JP2858971B2 - ポリエステル複合繊維 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、伸縮性、伸長回復率に
優れ高密度化された不織布或いは織編物を得るのに適し
た潜在捲縮能を有するポリエステル複合繊維に関する。

【０００２】

【従来の技術】潜在捲縮能を有するサイドバイサイド型
のポリエステル複合繊維としては、低収縮側の重合体成
分に重合度の低いポリエチレンテレフタレート（固有粘
度０．４０〜０．６０）を用い、もう一方の高収縮側の
重合体成分として重合度の高いポリエチレンテレフタレ
ート（固有粘度０．７０〜０．８０）を用いたものが工
業的に製造されているが、かかる繊維から不織布を製造
した場合、不織布としての組織力、すなわち、繊維と繊
維との拘束力に打ち勝つだけの高い伸縮力、伸長回復力
が得られず、風合的にもフィット性に欠けるものであっ
た。

【０００３】また、特開昭６２−７８２１４号公報には
５−ナトリウムスルホイソフタル酸（ＳＩＰ）による共
重合率が３モル％以上６モル％以下の共重合ポリエステ
ルを使用した複合繊維や該繊維からなるスポーツ用衣料
が開示されているが、この場合、ＳＩＰの共重合率が多
すぎるため重合体の溶融粘度が高くなりすぎて重縮合反
応において適度の重合度のものを得ることが難しくなる
ばかりでなく、コスト的にも高くなること、さらには、
紡出糸の結晶性が高くなり過ぎて経時変化を起こしやす
くなり、延伸性の低下を来たし複合繊維の強力が低下し
てしまうという欠点をゆうしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来のポリ
エステル複合繊維の欠点を解消し、伸縮性、伸長回復率
に優れ高密度化された不織布或いは織編物を得るのに適
した潜在捲縮能を有するポリエステル複合繊維を提供す
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
点を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、特定の２種類の
ポリエステルの偏心芯鞘型またはサイドバイサイド型複
合繊維により三次元捲縮発現能を有し、かつ、延伸工程
において特定の熱処理を行うことにより上記目的が達成
されることを見出だし本発明に到達した。

【０００６】即ち、本発明は、主たる成分がエチレンテ
レフタレート単位で構成され、かつ、共重合成分として
２，２−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニ
ル］プロパンを２モル％以上１０モル％以下および金属
スルホネート基を有する芳香族ジカルボン酸を１モル％
以上３モル％以下の範囲で共重合したポリエステル成分
（Ａ）と実質的にエチレンテレフタレート単位よりなる
ポリエステル成分（Ｂ）とが偏心的に接合されているこ
とを特徴とするポリエステル複合繊維である。

【０００７】本発明において、ポリエステル成分（Ａ）
はエチレンテレフタレート単位を主たる構成単位とする
共重合ポリエステルであり、共重合成分として２，２−
ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］プロ
パンまたはそのエステル形成性誘導体および金属スルホ
ネート基を有する芳香族ジカルボン酸またはそのエステ
ル形成性誘導体を用いて改質されたポリエチレンテレフ
タレート系共重合ポリエステルである。

【０００８】ここで、２，２−ビス［４−（２−ヒドロ
キシエトキシ）フェニル］プロパン（以下、ＢＰＥと略
称する。）は、化１の構造式で示されるものである。

【０００９】

【化１】

【００１０】また、金属スルホネート基を有する芳香族
ジカルボン酸は、例えば、イソフタル酸、フタル酸、
２，６−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン
酸の芳香環に金属スルホネート基を有するものであり、
金属は、リチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ
金属である。そして、具体的には、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
ジカルボン酸等があげられ、これらのエステル形成性誘
導体であっても良い。本発明においては５−ナトリウム
スルホイソフタル酸またはそのエステル形成性誘導体が
好ましく用いられる。

