CN101939470B - 具低温加工性的复合纤维及使用该纤维的无纺布与成形体 - Google Patents

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Abstract

提供一种复合纤维，其是由含有至少75wt％的熔点为70～100℃的乙烯·α-烯烃共聚物的第1成分、与含有结晶性聚丙烯的第2成分构成并列型截面而成，其特征在于：在与纤维轴成直角的纤维截面中，第1成分占纤维外周的55～90％，第1成分与第2成分的边界线描绘出向第1成分侧弯曲为凸状的曲线，且第1成分与第2成分的面积比率(第1成分/第2成分)为70/30～30/70的范围。所述复合纤维具有低温加工性而且加工为无纺布时的梳棉通过性的步骤性优异，可制造具有优异均匀性的蓬松的无纺布。

Description

具低温加工性的复合纤维及使用该纤维的无纺布与成形体
技术领域
本发明是关于一种具有热加工时的低温加工性、且抑制收缩而具有良好的热黏接性的复合纤维。另外，本发明是关于一种使用该复合纤维的蓬松性(bul kiness)与质感优异的无纺布及成形体。
背景技术
自先前以来，提出有各种具有低温加工性的复合纤维，一直使用容易调整熔点的乙烯·α-烯烃共聚物来作为构成复合纤维的成分。例如，提出有鞘芯型及并列型的复合纤维，其是使用具有90～125℃的低熔点的聚乙烯系树脂与具有120～135℃的高熔点的聚乙烯系树脂的「混合物」来作为复合成分的一种成分(例如，参照专利文献1)。另外，提出有潜在卷缩性复合纤维，其是将含有乙烯·α-烯烃共聚物的成分与含有聚酯树脂的成分「分别」用作复合成分的一种成分(例如，参照专利文献2)。
然而，先前的具有低温加工性的复合纤维在实用上尚有进一步改善的余地。例如，专利文献1中所提出的复合纤维，虽然使用具有90～125℃的低熔点的聚乙烯系树脂，但为了生产稳定性，而实质上于大于等于30wt％(重量百分比)的范围内「混合」具有120～135℃的高熔点的聚乙烯系树脂，来用作复合纤维的一种成分，因此有损低温加工性，而并不充分满足要求。另外，专利文献2是关于一种利用以乙烯·α-烯烃共聚物为成分的复合纤维在热处理时容易收缩的性质的潜在卷缩性复合纤维，但此种潜在卷缩性的复合纤维并不适于获得收缩得到抑制的均匀性(uniformity)优异的无纺布。
另外，此种具有潜在卷缩性的复合纤维是利用了构成其之多种成分间的收缩性的差异，在此种成分间于热处理后容易产生剥离，在加工为无纺布时，若导致熔融的黏接性成分与不熔融的其他成分产生剥离，则于无纺布内，接近使由黏接性成分形成的纤维与由不熔融的其他成分形成的纤维进行混棉而成的状态，而大量存在对无纺布强度并无帮助的部分，因此有时会产生无法实现无纺布的强度的不良情况。
如此，迄今为止作为具有低温加工性的纤维所提出的纤维，于低温加工性或无纺布的均匀性或强度方面需要进一步改良。
【专利文献1】国际公开第00/36200号小册子
【专利文献2】日本专利特开2006-233381号公报
发明内容
本发明的目的在于提供一种复合纤维，其具有低温加工性，且收缩得到抑制，具有优异的热黏接性，而且在加工为无纺布时的尤其是进行梳棉加工的情况下，其梳棉通过性优异，可获得蓬松且均匀性优异的无纺布。本发明的目的还在于提供一种低温加工性优异、蓬松且均匀性优异的无纺布及成形体。
本发明者进行锐意研究的结果发现，通过构成特定的并列型截面的复合纤维可达成上述课题，该复合纤维中，有利于复合纤维的低温加工性的成分即热处理时主要软化、熔融的熔点更低的成分是形成为含有大于等于特定量的特定乙烯·α-烯烃共聚物的成分，将其作为第1成分，并且将含有结晶性聚丙烯的成分作为第2成分。
因此，本发明是一种复合纤维，其是由含有至少75wt％的熔点为70～100℃的乙烯·α-烯烃共聚物的第1成分、与含有结晶性聚丙烯的第2成分构成并列型截面而成，该复合纤维的特征在于：在与纤维轴(fiber axis)成直角的纤维截面中，第1成分占纤维外周的55～90％，第1成分与第2成分的边界线描绘出向第1成分侧弯曲为凸状的曲线，且第1成分与第2成分的面积比率(第1成分/第2成分)为70/30～30/70的范围。
于本发明的实施态样中，所使用的乙烯·α-烯烃共聚物，可举出分子量分布(Mw/Mn)为1.5～2.5，密度为0.87～0.91g/cm3，并且基于ASTM D-1238且于温度为190℃、负荷为21.2N的条件下所测定的熔融指数(melt index，MI)为10～35g/10min的乙烯·α-烯烃共聚物。
上述复合纤维于100℃下进行5分钟热处理后可显示出小于等于50％的热收缩率。
可对本发明的复合纤维进行无纺布化处理而制造无纺布，另外，可对本发明的复合纤维进行加工，或对由本发明的复合纤维所获得的无纺布进行加工，而制作出成形体。
因此，本发明亦进一步针对一种对上述复合纤维进行无纺布化处理所获得的无纺布、使用上述复合纤维所获得的成形体、及使用上述无纺布所获得的成形体。
上述无纺布化处理的例子可举出热风黏接法、热水黏接法等。
本发明的复合纤维是将含有至少75wt％的熔点为70～100℃的乙烯·α-烯烃共聚物的成分作为第1成分，且具有如下构成的并列型截面：在与纤维轴成直角的纤维截面中，该第1成分占纤维外周的55～90％，该第1成分与第2成分的边界线描绘出向第1成分侧弯曲为凸状的曲线，且该第1成分与第2成分的面积比率(第1成分/第2成分)为70/30～30/70的范围。因含有该乙烯·α-烯烃共聚物的第1成分主要覆盖纤维表面，故于100℃以下的热处理温度下显示出良好的热黏接性。即，具有良好的低温加工性。另外，因含有结晶性聚丙烯的第2成分露出于纤维表面的一部分，故可降低乙烯·α-烯烃共聚物特有的表面摩擦的强度，不添加润滑剂等或少量添加润滑剂，亦可实现纤维制造步骤中的稳定生产，尤其是在进行梳棉加工时，该梳棉步骤中的纤维通过性变得良好。
于组合有半月形状的一般的二成分并列型截面形状中，有成分间剥离之虞。本发明的复合纤维的并列型截面是以如下方式构成，即，含有乙烯·α-烯烃共聚物的第1成分占周面长度的55～90％，该第1成分与第2成分的边界线描绘出向第1成分侧弯曲为凸状的曲线，且该第1成分与第2成分的面积比率(第1成分/第2成分)为70/30～30/70的范围，因此不易引起成分间剥离，尤其是在进行梳棉加工时，不会妨碍梳棉步骤中的纤维通过性或加工为无纺布后的无纺布强度，而发挥较好的作业性。另外，组合有半月形状的一般的二成分并列型的截面形状中，存在容易引起热处理所导致的收缩的方面，但一般认为，本发明的复合纤维通过以特定的乙烯·α-烯烃共聚物作为第1成分，且采用特定的纤维截面形状，而有效地抑制收缩。
使用本发明的复合纤维所得的无纺布蓬松且柔软，热处理时的收缩少，因此几乎没有缩幅(宽度相对于无纺布的加工方向的减少)，生产性、均匀性优异。另外，本发明的复合纤维由于是以含有熔点为70～100℃的乙烯·α-烯烃共聚物的成分作为有效成分，故可进行100℃以下的热处理加工。因此，本发明的复合纤维的无纺布化或成形加工时，亦可使用蒸气或热水等媒体，故可根据用途、环境、状况，自范围较广的选项中选择合适的无纺布化条件或成形加工条件。
