱成型することができるが、最も好ましいのは、非弾性ポリエステル系捲縮短繊維をマトリックスとする繊維集合体中にこの複合繊維を捲縮短繊維の形で分散 ·混入させ、所望の形状に熱成型することである。この態様は冒頭に掲げた WO 9 1 / 1 9 0 3 2公報に典型的に開示されている。

マトリックスとなる非弾性ポリェステル系捲縮短繊維とは、捲縮形態が螺旋状やオメガ型あるいは一部にそれら形状を持つ非弾性ポリエステル系捲縮短繊維であれば何でもよい。また非弾性ポリエステル系捲縮短繊維とは、通常のポリエチレンテレフタレ一ト、ポリブチレンテレフタレート、ポリへキサメチレンテレフ夕レート、ポリテトラメチレンテレフ夕レート、ポリ一 1， 4ージメチルシクロへキサンテレフタレート、ポリビバロラクトンまたはこれらの共重合体エステルからなる捲縮短繊維ないしそれら捲縮短繊維の混綿体、または上記のポリマ一のうち 2種以上のポリマーの重合度や共重合成分を変えたサイドバイサイド型の繊維断面が左右非対象に構成された、螺旋形状の捲縮を発現した複合短繊などである。勿論、捲縮を発現するためには、紡糸のさいに繊維の片面を強く冷却する異方冷却により延伸、弛緩熱処理の際に螺旋状やオメガ型捲縮を発現したものも好ましい。これらの短繊維の断面形状は円形、扁平、異型または中空のいずれであってもよい。

この捲縮短繊維が繊維構造体の骨格になるために、該ポリエステル系捲縮短繊維単独でも嵩高であること、反撥性が発揮されることが必要である。単独の嵩高性（J I S L—1 0 9 7 ) は、 0 . S gZ c m²の荷重下で 3 5 c m ³/^以上 1 2 0 c m³Zg以下、 1 0 gZ c m²の荷重下で 1 5 c m³/g以上 6 0 c m³/g以下あることが好ましく、さらに好ましくは、それそれ、 4 0 c m ³以上 1 0 0 c m³Zg以下、 2 0 c

0 c m³Zg以下であることが必要である。これらの嵩高性が低いと、得られた繊維成型クッシヨン材の弾力性や圧縮反撥性が低いといった問題が顕著になってくる。

該捲縮短繊維は、その繊度が 1〜 1 0 0デニールの範囲が好ましく、さらに好ましくは、 2〜5 0デニールである。繊度が 1デニールより小さいと嵩高性が発揮されず、空気などによって側地内に吹き込まれたときに圧縮されて旨く均一に吹き込みにくくなり、得られたクッション材のクッショク性や反撥力が乏しくなついしまう。また 1 0 0デニールよりも大きくなると繊維が曲がりにくく構造体化が難しく、得られた繊維構造体の構成本数が少なく成り過ぎ、風合いが硬くなつてしまう。またそのカツト長は、 1 0〜1 0 O mmの範囲内にあることが好ましく、特に 1 5〜9 5 mmの範囲内にあることが好ましい。

本発明の熱接着性複合繊維は、高弾性繊維球状体を得るのに有用である。この場合、本発明の熱接着性複合繊維と、マトリックスとなる非弾性ポリエステル系捲縮短繊維との混率を重量比（％) で、 5〜4 9 ： 9 5〜 5の範囲にすることが好ましい。この熱接着性複合繊維の混率が高すぎると、該繊維球状体の中に形成される熱固着点の数が多すぎて、繊維球状体が硬くなりすぎてクッション材の材料にするには問題がある。逆に、該複合繊維の混率が低すぎると該繊維球状体の中に形成される熱固着点の数が少なすぎ、該繊維球状体の形態安定性に劣る。

また、前記非弾性ポリエステル系捲縮短繊維の表面には平滑材が処理され滑りやすい加工剤が処理されていることが好ましい。表面が滑りやすくなることによって空気乱流などによる繊維球状体化が行いやすくなる。また、得られた繊維球状体の風合いが柔らかく、羽毛やフエザ一夕ツチの風合いが得られやすくなる。これらの処理剤は、剤を付与した後、乾燥あるいは硬化処理することによって滑りやすくなる物であればなんでもよいが、例えばポリエチレンテレフ夕レートとポリエチレンォキシドのセグメント化ポリマ一で被覆することにより表面摩擦を少なくすることが可能である。更に、シリコン系樹脂の平滑剤としてジメチルポリシロキサン、エポキシ変成ポリシロキサン、アミノ酸変性ポリシロキサン、メチルハイドロジエンポリシロキサン、メトキシポリシロキサン等のシリコン樹脂を主たる成分とする処理剤を任意の段階で付与することも平滑性を大幅に向上する面から考慮すると好ましい。該平滑剤の付着量は通常 0 . 1〜0 . 3重量％が適当である。勿論シリコン樹脂中に帯電防止剤を添加したりシリコン樹脂処理後帯電防止剤処理を施すことは、繊維を球状体化する際の空気との摩擦や、融着処理する際の高温空気乱流処理などで静電気を防止するのに必要な場合が多いので所望に応じ、適宜添加すればよい。

