JPH02139415A

JPH02139415A - ポリエステル複合繊維、該繊維を含有する不織布および該不織布の製造方法

Info

Publication number: JPH02139415A
Application number: JP63293146A
Authority: JP
Inventors: Yoshikata Ono; 大野　義堅; Hisashi Nagi; 比佐志凪; Satoshi Akita; 秋田　智
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 1988-11-18
Filing date: 1988-11-18
Publication date: 1990-05-29
Anticipated expiration: 2013-01-26
Also published as: JP2703294B2

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、伸縮性、伸長回復率に優れ高゛密度化された
不織布を得るのに適した優れた潜在捲縮能を有するポリ
エステル複合繊維、それを含有する不織布及び該不織布
の製造方法に関するものである。

（従来の技術）潜在捲縮性を有するサイド７′イサイド型のポリエステ
ル複合繊維として、低熱収縮側の重合体成分並びに高収
縮側の重合体成分としてそれぞれ重合度の低いポリエチ
レンテレフタレート（固有粘度０．４０〜０．６０）と
重合度の高いポリエチレンテレフタレート（固有粘度０
．７０〜０．９０）を配したポリエステル繊維は工業的
に製造されているが、かかる繊維よりなる不織布として
は組織力、即ち、繊維と繊維との拘束力に打ち勝つだけ
の高い伸縮力、伸長回復力が得られず、風合的にもフィ
ツト性に賭けるものとなり、用途展開が狭められている
のが現状である。また、特開昭６２−７８２１４号公報
には５−ナトリウムスルホイソフタル酸（ＳＩＰ）によ
る共重合率が３モル％以上６モル％以下の共重合ポリエ
ステルを使用した複合繊維や該繊維よりなる不織布が開
示されているが、この場合、ＳＩＰの共重合量が多すぎ
るため重合体の溶融粘度が、高くなり過ぎて重縮合反応
に於いて、適度の重合度のものを得ることが難しくなる
ばかりでなくコスト的にも高くなること、更には、紡出
糸の結晶性が高くなり過ぎて、経時変化を起こし易くな
り延伸性の低下を来し、複合繊維の強力が低下してしま
うという欠点を有していた。

最近の不織布分野では種々な方法で不織布が製造されて
おり、短繊維を梳綿機によりシート状ウェブとし、繊維
を接着剤（バインダー）あるいは熱融着性繊維（バイン
ダー繊維）と混合し熱接着する方法、更にはニードルパ
ンチを併用する方法などが主流をなしている。

これらの方法で製造される不織布の用途としては、スポ
ーツ用、医療用、特に皮膚貼付削出の基布に広く用いら
れるため、高い伸縮性、伸長回復性が望まれると同時に
基布へ薬剤（湿布薬など）を塗布するため高い嵩密度を
併せて要望されている。

（発明が解決しようとする課題）本発明は伸縮性、伸長性回復性が優れ且つ高密度化可能
な不織布を得るのに適したポリエステル成分維及び該繊
維を含有する不織布の提供を目的とするものである。

（課題を解決するための手段）本発明者らは上記問題点を解決すべく鋭意研究を重ねた
結果、特定の２種類のポリエステルの偏心芯鞘型または
サイドバイサイド型複合繊維により三次元捲縮発現能を
有し、且つ延伸工程に於いて特定の熱処理をおこなうこ
とによりこの目的が達成されることを見いだし、本発明
に到達した。

即ち、本発明は、「（１）主たる成分がエチレンテレフタレート単位で構
成され、且つ、共重合成分としてイソフタル酸２モル％
以上１０モル％以下および金属スルホネート基を有する
芳香族ジカルボン酸を１モル％以上３モル％未満の範囲
で共重合したポリエステル成分（Ａ）と実質的にエチレ
ンテレフタレート単位よりなるポリエステル成分（Ｂ）
とからなる複合繊維であって、１７０℃乾熱処理におけ
る自由収縮率が２０％以下で、且つ、該熱処理後に三次
元捲縮を４０〜９０ケ≠ ることを特徴とするポリエステル複合繊維。

