JP2000226735A - 熱接着性複合繊維およびそれを用いた不織布ならびにその不織布の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 生産性が良く、コストが安く、主体繊維等と
の均一混合性に優れたショートカット熱接着性繊維が望
まれている。 【解決手段】 融点２２０℃以上のポリエステルＡと、
流動開始温度がポリエステルＡの融点より４０℃以上低
いポリエステルＢとがサイドバイサイド型に接合した複
合繊維であり、ポリエステルＡとポリエステルＢの極限
粘度差が０．０５〜０．１５の範囲で、繊維長５〜２５
ｍｍ、繊度１〜１０デニールを特徴とする潜在捲縮性能
を有する熱接着性複合繊維

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ショートカット熱
接着性複合繊維に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】合成繊維、特にポリエステル繊維は、そ
の優れた寸法安定性、耐候性、機械的特性、耐久性など
の点から、衣料、詰物素材、産業資材として不可欠のも
のとなっている。しかしながら、その使用用途によって
は、更に特殊機能の付与が望まれている。中でも、自動
車の廃材をリサイクルして車両用の不織布を再生する分
野では、廃材の中に含まれる繊維や発泡ウレタンと混
合、熱接着するショートカット熱接着性繊維への強い要
望がある。

【０００３】従来、主体繊維を接着する手段として熱接
着性繊維を数多く使用している。一般的には、芯成分に
ポリエステル、鞘成分にイソフタル酸（以下、ＩＰＡと
称する。）を共重合した低融点ポリエステルを配した芯
鞘型複合繊維、芯成分にポリエステル、鞘成分にポリプ
ロピレンを配した芯鞘型複合繊維、芯成分にポリエステ
ル、鞘成分にポリエチレンを配した芯鞘型複合繊維、ま
た、耐熱性を有する熱接着性繊維としては、芯成分にポ
リエステル、鞘成分に脂肪族ラクトンを共重合した低融
点ポリエステルを配した芯鞘型複合繊維等が多く使用さ
れている。

【０００４】しかし、これらの熱接着性繊維は芯鞘構造
であるため、熱処理により捲縮を発現するものではな
く、偏心型の芯鞘構造繊維であっても、捲縮の発現は少
ないものである。このような捲縮を十分に発現していな
い熱接着性繊維は、主体繊維、自動車の廃材の中に含ま
れる繊維や発泡ウレタンと均一に混合できず、得られる
不織布には強力斑が発生するという問題がある。また、
主体繊維等と均一に混合するために、機械捲縮を付与し
たショートカット綿を生産しようとした場合、生産性の
良いＥＣカッタ−を使用すると、機械捲縮付与後、クリ
ンプトウを所望の繊維長にカットする際、カット時のロ
ーターからの排出不良、梱包時に嵩高となる等、生産面
で数多くの問題が生じる。一方、クリンプトウをギロチ
ンカッター等、生産性の悪いカット方法であればクリン
プ付きのショートカット綿を生産することは可能である
が、カット代が高くなりコスト高となる。

【０００５】生産性が良く、コストが安く、主体繊維等
との均一混合性に優れたショートカット熱接着性繊維が
望まれている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
の問題点を解消し、主体繊維と均一に混合し、熱接着す
ることで不織布とした時の強力斑を少なくする潜在捲縮
性能を有するショートカット熱接着性繊維およびこれを
用いた不織布ならびに不織布の製造方法を提供するもの
である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するために、クリンプ付きのショートカット繊維
ではなく、ノークリンプのショートカット繊維に着目
し、繊維生産工程ではクリンプを付与せずに潜在捲縮性
を有するショートカット繊維を作成し、主体繊維と混綿
する工程前に本来有する捲縮を予備熱処理により顕在化
させることにより、生産性が良好で、主体繊維と均一に
混合できる本発明を完成するに至った。

【０００８】すなわち、本発明は、融点２２０℃以上の
ポリエステルＡと、流動開始温度がポリエステルＡの融
点より４０℃以上低いポリエステルＢとがサイドバイサ
イド型に接合した複合繊維であり、ＡとＢの極限粘度差
が０．０５〜０．１５の範囲で、繊維長５〜２５ｍｍ、
繊度１〜１０デニールであることを特徴とする潜在捲縮
性能を有する熱接着性複合繊維を要旨とするものであ
る。

