ポリエステル複合短繊維及び短繊維不織布
【課題】特にバインダー繊維として用いると、熱接着させる際には低い温度で加工することが可能で、かつ熱接着性に優れるポリエステル複合短繊維を提供する。さらには、繊維構造物等に介在させて熱接着処理する際には低い温度で加工することができ、熱接着処理時の熱収縮率が小さく、寸法安定性よく繊維構造物等を接着させることができ、接着性にも優れる短繊維不織布を提供する。
【解決手段】テレフタル酸を主成分とするジカルボン酸成分と、１，６−ヘキサンジオール５０モル％以上のジオール成分とからなり、結晶核剤を０．０１〜５．０質量％含有し、融点（ＴｍＡ）が１００〜１５０℃のポリエステルＡと、融点が（ＴｍＡ−３０℃）〜（ＴｍＡ＋３０℃）のポリ乳酸系重合体とで構成された複合繊維であって、単糸の横断面形状においてポリエステルＡが繊維表面の少なくとも一部を占めるように配され、繊維長が１〜１００ｍｍであるポリエステル複合短繊維。
【解決手段】テレフタル酸を主成分とするジカルボン酸成分と、１，６−ヘキサンジオール５０モル％以上のジオール成分とからなり、結晶核剤を０．０１〜５．０質量％含有し、融点（ＴｍＡ）が１００〜１５０℃のポリエステルＡと、融点が（ＴｍＡ−３０℃）〜（ＴｍＡ＋３０℃）のポリ乳酸系重合体とで構成された複合繊維であって、単糸の横断面形状においてポリエステルＡが繊維表面の少なくとも一部を占めるように配され、繊維長が１〜１００ｍｍであるポリエステル複合短繊維。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低融点でありながら結晶性に優れたポリエステルとポリ乳酸からなる複合短繊維であって、熱接着させる用途に好適なものであり、低温での熱接着処理が可能であり、熱接着処理時の収縮が小さく、熱接着性にも優れるポリエステル複合短繊維及びこの短繊維からなる短繊維不織布に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
合成繊維、特にポリエステル繊維は、その優れた寸法安定性、耐候性、機械的特性、耐久性、さらにはリサイクル性等から、衣料、産業資材として不可欠のものとなっており、様々な分野において、ポリエステル繊維が多く使用されている。
【０００３】
近年、自動車用内装材において、繊維を接着してなる不織構造物が提案されており、さらにこれを補強する目的で不織構造物同士を接着させて用いることがある。このように不織構造物同士を接着させる際には、不織構造物と不織構造物の間に熱接着性を有する繊維からなる不織布を介在させて、熱処理を施すことにより両不織構造物を接着させる。このような不織布としては、不織構造物が主としてポリエステル系繊維からなるものが多いため、リサイクルの観点よりポリエステル系重合体からなるものが好適である。
【０００４】
そして、このような不織布としては、ポリエチレンテレフタレートを芯部とし、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体を鞘部とした芯鞘型複合繊維からなる不織布が用いられている。この不織布は、高融点を有する芯部と低融点を有する鞘部とからなり、熱接着処理の際には、芯部を溶融させずに繊維形態を保持させ、鞘部のみを溶融させることにより接着成分とするものである。
【０００５】
しかしながら、鞘部の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体は、非晶性であり明確な結晶融点を示さないため、ガラス転移点以上の温度で軟化が始まる。このため、熱接着処理の際に繊維が収縮し、得られた不織構造物の寸法安定性が悪くなるという問題があった。また、接着後の不織構造物を高温雰囲気下で使用した場合、接着強力が低下して変形するという問題も生じるものであった。
【０００６】
上記問題を解決するものとして、特許文献１には芯鞘型の複合繊維が記載されている。この繊維は、芯部にポリエチレンテレフタレートを配し、鞘部にテレフタル酸成分、脂肪族ラクトン成分、エチレングリコール成分及び１,４−ブタンジオール成分を共重合したポリエステル系共重合体を配した芯鞘型複合繊維である。
【０００７】
この複合繊維は、鞘部の共重合体は結晶性であり明確な融点を示すため、この複合繊維を用いた不織布は、熱接着処理の際の収縮が小さいものとなる。このため、接着した不織構造物等の寸法安定性は優れており、また、接着後の不織構造物を高温雰囲気下で使用した際の耐熱性も優れたものとなる。
【０００８】
しかしながら、鞘部の共重合ポリエステルは融点が１５０〜２００℃の範囲のものであり、まだ低融点領域であるとはいえず、熱接着処理の際には加工温度を高くする必要があり、コスト的にも不利であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−３２５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記の問題点を解決するものであって、低融点でありながら結晶性に優れたポリエステルを用いることで、通常の製造装置で溶融紡糸、延伸、熱処理を操業性よく行って得ることができ、特にバインダー繊維として用いると、熱接着させる際には低い温度で加工することが可能で、かつ熱接着性に優れるポリエステル複合短繊維を提供することを技術的な課題とするものである。さらには、繊維構造物等に介在させて熱接着処理する際には低い温度で加工することができ、熱接着処理時の熱収縮率が小さく、寸法安定性よく繊維構造物等を接着させることができ、接着性にも優れる短繊維不織布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】
【００１１】
本発明者らは、上記の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、次の（ア）、（イ）を要旨とするものである。
（ア）テレフタル酸を主成分とするジカルボン酸成分と、１，６−ヘキサンジオール５０モル％以上のジオール成分とからなり、結晶核剤を０．０１〜５．０質量％含有し、融点（ＴｍＡ）が１００〜１５０℃のポリエステルＡと、融点が（ＴｍＡ−３０℃）〜（ＴｍＡ＋３０℃）のポリ乳酸系重合体とで構成された複合繊維であって、単糸の横断面形状においてポリエステルＡが繊維表面の少なくとも一部を占めるように配されており、繊維長が１〜１００ｍｍであることを特徴とするポリエステル複合短繊維。
（イ）（ア）記載のポリエステル複合短繊維のみを含有するウエブからなり、ポリエステル複合短繊維の少なくとも一部が溶融して接着部を成していることを特徴とする短繊維不織布。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のポリエステル複合短繊維は、低融点でありながら結晶性に優れたポリエステルを繊維表面の少なくとも一部に配することで、紡糸工程においては単糸間の溶着がなく、延伸、熱処理工程においては高温で熱処理を行うことが可能となり、乾熱収縮率の低い短繊維とすることができる。さらにポリ乳酸系重合体をもう一方の成分とすることにより、熱接着処理により両成分が溶融すると、接着性に優れた接着成分となるものである。
このため、本発明のポリエステル複合短繊維を用いた加工糸や不織布は、低い温度で熱接着加工することができ、熱接着処理時の収縮が小さく、優れた接着性能を有し、バインダー繊維やホットメルトシートとして用いることが好適なものである。
そして、本発明の短繊維不織布は、ホットメルトシートとして、繊維構造物等に介在させて熱接着処理する用途に好適なものであり、低温の熱接着処理により接着可能であり、かつ接着性に優れ、寸法安定性よく強固に接着した繊維構造物等（製品）を得ることが可能となる。
また、本発明のポリエステル複合短繊維は、結晶性に優れたポリエステルが繊維表面の少なくとも一部に配されたものであるため、捲縮を付与しやすく、特定の形状の捲縮を付与したものとすることができる。そしてこのような捲縮を有する短繊維を用いることによって、不織布の製造工程における、空気流、カード機等による短繊維の送り込み、分散、解繊、積層工程等のウエブ形成工程において繊維塊が生成せず、均一性に優れ、品質が高く、かつ嵩高性にも優れる短繊維不織布を得ることができる。特にエアレイド法により不織布を得る際に好適に用いることができるものであり、製造工程における静電気の発生を防ぐことができるので、繊維塊の生成や融着の発生がなく、均一性、嵩高性に優れたエアレイド不織布を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の短繊維不織布におけるポリエステル複合短繊維を構成するポリエステルＡのＤＳＣより求めた降温結晶化を示すＤＳＣ曲線の一例である。
【図２】本発明のポリエステル複合短繊維の捲縮形態を示す拡大説明図である。
【図３】実施例における繊維塊の生成を評価するための簡易空気流撹拌試験機を示す説明図である。
【図４】実施例において乾式不織布を製造した簡易エアレイド試験機を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を詳細に説明する。本発明のポリエステル複合短繊維は、ポリエステルＡとポリ乳酸系重合体とで構成された複合繊維であって、ポリエステルＡが繊維表面の少なくとも一部を占めるように配されたものである。つまり、本発明の短繊維は、マルチフィラメントでもモノフィラメントでもよいが、単糸の横断面形状（繊維軸方向に沿って垂直に切断した断面の形状）においてポリエステルＡが繊維表面の少なくとも一部を占めているものである。
【００１５】
このような形状としては、サイドバイサイド型や同心芯鞘型、偏心芯鞘型、多層型のもの等が挙げられるが、中でも単糸の横断面形状においてポリエステルＡが鞘部、ポリ乳酸系重合体が芯部に配された芯鞘形状であることが好ましい。
そして、芯鞘形状としては、芯部を１つ有するものであっても、複数有するものであってもよい。複数の芯部を有する場合は、芯部の数を２〜１０個とすることが好ましい。
【００１６】
まず、ポリエステルＡについて説明する。ポリエステルＡは、テレフタル酸を主成分とするジカルボン酸成分と、１，６−ヘキサンジオール５０モル％以上のジオール成分とからなり、融点が１００〜１５０℃の共重合ポリエステルである。
【００１７】
ポリエステルＡの融点（ＴｍＡ）は１００〜１５０℃であり、中でも１１０〜１４０℃であることが好ましい。ＴｍＡが１００℃未満であると、高温雰囲気下で使用した場合の熱安定性（耐熱性）に劣るものとなる。一方、１５０℃を超えると、熱接着処理をする際の熱接着加工温度を高くする必要があり、加工性、経済性に劣る。また、熱接着処理により得られる製品の品質や風合い等を損ねるため好ましくない。
【００１８】
ポリエステルＡは、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸を主成分とするものであり、テレフタル酸（以下、ＴＰＡとする）は６０モル％以上、中でも８０モル％以上であることが好ましい。ＴＰＡが６０モル％未満であると、ポリマーの融点が本発明の範囲外のものとなったり、結晶性が低下しやすくなるため好ましくない。
【００１９】
なお、ＴＰＡ以外の共重合成分としては、その効果を損なわない範囲であれば、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、デカンジカルボン酸、ドデカンジカルボン酸、１，３−シクロブタンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、ダイマー酸などに例示される飽和脂肪族ジカルボン酸またはこれらのエステル形成性誘導体、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸などに例示される不飽和脂肪族ジカルボン酸またはこれらのエステル形成性誘導体、フタル酸、イソフタル酸、５−（アルカリ金属）スルホイソフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、４，４’−ビフェニルジカルボン酸、などに例示される芳香族ジカルボン酸またはこれらのエステル形成性誘導体を用いることができる。
【００２０】
ジオール成分としては、１，６−ヘキサンジオール（以下、ＨＤとする）が５０モル％以上であり、他の成分としてはエチレングリコール(以下、ＥＧとする)や１，４−ブタンジオール（以下、ＢＤとする）を用いることが好ましい。ジオール成分において、ＨＤは５０モル％以上であり、中でも６０〜９５モル％であることが好ましい。ＨＤが５０モル％未満の場合、融点が１５０℃を超えるものとなる。
【００２１】
ジオール成分として、ＨＤとともにＥＧやＢＤを用いる際には、ＥＧやＢＤをジオール成分において、５〜５０モル％とすることが好ましく、中でも５〜４０モル％とすることが好ましい。
【００２２】
さらに、ジオール成分には、ＨＤ、ＥＧやＢＤ以外の他の共重合成分として、その特性を損なわない範囲で、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、１，４−ブチレングリコール、１，５−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ポリエチレングリコール、ポリトリメチレングリコール、ポリテトラメチレングリコールなどに例示される脂肪族グリコール、ヒドロキノン、４，４’−ジヒドロキシビスフェノール、１，４−ビス（β−ヒドロキシエトキシ）ベンゼン、ビスフェノールＡ、２，５−ナフタレンジオール、これらのグリコールにエチレンオキシドが付加したグリコールなどに例示される芳香族グリコールを用いることができる。
【００２３】
そして、ポリエステルＡは、結晶核剤を０．０１〜５．０質量％含有するものであり、中でも０．５〜３．０質量％含有することが好ましい。
【００２４】
ポリエステルＡは、上記のような共重合組成であることにより、結晶性を有しているものであるが、結晶核剤を含有することによって降温時の結晶化速度を向上させることができ、後述する（１）式を満足することが好ましいものである。そして、ポリエステルＡとポリ乳酸系重合体を用いて繊維化する際、溶融紡糸工程においては単糸間の溶着を生じることなく、延伸、熱処理工程においては高温で熱処理することが可能となるため、乾熱収縮率の低い繊維とすることができる。
【００２５】
