JPH02300318A - 伸縮性ポリエステル複合繊維 - 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、伸縮性及び弾性回復性に優れているとともに
、嵩密度の大きいく嵩高性の小さい）不織布を得るのに
適した伸縮性ポリエステル複合繊維に関する。さらに詳
しくは、通常のポリエステル繊維等と混合して、パップ
材用、中入綿用としてフィツト性の良好な伸縮性不織布
を得るのに適しな、潜在捲縮能を有する伸縮性ポリエス
テル複合繊維に関する。

（従来技術） ポリエステル繊維は、力学的性質、熱安定性、ウオッシ
ャプル性等に優れているため、現在では極めて広い用途
に使用されている。その中で、近年、打身、捻挫等の関
節炎の治療用として薬剤を塗布したパップ材、あるいは
スポーツ衣料の中入綿にポリエステル不織布が用いられ
てきている。

これらの用途には、機能性及びフィツト性等の要求から
、伸縮性、弾性回復性に優れると同時に不織布とした時
容易に嵩密度をあげられる繊維が要求されている。

不織布に伸縮性、弾性回復性を付与するには、繊維密度
を高めた状態（嵩密度を大きくする）にして繊維間の抱
合性を強くし、しかも強固な捲縮を数多くする必要があ
る。かかる方法として、例えば特開昭５２−５３０２７
号公報には、潜在捲縮性複合繊維に機械捲縮を付与して
、複合繊維のスパイラル捲縮を機械捲縮で補う方法が提
案されている。

しかし、原綿製造工程でこのような多くの強固な捲縮を
有する原綿とすることは困難であるばかりか、たとえで
きたとしてもカード工程でネップや未開繊部が発生ずる
ため、外観が悪く目付斑が多くかつ風合の硬い不織布し
か得られないという問題がある。

また、特開昭６２−７８２１４号公報には、特定の２種
のポリエステルからなる高スパイラル捲縮発現能を有す
る複合繊維に特定の数の機械捲縮を付与する方法が提案
されている。しかし、この方法によれば、原糸製造段階
で熱処理を極度に行うため繊維の収縮応力が小さくなり
すぎ、最終的に得られる不織布の嵩密度は小さいものと
なってしまう。

スポーツ衣料用中綿、パップ材基布等の用途では、この
ような特性は好まれないため、さらに低高性のものが要
求されている。

かかる問題点を解決するために、本発明者らは、先に特
定の粘度の、金属塩スルホネート基を有するポリエステ
ルと有しないポリエステルとからなる、潜在捲縮能を有
する複合繊維を提案した。しかしながら、かくして得ら
れる複合繊維も、単独で不織布となす場合には良好な嵩
密度を有するものが得られるが、例えば通常のポリニス
デル繊維と混合して不織布となす場合には、嵩密度の小
さいものしか得られないという問題がある。

（発明の目的） 本発明は、上記背景に鑑みなされたもので、その目的は
、通常のポリエステル繊維等と混合して不織布となした
際、中入綿もしくはパップ材用に要求される性能、すな
わち嵩密度が高くかつ優れた伸縮性と弾性回復性を有す
る不織布が得られる新規なポリエステル複合繊維を提供
することにある。

（発明の構成〉 本発明者らは、かかる目的を達成すべく鋭意検討した結
果、驚くべきことに、特定の固有粘度を有する特定の２
種のポリエステルを組み合わせた潜在捲縮能を有する複
合繊維であって、特定の範囲内の熱収縮性を有するもの
が、前記目的達成のために有効であることを見出し本発
明に到達した。

