JPH0770899A - 熱接着不織布及びその製造方法 - Google Patents
熱接着不織布及びその製造方法Info
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Abstract
繊維からなる熱接着不織布であり、強力が高く、嵩高で
保水性が極めて優れ、地合いが良く、肌ざわりの良好な
ものを得る。 【構成】 エチレン系重合体が主成分の鞘部と、プロピ
レン系重合体の芯部とを有して、単糸繊度が0.2〜1
デニールの芯鞘型複合短繊維からなり、繊維どうしの接
触点で接着されている。 【効果】 ポリエチレン独特のヌメリ感を持たず、非常
に地合いが良く、良好な肌ざわりであるため、使い捨て
おむつ、生理用ナプキン等の医療衛生材用途に適する。
また耐薬品性を持ちしかも保水性に優れているため、乾
電池セパレ−タとして適する。農芸園芸資材、生活関連
資材としての包装材やフィルタ−等、広範囲の用途に適
用できる。
Description
繊度で芯鞘型の複合短繊維からなる熱接着不織布及びそ
の製造方法に関するものである。この不織布は、強力が
高く、嵩高で保水性が極めて優れており、しかもポリエ
チレン独特のヌメリ感を持たず、非常に地合いが良く、
良好な肌ざわりを持っている。このため、使い捨ておむ
つ、生理用ナプキン等の医療衛生材用途に特に適してい
る。また耐薬品性を持ちしかも保水性に優れているた
め、乾電池セパレ−タとしても特に適したものとなる。
そのほかには、農芸園芸資材、生活関連資材としての包
装材やフィルタ−等、広範囲の用途に好適に用いること
ができるものである。
用、産業資材用、土木建築資材用、農芸園芸資材用、生
活関連資材用、医療衛生材用等、種々の用途に使用され
ている。
おむつや生理用吸収体の被覆紙等の医療衛生材用不織布
においては、肌ざわりのよいソフトな風合いが要求され
る。また、電気電子関連機器に不織布の需要が拡大して
おり、この分野では、不織布に耐薬品性が良好でかつ保
水性が優れていることも要求される。これらの要求品質
をできる限り満足させるために、主として、サ−マルス
ル−タイプやエンボスタイプの熱接着法による不織布の
生産方式が取られている。
成性重合体を複合成分とする複合繊維を用いて得られ、
特公昭42−21318号公報、特公昭44−2254
7号公報、特公昭52−12830号公報、特公昭61
−10583号公報等において公知である。
る不織布用複合型熱接着繊維の低融点成分には、通常、
ポリエステルや、ポリエチレンが用いられている。ポリ
エチレンを低融点成分とする複合型熱接着繊維からなる
不織布においては、ポリエチレン独特のヌメリ感が発生
し、人によっては違和感を持つといった問題や、ポリエ
チレン自体が曳糸性が劣っているため細繊度の繊維が得
られないという問題点があった。
93958号において、極細のポリオレフィン系の芯鞘
型複合短繊維からなるスパンレ−ス不織布を提案した。
該不織布は、スパンレ−ス法で処理されるため柔らかさ
は損なわれないが、穴あきの不織布となるため、乾電池
セパレ−タ−やその他の用途で不適となるなど用途が限
定される問題点があった。
めて地合いが良く、肌ざわりの良好な不織布であって、
しかも実用的な性能を有し、かつ耐薬品性、保水性のす
ぐれたポリオレフィン系の熱接着不織布を提供すること
にある。
点を解決すべく鋭意研究した結果、本発明に到達したも
のである。すなわち、本発明は、(1) エチレン系重
合体が主体成分の鞘部と、プロピレン系重合体の芯部と
を有して、単糸繊度が0.2〜1デニ−ルの芯鞘型複合
短繊維からなり、繊維どうしの接触点で接着されている
ことを特徴とする熱接着不織布と、(2) エチレン系
重合体が主体成分の鞘部と、プロピレン系重合体の芯部
とを有して、単糸繊度が0.2〜1デニ−ルの芯鞘型複
合短繊維から構成されたカードウェブを、下式を満足す
るように熱風により熱処理して、繊維どうしの接触点で
接着させることを特徴とする熱接着不織布の製造方法、 熱処理温度T(℃) Tm1≦T<Tm2−10 熱処理時間t(分) 0.1≦L/v、 L/
v=t Tm1:鞘部のエチレン系重合体の融点(℃) Tm2:芯部のプロピレン系重合体の融点(℃) L :熱処理ゾ−ン長さ(m) v :熱処理速度(m/分) とを要旨とするものである。
発明の不織布を構成する芯鞘型複合短繊維に関して説明
する。この芯鞘型複合短繊維の鞘部は、エチレン系重合
体を主成分とするものであり、具体的には、エチレン系
重合体とプロピレン系重合体とのブレンド構造体か、あ
るいはプロピレンを共重合されたエチレン系の共重合体
にて構成される。
部を構成した場合には、不織布にヌメリ感が発生して問
題となる。また高密度ポリエチレンの単一成分で鞘部を
構成した場合には、曳糸性が低下して細繊度の繊維を得
ることができにくくなる。これに対し本発明のようにブ
レンド構造あるいは共重合構造とすることにより、低密
度ポリエチレンを適用してもポリプロピレンの影響でヌ
メリ感の発生を防止することができ、また、高密度ポリ
エチレンを適用しても曳糸性を向上することができるた
め細繊度の繊維を得ることができるのである。
