JPH1150337A

JPH1150337A - 熱接着性複合繊維の製造方法

Info

Publication number: JPH1150337A
Application number: JP20278297A
Authority: JP
Inventors: Tomoyasu Nakada; 智康中田; Bunpei Hosoi; 文平細井
Original assignee: Nippon Ester Co Ltd
Current assignee: Nippon Ester Co Ltd
Priority date: 1997-07-29
Filing date: 1997-07-29
Publication date: 1999-02-23

Abstract

(57)【要約】【課題】熱収縮率が小さく、寸法安定性に優れ、か
つ、ソフトな風合の不織布とすることができる熱接着性
複合繊維を操業性よく製造する方法を提供する。【解決手段】ポリオレフィンを鞘成分、鞘成分よりも
融点が２０℃以上高いポリエステルを芯成分とする複合
繊維であって、１２０℃における乾熱収縮率が３％以下
である熱接着性複合繊維を製造する。その際、溶融粘度
を規定したポリオレフィンとポリエステルを用いて溶融
紡糸し、延伸した後、延伸ローラと冷却ローラとの間
で、温度８０〜１５０℃のスチーム加熱を０．１〜３．
０秒間行い、引き続き、温度７５〜１４０℃のヒートド
ラムで緊張熱処理を３〜１５秒間施し、次いで捲縮付与
直前に温度８０〜１５０℃のスチーム加熱を０．１〜
２．０秒間行った後、捲縮を付与する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリオレフィンを
鞘成分、ポリエステルを芯成分とする熱接着性複合繊維
の製造方法に関するものであり、さらに詳しくは、特に
不織布製造時の寸法安定性に優れ、かつ、ソフトな風合
の不織布を得ることができる熱接着性複合繊維の製造方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、熱接着性繊維は、不織布用途やク
ッション材用途等に広く使用されている。特に、ポリオ
レフィンを鞘成分とし、ポリエステルを芯成分とした熱
接着性複合繊維を用いた不織布は、安価でソフトな風合
を有するため、衛生材を中心として用いられている。し
かし、熱接着性複合繊維は熱収縮率が大きいため、この
繊維を用いた不織布は寸法安定性が悪く、熱処理時に形
崩れしたり、風合が硬くなるという問題があった。

【０００３】これらの問題点を解決するため、熱接着性
複合繊維を低収縮率化することが試みられており、例え
ば、特定の延伸倍率で２段延伸した後、１９０〜２２０
℃の温度で熱処理する方法（特開昭５９−１２５９０５
号公報）、延伸した後、１６０〜２３０℃の温度で弛緩
熱処理し、さらに、１７０〜２４０℃の温度で緊張熱処
理する方法（特開昭５４−１６０８１４号公報）等が提
案されている。

【０００４】しかし、これらの方法は、いずれもポリオ
レフィンの融点より高い温度で乾熱処理するため、低融
点のポリオレフィンが熱処理時に融着したり、融着しな
い場合も、不織布にしたとき、風合が悪くなるという問
題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
を解決し、ポリオレフィンを鞘成分、ポリエステルを芯
成分とし、熱収縮率が小さく、寸法安定性に優れ、か
つ、ソフトな風合の不織布とすることができる熱接着性
複合繊維の製造方法を提供することを技術的な課題とす
るものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、熱接着性
複合繊維を低熱収縮率化するために鋭意検討した結果、
延伸した後にスチーム加熱を施し、さらにヒートドラム
による熱処理と、捲縮付与直前にスチーム加熱を行うこ
とが有効であることを見出して本発明に到達した。

