JPH11279841A - バインダー繊維及びこの繊維を用いてなる不織布 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クツシヨン材、内装基材として好適で、長期
間あるいは高温雰囲気下で使用したときの耐へたり性に
優れたポリエステル不織布を得る。 【解決手段】 繊維の表面の少なくとも一部分が融点１
２０℃以上、融解熱１０Ｊ／ｇ以上の光学純度の高いポ
リ乳酸、その他の部分がポリエステルからなるバインダ
ー繊維。不織布は、主体繊維が該バインダー繊維によっ
て点接合されてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バインダー繊維及
びこの繊維を用いてなる不織布に関する。このようなバ
インダー繊維を用いてなる不織布は、長期間あるいは高
温雰囲気下で使用したときにもへたりにくく、接着強力
が低下しないため、特にクツシヨン材や自動車内装用の
基材として好適である。

【０００２】

【従来の技術】従来から、フイルター、芯地、肩パツ
ト、ソフアや椅子の背もたれ、クツシヨン等の家具用詰
め物、ベツドや自動車シートのクツシヨン材として主体
となる繊維をバインダー繊維で点接合した不織布が使用
されている。このような公知の不織布は、主体繊維とバ
インダー繊維とから構成されるものであって、このバイ
ンダー繊維として主に採用されているものは、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６５〜７０℃）以上となれば軟化の始まるもの
である。そして、主体繊維とこのようなバインダー繊維
を併用して熱融着加工して得た不織布には、例えば高温
雰囲気下で使用した場合に接着強力が低下して変形する
という欠点がある。また、ソフアーや椅子の背もたれや
クツシヨン等の家具用詰め物、ベツドや自動車シートの
クツシヨン材では、主としてポリウレタンフオームを使
用することが一般的である。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
からみて種々の問題点が指摘されている。

【０００３】近年、ポリウレタンフオームに代わる材料
としてポリエステル繊維を主体とした不織布が提案され
てきた。例えば、特開昭５７−３５０４７号公報には、
ポリエステル繊維のウエブをニードリング加工した不織
布あるいはバインダー繊維を併用して融着加工した不織
布が、また、特開平４−２４０２１９号公報には、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てな
る不織布が、それぞれ提案されている。ところが、この
ような公知のポリエステル不織布のうち、ポリエステル
繊維のウエブをニードリング加工したものは、繊維の一
部が脱落あるいは飛散し易いという欠点を有している。
また、かかる欠点を防止しようとしてバインダー繊維を
併用して熱融着加工したものも、高温雰囲気下での圧縮
に対してへたり易く、使用経時によりクツシヨン性が低
下するという欠点がある。さらに、特開平４−２４０２
１９号公報には、公知のバインダー繊維の欠点を解消す
る目的でバインダー成分として上述のポリエステルエラ
ストマーを用いたものが提案されているが、ここに開示
されているポリエステルエラストマーは、ポリ（アルキ
レンオキシド）グリコールを共重合したものであり、比
較的熱分解しやすく、熱融着加工しにくいという欠点を
有している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このよう
な、公知のバインダー繊維を用いてなる不織布を高温雰
囲気で使用した時のへたりやすさを解消し得る新規なバ
インダー繊維と、このバインダー繊維を用いることで高
温雰囲気で使用した時のへたりにくさを有し、しかも熱
融着加工性も良好な不織布とを提供することを目的とす
るものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決しようとするものであって、以下の構成をその要旨と
するものである。繊維の表面の少なくとも一部分が融点
１２０℃以上、融解熱１０Ｊ／ｇ以上の光学純度の高い
ポリ乳酸、その他の部分がポリエステルからなることを
特徴とするバインダー繊維。主体繊維がバインダー繊維
によって点接合されてなる不織布であって、該バインダ
ー繊維は、繊維の表面の少なくとも一部分が融点１２０
℃以上、融解熱１０Ｊ／ｇ以上の光学純度の高いポリ乳
酸、その他の部分がポリエステルからなることを特徴と
する不織布。

