捲縮性複合繊維及びこれを用いた繊維集合物
【課題】繰り返し圧縮した際の嵩回復性が高く、芯成分及び鞘成分のいずれもポリオレフィン系ポリマーを含む捲縮性複合繊維及び繊維集合物を提供する。
【解決手段】捲縮性複合繊維１０は第一成分１と第二成分２とを含み、第一成分１はポリブテン−１を含み、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オレフィン系ポリマー又は融解開始温度が１２０℃以上であるポリオレフィン系ポリマーとオレフィン系熱可塑性エラストマーとを含み、第二成分２におけるオレフィン系熱可塑性エラストマーの含有量は３〜２５質量％であり、繊維断面から見たとき、第一成分１は複合繊維１０表面の少なくとも２０％を占め、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、複合繊維１０は顕在捲縮又は潜在捲縮である。
【解決手段】捲縮性複合繊維１０は第一成分１と第二成分２とを含み、第一成分１はポリブテン−１を含み、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オレフィン系ポリマー又は融解開始温度が１２０℃以上であるポリオレフィン系ポリマーとオレフィン系熱可塑性エラストマーとを含み、第二成分２におけるオレフィン系熱可塑性エラストマーの含有量は３〜２５質量％であり、繊維断面から見たとき、第一成分１は複合繊維１０表面の少なくとも２０％を占め、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、複合繊維１０は顕在捲縮又は潜在捲縮である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として弾力性と嵩回復性が高い繊維集合物、特に不織布に適した顕在捲縮性複合繊維、潜在捲縮性複合繊維及びそれを用いた繊維集合物に関する。
【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、不織布の弾力性と嵩回復性、すなわち厚み方向での嵩回復性に優れる不織布は、発泡ウレタンの代替材料として、その要求が大きくなっており、嵩回復性に優れる不織布及び嵩回復性に優れた不織布に適した複合繊維について様々の検討がなされている。
【０００３】
例えば、特許文献１〜３には、主として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る複合繊維を用いた、嵩回復性に優れた不織布が提案されている。しかし、これらの複合繊維は、芯成分がポリエステル系ポリマーを含み、鞘成分がポリオレフィン系ポリマーを含む場合、使用済みの不織布をリサイクルすることが困難になることがある。
【０００４】
一方、芯成分及び鞘成分のいずれもポリオレフィン系ポリマーを含む複合繊維やそれを用いた不織布なども市販されているが、荷重を繰り返し加えた際に嵩回復性の低下が見られ、クッション材など、繰り返し圧縮した後においても高い嵩回復性を必要とされる用途に対して好適な繊維及び不織布が得られていないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３３３４号公報
【特許文献２】特開２００７−１２６８０６号公報
【特許文献３】特開２００８−２４８４２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来の問題を解決するため、繰り返し圧縮した際の嵩回復性が高く、芯成分及び鞘成分のいずれもポリオレフィン系ポリマーを含む捲縮性複合繊維及びこれを用いた繊維集合物を提供する。
【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、上記第一成分はポリブテン−１を含み、上記第二成分は、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オレフィン系ポリマー又は融解開始温度が１２０℃以上であるポリオレフィン系ポリマーと、オレフィン系熱可塑性エラストマーとを含み、上記第二成分におけるオレフィン系熱可塑性エラストマーの含有量は、３〜２５質量％であり、繊維断面から見たとき、上記第一成分は上記複合繊維表面の少なくとも２０％を占め、上記第二成分の重心位置は上記複合繊維の重心位置からずれており、上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】
本発明の繊維集合物は、捲縮性複合繊維を３０質量％以上含み、上記捲縮性複合繊維は、第一成分と第二成分とを含む複合繊維であって、上記第一成分はポリブテン−１を含み、上記第二成分は、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オレフィン系ポリマー又は融解開始温度が１２０℃以上であるポリオレフィン系ポリマーと、オレフィン系熱可塑性エラストマーとを含み、上記第二成分におけるオレフィン系熱可塑性エラストマーの含有量は、３〜２５質量％であり、繊維断面から見たとき、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、上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。
【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を含み、第二成分にポリブテン−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オレフィン系ポリマー又は融解開始温度が１２０℃以上であるポリオレフィン系ポリマーと、オレフィン系熱可塑性エラストマーとを含むことにより、紡糸性、延伸性、捲縮発現性などに優れる繊維となる。そして、本発明の捲縮性複合繊維を用いることで、嵩回復性に優れ、リサイクル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、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好適に使用することができる。加えて複合繊維を構成する樹脂成分がすべてポリオレフィン系の樹脂で構成されるため、上記硬綿、詰め綿、低密度の不織布製品として使用した後、ポリオレフィン系樹脂からなる原料としての回収、樹脂原料への再利用、ポリオレフィン系繊維としての再利用が容易であり、使用後の分別回収、原料の再利用が求められる各種繊維集合物製品にも好ましく用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、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】図２Ａ〜Ｃは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】図３は、従来の機械捲縮の形態を示す。
【図４】図４は、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。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の捲縮性複合繊維は、弾力性や嵩回復性、繰り返し圧縮した際における耐久性が高く、さらに高温下での使用時における弾力性、嵩回復性、その耐久性が高い。特に、本発明の顕在捲縮を有する捲縮性複合繊維（以下、顕在捲縮性複合繊維とも記す。）を用いた繊維集合物は初期嵩が高くなる。また、本発明の潜在捲縮を有する捲縮性複合繊維（以下、潜在捲縮性複合繊維とも記す。）を用いた繊維集合物は、複数層重ねて加熱成形した際に、潜在捲縮が発現するため、層間の繊維の交絡性が良好となり、弾力性と嵩回復性がより一層高くなる。
【００１３】
（第二成分）
本発明の捲縮性複合繊維の第二成分（芯成分）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オレフィン系ポリマー又は融解開始温度が１２０℃以上であるポリオレフィン系ポリマー（以下、単にポリオレフィン系ポリマーとも記す。）と、オレフィン系熱可塑性エラストマーとを含む。本発明において、融解開始温度とは、ＪＩＳ−Ｋ−７１２１で規定される、示差走査熱量（ＤＳＣ）測定法より測定される、補外融解開始温度を意味する。また、本発明において、融解ピーク温度とは、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を意味する。また、本発明において、上記ＤＳＣ曲線より求められる溶解ピーク温度を融点ともいう。
【００１４】
上記第二成分におけるポリオレフィン系ポリマーとしては、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か、又は融解開始温度が１２０℃以上であればよく、特に限定されない。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、メチルペンテン樹脂、ポリブタジエンなどを用いることができる。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。第二成分として、ポリオレフィン系ポリマーを用い、後述するように第一成分も併せてポリオレフィン系ポリマーを用いることで、本発明の捲縮性複合繊維はリサイクルが容易なものとなる。
【００１５】
曲げ強さ、剛性などに優れるという観点から、第二成分におけるポリオレフィン系ポリマーは、ポリプロピレン（以下、ＰＰとも記す。）であることが好ましい。上記ポリプロピレンとしては、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を用いることができる。上記ランダム共重合体、ブロック共重合体としては、例えば、プロピレンと、エチレン及び炭素数４以上のα−オレフィンからなる群から選ばれる少なくとも一種α−オレフィンとの共重合体が挙げられる。上記炭素数４以上のα−オレフィンとしては、特に限定されないが、例えば、１−ブテン、１−ペンテン、３，３−ジメチル−１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、４，４−ジメチル−１−ペンテン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセン、１−オクタデセンなどが挙げられる。上記共重合体におけるプロピレンの含有量は、５０質量％以上であることが好ましい。中でも、嵩回復性の観点から、プロピレンホモポリマー、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン−１−プロピレン三元共重合体からなる群から選択される一種であることが好ましく、得られる捲縮性複合繊維の耐熱性、使用後のリサイクル性及び経済性（製造コスト）を考慮すると、第二成分におけるポリオレフィン系ポリマーはプロピレンホモポリマーが特に好ましい。
【００１６】
上記第二成分におけるポリプロピレンは、ＪＩＳ−Ｋ−７２１０に準じ、２３０℃に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５〜４０ｇ／１０分であることが好ましい。より好ましいＭＦＲ２３０は、６〜３０ｇ／１０分である。ＭＦＲ２３０が５〜４０ｇ／１０分であると、耐熱性が良好であり、高温下での嵩回復性が高く、また、紡糸引き取り性、及び延伸性が良好となる。
【００１７】
上記第二成分におけるポリプロピレンの重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比（Ｑ値）は、３以上であることが好ましい。より好ましいＱ値は、３〜１２である。そして、上記第二成分におけるポリプロピレンの重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比（Ｑ値）は、得られる捲縮性複合繊維が発現する立体捲縮の種類によって、より好ましい値を選定することができる。例えば、捲縮性複合繊維に立体捲縮が顕在化している顕在捲縮性複合繊維を得ようとする場合には、上記第二成分におけるポリプロピレンのＱ値は４〜９が好ましく、加熱することにより立体捲縮を発現する潜在捲縮性複合繊維を得ようとする場合には、Ｑ値は３〜５であることが好ましい。
【００１８】
本発明の捲縮性複合繊維は第二成分にオレフィン系熱可塑性エラストマーを含む。すなわちクッション材や衣料用パッドなどの優れた嵩回復性や、繰り返し加重に対する耐歪み性が求められる用途に適する繊維集合物の構成繊維として用いられる捲縮性複合繊維において、捲縮性複合繊維そのものや捲縮性複合繊維を含む繊維集合物の硬さや嵩回復性、耐歪み性に寄与する第二成分、言い換えるならば、芯鞘型複合繊維においてより内側に存在する成分（偏心型も含む芯鞘型複合繊維では芯成分ともいう）にオレフィン系熱可塑性エラストマーを含むことを特徴とする。オレフィン系熱可塑性エラストマーとしては、ポリエチレンやポリプロピレンを始めとするポリオレフィン樹脂をハードセグメントとし、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）、エチレン−ブテンゴム（ＥＢＭ）、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）などのエチレンプロピレン系ゴムをソフトセグメントとした熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。また、上記オレフィン系熱可塑性エラストマーとしては、例えば三井化学株式会社製「ミラストマー（登録商標）」や「ノティオ（登録商標）」、住友化学株式会社製「エスポレックス（登録商標）」、三菱化学株式会社製「サーモラン（登録商標）」や「ゼラス（登録商標）」などを用いることができる。本発明の捲縮性複合繊維を構成する第二成分にオレフィン系熱可塑性エラストマーを適量添加することで、オレフィン系熱可塑性エラストマーに由来すると考えられる曲げ弾力性を上記第二成分が持つようになり、上記第二成分をポリオレフィン系ポリマーのみとした複合繊維では不十分であった曲げ回復性や耐繰り返し曲げ疲労性が向上し、クッション材などに求められる繰り返し圧縮耐久性が向上すると推測される。さらに、添加する熱可塑性エラストマーをオレフィン系熱可塑性エラストマーとすることで使用後の繊維集合物のリサイクルが容易となる。
【００１９】
上記第二成分におけるオレフィン系熱可塑性エラストマーは、ソフトセグメントとしてα−オレフィン系ゴム状重合体を含むα−オレフィン系熱可塑性エラストマーであることが好ましい。また、上記オレフィン系熱可塑性エラストマー及びα−オレフィン系熱可塑性エラストマーは、メタロセン触媒を用いて重合されたオレフィン系熱可塑性エラストマーであることが好ましい。
【００２０】
