JPH03185116A - ポリエステル系複合繊維 - 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） この発明は、カード開繊が容易で、伸長回復性に優れた
繊維であって、かさ高な伸縮性不織布の製造に好適なポ
リエステル系複合繊維に関するものである。

（従来の技術） 弾性不織布として、特開昭５７−８２５５３号公報には
ポリエステル系エラストマーを溶融してノズルから吐出
し、この吐出されたマルチフィラメント糸を３０倍以上
にドラフトして伸長弾性回復率３０％以上の糸条とし、
これを高速流体で吹き付けてシート状に堆積、捕集し、
フィラメント相互の接触点や交差点を接合したものが開
示されている。また、エラストマーおよび非エラストマ
ーの複合繊維として、特公昭６０−１４０４号公報には
ポリブチレンテレフタレートを主成分とする非弾性ポリ
エステルとブロックポリエステルポリエーテルとからな
る複合繊維が開示されている。また、エラストマー系、
複合繊維のステープルからなる不織布を製造する方法と
して、特開昭５２−８５５７５号公報には非弾性ポリマ
ーと弾性ポリマーとからなる複合繊維を切断してステー
ブルとし、これをカード機で開繊してウェッブ化し、次
いで上記複合繊維の構成ポリマーの接合界面を剥離させ
、しかるのち加圧加熱処理をして弾性ポリマーを熱融着
する方法が開示されている。

（発明が解決しようとする諜Ｎ） しかしながら、上記の特開昭５７−８２５５３号公報に
記載されたエラストマー繊維は、マルチフィラメント糸
条として紡糸され、シート状に堆積、捕集されてフィラ
メント相互が融着されていてステーブル化することがで
きないので、カード機に仕掛けて開繊することができず
、得られた不織布のかさ高検が不十分であった。

また、特公昭６０−１４０４号公報に記載された複合繊
維は、ポリブチレンテレフタレートを主成分とする非弾
性ポリエステルと、ブロックポリエーテルエステル系弾
性ポリマーとからなるものであり、巻縮を発現しても低
モジュラスであってカード機による開繊が不可能である
ため、フィラメントとしての用途、例えばストッキング
のレッグ部などの限られた用途にしか使用することがで
きなかった。

さらに、特開昭５２−８５５７５号公報に記載されたエ
ラストマー系複合繊維は、ナイロンおよびポリウレタン
エラストマーのような非相溶系組合わせの易割型複合糸
であるため、剥離分割処理などの特殊な方法によらない
限り、伸縮性を不織布に付与することができず、また立
体巻縮を付与することが困難であった。

この発明は、カード開繊が容易で、伸長回復性に優れた
繊維であって、かさ高な伸縮性不織布の製造に好適なポ
リエステル系複合繊維を提供するものである。

（課題を解決するための手段） この発明のポリエステル系複合繊維は、ポリエステルエ
ーテル系エラストマーとポリエチレンテレフタレート成
分を８０モル％以上含有する非伸縮性ポリエステルとが
重量組成比２０／８０〜８０／２０で接合されてなり、
初期引張抵抗度（Ｉｓ）が１５ｇ／デニール以上、巻縮
数（ＣＮ）が１５個／インチ以上、巻縮度（Ｃｉ）が１
０％以上であることを特徴とする。

この発明のポリエステルエーテル系エラストマーとして
は、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）とポリテト
ラメチレングリコール（ＰＴ？ｌＧ）とのブロック共重
合体が好ましい、上記共重合体中の好ましいＰＴ！’Ｉ
Ｇ量は５〜７０重量％、特に１０〜５０重量％である。

上記のエラストマーと複合される非伸縮性成分は、ポリ
エチレンテレフタレート（ＰＵＴ）成分を８０モル％以
上、好ましくは９９％以上含有するポリエステルであり
、他の成分としてイソフタル酸成分、スルホン酸ソーダ
基の外、可塑剤、ダル剤、耐光剤等を含有することがで
きる。

この発明の複合繊維は、上記のエラストマーおよび非伸
縮成分のポリエステルを２０／８０〜８０／２０の重量
組成比で複合したものである。その複合形態は、サイド
バイサイド型またはシースコア型のいずれでもよいが、
サイドバイサイド型の方が巻縮発現性の点で優れており
、シースコア型を採用する場合は、エラストマー成分の
組成化を６０％以上にするのが好ましい。

