JPH01298206A - 中空複合繊維 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は嵩高性、易圧縮性、圧縮易回復性に優れた熱接
着不織布を得ることのできる中空複合繊維に関するもの
である。

［従来の技術］ 熱接着不織布用の熱接着性繊維については、例えば特開
昭５７−６６１７号、同５７−２１００１５号、同５７
−９５３１１号、同５７−９５３１２号、同５Ｂ−２３
９１７号同５８−４１９１２号、同５８−２０３１１７
号、同６１−２０１０１５号。

同６２−５９８２２号、同６２−１５６３１０号、同８
２−１８４１１９号等に開示されている。これらに開示
されている熱接着性繊維の構造はシース・コア・コンジ
ュゲートあるいはサイド・パイ・サイド・コンジュゲー
ト構造になっていると共にいずれも中実となっているの
で嵩高性に劣り、また易圧縮性および圧縮易回復性にも
欠けるものであった。

一方嵩高性、易圧縮性、圧縮易回復性に優れた中空複合
繊維が特公昭４５−３００４８号、同４５−２０１２８
号、同４７−１７０８９号、特開昭６１−１５２８２４
号等の公報に開示されており、これらの技術に関する改
良研究は継続してなされているが、未だ嵩高性、易圧縮
性、圧縮易回復性に十分優れているというものがないの
が現状である。またこれらの繊維は元々熱接着不織布用
の熱接着性繊維として開発されたものではないので、熱
接着不織布用としての配慮に欠け、当然上記繊維から得
られる熱接着不織布は嵩高性や易圧縮性、圧縮易回復性
に十分優れているものではなく、また不織布を製造した
場合には寸法安定性に欠けるものであった。

［発明が解決しようとする課題］ そこで本発明においては嵩高性、易圧縮性、圧縮易回復
性に加えて寸法安定性にも優れた不織布を製造すること
のできる熱接着性の中空複合繊維について検討した。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決することのできた本発明の中空複合ｔａ
維とは相溶性を有し融点または軟化点が２０℃以上異な
る二つの重合体からなる接合型複合繊維であって、該繊
維は前記二つの重合体に跨がる連続中空を長さ方向に有
し、該繊維横断面における前記中空の中空率が１０％以
上であることを構成要旨とするものである。

［作用］ 本発明の中空−複合繊維とはその断面形状が例えば第１
図（ａ）　または（ｂ）に示すように、二つの重合体Ａ
、Ｂが接合されたサイド・パイ・サイド型複合構造とな
っており、中空１がこれら二つの重合体に跨がって繊維
の長さ方向に連続して形成されている。

前記複合繊維を構成する二つの重合体とは互いに相溶性
を有し、融点または軟化点が２０℃以上異なるものであ
る。本発明の中空複合繊維は前記のようにサイド・パイ
・サイド型となっているので、２つの重合体に相溶性が
ないと、両型合体の接合剥離を生ずる。従って２つ重合
体の相溶性は特に重要である。

ところで中空複合繊維は例えば２種類の重合体を二機の
押出機で別々に溶融し、ブロックで合流させて第２図に
示すようなＣ型ノズルから両型合体をサイド・パイ・サ
イド型に複合紡糸して得ることができ、その断面形状は
前述した様になる。

この時Ｃ型ノズルを中心線で左右Ａ’　、Ｂ’に分け、
Ａ′側から吐出される成分を重合体Ａとし、Ｂ′側から
吐出される成分を重合体ＢとするとＡ′側から吐出した
重合体Ａが流動して接着２し第１図の様な中空糸を形成
する。（以下重合体Ａを接着成分Ａと記す。−芳重合体
Ｂよりなる成分は半円状に湾曲し中空複合繊維の軸に対
して直角方向からの圧縮に対する回復性を発揮する成分
となるので骨格成分Ｂと記す）。

この際接着成分Ａの融点または軟化点が骨格成分Ｂのそ
れよりも２０℃以上低くないと十分に流動して接着する
ことができない。また中空率が１０％以上、好ましくは
２０％以上になるように形成させないと接着成分Ａおよ
び骨格成分Ｂに跨がるような中空が形成されないと共に
、骨格成分の湾曲性が不十分となり繊維の圧縮に対する
回復能（圧縮易回復性）が低下する。

