(57)【要約】      （修正有）【課題】熱収縮率が低い熱接着性の繊維であって、織編物や不織布等の布帛や繊維製品とし、熱処理を施した後も大幅に収縮することなく、寸法安定性に優れた布帛や製品等を得ることができる熱接着性能を有する芯鞘型複合繊維を提供する。【解決手段】単糸の糸長方向に対して垂直に切断した断面形状において、芯部、鞘部及び連結部とからなる芯鞘構造を呈している芯鞘型複合繊維であって、連結部は芯部の一部が繊維表面に露出したものであり、連結部の数が３〜８個であり、連結部の断面形状に占める面積比率が５〜２５％であり、かつ芯部及び連結部を形成するポリマーの融点が鞘部を形成するポリマーの融点より６０℃以上低く、熱水収縮率が１０％以下である芯鞘型複合繊維。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
単糸の糸長方向に対して垂直に切断した断面形状において、芯部、鞘部及び連結部とからなる芯鞘構造を呈している芯鞘型複合繊維であって、連結部は芯部の一部が繊維表面に露出したものであり、連結部の数が３〜８個であり、連結部の断面形状に占める面積比率が５〜２５％であり、かつ芯部及び連結部を形成するポリマーの融点が鞘部を形成するポリマーの融点より６０℃以上低く、熱水収縮率が１０％以下であることを特徴とする芯鞘型複合繊維。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、芯部に低融点ポリマーを配した芯鞘型複合繊維であって、繊維表面に芯部の一部が露出していることで熱接着性を有しており、繊維や不織布等を接着する際に用いることができる芯鞘型複合繊維に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
熱接着性を有する繊維は、衣料用のみならず、エアコン用等のフィルターや自動車内装材やクッション材等の産業資材用途にも広く使用されている。これらの多くは、鞘部が熱接着性成分で芯部が熱可塑性ポリマーである芯鞘型の複合繊維である（特許文献１、２参照）。
【０００３】
鞘部が熱接着性成分の場合、熱接着性成分の融点が低いため、高温で延伸、熱処理を行うと繊維同士の溶着が発生する。このため高温での延伸や熱処理が困難となり、低温での延伸、熱処理を行うこととなり、熱収縮率が十分に低い熱接着性の繊維を製造することは困難であった。
【０００４】
そして、このような熱収縮率の高い熱接着性繊維を用いて得られた織編物や不織布等の布帛や繊維製品は、熱処理を施すと熱接着性繊維が大幅に収縮し、寸法安定性が悪くなり、布帛や製品の品位が悪くなるという問題があった。
【０００５】
また、鞘部の熱接着性成分は、製糸及び製織時にガイドや筬等に擦過され、熱接着性成分が劣化したり切削粉が発生するという問題もあった。
【特許文献１】特開平７−３５３４号公報
【特許文献２】特許第３２７５９７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記のような問題点を解決し、熱収縮率が低い熱接着性の繊維であって、織編物や不織布等の布帛や繊維製品とし、熱処理を施した後も大幅に収縮することなく、寸法安定性に優れた布帛や製品等を得ることができる熱接着性能を有する芯鞘型複合繊維を提供することを技術的な課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解決するために検討した結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、単糸の糸長方向に対して垂直に切断した断面形状において、芯部、鞘部及び連結部とからなる芯鞘構造を呈している芯鞘型複合繊維であって、連結部は芯部の一部が繊維表面に露出したものであり、連結部の数が３〜８個であり、連結部の断面形状に占める面積比率が５〜２５％であり、かつ芯部及び連結部を形成するポリマーの融点が鞘部を形成するポリマーの融点より６０℃以上低く、熱水収縮率が１０％以下であることを特徴とする芯鞘型複合繊維を要旨とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の芯鞘型複合繊維は、芯部、鞘部及び連結部とからなる芯鞘構造を呈しており、鞘部を形成するポリマーの融点は芯部及び連結部を形成するポリマーの融点よりも６０℃以上高いものであるため、製糸時に高温で延伸、熱処理が可能となり、熱水収縮率の低い繊維とすることができる。かつ糸切れ等の減少、操業性の向上も図ることができる。さらに、芯部の一部が繊維表面に露出している連結部が熱接着性能を有するため、布帛や繊維製品の一部に用いた後の熱処理にて良好な接着性を有し、寸法安定性の優れた布帛や繊維製品を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明について詳細に説明する。
図面を用いて本発明の芯鞘型複合繊維の形状について説明する。図１は、本発明の芯鞘型複合繊維の単糸の糸長方向に対して垂直に切断した断面形状の一実施態様を示す模式図であり、Ａは連結部が３個、Ｂは連結部が６個の例を示すものである。
