CN101522964A - 卷曲性复合纤维及使用该复合纤维的纤维集合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及卷曲性复合纤维及使用该复合纤维的纤维集合物。本发明的复合纤维含有第一成分和第二成分，其中，第一成分含有聚丁烯－1，第二成分为具有熔点比聚丁烯－1的熔点高20℃以上的聚合物或者熔解开始温度(用JIS－K－7121规定的示差扫描热量(DSC)测定法测定的外推熔解开始温度)为120℃以上的聚合物，从纤维截面观察时，第一成分占复合纤维表面的至少20％、第二成分的重心位置偏离上述复合纤维的重心位置，复合纤维是表现立体卷曲的显性卷曲或者通过加热来表现立体卷曲的潜在卷曲。由此，提供弹性和蓬松回复性高、其耐久性也高的卷曲性复合纤维及使用该复合纤维的纤维集合物。

Description

卷曲性复合纤维及使用该复合纤维的纤维集合物
技术领域
本发明主要涉及弹性和蓬松回复性(bulk recovery)高的纤维集合物，特别是适于无纺布的潜在卷曲性复合纤维及使用该复合纤维的纤维集合物。
背景技术
在卫生材料、包装材料、湿巾、过滤器、擦拭品等中使用的无纺布，硬棉、椅子等所使用的无纺布或者成形体等各种用途中，利用使用了低熔解峰温度成分的至少一部分露出至纤维表面、熔点高于低熔点成分的高熔点成分所构成的热熔融粘合性复合纤维的热粘接无纺布，特别是对作为发泡聚氨酯替代品的无纺布的高弹性和蓬松回复性、即在厚度方向上的蓬松回复性高的纤维的需求日益增加。替代发泡聚氨酯的需求增加的理由在于，生产发泡聚氨酯时所使用的药品难以处理或者会排出含氯氟烃，即存在使用后难以废弃的问题。另外，还在于得到的发泡聚氨酯的特性，其存在压缩时、压缩初期感觉硬的问题，缺乏透气性、易于蒸发、吸音性不充分且易于黄变。因此，对于弹性和蓬松回复性高的无纺布进行了各种研究。
下述引用文献1～2提出了由熔点为200℃以上的聚酯成分、熔点为180℃以下的聚醚酯嵌段共聚成分和所谓的弹性体成分构成的复合纤维。通过鞘成分使用弹性体成分，在受到压缩变形时，由于粘接部分的自由度和耐久性提高，因此蓬松回复性优异。
下述专利文献3提出了由含有聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)系聚合物的第一成分和含有聚烯烃系聚合物、特别是聚乙烯的第二成分构成，通过在纤维截面处第一成分的重心位置偏离纤维的重心位置而使卷曲明显化的显性卷曲性复合纤维。该显性卷曲性复合纤维通过第一成分使用弯曲弹性大、且弯曲硬度小的聚合物，并且使纤维截面偏心、使卷曲形状呈波状，从而可获得蓬松回复性高、柔软的初期蓬松度大的无纺布。
下述专利文献4提出了芯成分使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或PET与聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的混合物或者PET与PTT的混合聚合物，鞘成分使用通过茂金属催化剂聚合的直链状低密度聚乙烯树脂(LLDPE)的潜在卷曲性复合纤维和无纺布。
专利文献1：日本特开平4-240219号公报
专利文献2：日本特开平5-247724号公报
专利文献3：日本特开2003-3334号公报
专利文献4：日本特开2006-233381号公报
在上述引用文献1～2中，鞘成分使用聚酯醚弹性体，该聚合物具有橡胶状弹性、相对于粘接点的变形的自由度大，因此可获得蓬松回复性优异的无纺布。但是，该聚酯醚弹性体是硬质的聚酯与软质的醚的共聚物，含有耐热性低的软质成分，因此易于因热而变得柔软、热加工时发生无纺布的蓬松度减少即所谓凹陷。结果，鞘成分使用聚酯醚弹性体的复合纤维在制成无纺布时的初期蓬松度小、只能获得高密度的无纺布，具有用途受限的问题。另外，在加热状态下被压缩后、或者反复压缩后的无纺布具有纤维之间的粘接点和纤维本身被破坏或折曲、纤维强度降低等与原来的无纺布相比无纺布硬度大大降低的问题。
在上述专利文献3～4中，通过将作为芯的聚合物和纤维截面设定为特定聚合物和纤维截面、且将卷曲状态设定为特定状态，以期望获得蓬松回复性优异的无纺布，但是虽然初期的无纺布厚度(初期蓬松度)大，但蓬松回复性、特别是刚除重后的初期蓬松回复性并不充分，具有用途受限的问题。
因此，以往技术无法获得初期蓬松度大(低密度的)、且蓬松回复性优异的无纺布用纤维。
发明内容
本发明为了解决上述以往的问题，提供弹性和蓬松回复性、反复压缩时的耐久性高，且高温下使用时的弹性、蓬松回复性、其耐久性高的卷曲性复合纤维及使用该复合纤维的纤维集合物。
本发明的卷曲性复合纤维的特征在于：含有第一成分和第二成分，上述第一成分含有聚丁烯-1、上述第二成分为具有熔解峰温度比聚丁烯-1的熔解峰温度高20℃以上的聚合物或者熔解开始温度为120℃以上的聚合物，从纤维截面观察时，上述第一成分占上述复合纤维表面的至少20％、上述第二成分的重心位置偏离上述复合纤维的重心位置，上述复合纤维为表现立体卷曲的显性卷曲或者是通过加热来表现立体卷曲的潜在卷曲。本发明中所谓的熔解开始温度是利用JIS-K-7121规定的示差扫描热量(DSC)测定法测定的外推熔解开始温度。
本发明的纤维集合体的特征在于含有至少30质量％的上述卷曲性复合纤维。
附图说明
图1表示本发明的一个实施方式的卷曲性复合纤维的纤维截面。
图2A～C表示本发明的一个实施方式的卷曲性复合纤维的卷曲形态。
图3表示以往的机械卷曲的形态。
图4表示本发明的另一个实施方式的卷曲性复合纤维的卷曲形态。
符号说明
1 第一成分
2 第二成分
3 第二成分的重心位置
4 复合纤维的重心位置
5 复合纤维的半径
10 复合纤维
具体实施方式
本发明的卷曲性复合纤维的弹性和蓬松回复性、反复压缩时的耐久性高，并且在高温下使用时的弹性、蓬松回复性、其耐久性高。特别是，使用了本发明的具有显性卷曲的卷曲性复合纤维(以下称作显性卷曲性复合纤维)的纤维集合物的初期蓬松度增高。另外，使用了本发明的具有潜在卷曲的卷曲性复合纤维(以下称作潜在卷曲性复合纤维)的纤维集合物在重叠数层后进行加热成形时，由于表现出潜在卷曲，因此层间纤维的交络性变得良好，弹性和蓬松回复性进一步提高。