上記α−オレフィン系ゴム状重合体としては、特に限定されないが、例えば、エチレンと炭素数が３〜２０のα−オレフィンとの共重合体を用いることが好ましい。上記α−オレフィンとしては、例えばプロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、３，３−ジメチル−１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、４，４−ジメチル−１−ペンテン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセン、１−オクタデセンなどが挙げられる。上記オレフィン系熱可塑性エラストマーに含まれるハードセグメントとしては、特に限定されないが、例えば、ポリプロピレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系ポリマーを用いることができる。上記ポリプロピレンとしては、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を用いることができる。上記ランダム共重合体、ブロック共重合体としては、例えば、プロピレンと、エチレン及び炭素数４以上のα−オレフィンからなる群から選ばれる少なくとも一種α−オレフィンとの共重合体が挙げられる。上記炭素数４以上のα−オレフィンとしては、特に限定されないが、例えば、１−ブテン、１−ペンテン、３，３−ジメチル−１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、４，４−ジメチル−１−ペンテン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセン、１−オクタデセンなどが挙げられる。
【００２１】
上記第二成分において、上記オレフィン系熱可塑性エラストマーの含有量は、第二成分全体を１００質量％とした場合、３〜２５質量％であり、好ましくは３〜２０質量％、より好ましくは５〜１５質量％である。上記第二成分において、上記オレフィン系熱可塑性エラストマーの含有量が３質量％以上であると第二成分にエラストマー成分を添加したことにより第二成分全体が弾性を示すようになり、本発明の捲縮性複合繊維を使用した繊維集合物の耐繰り返し圧縮残留歪み性、耐圧縮残留歪み性を高めることができる。上記第二成分において、上記オレフィン系熱可塑性エラストマーの含有量が２５質量％以下であると、捲縮性複合繊維の可紡性、延伸性の低下を招くことなく、耐繰り返し圧縮残留歪み性、耐圧縮残留歪み性に優れた繊維集合物を得られる捲縮性複合繊維となる。
【００２２】
上記オレフィン系熱可塑性エラストマーの密度は、０．８〜１．０ｇ／ｃｍ3であることが好ましく、０．８３〜０．８９ｇ／ｃｍ3であることがより好ましく、さらに好ましくは０．８５〜０．８８ｇ／ｃｍ3である。上記範囲内であれば耐熱性に優れ、また捲縮性複合繊維を用いた繊維集合物において、同じ体積であればより軽量の繊維集合物が得られるため、軽量化が求められる用途に好ましく用いられる。
【００２３】
上記オレフィン系熱可塑性エラストマーのＡＳＴＭ Ｄ ２２４０に準じ、タイプＡデュロメータを用いて測定されるショアＡ硬さが５０〜９５であることが好ましく、６０〜９０であることがより好ましく、６５〜８５であることが特に好ましい。第二成分に添加するオレフィン系熱可塑性エラストマーのショアＡ硬さが上記範囲を満たすことで、得られる捲縮性複合繊維を使用した不織布の繰り返し曲げに対する耐久性や耐熱性がバランスのとれたものとなる。ショアＡ硬さが５０未満であると、添加するオレフィン系熱可塑性エラストマーそのものが柔らかすぎるため、得られる捲縮性複合繊維及び繊維集合物が変形しやすくなり、曲げ回復性や嵩回復性の乏しいものとなり得る。また、ショアＡ硬さが９５を超えると添加するオレフィン系熱可塑性エラストマーが硬すぎるため、上記第二成分にオレフィン系熱可塑性エラストマーを添加したことに由来する曲げ弾力性が発揮されず、曲げ回復性や繰り返し圧縮した際の嵩回復性が低下する傾向がある。
【００２４】
本発明に用いられる、上記オレフィン系熱可塑性エラストマーの融解ピーク温度は特に限定されないが、得られる捲縮性複合繊維から繊維集合物を製造する際の熱処理、また繊維集合物の用途及び繊維集合物の耐熱性を考慮すると、上記オレフィン系熱可塑性エラストマーの融解ピーク温度は、７０℃以上、１７０℃以下であることが好ましい。より好ましくは、１００℃以上、１６０℃以下であり、第一成分に含まれるポリブテン−１の融解ピーク温度以上１６０℃以下であることが特に好ましい。第二成分に含まれる上記オレフィン系熱可塑性エラストマーの融解ピーク温度が、７０℃以上、１７０℃以下であると、耐熱性が高く、得られた捲縮性複合繊維から繊維集合物を得る際に行う熱処理においても嵩が減少しにくく、嵩高な繊維集合物が容易に得られる。また、繊維集合物を実際に使用する際、高温下での嵩回復性が良好であることから、耐熱性が求められる用途に特に適した捲縮性複合繊維、及び繊維集合物となる。融解ピーク温度は、ＪＩＳ−Ｋ−７１２１に準じて測定したＤＳＣ曲線より求められ、本発明において、上記ＤＳＣ曲線より求められる溶解ピーク温度を融点ともいう。
【００２５】
また、上記オレフィン系熱可塑性エラストマーのメルトフローレートは特に限定されないが、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１〜３０ｇ／１０分であることが好ましい。より好ましいＭＦＲ２３０は３〜２０ｇ／１０分であり、特に好ましいＭＦＲ２３０は５〜１５ｇ／１０分である。オレフィン系熱可塑性エラストマーのＭＦＲ２３０が上記の範囲内であることにより紡糸引き取り性、及び延伸性が良好となる。そして、ＭＦＲ２３０と併せて融解ピーク温度も上記範囲を満たすことで、使用するオレフィン系熱可塑性エラストマーは耐熱性が良好なものとなるため、得られる捲縮性複合繊維から繊維集合物を得る際に行う熱処理においても嵩が減少しにくく、嵩高な繊維集合物が容易に得られる。また、繊維集合物を実際に使用する際、高温下での嵩回復性が良好であることから、耐熱性が求められる用途に特に適した捲縮性複合繊維、及び繊維集合物となる。
【００２６】
上記密度、ショアＡ硬さ（ショアＡ硬度）、融解ピーク温度、メルトフローレートを満たすオレフィン系熱可塑性エラストマーは種々存在するが、この中でもメタロセン触媒を使用して重合された、オレフィン系熱可塑性エラストマーを使用することが好ましい。メタロセン触媒を使用しないで重合したオレフィン系熱可塑性エラストマーであるとエラストマー中の結晶構造及び非晶構造の部分が３００ｎｍ〜１μｍの大きさで分散する。このハードセグメントとソフトセグメントが上記サイズでポリマー中に分散したエラストマーであるとエラストマー自体の曲げ弾性や、上記エラストマーを含む繊維及び不織布の曲げ弾性や嵩回復性が乏しく、加えて溶融紡糸が難しい傾向がある。これに対しメタロセン触媒を使用して重合したオレフィン系熱可塑性エラストマーは、エラストマー中の結晶構造及び非晶構造の部分が５〜５０ｎｍのサイズで分散している。上記構造のエラストマーを捲縮性複合繊維における第二成分（芯成分）に添加することで、得られる捲縮性複合繊維は耐熱性に富み、嵩回復性や繰り返し変形させた後の耐歪み性に優れたものとなりやすい。上記のメタロセン触媒を使用して重合したオレフィン系熱可塑性エラストマーとしては、例えば三井化学株式会社製「ノティオ」などを挙げることができるがこれに制限されるものではない。
【００２７】
（第一成分）
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。
【００２８】
また、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を含む樹脂成分からなり、ポリブテン−１のみからなる樹脂成分であってもよいが、第一成分は、ポリブテン−１に加えて上記ポリブテン−１とは異なるオレフィン系ポリマー又は極性基を有するオレフィンとの共重合ポリマーとを含むことが好ましい。上記第一成分がポリブテン−１を含み、さらにポリブテン−１とは異なるオレフィン系ポリマー又は極性基を有するオレフィンとの共重合ポリマーとを含むことにより、ポリブテン−１の可紡性、延伸性及び熱加工時の熱収縮性が改善され、より安定して紡糸・延伸及び熱加工を行えるようになる。
【００２９】
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。
【００３０】
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、特に好ましくは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。
【００３１】
上記ポリブテン−１とは異なるオレフィン系ポリマー又は極性基を有するオレフィンとの共重合ポリマーとしては、上記ポリブテン−１と適度の相溶性を有すればよく、特に限定されない。例えば通常のチーグラ・ナッタ触媒やメタロセン触媒を使用して重合される低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）などのポリエチレン、通常のチーグラ・ナッタ触媒やメタロセン触媒を使用して重合されるアイソタクチック、アタクチック、シンジオタクチックのポリプロピレン、ポリブチレン、メチルペンテン樹脂、ポリブタジエンなどのオレフィン系ポリマーを用いることができる。また、例えばエチレン−メチル（メタ）アクリレート共重合体、エチレン−エチル（メタ）アクリレート共重合体、エチレン−２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート共重合体、プロピレン−エチル（メタ）アクリレート共重合体などのα−オレフィン−（メタ）アクリレート系共重合体；エチレン−アクリロニトリル共重合体、エチレン−メタクリロニトリル共重合体、プロピレン−アクリロニトリル共重合体などのα−オレフィン−シアン化ビニル系共重合体；エチレン−酢酸ビニル共重合体、プロピレン−酢酸ビニル共重合体などのα−オレフィン−カルボン酸ビニル系共重合体；マレイン化ポリエチレン、マレイン化ポリプロピレンなどのマレイン化ポリオレフィン；スチレン−エチレン・ブテン−スチレンブロック共重合体のマレイン化物などの極性基を有するオレフィンとの共重合ポリマーを用いることができる。中でも、ポリブテン−１との相溶性が良好という観点から、ポリエチレン、ポリプロピレン及びエチレン−エチルアクリレート共重合体が好ましく、ポリエチレンがより好ましく、直鎖状低密度ポリエチレンが特に好ましい。これらのポリマーは、１種又は２種以上を使用することができる。上記極性基を有するオレフィンとの共重合ポリマーにおいて、オレフィン成分の含有量は５０質量％を越えることが好ましい。
【００３２】
上記第一成分におけるポリエチレンは、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であり、特に好ましいＱ値は２．２〜３．５である。第一成分がポリエチレン、好ましくは直鎖状低密度ポリエチレン、特に好ましくは上記Ｑ値の範囲を満たす、メタロセン触媒を用いて重合した直鎖状低密度ポリエチレンをポリブテン−１に加えてさらに含むことで、第一成分にポリブテン−１を含む本発明の捲縮性複合繊維において、延伸性が向上する。加えて、繊維表面の大半を占める第一成分が直鎖状低密度ポリエチレンを含むことで繊維表面に滑り効果が発揮され、得られる捲縮性複合繊維はクリンパー通過性や、所望の繊維長の原綿（ステープルファイバー）に切断した後の原綿解繊性が高められるので好ましい。加えて捲縮性複合繊維の表面部の大半を占める第一成分に直鎖状低密度ポリエチレンを含むポリマーを使用することで、得られた捲縮性複合繊維を使用した繊維集合物は、上記捲縮性複合繊維の第一成分に含まれる直鎖状低密度ポリエチレンにより優れた熱加工性（より短時間での熱処理、均一な構成繊維同士の熱接着）を示す。さらに、直鎖状低密度ポリエチレンは耐衝撃性に優れるため、第一成分に直鎖状低密度ポリエチレンを含む本発明の捲縮性複合繊維の第一成分を用いて構成繊維間を熱接着させた繊維集合物は、繰り返し加重が加えられる用途に使用しても繊維同士の接着点の外れ、剥離が発生しにくく、耐繰り返し圧縮残留歪み性、耐圧縮残留歪み性に優れたものとなる。
【００３３】
上記第一成分におけるポリエチレンは、ＪＩＳ−Ｋ−７２１０に準じ、１９０℃に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１〜８０ｇ／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、特に好ましくは３〜２０ｇ／１０分である。ＭＦＲ１９０が１〜８０ｇ／１０分であると、耐熱性が良好であり、高温下での嵩回復性が高く、また、紡糸引き取り性、及び延伸性が良好となる。
【００３４】
上記第一成分におけるポリエチレンは、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７０〜１３０℃であることが好ましい。より好ましくは、８０〜１２０℃である。融解ピーク温度が７０〜１３０℃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。
【００３５】
上記第一成分におけるポリエチレンの密度は、０．８７０〜０．９３０ｇ／ｃｍ3であることが好ましく、０．８８０〜０．９２０ｇ／ｃｍ3であることがより好ましい。上記の範囲内であれば、ポリブテン−１との相溶性も良好であり、耐熱性も高い。上記ポリエチレンの密度は特に限定されないが、上記第一成分に含まれるポリエチレンの密度が０．９３０ｇ／ｃｍ3よりも大きいと、ポリブテン−１に添加するポリエチレンが硬いものとなり、ポリブテン−１が有する特性が失われ、複合繊維全体が硬いものとなりやすく、得られる繊維集合物の嵩回復性、耐圧縮残留ひずみ性が低下する恐れがある。また上記第一成分に含まれるポリエチレンの密度が０．８７０ｇ／ｃｍ3よりも小さいと捲縮性複合繊維を構成する第一成分の耐熱性が低下しやすく、例えば４０〜８０℃の範囲の室温より高温での嵩回復性、耐圧縮残留ひずみ性が低下する恐れがある。
【００３６】
上記第一成分が、ポリブテン−１と、上記ポリブテン−１とは異なるオレフィン系ポリマー又は極性基を有するオレフィンとの共重合ポリマーとを含む場合、第一成分全体において、上記ポリブテン−１の含有量は６０〜９８質量％であり、上記ポリブテン−１とは異なるオレフィン系ポリマー又は極性基を有するオレフィンとの共重合ポリマーの含有量は４０〜２質量％であることが好ましい。上記の範囲内であれば、ポリブテン−１の流動特性を向上し、安定して均一な紡糸ができるうえ、延伸性も改善される。また、上記第一成分において、上記ポリブテン−１とは異なるオレフィン系ポリマー又は極性基を有するオレフィンとの共重合ポリマーの添加量は、第一成分全体に対して、３０質量％未満であることが好ましく、３〜２５質量％であることがより好ましい。
【００３７】
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１で示す数値をいう。
【００３８】
【数１】
【００３９】
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。
【００４０】
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、特に好ましくは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、嵩回復も悪くなったりする傾向になる。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、嵩回復性も悪くなったりする傾向となる。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
