分割型複合繊維
【課題】後加工の途中工程では繊維形状を保ちながら、最終工程では容易に分割可能な分割型複合繊維を提供する。
【解決手段】分割型複合繊維を構成する２種以上の繊維成形性成分の少なくとも１成分がポリアミド系重合体（Ａ）１を主とし、２種以上の該繊維成形成分の少なくとも１成分がスルホネート基を有する変性ポリエステル成分（ａ）及びポリアルキレングリコール成分（ｂ）を含有する分割型複合繊維。さらには、変性ポリエステル成分（ａ）がポリアミド系重合体（Ａ）中に溶融物または粒状物として分散して存在することや、分割型複合繊維を構成する繊維成形性成分が、ポリアミド系重合体（Ａ）１とポリエステル系重合体（Ｂ）２であることや、ポリエステル系重合体（Ｂ）２が、スルホネート基を有する変性ポリエステル成分（ａ）を含有することが好ましい。
【解決手段】分割型複合繊維を構成する２種以上の繊維成形性成分の少なくとも１成分がポリアミド系重合体（Ａ）１を主とし、２種以上の該繊維成形成分の少なくとも１成分がスルホネート基を有する変性ポリエステル成分（ａ）及びポリアルキレングリコール成分（ｂ）を含有する分割型複合繊維。さらには、変性ポリエステル成分（ａ）がポリアミド系重合体（Ａ）中に溶融物または粒状物として分散して存在することや、分割型複合繊維を構成する繊維成形性成分が、ポリアミド系重合体（Ａ）１とポリエステル系重合体（Ｂ）２であることや、ポリエステル系重合体（Ｂ）２が、スルホネート基を有する変性ポリエステル成分（ａ）を含有することが好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２種類以上の繊維形成性重合体からなる分割型複合繊維に関するものである。さらに詳しくは後加工の途中工程では繊維形状を保ちながら、最終工程では容易に分割可能な分割型複合繊維に関するものであり、特には人工皮革の極細繊維基材用途に最適な分割型複合繊維に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、品位に優れた徹密できめ細かなタッチやドレープ性に優れた布帛が上市され、そのような布帛を得るために極細繊維が多用されている。極細繊維を得るための手段としては、最初から細い繊度の繊維を製造する方法もあるが、より効率的に製造するために、多くは２成分以上の異なるポリマーから複合繊維を得て、その得られた繊維を分割、抽出などの工程を経て細化する方法が主に採用されている。工程の合理化や工程調子などの面に優れるため、極細繊維に細化可能な複合繊維をあらかじめ製造し布帛とした後、繊維を細化する方法が用いられているのである。
【０００３】
例えば、特許文献１には、抽出設備及び抽出工程を必要としない分割型複合繊維からなる長繊維不織布に、高圧膜状水流を作用させることにより、該分割型複合繊維を極細繊維に分割して実質的には三次元交絡されていない極細繊維から成る嵩高不織布を得る方法が提案されている。しかしこの高圧膜状水流を作用させる方法により分繊の程度を高めることはできるものの、逆に三次元交絡を得ることが困難であるとの問題があった。
【０００４】
また、特許文献２にはより分割が起こりやすいように中空率が２５％以上でかつ繊維軸方向に不連続分割孔が存在する多分割性中空繊維が提案されている。しかしこのような高中空率かつ不連続分割孔が存在するような分割型繊維では、後加工の途中工程で中途半端な分割が起こりやすく、品質が安定しないとの問題があった。
【０００５】
特に極細繊維からなる不織布の製造においては、不織布の強度を確保するために、分割型複合繊維を先に交絡工程を通して不織布化してから分割処理し、極細化する方法が必須とされている。そうでなければ交絡時に繊維の切断が発生し、十分な強度を得られない、あるいは繊維の切断端が飛散し工程環境の悪化や不織布の品位に悪影響を与えるという問題が生じるからである。また、高密度極細不織布では未分割の繊維が残存した場合に、人工皮革の柔軟性、加工性に悪影響を与えるという問題もあった。
つまり交絡時には分割せず、交絡後の分割処理時には分割しやすい繊維が求められていたのである。
【０００６】
しかし従来の分割型繊維では、交絡を十分に行うような機械的な強い処理では交絡時のダメージを受け易く、逆に交絡時に分割しないような剥離分割繊維では後の分割処理が起こらないという問題があり、分割性と交絡性を両立できるような分割型の複合繊維が求められていた。
【０００７】
【特許文献１】特開平４−３００３５１号公報
【特許文献２】特開２０００−１７５１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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、後加工の途中工程では繊維形状を保ちながら、最終工程では容易に分割可能な分割型複合繊維を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の分割型複合繊維は、分割型複合繊維を構成する２種以上の繊維成形性成分の少なくとも１成分がポリアミド系重合体（Ａ）を主とし、２種以上の該繊維成形成分の少なくとも１成分がスルホネート基を有する変性ポリエステル成分（ａ）及びポリアルキレングリコール成分（ｂ）を含有することを特徴とする。さらには、変性ポリエステル成分（ａ）がポリアミド系重合体（Ａ）中に溶融物または粒状物として分散して存在することや、該ポリアミド系重合体（Ａ）が、変性ポリエステル成分（ａ）とポリアルキレングリコール成分（ｂ）の合計量を３〜２０重量％含有していることが好ましく、分割型複合繊維を構成する繊維成形性成分が、ポリアミド系重合体（Ａ）とポリエステル系重合体（Ｂ）であることや、ポリエステル系重合体（Ｂ）が、スルホネート基を有する変性ポリエステル成分（ａ）を含有することが好ましい。また、分割型複合繊維の繊度が０．１５〜１０ｄｔｅｘであることや、分割型複合繊維を構成する各繊維成形性成分の繊度が０．０１〜０．３５ｄｔｅｘであることが好ましい。
【００１０】
またもう一つの本発明の極細繊維不織布の製造方法は、本発明の上記分割型複合繊維を交絡、分割してなることを特徴とする。さらに、人工皮革用基材の製造方法は、本発明の分割型複合繊維を交絡、分割処理してなる極細繊維不織布に高分子弾性体を含浸してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、後加工の途中工程では繊維形状を保ちながら、最終工程では容易に分割可能な分割型複合繊維が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の分割型複合繊維は、分割型複合繊維を構成する２種以上の繊維成形性成分の少なくとも１成分がポリアミド系重合体（Ａ）を主とすることを必須とする。ここで２種以上の繊維成形性成分としては、通常互いに非相溶である２種以上の繊維成形性の高分子重合体から選択されるものである。そして本発明の分割型複合繊維は、繊維成形性成分同士が後の工程にて分割することによって、極細繊維を形成することができる。
【００１３】
２種以上の繊維成形性成分としては、一般に繊維形成性のある高分子重合体であれば特に制限は無く、機械的な処理によって各成分間の剥離分割能を有するものであれば特に限定されない。なかでも工業生産性と性能の高さから、繊維成形性成分の組合せとしては、ポリアミド系重合体（Ａ）とポリエステル系重合体（Ｂ）との組合せであることが好ましい。
【００１４】
本発明にて必須とされるポリアミド系重合体（Ａ）としては、例えばナイロン−６、ナイロン−６６、ナイロン−６１０、ナイロン−１１、ナイロン−１２等があげられる。
一方、好ましく用いられる他の成分であるポリエステル系重合体（Ｂ）としては、例えばポリエ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、ポリブチレンテレフタレート及びこれらを主成分とする共重合ポリエステル等があげられる。中でも人工皮革基材用の不織布など、緻密性が要求される不織布においては、熱収縮性を付与するためには熱収縮性を有するポリエ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、ポリブチレンテレフタレート及びこれらを主成分とする共重合ポリエステルを用いることが好ましい。中でも高分子成分の組合せとしては、ナイロン−６／ポリエチレンテレフタレートの組合せが生産安定性、コスト等の面から好ましい。
【００１５】
