難燃性ポリエステル複合短繊維
【課題】特にバインダー繊維として用いると、熱接着させる際には低い温度で加工することができ、寸法安定性よく地合、柔軟性、機械的特性、難燃性に優れた不織構造物等の製品を得ることができる難燃性ポリエステル複合短繊維を提供する。
【解決手段】テレフタル酸を主成分とするジカルボン酸成分と、１，６−ヘキサンジオール５０モル％以上のジオール成分とからなり、結晶核剤を０．０１〜５．０質量％含有し、融点が１００〜１５０℃、かつＤＳＣより求めた降温結晶化を示すＤＳＣ曲線が下記式（１）を満足するポリエステルＡと、低融点でありリン化合物が共重合されているポリエステルＢとで構成された難燃性ポリエステル複合短繊維。ｂ／ａ≧０．０５（ｍＷ／ｍｇ・℃）
【解決手段】テレフタル酸を主成分とするジカルボン酸成分と、１，６−ヘキサンジオール５０モル％以上のジオール成分とからなり、結晶核剤を０．０１〜５．０質量％含有し、融点が１００〜１５０℃、かつＤＳＣより求めた降温結晶化を示すＤＳＣ曲線が下記式（１）を満足するポリエステルＡと、低融点でありリン化合物が共重合されているポリエステルＢとで構成された難燃性ポリエステル複合短繊維。ｂ／ａ≧０．０５（ｍＷ／ｍｇ・℃）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低融点でありながら結晶性に優れたポリエステルＡが繊維表面の少なくとも一部を占めるように配した繊維であり、操業性よく得ることができ、特にバインダー繊維として用いることが好適な熱接着性を有し、かつ難燃性も有している難燃性ポリエステル複合短繊維に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
合成繊維、特にポリエステル繊維は、その優れた寸法安定性、耐候性、機械的特性、耐久性、さらにはリサイクル性等から、衣料、産業資材として不可欠のものとなっており、様々な分野において、ポリエステル繊維が多く使用されている。
【０００３】
近年、自動車用内装材等において、バインダー繊維を用いて構成繊維を接着した不織構造物が提案されている。これらの不織構造物は主としてポリエステル系繊維からなるため、接着を目的としたバインダー繊維もリサイクルの観点よりポリエステル系重合体からなる繊維を用いることが好適である。
【０００４】
このようなバインダー繊維としては、ポリエチレンテレフタレートを芯部とし、イソフタル酸成分を共重合したポリエチレンテレフタレート系共重合体を鞘部とした芯鞘型複合短繊維が挙げられる。この繊維は、高融点の芯部と低融点の鞘部とからなるため、熱処理の際に、芯部を溶融させず繊維形態を保持させ、鞘部のみを溶融させることにより、強度に優れた不織布を得ることができる。
【０００５】
しかしながら、鞘部のイソフタル酸成分を共重合したポリエチレンテレフタレート系共重合体は、非晶性であり明確な結晶融点を示さないため、ガラス転移点以上の温度で軟化が始まる。また、明確な結晶融点を示さないポリマーを用いて短繊維を製造する場合、延伸・熱処理工程において熱処理温度を100℃以上とすると、繊維の融解・膠着が生じ、実施が困難となる。このため、延伸・熱処理工程を低温で行うこととなり、得られる短繊維は熱収縮率が高く、熱接着時の収縮が大きいものとなる。
【０００６】
そして、このような短繊維をバインダー繊維として使用した製品は、寸法安定性が悪く、また、高温雰囲気下で使用した場合、接着強力が低下して変形するという問題が生じていた。
【０００７】
上記問題を解決するものとして、特許文献１に芯鞘型の複合繊維が記載されている。この繊維は、芯部にポリエチレンテレフタレートを配し、鞘部にテレフタル酸成分、脂肪族ラクトン成分、エチレングリコール成分及び１,４−ブタンジオール成分を共重合したポリエステル系共重合体を配した芯鞘型複合繊維である。
【０００８】
この複合繊維は、鞘部の共重合体は結晶性であり明確な融点を示すため、短繊維を得る際の延伸・熱処理工程を高温で行うことができ、熱収縮率の低い短繊維を得ることができる。このため、加熱接着処理の際に収縮することがなく寸法安定性に優れ、また、高温雰囲気下で使用した際の耐熱性にも優れた不織構造体を得ることができる。しかしながら、この共重合ポリエステルは融点が１５０〜２００℃の範囲のものであり、まだ低融点領域であるとはいえず、熱接着させる際には加工温度を高くする必要があり、コスト的にも不利であった。
【０００９】
また、自動車用内装材やインテリア用途等においては、バインダー繊維を用いて得られた繊維製品が難燃性を有していることも要望されており、繊維製品に良好な難燃性を付与することができるバインダー繊維が要望されている。
【特許文献１】特開２００６−１１８０６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記の問題点を解決するものであって、通常の製造装置で操業性よく生産することができ、特にバインダー繊維として用いると、熱接着させる際には低い温度で加工することができ、寸法安定性よく地合、柔軟性、機械的特性、難燃性に優れた不織構造物等の製品を得ることができる難燃性ポリエステル複合短繊維を提供することを技術的な課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、上記の課題を解決するために検討した結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、テレフタル酸を主成分とするジカルボン酸成分と、１，６−ヘキサンジオール５０モル％以上のジオール成分とからなり、結晶核剤を０．０１〜５．０質量％含有し、融点（ＴｍＡ）が１００〜１５０℃、かつＤＳＣより求めた降温結晶化を示すＤＳＣ曲線が下記式（１）を満足するポリエステルＡと、ポリエステルＡの融点（ＴｍＡ）と融点又は流動開始温度（ＴｍＢ）との差（ＴｍＢ−ＴｍＡ）が＋５℃以下であり、リン化合物が共重合されているポリエステルＢとで構成された複合繊維であって、単糸の横断面形状においてポリエステルＡが繊維表面の少なくとも一部を占めるように配され、繊維中のリン原子の含有量が２０００〜１５０００ｐｐｍであり、繊維長が１〜１００ｍｍであることを特徴とする難燃性ポリエステル複合短繊維を要旨とするものである。
ｂ／ａ≧０．０５ （ｍＷ／ｍｇ・℃） ・・・（１）
なお、ａは、降温結晶化を示すＤＳＣ曲線における傾きが最大である接線とベースラインとの交点の温度Ａ１（℃）と、傾きが最小である接線とベースラインとの交点の温度Ａ２（℃）との差（Ａ１−Ａ２）であり、ｂは、ピークトップ温度におけるベースラインの熱量Ｂ１（ｍＷ）とピークトップの熱量Ｂ２（ｍＷ）との差（Ｂ１−Ｂ２）を試料量（ｍｇ）で割った値である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の難燃性ポリエステル複合短繊維は、低融点でありながら結晶性に優れ、特に降温時の結晶化速度が速いポリエステルＡが繊維表面の少なくとも一部を占めるように配したものであるため、紡糸工程においては単糸間の溶着がなく、延伸、熱処理工程においては高温で熱処理を行うことができるので、乾熱収縮率の小さいものとすることができる。そして、本発明の難燃性ポリエステル複合短繊維をバインダー繊維として用いると、熱接着処理時に低い温度でポリエステルＡを溶融させて接着成分とすることができ、コスト的に有利であり、また、熱接着性にも優れている。このように、本発明の難燃性ポリエステル複合短繊維をバインダー繊維として使用することにより、寸法安定性よく各種の用途に用いることができる不織布等の製品を得ることが可能となる。
【００１３】
さらには、本発明の難燃性ポリエステル複合短繊維は、ポリエステルＡとともにリン化合物が共重合された低融点のポリエステルＢを用いるものであるため、熱接着処理により溶融すると難燃性を有する接着成分となり、得られる不織布等の製品に良好な難燃性を付与することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を詳細に説明する。本発明の難燃性ポリエステル複合短繊維は、ポリエステルＡとポリエステルＢとで構成されるものであり、ポリエステルＡが繊維表面の少なくとも一部を占めている複合繊維である。
【００１５】
つまり、本発明の複合短繊維は、マルチフィラメントでもモノフィラメントでもよいが、単糸の横断面形状（繊維軸方向に沿って垂直に切断した断面の形状）においてポリエステルＡが繊維表面の少なくとも一部を占めているものである。このような形状としては、サイドバイサイド型や偏心芯鞘型、多層型のもの等が挙げられるが、中でも単糸の横断面形状においてポリエステルＡが鞘部、ポリエステルＢが芯部に配された芯鞘形状であることが好ましい。
【００１６】
まず、ポリエステルＡについて説明する。ポリエステルＡは、テレフタル酸を主成分とするジカルボン酸成分と、１，６−ヘキサンジオール５０モル％以上のジオール成分とからなり、融点が１００〜１５０℃の共重合ポリエステルである。
【００１７】
ポリエステルＡの融点（ＴｍＡ）は１００〜１５０℃であり、中でも１１０〜１４０℃であることが好ましい。ＴｍＡが１００℃未満であると、本発明の複合短繊維を用いて得られた不織布等の製品は、高温雰囲気下で使用した場合の熱安定性（耐熱性）に劣るものとなる。一方、１５０℃を超えると、製品を得る際の熱接着加工温度を高くする必要があり、加工性、経済性に劣る。また、熱処理により得られる製品の品質や風合い等を損ねるため好ましくない。
【００１８】
ポリエステルＡは、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸を主成分とするものであり、テレフタル酸（以下、ＴＰＡとする）は６０モル％以上、中でも８０モル％以上であることが好ましい。ＴＰＡが６０モル％未満であると、ポリマーの融点が本発明の範囲外のものとなったり、結晶性が低下しやすくなるため好ましくない。