まず、ポリブテン−１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オレフィン系ポリマー又は融解開始温度が１２０℃以上であるポリオレフィン系ポリマーと、オレフィン系熱可塑性エラストマーとを含む第二成分を準備する。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４０℃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する。より好ましい延伸温度の下限は、５０℃以上である。より好ましい延伸温度の上限は、第一成分の融点より１０℃低い温度である。延伸温度が４０℃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ったりする傾向がある。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。延伸方法は特に限定されず、高温の熱水などの高温の液体で加熱しながら延伸を行う湿式延伸、高温の気体中又は高温の金属ロールなどで加熱しながら延伸を行う乾式延伸、１００℃以上の水蒸気を常圧若しくは加圧状態にして繊維を加熱しながら延伸を行う水蒸気延伸などの公知の延伸処理を行うことができる。この中でも生産性、経済性、また、未延伸繊維束全体を容易にかつ均一に加熱できることから、温水を使用した湿式延伸が好ましい。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。
【００４６】
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において、前記顕在捲縮性複合繊維を構成する前記第二成分に含まれる、前記ポリブテン−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オレフィン系ポリマー、又は融解開始温度が１２０℃以上であるオレフィンポリマーが、プロピレンホモポリマー、エチレン−プロピレン共重合体及びエチレン−ブテン−１−プロピレン三元共重合体からなる群から選ばれる少なくとも一種である場合、延伸温度は４０℃以上前記第一成分に含まれるポリブテン−１の融解ピーク温度以下であることが好ましく、５０℃以上１００℃以下がより好ましく、６０℃以上９０℃以下であることが特に好ましい。
【００４７】
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。
【００４８】
さらに、上記捲縮機にて捲縮を付与した後、未延伸繊維束に融着の発生しない温度で立体捲縮が発現する温度にてアニーリング処理をするのが好ましい。本発明の捲縮性複合繊維であって、第一成分がポリブテン−１を含むポリマーからなる複合繊維であれば、好ましい温度範囲として９０〜１２０℃の範囲内で、乾熱、湿熱、又は蒸熱の雰囲気下でアニーリング処理をするのが好ましい。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することが、工程を簡略化ができて好ましい。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。
【００４９】
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５〜２５個／２５ｍｍ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。
【００５０】
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、少し捲縮の発現の可能性（繊維に熱を加えたときに立体捲縮を発現する）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。
【００５１】
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。
【００５２】
まず、ポリブテン−１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オレフィン系ポリマー又は融解開始温度が１２０℃以上であるポリオレフィン系ポリマーと、オレフィン系熱可塑性エラストマーとを含む第二成分を準備する。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４０℃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する。より好ましい延伸温度の下限は、５０℃以上である。より好ましい延伸温度の上限は、第一成分の融点より１０℃低い温度である。延伸温度が４０℃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ったりする傾向がある。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。延伸方法は特に限定されず、高温の熱水などの高温の液体で加熱しながら延伸を行う湿式延伸、高温の気体中又は高温の金属ロールなどで加熱しながら延伸を行う乾式延伸、１００℃以上の水蒸気を常圧若しくは加圧状態にして繊維を加熱しながら延伸を行う水蒸気延伸などの公知の延伸処理を行うことができる。この中でも生産性、経済性、また、未延伸繊維束全体を容易にかつ均一に加熱できることから、温水を使用した湿式延伸が好ましい。
【００５３】
本発明の捲縮性複合繊維の一形態である潜在捲縮性複合繊維において、前記潜在捲縮性複合繊維を構成する前記第二成分に含まれる、前記ポリブテン−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オレフィン系ポリマー、又は融解開始温度が１２０℃以上であるオレフィンポリマーが、プロピレンホモポリマー、エチレン−プロピレン共重合体及びエチレン−ブテン−１−プロピレン三元共重合体からなる群から選ばれる少なくとも一種である場合、延伸温度は４０℃以上前記第一成分に含まれるポリブテン−１の融解ピーク温度以下であることが好ましく、５０℃以上１００℃以下がより好ましく、６０℃以上９０℃以下であることが特に好ましい。
【００５４】
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５〜２５個／２５ｍｍ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。
【００５５】
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するのが好ましい。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することが、工程を簡略化できて好ましい。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。
【００５６】
本発明の繊維集合物は、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、繊維集合物の弾力性と嵩回復性などを高く維持できる。上記繊維集合物としては編織物、不織布などが挙げられる（以下、単に不織布とも記す。）。
【００５７】
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。
【００５８】
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、ポリブチレンサクシネート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などのポリエチレンの単一繊維、通常のチーグラ・ナッタ触媒やメタロセン触媒を使用して重合されるアイソタクチック、アタクチック、シンジオタクチックなどのポリプロピレンの単一繊維、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、リサイクル性の観点から、ポリオレフィン系樹脂からなる単一繊維やポリオレフィン系樹脂同士を複合した複合繊維を混合繊維として用いることが好ましい。
【００５９】
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、嵩高な繊維集合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集合物を積層して繊維集合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集合物が容易に得られる。また、上記繊維集合物において、繊維集合物を構成する繊維が繊維集合物の厚み方向に平行に配列、言い換えれば、繊維集合物の縦方向に配列していることが好ましい。上記繊維集合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、繊維集合物を構成する繊維が繊維集合物の厚み方向に平行に配列（繊維集合物の縦方向に配列）しているとは、上記繊維集合物の構成繊維が、繊維集合物の厚み方向となす鋭角が４５°以下であること、すなわち繊維集合物を厚さ方向に切断し切断面を光学顕微鏡、走査型電子顕微鏡で拡大して観察した際、繊維集合物の構成繊維と繊維集合物の厚み方向となす鋭角が４５°以下であることを指す。そして、一定面積の切断面において観察される、上記繊維集合物の全構成繊維の合計本数の８０％以上が繊維集合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、繊維集合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集合物としては公知の製造方法を用いて製造することができ、例えば、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た、いわゆるストルート（Ｓｔｒｕｔｅ）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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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く、３５％以下であることがより好ましく、３３％以下であることが特に好ましい。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。
【００６３】
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１５％以下であることが好ましく、１２％以下であることがより好ましく、１１．５％以下であることが特に好ましい。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】
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
（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。
【００６７】
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
【００６８】
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
【００６９】
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
【００７０】
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。
【００７１】
（溶融紡糸時の可紡性）
捲縮性複合繊維の可紡性を、３０分連続して溶融紡糸した際の糸切れの発生状況、発生頻度に基づいて、以下の基準で評価した。
Ａ：連続溶融紡糸３０分間で糸切れ回数は０〜２回であり、可紡性が良好。
Ｂ：連続溶融紡糸３０分間で糸切れ回数は３〜５回であるが、工程上問題ない。
Ｃ：連続溶融紡糸３０分間で糸切れ回数が６回以上、若しくは糸切れが多発し紡糸不可。
【００７２】
（延伸性）
捲縮性複合繊維の延伸性を、延伸工程時における糸切れの発生状況及び捲縮賦与に使用したスタッファボックス式捲縮機の通過性に基づいて、以下の基準で評価した。
Ａ：延伸工程において糸切れはほとんど発生せず、スタッファボックス式捲縮機も容易に通過するため、生産上全く問題ない。
Ｂ：延伸工程において、糸切れ又はスタッファボックス式捲縮機における詰まりが発生するものの、生産上問題ない。
Ｃ：糸切れが多発し延伸槽、延伸ロールへの巻き付きが発生する、又はスタッファボックス式捲縮機内部若しくは排出口において詰まりが頻発するため生産性が非常に悪い。
【００７３】
（原綿解繊性）
捲縮性複合繊維の原綿開繊性を、各捲縮性複合繊維１００質量％をパラレルカードに掛けてウェブを採取した際のカード工程性（カード通過性、ネップ発生状況及び得られたウェブの地合）に基づいて、以下の基準で評価した。
Ａ：繊維がパラレルカードを容易に通過し、ネップもほとんど発生しないため、地合が良好なウェブを得られる。
Ｂ：ネップが若干発生するが、ウェブの地合にそれほど影響ない。
Ｃ：カード通過性が悪い、若しくはネップが大量に発生するためウェブが得られない。
【００７４】
（顕在捲縮性複合繊維の原綿捲縮発現性）
顕在捲縮性複合繊維の原綿捲縮発現性を、乾燥工程（１００℃、１５分でのアニーリング及び乾燥工程）終了後のトウを目視にて観察し、以下の基準で評価した。
Ａ：立体捲縮が発現し、螺旋状捲縮及び／又は波状捲縮の形状確認が容易である。
Ｂ：立体捲縮が発現しているが、螺旋状捲縮及び／又は波状捲縮の形状判断がやや難しく、鋸歯状捲縮も混在している。
Ｃ：機械捲縮（鋸歯状捲縮）、立体捲縮（螺旋状捲縮及び／又は波状捲縮）のいずれも確認できず、大部分の捲縮が消失している。
【００７５】
（潜在捲縮性複合繊維の原綿捲縮発現性）
潜在捲縮性複合繊維の原綿捲縮発現性を、乾燥工程（１００℃、１５分でのアニーリング及び乾燥工程）終了後のトウを目視にて観察し、以下の基準で評価した。
Ａ：スタッファボックス式捲縮機にて賦与した機械捲縮が消失しておらず、鋸歯状の形状確認が容易である。
Ｂ：スタッファボックス式捲縮機にて賦与した機械捲縮がやや消失し、鋸歯状の形状が見られない部分が存在する。
Ｃ：機械捲縮（鋸歯状捲縮）、立体捲縮（螺旋状捲縮及び／又は波状捲縮）のいずれも確認できず、大部分の捲縮が消失している。
【００７６】
（顕在捲縮性複合繊維の熱加工後捲縮発現性）
顕在捲縮性複合繊維の熱加工後捲縮発現性を、各捲縮性複合繊維１００質量％をパラレルカードに掛けてウェブを採取し、熱風循環式の熱処理機により、１５０℃での加工温度で３０秒間処理した後のウェブを目視にて観察し、以下の基準で評価した。
Ａ：発現した立体捲縮が消失せず、螺旋状捲縮及び／又は波状捲縮の形状確認が容易。
Ｂ：発現した立体捲縮が一部消失しているが、螺旋状捲縮、及び／又は波状捲縮の形状判断は可能。
Ｃ：発現した立体捲縮がほぼ消失し、捲縮形状の確認が困難である。