すなわち、本発明によれば、主たる繰り返し単位がエチ
レンテレフタレートで金属塩スルホネート基を有する繰
り返し単位を０．５モル％以上３．０モル％未満含有し
その固有粘度が０．３５〜０．５の共重合ポリエステル
Ａと、主たる繰り返し単位がエチレンテレフタレートで
その固有粘度がＯｊ以上であって共重合ポリエステルＡ
の固有粘度より０．０５以上低い実質的に金属塩スルホ
ネート基を含有しないポリエステルＢとを複合紡糸して
なる複合繊維であって、１７０℃における自由収縮熱処
理時の収縮率が１０％を越えて３０％以下で、同じく熱
処理後のスパイラル捲縮数が６０個７２５ｍｍ以上とな
る潜在捲縮能を有し、かつ８〜１８個／２５ｍｍの捲縮
数、１０〜２５％の捲縮度の機械捲縮が付与されている
ことを特徴とする伸縮性ポリエステル複合繊維が提供さ
れる。

本発明で用いられる共重合ポリエステルＡは、主なる繰
り返し単位がエチレンテレフタレートであって、金属塩
スルホネート基を有する繰り返し単位を全繰り返し単位
に対して０．５モル％以上、３．０モル％未満、好まし
くは１．０〜２．８モル％、さらに好ましくは１．５〜
２．８モル％含有する必要がある。０．５モル％未満で
は捲縮発現性が不十分であり、一方３．０モル％以上で
は共重合ポリエステルの溶融粘度が高くなりすぎ安定な
紡糸を行なうためにポリニス、チルＢの極限粘度をあげ
ざるを得なくなる。その結果、最終的に得られる不織布
の嵩密度が小さくなって、嵩高となりすぎるため好まし
くない。

また、フェノール／４塩化エタン＝１／１混合溶媒中２
０℃で測定した時の固有粘度は０．３５〜０．５とする
ことが必要であり、０．３５未満では繊維の強力低下が
著しく、一方０．５を越えると得られる不織布の嵩密度
が小さくなりすぎるため、ハップ材用、スポーツ衣料の
中入線用等に適さなくなる。

かかる共重合ポリエステルは任意の方法によって製造す
ることができる。例えば、テレフタル酸とエチレングリ
コールとを直接エステル化反応させるか、テレフタル酸
ジメチルのごときテレフタル酸の低級アルキルエステル
とエチレングリコールとをエステル交換反応させるかし
てテレフタル酸のグリコールエステル及び／又はその低
重合体を生成させる第１段階の反応と、この反応生成物
を減圧上加熱して重縮合反応させる第２段階の反応によ
って製造する際に、金属塩スルホネート基を有する共重
合成分、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のジカルボ
ン酸又はこれらのエステル形成性誘導体を所望量共重合
させればよい。この際、テレフタル酸成分の一部及び／
又はエチレングリコール成分の一部を、最終的に得られ
る複合繊維の熱的、力学的特性が損われない範囲で他種
ポリエステル形成成分にかえて共重合してもよい。通常
、この量はエチレンテレフタレート単位に対して１０モ
ル％以下である。

本発明に用いられる実質的に金属塩スルホネート基を含
有しないポリエステルＢは、主たる繰り遅し単位をエチ
レンテレフタレート単位とするが、前述と同じく少量（
通常１０モル％以下）の共重合成分（金属塩スルホネー
ト基を有する共重合成分は除く〉を含有するものであっ
てもよい。但し、固有粘度は前記共重合ポリエステルＡ
の固有粘度より０．０５以上低く、かつ０６３以上とす
る必要がある。この範囲を越える場合には、捲縮発現能
が低下して、不織布の伸度が低下し風合が硬くなる。

一方０．３未満では、繊維の機械的性能が低下するため
好ましくない。

また、共重合ポリエステルＡとポリエステルＢとの２８
０℃における溶融粘度差は１０００ボイズ以上、特に２
０００ボイズ以上の組み合わせが、優れた捲縮発現能を
有するので好ましい。溶融粘度差が１０００ボイズ未満
では捲縮発現能が低下する傾向にある。

一方溶融粘度差が大きくなればなるほど捲縮発現能は向
上する傾向にあるが、−ｍに紡糸は、口金直下で糸条の
ベンディングが発生し易くなるため困難となり、溶融粘
度差が４０００ボイズを越えると紡糸不可能となる。し
かし本発明においては、前記範囲の極限粘度を有する共
重合ポリエステルＡとポリエステルＢとを用いるかぎり
では、溶融粘度差は４０００ポイズ以下であるため紡糸
方法を選択すれば容易に紡糸できる。従って５本発明に
おいては溶融粘度差をできるだけ大きくとる組み合わせ
が好ましい。

