JP2727894B2

JP2727894B2 - ニードルパンチ不織布用アクリル系繊維

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Publication number: JP2727894B2
Application number: JP4305248A
Authority: JP
Inventors: 昌司折野; 忠之松本; 明輝黒田; 保夫安達
Original assignee: TORE KK
Current assignee: TORE KK
Priority date: 1992-11-16
Filing date: 1992-11-16
Publication date: 1998-03-18
Anticipated expiration: 2013-03-18
Also published as: JPH06158540A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はアクリル系繊維に関する
ものである。さらに詳細には優れたニードルパンチ性を
有する不織布用アクリル系繊維に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】アクリル系繊維は、その特徴として柔軟
な風合、嵩高性、鮮明な発色性、合成繊維中最も優れた
耐候性、耐薬品性等により、主に衣料、インテリア、寝
装資材分野等への用途を展開してきた。

【０００３】また、近年、繊維製品の多様化および製造
工程の簡素化の目的で不織布の技術が盛んに開発されて
きている。

【０００４】しかしながら、従来、アクリル系繊維は不
織布用ではなく、主として紡績加工工程の通過性改良と
製品の風合改善を目的として、原綿段階で油剤処理が行
われてきた。その場合の油剤としては、例えば特公昭４
１−６２９５号公報および特公昭６２−２２３３７９号
公報に見られるごとく、主にポリエーテル系ノニオン油
剤あるいは脂肪酸エステル系油剤が用いられてきた。

【０００５】かかる従来技術において供給されてきた不
織布用原綿は、紡績性加工と異なり不織布加工、特にニ
ードルパンチングの際にニードル針の受ける抵抗が高
く、針折れや、これによってもたらされるフェルト製品
への針片の混入など針の摩耗や損傷に起因する種々の問
題があった。

【０００６】一方、ソフトな風合いで高密度の立毛不織
布製品を得るためには、単繊維繊度３デニール以下、さ
らには１デニール以下の細繊度のアクリル系繊維からな
る不織布が要望されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、単繊維
が比較的細い３デニール以下のアクリル系繊維を不織布
とするためにニードルパンチ処理すると、繊維が切断さ
れて損傷がはげしく、フェルト表面が毛羽立ち、シート
の交絡よりもむしろ破壊をまねき、フェルト外観が著し
く損なわれる傾向がある。特に、伸度が低く単繊維繊度
が細いアクリル系繊維の場合には、カード通過時にネッ
プが発生しやすく、ニードルパンチ処理における単繊維
切れが著しい。

【０００８】この問題は、当然ながら繊維間の交絡が高
くなればなる程、また高緻密化を図れば図る程、発生率
が高くなる。このためニードルパンチ条件が制約される
という事態に立ち至ることがあった。このため、３デニ
ールを越えた通常の単繊維繊度のアクリル系繊維用とし
て紡績性を考慮して一般に用いられる油剤を、そのまま
３デニール以下のアクリル系繊維に対して付与したので
は、不織布用原綿としてニードルパンチ性は不十分であ
り、１デニール以下のアクリル系繊維では特にその傾向
は著しい。

【０００９】また、このような紡績性に重点をおく油剤
で処理された繊維は、ニードルパンチなどの不織布原綿
として利用する際には、一般に、カーディング前または
ニードルパンチ処理前にニードルパンチ性の良いシリコ
ーン等のスベリ油剤を追加する必要があった。

【００１０】そのことが時間的制約、さらにコストアッ
プなどの問題を生じ、また、得られるニードルパンチ後
のフェルト外観と風合不良という問題等があったのであ
る。本発明の課題は、前記問題点を解決し、ニードリン
グ前の油剤処理が省略できると同時に、カーディングと
ニードリングの改良された不織布製法に適したアクリル
系繊維を提供することにある。また、ニードリングの操
業性および得られたフェルト製品品質の優れたフェルト
設計が可能なニードルパンチ不織布用アクリル系繊維を
提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は次の構成を有する。すなわち、単繊維繊度
が３．０デニール以下、引張伸度が２０％以上であり、
かつ下記一般式（Ａ）で示される脂肪酸アミド化合物２
５〜５０重量％、リン酸エステル化合物１５〜４０重量
％およびノニオン界面活性剤２０〜７０重量％を含有す
る油剤が付与されてなるニードルパンチ不織布用アクリ
ル系繊維である。

【００１２】

【化２】（式中、ＲはＣ₁₂〜Ｃ₂₂のアルキル基、ｎは１〜５の整
数）

【００１３】このようなアクリル系ポリマーの共重合モ
ノマーには、例えば、アクリル酸、メタクリル酸および
それらの低級アルキルエステル類、イタコン酸、アクリ
ルアミド、メタクリルアミド、酢酸ビニル、塩化ビニ
ル、スチレン、塩化ビニリデン等のビニル系化合物の外
に、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、メタリルス
ルホン酸、ｐ−スチレンスルホン酸等の不飽和スルホン
酸およびこれらの塩類などの酸性モノマー類の一種以上
を用いることができる。

