JP2705440B2 - 熱接着繊維 - Google Patents

熱接着繊維

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JP2705440B2
JP2705440B2 JP4076040A JP7604092A JP2705440B2 JP 2705440 B2 JP2705440 B2 JP 2705440B2 JP 4076040 A JP4076040 A JP 4076040A JP 7604092 A JP7604092 A JP 7604092A JP 2705440 B2 JP2705440 B2 JP 2705440B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】ポリエステル立体巻縮糸を母材と
したリサイクル可能な耐熱耐ヘタリ性の良好な車両用ク
ッション材に適した熱接着繊維に関する。
【0002】
【従来の技術】ポリエステル立体巻縮糸を母材としたク
ッション材用途に使用される熱接着繊維は非エラストマ
ー系低融点ポリマーをシース部に用いたものが公知であ
る。しかし、これらのポリマーを用いたものは弾性回復
力がなく、耐熱耐久性が劣るものであった。特に自動
車、電車等の加熱条件下での耐久性が著しく劣るため家
具、ベッド用には使用されているが車両用には未だ使用
されていない。接着成分としてゴム系バインダーのエラ
ストマーを用いたものは公知であるがこれはポリエステ
ルと使用すると異成分のためか回収が困難となる。
【0003】エラストマー(ポリエステル)は公知であ
る。又、ポリエステルエラストマーの複合糸も公知であ
るがそれらを用いたクッション材の温度70℃での耐熱
耐久性は充分とは言い難い特定の耐熱耐ヘタリ性を有す
るものを特にクッション用バインダー成分として、用い
るものは知られていない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】有用なポリエステルと
してポリエチレンテレクタレート(PET)立体巻縮糸
が知られているが、PET繊維のガラス転位点(Tg)
は、69℃以下であるため大きな力が掛かると接点が非
エラストマーポリマーで固定されているので力が分散で
きず塑性変形を生じ耐ヘタリ性が劣る。又、接点を作る
接着成分もTgがPETより低いため同時に塑性変形
し、ヘタリを促進する。
【0005】一方エラストマーを接点とするものは、ポ
リエステル以外では、溶剤系、水系のものでゴム、ウレ
タンなどが知られているが、耐熱耐ヘタリ性に優れてい
るが、リサイクル不可のため環境汚染の問題があり好ま
しくない。公知のポリエステルエストマーをバインダー
成分として用いた場合、ソフトセグメントの量が多くな
り回復性は良くなるが、耐熱性が劣り、ハードセグメン
ト量を多くすると耐熱性は向上するが回復性は低下し、
結果として共にポリウレタン並みの耐熱耐久性を付与す
ることはできなくなる。
【0006】本発明は、上述の従来技術の欠点を解決
し、ポリウレタンのような耐熱耐久性を付与でき、リサ
イクル可能なポリエステル系熱接着成分をシース成分と
した熱接着繊維を提供せんとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段、即ち、本発明は、シース・コア型の2成分系繊
維であり、シース成分は、融点(Tm1 )が160℃〜
220℃、Tanδのβ分散ピーク温度(Tβ)が−4
0℃以下、Tanδのα分散立上り温度(Tαcr)が
50℃以上のポリエステルエーテルエラストマーよりな
り、コア成分は、融点(Tm2 )がTm1 より20℃以
上高い値を示す非エラストマーポリエステルよりなる、
70℃耐熱耐ヘタリ性50%以上のクッション材用熱接
着繊維。
【0008】本発明のポリエステルエーテルとは、ハー
ドセグメントとソフトセグメントがブロック共重合され
たもので、ハードセグメントがポリエチレンテレフタレ
ート(PET)ポリブチレンテレフタレート(PB
