JPH0482913A - ポリアミド／ポリエステル系複合繊維及びその製造方法 - 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、水中分散性に優れウェブ形成後に伸縮性ある
いは、嵩高性を与える湿式不織布用原綿に関する。

［従来技術］ 近年不織布に対する関心が高まりつつあり、なかでも印
刷、濾過）Ａ、衣料用、画材用、芯地あるいは土木建築
資材等の分野で均一な目付、厚さの得られる湿式不織布
への期待が大きくなっている。

湿式不織布は、レーヨン、ビニロン、ナイロン、アクリ
ル、ポリエステル、アラミド、ポリオレフィン等の有機
ｍ紺ばかりでなくガラスｍ維、セラミック１１１ｍ等無
機繊維をもシート化できるという特色を有する反面、原
料を水中で分散させて抄紙づるという工程上どうしても
ペーパーライク４１（使い風合のものしか得られないと
いう欠点をもっていた。そのため医療用防護ガウン、ド
レープ、衛利用トップシート、ボトムシート等どいった
人体に触れる用途は無論のこと樹脂］−１〜紙、ルーフ
ィング等各種処狸剤を含浸させる必要のある分野でし利
用され勤いどしう問題点があっＩこ。

従来、これらの問題点を解決づるため原籾繊随に予め機
械捲縮を与えておさ１ｑられた不織布の嵩高性を出そう
という試みがなされたが不織布に嵩高性をちえるほどの
、捲縮をもった繊維は水中分散時相互にからみ合うため
結束繊組を無数に含／υだ低品位のシートしか１９られ
なかった。嵩高性を不織布にイ］与する第２の方法は、
捲縮をほとんど発現していないいわゆる潜在捲縮の複合
繊維を水中に分散させ不織布形成後乾燥あるいはその後
の熱処理により捲縮を顕在化さける方法である。しかし
２種のポリマーを接着性よくリーイド・パイ・リーイド
型に貼合Ｖるには、相Ｈの相溶性が必要であり、結局同
種ポリマーで熱収縮率の差の大きい組合せにならざるを
得ない。このような組合せは、得られる複合繊維の捲縮
発現性を低くする上、抄紙前の段階で捲縮を顕在化さけ
−ないためには繊維の微細構造を安定化させることにな
る熱処理をするわ（′Ｊにはいかないので不織布形成後
の熱処理で発現する捲縮堅牢性は極めて低く殆んど嵩高
化を期待できない状態であった。

このように同種ポリマーの絹合じによる複合繊維は、使
用時の加工上の制約から、捲縮性能に限界があるため、
本発明者は異種ポリマーの組合せあるいは、その接着機
構を詳細に検討した結果金属スルホネー１〜基含有ポリ
エステルとポリアミドとの組合せが極めて接着力が高く
、捲縮堅牢性の良好な複合繊維を与えることを見出し、
以前に提案し１＝　（特公昭４５−２８７２８号公報参
照）。本発明は、その際の知見をベースにしたものであ
り、かかる複合繊維と特殊な複合繊維製造条件とを組合
せると、水中ではほと／υど捲縮を発現せず、シー１ル
作成後に乾燥すると急激な立体（スパイラル）捲縮を発
現し、その上加熱により捲縮が固定化され安定化すると
いう湿式不織布素材として願ってもない性質を示すこと
を見出したものである。

ポリアミド／ポリエステル系複合繊維に関する検問は、
上記公報での提案後いくつかなされている。例えば、該
複合繊維を一段延伸後、機械捲縮を付与し、弛緩状態で
乾熱処理することで繊維のスパイラル捲縮を潜在化ざＵ
るか（持分１１ｊ７５７５５８０６号公報）あるいは−
段延伸し、緊張状態で熱処理後、機械捲縮をイ」与づる
ことで、紡績用原綿を１ｊようどするものである（特公
昭５７−５５８０７号公報）１、 しかしこれらのいずれの方法も、空気中でのスパイラル
捲縮の潜在化に関するものであり、水中でのスパイラル
捲縮の潜在化については何ら示唆されていない。又繊維
には紡績に適する機械捲縮が付ノｊされており当然のこ
とながら、水中分散性をＪ、くＪるためにほとんど捲縮
の存在が許されない湿式不織布用原綿どしては利用出来
なかった。

