(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
単繊維繊度が０．１〜８．０デニール、繊維横断面中空率が４０〜８５％、強度が２．０ｇ／ｄｅ以上で、且つ下記式で表される配向パラメーターＦ1 が１．０未満であることを特徴とする耐久性に優れた高中空ポリエステル繊維。
Ｆ1 ＝Ｙ1 ／Ｘ1 
［但し、偏光アルゴンレーザーを中空ポリエステル繊維横断面に繊維軸方向から膜厚中央部に照射してベンゼン環伸縮振動のラマンバンド（１６１５ｃｍ-1）を測定したとき、Ｘ1 は偏光面が繊維断面外周方向である場合のラマンバンド強度、Ｙ1 は偏光面が繊維の半径方向である場合のラマンバンド強度を表す。］
【請求項２】
下記式で表される配向パラメーターＦ2 が１．０〜２．５である請求項１記載の耐久性に優れた高中空ポリエステル繊維。
Ｆ2 ＝Ｚ2 ／Ｘ2 
［但し、偏光アルゴンレーザーを中空ポリエステル繊維表面に繊維軸に直交する半径方向から照射してベンゼン環伸縮振動のラマンバンド（１６１５ｃｍ-1）を測定したとき、Ｚ2 は偏光面が繊維軸方向である場合のラマンバンド強度、Ｘ2 は偏光面が繊維断面外周方向である場合のラマンバンド強度を表す。］
【請求項３】
結晶化度が２０％以上、（０１０）面の結晶サイズが４ｎｍ以上である請求項１又は２記載の耐久性に優れた高中空ポリエステル繊維。
【請求項４】
シルクファクターが１５〜３０である請求項１〜３のいずれか１項に記載の耐久性に優れた高中空ポリエステル繊維。
【請求項５】
中空繊維の壁面厚さが５μｍ以下である請求項１〜４のいずれか１項に記載の耐久性に優れた高中空ポリエステル繊維。
【請求項６】
織編物を構成する繊維の少なくとも２０重量％が、請求項１記載の高中空ポリエステル繊維であることを特徴とする形態保持性に優れた織編物。
【請求項７】
パイル繊維製品のパイルを構成する繊維の少なくとも２０重量％が、請求項１記載の高中空ポリエステル繊維であることを特徴とする耐久性に優れたパイル繊維製品。
【請求項８】
不織布を構成する繊維の少なくとも２０重量％が、請求項１記載の高中空ポリエステル繊維であることを特徴とする耐ヘタリ性に優れた不織布。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外力によって中空部が潰れてもその回復特性が良好な高中空ポリエステル繊維、および該繊維を使用してなる形態保持性や嵩高性に優れた織編物、パイル倒れの回復性に優れたパイル繊維製品、風合や耐ヘタリ性の良好な不織布等の繊維製品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、中空ポリエステル繊維を製造するには、切欠きを有する円弧状のスリットからなる吐出孔を用いて溶融紡糸されており、高中空率とするためには、この円弧状スリットの曲率半径を大きくすると共に該スリット幅を小さくする方法が採用される。しかし、スリット幅は０．０５〜０．０３ｍｍ程度が下限で、これより小さくするとポリマー中の不純物（異物）等によりスリットが目詰まりしやすくなり、一方、円弧状スリットの径を大きくすると、一吐出孔当たりの下限吐出量がアップして繊度が大きくなるため、細繊度で且つ中空率４０％以上の高中空ポリエステル繊維は得がたく、限定された製糸条件で製造されているのが実情である。しかも、これらの中空率４０％以上の高中空ポリエステル繊維は、製糸工程や後加工工程等で中空が潰れて偏平化しやすく、また一旦偏平化すると元の形状に回復し難く、高中空化の効果がなくなるという問題があった。
【０００３】
例えば特開昭６１−７９４８６号公報、特開昭６１−８３３０７号公報、特開平６−２２１０号公報、特開平６−２３５１２０号公報、特開平７−２３８４１８号公報、特開平７−２３８４１９号公報、特開平７−２６８７２６号公報、特開平７−２６８７２７号公報等に提案されているような複数のスリットより溶融ポリマーを吐出させ、該吐出糸条を冷却固化し、得られた未延伸糸を通常の条件で延伸する方法で得られる中空率４０％以上の高中空ポリエステル繊維は、いずれも円周方向の配向が進んでいないため一旦中空形状が変形して潰れたりすると元に戻り難いものであった。
【０００４】
また別の方法として、特開平６−２８７８０９号公報には、溶融紡糸直後の糸条に片面から冷却用気体を吹き付け、かつ紡糸ドラフト４００〜４０００、紡糸速度１５００ｍ／分以下で紡糸する方法が、さらに特開昭６１−４７８０７号公報、特開昭６２−２０６００８号公報等には、吐出された糸条を片面急冷した後、紡糸速度１５００ｍ／分以下で紡糸する方法が提案されている。これらの方法によれば、中空率６０％程度までの高中空ポリエステル繊維を得ることができるとされているが、上記と同じく中空率が４０％を越えると中空潰れに起因する諸問題（例えば使用中における中空部の潰れ変形による低中空率化）が発生しやすいため未だ実用に供されてはいない。
