JPH07305256A - 短繊維不織布 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 風合が柔らかで伸縮性のある不織布や、クツ
シヨン材として好適で、風合の柔らかさ、長期間あるい
は高温雰囲気下で使用した時のへたりにくさが優れたポ
リエステル固綿を得る。 【構成】 主体となるポリエチレンテレフタレート繊維
が、芯（ポリエステルエラストマー）／鞘（ポリエチレ
ンテレフタレート／ポリエチレンイソフタレート）複合
ポリエステルエラストマー系バインダー繊維で接合され
た短繊維不織布。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、風合が柔らかで伸縮性
のある短繊維不織布、あるいはウレタンライクの柔らか
な風合を有し、繰り返し圧縮を行ってもへたりにくいク
ツシヨン材となりうる短繊維不織布に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、ソフアーや椅子の背もたれ、クツ
シヨン等の家具用詰め物やベツド、自動車シートのクツ
シヨン材として、主としてポリウレタンフオームが使用
されてきた。しかしながら、ポリウレタンフオームは、
燃焼時に含窒素系の毒性ガスが発生すること、あるいは
製造時に使用するフロンガスが大気上層のオゾン層を破
壊すること等、安全性や環境保護の立場から問題点が指
摘されている。

【０００３】そこで、ポリウレタンフオームに代わる材
料として、合成繊維のウエブをニードリング加工したも
のや、主体となる高融点あるいは高分解点を有する繊維
と融点の低い合成繊維を混綿した後融点の低い合成繊維
をバインダー成分として熱接着加工したもの（例えば、
特開昭５７−３５０４７号公報）等の目付けが大きく、
嵩が高い短繊維不織布いわゆる固綿を使用することが考
えられた。しかし、ウエブをニードリング加工したもの
は、繊維の一部が脱落したり飛散したりしやすく、熱接
着加工したものは、接着性や風合の柔らかさに問題のあ
るものであった。そこで、接着性を改良するために、主
体となる繊維と同系で融点の低いポリマーをバインダー
繊維とすること、例えば主体となる繊維がポリエチレン
テレフタレートよりなるポリエステル繊維の場合には、
エチレンテレフタレート単位に第３成分を共重合し融点
降下させた共重合ポリエステル系ポリマーをバインダー
繊維とすること（例えば、化繊紙研究会誌 No.19第50〜
56頁昭和55年10月発行）が考えられた。この単一成分か
らなるバインダー繊維には強度面で製糸性や梳綿機等の
加工工程の通過性に問題がある場合が多い。さらにこの
点を改良するために主体となる繊維のポリマーを芯成
分、バインダー成分を鞘成分として複合紡糸したバイン
ダー繊維（例えば、特公昭４５−２３４５号公報）を用
いることが考えられたが、この短繊維不織布は、風合の
柔らかさの点で問題の残るものであった。

【０００４】接着点に弾性をもたせ風合に柔らかさをも
たらすために、バインダー成分としてポリエステルエラ
ストマーを用いたもの（例えば、特開平４−２４０２１
９号公報）が提案されている。しかし、ポリエステルエ
ラストマーと金属との摩擦抵抗が大きいため繊維製造工
程で延伸ローラーに巻き付いたり、クリンパーに詰まっ
たりして生産性が悪く、またウエブ製造工程でカード通
過性が悪い等、生産性良く製造することが難しい状態に
ある。また、伸縮性の大きい不織布を得るために、主体
となる繊維としてポリエステルエラストマー繊維を用い
ようとしても、前記してバインダー繊維と同様の生産性
が悪いことから不織布として満足できる伸縮性を有する
ものは工業的には得られていない。一方、伸縮性のある
不織布としてポリエーテルエステル共重合エラストマー
からなるメルトブロー不織布が知られている（特公平３
−８０９０７号公報）が、この不織布は、構成繊維が接
着した不織布例えば固綿としては用いることができるも
のではない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
現状に鑑みてなされたもので、貼布剤基布や紙オムツの
トップシートに用いることのできる伸縮性に優れた短繊
維不織布あるいは、家具用詰め綿やベツド、自動車シー
ト用クツシヨン材あるいは敷布団、座布団、マツト等の
分野にも使用可能なクッション性に優れ、柔らかな風合
とへたりにくさを有し、繰り返し使用後も反発力の変わ
らない短繊維不織布を提供することを目的とするもので
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者は、このような
新規な短繊維不織布を開発すべく鋭意検討を重ねた結
果、本発明に到達した。すなわち、本発明は、芯部がポ
リエステルエラストマーで、鞘部が融点２００℃以下の
低融点ポリマーであるバインダー繊維で接合されている
ことを特徴とする短繊維不織布を要旨とするものであ
る。