【０００９】また、主体繊維と前述の熱接着性複合繊維
とからなる不織布であり、該熱接着性複合繊維を少なく
とも１０重量％以上含有し、該熱接着性複合繊維は、潜
在捲縮が顕在化してスパイラル捲縮を発現すると共に構
成繊維同士を熱接着していることを特徴とする不織布を
要旨とするものである。

【００１０】さらには、前述の熱接着性複合繊維をポリ
エステルＢが溶融しない温度で弛緩熱処理を施して５〜
１５個／２５ｍｍのスパイラル捲縮を発現させた後、主
体繊維と混綿し、ポリエステルＢが溶融する温度にて熱
処理し、構成繊維同士を熱接着することを特徴とする不
織布の製造方法を要旨とするものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明の熱接着性繊維は、融点（以下、Ｔｍと称
する。）２２０℃以上のポリエステルＡと、流動開始温
度（以下、Ｔｆと称する。）がポリエステルＡのＴｍよ
り４０℃以上低いポリエステルＢとがサイドバイサイド
型に接合した複合繊維である。ポリエステルＡの融点が
２２０℃未満であると、複合繊維を安定して製糸するこ
とが困難であるとともに、熱接着処理時にポリエステル
Ａまでもが熱の影響を受けて熱劣化するため好ましくな
い。ポリエステルＡとしては、Ｔｍ２２０℃以上のポリ
アルキレンテレフタレートを用いることが好ましく、こ
のようなポリエステルとしては、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、ポリプロピレン
テレフタレート等が挙げられ、なかでも、生産性、機械
的特性等の点からポリエチレンテレフタレート（以下、
ＰＥＴと称する。）を用いることが好ましい。また、ポ
リエステルＡには、その特性を損なわない範囲であれ
ば、少量の共重合成分や艶消し剤、滑剤等の添加剤を含
有していてもよい。

【００１２】ポリエステルＢのＴｆは、ポリエステルＡ
のＴｍより４０℃以上低いものである。ポリエステルＢ
のＴｆとポリエステルＡのＴｍとの差が４０℃未満で
は、熱接着処理の際に高温とする必要が生じるため経済
的に好ましくないばかりか、熱処理の際、ポリエステル
Ａの重合体の分解が起こりやすくなる。

【００１３】ポリエステルＡとポリエステルＢとの極限
粘度差は０．０５〜０．１５の範囲である。極限粘度差
が０．０５未満では、弛緩熱処理において、充分な捲縮
が発現されず、主体繊維や廃材の中に含まれる繊維、発
泡ウレタン等と均一に混合できなくなるため好ましくな
い。一方、極限粘度差が０．１５を超えるとノズル直下
の糸曲がり角度が大きくなり、製糸性が悪化する。たと
え紡糸が可能で、繊維が得られたとしても、弛緩熱処理
時に微細な捲縮を発現するため、主体繊維や廃材の中に
含まれる繊維、発泡ウレタン等と均一に混合できなくな
るため好ましくない。

【００１４】ポリエステルＢとしては、前記特性を満足
するポリエステルであれば特に限定されず、例えば、イ
ソフタル酸、脂肪族ジカルボン酸、脂肪族ジオール等を
共重合したポリアルキレンテレフタレートが挙げられ
る。中でもイソフタル酸を２０〜４０モル％共重合した
ポリエチレンテレフタレートが好ましい。又、耐熱性が
要求される分野にはε−カプロラクトン等の脂肪族ラク
トンを１０〜２０モル％共重合したポリアルキレンテレ
フタレートが好ましい。

【００１５】熱接着性繊維の複合形態はサイドバイサイ
ド型とする。複合形態が、芯鞘型あるいは偏心タイプの
芯鞘型では、弛緩熱処理時に充分な捲縮が発現しないた
め好ましくない。

【００１６】本発明の熱接着性繊維の構成重合体におい
て、両者ともにポリエステル系のものとするのは、両重
合体同士を相溶性とすることによって、生産工程等にお
いて、両重合体の接合境界面において剥離しないためで
ある。

