JP2950854B2

JP2950854B2 - 熱接着性複合繊維

Info

Publication number: JP2950854B2
Application number: JP17570589A
Authority: JP
Inventors: 幹雄田代; 純夫中田; 司小林
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1989-07-10
Filing date: 1989-07-10
Publication date: 1999-09-20
Anticipated expiration: 2014-09-20
Also published as: JPH0345713A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、高い接着強力を有する熱接着性複合繊維に
関する。さらに詳しくは、原綿製造工程及びカード工程
等の後加工工程では優れた制電性を呈するため良好な工
程通過性を有し、熱接着処理後においては、高い接着強
力の得られる熱接着性複合繊維に関するものである。

（従来の技術）従来、低融点熱可塑性ポリマー、例えばポリオレフィ
ン，ポリアミド，ポリエステル等を熱接着成分とする熱
接着性繊維は良く知られている。しかし、これらのポリ
マーは疎水性であるため帯電しやすく、そのままでは、
繊維製造工程及びカーディング工程等の後加工工程で静
電気が発生して安定生産ができず、かつ最終的に得られ
る繊維製品の品質も低下するといった問題点が発生す
る。したがって、繊維製造工程で帯電防止剤を含有する
処理剤を通常0.5〜1.0重量％（繊維重量に対して）付与
されているが、この処理剤は繊維間に介在するため、熱
接着時に低融点成分の溶融結合を阻害して接着強力を低
下せしめるという欠点がある。

（発明の目的）本発明は、上記従来の熱接着性繊維が有する諸欠点を
解消し、制電性と熱接着性ともに優れた新規な熱接着性
複合繊維を提供することを目的とする。

（発明の構成）本発明者等は、上記目的を達成せんがため鋭意検討し
た結果、処理剤中の接着強力を低減せしめる主たる成分
は帯電防止剤であって、この付着量を極力低減せしめる
ことが接着強力向上につながることを見出し、この知見
に基づいてさらに検討を重ねた結果本発明に到達した。

すなわち本発明によれば、融点が80〜230℃の熱可塑性ポリマーを熱接着成分と
し、熱接着成分の融点より10℃以上高い融点のポリマー
を繊維形成性成分とする複合繊維であって、熱接着成分
の繊維断面周囲を占める割合が40％以上の複合繊維にお
いて、該複合繊維を構成する少なくとも１つの成分は帯
電防止剤を0.2〜15重量％含有し、かつ該複合繊維表面
には油剤が高々0.4重量％付着していることを特徴とす
る熱接着性複合繊維が提供される。

本発明の複合繊維を構成する熱接着成分ポリマーは、
その融点（非晶性ポリマーの場合にあってはその軟化点
を示す）を80〜230℃、好ましくは100〜200℃とする必
要があり、80℃未満の場合には紡糸時に繊維間の膠着が
発生しやすく、一方230℃を越える場合には、通常の熱
接着加工機では接着処理できなくなるので好ましくな
い。

かかる熱接着成分としては、上述の如く80〜230℃の
融点を有していれば特に限定する必要はなく、例えば、
ポリエチレン，ポリプロピレン，ポリブテン−1,ポリペ
ンテン−1,アイオノマー樹脂，エチレン酢酸ビニル共重
合体，ポリ酢酸ビニル，ポリアクリル酸エステル，ある
いはそれらの共重合体；ポリスチレン；ナイロン6,ナイ
ロン10,ナイロン12の如きポリアミド，あるいはそれら
の共重合体；ポリ塩化ビニル；ポリ塩化ビニリデン；ポ
リ尿素；ポリウレタン，あるいはその共重合体；テレフ
タル酸，イソフタル酸の如き酸成分と、エチレングリコ
ール，ブチレングリコール，ペンタメチレングリコー
ル，ヘキサメチレングリコール等のグリコール、及び／
又はジエチレングリコール，ポリエチレングリコール等
のポリオキシアルキレングリコール、及び／又はグリセ
リン，ペンタエリスリトール等の多価アルコールとを組
合わせたポリエステル共重合体またはこれらの混合物を
挙げることができる。これらの中でも、ポリエステル共
重合体およびポリエチレン系共重合体が、接着性，取扱
い性およびコストの面より好ましい。