【００１９】
なお、ＴＰＡ以外の共重合成分としては、その効果を損なわない範囲であれば、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸、ドデカンジカルボン酸、１，３−シクロブタンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、ダイマー酸などに例示される飽和脂肪族ジカルボン酸またはこれらのエステル形成性誘導体、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸などに例示される不飽和脂肪族ジカルボン酸またはこれらのエステル形成性誘導体、フタル酸、イソフタル酸、５−（アルカリ金属）スルホイソフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、４，４’−ビフェニルジカルボン酸、などに例示される芳香族ジカルボン酸またはこれらのエステル形成性誘導体を用いることができる。
【００２０】
ジオール成分としては、１，６−ヘキサンジオール（以下、ＨＤとする）が５０モル％以上であり、他の成分としてはエチレングリコール(以下、ＥＧとする)や１，４−ブタンジオール（以下、ＢＤとする）を用いることが好ましい。ジオール成分において、ＨＤは５０モル％以上であり、中でも６０〜９５モル％であることが好ましい。ＨＤが５０モル％未満の場合、融点が１５０℃を超えるものとなる。
【００２１】
ジオール成分として、ＨＤとともにＥＧやＢＤを用いる際には、ＥＧやＢＤをジオール成分において、５〜５０モル％とすることが好ましく、中でも５〜４０モル％とすることが好ましい。
【００２２】
さらに、ジオール成分にはＨＤ、ＥＧやＢＤ以外の他の共重合成分として、その特性を損なわない範囲で、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、１，４−ブチレングリコール、１，５−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ポリエチレングリコール、ポリトリメチレングリコール、ポリテトラメチレングリコールなどに例示される脂肪族グリコール、ヒドロキノン、４，４’−ジヒドロキシビスフェノール、１，４−ビス（β−ヒドロキシエトキシ）ベンゼン、ビスフェノールＡ、２，５−ナフタレンジオール、これらのグリコールにエチレンオキシドが付加したグリコールなどに例示される芳香族グリコールを用いることができる。
【００２３】
そして、ポリエステルＡは、結晶核剤を０．０１〜５．０質量％含有するものであり、中でも０．５〜３．０質量％含有することが好ましい。
【００２４】
ポリエステルＡは、上記のような共重合組成であることにより、結晶性を有しているものであるが、結晶核剤を含有することによって降温時の結晶化速度を向上させることができ、後述する（１）式を満足することができるものとなる。そして、ポリエステルＡを繊維化する際、溶融紡糸工程においては単糸間の溶着を生じることなく、延伸、熱処理工程においては高温で熱処理することが可能となるため、乾熱収縮率の低い繊維とすることができる。
【００２５】
結晶核剤の含有量が０．０１質量％未満であると、降温時の結晶化速度を向上させることができず、ポリエステルＡは後述する（１）式を満足することができない。一方、５．０質量％を超えると、結晶核剤の含有量が多くなりすぎ、紡糸、延伸時の操業性を悪化させることとなる。また、操業性が悪化することで糸質のバラツキが大きくなり、繊維の乾熱収縮率も高くなる。
【００２６】
結晶核剤としては、無機系微粒子やポリオレフィン、硫酸塩等を使用することが好ましい。無機系微粒子としては、中でもタルクなどの珪素酸化物を主成分としたものが好ましく、平均粒径３．０μｍ以下もしくは比表面積15ｍ２／ｇ以上の無機系微粒子を用いることが好ましい。上記平均粒径もしくは比表面積を満足していない場合、結晶核としての機能に乏しく、ポリエステルＡは後述する（１）式を満足することが困難となりやすい。
【００２７】
また、結晶核剤として含有させるポリオレフィンは、反応系内で溶融するため、形状については特に限定するものではなく、例えば粒径２ｍｍ程度のチップ状のものや、粒径数μｍのワックス状のものであってもよい。
【００２８】
ポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ-1-ブテン、ポリメチルペンテン、ポリメチルブテンなどのオレフィン単独重合体、プロピレン・エチレンランダム共重合体などを挙げることができ、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ-1-ブテン、プロピレン・エチレンランダム共重合体が特に好ましい。なお、ポリオレフィンが炭素原子数3以上のオレフィンから得られるポリオレフィンである場合には、アイソタクチック重合体であってもよく、シンジオタチック重合体であってもよい。
【００２９】
結晶核剤として含有させる硫酸塩は、硫酸リチウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸マグネシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、硫酸アルミニウムなどを挙げることができ、中でも結晶核剤としての効果の点から、硫酸ナトリウムや硫酸マグネシウムが好ましい。
【００３０】
これらの結晶核剤を添加する方法としては、粉体のまま、あるいはジオールスラリーの形態でポリエステルを製造する際の任意の段階で添加すればよい。例えば、エステル化またはエステル交換反応時に添加してもよいし、重縮合反応の段階で添加してもよい。中でも、結晶核剤としての効果を良好なものとするには、エチレングリコール等のグリコールにスラリー状態あるいは溶解させた状態で添加することが好ましい。
【００３１】
また、ポリエステルＡ中には、本発明の効果を損なわない範囲で、リン酸エステル化合物やヒンダードフェノール化合物のような安定剤、コバルト化合物、蛍光増白剤、染料のような色調改良剤、二酸化チタンのような艶消し剤、可塑剤、顔料、制電剤、易染化剤などの各種添加剤を１種類または２種類以上添加してもよい。
【００３２】
そして、ポリエステルＡは、ＤＳＣより求めた降温結晶化を示すＤＳＣ曲線が下記（１）式を満足するものであり、中でもｂ／ａ≧０．０６であることが好ましい。一方、ｂ／ａが大きいほど降温時の結晶性に優れるものとなるが、本発明で目的とする効果を奏するには、ｂ／ａを０．５以下とすることが好ましい。
ｂ／ａ≧０．０５ （ｍＷ／ｍｇ・℃） （１）
【００３３】
本発明におけるポリエステルＡの融点とＤＳＣより求めた降温結晶化を示すＤＳＣ曲線は、パーキンエルマー社製示差走査型熱量計（Diamond DSC）を用いて、窒素気流中、温度範囲−２０℃〜２５０℃、昇温（降温）速度２０℃／分、試料量２ｍｇ（短繊維の質量）で測定する。
【００３４】
上記ｂ／ａは、ＤＳＣより求めた降温結晶化を示すＤＳＣ曲線より求められる。そして、図１に示すように、ａは、降温結晶化を示すＤＳＣ曲線における傾きが最大である接線とベースラインとの交点の温度Ａ１（℃）と、傾きが最小である接線とベースラインとの交点の温度Ａ２（℃）との差（Ａ１−Ａ２）であり、ｂは、ピークトップ温度におけるベースラインの熱量Ｂ１（ｍＷ）とピークトップの熱量Ｂ２（ｍＷ）との差（Ｂ１−Ｂ２）を試料量（ｍｇ）で割った値である。
【００３５】
ｂ／ａは、降温時の結晶性を表す指標であり、ｂ／ａの値が高いと結晶化速度が速く、逆に０に近いほど、結晶化速度が遅いことを示している。ｂ／ａが０．０５（ｍＷ／ｍｇ・℃）未満の場合、結晶化速度が遅いため、溶融紡糸時に単糸間の溶着が発生し、紡糸操業性が悪くなる。また、延伸・熱処理工程における熱処理温度を高くすると、繊維の融解・膠着が生じ、高温での熱処理を行うことができないため熱収縮率の低い繊維を得ることができない。
【００３６】
上記したように、ｂ／ａは、ポリエステルの共重合組成を特定のものとし、結晶核剤の含有量を上記範囲の量とすることにより、本発明で規定する範囲のものにすることができる。
【００３７】
次にポリエステルＢについて説明する。ポリエステルＢはリン化合物が共重合されている共重合ポリエステルであって、ポリエステルＡの融点（ＴｍＡ）とポリエステルＢの融点又は流動開始温度（ＴｍＢ）との差（ＴｍＢ−ＴｍＡ）が＋５℃以下となるものである。
【００３８】
本発明の難燃性ポリエステル複合短繊維はバインダー繊維として用いることが好ましいものであり、ポリエステルＡ、ポリエステルＢともに熱接着処理により溶融して接着成分とすることが好ましいものである。そして、不織布等の繊維構造物を得る際には、ポリエステルＡの融点より高い融点を有する他の繊維を主体繊維として用いることが好ましい。
【００３９】
ポリエステルＢはリン化合物を共重合したものであり、複合繊維中に特定量のリン原子を含有するものであるため、ポリエステルＢが溶融して接着成分となると、接着成分中に適量のリン原子が含有されることとなり、他の繊維からなる主体繊維を良好に接着することができるとともに、主体繊維からなる繊維構造物（織編物や不織布等）に難燃性を付与することが可能となるものである。
【００４０】
通常、熱接着処理温度は、繊維表面に配されているポリエステルＡの融点より１０℃高い温度で行うものであるため、このような熱接着処理温度でポリエステルＢが溶融するためには、ポリエステルＢの融点又は流動開始温度は、ポリエステルＡの融点より高くても５℃以下とすることが好ましく、中でもポリエステルＡの融点より低いことが好ましい。
【００４１】
