植毛用パイルおよび植毛製品
【課題】繊維収縮を抑制し、手触り、立毛感に優れた植毛用パイルおよび植毛製品を提供する。
【解決手段】平均直径が０．３〜３１．０μｍ、平均パイル長が０．１〜３．０ｍｍのポリトリメチレンテレフタレート系芯鞘型複合繊維であり、芯成分にポリエチレンテレフタレート以外のポリエステル、鞘成分にポリトリメチレンテレフタレートを用いた植毛用パイル。前記芯と鞘の質量分率がそれぞれ５０〜９０％、１０〜５０％であることが好ましい。
【解決手段】平均直径が０．３〜３１．０μｍ、平均パイル長が０．１〜３．０ｍｍのポリトリメチレンテレフタレート系芯鞘型複合繊維であり、芯成分にポリエチレンテレフタレート以外のポリエステル、鞘成分にポリトリメチレンテレフタレートを用いた植毛用パイル。前記芯と鞘の質量分率がそれぞれ５０〜９０％、１０〜５０％であることが好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリトリメチレンテレフタレート系繊維を用いた植毛用パイルおよび植毛製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、石油資源の大量消費によって生じる地球温暖化や、大量消費に伴う石油資源の枯渇が懸念されており、地球規模にて環境に対する意識が高まりつつある。このような背景において、環境負荷の低い材料が要望されている。
【０００３】
以上のような要求特性を満足させるために、従来から使用されているポリアミドやポリプロピレン及びポリエチレンテレフタレートに代えて、ポリ乳酸やポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）を使用した布帛の検討がなされている。
【０００４】
環境負荷の低い材料のなかでもポリトリメチレンテレフタレートは、初期引張抵抗度が低いことから、布帛とした際の風合いが柔らかく、繊維材料としても注目すべきものである。
【０００５】
植毛製品用の繊維としてポリトリメチレンテレフタレートを用いた技術も開示されており、ポリトリメチレンテレフタレートを用いた植毛製品は、風合いがソフト、電気植毛製品の分散性に優れている等の効果があることが記載されている（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
しかしながら、当該技術では、植毛後のパイル外観の悪化や、手触りの悪化等の問題があった。
【０００７】
一方で、特許文献２には、ポリトリメチレンテレフタレートとポリエチレンテレフタレートとの芯鞘複合繊維が開示されている。当該技術は、芯にポリエチレンテレフタレートポリマー、鞘にポリトリメチレンテレフタレートポリマーを用いた複合繊維が、織編物としたときの端部のカール性や熱セット性に関する記載はあるが、植毛用パイルへ適用に関しては触れられていない。
【特許文献１】特許第３１７９０７５号公報
【特許文献２】特開２００８−６９４７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、繊維収縮を抑制し、手触り、立毛感に優れた植毛用パイルおよび植毛製品を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明では、上記従来の方法では達成できなかった課題を解決するために鋭意検討した結果、平均直径が０．３〜３１．０μｍ、平均パイル長が０．１〜３．０ｍｍのポリトリメチレンテレフタレート系繊維を含む植毛用パイル、特に該ポリトリメチレンテレフタレート系繊維が、芯鞘型複合繊維であり、芯成分にポリエチレンテレフタレート、鞘成分にポリトリメチレンテレフタレートを用いた複合繊維とすることで、繊維収縮を抑制し、手触り、立毛感に優れた植毛用パイルおよび植毛製品が得られることを見いだした。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、繊維収縮を抑制し、手触り、立毛感に優れた植毛用パイルおよび植毛製品を得ることが出来るため、自動車内装材用途、インテリア資材用途に好適に用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の植毛用パイルは、平均直径が０．３〜３１．０μｍ、平均パイル長が０．１〜３．０ｍｍのポリトリメチレンテレフタレート系繊維を含むものである。当該ポリトリメチレンテレフタレート系繊維は、芯鞘型複合繊維であり、ポリトリメチレンテレフタレート以外のポリエステルを芯成分に、ポリトリメチレンテレフタレート（以下、ＰＴＴと略記する。）を鞘成分に有する芯鞘複合繊維を含むことが好ましい。そうすることで、手触り、立毛感に優れた植毛用パイルおよび植毛製品を得ることができる。
【００１２】
ＰＴＴとは、１，３−トリメチレングリコール成分と、テレフタル酸成分から構成される繰り返し単位（トリメチレンテレフタレート単位）を含むポリエステルであり、グリコール成分に炭素数３個のメチレン鎖を有することにより、伸長変形に対して結晶構造自身が伸縮するという特徴を有する。そのため、ポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと略記する。）やポリブチレンテレフタレート（以下、ＰＢＴと略記する。）と比べても、極めてモジュラスが低く、弾性回復性が高い特徴を持つ。またＰＥＴと対比して、湿熱処理や、アルカリ処理などによる耐久性（強度保持率）は２〜４倍であり、芯鞘複合繊維の鞘成分として好適である。
【００１３】
本発明においては、トリメチレンテレフタレート単位を構成する１，３−トリメチレングリコールとしては、バイオマス材料由来のものであることが、低環境負荷の点から好ましい。
【００１４】
ＰＴＴは、トリメチレンテレフタレート単位以外に、他の成分を共重合していてもよいが、ＰＴＴの特徴を活かす上では、トリメチレンテレフタレート単位が９０モル％以上であることが好ましく、より好ましくは９２モル％以上、さらに好ましくは９５モル％以上である。
【００１５】
ＰＴＴに共重合される成分として、ジカルボン酸成分としては例えば、イソフタル酸、フタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、１，４−ナフタレンジカルボン酸、１，５−ナフタレンジカルボン酸、４，４’ジフェニルジカルボン酸、４，４’ジフェニルエーテルジカルボン酸、４，４’ジフェニルスルホンジカルボン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸等の芳香族ジカルボン酸成分や、コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸、ダイマー酸、エイコサンジオン酸等の脂肪族ジカルボン酸成分等を用いることができる。
また、グリコール成分としては例えば、エチレングリコール、１，２−トリメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，２−シクロヘキサンジメタノール、１，３−シクロヘキサンジメタノール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリアルキレングリコール、２，２’ビス（４’−β−ヒドロキシエトキシフェニル）プロパン等を用いることができる。これらの共重合成分は、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。
【００１６】
また、芯鞘複合繊維の鞘成分は、目的に応じて、他のポリマー、粒子、難燃剤、帯電防止剤、抗酸化剤、紫外線吸収剤等の添加物を含有していてもよい。
【００１７】
また、ＰＴＴには通常、２つのトリメチレンテレフタレートが環状に連結されたダイマー（以下、「環状ダイマー」と記載する。）が存在しうるが、ＰＴＴ中の環状ダイマーの含有量としては３質量％以下が好ましく、より好ましくは２．５質量％以下、さらに好ましくは２質量％以下である。ＰＴＴ中の環状ダイマーの含有量を３質量％以下に抑えることにより、ＰＴＴの耐加水分解性を向上させることができる。環状ダイマーと加水分解性との関係としては、環状ダイマーが加水分解によりトリメチレンテレフタレートモノマーとなり、当該モノマーによる触媒作用により、ＰＴＴの加水分解が促進されるものであると推測される。なお、環状ダイマーを低減する方法としては、重合触媒の最適化や、減圧下にて固相重合を行う方法が挙げられる。
【００１８】