上記接着成分および骨格成分として用いることのできる
重合体は相溶性を有し融点または軟化点が２０℃以上異
なっているものであれば良く、例えばポリエステル系で
はその酸成分がテレフタル酸／イソフタル酸９５１５〜
３０／７０である改質ポリエステルやこれにポリブチレ
ンテレフタレートを混合したものを接着成分Ａとし、ポ
リエチレンテレフタレートを骨格成分Ｂとする。またポ
リオレフィン系ではポリエチレン（接着成分Ａ）とポリ
プロピレン（骨格成分Ｂ）の組合せ、或は改質ポリエチ
レンや改質ポリプロピレン（接着成分Ａ）と非改質ポリ
エチレンやポリプロピレン（骨格成分Ｂ）の組合わせ等
が例示される。また用途との関連において吸水性を付与
するためにポリビニルアルコールを添加したり、その他
相溶性の良い第３成分を添加することができる。

中空複合繊維を製造する際の紡糸ノズルとしては公知の
ものを使用することができるが、繊維の断面形状は主に
ノズル形状によって決まるのでノズルの遷択は重要であ
る。また二つの溶融重合体のノズルからの吐出量や粘度
も中空部形状に大きな影否を及ぼすので紡糸時の重合体
の粘度やオリフィス流入配分も考慮して設定する必要が
ある。

例えば第１図（ａ）は接着成分が低粘度である場合にお
ける繊維断面形状、（ｂ）は接着成分が高粘度である場
合であり、（ａ）では骨格成分の湾曲度が大きくなって
おり、（ｂ）では骨格成分の湾曲度が小さくなっている
。

紡糸温度は前記ポリエステル系では、２７５〜２９０℃
、ポリオレフィン系では１８０〜２９０℃が適切である
。紡糸温度は重合体の溶融粘度によって左右され、且つ
繊維断面形状を左右するので好適な紡糸温度を選ぶこと
は大切である。

紡糸速度は５００〜６０００　ｍ７分、好ましくは１５
００〜５０００ｍ／分とする。６０００ｍ超／分では糸
切れ等の問題が発生し、５００ｍ未満／分では生産性に
劣る。

前記のように紡糸して引取った後、ドローフレーム方式
やブイレフトド・ロ一方式等で一段または二段延伸する
。延伸温度は低融点側のまたは低軟化点側重合体が接着
しない温度例えばポリエステル系では５０〜１２０℃、
ポリオレフィン系では４０〜１００℃で行う。延伸倍率
は未延伸残を生じない為に破断延伸倍率の０．６倍以上
、阜糸切れ、剥離を生じない為に０．８５倍以下とする
ことが好ましい。尚紡糸巻取時に立体巻縮が繊維に表わ
れることがあるがカード通過性に問題を生じない程度の
立体巻縮ならば不織布として用いることができるので、
通常の紡糸速度以上で且つ糸切れが発生しない程度の高
速度で紡糸し未延伸のままで直接巻き取ることもでき、
この様な方法であっても配向・結晶化した中空複合繊維
を作成することもできる。繊維径は用途に応じて調整す
るものであるが、よりソフトなものとするには３デニー
ル以下とするのが好ましい。

以上のようにして二つの重合体よりなり、二つの重合体
に跨がり、繊維の長さ方向に連続した中空を有する接合
型複合繊維を得ることができる。

該１ａ維は配向しており、熱収縮差の異なる二成分より
なるので熱処理に対して立体螺旋巻縮能を有する。この
ときの立体螺旋巻縮は、ｉａ維の接着温度より約１０℃
位低い温度で無緊張下で熱処理した時に発現する立体螺
旋巻縮の曲率半径の逆数（１／ρ）が０．５〜５ｍｍ−
’となるようにするのが好ましく、このような値が得ら
れる収縮差となるように二つ重合体を組合わせることが
必要である。

また骨格成分が湾曲しているのでねじりモーメントを小
さくすることができ、このことは易圧縮性にとって好ま
しい特性である。

さらに中空複合繊維に通常の方法例えば押込みクリンパ
−等で機械巻縮を加え巻縮繊維とし、用途に応じた長さ
に切断してステーブルとする。巻縮数は８個以上／イン
チ、巻縮率は５％以上とするのが好ましい。なぜならば
これら数値に達しないとカードウェブ化時における開繊
絡合性が維持できないことと、機械巻縮付与時における
座屈点が熱処理時に立体螺旋巻縮発現の核となり、この
核が立体巻縮発現性をコントロールするからである。

