CN1976806A - 复合纤维结构体及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
在前述热塑性弹性体的熔点或熔点以上的温度下，对含有由固有粘度互不相同的2种聚酯构成的并列型或偏心皮芯型复合短纤维A、和由熔点比前述2种聚酯的熔点都低40℃或40℃以上的热塑性弹性体和非弹性聚酯构成的、且前述热塑性弹性体至少要显露在纤维表面的复合弹性纤维B的棉网进行热处理，从而得到聚酯系弹性纤维结构体，之后利用聚酯系粘结剂在该聚酯系弹性纤维结构体的两面上层压粘着聚酯编织物，根据需要通过模具成形加工热成形为罩杯状的弯曲形状，得到罩杯复合纤维结构体。
Description
技术领域
本发明涉及复合纤维结构体及其制造方法。特别涉及不损坏透气性、耐洗涤性、形状保持性以及再利用性，并且具有优异的柔软性和弹性，特别适合作为杯罩用的复合纤维结构体及其制造方法。
背景技术
很久以来，胸罩、长型胸罩、全身束衣、三合一胸衣、ブラテデイ、连胸罩紧身衣、连胸罩衬裙、吊带等内衣类和紧身衣裤、游泳衣、晚礼服、吊带型上衣等外衣类等具有由用于覆盖乳房的合成纤维结构体构成的罩杯的女性用衣类已广泛普及。作为该复合纤维结构体，制造了下面的产品，并投放市场。
作为最一般的产品是由聚氨酯构成的、具有弹性的复合纤维结构体，这已是广为人知的。该复合纤维结构体，是用大的氨酯块料经过切片、刮面等工序，作为整体结构弯曲的复合纤维结构体而制造的。但是这种复合纤维结构体中，存在着黄变、耐光老化、耐干洗性等氨酯固有的问题。而且由于没有透气性，所以存在着闷热感的问题。其中黄变的问题尤为严重。在氨酯罩杯的使用中，通常必须用布对氨酯罩杯进行多层覆盖使用，以使得从外部看不到由黄变引起的变色。
另一方面，目前对各种衣料纤维进行回收再利用。通常各种材料混合的一般衣料等多在工业用破布和粗白线劳动手套等中被再利用。但是主要材料为氨酯垫的罩杯是不可能这样再利用的，必须进行焚烧或填埋处理，在该过程中，当进行焚烧处理时存在着产生氰气等有毒气体的问题。另一方面当进行填埋处理时，存在产业废物处理场地紧迫等问题。无论哪一种情况，对于地球环境都是不理想的处理方法。
另外作为其它罩杯用复合纤维结构体，已知的有，将大小不同的、数张薄无纺织布片材层压4～8层后形成弯曲形状，再用粘结剂使其相互粘着的同时，通过热成形进行制造的结构体；混棉粘合纤维，对棉网进行层压，在热成形时使该粘合纤维熔融进行热粘着而得到的复合纤维结构体。但是这些复合纤维结构体，由洗涤等引起的变形较大，在形状保持性方面存在问题。
另外专利文献1和专利文献2中，提出了使用以非弹性聚酯卷曲短纤维作为基材，分散、混入有热塑性弹性体显露在纤维表面的弹性复合纤维的弹性纤维结构体，得到罩杯用的复合纤维结构体的方案。但是该复合纤维结构体在柔软性和弹性方面不能说是令人满意的，还希望提出柔软性和弹性得到进一步提高的复合纤维结构体。
作为提高了缓冲性的复合纤维结构体，还提出了在使纤维沿厚度方向取向的纤维结构体上贴合纺织品的复合纤维结构体(例如专利文献3)，但是由于表面不平坦，故外观不好。
作有使纤维沿厚度方向取向的纤维结构体，已知的还有对表面进行切片形成切断面的纤维结构体(例如专利文献4)
[专利文献1]日本特开平5-195397号公报；
[专利文献2]国际公开第03/011063号小册子；
[专利文献3]日本特开平8-318066号公报；
[专利文献4]日本特开平5-263345号公报。
发明内容
本发明的目的在于提供不损坏透气性、耐洗涤性、形状保持性以及再利用性，并且具有优异的柔软性和弹性的复合纤维结构体及其制造方法。上述目的可以通过本发明的复合纤维结构体及其制造方法达成。
本发明的复合纤维结构体是在聚酯系弹性纤维结构体的两面通过聚酯系粘结剂粘贴聚酯编织物形成的复合纤维结构体，其特征是前述聚酯系弹性纤维结构体满足下述(1)～(5)的条件：
(1)以由固有粘度互不相同的2种聚酯构成、具有表现潜在卷曲而成的30～60个/25mm微卷曲、且被赋予了7～15个/25mm机械卷曲的并列型或偏心皮芯型复合短纤维A作为基材，
分散、混入弹性复合纤维B而形成，该弹性复合纤维B由熔点比前述2种聚酯的熔点均低40℃或40℃以上的热塑性弹性体和非弹性聚酯构成，并且前述热塑性弹性体至少要显露在纤维表面；
(2)具有在前述复合短纤维A和前述弹性复合纤维B交叉的状态下通过热熔融形成的热固着点；
(3)前述弹性复合纤维B彼此具有相互交叉状态下的热固着点；
(4)前述复合短纤维A和前述弹性复合纤维B的混合比率为90∶10～10∶90；
(5)前述复合短纤维A的单丝纤度为2～15dtex范围。
这里优选形成前述复合短纤维A的、固有粘度互不同的2种聚酯均为聚对苯二甲酸乙二醇酯。另外还优选在前述聚酯系弹性纤维结构体的构成纤维表面上附着以聚酯系嵌段共聚物为主要成分的表面处理剂，以该聚酯系弹性纤维结构体的总重量为基准，附着量为0.02～5.0重量％。还优选前述聚酯系弹性纤维结构体中所含的复合短纤维A和弹性复合纤维B在该聚酯系弹性纤维结构体的厚度方向上取向。另外在前述聚酯系弹性纤维结构体中，优选粘着聚酯编织物的表面是经过切片的切断面。
其次，本发明的纤维制品是使用前述复合纤维结构体而成的，选自乳房用罩杯、垫肩、臀垫、办公椅、交通工具用椅的垫子、隔离垫、护身弹性织物以及鞋面材料的任意一种纤维制品。