【０００５】
さらに他の方法として、特開昭５７−１０６７０８号公報、特開昭６２−２８９６４２号公報、特開昭６３−２１９１４号公報等には、スリット状ノズルの内側から窒素ガス等の不活性ガスを導入して内外から吐出糸条を冷却したり、紡糸口金ノズル構造を二重管として、口金から吐出糸条の中心部に自吸式または強制的に空気や窒素ガス等を導入して高中空繊維を製造する方法が提案されている。確かにかかる方法によれば、中空率４０〜７０％の高中空ポリエステル繊維は得られるものの、これまた円周方向の配向が進んでいないため一旦中空形状が変形して潰れたりすると元に戻り難いものであった。またかかる方法では、ノズルの構造が複雑になるため孔数を増やすことができず、一般的には単糸本数の少なく単繊維繊度が３０デニール以上の太い繊維の製造に適していて、８デニール以下の細繊度で中空率が４０％以上の高中空ポリエステル繊維を安定して製造するには至ってない。
【０００６】
この様に、単繊維繊度が８．０デニール以下、中空率が４０％以上といった細繊度高中空ポリエステル繊維であって、中空形状の回復特性に優れた繊維はいまだ提案されていないのが実情である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術を背景になされたもので、その目的は、単繊維繊度が８デニール以下、強度が２ｇ／ｄｅ以上で、かつ繊維横断面に占める中空部の割合が４０％以上と高中空率でありながら中空形状の回復特性に優れ、さらに単繊維繊度が１デニール程度以下であってもカード通過性が良好で紡績特性にも優れた高中空ポリエステル繊維を提供することにある。
【０００８】
また本発明の別の目的は、形態保持性や嵩高性に優れた織編物、パイル倒れの回復性に優れたパイル繊維製品、風合や耐ヘタリ性の良好な不織布等の繊維製品を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らの研究によれば、前記本発明の目的は、単繊維繊度が０．１〜８．０デニール、繊維横断面中空率が４０〜８５％、強度が２．０ｇ／ｄｅ以上で、且つ下記式で表される配向パラメーターＦ1 が１．０未満であることを特徴とする耐久性に優れた高中空ポリエステル繊維によって達成される。
Ｆ1 ＝Ｙ1 ／Ｘ1 
［但し、偏光アルゴンレーザーを中空ポリエステル繊維横断面に繊維軸方向から膜厚中央部に照射してベンゼン環伸縮振動のラマンバンド（１６１５ｃｍ-1）を測定したとき、Ｘ1 は偏光面が繊維断面外周方向である場合のラマンバンド強度、Ｙ1 は偏光面が繊維の半径方向である場合のラマンバンド強度を表す。］
【００１０】
また、本発明者らの研究によれば、前記本発明の他の目的は、
１）  織編物を構成する繊維の少なくとも２０重量％が、上記の高中空ポリエステル繊維である形態保持性に優れた織編物、
２）  パイル繊維製品のパイルを構成する繊維の少なくとも２０重量％が、上記の高中空ポリエステル繊維である耐久性に優れたパイル繊維製品、
３）  不織布を構成する繊維の少なくとも２０重量％が、上記の高中空ポリエステル繊維である耐ヘタリ性に優れた不織布、
によって達成される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に述べる。
本発明のポリエステル繊維はエチレンテレフタレートを主たる繰返し単位とするエチレンテレフタレート系のホモポリエステル、コポリエステル又はこれらのポリエステルに第３成分を混合したポリエステルからなるものであり、特に繰返し単位の９０モル％以上がエチレンテレフタレート単位であるポリエステルが好ましく、ホモポリエチレンテレフタレートが最も好ましい。１０モル以下で共重合し得る共重合成分としては、酸成分としてイソフタル酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、ジフェニルジカルボン酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸、シュウ酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン二酸等の脂肪族ジカルボン酸、Ｐ−オキシ安息香酸、Ｐ−βーヒドロキシエトキシ安息香酸等のオキシカルボン酸があげられ、またジオール成分としては、１，３−プロパンジオール、１，６−へキサンジオール、ネオペンチルグリコール等の脂肪族ジオール、１，４−ビス（β−ヒドロキシエトキシ）ベンゼン等の芳香族ジオール、ポリエチレチングリコール、ポリブチレングリコール等のポリアルキレングリコール等があげられる。なおこれら第３成分は、単独で共重合させても２種以上を同時に共重合させてもよい。ポリエステルの重合度（固有粘度）は特に限定する必要はないが、大きくなりすぎると紡糸時の工程安定性が低下して細繊度のものが得難くなる傾向にあり、一方小さくなりすぎると高中空のものが得難くなる傾向にあるので、オルソクロロフェノール中３５℃で測定した固有粘度ＩＶは０．４５〜１．００、好ましくは０．６〜０．７の範囲が適当である。