附图说明
图1为表示本发明的复合纤维的并列型截面的形状的概略图。
具体实施方式
本发明的复合纤维是以含有乙烯·α-烯烃共聚物的成分作为第1成分。所谓该乙烯·α-烯烃共聚物，是指由乙烯及α-烯烃所形成者。作为α-烯烃，具体而言可举出：丙烯、丁烯-1、戊烯-1、己烯-1、庚烯-1、辛烯-1等直链状α-烯烃。该些α-烯烃之中，较好的是丁烯-1、辛烯-1，更好的是辛烯-1。乙烯·α-烯烃共聚物中的α-烯烃含量较好的是小于等于30mol％(摩尔百分比)，更好的是小于等于20mol％。α-烯烃含量通常为大于等于1mol％。此时的含量是指((α-烯烃)/(α-烯烃+乙烯))的摩尔比百分率。若α-烯烃含量过多，则存在于纤维制造步骤中固化变慢、引起纤维间熔着等而有损生产性的倾向。若α-烯烃含量为30mol％以内，则纤维的刚性充分，尤其是进行梳棉加工时，梳棉步骤中的纤维通过性良好。
所使用的乙烯·α-烯烃共聚物的熔点为70～100℃，较好的是80～100℃。通过70℃以上的熔点，可防止纤维间熔着等，例如于纤维制造步骤中使涂布于纤维表面的抗静电剂等处理剂干燥时，不易引起纤维间熔着等不良情况，而发挥良好的生产性。另外，通过熔点为100℃以下，可将在将纤维加工为无纺布或成形体时的加工温度设定为100℃以下，可使用蒸气或热水等作为热处理的媒体，可选择使用温度相对较低的媒体的加工方法。并且，不必担心对构成纤维的本来不熔融的其他成分造成影响，故较好。
此处所谓的熔点，是以示差扫描热量计(differential scanningcalorimetry，DSC)测定乙烯·α-烯烃共聚物后的熔融峰值温度。当确认到多个熔融峰值时，以最大的熔融峰值的温度作为熔点，当确认到多个大小相近的熔融峰值时，以更低侧的熔融峰值温度作为熔点。
乙烯·α-烯烃共聚物的重量平均分子量(Mw)与数量平均分子量(Mn)的比即分子量分布(Mw/Mn)较好的是1.5～2.5，更好的是1.7～2.3。若分子量分布(Mw/Mn)是在1.5～2.5的范围内，则可获得纤维制造步骤中的纺丝性变得良好、纤维物性方面亦具有充分强度的复合纤维，故较好。
乙烯·α-烯烃共聚物的密度较好的是0.87～0.91g/cm3，特别好的是0.88～0.90g/cm3。若乙烯·α-烯烃共聚物的密度大于等于0.87g/cm3，则将该共聚物加工为纤维时的表面黏性为适度，纤维制造时不易引起胶着，适合于用作纤维的主体构成成分。另一方面，若该密度为小于等于0.91g/cm3，则乙烯·α-烯烃共聚物的熔点相对较低，为100℃以下，适合用作本发明中使用的乙烯·α-烯烃共聚物。
若考虑到纤维制造步骤中的稳定生产，则乙烯·α-烯烃共聚物的熔融指数(MI)较好的是10～35g/10min，更好的是15～30g/10min的范围。此处所谓的MI，是基于ASTM D-1238且于190℃、负荷为21.2N的条件下所测定的值。
所使用的乙烯·α-烯烃共聚物既可为单独一种，亦可为两种以上的混合物。
于本发明所使用的乙烯·α-烯烃共聚物中，可于不损及本发明目的的范围内调配各种添加剂。例如，润滑剂、耐热稳定剂、抗氧化剂、耐候稳定剂、抗静电剂、着色剂等。可较好地用作润滑剂的有油酸酰胺或芥酸酰胺等脂肪酸酰胺、硬脂酸丁酯等脂肪酸酯、聚乙烯蜡或聚丙烯蜡等聚烯烃蜡、硬脂酸钙等金属皂等。特别好地使用的是油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸酰胺、二十二酸酰胺等脂肪酸酰胺。
为了可于低温下参与热黏接，尤其是为了无纺布化或成形加工时的热媒体可使用蒸气或热水，本发明的复合纤维中的第1成分中必须包含有效量的上述乙烯·α-烯烃共聚物。以第1成分的重量基准，该乙烯·α-烯烃共聚物的含量为大于等于75％，较好的是大于等于85％，特别好的是树脂原料占100％。若上述乙烯·α-烯烃共聚物于第1成分中为大于等于75wt％，则就可主要表现出乙烯·α-烯烃共聚物的性能方面而言较好。
在上述乙烯·α-烯烃共聚物以第1成分的重量基准而含有大于等于75％的条件下，除了该乙烯·α-烯烃共聚物以外，亦可包含于第1成分中的树脂原料，例如可举出：低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、丙烯共聚物等。该些树脂原料可利用以下方法混合：于树脂的状态下预先均匀地混合的方法；或于纤维制造步骤中使乙烯·α-烯烃共聚物熔融而挤出时，自挤出机的中途的进料口投入的方法。
本发明的复合纤维以含有结晶性聚丙烯的成分作为第2成分。所谓该结晶性聚丙烯，是丙烯均聚物、或丙烯与少量的(通常为小于等于2wt％的)α-烯烃的共聚物，此种结晶性聚丙烯有使用齐格勒-纳他触媒(Ziegler-Natta catalyst)或二茂金属触媒(metallocenecatalyst)所获得的通用的聚丙烯。
本发明中的结晶性聚丙烯，较好的是如下者：熔点为150～165℃、较好的是155～165℃，熔体质量流动速率(melt mass-flow rate，MFR＝230℃，21.2N)处于0.1～80g/10min的范围，更好的是处于3～40g/10min的范围。
构成本发明的复合纤维的第2成分含有结晶性聚丙烯，在不明显有损效果的范围内，可适宜使用丙烯·α-烯烃共聚物的混合物、或熔体质量流动速率(MFR)或分子量分布(Mw/Mn)等物性不同的结晶性聚丙烯彼此的混合物等。另外，视需要亦可调配其他热塑性树脂，或二氧化钛、碳酸钙及氢氧化镁等无机物，或各种添加剂(阻燃剂、耐热稳定剂、抗氧化剂、耐候稳定剂、抗静电剂、着色剂等)。构成本发明的复合纤维的第2成分中，通常合适的是结晶性聚丙烯占至少75wt％。
本发明的复合纤维中，含有乙烯·α-烯烃共聚物的第1成分与含有结晶性聚丙烯的第2成分构成特定结构的并列型截面。
在与纤维轴成直角的纤维截面中，含有乙烯·α-烯烃共聚物的第1成分占纤维外周的55～90％，含有结晶性聚丙烯的第2成分占45～10％。通过含有特定的乙烯·α-烯烃共聚物的第1成分占纤维外周的55％以上，可进行100℃以下的热处理加工；通过含有结晶性聚丙烯的第2成分占纤维外周的10％以上，而使结晶性聚丙烯连续地出现于纤维表面，可降低于纤维表面使用乙烯·α-烯烃共聚物时的纤维间摩擦或对金属摩擦、黏性，纺丝性或进行梳棉加工时的其梳棉加工性变得优异。尤其是在与纤维轴成直角的纤维截面中，较好的是含有乙烯·α-烯烃共聚物的第1成分占纤维外周的60～80％，含有结晶性聚丙烯的第2成分占40～20％。
本发明的复合纤维进而在与纤维轴成直角的纤维截面中，第1成分与第2成分的边界线描绘出向第1成分侧弯曲为凸状的曲线。通过具有该结构，与仅半月状的两种成分接合而成的一般的并列截面结构的复合纤维相比，第1成分与第2成分的边界线的长度增加，即两种成分间的接合面积增大，而且采用第1成分包围第2成分的结构，藉此可抑制第2成分自该复合纤维上剥离。