この様な平滑ィ匕処理は一般的には、熱接着性複合繊維と非弾性ポリェステル系捲縮短繊維との熱接着を阻害することになるが、本発明で特定された熱接着性複合繊維は、ポリエチレンテレフ夕レートとポリエチレンォキシドとからなるポリマ一被覆短繊維はもちろん、シリコン樹脂を付与した捲縮短繊維とも比較的よく融着し、しかも形態的に程よく非弾性ポリエステル系短繊維を螺旋状に抱え込み、見かけ状の接着強度をあげることが可能である。勿論、一般的な熱接着性の複合繊維ではこの作用は少ない。

本発明では、非弾性ポリエステル系短繊維の混率は、 9 5〜5 1 %の混率が好ましく、更に好ましくは 9 0〜5 5 %である。この混率が高すぎると、熱接着複合繊維の量が少なくなるので、熱固着点が少なくなるために反撥性が少なく、得られる繊維球状体は、形態安定性に劣る。また、この混率が低すぎると、熱固着点が多すぎて、繊維球状体が硬くなりすぎ、クッション材の材料にするには問題がある。また、後から述べるように、熱処理により、非弾性ポリエステル系捲縮合成短繊維が、捲縮発現しながら熱固着点を形成するために、繊維球状体が高密度化し好ましくない。

本発明において、本発明の熱接着性複合繊維と非弾性ポリエステル系捲縮短繊維とを混綿し、後述する方法等で繊維球状体化をおこなう場合には、その繊維球状体表面には、非弾性短繊維や非弾性短繊維の毛羽が多く存在することが好ましい。この短繊維の毛羽が繊維球状体表面の平滑性に寄与し、該繊維球状体の吹き込み性能や、該繊維球状体が吹き込まれたあとのクッションの風合いを非常に良好なものとする。

また特に変形が大きいとき（ここで、特に変形が大きいとは、例えば、もとの中綿の厚みを基準として、 5 0 %の厚みになるような変形であることを言う。）には、始めに、隣り合う繊維同士が滑ることに起因する平滑な感触と、エラストマ一により形成された熱固着点の弾力性及び摩擦力の大きくなる感触が加わり、良好な風合いの中綿を製造することができる。

しかも、上記のような、大きな変形が繰り返されても、エラストマ一により形成された熱固着点が変形回復することにより、弾力性が維持されるとともに、耐久性も良好なものとなる。

高弾性繊維球状体の製造方法に際しては、まず、非弾性ポリエステル系捲縮短繊維と、本発明の熱接着性複合短繊維とを所定の混綿比率になるように配合し、均一に十分混綿されるように、ガーネットワイヤーが表面に張られた複数のローラが配設されたカードなどで、開織と混綿を十分に行い、嵩高混綿塊を得る。

次いで、ブロワ一の中に該混綿塊を吹き込み、所定時間乱流攪拌処理を行って、個々の短繊維を分繊 '開繊しつつ、これらをを空気の渦流の中で滞留させて球状体化する。

ここで、非弾性ポリエステル系捲縮短繊維と熱接着性複合繊維とが均一に混綿 ·絡合された嵩高混綿塊が、空気や力学的な力を受けながら、特にその複合短繊維の特性から捲縮が進行しゃすく、球状体が早く形成される。

また、この複合繊維の低融点熱可塑性エラストマ一の融点以上、該ポリエステル系捲縮短繊維を構成するポリマーの融点未満の温度で熱処理を行い、繊維球状体中に熱固着点を形成することにより、弾力性、耐久性に優れた風合いに優れた繊維球状体が得られる。

また、前記の捲縮率は熱処理を行うことによつても進行するので、該球状体化の作用は一段と奏される。

このような作用を起こさせて繊維が球状体化を進めやすい方法であればいかなる方法を用いて本発明の高弾性球状体を製造してもよい。また、前記したように、非弾性ポリエステル系短繊維表面が平滑性をもち滑り易いほど球状体化がし易くなる。勿論、この球状体化処理の初期から熱風により、繊維球状体化と捲縮発現と低融点ポリマ一を溶融させて融着を起こさせることの三者を同時に進める方法や、まず、該球状化の初期は常温で処理し、球状化の核が発生しはじめた時点で熱風を吹き込み、捲縮発現と融着とを起こすようにしたり、完全に球状化した後で、緩い熱風で捲縮発現と融着処理を行う方法など所望に応じ、採ることができる。

