JPH05331754A - 吸発熱性複合繊維不織布 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 融点が１５〜５０℃，融解熱が１０ｍＪ／ｍ
ｇ以上，降温結晶化温度が４０℃以下，結晶化熱が１０
ｍＪ／ｍｇ以上の熱可塑性重合体成分Ａと，融点又は軟
化点温度が１１０℃以上の熱可塑性重合体成分Ｂとから
なり，かつ前記重合体成分Ｂが繊維表面を被覆する複合
繊維から構成されることを特徴とする吸発熱性複合繊維
不織布。 【効果】 太陽光線の照射がなくても体温又は外気温度
の変化に対応して吸熱あるいは発熱をし，色調面からの
用途の制限がなく，かつ防寒衣料やスポーツ衣料等の素
材として好適に用いることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，吸発熱性を有し，かつ
防寒衣料やスポーツ衣料等の素材として好適な不織布に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から，防寒衣料やスポーツ衣料にお
いて，保温性の向上を目的として表地と裏地の間に中綿
材料を入れた三層構造の布帛が，その素材として採用さ
れている。この三層構造の布帛は，中綿材料中の空気層
の厚みにより保温性を向上させようとするものである。
ところが，このような三層構造の布帛は，これを防寒衣
料や特に動き易さが要求されるスポーツ衣料用素材とし
て採用すると，着用時に衣料が重く嵩張り，しかも自由
な動きが阻害されるという問題を有していた。近年，上
記問題を解決すべく，アルミニウムやチタン等の金属を
表面に蒸着した不織布を中綿材料として採用することが
提案されている。しかしながら，このような不織布は，
太陽光線を吸収することにより初めて保温性が向上する
ものであり，太陽光線の照射が弱いときなど十分な保温
性の向上が得られないという問題を，また，上記金属を
蒸着させるため，色調の面から用途が限定されるという
問題を有していた。

【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，太陽光線の照射がなくても体温又は外気温度の
変化に対応して吸熱あるいは発熱をし，色調面からの用
途の制限がなく，かつ防寒衣料やスポーツ衣料等の素材
として好適な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，体温又は外気温度に近い
融点及び結晶化温度を有する熱可塑性重合体を繊維の内
部に包含する複合繊維からなる不織布を中綿材料として
採用すると，中綿材料として実用上十分な性能を保持し
つつ吸発熱性を有する不織布が得られることを見出し，
本発明に到達したのである。すなわち，本発明は，融点
が１５〜５０℃，融解熱が１０ｍＪ／ｍｇ以上，降温結
晶化温度が４０℃以下，結晶化熱が１０ｍＪ／ｍｇ以上
の熱可塑性重合体成分Ａと，融点又は軟化点温度が１１
０℃以上の熱可塑性重合体成分Ｂとからなり，かつ前記
重合体成分Ｂが繊維表面を被覆する複合繊維から構成さ
れることを特徴とする吸発熱性複合繊維不織布，を要旨
とするものである。

