JP3471141B2 - 伸縮性長繊維不織布 - Google Patents

伸縮性長繊維不織布

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JP3471141B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は弾性重合体よりなる伸縮
性長繊維不織布に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ポリエステルを始めとする非弾性重合体
からなる繊維は、寸法安定性、機械的特性に優れクッシ
ョン材、保温材等の素材として広く用いられている。こ
れらクッション材等を構成する繊維は、主体となる非弾
性繊維と、主体繊維より低融点のバインダー繊維とから
なり、両繊維のウエブを加熱空気、加熱ロール等で熱融
着成形する方法が近年の主流となっている。この際成形
物の嵩高性、軽量性や保温性の観点から、主体となる非
弾性繊維は多くの場合中空繊維が用いられ、また耐ヘタ
リ性を目的に、バインダー繊維の組成として低融点の弾
性重合体の使用が提案されている。
【0003】しかしながら、嵩高性や軽量性を重視して
主体繊維の中空率を大きくしていくと、非弾性繊維では
中空率が30%を越えるとその製造工程(延伸、捲縮付
与)において、中空部の潰れ・破断を生じるため高中空
のものを得ることが難しい。一方スパンボンド法を始め
とする長繊維不織布においては、製造工程での中空部の
破断を抑えることは可能であるが、非弾性繊維の場合
は、使用中に繰り返し荷重によって中空部の潰れを生じ
へたりが大きくなるため好ましくない。耐ヘタリ性を目
的に、ポリエステル系エラストマーを始めとする弾性重
合体からなる繊維の製造では、引取り工程等で膠着が発
生し、開繊性が十分なものを得ることが難しい。開繊性
の向上のためには、単糸数を減らす方法(たとえば特開
昭57―82553号公報)や0.01〜15重量%の
無機微粉末を弾性重合体に添加する方法(たとえば特開
昭58―129046号公報)が提案されているが、い
ずれの方法でも十分な開繊性のものを得ることは難し
い。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題を解
消し、嵩高性、軽量性、保温性に富みまた耐ヘタリも良
好な伸縮性長繊維不織布を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するため鋭意検討した結果、下記方法にてその目
的に到達した。すなわち、繊維横断面で下記A成分とB
成分とが貼り合わされ、且つ、該B成分が繊維表面の7
0%以上を占有し、中空率が30〜80%である長繊維
からなることを特徴とする伸縮性長繊維不織布 A成分:弾性熱可塑性重合体 B成分:A成分ポリマーより融点が高い非弾性熱可塑性
重合体 である。
【0006】以下、本発明について詳細に説明する。
【0007】本発明で用いられる弾性熱可塑性重合体
(A)としては、ポリエステル系エラストマー、ポリオ
レフィン系エラストマー等が挙げられ、特にポリエステ
ル系エラストマーが好ましい。ポリエステル系エラスト
マーとしては、熱可塑性ポリエステルをハードセグメン
トとし、ポリ(アルキレンオキシド)グリコールをソフ
トセグメントとして共重合してなるポリエーテルエステ
ル共重合体であり、より具体的には、テレフタル酸、イ
ソフタル酸、フタル酸、ナフタレン―2,6―ジカルボ
ン酸、ナフタレン―2,7―ジカルボン酸、ビフェニル
―4,4′―ジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカル
ボン酸、3―スルホイソフタル酸ナトウリム等の芳香族
ジカルボン酸、1,4―シクロヘキサンジカルボン酸等
の脂環族ジカルボン酸、コハク酸、シュウ酸、アジピン
酸、セバシン酸、ドデカン二酸等の脂肪族ジカルボン
酸、ならびにこれらのエステル形成性誘導体等から選ば
れたジカルボン酸の少なくとも1種と、1,4―ブタン
ジオール、エチレングリコール、ペンタメチレングリコ
ール、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチルグリコ
ール、デカメチレングリコール等の脂肪族ジオール、あ
るいは1,1―シクロヘキサンジメタノール、トリシク
ロデカンジメタノール等の脂環族ジオール、またはこれ
らのエステル形成性誘導体等から選ばれたジオール成分
の少なくとも1種、及び平均分子量が400〜5000
程度のポリエチレングリコール、ポリ(テトラメチレン
オキシド)グリコール、エチレンオキシドとプロピレン
オキシドとの共重合体、エチレンオキシドとテトラヒド
ロフランとの共重合体等のポリ(アルキレンオキシド)
グリコールのうち少なくとも1種から構成される三元共
重合体である。
【0008】ポリオレフィン系エラストマーとしては、
ビニル芳香族化合物をハード成分とし、共役ジエン化合
物をソフト成分としたブロック共重合体を水素添加され
た水添ブロック共重合体であり、より具体的には、水素
添加前のブロック共重合体を構成するビニル芳香族化合