方湿度に敏感な感湿捲縮複合繊維も提案されているが（
特公昭６３−４４８４３号及び特公昭６３−４４８４４
号公報）、これは、雰囲気（特に湿度）により複合繊維
の捲縮状態の変ることが示されているだけで、水中での
分散性を良くする程度、スパイラル捲縮を潜在化する手
段には言及されていない。その他米国特許第４，１１８
，５３４号公報、特開昭５９１１６４１７号公報は、主
として織編用複合繊維であり、特公昭５２−３０６２８
号公報は、分割型極細繊維不織布の製造法に関するもの
であり、いずれもスパイラル捲縮には言及されていなか
った。ま７ｊ特開昭６３９２７２１号公報は、ナイロン
４６と金属スルホネート基含有ポリエステルとの複合繊
維に関するものであるが、スパイラル捲縮を潜在化する
手段は明らかにされていない。

［発明が解決しようとＪ−る問題点］ 本発明は、抄紙時の水中分散時に捲縮をほとんど発現せ
ず、均一な不織布ウェブ形成後ドライヤー乾燥あるいは
熱処理工程で堅牢性の高いスパイラル捲縮を顕在化させ
ることで嵩高湿式不織布を与える原綿に関するものであ
る。

［問題点を解決づ−るための手段］ 本発明者らは、上記ポリアミド／ポリローステル系複合
繊維の紡糸、延伸、熱固定条件をさらに深く検問した結
果、ある特定条）１を組合Ｕでいくことで、水存在下で
は、スパイラル捲縮がはと／υど発現しないため、抄紙
工程のパルパー、ヒーターおＪ：びチェス１へ中で均一
分散でさ、円網抄紙機、短網抄紙機あるいは長網抄紙機
で極め−Ｃ地合のＪ、い紙層形成が可能である」二に、
次の乾燥工程で急激に複合繊維独特のスパイラル捲縮発
現に伴う嵩高を示り−という驚くべき性質を見出した。

さらに興味あることには、本発明の繊維は、室温乾燥下
ではスパイラル捲縮を示すが、これを水中に浸Ｊど再び
捲縮が消滅するというある種の形状記憶性能を有するこ
とである。勿論、不織布形成後、約４０”Ｃ以上の熱を
付与すれば捲縮が固定され水に浸してもスパイラルが残
る。

づなわち本発明は、 （１）５−ナトリウムスルホイソフタル酸を酸成分に対
して２．０〜１０．０　（モル）％共重合させた変性ポ
リエステル成分とポリアミド成分とからなるリイド・パ
イ・→ノイド型複合繊紺であって、Ｏ〜１００　’Ｃの
水中あるいは浸潤状態での長さ２５ｍｍ当りの捲縮数が
２個以下であり、温１２０℃、相対湿度６５％の平衡状
態にお【プる長さ２５　ｍ　ｍ当りの捲縮数が５個以上
であるポリアミド／ポリエステル系複合繊維。

（２）　　単糸繊度が０．１〜１５．Ｏデニール、繊維
長が３〜３０ｍｍである請求項（１）に記載のポリアミ
ド／ポリエステル系複合繊維。

（３）５−ナトリウムスルホイソフタル酸を酸成分に対
して２．０〜ｉｏ、ｏ　（モル）％共重合させた変性ポ
リエステルとポリアミドとをサイド・バイ・サイド型に
複合紡糸し、次いで該繊維の最大延伸倍率の８８〜９８
％の倍率で第１段延伸した後、８０〜９０°Ｃの渇水中
ｒ　０．８５〜０．９８倍に制限収縮ざけることを特徴
とするポリアミド／ポリエステル系複合繊維の製造方法
。

