JPH02264097A - 樹脂含浸用不織シート - 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） 本発明は樹脂含浸性にすぐれかつ樹脂金没後も厚み方向
にも繊維が存在し、かつ地合の均一な樹脂含浸用不織シ
ートに関する。

（従来技術） ＰＲ，Ｐの補強基材として、その機能に応じた種々の形
態のものが公知である。なかでも織布や不織布は、従来
から一般に用いられている。織布を用いた場合には布の
拡がり方向への樹脂補強はなされるが、厚さ方向への補
強はまったくなされていない。乾式不織布においても同
様であるが、織布よりは厚み方向への繊維配向もあるの
で若干厚さ方向への補強性で優れている。また湿式不織
布即ち紙状物によシ補強したＦＲＰ成形品も市場で種々
用いられているが、このものは繊維方向への樹脂補強は
よいものの厚さ方向への補強がなされないという大きな
欠点を有している。これらシート状物では厚さ方向の効
果を得るために数枚のシートを積層して補強するという
方法が一般に用いられているが、シート間の補強は全く
なされていない。また織布、シート状物では積層した場
合樹脂の含浸性に問題があり、低目付とすべく工夫して
いるものの、毛羽立ち目づれ、地合の不均一性からよい
樹脂含浸用シートが得られなかった。厚み方向に補強繊
維が存在していない場合には、成形物は外力によシ樹脂
表面層が剥離したシ、補強繊維層間で剥離が生じるとい
う欠点がおこる。

本発明者らは特殊なポリエステル複合繊維を用いること
により、嵩高性に富んだ樹脂含浸用シ−トが得られるこ
とに注目し、不発１！ＩＪＩＫ到達した。

（発明が解決しようとする課題） 湿式抄造法は、どこででも入手可能なセルローズノ（ル
プをはじめとする他のあらゆる繊維の混合が可能である
という特長を有し、経済性と生産性に富んだ製造方法で
あるが、この方法では現在嵩高性のある不織シートは得
られていない。この製造方式では嵩高性を得るためには
捲縮を付与した合成繊維を用いる方法が考えられるが、
高い嵩高性を得るために捲縮数の高い繊維を用いたなら
ば原料繊維の分散混合中に単繊維同志の絡み合いが起と
シ糸玉となり均一な分散性は得られない。たとえ分散が
出来たとしても抄造時に平面状に繊維が配列されること
や、ヤンキドライヤーあるいは多筒式ドライヤーで熱圧
してその嵩がつぶされることとなシ、充分な嵩高性は得
られない。更に混合する繊維がセルローズパルプであれ
ば一層嵩高性が得られないという問題がある。

更にシート化に当っては、用いるパインダーの制約があ
シ、嵩高性を損わずに、かつ工程通過性のよいパインダ
ーの選定が必要である。湿式抄造には、ポリビニルアル
コール系の粉末あるいは繊維状パインダーが用いられて
いるが、乾燥後のパインダー樹脂が硬く、嵩高性を与え
るには問題がある。

本発明の目的は、製造する際に安価な繊維の混合使用が
可能でかつ高速で生産できることから経済性と生産性に
優れ、特に嵩高性に優れ、樹脂金没後においても厚さ方
向に繊維が存在し、かつ地合の均一な樹脂含浸用不織シ
ートを提供することにある。

（課題を解決するための手段） すなわち本発明は、捲縮形態がスパイラル捲縮である偏
心芯鞘型又はサイドバイサイド型ポリエステル複合繊維
が３０重量％以上、そして熱融着性パインダー繊維が５
重量％以上含まれており、２．５ｆ／−荷重時嵩比重が
０．０６以下であることを特徴とする樹脂含浸用湿式不
織シートである。

