WO2023191101A1 - 芯鞘型複合繊維、その製造方法、およびそれを含む繊維集合物 - Google Patents

芯鞘型複合繊維、その製造方法、およびそれを含む繊維集合物 Download PDF

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WO2023191101A1
WO2023191101A1 PCT/JP2023/013715 JP2023013715W WO2023191101A1 WO 2023191101 A1 WO2023191101 A1 WO 2023191101A1 JP 2023013715 W JP2023013715 W JP 2023013715W WO 2023191101 A1 WO2023191101 A1 WO 2023191101A1
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WO
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core
stretching
less
sheath
fiber
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PCT/JP2023/013715
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English (en)
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杉山昂史
山本翔大
岡屋洋志
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大和紡績株式会社
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F8/00—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
    • D01F8/04—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers
    • D01F8/06—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers with at least one polyolefin as constituent
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/54—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by welding together the fibres, e.g. by partially melting or dissolving
    • D04H1/541—Composite fibres, e.g. sheath-core, sea-island or side-by-side; Mixed fibres
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
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    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/54—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by welding together the fibres, e.g. by partially melting or dissolving
    • D04H1/542—Adhesive fibres
    • D04H1/544—Olefin series

Definitions

  • the present invention relates to a core-sheath composite fiber that can be used as a constituent fiber of various sheets such as battery separators, a method for producing the same, and a fiber aggregate containing the same.
  • ultrafine fibers containing ultrafine fibers have a dense structure, they are widely used in battery separators, RO membrane supports, filter media for various filters, etc. Battery separators and RO membrane supports are sometimes used in a state where they are impregnated with a strongly alkaline solution, and for such purposes, ultrafine fibers or thermal adhesive fibers made of polyolefin resins such as polypropylene or polyethylene are used. Fiber aggregates are often used.
  • Patent Document 1 discloses a molten fiber having a crystalline propylene polymer as a core material and an olefin polymer other than the crystalline propylene polymer as a sheath material. The spun composite undrawn yarn is stretched in pressurized saturated steam having a temperature of 100° C.
  • Patent Document 2 describes a polyolefin fiber with high strength and low shrinkage that can be obtained without stretching under special conditions using pressurized saturated steam, in which a crystalline propylene polymer is arranged as a core component, and A heat-fusible fiber obtained by drawing an undrawn yarn in which an olefin polymer having a melting point lower than that of the core component is arranged as a sheath component, and has a fiber breaking strength of 6.0 cN/dtex or more, and has a JIS A heat-fusible fiber is described that has a dry heat shrinkage rate of 20% or less at 145° C. as measured in accordance with L1015.
  • Patent Document 3 describes a fiber made of 40% by mass or more of isotactic polypropylene having a melt flow rate (MFR) of 30 to 100 g/10 minutes, the entire fiber being made of a polyolefin resin, and having a strength of 5.
  • MFR melt flow rate
  • High strength polypropylene staple fibers having a dry heat shrinkage rate of 5 to 8.0 cN/dtex and 120° C. of 0.0 to 10.0% are described.
  • the present invention provides a core-sheath composite fiber that has high strength and low thermal shrinkage, a method for producing the same, and a fiber aggregate containing the same.
  • the present invention provides a core-sheath type composite fiber in which a core component and a sheath component are arranged substantially concentrically, the sheath component containing 70% by mass or more of high-density polyethylene, and the core component comprising polypropylene.
  • the extrapolated melting onset temperature (T im ) of polypropylene measured at a heating rate of 20° C. per minute in the differential scanning calorimetry (DSC) method specified in JIS K 7121:1987.
  • the present invention relates to a core-sheath type composite fiber in which the temperature difference between the melting peak temperature (T pm ) of polypropylene (melting peak temperature - extrapolated melting start temperature: T pm - T im ) is 12.0° C. or more.
  • the present invention also provides a method for producing a core-sheath composite fiber in which a core component and a sheath component are arranged substantially concentrically, the sheath component containing 70% by mass or more of high-density polyethylene, and 70% by mass of polypropylene.
  • the sheath component covers the surface of the core-sheath composite fiber, and the center of gravity of the core component is substantially the same as the center of gravity of the core-sheath composite fiber.
  • the present invention relates to a method for producing a core-sheath type composite fiber including a step of obtaining a core-sheath type composite fiber.
  • the present invention also relates to a fiber structure containing 10% by mass or more of the core-sheath type composite fiber.
  • the present invention can provide a core-sheath composite fiber that has high strength and low heat shrinkage, and a fiber aggregate using the same. Moreover, according to the manufacturing method of the present invention, it is possible to obtain a core-sheath type composite fiber that has high strength and low thermal shrinkage.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating a cross section of a core-sheath type composite fiber.
  • DSC differential scanning calorimetry
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a melt spinning apparatus used in a method for producing core-sheath type composite fibers.
  • the inventor of the present invention conducted extensive studies to solve the above-mentioned problems.
  • high-density polyethylene was used for the sheath component and polypropylene was used for the core component, the temperature difference between the extrapolated melting start temperature (T im ) and the melting peak temperature (T pm ) of polypropylene (melting peak)
  • T im extrapolated melting start temperature
  • T pm melting peak temperature
  • high-density polyethylene is used for the sheath component and polypropylene is used for the core component, and when performing melt spinning, the core component and sheath component in a molten state extruded from a composite spinning nozzle are rapidly cooled and spun at a predetermined spinning speed.
  • An undrawn fiber tow with low crystallinity is obtained, and by drawing the undrawn fiber tow under predetermined conditions, the extrapolated melting start temperature (T im ) and melting peak temperature (T A core-sheath type composite fiber with high strength and low heat shrinkage in which the temperature difference (melting peak temperature - extrapolated melting start temperature: T pm - T im ) of pm ) is equal to or higher than a predetermined temperature can be obtained.
  • the core component contains polypropylene in an amount of 70% by mass or more, preferably 80% by mass or more, more preferably 85% by mass or more, even more preferably 90% by mass or more, and the core component substantially consists of polypropylene. It is particularly preferable.
  • the term “substantially” refers to the fact that the resin provided as a product typically contains additives such as stabilizers, and/or various additives are added during the manufacturing of the fibers, so the term “substantially” refers to polypropylene alone. This takes into consideration the fact that it is difficult to obtain fibers that do not contain any other components.
  • the core component may contain up to 15% by weight of additives.
  • the polypropylene preferably has a ratio Mw/Mn (hereinafter also referred to as Q value) of weight average molecular weight (Mw) to number average molecular weight (Mn) of 2.4 or more and 6 or less, and 2.6 or more and 5.8 or less. It is more preferably 2.8 or more and 5.6 or less, and particularly preferably 3.0 or more and 5.0 or less.
  • Q value Mw/Mn
  • the polydispersity of the core component will be moderately large and it will contain a large amount of low molecular weight substances and high molecular weight substances during the melt spinning process.
  • the core component containing polypropylene becomes a resin component with a high proportion of amorphous phase and smectica crystals.
  • the undrawn fiber tow obtained by melt spinning has excellent drawability, and is not only easily drawn in the drawing process, but also less likely to produce overdrawn polypropylene. .
  • melt flow rate of polypropylene according to JIS K 7210-1:2014 (hereinafter also simply referred to as "MFR230"; measurement temperature 230 ° C., load 2.16 kgf (21.18 N)) is not particularly limited, but for example, spinning From the viewpoint of achieving both properties and fiber strength, it is preferably 3 g/10 minutes or more and 35 g/10 minutes or less, more preferably 4 g/10 minutes or more and 25 g/10 minutes or less, and 5 g/10 minutes or more and 9. It is particularly preferable that it is 8 g/10 minutes or less.
  • the polypropylene is not particularly limited, and for example, a homopolymer of propylene (a homopolymer containing propylene as a monomer), a copolymer of propylene and another comonomer, or a mixture thereof can be used.
  • the propylene copolymer may be a random copolymer or a block copolymer.
  • propylene-based copolymers include copolymers of propylene and at least one ⁇ -olefin selected from the group consisting of ethylene and ⁇ -olefins having 4 or more carbon atoms.
  • the ⁇ -olefin having 4 or more carbon atoms is not particularly limited, but includes, for example, 1-butene, 1-pentene, 3,3-dimethyl-1-butene, 4-methyl-1-pentene, 4,4-dimethyl Examples include -1-pentene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene, and 1-octadecene.
  • the content of propylene in the propylene copolymer is preferably 50% by mass or more.
  • propylene homopolymer is particularly preferred in consideration of fiber strength, process efficiency, and economic efficiency (manufacturing cost).
  • the core component may contain thermoplastic resins other than polypropylene as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • Thermoplastic resins other than polypropylene include, but are not particularly limited to, polyolefin resins other than polypropylene, polyamide resins, polycarbonates, polystyrene, and polyester resins.
  • various known additives may be added to the core component as long as the effects of the present invention are not inhibited and the productivity of fibers, productivity of fiber aggregates, thermal adhesion, and tactility are not affected. Is possible.
  • Additives that can be added to the core component include known crystal nucleating agents, antistatic agents, pigments, matting agents, heat stabilizers, light stabilizers, flame retardants, antibacterial agents, lubricants, plasticizers, softeners, and antioxidants. and ultraviolet absorbers. Such additives are preferably included in the core component in an amount of 10% by mass or less of the total amount of the core component.
  • the sheath component contains high-density polyethylene in an amount of 70% by mass or more, preferably 80% by mass or more, more preferably 85% by mass or more, still more preferably 90% by mass or more, and the sheath component contains high-density polyethylene in a substantially high-density polyethylene.
  • Particularly preferred is polyethylene.
  • the term “substantially” refers to the fact that the resin provided as a product typically contains additives such as stabilizers, and/or various additives are added during the manufacturing of the fibers, so the term “substantially” refers to This takes into consideration the fact that it is difficult to obtain fibers that contain no other components.
  • the sheath component may contain up to 15% by weight of additives.
  • High-density polyethylene may be an ethylene homopolymer (a homopolymer containing ethylene as a monomer) or a copolymer containing ethylene as the main monomer, but the density is 0.94 g/cm. It is preferable that it is 3 or more.
  • High-density polyethylene is not particularly limited as long as it can obtain the core-sheath type composite fiber aimed at by the present invention.
  • High-density polyethylene is a homopolymer of ethylene, high-density polyethylene whose crystallinity is intentionally lowered by adding and copolymerizing ethylene with a trace amount of ⁇ -olefin (for example, 1-butene), and containing ethylene as a monomer.
  • Random copolymers, block copolymers, graft copolymers or mixtures thereof can be used.
  • Examples of random copolymers, block copolymers, and graft copolymers include copolymers with at least one ⁇ -olefin selected from the group consisting of ethylene and ⁇ -olefins having 3 or more carbon atoms.
  • the density of the high-density polyethylene is more preferably 0.945 g/cm 3 or more, particularly preferably 0.95 g/cm 3 or more.
  • the upper limit of the density of high-density polyethylene is not particularly limited, but may be 0.97 g/cm 3 or less, or 0.965 g/cm 3 or less.
  • the ⁇ -olefin having 3 or more carbon atoms is not particularly limited as long as the core-sheath composite fiber targeted by the present invention can be obtained, but for example, propylene, 1-butene, 1-pentene, 3 , 3-dimethyl-1-butene, 4-methyl-1-pentene, 4,4-dimethyl-1-pentene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene, and 1-octadecene.
  • the content of ethylene in the ethylene copolymer is preferably 50% by mass or more.
  • high-density polyethylene in consideration of ease of production and economic efficiency (production cost), it is preferable to use an ethylene homopolymer or an ethylene copolymer in which the proportion of ⁇ -olefin monomers other than ethylene is 5 mol% or less. . These high-density polyethylenes may be used alone or in combination of two or more.
  • High-density polyethylene has a melt flow rate of 5 g/10 (hereinafter also referred to as "MFR190"; measurement temperature: 190°C, load: 2.16 kgf (21.18 N)) according to JIS K 7210-1:2014, although it is not particularly limited. It is preferably at least 8 g/10 minutes and at most 30 g/10 minutes, particularly preferably at least 10 g/10 minutes and at most 25 g/10 minutes.
  • MFR190 of the high-density polyethylene is within the above range, the productivity of the core-sheath type composite fiber is further improved.
  • the sheath component may contain thermoplastic resins other than high-density polyethylene as long as they do not impair the effects of the present invention.
  • Thermoplastic resins other than high-density polyethylene are not particularly limited, and examples thereof include polyolefin resins other than high-density polyethylene, polyester resins, polyamide resins, polycarbonates, and polystyrene.
  • various known additives may be added to the sheath component as long as the effects of the present invention are not inhibited and fiber productivity, nonwoven fabric productivity, thermal adhesion, and tactility are not affected. be.
  • Additives that can be added to the sheath component include known crystal nucleating agents, antistatic agents, pigments, matting agents, heat stabilizers, light stabilizers, flame retardants, antibacterial agents, lubricants, plasticizers, softeners, and antioxidants. and ultraviolet absorbers. Such additives are preferably included in the sheath component in an amount of 10% by mass or less of the total sheath component.
  • the core-sheath type conjugate fiber is a core-sheath type conjugate fiber that includes a core component and a sheath component, and has a concentric structure in which the core component and the sheath component are arranged substantially concentrically. That is, in the fiber cross section, the center of gravity of the core component does not substantially deviate from the center of gravity of the core-sheath composite fiber.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a fiber cross section of an example of a core-sheath type composite fiber having a concentric structure.
  • the sheath component 1 is arranged around the core component 2, and the sheath component 1 surrounds the core component 2, so that in the core-sheath type composite fiber 10, the fiber surface other than the cut surface is covered with the sheath component 1. .
  • the center of gravity position 3 of the core component 2 is not substantially deviated from the center of gravity position 4 of the core-sheath type composite fiber 10.
  • the center of gravity of the core component does not substantially deviate from the center of gravity of the core-sheath composite fiber
  • the ratio of the shift of the center of gravity of the core component to the center of gravity of the core-sheath composite fiber is 8% or less, preferably 6% or less, more preferably 5% or less, still more preferably 3% or less.
  • the core component and the sheath component have a concentric structure, that is, the center of gravity of the core component does not substantially deviate from the center of gravity of the core-sheath type conjugate fiber, Even if the molecular structure of the high-density polyethylene resin contained in the sheath component of the core-sheath composite fiber remains distorted, which causes thermal contraction due to heating, the core-sheath composite fiber is less susceptible to this effect and The heat shrinkage rate of core-sheath composite fibers tends to be small. It is also preferable because it improves the adhesive strength of fiber aggregates produced using this fiber.
  • both the fiber cross-sectional shape and the core component cross-sectional shape may be circular or irregularly shaped.
  • the irregular shape may be elliptical, Y-shaped, X-shaped, square, polygonal, star-shaped, or the like.
  • the composite ratio of the core component and sheath component is not particularly limited, but in consideration of fiber productivity, it is preferably 35/65 or more and 75/25 or less, and 40/60 or more. It is more preferably 70/30 or less, and particularly preferably 45/55 or more and 65/35 or less.
  • the single fiber fineness of the core-sheath composite fiber is not particularly limited, but is preferably 0.1 dtex or more and 1.1 dtex or less, more preferably 0.2 dtex or more and 1.0 dtex or less, and 0.3 dtex or more and 0.3 dtex or more and 1.0 dtex or less. It is particularly preferable that it is .9 dtex or less.
  • a fiber aggregate such as a nonwoven fabric with a dense structure can be easily obtained.
  • the core-sheath type composite fiber preferably has a single fiber strength of 4 cN/dtex or more and 12.0 cN/dtex or less, more preferably 4.1 cN/dtex or more and 11.8 cN/dtex or less, and 4.2 cN/dtex or more. It is more preferably dtex or more and 11.6 cN/dtex or less, and particularly preferably 4.3 cN/dtex or more and 11.4 cN/dtex or less.
  • single fiber strength of the core-sheath type composite fiber is within the above range, a fiber aggregate having excellent puncture strength can be obtained.
  • single fiber strength is measured according to JIS L 1015:2021.
  • the elongation of the core-sheath type composite fiber is preferably 100% or less, more preferably 70% or less, and even more preferably 50% or less.
  • a fiber aggregate that is difficult to elongate due to external force can be obtained.
  • elongation during the manufacturing process can be suppressed, so a battery separator with small shrinkage can be obtained.
  • elongation is measured according to JIS L 1015:2021.
  • the lower limit of the elongation of the core-sheath type composite fiber is not particularly limited, but it is preferably 15% or more, more preferably 20% or more, and particularly preferably 25% or more.
  • the core-sheath type composite fiber preferably has a Young's modulus of 3000 N/mm 2 or more and 9000 N/mm 2 or less, more preferably 3200 N/mm 2 or more and 8250 N/mm 2 or less, and 3500 N/mm 2 or more and 7900 N/mm 2 or less. It is more preferably not more than mm 2 , and even more preferably not less than 4000 N/mm 2 and not more than 7500 N/mm 2 .
  • the Young's modulus of the core-sheath type composite fiber is within the above range, a fiber aggregate having excellent puncture strength can be obtained.
  • the extrapolated melting start temperature (T im ) and melting peak temperature (T pm ) of polypropylene are determined from differential scanning calorimetry (DSC). DSC measurements are performed according to JIS K 7121:1987. That is, a sample holder is filled with 3 mg of core-sheath composite fiber to be a sample. Then, differential scanning calorimetry is performed by heating to a temperature 30° C. or more higher than the melting point of the thermoplastic resin having the highest melting point among the thermoplastic resins contained in the core-sheath composite fiber. For example, the heating rate is 20°C per minute, and the temperature is raised from 20°C to 300°C.
  • the extrapolated melting start temperature (T im ) and melting peak temperature (T pm ) of polypropylene are determined from the DSC curve obtained by differential scanning calorimetry (DSC) of the core-sheath composite fiber. Melting of polypropylene starts at around 150°C and ends at around 180°C when the sample is heated. At this time, the extrapolated melting start temperature (T im ) is, for example, as shown in FIG. The temperature at the intersection of the tangent lines drawn at the point where the gradient is maximum is the extrapolated melting start temperature (T im ) of polypropylene.
  • the melting peak temperature (T pm ) of polypropylene is, for example, the temperature at the top of the melting peak, as shown in FIG. When there are multiple peaks in the melting peak of polypropylene, the temperature of the peak measured at the highest temperature is defined as the melting peak temperature.
  • the temperature difference (T pm - T im ) between the extrapolated melting start temperature (T im ) of polypropylene and the melting peak temperature (T pm ) of polypropylene is 12° C. or more.
  • (T pm - T im ) of 12°C or higher means that a relatively large amount of phases with small crystallite sizes are present in the polypropylene in the core-sheath type composite fiber. Then it can be estimated.
  • This uses high-density polyethylene for the sheath component and polypropylene for the core component, and when performing melt spinning, the molten core and sheath components extruded from a composite spinning nozzle are rapidly cooled and withdrawn at a predetermined spinning speed. By doing so, the crystallinity of the undrawn fiber tow is reduced, and the proportion of the polypropylene amorphous phase and smectica crystal phase in the undrawn fiber tow is made relatively high.
  • (T pm - T im ) is preferably 12.5°C or higher, more preferably 13.0°C or higher, even more preferably 13.5°C or higher, and even more preferably 14.0°C or higher. It is particularly preferable.
  • the upper limit of (T pm - T im ) is not particularly limited, but for example, if the crystal size distribution of the crystal phase is wide, the stretchability will decrease in areas where the crystal size is large, so even if the temperature is 20°C or lower, good.
  • Core-sheath type composite fiber is a core-sheath type composite fiber that includes a core component containing polypropylene and a sheath component containing high-density polyethylene.
  • DSC differential scanning calorimetry
  • the heat of fusion of high-density polyethylene and the heat of fusion of polypropylene contained in the core-sheath composite fiber are determined by differential scanning calorimetry (DSC). DSC measurements are performed according to JIS K 7121:1987. First, the mass proportions of polypropylene and high-density polyethylene are determined for the core-sheath composite fiber for which DSC is to be measured. The content of polypropylene and high-density polyethylene can be determined by the manufacturing conditions of the core-sheath type composite fiber for DSC measurement, specifically, the amount of extrusion per unit time of molten polypropylene and high-density polyethylene during melt spinning.
  • the mass proportion of polypropylene and high-density polyethylene in the type composite fiber is determined.
  • the mass ratio of polypropylene and high-density polyethylene in the core-sheath composite fiber is determined using a known method.
  • the cross-section of the core-sheath composite fiber for differential scanning calorimetry (DSC measurement) is magnified 500 to 2000 times using a scanning electron microscope.
  • GPC gel permeation chromatography
  • CFC cross-fractionation chromatography
  • TEZ temperature-rising elution fractionation
  • CEF crystallization elution fractionation
  • SGIC solvent gradient method
  • TGIC temperature gradient method
  • DSC measurement is performed according to JIS K 7121:1987 using the core-sheath type conjugate fiber whose mass ratio of polypropylene and high-density polyethylene in the core-sheath type conjugate fiber has been determined.
  • the DSC measurement is performed at a heating rate of 20° C. per minute, similar to the method for determining (T pm - T im ) of polypropylene described above.
  • the procedure for measuring is similar to that for measuring (T pm - T im ) of polypropylene, in which 3 mg of the core-sheath composite fiber to be the sample is filled into the sample holder.
  • differential scanning calorimetry is performed by heating to a temperature 30° C. or more higher than the melting point of the thermoplastic resin having the highest melting point among the thermoplastic resins contained in the core-sheath composite fiber.
  • the heat of fusion of polypropylene ( ⁇ H PP ) and the heat of fusion of polyethylene ( ⁇ H PE ) are determined.
  • the heat of fusion at the endothermic peak is calculated from the area of the region surrounded by a straight line (BL E ) extending from BL HT to the high temperature side baseline (BL HT ). At this time, the heat of fusion measured at each endothermic peak is measured as the heat of fusion per 1 mg of the entire sample, that is, the core-sheath composite fiber.
  • the heat of fusion measured in the temperature range from about 115°C to about 145°C is calculated in advance, and the mass ratio of high-density polyethylene in the core-sheath type composite fiber is calculated in advance.
  • the heat of fusion per 1 mg of high-density polyethylene can be found by dividing by .
  • the heat of fusion of the endothermic peak (melting peak) measured in the temperature range from 115°C to 145°C is 75 mJ/mg
  • the content of high-density polyethylene in the core-sheath composite fiber is 50% by mass
  • the heat of fusion per 1 mg of high-density polyethylene in the core-sheath type composite fiber is 150 mJ/mg.
  • high-density polyethylene which generally has a melting point of 140°C or lower, is already melted and is thought to undergo almost no phase change. Polypropylene undergoes a phase change and melts in this temperature range. Therefore, as shown in FIG. 4, the endothermic peak and heat of fusion measured at about 145°C to about 185°C are calculated from the heat of fusion per 1 mg of core-sheath type composite fiber to the melting amount per mg of polypropylene in the core-sheath type composite fiber. Convert to heat amount. The conversion method is the same as when calculating the heat of fusion of high-density polyethylene.
  • the heat of fusion per 1 mg of polypropylene can be determined by dividing by the content (mass%) of polypropylene in the composite fiber. For example, based on the following formula (2), the heat of fusion of the endothermic peak (melting peak) measured at about 145°C to about 185°C is 50 mJ/mg, and the content of polypropylene in the core-sheath composite fiber is 50 mass %, the heat of fusion per 1 mg of polypropylene in the core-sheath type composite fiber is 100 mJ/mg.