【００１１】本発明において、上記ＢＰＥまたはそのエ
ステル形成性誘導体によってポリマ中に生成する共重合
単位（以下（ａ−１）単位と略称する。）はポリエステ
ル成分（Ａ）中２モル％以上１０モル％以下の割合で存
在し、金属スルホネート基を有する芳香族ジカルボン酸
またはそのエステル形成性誘導体によって生成する共重
合単位（以下（ａ−２）単位と略称する。）はポリエス
テル成分（Ａ）中１モル％以上３モル％以下である。
（ａ−１）単位が２モル％未満では収縮特性が不十分で
あるばかりでなく、不織布等にした場合の嵩密度も十分
とならない。また、１０モル％を越えると重合体の溶融
粘度を一定レベルに保つために必要な重縮合反応におい
て適度の重合度を安定に得ることが難しくなり、捲縮堅
牢度が著しく低下してしまう。また、１０モル％を越え
たものをチップ化し、該チップを再度溶融して用いる場
合、チップ乾燥時、膠着が起こる可能性が大きいという
欠点がある。（ａ−１）単位は好ましくは４モル％以上
８モル％以下である。

【００１２】（ａ−２）単位を構成する金属スルホネー
ト基を有する芳香族ジカルボン酸は熱処理時の収縮力を
付与し、重合時の溶融粘度を一定レベルに保ち、捲縮発
現能を一定レベル以上に潜在化させるために必要であ
る。（ａ−２）単位が１モル％未満では捲縮発現能が小
さく、且つ、目標とする収縮応力を得るには不十分で捲
縮の発現が不足する。３モル％を越えると重合体の溶融
粘度が高くなり過ぎて重縮合反応において適度の重合度
のものを得ることが難しくなると同時にコスト的にも高
くなる。更には紡出糸の結晶性が高くなり過ぎて経時変
化を起こしやすく延伸性の低下を来たし複合繊維の強力
が低下してしまうので好ましくない。（ａ−２）単位は
ポリエステル成分（Ａ）中に好ましくは１．５モル％以
上２．８モル％以下、さらに好ましくは１．５モル％以
上２．５モル％以下で存在する。

【００１３】ポリエステル成分（Ａ）および（Ｂ）の固
有粘度は特に限定されるものではないが、それぞれ０．
４５〜０．６０および０．５５〜０．７０程度であれば
良い。また、ポリエステル成分（Ａ）および（Ｂ）に
は、本発明の目的効果を損なわない範囲内で、他の共重
合成分を含んでいても良い。さらに、本発明の複合繊維
においては（Ａ）および／または（Ｂ）成分に難燃剤、
消臭剤、抗菌剤、芳香剤、顔料、セラミックス等種々の
特性付与剤や添加剤を任意に配合させることができる。

【００１４】本発明においては、複合繊維の一成分とし
て上記のごとき（ａ−１）単位および（ａ−２）単位を
特定量含有したポリエステルを用い、かかる複合繊維を
原綿として不織布を得た場合、意外にも不織布の嵩密度
を高めることができるものである。

【００１５】本発明の複合繊維を製造するに際し、紡糸
口金としては丸断面、三角断面、十字形断面、Ｔ型断面
等任意の孔形を有する口金を使用することが可能であ
り、複合形態は偏心芯鞘型やサイドバイサイド型のどち
らでも良いが、後者の方が捲縮発現力に優れているとい
う点で好ましい。

【００１６】特に、本発明においては、（Ａ）および
（Ｂ）２成分の重合体をサイドバイサイド型口金を用
い、複合比率を（Ａ）：（Ｂ）＝４０〜６０：６０〜４
０の範囲で複合紡糸することが望ましい。但し、複合比
率（Ａ）：（Ｂ）＝５０：５０から外れるにしたがって
口金吐出部でニーイング現象を起こしやすくなるので
（Ａ）：（Ｂ）＝４５〜５５：５５〜４５が最も好まし
い。また、２成分の紡出時の溶融粘度が常に（Ａ）＞
（Ｂ）であり、両者の溶融粘度差が３００〜１５００ポ
イズの範囲内にあることが優れた潜在捲縮能を付与する
上で望ましい。溶融粘度差が小さいと十分な捲縮数を発
現させることが困難であり、一方、大きすぎると曵糸性
が不良となる傾向があり好ましくない。尚、本発明で言
う溶融粘度差とは約２８５℃におけるポリエステル成分
（Ａ）および（Ｂ）の各々の溶融粘度の差を示すもので
ある。その他の紡糸条件は従来のポリエステル複合繊維
の紡糸条件をほぼそのまま採用することができる。