本発明においては、かかる熱接着成分の複合繊維横断
面の全周囲長に対する割合を40％以上、特に好ましくは
100％換言すると芯鞘型複合繊維とする必要があり、こ
れ未満にあっては十分な接着強力が得られなくなるので
好ましくない。

本発明の複合繊維を構成するもう一つの成分である繊
維形成性成分は、前記熱接着成分の融点より少なくとも
10℃高い融点を有していれば特に限定されないが、例え
ば、ポリエステル，ポリアミド，ポリオレフィン等が用
いられる。これらの中でも、ポリエステルは、最終的に
得られる各種製品の嵩高性，耐ヘタリ性，弾力性に優れ
かつソフトな風合を呈するので好ましい。なお、ここで
いうポリエステルとは、テレフタル酸,2,6−ナフタレン
ジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸を主たる酸成分と
し、エチレングリコール，トリメチレングリコール，テ
トラメチレングリコール，シクロヘキサン−1,4−ジメ
タノールを主たるグリコール成分とするポリエステルで
あって、上記成分以外の第３成分、例えばイソフタル
酸，フタル酸，アジピン酸，セバシン酸等の酸成分、ジ
エチレングリコール，ネオペンチルグリコール，プロピ
レングリコール等のグリコール成分、あるいは、ポリア
ルキレングリコール，グリセリン，ペンタエリスリトー
ル，メトキシポリアルキレングリコール，ビスフェノー
ルA,ナトリウムスルホイソフタル酸等を前記主たる酸成
分に対して15モル％未満共重合したものであっても良
い。就中、ポリエチレンテレフタレートが特に好まし
い。

本発明においては、上述の熱接着成分と繊維形成性成
分の少なくともいずれか一方の成分に帯電防止剤を0.2
〜15重量％好ましくは0.2〜３重量％含有せしめること
が肝要である。帯電防止剤の含有量が0.2重量％未満に
なると制電効果が不十分となり本発明の目的は達成でき
なくなる。一方、15重量％を越すと繊維の機械的特性が
低下するか、もしくは接着強力が不十分となるため好ま
しくない。なお、帯電防止剤を多量添加配合する際に
は、熱接着性成分に添加すると十分な接着強力を得難く
なり、又、繊維の親水性も増加して疎水性が要求される
用途への展開も不利となるので、繊維形成性成分に配合
する方がより望ましい。

本発明で用いる帯電防止剤としては、従来公知のもの
をそのまま使用すれば良く、例えば、添加配合される熱
接着成分もしくは繊維形成性成分と実質的に反応性を有
さずかつ非相溶性のポリオキシアルキレングリコール及
び／又はイオン性帯電防止剤をあげることができる。

上記ポリオキシアルキレングリコールとしては、具体
的には平均分子量6000以上、好ましくは10000以上のポ
リオキシエチレングリコール、又はオキシエチレン単位
を主とし、これに例えばオキシプロピレン単位を50重量
％未満共重合したものが好ましく用いられる。

また、かかるポリオキシアルキレングリコールの末端
基は、水酸基であっても、非反応性有機基で封鎖されて
いても良い。なお、反応性を有さない場合にあっては、
ポリオキシアルキレングリコールの平均分子量は上述以
下で800〜6000程度の低いものであってもよい。