  • the heat of fusion per 1 mg of high-density polyethylene contained in the core-sheath type composite fiber is preferably 125 mJ/mg or more.
  • the heat of fusion per 1 mg of high-density polyethylene contained in the core-sheath type composite fiber is 125 mJ/mg or more, the crystallization of the high-density polyethylene contained in the sheath component of the obtained core-sheath type composite fiber has sufficiently progressed. It is estimated to be.
  • the heat of fusion ( ⁇ H PE ) per 1 mg of high-density polyethylene contained in the core-sheath composite fiber is more preferably 135 mJ/mg or more, even more preferably 140 mJ/mg or more, and 145 mJ/mg or more. is particularly preferred.
  • the upper limit of the heat of fusion ( ⁇ H PE ) per mg of high-density polyethylene contained in the core-sheath type composite fiber is not particularly limited, but is 280 mJ/mg or less.
  • the heat of fusion ( ⁇ H PP ) per 1 mg of polypropylene contained in the core-sheath type composite fiber is determined from the DSC curve obtained by differential scanning calorimetry measured at a heating rate of 20°C per minute for the core-sheath type composite fiber. It is preferably 55 mJ/mg or more, more preferably 60 mJ/mg or more, even more preferably 65 mJ/mg or more.
  • the heat of fusion ( ⁇ H PP ) per 1 mg of polypropylene contained in the core-sheath type composite fiber is 55 mJ/mg or more, crystallization of the polypropylene contained in the core component of the obtained core-sheath type composite fiber has sufficiently progressed.
  • the heat of fusion ( ⁇ H PP ) per 1 mg of polypropylene contained in the core-sheath composite fiber is preferably 150 mJ/mg or less, more preferably 145 mJ/mg, from the viewpoint of dimensional stability of the obtained core-sheath composite fiber. mg or less, more preferably 140 mJ/mg or less.
  • the core-sheath type composite fiber preferably has a dry heat dimensional change rate of 11% or less at 145° C., more preferably 10.7% or less, as measured in accordance with JIS L 1015:2021. It is more preferably 5% or less, even more preferably 10.3% or less, and particularly preferably 10% or less. This improves dimensional stability under heating conditions.
  • the core-sheath type composite fiber preferably has a dry heat shrinkage rate of 5.4% or less at 140°C, more preferably 5.35% or less, even more preferably 5.3% or less, and 5. It is even more preferably .2% or less, and particularly preferably 5.1% or less. This improves dimensional stability under heating conditions.
  • the core-sheath composite fiber has a concentric circular structure in which the surface of the core-sheath composite fiber is covered with a sheath component, and the center of gravity of the core component substantially coincides with the center of gravity of the core-sheath composite fiber.
  • a sheath component containing 70% by mass or more of high-density polyethylene and a core component containing 70% by mass or more of polypropylene are supplied to a composite spinning nozzle, for example, a concentric core-sheath type composite spinning nozzle arranged so that It is obtained by spinning filaments (undrawn fiber tow) in a state and stretching the obtained undrawn fiber tow.
  • a core-sheath type composite spinning nozzle that can obtain a predetermined fiber cross section is installed in a melt spinning machine, and a core component and a sheath component are supplied to the composite spinning nozzle.
  • Melt spinning is carried out at a temperature of 200°C or higher and 350°C or lower.
  • the molten core component and sheath component (molten resin) extruded from the composite spinning nozzle are taken out at a spinning speed of 300 m/min or more and 2300 m/min or less while rapidly cooling directly below the composite spinning nozzle.
  • the Q value of polypropylene before spinning is preferably 2.6 or more and 6 or less. If the Q value before spinning is within the above range, it can be said that the polypropylene contained in the core component has a high polydispersity and contains a large amount of low molecular weight substances and high molecular weight substances, and the resulting core-sheath type composite fiber has a high degree of polydispersity.
  • the polypropylene contained in the core component also has a large polydispersity and contains many low molecular weight substances and high molecular weight substances.
  • the spinning temperature is preferably 250°C or more and 340°C or less, more preferably 260°C or more and 330°C or less.
  • the melt extrusion temperature (barrel temperature) of the core component containing polypropylene is preferably 250°C or more and 350°C or less, more preferably 255°C or more and 340°C or less, and even more preferably 260°C or more and 330°C or less.
  • the melt extrusion temperature (barrel temperature) of the sheath component containing high-density polyethylene is not particularly limited, but is preferably 230°C or higher and 330°C or lower, and more preferably 250°C or higher and 300°C or lower.
  • melt spinning although not particularly limited, from the viewpoint of stably obtaining undrawn fibers, the core component and sheath component in the molten state are spun at a spinning speed of 300 m/min or more and 2300 m/min or less (also referred to as take-up speed). Take over.
  • the ratio tends to be smaller.
  • the take-up speed is preferably 500 m/min or more and 2300 m/min or less, more preferably 600 m/min or more and 2000 m/min or less, and particularly preferably 700 m/min or more and 1800 m/min or less. .
  • the molten resin discharged from the discharge hole of the composite spinning nozzle is rapidly cooled and stretched just below the composite spinning nozzle, and the molecular chains are oriented while the core component and sheath component solidify, forming an undrawn fiber tow. form.
  • the molecular chains contained in the molten resin are in a random state and can move freely, but it is thought that their movement becomes slower as the resin is cooled.
  • quenching immediately below a composite spinning nozzle means cooling at a position close to the composite spinning nozzle.
  • the polypropylene contained in the obtained undrawn fiber tow is converted into a non-crystalline phase, specifically an amorphous phase. It tends to have a structure containing many smetica crystals.
  • these phases are more easily drawn than the crystalline phase, so the drawing process can be performed stably even if the drawing process is performed at a high magnification. .
  • the position at which the molten resin is cooled can be adjusted, for example, by the position of a forced cooling device (generally referred to as a chimney) that blows cooling air onto the molten resin. Adjustment of the position of the forced cooling device does not require any special equipment and is easy to adjust.
  • the position of the forced cooling device is adjusted to convert the polypropylene contained in the resulting undrawn fiber tow into an amorphous phase other than the crystalline phase. It is preferable to create a state in which there are many smetica crystals.
  • the distance from the spinneret surface of the composite spinning nozzle provided in the spinning pack to the cooling start point is preferably 25 mm or more and less than 85 mm.
  • the distance from the spinneret surface of the composite spinning nozzle to the cooling start point is more preferably 30 mm or more and 82 mm or less, even more preferably 40 mm or more and 80 mm or less, even more preferably 40 mm or more and less than 70 mm, and 40 mm or more. It is even more preferably not less than 65 mm, and particularly preferably not less than 40 mm and not more than 60 mm. More specifically, when the hole diameter of the nozzle is 0.6 mm or more, the distance from the spinneret surface of the composite spinning nozzle to the cooling start point is preferably 30 mm or more and less than 70 mm, and preferably 35 mm or more and 65 mm or less.
  • the distance from the spindle surface of the composite spinning nozzle to the cooling start point is preferably 30 mm or more and 80 mm or less, more preferably 35 mm or more and 75 mm or less, It is more preferably 40 mm or more and 70 mm or less, even more preferably 40 mm or more and 65 mm or less, and particularly preferably 40 mm or more and 60 mm or less.
  • the cooling start point refers to the position of the cooling air closest to the mouth surface of the composite spinning nozzle among the cooling air blown onto the molten resin, and refers to the position where the cooling air hits the molten resin perpendicularly. In the case of a device, it coincides with the top of the cooling generator. For example, as shown in FIG.
  • the cooling method of the forced cooling device is not particularly limited, and it may be a uniflow type cooling device that cools the discharged and drawn undrawn fibers from one direction, or it may cool the molten resin or undrawn fiber tow from one direction.
  • an annular type cooling device that applies cooling air from the inside to the outside, or from the outside to the inside of the molten resin or undrawn fiber tow.
  • the gas used for the cooling air there are no particular restrictions on the gas used for the cooling air, but rare gases such as argon and helium, which are stable at room temperature (very low reactivity), nitrogen, or air are preferably used, and among these, nitrogen can be supplied at low cost. , or air are particularly preferably used.
  • the speed of the cooling air at this time is preferably 0.2 m/sec or more and 5 m/sec or less, more preferably 0.3 m/sec or more and 3 m/sec or less.
  • the temperature of the cooling air is preferably low in order to achieve uniform cooling, but considering the cost of adjusting the temperature, it may be 40°C or less, or it may be 15°C or more and 35°C or less. .
  • the single fiber fineness of the obtained undrawn fiber tow is within the range of 0.8 dtex or more and 3.2 dtex or less. If the single fiber fineness of the undrawn fiber tow is less than 0.8 dtex, yarn breakage during spinning tends to occur frequently. On the other hand, if the single fiber fineness of the undrawn fiber tow exceeds 3.2 dtex, it is difficult to obtain a core-sheath type composite fiber with a fine fineness unless the drawing process is performed at a very high draw ratio in the drawing process described below. Become.
  • the single fiber fineness of the undrawn fiber tow is preferably 1.3 dtex or more and 3.1 dtex or less, and 1.5 dtex. It is more preferably 3.0 dtex or more, and particularly preferably 1.8 dtex or more and 2.9 dtex or less.
  • the core component containing polypropylene in the undrawn fiber tow obtained by melt spinning, contains a crystalline phase, but an amorphous phase or a smectile phase. This is a resin segment in which many crystals exist, or a resin segment in which only an amorphous phase or smectica crystals exist.
  • the sheath component containing high-density polyethylene is in a state where crystallization progresses and many crystal phases are present. In such a state, the polypropylene and the high-density polyethylene do not inhibit each other's drawability, so the drawability of the undrawn fiber tow is improved.
  • the resulting core-sheath type composite fiber not only has less amorphous phase that causes heat shrinkage when heated, but also It is presumed that over-stretched polypropylene (polypropylene that has been excessively stretched and has distorted and broken molecular arrangement), which causes this, is becoming less likely to remain.
  • the fact that the undrawn fiber tow obtained by melt spinning is in the above state means that (XRD), and determine from the resulting diffraction peak, and determine by examining the intensity of the diffraction peak.
  • the diffraction peak PE 1 at 5° has a ratio I PE /I of the diffraction intensity (I PE ) of the diffraction peak PE 1 and the sum (I) of the diffraction intensities of the diffraction peaks PP 1 , PP 2 , PP 3 and PE 1 . Satisfies the requirement of 0.2 or more and 1.0 or less. I PE /I is preferably 0.3 or more, more preferably 0.4 or more. Note that when the diffraction peak PP 1 , the diffraction peak PP 2 , and the diffraction peak PP 3 are not detected (undetected), the diffraction intensity of these diffraction peaks becomes 0.
  • the polypropylene in the undrawn fiber is in a state with few crystal phases, that is, a state with many amorphous phases and smectica crystals, and the polypropylene and polyethylene are in a crystalline state. It can be judged that the balance is in good condition.
  • I PE /I is 1.0, it can be determined that the polypropylene in the undrawn fiber is in an amorphous phase or a state of only smectic crystals. When such an undrawn fiber tow is stretched, the stretchability of the undrawn fiber tow is improved without polypropylene and high-density polyethylene inhibiting each other's stretchability.
  • the resulting splittable conjugate fiber not only contains less amorphous phase that causes thermal shrinkage when heated, but also It is presumed that the over-stretched polypropylene (polypropylene that has been excessively stretched and has distorted and broken molecular arrangement) is less likely to remain.
  • a drawn filament (core-sheath composite fiber) is obtained by subjecting the undrawn fiber tow to a drawing process.
  • the stretching treatment is carried out at a temperature within the range of 60°C or higher and 110°C or lower.
  • the stretching treatment is preferably carried out at a temperature below the melting point of the resin having the lowest melting point among the resin components constituting the core-sheath composite fiber.
  • the stretching temperature is preferably 70°C or more and 105°C or less, more preferably 70°C or more and 100°C or less, more preferably 75°C or more and 95°C or less, and 80°C or more and 90°C or less. It is particularly preferable.
  • the total drawing ratio is 2.7 times or more, although not particularly limited, from the viewpoint of increasing the crystallinity of polypropylene and high-density polyethylene and obtaining a high-strength core-sheath composite fiber.
  • the total draw ratio is 2.7 times or more, the single fiber strength of the core-sheath composite fiber obtained by sufficiently crystallizing the polypropylene and high-density polyethylene contained in the core-sheath composite fiber increases. , fiber aggregates using these materials have high mechanical strength such as tensile strength and puncture strength.
  • the total stretching ratio is preferably 3.0 times or more, more preferably 3.2 times or more, even more preferably 3.5 times or more, and even more preferably 4.0 times or more. Even more preferred.
  • the total stretching ratio is 10.0 times or less, preferably 8.0 times or less, and more preferably 7.5 times or less. preferable.
  • the total stretching ratio is preferably 60% or more and 100% or less of the maximum stretching ratio.
  • the polypropylene contained in the unstretched fiber tow is unlikely to become overstretched during stretching, and the resulting core-sheath type composite fiber has good dispersibility in water. Excellent, resulting in fibers with little heat shrinkage even when heated.
  • the total draw ratio is set to the maximum draw ratio. It is preferably 60% or more and 100% or less, more preferably 65% or more and 99.5% or less, even more preferably 70% or more and 99% or less, and 80% or more and 95% or less. is particularly preferred. Moreover, it is particularly preferable that the total stretching ratio is 2.7 times or more and 10.0 times or less while satisfying the above-mentioned range.
  • the stretching method may be either a wet stretching method or a dry stretching method.
  • heat medium air, steam, water, oils such as glycerin, etc. can be used as appropriate.
  • stretching can be performed while heating in a liquid, for example, stretching may be performed in hot water or warm water.
  • stretching can be performed while heating in a high temperature gas or with a high temperature metal roll.
  • steam stretching may be used, in which the fibers are stretched while being heated under normal pressure or pressurized conditions using steam as a heat medium.
  • the stretching step may be a single-stage stretching or a multi-stage stretching of two or more stages.
  • the total stretching ratio is the one-stage stretching ratio.
  • the total stretching ratio can be determined by multiplying the stretching ratios of each stage. For example, when a stretching step is performed at a draw ratio of 1.5 times at 85° C., and then a stretching step is performed at a draw ratio of 4 times at 90° C., the total draw ratio in this manufacturing method is 6 times.
  • the "maximum stretching ratio (V max )" refers to the value measured as follows. Melt spinning is performed using a core-sheath type composite spinning nozzle, and the obtained undrawn fiber tow is filled with warm water adjusted to the drawing temperature in a drawing tank, and subjected to wet drawing treatment in which the obtained undrawn fiber tow is drawn in the drawing tank. conduct. At this time, the delivery speed (V 1 ) of the roll that sends out the undrawn fiber tow is set to 10 m/min, and the winding speed (V 2 ) of the metal roll on the winding side is gradually increased from 10 m/min.
  • the winding speed of the metal roll on the winding side when the undrawn fiber tow breaks is taken as the maximum drawing speed, and the ratio of the maximum drawing speed to the feed-out speed of the roll that sends out the undrawn fiber tow (V 2 /V 1 ), and the obtained speed ratio is taken as the maximum stretching ratio (V max ).
  • V max the maximum stretching ratio
  • the stretching process is performed by dry stretching
  • the maximum stretching ratio under the conditions is determined by adjusting the heating medium (for example, the surface of a metal roll) during the stretching process to the same temperature as the temperature during the stretching process, and Similarly to the above, it can be similarly determined by gradually increasing the winding speed.
  • so-called single-stage stretching in which the stretching process is performed once, or in the case of performing the stretching process in multiple steps at the same stretching temperature using the same stretching method (for example, dry stretching at 90°C and 2 times the stretching process is repeated three times).
  • the maximum stretching ratio is measured using the same method and temperature as the stretching process. can do.
  • the maximum draw ratio is measured using the same drawing method and drawing temperature as in the first drawing process.
  • the drawing is preferably a multi-stage drawing process of two or more stages.
  • the second and subsequent stages of multi-stage stretching may be a tension heat setting in which heat treatment is performed in a tensioned state, or a relaxation heat setting in which heat treatment is performed in a relaxed state.
  • multistage stretching may include a stretching process and a heat treatment (also referred to as heat setting) process, and specifically, a first stretching (also referred to as first stage stretching) process. and a heat treatment (also referred to as heat setting) step, or may include a first stretching step, a second stretching (also referred to as second stage stretching) step, and a heat treatment step.
  • the stretching (heat treatment) temperature is preferably 60°C or higher and 110°C or lower, more preferably 70°C or higher and 105°C or lower, even more preferably 75°C or higher and 100°C or lower, and 80°C or higher and 105°C or lower. It is even more preferable that the temperature is not lower than 100°C and not higher than 100°C.
  • the stretching ratios of the first stretching and the second stretching may be adjusted as appropriate within the range of the total stretching ratio of 2.7 times or more and 10.0 times or less.
  • the stretching ratio of the first stretching is preferably 1.0 times or more and 8.0 times or less, more preferably 2.0 times or more and 7.5 times or less, and 2.2 times or more. It is more preferably 2.6 times or more and 6.0 times or less, even more preferably 3.0 times or more and 5.0 times or less,
  • the stretching ratio of the second stretching may be 0.80 times or more and 10.0 times or less, 0.85 times or more and 6.0 times or less, and 0.90 times or more and 4.0 times or less. It may be 0.95 times or more and 1.5 times or less.
  • the stretch ratio of the first stretch may be higher than the stretch ratio of the second stretch, and the stretch ratio of the second stretch may be higher than the stretch ratio of the first stretch.
  • the stretching ratio of the first stretching is preferably 2.0 times or more and 8.0 times or less, and 2.2 times or more and 7.0 times or less. is more preferably 2.6 times or more and 6.0 times or less, even more preferably 3.0 times or more and 5.0 times or less, and the stretching ratio of the second stretching is 0.80 times. It may be 1.5 times or more, 0.85 times or more and 1.4 times or less, 0.90 times or more and 1.4 times or less, or 1.0 times or more. It may be 1.3 times or less.
  • the first stretching is performed at a stretching temperature of 60°C or more and 110°C or less, and a stretching ratio of 2.0 times or more and 8.0 times or less, and a stretching temperature of 70°C or more and 105 °C or less, and the stretching ratio is more preferably 2.2 times or more and 7.0 times or less, and it is more preferable that the stretching temperature is 75 degrees Celsius or more and 100 degrees Celsius or less, and the stretching ratio is 2.6 times or more and 6.0 times or less.
  • the stretching temperature is 80° C. or more and 100° C. or less, and the stretching ratio is even more preferably 3.0 times or more and 5.0 times or less.
  • the stretching temperature is 60° C.
  • the stretching ratio is It is preferably 0.80 times or more and 1.5 times or less, the stretching temperature is 70°C or more and 105°C or less, and the stretching ratio is more preferably 0.85 times or more and 1.4 times or less, and the stretching temperature is 75°C or more. It is more preferable that the stretching temperature is 100° C. or lower and the stretching ratio is 0.90 times or more and 1.4 times or less, and it is more preferable that the stretching temperature is 80° C. or higher and 100° C. or lower and the stretching ratio is 1.0 times or higher and 1.3 times or lower. Even more preferred.
  • the stretching temperature (heat treatment temperature) is preferably 60°C or more and 110°C or less, more preferably 70°C or more and 105°C or less, and 80°C More preferably, the temperature is 100° C. or higher, and the stretching ratio may be 0.8 times or more and less than 1.0 times, or 0.90 times or more and less than 1.0 times.
  • the second and subsequent stages may be dry stretching and/or tension heat setting (dry type).
  • the second and subsequent stages may be wet stretching and/or relaxation heat setting (wet type).
  • the stretching ratio may be within the above-mentioned range and is not particularly limited, but is preferably 0.80 times or more and less than 4.0 times. , more preferably 0.85 times or more and 1.5 times or less.
  • the stretching ratio may be within the above-mentioned range and is not particularly limited, but is preferably 0.95 times or more and 8.0 times or less, and 1 It is more preferably .0 times or more and 7.0 times or less, even more preferably 2.0 times or more and 6.0 times, and particularly preferably 3.0 times or more and 5.0 times or less.
  • the multi-stage stretching is dry stretching, the first stretching is at a stretching temperature of 60°C or more and 110°C or less, and the stretching ratio is 1.0 times or more and 8.0 times or less; It is preferable that the stretching temperature is 60° C. or more and 110° C. or less, and the stretching ratio is 1.0 times or more and 1.5 times or less.
  • the multi-stage stretching is wet stretching, the first stretching is at a stretching temperature of 60°C or more and 110°C or less, and the stretching ratio is 1.0 times or more and 8.0 times or less, and the second stretching is at a stretching temperature of 1.0 times or more and 8.0 times or less.
  • the stretching temperature of the first stretching may be 100°C or more and 110°C or less, or 60°C or more and less than 100°C.
  • a predetermined amount of a fiber treatment agent is attached to the obtained drawn filament as necessary, and further mechanical crimp is applied with a crimper (crimping device) as necessary.
  • a fiber treatment agent facilitates dispersion of fibers in water or the like when a nonwoven fabric is manufactured by a wet papermaking method.
  • an external force from the fiber surface to the fiber to which the fiber treatment agent is attached an example of an external force is the force applied when crimping is applied by a crimper
  • the fiber treatment agent can be impregnated into the fiber. Furthermore, the dispersibility in water etc. is improved.
  • the number of crimps is preferably in the range of 5 crimps/25 mm or more and 30 crimps/25 mm or less, and more preferably in the range of 10 crimps/25 mm or more and 20 crimps/25 mm or less.
  • the number of crimp is 5 crimp/25mm or more, the dispersibility in water etc. is improved, and when the crimp number is 30 crimp/25mm or less, the fibers are less likely to aggregate and form clumps. .
  • the drawn filament is subjected to a drying treatment at a temperature within the range of 80°C or more and 110°C or less for a few seconds to about 30 minutes. , dry the fibers. The drying process may be omitted depending on the case. Thereafter, the drawn filament is cut so that the fiber length is 1 mm or more and 100 mm or less, preferably 2 mm or more and 70 mm or less.
  • the drawn filament When producing a dry-laid nonwoven fabric containing core-sheath type composite fibers, it is necessary to dry the drawn filament after applying a fiber treatment agent (or in a wet state without applying a fiber treatment agent).
  • the drawn filament can be relaxed and subjected to drying treatment at a temperature of 60°C or more and less than 110°C. After the drawn filament is sufficiently dried, it is cut into a predetermined length to obtain a core-sheath type composite fiber suitable for producing a dry nonwoven fabric.
  • the fiber length is not particularly limited, but when obtaining a fibrous web by a carding method, the fiber length is 20 mm or more and 100 mm or less. Then it is preferable. When the fiber length is 20 mm or more and 100 mm or less, productivity when producing a dry nonwoven fabric is stabilized.
  • the fiber length when producing a dry nonwoven fabric is more preferably 25 mm or more and 80 mm or less, particularly preferably 25 mm or more and 65 mm or less.
  • the core-sheath type composite fibers may be in a wet state or in a dry state, but in consideration of dispersibility in water, it is preferable to be in a wet state. Therefore, it is not necessary to dry the drawn filament after the fiber treatment agent has been applied (or when the fiber treatment agent has not been applied but is in a wet state), and the filament is cut into a desired fiber length while it is still in the wet state.
  • the fiber length is not particularly limited, but it is preferable that the fiber length is 1 mm or more and less than 20 mm. When the fiber length is 1 mm or more and less than 20 mm, the fibers have good dispersibility in water when producing a wet-laid nonwoven fabric.