【０００７】以下、本発明を詳細に説明する。

【０００８】本発明に用いるバインダー繊維は、芯部に
ポリエステルエラストマーを配し、鞘部に融点が２００
℃以下である低融点ポリマーを配した繊維である。芯部
に配されているポリエステルエラストマーとしては、エ
チレンテレフタレート単位および／またはブチレンテレ
フタレート単位をハードセグメントとし、これに相当
量、おおよそ３０〜８０重量％のポリアルキレングリコ
ール、たとえばポリエチレングリコールやポリテラメチ
レングリコールあるいはε−カプロラクトン単位４０モ
ル％〜８０モル％をソフトセグメントとして共重合した
もの、あるいはこれにさらにイソフタル酸、アジピン
酸、セバシン酸、エチレングリコール、１，６−ヘキサ
ンジオール等を共重合したもの等が挙げられる。これら
の付加的な共重合成分はポリエステルの構成成分の単位
モル数に対し２０モル％以下とするのが好ましい。

【０００９】なお、本発明に用いるポリエステルエラス
トマーのエラストマー特性は、仮にそれ自体を延伸糸と
した時の伸度が７０〜１０００％で、５０％伸長時の弾
性回復率（元の長さにまで回復する場合１００％、全く
戻らない場合０％）が８０％以上、あるいは２００％伸
長時の弾性回復率が７０％以上のものであることが好ま
しい。ポリエステルエラストマーの融点は好ましくは１
００℃以上、より好ましくは１３０℃以上である。融点
が１００℃未満であると、高温雰囲気下、例えば炎天下
にさらされる椅子や自動車シートに使用するとへたりや
すくなり場合がある。

【００１０】鞘部に配されている低融点ポリマーは、融
点が２００℃以下でエラストマー弾性を有しない熱可塑
性ポリマーであり、例えばポリエチレン、ポリプロピレ
ン、低融点ポリエステル、低融点ポリアミド等が挙げら
れる。これらのうち低融点ポリエステル特にポリエチレ
ンテレフレートにイソフタル酸、セバシン酸、アジピン
酸、ジエチレングリコール、１，４−ブタンジオール等
から選ばれた１種あるいは２種以上の化合物を共重合し
たものがより好ましい。とりわけ融点が１００〜２００
℃であるポリエチレンテレフレート／イソフタレートが
安価で取扱いやすくとりわけ好ましい。融点が２００℃
を越えるものであると、熱接着加工温度が高くなりす
ぎ、適当な熱処理装置がなくなったり繊維自体が変成す
ることがあり好ましくない。バインダー繊維の断面形状
は、丸断面や三角断面や十字断面等の異型断面のいずれ
でもよく、複合形態も芯鞘型、海島型のいずれでもよ
い。これらのうち、芯鞘型で芯部にポリエステルエラス
トマーが配され、鞘部にポリエチレンテレフタレート／
イソフタレートが配された複合繊維が、風合の柔らかさ
と接着強力の高さの観点より好ましい。バインダー繊維
の繊度は特に限定するものではないが、２〜２０デニー
ルが適当である。

