JP2013209775A

JP2013209775A - 潜在捲縮性ポリエステル複合短繊維及びその不織布

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Publication number: JP2013209775A
Application number: JP2012080648A
Authority: JP
Inventors: Takashi Hashimoto; 隆司橋本; Shunsuke Okubo; 俊介大久保
Original assignee: Nippon Ester Co Ltd
Current assignee: Nippon Ester Co Ltd
Priority date: 2012-03-30
Filing date: 2012-03-30
Publication date: 2013-10-10
Anticipated expiration: 2032-03-30
Also published as: JP5893475B2

Abstract

【課題】スパイラル捲縮発現性に優れたポリエステル複合短繊維及び風合いに特に優れた不織布を提供することにある。
【解決手段】多塩基酸成分としてテレフタル酸成分を含み、多価アルコール成分としてエチレングリコール成分及びネオペンチルグリコール成分を含むポリエステル樹脂（Ａ）と、ポリエチレンテレフタレート又はエチレンテレフタレート単位を主体とするポリエステルからなるポリエステル樹脂（Ｂ）からなり、ポリエステル樹脂（Ａ）がネオペンチルグリコール成分を７〜４０モル％含み、ポリエステル樹脂（Ａ）の極限粘度が０．５８〜０．８０であり、ポリエステル樹脂（Ｂ）の極限粘度が０．４４〜０．６６であり、ポリエステル樹脂（Ａ）とポリエステル樹脂（Ｂ）の極限粘度の差が０．０６〜０．２０であって、かつ、潜在捲縮数が１２０個以上／２５ｍｍである潜在捲縮性ポリエステル複合短繊維。
【選択図】なし

Description

本発明は、不織布とした場合に優れた風合いを付与することができる潜在捲縮性ポリエステル複合短繊維、及び該複合短繊維からなる不織布に関する。

ポリエステル繊維は、耐候性、耐薬品性、ウォッシュアンドウェアー性等の優れた特性を有し、衣料用、産業資材用等、種々の用途に使用されている。従来、ポリエステル繊維をはじめとする合成繊維に伸縮性を付与する方法として、熱収縮特性の異なるポリマーをサイドバイサイド構造、又は偏心芯鞘構造に複合した潜在捲縮性繊維とする方法が数多く提案されている。

上記の潜在捲縮性繊維として、５−ナトリウムスルホイソフタル酸成分を共重合したポリエチレンテレフタレート系共重合ポリエステルとポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと略する。）との複合繊維がある（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

しかし、上記複合繊維を短繊維化して得られる不織布を、潜在捲縮が十分に発現する条件で熱処理すると、該複合短繊維が硬化し得られる不織布の風合いが硬くなる。一方、該潜在捲縮の発現を抑える条件で熱処理すると、該複合短繊維に発現する捲縮数が不足し得られる不織布の伸縮性が低くなるといった問題があった。

また、２，２−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］プロパン２〜７モル％及びイソフタル酸（以下、ＩＰＡと略する。）５〜１３モル％を共重合したポリエチレンテレフタレート系共重合ポリエステルとＰＥＴとの複合繊維が知られている（例えば、特許文献３参照）。

しかし、上記共重合ポリエステルは結晶性に劣るため、該共重合ポリエステルを含む複合繊維は熱安定性や潜在捲縮発現性に劣ったものとなり、さらに該複合繊維を短繊維化して得られる不織布は、熱処理により風合いが硬いものとなる問題があった。

ネオペンチルグリコールエチレンオキサイド付加物（以下、ＮＰＧＥＯ付加物と略する。）をグリコール成分として５〜３０モル％共重合した共重合ポリエステルとＰＥＴとの複合繊維も知られている（例えば、特許文献４参照）。特許文献４によれば、該複合繊維は拘束下においても優れた潜在捲縮発現性を示すとされている。

しかし、上記共重合ポリエステルもＮＰＧＥＯ付加による分子構造に起因して結晶性が劣ることから、該共重合ポリエステルよりなる複合繊維は収縮率が高く熱安定性や潜在捲縮発現性に劣り、さらに該複合繊維を短繊維化して得られる不織布は、熱処理により風合いが硬くなるといった問題があった。

