JPH0147589B2 - - Google Patents
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Description
<技術分野>
本発明はポリエチレンテレフタレート長繊維不
織布に関する。更に詳しくは部分熱圧着による繊
維相互の結合部を設けた毛羽立ちと層間剥離の発
生しにくい、高温下に於いて伸び易く、且つ、熱
収縮の小さい不織布の提供に関する。 <従来技術> 最近、毛羽立ちと層間剥離の発生しない、高温
下で伸び易く、熱収縮しない不織布が要望されて
いる。この理由は、不織布が熱成型によつて各種
成型加工される用途に用いられることがあるから
である。特に最近は、応用用途が拡がり変形量の
大なる成型物への加工が展開されつつある。この
ために従来の通常の不織布は勿論、さらに成型用
と称して供されている不織布と雖も満足されない
のが現状である。変形量の大なる熱成型では、50
%以上不織布が伸ばされても構造破壊の生じない
ものが必要である。伸びの大なる不織布を得るに
は破断伸度の大なる繊維を利用することが有効で
ある。かかる伸びの超大なものとして合成繊維の
場合、公知の如く通常4000m/min以下で紡糸さ
れるポリエステル未延伸繊維がある。この繊維は
100%以上の破断伸度を有する。公知の如く、こ
の繊維は延伸繊維と比較すると極端に熱劣化し易
く、且つ、80℃から130℃の温度で10から60%熱
収縮してしまう欠点があり、熱成型には用いるこ
とができない(特開昭51−40475)。 本発明者等は、ポリエステル未延伸繊維の有す
る高破断伸度の特徴を活かして、熱劣化と熱収縮
の欠点を改善せんと試みた。特にポリエチレンテ
レフタレート未延伸繊維について微細構造面から
研究を行なつた結果、単繊維断面の外層部の配向
性と結晶性を中心のそれより大にならしめた繊維
を用いて不織布を作ることによつて熱劣化の改善
がなされると共に高温下に於て伸び易く、且つ熱
収縮の小さい不織布が得られることを見出して本
発明に到達した。 <発明の目的> 本発明は毛羽立ちと層間剥離が発生しにくく、
高温下に於いて伸び易く、且つ熱収縮の小さいポ
リエチレンテレフタレート長繊維不織布を提供す
ることを目的とする。 <発明の構成> 本発明の目的は、ポリエチレンテレフタレート
長繊維不織布であつて、その構成繊維断面が半径
Rの円形断面を有し、その中心部の平均屈折率を
n‖(0)、中心から0.8Rの距離の部分における平均
屈折率をn‖(0.8)とすると、1.600≦n‖(0)≦
1.670,{n‖(0.8)−n‖(0)}≧5×10-3かつ{n‖(
0
.8)−n‖(-0.8)}≦10×10-3を満たし、該不織布の
150℃における収縮率が5%以下で、その温度の
破断伸度が70%以上である部分熱圧着部を有する
不織布によつて達成される。 <構成の具体的説明> 本発明に於いて、ポリエチレンテレフタレート
からなる長繊維とは公知の重合法で得ることがで
き、又、通常ポリエチレンテレフタレートに使用
される添加剤、例えば、艶消し剤、制電剤、難燃
剤、顔料等を含んでも良い。また、重合度につい
ては通常の繊維形成用の範囲であれば特に制限は
なく、又、本発明の目的を損なわない範囲内での
少量の他の成分との共重合、或は、少量の他のポ
リマー、例えば、ナイロン、オレフイン等を混合
することも可能である。構成繊維の断面形状は真
円のほか、本発明の目的を損なわない範囲内での
偏平円でも、或は、星形状の凹凸を有する形状で
も良い。ここで、本発明でいう円形断面とは、横
断面形状に対する外接円、内接円の半径をそれぞ
れR1,R2とすると(真円の場合はR1=R2)、そ
の比の値が1.0〜1.1であり、又、半径Rとは(R1
+R2)/2であり、中心とは外接円の中心と内
接円の中心を結ぶ直線の中点をいう。 構成単繊維の軸に平行な電場ベクトルを有する
偏光に対する構成単繊維中心部の平均屈折率をn
‖(0)と表示し、同様に、構成単繊維の中心から半
径の0.8倍の距離の部分における平均屈折率をn
‖(0.8)又は、n‖(-0.8)と表示する。 本発明の不織布を構成する繊維の第1の特徴
は、条件(A)1.60≦n‖(0)≦1.67、条件(B){n‖(0.8)
−n‖(0)}≧5×10-3を満たすことである。 条件(B)は繊維断面の外層部では高配向かつ高結
晶性となり、中心部は、逆に、外層部よりも低配
向かつ低結晶性となつていることを意味してい
る。この場合、中心部から漸次外層部の方向に結
晶性と配向性が増大して表面の僅か内側に極大値
を有する構造であり、該繊維構造の形成が、熱劣
化の改善に寄与しているものと考えられる。本発
明で云う熱劣化とは、熱成型加工に於ける加熱物
体、例えば、金型等との加圧加熱接触によつて破
断強伸度の低下を意味する。 本発明の不織布を構成する繊維において、条件
(B)のn‖(0)が1.60以下の場合はきわめて脆い不織
布となり本発明の目的を達成出来ない。又、1.67
以上の場合は破断伸度の大なるものが得られな
い。条件(B)を満たさず、条件(A)のみが満たされた
構造の場合加熱時に本発明の目的の一つである高
伸度を有する不織布が得られるがこの際に熱劣化
し易いという問題点を有する。本発明に於いては
条件(B)の値が大なるほど外層部の配向性、結晶性
が高まり熱劣化の改善の効果が大となる。 更に、本発明に於ける不織布を構成する繊維の