【００１４】さらにアクリル系ポリマーには、アクリロ
ニトリル−スチレンコポリマー、酢酸セルロースおよび
メタクリル酸メチル系ポリマーなどを全ポリマーに対し
て約１〜１０重量％、好ましくは２〜５重量％共存させ
ておくと、繊維の微多孔質化に基づく吸水性能の備わっ
たアクリル系繊維とすることができ、好ましい。

【００１５】本発明の３デニール以下のアクリル系繊維
は、公知の各種アクリル系繊維の製造法、例えば湿式紡
糸、乾式紡糸および乾湿式紡糸等の手段で繊維化し、特
定油剤付与と熱処理を一体的に施すことにより製造する
ことが可能であり、必要ならば片側に共重合ポリマーの
異なるアクリル系ポリマーを使用して、サイドバイザイ
ド型、芯鞘型、多層型等の複合繊維とすることもでき
る。

【００１６】本発明のアクリル系繊維の単繊維繊度は、
３デニール以下、好ましくは０．３〜２．０デニール、
さらに好ましくは０．５〜１．０デニールとするもので
ある。３デニールを越えるアクリル系繊維では、ソフト
風合、高密度立毛不織布製品を得ることができない。ま
た、このアクリル系繊維の不織布化工程、特にニードル
パンチングの繊維切断の恐れを考慮すると、アクリル系
繊維の引張伸度は２０％以上とするものであり、３０％
以上、さらには３５％以上とするのが好ましい。引張伸
度が２０％未満ではニードルパンチングで繊維切断が起
こり、得られるフェルト製品の外観が悪く、また操業性
が著しく低下する。

【００１７】単繊維繊度が３デニール以下のアクリル系
繊維を得るための方法の例について以下、説明する。上
記アクリル系ポリマーは、ジメチルホルムアミド、ジメ
チルアセトアミド、ジメチルスルホキシド（以下、ＤＭ
ＳＯ）などの有機溶剤や、ロダンリチウム、ロダンカリ
ウム、ロダンナトリウムなどのアルカリ金属のロダン
塩、ロダンアンモン、塩化亜鉛、過塩素酸塩などの無機
溶剤に適宜溶解し、ポリマー濃度が約１０〜２５重量％
の紡糸原液とする。

【００１８】湿式紡糸の場合を例示すれば、得られる紡
糸原液は、通常の紡糸口金より凝固浴中に吐出され、凝
固浴で凝固した糸条は、延伸、水洗、乾燥緻密化、油剤
付与、熱処理等を経て繊維化される。

【００１９】この場合の凝固浴は、前記ポリマー溶媒と
水からなっている。単繊維繊度３デニール以下の比較的
細いアクリル系繊維は、単繊維繊度の太いアクリル系繊
維に比べ、紡糸ドラフトが高くなるため、可紡性、延伸
性等の紡糸性が低下しやすく、単繊維繊度１デニール以
下の場合には特にこの傾向が顕著である。可紡性低下を
防止するため、凝固浴中の溶媒濃度は通常１０〜８５重
量％、さらには５５〜７５重量％とするのが好ましく、
凝固浴温度は通常２０〜５０℃、さらには３０〜４５℃
とするのが好ましい。このような条件をとることによ
り、糸切れのない単繊維繊度１デニール以下のアクリル
系繊維糸条を容易に得ることができ、単繊維繊度１デニ
ール以下の場合にはより効果が著しい。

【００２０】凝固浴より導出された凝固糸は、水洗また
は水洗と同時に延伸、延伸後水洗または水洗後延伸など
の処理が行われるが、延伸切れを防ぐ観点から、３倍以
上、さらには４〜７倍の倍率で延伸するのが好ましい。

【００２１】本発明においては、単繊維繊度が３デニー
ル以下のアクリル系繊維に対し、一般式（Ａ）で示され
る脂肪酸アミド化合物２０〜５０重量％、リン酸エステ
ル化合物１５〜４０重量％およびノニオン界面活性剤２
０〜７０重量％を含有する油剤を付与するものである。

【００２２】先ず、一般式（Ａ）で示される脂肪酸アミ
ド化合物において、Ｒすなわちアルキル基は炭素数が１
２から２２の飽和アルキル基である。このアルキル基の
炭素数が１２未満のものは対繊維摩擦が高すぎるため、
繊維に対して十分な柔軟効果を付与できず、一方、炭素
数が２２を越えると脂肪酸アミド化合物自体の乳化が困
難になり、均一処理の面で新たな問題が生じるようにな
る。