特開昭６２−１４１１４１号公報特開昭６２−０７８２１４号公報特開平７−５４２１６号公報特開平９−２９６３２５号公報

本発明の目的は、上記の問題を解決し、スパイラル捲縮発現性に優れたポリエステル複合短繊維及び風合いに特に優れた不織布を提供することにある。

本発明者らは、上記問題を解決するために、鋭意検討を行った結果、本発明に到達した。すなわち本発明は、以下の（１）〜（３）を要旨とするものである。

（１）多塩基酸成分としてテレフタル酸成分を含み、多価アルコール成分としてエチレングリコール成分及びネオペンチルグリコール成分を含むポリエステル樹脂（Ａ）と、ポリエチレンテレフタレート又はエチレンテレフタレート単位を主体とするポリエステルからなるポリエステル樹脂（Ｂ）からなる潜在捲縮性ポリエステル複合短繊維であって、前記ポリエステル樹脂（Ａ）が前記ネオペンチルグリコール成分を７〜４０モル％含み、前記ポリエステル樹脂（Ａ）の極限粘度が０．５８〜０．８０であり、前記ポリエステル樹脂（Ｂ）の極限粘度が０．４４〜０．６６であり、前記ポリエステル樹脂（Ａ）と前記ポリエステル樹脂（Ｂ）の極限粘度の差が０．０６〜０．２０であって、かつ、潜在捲縮数が１２０個以上／２５ｍｍであることを特徴とする潜在捲縮性ポリエステル複合短繊維。
（２）ポリエステル樹脂（Ａ）が、テレフタル酸成分、エチレングリコール成分及びネオペンチルグリコール成分のみからなることを特徴とする上記（１）記載の潜在捲縮性ポリエステル複合短繊維。
（３）上記（１）又は（２）記載の潜在捲縮性ポリエステル複合短繊維からなる不織布。

本発明によれば、スパイラル捲縮発現性に優れたポリエステル複合短繊維を得ることができる。さらに、本発明の複合短繊維から得られる不織布は風合いに特に優れたものとなる。

以下、本発明について詳細に説明する。

本発明における複合短繊維は、多塩基酸成分としてテレフタル酸成分を含み、多価アルコール成分としてエチレングリコール成分及びネオペンチルグリコール成分を含むポリエステル樹脂（Ａ）と、ポリエチレンテレフタレート又はエチレンテレフタレート単位を主体とするポリエステルからなるポリエステル樹脂（Ｂ）からなる。

本発明においては、ポリエステル樹脂（Ａ）は、多塩基酸成分としてテレフタル酸成分を含み、多価アルコール成分としてエチレングリコール成分及びネオペンチルグリコール（以下、ＮＰＧと略する。）成分を含むことを必要とする。中でも、テレフタル酸成分、エチレングリコール成分及びＮＰＧ成分のみからなることが好ましい。

ポリエステル樹脂（Ａ）がＮＰＧ成分を共重合成分として含むことにより、複合短繊維中におけるポリエステル樹脂（Ａ）が占める部分の熱収縮性が、該複合短繊維中におけるポリエステル樹脂（Ｂ）が占める部分の熱収縮性に比して顕著に高くなるので、該複合短繊維のスパイラル捲縮発現性を高めることが可能となる。さらに、ポリエステル樹脂（Ａ）がテレフタル酸成分、エチレングリコール成分及びＮＰＧ成分のみからなる三元共重合体である場合は、得られる不織布の風合いが特に優れたものとなるので好ましい。ここで、スパイラル捲縮とはコイル（螺旋）バネ状の捲縮であって三次元的な立体捲縮のことをいう。

そして、ＮＰＧを共重合したポリエステル樹脂（Ａ）は、例えば従来技術に係るＩＰＡやＮＰＧＥＯ付加物を共重合したポリエステル樹脂よりも優れたスパイラル捲縮性を複合短繊維に与える。この理由は明らかではないが、該ポリエステル樹脂（Ａ）はＮＰＧ単位中の２個のメチル基による立体障害が大きく、該ポリエステル樹脂（Ａ）を含む前記複合短繊維を繊維化する際の残留応力が非常に高くなるため、熱処理により優れたスパイラル捲縮を発現させるものと推測される。なお、前記ＮＰＧＥＯ付加物も２個のメチル基を有するが、エチレンオキサイドによって前記残留応力が緩和されるので、該ＮＰＧＥＯ付加物を共重合したポリエステル樹脂は、本願発明におけるポリエステル樹脂（Ａ）よりも、複合短繊維に与えるスパイラル捲縮発現能が劣るものになると推測される。

一方で、前記ＮＰＧ成分を含有してもポリエステル樹脂（Ａ）の結晶性はある程度保持される。この理由も明らかではないが、従来技術に係るＩＰＡを共重合したポリエステル樹脂は、該ＩＰＡが多塩基酸成分として共重合されるので、該ポリエステル樹脂中の同じく多塩基酸成分であるテレフタル酸成分の持つ高い剛直性が損なわれるのに対し、本願発明に係るＮＰＧを共重合したポリエステル樹脂（Ａ）は、該ＮＰＧが多価アルコール成分として共重合されるので、該ポリエステル樹脂（Ａ）中の多塩基酸成分であるテレフタル酸成分の持つ高い剛直性が損なわれないものと推測される。