第2の特徴は局所的な平均屈折率の分布が繊維の
中心に関して対称であることである。すなわち繊
維の中心における平均屈折率n‖(0)と繊維の中心
から半径の0.8倍の距離の部分における平均屈折
率n‖(0.8)又はn‖(-0.8)の間に以下の関係を満足
することである。いわゆる繊維の局所的な屈折率
の分布が繊維の中心に関して対称であることが熱
劣化を低下させないために好ましく、且つ、強力
伸度の斑も小さい。ここで、局部的な屈折率の分
布が繊維の中心に関して対称であると云うこと
は、屈折率の最小値が(n‖(0)−10×10-3)以上
であり、且つ、n‖(0.8)とn‖(-0.8)の差が10×
10-3以下、より好ましくは、5×10-3以下の場合
を云う。 本発明の不織布は、上述の微細構造を有するポ
リエチレンテレフタレート長繊維からなり、部分
熱圧着によつて繊維相互を結合させたものであ
り、しかも150℃における収縮率が5%以下であ
り、かつその温度における破断伸度が70%以上で
あることを特徴とするものである。 本発明の不織布は、部分熱圧着により強固に繊
維相互が結合されているために、毛羽立ち、或は
層間剥離等の構造破壊が熱成型加工等の伸長時に
おいても発生しにくい。 次に、本発明の不織布の代表的製造法について
添付図面を参照して具体的に説明する。 第2図は、紡糸口金11から吐出されたフイラ
メント群15をエアーサツカー12によつて高速
気流により牽引し、移動するコンベアネツト13
の上でウエブ16を形成させる様子を示すもので
ある。即ち、本発明の二層構造を有する未延伸ポ
リエチレンテレフタレート繊維を得るには、紡糸
直後の比較的短い距離で牽引を終了すること、具
体的には、紡糸口金11とエアーサツカー2の距
離を1000mm以内、好ましくは、800mm以内にする
こと、並びに、紡糸口金直下400mm以内の位置に
おいて冷風チヤンバー14から20℃以下、好まし
くは、15℃以下の温度の冷風をフイラメント群の
両側から少なくとも0.5m/sec以上の速度で吹き
つけることが必要である。 この際さらに重要なことは、冷風吹出しゾーン
の長さLは少なくとも50mm以上であり、且つ、フ
イラメント群への吹き付け角度θが20゜以上50゜以
下、好ましくは30゜以上40゜以下にすることであ
る。冷風をフイラメント群の両側から均一に吹き
付けることが本発明の局部的な平均屈折率分布が
繊維の中心に対して対称となるために必要であ
り、且つ、フイラメント群を乱さずに、併も、冷
風に近い外側のフイラメントと遠くに位置する中
央部のフイラメントを同じ程度に冷却するために
前記風速と吹き付け角度が選ばれる。 以上述べたごとく本発明の不織布を構成するフ
イラメントは、紡糸直後の冷却下に於いて急速に
延伸することにより外層部が急冷され結晶性及び
分子配向性が中心より大となつて本発明の二層構
造となるものと考えられる。この際かかる本発明
の製造条件に於いては、紡糸速度、吐出量、圧気
量、紡口径、紡口ホール数等を相互に調整する必
要がある。さらに冷風吹き付け角度と吹き付け速
度を好ましく調整して各フイラメントの周囲を均
一に然も、同じ程度に冷却させる事が重要であ
る。 前記製造条件で単繊維断面の中心部の屈折率が
n‖(0)≦1.64且つn‖(0.8)−n‖(0)≧5×10-3を満
たす繊維を紡出し、この繊維を用いて本発明の不
織布を製造する。 次いで紡出された当該繊維からなるウエブを熱
エンボスロールによつて熱圧着して繊維相互の結
合を図るがこの場合ロール温度70〜130℃、好ま
しくは90〜120℃にて線圧5〜90Kg/cm、好まし
くは20〜70Kg/cmの下で行なわれる。なおこの熱
圧着はウエブの全面にわたつて行なうよりも部分
的に行なうことが本発明の目的を達成する上で重
要であり、しかも部分熱圧着面積率は5〜50%で
あることが好ましい。 さらに本発明の不織布を構成する繊維の繊度は
30デニール以下、好ましくは0.5〜15デニールで
ある。繊維は同一又は異繊度の繊維を混用しても
良い。また不織布の目付は10〜500g/m2のもの
が好ましく用いられるが特に限定はない。本発明
の不織布は必要に応じて少量の加工剤例えば接着
剤、制電剤、難燃剤、離型剤等を公知の方法で使
用することもできる。 次にこのようにして得た不織布を高温雰囲気下
において熱セツトする。熱セツトは分子の配向性
と結晶性を増大させるために必要であり、熱セツ
ト後においても本発明の不織布を構成する繊維の
構造の特徴、すなわち外層部と内層部の屈折率の
差が保たれることが必要である。 本発明において熱セツトは160〜230℃、好まし
くは180〜200℃の温度で60秒以内に緊張下で行な
う。 以上かくして得た本発明のポリエチレンテレフ
タレート長繊維不織布はその構成繊維が断面にお
いて中心部が低結晶性を示し、一方その外層部が
高結晶性並びに高配向性を示す構造のものとな
り、高温下において高破断伸度を有するとともに
熱劣化の改善されたものとなつた。さらに熱セツ
トを行なうことにより熱収縮の防止がなされた。
本発明の繊維構造の未延伸ポリエステル繊維から
なる不織布によつてはじめてその後の熱処理時に
おける熱劣化が防止でき、未延伸繊維の特徴であ
る高伸度性を保持してかつその欠点である熱収縮
を防止することが可能となつた。本発明の不織布
はいわゆる軟化温度の低い未延伸繊維ウエブを熱
