JPH0711554A - 混繊短繊維不織布 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 相互に断面形状を異にする少なくとも３種の
ポリエチレンテレフタレート系短繊維が混繊され，かつ
前記短繊維同士が三次元的に交絡されてなることを特徴
とする混繊短繊維不織布。 【効果】 機械的性能，柔軟性，嵩高性及びドレープ性
が優れ，衣料用や医療・衛生材用の素材として好適であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，相互に断面形状を異に
する少なくとも３種のポリエチレンテレフタレート系短
繊維が混繊されてなり，機械的性能，柔軟性，嵩高性及
びドレープ性が優れ，衣料用や医療・衛生材用の素材と
して好適な短繊維不織布に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から，衣料用，医療・衛生材用，土
木資材や農業資材用あるいは一般産業資材用の素材とし
てポリエステル系短繊維不織布あるいはポリエステル系
長繊維不織布が用いられている。一般に，短繊維不織布
では，紡糸工程あるいは延伸工程において熱履歴を異な
らせて得た異収縮性双糸を混繊する方法や，いわゆる高
速紡糸法において紡糸口金から紡出した糸条の集束位置
を異ならせて複屈折と収縮性能の異なる異収縮性繊維糸
条を混繊する方法等により，例えば柔軟性やドレープ性
の優れた不織布を得ることが知られている。しかしなが
ら，前記用途向けの素材として用いられるポリエステル
系短繊維不織布は，例えばコツトンや絹に代表される天
然繊維からなる短繊維不織布に比べ，柔軟性やドレープ
性が劣るものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は，前記問題を
解決し，相互に断面形状を異にする少なくとも３種のポ
リエチレンテレフタレート系短繊維が混繊されてなり，
機械的性能，柔軟性，嵩高性及びドレープ性が優れ，衣
料用や医療・衛生材用の素材として好適な短繊維不織布
を提供しようとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは，前記問題
を解決すべく鋭意検討の結果，本発明に到達した。すな
わち，本発明は，相互に断面形状を異にする少なくとも
３種のポリエチレンテレフタレート系短繊維が混繊さ
れ，かつ前記短繊維同士が三次元的に交絡されてなるこ
とを特徴とする混繊短繊維不織布を要旨とするものであ
る。

【０００５】次に，本発明の不織布に関して，詳細に説
明する。本発明の不織布の第１の特徴は，ポリエチレン
テレフタレート系短繊維からなる点にある。ここでいう
ポリエチレンテレフタレートとは，実質的にポリエチレ
ンテレフタレートからなるものであって，通常のポリエ
チレンテレフタレートの他に，フタル酸，イソフタル
酸，ナフタレン−２，６−ジカルボン酸，アジピン酸，
セバチン酸，パラオキシ安息香酸，５−ソジウムスルホ
イソフタル酸等の酸成分やジエチレングリコール，１，
４−ブタンジオール，ネオペンチルグリコール，ポリア
ルキレングリコール等のジオール成分が１０モル％以下
共重合された共重合ポリエステルであってかついずれも
繊維形成性を有するものであれば，特に限定されるもの
ではない。また，製糸性を損なわない範囲内であれば，
例えば艶消し剤，顔料，難燃剤，消臭剤，帯電防止剤，
酸化防止剤，紫外線吸収剤等が添加されていてもよい。
本発明の不織布では，不織布を構成する前記ポリエチレ
ンテレフタレート系短繊維の単繊維繊度は特に限定され
るものではないが，好ましくは円形断面に換算して１．
２デニール以上８デニール以下であるのがよい。この単
繊維繊度が１．２デニール未満であると，本発明の不織
布を製造するに際しての溶融紡糸時の製糸性や以降の延
伸性が低下し，一方，単繊維繊度が８デニールを超える
と，単繊維が太過ぎるため得られた不織布に粗硬感が生
じたり，ウエブ化工程における開繊性が低下したりし
て，いずれも好ましくない。したがって，本発明の不織
布では，これらの単繊維繊度を１．２デニール以上８デ
ニール以下とするのが好ましく，１．５デニール以上６
デニール以下とするのが特に好ましい。