エチレン系重合体とプロピレン系重合体は互いに相溶性
がないが、エチレン系重合体にプロピレン系重合体をミ
クロにブレンド分散することで、鞘部のエチレン系重合
体の曳糸性を向上させ、しかも芯部のプロピレン系重合
体とによる芯鞘層の剥離を解消することができる。
リエチレン、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレ
ン、高密度ポリエチレン、あるいはエチレンを主体とす
る共重合エチレン等が挙げられる。
レン、あるいはプロピレンを主体とする共重合プロピレ
ン等が挙げられる。前記ブレンド物のエチレン系重合体
(aとする)とプロピレン系重合体(bとする)との混
合比(重量比)すなわちブレンド比a/bは、99.5
/0.5〜75/25が好ましい。プロピレン系の重量
割合が高くなるとプロピレン系重合体の特質が強くなっ
てしまうことと曳糸性が低下することのためよくない。
一方プロピレン系重合体が上記範囲よりも少なくなる
と、均一な混合が困難となり、曳糸性が向上せず細繊度
糸を得ることが困難になるばかりでなく、芯部との剥離
が生じたり、ポリエチレン独特のヌメリ感が現れて用途
が限定されるためよくない。したがって、この混合比は
95/5〜80/20がより好ましい。
しては、いわゆるランダム共重合とするのが延糸性向上
の点で好ましい。この共重合体の場合は、ブレンド構造
体の場合と同様に、ポリエチレンのヌメリ感の発生を防
止することができ、また、曳糸性を向上することができ
るため細繊度の繊維を得ることができるのである。この
共重合体の場合に曳糸性が向上する理由は定かでない
が、エチレン系重合体にプロピレンが共重合されている
ことにより芯成分のプロピレン系重合体との芯鞘層の剥
離が解消できるためと考えられる。すなわち、エチレン
系重合体とプロピレン系重合体とは互いに相溶性がない
成分の組み合わせであるが、プロピレンを共重合するこ
とにより、親和力が付与されて、芯鞘層の剥離が解消で
きるためと考えられる。
0.2重量%以上を共重合させればよい。プロピレンの
共重合量が余り多くなると、曳糸性が低下したり、ポリ
プロピレンの特性が強くなり過ぎたり、また融点が大き
く低下するため、好ましくない。またプロピレンの共重
合量が少なくなり過ぎると、ポリエチレンの特性が強く
なってヌメリ感が現れたり、鞘部と芯部の層間が剥離を
生じるため、好ましくない。したがって、好ましくは
0.5〜5重量%とするのがよい。
のいずれの場合についても、芯部を構成するプロピレン
系重合体としては、ポリプロピレン、あるいはプロピレ
ンを主体とする共重合プロピレン等が挙げられる。
部/芯部=3/1〜1/3が必要である。鞘部の重量比
が大きくなると、熱接着成分が多くなって繊維強度が低
くなり、また熱接着不織布に展開した場合に、風合いが
硬くなったり嵩高性に欠けたりするので好ましくない。
また、芯部の重量比が大きくなると、繊維強度は高くな
るが、熱接着不織布に展開した場合に繊維間の接着不足
が生じ、不織布強力が低下する問題が発生するので好ま
しくない。複合形態は、一般的な同心円型芯鞘構造、偏
心円型芯鞘構造あるいは異形断面型であってもよい。
ル以下であることが必要である。これは、単糸繊度を小
さくするほど、構成不織布あたりの繊維本数が増加し
て、嵩高性と柔軟性を向上することができるためであ
る。下限としては、現状の紡糸口金精度から0.2デニ
−ル程度である。
屈折が共に0.030以上であり、繊維の最大熱収縮応
力が0.015g/デニール以下であることが好まし
い。繊維の複屈折は、繊維自体の結晶配向度合いを意味
し、値が大きいほど高配向であることを示す。鞘部およ
び芯部ともに、複屈折が0.030未満となると繊維の
配向が少なくなるため、繊維強度や繊維モデュラスが低
下して、嵩高でかつ強力の高い熱接着不織布が得られな
くなる。このことから複屈折が0.035以上であると
更に好ましい。なおここでいう複屈折は、カ−ルツァイ
スイエナ干渉顕微鏡を用い、封入剤として流動パラフィ
ンとα−ブロムナフタリンとの混合液を用いて処理を行
い、複合繊維の鞘部の重合体成分と芯部の重合体成分と
のそれぞれの複屈折を測定したものである。
収縮力の指標となるもので、値が大きいほど繊維の収縮
が高いことを意味する。特に熱接着不織布用の繊維は、
熱接着時に収縮力が高いと得られる不織布の地合い、厚
み、幅が変動するため問題となる。したがって、最大熱
収縮応力が小さいほど安定した品質の良い不織布が得ら
れることになる。このことから、より好ましくは0.0
10g/デニール以下とするのがよい。
する。この繊維は溶融複合紡糸にて製造することがで
き、この溶融複合紡糸は、通常の複合紡糸装置を用いて
行うことができる。溶融複合紡糸に際しては、芯鞘型の
紡糸口金を用い、一般的には200℃〜280℃の紡糸
温度で複合紡糸を行えばよい。
て、鞘成分である前記ブレンド物の一成分のエチレン系
重合体(a)としては、前記したごとく線状低密度ポリ
エチレン、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、
高密度ポリエチレン、あるいはエチレンを主体とする共
