(57)【要約】      （修正有）【課題】芯部が柔軟性を有し、比重が小さいポリオレフィンを用い、鞘部が剛性の高いポリエステルを用いることで、軽量で、かつ、優れたかさ高性を有するだけでなく、柔らかくかつ羽毛に近似した風合いに富み、クッションやダウンジャケット等の中綿素材として好適に用いられる偏心芯鞘型複合繊維およびそれを用いた繊維球状体を提供する。【解決手段】芯部がポリオレフィン（Ａ）であり鞘部がポリエステル（Ｂ）である偏心芯鞘型繊維であって、単繊維繊度が１．３〜８．０ｄｔｅｘであり、ポリオレフィン（Ａ）とポリエステル（Ｂ）の複合比率は質量比で（Ａ）／（Ｂ）＝６０／４０〜４０／６０であり、ループ状の構造差捲縮を有する偏心芯鞘型複合繊維であり、この複合繊維を用いて繊維球状体を得る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯部がポリオレフィン（Ａ）であり、鞘部がポリエステル（Ｂ）である偏心芯鞘型繊維であって、単繊維繊度が１．３〜８．０ｄｔｅｘであり、ポリオレフィン（Ａ）とポリエステル（Ｂ）の複合比率は質量比で（Ａ）／（Ｂ）＝６０／４０〜４０／６０であり、ループ形状の構造差捲縮であることを特徴とする偏心芯鞘型複合繊維。
【請求項２】
ポリオレフィン（Ａ）は、ポリプロピレンである請求項１記載の偏心芯鞘型複合繊維。
【請求項３】
捲縮数が６〜２０個／インチであり、捲縮度が１０〜３０％である請求項１または２記載の偏心芯鞘型複合繊維。
【請求項４】
繊維に対して、ポリシロキサンを含む油剤が０．５〜１．５質量％の範囲で付着され、繊維間摩擦係数μＳが０．０５〜０．１である請求項１〜３のいずれか記載の偏心芯鞘型複合繊維。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の偏心芯鞘型複合繊維を用いてなる繊維球状体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏心芯鞘型複合繊維およびそれを用いた繊維球状体に関するものである。
【０００２】
さらに詳しくは、軽量で、かつ、優れたかさ高性を有するだけでなく、柔らかくかつ羽毛に近似した風合いに富み、保温性に優れ長期圧縮後のかさ高回復性が高く、クッションやダウンジャケット等の中綿素材として好適に用いられる偏心芯鞘型複合繊維およびそれを用いた繊維球状体を提供することにある。
【背景技術】
【０００３】
従来、ダウンジャケットおよびシュラフの中綿素材やクッション材として、羽毛やポリエステル系短繊維が広く用いられている。
【０００４】
羽毛は、風合いに富み、軽量で保温性に優れ、体に沿いやすくかさ高性に優れ、そして回復率の高いことが知られており、一般的に水鳥の羽毛が使用される。しかしながら、天然の羽毛を得ようとした場合、その供給量には限度がある上、自然条件や疫病の影響によって供給量が変動するという課題がある。
【０００５】
さらには、自然保護の観点から、野生の鳥を捕捉することには限度があり、水鳥を飼育して羽毛を得ようとした場合、多くの水鳥を飼育しなければならず、その結果、多量の飼料を必要とするばかりか、水鳥の排泄物による水質汚染や感染症の発生とその拡散という問題が生じている。
【０００６】
また、羽毛を詰め綿として使用できるようにするにためには、採毛、選別、消毒、脱脂および布団詰めなどの多くの工程を経る必要があり、かつ、羽毛が舞い上がるという点でも作業が繁雑になり、その結果、羽毛を使った製品具の価格は高くなるという傾向がある。
【０００７】
さらには、採毛時に羽毛の末端に肉が残り腐敗臭の原因となったり、欧州等では動物愛護の観点から羽毛を排除する動きも出ている。
【０００８】
一方、ポリエステル系短繊維は、安価でかさ高性に優れ、繊維製造時の製糸性、不織布等の製品に加工する際の加工性が良好であるため、ポリエステル短繊維をカードなどで開繊しウェッブを層状に積層したシートを側地で覆う方法がよく知られているが、この方法では、層状ウェッブ積層体を側地で覆うのに手間がかかる。
