JP4018836B2 - Polyester-based heat-adhesive conjugate fiber and fiber structure comprising the same - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はポリエステル系熱接着性複合繊維及びそれらからなる繊維構造体に関する。更に詳しくは、本発明は熱接着成分として、ハードセグメント成分をポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステルとするポリエーテルエステルブロック共重合体を配し、繊維形成成分としてポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステルを配した熱接着性複合繊維及びそれよりなる、弾力性、耐久性に優れた繊維構造体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より寝装具や家具、衣料などの詰め物素材としてポリエステル短繊維とりわけ、ポリエチレンテレフタレート（以降、ＰＥＴと略すことがある）が幅広く使用されている。なかでもこれらポリエステル短繊維と低融点成分にエラストマーを使用した熱接着性複合繊維とを混綿し熱処理することにより得られる繊維構造体は、ウレタン代替素材として、クッション材や布団芯地、自動車シート、ベットマットなど多岐にわたって利用されている。
【０００３】
得られる繊維構造体は、高い通気性により蒸れ感が少ないこと、製造過程で溶剤などを必要としないため作業環境が良いこと、焼却処分する際にウレタン素材のように有毒ガスを発生することがなく、かつＰＥＴ１００％であるためリサイクルが可能であること、などの利点がある。
【０００４】
上記のような、結晶性熱可塑性エラストマーと結晶性熱可塑性ポリエステルからなる熱接着性複合繊維としては、特公昭６０−１４０４号公報、特開平３−１８５１１６号公報、特開平３−２２０３１６号公報などで開示されている。
【０００５】
またこれら熱可塑性エラストマーが繊維表面に配した熱接着性複合繊維を使用して得られる繊維構造体についても、国際公開ＷＯ９１／１９０３２号公報、特開平４−２４０２１９号公報、特開平４−３１６６２９号公報、特開平５−９８５１６号公報、特開平５−１６３６５４号公報、特開平５−１７７０６５号公報、特開平５−２６１１８４号公報、特開平５−３０２２５５号公報、特開平５−３２１０３号公報、特開平５−３３７２５８号公報、特開平６−２７２１１１号公報、特開平６−３０６７０８号公報、国際公開ＷＯ９７／２３６７０号公報などに開示されている。
【０００６】
しかしながらこれらで開示されている熱可塑性エラストマーは、十分な弾力性、耐久性を維持させるため、エラスティックな性質を付与する目的で、ポリアルキレンオキシドグリコールなどを共重合している。このためポリマーコストが高くなり、汎用品への拡大展開の大きな障害となることが多かった。また主体繊維としてもポリエチレンテレフタレートからなる汎用ＰＥＴが利用されることが多いため、弾力性向上、耐久性向上には限界があった。
【０００７】
一方、ＰＥＴ対比、弾性回復能、仕事回復能にすぐれたポリアルキレンテレフタレートとして、ポリトリメチレンテレフタレートが知られている。たとえば特開昭５２−５３２０号公報には、ポリトリメチレンテレフタレートを特定条件で製糸することにより、弾性回復率に優れた繊維が得られることが開示されている。
【０００８】
また特開昭５７−６１７１６号公報、特開昭５７−１９３５３６号公報、特開昭５７−１９３５３７号公報、特公昭６２−２５８２６号公報などでは複数のポリアルキレンテレフタレート共重合体やスチレン系ポリマー、非晶性ポリマーなどとの共重合ポリマーからなる繊維について開示されている。
【０００９】
しかしながら、これらのポリトリメチレンテレフタレートからなる繊維を繊維構造体へそのまま適用しても、繰り返し圧縮を受けるようなウレタン代替素材として、使用に耐え得る弾力性、耐久性を得ることはできなかった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記従来技術が有していた問題を解決し、従来の熱可塑性エラストマーを使用した熱接着性複合繊維と汎用ＰＥＴとからなる繊維構造体に対し、コストアップすること無く、優れた弾力性、耐久性、ならびにソフトな風合いを有する繊維構造体を提供することのできる熱接着性複合繊維を提供することにある。
更に本発明の他の目的は、上記熱接着性複合繊維をバインダーとする、繊維構造体を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決べく鋭意研究した結果、特定の熱接着性複合繊維をバインダーとし、特定のポリエステル繊維をマトリックスとした繊維構造体によれば、上記の従来技術が有していた問題点を解消できることを見い出し、本発明を完成するに至った。
【００１２】
即ち、本発明の目的は、
ポリエーテルエステル系ブロック共重合体（Ｅ）と、該ブロック共重合体よりも融点が１０℃以上高いポリエステル（Ｐ）とを、繊維断面において、Ｅ：Ｐ＝２０：８０〜８０：２０の面積比率で、且つ該ブロック共重合体（Ｅ）が少なくともその繊維表面に露出するように配されてなるポリエステル系複合繊維において、
該ブロック共重合体（Ｅ）が、ハードセグメント成分をポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステルとし、ソフトセグメント成分を平均分子量４００〜５０００のポリ（アルキレンオキシド）グリコールとし、ハードセグメント成分とソフトセグメント成分との共重合割合が９５：５〜２０：８０であり、且つ、ポリエステル（Ｐ）がポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステルであることを特徴とする、ポリエステル系熱接着性複合繊維により達成することができる。
【００１３】
さらに、本発明の他の目的は、
熱接着性複合短繊維をバインダーとし、非弾性ポリエステル系短繊維集合体をマトリックスとし、該熱接着性複合短繊維と非弾性ポリエステル系短繊維集合体とが重量比で５：９５〜５０：５０である繊維構造体であって、
該熱接着性複合繊維を、ハードセグメント成分をポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステルとし、ソフトセグメント成分を平均分子量４００〜５０００のポリ（アルキレンオキシド）グリコールとし、ハードセグメント成分とソフトセグメント成分との共重合割合が９５：５〜２０：８０である、ポリエーテルエステル系ブロック共重合体（Ｅ）と、該ブロック共重合体よりも融点が１０℃以上高いポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステルとを、繊維断面において、Ｅ：Ｐ＝２０：８０〜８０：２０の面積比率で、且つ該ブロック共重合体（Ｅ）が少なくともその繊維表面に露出するように配されてなるポリエステル系複合短繊維とし、非弾性ポリエステル系短繊維集合体を、該短繊維集合体の重量を基準として、ポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステル短繊維５０〜１００％と、ポリトリメチレンテレフタレ−トと該ポリトチメチレンテレフタレート以外のポリアルキレンテレフタレートを少なくとも１成分以上配してなる複合短繊維０〜５０％とし、且つ、下記（ａ）及び（ｂ）の熱接着点が繊維構造体内部に散在していることを特徴とする、繊維構造体により達成される。
（ａ）熱接着性複合短繊維と非弾性ポリエステル系短繊維との交差点における熱接着点。
（ｂ）熱接着性複合短繊維同士の交差点における熱接着点。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を詳細に説明する。
本発明の熱接着性複合繊維は、ポリエーテルエステル系ブロック共重合体（Ｅ）と該エラストマーよりも融点が高いポリエステル（Ｐ）とが、繊維断面において、Ｅ：Ｐ＝２０：８０〜８０：２０の面積比率で、且つ該ブロック共重合体（Ｅ）が少なくともその繊維表面に露出するように配されてなる。
【００１５】
ここでＥ成分は、融点が１００〜１９０℃の範囲であることが好ましく、融点がこの範囲内にあるときには、該熱接着性複合繊維を製造する際の繊維同士の融着や圧着の発生が更に抑制されると共に、繊維構造体を製造する際における接着斑も更に抑制される。該Ｅ成分の融点は、特に１３０〜１８０℃の範囲にあることが好ましい。
【００１６】
ここで、ポリエーテルエステル系ブロック共重合体としては、ポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステルをハードセグメントとし、ポリ（アルキレンオキシド）グリコールをソフトセグメントとするポリエーテルエステルブロック共重合体であることが必要である。
【００１７】
該ポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステルとしては、具体的には、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレン−２，６−ジカルボン酸、ナフタレン−２，７−ジカルボン酸、ジフェニル−４，４’−ジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、３−スルフォイソフタル酸ナトリウムなどの芳香族ジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環式ジカルボン酸、コハク酸、シュウ酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカンジ酸、ダイマー酸などの脂肪族ジカルボン酸、またはこれらのエステル形成誘導体から選ばれたジカルボン酸の少なくとも一種、１，４−ブタンジオール、ジエチレングリコール、テトラメチレングリコール、ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、デカメチレングリコールなどの脂肪族ジオール、あるいは１，１−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、トリシクロデカンジメタノールなどの脂環式ジオール、またはこれらのエステル形成誘導体などから選ばれたジオール成分の少なくとも一種からなるポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステルが共重合されていてもよい。
【００１８】
また、ソフトセグメント成分としては、平均分子量が３００〜５０００程度のポリエチレングリコール、ポリ（１，２−プロピレンオキシド）グリコール、ポリ（テトラメチレンオキシド）グリコール、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとの共重合体、エチレンオキシドとテトラヒドロフランとの共重合体などのポリ（アルキレンオキシド）グリコールを用いればよいが、得られるポリエーテルエステル系共重合体の接着性や耐熱性、弾力性といった観点から、ポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステルをハードセグメント成分とし、ポリオキシテトラメチレングリコールをソフトセグメント成分とするポリエーテルエステルブロック共重合体が特に好ましく、その際、ポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステルは、共重合成分としてイソフタル酸を、ポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステルの全酸成分を基準として５０モル％以下の範囲であれば含んでいてもよく、該イソフタル酸以外であっても、フタル酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸ドデカン二酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸などを融点の制御と、弾力性、耐久性といった品質を向上させるといった面から用いてもよいが、特に、ポリエステルの全酸成分を基準として、テレフタル酸を５０〜９０モル％とイソフタル酸を１０〜３５モル％とを含むポリエステルがより好ましく用いられる。
【００１９】
また該ポリエステル部分の主たるグリコール成分はトリメチレングリコールである必要がある。ここで”主たる”とは該成分が全成分を基準として７０モル％以上を占めることをいい、従って残りの３０モル％未満の範囲内では他種グリコール成分が共重合されていてもよい。好ましく用いられる共重合グリコール成分としては、エチレングリコール、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、ジエチレングリコール、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等を挙げることができる。
【００２０】
さらに上記ポリエーテルエステルブロック共重合体は、ハードセグメント成分であるポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステルと、ソフトセグメント成分である平均分子量が３００〜５０００のポリ（アルキレンオキシド）グリコール成分との共重合割合が（９５：５）〜（２０：８０）である。特に好ましくは平均分子量が８００〜４０００で、該共重合割合が（７０：３０）〜（３０：７０）である。
【００２１】
該平均分子量が３００未満の場合には、得られるポリエーテルエステルブロック共重合体のブロック性が低下して弾性回復性能が不十分となり、一方５０００を越えるとポリ（アルキレンオキシド）グリコール成分の共重合性が低下して弾性回復性能が不十分となる。
【００２２】
更に、該グリコール成分の共重合量が５重量％未満の場合には、該複合繊維を加熱接着処理してクッション材などの成型をしても、本発明が他の目的とする弾性特性の良好な繊維構造体は得ることはできず、一方、グリコール成分が８０重量％を越える場合には得られるブロック共重合体の力学的特性、耐久性などが低下するため好ましくない。最も好ましく用いられるポリ（アルキレンオキシド）グリコールとしては、ポリエチレングリコール、ポリ（プロピレンオキシド）グリコール、ポリ（テトラメチレンオキシド）グリコールの単独重合体である。
【００２３】
さらには前記単独重合体を構成する繰り返し単位の２種以上がランダムまたはブロック状に共重合したランダム共重合体またはブロック共重合体を使用してもよい。このようなポリエーテルエステルブロック共重合体は周知の共重合ポリエステルの製造方法を用いて得ることができる。
【００２４】
一方、繊維形成成分であるＰ成分としては、トリメチレンテレフタレート系ポリエステルポリマーである必要がある。これはポリトリメチレンテレフタレートの優れた弾性回復能を利用するものであり、繰り返し圧縮ひずみが掛かるような、クッション代替の繊維構造体用途には好適である。また、固有粘度が０．６〜１．２、融点は２００℃以上であることが好ましい。
【００２５】
上記ポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステルは、ポリエーテルエステル系ブロック共重合体（Ｅ）よりも、融点が１０℃以上高い必要があるが、この要件を満足する限りであれば、前掲のポリエーテルエステル系ブロック共重合体におけるハードセグメント成分を構成するポリエステルと同様に種々の共重合成分を共重合することができる。
【００２６】
本発明の熱接着性複合繊維を製造するに際しては、公知の紡糸装置により紡糸する事ができる。また繊維形成性成分と熱接着性成分との複合状態は、芯鞘型の他、偏芯芯鞘型、並列（サイドバイサイド）型、海島型複合紡糸繊維あるいは海島型混合紡糸繊維、蜜柑の房型配位（分割）繊維等、公知の複合状態のいずれであってもよいが、繊維表面の少なくとも１部、好ましくは３０％以上が表面に露出していることが肝要である。
【００２７】
なかでも並列型、偏芯芯鞘型の場合、繊維構造体を成型する際の熱処理時に微細な捲縮が顕在化するような潜在捲縮能を容易に付与できるため、繊維同士の絡まり合いが増し接着性を向上させることができるため特に好ましい。
【００２８】
また、本発明の熱接着性複合繊維の単繊維繊度は、０．５〜２００デニールの範囲が好ましい。上記の範囲内にある時には、繊維構造体とするために熱接着処理した場合に、該繊維構造体中に散在する接着点の数、十分な弾力性、耐久性が得られると共に、該熱接着性複合繊維を製造する際の膠着現象も極度に抑制することができる。該繊度は２〜１００デニールの範囲であることが更に好ましい。
【００２９】
また繊維横断面の外形や芯の形状は、真円である必要がなく、多角形やフィン付、団子型等をとっても構わないが、短繊維を形成してカード工程を通過させる場合を勘案すれば、共に真円形状であることが好ましいが、さらに１個以上の中空部を有していてもかまわない。
【００３０】
また、捲縮を付与する場合の性能は工程上問題が発生しない程度であれば良く、捲縮数８〜２０個／インチ、捲縮度６〜１８％の範囲であることが望ましい。また短繊維とする場合のカット長としては１０〜１００ｍｍの範囲内であることが好ましく、特に１５〜９５ｍｍの範囲であることが望ましい。この範囲外ではカード性や繊維構造体の接着性に支障がでる可能性が有る。
【００３１】
次に、本発明の繊維構造体につき説明する。
本発明において、繊維構造体のマトリックスとなる非弾性ポリエステル系短繊維集合体としては、該短繊維集合体の全重量を基準としてポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステル短繊維５０〜１００％、ポリトリメチレンテレフタレ−トと該ポリトリメチレンテレフタレート以外のポリアルキレンテレフタレートを少なくとも１成分以上配してなる複合短繊維０〜５０％との集合体である必要がある。
【００３２】
一般的に、マトリックス繊維は繊維構造体の全繊維重量に対して、過半数以上を占めることが多く、マトリックス繊維の物性がそのまま繊維構造体特性へ反映される割合が高くなるため、該短繊維集合体の全重量を基準としてポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステル短繊維は５０〜１００％とすることが必要となる。