ＰＴＴの固有粘度としては、０．８〜２ｄｌ／ｇが好ましく、より好ましくは１〜１．８ｄｌ／ｇ、さらに好ましくは１．２〜１．６ｄｌ／ｇである。０．８ｄｌ／ｇ以上とすることで、ＰＴＴの分子配向が向上し、捲縮糸の弾性回復性、および弾性回復の堅牢度が向上する。一方、２ｄｌ／ｇ以下とすることで、溶融紡糸時の急激な分子量低下を抑え、ポリマーの溶融流動の不安定化による複合紡糸の不安定化等を抑えることができる。
【００１９】
ＰＴＴの固有粘度の測定法は、試料０．８ｇに、ｏ−クロロフェノール（以下ＯＣＰと略記する）１０ｍｌを添加し、１６０℃、３０分間で溶解した後、徐冷し測定溶液を得る。当該測定溶液について、２５℃にてオストワルド粘度計を用いて、相対粘度ηｒを次式により求め、固有粘度を次々式により算出する。
ηｒ＝η／η０＝（ｔ×ｄ）／（ｔ０×ｄ０）
固有粘度＝０．０２４２ηｒ＋０．２６３４
ここに、η：測定溶液の粘度
η０：ＯＣＰの粘度
ｔ：溶液の落下時間（秒）
ｄ：溶液の密度（ｇ／ｃｍ３）
ｔ０：ＯＣＰの落下時間（秒）
ｄ０：ＯＣＰの密度（ｇ／ｃｍ３）。
【００２０】
芯鞘複合繊維の鞘成分におけるＰＴＴの含有量としては、５０質量％以上であることが好ましく、より好ましくは７０質量％以上、さらに好ましくは９０質量％以上である。
【００２１】
本発明においてポリトリメチレンテレフタレート系繊維は、ＰＴＴ以外のポリエステルを芯成分に有する芯鞘複合繊維であることが好ましい。そうすることで、ポリトリメチレンテレフタレート系繊維の収縮を抑え、植毛製品とした際の手触りや、風合いを向上させることができる。
【００２２】
ポリエステルは、ジカルボン酸成分とグリコール成分とから構成される。
【００２３】
芯成分に用いるＰＴＴ以外のポリエステルのジカルボン酸成分としては例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、１，４−ナフタレンジカルボン酸、１，５−ナフタレンジカルボン酸、４，４’ジフェニルジカルボン酸、４，４’ジフェニルエーテルジカルボン酸、４，４’ジフェニルスルホンジカルボン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸等の芳香族ジカルボン酸成分や、コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸、ダイマー酸、エイコサンジオン酸等の脂肪族ジカルボン酸成分等を用いることができる。これらのジカルボン酸成分は、１種類を単独で用いてもよいし２種以上を併用してもよい。
【００２４】
また、グリコール成分としては例えば、エチレングリコール、１，３−トリメチレングリコール、１，２−トリメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，２−シクロヘキサンジメタノール、１，３−シクロヘキサンジメタノール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリアルキレングリコール、２，２’ビス（４’−β−ヒドロキシエトキシフェニル）プロパン等を用いることができる。これらのグリコール成分は、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。
【００２５】
ただし、結晶性が高く、寸法安定性の高いポリエステルほど遅延回復性を抑え易いことから、芯成分のＰＴＴ以外のポリエステルの９０モル％以上が、１種類のジカルボン酸成分と、１種類のグリコール成分とからなる繰り返し単位で構成されることが好ましく、９２モル％以上であることがより好ましく、９５モル％以上であることがさらに好ましい。
【００２６】
芯成分に用いるＰＴＴ以外のポリエステルの具体例としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が、ポリトリメチレンテレフタレート系繊維の収縮を抑え、手触り、風合いに優れた植毛パイルを得る上で好ましい。
【００２７】
芯成分に用いるＰＥＴとしては、エチレンテレフタレート単位以外に、他の成分を共重合していることも好ましい。エチレンテレフタレート単位のみからなるＰＥＴの融点は２５４℃とＰＴＴの融点（２３０℃）よりも高く、ＰＴＴとの安定した複合紡糸や複合繊維の形成を達成する上で、ＰＴＴの溶融温度領域におけるＰＥＴの流動性を高めるためである。かかる共重合成分としては例えば、イソフタル酸やビスフェノールＡ等を挙げることができる。共重合量としては、ＰＥＴの流動性を高める上では、０．１モル％以上であることが好ましい。一方、ＰＴＴの遅延回復を抑える上では、１０モル％以下とすることが好ましい。
【００２８】
ＰＥＴの固有粘度としては、０．４〜０．６ｄｌ／ｇが好ましく、より好ましくは０．４３〜０．５６ｄｌ／ｇ、さらに好ましくは０．４６〜０．５３ｄｌ／ｇである。０．６ｄｌ／ｇ以下とすることで、ＰＴＴとの安定した複合紡糸や複合繊維の形成を達成することができる。一方、０．４ｄｌ／ｇ以上とすることで、耐熱性、強度、耐加水分解性等を維持することができる。
【００２９】
ＰＥＴの固有粘度の測定法は、試料０．８ｇに、ｏ−クロロフェノール（以下ＯＣＰと略記する）１０ｍｌを添加し、１６０℃、３０分間で溶解した後、徐冷し測定溶液を得る。当該測定溶液について、２５℃にてオストワルド粘度計を用いて、相対粘度ηｒを次式により求め、固有粘度を次々式により算出する。
ηｒ＝η／η０＝（ｔ×ｄ）／（ｔ０×ｄ０）
固有粘度＝０．０２４２ηｒ＋０．２６３４
ここに、η：測定溶液の粘度
η０：ＯＣＰの粘度
ｔ：溶液の落下時間（秒）
ｄ：溶液の密度（ｇ／ｃｍ３）
ｔ０：ＯＣＰの落下時間（秒）
ｄ０：ＯＣＰの密度（ｇ／ｃｍ３）。
【００３０】
本発明に用いる芯鞘複合繊維の質量分率は、芯に用いるＰＥＴが１０〜５０質量％、鞘に用いるＰＴＴが５０〜９０質量％であることが好ましい。ＰＴＴの質量分率が５０％以下であると、ＰＴＴ繊維特有の手触り、発色性を得ることができない。また、９０質量％以上であると繊維の収縮が大きくなり、植毛用パイルとしての手触り、起毛感が悪くなる。
【００３１】
本発明において、ポリトリメチレンテレフタレート系繊維の横断面の断面形状としては、丸断面、中空断面、多孔中空断面、三葉断面（三角断面、Ｙ断面、Ｔ断面など）や四葉断面（Ｘ断面）等の多葉断面、扁平断面、Ｗ断面等を採用することが可能である。
【００３２】
ただし、ポリトリメチレンテレフタレート系繊維の横断面の異形度は３．０以下であることが好ましく、より好ましくは２．５以下である。異形度を３．０以下とすることで、表面の平滑性に優れ、ソフトタッチで低刺激性の植毛用パイルを得ることができる。一方、植毛用パイルとしたときの布帛光沢感を得る上では、１．１以上とすることが好ましい。ここで、異形度は、横断面における内接円の径に対する外接円の径の比で表される。
【００３３】
ポリトリメチレンテレフタレート系繊維の単繊維の平均直径としては、０．３〜３１．０μｍであることが必要である。０．３μｍ以上とすることで、植毛製品使用時の毛倒れを抑えることができる。また、３１．０μｍ以下とすることで、風合いが硬くなるのを抑えることができる。
【００３４】
平均直径の測定方法は、次のとおりである。すなわち、植毛製品の表面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により観察して、５００倍に拡大し、縦１５０μｍ、横２００μｍの視野の中から、面内のパイル本数が３０を超える場合にはｎ数３０を無作為に抽出し、パイル一つ一つの横断を画像解析ソフトウェアにて測定し、当該面積から、真円換算にて直径を小数点１桁まで（単位：μm）算出し、ｎ数３０の平均直径を算出する。
【００３５】
本発明の植毛用パイルに用いるポリトリメチレンテレフタレート系繊維は、捲縮加工されていることも好ましい。捲縮加工する方法としては、例えば仮撚加工によるもの、スタッフィングボックス法、押し込み加熱ギア法、高速エアー噴射押し込み法等のいずれの方法でもよい。仮撚加工の方法としては、ピン、フリクション、ニップベルト、エアー加撚等いずれの方法でもよい。加熱ヒーターは、接触式、非接触式いずれでもよい。
【００３６】