【０００７】すなわち、本発明は、ポリオレフィンを鞘
成分、鞘成分よりも融点が２０℃以上高いポリエステル
を芯成分とする複合繊維であって、１２０℃における乾
熱収縮率が３％以下である熱接着性複合繊維を製造する
に際し、下記式〜を満足するポリオレフィンとポリ
エステルを用いて溶融紡糸し、延伸した後、延伸ローラ
と冷却ローラとの間で、温度８０〜１５０℃のスチーム
加熱を０．１〜３．０秒間行い、引き続き、温度７５〜
１４０℃のヒートドラムで緊張熱処理を３〜１５秒間施
した後、捲縮付与直前に温度８０〜１５０℃のスチーム
加熱を０．１〜２．０秒間行った後、捲縮を付与するこ
とを特徴とする熱接着性複合繊維の製造方法を要旨とす
るものである。５００≦η_OL≦１５００５００≦η_ES≦２５００１≦η_ES／η_OL≦２ここで、η_OLはポリオレフィンの溶融粘度、η_ESはポリ
エステルの溶融粘度を表し、溶融粘度は、温度２８０
℃、せん断速度１０³／ｓで測定した値で、単位はｄＰ
ａ・ｓである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。

【０００９】本発明において、鞘成分としては繊維形成
性のポリオレフィンが使用され、具体的にはポリエチレ
ン、ポリプロピレン、あるいはこらを主体とした共重合
体（例えば、α−オレフィンを共重合した線状低密度ポ
リエチレン等）又は混合物が好ましく用いられる。

【００１０】また、芯成分のポリエステルとしては、鞘
成分よりも融点が２０℃以上高いものが用いられる。芯
成分と鞘成分との融点差が２０℃未満になると、熱接着
時に、接着成分である鞘成分だけでなく芯成分も溶融す
るため、複合繊維から得られる不織布等の風合が悪くな
る。

【００１１】本発明において、ポリエステルの具体例と
しては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ
ブチレンテレフタレート及びこれらを主体として、イソ
フタル酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、ナフタ
レンジカルボン酸、アジピン酸等のジカルボン酸成分や
１，４−ブタンジオール、プロピレングリコール、ジエ
チレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノー
ル等のジオール成分、ビスフェノールＡやビスフェノー
ルＳのエチレンオキシド付加体、及び４−ヒドロキシ安
息香酸等のオキシカルボン酸成分等をポリエステルの物
性を損ねない範囲で共重合したものを使用することがで
きるが、特にＰＥＴが好ましい。

【００１２】本発明において、用いるポリオレフィン及
びポリエステルの溶融粘度は、前記式〜を満足する
ものであることが必要である。溶融粘度が式及びで
規定される範囲よりも小さくなると、重合度が低いため
に繊維の強度が不十分となる。一方、この範囲よりも大
きくなると、不織布等にしたとき、風合の悪いものとな
る。

【００１３】また、ポリエステルとポリオレフィンとの
溶融粘度の比が式の範囲を外れると、溶融紡糸時に紡
糸口金から吐出された糸条が曲がって、隣り同士の糸条
が融着して捲取ができなくなったり、延伸時に剥離し、
風合が悪くなるので好ましくない。特に好ましいのは、
この比が１．１〜１．７となる組み合わせである。

【００１４】複合繊維の形態は、ポリオレフィンを鞘と
し、ポリエステルを芯とする芯鞘型とする必要がある
が、多芯型（海島型）でもよい。芯鞘型となっていない
と延伸時に剥離し、風合が悪くなる。なお、芯鞘複合比
は、容積比で芯／鞘＝７０／３０〜２０／８０とするこ
とが好ましい。

【００１５】本発明を実施するに際しては、まず、上記
の溶融粘度を満足するポリオレフィンとポリエステルを
用いて、常法によって溶融紡糸し、芯鞘型複合未延伸糸
を得る。

【００１６】次いで、この未延伸繊維を延伸した後、延
伸ローラと冷却ローラとの間にて、温度８０〜１５０℃
のスチームで０．１〜３．０秒間の熱処理を行い、さら
に温度７５〜１４０℃のヒートドラムで緊張熱処理を３
〜１５秒間施した後、捲縮付与直前に温度８０〜１５０
℃のスチームで熱処理した後、捲縮を付与して目的とす
る熱接着性複合繊維を得る。