使用了本发明的卷曲性复合纤维的无纺布与由使用了以往的弹性体的复合纤维构成的无纺布相比，初期蓬松度和蓬松回复性均优异，还可以用于缓冲材料等硬棉、卫生材料、包装材料、过滤器、化妆品用材料、女性胸罩的衬垫、肩垫等低密度的无纺布制品中。而且，使用了本发明的卷曲性复合纤维的无纺布在高温下(例如60～90℃左右)的蓬松回复性也优异，适用于要求耐热性的领域，例如车辆用缓冲材料、地暖用地板的衬底材料等。
本发明的卷曲性复合纤维的第一成分(例如鞘的粘接成分)使用聚丁烯-1(PB-1)或含有PB-1的聚合物。该聚合物虽然比较柔软，但由于不含有如弹性体那样的软质成分、耐热性优异，因此可得热加工时的蓬松度减少(凹陷)小、初期蓬松度大的无纺布。另外，PB-1与弹性体同样，由于具有一定程度的柔软性和形状维持性(对变形的回复)，因此压缩时的粘接点发生变形、进而对变形的回复性优异，可得蓬松回复性高的无纺布。
作为卷曲性复合纤维的第二成分，优选使用熔解峰温度比PB-1高20℃以上的聚合物或者熔解开始温度为120℃以上的聚合物，例如聚酯。通过使用满足上述范围的聚合物，当在PB-1成分的熔解峰温度附近进行热加工时，可以维持第二成分的硬度。作为满足上述范围的聚酯，可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等或它们的混合物。上述第二成分配置于例如卷曲性复合纤维的芯处。由于该第二成分的重心位置偏离纤维的重心位置，因此压缩时发挥弹簧效果，可以获得弹性和蓬松回复性高的纤维集合物。
优选本发明所使用的PB-1的由根据JIS-K-7121测定的DSC求得的熔解峰温度为115～130℃的范围。更优选为120～130℃。当熔解峰温度为115～130℃的范围时，耐热性高、高温下的蓬松回复性良好。在本发明中，将由上述DSC曲线求得的熔解峰温度也称作熔点。
上述PB-1的根据JIS-K-7210测定的熔体流动速率(MFR；测定温度为190℃、载荷为21.18N(2.16kgf))优选为1～30g/10分钟的范围。更优选的MFR为3～25g/10分钟、进一步优选为3～20g/10分钟。当MFR为1～30g/10分钟的范围时，由于PB-1为高分子量，因此耐热性良好，施加温度时的蓬松回复性高，因此优选。另外，纺丝牵引性和拉伸性变得良好。
第一成分可以单独为PB-1，还可以添加聚丙烯(PP)。已知通过在PB-1中添加少量的聚丙烯(PP)，可以解决拉伸性、热收缩性、熔融粘度不稳定。上述聚丙烯可以是丙烯的均聚物、无规共聚物或者嵌段共聚物等丙烯共聚物(以下称作“共聚PP”)中的任一种，但若是本发明的显性卷曲性复合纤维，当考虑到热收缩性时，则优选为均聚物或嵌段共聚物。特别是，均聚物虽然有些许手感***的倾向，但在蓬松回复性方面是有利的，因此优选。具体地说，作为复合纤维的第一成分，混合使用60～95质量％聚丁烯-1和5～40质量％聚丙烯。上述第一成分配置于例如复合纤维的鞘处。另外，即使在本发明的潜在卷曲性纤维中，添加的共聚PP也可以是无规共聚物或者嵌段共聚物中的任一种，当考虑到热收缩性时，优选无规共聚物。当在PB-1中添加聚丙烯、共聚PP时，优选PB-1以60质量％～95质量％的质量比使用、共聚PP以5质量％～40质量％的质量比使用。上述第一成分配置于例如卷曲性复合纤维的鞘处。其中，本发明中所谓的共聚PP是指丙烯成分超过50质量％的PP。
上述显性卷曲性复合纤维中，添加的PP的添加量的上限随着PP添加量的增加，拉伸性变好、热收缩性变小且熔融粘度的稳定性变好，但当添加过多时，得到的无纺布有***的倾向。另外，PP添加量多时，聚合物的柔软性变差，粘接点的变形自由度减小，因此蓬松回复性变差。另外，随着PP添加量增加，由于阻碍了PB-1的结晶化，因此纺丝牵引时冷却不完全，易于产生熔融粘合丝。因而，优选为40质量％以下。PP添加量的优选下限为5质量％。当小于5质量％时，没有防止聚合物粘度因熔融温度而降低的效果。另外，防止热收缩率的效果也小。因而，聚丙烯的添加量为5质量％～40质量％、优选为7质量％～30质量％、最优选为10质量％～25质量％。当熔融混合PB-1和PP时，两聚合物易于互溶。另外，通过混合与聚丁烯-1(PB-1)的互溶性高的聚丙烯(PP)，纺丝性和拉伸性变得良好，单纤维热收缩减小。即，由于仅PB-1时熔融粘度低而流动性过高，因此熔融纺丝的稳定性差，但通过混合PP可以提高流动特性、稳定地进行均匀的纺丝。另外，由于仅PB-1时热收缩大，因此赋予机械卷曲后在110℃左右的干燥处理时卷曲变得过细、无纺布加工时面积收缩率变得过大、质地变差，成为初期蓬松度和蓬松回复性也差的无纺布，通过混合PP可以防止上述情况。另外，仅聚丁烯-1时拉伸性差，通过混合PP也改善了拉伸性。推测这是由于如上所述聚丁烯-1由于分子量大(即分子链长)、分子之间的缠绕大，因此存在难以拉伸的问题，但通过混合PP，PP进入高分子量的聚丁烯-1分子链之间，适度地抑制了聚丁烯-1分子链的缠绕。
在上述显性卷曲性复合纤维中，添加的PP的Q值(重均分子量(Mw)/数均分子量(Mn))优选为6以下。更优选的Q值为2～5。当Q值为6以下、即分子量分布小时，由于高分子量的PP的含量少，因此PP易于进入PB-1的分子链之间，其结果热收缩变小、可获得规定的显性卷曲。
上述PP的添加量与PP的Q值优选添加量/Q值之比为2.3以上。更优选为2.4以上、最优选为2.5以上。PP添加量/Q值之比是表示PP进入PB-1分子链之间的难易度的指标，是影响纤维收缩性的指标。当PP添加量/Q值为2.3以上时，表示PP的添加量大或者Q值小，由于蓬松回复性依赖于PB-1的添加量，因此通过调整上述二者的值的平衡，可以抑制纤维的收缩，同时提高蓬松回复性。例如，当PP的添加量少时，由于足够量的PP进入PB-1分子链之间，因此有纤维的收缩减少的倾向。另外，当PP的Q值小时，具有易于进入PB-1的分子链之间、即纤维的收缩减小的倾向。另一方面，对添加量/Q值之比的上限并无特别限定，考虑到纤维的收缩抑制和蓬松回复性时，优选为10以下。
在上述显性卷曲性复合纤维中，上述PP的根据JIS-K-7210的熔体流动速率(MFR；测定温度为230℃、载荷为2.16kg(21.18N))优选为5～30g/10分钟的范围。更优选的MFR为6～25g/10分钟的范围。当MFR为5～30g/10分钟的范围时，可以抑制PB-1的熔融粘度的降低，由于PP是适于进入PB-1的分子链之间的分子量，其结果可获得均匀的纤维，能够减小热收缩。