  • the fiber length when manufacturing a wet-laid nonwoven fabric is more preferably 2 mm or more and 15 mm or less, particularly preferably 3 mm or more and 12 mm or less, and most preferably 3 mm or more and 10 mm or less.
  • the form of the fiber aggregate is not particularly limited, and examples thereof include woven fabrics, knitted fabrics, and nonwoven fabrics.
  • the form of the fibrous web of the nonwoven fabric is not particularly limited, and examples thereof include a carded web formed by a carding method, an airlay web formed by an airlaying method, a wet papermaking web formed by a wet papermaking method, and the like.
  • the content of the core-sheath composite fiber is preferably 10% by mass or more, more preferably 15% by mass or more, and particularly preferably 20% by mass or more.
  • the content of the core-sheath type conjugate fiber is 10% by mass or more, the proportion of the core-sheath type conjugate fiber in the fiber aggregate, for example, the nonwoven fabric is large, and a dense nonwoven fabric tends to be easily obtained.
  • the upper limit of the content of core-sheath composite fiber is not particularly limited, but fiber aggregates for various wiping such as personal and/or object wipers, and battery separators used in various secondary batteries such as nickel-metal hydride batteries.
  • Fiber aggregates for the filtration layer of various filters such as cartridge filters and laminated filters, and in the case of fiber aggregates that require a certain degree of voids between the constituent fibers and associated air permeability and liquid permeability
  • the content of the core-sheath composite fibers in the entire fiber assembly is preferably 90% by mass or less, more preferably 75% by mass or less, particularly preferably 50% by mass or less. If the proportion of core-sheath type composite fibers contained in a fiber aggregate such as dry-laid nonwoven fabric or wet-laid nonwoven fabric is 90% by mass or less, the proportion of core-sheath type composite fibers contained in the obtained fiber aggregate becomes too large.
  • the core-sheath type conjugate fibers may be used in the disintegration process during slurry preparation in the wet papermaking process. Processability is also good because the sheath-type composite fibers are less likely to cause the floating seed phenomenon that floats on the slurry surface.
  • a particularly dense fiber aggregate with few inter-fiber voids is required, it is better to have a higher content of core-sheath type composite fibers even in the fiber aggregate used for the above-mentioned purposes.
  • it may be a fiber aggregate in which the content of core-sheath type conjugate fibers exceeds 90% by mass or a fiber aggregate consisting only of core-sheath type conjugate fibers.
  • fibers other than the core-sheath composite fibers are not particularly limited.
  • cellulose fibers such as cotton, pulp, hemp, viscose rayon, and Tencel (registered trademark); polyester fibers such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polylactic acid, and polybutylene succinate.
  • polyamide fibers such as nylon 6, nylon 66, nylon 11, and nylon 12, acrylic fibers, and the like can be used.
  • single fibers of polyethylene such as low density polyethylene, high density polyethylene, linear low density polyethylene, isotactic, atactic, syndiotactic etc.
  • the fiber form is not particularly limited, and examples include single fiber, concentric core-sheath type composite fiber, eccentric core-sheath type composite fiber, multi-core sheath type composite fiber, parallel type composite fiber, sea-island type composite fiber, etc. .
  • the cross-section of the fibers may be circular or irregularly shaped.
  • the fiber aggregate may contain binder fibers in an amount of 90% by mass or less.
  • the content of binder fibers in the fiber aggregate is more preferably 85% by mass or less, still more preferably 80% by mass or less.
  • the binder fiber may be, for example, a sheath-core type composite fiber.
  • a fiber assembly containing thermally bonded fibers becomes a fiber assembly with excellent tensile strength and puncture strength by bonding the constituent fibers together.
  • a nonwoven fabric can be produced by producing a fibrous web according to a known method, and then, if necessary, subjecting it to heat treatment to thermally bond the fibers together. Furthermore, the fibrous web may be subjected to fiber entanglement treatment, if necessary.
  • the fibrous web is prepared, for example, by a dry method such as a carding method or an air-laying method using core-sheath composite fibers with a fiber length of 10 mm or more and 100 mm or less, or by using a core-sheath composite fiber with a fiber length of 2 mm or more and 20 mm or less. It can be produced by a wet papermaking method.
  • nonwoven fabric produced by a dry method such as a card method or an airlay method. This is because the nonwoven fabric produced by the dry process has a soft texture and an appropriate density.
  • a nonwoven fabric produced from a wet papermaking web This is because nonwoven fabrics produced using wet papermaking webs are generally dense and have good texture.
  • the fibrous web may be subjected to a thermal bonding treatment.
  • the fibers may be bonded together using a sheath component of a core-sheath type composite fiber.
  • the conditions for the thermal bonding treatment can be appropriately selected depending on the basis weight of the fiber web, the cross-sectional shape of the core-sheath composite fiber, the type of resin constituting the fibers contained in the nonwoven fabric, and the like.
  • a cylinder dryer a hot air blowing machine, a hot roll machine, a hot embossing machine, etc.
  • a cylinder dryer is preferable in that it can thermally bond fibers together while adjusting the thickness of the nonwoven fabric.
  • the heat treatment temperature of the cylinder dryer is preferably 80°C or higher and 160°C or lower when the binder fiber sheath component is an ethylene vinyl alcohol copolymer, and when the binder fiber sheath component is various polyethylenes.
  • the temperature is preferably 100°C or more and 160°C or less, and when the sheath component of the binder fiber is high-density polyethylene, the temperature is preferably 130°C or more and 145°C or less.
  • the thermal bonding treatment when the fibrous web is subjected to hydroentangling treatment, it is preferable to carry out the thermal bonding treatment before hydroentangling treatment. If the fibers of the fibrous web are joined together in advance and then subjected to the hydroentanglement treatment, the fibers are less likely to "escape" when the fibers are exposed to a high-pressure water stream, and the fibers can be tightly entangled with each other. Note that the thermal bonding treatment may be performed after the fibers are entangled with each other. That is, the order of the thermal bonding treatment and the hydroentangling treatment is not particularly limited as long as the desired nonwoven fabric can be obtained.
  • the fibers may be entangled with each other.
  • a hydroentanglement process in which the fibers are entangled with each other by the action of a high-pressure water stream is preferred.
  • fibers can be firmly entangled with each other without impairing the density of the entire nonwoven fabric.
  • Conditions for the hydroentangling treatment can be appropriately selected depending on the type and basis weight of the fibrous web used, the type and proportion of fibers contained in the fibrous web, and the like. For example, when a wet papermaking web with a basis weight of 10 g/m 2 or more and 100 g/m 2 or less is subjected to hydroentangling treatment, the fibrous web is placed on a support such as a plain weave structure with a mesh size of 70 mesh or more and 100 mesh or less.
  • the fibrous web after the hydroentanglement treatment is subjected to a drying treatment, if necessary.
  • the fiber aggregate may be subjected to hydrophilic treatment if necessary.
  • the hydrophilic treatment can be carried out using any method such as fluorine gas treatment, vinyl monomer graft polymerization treatment, sulfonation treatment, electric discharge treatment, surfactant treatment, and hydrophilic resin imparting treatment.
  • fluorine gas treatment vinyl monomer graft polymerization treatment
  • sulfonation treatment electric discharge treatment
  • surfactant treatment and hydrophilic resin imparting treatment.
  • hydrophilic treatment it is preferable to subject it to hydrophilic treatment. This is to increase affinity with the electrolytic solution and improve liquid retention.
  • the fiber aggregate preferably has a basis weight of 5 g/m 2 or more and 100 g/m 2 or less, more preferably 10 g/m 2 or more and 100 g/m 2 or less, and even more preferably 20 g/m 2 or more and 80 g/m 2 or less, particularly preferably 30 g/m 2 or more and 60 g/m 2 or less.
  • the basis weight of the fiber aggregate is 5 g/m 2 or more, the formation of the fiber aggregate will be good, and the strength and piercing strength of the fiber aggregate will tend to be high.
  • the basis weight of the fiber aggregate is 100 g/m 2 or less, the air permeability of the fiber aggregate does not decrease.
  • a wet papermaking method is preferable, and the wet papermaking method may be performed by a normal method.
  • a core-sheath composite fiber is prepared and dispersed in water to a concentration of 0.01% by mass or more and 0.6% by mass or less to prepare a slurry.
  • the slurry is made into paper using a paper machine using a short-mesh type, cylinder-mesh type, fourdrinier type, or a combination of short-mesh type, cylinder-mesh type, and fourdrinier type. get.
  • the wet papermaking web in a water-containing state is dried using a heat treatment machine such as a cylinder dryer, and if necessary, binder fibers may be added and bonded simultaneously with drying.
  • the fiber aggregate can be used as a separator material such as a battery separator.
  • the battery separator preferably contains core-sheath composite fibers in a range of 10% by mass or more and 100% by mass or less.
  • the battery separator is preferably made of a non-woven fabric, and more preferably made of a wet-laid non-woven fabric, from the viewpoint of being able to easily hold the electrolyte and being as thin as possible while maintaining strength.
  • the nonwoven fabric constituting the battery separator preferably has a basis weight of 5 g/m 2 or more and 100 g/m 2 or less, more preferably 8 g/m 2 or more and 80 g/m 2 or less, particularly preferably 10 g/m 2 or more and 50 g / m2 or less. If the basis weight is less than 5 g/m 2 , the nonwoven fabric may become uneven and short circuit may occur when used as a battery separator. On the other hand, when the basis weight exceeds 100 g/m 2 , the thickness of the battery separator increases, and the amount of the positive electrode and negative electrode in the battery decreases accordingly.
  • the battery separator according to one or more embodiments of the present invention is incorporated into various types of batteries to form batteries.
  • a positive electrode plate and a negative electrode plate can be spirally wound through a battery separator according to one or more embodiments of the present invention.
  • the battery separator of one or more embodiments of the present invention may be used in other batteries, such as nickel-cadmium secondary batteries, nickel-iron secondary batteries, and nickel-zinc secondary batteries.
  • Number average molecular weight Mn, weight average molecular weight Mw, and Q value Measure the number average molecular weight (Mn), weight average molecular weight (Mw), and ratio of weight average molecular weight (Mw) to number average molecular weight (Mn) Mw/Mn, that is, Q value, of polypropylene by gel permeation chromatography analysis (GPC). did.
  • GPC gel permeation chromatography analysis
  • a gel permeation chromatography device high temperature GPC device, model number "PL-220" manufactured by Polymer Laboratories
  • RI differential refractive index detector
  • the obtained measurement sample solution was injected into the gel permeation chromatography device described above at a flow rate of 1.0 mL/min and an injection volume of 0.2 mL (200 ⁇ L) to determine the number average molecular weight (Mn) and weight average molecular weight. (Mw) was measured, and the Q value (Mw/Mn) was determined from the obtained number average molecular weight (Mn) and weight average molecular weight (Mw).
  • TCB containing 0.1% BHT was used as the measurement solvent
  • one HT-G manufactured by Shodex and two HT-806M manufactured by Showa Denko Co., Ltd. were used as columns, and monodispersed as a standard sample.
  • Polystyrene manufactured by Tosoh
  • TRC Toray Research Center
  • the winding speed of the metal roll on the winding side when the undrawn fiber tow breaks is taken as the maximum drawing speed, and the ratio of the maximum drawing speed to the feed-out speed of the roll that sends out the undrawn fiber tow (V 2 /V 1 ) was determined, and the obtained speed ratio was taken as the maximum stretching ratio (V max ).
  • V max the maximum stretching ratio
  • DSC Differential scanning calorimetry
  • the undrawn fiber tow was measured by wide-angle X-ray diffraction (XRD) using the following procedure. In addition to determining the intensity, the ratio of the diffraction intensity of the diffraction peak of high-density polyethylene to the overall diffraction intensity was calculated.
  • XRD wide-angle X-ray diffraction
  • the obtained undrawn fiber tow was cut into a length of 3.5 cm.
  • a sample was prepared by weighing 25.0 mg of the cut undrawn fiber tow and binding both ends with enameled wire.
  • Wide-angle X-ray diffraction was performed by fixing a bundle of undrawn fiber tow as a sample in a holder so as to be perpendicular to the incident direction of X-rays.
  • the measurement conditions are as follows.
  • X-ray diffraction device MiniFlex II for polymers manufactured by Rigaku Co., Ltd.
  • X-ray source CuK ⁇ ray (using Ni filter)
  • Output 30kV 15mA
  • Measurement direction: Fiber radial direction scanning Scanning method: Continuous scanning Measurement range: 2 ⁇ 2 to 45° Step: 0.02° Scan speed: 3°/min
  • the sum of the diffraction intensities of the four diffraction peaks PE 1 , PP 1 , PP 2 , and PP 3 is defined as the total diffraction intensity I (cps)
  • the diffraction peak intensity I PE of high-density polyethylene is defined as the total diffraction intensity I.
  • the divided value was defined as the diffraction peak intensity ratio I PE /I.
  • propylene homopolymer (PP) shown in Table 1 below was used as the core component
  • high-density polyethylene (PE) shown in Table 2 below was used as the sheath component.
  • Example 1 ⁇ Manufacture of core-sheath type composite fiber> PP1 was used as a core component, and PE1 was prepared as a sheath component. Next, the composite ratio (volume ratio) of the core component and sheath component was set to 60/40, and PP1 and PE1 were put into separate extruders, and the core component was melted at 315°C and the sheath component at 270°C. The temperature was 280° C., and the material was extruded through the discharge hole of a core-sheath type composite spinning nozzle (pore diameter: 0.6 mm).
  • the molten core component and sheath component (molten resin) extruded from the discharge hole of the core-sheath type composite spinning nozzle are taken out at a spinning speed of 865 m/min while rapidly cooling, and a spun filament (undrawn) with a single fiber fineness of 2.6 dtex is obtained. A fiber tow) was obtained.
  • the position of the forced cooling device was adjusted so that the distance L from the spindle surface of the composite spinning nozzle to the cooling start point (hereinafter simply referred to as "cooling start point distance") was 55 mm.
  • the temperature of the cooling air was set to 27° C., and the cooling air was blown onto the molten resin to cool the molten resin.
  • the obtained undrawn fiber tow was subjected to the first dry stretching at a stretching ratio of 4.1 times using a metal roll with a surface temperature of 100°C, and then a stretching ratio of 1.0 times using a metal roll with a surface temperature of 100°C. A second stage of dry stretching was performed at double the amount. In addition, when the maximum draw ratio was determined by the above method, the maximum draw ratio of this undrawn fiber bundle was 4.3 times.
  • the obtained drawn filament core-sheath type composite fiber
  • the drawn filament was cut into fiber lengths of 5 mm to obtain short fiber core-sheath composite fibers.
  • Example 2 A single sample was prepared in the same manner as in Example 1, except that the composite ratio (volume ratio) of the core component and sheath component was 50/50, and the melt extrusion temperature (also referred to as barrel temperature) of the core component was 325°C. A drawn filament having a fiber fineness of 0.82 dtex was obtained. The drawn filament was cut into fiber lengths of 5 mm to obtain short fiber core-sheath composite fibers.
  • Example 3 A drawn filament with a single fiber fineness of 0.74 dtex was obtained in the same manner as in Example 1, except that PP2 was used as the core component and the melt extrusion temperature of the core component was 295°C. The drawn filament was cut into fiber lengths of 5 mm to obtain short fiber core-sheath composite fibers.
  • Example 4 Melt spinning was carried out in the same manner as in Example 1, except that PE2 was used as the sheath component and the melt extrusion temperature of the core component was 295°C. I got the filament. The drawn filament was cut into fiber lengths of 5 mm to obtain short fiber core-sheath composite fibers.
  • Example 5 A drawn filament with a single fiber fineness of 0.76 dtex was obtained in the same manner as in Example 1, except that PP3 was used as the core component and the melt extrusion temperature of the core component was 295°C. The drawn filament was cut into fiber lengths of 5 mm to obtain short fiber core-sheath composite fibers.
  • Example 6 A drawn filament with a single fiber fineness of 0.77 dtex was obtained in the same manner as in Example 1, except that PP4 was used as the core component and the melt extrusion temperature of the core component was 295°C. The drawn filament was cut into fiber lengths of 5 mm to obtain short fiber core-sheath composite fibers.
  • Example 7 A single fiber was produced in the same manner as in Example 1, except that the melt extrusion temperature of the core component was 295°C, a composite spinning nozzle with a nozzle hole diameter of 0.4 mm was used, and the stretching ratio in the first stage was 3.7 times. A drawn filament having a fiber fineness of 0.79 dtex was obtained. The drawn filament was cut into fiber lengths of 5 mm to obtain short fiber core-sheath composite fibers.
  • Example 8 A single sheet was produced in the same manner as in Example 1, except that the melt extrusion temperature of the core component was 310°C, the stretch ratio in the first stage was 4.03 times, and the stretch ratio in the second stage was 1.02 times. A drawn filament having a fiber fineness of 0.76 dtex was obtained. The drawn filament was cut into fiber lengths of 5 mm to obtain short fiber core-sheath composite fibers.
  • Example 9 The melt extrusion temperature of the core component was 310°C, the first stage stretching was performed in hot water at 93°C at a stretching ratio of 4.67 times, and the second stage stretching was performed in hot water at 91°C at a stretching ratio of 0.87 times.
  • a drawn filament having a single fiber fineness of 0.74 dtex was obtained in the same manner as in Example 1 except for the following steps. The drawn filament was cut into fiber lengths of 5 mm to obtain short fiber core-sheath composite fibers.
  • Example 10 Example except that PE2 was used as the sheath component, the melt extrusion temperature of the core component was 310°C, the stretch ratio in the first stage stretching was 4.15 times, and the stretch ratio in the second stage stretching was 1.02 times.
  • a drawn filament having a single fiber fineness of 0.74 dtex was obtained. The drawn filament was cut into fiber lengths of 5 mm to obtain short fiber core-sheath composite fibers.
  • Example 11 The melt extrusion temperature of the core component was set to 295°C, the first stage stretching was performed in hot water at 88°C at a stretching ratio of 4.0 times, and the second stage stretching was performed in hot water at 88°C at a stretching ratio of 0.98 times.
  • a drawn filament having a single fiber fineness of 0.78 dtex was obtained in the same manner as in Example 1 except for the following steps. The drawn filament was cut into fiber lengths of 5 mm to obtain short fiber core-sheath composite fibers.
  • Example 12 The melt extrusion temperature of the core component was set to 295°C, the first stage stretching was performed in hot water at 88°C at a stretching ratio of 4.25 times, and the second stage stretching was performed in hot water at 88°C at a stretching ratio of 0.9 times.
  • a drawn filament having a single fiber fineness of 0.75 dtex was obtained in the same manner as in Example 1 except for the following steps. The drawn filament was cut into fiber lengths of 5 mm to obtain short fiber core-sheath composite fibers.
  • Example 13 The melt extrusion temperature of the core component was set to 295°C, the first stage stretching was performed in hot water at 88°C at a stretching ratio of 4.0 times, and the second stage stretching was performed in hot water at 88°C at a stretching ratio of 0.98 times.
  • a drawn filament with a single fiber fineness of 0.76 dtex was obtained in the same manner as in Example 1, except that the third stage drawing was performed at a drawing ratio of 1.0 times using a metal roll with a surface temperature of 100 ° C. Ta.
  • the drawn filament was cut into fiber lengths of 5 mm to obtain short fiber core-sheath composite fibers.
  • Example 14 The melt extrusion temperature of the core component was set to 295°C, the first stage stretching was performed in hot water at 88°C at a stretching ratio of 4.25 times, and the second stage stretching was performed in hot water at 88°C at a stretching ratio of 0.9 times.
  • a drawn filament with a single fiber fineness of 0.78 dtex was obtained in the same manner as in Example 1, except that the third stage drawing was carried out at a drawing ratio of 1.0 times using a metal roll with a surface temperature of 100 ° C. Ta.
  • the drawn filament was cut into fiber lengths of 5 mm to obtain short fiber core-sheath composite fibers.
  • Example 15 Using PE2 as the sheath component, the melt extrusion temperature of the core component was set to 285°C, the first stage stretching was performed in hot water at 88°C at a stretching ratio of 4.0, and the second stage stretching was performed in hot water at 88°C.
  • a drawn filament having a single fiber fineness of 0.84 dtex was obtained in the same manner as in Example 1 except that the magnification was 0.98 times. The drawn filament was cut into fiber lengths of 5 mm to obtain short fiber core-sheath composite fibers.
  • Example 16 PE2 was used as the sheath component, the melt extrusion temperature of the core component was 285°C, the first drawing was carried out in hot water at 88°C at a stretching ratio of 4.25 times, and the second drawing was carried out in hot water at 88°C.
  • a drawn filament having a single fiber fineness of 0.77 dtex was obtained in the same manner as in Example 1 except that the drawing ratio was 0.9 times. The drawn filament was cut into fiber lengths of 5 mm to obtain short fiber core-sheath composite fibers.
  • PP3 was used as a core component
  • PE1 was prepared as a sheath component.
  • the composite ratio (volume ratio) of the core component and sheath component was set to 40/60, and PP3 and PE1 were put into separate extruders, and the core component was melted at 260°C and the sheath component at 220°C.
  • the temperature was 240° C., and the material was extruded through the discharge hole of a core-sheath type composite spinning nozzle (pore diameter: 0.4 mm).
  • the molten core component and sheath component (molten resin) extruded from the discharge hole of the core-sheath type composite spinning nozzle are taken out at a spinning speed of 720 m/min while slowly cooling, and a spun filament (unfinished) with a single fiber fineness of 7.8 dtex is obtained. A drawn fiber tow) was obtained.
  • the position of the forced cooling device was adjusted so that the distance from the cooling start point was 85 mm. Then, the temperature of the cooling air was set to 27° C., and the cooling air was blown onto the molten resin to cool the molten resin.
  • the obtained undrawn fiber tow was subjected to the first dry stretching at a stretching ratio of 6.3 times using a metal roll with a surface temperature of 100°C, and then a stretching ratio of 1.0 times using a metal roll with a surface temperature of 110°C. A second stage of dry stretching was performed at double the amount. In addition, when the maximum draw ratio was determined by the above method, the maximum draw ratio of this undrawn fiber bundle was 6.0 times.
  • the obtained drawn filament core-sheath type composite fiber
  • the drawn filament had a single fiber fineness of 1.43 dtex.
  • the drawn filament was cut into fiber lengths of 5 mm to obtain short fiber core-sheath composite fibers.
  • PE2 was used as the sheath component, the composite ratio (volume ratio) of the core component and sheath component was 50/50, the melt extrusion temperature of the core component was 310°C, the nozzle temperature was 260°C, and the spinning speed was 940 m/min.
  • the stretching temperature in the first stage stretching was 95°C and the stretching ratio was 1.1 times, and the stretching temperature in the second stage was 90°C and the stretching ratio 5.28 times.
  • a drawn filament having a single fiber fineness of 0.92 dtex was obtained. The drawn filament was cut into fiber lengths of 5 mm to obtain short fiber core-sheath composite fibers.
  • PP1 was used as the core component, the composite ratio (volume ratio) of the core component and sheath component was 60/40, a composite spinning nozzle with a nozzle hole diameter of 0.6 mm was used, and the melt extrusion temperature of the core component was 325 ° C.
  • the melt extrusion temperature of the sheath component was 270°C, the nozzle temperature was 280°C, the spinning speed was 870 m/min, the stretching temperature in the first stage was 100°C, the stretching ratio was 4.1 times, and the second stage A drawn filament with a single fiber fineness of 0.82 dtex was obtained in the same manner as in Comparative Example 1, except that the drawing temperature during drawing was 100° C. and the drawing ratio was 1.
  • the drawn filament was cut into fiber lengths of 5 mm to obtain short fiber core-sheath composite fibers.