【０００９】
特許文献１および特許文献２では、風合いがソフトで、弾力性に優れ、圧縮耐久性に優れた形態安定性を有する高弾性繊維球状体（ファイバーボール）からなる中綿が提案されている。
【００１０】
さらに、特許文献３および特許文献４では、球状綿の主体素材として、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、アクリルが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００７−１６９８４６号公報
【特許文献２】特開Ｈ１０−２５９５５９号公報
【特許文献３】特開Ｓ６１−１２５３７７号公報
【特許文献４】特開２００３−１６９９７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明者らは、特許文献１および特許文献２では、その主体繊維は、密度が高いポリエステルと弾性熱可塑性エラストマーが配された複合短繊維であるため、軽量性に劣るという課題があるのではないかと考えた。
【００１３】
さらに、特許文献３および特許文献４でも、ポリエステルは密度が高く、軽量性に劣り、その他の繊維は繊維の剛性が低いため、かさ高性が低下するという課題があるのではないかと考えた。
【００１４】
そこで本発明の目的は、上述した従来技術における問題点を解決し、軽量で、かつ、優れたかさ高性を有するだけでなく、柔らかくかつ羽毛に近似した風合いに富み、クッションやダウンジャケット等の中綿素材として好適に用いられる偏心芯鞘型複合繊維およびそれを用いた繊維球状体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明者らは、繊維球状体得るためには偏心芯鞘型複合繊維が好適であると考えた。また、繊維材料の密度や剛性に着目し、組み合わせやその複合比率等の検討を重ねた。また、偏心芯鞘型複合繊維の単繊維繊度や捲縮構造の検討も重ね、本発明に想到したものである。
【００１６】
すなわち、本発明は、上記目的を達成するものであって、芯部がポリオレフィン（Ａ）であり、鞘部がポリエステル（Ｂ）である偏心芯鞘型繊維であって、単繊維繊度が１．３〜８．０ｄｔｅｘであり、ポリオレフィン（Ａ）とポリエステル（Ｂ）の複合比率は質量比で（Ａ）／（Ｂ）＝６０／４０〜４０／６０であり、ループ形状の構造差捲縮であることを特徴とする偏心芯鞘型複合繊維である。また、その偏心芯鞘型複合繊維を用いてなる繊維球状体である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、芯部が柔軟性を有し、比重が小さいポリオレフィンを用い、鞘部が剛性の高いポリエステルを用いることで、軽量で、かつ、優れたかさ高性を有するだけでなく、柔らかくかつ羽毛に近似した風合いに富み、クッションやダウンジャケット等の中綿素材として好適に用いられる中綿用偏心芯鞘型複合繊維およびそれを用いた繊維球状体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】偏心芯鞘型複合繊維の断面を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明は、芯部がポリオレフィン（Ａ）であり、鞘部がポリエステル（Ｂ）である偏心芯鞘型複合繊維およびそれを用いた繊維球状体である。偏心芯鞘型複合繊維とは図１で示したように、芯鞘型複合繊維全体の重心位置と芯部のポリオレフィン（Ａ）の重心位置とがずれて配置されている芯鞘型複合繊維である。
【００２０】
本発明で用いるポリオレフィン（Ａ）は、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリブテン、ポリメチルペンテン等が挙げられるが、好ましくはポリプロピレンである。
【００２１】