そのため、得られる複合短繊維は熱安定性に優れたものとなり、該複合短繊維から得られる不織布はスパイラル捲縮が十分に発現する条件で熱処理しても風合いが硬いものとならない。すなわち、前記不織布を熱処理することにより十分に発現させたスパイラル捲縮による効果を損なうことなく発揮することができるので、熱処理を施した該不織布及は風合いに特に優れたものとなる。

本発明においては、ポリエステル樹脂（Ａ）に含まれるＮＰＧ成分の共重合量が７〜４０モル％の範囲にある必要があり、中でも１１〜３０モル％が好ましく、さらに１１〜２０モル％が特に好ましい。

ポリエステル樹脂（Ａ）の全構成成分に対するＮＰＧ成分の共重合量が７モル％未満であると、ポリエステル樹脂（Ａ）とポリエステル樹脂（Ｂ）の熱収縮性の差が小さくなり、得られる複合短繊維は所望のスパイラル捲縮発現性を得ることができず、該複合短繊維から得られる不織布の風合いが硬くなる。また、前記共重合量が４０モル％を越えると、製糸性が著しく悪くなるばかりではなく、得られる複合短繊維からなる不織布の地合が悪くなり、風合いが硬くなる。前記共重合量が１１〜３０モル％の範囲だと、風合いに特に優れるので好ましい。さらに、前記共重合量が１１〜２０モル％の範囲の場合、後述する複合短繊維の収縮応力が低いものとなり、得られる不織布の風合いがさらに優れたものとなるので好ましい。

本発明においては、ポリエステル樹脂（Ａ）の極限粘度が０．５８〜０．８０であることが必要である。

ポリエステル樹脂（Ａ）の極限粘度が０．５８未満では、十分なスパイラル捲縮発現性を有する複合短繊維が得られない。また、該極限粘度が０．８０を超えると、紡糸時にニーリングが発生し、糸切れが多発する等、紡糸操業性が著しく悪化する。また、後述するように、ポリエステル樹脂（Ｂ）として好ましい実施形態の一つであるＰＥＴを用いた場合は、該ＰＥＴの通常使用する極限粘度が０．５８〜０．６６であるので、前記ポリエステル樹脂（Ａ）の極限粘度は０．７０〜０．８０が好ましい。

本発明における、ポリエステル樹脂（Ａ）のガラス転移点（Ｔｇ）は、７０〜８０℃が好ましく、７２〜７５℃が特に好ましい。ガラス転移点が７０℃未満では前記ポリエステル樹脂（Ａ）の結晶性が低く得られる複合短繊維は熱安定性に劣るものとなりやすい。通常のＰＥＴのＴｇは７８℃程度であるため、ナフタレンジカルボン酸などのポリエステル樹脂の剛直性が高くなる成分を共重合しない限りＴｇは８０℃を超えることは無いが、Ｔｇが８０℃を超えるほど剛直性が高くなる成分を共重合すればスパイラル捲縮の発現を阻害しやすいため好ましくない。Ｔｇが７２〜７５℃の範囲であると、得られる複合短繊維は潜在捲縮発現性能を発揮しながら後述する収縮応力が低くなることから、該複合短繊維からなる不織布の風合いが特に優れたものとなるので特に好ましい。

本発明の潜在捲縮性ポリエステル複合短繊維は、高収縮性成分であるポリエステル樹脂（Ａ）が共重合成分としてＮＰＧ成分を含むことにより、例えば従来技術であるＩＰＡやＮＰＧＥＯ付加物を共重合成分として含むものと比較して結晶性が高くなる。その結果、Ｔｇは比較的高いものとなるので、該複合短繊維は該熱安定性に優れたものとなる。さらに、ポリエステル樹脂（Ａ）のＴｇが上記範囲を満たすように、該ポリエステル樹脂（Ａ）の共重合組成及び比率を調整することができ、これにより複合短繊維を得る際の紡糸、延伸熱処理の温度を高くすることが可能となり、得られる複合短繊維は潜在捲縮を発現させるための熱処理によっても風合いが硬くなりにくい。

本発明の複合短繊維を構成するもう一方のポリエステル樹脂（Ｂ）は、ＰＥＴまたはエチレンテレフタレート単位を主体とするポリエステルであれば特に限定されるものではないが、ポリエステル樹脂（Ａ）より熱収縮性が低いことを必要とするため、エチレンレンテレフタレート単位が全繰り返し単位中９５モル％以上であるＰＥＴとすることが好ましい。

