JPH0684598B2

JPH0684598B2 - ポリエステル繊維紙

Info

Publication number: JPH0684598B2
Application number: JP60118957A
Authority: JP
Inventors: 睦夫嘉津; 幹雄田代; 信雄坂下
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1985-06-03
Filing date: 1985-06-03
Publication date: 1994-10-26
Anticipated expiration: 2009-10-26
Also published as: JPS61282500A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、ポリエステル短繊維を含むポリエステル繊維
紙に関し、更に詳しくは、薄くても、液体、気体、細菌
などが通り抜けにくく、強力、不透明度に優れ、しかも
著しくソフトな風合を有するポリエステル繊維紙に関す
る。

（従来の技術）最近、生活様式の変化や技術革新の高度化に伴って紙に
対して要求される性能が高くなり、従来の木材パルプに
代わって、ビニロン、ナイロン、ポリアクリロニトリ
ル、ポリエステル等の合成繊維が紙の原料として使用さ
れるようになってきている。合成繊維からの紙は一般に
耐湿性、耐候性、電気絶縁性等に優れているため、今
後、特殊分野での発展が期待される。これら合成繊維の
うち、ビニロン繊維、ポリアクリロニトリル繊維は従来
からかなり多量に使用されて来ているが、要求性能の高
度化から、最近は、最も優れた性能を有するポリエステ
ル繊維による紙の開発が種々試みられている。しかしな
がら、従来のポリエステル短繊維を使用したポリエステ
ル繊維紙は、高目付で厚さが厚く、紙の風合が硬くなる
うえ、紙料費がかさみ、コスト高になるという欠点があ
った。そこで、低目付にして、厚さを薄くすると、風合
は軟らかくなり、コストも低下するが、紙強力が低くな
り、不透明度が悪くなって、衣料用途には不適当となっ
てしまう。更には、液体、気体、細菌などが通り抜け易
くなって、手術着、医療材料、衛生材料用に不向きとな
るという問題が生ずる。

一方、特開昭55-110545号公報には、ポリエステル繊維
をＴ型、Ｙ型、星型等の異形断面糸とすることによって
紙の嵩性、触感を改良しようとする試みが提案されてい
るが、このような異形断面糸を使用しても、前述の各種
問題点を解消することはできない。

更に、特開昭57-29700号公報には、90℃の水中で不可逆
的に自発伸長するポリエステル繊維を用いることによっ
て紙の風合をソフトにしようとする試みも提案されてい
るが、単に自発伸長ポリエステル繊維を用いただけで
は、若干の風合改良が認められるものの、前述したその
他の問題点を解消することができない。

（発明が解決しようとする問題点）本発明は、前述の各種問題点を解消し、紙の厚さを薄く
しても、紙強力が高く、液体、気体、細菌などが通り抜
けにくくて不透明度に優れ、しかも著しくソフトな風合
を有し、衣料、手術着、医療材料、衛生材料などに適し
たポリエステル繊維紙を提供せんとするものである。

（問題点を解決するための手段）本発明は、ポリエステル短繊維を含有するポリエステル
繊維紙を抄紙するに際して、単糸繊度が0.1〜15デニー
ル、単糸の長さが３〜25mm、偏平度が2.5〜8.2であると
共に、90℃の水中で不可逆的に自発伸長するポリエステ
ル短繊維を全有効成分に対して５重量％以上配合抄紙し
てなるポリエステル繊維紙である。

本発明で用いられるポリエステルとしてはポリエチレン
テレフタレートが好適であるが、その酸成分及び／又は
ジオール成分の一部がイソフタル酸、セバチン酸、５−
ナトリウムスルホイソフタル酸等のジカルボン酸、ジエ
チレングリコール、1,4−ブタンジオール、ポリエチレ
ングリコール等のジオールによって置換された共重合ポ
リエステルでもよい。また、ポリブチレンテレフタレー
ト、ポリプロピレンテレフタレートなども好適に用いら
れる。これらポリエステルには艶消剤、螢光増白剤、帯
電防止剤、防炎剤等が添加されていてもよいことは言う
までもない。

本発明のポリエステル繊維紙に含まれるポリエステル繊
維は単糸繊度が0.1〜15デニール、好ましくは、２〜８
デニール、単糸の長さが３〜25mm、好ましくは、５〜15
mmであることが必要である。単糸繊度が15デニールを越
えると紙強力が低下し、風合が硬くなる。単糸繊度が0.
1デニール未満になると水中への分散性が悪くなり、抄
紙性が不良となる。又、単糸の長さが3mmより短くなる
と紙強力が不足し、25mmを越えると水中への分散性が悪
くなり品質斑が生ずる。

