JP2009263800A - Spun-bonded nonwoven fabric and method for producing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、低融点でありながら結晶性に優れたポリエステル共重合体からなるスパンボンド不織布に関するものである。 The present invention relates to a spunbonded nonwoven fabric comprising a polyester copolymer having a low melting point and excellent crystallinity.
ポリエステル繊維は、その優れた寸法安定性、耐候性、機械的特性、耐久性、さらにはリサイクル性等から、衣料、産業資材として不可欠のものとなっており、様々な分野において多く使用されている。 Polyester fibers are indispensable as clothing and industrial materials because of their excellent dimensional stability, weather resistance, mechanical properties, durability, and recyclability, and are often used in various fields. .
例えば、自動車用内装材において、複数の繊維製品を接着等により積層したものが使用され、リサイクルを考慮してすべてポリエステル製のものが求められる。接着積層のために用いるホットメルトシートとして、熱処理の際の収縮が小さく、得られる積層体が、高温下で寸法安定性が良好であるとして、芯部にポリエチレンテレフタレートを配し、鞘部にテレフタル酸成分、脂肪族ラクトン成分、エチレングリコール成分および１，４−ブタンジオール成分を共重合したポリエステル系共重合体を配した芯鞘型複合繊維からなるスパンボンド不織布を本出願人は、提案している（特許文献１）。 For example, in an automobile interior material, a material in which a plurality of fiber products are laminated by bonding or the like is used, and all made of polyester are required in consideration of recycling. As a hot melt sheet used for adhesive lamination, the shrinkage during heat treatment is small, and the resulting laminate has good dimensional stability at high temperatures. Polyethylene terephthalate is placed on the core and terephthalate is placed on the sheath. The present applicant proposes a spunbonded nonwoven fabric comprising a core-sheath type composite fiber in which a polyester copolymer obtained by copolymerizing an acid component, an aliphatic lactone component, an ethylene glycol component and a 1,4-butanediol component is disposed. (Patent Document 1).
しかしながら、特許文献１のスパンボンド不織布の鞘部（バインダー成分）は、融点が１５０〜２００℃であり、熱接着処理の際には加工温度を低く設定することができずコスト的に不利である。しかしながら、ポリエステルとして、より融点が低いものを選択しようとすると、非晶性であることが多く、冷却固化速度が遅い重合体となり、このような重合体を用いてスパンボンド法により繊維を得ようとすると、スパンボンド法はノズル孔より吐出した糸条が牽引細化されるまでの距離（紡糸ノズル〜牽引ジェットまでの距離）が極めて短いため、繊維同士が密着を起こしやすく、良好に開繊できないという問題がある。また、結晶性であったとしても、融点が低い重合体は、ガラス転移温度も低く、冷却固化速度が遅いために、上記と同様で、スパンボンド法では繊維同士を密着させずに操業性良く得ることが困難である。
本発明は上記の問題点を解決するものであって、低融点のポリエステルでありながら、構成繊維の製糸性および開繊性が良好で、スパンボンド法によって製造することが可能であり、また、熱接着シートとして使用の際には低い温度で加工することができ、さらには、熱収縮率が小さく、寸法安定性や耐熱性が良好なスパンボンド不織布を提供することを課題とするものである。 The present invention solves the above-mentioned problems, and although it is a low melting point polyester, the fiber-forming property and the opening property of the constituent fibers are good, and can be produced by a spunbond method. It is an object of the present invention to provide a spunbonded nonwoven fabric that can be processed at a low temperature when used as a heat-bonding sheet and that has a low thermal shrinkage rate and good dimensional stability and heat resistance. .
本発明者等は、上記課題を達成するために検討した。融点およびガラス転移温度が低い重合体をスパンボンド法に適用した際に糸切れが大きい原因は、紡糸ノズルより吐出した糸条を牽引ジェットで牽引する際に、いまだ固化していない状態で金属製のジェットに接触するため摩擦抵抗値が大きいからではないかと考えた。また、融点およびガラス転移温度が低い重合体の冷却固化速度を速めることを検討した。 The present inventors have studied in order to achieve the above-mentioned problems. When a polymer with a low melting point and a low glass transition temperature is applied to the spunbond method, the cause of large thread breakage is that the yarn discharged from the spinning nozzle is pulled by a traction jet and is not yet solidified. It was thought that this was because the frictional resistance value was large because it was in contact with the jet. In addition, it was investigated to increase the cooling and solidification rate of a polymer having a low melting point and glass transition temperature.
その結果、結晶性を有する低融点のポリエステル共重合体に２種の添加剤を加えることによって、糸切れなく操業性を良く紡糸でき、かつ、重合体の配向結晶化も促進させ、紡糸中に繊維相互間が粘着することを防止できることを見出し、本発明に到達した。 As a result, by adding two kinds of additives to the low-melting polyester copolymer having crystallinity, the operability can be spun well without yarn breakage, and the oriented crystallization of the polymer is also promoted during spinning. The inventors have found that adhesion between fibers can be prevented and have reached the present invention.
すなわち本発明は、ポリエステル共重合体によって構成されるスパンボンド不織布であって、ポリエステル共重合体は、ジカルボン酸成分がテレフタル酸を主成分とし、ジオール成分が１，６−ヘキサンジオールと１，４−ブタンジオールとを構成成分として１，６−ヘキサンジオールがジオール成分中の５０モル％以上を占めており、該ポリエステル共重合体中にポリオレフィン系ワックスを含み、かつ高級脂肪酸金属塩、フェニルホスホン酸金属塩あるいは酸化チタンから選ばれる少なくとも一つを含んでいることを特徴とするスパンボンド不織布を要旨とするものである。 That is, the present invention is a spunbond nonwoven fabric composed of a polyester copolymer, and the polyester copolymer has a dicarboxylic acid component as a main component of terephthalic acid, and a diol component as 1,6-hexanediol and 1,4. -1,6-hexanediol comprising butanediol as a constituent component accounts for 50 mol% or more of the diol component, the polyester copolymer contains a polyolefin wax, and a higher fatty acid metal salt, phenylphosphonic acid The gist of the present invention is a spunbonded nonwoven fabric characterized by containing at least one selected from a metal salt and titanium oxide.
また、本発明は、 ジカルボン酸成分がテレフタル酸を主成分とし、ジオール成分が１，６−ヘキサンジオールと１，４−ブタンジオールとを構成成分として１，６−ヘキサンジオールがジオール成分中の５０モル％以上を占めているポリエステル共重合体であって、ポリオレフィン系ワックスを含み、かつ高級脂肪酸金属塩、フェニルホスホン酸金属塩あるいは酸化チタンから選ばれる少なくとも一つを含んでいるポリエステル共重合体を、該ポリエステル共重合体の融点よりも４０〜９０℃高い温度で溶融して紡糸口金から紡糸糸条を吐出させ、紡糸糸条を紡糸口金直下の牽引ジェットに導引して牽引速度２５００〜６０００ｍ／分で牽引細化した後、移動式捕集面上に開繊させながら堆積させてウエブを得た後、不織布化することを特徴とするスパンボンド不織布の製造方法を要旨とするものである。 In the present invention, the dicarboxylic acid component is mainly composed of terephthalic acid, the diol component is 1,6-hexanediol and 1,4-butanediol, and 1,6-hexanediol is 50% of the diol component. A polyester copolymer occupying at least mol%, comprising a polyolefin wax and containing at least one selected from a higher fatty acid metal salt, a phenylphosphonic acid metal salt or titanium oxide. The melt is melted at a temperature 40 to 90 ° C. higher than the melting point of the polyester copolymer, the spun yarn is discharged from the spinneret, the spun yarn is guided to a pulling jet directly below the spinneret, and the pulling speed is 2500 to 6000 m. After pulling at a minute / minute, depositing while spreading on a mobile collection surface to obtain a web, and then making it into a non-woven fabric The method for producing a spunbonded nonwoven fabric and it is an gist.
以下、本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明におけるポリエステル共重合体は、ジカルボン酸成分がテレフタル酸を主成分とし、ジオール成分が１，６−ヘキサンジオールと１，４−ブタンジオールとを構成成分として１，６−ヘキサンジオールがジオール成分中の５０モル％以上を占めている。 In the polyester copolymer of the present invention, the dicarboxylic acid component is mainly composed of terephthalic acid, the diol component is composed of 1,6-hexanediol and 1,4-butanediol, and 1,6-hexanediol is the diol component. It accounts for more than 50 mol%.