結晶核剤の含有量が０．０１質量％未満であると、降温時の結晶化速度を向上させることができない。一方、５．０質量％を超えると、結晶核剤の含有量が多くなりすぎ、紡糸、延伸時の操業性を悪化させることとなる。また、操業性が悪化することで糸質のバラツキが大きくなり、繊維の乾熱収縮率も高くなる。
【００２６】
結晶核剤としては、無機系微粒子やポリオレフィン、硫酸塩等を使用することが好ましい。
【００２７】
無機系微粒子としては、中でもタルクなどの珪素酸化物を主成分としたものが好ましく、平均粒径３．０μｍ以下もしくは比表面積15ｍ２／ｇ以上の無機系微粒子を用いることが好ましい。
【００２８】
また、結晶核剤として含有させるポリオレフィンは、反応系内で溶融するため、形状については特に限定するものではなく、例えば粒径２ｍｍ程度のチップ状のものや、粒径数μｍのワックス状のものであってもよい。
【００２９】
ポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ-1-ブテン、ポリメチルペンテン、ポリメチルブテンなどのオレフィン単独重合体、プロピレン・エチレンランダム共重合体などを挙げることができ、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ-1-ブテン、プロピレン・エチレンランダム共重合体が特に好ましい。なお、ポリオレフィンが炭素原子数3以上のオレフィンから得られるポリオレフィンである場合には、アイソタクチック重合体であってもよく、シンジオタチック重合体であってもよい。
【００３０】
結晶核剤として含有させる硫酸塩は、硫酸リチウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸マグネシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、硫酸アルミニウムなどを挙げることができ、中でも結晶核剤としての効果の点から、硫酸ナトリウムや硫酸マグネシウムが好ましい。
【００３１】
これらの結晶核剤を添加する方法としては、粉体のまま、あるいはジオールスラリーの形態でポリエステルを製造する際の任意の段階で添加すればよい。例えば、エステル化またはエステル交換反応時に添加してもよいし、重縮合反応の段階で添加してもよい。中でも、結晶核剤としての効果を良好なものとするには、エチレングリコール等のグリコールにスラリー状態あるいは溶解させた状態で添加することが好ましい。
【００３２】
また、ポリエステルＡ中には、本発明の効果を損なわない範囲で、リン酸エステル化合物やヒンダードフェノール化合物のような安定剤、コバルト化合物、蛍光増白剤、染料のような色調改良剤、二酸化チタンのような艶消し剤、可塑剤、顔料、制電剤、難燃剤、易染化剤などの各種添加剤を１種類または２種類以上添加してもよい。
【００３３】
さらには、ポリエステルＡは、ＤＳＣより求めた降温結晶化を示すＤＳＣ曲線が下記（１）式を満足するものであることが好ましく、中でもｂ／ａ≧０．０６であることが好ましい。一方、ｂ／ａが大きいほど降温時の結晶性に優れるものとなるが、本発明で目的とする効果を奏するには、ｂ／ａを２．０以下とすることが好ましい。
ｂ／ａ≧０．０５ （ｍＷ／ｍｇ・℃） （１）
【００３４】
本発明におけるポリエステルＡの融点とＤＳＣより求めた降温結晶化を示すＤＳＣ曲線は、パーキンエルマー社製示差走査型熱量計（Diamond DSC）を用いて、窒素気流中、温度範囲−２０℃〜２５０℃、昇温（降温）速度２０℃／分、試料量２ｍｇで測定する。このとき、試料はポリエステル複合短繊維よりポリ乳酸系重合体を溶出させたものを用いる。例えば、超音波洗浄機にジオキサンを入れ、ポリエステル複合短繊維をジオキサン中に浸漬させて２時間超音波洗浄を行う。洗浄後の短繊維を取り出し、１００℃で２時間乾燥させ、試料として２ｍｇを採取する。
【００３５】
ｂ／ａは、上記のようにして測定したＤＳＣ曲線より求められる。そして、図１に示すように、ポリエステルＡのＤＳＣ曲線において、ａは、降温結晶化を示すＤＳＣ曲線における傾きが最大である接線とベースラインとの交点の温度Ａ１（℃）と、傾きが最小である接線とベースラインとの交点の温度Ａ２（℃）との差（Ａ１−Ａ２）であり、ｂは、ピークトップ温度におけるベースラインの熱量Ｂ１（ｍＷ）とピークトップの熱量Ｂ２（ｍＷ）との差（Ｂ１−Ｂ２）を試料量（ｍｇ）で割った値である。
【００３６】
ｂ／ａは、降温時の結晶性を表す指標であり、ｂ／ａの値が高いと結晶化速度が速く、逆に０に近いほど、結晶化速度が遅いことを示している。ｂ／ａが０．０５（ｍＷ／ｍｇ・℃）未満の場合、結晶化速度が遅いため、溶融紡糸時に単糸間の溶着が発生し、紡糸操業性が悪くなる。また、延伸・熱処理工程における熱処理温度を高くすると、繊維の融解・膠着が生じ、高温での熱処理を行うことができないため熱収縮率の低い繊維を得ることができない。
【００３７】
上記したように、ｂ／ａは、ポリエステルＡの共重合組成を特定のものとし、結晶核剤の含有量を上記範囲の量とすることにより、本発明で規定する範囲のものにすることが可能となる。
【００３８】
次にポリ乳酸系重合体について説明する。ポリ乳酸系重合体としては、ポリＤ−乳酸、ポリＬ−乳酸、ポリＤ−乳酸とポリＬ−乳酸との共重合体であるポリＤＬ−乳酸、ポリＤ−乳酸とポリＬ−乳酸との混合物（ステレオコンプレックス）、ポリＤ−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体、ポリＬ−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体、ポリＤ−乳酸又はポリＬ−乳酸と脂肪族ジカルボン酸及び脂肪族ジオールとの共重合体、あるいはこれらのブレンド体を用いることができる。
【００３９】
そして、ポリ乳酸系重合体の融点の範囲は、ポリエステルＡの融点（ＴｍＡ）よりも３０℃低いものからポリエステルＡの融点（ＴｍＡ）よりも３０℃高いものまでとする。つまり、（ＴｍＡ−３０℃）〜（ＴｍＡ＋３０℃）のものであり、中でも（ＴｍＡ−３０℃）〜（ＴｍＡ＋１０℃）とすることが好ましい。
上記のようにＬ−乳酸やＤ−乳酸を単独で用いる場合、融点は約１８０℃であるが、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸との共重合体の場合、いずれかの成分の割合を１０モル％程度とすると、融点はおよそ１３０℃程度となる。
【００４０】
そこで、ポリ乳酸としては、ラクチドを原料として重合する時のＬ−乳酸やＤ−乳酸の含有割合で示されるＬ−乳酸とＤ−乳酸の含有比（モル比）であるＬ／Ｄ又はＤ／Ｌが、８５／１５〜９２／８程度のものが好ましい。
【００４１】
本発明のポリエステル複合短繊維は、ポリエステルＡとポリ乳酸系重合体からなるバインダー繊維として用いることが好適なものであり、熱接着処理によりポリエステルＡとポリ乳酸系重合体ともに溶融して接着成分とすることが好ましい。
【００４２】
上記したようなポリマー組成のポリエステルＡとポリ乳酸系重合体とが溶融して混合すると、その作用は明らかではないが、接着成分として接着性能に優れたものとなる。したがって、本発明のポリエステル複合短繊維をバインダー繊維に用いた製品（加工糸や不織布等）は、主体繊維同士の接着が良好なものとなり、接着強力の高いものとすることができる。
【００４３】
ポリ乳酸系重合体の融点が（ＴｍＡ−３０℃）未満であると、ポリエステルＡとともに複合繊維として溶融紡糸することが困難となり、繊維を得ることが困難となる。一方、ポリ乳酸系重合体の融点が（ＴｍＡ＋３０℃）を超えると、ポリエステルＡを溶融させる低温での熱接着処理では、ポリ乳酸系重合体を溶融させることが困難となり、接着強力の高いバインダー繊維とするためにポリ乳酸系重合体を溶融させるには、熱接着温度を上げる必要があり、コスト的にも不利となる。
【００４４】
また、本発明におけるポリ乳酸系重合体には、目的を損なわない範囲で、ε−カプロラクトンなどの環状ラクトン類、α−ヒドロキシ酪酸、α−ヒドロキシイソ酪酸、α−ヒドロキシ吉草酸などのα−オキシ酸類、エチレングリコール、１，４−ブタンジオールなどのグリコール類、コハク酸、セバシン酸等のジカルボン酸類を含有してもよい。
【００４５】
本発明のポリエステル複合短繊維のポリエステルＡとポリ乳酸系重合体の複合比率（質量比率）は、操業性よく溶融紡糸を行うためには２０／８０〜８０／２０とすることが好ましく、中でも３０／７０〜７０／３０とすることが好ましい。
【００４６】
そして、本発明のポリエステル複合短繊維は、上記したように結晶性に優れるポリエステルＡが繊維表面の少なくとも一部に配されているので、溶融紡糸する際に単糸間の溶着が発生せず、延伸、熱処理を高温で施すことができ、熱収縮率の低い繊維とすることができる。具体的には、本発明のポリエステル複合短繊維は、ポリエステルＡの融点をＴｍＡとしたとき、（ＴｍＡ−３０）℃における乾熱収縮率が７％以下であることが好ましく、中でも５％以下であることが好ましく、さらには４．５〜０．５％とすることが好ましい。
【００４７】
本発明のポリエステル複合短繊維の乾熱収縮率とは、ＪＩＳ Ｌ−１０１５の収縮率の測定における乾熱収縮率の測定方法により測定するものであり、初荷重を５０ｍｇ／デシテックス、つかみ間隔を２５ｍｍ、処理温度を（ＴｍＡ−３０）℃として測定し、算出するものである。なお、繊維長が短くて測定が困難である場合は、短繊維にカットする前の繊維を用いて測定するものとする。
【００４８】
本発明のポリエステル複合短繊維は、上記したように結晶性に優れるポリエステルＡが繊維表面の少なくとも一部に配されているので、溶融紡糸する際に単糸間の溶着が発生せず、延伸、熱処理を高温で施すことができ、熱収縮率の低い繊維とすることができる。そして、これにより、後述するように、本発明の短繊維不織布の熱収縮率（面積収縮率）も低いものとすることができる。
【００４９】
さらに、本発明のポリエステル複合短繊維は、低融点でありながら結晶性の高いポリエステルＡが繊維表面の少なくとも一部に配されているため、特定の形状を有する捲縮を付与することができるものである。そして、本発明のポリエステル複合短繊維は後述する特定の形状の捲縮が付与されていることによって、特にエアレイド不織布を得るのに好適な繊維となる。このような形状の捲縮は、スタフィングボックス法や押込加熱ギア法等により機械捲縮を付与したものとすることが好ましい。
【００５０】
本発明のポリエステル複合短繊維は、短繊維を構成する単糸に付与されている捲縮形態が、捲縮部の最大山部において、山部の頂点と隣接する谷部の底点２点を結んだ三角形の高さ（Ｈ）と底辺の長さ（Ｌ）の比（Ｈ／Ｌ）が下記式（３）を満足するものであることが好ましい。
（３）式：０．０１Ｔ＋０．１０≦Ｈ／Ｌ≦０．０２Ｔ＋０．２５
Ｔは単糸繊度のデシテックス（dtex）数
【００５１】
このような捲縮形態を有することで、不織布の製造工程における、空気流、カード機等による短繊維の送り込み、分散、解繊、積層工程等のウエブ形成工程において繊維塊が生成せず、均一性に優れ、品質が高く、かつ嵩高性にも優れる短繊維不織布とすることができるものである。
【００５２】
乾式不織布を得る場合、特にエアレイド法で製造する場合には、静電気の発生が多くなる。このエアレイド法に用いられる装置としては、例えば特開平５−９８１３号公報に開示されているような、複数の回転シリンダーをハウジング内に収納し、これらシリンダーを高速回転させることによってシリンダーの周縁に積極的に空気流を発生させ、この空気流によって繊維成分を所定方向に吹き飛ばし得る装置が挙げられる。そして、このエアレイド法によるウエブ形成（短繊維の解繊、搬送、分散、積層工程の全て）においては、空気流を積極的に発生させているために、繊維同士が摺擦され、また繊維と装置（金属製部材）との摩擦によっても静電気の発生が多くなる。
【００５３】
静電気の問題を考慮する場合、捲縮が多く、大きく付与されているほど形状的に電気をためやすいものとなる。つまり、繊維に捲縮が付与されていると、３次元的な立体形状を呈するため、その立体的な空間部分が多くなるほど静電気がたまりやすくなる。一方、捲縮がないフラットな状態となるほど、平面的な形状となり、静電気をためにくくなるが、繊維同士、あるいは繊維と金属との接触点（面）が増え、摩擦による静電気の発生が多くなる。
【００５４】
そこで、捲縮形態を特定のものとすることで、ウエブ形成の各工程（解繊、搬送、分散、積層工程）において、繊維同士、繊維と金属間での摩擦による静電気が発生しにくくなり、かつ発生した静電気をためにくいものとなるため、短繊維同士が集合して繊維塊を生じることが格段に減少される。
【００５５】
本発明における複合短繊維の単糸の捲縮形態を図２を用いて説明する。単糸の捲縮形態において、捲縮部の最大山部における山部の頂点Ｐと、隣接する谷部の底点Ｑ、Ｒの２点を結んで三角形とし、この三角形の高さ（Ｈ）と底辺の長さ（Ｌ）の比（Ｈ／Ｌ）が上記（３）式を満足するものである。ここで、最大山部とは、本発明における複合短繊維の繊維長において複数の山部がある場合、山部の高さ（Ｈ）が最大のものをいう。
【００５６】
Ｈ／Ｌが大きすぎると、繊維の立体形状において、空間部分が大きくなり、静電気をためやすく、繊維の絡みが生じやすくなる。一方、Ｈ／Ｌが小さすぎると、繊維の形態がフラットに近いものとなり、繊維同士、あるいは繊維と金属との接触点（面）が多くなるため静電気が発生しやすく、繊維塊が生成して好ましくない。
【００５７】
なお、Ｈ／Ｌの測定は次のとおりである。まず、短繊維不織布の一部を切り取り、接着されていない部分から任意に２０本の単繊維を取り出す。そして、取り出した単繊維について拡大写真（約１０倍）を撮り、その写真から上記したように、最大山部における、山部の頂点Ｐと隣接する谷部の底点Ｑ、Ｒの２点を結んで三角形とし、三角形の高さ（Ｈ）と底辺の長さ（Ｌ）を測定し、その比（Ｈ／Ｌ）を算出するものである。このようにして２０本分の単繊維の測定を行い、その平均値をとる。
【００５８】
さらに、本発明における複合短繊維は、０．１Ｔ＋３．８≦捲縮数≦０．３Ｔ＋７．３ ・・・（４）式〔Ｔは単糸繊度のデシテックス（dtex）数〕を満足することが好ましい。
この捲縮数とは、ＪＩＳ Ｌ１０１５ ８．１２．１に基づき測定、算出したものである。なお、捲縮数の測定において繊維長が短い場合は、捲縮付与後、カット前の繊維において測定し、繊維長25ｍｍあたりの個数に換算する。
【００５９】