（２）主たる成分がエチレンテレフタレート単位で構成
され、且つ、共重合成分としてイソフタ、ル酸２モル％
以上１０モル％以下および金属スルホネート基を有する
芳香族ジカルボン酸を１モル％以上３モル％未満の範囲
で共重合したポリエステル成分（Ａ）と実質的にエチレ
ンテレフタレート単位よりなるポリエステル成分（Ｂ）
とからなる複合繊維を含有する不織布であって、該不織
布の嵩密度が０．０６ｇ／ｃｍ’以上、伸度が１４５％
以上、伸長回復率が４５％以上であることを特徴とする
不織布。

（３）請求項（１）に記載のポリエステル複合繊維を含
有するウェッブを熱処理して、該ポリエステル複合繊維
の潜在捲縮を顕在化させることを特徴とする不織の製造
方法。」である。

本発明の複合繊維において、ポリエステル成分。

（Ａ）はエチレンテレフタレート単位を主たる構成−単
位とする共重合ポリエステルであり、共重合成分として
イソフタル酸又はそのエステル形成性誘導体及び金属ス
ルホネート基を有する芳香族ジカルボン酸又はそのエス
テル形成性誘導体を用いて改質されたポリエチレンテレ
フタレート系共重合ポリエステルである。ここで、金属
スルホネート基を何する芳香族ジカルボン酸は、例えば
イソフタル酸、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の芳香環に金属スルホネー
ト基を有するものであり、金属は、リチウム、ナトリウ
ム、カリウム等のアルカリ金属である。

具体的には、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、５−
カリウムスルホイソフタル酸、５−リチウムスルホイソ
フタル酸、４−ナトリウムスルホイソフタル酸、４−ナ
トリウムスルホ２．６−ナフタレンジカルボン酸等が挙
げられ、これらのエステル形成性誘導体であってもよい
が、本発明においては５−ナトリウムスルホイソフタル
酸又はそのエステル形成性誘導体が好ましく用いられる
。

本発明において、上記イソフタル酸又はそのエステル形
成性誘導体によってポリマー中に生成する共重合単位（
以下（＋Ｌ−１）単位と略称する。）。

はポリエステル成分（Ａ）中２モル％以上１０モル％以
下の割合で存在し、金属スルホネート基を有する芳香族
ジカルボン酸又はそのエステル形成性誘導体によって生
成する共重合単位（以下（ａ−２）単位と略称する。）
はポリエステル成分（Ａ）中１モル％以上３モル％未満
である。ここで、（ａ−１）単位が２モル％未満では不
織布に収縮性を付与するに不充分であるばかりでなく、
不織布の嵩密度も充分とならない。また、１０モル％を
超えると重合体の溶融粘度を一定レベルに保つに必要な
重縮合反応において適度の重合度を安定に得ろことが難
しくなり、捲縮堅牢性が著しく低下してしまう。

（ａ−１）単位は好ましくは４モル％以上８モル％以下
である。また、（ａ−２）単位を構成する金属スルホネ
ート基を有する芳香族ジカルボン酸は熱処理時の収縮力
を付与し、重合時の溶融粘度を一定レベルに保ち、捲縮
発現能を一定レベル以上に潜在化させるために必要であ
る。（ａ−２）単位が１モル％未満では捲縮発現能が小
さく、且つ、。

目標とする収縮応力を得るには不充分で捲縮°の発現が
不足する。３モル％以上では重合体の溶融粘度を高くな
り過ぎて重縮合反応に於いて適度の重合度のものを得る
ことが難しくなると同時にコスト的にも高くなる。更に
は紡出糸の結晶性が高くなり過ぎて、経時変化を起こし
易く延伸性の低下をきたし、複合繊維の強力か低下して
しまうので好ましくない。（ａ−２）単位はポリエステ
ル成分（Ａ）中に好ましくは、１．５モル％以上２．８
モル％以下、更に好ましくは１．５モル％以上２．５モ
ル％以下で存在する。