本発明の複合繊維は、共重合ポリニスデルＡとポリエス
テルＢとを複合紡糸により偏心的に接合したものであっ
て、弛緩熱処理することによりスパイラル捲縮を発現す
る潜在捲縮性複合繊維である。複合形態は特に限定する
必要はないが、本発明においては後述の紡糸方法をとる
のがより好ましいので、芯鞘型よりサイドバイサイド型
の方が好ましい。繊維の断面についても特に限定する必
要はなく、丸断面、三角断面、扁平断面、Ｔ字状断面等
いずれであってもよい。さらには、これらに中空部（電
性を抑えるため１５％以下が望ましい）を設けた形態で
あってもよい。特に共重合ポリエステルＡとポリエステ
ルＢとの溶融粘度差が大きい場合（２０００ボイズ以上
）では、中空断面形状となるものが好ましい。中空断面
の形態にするには紡糸口金孔にスリットを存在させるた
め、後述のごとく口金直下でのベンディングが抑制でき
紡糸調子がよくなる傾向にある。また、中空部を有する
繊維の場合、得られる不織布の保温性、隠ペイ性も向上
するため好ましい。

かかる偏心型複合繊維を製造するには、従来公知の方法
をそのまま使用できるが、特に本発明においては、低溶
融粘度の成分と高溶融粘度の成分を別々に紡糸口金孔か
ら押し出し口金直下で合流させて偏心サイドバイサイド
型または中空部を有するサイド／＜イサイド型の複合繊
維を得る方法が、紡糸時の口金直下での糸条のベンディ
ング発生を抑制できるので好ましい。

本発明においては、上記の如くして得られる潜在捲縮能
を有する複合繊維が、特定の範囲内の熱収縮性を有する
ことが肝要である。すなわち、原綿の状態で１７０℃で
後述の方法により熱処理した時、実質的熱収縮率が１０
％を越えて３０％以下、好ましくは１２％以上２５％以
下、特に好ましくは１５〜２５％となるよう°にするこ
とが大切である。熱収縮率が１０％以下の場合では、通
常のポリエステル繊維と混合して不織布となした場合、
十分な嵩密度を有するものが得難く好ましくない。一方
、３０％を越える場合には、不織布が著しく硬くなった
り目付斑が極めて大きくなる傾向がある。

また、不織布に高い伸縮性を付与するには、熱処理によ
って捲縮を発現させたとき４０個／２５ｍｍ以上のスパ
イラル捲縮を有するようにすることが必要である。その
ためには、原綿の状態で１７０℃、３０分熱処理した時
、６０個／２５ｍｍ以上のスパイラル捲縮発現能を有す
ることが必要である。

かかる潜在捲縮能と熱収縮率を有する複合繊維を得るに
は、前述の共重合ポリエステルＡとポリエステルＢの、
極限粘度、溶融粘度差、金属塩スルホネート基を有する
繰り返し単位の共重合割合、複合繊維の複合割合を適宜
泗択変更して紡糸した後、延伸工程において１．５〜３
．０倍に延伸すればよい。なお、延伸後１１０℃以上で
緊張熱処理を施すことは、熱収縮率が前記の適正な範囲
から外れるだけでなく、潜在捲縮能も低下する傾向があ
る。

また本発明では、カード工程でネップや未開繊部の発生
しない原綿とする必要がある。一般にネップや未開繊部
の発生は、捲縮数、捲縮度、捲縮形態と密接な関係にあ
り、機械捲縮の場合、捲縮数が８個／２５ｍｍ未満では
未開繊部が発生しやすく、１８個／２５＋ｎｍを越える
とネップが発生しやすい。また、捲縮度が１０％未満で
はウェブの索抜けを生じ易く、２５％を越えるとウェブ
斑を生じ易い。また、たとえウェブが得られたとしても
不織布特性の劣るものしか得られない。さらには、カー
ド工程以前でスパイラル捲縮を発現させた場合、ネップ
が発生しやすく、ウェブの均斉度が悪くなり不織布の目
付斑となる。従って、潜在捲縮性複合繊維に８〜１８個
／２５ｍｍの捲縮数で、１０〜２５％の捲縮度の機械捲
縮を付与する必要がある。