尤其是在与纤维轴成直角的纤维截面中，当将描绘出向第1成分侧弯曲为凸状的曲线的第1成分与第2成分的边界线与纤维外周相交的两个交点设为a与b，将连接该a与b的线段ab分为2等份的点设为c，将通过点c且向与该线段ab成直角的方向上延伸的直线与第1成分和第2成分的边界线相交的点设为d、将通过点c且向与该线段ab成直角的方向上延伸的直线与第2成分侧的纤维外周相交的点设为e时，较好的是具有以线段cd的长度与线段ce的长度的关系满足cd≥0.8ce的关系的方式，上述边界线向第1成分侧弯曲为凸状的结构。在满足更好的是cd≥ce、进而更好的是cd≥1.5ce、特别好的是cd≥2ce的关系时，复合成分间的非剥离性、及热处理时或成形加工时的热收缩性变得优异。
另外，在将描绘出向第1成分侧弯曲为凸状的曲线的第1成分与第2成分的边界线看作第2成分的外周所描绘出的圆或椭圆的外周的一部分时，较好的是该边界线的长度(g)超过应由第2成分所描绘出的圆或椭圆的总外周长(h)的50％，更好的是大于等于60％的情况。尤其是应由第2成分所描绘出的圆或椭圆的直径或长轴的两端存在于该复合纤维的与纤维轴成直角的纤维截面内，将其长度设为f时，当将第1成分和第2成分的边界线与纤维外周相交的2个交点a、b连接的线段ab的长度为f＞ab的关系时，第2成分于该复合纤维的截面中可形成对第1成分发挥锚固(anchor)功能的复合结构，因此可极为有效地提高第2成分的剥离防止效果。
构成本发明的复合纤维的两种成分在与纤维轴成直角的纤维截面的面积中，就保持截面形状方面或纤维制造时的稳定性、加工为无纺布时的强度与伸长率的平衡方面而言，较好的是第1成分/第2成分＝70/30～30/70的比率，更好的是60/40～40/60的比率。
本发明的复合纤维可使用先前公知的并列型复合纺丝头来制造。例如，可使用日本专利特开昭48-11417或日本专利特开昭52-74011中记载的并列型复合纺丝头等来制造。
为了使用该并列型复合纺丝头来形成本发明的复合纤维的截面形状，必须获得含有乙烯·α-烯烃共聚物的第1成分与含有结晶性聚丙烯的第2成分在熔融时的流动性(黏度等)的平衡，考虑到两种成分的熔融指数(MI)及熔体质量流动速率(MFR)等，在制造纤维时的条件下对其进行调整。例如，针对含有乙烯·α-烯烃共聚物的第1成分，测定190℃左右的温度下的熔融时的流动性(黏度)，根据熔融流动性(熔融黏度)的变动而选择达到可制造纤维的流动性(黏度)的温度范围，使之达到纤维制造条件的挤出温度，同样对含有结晶性聚丙烯的第2成分于230℃左右的温度下测定流动性(黏度)而选择挤出温度时，于以第1成分的熔融流动性(熔融黏度)与第2成分的熔融流动性(熔融黏度)相比相对较大的方式选择挤出温度的情形时，若以相等的压力挤出各成分，则于纤维截面中，覆盖纤维周面的第1成分的比例相对提高。例如，虽然熔融时的流动性(黏度)的温度依存性(上升倾向)根据所使用的树脂而不同，故不能一概而论，但关于第1成分的熔融指数(MI)与第2成分的熔体质量流动速率(MFR)的比率，当第1成分的熔融指数(MI)相对于第2成分的熔体质量流动速率(MFR)的比为1.5～3倍时，容易形成本发明的复合纤维的截面形状。特别好的是该比为1.8～2.5的范围。该比越高，越容易形成第1成分包围第2成分的结构，因此第2成分占纤维外周的比例减少。另外，即使为相同挤出温度、熔融黏度，亦可通过改变树脂的吐出量比，来增减纤维截面中的第1成分及第2成分相对于纤维外周的比例。其是改变上述与纤维轴成直角的纤维截面中的面积比率，例如，于相同制造条件下，若与纤维轴成直角的纤维截面中所占的第2成分的面积比率相对提高，则容易增加第2成分相对于纤维外周所占的比例。
制造本发明的复合纤维时，除了如上所述选择挤出温度或树脂的吐出量以外，亦可采用通常的熔融纺丝法。
以提高纤维制造时的步骤稳定性等为目的，亦可于本发明的复合纤维的表面涂布处理剂。处理剂主要为抗静电剂，此外有进一步提高纤维表面的濡湿性的亲水剂，成分可举出：烷基磷酸盐或其环氧乙烷加成物、山梨糖醇酐脂肪酸酯环氧乙烷加成物、聚甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯改质聚硅氧等。该些成分的单体或任意的混合物可用作处理剂。
本发明的复合纤维于100℃下热处理5分钟后的热收缩率小于等于50％，较好的是小于等于30％，特别好的是小于等于20％。
此处所谓的热收缩率，是指将本发明的复合纤维制成短纤维(staple fiber)而投入至梳棉机中，将于梳棉出口采取的纤维网(于纤维缠绕的状态下成为片材者)切割成规定形状后，于100℃下进行5分钟热处理，以百分率(％)表示处理前后的尺寸的不同(减少量)者。
于本发明中，该热收缩率具体而言是指以如下方式获得的值：将本发明的复合纤维切割成30～65mm的任意长度而制成短纤维，然后将该短纤维投入至小型梳棉机(miniature carding machine)中，制作单位面积重量为200g/m2的纤维网；接着使用250mm×250mm的纸型(paper pattern)，于纤维的加工方向(MD)及与该加工方向成直角的方向(CD)上，沿着纸型切割该纤维网，其后放置10分钟，于即将进行热处理之前测定该经切割的纤维网的MD长度，之后通过循环热风式烘箱于100℃下进行5分钟热处理；热处理后再次测定MD长度，然后根据以下算式求得该热收缩率的值。
热收缩率(％)＝{(L0-L)/L0}×100
L0：热处理前的MD的长度
L：热处理后的MD的长度
该数值越小，无纺布化时的纤维网的收缩越小，可进行越稳定的加工，从而可获得均匀性优异的无纺布。
而且，此处所示的热收缩的测定条件，对本发明的复合纤维的加工条件、热处理条件、无纺布化条件、使用法等并无任何特定/限定。
具有由先前所知的树脂的组合所形成的并列型截面结构的复合纤维，在制造纤维时的热处理步骤中，容易表现出来源于其截面结构及该些树脂构成的卷缩，其结果，可发挥纤维的蓬松性提升效果。尤其是如用以进行无纺布化的切割成所需长度的纤维的集合体即纤维网，若于纤维的自由度高的状态下实施热处理，则亦容易产生纤维自身的收缩。因此，于纤维网的状态下蓬松的复合纤维在无纺布加工后会大幅度收缩而无法维持原本的蓬松性的情况较多。另外，于纤维网中，为了使单位面积重量均匀而实施各种方法，但单位面积重量不均不会完全消失，并且纤维网内的纤维的自由度存在分布，该分布程度有若干差异，因此于无纺布化时的热处理时，容易自自由度更高的部分产生收缩。因此，更加容易收缩的部分使周边的纤维聚集成束而成为块状，通过聚集成束而纤维变少的部分的单位面积重量下降，因此于无纺布整体上单位面积重量的不均变得极为明显，难以获得均匀性优异的无纺布。
相对于此，虽然本发明的复合纤维具有包含两种成分的并列型截面结构，但具有以如下方式配置的截面形状：含有乙烯·α-烯烃共聚物的第1成分在与纤维轴成直角的纤维截面中占纤维外周的55～90％，进而包围含有结晶性聚丙烯的第2成分；并且熔点为70～100℃的乙烯·α-烯烃共聚物较好的是使用分子量分布(Mw/Mn)为1.5～2.5、密度为0.87～0.91g/cm3、且熔融指数(MI)为10～35g/10min的乙烯·α-烯烃共聚物，藉此可维持采用并列型截面结构而赋予的潜在卷缩所引起的蓬松性提升效果的益处，并且可将热处理加工时的收缩性抑制为可稳定地进行无纺布化或成形加工的范围即小于等于50％。
