JPH0369614A - 熱接着性中空複合繊維 - 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） この発明は、大きな潜在巻縮性を有し、嵩高な熱接着不
織布の製造に適した熱接着性中空複合繊維に関するもの
である。

（従来の技術） 熱処理によって高度の潜在巻縮を発現する熱接着性繊維
として、比較的低融点のシース部と比較的高融点のコア
部とからなり、シース部に対してコア部を偏心させ、こ
のコア部を中空に形成した複合繊維が特開昭６２−２９
９５１４号公報および特開昭６３−２６４９１５号公報
等によって知られている。

（発明が解決しようとする課題） 上記の複合繊維は、その紡糸延伸後にトウの状態で機械
巻縮を与え、リラックス熱処理を施し、次いで所望の長
さに切断してステープル化し、これを必要枚数積層し、
熱セットしてシース部を溶融することによりコア部を相
互に接着して不織布に加工される。しかしながら、上記
公知のシース・コア型中空複合繊維は、コア部の潜在巻
縮能が不足し、この繊維を用いて不織布を製造したとき
、発現する嵩高性が低いという問題があった。

この発明は、コア部の潜在巻縮能の不足を改良し、嵩高
性の優れた不織布を容易に製造することができるシース
コア型の熱接着性中空複合繊維を提供するものである。

（課題を解決するための手段） この発明の複合繊維は、比較的低融点のシース部と比較
的高融点のコア部とからなる熱接着性中空複合繊維にお
いて、中空部がシース部とコア部の双方にまたがって形
成され、シー入部とコア部の成分比が２０／　８０〜７
０／　３０、中空率が５〜５０％であることを特徴とす
る。

上記のシース部は、複合繊維に熱接着性を付与するため
のものであり、融点がコア部よりも好ましくはｌＯ°Ｃ
以上、更に好ましくは５０°Ｃ以上低いもので構成され
、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル
、ポリアミドおよびそれらの共重合体が使用される。一
方、コア部は、シース部が溶融したのちも不織布等の繊
維構造体を構成するものであり、融点がシース部よりも
好ましくは１０°Ｃ以上、更に好ましくは５０℃以上高
いものが使用される０例えば、シース部が融点１１５℃
のポリエチレンのとき、コア部としては、ポリプロピレ
ン、ポリエステル、ナイロン６、ナイロン６６等が適し
ている。特にポリエチレンテレフタレートを使用したと
きは、５０℃以上の融点差が得られるので特に好ましい
。また、非常に高い温度に耐える不織布を所望する場合
は、シー入部にポリブチレンテレフタレートを、コア部
にポリエチレンテレフタレートまたは芳香族系ポリエス
テル等を用いることができる。

この発明の複合繊維においては、中空部がシース部とコ
ア部にまたがって直接後していることが必要不可欠であ
る。そのためコア部は、断面三日月状ないしは半月状等
の偏心形状を呈する。

この発明においては、シース部とコア部の成分比および
繊維の中空率（中空部の断面積比）のバランスが重要で
ある。すなわち、シース部とコア部の成分比は２０／　
８０〜７Ｇ／　３０、好ましくは３０／　７０〜６０／
　４０に設定される。シース部が２０％未満の場合は、
接着性が不足し、７０％を超えると潜在巻縮能が不十分
になる。そして、中空部の断面積比すなわち中空率は５
〜５０％、好ましくは１０〜４０％に設定される。中空
率が５％未満では中空部の断熱効果が不足して潜在巻縮
能が低下し、反対に５０％を超えるとシース部の破れた
破裂糸が発生し、異方性が不十分になる。なお、中空率
の好適範囲は、シース部とコア部の成分によっても異な
り、例えばシース部がポリエチレンで、コア部がポリエ
チレンテレフタ、レートの場合は、シース部とコア部の
成分比４０／　６０〜５０／　５０、中空率１０〜３０
％が特に好ましい。