【００７７】
（潜在捲縮性複合繊維の熱加工後捲縮発現性）
潜在捲縮性複合繊維の熱加工後捲縮発現性を、各捲縮性複合繊維１００質量％をパラレルカードに掛けてウェブを採取し、熱風循環式の熱処理機により、１５０℃での加工温度で３０秒間処理した後のウェブを目視にて観察し、以下の基準で評価した。
Ａ：熱処理により立体捲縮が発現し、螺旋状捲縮及び／又は波状捲縮の形状確認が容易。
Ｂ：立体捲縮の発現性が弱い、又は熱により発現した立体捲縮が一部消失しているが、螺旋状捲縮及び／又は波状捲縮の形状判断は可能。
Ｃ：立体捲縮の発現性が弱い、又は熱により発現した立体捲縮がほとんど消失し、捲縮形状の確認が困難。
【００７８】
（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試験片の厚み方向に対して力を加えない無荷重下で測定し、測定にはＪＩＳ−Ｂ−７５１６に規定される金属製直尺を用いた。
【００７９】
（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試験片の厚み方向に対して力を加えない無荷重下で測定し、測定にはＪＩＳ−Ｂ−７５１６に規定される金属製直尺を用いた。
【００８０】
本実施例で用いたポリマーは以下のとおりである。
（１）ＰＰ−Ａ（日本ポリプロ社製「ＳＡ０３Ｅ」、融解ピーク温度（融点）：１６０℃、ＭＦＲ２３０：２０ｇ／１０分、Ｑ値：５．６）
（２）ＰＰ−Ｂ（日本ポリプロ社製「ＳＡ０１Ａ」、融解ピーク温度（融点）：１６０℃、ＭＦＲ２３０：９ｇ／１０分、Ｑ値：３．２）
（３）ＰＢ−１（サンアロマー社製「ＰＢ０４００」、融解ピーク温度（融点）：１２３℃、ＭＦＲ１９０：２０ｇ／１０分）
（４）ＬＬＤＰＥ−Ａ（日本ポリエチレン社製「ＫＳ５６０Ｔ メタロセン触媒にて合成した直鎖状低密度ポリエチレン」、融解ピーク温度（融点）：９０℃、ＭＦＲ１９０：１６．５ｇ／１０分、密度：０．８９８ｇ／ｃｍ3、Ｑ値：２．５）
（５）ＬＬＤＰＥ−Ｂ（宇部丸善ポリエチレン社製「４２０ＳＤ メタロセン触媒にて合成した直鎖状低密度ポリエチレン」、融解ピーク温度（融点）：１１８℃、ＭＦＲ１９０℃：７ｇ／１０分、密度：０．９１８ｇ／ｃｍ3、Ｑ値：３．０）
（６）ＬＬＤＰＥ−Ｃ（日本ポリエチレン社製「ＫＣ５７１ メタロセン触媒にて合成した直鎖状低密度ポリエチレン」、融解ピーク温度（融点）：１００℃、ＭＦＲ１９０：１２ｇ／１０分、密度：０．９０７ｇ／ｃｍ3、Ｑ値：２．２）
（７）ＬＤＰＥ（日本ポリエチレン社製「ＬＪ８０２」、融解ピーク温度（融点）：１０６℃、ＭＦＲ１９０：２２ｇ／１０分、密度：０．９１８ｇ／ｃｍ3）
（８）ＰＰＲ−１（ポリプロピレン系熱可塑性エラストマー、三井化学社製「ノティオ２０７０ メタロセン触媒にて合成したオレフィン系熱可塑性エラストマー」、融解ピーク温度（融点）：１３８℃、ショアＡ硬度（ＡＳＴＭ Ｄ ２２４０）：７５、ＭＦＲ２３０：６ｇ／１０分、密度０．８６７ｇ／ｃｍ3）
（９）ＰＰＲ−２（ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、Ｂａｓｅｌｌ社製「Ａｄｆｌｅｘ Ｖ１０９Ｆ」、融解ピーク温度（融点）：１４３℃、ショアＤ硬度（ＡＳＴＭ Ｄ ２２４０）：４１、ＭＦＲ２３０：１２ｇ／１０分、密度０．８８０ｇ／ｃｍ3）
（１０）ＢＰ（ブテン−プロピレン共重合体、サンアロマー社製「５Ｃ３７Ｆ」、融解ピーク温度（融点）：１３２℃、ＭＦＲ２３０：６ｇ／１０分）
【００８１】
上記において、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。
【００８２】
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３００℃、第一成分を２５０℃、ノズル口金温度を２７０℃とした。
（Ｂ）引き取り速度：５００ｍ／ｍｉｎ
（Ｃ）ノズル孔数：６００ホール
（Ｄ）複合比：芯／鞘＝５５／４５（容積比）
（Ｅ）未延伸繊度：１０ｄｔｅｘ
（Ｆ）延伸温度：湿式８０℃
（Ｇ）延伸倍率：２．３倍
（Ｈ）捲縮：１２〜１６個／２５ｍｍ
（Ｉ）アニーリング温度（乾燥温度）、時間：１００℃、１５分
（Ｊ）製品繊度（単繊維）：６．０ｄｔｅｘ
（Ｋ）繊維長：５１ｍｍ
【００８３】
（不織布の製造条件）
各捲縮性複合繊維１００質量％をパラレルカードに掛けてウェブを採取し、熱風循環式の熱処理機により、１５０℃での加工温度で３０秒間処理して、目付け５００ｇ／ｍ2の不織布とした。
【００８４】
（実施例１）
第二成分として、質量比がＰＰ−Ａ／ＰＰＲ−１＝８５／１５であるＰＰ−ＡとＰＰＲ−１の混合物を用い、第一成分としてＰＢ−１のみを用いて、上記の捲縮性複合繊維の製造条件にて、捲縮性複合繊維を作製した。次いで、得られた捲縮性複合繊維を用いて、上記の不織布の製造条件にて、不織布を作製した。
【００８５】
（実施例２）
第二成分として、質量比がＰＰ−Ａ／ＰＰＲ−１＝９５／５であるＰＰ−ＡとＰＰＲ−１の混合物を用い、第一成分として、質量比がＰＢ−１／ＬＬＤＰＥ−Ａ＝９２／８であるＰＢ−１とＬＬＤＰＥ−Ａの混合物を用いた以外は、実施例１と同様にして、捲縮性複合繊維及び不織布を作製した。
【００８６】
（実施例３）
第一成分として、質量比がＰＢ−１／ＬＬＤＰＥ−Ａ＝９２／８であるＰＢ−１とＬＬＤＰＥ−Ａの混合物を用いた以外は、実施例１と同様にして、捲縮性複合繊維及び不織布を作製した。
【００８７】
（実施例４）
第二成分として、質量比がＰＰ−Ａ／ＰＰＲ−１＝７５／２５であるＰＰ−ＡとＰＰＲ−１の混合物を用い、第一成分として、質量比がＰＢ−１／ＬＬＤＰＥ−Ａ＝９２／８であるＰＢ−１とＬＬＤＰＥ−Ａの混合物を用いた以外は、実施例１と同様にして、捲縮性複合繊維及び不織布を作製した。
【００８８】
（実施例５）
第一成分として、質量比がＰＢ−１／ＬＬＤＰＥ−Ａ＝９７／３であるＰＢ−１とＬＬＤＰＥ−Ａの混合物を用いた以外は、実施例１と同様にして、捲縮性複合繊維及び不織布を作製した。
【００８９】
（実施例６）
第一成分として、質量比がＰＢ−１／ＬＬＤＰＥ−Ａ＝９５／５であるＰＢ−１とＬＬＤＰＥ−Ａの混合物を用いた以外は、実施例１と同様にして、捲縮性複合繊維及び不織布を作製した。
【００９０】
（実施例７）
第一成分として、質量比がＰＢ−１／ＬＬＤＰＥ−Ａ＝８０／２０であるＰＢ−１とＬＬＤＰＥ−Ａの混合物を用いた以外は、実施例１と同様にして、捲縮性複合繊維及び不織布を作製した。
【００９１】
（実施例８）
第一成分として、質量比がＰＢ−１／ＬＬＤＰＥ−Ｂ＝９２／８であるＰＢ−１とＬＬＤＰＥ−Ｂの混合物を用いた以外は、実施例１と同様にして、捲縮性複合繊維及び不織布を作製した。
【００９２】
（実施例９）
第一成分として、質量比がＰＢ−１／ＬＬＤＰＥ−Ｃ＝９２／８であるＰＢ−１とＬＬＤＰＥ−Ｃの混合物を用いた以外は、実施例１と同様にして、捲縮性複合繊維及び不織布を作製した。
【００９３】
（実施例１０）
第二成分として、質量比がＰＰ−Ｂ／ＰＰＲ−１＝８５／１５であるＰＰ−ＢとＰＰＲ−１の混合物を用い、第一成分として、質量比がＰＢ−１／ＬＬＤＰＥ−Ａ＝９２／８であるＰＢ−１とＬＬＤＰＥ−Ａの混合物を用いた以外は、実施例１と同様にして、捲縮性複合繊維及び不織布を作製した。
【００９４】
（実施例１１）
第二成分として、質量比がＰＰ−Ａ／ＰＰＲ−２＝８５／１５であるＰＰ−ＡとＰＰＲ−２の混合物を用い、第一成分として、質量比がＰＢ−１／ＬＬＤＰＥ−Ａ＝９２／８であるＰＢ−１とＬＬＤＰＥ−Ａの混合物を用いた以外は、実施例１と同様にして、捲縮性複合繊維及び不織布を作製した。
【００９５】
（実施例１２）
第一成分として、質量比がＰＢ−１／ＬＤＰＥ＝９０／１０であるＰＢ−１とＬＤＰＥの混合物を用いた以外は、実施例１と同様にして、捲縮性複合繊維及び不織布を作製した。
【００９６】
（比較例１）
第二成分としてＰＰ−Ａのみを用い、第一成分として、質量比がＰＢ−１／ＬＬＤＰＥ−Ａ＝９２／８であるＰＢ−１とＬＬＤＰＥ−Ａの混合物を用いた以外は、実施例１と同様にして、捲縮性複合繊維及び不織布を作製した。
【００９７】
（比較例２）
第二成分として、質量比がＰＰ−Ａ／ＰＰＲ−１＝９９／１であるＰＰ−ＡとＰＰＲ−１の混合物を用い、第一成分として、質量比がＰＢ−１／ＬＤＰＥ＝９０／１０であるＰＢ−１とＬＤＰＥの混合物を用いた以外は、実施例１と同様にして、捲縮性複合繊維及び不織布を作製した。
【００９８】
（比較例３）
第二成分として、質量比がＰＰ−Ａ／ＰＰＲ−１＝７０／３０であるＰＰ−ＡとＰＰＲ−１の混合物を用い、第一成分として、質量比がＰＢ−１／ＬＬＤＰＥ−Ａ＝９２／８であるＰＢ−１とＬＬＤＰＥ−Ａの混合物を用いた以外は、実施例１と同様にして、捲縮性複合繊維及び不織布を作製した。
【００９９】
（比較例４）
第二成分として、質量比がＰＰ−Ａ／ＰＰＲ−１＝５５／４５であるＰＰ−ＡとＰＰＲ−１の混合物を用い、第一成分として、質量比がＰＢ−１／ＬＬＤＰＥ−Ａ＝９２／８であるＰＢ−１とＬＬＤＰＥ−Ａの混合物を用いた以外は、実施例１と同様にして、捲縮性複合繊維及び不織布を作製した。
【０１００】
（比較例５）
第二成分として、質量比がＰＰ−Ａ／ＢＰ＝８５／１５であるＰＰ−ＡとＢＰの混合物を用い、第一成分として、質量比がＰＢ−１／ＬＬＤＰＥ−Ａ＝９２／８であるＰＢ−１とＬＬＤＰＥ−Ａの混合物を用いた以外は、実施例１と同様にして、捲縮性複合繊維及び不織布を作製した。
【０１０１】
得られた実施例１〜１２の捲縮性複合繊維の偏芯率、原綿解繊性、原綿捲縮発現性及び熱加工後捲縮発現性の結果、及び不織布の初期厚み、目付け、繰り返し圧縮残留歪み率、圧縮残留歪み率を下記表１及び表２に示した。なお、実施例２〜６、８、９、１１の捲縮性複合繊維は顕在捲縮性の複合繊維となり、図２Ａに示す波状捲縮または螺旋状捲縮、もしくは波状捲縮と螺旋状捲縮の両方を発現しており、その捲縮数は１２〜１８個／２５ｍｍ であった。また、実施例１、７、１０、１２の捲縮性複合繊維は潜在捲縮性の複合繊維となり、不織布を作製する際の熱加工により、立体捲縮を発現し、図２Ａに示す波状捲縮または螺旋状捲縮、もしくは波状捲縮と螺旋状捲縮の両方を発現していた。
【０１０２】
【表１】
【０１０３】
【表２】
【０１０４】
得られた比較例１〜５の捲縮性複合繊維の偏芯率、原綿解繊性、原綿捲縮発現性及び熱加工後捲縮発現性の結果、及び不織布の初期厚み、目付け、繰り返し圧縮残留歪み率、圧縮残留歪み率を下記表３に示した。
【０１０５】
【表３】
【０１０６】
表１〜表３の結果から、第二成分が、ポリオレフィン系ポリマーと、オレフィン系熱可塑性エラストマーとを含む実施例１〜１２の捲縮性複合繊維は可紡性に優れており、また実施例１〜１２の捲縮性複合繊維を用いた不織布は、安定した耐繰り返し圧縮残留歪み性、耐圧縮残留歪み性を有していることが分かる。特に、実施例２〜６及び実施例９〜１２の不織布は繰り返し圧縮残留歪み率が１１．５％以下、圧縮残留歪み率が３３％以下になっており、第二成分が、オレフィン系熱可塑性エラストマーを含まない捲縮性複合繊維を用いた比較例１の不織布と比較すると、従来のポリオレフィン系樹脂のみからなる捲縮性複合繊維の課題であった、繰り返し加えられる加重に対する耐久性が向上し、圧縮した後の歪み率も減少していることが分かる。
【０１０７】
また、実施例と比較例３、４の比較から、第二成分におけるオレフィン系熱可塑性エラストマーの含有量が３〜２５質量％であると可紡性に影響を与えることなく捲縮性複合繊維を得られ、それゆえ耐繰り返し圧縮残留歪み性、耐圧縮残留歪み性に優れる不織布も容易に得られることが分かる。なお、第二成分におけるオレフィン系熱可塑性エラストマーの含有量が３０質量％以上になると捲縮性複合繊維の可紡性や捲縮発現性に劣り、好ましくないことが分かる。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
本発明の捲縮性複合繊維を用いた不織布は、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。加えて複合繊維を構成する樹脂成分がすべてポリオレフィン系の樹脂で構成されるため、上記硬綿、詰め綿、低密度の不織布製品として使用した後、ポリオレフィン系樹脂からなる原料としての回収、樹脂原料への再利用、ポリオレフィン系繊維としての再利用が容易であり、使用後の分別回収、原料の再利用が求められる各種繊維集合物製品にも好ましく用いられる。
【符号の説明】
【０１０９】
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
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として弾力性と嵩回復性が高い繊維集合物、特に不織布に適した顕在捲縮性複合繊維、潜在捲縮性複合繊維及びそれを用いた繊維集合物に関する。
【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、不織布の弾力性と嵩回復性、すなわち厚み方向での嵩回復性に優れる不織布は、発泡ウレタンの代替材料として、その要求が大きくなっており、嵩回復性に優れる不織布及び嵩回復性に優れた不織布に適した複合繊維について様々の検討がなされている。
【０００３】
例えば、特許文献１〜３には、主として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る複合繊維を用いた、嵩回復性に優れた不織布が提案されている。しかし、これらの複合繊維は、芯成分がポリエステル系ポリマーを含み、鞘成分がポリオレフィン系ポリマーを含む場合、使用済みの不織布をリサイクルすることが困難になることがある。
【０００４】
一方、芯成分及び鞘成分のいずれもポリオレフィン系ポリマーを含む複合繊維やそれを用いた不織布なども市販されているが、荷重を繰り返し加えた際に嵩回復性の低下が見られ、クッション材など、繰り返し圧縮した後においても高い嵩回復性を必要とされる用途に対して好適な繊維及び不織布が得られていないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３３３４号公報
【特許文献２】特開２００７−１２６８０６号公報
【特許文献３】特開２００８−２４８４２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来の問題を解決するため、繰り返し圧縮した際の嵩回復性が高く、芯成分及び鞘成分のいずれもポリオレフィン系ポリマーを含む捲縮性複合繊維及びこれを用いた繊維集合物を提供する。
【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、上記第一成分はポリブテン−１を含み、上記第二成分は、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オレフィン系ポリマー又は融解開始温度が１２０℃以上であるポリオレフィン系ポリマーと、オレフィン系熱可塑性エラストマーとを含み、上記第二成分におけるオレフィン系熱可塑性エラストマーの含有量は、３〜２５質量％であり、繊維断面から見たとき、上記第一成分は上記複合繊維表面の少なくとも２０％を占め、上記第二成分の重心位置は上記複合繊維の重心位置からずれており、上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】
