JPH042818A - 遠赤外線放射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１弾性回復性が優れていると同時に保
温性に優れた不織布を得るのに適したポリエステル複合
繊維に関する。さらに詳しくは、パップ材用、中入綿用
として保温性及びライット性の良好な不織布を得るのに
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１弾性回復性に優れ、不織
布とした時容易に嵩密度があげられ、さらに治療用の薬
剤の効能を十分発揮するため保温性のより優れた繊維が
要求されている。

不織布に伸縮性９弾力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
部が発生す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、従って、現状では潜在捲縮能
を有する複合繊維をカード機でウェッブとした後、弛緩
熱処理する方法が望ましいが、この方法は捲縮発現と同
時に熱収縮が起こって、目付斑が大きくなったり、風合
が硬くなったり、伸縮性が低下するという問題があった
。

かかる欠点を改良するため特開昭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
付与し、繊維自身の熱収縮率を低くする方法が提案され
ている。

この方法によれば不織布は良好な伸縮性と弾性回復性を
示すが、複合繊維の一方の成分として金属塩スルホネー
ト基を有する成分の共重合率が高い共重合ポリエステル
すなわち溶融粘度の高いポリエステルを使用するため、
他方のポリエステルとして溶融粘度の高い、すなわち極
減粘度の高いポリエステルを用いる必要がでてくる。そ
の結果、得られた不織布の嵩密度は前述のパップ材、中
入綿用としては不十分なものとなる。また保温性の点で
は不十分であり、さらには共重合率が高いことから、ポ
リエステルの融点結晶性等が低下し、原綿の性能が低下
するという問題もあった。

本発明者らは、かかる問題点を解決するために、先に特
定のポリエステルＡ及びＢとかからなる複合繊維であっ
て、特定の熱収縮率及び潜在捲縮発現能を有する複合繊
維を提案した。この複合繊維から得られる複合繊維は、
確かに優れた伸縮性と弾性回復性能を有するとともに嵩
密度も高いものであった。しかしながら、中入綿用、パ
ップ材用として使用する場合には特に保温性の良好なも
のが要求されるので、さらに保温効果の高い繊維が望ま
れている。

〈発明の目的〉 本発明の目的は、従来の不織布が有していなかった中入
れ綿もしくはパップ材用に要求される性能、すなわち優
れた伸縮性、弾力回復性、保温性を有すると同時に嵩密
度の高い不織布を得るに適した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、特定の固有粘度を有する特定の２種のポリエステル
からなる複合繊維の固有粘度の低い方のポリエステルに
遠赤外線放射能を有するセラミックスを添加した複合繊
維が、該目的達成のために有効であることを見い出し本
発明に到達した。

すなわち本発明は、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０．５〜２．９モル％含有しその固有粘度か０．４
以上の共重合ポリエステルＡと、遠赤外線放射能を有す
るセラミックスを３〜３０重量％含有する、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
．４以下の実質的に金属塩スルホネート基を有する繰り
返し単位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、乾熱１７０℃における自由収縮
熱処理時の収縮率が１０％以下で、同じく熱処理後のス
パイラル捲縮数が５０個／２５閣以上となる潜在捲縮能
を有し、かつ８〜１８個／２５閣の機械捲縮が付与され
ていることを特徴とすｐル複合繊維である。

本発明で用いられる共重合ポリエステルＡは、主たる繰
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０．５〜２．９モル％、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２．９モル％を越えると共重合ポリ
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
ためにはポリエステルＢの極減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／四塩化エタン１／１混合溶媒中２０
℃で測定した時の極減粘度は０．４以上とする必要があ
る。０．４未満では繊維の強力低下が著しく、パップ材
用、スポーツ衣料の中入綿用に適さなくなる。尚、ポリ
エステルＡとポリエステルＢの溶融粘度差をより大きく
させないために、ポリエステルＡはセラミックスを実質
的に含有させない方が好ましい。

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０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
ジメチルの如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、例えば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。

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
ば良い、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良い０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、主たる繰り返し単位をエチ
レンテレフタレート単位とし、極減粘度は０．４以下と
する必要がある。０．４を越える場合には、捲縮発現性
が低下して、不織布の伸度が低下し風合が硬くなる。

本発明においては、遠赤外線放射能を有するセラミック
スを、ポリエステルＢの方へ３〜３０重量％好ましくは
５〜１５重量％含有させる必要がある。

含有量が３重量％未満の場合には、遠赤外線放射性能が
不十分となり保温性に劣る。また、紡糸時に２種のポリ
マーの溶融粘度差が大きくなりすぎて中実タイプのサイ
ドバイサイド型複合構造とすることが困難となる。その
ため、中空タイプにせざるを得なくなり、得られる不織
布の嵩密度が低下してパップ材用等には適さなくなる。

