JP2872336B2 - 繊維混合不織布の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は合成皮革や人工皮革の用途に適した繊維混合
不織布、さらに詳しくは熱処理により収縮して緻密かつ
柔軟な風合を表現し、合成皮革や人工皮革の基布として
好適に使用することができる繊維混合不織布を製造する
方法に関するものである。

従来の技術 従来から、天然皮革に類似した合成繊維からなる不織
布を製造する試みが多くなされている。この不織布には
通常、緻密さと柔軟さが要求される。そのため、不織布
を製造するに際しては溶解特性を異にする２種の重合体
成分からなる極細繊維発生型複合繊維のシートにポリウ
レタンを付与した後、一方の重合体成分を除去する方法
や、高収縮性繊維と易分割性複合繊維とからなるウェブ
に交絡・収縮処理および易分割性複合繊維の分割処理を
施す方法などにより不織布を構成する繊維を細デニール
化することが図られている。

しかしながら、前者の溶解特性を異にする２種の重合
体成分からなる極細繊維発生型複合繊維を使用する方法
は、極細繊維を容易に得ることができるという点では有
利であるが、溶剤処理を行なうためコストが上昇し、し
かも得られる不織布は緻密さに欠けるという問題があっ
た。また、後者の高収縮性繊維と易分割性複合繊維とを
使用する方法では緻密な不織布を得ることができるが、
高収縮性繊維の収縮性能の経時、安定性が不十分で、結
果的に、得られる不織布の品質が不安定になると言った
問題があった。

発明が解決しようとする課題 本発明はこのような課題を解決するもので、合成皮革
のみならず、合成皮革より一層機能・触感の点で天然皮
革、特にスエードに近い人工皮革の用途に適した、緻密
かつ柔軟な風合を発現し、合成皮革や人工皮革の基布と
して好適に使用することができる繊維混合不織布を製造
する方法を提供しようとするものである。

課題を解決するための手段 本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討の結
果、本発明に到達した。

すなわち本発明は、テレフタル酸／イソフタル酸のモ
ル比が96/4〜88/12のジカルボン酸成分とエチレングリ
コール成分とからなり、かつ下記式および式で示さ
れる収縮率を有する共重合ポリエステル繊維と、ポリエ
ステル成分Ａおよびポリオレフィン成分Ｂからなる複合
繊維であってＡ成分が２個以上に分割された断面形状を
有し、かつこの複合繊維の両成分とも一部は繊維表面に
露出しており熱処理にてA,B成分が分割可能である易分
割性複合繊維とを含む繊維混合ウェブを加熱収縮処理す
ることを要旨とするものである。

25％≦S₀≦70％ …… ΔＳ≦５％ …… ［S₀（％）は製造直後の繊維を温度170℃で15分間乾熱
処理したときの収縮率であり、ΔＳ（％）は製造直後の
繊維を40℃で５週間放置後、温度170℃で15分乾熱処理
したときの収縮率と前記収縮率S₀（％）との差であ
る。］ 次に、本発明を詳細に説明する。

本発明の不織布の製造方法の第１の特徴は、高収縮性
共重合ポリエステル繊維を不織布の第１の成分として使
用する点にある。この高収縮性共重合ポリエステル繊維
とは、テレフタル酸／イソフタル酸のモル比が96/4〜88
/12のジカルボン酸成分とエチレングリコール成分とか
らなり、製造直後の繊維を温度170℃で15分間乾熱処理
したときの収縮率S₀（％）が前記式を、かつ製造直後
の繊維を40℃で５週間放置後、温度170℃で15分間乾熱
処理したときの収縮率と前記収縮率S₀（％）との差ΔＳ
（％）が前記式をそれぞれ満足するものである。