【０００６】本発明の不織布の第２の特徴は，相互に断
面形状を異にする少なくとも３種の前記ポリエチレンテ
レフタレート系短繊維が混繊されてなる点にある。この
断面形状としては，例えば図１ａに示すような通常の円
形型の他に，ｂに示す三角型，ｃに示す六角型，ｄに示
す偏平型，ｅに示す中空型，ｆに示すスプーン状中空の
型等のものが挙げられる。もちろん，これらの型以外
に，Ｔ字型，四角型，五角型，偏平中空型等の型として
もよい。本発明の不織布では，不織布を構成する前記ポ
リエチレンテレフタレート系短繊維が前記のような断面
形状の中から選ばれた少なくとも３種の相互に異なる断
面形状を有することが必要であり，不織布の全構成短繊
維の断面形状が２種であると，１種の断面形状からなる
通常の不織布よりは若干柔軟性及びドレープ性は優れる
ものの，本発明がその目的とする程度に優れた柔軟性，
嵩高性及びドレープ性を有する不織布を得ることができ
ない。また，本発明の不織布では，前記少なくとも３種
の相互に断面形状を異にするポリエチレンテレフタレー
ト系短繊維の混繊比率（重量比率）は，全構成短繊維に
対してそれぞれ均等であるのが，優れた柔軟性，嵩高性
及びドレープ性を有する不織布を得ることができるとい
う点でより好ましい。本発明の不織布では，同一の素材
から形成されているにもかかわらず相互に断面形状を異
にする少なくとも３種の短繊維が混在しており，これら
の断面形状を異にする各短繊維の相異なる性能が同時に
発揮される結果，不織布に優れた柔軟性，嵩高性及びド
レープ性が具備されるのである。なお，断面形状を適宜
選択することにより，不織布にいわゆるシヤリ感の性能
を具備させることもできる。

【０００７】本発明の不織布の第３の特徴は，前記短繊
維同士が三次元的に交絡されてなる点にある。本発明の
不織布では，公知のいわゆる高圧液体流処理により前記
短繊維同士間に三次元的な交絡が形成され，これにより
不織布としての形態が保持されと共に一般に不織布とし
て要求される程度の強力とが具備され，しかも柔軟性を
向上させることができる。

【０００８】本発明の不織布は，次の方法により効率よ
く製造することができる。すなわち，ポリエチレンテレ
フタレート系重合体を相互に断面形状を異にする少なく
とも３種の異型紡糸孔が穿孔された紡糸口金から溶融紡
出し，紡出長繊維群を冷却した後引き取り，集束して未
延伸トウとし，得られた未延伸トウを例えば複数段熱ロ
ーラ延伸装置を用い延伸して延伸トウとし，延伸トウに
機械捲縮を施した後，所定長に切断して短繊維とする。
次いで，得られた前記短繊維を原綿とし，開繊機を用い
て開繊した後，カーデイング機を用いてウエブを形成
し，このウエブに高圧液体流処理を施して前記短繊維同
士を三次元的に交絡させるという方法である。

【０００９】ポリエチレンテレフタレート系重合体を相
互に断面形状を異にする少なくとも３種の異型紡糸孔が
穿孔された紡糸口金から溶融紡出するに際しては，紡糸
口金に穿孔された異型紡糸孔の配置が重要で，溶融紡出
フイラメントの相互融着あるいは融着によるフイラメン
ト切断の発生を防止できるように，前記紡糸孔の孔径や
スリツト孔の長さと幅等の各種寸法を適宜最適化するこ
とが肝要である。そして，この異型紡糸孔の断面形状と
しては，例えば図２ａに示すような通常の円形型の他
に，ｂに示すＹ字型，ｃに示す六角型，ｄに示す偏平
型，ｅに示す二重Ｃ字型，ｆに示すスプーン状中空の型
等のものが挙げられる。もちろん，これらの型以外に，
Ｔ字型，四角型，五角型，偏平中空型等の型としてもよ
い。また，溶融紡出に際しては，前記ポリエチレンテレ
フタレート系短繊維の単繊維繊度を好ましくは円形断面
に換算して１．２デニール以上８デニール以下とするの
がよい。前述したように，この単繊維繊度が１．２デニ
ール未満であると，溶融紡糸時の製糸性や以降の延伸性
が低下し，一方，単繊維繊度が８デニールを超えると，
ウエブ化工程における開繊性が低下したり，単繊維が太
過ぎるため得られた不織布に粗硬感が生じたりして，い
ずれも好ましくない。したがって，本発明では，これら
の単繊維繊度を１．２デニール以上８デニール以下とす
るのが好ましく，１．５デニール以上６デニール以下と
するのが特に好ましい。

