JPH03220358A - 複合長繊維不織布およびその製造方法 - 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、新規な複合長繊維不織布とその製造方法に関
し、詳しくはポリブチレンテレフタレートが１成分とし
て構成されてなり、その柔軟な特性によって、特に衣料
用、インチリヤ用などの用途に好適な新規な複合長繊維
不織布とその製造方法に関するものである。

［従来技術］ ポリブチレンテレフタレートは、弾性回復性、柔軟性、
易染性等の諸特徴を有しており、特性的にはポリエチレ
ンテレフタレートとナイロンの中間的特性を示すもので
あることが知られており、その繊維は、水着、パンティ
ストッキング、レオタード、ストレッチジーンズあるい
はスラックス等の分野に拡大されつつある。

かかるポリブチレンテレフタレートは、テレフタル酸あ
るいはテレフタル酸ジメチルと１，４−ブタンジオール
から重合されたものであり、このポリマーは、溶融紡糸
してローラで引取った後に、その張力を解除した場合に
収縮することが知られている。このときの引取り速度は
、１０００ｍ／分程度に境界域があり、それ以下の低速
域では伸長するのに対して、それ以上の高速域において
は引取りの高速化とともに収縮長が増大するという特徴
を有している。かかる特徴は、他の一般的な熱可塑性ポ
リマーが伸長ないしは寸法変化しないのに対して極めて
特異的である。本発明においては、かかる特徴的な収縮
挙動を示す引取速度が１０００ｍ／分程度以上、好まし
くは３０００ｍ／分ないしは５０００ｍ／分の高速域と
した紡糸技術によって得られるポリブチレンテレフタレ
ートの特質を利用してなるものである。

また、かかるポリブチレンテレフタレートは、他の熱可
塑性ポリマーと組合わせて、偏芯した芯／鞘型あるいは
サイドバイサイド型の複合紡糸口金より溶融押出しして
複合繊維としてローラで引取れば、その構造差の故に捲
縮が発生することも知られている。この複合繊維は、延
伸、カット等の処理により捲縮を有する綿状体を得るの
に用いることができ、さらに、カーデイング、接着等の
後加工を適宜に用いれば複合繊維からなる捲縮性布帛を
形成することもできる。このような捲縮性布帛を製造す
る上でのプロセス的特徴は、該複合繊維に加わる張力を
解除したときに捲縮が発生することにあり、上述の如き
ポリブチレンテレフタレートを用いない複合繊維使いで
は、捲縮を発生させるために特に加熱処理を必要とする
点に比較をすれば、捲縮を発生させるための工程が簡略
化できる点等で工業的意義が大きいものである。

このような自己捲縮発現性を有するポリブチレンテレフ
タレートからなる複合繊維を不織布化する技術は当業界
ではまた知られている。しかしながら、そのような従来
知られた不織布は、通常は短繊維から構成されているた
めに、寸法安定性に欠けかつ低強力であるために、“一
般の衣料用には全く不向きであり、特に耐久性の点では
改善が望まれていた。

また、このような不織布の製造において、接着固定の処
理においては、その低強力という欠点を補うために他の
素材を添加するか、あるいは他の布帛を積層するという
方法などによるのが通例であろうが、この場合、異物質
の混入・混在による諸物性の変化・低下という問題があ
り、特に柔軟性の低下を避けるためには、その材料の厳
正な選定を伴わなければならないとともに、繁雑な工程
を組込まねばならないという問題を有しているものであ
った。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、上述したような欠点が解決された、高
い強力特性を有しかつ寸法安定性に良好なことはもちろ
んのこと、柔軟性にも優れ、かつその製造工程が簡略化
できるポリブチレンテレフタレートを用いてなる新規な
不織布とその製造方法を提供せんとするものである。

［課題を解決するための手段］ 上述した目的を達成する本発明の新規な不織布は、互い
に隣接していて、かつ長手方向に連続した重量割合３０
〜９０％のポリブチレンテレフタレートと他の熱可塑性
ポリマーの２種以上のポリマーが複合されてなりかつ捲
縮を有している複合長繊維からなることを特徴とする複
合長繊維不織布である。