特に好ましい機械捲縮の範囲は、捲縮数１０〜１５個／
２５ｍｍ、捲縮度１６〜２２％の範囲である。

機械捲縮を付与する方法は、押込捲縮機を用いて常法に
したがって行なえばよい。

なお、本発明の繊維は艶消剤、光沢改良剤、制電剤、難
燃剤、柔軟平滑剤等の改質剤を含有していてもよい。

（作用） 本発明の複合繊維が、他のポリエステル、ポリアクリル
ニトリル、ポリオレフィン、ポリアミド繊維、レーヨン
繊維等のよく知られた通常の繊維と混合して不織布とな
した場合であっても、良好な嵩密度（低電性）を維持し
ながら高伸縮性でかつ高弾性回復性を呈する不織布を与
える理由は明らかでないが、次の通り推定される。

本発明の繊維は高い熱収縮性を有するために、潜在捲縮
を顕在化する際に高い収縮応力が作用する。その結果、
強い捲縮発現力が発生するとともに、混合した通常の繊
維を強固に′ａ集させて嵩密度をあげる。また、共重合
ポリエステルＡとポリニスデルＢとの固有粘度差及び金
属塩スルホネート基の量等も相互に関連しあって、強固
なスパイラル捲縮発現能を示し、高伸縮性及び弾性回復
性を発現するためと考えられる。

（発明の効果） 本発明の複合繊維は適度の機械捲縮が付与された潜在捲
縮性繊維であるため、カード工程でネップや未開繊部を
発生することがなく、通常の繊維と混合して不織布とし
た後に熱処理することにより、高伸縮性、高弾性回復性
を有し、かつ嵩密度の大きい不織布を得ることができる
。

本発明の複合繊維は、特に他の繊維との混紡時にその特
徴を発揮するものであり、スポーツ衣料用中綿あるいは
パップ材用素材に好適な不織布が得られるため、その性
能アップに寄与するところが大であり、工業的意義は極
めて大である。

なお、本発明の複合繊維は単独で用いて不織布と成して
もよく、その際は不織布製造条件を適切に遷択すること
によって、伸縮性、弾性回復性ともに優れたものを得る
ことができる。

（実施例） 以下実施例によって本発明の詳細な説明する。

なお実施例における特性値等の測定法は次の通りである
。

（１）固有粘度 フェノールと四塩化エタン１：１混合溶媒中２０℃で測
定 （２）溶融粘度 島津高化式フローテスター３０１型を使用し、シリンダ
ー面積４ｄ、ノズルＬ　／　Ｄ　＝　２０ｍｍ１０、５
ｍｍφ、押出圧力５２．５Ｋｇ／ｃｄ、試料Ｈ５ｇの条
件下で６℃／分の昇温速度で所定温度に到達後、５分間
保持し、前記の圧力で溶融したポリマーをノズルより吐
出せしめ、プランジャー降下長と、その所要時間を測定
し、次式より求めた。

吐出量（ａｍ’　７秒） プランジャー降下時間（秒） 溶融粘度（ポイズ）−３９，４／吐出量（３）捲縮数 ＪＩＳ　Ｌ−１０１５−７−１２−１の方法により測定
（４）繊度 ＪＩＳ　Ｌ−１０１５−７−５−ＩＡの方法により測定
（５）熱収縮率 ＪＩＳ　Ｌ−１０１５−７−１５の方法によりデニール
当９３００ｍｇの荷重で測定 実施例１ ポリエステルＡとして５−ナトリウムスルホイソフタル
酸（ｓ　ｒ　ｐと略称する）成分を２．５モル％共重合
した［η］＝０．４５で溶融粘度３０００ボイズのポリ
エチレンテレフタレート系共重合ポリエステルを、ポリ
エステルＢとして［η］＝０．４０で溶融粘度５００ポ
イズのポリエチレンテレフタレートを用いて、複合型１
比１：１のサイドバイサイド型複合繊維を紡糸温度２９
０℃、紡糸口金孔数３００孔、吐出量３２０ｇ／分、引
取り速度１１５０　ｍ１分で紡出糸を得た。