【００１０】高圧液体流処理を施すに際しては，例え
ば，孔径が０．０５〜１．０ｍｍ特に０．１〜０．４ｍ
ｍの噴射孔を孔間隔を０．３〜１０ｍｍで１列あるいは
複数列に多数配列した装置を用い，噴射圧力が５〜１５
０ｋｇ／ｃｍ² Ｇの高圧液体を前記噴射孔から噴射する
方法を採用するのがよい。噴射孔の配列は，ウエブの進
行方向と直交する方向に列状に配列する。高圧液体とし
ては，水あるいは温水を用いるのが一般的であり，ま
た，添加剤を混入させた水を用いることもできる。噴射
孔とウエブとの間の距離は，１〜１５ｃｍとするのがよ
く，この距離が１ｃｍ未満であるとこの処理により得ら
れる不織布の地合いが乱れ，一方，この距離が１５ｃｍ
を超えると液体流がウエブに衝突したときの衝撃力が低
下して三次元的な交絡が十分に施されず，いずれも好ま
しくない。また，この高圧液体流処理は，ウエブの片面
から施す他に両面から同時に施すこともできるが，特に
次のような方法により片面からの処理を施すと，均一性
と緻密性が優れた不織布を得ることができ好ましい。す
なわち，まず，第１段階の処理として圧力が５〜５０ｋ
ｇ／ｃｍ² Ｇの高圧液体流を噴出してウエブに衝突さ
せ，ウエブの構成短繊維同士を予備的に交絡させ，次い
で，第２段階の処理として圧力が５０〜１５０ｋｇ／ｃ
ｍ² Ｇの高圧液体流を噴出してウエブに衝突させ，ウエ
ブの構成短繊維同士を高度に三次元的に交絡させて全体
として一体化させるという方法である。なお，この方法
においては，前記第１段階の処理において液体流の圧力
が５ｋｇ／ｃｍ² Ｇ未満であると，ウエブの構成短繊維
同士を予備的に交絡させることができず，一方，液体流
の圧力が５０ｋｇ／ｃｍ² Ｇを超えると，ウエブに高圧
液体流を噴出し衝突させたときウエブ表面層の構成短繊
維が液体流の作用によって乱れ，ウエブ自体に地合いの
乱れや目付け斑が生じるため，いずれも好ましくない。
また，前記第２段階の処理において液体流の圧力が５０
ｋｇ／ｃｍ² Ｇ未満であると，上述したような短繊維同
士を高度に三次元的に交絡させることができず，一方，
液体流の圧力が１５０ｋｇ／ｃｍ² Ｇを超えると得られ
た不織布の柔軟性が向上せず，いずれも好ましくない。
さらに，この高圧液体流処理を施すに際しては，ウエブ
を担持する支持材として，例えば２０〜２００メツシユ
の金網等のメツシユスクリーンや有孔板など，高圧液体
流がウエブを貫通し得るようなものであれば特に限定さ
れない。

【００１１】高圧液体流処理を施した後，処理後のウエ
ブから過剰水分を除去する。この過剰水分を除去するに
際しては，公知の方法を採用することができる。例えば
マングルロール等の絞り装置を用いて過剰水分をある程
度機械的に除去し，引き続き連続熱風乾燥機等の乾燥装
置を用いて残余の水分を除去して最終の不織布製品を得
ることができる。なお，この乾燥処理は，通常の乾熱処
理の他に必要に応じて湿熱処理としてもよい。また，乾
燥処理を施すにあたり乾燥処理温度と時間等の処理条件
を選択するに際しては，単なる水分の除去を図るに止ま
らず，適度の収縮を許容するように条件を選択をしても
よい。