特に、非弾性ポリエステル系捲縮短繊維の捲縮発現性が、該複合繊維の捲縮発現性よりも低くく、非弾性ポリエステル系捲縮短繊維が繊維球状体の表面に出ており、且つ、この非弾性ポリエステル系短繊維が平滑表面を持っている態様は、繊維球状体が全体に平滑性を呈し、吹き込みやすく、吹き込まれたクッションの風合いもソフ卜で良好なものとなるので好ましい。実施例

以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。

尚、実施例中の各値は、下記の方法により測定した。

固有粘度

オルトクロロフヱノール溶媒中にサンブルを各種澳度 [ c ] ( g/ 1 0 0 m l ) で溶解させ、溶解している溶液について、 3 5 °Cで測定した [ τ? s p (比粘度） Z c ] を濃度零に外挿した値 [ 7? ] を固有粘度としに o

融点

D u P 0 n t社製示差走査熱量計 1 0 9 0型を使用し、昇温速度 2 0。CZ分で測定し、融解ビーク温度を求めた。なお、この融解ビークが明確に測定出来ない場合には、微量融点測定装置（柳元製作所製）を用い、約 3 gのサンブルを 2枚のカバーグラスの間に挟み込み、ビンセットで軽く押さえながら、昇温速度 2 0 °C/分で昇温し、ポリマーの熱変化を観測した。その際、ポリマーが軟化して流動を始めた温度（軟化点 ) をここでは融点とした。

紡糸時の原糸収缶性

紡糸時に原糸を一旦缶に収納し、次のクリール工程まで運搬し、原糸を多数集束させて延伸機に供給するが、比較例 2の原糸収缶量を 1 0 0 %とし、これを基準として、他の複合繊維の原糸収缶量を比較した。

延伸時、糸切れ

原糸を延伸中に一旦延伸機を停止し、第 2温水浴内の延伸トゥの単糸切れ本数を調べ、比較例 2の単糸切れ本数を 1 0 0 %とし、これを基準として、他の複合繊維の糸切れ本数を比較したもの。

押し込み型クリンパ一排出性延伸後のトウを押し込み型クリンパーに供給し、捲縮付与後、クリンパーボックスからのトウの排出状態を目視で判定した。トウがクリンパ一ボックスから、問題なく自然に排出される場合を極めて良好とし、トゥの詰まりはなくクリンパ一ボックスから排出され運転に支障はないが排出が僅かに不規則になる場合を良好とした。トゥが詰まってクリンパ一ボックスから排出しない場合を不良と判定した。

原糸の膠着防止能

紡糸直後の原糸の膠着状態を目視で判定した。繊維同士が全く膠着しない場合、膠着防止能が極めて大とし、この膠着が少ないがやや存在する場合膠着防止能を大とし、膠着して固い針金状となっている場合、膠着防止能は不良と判定した。

エラストマ一/ポリエステル間の界面接着強度

製造品の熱接着性複合繊維 5 0本をランダム抽出し、電子顕微鏡により、その繊維横断面のエラストマ一 Zポリエステル間の界面剥離状態を目視で評価した。界面剥離を生じていない繊維が 5本以内の場合を界面接着強度を大とし、界面剥離を生じている繊維が 3 0本以上の場合を界面接着強度を小とした。

繊維間熱接着力

熱接着性複合繊維と、常法により得られた繊度が 1 4デニール、繊維長が 6 4 mm、捲縮数が 9個/インチの中空ポリエチレンテレフタレ一ト短繊維とを重量比で 3 0 ： 7 0の割合で混綿し、カードスライバーを作成し、温度 2 0 0 °Cで 1 0分間、熱風循環式乾燥機で熱処理した後、スライバーを 2 0 mmの長さに切断し、カツト両端を引張試験機に固定し、 m/分の速さで切断したときの応力を測定した。比較例 2の複合繊維を用いた場合の測定値を 1 0 0 %とし、これを基準として、他の複合繊維の場合と比較した値を示した。

捲縮弾性率

複合繊維の捲縮弾性率を J I S L 1 0 7 4により測定し比較例 2の値を 1 0 0 %として基準とし、他の複合繊維の場合と比較した値を示した。

立体捲縮発現能

複合繊維を開繊し、カードに掛けてウェブィ匕し、縦横それそれ 1 0 C mにカットし、熱風乾燥機で温度 1 4 (TCで 1 0分間、フリ一な状態で熱処理し、 J I S L 1 0 7 4に準拠し捲縮数を測定した。

開綿工程開繊性

複合繊維を、 1 0 0 gオーブナ一開綿工程を通過させた場合の未開繊部を分離し、重量測定し、比較例 2を 1 0 0 %とし、これを基準として、他の複合繊維の未開繊部の重量を比較した。

力一ドシリンダ一巻付

複合繊維を力一ド機に掛けたとき、定常状態で運転中に繊維の供給を停止し、供給停止した時から繊維がすべてカード機から排出されたときの繊維重量を測定する。比較例 2の複合繊維の測定値を 1 0 0 %とし、これを基準として、他の複合繊維と比較した値を示した。