本発明の植毛用パイルに用いるポリトリメチレンテレフタレート系繊維は、１６０℃の乾熱処理による放縮率が０．７〜１．２％であることが好ましい。より好ましくは、０．９〜１．２％である。０．７％以上とすることで、植毛用パイルとしての優れた触感を得ることができる。また１．２％以下とすることで、繊維が過剰に収縮することを抑制し、手触り、起毛感に優れた植毛用パイルを得ることができる。０．７％以下となると、ＰＴＴ繊維特有の手触り、発色性を得ることができず、１．２%以上となると、繊維が過剰に収縮することから、手触り、起毛感が悪くなる。ポリトリメチレンテレフタレート系繊維の放縮率を０．７〜１．２％とするための具体的な方法の１つは、前述の芯鞘複合繊維とすることである。特に、芯成分にポリトリメチレンテレフタレート以外のポリエステル、鞘成分にポリトリメチレンテレフタレートを用いた芯鞘複合繊維とし、さらにそれぞれの成分の固有粘度を調整することで、所望する放縮率のポリトリメチレンテレフタレート系繊維とすることができる。
【００３７】
なお、放縮率は以下の方法で測定したものをいう。すなわち、糸を１ｍ×１０回のかせに取り、そのかせに、９．１×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重を掛け、初期かせ長（Ｌ０）を測定する。次に、９．１×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重を掛けた状態で１６０℃、１５分の乾熱処理を行い、乾熱処理直後（３０秒以内）の荷重を掛けた状態でのかせ長（Ｌ１）を測定する。次いで、荷重を４．６×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘに換え、２０℃で３０分放置した後、かせ長（Ｌ２）を測定する。そして次式により放縮率をもとめ、ｎ数５の平均値を算出する。
放縮率（％）＝｛（Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ０｝×１００
ここに、Ｌ０：初期のかせ長（ｍｍ）
Ｌ１：乾熱処理直後のかせ長（ｍｍ）
Ｌ２：２０℃で３０分放置後のかせ長（ｍｍ）。
【００３８】
この放縮率は、ＰＥＴ繊維では０．３％程度の値、従来の３ＧＴ繊維では１．７〜２．０％程度の値である。
【００３９】
本発明の植毛用パイルの平均パイル長は、０．１〜３．０ｍｍとすることが必要である。平均パイル長を０．１ｍｍ以上とすることで植毛製品の手触り、表面品位の良好なものとすることができ、３．０ｍｍ以下とすることで植毛製品としての耐毛倒れ性の悪化や手触りの悪化を防ぐことができる。さらに、平均パイル長を２．０ｍｍ以下とすることで、自動車内装用として好適な表面品位の植毛製品を得ることができる。
【００４０】
なお、平均パイル長は、カット後のパイルを拡大鏡にて拡大し、その長さを小数点１桁まで（単位：ｍｍ）測定し、２００本の平均値を算出したものをいう。
【００４１】
本発明の植毛用パイルは、特に静電植毛に用いることを考慮し、表面抵抗値が１０８〜１０１０Ω・ｃｍの範囲にあることが好ましい。当該範囲内の表面抵抗値とすることで、集合している短繊維の分散性、飛翔性を良好なものとすることができる。当該範囲内の表面抵抗値は例えば、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム等のケイ素化合物や、ギ酸カリウム、酢酸カリウム等の相溶性カリウム化合物の処理液での電着処理により達成することができる。
【００４２】
電着処理とは、繊維表面の抵抗値を静電植毛を行う上で適切な抵抗値に処理する工程である。
【００４３】
また、本発明の植毛用パイルは、タンニン化合物を表面に付着させる処理を行うことで、風合いが良好な植毛パイルを得ることができる。
【００４４】
本発明の植毛用パイルを植毛加工に供するに先立って、メッシュに入れて通過させ、紡糸工程にて融着した繊維や規定長よりも長い繊維を取り除くことが、均一な植毛により植毛製品の表面品位を向上させる上で好ましい。
【００４５】
本発明の植毛用パイルは、植毛製品としたときの、キセノンアーク灯に対する染色堅牢度試験による変退色（以下、耐光堅牢度と略記する）が３級以上であることが好ましい。３級以下の場合、植毛製品にした場合の耐光性に劣るため、実用的には使用することが難しい。芯成分にポリトリメチレンテレフタレート以外のポリエステル、鞘成分にポリトリメチレンテレフタレートを用いたポリトリメチレンテレフタレート系芯鞘型複合繊維を使用することによって、植毛製品としたときの耐光堅牢度を３級以上とすることができる。耐光堅牢度を３級以上にするためには、例えば、アントラキノン骨格を持つ高耐光堅牢度の分散染料を選択し、ベンゾトリアゾール系の耐光向上剤を１〜５％ｏｗｆ用いるとよい。
【００４６】
なお、耐光堅牢度の測定法は、以下の方法で測定したものをいう。すなわち、植毛用パイルをポリプロピレン基材（厚み０．５ｍｍ）にプライマ（トルエン９２％、塩素化ＰＰ２％、アクリル樹脂５％含有）を処理し、８０℃、３０分間乾燥させる。その後、当該基材にアクリル系エマルジョン接着剤を塗布し、上記で得られたパイルに３万Ｖの電圧をかけ、アップ法にて静電植毛し、８０℃、３０分間乾燥させ、得られた植毛製品をＪＩＳ Ｌ ０８４３ Ｂ法 Ｂ−６（明暗法） 放射照度１５０Ｗ／ｍ２により、試験を行う。試験後のサンプルを２時間以上暗所に放置した後、ＪＩＳ Ｌ ０８０４に規定の変退色用グレースケールを用い、サンプルの変退色を視感により比較判定する。測定用の光源は、ＪＩＳ Ｌ ０８０１の９．（１）によって行う。
【００４７】
本発明の植毛用パイルは、静電植毛、散布植毛、吹き付け植毛等の各種植毛加工に用いることができる。そのなかでも、本発明においては静電植毛に用いることが好ましい。静電植毛は、電極間に高電圧の静電界を発生させ、一方の電極側に接着剤を塗布した基材を配置し、植毛用パイルに電荷を与えて反対側の電極から基布に向かって飛ばして植毛するものである。
【００４８】
植毛対象となる基材の材料や形状としては、例えば、樹脂材料、木質材料、紙、金属材料、セラミックスまたはこれらの複合材料を用いた成型体、布状体等を挙げることができる。上記樹脂材料としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ＡＡＳ樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、メタクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂等を用いることができる。
【００４９】
また、このような基材にパイルを固定するための接着剤としては、エポキシ系、メラミン系、アクリル系、ウレタン系、ポリエステル系、酢酸ビニル系、合成ゴム系等の接着剤を用いることができる。
【００５０】
特に、アクリル系、ポリエステル系接着剤は、乾燥温度が低いこと、接着強力の観点から好ましく用いることができる。
【００５１】
本発明の植毛製品は、ピラーガニッシュやピラーヒーターガード等の自動車内装材、椅子貼り、装飾品等のインテリア資材に好適に用いることができる。
【実施例】
【００５２】
以下に、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００５３】
［測定方法］
（１）１６０℃乾熱処理後の放縮率
糸を１ｍ×１０回のかせに取り、そのかせに、９．１×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重を掛け、初期かせ長（Ｌ０）を測定した。次に、９．１×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重を掛けた状態で１６０℃、１５分の乾熱処理を行い、乾熱処理直後（３０秒以内）の荷重を掛けた状態でのかせ長（Ｌ１）を測定した。次いで、荷重を４．６×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘに換え、２０℃で３０分放置した後、かせ長（Ｌ２）を測定した。そして次式により放縮率をもとめ、ｎ数５の平均値を算出した。
放縮率（％）＝｛（Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ０｝×１００
ここに、Ｌ０：初期のかせ長（ｍｍ）
Ｌ１：乾熱処理直後のかせ長（ｍｍ）
Ｌ２：２０℃で３０分放置後のかせ長（ｍｍ）。
【００５４】
（２）平均パイル長
カット後のパイルを拡大鏡（Ｎｉｋｏｎ社製ＰＲＯＦＩＬＥ ＰＲＯＪＥＣＴＯＲ Ｖ−１２）にて拡大し、その長さを小数点１桁まで（単位：ｍｍ）測定し、２００本（ｎ数２００）の平均値を算出した。
【００５５】
（３）パイル繊度
ＪＩＳ Ｌ １０１５：１９９９ ８．５．１ ｂ）（Ｂ法）に準じて繊度を測定した。パイル２００本を一組とし、その質量を量り、上記で測定した平均パイル長から、次の式によって繊度（ｄｔｅｘ）を求め、５回の平均値を算出した。
Ｆ＝１００００×Ｍ÷（２００×Ｌ）
