JP2003268630A

JP2003268630A - 芯鞘型複合短繊維

Info

Publication number: JP2003268630A
Application number: JP2002062055A
Authority: JP
Inventors: Tsuneo Iizuka; 恒夫飯塚; Junji Ikeda; 純二池田
Original assignee: Nippon Ester Co Ltd
Current assignee: Nippon Ester Co Ltd
Priority date: 2002-03-07
Filing date: 2002-03-07
Publication date: 2003-09-25

Abstract

(57)【要約】【課題】優れた難燃性能と接着性能を有し、難燃性、
機械的特性、ソフトな風合いに優れた不織布を得ること
ができる、ノークリンプショートカット繊維である芯鞘
型複合短繊維を提供する。【解決手段】鞘部を構成するポリエステルの流動開始
温度が芯部を構成するポリエステルの融点より３０℃以
上低く、鞘部のポリエステル中にはイソフタル酸を１５
〜４５ｍｏｌ％共重合している複合繊維であって、
（１）芯部と鞘部の少なくとも一方のポリエステルがリ
ン化合物を含有し、複合繊維中に２〜１０モル％含有す
る。（２）芯部ポリエステル及び／又は鞘部ポリエステ
ル中のリン化合物の含有量が１０モル％以下。（３）芯
部と鞘部の体積比（芯／鞘）が、３５／６５〜６５／３
５。（４）非捲縮（ノークリンプ）であり、単糸繊度が
０．５〜１．５ｄｔｅｘ、繊維長が１〜１５ｍｍ。