カードウェブ斑、ネヅブ

複合繊維をカード機に通し、カード機出口のウェブの状態を目視判定したもの。ウェブ斑やネッブがない場合を極めて良好と、少ない場合を良好とし、多い場合を不良とした。

熱処理後の反撥性と耐久性

上述の繊維間熱接着力の測定の際の混綿ウェブを積層し、平板状で、温度 2 0 (TCで、 1 0分間熱循環式乾燥機で熱処理し、平板状に調整された密度 0 . 0 3 5 g/ c m³、厚さ 5 c mの繊維構造体を作成し、断面積 2 0 c m ²の平坦な下面を有する円柱ロヅドで 1 c m圧縮し、その応力（初期応力）を測定し、これを反撥性とし、比較例 2の複合繊維を用いた場合の測定値を 1 0 0 %とし、これを基準として、他の複合繊維と比較した値を示した。

この測定後に 8 0 0 g/ c m²の荷重で 1 0秒間圧縮したのち除重して、 5秒間放置の操作を 3 6 0回繰り返し、 2 4時間後再び圧縮応力を測定した。 70

25

この初期応力に対する繰り返し圧縮後の応力の変化の比率を繊維構造体の耐久性とし、比較例 2の複合繊維を用いた場合の値を 100%とし、これを基準として、他の複合繊維と比較した値を示した。

熱処理後の硬さ斑

上述の熱処理後反撥性と耐久性の測定の際に作成した繊維構造体の表面を手で触れ、硬さ斑を官能評価した。表面の硬さに斑がない場合を、良とし、斑が多い場合を、不良とした。

実施例 1並びに比較例 1〜3

テレフタル酸とイソフ夕ル酸とを 85Z15 (モル％) で混合した酸成分とブチレングリコールとを重合し、得られたポリブチレン系テレフタレ一ト 45% (重量％) を更にポリブチレングリコール（分子量 20 00) 55 % (重量％) と加熱反応させ、ブロック共重合ポリエーテルポリエステルエラストマ一を得た。この熱可塑性エラストマ一の固有粘度は 1. 3、融点 172°Cであった。

この熱可塑性エラストマ一と、ポリブチレンテレフタレ一卜とを、第 1図の三日月形状部にエラストマ一を配すように、面積比で 50/50 になるように第 3図に示すような複合紡糸口金（孔数 260ホール）を使用し、紡糸油剤としてリウリルホスフェートカリウム塩を、繊維に対して 0. 05重量％付与して紡糸し、実施例 1の複合繊維とした。この比較例として、第 2図の（a) 〜（c) に示すような繊維断面になるように、（a) においてはサイドバイサイド型に複合し、（b) においてはエラストマ一が鞘成分となるように配し、（c) においてはエラストマーが偏芯芯鞘型の鞘成分となるように配し、公知の口金で複合紡糸し、これらの複合繊維をおのおの比較例 1、 2、 3とした。これらの未延伸繊維を 2段階温水浴で、それぞれ温度を 6 (TC；、 90°C、延伸倍率を 2. 5倍、 1. 2倍として、延伸し、次いでラウリルホスフェートカリウム塩を付与し、押し込み型クリンパーで機械捲縮を付与した後、温度 60 °Cで乾燥し、 64 mmに切断した。

得られた繊維の物性は、太さが 9デニール、油剤の付着率は 0. 2重量％であった。実施例 1の複合繊維の繊維断面周率は 3 5 %で、曲率半径比 C rは 1 . 2、湾曲比 Cは 1 . 7 3、肉厚比 Dは 2 . 1であった。表 1の表にこれらの複合繊維の製綿性複合繊維特性、開綿 ·カード性、繊維構造体特性についてまとめて示した。

製綿性に関して、比較例 2、 3では膠着が多いため、原糸収缶性、延伸糸切れが多く、クリンパ一ボックスからの排出性が悪いが実施例 1では、比較例 1並びにそれらの特性は良好であった。

複合繊維の特性に関して、比較例 2、 3では原糸の膠着防止の効果が小さく、多く膠着繊維が発生するので極めて太い繊維を形成しており、マトリックス繊維と混綿して、カードスライバーを熱処理したとき、該複合繊維の構成本数が事実上極めて少なく、繊維構造体としての接着強力は低いものとなる。一方、比較例 1と、実施例 1では原糸の膠着が少なく、該複合繊維が比較的均一に繊維構造体内部に分散するため接着強力が高くなる。比較例 1と実施例 1とを比較すると実施例 1の方がより高い接着力を示し、良好であった。