ジカルボン酸成分がテレフタル酸を主成分とすることにより、ポリエステル共重合体は結晶性が良好なものとなる。ジカルボン酸成分中にテレフタル酸は６０モル％以上であることが好ましく、８０モル％以上であることがより好ましい。テレフタル酸 以外の酸成分として、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸、ドデカンジカルボン酸、１，３−シクロブタンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、ダイマー酸などに例示される飽和脂肪族ジカルボン酸またはこれらのエステル形成性誘導体、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸などに例示される不飽和脂肪族ジカルボン酸またはこれらのエステル形成性誘導体、フタル酸、イソフタル酸、５−（アルカリ金属）スルホイソフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、４，４’−ビフェニルジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸またはこれらのエステル形成性誘導体を発明の効果を損なわない範囲にて共重合してもよい。 When the dicarboxylic acid component is mainly composed of terephthalic acid, the polyester copolymer has good crystallinity. In the dicarboxylic acid component, terephthalic acid is preferably 60 mol% or more, and more preferably 80 mol% or more. Acid components other than terephthalic acid include succinic acid, glutaric acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, decanedicarboxylic acid, dodecanedicarboxylic acid, 1,3-cyclobutanedicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, dimer acid, etc. Saturated aliphatic dicarboxylic acids exemplified herein, or ester-forming derivatives thereof, unsaturated aliphatic dicarboxylic acids exemplified by fumaric acid, maleic acid, itaconic acid, etc., or ester-forming derivatives thereof, phthalic acid, isophthalic acid, Aromatic dicarboxylic acids such as 5- (alkali metal) sulfoisophthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 4,4′-biphenyldicarboxylic acid, or ester-forming derivatives thereof are used in a range not impairing the effects of the invention. Polymerization may be performed.
ジオール成分、１，６−ヘキサンジオールと１，４−ブタンジオールとを構成成分とし、１，６−ヘキサンジオールがジオール成分中の５０モル％以上占める。１，６−ヘキサンジオールの量を５０モル％以上とすることによりポリエステル共重合体の融点を１２０〜１５０℃の範囲とすることができ、１，６−ヘキサンジオールの好ましい量は６０〜９５モル％、得られるポリエステル共重合体の好ましい融点は１２０〜１４０℃である。ポリエステル共重合体の融点が１２０℃未満であると、ノズル孔より吐出した糸条は冷却固化する速度が遅く、糸条表面は冷えずに粘着性を有する状態で存在し、糸条同士が密着や集束しやすく、個々の繊維が良好に開繊せずに束状になって堆積される。また、紡糸段階で糸切れが発生し操業性が劣る。得られるスパンボンド不織布においては、高温雰囲気下での熱安定性、耐熱性に劣るものとなる。一方、ポリエステル共重合体の融点が１５０℃を超えるとガラス転移温度も上がる傾向にあるため、得られるスパンボンド不織布の柔軟性や風合いが硬くなる傾向となる。 The diol component, 1,6-hexanediol and 1,4-butanediol are constituent components, and 1,6-hexanediol accounts for 50 mol% or more in the diol component. By setting the amount of 1,6-hexanediol to 50 mol% or more, the melting point of the polyester copolymer can be in the range of 120 to 150 ° C., and the preferable amount of 1,6-hexanediol is 60 to 95 mol. %, The preferred melting point of the resulting polyester copolymer is 120-140 ° C. When the melting point of the polyester copolymer is less than 120 ° C., the yarn discharged from the nozzle hole is slow to cool and solidify, and the surface of the yarn does not cool and exists in an adhesive state, and the yarns adhere to each other. It is easy to bundle, and individual fibers do not open well and are accumulated in bundles. In addition, yarn breakage occurs at the spinning stage, resulting in poor operability. The obtained spunbonded nonwoven fabric is inferior in thermal stability and heat resistance in a high temperature atmosphere. On the other hand, if the melting point of the polyester copolymer exceeds 150 ° C., the glass transition temperature tends to increase, so the flexibility and texture of the resulting spunbonded nonwoven fabric tend to be hard.
本発明に用いる上記のポリエステル共重合体には、ポリオレフィン系ワックスを含む。ポリオレフィン系ワックスとしては、ポリプロピレン系ワックスやポリエチレン系ワックスなどが挙げられ、本発明においてはポリエチレン系ワックスを用いることが好ましく、より具体的には、数平均分子量３００〜５０００、比重０．８８〜０．９７の低分子量ポリエチレンおよびこれらの誘導体からなるワックスが好ましく、さらには数平均分子量４００〜４２００、比重０．９０〜０．９７の低分子量ポリエチレンおよびこれらの誘導体からなるワックスが好ましい。また、数平均分子量３００〜５０００、比重０．８８〜１．１０の変性型ポリエチレンおよびこれらの誘導体からなるワックスが好ましく、さらには数平均分子量４００〜４２００、比重０．８８〜１．１０の構造中に導入官能基を有する変性型ポリエチレンおよびこれらの誘導体からなるワックスが好ましい。 The polyester copolymer used in the present invention contains a polyolefin wax. Examples of the polyolefin wax include polypropylene wax and polyethylene wax. In the present invention, it is preferable to use a polyethylene wax. More specifically, the number average molecular weight is 300 to 5000, and the specific gravity is 0.88 to 0. A low molecular weight polyethylene having a molecular weight of .97 and a wax comprising these derivatives are preferred, and a low molecular weight polyethylene having a number average molecular weight of 400 to 4200 and a specific gravity of 0.90 to 0.97 and a wax comprising these derivatives are preferred. Further, a modified polyethylene having a number average molecular weight of 300 to 5,000 and a specific gravity of 0.88 to 1.10 and a wax comprising these derivatives are preferable, and a structure having a number average molecular weight of 400 to 4200 and a specific gravity of 0.88 to 1.10. A modified polyethylene having an introduced functional group therein and a wax comprising these derivatives are preferred.
ポリオレフィン系ワックスをポリエステル共重合体に含有させることにより、ポリエステル共重合体に滑性を付与することができ、溶融紡糸において、糸条同士が密着することを防止することができる。 By including the polyolefin-based wax in the polyester copolymer, it is possible to impart lubricity to the polyester copolymer and to prevent the yarns from sticking to each other in melt spinning.
ポリエステル共重合体中に含有するポリオレフィン系ワックスの量は、繊維中濃度にして０．０５〜２．０質量％がよく、０．１〜１．０質量％がより好ましい。添加量が少ないと、溶融紡糸工程における糸条同士が密着したり、集束したりすることを防ぐ効果が十分に発揮されない傾向となり、添加量が多過ぎると、重合体中に存在する異物となって、紡糸時に糸切れが多く発生することとなり、操業性低下の原因となる。また、過度にブリードアウトし、スパンボンド不織布の表面は油っぽくベタツキ感を有するものとなる。 The amount of the polyolefin-based wax contained in the polyester copolymer is preferably 0.05 to 2.0% by mass, more preferably 0.1 to 1.0% by mass in terms of the concentration in the fiber. If the added amount is small, the effect of preventing the yarns in the melt spinning process from closely adhering or converging tends not to be sufficiently exhibited, and if the added amount is too large, it becomes a foreign substance present in the polymer. As a result, many yarn breaks occur during spinning, which causes a decrease in operability. Moreover, it bleeds out excessively and the surface of a spunbond nonwoven fabric becomes oily and has a sticky feeling.
本発明に用いる上記のポリエステル共重合体には、高級脂肪酸金属塩、フェニルホスホン酸金属塩あるいは酸化チタンから選ばれる少なくとも一つを含んでいる。本発明において、これらの高級脂肪酸金属塩、フェニルホスホン酸金属塩あるいは酸化チタンは、融点が高くないため溶融紡糸における冷却固化速度の遅いポリエステル共重合体の冷却固化速度を促進させるために使用する。紡糸ノズルより吐出した糸条の冷却固化速度が向上させることにより、紡糸ノズルより吐出された糸条は切れにくく、ノズル直下にある牽引ジェットへ糸条を良好に導引することができ、操業性が良好となる。また、糸切れが発生しにくく、地合いの良好なスパンボンド不織布を得ることができる。 The polyester copolymer used in the present invention contains at least one selected from higher fatty acid metal salts, phenylphosphonic acid metal salts, and titanium oxide. In the present invention, these higher fatty acid metal salts, phenylphosphonic acid metal salts or titanium oxides are used for accelerating the cooling and solidifying rate of the polyester copolymer having a low cooling and solidifying rate in melt spinning because the melting point is not high. By improving the cooling and solidification speed of the yarn discharged from the spinning nozzle, the yarn discharged from the spinning nozzle is hard to break, and the yarn can be guided well to the pulling jet directly under the nozzle, making it easy to operate. Becomes better. In addition, it is possible to obtain a spunbonded nonwoven fabric that is less likely to cause yarn breakage and has a good texture.
高級脂肪酸金属塩、フェニルホスホン酸金属塩あるいは二酸化チタンの含有量は、繊維中濃度にして０．０５〜２質量％がよく、好ましくは０．１〜１質量％である。含有量が少ないと、溶融紡出糸条の冷却固化速度促進効果が良好に発揮されず、操業性に劣り、糸条表面が冷えにくいために、糸条が束になったり、繊度斑や開繊不良が生じやすい。一方、含有量が多いと、紡糸ノズルやフィルターの目詰まりが生じやすく、これが原因で糸切れが発生して操業性が低下する傾向となる。 The content of the higher fatty acid metal salt, phenylphosphonic acid metal salt or titanium dioxide is 0.05 to 2% by mass, preferably 0.1 to 1% by mass, in terms of the concentration in the fiber. If the content is low, the effect of accelerating the cooling and solidification rate of the melt-spun yarn will not be exhibited satisfactorily, the operability will be poor, and the surface of the yarn will be difficult to cool down. Defective fiber is likely to occur. On the other hand, when the content is large, clogging of the spinning nozzle and the filter is likely to occur, and this causes a thread breakage and tends to lower the operability.