捲縮数が（４）式の上限より多くなると、３次元的な立体形状による空間部分となる捲縮部が多くなり、空気流での短繊維の送り込み、分散、解繊、積層工程において繊維間で発生した静電気をためやすくなり、また、繊維同士が絡みやすくなるため玉状の繊維塊が生成して好ましくない。一方、（４）式の下限より小さくなると、捲縮部が少なくなることから繊維の形態がフラットに近くなり、繊維同士あるいは繊維と金属との接触点（面）が多くなるため静電気の発生が生じやすく、糸状の繊維塊が生成して好ましくない。
【００６０】
さらに、本発明における複合短繊維は、０．８Ｔ＋０．３≦捲縮率≦１．０Ｔ＋４．９・・・（５）式〔Ｔは単糸繊度のデシテックス（dtex）数〕を満足することが好ましい。
この捲縮率とは、ＪＩＳ Ｌ１０１５ ８．１２．２に基づき測定、算出したものである。なお、捲縮率の測定において繊維長が短くて測定が困難となる場合は、捲縮付与後、カット前の繊維において測定し、繊維長25ｍｍあたりの個数に換算する。
【００６１】
捲縮率が（５）式の上限より高くなると、３次元的な立体形状による空間部分が多く又は大きくなり、空気流での短繊維の送り込み、分散、解繊、積層工程において繊維間で発生した静電気をためやすくなり、また、繊維同士が交絡しやすくなるため、玉状の繊維塊が生成して好ましくない。一方、（５）式の下限より低くなると、繊維の形態がフラットに近いものとなり、繊維同士、あるいは繊維と金属との接触点（面）が多くなるため静電気の発生が生じやすく、玉状の繊維塊が生成して好ましくない。
【００６２】
本発明のポリエステル複合短繊維は、上記のような捲縮形態とすることにより特にエアレイド法により不織布を製造する際に好適なものとなるが、乾式不織布、湿式不織布のいずれに用いてもよい。
【００６３】
乾式不織布においては、エアレイド法によると、熱風による熱処理のみで繊維同士を接着させることができ、容易に不織布を得ることが可能であり、一般的に行われているバインダー樹脂による接着あるいは熱ロールによる圧着工程を省略することが可能となりコスト的に優位である。
【００６４】
また、湿式不織布においても、繊維−繊維間や繊維−機械間の摩擦により繊維塊が発生することを防ぐことができるものであり、単繊維のばらけがよく、単繊維同士の接触点（面）が少ないために繊維の集束が生じ難いので、均一性に優れ、かつ嵩高性も十分な湿式不織布を得ることができる。
【００６５】
また、本発明のポリエステル複合短繊維は、繊維長が１〜１００ｍｍのものであるが、上記のような捲縮形態の短繊維とする際には、繊維長を１〜３０ｍｍとし、中でも３〜２０ｍｍとすることが好ましい。
【００６６】
繊維長が１ｍｍ未満であると、切断時の熱によって繊維の溶着や膠着が生じる。一方、３０ｍｍを超えると、乾式不織布においてはエアレイド法による製造工程において、空気流での解繊、積層しウエブを得る工程で繊維塊が生じやすくなる。また湿式不織布においては抄紙機でウエブを得る際に繊維塊が生じやすくなるため、得られる不織布は均斉の劣るものとなる
【００６７】
さらには、本発明のポリエステル複合短繊維は、単糸繊度を０．３〜２０ｄｔｅｘとすることが好ましく、中でも０．５〜１５ｄｔｅｘ、さらには１．０〜１０ｄｔｅｘとすることが好ましい。単糸繊度が０．３ｄｔｅｘ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、単糸繊度が２０ｄｔｅｘ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。
【００６８】
本発明における複合短繊維の単糸の断面形状は特に規定するものではなく、丸型のみならず扁平型、トリローバル型、ヘキサローバル型、Ｗ型、Ｈ型等の異形断面や、四角形や三角形等の多角形状、中空形状のものでもよい。
【００６９】
次に、本発明の短繊維不織布は、上記したようなポリエステル複合短繊維のみを含有するウエブからなり、ポリエステル複合短繊維の少なくとも一部が溶融して接着部を成しているものである。
【００７０】
つまり、本発明の短繊維不織布は、ポリエステルＡとポリ乳酸系重合体とからなるポリエステル複合短繊維のみを使用（含有率１００％）したものであり、ポリエステル複合短繊維のみを含有するウエブを作成し、不織布としての形態を保持するために、ポリエステル複合短繊維の少なくとも一部を溶融させて、短繊維同士を接着させているものである。
【００７１】
本発明の短繊維不織布において、接着部はポリエステルＡの一部のみ溶融して形成されたもの、ポリエステルＡの全部が溶融して形成されたもの、ポリエステルＡに加えてポリ乳酸系重合体の一部も溶融して形成されたものでもよいが、中でも、ポリエステルＡの一部のみが溶融して接着部を成していることが好ましい。そして、このような不織布の形態としては、ポリエステル複合短繊維が部分熱圧着されたものであることが好ましい。
【００７２】
本発明の短繊維不織布は、乾式短繊維不織布、湿式短繊維不織布のいずれでもよい。
【００７３】
また、本発明の短繊維不織布は、ポリエステル複合短繊維のポリエステルＡの融点（ＴｍＡ）より３０℃低い温度（ＴｍＡ−３０℃）の雰囲気下における面積収縮率が１０％以下であり、中でも７．０％以下であることが好ましく、さらには６．５％以下であることが好ましい。
【００７４】
面積収縮率は以下のようにして求めるものである。短繊維不織布をカットし、面積Ａ0（２０ｃｍ×２０ｃｍ＝４００ｃｍ２）としたものをサンプルとし、これを（ＴｍＡ−３０）℃に維持した熱風乾燥機中に１５分間放置し、この熱処後の不織布の面積をＡ1とし、下式により面積収縮率を求める。
面積収縮率（％）＝｛（Ａ0−Ａ1）／Ａ0｝×100
【００７５】
短繊維不織布の面積収縮率が１０％以下であることにより、熱接着処理した際の収縮が小さく、不織構造物等の間に介在させて接着させる際の収縮が小さく、得られる製品（不織構造物等）は寸法安定性に優れたものとなる。面積収縮率が１０％を超えると、熱収縮率が大きくなり、本発明の短繊維不織布を用いて熱接着して得られる製品は、収縮が生じて良好に接着できず、得られる製品の品位も劣るものになる。
【００７６】
本発明の短繊維不織布の目付は特に限定するものではないが、１０〜３００ｇ／ｍ２であることが好ましい。目付が１０ｇ／ｍ２未満であると、地合及び機械的強力に劣り、実用に耐えないものとなりやすい。一方、目付が３００ｇ／ｍ２を超えるとコスト面で不利となる。
【００７７】
次に、本発明のポリエステル複合短繊維の製造方法について一例を用いて説明する。まず、ジカルボン酸成分とジオール成分とをエステル化反応またはエステル交換反応させ、結晶核剤を添加して重縮合反応を行う。重縮合反応においてポリエステルが所定の極限粘度に到達したら、ストランド状に払い出して、冷却、カットすることによりチップ化する。次に、このチップ（ポリエステルＡ）とポリ乳酸系重合体のチップを通常の複合溶融紡糸装置に供給して溶融紡糸を行う。紡出糸条を冷却固化した後、一旦容器へ収納する。そして、この糸条を集束して糸条束とし、ローラ間で延伸倍率２〜４倍程度で延伸を施す。続いて１００〜１２０℃で熱処理し、次いで仕上げ油剤を付与後、スタフィングボックス等で機械捲縮を付与し、目的とする繊維長にカットしてポリエステル複合短繊維を得る。
【００７８】
ポリエステル複合短繊維を条件（２）を満足する機械捲縮が付与されたものとするには、延伸条件（倍率、温度）及び押込み式クリンパー等の捲縮付与装置での捲縮付与条件（ニップ圧力、スタフィン圧力）を適宜変更することにより行うことができる。
なお、湿式不織布を得る際には、機械捲縮を付与することなく、捲縮の付与されていない複合短繊維を用いることが好ましい。
【００７９】
本発明の短繊維不織布（乾式）の製造方法について一例を用いて説明する。
上記のようにして得られたポリエステル複合短繊維（機械捲縮が付与されている）のみを用いて、カード機により解繊して乾式ウエブを作成する。得られたウエブの複合短繊維の一部を溶融させて熱接着させることにより乾式短繊維不織布を得る。
【００８０】
このとき、ウエブを構成するポリエステル複合短繊維の少なくとも一部を熱接着させる方法としては、熱エンボス加工装置や超音波溶着装置等を用いる熱圧着方式、熱風乾燥機等の乾熱による熱風循環方式、加熱スチームを用いた湿熱方式、超音波溶着装置を用いた方式等を用いることができる。
【００８１】
上記したように、中でも本発明の短繊維不織布は、不織布を構成するポリエステル複合短繊維が部分熱圧着されたものであることが好ましく、このような部分熱圧着を行う際には、例えば、一対のエンボスロールまたはエンボスロールとフラットロールからなる部分熱圧着装置を用いる方式や、約２０ｋＨｚ程度の超音波を発振する超音波発振器と円周上に点状または帯状に凸状突起部を具備するパターンロールとからなる装置を用いる方式が挙げられる。
【００８２】
一対のエンボスロールまたはエンボスロールとフラットロールからなる部分熱圧着装置を用いる場合は、エンボスロールの凸部に当接する部位に存在する複合短繊維のポリエステルＡを溶融または軟化させて点状の融着区域を形成させ、その融着区域により複合短繊維同士を接着させるものである。
【００８３】
また、超音波発振器と円周上に点状または帯状に凸状突起部を具備するパターンロールとからなる装置を用いる場合は、パターンロールと超音波発振器を持った支持体との間にウエブを通し、２０ｋＨｚ程度の超音波を発振させて点圧着させるものである。
【００８４】
本発明の短繊維不織布において、部分熱圧着された個々の部分は、丸、楕円型、菱形、三角形、Ｔ字型、井形などの任意の形状であってよい。
【００８５】
次に、本発明の短繊維不織布（湿式）の製造方法について一例を用いて説明する。
上記のようにして得られたポリエステル複合短繊維（機械捲縮が付与されていない）のみを用いて、パルプ離解機に投入し、解繊し、抄紙機にて湿式ウエブを作成する。この湿式ウエブをプレス機にて余分な水分を脱水した後、乾式不織布と同様にしてポリエステル複合短繊維の一部を溶融させて熱接着させることにより湿式短繊維不織布を得る。
【実施例】
【００８６】
次に、実施例を用いて本発明を具体的に説明する。実施例中の各種の特性値等の測定、評価方法は次の通りである。
（ａ）ポリエステルＡの極限粘度、ポリ乳酸系重合体の相対粘度
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、試料濃度0.5質量％、温度20℃の条件下で常法に基づき測定した。
（ｂ）ポリエステルＡの融点、ＤＳＣより求めた降温結晶化を示すＤＳＣ曲線
前記の方法により測定した。
（ｃ）ポリエステルＡのポリマー組成
得られたポリエステル複合短繊維を重水素化ヘキサフルオロイソプロパノールと重水素化クロロホルムとの容量比1／20の混合溶媒に溶解させ、日本電子社製LA-400型ＮＭＲ装置にて 1Ｈ-ＮＭＲを測定し、得られたチャートの各共重合成分のプロトンのピークの積分強度から求めた。
（ｄ）ポリ乳酸系重合体のＬ−乳酸及びＤ−乳酸の含有量
超純水と１Ｎの水酸化ナトリウムのメタノール溶液の等質量混合溶液を溶媒とし、高速液体クロマトグラフィー法により測定した。カラムにはSumichiral OA6100を使用し、UV吸収測定装置により検出した。
（ｅ）紡糸操業性
紡糸の状況により下記の２段階で評価した。
○：紡糸時の切れ糸回数が１回／トン以下であり、単糸間での溶着がない。
×：紡糸時の切れ糸回数が１回／トンを超えるか、単糸間での溶着の発生がある。
（ｆ）ポリエステル複合短繊維の乾熱収縮率（％）
前記の方法で測定した。
（ｇ）繊維塊の生成
得られた複合短繊維を図３の簡易空気流撹拌試験機を用い繊維塊の生成を評価した。１００ｇの短繊維を解綿機で予備解繊した後、サンプル送り込み用ブロア３から空気流にて撹拌タンク１に投入し、撹拌用ブロア２から２０ｍ／秒の空気流を吹き込み、攪拌タンク１内で１分間撹拌する。攪拌後の繊維をサンプリング口５より0.1ｇ採取し、黒色紙の上に広げ、独立した繊維塊の有無を目視にて評価した。
○：繊維塊が生成していない
△：繊維塊が少量生成している
×：繊維塊が多量に生成している
（ｈ）短繊維不織布の評価
１．目付
得られた短繊維不織布から縦１０ｃｍ×横１０ｃｍのサンプル１０点を作成し、平衡水分に至らしめた後、各試料片の質量（ｇ）を秤量し、得られた値の平均値を単位面積当たりに換算して不織布の目付（ｇ／ｍ２）とした。
２．地合
得られた短繊維不織布表面の地合を目視、触感にて２段階（優れているものを○とし、○、×の２段階）で評価した。
３．嵩高性
得られた不織布を２０ｃｍ×２０ｃｍに切り出してサンプルとし、パネラーによる手触りと目視により嵩高性に優れているものから次の３段階で評価した。
○：嵩高性に優れている
△：嵩高性にやや乏しい
×：嵩高性に乏しい
４．面積収縮率
前記の方法により測定した。
５．接着強力（Ｎ）
ポリエチレンテレフタレート繊維（繊維長５１ｍｍ、繊度２．２Ｔ）と、ユニチカ社製ポリエステル系芯鞘複合バインダー繊維＜７０８０＞（繊維長５１ｍｍ、繊度２．２Ｔ）とを質量比率１：１で混綿し、カード機で目付４００ｇ／ｍ２のウエブを作成し、熱風乾燥機を用いて熱処理条件１８０℃×６０秒で融着処理を行い、短繊維不織布を得る。
さらに、上記短繊維不織布２枚の間に、実施例及び比較例で得られた短繊維不織布（以下、短繊維不織布Ｍとする）をはさみ、積層不織布の厚みを５ｍｍとなるように厚みを規制し、熱風乾燥機を用いて熱処理条件（短繊維不織布Ｍを構成する複合短繊維のポリエステルＡの融点＋１０）℃×１００秒で融着処理を行い、厚さ５ｍｍの積層体を作成する。積層体より試料長２０ｃｍ、試料幅５ｃｍの試料片を５点作成し、試料片の短繊維不織布の２枚の間を１０ｃｍ剥離させ、剥離部分をつかみ間隔５ｃｍ、引張速度１０ｃｍ／分で伸長し、剥離強力（Ｎ／５ｃｍ）を測定した。そして試料片５点の平均値を接着強力（Ｎ）とした。
ここで接着強力とは、短繊維不織布Ｍをポリエステル系不織構造物等と一体化させた後に短繊維不織布Ｍを溶融させてポリエステル系不織構造物同士を一体化させ、その後に不織構造物間を剥離させる際に要する強力の値である。なお、本発明においては、この接着強力は５０Ｎ以上であることが好ましい。接着強力が５０Ｎ未満であると、不織構造物との接着強力に劣り、一体化させた構造物は使用するうちに不織布構造物同士の剥離が生じやすくなる。
【００８７】
実施例１
ポリエステルＡとして、酸性分としてＴＰＡ、グリコール成分としてＥＧ１５ｍｏｌ％、ＨＤ８５ｍｏｌ％からなり、結晶核剤として０．５質量％のタルクを含有し、極限粘度０．９５、融点１２８℃、ｂ／ａが０．０６のものを用いた。