ここに、Ｆ：繊度（ｄｔｅｘ）
Ｍ：試料の質量（ｍｇ）
Ｌ：平均パイル長。
【００５６】
（４）パイル平均直径
植毛製品の表面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により観察して、５００倍に拡大し、縦１５０μｍ、横２００μｍの視野の中から、面内のパイル本数が３０を超える場合にはｎ数３０を無作為に抽出し、パイル一つ一つの横断を画像解析ソフトウェアにて測定し、当該面積から、真円換算にて直径を小数点１桁まで（単位：μm）算出し、ｎ数３０の平均直径を算出した。
【００５７】
（５）耐光堅牢度
得られた植毛用パイルを基材（ポリプロピレン樹脂、厚み０．５ｍｍ）にプライマ（トルエン９２％、塩素化ＰＰ２％、アクリル樹脂５％含有）を処理し、８０℃、３０分間乾燥させた。その後、当該基材にアクリル系エマルジョン接着剤を塗布し、上記で得られたパイルに３万Ｖの電圧をかけ、アップ法にて静電植毛し、８０℃、３０分間乾燥させ、得られた植毛製品をＪＩＳ Ｌ ０８４３ Ｂ法 Ｂ−６（明暗法） 放射照度１５０Ｗ／ｍ２により、試験を行った。試験後のサンプルを２時間以上暗所に放置した後、ＪＩＳ Ｌ ０８０４に規定の変退色用グレースケールを用い、サンプルの変退色を視感により比較判定した。測定用の光源は、ＪＩＳ Ｌ ０８０１の９．（１）によって行った。
【００５８】
（６）手触り
試料の手触りは、１０人のパネラーにより評価した結果、５人以上が柔軟であると感じた場合を◎、柔軟であると感じた人が３〜４人の場合を△、柔軟であると感じた人が２人以下の場合を×とし、◎は実用範囲、△および×は実用範囲外とした。
【００５９】
（７）立毛感
試料の立毛感は、１０人のパネラーにより評価した結果、５人以上が植毛製品の表面の質感が優れている感じた場合を◎、表面の質感が優れていると感じた人が３〜４人の場合を△、表面の質感が優れていると感じた人が２人以下の場合を×とし、◎は実用範囲、△および×は実用範囲外とした。
【００６０】
（８）発色性
試料の立毛感は、１０人のパネラーにより評価した結果、５人以上が植毛製品の色の発色が優れている感じた場合を◎、色の発色が優れていると感じた人が３〜４人の場合を△、色の発色が優れていると感じた人が２人以下の場合を×とし、◎は実用範囲、△および×は実用範囲外とした。
【００６１】
（９）総合評価
上記（６）〜（８）の評価において、３つ以上◎のものを◎、２以上◎のものを○、それ以下のものを△とした。
【００６２】
［実施例１、２、３］
（複合繊維糸）
（鞘成分）
固有粘度１．５ｇ／ｄｌのＰＴＴを鞘成分として用いた。
【００６３】
（芯成分）
固有粘度０．５ｇ／ｄｌのＰＥＴを芯成分として用いた。
【００６４】
（複合紡糸）
上記鞘成分および上記芯成分を表１に記載の質量分率（実施例１はＰＴＴ／ＰＥＴ＝７０／３０、実施例２はＰＴＴ／ＰＥＴ＝６０／４０、実施例３はＰＴＴ／ＰＥＴ＝５０／５０）で溶融紡糸機に供給し、口金内で単芯の芯鞘構造に複合させ、紡糸温度２７０℃で繊維状に吐出させた。
【００６５】
吐出された繊維状のポリマーをチムニー風により冷却固化し、油剤液を付与し、ロール回転速度１６００ｍ／分、ロール温度５５℃で引いた。糸条を巻き取ることなく引き続いて、ロール回転速度４２００ｍ／分、ロール温度１５０℃で延伸を行い、引き続いてロール回転速度３９９０ｍ／分、ロール温度１５０℃でリラックス熱処理を行い、フィラメント数４８、総繊度８４ｄｔｅｘの芯鞘複合繊維糸を得た。
【００６６】
（パイルカット）
得られた芯鞘複合繊維をカセにて１００ｍに巻き取り、をギロチンカッターにて１．０ｍｍにカットした。
【００６７】
（染色・電着処理）
得られた短繊維をアントラキノン系分散染料（Dister dianix Ｒｅd kiss-U(R) ０．０５％ｏｗｆ、Dister dianix Ｂｌｕｅ GL-FS(R) ０．１４ｏｗｆ、Dister dianix ＹｅｌｌｏｗAM-2R(R) ０．１４％ｏｗｆ）、耐光向上剤（cibafast P １％ｏｗｆ）で昇温速度２℃／分、１２０℃、３０分間処理し、湯洗い後、コロイダルシリカ分散液で処理し、パイル長１．０ｍｍ、パイル繊度１．７ｄｔｅｘの植毛用パイルを得た。
【００６８】
（植毛）
ポリオレフィン基材にプライマ（トルエン９２％、塩素化ＰＰ２％、アクリル樹脂５％含有）を処理し、８０℃、３０分間乾燥させた。その後、当該基材にアクリル系エマルジョン接着剤を塗布し、上記で得られたパイルに３万Ｖの電圧をかけ、アップ法にて静電植毛し、８０℃、３０分間乾燥させた。
【００６９】
得られた植毛製品は、耐光堅牢度３．５級、手触り、立毛感、発色性に優れたものであった。
【００７０】
［実施例４］
（複合繊維糸）
（鞘成分）
固有粘度１．５ｇ／ｄｌのＰＴＴを鞘成分として用いた。
【００７１】
（芯成分）
固有粘度０．５ｇ／ｄｌのＰＥＴを芯成分として用いた。
【００７２】
（複合紡糸）
上記鞘成分および上記芯成分を表１に記載の質量分率（ＰＴＴ／ＰＥＴ＝７０／３０）で溶融紡糸機に供給し、口金内で単芯の芯鞘構造に複合させ、紡糸温度２７０℃で繊維状に吐出させた。
【００７３】
吐出された繊維状のポリマーをチムニー風により冷却固化し、油剤液を付与し、ロール回転速度１６００ｍ／分、ロール温度５５℃で引いた。糸条を巻き取ることなく引き続いて、ロール回転速度４２００ｍ／分、ロール温度１５０℃で延伸を行い、引き続いてロール回転速度３９９０ｍ／分、ロール温度１５０℃でリラックス熱処理を行い、フィラメント数６０、総繊度８４ｄｔｅｘの芯鞘複合繊維糸を得た。
【００７４】
得られた複合繊維を実施例１、２と同様の方法を用い植毛製品を得た。
【００７５】
［実施例５］
（複合繊維糸）
（鞘成分）
固有粘度１．５ｇ／ｄｌのＰＴＴを鞘成分として用いた。
【００７６】
（芯成分）
固有粘度０．５ｇ／ｄｌのＰＥＴを芯成分として用いた。
【００７７】
（複合紡糸）
上記鞘成分および上記芯成分を表１に記載の質量分率（ＰＴＴ／ＰＥＴ＝７０／３０）で溶融紡糸機に供給し、口金内で単芯の芯鞘構造に複合させ、紡糸温度２７０℃で繊維状に吐出させた。
【００７８】
吐出された繊維状のポリマーをチムニー風により冷却固化し、油剤液を付与し、ロール回転速度１６００ｍ／分、ロール温度５５℃で引いた。糸条を巻き取ることなく引き続いて、ロール回転速度４２００ｍ／分、ロール温度１５０℃で延伸を行い、引き続いてロール回転速度３９９０ｍ／分、ロール温度１５０℃でリラックス熱処理を行い、フィラメント数４８、総繊度５６ｄｔｅｘの芯鞘複合繊維糸を得た。
【００７９】
得られた複合繊維を実施例１、２と同様の方法を用い植毛製品を得た。
【００８０】
[比較例１]
公知の方法より得られた、ポリトリメチレンテレフタレート繊維（フィラメント数４８、総繊度８４ｄｔｅｘ）を用い、実施例１〜４と同様の方法を用い植毛製品を得た。
【００８１】
得られた植毛製品は、実施例１〜４と比較して、耐光堅牢度は３．５級であり、手触り、立毛感に劣るものであった。
【００８２】
[比較例２]
公知の方法より得られた、ポリエチレンテレフタレート繊維（フィラメント数４８、総繊度８４ｄｔｅｘ）を用い、実施例１〜４と同様の方法を用い植毛製品を得た。
【００８３】
得られた植毛製品は、実施例１〜４と比較して、耐光堅牢度は３．５級であり、手触り、立毛感に劣るものであった。
【００８４】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明の植毛用パイルおよび植毛製品は、自動車内装材用途、インテリア資材用途に好適に用いることができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリトリメチレンテレフタレート系繊維を用いた植毛用パイルおよび植毛製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、石油資源の大量消費によって生じる地球温暖化や、大量消費に伴う石油資源の枯渇が懸念されており、地球規模にて環境に対する意識が高まりつつある。このような背景において、環境負荷の低い材料が要望されている。
【０００３】
以上のような要求特性を満足させるために、従来から使用されているポリアミドやポリプロピレン及びポリエチレンテレフタレートに代えて、ポリ乳酸やポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）を使用した布帛の検討がなされている。
【０００４】
環境負荷の低い材料のなかでもポリトリメチレンテレフタレートは、初期引張抵抗度が低いことから、布帛とした際の風合いが柔らかく、繊維材料としても注目すべきものである。
