JPH11279920A

JPH11279920A - バインダー繊維を用いてなる不織布

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Publication number: JPH11279920A
Application number: JP8089998A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiro Matsunaga; 伸洋松永
Original assignee: Unitika Ltd
Current assignee: Unitika Ltd
Priority date: 1998-03-27
Filing date: 1998-03-27
Publication date: 1999-10-12
Anticipated expiration: 2018-03-27
Also published as: JP3352022B2

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】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融点
が１２０℃以上、融解熱が１０Ｊ／ｇ以上の光学純度の
高いポリ乳酸からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バインダー繊維を
用いてなる不織布に関する。この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
囲気で使用したときのへたりやすさを解消でき、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。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融
点が１２０℃以上、融解熱が１０Ｊ／ｇ以上の光学純度
の高いポリ乳酸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、本発明の不織布で用いるバ
インダー繊維について詳細に説明する。まず、本発明に
おけるバインダー繊維は、上述のように融点が１２０℃
以上、融解熱が１０Ｊ／ｇ以上の光学純度の高いポリ乳
酸からなるものである。ここで、ポリ乳酸の融点は、１
２０℃以上であることが必要で、好ましくは１３０℃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、主体繊維の融点あるいは分解温度よ
り２０℃以上低くするのが好ましい。なぜならば、この
融点と該主体繊維の融点あるいは分解温度との差が２０
℃未満であると、熱融着加工に際して主体繊維が軟化し
て所望の形態に成形することが困難となったり、あるい
は成形は可能であるとしても着色して製品の品位が低下
したりするからである。

【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】本発明におけるバインダー繊維は、１種の
ポリ乳酸が単繊維の全部を形成しているものであって
も、また相互に融点を異にする２種のポリ乳酸が芯鞘
型、サイドバイサイド型、海島型、割繊型等に複合され
たものであってもよい。これらのうち、芯鞘型で芯部が
融点１７０℃以上のポリ乳酸、鞘部が融点１３０℃程度
の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と
きのコシの強さの観点より好ましい。なお、この繊維の
断面形状は、通常の丸断面の他に、三角断面や偏平断面
等の異形断面であってもよい。

【００１０】本発明におけるバインダー繊維は、その単
糸繊度が特に限定されるものではないが、１〜１００デ
ニールの範囲が好ましい。なぜならば、単糸繊度が１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あ
って、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。

【００１１】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。

【００１２】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。

【００１３】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
インダー繊維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、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。

【００１４】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。

【００１５】

【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。

【００１６】

【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）：ＡＳＴＭＤ−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。

【００１７】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を減圧乾燥した後、通常の溶融
紡糸装置を使用して溶融し、紡糸温度２１０℃で丸断面
の紡糸孔を複数個有する紡糸口金装置を介して溶融紡出
した。紡出糸条を冷却した後、引取速度１０００ｍ／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
して１０万デニールのトウにし、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ーを使用して捲縮を
付与した後、長さ５１ｍｍに切断して、単糸繊度４．３
ｄｔｅｘのポリ乳酸バインダー繊維を得た。別途、相対
粘度1.３８のポリエチレンテレフタレート（以降、ＰＥ
Ｔと略称する。）のチツプを減圧乾燥した後、通常の溶
融紡糸装置を使用して溶融し、紡糸温度２８００℃で丸
断面かつ中空型の紡糸孔を複数個有する紡糸口金装置を
介して溶融紡出し、以降は公知の方法で中空断面のＰＥ
Ｔ繊維〔強度４．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度５８％、繊度
６．５ｄｔｅｘ、切断長５１ｍｍ、中空率（繊維断面に
おける中空部分の割合）２７％〕のポリエステル主体繊
維を得た。次に、上記で得られたバインダー繊維と主体
繊維とを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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】

【表１】

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】

【表２】

【００２７】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。

【００２８】

【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

【特許請求の範囲】

【請求項１】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融点
が１２０℃以上、融解熱が１０Ｊ／ｇ以上の光学純度の
高いポリ乳酸からなることを特徴とする不織布。
【請求項２】主体繊維が、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からなる繊維ある
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
ポリエステルからなる繊維である請求項１記載の不織
布。
【請求項３】密度が０．０１０ｇ／ｃｍ³以上、厚さ
が５ｍｍ以上である請求項１又は２記載の不織布。