一方３０重量％を越えると、複合繊維の紡糸性が悪くな
って繊維化が困難になるだけでなく、繊維物性も劣った
ものとなるため好ましくない。

本発明で用いられる遠赤外線放射能を有するセラミック
スとは、３０℃における遠赤外線放射率が４．５〜３０
μｍの領域で６５％以上を有することが好ましく、特に
７５％以上が望ましい、かかるセラミックスとしては、
特に酸化物セラミックス、例えば、アルミナ＜Ａｌ　ｚ
　Ｏｓ　）系、マグネシア（ＭｇＯ）系、ジルコニア（
ＺｒＯｚ）系、チタニア（ＴｉＯｚ）系の外、二酸化ケ
イ素（Ｓｉ０２）、酸化クロム（Ｃｒｙｓ）、フェライ
ト＜Ｆｅｏｚ　・Ｆｅ３　ｏａ　）、スピネル（ＭｇＯ
−Ａｌ２Ｏ２）、セリア（ＣｅＯ２）、ベリリア（ＢＯ
）等が例示される。

遠赤外線放射能を有するセラミックスは、粉砕して本発
明の複合繊維製造に支障のない程度に充分小さくするこ
とが望ましく、通常は粒径を５μｍ以下、好ましくは１
μｍ以下として使用される。

しかし、あまりに小さくしすぎると粒子の凝集が起り易
く、逆に複合繊維製造の工程安定性低下の要因となるこ
とが多い。

セラミックスを前記ポリエステルＢ中に含有せしめる方
法は特に限定されず、該ポリエステルＢの重合工程で添
加する方法、あらかじめセラミックスの含有量の多いマ
スターチップを作成しておき紡糸工程においてペースチ
ップと混練する方法等、いずれの方法をも採用すること
ができる。なカテモ、２軸ルーダ−混線機を用いてマス
ターチブッとペースチップとを溶融混合後紡糸する方法
は、簡便でかつセラミックスの分散状態が均一となって
紡糸性も良好なため、特に好ましい。

本発明の複合繊維は、前記した共重合ポリエステルＡと
、遠赤外線放射能を有するセラミックスを含有したポリ
エステルＢとを複合紡糸により偏芯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、芯鞘型よりサイドバイサイド型の方
が２種のポリマーの中心がはなれているのでスパイラル
捲縮発生のためのモーメントが大きくなり潜在捲縮数が
多くなるので好ましい、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字状断面等いづれであってもよい。

しかし、中空部を設けると嵩密度が小さくなって嵩高と
なるので望ましくない。

さらに、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３０個７２５ｍ＋以上のス
パイラル捲縮を有するようにする事が必要である。その
ためには、原綿の状態で乾熱１７０”Ｃ３０分熱処理し
た時、５０個７２５ｍ＋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。

また熱処理時の収縮率か大きいと不織布が著しく硬くな
ったり目付斑が大きくなるので、熱収縮率は小さくする
必要があり、繊維を乾熱１７０’Ｃで自由収縮熱処理し
たときの後述の方法で測定した実質的熱収縮率は１０％
以下にする必要がある。かかる潜在捲縮能と熱収縮率を
有する複合１ｍ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、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
合割合等を適宜選択して紡糸した後、延伸工程において
１．５〜４．０倍に延伸し、１２０〜１６０℃の温度で
緊張熱処理を施せば良い。

また、カード工程でネップや未開繊部の発生しないＭ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、捲縮形態と密接な関係にあり、機械捲縮の場合
、捲縮数が８個７２５画未満では未開繊部が発生しやす
く、１８（１１／２Ｅ＋ａｍを超えるとネップが発生し
やすい、また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。したがって、潜在捲縮性
複合繊維に８〜１８個／２５ｍの機械捲縮を付与する必
要がある。

機械捲縮を付与する方法は、スタッフィングボックスを
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。

〈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遠赤
外線放射能を有する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、また、
不織布とした後に熱処理することにより、強固なスパイ
ラル捲縮を発現するため、高伸縮性、高弾性回復性を有
し、嵩高性が低く、保温性が高く、目付斑のない不織布
とすることができ、その工業的意義は極めて大である。