また、本発明で用いるポリエステル（Ｂ）は、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、ポリブチレンナフタレートなどが挙げられるが、好ましくはポリエチレンテレフタレートである。本発明で用いるポリエステル（Ｂ）は融点が２２０〜２８０℃であることが好ましい。
【００２２】
本発明の芯部がポリオレフィン（Ａ）であり、鞘部が融点を２２０〜２８０℃とするポリエステル（Ｂ）である偏心芯鞘型複合繊維の単繊維繊度は、１．３〜８．０ｄｔｅｘの範囲である。より好ましくは１．５〜７．０ｄｔｅｘである。１．３ｄｔｅｘ未満であると、繊度が細いため、安定した紡糸性が得られない。また、繊維球状体への加工性が悪化する。８．０ｄｔｅｘを超えると繊維球状体のサイズが大きくなることで、粒感の強い風合いとなり、柔らかさに欠けた製品となる。
【００２３】
本発明の芯部がポリオレフィン（Ａ）であり、鞘部がポリエステル（Ｂ）である偏心芯鞘型複合繊維のポリオレフィン（Ａ）とポリエステル（Ｂ）の複合比率が、質量比で（Ａ）／（Ｂ）＝６０／４０〜４０／６０の範囲である。より好ましくは質量比で（Ａ）／（Ｂ）＝６５／４５〜４５／６５の範囲である。
【００２４】
偏心芯鞘型複合繊維とすることでループ形状の構造差捲縮を得る。ループ形状の構造差捲縮である繊維とは、捲縮形態が螺旋状やオメガ型の繊維あるいは一部にそれらの形状を持つ繊維であれば何でもよい。
【００２５】
後で述べる方法などで繊維球状体化を行なうが、捲縮形態をループ形状とすることで、繊維を球状体化しやすくなる。逆に、通常の平面捲縮であれば、球状体の構造を得ることが困難である。
【００２６】
芯部のポリオレフィン（Ａ）の複合比率が６０質量％を超えると、ポリエステルの比率が小さくなり、ループ形状とする構造差捲縮が得られにくい。また、繊維剛性が低下し、繊維球状体のかさ高性が低下する。さらには、鞘部の厚みが小さくなり製糸性が悪化する。芯部のポリオレフィン（Ａ）の複合比率が４０質量％未満になると、ポリオレフィンの比率が小さくなり、ループ形状とする構造差捲縮が得られにくい。また、軽量性や柔らかさに劣る。
【００２７】
本発明の芯部がポリオレフィンであり、鞘部がポリエステル（Ｂ）である偏心芯鞘型複合繊維の捲縮数は６〜２０ 個／ インチであることが好ましい。捲縮度は１０〜３０％であることが好ましい。捲縮数が６個／インチより小さく、捲縮度が１０％より小さいと、繊維を球状体化しにくかったり、繊維球状体のかさが出にくかったり、得られる繊維球状体の反撥性も乏しくなりやすかったり、繊維球状体の耐久性がやや低くなりやすい場合がある。また、逆に捲縮数２０個／インチを超え、捲縮度が３０％を超えると繊維球状体のかさ高性が大きくなりにくく、繊維球状体が高密度になりやすかったり、繊維球状体化の際に繊維の絡みが強く球状化がやや困難になる場合がある。
【００２８】
本発明の芯部がポリオレフィン（Ａ）であり、鞘部がポリエステル（Ｂ）である偏心芯鞘型複合繊維には、表面にはポリシロキサンを含む油剤が処理され、滑り易い加工剤が処理されていることが好ましい。表面が滑り易くなることによって空気乱流などによる繊維球状体化が行ない易くなる。また得られた繊維球状体の風合いが柔らかく、羽毛やフェザータッチの風合いが得られ易くなる。
【００２９】
繊維に対して、ポリシロキサンを含む油剤は、０．５〜１．５質量％の範囲で付着していることが好ましい。より好ましくは０．７〜１．２質量％である。ポリシロキサンを含む油剤が０．５質量％未満であれば繊維の平滑性が高くならず、繊維球状体同士が絡みやすいままであり、製品品位が向上しない。１．５質量％を超えても、それ以上の繊維平滑性の向上は認められず、原単位の悪化に繋がる場合がある。
【００３０】