そして本発明においては、２種以上の繊維成形性成分のうち少なくとも１成分はスルホネート基を有する変性ポリエステル成分（ａ）とポリアルキレングリコール成分（ｂ）とを含有することを必須とする。さらには変性ポリエステル成分（ａ）がポリアミド系重合体（Ａ）に含有されていることが好ましく、含有されている状態としては変性ポリエステル成分（ａ）がポリアミド系重合体（Ａ）中に溶融物または粒状物として分散して存在していることが好ましい。
【００１６】
本発明で用いられる変性ポリエステル成分(ａ)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などの芳香族ポリエステルや脂肪族ポリエステルを主骨格として有するものである。そしてその主骨格に結合するスルホネート基としては、イソフタル酸スルホネート基が好ましい。さらには、イソフタル酸スルホネート金属塩、ジカルボネート成分、オキシアルキレングリコール成分が共重合されたポリエステルであることが好ましい。中でも、イソフタル酸スルホネート金属塩としては、５−ナトリウムスルホイソフタル酸が、ジカルボネート成分としてはテレフタル酸またはイソフタル酸が好ましい。
【００１７】
ここで用いられるイソフタル酸スルホネート基はジカルボネート成分へ共重合されたものであることが好ましく、その共重合量として０．１〜３０ｍｏｌ％であることが好ましく、さらには２〜２０ｍｏｌ％であることが好ましい。また、好ましく用いられるオキシアルキレングリコール成分としてはエチレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコールなどが好ましい。またそのグリコール成分としては、ポリアルキレングリコール成分が共重合されているものが特に好ましい。ポリアルキレングリコール成分の数平均分子量としては１０００〜５０００００が好ましく、さらには２０００〜１００００であることが好ましく、具体的にはポリオキシエチレングリコールであることが好ましい。その共重合量は、ジカルボネート成分とアルキレングリコール成分からなるポリエステルに対して、ポリアルキレングリコール成分が３０〜９０重量％であることが好ましく、さらには４０〜８０重量％であることが好ましい。
【００１８】
一方、本発明において少なくとも一方の重合体成分に対して、上記変性ポリエステル成分（ａ）と共に、ポリアルキレングリコール成分（ｂ）を含有することが必須とされる。このポリアルキレングリコール成分（ｂ）としては、ポリオキシアルキレングリコールが好ましく、特にはポリエチレングリコールが好ましい。またその数平均分子量としては１０００〜５０００００が好ましく、さらには２０００〜１００００であることが紡糸安定性にも有効である。
【００１９】
本発明者らは従来考えられていたようにポリアルキレングリコール成分（ｂ）等を単独で含有させる場合よりも、極性基であるスルホネート基を有する変性ポリエステル（ａ）を共に併用して繊維を構成する重合体へ含有させることにより、驚くべきことに複合繊維の紡糸性は高いままなのにかかわらず、紡糸後の繊維形成性重合体成分間の界面剥離が、飛躍的に容易になることを見出したものである。特に変性ポリエステル成分（ａ）と、ポリアルキレングリコール成分（ｂ）とを併用することにより、複合繊維の断面形状が経時によって変化しにくくなり安定して生産できることが、そして生産速度を上げたとしてもその分割の度合いにばらつきが発生しにくいことがわかった。
【００２０】
またポリアルキレングリコール類の添加により、分割性を向上させるだけでなく、紡糸工程において繊維間の摩擦により生じる静電気の発生を抑制する作用があり、紡糸工程の安定性確保のため好ましい。例えば本発明の分割型複合繊維を長繊維不織布にする場合には、分割型複合繊維をネット上に捕集する、あるいは紡糸後の長繊維をネット上に巻き出された長繊維あるいは短繊維集合体上に捕集するなどの工程において、繊維間の摩擦により静電気の発生が多い。そのような工程を通過する場合には、ポリアルキレングリコール類の添加は静電気の発生を抑制し、紡糸工程の安定性確保に、特に好ましい。
【００２１】
ここで、変性ポリエステル成分（ａ）とポリアルキレングリコール成分（ｂ）の添加量は、合計で添加される繊維形成性重合体に対して３〜２０重量部の添加であることが好ましい。２０重量部を超えると、紡糸性が悪化する他、繊維形成性重合体の溶融粘度が大幅に低下し、剥離分割型繊維の断面形状の形成性制御が困難となる傾向にある。また３重量部を下回ると分割性の向上効果が少なくなる傾向にある。
【００２２】
さらに、添加される変性ポリエステル成分（ａ）とポリアルキレングリコール成分（ｂ）の添加量の比率は、変性ポリエステル成分（ａ）重量がポリアルキレングリコール成分（ｂ）重量の０．１〜１０倍の範囲にあることが好ましく、２〜６倍の重量比である事が特に好ましい。
【００２３】
この本発明で必須とされる変性ポリエステル成分（ａ）とポリアルキレングリコール成分（ｂ）の繊維形成性重合体への添加方法としては任意の方法を採用することができる。例えば、繊維形成性重合体の重合工程で添加する方法、複合繊維を溶融紡糸する際に該繊維形成性重合体と変性ポリエステル成分（ａ）とポリアルキレングリコール成分（ｂ）との混合物を混合した後に溶融混練する方法、該繊維形成性重合体と、変性ポリエステル成分（ａ）及びポリアルキレングリコール成分（ｂ）の混合物を別々に溶融し溶融紡糸する直前に混合する方法等、種々の方法が採用されうる。中でもあらかじめ溶融混練して成型した変性ポリエステル成分（ａ）とポリアルキレングリコール成分（ｂ）との粒状混合物と、繊維形成性重合体樹脂とを混合後、溶融紡糸する方法が特に好ましく、ポリアルキレングリコール類の耐熱性による悪影響を避けることも可能となり、溶融紡糸の作業も容易となる。他の方法としては、変性ポリエステル成分（ａ）とポリアルキレングリコール成分（ｂ）の溶融混合物を計量し、繊維形成性重合体を溶融するエクストルーダー中または出口に供給し、スタティックミキサーで混合する方法も好ましい方法として挙げる事ができる。
【００２４】
そして本発明の分割型複合繊維の複合形態としては、２種類以上の繊維形成性重合体からなる繊維であり、該各重合体の接合界面の少なくとも一部分が繊維断面円周に到達しており、機械的処理等により各成分に剥離分割できる剥離分割型複合繊維の形態となっていることが好ましい。また、お互いに一方成分が他方成分によって所定数に分割されている形態であることが、剥離分割性の点で望ましい。なかでも、１成分が他成分間に放射状に配置されている断面形状が好ましい。このような複合形態は、公知の複合紡糸口金を用いて、２種類の繊維形成性重合体を複合紡糸することによって得られる。
【００２５】
特には、本発明の分割型複合繊維は、図１のような交互に隣り合う２成分からなり、ポリアミド重合体界面および重合体内部に変性ポリエステル成分が溶融物または粒状物が分散して存在していることが好ましい。
【００２６】
本発明の分割型複合繊維の分割前の繊度としては０．１５〜１０ｄｔｅｘの範囲にあることが適当であり、さらには２〜５ｄｔｅｘの範囲であることが好ましい。細すぎると生産性が低くなる傾向にあり、高すぎると分割したとしても極細繊維とすることが困難な傾向にある。また分割後の繊度としては、０．０１〜０．３５ｄｔｅｘの範囲であることが好ましい。本発明の分割型複合繊維の分割後の繊度は細いほど好ましいが、細すぎる場合には生産安定性の確保が困難になる傾向にある。また繊度が高すぎる場合、極細繊維特有の柔軟な風合いを確保することが困難となりやすい。
【００２７】
したがって、本発明の分割型複合繊維の分割数は４〜４８分割であることが好ましく、分割後の極細繊維の繊度と分割の容易さのバランスから、８〜２４分割であることが特に好ましい。また各分割極細繊維を構成する各繊維形成性重合体の体積比率は２０：８０〜８０：２０の範囲が好ましく、特には４０:６０〜６０:４０の範囲であることが好ましい。分割比率を変更することにより、分割性や強度などを調整することが可能である。
【００２８】
さらには、これらの分割後の極細繊維の少なくとも１種は、熱収縮性をするものであることが好ましい。熱収縮性を付与するには、例えば紡糸速度および紡糸後の延伸倍率、延伸温度、紡糸直結型不織布の場合では繊維の細化牽引に使用するエアサッカーやエジェクターによる細化時の温度、空気圧力を調整することによって得ることができる。
【００２９】
もう一つの本発明の極細繊維不織布の製造方法は、上記のような本発明の分割型複合繊維を、交絡、分割処理することを必須とする製造方法である。さらには交絡する方法としては、ニードルパンチによるものであることが好ましい。