另外，本发明的复合纤维结构体制造方法的特征在于，在前述热塑性弹性体的熔点或熔点以上的温度下，对含有复合短纤维A和复合弹性纤维B的棉网进行热处理，从而得到满足下述(1)～(5)条件的聚酯系弹性纤维结构体后，利用作为热熔融型树脂粘合剂的聚酯系粘结剂在该聚酯系弹性纤维结构体的两面上层压粘着聚酯编织物，其中，复合短纤维A为由固有粘度相差0.1～0.4的2种聚酯构成、且被赋予7～15个/25mm机械卷曲的并列型或偏心皮芯型复合短纤维A，复合弹性纤维B为由熔点比前述2种聚酯的熔点都低40℃或40℃以上的热塑性弹性体和非弹性聚酯构成、且前述热塑性弹性体至少要显露在纤维表面的复合弹性纤维B，
(1)以由固有粘度互不相同的2种聚酯系聚合物构成、具有表现潜在卷曲而成的30～60个/25mm微卷曲、且被赋予了7～15个/25mm机械卷曲的并列型或偏心皮芯型复合短纤维A作为基材，分散、混入弹性复合纤维B而成，该弹性复合纤维B由熔点比前述2种聚酯系聚合物的熔点均低40℃或40℃以上的热塑性弹性体和非弹性聚酯构成，并且前述热塑性弹性体至少要显露在纤维表面；
(2)具有在前述复合短纤维A和前述弹性复合纤维B交叉的状态下通过热熔融形成的热固着点；
(3)前述弹性复合纤维B彼此具有以互相交叉状态的热固着点；
(4)前述复合短纤维A和前述弹性复合纤维B的混合比率为90∶10～10∶90；
(5)前述复合短纤维A的单丝纤度为2～15dtex范围。
这里优选前述棉网的纤维密度在0.009～0.04g/cm3范围内。此外，棉网的热处理温度优选在弹性复合纤维B中所含的热塑性弹性体的熔点或熔点以上，并且比复合短纤维A中所含的2种聚酯均低30℃或30℃以上。另外优选在前述聚酯系弹性纤维结构体的构成纤维表面，附着以聚酯系嵌段共聚物为主要成分的表面处理剂，以该聚酯系弹性纤维结构体的总重量为基准，附着量为0.02～5.0重量％。同时还优选前述聚酯系弹性纤维体中所含的复合短纤维A和弹性复合纤维B沿该聚酯系弹性纤维结构体的厚度方向取向。在前述聚酯系弹性纤维结构体中，优选粘着聚酯编织物的表面是经过切片处理的切断面。
附图说明
图1是为了说明在聚酯系弹性纤维结构体中，复合短纤维A或弹性复合纤维B的排列方向的说明图，1是复合短纤维A或弹性复合纤维B，2是聚酯系弹性纤维结构体的厚度方向，3是复合短纤维A或弹性复合纤维B的排列方向，4是聚酯系弹性纤维结构体。
图2是表示把棉网编织成褶儿后，使大部分纤维沿厚度方向排列状态的模式图，5是棉网的最高点，6是被切片的面。
图3是表示在本发明所涉复合纤维结构体中，厚度方向断面的模式图，7和8是聚酯编织物，9和10是粘着层，11和12是切断面，13是聚酯系弹性纤维结构体。
具体实施方式
本发明的复合纤维结构体，是在下述聚酯系弹性纤维结构体的两面，用聚酯系粘结剂粘着有聚酯编织物的复合纤维结构体。
前述聚酯系弹性纤维结构体，
(1)以由固有粘度互不相同的2种聚酯构成、具有表现潜在卷曲而成的30～60个/25mm微卷曲、且被赋予了7～15个/25mm机械卷曲的并列型或偏心皮芯型复合短纤维A作为基材，分散、混入弹性复合纤维B而成，该弹性复合纤维B由熔点比前述2种聚酯聚合物的熔点均低40℃或40℃以上的热塑性弹性体和非弹性聚酯构成，并且前述热塑性弹性体至少要显露在纤维表面；
(2)具有在前述复合短纤维A和前述弹性复合纤维B交叉的状态下通过热熔融形成的热固着点；
(3)前述弹性复合纤维B彼此具有以互相交叉状态的热固着点；
(4)前述复合短纤维A和前述弹性复合纤维B的混合比率为90∶10～10∶90；
(5)前述复合短纤维A的单丝纤度为2～15dtex(优选3～8dtex)范围。
这里构成基材的复合短纤维A由固有粘度互不相同的2种聚酯构成，具有显现潜在卷曲的30～60个/25mm(优选40～55个/25mm)的微卷曲。
前述复合短纤维A中，具有上述微卷曲是特别重要的。该微卷曲是通过热处理得以表达的，通过该微卷曲，就可以形成犹如弹簧一样富有伸缩性·弹性的结构。同时由于纤维之间复杂地交织在一起，所以聚酯系弹性纤维结构体形成具有特别优异的柔软性和弹性的结构体。这里，如果前述微卷曲的个数少于30个/25mm，则得不到充分的柔软性、弹性，不优选。相反如果该微卷曲的个数多于60个/25mm，则对复合纤维结构体材料进行成形时的热收缩大，所以容易发生皱褶和尺寸变化等故障，有可能造成成形困难。
前述复合短纤维A中，必须用通常的挤压折皱器方式使其具有3～40个/25mm(优选7～15个/25mm)卷曲数的机械卷曲。当该卷曲数不足3个/25mm时，短纤维之间的缠绕不足，梳棉通过性变差，有可能得不到高品质的纤维结构体。另一方面，当卷曲数超过40个/25mm时，短纤维之间的缠绕多，不能用梳棉机进行充分梳棉，有可能得不到高品质的纤维结构体。
作为能够形成前述复合短纤维A、固有粘度互不相同的2种聚酯，只要是可以得到前述微卷曲，则没有特别限定，作为固有粘度的差，优选0.1～0.4范围。如果该固有粘度差小于0.1，则不能充分表现微卷曲，微卷曲的个数有可能少于前述范围。相反如果该固有粘度差大于0.4，则微卷曲的个数有可能大于前述范围。