本発明の繊維集合物は、捲縮性複合繊維を３０質量％以上含み、上記捲縮性複合繊維は、第一成分と第二成分とを含む複合繊維であって、上記第一成分はポリブテン−１を含み、上記第二成分は、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オレフィン系ポリマー又は融解開始温度が１２０℃以上であるポリオレフィン系ポリマーと、オレフィン系熱可塑性エラストマーとを含み、上記第二成分におけるオレフィン系熱可塑性エラストマーの含有量は、３〜２５質量％であり、繊維断面から見たとき、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、上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。
【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を含み、第二成分にポリブテン−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オレフィン系ポリマー又は融解開始温度が１２０℃以上であるポリオレフィン系ポリマーと、オレフィン系熱可塑性エラストマーとを含むことにより、紡糸性、延伸性、捲縮発現性などに優れる繊維となる。そして、本発明の捲縮性複合繊維を用いることで、嵩回復性に優れ、リサイクル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、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好適に使用することができる。加えて複合繊維を構成する樹脂成分がすべてポリオレフィン系の樹脂で構成されるため、上記硬綿、詰め綿、低密度の不織布製品として使用した後、ポリオレフィン系樹脂からなる原料としての回収、樹脂原料への再利用、ポリオレフィン系繊維としての再利用が容易であり、使用後の分別回収、原料の再利用が求められる各種繊維集合物製品にも好ましく用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、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】図２Ａ〜Ｃは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】図３は、従来の機械捲縮の形態を示す。
【図４】図４は、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。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の捲縮性複合繊維は、弾力性や嵩回復性、繰り返し圧縮した際における耐久性が高く、さらに高温下での使用時における弾力性、嵩回復性、その耐久性が高い。特に、本発明の顕在捲縮を有する捲縮性複合繊維（以下、顕在捲縮性複合繊維とも記す。）を用いた繊維集合物は初期嵩が高くなる。また、本発明の潜在捲縮を有する捲縮性複合繊維（以下、潜在捲縮性複合繊維とも記す。）を用いた繊維集合物は、複数層重ねて加熱成形した際に、潜在捲縮が発現するため、層間の繊維の交絡性が良好となり、弾力性と嵩回復性がより一層高くなる。
【００１３】
（第二成分）
本発明の捲縮性複合繊維の第二成分（芯成分）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オレフィン系ポリマー又は融解開始温度が１２０℃以上であるポリオレフィン系ポリマー（以下、単にポリオレフィン系ポリマーとも記す。）と、オレフィン系熱可塑性エラストマーとを含む。本発明において、融解開始温度とは、ＪＩＳ−Ｋ−７１２１で規定される、示差走査熱量（ＤＳＣ）測定法より測定される、補外融解開始温度を意味する。また、本発明において、融解ピーク温度とは、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を意味する。また、本発明において、上記ＤＳＣ曲線より求められる溶解ピーク温度を融点ともいう。
【００１４】
上記第二成分におけるポリオレフィン系ポリマーとしては、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か、又は融解開始温度が１２０℃以上であればよく、特に限定されない。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、メチルペンテン樹脂、ポリブタジエンなどを用いることができる。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。第二成分として、ポリオレフィン系ポリマーを用い、後述するように第一成分も併せてポリオレフィン系ポリマーを用いることで、本発明の捲縮性複合繊維はリサイクルが容易なものとなる。
【００１５】
曲げ強さ、剛性などに優れるという観点から、第二成分におけるポリオレフィン系ポリマーは、ポリプロピレン（以下、ＰＰとも記す。）であることが好ましい。上記ポリプロピレンとしては、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を用いることができる。上記ランダム共重合体、ブロック共重合体としては、例えば、プロピレンと、エチレン及び炭素数４以上のα−オレフィンからなる群から選ばれる少なくとも一種α−オレフィンとの共重合体が挙げられる。上記炭素数４以上のα−オレフィンとしては、特に限定されないが、例えば、１−ブテン、１−ペンテン、３，３−ジメチル−１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、４，４−ジメチル−１−ペンテン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセン、１−オクタデセンなどが挙げられる。上記共重合体におけるプロピレンの含有量は、５０質量％以上であることが好ましい。中でも、嵩回復性の観点から、プロピレンホモポリマー、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン−１−プロピレン三元共重合体からなる群から選択される一種であることが好ましく、得られる捲縮性複合繊維の耐熱性、使用後のリサイクル性及び経済性（製造コスト）を考慮すると、第二成分におけるポリオレフィン系ポリマーはプロピレンホモポリマーが特に好ましい。
【００１６】
上記第二成分におけるポリプロピレンは、ＪＩＳ−Ｋ−７２１０に準じ、２３０℃に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５〜４０ｇ／１０分であることが好ましい。より好ましいＭＦＲ２３０は、６〜３０ｇ／１０分である。ＭＦＲ２３０が５〜４０ｇ／１０分であると、耐熱性が良好であり、高温下での嵩回復性が高く、また、紡糸引き取り性、及び延伸性が良好となる。
【００１７】
上記第二成分におけるポリプロピレンの重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比（Ｑ値）は、３以上であることが好ましい。より好ましいＱ値は、３〜１２である。そして、上記第二成分におけるポリプロピレンの重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比（Ｑ値）は、得られる捲縮性複合繊維が発現する立体捲縮の種類によって、より好ましい値を選定することができる。例えば、捲縮性複合繊維に立体捲縮が顕在化している顕在捲縮性複合繊維を得ようとする場合には、上記第二成分におけるポリプロピレンのＱ値は４〜９が好ましく、加熱することにより立体捲縮を発現する潜在捲縮性複合繊維を得ようとする場合には、Ｑ値は３〜５であることが好ましい。
【００１８】
本発明の捲縮性複合繊維は第二成分にオレフィン系熱可塑性エラストマーを含む。すなわちクッション材や衣料用パッドなどの優れた嵩回復性や、繰り返し加重に対する耐歪み性が求められる用途に適する繊維集合物の構成繊維として用いられる捲縮性複合繊維において、捲縮性複合繊維そのものや捲縮性複合繊維を含む繊維集合物の硬さや嵩回復性、耐歪み性に寄与する第二成分、言い換えるならば、芯鞘型複合繊維においてより内側に存在する成分（偏心型も含む芯鞘型複合繊維では芯成分ともいう）にオレフィン系熱可塑性エラストマーを含むことを特徴とする。オレフィン系熱可塑性エラストマーとしては、ポリエチレンやポリプロピレンを始めとするポリオレフィン樹脂をハードセグメントとし、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）、エチレン−ブテンゴム（ＥＢＭ）、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）などのエチレンプロピレン系ゴムをソフトセグメントとした熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。また、上記オレフィン系熱可塑性エラストマーとしては、例えば三井化学株式会社製「ミラストマー（登録商標）」や「ノティオ（登録商標）」、住友化学株式会社製「エスポレックス（登録商標）」、三菱化学株式会社製「サーモラン（登録商標）」や「ゼラス（登録商標）」などを用いることができる。本発明の捲縮性複合繊維を構成する第二成分にオレフィン系熱可塑性エラストマーを適量添加することで、オレフィン系熱可塑性エラストマーに由来すると考えられる曲げ弾力性を上記第二成分が持つようになり、上記第二成分をポリオレフィン系ポリマーのみとした複合繊維では不十分であった曲げ回復性や耐繰り返し曲げ疲労性が向上し、クッション材などに求められる繰り返し圧縮耐久性が向上すると推測される。さらに、添加する熱可塑性エラストマーをオレフィン系熱可塑性エラストマーとすることで使用後の繊維集合物のリサイクルが容易となる。
【００１９】
上記第二成分におけるオレフィン系熱可塑性エラストマーは、ソフトセグメントとしてα−オレフィン系ゴム状重合体を含むα−オレフィン系熱可塑性エラストマーであることが好ましい。また、上記オレフィン系熱可塑性エラストマー及びα−オレフィン系熱可塑性エラストマーは、メタロセン触媒を用いて重合されたオレフィン系熱可塑性エラストマーであることが好ましい。
【００２０】
上記α−オレフィン系ゴム状重合体としては、特に限定されないが、例えば、エチレンと炭素数が３〜２０のα−オレフィンとの共重合体を用いることが好ましい。上記α−オレフィンとしては、例えばプロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、３，３−ジメチル−１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、４，４−ジメチル−１−ペンテン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセン、１−オクタデセンなどが挙げられる。上記オレフィン系熱可塑性エラストマーに含まれるハードセグメントとしては、特に限定されないが、例えば、ポリプロピレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系ポリマーを用いることができる。上記ポリプロピレンとしては、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を用いることができる。上記ランダム共重合体、ブロック共重合体としては、例えば、プロピレンと、エチレン及び炭素数４以上のα−オレフィンからなる群から選ばれる少なくとも一種α−オレフィンとの共重合体が挙げられる。上記炭素数４以上のα−オレフィンとしては、特に限定されないが、例えば、１−ブテン、１−ペンテン、３，３−ジメチル−１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、４，４−ジメチル−１−ペンテン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセン、１−オクタデセンなどが挙げられる。
【００２１】
上記第二成分において、上記オレフィン系熱可塑性エラストマーの含有量は、第二成分全体を１００質量％とした場合、３〜２５質量％であり、好ましくは３〜２０質量％、より好ましくは５〜１５質量％である。上記第二成分において、上記オレフィン系熱可塑性エラストマーの含有量が３質量％以上であると第二成分にエラストマー成分を添加したことにより第二成分全体が弾性を示すようになり、本発明の捲縮性複合繊維を使用した繊維集合物の耐繰り返し圧縮残留歪み性、耐圧縮残留歪み性を高めることができる。上記第二成分において、上記オレフィン系熱可塑性エラストマーの含有量が２５質量％以下であると、捲縮性複合繊維の可紡性、延伸性の低下を招くことなく、耐繰り返し圧縮残留歪み性、耐圧縮残留歪み性に優れた繊維集合物を得られる捲縮性複合繊維となる。
【００２２】
上記オレフィン系熱可塑性エラストマーの密度は、０．８〜１．０ｇ／ｃｍ3であることが好ましく、０．８３〜０．８９ｇ／ｃｍ3であることがより好ましく、さらに好ましくは０．８５〜０．８８ｇ／ｃｍ3である。上記範囲内であれば耐熱性に優れ、また捲縮性複合繊維を用いた繊維集合物において、同じ体積であればより軽量の繊維集合物が得られるため、軽量化が求められる用途に好ましく用いられる。
【００２３】
上記オレフィン系熱可塑性エラストマーのＡＳＴＭ Ｄ ２２４０に準じ、タイプＡデュロメータを用いて測定されるショアＡ硬さが５０〜９５であることが好ましく、６０〜９０であることがより好ましく、６５〜８５であることが特に好ましい。第二成分に添加するオレフィン系熱可塑性エラストマーのショアＡ硬さが上記範囲を満たすことで、得られる捲縮性複合繊維を使用した不織布の繰り返し曲げに対する耐久性や耐熱性がバランスのとれたものとなる。ショアＡ硬さが５０未満であると、添加するオレフィン系熱可塑性エラストマーそのものが柔らかすぎるため、得られる捲縮性複合繊維及び繊維集合物が変形しやすくなり、曲げ回復性や嵩回復性の乏しいものとなり得る。また、ショアＡ硬さが９５を超えると添加するオレフィン系熱可塑性エラストマーが硬すぎるため、上記第二成分にオレフィン系熱可塑性エラストマーを添加したことに由来する曲げ弾力性が発揮されず、曲げ回復性や繰り返し圧縮した際の嵩回復性が低下する傾向がある。
【００２４】
本発明に用いられる、上記オレフィン系熱可塑性エラストマーの融解ピーク温度は特に限定されないが、得られる捲縮性複合繊維から繊維集合物を製造する際の熱処理、また繊維集合物の用途及び繊維集合物の耐熱性を考慮すると、上記オレフィン系熱可塑性エラストマーの融解ピーク温度は、７０℃以上、１７０℃以下であることが好ましい。より好ましくは、１００℃以上、１６０℃以下であり、第一成分に含まれるポリブテン−１の融解ピーク温度以上１６０℃以下であることが特に好ましい。第二成分に含まれる上記オレフィン系熱可塑性エラストマーの融解ピーク温度が、７０℃以上、１７０℃以下であると、耐熱性が高く、得られた捲縮性複合繊維から繊維集合物を得る際に行う熱処理においても嵩が減少しにくく、嵩高な繊維集合物が容易に得られる。また、繊維集合物を実際に使用する際、高温下での嵩回復性が良好であることから、耐熱性が求められる用途に特に適した捲縮性複合繊維、及び繊維集合物となる。融解ピーク温度は、ＪＩＳ−Ｋ−７１２１に準じて測定したＤＳＣ曲線より求められ、本発明において、上記ＤＳＣ曲線より求められる溶解ピーク温度を融点ともいう。