ポリエステル共重合体に含有させる方法としては、粉末状の剤を押出機に設けられているサイドフィーダーより導入して溶融押出しと共に混練添加するとよい。また、事前に混練したコンパウンドあるいはマスターバッチを用いて添加するとよい。溶融押出しと共に混練添加する場合は、分散性を向上させるために分散剤を適宜用いるとよい。 As a method of incorporating the polyester copolymer, a powdery agent may be introduced from a side feeder provided in an extruder and kneaded and added together with melt extrusion. Moreover, it is good to add using the compound or masterbatch previously kneaded. When kneading and adding together with melt extrusion, a dispersant may be appropriately used to improve dispersibility.
本発明に用いる高級脂肪酸金属塩としては、下記化学一般式（Ａ）で表される直鎖状のものを好適に用いる。
（Ｃｎ−１ Ｈ２（ｎ−ｍ ）-１ ＣＯＯ−）ａ Ｘａ＋・・・・・・（Ａ）
ｎ：１０〜３０の整数
ｍ：脂肪鎖中の不飽和結合の数
Ｘ：水素原子あるいはＬｉ、Ｋ、Ｎａ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ａｌ、Ｂａ、Ｃｄ から選ばれた少なくとも１ 種の金属原子
ａ：原子Ｘ のイオン価数
上化学一般式（Ａ）で示される直鎖状高級脂肪酸の具体例としては、カプリン酸、ウンデカン酸、ラウリン酸、トリデカン酸、ミリスチン酸、ペンタデカン酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、ノナデカン酸、アラキン酸、ヘンエイコサン酸、ベヘン酸、トリコサン酸、リグノセリン酸、ペンタコサン酸、セロチン酸、ヘプタコ酸、モンタン酸、ノナコサン酸、メリシン酸、カプロレイン酸、９−ウンデシレン酸、リンデル酸、２−トリデセン酸、ミリストレイン酸、６−ペンタデセン酸、２−パルミトレイン酸、２−ヘプタデセン酸、オレイン酸、ｃｉｓ−９−ナデセン酸、ゴンドイン酸、エルカ酸、セラコレイン酸、ｃｉｓ−７−キサコセン酸、リノール酸、リノレン酸が挙げられる。ならびに、Ｌｉ、Ｋ、Ｎａ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ａｌ、Ｂａ、Ｃｄから選ばれた金属塩が挙げられる。金属塩としては、Ｃａ、Ｍｇ、Ｚｎ塩などが、非水溶性で、肌に触れた時の刺激がないことからより好ましい。また、上記脂肪酸金属塩の中でも、最も入手しやすく安価であり重合体中に添加しやすく、滑性付与効果も有する点からは、ステアリン酸、そのＣａ、Ｍｇ、Ｚｎ塩などが好適である。ポリエステル共重合体の冷却固化促進の効果がより大きい点で、モンタン酸Ｃａ塩あるいはモンタン酸Ｎａ塩を好適に用いることができる。
As the higher fatty acid metal salt used in the present invention, a straight chain represented by the following chemical general formula (A) is preferably used.
(C n-1 H 2 ( n-m) -1 COO -) a X a + ······ (A)
n: integer of 10 to 30 m: number of unsaturated bonds in the fatty chain X: hydrogen atom or at least one selected from Li, K, Na, Ca, Mg, Zn, Pb, Al, Ba, Cd Specific examples of the linear higher fatty acid represented by the above general formula (A) include: capric acid, undecanoic acid, lauric acid, tridecanoic acid, myristic acid, pentadecanoic acid, palmitic acid. Acid, margaric acid, stearic acid, nonadecanoic acid, arachidic acid, heneicosanoic acid, behenic acid, tricosanoic acid, lignoceric acid, pentacosanoic acid, serotic acid, heptacoic acid, montanic acid, nonacosanoic acid, mellicic acid, caproleic acid, 9-undecylene Acid, lindelic acid, 2-tridecenoic acid, myristoleic acid, 6-pentadecenoic acid, 2-palmitoleic acid, 2-he Examples include ptadecenoic acid, oleic acid, cis-9-nadecenoic acid, gondoic acid, erucic acid, ceracoleic acid, cis-7-xacosenic acid, linoleic acid, and linolenic acid. In addition, a metal salt selected from Li, K, Na, Ca, Mg, Zn, Pb, Al, Ba, and Cd can be used. As the metal salt, Ca, Mg, Zn salt and the like are more preferable since they are water-insoluble and do not irritate when touched to the skin. Among the above fatty acid metal salts, stearic acid, its Ca, Mg, Zn salt and the like are preferable from the viewpoint of being most easily available, inexpensive, easy to add to the polymer, and having a lubricity-imparting effect. A montanic acid Ca salt or a montanic acid Na salt can be suitably used in that the effect of promoting the cooling and solidification of the polyester copolymer is greater.
フェニルホスホン酸金属塩としては、フェニルホスホン酸亜鉛塩、フェニルホスホン酸カルシウム塩、フェニルホスホン酸マグネシウム塩等を使用することができる。ポリエステル共重合体の冷却固化促進の効果がより大きい点で、フェニルホスホン酸亜鉛を好適に用いることができる。 As the phenylphosphonic acid metal salt, phenylphosphonic acid zinc salt, phenylphosphonic acid calcium salt, phenylphosphonic acid magnesium salt and the like can be used. Zinc phenyl phosphonate can be suitably used in that the effect of promoting the cooling and solidification of the polyester copolymer is greater.
酸化チタンとしては、平均粒子径が０．０４〜２μｍのものを用いるとよく、０．０４〜１μｍのものがより好ましい。平均粒子径が小さいと、二次凝集を起こしやすく、フィルターや紡糸ノズルの目詰まり発生や、糸切れが発生して操業性が低下する原因になる。また、粒子径が大きいと、酸化チタン粉末の分散性が良くなく、フィルターや紡糸ノズルの目詰まり発生や、糸切れが発生して操業性が低下する原因になる。酸化チタンにはルチル型二酸化チタンやアナターゼ型二酸化チタンがあり、いずれも使用できるが、耐候性や耐熱性が良好な点からルチル型二酸化チタンが好ましい。 As the titanium oxide, one having an average particle diameter of 0.04 to 2 μm is preferably used, and one having 0.04 to 1 μm is more preferable. If the average particle size is small, secondary agglomeration is likely to occur, causing clogging of the filter and spinning nozzle and thread breakage, resulting in reduced operability. On the other hand, if the particle size is large, the dispersibility of the titanium oxide powder is not good, which causes clogging of the filter and the spinning nozzle and breakage of the yarn, resulting in a decrease in operability. Titanium oxide includes rutile type titanium dioxide and anatase type titanium dioxide, both of which can be used, but rutile type titanium dioxide is preferred from the viewpoint of good weather resistance and heat resistance.
本発明におけるポリエステル共重合体には、本発明の効果を損なわない範囲で、リン酸エステル化合物やヒンダードフェノール化合物のような安定剤、コバルト化合物、蛍光増白剤、染料のような色調改良剤、可塑剤、顔料、制電剤、難燃剤、易染化剤などの各種添加剤を１種類または２種類以上添加してもよい。 In the polyester copolymer of the present invention, a stabilizer such as a phosphate ester compound and a hindered phenol compound, a cobalt compound, a fluorescent brightening agent, and a color tone improving agent such as a dye, as long as the effects of the present invention are not impaired. In addition, one kind or two or more kinds of various additives such as a plasticizer, a pigment, an antistatic agent, a flame retardant, and a dyeing agent may be added.
本発明のスパンボンド不織布は、前記のポリエステル共重合体によって構成される単相形態の長繊維が堆積したなるものである。すなわち、貼り合せ型や芯鞘型等の形態にて高融点重合体と複合された複合形態ではなく、ポリエステル共重合体による単相形態であるため、熱接着シートとして使用の場合は、接着のための熱処理によって繊維を構成する重合体はすべて溶融し、すべてがバインダーとして機能するため、被接着物同士を強固に熱接着することができる。 The spunbonded nonwoven fabric of the present invention is obtained by depositing single-phase long fibers composed of the polyester copolymer. That is, it is not a composite form combined with a high melting point polymer in the form of a bonding type or a core-sheath type, but a single-phase form using a polyester copolymer. Since all the polymers constituting the fibers are melted and all function as a binder by the heat treatment, the adherends can be firmly bonded to each other.
