捲縮性複合繊維及びこれを用いた繊維構造物
【課題】熱接着性に優れ、高温で熱加工しても構成繊維同士の接着点が縮小しない繊維構造物が得られる捲縮性複合繊維及びその製造方法、並びにこれを用いた繊維構造物を提供する。
【解決手段】第一成分１と第二成分２とを含む複合繊維１０であって、第一成分１は、ポリブテン−１と、エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体とを含み、第一成分１に対してエチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体は５〜２０質量％であり、第二成分２は、ポリブテン−１の融解ピーク温度よりも２０℃以上高い融解ピーク温度を有するポリマー、又は融解開始温度が１２０℃以上であるポリマーであり、繊維断面から見たとき、第一成分１は複合繊維表面１０の少なくとも２０％を占めており、第二成分２の重心位置は複合繊維１０の重心位置からずれており、複合繊維１０は顕在捲縮、又は潜在捲縮であることを特徴とする捲縮性複合繊維。
【解決手段】第一成分１と第二成分２とを含む複合繊維１０であって、第一成分１は、ポリブテン−１と、エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体とを含み、第一成分１に対してエチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体は５〜２０質量％であり、第二成分２は、ポリブテン−１の融解ピーク温度よりも２０℃以上高い融解ピーク温度を有するポリマー、又は融解開始温度が１２０℃以上であるポリマーであり、繊維断面から見たとき、第一成分１は複合繊維表面１０の少なくとも２０％を占めており、第二成分２の重心位置は複合繊維１０の重心位置からずれており、複合繊維１０は顕在捲縮、又は潜在捲縮であることを特徴とする捲縮性複合繊維。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として嵩弾性に優れる不織布に適した捲縮性複合繊維及びこれを用いた繊維構造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
衛生材料、包装材、ウェットティッシュ、フィルター、ワイパーなどに用いられる不織布、或いは硬綿、椅子などに用いられる不織布、成形体など様々な用途において、少なくとも一部が繊維表面に露出している低融点成分と、低融点成分よりも融点が高い高融点成分からなる熱融着性複合繊維を用いた熱接着不織布が使用されている。特に、不織布の嵩弾性、すなわち厚み方向での嵩回復性に優れる繊維に対する要求が、発泡ウレタン代替として大きくなっており、嵩回復性に優れる不織布について様々の検討がなされている。
【０００３】
例えば、特許文献１は、ポリエステル系ポリマーを含有する芯成分と、ポリオレフィン系ポリマーを含有する鞘成分から構成され、繊維断面において第一成分の重心位置が繊維の重心位置からずれている複合繊維を提案している。特許文献１では、上記のように、第一成分に、曲げ弾性が大きく、かつ曲げ硬さの小さいポリマーを使用し、さらに、繊維断面において、第一成分の重心位置と繊維全体の重心位置をずらし、捲縮形状を波形状とすることによって、嵩回復性を有し、かつ初期嵩の大きい不織布が得られている。しかし、特許文献１で提案された複合繊維を用いた不織布は、初期の不織布厚み（初期嵩）が大きいものの、嵩回復性、特に除重直後の初期嵩回復性が十分とはいえず、用途が限定されるという問題があった。
【０００４】
そこで、特許文献２は、ポリブテン−１（以下、ＰＢ−１とも記す。）及びポリプロピレンを含む鞘成分を含有する捲縮性複合繊維及びそれを用いた嵩回復性に優れ且つ初期嵩回復性も改善された不織布を提案している。
【特許文献１】特開２００３−３３３４号公報
【特許文献２】特開２００７−１２６８０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の特許文献２に提案されている複合繊維やそれを用いた不織布同士をポリブテン−１の融点より高い温度下で熱加工して接着させる際、繊維と繊維との接着点において、鞘部分が薄肉化して接着点が縮小する、いわゆる「接着点やせ」が生じるという問題があった。
【０００６】
本発明は、前記従来の問題を解決するため、熱接着性に優れ、高温で熱加工しても構成繊維同士の接着点が縮小しない繊維構造物が得られる捲縮性複合繊維及びその製造方法、並びにこれを用いた繊維構造物を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の捲縮性複合繊維は、第一成分と第二成分とを含む複合繊維であって、前記第一成分は、ポリブテン−１と、エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体とを含み、前記第一成分に対して前記エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体は５〜２０質量％であり、前記第二成分は、ポリブテン−１の融解ピーク温度よりも２０℃以上高い融解ピーク温度を有するポリマー、又は融解開始温度が１２０℃以上であるポリマーであり、繊維断面において、前記第一成分は前記複合繊維表面の少なくとも２０％を占め、前記第二成分の重心位置は前記複合繊維の重心位置からずれており、前記複合繊維は立体捲縮を発現している顕在捲縮、又は加熱することにより立体捲縮を発現する潜在捲縮であることを特徴とする。
【０００８】
本発明の繊維構造物は、上記の本発明の捲縮性複合繊維を少なくとも３０質量％含有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の捲縮性複合繊維は、第一成分にポリブテン−１を選択し、さらにポリブテン−１との適度な相溶性を示し、得られた複合繊維を熱加工して熱接着不織布などとする際に発生し得る「接着点やせ」を抑制する効果のあるエチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体をブレンドすることにより、紡糸性、延伸性、熱接着性などの後加工性に優れる繊維となる。そして、本願発明の捲縮性複合繊維を使用することで、嵩回復性に優れ、熱接着性にも優れる不織布を得ることができる。
【００１０】
本発明の捲縮性複合繊維を用いた不織布は、従来のエラストマーを用いた複合繊維からなる不織布に比べて初期嵩と嵩回復性とが共に優れており、クッション材などの硬綿、衛生材料、包装材、フィルター、化粧品用材料、女性のブラジャーのパッド、肩パッドなどの低密度の不織布製品にも使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の捲縮性複合繊維において、第一成分はポリブテン−１と、エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体とを含む。また、上記第一成分が上記複合繊維表面の少なくとも２０％を占めるように配置されることで、ポリブテン−１が有する柔軟性、及び形状維持性（変形に対するもどり）が活かされた捲縮性複合繊維が得られる。さらに、上記第一成分は、エラストマーのような軟質成分を含まないことから耐熱性に優れるため、上記捲縮性複合繊維を使用した不織布は熱加工の際の嵩減少（へたり）が小さく、初期嵩の大きなものとなり得る。
【００１２】
また、本発明において、第一成分がポリブテン−１に加えてエチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体を含むことにより、溶融紡糸時における均一な繊維の形成や延伸性などの可紡性、熱加工の際の熱収縮性などを改善できることを見出した。すなわち、ポリブテン−１のみで溶融紡糸を行うと、ノズル吐出ポリマーの粘度が安定しにくく、均一な繊維を得にくいという問題や、ポリブテン−１は高分子量であり、分子鎖の自由度が乏しいことから延伸工程を行うことが難しく、加えて熱収縮性が非常に大きいことから、熱加工の際に繊維が収縮し、地合の良好な不織布が得られにくいとされているポリブテン−１が有する可紡性の悪さや難延伸性などの問題を解消し得る。
【００１３】
また、本発明の捲縮性複合繊維を含む繊維ウェブを熱加工することで、前記繊維ウェブを構成する繊維同士を熱接着させた不織布は、高温で長時間熱加工を行っても、例えば図６に示しているような、構成繊維同士が熱接着した点（以下、熱接着点とも記す。）において、鞘成分が薄肉化して熱接着点が縮小する現象、いわゆる「接着点やせ」（以下、単に接着点やせとも記す。）が発生しにくいことから、強固に構成繊維同士を熱接着することが可能となり、接着強力の大きい熱接着不織布が得られ得ることが判明した。
【００１４】
本発明に用いられるポリブテン−１は、ＪＩＳ−Ｋ−７１２１に準じて測定したＤＳＣ曲線より求められる融解ピーク温度が１１５〜１３０℃であることが好ましい。より好ましくは、１２０〜１３０℃である。融解ピーク温度が１１５〜１３０℃であると、耐熱性が高く、高温下での嵩回復性が良好である。
【００１５】
また、上記ポリブテン−１は、ＪＩＳ−Ｋ−７２１０に準じて測定したメルトフローレート（ＭＦＲ；測定温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇｆ（２１．１８Ｎ）、以下においてＭＦＲ１９０と記す。）が１〜３０ｇ／１０分であることが好ましい。より好ましいＭＦＲ１９０は３〜２５ｇ／１０分であり、さらにより好ましくは３〜２０ｇ／１０分である。ＭＦＲ１９０が１〜３０ｇ／１０分であると、ポリブテン−１が高分子量となるため、耐熱性が良好であり、熱がかかったときの嵩回復性が高く、好ましい。また、紡糸引き取り性、及び延伸性が良好となる。
【００１６】
本発明に用いられるエチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体を構成するエチレン性不飽和カルボン酸としては、特に限定されないが、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、エタクリル酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、無水マレイン酸、無水イタコン酸などが挙げられる。
【００１７】
エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体としては、具体的には、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）、エチレン−エタクリル酸共重合体、エチレン−マレイン酸共重合体、エチレン−フマル酸共重合体、エチレン−イタコン酸共重合体、エチレン−無水マレイン酸共重合体、エチレン−無水イタコン酸共重合体などが挙げられる。中でも、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体及びエチレン−マレイン酸共重合体が好ましく、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体がさらに好ましい。
【００１８】
また、上記エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体は、エチレンとエチレン性不飽和カルボン酸からなる共重合体のみならず、例えばエチレンにエチレン性不飽和カルボン酸を含む２種類以上の成分を共重合させた３元共重合体（ターポリマー：Ｔｅｒｐｏｌｙｍｅｒ）を含む、その他の成分が共重合された共重合体であってもよい。
【００１９】
上記のその他の共重合成分として用いるモノマーとしては、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルのようなビニルエステル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ｎブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸イソオクチルなどのアクリル酸エステル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸イソブチルなどのメタクリル酸エステル、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチルなどのマレイン酸エステルなどを含むエチレン性不飽和カルボン酸エステル、一酸化炭素、二酸化硫黄などが挙げられる。
【００２０】
エチレン、エチレン性不飽和カルボン酸及び任意のその他の共重合成分が共重合された共重合体としては、特に限定されないが、例えば、エチレンと、無水マレイン酸、及びアクリル酸エステルを共重合させたエチレン−アクリレート−マレイン酸のポリマー（アルケマ・ジャパン製、“ボンダイン”）などが挙げられる。
【００２１】
上記エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体におけるエチレン性不飽和カルボン酸含量は、１〜５０質量％、好ましくは１〜２９質量％である。特に、アクリル酸の場合は、５〜２５質量％であることが好ましく、メタクリル酸の場合は、５〜２０質量％であることが好ましい。また、上記エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体におけるその他の共重合成分の含有量は０〜３０質量％、好ましくは０〜２０質量％の範囲である。
【００２２】
また、本発明において、エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体として、上記エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体そのもの以外に、そのカルボキシル基の一部又は全部を金属塩にしたアイオノマーを使用することができる。アイオノマーを構成する金属種としては、リチウム、ナトリウム、カリウムなどの一価金属、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、銅、コバルト、マンガン、鉛、鉄などの多価金属などが挙げられるが、中でも一価金属又は亜鉛が好ましい。
【００２３】
また、本発明において、上記のエチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体は単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２４】
上記エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体は、特に限定されないが、例えば、高圧ラジカル共重合によって得ることができる。また、上記エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体アイオノマーは、上記エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体を、常法によりイオン化することによって得ることができる。
【００２５】
上記のようにポリブテン−１に、適度な相溶化効果を発揮するエチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体をブレンドすることにより、ポリブテン−１への相溶化効果が低すぎる場合に生じる、ポリブテン−１の可紡性が改良されないため、均一な複合繊維を得られ難くなるという問題を解決し得る。また、ポリブテン−１への相溶化効果が高すぎる場合に生じる、ポリブテン−１を主に含む第一成分からなる複合繊維は得られるが、得られた複合繊維から熱接着不織布を作製する際、熱加工により接着点やせが発生するという問題を解決し得る。即ち、ポリブテン−１に、適度な相溶化効果を発揮するエチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体をブレンドすることにより、それらを含む均一な複合繊維を得ることが可能となるうえ、さらに得られた複合繊維の熱接着性が改善され、ポリブテン−１の融点より高い温度下で熱加工して接着させる際に生じ得る接着点やせが解消できる。
【００２６】
前記第一成分において、上記エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体の添加量は、第一成分全体を１００質量％とした場合、５〜２０質量％であればよく、７〜１５質量％であることが好ましい。５質量％以上であれば、熱接着性に優れた捲縮性複合繊維が得られ、高い温度例えば１９０℃以上の温度においても繊維同士の接着強力が低下せず、上記のような接着点やせも発生しない。また、２０質量％以下であることにより、硬さ保持性（嵩回復性）も良好な不織布などの繊維構造物が得られる。