【００１７】また、本発明の複合繊維を紡糸するに際
し、ポリエステル成分（Ａ）については、（ａ−１）お
よび（ａ−２）の単位の含有率の高いポリエステルをホ
モポリエステルで希釈し、所定の含有率とするようなマ
スターバッチ方式によって調整しても良いし、（ａ−
１）単位のみを含有するポリエステルと（ａ−２）単位
のみを含有するポリエステルとをブレンドしてポリエス
テル成分（Ａ）としても良いが、本発明の効果を最大限
に発揮させるためにはＢＰＥと金属スルホネート基を有
する芳香族ジカルボン酸とをポリエステルの重合体時に
反応系に添加して得られる改質ポリエステルを使用する
ことが好ましい。

【００１８】次に、伸縮性、伸長回復性を有する不織布
等の布帛を得るために、本発明の潜在捲縮性複合繊維は
熱処理後に三次元捲縮を有することが重要であり、特
に、１７０℃乾熱処理後に４０〜９０ケ／２５mm、好ま
しくは、５０〜９０ケ／２５mmの三次元捲縮が発現する
ものであり、この時の捲縮率は３０％以上であることが
好ましい。捲縮数が４０ケ／２５mm未満では伸縮性が著
しく低下し、伸長回復性の低いものとなる。一方、捲縮
数が９０ケ／２５mmを越えると不織布表面の凹凸が目立
ち、地合の劣るものとなるので実用性が低い。

【００１９】捲縮数と共に捲縮の形状（捲縮によって生
ずるループの状態）も不織布における伸長回復性を向上
させるための要因のひとつであり、ループ形態はスパイ
ラル状で、しっかりと閉じた状態となっているものが好
ましい。かかるループの形態は、換言すると捲縮堅牢性
に密接に関連するものであり、本発明においては１５〜
４０％の捲縮堅牢度を有する複合繊維であることが好ま
しい。該範囲内にある場合は、特に、不織布にしたとき
の伸長回復性や地合が良好となる。

【００２０】また、本発明の複合繊維は１７０℃の自由
収縮乾熱処理によって収縮率が２０％以下、好ましく
は、３〜１８％となるものであるが、該熱処理時の収縮
率は不織布等の布帛の風合、嵩高性および伸縮性に重要
な関係を持つ。収縮率が２０％を越えると布帛が著しく
硬くなったり、伸縮特性、特に、伸長回復性が著しく劣
り耐久性の低いものとなる。

【００２１】このような特定の潜在捲縮能と熱収縮性と
を有する伸縮性複合繊維はポリエステル成分（Ａ）とポ
リエステル成分（Ｂ）との溶融粘度差、（Ａ）成分のＢ
ＰＥと金属スルホネート基を有する芳香族ジカルボン酸
との共重合割合、（Ａ）（Ｂ）の複合比率、紡糸後延伸
工程における延伸条件および熱処理条件などを適切に選
定することにより得られる。延伸倍率は紡糸原糸の破断
伸度、すなわち、最大延伸倍率の６０〜７０％で延伸す
ることにより潜在捲縮能を効率良く発現させることがで
き、次いで緊張熱処理を１３０〜１８０℃の範囲で行う
ことにより、高い結晶性を維持することができ、高い伸
縮力が養われる。１３０℃未満では収縮率は満足される
が収縮力が不十分となり伸縮性の劣るものとなる。一
方、１８０℃を越えると繊維の配向緩和が激しく進み、
伸縮力、耐久力および繊維自身の強力低下が起こる。

【００２２】また、本発明の複合繊維は梳綿工程を通過
させるため、一般的な方法である押し込み式捲縮機によ
り梳綿工程通過時ネップや未開繊トラブルが発生しない
程度の通常の機械捲縮で捲縮数８〜２０ケ／２５mmを付
与した原綿とするのが好ましい。

【００２３】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明は何等これらに限定されるものではない。
実施例中、溶融粘度差は、フローテスターで測定した２
８５℃における（Ａ）成分および（Ｂ）成分の溶融粘度
（ポイズ）の差を示す。また、その時の他の特性値の測
定法については次ぎの通りである。