T)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリシク
ロヘキシレンジメチルテレフタレート(PCT)などが
例示できる。ソフトセグメントとしてはポリテトラメチ
レングリコール(PTMG)、ポリヘキサメチレングリ
コール(PHMG)、ポリプロピレングリコール(PP
G)などが例示できる。特に好ましい組合せとしては、
ポリブチレンテレフタレートとポリテトラメチレングリ
コール、ポリエチレンナフタレートとポリテトラメチン
グリコールなどが例示できる。
【0009】ソフトセグメントはポリテトラメチングリ
コールの場合、好ましい分子量は1000〜3000
(重量平均分子量MW)であるがハードセグメントの組
成とくり返し単位数で特に最適な組合せが存在する。こ
のような組合せのときTβは−40℃以下、特に好まし
くは、−50℃である。Tαcrは50℃以上特に好ま
しくは60℃以上である。好ましいソフトセグメントと
ハードセグメントの組合せで始めてTαcrとTβを同
時に満足する。Tβが−40℃以上では回復性が劣り、
Tαcrが50℃未満では塑性変形が大きく同時に満足
するものが最適な組合せであり、このとき始めて70℃
での伸長付与後の回復性が向上する。
【0010】本発明のポリエステルエーテルの融点は1
60℃以上220℃以下である。160℃未満のもの
は、耐熱性が低くなり、更には、長時間の熱安定性が低
下しやすくなるので好ましくない。融点(Tm1 )が2
20℃を越えると硬クタ成形時温度が少なくとも(Tm
1 +10℃)必要とするため、ソフトセグメントの分解
劣化と母材ポリエステルのモジュラス低下が大きくな
り、耐熱耐ヘタリ性が低下するもので好ましくない。本
発明の好ましいTm1 の範囲は170℃〜210℃であ
る。特に好ましくは175℃〜195℃である。この場
合ポリエチレンテレフタレートを母材としたときにもモ
ジュラス低下が著しくなりにくいので耐熱耐ヘタリ性も
良好なものとなる。
【0011】本発明繊維はシースコアである。シースコ
アとする理由は、母材と接する点で全て接点を形成し、
母材にかかる力を分散し接点が大きな力を変形で吸収し
て母材のへたりを防止すると共に回復性を向上できるた
めでもある。シースコアでない場合、接点形成が少なく
なりネットワーク構造が粗となるため力の分散が悪くな
り、耐ヘタリ性が劣る。
【0012】本発明のコア成分は非エストマーポリエス
テルである。エラストマのみでは寸法安定性が劣り巻縮
付与や開織時のWeb成形でゴム弾性の為マイグレード
しないなどの問題を生じるので非エラストマーとしてい
る。コア成分の非エラストマーポリエステルのTm2
コア成分のTm1 より20℃以上高いものが好ましい。
20℃を下廻ると熱成形時に結晶融解温度を越えるので
繊維化時の配向性が消失し、耐ヘタリ性が低下する。好
ましくはTm1 +25℃以上、より好ましくはTm1
30℃以上である。このようなポリマーはポリエステル
なら特に限定されないが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などのTm1 +120℃以
下のものが繊維を溶融紡糸する際エラストマーの劣化を
促進しない条件で紡糸できるので好ましい。又、結晶性
の良好なものが好ましくポリエテチレンイソフタレート
などは使用可能だが好ましくない。
【0013】本発明繊維のシース/コア比は、10/9
0〜90/10が好ましい。シースが10℃以下では、
接点形成が不充分となり、応力集中によるヘタリの促進
が生じやすくなる。他方、90%以上(シース)では、
前述のごとく熱接着繊維の寸法安定性が低下して加工時
トラブルを生じやすくなる。特に好ましくは30/70
〜60/40である。コアは、扁心していても2成分で
形成されていてもよい。このような場合立体巻縮を生じ
てより崇高となるので好ましい。又中空となっている場
合崇高かつ曲げ剛性が向上するので好ましい。本発明繊
維の巻縮形態は機械巻縮でも立体巻縮でもよい。カード
開繊など混繊工程でウエブ中に均一にマイグレードし、