组合有特定树脂构成与特定复合结构的本发明的复合纤维为何可表现出如此优异的收缩抑制机构，并不明确。无法预期的是：通过使用上述特定的乙烯·α-烯烃共聚物，将其与结晶性聚丙烯组合，进而制成具有特定的纤维截面形状的纤维，令人惊奇的是可抑制收缩，但另一方面能够获得通常被认为是相反性能的蓬松性优异、质感优异、并且100℃以下的低温下的热处理加工特性优异的无纺布。
本发明的复合纤维的纤度(fineness)并无特别限定。选择考虑到构成复合纤维的成分的物性及制造时的步骤稳定性、并且适于将该复合纤维加工为无纺布或成形体的纤度即可。例如，于直接接触人的皮肤的化妆棉(powder puff)或药剂涂布片材等用途中，较理想地是于1～5dtex的范围内选择，另外，于以印表机的墨匣(ink cartridge)等为代表的液体保持材用途中，合适的是1～10dtex的范围，此外，于家庭用芳香剂的芳香芯之类的液体挥发材料用途中，合适的是1～20dtex的范围。
本发明的复合纤维的长度并无特别限定，可为长纤维或短纤维。当切割为短纤维时，其切割长度可根据该复合纤维的纤度及加工法或用途而适当选择。作为短纤维，于经过梳棉步骤的情形时，较好的是设为20～125mm，进而为了获得良好的梳棉通过性或纤维网的质地，较好的是设为25～75mm。另外，于利用气纺(air-laid)法将本发明的复合纤维进行无纺布化的情形时，气纺用短纤(chop)较好的是设为3～25mm。
本发明的复合纤维为了使纤维束开纤而获得蓬松的纤维网或无纺布，较好的是具有卷缩。所赋予的卷缩数或卷缩类型可根据该复合纤维的纤度及切割长度，另外根据加工法或用途而适当选择。例如，当以3.3～6.6dtex的纤度将切割长度为38～45mm的复合纤维(短纤维)以梳棉法制成纤维网时，较好的是赋予卷缩数10～25道(peak)/25mm；当以3.3～6.6dtex的纤度将切割长度为3～6mm的复合纤维(气纺用短纤)以气纺法制成纤维网时，较好的是于卷缩数5～15道/25mm的范围内赋予。卷缩的类型可例示锯齿(zigzag)形状或螺旋(spiral)结构者。
为了将本发明的复合纤维加工为无纺布，较好的是使用在形成纤维网后进行热处理而使其无纺布化的方法。纤维网形成法可例示：使该复合纤维通过梳棉机的梳棉法；或将纤维投入至设有狭缝(slit)的圆柱状滚筒(drum)中，使该滚筒旋转而使纤维聚集于输送带(conveyor)上的气纺法等，但并不限定于该些方法。当使用该些形成法时，只要不明显损坏本发明的效果，则可混棉其他纤维。可混棉的纤维，例如可举出用以提高保水性的嫘萦(rayon)或棉(cotton)、用以使无纺布更蓬松的以聚对苯二甲酸乙二酯为成分、以及其他的中空纤维(hollow fiber)等。
当以该些纤维网形成法来形成所需的单位面积重量的纤维网后，对纤维网进行热处理而使其无纺布化时，可于进行热处理前，使用通过水流或压缩空气、针(needle)而使纤维网中的纤维交织的水刺(spunlace)法或针刺(needle punch)法，使强度提高或质感发生变化。
作为热处理法，可例示热风黏接法、热水黏接法、热辊黏接法等方法。其中，在将本发明的复合纤维形成为纤维网后所进行的热处理法较好的是热风黏接法或热水黏接法。
热风黏接法是使经加热的空气通过纤维网中而使复合纤维的低熔点成分软化、熔融，从而使纤维交织部分黏接的方法，该热风黏接法并非如热辊黏接法般挤碎一定面积而有损蓬松性的黏接法，因此是适于提供本发明的课题即蓬松且均匀性、质感优异的无纺布的黏接法。
该热风黏接法是适于提供蓬松且质感良好的无纺布的黏接法。先前，当以热风黏接法对尤其是具有以两种成分构成的一般的半月形状组合型并列截面的短纤维经切割而成的复合纤维网进行热处理时，输送带上的纤维网的自由度高，因此与其他黏接法相比收缩容易变大，难以获得质地或质感良好的无纺布。另一方面，本发明的复合纤维由于因用以无纺布化的热处理所引起的收缩得到有效抑制，故尤其适合于该热风黏接法中使用，可通过热风黏接法而提供不仅维持本来所带来的蓬松性此种优越性、并且质感优异的无纺布。
热水黏接法是通过使热水或蒸气通过纤维网之中而使复合纤维的低熔点成分软化、熔融，从而使纤维交织部分黏接的方法。本发明的复合纤维，由于含有具有70℃～100℃的熔点的乙烯·α-烯烃共聚物的第1成分占纤维周面的一半以上，故可应用本来为100℃以下的热处理的热水黏接法。该黏接法中所使用的为热水、蒸气或其他比较便宜的媒体、无需特殊设备的媒体，通过利用此种媒体进行处理，可在进行无纺布化的同时基本上洗去涂布于本发明的复合纤维的表面的处理剂。涂布于纤维表面的处理剂于复合纤维(短纤维及气纺用短纤等)制造步骤中不可或缺，但根据用途，在无纺布化或成形加工之后会不需要、或成为障碍。例如直接接触食品的食品保护片材或包材或托盘(tray)、含浸化妆品的化妆棉、用以将药剂涂布于患部的棉棒(stick)等。亦存在以安全的食品添加物或基于此的成分来构成纤维表面的处理剂的方法、或者在形成无纺布或成形体后设置清洗步骤而洗去处理剂的方法，但即便以对人体安全的成分来构成处理剂，亦并非没有对化妆品或药剂的影响，为了保持制品的稳定性能，较理想的是尽可能不于无纺布或成形体上残留处理剂。另外，在加工为无纺布或成形体后进一步经过清洗步骤，需要追加设备及时间，于成本方面不利。
因此，针对如上所述的用途，在能够以低成本高效地提供蓬松、且处理剂几乎不附着或处理剂的附着量经有效地减少至不会引起上述不良情况的程度的无纺布或成形体的方面，可采用热水黏接法的本发明的复合纤维的工业意义极大。最好的是使用本发明的复合纤维，通过热水黏接法而进行无纺布化、成形加工，或者对暂时以热风黏接法进行热处理而制成无纺布的复合纤维，利用热水黏接法进行成形加工。
将本发明的复合纤维加工为无纺布时的无纺布的单位面积重量可根据使用目的而适当选择。例如，于食品包材的用途中，较理想的是于20～50g/m2的范围内选择，于化妆棉或药剂含浸片材等用途中，较理想的是于30～150g/m2的范围内选择，另外，于药剂涂布用棉棒等用途中，较好的是50～250g/m2的范围。
另外，将本发明的复合纤维加工为无纺布时的无纺布的蓬松度是以比容积(specific volume)算出，容易获得大于等于20cm3/g的蓬松度，亦可适宜获得大于等于30cm3/g的蓬松度。
在将本发明的复合纤维加工为无纺布时，亦可根据目的而于该无纺布上积层其他无纺布或纤维网、热塑性薄膜、片材等。可例示与透气性薄膜、开孔薄膜或开孔无纺布贴合，或与由包含弹性体的弹性无纺布、其他乙烯·α-烯烃共聚物所构成的伸缩性无纺布积层等。
