JP2598162B2

JP2598162B2 - 高弾性不織布

Info

Publication number: JP2598162B2
Application number: JP2272473A
Authority: JP
Inventors: 幹雄田代; 哲也本宮; 司小林
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1990-10-12
Filing date: 1990-10-12
Publication date: 1997-04-09
Anticipated expiration: 2012-04-09
Also published as: JPH04153349A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、高度の弾性回復性能と均一性、カット性、
優れた色調を有する不織布に関する。

更に詳しくは、高潜在捲縮性ポリエステル系複合繊維
と低熱収縮性ポリエステル系繊維とからなり、ソフトは
風合と高度な弾性回復性能とを有し厚み斑が少なく、不
織布を裁断する際のカット性が優れている高弾性不織布
に関する。

（従来技術）従来より、高度な弾性回復性能を有する不織布を製造
することは、種々提案されている。例えば、特公昭64−
11742号公報，特開昭62−177269号公報，特開昭62−218
55号公報には、金属塩スルホネート基を有する成分を共
重合したポリエステルと、ポリエチレンテレフタレート
又はポリブチレンテレフタレートとが偏心的に複合され
た潜在捲縮性複合繊維から高弾性不織布を得ることが開
示されている。

また不織布等の繊維加工製品にした際、高弾性回復性
能を発現し得る潜在捲縮性繊維に関しても多数提案され
ている（例えば、特公昭64−6285号公報，特開昭64−61
511号公報，特開昭62−78214号公報，特開昭61−70012
号公報，特開昭61−63717号公報，特開昭58−46120号公
報等）。

また、高弾性不織布をパップ剤のような外用薬塗布用
基布の用途に用いることは特開昭52−99374号公報，特
開昭52−99375号公報，特開昭59−151956公報等に開示
されている。ところで従来の高弾性不織布には次のよう
な問題点があった。

１）高度な潜在捲縮性のものは不織布の厚みを斑を生じ
やすい。

特に高弾性不織布をパップ剤のような外用薬塗布用基
布の用途に用いる場合、高弾性回復性能とともに不織布
の均一性、すなわち厚み斑が極めて少ないことが必要で
ある。なぜならば不織布基材に厚み斑があると薬剤の塗
布斑の原因となるからである。

この厚み斑は、原綿として高度な潜在捲縮発現性を有
する複合繊維を用いていることによる。

すなわち、原綿を開綿後、カーディングし、ニードル
パンチし、次いで高温で熱処理するが、このとき複合繊
維の潜在捲縮が顕在化して、細かい捲縮が発現する。こ
の潜在捲縮性が優れているほど得られる高弾性不織布の
弾性回復性能、伸長性、ソフトさ、嵩性等は良好となる
のであるが、一方、高度な潜在捲縮性を有すると、上記
の熱処理時に、乾式不織布に特有の、僅かなウェブ斑部
分（厚みの不均一な部分）が、複合繊維の潜在捲縮発現
によって助長され、より大きな厚み斑となる。

２）原着不織布は斑が目立つ特に着色された繊維を用いたとき上記の厚み斑が目立
ち最終製品の外観上の品位も低下する。

３）染色は物性を損なう更に、潜在捲縮性複合繊維を用いた高弾性不織布は通
常の染色仕上げをすると、潜在捲縮性複合繊維の捲縮が
顕在化してカーディングを困難にすると共に得られた高
弾性不織布の弾性回復性能、伸長性、ソフトさ、嵩性等
の物性を著しく低下させる。従って高弾性不織布用とし
ては原料着色された複合繊維を用いるしかないのである
がコストの高いものとなり、商業ベースでの生産は不利
である。

４）カット性が悪い高度の潜在捲縮性複合繊維を例えばパップ材基布に用
いる場合は刃物を使用して連続的に微小繊維に裁断する
が、特にポリエステル繊維では裁断性が悪く、短時間で
刃先が摩耗して切れにくくなり、ミスカットを生じやす
く製品の歩留りが悪化するという問題がある。

（発明の目的）本発明の目的は、不織布の厚み斑を減少させ、かつソ
フトで高度な弾性回復性能を有する高弾性不織布を提供
することにある。

（発明の構成）本発明者等は、上記目的達成のため鋭意検討した結
果、前述の欠点の解消された本発明の高弾性不織布を開
発するに至った。

すなわち、本発明は、「１）単糸繊度１〜10デニール、繊維長３〜150mm、機
械捲縮数６〜20山/25mm、潜在捲縮数30山/25mm以上、シ
ルクファクター７〜25のポリエステル系複合繊維（Ａ）
50〜95重量％と単糸繊度0.5〜５デニール、繊維長はＡ
繊維と同一またはそれ以下で3mm以上、機械捲縮数４〜3
0山/25mm、180℃での乾熱収縮率10％以下、シルクファ
クター７〜25のポリエステル系繊維（Ｂ）50〜５重量％
とを均一に混合してなる高弾性不織布。