得られたステーブルをカード開繊してウェブを作成し、
該ウェブを単層あるいは開繊方向に対して交互に積層し
、接着成分の融点または軟化点＋２０℃前後で１〜３０
分間乾熱処理して熱接着不織布とする。この際前記の様
にして得た中空複合繊維以外の他の繊維を複合して用い
ても良いが接着性を有するものを選ぶ必要がある。また
カード開繊時の伸張歪は前述の立体螺旋巻縮発現能に加
えて立体螺旋巻縮発現の要因となる。この乾熱処理待複
合繊維自身の持つ立体螺旋巻縮が発現し、ｉ械巻縮に立
体螺旋巻縮が付加されてよりバルキー性に富んだものと
なる。また繊維同士が接着する際は低融点あるいは低軟
化点成分同士のみが接着するだけであるから、圧縮変形
下における一本一木の繊維の動く自由度は大きくなり、
このことも中空複合繊維自体の嵩高性、易圧縮性、圧縮
易回復性および巻縮による嵩高性、易圧縮性と圧縮易回
復性に加味されるので、より嵩高性、易圧縮性、圧縮易
回復性に優れたものとなる。またこのようにして得られ
た不織布は繊維の巻縮（機械巻縮＋立体巻縮）による絡
みあいと熱接着により寸法安定性に優れたものとなる。

上記のようにして得た不織布を中綿、衛材。

ディスポ用品等に適用すると嵩高で、易圧縮性および圧
縮易回復性に優れたものとなると共に寸法安定性に優れ
た製品となる。

［実施例コ 以下本発明の実施例について述べる。尚本発明における
特性評価法は以下のごとくである。

（１）相溶性 異なる重合体よりなる二枚のフィルムを積層し、融点以
上、プレス圧５　ｋｇ７ｃｍ”で３０分以上熱処理した
後、幅２　ｃｍ、長さ５ｃｍフィルムにおける同成分の
剥離強度が ５００以上（ｇ）：相溶性ありとして０２００〜５００
未満（ｇ）：相溶性やや有りとして△ ２００以下（ｇ）：相溶性無しとして×とした。

（２）融点差 二つの重合体試料２ｍｇを示差熱測定装置（ＤＳＣ）で
３００℃で３０分保持した後５℃／分で降温した時第１
吸熱ピーク温度を温度をＴｍ、、第２吸熱ピーク温度を
Ｔｍ、としＴｍ１−Ｔｍ２を二成分の融点差とした。

（３）中空率 中空複合繊維をアクリル系樹脂で包みこみ、該樹脂を４
０℃以下で硬化せしめた後５〜２０μｍの薄片に切り出
し２００Ｘ１０倍の繊維断面顕微鏡写真における繊維全
体の断面積ＳＯと中空部断面積Ｓｉを求め次式で計算し
た。

中空率（％）＝［二Σ（Ｓ　ｉ／Ｓｏ）　］　ｘｌＯＯ
但しｎ＝２０ （４）立体螺旋巻縮発現能 中空複合繊維繊維を無緊張状態で低融点または低軟化点
成分の融点または軟化点−１０℃で乾熱処理した後、第
３図に示すような投影図を得、デイメンジョンＤ、Ｌを
求め次式にて曲率半径の逆数ｌ／ρ求めた。

但しｎ＝２０ （５）嵩高性 ステーブル化した繊維をカードで開繊し、目付量５０　
ｇ／ｍ”となるようにウェブを作成し、融点また軟化点
＋２０℃で１０分間乾熱処理後冷却し、繊維の開繊方向
に対して交互に重ね合わせ、０．５ｇ／ｍ２荷重下にお
ける嵩密度（ｃｍ３／ｇ）を求めた。この時 １２０以上（ｃｍ’／ｇ）　　：　溝高性良好として◎
１００〜１２０未満（ｃｍ’／ｇ）　：嵩高性やや良好
として○ ７０〜１００ｃ未満（ｍ３／ｇ）　　：嵩高性やや悪い
として△ ７０未満（ｃｍ３／ｇ）　：嵩高性悪いとして×とした
。

（ｆｉ）５圧縮性 前記（５）で作成したウェブを２５　ｇ／ｃｔｎ２荷重
下で測定した嵩密度（ｃａａ３／ｇ　）と前記（５）で
求めた嵩密度（ｃｍ’／ｇ　）の差が ５０以上（ｃｍ３／ｇ）　　：ソフト性良好として０２
５〜５０未満（ｃｍ３／ｇ）　：ソフト性やや良好とし
て○ １５〜２５未１４　（ｃｍ’／ｇ）　：　ソフト性やや
悪いとして△ １５未満（ｃｍ３／ｇ）　：ソフト性悪いとしてＸで評
価した （７）立体螺旋巻縮発現状態 前記（５）で得た乾熱処理後ウェブの繊維を実体顕微鏡
下５０倍で観察し、下記のようにランクづけした。