于本发明中，所谓「成形体」，是指使用本发明的复合纤维，未经过无纺布化步骤而进行加工所获得的加工品，以及经过无纺布化步骤而进行加工所获得的加工品。当未经过无纺布化步骤而进行加工时，将利用梳棉法等所获得的所需单位面积重量的纤维网形成纤维束(sliver)，放入特定的模具中，于此状态下进行热处理，藉此可获得「成形体」。当经过无纺布化步骤而进行加工时，可将本发明的复合纤维利用梳棉法或气纺法等来制成所需单位面积重量的纤维网，将该纤维网以热风黏接法等进行无纺布化，将所获得的无纺布重迭以达到所需的单位面积重量及厚度，或将该无纺布切割并组合后，进而使用热风黏接法或热水黏接法使之成为一体而获得「成形体」。另外，亦可使用本发明的复合纤维进行无纺布化后，将无纺布重迭以达到所需的单位面积重量及厚度，或将该无纺布切割并组合，然后将所获得者放入特定的模具中，于此状态下进行热处理，获得「成形体」。
使用本发明的复合纤维所获得的「成形体」，亦可容易地进行另外的处理，例如是进行切割该「成形体」的一部分、或进行热处理等的2次加工。
本发明的复合纤维可适宜用于化妆棉或药剂涂布片材、退热片材(antipyretic sheet)、食品托盘、减震材料(cushioning material)、缓冲材料、家庭用芳香剂等的芯材、加湿器等的保液材料、育苗片材(raising sheet)、抹布(wiper)等用途。
[实施例]
其次通过实施例与比较例来具体说明本发明，本发明并不限定于以下实施例。而且，本说明书尤其是实施例与比较例、以及以下表1～3中所使用的术语的定义及测定方法如下所述。
(1)熔融指数
MI：基于ASTM D-1238，于190℃、21.2N的条件下进行测定。
而且，表中所示的数值是对树脂进行测定的数值。(单位：g/min)
(2)密度
基于JIS K7112进行测定。
而且，表中所示的数值是对树脂进行测定的数值。(单位：g/cm3)
(3)分子量分布(Mw/Mn)
分子量分布为重量平均分子量与数量平均分子量的比，是通过凝胶渗透层析法(gel permeation chromatography)求得。使用Waters制造的「GPC-150C 」进行测定。(管柱：Tosoh制造的TSKgel GMH6-HT 7.5cm I.D.×60cm 1根)
而且，表中的数值是对原料树脂进行测定的值。
(4)熔点
熔点表示树脂熔融的温度，是使用示差扫描热量计(DSC)进行测定。(单位：℃)
使用TA INSTRUMENTS制造的DSC「Q-10」进行测定。将树脂切割成4.20～4.80mg的重量，将其填充至样品盘(sample pan)中，并加以覆盖。于N2冲洗(purge)内以10℃/min的升温速度自30℃升温至200℃，进行测定，获得熔融图表。对图表进行分析而求得熔融峰值温度。
(5)熔体质量流动速率(MFR)
基于JIS K7210，于230℃、21.2N的条件下进行测定。
而且，表中所示的数值是对原料树脂进行测定的值。(单位g/min)
(6)纤度、纤维径
纤度、纤维径表示纤维的粗度，是由单位长度的重量算出。(单位：dtex)
当纤维的长度充分长于60mm时，将纤维的束切割成60mm，使用岛津制作所制造的电子天平「AEL-40SM」来计量150根经切割的纤维的重量。将该数值放大1111倍而作为纤度。当纤维的长度不充分时，使用扫描型电子显微镜进行观察，自所获得的图像中任意选择100根纤维，测定该些纤维的直径。由直径的平均值与纤维的比重算出纤度。
(7)第1成分相对于纤维截面外周长的占有率等、截面形状观察
将复合纤维以相对于长度方向成直角的方式加以切割，通过光学显微镜或扫描型电子显微镜进行观察并求得：第1成分相对于与纤维轴成直角的纤维截面的纤维外周长的占有率(％)；在与纤维轴成直角的纤维截面中，当将描绘出向第1成分侧弯曲为凸状的曲线的第1成分和第2成分的边界线与纤维外周相交的两个交点设为a与b，将连接该a与b的线段ab分为2等份的点设为c，将通过点c且向与该线段ab成直角的方向上延伸的直线与第1成分和第2成分的边界线相交的点设为d、将通过点c且向与该线段ab成直角的方向上延伸的直线与第2成分侧的纤维外周相交的点设为e时，纤维cd的长度相对于线段ce的长度的比(cd/ce)；另外，将描绘出向第1成分侧弯曲为凸状的第1成分与第2成分的边界线看作第2成分的外周所描绘出的圆或椭圆的外周的一部分时，该边界线的长度g相对于应由第2成分所描绘出的圆或椭圆的总外周长h的比(g/h)；进而，应由第2成分所描绘出的圆或椭圆的直径或长轴的两端存在于该复合纤维的与纤维轴成直角的纤维截面内时该直径或长轴的长度f与线段ab的长度的长短关系。
使用NIKON制造的光学显微镜或Jeol Datum制造的扫描型电子显微镜「JSM-T220」进行观察。由所获得的图像测定各成分露出于纤维表面的部分的长度，代入下式中而算出。而且，于纤维截面中第1成分与第2成分的区别可在将纤维以相对于长度方向成直角的方式加以切割的状态下进行热处理而确认。例如，将切割后的纤维放置于100℃的烘箱干燥器内，使第1成分软化、熔融后，利用光学显微镜或扫描型电子显微镜进行观察，确认纤维截面的哪一部分为第1成分。
第1成分的周面的长度(％)＝(L1/L)×100
L1：第1成分的周面的长度
L：纤维截面的周面的全长
(8)热收缩率
热收缩率是针对纤维网，表示热处理前后的单位长度的变化(减少率)，是由变化量与单位长度的比算出。(单位：％)
使用250mm×250mm的纸型，于纤维的加工方向(MD)及与该加工方向成直角的方向(CD)上，分别沿着该纸型对通过小型梳棉机而采取的纤维网200g/m2进行切割。放置10分钟后，接着将经切割的纤维网置于牛皮(kraft)纸(350mm×700mm)之上，测定MD的长度。其后，将牛皮纸对折而形成轻轻覆盖纤维网之上的状态，于此状态下放入SANYO电子股份有限公司制造的对流烘箱(循环热风式)中，于100℃下进行5分钟热处理。处理结束后自干燥器中取出，于室温下放置冷却5分钟，再次测定MD的长度。然后代入下式中而算出热收缩率。
热收缩率(％)＝{(L0-L)/L0}×100
L0：热处理前的MD的长度
L：热处理后的MD的长度
(9)单位面积重量
单位面积重量表示无纺布及纤维网的每单位面积的重量，是由切割成一定面积的无纺布或纤维网的重量算出。(单位：g/m2)
将切割成250mm×250mm的无纺布以A&D公司制造的上皿电子天平「HF-200」测定重量，将该数值放大16倍而算出单位面积重量。
(10)蓬松度(比容积)
蓬松度表示无纺布的每单位体积的重量，是由单位面积重量测定与厚度测定来算出。(单位：cm3/g)
使用东洋精机制作所制造的「Digi-Thickness Tester」，于砧(anvil)负荷为2g/cm2、速度为2mm/sec的条件下测定无纺布的厚度，由该数值(mm)与单位面积重量(g/m2)算出蓬松度。
(11)质感
质感是对无纺布的外观质地、手感的柔软性、韧性、膨胀等进行综合判断者。
通过官能检查员(paneler)的官能试验进行判断。以「良好」、「普通」、「差」3阶段的基准进行评价。
以下说明实施例1～6及比较例1～6，将该些的结果汇总于表1～3。
[实施例1]