である。

本発明のポリアミドとしては、ナイロン、ナイ【」ン４
６、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２の小モボ
リマーあるいは共重合、混合物を主対象とするが、他の
少量の成分が入っても差支えない。

特に好ましいポリアミドは、ナイロン６とノーイロン６
６である。使用されるポリアミドの極限粘度［η１〈３
０°Ｃ１１′）ｍ−フレソール中）ハ、溶融ＩＶＪ　糸
される際、相手の変性ポリエステルの溶融粘度に近いこ
とが安定に複合紡糸する上で必要であるが通常１，０〜
１．４が望Ｊ、シい３゜ 本発明の変性ポリエステルは、５−ナトリウムスルホイ
ンフタル酸をポリエステル構成全酸成分をベースにして
２．０〜１０．０　（モル）％共重合され−Ｃいること
が必要である。２．０（モル）％未満の時は、ポリアミ
ドとの接着力が充分でなく延伸時剥−１することがあり
、１０．０　（モル）％を越えると、変性ポリエステル
の溶融流動性が低下するので安定した複合紡糸が困難に
なり好ましくない。特に好ましい共重合量は、２．０〜
５゜０（モル）％で市る。好ましい変性ポリエステルの
極限粘度［ηコ（２５℃、０−クロロフェノール中）は
、０．３５〜０．７０である。変性される幹ポリエステ
ルとしては、ポリエチレンテレフタレートあるいはポリ
ブチレンチレフタレ−１へが最も好ましいが、少量の公
知の第３成分共重合体、混合体であっても差支えない。

またこれら両成分の一方あるいは両方に各種添加剤（例
えば艷消剤、着色剤、帯電防止剤など）を加えてもよい
。

本発明のポリアミド／ポリエステル系複合繊維は、公知
の方法で容易に製造できる。その際、両ポリマーの体積
比は、３５：６５〜６５：３５の範囲にあるのが好まし
い。

以」二の如くして得られた未延伸複合糸は、通常のポリ
エステルのステープルファイバーの製造に用いられる延
伸機によって延伸することができる。

通常第１段延伸でできるだけ延伸配向ざぜ、引続く第２
段延伸で少し緩和させる方法が本発明の複合ｍ維を得る
ための、必須要件である。第１段延伸は公知の如何なる
方法でも可能であるが、好ましくは温水中がよい。延伸
倍率は、紡糸時の温度、冷ｆＪＩ条イ１、紡糸速度、デ
ニール等により異るが、最大延伸イ８率の８８〜９８％
が必要である。ここＣ最大延伸（８率とは、未延伸糸を
室温で延伸して切断にいたる最高の延伸イ８率をいう１
．最大延伸イ８率の８８％未満では、得られる複合繊維
を水中に投入しても抄造時にｍ維の絡みを生じない程度
までは捲縮が完全には消えないし、９８％を越えると１
−ウの部分的切断により毛羽、未延伸糸が発生覆るので
好ましくない。抄造時に繊維の絡みを生じない捲縮の程
度とは水中での捲縮が２個／２５ｍｍ以下であることを
言う。第２段延伸で行われる制限収縮は８０へ・９０℃
の渇水中０．８５〜０．９８（３で行う。温水の温度は
８０℃未満または９０°Ｃを越える時は、得られる複合
ｍｕを水中に投入してもスパイラル捲縮が多く残り抄造
時に問題を生じる。制限収縮率が初期長さの０．９８倍
を越えて殆／υど収縮緩和しない時は、やはり得られた
繊維の水中での捲縮が多いし、０．８０未満で緩和する
と延伸機の送りロル巻イ」が発生し生産上支障を生じる
。延伸速度は、原綿性能に余り人ぎな影響を及ぼざ４丁
いが、８０〜１５０ｍ　／分程度でよい。