在上述显性卷曲性复合纤维中，其卷曲数优选为5个/25mm～25个/25mm。当卷曲数小于5个/25mm时，有梳理机通过性降低、同时无纺布的初期蓬松度或蓬松回复性变差的倾向。另一方面，当卷曲数超过25个/25mm时，由于卷曲数过多，因此梳理机通过性降低，不仅无纺布的质地变差，而且无纺布的初期蓬松度也减小，因此不优选。
另外，在上述卷曲性复合纤维中，对于添加有共聚PP的潜在卷曲性复合纤维而言，该潜在卷曲性复合纤维的特征在于，在120℃的用JIS-L-1015测定的干热收缩率为(1)在初始载荷为0.018mN/dtex(2mg/de)的测定中为50％以上且(2)在初始载荷为0.45mN/dtex(50mg/de)的测定中为5％以上。通过使120℃时的干热收缩率处在该范围内，对使用了该潜在卷曲性纤维的纤维集合物进行热加工时，可以充分地表现潜在卷曲性复合纤维的潜在卷曲。
在上述潜在卷曲性复合纤维中，添加的共聚PP的添加量上限随添加量的增加，拉伸性变好、热收缩性增大，但若过量添加则得到的无纺布的蓬松回复性有减小的倾向。另外，随着共聚PP添加量增加，由于阻碍了PB-1的结晶化，因此纺丝牵引时无法充分冷却，易于产生熔融粘合丝。因而，优选使其在40质量％以下。添加共聚PP时，为超过0质量％且40质量％以下、优选为5质量％～30质量％、最优选为10质量％～25质量％。当熔融混合PB-1和共聚PP时，两聚合物易于互溶。另外，通过混合与聚丁烯-1(PB-1)的互溶性高的共聚PP，纺丝性和拉伸性变得良好。即，通过在PB-1中混合共聚PP，可以提高流动特性、稳定地进行均匀的纺丝。另外，通过混合共聚PP，拉伸性也有所改善。推测其原因在于，如上所述由于聚丁烯-1的分子量大(即分子链长)、分子之间的缠绕大，因此存在难以拉伸的问题，但通过混合共聚PP，共聚PP进入高分子量的聚丁烯-1分子链之间，从而适度地抑制了聚丁烯-1分子链的缠绕。
在上述潜在卷曲性复合纤维中，上述共聚PP的用JIS-K-7210规定的熔体流动速率(MFR；测定温度为230℃、载荷为21.18N(2.16kgf))优选为50g/10分钟以下，更优选为2～30g/10分钟的范围。
在上述潜在卷曲性复合纤维中，上述共聚PP优选为选自乙烯-丙烯共聚物和乙烯-丁烯-1-丙烯三元共聚物中的至少1种。当共聚PP为乙烯-丙烯共聚物时，优选的共聚比例以质量比计为乙烯：丙烯＝1：99～3：7的范围。当共聚PP为乙烯-丁烯-1-丙烯三元共聚物时，以质量比计乙烯为0.5～15、丁烯-1为0.5～15、丙烯为70～99的范围。
在上述潜在卷曲性复合纤维中，优选上述共聚PP的重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)之比(Q值)为3以上的乙烯-丙烯共聚物。更优选的Q值为4～7。当Q值为3以上、即分子量分布大时，由于高分子量的PP含量增多，因此共聚PP变得难以进入PB-1的分子链之间，其结果能够增大热收缩。
在本发明的卷曲性复合纤维中，作为第一成分中能够混合的其它聚合物，在不阻碍膨松性和蓬松回复性的范围内，可列举出例如聚丙烯、聚乙烯等烯烃系聚合物，与乙烯基、羧基、马来酸酐等具有极性基团的烯烃等的共聚聚合物，苯乙烯系等弹性体。作为添加剂，可列举出离聚物等树脂、萜烯等粘合性赋予剂等。
第二成分优选弯曲弹性优异的聚合物，可列举出例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚乳酸等聚酯，尼龙6、尼龙66、尼龙11、尼龙12等聚酰胺，聚丙烯，聚碳酸酯，聚苯乙烯等。特别优选聚酯。最优选聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)。
本发明中优选使用的PTT可以是PTT均聚物树脂、下面所示的PTT共聚树脂或PTT与其他聚酯系树脂的混合物，也可以以10质量％以下共聚以下成分：间苯二甲酸、琥珀酸、己二酸等酸成分，1，4-丁二醇、1，6-己二醇等二醇成分，聚四亚甲基二醇、聚甲醛二醇等；也可以以50质量％以下共聚PET、PBT等其他聚酯系树脂。上述共聚成分若超过10质量％，则由于弯曲弹性模量减小而不优选。另一方面，其它聚酯系树脂的混合率若超过50质量％，则由于接近混合的其它聚酯系树脂的性质而不优选。
上述PTT的极限粘度[η]优选为0.4～1.2，更优选为0.5～1.1。通过使极限粘度[η]为上述范围，可以获得生产率优异、蓬松回复性优异的潜在卷曲性复合纤维。这里所说的极限粘度[η]是指制成35℃的邻氯苯酚溶液，利用奥氏粘度计测定的根据下述式(数学式1)求得的值。
数学式1：
[ η ] = lim c → o 1 [ C × ( ηr - 1 ) ]
(其中，ηr：用纯度为98％以上的邻氯苯酚溶解的试样的稀释溶液在35℃下的粘度除以在同一温度下测定的上述整个溶剂的浓度得到的值。C：上述溶液100ml中的克单位所产生的溶质重量值。)
当极限粘度小于0.4时，由于树脂的分子量过低，因此不仅纺丝性差，而且纤维强度也低，缺乏实用性。当极限粘度超过1.2时，树脂的分子量变大，熔融粘度变得过高，因此会发生单丝断裂等、难以进行良好的纺丝，因此不优选。
上述PTT的由根据JIS-K-7121测定的DSC求得的熔解峰温度优选为180℃～240℃，更优选为200℃～235℃。当熔解峰温度为180～240℃的范围时，耐候性高，能够增高得到的卷曲性复合纤维的弯曲弹性模量。
另外，上述第二成分中可以根据需要在不损害本发明目的和效果的范围内根据用途等混合各种添加剂，例如防静电剂、颜料、消光剂、热稳定剂、光稳定剂、阻燃剂、抗菌剂、润滑剂、增塑剂、柔软剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、晶体成核剂等。
复合比(第二成分(芯)/第一成分(鞘))优选为8/2～3/7(容积比)，更优选为7/3～4至4/6，最优选为6/4～4.5/5.5。芯成分主要对蓬松回复性起作用，鞘成分主要对无纺布强度和无纺布的硬度起作用。当其复合比为8/2～3/7时，可以兼顾无纺布强度和硬度与蓬松回复性。复合比在鞘多时，无纺布强度提高，但得到的无纺布***，且蓬松回复也有变差的倾向。另一方面，当芯过于多时，粘接点变得过少，无纺布强度减小，此时蓬松回复性也有变差的倾向。