【０００５】次に，本発明の不織布を構成する複合繊維
に関して，説明する。本発明における熱可塑性重合体成
分Ａは，その融点が１５〜５０℃のものであることが必
要であり，好ましくは２０〜４５℃，より好ましくは３
０〜４０℃の融点を有するものがよい。融点があまりに
も低いと室温下で融解状態となり，逆にあまりにも高い
と外気温度下で融解せず，いずれも本発明の上記目的を
達成することができない。また，重合体成分Ａは，その
降温結晶化温度が４０℃以下のものであることが必要で
あり，好ましくは３５℃以下，より好ましくは３０℃以
下のものがよい。当然のことながら結晶化は融点より低
い温度で生じるのであり，外気の温度が高いところから
低いところへ移動したときに不織布の構成繊維が発熱す
る必要があるため，降温結晶化温度は４０℃以下でなけ
ればならないのである。さらに，重合体成分Ａは，融解
熱及び結晶化熱が１０ｍＪ／ｍｇ以上のものであること
が必要であり，好ましくは３０ｍＪ／ｍｇ以上，より好
ましくは５０ｍＪ／ｍｇ以上のものがよい。融解熱及び
結晶化熱が１０ｍＪ／ｍｇ未満であると吸発熱性が十分
に発現せず，本発明の上記目的を達成することができな
い。このような重合体成分Ａは，直鎖状脂肪族ジカルボ
ン酸成分と直鎖状脂肪族ジオール成分とから得られるも
のであり，直鎖状脂肪族ジカルボン酸としては，例え
ば，グルタル酸，アジピン酸，ピメリン酸又はこれらの
エステル形成性誘導体等が，直鎖状脂肪族ジオール成分
としては，例えば，エチレングリコール，プロパンジオ
ール，１，４−ブタンジオール，１，５−ペンタンジオ
ール又は１，６−ヘキサンジオール等が挙げられる。直
鎖状脂肪族ジカルボン酸及び直鎖状脂肪族ジオール成分
は，各々単独であっても又は２種以上の併用であっても
よい。また，本発明における吸発熱性を損なわない範囲
内で，テレフタル酸，イソフタル酸，５−ナトリウムス
ルホイソフタル酸，コハク酸，トリメリツト酸，オキシ
安息香酸，デカン−１，１０−ジカルボン酸，オクタデ
カン−１，１８−ジカルボン酸，１，４−シクロヘキサ
ンジカルボン酸，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を共重合成分として併用して
もよい。さらに，必要に応じて，艶消剤，安定剤又は着
色剤等の添加剤を添加してもよい。このような重合体成
分Ａは，常法により容易に製造することができる。すな
わち，直鎖状脂肪族ジカルボン酸成分と直鎖状脂肪族ジ
オール成分とをエステル化反応又はエステル交換反応さ
せた後，重縮合反応をさせることにより製造することが
できる。そして，重合体成分Ａの降温結晶化温度は，重
合体に結晶核剤を含有させることにより調整することが
でき，結晶核剤としては，例えば，タルクやシリカ，チ
ヨツプドガラスストランド，二酸化チタン，珪酸カルシ
ウム，三酸化アンチモン等の無機化合物の微粒子，ステ
アリン酸マグネシウムや安息香酸ナトリウム等の有機酸
塩の微粒子，ジナトリウムスルホビスフエノールＡのエ
チレンオキシド付加物や弗素樹脂，有機シリコン，ポリ
アクリル酸架橋体，ポリスチレン架橋体，ポリアリレー
ト等の有機化合物の微粒子等が挙げられる。また，これ
らの結晶核剤は，各々単独であっても又は２種以上の併
用であってもよい。重合体成分Ａに上記のような結晶核
剤を含有させる場合，含有量は重合体に対し０．０１〜
３．０重量％とするのがよい。この含有率が０．０１重
量％未満であると結晶核剤としての効果が乏しく，一
方，３．０重量％を超えると溶融紡糸時又は延伸時に複
合繊維が切断し易くなったり，また，紡糸口金パツク内
のフイルタに堆積して紡糸口金パツクの寿命が短くなっ
たりする等の問題を生じるため好ましくない。なお，重
合体成分Ａに上記のような結晶核剤を含有させるに際し
ては，直鎖状脂肪族ジカルボン酸成分と直鎖状脂肪族ジ
オール成分とのエステル化反応時又はエステル交換反応
させた後の重縮合反応時に添加するとよい。

【０００６】本発明における熱可塑性重合体成分Ｂは，
その融点又は軟化点温度が１１０℃以上のものであるこ
とが必要であり，好ましくは１７０℃以上，より好まし
くは２１０℃以上のものがよい。融点又は軟化点温度が
１１０℃未満であると，得られた不織布が熱湯に耐える
ことができず，また，アイロン掛けが困難となり，好ま
しくない。このような重合体成分Ｂとしては，ポリエス
テル，ポリアミド又はポリオレフイン等の重合体が挙げ
られ，特に，ポリエチレンテレフタレートやポリブチレ
ンテレフタレートあるいはこれらを主体とするポリエス
テルが好ましい。

【０００７】本発明の不織布を構成する複合繊維は，前
記重合体成分Ａ及びＢとから構成され，かつ重合体成分
Ｂが繊維表面を被覆した複合形態を有するものである。
複合形態は，重合体成分Ａを芯部とし重合体成分Ｂを鞘
部とする同心又は偏心芯鞘型，重合体成分Ａを島部とし
重合体成分Ｂを海部とする海島型，重合体成分Ｂの中に
重合体成分Ａが層状に配列された多層型等が挙げられる
が，特に，芯鞘型が本発明の効果の上で好ましい。な
お，複合繊維の断面形状は特に円形断面に限定されるも
のではなく，三角形や四角形等の形態であってもよい。
複合比すなわち重合体成分Ｂと重合体成分Ａとの重量比
（Ｂ／Ａ）は，１／４〜４／１とするのがよい。重合体
成分Ｂの複合比が少ないと，溶融紡糸時の紡糸性が低下
したり，また，重合体成分Ａが繊維表面に露出して均一
な不織布を得ることが困難となったり，不織布の強度が
低下したりするため，好ましくない。一方，重合体成分
Ｂの複合比が多過ぎると重合体成分Ａの複合比が少な過
ぎることになり，吸発熱性が十分に発現せず，本発明の
上記目的を達成することができない。