作为这种固有粘度互不相同的2种聚酯，优选举例为聚对苯二甲酸乙二醇酯系聚酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯系聚酯、聚丙二醇酯系聚酯等。这里，所谓聚乙二醇系聚酯是以聚酯的重复单元总数为基准，对苯二甲酸乙二醇酯的重复单元占90摩尔％或90摩尔％以上(优选95摩尔％或95摩尔％以上)；所谓聚对苯二甲酸丙二醇酯系聚酯是以聚酯的重复单元总数为基准，对苯二甲酸丙二醇酯的重复单元占90摩尔％或90摩尔％以上(优选95摩尔％或95摩尔％以上)；所谓聚对苯二甲酸丁二醇酯系聚酯是以聚酯的重复单元总数为基准，对苯二甲酸丁二醇酯的重复单元占90摩尔％或90摩尔％以上(优选95摩尔％或95摩尔％以上)的聚酯。
在选择固有粘度互不相同的2种聚酯时，只要从同种聚酯中聚合度不同的聚酯、不同种类聚酯中其酸成分和二醇成分的至少一种不同的聚酯中选择即可。
根据需要，前述聚酯中，还可以在其对苯二甲酸成分和乙二醇成分中共聚5摩尔％或5摩尔％以下范围的第3成分，例如可以列举间苯二甲酸、间苯二甲酸5-磺酸钠、萘二羧酸、邻苯二甲酸、二苯基二羧酸、二苯基醚二羧酸、二苯基砜二羧酸、二苯甲酮二羧酸、苯基茚满二羧酸、间苯二甲酸-5-磺酸金属盐、间苯二甲酸-5-磺酸盐等芳香族二羧酸；己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸等脂肪族二羧酸；环己烷二羧酸、环己烷二亚甲基二羧酸等脂环式二羧(酸)；丙二醇、四亚甲基二醇、五亚甲基二醇、六亚甲基二醇、八亚甲基二醇、十亚甲基二醇、新戊二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、聚四亚甲基二醇等脂肪族二醇；环己烷二醇、环己烷二甲醇等脂环族二醇；邻苯二甲醇、间苯二甲醇、对苯二甲醇；1，4-双(2-羟基乙氧基)苯、1，4-双(2-羟基乙氧基乙氧基)苯、4，4’-双(2-羟基乙氧基)联苯、4，4’-双(2-羟基乙氧基乙氧基)联苯、2，2-双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]丙烷、2，2-双[4-(2-羟基乙氧基乙氧基)苯基]丙烷、1，3-双(2-羟基乙氧基)苯、1，3-双(2-羟基乙氧基乙氧基)苯、1，2-双(2-羟基乙氧基)苯、1，2-双(2-羟基乙氧基乙氧基)苯、4，4’-双(2-羟基乙氧基)二苯基砜等、4，4’-双(2-羟基乙氧基乙氧基)二苯基砜等芳香族二醇，氢醌、2，2’-双(4-羟基苯基)丙烷、间苯二酚、邻苯二酚、二羟基萘、二羟基联苯、二羟基二苯砜等二酚类等。这些成分，既可以单独使用，也可以同时使用2种或2种以上。另外，根据需要，前述聚酯中还可以含有少量添加剂，例如：润滑剂、颜料、染料、抗氧化剂、固相聚合促进剂、荧光增白剂、抗静电剂、抗菌剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、热稳定剂、遮光剂、消光剂等，特别优选添加氧化钛等作为消光剂。
前述复合短纤维A，必须具有并列复合形态或偏心皮芯型复合形态。其中，特别优选使用并列复合形态，通过适当选择在固有粘度方面互不相同的2种聚酯使其结合，可以得到潜在卷曲，如果对这样的复合短纤维实施热处理，则可以表达潜在卷曲而得到微卷曲。
这里，2种聚酯的重量比为20∶80～80∶20(更优选40∶60～60∶40)。
作为前述复合短纤维A的单丝纤度，必须是2～15dtex(更优选2～13dtex，特别优选3～7dtex)。如果该单丝纤度小于2dtex，则形成过度致密的结构，有可能得不到作为复合纤维结构体的足够弹性。相反如果该单丝纤度大于15dtex，则手感变得粗糙，有可能得不到具有良好触感的复合纤维结构体。该复合短纤维A中，优选将纤维长度裁断成3～100mm。
作为构成聚酯系弹性纤维结构体的另一种纤维的弹性复合纤维B由热塑性弹性体和非弹性聚酯构成。弹性复合纤维B的表面，优选热塑性弹性体至少占1/2的表面积。重量比率优选为热塑性弹性体和非弹性聚酯以复合比率计算在30/70～70/30范围。作为弹性复合纤维的形态，并没有特别加以限定，但优选热塑性弹性体和非弹性聚酯为并列型、皮芯型，更优选为皮芯型。该皮芯型弹性复合纤维中，非弹性聚酯为芯部，热塑性弹性体为壳部，该芯部为同心圆状，或者也可以是偏心状。特别是处于偏心状的弹性复合纤维表达线圈状的弹性卷曲，所以比处于同心圆状的弹性复合纤维更为优选。
作为前述热塑性弹性体，只要是熔点比形成前述复合短纤维A的2种聚酯的熔点都低40℃或40℃以上，则没有特别限定，优选聚氨酯系弹性体、或聚酯系弹性体。
聚氨酯弹性体，是通过分子量在500～6000左右的低熔点多元醇，例如：二羟基聚醚、二羟基聚酯、二羟基聚碳酸酯、二羟基聚酯酰胺等与分子量在500或500以下的有机二异氰酸酯，例如：p，p’-二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、氢化二苯基甲烷二异氰酸酯、苯二甲基二异氰酸酯、2，6-二异氰酸酯甲基己酸酯、六亚甲基二异氰酸酯等与分子量在500或500以下的链增长剂，例如：乙二醇、氨基醇、或三醇反应得到的聚合物。这些聚合物中，特别优选的是使用了聚四亚甲基二醇、或聚-ε-己内酯、或聚己二酸丁二醇酯作为多元醇的聚氨酯。这时，作为有机二异氰酸酯，优选p，p’-二苯基甲烷二异氰酸酯。另外作为链增长剂，优选p，p’-双羟基乙氧基苯或1，4-丁烷二醇。