本発明において、ポリエステル樹脂（Ｂ）の極限粘度は０．４４〜０．６６であることが必要である。

ポリエステル樹脂（Ｂ）の極限粘度が０．４４未満では、紡糸時にニーリングが発生し、糸切れが多発する等、紡糸操業性が悪化しやすく、極限粘度が０．６６を超えると、十分なスパイラル捲縮発現性を有する複合短繊維が得られ難くなる。また、上記のようにポリエステル樹脂（Ｂ）として好ましい実施形態の一つであるＰＥＴを用いた場合は、前記ポリエステル樹脂（Ｂ）の極限粘度は０．５８〜０．６６が好ましい。

本発明において、ポリエステル樹脂（Ａ）の極限粘度（ＶＡ）とポリエステル樹脂（Ｂ）の極限粘度（ＶＢ）の差（ＶＡ−ＶＢ）は、０．０８〜０．２０であることが必要であり、好ましくは０．０８〜０．１５である。

極限粘度の差が０．０８未満では、得られる複合短繊維からなる不織布を熱処理した際のスパイラル捲縮発現数が乏しいものになりやすく、該不織布の風合いは硬くなる。極限粘度の差が０．２０を超えると、紡糸時にニーリングが発生し、糸切れが多発する等、紡糸操業性が悪化しやすくなる。また、極限粘度の差が０．０８〜０．１５の範囲であればより高いスパイラル捲縮の発現性能と良好な紡糸操業性が得られる点で好ましい。

本発明の複合短繊維を構成するポリエステル樹脂（Ａ）とポリエステル樹脂（Ｂ）の比率（以下、（Ａ）／（Ｂ）と略する。）は、質量比率で３／７〜７／３の範囲であることが好ましい。（Ａ）／（Ｂ）＝３／７未満では得られる複合短繊維からなる不織布を熱処理した際のスパイラル捲縮発現数が乏しいものとなりやすく、（Ａ）／（Ｂ）＝７／３を超えると紡糸時にニーリングが発生し、糸切れが多発する等、紡糸操業性が悪化しやすくなる。

本発明における、ポリエステル樹脂（Ａ）及びポリエステル樹脂（Ｂ）には、本発明の効果を損なわない範囲で他の共重合成分を含有させても良い。

例えば、テレフタル酸以外の多塩基酸としてはイソフタル酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸、水添ダイマー酸等の脂肪族ジカルボン酸や、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、オルソフタル酸、トリメリット酸等の芳香族ジカルボン酸が挙げられる。

また、エチレングリコール及びＮＰＧ以外の多価アルコールとしてはジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、２−エチル−２−ブチルプロパンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンのアルキレンオキサイド付加物、トリシクロデカングリコール類、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン等が挙げられる。

また、ポリエステル樹脂（Ａ）及びポリエステル樹脂（Ｂ）の両成分中には、本質的な特性を損なわない限り、ヒンダードフェノール系化合物のような抗酸化剤、コバルト化合物、蛍光剤、染料のような色調改良剤、二酸化チタンのような顔料、酸化セリウムのような耐光性改良剤、難燃剤、制電剤、導電性付与剤、抗菌剤、艶消し剤、紫外線吸収剤、セラミック等種々の改質剤や添加剤を含有していても良い。

以上のように、ポリエステル樹脂（Ａ）及びポリエステル樹脂（Ｂ）は、重合組成及び極限粘度等が相違することから、前記ポリエステル樹脂（Ａ）及びポリエステル樹脂（Ｂ）それぞれが得られる複合短繊維中に占める部分の熱収縮性が相違する。このことから、ポリエステル樹脂（Ａ）及びポリエステル樹脂（Ｂ）を複合短繊維中に例えばサイドバイサイド型や偏心芯鞘型に配することにより、該複合短繊維はスパイラル捲縮を発現する潜在捲縮性を有することができ、該複合短繊維からなる不織布を熱処理することによりスパイラル捲縮を発現させることができる。

本発明のポリエステル複合短繊維は、潜在捲縮数が１２０個以上／２５ｍｍであることが必要であり、１２０個／２５ｍｍ〜４００個／２５ｍｍが好ましく、１２０個／２５ｍｍ〜３００個／２５ｍｍがより好ましい。

本発明における潜在捲縮数とは、不織布を構成する前の原綿の状態の複合短繊維を、収縮しても緊張しないように十分に弛ませた状態で１本ずつオーブンの中にセットし、雰囲気温度１７０℃で１５分間熱処理し（以下、１７０℃における無荷重下の熱処理と略する。）、上記熱処理後に発現するスパイラル捲縮の数を、ＪＩＳＬ１０１５けん縮数により測定するものである。なお、１７０℃における無荷重下の熱処理を施した後の複合短繊維の、前記ＪＩＳＬ１０１５けん縮数に定める繊維長が２５ｍｍに満たない場合は、複合短繊維に切断する前の糸条を用いて測定するものとする。