【００３０】
例えば上記の分割型複合繊維を、代表的な紡糸直結型不織布成型法であるスパンボンド法、又は、紡糸・延伸して一旦巻き取った延伸糸を高速の牽引流体により開織しながら多孔補集面上にウェブとして捕集する等の公知の方法により、ウェブとして直接成形することも好ましい態様である。
【００３１】
より具体的には、紡糸機から押し出された分割型複合繊維を、エジェクターにより延伸し、移動するネット上に捕集しウェブとすることができる。繊維集合体の目付としては紡糸繊維量とネットスピードにより捕集する量により決定することができ、２０ｇ／ｍ２〜６０ｇ／ｍ２の目付であることが好ましい。目付けが大きすぎると、次の積層工程において、目付バラツキが大きくなる傾向にある。逆に少なすぎると、積層工程の製造効率が低下すると共に、均一な積層が困難となる傾向にある。
【００３２】
このようにして得られた本発明の分割型複合繊維からなる長繊維ウェブは、必要に応じて複数枚を積層して、又は単独で、必要に応じて予備的に熱接着し、一旦巻き取った後に、又は、連続してニードルパンチ処理あるいは高圧水流などの交絡処理を施して、長繊維不織布等繊維構造体とすることが好ましい。積層工程では公知のクロスレイヤーを使用することが可能である。
【００３３】
本発明の分割型複合繊維は、上記のようにして後加工工程を通過した繊維複合体をさらに処理して、分割極細化する製造方法に適したものである。本発明の分割型複合繊維はある一定の衝撃等にて一気に分割極細化を起こすことが可能となるため、繊維複合体となるまでは極細化を起こさず工程通過性を高く保ち、その後の分割工程にて一気に分割極細化を進めて、高品質の製品を得ることが可能となったのである。
【００３４】
このような分割方法としては、機械的分割処理であることが好ましい。機械的な分割とは、例えば振動、叩く、剪断などの機械的力を応用した分割である。張り合わせ繊維の種類、製法により、分割のし易さに差があるため叩くことを基本として振動、剪断を組み合わせた分割方法とすることが好ましい。特に打撃式分割処理を行った場合、シートの厚み方向に剪断力を効率よく加えることができ、分割型複合繊維の分割極細繊維化を効率よく行うことができる。打撃式分割処理を行うことのできる設備としては、市販の皮革用の打撃式揉み機を用いる事が出来る。さらに、より完全に分割する方法としては、分割前の不織布をあらかじめ界面活性剤水溶液に浸漬後、機械的応力により分割する方法であることが好ましい。
【００３５】
本発明の分割型複合繊維は、紡糸工程で変性ポリエステル成分（ａ）が２成分重合体成分間の界面にブリードアウトし、２成分間に大量に存在するものと考えられ、剥離性が向上した。
【００３６】
構成する分割型複合繊維を極細繊維に分割した後の不織布は、次いで熱水中で収縮処理を行うことが好ましい。このとき不織布の面積収縮率は繊維の収縮率、収縮繊維の構成比率、交絡度によって任意に変化させることが出来るが、人工皮革用の基材とする場合には、収縮率としては１５〜６０％が好ましい。さらに好ましくは２５〜４５％である。収縮率が１５％に満たない場合には本発明の繊維を用いても高密度不織布とすることが困難であり、また収縮率が６０％を超えるとあまりにも高密度となり繊維の自由度が失われ、得られる人工皮革が硬いものとなり好ましくない。
【００３７】
ここで言う面積収縮率とは収縮前の面積をＳ１とし、収縮後の面積をＳ２とした場合、次の計算で求めたものである。
収縮率（％）＝（Ｓ１−Ｓ２）×１００／Ｓ１
【００３８】
熱水の温度はその効率より６５〜７５℃が好ましく採用される。６５℃以下では大抵の場合、収縮が発現せず、７５℃以上では蒸発によるエネルギーロスが大きく、好ましくない。不織布の熱収縮性能の程度にもよるが、大抵の場合、約３０秒〜６０秒で収縮が完了させることが好ましい。これらの不織布の収縮を均一に行わせるためには浮力を利用し熱水中に遊泳させる状態が好ましい。収縮させた不織布は好ましくは脱水後、熱風乾燥されて高密度の極細繊維不織布が得られる。
【００３９】
また、この不織布を人工皮革用基材として用いる場合には、分割極細化前の不織布の密度が、０．１０〜０．３０ｇ／ｃｍ３、分割極細化、熱水収縮処理後の人工皮革基材の見かけ密度が、０．１５〜０．５５ｇ／ｃｍ３であることが好ましい。
【００４０】
また、上記のような本発明の分割型複合繊維を交絡、分割処理するとともに、高分子弾性体を含浸、凝固することにより、人工皮革を製造することも可能である。高分子弾性体としては、従来公知の人工皮革に用いられているものを使用することができ、例えば水系や溶剤系のポリウレタンなどが、好適に使用される。さらには、溶剤系のポリウレタンを用いる場合には、ポリウレタンのジメチルホルムアミド溶液を湿式凝固法にて凝固させた、高分子弾性体を多孔凝固させるものであることが好ましい。さらに乾燥後表面起毛、染色によりスェード調人工皮革としたり、あるいは表面にポリウレタンなどの高分子弾性体の着色膜を形成し銀付調人工皮革とすることも好ましい。
【００４１】
本発明の分割型複合繊維を用いて得られた不織布や人工皮革は、交絡の際の繊維束が崩され、従来の単なる細い繊維からなる不織布と異なり、分割後の細い繊維が交互に絡み合った構造となり、特に銀付調人工皮革として使用された場合には、内折り曲げ、外折り曲げに対しても大きな深いシワが発生せず、表面で細かく分散したシワとなり、折り曲げを解除した場合そのシワ跡が残らないものとなる。
【００４２】
以上のような本発明の分割型複合繊維は工程通過性に優れ、最終的に分割率の高い極細繊維を成形できるため、品質に優れた製品に適用することができる。例えば人工皮革としては、スポーツシューズ、婦人・紳士靴などの靴用途、競技用各種ボール用途、家具・車輌、内装材、インテリア材などの産業資材用途、手帳・ノート等の装丁用途、衣料用途などの用途に好ましく用いることができる。また人工皮革用途以外にもその用途としては、衣料用途、内装材、インテリア材等の産業資材用途、工業用ワイパーやワイピングクロス等のワイパー用途、バグフィルターや濾過布等のフィルター用途、医療衛生材料等の各用途にも好ましく用いることができる。
【実施例】
【００４３】
以下、実施例により、本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、これら実施例により限定されるものではない。なお、実施例中における部及び％は、特に断らない限り重量基準であり、また各測定値は、それぞれ以下の方法にしたがって求めたものであり、特に断らない限り、測定値は５点を測定した平均値である。
【００４４】
（１）初期分割率、経時後の分割率
不織布を構成する剥離分割型複合繊維の分割率は、分割後の不織布の断面を電子顕微鏡で２００倍にて撮影し、１００本の繊維の断面を測定し、全体の面積と未分割（完全に分割していない、例えば、２個や３個程度に分割したものも含む）のフィラメントの断面積の差を全体の面積で除して求めた。該分割率が大きいほどよく分割していることを示す。また繊維形成性重合体成分への変性ポリエステル成分およびポリアルキレングリコール成分を添加し始めた時点をから４時間経過時のサンプルを「初期」と、３０時間経過時のサンプルを「経時後」のものとした。なお、分割処理はウェブ形成後に積層、交絡し、直ちに（１時間以内）に実施した。
【００４５】
（２）分割率のばらつき
初期分割率を求める際、不織布の幅方向に５点、および進行方向に４点のサンプルを採取、分割率の最大値Ｍａｘ、最小値Ｍｉｎ、平均値Ａｖｅを上記方法にて測定し、下記式にて求めた。
分割率のばらつき（％）＝｛（Ｍａｘ−Ｍｉｎ）／（２・Ａｖｅ）｝・１００
【００４６】
（３）極細繊維の繊度
未分割の複合繊維の繊度を繊度測定器（ＳＥＲＣＨ Ｃｏ．ＬＴＤ製、型式ＤＣ−２１）にて試長２．５ｃｍ、荷重１ｇにて測定し、それを複合繊維の繊維軸に垂直方向の断面内で、互いに独立した形で存在する繊維形成性重合体の個数（分割数）で除して求めた。
【００４７】
（４）不織布風合い
５名の評価者による柔らかさや触感の官能評価を５段階で行い、その平均値で評価した。数字が大きいほど良好であることを示す。
【００４８】
（５）人工皮革の曲げ抵抗（柔軟度）
人工皮革の重要品質である曲げ抵抗（柔軟度）について、含浸液を含浸、凝固した人工皮革用基材の曲げ抵抗測定により評価した。すなわち柔軟度試験片２５ｍｍ×９０ｍｍを準備し、長手方向の下部の２０ｍｍを保持具で垂直方向に保持し、保持具より２０ｍｍの高さの位置にあるＵゲージの測定部に試験片のもう一方の片端の先端から２０ｍｍの位置の中央部があたるように、試験片を曲げながら、保持具をスライドさせて固定し、固定してから５分後の応力を記録計より読み取り、幅１ｃｍあたりの応力に換算して柔軟度とした。