本発明にいう高収縮性共重合ポリエステル繊維におい
ては、イソフタル酸４に対するテレフタル酸のモル比が
前記96を超えると、前記収縮率S₀が25％より低くなり、
ウェブに交絡処理を施し、次いで加熱収縮処理を施すと
き不織布としての締まりに劣り、緻密な不織布を得るこ
とができず、好ましくない。一方、イソフタル酸12に対
するテレフタル酸のモル比が前記88未満であると、前記
ウェブの加熱収縮処理時に共重合ポリエステル繊維に部
分的な融着が生じて不織布の触感が硬くなり、しかも前
記収縮率S₀が70％より高くなるため不織布が緻密になり
過ぎ不織布の触感が硬くなるので、好ましくない。

本発明にいう高収縮性共重合ポリエステル繊維におい
ては、前記収縮率差ΔＳが５％を超えると、不織布製造
ロット間に不織布の緻密さや柔軟さのバラツキが生じ、
品質的に不安定となるので、好ましくない。

本発明の不織布の製造方法の第２の特徴は相溶性の無
いポリエステル成分Ａおよびポリオレフィン成分Ｂから
なる複合繊維でＡ成分が２個以上に分割された断面形状
を有し、かつ前記A,B両成分の一部は繊維表面に露出し
ており熱処理にてA,B成分が分割可能である易分割性複
合繊維を第２の成分として使用する点にある。

易分割性複合繊維を共重合ポリエステル繊維と混合
し、熱処理すると、分割，細繊度化された繊維が不織布
の表面部分に現出し、柔軟な不織布を得ることができ
る。

第１図（ａ）〜（ｃ）は本発明に用いる易分割性複合
繊維の一例を示す断面図である。第１図（ａ）は十字形
を呈し、（ｂ）は三方放射形を呈し、（ｃ）は円形を呈
している。本発明に使用されるポリエステル成分Ａ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
タレートを主成分とするもので、酸成分としてイソフタ
ル酸、５−スルホイソフタル酸、アジピン酸などのカル
ボン酸やグリコール成分としてジエチレングリコール、
プロピレングリコール、ネオペンチルグリコールなどを
共重合したポリエステルのいずれもが使用できる。ま
た、ポリオレフィン成分Ｂとしては低密度ポリエチレン
（LDPE）、線状低密度ポリエチレン（LLDPE）、高密度
ポリエチレン（HDPE）、ポリプロピレンあるいはエチレ
ンまたはプロピレンにアクリル酸などの不飽和カルボン
酸などを共重合した変性ポリエチレン、変性ポリプロピ
レンなどが使用できる。なお、成分A,Bとも両成分の間
で非相溶性を示すものであれば、上記化合物の単体ある
いは２種以上の混合物のいずれであってもよい。分割後
のポリエステル成分の単糸繊度は0.5デニール以下、好
ましくは0.3デニール以下、より好ましくは0.1デニール
以下である。また、分割後のポリオレフィン成分は１デ
ニール以下好ましくは0.5デニール以下程度となるよう
複合繊維を設計するのが望ましい。この単糸繊度が小さ
いほどスエード調の人工皮革に近い触感を得ることがで
きる。

次にポリエステル成分Ａとポリオレフィン成分Ｂの構
成比としては重量比で成分A/成分Ｂ＝90〜30％/10〜70
％が好ましい。Ｂ成分が10％未満の場合、充分な分割が
行なわれなくなったり、分割後の成分Ａの単糸繊度が太
目となり、好ましくない。一方、70％を超えると、熱処
理時にオレフィン成分が溶融接着することにより接着面
積が増加するため、風合が硬くなり好ましくない。ま
た、成分Ａと成分Ｂのどちらかが他方を取り囲んだいわ
ゆる海島繊維の場合、熱処理により分割させるのに長時
間かかったり極端な場合、分割できないこともある。そ
のため目的とするソフトな不織布が得られなかったりす
るので、成分Ａと成分Ｂのいずれも一部は繊維表面に露
出していることが必要である。

