JPH03269147A - ポリエステル系不織布の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、極めて風合がソフトで、かつ高度の弾性回復
性を有するポリエステル系不織布の製造方法に関するも
ので、さらに詳しくは、２種のポリエステル成分からな
る潜在捲縮性複合繊維を特定の易分割性複合繊維と混合
してなり、高伸長性で柔軟性に富み１弾性回復性の優れ
たポリエステル系不織布の製造方法に関するものである
。

従来の技術 従来２種々な方法で不織布を製造することが行なわれて
いる。これまでの主な方法としては、短繊維を梳綿機に
よりシート状ウェブとし、繊維と繊維を接着剤（バイン
ダ）またはニードルパンチで結合する方法や、ポリマー
の紡糸後直ちに一工程でシート化する方法（スパンボン
ド法）などが開発されている。しかしながら、これらの
方法で製造されてきた不織布は、いずれも風合のソフト
さや弾性回復性の乏しいものであり、用途も限定されて
いた。特にスポーツ衣料用中入れ綿や貼布剤用基布５人
工皮革・合成皮革用基布などの分野では、伸縮機能性、
フィツト性の面から、風合がソフトでかつ柔軟性に富み
、弾性回復性の優れた不織布が要望されており、種々の
高弾性不織布の開発が試みられている。例えば、 （１）短繊維にした仮撚加工糸を使用した不織布。

（２）潜在捲縮性フィラメントを交叉配列し、接着した
不織布。

（３）特開昭５９−１６８１５９号公報記載のごとき、
高捲縮数を有する複合短繊維を使用した不織布。

など、種々の不織布が提案されている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、これらは各々いくつかの欠点があり、高
伸長性で柔軟性に富み、風合がソフトで弾性回復性に優
れた不織布が得られるまでに至っていない。すなわち、
（１）の場合は、強い捲縮のため梳綿機の通過性が悪く
、ネップが多く均一な不織布を得ることが困難である。

また（２）の場合は、均一性１弾性回復性、方向性の面
からは（１）より良好であるが、設備面が複雑であるこ
とおよび生産性が悪いなどの欠点がある。（３）の場合
は。

捲縮数の低い領域では弾性回復性が十分ではなく、捲縮
数が高い領域では前述（１）と同様に、梳綿機の通過性
が悪く、ネップが多く均一な不織布が得られない。また
、これらの提案は、全般的にウェブを形成する繊維相互
の絡みが少なく、ウェブの方向性があり、ウェブの積層
を必要とするため層間剥離を起こす場合がある。

また、ソフトな風合を出すにはできるだけ単糸繊度の小
さい極細繊維を用いることが有効であるが、極細繊維は
開城性が悪く、カード通過性も劣るため満足な不織布が
得られていない。

本発明はこのような不均一性、伸縮性の方向性、弾性回
復性不足、風合のソフトさ不足、構造上の欠点、生産性
の欠点などを解消し、かつ機能性、フィツト性を要求さ
れるスポーツ衣料用中入れ綿や貼布剤用基布などの分野
でも十分使用可能な柔軟性に富み１弾性回復性に優れた
新規な不織布の製造方法を提供することを目的とするも
のである。

課題を解決するための手段 本発明者は、このような新規な不織布を開発すべく鋭意
研究を重ねた結果、前述の欠点を解消した新規な高伸長
性不織布を開発するに至った。

すなわち本発明は、捲縮数が１８個／２５■以下のポリ
エステル複合繊維で、熱処理により捲縮数が５０個／２
５５ｍ＋以上となりうる潜在捲縮性複合繊維と、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、かっ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処理する
ことを要旨とするものである。

次に、本発明の詳細な説明する。

本発明の不織布の製造方法の第１の特徴は、潜在捲縮性
ポリエステル複合繊維を不織布の第１の成分として使用
する点にある。この潜在捲縮性ポリエステル複合繊維は
、エチレンテレフタレートを主体とし、金属スルホネー
ト基を有する構成単位を共重合したポリエステルＸと、
ポリエステルＹの２成分よりなる複合繊維が好ましい。

その理由は、本発明のごとく、比較的粗い捲縮の原綿を
梳綿してウェブとなした後、熱処理を施して高捲縮を発
現させるためおよび高伸長性、高弾性不織布を得るため
には、前述の２成分複合繊維として共重合したポリエス
テルＸの高収縮性を利用することができるからである。

かかる共重合ポリエステル又は、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髪１．５〜６
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。ポリエステルＹは、ポリエチレンテレフタレート
が好適であるが、共重合成分を少量含有するものでもよ
い。

本発明により得られる繊維は、共重合ポリエステル又と
ポリエステルＹが偏心的に接合した複合繊維であって、
弛緩熱処理によってスパイラルクリンプを発現する潜在
捲縮繊維である。複合形態は特に限定されないが、芯鞘
型よりもサイドバイサイド型の方が好ましい。また、少
量の添加剤として艶消剤、光沢改良剤、帯電防止剤など
を加えてもよく、繊維断面形状は円形断面に限らず、三
角断面やその他の異形断面でもよく、もちろん中空断面
であってもよい。