圧着によつて繊維相互を結合させたものであり、
毛羽立ちと層間剥離が極めて生じにくいものとな
つた。 本発明の不織布は前述のように構成されている
ので、各種成型材料に有用に供される。 <発明の効果> 本発明による不織布は前述のように毛羽立ちと
層間剥離が発生しにくく、高温下に於いて伸び易
く、且つ熱収縮の小さいポリエチレンテレフタレ
ート長繊維不織布である。そのために本発明によ
る不織布は熱成型を必要とする用途に用いられて
優れた性能を発揮する。 <実施例> 以下本発明を実施例をあげて具体的に説明す
る。尚実施例に記載した特性の定義及び測定方法
を以下に示す。 ◎ 平均屈折率(n‖・n⊥)、及び平均複屈折
率 透過定量干渉顕微鏡(例えば、東独カールツア
イスイエナ社製干渉顕微鏡インターフアコ)を使
用して、干渉縞法によつて繊維の側面から観察し
た平均屈折率の分布を測定することができる。こ
の方法は円形断面を有する繊維に適用する。 繊維の屈折率は繊維軸に対して平行な電場ベク
トルを持つ偏光に対する屈折率n‖と、繊維軸に
対し垂直な電場ベクトルを持つ偏光に対する屈折
率n⊥によつて特徴づけられる。 ここで説明する測定は全て緑色光線(波長λ=
549mμ)を使用する。 繊維は光学的にフラツトなスライドガラス及び
カバーガラスを使用し、0.2〜2波長の範囲内の
干渉縞のずれを与える屈折率(N)を有し、且
つ、繊維に対し不活性な封入剤中に浸漬される。
この封入剤中に数本の繊維を浸漬し、単糸が互い
に接触しないようにする。さらに繊維は、その繊
維軸が干渉顕微鏡の光軸及び干渉縞に対して垂直
となるようにすべきである。この干渉縞のパター
ンを写真撮影し、約1500倍に拡大して解析する。 第1図に示すように、繊維の封入剤の屈折率を
N、繊維の外周上の点S′−S″間の屈折率n‖(ま
たn⊥)、S′−S″間の厚みt、使用光線の波長を
λ、バツクグランドの平行縞の間隔(1λに相当)
をD、繊維による干渉縞のずれをdとすると、光
路差Γは、Γ=d/D・λ=(n‖(又はn⊥)−
N)・tで表わされる。 繊維の半径をRとすると、繊維の中心R0から
外周Rまでの各位置での光路差から各位置での繊
維の屈折率n‖(又はn⊥)の分布を求めること
ができる。rを繊維の中心から各位置までの距離
とした時、X=r/R=0、即ち、繊維の中心に
おける屈折率を平均屈折率(n‖(0)又はn⊥(0))
という。Xは外周上において1となり、その他の
部分では0〜1の範囲の値となるが、例えば、X
=0.8の点に於ける屈折率をn‖(0.8)(又は、n⊥(
0.8))と表わす。繊維の平均屈折率(n‖)の内
外層差をn‖(0.8)−n‖(0)と表わす。また、平均
屈折率n‖(0)とn⊥(0)より、平均複屈折率(Δn)
はΔn=n‖(0)−n⊥(0)と表わされる。 ◎ 沸水収縮率 0.1g/d荷重下での試料長をL0とし、荷重を取
除き沸水中で30分間処理した後、再度、同じ荷重
下で測定した試料長をLとすると、沸水収縮率は 沸水収縮率(%)=L0−L/L×100 で表わされる。 ◎ 強伸度 島津製作所Auto Graph DSS−2000型万能引
張試験機により、把握長10cm、引張速度20cm/分
で測定した。 この測定はJIS L 1096に基づいて行う。した
がつて特に限定しない場合の測定温度は20℃であ
る。 ◎ 耐摩耗性 タテ20cm×ヨコ3cmの試験片を摩擦試験機型
(学振型)を用いて荷重500gで100往復摩擦させ
た後、試験片の外観変化を下記の判定基準に照ら
して判定し耐摩耗性の目安とした。 (判定基準) A級:まつたく毛羽立ちがない。 B級:少し毛羽立ちがあるが目立たない。 C級:毛羽立ちが目立つ。 ◎ 熱収縮率 試料25cm×25cmにタテ、ヨコ各々20cmの位置に
マーキングして、150℃で5分間熱風乾燥機中に
入れて、試料の寸法変化を測り各々の収縮率を平
均値で示す。 ◎ 熱劣化 加熱物体との接触による熱劣化で示す。一対の
平滑な金属ロールを用いて、上下温度150℃、線
圧20Kg/cmの条件で熱加圧接触させたのち、強伸
度を測定、加熱加圧接触前後の破断伸度の保持率
で示す。 実施例10,20,30、比較例40,50,60,70 本発明による不織布の3つの実施例(10,20,
30)と4つの比較例(40,50,60,70)を、ウエ
ブ状態での単繊維の物性と不織布の物性とで比較
した。 すなわち孔径0.25mm、孔数1000ケの矩型紡糸口
金を用いて、吐出量850g/minで固有粘度0.75の
ポリエチレンテレフタレートを溶融温度290℃で
紡出し、紡糸口金から牽引用エアーサツカー迄の
距離(HD)と紡糸速度を変えて金網上に捕集し
て100g/m2のウエブを取り出した。 この場合は、紡糸口金直下300mmの位置におい
て第2図のごとくフイラメント群の両側に配置し
た冷風チヤンバーより13℃の冷風を、吹出しゾー
ン長(l)70mm、吹出し角度(θ)35゜の条件下
で冷風速度0.8m/secで均一に吹き付けた。 得られたウエブを構成する繊維の微細構造上の
特徴と物性の関係を第1表に示す。実施例1,2
および3の繊維は本発明の不織布の実施例10,
20,30にそれぞれ用いられる繊維、すなわち熱圧
着および熱処理前のウエブ中の繊維であり、比較
例4,5,6,7はそれぞれ比較例の不織布40,
50,60,70に用いられる繊維である。ただし比較
例4,5,7では特に冷風を使用せずにH,Dと