この発明の複合繊維をカードウェブとして用いる場合は
、巻縮率５以上、巻縮数８以上の機械巻縮を付与し、カ
ットファイバーをカードで開繊しウェブ化するときの絡
合性を維持することが好ましい、そして、上記の複合繊
維を用いてウェブ化するとき、上記の複合繊維のみを用
いても、また他の繊維と混綿して用いてもよいが、上記
複合繊維のシー入部との接着性が低いもの、例えばセル
ロース繊維、ナイロン繊維、フッ素繊維等を混綿した場
合は、得られるウェブの強力が低下することがあるので
、注意が必要である。なお、上記複合繊維の適用繊度は
０．７〜５０デニールであり、特に１〜２０デニールが
一般的用途に適する。

この発明の複合繊維は、例えば次のようにして製造され
る。すなわち、シース部用の低融点成分およびコア部用
の高融点成分がそれぞれ計量ポンプによって第５図のノ
ズルブロックに供給される。

コア部となる高融点成分は分配ブロック１１を介して上
下方向の供給バイブ１２からノズル１３のオリフィス１
４に供給され、シース部となる低融点成分は上記供給パ
イプ１２を囲む通路１５からオリフィス１４に供給され
る。このオリフィス１４は、第６図に示すようにＣ字形
に形成され、そのブリッジ部１４ａの反対側に偏心した
位置に上記の供給パイプ１２の下端が開口しており、こ
の供給バイブ１２から吐出された高融点成分がＣ字形の
オリフィス１４から低融点成分と共に押し出され、上記
ブリッジ部１４ａによる低融点成分の分離部がバラス効
果で接着し、その内面に中空部と共にコア部の高融点成
分が三日月状ないし半月状に形成され、ノズル１５の直
下を流れる冷却風で冷却され、例えば、第１図（ａ）、
（ｂ）に示すようなこの発明の複合繊維が得られる。

なお、第１図　（ａ）、（ｂ）において、ｌはシース部
、２はコア部、３は中空部である。

紡糸温度は高融点成分の融点よりも若干高く設定される
０例えば、シース部の低融点成分が融点１２１”Ｃの高
密度ポリエチレンで、コア部となる高融点成分が融点２
６５℃のポリエチレンテレフタレートのとき、紡糸温度
は２７５〜２８５℃が好ましい。

紡糸温度が高過ぎると、低融点成分の熱分解が著しくな
り、発煙やノズル汚れによる糸切れが多くなる。したが
って、素材に応じた適正な温度設定が必要である。

冷却風は、２成分に非対称冷却効果（断面異方性）を付
与するため、上記Ｃ字形オリフィス１３のブリッジ部１
３ａの反対側から供給される。この冷却風の温度は０〜
３０℃が好ましく、上記オリフィス１３の直下ｌＯ〜５
０閣の位置より風速１〜５ｍ／秒で吹きつけられる。こ
の冷却風の吹付は位置がｌＯ−未満ではオリフィス１３
が冷却され、糸切れおよび糸むら等が発生し、反対に５
０−を超えると非対称冷却効果が不十分になる。また、
冷却風の吹付はゾーン長さ３００閣における風速が１ｍ
／秒未満では十分な非対称冷却効果が得られず、５ｍ／
秒を超えると糸条の弛みや糸纏れが大きくなり、糸条相
互の融着や糸切れが発生する。したがって、風速は、冷
却風の吹付はゾーンの長さを考慮して適切に設定すべき
である。

また、引取り速度は５００〜６０００ｍ　７分が好まし
く、５００ｍ　／分未満では糸張力が低くなり、弛みが
大きくなり、かつ糸揺れによって糸切れが生じ、６００
０ｍ　７分を超えると潜在巻縮能の発現が不十分になる
。

この発明の複合繊維は、延伸して使用することができる
と共に、以後の加工工程で支障が生じない程度の若干の
巻縮を備えていてもよいので、５０００ｍ／分程度の高
速で引取って立体巻縮を顕在化させ、そのまま使用する
ことが可能である。