複合繊維の捲縮特性に関して、比較例 1ではポリエステル（P ) 成分が半月形状で扁平に近い断面形状である為と推定されるが捲縮弾性率が低い値を示している。このことが開綿工程での開繊性や力一ド性について後述の如く悪い影響を及ぼしている。比較例 2、 3および実施例 1についてはほぼ同レベルの捲縮弾性率を示している。

また、比較例 2では複合繊維の立体捲縮発現能が全くない。比較例 1、 2、実施例 1は断面異方性があるため捲縮発現性能があるが比較例 3では膠着による影響のため、立体捲縮発現能は低い。しかし、比較例 1、並びに実施例 1では膠着が少ないことと断面的特徴を持つのでで高いレベルの立体捲縮発現能を有する。開綿性、カード性に関して、比較例 2、 3では、膠着繊維が多いため、開綿しにくく、カード機のシリンダーへの巻付が多く発生し、ウェブの斑や、ネッブが多く発生し、好ましくない。比較例 1では複合繊維の捲縮弾性率が低いため繊維が束状形態となり開繊しにくく、力一ドシリンダ一捲付が多く、カードウェブの斑ゃネッブか多く好ましくない。

実施例 1では膠着繊維が少なく、開綿時の閧繊性は良好で、カード機のシリンダー卷付が少なく、ウェブの斑、ネッブも少なく、良好であつた。

繊維構造体特性に関して、比較例 1、 2、 3では上述の如く、カードウェブの状態が良くなく、接着力が低く、反発性が低いものであり、硬さ斑も大きいものであり、実用上問題となるものであった。

実施例 1では、開綿性、カード性共に、良好で、熱処理時の接着力が高く、また同時立体捲縮がより多く発現するため、反撥性、耐久性共に良好で、硬さ斑の少ない、良好な繊維構造体が得られた。

実施例 2

実施例 1の紡糸油剤と延伸油剤をラウリルホェフエ一トカリゥム塩からポリエステルポリエーテル系プロック共重合体の分散液に変更する以外は実施例 1と同様に処理して複合繊維を得て、各種特性評価を行った。尚、このとき、ブロック共重合体として、テレフタル酸/イソフタル酸ノエチレングリコール Zポリエチレングリコールブロヅク共重合体 ( テレフ夕レート単位：ィソフタレート単位 = 7 0 ： 3 0、テレフ夕レ一ト単位 +イソフタレート単位：ポリエチレングリコール単位 = 5 ： 1、ポリエチレングリコール分子量: = 2， 0 0 0、ブロック共重合体の平均分子量 = 1 0 , 0 0 0 ) と界面活性剤 P O E ( 1 0モル）ノニルフエ二ルェ一テルサルフヱ一カリウム塩とを 8 0 ： 2 0の割合で配合した有効成分 1 0 %の水性分散液を使用した。

この結果を表 2に示した。

実施例 1では、紡糸集束時に膠着気味であつたが膠着が全くなくなり、より良好な諸特性が得られた。

このように、非晶性ポリエーテルエステル系プロック共重合体を複合繊維に付与することにより、膠着防止効果が更に改善された理由としては、以下の様に推察される。即ち、該ブロック共重合体は微細な粒子として分散しており、紡糸時の糸条集束前または集束中に繊維間に介在してコ口の役目を果たし、繊維間の摩擦を減らすためと推定される。また該ブロック共重合体を微粒子として、水中に分散しているため複合繊維が、延伸可能な高い温度に加熱されたときでも、膠着現象が認められず、延伸性の向上にも寄付していると推案される。結果を表 2に合わせて示す。

実施例 3〜8

実施例 1において、ポリマーの吐出比、紡糸口金仕様を変更して表 3 の表に記載の様な繊維断面形状の異なる熱接着性繊維を製造すること以外は実施例 1と同様の操作を行いそれらの特性を評価した。

その結果、実施例 3〜 8の全ての場合において、製綿性に関して述べるならば原糸の膠着は少なく、不織布工程での開繊性、カード通過性は良好であり、熱成形することにより得られた繊維構造体の繊維間における接着力、反撥性、耐久性共に良好であり、硬さ斑の少ない良好な繊維構造体が得られた。

比較例 4〜 6

実施例 1において、ポリマーの吐出比、紡糸口金仕様を変更して表 4の表に記載の様な繊維断面形状の異なる熱接着性繊維を製造すること以外は実施例 1と同様の操作を行いそれらの特性を評価した。

その結果、比較例 4〜6の場合には、製綿性に関して述べるならば、原糸の膠着が多く、不織布工程での開繊性、カード通過性が悪かった。

また、繊維構造体を製造するとき、熱成形処理を行った時の、繊維同士の接着力が高くなく、製造した繊維構造体の反撥性、耐久性、共に不十分なものであり、硬さ斑のある、実用上問題のある繊維構造体となつてしまった。