【００１７】この場合、延伸ローラと冷却ローラとの間
でのスチーム処理は、緊張率０〜５％で行うことが好ま
しい。弛緩状態で行うと、操業性が低下するので好まし
くない。また、スチームの温度は８０〜１５０℃である
ことが必要である。８０℃未満では、配向結晶化が進み
にくく、低収縮化することが困難であり、１５０℃より
高いと、鞘成分のポリオレフィンが融着して糸切れが多
発する。さらに、スチーム処理の時間としては、０．１
〜３．０秒であることが必要である。０．１秒より短い
と、実質上、処理効果が発現せず、３．０秒より長い
と、効果が飽和するばかりか、繊維が硬くなり、好まし
くない。

【００１８】次に、ヒートドラムでの緊張熱処理時の温
度は７５〜１４０℃であることが必要であり、好ましく
は１００〜１３０℃である。７５℃未満では結晶化が進
みにくく、低収縮化することが困難であり、１４０℃よ
り高いと、鞘成分のポリオレフィンが融着するため好ま
しくない。また、ヒートドラムでの熱処理時間として
は、３〜１５秒であることが必要である。３秒より短い
と、実質上、処理効果が発現せず、１５秒より長いと、
効果が飽和するばかりか鞘成分のポリオレフィンが融着
し、さらに繊維が硬くなるため、好ましくない。

【００１９】本発明では、複合繊維にヒートドラムで緊
張熱処理を施した後、さらに熱処理を施し、次いで捲縮
を付与するが、単に捲縮付与前に熱処理を施すだけでは
捲縮がかかりにくくなり、不織布作成時のカード性が悪
く、得られる不織布が不均一で、風合が劣るものとな
る。そこで、本発明者らが検討した結果、捲縮付与直前
に特定の条件でスチーム加熱を行うことによって、この
問題が解決されることを見い出した。

【００２０】すなわち、本発明では、捲縮付与直前の熱
処理で使用するスチーム温度は８０〜１５０℃であるこ
とが必要である。８０℃未満では、捲縮がかかりにく
く、１５０℃より高いと、鞘成分のポリオレフィンが融
着するため好ましくない。また、捲縮付与直前のスチー
ムでの熱処理の時間としては、０．１〜２．０秒である
ことが必要である。０．１秒より短いと、実質上、処理
効果が発現せず、２．０秒より長いと、鞘成分のポリオ
レフィンが融着するため好ましくない。なお、捲縮付与
直前の熱処理とは、捲縮付与装置内に繊維が投入される
前１秒以内に熱処理することをいう。

【００２１】本発明では、複合繊維に捲縮付与直前の熱
処理を施した後、押し込み式クリンパー等で捲縮を付与
し、好ましくは繊維処理剤を付与して目的とする熱接着
性複合繊維を得るが、要すれば、任意の繊維長に切断し
て熱接着性複合短繊維とする。このようにして得られる
熱接着性複合繊維は、１２０℃での乾熱収縮率が３％以
下の繊維となり、この繊維から得られる不織布は、寸法
安定性が良好で、ソフトな風合を兼ね備えたものとな
る。

【００２２】本発明で得られる熱接着性複合繊維を用い
て不織布を製造する場合、通常、短繊維状の熱接着性複
合繊維のみを用いてウエブとし、鞘成分のポリオレフィ
ンの融点以上の温度に昇温した熱処理装置で熱接着性複
合繊維の鞘成分を溶融し、繊維相互を点接合させて不織
布を得る。

【００２３】また、本発明で得られる短繊維状の熱接着
性複合繊維とＰＥＴ等からなる捲縮短繊維（主体繊維）
を混綿した後、ウエブとし、鞘成分のポリオレフィンの
融点以上の温度に昇温した熱処理装置で熱接着性複合繊
維の鞘成分を溶融して繊維相互を点接合させ、不織布や
クッション等を得ることもできる。