得られた紡出糸を延伸後のトウデニールが４０万ｄｅに
なるように集め、延伸倍率２．８倍、延伸温度８０℃で
延伸し、緊張熱処理することなく押込捲縮機に供飴し、
捲縮を付与した後５１ｍｍにカットして捲縮数１３ケ／
２５ｍｍ、捲縮度１８％、熱収縮率１５％の短繊維を得
た。

この短繊維を、ポリエチレンテレフタレート短繊維（単
糸３ｄｅ、カット長５１ｍｍ、捲縮数１１．５ケ／２５
ｍｍ、捲縮度１４％、熱収縮率５％）と重量比８５：１
５の割合で混合し、カードにかけてウェブを作成しな。

このウェブを繊維間交絡点向上の為ニードリングした後
、１２０℃で３分間自由収縮熱処理して、日付的７０ｇ
／ｒｒｒの不織布を得た。

得られた不織布の破断強度、破断伸度は定速伸長型引張
試験機により試料中２５ｍｍ、試料長１００ｍｍ、引張
速度１００　ｍｍ／ｍｉｎで測定した。伸長弾性回復率
は、定速伸長型引張試験機により、試料ｒｔ１５０ｍｍ
、試料長２００ｍｍ　、引張速度２０＋ｎｍ／ｍｉｎ　
、伸長率２０％で測定しな。

初荷重を加え長さＬｍｍを測定し、伸長率２０％で１分
間放置し、次に除重し、３分間放置した後再び初荷重を
かけ、長さＬｌｍｍを測定し、下式により算出する。

Ｉ　　Ｌ 伸長弾性回復率（％）　＝　（１−−）　Ｘ　１００結
果は表１に示す。

実施例２〜３、比較例１〜３ 実施例１（こおいて、共重合ポリエステルのＳＩＰ共重
合率、固有粘度、及びポリエステルＢの固有粘度を表−
１に記載の如く変更し、また機械捲縮の付与条件を変更
して原綿物性を表−１に記載の如く変更する以外は同様
にして、複合繊維及び不織布を得た。

実施例４〜５、比較例４〜６ 実施例１において、延伸条件（延伸温度、緊張熱処理有
無）を変更する以外は同様にして、複合繊維を得な。

比較例７〜１０ 実施例１において、押込捲縮機の押え圧、供給トウ温度
を変更することにより、捲縮数及び捲縮度を変更し、そ
の他は実施例１と同様にして複合繊維及び不織布を得た
。

以上の各側で得られた繊維及び不織布の性能を表−１に
示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）主たる繰り返し単位がエチレンテレフタレートで
   金属塩スルホネート基を有する繰り返し単位を０．５モ
   ル％以上３．０モル％未満含有し、その固有粘度が０．
   ３５〜０．５の共重合ポリエステルＡと、主たる繰り返
   し単位がエチレンテレフタレートでその固有粘度が０．
   ３以上であって共重合ポリエステルＡの固有粘度より０
   ．０５以上低い実質的に金属塩スルホネート基を含有し
   ないポリエステルＢとを複合紡糸してなる複合繊維であ
   って、１７０℃における自由収縮熱処理時の収縮率が１
   ０％を越えて３０％以下で、同じく熱処理後のスパイラ
   ル捲縮数が６０個／２５ｍｍ以上となる潜在捲縮能を有
   し、かつ８〜１８個／２５ｍｍの捲縮数、１０〜２５％
   の捲縮度の機械捲縮が付与されていることを特徴とする
   伸縮性ポリエステル複合繊維。