したがって、ポリエステルＢの融点又は流動開始温度（ＴｍＢ）とポリエステルＡの融点（ＴｍＡ）との差（ＴｍＢ−ＴｍＡ）を＋５℃以下とするものである。なお、ＴｍＢが低くなりすぎると、紡糸操業性が悪化するため、（ＴｍＡ−ＴｍＢ）が２０℃以上であることが好ましい。
【００４２】
さらに、ポリエステルＢの融点又は流動開始温度（ＴｍＢ）は９０〜１５５℃、中でも１００〜１３５℃とすることが好ましい。
【００４３】
ポリエステルＢとしては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、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などのポリアルキレンテレフタレートを主体とするものが好ましい。そして、上記のような融点や流動開始温度のものとするには、次に示すような成分を共重合させたものとすることが好ましい。
【００４４】
共重合成分としては、イソフタル酸、５−スルホイソフタル酸などの芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、コハク酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカン二酸などの脂肪族ジカルボン酸、およびエチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノールなどの脂肪族ジオールや、グリコール酸、ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシ吉草酸、ヒドロキシカプロン酸、ヒドロキシペンタン酸、ヒドロキシヘプタン酸、ヒドロキシオクタン酸などのヒドロキシカルボン酸、ε−カプロラクトンなどの脂肪族ラクトン等が挙げられる。
【００４５】
中でもポリエステルＢは、ポリエステルＡと同程度もしくはそれ以下の融点又は流動開始温度とすることが好ましく、ＴＰＡ成分、ＥＧ成分を含有する共重合ポリエステルであって、非晶性のものが好ましい。共重合成分として好ましいのはイソフタル酸、あるいはアジピン酸などの芳香族カルボン酸成分であり、その共重合量は全酸成分に対して２５〜４０モル％とすることが好ましく、中でも２７〜３５モル％とするのがより好ましい。共重合量が２５モル％未満であると流動開始温度が高くなりやすく、一方、共重合量が４０モル％より多いと、Ｔｇが低くなりやすく、紡糸時に単糸密着が発生して製糸性が悪くなりやすい。
【００４６】
ポリエステルＢを非晶性のものとすることで、熱接着処理により溶融すると流動性が低いものとなり、ポリエステルＡは結晶性ポリマーのため溶融すると流動性が高いものとなり、この２種類の成分が接着成分となることで、適度な流動特性を有し、主体繊維（他の繊維）同士を均一かつ良好に接着することができ、品位が高く、接着性に優れた繊維製品を得ることが可能となる。そして、ポリエステルＢは難燃剤を含有するものであるので、熱接着処理により溶融すると、難燃性を有する接着成分となり、得られる繊維製品に難燃性を付与することが可能となる。
【００４７】
ポリエステルＢは難燃剤としてリン化合物が共重合されているものである。リン化合物としては、リン酸エステル及びその誘導体、ホスホン酸及びその誘導体、ホスフィン酸及びその誘導体が挙げられ、これらを１種あるいは２種以上併用して使用することができる。
【００４８】
リン酸エステル及びその誘導体の具体例としては、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリプロピルホスフェート等があり、ホスホン酸及びその誘導体の具体例としては、フェニルホスホン酸、ジメチルホスホン酸、ジエチルホスホン酸等があり、ホスフィン酸及びその誘導体の具体例としては、ホスホラン、9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキシドのマレイン酸付加物やイタコン酸付加物等がある。また、ジフェニルホスフィンオキシドとｐ−ベンゾキノンの反応物にエチレンカーボネートを付加させた化合物等も挙げられる。
【００４９】
また、ポリエステルＢ中には、安定剤、コバルト化合物、蛍光増白剤、染料のような色調改良剤、二酸化チタンのような艶消し剤、可塑剤、顔料、制電剤、易染化剤などの各種添加剤を１種類または２種類以上添加してもよい。
【００５０】
そして、本発明の難燃性ポリエステル複合短繊維は、繊維中のリン原子の含有量が２０００〜１５０００ｐｐｍのものであり、中でも４０００〜１００００ｐｐｍであることが好ましい。
【００５１】
繊維中のリン原子の含有量が２０００ｐｐｍ未満であると難燃性能が不十分となり、一方、１５０００ｐｐｍを超えると、リン化合物の共重合量を多くする必要があり、その結果、紡糸が困難となり、繊維の強度等の物性値も低下する。
【００５２】
本発明の難燃性ポリエステル複合短繊維におけるポリエステルＡとポリエステルＢとの複合比率（質量比率）は、２０／８０〜８０／２０とすることが好ましく、中でも３０／７０〜７０／３０とすることが好ましい。
【００５３】
本発明の難燃性ポリエステル複合短繊維は、繊維長１〜１００ｍｍの短繊維であり、中でも繊維長は３〜８０ｍｍが好ましい。繊維長が１ｍｍ未満であると、切断時の熱によって繊維の融着や膠着が生じる。繊維長が１００ｍｍを超えると、カード機での解繊性が悪くなり、得られる不織布等の繊維構造物は均斉の劣るものとなる。
【００５４】
さらに、本発明の難燃性ポリエステル複合短繊維の単糸繊度は１〜２０ｄｔｅｘであることが好ましく、中でも１〜１５ｄｔｅｘであることが好ましい。単糸繊度が１ｄｔｅｘ未満であると、紡糸、延伸工程において単糸切断が頻発し、操業性が悪化するとともに、得られる不織布等の製品の強力も劣る傾向となる。一方、単糸繊度が２０ｄｔｅｘを超えると紡糸糸条の冷却が不十分となり、得られる繊維の品位が低下しやすくなる。
【００５５】
そして、本発明の難燃性ポリエステル複合短繊維は結晶性に優れるポリエステルＡが繊維表面の少なくとも一部を占めるように配されているものであるので、溶融紡糸する際に単糸間の溶着が発生せず、延伸、熱処理を高温で施すことができ、熱収縮率の低い繊維とすることができる。
【００５６】
具体的には、本発明の難燃性ポリエステル複合短繊維は、ポリエステルＡの融点をＴｍＡとしたとき、（ＴｍＡ−３０）℃における乾熱収縮率が７％以下であることが好ましく、中でも５％以下であることが好ましく、さらには４．５％以下とすることが好ましい。
【００５７】
本発明における乾熱収縮率とは、ＪＩＳ Ｌ−１０１５の収縮率の測定における乾熱収縮率の測定方法により測定するものであり、初荷重を５０ｍｇ／デシテックス、つかみ間隔を２５ｍｍ、処理温度を（ＴｍＡ−３０）℃として測定するものである。なお、繊維長が短くて測定が困難である場合は、短繊維にカットする前の繊維を用いて測定するものとする。
【００５８】
（ＴｍＡ−３０）℃における乾熱収縮率を７％以下とすることで、この短繊維をバインダー繊維として不織布等を製造する際に、ウエブ等を熱接着処理する際の収縮が小さくなり、熱接着処理後に得られる不織布等の製品は、地合や均斉に優れるものとなる。一方、（ＴｍＡ−３０）℃における乾熱収縮率が７％を超えるものでは、このような効果を奏することが困難となりやすい。
【００５９】
従来のような明確な結晶融点を示さないポリエステルを用いて短繊維を製造すると、溶融紡糸する際に単糸間の溶着が発生するとともに、延伸、熱処理工程において熱処理温度を１００℃以上とすると、繊維の融解、膠着が生じ、実施が困難となる。したがって、延伸、熱処理工程を低温で行うこととなり、得られる短繊維は乾熱収縮率が高くなる。このため、このような短繊維をバインダー繊維として不織布を製造すると、ウエブを熱接着処理する際の収縮が大きくなり、得られる不織布は熱接着処理前のウエブの面積と比較したウエブ収縮率が大きくなり、地合や均斉に劣るものとなっていた。
【００６０】
本発明の難燃性ポリエステル複合短繊維の製造方法について一例を用いて説明する。
まず、ジカルボン酸成分とジオール成分とをエステル化反応またはエステル交換反応させ、結晶核剤を添加して重縮合反応を行う。重縮合反応においてポリエステルが所定の極限粘度に到達したら、ストランド状に払い出して、冷却、カットすることによりチップ化してポリエステルＡを得る。
【００６１】
次に、ポリエステルＡと同様に、ジカルボン酸成分とジオール成分を加え、さらには、リン化合物を添加し、エステル化反応またはエステル交換反応させ、重縮合反応を行う。重縮合反応においてポリエステルが所定の極限粘度に到達したら、ストランド状に払い出して、冷却、カットすることによりチップ化してポリエステルＢを得る。
【００６２】
ポリエステルＡとポリエステルＢのチップを通常の複合溶融紡糸装置に供給して、ポリエステルＡが鞘部、ポリエステルＢが芯部となるようにして溶融紡糸を行う。紡出糸条を冷却固化した後、一旦容器へ収納する。そして、この糸条を集束して糸条束とし、ローラ間で延伸倍率２〜４倍程度で延伸を施す。続いて１００〜１２０℃で熱処理し、次いで仕上げ油剤を付与後、スタフィングボックス等で機械捲縮を付与し、目的とする繊維長にカットして難燃性ポリエステル複合短繊維を得る。
【実施例】
【００６３】
次に、実施例を用いて本発明を具体的に説明する。実施例中の各種の特性値等の測定、評価方法は次の通りである。
（ａ）極限粘度〔η〕
フェノールと四塩化エタンとの等質量混合物を溶媒として、試料濃度0.5質量％、温度20℃の条件下で常法に基づき測定した。
（ｂ）ポリエステルＡの融点、ＤＳＣより求めた降温結晶化を示すＤＳＣ曲線
前記の方法により測定した。
（ｃ）ポリエステルＢの融点
示差走査型熱量計（パーキンエルマー社製Diamond DSC）を用い、昇温速度２０℃／分で測定した融解吸収曲線の極値を与える温度を融点とした。