另外，聚酯系弹性体，是以热塑性聚酯作为硬链段、以聚(环氧烷烃)二醇作为软链段进行共聚所形成的聚醚酯嵌段共聚物，更具体的是由对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、萘-2，6-二羧酸、萘-2，7-二羧酸、二苯基-4.4’-二羧酸、二苯氧基乙烷二羧酸、间苯二甲酸3-磺酸钠等芳香族二羧酸，1，4-环己烷二羧酸等脂环族二羧酸、琥珀酸、草酸、己二酸、癸二酸、十二烷二酸、二聚酸等脂肪族二羧酸或选自这些酯形成性衍生物的二羧酸的至少一种和1，4-丁烷二醇、丁二醇、乙二醇、三亚甲基二醇、四亚甲基二醇、五亚甲基二醇、六亚甲基二醇、新戊二醇、十亚甲基二醇等脂肪族二元醇或1，1-环己烷二甲醇、1，4-环己烷二甲醇、三环癸烷二甲醇等脂环族二元醇或选自这些酯形成性衍生物等的二元醇成分的至少一种以及平均分子量约为400～5000左右的聚乙二醇、聚(1，2-或1，3-环氧丙烷)二醇、聚四亚甲基醚二醇、环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物、环氧乙烷和四氢呋喃的共聚物等聚环氧烷烃二醇中的至少1种构成的三元共聚物。
考虑到与作为基材的复合短纤维A的粘着性、温度特性、强度等，前述聚酯系弹性体优选为硬链段是聚对苯二甲酸丁二醇酯系、软链段是聚氧化丁烯二醇的嵌段共聚聚醚聚酯。这时，构成聚酯系弹性体的硬链段的聚酯部分优选为主要酸成分是对苯二甲酸、主要二元醇成分是丁二醇成分的聚对苯二甲酸丁二醇酯。该酸成分的一部分(通常在30摩尔％或30摩尔％以下)可以用其它的二羧酸成分或氧化羧酸成分进行替代，同样二元醇成分的一部分(通常在30摩尔％或30摩尔％以下)也可以用丁二醇成分以外的其它的二氧化成分进行替代。另外构成聚酯系弹性体软链段的聚醚部分可以是用丁二醇以外的二氧化成分取代的聚醚。应说明的是，在聚合物中还可以根据需要配合各种稳定剂、紫外线吸收剂、增粘支链剂、消光剂、着色剂、其它各种改良剂等。
另一方面作为上述热塑性弹性体对方成分的非弹性聚酯，可以列举聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等聚酯。
作为弹性复合纤维B的单丝纤度，优选为2～15dtex(更优选为2～13dtex，特别优选3～7dtex)。该复合弹性纤维B，优选裁切成纤维长度为3～100mm。
就本发明复合纤维结构体而言，聚酯系弹性纤维结构体中含有前述复合短纤维A和前述弹性复合短纤维B，形成了前述复合短纤维A和前述弹性复合纤维B以交叉状态热熔融的热固着点和前述弹性复合纤维B之间以交叉状态彼此热熔融的热固着点。由于前述复合短纤维A如前所述具有微卷曲，所以可以得到犹如弹簧一样的伸缩性·弹性。
这里作为聚酯系弹性纤维结构体中所含的复合短纤维A和弹性复合纤维B的混合比率，以前者∶后者的重量比率计算，必须在90∶10～10∶90的范围。如果弹性复合纤维B的重量比率小于10％，则制造聚酯系弹性纤维结构体时，得不到足够数量的热固着点，所以有可能降低耐洗涤性。相反如果弹性复合纤维B的重量比率大于90％，则制造聚酯系弹性纤维结构体时，热固着点的数量过度增加，有可能形成粗硬的复合纤维结构体。
关于前述聚酯系弹性纤维结构体的密度，优选最大厚度部分的纤维密度为0.01～0.055g/cm3。
就前述聚酯系弹性纤维结构体而言，如果前述复合短纤维A和弹性复合纤维B在该纤维结构体的厚度方向上取向，则可以得到特别优异的柔软性和弹性，所以优选。这里本发明中提及的“厚度方向取向”是指沿纤维结构体的厚度方向切断，在该断面中，设相对于厚度方向平行排列的复合短纤维A和弹性复合纤维B的总根数(图1中，0°≤θ≤45°)为T，相对于纤维结构体厚度方向垂直排列的复合短纤维A和弹性复合纤维B的总根数(图1中，45°≤θ≤90°)为W，则T/W在1.5或1.5以上。
本发明的复合纤维结构体是在前述聚酯系弹性纤维结构体的两面用聚酯系粘结剂粘着聚酯编织物而形成的。该过程中，优选在构成聚酯系弹性纤维结构体的纤维表面上附着以聚醚·酯系嵌段共聚物为主体的表面处理剂，以聚酯系弹性纤维结构体的总重量为基准，表面处理剂的附着量优选为0.02～5.0重量％。通过使以聚醚·酯系嵌段共聚物为主体的表面处理剂附着在聚酯系弹性纤维结构体的构成纤维的表面，可以进一步增强聚酯系弹性纤维结构体中的构成纤维间的粘着，进一步提高复合纤维结构体的耐洗涤性以及形状保持特性。应说明的是，最优选以聚醚·酯系嵌段共聚物为主体的表面处理剂附着在聚酯系弹性纤维结构体的所有构成纤维上，但是即使只附着在弹性复合纤维B上，也可以观察到构成纤维之间的粘着提高。另外，即使不在聚酯系弹性纤维结构体的构成纤维表面上附着表面处理剂，也可以充分得到本发明的效果。
作为以聚醚·酯系嵌段共聚物为主体的表面处理剂，是由对苯二甲酸、间苯二甲酸、间苯二甲酸磺酸钠或它们的低级烷基酯与低级亚烷基二醇、聚亚烷基二醇、聚亚烷基二醇一醚构成的聚醚酯嵌段共聚物，可以列举出使用聚氧化乙烯烷基苯基醚磷酸酯的碱金属盐，聚氧化乙烯烷基苯基醚磺酸酯的碱金属和/或它们的铵盐、烷醇胺盐等表面活性剂进行了分散的表面处理剂。