複合短繊維の集合体である不織布においては、該不織布を構成する該複合短繊維同士が互いに拘束しあう。そのため、不織布を構成する状態で熱処理された複合短繊維に発現するスパイラル捲縮の数は、不織布を構成しない原綿の状態で熱処理された複合短繊維に発現するそれより少なくなる。しかし、複合短繊維が１７０℃における無荷重下の熱処理により１２０個以上／２５ｍｍのスパイラル捲縮を発現する潜在捲縮性を有するものであれば、該複合短繊維から得られる不織布を構成した状態の複合短繊維に発現するスパイラル捲縮は、該不織布に十分な伸縮性と優れた風合いを与えるものとなる。

複合短繊維の潜在捲縮数が１２０個／２５ｍｍ未満であると、該複合短繊維から得られる不織布は十分な伸縮性と優れた風合いを有するものとならない。また、複合短繊維の潜在捲縮数が４００個／２５ｍｍを超えると、該複合短繊維から得られる不織布に発現するスパイラル捲縮の形態が小さくなり、またはスパイラル捲縮のコイルバネ状の形態がつぶれやすくなり、不織布の伸縮性に劣るものとなりやすく好ましくない。１２０個／２５ｍｍ〜３００個／２５ｍｍの場合は、得られる複合短繊維からなる不織布の風合いが特に優れたものとなるので好ましい。

上記潜在捲縮数は、上記ポリエステル樹脂（Ａ）及びポリエステル樹脂（Ｂ）の共重合組成、共重合量及び極限粘度の他、ポリエステル樹脂（Ａ）とポリエステル樹脂（Ｂ）の質量比率、紡糸速度、延伸倍率及び延伸時熱処理温度等を適切に選定することにより調整することができる。

本発明の複合短繊維を用いて短繊維不織布を得る際には、潜在捲縮性能として上記のようなスパイラル捲縮を発現する能力を有することに加え、８〜１８個／２５ｍｍの機械捲縮が付与されていることが好ましい。ここで、機械捲縮とは、押し込み式クリンパーやスタッフィングボックス等の捲縮付与装置により捲縮を付与されたものをいい、通常、これらの捲縮付与装置によると山部と谷部が連続して存在するジグザグ状の捲縮が付与される。一般にネップや未開繊部の発生は、機械捲縮数や機械捲縮形態と密接な関係にあり、機械捲縮数が８個未満／２５ｍｍでは未開繊部が発生しやすく、１８個／２５ｍｍを超えるとネップが発生しやすい。また、梳綿工程以前でスパイラル捲縮を発現させた場合、ネップが発生しやすくウェブの均斉度が悪くなるほか、ウェブの素抜けが発生しやすくなる。機械捲縮を付与する方法としては、一般的なスタッフィングボックス式、加熱ギヤ式等が採用される。

本発明の複合短繊維を乾式短繊維不織布とする際には、該複合短繊維の繊維長を２５〜１００ｍｍとすることが好ましく、中でも３０〜８０ｍｍとすることが好ましい。また、本発明の複合短繊維を湿式短繊維不織布とする際には、該複合短繊維の繊維長を１〜３０ｍｍとすることが好ましく、中でも３〜２０ｍｍとすることが好ましい。

複合短繊維を乾式短繊維不織布とする際に、複合短繊維の繊維長が２５ｍｍ未満であると、カード機での解繊時に該複合短繊維の脱落が生じるため操業性が悪化する。一方、複合短繊維の繊維長が１００ｍｍを超えると、カード機での解繊性が悪くなり、該複合短繊維から得られる不織布は、地合や均斉の劣るものとなる。

また、複合短繊維を湿式短繊維不織布とする際に、複合短繊維の繊維長が１ｍｍ未満であると、切断時の熱によって該複合短繊維の溶着や膠着が生じる。一方、複合短繊維の繊維長が３０ｍｍを超えると、抄紙機でウェブを得る際に繊維塊が生じやすくなり、該複合短繊維から得られる不織布は地合や均斉の劣るものとなる。

また、本発明の複合短繊維は、繊度が１〜１５ｄｔｅｘであるものが好ましい。繊度が１ｄｔｅｘ未満であると、紡糸、延伸工程において単糸切断が頻発し、操業性が悪化するとともに、得られる不織布の品位が低下しやすい。一方、繊度が１５ｄｔｅｘを超えると紡糸糸条の冷却が不十分となり、繊維の品位が低下し、得られる不織布の品位も低下しやすい。