  • Examples and Comparative Examples the diffraction peak intensity ratios of undrawn fiber tows were measured as described above, and the results are shown in Tables 3 to 7 below.
  • the single fiber strength and elongation of the core-sheath composite fibers of Examples and Comparative Examples were measured as described above, and the results are shown in Tables 3 to 7 below.
  • the extrapolated melting start temperature of polypropylene was determined from the results of DSC measurements conducted using the core-sheath composite fibers of Examples and Comparative Examples at a heating rate of 20°C per minute in accordance with JIS K 7121:1987.
  • the core-sheath type composite fibers of the examples have (T pm - T im ) of polypropylene of 12.0°C or higher, high single fiber strength, and low resistance when heated. There was also less heat shrinkage.
  • This uses a sheath component containing 70% by mass or more of high-density polyethylene and a core component containing 70% by mass or more of polypropylene.
  • These fibers have many crystalline phases of polypropylene in the undrawn fibers, and by drawing them in that state, the crystalline phase becomes a core and the crystallites grow large, while some of the crystalline phases are broken and the crystallites grow larger. It is estimated that the film is stretched or in an overstretched state.
  • the sheath component contains 70% by mass or more of high-density polyethylene,
  • the core component contains 70% by mass or more of polypropylene,
  • DSC differential scanning calorimetry
  • Core component/sheath component volume ratio of the core component to the sheath component
  • Single fiber fineness is 0.1 dtex or more and 1.1 dtex or less, and single fiber strength measured according to JIS L 1015:2021 is 4 cN/dtex or more and 12.0 cN/dtex or less, [1] or The core-sheath type composite fiber according to [2].
  • the polypropylene according to any one of [1] to [3], wherein the ratio Mw/Mn of weight average molecular weight (Mw) to number average molecular weight (Mn) is 2.4 or more and 6 or less.
  • Core-sheath composite fiber [5]
  • the polypropylene has a melt flow rate (MFR: measurement temperature of 230°C, load of 21.18 N (2.16 kgf)) measured according to JIS K 7210-1:2014 of 3 g/10 minutes or more and 35 g/10
  • MFR melt flow rate
  • the core-sheath type conjugate fiber according to any one of [1] to [4], wherein the core-sheath type conjugate fiber is in the range of 100% or less.
  • the core-sheath type composite fiber has a dry heat dimensional change rate of 11% or less at 145°C measured in accordance with JIS L 1015:2021, and meets any one of [1] to [5].
  • the molten core component and sheath component extruded from the composite spinning nozzle are rapidly cooled immediately below the composite spinning nozzle, and the molten core component and sheath component are spun at a spinning speed of 300 m/min or more and 2300 m/min or less.
  • a method for producing a core-sheath type conjugate fiber comprising the step of obtaining a core-sheath type conjugate fiber by stretching under conditions such that the total stretching ratio is 2.7 times or more and 10.0 times or less.
  • the melt spinning apparatus is equipped with a forced cooling device, and the molten resin discharged from the composite spinning nozzle is cooled by an air flow supplied from the forced cooling device, and the molten resin is cooled from the mouth surface of the composite spinning nozzle.
  • the first stretching has a stretching temperature of 60°C or more and 110°C or less, and a stretching ratio of 1.0 times or more and 8.0 times or less
  • the second stretching has a stretching temperature of 60°C.
  • the multi-stage stretching is dry stretching, the first stretching is at a stretching temperature of 60°C or more and 110°C or less, and the stretching ratio is 1.0 times or more and 8.0 times or less, and the second stretching is The method for producing a core-sheath type composite fiber according to [11], wherein the drawing temperature is 60° C. or more and 110° C. or less, and the drawing ratio is 1.0 times or more and 1.5 times or less.
  • the multi-stage stretching is wet stretching, the first stretching has a stretching temperature of 60°C or more and 110°C or less, and a stretching ratio of 1.0 times or more and 8.0 times or less, and the second stretching has the following steps: The method for producing a core-sheath composite fiber according to [11], wherein the drawing temperature is 60°C or more and 110°C or less, and the drawing ratio is 0.8 times or more and 1.0 times or less. [14] In the multi-stage stretching, the first stretching has a stretching temperature of 100°C or more and 110°C or less, and a stretching ratio of 1.0 times or more and 8.0 times or less, and the second stretching has a stretching temperature of 100°C.
  • the first stretching has a stretching temperature of 60°C or more and less than 100°C, and the stretching ratio is 1.0 times or more and 8.0 times or less, and the second stretching has a stretching temperature of 60°C.
  • the core according to any one of [8] to [15], wherein the ratio I PE1 /I of the diffraction intensity (I PE1 ) of the 5° diffraction peak (PE 1 ) is 0.20 or more and 1.0 or less.
  • a method for producing sheath-type composite fibers. [17] A fiber assembly containing 10% by mass or more of the core-sheath composite fiber according to any one of [1] to [7].
  • the core-sheath type composite fibers of one or more embodiments of the present invention are used as separators for various batteries, RO membrane supports, filter media for various filters, artificial leather, sanitary materials, and various wiping supplies such as personal and/or objective wipers. It can be used for.

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Abstract

本発明は、芯成分と鞘成分が実質的に同心円状に配置されている芯鞘型複合繊維であって、鞘成分は、高密度ポリエチレンを７０質量％以上含み、芯成分は、ポリプロピレンを７０質量％以上含み、ＪＩＳ　Ｋ　７１２１：１９８７で規定される、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）法において、加熱速度を毎分２０℃として測定されるポリプロピレンの補外融解開始温度（Ｔim）とポリプロピレンの融解ピーク温度（Ｔpm）の温度差（融解ピーク温度－補外融解開始温度：Ｔpm－Ｔim）が１２．０℃以上である、芯鞘型複合繊維に関する。

Description

芯鞘型複合繊維、その製造方法、およびそれを含む繊維集合物
　本発明は、電池セパレータ等の様々なシートの構成繊維として用いることができる芯鞘型複合繊維、その製造方法、およびそれを含む繊維集合物に関する。
　極細繊維を含む繊維集合物は緻密な構造を有することから、電池セパレータ、ＲＯ膜支持体、各種フィルター用ろ材などに広く使用されている。電池セパレータやＲＯ膜支持体は、アルカリ性の強い溶液に含浸する状態で使用する場合があり、このような用途にはポリプロピレンやポリエチレンなどのポリオレフィン系樹脂からなる極細繊維や熱接着性繊維を使用した繊維集合物を使用することが多い。
　特に電池セパレータ用途では、電池またはキャパシタの高容量化が要求され、電極の活物質量を増やす必要がある。そのため、必然的にセパレータの占める体積が小さくなる。単糸繊維の細繊度化が進んでいるに加えて、高強度や寸法安定性（低熱収縮）が求められている。高強度かつ低収縮のポリオレフィン系繊維として、例えば、特許文献１には、結晶性プロピレン系重合体を芯材とし、かつ上記結晶性プロピレン系重合体以外のオレフィン系重合体を鞘材とする溶融紡糸された複合未延伸糸を１００℃以上で、かつ鞘材の融点未満の温度を有する加圧飽和水蒸気中で延伸処理してなるものであって、破断強度が５．７４ｃＮ／ｄＴｅｘより高く、伸度が３０％以下で、かつヤング率が４３．１ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である延伸複合繊維が記載されている。しかしながら、特許文献１では、加圧飽和水蒸気を用いた特殊な条件下で延伸を行う必要があり、煩雑であった。
　加圧飽和水蒸気を用いた特殊な条件下で延伸を行うことなく得られる高強度かつ低収縮のポリオレフィン系繊維として、特許文献２には、結晶性プロピレン系重合体を芯成分に配し、かつ芯成分よりも融点が低いオレフィン系重合体を鞘成分に配する未延伸糸を延伸して得られた熱融着性繊維であって、繊維破断強度が６．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、ＪＩＳ　Ｌ　１０１５に準じて測定される１４５℃における乾熱収縮率が２０％以下である熱融着性繊維が記載されている。また、特許文献３には、メルトフローレート（ＭＦＲ）が３０～１００ｇ／１０分であるアイソタクチックポリプロピレン４０質量％以上からなり、繊維全体がポリオレフィン樹脂からなる繊維であって、強度が５．５～８．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、１２０℃乾熱収縮率が０．０～１０．０％である高強力ポリプロピレン短繊維が記載されている。
特開２００２－１８０３３０号公報 特開２００７－１０７１４３号公報 特開２０１４－１９６５７７号公報
　しかし、特許文献１～３に記載の繊維の場合、ポリエチレンが完全溶融される１４５℃における収縮など熱収縮の抑制が十分ではない問題があった。
　本発明は、上述した従来の問題を解決するため、高強度であり、熱収縮が低い芯鞘型複合繊維、その製造方法、およびそれを含む繊維集合物を提供する。
　本発明は、芯成分と鞘成分が実質的に同心円状に配置されている芯鞘型複合繊維であって、前記鞘成分は、高密度ポリエチレンを７０質量％以上含み、前記芯成分は、ポリプロピレンを７０質量％以上含み、ＪＩＳ　Ｋ　７１２１：１９８７で規定される、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）法において、加熱速度を毎分２０℃として測定されるポリプロピレンの補外融解開始温度（Ｔim）とポリプロピレンの融解ピーク温度（Ｔpm）の温度差（融解ピーク温度－補外融解開始温度：Ｔpm－Ｔim）が１２．０℃以上である芯鞘型複合繊維に関する。
　本発明は、また、芯成分と鞘成分が実質的に同心円状に配置されている芯鞘型複合繊維の製造方法であって、高密度ポリエチレンを７０質量％以上含む鞘成分と、ポリプロピレンを７０質量％以上含む芯成分を、芯鞘型複合繊維の断面において、芯鞘型複合繊維の表面を前記鞘成分が覆い、かつ前記芯成分の重心位置が芯鞘型複合繊維の重心位置と実質的に一致した同心円構造になるように配置された複合紡糸ノズルに供給する工程、前記複合紡糸ノズルから押し出された溶融状態の芯成分および鞘成分を、複合紡糸ノズルの直下で急冷し、かつ前記溶融状態の芯成分および鞘成分を３００ｍ／分以上２３００ｍ／分以下の紡糸速度で引き取り、前記芯成分と鞘成分が凝固した、単繊維繊度が０．８ｄｔｅｘ以上３．２ｄｔｅｘ以下である未延伸繊維トウを得る工程、および前記未延伸繊維トウを、６０℃以上１１０℃以下の延伸温度、かつ総延伸倍率が２．７倍以上１０．０倍以下となる条件で延伸して、芯鞘型複合繊維を得る工程を含む芯鞘型複合繊維の製造方法に関する。
　本発明は、また、前記芯鞘型複合繊維を１０質量％以上含む繊維構造物に関する。
　本発明は、高強度であり、熱収縮が低い芯鞘型複合繊維、およびにそれを用いた繊維集合物を提供することができる。
　また、本発明の製造方法によれば、高強度であり、熱収縮が低い芯鞘型複合繊維を得ることができる。
芯鞘型複合繊維の断面を例示した模式的断面図である。 一例の芯鞘型複合繊維を用いて行った示差走査熱量測定（ＤＳＣ）において、ポリプロピレンの補外融解開始温度（Ｔim）と融解ピーク温度（Ｔpm）の温度差（Ｔpm－Ｔim）の求め方を示すＤＳＣ曲線である。 一例の芯鞘型複合繊維を用いて行った示差走査熱量測定（ＤＳＣ）において、約１１５℃から約１４５℃の温度領域で測定される吸熱ピークおよびその融解熱量の求め方を示すＤＳＣ曲線である。 一例の芯鞘型複合繊維を用いて行った示差走査熱量測定（ＤＳＣ）において、約１４５℃から約１８５℃の温度領域で測定される吸熱ピークおよびその融解熱量の求め方を示すＤＳＣ曲線である。 芯鞘型複合繊維の製造方法に用いる溶融紡糸装置の一例を示す横断面図である。
　本発明の発明者は、上述した問題を解決するため鋭意検討を行った。その結果、芯鞘複合繊維において、鞘成分に高密度ポリエチレンを用い、芯成分にポリプロピレンを用い、ポリプロピレンの補外融解開始温度（Ｔim）と融解ピーク温度（Ｔpm）の温度差（融解ピーク温度－補外融解開始温度：Ｔpm－Ｔim）を所定温度以上にすることで、高強度であり、熱収縮が低い芯鞘型複合繊維が得られることを見出した。
　具体的には、鞘成分に高密度ポリエチレンを用い、芯成分にポリプロピレンを用い、溶融紡糸を行う際、複合紡糸ノズルから押し出された溶融状態の芯成分および鞘成分を急冷しながら所定の紡糸速度で引き取ることで、結晶性の低い未延伸繊維トウが得られ、該未延伸繊維トウを所定の条件下で延伸することで、ポリプロピレンの補外融解開始温度（Ｔim）と融解ピーク温度（Ｔpm）の温度差（融解ピーク温度－補外融解開始温度：Ｔpm－Ｔim）が所定温度以上の高強度かつ低熱収縮の芯鞘型複合繊維が得られる。
　（芯成分）
　芯成分は、ポリプロピレンを７０質量％以上含み、８０質量％以上含むことが好ましく、８５質量％以上含むことがより好ましく、９０質量％以上含むことがさらに好ましく、芯成分は実質的にポリプロピレンからなることが特に好ましい。ここで、「実質的に」という用語は、通常、製品として提供される樹脂が安定剤などの添加剤を含むため、および／または繊維の製造に際して各種添加剤が添加されるため、ポリプロピレンのみからなり、他の成分を全く含まない繊維が得られにくいことを考慮している。通常、芯成分は、添加剤を最大で１５質量％含んでもよい。
　ポリプロピレンは、重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）の比Ｍｗ／Ｍｎ（以下、Ｑ値とも記す）が２．４以上６以下であることが好ましく、２．６以上５．８以下であることがより好ましく、２．８以上５．６以下であることがさらに好ましく、３．０以上５．０以下であることが特に好ましい。ポリプロピレンのＱ値が上述した範囲内であると、芯成分が溶融紡糸の段階において、多分散度が適度に大きく、低分子量体および高分子量体を多く含むようになり、溶融紡糸の際、溶融樹脂を冷却することでポリプロピレンを含む芯成分が、非晶質状態の相やスメチカ晶の割合が多い樹脂成分となる。芯成分に含まれるポリプロピレンがこのような状態にあると、溶融紡糸によって得られた未延伸繊維トウは延伸性に優れ、延伸工程において延伸されやすいだけでなく、過延伸状態のポリプロピレンを生じにくくなる。
　ポリプロピレンのＪＩＳ　Ｋ　７２１０－１：２０１４に準ずるメルトフローレイト（以下において、単に「ＭＦＲ２３０」とも記す。；測定温度２３０℃、荷重２．１６ｋｇｆ（２１．１８Ｎ））は特に限定されないが、例えば、紡糸性と繊維強度を両立する観点から、３ｇ／１０分以上３５ｇ／１０分以下であることが好ましく、４ｇ／１０分以上２５ｇ／１０分以下であることがより好ましく、５ｇ／１０分以上９．８ｇ／１０分以下であることが特に好ましい。