本発明のスパンボンド不織布は、昇温速度１０℃／分で示差熱分析した際に、明確な吸熱ピークが１２０℃〜１５０℃の間に発現し、かつ融解熱量（ΔＨｍ）が３０Ｊ／ｇ以上であることが好ましい。スパンボンド不織布が、上記した明確な吸熱ピークを発現するため、雰囲気温度を向上させた場合、ガラス転移温度を超えても結晶崩壊点である融点に雰囲気温度が到達するまで重合体の流動を持ちこたえられ、その形状を保持できる。結晶融解による吸熱ピークを示さない結晶性の低い重合体であると、ガラス転移温度を超えると流動性が極端に上昇するため、繊維を構成する重合体は流動しやすく、高温雰囲気下での形態保持には適さない。 When the spunbond nonwoven fabric of the present invention is subjected to differential thermal analysis at a heating rate of 10 ° C./min, a clear endothermic peak appears between 120 ° C. and 150 ° C., and the heat of fusion (ΔHm) is 30 J / g or more. It is preferable that Since the spunbond nonwoven fabric exhibits the clear endothermic peak described above, when the ambient temperature is improved, the polymer flow will be maintained until the ambient temperature reaches the melting point that is the crystal disintegration point even if the glass transition temperature is exceeded. And can retain its shape. In the case of a polymer with low crystallinity that does not show an endothermic peak due to crystal melting, the fluidity of the polymer extremely increases when the glass transition temperature is exceeded. Not suitable for holding.
上記吸熱ピークは、スパンボンド不織布を構成する重合体の結晶融解による吸熱ピーク時の温度（融点）であり、この吸熱ピークを１２０℃〜１５０℃の間に発現させることで、スパンボンド不織布を熱接着シートとして使用する場合に、低い接着温度にて不織布を構成するポリエステル共重合体を溶融させることができるため、熱接着処理温度を低温で行うことが可能であり、被接着対象物が熱の影響を受けにくくの品質や性能を低下させにくいため、被接着対象物として様々な素材を選択し、良好に接着処理を施すことができる。吸熱ピークを１２０℃以上とすることにより、スパンボンド不織布は高温雰囲気下で使用した場合の熱安定性、耐熱性を保持することができる。また、吸熱ピークを１５０℃以下とすることにより、上記したように接着温度を高い温度に設定せずとも熱接着加工を施すことができるので、加工性が良好で経済的にも有利である。 The endothermic peak is the temperature (melting point) at the endothermic peak due to crystal melting of the polymer constituting the spunbond nonwoven fabric. By expressing this endothermic peak between 120 ° C and 150 ° C, the spunbond nonwoven fabric is heated. When used as an adhesive sheet, since the polyester copolymer constituting the nonwoven fabric can be melted at a low adhesion temperature, it is possible to carry out the thermal adhesion treatment at a low temperature, and the object to be adhered is heated. Since it is difficult to reduce the quality and performance which are not easily affected, it is possible to select various materials as the objects to be bonded and to perform the bonding process satisfactorily. By setting the endothermic peak to 120 ° C. or higher, the spunbonded nonwoven fabric can maintain thermal stability and heat resistance when used in a high temperature atmosphere. Further, by setting the endothermic peak to 150 ° C. or less, the heat bonding process can be performed without setting the bonding temperature to a high temperature as described above, so that the workability is good and economically advantageous.
スパンボンド不織布を示差走査熱量分析（ＤＳＣ分析）した際の融解熱量（ΔＨｍ）とは、昇温した際にスパンボンド不織布を構成する重合体の全結晶を融解させるのに必要な熱量であり、示差走査熱量曲線（ＤＳＣ曲線）において重合体の結晶融点付近に現れる結晶融解による吸熱ピークの面積から求める。融解熱量は、主として、スパンボンド不織布を構成する繊維の結晶性に依存し、繊維を構成する重合体の結晶性が高いと、融解熱量の値は大きくなる。融解熱量を３０Ｊ／ｇ以上とすることにより、繊維は十分な結晶性を有し、スパンボンド不織布の寸法安定性や機械的特性が良好となる。また、熱に対する安定性が良好で、高温下で用いた際にスパンボンド不織布は収縮を発生しにくい。また、スパンボンド不織布を熱接着シートとして使用した場合は、熱接着シート（スパンボンド不織布）における溶融または軟化した熱接着重合体が流動することなく、また、接着点や接着面が剥がれることなく、接着強力を保持できる。 The amount of heat of fusion (ΔHm) when differential scanning calorimetry (DSC analysis) of the spunbond nonwoven fabric is the amount of heat necessary to melt all the crystals of the polymer constituting the spunbond nonwoven fabric when the temperature is raised, It is determined from the area of the endothermic peak due to crystal melting that appears near the crystalline melting point of the polymer in the differential scanning calorimetry curve (DSC curve). The amount of heat of fusion mainly depends on the crystallinity of the fibers constituting the spunbonded nonwoven fabric, and the value of the amount of heat of fusion increases if the crystallinity of the polymer constituting the fibers is high. By setting the heat of fusion to 30 J / g or more, the fiber has sufficient crystallinity, and the dimensional stability and mechanical properties of the spunbonded nonwoven fabric are improved. In addition, the stability to heat is good, and the spunbonded nonwoven fabric is less likely to shrink when used at high temperatures. In addition, when a spunbond nonwoven fabric is used as a thermal adhesive sheet, the molten or softened thermal adhesive polymer in the thermal adhesive sheet (spunbond nonwoven fabric) does not flow, and the adhesion point or adhesion surface does not peel off. Adhesive strength can be maintained.
本発明のスパンボンド不織布は、降温速度１０℃／分で示差熱分析した時に、降温時の示差熱曲線に降温結晶化温度（Ｔｃ）が存在する。降温結晶化温度は、昇温により溶融した繊維が降温によって冷却され結晶化する時の温度であり、示差熱曲線に存在する発熱ピーク点の温度である。降温結晶化温度が存在すると、一旦、溶融した後に結晶化する能力が高く、短時間での結晶固化が可能となる。したがって、このような降温結晶化温度を有するスパンボンド不織布は、ホットタック性能に優れているため、熱接着加工直後の被接着対象物との固着速度が早く、接着加工時の張力や衝撃による負荷に対しても、接着部分が剥離しにくい性質を持つ。また、一般生活資材や袋状物に加工する際のヒートシール加工に対しても好適である。短時間での結晶固化が可能であるため、熱接着加工サイクルを短縮することができる。また、本発明のスパンボンド不織布は、熱接着シートとして機能させる場合、降温結晶化温度は８０℃以上がよく、降温結晶化温度を８０℃以上とすることにより、熱接着処理により一旦溶融した繊維が次いで降温結晶化温度に達するまでに時間が早く、被接着物同士を良好に接着することができる。なお、降温結晶化温度の上限は、本発明の用いる上記のポリエステル共重合組成より１３０℃程度となる。 When the spunbonded nonwoven fabric of the present invention is subjected to differential thermal analysis at a temperature decrease rate of 10 ° C./min, the temperature difference crystallization temperature (Tc) is present in the differential heat curve during temperature decrease. The temperature lowering crystallization temperature is a temperature at which the fiber melted by the temperature rising is cooled and crystallized by the temperature lowering, and is the temperature of the exothermic peak existing in the differential heat curve. When a temperature lowering crystallization temperature exists, the ability to crystallize after melting once is high, and crystal solidification in a short time becomes possible. Therefore, since the spunbonded nonwoven fabric having such a temperature-falling crystallization temperature is excellent in hot tack performance, it has a fast fixing speed with an object to be bonded immediately after the thermal bonding process, and a load due to tension or impact during the bonding process. On the other hand, it has the property that the bonded portion is difficult to peel off. Moreover, it is suitable also for the heat seal process at the time of processing into a general life material or a bag-like thing. Since crystal solidification is possible in a short time, the thermal bonding processing cycle can be shortened. Further, when the spunbonded nonwoven fabric of the present invention functions as a heat-bonding sheet, the temperature-falling crystallization temperature is preferably 80 ° C. or higher, and the fiber once melted by the heat-bonding treatment by setting the temperature-falling crystallization temperature to 80 ° C. or higher. However, it takes a long time to reach the temperature-falling crystallization temperature, and the adherends can be bonded well. In addition, the upper limit of the temperature-falling crystallization temperature is about 130 ° C. from the polyester copolymer composition used in the present invention.
本発明のスパンボンド不織布の結晶化熱量（ΔＨｃ）は、３０Ｊ／ｇ以上であることが好ましい。結晶化熱量は発熱ピーク時の発熱量であり、一旦昇温した後に降温した際のＤＳＣ曲線における発熱ピークの面積から求められる。これは、一旦溶融した繊維が冷えて結晶固化するときの能力の大きさを表し、発熱量が大きいほどその能力が高いことを意味する。スパンボンド不織布の結晶化熱量が３０Ｊ／ｇ以上であると、熱接着処理により一旦溶融した繊維が次いで固着するまでの時間が早く、接着点を良好に形成でき、接着強力が保持できる。 The crystallization heat amount (ΔHc) of the spunbonded nonwoven fabric of the present invention is preferably 30 J / g or more. The amount of heat of crystallization is the amount of heat generated at the exothermic peak, and is obtained from the area of the exothermic peak in the DSC curve when the temperature is once lowered and then lowered. This represents the magnitude of the ability when the once melted fiber cools and crystallizes, and means that the ability increases as the calorific value increases. When the amount of crystallization heat of the spunbonded nonwoven fabric is 30 J / g or more, the time until the fiber once melted by the heat bonding treatment is fixed next is fast, the bonding point can be formed well, and the adhesive strength can be maintained.