【０００８】次に，本発明の不織布に関して，説明す
る。本発明の不織布は，上述したように，融点が１５〜
５０℃，融解熱が１０ｍＪ／ｍｇ以上，降温結晶化温度
が４０℃以下，結晶化熱が１０ｍＪ／ｍｇ以上の熱可塑
性重合体成分Ａと，融点又は軟化点温度が１１０℃以上
の熱可塑性重合体成分Ｂとからなり，かつ前記重合体成
分Ｂが繊維表面を被覆する複合繊維から構成されるもの
である。この不織布は，１０〜２００ｇ／ｍ² の目付け
を有するのが好ましい。目付けが１０ｇ／ｍ² 未満であ
ると不織布の厚みが不足するため，吸発熱性が十分に発
現せず，本発明の上記目的を達成することができない。
一方，２００ｇ／ｍ² を超えると不織布が重くかつ嵩高
くなって衣料用不織布として不適当なものとなるため，
好ましくない。なお，本発明の不織布は，不織布そのま
まで用いることができるが，必要に応じて，染色加工や
樹脂加工を施して用いることもできる。

【０００９】次に，本発明の不織布の製造法に関して，
説明する。本発明の不織布は，上記重合体成分Ａと上記
重合体成分Ｂとを複合成分とし通常の溶融複合紡糸装置
を用いて溶融複合紡出し，紡出繊維を開繊した後ウエブ
化する方法により製造することができる。すなわち，上
記重合体成分Ａと上記重合体成分Ｂとを通常の溶融複合
紡糸装置を用いて溶融複合紡出し，エアーサツカ等の引
き取り手段を用いて紡出複合繊維を延伸しつつ引き取
り，開繊装置を用いて開繊し，引続き移動する網状体上
に堆積させてウエブを形成し，得られたウエブに接着処
理を施して構成繊維間を接着させることにより，本発明
の不織布を得るのである。この接着処理に際しては，ウ
エブに接着剤を含浸させる方法，熱融着繊維をウエブに
混合し加熱処理を施して熱融着繊維と複合繊維間を接着
させる方法，ニードルパンチング処理により複合繊維を
押し込み交絡させる方法，高圧水流処理により複合繊維
間に交絡を施す方法，加熱された彫刻ローラと表面平滑
なローラとの間にウエブを通して部分的に複合繊維間に
接着処理を施す方法等を採用することができるが，特
に，ニードルパンチング処理や高圧水流処理による方法
が複合繊維内部を潰すことがない点で好ましい。なお，
得られた不織布に，必要に応じて，染色加工や樹脂加工
を施してもよい。

【００１０】

【作用】本発明の不織布は，上記複合繊維から構成され
るものであり，複合繊維を構成する熱可塑性重合体成分
Ａが融解するときに吸収する融解熱により吸熱性を発現
し，また，結晶化するときに発熱する結晶化熱により発
熱性を発現するものであって，この吸発熱性を有する重
合体成分Ｂは繊維表面に露出することがなく，繊維表面
は高融点又は高軟化点温度を有する熱可塑性重合体成分
Ｂにより被覆されているため，衣料用不織布として必要
な特性を保持しつつ，かつ吸発熱性を発現するのであ
る。

【００１１】

【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，実施例における極限粘度，融点，降温結
晶化温度，結晶化熱，軟化点温度の測定，吸発熱性の評
価は，次の方法により実施した。 極限粘度：フエノールと四塩化エタンとの等重量混合物
を溶媒とし，温度２０℃で測定した。 融点Ｔｍ及び降温結晶化温度Ｔｃ：パーキンエルマ社製
示差走査型熱量計ＤＳＣ−２型を用い，次の条件で測定
して得た。すなわち，窒素気流中において，−３０℃か
ら昇温速度１０℃／分で温度２８０℃まで昇温して５分
間保持した後に降温速度１０℃／分で温度−３０℃まで
降温して３分間保持し，昇温速度１０℃／分で温度２８
０℃まで再度昇温して測定した。再昇温時の融解ピーク
温度曲線のピーク値を融点Ｔｍとし，降温時の結晶化ピ
ーク温度曲線のピーク温度を結晶化温度Ｔｃとした。 融解熱△Ｈｆ及び結晶化熱△Ｈｃ：パーキンエルマ社製
示差走査型熱量計ＤＳＣ−２型を用い，次の条件で測定
して得た。すなわち，再昇温時の融解ピーク面積を融解
熱△Ｈｆ，結晶化ピーク面積を結晶化熱△Ｈｃとした。 軟化点温度：柳本製作所製自動軟化点測定装置ＡＭＰ−
１型を用い，３０℃から昇温速度１０℃／分で昇温測定
した。 吸発熱性：本発明の不織布試料片とポリエチレンテレフ
タレート繊維の不織布試料片とを金属板に貼り，空気中
において，常温より温度４０℃まで昇温して保持したも
のと，常温より温度６０℃まで昇温して３０分間保持し
た後に温度５℃まで自然冷却して保持したものについ
て，日本電子株式会社製赤外線映像装置サーモビユーア
ＪＴＧ−ＩＢ／ＩＢＴ型を用い，両試料片の表面温度を
観察し，得られた表面温度の差により吸発熱性を評価し
た。