【００１２】
また、上記ポリエステルには各種添加剤を混合してもよく、例えば抗菌剤、親水剤、防ダニ剤、消臭剤、遠赤外線放射剤等の各種機能性付与剤、二酸化チタン、酸化ケイ素、酸化亜鉛、硫酸バリウム、酸化ジルコニウム、酸化アルミニュウム、酸化マグネシウム、酸化カルシュウム、トルマリン等の無機微粒子をあげることができ、目的に応じて適宜選択使用すればよい。ただし、無機微粒子を配合する際には、ポリエステル中への分散性の点から、その平均粒径は１．０μｍ以下、好ましくは、０．１〜０．７μｍが適当であり、また、その混合量は１〜１０重量％、特に２〜７重量％の範囲が適当である。
【００１３】
上記のポリエステルからなる本発明の耐久性に優れた高中空ポリエステル繊維は、その単繊維繊度が０．１〜８．０デニール、好ましくは０．２〜３．０デニール、特に好ましくは０．５〜１．５デニールの範囲にあることが必要である。単繊維繊度が０．１デニール未満の場合には、安定に生産することができなくなり、また得られる繊維の中空率も小さくなりやすいため好ましくない。一方８．０デニールを越える場合には、製糸時の工程安定性は良好であるが、繊維横断面における中空壁面の厚さが大きくなるため、円周方向の配向を進めることが困難になり、また中空潰れが発生した場合の変形歪みも大きくなって中空形状の回復特性が低下するので好ましくない。
【００１４】
次に繊維横断面における中空率は４０〜８５％、好ましくは５０〜７０％の範囲であることが必要である。中空率が４０％未満では、繊維を中空化することにより得られる優れた風合（ドレープ、柔軟性、ソフトタッチ）、隠蔽性、嵩高性、保温・断熱性等の改善効果が不十分となり、一方８５％を越える場合には、中空壁面の厚さが薄くなりすぎて中空破断が発生しやすくなったり、圧縮応力に対する抵抗性が低下して形態保持性が悪化するので好ましくない。ここで中空率とは、繊維横断面において該横断面の外周部で囲まれた図形Ａの面積に対する、中空部の総面積の割合（％）をいう。
【００１５】
繊維横断面における中空部の数は一つであっても複数であってもよいが、複数の場合には、高中空率でありながら単繊維繊度が小さいものを得ることが困難となるので、中空部は一つの方がより好ましい。中空部の形状は任意であるが、真円である場合には高中空率のものが得やすく、また円周方向に配向が進んだものが得やすいために中空形状の回復特性も良好となるので好ましい。
【００１６】
中空部の繊維横断面における位置は、繊維横断面の外周部で形成される図形Ａの重心点に関して対象である方が、中空潰れが発生した場合の回復特性が良好となるのでより好ましい。また中空部を構成する壁面の厚さは、５μｍ以下、特に１．０〜３．０μｍの範囲にある場合、優れた中空形状の回復性能を示すと共に、高中空繊維が有する嵩高性、保温性、軽量性、ソフトな触感等の特性が向上するので好ましい。なお、壁面の厚さが薄くなりすぎると製糸し難くなり、また使用時に中空破断が発生したり耐摩耗性が低下する場合がある。
【００１７】
繊維横断面の形状は、中空率４０％以上を満足する限りは丸、三角、多葉断面等任意であるが、製造が容易である点からは丸断面が好ましい。一方、使用目的によっては異型断面が好ましく、例えば不織布に用いる場合には、繊維横断面の外周部で囲まれた図形の最小外接円半径Ｒａと最大内接円半径Ｒｂとの比Ｒａ／Ｒｂ（異形度）が１．１〜１．５の範囲内にあると、弾力性や隠蔽性がさらに向上する。
【００１８】
次に本発明の高中空ポリエステル繊維は、その強度が２．０ｇ／ｄｅ以上、好ましくは３．０〜６．０ｇ／ｄｅである必要がある。強度が２．０ｇ／ｄｅ未満の場合には、後述する配向パラメーターＦ1 が１．０以下のものを得ることは容易であるが、繊維軸方向及び円周方向の分子配向が共に不十分であるため、機械的特性が不十分であるばかりでなく中空形状の回復特性も悪化するので好ましくない。伸度は大きくなりすぎると強度が２．０ｇ／ｄｅ以上のものを得ることが困難になるので１５０％以下が適当であり、特に２０〜６０％の範囲が好ましい。またシルクファクター（強度（ｇ／ｄｅ）×伸度（％）1/2 ）は１５〜３０の範囲にあることが好ましく、１５未満では強力・タフネスが低くなりすぎて、用途によっては使用できなくなり、一方３０を越える場合には中空率４０％以上の高中空率繊維を得ることが困難になる。
【００１９】
本発明の高中空ポリエステル繊維は、上記の要件に加えて、下記式で表される配向パラメーターＦ1 が１．０未満、好ましくは０．７〜０．９の範囲である必要がある。配向パラメーターＦ1 が１．０以上の場合には、円周方向の分子配向が不十分なために中空部が潰れやすくなり、また中空形状の回復特性も低下するので本発明の目的を達成することができなくなる。