重合エチレン等が挙げられる。このエチレン系重合体
(a)のメルトインデックス値は、10〜50g/10
分であることが必要である。10g/10分未満である
と、溶融粘度が高すぎるため曳糸性が低下する。また、
紡糸温度を上げて見掛けの溶融粘度を低下させる手段に
おいては、煙が多量に発生し、作業環境が悪くなるので
好ましくない。更にまた、プロピレン系重合体とブレン
ドする時にミクロ分散できなくなる問題が生じる。一
方、メルトインデックス値が50g/10分を超える
と、溶融粘度が低過ぎることになり、繊維の強度低下を
生じたり、曳糸性が低下するため問題となる。
う一方の成分であるプロピレン系重合体(b)として
は、前記したごとくポリプロピレン、あるいはプロピレ
ンを主体とする共重合プロピレン等が挙げられる。この
プロピレン系重合体(b)のメルトフロ−レ−ト値は、
5〜45g/10分であることが必要である。この範囲
でないとエチレン系重合体との均一なミクロブレンド構
造体とならない。すなわち、メルトフロ−レ−ト値が5
g/10分未満であるとエチレン系重合体中への分散性
が低下する。また、45g/10分を超えるとプロピレ
ン系重合体中へのエチレン系重合体の分散性が低下す
る。これは要するに互いに相溶性のない重合体の組み合
わせであるからである。したがって、5〜45g/10
分とするが、より好ましくは10〜40g/10分がよ
い。
体(a)とプロピレン系重合体(b)との混合比(重量
比)a/bは、前述の繊維自体の場合と同様に99.5
/0.5〜75/25が好ましく、95/5〜80/2
0がより好ましい。
エチレン系共重合体としては、前記したごとくプロピレ
ンが共重合されたエチレン系共重合体を用いることが必
要である。すなわち、ポリエチレンのヌメリ感を防止し
て、曳糸性を向上させるために、プロピレンの共重合が
必要である。曳糸性を向上することができるため、より
細繊度の繊維を得ることができるのである。また、鞘成
分のエチレン系重合体と芯成分のプロピレン系重合体と
は互いに相溶性がない成分の組み合わせであるが、プロ
ピレンを共重合することにより、親和力が付与され、芯
成分との間すなわち芯鞘層間の剥離が解消できるため、
複合繊維としての曳糸性及び物性を向上できる。
の場合と同様に、プロピレン0.2重量%以上を共重合
させればよく、より好ましくは0.5〜5重量%とする
のがよい。このプロピレンの他に、ブテン、ペンテン、
ヘキセン、オクテン等を本発明を疎外しない範囲内で共
重合してもよい。
度は、特に限定しないが、0.92〜0.96g/cm
3 であればよい。この鞘成分のエチレン系重合体のメル
トインデックス値は、10〜50g/10分であること
が必要である。10g/10分未満であると、溶融粘度
が高すぎるため曳糸性が低下する。また、紡糸温度を上
げて見掛けの溶融粘度を低下させる手段においては、煙
が多量に発生し、作業環境が悪くなるので好ましくな
い。一方、メルトインデックス値が50g/10分を超
えると、溶融粘度が低過ぎるため、繊維の強度低下が生
じたり、曳糸性が低下するため問題となる。
造体と共重合体とのいずれの場合についても、前記プロ
ピレン系重合体を適用すればよい。すなわち、適用する
重合体としては、ポリプロピレン、あるいはプロピレン
を主体とする共重合プロピレン等が挙げられる。このプ
ロピレン系重合体のメルトフロ−レ−ト値は、5〜45
g/10分であることが必要である。
層間でバラス効果の違いによって曳糸性が低下するとい
った問題が生じる。すなわち、メルトフロ−レ−ト値
が、5g/10分未満であると、溶融粘度が極めて高く
なるため曳糸性が低下する。紡糸温度を高めて見掛け上
の溶融粘度を低下させても、鞘部の溶融粘度も大きく低
下するため同じことが言え、しかも発煙性が増加し、紡
糸室の環境を悪化させたりするので問題となる。また、
45g/10分を超えると、繊維のモデュラスが低下し
て腰のない繊維しか得られない。また熱接着不織布に適
用した場合には嵩高性が大きく低下する問題がある。し
たがって、5〜45g/10分とするのがよく、10〜
40g/10分とするのがより好ましい。
エチレン系重合体成分(a)の溶融後のQ値(重量平均
分子量/数平均分子量)を8以下とすることが好まし
い。このQ値とは、ゲルパーミエイションクロマトグラ
フ法により求められる重合体の重量平均分子量と数平均
分子量の比のことであり、個別に溶融計量された重合体
を複合紡糸する前に個別に採取し、冷却した重合体を試
料として測定した値である。熱可塑性重合体は溶融紡糸
時に受ける熱及び剪断力の影響で劣化しやすく、溶融紡
糸後のQ値は紡糸前のそれに比べ低下することが知られ
ている。Q値は分子量分布の幅を示すものであり、複合
繊維の製造適正と加工適正に大きく影響するものであ
る。すなわち、Q値が大きく分子量分布の幅が広いと、
安定した複合繊維を得ることができ、しかも熱接着不織
布用途に展開した場合には熱処理温度領域が広くなり、
品質の安定した不織布を得ることができる。しかしなが
ら、Q値が大きくなって分子量分布の幅が広くなりすぎ
ると、溶融紡糸時の糸条冷却が悪くなって曳糸性が低下
する。したがって、このQ値は8以下が好ましく、7.