ポリ乳酸系重合体として、Ｌ−乳酸とＤ−乳酸の含有比であるＬ／Ｄが８９．８／１０．２であり、融点が１３０℃、相対粘度１．８３であるポリ乳酸（ポリ乳酸ａ）を用いた。
ポリエステルＡチップとポリ乳酸チップを複合紡糸装置に供給し、ポリエステルＡが鞘部、ポリ乳酸が芯部となるようにし、両成分の質量比を５０／５０として溶融紡糸を行った。このとき、紡糸温度２２０℃、単孔吐出量０．５３０ｇ／分、紡糸速度７５０ｍ／分の条件で紡糸した。次いで、紡出糸条を１８℃の冷風で冷却し、引き取って未延伸糸を得た。
この未延伸糸を集束して３５万dtexのトウ状にした未延伸繊維に、延伸倍率３．２倍、延伸温度６０℃で延伸を行い、この後、ヒートドラム（温度１１０℃）で熱処理を施した。次いで、押し込み式クリンパーで機械捲縮を付与し、繊維長５１ｍｍに切断して単糸繊度２．２デシテックスのポリエステル複合短繊維を得た。
得られたポリエステル複合短繊維をカード機を通して解繊し、５０ｇ／ｍ２の乾式不織ウエブを得た。その後、この乾式不織ウエブをエンボスロールとフラットロールからなる部分的熱圧着装置に通し、ロール温度１００℃、線圧５００Ｎ／ｃｍの条件にて部分的に熱圧着し、複合短繊維のポリエステルＡの一部のみ溶融し、複合短繊維が部分熱圧着された（圧着面積率１４.９％、圧着点密度２１.９個／ｃｍ２）目付５０ｇ／ｍ２の乾式短繊維不織布を得た。
【００８８】
実施例２
ポリ乳酸系重合体として、Ｌ−乳酸とＤ−乳酸の含有比であるＬ／Ｄが９０．５／９．５であり、融点が１３５℃、相対粘度１．８５であるポリ乳酸（ポリ乳酸ｂ）を用いたこと以外は実施例１と同様にポリエステル複合短繊維を得た。さらに、実施例１と同様にして乾式短繊維不織布を得た。
【００８９】
実施例３
ポリ乳酸系重合体として、Ｌ−乳酸とＤ−乳酸の含有比であるＬ／Ｄが８５．９／１４．１であり、融点が１１０℃、相対粘度１．８８であるポリ乳酸（ポリ乳酸ｃ）を用いたこと以外は実施例１と同様にポリエステル複合短繊維を得た。さらに、実施例１と同様にして乾式短繊維不織布を得た。
【００９０】
実施例４
ポリエステルＡとして、酸性分としてＴＰＡ、グリコール成分として１，４−ブタンジオール（ＢＤ）２０ｍｏｌ％、ＨＤ８０ｍｏｌ％からなり、結晶核剤として０．５質量％のタルクを含有し、極限粘度０．９８、融点１３０℃、ｂ／ａが０．１１のものを用い、ポリ乳酸系重合体として実施例１で用いたポリ乳酸ａを用い、実施例１と同様にしてポリエステル複合短繊維を得た。そして、実施例１と同様にして乾式短繊維不織布を得た。
【００９１】
実施例５
ポリ乳酸系重合体として実施例２で用いたポリ乳酸ｂを用いた以外は実施例４と同様にポリエステル複合短繊維を得た。さらに、実施例４と同様にして乾式短繊維不織布を得た。
【００９２】
実施例６
ポリ乳酸系重合体として実施例３で用いたポリ乳酸ｃを用いた以外は実施例４と同様にポリエステル複合短繊維を得た。さらに、実施例４と同様にして乾式短繊維不織布を得た。
【００９３】
比較例１
ポリ乳酸系重合体として、Ｌ−乳酸とＤ−乳酸の含有比であるＬ／Ｄが８３．７／１６．３であり、融点が９０℃、相対粘度１．９１であるポリ乳酸（ポリ乳酸ｄ）を用いたこと以外は実施例１と同様にポリエステル複合短繊維を得た。さらに、実施例１と同様にして乾式短繊維不織布を得た。
【００９４】
比較例２
ポリ乳酸系重合体として、Ｌ−乳酸とＤ−乳酸の含有比であるＬ／Ｄが９８．８／１．２であり、融点が１７０℃、相対粘度１．８８であるポリ乳酸（ポリ乳酸ｄ）を用いたこと以外は実施例１と同様にポリエステル複合短繊維を得た。さらに、実施例１と同様にして乾式短繊維不織布を得た。
【００９５】
比較例３
実施例１で用いたポリエステルＡのみを用い、ポリエステルＡチップを紡糸装置に供給し、紡糸温度２２０℃、吐出量３０７ｇ／分、紡糸孔数５１８、紡糸速度８５０ｍ／分の条件で紡糸した。次いで、紡出糸条を１８℃の冷風で冷却し、引き取って未延伸糸を得た。
この未延伸糸を集束して１１万dtexのトウ状にした未延伸繊維に、延伸倍率２．６２倍、延伸温度４０℃で延伸を行い、この後、ヒートドラム（温度１１０℃）で熱処理を施した。次いで、押し込み式クリンパーで捲縮を付与し、繊維長５１ｍｍに切断して単糸繊度２．２デシテックスのポリエステル短繊維を得た。さらに、得られたポリエステル短繊維を用いて、実施例１と同様にして乾式短繊維不織布を得た。
【００９６】
比較例４
実施例４で用いたポリエステルＡのみを用いたこと以外は、比較例３と同様にして溶融紡糸、延伸を行い、ポリエステル短繊維を得た。さらに、得られたポリエステル短繊維を用いて、比較例３と同様にして乾式短繊維不織布を得た。
【００９７】
実施例１〜６、比較例１〜４で得られたポリエステル複合短繊維、ポリエステル短繊維の特性値及び得られた乾式短繊維不織布の特性値、評価結果を表１に示す。
【００９８】
【表１】
【００９９】
表１から明らかなように、実施例１〜６では、紡糸、延伸操業性よくポリエステル複合短繊維を得ることができ、複合短繊維の乾熱収縮率は低いものであった。このため、得られた乾式短繊維不織布は、地合が良好で、面積収縮率が低いものであり、寸法安定性よく接着を行うことができるものであり、他のポリエステル系繊維からなる構造物との接着強力にも優れたものであった。
【０１００】
一方、比較例１では、ポリ乳酸系重合体の融点が低すぎたため、ポリエステルＡとともに複合繊維として溶融紡糸することが困難となり、紡糸操業性に劣るものであった。比較例２では、ポリ乳酸系重合体の融点が高すぎたため、複合短繊維はポリエステルＡの融点＋１０℃の熱接着処理でポリ乳酸系重合体を溶融させることができず、接着成分が少なくなったため、得られた乾式短繊維不織布は接着強力の低いものとなった。比較例３、４では、不織布を構成する短繊維としてポリエステルＡのみからなる短繊維を用いたため、接着時の効果としてポリエステルＡとポリ乳酸系重合体との相乗効果が得られず、接着強力の低いものとなった。
【０１０１】
実施例７
実施例１と同様のポリエステルＡ、ポリ乳酸系重合体を用い、実施例１と同様にして溶融紡糸、延伸、熱処理を行い、仕上げ油剤を付与した後、押し込み式クリンパーで捲縮を付与せずに、繊維長５ｍｍに切断して単糸繊度２．２デシテックスのポリエステル複合短繊維を得た。
得られたポリエステル複合短繊維をパルプ離解機（熊谷理機工業製）に投入し、３０００ｒｐｍにて１分間撹拌した。その後、得られた試料を抄紙機（熊谷理機工業製角型シートマシン）にて湿式不織布ウエブとした。その後、この湿式不織ウエブを実施例１と同様にして部分的に熱圧着し、複合短繊維のポリエステルＡの一部のみ溶融し、複合短繊維が部分熱圧着された（圧着面積率１４.９％、圧着点密度２１.９個／ｃｍ２）目付５０ｇ／ｍ２の湿式短繊維不織布を得た。
【０１０２】
実施例８
ポリ乳酸系重合体として、実施例２で用いたポリ乳酸ｂを使用したこと以外は実施例７と同様にポリエステル複合短繊維を得た。さらに、実施例７と同様にして湿式短繊維不織布を得た。
【０１０３】
実施例９
ポリ乳酸系重合体として、実施例３で用いたポリ乳酸ｃを使用したこと以外は実施例７と同様にポリエステル複合短繊維を得た。さらに、実施例７と同様にして湿式短繊維不織布を得た。
【０１０４】
実施例１０
実施例４と同様のポリエステルＡ、ポリ乳酸ａを用い、実施例４と同様にして溶融紡糸、延伸、熱処理を行い、仕上げ油剤を付与した後、押し込み式クリンパーで機械捲縮を付与せずに、繊維長５ｍｍにカットして単糸繊度２．２デシテックスのポリエステル複合短繊維を得た。
得られたポリエステル複合短繊維を用いて実施例７と同様にして湿式短繊維不織布を得た。
【０１０５】
実施例１１
ポリ乳酸系重合体として、実施例２で用いたポリ乳酸ｂを使用したこと以外は実施例１０と同様にポリエステル複合短繊維を得た。さらに、実施例１０と同様にして湿式短繊維不織布を得た。
【０１０６】
実施例１２
ポリ乳酸系重合体として、実施例３で用いたポリ乳酸ｃを使用したこと以外は実施例１０と同様にポリエステル複合短繊維を得た。さらに、実施例１０と同様にして湿式短繊維不織布を得た。
【０１０７】
比較例５
ポリ乳酸系重合体として、比較例１で用いたポリ乳酸ｄを使用したこと以外は実施例７と同様にポリエステル複合短繊維を得た。さらに、実施例７と同様にして湿式短繊維不織布を得た。
【０１０８】
比較例６
ポリ乳酸系重合体として、比較例２で用いたポリ乳酸ｅを使用したこと以外は実施例７と同様にポリエステル複合短繊維を得た。さらに、実施例７と同様にして湿式短繊維不織布を得た。
【０１０９】
比較例７
比較例３と同様にして溶融紡糸、延伸、熱処理を行い、仕上げ油剤を付与した後、押し込み式クリンパーで機械捲縮を付与せずに、繊維長５ｍｍにカットして単糸繊度２．２デシテックスのポリエステル複合短繊維を得た。
得られたポリエステル複合短繊維を用いて実施例７と同様にして湿式短繊維不織布を得た。
【０１１０】
比較例８
比較例４と同様にして溶融紡糸、延伸、熱処理を行い、仕上げ油剤を付与した後、押し込み式クリンパーで機械捲縮を付与せずに、繊維長５ｍｍにカットして単糸繊度２．２デシテックスのポリエステル複合短繊維を得た。
得られたポリエステル複合短繊維を用いて実施例７と同様にして湿式短繊維不織布を得た。
【０１１１】
実施例７〜１２、比較例５〜８で得られた複合短繊維及び湿式短繊維不織布の特性値及び評価結果を表２に示す。
【０１１２】
【表２】
【０１１３】
表２から明らかなように、実施例７〜１２では、紡糸、延伸操業性よく複合短繊維を得ることができ、複合短繊維の乾熱収縮率は低いものであった。このため、得られた湿式短繊維不織布は、地合が良好で、面積収縮率が低いものであり、寸法安定性よく接着を行うことができるものであり、他のポリエステル系繊維からなる構造物との接着強力にも優れたものであった。
一方、比較例５では、ポリ乳酸系重合体の融点が低すぎたため、ポリエステルＡとともに複合繊維として溶融紡糸することが困難となり、紡糸操業性に劣るものであった。比較例６では、ポリ乳酸系重合体の融点が高すぎたため、複合短繊維はポリエステルＡの融点＋１０℃の熱接着処理でポリ乳酸系重合体を溶融させることができず、接着成分が少なくなったため、得られた湿式短繊維不織布は接着強力の低いものとなった。比較例７、８では、不織布を構成する短繊維としてポリエステルＡのみからなる短繊維を用いたため、接着時の効果としてポリエステルＡとポリ乳酸系重合体との相乗効果が得られず、接着強力の低いものとなった。
【０１１４】
実施例１３
実施例１と同様にして未延伸糸を得、未延伸糸を集束して１１万デシテックスのトウ状にした未延伸繊維に、実施例１と同様にして延伸、熱処理を施した後、押し込み式クリンパーで捲縮付与条件をニップ圧０．３９ＭＰａ、スタフィン圧０．０７ＭＰａとして、捲縮数５．６個／２５ｍｍ、捲縮率４．１％の捲縮を付与した。仕上げ油剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテルを主成分とする油剤を０．２質量％の付着量となるよう付与した後、切断して単糸繊度２．２ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍのポリエステル複合短繊維を得た。
得られたポリエステル複合短繊維を図４に示す簡易エアレイド試験機を用い、まず、試料投入ブロア１３より投入された短繊維は、解繊翼回転モータ１５により解繊翼回転用スプロケット１６を介して回転する、それぞれ５枚１組の第１解繊翼１１と第２解繊翼１２で解繊され飛散落下させた。落下する短繊維を、下部にあるサクションボックス１４で吸引しつつ、矢印方向に移動する集綿コンベア１７の上に堆積させ、目付５０ｇ／ｍ２の乾式不織ウエブを得た（目付調整は集綿コンベア１７の移動速度を変化させることで行った）。
その後、実施例１と同様にして部分的に熱圧着し、単糸繊度２．２ｄｔｅｘの短繊維からなる目付５０ｇ／ｍ２の乾式短繊維不織布を得た。
また、得られたポリエステル複合短繊維を用いて実施例７と同様にして湿式短繊維不織布を得た。
【０１１５】
実施例１４〜２２
押し込み式クリンパーで捲縮を付与する条件（ニップ圧、スタフィン圧）を表３に示すように種々変更し、表３に示す捲縮形態、捲縮数、捲縮率のものとした以外は、実施例１３と同様に行ってポリエステル複合短繊維を得、さらに、実施例１３と同様にして乾式不織布及び湿式不織布を得た。
【０１１６】
【表３】
【０１１７】
表３から明らかなように、実施例１３〜２２は、実施例１のポリエステル複合短繊維において捲縮形態を変更したものであり、（３）式を満足する捲縮形態のものであったため、繊維塊の生成がなく、得られたエアレイド乾式不織布、湿式不織布地合が良好で、均一性にも優れ、面積収縮率が低く、接着強力に優れたものであった。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低融点でありながら結晶性に優れたポリエステルとポリ乳酸からなる複合短繊維であって、熱接着させる用途に好適なものであり、低温での熱接着処理が可能であり、熱接着処理時の収縮が小さく、熱接着性にも優れるポリエステル複合短繊維及びこの短繊維からなる短繊維不織布に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
合成繊維、特にポリエステル繊維は、その優れた寸法安定性、耐候性、機械的特性、耐久性、さらにはリサイクル性等から、衣料、産業資材として不可欠のものとなっており、様々な分野において、ポリエステル繊維が多く使用されている。
【０００３】
近年、自動車用内装材において、繊維を接着してなる不織構造物が提案されており、さらにこれを補強する目的で不織構造物同士を接着させて用いることがある。このように不織構造物同士を接着させる際には、不織構造物と不織構造物の間に熱接着性を有する繊維からなる不織布を介在させて、熱処理を施すことにより両不織構造物を接着させる。このような不織布としては、不織構造物が主としてポリエステル系繊維からなるものが多いため、リサイクルの観点よりポリエステル系重合体からなるものが好適である。
【０００４】
そして、このような不織布としては、ポリエチレンテレフタレートを芯部とし、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体を鞘部とした芯鞘型複合繊維からなる不織布が用いられている。この不織布は、高融点を有する芯部と低融点を有する鞘部とからなり、熱接着処理の際には、芯部を溶融させずに繊維形態を保持させ、鞘部のみを溶融させることにより接着成分とするものである。
【０００５】