また、かかる本発明の長繊維不織布において、好ましく
は、実質的に外部接着成分が用いられることなく、該複
合長繊維により自己接着されているものである。

また、本発明のかかる新規な複合長繊維不織布の製造方
法は、ポリブチレンテレフタレートと他の少なくとも一
つの熱可塑性ポリマーとの２種以上のポリマーを、偏芯
した芯／鞘型あるいはサイドバイサイド型の紡糸口金よ
り溶融押出しして、空気エジェクターにより高速で吸引
して細化し、空気流とともに該エジェクターの他端から
噴出させて捲縮性ウェッブを受器上に捕集せしめること
を特徴とする複合長繊維不織布の製造方法である。

［作用］ 以下、本発明の新規な複合長繊維不織布とその製造方法
について、さらに詳しく説明する。

本発明の複合長繊維用として供されるポリブチレンテレ
フタレートとは、前述の通り、テレフタル酸あるいはテ
レフタル酸ジメチルと１，４−ブタンジオールから重合
されてなるものであって、特に特性［ηコが０．　５〜
１．３程度のものを用いることが好ましい。

複合長繊維を形成するポリブチレンテレフタレート以外
の他の熱可塑性ポリマーには、特に限定されるものでは
ないが、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド等
から選ばれた１種以上のものが用いられる。

複合割合は、自己捲縮性を良好かつ効果的に発揮させる
上で、複合繊維全体の重量に対して３０〜９０％がポリ
ブチレンテレフタレートであることが重要であり、３０
重量％未満ではポリブチレンテレフタレートの有する収
縮特性を良好に発揮できず、また９０重量％を越えると
繊維全体が収縮するのみで、いずれも自己捲縮性を良好
に発揮するには至らないので好ましくはない。

本発明においては、好ましくは、得られた複合長繊維ウ
ェッブを加熱して融点の低い方の成分を溶融することに
より自己接着せしめてなるものであり、したがって、ポ
リブチレンテレフタレートが他の成分より高融点であれ
ば非接着成分となり、逆に、他の成分より低融点であれ
ば接着成分となる。ポリブチレンテレフタレートの特性
を生かした製品を得る目的に対しては、他の成分として
該ポリマーより融点の低いポリオレフィンを用いるのが
好ましい。中でも、ポリプロピレン、ポリエチレン等が
好適である。

本発明において、ポリブチレンテレフタレートと他の熱
可塑性との複合形態は、それらポリマーが、実質的に互
いに隣接しあるいは偏芯して配置されており、かつまた
繊維長手方向に連続しているものであればよく、偏芯し
た芯／鞘型、オレンジの横断面ライク型、あるいはサイ
ドバイサイド型などの各種の複合形態を適宜に採用する
ことができ、このような複合形態とすることにより、構
造差、収縮差により捲縮を発現できるのである。

本発明の長繊維不織布を製造するプロセスについて説明
をすると、上述のようなポリブチレンテレフタレートと
、所望の不織布製品特性等に応じて適宜に選ばれた他の
熱可塑性ポリマーは、例えば、通常の溶融押出機により
それぞれ別個に溶融され、さらに計量ポンプを経て、偏
芯した芯／鞘型あるいはサイドバイサイド型等の複合紡
糸口金内で合流されて、多数の細孔から各構成ポリマー
が長手方向に連続し、かつ断面方向には隣接し合ったフ
ィラメントとして吐出させる。本発明にお゛いて、特に
限定はされないが、該細孔の形状は、通常は直径がＱ、
１ｍｍか・らＱ、５ｍｍ程度の円形であり、該細孔が１
個の口金あたり通常は１０ないし３００個程度、多い場
合には２０００個程度に配置される。吐出量は、細孔１
個あたり通常は、毎分０．１ｇないし１０ｇ１好適には
０．２ｇないし２ｇ程度であるが、特にポリブチレンテ
レフタレートの特性を生かした製品を所望する場合には
、その吐出量を大にした複合割合に定めることもむろん
できる。