Ｆ1 ＝Ｙ1 ／Ｘ1 
【００２０】
但し、偏光アルゴンレーザーを中空ポリエステル繊維横断面に繊維軸方向から膜厚中央部（中空壁面の断面膜中央部）に照射してベンゼン環伸縮振動のラマンバンド（１６１５ｃｍ-1）を測定したとき、Ｘ1 は偏光面が繊維断面外周方向である場合のラマンバンド強度、Ｙ1 は偏光面が繊維の半径方向である場合のラマンバンド強度を表す。
【００２１】
また、下記式で表される配向パラメーターＦ2 は、１．０〜２．５好ましくは１．０〜１．５の範囲にあることが望ましく、この値が１．０未満では繊維軸方向の配向が不十分となって機械的強度が低下するだけでなく、このような繊維を製造するためには円周方向に大きく延伸する必要があって安定に製造することが困難となる。一方２．５を越える場合には、円周方向の分子配向が殆ど起こっていない従来の高中空ポリエステル繊維と同様に、Ｆ1 を１．０未満にすることが困難になる。
Ｆ2 ＝Ｚ2 ／Ｘ2 
【００２２】
但し、偏光アルゴンレーザーを中空ポリエステル繊維表面に繊維軸に直交する半径方向から照射してベンゼン環伸縮振動のラマンバンド（１６１５ｃｍ-1）を測定したとき、Ｚ2 は偏光面が繊維軸方向である場合のラマンバンド強度、Ｘ2 は偏光面が繊維断面外周方向である場合のラマンバンド強度を表す。
【００２３】
さらに、広角Ｘ線回折写真から計算される結晶化度が２０％以上、好ましくは２２〜３３％の範囲にあり、且つ広角Ｘ線回折写真の（０１０）面回折ピークの半値幅から計算される結晶サイズが４．０ｎｍ以上、好ましくは４．０〜９．０ｎｍの範囲にあると、中空形状の回復特性が向上するので好ましい。すなわち、上記の円周方向への分子配向に加えて、ポリマー分子鎖間の大きな結晶核による強固な繋ぎ止め効果と結晶核間の長いアモルファス分子鎖の運動性とが相俟って、中空部が一旦潰れても加熱処理により元の形状に容易に回復せることができるのである。
【００２４】
本発明の高中空ポリエステル繊維は、さらに中空の形状回復率Ｒａが７５％以上で、且つＲｂが９０％以上である場合、織編物にした時の皺回復性、パイル繊維製品にした時の毛倒れ回復性、不織布にした時の嵩回復性等の耐久性が向上するのでより好ましい。但し、ここでいう中空形状回復率Ｒａは、中空繊維を加圧して中空部を９０％以上つぶした後、常温常圧下で１時間放置した時の中空部面積をＳｂ、当初の中空部面積をＳａとした時、Ｒａ＝Ｓｂ／Ｓａ×１００（％）で表され、またＲｂは、中空繊維を加圧して中空部を９０％以上つぶした後に常温常圧下で１時間放置し、次いで１３０℃下１０分間熱処理した時の中空部面積をＳｃとした時、Ｒｂ＝Ｓｃ／Ｓａ×１００（％）で表される。
【００２５】
本発明の中空繊維は、短繊維であっても長繊維であってもよく、使用目的及び用途に応じて適宜設定すればよい。例えば紡績や不織布用に使用する場合には、捲縮数は５〜３０個／２５ｍｍ、好ましくは８〜２５個／２５ｍｍ、捲縮率は８〜５０％、繊維長は２０〜１００ｍｍ程度が、カード工程の安定性及び得られるウエブの品位の点から適当である。一方紙等の湿式不織布用に使用する場合には、捲縮数が０〜１０個／２５ｍｍ、好ましくは０〜８個／２５ｍｍ、特に実質的に捲縮が存在しないもので、繊維長が２〜３０ｍｍ、好ましくは２〜１０ｍｍの範囲のものが、抄紙時の繊維の水中分散性及び得られる紙の地合の観点から好ましい。
【００２６】
以上に述べた本発明の耐久性に優れた高中空ポリエステル繊維は、例えば前記のごときポリエステルを溶融紡糸後、特殊な延伸条件を採用することにより製造することができる。
【００２７】
すなわち、まず溶融ポリエステルを中空糸製造用紡糸孔を具備する紡糸口金から吐出して、中空未延伸糸を得る。この際、吐出糸条を口金直下で一旦急冷し次いで徐冷すると共に、紡糸ドラフトが１５０以上、好ましくは２００〜４００で、且つ引取速度が１０００〜１８００ｍ／分で紡糸すると、最終的に得られる高中空ポリエステル繊維の結晶化度及び結晶サイズが前記を満足するようになって中空形状の回復特性が向上するので好ましい。ここで吐出糸条を急冷するには、例えば紡糸口金の直下、糸条の急冷開始位置までの距離を１０〜３０ｍｍとし、温度２０〜３５℃の冷却風を風速０．２〜４．０ｍ／秒で吹き付ければよい。また、急冷に次いで施す徐冷は、例えば糸条の急冷範囲を８０〜１２０ｍｍにすると共に、引続く徐冷範囲を１５０〜３５０ｍｍとして温度２０〜３５℃の冷却風を急冷領域の風速の１／２から１／１０となるように吹き付ければよい。かくすることにより、高い中空率と前記の結晶構造とを同時に満足させることができるようになる。
【００２８】
なお、急冷領域の冷却風の湿度を８０〜９０％にすると、得られる繊維表面に繊維軸方向に配列した筋状の微細凹凸が形成され、その詳細な理由は分らないが延伸性が向上して配向パラメーターＦ1 、Ｆ2 を前記範囲内に容易にすることができるのでより好ましい。