【００２７】
また、上記エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体は、ＪＩＳ−Ｋ−７２１０に準じて測定したＭＦＲ１９０が３〜６０ｇ／１０分であることが好ましい。より好ましいＭＦＲ１９０は５〜４０ｇ／１０分であり、さらにより好ましくは５〜３０ｇ／１０分である。ＭＦＲ１９０が６０ｇ／１０以下であることにより、得られた捲縮性複合繊維を含む繊維ウェブに熱加工を施した際に生じ得る接着点やせを抑制する効果が向上し得る。また、ＭＦＲ１９０が３ｇ／１０分以上であることにより、紡糸工程、延伸工程の際の操作性に優れ、均一な捲縮性複合繊維を得ることが容易となる。
【００２８】
また、上記エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体は、ＪＩＳ−Ｋ−７１２１に準じて測定したＤＳＣ曲線より求められる融解ピーク温度が６０℃以上であることが好ましく、７０℃以上であることがより好ましく、７０〜１２０℃であることがさらにより好ましい。融解ピーク温度が６０℃以上であることにより、接着点やせを抑制する効果が高く、熱加工による嵩回復性の低下や圧縮ひずみ率の増加といったクッション性能の低下が生じにくくなる。また、融解ピーク温度が７０〜１２０℃であると、接着点やせを抑制する効果やクッション性能の低下を抑制する効果などをよりよく発揮し得る。
【００２９】
また、上記エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体は、ＪＩＳ−Ｋ−７２０６に準じて測定した軟化温度（ビカット軟化点）が４０℃以上であることが好ましく、より好ましくは５０℃以上であり、特に好ましくは５０〜１００℃である。軟化温度が４０℃以上であることにより、接着点やせを抑制する効果が高く、熱加工による嵩回復性の低下や圧縮ひずみ率の増加といったクッション性能の低下が生じにくくなる。軟化温度が５０〜１００℃であると、接着点やせを抑制する効果やクッション性能の低下を抑制する効果をよりよく発揮し得る。
【００３０】
上記第一成分は、さらにポリプロピレン（以下、ＰＰとも記す。）を含んでもよい。上記第一成分にポリブテン−１と相溶化しやすいポリプロピレンをさらにブレンドすることにより、上記捲縮性複合繊維の紡糸性及び延伸性がより良好となり、単繊維熱収縮もより小さくなる。即ち、ポリブテン−１及びエチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体を含む第一成分にポリプロピレンをさらに含ませることにより、エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体による捲縮性複合繊維における、熱加工の際の接着点やせや延伸性、熱収縮性などの可紡性の改善に加え、紡糸性、延伸性や熱収縮性などをより向上させることができる。
【００３１】
上記ポリプロピレンは、特に限定されず、例えばホモポリマー、ランダム共重合体、ブロック共重合体、又はそれらの混合物や、耐熱性、嵩回復性といった不織布やクッション材に必要な特性を損なわない範囲であれば、ポリプロピレンに合成ゴムのようなエラストマー成分が分散、あるいは混合されているポリプロピレンを使用しても構わないが、熱収縮性を考慮すると、ホモポリマー又はブロック共重合体であることが好ましい。特に、ホモポリマーは嵩回復性に有利であり、好ましい。
【００３２】
上記ポリプロピレンは、ＪＩＳ−Ｋ−７２１０に準じて測定したメルトフローレート（ＭＦＲ；測定温度２３０℃、荷重２．１６ｋｇｆ（２１．１８Ｎ）、以下においてＭＦＲ２３０と記す。）が５〜３０ｇ／１０分であることが好ましい。より好ましいＭＦＲ２３０は、６〜２５ｇ／１０分である。ＭＦＲ２３０が５〜３０ｇ／１０分であると、ポリブテン−１の溶融粘度の低下を抑制することができ、またポリプロピレンがポリブテン−１の分子鎖間に入り込むのに適度な分子量であるため、均一な繊維が得られ、熱収縮を小さくすることができる。
【００３３】
上記ポリプロピレンにおける重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比（Ｑ値）は、６以下であることが好ましい。より好ましいＱ値は、２〜５である。Ｑ値が６以下、つまり分子量分布が小さいと、高分子量のポリプロピレンの含有量が少なくなるため、ポリプロピレンがポリブテン−１の分子鎖間に入り込み易くなり、その結果熱収縮を小さくすることができる。
【００３４】
第一成分において、上記のようにポリプロピレンを添加する場合、前記ポリプロピレンの添加量は、第一成分全体を１００質量％とした場合、１〜２０質量％であればよく、７〜１５質量％であることが好ましい。ポリプロピレンの添加量が１〜２０質量％であることにより、延伸性がよくなり、熱収縮性も小さく、溶融粘度の安定性もよくなる。
【００３５】
上記のように第一成分にポリプロピレンを添加する場合、第一成分はポリブテン−１を６０〜９４質量％、ポリプロピレンを１〜２０質量％、エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体を５〜２０質量％含むことが好ましい。また、第一成分におけるポリプロピレンとエチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体の配合割合は、質量比で、ポリプロピレン：エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体＝１：２〜１２：５であることが好ましい。ポリプロピレンとエチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体の配合割合が上記の範囲を満たすことで、可紡性が良好になり、得られた捲縮性複合繊維を含む繊維ウェブを熱加工した際の接着点やせの発生も抑制され、得られる繊維構造物も剥離強力や嵩回復性の高いものとなる。また、ポリプロピレンとエチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体の配合割合は、質量比で、ポリプロピレン：エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体＝７：１０〜１２：５であることがさらに好ましく、４：５〜１１：５であることが特に好ましい。
【００３６】
第一成分にさらにブレンドできるポリマーとしては、本発明の効果を阻害しない範囲で、例えば、ビニル基、カルボシキル基、無水マレイン酸など極性基を持つオレフィンなどとの共重合ポリマー、スチレン系などのエラストマーなどが挙げられる。
【００３７】
本発明の捲縮性複合繊維の第二成分としては、ポリブテン−１の融解ピーク温度よりも２０℃以上高い融解ピーク温度を有するポリマー、又は融解開始温度が１２０℃以上であるポリマーであればよく、特に限定されないが、曲げ強さ、曲げ弾性に優れるポリマーが好ましく、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ乳酸などのポリエステル、ナイロン６、ナイロン６６，ナイロン１１、ナイロン１２などのポリアミド、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリスチレンなどが挙げられる。第二成分として上記のポリマーを使用する際、ポリマーを単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いても良い。本発明の捲縮性複合繊維において、第二成分に使用するポリマーはポリエステル系の樹脂であることが好ましく、ポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴとも記す。）やポリトリメチレンテレフタレート（以下、ＰＴＴとも記す。）、ポリブチレンテレフタレート（以下、ＰＢＴとも記す。）であることが特に好ましい。
【００３８】
上記ポリエステルの極限粘度［η］は、０．４〜１．２が好ましい。より好ましくは、０．５〜１．１である。極限粘度が０．４未満であると、ポリマーの分子量が低すぎるため、紡糸性に劣るだけでなく、繊維強度も低く、実用性に乏しい。極限粘度が１．２を超えると、ポリマーの分子量が大きくなって溶融粘度が高くなりすぎるため、単糸切れなどが発生し良好な紡糸が難しくなり好ましくない。また、極限粘度［η］を上記範囲とすることにより、生産性に優れ、嵩弾性に優れた複合繊維を得ることができる。ここでいう極限粘度［η］とは、３５℃のｏ−クロロフェノール溶液として、オストワルド粘度計により測定し、下記式１に基づいて求める値である。
【００３９】
［数１］
【００４０】
但し、上記式１において、ηｒは純度９８％以上のｏ−クロロフェノールで溶解した試料の希釈溶液における３５℃での粘度を同一温度で測定した上記溶剤全体の濃度で除した値であり、Ｃは上記溶液１００ｍｌ中のグラム単位による溶質重量値である。
【００４１】
上記ポリエステルのＪＩＳ−Ｋ−７１２１に準じて測定したＤＳＣ曲線より求められる融解ピーク温度は１８０℃〜３００℃であることが好ましい。より好ましくは２００℃〜２７０℃である。融解ピーク温度が１８０〜３００℃であると、耐候性が高く、得られる複合繊維の曲げ弾性率を高くすることができる。
【００４２】
本発明の捲縮性複合繊維において、第二成分の重心位置は複合繊維の重心位置からずれている。図１に本発明の一実施形態における捲縮性複合繊維の繊維断面の模式図を示す。第二成分２の周囲に第一成分１が配置され、第一成分１が複合繊維１０表面の少なくとも２０％を占めている。これにより第一成分１は熱接着時に表面が溶融する。第二成分２の重心位置３は複合繊維１０の重心位置４からずれており、ずれの割合（以下、偏心率とも記す。）は、上記捲縮性複合繊維の繊維断面を電子顕微鏡などで拡大撮影し、第二成分２の重心位置３をＣ１とし、複合繊維１０の重心位置４をＣｆとし、複合繊維１０の半径５をｒｆとしたとき、下記式２で示す数値をいう。
【００４３】
［数２］
【００４４】
第二成分２の重心位置３が複合繊維の重心位置４からずれている繊維断面としては、図１に示す偏心芯鞘型、又は並列型であることが好ましい形態である。場合によっては、多芯型であっても多芯部分が集合して繊維の重心位置からずれて存在しているものでも可能である。特に、偏心芯鞘型の繊維断面であると、容易に所望の波形状捲縮及び／又は螺旋状捲縮を発現させることができる点で好ましい。偏心芯鞘型複合繊維の偏心率は、５〜５０％であることが好ましい。より好ましい偏心率は、７〜３０％である。また、第二成分２の繊維断面における形態は、円形以外に、楕円形、Ｙ形、Ｘ形、井形、多角形、星形などの異形であってもよく、複合繊維１０の繊維断面における形態は、円形以外に、楕円形、Ｙ形、Ｘ形、井形、多角形、星形などの異形、又は中空形であってもよい。
【００４５】
本発明の捲縮性複合繊維が、図１に示すような、繊維断面において、第一成分が複合繊維の鞘成分として配置され、第二成分が芯成分として配置され、かつ第二成分の重心位置は複合繊維の重心位置からずれた偏心芯鞘構造である場合、第二成分と第一成分の複合比（芯／鞘）は、容積比で８／２〜２／８が好ましい。より好ましくは７／３〜３／７、さらにより好ましくは６／４〜４／６である。芯成分となる第二成分は、主として嵩回復性に寄与し、鞘成分となる第一成分は、主として不織布強力及び不織布の硬さに寄与する。その複合比が８／２〜２／８であると、不織布強力及び硬さと、嵩回復性を両立することができる。鞘成分となる第一成分が多くなりすぎると、不織布強力は上がるが、得られる不織布が硬くなったり、嵩回復も悪くなる傾向になる。一方、芯成分となる第二成分が多くなりすぎると接着点が少なくなりすぎ、不織布強力が小さくなったり、嵩回復性も悪くなる傾向となる。
【００４６】
図２に本発明の一実施形態における捲縮性複合繊維の捲縮形態を示す。本発明において、「複合繊維が立体捲縮を発現している」とは、捲縮性複合繊維が発現している捲縮形状が波形状捲縮及び/又は螺旋状捲縮を含むことをいう。本発明でいう波形状捲縮とは、図２Ａに示すような捲縮の山部が湾曲したものを示す。また、螺旋状捲縮とは、図２Ｂに示すような捲縮の山部が螺旋状に湾曲したものを示す。図２Ｃに示すような波形状捲縮と螺旋状捲縮とが混在した捲縮も本発明の捲縮性複合繊維が発現する立体捲縮の捲縮形態に含まれる。図３に示すような通常の機械捲縮の場合は、捲縮の山が鋭角である、いわゆる鋸歯状捲縮のままであり、不織布としたときの初期嵩を大きくすることが困難となる傾向がある。さらに、圧縮に対する面弾性、いわゆるスプリング効果に劣り、特に十分な初期嵩回復性が得られない傾向がある。なお、図４に示すような、機械捲縮の鋭角な捲縮と波形状捲縮とが混在した捲縮、また図に示していないが、機械捲縮の鋭角な捲縮と螺旋状捲縮とが混在した捲縮も本発明の捲縮性複合繊維が発現する立体捲縮の捲縮形態に含まれる。
【００４７】
本発明の捲縮性複合繊維においては、特に図２Ｃに示す波形状捲縮と螺旋状捲縮とが混在した捲縮であることが、カード通過性と初期嵩及び嵩回復性を両立できる点で好ましい。
【００４８】
以下、本発明の捲縮性複合繊維の製造方法について説明する。
【００４９】
第一に、本発明の捲縮性複合繊維の一形態である、顕在捲縮性複合繊維の製造方法について説明する。
【００５０】
まず、ポリブテン−１と、エチレンーエチレン性不飽和カルボン酸共重合体とを含む第一成分と、ポリブテン−１の融解ピーク温度よりも２０℃以上高い融解ピーク温度を有するポリマー、又は融解開始温度が１２０℃以上であるポリマーである第二成分を準備する。なお、第一成分において、エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体は、第一成分に対して５〜２０質量％である。次に、繊維断面において第一成分は複合繊維表面の少なくとも２０％を占め、かつ第二成分の重心位置は複合繊維の重心位置からずれるように配置された複合型ノズル、例えば偏心芯鞘型複合ノズルに第一成分及び第二成分を供給し、第二成分を紡糸温度２４０〜３３０℃、第一成分を紡糸温度２００〜３００℃で溶融紡糸し、引取速度１００〜１５００ｍ／ｍｉｎで引き取り、紡糸フィラメントを得る。次に、延伸温度を第二成分のガラス転移点以上、第一成分の融点未満の温度にし、延伸倍率１．８倍以上で延伸処理を施す。より好ましい延伸温度の下限は、第二成分のガラス転移点より１０℃高い温度である。より好ましい延伸温度の上限は、９０℃である。延伸温度が第二成分のガラス転移点未満であると、第一成分の結晶化が進みにくいため、熱収縮が大きくなったり、嵩回復性が小さくなる傾向がある。延伸温度が第一成分の融点以上であると、繊維同士が融着する傾向がある。より好ましい延伸倍率の下限は、２倍である。より好ましい延伸倍率の上限は、４倍である。延伸倍率が１．８倍以上であると、延伸倍率が低すぎず、上述の波形状捲縮及び／又は螺旋状捲縮が発現した繊維を得ることが容易となり、初期嵩及び繊維自体の剛性も小さくならず、カード通過性などの不織布工程性や嵩回復性も劣らない。また、上記延伸時の前後において必要に応じて９０〜１２０℃の乾熱、湿熱、蒸熱などの雰囲気下でアニーリング処理を施してもよい。
【００５１】
次いで、必要に応じて繊維処理剤を付与する前又は後に、スタッファボックス式捲縮機など公知の捲縮機を用いて捲縮数５個／２５ｍｍ以上、２５個／２５ｍｍ以下の捲縮を付与する。捲縮機を通過した後の捲縮形状は、鋸歯状捲縮及び／又は波形状捲縮であるとよい。捲縮数が５個／２５ｍｍ未満であると、カード通過性が低下すると共に、不織布の初期嵩や嵩回復性が悪くなる傾向がある。一方、捲縮数が２５個／２５ｍｍを超えると、捲縮数が多すぎるためにカード通過性が低下し、不織布の地合が悪くなるだけでなく、不織布の初期嵩も小さくなる傾向がある。
【００５２】
さらに、上記捲縮機にて捲縮を付与した後、９０〜１２０℃の乾熱、湿熱、又は蒸熱の雰囲気下でアニーリング処理を施すとよい。具体的には、繊維処理剤を付与した後に捲縮機にて捲縮を付与し、９０〜１２０℃の乾熱雰囲気下でアニーリング処理と同時に乾燥処理を施すことが、工程を簡略化することができる。９０℃以上でアニーリング処理をすると、乾熱収縮率が大きくならず、所定の顕在捲縮が得られやすく、得られる不織布の地合も乱れず、生産性も向上できる。
【００５３】
上記方法により得られた顕在捲縮性複合繊維は、主として、図２に示す、波形状捲縮と螺旋状捲縮から選ばれる少なくとも一種の捲縮を有し、捲縮数が５個／２５ｍｍ以上、２５個／２５ｍｍ以下であるので、カード通過性を低下させることなく、嵩高な不織布を得ることができ、好ましい。そして、所望の繊維長に切断されて、顕在捲縮性複合繊維が得られる。より好ましい捲縮数は、１０〜２０個／２５ｍｍである。