そしてこのようなシートの代表的製造方法を挙げれば１
７０℃の乾熱処理における自由収縮率が２０チ以下で、
かつ該乾熱処理後の捲縮形態がスパイラル捲縮で４０ケ
／２５鱈以上の捲縮数の捲縮を発現する潜在捲縮能を有
する偏心芯鞘型又はサイドバイサイド型ポリエステル複
合繊維を３０重量％以上と２００℃以下で熱融着するパ
インダー繊維を５重量％以上含む繊維混合物の水分散液
から湿潤シートを抄き上げ、１３０〜１８０℃の熱処理
を行なうことにより得られる。

スパイラル捲縮を有するポリエステル複合繊維は、好ま
しくは、２Ｐ１類のポリエステル重合体から構成され、
そのうちの熱高収縮性側のポリエステル重合体成分（Ａ
）として、主たる成分がエチレンテレフタレート単位よ
りなシ、かつ共重合体成分として金属スルフォネート基
を有するインフタール酸を１〜６モルチとインフタール
酸をＯ〜１０モルチ共重合した改質ポリエステルを用い
、一方熱低収縮側のポリエステル重合体成分（Ｂ）とし
て。

実質的にポリエチレンテレフタレートからなるポリエス
テルとを用い、これら二種類のポリエステル重合体を偏
心芯鞘型、又はサイドバイサイド型に複合紡糸すること
によシ得られる。このような繊維は、通常１７０℃乾熱
処理における自由収縮率が２０チ以下で、かつ該乾熱処
理後の捲縮形態がスパイラル捲縮で捲縮数４０ケ／２５
ｍ以上の捲縮を発現する潜在捲縮能を有する。このよう
な熱処理前においては繊度１〜６デニール、捲縮数０〜
２０ケ／２５ｍ１１ｍ、繊維長３〜２０ｗＩであるポリ
エステル複合繊維３０重量％以上と、熱融着温度が２０
０℃以下の熱可塑性ポリマーからなる繊維又は表面部分
が該ポリマーで覆われた芯鞘型の複合繊維である、繊度
１〜６デニール、繊維長３〜２０　ｍ　、捲縮数Ｏ〜２
０ケ／　２５　ｔａｘを有する熱融着性パインダー繊維
を５重量％以上、そして必要によシ、セルローズパルプ
、靭皮繊維等の天然繊維、レーヨン等の再生繊維、ポリ
エステル系、ポリアミド系、ポリアクリロニトリル系、
ポリオレフィン系、ポリビニルアルコール系、ポリ塩化
ビニル系等の合成繊維から選ばれた１種又は２ａ！以上
の繊維であって、そのうち再生繊維及び合成繊維は繊度
０．２〜６デニール、捲縮数０〜２０ケ／２５ｆｌ、繊
維長３〜２０６である繊維を混合し、水分散液となし、
長網、短網、円網で湿式抄造法により抄き上げ、乾燥後
１３０〜１８０℃で空気中で熱処理することにより、２
．５ｆ／−荷重時素比重が０．０６以下の樹脂含浸用不
織シートを得るものでらる。２．５ｆ／ＣＩＡ荷重時嵩
比重が０．０６を越える場合には、本発明の目的である
嵩高性に優れ、ペーパーライク感のない樹脂含浸用不敵
シートが得られない。

潜在捲縮能を有するポリエステル複合繊維には必要に応
じ無機物質として例えば酸化チタン、ホトンセラミック
、酸化ジルコニウム、酸化硅素、アルミナ、あるいは難
燃剤、抗菌剤、消臭剤、芳香剤、さらにはドデシルベン
ゼンスルフオン酸ソーダのような親水化剤が混合されて
いてもよい。

さらに前記（Ａ）、（Ｂ）の重合体には繊維の捲縮性を
大きく損わない範囲で他のポリマーが添加されていても
よい。

使用する紡糸口金は、ω型、Δ型、十型、ω型、Ｔ型な
どの孔形を有する複合型口金が考えられるが、勿論これ
らに限定されるものではなく、また複合形態も特に限定
されないが、一般に偏心芯鞘型よりもサイドバイサイド
型の方が捲縮発現力が優れている点で好ましい。