【００４９】
［実施例１］
変性ポリエステル（ａ）として、テレフタル酸１７重量部、５−スルホイソフタル酸ナトリウム３重量部、エチレングリコール５重量部、分子量４０００のポリエチレングリコール７５重量部からなるスルホン酸基含有変性ポリエステル共重合体（ａ１）を作成し、真空下１３０℃で溶融させたうえで、ポリアルキレングリコール（ｂ）として分子量約１９０００のポリエチレングリコール（ｂ１）を添加し、ペレット状とした。その際、変性ポリエステル（ａ）とポリアルキレングリコール（ｂ）の混合比は、（ａ）：（ｂ）＝４：１とした。
【００５０】
１２０℃で乾燥したナイロン−６（９８％濃硫酸中の極限粘度１．２）（Ａ）をエクストルーダーに供給し、ナイロン−６側のエクストルーダー入口手前で上記（ａ１）と（ｂ１）の４：１の混合物とナイロン−６（Ａ）を混合し、ナイロン−６に対し、５ｗｔ％となるように添加し、共に２４５℃で溶融した。別途１４０℃で乾燥した、イソフタル酸が１０ｍｏｌ％共重合されたポリエチレンテレフタレート（ｏ−クロロフェノール中の極限粘度０．６２）（Ｂ）を、前述とは別のエクストルーダーにて２６５℃で溶融した。引き続き、ナイロン−６混合体融液とポリエチレンテレフタレート融液をギアポンプにてそれぞれ計量し、２６２℃に保温されたスピンブロックへ導入後、両重合体溶融流を合流させ複合し、円形の吐出孔を格子状配列で有する２０ｃｍ×１２０ｃｍの矩形の紡糸口金から１．０ｇ／分／孔の量で吐出し、冷却風にて冷却後、口金下にあるエアサッカーを用い圧縮空気にて約２７００ｍ/分にて高速牽引し分割型複合繊維を得た。
【００５１】
牽引された複合繊維は、１６分割の多層貼合せ型断面をもつ剥離分割型複合繊維からなるウェブとして空気流とともネットコンベアー上に幅１ｍで補集した。引き続き、得られたウェブを１００℃に加熱された上下一対のエンボスカレンダーロールに通し軽く熱接着を行った。
【００５２】
その後そのウェブをクロスレイヤーで８枚重ね合わせ油剤付与した後、ペネレイト数１２００本／ｃｍ２のニードルパンチにて交絡処理を施し、目付２４５ｇ／ｍ２、厚さ１．２４ｍｍの不織布を得た。次いで、水へ浸漬後打撃式分割機にて６ｍ／分の速度で剥離分割処理を行った後、７０℃の温水バスにて収縮処理を行い、極細繊維不織布を得た。得られた剥離分割型複合繊維と極細繊維不織布の物性を表１に示す。
【００５３】
［実施例２〜４、比較例１、２］
実施例１で用いた変性ポリエステル（ａ１）及びポリアルキレングリコール（ｂ１）の溶融混合ペレットと、分子量約１９０００のポリエチレングリコールのフレークス状粉末（ｂ２）を用いて、ナイロン−６に対する（ａ）と（ｂ）の添加重量比率を種々変更した以外は実施例１と同様の方法で剥離分割型複合繊維および極細繊維不織布を得た。各物性を表１に併せて示す。
【００５４】
なお比較例１では変性ポリエステル（ａ）をナイロン−６（Ａ）へ添加せず、ポリエチレングリコール（ｂ）のみを添加して実施し、比較例２では変性ポリエステル（ａ）とポリアルキレングリコール（ｂ）の溶融混合ペレットの代わりに、変性ポリエステル（ａ１）単独のペレットのみをナイロン−６（Ａ）へ添加した。またナイロン−６（Ａ）の重量に対し、変性ポリエステル（ａ１）１０重量％、ポリアルキレングリコール（ｂ）を１２重量％用いて実施例１と同様に紡糸したところ界面が不明確となり分割できない繊維であった。
【００５５】
［実施例５］
変性ポリエステル（ａ）として、テレフタル酸１３重量部、５−スルホイソフタル酸ナトリウム２重量部、エチレングリコール３重量部、分子量４０００のポリエチレングリコール８２重量部からなるスルホン酸基含有変性ポリエステル共重合体（ａ２）を作成し、真空下１３０℃で溶融させたうえで、ポリアルキレングリコール（ｂ）として分子量約１９０００のポリエチレングリコール（ｂ１）を添加し、ペレット状とした。その際、変性ポリエステル（ａ）とポリアルキレングリコール（ｂ）の混合比は、（ａ）：（ｂ）＝４：１とした。この混合物を用い、実施例1と同様の方法で剥離分割型複合繊維および極細繊維不織布を得た。各物性を表１に併せて示す。
【００５６】
［実施例６］
変性ポリエステル（ａ）として、テレフタル酸１３３重量部、イソフタル酸１１重量部、５−スルホイソフタル酸ナトリウム６重量部、エチレングリコール４８重量部からなるスルホン酸基含有変性ポリエステル共重合体（ａ３）を作成し、ペレットとした。ポリアルキレングリコール（ｂ）として分子量約１９０００のポリエチレングリコールのフレークス状粉末（ｂ２）を用い、実施例１と同様の方法で、ナイロン−６に対する変性ポリエステル（ａ）とポリアルキレングリコール（ｂ）の混合重量比を、（ａ）：（ｂ）＝１．３：３．７となるように添加し、剥離分割型複合繊維および極細繊維不織布を得た。各物性を表１に併せて示す。
【００５７】
［比較例３］
スルホン酸基を含有しない変性ポリエステル（ａ’）として、テレフタル酸１７重量部、イソフタル酸２重量部、エチレングリコール５重量部、分子量４０００のポリエチレングリコール７５量部からなるスルホン酸基を含有しない変性ポリエステル共重合体（ａ’）を作成し、真空下１３０℃で溶融させたうえで、ポリアルキレングリコール（ｂ）として分子量約１９０００のポリエチレングリコール（ｂ１）を添加し、ペレット状とした。その際、変性ポリエステル（ａ’）とポリアルキレングリコール（ｂ）の混合比は、（ａ’）：（ｂ）＝４：１とした。この混合物を用い、実施例１と同様の方法で剥離分割型複合繊維および極細繊維不織布を得た。各物性を表１に併せて示す。
【００５８】
［実施例７］
実施例１で得た極細繊維不織布に、１８重量％のポリウレタンエマルジョン溶液を含浸させた後、９０℃蒸気による熱付与後水中に浸漬してポリウレタンを凝固させ、十分に洗浄除去した後、１２０℃で乾燥して含浸基体−１を得た。次いで、離型紙（上に、ポリウレタンの３３％水分散液１００部に増粘剤、および着色剤（ブラック）５部を攪拌しながら添加し粘度を８０００ｍＰａ・ｓ（ＣＰ）に調整した調合液を目付け９０ｇ／ｍ２でコートし、温度７０℃で２分間、１１０℃で２分間乾燥してポリウレタン着色膜を形成した。
【００５９】
さらにその表面に、水分散型ポリウレタン系接着剤（４５％濃度）１００部に着色剤（ブラック）５部、および増粘剤を混合して粘度を５０００ｍＰａ・ｓ（ＣＰ）に調整した調合液を目付け１５０ｇ／ｍ２でコートした。次いで、温度９０℃で２分乾燥後、人工皮革用基体を重ね合わせ、温度１１０℃の加熱シリンダー表面上で０．６ｍｍの間隙のロールに通過させ圧着した。その後、温度６０℃の雰囲気下で２日間放置した後、離型紙を剥ぎ取り人工皮革を得た。
【００６０】
得られた人工皮革は、厚さ１．４０ｍｍ、見かけ密度０．４９ｇ／ｍ３、柔軟度に相当する曲げ抵抗１．３８ｇ／ｃｍと高密度にも関わらず、高い柔軟性を示し、人工皮革の風合いも優れたものであった。
【００６１】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の分割型複合繊維の繊維断面を示した模式図。
【符号の説明】
【００６３】
１．ポリアミド系重合体成分
２．ポリエステル系重合体成分
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２種類以上の繊維形成性重合体からなる分割型複合繊維に関するものである。さらに詳しくは後加工の途中工程では繊維形状を保ちながら、最終工程では容易に分割可能な分割型複合繊維に関するものであり、特には人工皮革の極細繊維基材用途に最適な分割型複合繊維に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、品位に優れた徹密できめ細かなタッチやドレープ性に優れた布帛が上市され、そのような布帛を得るために極細繊維が多用されている。極細繊維を得るための手段としては、最初から細い繊度の繊維を製造する方法もあるが、より効率的に製造するために、多くは２成分以上の異なるポリマーから複合繊維を得て、その得られた繊維を分割、抽出などの工程を経て細化する方法が主に採用されている。工程の合理化や工程調子などの面に優れるため、極細繊維に細化可能な複合繊維をあらかじめ製造し布帛とした後、繊維を細化する方法が用いられているのである。
【０００３】