このような複合紡糸口金から押出しされた複合長繊維（
フィラメント）糸条は、空気エジェクター（真下、エジ
ェクターと略称する）等によって高速で吸引させて、さ
らに細化したフィラメント流として噴出させて下方に配
置した受器上にウェッブとして捕集をして複合長繊維不
織布を得ることができる。

本発明で上述のエジェクターとは、溶融紡糸したフィラ
メントを、エジェクター内に送入した加圧空気を推進力
として高速で引取り、細化しかつ高速空気流に随伴させ
て噴射する機能をもったユニットを言い、該エジェクタ
ー内でのフィラメント速度は、一般に２０００ｍ／分な
いし６０００ｍ／分に達するものである。この速度は、
糸条の細化の指標であり、高速になるほど細化が進み低
繊度の繊維となる。また、この速度は主として、紡糸口
金の吐出量ならびにエジェクターの紡糸口金下位置と、
送入される空気の°圧力等の条件選定に支配されるが、
紡糸安定性の点からは３０００ｍ／分ないし６０００ｍ
／分が好適な範囲内である。

かかる本発明の方法において、ウェッブ状物を構成する
フィラメントの繊度が大きい場合においては、エジェク
ターへ導入されるまでに糸条の冷却が部分的に不完全と
なりやすく、融着したウェッブ状物となる場合がある。

逆に、該フィラメントの繊度が小さい場合においては、
エジェクターによる張力に耐え切れずフィラメントの一
部が切断されてウェッブが形成されてしまう場合があり
、これらの場合はいずれも実用性において劣った製品と
なり、本発明においては、これらの欠点が起こらない好
適な繊度として０．５デニールないし１０デニールのも
のを用いるのが好ましい。

該エジェクター等の出口から空気流とともに噴出される
フィラメント群は、さらに、その下方に設けられた移動
性の多孔性受器、具体的には金属製あるいはプラスチッ
ク製等からなる定速走行している網状物上などにウェッ
ブとして捕集されるが、このとき、エジェクター等から
噴出されるフィラメント群が、紡糸口金の孔数単位すな
わちエジェクターの噴射単位で固まりやすく、かつ捕集
されたウェッブの広がりが狭く、シートとしての均一性
および品位が欠けるような傾向にあるときには、特にフ
ィラメントが相互に離れ合った状態で噴出されて捕集さ
れるような工夫をすることが有効である。このようにフ
ィラメントが相互に離れ合った状態で噴出されて捕集さ
れるようにするためには、エジェクター等の下方に衝突
部材を設け、該衝突部材にフィラメントを衝突させて該
フィラメントに摩擦帯電を起こさせて開繊する方法、あ
るいはエジェクターに誘導する直前にコロナ放電により
該フィラメントに強制帯電をさせて開繊させる方法等も
用いることができる。なお、これらの繊維帯電、開繊手
法によっても、捕集されたウェッブが所望の広がりに達
しない場合には、エジェクターあるいは衝突部材などの
部材に、機械的な揺動または回転をする機構等を持たせ
ることも有効である。

かかるウェッブの捕集に際しては、フィラメントに随伴
して該受器に当たる空気流のために、いったん沈積した
ウェッブが吹き流されて乱れたものになる場合があり、
この現象を防ぐためには、該受器の下方から空気を吸引
する手段を採用することが望ましい。

上述のようにして得られるポリブチレンテレフタレート
が用いられている複合長繊維からなるウェッブは、さら
に、たとえば１１０℃ないし２５０℃の加熱下でプレス
処理に供されることが好ましく、該熱プレス処理により
良好な繊維相互間の圧着と熱安定化処理を行なわしめる
ことができるものである。かかる熱プレスは、加熱した
一対の平板を用いて行なうもの、あるいは加熱ローラ等
を用いて行なうもの等のいずれであってもよい。

ただし、本発明者らの知見によれば、プレス処理の前後
に張力を付与し、また、プレス処理の後に冷却等の補助
操作を加えることが製品の品位保持の点から有効である
ので、加熱ローラを用いた連続処理の方式が適している
。