エアーサツカ圧着量を適宜変化させて所定の紡糸
速度のウエブを得た場合の繊維であり、比較例6
の繊維は冷風チヤンバを片側だけに配置すること
により前述の非対称の構造を有する繊維である。
織布に関する。更に詳しくは部分熱圧着による繊
維相互の結合部を設けた毛羽立ちと層間剥離の発
生しにくい、高温下に於いて伸び易く、且つ、熱
収縮の小さい不織布の提供に関する。 <従来技術> 最近、毛羽立ちと層間剥離の発生しない、高温
下で伸び易く、熱収縮しない不織布が要望されて
いる。この理由は、不織布が熱成型によつて各種
成型加工される用途に用いられることがあるから
である。特に最近は、応用用途が拡がり変形量の
大なる成型物への加工が展開されつつある。この
ために従来の通常の不織布は勿論、さらに成型用
と称して供されている不織布と雖も満足されない
のが現状である。変形量の大なる熱成型では、50
%以上不織布が伸ばされても構造破壊の生じない
ものが必要である。伸びの大なる不織布を得るに
は破断伸度の大なる繊維を利用することが有効で
ある。かかる伸びの超大なものとして合成繊維の
場合、公知の如く通常4000m/min以下で紡糸さ
れるポリエステル未延伸繊維がある。この繊維は
100%以上の破断伸度を有する。公知の如く、こ
の繊維は延伸繊維と比較すると極端に熱劣化し易
く、且つ、80℃から130℃の温度で10から60%熱
収縮してしまう欠点があり、熱成型には用いるこ
とができない(特開昭51−40475)。 本発明者等は、ポリエステル未延伸繊維の有す
る高破断伸度の特徴を活かして、熱劣化と熱収縮
の欠点を改善せんと試みた。特にポリエチレンテ
レフタレート未延伸繊維について微細構造面から
研究を行なつた結果、単繊維断面の外層部の配向
性と結晶性を中心のそれより大にならしめた繊維
を用いて不織布を作ることによつて熱劣化の改善
がなされると共に高温下に於て伸び易く、且つ熱
収縮の小さい不織布が得られることを見出して本
発明に到達した。 <発明の目的> 本発明は毛羽立ちと層間剥離が発生しにくく、
高温下に於いて伸び易く、且つ熱収縮の小さいポ
リエチレンテレフタレート長繊維不織布を提供す
ることを目的とする。 <発明の構成> 本発明の目的は、ポリエチレンテレフタレート
長繊維不織布であつて、その構成繊維断面が半径
Rの円形断面を有し、その中心部の平均屈折率を
n‖(0)、中心から0.8Rの距離の部分における平均
屈折率をn‖(0.8)とすると、1.600≦n‖(0)≦
1.670,{n‖(0.8)−n‖(0)}≧5×10-3かつ{n‖(
0
.8)−n‖(-0.8)}≦10×10-3を満たし、該不織布の
150℃における収縮率が5%以下で、その温度の
破断伸度が70%以上である部分熱圧着部を有する
不織布によつて達成される。 <構成の具体的説明> 本発明に於いて、ポリエチレンテレフタレート
からなる長繊維とは公知の重合法で得ることがで
き、又、通常ポリエチレンテレフタレートに使用
される添加剤、例えば、艶消し剤、制電剤、難燃
剤、顔料等を含んでも良い。また、重合度につい
ては通常の繊維形成用の範囲であれば特に制限は
なく、又、本発明の目的を損なわない範囲内での
少量の他の成分との共重合、或は、少量の他のポ
リマー、例えば、ナイロン、オレフイン等を混合
することも可能である。構成繊維の断面形状は真
円のほか、本発明の目的を損なわない範囲内での
偏平円でも、或は、星形状の凹凸を有する形状で
も良い。ここで、本発明でいう円形断面とは、横
断面形状に対する外接円、内接円の半径をそれぞ
れR1,R2とすると(真円の場合はR1=R2)、そ
の比の値が1.0〜1.1であり、又、半径Rとは(R1
+R2)/2であり、中心とは外接円の中心と内
接円の中心を結ぶ直線の中点をいう。 構成単繊維の軸に平行な電場ベクトルを有する
偏光に対する構成単繊維中心部の平均屈折率をn
‖(0)と表示し、同様に、構成単繊維の中心から半
径の0.8倍の距離の部分における平均屈折率をn
‖(0.8)又は、n‖(-0.8)と表示する。 本発明の不織布を構成する繊維の第1の特徴
は、条件(A)1.60≦n‖(0)≦1.67、条件(B){n‖(0.8)
−n‖(0)}≧5×10-3を満たすことである。 条件(B)は繊維断面の外層部では高配向かつ高結
晶性となり、中心部は、逆に、外層部よりも低配
向かつ低結晶性となつていることを意味してい
る。この場合、中心部から漸次外層部の方向に結
晶性と配向性が増大して表面の僅か内側に極大値
を有する構造であり、該繊維構造の形成が、熱劣
化の改善に寄与しているものと考えられる。本発
明で云う熱劣化とは、熱成型加工に於ける加熱物
体、例えば、金型等との加圧加熱接触によつて破
断強伸度の低下を意味する。 本発明の不織布を構成する繊維において、条件
(B)のn‖(0)が1.60以下の場合はきわめて脆い不織
布となり本発明の目的を達成出来ない。又、1.67
以上の場合は破断伸度の大なるものが得られな
い。条件(B)を満たさず、条件(A)のみが満たされた
構造の場合加熱時に本発明の目的の一つである高
伸度を有する不織布が得られるがこの際に熱劣化
し易いという問題点を有する。本発明に於いては
条件(B)の値が大なるほど外層部の配向性、結晶性
が高まり熱劣化の改善の効果が大となる。 更に、本発明に於ける不織布を構成する繊維の
第2の特徴は局所的な平均屈折率の分布が繊維の
中心に関して対称であることである。すなわち繊