共重合ポリエステルＸにおける金属塩スルホネート基を
有する構成単位の共重合割合は、１．５〜６モル％が適
当である。１．５モル％未満では捲縮発現能力が不十分
であり、６モル％を超えるとポリエステルの融点低下お
よび繊維の強力低下が著しく、−船釣用途には適さない
。

高度の弾性回復性を有する不織布を得るためには、この
不織布を構成する繊維の平均捲縮数が５０個／２５−以
上であることが望ましく、さらに好ましくは５５個／２
５閣以上である。一方、梳綿機などでウェブを成型する
場合、繊維の平均捲縮数が１８個／２５閣を越えるとネ
ップなどが発生し、不織布の均一性が悪化する。したが
って、梳綿機などでウェブを成型する際には、繊維の平
均捲縮数が１８個／２５■未満であり、ウェブ成型後に
このウェブを１３０℃以上の温度で熱処理を施すことに
より不織布となす方法で、不織布を構成する繊維の平均
捲縮数が５０個／２５−以上となるのがよい。このよう
な繊維は、共重合ポリエステルＸとポリエステルＹの極
限粘度、共重合ポリエステルＸの金属スルホネート基を
有する構成単位の共重合割合、２成分の複合割合、紡糸
速度および延伸熱処理条件などを適切に選定することに
より得られる。例えば共重合ポリエステル又として５−
ナトリウムスルホイソフタル酸（以下、ＳＩＰと称す）
を共重合したポリエチレンテレフタレート系共重合ポリ
エステルを、ポリエステルＹとしてポリエチレンテレフ
タレートを用い、複合割合１：１の複合繊維の場合は、
共重合ポリエステルＸのＳＩＰ成分が４〜６モル％のと
きは極限粘度を０．４〜０．５、ポリエステルＹの極限
粘度を０．５〜０．８とし、紡糸速度は１１００ｍ／分
以上、延伸緊張熱処理温度を１４５〜１７０℃程度とす
ることが好ましい、また、共重合ポリエステルＸのＳＩ
Ｐ成分が１．５〜４モル％のときは、ポリエステルＸの
極限粘度を０．４５〜０．６．ポリエステルＹの極限粘
度を０．４５〜０．７５とし、紡糸速度は１３００ｍ／
分以上、延伸緊張熱処理温度を１２０〜１４５℃程度と
することが好ましい。この潜在捲縮性複合繊維の繊度は
好ましくは１．５〜３デニ一ル程度である。

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両成分成分部は繊維表面に露出し
ており熱処理して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。この易分割性複合繊維はカー
ド通過時には完全には分割しないので、カード通過性は
比較的良好である。カード通過後の熱処理やニードルパ
ンチ、スパンレースなとの交絡処理により完全に分割さ
れ、細繊度となる。

易分割性複合繊維を潜在捲縮性ポリエステル複合繊維と
混合し、熱処理すると５分割、細繊度化された繊維が不
織布の表面部分に現出し、風合がソフトになると同時に
、捲縮数の高い繊維が存在するので、高伸長性で２弾性
回復率の優れた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。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２５−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デニ一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風合
がソフトとなる。

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／酸成分＝９０〜３０％７１
０〜７０％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過度に溶融接着す
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
わゆる海鳥繊維の場合、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、前記潜在捲縮性ポリエス
テル複合繊維と苗分割性複合繊維とを混合して繊維混合
ウェブとした後、加熱処理を施すことからなるものであ
る。潜在捲縮性ポリエステル複合繊維と苗分割性複合繊
維の混合比（重量比）は８０／２０〜２０７８０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、本発明に用いる苗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、加熱処理を施すに際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、目標捲縮数に応じた処理温度（８０℃〜２３０℃
位）、処理時間（数秒〜士数分）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。

次に、本発明に用いる苗分割性複合繊維について図面に
より説明するが１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−■線、ｎ−ｎ
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隙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、隙間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よりなる構成部分で、Ｂは成分Ｂよりなる
構成部分である。そして、第２図〜第４図に示すごとき
構造の紡糸口金を用いることで、第５図に示すごとき形
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高伸長性で優れた
弾性回復性を有し、かつ風合のソフトなものである。こ
れは潜在捲縮性ポリエステル複合繊維が加熱処理後高捲
縮数となって高伸長性１弾性回復性を示し、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 以下、実施例によって本発明の詳細な説明するが１本発
明はこれらによって限定されるものではない。なお１本
発明に記述した諸物性の測定法は次の通りである。