本発明に用いる潜在捲縮性複合繊維としては、前記（Ａ
）　、（Ｂ）の２種類の重合体成分を２７０〜２９０℃
の範囲で前記の口金を用い、複合重量比率（Ａ）：（Ｂ
）＝４０〜６０　：　６０〜４０の範囲で偏心芯鞘型又
はサイドバイサイド型に複合紡糸、好ましくは前述した
ようにサイドバイサイド型に複合紡糸したものが特に好
ましい。

また潜在捲縮性複合繊維は湿式抄造用に未捲縮の繊維を
用いるのが通常ではあるが、捲縮性を更に向上させるた
めに一般的な方法である押込み式捲縮機によシ水分散時
に未分散が発生しない程度の機械捲縮、すなわち捲縮数
３〜２０ケ／２５■を付与した原綿としてもよい。捲縮
数２０ケ／２５■を越えると、ヒーターやノ々ルバーで
離解が充分されないため好ましくない。潜在捲縮性ポリ
エステル複合繊維の繊度は１〜１５デニールが良く、更
に好ましくは２〜６デニールである。繊維長としては、
湿式抄造用として水に均一に分散すること及び捲縮の発
現性が効果的であることから３〜２０園が好ましく、特
に４〜１０１１１１が好ましい。

３闘以下では水中分散性は良い・ものの繊維が短かくな
るため毛羽、紙粉の発生を惹起し、好ましくない。２０
■を越えると繊維の分散性が悪く、フロック状になるた
め均一なシートが得られにぐい。

また本発明において潜在捲縮性ポリエステル複合繊維の
添加率が３０重量％未満では各繊維の捲縮発現はあるも
のの熱融着性パインダー繊維やその他の繊維と混抄し、
熱処理により捲縮発現を得ても、他の添加繊維の拘束に
打ち勝つ応力発現が得られない。そのために３０重量％
以上が必要であり、好ましくは５０重量％以上である。

また水中での分散性を向上させるために製造工程中で表
面処理油剤を添加してもよい。

潜在捲縮性を効果的に発現するためには抄造方向または
厚さ方向に力のかからない熱処理方法を用いるのが好ま
しい。例えば、エンドレス金網上のシートに１４０〜１
８０℃の熱風を吹きつけるとか、スルードライヤーを通
す方式が考えられるが、ヤンキー式、多筒式でもよく、
装置にとられれるものでない。

熱融着性パインダー繊維は、潜在捲縮性ポリエステル複
合繊維と、必要により用いられる天然繊維、再生繊維、
合成繊維とを混抄した時、ドライヤーパート及び潜在捲
縮性ポリエステル複合繊維を熱処理によシ、捲縮発現さ
せる工程で各々の繊維間を効果的に接着する役割を有す
るものである。

即ち９０〜１３０℃のドライヤーパートで熱融着しても
よいし、また擬似的に接合していてもよい。

更に１３０〜１８０℃の熱処理において捲縮発現と同時
に熱融着によシ繊維間が接着するのが好ましい。これら
のことから、さらに熱融着性の点と潜在捲縮性ポリエス
テル複合繊維の熱処理温度から熱融着温度が２００℃以
下であることが必要条件である。２００℃を越える温度
では熱融着させると潜在捲縮性ポリエステル複合繊維の
性能低下をきたすため好ましくない。

熱融着性パインダーは熱可塑性ポリマーからなる繊維で
ないと柔軟性が得られないため好ましくない。好ましい
ものとしてはポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオ
レフィン系繊維、又は共重合によシ低融点または低軟化
点化したポリエステルやポリアミドからなる繊維が挙げ
られる。当然該ポリマーで覆われた芯鞘型の複合繊維も
用いることができる。この場合、芯成分としては、未変
性のポリエステル系、ポリプロピレン系、ポリアミド系
等のポリマーが用いられる。