【００１７】断面形状は特に限定されないが、丸断面で
あることが好ましく、また、中空のものであってもよ
い。

【００１８】熱接着性繊維の繊維長は、５〜２５ｍｍで
ある。繊維長が５ｍｍ未満では、カット時のＥＣロータ
ーからの排出、梱包時の問題はないが、主体繊維や廃材
の中に含まれる繊維、発泡ウレタンと均一に混合できな
くなるため好ましくない。一方、繊維長が２５ｍｍを超
えると、主体繊維等と均一に混合できなくなるため好ま
しくない。又、カット時のＥＣローターからの排出が不
良となり、梱包重量が減少するため製造コストが高くな
る。

【００１９】熱接着性繊維の繊度は、１〜１０デニール
である。繊度が１デニール未満では、カット時のＥＣロ
ーターからの排出、梱包時の問題はないが、ノズル直下
の糸曲がり角度が大きくなり、製糸性が悪化するため好
ましくない。繊度が１０デニールを超えると、カット
時、ＥＣローターからの排出は問題ないが、梱包時に嵩
高となり、また、主体繊維等との混合状態が悪くなる。
さらには、主体繊維や発泡ウレタン等と混合したとき、
熱接着性繊維のデニールが太いために、熱接着性繊維の
構成本数が減少し、かつ熱接着性繊維と主体繊維等との
接触面積が減少するため、得られる不織布の強力が低下
するため好ましくない。

【００２０】本発明の潜在捲縮性能を有する熱接着性複
合繊維は、ポリエステルＡの重合体とポリエステルＢの
重合体とを、通常用いられる２成分型複合紡糸装置によ
り各々の重合体を溶融し、サイドバイサイド型紡糸口金
を使用して捲取り、ノークリンプ延伸を行い、次いで、
ノークリンプトウを用途に応じて５〜２５ｍｍのカット
長に切断することにより得ることができる。このように
得られた本発明の熱接着性複合繊維は、クリンプが付与
されていないため、生産性が良好で梱包時に嵩高となら
ないという利点を有する。

【００２１】本発明の熱接着性複合繊維は、主体繊維と
混合して不織布とする際、混合工程前に、ポリエステル
Ｂが溶融しない温度で弛緩熱処理を施して５〜２５個／
２５ｍｍのスパイラル捲縮を発現させる。特定個数のス
パイラル捲縮を付与することにより、主体繊維と均一に
混合することができ、強力斑のない不織布を得ることが
できる。

【００２２】弛緩熱処理により発現させるスパイラル捲
縮の捲縮数が５個／２５ｍｍ未満では、主体繊維や廃材
の中に含まれる繊維、発泡ウレタン等と均一に混合でき
なくなるため好ましくない。一方、捲縮数が１５個／２
５ｍｍを超えると、開繊性が悪くなり、主体繊維や廃材
の中に含まれる繊維、発泡ウレタンと均一に混合できな
くなるため好ましくない。

【００２３】弛緩熱処理は、前述の捲縮が発現させるも
のであって、例えば、熱風乾燥機等の熱処理機を用い
て、６０℃×１５分行うことによって潜在捲縮を顕在化
させる。

【００２４】次に、前述の潜在捲縮が顕在化した熱接着
性複合繊維と、主体繊維等と混綿し、ポリエステルＢが
溶融する温度にて熱接着を施して、構成繊維同士を熱接
着して不織布を得ることができる。

【００２５】主体繊維としては、通常のポリエステル等
の合成繊維が挙げられる。また、自動車の廃材から車両
用の不織布（防音用途等）を再生する分野で用いるため
に、自動車の廃材の中に含まれる繊維や発砲ウレタンを
主体繊維としては用いることが好ましい。

【００２６】主体繊維と混合する際、熱接着性複合繊維
を１０重量％以上混合する。不織布が含有する熱接着性
複合繊維の量が１０重量％未満では、構成繊維同士の熱
接着が不十分となり、得られる不織布の強力が低いもの
となるため好ましくない。熱接着性複合繊維の含有量の
上限については、用途に応じて適宜選択すればよいが、
含有量が５０重量％を超えると、得られる不織布の強力
は向上するがペーパーライクなものとなる。したがっ
て、熱接着性繊維は、１０〜５０重量％含有させること
が好ましく、更に好ましくは１５〜３０重量％である。