本発明のスパンボンド不織布において、８０℃以上の降温結晶化温度が存在し、かつ結晶化熱量が３０Ｊ／ｇ以上であると、熱接着固化速度が速く、低温ヒートシール性に優れているため、熱接着加工での単位時間当たりの生産速度を上げることが可能となる。したがって、低温で熱接着ができるほど自動包装機適性や作業性が良くなるため、熱接着シートとして使用した場合や、スパンボンド不織布をシートシール加工する際に、接着スピードが向上し、ロスの低減が計れる。また、得られる製品の仕上がりが良好となる。 In the spunbonded nonwoven fabric of the present invention, when there is a temperature lowering crystallization temperature of 80 ° C. or higher and the crystallization heat amount is 30 J / g or higher, the thermal bonding solidification rate is fast, and the low temperature heat sealability is excellent. It becomes possible to increase the production rate per unit time in the heat bonding process. Therefore, as the thermal bonding can be performed at a low temperature, the suitability and workability of the automatic packaging machine are improved. Therefore, when used as a heat-bonding sheet or when sealing a spunbond nonwoven fabric, the bonding speed is improved and loss is reduced. Can be measured. Moreover, the finished product is good.
本発明のスパンボンド不織布を構成する繊維の横断面は特に限定されず、円形断面以外の三角型、四角型、六角型、扁平型、Ｙ字型、Ｔ字型など種々の異形断面であってもよい。異形断面は、単位ポリマー質量当りの表面積が大きくなることから、溶融製糸の際の紡出糸条の冷却性、開繊性に優れている。中心に中空部を有するものでもよい。 The cross-section of the fibers constituting the spunbonded nonwoven fabric of the present invention is not particularly limited, and is a variety of irregular cross-sections such as triangular, square, hexagonal, flat, Y-shaped, T-shaped other than circular cross-section. Also good. The irregular cross section has a large surface area per unit polymer mass, and is excellent in the cooling and opening properties of the spun yarn during melt spinning. You may have a hollow part in the center.
単糸繊度は、特に限定しないが、０．５〜１０デシテックスがよい。単糸繊度が０．５デシテックス未満であると、紡糸引取工程において単糸切断が頻発し、操業性とともに単繊維強力の低下、ひいては得られる不織布の強度も劣る傾向となり、１０デシテックスを超えると、紡出糸条の冷却が不十分になるとともに、得られるスパンボンド不織布の柔軟性が損なわれるやすい。 The single yarn fineness is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 10 dtex. If the single yarn fineness is less than 0.5 dtex, single yarn cutting frequently occurs in the spinning take-up process, and the single fiber strength tends to decrease with the operability, and consequently the strength of the resulting nonwoven fabric tends to be inferior. The spinning yarn is not sufficiently cooled and the flexibility of the resulting spunbonded nonwoven fabric tends to be impaired.
スパンボンド不織布の不織布形態は、特に限定されないが、熱エンボス加工によって部分的に熱圧着されて、不織布形態を保持しているものよい。機械的強度を保持しつつ優れた柔軟性を具備させることができるためである。 The non-woven fabric form of the spunbonded non-woven fabric is not particularly limited, but may be one that is partially thermocompression bonded by hot embossing to maintain the non-woven fabric form. This is because excellent flexibility can be provided while maintaining the mechanical strength.
スパンボンド不織布の目付は、用途に応じて適宜選択すればよいが、１０〜２００ｇ／ｍ2の範囲が好ましい。この範囲にすることによって、機械的強度と柔軟な風合いとを併せ持つことができる。また、スパンボンド不織布を熱接着シートとして使用した場合は、熱接着時に熱が伝わりやすく、良好な接着強度を得ることができる。 The basis weight of the spunbonded nonwoven fabric may be appropriately selected according to the use, but is preferably in the range of 10 to 200 g / m2. By setting it in this range, it is possible to have both mechanical strength and a flexible texture. Moreover, when a spunbonded nonwoven fabric is used as a heat-bonding sheet, heat is easily transmitted during heat-bonding, and good bonding strength can be obtained.
本発明のスパンボンド不織布は、単位目付あたりのトータルハンド値が３ｇ／（ｇ／ｍ2）以下であることが好ましい。トータルハンド値は、柔軟性の指標であり値が小さい程、柔軟性に優れる。また、柔軟性の他の指標である単位目付あたりの圧縮剛軟度は２ｇ／（ｇ／ｍ2）以下であることが好ましい。圧縮剛軟度は、スパンボンド不織布の縦方向と横方向とを測定し、得られた測定値の平均値を目付で除して求めた値とする。圧縮剛軟度もまた値が小さい程、柔軟性に優れる。トータルハンド値が３ｇ／（ｇ／ｍ2）以下であり、圧縮剛軟度が２ｇ／（ｇ／ｍ2）以下であると、風合いが良好で、柔軟性を要求される衛生材料等や一般生活資材用途に適する。 The spunbonded nonwoven fabric of the present invention preferably has a total hand value per unit basis weight of 3 g / (g / m 2 ) or less. The total hand value is an index of flexibility, and the smaller the value, the better the flexibility. Moreover, it is preferable that the compressive bending resistance per unit weight which is another parameter | index of a softness | flexibility is 2 g / (g / m < 2 >) or less. The compression bending resistance is a value obtained by measuring the longitudinal direction and the transverse direction of the spunbonded nonwoven fabric and dividing the average value of the obtained measurement values by the basis weight. The smaller the value of the compression bending resistance, the better the flexibility. When the total hand value is 3 g / (g / m 2 ) or less and the compression bending resistance is 2 g / (g / m 2 ) or less, the texture is good and sanitary materials that require flexibility and the like Suitable for daily use.
本発明のスパンボンド不織布は、以下の方法によって好適に得ることができる。まず、上記したポリエステル共重合体を得るために、ジカルボン酸成分とジオール成分とをエステル化反応またはエステル交換反応させ、重縮合反応を行う。重縮合反応においてポリエステルが所定の極限粘度に到達したら、ストランド状に払い出して、冷却、カットすることによりチップ化する。次に、このチップを通常の溶融紡糸装置に供給して溶融紡糸を行い、この紡出糸条を牽引細化した後に、移動式捕集面上に公知の開繊器にて開繊させながら堆積させてウェブを得た後、不織布化の手段を施す。 The spunbond nonwoven fabric of the present invention can be suitably obtained by the following method. First, in order to obtain the above-mentioned polyester copolymer, a dicarboxylic acid component and a diol component are subjected to an esterification reaction or a transesterification reaction, and a polycondensation reaction is performed. When the polyester reaches a predetermined intrinsic viscosity in the polycondensation reaction, it is discharged into a strand, cooled, and cut into chips. Next, this chip is supplied to a normal melt spinning apparatus to perform melt spinning, and after the spun yarn is pulled and thinned, it is opened on a movable collection surface with a known spreader. After the web is obtained by deposition, a means for forming a nonwoven fabric is applied.
ポリエステル共重合体に含有させるポリオレフィン系ワックスは、重縮合反応させる際に投入するとよい。ポリオレフィン系ワックスの滑性を利用してチップの払い出し性が良好となり、また、チップ同士の固着を防ぐことができる。 The polyolefin wax to be contained in the polyester copolymer is preferably added when the polycondensation reaction is performed. By using the slipperiness of the polyolefin-based wax, chip dispensing performance is improved, and sticking between chips can be prevented.
本発明において用いるポリエステル共重合体の相対粘度は、１．３〜１．７範囲が好ましい。この範囲で紡糸延伸することで、延伸配向が十分進んだ長繊維を得ることができる。 The relative viscosity of the polyester copolymer used in the present invention is preferably in the range of 1.3 to 1.7. By spinning and drawing in this range, it is possible to obtain long fibers having sufficiently advanced drawing orientation.
ポリエステル共重合体の冷却固化速度を促進させるための高級脂肪酸金属塩、フェニルホスホン酸金属塩あるいは酸化チタンを含有させる方法は、上記したように粉末状の剤を押出機に設けられているサイドフィーダーより導入して溶融押出しと共に混練添加するとよい。また、事前に混練したコンパウンドあるいはマスターバッチを用いて添加するとよい。 The method of containing a higher fatty acid metal salt, a phenylphosphonic acid metal salt or titanium oxide for accelerating the cooling and solidification rate of the polyester copolymer is a side feeder in which the powdery agent is provided in the extruder as described above. It is better to introduce and knead and add together with melt extrusion. Moreover, it is good to add using the compound or masterbatch previously kneaded.
溶融紡糸での溶融紡糸温度は、ポリエステル共重合体の融点をＴｍ℃としたときに（Ｔｍ＋４０）℃〜（Ｔｍ＋９０）℃の温度範囲とする。紡糸温度が（Ｔｍ＋４０）℃より低いと、重合体が十分に溶融せず、高速気流による曵糸性や引き取り性に劣る。一方、（Ｔｍ＋９０）℃を超えると、糸条の冷却過程での結晶化が遅れ、糸条間で融着を生じたり開繊性が劣ったりする。 The melt spinning temperature in melt spinning is set to a temperature range of (Tm + 40) ° C. to (Tm + 90) ° C. when the melting point of the polyester copolymer is Tm ° C. When the spinning temperature is lower than (Tm + 40) ° C., the polymer is not sufficiently melted, and the spinnability and take-up property due to high-speed air current are inferior. On the other hand, when the temperature exceeds (Tm + 90) ° C., crystallization in the cooling process of the yarn is delayed, so that fusion occurs between the yarns or the spreadability is inferior.