更に、本発明のポリエステル繊維紙に含まれるポリエス
テル短繊維は、偏平度が2.5〜8.2であることが必要であ
り、特に3.5〜7.0の範囲内にあることがより好ましい。
ここで偏平度は、第３図に示すように、繊維断面の長軸
の長さをＡ、短軸の長さをＢとしたときA/Bで表され
る。この偏平度が2.5未満であると、紙強力、不透明度
が改良されず、液体、気体、細菌等の透過を阻止するこ
とができない。一方、偏平度が8.2を越えると、該繊維
を工業的に製造することが困難となって、紙強力及び不
透明度の改善効果も低下してくるので好ましくない。第
１図〜第10図は、本発明で用いられるポリエステル短繊
維の断面形状の例を示すもので、特に第２図〜第10図に
示すように、ポリエステル短繊維の横断面周縁に凹凸が
あるものは、不透明度が高く好ましい。また、第６図に
示すような偏平中空糸を用いると隠蔽性、嵩高性がさら
に向上するので望ましい。

更に加えて、本発明のポリエステル繊維紙に含まれるポ
リエステル短繊維は、90℃の水中で不可逆的に自発伸長
することが必要である。自発伸長性のない通常の繊維を
用いるのでは、十分にソフトな風合が得られない。90℃
の水中で不可逆的に自発伸長するポリエステル繊維は、
比較的低温の水浴中で延伸した後、85℃〜95℃の水浴中
で収縮処理することにより、配向結晶化度の低い繊維と
して得られる。

本発明のポリエステル繊維紙はかかるポリエステル短繊
維を単独で抄紙したものでもよく、ビニロンやナイロン
等の他の合成繊維、レーヨン等の再生繊維、ガラスやア
スベスト等の無機繊維及び木材パルプ等の天然繊維等と
混抄したものでもよい。特にレーヨンパルプと混抄した
ものは、紙強力向上効果が著しい。なかんずく、ポリエ
ステル短繊維として、５−ナトリウムスルホイソフタル
酸を共重合させたポリエステルからなるものを用いる
と、パルプ、レーヨンとの結合力が増し、紙強力が一段
と高くなる。また、バインダー成分として、少量の繊維
状バインダーが混抄されていてもよい。このように混抄
する場合、上述のポリエステル短繊維は紙を構成する全
成分に対して５重量％以上含有していることが、本発明
の目的を達成する上で大切である。

また、単糸繊度0.5〜15デニール、単糸の長さ３〜25m
m、偏平度2.5〜8.2のポリエステル未延伸糸を繊維状バ
インダーとして混用することもできる。

本発明のポリエステル繊維紙は、通常、湿式抄紙法によ
って製造されるが、乾式抄紙法等によって製造されるこ
ともできる。

（作用）本発明のポリエステル繊維紙においては、特定の単糸繊
度、単糸の長さ及び偏平度を有する断面形状が偏平のポ
リエステル短繊維を５重量％以上含有せしめて抄紙して
なるものであるから、抄紙に際して、偏平短繊維の横断
面長軸方向が紙表面と平行な方向に配列される。その結
果、紙表面での繊維間の間隔が減少し、隠蔽性、即ち不
透明度及び液体、気体、細菌等の透過阻止性が向上す
る。更に、短繊維の横断面形状が偏平であるために、紙
中での短繊維同士の接触面積が大きくなり、紙を引き裂
く時に摩擦力が増大し、紙強力が向上することになる。
また、自発伸長性のポリエステル短繊維を用いているた
めに、抄紙後の乾燥等の加熱処理によって、ポリエステ
ル短繊維が伸長し、配向結晶化度が低いこととあいまっ
て、風合が極めてソフトになる。

（実施例）以下、実施例によって本発明を詳細に説明するが、本発
明はこれら実施例によって限定されるものではない。

尚、ポリエステル短繊維の自発伸長率及び結晶化度（比
重）並びにポリエステル繊維紙の紙強力、撥水性（液体
透過性）、圧損（気体透過性）、不透明度及び剛軟度
（軟らかさ）の測定法は次の通りである。