本発明の不織布の製造方法は、前記高収縮性共重合ポ
リエステル繊維と易分割性複合繊維とを混合して繊維混
合ウェブとした後、加熱収縮処理を施すことからなるも
のである。高収縮性繊維と複合繊維の混合比（重量比）
は80/20〜20/80程度とするのが適当である。繊維混合ウ
ェブは通常のカード法，エアレイ法，湿式抄紙法などに
より製造することができる。この繊維混合ウェブは必要
に応じニードルパンチ法，ウォーターニードル（スパン
レース）法，エアーニードル法など、公知の方法を用い
て交絡処理を施してもよい。

なお、本発明に用いる易分割性複合繊維は熱処理の
他、機械的な衝撃でも分割される。例えば、カードを通
過させるだけでもある程度分割され、ウォーターニード
ル処理によればほぼ100％分割される。

また、加熱収縮処理を施すに対しては熱風循環ドライ
ヤ、熱風貫流ドライヤ、サクションドラムドライヤ、ヤ
ンキードライヤなどのドライヤ、フラットカレンダーロ
ール、エンボスロールなどのヒートロールなどの熱処理
装置を用い、目標収縮率に応じた処理温度（80℃〜230
℃位）で処理を行なえばよい。ポリオレフィン成分の融
点以上の温度で熱処理を行なえばポリオレフィン成分が
バインダーとなって強力の強い不織布とすることができ
る。

本発明に用いる高収縮性共重合ポリエステル繊維は、
常法に従ってエステル化またはエステル交換反応の後、
重縮合反応を行なって得たポリエステルを溶融紡糸し、
得られた未延伸繊維糸条を通常より低い温度の延伸ロー
ラーを使用して延伸することにより製造することができ
る。このとき、延伸後の熱セットは行なわないか、熱セ
ットを行なうにしても低温で行なう。

次に、本発明に用いる易分割性複合繊維について図面
により説明するが、本発明がこれら図示されたものに限
定されるものでないのはいうまでもないことである。

第２図は本発明に係る複合紡糸口金装置の縦断面図、
第３図および第４図はそれぞれ第２図のＩ−Ｉ線,II−I
I線の切断断面図を示している。第２図〜第４図におい
て、Ａは紡糸液Ａ、Ｂは紡糸液Ｂ、１は下口金板で、誘
導孔２の先端に複合流用異形吐出孔３を有している。４
は上口金板で、紡糸液Ｂ用吐出孔を有するキャピラリー
５を備えており、キャピラリー５は下口金板１の複合流
用の吐出誘導孔の内壁に実質的に密着挿入されている。
キャピラリー５の外周部には第３図に示すように紡糸液
Ｂを供給する通路となる切欠き６が設けられている。紡
糸液Ｂはキャピラリー５の上端から導入され、紡糸液Ａ
は上口金板４の誘導孔７およびそれに連通した間隔８を
通して導入される。紡糸液Ａは誘導孔７で均一に各紡糸
孔に分配され、間隙８を通過し、吐出誘導孔の上部で均
圧化され、さらにキャピラリー５の切欠き６により定量
的かつ均一に供給される。第５図において、A₁〜A₄は成
分Ａよりなる構成成分で、Ｂは成分Ｂよりなる構成部分
である。そして、第２図〜第４図に示す如き構造の紡糸
口金を用いることで、第５図に示す如き形態を有する十
字形複合繊維の未延伸糸が得られる。得られた未延伸糸
を延伸することにより延伸糸とすることができる。

作用 上記本発明の方法で得られた不織布は緻密で柔軟な風
合を有するものである。これは高収縮性共重合ポリエス
テル繊維が加熱収縮処理時に収縮して緻密さを発現し、
かつ易分割性複合繊維が不織布製造工程中に分割し、細
繊度化した柔軟な繊維が不織布の表面部分に現出するた
めである。