延伸する場合の温度は、低融点のシース部が融着しない
程度に設定すべきである。適切な延伸温度は、延伸方式
によっても異なるが、オフライン延伸の場合、シース部
がイソフタル酸とテレフタル酸の３０／　７０の共重合
ポリエステルでは５０〜１１０℃が好ましい、好ましい
延伸倍率は、破断延伸倍率の０．６〜０．９倍であり、
この延伸倍率は１段で設定してもよく、また２段に分け
て設定してもよい、上記の複合繊維は、機械巻縮を付与
し切断してステープルとし、しかるのち不織布に加工す
ることができる。また、長繊維不織布にする場合は、例
えば引取りをエジェクタで行って開繊しながらシート状
に底形する。また、混繊糸のようなフィラメント糸とし
て用いる場合は、上記の巻縮を付与することなく巻取っ
て使用する。

（作用） この発明の熱接着性中空複合繊維は、常法によりカード
ウェブ化したのち、熱接着時に巻縮を発現させて嵩高不
織布とすることができ、また熱リラックス処理を施して
巻縮を発現させたのち、カーデイングしてウェブ化し、
得られたウェブを積層し、加熱による接着加工をするこ
とにより嵩高不織布に加工することもできる。この発明
の複合繊維は、繊維表面が全て熱接着性成分で形成され
ているので、不織布を構成する繊維相互の接点の大部分
が接着し、ウェブの強度が高くなる。そして、コア部が
高度の異方性を付与されているため、熱処理によるＳＩ
ｗ発現能が高く、得られた不織布は、嵩高性が良く、風
合がソフトで、かつ弾力性に優れている。

（実施例） シース部ｌ用の低融点成分として共重合ポリエステル（
テレフタル酸とイソフタル酸の比率６０／４０、固有粘
度０．６１、融点１２６℃）を、またコア部２用の高融
点成分としてポリエチレンテレフタレート（固有粘度０
．６３、融点２５９℃）をそれぞれ用い、これらを第５
図のノズルブロックに供給し、シース部／コア部の成分
比およびノズルの中空率を種々に変えて実施例１〜４お
よび比較例１〜３の熱接着性複合繊維を製造した。ただ
し、紡糸温度を２８０℃に設定し、ノズル直下２０■の
位置より温度２０℃、速度２．５ｍ／秒の冷却風を吹付
け、糸速度１３００ｍ　７分で引取り、次いで７０℃の
ウェットバスで２．９〜３．１倍に延伸し、更にクリン
パ−ボックスで機械＠縮を付与し、長さ５１■に切断し
、ステープルとした。得られたステープルを下記の評価
法で評価した。なお、熱処理は１４０℃の熱風で処理し
た。製造条件、得られた繊維および不織布の特性を第１
表に示す。

繊維の断面形状 繊維を引揃え、樹脂で包まいし、４０℃以下で硬化して
得られた試料を用いて２００倍の顕微鏡写真を撮影し、
１０倍に引伸ばして評価した。

（イ）シース部とコア部に接する中空部の存在、すなわ
ちコア部の破れを写真により判別する。

（ロ）繊維全体の断面積Ｓ、と中空部の断面積Ｓゑを求
め、中空率（％）を次式で計算する。

中空率（ｘ）＝”−Σ（Ｓｔ　／　Ｓ。）ｘｌＯＯ（た
だし、ｎ＝２０） （ハ）シース部の断面積Ｓゎとコア部の断面積Ｓ１を求
め、次式により、シース部とコア部の成分比を算出する
。（ｎ＝２０） 嵩高性 繊維をξニチュアカードで開繊し、目付量２０ｇ／ｒｒ
ｒノウェブを作威し、１３Ｇ　−１６０’Ｃ５１ｏ分間
の乾熱処理をし、冷却したのち、２枚重ねでタテ、ヨコ
交互に重ね、２ｇ／ｒｒｒの荷重下で嵩密度（ｄ／ｇ）
を測定し、この嵩密度が１００ｇ／ｒｒｒ以上をＯ１７
ｏｇ／ｒｒｒ以上を０１５０ｇ／ｒｒｒ以上をΔ、５０
ｇ／Ｍ未満を×で評価した。