本発明の複合短繊維は、収縮応力が０．１３０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下であることが好ましく、０．１２０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下であることがより好ましい。

本発明における収縮応力とは、カネボウ熱応力測定器ＫＦ−２型（カネボウエンジニアリング社製）を用い、試料として、短繊維とする前であって機械捲縮が付与されていない延伸熱処理後の糸条を用い、０．１１ｃＮ／ｄｔｅｘの張力が掛かった状態で周長が１０ｃｍとなるように輪状にセットし、これを加熱昇温しながら温度に対応する応力を記録計に記録し、ピーク応力値を該糸条の繊度（上記複合短繊維繊度に、該糸条を構成する複合繊維数を乗じて算出した。）で除すことにより求めるものとする。

複合短繊維の前記潜在捲縮数が同一である場合、該複合短繊維は、上記収縮応力が低いほど、スパイラル捲縮を発現させるための熱処理をしたときの熱収縮による硬化が生じにくく、得られる不織布は風合いが柔らかいものとなりやすい。本発明においては、該収縮応力が０．１３０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下であると、得られる不織布は特に優れたものとなるので好ましく、さらに該収縮応力が０．１２０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下の場合は、得られる不織布の風合いがさらに優れたものとなるので特に好ましい。

次に、本発明の潜在捲縮性ポリエステル複合短繊維の製造方法について、一例を挙げて説明する。

ポリエステル樹脂（Ａ）からなるチップ及びポリエステル樹脂（Ｂ）からなるチップを通常の複合溶融紡糸装置に供給し、例えばサイドバイサイド型又は偏心芯鞘型に紡出させた糸条を冷却後に未延伸糸又は半未延伸糸として一旦捲き取り、または捲き取ることなしに引き続いて、延伸、熱処理等を行い糸条束を得る。次いで、該糸条束にスタッフィングボックス等で機械捲縮を付与し、または付与せずに糸条束を所定の長さに切断して潜在捲縮性ポリエステル複合短繊維を得る。

本発明の複合短繊維は、スパイラル捲縮発現性の点からサイドバイサイド型で接合した糸条から得られるものが好ましい。

次に本発明の不織布について説明する。本発明の不織布は、上記した潜在捲縮性ポリエステル複合短繊維からなり、伸縮性を有し、風合いに特に優れたものである。前記不織布は、少なくともその一部に本発明の潜在捲縮性ポリエステル複合短繊維を使用したものであるが、該不織布の伸縮性や風合いを一層向上させるためには、本発明の複合短繊維のみからなる不織布であることが好ましい。

本発明の不織布は、乾式短繊維不織布、湿式短繊維不織布のいずれでもよい。

本発明の不織布は、例えば次の方法で得ることができる。

まず、本発明の潜在捲縮性ポリエステル複合短繊維を用いて、通常のカード機にて開繊してウェブを作成する。次いで、得られたウェブにニードルパンチ処理やウォーターニードル処理を施して、該ウェブを構成する複合短繊維同士を交絡させる。本発明の潜在捲縮性ポリエステル複合短繊維と他の繊維とを用いる場合は、本発明の潜在捲縮性ポリエステル複合繊維と他の繊維を混綿した後、通常のカード機にて開繊することができる。

そして、前記複合短繊維同士を交絡させたウェブを無荷重下の状態で、あるいはパンチングプレートなどで挟んで処理するホットエアスルー型熱処理機により弛緩状態で熱処理を施し、該ウェブを構成する複合短繊維の潜在捲縮性能を顕在化させてスパイラル捲縮を発現させ、かつ、自由収縮を生じさせて、伸縮性を有する風合いに優れた不織布とする。熱処理の際の温度条件は、不織布を熱処理することで発現させるスパイラル捲縮数等に応じて適宜調整すればよいが、風合いに優れる不織布を得るためには１７０℃のオーブン中で１分間の無荷重下熱処理を行うのが好ましい。

また、本発明の潜在捲縮性ポリエステル複合短繊維は、紡績糸とした後、織編物とすることもできる。前記織編物を熱処理することにより、不織布とした場合と同様にスパイラル捲縮を発現させることができるので、該織編物は伸縮性を有し、風合いに優れたものとなる。

以上のように、本発明のポリエステル複合短繊維は、潜在捲縮性を有し、該複合短繊維からなる不織布及び織編物を熱処理することによりスパイラル捲縮が発現するものである。不織布とする際にはニードルパンチ処理やウォーターニードル処理をした後の熱処理によって、また、織編物とする際には染色や精練工程等での熱処理によって、スパイラル捲縮を発現させることができる。