かかるポリオキシアルキレングリコールの配合量は、
好ましくは10重量％以下、特に２重量％以下にするのが
望ましい。

一方、イオン性帯電防止剤としては、アニオン性帯電
防止剤，カチオン性帯電防止剤あるいはこれらの混合物
を用いることができ、例えば、アルキル（又はアリール
又はアルキルアリール）スルホン酸金属塩，ポリアルキ
ル（又はアリール又はアルキルアリール）アミン，ポリ
アルキレンオキサイド付加アルキル（又はアリール又は
アルキルアリール）アミン等をあげることができる。な
かでもアルキルスルホン酸アルカリ金属塩またはアラル
キルスルホン酸アルカリ金属塩が好ましく採用される。
ここでアルキル基の炭素数はあまりに長くなりすぎると
帯電防止効果が低減するので通常は８〜20のものが使用
され、これらの混合物として使用されることが多い。

かかるイオン性帯電防止剤の配合量は、好ましくは５
重量％以下、特に１重量％以下にするのが望ましい。

本発明においては、上記ポリオキシアルキレングリコ
ールとイオン性帯電防止剤を併用すると、得られる制電
効果がより向上するので好ましく、その際両者の割合は
前者が50〜90重量％を占めるようにするのが好ましい。

以上に述べた帯電防止剤を熱接着性成分及び／又は繊
維形成性成分に配合するには任意の方法が採用され、ポ
リエステルに配合する場合を例にあげると、紡糸が終了
するまでの任意の段階に配合することができる。即ち、
ポリエステルの重縮合反応開始前、重縮合反応途中、重
縮合反応終了時であってまだ溶融状態にある時点、粉粒
状態，紡糸段階等において、前記帯電防止剤を単独また
は複数の同時に又は任意の順序で添加すれば良い。ま
た、複数のものを使用する際には、これらを予め混合し
てから添加しても、２回以上に分割添加しても、両者を
別々に配合した後成形前において混合しても良い。さら
に、重縮合反応中期以前に添加する時は、グリコール等
の溶媒に溶解又は分散させて添加してもよい。

次に、本発明の複合繊維は、前述の如く熱接着成分が
該複合繊維断面周囲の40％以上を占めるよう配置されて
いれば任意であって、例えば第１図に示す中空芯鞘型複
合繊維であっても、また第４図（ａ），（ｂ）に示すサ
イドバイサイド型複合繊維，中実芯鞘型複合繊維、さら
には第４図（ｃ）に示す中空複合繊維であっても良い。
これらの中でも、繊維形成性成分に前記帯電防止剤を添
加し、かつ中空率が70％以下の中空部を形成せしめた第
１図及び第４図（ｃ）に示す中空芯鞘型複合繊維が制電
性能に優れているのでより好ましい。

かかる中空芯鞘型複合繊維は、その中空部の内壁近傍
に帯電防止剤が偏析しやすく、しかも該中空部の内壁近
傍の面積は小さいことと相俟って帯電防止剤の存在比率
が高くなるために、帯電防止剤の実質的な連続層が形成
され制電効果が向上するものと推定される。したがっ
て、可及的に少ない量の帯電防止剤で優れた制電効果を
得ることが可能であり、繊維の機械的特性低下が避けら
れるのである。また、中空部を有するので嵩高性も優れ
ており、この点からは中空部の割合を３〜30％とするの
が特に好ましい。中空部の形状は円形，多角形状の異形
のもの、あるいは中空部が２〜４個と複数のもの等いず
れであってもよい。

また、本発明の複合繊維に潜在捲縮性を付与して、嵩
高性，伸縮性を向上させ、かつ風合がソフトな最終製品
を得ることも可能で、そのためには、第４図（ａ）に示
すサイドバイサイド型もしくは偏心芯鞘型に複合させる
とよい。

かかる本発明の熱接着性複合繊維を製造するには、従
来公知の複合紡糸方法を採用すればよい。例えば、熱接
着性中空芯鞘型複合繊維を製造する場合には、第２図に
示すようなほぼ等しい幅のスリットS,S′,S″,Sから
なるノズルを有するサイドバイサイド型又は芯鞘型複合
紡糸用口金を用いればよい。第３図は、繊維形成性成分
（Ｂ）を芯部に、熱接着成分（Ａ）を鞘部に配置させて
スリットＳから吐出させるようにした芯鞘型複合紡糸用
口金のポリマー導入口部分の一例を示す断面図である。