【００５４】
また、上記顕在捲縮性複合繊維は、複合繊維に捲縮が発現して波形状捲縮と螺旋状捲縮から選ばれる少なくとも一種の立体捲縮を発現し、顕在化することで顕在捲縮を有している。繊維の状態では、完全に立体捲縮が発現した顕在捲縮としてもよいし、少し捲縮の発現しろ（繊維に熱を加えたときに捲縮発現を生じる）を残した顕在捲縮であってもよい。ただし、繊維に熱を加えたとき（例えば、後述する不織布に加工する温度を加えたとき）に捲縮数が２５個／２５ｍｍを超えるほど捲縮が発現すると、カード通過性が低下することがあり、好ましくない。
【００５５】
第二に、本発明の捲縮性複合繊維の他の一形態である、潜在捲縮性複合繊維の製造方法について説明する。
【００５６】
まず、ポリブテン−１と、エチレンーエチレン性不飽和カルボン酸共重合体とを含む第一成分と、ポリブテン−１の融解ピーク温度よりも２０℃以上高い融解ピーク温度を有するポリマー、又は融解開始温度が１２０℃以上であるポリマーである第二成分を準備する。なお、第一成分において、エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体は、第一成分に対して５〜２０質量％である。次に、繊維断面において第一成分は複合繊維表面の少なくとも２０％を占め、かつ第二成分の重心位置は複合繊維の重心位置からずれるように配置された複合型ノズル、例えば偏心芯鞘型複合ノズルに第一成分及び第二成分を供給し、第二成分を紡糸温度２４０〜３３０℃、第一成分を紡糸温度２００〜３００℃で溶融紡糸し、引取速度１００〜１５００ｍ／ｍｉｎで引き取り、紡糸フィラメントを得る。次に、延伸温度を第二成分のガラス転移点以上、第一成分の融点未満の温度にし、延伸倍率１．５倍以上で延伸処理を施す。より好ましい延伸温度の下限は、第二成分のガラス転移点より１０℃高い温度である。より好ましい延伸温度の上限は、９０℃である。延伸温度が第二成分のガラス転移点未満であると、第一成分の結晶化が進みにくいため、熱収縮が大きくなったり、嵩回復性が小さくなる傾向がある。延伸温度が第一成分の融点以上であると、繊維同士が融着する傾向がある。より好ましい延伸倍率の下限は、２倍である。より好ましい延伸倍率の上限は、４倍である。延伸倍率が１．５倍以上であると、延伸倍率が低すぎず、熱処理したとき、捲縮が発現しやすい傾向にあり、初期嵩が及び繊維自体の剛性も小さくならず、カード通過性などの不織布工程性や嵩回復性も劣らない。
【００５７】
次いで、必要に応じて繊維処理剤を付与する前又は後に、スタッファボックス式捲縮機など公知の捲縮機を用いて捲縮数５個／２５ｍｍ以上、２５個／２５ｍｍ以下の捲縮を付与する。捲縮数が５個／２５ｍｍ未満、又は捲縮数が２５個／２５ｍｍを超えるとカード通過性が低下する恐れがある。
【００５８】
さらに、上記捲縮機にて捲縮を付与した後、５０〜９０℃、好ましくは６０〜８０℃、より好ましくは６０〜７５℃の乾熱、湿熱、又は蒸熱の雰囲気下でアニーリング処理を施すとよい。具体的には、繊維処理剤を付与した後に捲縮機にて捲縮を付与し、５０〜９０℃の乾熱雰囲気下でアニーリング処理と同時に乾燥処理を施すことが、工程を簡略化することができ、好ましい。アニーリング温度を５０〜９０℃にすることで、所望の熱収縮率が得られ、熱処理したときに立体捲縮が発現する潜在捲縮性複合繊維を得ることができる。またカード通過性も高い繊維を得ることができる。
【００５９】
本発明の繊維構造物は、上記捲縮性複合繊維を少なくとも３０質量％含有する。上記捲縮性複合繊維を３０質量％以上含有すると、繊維構造物の弾力性と嵩回復性などを高く維持できる。上記繊維構造物としては編織物、不織布などが挙げられる（以下、単に不織布とも記す。）。
【００６０】
本発明の不織布を構成する繊維ウェブ形態としては、パラレルウェブ、セミランダムウェブ、ランダムウェブ、クロスレイウェブ、クリスクロスウェブ、エアレイウェブなどが挙げられる。上記繊維ウェブは、熱処理により第一成分が接着することにより、さらに高い効果を発揮する。そして、上記繊維ウェブは熱加工前に必要に応じて、ニードルパンチ処理又は水流交絡処理が施されてもよい。熱加工の手段としては、特に限定されないが、本発明の捲縮性複合繊維の機能を十分に発揮させるのであればよく、熱風貫通式熱処理機、熱風上下吹き付け式熱処理機、赤外線式熱処理機などの、風圧などの圧力があまりかからない熱処理機を用いることが好ましい。
【００６１】
また、本発明の捲縮性複合繊維を使用した繊維ウェブに混綿できる繊維（以下、混合繊維とも記す。）は本発明の捲縮性複合繊維の性能を失わないものであればよく、特に限定されない。例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ乳酸などのポリエステルの単一繊維、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、若しくはこれらのポリオレフィンのモノマー同士の共重合ポリマー、又はこれらのポリオレフィンを重合する際にメタロセン触媒（カミンスキー触媒ともいう）を使用したポリオレフィンなどのポリオレフィンの単一繊維、ナイロン６、ナイロン６６，ナイロン１１、ナイロン１２などのポリアミドの単一繊維、アクリルニトリルからなる（ポリ）アクリルの単一繊維、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリスチレン、環状ポリオレフィンなどのエンジニアリング・プラスチックの単一繊維を挙げることができる。ここで、「単一繊維」とは、一種のポリマー成分のみからなる繊維をいう。また、上記混合繊維としては、本発明の捲縮性複合繊維の性能を失わない範囲で、少なくとも一種以上のポリマー成分を含む複合繊維を用いることもできる。上記複合繊維としては、例えば、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、エンジニアリング・プラスチックの異なる種類の樹脂、又は同一の種類の異なるポリマー成分からなる樹脂（例えばポリエチレンテレフタレートとポリトリメチレンテレフタレート）同士を複合した複合繊維が挙げられる。上記複合繊維において、その複合状態は特に限定されず、繊維断面において断面形状が芯鞘型複合繊維、偏心芯鞘型複合繊維、並列型複合繊維、柑橘類の房状の樹脂成分が交互に配置されている分割型複合繊維や海島型複合繊維であってもよい。中でも、ポリエステルの単一繊維やポリエステルの複合繊維を混合繊維として用いることが好ましい。上記捲縮性複合繊維を３０質量％以上含み、上記ポリエステルの単一繊維やポリエステルの複合繊維を２０質量％以上含む繊維ウェブを、１５０℃〜２２０℃で熱加工すると、熱接着性に優れ、嵩回復性やクッション性に優れた不織布が得られる。
【００６２】
本発明の捲縮性複合繊維を含む繊維ウェブは単層状態のままでも熱加工を行うことで、嵩高な繊維構造物とすることができるが、熱加工を行う前に繊維ウェブを積層した積層ウェブ、又は熱加工後に繊維構造物を積層して繊維構造物の積層体とすることで、より優れた嵩高性を有する繊維構造物が容易に得られる。また、上記繊維構造物において、繊維構造物を構成する繊維が繊維構造物の厚み方向に平行に配列、言い換えれば、繊維構造物の縦方向に配列していることが好ましい。上記繊維構造物を構成する繊維が厚み方向に対して平行に配列することで、厚み方向に対して加えられる圧力に対して良好な嵩回復性、クッション性が得られるためである。本発明において、繊維構造物を構成する繊維が繊維構造物の厚み方向に平行に配列（繊維構造物の縦方向に配列）しているとは、前記繊維構造物の構成繊維が、繊維構造物の厚み方向となす鋭角が４５°以下であることを言う。そして、前記繊維構造物の全構成繊維の合計本数の８０％以上が繊維構造物の縦方向に配列していることがより好ましい。上記のように、繊維構造物を構成する繊維が厚さ方向に対して平行に配列している繊維構造物としては、繊維ウェブを波型に成型し、長さ方向に圧縮しながら熱接着させる不織布（いわゆるストルート不織布）が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００６３】
繊維ウェブの熱加工温度は、繊維ウェブに含まれる上記捲縮性複合繊維が上記顕在捲縮性複合繊維の場合、発現している捲縮性複合繊維の波形状捲縮及び／又は螺旋状捲縮が熱加工時に消失しない温度範囲に設定すればよく、例えば、ポリブテン−１の融解ピーク温度をＴｍとしたとき、Ｔｍ−１０（℃）〜第二成分の融解ピーク温度未満、好ましくはＴｍ−１０（℃）〜Ｔｍ＋８０（℃）である。熱加工により、上記顕在捲縮性複合繊維の第一成分に含まれる少なくとも１つの樹脂成分が溶融して、構成繊維同士が熱融着する。特に、上記顕在捲縮性複合繊維の少なくともポリブテン−１を溶融させて、構成繊維同士を熱融着させると、より強固な繊維同士の交点を形成することができ、嵩回復性が高くなり好ましい。さらに、繊維ウェブの他の混合繊維として、ポリエステルの単一繊維、例えばポリエチレンテレフタレートからなる単一繊維などを用いる場合は、１８０℃〜２２０℃で熱加工することで、熱接着性に優れた不織布が得られる。
【００６４】
繊維ウェブに含まれる上記捲縮性複合繊維が上記潜在捲縮性複合繊維の場合、捲縮が発現する温度範囲に設定すればよく、例えば、ポリブテン−１の融解ピーク温度をＴｍとしたとき、Ｔｍ−１０（℃）〜第二成分の融点未満、好ましくは、Ｔｍ−１０（℃）〜Ｔｍ＋６０（℃）の範囲で設定することが好ましい。熱加工により、上記潜在捲縮性複合繊維の第一成分に含まれる少なくとも１つの樹脂成分が溶融して、構成繊維同士が熱融着する。特に、上記潜在捲縮性複合繊維の少なくともポリブテン−１を溶融させて、構成繊維同士を熱融着させると、より強固な繊維同士の交点を形成することができ、嵩回復性が高くなり好ましい。さらに、繊維ウェブの他の混合繊維として、ポリエステルの単一繊維、例えばポリエチレンテレフタレートからなる単一繊維などを用いる場合は、１８０℃〜２２０℃で熱加工することで、熱接着性に優れた不織布が得られる。特に、本発明の捲縮性複合繊維は、１８０℃〜２２０℃の範囲の高温で熱加工すると、熱加工温度の上昇に伴い、接着強力が大きくなる傾向にある。これは、本発明の捲縮性複合繊維において、第一成分がポリブテン−１に加えて所定量のエチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体を含むため、接着点やせが生じないことに起因すると推測される。
【００６５】
また、上記不織布は、繊維同士を熱融着させるための高い温度、例えば１８０℃以上の熱加工においても接着強力が低下しないことが好ましい。ここで、「接着強力」とは、以下のように測定したものを言う。まず、捲縮性複合繊維を用意し、カード機を通過させ、パラレルカードウェブとする。次に、上記繊維ウェブを二枚用意し、それぞれ長さ１５０ｍｍ、幅５０ｍｍにカットし、続いて二枚の上記繊維ウェブを長さ方向及び幅方向の両端をそろえて重ね合わせ、繊維ウェブの長さ方向において、片方の端から１００ｍｍ、幅方向は５０ｍｍの領域を占めるように離型紙を上下の繊維ウェブ間に挟んで重ね合わせる。上記のように、繊維ウェブ間の一部に離型紙を挟んだ状態の二枚の繊維ウェブを厚み５ｍｍに圧縮して各熱加工温度にて２分間熱処理する。続いて、熱接着されていない各繊維ウェブの端を、定速伸長型引張試験機（オリエンテック（株）製、「ＵＣＴ―１Ｔ」）の取り付け部分に取り付け、試験速度（引張速度）１００ｍｍ／ｍｉｎの条件下にて接着部分の剥離強力を測定し、不織布の接着強力とする。
【００６６】
また、上記不織布は、ＪＩＳ−Ｋ−６４００−４のＡ法に準じて測定する圧縮残留歪み率が４５％以下であることが好ましい。上記の圧縮残留歪み率は、７０℃に加熱した場合の不織布の硬さの変化度合を示すものであり、この値が小さいほど、熱による繊維又は不織布の劣化が抑制され、嵩回復性が優れていることを示す。
【００６７】
また、上記不織布は、ＪＩＳ−Ｋ−６４００−４のＢ法に準じて測定する繰り返し圧縮残留歪み率が１０％以下であることが好ましい。上記の繰り返し圧縮残留歪み率は、５０％圧縮を８万回繰り返した場合の不織布の硬さの変化の度合を示すものであり、この値が小さいほど、圧縮による繊維又は不織布の劣化が抑制され、嵩回復性が優れていることを示す。
【実施例】
【００６８】
以下実施例により、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。
【００６９】
本実施例で用いた測定方法及び評価方法は、以下のとおりである。
【００７０】
（Ｑ値）
Ｉ．使用する分析装置
（ｉ）クロス分別装置 ダイヤインスツルメンツ社製「ＣＦＣ Ｔ−１００」（以下、ＣＦＣと記す）
（ｉｉ）フーリエ変換型赤外線吸収スペクトル分析（ＦＴ−ＩＲ）、パーキンエルマー社製 「１７６０Ｘ」
ＣＦＣの検出器として取り付けられていた波長固定型の赤外分光光度計を取り外して代わりにＦＴ−ＩＲを接続し、このＦＴ−ＩＲを検出器として使用する。ＣＦＣから溶出した溶液の出口からＦＴ−ＩＲまでの間のトランスファーラインは１ｍの長さとし、測定の間を通じて１４０℃に温度保持する。ＦＴ−ＩＲに取り付けたフローセルは光路長１ｍｍ、光路直径５ｍｍφのものを用い、測定の間を通じて１４０℃に温度保持する。
（ｉｉｉ）ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）
ＣＦＣ後段部分のＧＰＣカラムは、昭和電工社製「ＡＤ８０６ＭＳ」を３本直列に接続して使用する。
【００７１】
ＩＩ．ＣＦＣの測定条件
（ｉ）溶媒：オルトジクロルベンゼン（ＯＤＣＢ）
（ｉｉ）サンプル濃度：１ｍｇ／ｍＬ
（ｉｉｉ）注入量：０．４ｍＬ
（ｉｖ）カラム温度：１４０℃
（ｖ）溶媒流速：１ｍＬ／分
【００７２】
ＩＩＩ．ＦＴ−ＩＲの測定条件
ＣＦＣ後段のＧＰＣから試料溶液の溶出が開始した後、以下の条件でＦＴ−ＩＲ測定を行い、ＧＰＣ−ＩＲデータを採取する。
（ｉ）検出器：ＭＣＴ
（ｉｉ）分解能：８ｃｍ-1
（ｉｉｉ）測定間隔：０．２分（１２秒）
（ｉｖ）一測定当たりの積算回数：１５回
【００７３】
ＩＶ．測定結果の後処理と解析
分子量分布は、ＦＴ−ＩＲによって得られる２９４５ｃｍ-1の吸光度をクロマトグラムとして使用して求める。保持容量から分子量への換算は、予め作成しておいた標準ポリスチレンによる検量線を用いて行う。使用する標準ポリスチレンは何れも東ソー（株）製の「Ｆ３８０」、「Ｆ２８８」、「Ｆ１２８」、「Ｆ８０」、「Ｆ４０」、「Ｆ２０」、「Ｆ１０」、「Ｆ４」、「Ｆ１」、「Ａ５０００」、「Ａ２５００」、「Ａ１０００」である。各々が０．５ｍｇ／ｍＬとなるようにＯＤＣＢ（０．５ｍｇ／ｍＬのジブチルヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）を含む）に溶解した溶液を０．４ｍＬ注入して較正曲線を作成する。較正曲線は最小二乗法で近似して得られる三次式を用いる。分子量への換算は森定雄著「サイズ排除クロマトグラフィー」（共立出版）を参考に汎用較正曲線を用いる。その際使用する粘度式（［η］＝Ｋ×Ｍα）には以下の数値を用いる。
（ｉ）標準ポリスチレンを使用する較正曲線作成時
Ｋ＝０．０００１３８、α＝０．７０
（ｉｉ）ポリプロピレンのサンプル測定時
Ｋ＝０．０００１０３、α＝０．７８
【００７４】
なお、上記においてはＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）により測定するが、別の機種により測定する場合は、２００５年度プラスチック成形材料商取引便覧（化学工業日報社、２００４年８月３０日発行）に記載のように、日本ポリプロ社製「ＭＧ０３Ｂ」と同時に測定し、ＭＧ０３Ｂが３．５を示すときの値をブランク条件とし、条件を調整して測定することもできる。
【００７５】
（複合繊維の均一性）
捲縮性複合繊維の繊維断面を、光学顕微鏡（ＭＯＲＩＴＥＸ社製、「ＳＣＯＰＥＭＡＮ５０３」）で観察し、複合繊維の均一性を以下の基準で評価した。
Ａ：繊度ムラと鞘成分の容積ムラが共に無い。
Ｂ：繊度ムラはあるが、鞘成分の容積ムラは無い。
Ｃ：繊度ムラがかなり有り、鞘成分の容積ムラも少し有る。
Ｄ：繊度ムラと鞘成分容積ムラが共に多い。
【００７６】
（紡糸性（糸切れ））
捲縮性複合繊維の紡糸性（糸切れ）を、１０００ｋｇの捲縮性複合繊維を溶融紡糸する間に発生する糸切れ回数で評価した。評価基準は以下のとおりである。
Ａ：糸切れが５回／１０００ｋｇ以下である。
Ｂ：糸切れが１０回／１０００ｋｇ以下である。
Ｃ：糸切れが５０回／１０００ｋｇ以下である。
Ｄ：糸切れが多発し、引き取りが不可能である。
【００７７】
（紡糸融着）
捲縮性複合繊維の紡糸融着を以下の基準で評価した。
Ａ：紡糸融着が無い。
Ｂ：紡糸融着が少し有る。