維の中心における平均屈折率n‖(0)と繊維の中心
から半径の0.8倍の距離の部分における平均屈折
率n‖(0.8)又はn‖(-0.8)の間に以下の関係を満足
することである。いわゆる繊維の局所的な屈折率
の分布が繊維の中心に関して対称であることが熱
劣化を低下させないために好ましく、且つ、強力
伸度の斑も小さい。ここで、局部的な屈折率の分
布が繊維の中心に関して対称であると云うこと
は、屈折率の最小値が(n‖(0)−10×10-3)以上
であり、且つ、n‖(0.8)とn‖(-0.8)の差が10×
10-3以下、より好ましくは、5×10-3以下の場合
を云う。 本発明の不織布は、上述の微細構造を有するポ
リエチレンテレフタレート長繊維からなり、部分
熱圧着によつて繊維相互を結合させたものであ
り、しかも150℃における収縮率が5%以下であ
り、かつその温度における破断伸度が70%以上で
あることを特徴とするものである。 本発明の不織布は、部分熱圧着により強固に繊
維相互が結合されているために、毛羽立ち、或は
層間剥離等の構造破壊が熱成型加工等の伸長時に
おいても発生しにくい。 次に、本発明の不織布の代表的製造法について
添付図面を参照して具体的に説明する。 第2図は、紡糸口金11から吐出されたフイラ
メント群15をエアーサツカー12によつて高速
気流により牽引し、移動するコンベアネツト13
の上でウエブ16を形成させる様子を示すもので
ある。即ち、本発明の二層構造を有する未延伸ポ
リエチレンテレフタレート繊維を得るには、紡糸
直後の比較的短い距離で牽引を終了すること、具
体的には、紡糸口金11とエアーサツカー2の距
離を1000mm以内、好ましくは、800mm以内にする
こと、並びに、紡糸口金直下400mm以内の位置に
おいて冷風チヤンバー14から20℃以下、好まし
くは、15℃以下の温度の冷風をフイラメント群の
両側から少なくとも0.5m/sec以上の速度で吹き
つけることが必要である。 この際さらに重要なことは、冷風吹出しゾーン
の長さLは少なくとも50mm以上であり、且つ、フ
イラメント群への吹き付け角度θが20゜以上50゜以
下、好ましくは30゜以上40゜以下にすることであ
る。冷風をフイラメント群の両側から均一に吹き
付けることが本発明の局部的な平均屈折率分布が
繊維の中心に対して対称となるために必要であ
り、且つ、フイラメント群を乱さずに、併も、冷
風に近い外側のフイラメントと遠くに位置する中
央部のフイラメントを同じ程度に冷却するために
前記風速と吹き付け角度が選ばれる。 以上述べたごとく本発明の不織布を構成するフ
イラメントは、紡糸直後の冷却下に於いて急速に
延伸することにより外層部が急冷され結晶性及び
分子配向性が中心より大となつて本発明の二層構
造となるものと考えられる。この際かかる本発明
の製造条件に於いては、紡糸速度、吐出量、圧気
量、紡口径、紡口ホール数等を相互に調整する必
要がある。さらに冷風吹き付け角度と吹き付け速
度を好ましく調整して各フイラメントの周囲を均
一に然も、同じ程度に冷却させる事が重要であ
る。 前記製造条件で単繊維断面の中心部の屈折率が
n‖(0)≦1.64且つn‖(0.8)−n‖(0)≧5×10-3を満
たす繊維を紡出し、この繊維を用いて本発明の不
織布を製造する。 次いで紡出された当該繊維からなるウエブを熱
エンボスロールによつて熱圧着して繊維相互の結
合を図るがこの場合ロール温度70〜130℃、好ま
しくは90〜120℃にて線圧5〜90Kg/cm、好まし
くは20〜70Kg/cmの下で行なわれる。なおこの熱
圧着はウエブの全面にわたつて行なうよりも部分
的に行なうことが本発明の目的を達成する上で重
要であり、しかも部分熱圧着面積率は5〜50%で
あることが好ましい。 さらに本発明の不織布を構成する繊維の繊度は
30デニール以下、好ましくは0.5〜15デニールで
ある。繊維は同一又は異繊度の繊維を混用しても
良い。また不織布の目付は10〜500g/m2のもの
が好ましく用いられるが特に限定はない。本発明
の不織布は必要に応じて少量の加工剤例えば接着
剤、制電剤、難燃剤、離型剤等を公知の方法で使
用することもできる。 次にこのようにして得た不織布を高温雰囲気下
において熱セツトする。熱セツトは分子の配向性
と結晶性を増大させるために必要であり、熱セツ
ト後においても本発明の不織布を構成する繊維の
構造の特徴、すなわち外層部と内層部の屈折率の
差が保たれることが必要である。 本発明において熱セツトは160〜230℃、好まし
くは180〜200℃の温度で60秒以内に緊張下で行な
う。 以上かくして得た本発明のポリエチレンテレフ
タレート長繊維不織布はその構成繊維が断面にお
いて中心部が低結晶性を示し、一方その外層部が
高結晶性並びに高配向性を示す構造のものとな
り、高温下において高破断伸度を有するとともに
熱劣化の改善されたものとなつた。さらに熱セツ
トを行なうことにより熱収縮の防止がなされた。
本発明の繊維構造の未延伸ポリエステル繊維から
なる不織布によつてはじめてその後の熱処理時に
おける熱劣化が防止でき、未延伸繊維の特徴であ
る高伸度性を保持してかつその欠点である熱収縮
を防止することが可能となつた。本発明の不織布
はいわゆる軟化温度の低い未延伸繊維ウエブを熱
圧着によつて繊維相互を結合させたものであり、
毛羽立ちと層間剥離が極めて生じにくいものとな