成分（Ａ）と成分（Ｂ）との複合割合は、特に限定さ
れないが、本発明の目的を達成するうえで、特に熱接着
成分（Ａ）が20〜70％の範囲内にあることが好ましい。

溶融紡糸して得られた未延伸糸は、低温で延伸し、後
加工に必要な油剤を付与し、必要に応じて捲縮を付与し
た後、熱処理を施し、所定の繊維長に切断する。

この際、通常の熱接着性繊維を製造する場合には、上
記油剤の付着量を0.5〜1.0重量％付与する必要がある
が、本発明においては、繊維自身が優れた制電性能を有
しているため、その付着量を0.4重量％以下、油剤の種
類によっては0.2重量％以下としても、該繊維をウェブ
化するためのカーディング時に静電気が発生してトラブ
ルが発生するといったことはないという特徴がある。そ
の結果、油剤成分に起因する接着障害が低減され、通常
の熱接着性繊維に比し、1.5〜2.5倍もの高い接着強力を
示すのである。

なお、熱接着成分に変性シリコン，ワックス等の接着
を阻害せず平滑性を有する成分が混合されている場合に
は、上記油剤の付着量をほとんどゼロにしてもカード性
等は問題なく、接着強力も著しく高いものとなる。

本発明で用いる油剤の種類としては特に限定する必要
はなく、該複合繊維の用途に適したものを適宜選択すれ
ば良い。しかし、従来とは異なって、カード工程での静
電気発生を防止するために帯電防止剤を多量に添加する
必要はないという特徴がある。

好適に用いられる油剤としては、例えば、熱接着性繊
維に親水性をも付与する場合には、ポリオキシアルキレ
ン変性シリコーン，ポリオキシアルキレンアルキル燐酸
エステル塩，アルキルスルホネート塩，ポリオキシアル
キレンアルキル硫酸エステル塩，ポリアルキレングリコ
ール高級脂肪酸エステル，ポリオキシアルキレン多価ア
ルコール高級脂肪酸エステル，ポリオキシアルキレンア
ルキルアミノ高級脂肪酸エステル，高級脂肪酸アルカノ
ールアマイド等の親水性油剤があげられ、これらは単独
で用いても、又混合して用いても良い。一方、疎水性を
付与する場合には、オルガノポリシロキサン，ワックス
類，中性エステル類，鉱物油類等の疎水性油剤を単独な
いしは混合して使用すれば良い。本発明の熱接着性複合
繊維は、特にこれらの疎水性油剤を表面処理した場合
に、カード工程の静電気発生を防止する点で好ましい。

本発明の熱接着性複合繊維の繊度は、不織布製造時の
カード通過性，抄紙性等の点から0.5〜20デニールであ
ることが好ましい。繊維長，捲縮数は、用途により若干
異なり、例えば、抄紙用には、繊維長２〜30mm,捲縮数
０〜20ケ/25mmのものが、また乾式不織布、衣料用に
は、繊維長20〜150mm,捲縮数６〜20ケ/25mmのものが適
している。

本発明の熱接着性複合繊維の各成分（Ａ），（Ｂ）に
は、本発明の目的を阻害しない範囲で、艶消剤，防災
剤，消臭剤，紫外線吸収剤等の任意の添加剤を添加する
ことができる。

（発明の効果）本発明の熱接着性複合繊維は、カード工程での静電気
発生が少なく後加工性に優れ、かつ熱接着性に優れてい
るので、単独で、または他の繊維と混合して、天然繊維
又は合成繊維の種々の繊維加工品の熱接着に利用するこ
とができる。例えば、概ね30g/m²以上の目付を有する厚
物不織布として、おむつ，ナプキンの表面材，土木資
材，油吸着材，各種フェルト，ふとん硬わた，フィルタ
ー，湿布剤の基布等の熱接着に用いられる。また、湿式
不織布の分野では、抄紙機のヤンキードライヤーの温度
（100〜120℃）で熱接着する複合繊維が用いられる。不
織布のフィルター性向上を狙って、抄紙上にフイルム又
は不織布を積層した複合商品として利用されるものもあ
る。その他、ロッド状サインペンの中芯，芳香剤の散気
管，円筒型成形品のフィルター，真空成形により不織布
の表面層のみを融着させた多孔性成形品などにも使用す
ることができる。更に、ヤーンの分野では、各種の紡績
糸，混繊糸，加工糸等の形態固定に、本発明の熱接着性
複合繊維を利用することができる。得られたこれらのヤ
ーンは、異種繊維との混繊編物，重布，多層構造織編物
等にすることができる。