用いる熱融着性パインダー繊維は１〜１５デニールが好
ましく、１デニール以下では水中での分散性が悪くなシ
好ましくなく、１５デニールを越えるとパインダー効果
が少なくなることから好ましくない。捲縮数に関しては
水分散性を得るために未捲縮のものを用いるのが好まし
いが、熱処理時の嵩高性を向上させるために水分散性を
損わない範囲の２０ケ／２５Ｗ以下の捲縮を与えてもよ
い。２０ケ／　２５　ｗｍを越える捲縮では水分散時の
糸のからまりが起こり、好ましくない。

熱融着性パインダー繊維の添加率は５重量％以、上が必
要であり、好ましくは１０〜４０重量％である。５重量
％未満では潜在捲縮性ポリエステル複合繊維及び天然繊
維、再生繊維、合成繊維を混抄した時のシートの耐破断
強力及び伸縮回復性及びシート表面に出る毛羽の発生防
止等に効果を示さない。

次に本発明に用いることのできるその他の繊維として、
天然繊維である針葉樹、広葉樹からの未晒又は晒パルプ
、こうぞ、みつまた、麻、ラミー等の靭皮繊維、コツト
ンリンター　竹、麦わらからの植物繊維な°どが挙げら
れる。また再生パルプや故紙などを利用してもよい。ま
たレーヨン等の再生繊維あるいは合成繊維などを用いて
もよい。

なかでもポリエステル系、ポリオレフィン系、ポリアミ
ド系、ポリアクリロニトリル系、ポリ塩化ビニル系等の
合成繊維はシートに一層の嵩高性を与える。またポリビ
ニルアルコール系の合成繊維はシートの腰を強くする。

再生繊維や合成繊維は、好ましくは繊度０．２〜１５デ
ニールのものが選ばれる。０．２デニ一ル未満では水中
分散性が悪く毛玉になりやすい。−万、１５デニールを
越える場合は得られたシートの柔軟性が不充分となシ、
樹脂な含浸成形後の成形物の表面状態を損なう。繊維の
捲縮数は水中分散性を考慮すれば未捲縮であるのが好ま
しいが、分散性を損わない範囲で、更に嵩高性と伸縮性
を与えるために、２０ケ／２５１ＥＩＩ以下の捲縮を与
えてもよい。捲縮数が２０ケ／２５戴以上では該繊維の
水中分散性が悪くなシ玉状となり好ましくない。

繊維長は２〜２０■が好適で、更に好ましくは３〜１０
■である。

以上、湿式抄造に供する繊維原料は、本発明で規定する
潜在捲縮能を有するポリエステル複合繊維と熱融着性の
パインダー繊維と、そして必要に応じて添加されるその
他の天然繊維、再生繊維および合成繊維からなる群から
選ばれる繊維である。

このような原料繊維を用い、湿式抄造し、捲縮発現およ
び熱融着させることにより、２．５ｆ／ｅｔａ荷重時の
嵩比重が０．０６以下の不織シートが得られる。該嵩比
重が０．０６を越える場合には、厚さ方向の補強効果が
十分には得られない。また不織シートの目付（坪量）と
しては樹脂の含浸性とその生産性及び取扱い性の点で２
０〜１００　ｆ　／　ｒｎ’が好ましい。