第1成分为使用二茂金属触媒进行聚合而成的乙烯·α-烯烃共聚物，α-烯烃为辛烯-1，在共聚物中含有10mol％。该乙烯·α-烯烃共聚物的密度为0.880，熔点为72℃，熔融指数(MI)为18g/10min，且分子量分布(Mw/Mn)为1.9。第2成分是熔体质量流动速率(MFR)为8g/10min、且熔点为160℃的结晶性聚丙烯。
以该些两种成分作为构成成分，使用并列型复合纺丝头，以第1成分/第2成分＝50/50的容积比，并且于第1成分侧为200℃、第2成分侧为260℃的挤出温度(设定温度)的条件下进行熔融纺丝。拉取时，使以山梨糖醇酐脂肪酸酯及十二烷基磷酸钾盐的环氧乙烷加成物作为主成分的抗静电剂附着。纺丝性良好。然后将所获得的纤度为6.5dtex的纺丝复合长丝(filament)使用具有55℃的加热辊的加热装置延伸至1.7倍，以卷缩赋予装置赋予卷缩后，切割成38mm，获得纤度为4.4dtex(纤维径为25.2μm)的复合纤维(短纤维)。
针对第1成分，根据上述(1)～(4)的测定方法来测定密度、熔点、熔融指数(MI)、分子量分布(Mm/Mn)。针对第2成分，根据上述(4)、(5)的测定方法来测定熔点、熔体质量流动速率(MFR)。将该些的结果示于表1的构成成分的项目中。根据上述(6)、(7)的测定方法来测定所获得的复合纤维(短纤维)的纤维物性。将该些的的结果与纤维截面的概略图一并示于表1的丝质的项目中。在与纤维轴成直角的方向的纤维截面中未发现成分间的剥离。进而，cd/ce＝7.5，f＞ab，且g/h＝0.80。
将100g所获得的复合纤维(短纤维)投入至500mm宽度的小型梳棉机中，采取纤维网。梳棉步骤中的纤维通过性良好。针对该纤维网，根据上述(8)的测定方法来测定热收缩率。将其结果示于表1的丝质的项目中。另外，将50g所获得的复合纤维(短纤维)投入至500mm宽度的小型梳棉机中，制成纤维网。然后使用热风循环式的热风(through air)加工机，于设定温度为98℃、热风风速为0.8m/sec、加工时间为12sec的条件下对该纤维网进行加工。根据上述(9)～(11)的测定方法，对所获得的热风无纺布的物性进行测定及评价。将该些的结果示于表1的无纺布物性的项目中。
使用有所得复合纤维(短纤维)的纤维网的热收缩率达到15％的较低数值，故于利用热风黏接法的加工中亦可获得蓬松、且均匀性及质感优异的无纺布。
[实施例2]
第1成分为使用二茂金属触媒进行聚合而成的乙烯·α-烯烃共聚物，α-烯烃为辛烯-1，在共聚物中含有9mol％。该乙烯·α-烯烃共聚物的密度为0.885，熔点为78℃，熔融指数(MI)为30g/10min，且分子量分布(Mw/Mn)为2.0。第2成分是熔体质量流动速率(MFR)为16g/10min、且熔点为160℃的结晶性聚丙烯。
以该些两种成分作为构成成分，使用并列型复合纺丝头，以第1成分/第2成分＝50/50的容积比，且于第1成分侧为200℃、第2成分侧为260℃的挤出温度(设定温度)的条件下进行熔融纺丝。拉取时，使以山梨糖醇酐脂肪酸酯及十二烷基磷酸钾盐的环氧乙烷加成物作为主成分的抗静电剂附着。纺丝性良好。然后将所获得的纤度为10.2dtex的纺丝复合长丝使用具备60℃的加热辊的加热装置延伸至1.7倍，以卷缩赋予装置赋予卷缩后，切割成38mm，获得纤度为7.0dtex(纤维径为31.7μm)的复合纤维(短纤维)。
针对第1成分，根据上述(1)～(4)的测定方法来测定密度、熔点、熔融指数(MI)、分子量分布(Mw/Mn)。针对第2成分，根据上述(4)、(5)的测定方法来测定熔点、熔体质量流动速率(MFR)。将该些的结果示于表1的构成成分的项目中。根据上述(6)、(7)的测定方法来测定所获得的复合纤维(短纤维)的纤维物性。将该些的的结果与纤维截面的概略图一并示于表1的丝质的项目中。在与纤维轴成直角的方向的纤维截面中未发现成分间的剥离。进而，cd/ce＝6.0，f＞ab，且g/h＝0.75。
将100g所获得的复合纤维(短纤维)投入至500mm宽度的小型梳棉机中，采取纤维网。梳棉步骤中的纤维通过性良好。针对该纤维网，根据上述(8)的测定方法来测定热收缩率。将其结果示于表1的丝质的项目中。将50g所获得的复合纤维(短纤维)投入至500mm宽度的小型梳棉机中，制成纤维网，然后使用热风循环式的热风加工机，于设定温度为98℃、热风风速为0.8m/sec、加工时间为12sec的条件下对该些纤维网进行加工。根据上述(9)～(11)的测定方法，对所获得的热风无纺布的物性进行测定及评价。将该些的结果示于表1的无纺布物性的项目中。
使用有所得复合纤维(短纤维)的纤维网的热收缩率达到17％的较低数值，故于利用热风黏接法的加工中亦可获得蓬松、且均匀性及质感优异的无纺布。
[实施例3]
第1成分为使用二茂金属触媒进行聚合而成的乙烯·α-烯烃共聚物，α-烯烃为辛烯-1，在共聚物中含有5mol％。该乙烯·α-烯烃共聚物的密度为0.902，熔点为98℃，熔融指数(MI)为30g/10min，且分子量分布(Mw/Mn)为2.1。第2成分是熔体质量流动速率(MFR)为16g/10min、且熔点为160℃的结晶性聚丙烯。
以该些两种成分作为构成成分，使用并列型复合纺丝头，以第1成分/第2成分＝45/55的容积比，且于第1成分侧为200℃、第2成分侧为260℃的挤出温度(设定温度)的条件下进行熔融纺丝。拉取时，使以山梨糖醇酐脂肪酸酯及十二烷基磷酸钾盐的环氧乙烷加成物作为主成分的抗静电剂附着。纺丝性良好。然后将所获得的纤度为10.0dtex的纺丝复合长丝使用具有70℃的加热辊的加热装置延伸至2.6倍，以卷缩赋予装置赋予卷缩后，切割成38mm，获得纤度为4.4dtex(纤维径为25.0μm)的复合纤维(短纤维)。
针对第1成分，根据上述(1)～(4)的测定方法来测定密度、熔点、熔融指数(MI)、分子量分布(Mw/Mn)。针对第2成分，根据上述(4)、(5)的测定方法来测定熔点、熔体质量流动速率(MFR)。将该些的结果示于表1的构成成分的项目中。根据上述(6)、(7)的测定方法来测定所获得的复合纤维(短纤维)的纤维物性。将该些的的结果与纤维截面的概略图一并示于表1的丝质的项目中。在与纤维轴成直角的方向的纤维截面中未发现成分间的剥离。进而，cd/ce＝3.0，f＞ab，且g/h＝0.70。
将100g所获得的复合纤维(短纤维)投入至500mm宽度的小型梳棉机中，采取纤维网。梳棉步骤中的纤维通过性良好。针对该纤维网，根据上述(8)的测定方法来测定热收缩率。将其结果示于表1的丝质的项目中。将50g所获得的复合纤维(短纤维)投入至500mm宽度的小型梳棉机中，制成纤维网，然后使用热风循环式的热风加工机，于设定温度为98℃、热风风速为0.8m/sec、加工时间为12sec的条件下对该纤维网进行加工。根据上述(9)～(11)的测定方法，对所获得的热风无纺布的物性进行测定及评价。将该些的结果示于表1的无纺布物性的项目中。
使用有所得复合纤维(短纤维)的纤维网的热收缩率达到28％的较低数值，故于利用热风黏接法的加工中亦可获得蓬松、且均匀性及质感优异的无纺布。
[实施例4]
以与实施例3相同的成分构成，进行相同条件的纺丝与延伸，以卷缩赋予装置赋予卷缩后，切割成5mm，获得纤度为4.4dtex(纤维径为25.0μm)的复合纤维(气纺用短纤)。