上記の条イ′１にＪ、って１５１られた複合繊維は水中
あるいは浸潤下ではほとんど捲縮を待たないが、常温で
乾燥し２０℃、相対湿度６５％の平衡状態では捲縮が発
現するという性質を持っている。更に加熱す・ると急激
に多くの捲縮を発現するが、嵩高性とソフト性とを要求
されるような不織布の用途によっては、多大な捲縮はソ
フト性を損うので、前記の方法において温水中での制限
収縮に引続き、緊張下で熱セラｌ−Ｌ、捲縮の発現を抑
えることも可能である。不織布の嵩高性を実現するには
、２０’Ｃ１相対湿度６５％の平衡状態での捲縮数がＵ
＆雑の長さ２５ｍｍ当り５個以上となることが必要であ
る。

これら延伸複合繊維に、水分散性を増大させる公知の親
水油剤等を所定量添加した後、室温に近い温度（好まし
くは４０℃以下）で乾燥し、最後に所定の繊維長に切断
することで製品化する。好ましい親水油剤としては、ポ
リエチレングリコール等のノニオン系、ポリエチレング
リコール共重合ポリエステルのナルフエー１〜塩化合物
あるいはス−１２＝ ルホネート塩化合物もしくはホスフ］−ト塩化合物等の
アニス“ン系を例示できる。

複合Ｕ＆雑の単糸繊度は用途に応じて任意に選定出来る
が、０．１〜１５．０デニールが好ましい。また、繊維
の長さは３〜３０ｍｍが好ましい、、繊維の長さが３０
　ｍ　ｍを越えると水中での分散性が悪くなり、３ｍｍ
より短いと、得られる不織布の強度が低下り−る。。

特に繊維長は水中での分散性に大ぎく寄与するので、複
合繊維の特性を考えて設定される。即ら、水中での捲縮
が全くＯである場合は３〜３０ｍｍのすべての範囲で分
散には問題ない。水中で１個／２５ｍｍ程度の捲縮を持
つ場合は、繊維長を１０ｍｍ以下に設定するのが好まし
い。また、水中で２個、／２５ｍｍの捲縮を持つ場合は
、繊維長を５ｍｍ以下にするのが好ましい。

本発明のポリアミド／ポリエステル系複合［１の挙動の
発生する詳細な理由は不明であるが、おそらくポリアミ
ド４ＪＩＭの水に対する鋭敏な吸月党着機構と、高い結
晶化速度および結晶形態が微妙に作用し合っているもの
と推測される。従って本発明の第１段および第２段の延
伸条件を厳格に遂行づることが極めて重要である。

本発明のポリアミド／ポリエステル系複合繊維の断面形
状は、円形が好ましいが、これに限定されるものではな
い。

［発明の効果］ （１）水中に分散した時、原綿がほとんど伸びきってい
るため結束、カラミに起因する分散斑のない均一なウェ
ブが得られる上に乾燥で捲縮が発生するため湿式不織布
の共通欠点であるペーパライクを示さない風合のよい嵩
高シートが得られる。

（２）複合繊維が剛直な変性ポリエステル成分と親水性
のポリアミド成分とからなるため水中分散性がよくカッ
１ル長３０ｍｍ＠後の長い繊維まで使用できる。

［実施例］ 以下、実施例によって本発明の詳細な説明する。

実施例中の測定方法は次の通りである。

１、捲縮数 Ｊ　Ｉ　Ｓ　　１１１５−１９８１に準拠した。捲縮試
験機のつかみで試料の両端をはさみ、初荷重として２１
１１（１／デニールをかけた後の捲縮数とつかみ間の距
ｌｉｉｆｔ（ｍｌｌ＋）とを読み、２５ｎ＋ｍ当りの捲
縮数を求める。