２）Ａ繊維は未着色であり、Ｂ繊維は着色されている請
求項（１）に記載の高弾性不織布。」である。

本発明の潜在捲縮性複合繊維を構成するポリエステル
系ポリマーは、溶融紡糸可能であって、偏芯型もしくは
貼合せ型複合繊維とした場合、熱収縮挙動の違いにより
熱処理時に捲縮を発現する組合せならばいかなるもので
も良い。

なかでも、金属スルホネート基を１〜６モル％共重合
したエチレンテレフタレート系ポリエステル（Ａ−ａ）
と、金属スルホネート基を実質的に有しないエチレンテ
レフタレート系ポリエステル（Ａ−ｂ）もしくはブチレ
ンテレフタレート系ポリエステル（Ａ−ｃ）とを組み合
わせた複合繊維は、不織布となした後、熱処理を施して
高捲縮を発現させ高弾性回復性能を付与する際にポリエ
ステル（Ａ−ａ）の高収縮性を利用できることおよび得
られる不織布がソフトな風合を有し柔軟性に優れ、かつ
熱安定性にも優れていることから特に好ましい組合せで
ある。

以下、ポリエステル（Ａ−ａ）／ポリエステル（Ａ−
ｂ）もしくは（Ａ−ｃ）の組み合わせを例としてさらに
詳述する。

共重合ポリエステル（Ａ−ａ）は、ポリエチレンテレ
フタレートを製造する際に、５−ナトリウムスルホイソ
フタル酸,5−カリウムスルホイソフタル酸,5−リチウム
スルホイソフタル酸、４−ナトリウムスルホイソフタル
酸,4−ナトリウムスルホ2,6−ナフタレンジカルボン酸
またはこれらのエステル形成性誘導体などの金属塩スル
ホネート基を有するエステル形成性化合物を１〜６モル
％添加し、共重合させることにより得られる。また、必
要に応じてさらに他の成分を少量共重合してもよい。好
適に用いられる共重合成分は、例えば、アジピン酸，セ
バシン酸，イソフタル酸等の二塩基酸成分、オキシ安息
香酸等のオキシ酸類、ジエチレングリコール，プロピレ
ングリコール，ポリエチレングリコール，ペンタエリス
トール類のグリコール類などをあげることができる。

共重合ポリエステル（Ａ−ａ）と複合される成分とし
ては、前述の如くエチレンテレフタレート系ポリエステ
ル（Ａ−ｂ）もしくはブチレンテレフタレート系ポリエ
ステル（Ａ−ｃ）が好ましいが、中でもポリエチレンテ
レフタレートが特に好ましい。

ポリエステル系繊維（Ｂ）を構成するポリマーとして
は特に不織布に風合をソフトにし弾性回復性を損わない
ようにするためには、金属スルホネート基を１〜６モル
％共重合したポリエチレンテレフタレート系ポリエステ
ル（Ａ−ａ型）極限粘度が0.5以下の低［η］ポリエチ
レンテレフタレート系ポリエステル（Ａ−ｂ型）あるい
はポリブチレンテレフタレート系ポリエステル（Ａ−ｃ
型）を使用するのが好ましいが必ずしもこれらに限定さ
れない。繊維形成性のポリマーであって融点が230℃以
上のポリマーであれば任意のポリマーを用いることが可
能である。

本発明のポリエステルの合成に当っては、通常の触
媒，着色防止剤，エーテル結合副生防止剤，艶消剤，光
沢改良剤，帯電防止剤，抗酸化剤などを適宜することが
できる。

本発明においては、着色された高弾性不織布とする場
合、ポリエステル系繊維（Ｂ）はそれを構成するポリマ
ー成分が原料着色されているか繊維化後に、染色された
ものを使用するのが、好ましい。しかし繊維化後に染色
する方法は多大な労力と時間、大がかりな設備が必要な
ので、原綿製造段階以前に着色する原料着色方法の方が
好ましい。