【００２４】なお、熱接着性複合繊維には、その特性を
損なわない範囲で、難燃剤や制電剤、抗菌剤等の改質剤
及び各種安定剤等の添加剤を含有させることができる。

【００２５】

【実施例】次に、本発明を実施例により具体的に説明す
る。なお、実施例における各評価は次の方法で行った。（ａ）溶融粘度島津製作所製ＣＦＴ−５００型フローテスタを用い、前
記の条件で測定した。（ｂ）融点パーキンエルマー社製の示差走査型熱量計ＤＳＣ−７型
を用い、昇温速度１０℃／分で測定した。（ｃ）強度ＪＩＳＬ−１０１５７−７に規定の方法で測定し
た。なお、２ｇ／ｄ以上を合格とした。（ｄ）乾熱収縮率５０ｍｇ／ｄの荷重をかけて測定した長さＬ₀の試料
を、前記荷重を外して温度１２０℃に維持した熱風乾燥
機に２０分間放置した後、５０ｍｇ／ｄの荷重をかけて
試料の長さＬ₁を測定し、次式で算出した。なお、３％
以下を合格とした。乾熱収縮率（％）＝〔（Ｌ₀−Ｌ₁）／Ｌ₀〕×１００（ｅ）不織布の風合不織布を１０ｃｍ×１０ｃｍの正方形に切断した試料に
ついて、５人のパネラーが手触りでソフトさを評価し、
次の４段階で判定した。なお、◎及び○を合格とした。 ◎：良好 ○：やや良好 △：普通 ×：不良（ｆ）不織布の寸法安定性（面積収縮率）面積収縮率（％）＝〔（Ａ₀−Ａ₁）／Ａ₀〕×１００面積Ａ₀（２０×２０ｃｍ＝４００ｃｍ²）の不織布
を、１２０℃に維持した熱風乾燥機中に２０分間放置
し、この熱処理後の不織布の面積Ａ₁と面積Ａ₀から上
記式により面積収縮率を求め、寸法安定性として評価し
た。なお、面積収縮率が５％以下であるものを合格とし
た。

【００２６】実施例１溶融粘度８００ｄＰａ・ｓである融点１３０℃のポリエ
チレン（ＰＥ）を鞘成分、溶融粘度１２００ｄＰａ・ｓ
である融点２５６℃のＰＥＴを芯成分として、芯鞘の容
積比５０：５０、紡糸温度２８０℃、孔径０．５ｍｍ、
孔数６３９ホールのノズルを通して吐出量３２９ｇ／
分、紡糸速度１１７０ｍ／分で溶融紡糸し、２５００デ
ニールの未延伸糸束を得た。

【００２７】得られた未延伸糸束を延伸倍率２．１５で
延伸した後、延伸ローラと冷却ローラとの間で表１に示
す温度と時間でスチーム加熱（緊張率０％）を施した
後、ヒートドラムで緊張熱処理、押し込み式クリンパー
による捲縮付与直前０．５秒前のスチーム処理（緊張率
０％）を行い、その他は通常の条件で処理して、単糸繊
度２デニール、カット長５１ｍｍ、乾熱収縮率１．２％
の短繊維を得た。

【００２８】得られた短繊維をカード機に通して、目付
３０ｇ／ｍ²の不織ウエブとした後、サクションドライ
ヤーにより１３０℃で１分間熱処理し、不織布とした。
得られた短繊維の物性と、不織布の評価結果を表３に示
す。実施例１では、低熱収縮率の物性を持つ繊維が操業
性よく得られ、しかもこの繊維を用いた不織布は、風
合、寸法安定性ともに良好なものであった。

【００２９】実施例２〜７、比較例１〜４表１、２に示すポリマーの溶融粘度に変更した以外は実
施例１と同様の条件で複合繊維を製造した。得られた短
繊維の物性と、この短繊維から得られた不織布の評価結
果を表３、４に示す。