【００２７】熱接着性複合繊維と主体繊維とを均一に混
合した後、ポリエステルＢが溶融する温度で熱処理を施
し、構成繊維同士を熱接着するが、具体的な熱処理温度
としては、ポリエステルＢのＴｆより１０〜４０℃高い
温度、好ましくはＴｆより１５〜２５℃高い温度で、か
つ、ポリエステルＡのＴｍよりも低い温度とする。

【００２８】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明する。なお、実施例中の性能評価は、下記方法に従っ
て測定したものである。 （１）極限粘度：フェノールと四塩化エタンとの等重量
混合液を溶媒とし、温度２０℃で測定した。（２）ガラ
ス転移点（Ｔｇ）、結晶開始温度（Ｔｃ）及び融点（Ｔ
ｍ）：パーキンエルマー社製の示差走査熱量計ＤＳＣ−
７型を使用し、昇温速度１０℃／分で測定した。 （３）Ｔｆ：フロテスター（島津製作所製ＣＦＴ−５０
０型）を用い、荷重１００Ｋｇ／ｃｍ2、ノズル径０．
５ｍｍの条件で、初期温度５０℃より１０℃／分の割合
で昇温していき、ポリマーがダイから流出し始める温度
として求めた。 （４）繊維長：ＪＩＳ Ｌ−１０１５−７−４−１Ｃの
方法により測定した。 （５）繊度：ＪＩＳ Ｌ−１０１５−７−５−１Ａの方
法により測定した。 （６）弛緩熱処理後捲縮数：ノークリンプトウを２５ｍ
ｍに切断し、自由に収縮し得る状態で６０℃×１５分間
熱処理した後、ＪＩＳ Ｌ−１０１５−７−１２−１の
方法に準じて測定した。 （７）製糸性：紡糸操業性を次の３段階で評価した。△
以上を合格とした。 ○：紡糸操業性に問題ない。 △：若干、密着の発生はあるが、実用上は問題ない。 ×：密着が激しく、紡糸操業性に問題あり。 （８）ＥＣローターからの排出状態：ＥＣローターから
の排出状態を次の２段階で評価した。 ○：排出状態は問題ない。 ×：排出不良。 （９）梱包時の嵩高状態：梱包時の嵩高状態を次の２段
階で評価した。 ○：梱包時の嵩高は問題なく、紙袋への収納状態も良好
である。 ×：梱包時の嵩が大きいため紙袋への収納が悪く、梱包
重量が減少する。 （１０）廃材との混合状態：廃材との混合状態を次の２
段階で評価した。 ○：廃材との混合状態は良好である。 ×：廃材との混合状態は悪く、不織布の強力が低下す
る。 （１１）不織布の強力斑の有無：不織布の強力斑の有無
を次の２段階で評価した。 ○：不織布の強力斑はない。 ×：不織布に強力斑がある。

【００２９】実施例１ ポリエステルＡとして、極限粘度０．６７、Ｔｍ２５６
℃のＰＥＴを、ポリエステルＢとして、テレフタル酸／
イソフタル酸＝６０／４０（モル比）を共重合したＴｇ
６５℃、Ｔｆ１１０℃、極限粘度０．５７の共重合ポリ
エステルを用意し、これらの重合体を通常の２成分複合
溶融紡糸機にてサイドバイサイド型の紡糸口金３４４孔
を用いて、５０：５０の比率（重量比）で紡糸温度２７
０℃、引き取り速度８００ｍ／分、吐出量４５０ｇ／分
の条件で紡糸した。得られた未延伸糸を束状に集束し、
延伸温度５５℃、延伸倍率３．５倍で延伸を行い、１０
万デニールのノークリンプトウに仕上げ油剤を付与し、
単繊維繊度４デニールのノークリンプトウを得た。得ら
れたノークリンプトウを繊維長１５ｍｍに切断し、紙袋
に梱包した。