（ｄ）ポリエステルＢの流動開始温度
フロテスター（島津製作所ＣＦＴ−５００型）を用い、荷重９．８ＭＰａ、ノズル径０．５ｍｍの条件で、初期温度５０℃より１０℃／分の割合で昇温していき、ポリマーがダイから流出し始める温度として求めた。
（ｅ）ポリエステルＡ、ポリエステルＢのポリマー組成
得られたポリエステル複合短繊維を重水素化ヘキサフルオロイソプロパノールと重水素化クロロホルムとの容量比1／20の混合溶媒に溶解させ、日本電子社製LA-400型ＮＭＲ装置にて 1Ｈ-ＮＭＲを測定し、得られたチャートの各共重合成分のプロトンのピークの積分強度から求めた。
（ｆ）紡糸操業性
紡糸の状況により下記の２段階で評価した。
○：紡糸時の切れ糸回数が１回／トン以下であり、単糸間での溶着がない。
×：紡糸時の切れ糸回数が１回／トンを超えるか、単糸間での溶着の発生がある。
（ｇ）乾熱収縮率（％）
前記の方法で測定した。
（ｉ）不織布の評価
１．地合
得られた不織布表面の地合を目視にて、良好（○）、不良（×）の２段階で評価した。
２．ウエブ収縮率
不織布を得る際に得られたウエブから、面積Ａ0（タテ20ｃｍ×ヨコ20ｃｍ＝400ｃｍ２）のサンプルを切り取り、ポリエステル（Ａ）の融点をＴｍとしたとき、このサンプルを（Ｔｍ＋１０）℃に設定した熱風乾燥機中に１５分間放置し（熱接着処理を行い）、その後（熱接着処理後）の不織布の面積をＡ1とし、下式により算出するものである。ウエブ収縮率は１０％以下、中でも９．５％以下であることが好ましい。
ウエブ収縮率（％）＝｛（Ａ0−Ａ1）／Ａ0｝×100
３．柔軟性（風合）
得られた不織布の柔軟性を触感にて判断し、良好（○）、不良（×）の２段階で評価した。
４．難燃性
得られた不織布を、消防安第65号に準拠して限界酸素指数(LOI)で評価し、LOI値27以上を合格とした。
【００６４】
実施例１
エステル化反応缶に、ＴＰＡとＥＧのスラリーを連続的に供給し、温度２５０℃、圧力０．２ＭＰａの条件で反応させ、滞留時間を８時間として、エステル化反応率９５％の反応物を得た。この反応物を重縮合反応缶に移送し、ＨＤを重縮合反応缶に投入し、温度２４０℃、常圧下で１時間攪拌した。次に、結晶核剤として平均粒径１．０μｍ、比表面積３５ｍ２／ｇのタルクを含有するＥＧスラリーを重縮合反応缶に投入した後、反応器内の圧力を徐々に減じ、撹拌しながら重縮合反応を約３時間行い、常法によりストランド状に払出し、チップ化した。得られたポリエステルＡは、酸性分としてＴＰＡ、グリコール成分としてＥＧ１５ｍｏｌ％、ＨＤ８５ｍｏｌ％からなり、結晶核剤として０．５質量％のタルクを含有し、極限粘度０．９５、融点１２８℃のものであった。
【００６５】
エステル化反応缶に、ＴＰＡ、ＩＰＡ、ＥＧ及び化学式（１）に記載のリン化合物を添加し、温度２４０℃、圧力０．２ＭＰａの条件で３時間撹拌し、エステル化反応を行った後、重縮合反応缶に移送した。そして、反応器内の圧力を徐々に減じ、撹拌しながら重縮合反応を約３時間行い、常法によりストランド状に払出し、チップ化した。得られたポリエステルＢは、酸性分としてＴＰＡ６７ｍｏｌ％、イソフタル酸２５ｍｏｌ％、リン化合物８ｍｏｌ％、グリコール成分としてヘキサンジオール（ＨＤ）１００ｍｏｌ％、極限粘度０．７９、流動開始温度１３０℃、リン原子の含有量が１２０００ｐｐｍとなるように共重合したもの（表２のＢ−１）であった。
【００６６】
ポリエステルＡチップとポリエステルＢチップを複合紡糸装置に供給し、ポリエステルＡが鞘部、ポリエステルＢが芯部となる芯鞘形状となるようにし、両成分の質量比を５０／５０として溶融紡糸を行った。このとき、紡糸温度２２０℃、吐出量６００ｇ／分、紡糸孔数１０１４、紡糸速度８００ｍ／分の条件で紡糸した。次いで、紡出糸条を１８℃の冷風で冷却し、引き取って未延伸糸を得た。
【００６７】
この未延伸糸を集束して１１万dtexのトウ状にした未延伸繊維に、延伸倍率３．２倍、延伸温度５０℃で延伸を行い、この後、ヒートドラム（温度１１０℃）で熱処理を施した。次いで、押し込み式クリンパーで捲縮を付与し、繊維長５１ｍｍに切断して単糸繊度２．２デシテックスの難燃性ポリエステル複合短繊維を得た。
【００６８】
得られた難燃性ポリエステル複合短繊維をバインダー繊維とし、主体繊維として、融点２５６℃のＰＥＴからなる、繊度２．２dtex、繊維長５１ｍｍ、強度５．５cＮ／dtex、伸度４０％、１７０℃、１５分での乾熱収縮率が３．０％の短繊維を用い、混合比率を質量比３０／７０（バインダー繊維／主体繊維）でカード機を通して乾式ウエブを作成した。得られた乾式ウエブを温度１３８℃、風量２０ｍ３/分の連続熱処理機で１分間の熱接着処理を行い、目付け１００ｇ／ｍ２の乾式不織布を得た。
【００６９】
比較例１〜２
ポリエステルＡの結晶核剤のタルクの添加量を変更し、表１に示す含有量とした以外は、実施例１と同様にして難燃性ポリエステル複合短繊維を得た。さらに、実施例１と同様にして乾式不織布を得た。
【００７０】
実施例２〜４、比較例３〜５
鞘部を構成するポリエステルＡとして実施例１のポリエステルを用い、芯部を構成するポリエステルＢを表２に記載のものに変更した以外は、実施例1と同様にしてとして難燃性ポリエステル複合短繊維を得た。さらに、実施例１と同様にして乾式不織布を得た。
【００７１】
実施例５
エステル化反応缶に、ＴＰＡ、ＨＤ、ＢＤを供給し、結晶核剤として平均粒径１．０μｍ、比表面積３５ｍ２／ｇのタルクを添加し、温度２３０℃、圧力０．２ＭＰａの条件で３時間撹拌し、エステル化反応を行った後、重縮合反応缶に移送した。そして、反応器内の圧力を徐々に減じ、撹拌しながら重縮合反応を約３時間行い、常法によりストランド状に払出し、チップ化した。得られたポリエステルＡは、酸性分としてＴＰＡ、グリコール成分として１，４−ブタンジオール（ＢＤ）２０ｍｏｌ％、ＨＤ８０ｍｏｌ％からなり、結晶核剤として０．５質量％のタルクを含有し、極限粘度０．９８、融点１３０℃のものであった。
ポリエステルＢとして実施例１と同じポリエステル（表２のＢ−１）を用い、ポリエステルＡチップとポリエステルＢチップを用い、実施例１と同様にして難燃性ポリエステル複合短繊維を得た。そして、得られた難燃性ポリエステル複合短繊維を用い、熱接着処理温度を１４０℃とした以外は、実施例１と同様にして乾式不織布を得た。
【００７２】
実施例１〜５、比較例１〜５で得られた難燃性ポリエステル複合短繊維と乾式不織布の特性値及び評価結果を表１に示す。
【００７３】
【表１】
【００７４】
【表２】
【００７５】
【化１】
【００７６】
表１から明らかなように、実施例１〜５の難燃性ポリエステル複合短繊維は、ポリエステルＡが（１）式を満足し、結晶性が高いものであったため、ポリエステルＡを鞘部、ポリエステルＢを芯部とした複合繊維を紡糸操業性よく得ることができた。また、延伸、熱処理を良好に行うことができ、乾熱収縮率の低いものとすることができた。そして、これらの複合短繊維から不織布を得る際にはウエブ収縮率が低く、寸法安定性よく得ることができ、ポリエステルＢはリン化合物を共重合したものであり、繊維中に適量のリン原子が含有されたものであったため、得られた不織布は、地合、柔軟性、難燃性ともに優れたものであった。
【００７７】
一方、比較例１のポリエステル複合短繊維は、結晶核剤としてのタルクの含有量が多かったため、紡糸時に切れ糸が発生し、操業性が悪かった。これにより糸質のバラツキが大きくなり、乾熱収縮率が高くなり、不織布を得る際にはウエブ収縮率が大きく、得られた不織布は地合が悪く柔軟性に乏しいものであった。比較例２のポリエステル複合短繊維は、結晶核剤の含有量が少なすぎたため、結晶化速度が遅くなり、ヒートドラム温度を実施例１と同様の温度では熱処理できず、熱処理温度を低くしたため、得られた繊維は乾熱収縮率の大きいものとなった。このため、不織布を得る際のウエブ収縮率が大きく、得られた不織布は地合が悪く柔軟性に乏しいものであった。比較例３のポリエステル複合短繊維は、ポリエステルＢの流動開始温度が高かったため、実施例１と同様の熱接着処理温度（１３８℃）では、ポリエステルＢの流動がなく溶融せず、柔軟性に乏しい不織布となった。比較例４のポリエステル複合短繊維は、リン化合物の含有量が少なかったため、得られた不織布は難燃性能に劣るものであった。比較例５のポリエステル複合短繊維は、繊維中のリン原子の含有量が多すぎたため、紡糸操業性が悪く、未延伸糸を得ることができなかった。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の難燃性ポリエステル複合短繊維を構成するポリエステルＡのＤＳＣより求めた降温結晶化を示すＤＳＣ曲線の一例である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低融点でありながら結晶性に優れたポリエステルＡが繊維表面の少なくとも一部を占めるように配した繊維であり、操業性よく得ることができ、特にバインダー繊維として用いることが好適な熱接着性を有し、かつ難燃性も有している難燃性ポリエステル複合短繊維に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
合成繊維、特にポリエステル繊維は、その優れた寸法安定性、耐候性、機械的特性、耐久性、さらにはリサイクル性等から、衣料、産業資材として不可欠のものとなっており、様々な分野において、ポリエステル繊維が多く使用されている。
【０００３】
近年、自動車用内装材等において、バインダー繊維を用いて構成繊維を接着した不織構造物が提案されている。これらの不織構造物は主としてポリエステル系繊維からなるため、接着を目的としたバインダー繊維もリサイクルの観点よりポリエステル系重合体からなる繊維を用いることが好適である。
