JPH09132850A - 短繊維不織布 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 寸法安定性が良く、高温雰囲気下で使用した
時の耐熱変形性が優れた不織布を得る。 【解決手段】 主体となるポリエチレンテレフタレート
繊維が、芯（ポリエチレンテレフタレート）／鞘（結晶
融点１００℃以上のポリエチレンテレフタレート・ポリ
ブチレンテレフタレートとポリε−カプロラクトンとの
共重合ポリエステル）複合ポリエステル系バインダー繊
維で接合された不織布。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、短繊維不織布に関
するものである。更に詳しくは、熱接着する際に寸法安
定性が良く、高温雰囲気下で使用したときも変形しない
ような不織布に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、主として用いられるポリエステル
バインダー繊維は、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バインダー成分とする
ものである。この共重合ポリエステルは非晶性のポリマ
ーで明確な結晶融点を示さず、ガラス転移点（約６５
℃）以上となれば軟化の始まるものである。そのためバ
インダー繊維の製造時に熱セットすることができず、熱
接着する際にバインダー繊維が収縮することになる。そ
れで、バインダー繊維の使用比率の大きい場合には寸法
安定性が悪く、また、高温雰囲気下で使用したときに接
着強力が低下して変形するという欠点がある。本発明者
らはさきに高温雰囲気下で使用したときに接着強力が低
下して変形することのないポリエステルバインダー繊維
を提案した。

【０００３】（ＰＣＴ／ＪＰ９３／０１８９０；平成６
年特許願第５１５８６２号）

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記した、高温雰囲気
下で使用したときに接着強力が低下して変形することの
ないポリエステルバインダー繊維を使用したときでも、
特にバインダー繊維の使用割合が高い場合に、加熱接着
処理時に不織布が収縮して寸法安定性が悪くなるという
欠点がある。

【０００５】本発明は、このような従来のバインダー繊
維を用いた不織布を加熱接着処理する時や、不織布を高
温雰囲気下で使用した時に起こる問題点を解消し、芯
地、フィルター、肩パット、家具用詰め綿やベッド、敷
布団、座布団、マット、自動車・車両シート用クッショ
ンなどのクッション材、自動車用成型天井基材、自動車
用床材あるいはトランクルーム内装材等に好適に用いら
れる寸法安定性に優れ、高温雰囲気下においても変形の
しにくい熱成形された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、結晶融点が１００
℃以上であるε−カプロラクトン共重合ポリエステルを
バインダー成分として有し、沸騰水収縮率が３％以下で
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】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の不織布の構成要素であるバインダー繊維は、融
点１００℃以上のε−カプロラクトン共重合ポリエステ
ルをバインダー成分として持つものである。このような
ポリエステルとしては、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におおよそ３
モル％以上、８０モル％未満のε−カプロラクトン単位
を共重合したもの、あるいはこれにさらにイソフタル
酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、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。ここでこれら
のさらに共重合しうる成分の総和はポリエステルの構成
成分の単位モル数に対し２０モル％以下程度が好まし
い。また、ポリエステル中のε−カプロラクトン単位は
他の構成単位とランダム共重合であってもブロック共重
合であってもさしつかえない。

【０００８】ε−カプロラクトン単位が３モル％に満た
ない場合、接着強度が不十分で不織布に荷重がかかった
時に変形しやすくなる。またε−カプロラクトン単位が
４０モル％以上の場合、得られるポリエステルがエラス
トマー弾性を有するようになり得られる不織布の表面が
独特の極めてソフトな風合いを呈するようになる。ε−
カプロラクトン単位が８０モル％を越える場合得られる
ポリエステルの融点が低くなり過ぎ加工工程での不具合
が生じたり高温雰囲気下で使用した場合に変形しやすく
なり好ましくない。

【０００９】ポリエステルバインダー成分の融点は１０
０℃以上、好ましくは１３０℃以上である。融点が１０
０℃未満であると、高温雰囲気下、例えば炎天下にさら
される条件で使用すると変形しやすくなり好ましくな
い。また、融点の上限は主体となる繊維を併用して不織
布とする場合には、その繊維の融点や分解点より２０℃
以上低くするのが好ましい。