原料着色方法は例えばポリエステル製造の任意の段階
で顔料もしくは染料を添加する通常の方法でよい。

原着ポリエステルはそれのみで使用してもよいし、未
着色のポリエステルで希釈して使用する、いわゆるマス
ターペレットとして使用してもよい。

マスターペレットとして使用する場合は、１種または
２種以上の原着ペレットと未着色のペレットとをペレッ
ト同志で適当な混合装置、たとえばＶ型ブレンダーやダ
ブルコーン型ブレンダーなどで混合する。また１種また
は２種以上の原着ペレットおよび未着色のペレットを各
々別々に溶融した後、エクストルーダなどの駆動部を有
する混練装置および／またはスタティクミキサーなどの
駆動部を有さない静的混練素子により混和してもよい。

一方、複合繊維（Ａ）を原料着色するのは添加する顔
料もしくは染料でどうしてもポリマー特性に悪い影響を
及ぼすので紡糸断糸を多発させ捲縮発現性を低下させ、
得られた不織布の物性を大きく損なう。

複合繊維（Ａ）の製糸方法は従来公知の紡糸方法及び
延伸方法を用いればよく、繊維断面の形状も円形断面に
限らず、六角断面その他の異型断面，中空断面等とする
ことができる。また、潜在捲縮を熱処理によって顕在化
させる前の複合繊維（Ａ）は、６〜20ケ/25mmの機械捲
縮が付与されていることが、品質斑等のない良好な不織
布を得るため望ましい。

また、本発明においては優れた弾性回復性能を有する
不織布を得るために、熱処理によって潜在捲縮能を顕在
化した際の不織布を構成する複合繊維の立体捲縮数を30
個/25mm以上、好ましくは40個/25mm以上とする必要があ
る。30個/25mm未満では十分な弾性回復性能を有する伸
縮性不織布が得難い。かかる潜在捲縮能を付与するため
には、前述の共重合ポリエステル（Ａ−ａ）／ポリエス
テル（Ａ−ｂ）もしくはポリエステル（Ａ−ｃ）の複合
紡糸を行なう際に、その複合比（Ａ−ａ）／（Ａ−ｂ）
または（Ａ−ｃ）を70/30〜30/70好ましくは60/40〜40/
60の範囲内にするとともに、両成分間の融点差を20〜40
℃の範囲内にするのが望ましい。これらの範囲外では捲
縮が発現し難くなり、望ましい特性を有する不織布が得
難くなる。

また、複合短繊維（Ａ）の平均繊度は1.0〜10.0デニ
ール、好ましくは1.5〜６デニールである。10.0デニー
ルを越えると得られる不織布の風合のガサツキが大きく
なる。一方1.0デニール未満ではウェッブにする場合の
カード通過性が悪く、ウェッブのネップムラが大きくな
り、また不織布にしたときの伸縮特性が悪化する。

複合繊維（Ａ）の繊維長は湿式または乾式不織布用と
して３〜150mmである。3mm未満ではウェブ形成性が悪
く、150mmを越えるとカード通過性が悪化するので好ま
しくない。特に５〜100mmがウェブ形成性、カード通過
性等の点から望ましい。上記繊維長範囲内で繊維長の異
なるものを任意の割合で混合使用してもよい。

本発明において、ポリエステル系繊維（Ｂ）を製造す
る方法は従来公知の方法でよい。

繊維断面の形状も円形に限らず、偏平断面、十字断
面、Ｔ字断面、六角断面その他の異形断面、中空断面等
とすることができる。ポリエステル系繊維（Ｂ）の機械
捲縮数は４〜30山/25mmである。特に10〜28山/25mmが望
ましい。

４山/25mm未満では複合繊維（Ａ）と混合してウェブ
にする場合のカード通過性が悪く、ウェブの素抜けが生
じ易い。30山/25mmを越えるとカーディングの際ウェブ
にネップや厚み斑を生じ易い。ポリエステル系繊維
（Ｂ）に機械捲縮を付与する理由は、複合繊維（Ａ）の
潜在捲縮がカーディングの際、ある程度発現しネップと
してウェブ斑を惹き起すのを防ぐためである。ポリエス
テル系繊維（Ｂ）の平均繊度は0.5〜５デニールであ
る。好ましくは１〜４デニールである。５デニールを越
えると得られる不織布の風合のガサツキが大きくなり、
また不織布にしたときの伸縮特性が悪化する。

0.5デニール未満ではウェブにする場合のカード通過
性が悪く、ウェブのネップが多くなり、ウェブ斑が大き
くなる。また不織布にしたときの伸縮特性が悪化する。

ポリエステル系繊維（Ｂ）の単糸繊度は複合繊維
（Ａ）の単糸繊度より同等か小さくするのが不織布の風
合のソフト化、高度な弾性回復性能、均一性の点から望
ましい。

ポリエステル系繊維（Ｂ）の繊維長は複合繊維（Ａ）
の潜在捲縮性を損わず、不織布の弾性回復性能を維持す
る上で重要であり、複合繊維（Ａ）の繊維長と同一かま
たはそれ以下の長さであって3mm以上である。複合繊維
（Ａ）より長い場合には不織布にしたときにポリエステ
ル系繊維（Ｂ）によって複合繊維（Ａ）の潜在捲縮発現
性が抑制され、不織布の弾性回復性能が低下し、伸長時
の応力も高くなり好ましくない。好ましくは３〜55mmで
ある。3mm未満では不織布化したときに不織布として必
要な応力特性を具備し難い。