実施例 次に、実施例に基づいて本発明を具体的に説明する。
なお、実施例における各種特性は次の方法により測定し
た。

相対粘度：フェノールと四塩化エタンの等重量混合溶液
を溶媒とし、試料濃度0.5g/dl,温度20℃で測定した。

強 力：不織布を幅25mmに裁断し、定速伸長型引張試
験機を使用して試料長100mm,引張速度100mm/分で測定し
た。

剛軟度 :JIS L 1096 45度カンチレバ法により測定し
た。

風 合:10人のパネラによる官能試験により、次の５
段階で評価した。

1:柔らかい,2:やや柔らかい,3:普通,4:やや硬い,5:硬
い 乾熱収縮率S₀:製造直後から１日以内経過の長さL₀の繊
維を温度170℃で15分間乾燥機を用いて熱処理した後、
室温まで冷却した。冷却後の試料の長さL₁を測定し、次
の式に従って収縮率S₀を求めた。

乾熱収縮率差ΔS:製造直後から40℃で５週間放置後の長
さL₀′の繊維を温度170℃で15分間乾燥機を用いて熱処
理した後、室温まで冷却した。冷却後の試料の長さL₁′
を測定し、次の式に従って収縮率S₀′を求め、式に
従って収縮率差ΔＳを求めた。

面積収縮率SA:不織布の加熱収縮処理前の面積A₀と処理
後の面積A₁を測定し、次の式に従って収縮率SAを求め
た。

実施例１〜３および比較例１ モル比が92/8のテレフタル酸／イソフタル酸とエチレ
ングリコールとからなる相対粘度が1.45の共重合ポリエ
ステル重合体を常法により製造し、溶融紡出した後、温
度65℃の第１延伸ローラと温度75℃の第２延伸ローラ間
で延伸倍率を3.0として延伸し、延伸繊維を熱セットす
ることなく切断して単糸繊度1.3デニール，切断伸度49
％，長さ51mmの共重合ポリエステル短繊維を製造した。
この短繊維の収縮率S₀（％）は62.5％，収縮率差ΔＳ
（％）は2.1％であった。

一方、相対粘度が1.38のポリエチレンテレフタレート
（融点260℃）と第１表に示す種々のメルトインデック
ス（MI）を有するポリプロピレン（融点170℃）とを溶
融紡糸するに当たり、第２図〜第４図に示す紡糸口金
（孔数319）を用い、Ａよりポリエチレンテレフタレー
ト、Ｂよりポリプロピレンを導入し、吐出量をそれぞれ
第１表に示す内容で吐出し、紡糸温度280℃，捲取速度1
000m/分で捲き取った。得られた未延伸糸の断面形状は
第５図に示すものであった。得られた糸条を10万デニー
ルのトウに集束し、延伸温度75℃にて第１表に示す延伸
倍率で延伸し、押込み式クリンパーで捲縮を付与した
後、長さ51mmに切断して繊度２デニールの易分割性複合
繊維を得た。

次いで、これらの共重合ポリエステル繊維（Ｉ）と易
分割性複合繊維（II）とを混合比｛重量比（Ｉ）／（I
I）＝35/65｝で混綿し、カードに通して目付100g/m²の
ウェブとした後、バーブ付ニードルを有するニードルロ
ッカールームに通して針密度240本/cm²にてニードルリ
ングを行なった。引き続き170℃のサクションドラム式
熱処理機で１分間熱処理して不織布を得た。得られた不
織布の特性を第２表に示す。

また、本発明と比較する目的で比較例１として第６図
に示す十字形の各断面形状を有する複合繊維を製造し
た。Ａ成分とＢ成分の重量比を第１表に示す割合で行な
う以外、他の条件については、全く実施例１に準じて不
織布を製造した。

実施例１〜３の不織布は緻密な構造と柔軟な触感を有
するものであったが、比較例１のものは分割が進まず、
低強力で風合も固いものであった。

実施例４〜６ 実施例１のＢ成分をポリエチレン（融点130℃,MI20g/
10min.）に変更して、複合繊維を1.6デニールとし、さ
らに第３表に示したようにテレフタル酸／イソフタル酸
のモル比を96/4,92/8,88/12とした以外は実施例１と同
様にして不織布を得た。得られた不織布の特性を第３表
に示す。