【００２９】
この様にして引取られた未延伸糸は、最終的な用途に応じて適宜延伸熱処理されるが、この際未延伸糸の中空率を３０％以上、延伸温度を７０℃以上、例えば７０〜９０℃の比較的高温で熱伝達性の良好な温水中で１．８〜５．５倍に延伸すると共に、延伸出側の繊維を適当な圧力で押圧することにより、中空部の空気が延伸領域にたまると同時に熱膨張するため、該中空繊維の円周方向にも延伸が起こって分子配向が進み、配向パラメーターＦ1 が１．０未満のものを得ることができる。しかも得られた中空繊維はその形状回復特性が良好なので、延伸工程での中空部が潰れても回復し、未延伸糸の中空率よりもさらに中空率の大きいものとなる。
【００３０】
このようにして得られた延伸糸を熱セットしない場合には高収縮タイプの中空繊維が、また加熱ローラーや熱プレート等で緊張熱処理すれば低収縮タイプの中空繊維が、また一旦延伸処理した後、温水中等でオーバーフィードしながら熱処理すれば自己伸長タイプの中空繊維が得られる。
【００３１】
以上、本発明の高中空ポリエステル繊維の製造法の一例について述べたが、本方法の技術ポイントは、延伸出側の中空繊維の押圧偏平化によって中空部内の空気を延伸領域に溜め込んでいく効果と、溜め込んだ空気の延伸温度条件による膨脹効果が相俟って、中空部の拡大（円周方向への延伸）が起こるために配向パラメーターＦ1 は１未満になるものと推定される。
【００３２】
なお本発明の高中空ポリエステル繊維は、上記方法により製造されたものに限定されるものではなく、これとは異なる他の方法で製造したものであっても構わない。また、このままで用いても、仮撚加工や流体噴射加工（例えばタスラン加工）等の嵩高加工を施して用いてもよい。
【００３３】
以上に述べた本発明の高中空ポリエステル繊維は、１００％で用いられてあるいは他の繊維（本発明外のポリエステル繊維等の合成繊維、綿やウール等の天然繊維）と混合使用されて、高中空率の潰れ難さや形状回復特性に基づく各種優れた特性を有する繊維製品を得ることができる。
【００３４】
例えば、本発明の高中空ポリエステル繊維を、織編物構成繊維の２０重量％以上、好ましくは３０重量％以上占めるようにすることにより、高中空ポリエステル繊維が中空潰れし難くまた形状回復特性も良好なので、皺がつきにくく、また仮に皺がついても容易に回復する織編物を得ることができる。さらにかかる織編物は、隠蔽性や軽量保温性に優れ、且つソフトタッチで低目付けでも張り腰の有る風合を呈し、また円周方向に配向が進んでいるので摩耗等によるフィブリル化が生じにくく、長期間の着用においても白化し難くかつ抗ピル性にも優れているといった特性を発揮する。
【００３５】
また、本発明の高中空ポリエステル繊維を、パイル繊維製品のパイル構成繊維の２０重量％以上、好ましくは３０重量％以上占めるようにすることにより、低目付けでも、見掛けの繊維横断面積が大きいので、抗毛倒れ性効果に優れると共にソフトタッチでボリューム感ある風合を発揮させることができ、しかも高中空ポリエステル繊維が中空潰れし難くまた形状回復特性も良好なので、一旦毛倒れが発生しても容易に元に回復し、耐久性に優れるという特徴を有する。特に高中空ポリエステル繊維として、前記高収縮タイプと低収縮タイプとを混繊又は混紡して用いる時、抗毛倒れ効果がより良好になるので好ましい。
【００３６】
また不織布にする場合、本発明の繊維を不織布構成繊維の２０重量％以上、好ましくは５０重量％以上、特に好ましくは６０重量％以上占めるようにすることにより、目付を小さくしても保温性に優れ、ソフトタッチな風合を呈し、しかもヘタリ難い不織布が得られる。なお、抄紙してなる湿式不織布の場合には、繊維長２〜１０ｍｍのショートカット繊維とし、これをディスクリファイナーなどで水中に分散させてから抄紙することにより、嵩高で風合に優れていると共に形態保持性も良好でヘタリ難く、隠蔽性も良好なものが得られる。
【００３７】
なお、本発明の高中空ポリエステル繊維を不織布構造体等の繊維表面の摩擦係数が低いことが要求される用途に用いる場合には、該繊維表面に例えばシリコーン樹脂硬化膜を繊維重量に対して０．０５〜５．０重量％付与することが好ましい。かくすることにより、不織布構造体製造時のカード工程通過性が向上するだけでなく、嵩高性、耐ヘタリ性、ソフトタッチな風合、高ドレープ性がさらに向上して天然羽毛に優るとも劣らない不織布構造体が得られる。
【００３８】
繊維表面にシリコーン硬化膜を形成する方法としては、例えば未延伸繊維を反応性シリコーンを含有する処理浴中に浸漬した後延伸熱処理する方法、延伸繊維に過剰の反応性シリコーン系処理剤を付与した後、過剰分を適当な手段で除去し熱処理する方法、同じく捲縮繊維に付与した後熱処理する方法、短繊維にした後に付与して熱処理する方法などがある。好ましく用いられる反応性シリコーンとしては、ジメチルポリシロキサン、ハイドロジエンメチルポリシロキサン、アミノポリシロキサン、エポキシポリシロキサンなどをあげることができ、これらは単独又は混合して使用することができる。ここで繊維に均一に付着させるための分散剤や架橋反応を迅速に行わせるための触媒を併用することが好ましい。付与する処理剤は、水性エマルジョン系であってもストレート系であってもよい。