例えば、特許文献１には、抽出設備及び抽出工程を必要としない分割型複合繊維からなる長繊維不織布に、高圧膜状水流を作用させることにより、該分割型複合繊維を極細繊維に分割して実質的には三次元交絡されていない極細繊維から成る嵩高不織布を得る方法が提案されている。しかしこの高圧膜状水流を作用させる方法により分繊の程度を高めることはできるものの、逆に三次元交絡を得ることが困難であるとの問題があった。
【０００４】
また、特許文献２にはより分割が起こりやすいように中空率が２５％以上でかつ繊維軸方向に不連続分割孔が存在する多分割性中空繊維が提案されている。しかしこのような高中空率かつ不連続分割孔が存在するような分割型繊維では、後加工の途中工程で中途半端な分割が起こりやすく、品質が安定しないとの問題があった。
【０００５】
特に極細繊維からなる不織布の製造においては、不織布の強度を確保するために、分割型複合繊維を先に交絡工程を通して不織布化してから分割処理し、極細化する方法が必須とされている。そうでなければ交絡時に繊維の切断が発生し、十分な強度を得られない、あるいは繊維の切断端が飛散し工程環境の悪化や不織布の品位に悪影響を与えるという問題が生じるからである。また、高密度極細不織布では未分割の繊維が残存した場合に、人工皮革の柔軟性、加工性に悪影響を与えるという問題もあった。
つまり交絡時には分割せず、交絡後の分割処理時には分割しやすい繊維が求められていたのである。
【０００６】
しかし従来の分割型繊維では、交絡を十分に行うような機械的な強い処理では交絡時のダメージを受け易く、逆に交絡時に分割しないような剥離分割繊維では後の分割処理が起こらないという問題があり、分割性と交絡性を両立できるような分割型の複合繊維が求められていた。
【０００７】
【特許文献１】特開平４−３００３５１号公報
【特許文献２】特開２０００−１７５１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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、後加工の途中工程では繊維形状を保ちながら、最終工程では容易に分割可能な分割型複合繊維を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の分割型複合繊維は、分割型複合繊維を構成する２種以上の繊維成形性成分の少なくとも１成分がポリアミド系重合体（Ａ）を主とし、２種以上の該繊維成形成分の少なくとも１成分がスルホネート基を有する変性ポリエステル成分（ａ）及びポリアルキレングリコール成分（ｂ）を含有することを特徴とする。さらには、変性ポリエステル成分（ａ）がポリアミド系重合体（Ａ）中に溶融物または粒状物として分散して存在することや、該ポリアミド系重合体（Ａ）が、変性ポリエステル成分（ａ）とポリアルキレングリコール成分（ｂ）の合計量を３〜２０重量％含有していることが好ましく、分割型複合繊維を構成する繊維成形性成分が、ポリアミド系重合体（Ａ）とポリエステル系重合体（Ｂ）であることや、ポリエステル系重合体（Ｂ）が、スルホネート基を有する変性ポリエステル成分（ａ）を含有することが好ましい。また、分割型複合繊維の繊度が０．１５〜１０ｄｔｅｘであることや、分割型複合繊維を構成する各繊維成形性成分の繊度が０．０１〜０．３５ｄｔｅｘであることが好ましい。
【００１０】
またもう一つの本発明の極細繊維不織布の製造方法は、本発明の上記分割型複合繊維を交絡、分割してなることを特徴とする。さらに、人工皮革用基材の製造方法は、本発明の分割型複合繊維を交絡、分割処理してなる極細繊維不織布に高分子弾性体を含浸してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、後加工の途中工程では繊維形状を保ちながら、最終工程では容易に分割可能な分割型複合繊維が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の分割型複合繊維は、分割型複合繊維を構成する２種以上の繊維成形性成分の少なくとも１成分がポリアミド系重合体（Ａ）を主とすることを必須とする。ここで２種以上の繊維成形性成分としては、通常互いに非相溶である２種以上の繊維成形性の高分子重合体から選択されるものである。そして本発明の分割型複合繊維は、繊維成形性成分同士が後の工程にて分割することによって、極細繊維を形成することができる。
【００１３】
２種以上の繊維成形性成分としては、一般に繊維形成性のある高分子重合体であれば特に制限は無く、機械的な処理によって各成分間の剥離分割能を有するものであれば特に限定されない。なかでも工業生産性と性能の高さから、繊維成形性成分の組合せとしては、ポリアミド系重合体（Ａ）とポリエステル系重合体（Ｂ）との組合せであることが好ましい。
【００１４】
本発明にて必須とされるポリアミド系重合体（Ａ）としては、例えばナイロン−６、ナイロン−６６、ナイロン−６１０、ナイロン−１１、ナイロン−１２等があげられる。
一方、好ましく用いられる他の成分であるポリエステル系重合体（Ｂ）としては、例えばポリエ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、ポリブチレンテレフタレート及びこれらを主成分とする共重合ポリエステル等があげられる。中でも人工皮革基材用の不織布など、緻密性が要求される不織布においては、熱収縮性を付与するためには熱収縮性を有するポリエ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、ポリブチレンテレフタレート及びこれらを主成分とする共重合ポリエステルを用いることが好ましい。中でも高分子成分の組合せとしては、ナイロン−６／ポリエチレンテレフタレートの組合せが生産安定性、コスト等の面から好ましい。
【００１５】
そして本発明においては、２種以上の繊維成形性成分のうち少なくとも１成分はスルホネート基を有する変性ポリエステル成分（ａ）とポリアルキレングリコール成分（ｂ）とを含有することを必須とする。さらには変性ポリエステル成分（ａ）がポリアミド系重合体（Ａ）に含有されていることが好ましく、含有されている状態としては変性ポリエステル成分（ａ）がポリアミド系重合体（Ａ）中に溶融物または粒状物として分散して存在していることが好ましい。
【００１６】
本発明で用いられる変性ポリエステル成分(ａ)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などの芳香族ポリエステルや脂肪族ポリエステルを主骨格として有するものである。そしてその主骨格に結合するスルホネート基としては、イソフタル酸スルホネート基が好ましい。さらには、イソフタル酸スルホネート金属塩、ジカルボネート成分、オキシアルキレングリコール成分が共重合されたポリエステルであることが好ましい。中でも、イソフタル酸スルホネート金属塩としては、５−ナトリウムスルホイソフタル酸が、ジカルボネート成分としてはテレフタル酸またはイソフタル酸が好ましい。
【００１７】
ここで用いられるイソフタル酸スルホネート基はジカルボネート成分へ共重合されたものであることが好ましく、その共重合量として０．１〜３０ｍｏｌ％であることが好ましく、さらには２〜２０ｍｏｌ％であることが好ましい。また、好ましく用いられるオキシアルキレングリコール成分としてはエチレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコールなどが好ましい。またそのグリコール成分としては、ポリアルキレングリコール成分が共重合されているものが特に好ましい。ポリアルキレングリコール成分の数平均分子量としては１０００〜５０００００が好ましく、さらには２０００〜１００００であることが好ましく、具体的にはポリオキシエチレングリコールであることが好ましい。その共重合量は、ジカルボネート成分とアルキレングリコール成分からなるポリエステルに対して、ポリアルキレングリコール成分が３０〜９０重量％であることが好ましく、さらには４０〜８０重量％であることが好ましい。
【００１８】
一方、本発明において少なくとも一方の重合体成分に対して、上記変性ポリエステル成分（ａ）と共に、ポリアルキレングリコール成分（ｂ）を含有することが必須とされる。このポリアルキレングリコール成分（ｂ）としては、ポリオキシアルキレングリコールが好ましく、特にはポリエチレングリコールが好ましい。またその数平均分子量としては１０００〜５０００００が好ましく、さらには２０００〜１００００であることが紡糸安定性にも有効である。
【００１９】