ポリシロキサンとしては、例えば、アミノ変性シリコーンなどを使用することができる。繊維にポリシロキサンを付着させるためには、ポリシロキサン含む油剤を付与すればよい。この油剤には、ポリシロキサンの他に、リン酸系化合物、脂肪族化合物およびハロゲン系化合物を含むことが好ましく、さらには、酸化防止剤、防燃剤および静電防止剤を含んでいることが好ましい。このポリシロキサンを含む油剤は、本発明で用いられる短繊維を製造する工程においては、トウをカットする直前において付与されることが好ましいが、トウをカットした後の短繊維に油剤を付与し、乾燥させても良い。その油剤付与の際には、ポリシロキサンの濃度を好ましくは１〜１０質量％、さらに好ましくは１〜８質量％である油剤水溶液にして繊維に付与し、その後任意の温度で乾燥すれば良い。
【００３１】
本発明の芯部がポリオレフィン（Ａ）であり、鞘部がポリエステル（Ｂ）である偏心芯鞘型複合繊維の繊維間摩擦係数μＳは、０．０５〜０．１であることが好ましく、さらに好ましくは０．０６〜０．０９である。ポリシロキサンを含む油剤を多量に付与しても、繊維間摩擦係数μＳ０．０５未満とする繊維平滑性の向上は得られず、油剤の原単位の悪化に繋がる。また、０．１を超えると繊維の平滑性が低くなり、繊維球状体同士が絡みやすく製品の品位が悪化する。
【００３２】
本発明の芯部がポリオレフィン（Ａ）であり、鞘部がポリエステル（Ｂ）である偏心芯鞘型複合繊維は短繊維であることが好ましく、繊維長は、２５〜７６ｍｍであることが好ましい。より好ましくは３０〜６４ｍｍである。２５ｍｍ未満であれば繊維球状体が得られにくく、かつ、繊維抜けし易い繊維球状体となる。７６ｍｍを超えると繊維同士が絡みやすくなり、繊維球状体製品の品位が劣る。
【００３３】
本発明で用いられる鞘部のポリエステル（Ｂ）には、必要に応じて、艶消し剤となる二酸化チタン、滑剤としてのシリカやアルミナの微粒子、抗酸化剤としてのヒンダードフェノール誘導体、着色顔料、安定剤、蛍光剤、抗菌剤、消臭剤、強化剤、および難燃剤などを添加してもよい。
【００３４】
本発明の芯部がポリオレフィンと、鞘部がポリエステルとする偏心芯鞘型複合繊維は、繊維断面内側に中空を有する形態でも良い。中空部の中空とは、繊維横断面において、繊維外形内部に空洞部を有することをいう。空洞部は、繊維中心に位置していても良いし、中心からずれて位置する偏心でも良い。さらには、空洞部の断面形状は、丸形や多角形等のいずれの形状であっても良い。
【００３５】
本発明の繊維球状体の形成方法は、芯部がポリオレフィン（Ａ）であり、鞘部がポリエステル（Ｂ）である偏心芯鞘型複合繊維を、ガーネットワイヤーが表面に設けられた複数のローラが設けられたカードなどで、開繊を十分に行い、空気の乱流の起きやすい円筒状の空間の中で複数のフィンが着いて回転する回転体が設けられた部屋の中に、開繊を十分に行った繊維を吹き込み所定時間乱流撹拌後に取り出せるようにした装置などで球状体化したり、開繊を十分に行った繊維をある程度大きな部屋に空気の渦流を起こさせながら滞留させて球状体化したりして、剛体（フィン）や空気から力学的な力を受けることで、特にその複合短繊維の特性からループ状の構造差捲縮がさらに進行し、繊維球状体が形成される。
【００３６】
また、繊維球状体の大きさは、平均径２〜１０ｍｍ、好ましくは３〜８ｍｍである。２ｍｍ未満の繊維球状体の加工は難しく、１０ｍｍを超えると繊維球状体は粒感の強い風合いとなり、柔らかさに欠けた製品となる。平均径は繊維球状体N=100の径の平均を求めた。
【００３７】
本発明の偏心芯鞘型複合繊維およびそれを用いた繊維球状体は、芯部が柔軟性を有し、比重が小さいポリオレフィンを用い、鞘部が剛性の高いポリエステルを用いることで、軽量で、かつ、優れたかさ高性を有するだけでなく、柔らかくかつ羽毛に近似した風合いに富み、クッションやダウンジャケット等の中綿素材として好適に用いられる。
【実施例】
【００３８】
次に、本発明のポリオレフィン、ポリエステル偏心芯鞘繊維および繊維球状体について、実施例を用いて詳細に説明する。
【００３９】
（正量繊度（単繊維繊度）、繊維長、捲縮数、捲縮度、繊維間摩擦係数μＳの測定）
ＪＩＳ  Ｌ１０１５（２０１０年）に準じて測定した。
【００４０】
（繊維球状体の風合い）