　ポリプロピレンとしては、特に限定されず、例えばプロピレンのホモポリマー（プロピレンをモノマーとする単独重合体）、プロピレンと他の共重合モノマーとの共重合体、またはそれらの混合物を用いることができる。プロピレン系共重合体は、ランダム共重合体でもよく、ブロック共重合体でもよい。プロピレン系共重合体としては、例えば、プロピレンと、エチレンおよび炭素数４以上のα－オレフィンからなる群から選ばれる少なくとも一種のα－オレフィンとの共重合体などが挙げられる。前記炭素数４以上のα－オレフィンとしては、特に限定されないが、例えば、１－ブテン、１－ペンテン、３，３－ジメチル－１－ブテン、４－メチル－１－ペンテン、４，４－ジメチル－１－ペンテン、１－デセン、１－ドデセン、１－テトラデセン、および１－オクタデセンなどが挙げられる。プロピレン系共重合体におけるプロピレンの含有量は、５０質量％以上であることが好ましい。ポリプロピレンの中でも繊維強度や工程性および経済性（製造コスト）を考慮すると、プロピレンホモポリマーが特に好ましい。
　芯成分は、本発明の効果を損なわない範囲であれば、ポリプロピレン以外の熱可塑性樹脂を含んでもよい。ポリプロピレン以外の熱可塑性樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ポリプロピレン以外のポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、およびポリエステル樹脂などが挙げられる。また、本発明の効果が阻害されず、繊維の生産性、繊維集合物の生産性、熱接着性、および触感に影響を与えない範囲であれば、芯成分に、公知の各種添加剤を加えることが可能である。芯成分に添加できる添加剤としては、公知の結晶核剤、帯電防止剤、顔料、艶消し剤、熱安定剤、光安定剤、難燃剤、抗菌剤、滑剤、可塑剤、柔軟剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤などが挙げられる。このような添加剤は、芯成分の全体の１０質量％以下の量を占めるように、芯成分に含まれることが好ましい。
　（鞘成分）
　鞘成分は高密度ポリエチレンを７０質量％以上含み、８０質量％以上含むことが好ましく、８５質量％以上含むことがより好ましく、９０質量％以上含むことがさらに好ましく、鞘成分は実質的に高密度ポリエチレンからなることが特に好ましい。ここで、「実質的に」という用語は、通常、製品として提供される樹脂が安定剤などの添加剤を含むため、および／または繊維の製造に際して各種添加剤が添加されるため、高密度ポリエチレンのみからなり、他の成分を全く含まない繊維が得られにくいことを考慮している。通常、鞘成分は、添加剤を最大で１５質量％含んでもよい。
　高密度ポリエチレンは、エチレンのホモポリマー（エチレンをモノマーとする単独重合体）であってもよいし、エチレンを主なモノマーとして含む共重合体であってもよいが、密度が０．９４ｇ／ｃｍ3以上であると好ましい。高密度ポリエチレンは本発明が目的とする芯鞘型複合繊維を得ることができる限り、特に限定されることはない。高密度ポリエチレンは、エチレンのホモポリマー、エチレンに対し微量のα－オレフィン（例えば１－ブテン）を添加・共重合させることで結晶化度を意図的に下げた高密度ポリエチレン、エチレンをモノマーとして含むランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体またはそれらの混合物を用いることができる。ランダム共重合体、ブロック共重合体およびグラフト共重合体として、例えば、エチレンおよび炭素数３以上のα－オレフィンからなる群から選ばれる少なくとも一種のα－オレフィンとの共重合体を例示できる。高密度ポリエチレンの密度は０．９４５ｇ／ｃｍ3以上であることがより好ましく、０．９５ｇ／ｃｍ3以上であることが特に好ましい。高密度ポリエチレンの密度の上限は特に制限されないが、０．９７ｇ／ｃｍ3以下であってもよいし、０．９６５ｇ／ｃｍ3以下であってもよい。
　炭素数３以上のα－オレフィンは、本発明が目的とする芯鞘型複合繊維を得ることができる限り、特に限定されることはないが、例えば、プロピレン、１－ブテン、１－ペンテン、３，３－ジメチル－１－ブテン、４－メチル－１－ペンテン、４，４－ジメチル－１－ペンテン、１－デセン、１－ドデセン、１－テトラデセン、および１－オクタデセンなどを例示できる。エチレン系共重合体におけるエチレンの含有量は、５０質量％以上であることが好ましい。高密度ポリエチレンとしては、製造し易さおよび経済性（製造コスト）を考慮すると、エチレンのホモポリマー、エチレン以外のα－オレフィンモノマーの割合が５ｍｏｌ％以下のエチレン系共重合体を用いることが好ましい。これらの高密度ポリエチレンは、単独で用いてもよく、二種以上を組合せて用いてもよい。
　高密度ポリエチレンは、ＪＩＳ　Ｋ　７２１０－１：２０１４に準ずるメルトフローレイト（以下、「ＭＦＲ１９０」ともいう；測定温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇｆ（２１．１８Ｎ））が特に限定されないものの、５ｇ／１０分以上４０ｇ／１０分以下であることが好ましく、８ｇ／１０分以上３０ｇ／１０分以下であることがより好ましく、１０ｇ／１０分以上２５ｇ／１０分以下であることが特に好ましい。高密度ポリエチレンのＭＦＲ１９０が上述した範囲にある場合、芯鞘型複合繊維の生産性がより向上する。
　鞘成分は、本発明の効果を損なわない範囲であれば、高密度ポリエチレン以外の熱可塑性樹脂を含んでもよい。高密度ポリエチレン以外の熱可塑性樹脂としては、特に限定されないが、例えば、高密度ポリエチレン以外のポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート、およびポリスチレンなどが挙げられる。また、本発明の効果が阻害されず、繊維生産性、不織布生産性、熱接着性、および触感に影響を与えない範囲であれば、鞘成分に、公知の各種添加剤を加えることが可能である。鞘成分に添加できる添加剤としては、公知の結晶核剤、帯電防止剤、顔料、艶消し剤、熱安定剤、光安定剤、難燃剤、抗菌剤、滑剤、可塑剤、柔軟剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤などが挙げられる。このような添加剤は、鞘成分の全体の１０質量％以下の量を占めるように、鞘成分に含まれることが好ましい。
　（芯鞘型複合繊維）
　芯鞘型複合繊維は、芯成分と鞘成分を含み、芯成分と鞘成分が実質的に同心円状に配置されている同心円構造の芯鞘型複合繊維である。すなわち、繊維断面において、芯成分の重心位置は芯鞘型複合繊維の重心位置から実質的にずれていない。図１は、一例の同心円構造の芯鞘型複合繊維の繊維断面の模式図である。芯成分２の周囲に鞘成分１が配置され、鞘成分１が芯成分２の周囲を囲むことで、芯鞘型複合繊維１０において、切断面以外の繊維表面は鞘成分１に覆われている。芯成分２の重心位置３は芯鞘型複合繊維１０の重心位置４から実質的にずれていない。芯成分の重心位置が芯鞘型複合繊維の重心位置から実質的にずれていないとは、下記の方法で求められる、芯鞘型複合繊維の重心位置に対する芯成分の重心位置のずれの割合（以下、偏心率とも記す）が８％以下、好ましくは６％以下、より好ましくは５％以下、さらに好ましくは３％以下であることを指す。本発明の１以上の実施態様の芯鞘型複合繊維において、芯成分と鞘成分が同心円構造、すなわち芯成分の重心位置が芯鞘型複合繊維の重心位置から実質的にずれていないことで、芯鞘型複合繊維の鞘成分に含まれる高密度ポリエチレン樹脂の分子構造に、加熱によって熱収縮を引きおこす歪みが残っていても、その影響を芯鞘型複合繊維が受けにくくなり、加熱した際の芯鞘型複合繊維の熱収縮率が小さくなりやすい。また、本繊維を用いて作製する繊維集合物の接着強力も向上するため好ましい
　＜偏心率＞
　芯鞘型複合繊維１０の繊維断面を走査型電子顕微鏡などで拡大撮影し、芯成分２の重心位置３をＣ１とし、芯鞘型複合繊維１０の重心位置４をＣｆとし、芯鞘型複合繊維１０の半径５をｒｆとしたとき、下記式で算出する。
　偏芯率（％）＝［（Ｃｆ－Ｃ１）／ｒｆ］×１００
　芯鞘型複合繊維において、繊維断面形状および芯成分断面形状は、いずれも、円形でもよく、異形でもよい。異形は、楕円形、Ｙ形、Ｘ形、井形、多角形、星形などのいずれでもよい。
　芯成分と鞘成分の複合比（芯成分／鞘成分の体積比）は特に限定されないが、繊維の生産性を考慮すると、３５／６５以上７５／２５以下であることが好ましく、４０／６０以上７０／３０以下であることがより好ましく、４５／５５以上６５／３５以下であることが特に好ましい。
　芯鞘型複合繊維の単繊維繊度は、特に限定されないが、０．１ｄｔｅｘ以上１．１ｄｔｅｘ以下であることが好ましく、０．２ｄｔｅｘ以上１．０ｄｔｅｘ以下であることがより好ましく、０．３ｄｔｅｘ以上０．９ｄｔｅｘ以下であることが特に好ましい。芯鞘型複合繊維の単繊維繊度が上述した範囲内であると、緻密な構造の不織布などの繊維集合物が得られやすい。
　芯鞘型複合繊維は、単繊維強度が４ｃＮ／ｄｔｅｘ以上１２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下であることが好ましく、４．１ｃＮ／ｄｔｅｘ以上１１．８ｃＮ／ｄｔｅｘ以下であることがより好ましく、４．２ｃＮ／ｄｔｅｘ以上１１．６ｃＮ／ｄｔｅｘ以下であることがさらに好ましく、４．３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上１１．４ｃＮ／ｄｔｅｘ以下であることが特に好ましい。芯鞘型複合繊維の単繊維強度が上述した範囲内であると、優れた突刺強度を有する繊維集合物を得ることができる。本発明において、単繊維強度は、ＪＩＳ　Ｌ　１０１５：２０２１に準じて測定する。
　芯鞘型複合繊維は、伸度が１００％以下であることが好ましく、７０％以下であることがより好ましく、５０％以下であることがさらに好ましい。芯鞘型複合繊維の伸度が１００％以下であると、外力により伸長しにくい繊維集合物を得ることができる。特に電池セパレータを構成する繊維として用いると、製造工程での伸長を抑えることができるため、収縮の小さい電池セパレータを得ることができる。本発明において、伸度は、ＪＩＳ　Ｌ　１０１５：２０２１に準じて測定する。芯鞘型複合繊維の伸度について、その下限は特に限定されないが、１５％以上であることが好ましく、２０％以上であることがより好ましく、２５％以上であることが特に好ましい。
　芯鞘型複合繊維は、ヤング率が３０００Ｎ／ｍｍ2以上９０００Ｎ／ｍｍ2以下であることが好ましく、３２００Ｎ／ｍｍ2以上８２５０Ｎ／ｍｍ2以下であることがより好ましく、３５００Ｎ／ｍｍ2以上７９００Ｎ／ｍｍ2以下であることがさらに好ましく、４０００Ｎ／ｍｍ2以上７５００Ｎ／ｍｍ2以下であることがさらにより好ましい。芯鞘型複合繊維のヤング率が上述した範囲であると、優れた突刺強度を有する繊維集合物を得ることができる。
　芯鞘型複合繊維において、ポリプロピレンの補外融解開始温度（Ｔim）と融解ピーク温度（Ｔpm）を示差走査熱量分析（ＤＳＣ）から求める。ＤＳＣの測定はＪＩＳ　Ｋ　７１２１：１９８７に準じて行う。すなわち、試料ホルダーに試料となる芯鞘型複合繊維を３ｍｇ充填する。そして、当該芯鞘型複合繊維に含まれる熱可塑性樹脂の中で最も融点が高い熱可塑性樹脂の融点より３０℃以上高い温度まで加熱して示差走査熱量測定を行う。例えば、加熱速度は毎分２０℃とし、２０℃から３００℃まで昇温させる。
　芯鞘型複合繊維の示差走査熱量測定（ＤＳＣ）によって得られたＤＳＣ曲線からポリプロピレンの補外融解開始温度（Ｔim）と融解ピーク温度（Ｔpm）を求める。ポリプロピレンの融解は試料が加熱されることで１５０℃付近から開始し、１８０℃付近で終了する。このとき、補外融解開始温度（Ｔim）は、例えば、図２に示すように、ポリプロピレンの融解ピークにおいて低温側のベースラインを高温側に延長した直線と、融解ピークの低温側の曲線にこう配が最大になる点で引いた接線の交点の温度がポリプロピレンの補外融解開始温度（Ｔim）となる。ポリプロピレンの融解ピーク温度（Ｔpm）は、例えば、図２に示すように、融解ピークの頂点の温度とする。ポリプロピレンの融解ピークにおいて、頂点が複数ある場合、最も高温で測定された頂点の温度を融解ピーク温度とする。
　芯鞘型複合繊維において、ポリプロピレンの補外融解開始温度（Ｔim）とポリプロピレンの融解ピーク温度（Ｔpm）の温度差（Ｔpm－Ｔim）は１２℃以上である。芯鞘型複合繊維において、（Ｔpm－Ｔim）が１２℃以上であることは、芯鞘型複合繊維中のポリプロピレンに、結晶子サイズの小さい相が比較的多く存在していることを意味すると推定できる。これは、鞘成分に高密度ポリエチレンを用い、芯成分にポリプロピレンを用い、溶融紡糸を行う際、複合紡糸ノズルから押し出された溶融状態の芯成分および鞘成分を急冷しながら所定の紡糸速度で引き取ることで、未延伸繊維トウの結晶性を低下させ、未延伸繊維トウにおけるポリプロピレンの非晶質の相やスメチカ晶の相の割合を比較的高くする。そのため、未延伸繊維トウの延伸性が高まるに加え、結晶相の比較的少ない未延伸繊維トウを延伸するため、未延伸トウに含まれる結晶相を核として結晶が成長しにくく、非晶質の相やスメチカ晶の相の多くが結晶子サイズの小さい相に変化すると推測される。そして、該未延伸繊維トウを所定の条件下で延伸することで、ポリプロピレンの補外融解開始温度（Ｔim）とポリプロピレンの融解ピーク温度（Ｔpm）の温度差（融解ピーク温度－補外融解開始温度：Ｔpm－Ｔim）が１２℃以上の、高強度かつ低熱収縮の芯鞘型複合繊維が得られる。（Ｔpm－Ｔim）は１２．５℃以上であることが好ましく、１３．０℃以上であることがより好ましく、１３．５℃以上であることがさらに好ましく、１４．０℃以上であることが特に好ましい。（Ｔpm－Ｔim）の上限は特に限定されないが、例えば、結晶相の結晶サイズの分布が広い場合、結晶サイズの大きい箇所では延伸性が低下するという観点から、２０℃以下であってもよい。
　芯鞘型複合繊維は、ポリプロピレンを含む芯成分と高密度ポリエチレンを含む鞘成分を含む芯鞘型複合繊維であり、溶融紡糸の際、ポリプロピレンを結晶相の少ない状態とした未延伸繊維トウを延伸することで得られる。未延伸繊維トウに含まれるポリプロピレンが結晶相の少ない状態となっていることで、ポリプロピレンよりも柔らかい高密度ポリエチレンは、延伸の際にポリプロピレンによって延伸を阻害されないため、延伸工程によって十分に延伸されることで配向が進み、結晶化度が高い状態となっている。このことは、得られた芯鞘型複合繊維を用いた示差走査熱量測定（ＤＳＣ）を行い、高密度ポリエチレンの融解熱量（融解エネルギーとも称される。）を求めることで確認できる。
　芯鞘型複合繊維に含まれる高密度ポリエチレンの融解熱量およびポリプロピレンの融解熱量を示差走査熱量分析（ＤＳＣ）から求める。ＤＳＣの測定はＪＩＳ　Ｋ　７１２１：１９８７に準じて行う。まず、ＤＳＣの測定を行う芯鞘型複合繊維について、ポリプロピレンおよび高密度ポリエチレンの質量割合を求める。ポリプロピレンおよび高密度ポリエチレンの含有量は、ＤＳＣ測定を行う芯鞘型複合繊維の製造条件、具体的には、溶融紡糸の際、溶融したポリプロピレンおよび高密度ポリエチレンについて、単位時間あたりの押し出し量が分かる場合は、その比率から芯成分および鞘成分の比率（体積比）を求め、ポリプロピレンおよび高密度ポリエチレンの密度や芯成分に占めるポリプロピレンの質量割合、鞘成分に占める高密度ポリエチレンの質量割合から芯鞘型複合繊維に占めるポリプロピレンおよび高密度ポリエチレンの質量割合が求められる。
　示差走査熱量測定（ＤＳＣ測定）を行う芯鞘型複合繊維について、詳細な製造条件が不明な場合、公知の方法で芯鞘型複合繊維中のポリプロピレンおよび高密度ポリエチレンの質量割合を求める。芯鞘型複合繊維中のポリプロピレンおよび高密度ポリエチレンの割合を求める方法としては、示差走査熱量測定（ＤＳＣ測定）を行う芯鞘型複合繊維の断面を走査型電子顕微鏡にて５００倍～２０００倍に拡大したものを印刷し、印刷したものを芯成分と鞘成分に切り分け、芯成分の紙片の総質量、鞘成分の紙片の総質量を測定し、その比率を芯成分および鞘成分の比率（体積比）とし、ポリプロピレンおよび高密度ポリエチレンの密度、芯成分に占めるポリプロピレンの質量割合、鞘成分に占める高密度ポリエチレンの質量割合から芯鞘型複合繊維に占めるポリプロピレンおよび高密度ポリエチレンの質量割合を求める方法がある。そのほか、公知の分析方法、例えば、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）やクロス分別クロマトグラフ（ＣＦＣ）、これらを応用した昇温溶出分別（ＴＲＥＦ）、結晶化溶出分別（ＣＥＦ）、溶媒グラジエント法（ＳＧＩＣ）、温度グラジエント法（ＴＧＩＣ）に代表されるグラファイトカーボンカラムとの相互作用の違いを利用した高温液体クロマトグラフィー（高温ＬＣ法とも称される。）などを組み合わせて芯鞘型複合繊維に占めるポリプロピレンおよび高密度ポリエチレンの質量割合を求める方法が挙げられる。
　次に、芯鞘型複合繊維におけるポリプロピレンおよび高密度ポリエチレンの質量割合を求めた芯鞘型複合繊維を用い、ＪＩＳ　Ｋ　７１２１：１９８７に準じてＤＳＣの測定を行う。ＤＳＣの測定は、上述したポリプロピレンの（Ｔpm－Ｔim）を求める方法と同じく加熱速度を毎分２０℃として行う。測定する際の手順もポリプロピレンの（Ｔpm－Ｔim）を測定する場合と同様、試料ホルダーに試料となる芯鞘型複合繊維を３ｍｇ充填する。そして、当該芯鞘型複合繊維に含まれる熱可塑性樹脂の中で最も融点が高い熱可塑性樹脂の融点より３０℃以上高い温度まで加熱して示差走査熱量測定を行う。
　得られたＤＳＣ曲線から、ポリプロピレンの融解熱量（ΔＨPP）およびポリエチレンの融解熱量（ΔＨPE）を求める。ＤＳＣ曲線には少なくとも２つの吸熱ピークが存在する。すなわち、約１１５℃から約１４５℃で観察される高密度ポリエチレンの融解に伴う吸熱ピーク（高密度ポリエチレンの種類によって融解ピーク温度は変化する）と、約１４５℃から約１８５℃の温度にて観察されるポリプロピレンの融解に伴う吸熱ピーク（ポリプロピレンの種類によって融解ピーク温度は変化する）である。
　示差走査熱量測定（ＤＳＣ測定）では、例えば、図３および図４に示すように、各吸熱ピークにおいてＤＳＣ曲線（ＤＳＣチャート）と、低温側のベースライン（ＢＬLT）を、その低温側終端部から高温側ベースライン（ＢＬHT）に向けて延長した直線（ＢＬE）で囲まれる領域の面積から当該吸熱ピークにおける融解熱量が算出される。このとき、各吸熱ピークで測定される融解熱量は試料全体、すなわち芯鞘型複合繊維１ｍｇあたりの融解熱量として測定されている。
　ＤＳＣ測定において、１１５℃から１４５℃までの温度領域で相が変化し融解しているのは高密度ポリエチレンであり、一般的に融点が１５０℃以上であるポリプロピレンは、この温度領域ではほとんど相変化しないと考えられる。従って、図３に示すように、ＤＳＣチャートにおいて、１１５℃から１４５℃までの温度領域で測定される吸熱ピークおよびその融解熱量を、芯鞘型複合繊維１ｍｇあたりの融解熱量から芯鞘型複合繊維中の高密度ポリエチレン１ｍｇあたりの融解熱量に換算する。すなわち、下記数式（１）に基づいて、約１１５℃から約１４５℃までの温度領域で測定された融解熱量を、あらかじめ計算しておいた、芯鞘型複合繊維中の高密度ポリエチレンの質量割合で割ることで高密度ポリエチレン１ｍｇあたりの融解熱量が求められる。例えば、１１５℃から１４５℃までの温度領域で測定される吸熱ピーク（融解ピーク）の融解熱量が７５ｍＪ/ｍｇ、芯鞘型複合繊維中の高密度ポリエチレンの含有量が５０質量％であれば、当該芯鞘型複合繊維中の高密度ポリエチレン１ｍｇあたりの融解熱量は１５０ｍＪ／ｍｇである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　また、ＤＳＣ測定において、約１４５℃から約１８５℃までの温度領域では、一般的に融点が１４０℃以下である高密度ポリエチレンは既に溶融しており、相変化はほとんどしないと考えられる。この温度領域で相変化し、融解するのはポリプロピレンである。よって、図４に示すように、約１４５℃乃至約１８５℃で測定される吸熱ピークおよび融解熱量を、芯鞘型複合繊維１ｍｇあたりの融解熱量から芯鞘型複合繊維中のポリプロピレン１ｍｇあたりの融解熱量に換算する。換算する方法は高密度ポリエチレンの融解熱量を求める場合と同じであり、約１４５℃乃至約１８５℃にて測定された芯鞘型複合繊維１ｍｇあたりの融解熱量を、あらかじめ計算しておいた芯鞘型複合繊維中のポリプロピレンの含有量（質量％）で割ることでポリプロピレン１ｍｇあたりの融解熱量が求められる。例えば、下記数式（２）に基づいて、約１４５℃乃至約１８５℃で測定される吸熱ピーク（融解ピーク）の融解熱量が５０ｍＪ/ｍｇ、芯鞘型複合繊維中のポリプロピレンの含有量が５０質量％であれば、当該芯鞘型複合繊維中のポリプロピレン１ｍｇあたりの融解熱量は１００ｍＪ／ｍｇである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　芯鞘型複合繊維において、加熱速度を毎分２０℃として測定した示差走査熱量測定にて得られるＤＳＣ曲線から求められる、芯鞘型複合繊維に含まれる高密度ポリエチレン１ｍｇあたりの融解熱量（ΔＨPE）は１２５ｍＪ／ｍｇ以上であることが好ましい。芯鞘型複合繊維に含まれる高密度ポリエチレン１ｍｇあたりの融解熱量が１２５ｍＪ／ｍｇ以上であると、得られる芯鞘型複合繊維は鞘成分に含まれる高密度ポリエチレンの結晶化が十分に進んでいると推定される。芯鞘型複合繊維に含まれる高密度ポリエチレン１ｍｇあたりの融解熱量（ΔＨPE）は１３５ｍＪ／ｍｇ以上であることがより好ましく、１４０ｍＪ／ｍｇ以上であることがさらに好ましく、１４５ｍＪ／ｍｇ以上であることが特に好ましい。芯鞘型複合繊維に含まれる高密度ポリエチレン１ｍｇあたりの融解熱量（ΔＨPE）の上限は特に限定されないが、２８０ｍＪ／ｍｇ以下である。
　芯鞘型複合繊維において、加熱速度を毎分２０℃として測定した示差走査熱量測定にて得られるＤＳＣ曲線から求められる、芯鞘型複合繊維に含まれるポリプロピレン１ｍｇあたりの融解熱量（ΔＨPP）は５５ｍＪ／ｍｇ以上であることが好ましく、より好ましくは６０ｍＪ／ｍｇ以上であり、さらに好ましくは６５ｍＪ／ｍｇ以上である。芯鞘型複合繊維に含まれるポリプロピレン１ｍｇあたりの融解熱量（ΔＨPP）は５５ｍＪ／ｍｇ以上であると、得られる芯鞘型複合繊維は芯成分に含まれるポリプロピレンの結晶化が十分に進んでいると推定される。芯鞘型複合繊維に含まれるポリプロピレン１ｍｇあたりの融解熱量（ΔＨPP）は、得られる芯鞘型複合繊維の寸法安定性の観点から、１５０ｍＪ／ｍｇ以下であることが好ましく、より好ましくは１４５ｍＪ／ｍｇ以下であり、さらに好ましくは１４０ｍＪ／ｍｇ以下である。