しかしながら、鞘部の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体は、非晶性であり明確な結晶融点を示さないため、ガラス転移点以上の温度で軟化が始まる。このため、熱接着処理の際に繊維が収縮し、得られた不織構造物の寸法安定性が悪くなるという問題があった。また、接着後の不織構造物を高温雰囲気下で使用した場合、接着強力が低下して変形するという問題も生じるものであった。
【０００６】
上記問題を解決するものとして、特許文献１には芯鞘型の複合繊維が記載されている。この繊維は、芯部にポリエチレンテレフタレートを配し、鞘部にテレフタル酸成分、脂肪族ラクトン成分、エチレングリコール成分及び１,４−ブタンジオール成分を共重合したポリエステル系共重合体を配した芯鞘型複合繊維である。
【０００７】
この複合繊維は、鞘部の共重合体は結晶性であり明確な融点を示すため、この複合繊維を用いた不織布は、熱接着処理の際の収縮が小さいものとなる。このため、接着した不織構造物等の寸法安定性は優れており、また、接着後の不織構造物を高温雰囲気下で使用した際の耐熱性も優れたものとなる。
【０００８】
しかしながら、鞘部の共重合ポリエステルは融点が１５０〜２００℃の範囲のものであり、まだ低融点領域であるとはいえず、熱接着処理の際には加工温度を高くする必要があり、コスト的にも不利であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−３２５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記の問題点を解決するものであって、低融点でありながら結晶性に優れたポリエステルを用いることで、通常の製造装置で溶融紡糸、延伸、熱処理を操業性よく行って得ることができ、特にバインダー繊維として用いると、熱接着させる際には低い温度で加工することが可能で、かつ熱接着性に優れるポリエステル複合短繊維を提供することを技術的な課題とするものである。さらには、繊維構造物等に介在させて熱接着処理する際には低い温度で加工することができ、熱接着処理時の熱収縮率が小さく、寸法安定性よく繊維構造物等を接着させることができ、接着性にも優れる短繊維不織布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】
【００１１】
本発明者らは、上記の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、次の（ア）、（イ）を要旨とするものである。
（ア）テレフタル酸を主成分とするジカルボン酸成分と、１，６−ヘキサンジオール５０モル％以上のジオール成分とからなり、結晶核剤を０．０１〜５．０質量％含有し、融点（ＴｍＡ）が１００〜１５０℃のポリエステルＡと、融点が（ＴｍＡ−３０℃）〜（ＴｍＡ＋３０℃）のポリ乳酸系重合体とで構成された複合繊維であって、単糸の横断面形状においてポリエステルＡが繊維表面の少なくとも一部を占めるように配されており、繊維長が１〜１００ｍｍであることを特徴とするポリエステル複合短繊維。
（イ）（ア）記載のポリエステル複合短繊維のみを含有するウエブからなり、ポリエステル複合短繊維の少なくとも一部が溶融して接着部を成していることを特徴とする短繊維不織布。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のポリエステル複合短繊維は、低融点でありながら結晶性に優れたポリエステルを繊維表面の少なくとも一部に配することで、紡糸工程においては単糸間の溶着がなく、延伸、熱処理工程においては高温で熱処理を行うことが可能となり、乾熱収縮率の低い短繊維とすることができる。さらにポリ乳酸系重合体をもう一方の成分とすることにより、熱接着処理により両成分が溶融すると、接着性に優れた接着成分となるものである。
このため、本発明のポリエステル複合短繊維を用いた加工糸や不織布は、低い温度で熱接着加工することができ、熱接着処理時の収縮が小さく、優れた接着性能を有し、バインダー繊維やホットメルトシートとして用いることが好適なものである。
そして、本発明の短繊維不織布は、ホットメルトシートとして、繊維構造物等に介在させて熱接着処理する用途に好適なものであり、低温の熱接着処理により接着可能であり、かつ接着性に優れ、寸法安定性よく強固に接着した繊維構造物等（製品）を得ることが可能となる。
また、本発明のポリエステル複合短繊維は、結晶性に優れたポリエステルが繊維表面の少なくとも一部に配されたものであるため、捲縮を付与しやすく、特定の形状の捲縮を付与したものとすることができる。そしてこのような捲縮を有する短繊維を用いることによって、不織布の製造工程における、空気流、カード機等による短繊維の送り込み、分散、解繊、積層工程等のウエブ形成工程において繊維塊が生成せず、均一性に優れ、品質が高く、かつ嵩高性にも優れる短繊維不織布を得ることができる。特にエアレイド法により不織布を得る際に好適に用いることができるものであり、製造工程における静電気の発生を防ぐことができるので、繊維塊の生成や融着の発生がなく、均一性、嵩高性に優れたエアレイド不織布を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の短繊維不織布におけるポリエステル複合短繊維を構成するポリエステルＡのＤＳＣより求めた降温結晶化を示すＤＳＣ曲線の一例である。
【図２】本発明のポリエステル複合短繊維の捲縮形態を示す拡大説明図である。
【図３】実施例における繊維塊の生成を評価するための簡易空気流撹拌試験機を示す説明図である。
【図４】実施例において乾式不織布を製造した簡易エアレイド試験機を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を詳細に説明する。本発明のポリエステル複合短繊維は、ポリエステルＡとポリ乳酸系重合体とで構成された複合繊維であって、ポリエステルＡが繊維表面の少なくとも一部を占めるように配されたものである。つまり、本発明の短繊維は、マルチフィラメントでもモノフィラメントでもよいが、単糸の横断面形状（繊維軸方向に沿って垂直に切断した断面の形状）においてポリエステルＡが繊維表面の少なくとも一部を占めているものである。
【００１５】
このような形状としては、サイドバイサイド型や同心芯鞘型、偏心芯鞘型、多層型のもの等が挙げられるが、中でも単糸の横断面形状においてポリエステルＡが鞘部、ポリ乳酸系重合体が芯部に配された芯鞘形状であることが好ましい。
そして、芯鞘形状としては、芯部を１つ有するものであっても、複数有するものであってもよい。複数の芯部を有する場合は、芯部の数を２〜１０個とすることが好ましい。
【００１６】
まず、ポリエステルＡについて説明する。ポリエステルＡは、テレフタル酸を主成分とするジカルボン酸成分と、１，６−ヘキサンジオール５０モル％以上のジオール成分とからなり、融点が１００〜１５０℃の共重合ポリエステルである。
【００１７】
ポリエステルＡの融点（ＴｍＡ）は１００〜１５０℃であり、中でも１１０〜１４０℃であることが好ましい。ＴｍＡが１００℃未満であると、高温雰囲気下で使用した場合の熱安定性（耐熱性）に劣るものとなる。一方、１５０℃を超えると、熱接着処理をする際の熱接着加工温度を高くする必要があり、加工性、経済性に劣る。また、熱接着処理により得られる製品の品質や風合い等を損ねるため好ましくない。
【００１８】
ポリエステルＡは、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸を主成分とするものであり、テレフタル酸（以下、ＴＰＡとする）は６０モル％以上、中でも８０モル％以上であることが好ましい。ＴＰＡが６０モル％未満であると、ポリマーの融点が本発明の範囲外のものとなったり、結晶性が低下しやすくなるため好ましくない。
【００１９】
なお、ＴＰＡ以外の共重合成分としては、その効果を損なわない範囲であれば、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、デカンジカルボン酸、ドデカンジカルボン酸、１，３−シクロブタンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、ダイマー酸などに例示される飽和脂肪族ジカルボン酸またはこれらのエステル形成性誘導体、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸などに例示される不飽和脂肪族ジカルボン酸またはこれらのエステル形成性誘導体、フタル酸、イソフタル酸、５−（アルカリ金属）スルホイソフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、４，４’−ビフェニルジカルボン酸、などに例示される芳香族ジカルボン酸またはこれらのエステル形成性誘導体を用いることができる。
【００２０】
ジオール成分としては、１，６−ヘキサンジオール（以下、ＨＤとする）が５０モル％以上であり、他の成分としてはエチレングリコール(以下、ＥＧとする)や１，４−ブタンジオール（以下、ＢＤとする）を用いることが好ましい。ジオール成分において、ＨＤは５０モル％以上であり、中でも６０〜９５モル％であることが好ましい。ＨＤが５０モル％未満の場合、融点が１５０℃を超えるものとなる。
【００２１】
ジオール成分として、ＨＤとともにＥＧやＢＤを用いる際には、ＥＧやＢＤをジオール成分において、５〜５０モル％とすることが好ましく、中でも５〜４０モル％とすることが好ましい。
【００２２】
さらに、ジオール成分には、ＨＤ、ＥＧやＢＤ以外の他の共重合成分として、その特性を損なわない範囲で、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、１，４−ブチレングリコール、１，５−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ポリエチレングリコール、ポリトリメチレングリコール、ポリテトラメチレングリコールなどに例示される脂肪族グリコール、ヒドロキノン、４，４’−ジヒドロキシビスフェノール、１，４−ビス（β−ヒドロキシエトキシ）ベンゼン、ビスフェノールＡ、２，５−ナフタレンジオール、これらのグリコールにエチレンオキシドが付加したグリコールなどに例示される芳香族グリコールを用いることができる。
【００２３】
そして、ポリエステルＡは、結晶核剤を０．０１〜５．０質量％含有するものであり、中でも０．５〜３．０質量％含有することが好ましい。
【００２４】
ポリエステルＡは、上記のような共重合組成であることにより、結晶性を有しているものであるが、結晶核剤を含有することによって降温時の結晶化速度を向上させることができ、後述する（１）式を満足することが好ましいものである。そして、ポリエステルＡとポリ乳酸系重合体を用いて繊維化する際、溶融紡糸工程においては単糸間の溶着を生じることなく、延伸、熱処理工程においては高温で熱処理することが可能となるため、乾熱収縮率の低い繊維とすることができる。
【００２５】
結晶核剤の含有量が０．０１質量％未満であると、降温時の結晶化速度を向上させることができない。一方、５．０質量％を超えると、結晶核剤の含有量が多くなりすぎ、紡糸、延伸時の操業性を悪化させることとなる。また、操業性が悪化することで糸質のバラツキが大きくなり、繊維の乾熱収縮率も高くなる。
【００２６】
結晶核剤としては、無機系微粒子やポリオレフィン、硫酸塩等を使用することが好ましい。
【００２７】
無機系微粒子としては、中でもタルクなどの珪素酸化物を主成分としたものが好ましく、平均粒径３．０μｍ以下もしくは比表面積15ｍ２／ｇ以上の無機系微粒子を用いることが好ましい。
【００２８】
また、結晶核剤として含有させるポリオレフィンは、反応系内で溶融するため、形状については特に限定するものではなく、例えば粒径２ｍｍ程度のチップ状のものや、粒径数μｍのワックス状のものであってもよい。
【００２９】
ポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ-1-ブテン、ポリメチルペンテン、ポリメチルブテンなどのオレフィン単独重合体、プロピレン・エチレンランダム共重合体などを挙げることができ、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ-1-ブテン、プロピレン・エチレンランダム共重合体が特に好ましい。なお、ポリオレフィンが炭素原子数3以上のオレフィンから得られるポリオレフィンである場合には、アイソタクチック重合体であってもよく、シンジオタチック重合体であってもよい。
【００３０】
結晶核剤として含有させる硫酸塩は、硫酸リチウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸マグネシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、硫酸アルミニウムなどを挙げることができ、中でも結晶核剤としての効果の点から、硫酸ナトリウムや硫酸マグネシウムが好ましい。
【００３１】
これらの結晶核剤を添加する方法としては、粉体のまま、あるいはジオールスラリーの形態でポリエステルを製造する際の任意の段階で添加すればよい。例えば、エステル化またはエステル交換反応時に添加してもよいし、重縮合反応の段階で添加してもよい。中でも、結晶核剤としての効果を良好なものとするには、エチレングリコール等のグリコールにスラリー状態あるいは溶解させた状態で添加することが好ましい。
【００３２】
また、ポリエステルＡ中には、本発明の効果を損なわない範囲で、リン酸エステル化合物やヒンダードフェノール化合物のような安定剤、コバルト化合物、蛍光増白剤、染料のような色調改良剤、二酸化チタンのような艶消し剤、可塑剤、顔料、制電剤、難燃剤、易染化剤などの各種添加剤を１種類または２種類以上添加してもよい。
【００３３】
さらには、ポリエステルＡは、ＤＳＣより求めた降温結晶化を示すＤＳＣ曲線が下記（１）式を満足するものであることが好ましく、中でもｂ／ａ≧０．０６であることが好ましい。一方、ｂ／ａが大きいほど降温時の結晶性に優れるものとなるが、本発明で目的とする効果を奏するには、ｂ／ａを２．０以下とすることが好ましい。
ｂ／ａ≧０．０５ （ｍＷ／ｍｇ・℃） （１）
【００３４】