１０人のパネラーが手で触れた時の触感（風合い；ソフト性）をランク付けで、良好〜不良を５〜０点として評価。その平均点が４点を超えると、風合い良好（○）とし、４点未満を風合い不良（×）として評価した。
【００４１】
（繊維球状体のかさ高性）
繊維球状体５０ｇを２０×２０ｃｍのサイズであるアクリル角柱に投入し、荷重０．５ｇ／ｃｍ２をかけ、１分後のかさ高を測定した。  （実施例１）
（繊維）
芯成分がポリオレフィン（Ａ）、鞘成分がポリエステル（Ｂ）である偏心芯鞘型繊維であって、ポリオレフィン（Ａ）とポリエステル（Ｂ）の複合比率が質量比で（Ａ）／（Ｂ）＝５０質量％／５０質量％とし、下記の方法で製造した。
【００４２】
ポリオレフィン（Ａ）としてメルトフローレート（ＭＦＲ）が９ｇ／１０ｍｉｎとするポリプロピレンと、ポリエステル（Ｂ）としてＩＶが０．６５であるポリエチレンテレフタレート（融点２６０℃）とを、それぞれ溶融し、吐出孔（口径０．２７ｍｍ、孔長０．６０ｍｍ）を４００孔有する紡糸口金を通して紡糸温度２７５℃で溶融紡糸し、口金から紡糸された繊維に、２０℃の温度の空気を６０ｍ／分の流れで吹き付けて冷却させた後、非イオン系の紡糸油剤を付与し、引き取り速度１３００ｍ／分で一旦、缶に納めることにより未延伸糸トウを得た。次いで、得られた未延伸糸トウを３．０倍の延伸倍率で、温度９０℃の液浴を用いて１段延伸を施し、スタフィングボックスを用いて１０山／２５ｍｍの機械捲縮を付与後、ポリシロキサンとしてアミノ変性シリコーンを含む油剤を繊維に対して０．８％の付与、繊維長が３８ｍｍになるよう切断後、１４５℃の温度で２０分乾燥し、単繊維繊度が２．２ｄｔｅｘ、繊維長が３４ｍｍであるポリプロピレン、ポリエステル偏心芯鞘型複合繊維を製造した。乾燥後、繊維の収縮差によりループ状の構造差捲縮を得たことを視感により確認した。捲縮数、捲縮度、繊維間摩擦係数μＳも含めて諸特性を表１に記載した。
【００４３】
（繊維構造体）
上記で得られたポリプロピレン、ポリエステル偏心芯鞘繊維をガーネットワイヤーが表面に設けられた複数のローラが設けられたカードで、開繊を十分に行い、空気の乱流の起きやすい円筒状の空間の中で複数のフィンが着いて回転する回転体が設けられた部屋の中に、繊維を吹き込み所定時間乱流撹拌後に取り出せるようにした装置で繊維球状体を得た。諸特性を表１に記載した。得られた繊維球状体は、比重が小さいポリプロピレンを用いているため軽量で、優れたかさ高性を有し、柔らかい風合いのものであった。
【００４４】
（比較例１）
（繊維）
ポリプロピレン（Ａ）とポリエステル（Ｂ）の質量比（Ａ）／（Ｂ）＝７０質量％／３０質量％とする以外は、実施例１と同様な条件で偏心芯鞘型複合繊維を製造した。乾燥後、ループ状の構造差捲縮は得られてないことを視感により確認した。諸特性を表１に記載した。
【００４５】
（繊維構造体）
実施例１と同様な方法で繊維球状体を得ようとした。軽量ではあるが、ポリエステル（Ｂ）の比率が小さいため、繊維球状体は得られなかった。得られた繊維構造体の諸特性を表１に記載した。繊維そのものの風合いはソフトであるが、繊維球状体としての風合いは、その構造が得られていないので劣るものであった。また、かさ高性に劣るものであった。
【００４６】
（比較例２）
（繊維）
ポリオレフィン（Ａ）とポリエステル（Ｂ）の複合比率を質量比（Ａ）／（Ｂ）＝３０質量％／７０質量％とする以外は、実施例１と同様な条件で偏心芯鞘型複合繊維を製造した。乾燥後、ループ状の構造差捲縮を得たことを視感により確認した。諸特性を表１に記載した。
【００４７】
（繊維構造体）
実施例１と同様な方法で繊維球状体を得た。諸特性を表１に記載した。得られた繊維球状体は、ポリプロピレンの比率が小さいため、軽量性は損なわれ、風合いについても、柔らかさに劣るものであった。
【００４８】
【表１】
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【図１】
2015175074.tif 000004