【００２４】 （１）繊度：ＪＩＳ Ｌ−１０１５−７−５−１Ａ （２）捲縮数、捲縮率、捲縮堅牢度：ＪＩＳ Ｌ−１０
１５−７−１２−１ （３）自由収縮率：ＪＩＳ Ｌ−１０１５−７−１５の
方法に準じ、１７０℃の雰囲気中に３０分間処理、デニ
ール当たり３００mgの荷重をかけて測定。

【００２５】［実施例１］ポリエステル成分（Ａ）とし
てエチレンテレフタレート単位を主体とし、２，２−ビ
ス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］プロパ
ン（ＢＰＥ）を５．０モル％および５−ナトリウムスル
ホイソフタル酸（ＳＩＰ）を２．５モル％共重合した改
質ポリエステル（溶融粘度：３３００ポイズ）とポリエ
ステル成分（Ｂ）として実質的にエチレンテレフタレー
ト単位のみからなるポリエステル（溶融粘度：２３０
０）を用いて、複合溶融紡糸装置によって丸断面口金孔
から２８５℃で複合比率５０：５０のサイドバイサイド
型とし、３８０ｇ／分の吐出量、１０５０ｍ／分の速度
で巻き取り、単糸デニール６．２ｄの未延伸糸を得た。
これらの未延伸糸を集束後、延伸倍率２．８倍（最大延
伸倍率の７５％の比率）で延伸温度７０℃で延伸し、緊
張熱処理温度１５５℃で熱処理を行い、押し込み式捲縮
機で機械捲縮を付与した後、５１mmに切断して捲縮数１
２ケ／２５mmの短繊維を得た。

【００２６】［実施例２および３］ポリエステルの重縮
合反応時間を変えることによって、異なる溶融粘度を有
するポリエステル成分（Ａ）およびポリエステル成分
（Ｂ）を製造し、表１に示すような組み合わせで、複合
比率５０：５０のサイドバイサイド型複合繊維を紡糸
し、延伸倍率を表１に示す如くすること以外は実施例１
と同じ条件で延伸し、機械捲縮を付与した後切断して捲
縮数１２ケ／２５mmの短繊維を得た。

【００２７】

【表１】

【００２８】［実施例４〜７および比較例１〜４］ポリ
エステル成分（Ａ）としてテレフタル酸を主たるジカル
ボン酸成分とし、ＢＰＥの共重合量およびＳＩＰの共重
合量を表２に示す如く組み合わせ、その他の条件は実施
例１と同じ条件で紡糸、延伸し、機械捲縮を付与した後
切断して捲縮数８〜１２ケ／２５mmの短繊維とした。

【００２９】

【表２】

【００３０】［実施例８］実施例１で紡糸した未延伸糸
を延伸後、緊張熱処理温度を１７０℃とすること以外は
実施例１と同様にしてカット長５１mm、機械捲縮数１２
ケ／２５mmの短繊維を得た。

【００３１】以上の実施例および比較例で得られた短繊
維について各種特性を評価した結果を表３に示す。

【００３２】

【表３】

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、ポリエステル潜在捲縮
性複合繊維の２種類の重合体のうち一方の成分としてＢ
ＰＥおよび金属スルホネート基を有する芳香族ジカルボ
ン酸を特定量共重合した改質ポリエステルを用いること
により、通常のポリエチレンテレフタレート繊維に比べ
大幅なコストアップにならず、しかも伸縮性、伸長回復
性、風合の優れた不織布等の布帛を得るのに適したポリ
エステル潜在捲縮性複合繊維を提供できる。

【００３４】本発明の優れた特性を有する繊維はスポー
ツ用、医療用不織布、特に皮膚貼付剤用の基布の性能ア
ップに寄与するところが非常に大きい。また、この特性
を利用して織物や編物にすると伸縮性に富むばかりでな
く、ソフトタッチのものが得られ風合を改良することも
可能である。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主たる成分がエチレンテレフタレート単
   位で構成され、かつ、共重合成分として２，２−ビス
   ［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］プロパン
   を２モル％以上１０モル％以下および金属スルホネート
   基を有する芳香族ジカルボン酸を１モル％以上３モル％
   以下の範囲で共重合したポリエステル成分（Ａ）と実質
   的にエチレンテレフタレート単位よりなるポリエステル
   成分（Ｂ）とが偏心的に接合されていることを特徴とす
   るポリエステル複合繊維。