【００２５】
また、上記オレフィン系熱可塑性エラストマーのメルトフローレートは特に限定されないが、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１〜３０ｇ／１０分であることが好ましい。より好ましいＭＦＲ２３０は３〜２０ｇ／１０分であり、特に好ましいＭＦＲ２３０は５〜１５ｇ／１０分である。オレフィン系熱可塑性エラストマーのＭＦＲ２３０が上記の範囲内であることにより紡糸引き取り性、及び延伸性が良好となる。そして、ＭＦＲ２３０と併せて融解ピーク温度も上記範囲を満たすことで、使用するオレフィン系熱可塑性エラストマーは耐熱性が良好なものとなるため、得られる捲縮性複合繊維から繊維集合物を得る際に行う熱処理においても嵩が減少しにくく、嵩高な繊維集合物が容易に得られる。また、繊維集合物を実際に使用する際、高温下での嵩回復性が良好であることから、耐熱性が求められる用途に特に適した捲縮性複合繊維、及び繊維集合物となる。
【００２６】
上記密度、ショアＡ硬さ（ショアＡ硬度）、融解ピーク温度、メルトフローレートを満たすオレフィン系熱可塑性エラストマーは種々存在するが、この中でもメタロセン触媒を使用して重合された、オレフィン系熱可塑性エラストマーを使用することが好ましい。メタロセン触媒を使用しないで重合したオレフィン系熱可塑性エラストマーであるとエラストマー中の結晶構造及び非晶構造の部分が３００ｎｍ〜１μｍの大きさで分散する。このハードセグメントとソフトセグメントが上記サイズでポリマー中に分散したエラストマーであるとエラストマー自体の曲げ弾性や、上記エラストマーを含む繊維及び不織布の曲げ弾性や嵩回復性が乏しく、加えて溶融紡糸が難しい傾向がある。これに対しメタロセン触媒を使用して重合したオレフィン系熱可塑性エラストマーは、エラストマー中の結晶構造及び非晶構造の部分が５〜５０ｎｍのサイズで分散している。上記構造のエラストマーを捲縮性複合繊維における第二成分（芯成分）に添加することで、得られる捲縮性複合繊維は耐熱性に富み、嵩回復性や繰り返し変形させた後の耐歪み性に優れたものとなりやすい。上記のメタロセン触媒を使用して重合したオレフィン系熱可塑性エラストマーとしては、例えば三井化学株式会社製「ノティオ」などを挙げることができるがこれに制限されるものではない。
【００２７】
（第一成分）
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。
【００２８】
また、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を含む樹脂成分からなり、ポリブテン−１のみからなる樹脂成分であってもよいが、第一成分は、ポリブテン−１に加えて上記ポリブテン−１とは異なるオレフィン系ポリマー又は極性基を有するオレフィンとの共重合ポリマーとを含むことが好ましい。上記第一成分がポリブテン−１を含み、さらにポリブテン−１とは異なるオレフィン系ポリマー又は極性基を有するオレフィンとの共重合ポリマーとを含むことにより、ポリブテン−１の可紡性、延伸性及び熱加工時の熱収縮性が改善され、より安定して紡糸・延伸及び熱加工を行えるようになる。
【００２９】
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。
【００３０】
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、特に好ましくは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。
【００３１】
上記ポリブテン−１とは異なるオレフィン系ポリマー又は極性基を有するオレフィンとの共重合ポリマーとしては、上記ポリブテン−１と適度の相溶性を有すればよく、特に限定されない。例えば通常のチーグラ・ナッタ触媒やメタロセン触媒を使用して重合される低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）などのポリエチレン、通常のチーグラ・ナッタ触媒やメタロセン触媒を使用して重合されるアイソタクチック、アタクチック、シンジオタクチックのポリプロピレン、ポリブチレン、メチルペンテン樹脂、ポリブタジエンなどのオレフィン系ポリマーを用いることができる。また、例えばエチレン−メチル（メタ）アクリレート共重合体、エチレン−エチル（メタ）アクリレート共重合体、エチレン−２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート共重合体、プロピレン−エチル（メタ）アクリレート共重合体などのα−オレフィン−（メタ）アクリレート系共重合体；エチレン−アクリロニトリル共重合体、エチレン−メタクリロニトリル共重合体、プロピレン−アクリロニトリル共重合体などのα−オレフィン−シアン化ビニル系共重合体；エチレン−酢酸ビニル共重合体、プロピレン−酢酸ビニル共重合体などのα−オレフィン−カルボン酸ビニル系共重合体；マレイン化ポリエチレン、マレイン化ポリプロピレンなどのマレイン化ポリオレフィン；スチレン−エチレン・ブテン−スチレンブロック共重合体のマレイン化物などの極性基を有するオレフィンとの共重合ポリマーを用いることができる。中でも、ポリブテン−１との相溶性が良好という観点から、ポリエチレン、ポリプロピレン及びエチレン−エチルアクリレート共重合体が好ましく、ポリエチレンがより好ましく、直鎖状低密度ポリエチレンが特に好ましい。これらのポリマーは、１種又は２種以上を使用することができる。上記極性基を有するオレフィンとの共重合ポリマーにおいて、オレフィン成分の含有量は５０質量％を越えることが好ましい。
【００３２】
上記第一成分におけるポリエチレンは、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であり、特に好ましいＱ値は２．２〜３．５である。第一成分がポリエチレン、好ましくは直鎖状低密度ポリエチレン、特に好ましくは上記Ｑ値の範囲を満たす、メタロセン触媒を用いて重合した直鎖状低密度ポリエチレンをポリブテン−１に加えてさらに含むことで、第一成分にポリブテン−１を含む本発明の捲縮性複合繊維において、延伸性が向上する。加えて、繊維表面の大半を占める第一成分が直鎖状低密度ポリエチレンを含むことで繊維表面に滑り効果が発揮され、得られる捲縮性複合繊維はクリンパー通過性や、所望の繊維長の原綿（ステープルファイバー）に切断した後の原綿解繊性が高められるので好ましい。加えて捲縮性複合繊維の表面部の大半を占める第一成分に直鎖状低密度ポリエチレンを含むポリマーを使用することで、得られた捲縮性複合繊維を使用した繊維集合物は、上記捲縮性複合繊維の第一成分に含まれる直鎖状低密度ポリエチレンにより優れた熱加工性（より短時間での熱処理、均一な構成繊維同士の熱接着）を示す。さらに、直鎖状低密度ポリエチレンは耐衝撃性に優れるため、第一成分に直鎖状低密度ポリエチレンを含む本発明の捲縮性複合繊維の第一成分を用いて構成繊維間を熱接着させた繊維集合物は、繰り返し加重が加えられる用途に使用しても繊維同士の接着点の外れ、剥離が発生しにくく、耐繰り返し圧縮残留歪み性、耐圧縮残留歪み性に優れたものとなる。
【００３３】
上記第一成分におけるポリエチレンは、ＪＩＳ−Ｋ−７２１０に準じ、１９０℃に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１〜８０ｇ／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、特に好ましくは３〜２０ｇ／１０分である。ＭＦＲ１９０が１〜８０ｇ／１０分であると、耐熱性が良好であり、高温下での嵩回復性が高く、また、紡糸引き取り性、及び延伸性が良好となる。
【００３４】
上記第一成分におけるポリエチレンは、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７０〜１３０℃であることが好ましい。より好ましくは、８０〜１２０℃である。融解ピーク温度が７０〜１３０℃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。
【００３５】
上記第一成分におけるポリエチレンの密度は、０．８７０〜０．９３０ｇ／ｃｍ3であることが好ましく、０．８８０〜０．９２０ｇ／ｃｍ3であることがより好ましい。上記の範囲内であれば、ポリブテン−１との相溶性も良好であり、耐熱性も高い。上記ポリエチレンの密度は特に限定されないが、上記第一成分に含まれるポリエチレンの密度が０．９３０ｇ／ｃｍ3よりも大きいと、ポリブテン−１に添加するポリエチレンが硬いものとなり、ポリブテン−１が有する特性が失われ、複合繊維全体が硬いものとなりやすく、得られる繊維集合物の嵩回復性、耐圧縮残留ひずみ性が低下する恐れがある。また上記第一成分に含まれるポリエチレンの密度が０．８７０ｇ／ｃｍ3よりも小さいと捲縮性複合繊維を構成する第一成分の耐熱性が低下しやすく、例えば４０〜８０℃の範囲の室温より高温での嵩回復性、耐圧縮残留ひずみ性が低下する恐れがある。
【００３６】
上記第一成分が、ポリブテン−１と、上記ポリブテン−１とは異なるオレフィン系ポリマー又は極性基を有するオレフィンとの共重合ポリマーとを含む場合、第一成分全体において、上記ポリブテン−１の含有量は６０〜９８質量％であり、上記ポリブテン−１とは異なるオレフィン系ポリマー又は極性基を有するオレフィンとの共重合ポリマーの含有量は４０〜２質量％であることが好ましい。上記の範囲内であれば、ポリブテン−１の流動特性を向上し、安定して均一な紡糸ができるうえ、延伸性も改善される。また、上記第一成分において、上記ポリブテン−１とは異なるオレフィン系ポリマー又は極性基を有するオレフィンとの共重合ポリマーの添加量は、第一成分全体に対して、３０質量％未満であることが好ましく、３〜２５質量％であることがより好ましい。
【００３７】
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１で示す数値をいう。
【００３８】
【数１】
【００３９】
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。
【００４０】
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、特に好ましくは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、嵩回復も悪くなったりする傾向になる。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、嵩回復性も悪くなったりする傾向となる。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
まず、ポリブテン−１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オレフィン系ポリマー又は融解開始温度が１２０℃以上であるポリオレフィン系ポリマーと、オレフィン系熱可塑性エラストマーとを含む第二成分を準備する。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４０℃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する。より好ましい延伸温度の下限は、５０℃以上である。より好ましい延伸温度の上限は、第一成分の融点より１０℃低い温度である。延伸温度が４０℃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ったりする傾向がある。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。延伸方法は特に限定されず、高温の熱水などの高温の液体で加熱しながら延伸を行う湿式延伸、高温の気体中又は高温の金属ロールなどで加熱しながら延伸を行う乾式延伸、１００℃以上の水蒸気を常圧若しくは加圧状態にして繊維を加熱しながら延伸を行う水蒸気延伸などの公知の延伸処理を行うことができる。この中でも生産性、経済性、また、未延伸繊維束全体を容易にかつ均一に加熱できることから、温水を使用した湿式延伸が好ましい。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。
【００４６】
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において、前記顕在捲縮性複合繊維を構成する前記第二成分に含まれる、前記ポリブテン−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オレフィン系ポリマー、又は融解開始温度が１２０℃以上であるオレフィンポリマーが、プロピレンホモポリマー、エチレン−プロピレン共重合体及びエチレン−ブテン−１−プロピレン三元共重合体からなる群から選ばれる少なくとも一種である場合、延伸温度は４０℃以上前記第一成分に含まれるポリブテン−１の融解ピーク温度以下であることが好ましく、５０℃以上１００℃以下がより好ましく、６０℃以上９０℃以下であることが特に好ましい。
【００４７】
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。
【００４８】
さらに、上記捲縮機にて捲縮を付与した後、未延伸繊維束に融着の発生しない温度で立体捲縮が発現する温度にてアニーリング処理をするのが好ましい。本発明の捲縮性複合繊維であって、第一成分がポリブテン−１を含むポリマーからなる複合繊維であれば、好ましい温度範囲として９０〜１２０℃の範囲内で、乾熱、湿熱、又は蒸熱の雰囲気下でアニーリング処理をするのが好ましい。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することが、工程を簡略化ができて好ましい。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。
【００４９】
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５〜２５個／２５ｍｍ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。
【００５０】
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、少し捲縮の発現の可能性（繊維に熱を加えたときに立体捲縮を発現する）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。
【００５１】
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。
【００５２】