本発明の複合ｖ＆惟において、ポリエステル成分（Ｂ）
は、実質的にエチレンテレフタレート単位よりなるポリ
エステルである。

ポリエステル成分（Ａ）及び（Ｂ）の固有粘度は特に限
定されるものではないが、夫々０．４５〜０．６０及び
０．５５〜０，７０程度であればよい。

又、ポリエステル成分（Ａ）及び（Ｂ）には、本発明の
目的効果を損わない範囲内で、他の共重合成分を含んで
いてもよい。更に、本発明の複合繊維においては（Ａ）
および／または（Ｂ）成分に難燃剤、消臭剤、抗菌剤、
芳香剤、顔料、セラミックス等種々の特性付与剤や添加
剤を任意に配合させることができる。

本発明においては、複合繊維の１成分として上記の如き
（ａ−１）単位及び（ａ−２）単位を特定量含有したポ
リエステルを用い、かかる複合繊維を原綿として不織布
を得た場合、意外にも不織布の嵩密度を高めることがで
きるものである。

本発明の複合ｍｆ４！を製造するに際し、紡糸口金とし
ては丸断面、三角断面、十字形断面、Ｔ形断面等任意の
孔形を有する口金を使用することが可能であり、複合形
態は偏心芯鞘型やサイドバイサイド型のどちらでもよい
が、後者の方が捲縮発現力に優れているという点で好ま
しい。

特に、本発明においては、（Ａ）、（Ｂ）２成分の重合
体をサイドバイサイド型口金を用い、複合比率（Ａ）　
：　（Ｂ）＝　４０〜６０：６０〜４０の範囲で複合紡
糸することが望ましい。但し、複合比率（Ａ）　：　Ｃ
Ｂ）は５０：５０から外れるに従って口金吐出部で二−
イング現象を起こしやすくなるので（Ａ）　：　（Ｂ）
＝　４５〜５５″：５５〜４５が最も好ましい。また、
２成分の紡出時の溶融粘度が常に（＾）＞（Ｂ）であり
、両者の溶融粘度差が３００〜１５００ポイズの範囲内
にあることが優れた潜在捲縮能を付与する上で望ましい
。溶融粘度差が小さいと十分な捲縮数を発現させること
が困難であり、一方、大き過ぎると曳糸性が不良となる
傾向があり好ましくない。尚、本発明で言う溶融粘度差
とは約２８５℃におけるポリエステル成分（Ａ）及び（
Ｂ）の各々の溶融粘度差を示すものである。

その池の紡糸条件は従来のポリエステル複合繊維の紡糸
条件をほぼそのまま採用することができる。

また、本発明の複合繊維を紡糸するに際し、ポリエステ
ル成分（Ａ）については、（ａ−１）及び（ａ−２）の
単位の含有率の高いポリエステルをホモポリエステルで
希釈し、所定の含有率とするようなマスターバッチ方式
によって調整してもよいし、（ａ−１）の単位のみを含
有するポリエステルと（ａ　　２）の単位のみを含有す
るポリエステルとをブレンドしてポリエステル成分（Ａ
）としてもよいが、本発明の効果を最大限に発揮させる
ためには、イソフタル酸と金属スルホネート基を有する
芳香族ジカルボン酸とをポリエステルの重合時に反応系
へ添加して得られる改質ポリエステルを使用することが
好ましい。

次に、伸縮性、伸長回復性を有する不織布を得るために
、本発明の潜在捲縮性複合繊維は熱処理後三次元捲縮を
有することが重要であり、特に、１７０℃乾熱処理後に
４０〜９０ケア２５ｍｍ好ましくは、５０〜９０ケ／ｍ
ｍ以上の三次元捲縮が発現するものであり、この時の捲
縮率は３０％以上であることが好ましい。ＩＰ！、槽数
が４０ケア２５ｍｍ未満では伸縮性が著しく低下し、伸
長回復性の低いしのとなる。一方、捲縮数が９０ケ／２
５ｍｍを越えると、不織布表面の凹凸が目立ち、地合の
劣るものとなるので実用性がない。