【０００５】
植毛製品用の繊維としてポリトリメチレンテレフタレートを用いた技術も開示されており、ポリトリメチレンテレフタレートを用いた植毛製品は、風合いがソフト、電気植毛製品の分散性に優れている等の効果があることが記載されている（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
しかしながら、当該技術では、植毛後のパイル外観の悪化や、手触りの悪化等の問題があった。
【０００７】
一方で、特許文献２には、ポリトリメチレンテレフタレートとポリエチレンテレフタレートとの芯鞘複合繊維が開示されている。当該技術は、芯にポリエチレンテレフタレートポリマー、鞘にポリトリメチレンテレフタレートポリマーを用いた複合繊維が、織編物としたときの端部のカール性や熱セット性に関する記載はあるが、植毛用パイルへ適用に関しては触れられていない。
【特許文献１】特許第３１７９０７５号公報
【特許文献２】特開２００８−６９４７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、繊維収縮を抑制し、手触り、立毛感に優れた植毛用パイルおよび植毛製品を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明では、上記従来の方法では達成できなかった課題を解決するために鋭意検討した結果、平均直径が０．３〜３１．０μｍ、平均パイル長が０．１〜３．０ｍｍのポリトリメチレンテレフタレート系繊維を含む植毛用パイル、特に該ポリトリメチレンテレフタレート系繊維が、芯鞘型複合繊維であり、芯成分にポリエチレンテレフタレート、鞘成分にポリトリメチレンテレフタレートを用いた複合繊維とすることで、繊維収縮を抑制し、手触り、立毛感に優れた植毛用パイルおよび植毛製品が得られることを見いだした。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、繊維収縮を抑制し、手触り、立毛感に優れた植毛用パイルおよび植毛製品を得ることが出来るため、自動車内装材用途、インテリア資材用途に好適に用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の植毛用パイルは、平均直径が０．３〜３１．０μｍ、平均パイル長が０．１〜３．０ｍｍのポリトリメチレンテレフタレート系繊維を含むものである。当該ポリトリメチレンテレフタレート系繊維は、芯鞘型複合繊維であり、ポリトリメチレンテレフタレート以外のポリエステルを芯成分に、ポリトリメチレンテレフタレート（以下、ＰＴＴと略記する。）を鞘成分に有する芯鞘複合繊維を含むことが好ましい。そうすることで、手触り、立毛感に優れた植毛用パイルおよび植毛製品を得ることができる。
【００１２】
ＰＴＴとは、１，３−トリメチレングリコール成分と、テレフタル酸成分から構成される繰り返し単位（トリメチレンテレフタレート単位）を含むポリエステルであり、グリコール成分に炭素数３個のメチレン鎖を有することにより、伸長変形に対して結晶構造自身が伸縮するという特徴を有する。そのため、ポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと略記する。）やポリブチレンテレフタレート（以下、ＰＢＴと略記する。）と比べても、極めてモジュラスが低く、弾性回復性が高い特徴を持つ。またＰＥＴと対比して、湿熱処理や、アルカリ処理などによる耐久性（強度保持率）は２〜４倍であり、芯鞘複合繊維の鞘成分として好適である。
【００１３】
本発明においては、トリメチレンテレフタレート単位を構成する１，３−トリメチレングリコールとしては、バイオマス材料由来のものであることが、低環境負荷の点から好ましい。
【００１４】
ＰＴＴは、トリメチレンテレフタレート単位以外に、他の成分を共重合していてもよいが、ＰＴＴの特徴を活かす上では、トリメチレンテレフタレート単位が９０モル％以上であることが好ましく、より好ましくは９２モル％以上、さらに好ましくは９５モル％以上である。
【００１５】
ＰＴＴに共重合される成分として、ジカルボン酸成分としては例えば、イソフタル酸、フタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、１，４−ナフタレンジカルボン酸、１，５−ナフタレンジカルボン酸、４，４’ジフェニルジカルボン酸、４，４’ジフェニルエーテルジカルボン酸、４，４’ジフェニルスルホンジカルボン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸等の芳香族ジカルボン酸成分や、コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸、ダイマー酸、エイコサンジオン酸等の脂肪族ジカルボン酸成分等を用いることができる。
また、グリコール成分としては例えば、エチレングリコール、１，２−トリメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，２−シクロヘキサンジメタノール、１，３−シクロヘキサンジメタノール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリアルキレングリコール、２，２’ビス（４’−β−ヒドロキシエトキシフェニル）プロパン等を用いることができる。これらの共重合成分は、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。
【００１６】
また、芯鞘複合繊維の鞘成分は、目的に応じて、他のポリマー、粒子、難燃剤、帯電防止剤、抗酸化剤、紫外線吸収剤等の添加物を含有していてもよい。
【００１７】
また、ＰＴＴには通常、２つのトリメチレンテレフタレートが環状に連結されたダイマー（以下、「環状ダイマー」と記載する。）が存在しうるが、ＰＴＴ中の環状ダイマーの含有量としては３質量％以下が好ましく、より好ましくは２．５質量％以下、さらに好ましくは２質量％以下である。ＰＴＴ中の環状ダイマーの含有量を３質量％以下に抑えることにより、ＰＴＴの耐加水分解性を向上させることができる。環状ダイマーと加水分解性との関係としては、環状ダイマーが加水分解によりトリメチレンテレフタレートモノマーとなり、当該モノマーによる触媒作用により、ＰＴＴの加水分解が促進されるものであると推測される。なお、環状ダイマーを低減する方法としては、重合触媒の最適化や、減圧下にて固相重合を行う方法が挙げられる。
【００１８】
ＰＴＴの固有粘度としては、０．８〜２ｄｌ／ｇが好ましく、より好ましくは１〜１．８ｄｌ／ｇ、さらに好ましくは１．２〜１．６ｄｌ／ｇである。０．８ｄｌ／ｇ以上とすることで、ＰＴＴの分子配向が向上し、捲縮糸の弾性回復性、および弾性回復の堅牢度が向上する。一方、２ｄｌ／ｇ以下とすることで、溶融紡糸時の急激な分子量低下を抑え、ポリマーの溶融流動の不安定化による複合紡糸の不安定化等を抑えることができる。
【００１９】
ＰＴＴの固有粘度の測定法は、試料０．８ｇに、ｏ−クロロフェノール（以下ＯＣＰと略記する）１０ｍｌを添加し、１６０℃、３０分間で溶解した後、徐冷し測定溶液を得る。当該測定溶液について、２５℃にてオストワルド粘度計を用いて、相対粘度ηｒを次式により求め、固有粘度を次々式により算出する。
ηｒ＝η／η０＝（ｔ×ｄ）／（ｔ０×ｄ０）
固有粘度＝０．０２４２ηｒ＋０．２６３４
ここに、η：測定溶液の粘度
η０：ＯＣＰの粘度
ｔ：溶液の落下時間（秒）
ｄ：溶液の密度（ｇ／ｃｍ３）
ｔ０：ＯＣＰの落下時間（秒）
ｄ０：ＯＣＰの密度（ｇ／ｃｍ３）。
【００２０】
芯鞘複合繊維の鞘成分におけるＰＴＴの含有量としては、５０質量％以上であることが好ましく、より好ましくは７０質量％以上、さらに好ましくは９０質量％以上である。
【００２１】
本発明においてポリトリメチレンテレフタレート系繊維は、ＰＴＴ以外のポリエステルを芯成分に有する芯鞘複合繊維であることが好ましい。そうすることで、ポリトリメチレンテレフタレート系繊維の収縮を抑え、植毛製品とした際の手触りや、風合いを向上させることができる。
【００２２】
ポリエステルは、ジカルボン酸成分とグリコール成分とから構成される。
【００２３】