【０００４】
このようなバインダー繊維としては、ポリエチレンテレフタレートを芯部とし、イソフタル酸成分を共重合したポリエチレンテレフタレート系共重合体を鞘部とした芯鞘型複合短繊維が挙げられる。この繊維は、高融点の芯部と低融点の鞘部とからなるため、熱処理の際に、芯部を溶融させず繊維形態を保持させ、鞘部のみを溶融させることにより、強度に優れた不織布を得ることができる。
【０００５】
しかしながら、鞘部のイソフタル酸成分を共重合したポリエチレンテレフタレート系共重合体は、非晶性であり明確な結晶融点を示さないため、ガラス転移点以上の温度で軟化が始まる。また、明確な結晶融点を示さないポリマーを用いて短繊維を製造する場合、延伸・熱処理工程において熱処理温度を100℃以上とすると、繊維の融解・膠着が生じ、実施が困難となる。このため、延伸・熱処理工程を低温で行うこととなり、得られる短繊維は熱収縮率が高く、熱接着時の収縮が大きいものとなる。
【０００６】
そして、このような短繊維をバインダー繊維として使用した製品は、寸法安定性が悪く、また、高温雰囲気下で使用した場合、接着強力が低下して変形するという問題が生じていた。
【０００７】
上記問題を解決するものとして、特許文献１に芯鞘型の複合繊維が記載されている。この繊維は、芯部にポリエチレンテレフタレートを配し、鞘部にテレフタル酸成分、脂肪族ラクトン成分、エチレングリコール成分及び１,４−ブタンジオール成分を共重合したポリエステル系共重合体を配した芯鞘型複合繊維である。
【０００８】
この複合繊維は、鞘部の共重合体は結晶性であり明確な融点を示すため、短繊維を得る際の延伸・熱処理工程を高温で行うことができ、熱収縮率の低い短繊維を得ることができる。このため、加熱接着処理の際に収縮することがなく寸法安定性に優れ、また、高温雰囲気下で使用した際の耐熱性にも優れた不織構造体を得ることができる。しかしながら、この共重合ポリエステルは融点が１５０〜２００℃の範囲のものであり、まだ低融点領域であるとはいえず、熱接着させる際には加工温度を高くする必要があり、コスト的にも不利であった。
【０００９】
また、自動車用内装材やインテリア用途等においては、バインダー繊維を用いて得られた繊維製品が難燃性を有していることも要望されており、繊維製品に良好な難燃性を付与することができるバインダー繊維が要望されている。
【特許文献１】特開２００６−１１８０６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記の問題点を解決するものであって、通常の製造装置で操業性よく生産することができ、特にバインダー繊維として用いると、熱接着させる際には低い温度で加工することができ、寸法安定性よく地合、柔軟性、機械的特性、難燃性に優れた不織構造物等の製品を得ることができる難燃性ポリエステル複合短繊維を提供することを技術的な課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、上記の課題を解決するために検討した結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、テレフタル酸を主成分とするジカルボン酸成分と、１，６−ヘキサンジオール５０モル％以上のジオール成分とからなり、結晶核剤を０．０１〜５．０質量％含有し、融点（ＴｍＡ）が１００〜１５０℃、かつＤＳＣより求めた降温結晶化を示すＤＳＣ曲線が下記式（１）を満足するポリエステルＡと、ポリエステルＡの融点（ＴｍＡ）と融点又は流動開始温度（ＴｍＢ）との差（ＴｍＢ−ＴｍＡ）が＋５℃以下であり、リン化合物が共重合されているポリエステルＢとで構成された複合繊維であって、単糸の横断面形状においてポリエステルＡが繊維表面の少なくとも一部を占めるように配され、繊維中のリン原子の含有量が２０００〜１５０００ｐｐｍであり、繊維長が１〜１００ｍｍであることを特徴とする難燃性ポリエステル複合短繊維を要旨とするものである。
ｂ／ａ≧０．０５ （ｍＷ／ｍｇ・℃） ・・・（１）
なお、ａは、降温結晶化を示すＤＳＣ曲線における傾きが最大である接線とベースラインとの交点の温度Ａ１（℃）と、傾きが最小である接線とベースラインとの交点の温度Ａ２（℃）との差（Ａ１−Ａ２）であり、ｂは、ピークトップ温度におけるベースラインの熱量Ｂ１（ｍＷ）とピークトップの熱量Ｂ２（ｍＷ）との差（Ｂ１−Ｂ２）を試料量（ｍｇ）で割った値である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の難燃性ポリエステル複合短繊維は、低融点でありながら結晶性に優れ、特に降温時の結晶化速度が速いポリエステルＡが繊維表面の少なくとも一部を占めるように配したものであるため、紡糸工程においては単糸間の溶着がなく、延伸、熱処理工程においては高温で熱処理を行うことができるので、乾熱収縮率の小さいものとすることができる。そして、本発明の難燃性ポリエステル複合短繊維をバインダー繊維として用いると、熱接着処理時に低い温度でポリエステルＡを溶融させて接着成分とすることができ、コスト的に有利であり、また、熱接着性にも優れている。このように、本発明の難燃性ポリエステル複合短繊維をバインダー繊維として使用することにより、寸法安定性よく各種の用途に用いることができる不織布等の製品を得ることが可能となる。
【００１３】
さらには、本発明の難燃性ポリエステル複合短繊維は、ポリエステルＡとともにリン化合物が共重合された低融点のポリエステルＢを用いるものであるため、熱接着処理により溶融すると難燃性を有する接着成分となり、得られる不織布等の製品に良好な難燃性を付与することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を詳細に説明する。本発明の難燃性ポリエステル複合短繊維は、ポリエステルＡとポリエステルＢとで構成されるものであり、ポリエステルＡが繊維表面の少なくとも一部を占めている複合繊維である。
【００１５】
つまり、本発明の複合短繊維は、マルチフィラメントでもモノフィラメントでもよいが、単糸の横断面形状（繊維軸方向に沿って垂直に切断した断面の形状）においてポリエステルＡが繊維表面の少なくとも一部を占めているものである。このような形状としては、サイドバイサイド型や偏心芯鞘型、多層型のもの等が挙げられるが、中でも単糸の横断面形状においてポリエステルＡが鞘部、ポリエステルＢが芯部に配された芯鞘形状であることが好ましい。
【００１６】
まず、ポリエステルＡについて説明する。ポリエステルＡは、テレフタル酸を主成分とするジカルボン酸成分と、１，６−ヘキサンジオール５０モル％以上のジオール成分とからなり、融点が１００〜１５０℃の共重合ポリエステルである。
【００１７】
ポリエステルＡの融点（ＴｍＡ）は１００〜１５０℃であり、中でも１１０〜１４０℃であることが好ましい。ＴｍＡが１００℃未満であると、本発明の複合短繊維を用いて得られた不織布等の製品は、高温雰囲気下で使用した場合の熱安定性（耐熱性）に劣るものとなる。一方、１５０℃を超えると、製品を得る際の熱接着加工温度を高くする必要があり、加工性、経済性に劣る。また、熱処理により得られる製品の品質や風合い等を損ねるため好ましくない。
【００１８】
ポリエステルＡは、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸を主成分とするものであり、テレフタル酸（以下、ＴＰＡとする）は６０モル％以上、中でも８０モル％以上であることが好ましい。ＴＰＡが６０モル％未満であると、ポリマーの融点が本発明の範囲外のものとなったり、結晶性が低下しやすくなるため好ましくない。
【００１９】
なお、ＴＰＡ以外の共重合成分としては、その効果を損なわない範囲であれば、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸、ドデカンジカルボン酸、１，３−シクロブタンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、ダイマー酸などに例示される飽和脂肪族ジカルボン酸またはこれらのエステル形成性誘導体、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸などに例示される不飽和脂肪族ジカルボン酸またはこれらのエステル形成性誘導体、フタル酸、イソフタル酸、５−（アルカリ金属）スルホイソフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、４，４’−ビフェニルジカルボン酸、などに例示される芳香族ジカルボン酸またはこれらのエステル形成性誘導体を用いることができる。
【００２０】
ジオール成分としては、１，６−ヘキサンジオール（以下、ＨＤとする）が５０モル％以上であり、他の成分としてはエチレングリコール(以下、ＥＧとする)や１，４−ブタンジオール（以下、ＢＤとする）を用いることが好ましい。ジオール成分において、ＨＤは５０モル％以上であり、中でも６０〜９５モル％であることが好ましい。ＨＤが５０モル％未満の場合、融点が１５０℃を超えるものとなる。
【００２１】
ジオール成分として、ＨＤとともにＥＧやＢＤを用いる際には、ＥＧやＢＤをジオール成分において、５〜５０モル％とすることが好ましく、中でも５〜４０モル％とすることが好ましい。
【００２２】
さらに、ジオール成分にはＨＤ、ＥＧやＢＤ以外の他の共重合成分として、その特性を損なわない範囲で、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、１，４−ブチレングリコール、１，５−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ポリエチレングリコール、ポリトリメチレングリコール、ポリテトラメチレングリコールなどに例示される脂肪族グリコール、ヒドロキノン、４，４’−ジヒドロキシビスフェノール、１，４−ビス（β−ヒドロキシエトキシ）ベンゼン、ビスフェノールＡ、２，５−ナフタレンジオール、これらのグリコールにエチレンオキシドが付加したグリコールなどに例示される芳香族グリコールを用いることができる。