樹脂成形体の製造方法としては、通常のＳＭＣ製造設備
を用いて不飽和ポリエステル樹脂に充填材、硬化剤、増
粘剤、着色剤等を混合した樹脂混和物と本発明の湿式不
織シートを重ね合わせるかあるいは樹脂含浸槽中へ該不
織シートを浸漬させて搾液したものをポリエチレンフィ
ルム等で両面を覆い、加圧脱泡して所定の長さに巻き取
り、適当な温度下で熟成して得られたシート状物を熱圧
縮成形する方法、鋳型の中に樹脂混和物と本発明の不織
シートを入れ、内部から加圧・脱泡させて成形体を得る
方法、またローラー状物に所定の長さの本発明の不織シ
ートを巻き付けて樹脂を内部まで含浸さ、せて熱圧縮成
形する方法、さらに本発明の不敵シートに樹脂を含浸さ
せたテープ状物をローラー状物に巻き付けると共に熱圧
縮する成形方法などがとられる。いずれにしても補強材
に本発明の不敵シートを用いることによって成形体中に
繊維がきわめて均一に入シ、その結果として成形体の剥
離性能が向上することが本発明の特徴である。上記各製
造方法において、本発明の不織シートへの樹脂の含浸性
及び濡れ性を高めるために、樹脂の粘度を調整すること
及びシートの配合組成を選ぶことが望ましい。なお本発
明に用いられる樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂
に限らず、ビニルエステル樹脂、シリコン樹脂、アリル
樹脂、フェノール系樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系
樹脂等の熱硬化性樹脂や、ポリ塩化ビニル系、ポリ塩化
ビニリデン系、ポリアクリルニトリル系樹脂、ポリカー
ボネート樹脂、塩素化ポリエチレン系、ポリウレタン系
樹脂、ポリ酢酸ビニルとポリエチレン共重合物、ポリビ
ニルアルコール系樹脂等を挙げることができる。

含浸樹脂に対する本発明不織シートの割合は２０〜２０
０重量％が好ましい。ただし、この値は樹脂含浸を行な
った後搾液した場合の値であシ、搾液しない場合には、
当然上記範囲よシ樹脂量が多くなる。

本発明に於ける各特性値等の測定法は次の通シである。

（１）　　固有粘度：フェノールと四塩化エタンの等量
重量混合溶液中３０℃で測定。

（２）　　繊度：　ＪＩＳＬ−１０１５−７−５−ＩＡ
　　の方法によシ測定。

（８）　　捲縮数：　ＪＩＳＬ−１０１５−７−１２−
１の方法によシ測定。

（４）　自由収縮率：　ＪＩＳＬ−１０１５−７−１５
（７）方法に準じ、１７０℃の雰囲気中に３０分間処理
、デニール当たり３００ｖの荷重をかけて測定。

（６）　　不織シート物性の測定 坪　量：　ＪＩＳＰ８１２４ 嵩比重：不織シートを４枚重ね合せ、２．５ｆ／ｃｒＡ
となるようにプラスチック板を当て、マイクロメーター
で厚さを測定し、−枚当シの平均値の厚さから求めた。

（６）強度及び裂断長：　ＪＩＳＰ８１１３（γ）樹脂
含浸性：　１０．５ｃｎｔＸ　１０．５　ｃＩｎＸ厚さ
０．１αの樹脂型枠に本シートを１０ｃｒ１Ｍ×１０ｃ
ＷＩに切ったシートを入れ、Ｂ型粘度計で７ポイズに調
整した不飽和ポリエステル樹脂を静かに注入し、型枠か
らこぼれ出るまでの時間を測定し九。

（８）　　成形物の表面平滑性：上記１日放置後脱盟し
、表面及び裏面の毛羽及び厚さ斑などを観察した。

◎：良好なもの、○：やや良好なもの、×：不良なもの 以下に、本発明の具体的な例を実施例及び比較例にて説
明する。実施例および比較例中、チは重量に基づく値で
ある。

実施例１ ｉ合体成分（Ａ）としてエチレンテレフタレートを主成
分とし、５−ナトリウムスルホインフタル酸２．０モル
チ共重合した固有粘度０．５５の改質ポリエステルを用
い、重合体成分（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成る固有粘度０．６５のポリエステ
ルを用いて、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ｓｏ：ｓｏのサイドバイサイド型と
し、３４５り／ｍｉｎの吐出量、１１５０　ｍ／ｍｉｎ
の速度で捲き取シ、ケーブルデニール２７００の未延伸
糸を得た。これらの未延伸糸を延伸倍率２．４倍、延伸
温度７５℃で延伸し、緊張熱処理温度１５０℃で熱処理
を行い、単繊維繊度２．４デニールのストレートノ潜在
捲縮繊維を得た。この繊維の１７０℃の乾熱処理におけ
る自由収縮率は８チ、捲縮数は５３ケ／２５ｍ１１１で
あった。該潜在捲縮性繊維を繊維長５■に切断して抄造
用原料とした。