【００３３】
ここで、ポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステルとしては、前掲のポリエーテルエステルブロック共重合体（Ｅ）におけるハードセグメント成分あるいはポリエステル（Ｐ）として用いられるポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステルと同様に種々の共重合成分を共重合することができる。
【００３４】
またポリトリメチレンテレフタレートと複合紡糸される、該ポリトリメチレンテレフタレート以外のポリアルキレンテレフタレートとしては、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、ポリヘキサメチレンテレフタレート、ポリテトラメチレンテレフタレート、ポリ−１，４−ジメチルシクロヘキサンテレフタレート、ポリピバロラクトンまたはこれらの共重合体エステルなどのいずれであってもよい。
【００３５】
上記のポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステル繊維を製造するに際しては、公知の紡糸装置により紡糸する事ができる。該ポリトリメチレンテレフタレート単独からなる短繊維の場合、その繊維断面形状は円形、偏平、異型、中空のいずれであってもよいが、繊維構造体の嵩高性を付与する観点から、中空あるいは多角形やフィン付などが好ましい。また捲縮形態としては、上記観点から、異方冷却法による螺旋状やオメガ型の捲縮を発現したものが好ましいが、特に工程上問題が無い範囲であればよく、特に規定はない。
【００３６】
一方、ポリトリメチレンテレフタレートと該ポリトリメチレンテレフタレート以外のポリアルキレンテレフタレートを少なくとも１成分以上配してなる複合紡糸した短繊維の場合はその複合状態として、芯鞘型、偏芯芯鞘型、並列（サイドバイサイド）型などがよい。なかでも並列型、偏芯芯鞘型の場合、繊維構造体を成型する際の熱処理時に微細な捲縮が顕在化するような潜在捲縮能を容易に付与でき、繊維同士の絡まり合いが増し接着性を向上させることができるため特に好ましい。なお必要に応じて、これらの短繊維を混綿してマトリックス繊維として使用することも可能である。
【００３７】
該ポリエステル短繊維の単繊維繊度は、１〜１００デニールの範囲が好ましく、中でも２〜５０デニールが好ましい。繊度が１デニールより小さいと十分な嵩高性が発揮されず、得られた構造体のクッション性能、反発性などが乏しくなってしまう。また１００デニールよりも大きくなると単繊維の曲げ剛性が大きくなり、繊維構造体の繊維構成本数が少なくなるため、風合いが硬くなる。またカット長は１０〜１００ｍｍの範囲内にあることが好ましく、特には１５〜９０ｍｍの範囲にあることが好ましい。
【００３８】
さらに極端に繊維物性を損なうことの無い範囲で必要に応じて、各種機能剤や添加剤などを含有もしくは表面付与しても差し支えない。具体的には、二酸化チタン等の艶消し剤、リン酸等の安定剤、ヒドロキシベンゾフェノン誘導体等の紫外線吸収剤、タルク等の結晶核剤、アエロジル等の易滑剤、ヒンダードフェノール誘導体等の抗酸化剤、難燃剤、制電剤、顔料、蛍光増白剤、赤外線吸収剤、消泡剤、珪酸塩やリン酸塩系の金属イオン担持型無機系抗菌剤や有機系抗菌剤、光触媒型酸化チタンや活性炭、ゼオライト、酸化亜鉛、二酸化珪素などの消臭性能を有する無機系消臭剤、緑茶やヒノキなどの天然抽出精油、フェノトリンなどの代表される防ダニ性のある有機化合物、ジルコニウムやチタンなどの遠赤外放射物質などが上げられる。
【００３９】
つづいて、該ポリエステル系熱接着性複合繊維と該ポリエステル繊維を用いた繊維構造体の構造につき説明すると、繊維構造体の混綿比率としては、重量比で、熱接着性複合繊維：ポリエステル繊維＝（５〜５０）：（９５〜５０）の範囲であることが必要である。該熱接着性複合繊維の混率が高すぎると、繊維構造体中に形成される熱固着点の数が多すぎて構造体が硬くなりすぎ、逆に少なすぎると熱固着点の数が少なくなり構造体の弾力性、耐久性に劣る。
【００４０】
繊維構造体の製造方法は、該繊維構造体内部に（ａ）熱接着性複合短繊維と非弾性ポリエステル系短繊維との交差点における熱接着点および（ｂ）熱接着性複合短繊維同士の交差点における熱接着点の２種類の熱固着点が散在する限り、公知の方法を方法をいずれも採用ですることができ、吹き込み成型やファイバーボール構造体としてもよい。
【００４１】
なお、成形時の熱処理温度としては、ポリエーテルエステルブロック共重合体（Ｅ）だけが溶融する温度であればよく、具体的には、１００〜１９５℃程度、熱処理時間としては１０〜３０分間程度であればよい。
【００４２】
【実施例】
以下に、本発明の構成及び効果をより具体的にするため、実施例等を挙げるが、本発明はこれら実施例に何等限定を受けるものでは無い。なお、実施例中の各値は以下の方法に従って求めた。
【００４３】
１）固有粘度：
３５℃のオルトクロロフェノール溶液とし、常法に従って求めた。
【００４４】
２）繊度、繊維長、捲縮数、捲縮率：
ＪＩＳ−Ｌ１０１５に記載の方法に準拠して測定した。
【００４５】
３）反発性（初期硬さ）：
ＪＩＳ−Ｋ−６４０１記載の方法に準拠し、断面積２０ｃｍ²の平坦な下面を有する円柱ロッドで１ｃｍ圧縮し、その時の応力（初期応力）を測定した。
【００４６】
４）圧縮残留歪（強圧縮）：
ＪＩＳ−Ｋ−６４０１記載の方法に準拠し、８００ｇ／ｃｍ²の荷重で１０秒間圧縮した後、除重して５秒間放置する操作を３６０回繰り返し、２４時間後に再び圧縮応力を測定しその保持率を求めた。
【００４７】
５）硬さ斑：
熟練者１０名を無作為に選び、繊維構造体の表面を手で触れ、硬さ斑について、下記判定基準に基づいて官能評価を行った。
５：極めて良好（斑が分からない。極めて均一）
４：やや良好（ほとんど斑なく大部分は均一）
３：良好（部分的に斑はあるが気にならない）
２：やや不良（斑がわかる。）
１：極めて不良（明らかに斑が多い）
【００４８】
［実施例１、比較例１〜１６］
テレフタル酸ジメチル７５重量部、イソフタル酸ジメチル２５重量部、トリメチレングリコール５９重量部、ポリブチレングリコール（分子量１５００）７１重量部、触媒としてテトラブトキシチタネート０．２重量部を蒸留装置を備えた反応容器に仕込み、常法に従い２１０℃でエステル交換反応を行い、引き続いて２４０℃で重縮合反応を行い、重縮合反応終了直前に酸化防止剤として住友化学製スミライザーＧＡ−８０を１重量部、住友化学製スミライザーＴＰ−Ｄを１重量部を添加し溶融攪拌後、常法に従いチップ化してソフトセグメントを４０重量％含有するポリエーテルエステルブロック共重合体エラストマーを得た。この熱可塑性エラストマーの融点は１３０℃、固有粘度は１．１５であった。
【００４９】
得られた熱可塑性エラストマーを芯成分、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＰＴ；固有粘度０．８５、融点２２５℃）を鞘成分とし、繊維断面積比が芯／鞘＝６０／４０となるように、公知の偏芯芯鞘複合繊維用口金（２６０ホール）で吐出量７２０ｇ／分で紡糸し、１１００ｍ／分で巻き取り未延伸糸を得た。ついで、得られた未延伸糸を５０万デニールのトウにした後、７０℃×９０℃の２段温水延伸法にて４．４倍に延伸した。この延伸糸を押込み型捲縮機で捲縮を付与した後、５０℃で弛緩熱収縮処理を施してから５１ｍｍの繊維長に切断し、熱接着性繊維を得た。得られた繊維は、単繊維繊度６デニール、捲縮数１２個／インチ、捲縮率７％であった(実施例１）。
【００５０】
一方比較例として、デニールを変えたもの（比較例１、２)、芯鞘比を変えたもの（比較例３、４）、エラストマーのハードセグメントおよび芯ポリマーとしてＰＥＴをつかったもの(比較例５）、を製造した。尚、変更するもの以外はすべて実施例１と同じとした。
【００５１】
次に繊維構造体のマトリックス繊維として、ポリトリメチレンテレフタレート（固有粘度０．８５、融点２２５℃）を用い２９０℃で溶融し、公知の中空丸断面紡糸口金（１５０ホール）を用い、異方冷却方式で１２００ｍ／分の巻取速度で未延伸糸を得た。次いで、得られた未延伸糸を５０万デニールのトウにした後、７０℃×９０℃の二段温水延伸法にて２．４６倍に延伸した。この延伸糸を押込み型捲縮機で捲縮を付与した後、６４ｍｍの繊維長に切断し、１３５℃で弛緩熱収縮処理を施して、螺旋状の３次元クリンプを有する立体捲縮綿を得た。得られた繊維は、単繊維繊度１２デニール、捲縮数１２個／インチ、捲縮率３３％であった。
【００５２】
一方、比較例としては、ポリエチレンテレフタレート（融点２５６℃、固有粘度０．６４）を上記異方冷却法により紡糸した１２デニールの立体捲縮ポリエステル短繊維を使用した（比較例６）。
【００５３】
さらに熱接着性複合繊維とポリエステル繊維の混合比率がことなるもの（比較例７、８）も作製した。
【００５４】
次に上記の組み合わせで熱接着性複合繊維とポリエステル繊維とを重量比で３０／７０となるように混綿し、ローラーカード機に２回通過させて混綿ウェブを得た。このウェブを一定の密度になるように型枠に入れ、循環式熱風乾燥機で１８０℃×１５分間の熱処理を行い、密度０．０４ｇ／ｃｍ³、厚さ５ｃｍの繊維構造体を得た。