本発明者らは従来考えられていたようにポリアルキレングリコール成分（ｂ）等を単独で含有させる場合よりも、極性基であるスルホネート基を有する変性ポリエステル（ａ）を共に併用して繊維を構成する重合体へ含有させることにより、驚くべきことに複合繊維の紡糸性は高いままなのにかかわらず、紡糸後の繊維形成性重合体成分間の界面剥離が、飛躍的に容易になることを見出したものである。特に変性ポリエステル成分（ａ）と、ポリアルキレングリコール成分（ｂ）とを併用することにより、複合繊維の断面形状が経時によって変化しにくくなり安定して生産できることが、そして生産速度を上げたとしてもその分割の度合いにばらつきが発生しにくいことがわかった。
【００２０】
またポリアルキレングリコール類の添加により、分割性を向上させるだけでなく、紡糸工程において繊維間の摩擦により生じる静電気の発生を抑制する作用があり、紡糸工程の安定性確保のため好ましい。例えば本発明の分割型複合繊維を長繊維不織布にする場合には、分割型複合繊維をネット上に捕集する、あるいは紡糸後の長繊維をネット上に巻き出された長繊維あるいは短繊維集合体上に捕集するなどの工程において、繊維間の摩擦により静電気の発生が多い。そのような工程を通過する場合には、ポリアルキレングリコール類の添加は静電気の発生を抑制し、紡糸工程の安定性確保に、特に好ましい。
【００２１】
ここで、変性ポリエステル成分（ａ）とポリアルキレングリコール成分（ｂ）の添加量は、合計で添加される繊維形成性重合体に対して３〜２０重量部の添加であることが好ましい。２０重量部を超えると、紡糸性が悪化する他、繊維形成性重合体の溶融粘度が大幅に低下し、剥離分割型繊維の断面形状の形成性制御が困難となる傾向にある。また３重量部を下回ると分割性の向上効果が少なくなる傾向にある。
【００２２】
さらに、添加される変性ポリエステル成分（ａ）とポリアルキレングリコール成分（ｂ）の添加量の比率は、変性ポリエステル成分（ａ）重量がポリアルキレングリコール成分（ｂ）重量の０．１〜１０倍の範囲にあることが好ましく、２〜６倍の重量比である事が特に好ましい。
【００２３】
この本発明で必須とされる変性ポリエステル成分（ａ）とポリアルキレングリコール成分（ｂ）の繊維形成性重合体への添加方法としては任意の方法を採用することができる。例えば、繊維形成性重合体の重合工程で添加する方法、複合繊維を溶融紡糸する際に該繊維形成性重合体と変性ポリエステル成分（ａ）とポリアルキレングリコール成分（ｂ）との混合物を混合した後に溶融混練する方法、該繊維形成性重合体と、変性ポリエステル成分（ａ）及びポリアルキレングリコール成分（ｂ）の混合物を別々に溶融し溶融紡糸する直前に混合する方法等、種々の方法が採用されうる。中でもあらかじめ溶融混練して成型した変性ポリエステル成分（ａ）とポリアルキレングリコール成分（ｂ）との粒状混合物と、繊維形成性重合体樹脂とを混合後、溶融紡糸する方法が特に好ましく、ポリアルキレングリコール類の耐熱性による悪影響を避けることも可能となり、溶融紡糸の作業も容易となる。他の方法としては、変性ポリエステル成分（ａ）とポリアルキレングリコール成分（ｂ）の溶融混合物を計量し、繊維形成性重合体を溶融するエクストルーダー中または出口に供給し、スタティックミキサーで混合する方法も好ましい方法として挙げる事ができる。
【００２４】
そして本発明の分割型複合繊維の複合形態としては、２種類以上の繊維形成性重合体からなる繊維であり、該各重合体の接合界面の少なくとも一部分が繊維断面円周に到達しており、機械的処理等により各成分に剥離分割できる剥離分割型複合繊維の形態となっていることが好ましい。また、お互いに一方成分が他方成分によって所定数に分割されている形態であることが、剥離分割性の点で望ましい。なかでも、１成分が他成分間に放射状に配置されている断面形状が好ましい。このような複合形態は、公知の複合紡糸口金を用いて、２種類の繊維形成性重合体を複合紡糸することによって得られる。
【００２５】
特には、本発明の分割型複合繊維は、図１のような交互に隣り合う２成分からなり、ポリアミド重合体界面および重合体内部に変性ポリエステル成分が溶融物または粒状物が分散して存在していることが好ましい。
【００２６】
本発明の分割型複合繊維の分割前の繊度としては０．１５〜１０ｄｔｅｘの範囲にあることが適当であり、さらには２〜５ｄｔｅｘの範囲であることが好ましい。細すぎると生産性が低くなる傾向にあり、高すぎると分割したとしても極細繊維とすることが困難な傾向にある。また分割後の繊度としては、０．０１〜０．３５ｄｔｅｘの範囲であることが好ましい。本発明の分割型複合繊維の分割後の繊度は細いほど好ましいが、細すぎる場合には生産安定性の確保が困難になる傾向にある。また繊度が高すぎる場合、極細繊維特有の柔軟な風合いを確保することが困難となりやすい。
【００２７】
したがって、本発明の分割型複合繊維の分割数は４〜４８分割であることが好ましく、分割後の極細繊維の繊度と分割の容易さのバランスから、８〜２４分割であることが特に好ましい。また各分割極細繊維を構成する各繊維形成性重合体の体積比率は２０：８０〜８０：２０の範囲が好ましく、特には４０:６０〜６０:４０の範囲であることが好ましい。分割比率を変更することにより、分割性や強度などを調整することが可能である。
【００２８】
さらには、これらの分割後の極細繊維の少なくとも１種は、熱収縮性をするものであることが好ましい。熱収縮性を付与するには、例えば紡糸速度および紡糸後の延伸倍率、延伸温度、紡糸直結型不織布の場合では繊維の細化牽引に使用するエアサッカーやエジェクターによる細化時の温度、空気圧力を調整することによって得ることができる。
【００２９】
もう一つの本発明の極細繊維不織布の製造方法は、上記のような本発明の分割型複合繊維を、交絡、分割処理することを必須とする製造方法である。さらには交絡する方法としては、ニードルパンチによるものであることが好ましい。
【００３０】
例えば上記の分割型複合繊維を、代表的な紡糸直結型不織布成型法であるスパンボンド法、又は、紡糸・延伸して一旦巻き取った延伸糸を高速の牽引流体により開織しながら多孔補集面上にウェブとして捕集する等の公知の方法により、ウェブとして直接成形することも好ましい態様である。
【００３１】
より具体的には、紡糸機から押し出された分割型複合繊維を、エジェクターにより延伸し、移動するネット上に捕集しウェブとすることができる。繊維集合体の目付としては紡糸繊維量とネットスピードにより捕集する量により決定することができ、２０ｇ／ｍ２〜６０ｇ／ｍ２の目付であることが好ましい。目付けが大きすぎると、次の積層工程において、目付バラツキが大きくなる傾向にある。逆に少なすぎると、積層工程の製造効率が低下すると共に、均一な積層が困難となる傾向にある。
【００３２】
このようにして得られた本発明の分割型複合繊維からなる長繊維ウェブは、必要に応じて複数枚を積層して、又は単独で、必要に応じて予備的に熱接着し、一旦巻き取った後に、又は、連続してニードルパンチ処理あるいは高圧水流などの交絡処理を施して、長繊維不織布等繊維構造体とすることが好ましい。積層工程では公知のクロスレイヤーを使用することが可能である。
【００３３】
本発明の分割型複合繊維は、上記のようにして後加工工程を通過した繊維複合体をさらに処理して、分割極細化する製造方法に適したものである。本発明の分割型複合繊維はある一定の衝撃等にて一気に分割極細化を起こすことが可能となるため、繊維複合体となるまでは極細化を起こさず工程通過性を高く保ち、その後の分割工程にて一気に分割極細化を進めて、高品質の製品を得ることが可能となったのである。
【００３４】
このような分割方法としては、機械的分割処理であることが好ましい。機械的な分割とは、例えば振動、叩く、剪断などの機械的力を応用した分割である。張り合わせ繊維の種類、製法により、分割のし易さに差があるため叩くことを基本として振動、剪断を組み合わせた分割方法とすることが好ましい。特に打撃式分割処理を行った場合、シートの厚み方向に剪断力を効率よく加えることができ、分割型複合繊維の分割極細繊維化を効率よく行うことができる。打撃式分割処理を行うことのできる設備としては、市販の皮革用の打撃式揉み機を用いる事が出来る。さらに、より完全に分割する方法としては、分割前の不織布をあらかじめ界面活性剤水溶液に浸漬後、機械的応力により分割する方法であることが好ましい。
【００３５】
本発明の分割型複合繊維は、紡糸工程で変性ポリエステル成分（ａ）が２成分重合体成分間の界面にブリードアウトし、２成分間に大量に存在するものと考えられ、剥離性が向上した。
【００３６】