本発明の複合繊維（Ａ）と繊維（Ｂ）とのシルクファ
クターは７〜25である。このシルクファクターは得られた不織
布を刃物で小片に裁断する際に大きく影響する。シルク
ファクターが７未満では不織布を裁断する時に微粉が多
量に発生し、好ましくない。これは繊維そのものが弱す
ぎてわずかな外力で切れ易いことを意味している。もち
ろん不織布の強力も低下する。シルクファクターが25を
越えると繊維が強くなりすぎ、特に本発明の繊維はポリ
エステル系であり、刃物による裁断性は著しく低下し、
刃物の研磨頻度が多くなる。つまり作業量が増加し、刃
物交換時間などのロスが多くなりコスト面で不利であ
る。また刃物が切れなくなったときに発生する不良品
（よく切れずに製品同志が未切断繊維によって連結した
もの）が多くなり歩留りを低下させる。

またシルクファクターはポリマーの［η］により多く
影響されるが紡糸延伸条件によって微調整することが可
能である。

ポリエステル系繊維（Ｂ）の（180℃の温度で測定し
た）乾熱収縮率は、複合繊維（Ａ）と混合して使用する
際に、結合繊維の、高度な潜在捲縮性によるウェブ斑の
発生を防止するために重要であり、10％以下とする必要
がある。10％を越えるとむしろポリエステル系繊維
（Ｂ）自体がウェブ斑を助長することになり望ましくな
い。

この様にして得られた原綿を混練して、常法にてカー
ドあるいはランドウエバーにかけウェッブを形成する。
ついでウェッブにニードリングを施して不織布となす。
ニードリングはニードルルームにて処理する。挿入深
度，打込密度などは任意に選択することが出来る。

この際、不織布の厚み斑を減少させるために複合繊維
（Ａ）とポリエステル系繊維（Ｂ）との混合比率を50:5
0〜95:5とする必要がある。ポリエステル系繊維（Ｂ）
が５重量％未満ではその効果が少なく、50重量％を越え
ると不織布の弾性回復性能を低下せしめ、風合を悪くす
るので好ましくない。かくして得られる不織布はポリエ
ステル系繊維（Ｂ）として、着色されたものを使用した
ときでも厚み斑が少なく本発明の不織布中には、その性
能を低下させない範囲で他の羊毛，木綿等の天然繊維，
ポリオレフィン系繊維，ポリアミド系繊維，ポリエステ
ル系繊維などを混用してもよい。

（発明の効果）本発明の高弾性不織布は混在捲縮性複合繊維（Ａ）
に、低い乾熱収縮率を有し、機械捲縮を付与され、必要
に応じて着色されたポリエステル系繊維（Ｂ）を混合し
ているので、従来の単独の複合繊維（Ａ）では得られな
かったウェブ斑の少ない優れた不織布性能を有するもの
である。すなわち、着色不織布であっても、優れた伸縮
性（弾性回復性），風合がソフトで優れた柔軟性を呈す
る。したがって、従来ほとんど無着色のものしか使用さ
れていなかった衣料用芯地，スポーツ衣料，ナプキン・
オムツ・包帯等の衛生用品の表面材，被覆材，寝具，家
庭用品，フィルター，ワイパー，包装材料等の用途分野
に利用が可能である。

（実施例）以下実施例により本発明を説明する。

なお実施例における特性値等の測定法は次の通りであ
る。

（１）固有粘度フェノールと四塩化エタンとの1:1の混合溶媒を用
い、20℃で測定。

（２）捲縮数 JIS L−1015−７−12−１の方法により測定。

（３）繊度 JIS L−1015−７−５−1Aの方法により測定。

（４）熱収縮率 JIS L−1015−７−15の方法により１デニール当り300
mgの荷重で測定。

（５）不織布特性不織布の破断伸度は定速伸長型引張試験機により試料
巾25mm,試料長100mm,引張速度100mm/min.で測定した。
伸長弾性回復率は、定速伸長型引張試験機により、試料
巾50mm,試料長200mm,引張速度20mm/min.,伸長率20％で
測定した。