物として、ポリスチレン、α―メチルスチレン等を用い
ることができ、また共役ジエン化合物としては、イソプ
レン、1,3―ブタジエン、1,3―ペンタジエン等を
用いることができる。
【0009】弾性熱可塑性重合体(A)より高い融点を
有する非弾性熱可塑性重合体(B)としては、ポリエス
テル、ポリアミド等が挙げられる。具体的にポリエステ
ルとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレ
ンナフタレート、あるいはこれらを主成分とする共重合
体等が、ポリアミドとしては、ナイロン6、ナイロン6
6、ナイロン46、ナイロン10、あるいはこれらを主
成分とする共重合体等が挙げられる。また、これらには
熱安定剤等の添加剤が添加されていてもよい。弾性重合
体(A)と非弾性重合体(B)の融点差は20℃以上、
特に40℃以上あることが好ましい。エンボスロール等
の熱処理の際に両者の融点が非常に近い場合は、非弾性
重合体(B)も軟化してしまい、シートがエンボスロー
ルに巻き付く等のトラブルを招くので好ましくない。
【0010】本発明の伸縮性長繊維不織布は、例えば第
1図に示されるような口金から、弾性重合体(A)と非
弾性重合体(B)とを溶融吐出し高速紡糸することによ
り得られるが、中空繊維の製造方法はこれに限定される
ものではない。
【0011】第1図において、1は口金上体、2は口金
中間体、3は口金下体、4は、非弾性重合体(B)の入
口、5は弾性重合体(A)の入口、6は気体の入口、7
は気体の導出管である。
【0012】第2図及び第3図は、本発明の伸縮性長繊
維不織布を構成する繊維横断面の模式図、又第4図は本
発明の比較例に示される繊維横断面の模式図で、8は空
気層を有する中空部、9は弾性重合体より形成される
層、10は非弾性重合体より形成される層である。第2
図及び第3図に示される中空部は、横断面での断面積と
して、中空率は30〜80%である。
【0013】中空率が80%を越える場合には、安定な
紡糸状態が得られないので好ましくない。また、30%
以下では、十分な嵩高性が得られない。好ましくは、中
空率は40〜60%である。
【0014】本発明の伸縮性長繊維不織布の断面形状
は、非弾性重合体(B)が繊維表面の70%以上を占め
ていれば任意であるが、第2図に示したような突起状の
形状が好ましい。突起形状は、中空率に応じて適宜選択
されればよい。例えば、中空率が50%を越える場合に
は、第3図に示すような突起が無い形状においても、外
部からの機械的応力によって非弾性成分に亀裂を生じ、
この部分より弾性成分が露出融解することが可能とな
る。非弾性重合体(B)が繊維表面の70%未満、つま
り弾性重合体(A)が30%以上露出すると紡糸の際に
膠着等を発生し、十分な開繊ができないので好ましくな
い。本発明での大きな特徴は、紡糸の際には膠着防止の
ために繊維表面への弾性重合体の露出を抑え、シート状
では接着部の繊維表面に弾性重合体が多く露出している
点である。
【0015】本発明において、弾性重合体(A)と非弾
性重合体(B)との貼り合せ比率(重量)は好ましくは
75:25〜25:75更に好ましくは70:30〜3
0:70である。弾性重合体が75%を越えると、不織
布を構成する長繊維の強力が低下し、ひいては不織布全
体の強力が低下する場合がある。一方弾性重合体が25
%未満では、熱圧着部での繊維間接着が不充分となり、
ひいては不織布の耐ヘタリ性が不良となる。
【0016】本発明におけるシート化の方法としては、
紡糸後得られた繊維ウエブを、エンボスカレンダーにて
熱処理する方法、ニードルパンチング加工した後スルー
ドライヤーにて熱処理する方法、溝付圧接ロールにて処
理した後スルードライヤーにて熱処理する方法等が挙げ
られる。いずれの方法においても、外部から機械的応力
を加えることで非弾性重合体部分に歪みが生じ、その部
分から弾性重合体が露出される。エンボスカレンダー加
工をする温度としては、弾性重合体(A)の融点より2
0℃以上から非弾性重合体(B)の融点より20℃以下
の温度範囲が好ましい。弾性重合体(A)の融点+20
℃以下の温度では、弾性重合体が繊維表面を覆って接着
させることが難しい。また、非弾性重合体(B)−20
℃以上の温度では、非弾性重合体(B)が軟化する、ま
たシートの収縮が大きい等の問題が生じるので好ましく
ない。また、熱処理工程をエンボスロールで行う場合、
その圧着面積率は5〜15%が好ましく、また、この際
の線圧は圧着面形状により随時選択されればよい。圧着
面積率が5%より小さい場合には、十分な接着を行なう
ことが難しく、また15%より高い場合には嵩高性が劣
ってしまい好ましくない。スルードライヤー加工する温
度としては、弾性重合体(A)の融点から非弾性重合体
の融点以下の温度範囲が好ましい。
【0017】
【発明の効果】本発明の伸縮性長繊維不織布は、複合繊
維の一方の成分に弾性重合体成分を使用し、該複合繊維
の横断面に中空部を有しているため、嵩高性、軽量性、
保温性に富み、又耐ヘタリ性にも優れたものである。同
時に紡糸の際には膠着防止の為、繊維表面への該弾性重