構成する分割型複合繊維を極細繊維に分割した後の不織布は、次いで熱水中で収縮処理を行うことが好ましい。このとき不織布の面積収縮率は繊維の収縮率、収縮繊維の構成比率、交絡度によって任意に変化させることが出来るが、人工皮革用の基材とする場合には、収縮率としては１５〜６０％が好ましい。さらに好ましくは２５〜４５％である。収縮率が１５％に満たない場合には本発明の繊維を用いても高密度不織布とすることが困難であり、また収縮率が６０％を超えるとあまりにも高密度となり繊維の自由度が失われ、得られる人工皮革が硬いものとなり好ましくない。
【００３７】
ここで言う面積収縮率とは収縮前の面積をＳ１とし、収縮後の面積をＳ２とした場合、次の計算で求めたものである。
収縮率（％）＝（Ｓ１−Ｓ２）×１００／Ｓ１
【００３８】
熱水の温度はその効率より６５〜７５℃が好ましく採用される。６５℃以下では大抵の場合、収縮が発現せず、７５℃以上では蒸発によるエネルギーロスが大きく、好ましくない。不織布の熱収縮性能の程度にもよるが、大抵の場合、約３０秒〜６０秒で収縮が完了させることが好ましい。これらの不織布の収縮を均一に行わせるためには浮力を利用し熱水中に遊泳させる状態が好ましい。収縮させた不織布は好ましくは脱水後、熱風乾燥されて高密度の極細繊維不織布が得られる。
【００３９】
また、この不織布を人工皮革用基材として用いる場合には、分割極細化前の不織布の密度が、０．１０〜０．３０ｇ／ｃｍ３、分割極細化、熱水収縮処理後の人工皮革基材の見かけ密度が、０．１５〜０．５５ｇ／ｃｍ３であることが好ましい。
【００４０】
また、上記のような本発明の分割型複合繊維を交絡、分割処理するとともに、高分子弾性体を含浸、凝固することにより、人工皮革を製造することも可能である。高分子弾性体としては、従来公知の人工皮革に用いられているものを使用することができ、例えば水系や溶剤系のポリウレタンなどが、好適に使用される。さらには、溶剤系のポリウレタンを用いる場合には、ポリウレタンのジメチルホルムアミド溶液を湿式凝固法にて凝固させた、高分子弾性体を多孔凝固させるものであることが好ましい。さらに乾燥後表面起毛、染色によりスェード調人工皮革としたり、あるいは表面にポリウレタンなどの高分子弾性体の着色膜を形成し銀付調人工皮革とすることも好ましい。
【００４１】
本発明の分割型複合繊維を用いて得られた不織布や人工皮革は、交絡の際の繊維束が崩され、従来の単なる細い繊維からなる不織布と異なり、分割後の細い繊維が交互に絡み合った構造となり、特に銀付調人工皮革として使用された場合には、内折り曲げ、外折り曲げに対しても大きな深いシワが発生せず、表面で細かく分散したシワとなり、折り曲げを解除した場合そのシワ跡が残らないものとなる。
【００４２】
以上のような本発明の分割型複合繊維は工程通過性に優れ、最終的に分割率の高い極細繊維を成形できるため、品質に優れた製品に適用することができる。例えば人工皮革としては、スポーツシューズ、婦人・紳士靴などの靴用途、競技用各種ボール用途、家具・車輌、内装材、インテリア材などの産業資材用途、手帳・ノート等の装丁用途、衣料用途などの用途に好ましく用いることができる。また人工皮革用途以外にもその用途としては、衣料用途、内装材、インテリア材等の産業資材用途、工業用ワイパーやワイピングクロス等のワイパー用途、バグフィルターや濾過布等のフィルター用途、医療衛生材料等の各用途にも好ましく用いることができる。
【実施例】
【００４３】
以下、実施例により、本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、これら実施例により限定されるものではない。なお、実施例中における部及び％は、特に断らない限り重量基準であり、また各測定値は、それぞれ以下の方法にしたがって求めたものであり、特に断らない限り、測定値は５点を測定した平均値である。
【００４４】
（１）初期分割率、経時後の分割率
不織布を構成する剥離分割型複合繊維の分割率は、分割後の不織布の断面を電子顕微鏡で２００倍にて撮影し、１００本の繊維の断面を測定し、全体の面積と未分割（完全に分割していない、例えば、２個や３個程度に分割したものも含む）のフィラメントの断面積の差を全体の面積で除して求めた。該分割率が大きいほどよく分割していることを示す。また繊維形成性重合体成分への変性ポリエステル成分およびポリアルキレングリコール成分を添加し始めた時点をから４時間経過時のサンプルを「初期」と、３０時間経過時のサンプルを「経時後」のものとした。なお、分割処理はウェブ形成後に積層、交絡し、直ちに（１時間以内）に実施した。
【００４５】
（２）分割率のばらつき
初期分割率を求める際、不織布の幅方向に５点、および進行方向に４点のサンプルを採取、分割率の最大値Ｍａｘ、最小値Ｍｉｎ、平均値Ａｖｅを上記方法にて測定し、下記式にて求めた。
分割率のばらつき（％）＝｛（Ｍａｘ−Ｍｉｎ）／（２・Ａｖｅ）｝・１００
【００４６】
（３）極細繊維の繊度
未分割の複合繊維の繊度を繊度測定器（ＳＥＲＣＨ Ｃｏ．ＬＴＤ製、型式ＤＣ−２１）にて試長２．５ｃｍ、荷重１ｇにて測定し、それを複合繊維の繊維軸に垂直方向の断面内で、互いに独立した形で存在する繊維形成性重合体の個数（分割数）で除して求めた。
【００４７】
（４）不織布風合い
５名の評価者による柔らかさや触感の官能評価を５段階で行い、その平均値で評価した。数字が大きいほど良好であることを示す。
【００４８】
（５）人工皮革の曲げ抵抗（柔軟度）
人工皮革の重要品質である曲げ抵抗（柔軟度）について、含浸液を含浸、凝固した人工皮革用基材の曲げ抵抗測定により評価した。すなわち柔軟度試験片２５ｍｍ×９０ｍｍを準備し、長手方向の下部の２０ｍｍを保持具で垂直方向に保持し、保持具より２０ｍｍの高さの位置にあるＵゲージの測定部に試験片のもう一方の片端の先端から２０ｍｍの位置の中央部があたるように、試験片を曲げながら、保持具をスライドさせて固定し、固定してから５分後の応力を記録計より読み取り、幅１ｃｍあたりの応力に換算して柔軟度とした。
【００４９】
［実施例１］
変性ポリエステル（ａ）として、テレフタル酸１７重量部、５−スルホイソフタル酸ナトリウム３重量部、エチレングリコール５重量部、分子量４０００のポリエチレングリコール７５重量部からなるスルホン酸基含有変性ポリエステル共重合体（ａ１）を作成し、真空下１３０℃で溶融させたうえで、ポリアルキレングリコール（ｂ）として分子量約１９０００のポリエチレングリコール（ｂ１）を添加し、ペレット状とした。その際、変性ポリエステル（ａ）とポリアルキレングリコール（ｂ）の混合比は、（ａ）：（ｂ）＝４：１とした。
【００５０】
１２０℃で乾燥したナイロン−６（９８％濃硫酸中の極限粘度１．２）（Ａ）をエクストルーダーに供給し、ナイロン−６側のエクストルーダー入口手前で上記（ａ１）と（ｂ１）の４：１の混合物とナイロン−６（Ａ）を混合し、ナイロン−６に対し、５ｗｔ％となるように添加し、共に２４５℃で溶融した。別途１４０℃で乾燥した、イソフタル酸が１０ｍｏｌ％共重合されたポリエチレンテレフタレート（ｏ−クロロフェノール中の極限粘度０．６２）（Ｂ）を、前述とは別のエクストルーダーにて２６５℃で溶融した。引き続き、ナイロン−６混合体融液とポリエチレンテレフタレート融液をギアポンプにてそれぞれ計量し、２６２℃に保温されたスピンブロックへ導入後、両重合体溶融流を合流させ複合し、円形の吐出孔を格子状配列で有する２０ｃｍ×１２０ｃｍの矩形の紡糸口金から１．０ｇ／分／孔の量で吐出し、冷却風にて冷却後、口金下にあるエアサッカーを用い圧縮空気にて約２７００ｍ/分にて高速牽引し分割型複合繊維を得た。
【００５１】
牽引された複合繊維は、１６分割の多層貼合せ型断面をもつ剥離分割型複合繊維からなるウェブとして空気流とともネットコンベアー上に幅１ｍで補集した。引き続き、得られたウェブを１００℃に加熱された上下一対のエンボスカレンダーロールに通し軽く熱接着を行った。
【００５２】
その後そのウェブをクロスレイヤーで８枚重ね合わせ油剤付与した後、ペネレイト数１２００本／ｃｍ２のニードルパンチにて交絡処理を施し、目付２４５ｇ／ｍ２、厚さ１．２４ｍｍの不織布を得た。次いで、水へ浸漬後打撃式分割機にて６ｍ／分の速度で剥離分割処理を行った後、７０℃の温水バスにて収縮処理を行い、極細繊維不織布を得た。得られた剥離分割型複合繊維と極細繊維不織布の物性を表１に示す。
【００５３】
［実施例２〜４、比較例１、２］
実施例１で用いた変性ポリエステル（ａ１）及びポリアルキレングリコール（ｂ１）の溶融混合ペレットと、分子量約１９０００のポリエチレングリコールのフレークス状粉末（ｂ２）を用いて、ナイロン−６に対する（ａ）と（ｂ）の添加重量比率を種々変更した以外は実施例１と同様の方法で剥離分割型複合繊維および極細繊維不織布を得た。各物性を表１に併せて示す。