Ｃ：紡糸融着がかなり有る。
Ｄ：紡糸融着が極めて多い。
【００７８】
（接着強力）
まず、実施例及び比較例の捲縮性複合繊維をそれぞれ用意し、カード機を通過させ、目付５０ｇ／ｍ2のパラレルカードウェブとした。次に、上記繊維ウェブを二枚用意し、それぞれ長さ１５０ｍｍ、幅５０ｍｍにカットした。続いて二枚の上記繊維ウェブを長さ方向及び幅方向の両端をそろえて重ね合わせ、繊維ウェブの長さ方向において、片方の端から１００ｍｍ、幅方向は５０ｍｍの領域を占めるように離型紙を上下の繊維ウェブ間に挟んで重ね合わせる。こうすることで、後述する熱処理により、上下の繊維ウェブの間に離型紙が存在してない繊維ウェブの長さ方向のもう一方の端から５０ｍｍ、幅５０ｍｍの領域が熱接着される。そして、上記のように、繊維ウェブ間の一部に離型紙を挟んだ状態で二枚の繊維ウェブを厚み５ｍｍに圧縮して各熱加工温度にて２分間熱処理した。続いて、熱接着されていない各繊維ウェブの端を、端から１０ｍｍの位置で定速伸長型引張試験機（オリエンテック（株）製、「ＵＣＴ―１Ｔ」）の取り付け部分に取り付け、試験速度（引張速度）１００ｍｍ／ｍｉｎの条件下にて接着部分の剥離強力を測定し、不織布の接着強力とした。なお、少なくとも３回測定し、その平均値を接着強力の値とした
【００７９】
（圧縮残留歪み率）
ＪＩＳ−Ｋ−６４００−４のＡ法に準じ、温度７０℃±１℃、圧縮率５０％にて２２時間圧縮後の歪み率を測定し、圧縮残留歪み率とした。なお、厚みの測定はいずれも無苛重下とした。
【００８０】
（繰り返し圧縮残留歪み率）
ＪＩＳ−Ｋ−６４００−４のＢ法に準じ、２３℃、圧縮率５０％にて８万回圧縮後の歪み率を測定し、繰り返し圧縮残留歪み率とした。なお、厚みの測定はいずれも無苛重下とした。
【００８１】
本実施例で用いたポリマーは以下のとおりである。
（Ａ）ＰＥＴ（東レ（株）製「Ｔ２００Ｅ」、融解ピーク温度（融点）：２５５℃、ＩＶ値：０．６４）
（Ｂ）ＰＴＴ（シェルケミカルズジャパン（株）製「ＣＯＲＴＥＲＲＡ９２００」、融解ピーク温度（融点）：２２８℃、ＩＶ値：０．９２）
（Ｃ）ＰＰ（日本ポリプロ（株）製「ＳＡ０１Ａ」、融解ピーク温度（融点）：１６０℃、ＭＦＲ２３０：１０、Ｑ値：３．２）
（Ｄ）ＰＢ−１（サンアロマー（株）製「ＰＢ０４００」、融解ピーク温度（融点）：１２３℃、ＭＦＲ１９０：２０）
（Ｅ）ＥＭＡＡ（三井・デュポン ポリケミカル（株）製「ニュクレルＡＮ４２１３Ｃ」、メタクリル酸含有量：１１質量％、融解ピーク温度（融点）：８８℃、ＭＦＲ１９０：１０、軟化温度：６２℃）を使用した。
【００８２】
上記において、ＩＶは上記極限粘度である。ＭＦＲ２３０はＪＩＳ−Ｋ−７２１０に準じて、２３０℃、２１．１８Ｎ（２．１６ｋｇｆ）で測定したメルトフローレートである。また、ＭＦＲ１９０はＪＩＳ−Ｋ−７２１０に準じて、１９０℃、２１．１８Ｎ（２．１６ｋｇｆ）で測定したメルトフローレートである。
【００８３】
以下、捲縮性複合繊維の製造条件を説明する。
（Ａ）押し出し温度：第二成分を２８０℃、第一成分を２５０℃、ノズル口金温度を２７０℃とした。
（Ｂ）ノズル孔数：６００ホール
（Ｃ）複合比：芯／鞘＝５５／４５（容積比）
（Ｄ）未延伸繊度：８ｄｔｅｘ
（Ｅ）延伸温度：湿式７０℃
（Ｆ）延伸倍率：２．３倍
（Ｇ）捲縮：１２〜１５個／２５ｍｍ
（Ｈ）アニーリング温度（乾燥温度）、時間：１１０℃、１５分
（Ｉ）製品繊度（単繊維）：４．４ｄｔｅｘ
（Ｊ）繊維長：５１ｍｍ
【００８４】
（実施例１〜６並びに比較例１及び２）
下記表１に示したとおりの組成成分及び配合割合の第一成分及び第二成分を用い、上記の捲縮性複合繊維の製造条件にて、実施例１〜６並びに比較例１及び２の捲縮性複合繊維を作製した。得られた実施例１〜６並びに比較例１及び２の捲縮性複合繊維の偏芯率、繊維断面、紡糸性（糸切れ）及び紡糸融着の結果を下記表１に示した。捲縮性複合繊維が表１に示した第一成分、第二成分の組合せからなる実施例１〜６では、ポリブテン−１のみからなる単一繊維や、第一成分がポリブテン−１のみの複合繊維にみられる紡糸の際に引き取りが不可になるような可紡性に関する問題は発生せず、いずれの実施例においても未延伸繊維を得ることができた。また、延伸工程でも加工性に問題なく、それぞれの樹脂成分の組合せからなる捲縮性複合繊維を得た。なお、実施例１〜６の複合繊維はすべて図２Ａに示す波状捲縮を発現しており、その捲縮数はすべて１６個／２５ｍｍであった。
【００８５】
【表１】
【００８６】
表１の結果から分かるように、第一成分にポリブテン−１を含み、第二成分がポリエステルからなる実施例１〜６の捲縮性複合繊維において、ポリブテン−１にエチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体を添加することで、ポリブテン−１の難紡糸性、難延伸性が解消されていた。特に、第一成分において、ポリブテン−１にエチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体とポリプロピレンの両方を添加した場合、その効果が顕著であった。
【００８７】
（実施例７）
実施例１の捲縮性複合繊維５０質量％とＰＥＴ単一繊維（単繊維繊度：７．８ｄｔｅｘ）５０質量％とを混合してパラレルカードに掛け、目付５０ｇ／ｍ2のカードウェブを作製し、長さ１５０ｍｍ、幅５０ｍｍにカットした。続いて、二枚の上記カードウェブを、その長さ１００ｍｍ、幅５０ｍｍの領域に離型紙を挟んだ状態で重ね合わせた後厚み５ｍｍに圧縮し、熱風循環式の熱処理機を用い、下記表２に示す各熱加工温度にて２分間熱処理して第一成分を熱融着させ、実施例７の不織布を得た。
【００８８】
（実施例８〜１２及び比較例３、４）
実施例２〜６及び比較例１、２の捲縮性複合繊維を、それぞれ用いた以外は、実施例７と同様にし、実施例８〜１２及び比較例３、４の不織布を得た。
【００８９】
上記において得られた実施例７〜１２及び比較例３、４の不織布の接着強力を上記のとおり測定し、その結果を下記表２に示した。
【００９０】
【表２】
【００９１】
（実施例１３〜１８）
それぞれ、実施例１〜６の捲縮性複合繊維１００質量％をパラレルカードに掛け、目付６００ｇ／ｍ2のカードウェブを作製した後、厚み２５ｍｍに圧縮し、熱風循環式の熱処理機を用いて１９０℃で４分間熱処理して第一成分を熱融着させ、実施例１３〜１８の不織布を得た。
【００９２】
（比較例５及び６）
それぞれ、比較例１及び２の捲縮性複合繊維を用いた以外は、実施例１３と同様にして比較例５及び６の不織布を得た。
【００９３】
（実施例１９）
実施例１の捲縮性複合繊維５０質量％とＰＥＴ単一繊維（単繊維繊度７．８ｄｔｅｘ）５０質量％とをパラレルカードに掛け、目付６００ｇ／ｍ2のカードウェブを作製した後、厚み２５ｍｍに圧縮し、熱風循環式の熱処理機を用いて１９０℃で４分間熱処理して第一成分を熱融着させ、実施例１９の不織布を得た。
【００９４】
（実施例２０〜２４及び比較例７、８）
それぞれ、実施例２〜６及び比較例１、２の捲縮性複合繊維を用いた以外は、実施例１９と同様にし、実施例２０〜２４、及び比較例７、８の不織布を得た。
【００９５】
上記で得られた実施例１３〜２４及び比較例５〜８の不織布の繰り返し圧縮残留歪み率及び圧縮残留歪み率を上記のとおり測定し、その結果を下記表３に示した。
【００９６】
【表３】
【００９７】
また、不織布における熱加工後の構成繊維の接着点の状態などを、走査型電子顕微鏡（日立製作所製「Ｓ−３５００Ｎ」）を用いて捲縮性複合繊維の長さ方向に垂直する方向切断した不織布の切断面を７０倍に拡大して撮影し、観察した。図５及び図６に、それぞれ実施例１９及び比較例７の上記のように撮影した走査型電子顕微鏡写真（以下、ＳＥＭ写真とも記す。）を示した。
【００９８】
図５から、実施例１９の不織布では、熱加工を行った後に不織布を構成する本発明の捲縮性複合繊維に繊度（太さ）のばらつき（ムラ）や剥離が生じていないこと、及び繊維同士の交点が強固に接着し、接着点やせも発生していないことなどが確認できた。なお、図示はないが、他の実施例の不織布においても同様であった。本発明の不織布においては、不織布を構成する本発明の捲縮性複合繊維がポリブテン−１にエチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体を添加した第一成分を含むことにより、第一成分が溶融したときに溶融粘度が高められ、溶融した樹脂がその近傍でとどまりやすくなった結果、加熱、特に高い温度での熱加工によって生じ得る第一成分と第二成との成分界面のずれによる複合繊維の繊度のばらつきや、剥離が抑制されていると推測される。また、繊維同士の交点においても、上記のように溶融樹脂がとどまる結果、繊維同士が強固に熱接着し、接着点やせも発生していないと推測される。
【００９９】
一方、図６から分かるように、比較例７の不織布では、熱加工を行った後の不織布を構成する複合繊維に繊度のムラが生じ、繊維表面に凹凸が生じていた。また、繊維同士の接着点においては、接着点やせが発生していた。なお、図示はないが、他の比較例の不織布においても同様であった。比較例の不織布においては、不織布を構成する複合繊維の第一成分がエチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体を含んでないため、加熱によって第一成分と第二成分との成分界面がずれ、それにより繊度のばらつき、剥離が生じ、また、繊維同士の交点においては接着点やせが生じたと推測される。
【０１００】
表２の実施例７〜１２の結果から分かるように、本発明の捲縮性複合繊維を構成繊維とする不織布は、熱接着性に優れ、加工温度を上げると接着強力は大きくなる傾向があった。これは、上記のとおり、本発明の不織布において、不織布を構成する捲縮性複合繊維がエチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体を添加した第一成分を含むことにより、加熱、特に高い加工温度で熱処理しても、複合繊維の繊度のばらつきや、剥離が抑制されていることや、繊維同士の交点において、接着点やせが発生していないためであると推測される。一方、表２の比較例３の結果から分かるように、第一成分にエチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体を含まない捲縮性複合繊維を構成繊維とする不織布は、加工温度を上げると接着強力が小さくなった。これは、上記のとおり、比較例３の不織布において、加熱、特に高い加工温度で熱処理することによって、第一成分と第二成分の界面がずれることで繊度のばらつき、剥離が生じ、繊維同士の交点においては接着点やせが生じたためであると推測される。
【０１０１】
また、表３の結果から分かるように、実施例１〜６の捲縮性複合繊維１００質量％からなる実施例１３〜１８の不織布と、実施例１〜６の捲縮性複合繊維５０質量％とＰＥＴ単一繊維５０質量％からなる実施例１９〜２４の不織布は、繰り返し圧縮残留歪み率が１０％以下であり、耐久性に優れ、繰り返し圧縮における嵩回復性に優れていた。さらに、実施例１３〜２４の不織布の圧縮残留歪み率は４０％以下であり、耐熱性を有し、高い温度における嵩回復性に優れていた。
【０１０２】
また、表３から分かるように、第一成分が２５質量％のエチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体を含む比較例２の捲縮性複合繊維を用いた比較例６及び８の不織布の繰り返し圧縮残留歪み率は１０％を超えており、かつ圧縮残留歪み率は４５％を超えており、耐久性及び耐熱性のいずれも劣るものであった。なお、比較例２の捲縮性複合繊維を構成繊維とする比較例６及び８の不織布において、比較例２の捲縮性複合繊維のみで構成される不織布（比較例６）は、他の不織布と比較して繰り返し圧縮残留歪み率、圧縮残留歪み率が特に高かった。これは、第一成分のエチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体の含有量が大すぎるため、軟質なエチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体が不織布全体の物性に強く影響を与えたものと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明の捲縮性複合繊維を用いた不織布は、従来のエラストマーを用いた複合繊維からなる不織布に比べて初期嵩と嵩回復性とが共に優れており、クッション材などの硬綿、衛生材料、包装材、化粧品用材料、女性のブラジャーのパッド、肩パッドなどの低密度の不織布製品に好ましく使用される。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の一実施形態における捲縮性複合繊維の繊維断面を示す。
【図２】本発明の一実施形態における捲縮性複合繊維の捲縮形態を示す。
【図３】従来の機械捲縮の形態を示す。
【図４】本発明の捲縮性複合繊維において波状捲縮と鋸歯状捲縮が混在した捲縮形態を示す
【図５】本発明の実施例１９の不織布における捲縮性複合繊維の長さ方向に垂直する方向で切断した切断面のＳＥＭ写真である。
【図６】本発明の比較例７の不織布における捲縮性複合繊維の長さ方向に垂直する方向で切断した切断面のＳＥＭ写真である。
【符号の説明】
【０１０５】
１ 第一成分
２ 第二成分
３ 第二成分の重心位置
４ 複合繊維の重心位置
５ 複合繊維の半径
１０ 複合繊維
１１ 接着点やせが発生していない接着点
１２ 接着点やせが発生している接着点
１３ 構成繊維表面に発生したムラ（繊維表面の凹凸）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として嵩弾性に優れる不織布に適した捲縮性複合繊維及びこれを用いた繊維構造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
衛生材料、包装材、ウェットティッシュ、フィルター、ワイパーなどに用いられる不織布、或いは硬綿、椅子などに用いられる不織布、成形体など様々な用途において、少なくとも一部が繊維表面に露出している低融点成分と、低融点成分よりも融点が高い高融点成分からなる熱融着性複合繊維を用いた熱接着不織布が使用されている。特に、不織布の嵩弾性、すなわち厚み方向での嵩回復性に優れる繊維に対する要求が、発泡ウレタン代替として大きくなっており、嵩回復性に優れる不織布について様々の検討がなされている。
【０００３】
例えば、特許文献１は、ポリエステル系ポリマーを含有する芯成分と、ポリオレフィン系ポリマーを含有する鞘成分から構成され、繊維断面において第一成分の重心位置が繊維の重心位置からずれている複合繊維を提案している。特許文献１では、上記のように、第一成分に、曲げ弾性が大きく、かつ曲げ硬さの小さいポリマーを使用し、さらに、繊維断面において、第一成分の重心位置と繊維全体の重心位置をずらし、捲縮形状を波形状とすることによって、嵩回復性を有し、かつ初期嵩の大きい不織布が得られている。しかし、特許文献１で提案された複合繊維を用いた不織布は、初期の不織布厚み（初期嵩）が大きいものの、嵩回復性、特に除重直後の初期嵩回復性が十分とはいえず、用途が限定されるという問題があった。
【０００４】
そこで、特許文献２は、ポリブテン−１（以下、ＰＢ−１とも記す。）及びポリプロピレンを含む鞘成分を含有する捲縮性複合繊維及びそれを用いた嵩回復性に優れ且つ初期嵩回復性も改善された不織布を提案している。
【特許文献１】特開２００３−３３３４号公報
【特許文献２】特開２００７−１２６８０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の特許文献２に提案されている複合繊維やそれを用いた不織布同士をポリブテン−１の融点より高い温度下で熱加工して接着させる際、繊維と繊維との接着点において、鞘部分が薄肉化して接着点が縮小する、いわゆる「接着点やせ」が生じるという問題があった。
【０００６】
本発明は、前記従来の問題を解決するため、熱接着性に優れ、高温で熱加工しても構成繊維同士の接着点が縮小しない繊維構造物が得られる捲縮性複合繊維及びその製造方法、並びにこれを用いた繊維構造物を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の捲縮性複合繊維は、第一成分と第二成分とを含む複合繊維であって、前記第一成分は、ポリブテン−１と、エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体とを含み、前記第一成分に対して前記エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体は５〜２０質量％であり、前記第二成分は、ポリブテン−１の融解ピーク温度よりも２０℃以上高い融解ピーク温度を有するポリマー、又は融解開始温度が１２０℃以上であるポリマーであり、繊維断面において、前記第一成分は前記複合繊維表面の少なくとも２０％を占め、前記第二成分の重心位置は前記複合繊維の重心位置からずれており、前記複合繊維は立体捲縮を発現している顕在捲縮、又は加熱することにより立体捲縮を発現する潜在捲縮であることを特徴とする。