次に、本発明を実施例により具体的に説明する。各測定、評価項目は以下の方法に従った。

（１）極限粘度の測定
ウベローデ型粘度計を用い、フェノールと四塩化エタンとの等質量混合物を溶媒として、温度２０℃で測定した。

（２）ポリエステル樹脂（Ａ）のガラス転移温度（Ｔｇ）及び融点（Ｔｍ）の測定
セイコー電子工業社製示差走査熱量計ＳＳＣ５２００を用いて、１０℃／分の昇温速度で測定した。

（３）紡糸操業性
１２錘にて２４時間紡糸した際の、得られた糸条束１トン当たりの切れ糸数を用いて判定した。
○：１回／１トン未満
×：１回／１トン以上

（４）複合短繊維繊度
ＪＩＳＬ１０１５正量繊度のＡ法により測定した。

（５）強伸度
ＪＩＳＬ１０１５引張強さ及び伸び率により測定した。

（６）機械捲縮数
短繊維とする前の、スタッフィングボックスで機械捲縮をかけた糸条束から複合繊維をサンプリングし、ＪＩＳＬ１０１５けん縮数により測定した。

（７）潜在捲縮数
不織布を構成する前の原綿の状態の複合短繊維を、収縮しても緊張しないように十分に弛ませた状態で１本ずつオーブンの中にセットし、雰囲気温度１７０℃で１５分間熱処理し、該処理後に発現するスパイラル捲縮の数を、ＪＩＳＬ１０１５けん縮数により測定した。本発明において必要とする潜在捲縮数は１２０個以上／２５ｍｍであることから、これを満たすものを合格とした。

（８）収縮応力
カネボウ熱応力測定器ＫＦ−２型（カネボウエンジニアリング社製）を用い、試料として、短繊維とする前であって機械捲縮が付与されていない延伸熱処理後の糸条を用い、０．１１ｃＮ／ｄｔｅｘの張力が掛かった状態で周長が１０ｃｍとなるように輪状にセットし、これを加熱昇温しながら温度に対応する応力を記録計に記録し、ピーク応力値を該糸条の繊度（上記複合短繊維繊度に、該糸条を構成する複合繊維数を乗じて算出した。）で除すことにより求めた。

（９）目付
ＪＩＳＬ１０８５単位面積当たりの質量に準じて、２０ｃｍ×２０ｃｍの試料質量を測定し、１ｍ^２当たりの質量（ｇ／ｍ^２）に換算して算出した。

（１０）風合い
得られた不織布の風合い（柔軟性、触感等）を５人のパネラーによる官能評価を行った。各々の試料で風合いが良好なもの（柔らかい、表面が滑らか）を１０点満点として１〜１０点の１０段階で評価し５人の平均値で示した（７点以上を合格とした）。

（実施例１）
ポリエステル樹脂（Ａ）としてエチレンテレフタレート単位を主体としＮＰＧ９．５モル％を共重合した極限粘度０．７２の共重合ポリエステル樹脂を用い、ポリエステル樹脂（Ｂ）として極限粘度０．６４のＰＥＴを用いた。前記ポリエステル樹脂（Ａ）及び前記ポリエステル樹脂（Ｂ）を、複合溶融紡糸装置によって、円形紡糸孔を１３９０個有する紡糸口金を用い、質量比率５／５のサイドバイサイド型として、紡糸温度２９０℃、引取速度１１５０ｍ／分、吐出量１０５０ｇ／分で複合紡糸し未延伸の糸条を得た。得られた糸条を集束して糸条束とし、延伸倍率３．０倍、延伸温度７０℃、熱処理温度１５８℃で延伸熱処理を行い延伸熱処理後の糸条を得た。その後、該糸条をスタッフィングボックスにてニップ圧０．１１ＭＰa、スタッフィング圧０．０９ＭＰaとして機械捲縮を付与した後、切断して繊維長５１ｍｍの複合短繊維を得た。なお、上記収縮応力の測定は、前記機械捲縮を付与する前の延伸熱処理を施した糸条束からサンプリングした糸条を用いて行い、上記機械捲縮数の測定は、前記スタッフィングボックスで機械捲縮を付与した糸条束からサンプリングして行い、上記複合短繊維繊度、上記強伸度及び上記潜在捲縮数の測定及び評価は、前記複合短繊維からサンプリングしたものを用いて行った。

上記のようにして得られた複合短繊維をオープナーで開繊し、梳綿機でカーディングして３５ｇ／ｍ２の目付のウェブを作成した。次いで、得られたウェブをウォーターニードル処理し、その後に１７０℃のオーブン中で１分間の無荷重下熱処理を行い、８０ｇ／ｍ^２の目付の不織布を得た。そして、得られた不織布を用いて、前記風合いの評価を行った。