【００３０】次に、廃材と混合する直前に熱接着性複合
繊維に６０℃×１５分間弛緩熱処理を行い、潜在捲縮を
顕在化させてスパイラル捲縮を発現させた。捲縮を発現
した熱接着性複合繊維／廃材の中に含まれる繊維、発泡
ウレタン＝２０／８０（重量比）の混率で混合し、連続
熱処理機で１３０℃×５分間熱接着処理を行い不織布を
得た。

【００３１】製糸性、熱処理後捲縮数、ＥＣローターか
らの排出、梱包時の嵩高、廃材との混合状態は良好で、
不織布の強力斑がないものであった。

【００３２】実施例２〜３、比較例１〜２ 実施例２〜３、比較例１〜２については、繊度を表１の
ようにした以外は、実施例１と同様に行った。

【００３３】実施例２、３は製糸性、熱処理後捲縮数、
ＥＣローターからの排出、梱包時の嵩高、廃材との混合
状態は良好で、不織布の強力斑がなかった。

【００３４】比較例１は紡糸段階で密着が激しく、紡糸
操業性が悪かった。比較例２は繊度が太すぎて廃材との
混合状態が悪く、不織布の強力斑があった。実施例１〜
３、比較例１〜２の評価結果を表１に示す。

【００３５】

【表１】

【００３６】実施例４〜５、比較例３〜４ 実施例４〜５、比較例３〜４については、ポリエステル
Ｂの重合体の極限粘度を表２に示すごとく変更した以外
は、実施例１と同様に行った。

【００３７】実施例４、５は製糸性、熱処理後捲縮数、
ＥＣローターからの排出、梱包時の嵩高、廃材との混合
状態は良好で、不織布の強力斑もなかった。

【００３８】比較例３は熱処理後捲縮数が少なくなるた
め、廃材との混合状態が悪く、不織布の強力斑があっ
た。比較例４は紡糸段階で密着が激しく、紡糸操業性が
悪かった。実施例４〜５、比較例３〜４の評価結果を表
２に示す。

【００３９】

【表２】

【００４０】実施例６〜７、比較例５〜６ 実施例６〜７、比較例５〜６については、繊維長を表３
に示すごとく変更した以外は、実施例１と同様に行っ
た。

【００４１】実施例６、７は製糸性、熱処理後捲縮数、
ＥＣローターからの排出、梱包時の嵩高、廃材との混合
状態は良好で、不織布の強力斑もなかった。

【００４２】比較例５は繊維長が短かいため、廃材との
混合状態が悪く、不織布の強力斑があった。比較例６は
繊維長が長いため、ＥＣローターからの排出、廃材との
混合状態が悪く、不織布の強力斑があった。実施例６〜
７、比較例５〜６の評価結果を表３に示す。

【００４３】

【表３】

【００４４】実施例８〜９、比較例７ 実施例８〜９、比較例７については、廃材との混合比率
を表４に示すごとく変更した以外は、実施例１と同様に
行った。

【００４５】実施例８、９は製糸性、熱処理後捲縮数、
ＥＣローターからの排出、梱包時の嵩高、廃材との混合
状態は良好で、不織布の強力斑もないものであった。

【００４６】比較例７は熱接着性複合繊維の混合比率が
少ないため、不織布の強力斑があり、強力が低かった。
実施例８〜９、比較例７の評価結果を表４に示す。

【００４７】

【表４】

【００４８】実施例１０ 実施例１において、後述する熱接着性繊維を用い、不織
布の熱接着処理を１８０℃×５分とした以外は、実施例
１と同様にした。

【００４９】熱接着性繊維は、次のようにして作成し
た。すなわち、ポリエステルＡとして極限粘度０．６
７、Ｔｍ２５６℃のＰＥＴを、ポリエステルＢとしてテ
レフタル酸とエチレングリコールとのエステル化反応で
得られたテレフタル酸成分とエチレングリコール成分と
の比が１／１．１３のＰＥＴオリゴマーに、ε−カプロ
ラクトン（ε−ＣＬ）を酸成分に対して１５モル％及び
１，４−ブタンジオールをジオール成分に対して５０モ
ル％の割合で添加し、１時間エステル化反応を行った
後、重縮合触媒としてテトラブチルチタネートを添加
し、温度２６０℃、圧力１ｈＰａで３時間重縮合反応を
行い、Ｔｇ４０℃、Ｔｃ９４℃、Ｔｍ１６０℃、極限粘
度０．５７の共重合ポリエステルポリマーを使用し、耐
熱性を有するノークリンプトウを得た。 実施例１０は
製糸性、熱処理後捲縮数、ＥＣロ−タ−からの排出、梱
包時の嵩高、廃材との混合状態は良好で、不織布の強力
斑もないものであった。