Description

【発明の詳細な説明】【０００１】【発明の属する技術分野】本発明は、鞘部に低融点成分
を配し、難燃性成分を含有する複合繊維であって、熱処
理により鞘部が溶融し、湿式不織布等を得るのに好適な
ノークリンプのバインダー繊維である、芯鞘型複合短繊
維に関するものである。【０００２】【従来の技術】従来、天然パルプ、合成パルプ、合成繊
維ショートカット繊維、またはこれらの混合物に、バイ
ンダーショートカット繊維を混合し、湿式不織布を得る
ことが一般的に行われている。このような湿式不織布
は、これらの繊維を水溶液中に分散し抄紙して、不織布
とし、さらにこの不織布を熱処理してバインダー繊維を
熱溶融させることにより、機械的特性に優れた不織布と
するものである。【０００３】しかしながら、従来提案されている不織布
等の素材は難燃性能が低く、難燃性が要求される分野
（例：家具材、壁材、自動車内装材等）に用いる場合は
難燃加工が必要であり、後加工で難燃性能を付与するた
めには、製造工程が複雑になるとともに、経済的にも不
利となる。【０００４】優れた難燃性能と接着性能を有し、得られ
る不織布に後加工を施すことなく難燃性を付与すること
ができ、機械的特性、ソフトな風合いにも優れた不織布
を得ることができる芯鞘型複合短繊維は未だに提案され
ていない。【０００５】【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の問題点を解決し、従来技術では得られなかった優れた
難燃性能と接着性能を有し、難燃性、機械的特性、ソフ
トな風合いに優れた不織布を得ることができる、ノーク
リンプショートカット繊維である芯鞘型複合短繊維を提
供しようとするものである。【０００６】【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、本発明に到達したもので
ある。すなわち、本発明は、鞘部を構成するポリエステ
ルの流動開始温度が芯部を構成するポリエステルの融点
より３０℃以上低く、鞘部のポリエステルはイソフタル
酸を１５〜４５ｍｏｌ％共重合している複合繊維であっ
て、下記（１）〜（４）を同時に満足することを特徴と
する芯鞘型複合短繊維を要旨とするものである。（１）芯部と鞘部の少なくとも一方のポリエステルが下
記（Ａ）式で示されるリン化合物を含有し、複合繊維中
に２〜１０モル％含有する。（２）芯部ポリエステル及び／又は鞘部ポリエステル中
の下記（Ａ）式で示されるリン化合物の含有量が１０モ
ル％以下である。（３）芯部と鞘部の体積比（芯／鞘）が、３５／６５〜
６５／３５である。（４）非捲縮（ノークリンプ）であり、単糸繊度が０．
５〜１．５ｄｔｅｘ、繊維長が１〜１５ｍｍである。【化２】（式中、Ｒ¹、Ｒ³は炭素数１〜１８の炭化水素基、Ｒ²
はエステル形成性基、また、Ａは３価の有機残基を表
す。なお、この化合物は酸無水物となっていてもよ
い。）【０００７】【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明はポリエステルからなる芯鞘型の複合短繊維であ
って、湿式不織布を得るのに好適なノークリンプのバイ
ンダー繊維である。まず、鞘部を構成するポリエステル
の流動開始温度が芯部を構成するポリエステルの融点よ
り３０℃以上低いものである。鞘部の流動開始温度と芯
部の融点の差が３０℃未満であると、熱接着性能が低下
して、得られる不織布の強力等、機械的特性が悪くな
る。なお、流動開始温度とは、フロテスター（島津製作
所ＣＦＴ−５００型）を用い、荷重１００Ｋｇｆ／ｃ_ｍ
^２、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
流出し始める温度をいう。【０００８】鞘部のポリエステルには、イソフタル酸が
１５〜４５ｍｏｌ％共重合されていることが必要であ
る。イソフタル酸の共重合量が１５ｍｏｌ％未満になる
と熱接着性能が低下し、得られる不織布の強力が低くな
る。また、鞘部の流動開始温度と芯部の融点の差が３０
℃以下になりやすく、上記のような問題が生じることと