まず、ポリブテン−１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オレフィン系ポリマー又は融解開始温度が１２０℃以上であるポリオレフィン系ポリマーと、オレフィン系熱可塑性エラストマーとを含む第二成分を準備する。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４０℃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する。より好ましい延伸温度の下限は、５０℃以上である。より好ましい延伸温度の上限は、第一成分の融点より１０℃低い温度である。延伸温度が４０℃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ったりする傾向がある。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。延伸方法は特に限定されず、高温の熱水などの高温の液体で加熱しながら延伸を行う湿式延伸、高温の気体中又は高温の金属ロールなどで加熱しながら延伸を行う乾式延伸、１００℃以上の水蒸気を常圧若しくは加圧状態にして繊維を加熱しながら延伸を行う水蒸気延伸などの公知の延伸処理を行うことができる。この中でも生産性、経済性、また、未延伸繊維束全体を容易にかつ均一に加熱できることから、温水を使用した湿式延伸が好ましい。
【００５３】
本発明の捲縮性複合繊維の一形態である潜在捲縮性複合繊維において、前記潜在捲縮性複合繊維を構成する前記第二成分に含まれる、前記ポリブテン−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オレフィン系ポリマー、又は融解開始温度が１２０℃以上であるオレフィンポリマーが、プロピレンホモポリマー、エチレン−プロピレン共重合体及びエチレン−ブテン−１−プロピレン三元共重合体からなる群から選ばれる少なくとも一種である場合、延伸温度は４０℃以上前記第一成分に含まれるポリブテン−１の融解ピーク温度以下であることが好ましく、５０℃以上１００℃以下がより好ましく、６０℃以上９０℃以下であることが特に好ましい。
【００５４】
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５〜２５個／２５ｍｍ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。
【００５５】
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するのが好ましい。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することが、工程を簡略化できて好ましい。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。
【００５６】
本発明の繊維集合物は、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、繊維集合物の弾力性と嵩回復性などを高く維持できる。上記繊維集合物としては編織物、不織布などが挙げられる（以下、単に不織布とも記す。）。
【００５７】
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。
【００５８】
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、ポリブチレンサクシネート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などのポリエチレンの単一繊維、通常のチーグラ・ナッタ触媒やメタロセン触媒を使用して重合されるアイソタクチック、アタクチック、シンジオタクチックなどのポリプロピレンの単一繊維、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、リサイクル性の観点から、ポリオレフィン系樹脂からなる単一繊維やポリオレフィン系樹脂同士を複合した複合繊維を混合繊維として用いることが好ましい。
【００５９】
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、嵩高な繊維集合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集合物を積層して繊維集合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集合物が容易に得られる。また、上記繊維集合物において、繊維集合物を構成する繊維が繊維集合物の厚み方向に平行に配列、言い換えれば、繊維集合物の縦方向に配列していることが好ましい。上記繊維集合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、繊維集合物を構成する繊維が繊維集合物の厚み方向に平行に配列（繊維集合物の縦方向に配列）しているとは、上記繊維集合物の構成繊維が、繊維集合物の厚み方向となす鋭角が４５°以下であること、すなわち繊維集合物を厚さ方向に切断し切断面を光学顕微鏡、走査型電子顕微鏡で拡大して観察した際、繊維集合物の構成繊維と繊維集合物の厚み方向となす鋭角が４５°以下であることを指す。そして、一定面積の切断面において観察される、上記繊維集合物の全構成繊維の合計本数の８０％以上が繊維集合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、繊維集合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集合物としては公知の製造方法を用いて製造することができ、例えば、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た、いわゆるストルート（Ｓｔｒｕｔｅ）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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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く、３５％以下であることがより好ましく、３３％以下であることが特に好ましい。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。
【００６３】
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１５％以下であることが好ましく、１２％以下であることがより好ましく、１１．５％以下であることが特に好ましい。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】
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
（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。
【００６７】
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
【００６８】
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
【００６９】
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
【００７０】
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。
【００７１】
（溶融紡糸時の可紡性）
捲縮性複合繊維の可紡性を、３０分連続して溶融紡糸した際の糸切れの発生状況、発生頻度に基づいて、以下の基準で評価した。
Ａ：連続溶融紡糸３０分間で糸切れ回数は０〜２回であり、可紡性が良好。
Ｂ：連続溶融紡糸３０分間で糸切れ回数は３〜５回であるが、工程上問題ない。
Ｃ：連続溶融紡糸３０分間で糸切れ回数が６回以上、若しくは糸切れが多発し紡糸不可。
【００７２】
（延伸性）
捲縮性複合繊維の延伸性を、延伸工程時における糸切れの発生状況及び捲縮賦与に使用したスタッファボックス式捲縮機の通過性に基づいて、以下の基準で評価した。
Ａ：延伸工程において糸切れはほとんど発生せず、スタッファボックス式捲縮機も容易に通過するため、生産上全く問題ない。
Ｂ：延伸工程において、糸切れ又はスタッファボックス式捲縮機における詰まりが発生するものの、生産上問題ない。
Ｃ：糸切れが多発し延伸槽、延伸ロールへの巻き付きが発生する、又はスタッファボックス式捲縮機内部若しくは排出口において詰まりが頻発するため生産性が非常に悪い。
【００７３】
（原綿解繊性）
捲縮性複合繊維の原綿開繊性を、各捲縮性複合繊維１００質量％をパラレルカードに掛けてウェブを採取した際のカード工程性（カード通過性、ネップ発生状況及び得られたウェブの地合）に基づいて、以下の基準で評価した。
Ａ：繊維がパラレルカードを容易に通過し、ネップもほとんど発生しないため、地合が良好なウェブを得られる。
Ｂ：ネップが若干発生するが、ウェブの地合にそれほど影響ない。
Ｃ：カード通過性が悪い、若しくはネップが大量に発生するためウェブが得られない。
【００７４】
（顕在捲縮性複合繊維の原綿捲縮発現性）
顕在捲縮性複合繊維の原綿捲縮発現性を、乾燥工程（１００℃、１５分でのアニーリング及び乾燥工程）終了後のトウを目視にて観察し、以下の基準で評価した。
Ａ：立体捲縮が発現し、螺旋状捲縮及び／又は波状捲縮の形状確認が容易である。
Ｂ：立体捲縮が発現しているが、螺旋状捲縮及び／又は波状捲縮の形状判断がやや難しく、鋸歯状捲縮も混在している。
Ｃ：機械捲縮（鋸歯状捲縮）、立体捲縮（螺旋状捲縮及び／又は波状捲縮）のいずれも確認できず、大部分の捲縮が消失している。
【００７５】
（潜在捲縮性複合繊維の原綿捲縮発現性）
潜在捲縮性複合繊維の原綿捲縮発現性を、乾燥工程（１００℃、１５分でのアニーリング及び乾燥工程）終了後のトウを目視にて観察し、以下の基準で評価した。
Ａ：スタッファボックス式捲縮機にて賦与した機械捲縮が消失しておらず、鋸歯状の形状確認が容易である。
Ｂ：スタッファボックス式捲縮機にて賦与した機械捲縮がやや消失し、鋸歯状の形状が見られない部分が存在する。
Ｃ：機械捲縮（鋸歯状捲縮）、立体捲縮（螺旋状捲縮及び／又は波状捲縮）のいずれも確認できず、大部分の捲縮が消失している。
【００７６】
（顕在捲縮性複合繊維の熱加工後捲縮発現性）
顕在捲縮性複合繊維の熱加工後捲縮発現性を、各捲縮性複合繊維１００質量％をパラレルカードに掛けてウェブを採取し、熱風循環式の熱処理機により、１５０℃での加工温度で３０秒間処理した後のウェブを目視にて観察し、以下の基準で評価した。
Ａ：発現した立体捲縮が消失せず、螺旋状捲縮及び／又は波状捲縮の形状確認が容易。
Ｂ：発現した立体捲縮が一部消失しているが、螺旋状捲縮、及び／又は波状捲縮の形状判断は可能。
Ｃ：発現した立体捲縮がほぼ消失し、捲縮形状の確認が困難である。
【００７７】
（潜在捲縮性複合繊維の熱加工後捲縮発現性）
潜在捲縮性複合繊維の熱加工後捲縮発現性を、各捲縮性複合繊維１００質量％をパラレルカードに掛けてウェブを採取し、熱風循環式の熱処理機により、１５０℃での加工温度で３０秒間処理した後のウェブを目視にて観察し、以下の基準で評価した。
Ａ：熱処理により立体捲縮が発現し、螺旋状捲縮及び／又は波状捲縮の形状確認が容易。
Ｂ：立体捲縮の発現性が弱い、又は熱により発現した立体捲縮が一部消失しているが、螺旋状捲縮及び／又は波状捲縮の形状判断は可能。
Ｃ：立体捲縮の発現性が弱い、又は熱により発現した立体捲縮がほとんど消失し、捲縮形状の確認が困難。
【００７８】
（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試験片の厚み方向に対して力を加えない無荷重下で測定し、測定にはＪＩＳ−Ｂ−７５１６に規定される金属製直尺を用いた。
【００７９】
（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試験片の厚み方向に対して力を加えない無荷重下で測定し、測定にはＪＩＳ−Ｂ−７５１６に規定される金属製直尺を用いた。
【００８０】
本実施例で用いたポリマーは以下のとおりである。
（１）ＰＰ−Ａ（日本ポリプロ社製「ＳＡ０３Ｅ」、融解ピーク温度（融点）：１６０℃、ＭＦＲ２３０：２０ｇ／１０分、Ｑ値：５．６）
（２）ＰＰ−Ｂ（日本ポリプロ社製「ＳＡ０１Ａ」、融解ピーク温度（融点）：１６０℃、ＭＦＲ２３０：９ｇ／１０分、Ｑ値：３．２）
（３）ＰＢ−１（サンアロマー社製「ＰＢ０４００」、融解ピーク温度（融点）：１２３℃、ＭＦＲ１９０：２０ｇ／１０分）
（４）ＬＬＤＰＥ−Ａ（日本ポリエチレン社製「ＫＳ５６０Ｔ メタロセン触媒にて合成した直鎖状低密度ポリエチレン」、融解ピーク温度（融点）：９０℃、ＭＦＲ１９０：１６．５ｇ／１０分、密度：０．８９８ｇ／ｃｍ3、Ｑ値：２．５）
（５）ＬＬＤＰＥ−Ｂ（宇部丸善ポリエチレン社製「４２０ＳＤ メタロセン触媒にて合成した直鎖状低密度ポリエチレン」、融解ピーク温度（融点）：１１８℃、ＭＦＲ１９０℃：７ｇ／１０分、密度：０．９１８ｇ／ｃｍ3、Ｑ値：３．０）
（６）ＬＬＤＰＥ−Ｃ（日本ポリエチレン社製「ＫＣ５７１ メタロセン触媒にて合成した直鎖状低密度ポリエチレン」、融解ピーク温度（融点）：１００℃、ＭＦＲ１９０：１２ｇ／１０分、密度：０．９０７ｇ／ｃｍ3、Ｑ値：２．２）
（７）ＬＤＰＥ（日本ポリエチレン社製「ＬＪ８０２」、融解ピーク温度（融点）：１０６℃、ＭＦＲ１９０：２２ｇ／１０分、密度：０．９１８ｇ／ｃｍ3）
（８）ＰＰＲ−１（ポリプロピレン系熱可塑性エラストマー、三井化学社製「ノティオ２０７０ メタロセン触媒にて合成したオレフィン系熱可塑性エラストマー」、融解ピーク温度（融点）：１３８℃、ショアＡ硬度（ＡＳＴＭ Ｄ ２２４０）：７５、ＭＦＲ２３０：６ｇ／１０分、密度０．８６７ｇ／ｃｍ3）
（９）ＰＰＲ−２（ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、Ｂａｓｅｌｌ社製「Ａｄｆｌｅｘ Ｖ１０９Ｆ」、融解ピーク温度（融点）：１４３℃、ショアＤ硬度（ＡＳＴＭ Ｄ ２２４０）：４１、ＭＦＲ２３０：１２ｇ／１０分、密度０．８８０ｇ／ｃｍ3）
（１０）ＢＰ（ブテン−プロピレン共重合体、サンアロマー社製「５Ｃ３７Ｆ」、融解ピーク温度（融点）：１３２℃、ＭＦＲ２３０：６ｇ／１０分）
【００８１】
上記において、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。
【００８２】
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３００℃、第一成分を２５０℃、ノズル口金温度を２７０℃とした。
（Ｂ）引き取り速度：５００ｍ／ｍｉｎ
（Ｃ）ノズル孔数：６００ホール
（Ｄ）複合比：芯／鞘＝５５／４５（容積比）
（Ｅ）未延伸繊度：１０ｄｔｅｘ
（Ｆ）延伸温度：湿式８０℃
（Ｇ）延伸倍率：２．３倍
（Ｈ）捲縮：１２〜１６個／２５ｍｍ
（Ｉ）アニーリング温度（乾燥温度）、時間：１００℃、１５分
（Ｊ）製品繊度（単繊維）：６．０ｄｔｅｘ
（Ｋ）繊維長：５１ｍｍ
【００８３】
（不織布の製造条件）
各捲縮性複合繊維１００質量％をパラレルカードに掛けてウェブを採取し、熱風循環式の熱処理機により、１５０℃での加工温度で３０秒間処理して、目付け５００ｇ／ｍ2の不織布とした。