【０００８】
本発明の繊維構造物は、上記の本発明の捲縮性複合繊維を少なくとも３０質量％含有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の捲縮性複合繊維は、第一成分にポリブテン−１を選択し、さらにポリブテン−１との適度な相溶性を示し、得られた複合繊維を熱加工して熱接着不織布などとする際に発生し得る「接着点やせ」を抑制する効果のあるエチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体をブレンドすることにより、紡糸性、延伸性、熱接着性などの後加工性に優れる繊維となる。そして、本願発明の捲縮性複合繊維を使用することで、嵩回復性に優れ、熱接着性にも優れる不織布を得ることができる。
【００１０】
本発明の捲縮性複合繊維を用いた不織布は、従来のエラストマーを用いた複合繊維からなる不織布に比べて初期嵩と嵩回復性とが共に優れており、クッション材などの硬綿、衛生材料、包装材、フィルター、化粧品用材料、女性のブラジャーのパッド、肩パッドなどの低密度の不織布製品にも使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の捲縮性複合繊維において、第一成分はポリブテン−１と、エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体とを含む。また、上記第一成分が上記複合繊維表面の少なくとも２０％を占めるように配置されることで、ポリブテン−１が有する柔軟性、及び形状維持性（変形に対するもどり）が活かされた捲縮性複合繊維が得られる。さらに、上記第一成分は、エラストマーのような軟質成分を含まないことから耐熱性に優れるため、上記捲縮性複合繊維を使用した不織布は熱加工の際の嵩減少（へたり）が小さく、初期嵩の大きなものとなり得る。
【００１２】
また、本発明において、第一成分がポリブテン−１に加えてエチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体を含むことにより、溶融紡糸時における均一な繊維の形成や延伸性などの可紡性、熱加工の際の熱収縮性などを改善できることを見出した。すなわち、ポリブテン−１のみで溶融紡糸を行うと、ノズル吐出ポリマーの粘度が安定しにくく、均一な繊維を得にくいという問題や、ポリブテン−１は高分子量であり、分子鎖の自由度が乏しいことから延伸工程を行うことが難しく、加えて熱収縮性が非常に大きいことから、熱加工の際に繊維が収縮し、地合の良好な不織布が得られにくいとされているポリブテン−１が有する可紡性の悪さや難延伸性などの問題を解消し得る。
【００１３】
また、本発明の捲縮性複合繊維を含む繊維ウェブを熱加工することで、前記繊維ウェブを構成する繊維同士を熱接着させた不織布は、高温で長時間熱加工を行っても、例えば図６に示しているような、構成繊維同士が熱接着した点（以下、熱接着点とも記す。）において、鞘成分が薄肉化して熱接着点が縮小する現象、いわゆる「接着点やせ」（以下、単に接着点やせとも記す。）が発生しにくいことから、強固に構成繊維同士を熱接着することが可能となり、接着強力の大きい熱接着不織布が得られ得ることが判明した。
【００１４】
本発明に用いられるポリブテン−１は、ＪＩＳ−Ｋ−７１２１に準じて測定したＤＳＣ曲線より求められる融解ピーク温度が１１５〜１３０℃であることが好ましい。より好ましくは、１２０〜１３０℃である。融解ピーク温度が１１５〜１３０℃であると、耐熱性が高く、高温下での嵩回復性が良好である。
【００１５】
また、上記ポリブテン−１は、ＪＩＳ−Ｋ−７２１０に準じて測定したメルトフローレート（ＭＦＲ；測定温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇｆ（２１．１８Ｎ）、以下においてＭＦＲ１９０と記す。）が１〜３０ｇ／１０分であることが好ましい。より好ましいＭＦＲ１９０は３〜２５ｇ／１０分であり、さらにより好ましくは３〜２０ｇ／１０分である。ＭＦＲ１９０が１〜３０ｇ／１０分であると、ポリブテン−１が高分子量となるため、耐熱性が良好であり、熱がかかったときの嵩回復性が高く、好ましい。また、紡糸引き取り性、及び延伸性が良好となる。
【００１６】
本発明に用いられるエチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体を構成するエチレン性不飽和カルボン酸としては、特に限定されないが、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、エタクリル酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、無水マレイン酸、無水イタコン酸などが挙げられる。
【００１７】
エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体としては、具体的には、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）、エチレン−エタクリル酸共重合体、エチレン−マレイン酸共重合体、エチレン−フマル酸共重合体、エチレン−イタコン酸共重合体、エチレン−無水マレイン酸共重合体、エチレン−無水イタコン酸共重合体などが挙げられる。中でも、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体及びエチレン−マレイン酸共重合体が好ましく、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体がさらに好ましい。
【００１８】
また、上記エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体は、エチレンとエチレン性不飽和カルボン酸からなる共重合体のみならず、例えばエチレンにエチレン性不飽和カルボン酸を含む２種類以上の成分を共重合させた３元共重合体（ターポリマー：Ｔｅｒｐｏｌｙｍｅｒ）を含む、その他の成分が共重合された共重合体であってもよい。
【００１９】
上記のその他の共重合成分として用いるモノマーとしては、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルのようなビニルエステル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ｎブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸イソオクチルなどのアクリル酸エステル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸イソブチルなどのメタクリル酸エステル、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチルなどのマレイン酸エステルなどを含むエチレン性不飽和カルボン酸エステル、一酸化炭素、二酸化硫黄などが挙げられる。
【００２０】
エチレン、エチレン性不飽和カルボン酸及び任意のその他の共重合成分が共重合された共重合体としては、特に限定されないが、例えば、エチレンと、無水マレイン酸、及びアクリル酸エステルを共重合させたエチレン−アクリレート−マレイン酸のポリマー（アルケマ・ジャパン製、“ボンダイン”）などが挙げられる。
【００２１】
上記エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体におけるエチレン性不飽和カルボン酸含量は、１〜５０質量％、好ましくは１〜２９質量％である。特に、アクリル酸の場合は、５〜２５質量％であることが好ましく、メタクリル酸の場合は、５〜２０質量％であることが好ましい。また、上記エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体におけるその他の共重合成分の含有量は０〜３０質量％、好ましくは０〜２０質量％の範囲である。
【００２２】
また、本発明において、エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体として、上記エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体そのもの以外に、そのカルボキシル基の一部又は全部を金属塩にしたアイオノマーを使用することができる。アイオノマーを構成する金属種としては、リチウム、ナトリウム、カリウムなどの一価金属、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、銅、コバルト、マンガン、鉛、鉄などの多価金属などが挙げられるが、中でも一価金属又は亜鉛が好ましい。
【００２３】
また、本発明において、上記のエチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体は単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２４】
上記エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体は、特に限定されないが、例えば、高圧ラジカル共重合によって得ることができる。また、上記エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体アイオノマーは、上記エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体を、常法によりイオン化することによって得ることができる。
【００２５】
上記のようにポリブテン−１に、適度な相溶化効果を発揮するエチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体をブレンドすることにより、ポリブテン−１への相溶化効果が低すぎる場合に生じる、ポリブテン−１の可紡性が改良されないため、均一な複合繊維を得られ難くなるという問題を解決し得る。また、ポリブテン−１への相溶化効果が高すぎる場合に生じる、ポリブテン−１を主に含む第一成分からなる複合繊維は得られるが、得られた複合繊維から熱接着不織布を作製する際、熱加工により接着点やせが発生するという問題を解決し得る。即ち、ポリブテン−１に、適度な相溶化効果を発揮するエチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体をブレンドすることにより、それらを含む均一な複合繊維を得ることが可能となるうえ、さらに得られた複合繊維の熱接着性が改善され、ポリブテン−１の融点より高い温度下で熱加工して接着させる際に生じ得る接着点やせが解消できる。
【００２６】
前記第一成分において、上記エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体の添加量は、第一成分全体を１００質量％とした場合、５〜２０質量％であればよく、７〜１５質量％であることが好ましい。５質量％以上であれば、熱接着性に優れた捲縮性複合繊維が得られ、高い温度例えば１９０℃以上の温度においても繊維同士の接着強力が低下せず、上記のような接着点やせも発生しない。また、２０質量％以下であることにより、硬さ保持性（嵩回復性）も良好な不織布などの繊維構造物が得られる。
【００２７】
また、上記エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体は、ＪＩＳ−Ｋ−７２１０に準じて測定したＭＦＲ１９０が３〜６０ｇ／１０分であることが好ましい。より好ましいＭＦＲ１９０は５〜４０ｇ／１０分であり、さらにより好ましくは５〜３０ｇ／１０分である。ＭＦＲ１９０が６０ｇ／１０以下であることにより、得られた捲縮性複合繊維を含む繊維ウェブに熱加工を施した際に生じ得る接着点やせを抑制する効果が向上し得る。また、ＭＦＲ１９０が３ｇ／１０分以上であることにより、紡糸工程、延伸工程の際の操作性に優れ、均一な捲縮性複合繊維を得ることが容易となる。
【００２８】
また、上記エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体は、ＪＩＳ−Ｋ−７１２１に準じて測定したＤＳＣ曲線より求められる融解ピーク温度が６０℃以上であることが好ましく、７０℃以上であることがより好ましく、７０〜１２０℃であることがさらにより好ましい。融解ピーク温度が６０℃以上であることにより、接着点やせを抑制する効果が高く、熱加工による嵩回復性の低下や圧縮ひずみ率の増加といったクッション性能の低下が生じにくくなる。また、融解ピーク温度が７０〜１２０℃であると、接着点やせを抑制する効果やクッション性能の低下を抑制する効果などをよりよく発揮し得る。
【００２９】
また、上記エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体は、ＪＩＳ−Ｋ−７２０６に準じて測定した軟化温度（ビカット軟化点）が４０℃以上であることが好ましく、より好ましくは５０℃以上であり、特に好ましくは５０〜１００℃である。軟化温度が４０℃以上であることにより、接着点やせを抑制する効果が高く、熱加工による嵩回復性の低下や圧縮ひずみ率の増加といったクッション性能の低下が生じにくくなる。軟化温度が５０〜１００℃であると、接着点やせを抑制する効果やクッション性能の低下を抑制する効果をよりよく発揮し得る。
【００３０】
上記第一成分は、さらにポリプロピレン（以下、ＰＰとも記す。）を含んでもよい。上記第一成分にポリブテン−１と相溶化しやすいポリプロピレンをさらにブレンドすることにより、上記捲縮性複合繊維の紡糸性及び延伸性がより良好となり、単繊維熱収縮もより小さくなる。即ち、ポリブテン−１及びエチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体を含む第一成分にポリプロピレンをさらに含ませることにより、エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体による捲縮性複合繊維における、熱加工の際の接着点やせや延伸性、熱収縮性などの可紡性の改善に加え、紡糸性、延伸性や熱収縮性などをより向上させることができる。
【００３１】
上記ポリプロピレンは、特に限定されず、例えばホモポリマー、ランダム共重合体、ブロック共重合体、又はそれらの混合物や、耐熱性、嵩回復性といった不織布やクッション材に必要な特性を損なわない範囲であれば、ポリプロピレンに合成ゴムのようなエラストマー成分が分散、あるいは混合されているポリプロピレンを使用しても構わないが、熱収縮性を考慮すると、ホモポリマー又はブロック共重合体であることが好ましい。特に、ホモポリマーは嵩回復性に有利であり、好ましい。
【００３２】
上記ポリプロピレンは、ＪＩＳ−Ｋ−７２１０に準じて測定したメルトフローレート（ＭＦＲ；測定温度２３０℃、荷重２．１６ｋｇｆ（２１．１８Ｎ）、以下においてＭＦＲ２３０と記す。）が５〜３０ｇ／１０分であることが好ましい。より好ましいＭＦＲ２３０は、６〜２５ｇ／１０分である。ＭＦＲ２３０が５〜３０ｇ／１０分であると、ポリブテン−１の溶融粘度の低下を抑制することができ、またポリプロピレンがポリブテン−１の分子鎖間に入り込むのに適度な分子量であるため、均一な繊維が得られ、熱収縮を小さくすることができる。
【００３３】
上記ポリプロピレンにおける重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比（Ｑ値）は、６以下であることが好ましい。より好ましいＱ値は、２〜５である。Ｑ値が６以下、つまり分子量分布が小さいと、高分子量のポリプロピレンの含有量が少なくなるため、ポリプロピレンがポリブテン−１の分子鎖間に入り込み易くなり、その結果熱収縮を小さくすることができる。
【００３４】
第一成分において、上記のようにポリプロピレンを添加する場合、前記ポリプロピレンの添加量は、第一成分全体を１００質量％とした場合、１〜２０質量％であればよく、７〜１５質量％であることが好ましい。ポリプロピレンの添加量が１〜２０質量％であることにより、延伸性がよくなり、熱収縮性も小さく、溶融粘度の安定性もよくなる。
【００３５】