この発明の複合繊維は、ＪＩＳ−Ｌ　１０７４（１９７
６）に規定される初期引張抵抗度（ＩＳ）が１５ｇ／デ
ニール以上、好ましくは２０ｇ／デニール以上５０ｇ／
デニール以下である。また、ＪＩＳ−Ｌ　１０７４（１
９６５）に規定さる巻縮数は、１５個／インチ以上、好
ましくは１８以上２５以下であり、同じ＜　ＪＩＳ−Ｌ
　１０７４（１９６５）に規定さる巻縮度は１０％以上
、好ましくは２０％以上３０％以下である。

なお、この発明の複合繊維が有する潜在巻縮発現能（温
度１４０°Ｃの熱風乾燥機中で長さ５Ｃ１の試料繊維１
本を無張力下で５分間処理したのち、投影機で平面像を
５０倍に拡大して山の高さＤおよび山の間隔りを測定し
、これから算出された曲率半径ρの逆数）は２ａｗｍ−
’以上、特に４細１が好ましい、また、この発明の複合
繊維は、伸縮性不織布の製造に適したものであるが、そ
の繊度は、上記不織布の用途に応じて設定され、ソフト
な風合が要求される場合は、例えば０．５〜３デニール
に、ハードな風合が要求される場合は、例えば３〜１５
デニールにそれぞれ設定される。

この発明の複合繊維は、例えば、次のようにして製造さ
れる。すなわち、エラストマー成分としてのＰＢＴ−Ｐ
ＴＭＧブロック共重合体および非伸縮性成分としてのＰ
ＥＴを押出機から計量ポンプを介し公知の複合紡糸装置
に供給し、温度２７５〜２８５℃で複合紡糸する。この
ときの滞留時間は、１０分以下が好ましく、滞留時間が
１０分を超えると、エラストマー成分の熱劣化が著しく
なってガスの発生が多くなると共に、ノズルオリフィス
回りが付着物でクレータ−化して糸切れが生じる。また
、吐出時の溶融温度は、エラストマー成分と非伸縮性成
分の粘度が等しくなるように設定するのが好ましく、粘
度差が２００ｐｏｉｓｅを超えると、これらの成分がノ
ズルを出た直後に湾曲する孔曲がり現象が著しくなって
糸切れが発生し易くなる。冷却風の吹付は位置は、ノズ
ル面の下方１０ａｍ以上、特に１５ｍ以上４０■以下が
好ましい、上記冷却風の速度は、０．１〜２ｍ／秒が、
また冷却区間の長さは３０〜１５０ｃｖａがそれぞれ好
ましい。

ノズルから紡出された複合繊維の未延伸糸は、繊維の融
着が生しないように十分に冷却されたのち集束され、油
剤が付与されて引取られる。この集束される位置は、吐
出量に応じて、例えば複合繊維の繊度が２デニールでは
ノズル下方２００　Ｃ１１以上に設定される。引取り速
度は、通常１０００ｍ／分以上、好ましくは１３００〜
５０００ｍ／分に設定される。

引取り張力は、０．２ｇ／デニール以下が好ましく、引
取り張力が過大になると、引取りを巻取りで行った場合
、巻取りボビンが未延伸糸で締め付けられてスピンドル
から抜取り難くなり、また未延伸糸が伸長されて巻縮を
発現し、次の延伸工程での引崩えが不良となり、延伸ム
ラが生じる。なお、複合繊維をステープル化する場合は
、上記の引取りを振落し方式で行うこともできる。

延伸は、ダイレクトスピンドロ一方式やダイレクトドロ
一方式によって行うこともできる。延伸温度は、オフラ
インの通常延伸と同様にエラストマー成分の融点よりも
３０〜５０℃低く設定して融着を防止することが望まし
い、延伸倍率は、破断伸度の６０〜９０％が好ましく、
６０％未満では延伸ムラが生じる。なお、延伸後に定長
熱処理またはリラックス熱処理を行って巻縮発現能をコ
ントロールすることができる。

（作用） この発明の複合繊維は、好ましくは押込み巻縮機や歯車
巻縮機等に供給して機械巻縮を付与し、しかるのち必要
に応じて所望の繊維長に切断し、得られたステーブルを
カード機で開繊してウェブ化し、このカードウェブを所
要数枚積層し、水流交絡やニードリング等によって三次
元化し、次いで熱処理により巻縮を発現させて使用する
ことができる。また、カードウェブをそのまま熱処理し
、巻縮を発現させて使用することもでき、更にステーブ
ル化の後で熱処理をして巻縮を発現させ、しかるのちカ
ードウェブとすることもできる。

この発明の複合繊維は、ポリエステルエーテル系エラス
トマーと非伸縮性ポリエステルとが複合されたものであ
り、初期引張抵抗度が１５ｇ／デニール以上、巻縮数が
１５個／イン千以上、巻縮度が１０％以上であるため、
上記のカード開繊が容易で、開繊時の絡合性が良好であ
り、潜在巻縮発現能に優れ、さらに巻縮がへタリを生じ
ても、伸長処理によって巻縮を回復する。したがって、
上記複合繊維のカードウェブからかさ高検および伸縮性
に優れた不織布が得られる。