【００５５】
実施例１では、熱接着性複合繊維の紡糸時の膠着問題やその他製綿工程上のトラブルがなく、熱接着性繊維及びポリエステル繊維ともに、良好なポリエステル短繊維が得られた。またこれらを使い、繊維構造体を製造しの性能評価を行ったところ極めて良好な結果が得られた。
【００５６】
一方、比較例１及び２では熱接着性複合繊維のデニールを変えたものでテストしたところ、比較例１では、繊維構造体中の熱接着性複合繊維の構成本数が増加する反面、デニールが極端に細くなっているため、構造体としての反発性（弾力性）や耐久性に劣っていた。また比較例２では熱接着性複合繊維の紡糸にて膠着発生が激しく紡糸調子が悪い。また膠着により混綿斑が発生し硬さ斑が大きかった。
【００５７】
比較例３、４では熱接着性複合繊維中のポリエステル系エラストマーの比率を変えた。比較例３は、エラストマー成分が少ないため、繊維構造体の性能が低下した。また比較例４では極端にエラストマー成分を増やしているため、紡糸時においてベンディング現象が発生し紡糸調子が悪化した。
【００５８】
比較例５では、エラストマーのハードセグメントや芯ポリマーとして汎用ＰＥＴを使用した、熱接着性複合繊維でテストした。その結果、繊維及び繊維構造体の製造パフォーマンスはほぼ変わらないものの、やはり繊維構造体自体の特性、特に耐久性が低下していた。
【００５９】
比較例６では、マトリックス繊維であるポリエステル繊維として汎用ＰＥＴを使ってテストした。その結果、比較例５同様、繊維構造体の耐久性に低下が見られ、さらにその低下率は比較例５を上回った。
【００６０】
比較例７では、マトリックス繊維にポリトリメチレンテレフタレートとＰＥＴを並列型（サイドバイサイド）に重量比で５０／５０で配した、短繊維を使用した。その結果、実施例１と同等レベルの繊維構造体性能が認められた。
【００６１】
比較例８、９では、熱接着性複合繊維とポリエステル繊維の混綿比率を変えた。比較例８は熱接着性複合繊維の比率が多いため繊維構造体の性能は良好であるが、製造コストが高くなるため不可である。また比較例９は熱接着性複合繊維の混綿比率が極端に少ないため、十分な固着点を形成できず繊維構造体の性能が低下した。
【００６２】
一方、比較例１０、１１ではバインダー成分のポリアルキレンオキシドグリコールの分子量を変えたものを使用したポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステルで繊維化したバインダー繊維でテストしたところ、比較例１０は分子量２００であるため、耐久性に劣り、比較例１１は分子量６０００であるため、製綿時の膠着が激しく、硬さ斑が大きかった。
【００６３】
また比較例１２、１３ではポリアルキレンオキシドグリコールの共重合率を変えた。比較例１２は、ソフトセグメントであるポリアルキレンオキシドグリコールの共重合率が少ないため、繊維構造体の性能が低下した。また比較例１３では、共重合率が高すぎて、ポリマーのチップ化工程でカット不良が発生しチップができなかった。
【００６４】
比較例１５、１６ではマトリックス繊維の繊度を変えた。比較例１５ではデニールが細すぎるため、反発性、耐久性が極端に落ちる。比較例１６では逆に太いため、風合いが硬く、硬さ斑も大きかった。
【００６５】
【表１】

【００６６】
【表２】

【００６７】
【発明の効果】
本発明の熱接着性複合繊維及びそれらを使った繊維構造体は、ポリトリメチレンテレフタレートをハードセグメントとして使った熱可塑性エラストマーと主たるポリマーがポリトリメチレンテレフタレートを複合紡糸して得られる熱接着性複合繊維と、主たるポリマーがポリトリエチレンテレフタレートであるポリエステル短繊維とを、混綿し熱処理することにより繊維構造体であり、従来の熱可塑性エラストマーを使用した熱接着性複合繊維と汎用ＰＥＴからなる繊維構造体に対し、コストアップすること無く、優れた弾力性、耐久性、ならびにソフトな風合いを有する繊維構造体を提供することが可能である。
【００６８】
またこの繊維構造体は、寝装具、家具、車輌資材（クッション材、天井材、防護材）、衣料、フィルター材、建築／土木資材、農業資材、衛生材料などに好適に用いることができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a polyester-based heat-adhesive conjugate fiber and a fiber structure comprising the same. More specifically, in the present invention, as the thermal adhesive component, a polyether ester block copolymer having a hard segment component as a polytrimethylene terephthalate polyester is arranged, and a polytrimethylene terephthalate polyester is arranged as a fiber forming component. The present invention relates to an elastic composite fiber and a fiber structure comprising the same and having excellent elasticity and durability.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, polyester short fibers, particularly polyethylene terephthalate (hereinafter sometimes abbreviated as PET), has been widely used as stuffing materials for bedding, furniture, clothing, and the like. Above all, the fiber structure obtained by blending these polyester short fibers and heat-adhesive composite fibers using elastomer for the low melting point component and heat-treating them as urethane substitute materials, cushion materials, futon cores, automobile seats, It is used in a wide variety of areas such as bed mats.
[0003]
The resulting fiber structure is less breathable due to high air permeability, has a good working environment because it does not require solvents during the manufacturing process, and may generate toxic gases like urethane materials when incinerated. There is an advantage that it can be recycled because it is 100% PET.
[0004]
Examples of the heat-adhesive conjugate fiber made of a crystalline thermoplastic elastomer and a crystalline thermoplastic polyester as described above include Japanese Patent Publication Nos. 60-1404, 3-185116, and 3-220316. Is disclosed.
[0005]
Moreover, also about the fiber structure obtained using the thermoadhesive conjugate fiber which these thermoplastic elastomers distribute | arranged to the fiber surface, international publication WO91 / 19032, Unexamined-Japanese-Patent No. 4-240219, Unexamined-Japanese-Patent No. 4-316629 JP-A-5-98516, JP-A-5-163654, JP-A-5-177705, JP-A-5-261184, JP-A-5-302255, JP-A-5-32103, JP-A-5-337258, JP-A-6-272111, JP-A-6-306708, International Publication WO97 / 23670, and the like.