また、捲縮数と共に捲縮の形状（捲縮によって生ずるル
ープの状態）も不織布における伸長回復−性を向上させ
るための要因のひとつであり、ループ形態はスパイラル
状で、しっかりと閉じた状態となっているものが好まし
い。かかるループめ形態は、換言すると捲縮堅牢性に密
接に関連するものであり、本発明においては１５〜４０
％の捲縮堅牢度を有する複合繊維であることが好ま（２
い。該範囲内にある場合は、特に、不織布にしたときの
伸長回復性や地合が良好となる。

また、本発明の複合！＆維は１７０　′Ｃの自由収縮乾
熱処理によって収縮率が２０％以下となるものであるが
、該熱処理時の収縮率は不織布の風合、嵩高性および伸
縮性に重要な関係をもち、本発明においては、不織布分
野で一般的な加工条件である最終乾燥温度（１６０〜１
７０℃）を代表する温度として１７０℃を選び、本発明
の複合繊維を１７０°Ｃで自由収縮熱処理した時の収縮
率は２０％以下、好ましくは３〜１８％である。収縮率
が２０％を越えると、不織布が著しく硬くなったり、伸
縮特性、特に伸長回復性が著しく劣り、耐久性が低下し
た物になる。

このような特定の潜在捲縮能と熱収縮性とを有する伸縮
性複合繊維はポリエステル成分（＾）とポリエステル成
分（Ｂ）との溶融粘度差、（Ａ）成分のイソフタル酸と
金属スルホ４ネート基を有する芳香族ジカルボン酸との
共重合割合、（Ａ）、（Ｂ）の複合比率、紡糸後延伸工
程における延伸条件および熱処理条件などを適切に選定
することにより得られる。

延伸倍率は紡糸原糸の破断伸度、即ち、最大延伸倍率の
６０〜７５％で延伸することにより潜在捲縮能を効率よ
く発現さけることができ、次いて緊張熱処理を１３０℃
〜１８０℃の範囲で行うことにより、高い結晶性を維持
することができ、高い伸縮力が養われる。１３０°Ｃ未
満では収縮率は満足されるが収縮力が不充分となり伸縮
性の劣るものとなる。

一方１８０℃を越えると繊維の配向緩和が激しく進み、
伸縮力、耐久力、および繊維自身の強力低下が起こり、
不織布として耐久性のない伸縮性しか得られない。

また、本発明の複合繊維は梳綿工程を通過させるため、
−船釣な方法である押込み式捲縮機により梳綿工程通過
時ネップや未開繊トラブルが発生しない程度の通常の機
械捲縮で捲縮数８〜２０ケア２５ｍｍを付与した原綿と
するのが好ましい。

このようにして得られる本発明の複合繊維よりなる原綿
を、単独で又は必要に応じて通常のポリエステル繊維や
熱融着バインダー繊維と混綿して、カードにかけウェッ
ブを作成し、得られたウェッブを必要に応じてニードル
パンチを施した後、フリーな状態で熱処理して潜在１を
縮を顕在化させることにより、繊維同志の絡みを生ぜし
め、伸縮回復性に極めて優れた不織布を製造することが
できる。ここで、本発明の複合繊維以外に通常のポリエ
ステルや熱融着バインダー繊維等池の繊維を混綿して不
織布を製造する場合は、他の繊維の使用量は全体で３０
重量％以下することが好ましい。又、本発明の目的・効
果が損われない範囲で、木綿、ウール、麻等の天然繊維
や、上記のポリエステル繊維以外の合成繊維等を適宜混
綿することもできる。

ウェッブの熱処理温度は、本発明の潜在捲縮性複合繊維
が充分な捲縮を発現できるような温度であれば特に限定
されるものではないが、−船釣な不縁布製造工程におけ
る最終乾燥温度である１６０℃以上、好ましくは１６０
℃〜１７０℃程度が適当である。

本発明の製造方法によって得られる不織布は、嵩密度が
高く、且つ伸度及び伸長回復性にも優れており、不織布
を作成した時に該不織布の密度が０．０６０８／ｃｍ３
以上、伸度が１４５％以上、好ましくは１５０％以上、
伸長回復率が４５％以上となるものが好ましく、これら
の特性を同時に満足する不織布は従来見い出されていな
いものである。