【００１１】本発明の短繊維不織布は、上記のバインダ
ー繊維のみで、あるいは主体となる繊維とバインダー繊
維を用途あるいはその要求特性により決定した割合にて
混綿し、梳綿機等による乾式法あるいは湿式抄紙法によ
りウエブを形成した後、熱処理装置を通してバインダー
繊維の鞘部のみあるいはバインダー繊維全体を溶融さ
せ、繊維を点接着させて得ることができる。この場合、
熱処理の前にニードリング加工を行なってもよい。芯部
のポリエステルエラストマーの融点より低い融点を有す
るポリマーを鞘部に配したバインダー繊維のみを用いて
ウエブを形成した後、芯部の融点と鞘部の融点の間の温
度で熱処理し、芯部のポリエステルエラストマーを繊維
状に残した不織布とすると、伸縮性に優れた短繊維不織
布が得られる。また主体となる繊維としてバインダー繊
維より高融点あるいは高分解点のポリエステル繊維、ナ
イロン繊維、アクリル繊維、ポリプロピレン繊維等の合
成繊維、レーヨン繊維等の再生繊維、ウール、木綿、麻
等の天然繊維を用い、これにバインダー繊維を混綿した
ウエブを熱接着加工してバインダー繊維の芯部まで溶融
し、主体となる繊維をポリエステルエラストマーで接着
すると風合がソフトでへたりにくい不織布が得られる。
主体となる繊維としてはポリエステル繊維、例えばエチ
レンテレフタレート単位やブチレンブチレンテレフタレ
ート単位あるいはエチレンナフタレート、特にエチレン
−２，６−ナフタレート単位を主たる構成成分とするも
のが好ましいが、その物性や経済性の面からとりわけポ
リエチレンテレフタレート繊維（以下、「ＰＥＴ繊維」
と略記する。）を用いるのが好ましい。なおその特性を
損なわない範囲でイソフタル酸、５−スルホイソフタル
酸、ジエチレングリコール等の他の成分が共重合された
ポリエステルであっても差し支えない。また、主体とな
る繊維の断面形態は丸断面であっても異型断面であって
もよく、中空であっても非中空でもよい。さらに、その
繊度は特に限定されるものでなく、用途による要求特性
により決めればよいが、一般には２〜２００デニールの
ものが用いられる。主体となる繊維とバインダー繊維の
混率は、９０／１０〜３０／７０が適当である。

【００１２】熱処理装置としては、熱風循環ドライヤ
ー、熱風貫流ドライヤー、サクシヨンドラムドライヤ
ー、ヤンキードラムドライヤー、加熱ロール、熱エンボ
スロール等が用いられ、バインダー繊維の融点に応じた
処理温度と処理時間を選定して処理を行なえばよい。

【００１３】本発明の短繊維不織布をクッション材とし
て用いる場合、例えば主体繊維としてＰＥＴ繊維を用い
たポリエステル固綿とする場合には、そのクツシヨン性
を保持するうえで、厚さを５mm以上とするのが好まし
く、その上限は製造設備、製造コスト、使いやすさの点
から、１５０mm程度が好ましい。また、このポリエステ
ル固綿の密度は、０．０１０ｇ／cm³ 以上とするのがよ
い。密度が０．０１０ｇ／cm³ に満たない場合、繰り返
し圧縮によりへたりやすく場合がある。密度の上限は、
用途によるクツシヨン性の要求程度により異なるが、製
造設備、製造コスト等の面より、０．１ｇ／cm³ 以下と
するのが好ましい。このようなポリエステル固綿の厚さ
と密度を規制するには、熱処理によるウエブの面積収縮
を考慮して熱処理前のウエブの目付を適切に選定すると
ともに、熱処理装置に厚さ規制ロールを組み込んだり、
所定の厚さのスペーサーをはさんだ板や金網の間にウエ
ブをはさんで熱処理すればよい。

【００１４】

【作用】本発明において、芯部のポリエステルエラスト
マーの融点が鞘部の低融点ポリマーの融点より高いバイ
ンダー繊維を主体にして用いてウエブとし、芯部のポリ
エステルエラストマーの融点よりは低く鞘部の低融点ポ
リマーの融点よりは高い温度で熱接着加工すると、芯部
のポリエステルエラストマーが繊維状に残り伸縮性のあ
る短繊維不織布を得ることができる。