極限粘度：フェノールと四塩化エタンの等重量混合溶媒
中、２０℃で測定。

繊　　度：　ＪＩＳ　Ｌ１０１５　７．５．１Ａ法で測
定。

捲縮数：　ＪＩＳ　Ｌ１０１５　７．１２．１法で測定
。

不織布強力、不織布伸度、弾性回復率：不織布を輻２５
■に裁断した試料を用 いる。不織布強力と不織布伸度は、 定速伸長型引張試験機で試料長１００ 閣、引張速度１００■／分にて測定。

弾性回復率は、定速伸長型引張状 験機で試料長１００■、引張速度１００ｍ／分にて測定
し、次式より求める。

ただし、ここでＢは不織布の切断 時伸度の８０％の価、ＣはＢの価を測 定機荷重を外し、１分間放置後の測 定前の試料長に対する伸度を示す。

剛軟度：　ＪＩＳ　Ｌ１０９６４５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３
段階で評価した。

１：柔らかい、２：普通、３：硬い １）原綿の作成 原綿Ａ 共重合ポリエステルＸとしてＳＩＰ成分を５．１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
で極限粘度０．４７０、ポリエステルＹとして極限粘度
０．６８７のポリエチレンテレフタレートを複合重量比
１：１のサイドバイサイド型複合繊維として紡糸し、次
いでこの未延伸糸を延伸後のトウデニールが３５万デニ
ルとなるべく合糸して、延伸温度６７℃、延伸速度１２
５ｍ／分、延伸倍率２．３倍で延伸を行ない、引き続い
て緊張熱処理温度１６２℃で熱処理後、スタファボック
スで機械捲縮を付与した後５１閣にカットしてステープ
ルファイバーを得た。その他の紡糸条件は、紡糸温度２
９７℃、紡糸口金孔数３５１孔、引取速度１１７５ｍ／
分、吐出量２１８ｇ／分とした。

原綿Ｂ（比較用） 前記原綿Ａで使用した未延伸糸を用いて、延伸温度６７
℃、延伸速度１２５ｍ／分、延伸倍率２．４５倍で延伸
し、引き続いて１４５℃×５分間の弛緩熱処理を行ない
、５１■にカットしてステープルファイバーを得た。な
お、捲縮はスタファボックスを用いずども自然に発現し
た。

原綿Ｃ 共重合ポリエステル又としてＳＩＰ成分を３．３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
で極限粘度０．５３６、ポリエステルＹとして極限粘度
０．５５３のポリエチレンテレフタレートを用い、原綿
Ａと同様に紡糸。

延伸し、また機械捲縮を付与してステープルファイバー
を得た（ただし吐出量２４５　ｇ　／分、緊張熱処理温
度１３０℃、延伸倍率２．６倍）。

以上のごとき方法で得られた原綿の糸質性能を第１表に
示す。

第１表 原綿ａ 極限粘度が０．６８７のポリエチレンテレフタレート（
融点２６０℃）とメルトインデックス（Ｍ工）５０のポ
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２表に示す内容
で吐出し、紡糸温度２８０℃、捲取速度１０００ｍ／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−で捲縮を付与した後、長
さ５１１１１に切断して繊度２デニールの易分割性複合
繊維を得た。

原綿ｂ（比較用） 本発明と比較する目的で、第６図に示す十字形の断面形
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２表に示す割合で行なう以外、他の条件について
は原綿ａの製法に準じて原綿すを得た。

〈以下余白〉 第２表 実施例１〜２および比較例１〜３ 原綿Ａ、Ｃと原綿ａ、ｂとを第３表に示すような組み合
わせで、混合比ＡまたはＣ／ａまたはｂ＝３５／６５　
（重量比）で混綿し、カートに通して目付１００　ｇ　
／−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／ｄにてニ
ードリングを行なった。引き続き１６０℃の熱オーブン
で３分間自由熱処理を行ない不織布を得た。なお、原綿
Ｂと原綿ａをＢ／ａ　＝３５／６５　（重量比）で用い
た場合（これを比較例１とする）では、ネップおよび未
解繊部が多く、満足なウェブを作成することができない
ため、ウェブ作成を断念した。

〈以下余白〉 第３表に示すように本発明による実施例１，２の不織布
は風合がソフトで、高伸長性があり１弾性回復率の高い
ものである。

発明の効果 以上のように本発明の製造方法によって作られた不織布
は高捲縮数の繊維の作用で高伸長性を有し、また易分割
性の繊維を用いるため細繊度の繊維が形成されると同時
にポリオレフィン成分がバインダーとなり、風合の柔ら
かなものとなる。

【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ｌ−１ｇおよび■−■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８．１・・・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)

【特許請求の範囲】
1. １．捲縮数が１８個／２５ｍｍ以下のポリエステル複合
   繊維で、熱処理により捲縮数が５０個／２５ｍｍ以上と
   なりうる潜在捲縮性複合繊維と、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処理するポリエステル系
   不織布の製造方法。