在本发明中，第二成分的重心位置偏离复合纤维的重心位置。图1表示本发明的一个实施方式的卷曲性复合纤维的纤维截面。第一成分(1)配置在第二成分(2)的周围，且第一成分(1)占复合纤维(10)表面的至少20％。由此，第一成分(1)在热粘接时表面发生熔融。第二成分(2)的重心位置(3)偏离复合纤维(10)的重心位置(4)，偏离比例(以下有时记为偏心率)表示利用电子显微镜等放大拍摄复合纤维的纤维截面，当以第二成分(2)的重心位置(3)为C1、以复合纤维(10)的重心位置(4)为Cf、以复合纤维(10)的半径(5)为rf时，用下述式(数学式2)所示的数值。
数学式2：偏心率(％)＝[|Cf-c1|/rf]×100
作为第二成分(2)的重心位置(3)偏离纤维的重心位置(4)的纤维截面，优选方式为图1所示的偏心芯鞘型或者并列型。根据情况，即便是多芯型，也可能存在多芯部分集合并偏离纤维的重心位置的情况。特别是，当为偏心芯鞘型的纤维截面时，进行热处理时能够容易地表现出所期望的卷曲，因此优选。偏心芯鞘型复合纤维的偏心率优选为5～50％。更优选的偏心率为7～30％。另外，第二成分的纤维截面的形态除了圆形以外，还可以是椭圆形、Y形、X形、井形、多边形、五角星形等异形，潜在卷曲性复合纤维(10)的纤维截面的形态除了圆形以外，还可以是椭圆形、Y形、X形、井形、多边形、五角星形等异形或者中空形。
图2表示本发明的一个实施方式的卷曲性复合纤维的卷曲形态。本发明中所说的波状卷曲是指如图2A所示的卷曲的山部弯曲的卷曲。螺旋状卷曲是指如图2B所示的卷曲的山部螺旋状地弯曲的卷曲。本发明还包括如图2C所示的波状卷曲和螺旋状弯曲混存的卷曲。还可以是如图3所示的通常的机械卷曲。另外，本发明还包括如图4所示那样机械卷曲的锐角卷曲与图2A所示的波状卷曲混存的卷曲。在本发明中，包括波状卷曲、螺旋状卷曲，以与机械卷曲相区别地称作立体卷曲。
在本发明的显性卷曲性复合纤维中，从能够兼顾梳理机通过性和初期蓬松度及蓬松回复性的观点出发，特别优选图2A所示的波状卷曲或者图2C所示的波状卷曲与螺旋状卷曲混存的卷曲。
接着，说明本发明的卷曲性复合纤维的一个方式的显性卷曲性复合纤维的制造方法。上述显性卷曲性复合纤维可以如下制造。首先，将含有50质量％以上聚丁烯-1的第一成分、例如含有60～95质量％聚丁烯-1和5～40质量％聚丙烯的成分，与是具有熔解峰温度比聚丁烯-1的熔解峰温度高20℃以上的聚合物或者熔解开始温度(由用JIS-K7121规定的示差扫描热量(DSC)测定法测定的外推熔解开始温度)为120℃以上的聚合物的第二成分，使用按照使第一成分在纤维截面占纤维表面的至少20％、第二成分的重心位置偏离纤维的重心位置的方式配置的复合型喷嘴、例如偏心芯鞘型复合喷嘴，在纺丝温度为240～330℃下熔融纺丝第二成分、在纺丝温度为200～300℃下熔融纺丝第一成分，以牵引速度100～1500m/min进行牵引，获得纺丝长丝。接着，使拉伸温度为在第二成分的玻璃化转变点以上、且小于第一成分的熔点的温度，以拉伸倍率为1.8倍以上实施拉伸处理。更优选的拉伸温度的下限为比第二成分玻璃化转变点高10℃的温度。更优选的拉伸温度的上限为90℃。当拉伸温度小于第二成分的玻璃化转变点时，第一成分的结晶化难以进行，因此有热收缩增大、蓬松回复性减小的倾向。这是由于当拉伸温度在第一成分的熔点以上时，纤维彼此发生熔融粘合。更优选的拉伸倍率的下限为2倍。更优选的拉伸倍率的上限为4倍。当拉伸倍率小于1.8倍时，由于拉伸倍率过低，因此难以获得表现出波状卷曲和/或螺旋状卷曲的纤维，不仅初期蓬松度变小，而且纤维本身的刚性也减小，因此有梳理机通过性等的无纺布工序性差、蓬松回复性也差的倾向。另外，此时，在上述拉伸时前后还可以根据需要在90～115℃的干热、湿热、蒸热等环境下实施退火处理。
接着，在根据需要添加纤维处理剂之前或之后，使用填塞箱式卷曲机等公知的卷曲机赋予卷曲数5个/25mm～25个/25mm的卷曲。通过卷曲机后的卷曲形状可以为锯齿状(机械)卷曲和/或波状卷曲。当卷曲数小于5个/25mm时，梳理机通过性降低，同时有无纺布的初期蓬松度或蓬松回复性变差的倾向。另一方面，当卷曲数超过25个/25mm时，由于卷曲数过多，因此梳理机通过性降低、不仅无纺布的质地变差，而且无纺布的初期蓬松度也可能减小。
进而，使用上述卷曲机赋予卷曲后，可以在90～115℃的干热、湿热或蒸热的环境下实施退火处理。具体地说，在添加纤维处理剂后，使用卷曲机赋予卷曲，并在90～115℃的干热环境下实施退火处理，同时实施干燥处理，由于可以简化工序，因此优选。当退火处理小于90℃时，有干热收缩率增大的倾向，无法获得规定的显性卷曲，得到的无纺布的质地混乱，且生产率有可能降低。
通过上述方法获得的显性卷曲性复合纤维主要具有选自如图2所示的卷曲数为5个/25mm～25个/25mm的波状卷曲和螺旋状卷曲中的至少1种卷曲，因此可以在不降低后述的梳理工序性的情况下，获得膨松的无纺布，因此优选。而且，切断成所期望的纤维长，可获得显性卷曲性复合纤维。更优选的卷曲数为10～20个/25mm。
另外，上述显性卷曲性复合纤维具有在复合纤维中表现卷曲、且选自波状卷曲和螺旋状卷曲中的至少1种显性卷曲(立体卷曲)。纤维的状态可以完全是表现立体卷曲的显性卷曲，也可以是残留表现出少量卷曲(对纤维加热时产生卷曲)的显性纤维。其中，对纤维加热时(例如施加后述的加工成无纺布的温度时)，若表现卷曲数超过25个/25mm程度的卷曲，则梳理机通过性降低，因此不优选。
接着，对本发明的卷曲性复合纤维的一个方式的潜在卷曲性复合纤维的制造方法进行说明。上述潜在卷曲性复合纤维可以如下制造。
首先，将含有50质量％以上聚丁烯-1的第一成分、例如含有60～95质量％聚丁烯-1和5～40质量％共聚PP的成分，与是具有熔解峰温度比聚丁烯-1的熔解峰温度高20℃以上的聚合物或者熔解开始温度为120℃以上的聚合物的第二成分，使用按照使第一成分在纤维截面处占纤维表面的至少20％、第二成分的重心位置偏离纤维的重心位置的方式配置的复合型喷嘴、例如偏心芯鞘型复合喷嘴，在纺丝温度为240～330℃下熔融纺丝第二成分、在纺丝温度为200～300℃下熔融纺丝第一成分，以牵引速度为100～1500m/min进行牵引，获得纺丝长丝。接着，使拉伸温度为在第二成分的玻璃化转变点以上、且小于聚丁烯-1的熔解峰温度的温度，以拉伸倍率为1.5倍以上实施拉伸处理。更优选的拉伸温度下限为比第二成分的玻璃化转变点高10℃的温度。更优选的拉伸温度的上限为90℃。当拉伸温度小于第二成分的玻璃化转变点时，PB-1的结晶化难以进行，因此有蓬松回复性减小的倾向。这是由于拉伸温度为PB-1的熔解峰温度以上时，纤维彼此发生熔融粘合。更优选的拉伸倍率的下限为2倍。更优选的拉伸倍率的上限为4倍。拉伸倍率小于1.5倍时，由于拉伸倍率过低，因此进行热处理时有难以表现出卷曲的倾向，此外不仅初期蓬松度变小，而其纤维本身的刚性也减小，因此有梳理机通过性等无纺布工序性变差、蓬松回复性也差的倾向。