芯成分に用いるＰＴＴ以外のポリエステルのジカルボン酸成分としては例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、１，４−ナフタレンジカルボン酸、１，５−ナフタレンジカルボン酸、４，４’ジフェニルジカルボン酸、４，４’ジフェニルエーテルジカルボン酸、４，４’ジフェニルスルホンジカルボン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸等の芳香族ジカルボン酸成分や、コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸、ダイマー酸、エイコサンジオン酸等の脂肪族ジカルボン酸成分等を用いることができる。これらのジカルボン酸成分は、１種類を単独で用いてもよいし２種以上を併用してもよい。
【００２４】
また、グリコール成分としては例えば、エチレングリコール、１，３−トリメチレングリコール、１，２−トリメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，２−シクロヘキサンジメタノール、１，３−シクロヘキサンジメタノール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリアルキレングリコール、２，２’ビス（４’−β−ヒドロキシエトキシフェニル）プロパン等を用いることができる。これらのグリコール成分は、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。
【００２５】
ただし、結晶性が高く、寸法安定性の高いポリエステルほど遅延回復性を抑え易いことから、芯成分のＰＴＴ以外のポリエステルの９０モル％以上が、１種類のジカルボン酸成分と、１種類のグリコール成分とからなる繰り返し単位で構成されることが好ましく、９２モル％以上であることがより好ましく、９５モル％以上であることがさらに好ましい。
【００２６】
芯成分に用いるＰＴＴ以外のポリエステルの具体例としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が、ポリトリメチレンテレフタレート系繊維の収縮を抑え、手触り、風合いに優れた植毛パイルを得る上で好ましい。
【００２７】
芯成分に用いるＰＥＴとしては、エチレンテレフタレート単位以外に、他の成分を共重合していることも好ましい。エチレンテレフタレート単位のみからなるＰＥＴの融点は２５４℃とＰＴＴの融点（２３０℃）よりも高く、ＰＴＴとの安定した複合紡糸や複合繊維の形成を達成する上で、ＰＴＴの溶融温度領域におけるＰＥＴの流動性を高めるためである。かかる共重合成分としては例えば、イソフタル酸やビスフェノールＡ等を挙げることができる。共重合量としては、ＰＥＴの流動性を高める上では、０．１モル％以上であることが好ましい。一方、ＰＴＴの遅延回復を抑える上では、１０モル％以下とすることが好ましい。
【００２８】
ＰＥＴの固有粘度としては、０．４〜０．６ｄｌ／ｇが好ましく、より好ましくは０．４３〜０．５６ｄｌ／ｇ、さらに好ましくは０．４６〜０．５３ｄｌ／ｇである。０．６ｄｌ／ｇ以下とすることで、ＰＴＴとの安定した複合紡糸や複合繊維の形成を達成することができる。一方、０．４ｄｌ／ｇ以上とすることで、耐熱性、強度、耐加水分解性等を維持することができる。
【００２９】
ＰＥＴの固有粘度の測定法は、試料０．８ｇに、ｏ−クロロフェノール（以下ＯＣＰと略記する）１０ｍｌを添加し、１６０℃、３０分間で溶解した後、徐冷し測定溶液を得る。当該測定溶液について、２５℃にてオストワルド粘度計を用いて、相対粘度ηｒを次式により求め、固有粘度を次々式により算出する。
ηｒ＝η／η０＝（ｔ×ｄ）／（ｔ０×ｄ０）
固有粘度＝０．０２４２ηｒ＋０．２６３４
ここに、η：測定溶液の粘度
η０：ＯＣＰの粘度
ｔ：溶液の落下時間（秒）
ｄ：溶液の密度（ｇ／ｃｍ３）
ｔ０：ＯＣＰの落下時間（秒）
ｄ０：ＯＣＰの密度（ｇ／ｃｍ３）。
【００３０】
本発明に用いる芯鞘複合繊維の質量分率は、芯に用いるＰＥＴが１０〜５０質量％、鞘に用いるＰＴＴが５０〜９０質量％であることが好ましい。ＰＴＴの質量分率が５０％以下であると、ＰＴＴ繊維特有の手触り、発色性を得ることができない。また、９０質量％以上であると繊維の収縮が大きくなり、植毛用パイルとしての手触り、起毛感が悪くなる。
【００３１】
本発明において、ポリトリメチレンテレフタレート系繊維の横断面の断面形状としては、丸断面、中空断面、多孔中空断面、三葉断面（三角断面、Ｙ断面、Ｔ断面など）や四葉断面（Ｘ断面）等の多葉断面、扁平断面、Ｗ断面等を採用することが可能である。
【００３２】
ただし、ポリトリメチレンテレフタレート系繊維の横断面の異形度は３．０以下であることが好ましく、より好ましくは２．５以下である。異形度を３．０以下とすることで、表面の平滑性に優れ、ソフトタッチで低刺激性の植毛用パイルを得ることができる。一方、植毛用パイルとしたときの布帛光沢感を得る上では、１．１以上とすることが好ましい。ここで、異形度は、横断面における内接円の径に対する外接円の径の比で表される。
【００３３】
ポリトリメチレンテレフタレート系繊維の単繊維の平均直径としては、０．３〜３１．０μｍであることが必要である。０．３μｍ以上とすることで、植毛製品使用時の毛倒れを抑えることができる。また、３１．０μｍ以下とすることで、風合いが硬くなるのを抑えることができる。
【００３４】
平均直径の測定方法は、次のとおりである。すなわち、植毛製品の表面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により観察して、５００倍に拡大し、縦１５０μｍ、横２００μｍの視野の中から、面内のパイル本数が３０を超える場合にはｎ数３０を無作為に抽出し、パイル一つ一つの横断を画像解析ソフトウェアにて測定し、当該面積から、真円換算にて直径を小数点１桁まで（単位：μm）算出し、ｎ数３０の平均直径を算出する。
【００３５】
本発明の植毛用パイルに用いるポリトリメチレンテレフタレート系繊維は、捲縮加工されていることも好ましい。捲縮加工する方法としては、例えば仮撚加工によるもの、スタッフィングボックス法、押し込み加熱ギア法、高速エアー噴射押し込み法等のいずれの方法でもよい。仮撚加工の方法としては、ピン、フリクション、ニップベルト、エアー加撚等いずれの方法でもよい。加熱ヒーターは、接触式、非接触式いずれでもよい。
【００３６】
本発明の植毛用パイルに用いるポリトリメチレンテレフタレート系繊維は、１６０℃の乾熱処理による放縮率が０．７〜１．２％であることが好ましい。より好ましくは、０．９〜１．２％である。０．７％以上とすることで、植毛用パイルとしての優れた触感を得ることができる。また１．２％以下とすることで、繊維が過剰に収縮することを抑制し、手触り、起毛感に優れた植毛用パイルを得ることができる。０．７％以下となると、ＰＴＴ繊維特有の手触り、発色性を得ることができず、１．２%以上となると、繊維が過剰に収縮することから、手触り、起毛感が悪くなる。ポリトリメチレンテレフタレート系繊維の放縮率を０．７〜１．２％とするための具体的な方法の１つは、前述の芯鞘複合繊維とすることである。特に、芯成分にポリトリメチレンテレフタレート以外のポリエステル、鞘成分にポリトリメチレンテレフタレートを用いた芯鞘複合繊維とし、さらにそれぞれの成分の固有粘度を調整することで、所望する放縮率のポリトリメチレンテレフタレート系繊維とすることができる。
【００３７】
なお、放縮率は以下の方法で測定したものをいう。すなわち、糸を１ｍ×１０回のかせに取り、そのかせに、９．１×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重を掛け、初期かせ長（Ｌ０）を測定する。次に、９．１×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重を掛けた状態で１６０℃、１５分の乾熱処理を行い、乾熱処理直後（３０秒以内）の荷重を掛けた状態でのかせ長（Ｌ１）を測定する。次いで、荷重を４．６×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘに換え、２０℃で３０分放置した後、かせ長（Ｌ２）を測定する。そして次式により放縮率をもとめ、ｎ数５の平均値を算出する。
放縮率（％）＝｛（Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ０｝×１００
ここに、Ｌ０：初期のかせ長（ｍｍ）
Ｌ１：乾熱処理直後のかせ長（ｍｍ）
Ｌ２：２０℃で３０分放置後のかせ長（ｍｍ）。
【００３８】
この放縮率は、ＰＥＴ繊維では０．３％程度の値、従来の３ＧＴ繊維では１．７〜２．０％程度の値である。
【００３９】