（１）自発伸長率：試料を90℃の水中で20分間処理し、
その処理後の長さから次式によって求める。

ここで、l₀は処理前の試料の長さ、ｌは処理後の試料の
長さを示す。

（２）比重:n−ヘプタンと四塩化炭素の混合溶媒からな
る密度勾配管25℃に試料を投入し、６時間経過後の試料
の沈降値を読み、これを比重とする。

（３）紙強力：定速伸張型引張試験機を用いJIS-P-8113
の方法に従って測定。

（４）撥水性：紙の表面に0.1ccの水を滴下し、この全
量が不織布に浸透する時間を測定。

（５）圧損：毎秒4cmで空気を通過させた時の圧力損失
を測定。

（６）不透明度:JIS−Ｐ−8138の方法に従って測定。

（７）剛軟度：カンチレバー法に従って測定。

実施例１〜12、比較例１〜５固有粘度が0.65のポリエチレンテレフタレートチップを
300℃で溶融し、第11図に示した形状のノズルを1200孔
有する紡糸口金を通して285℃で吐出し、1000m/minの速
度で引取った。この際、ノズルの寸法及び吐出量を種々
変えて偏平度及び繊度の異なった第４図に示す横断面形
状の未延伸糸を得、40デニールのトウとなし、62℃の水
中で2.8倍の延伸を行った後、95℃の水中で２秒間、40
％収縮させて種々の長さに切断した。得られた短繊維は
繊維濃度が0.5％になるように水中へ分散し、同時にパ
ルプ及びアクリル酸エステル樹脂（バインダー）を下記
配合割合で添加した。

配合割合ポリエステル短繊維 :50％パルプ :30％アクリル酸エステル樹脂:20％この分散液を円網抄紙機へ送り、通常の方法で目付50g/
m²の紙を得た。

得られたポリエステル短繊維の自発伸縮率、比重、紙の
強力、不透明度、圧損、剛軟度及び抄紙工程での抄紙性
は第１表に示す通りであった。

また、抄紙後の紙成分組成を、アクリル酸樹脂の溶媒で
あるアセトン、及びポリエステルの溶媒であるｏ−クロ
ロフェノールで処理して分析したところ、上記の配合割
合とほぼ同一であった。

第１表から明らかなように、本発明のポリエステル繊維
紙（実施例１〜12）は、紙強力が高く、不透明度、圧損
も大きく隠蔽性に優れ、剛軟度が低くて風合が軟らか
く、抄紙性も概ね良好であった。

これに対して、単糸繊度が0.1デニール未満の場合（比
較例１）は水中分散性が悪く、抄紙性が不良であり、満
足な紙が得られなかった。一方、単糸繊度が15デニール
を越えた場合（比較例２）は紙強力が低く、剛軟度も大
きく、風合が硬かった。更に、単糸の長さが3mm未満の
場合（比較例３）は紙強力が低下し、25mmを越えた場合
（比較例４）は水中分散性が悪く、抄紙性が不良とな
り、紙の厚さ斑が多く、満足な紙が得られなかった。ま
た、偏平度が2.5未満の場合（比較例５）は紙強力が低
いうえ、不透明度及び圧損が低く、隠蔽性が劣ってい
た。

比較例６実施例９において、通常の円形ノズルを使用して紡糸
し、丸断面の短繊維を得、その他の条件は実施例９と同
一にして抄紙した。

得られた紙の強力は4.5kg/5cmと低く、また、不透明度
は58％、圧損は10mmH₂Ｏと低くて隠蔽性が劣っており、
剛軟度も9.5cmで風合がやや硬かった。

比較例７実施例９において、延伸を70℃の温水中で2.8倍で行っ
た後、140℃の雰囲気中で自由収縮熱処理し、その他の
条件は実施例９と同一にして抄紙した。

得られた短繊維は自発伸長せず、90℃の水中では1.3％
収縮し、比重は1.375であった。また、得られた紙の強
力は6.5g/5cm、不透明度は67％、圧損は21mmH₂Ｏと良好
であったが、剛軟度が10.5cmと高く、風合がやや固かっ
た。

実施例13〜17、比較例８５−ナトリウムスルホイソフタル酸を2.6モル％共重合
させた固有粘度が0.48のポリエチレンテレフタレートコ
ポリマーを305℃で溶解し、種々の形状のノズル（第11
図、第12図、第13図に示したノズル及び円形ノズル）を
500孔有する紡糸口金を通して290℃で吐出し、1100m/mi
nの速度で引取って、それぞれ第１図、第４図、第６図
に示した横断面形状及び丸断面形状の未延伸糸を得、こ
れらの各未延伸糸をそれぞれ35万デニールのトウに収束
し、65℃の水中で3.0倍の延伸を行った後、90℃の水中
で約２秒間、40％収縮させた。これらの収縮処理したト
ウを105℃の雰囲気中で10分間乾燥した後、切断し、単
糸繊度が２デニール、単糸の長さが10mmのポリエステル
延伸短繊維を得た。