【００３０】

【表１】

【００３１】

【表２】

【００３２】

【表３】

【００３３】

【表４】

【００３４】実施例２〜７では、低熱収縮率の物性を持
つ繊維が操業性よく得られ、しかもこの繊維を用いた不
織布は、風合、寸法安定性ともに良好なものであった。
一方、比較例１はＰＥＴの溶融粘度が高く、また、比較
例２はＰＥの溶融粘度が高いため、得られた不織布の風
合が劣るものであった。次に、比較例３はＰＥＴの重合
度が低く、また、比較例４はＰＥの重合度が低いため、
原綿強度が低いものであった。

【００３５】実施例８〜１９、比較例５〜１４表１、２に示す熱処理条件に変更した以外は実施例１と
同様の条件で複合繊維を製造した。得られた短繊維の物
性と、この短繊維から得られた不織布の評価結果を表
３、４に示す。

【００３６】実施例８〜１９では、低熱収縮率の物性を
持つ繊維が操業性よく得られ、しかもこの繊維を用いた
不織布は、風合、寸法安定性ともに良好なものであっ
た。

【００３７】一方、比較例５では、延伸ローラと冷却ロ
ーラとの間のスチーム温度が高すぎたため、鞘成分であ
るＰＥが融着し、繊維を得ることができなかった。ま
た、比較例６では前記スチーム加熱を瞬時（０．０５
秒）に施したのみなので、繊維の熱収縮率が高く、不織
布は寸法安定性に劣るものであった。比較例７では、前
記スチーム加熱を施す時間が長かったため、不織布の風
合が悪いものであった。

【００３８】次に、比較例８では、ヒートドラムの温度
が低すぎたため、低収縮化の効果が見られなかった。比
較例９では、ヒートドラムの温度が高すぎたため、鞘成
分であるＰＥが融着し、製糸できなかった。比較例１０
では、ヒートドラムの加熱時間が短かったため、得られ
た繊維の熱収縮率が高く、不織布の寸法安定性が劣るも
のであった。また、比較例１１では、ヒートドラムの加
熱時間が長かったため、鞘成分であるＰＥが融着し、製
糸できなかった。

【００３９】さらに、比較例１２では、クリンパー前の
スチーム温度が高すぎたため、鞘成分であるＰＥが融着
し、繊維を得ることができなかった。比較例１３では、
クリンパー前のスチーム処理を施さなかったので、不織
布作成時のカード性が悪く、不織布の風合が劣るもので
あった。また、比較例１４では、クリンパー前のスチー
ム加熱時間が長かったため、鞘成分であるＰＥが融着
し、製糸できなかった。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、熱収縮率が３％以下で
あり、寸法安定性に優れ、かつ、ソフトな風合を有する
不織布を得ることができる熱接着性複合繊維を操業性よ
く製造することが可能となる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリオレフィンを鞘成分、鞘成分よりも
融点が２０℃以上高いポリエステルを芯成分とする複合
繊維であって、１２０℃における乾熱収縮率が３％以下
である熱接着性複合繊維を製造するに際し、下記式〜
を満足するポリオレフィンとポリエステルを用いて溶
融紡糸し、延伸した後、延伸ローラと冷却ローラとの間
で、温度８０〜１５０℃のスチーム加熱を０．１〜３．
０秒間行い、引き続き、温度７５〜１４０℃のヒートド
ラムで緊張熱処理を３〜１５秒間施した後、捲縮付与直
前に温度８０〜１５０℃のスチーム加熱を０．１〜２．
０秒間行った後、捲縮を付与することを特徴とする熱接
着性複合繊維の製造方法。５００≦η_OL≦１５００５００≦η_ES≦２５００１≦η_ES／η_OL≦２ここで、η_OLはポリオレフィンの溶融粘度、η_ESはポリ
エステルの溶融粘度を表し、溶融粘度は、温度２８０
℃、せん断速度１０³／ｓで測定した値で、単位はｄＰ
ａ・ｓである。