【０００６】

【発明の実施の形態】次に、本発明のバインダー繊維に
ついて詳細に説明する。まず、本発明のバインダー繊維
は、上述のように融点１２０℃以上、融解熱１０Ｊ／ｇ
以上の光学純度の高いポリ乳酸を繊維の表面の少なくと
も一部分に含むものである。ここで、ポリ乳酸の融点
は、１２０℃以上であることが必要で、好ましくは１３
０℃以上である。融点が１２０℃未満であると、このバ
インダー繊維を用いてなる不織布が高温雰囲気下、例え
ば炎天下にさらされる椅子や自動車シートに使用される
とへたりやすく、耐熱性が不十分となるので好ましくな
い。また、融点の上限は、バインダー繊維のその他の部
分を構成するポリエステルの融点より２０℃以上低くす
るのが好ましい。なぜならば、この融点と該ポリエステ
ルの融点との差が２０℃未満であると、熱融着加工に際
してバインダー繊維のその他の部分を構成するポリエス
テルが軟化し、所望の形態に成形することが困難となる
からである。

【０００７】ポリ乳酸の融解熱は、１０Ｊ／ｇ以上であ
ることが必要で、融解熱が１０Ｊ／ｇに満たない場合、
非晶性の性質が高くなり、融点に達する前に軟化する程
度が高く、このバインダー繊維を用いてなる不織布の耐
熱性が不十分となる。乳酸モノマーは光学活性の炭素を
有しており、Ｄ体とＬ体の光学異性体が存在する。Ｌ体
に２モル％未満のＤ体を共重合させることにより、融点
１６５℃以上のポリ乳酸を得ることができる。そして、
Ｄ体の共重合比率を上げて１０モル％程度とすると、融
点は１４０℃程度となる。さらに、光学純度を下げてＤ
体の共重合比率を１８モル％以上とすると、融点は１２
０℃未満、融解熱は１０Ｊ／ｇ未満となって、ほぼ完全
に非晶性の性質となり、このバインダー繊維を用いてな
る不織布の耐熱性が不十分となるので、好ましくない。

【０００８】また、本発明で用いられるポリ乳酸の分子
量の好ましい範囲は、分子量の指標としてのＡＳＴＭ
Ｄ−１２３８法（温度２１０℃、荷重２１６０ｇ）で測
定したメルトフローレート値で表すと、１〜８０ｇ／１
０分であるのが好ましく、より好ましくは５〜５０ｇ／
１０分である。

【０００９】バインダー繊維を構成するその他の部分の
ポリエステルとは、繊維形成性を有しかつポリ乳酸と良
好な接着性を具備するものであって、好ましくはポリエ
チレンテレフタレート又はこれを主体としイソフタル
酸、５−スルホイソフタル酸、１，４−ブタンジオー
ル、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、あるいはポリブチレンテレフタレート又
はこれを主体としイソフタル酸、５−スルホイソフタル
酸、エチレングリコール、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が挙げられる。

【００１０】本発明のバインダー繊維は、ポリ乳酸が単
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れ
ばよく、これらのうち、芯鞘型で芯部がポリエチレンテ
レフタレート、鞘部がポリ乳酸の複合繊維が、接着強力
の高さ、すなわち不織布としたときの形態保持性並びに
不織布を圧縮した時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は、その単糸繊度
が特に限定されるものではないが、２〜１００デニール
の範囲が好ましい。なぜならば、単糸繊度が２デニール
未満であると、繊維の生産効率が低くコストの高いもの
となり、一方、単糸繊度が１００デニールを超えると、
通常の短繊維を生産する工程では延伸が困難で、別途特
殊な生産設備が必要となって、やはり高コストのものと
なり、いずれも好ましくない。本発明のバインダー繊維
は、長繊維としても、また所定の長さにカツトした短繊
維として使用してもよい。なお、不織布以外の本発明の
バインダー繊維の用途として、木材チツプと短くカツト
したバインダー繊維とを混合して加熱成型し、自動車ド
アトリム、ダツシユボード用成型材として用いることも
できる。この場合、高温雰囲気下でも成型体が変形しに
くく、良好である。