本発明の植毛用パイルの平均パイル長は、０．１〜３．０ｍｍとすることが必要である。平均パイル長を０．１ｍｍ以上とすることで植毛製品の手触り、表面品位の良好なものとすることができ、３．０ｍｍ以下とすることで植毛製品としての耐毛倒れ性の悪化や手触りの悪化を防ぐことができる。さらに、平均パイル長を２．０ｍｍ以下とすることで、自動車内装用として好適な表面品位の植毛製品を得ることができる。
【００４０】
なお、平均パイル長は、カット後のパイルを拡大鏡にて拡大し、その長さを小数点１桁まで（単位：ｍｍ）測定し、２００本の平均値を算出したものをいう。
【００４１】
本発明の植毛用パイルは、特に静電植毛に用いることを考慮し、表面抵抗値が１０８〜１０１０Ω・ｃｍの範囲にあることが好ましい。当該範囲内の表面抵抗値とすることで、集合している短繊維の分散性、飛翔性を良好なものとすることができる。当該範囲内の表面抵抗値は例えば、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム等のケイ素化合物や、ギ酸カリウム、酢酸カリウム等の相溶性カリウム化合物の処理液での電着処理により達成することができる。
【００４２】
電着処理とは、繊維表面の抵抗値を静電植毛を行う上で適切な抵抗値に処理する工程である。
【００４３】
また、本発明の植毛用パイルは、タンニン化合物を表面に付着させる処理を行うことで、風合いが良好な植毛パイルを得ることができる。
【００４４】
本発明の植毛用パイルを植毛加工に供するに先立って、メッシュに入れて通過させ、紡糸工程にて融着した繊維や規定長よりも長い繊維を取り除くことが、均一な植毛により植毛製品の表面品位を向上させる上で好ましい。
【００４５】
本発明の植毛用パイルは、植毛製品としたときの、キセノンアーク灯に対する染色堅牢度試験による変退色（以下、耐光堅牢度と略記する）が３級以上であることが好ましい。３級以下の場合、植毛製品にした場合の耐光性に劣るため、実用的には使用することが難しい。芯成分にポリトリメチレンテレフタレート以外のポリエステル、鞘成分にポリトリメチレンテレフタレートを用いたポリトリメチレンテレフタレート系芯鞘型複合繊維を使用することによって、植毛製品としたときの耐光堅牢度を３級以上とすることができる。耐光堅牢度を３級以上にするためには、例えば、アントラキノン骨格を持つ高耐光堅牢度の分散染料を選択し、ベンゾトリアゾール系の耐光向上剤を１〜５％ｏｗｆ用いるとよい。
【００４６】
なお、耐光堅牢度の測定法は、以下の方法で測定したものをいう。すなわち、植毛用パイルをポリプロピレン基材（厚み０．５ｍｍ）にプライマ（トルエン９２％、塩素化ＰＰ２％、アクリル樹脂５％含有）を処理し、８０℃、３０分間乾燥させる。その後、当該基材にアクリル系エマルジョン接着剤を塗布し、上記で得られたパイルに３万Ｖの電圧をかけ、アップ法にて静電植毛し、８０℃、３０分間乾燥させ、得られた植毛製品をＪＩＳ Ｌ ０８４３ Ｂ法 Ｂ−６（明暗法） 放射照度１５０Ｗ／ｍ２により、試験を行う。試験後のサンプルを２時間以上暗所に放置した後、ＪＩＳ Ｌ ０８０４に規定の変退色用グレースケールを用い、サンプルの変退色を視感により比較判定する。測定用の光源は、ＪＩＳ Ｌ ０８０１の９．（１）によって行う。
【００４７】
本発明の植毛用パイルは、静電植毛、散布植毛、吹き付け植毛等の各種植毛加工に用いることができる。そのなかでも、本発明においては静電植毛に用いることが好ましい。静電植毛は、電極間に高電圧の静電界を発生させ、一方の電極側に接着剤を塗布した基材を配置し、植毛用パイルに電荷を与えて反対側の電極から基布に向かって飛ばして植毛するものである。
【００４８】
植毛対象となる基材の材料や形状としては、例えば、樹脂材料、木質材料、紙、金属材料、セラミックスまたはこれらの複合材料を用いた成型体、布状体等を挙げることができる。上記樹脂材料としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ＡＡＳ樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、メタクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂等を用いることができる。
【００４９】
また、このような基材にパイルを固定するための接着剤としては、エポキシ系、メラミン系、アクリル系、ウレタン系、ポリエステル系、酢酸ビニル系、合成ゴム系等の接着剤を用いることができる。
【００５０】
特に、アクリル系、ポリエステル系接着剤は、乾燥温度が低いこと、接着強力の観点から好ましく用いることができる。
【００５１】
本発明の植毛製品は、ピラーガニッシュやピラーヒーターガード等の自動車内装材、椅子貼り、装飾品等のインテリア資材に好適に用いることができる。
【実施例】
【００５２】
以下に、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００５３】
［測定方法］
（１）１６０℃乾熱処理後の放縮率
糸を１ｍ×１０回のかせに取り、そのかせに、９．１×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重を掛け、初期かせ長（Ｌ０）を測定した。次に、９．１×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重を掛けた状態で１６０℃、１５分の乾熱処理を行い、乾熱処理直後（３０秒以内）の荷重を掛けた状態でのかせ長（Ｌ１）を測定した。次いで、荷重を４．６×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘに換え、２０℃で３０分放置した後、かせ長（Ｌ２）を測定した。そして次式により放縮率をもとめ、ｎ数５の平均値を算出した。
放縮率（％）＝｛（Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ０｝×１００
ここに、Ｌ０：初期のかせ長（ｍｍ）
Ｌ１：乾熱処理直後のかせ長（ｍｍ）
Ｌ２：２０℃で３０分放置後のかせ長（ｍｍ）。
【００５４】
（２）平均パイル長
カット後のパイルを拡大鏡（Ｎｉｋｏｎ社製ＰＲＯＦＩＬＥ ＰＲＯＪＥＣＴＯＲ Ｖ−１２）にて拡大し、その長さを小数点１桁まで（単位：ｍｍ）測定し、２００本（ｎ数２００）の平均値を算出した。
【００５５】
（３）パイル繊度
ＪＩＳ Ｌ １０１５：１９９９ ８．５．１ ｂ）（Ｂ法）に準じて繊度を測定した。パイル２００本を一組とし、その質量を量り、上記で測定した平均パイル長から、次の式によって繊度（ｄｔｅｘ）を求め、５回の平均値を算出した。
Ｆ＝１００００×Ｍ÷（２００×Ｌ）
ここに、Ｆ：繊度（ｄｔｅｘ）
Ｍ：試料の質量（ｍｇ）
Ｌ：平均パイル長。
【００５６】
（４）パイル平均直径
植毛製品の表面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により観察して、５００倍に拡大し、縦１５０μｍ、横２００μｍの視野の中から、面内のパイル本数が３０を超える場合にはｎ数３０を無作為に抽出し、パイル一つ一つの横断を画像解析ソフトウェアにて測定し、当該面積から、真円換算にて直径を小数点１桁まで（単位：μm）算出し、ｎ数３０の平均直径を算出した。
【００５７】
（５）耐光堅牢度
得られた植毛用パイルを基材（ポリプロピレン樹脂、厚み０．５ｍｍ）にプライマ（トルエン９２％、塩素化ＰＰ２％、アクリル樹脂５％含有）を処理し、８０℃、３０分間乾燥させた。その後、当該基材にアクリル系エマルジョン接着剤を塗布し、上記で得られたパイルに３万Ｖの電圧をかけ、アップ法にて静電植毛し、８０℃、３０分間乾燥させ、得られた植毛製品をＪＩＳ Ｌ ０８４３ Ｂ法 Ｂ−６（明暗法） 放射照度１５０Ｗ／ｍ２により、試験を行った。試験後のサンプルを２時間以上暗所に放置した後、ＪＩＳ Ｌ ０８０４に規定の変退色用グレースケールを用い、サンプルの変退色を視感により比較判定した。測定用の光源は、ＪＩＳ Ｌ ０８０１の９．（１）によって行った。
【００５８】
（６）手触り
試料の手触りは、１０人のパネラーにより評価した結果、５人以上が柔軟であると感じた場合を◎、柔軟であると感じた人が３〜４人の場合を△、柔軟であると感じた人が２人以下の場合を×とし、◎は実用範囲、△および×は実用範囲外とした。
【００５９】
（７）立毛感
試料の立毛感は、１０人のパネラーにより評価した結果、５人以上が植毛製品の表面の質感が優れている感じた場合を◎、表面の質感が優れていると感じた人が３〜４人の場合を△、表面の質感が優れていると感じた人が２人以下の場合を×とし、◎は実用範囲、△および×は実用範囲外とした。