[0006]
However, the thermoplastic elastomers disclosed therein are copolymerized with polyalkylene oxide glycol or the like for the purpose of imparting elastic properties in order to maintain sufficient elasticity and durability. For this reason, the polymer cost is increased, which often becomes a major obstacle to expansion into general-purpose products. Moreover, since general-purpose PET made of polyethylene terephthalate is often used as the main fiber, there is a limit to improving elasticity and durability.
[0007]
On the other hand, polytrimethylene terephthalate is known as a polyalkylene terephthalate having excellent PET contrast, elastic recovery ability, and work recovery ability. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 52-5320 discloses that a fiber excellent in elastic recovery can be obtained by producing polytrimethylene terephthalate under specific conditions.
[0008]
In addition, JP-A-57-61716, JP-A-57-193536, JP-A-57-193537, JP-B-62-25826 and the like disclose a plurality of polyalkylene terephthalate copolymers and styrene-based polymers, A fiber made of a copolymer polymer with an amorphous polymer or the like is disclosed.
[0009]
However, even if these fibers made of polytrimethylene terephthalate are applied to the fiber structure as they are, it has not been possible to obtain elasticity and durability that can withstand use as a urethane substitute material that undergoes repeated compression.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and without increasing the cost for a fiber structure composed of a heat-adhesive conjugate fiber and a general-purpose PET using a conventional thermoplastic elastomer, An object of the present invention is to provide a heat-adhesive conjugate fiber that can provide a fiber structure having excellent elasticity, durability, and soft texture.
Furthermore, the other object of this invention is to provide the fiber structure which uses the said heat bondable composite fiber as a binder.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that the above prior art has a fiber structure using a specific heat-adhesive conjugate fiber as a binder and a specific polyester fiber as a matrix. The present inventors have found that the above problems can be solved and have completed the present invention.
[0012]
That is, the object of the present invention is to
An area of E: P = 20: 80 to 80:20 in the fiber cross section of the polyetherester block copolymer (E) and the polyester (P) having a melting point higher by 10 ° C. or more than the block copolymer. In a polyester-based composite fiber formed in such a ratio that the block copolymer (E) is at least exposed on the fiber surface,
In the block copolymer (E), the hard segment component is polytrimethylene terephthalate polyester, the soft segment component is poly (alkylene oxide) glycol having an average molecular weight of 400 to 5000, and the hard segment component and the soft segment component are co-polymerized. It can be achieved by a polyester-based heat-adhesive conjugate fiber characterized in that the polymerization ratio is 95: 5 to 20:80 and the polyester (P) is a polytrimethylene terephthalate-based polyester.
[0013]
Furthermore, another object of the present invention is to
The heat-adhesive conjugate short fiber is used as a binder, the non-elastic polyester short fiber aggregate is used as a matrix, and the heat-adhesive composite short fiber and the non-elastic polyester short fiber aggregate are in a weight ratio of 5:95 to 50:50. A fiber structure,
The thermoadhesive conjugate fiber is made of polytrimethylene terephthalate polyester as a hard segment component, poly (alkylene oxide) glycol having an average molecular weight of 400 to 5000 as a soft segment component, and a copolymerization ratio of the hard segment component and the soft segment component Is a 95: 5 to 20:80 polyether ester block copolymer (E) and a polytrimethylene terephthalate polyester having a melting point higher than that of the block copolymer by 10 ° C or more, in the fiber cross section, E: P = 20: 80 to 80:20 area ratio, and a polyester-based composite short fiber in which the block copolymer (E) is arranged so as to be exposed at least on the fiber surface, and an inelastic polyester type Based on the weight of the short fiber aggregate, Rento terephthalate polyester short fibers 50 to 100%, polytrimethylene terephthalate and polyalkylene terephthalate other than polytothymethylene terephthalate at least one component, and composite short fibers 0 to 50%, and The following (a) and (b) thermal bonding points are achieved by the fiber structure, which is scattered inside the fiber structure.
(A) The thermal bonding point at the intersection of the thermal adhesive composite staple fiber and the non-elastic polyester staple fiber.
(B) Thermal bonding point at the intersection of the thermal adhesive composite short fibers.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention is described in detail below.
In the heat-adhesive conjugate fiber of the present invention, the polyether ester block copolymer (E) and the polyester (P) having a melting point higher than that of the elastomer are E: P = 20: 80 to 80: The block copolymer (E) is arranged so as to be exposed at least on the fiber surface at an area ratio of 20.
[0015]
Here, the E component preferably has a melting point in the range of 100 to 190 ° C. When the melting point is within this range, the occurrence of fusion or press-bonding of the fibers during the production of the heat-adhesive conjugate fiber. In addition to being suppressed, adhesion spots during the production of the fiber structure are further suppressed. The melting point of the component E is particularly preferably in the range of 130 to 180 ° C.
[0016]
Here, the polyether ester block copolymer must be a polyether ester block copolymer having a polytrimethylene terephthalate polyester as a hard segment and poly (alkylene oxide) glycol as a soft segment. .
[0017]
Specific examples of the polytrimethylene terephthalate polyester include isophthalic acid, phthalic acid, naphthalene-2,6-dicarboxylic acid, naphthalene-2,7-dicarboxylic acid, diphenyl-4,4′-dicarboxylic acid, diester Aromatic dicarboxylic acids such as phenoxyethanedicarboxylic acid and sodium 3-sulfoisophthalate, alicyclic dicarboxylic acids such as 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, succinic acid, oxalic acid, adipic acid, sebacic acid, dodecanediic acid, dimer At least one of dicarboxylic acids selected from aliphatic dicarboxylic acids such as acids or ester-forming derivatives thereof, 1,4-butanediol, diethylene glycol, tetramethylene glycol, pentamethylene glycol, hexamethylene glycol, neopentyl glycol, deca Diol components selected from aliphatic diols such as methylene glycol, alicyclic diols such as 1,1-cyclohexanedimethanol, 1,4-cyclohexanedimethanol, and tricyclodecane dimethanol, or ester-forming derivatives thereof. A polytrimethylene terephthalate polyester comprising at least one of the above may be copolymerized.
[0018]
In addition, as the soft segment component, polyethylene glycol having an average molecular weight of about 300 to 5000, poly (1,2-propylene oxide) glycol, poly (tetramethylene oxide) glycol, a copolymer of ethylene oxide and propylene oxide, ethylene oxide and Poly (alkylene oxide) glycols such as copolymers with tetrahydrofuran may be used, but polytrimethylene terephthalate-based polyesters are hardened from the viewpoint of adhesiveness, heat resistance and elasticity of the obtained polyetherester copolymers. A polyether ester block copolymer having a segment component and polyoxytetramethylene glycol as a soft segment component is particularly preferred. In this case, the polytrimethylene terephthalate polyester is a copolymer. Isophthalic acid may be included as a component within a range of 50 mol% or less based on the total acid component of polytrimethylene terephthalate polyester, and phthalic acid, adipic acid, sebacin may be used other than isophthalic acid. Acid, azelaic acid dodecanedioic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 5-sodium sulfoisophthalic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, etc. Although it may be used, in particular, a polyester containing 50 to 90 mol% terephthalic acid and 10 to 35 mol% isophthalic acid based on the total acid component of the polyester is more preferably used.
[0019]
Further, the main glycol component of the polyester portion needs to be trimethylene glycol. Here, “main” means that the component occupies 70 mol% or more based on the total components, and therefore other types of glycol components may be copolymerized within the remaining range of less than 30 mol%. As the copolymerized glycol component preferably used, ethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol Etc.