本発明の複合繊維から得られる上記布帛類は、例え
ば、ドレスシャツ，カジュアルシャツ，婦人ブラウス，
婦人スカート，肌着，スラックス，メンズフォーマルウ
エア，レディスフォーマルウエア，ニットウエア，スポ
ーツウエア，コート，アウトウエア一般，ベビーウエ
ア，子供服全般，紳士スーツ，ジャケット，ブルゾン，
ユニホーム一般，特殊作業用ワーキングウエア，無塵
衣，着物，和装肌着，和装裏地，芯地，家庭用品（エプ
ロン，テーブルクロス，手袋，帽子，生理用ナプキン・
おむつの表面材，ウェットティッシュ，ワイパー等），
寝具または寝衣（布団，シーツ，布団カバー，パジャマ
等），自動車用内装天井材及び床材，インテリヤ用品，
カーペット他産業用資材等の分野にも利用することがで
きる。

ここに挙げた用途は、主なものを例示したものであっ
て、本発明の熱接着性複合繊維の用途がこれらに限定さ
れるものでないことは、言うまでもい。

（実施例）以下、実施例により、本発明を更に詳しく説明する。

実施例1,比較例1,2 成分（Ａ）としてイソフタル酸を15モル％共重合した
ポリヘキサメチレンテレフタレート共重合体（融点130
℃）を用い、成分（Ｂ）としてポリエチレンテレフタレ
ート（融点260℃）を使用して、成分（Ｂ）の溶融直前
に成分（Ｂ）に対し、平均分子量20000のポリエチレン
グリコールと平均炭素数12〜13のアルキルスルホン酸ナ
トリウムの2:1混合帯電防止剤1.8重量％を計量添加し、
第２図（ｂ）の形状のノズルを1,500孔有する中空糸用
紡糸口金から吐出させ、1,500m/分の紡糸速度で引き取
った。この際の紡糸温度は280℃、成分（Ａ）と成分
（Ｂ）との吐出比は、50:50であった。次いで、得られ
た未延伸糸を70℃で3.0倍に延伸し、単糸繊度３デニー
ルの延伸糸とし、油剤浴中で、ラウリルホスフェートカ
リウム塩を付与した後、押込捲縮装置で捲縮数15山/25m
mを付与し、120℃で30分間弛緩熱処理し、次いで51mmの
繊維長に切断した。得られた繊維の油剤付着率は0.05
％、断面形状は第１図（ａ）に示す通りであり、中空率
が８％、成分（Ａ）が繊維横断面円周に占める割合は10
0％であった。この繊維を、単糸繊度３デニールで繊維
長51mmのポリエチレンテレフタレートからなる中空繊維
と重量比で50:50の割合で混合し、カーディング後、オ
ープンタイプの熱処理機で、140℃にて２分間熱処理
し、目付30g/m²の接着ウェブを作成して、接着強力を評
価した。尚、接着強力は、巾15mmの不織布サンプルのマ
シン方向の引張破断力を目付で除した値である。結果
は、第１表に示す通りであった。

一方、比較のために、成分（Ｂ）のポリエチレンテレ
フタレートに帯電防止剤を入れずに実施した以外は、実
施例１と同様にして紡糸，延伸を行い、油剤付着率を0.
05％（比較例１）,0.6％（比較例２）となし、第１図
（ａ）の断面形状の複合繊維を得た。この繊維を、実施
例１の熱接着性複合繊維に代えて使用し、実施例１と同
じ評価を行った。その結果を、第１表にあわせて示す。