【００５０】実施例１１〜１２、比較例８〜９ 実施例１１〜１２、比較例８〜９は、ポリエステルＢの
極限粘度を表５に示すごとく変更した以外は、実施例１
０と同様に行った。

【００５１】実施例１１、１２は製糸性、熱処理後捲縮
数、ＥＣロ−タ−からの排出、梱包時の嵩高、廃材との
混合状態は良好で、不織布の強力斑もなかった。

【００５２】比較例８は熱処理後捲縮数が少なくなるた
め、廃材との混合状態が悪く、不織布の強力斑があっ
た。比較例９は紡糸段階で密着が激しく、紡糸操業性が
悪かった。実施例１０〜１２、比較例８〜９の評価結果
を表５に示す。

【００５３】

【表５】

【００５４】

【発明の効果】本発明の熱接着性繊維では、生産工程で
は繊維にクリンプを付与せずに、主体繊維との混合前段
階で、初めて繊維が有する潜在捲縮を顕在化させて捲縮
を付与することで、主体繊維との混合状態を良好とし、
機械的特性の良好な不織布を得ることができたものであ
る。

【００５５】すなわち、熱接着性繊維を構成するポリエ
ステル重合体と低融点ポリエステル重合体との極限粘度
差を適正化することで、弛緩熱処理により構成重合体間
に収縮差を生じさせて潜在捲縮を顕在化させ、特定数値
範囲のスパイラル捲縮を有する熱接着性複合繊維を得る
ことが可能となり、主体繊維と混合した場合、均一に分
散されるため、不織布の強力斑による強力低下もなく、
安定した不織布を生産することができる。

【００５６】また、本発明の熱接着性複合繊維は、繊維
生産段階では、クリンプを付与しないため、ＥＣロータ
ーからの排出状態に問題なく、生産性が向上するととも
に、梱包時の嵩が大きくならず袋への収納状態の良好と
なるという効果を奏するものである。

【００５７】本発明の潜在捲縮性能を有するショートカ
ット熱接着性複合繊維を使用すれば、自動車の廃材から
車両用の不織布を再生する分野においても、廃材の中の
繊維、発泡ウレタンと均一に混合、熱接着することが可
能であり、安定した不織布を生産することができる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 融点２２０℃以上のポリエステルＡと、
   流動開始温度がポリエステルＡの融点より４０℃以上低
   いポリエステルＢとがサイドバイサイド型に接合した複
   合繊維であり、ポリエステルＡとポリエステルＢの極限
   粘度差が０．０５〜０．１５の範囲で、繊維長５〜２５
   ｍｍ、繊度１〜１０デニールを特徴とする潜在捲縮性能
   を有する熱接着性複合繊維。
2. 【請求項２】 主体繊維と請求項１記載の熱接着性複合
   繊維とからなる不織布であり、該熱接着性複合繊維を少
   なくとも１０重量％以上含有し、該熱接着性複合繊維
   は、潜在捲縮が顕在化してスパイラル捲縮を発現すると
   共に構成繊維同士を熱接着していることを特徴とする不
   織布。
3. 【請求項３】 主体繊維が、自動車の繊維廃材および／
   またはポリウレタンであることを特徴とする請求項２記
   載の不織布。
4. 【請求項４】 請求項１記載の熱接着性複合繊維をポリ
   エステルＢが溶融しない温度で弛緩熱処理を施して５〜
   １５個／２５ｍｍのスパイラル捲縮を発現させた後、主
   体繊維と混綿し、ポリエステルＢが溶融する温度にて熱
   処理し、構成繊維同士を熱接着することを特徴とする不
   織布の製造方法。