ウエブ形成できればよい。
【0014】本発明繊維の熱収縮率は低い方がウエブ中
に分散した接着繊維が縮みにくいので接点を均一に形成
できるため好ましい。収縮率が高いと層間剥離を生じや
すくなるので好ましくない。好ましい乾熱収縮率(13
0℃)では20%以下特に好ましくは15%以下であ
る。又、本発明繊維の初期引張抵抗度(IS)は高い方
が開繊工程での伸長荷重による変形が少ないため収縮率
が高くならない。よって層間剥離の発生が少なくなる。
又、均一な接点形成ができるので好ましい。特に好まし
くは15g/d以上である。
【0015】単糸デニールは混繊、開繊工程で母材とな
る分散可能な所望のデニールのものであれば特に限定さ
れない。例えば母材が6デニール〜15デニールの場合
3デニール以上とすると均一分散できるので好ましい。
なお、本発明繊維構成するポリエステルエーテルブロッ
ク共重合体には通常のポリエステルと同じく、艶消剤、
顔料、酸化防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤等(所望に応
じて)を含有してもよい。
【0016】かかる本発明の繊維は、従来から公知の複
合紡糸装置を用いて紡糸することができる。紡糸温度は
シース成分は180℃〜270℃コア成分は250℃〜
295℃で溶融し、好ましくは複合時同一温度に設定す
る。吐出された糸等は生産性の面から500m/分以上
の紡速で引取るのが好ましい。Tm1 ≦180℃では融
着が発生しないようノズル〜集束点間が6m以上とする
のが好ましい。
【0017】延伸は融着しない温度でかつコア成分のガ
ラス軽度点以上の温度で(例えば70℃の温浴中)行
い、必要に応じて延伸温度以上に融着しない温度で熱処
理(定長、伸長、弛緩)を行い、フィラメントとして巻
取るか、巻縮を付与して切断し、ステープルとする。延
伸倍率は1.05倍〜0.95倍で行うと収縮率の低下
と同時にIs保持性が良くなるので特に好ましい。本発
明繊維は、フィラメントとしても用いることができるが
クッション用途に母材の接着繊維として用いるため、主
たる方法がカードウエブとして熱成形する工程で成形す
るのでステープルとするのが好ましい。カードウエブと
して用いるときには開繊性の良好な油剤を延伸后付与す
るのが好ましい。更にはシース成分値熱溶融させるため
耐熱性油剤であることが特に好ましい。
【0018】かくして得られたステープルを用いてポリ
エステルよりなる母材繊維と公知の方法で混繊開繊して
混合ウエブを形成し、所望の目付けに積層し、圧縮熱成
形しけクッション材を得る。母材繊維と本発明繊維との
混合比率は10%重量比以上とすることで接点形成数が
多くなるので好ましい。熱形成温度はTm1 +5℃以上
30℃以下とすることで接点形成が容易となり、かつ、
エラストマーの分解を抑制できるので好ましい。
【0019】なお、本発明で定義するTm1 、Tm2
びTβ、Tαcrは以下の方法で測定したものである。 融 点(Tm1 、Tm2 ) 島津製作所製TA50,DSC50型未着走査型熱量計
を使用し、昇温速度20℃/分 で測定し、融解ピーク
温度を求めた。 Tβ、Tαcr 東洋ボルドウイン社製バイブロンDDVII型を使用し、
110HZ昇温速度1℃/分で測定し、(Tanδ)の
低温ピーク温度(Tβ)と高温(Tβ以上の温度)での
立上り温度(Tαcr)を測定した。なお、Tαcrは
ゴム合繊Tanδの最低プロット点と最高プロット点の
中間点をベースラインとして立上り後の同様のベースラ
インとの交点の温度として求めた。(尚虚数弾性率M″
と弾性率の実数部分M′の比M″/M′=Tanδと定
義する。)
【0020】
【実施例】以下に実施例で本発明を具体的に詳述する。
【0021】実施例および比較例 ジメチルテレフタレート又はジメチルナフタレートとテ
トラメチレングリコール及びポリテトラメチレングリコ
ールを少量の触媒と抗酸化剤と共に仕込み公知の方法で
エステル交換反応後昇温減圧しつつ、重縮合せしめ、ポ