（実施例）以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発
明は何らこれらに限定されるものではない。実施例中、
溶融粘度差は、フローテスターで測定した２８５℃にお
ける（Ａ）成分およびＣＢ）成分の溶融粘度（ボイズ）
の差を示す。またその他の特性値等の測定法及び不織布
の評価については次の通りである。

（１）繊度：　Ｊ　Ｉ　Ｓ　　Ｉ、−１０１５−７−５
−ＬＡの方法により測定。

（２）捲縮数、捲縮率、捲縮堅牢度：ＪＩＳ　　Ｌ−１
０１５−７−１２−ｔの方法により測定。

（３）自由収縮率：　Ｊ　ｔ　Ｓ　　Ｌ−１０ｔｓ−７
−１５の方法に準じ、１７０℃の雰囲気中に３０分間処
理、デニール当たり３００ｍｇの荷重をかけて測定。

（４）嵩密度：不織布の厚さをＪＩＳＬ−１０２１に準
じて測定し、該厚さと目付より求めた。

（５）伸度、伸長回復率：　Ｊ　Ｉ　Ｓ　　Ｌ−１０９
６Ｂ法に準じ、定速伸長引張試験機により試料中５ｃｍ
試料長ＬｏａＩ１１．引張速度１０ｃ＋ｎ、伸長率５０
％で測定し、次式で伸長回復率を求めた。

伸長回復率（％）＝（Ｂ−Ｃ）／ＢＸ１００Ｂは不織布
の伸度の５０％の値、ＣはＢの値まで伸長した後、荷重
を外し、１分間放置後の測定前の試料長に対する伸度を
示す。

（６）風合い：柔軟性・伸縮性の両方が良好　　　・・・・・◎一方が
良好で、他方が若干劣る　　・・・・・Ｏ両方、あるい
は一方が著しく劣る　・・・・・×（７）不織布の評価
：嵩高性（密度）・伸縮性の両方が良好・・・・・◎一方
が良好で、他方が若干劣る　　　・・・・・Ｏ両方、あ
るいは一方が著しく劣る　　・・・・・×実施例１ポリエステル成分（Ａ）としてエチレンテレフタレート
を主成分とし、イソフタル酸（以下ＩＰＡと略称する。

）を５．０モル％及び５゛−ナトリウムスルホイソフタ
ル酸（以下ＳＩＰと略称する。）を２．５モル％共重合
した改質ポリエステル（溶融粘度、　３３００ボイズ）
とポリエステル成分（Ｂ）として実質的にエチレンテレ
フタレート単位のみからなるポリエステル（溶融粘度、
　２３００）を用いて、複合溶融紡糸装置による丸断面
口金孔から２８５℃で複合比率５０：５０のサイドバイ
サイド型とし、３４５ｇ１分の吐出量、１１５０１１１
／分の速度で捲き取り、単糸デニール５，４ｄの未延伸
糸を得た。

これらの未延伸糸を集束後、延伸倍率２．４倍（最大延
伸倍率の７０％の比率）で延伸温度７０℃で延伸し、緊
張熱処理温度１４５℃で熱処理を行い、押し込み式捲縮
機で機Ｖｃ捲縮を付与した後、５１ｍｍで切断して捲縮
数１１ケ／２５ｍｍの短繊維を得た。

実施例２及び３ポリエステルの重縮合反応時間を変えることによって、
異なる溶融粘度を有するポリエステル成分（Ａ）及びポ
リエステル成分（Ｂ）を製造し、第１表に示すような組
み合わせで、複合比率５０二５０のサイドバイサイド型
複合繊維を紡糸し、延伸倍率を第１表に示す如くするこ
と以外は、実施例１と同じ条件で延伸し、機械捲縮を付
与した後切断して捲縮数１０ケア２５ｍｍの短繊維を得
た。但し、ここで使用したポリエステル成分（Ａ）はエ
チレンテレフタレートを主成分とし、ＩＰＡを５６０モ
ル％、ＳＩＰを２．５モル％共重合した改質ポリエステ
ルであり、成分ＣＢ）は実質的にエチレンテレフタレー
ト単位のみからなるポリエステルである。