なる。一方、４５ｍｏｌ％を超えると製糸性が悪化した
り、繊維同士の融着が発生し、抄紙時に分散不良とな
り、得られる不織布の風合いが悪化する。【０００９】そして、芯部と鞘部の両方又は一方のポリ
エステルが上記（Ａ）式で示されるリン化合物を含有
し、複合繊維全体として、リン化合物を２〜１０モル％
含有するものである。ただし、それぞれの芯部、鞘部の
含有量は１０モル％以下となるようにする。【００１０】複合繊維全体としてリン化合物の含有量が
２モル％未満であると、難燃性が不十分となる。一方、
１０モル％を超えると、製糸性が悪化したり、また繊維
同士の融着が生じ、抄紙時に分散不良となり、得られる
不織布の風合いが悪化する。また、芯鞘各成分の含有量
も１０モル％を超えると、上記したような問題が生じる
こととなる。【００１１】上記（Ａ）式で示されるリン化合物として
は、以下に（Ｂ）、（Ｃ）式で示されるものが挙げられ
る。なお、芯部と鞘部の両方にリン化合物を含有する場
合、両部に含有するリン化合物の種類は、同一であって
も異なっていてもよい。【００１２】【化３】【００１３】【化４】【００１４】芯部と鞘部のポリエステルは、主たる構成
成分をポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）とするこ
とが好ましい。また、本発明の効果を妨げない範囲であ
れば、酸化チタンなどの顔料、ヒンダードフェノール系
化合物などの抗酸化剤、その他各種添加剤を含有してい
てもよい。【００１５】そして、芯部と鞘部の体積比（芯／鞘）は
３５／６５〜６５／３５とし、さらに好ましくは４０／
６０〜６０／４０である。芯部の体積比が３５未満にな
ると、不織布の風合が損なわれる。芯部の体積比が６５
を超えると、鞘部の接着成分が少なくなり、得られる不
織布の強力等の機械的特性が悪くなる。【００１６】さらに、本発明の芯鞘型複合短繊維の繊維
形態は、捲縮がないノークリンプショートカット繊維で
あり、単糸繊度が０．５〜１．５ｄｔｅｘ、さらに好ま
しくは、０．６〜１．０ｄｔｅｘであり、繊維長が１〜
１５ｍｍ、さらに好ましくは３〜１０ｍｍである。【００１７】単糸繊度が０．５ｄｔｅｘ未満であると、
溶融紡糸時に繊度分布斑が生じやすく、得られたポリエ
ステルノークリンプショートカット繊維の品質が損なわ
れたり、生産性が悪化するため好ましくない。一方、
１．５ｄｔｅｘを超えると、得られる不織布のソフトな
風合が損なわれる。【００１８】また、繊維長が１ｍｍ未満であると、カッ
トするときの摩擦熱で繊維同士の接着が発生し、不織布
の地合が損なわれ、風合いに劣るものとなる。一方、１
５ｍｍを超えると、抄紙時に繊維の再凝集が発生し、不
織布の地合が損なわれ、風合いに劣るものとなる。【００１９】本発明の芯鞘型複合短繊維の断面形状は特
に限定されるものではなく、丸断面のみならず、多角形
や多葉断面形状のものなどが挙げられる。【００２０】次に、本発明の芯鞘型複合短繊維の製造方
法について説明する。上記したようなリン化合物を含有
又は含有しない芯鞘ポリエステル成分を常用の複合紡糸
装置を用いて複合繊維を溶融紡糸する。紡出された糸条
を冷却固化した後、紡糸油剤を付与し、集束して糸条束
とし、延伸を施す。続いて仕上げ油剤を付与し、捲縮を
施すことなく、カットして短繊維とする。【００２１】【実施例】次に、本発明を実施例によって具体的に説明
する。なお、実施例における各特性値の測定及び評価の
方法は次の通りである。（１）融点示差走査型熱量計（パーキンエルマー社製ＤＳＣ７）を
用い、昇温速度２０℃／分で測定した融解吸収曲線の極
値を与える温度を融点とした。（２）流動開始温度前記の方法で測定した。（３）極限粘度フェノールと四塩化エタンとの等重量混合物を溶媒とし
て、温度２０℃で測定した。（４）繊度ＪＩＳＬ−１０１５−７−５−１Ａの方法により測定
した。（５）繊維長ＪＩＳＬ−１０１５−７−４−１Ｃの方法により測定
した。（６）操業性紡糸、延伸時の状況で判断した。 ○：紡糸時の切れ糸回数が３回／日・錘以下であり、な