リエステルエーテル共重合エラストマーを生成した。生
成したポリエステルエーテル共重合エラストマーをペレ
ット化し、40℃にて48時間真空乾燥したものをシー
ス成分として用いた。シース成分として生成したポリエ
ステルエーテル共重合エラストマーの処法と特性を表1
〜3に示す。
【0022】シース成分は220℃(Tm1 ≧220℃
のものは240℃)で溶融し、3g/分の吐出量で、コ
ア成分としてTm2 230℃ポリブチレンテレフタレー
トを溶融温度260℃にて吐出量3g/分でそれぞれを
4ホールの複合紡糸ノズルへ供給し、ノズル温度260
℃にてシースコア糸を紡出せしめ、引取り速度700m
/分にてシースコア未延伸糸を得た。コア成分にポリエ
テチレンテレフタレートを用いた場合ノズル温度溶融温
度285℃でそれ以外は同一条件でそれぞれ未延伸糸を
得た。得られた未延伸糸を60℃温浴中で切断倍率の8
0%の延伸倍率で延伸后引続き乾熱70℃オーブン中で
定長熱処理后、巻取り得られた延伸糸を2万デニールに
合糸し、仕上油剤を付与后クリンパーにて機械巻縮を付
与して64mmに切断して得られたステープルの特性を
表1〜3に示す。
【0023】次に、母材として13デニールの中空断面
立体巻縮を有するポリエチレンテレフタレート繊維を7
0重量%と得られた熱接着繊維を30%混繊し、カード
で開繊後積層して目付け1500g/m2 のウエブとな
し、厚み5cmまで圧縮して180℃〜200℃の熱風
で5分間熱形成後冷却してクッション材とした。クッシ
ョン特性の評価結果を表1に示す。なお、クッション材
の70℃耐熱耐ヘタリ性は、次の方法により評価した。
前記方法により得られたクッション材を切断し、厚み方
向に50%に圧縮して70℃乾熱中22時間保持後冷却
して圧縮、歪を除き、1日放置後の厚み(li)と処理
前の元の厚み(lo)のとの比((li/lo)×10
0)で求めた。クッション性は、10人のパネラーに手
で押したときの風合をランクづけで、良好◎ 良○ や
や不良△ 不良×として評価50%以上のものを示す。
【0024】
【表1】
【0025】
【表2】
【0026】
【表3】
【0027】以上の結果から明らかなように本発明の熱
接着繊維は、耐熱耐ヘタリ性が良好であるが、本発明を
外れるものは、耐熱耐ヘタリ性が劣る。
【0028】本発明例実験NDテストピースのものを
メタノール分解し、ろ過及び蒸留して、エチレングリコ
ール、ブチレングリコール、ポリテトラメチレングリコ
ール、ジメチルテレクタレートを90%回収できた。こ
のことからポリエステル系母材と共に用いることで完全
リサイクルも可能なことが明らかである。
【0029】
【発明の効果】本発明の熱接着繊維は、ポリエステル立
体巻縮糸を母材として熱成形したクッション材は特に好
適であり、嵩高で耐熱耐ヘタリ性がクッション性が特に
優れており、カコクな条件にさらされる車両用クッショ
ンに適しており、加えて通気性、透水性、低周波吸収性
などの良さから快適なクッション材に適用できる。加え
て、リサイクルが可能であることから、公害、環境問題
を有するポリウレタンに代替できるクッション材用とし
て特に有用である。もちろん、ペット、家具のクッショ
ン材用接着繊維としても有用であり、他のファイバーフ
ィル用途として伸縮性芯地などにも有用である。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シース・コア型の2成分系繊維であり、
    シース成分は、融点(Tm1 )が160℃〜220℃、
    Tanδのβ分散ピーク温度(Tβ)が−40℃以下、
    Tanδのα分散立上がり温度(Tαcr)が50℃以
    上のポリエステルエーテルエラストマーよりなり、コア
    成分は、融点(Tm2 )がTm1 より20℃以上高い値
    を示す非エラストマーポリエステルよりなる、70℃耐
    熱耐ヘタリ性50%以上のクッション材用熱接着繊維。
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