【００８４】
（実施例１）
第二成分として、質量比がＰＰ−Ａ／ＰＰＲ−１＝８５／１５であるＰＰ−ＡとＰＰＲ−１の混合物を用い、第一成分としてＰＢ−１のみを用いて、上記の捲縮性複合繊維の製造条件にて、捲縮性複合繊維を作製した。次いで、得られた捲縮性複合繊維を用いて、上記の不織布の製造条件にて、不織布を作製した。
【００８５】
（実施例２）
第二成分として、質量比がＰＰ−Ａ／ＰＰＲ−１＝９５／５であるＰＰ−ＡとＰＰＲ−１の混合物を用い、第一成分として、質量比がＰＢ−１／ＬＬＤＰＥ−Ａ＝９２／８であるＰＢ−１とＬＬＤＰＥ−Ａの混合物を用いた以外は、実施例１と同様にして、捲縮性複合繊維及び不織布を作製した。
【００８６】
（実施例３）
第一成分として、質量比がＰＢ−１／ＬＬＤＰＥ−Ａ＝９２／８であるＰＢ−１とＬＬＤＰＥ−Ａの混合物を用いた以外は、実施例１と同様にして、捲縮性複合繊維及び不織布を作製した。
【００８７】
（実施例４）
第二成分として、質量比がＰＰ−Ａ／ＰＰＲ−１＝７５／２５であるＰＰ−ＡとＰＰＲ−１の混合物を用い、第一成分として、質量比がＰＢ−１／ＬＬＤＰＥ−Ａ＝９２／８であるＰＢ−１とＬＬＤＰＥ−Ａの混合物を用いた以外は、実施例１と同様にして、捲縮性複合繊維及び不織布を作製した。
【００８８】
（実施例５）
第一成分として、質量比がＰＢ−１／ＬＬＤＰＥ−Ａ＝９７／３であるＰＢ−１とＬＬＤＰＥ−Ａの混合物を用いた以外は、実施例１と同様にして、捲縮性複合繊維及び不織布を作製した。
【００８９】
（実施例６）
第一成分として、質量比がＰＢ−１／ＬＬＤＰＥ−Ａ＝９５／５であるＰＢ−１とＬＬＤＰＥ−Ａの混合物を用いた以外は、実施例１と同様にして、捲縮性複合繊維及び不織布を作製した。
【００９０】
（実施例７）
第一成分として、質量比がＰＢ−１／ＬＬＤＰＥ−Ａ＝８０／２０であるＰＢ−１とＬＬＤＰＥ−Ａの混合物を用いた以外は、実施例１と同様にして、捲縮性複合繊維及び不織布を作製した。
【００９１】
（実施例８）
第一成分として、質量比がＰＢ−１／ＬＬＤＰＥ−Ｂ＝９２／８であるＰＢ−１とＬＬＤＰＥ−Ｂの混合物を用いた以外は、実施例１と同様にして、捲縮性複合繊維及び不織布を作製した。
【００９２】
（実施例９）
第一成分として、質量比がＰＢ−１／ＬＬＤＰＥ−Ｃ＝９２／８であるＰＢ−１とＬＬＤＰＥ−Ｃの混合物を用いた以外は、実施例１と同様にして、捲縮性複合繊維及び不織布を作製した。
【００９３】
（実施例１０）
第二成分として、質量比がＰＰ−Ｂ／ＰＰＲ−１＝８５／１５であるＰＰ−ＢとＰＰＲ−１の混合物を用い、第一成分として、質量比がＰＢ−１／ＬＬＤＰＥ−Ａ＝９２／８であるＰＢ−１とＬＬＤＰＥ−Ａの混合物を用いた以外は、実施例１と同様にして、捲縮性複合繊維及び不織布を作製した。
【００９４】
（実施例１１）
第二成分として、質量比がＰＰ−Ａ／ＰＰＲ−２＝８５／１５であるＰＰ−ＡとＰＰＲ−２の混合物を用い、第一成分として、質量比がＰＢ−１／ＬＬＤＰＥ−Ａ＝９２／８であるＰＢ−１とＬＬＤＰＥ−Ａの混合物を用いた以外は、実施例１と同様にして、捲縮性複合繊維及び不織布を作製した。
【００９５】
（実施例１２）
第一成分として、質量比がＰＢ−１／ＬＤＰＥ＝９０／１０であるＰＢ−１とＬＤＰＥの混合物を用いた以外は、実施例１と同様にして、捲縮性複合繊維及び不織布を作製した。
【００９６】
（比較例１）
第二成分としてＰＰ−Ａのみを用い、第一成分として、質量比がＰＢ−１／ＬＬＤＰＥ−Ａ＝９２／８であるＰＢ−１とＬＬＤＰＥ−Ａの混合物を用いた以外は、実施例１と同様にして、捲縮性複合繊維及び不織布を作製した。
【００９７】
（比較例２）
第二成分として、質量比がＰＰ−Ａ／ＰＰＲ−１＝９９／１であるＰＰ−ＡとＰＰＲ−１の混合物を用い、第一成分として、質量比がＰＢ−１／ＬＤＰＥ＝９０／１０であるＰＢ−１とＬＤＰＥの混合物を用いた以外は、実施例１と同様にして、捲縮性複合繊維及び不織布を作製した。
【００９８】
（比較例３）
第二成分として、質量比がＰＰ−Ａ／ＰＰＲ−１＝７０／３０であるＰＰ−ＡとＰＰＲ−１の混合物を用い、第一成分として、質量比がＰＢ−１／ＬＬＤＰＥ−Ａ＝９２／８であるＰＢ−１とＬＬＤＰＥ−Ａの混合物を用いた以外は、実施例１と同様にして、捲縮性複合繊維及び不織布を作製した。
【００９９】
（比較例４）
第二成分として、質量比がＰＰ−Ａ／ＰＰＲ−１＝５５／４５であるＰＰ−ＡとＰＰＲ−１の混合物を用い、第一成分として、質量比がＰＢ−１／ＬＬＤＰＥ−Ａ＝９２／８であるＰＢ−１とＬＬＤＰＥ−Ａの混合物を用いた以外は、実施例１と同様にして、捲縮性複合繊維及び不織布を作製した。
【０１００】
（比較例５）
第二成分として、質量比がＰＰ−Ａ／ＢＰ＝８５／１５であるＰＰ−ＡとＢＰの混合物を用い、第一成分として、質量比がＰＢ−１／ＬＬＤＰＥ−Ａ＝９２／８であるＰＢ−１とＬＬＤＰＥ−Ａの混合物を用いた以外は、実施例１と同様にして、捲縮性複合繊維及び不織布を作製した。
【０１０１】
得られた実施例１〜１２の捲縮性複合繊維の偏芯率、原綿解繊性、原綿捲縮発現性及び熱加工後捲縮発現性の結果、及び不織布の初期厚み、目付け、繰り返し圧縮残留歪み率、圧縮残留歪み率を下記表１及び表２に示した。なお、実施例２〜６、８、９、１１の捲縮性複合繊維は顕在捲縮性の複合繊維となり、図２Ａに示す波状捲縮または螺旋状捲縮、もしくは波状捲縮と螺旋状捲縮の両方を発現しており、その捲縮数は１２〜１８個／２５ｍｍ であった。また、実施例１、７、１０、１２の捲縮性複合繊維は潜在捲縮性の複合繊維となり、不織布を作製する際の熱加工により、立体捲縮を発現し、図２Ａに示す波状捲縮または螺旋状捲縮、もしくは波状捲縮と螺旋状捲縮の両方を発現していた。
【０１０２】
【表１】
【０１０３】
【表２】
【０１０４】
得られた比較例１〜５の捲縮性複合繊維の偏芯率、原綿解繊性、原綿捲縮発現性及び熱加工後捲縮発現性の結果、及び不織布の初期厚み、目付け、繰り返し圧縮残留歪み率、圧縮残留歪み率を下記表３に示した。
【０１０５】
【表３】
【０１０６】
表１〜表３の結果から、第二成分が、ポリオレフィン系ポリマーと、オレフィン系熱可塑性エラストマーとを含む実施例１〜１２の捲縮性複合繊維は可紡性に優れており、また実施例１〜１２の捲縮性複合繊維を用いた不織布は、安定した耐繰り返し圧縮残留歪み性、耐圧縮残留歪み性を有していることが分かる。特に、実施例２〜６及び実施例９〜１２の不織布は繰り返し圧縮残留歪み率が１１．５％以下、圧縮残留歪み率が３３％以下になっており、第二成分が、オレフィン系熱可塑性エラストマーを含まない捲縮性複合繊維を用いた比較例１の不織布と比較すると、従来のポリオレフィン系樹脂のみからなる捲縮性複合繊維の課題であった、繰り返し加えられる加重に対する耐久性が向上し、圧縮した後の歪み率も減少していることが分かる。
【０１０７】
また、実施例と比較例３、４の比較から、第二成分におけるオレフィン系熱可塑性エラストマーの含有量が３〜２５質量％であると可紡性に影響を与えることなく捲縮性複合繊維を得られ、それゆえ耐繰り返し圧縮残留歪み性、耐圧縮残留歪み性に優れる不織布も容易に得られることが分かる。なお、第二成分におけるオレフィン系熱可塑性エラストマーの含有量が３０質量％以上になると捲縮性複合繊維の可紡性や捲縮発現性に劣り、好ましくないことが分かる。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
本発明の捲縮性複合繊維を用いた不織布は、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。加えて複合繊維を構成する樹脂成分がすべてポリオレフィン系の樹脂で構成されるため、上記硬綿、詰め綿、低密度の不織布製品として使用した後、ポリオレフィン系樹脂からなる原料としての回収、樹脂原料への再利用、ポリオレフィン系繊維としての再利用が容易であり、使用後の分別回収、原料の再利用が求められる各種繊維集合物製品にも好ましく用いられる。
【符号の説明】
【０１０９】
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
【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を含み、
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オレフィン系ポリマー又は融解開始温度が１２０℃以上であるポリオレフィン系ポリマーと、オレフィン系熱可塑性エラストマーとを含み、
前記第二成分におけるオレフィン系熱可塑性エラストマーの含有量は、３〜２５質量％であり、
繊維断面から見たとき、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】
前記立体捲縮は、波形状捲縮及び螺旋状捲縮から選ばれる少なくとも一種の立体捲縮である請求項１に記載の捲縮性複合繊維。
【請求項３】
前記オレフィン系熱可塑性エラストマーは、密度が０．８〜１．０ｇ／ｃｍ3であり、ＡＳＴＭ−Ｄ２２４０に準じ、タイプＡデュロメータを用いて測定されるショア硬さが５０〜１００である請求項１又は２に記載の捲縮性複合繊維。
【請求項４】
前記第二成分に含まれる、前記ポリブテン−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オレフィン系ポリマー、又は融解開始温度が１２０℃以上であるオレフィンポリマーが、プロピレンホモポリマー、エチレン−プロピレン共重合体及びエチレン−ブテン−１−プロピレン三元共重合体からなる群から選ばれる少なくとも一種である請求項１〜３のいずれか一項に記載の捲縮性複合繊維。
【請求項５】
前記第一成分に含まれる、前記ポリブテン−１はＪＩＳ−Ｋ−７１２１に準じて測定したＤＳＣより求められる融解ピーク温度が１１５〜１３０℃であり、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２１．１８Ｎ（２．１６ｋｇｆ））が１〜３０ｇ／１０分の範囲である請求項１〜４のいずれか一項に記載の捲縮性複合繊維。
【請求項６】
前記第一成分は、ポリブテン−１と、前記ポリブテン−１とは異なるオレフィン系ポリマー又は極性基を有するオレフィンとの共重合ポリマーとを含み、
前記ポリブテン−１の含有量が６０〜９８質量％であり、前記ポリブテン−１とは異なるオレフィン系ポリマー又は極性基を有するオレフィンとの共重合ポリマーの含有量が４０〜２質量％である請求項１〜５のいずれか一項に記載の捲縮性複合繊維。
【請求項７】
捲縮性複合繊維を３０質量％以上含み、
前記捲縮性複合繊維は、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を含み、
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オレフィン系ポリマー又は融解開始温度が１２０℃以上であるポリオレフィン系ポリマーと、オレフィン系熱可塑性エラストマーとを含み、
前記第二成分におけるオレフィン系熱可塑性エラストマーの含有量は、３〜２５質量％であり、
繊維断面から見たとき、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繊維集合物。
【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を含み、
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オレフィン系ポリマー又は融解開始温度が１２０℃以上であるポリオレフィン系ポリマーと、オレフィン系熱可塑性エラストマーとを含み、
前記第二成分におけるオレフィン系熱可塑性エラストマーの含有量は、３〜２５質量％であり、
繊維断面から見たとき、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】
前記立体捲縮は、波形状捲縮及び螺旋状捲縮から選ばれる少なくとも一種の立体捲縮である請求項１に記載の捲縮性複合繊維。
【請求項３】
前記オレフィン系熱可塑性エラストマーは、密度が０．８〜１．０ｇ／ｃｍ3であり、ＡＳＴＭ−Ｄ２２４０に準じ、タイプＡデュロメータを用いて測定されるショア硬さが５０〜１００である請求項１又は２に記載の捲縮性複合繊維。
【請求項４】
前記第二成分に含まれる、前記ポリブテン−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オレフィン系ポリマー、又は融解開始温度が１２０℃以上であるオレフィンポリマーが、プロピレンホモポリマー、エチレン−プロピレン共重合体及びエチレン−ブテン−１−プロピレン三元共重合体からなる群から選ばれる少なくとも一種である請求項１〜３のいずれか一項に記載の捲縮性複合繊維。
【請求項５】
前記第一成分に含まれる、前記ポリブテン−１はＪＩＳ−Ｋ−７１２１に準じて測定したＤＳＣより求められる融解ピーク温度が１１５〜１３０℃であり、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２１．１８Ｎ（２．１６ｋｇｆ））が１〜３０ｇ／１０分の範囲である請求項１〜４のいずれか一項に記載の捲縮性複合繊維。
【請求項６】
前記第一成分は、ポリブテン−１と、前記ポリブテン−１とは異なるオレフィン系ポリマー又は極性基を有するオレフィンとの共重合ポリマーとを含み、
前記ポリブテン−１の含有量が６０〜９８質量％であり、前記ポリブテン−１とは異なるオレフィン系ポリマー又は極性基を有するオレフィンとの共重合ポリマーの含有量が４０〜２質量％である請求項１〜５のいずれか一項に記載の捲縮性複合繊維。
【請求項７】
捲縮性複合繊維を３０質量％以上含み、
前記捲縮性複合繊維は、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を含み、
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オレフィン系ポリマー又は融解開始温度が１２０℃以上であるポリオレフィン系ポリマーと、オレフィン系熱可塑性エラストマーとを含み、
前記第二成分におけるオレフィン系熱可塑性エラストマーの含有量は、３〜２５質量％であり、
繊維断面から見たとき、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繊維集合物。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−２１３００（Ｐ２０１１−２１３００Ａ）
【公開日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１６８７７２（Ｐ２００９−１６８７７２）
【出願日】平成２１年７月１７日（２００９．７．１７）
【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２３年２月３日（２０１１．２．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月１７日（２００９．７．１７）
【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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