【００５４】
なお比較例１では変性ポリエステル（ａ）をナイロン−６（Ａ）へ添加せず、ポリエチレングリコール（ｂ）のみを添加して実施し、比較例２では変性ポリエステル（ａ）とポリアルキレングリコール（ｂ）の溶融混合ペレットの代わりに、変性ポリエステル（ａ１）単独のペレットのみをナイロン−６（Ａ）へ添加した。またナイロン−６（Ａ）の重量に対し、変性ポリエステル（ａ１）１０重量％、ポリアルキレングリコール（ｂ）を１２重量％用いて実施例１と同様に紡糸したところ界面が不明確となり分割できない繊維であった。
【００５５】
［実施例５］
変性ポリエステル（ａ）として、テレフタル酸１３重量部、５−スルホイソフタル酸ナトリウム２重量部、エチレングリコール３重量部、分子量４０００のポリエチレングリコール８２重量部からなるスルホン酸基含有変性ポリエステル共重合体（ａ２）を作成し、真空下１３０℃で溶融させたうえで、ポリアルキレングリコール（ｂ）として分子量約１９０００のポリエチレングリコール（ｂ１）を添加し、ペレット状とした。その際、変性ポリエステル（ａ）とポリアルキレングリコール（ｂ）の混合比は、（ａ）：（ｂ）＝４：１とした。この混合物を用い、実施例1と同様の方法で剥離分割型複合繊維および極細繊維不織布を得た。各物性を表１に併せて示す。
【００５６】
［実施例６］
変性ポリエステル（ａ）として、テレフタル酸１３３重量部、イソフタル酸１１重量部、５−スルホイソフタル酸ナトリウム６重量部、エチレングリコール４８重量部からなるスルホン酸基含有変性ポリエステル共重合体（ａ３）を作成し、ペレットとした。ポリアルキレングリコール（ｂ）として分子量約１９０００のポリエチレングリコールのフレークス状粉末（ｂ２）を用い、実施例１と同様の方法で、ナイロン−６に対する変性ポリエステル（ａ）とポリアルキレングリコール（ｂ）の混合重量比を、（ａ）：（ｂ）＝１．３：３．７となるように添加し、剥離分割型複合繊維および極細繊維不織布を得た。各物性を表１に併せて示す。
【００５７】
［比較例３］
スルホン酸基を含有しない変性ポリエステル（ａ’）として、テレフタル酸１７重量部、イソフタル酸２重量部、エチレングリコール５重量部、分子量４０００のポリエチレングリコール７５量部からなるスルホン酸基を含有しない変性ポリエステル共重合体（ａ’）を作成し、真空下１３０℃で溶融させたうえで、ポリアルキレングリコール（ｂ）として分子量約１９０００のポリエチレングリコール（ｂ１）を添加し、ペレット状とした。その際、変性ポリエステル（ａ’）とポリアルキレングリコール（ｂ）の混合比は、（ａ’）：（ｂ）＝４：１とした。この混合物を用い、実施例１と同様の方法で剥離分割型複合繊維および極細繊維不織布を得た。各物性を表１に併せて示す。
【００５８】
［実施例７］
実施例１で得た極細繊維不織布に、１８重量％のポリウレタンエマルジョン溶液を含浸させた後、９０℃蒸気による熱付与後水中に浸漬してポリウレタンを凝固させ、十分に洗浄除去した後、１２０℃で乾燥して含浸基体−１を得た。次いで、離型紙（上に、ポリウレタンの３３％水分散液１００部に増粘剤、および着色剤（ブラック）５部を攪拌しながら添加し粘度を８０００ｍＰａ・ｓ（ＣＰ）に調整した調合液を目付け９０ｇ／ｍ２でコートし、温度７０℃で２分間、１１０℃で２分間乾燥してポリウレタン着色膜を形成した。
【００５９】
さらにその表面に、水分散型ポリウレタン系接着剤（４５％濃度）１００部に着色剤（ブラック）５部、および増粘剤を混合して粘度を５０００ｍＰａ・ｓ（ＣＰ）に調整した調合液を目付け１５０ｇ／ｍ２でコートした。次いで、温度９０℃で２分乾燥後、人工皮革用基体を重ね合わせ、温度１１０℃の加熱シリンダー表面上で０．６ｍｍの間隙のロールに通過させ圧着した。その後、温度６０℃の雰囲気下で２日間放置した後、離型紙を剥ぎ取り人工皮革を得た。
【００６０】
得られた人工皮革は、厚さ１．４０ｍｍ、見かけ密度０．４９ｇ／ｍ３、柔軟度に相当する曲げ抵抗１．３８ｇ／ｃｍと高密度にも関わらず、高い柔軟性を示し、人工皮革の風合いも優れたものであった。
【００６１】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の分割型複合繊維の繊維断面を示した模式図。
【符号の説明】
【００６３】
１．ポリアミド系重合体成分
２．ポリエステル系重合体成分
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分割型複合繊維を構成する２種以上の繊維成形性成分の少なくとも１成分がポリアミド系重合体（Ａ）を主とし、２種以上の該繊維成形成分の少なくとも１成分がスルホネート基を有する変性ポリエステル成分（ａ）及びポリアルキレングリコール成分（ｂ）を含有することを特徴とする分割型複合繊維。
【請求項２】
変性ポリエステル成分（ａ）がポリアミド系重合体（Ａ）中に溶融物または粒状物として分散して存在する請求項１記載の分割型複合繊維。
【請求項３】
該ポリアミド系重合体（Ａ）が、変性ポリエステル成分（ａ）とポリアルキレングリコール成分（ｂ）の合計量を３〜２０重量％含有している請求項１または２記載の分割型複合繊維。
【請求項４】
分割型複合繊維を構成する繊維成形性成分が、ポリアミド系重合体（Ａ）とポリエステル系重合体（Ｂ）である請求項１〜３のいずれか１項記載の分割型複合繊維。
【請求項５】
ポリエステル系重合体（Ｂ）が、スルホネート基を有する変性ポリエステル成分（ａ）を含有する請求項４記載の分割型複合繊維。
【請求項６】
分割型複合繊維の繊度が０．１５〜１０ｄｔｅｘである請求項１〜５のいずれか１項記載の分割型複合繊維。
【請求項７】
分割型複合繊維を構成する各繊維成形性成分の繊度が０．０１〜０．３５ｄｔｅｘである請求項１〜６のいずれか１項記載の分割型複合繊維。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項記載の分割型複合繊維を交絡、分割してなることを特徴とする極細繊維不織布。
【請求項９】
請求項８記載の極細繊維不織布に高分子弾性体を含浸してなることを特徴とする人工皮革用基材。
【請求項１】
分割型複合繊維を構成する２種以上の繊維成形性成分の少なくとも１成分がポリアミド系重合体（Ａ）を主とし、２種以上の該繊維成形成分の少なくとも１成分がスルホネート基を有する変性ポリエステル成分（ａ）及びポリアルキレングリコール成分（ｂ）を含有することを特徴とする分割型複合繊維。
【請求項２】
変性ポリエステル成分（ａ）がポリアミド系重合体（Ａ）中に溶融物または粒状物として分散して存在する請求項１記載の分割型複合繊維。
【請求項３】
該ポリアミド系重合体（Ａ）が、変性ポリエステル成分（ａ）とポリアルキレングリコール成分（ｂ）の合計量を３〜２０重量％含有している請求項１または２記載の分割型複合繊維。
【請求項４】
分割型複合繊維を構成する繊維成形性成分が、ポリアミド系重合体（Ａ）とポリエステル系重合体（Ｂ）である請求項１〜３のいずれか１項記載の分割型複合繊維。
【請求項５】
ポリエステル系重合体（Ｂ）が、スルホネート基を有する変性ポリエステル成分（ａ）を含有する請求項４記載の分割型複合繊維。
【請求項６】
分割型複合繊維の繊度が０．１５〜１０ｄｔｅｘである請求項１〜５のいずれか１項記載の分割型複合繊維。
【請求項７】
分割型複合繊維を構成する各繊維成形性成分の繊度が０．０１〜０．３５ｄｔｅｘである請求項１〜６のいずれか１項記載の分割型複合繊維。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項記載の分割型複合繊維を交絡、分割してなることを特徴とする極細繊維不織布。
【請求項９】
請求項８記載の極細繊維不織布に高分子弾性体を含浸してなることを特徴とする人工皮革用基材。
【図１】
【公開番号】特開２０１０−１３３０４２（Ｐ２０１０−１３３０４２Ａ）
【公開日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３０８５１０（Ｐ２００８−３０８５１０）
【出願日】平成２０年１２月３日（２００８．１２．３）
【出願人】（３０３０００５４５）帝人コードレ株式会社 (66)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月３日（２００８．１２．３）
【出願人】（３０３０００５４５）帝人コードレ株式会社 (66)
【Ｆターム（参考）】
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