本発明におけるポリエステルＡの融点とＤＳＣより求めた降温結晶化を示すＤＳＣ曲線は、パーキンエルマー社製示差走査型熱量計（Diamond DSC）を用いて、窒素気流中、温度範囲−２０℃〜２５０℃、昇温（降温）速度２０℃／分、試料量２ｍｇで測定する。このとき、試料はポリエステル複合短繊維よりポリ乳酸系重合体を溶出させたものを用いる。例えば、超音波洗浄機にジオキサンを入れ、ポリエステル複合短繊維をジオキサン中に浸漬させて２時間超音波洗浄を行う。洗浄後の短繊維を取り出し、１００℃で２時間乾燥させ、試料として２ｍｇを採取する。
【００３５】
ｂ／ａは、上記のようにして測定したＤＳＣ曲線より求められる。そして、図１に示すように、ポリエステルＡのＤＳＣ曲線において、ａは、降温結晶化を示すＤＳＣ曲線における傾きが最大である接線とベースラインとの交点の温度Ａ１（℃）と、傾きが最小である接線とベースラインとの交点の温度Ａ２（℃）との差（Ａ１−Ａ２）であり、ｂは、ピークトップ温度におけるベースラインの熱量Ｂ１（ｍＷ）とピークトップの熱量Ｂ２（ｍＷ）との差（Ｂ１−Ｂ２）を試料量（ｍｇ）で割った値である。
【００３６】
ｂ／ａは、降温時の結晶性を表す指標であり、ｂ／ａの値が高いと結晶化速度が速く、逆に０に近いほど、結晶化速度が遅いことを示している。ｂ／ａが０．０５（ｍＷ／ｍｇ・℃）未満の場合、結晶化速度が遅いため、溶融紡糸時に単糸間の溶着が発生し、紡糸操業性が悪くなる。また、延伸・熱処理工程における熱処理温度を高くすると、繊維の融解・膠着が生じ、高温での熱処理を行うことができないため熱収縮率の低い繊維を得ることができない。
【００３７】
上記したように、ｂ／ａは、ポリエステルＡの共重合組成を特定のものとし、結晶核剤の含有量を上記範囲の量とすることにより、本発明で規定する範囲のものにすることが可能となる。
【００３８】
次にポリ乳酸系重合体について説明する。ポリ乳酸系重合体としては、ポリＤ−乳酸、ポリＬ−乳酸、ポリＤ−乳酸とポリＬ−乳酸との共重合体であるポリＤＬ−乳酸、ポリＤ−乳酸とポリＬ−乳酸との混合物（ステレオコンプレックス）、ポリＤ−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体、ポリＬ−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体、ポリＤ−乳酸又はポリＬ−乳酸と脂肪族ジカルボン酸及び脂肪族ジオールとの共重合体、あるいはこれらのブレンド体を用いることができる。
【００３９】
そして、ポリ乳酸系重合体の融点の範囲は、ポリエステルＡの融点（ＴｍＡ）よりも３０℃低いものからポリエステルＡの融点（ＴｍＡ）よりも３０℃高いものまでとする。つまり、（ＴｍＡ−３０℃）〜（ＴｍＡ＋３０℃）のものであり、中でも（ＴｍＡ−３０℃）〜（ＴｍＡ＋１０℃）とすることが好ましい。
上記のようにＬ−乳酸やＤ−乳酸を単独で用いる場合、融点は約１８０℃であるが、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸との共重合体の場合、いずれかの成分の割合を１０モル％程度とすると、融点はおよそ１３０℃程度となる。
【００４０】
そこで、ポリ乳酸としては、ラクチドを原料として重合する時のＬ−乳酸やＤ−乳酸の含有割合で示されるＬ−乳酸とＤ−乳酸の含有比（モル比）であるＬ／Ｄ又はＤ／Ｌが、８５／１５〜９２／８程度のものが好ましい。
【００４１】
本発明のポリエステル複合短繊維は、ポリエステルＡとポリ乳酸系重合体からなるバインダー繊維として用いることが好適なものであり、熱接着処理によりポリエステルＡとポリ乳酸系重合体ともに溶融して接着成分とすることが好ましい。
【００４２】
上記したようなポリマー組成のポリエステルＡとポリ乳酸系重合体とが溶融して混合すると、その作用は明らかではないが、接着成分として接着性能に優れたものとなる。したがって、本発明のポリエステル複合短繊維をバインダー繊維に用いた製品（加工糸や不織布等）は、主体繊維同士の接着が良好なものとなり、接着強力の高いものとすることができる。
【００４３】
ポリ乳酸系重合体の融点が（ＴｍＡ−３０℃）未満であると、ポリエステルＡとともに複合繊維として溶融紡糸することが困難となり、繊維を得ることが困難となる。一方、ポリ乳酸系重合体の融点が（ＴｍＡ＋３０℃）を超えると、ポリエステルＡを溶融させる低温での熱接着処理では、ポリ乳酸系重合体を溶融させることが困難となり、接着強力の高いバインダー繊維とするためにポリ乳酸系重合体を溶融させるには、熱接着温度を上げる必要があり、コスト的にも不利となる。
【００４４】
また、本発明におけるポリ乳酸系重合体には、目的を損なわない範囲で、ε−カプロラクトンなどの環状ラクトン類、α−ヒドロキシ酪酸、α−ヒドロキシイソ酪酸、α−ヒドロキシ吉草酸などのα−オキシ酸類、エチレングリコール、１，４−ブタンジオールなどのグリコール類、コハク酸、セバシン酸等のジカルボン酸類を含有してもよい。
【００４５】
本発明のポリエステル複合短繊維のポリエステルＡとポリ乳酸系重合体の複合比率（質量比率）は、操業性よく溶融紡糸を行うためには２０／８０〜８０／２０とすることが好ましく、中でも３０／７０〜７０／３０とすることが好ましい。
【００４６】
そして、本発明のポリエステル複合短繊維は、上記したように結晶性に優れるポリエステルＡが繊維表面の少なくとも一部に配されているので、溶融紡糸する際に単糸間の溶着が発生せず、延伸、熱処理を高温で施すことができ、熱収縮率の低い繊維とすることができる。具体的には、本発明のポリエステル複合短繊維は、ポリエステルＡの融点をＴｍＡとしたとき、（ＴｍＡ−３０）℃における乾熱収縮率が７％以下であることが好ましく、中でも５％以下であることが好ましく、さらには４．５〜０．５％とすることが好ましい。
【００４７】
本発明のポリエステル複合短繊維の乾熱収縮率とは、ＪＩＳ Ｌ−１０１５の収縮率の測定における乾熱収縮率の測定方法により測定するものであり、初荷重を５０ｍｇ／デシテックス、つかみ間隔を２５ｍｍ、処理温度を（ＴｍＡ−３０）℃として測定し、算出するものである。なお、繊維長が短くて測定が困難である場合は、短繊維にカットする前の繊維を用いて測定するものとする。
【００４８】
本発明のポリエステル複合短繊維は、上記したように結晶性に優れるポリエステルＡが繊維表面の少なくとも一部に配されているので、溶融紡糸する際に単糸間の溶着が発生せず、延伸、熱処理を高温で施すことができ、熱収縮率の低い繊維とすることができる。そして、これにより、後述するように、本発明の短繊維不織布の熱収縮率（面積収縮率）も低いものとすることができる。
【００４９】
さらに、本発明のポリエステル複合短繊維は、低融点でありながら結晶性の高いポリエステルＡが繊維表面の少なくとも一部に配されているため、特定の形状を有する捲縮を付与することができるものである。そして、本発明のポリエステル複合短繊維は後述する特定の形状の捲縮が付与されていることによって、特にエアレイド不織布を得るのに好適な繊維となる。このような形状の捲縮は、スタフィングボックス法や押込加熱ギア法等により機械捲縮を付与したものとすることが好ましい。
【００５０】
本発明のポリエステル複合短繊維は、短繊維を構成する単糸に付与されている捲縮形態が、捲縮部の最大山部において、山部の頂点と隣接する谷部の底点２点を結んだ三角形の高さ（Ｈ）と底辺の長さ（Ｌ）の比（Ｈ／Ｌ）が下記式（３）を満足するものであることが好ましい。
（３）式：０．０１Ｔ＋０．１０≦Ｈ／Ｌ≦０．０２Ｔ＋０．２５
Ｔは単糸繊度のデシテックス（dtex）数
【００５１】
このような捲縮形態を有することで、不織布の製造工程における、空気流、カード機等による短繊維の送り込み、分散、解繊、積層工程等のウエブ形成工程において繊維塊が生成せず、均一性に優れ、品質が高く、かつ嵩高性にも優れる短繊維不織布とすることができるものである。
【００５２】
乾式不織布を得る場合、特にエアレイド法で製造する場合には、静電気の発生が多くなる。このエアレイド法に用いられる装置としては、例えば特開平５−９８１３号公報に開示されているような、複数の回転シリンダーをハウジング内に収納し、これらシリンダーを高速回転させることによってシリンダーの周縁に積極的に空気流を発生させ、この空気流によって繊維成分を所定方向に吹き飛ばし得る装置が挙げられる。そして、このエアレイド法によるウエブ形成（短繊維の解繊、搬送、分散、積層工程の全て）においては、空気流を積極的に発生させているために、繊維同士が摺擦され、また繊維と装置（金属製部材）との摩擦によっても静電気の発生が多くなる。
【００５３】
静電気の問題を考慮する場合、捲縮が多く、大きく付与されているほど形状的に電気をためやすいものとなる。つまり、繊維に捲縮が付与されていると、３次元的な立体形状を呈するため、その立体的な空間部分が多くなるほど静電気がたまりやすくなる。一方、捲縮がないフラットな状態となるほど、平面的な形状となり、静電気をためにくくなるが、繊維同士、あるいは繊維と金属との接触点（面）が増え、摩擦による静電気の発生が多くなる。
【００５４】
そこで、捲縮形態を特定のものとすることで、ウエブ形成の各工程（解繊、搬送、分散、積層工程）において、繊維同士、繊維と金属間での摩擦による静電気が発生しにくくなり、かつ発生した静電気をためにくいものとなるため、短繊維同士が集合して繊維塊を生じることが格段に減少される。
【００５５】
本発明における複合短繊維の単糸の捲縮形態を図２を用いて説明する。単糸の捲縮形態において、捲縮部の最大山部における山部の頂点Ｐと、隣接する谷部の底点Ｑ、Ｒの２点を結んで三角形とし、この三角形の高さ（Ｈ）と底辺の長さ（Ｌ）の比（Ｈ／Ｌ）が上記（３）式を満足するものである。ここで、最大山部とは、本発明における複合短繊維の繊維長において複数の山部がある場合、山部の高さ（Ｈ）が最大のものをいう。
【００５６】
Ｈ／Ｌが大きすぎると、繊維の立体形状において、空間部分が大きくなり、静電気をためやすく、繊維の絡みが生じやすくなる。一方、Ｈ／Ｌが小さすぎると、繊維の形態がフラットに近いものとなり、繊維同士、あるいは繊維と金属との接触点（面）が多くなるため静電気が発生しやすく、繊維塊が生成して好ましくない。
【００５７】
なお、Ｈ／Ｌの測定は次のとおりである。まず、短繊維不織布の一部を切り取り、接着されていない部分から任意に２０本の単繊維を取り出す。そして、取り出した単繊維について拡大写真（約１０倍）を撮り、その写真から上記したように、最大山部における、山部の頂点Ｐと隣接する谷部の底点Ｑ、Ｒの２点を結んで三角形とし、三角形の高さ（Ｈ）と底辺の長さ（Ｌ）を測定し、その比（Ｈ／Ｌ）を算出するものである。このようにして２０本分の単繊維の測定を行い、その平均値をとる。
【００５８】
さらに、本発明における複合短繊維は、０．１Ｔ＋３．８≦捲縮数≦０．３Ｔ＋７．３ ・・・（４）式〔Ｔは単糸繊度のデシテックス（dtex）数〕を満足することが好ましい。
この捲縮数とは、ＪＩＳ Ｌ１０１５ ８．１２．１に基づき測定、算出したものである。なお、捲縮数の測定において繊維長が短い場合は、捲縮付与後、カット前の繊維において測定し、繊維長25ｍｍあたりの個数に換算する。
【００５９】
捲縮数が（４）式の上限より多くなると、３次元的な立体形状による空間部分となる捲縮部が多くなり、空気流での短繊維の送り込み、分散、解繊、積層工程において繊維間で発生した静電気をためやすくなり、また、繊維同士が絡みやすくなるため玉状の繊維塊が生成して好ましくない。一方、（４）式の下限より小さくなると、捲縮部が少なくなることから繊維の形態がフラットに近くなり、繊維同士あるいは繊維と金属との接触点（面）が多くなるため静電気の発生が生じやすく、糸状の繊維塊が生成して好ましくない。
【００６０】
さらに、本発明における複合短繊維は、０．８Ｔ＋０．３≦捲縮率≦１．０Ｔ＋４．９・・・（５）式〔Ｔは単糸繊度のデシテックス（dtex）数〕を満足することが好ましい。
この捲縮率とは、ＪＩＳ Ｌ１０１５ ８．１２．２に基づき測定、算出したものである。なお、捲縮率の測定において繊維長が短くて測定が困難となる場合は、捲縮付与後、カット前の繊維において測定し、繊維長25ｍｍあたりの個数に換算する。
【００６１】
捲縮率が（５）式の上限より高くなると、３次元的な立体形状による空間部分が多く又は大きくなり、空気流での短繊維の送り込み、分散、解繊、積層工程において繊維間で発生した静電気をためやすくなり、また、繊維同士が交絡しやすくなるため、玉状の繊維塊が生成して好ましくない。一方、（５）式の下限より低くなると、繊維の形態がフラットに近いものとなり、繊維同士、あるいは繊維と金属との接触点（面）が多くなるため静電気の発生が生じやすく、玉状の繊維塊が生成して好ましくない。
【００６２】
本発明のポリエステル複合短繊維は、上記のような捲縮形態とすることにより特にエアレイド法により不織布を製造する際に好適なものとなるが、乾式不織布、湿式不織布のいずれに用いてもよい。
【００６３】
乾式不織布においては、エアレイド法によると、熱風による熱処理のみで繊維同士を接着させることができ、容易に不織布を得ることが可能であり、一般的に行われているバインダー樹脂による接着あるいは熱ロールによる圧着工程を省略することが可能となりコスト的に優位である。
【００６４】
また、湿式不織布においても、繊維−繊維間や繊維−機械間の摩擦により繊維塊が発生することを防ぐことができるものであり、単繊維のばらけがよく、単繊維同士の接触点（面）が少ないために繊維の集束が生じ難いので、均一性に優れ、かつ嵩高性も十分な湿式不織布を得ることができる。
【００６５】
また、本発明のポリエステル複合短繊維は、繊維長が１〜１００ｍｍのものであるが、上記のような捲縮形態の短繊維とする際には、繊維長を１〜３０ｍｍとし、中でも３〜２０ｍｍとすることが好ましい。
【００６６】
繊維長が１ｍｍ未満であると、切断時の熱によって繊維の溶着や膠着が生じる。一方、３０ｍｍを超えると、乾式不織布においてはエアレイド法による製造工程において、空気流での解繊、積層しウエブを得る工程で繊維塊が生じやすくなる。また湿式不織布においては抄紙機でウエブを得る際に繊維塊が生じやすくなるため、得られる不織布は均斉の劣るものとなる
【００６７】
さらには、本発明のポリエステル複合短繊維は、単糸繊度を０．３〜２０ｄｔｅｘとすることが好ましく、中でも０．５〜１５ｄｔｅｘ、さらには１．０〜１０ｄｔｅｘとすることが好ましい。単糸繊度が０．３ｄｔｅｘ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、単糸繊度が２０ｄｔｅｘ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。