湿潤時捲縮数は試料を１時間水中に浸漬した後、乾燥さ
せることなく直ちに上記の方法で測定した。

乾燥時捲縮数は試料を２０℃、６５％Ｒ］−（の室内に
２４時間放置した後に測定した。

２、不織布の厚み Ｊ　ｒ　Ｓ　　Ｐ８１１８−１９７６に準拠した。

３、不織布の強度 Ｊ　Ｉ　Ｓ　　Ｐ８１１３−１９７６に準拠し、１５ｍ
ｍ幅のザンブルで求めた。

４、不織布の伸度 Ｊ　Ｉ　Ｓ　　Ｐ８１３２−１９７６に準拠した。

５、不織布の剛軟度 Ｊ　Ｉ　Ｓ　　Ｌ　１０９６−１９７９に粘（拠し、４
５６　カンテレバー法によった。

６、不織布の欠点数 面積１０ＴＩＬ中に存在づる繊維の塊状欠点を目視検査
し、１尻に換算した個数である。

実流例１〜１４．比較例１〜１１ しη］（２５°Ｃ１０−クロロフェノール中）０．３７
の４．５（’Ｅル）％の５−ナトリウムスルホイソフタ
ル酸共重合ボリエヂレンテレフタレートと［η］（３０
℃、■−クレゾール中）　　１．１７のナイロン６とを
、孔数１００の口金から、それぞれ４０ＣＣ／分の割合
で吐出させ、１１００７１１／分で巻取った。

この未延伸糸の最大延伸倍率は３．１であった。該未延
伸糸を加熱下にて第１段延伸し、引ぎ続ぎ温水中で制限
収縮し、更に一部緊張熱セットをしサイド・バイ・サイ
ドの延伸複合繊維を用意した。

このときの条件と、得られた繊維の湿潤、乾燥状態にお
ける捲縮数を第１表に示した。

また、［η］　　０．６４のポリエヂレンテレフタレー
１−を常法によって溶融し、円形の花形状の口金を用い
吐出させ、１０００７７１．　／分で巻取り中糸繊度１
．２デニールの未延伸糸（以下未延伸糸と呼ぶ）を用意
した。

更に、この未延伸糸の一部を延伸して単糸４ＪＪｉＵ０
．５デニールの延伸糸（以下延伸糸と呼ぶ）を用意した
。

複合繊維の比較用に、ポリエチレンテレフタレトと３．
Ｏ〈モル）％の５−ナトリウムスルホイソフタル酸共重
合ポリエヂレンテレフタレートとからなるポリエステル
延伸複合繊維を用意した。

これらの延伸複合繊維、未延伸糸、延伸糸を５ｍｍの長
さに切断し、次いで延伸複合ｍ　ｌＩｔ／未延伸糸／延
伸糸を重量比で４０／　３０／　３０となるようにビー
タ−内で分散混合させた。この混合スラリーを円網抄紙
機へ導き、脱水した後１２０℃のヤンキードライア−で
乾燥し目付２５’；ｉ／ｃｒＪの不織布を得た。

この不織布の性能を第２表に示ず。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）５−ナトリウムスルホイソフタル酸を酸成分に対
   して２．０〜１０．０（モル）％共重合させた変性ポリ
   エステル成分とポリアミド成分とからなるサイド・バイ
   ・サイド型複合繊維であって、０〜１００℃の水中ある
   いは浸潤状態での長さ２５ｍｍ当りの捲縮数が２個以下
   であり、温度２０℃、相対湿度６５％の平衡状態におけ
   る長さ２５ｍｍ当りの捲縮数が５個以上であるポリアミ
   ド／ポリエステル系複合繊維。
2. （２）単糸繊度が０．１〜１５．０デニール、繊維長が
   ３〜３０ｍｍである請求項（１）に記載のポリアミド／
   ポリエステル系複合繊維。
3. （３）５−ナトリウムスルホイソフタル酸を酸成分に対
   して２．０〜１０．０（モル）％共重合させた変性ポリ
   エステルとポリアミドとをサイド・バイ・サイド型に複
   合紡糸し、次いで該繊維の最大延伸倍率の８８〜９８％
   の倍率で第１段延伸した後、８０〜９０℃の温水中で０
   ．８５〜０．９８倍に制限収縮させることを特徴とする
   ポリアミド／ポリエステル系複合繊維の製造方法。