接着，在根据需要添加纤维处理剂之前或之后，使用填塞箱式卷曲机等公知的卷曲机赋予卷曲数5个/25mm～25个/25mm的卷曲。当卷曲数小于5个/25mm、或者卷曲数超过25个/25mm时，梳理机通过性有降低的可能。
进而，使用上述卷曲机赋予卷曲后，可以在50℃～90℃、优选60℃～80℃、更优选60℃～75℃的干热、湿热或者蒸热的环境下实施退火处理。具体地说，在添加纤维处理剂后，使用卷曲机赋予卷曲，在50℃～90℃的干热环境下实施退火处理，同时实施干热处理，由于可以简化工序，因此优选。通过使退火处理为50℃～90℃，可获得所期望的热收缩率，可获得热处理后表现出卷曲的潜在性复合纤维。另外，还可以获得梳理机通过性高的纤维。
上述潜在卷曲性复合纤维的干热收缩率根据JIS-L-1015测定，在初始载荷为0.018mN/dtex(2mg/de)下的测定中为50％以上、在初始载荷为0.45mN/dtex(50mg/de)下的测定中为5％以上。优选的干热收缩率为在初始载荷为0.018mN/dtex下的测定中为60％以上、在初始载荷为0.45mN/dtex下的测定中为5％以上，更优选的干热收缩率为在初始载荷为0.018mN/dtex下的测定中为70％以上、在初始载荷为0.45mN/dtex下的测定中为10％以上。
初始载荷为在加热前后测定纤维长时所施加的载荷。当初始载荷为0.018mN/dtex(2mg/de)时，由于载荷小，因此可以在维持所表现的立体卷曲的状态下测定加热后的纤维长。因而，该干热收缩率可以说是表示表现立体卷曲所引起的收缩程度(即表观收缩的程度)的指标。另一方面，当初始载荷为0.450mN/dtex(50mg/dtex)时，纤维被载荷强烈牵拉，在纤维所表现的立体纤维处于比较“伸展”的状态下测定加热后的纤维长。即，该单纤维干热收缩率表示加热所导致的纤维本身的收缩程度。本发明的潜在卷曲性复合纤维通过使在这2个初期载荷下测定的单纤维干热收缩率满足上述范围，而具有优异的立体卷曲表现性，并良好地表现卷曲。
本发明的纤维集合物含有至少30质量％的上述卷曲性复合纤维。当含有30质量％以上时，可以较高地维持弹性和蓬松回复性等其它特性。作为上述纤维集合物，可列举出编织物、无纺布等。
作为构成本发明的无纺布的纤维网形态，可列举出平行纤网、半无规纤网、无规纤网、交叉铺置纤网、交叉纤网、气流纤网等。上述纤维网由于热处理第一成分粘接，因此表现出更高的效果。而且，上述纤维网在热加工前可根据需要实施针刺处理或水流交络处理。作为热加工的方法，并无特别限定，只要能够充分发挥本发明的卷曲性复合纤维的功能，但优选使用热风贯通式热处理机、热风上下吹拂式热处理机、红外线式热处理机等基本不施加风压等压力的热处理机。
纤维网的热加工温度在纤维网所含的上述卷曲性纤维为上述显性卷曲性复合纤维时，可以设定为所表现的卷曲性复合纤维的波状卷曲和/或螺旋状卷曲在热加工时不消失的温度范围，例如以PB-1的熔解峰温度为Tm时，为Tm-10(℃)～小于第二成分的熔解峰温度、优选为Tm-10(℃)～Tm+80(℃)、更优选在添加PP的情况下为Tm-10(℃)～PP熔解峰温度+40℃，优选在160℃～200℃的温度下进行热加工。特别是，当使上述潜在卷曲性复合纤维的至少PB-1熔融，使得构成的纤维彼此热熔融粘合时，可以形成更为牢固的纤维之间的交点，蓬松回复性增高，因此优选。
在纤维网所含的上述卷曲性纤维为上述潜在卷曲性复合纤维时，可以设定为表现卷曲的温度范围，例如以PB-1的熔解峰温度为Tm时，在Tm-10(℃)～小于第二成分的熔点、优选在Tm-10(℃)～Tm+60(℃)的范围内设定。特别是当使上述潜在卷曲性复合纤维的至少PB-1熔融、使构成的纤维彼此热熔融粘合时，可以形成更为牢固的纤维之间的交点，蓬松回复性增高，因此优选。进而最优选在130℃～180℃的温度下使其热熔融粘合。
上述纤维集合物(以下也称为无纺布)优选满足在25℃下利用下述测定获得的初期蓬松回复率为60％以上、且长期蓬松回复率为85％以上。更优选的初期蓬松回复率为65％以上、且长期蓬松回复率为85％以上。
(1)蓬松回复率
重叠必要张数的切断为10cm见方的无纺布，使其总单位面积重量达到约1000g/m2，测定初期总厚度(To)，在重叠的无纺布上以10cm见方放置9.8kPa载荷的重物，在25℃环境下施加载荷24小时，24小时后除去载荷，测定刚除重后的重叠的无纺布的总厚度(T1)以及除重24小时后的总厚度(T2)，用下式算出无纺布的蓬松回复率，分别作为初期蓬松回复率、长期蓬松回复率。
初期蓬松回复率(％)＝(T1/T0)×100
长期蓬松回复率(％)＝(T2/T0)×100
满足初期蓬松回复率为60％以上和长期蓬松回复率为85％的无纺布适于缓冲材料、车辆用等的内部装饰材料、胸罩等的衬垫材料等反复在厚度方向上施加压力的、替换聚氨酯发泡体的用途。
(2)硬度试验
硬度试验用JIS-K-6401-5.4进行测定。用上述测定方法测定的无纺布的硬度H0(N)为60N以上时，压缩时具备很好的硬度，因此优选。
(3)加热硬度保持率
上述无纺布以根据JIS-K-6401-5.4(硬度试验)测定的无纺布的硬度为H0(N)、以根据JIS-K-6401-5.5(压缩残留变形试验)测定的进行压缩残留变形试验后的上述硬度试验中的无纺布硬度为H1(N)时，用下式所示的加热硬度保持率优选为90％以上。更优选的加热硬度保持率为100％以上，更进一步优选为105％以上。上述加热硬度保持率是表示加热至70℃前后的无纺布硬度的变化程度的指标，该值越大，表示热量所导致的纤维或无纺布本身的劣化越受到抑制。
加热硬度保持率(％)＝(H1/H0)×100