　芯鞘型複合繊維は、ＪＩＳ　Ｌ　１０１５：２０２１に準じて測定される１４５℃の乾熱寸法変化率が１１％以下であることが好ましく、１０．７％以下であることがより好ましく、１０．５％以下であることがさらに好ましく、１０．３％以下であることがさらにより好ましく、１０％以下であることが特に好ましい。これにより、加熱条件下における寸法安定性が向上する。
　芯鞘型複合繊維は、１４０℃乾熱収縮率が５．４％以下であることが好ましく、５．３５％以下であることがより好ましく、５．３％以下であることがさらに好ましく、５．２％以下であることがさらにより好ましく、５．１％以下であることが特に好ましい。これにより、加熱条件における寸法安定性が向上する。
　（芯鞘型複合繊維の製造方法）
　次に、芯鞘型複合繊維の製造方法を説明する。芯鞘型複合繊維は、例えば、繊維断面において、芯鞘型複合繊維の表面を鞘成分が覆い、かつ芯成分の重心位置が芯鞘型複合繊維の重心位置と実質的に一致した同心円構造になるように配置された複合紡糸ノズル、例えば同心円芯鞘型複合紡糸ノズルに高密度ポリエチレンを７０質量％以上含む鞘成分およびポリプロピレンを７０質量％以上含む芯成分を供給し、溶融紡糸して未延伸状態の紡糸フィラメント（未延伸繊維トウ）にし、得られた未延伸繊維トウを延伸することにより得られる。
　具体的には、先ず、溶融紡糸機に所定の繊維断面が得られる芯鞘型の複合紡糸ノズルを装着し、複合紡糸ノズルに芯成分および鞘成分を供給し、例えば、紡糸温度（複合紡糸ノズル温度）を２００℃以上３５０℃以下として溶融紡糸する。複合紡糸ノズルから押し出された溶融状態の芯成分および鞘成分（溶融樹脂）を、複合紡糸ノズルの直下で急冷しながら、３００ｍ／分以上２３００ｍ／分以下の紡糸速度で引き取る。これにより、ポリプロピレンが非晶質の相やスメチカ晶を多く含んだ状態、言い換えるならば結晶相（α晶）の含有量が少ない状態の未延伸繊維トウが得られ、延伸工程にて引き延ばされやすくなる。
　ポリプロピレンの紡糸前のＱ値は、上述したとおり、好ましくは２．６以上６以下である。紡糸前のＱ値が上述した範囲であると、芯成分に含まれるポリプロピレンは多分散度が大きく、低分子量体および高分子量体を多く含む状態であるといえ、得られる芯鞘型複合繊維の芯成分に含まれるポリプロピレンも多分散度が大きく、低分子量体および高分子量体を多く含む状態となる。
　溶融紡糸において、紡糸温度は、２５０℃以上３４０℃以下であることが好ましく、２６０℃以上３３０℃以下であることがより好ましい。ポリプロピレンを含む芯成分の溶融押出温度（バレル温度）は２５０℃以上３５０℃以下が好ましく、２５５℃以上３４０℃以下がより好ましく、２６０℃以上３３０℃以下がさらに好ましい。高密度ポリエチレンを含む鞘成分の溶融押出温度（バレル温度）は、特に限定されないが、例えば、２３０℃以上３３０℃以下が好ましく、２５０℃以上３００℃以下がより好ましい。
　溶融紡糸において、特に限定されないが、安定的に未延伸繊維を得る観点から、溶融状態の芯成分および鞘成分を３００ｍ／分以上２３００ｍ／分以下の紡糸速度（引取速度とも称される。）で引き取る。引取速度が低速であるほど、溶融状態のポリプロピレンに対し、引き延ばそうとする力（紡糸張力）が小さくなることで、ポリプロピレンが配向しにくく、得られる未延伸繊維トウにおいてポリプロピレン中に含まれる結晶相の割合がより小さくなりやすい。一方、高速で紡糸すると、未延伸繊維トウの繊度が小さくなるため、延伸工程にて比較的低倍率の延伸処理でも十分に延伸されるため、細繊度の芯鞘型複合繊維が得られやすく、生産性も向上しやすい。溶融紡糸において、引取速度は５００ｍ／分以上２３００ｍ／分以下であることが好ましく、６００ｍ／分以上２０００ｍ／分以下であることがより好ましく、７００ｍ／分以上１８００ｍ／分以下であることが特に好ましい。
　複合紡糸ノズルの吐出孔から吐出された溶融樹脂は、複合紡糸ノズルの直下で急冷されつつ、引き延ばされることで、分子鎖が配向されながら、芯成分と鞘成分が凝固し、未延伸繊維トウを形成する。このとき、溶融樹脂に含まれる分子鎖はランダムな状態で、自由に動ける状態であるが、冷却されるにつれて動きが鈍くなると考えられている。
　本発明の１以上の実施態様の芯鞘型複合繊維の製造方法において、複合紡糸ノズルの直下で急冷とは、複合紡糸ノズルに近い位置で冷却することを意味する。具体的には、紡糸ノズルから押し出された溶融樹脂を糸切れが発生しないよう留意しつつ、溶融樹脂を複合紡糸ノズルにより近い位置で冷却しながら引き取ることが好ましい。溶融樹脂を糸切れしない程度に複合紡糸ノズルに近い位置で冷却し、引き取ることで、得られた未延伸繊維トウに含まれるポリプロピレンは結晶相ではない相、具体的には非晶質状態の相や、スメチカ晶を多く含む構造となりやすい。これらの相が多く占める未延伸繊維トウを延伸すると、これらの相は結晶相に比べて延伸されやすい状態であるため、高倍率で延伸処理を行っても延伸処理を安定して行うことができる。
　溶融紡糸において、溶融樹脂を冷却する位置は、例えば、溶融樹脂に冷却風を吹き付ける強制冷却装置（一般的にはチムニーとも称される）の位置で調整することができる。強制冷却装置の位置の調整であれば、特殊な装置が必要なく、調整も容易である。本発明の１以上の実施態様の芯鞘型複合繊維の製造方法においても、強制冷却装置の位置を調整して、得られる未延伸繊維トウに含まれるポリプロピレンを結晶相以外の非晶質相やスメチカ晶が多い状態となるようにすることが好ましい。
　本発明の１以上の実施態様の芯鞘型複合繊維の製造方法では、紡糸パックに設けられた複合紡糸ノズルの口金面から冷却開始点までの距離を２５ｍｍ以上８５ｍｍ未満にすることが好ましい。冷却開始点の位置が前記範囲を満たすことで、溶融紡糸において溶融樹脂が引き延ばされて分子鎖の配向が進む前に冷却されるため、得られる未延伸繊維トウは配向が進んでいない未延伸繊維トウとなりやすい。複合紡糸ノズルの口金面から冷却開始点までの距離は、３０ｍｍ以上８２ｍｍ以下であることがより好ましく、４０ｍｍ以上８０ｍｍ以下であることがさらに好ましく、４０ｍｍ以上７０ｍｍ未満であることがさらにより好ましく、４０ｍｍ以上６５ｍｍ以下であることがさらにより好ましく、４０ｍｍ以上６０ｍｍ以下であることが特に好ましい。より具体的には、ノズルの孔径が０．６ｍｍ以上の場合は、複合紡糸ノズルの口金面から冷却開始点までの距離は、３０ｍｍ以上７０ｍｍ未満であることが好ましく、３５ｍｍ以上６５ｍｍ以下であることがより好ましく、４０ｍｍ以上６０ｍｍ以下であることが特に好ましい。或いは、ノズルの孔径が０．６ｍｍ未満の場合は、複合紡糸ノズルの口金面から冷却開始点までの距離は、３０ｍｍ以上８０ｍｍ以下であることが好ましく、３５ｍｍ以上７５ｍｍ以下であることがより好ましく、４０ｍｍ以上７０ｍｍ以下であることがさらに好ましく、４０ｍｍ以上６５ｍｍ以下であることがさらにより好ましく、４０ｍｍ以上６０ｍｍ以下であることが特に好ましい。なお、本発明において、冷却開始点は、溶融樹脂に対し吹き付けられる冷却風のうち、最も複合紡糸ノズルの口金面に近い冷却風の位置をいい、冷却風が溶融樹脂に対して垂直に当たる冷却発生装置の場合は、冷却発生装置の最上端と一致する。例えば、図５に示すように、紡糸パック２１に設けられた複合紡糸ノズルの吐出口から溶融樹脂２３を吐出して冷却風で冷却しながら引き取ることで未延伸繊維トウ２４を得る場合、複合紡糸ノズルの口金面から冷却開始点までの距離は、溶融樹脂２３を吐出する複合紡糸ノズルの口金面から、溶融樹脂２３に対し吹き付けられる冷却風のうち、最も複合紡糸ノズルの口金面に近い冷却風の上端位置２２までの距離Ｌをいう。冷却風の上端位置２２は、より具体的には、冷却発生装置の最上端の位置と一致する。
　強制冷却装置の冷却方法は特に制限されず、吐出され、引き延ばされている未延伸繊維に対し、一方向から冷却するユニフロータイプの冷却装置でもよいし、溶融樹脂もしくは未延伸繊維トウに対し、内側から外側へ、あるいは溶融樹脂もしくは未延伸繊維トウに対し外側から内側へ冷却風を当てる環状タイプの冷却装置でもよい。冷却風に用いられる気体について特に制限は無いが、常温で安定な（反応性が極めて低い）、アルゴン、ヘリウムなどの希ガスや、窒素、あるいは空気が好ましく用いられ、この中でも安価に供給できる窒素、あるいは空気が特に好ましく用いられる。また、このときの冷却風の速度は、０．２ｍ／秒以上５ｍ／秒以下であることが好ましく、０．３ｍ／秒以上３ｍ／秒以下であることがより好ましい。また、冷却風の温度は、均一冷却するために低い方が好ましいが、温度を調整する際のコストを考慮すると４０℃以下であってもよいし、１５℃以上３５℃以下であってもよい。
　得られた未延伸繊維トウの単繊維繊度は、０．８ｄｔｅｘ以上３．２ｄｔｅｘ以下の範囲内である。未延伸繊維トウの単繊維繊度が０．８ｄｔｅｘ未満であると、紡糸時の糸切れが多発する傾向がある。一方、未延伸繊維トウの単繊維繊度が３．２ｄｔｅｘを超えると、後述する延伸工程にて、非常に大きい延伸倍率にて延伸工程を行わなければ細繊度の芯鞘型複合繊維が得られにくくなる。未延伸繊維トウを延伸して、細繊度の芯鞘型複合繊維を得やすい観点から、未延伸繊維トウの単繊維繊度は、１．３ｄｔｅｘ以上３．１ｄｔｅｘ以下であることが好ましく、１．５ｄｔｅｘ以上３．０ｄｔｅｘ以下であることがより好ましく、１．８ｄｔｅｘ以上２．９ｄｔｅｘ以下であることが特に好ましい。
　本発明の１以上の実施態様の芯鞘型複合繊維の製造方法では、溶融紡糸によって得られる未延伸繊維トウにおいて、ポリプロピレンを含む芯成分は結晶相を含むものの、非晶質状態の相やスメチカ晶が多く存在する樹脂セグメント、もしくは非晶質状態の相やスメチカ晶のみが存在する樹脂セグメントになっている。また、高密度ポリエチレンを含む鞘成分は、結晶化が進み、結晶相が多く存在する状態となっている。このような状態にあることで、ポリプロピレンおよび高密度ポリエチレンが相互に延伸性を阻害しない状態となるため、未延伸繊維トウの延伸性が向上する。その結果、未延伸繊維トウを十分に延伸することで、得られる芯鞘型複合繊維の内部には加熱によって熱収縮を発生する非晶質相が少なっているだけでなく、加熱によって熱収縮を引き起こす過延伸状態のポリプロピレン（過度に引き延ばされ、分子の配列に歪み、破壊を生じているポリプロピレン）が残存しにくくなっていると推定される。
　本発明の１以上の実施態様の分割型複合繊維の製造方法において、溶融紡糸で得られた未延伸繊維トウが前記のような状態となっていることは、未延伸繊維トウに対しＸ線回折法（ＸＲＤ）を行い、得られる回折ピークから求めるおよび回折ピークの強度を調べることで判断できる。
　具体的には、未延伸繊維トウのＸ線回折法（ＸＲＤ）による測定にて得られたＸ線回折チャートにおいて、ポリプロピレンの回折ピークである２θ＝１４．２±０．５°の回折ピークＰＰ1、２θ＝１７±０．５°の回折ピークＰＰ2、および２θ＝１８．６±０．５°の回折ピークＰＰ3、ならびに高密度ポリエチレンの回折ピークである２θ＝２１．６±０．５°の回折ピークＰＥ1が、回折ピークＰＥ1の回折強度（ＩPE）と、回折ピークＰＰ1、ＰＰ2、ＰＰ3およびＰＥ1の回折強度の総和（Ｉ）の比ＩPE/Ｉが０．２以上１．０以下という要件を満たす。ＩPE／Ｉは好ましくは０．３以上であり、より好ましくは０．４以上である。なお、回折ピークＰＰ1、回折ピークＰＰ2、および回折ピークＰＰ3が検出されない（未検出）場合、これらの回折ピークの回折強度は０となる。
　ＩPE／Ｉが０．２以上特に０．３以上の場合、未延伸繊維中のポリプロピレンが結晶相の少ない状態、すなわち非晶状態の相やスメチカ晶が多い状態、かつポリプロピレンとポリエチレンの結晶状態のバランスが良い状態となっていると判断できる。ＩPE／Ｉが１．０の場合、未延伸繊維中のポリプロピレンが非晶状態の相やスメチカ晶のみの状態となっていると判断できる。このような未延伸繊維トウを延伸するとポリプロピレンおよび高密度ポリエチレンが互いに延伸性を阻害せず未延伸繊維トウの延伸性が向上する。その結果、未延伸繊維トウを十分に延伸することで、得られる分割型複合繊維の内部には加熱によって熱収縮を発生する非晶質相が少なっているだけでなく、加熱によって熱収縮を引き起こす過延伸状態のポリプロピレン（過度に引き延ばされ、分子の配列に歪み、破壊を生じているポリプロピレン）が残存しにくくなっていると推定される。
　次いで、未延伸繊維トウに対して延伸処理を行うことで延伸フィラメント（芯鞘複合繊維）が得られる。延伸処理は、６０℃以上１１０℃以下の範囲内の温度にて実施する。延伸処理は、芯鞘型複合繊維を構成する樹脂成分のうち、もっとも融点の低い樹脂の融点以下で行うことが好ましい。延伸温度は、７０℃以上１０５℃以下であることが好ましく、７０℃以上１００℃以下であることがより好ましく、７５℃以上９５℃以下であることがより好ましく、８０℃以上９０℃以下であることが特に好ましい。かかる延伸温度で延伸処理を行うと、高密度ポリエチレンを含む鞘成分が延伸工程にて溶融および／または軟化することが抑制されることから繊維同士が融着することも抑制されるため、得られる芯鞘型複合繊維の水中分散性が向上しやすくなる。
　延伸工程において、特に限定されないが、ポリプロピレンおよび高密度ポリエチレンの結晶性を高め、高強度の芯鞘複合繊維を得る高める観点から、総延伸倍率が２．７倍以上である。総延伸倍率が２．７倍以上であることで、芯鞘型複合繊維に含まれるポリプロピレンおよび高密度ポリエチレンが十分に結晶化することで得られる芯鞘型複合繊維の単繊維強度が高くなるため、これらを用いた繊維集合物の引張り強度や突き刺し強度といった機械的強度が高いものとなる。延伸工程において、総延伸倍率は３．０倍以上であることが好ましく、３．２倍以上であることがより好ましく、３．５倍以上であることがさらに好ましく、４．０倍以上であることがさらにより好ましい。延伸工程において、生産性の観点、すなわち延伸工程における糸切れの多発を抑制し、かつ延伸フィラメントに含まれるポリプロピレンの一部が過剰に延伸された過延伸状態となって、歪みが発生することや、結晶相が破壊された状態となることを抑制する点から、総延伸倍率は１０．０倍以下であり、８．０倍以下であることが好ましく、７．５倍以下であることがより好ましい。
　延伸工程において、総延伸倍率は、最大延伸倍率の６０％以上１００％以下であることが好ましい。総延伸倍率が最大延伸倍率の６０％以上１００％以下であると、延伸の際、未延伸繊維トウに含まれるポリプロピレンが過延伸状態になりにくく、得られる芯鞘型複合繊維は水中分散性に優れ、加熱しても熱収縮の小さい繊維となる。
　また、延伸工程において、未延伸繊維トウに含まれるポリプロピレンおよび高密度ポリエチレンの結晶化が進みやすく、充分に細繊度の芯鞘型複合繊維が得られるようにするため、総延伸倍率は最大延伸倍率の６０％以上１００％以下であることが好ましく、６５％以上９９．５％以下であることがより好ましく、７０％以上９９％以下であることがさらに好ましく、８０％以上９５％以下であることが特に好ましい。また、総延伸倍率は上述した範囲を満たしつつ、２．７倍以上１０．０倍以下であることが特に好ましい。延伸方法は、湿式延伸法および乾式延伸法のいずれであってもよい。熱媒としては、空気、蒸気、水、およびグリセリンなどの油類などを適宜用いることができる。湿式延伸法の場合、液体中で加熱しながら延伸を行うことができ、例えば、熱水または温水中で延伸を行ってもよい。乾式延伸法の場合、高温の気体中または高温の金属ロールなどで加熱しながら延伸を行うことができる。また、水蒸気を熱媒体として常圧若しくは加圧状態にして繊維を加熱しながら延伸を行う水蒸気延伸でもよい。
　延伸工程は、一段延伸であってもよく、二段以上の多段延伸であってもよい。一段延伸の場合、総延伸倍率は一段延伸の延伸倍率となる。多段延伸の場合は、総延伸倍率は、各段階の延伸倍率を乗ずることで求めることができる。例えば、８５℃にて延伸倍率１．５倍の延伸工程を行い、その後９０℃にて延伸倍率４倍の延伸工程を行った場合、この製造方法における総延伸倍率は６倍である。
　本発明において、「最大延伸倍率（Ｖmax）」は、下記のように測定したものをいう。芯鞘型複合紡糸ノズルを用いて溶融紡糸を行い、得られた未延伸繊維トウを、延伸槽を延伸処理温度になるように調整した温水で満たし、この延伸槽内で延伸する湿式延伸処理を行う。この際、未延伸繊維トウを送り出すロールの送り出し速度（Ｖ1）を１０ｍ／分とし、巻き取る側の金属ロールの巻き取り速度（Ｖ2）を１０ｍ／分より徐々に増加させる。そして、未延伸繊維トウが破断したときの巻き取る側の金属ロールの巻き取り速度を最大延伸速度とし、最大延伸速度と未延伸繊維トウを送り出すロールの送り出し速度との比（Ｖ2／Ｖ1）を求め、得られた速度比を最大延伸倍率（Ｖmax）とする。なお、延伸処理を乾式延伸で行う場合、その条件での最大延伸倍率は、延伸処理を行う際の熱媒体（例えば金属ロールの表面）を延伸処理時の温度と同じ温度に調整し、その状態で前記と同様、巻き取る速度を徐々に増加させることで同様に求めることができる。
　延伸処理を一回行う、いわゆる一段延伸の場合や、同じ延伸方法で、同じ延伸温度の延伸処理を複数回に分けて行う場合（例えば、９０℃、２倍の乾式延伸を３回繰り返して行う場合や、９０℃、１．５倍の乾式延伸を行った後、９０℃、４倍の乾式延伸を行う場合が該当する）、最大延伸倍率は当該延伸処理と同じ方法、同じ温度にて測定することができる。延伸処理を複数回行う、いわゆる多段延伸にて紡糸フィラメントを延伸する場合は一段目の延伸処理と同一の延伸方法、延伸温度にて最大延伸倍率を測定する。
　延伸処理を複数回行う、いわゆる多段延伸にて未延伸繊維トウを延伸する場合であって、どの延伸処理も延伸温度が同じであるが、延伸方法が異なる場合（具体的には、１００℃の水蒸気中にて延伸倍率３倍の条件で水蒸気延伸を行い、その後１００℃に加熱した金属ロールにて延伸倍率２倍の条件で乾式延伸を行う場合が例として挙げられる。）は、両方の方法（この例でいえば、１００℃の水蒸気延伸、１００℃の金属ロールを用いた乾式延伸）で最大延伸倍率を測定し、大きい方の最大延伸倍率を、その製造条件における最大延伸倍率とする。
　高強度および細繊度の芯鞘複合繊維を得やすい観点から、延伸は、二段以上の多段延伸処理であることが好ましい。多段延伸の二段目以降は、緊張状態で熱処理する緊張熱セット、又は弛緩状態で熱処理する弛緩熱セットであってもよい。すなわち、本明細書において、多段延伸は、延伸工程及び熱処理（熱セットとも称される。）工程を含むものでもよく、具体的には、第一延伸（一段目延伸とも称される。）工程と熱処理（熱セットとも称される。）工程を含むものでもよく、第一延伸工程、第二延伸（二段目延伸とも称される。）工程、及び熱処理工程を含むものでもよい。多段延伸において、延伸（熱処理）温度は、６０℃以上１１０℃以下であることが好ましく、７０℃以上１０５℃以下であることがより好ましく、７５℃以上１００℃以下であることがさらに好ましく、８０℃以上１００℃以下であることがさらにより好ましい。多段延伸において、総延伸倍率が２．７倍以上１０．０倍以下の範囲内において、第一延伸及び第二延伸の延伸倍率を適宜調整すればよい。例えば、多段延伸において、第一延伸の延伸倍率は、１．０倍以上８．０倍以下であることが好ましく、２．０倍以上７．５倍以下であることがより好ましく、２．２倍以上７．０倍以下であることがさらに好ましく、２．６倍以上６．０倍以下であることがさらにより好ましく、３．０倍以上５．０倍以下であることがさらにより好ましく、第二延伸の延伸倍率は、０．８０倍以上１０．０倍以下であってもよく、０．８５倍以上６．０倍以下であってもよく、０．９０倍以上４．０倍以下であってもよく、０．９５倍以上１．５倍以下であってもよい。多段延伸において、第一延伸の延伸倍率が第二延伸の延伸倍率より高くてもよく、第二延伸の延伸倍率が第一延伸の延伸倍率より高くてもよい。多段延伸において、第一延伸が高延伸の場合、第一延伸の延伸倍率は、２．０倍以上８．０倍以下であることが好ましく、２．２倍以上７．０倍以下であることがより好ましく、２．６倍以上６．０倍以下であることがさらに好ましく、３．０倍以上５．０倍以下であることがさらにより好ましく、第二延伸の延伸倍率は、０．８０倍以上１．５倍以下であってもよく、０．８５倍以上１．４倍以下であってもよく、０．９０倍以上１．４倍以下であってもよく、１．０倍以上１．３倍以下であってもよい。より具体的には、多段延伸において、第一延伸は、延伸温度６０℃以上１１０℃以下、かつ延伸倍率が２．０倍以上８．０倍以下であることが好ましく、延伸温度７０℃以上１０５℃以下、かつ延伸倍率２．２倍以上７．０倍以下であることがより好ましく、延伸温度７５℃以上１００℃以下、かつ延伸倍率２．６倍以上６．０倍以下であることがさらに好ましく、延伸温度８０℃以上１００℃以下、かつ延伸倍率３．０倍以上５．０倍以下であることがさらにより好ましく、第二延伸は、延伸温度６０℃以上１１０℃以下、かつ延伸倍率が０．８０倍以上１．５倍以下であることが好ましく、延伸温度７０℃以上１０５℃以下、かつ延伸倍率０．８５倍以上１．４倍以下であることがより好ましく、延伸温度７５℃以上１００℃以下、かつ延伸倍率０．９０倍以上１．４倍以下であることがさらに好ましく、延伸温度８０℃以上１００℃以下、かつ延伸倍率１．０倍以上１．３倍以下であることがさらにより好ましい。また、多段延伸の二段目以降が弛緩熱セットの場合、延伸温度（熱処理温度）は６０℃以上１１０℃以下であることが好ましく、７０℃以上１０５℃以下であることがより好ましく、８０℃以上１００℃以下であることがさらに好ましく、延伸倍率は０．８倍以上１．０倍未満であってもよく、０．９０倍以上１．０倍未満であってもよい。また、多段延伸において、第一延伸が乾式延伸の場合は、二段目以降は乾式延伸及び／又は緊張熱セット（乾式）であってもよい。また、多段延伸において、第一延伸が湿式延伸の場合は、二段目以降は湿式延伸及び／又は弛緩熱セット（湿式）であってもよい。なお、湿式延伸（湿式熱セットを含む。）の場合、延伸倍率は、上述した延伸倍率の範囲であればよく、特に限定されないが、０．８０倍以上４．０倍未満であることが好ましく、０．８５倍以上１．５倍以下であることがより好ましい。乾式延伸（乾式熱セットを含む。）の場合、延伸倍率は、上述した延伸倍率の範囲であればよく、特に限定されないが、０．９５倍以上８．０倍以下であることが好ましく、１．０倍以上７．０倍以下であることがより好ましく、２．０倍以上６．０倍であることがさらに好ましく、３．０倍以上５．０倍以下であることが特に好ましい。より具体的には、多段延伸は、乾式延伸であり、第一延伸は、延伸温度が６０℃以上１１０℃以下、かつ延伸倍率が１．０倍以上８．０倍以下であり、第二延伸は、延伸温度が６０℃以上１１０℃以下、かつ延伸倍率が１．０倍以上１．５倍以下であることが好ましい。或いは、多段延伸は、湿式延伸であり、第一延伸は、延伸温度が６０℃以上１１０℃以下、かつ延伸倍率が１．０倍以上８．０倍以下であり、第二延伸は、延伸温度が６０℃以上１１０℃以下、かつ延伸倍率が０．８倍以上１．０倍以下であることが好ましい。また、多段延伸において、第一延伸の延伸温度は１００℃以上１１０℃以下でもよく、６０℃以上１００℃未満でもよい。