【００６０】
（８）発色性
試料の立毛感は、１０人のパネラーにより評価した結果、５人以上が植毛製品の色の発色が優れている感じた場合を◎、色の発色が優れていると感じた人が３〜４人の場合を△、色の発色が優れていると感じた人が２人以下の場合を×とし、◎は実用範囲、△および×は実用範囲外とした。
【００６１】
（９）総合評価
上記（６）〜（８）の評価において、３つ以上◎のものを◎、２以上◎のものを○、それ以下のものを△とした。
【００６２】
［実施例１、２、３］
（複合繊維糸）
（鞘成分）
固有粘度１．５ｇ／ｄｌのＰＴＴを鞘成分として用いた。
【００６３】
（芯成分）
固有粘度０．５ｇ／ｄｌのＰＥＴを芯成分として用いた。
【００６４】
（複合紡糸）
上記鞘成分および上記芯成分を表１に記載の質量分率（実施例１はＰＴＴ／ＰＥＴ＝７０／３０、実施例２はＰＴＴ／ＰＥＴ＝６０／４０、実施例３はＰＴＴ／ＰＥＴ＝５０／５０）で溶融紡糸機に供給し、口金内で単芯の芯鞘構造に複合させ、紡糸温度２７０℃で繊維状に吐出させた。
【００６５】
吐出された繊維状のポリマーをチムニー風により冷却固化し、油剤液を付与し、ロール回転速度１６００ｍ／分、ロール温度５５℃で引いた。糸条を巻き取ることなく引き続いて、ロール回転速度４２００ｍ／分、ロール温度１５０℃で延伸を行い、引き続いてロール回転速度３９９０ｍ／分、ロール温度１５０℃でリラックス熱処理を行い、フィラメント数４８、総繊度８４ｄｔｅｘの芯鞘複合繊維糸を得た。
【００６６】
（パイルカット）
得られた芯鞘複合繊維をカセにて１００ｍに巻き取り、をギロチンカッターにて１．０ｍｍにカットした。
【００６７】
（染色・電着処理）
得られた短繊維をアントラキノン系分散染料（Dister dianix Ｒｅd kiss-U(R) ０．０５％ｏｗｆ、Dister dianix Ｂｌｕｅ GL-FS(R) ０．１４ｏｗｆ、Dister dianix ＹｅｌｌｏｗAM-2R(R) ０．１４％ｏｗｆ）、耐光向上剤（cibafast P １％ｏｗｆ）で昇温速度２℃／分、１２０℃、３０分間処理し、湯洗い後、コロイダルシリカ分散液で処理し、パイル長１．０ｍｍ、パイル繊度１．７ｄｔｅｘの植毛用パイルを得た。
【００６８】
（植毛）
ポリオレフィン基材にプライマ（トルエン９２％、塩素化ＰＰ２％、アクリル樹脂５％含有）を処理し、８０℃、３０分間乾燥させた。その後、当該基材にアクリル系エマルジョン接着剤を塗布し、上記で得られたパイルに３万Ｖの電圧をかけ、アップ法にて静電植毛し、８０℃、３０分間乾燥させた。
【００６９】
得られた植毛製品は、耐光堅牢度３．５級、手触り、立毛感、発色性に優れたものであった。
【００７０】
［実施例４］
（複合繊維糸）
（鞘成分）
固有粘度１．５ｇ／ｄｌのＰＴＴを鞘成分として用いた。
【００７１】
（芯成分）
固有粘度０．５ｇ／ｄｌのＰＥＴを芯成分として用いた。
【００７２】
（複合紡糸）
上記鞘成分および上記芯成分を表１に記載の質量分率（ＰＴＴ／ＰＥＴ＝７０／３０）で溶融紡糸機に供給し、口金内で単芯の芯鞘構造に複合させ、紡糸温度２７０℃で繊維状に吐出させた。
【００７３】
吐出された繊維状のポリマーをチムニー風により冷却固化し、油剤液を付与し、ロール回転速度１６００ｍ／分、ロール温度５５℃で引いた。糸条を巻き取ることなく引き続いて、ロール回転速度４２００ｍ／分、ロール温度１５０℃で延伸を行い、引き続いてロール回転速度３９９０ｍ／分、ロール温度１５０℃でリラックス熱処理を行い、フィラメント数６０、総繊度８４ｄｔｅｘの芯鞘複合繊維糸を得た。
【００７４】
得られた複合繊維を実施例１、２と同様の方法を用い植毛製品を得た。
【００７５】
［実施例５］
（複合繊維糸）
（鞘成分）
固有粘度１．５ｇ／ｄｌのＰＴＴを鞘成分として用いた。
【００７６】
（芯成分）
固有粘度０．５ｇ／ｄｌのＰＥＴを芯成分として用いた。
【００７７】
（複合紡糸）
上記鞘成分および上記芯成分を表１に記載の質量分率（ＰＴＴ／ＰＥＴ＝７０／３０）で溶融紡糸機に供給し、口金内で単芯の芯鞘構造に複合させ、紡糸温度２７０℃で繊維状に吐出させた。
【００７８】
吐出された繊維状のポリマーをチムニー風により冷却固化し、油剤液を付与し、ロール回転速度１６００ｍ／分、ロール温度５５℃で引いた。糸条を巻き取ることなく引き続いて、ロール回転速度４２００ｍ／分、ロール温度１５０℃で延伸を行い、引き続いてロール回転速度３９９０ｍ／分、ロール温度１５０℃でリラックス熱処理を行い、フィラメント数４８、総繊度５６ｄｔｅｘの芯鞘複合繊維糸を得た。
【００７９】
得られた複合繊維を実施例１、２と同様の方法を用い植毛製品を得た。
【００８０】
[比較例１]
公知の方法より得られた、ポリトリメチレンテレフタレート繊維（フィラメント数４８、総繊度８４ｄｔｅｘ）を用い、実施例１〜４と同様の方法を用い植毛製品を得た。
【００８１】
得られた植毛製品は、実施例１〜４と比較して、耐光堅牢度は３．５級であり、手触り、立毛感に劣るものであった。
【００８２】
[比較例２]
公知の方法より得られた、ポリエチレンテレフタレート繊維（フィラメント数４８、総繊度８４ｄｔｅｘ）を用い、実施例１〜４と同様の方法を用い植毛製品を得た。
【００８３】
得られた植毛製品は、実施例１〜４と比較して、耐光堅牢度は３．５級であり、手触り、立毛感に劣るものであった。
【００８４】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明の植毛用パイルおよび植毛製品は、自動車内装材用途、インテリア資材用途に好適に用いることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平均直径が０．３〜３１．０μｍ、平均パイル長が０．１〜３．０ｍｍのポリトリメチレンテレフタレート系芯鞘型複合繊維であり、芯成分にポリトリメチレンテレフタレート以外のポリエステル、鞘成分にポリトリメチレンテレフタレートを用いることを特徴とする植毛用パイル。
【請求項２】
前記芯鞘型複合繊維が、ポリトリメチレンテレフタレートの質量が分率５０〜９０質量％、トリメチレンテレフタレート以外のポリエステルの質量が分率１０〜５０質量％の芯鞘複合繊維であることを特徴とする請求項１に記載の植毛用パイル。
【請求項３】
植毛製品としたときのＪＩＳ Ｌ ０８４３ キセノンアーク灯に対する染色堅牢度試験方法 Ｂ法、Ｂ−６における変退色が３級以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の植毛用パイル。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の植毛用パイルを含んでなることを特徴とする植毛製品。
【請求項１】
平均直径が０．３〜３１．０μｍ、平均パイル長が０．１〜３．０ｍｍのポリトリメチレンテレフタレート系芯鞘型複合繊維であり、芯成分にポリトリメチレンテレフタレート以外のポリエステル、鞘成分にポリトリメチレンテレフタレートを用いることを特徴とする植毛用パイル。
【請求項２】
前記芯鞘型複合繊維が、ポリトリメチレンテレフタレートの質量が分率５０〜９０質量％、トリメチレンテレフタレート以外のポリエステルの質量が分率１０〜５０質量％の芯鞘複合繊維であることを特徴とする請求項１に記載の植毛用パイル。
【請求項３】
植毛製品としたときのＪＩＳ Ｌ ０８４３ キセノンアーク灯に対する染色堅牢度試験方法 Ｂ法、Ｂ−６における変退色が３級以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の植毛用パイル。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の植毛用パイルを含んでなることを特徴とする植毛製品。
【公開番号】特開２０１０−１８９１３（Ｐ２０１０−１８９１３Ａ）
【公開日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１８１０９６（Ｐ２００８−１８１０９６）
【出願日】平成２０年７月１１日（２００８．７．１１）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月１１日（２００８．７．１１）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
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