つた。 本発明の不織布は前述のように構成されている
ので、各種成型材料に有用に供される。 <発明の効果> 本発明による不織布は前述のように毛羽立ちと
層間剥離が発生しにくく、高温下に於いて伸び易
く、且つ熱収縮の小さいポリエチレンテレフタレ
ート長繊維不織布である。そのために本発明によ
る不織布は熱成型を必要とする用途に用いられて
優れた性能を発揮する。 <実施例> 以下本発明を実施例をあげて具体的に説明す
る。尚実施例に記載した特性の定義及び測定方法
を以下に示す。 ◎ 平均屈折率(n‖・n⊥)、及び平均複屈折
率 透過定量干渉顕微鏡(例えば、東独カールツア
イスイエナ社製干渉顕微鏡インターフアコ)を使
用して、干渉縞法によつて繊維の側面から観察し
た平均屈折率の分布を測定することができる。こ
の方法は円形断面を有する繊維に適用する。 繊維の屈折率は繊維軸に対して平行な電場ベク
トルを持つ偏光に対する屈折率n‖と、繊維軸に
対し垂直な電場ベクトルを持つ偏光に対する屈折
率n⊥によつて特徴づけられる。 ここで説明する測定は全て緑色光線(波長λ=
549mμ)を使用する。 繊維は光学的にフラツトなスライドガラス及び
カバーガラスを使用し、0.2〜2波長の範囲内の
干渉縞のずれを与える屈折率(N)を有し、且
つ、繊維に対し不活性な封入剤中に浸漬される。
この封入剤中に数本の繊維を浸漬し、単糸が互い
に接触しないようにする。さらに繊維は、その繊
維軸が干渉顕微鏡の光軸及び干渉縞に対して垂直
となるようにすべきである。この干渉縞のパター
ンを写真撮影し、約1500倍に拡大して解析する。 第1図に示すように、繊維の封入剤の屈折率を
N、繊維の外周上の点S′−S″間の屈折率n‖(ま
たn⊥)、S′−S″間の厚みt、使用光線の波長を
λ、バツクグランドの平行縞の間隔(1λに相当)
をD、繊維による干渉縞のずれをdとすると、光
路差Γは、Γ=d/D・λ=(n‖(又はn⊥)−
N)・tで表わされる。 繊維の半径をRとすると、繊維の中心R0から
外周Rまでの各位置での光路差から各位置での繊
維の屈折率n‖(又はn⊥)の分布を求めること
ができる。rを繊維の中心から各位置までの距離
とした時、X=r/R=0、即ち、繊維の中心に
おける屈折率を平均屈折率(n‖(0)又はn⊥(0))
という。Xは外周上において1となり、その他の
部分では0〜1の範囲の値となるが、例えば、X
=0.8の点に於ける屈折率をn‖(0.8)(又は、n⊥(
0.8))と表わす。繊維の平均屈折率(n‖)の内
外層差をn‖(0.8)−n‖(0)と表わす。また、平均
屈折率n‖(0)とn⊥(0)より、平均複屈折率(Δn)
はΔn=n‖(0)−n⊥(0)と表わされる。 ◎ 沸水収縮率 0.1g/d荷重下での試料長をL0とし、荷重を取
除き沸水中で30分間処理した後、再度、同じ荷重
下で測定した試料長をLとすると、沸水収縮率は 沸水収縮率(%)=L0−L/L×100 で表わされる。 ◎ 強伸度 島津製作所Auto Graph DSS−2000型万能引
張試験機により、把握長10cm、引張速度20cm/分
で測定した。 この測定はJIS L 1096に基づいて行う。した
がつて特に限定しない場合の測定温度は20℃であ
る。 ◎ 耐摩耗性 タテ20cm×ヨコ3cmの試験片を摩擦試験機型
(学振型)を用いて荷重500gで100往復摩擦させ
た後、試験片の外観変化を下記の判定基準に照ら
して判定し耐摩耗性の目安とした。 (判定基準) A級:まつたく毛羽立ちがない。 B級:少し毛羽立ちがあるが目立たない。 C級:毛羽立ちが目立つ。 ◎ 熱収縮率 試料25cm×25cmにタテ、ヨコ各々20cmの位置に
マーキングして、150℃で5分間熱風乾燥機中に
入れて、試料の寸法変化を測り各々の収縮率を平
均値で示す。 ◎ 熱劣化 加熱物体との接触による熱劣化で示す。一対の
平滑な金属ロールを用いて、上下温度150℃、線
圧20Kg/cmの条件で熱加圧接触させたのち、強伸
度を測定、加熱加圧接触前後の破断伸度の保持率
で示す。 実施例10,20,30、比較例40,50,60,70 本発明による不織布の3つの実施例(10,20,
30)と4つの比較例(40,50,60,70)を、ウエ
ブ状態での単繊維の物性と不織布の物性とで比較
した。 すなわち孔径0.25mm、孔数1000ケの矩型紡糸口
金を用いて、吐出量850g/minで固有粘度0.75の
ポリエチレンテレフタレートを溶融温度290℃で
紡出し、紡糸口金から牽引用エアーサツカー迄の
距離(HD)と紡糸速度を変えて金網上に捕集し
て100g/m2のウエブを取り出した。 この場合は、紡糸口金直下300mmの位置におい
て第2図のごとくフイラメント群の両側に配置し
た冷風チヤンバーより13℃の冷風を、吹出しゾー
ン長(l)70mm、吹出し角度(θ)35゜の条件下
で冷風速度0.8m/secで均一に吹き付けた。 得られたウエブを構成する繊維の微細構造上の
特徴と物性の関係を第1表に示す。実施例1,2
および3の繊維は本発明の不織布の実施例10,
20,30にそれぞれ用いられる繊維、すなわち熱圧
着および熱処理前のウエブ中の繊維であり、比較
例4,5,6,7はそれぞれ比較例の不織布40,
50,60,70に用いられる繊維である。ただし比較
例4,5,7では特に冷風を使用せずにH,Dと
エアーサツカ圧着量を適宜変化させて所定の紡糸
速度のウエブを得た場合の繊維であり、比較例6