上記のように第一成分にポリプロピレンを添加する場合、第一成分はポリブテン−１を６０〜９４質量％、ポリプロピレンを１〜２０質量％、エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体を５〜２０質量％含むことが好ましい。また、第一成分におけるポリプロピレンとエチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体の配合割合は、質量比で、ポリプロピレン：エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体＝１：２〜１２：５であることが好ましい。ポリプロピレンとエチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体の配合割合が上記の範囲を満たすことで、可紡性が良好になり、得られた捲縮性複合繊維を含む繊維ウェブを熱加工した際の接着点やせの発生も抑制され、得られる繊維構造物も剥離強力や嵩回復性の高いものとなる。また、ポリプロピレンとエチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体の配合割合は、質量比で、ポリプロピレン：エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体＝７：１０〜１２：５であることがさらに好ましく、４：５〜１１：５であることが特に好ましい。
【００３６】
第一成分にさらにブレンドできるポリマーとしては、本発明の効果を阻害しない範囲で、例えば、ビニル基、カルボシキル基、無水マレイン酸など極性基を持つオレフィンなどとの共重合ポリマー、スチレン系などのエラストマーなどが挙げられる。
【００３７】
本発明の捲縮性複合繊維の第二成分としては、ポリブテン−１の融解ピーク温度よりも２０℃以上高い融解ピーク温度を有するポリマー、又は融解開始温度が１２０℃以上であるポリマーであればよく、特に限定されないが、曲げ強さ、曲げ弾性に優れるポリマーが好ましく、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ乳酸などのポリエステル、ナイロン６、ナイロン６６，ナイロン１１、ナイロン１２などのポリアミド、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリスチレンなどが挙げられる。第二成分として上記のポリマーを使用する際、ポリマーを単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いても良い。本発明の捲縮性複合繊維において、第二成分に使用するポリマーはポリエステル系の樹脂であることが好ましく、ポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴとも記す。）やポリトリメチレンテレフタレート（以下、ＰＴＴとも記す。）、ポリブチレンテレフタレート（以下、ＰＢＴとも記す。）であることが特に好ましい。
【００３８】
上記ポリエステルの極限粘度［η］は、０．４〜１．２が好ましい。より好ましくは、０．５〜１．１である。極限粘度が０．４未満であると、ポリマーの分子量が低すぎるため、紡糸性に劣るだけでなく、繊維強度も低く、実用性に乏しい。極限粘度が１．２を超えると、ポリマーの分子量が大きくなって溶融粘度が高くなりすぎるため、単糸切れなどが発生し良好な紡糸が難しくなり好ましくない。また、極限粘度［η］を上記範囲とすることにより、生産性に優れ、嵩弾性に優れた複合繊維を得ることができる。ここでいう極限粘度［η］とは、３５℃のｏ−クロロフェノール溶液として、オストワルド粘度計により測定し、下記式１に基づいて求める値である。
【００３９】
［数１］
【００４０】
但し、上記式１において、ηｒは純度９８％以上のｏ−クロロフェノールで溶解した試料の希釈溶液における３５℃での粘度を同一温度で測定した上記溶剤全体の濃度で除した値であり、Ｃは上記溶液１００ｍｌ中のグラム単位による溶質重量値である。
【００４１】
上記ポリエステルのＪＩＳ−Ｋ−７１２１に準じて測定したＤＳＣ曲線より求められる融解ピーク温度は１８０℃〜３００℃であることが好ましい。より好ましくは２００℃〜２７０℃である。融解ピーク温度が１８０〜３００℃であると、耐候性が高く、得られる複合繊維の曲げ弾性率を高くすることができる。
【００４２】
本発明の捲縮性複合繊維において、第二成分の重心位置は複合繊維の重心位置からずれている。図１に本発明の一実施形態における捲縮性複合繊維の繊維断面の模式図を示す。第二成分２の周囲に第一成分１が配置され、第一成分１が複合繊維１０表面の少なくとも２０％を占めている。これにより第一成分１は熱接着時に表面が溶融する。第二成分２の重心位置３は複合繊維１０の重心位置４からずれており、ずれの割合（以下、偏心率とも記す。）は、上記捲縮性複合繊維の繊維断面を電子顕微鏡などで拡大撮影し、第二成分２の重心位置３をＣ１とし、複合繊維１０の重心位置４をＣｆとし、複合繊維１０の半径５をｒｆとしたとき、下記式２で示す数値をいう。
【００４３】
［数２］
【００４４】
第二成分２の重心位置３が複合繊維の重心位置４からずれている繊維断面としては、図１に示す偏心芯鞘型、又は並列型であることが好ましい形態である。場合によっては、多芯型であっても多芯部分が集合して繊維の重心位置からずれて存在しているものでも可能である。特に、偏心芯鞘型の繊維断面であると、容易に所望の波形状捲縮及び／又は螺旋状捲縮を発現させることができる点で好ましい。偏心芯鞘型複合繊維の偏心率は、５〜５０％であることが好ましい。より好ましい偏心率は、７〜３０％である。また、第二成分２の繊維断面における形態は、円形以外に、楕円形、Ｙ形、Ｘ形、井形、多角形、星形などの異形であってもよく、複合繊維１０の繊維断面における形態は、円形以外に、楕円形、Ｙ形、Ｘ形、井形、多角形、星形などの異形、又は中空形であってもよい。
【００４５】
本発明の捲縮性複合繊維が、図１に示すような、繊維断面において、第一成分が複合繊維の鞘成分として配置され、第二成分が芯成分として配置され、かつ第二成分の重心位置は複合繊維の重心位置からずれた偏心芯鞘構造である場合、第二成分と第一成分の複合比（芯／鞘）は、容積比で８／２〜２／８が好ましい。より好ましくは７／３〜３／７、さらにより好ましくは６／４〜４／６である。芯成分となる第二成分は、主として嵩回復性に寄与し、鞘成分となる第一成分は、主として不織布強力及び不織布の硬さに寄与する。その複合比が８／２〜２／８であると、不織布強力及び硬さと、嵩回復性を両立することができる。鞘成分となる第一成分が多くなりすぎると、不織布強力は上がるが、得られる不織布が硬くなったり、嵩回復も悪くなる傾向になる。一方、芯成分となる第二成分が多くなりすぎると接着点が少なくなりすぎ、不織布強力が小さくなったり、嵩回復性も悪くなる傾向となる。
【００４６】
図２に本発明の一実施形態における捲縮性複合繊維の捲縮形態を示す。本発明において、「複合繊維が立体捲縮を発現している」とは、捲縮性複合繊維が発現している捲縮形状が波形状捲縮及び/又は螺旋状捲縮を含むことをいう。本発明でいう波形状捲縮とは、図２Ａに示すような捲縮の山部が湾曲したものを示す。また、螺旋状捲縮とは、図２Ｂに示すような捲縮の山部が螺旋状に湾曲したものを示す。図２Ｃに示すような波形状捲縮と螺旋状捲縮とが混在した捲縮も本発明の捲縮性複合繊維が発現する立体捲縮の捲縮形態に含まれる。図３に示すような通常の機械捲縮の場合は、捲縮の山が鋭角である、いわゆる鋸歯状捲縮のままであり、不織布としたときの初期嵩を大きくすることが困難となる傾向がある。さらに、圧縮に対する面弾性、いわゆるスプリング効果に劣り、特に十分な初期嵩回復性が得られない傾向がある。なお、図４に示すような、機械捲縮の鋭角な捲縮と波形状捲縮とが混在した捲縮、また図に示していないが、機械捲縮の鋭角な捲縮と螺旋状捲縮とが混在した捲縮も本発明の捲縮性複合繊維が発現する立体捲縮の捲縮形態に含まれる。
【００４７】
本発明の捲縮性複合繊維においては、特に図２Ｃに示す波形状捲縮と螺旋状捲縮とが混在した捲縮であることが、カード通過性と初期嵩及び嵩回復性を両立できる点で好ましい。
【００４８】
以下、本発明の捲縮性複合繊維の製造方法について説明する。
【００４９】
第一に、本発明の捲縮性複合繊維の一形態である、顕在捲縮性複合繊維の製造方法について説明する。
【００５０】
まず、ポリブテン−１と、エチレンーエチレン性不飽和カルボン酸共重合体とを含む第一成分と、ポリブテン−１の融解ピーク温度よりも２０℃以上高い融解ピーク温度を有するポリマー、又は融解開始温度が１２０℃以上であるポリマーである第二成分を準備する。なお、第一成分において、エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体は、第一成分に対して５〜２０質量％である。次に、繊維断面において第一成分は複合繊維表面の少なくとも２０％を占め、かつ第二成分の重心位置は複合繊維の重心位置からずれるように配置された複合型ノズル、例えば偏心芯鞘型複合ノズルに第一成分及び第二成分を供給し、第二成分を紡糸温度２４０〜３３０℃、第一成分を紡糸温度２００〜３００℃で溶融紡糸し、引取速度１００〜１５００ｍ／ｍｉｎで引き取り、紡糸フィラメントを得る。次に、延伸温度を第二成分のガラス転移点以上、第一成分の融点未満の温度にし、延伸倍率１．８倍以上で延伸処理を施す。より好ましい延伸温度の下限は、第二成分のガラス転移点より１０℃高い温度である。より好ましい延伸温度の上限は、９０℃である。延伸温度が第二成分のガラス転移点未満であると、第一成分の結晶化が進みにくいため、熱収縮が大きくなったり、嵩回復性が小さくなる傾向がある。延伸温度が第一成分の融点以上であると、繊維同士が融着する傾向がある。より好ましい延伸倍率の下限は、２倍である。より好ましい延伸倍率の上限は、４倍である。延伸倍率が１．８倍以上であると、延伸倍率が低すぎず、上述の波形状捲縮及び／又は螺旋状捲縮が発現した繊維を得ることが容易となり、初期嵩及び繊維自体の剛性も小さくならず、カード通過性などの不織布工程性や嵩回復性も劣らない。また、上記延伸時の前後において必要に応じて９０〜１２０℃の乾熱、湿熱、蒸熱などの雰囲気下でアニーリング処理を施してもよい。
【００５１】
次いで、必要に応じて繊維処理剤を付与する前又は後に、スタッファボックス式捲縮機など公知の捲縮機を用いて捲縮数５個／２５ｍｍ以上、２５個／２５ｍｍ以下の捲縮を付与する。捲縮機を通過した後の捲縮形状は、鋸歯状捲縮及び／又は波形状捲縮であるとよい。捲縮数が５個／２５ｍｍ未満であると、カード通過性が低下すると共に、不織布の初期嵩や嵩回復性が悪くなる傾向がある。一方、捲縮数が２５個／２５ｍｍを超えると、捲縮数が多すぎるためにカード通過性が低下し、不織布の地合が悪くなるだけでなく、不織布の初期嵩も小さくなる傾向がある。
【００５２】
さらに、上記捲縮機にて捲縮を付与した後、９０〜１２０℃の乾熱、湿熱、又は蒸熱の雰囲気下でアニーリング処理を施すとよい。具体的には、繊維処理剤を付与した後に捲縮機にて捲縮を付与し、９０〜１２０℃の乾熱雰囲気下でアニーリング処理と同時に乾燥処理を施すことが、工程を簡略化することができる。９０℃以上でアニーリング処理をすると、乾熱収縮率が大きくならず、所定の顕在捲縮が得られやすく、得られる不織布の地合も乱れず、生産性も向上できる。
【００５３】
上記方法により得られた顕在捲縮性複合繊維は、主として、図２に示す、波形状捲縮と螺旋状捲縮から選ばれる少なくとも一種の捲縮を有し、捲縮数が５個／２５ｍｍ以上、２５個／２５ｍｍ以下であるので、カード通過性を低下させることなく、嵩高な不織布を得ることができ、好ましい。そして、所望の繊維長に切断されて、顕在捲縮性複合繊維が得られる。より好ましい捲縮数は、１０〜２０個／２５ｍｍである。
【００５４】
また、上記顕在捲縮性複合繊維は、複合繊維に捲縮が発現して波形状捲縮と螺旋状捲縮から選ばれる少なくとも一種の立体捲縮を発現し、顕在化することで顕在捲縮を有している。繊維の状態では、完全に立体捲縮が発現した顕在捲縮としてもよいし、少し捲縮の発現しろ（繊維に熱を加えたときに捲縮発現を生じる）を残した顕在捲縮であってもよい。ただし、繊維に熱を加えたとき（例えば、後述する不織布に加工する温度を加えたとき）に捲縮数が２５個／２５ｍｍを超えるほど捲縮が発現すると、カード通過性が低下することがあり、好ましくない。
【００５５】
第二に、本発明の捲縮性複合繊維の他の一形態である、潜在捲縮性複合繊維の製造方法について説明する。
【００５６】
まず、ポリブテン−１と、エチレンーエチレン性不飽和カルボン酸共重合体とを含む第一成分と、ポリブテン−１の融解ピーク温度よりも２０℃以上高い融解ピーク温度を有するポリマー、又は融解開始温度が１２０℃以上であるポリマーである第二成分を準備する。なお、第一成分において、エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体は、第一成分に対して５〜２０質量％である。次に、繊維断面において第一成分は複合繊維表面の少なくとも２０％を占め、かつ第二成分の重心位置は複合繊維の重心位置からずれるように配置された複合型ノズル、例えば偏心芯鞘型複合ノズルに第一成分及び第二成分を供給し、第二成分を紡糸温度２４０〜３３０℃、第一成分を紡糸温度２００〜３００℃で溶融紡糸し、引取速度１００〜１５００ｍ／ｍｉｎで引き取り、紡糸フィラメントを得る。次に、延伸温度を第二成分のガラス転移点以上、第一成分の融点未満の温度にし、延伸倍率１．５倍以上で延伸処理を施す。より好ましい延伸温度の下限は、第二成分のガラス転移点より１０℃高い温度である。より好ましい延伸温度の上限は、９０℃である。延伸温度が第二成分のガラス転移点未満であると、第一成分の結晶化が進みにくいため、熱収縮が大きくなったり、嵩回復性が小さくなる傾向がある。延伸温度が第一成分の融点以上であると、繊維同士が融着する傾向がある。より好ましい延伸倍率の下限は、２倍である。より好ましい延伸倍率の上限は、４倍である。延伸倍率が１．５倍以上であると、延伸倍率が低すぎず、熱処理したとき、捲縮が発現しやすい傾向にあり、初期嵩が及び繊維自体の剛性も小さくならず、カード通過性などの不織布工程性や嵩回復性も劣らない。
【００５７】
次いで、必要に応じて繊維処理剤を付与する前又は後に、スタッファボックス式捲縮機など公知の捲縮機を用いて捲縮数５個／２５ｍｍ以上、２５個／２５ｍｍ以下の捲縮を付与する。捲縮数が５個／２５ｍｍ未満、又は捲縮数が２５個／２５ｍｍを超えるとカード通過性が低下する恐れがある。
【００５８】
さらに、上記捲縮機にて捲縮を付与した後、５０〜９０℃、好ましくは６０〜８０℃、より好ましくは６０〜７５℃の乾熱、湿熱、又は蒸熱の雰囲気下でアニーリング処理を施すとよい。具体的には、繊維処理剤を付与した後に捲縮機にて捲縮を付与し、５０〜９０℃の乾熱雰囲気下でアニーリング処理と同時に乾燥処理を施すことが、工程を簡略化することができ、好ましい。アニーリング温度を５０〜９０℃にすることで、所望の熱収縮率が得られ、熱処理したときに立体捲縮が発現する潜在捲縮性複合繊維を得ることができる。またカード通過性も高い繊維を得ることができる。
【００５９】
本発明の繊維構造物は、上記捲縮性複合繊維を少なくとも３０質量％含有する。上記捲縮性複合繊維を３０質量％以上含有すると、繊維構造物の弾力性と嵩回復性などを高く維持できる。上記繊維構造物としては編織物、不織布などが挙げられる（以下、単に不織布とも記す。）。
【００６０】
本発明の不織布を構成する繊維ウェブ形態としては、パラレルウェブ、セミランダムウェブ、ランダムウェブ、クロスレイウェブ、クリスクロスウェブ、エアレイウェブなどが挙げられる。上記繊維ウェブは、熱処理により第一成分が接着することにより、さらに高い効果を発揮する。そして、上記繊維ウェブは熱加工前に必要に応じて、ニードルパンチ処理又は水流交絡処理が施されてもよい。熱加工の手段としては、特に限定されないが、本発明の捲縮性複合繊維の機能を十分に発揮させるのであればよく、熱風貫通式熱処理機、熱風上下吹き付け式熱処理機、赤外線式熱処理機などの、風圧などの圧力があまりかからない熱処理機を用いることが好ましい。
【００６１】