0以下がより好ましい。
ン系重合体成分の溶融後のQ値(重量平均分子量/数平
均分子量)は、2以上かつ8以下とすることが好まし
い。このQ値は、前述したように、分子量分布の幅を示
すものであり、複合繊維の製造適正と加工適正に大きく
影響するものである。特に、このプロピレン系重合体成
分は、複合繊維の高融点成分であって繊維モジュラスを
代表するものであり、分子量分布の幅が特に重要であ
る。すなわち、Q値が2未満であると、分子量分布が狭
くなって複合繊維の収縮率が低下するため好ましい方向
であるが、複合繊維に捲縮を付与する場合の捲縮保持性
が低下して、ウェブ形成に最も一般的に用いられるカ−
ド工程を良好に通過させることが困難となる。また、カ
−ド工程通過後の不織ウェブあるいは不織布にエンボス
ロ−ラ−や熱風乾燥機等の熱処理装置を用いて熱処理を
施して繊維を熱接着させる場合の熱処理温度領域が狭く
なり、嵩高性を有し、かつ品位の高い不織布を安定して
得ることが出来ない。さらに、複合繊維のタフネスが低
下するため、嵩高性及び柔軟性に優れた不織布を得るこ
とができない。一方、Q値が8を超えると、重合体の分
子量分布の幅が広くなりすぎて、溶融紡糸時の糸条冷却
が悪くなって曳糸性が低下し、細繊度の複合繊維を得る
ことが困難となる。したがって、このQ値は、2以上8
以下とし、好ましくは3以上7以下とすることがよい。
比(重量比)は、芯鞘複合型繊維自体の場合と同様に、
3/1〜1/3が必要である。さらに、溶融複合紡糸に
際しては、鞘成分におけるエチレン系重合体成分とプロ
ピレン系重合体成分との吐出線速度を、1.7〜5.8
m/分/デニ−ルとすることが好ましい。ここでいう吐
出線速度とは、溶融重合体の単孔吐出量Q(g/分)、
同重合体の溶融密度ρ(g/cm3 )、紡糸孔径d(m
m)、及び目標単糸繊度D(デニ−ル)を用いて次式
(i)により算出されたものである。 なお、上記溶融密
度ρは、東洋精機株式会社製メルトインデクサーを用
い、芯成分重合体または鞘成分重合体を試料とし、温度
条件を適用する紡糸温度に設定して前記両試料ごとに芯
成分重合体の溶融密度と鞘成分重合体の溶融密度とを次
式(ii)によりそれぞれ求め、得られた各試料ごとの
溶融密度を加重平均して求められたものである。
2160gの条件で測定したときのフローレート値(g/10
分) s :ピストンとシリンダーの平均断面積×600 (c
m2 ) L :ピストンの移動距離(cm) t :ピストンが距離Lを移動するに要する時間(秒) 通常、異種の重合体からなる複合繊維を溶融紡糸するに
際しては、組み合わせる重合体間のメルトフロ−レ−ト
差による可紡域の差と高粘度成分により限定される溶融
温度とにより曳糸性が大きく左右され、重合体の種類に
応じて適当な吐出線速度を選択する必要がある。したが
つて、良好な曳糸性を得るために吐出線速度を1.7〜
5.8m/分/デニ−ルとすることが好ましく、細繊度
の繊維を得る際には、吐出線速度がこの範囲外では曳糸
性が低下する傾向にある。すなわち、1.7m/分/デ
ニ−ル未満では糸切れが発生しやすい。また、5.8m
/分/デニ−ルを超えると、ノズル口金面に汚れが発生
することや、紡糸張力が低下して均一な冷却がしにくく
なることから、曳糸性が低下する。したがって好ましく
は2.0〜5.0m/分/デニ−ル、特に好ましくは
2.5〜4.0m/分/デニ−ルとするのがよい。
維に用いられる艶消し剤、耐光剤、耐熱剤あるいは顔料
等を、本発明の効果が損なわれない範囲であれば、添加
することができる。
合繊維を、50℃以上かつ繊維相互が融着しない温度で
熱延伸する。熱延伸は、通常の熱延伸装置を用いて行な
うことができる。通常、熱可塑性合成繊維を延伸する場
合、ガラス転移温度以上で加熱延伸をすることが知られ
ているが、ここではガラス転移温度より相当高い50℃
以上の温度で熱延伸する。延伸温度が50℃未満である
と、延伸張力が高くなりすぎて延伸性が低下する。また
延伸温度は、高くとも繊維相互が融着し始める温度未満
とする。延伸温度が高くなりすぎて繊維相互が融着し始
めると、延伸工程で糸切れが発生して操業性が低下した
り、製品の均一性が低下することによって品位が低下し
たりするので好ましくない。したがって、この延伸温度
は50℃以上かつ繊維相互が融着しない温度とし、好ま
しくは60〜100℃とするのがよい。
処理を施す場合には、通常スタッファ型捲縮付与装置等
の捲縮付与装置を用いる。この捲縮付与処理に引き続
き、繊維に仕上油剤を付与し、乾燥した後、所定長さに
切断して短繊維とする。この場合の繊維長は通常32〜