該熱プレス処理の温度および圧力は、供給されるウェッ
ブ状物の目付、速度などの条件選択によっても適宜変更
されるべきものであり、−概には定められない点もある
が、温度はポリブチレンテレフタレートを非接着成分と
したポリマーの組合せの場合、接着成分すなわち低融点
成分の融点上２０℃の範囲、また圧力は、加熱ローラに
より処理する場合には少なくとも線圧１０　ｋ　ｇ　／
　ｃ　ｍ以上であることが、得られる長繊維不織布の品
質の安定化を一層図る上で好適なものである。上述の加
熱ローラとは、その表面が平滑なものあるいは模様に彫
刻されたもの等を用いることができ、あるいは、これら
の同種どうしの組合わせ、または異種の組合わせからな
る複数の回転ローラの使用も可能である。

特に、加熱ローラとして模様が彫刻されたものを用いて
、低融点成分の自己接着により点状の熱圧着部が不織布
の全域にわたり存在する不織布シートとするのが、本発
明における捲縮による柔軟効果、嵩高化効果等を良好に
発°揮せしめる上で好ましいものである。すなわち、で
きれば、第三の外部接着成分などは用いない方が不織布
の風合などの特性面や工程面などから好ましいのである
。

そして、熱圧着部は、不織布の全面積に対して熱圧着部
全体面積で３０％以下とするのが好ましく、より好まし
くは１０〜２０％以下とするのが柔軟性や嵩高性を良好
に発揮させる上で望ましいものである。

なお、本発明は、ポリブチレンテレフタレートと他の熱
可塑性ポリマーからなる複合長繊維不織布に関するもの
であるが、むろん、本発明で得られる複合長繊維ウェッ
ブを高圧水を利用した水流交絡処理、ニードルパンチン
グ処理等に供して一層緻密な長繊維不織布等にすること
も可能であり、あるいは、上述の高圧水流処理等に引き
続いて加熱ローラによる熱プレス処理を行なって強靭な
長繊維不織布とすることも可能である。

また、本発明で得られる複合長繊維不織布を、他の素材
からなる不織布、フィルム等の他のシート材料との積層
体とするとか、あるいは、それらが混在した形として、
それらの有する特性をも付加した複合体として活用する
ことも可能であり、そのような使用形態に供することも
また望ましいものである。

［実施例］ 以下、実施例により本発明の構成、効果について具体的
に説明する。

実施例１ ポリブチレンテレフタレート（［η］＝０．８９）とポ
リプロピレン（ＭＦＲ（メルトフローレート）＝２５）
からなるサイドバイサイド型複合の長繊維を紡糸してウ
ェッブを形成した。

各ポリマーは、一対の溶融部を有する溶融押出機により
それぞれ２７０℃で溶融し、２７０℃に加熱したサイド
バイサイド型複合の紡糸口金から吐出させた。ここで、
ポリブチレンテレフタレートとポリプロピレンの吐出量
割合は、計量ポンプにより２：１とし、直径０．３ｍｍ
の細孔があけられた紡糸口金から毎分単孔当り０．７５
ｇの割合で吐出させた。該紡糸口金の下方１００ｃｍ位
置には、空気圧力２．３ｋｇ／ｃｍ２Ｇの圧縮空気を毎
分４０ＯＮＬ送入するエジェクターを設け、さらに該エ
ジェクターの出口から２０ｍｍ位置には４５°の角度で
固定した衝突板、さらにその下方５０ｃｍ位置には水平
に置いた３０メツシユの金網等をそれぞれ配置して、吐
出フィラメントを該エジェクターに吸引して空気流とと
もに噴出させ、衝突板に当てて個々のフィラメントに開
繊させた状態で金網上にウェッブ状で捕集をした。

エジェクター内のフィラメント速度は４８００ｍ／分で
あり、得られたフィラメントは、繊度が１．４デニール
で捲縮数が１４山／インチの微細な捲縮を有しているも
のであった。金網上のウェッブは嵩高で無配向であった
。