【００６８】
本発明における複合短繊維の単糸の断面形状は特に規定するものではなく、丸型のみならず扁平型、トリローバル型、ヘキサローバル型、Ｗ型、Ｈ型等の異形断面や、四角形や三角形等の多角形状、中空形状のものでもよい。
【００６９】
次に、本発明の短繊維不織布は、上記したようなポリエステル複合短繊維のみを含有するウエブからなり、ポリエステル複合短繊維の少なくとも一部が溶融して接着部を成しているものである。
【００７０】
つまり、本発明の短繊維不織布は、ポリエステルＡとポリ乳酸系重合体とからなるポリエステル複合短繊維のみを使用（含有率１００％）したものであり、ポリエステル複合短繊維のみを含有するウエブを作成し、不織布としての形態を保持するために、ポリエステル複合短繊維の少なくとも一部を溶融させて、短繊維同士を接着させているものである。
【００７１】
本発明の短繊維不織布において、接着部はポリエステルＡの一部のみ溶融して形成されたもの、ポリエステルＡの全部が溶融して形成されたもの、ポリエステルＡに加えてポリ乳酸系重合体の一部も溶融して形成されたものでもよいが、中でも、ポリエステルＡの一部のみが溶融して接着部を成していることが好ましい。そして、このような不織布の形態としては、ポリエステル複合短繊維が部分熱圧着されたものであることが好ましい。
【００７２】
本発明の短繊維不織布は、乾式短繊維不織布、湿式短繊維不織布のいずれでもよい。
【００７３】
また、本発明の短繊維不織布は、ポリエステル複合短繊維のポリエステルＡの融点（ＴｍＡ）より３０℃低い温度（ＴｍＡ−３０℃）の雰囲気下における面積収縮率が１０％以下であり、中でも７．０％以下であることが好ましく、さらには６．５％以下であることが好ましい。
【００７４】
面積収縮率は以下のようにして求めるものである。短繊維不織布をカットし、面積Ａ0（２０ｃｍ×２０ｃｍ＝４００ｃｍ２）としたものをサンプルとし、これを（ＴｍＡ−３０）℃に維持した熱風乾燥機中に１５分間放置し、この熱処後の不織布の面積をＡ1とし、下式により面積収縮率を求める。
面積収縮率（％）＝｛（Ａ0−Ａ1）／Ａ0｝×100
【００７５】
短繊維不織布の面積収縮率が１０％以下であることにより、熱接着処理した際の収縮が小さく、不織構造物等の間に介在させて接着させる際の収縮が小さく、得られる製品（不織構造物等）は寸法安定性に優れたものとなる。面積収縮率が１０％を超えると、熱収縮率が大きくなり、本発明の短繊維不織布を用いて熱接着して得られる製品は、収縮が生じて良好に接着できず、得られる製品の品位も劣るものになる。
【００７６】
本発明の短繊維不織布の目付は特に限定するものではないが、１０〜３００ｇ／ｍ２であることが好ましい。目付が１０ｇ／ｍ２未満であると、地合及び機械的強力に劣り、実用に耐えないものとなりやすい。一方、目付が３００ｇ／ｍ２を超えるとコスト面で不利となる。
【００７７】
次に、本発明のポリエステル複合短繊維の製造方法について一例を用いて説明する。まず、ジカルボン酸成分とジオール成分とをエステル化反応またはエステル交換反応させ、結晶核剤を添加して重縮合反応を行う。重縮合反応においてポリエステルが所定の極限粘度に到達したら、ストランド状に払い出して、冷却、カットすることによりチップ化する。次に、このチップ（ポリエステルＡ）とポリ乳酸系重合体のチップを通常の複合溶融紡糸装置に供給して溶融紡糸を行う。紡出糸条を冷却固化した後、一旦容器へ収納する。そして、この糸条を集束して糸条束とし、ローラ間で延伸倍率２〜４倍程度で延伸を施す。続いて１００〜１２０℃で熱処理し、次いで仕上げ油剤を付与後、スタフィングボックス等で機械捲縮を付与し、目的とする繊維長にカットしてポリエステル複合短繊維を得る。
【００７８】
ポリエステル複合短繊維を条件（２）を満足する機械捲縮が付与されたものとするには、延伸条件（倍率、温度）及び押込み式クリンパー等の捲縮付与装置での捲縮付与条件（ニップ圧力、スタフィン圧力）を適宜変更することにより行うことができる。
なお、湿式不織布を得る際には、機械捲縮を付与することなく、捲縮の付与されていない複合短繊維を用いることが好ましい。
【００７９】
本発明の短繊維不織布（乾式）の製造方法について一例を用いて説明する。
上記のようにして得られたポリエステル複合短繊維（機械捲縮が付与されている）のみを用いて、カード機により解繊して乾式ウエブを作成する。得られたウエブの複合短繊維の一部を溶融させて熱接着させることにより乾式短繊維不織布を得る。
【００８０】
このとき、ウエブを構成するポリエステル複合短繊維の少なくとも一部を熱接着させる方法としては、熱エンボス加工装置や超音波溶着装置等を用いる熱圧着方式、熱風乾燥機等の乾熱による熱風循環方式、加熱スチームを用いた湿熱方式、超音波溶着装置を用いた方式等を用いることができる。
【００８１】
上記したように、中でも本発明の短繊維不織布は、不織布を構成するポリエステル複合短繊維が部分熱圧着されたものであることが好ましく、このような部分熱圧着を行う際には、例えば、一対のエンボスロールまたはエンボスロールとフラットロールからなる部分熱圧着装置を用いる方式や、約２０ｋＨｚ程度の超音波を発振する超音波発振器と円周上に点状または帯状に凸状突起部を具備するパターンロールとからなる装置を用いる方式が挙げられる。
【００８２】
一対のエンボスロールまたはエンボスロールとフラットロールからなる部分熱圧着装置を用いる場合は、エンボスロールの凸部に当接する部位に存在する複合短繊維のポリエステルＡを溶融または軟化させて点状の融着区域を形成させ、その融着区域により複合短繊維同士を接着させるものである。
【００８３】
また、超音波発振器と円周上に点状または帯状に凸状突起部を具備するパターンロールとからなる装置を用いる場合は、パターンロールと超音波発振器を持った支持体との間にウエブを通し、２０ｋＨｚ程度の超音波を発振させて点圧着させるものである。
【００８４】
本発明の短繊維不織布において、部分熱圧着された個々の部分は、丸、楕円型、菱形、三角形、Ｔ字型、井形などの任意の形状であってよい。
【００８５】
次に、本発明の短繊維不織布（湿式）の製造方法について一例を用いて説明する。
上記のようにして得られたポリエステル複合短繊維（機械捲縮が付与されていない）のみを用いて、パルプ離解機に投入し、解繊し、抄紙機にて湿式ウエブを作成する。この湿式ウエブをプレス機にて余分な水分を脱水した後、乾式不織布と同様にしてポリエステル複合短繊維の一部を溶融させて熱接着させることにより湿式短繊維不織布を得る。
【実施例】
【００８６】
次に、実施例を用いて本発明を具体的に説明する。実施例中の各種の特性値等の測定、評価方法は次の通りである。
（ａ）ポリエステルＡの極限粘度、ポリ乳酸系重合体の相対粘度
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、試料濃度0.5質量％、温度20℃の条件下で常法に基づき測定した。
（ｂ）ポリエステルＡの融点、ＤＳＣより求めた降温結晶化を示すＤＳＣ曲線
前記の方法により測定した。
（ｃ）ポリエステルＡのポリマー組成
得られたポリエステル複合短繊維を重水素化ヘキサフルオロイソプロパノールと重水素化クロロホルムとの容量比1／20の混合溶媒に溶解させ、日本電子社製LA-400型ＮＭＲ装置にて 1Ｈ-ＮＭＲを測定し、得られたチャートの各共重合成分のプロトンのピークの積分強度から求めた。
（ｄ）ポリ乳酸系重合体のＬ−乳酸及びＤ−乳酸の含有量
超純水と１Ｎの水酸化ナトリウムのメタノール溶液の等質量混合溶液を溶媒とし、高速液体クロマトグラフィー法により測定した。カラムにはSumichiral OA6100を使用し、UV吸収測定装置により検出した。
（ｅ）紡糸操業性
紡糸の状況により下記の２段階で評価した。
○：紡糸時の切れ糸回数が１回／トン以下であり、単糸間での溶着がない。
×：紡糸時の切れ糸回数が１回／トンを超えるか、単糸間での溶着の発生がある。
（ｆ）ポリエステル複合短繊維の乾熱収縮率（％）
前記の方法で測定した。
（ｇ）繊維塊の生成
得られた複合短繊維を図３の簡易空気流撹拌試験機を用い繊維塊の生成を評価した。１００ｇの短繊維を解綿機で予備解繊した後、サンプル送り込み用ブロア３から空気流にて撹拌タンク１に投入し、撹拌用ブロア２から２０ｍ／秒の空気流を吹き込み、攪拌タンク１内で１分間撹拌する。攪拌後の繊維をサンプリング口５より0.1ｇ採取し、黒色紙の上に広げ、独立した繊維塊の有無を目視にて評価した。
○：繊維塊が生成していない
△：繊維塊が少量生成している
×：繊維塊が多量に生成している
（ｈ）短繊維不織布の評価
１．目付
得られた短繊維不織布から縦１０ｃｍ×横１０ｃｍのサンプル１０点を作成し、平衡水分に至らしめた後、各試料片の質量（ｇ）を秤量し、得られた値の平均値を単位面積当たりに換算して不織布の目付（ｇ／ｍ２）とした。
２．地合
得られた短繊維不織布表面の地合を目視、触感にて２段階（優れているものを○とし、○、×の２段階）で評価した。
３．嵩高性
得られた不織布を２０ｃｍ×２０ｃｍに切り出してサンプルとし、パネラーによる手触りと目視により嵩高性に優れているものから次の３段階で評価した。
○：嵩高性に優れている
△：嵩高性にやや乏しい
×：嵩高性に乏しい
４．面積収縮率
前記の方法により測定した。
５．接着強力（Ｎ）
ポリエチレンテレフタレート繊維（繊維長５１ｍｍ、繊度２．２Ｔ）と、ユニチカ社製ポリエステル系芯鞘複合バインダー繊維＜７０８０＞（繊維長５１ｍｍ、繊度２．２Ｔ）とを質量比率１：１で混綿し、カード機で目付４００ｇ／ｍ２のウエブを作成し、熱風乾燥機を用いて熱処理条件１８０℃×６０秒で融着処理を行い、短繊維不織布を得る。
さらに、上記短繊維不織布２枚の間に、実施例及び比較例で得られた短繊維不織布（以下、短繊維不織布Ｍとする）をはさみ、積層不織布の厚みを５ｍｍとなるように厚みを規制し、熱風乾燥機を用いて熱処理条件（短繊維不織布Ｍを構成する複合短繊維のポリエステルＡの融点＋１０）℃×１００秒で融着処理を行い、厚さ５ｍｍの積層体を作成する。積層体より試料長２０ｃｍ、試料幅５ｃｍの試料片を５点作成し、試料片の短繊維不織布の２枚の間を１０ｃｍ剥離させ、剥離部分をつかみ間隔５ｃｍ、引張速度１０ｃｍ／分で伸長し、剥離強力（Ｎ／５ｃｍ）を測定した。そして試料片５点の平均値を接着強力（Ｎ）とした。
ここで接着強力とは、短繊維不織布Ｍをポリエステル系不織構造物等と一体化させた後に短繊維不織布Ｍを溶融させてポリエステル系不織構造物同士を一体化させ、その後に不織構造物間を剥離させる際に要する強力の値である。なお、本発明においては、この接着強力は５０Ｎ以上であることが好ましい。接着強力が５０Ｎ未満であると、不織構造物との接着強力に劣り、一体化させた構造物は使用するうちに不織布構造物同士の剥離が生じやすくなる。
【００８７】
実施例１
ポリエステルＡとして、酸性分としてＴＰＡ、グリコール成分としてＥＧ１５ｍｏｌ％、ＨＤ８５ｍｏｌ％からなり、結晶核剤として０．５質量％のタルクを含有し、極限粘度０．９５、融点１２８℃、ｂ／ａが０．０６のものを用いた。
ポリ乳酸系重合体として、Ｌ−乳酸とＤ−乳酸の含有比であるＬ／Ｄが８９．８／１０．２であり、融点が１３０℃、相対粘度１．８３であるポリ乳酸（ポリ乳酸ａ）を用いた。
ポリエステルＡチップとポリ乳酸チップを複合紡糸装置に供給し、ポリエステルＡが鞘部、ポリ乳酸が芯部となるようにし、両成分の質量比を５０／５０として溶融紡糸を行った。このとき、紡糸温度２２０℃、単孔吐出量０．５３０ｇ／分、紡糸速度７５０ｍ／分の条件で紡糸した。次いで、紡出糸条を１８℃の冷風で冷却し、引き取って未延伸糸を得た。
この未延伸糸を集束して３５万dtexのトウ状にした未延伸繊維に、延伸倍率３．２倍、延伸温度６０℃で延伸を行い、この後、ヒートドラム（温度１１０℃）で熱処理を施した。次いで、押し込み式クリンパーで機械捲縮を付与し、繊維長５１ｍｍに切断して単糸繊度２．２デシテックスのポリエステル複合短繊維を得た。
得られたポリエステル複合短繊維をカード機を通して解繊し、５０ｇ／ｍ２の乾式不織ウエブを得た。その後、この乾式不織ウエブをエンボスロールとフラットロールからなる部分的熱圧着装置に通し、ロール温度１００℃、線圧５００Ｎ／ｃｍの条件にて部分的に熱圧着し、複合短繊維のポリエステルＡの一部のみ溶融し、複合短繊維が部分熱圧着された（圧着面積率１４.９％、圧着点密度２１.９個／ｃｍ２）目付５０ｇ／ｍ２の乾式短繊維不織布を得た。
【００８８】
実施例２
ポリ乳酸系重合体として、Ｌ−乳酸とＤ−乳酸の含有比であるＬ／Ｄが９０．５／９．５であり、融点が１３５℃、相対粘度１．８５であるポリ乳酸（ポリ乳酸ｂ）を用いたこと以外は実施例１と同様にポリエステル複合短繊維を得た。さらに、実施例１と同様にして乾式短繊維不織布を得た。
【００８９】
実施例３
ポリ乳酸系重合体として、Ｌ−乳酸とＤ−乳酸の含有比であるＬ／Ｄが８５．９／１４．１であり、融点が１１０℃、相対粘度１．８８であるポリ乳酸（ポリ乳酸ｃ）を用いたこと以外は実施例１と同様にポリエステル複合短繊維を得た。さらに、実施例１と同様にして乾式短繊維不織布を得た。
【００９０】
実施例４
ポリエステルＡとして、酸性分としてＴＰＡ、グリコール成分として１，４−ブタンジオール（ＢＤ）２０ｍｏｌ％、ＨＤ８０ｍｏｌ％からなり、結晶核剤として０．５質量％のタルクを含有し、極限粘度０．９８、融点１３０℃、ｂ／ａが０．１１のものを用い、ポリ乳酸系重合体として実施例１で用いたポリ乳酸ａを用い、実施例１と同様にしてポリエステル複合短繊維を得た。そして、実施例１と同様にして乾式短繊維不織布を得た。
【００９１】
実施例５
ポリ乳酸系重合体として実施例２で用いたポリ乳酸ｂを用いた以外は実施例４と同様にポリエステル複合短繊維を得た。さらに、実施例４と同様にして乾式短繊維不織布を得た。
【００９２】
実施例６
ポリ乳酸系重合体として実施例３で用いたポリ乳酸ｃを用いた以外は実施例４と同様にポリエステル複合短繊維を得た。さらに、実施例４と同様にして乾式短繊維不織布を得た。
【００９３】
比較例１
ポリ乳酸系重合体として、Ｌ−乳酸とＤ−乳酸の含有比であるＬ／Ｄが８３．７／１６．３であり、融点が９０℃、相対粘度１．９１であるポリ乳酸（ポリ乳酸ｄ）を用いたこと以外は実施例１と同様にポリエステル複合短繊維を得た。さらに、実施例１と同様にして乾式短繊維不織布を得た。
【００９４】
比較例２
ポリ乳酸系重合体として、Ｌ−乳酸とＤ−乳酸の含有比であるＬ／Ｄが９８．８／１．２であり、融点が１７０℃、相対粘度１．８８であるポリ乳酸（ポリ乳酸ｄ）を用いたこと以外は実施例１と同様にポリエステル複合短繊維を得た。さらに、実施例１と同様にして乾式短繊維不織布を得た。