76mmの範囲が適用される。
の単繊維繊度を1デニ−ル以下としなければならない。
単繊維繊度が1デニ−ルを超えると、不織布としたとき
に柔軟性が低下したり、あるいは溶融紡糸に際し、エチ
レン系、プロピレン系溶融重合体の冷却が不充分とな
り、フィラメント間に融着が生じて曳糸性が低下したり
するため好ましくない。
延伸配向された集合体からなる必要がある。複合繊維が
延伸配向されることにより、不織布製造工程での熱処理
による複合繊維の脆化が少なくなり、不織布の品質安定
性につながるからである。
の接着点で接着されていることが必要である。このこと
は不織布の形態保持の関係から必要であり、前記複合繊
維からなるウェブ集積体の繊維どうしの接着点で融着に
よって接着されているようにするものである。すなわち
芯鞘型複合繊維の鞘成分が、繊維間の接触点で溶融接着
された構成となる。しかも鞘成分が芯部との親和性を有
するため芯鞘成分間で剥離が生じないこと、及び、極細
繊維から構成されるため構成繊維が多くなり、繊維の接
触点での溶融接着部が多くなることによって、不織布形
態は強固に保持され、強力が高く、嵩高で特徴のある不
織布となるのである。
ついて説明する。まず、不織布強力について説明する。
本発明の不織布は、前記極細の複合繊維から構成される
ため、単位目付あたりの構成繊維本数が従来の繊度のも
のよりも多くなった状態で、繊維どうしの接触点が接着
される。しかも芯部と鞘部との剥離がないため、鞘部の
バインダー成分が繊維間の接着に十分作用し、不織布強
力が大きくなることが特徴である。したがって本発明で
は強力が5kg/2.5cm幅以上とするのがよいが、さら
に好ましくは、6kg/2.5cm幅以上とするのがよい。
これは実用的なことから規制したものであり、5kg/
2.5cm幅未満であると汎用的な用途に支障が出るため
である。
性を示すものであり、値が小さいほど嵩高いことを示
す。本発明に係る不織布においては、嵩密度は0.03
〜0.06g/cm3 が好ましい。嵩密度が0.06g/
cm3 を超えると、不織布は嵩高であるとは言えるもので
なくなり、極細繊維の良さが生かされなくなる。嵩密度
は小さい程嵩高でよいが、極細繊維となればなる程、単
繊維自体のヤングモデュラスも低下するため、嵩密度は
逆に増加する傾向がある。したがって、0.03g/cm
3 未満の不織布は、現段階の状態から製造することが難
しい。
り、値が小さくなる程その度合いが小さくなることを示
す。本発明に係る不織布の通気度は、45cc/cm2 ・s
以下が好ましい。通気度が45cc/cm2 ・sを超える
と、気体を通過させる度合いが高くなって、保温効果が
低下したり、除塵性能が低下する等の用途面での制約が
現れるため好ましくない。
が、本発明に係る不織布のMIUは、0.18以上が好
ましい。MIUが0.18未満であると、不織布がすべ
り易くなって、いろいろな面で弊害が出てくる。例え
ば、コースターや簡易な敷物として適用した場合には、
触れただけで不織布等が移動し、器物の破損等の問題が
生じ易い。
持する性能であり、値が高いほど水分を良く保持するこ
とを意味するものである。本発明に係る不織布において
は、保水性が200%以上であることが好ましい。保水
性が200%未満であると保水性が良いとは言えず、例
えば、乾電池セパレーターに適用した場合には電解液の
保持性能が低下し、問題を起こす。
ないが、医療衛生材として用いる場合には150g/m
2 以下、乾電池セパレーターとして用いる場合には10
0g/m2 以下が通常適用される。
いて説明する。まず、前記短繊維を準備し、この短繊維
を開繊、計量してカード機に通し、カードウェブを作成
する。カード機は、ファインデニール用のフラットカー
ド機が望ましい。一般的な針ゲージの荒いカード機で
は、ネップが多く発生し、ウェブの品位が低下するため
である。次にこの繊維ウェブを繊維どうしの接触点で接
着し、不織布を作成する。この繊維ウェブを繊維どうし
の接触点で接着させる方法としては、例えば、熱循環式
熱処理機や熱風乾燥機等の熱風とその制圧によって構成
繊維の鞘成分を溶融接着させ、それによって、繊維の接
触点で接着させる方法を用いることが出来る。この熱処
理条件としては、ウェブを構成する繊維の鞘成分の溶融
接着をするために熱風の最低の制圧が必要であるが、本
発明では、熱循環式熱処理機の場合、下記の条件が不可
欠である。
=t Tm1:鞘部のエチレン系重合体の融点(℃) Tm2:芯部のプロピレン系重合体の融点(℃) L:熱処理ゾーンの長さ(m) 熱処理温度Tが、鞘部のエチレン系重合体の融点未満で