作为满足上述范围的无纺布优选针刺法无纺布或无纺布中的纤维的排列方向排列在相对于厚度方向垂直或斜方向中的任一方向的无纺布。
(4)耐久硬度保持率
上述无纺布以根据JIS-K-6401-5.4(硬度试验)测定的无纺布的硬度为H0(N)、以根据JIS-K-6401-5.6(反复压缩残留变形试验)测定的进行反复压缩残留变形试验后的上述硬度试验的无纺布的硬度为H2(N)时，用下式所示的耐久硬度保持率优选为90％以上。更优选的耐久硬度保持率为100％以上。上述耐久硬度保持率是表示反复8万次50％压缩前后的无纺布硬度的变化程度的指标，该值越大，则表示压缩所导致的纤维或无纺布本身的劣化越受到抑制。
耐久硬度保持率(％)＝(H2/H0)×100
作为满足上述范围的无纺布，优选针刺法无纺布或无纺布中的纤维的排列方向排列在相对于厚度方向垂直或斜方向中的任一方向的无纺布。
(5)加热熔融粘合处理
满足上述加热硬度保持率和/或上述耐久硬度保持率的无纺布例如通过下述方法获得：使利用针刺、水流交络处理等公知方法交络的纤维集合物熔融，其中至少使上述卷曲性复合纤维的PB-1熔融，优选利用热加工使PB-1和PP熔融，从而使纤维交点粘接。
实施例
以下通过实施例更加具体地说明本发明。其中，各特性用以下的方法进行测定。
(1)使用的聚合物的物性
聚合物的IV指上述极限粘度。MFR是根据JIS-K-7210在230℃、21.18N(2.16kgf)下测定的熔体流动速率。另外，MFR(190℃)是根据JIS-K-7210在测定温度为190℃、21.18N(2.16kgf)下测定的聚合物的熔体流动速率。
在本发明中，熔解开始温度是指用JIS-K-7121规定的外推熔解开始温度。外推熔解开始温度是指将低温侧基线延长至高温侧的直线与在熔解峰的低温侧的曲线上用斜率最大的点连接的接线的交点处的温度，即达到熔解峰温度的开始吸热的温度。
Q值在以下条件下测定。
I.所用分析装置
(i)交叉分级装置
DIA Instruments公司制CFCT-100(简写为CFC)
(ii)傅立叶变换型红外线吸收光谱分析
FT-IR、Perkin Elmer公司制1760X
拆下作为CFC检测器安装的波长固定型的红外分光光度计，作为替代，连接FT-IR，将该FT-IR作为检测器使用。将从由CFC溶出的溶液的出口至FT-IR之间的转移线路设定为1m的长度，在整个测定期间温度保持于140℃。安装于FT-IR的流通池使用光路长为1mm、光路直径为5mmφ的流通池，在整个测定期间温度保持于140℃。
(iii)凝胶渗透色谱法(GPC)
CFC后段部分的GPC柱使用3根串联连接的昭和电工公司制AD806MS。
II.CFC的测定条件
(i)溶剂：邻二氯苯(ODCB)
(ii)样品浓度：1mg/mL
(iii)上样量：0.4mL
(iv)柱温：140℃
(v)溶剂流速：1mL/分钟
III.FT-IR的测定条件
在试样溶液从CFC后段的GPC溶出开始后，在以下条件下进行FT-IR测定，采集GPC-IR数据。
(i)检测器：MCT
(ii)分解能：8cm-1
(iii)测定间隔：0.2分钟(12秒钟)
(iv)每次测定的累积次数：15次
IV.测定结果的后处理和解析
分子量分布通过将利用FT-IR获得的2945cm-1的吸光度制成色谱图来求得。从保持容量换算为分子量使用利用预先制作的标准聚苯乙烯制成的标准曲线进行。所用的标准聚苯乙烯均为Tosoh株式会社制的以下产品名：F380、F288、F128、F80、F40、F20、F10、F4、F1、A5000、A2500、A1000。注入0.4mL溶解于ODCB(含有0.5mg/mL的BHT)的溶液，以使其各自达到0.5mg/mL，制作校正曲线。校正曲线使用用最小二乘法近似获得的三元方程。换算为分子量以森定雄著“分子筛色谱”(共立出版)为参考使用通用校正曲线。此时所使用的粘度式([η]＝K×Mα)中使用以下数值。
(i)使用标准聚苯乙烯制作校正曲线时
K＝0.000138、α＝0.70
(ii)测定聚苯乙烯的样品时
K＝0.000103、α＝0.78
其中，利用上述GPC(凝胶渗透色谱法)进行测定，但当利用其他机种进行测定时，也可以与2005年度塑料成形材料商取引便览(化学工学日报社、2004年8月30日发行)中记载的日本Polypropylene公司制“MG03B”同时进行测定，以MG03B显示3.5时的值作为空白条件，调整条件进行测定。
(2)各测定方法
[干热收缩率]根据JIS-L-1015测定。在初始载荷为0.018mN/dtex(2mg/de)、初始载荷为0.45mN/dtex(50mg/de)、温度为120℃下干热处理15分钟，测定收缩率。
[面积收缩率]将热加工前的梳理纤网切断成纵：100mm、横：100mm，在规定温度下测定热加工时的面积减少率。
[25℃蓬松回复率]准备必要张数的切断成100mm见方的无纺布，以使其总单位面积重量达到约1000g/m2，重叠后在无载荷下测定初期厚度(T0)。在重叠的无纺布上放置100mm见方、9.8kPa载荷的重物，在25℃下施加载荷24小时，24小时后除去载荷，测定刚除重后的重叠的无纺布的厚度(T1)和除重24小时后的厚度(T2)，用下式算出无纺布的蓬松回复率。
初期蓬松回复率(％)＝(T1/T0)×100
长期蓬松回复率(％)＝(T2/T0)×100
厚度的测定均在无载荷下进行。
[70℃蓬松回复率]除了使温度为70℃、施加载荷的时间为4小时以外，与上述相同。
[表观密度]根据JIS-K-6401-5.3(表观密度试验)进行测定。
[硬度]根据JIS-K-6401-5.4(硬度试验)进行测定。
[压缩残留变形]根据JIS-K-6401-5.5(压缩残留变形试验)进行测定。
[反复压缩残留变形]根据JIS-K-6401-5.6(反复压缩残留变形试验)进行测定。
[实施例1～7、比较例1～3]
1.纤维制造条件
(A)使用的聚合物(略语的说明如下)
(1)PTT(Shell Chemicals Japan公司制“CORTERRA9200”，玻璃化转变点为45℃、熔解峰温度为(mp)228℃、IV值为0.92、熔解开始温度为213℃)
(2)PET(Toray公司制“T200E”，mp为255℃、IV值为0.64)
(3)PP-1(日本Polypropylene公司制“SA03E”，mp为160℃、MFR为20、Q值5.6)