実施例 9

実施例 1において用いた熱接着性複合繊維と非弾性ポリエステル系捲縮短繊維とを用い、該複合繊維を繊維球状体の重量を基準として 3 0 % と、該捲縮短繊維 7 0 %とを混綿したのち、ローラ一カードに 2回通過させて、混綿嵩高綿を得た。この嵩高綿を、ダクトで結ばれたブロワ一と貯綿ボックスを有する装置に投入し、ブロワ一内で、空気流による 30秒間の撹袢を行って球状ィ匕した綿を得た。この後、該球状化綿を貯綿ボックス内に移送し、 19 5 °Cの温度を有する弱い空気流によって、該球状化綿を撹袢しながら、弾性熱可塑性エラストマ一を溶融させて、球状化した綿の内部に熱固着点を形成させ、その後、室温の空気をこの貯綿ボックス内に送り込んで冷却処理を行い、高弾性繊維球状体を得た。

この繊維球状体を顕微鏡を用いて観察したところ、該球状体表面には、非弾性ポリエステル系捲縮短繊維が Ί 0 %の以上の確率で観察された。また、吹き込み機を用いて、クッション側地内に吹き込んでみたところ、吹き込みのトラブルがなく良好であって、得られたクッションの感触もソフトで弾力性がよく、 8万回の圧縮硬さ保持率 55%であって、シリコンを表面に付与した綿の 35%や、表面にポリエチレンテレフ夕レートとポリエチレンォキシドのセグメント化ポリマ一ェマルジヨンを付与し固化させた綿をつめたクッシヨン材の 32%よりはるかに高かった。また、圧縮硬さは、 2. 2 kgであって、上記シリコン綿、ェマルジヨン表面固化綿の 0. 6kgや 0. 9kgより高く、 2. 2kgでありソフトな感触でありながら反撥性が高く良好であった。

比較例 7

実施例 9において、弾性熱可塑性エラストマ一から代えて、テレフ夕ル酸とイソフ夕ル酸とを全酸成分を基準として、モル比で 60 ： 40の割合で混合したジカルボン酸成分と、エチレングリコールとジエチレングリコールとを全ジオール成分を基準として、モル比で 85 ： 15の割合で混合したグリコ一ル成分とから共重合した低融点のポリエステル系ポリマー（融点 1 10° (、固有粘度 0. 78) を用いること以外は、実施例 9と同様の操作を行って繊維球状体を得た。

ここで得られた繊維球状体は 8万回の圧縮テスト後に調べたところ、固着点の剥離破壊が激しく起こっていた。更に、 8万回圧縮硬さ保持率は 15%と非常に悪く、弾力性が無く、風合いも極めて悪かった。表. 2 実施例 1 比較例 1 比铰例 2 比皎例 3 実施 W 2

1) M糸時の原糸叹缶性 % 200 210 100 105 250 綿 2) 延伸時糸切れ % 「 c

55 o ό 丄 U U 98 3 性

3) 1 込み型クリンパー排出性 m m 不良不良 Sめて Sff

4)原糸の膝着防止能 ― 大大小小極めて大

5) 1 - 1

複エラストマ一/ボリエステルし大大大大八間の界面接着強度

椎 6)織椎間熱接着力 % 210 160 100 105 270 待

性 7)捲縮弾 l!feJK % 98 62 100 96 98

8) 体捲 W発現能個/ィンチ 32 37 0 12 43 開 9)開描工程開 «性 % 51 86 100 97 0 綿

10；カートンリノグ一巷 ft 50 84 100 99 0 力

1 11) カードウエブ斑 Sir 不良不良不良 Sめて良好ト'

性 12) カードゥエブネップ R 不良不良不良 Sめて良好織

維 13)熱処理後反発性 82 49 100 93 110 構

造 14)熱処理後硬さ斑小小大大 ftめて小体

待 15) «処理後耐久性 120 106 100 105 130 性

表. 3 繊椎断而の各パラメ—ター実施例 1 実施例 2 実施例 3 実施例 4 実施例 5 実施例 6 実施例 7 実施例 8 面積比 (P:E) (%) 50 : 50 50 : 50 25 : 75 75 : 25 60 : 0 30 : 70 40 : 60 35 ： 65 周率 (%) 35 35 47 27 30 45 38 42

C r (rl/r2)比 1. 3 1. 25 1. 1 1. 9 1. 5 1. 2 1. 25 1. 23

C (12ハ）比 1. 73 1. 73 2. 3 1. 2 1. 5 2. 1 2. 2 2. 15 肉厚比 2. 1 2. 1 2. 9 1. 2 1. 8 2. 7 2. 5 2， 6

表. 4

綫锥断面の各パラメーター比校例 1 比校例 2 比校例 3 比較伊 j4 比較例 5 比铰例 6 面積比（P:E) (%) 50 : 50 50 : 50 50 : 50 30 : 70 40 : 60 35 : 65 周率（％) 50 0 5 45 38 42 サイ Fバ芯销型偏芯芯销型