合体の露出を抑えているため、開繊性や加工性にも優れ
ている。
【0018】
【実施例】以下実施例を挙げて本発明を更に具体的に説
明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものでは
ない。なお実施例における評価は、下記の方法に従う。
(嵩密度) JIS L―1096 6.5に準拠し荷
重2KPaにより測定した厚さ値(mm)と、目付け値
(g/m2 )から次式によって算出した。
【0019】嵩密度(g/cm3 )=目付け(g/
2 )/[厚さ(mm)×1000] (ヘタリ率) 上記方法にて測定した厚さを初期嵩(m
m)とし、シートに100g/cm2 の荷重を掛け24
時間放置し、荷重を取り除き8時間放置後のシートの厚
み(ヘタリ嵩mm)を測定し、次式により算出した。
【0020】ヘタリ率(%)=ヘタリ嵩(mm)×初期
嵩(mm)×100 ヘタリ率が高い値ほど、耐ヘタリ性がよいシートであ
る。
【0021】[実施例1〜3]第1図に示される口金を
用い、1孔当たりそれぞれ1.0g/分の割合で、融点
が180℃のポリエーテルエステル共重合体(A成分)
と、融点が258℃で固有粘度0.7のポリエチレンテ
レフタレート(B成分)を溶融押し出し、エジェクター
にて、4000m/分に引取り、開繊させ移動コンベア
上にウエブを捕集した。得られた繊維の断面形状は第2
図に示した通りで、ポリエーテルエステル共重合体は繊
維表面に10%露出したものであった。得られたウエブ
を圧着面積率11%、圧着面形状が菱形のエンボスロー
ルを用い、210℃で熱圧着し目付け50g/m2 の不
織布を得た。この際口金からポリマーを吐出させるに当
たり、吐出面中央から加熱窒素ガスを吐出させ、ガスの
量により中空率を30、50、70%と調整した。
【0022】[比較例1〜2]ガスの量を調整し、中空
率を20%、85%とした以外は実施例1と同一の方法
で行なった。
【0023】[比較例3]実施例1で用いたポリエーテ
ルエステル共重合体の代わりに固有粘度0.7のポリエ
チレンテレフタレートを使い実施例1と同様の方法で不
織布を作成した。この時、中空率は50%に調整し、エ
ンボスロール温度は220℃とした。
【0024】[比較例4]実施例1と同様のポリマー系
で、第4図に示したような形状(ポリエーテルエステル
共重合体は繊維表面に40%露出)の条件で紡糸、引取
りを行なったところ一部が膠着を起こして、開繊性の悪
いウエブとなった。
【0025】実施例1〜3と比較例1〜3の嵩密度及び
ヘタリ率の結果について表1に記載する。
【0026】
【表1】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の伸縮性長繊維不織布を得るための複合
紡糸口金の1実施例で、その断面模式図である。
【図2】本発明の伸縮性長繊維不織布を構成する繊維横
断面の模式図である。
【図3】本発明の伸縮性長繊維不織布を構成する他の繊
維横断面の模式図である。
【図4】本発明の伸縮性長繊維不織布の比較例を示す繊
維横断面の模式図である。
【符号の説明】 1. 口金上体 2. 口金中間体 3. 口金下体 4. 非弾性重合体(B)の入口 5. 弾性重合体(A)の入口 6. 気体の入口 7. 気体の導出管 8. 空気層を有する中空部 9. 弾性重合体より形成される層 10.非弾性重合体より形成される層
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−238458(JP,A) 特開 平3−241055(JP,A) 特開 平3−213555(JP,A) 特開 昭57−25460(JP,A) 特開 昭52−85575(JP,A) 特開 昭61−194221(JP,A) 特公 昭60−1404(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) D04H 1/00 - 18/00 D01D 1/00 - 13/02 D01F 1/00 - 13/04

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 繊維横断面で下記A成分とB成分とが貼
    り合わされ、且つ、該B成分が繊維表面の70%以上を
    占有し、中空率が30〜80%である長繊維からなるこ
    とを特徴とする伸縮性長繊維不織布。 A成分:弾性熱可塑性重合体 B成分:A成分ポリマーより融点が高い非弾性熱可塑性
    重合体
  2. 【請求項2】 弾性熱可塑性重合体がポリエステル系エ
    ラストマーである請求項1記載の伸縮性長繊維不織布。
  3. 【請求項3】 非弾性熱可塑性重合体がポリエステルで
    ある請求項1又は2記載の伸縮性長繊維不織布。
  4. 【請求項4】 弾性熱可塑性重合体と非弾性熱可塑性重
    合体との貼り合せ比率(重量)が75:25〜25:7
    5である請求項1、2又は3記載の伸縮性長繊維不織
    布。
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