　得られた延伸フィラメントには、必要に応じて所定量の繊維処理剤が付着させられ、さらに必要に応じてクリンパー（捲縮付与装置）で機械捲縮が与えられる。繊維処理剤は、不織布を湿式抄紙法で製造する場合には、繊維を水などに分散させることを容易にする。また、繊維処理剤が付着した繊維に、繊維表面から外力を加えて（外力は、例えば、クリンパーによる捲縮付与の際に加わる力が例示される。）、繊維処理剤を繊維に染み込ませると、さらに水などへの分散性が向上する。捲縮数は、５山／２５ｍｍ以上３０山／２５ｍｍ以下の範囲内にあることが好ましく、１０山／２５ｍｍ以上２０山／２５ｍｍ以下の範囲内にあることがより好ましい。捲縮数が５山／２５ｍｍ以上であると、水などへの分散性が向上し、捲縮数が３０山／２５ｍｍ以下であると、繊維が凝集してダマになることが少ない、またはない。
　繊維処理剤付与後の（または繊維処理剤が付与されていないがウェットな状態にある。）延伸フィラメントに８０℃以上１１０℃以下の範囲内の温度で、数秒～約３０分間、乾燥処理を施し、繊維を乾燥させる。乾燥処理は場合により省略してもよい。その後、延伸フィラメントは、繊維長が１ｍｍ以上１００ｍｍ以下、好ましくは２ｍｍ以上７０ｍｍ以下となるように切断される。
　芯鞘型複合繊維を含む乾式不織布を製造する場合、繊維処理剤付与後の（または繊維処理剤が付与されていないがウェットな状態にある）延伸フィラメントを乾燥させる必要がある。延伸フィラメントを乾燥させる場合、延伸フィラメントを弛緩状態として６０℃以上１１０℃未満の温度で乾燥処理を施すことができる。延伸フィラメントが十分に乾燥した後、所定の長さに切断し、乾式不織布の製造に適した芯鞘型複合繊維となる。本発明の１以上の実施態様の芯鞘型複合繊維を用いて乾式不織布を製造する場合、その繊維長は特に限定されないが、カード法で繊維ウェブを得る場合、繊維長を２０ｍｍ以上１００ｍｍ以下とすると好ましい。繊維長が２０ｍｍ以上１００ｍｍ以下であることで、乾式不織布を製造する際の生産性が安定する。乾式不織布を製造する際の繊維長は２５ｍｍ以上８０ｍｍ以下であるとより好ましく、２５ｍｍ以上６５ｍｍ以下であると特に好ましい。
　芯鞘型複合繊維を用いて湿式不織布を得る場合、当該芯鞘型複合繊維は湿潤状態でもよいし、乾燥状態でもよいが、水中分散性を考慮すると、湿潤状態にあることが好ましい。そのため、繊維処理剤付与後の（または繊維処理剤が付与されていないがウェットな状態にある）延伸フィラメントは特に乾燥させる必要はなく、湿潤状態のまま、所望の繊維長に切断する。本発明の１以上の実施態様の芯鞘型複合繊維を用いて湿式不織布を製造する場合、その繊維長は特に限定されないが、繊維長を１ｍｍ以上２０ｍｍ未満とすると好ましい。繊維長が１ｍｍ以上２０ｍｍ未満であることで、湿式不織布を製造する際、繊維の水中分散性が良好なものとなる。湿式不織布を製造する際の繊維長は２ｍｍ以上１５ｍｍ以下であるとより好ましく、３ｍｍ以上１２ｍｍ以下であると特に好ましく、３ｍｍ以上１０ｍｍ以下であると最も好ましい。
　（繊維集合物）
　次に、本発明の１以上の実施態様の芯鞘型複合繊維を含む繊維集合物について説明する。繊維集合物の形態としては、特に限定されないが、例えば織物、編物および不織布などが挙げられる。また、不織布の繊維ウェブ形態も特に限定されず、例えば、カード法により形成されたカードウェブ、エアレイ法により形成されたエアレイウェブ、湿式抄紙法により形成された湿式抄紙ウェブなどが挙げられる。
　繊維集合物において、芯鞘型複合繊維の含有量は１０質量％以上であることが好ましく、より好ましくは１５質量％以上であり、特に好ましくは２０質量％以上である。芯鞘型複合繊維の含有量が１０質量％以上であると、繊維集合物、例えば不織布中の芯鞘型複合繊維の占める割合が多く、緻密な不織布が得られやすい傾向がある。繊維集合物において、芯鞘型複合繊維の含有量の上限は特に限定されないが、対人および／または対物ワイパーといった各種ワイピング用の繊維集合物、ニッケル水素電池といった各種二次電池に使用する電池セパレータ用の繊維集合物ならびにカートリッジフィルターや積層フィルターといった各種フィルターのろ過層用の繊維集合物であり、ある程度の構成繊維間の空隙やそれに伴う通気性、通液性が求められる繊維集合物の場合は、繊維集合物全体に対する芯鞘型複合繊維の含有量は、好ましくは９０質量％以下、より好ましくは７５質量％以下、特に好ましくは５０質量％以下である。乾式不織布、湿式不織布などの繊維集合物中に含まれる芯鞘型複合繊維の割合が９０質量％以下であると、得られた繊維集合物に含まれる芯鞘型複合繊維の割合が大きくなりすぎず、繊維集合物が必要以上に緻密な不織布となるおそれもない。また、芯鞘型複合繊維を使用して湿式不織布を製作しようとする場合、芯鞘型複合繊維の含有量が９０質量％以下であると、湿式抄紙工程のスラリー調製時の離解処理において、芯鞘型複合繊維がスラリー表面に浮遊する浮き種現象が発生しにくいため工程性も良好である。繊維集合物を構成する繊維間空隙が少ない、特に緻密な繊維集合物が必要であれば、上述した用途に使用される繊維集合物であっても芯鞘型複合繊維の含有量が多い方が好ましく、芯鞘型複合繊維の含有量が９０質量％を超える繊維集合物や芯鞘型複合繊維のみからなる繊維集合物であってもよい。
　繊維集合物において、芯鞘型複合繊維以外の他の繊維としては、特に限定されない。例えばコットン、パルプ、麻、ビスコースレーヨン、テンセル（登録商標）などのセルロース系繊維、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、ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネートなどのポリエステル系繊維、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１１、ナイロン１２などのポリアミド系繊維、アクリル系繊維などを用いることができる。また、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレンなどのポリエチレンの単一繊維、通常のチーグラ・ナッタ触媒やメタロセン触媒を使用して重合されるアイソタクチック、アタクチック、シンジオタクチックなどのポリプロピレンの単一繊維、若しくはこれらのポリオレフィンのモノマー同士の共重合ポリマー、またはこれらのポリオレフィンを重合する際にメタロセン触媒（カミンスキー触媒ともいう。）を使用したポリオレフィンなどのポリオレフィン系繊維を用いることができる。また、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリスチレン、環状ポリオレフィンなどのエンジニアリング・プラスチックで構成された繊維などを用いることができる。また、上述した他の繊維を単独または二種以上組み合わせて使用することができる。また、繊維形態も特に限定されず、例えば単一繊維、同心芯鞘型複合繊維、偏心芯鞘型複合繊維、多芯芯鞘型複合繊維、並列型複合繊維、海島型複合繊維などが挙げられる。また、繊維断面の形状が円状、異形状などのいずれであってもよい。
　繊維集合物は、９０質量％以下の範囲でバインダー繊維を含んでよい。繊維集合物におけるバインダー繊維の含有量は、より好ましくは８５質量％以下であり、さらに好ましくは８０質量％以下である。バインダー繊維（熱接着繊維）は、例えば、鞘芯型複合繊維であってもよい。熱接着繊維を含む繊維集合物は、構成繊維同士を接着させることにより、引張強度および突刺強度に優れた繊維集合物となる。
　繊維集合物の製造方法について、不織布を例に挙げて説明する。不織布は、公知の方法に従って、繊維ウェブを作製した後、必要に応じて、熱処理に付して繊維同士を熱接着させて作製することができる。また、必要に応じて、繊維ウェブを繊維交絡処理に付してもよい。まず、繊維ウェブは、例えば、繊維長１０ｍｍ以上１００ｍｍ以下の芯鞘型複合繊維を用いてカード法またはエアレイ法などの乾式法により、あるいは繊維長２ｍｍ以上２０ｍｍ以下の芯鞘型複合繊維を用いて湿式抄紙法により作製することができる。対人および／または対物ワイパーやフィルターなどの分野に用いる場合には、カード法またはエアレイ法などの乾式法により製造された不織布であることが好ましい。乾式法により製造された不織布は、風合いが柔らかく、適度な密度を有しているからである。また、電池セパレータなどの分野に用いる場合には、湿式抄紙ウェブから製造された不織布であることが好ましい。湿式抄紙ウェブを使用して作製する不織布は、一般的に緻密であって、良好な地合いを有するからである。
　次いで、繊維ウェブを熱接着処理に付してもよい。例えば、芯鞘型複合繊維の鞘成分により繊維同士を接着してもよい。熱接着処理の条件は、繊維ウェブの目付、芯鞘複合繊維の断面形状および不織布に含まれる繊維を構成する樹脂の種類などに応じて適宜選択することができる。例えば、熱処理機としては、シリンダードライヤー、熱風吹き付け加工機、熱ロール加工機および熱エンボス加工機などを用いることができる。特にシリンダードライヤーは、不織布の厚みを調整しながら、繊維同士を熱接着させることができる点で好ましい。シリンダードライヤーの熱処理温度は、例えば、バインダー繊維の鞘成分がエチレンビニルアルコール共重合体である場合には、８０℃以上１６０℃以下であることが好ましく、バインダー繊維の鞘成分が各種ポリエチレンである場合には、１００℃以上１６０℃以下であることが好ましく、バインダー繊維の鞘成分が高密度ポリエチレンである場合には１３０℃以上１４５℃以下であることが好ましい。
　熱接着処理は、後述のように、繊維ウェブを水流交絡処理に付す場合には、水流交絡処理の前に実施することが好ましい。繊維ウェブの繊維同士を予め接合してから水流交絡処理を実施すると、繊維に高圧水流があたるときに繊維の「逃げ」が生じにくくなり、繊維同士を緊密に交絡させることができる。なお、熱接着処理は、繊維同士を交絡させた後に実施してもよい。すなわち、熱接着処理と水流交絡処理の順序は、所望の不織布が得られる限りにおいて特に限定されない。
　本発明の１以上の実施態様の繊維集合物においては、繊維同士を交絡させてもよい。繊維同士を交絡させる手法としては、高圧水流の作用により繊維同士を交絡させる水流交絡処理が好ましい。水流交絡処理によれば、不織布全体の緻密さを損なうことなく、繊維同士を強固に交絡させることができる。
　水流交絡処理の条件は、使用する繊維ウェブの種類および目付、ならびに繊維ウェブに含まれる繊維の種類および割合などに応じて、適宜選択することができる。例えば、目付１０ｇ／ｍ2以上１００ｇ／ｍ2以下の湿式抄紙ウェブを水流交絡処理に付す場合には、繊維ウェブを７０メッシュ以上１００メッシュ以下程度の平織り構造などの支持体に載置して、孔径０．０５ｍｍ以上０．３ｍｍ以下のオリフィスが０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の間隔で設けられたノズルから、水圧１ＭＰａ以上１５ＭＰａ以下、より好ましくは２ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下の柱状水流を繊維ウェブの片面または両面にそれぞれ１回以上１０回以下ずつ噴射するとよい。水流交絡処理後の繊維ウェブは、必要に応じて乾燥処理に付される。
　繊維集合物は、必要に応じて親水化処理に付してもよい。親水化処理は、フッ素ガス処理、ビニルモノマーのグラフト重合処理、スルホン化処理、放電処理、界面活性剤処理および親水性樹脂付与処理などの任意の方法を用いて実施することができる。特に、繊維集合物を電池セパレータとして用いる場合には、親水化処理に付すことが好ましい。電解液との親和性を高くして、液保持性を向上させるためである。
　繊維集合物は、目付が好ましくは５ｇ／ｍ2以上１００ｇ／ｍ2以下であり、より好ましくは１０ｇ／ｍ2以上１００ｇ／ｍ2以下であり、さらに好ましくは２０ｇ／ｍ2以上８０ｇ／ｍ2以下であり、特に好ましくは３０ｇ／ｍ2以上６０ｇ／ｍ2以下である。繊維集合物の目付が５ｇ／ｍ2以上であると、繊維集合物の地合が良好になり、繊維集合物の強力や突き刺し強力が高いものとなりやすい。繊維集合物の目付が１００ｇ／ｍ2以下であると、繊維集合物の通気性は低下しない。
　不織布の製造方法の一例としては、湿式抄紙法が好ましく、湿式抄紙は通常の方法で行えばよい。先ず、芯鞘型複合繊維を準備し、０．０１質量％以上０．６質量％以下の濃度になるように水に分散させ、スラリーを調製する。次に、スラリーは、短網式、円網式、長網式、または短網式、円網式および長網式のいずれかを組合せた抄紙機を用いて抄紙し、含水状態の湿式抄紙ウェブを得る。次いで、含水状態の湿式抄紙ウェブをシリンダードライヤーなどの熱処理機を用いて乾燥し、必要に応じてバインダー繊維を含有させて、乾燥と同時に接着させてもよい。
　繊維集合物は、電池セパレータなどのセパレータ材料として用いることができる。電池セパレータは、芯鞘型複合繊維を１０質量％以上１００質量％以下の範囲で含むことが好ましい。電池セパレータは電解液を保持し易く、強度を保ちつつ、可能な限り薄いことが好ましいという観点から不織布で構成されることが好ましく、湿式不織布で構成されることがより好ましい。
　電池セパレータを構成する不織布は、目付が好ましくは５ｇ／ｍ2以上１００ｇ／ｍ2以下であり、より好ましくは８ｇ／ｍ2以上８０ｇ／ｍ2以下であり、特に好ましくは１０ｇ／ｍ2以上５０ｇ／ｍ2以下である。目付が５ｇ／ｍ2未満であると、不織布に粗密が生じて、電池セパレータとして使用したときに短絡が生じることがある。一方、目付が１００ｇ／ｍ2を超えると、電池セパレータの厚みが大きくなって、その分、電池内の正極および負極の量が少なくなる。
　本発明の１以上の実施態様の電池セパレータは各種の電池に組み込まれて、電池を構成する。例えば、円筒型ニッケル水素二次電池においては、正極板と負極板とを本発明の１以上の実施態様の電池セパレータを介して渦巻き状に巻回することができる。本発明の１以上の実施態様の電池セパレータは、それ以外の電池、例えば、ニッケル－カドミウム二次電池、ニッケル－鉄二次電池およびニッケル－亜鉛二次電池などに使用してもよい。
　以下、実施例にて本発明をさらに詳しく説明する。なお、本発明は、下記の実施例に限定されるものではない。
　先ず、実施例および比較例において用いた測定方法および評価方法を説明する。
　（数平均分子量Ｍｎ、重量平均分子量Ｍｗ、およびＱ値）
　ポリプロピレンの数平均分子量（Ｍｎ）、重量平均分子量（Ｍｗ）、および重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）の比Ｍｗ／Ｍｎ、すなわちＱ値をゲル浸透クロマトグラフ分析（ＧＰＣ）により測定した。測定には、検出器として示差屈折率検出器ＲＩを備えるゲル浸透クロマトグラフ装置（高温ＧＰＣ装置、Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ製　型番「ＰＬ－２２０」）を使用した。
　ポリプロピレンを５ｍｇ秤量し、この試料に対し、安定剤および酸化防止剤としてブチルヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）を０．１％含む１，２，４－トリクロロベンゼン（ＴＣＢ）を５ｍＬ秤量して加え、１６０℃から１７０℃に加熱しながら３０分間攪拌してポリプロピレンを溶媒に溶解させた。次に、試料を溶解させた溶液から未溶解の試料といった異物を除去するため、この溶液を金属フィルターでろ過して測定用試料溶液を得た。得られた測定用試料溶液を、上述したゲル浸透クロマトグラフ装置に対し、流速１．０ｍＬ／分、注入量０．２ｍＬ（２００μＬ）の条件で注入して数平均分子量（Ｍｎ）、重量平均分子量（Ｍｗ）を測定し、得られた数平均分子量（Ｍｎ）および重量平均分子量（Ｍｗ）からＱ値（Ｍｗ／Ｍｎ）を求めた。測定する際、測定溶媒としてＢＨＴを０．１％含むＴＣＢを用い、カラムとしてＳｈｏｄｅｘ製のＨＴ－Ｇを１本、昭和電工株式会社製のＨＴ－８０６Ｍを２本使用し、標準試料として単分散ポリスチレン（東ソー製）を用い、カラム恒温槽の温度を１４５℃とし、ＧＰＣデータ処理システム(東レリサーチセンター（ＴＲＣ）製)を用いた。
　（メルトマスフローレイト、ＭＦＲ）
　ポリプロピレンはＪＩＳ　Ｋ　７２１０－１：２０１４に準じ、測定温度：２３０℃、荷重：２１．１８Ｎ（２．１６ｋｇｆ）で測定し、高密度ポリエチレンはＪＩＳ　Ｋ　７２１０－１：２０１４に準じ、測定温度：１９０℃、荷重：２１．１８Ｎ（２．１６ｋｇｆ）で測定した。
　（単繊維繊度）
　ＪＩＳ　Ｌ　１０１５：２０２１　８．５．２　ＩＳＯ法による繊度の測定に注記されている附属書ＪＢに記載の振動法による正量繊度の測定に準じて測定した。
　（単繊維強度と伸度）
　ＪＩＳ　Ｌ　１０１５：２０２１に準じて、引張試験機を用いて、試料のつかみ間隔を２０ｍｍとしたときの繊維切断時の荷重値および伸度を測定し、それぞれ、単繊維強度および伸度とした。
　（最大延伸倍率）
　実施例および比較例で得られた各々の未延伸繊維トウに対し、延伸槽を延伸処理温度になるように調整した温水で満たし、この延伸槽内で延伸する延伸処理を行った。この際、未延伸繊維トウを送り出すロールの送り出し速度（Ｖ1）を１０ｍ／分とし、巻き取る側の金属ロールの巻き取り速度（Ｖ2）を１０ｍ／分より徐々に増加させた。そして、未延伸繊維トウが破断したときの巻き取る側の金属ロールの巻き取り速度を最大延伸速度とし、最大延伸速度と未延伸繊維トウを送り出すロールの送り出し速度との比（Ｖ2／Ｖ1）を求め、得られた速度比を最大延伸倍率（Ｖmax）とした。なお、延伸処理を乾式延伸で行う場合、その条件での最大延伸倍率は、延伸処理を行う際の熱媒体（例えば金属ロールの表面）を延伸処理時の温度と同じ温度に調整し、その状態で前記と同様、巻き取る速度を徐々に増加させることで同様に求めた。
　（示差走査熱量分析）
　芯鞘型複合繊維に対し、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）を行った。示差走査熱量測定は前記の通りＪＩＳ　Ｋ　７１２１：１９８７に準じて、試料となる芯鞘型複合繊維を３ｍｇ充填し、加熱速度を毎分２０℃とした条件で、２０℃から３００℃まで加熱して行った。
　（乾熱寸法変化率）
　ＪＩＳ　Ｌ　１０１５：２０２１　８.１５　寸法変化率のｂ）乾熱寸法変化率に準じて測定した。熱処理温度は１４５℃、熱処理時間は１０分間とした。初荷重はテックス×５．８８ｍＮとし、掴み間隔は２５ｍｍで実施した。
　（乾熱収縮率）
　芯鞘型複合繊維を長さ５５ｍｍのループ状とし、糸端を結んで得られた試料（複数本の繊維を束ねた試料の合計繊度が５５．６ｄｔｅｘになるよう調整した。）に、０．２６ｃＮ/ｄｔｅｘの初期荷重をかけて、熱応力試験機ＫＥ－２ＬＳ(カネボウエンジニアリング株式会社製)を変位測定モードとして、室温から６０℃／分の昇温速度で１７０℃まで昇温させながら、連続的に熱収縮率を測定し、試料の１４０℃での熱処理収縮率を、芯鞘型複合繊維の１４０℃乾熱収縮率とした。
　（未延伸繊維トウにおける回折ピークの回折ピーク強度比）
　未延伸繊維トウにおけるポリプロピレンと高密度ポリエチレンの結晶状態を確かめるため、以下の手順で未延伸繊維トウについて広角Ｘ線回折法（ＸＲＤ）による測定を行い、得られた回折ピークから、回折ピークの回折強度を求めるとともに、高密度ポリエチレンの回折ピークの回折強度と全体の回折強度の比を算出した。
　まず、得られた未延伸繊維トウを３．５ｃｍの長さに切断した。切断した未延伸繊維トウを２５．０ｍｇ秤量し、両端をエナメル線で結束したものを試料とした。試料である未延伸繊維トウの束をＸ線の入射方向に対して垂直になるようホルダーに固定して広角Ｘ線回折を行った。測定条件は以下の通りである。
　Ｘ線回折装置：株式会社リガク製　高分子用　ＭｉｎｉＦｌｅｘ II
　Ｘ線源：ＣｕＫα線（Ｎｉフィルター使用）
　出力：３０ｋＶ　１５ｍＡ
　スリット系：ＤＳ：１．２５°ＳＳ：１．２５°ｍｍ　ＲＳ：０．３ｍｍ
　測定方向：繊維径方向スキャン
　スキャン方法：連続スキャン
　測定範囲：２θ＝２～４５°
　ステップ：０．０２°
　スキャン速度：３°／ｍｉｎ
　上述した条件で広角Ｘ線回折法を行い、得られたＸ線回折図（Ｘ線回折チャート）から、高密度ポリエチレンの回折ピークである２θ＝２１．６±０．５°の位置で測定された回折ピークＰＥ1のピーク強度ＩPE（ｃｐｓ）、ならびにポリプロピレンの回折ピークである２θ＝１４．２±０．５°の位置で測定される回折ピークＰＰ1のピーク強度（ｃｐｓ）、２θ＝１７±０．５°の位置で測定される回折ピークＰＰ2のピーク強度（ｃｐｓ）、２θ＝１８．６±０．５°の位置で測定される回折ピークＰＰ3のピーク強度（ｃｐｓ）を求めた。その後、４つの回折ピークＰＥ1、ＰＰ1、ＰＰ2、およびＰＰ3の回折強度の和を全体の回折強度Ｉ（ｃｐｓ）とし、高密度ポリエチレンの回折ピーク強度ＩPEを全体の回折強度Ｉで除した値を回折ピーク強度比ＩPE／Ｉとした。
　実施例および比較例において、芯成分として下記表１に示すプロピレンホモポリマー（ＰＰ）を用い、鞘成分として下記表２に示す高密度ポリエチレン（ＰＥ）を用いた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　（実施例１）
　＜芯鞘型複合繊維の製造＞
　芯成分としてＰＰ１を用い、鞘成分としてＰＥ１を準備した。次に、芯成分と鞘成分の複合比（体積比）を６０／４０にし、ＰＰ１とＰＥ１を別々の押出機に投入し、芯成分は３１５℃、鞘成分は２７０℃で溶融して、ノズル温度は２８０℃とし、芯鞘型複合紡糸ノズル（孔径０．６ｍｍ）の吐出孔から押し出した。芯鞘型複合紡糸ノズルの吐出孔から押し出された溶融状態の芯成分および鞘成分（溶融樹脂）を急冷しながら紡糸速度８６５ｍ／分で引き取り、単繊維繊度が２．６ｄｔｅｘの紡糸フィラメント（未延伸繊維トウ）を得た。このとき強制冷却装置の位置を調整し、複合紡糸ノズルの口金面から冷却開始点までの距離Ｌ（以下において、単に「冷却開始点の距離」と記す）が５５ｍｍとなるようにした。そして、冷却風の温度を２７℃にして溶融樹脂に吹き付け、溶融樹脂を冷却した。
　得られた未延伸繊維トウに対し、表面温度１００℃の金属ロールを用いて延伸倍率４．１倍で一段目の乾式延伸を行い、表面温度１００℃の金属ロールを用いて延伸倍率１．０倍で二段目の乾式延伸を行った。なお、上記の方法で最大延伸倍率を求めたところ、この未延伸繊維束の最大延伸倍率は４．３倍であった。得られた延伸フィラメント（芯鞘型複合繊維）は、単繊維繊度が０．７７ｄｔｅｘであった。延伸フィラメントを繊維長５ｍｍに切断し、短繊維の芯鞘型複合繊維を得た。
　（実施例２）
　芯成分と鞘成分の複合比（体積比）を５０／５０にし、芯成分の溶融押出温度（バレル温度とも称される。）を３２５℃とした以外は、実施例１と同様にして、単繊維繊度が０．８２ｄｔｅｘの延伸フィラメントを得た。延伸フィラメントを繊維長５ｍｍに切断し、短繊維の芯鞘型複合繊維を得た。