【００２３】また、アルキレン基の反復数を示すｎは１
〜５の整数である。このｎが５を越えると融点が高くな
り、他の油剤成分との相溶性が悪くなる。

【００２４】この脂肪酸アミド化合物の配合比率は、２
５〜５０重量％、好ましくは２５〜４０重量％とするも
のである。この配合比率が２５重量％未満では極細繊維
の柔軟性能が劣るため、目的とするニードルパンチ後の
フェルト性能改良に十分な効果が得られない。一方、５
０重量％を越えると繊維のカーディング工程での操業性
の低下、特に脱落物およびカード・マシンへの巻き付き
等の増加に伴う諸問題が生じるようになる。

【００２５】この脂肪酸アミド化合物を具体的に示す
と、ステアリン酸アミノエチルエタノールアミド、ラウ
リン酸アミノエチルブタノールアミド、ベヘニン酸、ス
テアリン酸アミノエチルエタノールアミド等があげられ
る。

【００２６】次に、リン酸エステル化合物としては、例
えば、ラウリルリン酸カリウム塩、セチルリン酸カリウ
ム塩、ステアリルリン酸カリウム塩、あるいはポリオキ
シエチレン（ＰＯＥ）・ラウリルリン酸カリウム塩など
を挙げることができる。

【００２７】このリン酸エステル化合物の配合比率は１
５〜４０重量％、好ましくは２０〜３５重量％とするも
のである。この配合比率が１５重量％未満では平滑性、
制電性が著しく悪化し、不織布化工程におけるカード・
マシン等での静電気障害が発生するとともにニードルパ
ンチ工程におけるニードルとの擦過によるきしみ音と繊
維切断などが発生し、ニードルパンチ処理の操業性が低
下する。一方、４０重量％を越えると被処理繊維は過剰
に平滑となるため、絡合性不足となりカーディングでの
ウェッブだれ等が発生して操業トラブルを起こすことに
なる。

【００２８】次に、上記脂肪酸アミド化合物およびリン
酸エステル化合物の乳化効果剤、さらに集束剤、制電性
付与剤としてノニオン界面活性剤を２０〜７０重量％、
好ましくは３０〜５０重量％配合するものである。この
ノニオン界面活性剤の配合比率が２０重量％未満では溶
液の安定性不良を起こしたり、カーディング工程でのウ
ェッブだれから操業性低下を起こすことになる。一方、
７０重量％を越えるとカーディング、ニードルパンチン
グでの集束性は向上するが、脱落物およびカード巻き付
き等が増加するようになる。

【００２９】このノニオン界面活性剤としては、例え
ば、ステアリン酸エチレンオキシド（ＥＯ）付加物、ラ
ウリン酸ＥＯ付加物などの脂肪酸エステルおよびラウリ
ルアルコールＥＯ付加物、セチルアルコールＥＯ付加物
などのＰＥＯアルキルエーテル化合物をあげることがで
きる。

【００３０】上記の脂肪酸アミド、リン酸エステル化合
物およびノニオン界面活性剤を主成分とする繊維油剤
は、アクリル系繊維の製糸段階で通常の仕上油剤と同様
に付与処理することができる。

【００３１】この際、静電気障害によるカード・マシン
でのトラブル防止効果および繊維の対金属摩擦、繊維同
士のスベリ性不良によるニードルパンチングでのきしみ
音、繊維切断などの抑制効果を十分に発揮する一方、油
剤脱落による不織布化工程で巻き付きが生じ易くなった
り、ニードルパンチ処理においてフェルトの繊維切断な
どの防止効果が飽和することのないようにする観点か
ら、繊維に対する上記油剤の付着量は、０．２〜２．０
重量％、さらには０．３〜１．５重量％とするのが好ま
しい。

【００３２】本発明においては、この油剤付与後に適当
な機械捲縮付与および伸度向上のための熱処理を施すこ
とがニードルパンチ性向上のため好ましい。

【００３３】アクリル系繊維に付与する機械捲縮は、カ
ード等でウェッブだれが生じ操業性が低下するのを防ぐ
一方、カードでネップが著しく生じカーディングの操業
性が不良になるのを防ぐとともに、ニードルパンチ後の
フェルト製品外観が著しく損なわれるのを防ぐ観点か
ら、捲縮数を３〜１５山／インチ、さらに６〜１２山／
インチ、捲縮度を７％以上とするのが好ましい。

【００３４】さらに捲縮付与後に弛緩状態で蒸熱処理す
ることによってアクリル系繊維の引張伸度をさらに向上
させることができる。その際の蒸熱処理温度は１０２℃
以上、さらには１０５℃〜１２５℃とするのが好まし
い。