あると、エチレン系重合体が溶融せず、繊維どうしの接
着が生じないため、不織布の形態保持ができなくなる。
また、熱処理温度Tが、芯部のプロピレン系重合体の融
点から10℃低い温度を超えると、この芯部のプロピレ
ン系重合体が軟化すると共に、構成繊維自体の熱収縮が
大きくなり、また、風合いの硬い不織布となり、極細繊
維を使用した本発明の効果が見られなくなる。従ってよ
り好ましい熱処理温度T(℃)は、Tm1−5≦T≦T
m2−14であり、最も好ましくは、Tm1−10≦T
≦Tm2−18である。
維ウェブの鞘成分の溶融が均一でなくなり、接着斑が生
じるため、均一でかつ不織布強力の高い不織布が得られ
なくなる。
説明する。なお、下記の実施例中に示した物性値の測定
方法は次のとおりである。 (1)メルトインデックス値(以下単にMI値と略
す。) ASTM D1238 (E) に記載の方法により測
定した。 (2)繊維の引張強伸度 東洋ボ−ルドウイン社製テンシロンUTM− 4−1−10
0 を用い、試料長20mmの試料を引張速度20mm/分の条件
で測定した。 (3)不織布の引張強力 JIS L−1096に記載のスリップ法に準じ、幅
2.5cm、試料長10cmの試験片を10個準備し、
引張速度10cm/分の条件で最大強力を個々に測定
し、その平均値を引張強力とした。 (4)不織布の引張伸度 上記方法で測定した最大引張強力時の伸度を引張伸度と
した。 (5)不織布の嵩密度 試料幅10cm,試料長10cmの試料片を計5個準備
し、各試料片ごとに目付(g/m2 )を測定した後、大
栄科学精機製作所製の厚さ測定器を用いて、4.5g/
cm2 の荷重を印加し、10秒放置した後の厚さ(m
m)を測定し、 次式により嵩密度を算出して、 その平均
値を不織布の嵩密度とした。
を用いて、試験片を通過する空気量(cc/cm2/sec) を求
め、5枚の試験片の平均値で表示した。 (7)不織布のMIU 摩擦感テスタ−、KES−SE(カト−テック製)を使
用し、0.5mm径のピアノ線をコの字型に曲げたもの
を10本並べた接触子に重錘によって50gの力を与
え、その接触面を試料不織布に圧接させた。この試料不
織布を、0.1cm/秒の一定速度で水平方向に2cm
移動させ、移動領域の摩擦係数を縦方向と横方向につい
て各々5個測定し、その平均値を求めてMIUとした。 (8)不織布の保水性 25cm×25cmの試料片を3枚あらかじめ準備し、
この試料片の重量(W0 )を測定した後、蒸留水中に3
時間浸漬した。その後、その試料片を取り出し、1枚ず
つガラス棒により軽くしごき、再び重量(W1 )を測定
した。そして下式に従って保水率を算出し、試料片3枚
の平均値で保水率を表示した。
〜A−8の繊維を準備した。
ルトインデックス値25g/10分であり、プロピレン
が1.5重量%ランダム共重合されたエチレン系共重合
体を鞘成分とし、密度0.920g/cm3 、融点16
2℃、Q値6.5、メルトフロ−レ−ト値30g/10
分であるプロピレン系重合体を芯成分とし、通常のエク
ストル−ダ−型押し出機で溶融した。その後、紡糸孔径
が0.5mm、孔数が390の芯鞘型複合紡糸口金を用
い、単孔吐出量を各々0.11g/分すなわち芯成分と
鞘成分の比(重量比)を1/1として230℃の紡糸温
度で溶融紡糸し、引き取り速度1100m/分で引き取
って、芯鞘型複合フィラメント糸の未延伸糸条を得た。
得られた未延伸糸条を数十本収束してトウとして、熱延
伸をした。延伸に際しては、2段熱ロ−ラ−延伸機を用
い、延伸条件を、延伸速度100m/分、第1ロ−ラ−
温度65℃、第2ロ−ラ−温度90℃,第3ロ−ラ−温
度25℃として、最大延伸倍率の90%の延伸倍率で延
伸を行った。延伸に連続して、延伸トウをスタッファボ
ックスに供給して14個/25mmの捲縮を付与した
後、仕上げ油剤を付与し温度70℃で乾燥して、単繊維
繊度0.6デニ−ル、繊維長38mmの芯鞘型複合短繊
維の原綿を得た。また得られた原綿の強伸度は3.8g
/デニール、88%であった。
同じ条件で紡糸延伸を行い、単繊維繊度0.4デニ−
ル、繊維長32mmの芯鞘型複合短繊維の原綿を得た。
得られた原綿の強伸度は3.6g/デニール、89%で
あった。
同じ条件で紡糸延伸を行い、単繊維繊度1.0デニ−
ル、繊維長38mmの芯鞘型複合短繊維の原綿を得た。
得られた原綿の強伸度は4.5g/デニール、88%で
あった。
ルトインデックス値43の線状低密度ポリエチレンと、
密度0.919g/cm3 、融点163℃、Q値6.