一方、上記各種横断面形状の紡出繊維を延伸することな
く、10mmの長さに切断し、それぞれ第４図、第１図、第
６図に示した横断面形状及び丸断面形状を有し、繊度が
４デニールのポリエステル未延伸短繊維を得た。

これらの各種横断面形状のポリエステル延伸短繊維とポ
リエステル未延伸短繊維とを第２表に示すように組み合
わせて、繊維濃度が0.5％になるように水中へ分散し、
同時に繊維状ポリプロピレンバインダーを添加した。ポ
リエステル延伸短繊維、ポリエステル未延伸短繊維及び
ポリプロピレンバインダーの配合割合は下記の通りであ
った。

配合割合ポリエステル延伸短繊維 :55％ポリエステル未延伸短繊維 :35％繊維状ポリプロピレンバインダー:10％この分散液を円網抄紙機へ送り、通常の方法で目付50g/
m²の紙を得た。

各ポリエステル延伸短繊維の自発伸長率、比重、得られ
た紙の強力、不透明度、撥水性、剛軟度、及び抄紙工程
での抄紙性は第２表に示す通りであった。

第２表からも明らかなように、本発明のポリエステル繊
維紙（実施例13〜17）は、紙強力が高く、不透明度、撥
水性も大きく隠蔽性に優れ、剛軟度が低くて風合が非常
に軟らかく、抄紙性も良好であった。

これに対して、丸断面の短繊維を用いた場合（比較例
８）は、紙強力が低く、不透明度、撥水性も低くて隠蔽
性が劣り、剛軟度は高くて風合が硬かった。

尚、延伸短繊維を偏平断面、未延伸短繊維を丸断面とし
た場合（実施例13、16）、延伸短繊維及び未延伸短繊維
を共に偏平断面とした場合（実施例14、15、17）、いず
れも本発明の目的を達成することができ、特に、短繊維
の横断面周縁に凹凸がある場合（実施例13、14、16、1
7）は、不透明度が高くなった。

実施例18〜20,比較例9,10 実施例２において、ポリエステル短繊維、パルプ、及び
アクリル酸エステル樹脂の配合割合を変える以外は実施
例２と同一にして抄紙した。それらの結果を第３表に示
した。ポリエステル短繊維が５％未満（比較例9,10）で
は紙強力、不透明度、圧損、剛軟度、抄紙性はいずれも
不充分であった。

ポリエステル短繊維が５％以上（実施例18〜20）では紙
強力、不透明度、圧損、剛軟度、抄紙性はいずれも優れ
ているものであった。

（発明の効果）本発明のポリエステル紙は、紙強力が高く、液体、気
体、細菌などの透過性が低くて不透明度が高く隠蔽性に
優れており、しかも著しくソフトな風合を有している。
従って肌着などの衣料、手術着、医療材料、生理用ナプ
キンのボトムシートなどの衛生材料、ハニカム用含浸紙
などに好適に使用することができる。

【図面の簡単な説明】第１図〜第10図は、本発明のポリエステル繊維紙に用い
られるポリエステル短繊維の横断面形状の例を示す断面
図、第11図は第４図に示した横断面形状の繊維を紡糸す
るためのノズルの形状を示す平面図、第12図は第１図に
示した横断面形状の繊維を紡糸するためのノズルの形状
を示す平面図、第13図は第６図に示した横断面形状の繊
維を紡糸するためのノズルの形状を示す平面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者坂下信雄愛媛県松山市北吉田町77番地帝人株式会社松山工場内 (56)参考文献特開昭57−29700（ＪＰ，Ａ) 特公昭41−12052（ＪＰ，Ｂ１) 特公昭37−7919（ＪＰ，Ｂ１) 米国特許2952879（ＵＳ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリエステル短繊維を含有するポリエステ
ル繊維紙を抄紙するに際して、単糸繊度が0.1〜15デニ
ール、単糸の長さが３〜25mm、偏平度が2.5〜8.2である
と共に、90℃の水中で不可逆的に自発伸長するポリエス
テル短繊維を全有効成分に対して５重量％以上配合抄紙
してなるポリエステル繊維紙。
【請求項２】ポリエステル短繊維の横断面周縁に凹凸が
ある特許請求の範囲第１項記載のポリエステル繊維紙。
【請求項３】ポリエステル短繊維の少なくとも一部が偏
平中空糸である特許請求の範囲第１項又は第２項記載の
ポリエステル繊維紙。