比較例２および３ テレフタル酸／イソフタル酸のモル比を97/3および85
/15とした以外は実施例４と同様にして不織布を得た。
得られた不織布の特性を第３表に示す。

イソフタル酸４に対するテレフタル酸のモル比が前記
96を超えると（比較例２）、共重合ポリエステル短繊維
の収縮率S₀（％）が低く、得られた不織布は緻密さに欠
けるものであった。しかも同繊維の収縮率差ΔＳ（％）
が高く、不織布製造ロット間に不織布の緻密さや柔軟さ
のバラツキが生じ、品質的に不安定となる恐れがあっ
た。

一方、イソフタル酸12に対するテレフタル酸のモル比
が88未満であると（比較例３）、収縮率S₀（％）が高く
なり、得られた不織布は緻密になり過ぎて剛軟度が高
く、しかもウェブの加熱収縮処理時にポリオレフィン成
分と同時に共重合ポリエステル繊維に部分的な融着が生
じ、硬い触感を有するものであった。

実施例７ 実施例１のＡ成分と相対粘度1.60のポリブチレンテレ
フタレートに変更した以外、他は実施例１に準じて不織
布を製造した。得られた不織布の強力は2430g,剛軟度は
2.9cm,風合は１で、強力，風合とも満足のできるもので
あった。

実施例８ 実施例１のＡ成分を５−ソジウムスルホイソフタレー
ト2.5モル％共重合した相対粘度1.27のポリエステルに
変更した以外、他は実施例１に準じて不織布を製造し
た。得られた不織布の強力は2370g,剛軟度は3.3cm,風合
は１で、強力，風合とも満足のできるものであった。

発明の効果 以上のように本発明の不織布の製造方法によれば、合
成皮革や人工皮革の基布として使用したとき、緻密かつ
柔軟な風合を発現し、前記用途に好適に使用できる繊維
混合不織布を容易に製造することができる。そして、収
縮性能の経時変化の少ない共重合ポリエステル繊維を使
用するため、常に安定した品質の不織布を製造すること
ができる。さらに、易分割性の複合繊維を使用するた
め、これを不織布にすると極細繊維間に均一にポリオレ
フィン成分が点接着されるため、バインダーを新たに付
与することもなく、経済的でしかも風合の良好なものが
得られるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｃ）は本発明に用いる易分割性複合繊
維の断面形状の一例を示す説明図、第２図は本発明に係
る複合繊維の紡糸口金装置の断面図、第３図および第４
図はそれぞれ第２図のＩ−Ｉ線およびII−II線の切断断
面図、第５図は第２図に示す紡糸口金装置において得ら
れた複合繊維の断面形状を示す説明図、第６図は比較例
の繊維断面形状を示す説明図である。 Ａ……紡糸液Ａ、Ｂ……紡糸液Ｂ、１……下口金板、２
……誘導孔、３……異形吐出孔、４……上口金板、５…
…キャピラリー、６……切欠き、７……誘導孔、８……
間隙。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】テレフタル酸／イソフタル酸のモル比が96
   /4〜88/12のジカルボン酸成分とエチレングリコール成
   分とからなり、かつ下記式および式で示される収縮
   率を有する共重合ポリエステル繊維と、ポリエステル成
   分Ａおよびポリオレフィン成分Ｂからなる複合繊維であ
   ってＡ成分が２個以上に分割された断面形状を有し、か
   つこの複合繊維の両成分とも一部は繊維表面に露出して
   おり熱処理にてA,B成分が分割可能である易分割性複合
   繊維とを含む繊維混合ウェブを加熱収縮処理する繊維混
   合不織布の製造方法。 25％≦S₀≦70％ …… ΔＳ≦５％ …… ［S₀（％）は製造直後の繊維を温度170℃で15分間乾熱
   処理したときの収縮率であり、ΔＳ（％）は製造直後の
   繊維を40℃で５週間放置後、温度170℃で15分乾熱処理
   したときの収縮率と前記収縮率S₀（％）との差であ
   る。］