また、本発明の捲縮性複合繊維を使用した繊維ウェブに混綿できる繊維（以下、混合繊維とも記す。）は本発明の捲縮性複合繊維の性能を失わないものであればよく、特に限定されない。例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ乳酸などのポリエステルの単一繊維、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、若しくはこれらのポリオレフィンのモノマー同士の共重合ポリマー、又はこれらのポリオレフィンを重合する際にメタロセン触媒（カミンスキー触媒ともいう）を使用したポリオレフィンなどのポリオレフィンの単一繊維、ナイロン６、ナイロン６６，ナイロン１１、ナイロン１２などのポリアミドの単一繊維、アクリルニトリルからなる（ポリ）アクリルの単一繊維、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリスチレン、環状ポリオレフィンなどのエンジニアリング・プラスチックの単一繊維を挙げることができる。ここで、「単一繊維」とは、一種のポリマー成分のみからなる繊維をいう。また、上記混合繊維としては、本発明の捲縮性複合繊維の性能を失わない範囲で、少なくとも一種以上のポリマー成分を含む複合繊維を用いることもできる。上記複合繊維としては、例えば、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、エンジニアリング・プラスチックの異なる種類の樹脂、又は同一の種類の異なるポリマー成分からなる樹脂（例えばポリエチレンテレフタレートとポリトリメチレンテレフタレート）同士を複合した複合繊維が挙げられる。上記複合繊維において、その複合状態は特に限定されず、繊維断面において断面形状が芯鞘型複合繊維、偏心芯鞘型複合繊維、並列型複合繊維、柑橘類の房状の樹脂成分が交互に配置されている分割型複合繊維や海島型複合繊維であってもよい。中でも、ポリエステルの単一繊維やポリエステルの複合繊維を混合繊維として用いることが好ましい。上記捲縮性複合繊維を３０質量％以上含み、上記ポリエステルの単一繊維やポリエステルの複合繊維を２０質量％以上含む繊維ウェブを、１５０℃〜２２０℃で熱加工すると、熱接着性に優れ、嵩回復性やクッション性に優れた不織布が得られる。
【００６２】
本発明の捲縮性複合繊維を含む繊維ウェブは単層状態のままでも熱加工を行うことで、嵩高な繊維構造物とすることができるが、熱加工を行う前に繊維ウェブを積層した積層ウェブ、又は熱加工後に繊維構造物を積層して繊維構造物の積層体とすることで、より優れた嵩高性を有する繊維構造物が容易に得られる。また、上記繊維構造物において、繊維構造物を構成する繊維が繊維構造物の厚み方向に平行に配列、言い換えれば、繊維構造物の縦方向に配列していることが好ましい。上記繊維構造物を構成する繊維が厚み方向に対して平行に配列することで、厚み方向に対して加えられる圧力に対して良好な嵩回復性、クッション性が得られるためである。本発明において、繊維構造物を構成する繊維が繊維構造物の厚み方向に平行に配列（繊維構造物の縦方向に配列）しているとは、前記繊維構造物の構成繊維が、繊維構造物の厚み方向となす鋭角が４５°以下であることを言う。そして、前記繊維構造物の全構成繊維の合計本数の８０％以上が繊維構造物の縦方向に配列していることがより好ましい。上記のように、繊維構造物を構成する繊維が厚さ方向に対して平行に配列している繊維構造物としては、繊維ウェブを波型に成型し、長さ方向に圧縮しながら熱接着させる不織布（いわゆるストルート不織布）が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００６３】
繊維ウェブの熱加工温度は、繊維ウェブに含まれる上記捲縮性複合繊維が上記顕在捲縮性複合繊維の場合、発現している捲縮性複合繊維の波形状捲縮及び／又は螺旋状捲縮が熱加工時に消失しない温度範囲に設定すればよく、例えば、ポリブテン−１の融解ピーク温度をＴｍとしたとき、Ｔｍ−１０（℃）〜第二成分の融解ピーク温度未満、好ましくはＴｍ−１０（℃）〜Ｔｍ＋８０（℃）である。熱加工により、上記顕在捲縮性複合繊維の第一成分に含まれる少なくとも１つの樹脂成分が溶融して、構成繊維同士が熱融着する。特に、上記顕在捲縮性複合繊維の少なくともポリブテン−１を溶融させて、構成繊維同士を熱融着させると、より強固な繊維同士の交点を形成することができ、嵩回復性が高くなり好ましい。さらに、繊維ウェブの他の混合繊維として、ポリエステルの単一繊維、例えばポリエチレンテレフタレートからなる単一繊維などを用いる場合は、１８０℃〜２２０℃で熱加工することで、熱接着性に優れた不織布が得られる。
【００６４】
繊維ウェブに含まれる上記捲縮性複合繊維が上記潜在捲縮性複合繊維の場合、捲縮が発現する温度範囲に設定すればよく、例えば、ポリブテン−１の融解ピーク温度をＴｍとしたとき、Ｔｍ−１０（℃）〜第二成分の融点未満、好ましくは、Ｔｍ−１０（℃）〜Ｔｍ＋６０（℃）の範囲で設定することが好ましい。熱加工により、上記潜在捲縮性複合繊維の第一成分に含まれる少なくとも１つの樹脂成分が溶融して、構成繊維同士が熱融着する。特に、上記潜在捲縮性複合繊維の少なくともポリブテン−１を溶融させて、構成繊維同士を熱融着させると、より強固な繊維同士の交点を形成することができ、嵩回復性が高くなり好ましい。さらに、繊維ウェブの他の混合繊維として、ポリエステルの単一繊維、例えばポリエチレンテレフタレートからなる単一繊維などを用いる場合は、１８０℃〜２２０℃で熱加工することで、熱接着性に優れた不織布が得られる。特に、本発明の捲縮性複合繊維は、１８０℃〜２２０℃の範囲の高温で熱加工すると、熱加工温度の上昇に伴い、接着強力が大きくなる傾向にある。これは、本発明の捲縮性複合繊維において、第一成分がポリブテン−１に加えて所定量のエチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体を含むため、接着点やせが生じないことに起因すると推測される。
【００６５】
また、上記不織布は、繊維同士を熱融着させるための高い温度、例えば１８０℃以上の熱加工においても接着強力が低下しないことが好ましい。ここで、「接着強力」とは、以下のように測定したものを言う。まず、捲縮性複合繊維を用意し、カード機を通過させ、パラレルカードウェブとする。次に、上記繊維ウェブを二枚用意し、それぞれ長さ１５０ｍｍ、幅５０ｍｍにカットし、続いて二枚の上記繊維ウェブを長さ方向及び幅方向の両端をそろえて重ね合わせ、繊維ウェブの長さ方向において、片方の端から１００ｍｍ、幅方向は５０ｍｍの領域を占めるように離型紙を上下の繊維ウェブ間に挟んで重ね合わせる。上記のように、繊維ウェブ間の一部に離型紙を挟んだ状態の二枚の繊維ウェブを厚み５ｍｍに圧縮して各熱加工温度にて２分間熱処理する。続いて、熱接着されていない各繊維ウェブの端を、定速伸長型引張試験機（オリエンテック（株）製、「ＵＣＴ―１Ｔ」）の取り付け部分に取り付け、試験速度（引張速度）１００ｍｍ／ｍｉｎの条件下にて接着部分の剥離強力を測定し、不織布の接着強力とする。
【００６６】
また、上記不織布は、ＪＩＳ−Ｋ−６４００−４のＡ法に準じて測定する圧縮残留歪み率が４５％以下であることが好ましい。上記の圧縮残留歪み率は、７０℃に加熱した場合の不織布の硬さの変化度合を示すものであり、この値が小さいほど、熱による繊維又は不織布の劣化が抑制され、嵩回復性が優れていることを示す。
【００６７】
また、上記不織布は、ＪＩＳ−Ｋ−６４００−４のＢ法に準じて測定する繰り返し圧縮残留歪み率が１０％以下であることが好ましい。上記の繰り返し圧縮残留歪み率は、５０％圧縮を８万回繰り返した場合の不織布の硬さの変化の度合を示すものであり、この値が小さいほど、圧縮による繊維又は不織布の劣化が抑制され、嵩回復性が優れていることを示す。
【実施例】
【００６８】
以下実施例により、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。
【００６９】
本実施例で用いた測定方法及び評価方法は、以下のとおりである。
【００７０】
（Ｑ値）
Ｉ．使用する分析装置
（ｉ）クロス分別装置 ダイヤインスツルメンツ社製「ＣＦＣ Ｔ−１００」（以下、ＣＦＣと記す）
（ｉｉ）フーリエ変換型赤外線吸収スペクトル分析（ＦＴ−ＩＲ）、パーキンエルマー社製 「１７６０Ｘ」
ＣＦＣの検出器として取り付けられていた波長固定型の赤外分光光度計を取り外して代わりにＦＴ−ＩＲを接続し、このＦＴ−ＩＲを検出器として使用する。ＣＦＣから溶出した溶液の出口からＦＴ−ＩＲまでの間のトランスファーラインは１ｍの長さとし、測定の間を通じて１４０℃に温度保持する。ＦＴ−ＩＲに取り付けたフローセルは光路長１ｍｍ、光路直径５ｍｍφのものを用い、測定の間を通じて１４０℃に温度保持する。
（ｉｉｉ）ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）
ＣＦＣ後段部分のＧＰＣカラムは、昭和電工社製「ＡＤ８０６ＭＳ」を３本直列に接続して使用する。
【００７１】
ＩＩ．ＣＦＣの測定条件
（ｉ）溶媒：オルトジクロルベンゼン（ＯＤＣＢ）
（ｉｉ）サンプル濃度：１ｍｇ／ｍＬ
（ｉｉｉ）注入量：０．４ｍＬ
（ｉｖ）カラム温度：１４０℃
（ｖ）溶媒流速：１ｍＬ／分
【００７２】
ＩＩＩ．ＦＴ−ＩＲの測定条件
ＣＦＣ後段のＧＰＣから試料溶液の溶出が開始した後、以下の条件でＦＴ−ＩＲ測定を行い、ＧＰＣ−ＩＲデータを採取する。
（ｉ）検出器：ＭＣＴ
（ｉｉ）分解能：８ｃｍ-1
（ｉｉｉ）測定間隔：０．２分（１２秒）
（ｉｖ）一測定当たりの積算回数：１５回
【００７３】
ＩＶ．測定結果の後処理と解析
分子量分布は、ＦＴ−ＩＲによって得られる２９４５ｃｍ-1の吸光度をクロマトグラムとして使用して求める。保持容量から分子量への換算は、予め作成しておいた標準ポリスチレンによる検量線を用いて行う。使用する標準ポリスチレンは何れも東ソー（株）製の「Ｆ３８０」、「Ｆ２８８」、「Ｆ１２８」、「Ｆ８０」、「Ｆ４０」、「Ｆ２０」、「Ｆ１０」、「Ｆ４」、「Ｆ１」、「Ａ５０００」、「Ａ２５００」、「Ａ１０００」である。各々が０．５ｍｇ／ｍＬとなるようにＯＤＣＢ（０．５ｍｇ／ｍＬのジブチルヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）を含む）に溶解した溶液を０．４ｍＬ注入して較正曲線を作成する。較正曲線は最小二乗法で近似して得られる三次式を用いる。分子量への換算は森定雄著「サイズ排除クロマトグラフィー」（共立出版）を参考に汎用較正曲線を用いる。その際使用する粘度式（［η］＝Ｋ×Ｍα）には以下の数値を用いる。
（ｉ）標準ポリスチレンを使用する較正曲線作成時
Ｋ＝０．０００１３８、α＝０．７０
（ｉｉ）ポリプロピレンのサンプル測定時
Ｋ＝０．０００１０３、α＝０．７８
【００７４】
なお、上記においてはＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）により測定するが、別の機種により測定する場合は、２００５年度プラスチック成形材料商取引便覧（化学工業日報社、２００４年８月３０日発行）に記載のように、日本ポリプロ社製「ＭＧ０３Ｂ」と同時に測定し、ＭＧ０３Ｂが３．５を示すときの値をブランク条件とし、条件を調整して測定することもできる。
【００７５】
（複合繊維の均一性）
捲縮性複合繊維の繊維断面を、光学顕微鏡（ＭＯＲＩＴＥＸ社製、「ＳＣＯＰＥＭＡＮ５０３」）で観察し、複合繊維の均一性を以下の基準で評価した。
Ａ：繊度ムラと鞘成分の容積ムラが共に無い。
Ｂ：繊度ムラはあるが、鞘成分の容積ムラは無い。
Ｃ：繊度ムラがかなり有り、鞘成分の容積ムラも少し有る。
Ｄ：繊度ムラと鞘成分容積ムラが共に多い。
【００７６】
（紡糸性（糸切れ））
捲縮性複合繊維の紡糸性（糸切れ）を、１０００ｋｇの捲縮性複合繊維を溶融紡糸する間に発生する糸切れ回数で評価した。評価基準は以下のとおりである。
Ａ：糸切れが５回／１０００ｋｇ以下である。
Ｂ：糸切れが１０回／１０００ｋｇ以下である。
Ｃ：糸切れが５０回／１０００ｋｇ以下である。
Ｄ：糸切れが多発し、引き取りが不可能である。
【００７７】
（紡糸融着）
捲縮性複合繊維の紡糸融着を以下の基準で評価した。
Ａ：紡糸融着が無い。
Ｂ：紡糸融着が少し有る。
Ｃ：紡糸融着がかなり有る。
Ｄ：紡糸融着が極めて多い。
【００７８】
（接着強力）
まず、実施例及び比較例の捲縮性複合繊維をそれぞれ用意し、カード機を通過させ、目付５０ｇ／ｍ2のパラレルカードウェブとした。次に、上記繊維ウェブを二枚用意し、それぞれ長さ１５０ｍｍ、幅５０ｍｍにカットした。続いて二枚の上記繊維ウェブを長さ方向及び幅方向の両端をそろえて重ね合わせ、繊維ウェブの長さ方向において、片方の端から１００ｍｍ、幅方向は５０ｍｍの領域を占めるように離型紙を上下の繊維ウェブ間に挟んで重ね合わせる。こうすることで、後述する熱処理により、上下の繊維ウェブの間に離型紙が存在してない繊維ウェブの長さ方向のもう一方の端から５０ｍｍ、幅５０ｍｍの領域が熱接着される。そして、上記のように、繊維ウェブ間の一部に離型紙を挟んだ状態で二枚の繊維ウェブを厚み５ｍｍに圧縮して各熱加工温度にて２分間熱処理した。続いて、熱接着されていない各繊維ウェブの端を、端から１０ｍｍの位置で定速伸長型引張試験機（オリエンテック（株）製、「ＵＣＴ―１Ｔ」）の取り付け部分に取り付け、試験速度（引張速度）１００ｍｍ／ｍｉｎの条件下にて接着部分の剥離強力を測定し、不織布の接着強力とした。なお、少なくとも３回測定し、その平均値を接着強力の値とした
【００７９】
（圧縮残留歪み率）
ＪＩＳ−Ｋ−６４００−４のＡ法に準じ、温度７０℃±１℃、圧縮率５０％にて２２時間圧縮後の歪み率を測定し、圧縮残留歪み率とした。なお、厚みの測定はいずれも無苛重下とした。
【００８０】
（繰り返し圧縮残留歪み率）
ＪＩＳ−Ｋ−６４００−４のＢ法に準じ、２３℃、圧縮率５０％にて８万回圧縮後の歪み率を測定し、繰り返し圧縮残留歪み率とした。なお、厚みの測定はいずれも無苛重下とした。
【００８１】
本実施例で用いたポリマーは以下のとおりである。
（Ａ）ＰＥＴ（東レ（株）製「Ｔ２００Ｅ」、融解ピーク温度（融点）：２５５℃、ＩＶ値：０．６４）
（Ｂ）ＰＴＴ（シェルケミカルズジャパン（株）製「ＣＯＲＴＥＲＲＡ９２００」、融解ピーク温度（融点）：２２８℃、ＩＶ値：０．９２）
（Ｃ）ＰＰ（日本ポリプロ（株）製「ＳＡ０１Ａ」、融解ピーク温度（融点）：１６０℃、ＭＦＲ２３０：１０、Ｑ値：３．２）
（Ｄ）ＰＢ−１（サンアロマー（株）製「ＰＢ０４００」、融解ピーク温度（融点）：１２３℃、ＭＦＲ１９０：２０）
（Ｅ）ＥＭＡＡ（三井・デュポン ポリケミカル（株）製「ニュクレルＡＮ４２１３Ｃ」、メタクリル酸含有量：１１質量％、融解ピーク温度（融点）：８８℃、ＭＦＲ１９０：１０、軟化温度：６２℃）を使用した。
【００８２】
上記において、ＩＶは上記極限粘度である。ＭＦＲ２３０はＪＩＳ−Ｋ−７２１０に準じて、２３０℃、２１．１８Ｎ（２．１６ｋｇｆ）で測定したメルトフローレートである。また、ＭＦＲ１９０はＪＩＳ−Ｋ−７２１０に準じて、１９０℃、２１．１８Ｎ（２．１６ｋｇｆ）で測定したメルトフローレートである。
【００８３】
以下、捲縮性複合繊維の製造条件を説明する。
（Ａ）押し出し温度：第二成分を２８０℃、第一成分を２５０℃、ノズル口金温度を２７０℃とした。
（Ｂ）ノズル孔数：６００ホール
（Ｃ）複合比：芯／鞘＝５５／４５（容積比）
（Ｄ）未延伸繊度：８ｄｔｅｘ
（Ｅ）延伸温度：湿式７０℃
（Ｆ）延伸倍率：２．３倍
（Ｇ）捲縮：１２〜１５個／２５ｍｍ
（Ｈ）アニーリング温度（乾燥温度）、時間：１１０℃、１５分
（Ｉ）製品繊度（単繊維）：４．４ｄｔｅｘ
（Ｊ）繊維長：５１ｍｍ
【００８４】
（実施例１〜６並びに比較例１及び２）
下記表１に示したとおりの組成成分及び配合割合の第一成分及び第二成分を用い、上記の捲縮性複合繊維の製造条件にて、実施例１〜６並びに比較例１及び２の捲縮性複合繊維を作製した。得られた実施例１〜６並びに比較例１及び２の捲縮性複合繊維の偏芯率、繊維断面、紡糸性（糸切れ）及び紡糸融着の結果を下記表１に示した。捲縮性複合繊維が表１に示した第一成分、第二成分の組合せからなる実施例１〜６では、ポリブテン−１のみからなる単一繊維や、第一成分がポリブテン−１のみの複合繊維にみられる紡糸の際に引き取りが不可になるような可紡性に関する問題は発生せず、いずれの実施例においても未延伸繊維を得ることができた。また、延伸工程でも加工性に問題なく、それぞれの樹脂成分の組合せからなる捲縮性複合繊維を得た。なお、実施例１〜６の複合繊維はすべて図２Ａに示す波状捲縮を発現しており、その捲縮数はすべて１６個／２５ｍｍであった。
【００８５】
【表１】
【００８６】
表１の結果から分かるように、第一成分にポリブテン−１を含み、第二成分がポリエステルからなる実施例１〜６の捲縮性複合繊維において、ポリブテン−１にエチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体を添加することで、ポリブテン−１の難紡糸性、難延伸性が解消されていた。特に、第一成分において、ポリブテン−１にエチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体とポリプロピレンの両方を添加した場合、その効果が顕著であった。
【００８７】
（実施例７）