紡糸口金より吐出した紡糸糸条は紡糸口金直下の牽引ジェットに導引して牽引細化するが、牽引速度は２５００〜６０００ｍ／分とする。２５００ｍ／分未満では、繊維を構成するポリエステル共重合体の分子配向が十分に増大しないため、また、残留伸度が高い状態となりやすいため、得られる長繊維の引張強力が不十分となり、その結果、得られるスパンボンド不織布の寸法安定性や機械的強力、熱安定性が劣る傾向となる。特に熱エンボス加工により不織布化する場合は、繊維が熱収縮を発生し不織布が幅入りし、また、非エンボス部分においても繊維が熱の影響を受けて、得られるスパンボンド不織布の風合いが低下する。一方、６０００ｍ／分を超えると、溶融紡糸時の曵糸限界を超えて糸切れが発生し、さらに繊径の均整度に劣る傾向にあるので、製糸性が低下する傾向となる。 The spun yarn discharged from the spinneret is drawn to a traction jet directly under the spinneret and is pulverized, and the traction speed is 2500 to 6000 m / min. If it is less than 2500 m / min, the molecular orientation of the polyester copolymer constituting the fiber does not increase sufficiently, and the residual elongation tends to be high, resulting in insufficient tensile strength of the obtained long fiber. The resulting spunbonded nonwoven fabric tends to have poor dimensional stability, mechanical strength, and thermal stability. In particular, when a nonwoven fabric is formed by hot embossing, the fibers generate heat shrinkage and the nonwoven fabric enters a width, and even in the non-embossed portion, the fibers are affected by heat and the texture of the obtained spunbond nonwoven fabric is lowered. . On the other hand, when it exceeds 6000 m / min, the yarn breakage occurs beyond the limit of the spinning at the time of melt spinning, and the fineness of the fine diameter tends to be inferior.
ウエブを得た後の不織布化手段は、熱エンボス加工を施すことが好ましい。得られる不織布の風合いや操業性を考慮して、ロールの表面温度は、ポリエステル共重合体の融点よりも１０℃低い温度以下に設定する。設定温度の下限は、ポリエステル共重合体の融点よりも５０℃低い温度とする。 The nonwoven fabric forming means after obtaining the web is preferably subjected to hot embossing. Considering the texture and operability of the resulting nonwoven fabric, the surface temperature of the roll is set to a temperature that is 10 ° C. lower than the melting point of the polyester copolymer. The lower limit of the set temperature is a temperature that is 50 ° C. lower than the melting point of the polyester copolymer.
一般に、本発明におけるポリエステル共重合体のように融点が低い（ガラス転移温度は０〜２０℃）場合、紡糸工程から冷却延伸工程を限られた短い距離で行わざるを得ないスパンボンド法に適用しようとすると、紡出糸条の冷却固化が遅いため、糸条は未だ半溶融状態であり張りがないため、牽引ジェットによる気流や冷却装置からの冷却風に耐えられず、糸揺れが大きくなったり、糸切れが生じやすいため、溶融紡糸が不安定になるが、本発明においては、共重合体に、高級脂肪酸金属塩、フェニルホスホン酸金属塩あるいは酸化チタンのいずれかを添加することにより、冷却固化しやすくさせて、かつ、ポリオレフィン系ワックスを添加することにより、さらに糸条同士の密着や糸切れを防止することが可能となり、スパンボンド法によっても操業性良く、不織布を得ることができたものである。 Generally, when the melting point is low (the glass transition temperature is 0 to 20 ° C.) like the polyester copolymer in the present invention, it is applied to the spunbond method in which the cooling process and the stretching process must be performed at a limited short distance. Attempts to cool and solidify the spun yarn are slow, and the yarn is still in a semi-molten state and is not stretched. Therefore, the yarn cannot withstand the air current generated by the traction jet or the cooling air from the cooling device, and the yarn sway increases. In addition, in the present invention, by adding any one of higher fatty acid metal salt, phenylphosphonic acid metal salt or titanium oxide to the copolymer, By making it easy to cool and solidify and adding polyolefin wax, it becomes possible to further prevent the yarns from sticking to each other and preventing yarn breakage. Also operating with good I, in which it was possible to obtain a nonwoven fabric.
次に、実施例に基づき本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、以下の実施例、比較例における各種物性値は、以下の方法により測定した。 Next, the present invention will be specifically described based on examples, but the present invention is not limited to only these examples. In addition, the various physical-property values in a following example and a comparative example were measured with the following method.
（１）相対粘度（ηｒｅｌ）：フェノールと四塩化エタンとの等質量比の混合溶媒１００ｃｃに試料０．５ｇを溶解し、オストワルド粘度計を用いて測定した。 (1) Relative viscosity (ηrel): 0.5 g of a sample was dissolved in 100 cc of a mixed solvent having an equal mass ratio of phenol and ethane tetrachloride and measured using an Ostwald viscometer.
（２）操業性評価：
＜糸切れ＞
紡出糸条を牽引ジェットにて引き取る際に、紡糸ノズル４錘分（ノズルホール数１２０ホール）を観察し、１０分あたりに発生する糸切れが本数を評価した。
○：０〜２本の発生で良好
△：３〜５本の発生でやや不良
×：６本以上発生し不良
＜牽引ジェットへの植込み性＞
ノズルから紡出された糸条を牽引ジェットに植え込みのし易さを評価した。
○：糸条の冷却固化が進んでいるため植込みが容易で、ジェット吸引による牽引は可能である。
×：糸条の冷却固化が不十分であるため植込みが不可能であり、ジェット吸引による牽引が不可能である。
＜糸条密着＞
開繊器より吐出した紡出糸条にて形成されたウェブについて、その表面状態を目視して下記の３段階にて評価した。
○：構成繊維の大部分が分繊され、密着糸および集束糸が認められなかった。
△：密着糸および集束糸がわずかだが認められた。
×：構成繊維の大部分が密着または集束し、開繊性が不良であった。
(2) Operability evaluation:
<Thread breakage>
When the spun yarn was taken up by a traction jet, four spindles (nozzle hole number 120) were observed, and the number of yarn breaks that occurred every 10 minutes was evaluated.
◯: Good with 0 to 2 occurrences Δ: Slightly poor with 3 to 5 occurrences X: 6 or more occurrences with failure <implantability in traction jet>
The ease of implanting the yarn spun from the nozzle into the traction jet was evaluated.
○: Cooling and solidification of the yarn is progressing, so it is easy to implant and pulling by jet suction is possible.
X: Implantation is impossible due to insufficient cooling and solidification of the yarn, and pulling by jet suction is impossible.
<Thread contact>
About the web formed with the spun yarn discharged from the opener, the surface state was visually evaluated and evaluated in the following three stages.
○: Most of the constituent fibers were separated, and no contact yarns or bundling yarns were observed.
Δ: Slight adhesion yarn and bundling yarn were observed.
X: Most of the constituent fibers were adhered or converged, and the opening property was poor.
（２）繊度（デシテックス）：ウェブ状態における５０本の繊維の繊維径を光学顕微鏡で測定し、密度補正して求めた平均値を繊度とした。 (2) Fineness (decitex): The fiber diameter of 50 fibers in the web state was measured with an optical microscope, and the average value obtained by correcting the density was defined as the fineness.
（３）目付（ｇ／ｍ２）：試料長１０ｃｍ、試料幅５ｃｍの試料片１０点を作成し、各試料片の質量（ｇ）を秤量し、得られた値の平均値を単位面積あたりに換算して、目付（ｇ／ｍ２）とした。 (3) Weight per unit area (g / m 2 ): Ten sample pieces having a sample length of 10 cm and a sample width of 5 cm were prepared, the mass (g) of each sample piece was weighed, and the average value of the obtained values per unit area In terms of weight per unit area (g / m 2 ).
（４）乾熱収縮率（％）：不織布を構成するポリエステル共重合体の融点をＴｍとしたときに、試料（経方向２０ｃｍ×緯方向２０ｃｍ）を用意し、この試料を（Ｔｍ−３０）℃に設定した熱風乾燥機中に１５分間放置し、熱処理前と後での面積変化を面積収縮率として算出した。そして、面積収縮率が５％以下のものは、高温下での寸法安定性が良好であると評価した。
面積収縮率（％）＝[（４００−（熱処理後の試料面積（ｃｍ２）））／４００]×１００
(4) Dry heat shrinkage (%): When the melting point of the polyester copolymer constituting the nonwoven fabric is Tm, a sample (20 cm in the warp direction × 20 cm in the weft direction) is prepared, and this sample is (Tm-30) The plate was allowed to stand in a hot air dryer set at ° C. for 15 minutes, and the area change before and after heat treatment was calculated as the area shrinkage rate. And the thing whose area shrinkage rate was 5% or less evaluated that the dimensional stability under high temperature was favorable.