第１表からも明らかなように、本発明の熱接着性複合
繊維を使用した場合は、カード静電気発生がなく接着強
力に優れたものであった。

実施例２成分（Ａ）として、融点128℃の高密度ポリエチレン
（メルトインデックス25）を、成分（Ｂ）として、５−
ナトリウムスルホイソフタル酸を３モル％共重合した融
点253℃のポリエチレンテレフタレート共重合体を使用
して、成分（Ｂ）の溶融直前に、成分（Ｂ）に対し、平
均分子量20000のポリエチレングリコールと平均炭素数1
2〜13のアルキルスルホン酸ナトリウムの2:1混合帯電防
止剤1.8重量％を計量添加し、第２図（ａ）の形状のノ
ズルを1,500孔有する中空糸用紡糸口金から吐出させ、
1,500m/分の紡糸速度で引き取った。

この際の紡糸温度は280℃、成分（Ａ）と成分（Ｂ）
との吐出比は、50:50であった。次いで、得られた未延
伸糸を70℃で3.2倍に延伸し、単糸繊度３デニールの延
伸糸とし油剤セチルホスフェートカリウム塩を付与し、
押込捲縮機で捲縮数15山/25mmを付与した後、120℃で30
分間弛緩熱処理し、51mmの繊維長に切断した。得られた
繊維の断面形状は、第１図（ａ）に示す通りであり、中
空率が10％、成分（Ａ）が繊維横断面円周に占める割合
は100％であった。この繊維を100％用いて常法により不
織布を作成し、オープンタイプの熱処理機で140℃の温
度で10秒間処理した後、接着強力を測定した。その結果
は、第２表に示す通りであった。

実施例３実施例２において、直径0.4mmの円形ノズルを1,500孔
有する紡糸口金を使用した以外は、実施例２と同様にし
て紡糸，延伸を行い、第４図（ｂ）の如き、中空部のな
い断面形状の芯鞘型複合繊維を得た。この繊維を使用し
て、実施例２と同じ評価を行った。その結果を第２表に
あわせて示す。

第２表からも明らかなように、本発明の熱接着性複合
繊維を使用した場合は、カード静電気発生が少なく（特
に中空繊維は良好）、高い接着強力であった。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｂ）は、本発明の熱接着性複合繊維の
１例である中空複合繊維を示す横断面図、第２図（ａ）
〜（ｂ）は、第１図の熱接着性中空複合繊維を紡糸する
際に使用する紡糸口金のノズルの例を示す拡大平面図、
第３図は、第１図の熱接着性中空複合繊維を紡糸する際
に使用する紡糸口金のポリマー導入口部分の一例を示す
断面図、第４図（ａ）〜（ｃ）は、本発明の熱接着性複
合繊維の各種例を示す横断面図である。Ａ……成分（Ａ）、Ｂ……成分（Ｂ）、Ｈ……中空部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小林司愛媛県松山市北吉田町77番地帝人株式会社松山事業所内 (56)参考文献特開昭63−303116（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−123411（ＪＰ，Ａ) 特開昭54−106691（ＪＰ，Ａ) 特開昭48−10317（ＪＰ，Ａ) 特公昭63−3969（ＪＰ，Ｂ２) 特公昭54−40100（ＪＰ，Ｂ２)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】融点が80〜230℃の熱可塑性ポリマーを熱
接着成分とし、熱接着成分の融点より10℃以上高い融点
のポリマーを繊維形成性成分とする複合繊維であって、
熱接着成分の繊維断面周囲を占める割合が40％以上の複
合繊維において、該複合繊維を構成する少なくとも１つ
の成分は帯電防止剤を0.2〜15重量％含有し、かつ該複
合繊維表面には油剤が高々0.4重量％付着していること
を特徴とする熱接着性複合繊維。