(4)PP-2(日本Polypropylene公司制“SA03B”、mp为160℃、MFR为30、Q值3.6)
(5)PP-3(日本Polypropylene公司制“SA01A”，mp为160℃、MFR为9、Q值3.2)
(6)PP-4(Prime Polymer公司制“CJ700”，mp为160℃、MFR为7、Q值6.5)
(7)PB-1a(SunAllomer公司制“PB0400”，mp为123℃、MFR(190℃)为20)
(8)PB-1a(SunAllomer公司制“DP0401M”，mp为123℃、MFR(190℃)为15)
(9)PBT弹性体(Du Pont-Toray公司制“Hytrel4047H-36”，mp为160℃)
(10)HDPE(日本Polyethylene公司制“HE481”，mp为130℃、MFR(190℃)为12)
鞘成分的混合比记载于表1～2。
(B)挤出温度：芯成分聚合物(PTT等)为280℃、鞘成分聚合物为250℃、喷头(nozzle base)温度为270℃。
(C)喷嘴孔数：600孔
(D)复合比芯/鞘＝55/45(容积比)
(E)未拉伸纤度：8dtex
(F)拉伸温度：湿式70℃
(G)拉伸倍率：2.3倍
(H)卷曲：12～15个/25mm
(I)退火温度(干燥温度)：110℃×15分钟
(J)制品纤度×纤维长：4.4dtex×51mm
2.无纺布制造条件
将各卷曲性复合纤维100质量％置于平行梳理机并采集纤网，利用热风循环式的热处理机在表1～2所示加工温度下热处理30秒钟，使鞘成分热熔融粘合，制作单位面积重量为约100g/m2的无纺布。
将各条件与得到的结果示于表1～2。其中，实施例2、4、6和比较例2中，为了与比较例3的初期厚度相吻合，利用网1张1张地调整厚度，以使其厚度在重叠10张时达到30mm，同时进行热风加工。
表1
Figure A200780037259D00241
表2
由以上结果可知，本发明的实施例1～7与比较例1～3相比，在相同单位面积重量下初期厚度厚、初期蓬松回复率和长期蓬松回复率也高。实施例3～7为波状卷曲和螺旋状卷曲混存，与实施例1～2相比，单纤维干热收缩率和无纺布面积收缩率低，无纺布的初期厚度厚，初期蓬松回复率和长期蓬松回复率高。推测这是由于第二成分(芯成分)使用了聚对苯二甲酸丙二酯。
比较例1～2虽然与实施例相比初期厚度高，但初期蓬松回复率低。
比较例3由于鞘成分使用PBT弹性体，因此卷曲表现小，另外，与实施例相比由于单纤维干热收缩率和无纺布面积收缩率稍大，因此制成无纺布时的初期厚度仅上升至30mm，为厚度低的无纺布。
[实施例8～15]
使用与实施例1～8相同的聚合物和评价方法，在表3所记载的条件下制作实施例8～11的显性卷曲性复合纤维。得到的结果示于表3。另外，将实施例10和比较例3所获得的卷曲性复合纤维100质量％置于平行梳理机，使用交叉铺置机制作交叉铺置纤网。接着，在交叉铺置纤网上使用Fosterneedle公司制圆锥刀以针深度为5mm、表4所示穿入数(表背面相同)实施针刺处理。使用热风循环式的热处理机、在表4所示的加工温度下对得到的针刺法无纺布实施热处理30秒钟，使鞘成分热熔融粘合，制成无纺布。将测定得到的无纺布的硬度、压缩残留变形、加热硬度保持率、反复压缩残留变形和耐久硬度保持率的结果示于表4。
表3
Figure A200780037259D00261
由表3结果可知，本发明的实施例8～15在相同单位面积重量下初期厚度均大、初期蓬松回复率和长期蓬松回复率也高。其中，实施例12、13由于添加于树脂2的PP的Q值、MFR小以及PP添加量/Q值之比大，因此单纤维的干热收缩率和无纺布面积收缩率均极小。
表4
由表4结果可知，实施例10的针刺法无纺布的加热硬度保持率、耐久硬度保持率均为90％以上。可以推定无论是实施加热压缩还是反复压缩，纤维之间的粘接点和纤维本身也不会被破坏、被折曲，纤维强度也不会降低。另一方面，比较例3的无纺布的加热硬度保持率低至84％、耐久硬度保持率低至74％，无纺布硬度因70℃加热时的压缩和80000次的反复压缩而减小，耐热性和耐久性差。
[实施例16～20、比较例1/2、3、4]
在以下的实施例、比较例中，对潜在卷曲性复合纤维及使用该复合纤维的无纺布进行说明。
1.纤维制造条件
(A)使用的聚合物(略语的说明如下)
(1)PTT(Shell Chemicals Japan株式会社制“CORTERRA9240”，熔解峰温度(mp)228℃、IV值为0.92、熔解开始温度为213℃)
(2)PP-(1)(日本Polypropylene株式会社制“SA03B”，mp为160℃、MFR为30、Q值3.6)
(3)共聚PP-(1)(日本Polypropylene株式会社制“FX4G”，mp为125℃、MFR为5、Q值5.5、二元型)
(4)共聚PP-(2)(日本Polypropylene株式会社制“WINTEC WFX4”，mp为125℃、MFR为7、Q值2.5、使用茂金属催化剂、二元型)
(5)共聚PP-(3)(Prime Polymer株式会社制“F794NV”，mp为130℃、MFR为7、Q值5.0、三元型)
(6)共聚PP-(4)(日本Polypropylene株式会社制“WINTECWXK1183”，mp为128℃、MFR为26、Q值2.6、茂金属催化剂、二元型)
(7)PB-1(1)(SunAllomer株式会社制“DP0401M”，mp为123℃、MFR(190℃)为15)
(8)PB-1(2)(SunAllomer株式会社制“PB0300”，mp为123℃、MFR(190℃)为4)
(9)HDPE(日本Polyethylene公司制“HE481”，mp为130℃、MFR(190℃)为12)
(10)PBT弹性体(Du Pont-Toray公司制“Hytre14047H-36”，mp为160℃)
鞘成分的混合比记载于表5～6。
(B)挤出温度：
芯成分聚合物(PTT等)为280℃、鞘成分聚合物为250℃、喷头温度为270℃。
(C)喷嘴孔数：600孔
(D)复合比:芯/鞘＝55/45(容积比)
(E)未拉伸丝纤度：实施例16～18为12dtex、实施例19为10dtex、比较例4为17.9dtex
(F)拉伸温度：湿式70℃
(G)拉伸倍率：实施例16～18为2.3倍、实施例19为1.9倍、比较例4为3.2倍