本发明中所使用的树脂粘合剂为粉体、或片状、网状等，必须是通过热作用才可以进行熔融粘着的热熔融型树脂粘合剂。通常，在层压粘着中广泛使用常温下为液体状态的树脂粘合剂，但是它们不仅是在制造过程的操作性和操作环境差，而且粘合剂还会渗透到纤维结构体的内部，因此会损坏好不容易得到的柔软性和具有弹性的手感。另外，树脂粘合剂的组成与聚酯系弹纤维结构体、面料以及里料一样，都是聚酯系树脂。
构成本发明复合纤维结构体的面料与里料的布料，只要是由熔点高于本发明中所用热熔融型树脂粘合剂熔点的聚酯系纤维构成的布料，则没有特别限定。另外，构成面料、里料的布料组成，优选只含有聚酯。面料、里料的布料，优选为编织物，但也可以是无纺布。
就前述聚酯系弹性纤维结构体而言，如果贴合聚酯编织物的表面是经过切片的切断面，则由于聚酯编织物贴合在聚酯系弹性纤维结构体的平坦切断面上，所以所得复合纤维结构体的表面也变得平坦、外观好，优选。另外在聚酯系弹性纤维结构体平坦的切断面上，由于构成纤维结构体的纤维的端部显现在表面，因此纤维结构体中所含的纤维与粘着层之间的摩擦增加，使得聚酯编织物的贴合变得容易，优选。
下面对由本发明复合纤维结构体构成的复合纤维结构体的制造方法作以下说明。
首先准备含有复合短纤维A和弹性复合纤维B的棉网，复合短纤维A是由固有粘度相差0.1～0.4的2种聚酯构成、且被赋予了7～15个/25mm机械卷曲的并列型或偏心皮芯型的复合短纤维；弹性复合纤维B由熔点比前述2种聚酯的熔点都低40℃或40℃以上的热塑性弹性体和非弹性聚酯构成、且前述热塑性弹性体至少要显露在纤维表面。作为复合短纤维A和弹性复合纤维B，可以是前面叙述的材料。
此时，对于形成复合短纤维A的2种聚酯而言，其固有粘度相差0.1～0.4是非常重要的。如果该固有粘度差小于0.1，则即使实施热处理，也不能充分表达前述微卷曲，不优选。相反如果该固有粘度之差大于0.4，虽然容易表达微卷曲，但在纺丝工序中容易引起弯曲故障，同时热收缩率也变高，因此在得到复合结构体成形前的聚酯系弹性纤维结构体时以及在对复合纤维结构体进行成形时容易产生皱褶和尺寸变化等故障，所以不优选。
接着，根据需要，将以该聚酯系弹性纤维结构体的总重量为基准附着有0.02～5.0重量％的以聚酯系嵌段共聚物为主成分的表面处理剂的前述复合短纤维A与弹性复合纤维B以规定比率进行混合，经过一般的梳棉工序，用薄布(クロスレア一)层压至必要单位面积重量，得到片状的棉网。在该过程中，为了避免结构体的层间剥离，可以根据需要通过针剌法和/或水针法等方法对片材实施机械交织。作为该棉网的纤维密度，优选为0.009～0.04g/cm3范围。接着通过热处理机在前述热塑性弹性体的熔点或熔点以上温度(优选前述热塑性弹性体的熔点或熔点以上，并且比形成复合短纤维A的2种聚酯熔点都低30℃或30℃以上的温度)下，对无纺布片材进行预熔融以表达复合短纤维A的微卷曲，与此同时使纤维间的交织点热固着，得到具有前述(1)～(5)所示结构的聚酯系弹性纤维结构体后，用卷取机进行卷取。由这种微卷曲形成富有伸缩性·弹性的如同弹簧的结构。同时，由于纤维与纤维之间复杂地交织，所以与过去的使用没有微卷曲基材的纤维结构体相比，热固着点的数量增加。该热固着点，在通过模具成形加工热成形为杯状的弯曲形状等之后仍然残留，可以得到优异的柔软性和弹性。
接着为了在聚酯系弹性纤维结构体两面粘着聚酯纤维制的面料及里料，将热熔融型树脂粘结剂夹在纤维结构体和面料、里料之间。并对夹有树脂粘合剂的纤维结构体进行加热，使粘合剂熔化，对纤维结构体和面料、里料进行层压粘着，得到多层纤维结构体。多层纤维结构体是在聚酯系弹性纤维结构体的两面用聚酯系粘结剂粘着聚酯纤维制的面料、里料构成的。然后根据需要将多层纤维结构体装在热成形用模具中，进行热成形，使面料、里料和纤维结构体形成整体，得到规定的复合纤维结构体。
另外作为使前述复合短纤维A和弹性复合纤维B沿该纤维结构体厚度方向取向的方法，例如可以举出把前述复合短纤维A和弹性复合纤维B进行混棉，通过辊式梳棉机纺出均匀的棉网后，把棉网折叠成手风琴状之后进行加热处理，形成由热熔融产生的热固着点的方法等等。例如使用(日本特表2002-516932号公报中所示的装置(市售的装置中为Struto公司制的Struto设备等)把棉网编织成褶儿，使大部分的纤维沿厚度方向排列后，使用加热至200℃左右温度的加热炉热粘着纤维之间，从而制造。
本发明的复合纤维结构体，可以通过切片设备等，对前述聚酯系弹性纤维结构体沿大致垂直于厚度的方向、或根据需要稍稍倾斜的方向进行切片，在经过切片的切断面上通过粘着层贴合聚酯编织物。这时纤维结构体的厚度，可以根据纤维结构体的用途进行适当选择。另外既可以仅在纤维结构体的一侧表面上形成切断面，粘着聚酯编织物；也可以在纤维结构体的表面、里面形成切断面，粘着聚酯编织物。
就这样得到的复合纤维结构体而言，在聚酯系弹性纤维结构体中，如前所述作为基材使用的复合短纤维A由于具有通过加热处理表达潜在卷曲而成的微卷曲，所以可以形成如同弹簧的结构。另外，由于纤维与纤维之间复杂地交织，所以与使用没有微卷曲的基材纤维的以往纤维结构体相比，热固着点的数量增加。其结果复合纤维结构体材料具有特别优异的柔软性和弹性。在过去的使用没有微卷曲基材的纤维结构体中，当纤维结构体的厚度受到压缩，密度增加时，只是单纯变硬，而本发明的复合纤维结构体仍旧保持具有弹力感的手感。