【００１５】また、このようなバインダー繊維に対し、
主体となる繊維としてバインダー繊維の芯部のポリエス
テルエラストマーの融点以上の融点あるいは分解点を有
する繊維を混綿してウエブとし、芯部のポリエステルエ
ラストマーの融点と鞘部の低融点ポリマーの融点との間
の温度で熱接着加工すると、接合部分は硬くても伸縮性
に富んだポリエステルエラストマー繊維を介して主体と
なる繊維が接合されるため、形態が良好に保持され、へ
たりにくい短繊維不織布を得ることができる。

【００１６】さらに、主体となる繊維としてバインダー
繊維の芯部及び鞘部より高融点あるいは高分解点を有す
る繊維とバインダー繊維とを混綿し、ウエブとしてから
バインダー繊維自体の融点と主体となる繊維の融点ある
いは分解点の間の温度で熱接着加工して、芯部・鞘部共
に溶融接着に寄与させると、主体繊維が低融点ポリマー
で点接着されると同時に伸縮性に富んだポリエステルエ
ラストマーによっても点接着されて、繰り返し圧縮して
も点接着した部分が伸縮するため接合部分が剥離しにく
く風合がソフトでへたりにくい短繊維不織布を得ること
ができる。

【００１７】

【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれらによって限定されるものではな
い。なお、実施例に記述した諸物性の評価法は、次のと
おりである。 (1) 相対粘度 フエノールと四塩化エタンの等重量混合物を溶媒とし、
試料濃度 0.5g/dl、温度２０℃で測定した。 (2) 融点 結晶融点を有するポリマーの融点はパーキンエルマー社
製の示差走査熱量計ＤＳＣ−２型を使用し、昇温速度２
０℃／分で測定した。（ＤＳＣ法）また、ＤＳＣ法で結
晶融点を有さない非結晶性のポリマーの融点はホットス
テージ付き顕微鏡を用い目視法で測定した。以下、特記
しない限り融点はＤＳＣ法によるものとする。

【００１８】(3) 繰り返し圧縮時の耐へたり性 固綿の厚さを測定した後、試験片（１０cm×１０cm）を
平行平面板にはさみ、毎分６０回で１５kgの荷重をかけ
て合計５万回の繰り返し圧縮試験を行なった後の厚さを
測定し、次式で嵩高性保持率Ｃ（％）を算出し、へたり
にくさの尺度とする。Ｃの値が大きいほどへたりにくい
ものである。

【００１９】

【数１】

【００２０】(4) 風 合 １０人のパネラーによる官能試験により、次の３段階で
評価した。 １：柔らかい ２：普 通 ３：硬 い

【００２１】実施例１ ハードセグメントとしてエチレンテレフタレート単位を
４０モル％、ソフトセグメントとしてε−カプロラクト
ン（ε−ＣＬ）を６０モル％配合して得たランダム共重
合ポリエステルエラストマーチツプ（相対粘度１．８
４、融点１８４℃）と、ポリエチレンテレフタレート／
イソフタレート共重合ポリエステル（相対粘度１．３
８、目視法による融点１１０℃、テレフタル酸／イソフ
タル酸モル比６／４）のチツプを減圧乾燥した後、通常
の複合溶融紡糸装置を使用して溶融し、ポリエステルエ
ラストマーを芯部に、ポリエチレンテレフタレート／イ
ソフタレート共重合ポリエステルを鞘部に配し、複合比
（重量比）を１：１とし、紡糸温度を２６０℃、総吐出
量を３１３ｇ／分として複合溶融紡糸した。紡出糸条を
冷却した後引取速度１０００ｍ／分で引き取って未延伸
繊維糸条を得た。得られた糸条を集束し、１０万デニー
ルのトウにして、延伸倍率２．８、延伸温度６０℃で延
伸し、押し込み式クリンパを使用して捲縮を付与した
後、長さ５１ｍｍに切断して、単糸繊度４デニールの芯
鞘型複合バインダー繊維を得た。