Area shrinkage ratio (%) = [(400− (sample area after heat treatment (cm 2 ))) / 400] × 100
（５）融点Ｔｍ（℃）、融解熱量ΔＨｍ（Ｊ /ｇ）、降温結晶化温度Ｔｃ（℃）、結晶化熱量ΔＨｃ（Ｊ /ｇ）：パーキンエルマ社製の示差走査型熱量計ＤＳＣ−７型を用い、試料質量を５ｍｇ、昇温速度を１０ ℃／分として測定し、得られた融解吸熱曲線の最大値を与える温度を融点Ｔｍ（℃）とし、吸熱ピークの面積を融解熱量ΔＨｍ（Ｊ／ｇ）とした。また、同様に、降温速度を１０ ℃／分として測定し、得られた結晶化発熱曲線の発熱ピークの極値を与える温度を降温結晶化温度Ｔｃ（℃）とし、発熱ピークの面積を結晶化熱量ΔＨｃ（Ｊ／ｇ）とした。 (5) Melting point Tm (° C.), heat of fusion ΔHm (J / g), temperature drop crystallization temperature Tc (° C.), heat of crystallization ΔHc (J / g): differential scanning calorimeter DSC-7 manufactured by Perkin Elma Using a mold, the sample mass is 5 mg, the heating rate is 10 ° C./min, the temperature giving the maximum value of the obtained melting endothermic curve is the melting point Tm (° C.), and the endothermic peak area is the heat of fusion ΔHm ( J / g). Similarly, the temperature lowering rate is measured at 10 ° C./min, the temperature giving the extreme value of the exothermic peak of the obtained crystallization exothermic curve is set as the temperature lowering crystallization temperature Tc (° C.), and the area of the exothermic peak is crystallized. The amount of heat was ΔHc (J / g).
（６）トータルハンド値（ｇ／（ｇ／ｍ2））：ＪＩＳ−Ｌ−１０９６のハンドルオメーター法（Ｅ法）に準じて測定した。すなわち、調整された試料から、２０ｃｍ×２０ｃｍの試験片を３枚採取し、試験台の上に測定方向がスリット（幅１５ｍｍ）と直角になるように置き、次に試料台表面から８ｍｍまで下がるように調整したベネトレーターのブレードを降下させ、試験片を押圧したときに、ブレードが８ｍｍ降下するのに要した重量である。この試験は、いずれか一方の辺から６．７ｃｍ（試験幅の１／３）の位置の縦方向および横方向で測定し、さらに表面、裏面の異なる位置で測定する。こうして得られた最高値（重さ（ｇ））を読み取り、３枚の試料の平均値を算定する。なお本発明で求めた値は、試験片として２０ｃｍ×２０ｃｍを使用し、スリット幅を１５ｍｍとして測定を行った値である。 (6) Total hand value (g / (g / m 2 )): Measured according to the handle ohm method (E method) of JIS-L-1096. That is, three test pieces of 20 cm × 20 cm are collected from the adjusted sample, placed on the test table so that the measurement direction is perpendicular to the slit (width 15 mm), and then lowered from the sample table surface to 8 mm. It is the weight required for the blade to descend 8 mm when the blade of the veneerator adjusted as described above is lowered and the test piece is pressed. In this test, measurement is performed in the vertical direction and the horizontal direction at a position of 6.7 cm (one third of the test width) from either side, and further measured at different positions on the front and back surfaces. The maximum value (weight (g)) thus obtained is read and the average value of the three samples is calculated. In addition, the value calculated | required by this invention is a value which measured by using 20 cm x 20 cm as a test piece, and making slit width 15mm.
（７）圧縮剛軟度（ｇ／（ｇ／ｍ２））：試料長１０ｃｍ、試料幅５ｃｍの試料片を不織布の縦方向および横方向についてそれぞれ計５点作製し、試料幅方向に曲げて円筒状物とし、各々その端部を接合したものを圧縮剛軟度測定試料とした。次いで、測定試料毎に各々その軸方向について、定速伸張型引張試験機（オリエンテック社製テンシロンＵＴＭ−４−１−１００）を用い、圧縮速度５ｃｍ／分で圧縮し、得られた最大荷重値（ｇ）を目付で除した値を求め、縦方向と横方向の値の平均値を圧縮剛軟度（ｇ／（ｇ／ｍ２））とした。 (7) Compression bending resistance (g / (g / m 2 )): Sample pieces having a sample length of 10 cm and a sample width of 5 cm were prepared in total in the longitudinal and transverse directions of the nonwoven fabric, and bent in the sample width direction. Cylindrical objects, each having its ends joined, were used as samples for measuring compression bending resistance. Next, the maximum load obtained by compressing each measurement sample in the axial direction with a constant speed extension type tensile tester (Tensilon UTM-4-1-100 manufactured by Orientec Co., Ltd.) at a compression rate of 5 cm / min. A value obtained by dividing the value (g) by the basis weight was obtained, and the average value of the values in the vertical direction and the horizontal direction was taken as the compression bending resistance (g / (g / m 2 )).
（８）熱接着性の評価
得られた不織布を１５ｃｍ×１５ｃｍの正方形に切断し、被接着対象物（１５ｃｍ×１５ｃｍ）２枚の間に両端を合わせて挟んだものを試料とする。この試料をヒートシール機の上下熱処理板（長さ３２ｃｍ×幅１ｃｍ）がほぼサンプルの真ん中になるように間に配置して、下記の条件にて熱接着処理を施した。その後、パネラーによる剥離強力の程度を下記の３ 段階で評価した。評価はサンプル数１０個について行った。
○ ： 全てのサンプルで剥離抵抗が十分大きく、中には被接着部分の不織布が破れるものがある。
△ ： わずかな力で容易に剥離が可能なサンプルがある。
× ： 剥離抵抗がまったくなく、接着形態を維持していないサンプルがある。
＜熱接着処理条件＞
被接着対象物：
ポリエチレンテレフタレートのスパンボンド不織布
接着温度：１５０℃
接着時間：２秒
ヒートシール機のシール幅：１ｃｍ
面圧：２ｋｇｆ／ｃｍ２
(8) Evaluation of thermal adhesiveness The obtained nonwoven fabric is cut into a 15 cm × 15 cm square, and a sample is sandwiched between two objects to be bonded (15 cm × 15 cm) at both ends. This sample was placed in between so that the upper and lower heat treatment plates (length 32 cm × width 1 cm) of the heat sealing machine were almost in the middle of the sample, and subjected to heat bonding treatment under the following conditions. Thereafter, the degree of peel strength by the panel was evaluated in the following three stages. The evaluation was performed on 10 samples.
○: All samples have sufficiently large peeling resistance, and some of the non-woven fabrics to be bonded are torn.
Δ: There is a sample that can be easily peeled off with a slight force.
X: There is a sample which has no peeling resistance and does not maintain the adhesive form.
<Thermal bonding treatment conditions>
Objects to be bonded:
Polyethylene terephthalate spunbond nonwoven bonding temperature: 150 ° C
Bonding time: 2 seconds Seal width of heat sealing machine: 1 cm
Surface pressure: 2 kgf / cm 2
実施例１
エステル化反応缶に、テレフタル酸（以下、ＴＰＡ）、１，６−ヘキサンジール（以下、ＨＤ）、１，４−ブタンジオール（以下、ＢＤ）を供給し、添加剤としてポリエチレンワックスを仕上がりチップ中の含有量０．１質量％となるよう添加し、温度２３０℃、圧力０．２ＭＰａの条件で３時間撹拌し、エステル化反応を行った後、重縮合反応缶に移送した。そして、反応器内の圧力を徐々に減じ、撹拌しながら重縮合反応を約３時間行い、常法によりストランド状に払出しチップ化した。
Example 1
Terephthalic acid (hereinafter referred to as TPA), 1,6-hexanediol (hereinafter referred to as HD), and 1,4-butanediol (hereinafter referred to as BD) are supplied to the esterification reactor, and polyethylene wax is added as an additive in the chip. The content was 0.1% by mass, and the mixture was stirred for 3 hours under the conditions of a temperature of 230 ° C. and a pressure of 0.2 MPa to conduct an esterification reaction, and then transferred to a polycondensation reaction can. Then, the pressure in the reactor was gradually reduced, and the polycondensation reaction was carried out for about 3 hours with stirring, and the chips were discharged into a strand form by a conventional method.