すなわち初荷重を加え長さLmmを測定し、伸長率20％
で１分間放置し、次に除重し、３分間放置した後、再び
初荷重をかけ、長さL₁mmを測定し、下式により算出し
た。

伸長弾性回復率（％）＝［１−（L₁−Ｌ）/L］×100 嵩高性は0.2g/cm²荷重下で測定した。風合は不織布を
官能検査で判定した。カット性は刃物が切れなくなる時
間で判定した。20分以上を良好、20分未満を不良とし
た。

実施例１ポリエステル（Ａ−ａ）として５−ナトリウムスルホ
イソフタル酸成分（SIPと略称する）を2.5モル％共重合
した［η］0.48のポリエチレンテレフタレート系共重合
ポリエステルを用い、ポリエステル（Ａ−ｂ）として、
［η］＝0.30のポリエチレンテレフタレートを用い、ポ
リエステル（Ａ−ａ）と（Ａ−ｂ）との複合比を50対50
（重量比）とした貼合せ型複合繊維を以下の条件で得
た。すなわち孔数300孔丸断面の複合紡糸口金を用いて
吐出量320g/min.、280℃で紡糸し、引取速度1150m/min.
で引取り、未延伸糸を得た。得られた未延伸糸をトウデ
ニールが40万デニールになるように集束し、延伸倍率2.
8倍、延伸温度80℃で延伸し、次いで押込捲縮機で捲縮
を付与した後、51mmにカットして、捲縮数13山/25mm、
捲縮率18％、シルクファクター20.5、180℃の熱収縮率1
6％の短繊維を得た。

一方、［η］＝0.42のポリエチレンテレフタレート
に、平均の一次粒子径が43mμのカーボンブラック20重
量％を含有するマスターペレットを紡糸直前で、12.5重
量％の割合で混合したものを用い、常法にて、紡糸，延
伸，熱処理後、51mmに切断して単糸繊度1.5デニール、
機械捲縮数14山/25mm,シルクファクター24.0、180℃乾
熱収縮率５％のポリエステル系繊維（Ｂ）を得た。

複合繊維（Ａ）とポリエステル系繊維（Ｂ）との混合
重量比を70:30として、これらの繊維をカードにかけて
ウェブを作成した。このウェブを繊維間交絡向上の為、
ニードルリングした後、乾熱120℃で３分間自由熱処理
して目付約70g/m²の不織布を得た。

得られた不織布のウェブ斑は少なく極めて均一な灰色
の不織布であり、破断伸度は190％、弾性回復率は90
％、嵩性は17cm³/g、風合はソフトでカット性も良好で
あった。複合繊維（Ａ）の立体捲縮数は平均55ケ/25mm
であった。

比較例１実施例１において、複合繊維（Ａ）のみとして、ポリ
エステル繊維（Ｂ）を混合しなかった以外は実施例１と
同様に実施して不織布を得ることを試みたがウェブ斑が
発生し、実用的な不織布を得ることはできなかった。

実施例２〜3,比較例２実施例１において複合繊維（Ａ）とポリエステル繊維
（Ｂ）との混合比率を90:10,50:50,40:60に変更した以
外は実施例１と同様に実施して不織布を得た。結果を第
１表に示す。

実施例4,比較例３実施例１においてポリエステル繊維（Ｂ）の熱収縮率
を８％,12％とした以外は実施例１と同様に実施して不
織布を得た。結果を第１表に示す。実施例５〜6,比較例
４実施例１においてポリエステル繊維（Ｂ）の繊維長を
32mm,44mm,76mmと変更した以外は実施例１と同様に実施
して不織布を得た。結果を第１表に示す。

比較例５実施例１においてポリエステル繊維（Ｂ）の［η］を
0.64に変更した以外は実施例１と同様に実施して不織布
を得た。結果を第１表に示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭62−21855（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−61511（ＪＰ，Ａ) 実開平１−83085（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】単糸繊度１〜10デニール、繊維長３〜150m
m、機械捲縮数６〜20山/25mm、潜在捲縮数30山/25mm以
上、シルクファクター７〜25のポリエステル系複合繊維
（Ａ）50〜95重量％と単糸繊度0.5〜５デニール、繊維
長はＡ繊維と同一またはそれ以下で3mm以上、機械捲縮
数４〜30山/25mm、180℃での乾熱収縮率10％以下、シル
クファクター７〜25のポリエステル系繊維（Ｂ）50〜５
重量％とを均一に混合してなる高弾性不織布。
【請求項２】Ａ繊維は未着色であり、Ｂ繊維は着色され
ている請求項（１）に記載の高弾性不織布。