【００１０】
図１に示すように、本発明の芯鞘型複合繊維は、芯部１、鞘部２及び連結部３とからなる芯鞘構造を呈しており、連結部３は芯部１の一部が繊維表面に露出したものである。そして、連結部３が繊維表面に露出していることにより、接着成分として機能するものである。
【００１１】
連結部３の数は接着成分となることから、繊維表面への露出の割合が少なくなりすぎると十分な接着が困難となる。このため、連結部３の数は３〜８個、中でも４〜６個とすることが好ましい。
【００１２】
また、連結部３の占める割合は、単糸の断面積において５〜２５％とし、中でも８〜２０％とすることが好ましい。これよりも連結部の割合が少ないと十分な接着が困難となり、一方、これよりも連結部の割合が多いと繊維を製造する際の延伸や熱処理時に熱劣化や単糸同士の溶着が生じやすくなる。
【００１３】
さらに、本発明の芯鞘型複合繊維は、芯部と連結部、鞘部の質量比が（芯部と連結部）／鞘部＝５０／５０〜８０／２０であることが好ましい。鞘部の割合がこれより少ないと、十分な延伸、熱処理を施すことができず、強度が高く、低収縮率の繊維とすることが困難となる。鞘部の割合がこれより多いと、接着成分の割合が少なくなり、接着性能が不十分となりやすい。
【００１４】
そして、芯部及び連結部を形成するポリマーの融点は鞘部を形成するポリマーよりも６０℃以上低いものであり、中でも６０〜１３０℃低いものとすることが好ましい。
【００１５】
通常、熱接着させるための熱処理温度は、熱接着成分より少なくとも２０℃以上高い温度とし、熱接着成分を溶融流動させて接着点を形成させる。そのため、鞘成分の融点と熱接着成分の融点の差が６０℃未満では、熱接着時に鞘成分が軟化変形して、繊維特性値が低下するため好ましくない。
【００１６】
また、鞘部を形成するポリマーの融点は、１８０〜２６０℃であることが好ましい。鞘部を形成するポリマーの融点が高く、高温熱処理で軟化しないポリマーとすることで、高温で熱処理が可能となり、延伸することによって十分に配向させることができ、結晶化を保持して物理特性に優れたものとなる。配向度、結晶化が十分に保持できないと物理特性が低下し、他の繊維とともに用いて交織、交編し、その後に熱処理を施すと、収縮が生じたり接着強力に劣るものとなりやすい。
【００１７】
具体的には、鞘部を形成するポリマーとしては、ナイロン系、ポリエステル系のものがあり、芯部ポリマーがポリエステル系の場合は、鞘部ポリマーもポリエステル系のものを用いることが好ましく、例えば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等の繰返し単位を少なくとも９０モル％以上であるポリエステルが好ましい。
【００１８】
芯部及び連結部を形成するポリマーとしては、融点が１６０℃以下のものが好ましく、具体的には、オレフィン系では、ポリエチレン、ポリプロピレン等、及びエチレンや酢酸ビニルとの共重合体などが挙げられ、ポリエステル系では、ポリブチレンテレフタレート、エチレンイソフタレート、ブチレンイソフタレート、ヘキサメチレンテレフタレートなどの構成単位を１０〜６０モル％含有するポリエチレンテレフタレート共重合体、ポリブチレンテレフタレート共重合体、ポリヘキサメチレンテレフタレート共重合体などが挙げられる。中でも酸成分としてイソフタル酸を２５〜６０モル％共重合したポリエチレンテレフタレートが好ましい。                                                            
【００１９】
次に、本発明の芯鞘型複合繊維は、沸水収縮率が１０％以下であり、中でも６〜９％であることが好ましい。沸水収縮率が１０％以下であることにより、繊維の状態、あるいは布帛や繊維構造物とした後に熱水処理を行ったとしても収縮が小さく、寸法安定性に優れ、接着強力の低下も生じないものとなる。
【００２０】
本発明における熱水収縮率は次のようにして測定するものである。検尺機でかせ取りを行い、１／３０（cN/dtex)の荷重下で長さＡを測定し、無荷重で沸水中に３０分間浸漬を行って、風乾後、再び、１／３０（cN/dtex) の荷重下で収縮後の長さＢを測定し、（Ａ−Ｂ）／Ａ×１００で沸水収縮率（％）を算出する。
【００２１】
本発明の芯鞘型複合繊維は、単糸が複数本集合したマルチフィラメントであっても、単糸のみからなるモノフィラメントであってもよい。また、長繊維、短繊維のいずれであってもよい。
【００２２】
また、本発明の芯鞘型複合繊維は、織編物や不織布等の布帛、繊維構造物等に用いることができるが、いずれもこれらにおいて少なくとも一部を構成するものとすればよく、本発明の芯鞘型複合繊維のみを用いて構成してもよい。
【００２３】
本発明の芯鞘型複合繊維の製造方法について一例を用いて説明する。
まず、鞘部を形成するポリマーとしてポリエチレンテレフタレートと、芯部及び連結部を形成するポリマーとしてイソフタル酸を４０モル％共重合したポリエチレンテレフタレートを用い、複合紡糸装置により紡糸して複合繊維の未延伸糸を得る。この未延伸糸を延伸装置を用いて延伸し、ヒートプレートで熱処理後、捲き取る。