そして、上記のエラストマーがＪ’ＴＭＧとＰＢ丁のブ
ロック共重合体である場合、伸縮性および耐熱性が一層
向上する。ただし、ＰＴＭＣＩが５％未満では伸縮性が
不十分となり、反対に７０％を超えると耐熱性が不足す
ると共に、紡糸時にクレータ−が発生して糸切れを多発
し、製品の品位を損ねる。また、上記の非伸縮性成分と
してのポリエステルにおいて、ポリエチレンテレフタレ
ート成分の含有量が８０モル％未満の場合は、耐熱性、
強度および巻縮発現時の収縮応力が不十分になる。また
、エラストマー成分と非伸縮性成分の組成比が２０／８
０〜８０／２０の範囲から外れると、巻縮発現性能が不
十分となる。

また、上記の初期引張抵抗度が１５ｇ／デニール未満で
は、カード機に仕掛けたときの伸長が著しくなり、その
ため外力が消失した後の収縮によってネップが多数発生
し、反対に５０ｇ／デニールを超えると、上記複合繊維
を不織布に加工したときの伸長応力が過大になる。また
、巻縮数が１５個／インチ未満では、カード機で開繊し
たときの絡合性が不十分になり、反対に２５個／インチ
超えるとカード機による開繊が困難になり、ネップが発
生する。一方、巻縮度が１０％未満の場合は、カード機
で開繊して得られるカードウェブの絡合性が低下し、か
つかさ高検が低くなり、反対に３０％を超えると、開繊
が困難になり、ネップが発生する。

また、上記複合繊維の潜在巻縮発現能が２−一１未満で
は、この複合繊維をウェブ化し、収縮処理を施して巻縮
を発現させて得られる不織布の伸縮性が不足する。

（実施例） ジメチルテレフタレートとブタンジオールをエステル交
換して得られたポリブチレンテレフタレートＰＢＴにポ
リテトラメチレングリコールＰＴＭＧを２５重量％添加
してＰＢＴとＰＴＭＧのブロック共重合体を製造し、こ
の共重合体と極限粘度０．６１のポリエチレンテレフタ
レー）　ＰＥＴとを重量比５０１５０、温度２７８℃で
サイドバイサイド型に複合紡糸し、ノズル直下３０ｍの
位置から風速１ｍ／秒の冷却風を吹付け、引取速度１０
００ｍ／分で巻取った。得られた未延伸糸を１５万デニ
ールの太さに引揃え、温浴で延伸後、ヒートローラで室
温から１８０℃まで表面温度を種々に変えて定長熱処理
を施し、しかるのち押込み弐巻縮装置に供給して機械巻
縮を付与し、繊維長５１ＩＩＩ１１に切断して実施例１
〜４および比較例１．２のステープルファイバを得た０
次いで、上記のステーブルファイバをオープナで開繊し
たのち、ミニチュアローラカードでウェブ化し、このと
きのカードの通過状態をカード通過性として評価した。

そして、得られたカードウェブを所要枚数積層し、ニー
ドルバンチを施し、タテ、ヨコ共２０％のリラックス状
態下、１６０″Ｃの乾燥機中で３分間処理し、得られた
日付Ｍ　　１００　ｇ／ｎｌの不織布のハリの状態を評
価し、さらに伸縮性およびかさ高検を相対比較した。そ
の結果を第１表に示す。

ただし、表中のＰＴＭＧ比は、エラストマー成分中のＰ
ＴＭＪＩ　（重量％）を、またＥ成分／ＰＥＴ成分は複
合繊維中のエラストマー取分と非伸縮性成分の構成比を
、またＩｓは前記の初期引張抵抗度（ただし、引張試験
機として東洋測器製テンシロンＵＴＭ■型を使用し、初
試料長２Ｃ１ｍ、引張速度２０／分、チャート速度２０
ｃｍ１分、測定雰囲気２２℃、６５％ＲＨで測定、）を
、またＣＮは前記の巻縮数を、またＣｉは前記のＳ縮率
を、またｌ／ρは前記の潜在巻縮能を、また５０％回復
率は５０％伸長後の回復率を、また伸長応力は５０％伸
長時の応力をそれぞれ示す。