【００１２】次に、本発明の不織布について詳細に説明
する。本発明の不織布は、上述した如く主体繊維がバイ
ンダー繊維によって点接合されてなるものである。主体
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、ビニロン繊維、ポリプロピレン繊維等の繊維
形成性重合体からなる合成繊維や、レーヨン、ポリノジ
ツク、テンセル、リヨセルなどの再生繊維、アセテート
などの半合成繊維、ウール、木綿、麻、木材パルプなど
の天然繊維が採用できる。そして、合成繊維のなかでも
ポリエステル繊維としては、例えば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
単位を主構成要素とするものが挙げられるが、その物
性、経済性の面からとりわけポリエチレンテレフタレー
ト繊維が好ましく採用される。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もの
であっても差し支えない。合成繊維、再生繊維、半合成
繊維の場合、その断面形態は丸断面であっても異型断面
であってもよいし、中空であっても中実であってもよ
い。この主体繊維の単糸繊度は、特に限定されるもので
はなく、用途に応じた要求特性に基づいて適宜決めれば
よい。一般には、２〜２００デニールのものが用いられ
る。

【００１３】本発明の不織布で採用するバインダー繊維
の使用割合は、不織布全体の１０〜７０重量％でよい
が、用途による要求特性により変えることができる。こ
の使用割合が１０〜７０重量％の範囲内で低目である
と、得られた不織布はソフトな風合いとなり、例えば衛
生材料の表面材や化粧用パフ等の用途に、一方、この使
用割合が前記範囲内で高目であると、得られた不織布は
剛性の高いものとなり、例えば自動車内装用や住宅内装
用の基材（ボード状）等の用途に、いずれも好ましい。

【００１４】本発明の不織布は、前記主体繊維とバイン
ダー繊維とを、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にバ
インダー成分のポリ乳酸を溶融させることにより主体と
なる繊維を点接合させることによって、効率良く製造す
ることができる。なお、製造するに際して、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、加熱フラツトローラー、加熱エンボスローラー、
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
られる。処理の際には、光学純度の異なるポリ乳酸の融
点に応じた処理温度と処理時間を適宜選定すればよい。

【００１５】本発明の不織布は、５０ｇ／ｍ² 以下程度
の比較的低目付けのウエブを加熱フラツトローラーで熱
圧着した紙状のものから、厚さ５ｍｍ〜１５０ｍｍ程度
かつ密度０．０１０ｇ／ｃｍ³ 以上程度のいわゆる固綿
と呼ばれるものまでを包含するものである。厚さの上限
は特に限定されないが、製造設備、製造コスト、使い易
さの点から１５０ｍｍ程度までが好ましい。また、固綿
として使用する場合に、その密度は０．０１０ｇ／ｃｍ
³ 以上とするのが好ましい。密度が０．０１０ｇ／ｃｍ
³ に満たない場合、繰り返し圧縮によりへたることがあ
る。密度の上限は、用途によるクツシヨン性の要求程度
により異なるので特定されないが、製造設備、製造コス
ト等の面より、０．２ｇ／ｃｍ³ 以下とするのが好まし
い。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挟
んだ板や金網同士の間にウエブを挟んで熱処理したりす
ればよい。

【００１６】

【作用】本発明の不織布は、主体繊維が熱融着加工しや
すいポリ乳酸系バインダーによって点接合されており、
この点接合した部分の接着強力が高いため、繰り返し圧
縮しても接合部分が剥離しにくい。したがって、不織布
の形態が良好に保持されて、へたりが生じにくい。ま
た、バインダー成分が、融点１２０℃以上のポリ乳酸か
らなるので、不織布の使用に際し、例えば７０〜８０℃
位の高温雰囲気下での圧縮に対しても変形しにくくへた
りにくい。そのため、例えば、芯地や肩パツトとして用
いたときに、高温で洗濯した後も型崩れしにくい。さら
に、高温流体を濾過するフィルターの用途にも適してい
る。また、クツシヨンの詰め綿として用いたとき、使用
の際の時間経過や高温雰囲気下でもへたりが少なく、一
定以上の厚さを有するようにすれば床づき感がなく、家
具用詰め綿、ベツドや自動車シート用のクツシヨン材、
敷布団として好適である。この高温雰囲気下でのへたり
や変形の少なさを利用し、自動車の床敷吸振・防音材、
成型天井の基材、ドアパネル・クオーターパネルなどの
基材、トランクルーム内装用成型材、エンジン廻りの吸
音材にも用いることができる。このほか、レーヨンやパ
ルプに対する接着強力の高さを生かし、衛生材料、フロ
ツピーデイスクライナーとしても好適である。