C r (rl/r2)比 1. 4 1. 1. 2 1. 25 1. 23

C (12ハ）比 1 2. 1 2. 2 2. 15 肉厚比 1 4. 8 2. 4 2. 7 2. 5 2. 6

産業上の利用可能性

本発明の熱接着性複合繊維は、結晶性の E成分を一成分としているが、該複合繊維の製造時に不可避的に生じ、繊維の取り扱い性、工程特性さらに本来の接着性までをも阻害する膠着現象を解消することと、ポリマ一間の界面接着強度、本来の接着性能並びに捲縮弾性との共存を達成せしめたものであり、各種クッション材例えば家具、ベッド、詰綿、寝具、座席のクッション、キルティングウェアの中綿、衛生材料 '医療等の不織布、衣料用布帛、力一ペット、車輛内装材等の原綿として好適に用いることができる。

更に、本発明の熱接着性複合繊維をバインダ一として用いた繊維球状体は、吹き込み特性に優れているので、得られるクッション材ゃ詰め物が嵩高性に優れ、弾力性が高く、風合いもソフトで、圧縮耐久性に優れたクッション材ゃ、枕等の中綿詰め物体として好適に用いることができる。

Claims

請求の範囲

1. 結晶性の熱可塑性エラストマ一（E) と、該エラストマ一（E) よりも融点の高い結晶性の非弾性ポリエステル（P) とが、円形の繊維断面において E ： P = 20 ： 80〜80 ： 20の面積比率で配されてなる複合繊維において、

該繊維はその断面及び表面が以下の要件①〜⑤により特定されていることを特徴とする熱接着性複合繊維。

要件

① 該エラストマ一（E) は、繊維断面において、曲率半径の異なる 2本の円弧により形成される三日月形状に配され、且つ曲率半径の大なる曲線（_{Γ ι}) が外周線の一部を形成していること；

② 該ポリエステル（Ρ) は、繊維断面において、三日月形状を形成する 2本の曲線のうち、曲率半径の小さい方の曲線（r ₂) に沿って、該エラストマ一と接合し、他方、曲率半径の大きい方の曲線（_{Γ ι}) は、その周率 Rが 25〜49%の範囲で外周線となるように円弧状に繊維表面の一部を形成していること；

(但し、周率 Rは以下の定義に従う。第 1図の（ι^) を半径とする円において、その全円周（L，十 L_q) に占めるの割合によつて示され、該周率 Rは〔R = { (L ) / (L +L } X 100 (%) 〕により算出される。）

③ 該曲率半径（_{r χ}) と曲率半径 (r ₂) との比ノ！"ヮ）である曲率半径比 C rが 1を越えて 2以下であること；

④ 該曲率半径（r。）の曲線の湾曲比 Cが 1. 1〜2. 5の範囲にあること；

(但し、湾曲比 Cは以下の定義に従う。第 1図において、（r ^ を半径とする円弧（L₂) の長さと、（r ^ を半径とする円の円周と該円弧との接点間（Ρ，一 Ρ₉間）の長さ（し）と、の比によって示され、該湾曲比 Cは {C= (L ) / (L) } により算出される。）及び、

⑤ 該エラストマ一（E) とポリエステル（P) との肉厚比が 1. 2 〜 3の範囲にあること；

(但し、肉厚比 Dは以下の定義に従う。第 1図において（r を半径とする円の中心と（r₂) を半径とする円弧を一部とする円の中心と、を通る直線方向におけるポリエステル（Ρ)成分の長さ（L_P) とエラストマー（E)成分の長さ（L_E) との比によって示され、該肉厚比 D は {D= (L_P) / (L_E) } により算出される。）

2. 該エラストマ一（E) の融点が 100〜220°Cの範囲にある請求の範囲 1記載の熱接着性複合繊維。

3. 該ポリエステル（P) の融点が、該エラス卜マーの融点より 10°C 以上高い請求の範囲 1記載の熱接着性複合繊維。

4. 該エラストマ一（E) が、ポリエステル系エラストマ一であって、主たる酸成分が 40〜 100モル％のテレフ夕ル酸と 0〜50モル％のイソフ夕ル酸、主たるグリコール成分が 1， 4—ブタンジオール、主たるソフトセグメント成分が平均分子量 400〜5000のポリ（アルキレンォキシド）グリコールでその共重合量が 5〜80重量％の範囲にある、固有粘度が 0. 6〜1. 7のポリエステル系エラストマ一である請求の範囲 2記載の熱接着性複合繊維。

5. 該成分（P) がポリブチレンテレフ夕レートである請求の範囲 3記載の熱接着性複合繊維。

6. 該熱接着性複合繊維の表面に非晶性のポリエーテルエステル系プロック共重合体を主体とする油剤が、繊維重量を基準として、 0. 02〜 5. 0重量％の範囲で付着されてなる請求項 1記載の熱接着性複合繊維。