立体螺旋巻縮が良好に発現二〇 立体螺旋巻縮が中程度に発現：Ｏ 立体螺旋巻縮の発現が少ない：△ 立体螺旋巻縮の発現なし：× （８）圧縮嵩回復性 東洋ボールドウィン社製ＩＩ型テンシロンを用い前記（
５）で作成したウェブにＯ〜１００　ｇ／ｃｍ’の荷重
を５０回くり返し加えた後、無負荷状態における厚みを
ｔｉ、ウェブ作成直後無負荷状態における厚みをｔ。と
しく　ｔ　ｏ　−ｔ　Ｉ）　／　ｔ　ｏを求めこの時 ０．９以上：回復性良好として◎ ０．７〜０．９未満：回復性やや良好として００．５〜
０．７未満：回復性やや悪いとして△０．５未満：回復
性悪いとして× とした。（但しｎ＝５） 実験Ｎ００１〜７ 共重合体を構成する酸成分がテレフタル酸／イソフタル
酸＝７０／３０である共重合ボリエステル（融点１３３
℃、固有粘度０．６１０）を接着成分、ポリエチレンテ
レフタレート（融点２６５℃、固有粘度０．８２０）を
骨格成分として複合比４０／６０となるようにノズル中
空率を変えて、またブロック位置を変えて紡糸温度２８
５℃でＣ型ノズルより吐出させ引取り速度１３００ｍ／
分で引取後、ウェットバス７０℃で２．０〜２．６倍に
延伸して中空複合繊維を得、該繊維に機械巻縮を付与し
６１ｍｍにカットしステーブルを作成した。ざらに該ス
テーブルを開繊し目付５０　ｇ／ｌｎ”のウェブを作成
し、該ウェブを１３０〜１６０℃で１０分間乾熱処理し
た。乾熱処理したウェブを繊維の開繊方向に対して交互
に重ねて熱接着不織布を得た。この際前記工程中で得ら
れる中空複合繊維および熱接着不織布における各特性を
第１表に示す。

実験Ｎｏ、８〜１１ 融点１２１℃の高密度ポリエチレン（ＭＩ２０、東洋ソ
ーダ社製）を接着成分とし、融点１６０℃のポリプロピ
レン（ＭＩ３０．三井東圧社製）を骨格成分とし紡糸温
度２２０℃で紡糸し５０℃ウェットバスにて延伸する他
は前記実験Ｎｏ、１〜７と同様に処理して複合繊維を得
た。各特性を第１表に示す。

実験Ｎｏ、１２ 低密度ポリエチレン（ＭＩ２２．東洋ソーダ社製）を接
着成分とし高密度ポリエチレン（Ｍ１１６、東洋ソーダ
社製）を骨格成分として用いる他は実験Ｎｏ、８〜１１
と同様に処理した。各特性値を第１表に示す。尚第１表
において本発明で規制した限定内のものを実施例、限定
外のものを比較例とした。

第１表から明らかなように本発明の中空複合繊維から熱
接着不織布を作製すると諸特性に優れた不織布が得られ
ることがわかる。

［発明の効果］ 本発明は以上のように構成されているので、本発明の中
空複合ｔａ維を用いると嵩高性、暴圧縮性および圧縮易
回復性に、より優れた熱接着不織布を得ることができ、
該熱接着不織布は寸法安定性に優れたものとなる。尚当
然のこととして本発明の中空複合繊維は熱接着不織布以
外の用途にも用いることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　、　（ｂ）は本発明に係る中空複合繊維
の横断面図、第２図は本発明に係る中空複合繊維を　　
−得るためのノズル平面図、第３図は本発明に係る中空
複合繊維を無緊張状態で熱処理した後における投影図、
第４図は第１表における繊維断面形状を示す図である。 Ｉ・・・中空　　　　　　２・・・接着部髪１＃ 第１図 泊）（ｂ） Ｌ　−７ 第４図 （９１Ｑ（Ｊ （３フ　　　　　　　　　（４） Ｈａｚ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）相溶性を有し融点または軟化点が２０℃以上異な
   る二つの重合体からなる接合型複合繊維であって、該繊
   維は前記二つの重合体に跨がる連続中空を長さ方向に有
   し、該繊維横断面における前記中空の中空率が１０％以
   上であることを特徴とする中空複合繊維。