おかつ延伸時にローラ巻き付きの発生がない場合 ×：紡糸時の切れ糸回数が３回／日・錘を超えるか、ま
たは延伸時にローラ単糸巻き付きの発生があった場合（７）難燃性能（ＬＯＩ値）ＪＩＳＫ−７２０１−７２の方法により、スガ試験機
株式会社製ＯＮ−１型の燃焼試験器で測定した。 ○：ＬＯＩ値２５以上 ×：ＬＯＩ値２５未満（８）湿式不織布の引張強力得られた不織布を用い、ＪＩＳＬ−１９１３−６−３
の方法に準じ、幅２．５ｃｍ、試料長１５ｃｍの試験片
を１０個準備し、つかみ間隔１０ｃｍ、引張速度１０ｃ
ｍ／分の条件で最大強力を個々に測定し、その平均値を
得た。 ○：平均値が２０００ｃＮ以上 ×：平均値が２０００ｃＮ未満（９）湿式不織布の風合い得られた湿式不織布を１５×１５ｃｍの正方形に切断
し、パネラーによる手触りにより、風合いのソフト性を
下記の基準で官能評価した。 ○：良好 ×：不良【００２２】実施例１融点が２３５℃、極限粘度０．７で前記（Ｂ）式のリン
化合物を４．０ｍｏｌ％共重合したポリエステルを芯
に、流動開始温度１３２℃、極限粘度０．５７で前記
（Ｂ）式のリン化合物を４．０ｍｏｌ％とイソフタル酸
を２９．０ｍｏｌ％共重合したポリエステルを鞘に用
い、芯鞘体積比（芯／鞘）を５０／５０とし、紡糸温度
２７０℃、吐出量２０１ｇ／分、紡糸速度１１７０ｍ／
分の条件で、孔径０．３５ｍｍ、孔数５６０個の丸型断
面の複合紡糸ノズルで紡出し、未延伸糸を得た。得られ
た未延伸糸を集束し、１５ｋｔｅｘの糸条束にした後、
延伸倍率３．１倍で延伸し、仕上げ油剤を０．１２質量
％付与後、捲縮を施すことなく、５ｍｍに切断して単糸
繊度１．１ｄｔｅｘのノークリンプショートカット繊維
を得た。このノークリンプシヨートカット繊維０．５ｇ
と、繊度１．１ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ、強度５．０cN
/dtex、伸度３５％のＰＥＴからなるポリエステルノー
クリンプショートカット繊維２．０ｇを混合し、パルプ
離解機（熊谷理機工業製）に投入し、３０００ｒｐｍに
て１分間撹拌した。その後、得られた試料を抄紙機（熊
谷理機工業製角型シ−トマシン）にて湿式不織布ウエブ
とした。２５×２５ｃｍの抄紙した湿式不織布ウエブ
を、プレス機（熊谷理機工業製）にて余分な水分を脱水
した後、表面温度１５０℃、熱処理時間１００秒、プレ
ス線圧０．１ＭＰａの条件の回転乾燥機（熊谷理機工業
製；卓上型ヤンキ−ドライヤ−）にて熱処理し、目付４
０ｇ／ｍ² の湿式不織布を得た。【００２３】実施例２〜７、比較例１〜６芯部と鞘部のポリエステル中のリン化合物の共重合量を
表１に記載する値に変更した以外は、実施例１と同様な
方法でノークリンプショートカット繊維と湿式不織布を
得た。【００２４】実施例８〜９、比較例７〜８芯部と鞘部の体積比を表１に記載する値に変更した以外
は、実施例１と同様な方法でノークリンプショートカッ
ト繊維と湿式不織布を得た。【００２５】実施例１０〜１１、比較例９〜１０芯部と鞘部のポリエステル中のリン化合物の共重合量
と、芯部と鞘部の体積比を表１に記載する値に変更した
以外は、実施例１と同様な方法でノークリンプショート
カット繊維と湿式不織布を得た。【００２６】実施例１２〜１３、比較例１１〜１２単糸繊度を表１に記載する値に変更した以外は、実施例
１と同様な方法でノークリンプショートカット繊維と湿
式不織布を得た。【００２７】実施例１４〜１５、比較例１３〜１４繊維長を表１に記載する値に変更した以外は、実施例１
と同様な方法でノークリンプショートカット繊維と湿式
不織布を得た。【００２８】実施例１６芯部と鞘部のポリエステルに含有させるリン化合物を前
記（Ｃ）式のリン化合物に変更した以外は、実施例１と
同様な方法でノークリンプショートカット繊維と湿式不
織布を得た。【００２９】実施例１７鞘部のポリエステルに含有させるリン化合物を前記
（Ｃ）式のリン化合物に変更した以外は、実施例１と同
様な方法でノークリンプショートカット繊維と湿式不織
布を得た。【００３０】実施例１８芯部のポリエステルに含有させるリン化合物を前記