[0020]
Furthermore, the polyether ester block copolymer has a copolymerization ratio of a polytrimethylene terephthalate-based polyester as a hard segment component and a poly (alkylene oxide) glycol component having an average molecular weight of 300 to 5000 as a soft segment component ( 95: 5) to (20:80). Particularly preferably, the average molecular weight is 800 to 4000, and the copolymerization ratio is (70:30) to (30:70).
[0021]
When the average molecular weight is less than 300, the block property of the resulting polyether ester block copolymer is lowered and the elastic recovery performance is insufficient. On the other hand, when it exceeds 5000, the copolymer of the poly (alkylene oxide) glycol component is copolymerized. And the elastic recovery performance becomes insufficient.
[0022]
Furthermore, when the copolymerization amount of the glycol component is less than 5% by weight, even if the composite fiber is heat-bonded and molded into a cushion material or the like, the present invention has other good elastic properties. On the other hand, when the glycol component exceeds 80% by weight, the mechanical properties and durability of the resulting block copolymer are deteriorated, which is not preferable. Most preferably used poly (alkylene oxide) glycol is a homopolymer of polyethylene glycol, poly (propylene oxide) glycol, poly (tetramethylene oxide) glycol.
[0023]
Furthermore, you may use the random copolymer or block copolymer in which 2 or more types of the repeating unit which comprises the said homopolymer was copolymerized at random or block shape. Such a polyetherester block copolymer can be obtained using a known method for producing a copolyester.
[0024]
On the other hand, the P component which is a fiber forming component needs to be a trimethylene terephthalate polyester polymer. This utilizes the excellent elastic recovery ability of polytrimethylene terephthalate, and is suitable for use as a fiber structure substitute for a cushion that repeatedly undergoes compressive strain. Moreover, it is preferable that intrinsic viscosity is 0.6-1.2 and melting | fusing point is 200 degreeC or more.
[0025]
The polytrimethylene terephthalate polyester needs to have a melting point higher than that of the polyether ester block copolymer (E) by 10 ° C. or more. Various copolymerization components can be copolymerized in the same manner as the polyester constituting the hard segment component in the block copolymer.
[0026]
When producing the thermoadhesive conjugate fiber of the present invention, it can be spun by a known spinning device. In addition to the core-sheath type, the core-sheath type, the eccentric core-sheath type, the parallel (side-by-side) type, the sea-island type composite spun fiber, the sea-island-type mixed spun fiber, and the tangerine bunch type Any of the known composite states such as the position (divided) fibers may be used, but it is important that at least one part, preferably 30% or more of the fiber surface is exposed on the surface.
[0027]
In particular, in the case of the parallel type and the eccentric core-sheath type, the potential crimping ability that makes fine crimps manifest during heat treatment when the fiber structure is molded can be easily imparted, so that the fibers are entangled. This is particularly preferable because it can increase the adhesiveness.
[0028]
The single fiber fineness of the heat-adhesive conjugate fiber of the present invention is preferably in the range of 0.5 to 200 denier. When it is within the above range, the number of adhesion points scattered in the fibrous structure, sufficient elasticity, and durability can be obtained when the thermal bonding treatment is performed to obtain a fibrous structure, and the thermal bonding is performed. The sticking phenomenon at the time of producing the conductive composite fiber can be extremely suppressed. The fineness is more preferably in the range of 2 to 100 denier.
[0029]
In addition, the outer shape of the fiber cross section and the shape of the core do not need to be a perfect circle, and may be polygonal, finned, dumpling type, etc., but consider the case where short fibers are formed and passed through the card process. For example, it is preferable that both have a perfect circular shape, but it may further have one or more hollow portions.
[0030]
Moreover, the performance in the case of providing crimps is sufficient as long as no problem occurs in the process, and it is desirable that the number of crimps is 8 to 20 pieces / inch and the degree of crimp is 6 to 18%. The cut length in the case of short fibers is preferably in the range of 10 to 100 mm, and particularly preferably in the range of 15 to 95 mm. Outside this range, there is a possibility that the card property and the adhesiveness of the fiber structure may be hindered.
[0031]
Next, the fiber structure of the present invention will be described.
In the present invention, the non-elastic polyester-based short fiber aggregate used as the matrix of the fiber structure is a polytrimethylene terephthalate-based polyester short fiber of 50 to 100% based on the total weight of the short fiber aggregate. It is necessary to be an aggregate of talates and 0 to 50% of composite short fibers formed by arranging at least one component of polyalkylene terephthalate other than polytrimethylene terephthalate.
[0032]
In general, the matrix fibers often occupy more than a majority of the total fiber weight of the fiber structure, and the proportion of the physical properties of the matrix fibers directly reflected in the fiber structure characteristics is high. The polytrimethylene terephthalate polyester short fiber is required to be 50 to 100% based on the total weight of the body.
[0033]
Here, the polytrimethylene terephthalate-based polyester includes various copolymer components similar to the polytrimethylene terephthalate-based polyester used as the hard segment component or polyester (P) in the polyether ester block copolymer (E) described above. Can be copolymerized.
[0034]
Polyalkylene terephthalates other than polytrimethylene terephthalate that are composite-spun with polytrimethylene terephthalate include polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyhexamethylene terephthalate, polytetramethylene terephthalate, poly-1,4-dimethylcyclohexane terephthalate. , Polypivalolactone or a copolymer ester thereof may be used.
[0035]
When producing the above-mentioned polytrimethylene terephthalate-based polyester fiber, it can be spun by a known spinning device. In the case of a short fiber composed of the polytrimethylene terephthalate alone, the fiber cross-sectional shape may be any of a circle, a flat shape, an atypical shape, and a hollow shape. Or with fins is preferred. Further, from the above viewpoint, the crimped form is preferably a spiral or omega-type crimp produced by the anisotropic cooling method, but is not particularly limited as long as it has no problem in the process.
[0036]
On the other hand, in the case of a composite spun short fiber comprising at least one component of polytrimethylene terephthalate and polyalkylene terephthalate other than polytrimethylene terephthalate, the composite state includes a core-sheath type, an eccentric core-sheath type, (Side-by-side) type is preferable. In particular, in the case of the parallel type and the eccentric core-sheath type, it is possible to easily provide a latent crimping capability that makes fine crimps manifest during heat treatment when forming a fiber structure, and the entanglement between fibers increases. Since adhesiveness can be improved, it is especially preferable. If necessary, these short fibers can be mixed and used as matrix fibers.
[0037]
The single fiber fineness of the polyester short fiber is preferably in the range of 1 to 100 denier, and more preferably 2 to 50 denier. When the fineness is less than 1 denier, sufficient bulkiness is not exhibited, and the cushioning performance, resilience, and the like of the obtained structure are poor. On the other hand, if it exceeds 100 denier, the bending rigidity of the single fiber increases, and the number of fibers constituting the fiber structure decreases, so that the texture becomes hard. The cut length is preferably in the range of 10 to 100 mm, particularly preferably in the range of 15 to 90 mm.
[0038]
Furthermore, various functional agents, additives, etc. may be contained or added as necessary within a range that does not significantly impair the fiber properties. Specifically, matting agents such as titanium dioxide, stabilizers such as phosphoric acid, ultraviolet absorbers such as hydroxybenzophenone derivatives, crystal nucleating agents such as talc, easy lubricants such as aerosil, antioxidants such as hindered phenol derivatives Agents, flame retardants, antistatic agents, pigments, fluorescent brighteners, infrared absorbers, antifoaming agents, silicate and phosphate based metal ion-supporting inorganic and organic antibacterial agents, photocatalytic titanium oxide Inorganic deodorants with deodorizing performance such as activated carbon, zeolite, zinc oxide, silicon dioxide, natural extracted essential oils such as green tea and cypress, organic compounds with anti-mite properties such as phenothrin, zirconium and titanium Far-infrared emitting materials and so on.