【００２４】
このとき、紡出された糸条を冷却して、油剤を付与し、引き取りローラで引き取り、一旦巻き取った後に延伸、熱処理等を行う二工程法、あるいは紡出された糸条を加熱ローラにより引き取り、巻き取ることなく引き続き次の加熱ローラの間で延伸を行う一工程法のいずれを採用してもよい。
【実施例】
【００２５】
次に、本発明について実施例により具体的に説明する。実施例中の特性値の測定方法及び評価方法は次のとおりに行った。
（１）融点
パーキンエルマー社製の示差走査熱量計ＤＳＣ−２型を使用し、昇温速度２０℃／分で測定した。融点が明確でないイソフタル酸共重合ポリエステルについては、軟化点を測定した。
（２）熱水収縮率
前記の方法で測定した。
（３）初期目ずれ応力
得られた芯鞘型複合繊維を用いて得られた平織物〔精練、プレセット、染色を行った後、190℃にて仕上げセット（熱接着処理）を行ったもの〕について、ＪＩＳ  Ｌ−1096滑脱抵抗力ピン引っ掛け法により糸の引き抜き抵抗力のチャートを作成し、チャートより抵抗応力２０Ｎ時の伸長を求め、初期目ずれ応力（Ｎ/mm）とした。
【００２６】
実施例１      
芯部と連結部を形成するポリマーとしてイソフタル酸を３３モル％共重合した融点１６０℃のポリエチレンテレフタレートを、鞘部ポリマーとして融点２５５℃のポリエチレンテレフタレートを用いた。これらを芯鞘質量比（芯部と連結部を形成するポリマーの質量／鞘部を形成するポリマーの質量）を５０／５０に配し、かつ、単糸の横断面形状が図１Ａに示す形状であって、連結部の個数が２個、面積割合が８％となるように穿孔した紡糸孔を２４孔有する紡糸口金を用い、紡糸温度２９８℃、紡糸速度３０００ｍ／分で溶融紡糸した。紡出した糸条を冷却し、油剤を付与した後、延伸することなく、半未延伸糸を捲き取った。
捲き取った半未延伸糸を延伸装置を用いて、延伸速度８００ｍ／分で、８０℃の加熱ローラを介して１．８倍に延伸し、１８０℃のヒートプレート上で熱処理を行って巻き取り、８０dtex／２４fの芯鞘型複合繊維を得た。
次に、得られた芯鞘型複合繊維をウォータージェットルームの織機を用い、経糸密度９７本／2.54cm、緯糸密度９５本／2.54cmの平織物を得た。この平織物に公知の方法で精練、プレセット、染色を行った後、１９０℃にて仕上げセット（熱接着処理）を行った。
【００２７】
実施例２、比較例１〜２
芯鞘質量比、連結部の個数、面積割合を表１に示したものに変更し、単糸の横断面形状が実施例２では図１Ｂに示す形状、比較例１では図２に示す形状、比較例２では図３に示す形状とした以外は実施例１と同様に行い芯鞘型複合繊維を得た。そして実施例１と同様にして平織物を得た。
【００２８】
実施例３〜４
芯部と連結部を形成するポリマーとしてイソフタル酸を３８モル％共重合した融点１３０℃のポリエチレンテレフタレートを用い、芯鞘質量比、連結部の個数、面積割合を表１に示したものに変更した以外は実施例１と同様に行い芯鞘型複合繊維を得た。そして実施例１と同様にして平織物を得た。
【００２９】
比較例３
芯部と連結部を形成するポリマーとしてイソフタル酸を２０モル％共重合した融点２１５℃のポリエチレンテレフタレートを用い、連結部の個数、面積割合を表１に示したものに変更した以外は実施例１と同様に行い芯鞘型複合繊維を得た。そして実施例１と同様にして平織物を得た。
【００３０】
実施例１〜４、比較例１〜３で得られた芯鞘型複合繊維及び平織物の評価結果を表１に示す。
【００３１】
【表１】
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【００３２】
表１から明らかなように、実施例１〜４で得られた芯鞘型複合繊維は、熱水収縮率が低く、寸法安定性に優れており、また、この繊維を用いて得られた平織物は熱接着処理後の初期目ずれ応力が高く、接着強力の優れたものであり、表面仕上りとも満足できるものであった。
一方、比較例１の芯鞘型複合繊維は、連結部の数が少なかったため、接着性能は不十分となり、得られた織物の初期目ずれ応力が低いものとなった。比較例２の芯鞘型複合繊維は、連結部の面積比率が大きすぎたため、紡糸、延伸工程において熱融着が発生し、糸切れが多発し、平織物を得ることができなかった。比較例３の芯鞘型複合繊維は、両成分の融点の差が４０℃と小さいため、十分な熱接着性能を有しておらず、得られた織物の初期目ずれ応力が低いものとなった。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の芯鞘型複合繊維の単糸の糸長方向に対して垂直に切断した断面形状の一実施態様を示す模式図である。
【図２】比較例１の芯鞘型複合繊維の単糸の糸長方向に対して垂直に切断した断面形状を示す模式図である。
【図３】比較例２の芯鞘型複合繊維の単糸の糸長方向に対して垂直に切断した断面形状を示す模式図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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