（実施例２及び３）
ポリエステル樹脂（Ａ）の共重合量を変更し、樹脂特性を表１に示したように変更した以外は、実施例１と同様にして複合短繊維及び不織布を得た。

（比較例１）
表１に示したように、ポリエステル樹脂（Ａ）として極限粘度０．６４のＰＥＴを用いた以外は、実施例１と同様にして複合短繊維及び不織布を得た。

（比較例２及び３）
ポリエステル樹脂（Ａ）の共重合組成を変更し、樹脂特性を表１に示したように変更した以外は、実施例１と同様にして複合短繊維及び不織布を得た。

（実施例４）
ポリエステル樹脂（Ａ）の共重合量及び共重合組成を変更し、樹脂特性を表１に示したように変更した以外は、実施例１と同様にして複合短繊維及び不織布を得た。

（比較例４〜５）
ポリエステル樹脂（Ｂ）の極限粘度を表１に示したように変更した以外は、実施例１と同様にして複合短繊維及び不織布を得た。

実施例１〜４、比較例１〜５で得られたポリエステル樹脂の特性値、複合短繊維物性及び不織布性能を表１に示す。

表１から明らかなように、実施例１〜４のポリエステル複合短繊維は優れたスパイラル捲縮発現性を有し、この複合短繊維から得られた不織布の風合いも良好なものであった。特に、実施例１〜３は、ポリエステル樹脂（Ａ）がＩＰＡを含んでいないため、得られた不織布の風合いは特に優れたものとなった。さらに実施例２は、ＮＰＧの共重合量が特に好ましい範囲であることから、収縮応力が低いものとなり、得られた不織布の風合いが格別に優れたものとなった。

一方、比較例１のポリエステル複合短繊維は、ポリエステル樹脂（Ａ）に共重合物を添加しなかったためスパイラル捲縮が発現せず、ソフトで滑らかな風合いの不織布を得ることができなかった。比較例２、比較例３のポリエステル複合短繊維はともにＮＰＧを共重合成分とせず、代わりに比較例２はイソフタル酸、比較例３はＮＰＧＥＯ付加物を共重合成分としたポリエステル樹脂（Ａ）を使用したため、スパイラル捲縮発現性に劣るものであった。その結果、前記複合短繊維からなる不織布はスパイラル捲縮の発現に乏しいものとなり、風合いに劣るものとなった。比較例４は、ポリエステル樹脂（Ａ）とポリエステル樹脂（Ｂ）の極限粘度差が小さかったため、複合短繊維のスパイラル捲縮発現性が劣ったものとなり、該複合短繊維からなる不織布の風合いは硬く表面がざらついたものであった。比較例５は、ポリエステル樹脂（Ａ）とポリエステル樹脂（Ｂ）の極限粘度差が大きかったため、安定して紡糸できず、複合短繊維を生産することができなかった。

本発明の潜在捲縮性ポリエステル複合短繊維によれば、結晶性を保持しつつ優れた捲縮発現性能を有するので、この短繊維から熱処理を経て得られる不織布は伸縮性および風合いの優れたものとなる。これらから本発明の不織布は、例えば衣料用芯地、衣料用中入綿、寝具などの詰物材料、湿布などの貼付材用基布、自動車用内装材などの用途に好適に使用することができる。

Claims

多塩基酸成分としてテレフタル酸成分を含み、多価アルコール成分としてエチレングリコール成分及びネオペンチルグリコール成分を含むポリエステル樹脂（Ａ）と、ポリエチレンテレフタレート又はエチレンテレフタレート単位を主体とするポリエステルからなるポリエステル樹脂（Ｂ）からなる潜在捲縮性ポリエステル複合短繊維であって、前記ポリエステル樹脂（Ａ）が前記ネオペンチルグリコール成分を７〜４０モル％含み、前記ポリエステル樹脂（Ａ）の極限粘度が０．５８〜０．８０であり、前記ポリエステル樹脂（Ｂ）の極限粘度が０．４４〜０．６６であり、前記ポリエステル樹脂（Ａ）と前記ポリエステル樹脂（Ｂ）の極限粘度の差が０．０６〜０．２０であって、かつ、潜在捲縮数が１２０個以上／２５ｍｍであることを特徴とする潜在捲縮性ポリエステル複合短繊維。
ポリエステル樹脂（Ａ）が、テレフタル酸成分、エチレングリコール成分及びネオペンチルグリコール成分のみからなることを特徴とする請求項１記載の潜在捲縮性ポリエステル複合短繊維。
請求項１又は２記載の潜在捲縮性ポリエステル複合短繊維からなる不織布。