将200g所获得的复合纤维(气纺用短纤)投入至具有一个成对的成型头(forming head)的气纺机中，利用气纺法制成纤维网。纤维自气纺机中排出的排出性良好。然后使用热风循环式的热风加工机，于设定温度为98℃、热风风速为0.38m/sec、加工时间为14sec的条件下进行热风黏接加工。根据上述(9)～(11)的测定方法对所获得的热风无纺布的物性进行测定及评价。将该些的结果示于表1的无纺布物性的项目中。
将所获得的复合纤维以气纺法制成纤维网，以热风黏接法进行加工，结果可获得蓬松、收缩受到抑制、且均匀性及质感优异的无纺布。
[比较例1]
第1成分为乙烯·α-烯烃共聚物，为辛烯-1，在共聚物中含有2mol％。该乙烯·α-烯烃共聚物的密度为0.913，熔点为107℃，熔融指数(MI)为30g/10min，且分子量分布(Mw/Mn)为3.0。第2成分是熔体质量流动速率(MFR)为16g/10min、且熔点为160℃的结晶性聚丙烯。
以该些两种成分作为构成成分，使用并列型复合纺丝头，以第1成分/第2成分＝50/50的容积比，且于第1成分侧为200℃、第2成分侧为260℃的挤出温度(设定温度)的条件下进行熔融纺丝，制造具有第1成分与第2成分的边界线描绘出向第1成分侧弯曲为凸状的曲线的纤维截面结构的复合纤维。拉取时，使以山梨糖醇酐脂肪酸酯及十二烷基磷酸钾盐的环氧乙烷加成物作为主成分的抗静电剂附着。纺丝性良好。然后将所获得的纤度为11.5dtex的纺丝复合长丝使用具有70℃的加热辊的加热装置延伸至3.3倍，以卷缩赋予装置赋予卷缩后，切割成38mm，获得纤度为3.8dtex(纤维径23.2μm)的复合纤维(短纤维)。
针对第1成分，根据上述(1)～(4)的测定方法来测定密度、熔点、熔融指数(MI)、分子量分布(Mw/Mn)。针对第2成分，根据上述(4)、(5)的测定方法来测定熔点、熔体质量流动速率(MFR)。将该些的结果示于表2的构成成分的项目中。根据上述(6)、(7)的测定方法来测定所获得的复合纤维(短纤维)的纤维物性。将该些的结果与纤维截面的概略图一并示于表2的丝质的项目中。进而，在与纤维轴成直角的方向的纤维截面中，cd/ce＝3.5，f＞ab，且g/h＝0.55。
将100g所获得的复合纤维(短纤维)投入至500mm宽度的小型梳棉机中，采取纤维网。梳棉步骤中的纤维通过性良好。针对该些的纤维网，根据上述(8)的测定方法来测定热收缩率。将其结果示于表2的丝质的项目中。将50g所获得的复合纤维(短纤维)投入至500mm宽度的小型梳棉机中，制成纤维网，然后使用热风循环式的热风加工机，于设定温度为98℃、热风风速为0.8m/sec、加工时间为12sec的条件下对该些纤维网进行加工，但因作为第1成分的乙烯·辛烯-1共聚物的熔点高，故于98℃的加工温度下纤维交织点不会熔融，无法进行无纺布化。如此，本比较例1主要是在熔点为107℃等方面与上述实施例3记载者差异很大，除此以外基本上利用与该实施例3记载者类似的方法进行制造，所获得者并非可进行在能够采用热水黏接法的程度的低温下的无纺布化处理或成形加工的复合纤维。因此预定的以低温加工为前提的100℃下纤维网的收缩率的评价亦已经失去其测定的意义。
[比较例2]
第1成分为乙烯·α-烯烃共聚物，α-烯烃为丙烯与丁烯，各自的含量于共聚物中为3mol％及3mol％。该乙烯·α-烯烃共聚物的密度为0.897，熔点为81℃，熔融指数(MI)为4g/10min，且分子量分布(Mw/Mn)为2.0。第2成分是熔体质量流动速率(MFR)为8g/10min、且熔点为160℃的结晶性聚丙烯。
以该些两种成分作为构成成分，使用并列型复合纺丝头，以第1成分/第2成分＝50/50的容积比，且于第1成分侧为220℃、第2成分侧为260℃的挤出温度(设定温度)的条件下进行熔融纺丝。拉取时，使以山梨糖醇酐脂肪酸酯及十二烷基磷酸钾盐的环氧乙烷加成物作为主成分的抗静电剂附着，但确认到拉取的纺丝复合长丝时，产生少量胶着。虽发现胶着，但将所获得的纤度为9.8dtex的纺丝复合长丝使用具有60℃的加热辊的加热装置延伸至1.7倍，以卷缩赋予装置赋予卷缩后，切割成38mm，获得纤度为6.8dtex(纤维径为31.1μm)的复合纤维(短纤维)。
针对第1成分，根据上述(1)～(4)的测定方法来测定密度、熔点、熔融指数(MI)、分子量分布(Mw/Mn)。针对第2成分，根据上述(4)、(5)的测定方法来测定熔点、熔体质量流动速率(MFR)。将该些的结果示于表2的构成成分的项目中。根据上述(6)、(7)的测定方法来测定所获得的复合纤维(短纤维)的纤维物性。将该些的结果与纤维截面的概略图一并示于表2的丝质的项目中。因第1成分的熔融指数(MI)低，故导致在与纤维轴成直角的方向的纤维截面中，第1成分与第2成分的边界线描绘出向第2成分侧弯曲为凸状的曲线。因此，无法测定cd/ce，亦无法测定f、g/h。另外，发现成分间的剥离。
将100g所获得的复合纤维(短纤维)投入至500mm宽度的小型梳棉机中，采取纤维网。因纤维排出性产生不均，故梳棉步骤中的纤维通过性不良。针对该纤维网，根据上述(8)的测定方法测定热收缩率。将该些的结果示于表2的丝质的项目中。将50g所获得的复合纤维(短纤维)投入至500mm宽度的小型梳棉机中，制成纤维网，然后使用热风循环式的热风加工机，于设定温度为98℃、热风风速为0.8m/sec、加工时间为12sec的条件下对该些纤维网进行加工，但收缩大，无纺布强度低，无法获得均匀性、质感优异的无纺布。使用有所得复合纤维的纤维网的热收缩率高达55％。
[比较例3]
第1成分为乙烯·α-烯烃共聚物，α-烯烃为丙烯，在共聚物中含有15mol％。该乙烯·α-烯烃共聚物的密度为0.863，熔点为50℃，熔融指数(MI)为21g/10min，且分子量分布(Mw/Mn)为2.0。第2成分是熔体质量流动速率(MFR)为16g/10min、且熔点为160℃的结晶性聚丙烯。
以该些两种成分作为构成成分，使用并列型复合纺丝头，以第/成分/第2成分＝50/50的容积比，且于第1成分侧为220℃、第2成分侧为260℃的挤出温度(设定温度)的条件下进行熔融纺丝。然而，拉取时，纺丝复合长丝产生胶着，无法采取可进行延伸的纺丝复合长丝。关于该比较例，表2中记载的纤维截面的示意图是通过采取并观察纤维网而自胶着的复合纺丝长丝获得的。因第1成分的熔融指数(MI)相对于第2成分的熔体质量流动速率(MFR)而显著地较低，故在与纤维轴成直角的方向的纤维截面中，成为第1成分与第2成分的边界线为直线状，即所谓两复合成分均为半月状的复合截面。在与纤维轴成直角的方向的纤维截面中，cd/ce＝0，且复合成分间发现剥离。
针对第1成分，根据上述(1)～(4)的测定方法来测定密度、熔点、熔融指数(MI)、分子量分布(Mw/Mn)。针对第2成分，根据上述(4)、(5)的测定方法来测定熔点、熔体质量流动速率(MFR)。将该些的结果示于表2的构成成分的项目中。
[比较例4]