0、メルトフロ−レ−ト値15g/分のプロピレン系重
合体とを重量比で90/10でブレンドしたものを鞘成
分とし、密度0.920g/cm3 、融点163℃、Q
値6.0、メルトフロ−レ−ト値30g/分であるプロ
ピレン系重合体を芯成分とした。これらを、通常のエク
ストル−ダ−型押し出機で溶融した後、紡糸孔径が0.
5mm、孔数が300の芯鞘型複合紡糸口金を用い、単
孔吐出量を各々0.11g/分すなわち芯成分と鞘成分
の複合比(重合比)を1/1として、230℃の紡糸温
度で溶融紡糸し、引き取り速度1100m/分で引き取
って芯鞘型複合フィラメント糸の未延伸糸条を得た。得
られた未延伸糸条を数十本収束してトウとし、A−1原
綿の方法と同じ方法で熱延伸をし、温度70℃で乾燥し
て、後単繊維繊度0.6デニ−ル、繊維長38mmの芯
鞘型複合短繊維の原綿を得た。得られた原綿の強伸度は
3.7g/デニール、90%であった。
ルトインデックス値20の高密度ポリエチレンを鞘成分
とし、密度0.920g/cm3 、融点163℃、Q値
6.0、メルトフロ−レ−ト値30g/分であるプロピ
レン系重合体を芯成分とした。これらを、通常のエクス
トル−ダ−型押し出機で溶融した後、紡糸孔径が0.5
mm、孔数が390の芯鞘型複合紡糸口金を用い、単孔
吐出量を各々0.5g/分すなわち芯成分と鞘成分の複
合比(重合比)を1/1として、230℃の紡糸温度で
溶融紡糸し、引き取り速度1100m/分で引き取って
芯鞘型複合フィラメント糸の未延伸糸条を得た。得られ
た未延伸糸条を数十本収束してトウとし、A−1原綿の
方法と同じ方法で熱延伸をし、温度70℃で乾燥して、
単繊維繊度2デニ−ル、繊維長51mmの芯鞘型複合短
繊維の原綿を得た。得られた原綿の強伸度は4.7g/
デニール、91%であった。
ルトインデックス値43g/10分であるエチレン系重
合体と、密度0.920g/cm3 、融点162℃、Q
値6.5、メルトフロ−レ−ト値15g/10分である
プロピレン系重合体とを重量比で90/10の割合でブ
レンドした成分を鞘成分とした。また、密度0.920
g/cm3 、融点162℃、Q値6.5、メルトフロ−
レ−ト値30g/10分であるプロピレン系重合体を芯
成分とした。これらを通常のエクストル−ダ−型押し出
機で溶融した後、A−1原綿と同じ紡糸条件で芯鞘型複
合未延伸糸を採取した。引き続きA−1原綿に準じて延
伸を行って、単繊維繊度0.6デニ−ル、繊維長38m
mの芯鞘型複合短繊維の原綿を得た。この得られた原綿
の強伸度は3.9g/デニール、89%であった。
ルトインデックス値43g/10分であるエチレン系重
合体と、密度0.920g/cm3 、融点162℃、Q
値6.5、メルトフロ−レ−ト値15g/10分である
プロピレン系重合体とを重量比で98/2の割合でブレ
ンドした成分を鞘成分とした以外はA−6原綿を製造し
た条件を用いて、単繊維繊度0.6デニ−ル、繊維長3
8mmの芯鞘型複合短繊維の原綿を得た。この得られた
原綿の強伸度は3.8g/デニールd、88%であっ
た。
ルトインデックス値25g/10分であり、プロピレン
が0.2重量%ランダム共重合されたエチレン系重合体
を鞘成分とした以外は、A−3原綿を製造した条件を適
用して、単繊維繊度1.0デニール、繊維長38mmの
芯鞘型複合短繊維の原綿を得た。この得られた原綿の強
伸度は3.5g/デニール92%であった。
を池上機械製のカ−ド機(60−32型)に供給し開繊
して、目付50g/m2 カ−ドウェブを作成した。この
カ−ドウェブを、辻井染機工業製の連続熱処理機(熱処
理ゾーン160cm)で、熱風による熱処理温度140
℃,熱風風量100m3 /分、熱処理時間25秒の条件
で熱処理加工した。得られた不織布の物性を表1に示
す。
おいては、単繊維繊度が小さくなるほど、強力が高く、
保水性に優れた不織布が得られることが分かる。比較例
1では、単繊維繊度が大きいため、不織布を構成する繊
維本数が少なくなることにより、通気度が高く、保水性
に劣る不織布であった。
処理温度、熱処理時間を表2の如く変更した以外は実施
例1と同じ条件で不織布を作成した。得られた結果を表
2に示す。
は強力が高く、保水性に優れた不織布であることが分か
る。実施例6では、熱処理時間が長いため生産性の観点
からは問題があるが、得られた不織布は強力が高く、保
水性に優れていることが分かる。
め、繊維を構成する芯成分も軟化し、ウェブの収縮がひ
どく、風合いも非常に硬いもので、不織布といえるもの
ではなかった。比較例3では、熱処理温度が低過ぎるた
め、繊維の接触点で全体が融着せず、不織布強力の高い
ものが得られなかった。比較例4では、熱処理時間が少
なくウェブの表面は繊維の接触点で融着しているが、裏
面では融着せず、毛羽立ちのあるものしか得られなかっ
た。 実施例7 芯鞘型複合短繊維の原綿A−6を用いて実施例1と全く
同じ条件でウェブを作成した後、不織布を作成した。そ
の不織布性能を下記に示す。実施例7のものは明らかに
強力が高く、保水性に優れた不織布であることが分か