の繊維は冷風チヤンバを片側だけに配置すること
により前述の非対称の構造を有する繊維である。
【表】
第1表の特性を有する各繊維から成るウエブを
取り出して熱圧着を行ない繊維どうしの結合を行
なつた。熱圧着は、上部が凸部を有するエンボス
ロールと表面が平滑な下部ロールとの間で熱圧着
した。熱圧着条件は熱圧着部の比率(熱圧着率)
を12%、上下ロール温度120℃、線圧20Kg/cmで
ある。 次いで、ピンテンターを用いて、熱処理温度
180℃、30秒間の熱処理を行ない、その不織布の
特性と熱劣化を併せて第2表(強伸度測定時の温
度は20℃)に示す。 但し比較例50は上下ロール温度230℃で熱圧着
した従来から用いられている長繊維不織布であ
る。
取り出して熱圧着を行ない繊維どうしの結合を行
なつた。熱圧着は、上部が凸部を有するエンボス
ロールと表面が平滑な下部ロールとの間で熱圧着
した。熱圧着条件は熱圧着部の比率(熱圧着率)
を12%、上下ロール温度120℃、線圧20Kg/cmで
ある。 次いで、ピンテンターを用いて、熱処理温度
180℃、30秒間の熱処理を行ない、その不織布の
特性と熱劣化を併せて第2表(強伸度測定時の温
度は20℃)に示す。 但し比較例50は上下ロール温度230℃で熱圧着
した従来から用いられている長繊維不織布であ
る。
【表】
第2表から言えることは、{n‖(0.8)−n‖(0)}
の値が大きいほど熱劣化しないことがわかる。又
熱収縮の起こらない不織布が得られた。即ち、本
発明の実施例10,20,30は、屈折率が1.60≦n‖
(0)≦1.67で、{n‖(0.8)−n‖(0)}≧5×10-3を満
足
している。更に、熱収縮率も5%以下でほとんど
起きていない。又、熱劣化が70%以上の高い保持
率を示し熱劣化の少ない繊維であることが判明し
た。 一方比較例40は強張強伸度が低く熱劣化の大な
る不織布であり、比較例50は引張強伸度は高いが
耐摩耗性が劣り、比較例60および70は熱劣化が劣
り、何れも本発明の不織布の如く総合特性を有し
ないものである。 次に、第3表に、150℃雰囲気中での第2表の
実施例10,20,30および比較例50の応力と伸度の
関係を示す。 その結果、本発明による不織布は初期モジユラ
スが低く、熱成型性の良いことが判明した。又、
伸度は70%以上を有しており、かなり凹凸の大き
い成型加工にも耐え得る成型材料として有用であ
ることが判明した。 一方比較例50は150℃中においても破断伸度が
きわめて低く、したがつて成型性が悪い。
の値が大きいほど熱劣化しないことがわかる。又
熱収縮の起こらない不織布が得られた。即ち、本
発明の実施例10,20,30は、屈折率が1.60≦n‖
(0)≦1.67で、{n‖(0.8)−n‖(0)}≧5×10-3を満
足
している。更に、熱収縮率も5%以下でほとんど
起きていない。又、熱劣化が70%以上の高い保持
率を示し熱劣化の少ない繊維であることが判明し
た。 一方比較例40は強張強伸度が低く熱劣化の大な
る不織布であり、比較例50は引張強伸度は高いが
耐摩耗性が劣り、比較例60および70は熱劣化が劣
り、何れも本発明の不織布の如く総合特性を有し
ないものである。 次に、第3表に、150℃雰囲気中での第2表の
実施例10,20,30および比較例50の応力と伸度の
関係を示す。 その結果、本発明による不織布は初期モジユラ
スが低く、熱成型性の良いことが判明した。又、
伸度は70%以上を有しており、かなり凹凸の大き
い成型加工にも耐え得る成型材料として有用であ
ることが判明した。 一方比較例50は150℃中においても破断伸度が
きわめて低く、したがつて成型性が悪い。
【表】
第1図は繊維の断面半径方向屈折率(n‖又は
n⊥)分布の測定に用いた干渉縞のパターンの一
例を示す図面である。第2図は本発明の不織布を
得るための代表的な製造装置を模式的に示す略示
正面図である。 1……繊維、2……封入剤による干渉縞、3…
…繊維による干渉縞、11……紡糸口金、12…
…エアーサツカー、13……コンベアネツト、1
4……冷風チヤンバ、15……フイラメント群、
16……ウエブ、L……吹出し幅、θ……吹出し
角度。
n⊥)分布の測定に用いた干渉縞のパターンの一
例を示す図面である。第2図は本発明の不織布を
得るための代表的な製造装置を模式的に示す略示
正面図である。 1……繊維、2……封入剤による干渉縞、3…
…繊維による干渉縞、11……紡糸口金、12…
…エアーサツカー、13……コンベアネツト、1
4……冷風チヤンバ、15……フイラメント群、
16……ウエブ、L……吹出し幅、θ……吹出し
角度。
Claims (1)
- 1 ポリエチレンテレフタレート長繊維不織布で
あつて、その構成繊維断面が半径Rの円形断面を
有し、その中心部の平均屈折率をn‖(0)、中心か
ら0.8Rの距離の部分における平均屈折率をn‖(0.
8)とすると、1.600≦n‖(0)≦1.670,{n‖(0.8)−
n
‖(0)}≧5×10-3かつ{n‖(0.8)−n‖(-0.8)}≦10
×
10-3を満たし、該不織布の150℃における収縮率
が5%以下で、その温度の破断伸度が70%以上で
ある部分熱圧着部を有する不織布。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59050185A JPS60199961A (ja) | 1984-03-17 | 1984-03-17 | 熱収縮のない高伸度を有する不織布 |