【００１２】実施例１ グルタル酸（ＧＡ）とグルタル酸に対し１．６倍モルの
１，６−ヘキサンジオール（ＨＤ）とを常法によりエス
テル化反応させ，反応生成物にＧＡ１モルに対して３×
１０^-4モルのテトラブチルチタネートを触媒として加
え，温度２７０℃かつ１トールの条件で３時間重縮合反
応させ，ポリエステル重合体Ａを得た。得られたポリエ
ステル重合体Ａは，極限粘度が０．６２，融点Ｔｍが３
１℃，降温結晶化温度Ｔｃが４℃，融解熱△Ｈｆが５３
ｍＪ／ｍｇ，結晶化熱△Ｈｃが５５ｍＪ／ｍｇのもので
あった。次に，ポリエステル重合体Ａを芯成分，極限粘
度が０．６８のポリエチレンテレフタレート重合体Ｂを
鞘成分とし，溶融複合紡糸装置を用いて複合比（Ｂ／
Ａ）を１／１として溶融紡出し，エアーサツカを用いて
紡出複合繊維を延伸しつつ引き取って単糸繊度が３デニ
ールのフイラメント繊維とし，開繊装置を用いてこれを
開繊し，移動する網状体上に堆積させてウエブを形成し
た。次いで，得られたウエブにニードルパンチング処理
を施し，目付けが１５ｇ／ｍ² の不織布を作成した。得
られた不織布の各種特性を表１に示す。

【００１３】実施例２〜６及び比較例１〜６ 重合体成分Ａの極限粘度，融点Ｔｍ，降温結晶化温度Ｔ
ｃ，融解熱△Ｈｆ，結晶化熱△Ｈｃを表１に示したよう
に変更した以外は実施例１と同様にして，不織布を作成
した。得られた不織布の各種特性を表１に示す。

【００１４】比較例７ 比較例１における重合体成分Ａを鞘成分とし，かつ表１
に示した重合体成分を芯成分とした以外は実施例１と同
様にして，不織布を作成した。得られた不織布の各種特
性を表１に示す。なお，この比較例では，溶融紡糸性が
低下し，しかも均一な不織布を得ることができなかっ
た。

【００１５】

【表１】

【００１６】

【発明の効果】本発明の不織布は，上記複合繊維から構
成され，複合繊維を構成する熱可塑性重合体成分Ａが融
解するときに吸収する融解熱により吸熱性を発現し，ま
た結晶化するときに発熱する結晶化熱により発熱性を発
現し，この吸発熱性を有する重合体成分Ｂは繊維表面に
露出することがなく，繊維表面は高融点又は高軟化点温
度を有する熱可塑性重合体成分Ｂにより被覆されている
ため，衣料用不織布として必要な特性を保持しつつ，か
つ吸発熱性を発現する。したがって，太陽光線の照射が
なくても体温又は外気温度の変化に対応して吸熱あるい
は発熱をし，色調面からの用途の制限がなく，かつ防寒
衣料やスポーツ衣料等の素材として好適に用いることが
できる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 融点が１５〜５０℃，融解熱が１０ｍＪ
   ／ｍｇ以上，降温結晶化温度が４０℃以下，結晶化熱が
   １０ｍＪ／ｍｇ以上の熱可塑性重合体成分Ａと，融点又
   は軟化点温度が１１０℃以上の熱可塑性重合体成分Ｂと
   からなり，かつ前記重合体成分Ｂが繊維表面を被覆する
   複合繊維から構成されることを特徴とする吸発熱性複合
   繊維不織布。
2. 【請求項２】 熱可塑性重合体成分Ａが融点が３０〜４
   ０℃，融解熱が５０ｍＪ／ｍｇ以上，降温結晶化温度が
   ３０℃以下，結晶化熱が５０ｍＪ／ｍｇ以上のポリエス
   テルであり，熱可塑性重合体成分Ｂがポリエチレンテレ
   フタレート，ポリブチレンテレフタレート又はこれらを
   主体とするポリエステルである請求項１記載の吸発熱性
   複合繊維不織布。
3. 【請求項３】 熱可塑性重合体成分Ａが直鎖状脂肪族ポ
   リエステルである請求項１又は２記載の吸発熱性複合繊
   維不織布。