7. 結晶性の熱可塑性エラストマ一（E) と、該エラストマ一（E) よりも融点の高い結晶性の非弾性ポリエステル（P) とが、円形の繊維断面において E： P=20 ： 80〜80： 20の面積比率で配されてなる複合繊維であって、該繊維はその断面及び表面が以下の要件①〜⑤により特定されているような熱接着性複合繊維を全繊維重量を基準として 5 〜49重量％と、非弾性ポリエステル系捲縮短繊維とが混綿された短繊維群から構成された繊維球状体であって、その熱接着性複合繊維同士、または該熱接着性複合繊維と非弾性ポリエステル系捲縮短繊維との繊維交絡点の少なくとも一部に可とう性の熱固着点が形成されていることを特徴とする高弾性繊維球状体。

要件

② 該ポリエステル（Ρ) は、繊維断面において、三日月形状を形成する 2本の曲線のうち、曲率径の小さい方の曲線（r ₉) に沿って、該エラストマ一と接合し、他方、曲率半径の大きい方の曲線（_{Γ ι}) は、その周率 Rが 25〜49%の範囲で外周線となるように円弧状に繊維表面の一部を形成していること；

(但し、周率 Rは以下の定義に従う。第 1図の（_{Γ ι}) を半径とする円において、その全円周（L， + L ) に占めるの割合によつて示され、該周率 Rは〔R={ (L₃) / (L_i + L₃) } X 100 (%) 〕により算出される。）

③ 該曲率半径（r _χ ) と曲率半径（r ₂) との比（ノ）である曲率半径比 C rが 1を越えて 2以下であること；

④ 該曲率半径（r ₉) の曲線の湾曲比 Cが 1. 1〜2. 5の範囲にあること；

(但し、湾曲比 Cは以下の定義に従う。第 1図において、（r J を半径とする円弧（し）の長さと、（_{Γ ι}) を半径とする円の円周と該円弧（L₉) との接点間（Pi— P。間）の長さ（L) と、の比によって示され、該湾曲比 Cは {C= (L ) / (L) } により算出される。）及び、

⑤ 該エラストマ一（E) とポリエステル（P) との肉厚比が 1. 2 〜 3の範睏にあること； (但し、肉厚比 Dは以下の定義に従う。第 1図において（r^) を半径とする円の中心と（r J を半径とする円弧を一部とする円の中心と、を通る直線方向におけるポリエステル（P)成分の長さ（L_P) とエラストマ一（E)成分の長さ（L_E) との比によって示され、該肉厚比 D は {D= (L_P) / (L_E) } により算出される。）

8. 該エラストマ一（E) の融点が 100〜220°Cの範囲にある請求の範囲 7記載の高弾性繊維球状体。

9. 該ポリエステル（P) の融点が、該エラス卜マーの融点より 10°C 以上高い請求の範囲 7記載の高弾性繊維球状体。

10. 該エラストマ一（E) が、ポリエステル系エラストマ一であって、主たる酸成分が 40〜 100モル％のテレフタル酸と 0〜50モル％のイソフタル酸、主たるグリコール成分が 1 , 4一ブタンジオール、主たるソフ卜セグメント成分が平均分子量 400〜5000のポリ（アルキレンォキシド）グリコールでその共重合量が 5〜80重量％の範囲にある、固有粘度が 0. 6〜1. 7のポリエステル系エラストマ一である請求の範囲 8記載の高弾性繊維球状体。

1 1. 非弾性ポリエステル系捲縮短繊維の、 J I S L— 1097の方法に準拠して測定した単独での嵩高性が、 0. 5gZcm²の荷重下で

30g/cm³〜l 2 OgZcm³である請求の範囲 7記載の高弾性球状体。

12. 非弾性ポリエステル系捲縮短繊維の、 J I S L— 1097の方法に準拠して測定した単独での嵩高性が、 10 g/cm²の荷重下で 1 5 g/cm³〜6 Og/cm³である請求の範囲 7記載の高弾性球状体。

13. 非弾性ポリエステル系捲縮短繊維の単糸繊度が 1〜 100デニ一ルである請求の範囲 7記載の高弾性球状体。

1 . 非弾性ポリエステル系捲縮短繊維の表面に平滑剤が付着している請求の範囲 7記載の高弾性繊維球状体。

15. 該成分（P) がポリブチレンテレフ夕レートである請求の範囲 9 記載の高弾性繊維球状体。

1 6 . 繊維球状体を構成する短繊維群の一部が該球状体の表面に毛羽として突出している請求の範囲 7記載の高弾性繊維球状体。

1 7 . 繊維球状体の表面に突出している毛羽の割合が熱接着性複合繊維よりも非弾性ポリエステル系捲縮短繊維の方が大である請求の範囲 1 6 記載の高弾性繊維球状体。