【００３９】
本発明の高中空ポリエステル繊維は、１００％あるいは他の繊維（本発明外のポリエステル繊維等の合成繊維、綿やウール等の天然繊維）と混合使用される場合、高中空率の潰れ難さ及び形状回復特性に基づいて、上記の特性の他に各種優れた特性を発揮する。例えば、通常のローラーカード機では生産速度が著しく低下してしまう１．５デニール以下の細デニール繊維のカード通過性を著しく向上させることが可能である。すなわち、カード通過性は繊維の外径によって決定的に影響されるが、本発明の高中空繊維は、例えば１デニールの繊維であってもその中空率が５０％であると繊維外径は２デニールに相当するため、カード機の条件を適正化すれば、２デニールの中実繊維とほぼ同等なカード通過性を達成することが可能である。さらに繊度が０．５デニールであっても中空率が８０％の場合には、その繊維外径は２．５デニールに相当し、ほぼ２．５デニールの中実繊維並みのカード通過性を達成できる。これに対して従来の高中空繊維は、カード工程に至るまで、あるいはカーディング中に、中空破断や中空潰れが発生しやすいため、中実細デニール繊維と同様にカード通過性は極めて劣る。
【００４０】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は何等これらに限定されるものではない。なお、実施例中における各特性値の測定は、以下の方法にしたがった。
＜固有粘度＞
オルソクロルフェノールを溶媒として、３５℃で測定した。
＜繊度＞
ＪＩＳ  Ｌ１０１５  ７−５−１Ａ法により測定した。
＜見掛け（外見）繊度＞
画像解析システム、ピアスー２（ピアス（株）製）を用い、単繊維のセクション断面画像を５００倍に拡大して断面積（中空部を含む）を求め、ポリマーの比重ｄを１．３８と仮定して算出した。
【００４１】
＜中空率＞
上記の５００倍断面画像から単繊維の断面積（中空部を含む）と中空部面積を測定し、その面積比を求めた。
＜乾熱収縮率＞
ＪＩＳ  Ｌ１０１５ー１９８１法により測定した。
＜結晶化度＞
広角Ｘ線回折像から定法にしたがって求めた。
＜（０１０）面結晶サイズ＞
広角Ｘ線回折像の（０１０）面回折ピーク半価幅から、定法にしたがって求めた。
【００４２】
＜中空の形状回復率＞
間隙が０．０５ｍｍである一対の金属回転ローラー（直径２０ｍｍ、幅２．５ｍｍ）間に、供給デニールが１万デニール／２５ｍｍ幅となる割合でトウを通過させ、この際加圧調整して中空潰れが９０％以上となるようにする。次いで常温常圧下１時間放置したときの中空率ｂ、及びさらに１３０℃下１０分間熱処理すた後の中空率ｃを測定し、元の中空潰れが発生していない繊維の中空率ａから、下記式により中空の形状回復率Ｒａ、及びＲｂを求めた。なお中空率はｎ＝２０の平均値とした。
Ｒａ＝ｂ／ａ×１００（％）
Ｒｂ＝ｃ／ａ×１００（％）
＜配向パラメーターＦ1 ，Ｆ2 ＞
使用装置：顕微レーザーラマン分光装置（ジョバン−イボン−愛宕物産製  Ｔ−６４００）
励起光源：Ａｒレーザー（λ＝５１４．５ｎｍ）出力５０ｍＷ、
顕微倍率：×１０００（ビーム径  １μｍ）
測定方法：偏光レーザーを糸断面に繊維軸方向から入射し、偏光面を繊維軸の回りに回転させ、中空繊維の円周方向（Ｘ1 ）と半径方向（Ｙ1 ）における偏光ラマンスペクトルを測定し、下記式より算出する（ベンゼン環Ｃ＝Ｃ伸縮振動のラマンバンドを測定）。
Ｆ1 ＝Ｙ1 ／Ｘ1 
また、偏光レーザーを繊維側面から繊維軸（Ｚ2 軸）と直交する半径方向から入射し、偏光面を該半径方向の回りに回転させ、繊維軸（Ｚ2 軸）方向と円周方向（Ｘ2 ）における偏光ラマンスペクトルを測定し、下記式より算出する。
Ｆ2 ＝Ｚ2 ／Ｘ2 
【００４３】
＜中空形成ポリマーの厚さ及び中空偏心比＞
電子顕微鏡でセクション写真を撮影し、繊維外周で形成される図形の重心と中空部で形成される図形の重心とを結び、該線方向の中空形成ポリマー厚さＬａ及びＬｂ（但しＬａ≦Ｌｂ）を測定し、Ｌｂ／Ｌａを中空偏心比とした。
＜繊維表面＞
電子顕微鏡にて４０００倍の繊維表面写真を測定し、表面の凹凸模様有無を確認した。
【００４４】
＜紡糸性及び延伸性＞
紡糸性は下記判定基準で評価した。
良好（○）：断糸回数が０．１回／錘・日以下、密着糸が０．１本／錘・日、セクション変動率Ｖが８％以下
やや不良（△）：断糸回数が０．１〜０．２回／錘・日、密着糸が０．１〜０．２本／錘・日、セクション変動率Ｖが８〜９％
不良（×）：断糸回数が０．２回／錘・日超、密着糸が０．２本／錘・日超、セクション変動率Ｖが９％超