【００９５】
比較例３
実施例１で用いたポリエステルＡのみを用い、ポリエステルＡチップを紡糸装置に供給し、紡糸温度２２０℃、吐出量３０７ｇ／分、紡糸孔数５１８、紡糸速度８５０ｍ／分の条件で紡糸した。次いで、紡出糸条を１８℃の冷風で冷却し、引き取って未延伸糸を得た。
この未延伸糸を集束して１１万dtexのトウ状にした未延伸繊維に、延伸倍率２．６２倍、延伸温度４０℃で延伸を行い、この後、ヒートドラム（温度１１０℃）で熱処理を施した。次いで、押し込み式クリンパーで捲縮を付与し、繊維長５１ｍｍに切断して単糸繊度２．２デシテックスのポリエステル短繊維を得た。さらに、得られたポリエステル短繊維を用いて、実施例１と同様にして乾式短繊維不織布を得た。
【００９６】
比較例４
実施例４で用いたポリエステルＡのみを用いたこと以外は、比較例３と同様にして溶融紡糸、延伸を行い、ポリエステル短繊維を得た。さらに、得られたポリエステル短繊維を用いて、比較例３と同様にして乾式短繊維不織布を得た。
【００９７】
実施例１〜６、比較例１〜４で得られたポリエステル複合短繊維、ポリエステル短繊維の特性値及び得られた乾式短繊維不織布の特性値、評価結果を表１に示す。
【００９８】
【表１】
【００９９】
表１から明らかなように、実施例１〜６では、紡糸、延伸操業性よくポリエステル複合短繊維を得ることができ、複合短繊維の乾熱収縮率は低いものであった。このため、得られた乾式短繊維不織布は、地合が良好で、面積収縮率が低いものであり、寸法安定性よく接着を行うことができるものであり、他のポリエステル系繊維からなる構造物との接着強力にも優れたものであった。
【０１００】
一方、比較例１では、ポリ乳酸系重合体の融点が低すぎたため、ポリエステルＡとともに複合繊維として溶融紡糸することが困難となり、紡糸操業性に劣るものであった。比較例２では、ポリ乳酸系重合体の融点が高すぎたため、複合短繊維はポリエステルＡの融点＋１０℃の熱接着処理でポリ乳酸系重合体を溶融させることができず、接着成分が少なくなったため、得られた乾式短繊維不織布は接着強力の低いものとなった。比較例３、４では、不織布を構成する短繊維としてポリエステルＡのみからなる短繊維を用いたため、接着時の効果としてポリエステルＡとポリ乳酸系重合体との相乗効果が得られず、接着強力の低いものとなった。
【０１０１】
実施例７
実施例１と同様のポリエステルＡ、ポリ乳酸系重合体を用い、実施例１と同様にして溶融紡糸、延伸、熱処理を行い、仕上げ油剤を付与した後、押し込み式クリンパーで捲縮を付与せずに、繊維長５ｍｍに切断して単糸繊度２．２デシテックスのポリエステル複合短繊維を得た。
得られたポリエステル複合短繊維をパルプ離解機（熊谷理機工業製）に投入し、３０００ｒｐｍにて１分間撹拌した。その後、得られた試料を抄紙機（熊谷理機工業製角型シートマシン）にて湿式不織布ウエブとした。その後、この湿式不織ウエブを実施例１と同様にして部分的に熱圧着し、複合短繊維のポリエステルＡの一部のみ溶融し、複合短繊維が部分熱圧着された（圧着面積率１４.９％、圧着点密度２１.９個／ｃｍ２）目付５０ｇ／ｍ２の湿式短繊維不織布を得た。
【０１０２】
実施例８
ポリ乳酸系重合体として、実施例２で用いたポリ乳酸ｂを使用したこと以外は実施例７と同様にポリエステル複合短繊維を得た。さらに、実施例７と同様にして湿式短繊維不織布を得た。
【０１０３】
実施例９
ポリ乳酸系重合体として、実施例３で用いたポリ乳酸ｃを使用したこと以外は実施例７と同様にポリエステル複合短繊維を得た。さらに、実施例７と同様にして湿式短繊維不織布を得た。
【０１０４】
実施例１０
実施例４と同様のポリエステルＡ、ポリ乳酸ａを用い、実施例４と同様にして溶融紡糸、延伸、熱処理を行い、仕上げ油剤を付与した後、押し込み式クリンパーで機械捲縮を付与せずに、繊維長５ｍｍにカットして単糸繊度２．２デシテックスのポリエステル複合短繊維を得た。
得られたポリエステル複合短繊維を用いて実施例７と同様にして湿式短繊維不織布を得た。
【０１０５】
実施例１１
ポリ乳酸系重合体として、実施例２で用いたポリ乳酸ｂを使用したこと以外は実施例１０と同様にポリエステル複合短繊維を得た。さらに、実施例１０と同様にして湿式短繊維不織布を得た。
【０１０６】
実施例１２
ポリ乳酸系重合体として、実施例３で用いたポリ乳酸ｃを使用したこと以外は実施例１０と同様にポリエステル複合短繊維を得た。さらに、実施例１０と同様にして湿式短繊維不織布を得た。
【０１０７】
比較例５
ポリ乳酸系重合体として、比較例１で用いたポリ乳酸ｄを使用したこと以外は実施例７と同様にポリエステル複合短繊維を得た。さらに、実施例７と同様にして湿式短繊維不織布を得た。
【０１０８】
比較例６
ポリ乳酸系重合体として、比較例２で用いたポリ乳酸ｅを使用したこと以外は実施例７と同様にポリエステル複合短繊維を得た。さらに、実施例７と同様にして湿式短繊維不織布を得た。
【０１０９】
比較例７
比較例３と同様にして溶融紡糸、延伸、熱処理を行い、仕上げ油剤を付与した後、押し込み式クリンパーで機械捲縮を付与せずに、繊維長５ｍｍにカットして単糸繊度２．２デシテックスのポリエステル複合短繊維を得た。
得られたポリエステル複合短繊維を用いて実施例７と同様にして湿式短繊維不織布を得た。
【０１１０】
比較例８
比較例４と同様にして溶融紡糸、延伸、熱処理を行い、仕上げ油剤を付与した後、押し込み式クリンパーで機械捲縮を付与せずに、繊維長５ｍｍにカットして単糸繊度２．２デシテックスのポリエステル複合短繊維を得た。
得られたポリエステル複合短繊維を用いて実施例７と同様にして湿式短繊維不織布を得た。
【０１１１】
実施例７〜１２、比較例５〜８で得られた複合短繊維及び湿式短繊維不織布の特性値及び評価結果を表２に示す。
【０１１２】
【表２】
【０１１３】
表２から明らかなように、実施例７〜１２では、紡糸、延伸操業性よく複合短繊維を得ることができ、複合短繊維の乾熱収縮率は低いものであった。このため、得られた湿式短繊維不織布は、地合が良好で、面積収縮率が低いものであり、寸法安定性よく接着を行うことができるものであり、他のポリエステル系繊維からなる構造物との接着強力にも優れたものであった。
一方、比較例５では、ポリ乳酸系重合体の融点が低すぎたため、ポリエステルＡとともに複合繊維として溶融紡糸することが困難となり、紡糸操業性に劣るものであった。比較例６では、ポリ乳酸系重合体の融点が高すぎたため、複合短繊維はポリエステルＡの融点＋１０℃の熱接着処理でポリ乳酸系重合体を溶融させることができず、接着成分が少なくなったため、得られた湿式短繊維不織布は接着強力の低いものとなった。比較例７、８では、不織布を構成する短繊維としてポリエステルＡのみからなる短繊維を用いたため、接着時の効果としてポリエステルＡとポリ乳酸系重合体との相乗効果が得られず、接着強力の低いものとなった。
【０１１４】
実施例１３
実施例１と同様にして未延伸糸を得、未延伸糸を集束して１１万デシテックスのトウ状にした未延伸繊維に、実施例１と同様にして延伸、熱処理を施した後、押し込み式クリンパーで捲縮付与条件をニップ圧０．３９ＭＰａ、スタフィン圧０．０７ＭＰａとして、捲縮数５．６個／２５ｍｍ、捲縮率４．１％の捲縮を付与した。仕上げ油剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテルを主成分とする油剤を０．２質量％の付着量となるよう付与した後、切断して単糸繊度２．２ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍのポリエステル複合短繊維を得た。
得られたポリエステル複合短繊維を図４に示す簡易エアレイド試験機を用い、まず、試料投入ブロア１３より投入された短繊維は、解繊翼回転モータ１５により解繊翼回転用スプロケット１６を介して回転する、それぞれ５枚１組の第１解繊翼１１と第２解繊翼１２で解繊され飛散落下させた。落下する短繊維を、下部にあるサクションボックス１４で吸引しつつ、矢印方向に移動する集綿コンベア１７の上に堆積させ、目付５０ｇ／ｍ２の乾式不織ウエブを得た（目付調整は集綿コンベア１７の移動速度を変化させることで行った）。
その後、実施例１と同様にして部分的に熱圧着し、単糸繊度２．２ｄｔｅｘの短繊維からなる目付５０ｇ／ｍ２の乾式短繊維不織布を得た。
また、得られたポリエステル複合短繊維を用いて実施例７と同様にして湿式短繊維不織布を得た。
【０１１５】
実施例１４〜２２
押し込み式クリンパーで捲縮を付与する条件（ニップ圧、スタフィン圧）を表３に示すように種々変更し、表３に示す捲縮形態、捲縮数、捲縮率のものとした以外は、実施例１３と同様に行ってポリエステル複合短繊維を得、さらに、実施例１３と同様にして乾式不織布及び湿式不織布を得た。
【０１１６】
【表３】
【０１１７】
表３から明らかなように、実施例１３〜２２は、実施例１のポリエステル複合短繊維において捲縮形態を変更したものであり、（３）式を満足する捲縮形態のものであったため、繊維塊の生成がなく、得られたエアレイド乾式不織布、湿式不織布地合が良好で、均一性にも優れ、面積収縮率が低く、接着強力に優れたものであった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テレフタル酸を主成分とするジカルボン酸成分と、１，６−ヘキサンジオール５０モル％以上のジオール成分とからなり、結晶核剤を０．０１〜５．０質量％含有し、融点（ＴｍＡ）が１００〜１５０℃のポリエステルＡと、融点が（ＴｍＡ−３０℃）〜（ＴｍＡ＋３０℃）のポリ乳酸系重合体とで構成された複合繊維であって、単糸の横断面形状においてポリエステルＡが繊維表面の少なくとも一部を占めるように配されており、繊維長が１〜１００ｍｍであることを特徴とするポリエステル複合短繊維。
【請求項２】
ポリエステルＡは、ＤＳＣより求めた降温結晶化を示すＤＳＣ曲線が下記式（１）を満足する請求項１記載のポリエステル複合短繊維。
ｂ／ａ≧０．０５ （ｍＷ／ｍｇ・℃） ・・・ （１）
なお、ａは、降温結晶化を示すＤＳＣ曲線における傾きが最大である接線とベースラインとの交点の温度Ａ１（℃）と、傾きが最小である接線とベースラインとの交点の温度Ａ２（℃）との差（Ａ１−Ａ２）であり、ｂは、ピークトップ温度におけるベースラインの熱量Ｂ１（ｍＷ）とピークトップの熱量Ｂ２（ｍＷ）との差（Ｂ１−Ｂ２）を試料量（ｍｇ）で割った値である。
【請求項３】
ポリエステル複合短繊維が下記条件（２）を満足する捲縮が付与されており、繊維長が１．０〜３０ｍｍ、単糸繊度が０．３〜２０dtexである請求項１又は２に記載のポリエステル短繊維。
条件（２）・・・短繊維を構成する単糸に付与されている捲縮形態が捲縮部の最大山部において、山部の頂点と隣接する谷部の底点２点を結んだ三角形の高さ（Ｈ）と底辺の長さ（Ｌ）の比（Ｈ／Ｌ）が下記式（３）を満足する。
０．０１Ｔ＋０．１０≦Ｈ／Ｌ≦０．０２Ｔ＋０．２５・・・ （３）
なお、Ｔは単糸繊度のデシテックス（dtex）数
【請求項４】
請求項１〜３いずれかに記載のポリエステル複合短繊維のみを含有するウエブからなり、ポリエステル複合短繊維の少なくとも一部が溶融して接着部を成していることを特徴とする短繊維不織布。
【請求項５】
ポリエステル複合短繊維のポリエステルＡの融点（ＴｍＡ）より３０℃低い温度（ＴｍＡ−３０℃）の雰囲気下における面積収縮率が１０％以下である請求項４記載の短繊維不織布。
【請求項１】
テレフタル酸を主成分とするジカルボン酸成分と、１，６−ヘキサンジオール５０モル％以上のジオール成分とからなり、結晶核剤を０．０１〜５．０質量％含有し、融点（ＴｍＡ）が１００〜１５０℃のポリエステルＡと、融点が（ＴｍＡ−３０℃）〜（ＴｍＡ＋３０℃）のポリ乳酸系重合体とで構成された複合繊維であって、単糸の横断面形状においてポリエステルＡが繊維表面の少なくとも一部を占めるように配されており、繊維長が１〜１００ｍｍであることを特徴とするポリエステル複合短繊維。
【請求項２】
ポリエステルＡは、ＤＳＣより求めた降温結晶化を示すＤＳＣ曲線が下記式（１）を満足する請求項１記載のポリエステル複合短繊維。
ｂ／ａ≧０．０５ （ｍＷ／ｍｇ・℃） ・・・ （１）
なお、ａは、降温結晶化を示すＤＳＣ曲線における傾きが最大である接線とベースラインとの交点の温度Ａ１（℃）と、傾きが最小である接線とベースラインとの交点の温度Ａ２（℃）との差（Ａ１−Ａ２）であり、ｂは、ピークトップ温度におけるベースラインの熱量Ｂ１（ｍＷ）とピークトップの熱量Ｂ２（ｍＷ）との差（Ｂ１−Ｂ２）を試料量（ｍｇ）で割った値である。
【請求項３】
ポリエステル複合短繊維が下記条件（２）を満足する捲縮が付与されており、繊維長が１．０〜３０ｍｍ、単糸繊度が０．３〜２０dtexである請求項１又は２に記載のポリエステル短繊維。
条件（２）・・・短繊維を構成する単糸に付与されている捲縮形態が捲縮部の最大山部において、山部の頂点と隣接する谷部の底点２点を結んだ三角形の高さ（Ｈ）と底辺の長さ（Ｌ）の比（Ｈ／Ｌ）が下記式（３）を満足する。
０．０１Ｔ＋０．１０≦Ｈ／Ｌ≦０．０２Ｔ＋０．２５・・・ （３）
なお、Ｔは単糸繊度のデシテックス（dtex）数
【請求項４】
請求項１〜３いずれかに記載のポリエステル複合短繊維のみを含有するウエブからなり、ポリエステル複合短繊維の少なくとも一部が溶融して接着部を成していることを特徴とする短繊維不織布。
【請求項５】
ポリエステル複合短繊維のポリエステルＡの融点（ＴｍＡ）より３０℃低い温度（ＴｍＡ−３０℃）の雰囲気下における面積収縮率が１０％以下である請求項４記載の短繊維不織布。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−２８０９４８（Ｐ２００９−２８０９４８Ａ）
【公開日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１００９８８（Ｐ２００９−１００９８８）
【出願日】平成２１年４月１７日（２００９．４．１７）
【出願人】（０００２２８０７３）日本エステル株式会社 (273)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月１７日（２００９．４．１７）
【出願人】（０００２２８０７３）日本エステル株式会社 (273)
【Ｆターム（参考）】
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