【００２３】
そして、ポリエステルＡは、結晶核剤を０．０１〜５．０質量％含有するものであり、中でも０．５〜３．０質量％含有することが好ましい。
【００２４】
ポリエステルＡは、上記のような共重合組成であることにより、結晶性を有しているものであるが、結晶核剤を含有することによって降温時の結晶化速度を向上させることができ、後述する（１）式を満足することができるものとなる。そして、ポリエステルＡを繊維化する際、溶融紡糸工程においては単糸間の溶着を生じることなく、延伸、熱処理工程においては高温で熱処理することが可能となるため、乾熱収縮率の低い繊維とすることができる。
【００２５】
結晶核剤の含有量が０．０１質量％未満であると、降温時の結晶化速度を向上させることができず、ポリエステルＡは後述する（１）式を満足することができない。一方、５．０質量％を超えると、結晶核剤の含有量が多くなりすぎ、紡糸、延伸時の操業性を悪化させることとなる。また、操業性が悪化することで糸質のバラツキが大きくなり、繊維の乾熱収縮率も高くなる。
【００２６】
結晶核剤としては、無機系微粒子やポリオレフィン、硫酸塩等を使用することが好ましい。無機系微粒子としては、中でもタルクなどの珪素酸化物を主成分としたものが好ましく、平均粒径３．０μｍ以下もしくは比表面積15ｍ２／ｇ以上の無機系微粒子を用いることが好ましい。上記平均粒径もしくは比表面積を満足していない場合、結晶核としての機能に乏しく、ポリエステルＡは後述する（１）式を満足することが困難となりやすい。
【００２７】
また、結晶核剤として含有させるポリオレフィンは、反応系内で溶融するため、形状については特に限定するものではなく、例えば粒径２ｍｍ程度のチップ状のものや、粒径数μｍのワックス状のものであってもよい。
【００２８】
ポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ-1-ブテン、ポリメチルペンテン、ポリメチルブテンなどのオレフィン単独重合体、プロピレン・エチレンランダム共重合体などを挙げることができ、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ-1-ブテン、プロピレン・エチレンランダム共重合体が特に好ましい。なお、ポリオレフィンが炭素原子数3以上のオレフィンから得られるポリオレフィンである場合には、アイソタクチック重合体であってもよく、シンジオタチック重合体であってもよい。
【００２９】
結晶核剤として含有させる硫酸塩は、硫酸リチウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸マグネシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、硫酸アルミニウムなどを挙げることができ、中でも結晶核剤としての効果の点から、硫酸ナトリウムや硫酸マグネシウムが好ましい。
【００３０】
これらの結晶核剤を添加する方法としては、粉体のまま、あるいはジオールスラリーの形態でポリエステルを製造する際の任意の段階で添加すればよい。例えば、エステル化またはエステル交換反応時に添加してもよいし、重縮合反応の段階で添加してもよい。中でも、結晶核剤としての効果を良好なものとするには、エチレングリコール等のグリコールにスラリー状態あるいは溶解させた状態で添加することが好ましい。
【００３１】
また、ポリエステルＡ中には、本発明の効果を損なわない範囲で、リン酸エステル化合物やヒンダードフェノール化合物のような安定剤、コバルト化合物、蛍光増白剤、染料のような色調改良剤、二酸化チタンのような艶消し剤、可塑剤、顔料、制電剤、易染化剤などの各種添加剤を１種類または２種類以上添加してもよい。
【００３２】
そして、ポリエステルＡは、ＤＳＣより求めた降温結晶化を示すＤＳＣ曲線が下記（１）式を満足するものであり、中でもｂ／ａ≧０．０６であることが好ましい。一方、ｂ／ａが大きいほど降温時の結晶性に優れるものとなるが、本発明で目的とする効果を奏するには、ｂ／ａを０．５以下とすることが好ましい。
ｂ／ａ≧０．０５ （ｍＷ／ｍｇ・℃） （１）
【００３３】
本発明におけるポリエステルＡの融点とＤＳＣより求めた降温結晶化を示すＤＳＣ曲線は、パーキンエルマー社製示差走査型熱量計（Diamond DSC）を用いて、窒素気流中、温度範囲−２０℃〜２５０℃、昇温（降温）速度２０℃／分、試料量２ｍｇ（短繊維の質量）で測定する。
【００３４】
上記ｂ／ａは、ＤＳＣより求めた降温結晶化を示すＤＳＣ曲線より求められる。そして、図１に示すように、ａは、降温結晶化を示すＤＳＣ曲線における傾きが最大である接線とベースラインとの交点の温度Ａ１（℃）と、傾きが最小である接線とベースラインとの交点の温度Ａ２（℃）との差（Ａ１−Ａ２）であり、ｂは、ピークトップ温度におけるベースラインの熱量Ｂ１（ｍＷ）とピークトップの熱量Ｂ２（ｍＷ）との差（Ｂ１−Ｂ２）を試料量（ｍｇ）で割った値である。
【００３５】
ｂ／ａは、降温時の結晶性を表す指標であり、ｂ／ａの値が高いと結晶化速度が速く、逆に０に近いほど、結晶化速度が遅いことを示している。ｂ／ａが０．０５（ｍＷ／ｍｇ・℃）未満の場合、結晶化速度が遅いため、溶融紡糸時に単糸間の溶着が発生し、紡糸操業性が悪くなる。また、延伸・熱処理工程における熱処理温度を高くすると、繊維の融解・膠着が生じ、高温での熱処理を行うことができないため熱収縮率の低い繊維を得ることができない。
【００３６】
上記したように、ｂ／ａは、ポリエステルの共重合組成を特定のものとし、結晶核剤の含有量を上記範囲の量とすることにより、本発明で規定する範囲のものにすることができる。
【００３７】
次にポリエステルＢについて説明する。ポリエステルＢはリン化合物が共重合されている共重合ポリエステルであって、ポリエステルＡの融点（ＴｍＡ）とポリエステルＢの融点又は流動開始温度（ＴｍＢ）との差（ＴｍＢ−ＴｍＡ）が＋５℃以下となるものである。
【００３８】
本発明の難燃性ポリエステル複合短繊維はバインダー繊維として用いることが好ましいものであり、ポリエステルＡ、ポリエステルＢともに熱接着処理により溶融して接着成分とすることが好ましいものである。そして、不織布等の繊維構造物を得る際には、ポリエステルＡの融点より高い融点を有する他の繊維を主体繊維として用いることが好ましい。
【００３９】
ポリエステルＢはリン化合物を共重合したものであり、複合繊維中に特定量のリン原子を含有するものであるため、ポリエステルＢが溶融して接着成分となると、接着成分中に適量のリン原子が含有されることとなり、他の繊維からなる主体繊維を良好に接着することができるとともに、主体繊維からなる繊維構造物（織編物や不織布等）に難燃性を付与することが可能となるものである。
【００４０】
通常、熱接着処理温度は、繊維表面に配されているポリエステルＡの融点より１０℃高い温度で行うものであるため、このような熱接着処理温度でポリエステルＢが溶融するためには、ポリエステルＢの融点又は流動開始温度は、ポリエステルＡの融点より高くても５℃以下とすることが好ましく、中でもポリエステルＡの融点より低いことが好ましい。
【００４１】
したがって、ポリエステルＢの融点又は流動開始温度（ＴｍＢ）とポリエステルＡの融点（ＴｍＡ）との差（ＴｍＢ−ＴｍＡ）を＋５℃以下とするものである。なお、ＴｍＢが低くなりすぎると、紡糸操業性が悪化するため、（ＴｍＡ−ＴｍＢ）が２０℃以上であることが好ましい。
【００４２】
さらに、ポリエステルＢの融点又は流動開始温度（ＴｍＢ）は９０〜１５５℃、中でも１００〜１３５℃とすることが好ましい。
【００４３】
ポリエステルＢとしては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、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などのポリアルキレンテレフタレートを主体とするものが好ましい。そして、上記のような融点や流動開始温度のものとするには、次に示すような成分を共重合させたものとすることが好ましい。
【００４４】
共重合成分としては、イソフタル酸、５−スルホイソフタル酸などの芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、コハク酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカン二酸などの脂肪族ジカルボン酸、およびエチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノールなどの脂肪族ジオールや、グリコール酸、ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシ吉草酸、ヒドロキシカプロン酸、ヒドロキシペンタン酸、ヒドロキシヘプタン酸、ヒドロキシオクタン酸などのヒドロキシカルボン酸、ε−カプロラクトンなどの脂肪族ラクトン等が挙げられる。
【００４５】
中でもポリエステルＢは、ポリエステルＡと同程度もしくはそれ以下の融点又は流動開始温度とすることが好ましく、ＴＰＡ成分、ＥＧ成分を含有する共重合ポリエステルであって、非晶性のものが好ましい。共重合成分として好ましいのはイソフタル酸、あるいはアジピン酸などの芳香族カルボン酸成分であり、その共重合量は全酸成分に対して２５〜４０モル％とすることが好ましく、中でも２７〜３５モル％とするのがより好ましい。共重合量が２５モル％未満であると流動開始温度が高くなりやすく、一方、共重合量が４０モル％より多いと、Ｔｇが低くなりやすく、紡糸時に単糸密着が発生して製糸性が悪くなりやすい。