糸、延伸し、機械捲縮を付与した後、切断して捲縮数８
〜１２ケア２５ｍａ＋の短繊維とした。

以下余白実施例４〜７および比較例１〜４ポリエステル成分（＾）としてテレフタル酸を主たるジ
カルボン酸成分とし、ＩＰＡの共重合量およびＳＩＰの
共重合量を第２表に示す如く組み合わせ、その他の条件
は実施例１と゛同じ条件で、紡実施例８実施例１で紡糸した未延伸糸を延伸後、緊張熱処理温間
を１７０℃とすること以外は実施例１と同様にしてカッ
ト長５１ＩＩＩＩｎ１機械捲縮数１２ケ／２５ｍｍの短
繊維を得た。

以上の実施例及び比較例で得られた短繊維について各種
特性を評価した結果を第３表に示す。

次に、実施例１〜８及び比較例１〜４で得られた短繊維
をオープナ−で開繊し、梳綿機でカーデンジ後ウェッブ
を交差積層し、ランドウニツバ−を通した後、針構成４
０ＲＨのニードルパンチを上下８０回／ａｍ’実施し、
目付８０±５ｇ／ｍ”の各種のウェッブを作成した。

次いでこのウェッブを雰囲気温度１６５℃の赤外線ヒー
ターのオーブン９５０秒間通し、カレンダーロールで整
形処理を行い不織布を得た。

得られた不織布の測定結果を風合い及び５巻４不織布の
評価と共に第４表に示す。

以下余白第表第４表かられかるように、本発明の不織布は同じ目付を
有する比較例の不織布に比して、密度、伸度、伸長回復
率、風合および総合的な不織布の評価の総てに亘り優れ
ていることが認められた。

（発明の効果）本発明によれば、ポリエステル潜在捲縮性複合繊維の２
種類の重合体のうち一方の成分としてイソフタル酸およ
び金属スルホネート基を有する芳香族ジカルボン酸を特
定蛍共重合した改質ポリエステルを用いることにより、
通常のポリエチレンテレフタレート繊維に比べ大幅なコ
ストアップにならず、しかも伸縮性、伸長回復性、風合
いの優れた不織布を得るのに適したポリエステル潜在捲
縮性複合繊維が搗供できる。

本発明の優れた特性を有する繊維はスポーツ用、医療用
不織布、特に皮膚貼付開用の基布の性能アップに寄与す
るところが非常に大きい。また、この特性を利用して織
物や編物にすると伸縮性に富むばかりでなく、ソフトタ
ッチのものが得られ、風合を改良することも可能である
。

特許出願・人　株式会社　り　ラ　し

Claims

【特許請求の範囲】

（１）主たる成分がエチレンテレフタレート単位で構成
され、且つ、共重合成分としてイソフタル酸２モル％以
上１０モル％以下および金属スルホネート基を有する芳
香族ジカルボン酸を１モル％以上３モル％未満の範囲で
共重合したポリエステル成分（Ａ）と実質的にエチレン
テレフタレート単位よりなるポリエステル成分（Ｂ）と
からなる複合繊維であつて、１７０℃乾熱処理における
自由収縮率が２０％以下で、且つ、該熱処理後に三次元
捲縮を４０〜９０ケ／２５ｍｍ以上発現する潜在捲縮能
を有することを特徴とするポリエステル複合繊維。
（２）主たる成分がエチレンテレフタレート単位で構成
され、且つ、共重合成分としてイソフタル酸２モル％以
上１０モル％以下および金属スルホネート基を有する芳
香族ジカルボン酸を１モル％以上３モル％未満の範囲で
共重合したポリエステル成分（Ａ）と実質的にエチレン
テレフタレート単位よりなるポリエステル成分（Ｂ）と
からなる複合繊維を含有する不織布であつて、該不織布
の嵩密度が０．０６ｇ／ｃｍ＾３以上、伸度が１４５％
以上、伸長回復率が４５％以上であることを特徴とする
不織布。
（３）請求項（１）に記載のポリエステル複合繊維を含
有するウエツブを熱処理して、該ポリエステル複合繊維
の潜在捲縮を顕在化させることを特徴とする不織布の製
造方法。