(H)卷曲：12～15个/25mm
(I)退火温度(干燥温度)-时间：70℃-15分钟
(J)制品纤度、纤维长：6.7dtex、51mm
2.无纺布制造条件
将各潜在卷曲性复合纤维100质量％置于平行梳理机，采集纤网，利用热风循环式的热处理机在表5～6所示的加工温度下热处理30秒钟，使鞘成分热熔融粘合，制作单位面积重量为约100g/m2的无纺布。
3.针刺法无纺布的制造条件
将各潜在卷曲性复合纤维100质量％置于平行梳理机，使用交叉铺置机制作交叉铺置纤网。接着，在交叉铺置纤网上利用Foster needle公司制圆锥刀，以针深度为5mm、表5～6所示的穿入数(表背面相同)实施针刺处理。利用热风循环式的热处理机在表5～6所示的加工温度下对得到的针刺法无纺布实施热处理30秒钟，使鞘成分热熔融粘合，制作无纺布。将测定得到的无纺布的硬度、压缩残留变形、加热硬度保持率、反复压缩残留变形和耐久硬度保持率的结果示于表5、6。
实施例20为混棉50质量％实施例16的潜在卷曲性纤维和50质量％纤度为6.7dtex、纤维长为64mm的聚对苯二甲酸乙二醇酯中空单一纤维(Toray公司制“T-70”)而制作的。
表5
表6
Figure A200780037259D00311
由以上结果可知，本发明的实施例16～19的无纺布与比较例4的无纺布相比，压缩硬度高、弹性良好。认为这是由于无纺布中的纤维形状表现为环状立体卷曲。另外，实施例16～20的无纺布的初期蓬松回复率和长期蓬松回复率也高，而且加热硬度保持率和耐久硬度保持率也高。推测这是由于第一成分(鞘成分)使用PB-1、第二成分(芯成分)使用聚对苯二甲酸丙二酯。
而且，多层重叠梳理纤网并进行加热成形时，实施例20由于混棉有PET纤维，因此压缩硬度稍降低，但本发明的实施例16～20的无纺布通过层间的纤维交络，而表现出一体性，具有优异的弹性。另一方面，由于比较例3和比较例4使用PB-1，因此蓬松回复性、压缩性(压缩硬度、耐久硬度保持率)不充分。另外，比较例1/2、比较例3的无纺布未使用PB-1，且为显性卷曲性纤维，因此纤网层间的纤维的交络很弱，易于分离。
由以上内容可以确认，使用了本发明的卷曲性复合纤维、特别是潜在卷曲性复合纤维的无纺布，其弹性和蓬松回复性高，且数层重叠并进行压缩加热成形时，层间的纤维的交络性良好，层间的一体性高。
使用了本发明的卷曲性复合纤维的无纺布与以往的由使用了弹性体的复合纤维构成的无纺布相比，初期蓬松度和蓬松回复性均优异，还可用于缓冲材料等硬棉、卫生材料、包装材料、过滤器、化妆品用材料、女性胸罩的衬垫、肩垫等低密度的无纺布制品中。而且，使用了本发明的卷曲性复合纤维的无纺布在高温(例如60～90℃左右)下的蓬松回复性也优异，可用于要求耐热性的领域，例如车辆用缓冲材料、地暖用地板的衬底材料等。

Claims (15)

1.一种卷曲性复合纤维，其特征在于，其含有第一成分和第二成分，所述第一成分含有聚丁烯-1，所述第二成分为具有熔解峰温度比聚丁烯-1的熔解峰温度高20℃以上的聚合物或者熔解开始温度为120℃以上的聚合物，从纤维截面观察时，所述第一成分占所述复合纤维表面的至少20％、所述第二成分的重心位置偏离所述复合纤维的重心位置，所述复合纤维是表现立体卷曲的显性卷曲或者通过加热来表现立体卷曲的潜在卷曲。
2.如权利要求1所述的卷曲性复合纤维，其中，所述立体卷曲为选自波状卷曲和螺旋状卷曲中的至少1种立体卷曲。
3.如权利要求1所述的卷曲性复合纤维，其中，所述第二成分为聚酯。
4.如权利要求3所述的卷曲性复合纤维，其中，所述聚酯为聚对苯二甲酸丙二酯。
5.如权利要求1所述的卷曲性复合纤维，其中，所述聚丁烯-1利用根据JIS-K-7121测定的DSC求得的熔解峰温度为115～130℃、根据JIS-K-7210测定的熔体流动速率MFR为1～30g/10分钟的范围，其中熔体流动速率的测定温度为190℃、载荷为21.18N(2.16kgf)。
6.如权利要求1所述的卷曲性复合纤维，其中，所述第一成分除聚丁烯-1外还含有聚丙烯。
7.如权利要求6所述的卷曲性复合纤维，其中，所述复合纤维为显性卷曲性复合纤维，所述第一成分中聚丁烯-1的含量为60质量％～95质量％、所述聚丙烯的含量为5质量％～40质量％的范围。
8.如权利要求7所述的卷曲性复合纤维，其中，所述聚丙烯的重均分子量Mw与数均分子量Mn之比即Q值为6以下，根据JIS-K-7210的熔体流动速率MFR为5～30g/10分钟的范围，其中熔体流动速率的测定温度为230℃、载荷为21.18N(2.16kgf)。
9.如权利要求1所述的卷曲性复合纤维，其中，所述复合纤维为显性卷曲，卷曲数为5个/25mm～25个/25mm。
10.如权利要求1所述的卷曲性复合纤维，其中，所述复合纤维为潜在卷曲，且在120℃的用JIS-L-1015测定的干热收缩率满足：
(1)在初始载荷为0.018mN/dtex(2mg/de)下的测定中为50％以上、
(2)在初始载荷为0.45mN/dtex(50mg/de)下的测定中为5％以上。
11.如权利要求10所述的卷曲性复合纤维，其中，所述第一成分含有聚丁烯-1与丙烯共聚物，聚丁烯-1的含量为60质量％～95质量％、丙烯共聚物的含量为5质量％～40质量％的范围。
12.如权利要求11所述的卷曲性复合纤维，其中，所述丙烯共聚物为选自乙烯-丙烯共聚物和乙烯-丁烯-1-丙烯三元共聚物中的至少1种。
13.如权利要求12所述的卷曲性复合纤维，其中，所述丙烯共聚物为重均分子量Mw与数均分子量Mn之比即Q值为3以上的乙烯-丙烯共聚物。
14.一种至少含有30％质量的卷曲性复合纤维的纤维集合物，其特征在于，其含有第一成分和第二成分，所述第一成分含有聚丁烯-1，所述第二成分为具有熔解峰温度比聚丁烯-1的熔解峰温度高20℃以上的聚合物或者熔解开始温度为120℃以上的聚合物，从纤维截面观察时，所述第一成分占所述复合纤维表面的至少20％、所述第二成分的重心位置偏离所述复合纤维的重心位置，所述复合纤维是表现立体卷曲的显性卷曲或者是通过加热来表现立体卷曲的潜在卷曲。
15.如权利要求14所述的纤维集合物，其中，所述卷曲性复合纤维中至少聚丁烯-1发生熔融，使得构成的纤维彼此热熔融粘合。
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