本发明的复合纤维结构体的面料、里料是通过粘着成分进行粘着的，一体成形为复合纤维结构体，所以即使经过几十次的洗涤工序，也不会产生尺寸变化和形状变化。
本发明的复合纤维结构体还也可以实施一般的染色加工和起毛加工。还可以进行防水加工、防火加工、阻燃加工、发生负离子的加工等已知的功能加工。
本发明的复合纤维结构体可以根据需要进行缝制，可以特别优选作为乳房罩杯用复合纤维结构体使用。本发明的复合纤维结构体不只局于乳房罩杯用，通过改变模具还可以用于如胸垫、垫肩、臀垫等的衬垫，还可用于办公用椅、火车和飞机等交通工具用椅的垫子、隔离垫、护身弹性织物、鞋面材料等方面。
[实施例]
下面详细叙述本发明的实施例及比较例，但是本发明并不受它们的限定。实施例中的各测定项目，用下述方法测定。
(1)熔点
使用Du Pont公司制的990型差热分析仪，以20℃/分钟的升温速度进行测定，求出熔化峰。当不能明确观测到熔化温度时，可以使用微量熔点测定仪(柳本制作所制)，把聚合物软化并开始流动的温度(软化点)作为熔点。用n为5求出其平均值。
(2)微卷曲和机械卷曲的个数
根据JIS L 10157.12.1中所述的方法，对每25mm的微卷曲个数和每25mm的机械卷曲的个数进行计数。用n为5求出其平均值。
(3)固有粘度
以邻氯苯酚作为溶剂，在35℃下测定。用n为5求出其平均值。
(4)耐洗涤性
使用家用洗衣机，反复进行100次连续50分钟的20次循环洗涤后，用目视观察判定其形状保持性，用特别优异(4级)、优异(3级)、稍差(2级)、差(1级)四个等级进行评价。
(5)弹性
用直径为10mm的圆筒状铁棒对复合纤维结构体的中央部位(最大厚度位置)挤压10mm，测定此时的反弹力。用n为5求出其平均值。
(6)柔软性
由于柔软性与反弹性相关，所以通过触感进行判定，把柔软性和反弹性特别优异的定为4级，把柔软性和反弹性优异的定为3级，把具有硬的触感或反弹性小的定为2级，把具有特别硬的触感或反弹性特别小的定为1级。
(7)复合纤维结构体的成形性
对于成形为乳房用罩杯形状时的成形容易程度和成形后的精加工状态方面，分3个等级进行判定。(3级：容易成形，精加工状态也良好。2级：容易成形，但是精加工状态稍差，有皱褶或者是有尺寸变化。1级：有皱褶、尺寸变化大，成形非常困难。)
(8)T/W
沿厚度方向将聚酯系弹性纤维结构体切断，设在该断面相对于厚度方向平行排列的复合短纤维A和弹性复合纤维B(图1中，0°≤θ≤45°)的总根数为T，相对于纤维结构体厚度方向垂直排列的复合短纤维A和弹性复合纤维B(图1中，45°≤θ≤90°)的总根数为W，计算出T/W。根数的测定，是在任意10个位置，分别用透射式光学显微镜观察30根纤维，求出其数量。
(9)裁断性
分3级评价用切片机对聚酯系弹性结构体进行裁断时的裁断性。(3级：良好；2级：没有问题；1级：不良)
[实施例1]
使聚合以80/20(摩尔％)比率混合有对苯二甲酸及间苯二甲酸的酸成分和丁二醇所得到的聚对苯二甲酸丁二醇酯系38％(重量)与聚对苯二甲酸丁二醇酯(分子量2000)62％(重量)进行加热反应，得到热塑性嵌段共聚聚醚酯弹性体。该热塑性弹性体的固有粘度为1.0，熔点为155℃，薄膜时的断裂伸长为1500％，300％的拉伸应力为2.94Pa(03.kg/mm2)，300％的拉伸回复率为75％。以该热塑性弹性体作为鞘部，以一般的聚对苯二甲酸丁二醇酯作为芯部，用一般方法对弹性复合纤维丝进行纺丝，使得芯部/壳部的重量比为50/50。该弹性复合纤维丝是偏心皮芯型复合纤维。将该弹性复合纤维丝延伸约2倍、赋予表面处理剂(油剂)后，切断成64mm，得到单丝纤度为6.6dtex的弹性复合纤维B。
另一方面，使用固有粘度为0.65的聚对苯二甲酸乙二醇酯(熔点256℃)作为高粘度侧聚酯、使用固有粘度为0.45的聚对苯二甲酸乙二醇酯(熔点256℃)作为低粘度侧聚酯(固有粘度差为0.20)，通过普通方法对并列型复合纤维丝纺丝，使得二者的重量比达到50/50。将该并列型复合纤维丝延伸约2倍、赋予表面处理剂(油剂)后，使用一般的折皱装置使其具有机械卷曲，数量为10个/25mm，再裁切成51mm，作为基材得到单丝纤度为5.0dtex的具有潜在卷曲性能的复合短纤维A。
通过梳棉机对前述弹性复合纤维B 30％(重量)和前述复合短纤维A 70％(重量)进行混棉，制成棉网，用175℃、在不加压状态下实施60秒的干热处理(预熔融)，在使复合短纤维A的潜在卷曲表达、形成48个/25mm的微卷曲的同时，形成热固着点，得到单位面积重量为350g/m2、厚度为20mm、密度为0.0175g/cm3的聚酯系弹性纤维集合体。使用聚酯制的假捻法卷曲丝用的厚棉布作为面料，使用聚酯制的经编织物作为里料，把它们分别与聚酯系网状热熔融粘着片材(东洋纺织(株)制，ダイナツクシ一トG-4000(商标名))一起进行层压，在160℃下进行层压粘着，得到粘着有面料、里料的复合纤维结构体。再把该复合纤维结构体投入到热成形复合纤维结构体模具中，在200℃下实施30秒钟的热成形，制作具有弯曲的乳房用罩杯形状的复合纤维结构体。然后使用家用洗衣机评价耐洗涤性和弹性、柔软性。评价结果示于表1中。
[比较例1～7]