【００１０】本発明のバインダー繊維は、上記のバイン
ダー成分のみからなる単成分繊維であってもよく、ま
た、このバインダー成分が単繊維の表面の全部または一
部を形成している芯鞘型、サイドバイサイド型、海島
型、割繊型等の複合繊維であってもよい。これらのう
ち、芯にポリエチレンテレフタレート、鞘に上記のバイ
ンダー成分を配した芯鞘型複合繊維とするのが、接着強
力の高さすなわち不織布とした時の形態保持性ならびに
不織布のコシの強さの観点より好ましい。

【００１１】本発明のバインダー繊維の繊度は特に限定
するものではないが、２〜１００デニールが適当であ
る。

【００１２】また、本発明に用いるバインダー繊維は、
沸騰水収縮率が３％以下である必要がある。沸騰水収縮
率が３％を越える場合、特にバインダー繊維の使用割合
が高いと、加熱接着処理時に不織布が収縮して寸法安定
性が悪くなることがあり好ましくない。バインダー繊維
の収縮率を小さくするには、製造工程中の延伸工程でバ
インダー成分の結晶融点より低い範囲のなるべく高温で
熱セットすれば良い。

【００１３】これはバインダー繊維の溶融する成分が明
確な結晶融点を示す場合にのみ可能なことであり、従来
のポリエステルバインダー繊維のように６５℃以上で軟
化の始まるようなバインダー繊維では不可能なことであ
った。

【００１４】さらに、本発明の不織布は、バインダー繊
維１００％からなる不織布のほかバインダー成分の融点
より高融点あるいは高分解点のその他の繊維を併用した
不織布であっても良い。その他の繊維としては、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やレーヨン繊維等の再生繊維、ア
セテート繊維等の半合成繊維、ウール、木綿、麻等の天
然繊維等いずれであってもさしつかえない。なかでもポ
リエステル繊維たと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、その変形
のしにくさなどの物性および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、ポリ
エステル繊維はその断面形態が丸断面であっても異型断
面であっても良いし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。捲縮形態は特に規定しな
いが不織布をクッション材として用いる場合にはコンジ
ュゲートタイプの立体捲縮を有するものの方がクッショ
ン性の良いものが得られるのでより好ましい。ポリエス
テル繊維には通常の詰綿用油剤を付与しても特に滑りの
良いシリコン系あるいは非シリコン系の易滑性油剤を付
与しても良い。

【００１５】本発明に用いるポリエステル系バインダー
繊維の使用割合は、不織布全体の５〜１００重量％が適
当であるが、用途による要求特性により、変えることが
できる。

【００１６】本発明の不織布は、例えば主体となる繊維
がポリエステル繊維である場合、捲縮を付与し５〜１０
０mm、好ましくは２０〜８０mmにカットした前記の主体
となるポリエステル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
等でウエブを形成した後、熱処理装置を通してバインダ
ー成分を溶融させ、ポリエステル繊維を点接合させるこ
とにより得ることができる。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。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等が
用いられ、バインダー成分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。

【００１７】本発明の不織布をクッション材として用い
る場合には、厚さを５mm以上とするのが好ましい。上限
は特に限定しないが、製造設備、製造コスト、使い易さ
の点から１５０mm程度が好ましい。また、クッション材
の密度は、０．０１０ｇ／cm³ 以上とするのが好まし
い。

【００１８】本発明の不織布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。

【００１９】

【作用】本発明の不織布は、加熱時に熱収縮しにくく熱
溶着加工しやすいポリエステル系バインダー繊維によっ
て点接合されているため、不織布製造時の寸法安定性が
良好である。また、そのバインダー成分が、融点１００
℃以上のポリマーであるので、使用に際して例えば７０
〜８０℃位の高温雰囲気下においても変形しにくくへた
りにくいものとなる。

【００２０】

【実施例】以下、実施例によって本発明を詳しく説明す
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。

【００２１】(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。

【００２２】(2) 融点 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２０℃／分で測定した。

【００２３】(3) 耐熱変形性 サイズ３０cm×３０cmに加熱成形した不織布を内径２０
cmの、水平に載置した正方形の型枠の中央に置き、不織
布の中心に２００ｇのおもりを載せて１１０℃、６０分
間熱雰囲気下で静置した。その後室温に冷却しおもりを
取り去ってからもとの形状に対して不織布中心部の垂れ
下がり程度を測定した。数字の小さいものほど変形しに
くいものである。