【００１２】

【実施例】次に，実施例に基づいて本発明を具体的に説
明する。なお，実施例における各種特性の測定及び評価
は，次の方法により実施した。 重合体の融点（℃）：パーキンエルマ社製示差走査型熱
量計ＤＳＣ−２型を用い，昇温速度２０℃／分で測定し
た融解吸収熱曲線の極値を与える温度を融点（℃）とし
た。 重合体のガラス転移温度（℃）：パーキンエルマ社製示
差走査型熱量計ＤＳＣ−２型を用い，昇温速度２０℃／
分で測定した。 重合体の固有粘度：重合体の固有粘度を次の方法により
測定した。すなわち，フエノールとテトラクロロエタン
との等重量混合液を溶媒とし，温度２０℃の条件で常法
により測定した。 不織布の引張強力（ｋｇ／５ｃｍ幅）：東洋ボールドウ
イン社製テンシロンＵＴＭ−４−１−１００を用い，Ｊ
ＩＳ Ｌ−１０９６に記載のストリツプ法にしたがい測
定した。すなわち，試料幅が５ｃｍで試料長が１０ｃｍ
の試料片１０片を準備し，各試料毎に引張速度１０ｃｍ
／分で測定して最大引張強力（ｋｇ）を求め，得られた
各引張強力値の平均値を試料幅５ｃｍで除して，不織布
の引張強力（ｋｇ／５ｃｍ幅）とした。 不織布の引張伸度（％）：東洋ボールドウイン社製テン
シロンＵＴＭ−４−１−１００を用い，前記試料片１０
片につき各々引張速度１０ｃｍ／分で測定し，得られた
引張伸度（％）の平均値を不織布の引張伸度（％）とし
た。 不織布の嵩密度（ｇ／ｃｍ³ ）：試料長が１０ｃｍ，試
料幅が１０ｃｍの試料片計５点を作成し，各試料片毎に
目付けｗ（ｇ／ｍ² ）を測定した。次いで，各試料毎に
厚さ測定器（大栄科学精機製作所製）を用い，４．５ｇ
／ｃｍ² の荷重を印加し１０秒間放置した後の厚さｔ
（ｍｍ）を測定し，下記式（１）により算出したの嵩密
度（ｇ／ｃｍ³ ）値の平均値を不織布の嵩密度（ｇ／ｃ
ｍ³ ）とした。 嵩密度（ｇ／ｃｍ³ ）＝ｗ／ｔ×１０００ ・・・・・・・・・・・（１） 不織布の圧縮剛軟度（ｇ）：試料長が１０ｃｍ，試料幅
が５ｃｍの試料片計５点を作成し，各試料片毎に横方向
に曲げて円筒状物とし，各々その端部を接合したものを
圧縮剛軟度測定試料とした。次いで，各測定試料毎にそ
の軸方向について，定速伸長型引張試験機（東洋ボール
ドウイン社製テンシロンＵＴＭ−４−１−１００）を用
い，圧縮速度５ｃｍ／分で圧縮し，得られた最大荷重値
（ｇ）の平均値を不織布の圧縮剛軟度（ｇ）とした。

【００１３】実施例１ 融点が２５９℃，ガラス転移温度が６８℃で固有粘度が
０．７０のポリエチレンテレフタレート重合体のチツプ
を通常の溶融紡糸装置を用いて温度２９０℃で溶融した
後，図１に記載された円形型，Ｙ字型及び偏平型の３種
の異型紡糸孔が円周上に各々交互に穿孔された紡糸口金
（各紡糸孔数は６０で，全紡糸孔数は１８０）を通し各
単孔吐出量を１．０ｇ／分として溶融紡出し，紡出長繊
維群を冷却した後，引き取り速度を１２００ｍ／分とし
て引き取り，集束して未延伸トウとし，得られた未延伸
トウを延伸して延伸トウとし，引き続き延伸トウに熱ド
ラム装置を用いて熱処理を施した後，機械捲縮を施し，
長さ５１ｍｍに切断して単繊維繊度が２デニールの短繊
維とした。延伸に際しては２段熱ローラ延伸装置を用
い，延伸速度を１００ｍ／分，第１段ローラ温度を７０
℃，第２段ローラ温度を８５℃，第３段ローラ温度を室
温，第３段ローラの周速度に対する第１段ローラの周速
度の比すなわち全延伸倍率を最大延伸倍率の８０％とし
た。また，機械捲縮を施すに際してはスタツフアボツク
スを用い，捲縮付与数を１２個／２５ｍｍとした。次い
で，得られた前記短繊維を原綿とし，開繊機を用いて開
繊した後，カーデイング機を用いてウエブを形成し，こ
のウエブに高圧液体流処理を施して前記短繊維同士を三
次元的に交絡させた。高圧液体流処理を施すに際して
は，ウエブを１００メツシユの金網製メツシユスクリー
ン上に載置し，孔径が０．１２ｍｍの噴射孔を孔間隔を
０．６ｍｍで５群に配列した装置を用い，噴射圧力が５
０ｋｇ／ｃｍ² Ｇの水流をウエブの上方５ｃｍの位置か
ら噴出してウエブに衝突させ，次いでウエブを反転させ
た後，噴射圧力が７０ｋｇ／ｃｍ² Ｇの水流を同じくウ
エブの上方５ｃｍの位置から噴出してウエブに衝突させ
た。次いで，高圧液体流処理後のウエブからマングルロ
ールを用いて過剰水分を機械的に除去し，引き続き温度
が９５℃に加熱されたサクシヨン式乾燥機を用いて残余
の水分を除去して最終製品の混繊短繊維不織布を得た。
得られた混繊短繊維不織布は，目付けが６０ｇ／ｍ² ，
引張強力が縦方向１８．９ｋｇ／５ｃｍ幅，横方向１．
７ｋｇ／５ｃｍ幅，引張伸度が縦方向４８％，横方向１
９５％，圧縮剛軟度が９．８ｇ，嵩密度が０．０６５ｇ
／ｃｍ³ の特性を有するものであった。