但し、ここでいう密着糸とは、単糸２本以上が融着しているものをいい、またセクション変動率Ｖとは、単糸断面写真より、ランダムに糸直径を測定（ｎ＝２０）した時のバラッキを示す。
【００４５】
また延伸性は下記判定基準で評価した。
良好（○）：単糸切れローラー巻き付きが１回／台・日以下、未延伸が５本／１０万本以下、
やや不良（△）：単糸切れローラー巻き付きが１〜３回／台・日、未延伸が５〜１０本／１０万本、
不良（×）：単糸切れローラー巻き付きが３回／台・日超、未延伸が１０本／１０万本
【００４６】
＜基布の形態保持性（防皺性）＞
ＪＩＳ−Ｌ１０５９織物の防皺性試験方法のＣ法（リンクル法）にしたがい、３人の熟練した観察者が、別々に各試験片（１５０ｍｍ×２８０ｍｍ）を各３枚、合計９枚を評価し、その平均値で表した。その時の判定用標準（防皺性を、ＷＲー５（防皺性が最も高い）から、ＷＲー１（防皺性が最も低い）までの５段階で表した立体レプリカ）の外観と比較して、５〜１級の等級判定した。
【００４７】
＜基布の保温性＞
熱伝導度試験機を用い、同じ目付の基布（直径５ｃｍの試験片）を、受熱板上に試験片１枚をのせ、７０℃に設定した熱源体（銅魂）を静かに降ろして４Ｋｇの圧力を加え、受熱板温度が伝導熱によって上昇するのを記録紙に記録し、３０秒後の温度ｔを求めて下記式より保温率（％）を算出し、３回の平均値を求めた。
保温率（％）＝〔１−（ｔ−ｔ0 ）／（Ｔ−ｔ0 ）〕×１００
但し、ｔ0 は受熱板の当初温度（２８℃に設定）、ｔは３０秒後の受熱板温度、Ｔは熱源体の温度（７０℃）である。
そして、相対比較し、熱伝導率性の低い保温性に優れている物をＡランク、良い物をＢランク、普通の物をＣランク、劣っている物をＤランクとして、ランク付けで判定した。
【００４８】
＜基布・パイル布帛の軽量性＞
同じ目付の基布（面積５ｃｍ2 ）を５枚重ね、基布の厚みを測定して体積を算出し、軽量性を相対比較により判定した。軽量性に優れている物をＡランク、良い物をＢランク、普通の物をＣランク、劣っている物をＤランクとして、ランク付けで判定した。
【００４９】
＜基布の隠蔽性（不透明度）＞
ＪＩＳ  Ｐ８１３８の方法にしたがって測定した。
＜基布の張り腰感＞
手触り感にて官能評価し、優れている物をＡランク、良い物をＢランク、普通の物をＣランク、劣っている物をＤランクとして、ランク付けで判定した。
＜基布・パイル布帛のボリュウム感、ソフトタッチ感及び清涼感＞
基布の張り腰感と同様に、夫々官能判定した。
【００５０】
＜パイル布帛の抗毛倒れ性＞
パイル布帛の上に真鍮性の重り（直径８ｃｍ、重さ２０００ｇ）を置き、温度８０℃に調整した熱風乾燥機中に入れて２時間放置する。２時間後に熱風乾燥機より試料を取り出して重りを除き、（株）村上色彩技術研究所製の変角分光測色システムＣＣＭＳー３型を用いて、毛倒れ部分（重りを置いた部分）と毛倒れのない部分のＬ値を求める。
ここでＬ値は、受光器の角度を８０゜（パイル布帛に対する垂線を０゜とする）とし、入光角度を受光器側からパイル先端に向つている方向に沿って１０゜ずつ変えて測定したＣＩＥ表色系のＬ* 値であり、パイルの傾いている方向に対して６０°〜−６０°の範囲内で測定する。そして、毛倒れ部分のＬ* 値（Ｌ* A ）及び毛倒れのない部分のＬ* 値（Ｌ* B ）の色差△Ｌ* （Ｌ* A −Ｌ* B ）の最大値を求め、これを抗毛倒れ性値（Ｋ値）とした。このＫ値が大きい程、毛倒れが目立つことを示す。
【００５１】
＜不織布初期嵩＞
ＪＩＳ−Ｌ１０９７比容積（初期嵩高性）法にしたがって測定した。
まず、原綿をカードに掛けて試験片２０ｃｍ×２０ｃｍの大きさで、質量（ｗ）が４０ｇになるようにウェブを作成し、これを１時間以上放置した後、厚板（２０ｃｍ×２０ｃｍ：重さ０．５ｇ／ｃｍ2 ）を載せ、さらに重り（Ａ）２ｋｇを載せて３０秒間放置し、次いで重り（Ａ）を除いて３０秒間放置する。この荷重・徐重操作を３回繰り返し、重り（Ａ）を除いて３０秒間放置後の厚板の４すみの高さを測定し、その平均値（ｈ）ｍｍを求めて下記式より比容績（初期嵩高性）を算出する。
初期嵩高性（Ｈｉ：ｃｍ3 ／ｇ）＝（２０×２０×ｈ／１０）／ｗ
【００５２】
＜不織布初圧嵩＞
ＪＩＳ−Ｌ１０９７比容積（圧嵩性）法にしたがって測定した。
まず、不織布初期嵩測定時の試験片に、厚板（２０ｃｍ×２０ｃｍ：重さ０．５ｇ／ｃｍ2 ）を載せ、さらに重り（Ｂ）４ｋｇを３０秒間載た後、厚板の４隅の高さ測定してその平均値（ｈ1 ）ｍｍを求め、下記式より比容績（初圧嵩性）を算出する。
初圧嵩性（ｃｍ3 ／ｇ）＝（２０×２０×ｈ1 ／１０）／ｗ
【００５３】
＜熱嵩回復度＞