【００２４】実施例１ エチレンテレフタレート単位／ブチレンテレフタレート
単位（モル比１／１）およびこのアルキレンテレフタレ
ート単位全体とε−カプロラクトン（ε−ＣＬ）の総モ
ル数に対しε−ＣＬを２０モル％配合して得たバインダ
ー成分としてのランダム共重合ポリエステルチツプ（相
対粘度１．３４、融点１４４℃）と、相対粘度１．３８
のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）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、ランダム共重合ポリエステルを鞘部に、ＰＥＴを芯
部に配し、複合比（重量比）を１：１とし、紡糸温度を
２８０℃、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２．９、延
伸温度６０℃で延伸し、１３５℃のヒートドラムで熱処
理してから、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、
沸騰水収縮率０．６％の芯鞘型複合ポリエステル系バイ
ンダー繊維を得た。

【００２５】得られたバインダー繊維と中空断面のＰＥ
Ｔ繊維（強度４．０ｇ／ｄ、伸度５８％、繊度６デニー
ル、切断長５１mm、中空率＜繊維断面における中空部分
の割合＞２７％）を５０：５０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６００
ｇ／m²のウエブとした。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、１８０℃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、密度０．０５ｇ／cm³ の実施
例１の不織布を得た。熱処理時のウエブの巾方向の収縮
はほとんどなく寸法安定性は良好であった。

【００２６】比較例１ 実施例１において、延伸後の１３５℃のヒートドラムに
よる熱処理を行わないこと以外は実施例１と同様にし
て、沸騰水収縮率が１１．６％のバインダー繊維を得
て、さらに実施例１と同様にして比較例１の不織布を得
た。不織布の熱処理時のウエブの巾方向の収縮が１８．
８％と非常に大きく、寸法安定性の点で劣るものであっ
た。

【００２７】実施例２ 実施例１において用いたランダム共重合ポリエステルチ
ツプに替えて、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）
とε−ＣＬの総モル数に対しε−ＣＬを２０モル％配合
して得たバインダー成分としてのランダム共重合ポリエ
ステルチツプ（相対粘度１．３４、融点１８２℃）を用
い、ヒートドラム熱処理を１５０℃、不織布の熱処理時
の温度を２００℃とする以外は、実施例１と同様にして
実施例２の不織布を得た。熱処理時のウエブの巾方向の
収縮はほとんどなく寸法安定性は良好であった。

【００２８】実施例３ 実施例１において用いたランダム共重合ポリエステルチ
ツプに替えて、ＰＥＴとε−ＣＬの総モル数に対しε−
ＣＬを２８モル％配合して得たランダム共重合ポリエス
テルチツプ（相対粘度１．４２、融点１９６℃）を用
い、ヒートドラム熱処理を１６０℃、不織布の熱処理温
度を２１５℃とする以外は、実施例１と同様にして実施
例３の不織布を得た。熱処理温度が高温にもかかわらず
ポリエステルバインダー成分が熱分解した様子は認めら
れなかった。熱処理時のウエブの巾方向の収縮はほとん
どなく寸法安定性は良好であった。

【００２９】実施例４ 実施例１において用いたランダム共重合ポリエステルチ
ツプに替えて、ＰＥＴとε−ＣＬの総モル数に対し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１．８２、融点１８
３℃）を用い、ヒートドラム熱処理を１４０℃、不織布
の熱処理温度を２００℃とする以外は、実施例１と同様
にして実施例４の不織布を得た。熱処理時のウエブの巾
方向の収縮はほとんどなく寸法安定性は良好であった。

【００３０】実施例５ 実施例１において用いたランダム共重合ポリエステルチ
ツプに替えて、ＰＢＴとε−ＣＬの総モル数に対しε−
ＣＬを６２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１．９５、融点１６
０℃）を用い、ヒートドラム熱処理を１３０℃、不織布
の熱処理温度を１９０℃とする以外は、実施例１と同様
にして実施例５の不織布を得た。熱処理時のウエブの巾
方向の収縮はほとんどなく寸法安定性は良好であった。