EP19850102788 EP0156234B2 (en) | 1984-03-17 | 1985-03-12 | Heat-resistant non-woven fabric having a high elongation at break |
DE3586136T DE3586136T3 (de) | 1984-03-17 | 1985-03-12 | Hitzebeständige, eine hohe Reissdehnung aufweisende, nichtgewobene Stoffbahn. |
KR1019850001637A KR860001835B1 (ko) | 1984-03-17 | 1985-03-14 | 열열화의 개선된 고신도를 갖는 부직시트 |
US06/712,243 US4578307A (en) | 1984-03-17 | 1985-03-15 | Nonwoven sheet having improved heat deterioration resistance and high elongation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59050185A JPS60199961A (ja) | 1984-03-17 | 1984-03-17 | 熱収縮のない高伸度を有する不織布 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPS60199961A JPS60199961A (ja) | 1985-10-09 |
JPH0147589B2 true JPH0147589B2 (ja) | 1989-10-16 |
Family
ID=12852122
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP59050185A Granted JPS60199961A (ja) | 1984-03-17 | 1984-03-17 | 熱収縮のない高伸度を有する不織布 |
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JP (1) | JPS60199961A (ja) |
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JPS60199957A (ja) * | 1984-03-17 | 1985-10-09 | 旭化成株式会社 | 熱劣化の改善された高伸度を有する不織シ−ト |
JPH0673607B2 (ja) * | 1985-12-20 | 1994-09-21 | 旭化成工業株式会社 | 容器状フィルターの製造方法 |
EP0247232B1 (en) * | 1986-05-28 | 1992-09-30 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Formable nonwoven sheet |
EP0919656A4 (en) * | 1997-06-11 | 2000-09-13 | Chisso Corp | LONG FIBER FABRIC AND RELATED ABSORBABLE ITEMS |
US6605553B2 (en) | 1999-12-28 | 2003-08-12 | Polymer Processing Research Institute, Ltd. | Tow multiaxial non-woven fabric |
JP5267809B2 (ja) * | 2009-06-18 | 2013-08-21 | 東洋紡株式会社 | フィルター基材およびそれを用いたフィルター |
Citations (2)
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---|---|---|---|---|
JPS51147683A (en) * | 1975-06-13 | 1976-12-18 | Asahi Chemical Ind | Bonding method for web |
JPS60199958A (ja) * | 1984-03-17 | 1985-10-09 | 旭化成株式会社 | 弾性を有する嵩高性不織布 |
-
1984
- 1984-03-17 JP JP59050185A patent/JPS60199961A/ja active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS51147683A (en) * | 1975-06-13 | 1976-12-18 | Asahi Chemical Ind | Bonding method for web |
JPS60199958A (ja) * | 1984-03-17 | 1985-10-09 | 旭化成株式会社 | 弾性を有する嵩高性不織布 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS60199961A (ja) | 1985-10-09 |
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