捕集に用いた金網は、ウェッブの目付が４５ｇ／ｄとな
るように水平に移動せしめ、かつ該金網の下方には吸引
装置を設けて捕集面に当たる空気流を４．２ｍ／分の速
度で吸引した。該金網の末端に金属製の一対のカレンダ
ーローラを配し、温度１３０℃で線圧２０ｋｇ／Ｃｍの
予備熱プレスを行ない、次いで、温度１８０℃に保たれ
た金属製で片側が点状模様に彫刻された一対のローラで
線圧５５　ｋ　ｇ　／　ｃ　ｍの熱圧着処理を行なった
。

点状模様は、凸部が辺長０．６ｍｍの正六角形で間隔が
１ｍｍで等間隔に配置されたものであった。

こうして得られたシートは、点状の部分が強固に接着し
、その間隙には微細な捲縮を有する構成長繊維が連なっ
ていた。

この不織布シートの特性は、厚さ０．２８ｍｍ％引張強
カフ、５ｋｇ１５ｃｍ、伸度５６％、剛軟度４４ｍｍで
あり、強靭な上に非常に柔軟性に富むものであり、柔軟
な衣料としての用途に好適なものであった。

なお、上述実施例中のシート特性の測定および表示は、
以下に示す方法によるものである。

（１）繊度：フィラメント長１．８ｍの重量を測定し、
計算により算出した。

（２）フィラメント速度：紡糸口金からの毎分吐出量と
、得られたフィラメントの繊度から計算により算出した
。

（３）引張強力および伸度：試料のつかみ間隔１０ｃｍ
、つかみ幅５ｃｍ、引張速度１０Ｃｍ／分でテンシロン
引張試験機を用いて測定した。

（４）剛軟度：４５°カンチレバー法 ［発明の効果コ 本発明で得られる新規な複合長繊維不織布は、捲縮を有
するポリブチレンテレフタレートを含ム複合長繊維から
なるものであり、非常に柔軟性に富む上に強靭なもので
あり、柔軟性と強靭さが要求される種々の用途に好適な
ものである。たとえば、従来は、用途展開が難しかった
衣料用途などにも十分に展開が可能で好適なものである
。

上述の特徴が発揮される所以は、ポリブチレンテレフタ
レートを主体とした繊維からなっていること、加えて、
全体が微細な捲縮を有する繊維で構成され連なって不織
布が形成されていることの二つの理由から、主としても
たらされるものである。

本発明においては、複合繊維が自己捲縮発現性をもって
いるので、捲縮発現だけを特徴とする特別な加熱処理工
程も特には設ける必要がなく、上述した特徴を有する複
合長繊維不織布が、工程も簡略にかつ比較的低いコスト
で得られる。

本発明の複合長繊維不織布は、点状の熱圧着等により、
点状接着部を適宜に存在せしめることにより、非常にソ
フトな風合を保持したまま、強力、耐久性なども良好な
ものにできる。このような熱圧着をさせることも、本発
明においては複合繊維使いで構成されるものであること
から、低融点サイドの成分を熱圧着させることで比較的
簡単に実現できるものである。

特許出願大東し株式会社

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　互いに隣接していて、かつ長手方向に連続した
   重量割合３０〜９０％のポリブチレンテレフタレートと
   他の熱可塑性ポリマーの２種以上のポリマーが複合され
   てなりかつ捲縮を有している複合長繊維からなることを
   特徴とする複合長繊維不織布。
2. （２）　実質的に外部接着成分が用いられることなく、
   複合長繊維により自己接着されてなることを特徴とする
   請求項（１）記載の複合長繊維不織布。
3. （３）　ポリブチレンテレフタレートと他の少なくとも
   一つの熱可塑性ポリマーとの２種以上のポリマーを、偏
   芯した芯／鞘型あるいはサイドバイサイド型の紡糸口金
   より溶融押出しして、空気エジェクターにより高速で吸
   引して細化し、空気流とともに該エジェクターの他端か
   ら噴出させて捲縮性ウエッブを受器上に捕集せしめるこ
   とを特徴とする複合長繊維不織布の製造方法。