なお本発明の複合繊維は紡績糸又は織編物とすることも
でき、伸縮性１弾性回復性に優れたものが得られる。

〈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°Ｃで
測定 （２）捲縮数 ＪＩＳ　　Ｌ〜１０１５−７−１２−１の方法により測
定 ［３１繊度 Ｊ　Ｉ　Ｓ　　Ｌ−１０１５−７−５−ＩＡの方法によ
り測定 （４）　　熱収縮率 Ｊ　Ｉ　Ｓ　　Ｌ−１０１５−７−１５の方法によりデ
ニール当９３００■の荷重で測定 実維例１ ５−ナトリウムスルホイソフタル酸（ＳＩＰと略称する
）成分を２．５モル％共重合した［η〕０．４８のポリ
エチレンテレフタレート系共重合ポリエステル（共重合
ポリエステルＡ）と、［η］０．３５のポリエチレンテ
レフタレート（ポリエステルＢ）に波長４．５〜３０μ
ｍの範囲内の放射率が３０℃において７０％以上で平均
放射率が７５％、平均粒径０，９μｍのセラミックス酸
化物（ＺｒＯ□／Ｓ　ｉ　０２　／　Ｆ　ｅｚ　０５＝
６４／３５／　１　）を１０重量％含有させたポリマー
とを、サイドバイサイド型複合繊維用口金（孔数３００
孔）を用いて、紡糸温度２９０℃、吐出量２４０ｔ／分
、引き取り速度１１５０ｍ／分で紡糸して複合重量比１
：１の未延伸糸を得た。

この未延伸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２．５倍、延伸温度７０℃で延
伸し、続いて、緊張熱処理温度１４０℃で熱処理し、ス
タフィングボックスにて捲縮を付与した後、５１■にカ
ットして短繊維を得た。

この短繊維をカードにかけて、目付１００ｇ／ｒｒｆの
ウェッブを作成した。このウェッブを繊維間の交絡点向
上の為にフェラー社製ニードルパンチ機にてハーブ零３
６．レギュラーパンチ密度３０Ｆ／ｃｄ。

両面打ち、挿入深度９■の条件にて、ニードリングした
。

次にこのウェッブを熱風乾燥機にて１６０℃で２分間自
由熱処理して、不織布を得た。この不織布を中２５閣、
長さ１００　ｔｍに切り重量を測定し、また不織布の厚
さを測定して電性を算出した。

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２５ｆｉ、試料長１００ｍ、引
張速度１０（１ｍ＋／分で測定した。

伸長弾性回復率は定速伸長型引張試験機により試料中５
０園、試料長２００ｍ、引張速度２０■／分。

伸長率２０％で、下記方法により算出した。

初荷重を加え長さしＩｍｍを測定し、伸長率２０％で１
分間放置し、次に除重し、３分間放置したのち再び初荷
重をかけ、長さＬｌ−を測定し、下式により算出した。

Ｌ、−Ｌ 伸長弾性回復率（χ）＝　１００−　（）Ｘ　１００保
温性は、人体の左腕部に目付１００ｇ／ｒ＋ｆ。

２００　ａｍ　Ｘ’　１００　ｒｘｘｒ　（長さ×巾）
の不織布をまき、１５分間保温前後の友フ温度をサーモ
グラムを用いて測定し、上昇温度を算出した。

風合は 柔軟性、伸縮性の両方が良好　　　◎ 一方が良好で、一方がやや劣る　　Ｏ 両方がやや劣る　　　　　　　　　△ 一方がまったく劣る　　　　　　　　×で判定した。

また、紡糸性は１日当り断糸回数で判定した。

２回／日　未満　　　　　　　　　０ ２〜５回／日　　　　　　　　　　　△５回／日　以上
　　　　　　　　　× 結果は表−１に示す。

実施例２〜７　比較例１〜６ 表１に示すように、条件を一部変更した以外は実施例１
と同様に実施した結果を表 示す。

１に合せて

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〜
   ２．９モル％含有しその固有粘度が０．４以上の共重合
   ポリエステルＡと、遠赤外線放射性を有するセラミック
   スを３〜３０重量％含有する、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０．４以下の実
   質的に金属塩スルホネート基を有する繰り返し単位を含
   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、乾熱１７０℃における自由収縮熱処理時の収
   縮率が１０％以下で、同じく熱処理後のスパイラル捲縮
   数が５０個／２５ｍｍ以上となる潜在捲縮能を有し、か
   つ８〜１８個／２５ｍｍの機械捲縮が付与されているこ
   とを特徴とする遠赤外線放射性ポリエステル複合繊維。