[0039]
Next, the structure of the polyester-based heat-adhesive conjugate fiber and the fiber structure using the polyester fiber will be described. As the blend ratio of the fiber structure, the heat-adhesive conjugate fiber: polyester fiber = (weight ratio). 5-50): It is necessary to be in the range of (95-50). When the mixing ratio of the heat-adhesive conjugate fiber is too high, the number of heat fixing points formed in the fiber structure is too large and the structure becomes too hard. On the other hand, when the amount is too small, the number of heat fixing points decreases. Inferior in elasticity and durability of the structure.
[0040]
The manufacturing method of the fiber structure includes: (a) a thermal bonding point at the intersection of the heat-adhesive composite short fiber and the non-elastic polyester short fiber; and (b) an intersection between the heat-adhesive composite short fibers. As long as two types of heat fixing points of thermal bonding points are scattered, any known method can be employed, and a blow molding or a fiber ball structure may be used.
[0041]
The heat treatment temperature at the time of molding may be a temperature at which only the polyether ester block copolymer (E) melts. Specifically, the heat treatment time is about 100 to 195 ° C., and the heat treatment time is about 10 to 30 minutes. If it is.
[0042]
【Example】
Examples and the like will be described below in order to make the configuration and effects of the present invention more specific. However, the present invention is not limited to these examples. In addition, each value in an Example was calculated | required according to the following method.
[0043]
1) Intrinsic viscosity:
An orthochlorophenol solution at 35 ° C. was used and determined according to a conventional method.
[0044]
2) Fineness, fiber length, number of crimps, crimp rate:
It measured based on the method of JIS-L1015.
[0045]
3) Rebound (initial hardness):
Based on the method described in JIS-K-6401, the cross-sectional area is 20 cm. ² The cylinder rod having a flat lower surface was compressed by 1 cm, and the stress (initial stress) at that time was measured.
[0046]
4) Compression residual strain (strong compression):
Based on the method described in JIS-K-6401, 800 g / cm ² The operation of compressing for 10 seconds with a load of, then deweighting and allowing to stand for 5 seconds was repeated 360 times, and after 24 hours, the compressive stress was measured again to determine the retention rate.
[0047]
5) Hardness spots:
Ten experts were selected at random, the surface of the fiber structure was touched by hand, and the hardness spots were subjected to sensory evaluation based on the following criteria.
5: Very good (no spots found. Very uniform)
4: Slightly good (mostly uniform with almost no spots)
3: Good (partially spotted but not bothered)
2: Slightly poor (can see spots)
1: Extremely bad (apparently many spots)
[0048]
[Example 1, Comparative Examples 1 to 16]
Reaction vessel equipped with 75 parts by weight of dimethyl terephthalate, 25 parts by weight of dimethyl isophthalate, 59 parts by weight of trimethylene glycol, 71 parts by weight of polybutylene glycol (molecular weight 1500), and 0.2 parts by weight of tetrabutoxy titanate as a catalyst In accordance with a conventional method, a transesterification reaction is carried out at 210 ° C., followed by a polycondensation reaction at 240 ° C., and immediately before completion of the polycondensation reaction, 1 part by weight of Sumitomo Chemical's Sumilizer GA-80, Sumitomo Chemical 1 part by weight of Sumilyzer TP-D was added and melted and stirred, and then converted into chips according to a conventional method to obtain a polyetherester block copolymer elastomer containing 40% by weight of soft segments. The thermoplastic elastomer had a melting point of 130 ° C. and an intrinsic viscosity of 1.15.
[0049]
The obtained thermoplastic elastomer is a core component, polytrimethylene terephthalate (PPT; intrinsic viscosity 0.85, melting point 225 ° C.) is a sheath component, and the fiber cross-sectional area ratio is known as core / sheath = 60/40. Was spun at a discharge rate of 720 g / min with an eccentric core-sheath composite fiber die (260 holes), and an undrawn yarn was wound at 1100 m / min. Next, the obtained unstretched yarn was made into a 500,000 denier tow, and then stretched 4.4 times by a two-stage hot water stretching method of 70 ° C. × 90 ° C. The drawn yarn was crimped with an indentation type crimping machine and then subjected to relaxation heat shrinkage treatment at 50 ° C., and then cut into a fiber length of 51 mm to obtain a heat-adhesive fiber. The obtained fiber had a single fiber fineness of 6 denier, a crimp number of 12 / inch, and a crimp rate of 7% (Example 1).
[0050]
On the other hand, as comparative examples, the ones with different denier (Comparative Examples 1 and 2), the ones with different core-sheath ratios (Comparative Examples 3 and 4), the hard segment of elastomer and the one using PET as the core polymer (Comparative Example 5) ). In addition, it was set as the same as Example 1 except what was changed.
[0051]
Next, polytrimethylene terephthalate (inherent viscosity 0.85, melting point 225 ° C.) is used as the matrix fiber of the fiber structure, melted at 290 ° C., and anisotropic cooling is performed using a known hollow round cross-section spinneret (150 holes). An undrawn yarn was obtained at a winding speed of 1200 m / min. Next, the obtained undrawn yarn was made into a 500,000 denier tow, and then drawn 2.46 times by a two-stage hot water drawing method of 70 ° C. × 90 ° C. The drawn yarn is crimped with an indentation type crimping machine, then cut into a fiber length of 64 mm, and subjected to relaxation heat shrinkage treatment at 135 ° C. to obtain a three-dimensional crimped cotton having a spiral three-dimensional crimp. It was. The obtained fiber had a single fiber fineness of 12 denier, a crimp number of 12 / inch, and a crimp rate of 33%.
[0052]
On the other hand, as a comparative example, a 12 denier solid crimped polyester short fiber obtained by spinning polyethylene terephthalate (melting point 256 ° C., intrinsic viscosity 0.64) by the anisotropic cooling method was used (Comparative Example 6).
[0053]
Furthermore, the thing (comparative examples 7 and 8) from which the mixing ratio of a heat bondable composite fiber and a polyester fiber differs was also produced.
[0054]
Next, with the above combination, the heat-adhesive conjugate fiber and the polyester fiber were blended so that the weight ratio was 30/70, and passed through a roller card machine twice to obtain a blended cotton web. This web is put into a mold so as to have a constant density, and heat-treated at 180 ° C. for 15 minutes in a circulating hot air dryer, and the density is 0.04 g / cm. ^Three A fiber structure having a thickness of 5 cm was obtained.
[0055]
In Example 1, there were no sticking problems during spinning of the heat-adhesive conjugate fiber and other troubles in the cotton production process, and good polyester short fibers were obtained for both the heat-adhesive fiber and the polyester fiber. Moreover, when these were used and the fiber structure was manufactured and the performance evaluation was performed, the very favorable result was obtained.
[0056]
On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, when the denier of the heat-adhesive conjugate fiber was tested, the number of components of the heat-adhesive conjugate fiber in the fiber structure was increased in Comparative Example 1, but the denier was extremely high. Therefore, it was inferior in resilience (elasticity) and durability as a structure. In Comparative Example 2, the occurrence of sticking is severe in spinning of the heat-adhesive conjugate fiber, and the spinning condition is poor. In addition, mixed cotton spots were generated due to the agglutination, and the hardness spots were large.
[0057]
In Comparative Examples 3 and 4, the ratio of the polyester elastomer in the heat-adhesive conjugate fiber was changed. Since the comparative example 3 had few elastomer components, the performance of the fiber structure fell. In Comparative Example 4, since the elastomer component was extremely increased, a bending phenomenon occurred during spinning, and the spinning tone deteriorated.
[0058]
In Comparative Example 5, a test was conducted with a heat-adhesive conjugate fiber using general-purpose PET as an elastomer hard segment or core polymer. As a result, although the manufacturing performance of the fibers and the fiber structure was almost the same, the characteristics of the fiber structure itself, particularly the durability, was lowered.
[0059]
In the comparative example 6, it tested using general purpose PET as a polyester fiber which is a matrix fiber. As a result, as in Comparative Example 5, a decrease in the durability of the fiber structure was observed, and the decrease rate exceeded that of Comparative Example 5.