ウェブ強力 得られたウェブから幅２ｃｍ、長さ５Ｃ１ｌの試料を切
り取り、テンシロンで伸長して破断強力を測定し、試料
数２０枚の平均値で示した。

巻縮発現状態 ウェブを顕微鏡下で５０倍に拡大して観察し、良く発現
しているものを０、発現の少ないものを×、その中間を
Δと評価した。

なお、表中、ステープルの断面形状は添付図面の図の番
号で示した。

シース／コア比−シース成分比／コア成分比第１表 次に、シース部ｌ用の低融点成分としてメルトインデッ
クス３０のポリエチレン（融点１１６℃）を用いる以外
は、前記実施例１と同様にしてシー入部とコア部の成分
比を異にする実施例５．６の熱接着性中空複合繊維を製
造した。

また、第７図のノズルブロックを用いる以外は上記実施
例５．６と同様にして比較例４．５の熱接着性中空複合
繊維を製造した。この第７図のノズルブロックは、分配
ブロック２１の偏心位置に穿孔したコア部成分用の通路
２２から高融点成分を直接シース部成分用の通路２５に
供給し、ノズル２３のオリフィス２４から低融点成分と
共に冷却風中に吐出するようにした従来の形式のノズル
ブロックであり、コア部成分の通路２２の出口からオリ
フィス２４までの距離が第５図の装置に比べて遠くなっ
ている。

さらに、第８図のノズルブロックを用いる以外は上記実
施例５．６と同様にして比較例６．７の熱接着性中空複
合繊維を製造した。この第８図のノズルブロックは、分
配ブロック３１の偏心位置に穿孔したコア部成分用の通
路３２に空気パイプ３６を挿通し、その先端をシース部
用低融点成分の通路３５の中でノズル３３のオリフィス
３４に近接して開口させたものであり、オリフィス３４
が円形断面であり、空気パイプ３６によって空気が吹き
込まれる以外は第７図の装置とほぼ同様のものである。

上記の実施例５．６および比較例４〜７の複合繊維を用
い、実施例１と同様にして不織布を製造した。このとき
の製造条件、得られた繊維および不織布の特性を第２表
に示す。

（以下空白） 第２表 上記の第１表および第２表で明らかなように、この発明
の実施例１〜６は、いずれも巻縮発現能に優れ、得られ
た不織布の嵩高性が良好で、かつ不織布の強力も大きい
、これに対し、シース部とコア部の成分比が小さい比較
例１、中空率が低い比較例２、および上記成分比が大き
い比較例３は、いずれも実施例１〜６と同じノズルブロ
ックを使用し、繊維断面のコア部が破れ、シース部が中
空部に接しているにもかかわらず、巻縮発現能が劣り、
得られた不織布の嵩高性が低く、強力も低い。

また、比較例５〜７は、成分比および中空率がこの発明
の条件を満足しているにもかかわらず、コア部に破れが
無く、シース部が中空部に接していないため、巻縮発現
能が劣り、不織布の嵩高性が低い。

（発明の効果） この発明の熱接着性中空複合繊維は、シース部の融点が
コア部よりも低く、シース部とコア部の成分比が２０／
　８０〜７０／　３０、中空率が５〜５０％であり、し
かもコア部が破れてシース部の一部が中空部に直接接し
ているので、熱接着性および巻縮発現能に優れており、
そのためこの複合繊維を不織布に加工した際、嵩高性、
弾力性および強力に優れた不織布が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）はこの発明の実施例の断面図、第
２図ないし第４図は比較例の断面図、第５図は上記実施
例の複合繊維を紡糸するのに適したノズルブロックの断
面図、第７図および第８図は比較例の複合繊維の紡糸に
用いたノズルブロックの断面図である。 １：シース部、２：コア部、３：中空部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕比較的低融点のシース部と比較的高融点のコア部
   とからなる熱接着性中空複合繊維において、中空部がシ
   ース部とコア部の双方にまたがって形成され、シース部
   とコア部の成分比が２０／８０〜７０／３０、中空率が
   ５〜５０％であることを特徴とする熱接着性中空複合繊
   維。