実権例２ 重合体成分（Ａ）としてテレフタル酸を主たるジカルボ
ン酸成分とし、インフタル酸５モルチ、５−ナトリウム
スルホインフタル酸２．５モルチ共重合した固有粘度０
．４５の改質ポリエステルを用い、重合体成分ＣＢ）と
して、実質的にエチレンテレフタレート単位のみから成
る固有粘度０．６０のポリマーを用いて、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ｓ　　３４５９／ｍｉｎ
の吐出量、１１５０　ｍ／ｍｉｎの速度で捲き取り、ケ
ーブルデニール２７００の未延伸糸を得た。これらの未
延伸糸を収束後、延伸倍率２．５倍、延伸温度７０℃で
延伸し、緊張熱処理温度１４５℃で熱処理を行い、単繊
維繊度２．５デニールのストレートな潜在捲縮繊維を得
之。

この繊維の１７０℃の乾熱処理による自由収縮率は７．
５％、捲縮数は６０ケ／２５ｍであった。

該潜在捲縮性繊維を繊維長５■に切断して抄紙原料とし
た。

実施例３〜６及び比較例１〜３ 実施例１，２で得た潜在捲縮性ポリエステル複合繊維と
熱融着性パインダー繊維、表−１に示すポリエステル繊
維（ＥＰＯ４３Ｘ５　０．４　ｄで長さ５ｓｍ。

ＥＰＩ３３ｘ５　１．ａ　ｄでノンクリンプの５■の長
さ、いずれも〔株）クラレ製〕及びパルプ（ＮＵＫＰ）
を必要に応じて加え、実施例３〜８及び比較例１〜４の
配合にて同時ＫＴＡＰＰＩ標準離解機にて２ｆ／ｌの濃
度に３００カウント離解した。更に０．２ｆ／ｌに希釈
し、ＴＡＰＰＩ標準角屋抄紙機にて目標米坪量４０　ｆ
　／　ｍ”となるようにスラリーをサンプリングして抄
造した。得られた湿潤シートは７０℃にて１分間乾燥後
１７０℃の空気乾燥機中に金網上において４分間熱処理
を行い捲縮発現した嵩高シートを得た。

便用した熱融着パインダー繊維は鞘部分が１３０℃で融
着する変性ポリエステルで芯部分が通常のポリエステル
繊維よシなる複合繊維〔（株）クラ°し製ンフィット■
Ｎ−７２０で繊維２デニール、繊維長５■〕テする。ま
たセルローズパルプは未晒の針葉樹パルプで未叩解品で
ある。

得られた嵩高シートにおいて、潜在捲縮性ポリエステル
複合繊維は、スパイラル捲縮となっていた。これらシー
トに、不飽和ポリエステル樹脂を含浸し、その際の含浸
性及び外観を調べた。用いた不飽和ポリエステル樹脂は
、昭和高分子（株）製のリボラック１５７７であった。

これら樹脂の含浸量は不織シートの重量の２０〜３０倍
であった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　捲縮形態がスパイラル捲縮である偏心芯鞘型又はサイ
   ドバイサイド型ポリエステル複合繊維が３０重量％以上
   、そして熱融着性パインダー繊維が５重量％以上含まれ
   ており、かつ２．５ｇ／ｃｍ＾２荷重時嵩比重が０．０
   ６以下であることを特徴とする樹脂含浸用湿式不織シー
   ト。