[0060]
In Comparative Example 7, short fibers in which polytrimethylene terephthalate and PET were arranged in parallel (side-by-side) at a weight ratio of 50/50 were used as matrix fibers. As a result, a fiber structure performance equivalent to that in Example 1 was recognized.
[0061]
In Comparative Examples 8 and 9, the blend ratio of the heat-adhesive conjugate fiber and the polyester fiber was changed. In Comparative Example 8, the performance of the fiber structure is good because the ratio of the heat-adhesive conjugate fiber is large, but it is not possible because the manufacturing cost increases. In Comparative Example 9, since the blending ratio of the heat-adhesive conjugate fiber was extremely small, a sufficient fixing point could not be formed, and the performance of the fiber structure was deteriorated.
[0062]
On the other hand, in Comparative Examples 10 and 11, when tested with binder fibers fiberized with polytrimethylene terephthalate polyester using a different molecular weight of the binder component polyalkylene oxide glycol, Comparative Example 10 has a molecular weight of 200. Inferior in durability, Comparative Example 11 had a molecular weight of 6000, so that the sticking during cotton making was severe and the hardness spots were large.
[0063]
In Comparative Examples 12 and 13, the copolymerization rate of the polyalkylene oxide glycol was changed. Comparative Example 12 is a polyalkylene oxide that is a soft segment Glycol Because of the low copolymerization rate, the performance of the fiber structure deteriorated. In Comparative Example 13, the copolymerization rate was too high, and a cut failure occurred in the polymer chip forming step, and the chip could not be formed.
[0064]
In Comparative Examples 15 and 16, the fineness of the matrix fiber was changed. In Comparative Example 15, the denier is too thin, and the resilience and durability are extremely lowered. In Comparative Example 16, on the contrary, it was thick, so the texture was hard and the hardness spots were large.
[0065]
[Table 1]

[0066]
[Table 2]

[0067]
【The invention's effect】
The heat-adhesive composite fiber of the present invention and the fiber structure using the same are a thermoplastic adhesive using polytrimethylene terephthalate as a hard segment and a heat-adhesive composite obtained by a composite spinning of a main polymer of polytrimethylene terephthalate. Fiber structure made by blending and heat-treating fibers and polyester short fibers whose main polymer is polytriethylene terephthalate and heat-treating them, a fiber structure consisting of heat-adhesive composite fibers using conventional thermoplastic elastomer and general-purpose PET It is possible to provide a fiber structure having excellent elasticity, durability, and soft texture without increasing costs.
[0068]
The fiber structure can be suitably used for bedding, furniture, vehicle materials (cushion materials, ceiling materials, protective materials), clothing, filter materials, construction / civil engineering materials, agricultural materials, sanitary materials, and the like.

Claims (3)

ポリエーテルエステル系ブロック共重合体（Ｅ）と、該ブロック共重合体よりも融点が１０℃以上高いポリエステル（Ｐ）とを、繊維断面において、Ｅ：Ｐ＝２０：８０〜８０：２０の面積比率で、且つ該ブロック共重合体（Ｅ）が少なくともその繊維表面に露出するように配されてなるポリエステル系複合繊維において、
該ブロック共重合体（Ｅ）が、ハードセグメント成分をポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステルとし、ソフトセグメント成分を平均分子量４００〜５０００のポリ（アルキレンオキシド）グリコールとし、ハードセグメント成分とソフトセグメント成分との共重合割合が９５：５〜２０：８０であり、他方、ポリエステル（Ｐ）がポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステルであることを特徴とする、ポリエステル系熱接着性複合繊維。An area of E: P = 20: 80 to 80:20 in the fiber cross section of the polyetherester block copolymer (E) and the polyester (P) having a melting point higher by 10 ° C. or more than the block copolymer. In a polyester-based composite fiber formed in such a ratio that the block copolymer (E) is at least exposed on the fiber surface,
In the block copolymer (E), the hard segment component is polytrimethylene terephthalate polyester, the soft segment component is poly (alkylene oxide) glycol having an average molecular weight of 400 to 5000, and the hard segment component and the soft segment component are co-polymerized. A polyester-based heat-adhesive conjugate fiber having a polymerization ratio of 95: 5 to 20:80, and the polyester (P) is a polytrimethylene terephthalate-based polyester. ポリエーテルエステルブロック共重合体（Ｅ）の融点が１００〜１９０℃の範囲であって、且つポリエステル（Ｐ）の融点が２００℃以上である、請求項１記載の熱接着性複合繊維。  The thermoadhesive conjugate fiber according to claim 1, wherein the polyether ester block copolymer (E) has a melting point in the range of 100 to 190 ° C, and the polyester (P) has a melting point of 200 ° C or higher. 熱接着性複合短繊維をバインダーとし、非弾性ポリエステル系短繊維集合体をマトリックスとし、該熱接着性複合短繊維と非弾性ポリエステル系短繊維集合体とが重量比で５：９５〜５０：５０である繊維構造体であって、
該熱接着性複合繊維を、ハードセグメント成分をポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステルとし、ソフトセグメント成分を平均分子量４００〜５０００のポリ（アルキレンオキシド）グリコールとし、ハードセグメント成分とソフトセグメント成分との共重合割合が９５：５〜２０：８０である、ポリエーテルエステル系ブロック共重合体（Ｅ）と、該ブロック共重合体よりも融点が１０℃以上高いポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステルとを、繊維断面において、Ｅ：Ｐ＝２０：８０〜８０：２０の面積比率で、且つ該ブロック共重合体（Ｅ）が少なくともその繊維表面に露出するように配されてなるポリエステル系複合短繊維とし、非弾性ポリエステル系短繊維集合体を、該短繊維集合体の重量を基準として、ポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステル短繊維５０〜１００％と、ポリトリメチレンテレフタレ−トと該ポリトリメチレンテレフタレート以外のポリアルキレンテレフタレートを少なくとも１成分以上配してなる複合短繊維０〜５０％とし、且つ、下記（ａ）及び（ｂ）の熱接着点が繊維構造体内部に散在していることを特徴とする、繊維構造体。
（ａ）熱接着性複合短繊維と非弾性ポリエステル系短繊維との交差点における熱接着点。
（ｂ）熱接着性複合短繊維同士の交差点における熱接着点。The heat-adhesive conjugate short fiber is used as a binder, the non-elastic polyester short fiber aggregate is used as a matrix, and the heat-adhesive composite short fiber and the non-elastic polyester short fiber aggregate are in a weight ratio of 5:95 to 50:50. A fiber structure,
The thermoadhesive conjugate fiber is made of polytrimethylene terephthalate polyester as a hard segment component, poly (alkylene oxide) glycol having an average molecular weight of 400 to 5000 as a soft segment component, and a copolymerization ratio of the hard segment component and the soft segment component Is a 95: 5 to 20:80 polyether ester block copolymer (E) and a polytrimethylene terephthalate polyester having a melting point higher than that of the block copolymer by 10 ° C or more, in the fiber cross section, E: P = 20: 80 to 80:20 area ratio, and a polyester-based composite short fiber in which the block copolymer (E) is arranged so as to be exposed at least on the fiber surface, and an inelastic polyester type Based on the weight of the short fiber aggregate, And 50-100% terephthalate-based polyester staple fiber, polytrimethylene terephthalate - a preparative and said Porito 0-50% Li methylene terephthalate composite short fibers polyalkylene terephthalate non phthalate formed by arranging at least one or more components, and, The thermal bonding point of the following (a) and (b) is interspersed inside the fibrous structure, and the fibrous structure.
(A) The thermal bonding point at the intersection of the thermal adhesive composite staple fiber and the non-elastic polyester staple fiber.
(B) Thermal bonding point at the intersection of the thermal adhesive composite short fibers.