【００１７】

【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。 （１）ポリ乳酸のメルトフローレート値（ｇ／１０
分）：ＡＳＴＭ Ｄ−１２３８に記載の方法に準じて測
定した。なお、測定条件を、温度２１０℃、荷重２１６
０ｇとした。 （２）ポリエステルの相対粘度：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／１
００ｃｃ、温度２０℃の条件で測定した。 （３）融点（℃）、ガラス転移点（℃）及び融解熱（Ｊ
／ｇ）：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℃／分の条件で測定し
た。 （４）繰り返し圧縮時の耐へたり性：ポリエステル固綿
の繰り返し圧縮時の耐へたり性を次の方法によって評価
した。すなわち、固綿の厚さＴ１（ｍｍ）を測定した
後、試験片（１０ｃｍ×１０ｃｍ）を平行平面板に挟
み、毎分６０回で１５ｋｇの荷重を印加して合計５万回
の繰り返し圧縮試験を行なった後の厚さＴ２（ｍｍ）を
測定し、次式（イ）で嵩高性保持率Ｃ（％）を算出し、
耐へたり性の尺度とした。Ｃの値が大きいほどへたりに
くいものである。 Ｃ （％）＝（Ｔ２／Ｔ１）×１００ （イ） （５）高温雰囲気下の耐へたり性：ポリエステル固綿の
高温雰囲気下の耐へたり性を次の方法によって評価し
た。すなわち、固綿の厚さＴ１（ｍｍ）を測定した後、
試験片（１０ｃｍ×１０ｃｍ）を平行平面板に挟み、当
初の厚さの５０％に圧縮固定して温度７０℃の恒温槽中
に入れ、６時間放置した後に取り出し、平行平面板より
外して常温中で３０分間放置し、その厚さＴ３（ｍｍ）
を測定し、次式（ロ）で高温雰囲気下の嵩高性保持率Ｃ
ｐ（％）を算出し、耐へたり性の尺度とした。Ｃｐの値
が大きいほどへたりにくいものである。 Ｃｐ（％）＝（Ｔ３／Ｔ１）×１００ （ロ） なお、耐へたり性の評価に際し、厚さの薄い固綿の場合
には、複数枚の試験片を積層して実施した。

【００１８】実施例１ 融点１７０℃、ガラス転移点６６℃、融解熱４２Ｊ／
ｇ、光学純度９９％（Ｌ体主体：乳酸モノマー重合時の
Ｌ、Ｄ体仕込み割合により決定される。）で、メルトフ
ローレート値（以降、ＭＦＲと略称する。）が２１ｇ／
１０分のポリ乳酸チツプと、相対粘度1.３８のポリエチ
レンテレフタレート（以降、ＰＥＴと略称する。）のチ
ツプとを減圧乾燥した後、通常の複合溶融紡糸装置を使
用して溶融し、乳酸が鞘部でＰＥＴが芯部に配されかつ
複合比（重量比）が１：１となる如く、紡糸温度２８０
℃で複合紡糸孔を複数個有する紡糸口金装置を介して複
合溶融紡出した。紡出糸条を冷却した後、引取速度１０
００ｍ／分で引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９０℃で延伸し、温度１３０℃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デニールの芯鞘型複合ポリエステル系バインダー
繊維を得た。次に、上記で得られたバインダー繊維と、
中空断面のＰＥＴ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％〕とを３０：７０の
重量割合で混綿し、梳綿機に通した後、クロスラツパー
で積層して目付け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、温度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。得られた固綿の評
価結果を表１に示す。

【００１９】実施例２ 融点１５０℃、融解熱３２Ｊ／ｇ、光学純度９２％（Ｌ
体主体：乳酸モノマー重合時のＬ、Ｄ体仕込み割合によ
り決定される。）で、ＭＦＲが２０ｇ／１０分のポリ乳
酸チツプを用いたこと、バインダー繊維製造時のヒート
ドラムによる熱処理温度を１１０℃、ウエブの熱処理時
の温度を１８０℃としたこと以外は実施例１と同様にし
て、実施例２の固綿を得た。得られた固綿の評価結果を
表１に示す。