（Ｃ）式のリン化合物に変更した以外は、実施例１と同
様な方法でノークリンプショートカット繊維と湿式不織
布を得た。【００３１】実施例１９〜２０、比較例１５〜１６鞘部のポリエステルのイソフタル酸共重合量を表１に示
す値に変更した以外は、実施例１と同様な方法でノーク
リンプショートカット繊維と湿式不織布を得た。【００３２】実施例１〜２０、比較例１〜１６で得られ
たノークリンプショートカット繊維と湿式不織布の特性
値、評価を表１に示す。【００３３】【表１】【００３４】表１から明らかなように、実施例１〜２０
のノークリンプショートカット繊維は本発明の要件を満
たすものであり、操業性よく得ることができ、優れた難
燃性、機械的性能を有し、ソフトな風合いにも優れてい
た。一方、比較例１の繊維はリン化合物の共重合量が少
ないため、難燃性が十分でなかった。比較例２の繊維は
リン化合物の共重合量が多すぎるため、紡糸時に切れ糸
が発生し、操業性が悪かった。また、繊維同士の融着が
発生し、抄紙時に分散不良となり不織布の風合いが悪く
なった。比較例３、４の繊維はリン化合物の共重合量が
少ないため、難燃性が十分でなかった。比較例５の繊維
は芯部のポリエステルのリン化合物の共重合量が多すぎ
たため、比較例６の繊維は鞘部のポリエステルのリン化
合物の共重合量が多すぎたため、紡糸時に切れ糸が発生
し、操業性が悪かった。また、繊維同士の融着が発生し
抄紙時に分散不良となり、不織布の風合いが悪くなっ
た。比較例７の繊維は鞘部の割合が少ないため、熱接着
性能が低く、不織布の機械的性能が十分でなかった。比
較例８の繊維は鞘部の割合が多すぎるため熱接着性能が
高すぎて、不織布の風合いが悪かった。比較例９、１０
の繊維はリン化合物の共重合量が少ないため、難燃性が
十分でなかった。比較例１１の繊維は単糸繊度が小さす
ぎたため、繊度分布斑が大きく延伸時にローラ単糸巻き
付きがおこり、操業性が悪かった。また、繊維同士の融
着が発生し、抄紙時に分散不良となり、不織布の風合い
が悪かった。比較例１２の繊維は単糸繊度が太すぎるた
め、不織布の風合いが悪かった。比較例１３の繊維は繊
維長が短すぎるため、切断時の摩擦熱で繊維の密着が生
じ、抄紙時に分散不良となり、不織布の風合いが悪かっ
た。比較例１４の繊維は繊維長が長すぎるため抄紙時に
再凝集がおこり、不織布の風合いが悪かった。比較例１
５の繊維は鞘部のポリエステルのイソフタル酸の共重合
量が少ないために鞘部ポリマーの流動開始温度が高くな
り、その結果、熱接着性能が低下して、不織布の機械的
性能が悪かった。比較例１６の繊維は鞘部のポリエステ
ルのイソフタル酸の共重合量が多いため、操業性が悪か
った。また、繊維同士の融着が発生し、抄紙時に分散不
良となり、不織布の風合いが悪かった。【００３５】【発明の効果】本発明の芯鞘型複合短繊維は、優れた難
燃性能と熱接着性を有し、特に湿式不織布用に好適であ
り、難燃性、機械的特性、ソフトな風合いに優れた不織
布を得ることができ、難燃性能が要求される分野（例：
家具材、壁材、自動車内装材等）に広く利用することが
可能となる。

Claims

【特許請求の範囲】【請求項１】鞘部を構成するポリエステルの流動開始
温度が芯部を構成するポリエステルの融点より３０℃以
上低く、鞘部のポリエステルはイソフタル酸を１５〜４
５ｍｏｌ％共重合している複合繊維であって、下記
（１）〜（４）を同時に満足することを特徴とする芯鞘
型複合短繊維。（１）芯部と鞘部の少なくとも一方のポリエステルが下
記（Ａ）式で示されるリン化合物を含有し、複合繊維中
に２〜１０モル％含有する。（２）芯部ポリエステル及び／又は鞘部ポリエステル中
の下記（Ａ）式で示されるリン化合物の含有量が１０モ
ル％以下である。（３）芯部と鞘部の体積比（芯／鞘）が、３５／６５〜
６５／３５である。（４）非捲縮（ノークリンプ）であり、単糸繊度が０．
５〜１．５ｄｔｅｘ、繊維長が１〜１５ｍｍである。【化１】（式中、Ｒ¹、Ｒ³は炭素数１〜１８の炭化水素基、Ｒ²
はエステル形成性基、また、Ａは３価の有機残基を表
す。なお、この化合物は酸無水物となっていてもよ
い。）