【００３１】実施例６ 実施例１において用いたランダム共重合ポリエステルチ
ツプに替えて、ＰＢＴに対しε−ＣＬを７１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２．０５、融点１３３℃）を用い、ヒート
ドラム熱処理を１０５℃、不織布の熱処理温度を１６０
℃とする以外は、実施例１と同様にして実施例６の不織
布を得た。熱処理時のウエブの巾方向の収縮は５％程度
あったが製造上は問題なく寸法安定性は良好であった。

【００３２】実施例７ 実施例１において用いたランダム共重合ポリエステルチ
ツプに替えて、ＰＢＴに対しε−ＣＬを５３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２．０８、融点１８０℃）を用い、不織布
の熱処理温度を２１０℃とする以外は、実施例１と同様
にして実施例７の不織布を得た。熱処理温度が高温にも
かかわらずポリエステルエラストマー成分が熱分解した
様子は認められなかった。熱処理時のウエブの巾方向の
収縮はほとんどなく寸法安定性は良好であった。

【００３３】実施例８ 実施例１において目付けを８００ｇ／cm² 、不織布の厚
さを１０mm、おなじく密度を０．０８ｇ／cm³ とする以
外は、実施例１と同様にして実施例８の不織布を得た。
熱処理時のウエブの巾方向の収縮はほとんどなく寸法安
定性は良好であった。

【００３４】比較例２ 実施例１において用いたランダム共重合ポリエステルチ
ツプに替えて、エチレンテレフタレート単位／ブチレン
テレフタレート単位（モル比６／４）２８モル％、ε−
ＣＬを７２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１．９２、融点９４℃）を用い、延
伸後１３５℃のヒ−トドラムで熱処理することに替えて
６０℃のヒ−トドラムで熱処理する条件にて実施した。
延伸ローラー巻きや繊維同志の密着がかなり認められた
が少量のサンプルを得た。これをバインダー繊維として
用い、ウエブの熱処理温度を１８０℃に替えて１３０℃
とする以外は、実施例１と同様にして比較例１の不織布
を得た。熱処理時のウエブの巾方向の収縮は１７％あ
り、また繰り返し生産したときの収縮率のばらつきが大
きく寸法安定性が悪かった。

【００３５】比較例３ 実施例１において用いたランダム共重合ポリエステルチ
ツプに替えて、エチレンテレフタレート単位／エチレン
イソフタレート単位（モル比６／４）よりなるポリエス
テルチツプ（相対粘度１．３７、ＤＳＣによる融点は認
められず目視による軟化点１１０℃）を用い、延伸後１
３５℃のヒ−トドラムで熱処理することに替えて熱処理
を行うことなく実施した。これをバインダー繊維として
用い、ウエブの熱処理温度を１８０℃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の不織布
を得た。熱処理時のウエブの巾方向の収縮は２２％であ
り、また繰り返し生産したときの収縮率のばらつきが大
きく寸法安定性が悪かった。

【００３６】実施例１〜８および比較例１〜３のバイン
ダー繊維の沸騰水収縮率と不織布の耐熱変形性の評価結
果を表１に示す。

【００３７】

【表１】

【００３８】表１より明らかなごとく、実施例１〜８の
いずれの不織布も耐熱変形性が良好であったが、比較例
１〜３の不織布は、バインダー繊維の沸騰水収縮率が大
きいため不織布の熱処理時のウエブの巾方向の収縮が大
きく、比較例２の不織布は、バインダー成分としてのポ
リエステルエラストマーの融点が低いため耐熱変形性が
劣るものであった。また比較例３の不織布も耐熱変形性
が大きいものであった。

【００３９】

【発明の効果】本発明の不織布は、熱接着させるときに
不織布の収縮が小さく、寸法安定性が良好であり、高温
雰囲気下での荷重に対しへたりにくい。そのため、自動
車用防音材料例えば、天井材、床材あるいはトランクル
ーム内装材として用いた時、軽量化が達成されると同時
に防音性、遮音性に優れたものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 結晶融点が１００℃以上であるε−カプ
   ロラクトン共重合ポリエステルをバインダー成分として
   有し、沸騰水収縮率が３％以下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。