【００２０】実施例３ 融点１３５℃、融解熱１８Ｊ／ｇ、光学純度８７％（Ｌ
体主体：乳酸モノマー重合時のＬ、Ｄ体仕込み割合によ
り決定される。）で、ＭＦＲが２２ｇ／１０分のポリ乳
酸チツプを用いたこと、バインダー繊維製造時のヒート
ドラムによる熱処理温度を９０℃、ウエブの熱処理時の
温度を１６０℃としたこと以外は実施例１と同様にし
て、実施例３の固綿を得た。得られた固綿の評価結果を
表１に示す。

【００２１】比較例１ 光学純度５０％（Ｌ体５０％、Ｄ体５０％）でＤＳＣに
よる明確な融解ピークは認められず、融解熱約３Ｊ／ｇ
の非晶性の高いポリ乳酸チツプを用いたこと、バインダ
ー繊維製造時にヒートドラムによる熱処理は行わなかっ
たこと、ウエブの熱処理時の温度を１６０℃としたこと
以外は実施例１と同様にして、比較例１の固綿を得た。
得られた固綿の評価結果を表１に示す。

【００２２】比較例２ ポリ乳酸チツプに代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（酸成分のモル比６／４）
よりなるポリエステルチツプ（相対粘度１．３７、ＤＳ
Ｃによる融点は認められない。）を用いたこと、バイン
ダー繊維製造時にヒートドラムによる熱処理は行わなか
ったこと、ウエブの熱処理時の温度を１６０℃としたこ
と以外は実施例１と同様にして、比較例２の固綿を得
た。得られた固綿の評価結果を表１に示す。

【００２３】

【表１】

【００２４】表１より明らかなように、実施例１〜３で
得られたいずれの固綿も耐へたり性が良好であった。こ
れに対し、比較例１及び２で得られた固綿は、接着成分
としてのポリ乳酸や共重合ポリエステルの耐熱性が低い
ため、高温での耐へたり性が劣るものであった。

【００２５】実施例４〜６ ニードリング後のウエブを熱処理する際に厚さを規制す
るスペーサーの厚みを８ｍｍ、３５ｍｍ及び６９ｍｍと
したこと（それぞれ実施例４、５及び６）以外は実施例
１と同様にして、実施例４〜６の固綿を得た。得られた
固綿の評価結果を表２に示す。

【００２６】実施例７ 熱処理前のウエブの目付けを１２０ｇ／ｍ² としたこ
と、そしてニードリング後のウエブを熱処理する際に厚
さを規制するスペーサーの厚みを４ｍｍとしたこと以外
は実施例１と同様にして、実施例７の固綿を得た。得ら
れた固綿の評価結果を表２に示す。

【００２７】

【表２】

【００２８】表２より明らかなように、実施例４〜７で
得られた固綿は、固綿として満足できる耐へたり性を持
つものであった。

【００２９】

【発明の効果】本発明のバインダー繊維を用いてなる不
織布は、繰り返し圧縮や高温雰囲気下での圧縮に対しへ
たりにくく、接着強力が低下しないものである。そのた
め、例えばクツシヨンの詰め綿として用いたとき衝撃を
吸収し、座り心地が良い。また、使用経時でへたりが少
なく、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。ま
た、製造に際して、熱融着加工性が良好である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 繊維の表面の少なくとも一部分が融点１
   ２０℃以上、融解熱１０Ｊ／ｇ以上の光学純度の高いポ
   リ乳酸、その他の部分がポリエステルからなることを特
   徴とするバインダー繊維。
2. 【請求項２】 ポリエステルが、ポリエチレンテレフタ
   レート又はこれを主体とするポリエステルあるいはポリ
   ブチレンテレフタレート又はこれを主体とするポリエス
   テルである請求項１記載のバインダー繊維。
3. 【請求項３】 主体繊維がバインダー繊維によって点接
   合されてなる不織布であって、該バインダー繊維は、繊
   維の表面の少なくとも一部分が融点１２０℃以上、融解
   熱１０Ｊ／ｇ以上の光学純度の高いポリ乳酸、その他の
   部分がポリエステルからなることを特徴とする不織布。
4. 【請求項４】 ポリエステルが、ポリエチレンテレフタ
   レート又はこれを主体とするポリエステルあるいはポリ
   ブチレンテレフタレート又はこれを主体とするポリエス
   テルである請求項３記載の不織布。