【００１４】比較実施例１ 図１に記載された円形型及びＹ字型の２種の異型紡糸孔
が円周上に各々交互に穿孔された紡糸口金（各紡糸孔数
は９０で，全紡糸孔数は１８０）を用いた以外は実施例
１と同様にして，混繊短繊維不織布を得た。得られた混
繊短繊維不織布は，目付けが６０ｇ／ｍ² ，引張強力が
縦方向１９．３ｋｇ／５ｃｍ幅，横方向１．７ｋｇ／５
ｃｍ幅，引張伸度が縦方向４５％，横方向２０１％，圧
縮剛軟度が１１．５ｇ，嵩密度が０．０７８ｇ／ｃｍ³
の特性を有するものであった。

【００１５】比較例１ 孔径が０．５ｍｍの円形紡糸孔が円周上に穿孔された紡
糸口金（全紡糸孔数は１８０）を用いた以外は実施例１
と同様にして，混繊短繊維不織布を得た。得られた混繊
短繊維不織布は，目付けが６０ｇ／ｍ² ，引張強力が縦
方向２０．７ｋｇ／５ｃｍ幅，横方向１．９ｋｇ／５ｃ
ｍ幅，引張伸度が縦方向４５％，横方向２０９％，圧縮
剛軟度が１２．８ｇ，嵩密度が０．１０４ｇ／ｃｍ³ の
特性を有するものであった。

【００１６】３種の異型紡糸孔が穿孔された紡糸口金を
用いた実施例１では，得られた混繊短繊維不織布は，実
用上十分な引張強力を有し，柔軟性と嵩高性が優れたも
のであった。これに対し，２種の異型紡糸孔が穿孔され
た紡糸口金を用いた比較実施例１では，得られた混繊短
繊維不織布は，実用上十分な引張強力を有するものの柔
軟性と嵩高性が実施例１に比較して劣るものであった。
また，円形紡糸孔のみが穿孔された紡糸口金を用いた比
較例１では，柔軟性と嵩高性がさらに劣るものであっ
た。

【００１７】

【発明の効果】本発明の混繊短繊維不織布は，相互に断
面形状を異にする少なくとも３種のポリエチレンテレフ
タレート系短繊維が混繊されてなり，かつ前記短繊維同
士が三次元的に交絡されてなるものであって，機械的性
能，柔軟性，嵩高性及びドレープ性が優れており，衣料
用や医療・衛生材用の素材として好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の不織布を構成する短繊維の断面形状を
示す模式図である。

【図２】本発明の不織布を製造するに際して用い得る異
型紡糸孔の断面形状を示す模式図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相互に断面形状を異にする少なくとも３
   種のポリエチレンテレフタレート系短繊維が混繊され，
   かつ前記短繊維同士が三次元的に交絡されてなることを
   特徴とする混繊短繊維不織布。