原綿をカードに掛けて試験片２０ｃｍ×２０ｃｍの大きさで、重さ（ｗ）が４０ｇのウェーブを作成して１時間以上放置し、この試験片に厚板（２０ｃｍ×２０ｃｍ：重さ０．５ｇ／ｃｍ2 ）を載せ、さらに重り（Ａ）２ｋｇを載せて３０秒間放置し、次いで重り（Ａ）を除いて３０秒間放置する。この荷重・除重操作を３回繰返し、引き続いて温度６０℃で５分間熱処理した後３０秒間放置し、同様に厚板の４隅の高さを測定してその平均値（ｈ2 ）ｍｍを求め、下記式より嵩Ｈｒ（ｃｍ3 ／ｇ）を算出し、Ｈｒ／Ｈｉを熱嵩回復度とした。
Ｈｒ（ｃｍ3 ／ｇ）＝（２０×２０×ｈ2 ／１０）／ｗ
【００５４】
＜異形度＞
単繊維断面の外周凹凸に対して、描かれる外接円（半径Ｒａ）と、内接円（Ｒｂ）を求め、Ｒａ／Ｒｂを異形度とした。
＜カード最大紡出速度＞
フラットカードに原綿を供給し、ネップ、フライ及びウェブ斑が発生しない状況下でフラットカード速度をどこまであげられるか試験し、そのカード最大紡出速度（ｍ／分）を求めた。
【００５５】
［実施例１］
酸化チタンを０．０７重量％含有する固有粘度が０．６４のポリエチレンテレフタレートを、中空型ノズルを２０００ホール有する紡糸口金から、ポリマー温度２６８℃、吐出量１２６０ｇ／分で押出し、紡糸速度１８００ｍ／分で引取って単繊維繊度が３．２デニール、中空率が３５％の未延伸糸を得た。この時の口金中空型ノズル直下の急冷条件は、冷却風吹出し位置１５ｍｍ、冷却風吹出し長１００ｍｍ、冷却風温度２０℃、冷却風湿度８５％、冷却風速度３．０ｍ／秒とし、また紡糸ドラフトは４００倍とした。また急冷に続く徐冷条件は、冷却風吹出し長２５０ｍｍ、冷却風温度２５℃、冷却風湿度６５％、冷却風速度０．５ｍ／秒とした。
【００５６】
得られた中空未延伸糸を、温度８０℃、延伸倍率３．５倍で温水１段延伸し、１８０℃の加熱ローラーで緊張熱処理して単繊維繊度が０．９デニール、中空率が５０％の高中空ポリエステル繊維を得、これに１２〜１３個／２５ｍｍの捲縮を付与してから１２０℃の熱風で熱セットし、繊維長３〜１００ｍｍ（用途に応じて変更）に切断して短繊維となした。得られた中空ポリエステル短繊維の評価結果を表１〜２に示す。
【００５７】
［実施例２〜６、比較例１］
実施例１において、中空型ノズルの形状及び紡糸速度を変えて紡糸ドラフトを表１記載のとおりにし、また冷却条件を表１のとおりにした以外は実施例１と同様にして未延伸糸を得た。この未延伸糸を表１に記載の条件で延伸熱処理し、実施例１と同様に捲縮付与後切断して短繊維を得た。これらの評価結果を表２に合わせて示す。
【００５８】
【表１】
0003966988.tif 000002
【００５９】
【表２】
0003966988.tif 000003
【００６０】
［実施例７〜１１、比較例２］
表３記載の特性を有する中空ポリエステル短繊維（繊維長３８〜１００ｍｍ）をリング紡績法によって撚数１７．１回／２５ｍｍ、英式綿番手３０（２０ＴＥＸ）単糸の紡績糸を作成した。この紡績糸を製織して、織密度（経８７本／２５ｍｍ、緯６８本／２５ｍｍ）、幅１２７ｍｍの平織物とし、常法により精練した後に分散染料で染色したものを基布とした。なお、実施例１１は綿を５０％、併用したものであり、これについては染色の代りに綿ザラシを施したものを基布とした。結果を表３に合わせて示す。
【００６１】
【表３】
0003966988.tif 000004
【００６２】
［実施例１２〜１５、比較例３〜４］
表４記載の特性を有する中空ポリエステル短繊維（繊維長３８〜１００ｍｍ）をリング紡績法によって撚数１７．１回／２５ｍｍ、英式綿番手３０（２０ＴＥＸ）単糸の紡績糸を作成した。この紡績糸を製織してパイル布帛となした。なお、実施例１５及び比較例４は夫々通常の偏平糸を混合使用したものである。結果を表４に合わせて示す。
【００６３】
【表４】
0003966988.tif 000005
【００６４】
［実施例１６〜２２、比較例５］
表５記載の特性を有する中空ポリエステル短繊維（繊維長５１ｍｍ）をカードにかけてウエブとなし、目付６０ｇ／ｍ2 の不織布構造体となした。結果を表５に合わせて示す。
【００６５】
【表５】
0003966988.tif 000006
【００６６】
【発明の効果】
以上に詳述した本発明の高中空ポリエステル繊維は中空率が４０〜８５％と極めて高い中空率を有しているにも拘らず、円周方向に分子配向が起こっているため、中空潰れが発生し難く且つ仮に中空潰れが発生しても容易に回復させることができる。そのため、例えば織編物に用いると、高中空による軽量保温効果、嵩高効果、張り腰感及び光遮蔽効果等に加えて、優れた形態保持性や防皺性、染色性、抗フィブリル性や抗ピル性等の機能を発揮し、またパイル繊維製品のパイルに用いると、高中空による軽量性、ボリューム感、ソフトタッチ感のある風合に加えて、優れた抗毛倒れ性機能を発揮して耐久性に優れたパイル繊維製品が得られる。さらに不織布構造体に用いると、高中空による軽量保温効果、嵩高効果、ソフトタッチ感等に加えて、優れた耐へたり性、高ドレープ性を有する不織布構造体が得られ、防寒用キルティング衣料や掛け布団、枕等の寝具類の詰綿用として好適である。