【００３５】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。なお、本例中の諸特性は次のようにして測定
して求めた。繊度、強伸度、捲縮数度、付着油分はＪＩ
ＳＬ−１０１５化学繊維ステープル試験法により測定
した。

【００３６】（実施例１〜６、比較例１〜２）ＡＮ９
４．２モル％、アクリル酸メチル５．５モル％およびメ
タリルスルホン酸ソーダ０．３モル％をＤＭＳＯ中で溶
液重合し、溶液粘度１７８ポイズ／４５℃、濃度２２．
５重量％の紡糸原液を作製した。この紡糸原液を通常の
湿式紡糸用口金（孔径０．０５５mmφ、５０，０００
Ｈ）を用いて温度３５℃、ＤＭＳＯ濃度６５重量％の凝
固浴に導き、凝固糸とした。凝固糸条は引続き９８℃の
熱水中に導き、５倍延伸を行い、その延伸糸条を温水で
十分洗浄した後、１６０℃で乾燥緻密化した。この乾燥
緻密化糸条を仕上油剤として、ステアリン酸アミノブチ
ルエタノールアミド４０重量％、ラウリルリン酸エステ
ル（ＥＯ）₃付加物３０重量％およびラウリルエーテル
（ＥＯ）₈付加物３０重量％を配合した混合油剤の３．
０重量％浴に浸漬し、油剤を付着した。

【００３７】さらにこの糸条に押込式捲縮機にて捲縮数
１１山／インチ、捲縮度１３％の機械捲縮を付与した。
捲縮付与後、引続き１０８℃の蒸熱中、弛緩状態で熱処
理し、７０℃の熱風で乾燥した後、３８mmにカットし、
単繊維繊度、引張伸度の異なる各種のアクリル系繊維を
得た（実施例１〜６）。

【００３８】なお、比較のため捲縮付与後、熱処理を行
わないほかは、上記同様にしてアクリル系繊維を得た
（比較例１〜２）。

【００３９】得られたこれらのアクリル系繊維から、不
織布用カードマシンとクロスラッパー装置によりウェッ
ブを作製し、通常の有刺針（９バーツ）で表裏交互に４
００本／cm²のニードルパンチを行い、目付け３００ｇ
／ｍ²のフェルトを得た。

【００４０】このアクリル系繊維の繊度、強伸度、捲縮
数度、付着油分および不織布加工工程での状態とフェル
ト製品状態を表１に示した。

【００４１】

【表１】この結果が示すように、伸度の高い本発明のアクリル系
繊維はニードルパンチ性に優れており、フェルト製品の
外観は良好であった。

【００４２】（実施例７，８、比較例３，４）実施例１
において油剤の種類を変更した以外、実施例１と同様に
単繊維繊度０．７デニール、引張伸度３６％のアクリル
系繊維を得た。このアクリル系繊維について実施例１と
同様に不織布加工を行った。この場合の繊維特性、不織
布加工状態およびフェルト製品状態を表２に示した。

【００４３】

【表２】この結果が示すように、本発明のアクリル系繊維はニー
ドルパンチ性とフェルト製品外観に優れていることがわ
かる。

【００４４】

【発明の効果】本発明は、アクリル系繊維の単繊維繊
度、引張伸度、油剤の種類、油剤の配合比を特定の条件
とすることにより、ソフト風合、高密度立毛不織布製品
とすることができ、また、細繊度のアクリル系繊維であ
りながら、不織布化工程におけるニードルパンチングに
より繊維の切断や損傷を防止し、フェルト表面の毛羽立
ちを防止し、フェルトの外観を向上させ、さらにカード
通過工程でのネップの発生や、操業性の低下が少なく、
絡合性に優れたニードルパンチ不織布とすることができ
るという優れた効果を奏する。特に、ニードルパンチ処
理により得られる不織布の外観は良好であり、ワイピン
グクロス、人工皮革などの用途に最適である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平４−57965（ＪＰ，Ａ) 特開平１−168949（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】単繊維繊度が３．０デニール以下、引張伸
度が２０％以上であり、かつ下記一般式（Ａ）で示され
る脂肪酸アミド化合物２５〜５０重量％、リン酸エステ
ル化合物１５〜４０重量％およびノニオン界面活性剤２
０〜７０重量％を含有する油剤が付与されてなるニード
ルパンチ不織布用アクリル系繊維。【化１】（式中、ＲはＣ12〜Ｃ22のアルキル基、ｎは１〜５の整
数）
【請求項２】単繊維繊度が１．０デニール以下、引張伸
度が３０％以上であることを特徴とする請求項１記載の
ニードルパンチ不織布用アクリル系繊維。
【請求項３】油剤の付着量が繊維重量当り０．２〜２．
０重量％であることを特徴とする請求項１または請求項
２記載のニードルパンチ不織布用アクリル系繊維。