る。また不織布の地合いも非常に優れており、肌ざわり
の良好なものであった。
同じ条件でウェブを作成した後、不織布を作成した。そ
の不織布性能を下記に示す。実施例8のものは明らかに
強力が高く、保水性に優れた不織布であることが分か
る。また不織布の地合いも非常に優れており、肌ざわり
の良好なものであった。
同じ条件でウェブを作成した後、不織布を作成した。そ
の不織布性能を下記に示す。実施例9のものは明らかに
強力が高く、保水性に優れた不織布であることが分か
る。また不織布の地合いも非常に優れており、肌ざわり
の良好なものであった。
フィン系の細繊度の芯鞘型複合短繊維から構成されてい
るため、不織布強力が高く、嵩高で保水性が極めて優れ
ている。また特定のエチレン系重合体を鞘成分とした繊
維を用いているので、ポリエチレン独特のヌメリ感を持
たず、非常に地合いが良く、良好な肌ざわりを持ってい
る。このため、使い捨ておむつ、生理用ナプキン等の医
療衛生材用途に特に適している。また耐薬品性を持ちし
かも保水性に優れているため、乾電池セパレ−タとして
も特に適したものとなる。そのほかには、農芸園芸資
材、生活関連資材としての包装材やフィルタ−等、広範
囲の用途に適用できるものである。
点を解決すべく鋭意研究した結果、本発明に到達したも
のである。すなわち、本発明は、(1) エチレン系重
合体が主体成分の鞘部と、プロピレン系重合体の芯部と
を有して、単糸繊度が0.2〜1デニ−ルの芯鞘型複合
短繊維からなり、繊維どうしの接触点で接着されている
ことを特徴とする熱接着不織布と、(2) エチレン系
重合体が主体成分の鞘部と、プロピレン系重合体の芯部
とを有して、単糸繊度が0.2〜1デニ−ルの芯鞘型複
合短繊維から構成されたカードウェブを、下式を満足す
るように熱風により熱処理して、繊維どうしの接触点で
接着させることを特徴とする熱接着不織布の製造方法、 熱処理温度T(℃) Tm1≦T≦Tm2−10 熱処理時間t(分) 0.1≦L/v、 L/
v=t Tm1:鞘部のエチレン系重合体の融点(℃) Tm2:芯部のプロピレン系重合体の融点(℃) L :熱処理ゾ−ン長さ(m) v :熱処理速度(m/分) とを要旨とするものである。
Claims (7)
- 【請求項1】 エチレン系重合体が主体成分の鞘部と、
プロピレン系重合体の芯部とを有して、単糸繊度が0.
2〜1デニ−ルの芯鞘型複合短繊維からなり、繊維どう
しの接触点で接着されていることを特徴とする熱接着不
織布。 - 【請求項2】 鞘部がエチレン系重合体とプロピレン系
重合体とのブレンド構造体であることを特徴とする請求
項1記載の熱接着不織布。 - 【請求項3】 鞘部のエチレン系重合体とプロピレン系
重合体との混合比が、重量比で、エチレン系重合体/プ
ロピレン系重合体=99.5/0.5〜75/25であ
ることを特徴とする請求項2記載の熱接着不織布。 - 【請求項4】 プロピレンが共重合されたエチレン系重
合体にて鞘部が構成されていることを特徴とする請求項
1記載の熱接着不織布。 - 【請求項5】 鞘部の共重合体におけるプロピレンの共
重合比が0.2重量%以上かつ5重量%以下であり、ま
たエチレン系重合体の共重合比が99.8重量%以下か
つ95重量%以上であることを特徴とする請求項4記載
の熱接着不織布。 - 【請求項6】 強力が5kg/2.5cm幅以上、嵩密
度が0.03〜0.06g/cm3 、通気度が45cc
/cm2 ・s以下、摩擦係数(MIU)が0.18以
上、保水性が200%以上であることを特徴とする請求
項1から3までのいずれか1項記載の熱接着不織布。 - 【請求項7】 エチレン系重合体が主体成分の鞘部と、
プロピレン系重合体の芯部とを有して、単糸繊度が0.
2〜1デニ−ルの芯鞘型複合短繊維から構成されたカー
ドウェブを、下式を満足するように熱風により熱処理し
て、繊維どうしの接触点で接着させることを特徴とする
熱接着不織布の製造方法。 熱処理温度T(℃) Tm1≦T<Tm2−10 熱処理時間t(分) 0.1≦L/v、 L/
v=t Tm1:鞘部のエチレン系重合体の融点(℃) Tm2:芯部のプロピレン系重合体の融点(℃) L :熱処理ゾ−ン長さ(m) v :熱処理速度(m/分)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5214706A JP2872543B2 (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | 熱接着不織布及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5214706A JP2872543B2 (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | 熱接着不織布及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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