得られた共重合ポリエステルチップは、相対粘度１．５７、融点１３１℃、酸成分がＴＰＡ１００モル％、グリコール成分がＢＤ１５モル％、ＨＤ８５モル％からなるものであった。共重合ポリエステルチップに対して、０．５質量％の二酸化チタンを加えて溶融紡糸装置に供給し、円形の紡糸口金より、紡糸温度２００℃、単孔吐出量１．１ｇ／分で溶融紡糸した。ノズルより紡出した糸条を冷却空気流にて冷却した後、牽引ジェットにて３６００ｍ／分で牽引し、これを公知の開繊器により開繊させて移動するコンベアの捕集面上に堆積してウェブを形成した。次いでこのウェブをエンボスロールとフラットロールとからなる熱エンボス装置に通し、ロール温度を１００℃に設定し、六角形柄、圧着面積率１４．９％、圧着点密度２１．９個／ｃｍ2 、線圧３９．２Ｎ／ｃｍの条件にて部分的に熱圧着し、単糸繊度３．０デシテックスの長繊維からなる目付５１ｇ／ｍ2のスパンボンド不織布を得た。 The obtained copolymer polyester chip had a relative viscosity of 1.57, a melting point of 131 ° C., an acid component of 100 mol% of TPA, a glycol component of 15 mol% of BD, and 85 mol% of HD. 0.5% by mass of titanium dioxide was added to the copolyester chip and supplied to the melt spinning apparatus, and melt spinning was performed from a circular spinneret at a spinning temperature of 200 ° C. and a single hole discharge rate of 1.1 g / min. . After the yarn spun from the nozzle is cooled by a cooling air flow, it is pulled by a pulling jet at 3600 m / min, and this is opened by a known spreader and deposited on the collecting surface of a moving conveyor. To form a web. Next, the web was passed through a hot embossing device composed of an embossing roll and a flat roll, the roll temperature was set to 100 ° C., a hexagonal pattern, a crimping area ratio of 14.9%, a crimping point density of 21.9 pieces / cm 2 , A spunbonded nonwoven fabric having a basis weight of 51 g / m 2 made of long fibers having a single yarn fineness of 3.0 dtex was obtained by partial thermocompression bonding under a linear pressure of 39.2 N / cm.
実施例２
実施例１において、溶融紡糸の際に添加する添加剤として、二酸化チタンに替えて、モンタン酸ナトリウム塩（クラリアント社製 商標名：リコモントＮａＶ１０１）を用いたこと、溶融紡糸の際の単孔吐出量を１．５ｇ／分としたこと、牽引速度を４４００ｍ／分としたこと、熱エンボス装置のロール温度を９５℃に設定したこと以外は実施例１と同様にして、単糸繊度３．４デシテックスの長繊維からなる目付４４ｇ／ｍ2のスパンボンド不織布を得た。
Example 2
In Example 1, montanic acid sodium salt (trade name: Recommont NaV101 manufactured by Clariant Co., Ltd.) was used as an additive to be added during melt spinning instead of titanium dioxide, and the single-hole discharge amount during melt spinning Single yarn fineness of 3.4 decitex in the same manner as in Example 1 except that the tension was set to 1.5 g / min, the pulling speed was set to 4400 m / min, and the roll temperature of the heat embossing apparatus was set to 95 ° C. A spunbonded nonwoven fabric having a weight per unit area of 44 g / m 2 was obtained.
実施例３
実施例１において、溶融紡糸の際に添加する添加剤として、二酸化チタンに替えて、モンタン酸カルシウム塩（クラリアント社製 商標名：リコモントＣａＶ１０２）を用いたこと、溶融紡糸の際の単孔吐出量を１．５ｇ／分としたこと、牽引速度を３４００ｍ／分としたこと、熱エンボス装置のロール温度を９５℃に設定したこと以外は実施例１と同様にして、単糸繊度４．４デシテックスの長繊維からなる目付４４ｇ／ｍ2のスパンボンド不織布を得た。
Example 3
In Example 1, as an additive to be added during melt spinning, calcium montanate (trade name: Recommont CaV102, manufactured by Clariant) was used instead of titanium dioxide, and the single-hole discharge amount during melt spinning Single yarn fineness 4.4 dtex as in Example 1 except that the tension was set to 1.5 g / min, the pulling speed was set to 3400 m / min, and the roll temperature of the heat embossing device was set to 95 ° C. A spunbonded nonwoven fabric having a weight per unit area of 44 g / m 2 was obtained.
実施例４
実施例１において、溶融紡糸の際に添加する添加剤として、二酸化チタンに替えて、フェニルホスホン酸亜鉛塩（日産化学社製 商標名：ＰＰＡ−Ｚｎ）を用いたこと、牽引速度を４１００ｍ／分としたこと以外は実施例１と同様にして、単糸繊度２．７デシテックスの長繊維からなる目付５０ｇ／ｍ2のスパンボンド不織布を得た。
Example 4
In Example 1, zinc phosphonic acid zinc salt (trade name: PPA-Zn manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) was used instead of titanium dioxide as an additive to be added during melt spinning, and the traction speed was 4100 m / min. Except for the above, a spunbonded nonwoven fabric having a basis weight of 50 g / m 2 made of long fibers having a single yarn fineness of 2.7 dtex was obtained in the same manner as in Example 1.
比較例１
実施例１において、溶融紡糸の際に添加剤を加えなかった以外は実施例１と同様にしてスパンボンド不織布を製造しようとしたが、牽引ジェットへ糸条の植え込みが困難で、糸切れが多く、製糸性が悪く、連続運転が困難であった。また、牽引ジェットのジェット吸引圧力を増加させたが、紡糸速度は上がらなかった。堆積したウエブの地合いは悪く、繊維は集束していた。
Comparative Example 1
In Example 1, an attempt was made to produce a spunbonded nonwoven fabric in the same manner as in Example 1 except that no additive was added during melt spinning. However, it was difficult to implant the yarn into the traction jet, and many yarn breaks occurred. The yarn production was poor and continuous operation was difficult. Moreover, although the jet suction pressure of the traction jet was increased, the spinning speed did not increase. The texture of the deposited web was poor and the fibers were concentrated.
比較例２
実施例１において、溶融紡糸の際に添加する添加剤として、二酸化チタンに替えて、タルク（日本タルク社製 商品名：ＳＧ−２０００）を用いたこと以外は実施例１と同様にしてスパンボンド不織布を製造しようとしたが、連続運転にて２時間程度経った際、紡糸口金直下にて糸切れが発生し、再度、牽引ジェットへの糸条植え込みが困難となり連続運転ができなかった。
Comparative Example 2
In Example 1, spunbond was performed in the same manner as in Example 1 except that talc (trade name: SG-2000, manufactured by Nippon Talc Co., Ltd.) was used instead of titanium dioxide as an additive to be added during melt spinning. An attempt was made to produce a nonwoven fabric, but when about 2 hours passed in continuous operation, yarn breakage occurred just below the spinneret, and it was difficult to implant the yarn into the traction jet again, and continuous operation was not possible.
参考例
相対粘度１．３８、融点２５６℃のポリエチレンテレフタレートチップを溶融紡糸装置に供給し、円型の紡糸口金より、紡糸温度２８５℃、単孔吐出量１．７ｇ／分で溶融紡糸した。ノズルより紡出した糸条を冷却空気流にて冷却した後、牽引ジェットにて５０００ｍ／分で牽引し、これを公知の開繊器により開繊させて移動するコンベアの捕集面上に堆積してウェブを形成した。次いでこのウェブをエンボスロールとフラットロールからなる熱エンボス装置に通し、ロール温度を１９０℃に設定したこと以外は実施例１と同様にして熱処理を施し、単糸繊度３．３デシテックスの長繊維からなる目付４８ｇ／ｍ2のスパンボンド不織布を得た。
Reference Example A polyethylene terephthalate chip having a relative viscosity of 1.38 and a melting point of 256 ° C. was supplied to a melt spinning apparatus and melt-spun from a circular spinneret at a spinning temperature of 285 ° C. and a single hole discharge rate of 1.7 g / min. After the yarn spun from the nozzle is cooled by a cooling air flow, it is pulled at 5000 m / min by a pulling jet, and this is spread by a known spreader and deposited on the collecting surface of a moving conveyor. To form a web. Next, this web was passed through a hot embossing device composed of an embossing roll and a flat roll, and heat treatment was performed in the same manner as in Example 1 except that the roll temperature was set to 190 ° C., and from a long fiber having a single yarn fineness of 3.3 dtex. A spunbonded nonwoven fabric having a basis weight of 48 g / m 2 was obtained.
結果を表１に示した。 The results are shown in Table 1.
本発明の実施例１〜４のスパンボンド不織布は、操業性が良好で、長時間の連続操業可能なものであり、また、得られた不織布の物性は、柔軟性に特に優れ、ヒートシール性を有し、また高温下でも寸法安定性が良好であった。 The spunbonded nonwoven fabrics of Examples 1 to 4 of the present invention have good operability and can be continuously operated for a long time, and the physical properties of the obtained nonwoven fabrics are particularly excellent in flexibility and heat sealability. In addition, the dimensional stability was good even at high temperatures.
Claims (5)
The dicarboxylic acid component is mainly composed of terephthalic acid, the diol component is composed of 1,6-hexanediol and 1,4-butanediol, and 1,6-hexanediol accounts for 50 mol% or more of the diol component. A polyester copolymer comprising a polyolefin wax and containing at least one selected from a higher fatty acid metal salt, a phenylphosphonic acid metal salt or titanium oxide. The melt is melted at a temperature 40 to 90 ° C. higher than the melting point, and the spun yarn is discharged from the spinneret. Spunbon, characterized in that the web is obtained by depositing while spreading on a movable collection surface, and then obtaining a web, and then forming a nonwoven fabric. Method of manufacturing a non-woven fabric.
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