【００２２】得られたバインダー繊維と重合度の異なる
２種のＰＥＴポリマーをサイドバイサイドに貼りあわせ
た中空スパイラル捲縮を有するＰＥＴ繊維（強度３．５
ｇ／ｄ、伸度５２％、繊度６デニール、切断長５１ｍ
ｍ、捲縮数１１ケ／インチ、捲縮数２０％、中空率＜繊
維断面における中空部分の割合＞１５％）を２０：８０
の重量割合で混綿し、梳綿機に通した後、クロスラツパ
ーで積層して目付６００ｇ／m²のウエブとし、バーブ付
ニードルを有するニードルロツカールームに通して、針
密度２４０本/cm²にてニードリングを行なった。さらに
このウエブを２０mmの厚さのスペーサーを挟んだ金網の
間に入れ、厚さを規制しつつ、２００℃の熱風循環ドラ
イヤー中で５分間熱処理を行なって、厚さ２０mmの実施
例１の固綿を得た。

【００２３】実施例２ 実施例１において中空スパイラル捲縮を有するのＰＥＴ
繊維のかわりに丸型非中空断面のＰＥＴ繊維（強度４．
９ｇ／ｄ、伸度５４％、繊度６デニール、切断長５１m
m、押し込み式クリンパを使用して付与した機械捲縮数
１０ケ／インチ、捲縮率２２％）を用いること以外は実
施例１と同様にして実施例２の固綿を得た。

【００２４】実施例３ 実施例１において用いたポリエステルエラストマーチツ
プに替えて、ハードセグメントとしてブチレンテレフタ
レート単位（ＰＢＴ単位）を３８モル％、ソフトセグメ
ントとしてε−ＣＬを６２モル％配合して得たポリエス
テルエラストマーチツプ（相対粘度１．９７、融点１６
０℃）を用い、ウエブの熱処理時の温度を２００℃に替
えて１８０℃とする以外は、実施例１と同様にして実施
例３の固綿を得た。

【００２５】実施例４ 実施例１において用いたポリエステルエラストマーチツ
プに替えて、ハードセグメントとしてＰＢＴ単位を２９
モル％、ソフトセグメントとしてε−ＣＬを７１モル％
配合して得たポリエステルエラストマーチツプ（相対粘
度２．０７、融点１３７℃）を用い、ウエブの熱処理温
度を２００℃に替えて１５０℃とする以外は、実施例１
と同様にして実施例４の固綿を得た。

【００２６】実施例５ 実施例１において用いたポリエステルエラストマーチツ
プに替えて、ハードセグメントとしてＰＢＴ単位を４７
モル％、ソフトセグメントとしてε−ＣＬを５３モル％
配合して得たポリエステルエラストマーチツプ（相対粘
度２．０９、融点１８０℃）を用いる以外は、実施例１
と同様にして実施例５の固綿を得た。

【００２７】実施例６ 実施例１において用いたポリエステルエラストマーチツ
プに替えて、ハードセグメントとしてＰＢＴ単位を５６
モル％、ソフトセグメントとしてε−ＣＬを４４モル％
配合して得たポリエステルエラストマーチツプ（相対粘
度１．８５、融点２０４℃）を用い、ウエブの熱処理温
度を１８０℃に替えて２２０℃とする以外は、実施例１
と同様にして実施例６の固綿を得た。

【００２８】実施例７ 実施例１において用いたポリエステルエラストマーチツ
プに替えて、ハードセグメントとしてブチレンテレフタ
レート単位（ＰＢＴ単位）を４５重量％、ソフトセグメ
ントとして分子量６００のポリテトラメチレングリコー
ルを５５重量％配合して得たポリエステルエラストマー
チツプ（相対粘度１．９７、融点１７２℃）を用い、ウ
エブの熱処理時の温度を２００℃に替えて１８５℃とす
る以外は、実施例１と同様にして実施例７の固綿を得
た。