在比较例1中使用通常的实芯(圆断面)标准型的聚对苯二甲酸乙二醇酯短纤维(单丝纤度为6.6dtex)作为基材；在比较例2中使用单丝纤度为1.1dtex的具有潜在卷曲性能的复合短纤维作为基材；在比较例3中使用单丝纤度为20.0dtex的具有潜在卷曲性能的复合短纤维作为基材；在比较例4中使用固有粘度差为0.05的具有潜在卷曲性能的复合短纤维作为基材；在比较例5中使用固有粘度差为0.6的具有潜在卷曲性能的复合短纤维作为基材；在比较例6中使用机械卷曲为4.5个/25mm的材料作为基材；在比较例7中使用机械卷曲为20个/25mm的材料作为基材，除此之外进行与实施例1相同的操作，分别得到各种复合纤维结构体。应说明的是，在制造时的梳棉工序中，在比较例6中，较多产生未散开的纤维；在比较例7中，多发生棉结。评价结果示在表1中。
[实施例2～4、比较例8]
分别在实施例1中使用的两种纤维上附着以聚醚·酯系嵌段共聚物为主要成分的表面处理剂，相对于纤维总重量的附着量约为0.16重量％；在实施例2中，使聚酯系弹性纤维结构体中的弹性复合纤维的混合比(重量)为10％；在实施例3中为20％；在实施例4中为50％，在比较例8中为5％，通过梳棉机进行混棉，制作棉网，在网孔传送带上，在175℃下进行90秒钟的热处理(预熔融)，以表达复合短纤维A的潜在卷曲。接着使用聚酯制羊毛丝用的粗棉布作为面料，使用聚酯制的经编织物作为里料，将它们分别与聚酯系网状热熔融粘着片材(东洋纺织(株)制，ダイナツクシ一トG-4000(商标名))一起层压，在160℃下进行层压粘着，得到粘着有面料、里料的复合纤维结构体。再把该复合纤维结构体投入到热成形机中，在190℃下热处理10秒钟，制作具有弯曲的乳房用罩杯形状的复合纤维结构体。然后使用家用洗衣机评价耐洗涤性和弹性、柔软性。评价结果示在表1中。
[表1]
| 复合短纤维A | 弹性复合纤维B | 罩杯成形性 | 弹性mN | 柔软性 | 耐洗涤性 | ||||||||
| 高粘度固有粘度 | 低粘度固有粘度 | 固有粘度差 | 机械卷曲数个/25mm | 微卷曲个/25mm | 单丝纤度dtex | 混合率％ | 单丝纤度dtex | 混合率％ | |||||
| 实施例1 | 0.65 | 0.45 | 0.20 | 10 | 48 | 5 | 70 | 6.6 | 30 | 3级 | 343 | 4级 | 4级 |
| 比较例1 | 0.65 | - | - | 8 | 0 | 6.6 | 70 | 6.6 | 30 | 3级 | 333 | 1级 | 1级 |
| 比较例2 | 0.65 | 0.45 | 0.20 | 14 | 54 | 1.1 | 70 | 6.6 | 30 | 3级 | 314 | 3级 | 2级 |
| 比较例3 | 0.65 | 0.45 | 0.20 | 8 | 38 | 20 | 70 | 6.6 | 30 | 3级 | 431 | 2级 | 2级 |
| 比较例4 | 0.65 | 0.60 | 0.05 | 10 | 14 | 5 | 70 | 6.6 | 30 | 3级 | 323 | 2级 | 2级 |
| 比较例5 | 0.95 | 0.35 | 0.60 | 10 | 78 | 5 | 70 | 6.6 | 30 | 1级 | 294 | 3级 | 3级 |
| 比较例6 | 0.65 | 0.45 | 0.20 | 4.5 | 50 | 5 | 70 | 6.6 | 30 | 3级 | 323 | 2级 | 3级 |
| 比较例7 | 0.65 | 0.45 | 0.20 | 20 | 44 | 5 | 70 | 6.6 | 30 | 3级 | 353 | 2级 | 3级 |
| 实施例2 | 0.65 | 0.45 | 0.20 | 10 | 48 | 5 | 90 | 6.6 | 10 | 3级 | 294 | 3级 | 3级 |
| 实施例3 | 0.65 | 0.45 | 0.20 | 10 | 48 | 5 | 20 | 6.6 | 20 | 3级 | 323 | 4级 | 4级 |
| 实施例4 | 0.65 | 0.45 | 0.20 | 10 | 48 | 5 | 20 | 6.6 | 50 | 3级 | 461 | 4级 | 4级 |
| 比较例8 | 0.65 | 0.45 | 0.20 | 10 | 48 | 5 | 95 | 6.6 | 5 | 3级 | 265 | 2级 | 1-2级 |
[实施例5]
把与实施例1中使用的相同的弹性复合纤维B 50％(重量)和前述复合短纤维A 50％(重量)进行混棉，依次通过辊式梳棉、夹持式铺网机、辊式梳棉，接着使用Struto公司制的Struto设备，如图2所示那样把棉网编织成褶儿，使大部分的纤维沿厚度方向排列后，用温度为200℃的热处理炉对纤维之间进行热熔粘着处理，得到聚酯系弹性纤维结构体(T/W＝3.9；单位面积重量为750g/m2；厚度为30mm；密度为0.025g/cm3)。接着对表面侧及里面侧切3mm厚，接着对中央部分进行切片，制作厚度为12mm的片状物。再使用聚酯制的假捻法卷曲丝用的粗棉布作为面料，使用聚酯制的经编织物作为里料，把它们分别与聚酯系网状热熔融粘着片材(东洋纺织(株)制，ダイナツクシ一ト-4000(商标名))一起层压，在160℃下进行层压粘着，得到粘着有面料、里料的复合纤维片材。再把该复合纤维片材投入到热成形复合纤维结构体模具中，在200℃下实施30秒钟的热成形，制作具有弯曲的乳房用罩杯形状的复合纤维结构体。