また、紡糸状況は孔曲がりの大小、クレータ−の発生状
況および糸切れの有無によって判断した。

また、クリンプは、機械巻縮加工時の座屈巻縮付与コン
トロールの可否によってその良否を判定した。また、カ
ード通過性は、ネップ発生の有無、繊維相互の絡合状態
、巻付の有無によって良否を判定した。また、熱処理後
のハリは、ウェブをニードリングして１６０℃で熱処理
したとき不織布が１５％以上収縮してクルミの発生しな
いものを良好とし、タル逅の程度により、これが少しの
ものをやや不良とし、大きいものを不良と判定した。ま
た、不織布かさ高検は、見掛けの嵩０．１５ｇ／ｃｃ以
下をＯｌｏ、１ｇ／ｃｃ以下を◎、０．２ｇ／ｃｃ以下
をΔ、０．２ｇ／ｃｃ超を×と判定した。そして、総合
評価は、ハリ、嵩、回復性および伸長応力共良好なもの
を○、これら全てが特に良好なものを◎、不良なものが
とれか１点のものをΔ、不良なものがどれか２点のもの
を×、不良なものが３点以上のものを××と判定した。

（以下、空白） 上記の第１表で明らかなように、巻縮数ＣＮがこの発明
の基準に達しない比較例１は、カードウェブの絡合が劣
ってカード通過性がやや不良となり、そのためかさ高検
、５０％回復率が低くなって好ましくない、また、初期
引張抵抗度および巻縮度がこの発明の基準に達しない比
較例２は、カードにおいてネップが発生し、かつ巻付き
が生じてウェブ化が不能であった。

次に、ＰＢＴ／ＰＴＭＧの成分比を９５１５〜３５／６
５に変更する以外は、上記実施例１〜４と同様にして実
施例５．６および比較例３．４の不織布を製造した。こ
のときの繊維特性およびウェブの評価結果を第２表に示
す。

（以下、空白） 上記第２表で明らかなように、初期引張抵抗度および巻
縮度がこの発明の基準値に達しない比較例３は、カード
機における巻付きが大きくてカード通過性が不良であり
、また１６０″Ｃで熱処理したとき溶融が生じてハリが
不良になり、かさ高性が劣っていた。また、ＰＴＭＧ量
が少なく、巻縮度および潜在巻縮発現能ｌ／ρがいずれ
も小さい比較例４は、１６０℃で熱処理したときのハリ
が不良で、かさ高性が劣り、伸長応力が極めて高くて５
０％回復率が著しく低く、そのため使用に供し得なった
。

次いで、エラストマー成分のＰＢＴ／ＰＴＭＧＩＩ比を
６０／４０に、またエラストマー成分と比奴縮性成分の
成分比を９０／１０〜１Ｂ／８２に変更する以外、上記
と同様にして実施例７．８および比較例５．６の不織布
を製造した。このときの繊維特性および評価結果を第３
表に示す。

また、紡糸温度を２８５℃に、吐出量を１／２のｌｏｇ
７分とし、紡糸速度を５００　ｍ　／分に設定する以外
は上記実施例７と同様にして比較例７の不織布を製造し
ようとしたが、孔面がりが甚だしく、紡糸不能であった
。

（以下、 空白） 上記第３表において、エラストマー成分および巻縮数が
この発明の基準量に達しない比較例５は、紡糸時の孔間
がりが大きく、ハリが不良で、かさ高性が低く、５０％
回復率が小さく、伸長応力が過大であった。また、エラ
ストマー成分が過少で、巻縮度が小さい比較例６は、紡
糸時の孔曲がりが大きく、糸切れも多く、またカードに
おける巻付きが大きく、ウェブ化が不能であった。

（発明の効果） この発明の複合繊維は、ポリエステルエーテル系エラス
トマーと非伸縮性ポリエステルとが複合されたものであ
り、初期引張抵抗度が１５ｇ／デニール以上、巻縮数が
１５個／インチ以上、巻縮度が１０％以上であるため、
カード開繊が容易で、開繊時の絡合性が良好であり、潜
在巻縮発現能に優れ、さらに巻縮がへタリを生じても、
伸長処理によって巻縮を回復する。したがって、かさ高
性、伸縮性および寸法安定性に優れた不織布が得られ、
この不織布は、衣料、衛生材料、医療用、工業資材、寝
装品、内装材、インテリア用品等の多くの目的に使用可
能である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕ポリエステルエーテル系エラストマーとポリエチ
   レンテレフタレート成分を８０モル％以上含有する非伸
   縮性ポリエステルとが重量組成比２０／８０〜８０／２
   ０で接合されてなり、初期引張抵抗度（ＩＳ）が１５ｇ
   ／デニール以上、巻縮数（ＣＮ）が１５個／インチ以上
   、巻縮度（Ｃｉ）が１０％以上であることを特徴とする
   ポリエステル系複合繊維。