【００２９】比較例１ 実施例１において、ポリエステルエラストマーチツプを
鞘、ポリエチレンテレフタレート／イソフタレート共重
合ポリエステルチップを芯（芯鞘逆転）として複合溶融
紡糸した。巻き取った未延伸糸は単繊維間に繊維密着が
あり、そのまま延伸したところ延伸ローラー巻きやクリ
ンパー通過不良が認められ、生産性が悪かった。この場
合、固綿の作成は中止した。

【００３０】比較例２ 実施例１において用いたポリエステルエラストマーチツ
プに替えて、通常のポリエチレンテレフタレートチップ
（相対粘度１．３８、融点２５５℃）を芯とし、紡糸温
度を２６０℃に替えて２８０℃とし、ウエブの熱処理温
度を２００℃に替えて１５０℃とする以外は、実施例１
と同様にして比較例２の固綿を得た。得られた実施例１
〜７及び比較例２の密度及び、風合と耐へたり性の評価
結果を表１に示す。

【００３１】

【表１】

【００３２】表１より明らかなごとく、実施例１〜７の
いずれの固綿も、風合、耐へたり性共に良好であった
が、比較例２の固綿は風合がやや硬く耐へたり性が劣る
ものであった。

【００３３】実施例８、９および参考例１、２ 実施例１において熱処理の際に厚さを規制するスペーサ
ーの厚みを２０mmとしたことに替えて、８mm、３５mm、
６９mmとすること（それぞれ実施例８、９および参考例
１とする。）、また、実施例１において熱処理前のウエ
ブの目付を６００g/m²としたことに替えて１２０g/m²と
し熱処理の際に厚さを規制するスペーサーの厚みを２０
mmとしたことに替えて４mmとすること（参考例２とす
る。）以外は、実施例１と同様にして実施例８〜９およ
び参考例１、２の固綿を得た。実施例８、９および参考
例１、２の固綿の厚さ、密度、風合と耐へたり性の評価
結果を表２に示す。

【００３４】

【表２】

【００３５】表２より明らかなごとく、実施例８〜９
は、固綿として満足できる風合と耐へたり性をもつもの
であったが、固綿の密度が低い参考例２の場合、ややへ
たりやすいものであった。また、厚さの薄い参考例２の
場合、床づき感があり、クツシヨン材としてはやや不満
足なものであった。

【００３６】実施例１０ 実施例１で得られた芯鞘型複合バインダー繊維１００％
を用い、梳綿機に通した後目付６０ｇ／m²のウエブとし
１５０℃の熱風貫流ドライヤー中で３０秒間熱処理を行
なって、実施例１０の不織布を得た。得られた不織布は
芯のポリエステルエラストマーが繊維状に残っているた
め伸縮性があり風合が柔らかなものであった。

【００３７】実施例１１ 実施例１０で用いた芯鞘型複合バインダー繊維の鞘部を
ポリエチレンテレフタレート／イソフタレート共重合ポ
リエステルに替えてポリエチレン（融点１３０℃）とす
ること以外は実施例１０と同様にして実施例１１の短繊
維不織布を得た。得られた短繊維不織布は、芯部のポリ
エステルエラストマーが繊維状に残っているため伸縮性
があり風合が柔らかなものであった。

【００３８】

【発明の効果】本発明の不織布は風合がソフトで、伸縮
性がある。またこれを固綿としたときウレタンライクの
柔らかな風合となり繰り返し圧縮に対しへたりにくい。
そのため、例えば、クツシヨンの詰め綿として用いたと
き、当りが柔らかで、衝撃を吸収するため、座り心地が
よい。また、使用経時でへたりが少なく、一定以上の厚
さとすれば床づき感がなく、家具用詰め綿やベツド、自
動車シート用クツシヨン材、敷布団として好適である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 芯部がポリエステルエラストマーで、鞘
   部が融点２００℃以下の低融点ポリマーであるバインダ
   ー繊維で接合されていることを特徴とする短繊維不織
   布。