【００４６】
ポリエステルＢを非晶性のものとすることで、熱接着処理により溶融すると流動性が低いものとなり、ポリエステルＡは結晶性ポリマーのため溶融すると流動性が高いものとなり、この２種類の成分が接着成分となることで、適度な流動特性を有し、主体繊維（他の繊維）同士を均一かつ良好に接着することができ、品位が高く、接着性に優れた繊維製品を得ることが可能となる。そして、ポリエステルＢは難燃剤を含有するものであるので、熱接着処理により溶融すると、難燃性を有する接着成分となり、得られる繊維製品に難燃性を付与することが可能となる。
【００４７】
ポリエステルＢは難燃剤としてリン化合物が共重合されているものである。リン化合物としては、リン酸エステル及びその誘導体、ホスホン酸及びその誘導体、ホスフィン酸及びその誘導体が挙げられ、これらを１種あるいは２種以上併用して使用することができる。
【００４８】
リン酸エステル及びその誘導体の具体例としては、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリプロピルホスフェート等があり、ホスホン酸及びその誘導体の具体例としては、フェニルホスホン酸、ジメチルホスホン酸、ジエチルホスホン酸等があり、ホスフィン酸及びその誘導体の具体例としては、ホスホラン、9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキシドのマレイン酸付加物やイタコン酸付加物等がある。また、ジフェニルホスフィンオキシドとｐ−ベンゾキノンの反応物にエチレンカーボネートを付加させた化合物等も挙げられる。
【００４９】
また、ポリエステルＢ中には、安定剤、コバルト化合物、蛍光増白剤、染料のような色調改良剤、二酸化チタンのような艶消し剤、可塑剤、顔料、制電剤、易染化剤などの各種添加剤を１種類または２種類以上添加してもよい。
【００５０】
そして、本発明の難燃性ポリエステル複合短繊維は、繊維中のリン原子の含有量が２０００〜１５０００ｐｐｍのものであり、中でも４０００〜１００００ｐｐｍであることが好ましい。
【００５１】
繊維中のリン原子の含有量が２０００ｐｐｍ未満であると難燃性能が不十分となり、一方、１５０００ｐｐｍを超えると、リン化合物の共重合量を多くする必要があり、その結果、紡糸が困難となり、繊維の強度等の物性値も低下する。
【００５２】
本発明の難燃性ポリエステル複合短繊維におけるポリエステルＡとポリエステルＢとの複合比率（質量比率）は、２０／８０〜８０／２０とすることが好ましく、中でも３０／７０〜７０／３０とすることが好ましい。
【００５３】
本発明の難燃性ポリエステル複合短繊維は、繊維長１〜１００ｍｍの短繊維であり、中でも繊維長は３〜８０ｍｍが好ましい。繊維長が１ｍｍ未満であると、切断時の熱によって繊維の融着や膠着が生じる。繊維長が１００ｍｍを超えると、カード機での解繊性が悪くなり、得られる不織布等の繊維構造物は均斉の劣るものとなる。
【００５４】
さらに、本発明の難燃性ポリエステル複合短繊維の単糸繊度は１〜２０ｄｔｅｘであることが好ましく、中でも１〜１５ｄｔｅｘであることが好ましい。単糸繊度が１ｄｔｅｘ未満であると、紡糸、延伸工程において単糸切断が頻発し、操業性が悪化するとともに、得られる不織布等の製品の強力も劣る傾向となる。一方、単糸繊度が２０ｄｔｅｘを超えると紡糸糸条の冷却が不十分となり、得られる繊維の品位が低下しやすくなる。
【００５５】
そして、本発明の難燃性ポリエステル複合短繊維は結晶性に優れるポリエステルＡが繊維表面の少なくとも一部を占めるように配されているものであるので、溶融紡糸する際に単糸間の溶着が発生せず、延伸、熱処理を高温で施すことができ、熱収縮率の低い繊維とすることができる。
【００５６】
具体的には、本発明の難燃性ポリエステル複合短繊維は、ポリエステルＡの融点をＴｍＡとしたとき、（ＴｍＡ−３０）℃における乾熱収縮率が７％以下であることが好ましく、中でも５％以下であることが好ましく、さらには４．５％以下とすることが好ましい。
【００５７】
本発明における乾熱収縮率とは、ＪＩＳ Ｌ−１０１５の収縮率の測定における乾熱収縮率の測定方法により測定するものであり、初荷重を５０ｍｇ／デシテックス、つかみ間隔を２５ｍｍ、処理温度を（ＴｍＡ−３０）℃として測定するものである。なお、繊維長が短くて測定が困難である場合は、短繊維にカットする前の繊維を用いて測定するものとする。
【００５８】
（ＴｍＡ−３０）℃における乾熱収縮率を７％以下とすることで、この短繊維をバインダー繊維として不織布等を製造する際に、ウエブ等を熱接着処理する際の収縮が小さくなり、熱接着処理後に得られる不織布等の製品は、地合や均斉に優れるものとなる。一方、（ＴｍＡ−３０）℃における乾熱収縮率が７％を超えるものでは、このような効果を奏することが困難となりやすい。
【００５９】
従来のような明確な結晶融点を示さないポリエステルを用いて短繊維を製造すると、溶融紡糸する際に単糸間の溶着が発生するとともに、延伸、熱処理工程において熱処理温度を１００℃以上とすると、繊維の融解、膠着が生じ、実施が困難となる。したがって、延伸、熱処理工程を低温で行うこととなり、得られる短繊維は乾熱収縮率が高くなる。このため、このような短繊維をバインダー繊維として不織布を製造すると、ウエブを熱接着処理する際の収縮が大きくなり、得られる不織布は熱接着処理前のウエブの面積と比較したウエブ収縮率が大きくなり、地合や均斉に劣るものとなっていた。
【００６０】
本発明の難燃性ポリエステル複合短繊維の製造方法について一例を用いて説明する。
まず、ジカルボン酸成分とジオール成分とをエステル化反応またはエステル交換反応させ、結晶核剤を添加して重縮合反応を行う。重縮合反応においてポリエステルが所定の極限粘度に到達したら、ストランド状に払い出して、冷却、カットすることによりチップ化してポリエステルＡを得る。
【００６１】
次に、ポリエステルＡと同様に、ジカルボン酸成分とジオール成分を加え、さらには、リン化合物を添加し、エステル化反応またはエステル交換反応させ、重縮合反応を行う。重縮合反応においてポリエステルが所定の極限粘度に到達したら、ストランド状に払い出して、冷却、カットすることによりチップ化してポリエステルＢを得る。
【００６２】
ポリエステルＡとポリエステルＢのチップを通常の複合溶融紡糸装置に供給して、ポリエステルＡが鞘部、ポリエステルＢが芯部となるようにして溶融紡糸を行う。紡出糸条を冷却固化した後、一旦容器へ収納する。そして、この糸条を集束して糸条束とし、ローラ間で延伸倍率２〜４倍程度で延伸を施す。続いて１００〜１２０℃で熱処理し、次いで仕上げ油剤を付与後、スタフィングボックス等で機械捲縮を付与し、目的とする繊維長にカットして難燃性ポリエステル複合短繊維を得る。
【実施例】
【００６３】
次に、実施例を用いて本発明を具体的に説明する。実施例中の各種の特性値等の測定、評価方法は次の通りである。
（ａ）極限粘度〔η〕
フェノールと四塩化エタンとの等質量混合物を溶媒として、試料濃度0.5質量％、温度20℃の条件下で常法に基づき測定した。
（ｂ）ポリエステルＡの融点、ＤＳＣより求めた降温結晶化を示すＤＳＣ曲線
前記の方法により測定した。
（ｃ）ポリエステルＢの融点
示差走査型熱量計（パーキンエルマー社製Diamond DSC）を用い、昇温速度２０℃／分で測定した融解吸収曲線の極値を与える温度を融点とした。
（ｄ）ポリエステルＢの流動開始温度
フロテスター（島津製作所ＣＦＴ−５００型）を用い、荷重９．８ＭＰａ、ノズル径０．５ｍｍの条件で、初期温度５０℃より１０℃／分の割合で昇温していき、ポリマーがダイから流出し始める温度として求めた。
（ｅ）ポリエステルＡ、ポリエステルＢのポリマー組成
得られたポリエステル複合短繊維を重水素化ヘキサフルオロイソプロパノールと重水素化クロロホルムとの容量比1／20の混合溶媒に溶解させ、日本電子社製LA-400型ＮＭＲ装置にて 1Ｈ-ＮＭＲを測定し、得られたチャートの各共重合成分のプロトンのピークの積分強度から求めた。
（ｆ）紡糸操業性
紡糸の状況により下記の２段階で評価した。
○：紡糸時の切れ糸回数が１回／トン以下であり、単糸間での溶着がない。
×：紡糸時の切れ糸回数が１回／トンを超えるか、単糸間での溶着の発生がある。
（ｇ）乾熱収縮率（％）
前記の方法で測定した。
（ｉ）不織布の評価
１．地合
得られた不織布表面の地合を目視にて、良好（○）、不良（×）の２段階で評価した。
２．ウエブ収縮率
不織布を得る際に得られたウエブから、面積Ａ0（タテ20ｃｍ×ヨコ20ｃｍ＝400ｃｍ２）のサンプルを切り取り、ポリエステル（Ａ）の融点をＴｍとしたとき、このサンプルを（Ｔｍ＋１０）℃に設定した熱風乾燥機中に１５分間放置し（熱接着処理を行い）、その後（熱接着処理後）の不織布の面積をＡ1とし、下式により算出するものである。ウエブ収縮率は１０％以下、中でも９．５％以下であることが好ましい。
ウエブ収縮率（％）＝｛（Ａ0−Ａ1）／Ａ0｝×100
３．柔軟性（風合）
得られた不織布の柔軟性を触感にて判断し、良好（○）、不良（×）の２段階で評価した。
４．難燃性
得られた不織布を、消防安第65号に準拠して限界酸素指数(LOI)で評価し、LOI値27以上を合格とした。
【００６４】
実施例１