　（実施例３）
　芯成分としてＰＰ２を用い、芯成分の溶融押出温度を２９５℃とした以外は、実施例１と同様にして、単繊維繊度が０．７４ｄｔｅｘの延伸フィラメントを得た。延伸フィラメントを繊維長５ｍｍに切断し、短繊維の芯鞘型複合繊維を得た。
　（実施例４）
　鞘成分としてＰＥ２を用い、芯成分の溶融押出温度を２９５℃とした以外は、実施例１と同様にして溶融紡糸を行い、実施例１と同様にして、単繊維繊度が０．７９ｄｔｅｘの延伸フィラメントを得た。延伸フィラメントを繊維長５ｍｍに切断し、短繊維の芯鞘型複合繊維を得た。
　（実施例５）
　芯成分としてＰＰ３を用い、芯成分の溶融押出温度を２９５℃とした以外は、実施例１と同様にして、単繊維繊度が０．７６ｄｔｅｘの延伸フィラメントを得た。延伸フィラメントを繊維長５ｍｍに切断し、短繊維の芯鞘型複合繊維を得た。
　（実施例６）
　芯成分としてＰＰ４を用い、芯成分の溶融押出温度を２９５℃とした以外は、実施例１と同様にして、単繊維繊度が０．７７ｄｔｅｘの延伸フィラメントを得た。延伸フィラメントを繊維長５ｍｍに切断し、短繊維の芯鞘型複合繊維を得た。
　（実施例７）
　芯成分の溶融押出温度を２９５℃とし、ノズルの孔径が０．４ｍｍの複合紡糸ノズルを用い、一段目延伸の延伸倍率を３．７倍にした以外は、実施例１と同様にして、単繊維繊度が０．７９ｄｔｅｘの延伸フィラメントを得た。延伸フィラメントを繊維長５ｍｍに切断し、短繊維の芯鞘型複合繊維を得た。
　（実施例８）
　芯成分の溶融押出温度を３１０℃とし、一段目延伸の延伸倍率を４．０３倍とし、二段目延伸の延伸倍率を１．０２倍とした以外は、実施例１と同様にして、単繊維繊度が０．７６ｄｔｅｘの延伸フィラメントを得た。延伸フィラメントを繊維長５ｍｍに切断し、短繊維の芯鞘型複合繊維を得た。
　（実施例９）
　芯成分の溶融押出温度を３１０℃とし、一段目延伸を９３℃の熱水中で延伸倍率４．６７倍で行い、二段目延伸を９１℃の熱水中で延伸倍率０．８７倍で行った以外は、実施例１と同様にして、単繊維繊度が０．７４ｄｔｅｘの延伸フィラメントを得た。延伸フィラメントを繊維長５ｍｍに切断し、短繊維の芯鞘型複合繊維を得た。
　（実施例１０）
　鞘成分としてＰＥ２を用い、芯成分の溶融押出温度を３１０℃とし、一段目延伸の延伸倍率を４．１５倍とし、二段目延伸の延伸倍率を１．０２倍とした以外は、実施例１と同様にして、単繊維繊度が０．７４ｄｔｅｘの延伸フィラメントを得た。延伸フィラメントを繊維長５ｍｍに切断し、短繊維の芯鞘型複合繊維を得た。
　（実施例１１）
　芯成分の溶融押出温度を２９５℃とし、一段目延伸を８８℃の熱水中で延伸倍率４．０倍で行い、二段目延伸を８８℃の熱水中で延伸倍率０．９８倍で行った以外は、実施例１と同様にして、単繊維繊度が０．７８ｄｔｅｘの延伸フィラメントを得た。延伸フィラメントを繊維長５ｍｍに切断し、短繊維の芯鞘型複合繊維を得た。
　（実施例１２）
　芯成分の溶融押出温度を２９５℃とし、一段目延伸を８８℃の熱水中で延伸倍率４．２５倍で行い、二段目延伸を８８℃の熱水中で延伸倍率０．９倍で行った以外は、実施例１と同様にして、単繊維繊度が０．７５ｄｔｅｘの延伸フィラメントを得た。延伸フィラメントを繊維長５ｍｍに切断し、短繊維の芯鞘型複合繊維を得た。
　（実施例１３）
　芯成分の溶融押出温度を２９５℃とし、一段目延伸を８８℃の熱水中で延伸倍率４．０倍で行い、二段目延伸を８８℃の熱水中で延伸倍率０．９８倍で行い、三段目延伸を、表面温度１００℃の金属ロールを用いて延伸倍率１．０倍で行った以外は、実施例１と同様にして、単繊維繊度が０．７６ｄｔｅｘの延伸フィラメントを得た。延伸フィラメントを繊維長５ｍｍに切断し、短繊維の芯鞘型複合繊維を得た。
　（実施例１４）
　芯成分の溶融押出温度を２９５℃とし、一段目延伸を８８℃の熱水中で延伸倍率４．２５倍で行い、二段目延伸を８８℃の熱水中で延伸倍率０．９倍で行い、三段目延伸を、表面温度１００℃の金属ロールを用いて延伸倍率１．０倍で行った以外は、実施例１と同様にして、単繊維繊度が０．７８ｄｔｅｘの延伸フィラメントを得た。延伸フィラメントを繊維長５ｍｍに切断し、短繊維の芯鞘型複合繊維を得た。
　（実施例１５）
　鞘成分としてＰＥ２を用い、芯成分の溶融押出温度を２８５℃とし、一段目延伸を８８℃の熱水中で延伸倍率４．０で行い、二段目延伸を８８℃の熱水中で延伸倍率０．９８倍で行った以外は、実施例１と同様にして、単繊維繊度が０．８４ｄｔｅｘの延伸フィラメントを得た。延伸フィラメントを繊維長５ｍｍに切断し、短繊維の芯鞘型複合繊維を得た。
　（実施例１６）
　鞘成分としてＰＥ２を用い、芯成分の溶融押出温度を２８５℃とし、一段目延伸を８８℃の熱水中で延伸倍率４．２５倍で行い、二段目延伸を８８℃の熱水中で延伸倍率０．９倍で行った以外は、実施例１と同様にして、単繊維繊度が０．７７ｄｔｅｘの延伸フィラメントを得た。延伸フィラメントを繊維長５ｍｍに切断し、短繊維の芯鞘型複合繊維を得た。
　（比較例１）
　芯成分としてＰＰ３を用い、鞘成分としてＰＥ１を準備した。次に、芯成分と鞘成分の複合比（体積比）を４０／６０にし、ＰＰ３とＰＥ１を別々の押出機に投入し、芯成分は２６０℃、鞘成分は２２０℃で溶融して、ノズル温度は２４０℃とし、芯鞘型複合紡糸ノズル（孔径０．４ｍｍ）の吐出孔から押し出した。芯鞘型複合紡糸ノズルの吐出孔から押し出された溶融状態の芯成分および鞘成分（溶融樹脂）を徐冷しながら紡糸速度７２０ｍ／分で引き取り、単繊維繊度が７．８ｄｔｅｘの紡糸フィラメント（未延伸繊維トウ）を得た。このとき、強制冷却装置の位置を調整し、冷却開始点の距離が８５ｍｍとなるようにした。そして、冷却風の温度を２７℃にして溶融樹脂に吹き付け、溶融樹脂を冷却した。
　得られた未延伸繊維トウに対し、表面温度１００℃の金属ロールを用いて延伸倍率６．３倍で一段目の乾式延伸を行い、表面温度１１０℃の金属ロールを用いて延伸倍率１．０倍で二段目の乾式延伸を行った。なお、上記の方法で最大延伸倍率を求めたところ、この未延伸繊維束の最大延伸倍率は６．０倍であった。得られた延伸フィラメント（芯鞘型複合繊維）は、単繊維繊度が１．４３ｄｔｅｘであった。延伸フィラメントを繊維長５ｍｍに切断し、短繊維の芯鞘型複合繊維を得た。
　（比較例２）
　鞘成分としてＰＥ２を用い、芯成分と鞘成分の複合比（体積比）を５０／５０にし、芯成分の溶融押出温度を３１０℃とし、ノズル温度を２６０℃とし、紡糸速度を９４０ｍ／分とし、一段目の延伸における延伸温度を９５℃、延伸倍率を１．１倍とし、二段目の延伸における延伸温度を９０℃、延伸倍率を５．２８倍とした以外は、比較例１と同様にして、単繊維繊度が０．９２ｄｔｅｘの延伸フィラメントを得た。延伸フィラメントを繊維長５ｍｍに切断し、短繊維の芯鞘型複合繊維を得た。
　（比較例３）
　芯成分としてＰＰ１を用い、芯成分と鞘成分の複合比（体積比）を６０／４０にし、ノズルの孔径が０．６ｍｍの複合紡糸ノズルを用い、芯成分の溶融押出温度を３２５℃とし、鞘成分の溶融押出温度を２７０℃とし、ノズル温度を２８０℃とし、紡糸速度を８７０ｍ／分とし、一段目の延伸における延伸温度を１００℃、延伸倍率を４．１倍とし、二段目の延伸における延伸温度を１００℃、延伸倍率を１倍とした以外は、比較例１と同様にして、単繊維繊度が０．８２ｄｔｅｘの延伸フィラメントを得た。延伸フィラメントを繊維長５ｍｍに切断し、短繊維の芯鞘型複合繊維を得た。
　実施例および比較例において、未延伸繊維トウにおける回折ピーク強度比を上述したとおりに測定し、その結果を下記表３～７に示した。実施例および比較例の芯鞘型複合繊維の単繊維強度および伸度を上述したとおりに測定し、その結果を下記表３～７に示した。また、実施例および比較例の芯鞘型複合繊を試料とし、ＪＩＳ　Ｋ　７１２１：１９８７に準じ、加熱速度を毎分２０℃にして行ったＤＳＣの測定結果から求めたポリプロピレンの補外融解開始温度（Ｔim）とポリプロピレンの融解ピーク温度（Ｔpm）の温度差、ポリプロピレンおよびポリエチレンの融解熱量を上述したとおりに測定評価し、その結果を下記表３～７に示した。また、実施例および比較例の芯鞘型複合繊維の乾熱寸法変化率および１４０℃乾熱収縮率を上述したとおり測定し、その結果を下記表３～７に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
　上記表３～６のデータから分かるように、実施例の芯鞘型複合繊維は、ポリプロピレンの（Ｔpm－Ｔim）が１２．０℃以上であり、単繊維強度が高いとともに、加熱した際の熱収縮も少なかった。これは、高密度ポリエチレンを７０質量％以上含む鞘成分と、ポリプロピレンを７０質量％以上含む芯成分を用い、溶融紡糸の際、複合紡糸ノズルから押し出され、未延伸繊維トウとして紡出された溶融樹脂をノズル直下で急冷したことで、溶融状態のポリプロピレンが引き延ばされる前の状態で冷却が開始されるようになり、得られた未延伸繊維中のポリプロピレンが結晶相の少ない状態、すなわち非晶状態の相やスメチカ晶が多い状態、かつポリプロピレンとポリエチレンの結晶状態のバランスが良い状態となっていることで、延伸により両成分とも過不足なく結晶化が進んでいるためと推測される。また、延伸後繊維中のポリプロピレンには結晶子サイズの小さな結晶が多く存在するため、ポリプロピレンの補外融解開始温度が低く観測され、結晶子サイズの小さな結晶相が均一に生じていることで、非晶部分で収縮が生じても結晶同士がすぐにぶつかり、熱収縮を抑えることに寄与していると推定される。
　一方、上記表７のデータから分かるように、ポリプロピレンの（Ｔpm－Ｔim）が１２．０℃未満である比較例１～３の芯鞘型複合繊維は、熱収縮が大きかった。これらの繊維は、未延伸繊維中のポリプロピレンの結晶相が多く、その状態で延伸処理をしたことで、その結晶相が核となり結晶子が大きく成長するとともに、一部は結晶相が壊されながら延伸される、過延伸状態となっていると推定される。このような大きく成長したポリプロピレン、過延伸状態のポリプロピレンを含むため、比較例１～３の芯鞘型複合繊維は補外融解開始温度が高く観測され、補外融解開始温度と融解ピーク温度の温度差（Ｔpm－Ｔim）が小さくなると推定される。
　本発明は、例えば、下記の実施態様を含んでもよい。なお、本発明は、下記の実施態様に限定されない。
［１］芯成分と鞘成分が実質的に同心円状に配置されている芯鞘型複合繊維であって、
　前記鞘成分は、高密度ポリエチレンを７０質量％以上含み、
　前記芯成分は、ポリプロピレンを７０質量％以上含み、
　ＪＩＳ　Ｋ　７１２１：１９８７で規定される、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）法において、加熱速度を毎分２０℃として測定されるポリプロピレンの補外融解開始温度（Ｔim）とポリプロピレンの融解ピーク温度（Ｔpm）の温度差（融解ピーク温度－補外融解開始温度：Ｔpm－Ｔim）が１２．０℃以上である、芯鞘型複合繊維。
［２］前記芯成分と前記鞘成分の体積比（芯成分／鞘成分）が３５／６５以上７５／２５以下である、［１］に記載の芯鞘型複合繊維。
［３］単繊維繊度が０．１ｄｔｅｘ以上１．１ｄｔｅｘ以下であり、ＪＩＳ　Ｌ　１０１５：２０２１に準じて測定される単繊維強度が４ｃＮ／ｄｔｅｘ以上１２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下である、［１］または［２］に記載の芯鞘型複合繊維。
［４］前記ポリプロピレンは、重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）の比Ｍｗ／Ｍｎが２．４以上６以下である、［１］～［３］のいずれか１項に記載の芯鞘型複合繊維。
［５］前記ポリプロピレンは、ＪＩＳ　Ｋ　７２１０－１：２０１４に準じて測定されるメルトフローレート（ＭＦＲ：測定温度２３０℃、荷重２１．１８Ｎ（２．１６ｋｇｆ））が３ｇ／１０分以上３５ｇ／１０分以下の範囲である、［１］～［４］のいずれか１項に記載の芯鞘型複合繊維。
［６］前記芯鞘型複合繊維は、ＪＩＳ　Ｌ　１０１５：２０２１に準じて測定される１４５℃の乾熱寸法変化率が１１％以下である、［１］～［５］のいずれか１項に記載の芯鞘型複合繊維。
［７］前記芯鞘型複合繊維の１４０℃乾熱収縮率が５．４％以下である、［１］～［６］のいずれか１項に記載の芯鞘型複合繊維。
［８］芯成分と鞘成分が実質的に同心円状に配置されている芯鞘型複合繊維の製造方法であって、
　高密度ポリエチレンを７０質量％以上含む鞘成分と、ポリプロピレンを７０質量％以上含む芯成分を、芯鞘型複合繊維の断面において、芯鞘型複合繊維の表面を前記鞘成分が覆い、かつ前記芯成分の重心位置が芯鞘型複合繊維の重心位置と実質的に一致した同心円構造になるように配置された複合紡糸ノズルに供給する工程、
　前記複合紡糸ノズルから押し出された溶融状態の芯成分および鞘成分を、複合紡糸ノズルの直下で急冷し、かつ前記溶融状態の芯成分および鞘成分を３００ｍ／分以上２３００ｍ／分以下の紡糸速度で引き取り、前記芯成分と鞘成分が凝固した、単繊維繊度が０．８ｄｔｅｘ以上３．２ｄｔｅｘ以下である未延伸繊維トウを得る工程、および
　前記未延伸繊維トウを、６０℃以上１１０℃以下の温度、総延伸倍率が２．７倍以上１０．０倍以下となる条件で延伸して、芯鞘型複合繊維を得る工程を含む、芯鞘型複合繊維の製造方法。
［９］溶融紡糸装置が強制冷却装置を備えており、前記複合紡糸ノズルから吐出された溶融樹脂が前記強制冷却装置から供給される空気流によって冷却されており、前記複合紡糸ノズルの口金面から冷却開始点までの距離が２５ｍｍ以上８５ｍｍ未満である、［８］に記載の芯鞘型複合繊維の製造方法。
［１０］前記延伸は、二段以上の多段延伸であり、総延伸倍率が３．５倍以上１０．０倍以下となる条件である、［８］または［９］に記載の芯鞘型複合繊維の製造方法。
［１１］前記多段延伸は、第一延伸が、延伸温度が６０℃以上１１０℃以下、かつ延伸倍率が１．０倍以上８．０倍以下であり、第二延伸は、延伸温度が６０℃以上１１０℃以下、かつ延伸倍率が０．８０倍以上１０．０倍以下である、［１０］に記載の芯鞘型複合繊維の製造方法。
［１２］前記多段延伸は、乾式延伸であり、第一延伸は、延伸温度が６０℃以上１１０℃以下、かつ延伸倍率が１．０倍以上８．０倍以下であり、第二延伸は、延伸温度が６０℃以上１１０℃以下、かつ延伸倍率が１．０倍以上１．５倍以下である、［１１］に記載の芯鞘型複合繊維の製造方法。
［１３］前記多段延伸は、湿式延伸であり、第一延伸は、延伸温度が６０℃以上１１０℃以下、かつ延伸倍率が１．０倍以上８．０倍以下であり、第二延伸は、延伸温度が６０℃以上１１０℃以下、かつ延伸倍率が０．８倍以上１．０倍以下である、［１１］に記載の芯鞘型複合繊維の製造方法。
［１４］前記多段延伸は、第一延伸が、延伸温度が１００℃以上１１０℃以下、かつ延伸倍率が１．０倍以上８．０倍以下であり、第二延伸が、延伸温度が１００℃以上１１０℃以下、かつ延伸倍率が１．０倍以上１．５倍以下である、［１１］に記載の芯鞘型複合繊維の製造方法。
［１５］前記多段延伸は、第一延伸が、延伸温度が６０℃以上１００℃未満、かつ延伸倍率が１．０倍以上８．０倍以下であり、第二延伸が、延伸温度が６０℃以上１１０℃以下、かつ延伸倍率が０．８倍以上１．０倍以下である、［１１］に記載の芯鞘型複合繊維の製造方法。
［１６］前記未延伸繊維トウのＸ線回折法（ＸＲＤ）による測定にて得られるＸ線回折チャートにおいて、ポリプロピレンの２θ＝１４．２±０．５°の回折ピークＰＰ1、２θ＝１７±０．５°の回折ピークＰＰ2、および２θ＝１８．６±０．５°の回折ピーク（ＰＰ3）の回折強度の総和（Ｉ）に対する、高密度ポリエチレンの２θ＝２１．６±０．５°の回折ピーク（ＰＥ1）の回折強度（ＩPE1）の比ＩPE1/Ｉが０．２０以上１．０以下である、［８］～［１５］のいずれか１項に記載の芯鞘型複合繊維の製造方法。
［１７］［１］～［７］のいずれか１項に記載の芯鞘型複合繊維を１０質量％以上含む繊維集合物。
　上述した実施態様は、あらゆる点で本発明の単なる例示としてのみみなされるべきものであって、限定的なものではない。本発明が関連する分野の当業者は、本明細書中に明示の記載はなくても、上述の教示内容を考慮するとき、本発明の精神及び本質的な特徴部分から外れることなく、本発明の原理を採用する種々の実施態様を構築し得る。
　本発明の１以上の実施態様の芯鞘型複合繊維は、各種電池のセパレータ、ＲＯ膜支持体、各種フィルターのろ材、人工皮革、衛生材料、対人および／または対物ワイパーといった各種ワイピング用品などの用途に用いることができる。
　１　鞘成分
　２　芯成分
　３　芯成分の重心位置
　４　芯鞘型複合繊維の重心位置
　５　芯鞘型複合繊維の半径
　１０　芯鞘型複合繊維
　２０　溶融紡糸装置
　２１　紡糸パック（スピンパック）
　２２　冷却点（冷却風の上端位置）
　２３　溶融樹脂
　２４　未延伸繊維トウ

Claims (17)

  1. 　芯成分と鞘成分が実質的に同心円状に配置されている芯鞘型複合繊維であって、
    　前記鞘成分は、高密度ポリエチレンを７０質量％以上含み、
    　前記芯成分は、ポリプロピレンを７０質量％以上含み、
    　ＪＩＳ　Ｋ　７１２１：１９８７で規定される、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）法において、加熱速度を毎分２０℃として測定されるポリプロピレンの補外融解開始温度（Ｔim）とポリプロピレンの融解ピーク温度（Ｔpm）の温度差（融解ピーク温度－補外融解開始温度：Ｔpm－Ｔim）が１２．０℃以上である、芯鞘型複合繊維。
  2. 　前記芯成分と前記鞘成分の体積比（芯成分／鞘成分）が３５／６５以上７５／２５以下である、請求項１に記載の芯鞘型複合繊維。
  3. 　単繊維繊度が０．１ｄｔｅｘ以上１．１ｄｔｅｘ以下であり、ＪＩＳ　Ｌ　１０１５：２０２１に準じて測定される単繊維強度が４ｃＮ／ｄｔｅｘ以上１２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下である、請求項１または２に記載の芯鞘型複合繊維。
  4. 　前記ポリプロピレンは、重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）の比Ｍｗ／Ｍｎが２．４以上６以下である、請求項１～３のいずれか１項に記載の芯鞘型複合繊維。
  5. 　前記ポリプロピレンは、ＪＩＳ　Ｋ　７２１０－１：２０１４に準じて測定されるメルトフローレート（ＭＦＲ：測定温度２３０℃、荷重２１．１８Ｎ（２．１６ｋｇｆ））が３ｇ／１０分以上３５ｇ／１０分以下の範囲である、請求項１～４のいずれか１項に記載の芯鞘型複合繊維。
  6. 　前記芯鞘型複合繊維は、ＪＩＳ　Ｌ　１０１５：２０２１に準じて測定される１４５℃の乾熱寸法変化率が１１％以下である、請求項１～５のいずれか１項に記載の芯鞘型複合繊維。
  7. 　前記芯鞘型複合繊維の１４０℃乾熱収縮率が５．４％以下である、請求項１～６のいずれか１項に記載の芯鞘型複合繊維。
  8. 　芯成分と鞘成分が実質的に同心円状に配置されている芯鞘型複合繊維の製造方法であって、
    　高密度ポリエチレンを７０質量％以上含む鞘成分と、ポリプロピレンを７０質量％以上含む芯成分を、芯鞘型複合繊維の断面において、芯鞘型複合繊維の表面を前記鞘成分が覆い、かつ前記芯成分の重心位置が芯鞘型複合繊維の重心位置と実質的に一致した同心円構造になるように配置された複合紡糸ノズルに供給する工程、
    　前記複合紡糸ノズルから押し出された溶融状態の芯成分および鞘成分を、複合紡糸ノズルの直下で急冷し、かつ前記溶融状態の芯成分および鞘成分を３００ｍ／分以上２３００ｍ／分以下の紡糸速度で引き取り、前記芯成分と鞘成分が凝固した、単繊維繊度が０．８ｄｔｅｘ以上３．２ｄｔｅｘ以下である未延伸繊維トウを得る工程、および
    　前記未延伸繊維トウを、６０℃以上１１０℃以下の温度、総延伸倍率が２．７倍以上１０．０倍以下となる条件で延伸して、芯鞘型複合繊維を得る工程を含む、芯鞘型複合繊維の製造方法。
  9. 　溶融紡糸装置が強制冷却装置を備えており、前記複合紡糸ノズルから吐出された溶融樹脂が前記強制冷却装置から供給される空気流によって冷却されており、前記複合紡糸ノズルの口金面から冷却開始点までの距離が２５ｍｍ以上８５ｍｍ未満である、請求項８に記載の芯鞘型複合繊維の製造方法。
  10. 　前記延伸は、二段以上の多段延伸であり、総延伸倍率が３．５倍以上１０．０倍以下となる条件である、請求項８または９に記載の芯鞘型複合繊維の製造方法。
  11. 　前記多段延伸は、
    　第一延伸が、延伸温度が６０℃以上１１０℃以下、かつ延伸倍率が１．０倍以上８．０倍以下であり、
    　第二延伸は、延伸温度が６０℃以上１１０℃以下、かつ延伸倍率が０．８０倍以上１０．０倍以下である、請求項１０に記載の芯鞘型複合繊維の製造方法。
  12. 　前記多段延伸は、乾式延伸であり、
    　第一延伸は、延伸温度が６０℃以上１１０℃以下、かつ延伸倍率が１．０倍以上８．０倍以下であり、
    　第二延伸は、延伸温度が６０℃以上１１０℃以下、かつ延伸倍率が１．０倍以上１．５倍以下である、請求項１１に記載の芯鞘型複合繊維の製造方法。
  13. 　前記多段延伸は、湿式延伸であり、
    　第一延伸は、延伸温度が６０℃以上１１０℃以下、かつ延伸倍率が１．０倍以上８．０倍以下であり、
    　第二延伸は、延伸温度が６０℃以上１１０℃以下、かつ延伸倍率が０．８倍以上１．０倍以下である、請求項１１に記載の芯鞘型複合繊維の製造方法。
  14. 　前記多段延伸は、
    　第一延伸が、延伸温度が１００℃以上１１０℃以下、かつ延伸倍率が１．０倍以上８．０倍以下であり、
    　第二延伸が、延伸温度が１００℃以上１１０℃以下、かつ延伸倍率が１．０倍以上１．５倍以下である、請求項１１に記載の芯鞘型複合繊維の製造方法。
  15. 　前記多段延伸は、
    　第一延伸が、延伸温度が６０℃以上１００℃未満、かつ延伸倍率が１．０倍以上８．０倍以下であり、
    　第二延伸が、延伸温度が６０℃以上１１０℃以下、かつ延伸倍率が０．８倍以上１．０倍以下である、請求項１１に記載の芯鞘型複合繊維の製造方法。
  16. 　前記未延伸繊維トウのＸ線回折法（ＸＲＤ）による測定にて得られるＸ線回折チャートにおいて、ポリプロピレンの２θ＝１４．２±０．５°の回折ピークＰＰ1、２θ＝１７±０．５°の回折ピークＰＰ2、および２θ＝１８．６±０．５°の回折ピーク（ＰＰ3）の回折強度の総和（Ｉ）に対する、高密度ポリエチレンの２θ＝２１．６±０．５°の回折ピーク（ＰＥ1）の回折強度（ＩPE1）の比ＩPE1/Ｉが０．２０以上１．０以下である、請求項８～１５のいずれか１項に記載の芯鞘型複合繊維の製造方法。
  17. 　請求項１～７のいずれか１項に記載の芯鞘型複合繊維を１０質量％以上含む繊維集合物。
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