得到的复合纤维结构中，裁断性为3级、弹性为480mN、复合纤维结构体的成形性为3级、柔软性为4级。而且复合纤维结构体的表面是平坦的。
产业实用性
根据本发明，可以得到不损坏透气性、耐洗涤性、形状保持性以及再利用性，并且具有特别优异的柔软性及弹性的复合纤维结构体及其制造方法，以及使用该复合纤维结构体构成的乳房用罩杯等纤维制品，其工业价值非常大。
Claims (12)
1.一种复合纤维结构体，它是在聚酯系弹性纤维结构体的两面通过聚酯系粘结剂粘着聚酯编织物形成的复合纤维结构体，其特征是前述聚酯系弹性纤维结构体满足下述(1)～(5)的条件：
(1)以并列型或偏心皮芯型复合短纤维A作为基材，该复合短纤维A由固有粘度互不相同的2种聚酯构成，具有表现潜在卷曲而成的30～60个/25mm微卷曲，且被赋予了7～15个/25mm机械卷曲，
分散、混入弹性复合纤维B而形成，该弹性复合纤维B由熔点比前述2种聚酯的熔点都低40℃或40℃以上的热塑性弹性体和非弹性聚酯构成、并且前述热塑性弹性体至少要显露在纤维表面；
(2)具有在前述复合短纤维A和前述弹性复合纤维B在交叉的状态下通过热熔融形成的热固着点；
(3)前述弹性复合纤维B彼此具有以互相交叉状态的热固着点；
(4)前述复合短纤维A和前述弹性复合纤维B的混合比率为90∶10～10∶90；
(5)复合短纤维A的单丝纤度为2～15dtex范围。
2.根据权利要求1中所述的复合纤维结构体，其中，形成前述复合短纤维A、并且固有粘度互不相同的2种聚酯均为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
3.根据权利要求1中所述的复合纤维结构体，其中，在前述聚酯系弹性纤维结构体的构成纤维表面上，附着以聚酯系嵌段共聚物为主要成分的表面处理剂，以该聚酯系弹性纤维结构体的总重量为基准，附着量为0.02～5.0重量％。
4.根据权利要求1中所述的复合纤维结构体，其中，前述聚酯系弹性纤维结构体中所含的复合短纤维A和弹性复合纤维B沿该聚酯系弹性纤维结构体的厚度方向取向。
5.根据权利要求4中所述的复合纤维结构体，其中，前述聚酯系弹性纤维结构体中，粘着聚酯编织物的表面是经过切片的切断面。
6.一种纤维制品，它是使用权利要求1～5任一项中所述复合纤维结构体形成的，选自乳房用罩杯、垫肩、臀垫、办公椅、交通工具用椅的垫子、隔离垫、护身弹性织物以及鞋面材料的任意一种的纤维制品。
7.一种复合纤维结构体的制造方法，其特征是通过在前述热塑性弹性体的熔点或熔点以上的温度下，对含有复合短纤维A和复合弹性纤维B的棉网进行热处理，从而得到满足下述(1)～(5)条件的聚酯系弹性纤维结构体后，利用作为热熔融型树脂粘合剂的聚酯系粘结剂在该聚酯系弹性纤维结构体的两面上层压粘着聚酯编织物，其中，复合短纤维A为由固有粘度相差0.1～0.4的2种聚酯构成、且被赋予7～15个/25mm机械卷曲的并列型或偏心皮芯型复合短纤维A，复合弹性纤维B为由熔点比前述2种聚酯的熔点都低40℃或40℃以上的热塑性弹性体和非弹性聚酯构成、且前述热塑性弹性体至少要显露在纤维表面的复合弹性纤维B，即，
(1)以并列型或偏心皮芯型复合短纤维A作为基材，该复合短纤维A由固有粘度互不相同的2种聚酯系聚合物构成，具有表现潜在卷曲而成的30～60个/25mm微卷曲，且被赋予了7～15个/25mm机械卷曲，
分散、混入弹性复合纤维B而形成，该弹性复合纤维B由熔点比前述2种聚酯系聚合物的熔点都低40℃或40℃以上的热塑性弹性体和非弹性聚酯构成、并且前述热塑性弹性体至少要显露在纤维表面；
(2)具有在前述复合短纤维A和前述弹性复合纤维B交叉的状态下通过热熔融形成的热固着点；
(3)前述弹性复合纤维B彼此具有以互相交叉状态的热固着点；
(4)前述复合短纤维A和前述弹性复合纤维B的混合比率为90∶10～10∶90；
(5)前述复合短纤维A的单丝纤度为2～15dtex范围。
8.根据权利要求7中所述的复合纤维结构体的制造方法，其中，棉网的纤维密度在0.009～0.04g/cm3范围内。
9.根据权利要求7中所述的复合纤维结构体的制造方法，其中，棉网的热处理温度在弹性复合纤维B中所含热塑性弹性体的熔点或熔点以上，并且比复合短纤维A中所含的2种聚酯的熔点都低30℃或30℃以上。
10.根据权利要求7中所述的复合纤维结构体的制造方法，其中，在前述聚酯系弹性纤维结构体的构成纤维表面上附着以聚酯系嵌段共聚物为主要成分的表面处理剂，以该聚酯系弹性纤维结构体的总重量为基准，附着量为0.02～5.0重量％。
11.根据权利要求7中所述的复合纤维结构体的制造方法，其中，前述聚酯系弹性纤维结构体中所含的复合短纤维A、和弹性复合纤维B沿该聚酯系弹性纤维结构体的厚度方向取向。
12.根据权利要求11中所述的复合纤维结构体的制造方法，其中，前述聚酯系弹性纤维结构体中，粘着聚酯编织物的表面是经过切片的切断面。
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