エステル化反応缶に、ＴＰＡとＥＧのスラリーを連続的に供給し、温度２５０℃、圧力０．２ＭＰａの条件で反応させ、滞留時間を８時間として、エステル化反応率９５％の反応物を得た。この反応物を重縮合反応缶に移送し、ＨＤを重縮合反応缶に投入し、温度２４０℃、常圧下で１時間攪拌した。次に、結晶核剤として平均粒径１．０μｍ、比表面積３５ｍ２／ｇのタルクを含有するＥＧスラリーを重縮合反応缶に投入した後、反応器内の圧力を徐々に減じ、撹拌しながら重縮合反応を約３時間行い、常法によりストランド状に払出し、チップ化した。得られたポリエステルＡは、酸性分としてＴＰＡ、グリコール成分としてＥＧ１５ｍｏｌ％、ＨＤ８５ｍｏｌ％からなり、結晶核剤として０．５質量％のタルクを含有し、極限粘度０．９５、融点１２８℃のものであった。
【００６５】
エステル化反応缶に、ＴＰＡ、ＩＰＡ、ＥＧ及び化学式（１）に記載のリン化合物を添加し、温度２４０℃、圧力０．２ＭＰａの条件で３時間撹拌し、エステル化反応を行った後、重縮合反応缶に移送した。そして、反応器内の圧力を徐々に減じ、撹拌しながら重縮合反応を約３時間行い、常法によりストランド状に払出し、チップ化した。得られたポリエステルＢは、酸性分としてＴＰＡ６７ｍｏｌ％、イソフタル酸２５ｍｏｌ％、リン化合物８ｍｏｌ％、グリコール成分としてヘキサンジオール（ＨＤ）１００ｍｏｌ％、極限粘度０．７９、流動開始温度１３０℃、リン原子の含有量が１２０００ｐｐｍとなるように共重合したもの（表２のＢ−１）であった。
【００６６】
ポリエステルＡチップとポリエステルＢチップを複合紡糸装置に供給し、ポリエステルＡが鞘部、ポリエステルＢが芯部となる芯鞘形状となるようにし、両成分の質量比を５０／５０として溶融紡糸を行った。このとき、紡糸温度２２０℃、吐出量６００ｇ／分、紡糸孔数１０１４、紡糸速度８００ｍ／分の条件で紡糸した。次いで、紡出糸条を１８℃の冷風で冷却し、引き取って未延伸糸を得た。
【００６７】
この未延伸糸を集束して１１万dtexのトウ状にした未延伸繊維に、延伸倍率３．２倍、延伸温度５０℃で延伸を行い、この後、ヒートドラム（温度１１０℃）で熱処理を施した。次いで、押し込み式クリンパーで捲縮を付与し、繊維長５１ｍｍに切断して単糸繊度２．２デシテックスの難燃性ポリエステル複合短繊維を得た。
【００６８】
得られた難燃性ポリエステル複合短繊維をバインダー繊維とし、主体繊維として、融点２５６℃のＰＥＴからなる、繊度２．２dtex、繊維長５１ｍｍ、強度５．５cＮ／dtex、伸度４０％、１７０℃、１５分での乾熱収縮率が３．０％の短繊維を用い、混合比率を質量比３０／７０（バインダー繊維／主体繊維）でカード機を通して乾式ウエブを作成した。得られた乾式ウエブを温度１３８℃、風量２０ｍ３/分の連続熱処理機で１分間の熱接着処理を行い、目付け１００ｇ／ｍ２の乾式不織布を得た。
【００６９】
比較例１〜２
ポリエステルＡの結晶核剤のタルクの添加量を変更し、表１に示す含有量とした以外は、実施例１と同様にして難燃性ポリエステル複合短繊維を得た。さらに、実施例１と同様にして乾式不織布を得た。
【００７０】
実施例２〜４、比較例３〜５
鞘部を構成するポリエステルＡとして実施例１のポリエステルを用い、芯部を構成するポリエステルＢを表２に記載のものに変更した以外は、実施例1と同様にしてとして難燃性ポリエステル複合短繊維を得た。さらに、実施例１と同様にして乾式不織布を得た。
【００７１】
実施例５
エステル化反応缶に、ＴＰＡ、ＨＤ、ＢＤを供給し、結晶核剤として平均粒径１．０μｍ、比表面積３５ｍ２／ｇのタルクを添加し、温度２３０℃、圧力０．２ＭＰａの条件で３時間撹拌し、エステル化反応を行った後、重縮合反応缶に移送した。そして、反応器内の圧力を徐々に減じ、撹拌しながら重縮合反応を約３時間行い、常法によりストランド状に払出し、チップ化した。得られたポリエステルＡは、酸性分としてＴＰＡ、グリコール成分として１，４−ブタンジオール（ＢＤ）２０ｍｏｌ％、ＨＤ８０ｍｏｌ％からなり、結晶核剤として０．５質量％のタルクを含有し、極限粘度０．９８、融点１３０℃のものであった。
ポリエステルＢとして実施例１と同じポリエステル（表２のＢ−１）を用い、ポリエステルＡチップとポリエステルＢチップを用い、実施例１と同様にして難燃性ポリエステル複合短繊維を得た。そして、得られた難燃性ポリエステル複合短繊維を用い、熱接着処理温度を１４０℃とした以外は、実施例１と同様にして乾式不織布を得た。
【００７２】
実施例１〜５、比較例１〜５で得られた難燃性ポリエステル複合短繊維と乾式不織布の特性値及び評価結果を表１に示す。
【００７３】
【表１】
【００７４】
【表２】
【００７５】
【化１】
【００７６】
表１から明らかなように、実施例１〜５の難燃性ポリエステル複合短繊維は、ポリエステルＡが（１）式を満足し、結晶性が高いものであったため、ポリエステルＡを鞘部、ポリエステルＢを芯部とした複合繊維を紡糸操業性よく得ることができた。また、延伸、熱処理を良好に行うことができ、乾熱収縮率の低いものとすることができた。そして、これらの複合短繊維から不織布を得る際にはウエブ収縮率が低く、寸法安定性よく得ることができ、ポリエステルＢはリン化合物を共重合したものであり、繊維中に適量のリン原子が含有されたものであったため、得られた不織布は、地合、柔軟性、難燃性ともに優れたものであった。
【００７７】
一方、比較例１のポリエステル複合短繊維は、結晶核剤としてのタルクの含有量が多かったため、紡糸時に切れ糸が発生し、操業性が悪かった。これにより糸質のバラツキが大きくなり、乾熱収縮率が高くなり、不織布を得る際にはウエブ収縮率が大きく、得られた不織布は地合が悪く柔軟性に乏しいものであった。比較例２のポリエステル複合短繊維は、結晶核剤の含有量が少なすぎたため、結晶化速度が遅くなり、ヒートドラム温度を実施例１と同様の温度では熱処理できず、熱処理温度を低くしたため、得られた繊維は乾熱収縮率の大きいものとなった。このため、不織布を得る際のウエブ収縮率が大きく、得られた不織布は地合が悪く柔軟性に乏しいものであった。比較例３のポリエステル複合短繊維は、ポリエステルＢの流動開始温度が高かったため、実施例１と同様の熱接着処理温度（１３８℃）では、ポリエステルＢの流動がなく溶融せず、柔軟性に乏しい不織布となった。比較例４のポリエステル複合短繊維は、リン化合物の含有量が少なかったため、得られた不織布は難燃性能に劣るものであった。比較例５のポリエステル複合短繊維は、繊維中のリン原子の含有量が多すぎたため、紡糸操業性が悪く、未延伸糸を得ることができなかった。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の難燃性ポリエステル複合短繊維を構成するポリエステルＡのＤＳＣより求めた降温結晶化を示すＤＳＣ曲線の一例である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テレフタル酸を主成分とするジカルボン酸成分と、１，６−ヘキサンジオール５０モル％以上のジオール成分とからなり、結晶核剤を０．０１〜５．０質量％含有し、融点（ＴｍＡ）が１００〜１５０℃、かつＤＳＣより求めた降温結晶化を示すＤＳＣ曲線が下記式（１）を満足するポリエステルＡと、ポリエステルＡの融点（ＴｍＡ）と融点又は流動開始温度（ＴｍＢ）との差（ＴｍＢ−ＴｍＡ）が＋５℃以下であり、リン化合物が共重合されているポリエステルＢとで構成された複合繊維であって、単糸の横断面形状においてポリエステルＡが繊維表面の少なくとも一部を占めるように配され、繊維中のリン原子の含有量が２０００〜１５０００ｐｐｍであり、繊維長が１〜１００ｍｍであることを特徴とする難燃性ポリエステル複合短繊維。
ｂ／ａ≧０．０５ （ｍＷ／ｍｇ・℃） ・・・ （１）
なお、ａは、降温結晶化を示すＤＳＣ曲線における傾きが最大である接線とベースラインとの交点の温度Ａ１（℃）と、傾きが最小である接線とベースラインとの交点の温度Ａ２（℃）との差（Ａ１−Ａ２）であり、ｂは、ピークトップ温度におけるベースラインの熱量Ｂ１（ｍＷ）とピークトップの熱量Ｂ２（ｍＷ）との差（Ｂ１−Ｂ２）を試料量（ｍｇ）で割った値である。
【請求項１】
テレフタル酸を主成分とするジカルボン酸成分と、１，６−ヘキサンジオール５０モル％以上のジオール成分とからなり、結晶核剤を０．０１〜５．０質量％含有し、融点（ＴｍＡ）が１００〜１５０℃、かつＤＳＣより求めた降温結晶化を示すＤＳＣ曲線が下記式（１）を満足するポリエステルＡと、ポリエステルＡの融点（ＴｍＡ）と融点又は流動開始温度（ＴｍＢ）との差（ＴｍＢ−ＴｍＡ）が＋５℃以下であり、リン化合物が共重合されているポリエステルＢとで構成された複合繊維であって、単糸の横断面形状においてポリエステルＡが繊維表面の少なくとも一部を占めるように配され、繊維中のリン原子の含有量が２０００〜１５０００ｐｐｍであり、繊維長が１〜１００ｍｍであることを特徴とする難燃性ポリエステル複合短繊維。
ｂ／ａ≧０．０５ （ｍＷ／ｍｇ・℃） ・・・ （１）
なお、ａは、降温結晶化を示すＤＳＣ曲線における傾きが最大である接線とベースラインとの交点の温度Ａ１（℃）と、傾きが最小である接線とベースラインとの交点の温度Ａ２（℃）との差（Ａ１−Ａ２）であり、ｂは、ピークトップ温度におけるベースラインの熱量Ｂ１（ｍＷ）とピークトップの熱量Ｂ２（ｍＷ）との差（Ｂ１−Ｂ２）を試料量（ｍｇ）で割った値である。
【図１】
【公開番号】特開２００９−２７５３１９（Ｐ２００９−２７５３１９Ａ）
【公開日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１２８５１１（Ｐ２００８−１２８５１１）
【出願日】平成２０年５月１５日（２００８．５．１５）
【出願人】（０００２２８０７３）日本エステル株式会社 (273)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月１５日（２００８．５．１５）
【出願人】（０００２２８０７３）日本エステル株式会社 (273)
【Ｆターム（参考）】
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