実施例１の捲縮性複合繊維５０質量％とＰＥＴ単一繊維（単繊維繊度：７．８ｄｔｅｘ）５０質量％とを混合してパラレルカードに掛け、目付５０ｇ／ｍ2のカードウェブを作製し、長さ１５０ｍｍ、幅５０ｍｍにカットした。続いて、二枚の上記カードウェブを、その長さ１００ｍｍ、幅５０ｍｍの領域に離型紙を挟んだ状態で重ね合わせた後厚み５ｍｍに圧縮し、熱風循環式の熱処理機を用い、下記表２に示す各熱加工温度にて２分間熱処理して第一成分を熱融着させ、実施例７の不織布を得た。
【００８８】
（実施例８〜１２及び比較例３、４）
実施例２〜６及び比較例１、２の捲縮性複合繊維を、それぞれ用いた以外は、実施例７と同様にし、実施例８〜１２及び比較例３、４の不織布を得た。
【００８９】
上記において得られた実施例７〜１２及び比較例３、４の不織布の接着強力を上記のとおり測定し、その結果を下記表２に示した。
【００９０】
【表２】
【００９１】
（実施例１３〜１８）
それぞれ、実施例１〜６の捲縮性複合繊維１００質量％をパラレルカードに掛け、目付６００ｇ／ｍ2のカードウェブを作製した後、厚み２５ｍｍに圧縮し、熱風循環式の熱処理機を用いて１９０℃で４分間熱処理して第一成分を熱融着させ、実施例１３〜１８の不織布を得た。
【００９２】
（比較例５及び６）
それぞれ、比較例１及び２の捲縮性複合繊維を用いた以外は、実施例１３と同様にして比較例５及び６の不織布を得た。
【００９３】
（実施例１９）
実施例１の捲縮性複合繊維５０質量％とＰＥＴ単一繊維（単繊維繊度７．８ｄｔｅｘ）５０質量％とをパラレルカードに掛け、目付６００ｇ／ｍ2のカードウェブを作製した後、厚み２５ｍｍに圧縮し、熱風循環式の熱処理機を用いて１９０℃で４分間熱処理して第一成分を熱融着させ、実施例１９の不織布を得た。
【００９４】
（実施例２０〜２４及び比較例７、８）
それぞれ、実施例２〜６及び比較例１、２の捲縮性複合繊維を用いた以外は、実施例１９と同様にし、実施例２０〜２４、及び比較例７、８の不織布を得た。
【００９５】
上記で得られた実施例１３〜２４及び比較例５〜８の不織布の繰り返し圧縮残留歪み率及び圧縮残留歪み率を上記のとおり測定し、その結果を下記表３に示した。
【００９６】
【表３】
【００９７】
また、不織布における熱加工後の構成繊維の接着点の状態などを、走査型電子顕微鏡（日立製作所製「Ｓ−３５００Ｎ」）を用いて捲縮性複合繊維の長さ方向に垂直する方向切断した不織布の切断面を７０倍に拡大して撮影し、観察した。図５及び図６に、それぞれ実施例１９及び比較例７の上記のように撮影した走査型電子顕微鏡写真（以下、ＳＥＭ写真とも記す。）を示した。
【００９８】
図５から、実施例１９の不織布では、熱加工を行った後に不織布を構成する本発明の捲縮性複合繊維に繊度（太さ）のばらつき（ムラ）や剥離が生じていないこと、及び繊維同士の交点が強固に接着し、接着点やせも発生していないことなどが確認できた。なお、図示はないが、他の実施例の不織布においても同様であった。本発明の不織布においては、不織布を構成する本発明の捲縮性複合繊維がポリブテン−１にエチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体を添加した第一成分を含むことにより、第一成分が溶融したときに溶融粘度が高められ、溶融した樹脂がその近傍でとどまりやすくなった結果、加熱、特に高い温度での熱加工によって生じ得る第一成分と第二成との成分界面のずれによる複合繊維の繊度のばらつきや、剥離が抑制されていると推測される。また、繊維同士の交点においても、上記のように溶融樹脂がとどまる結果、繊維同士が強固に熱接着し、接着点やせも発生していないと推測される。
【００９９】
一方、図６から分かるように、比較例７の不織布では、熱加工を行った後の不織布を構成する複合繊維に繊度のムラが生じ、繊維表面に凹凸が生じていた。また、繊維同士の接着点においては、接着点やせが発生していた。なお、図示はないが、他の比較例の不織布においても同様であった。比較例の不織布においては、不織布を構成する複合繊維の第一成分がエチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体を含んでないため、加熱によって第一成分と第二成分との成分界面がずれ、それにより繊度のばらつき、剥離が生じ、また、繊維同士の交点においては接着点やせが生じたと推測される。
【０１００】
表２の実施例７〜１２の結果から分かるように、本発明の捲縮性複合繊維を構成繊維とする不織布は、熱接着性に優れ、加工温度を上げると接着強力は大きくなる傾向があった。これは、上記のとおり、本発明の不織布において、不織布を構成する捲縮性複合繊維がエチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体を添加した第一成分を含むことにより、加熱、特に高い加工温度で熱処理しても、複合繊維の繊度のばらつきや、剥離が抑制されていることや、繊維同士の交点において、接着点やせが発生していないためであると推測される。一方、表２の比較例３の結果から分かるように、第一成分にエチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体を含まない捲縮性複合繊維を構成繊維とする不織布は、加工温度を上げると接着強力が小さくなった。これは、上記のとおり、比較例３の不織布において、加熱、特に高い加工温度で熱処理することによって、第一成分と第二成分の界面がずれることで繊度のばらつき、剥離が生じ、繊維同士の交点においては接着点やせが生じたためであると推測される。
【０１０１】
また、表３の結果から分かるように、実施例１〜６の捲縮性複合繊維１００質量％からなる実施例１３〜１８の不織布と、実施例１〜６の捲縮性複合繊維５０質量％とＰＥＴ単一繊維５０質量％からなる実施例１９〜２４の不織布は、繰り返し圧縮残留歪み率が１０％以下であり、耐久性に優れ、繰り返し圧縮における嵩回復性に優れていた。さらに、実施例１３〜２４の不織布の圧縮残留歪み率は４０％以下であり、耐熱性を有し、高い温度における嵩回復性に優れていた。
【０１０２】
また、表３から分かるように、第一成分が２５質量％のエチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体を含む比較例２の捲縮性複合繊維を用いた比較例６及び８の不織布の繰り返し圧縮残留歪み率は１０％を超えており、かつ圧縮残留歪み率は４５％を超えており、耐久性及び耐熱性のいずれも劣るものであった。なお、比較例２の捲縮性複合繊維を構成繊維とする比較例６及び８の不織布において、比較例２の捲縮性複合繊維のみで構成される不織布（比較例６）は、他の不織布と比較して繰り返し圧縮残留歪み率、圧縮残留歪み率が特に高かった。これは、第一成分のエチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体の含有量が大すぎるため、軟質なエチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体が不織布全体の物性に強く影響を与えたものと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明の捲縮性複合繊維を用いた不織布は、従来のエラストマーを用いた複合繊維からなる不織布に比べて初期嵩と嵩回復性とが共に優れており、クッション材などの硬綿、衛生材料、包装材、化粧品用材料、女性のブラジャーのパッド、肩パッドなどの低密度の不織布製品に好ましく使用される。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の一実施形態における捲縮性複合繊維の繊維断面を示す。
【図２】本発明の一実施形態における捲縮性複合繊維の捲縮形態を示す。
【図３】従来の機械捲縮の形態を示す。
【図４】本発明の捲縮性複合繊維において波状捲縮と鋸歯状捲縮が混在した捲縮形態を示す
【図５】本発明の実施例１９の不織布における捲縮性複合繊維の長さ方向に垂直する方向で切断した切断面のＳＥＭ写真である。
【図６】本発明の比較例７の不織布における捲縮性複合繊維の長さ方向に垂直する方向で切断した切断面のＳＥＭ写真である。
【符号の説明】
【０１０５】
１ 第一成分
２ 第二成分
３ 第二成分の重心位置
４ 複合繊維の重心位置
５ 複合繊維の半径
１０ 複合繊維
１１ 接着点やせが発生していない接着点
１２ 接着点やせが発生している接着点
１３ 構成繊維表面に発生したムラ（繊維表面の凹凸）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一成分と第二成分とを含む複合繊維であって、
前記第一成分は、ポリブテン−１と、エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体とを含み、前記第一成分に対して前記エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体は５〜２０質量％であり、
前記第二成分は、ポリブテン−１の融解ピーク温度よりも２０℃以上高い融解ピーク温度を有するポリマー、又は融解開始温度が１２０℃以上であるポリマーであり、
繊維断面において、前記第一成分は前記複合繊維表面の少なくとも２０％を占め、前記第二成分の重心位置は前記複合繊維の重心位置からずれており、
前記複合繊維は立体捲縮を発現している顕在捲縮、又は加熱することにより立体捲縮を発現する潜在捲縮であることを特徴とする捲縮性複合繊維。
【請求項２】
前記エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体は、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−マレイン酸共重合体、及びそれらのアイオノマーからなる群から選択される少なくとも一つである請求項１に記載の捲縮性複合繊維。
【請求項３】
前記第一成分が、さらにポリプロピレンを含み、かつ前記第一成分は前記ポリブテン−１を６０〜９４質量％、前記ポリプロピレンを１〜２０質量％、前記エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体を５〜２０質量％含む請求項１又は２に記載の捲縮性複合繊維。
【請求項４】
前記第一成分に含まれるポリプロピレンとエチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体の配合割合が、質量比で、ポリプロピレン：エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体＝１：２〜１２：５であることを特徴とする請求項３に記載の捲縮性複合繊維。
【請求項５】
繊維断面において、前記第一成分が複合繊維の鞘成分として配置され、前記第二成分が芯成分として配置され、かつ前記第二成分の重心位置は前記複合繊維の重心位置からずれた偏心芯鞘構造であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の捲縮性複合繊維。
【請求項６】
前記第二成分がポリエステルである請求項１〜５のいずれか１項に記載の捲縮性複合繊維。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の捲縮性複合繊維を少なくとも３０質量％含有することを特徴とする繊維構造物。
【請求項８】
前記繊維構造物が、さらにポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリアクリロニトリルからなるポリマー群から選ばれる一種のポリマー成分からなる単一繊維又は前記ポリマー群から選ばれるポリマー成分を少なくとも一種以上含む複合繊維を２０〜７０質量％含有する請求項７に記載の繊維構造物。
【請求項９】
前記捲縮性複合繊維の第一成分に含まれる少なくとも１つの樹脂成分が溶融し、前記繊維構造物の構成繊維同士が熱融着している請求項７又は８に記載の繊維構造物。
【請求項１０】
前記繊維構成物を構成する繊維が、前記繊維構造物の厚み方向に平行になるように配列している請求項７〜９のいずれか１項に記載の繊維構造物。
【請求項１】
第一成分と第二成分とを含む複合繊維であって、
前記第一成分は、ポリブテン−１と、エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体とを含み、前記第一成分に対して前記エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体は５〜２０質量％であり、
前記第二成分は、ポリブテン−１の融解ピーク温度よりも２０℃以上高い融解ピーク温度を有するポリマー、又は融解開始温度が１２０℃以上であるポリマーであり、
繊維断面において、前記第一成分は前記複合繊維表面の少なくとも２０％を占め、前記第二成分の重心位置は前記複合繊維の重心位置からずれており、
前記複合繊維は立体捲縮を発現している顕在捲縮、又は加熱することにより立体捲縮を発現する潜在捲縮であることを特徴とする捲縮性複合繊維。
【請求項２】
前記エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体は、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−マレイン酸共重合体、及びそれらのアイオノマーからなる群から選択される少なくとも一つである請求項１に記載の捲縮性複合繊維。
【請求項３】
前記第一成分が、さらにポリプロピレンを含み、かつ前記第一成分は前記ポリブテン−１を６０〜９４質量％、前記ポリプロピレンを１〜２０質量％、前記エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体を５〜２０質量％含む請求項１又は２に記載の捲縮性複合繊維。
【請求項４】
前記第一成分に含まれるポリプロピレンとエチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体の配合割合が、質量比で、ポリプロピレン：エチレン−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体＝１：２〜１２：５であることを特徴とする請求項３に記載の捲縮性複合繊維。
【請求項５】
繊維断面において、前記第一成分が複合繊維の鞘成分として配置され、前記第二成分が芯成分として配置され、かつ前記第二成分の重心位置は前記複合繊維の重心位置からずれた偏心芯鞘構造であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の捲縮性複合繊維。
【請求項６】
前記第二成分がポリエステルである請求項１〜５のいずれか１項に記載の捲縮性複合繊維。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の捲縮性複合繊維を少なくとも３０質量％含有することを特徴とする繊維構造物。
【請求項８】
前記繊維構造物が、さらにポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリアクリロニトリルからなるポリマー群から選ばれる一種のポリマー成分からなる単一繊維又は前記ポリマー群から選ばれるポリマー成分を少なくとも一種以上含む複合繊維を２０〜７０質量％含有する請求項７に記載の繊維構造物。
【請求項９】
前記捲縮性複合繊維の第一成分に含まれる少なくとも１つの樹脂成分が溶融し、前記繊維構造物の構成繊維同士が熱融着している請求項７又は８に記載の繊維構造物。
【請求項１０】
前記繊維構成物を構成する繊維が、前記繊維構造物の厚み方向に平行になるように配列している請求項７〜９のいずれか１項に記載の繊維構造物。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−５９５８５（Ｐ２０１０−５９５８５Ａ）
【公開日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２２８７２３（Ｐ２００８−２２８７２３）
【出願日】平成２０年９月５日（２００８．９．５）
【出願人】（０００００２９２３）ダイワボウホールディングス株式会社 (173)
【出願人】（３０００４９５７８）ダイワボウポリテック株式会社 (120)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月５日（２００８．９．５）
【出願人】（０００００２９２３）ダイワボウホールディングス株式会社 (173)
【出願人】（３０００４９５７８）ダイワボウポリテック株式会社 (120)
【Ｆターム（参考）】
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