使用掺合有两种树脂而成者作为第1成分。其中一种树脂为乙烯·α-烯烃共聚物，α-烯烃为丙烯，在共聚物中含有12mol％。该乙烯·α-烯烃共聚物的密度为0.870，熔点为75℃，熔融指数(MI)为1g/10min，且分子量分布(Mw/Mn)为1.9。另一种树脂为丙烯·α-烯烃共聚物，α-烯烃为乙烯与丁烯-1，该些α-烯烃的含量在共聚物中均为1mol％。该丙烯·α-烯烃共聚物的熔点为128℃，且熔体质量流动速率(MFR)为16g/10min。将该两种树脂以重量比为20/80的比例掺合。而且，表2中记载熔点更低的树脂即乙烯·丙烯共聚物的物性。第2成分是熔体质量流动速率(MFR)为8g/10min、且熔点为160℃的结晶性聚丙烯。
以该些两种成分作为构成成分，使用并列型复合纺丝头，以第1成分/第2成分＝50/50的容积比，且于第1成分侧为200℃、第2成分侧为260℃的挤出温度(设定温度)的条件下进行熔融纺丝，制造具有第1成分与第2成分的边界线描绘出向第1成分侧弯曲为凸状的曲线的纤维截面结构的复合纤维。拉取时，使以山梨糖醇酐脂肪酸酯及十二烷基磷酸钾盐的环氧乙烷加成物作为主成分的抗静电剂附着。纺丝性良好。然后将所获得的纤度为9.7dtex的纺丝复合长丝使用具有60℃的加热辊的加热装置延伸至2.6倍，以卷缩赋予装置赋予卷缩后，切割成38mm，获得纤度为4.4dtex(纤维径为25.1μm)的复合纤维(短纤维)。
针对第1成分，根据上述(1)～(4)的测定方法来测定密度、熔点、熔融指数(MI)、分子量分布(Mw/Mn)。针对第2成分，根据上述(4)、(5)的测定方法来测定熔点、熔体质量流动速率(MFR)。将该些的结果示于表2的构成成分的项目中。根据上述(6)、(7)的测定方法来测定所获得的复合纤维(短纤维)的纤维物性。将该些的结果与纤维截面的概略图一并示于表2的丝质的项目中。而且，在与纤维轴成直角的方向的纤维截面中，cd/ce＝0.2，且g/h＜0.5。
将100g所获得的复合纤维(短纤维)投入至500mm宽度的小型梳棉机中，采取纤维网。梳棉步骤中的纤维通过性良好。针对所获得的纤维网，根据上述(8)的测定方法来测定热收缩率。将该些的结果示于表2的丝质的项目中。将50g所获得的复合纤维(短纤维)投入至500m宽度的小型梳棉机中，制成纤维网，然后使用热风循环式的热风加工机，于设定温度为98℃、热风风速为0.8m/sec、加工时间为12sec的条件下对该些纤维网进行加工，但收缩大，无法获得均匀性、质感优异的无纺布。使用有所得复合纤维的纤维网的热收缩率高达65％。
[比较例5]
使用掺合有两种树脂而成者作为第1成分。其中一种树脂为低密度聚乙烯。该低密度聚乙烯的密度为0.918，熔点为105℃，熔融指数(MI)为24g/10min，且分子量分布为7.0。另一种树脂为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。乙酸乙烯酯量为20wt％，该乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的密度为0.939，熔点为92℃，熔融指数(MI)为20g/10min，且分子量分布(Mw/Mn)为5.0。将该两种树脂以重量比为75/25的比例掺合。而且，表3中记载熔点更低的树脂即乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的物性。第2成分是熔体质量流动速率(MFR)为8g/10min、且熔点为160℃的结晶性聚丙烯。
以该些两种成分作为构成成分，使用并列型复合纺丝头，以第1成分/第2成分＝50/50的容积比，且于第1成分侧为200℃、第2成分侧为260℃的挤出温度(设定温度)的条件下进行熔融纺丝，制造具有第1成分与第2成分的边界线描绘出向第1成分侧弯曲为凸状的曲线的纤维截面结构的复合纤维。拉取时，使以山梨糖醇酐脂肪酸酯及十二烷基磷酸钾盐的环氧乙烷加成物作为主成分的抗静电剂附着。纺丝时产生较多断线情况。然后将所获得的纤度为9.7dtex的纺丝复合长丝使用具有60℃的加热辊的加热装置延伸至2.6倍，以卷缩赋予装置赋予卷缩后，切割成38mm，获得纤度为3.3dtex(纤维径为21.5μm)的复合纤维(短纤维)。
针对第1成分，根据上述(1)～(4)的测定方法来测定密度、熔点、熔融指数(MI)、分子量分布(Mw/Mn)。针对第2成分，根据上述(4)、(5)的测定方法来测定熔点、熔体质量流动速率(MFR)。将该些的结果示于表3的构成成分的项目中。根据上述(6)、(7)的测定方法来测定所获得的复合纤维(短纤维)的纤维物性。将该些的结果与纤维截面的概略图一并示于表3的丝质的项目中。而且，在与纤维轴成直角的方向的纤维截面中，cd/ce＝9.5，f＞ab，且g/h＝0.86。
将100g所获得的复合纤维(短纤维)投入至500mm宽度的小型梳棉机中，采取纤维网。因于纤维的排出中产生不均，故梳棉步骤中的纤维通过性不良。针对所获得的纤维网，根据上述(8)的测定方法来测定热收缩率。将该些的结果示于表3的丝质的项目中。将50g所获得的复合纤维(短纤维)投入至500mm宽度的小型梳棉机中，制成纤维网，然后使用热风循环式的热风加工机，于设定温度为98℃、热风风速为0.8m/sec、加工时间为12sec的条件下对该些纤维网进行加工，但收缩大，无法获得均匀性、质感优异的无纺布。
使用有所得复合纤维的纤维网的热收缩率高达60％。
[比较例6]
以与比较例5相同的成分构成，进行相同条件的纺丝与延伸，以卷缩赋予装置赋予卷缩后，切割成5mm，获得纤度为3.3dtex(纤维径为21.5μm)的复合纤维(气纺用短纤)。
将200g所获得的复合纤维(气纺用短纤)投入至具有一个成对的成型头的气纺机中，利用气纺法制成纤维网，纤维自气纺机中排出的排出性良好。然后使用热风循环式的热风加工机，于设定温度为98℃、热风风速为0.38m/sec、加工时间为14sec的条件下对所获得的纤维网进行热风黏接加工，虽然可进行该98℃下的热风黏接，但产生收缩，无法获得均匀性、质感优异的无纺布。将结果示于表3中。
[实施例5]
将实施例3中获得的复合纤维(短纤维)以梳棉法制成纤维网，将该纤维网制成棒状的纤维束。将制成纤维束的纤维网填充至以线径为0.29mm的20网目的金属丝网所制成的筒状模具(10mm×10mm×60mm)中，于此状态下使用循环式的热风加工机，于设定温度为98℃、热风风速为1.2m/sec、加工时间为12sec的条件下进行热风黏接加工，获得长方体状的纤维成形体。所获得的纤维成形体的减震性优异。
[实施例6]
使用实施例4中获得的复合纤维(气纺用短纤)，以气纺法制成单位面积重量为50g/m2的纤维网，使用循环式的热风加工机，于设定温度为98℃、热风风速为0.38m/sec、加工时间为14sec的条件下对该纤维网进行热风黏接加工。将所获得的热风无纺布填充至内径为8mm的玻璃管中，于此状态下直接放入沸水中，煮沸2分钟。煮沸后，使之冷却，获得圆柱状的纤维成形体。所获得的纤维成形体的柔软适度，纤维密度的不均较少，适于液体的保液等。
[表1]
[表2]
Figure BPA00001196914200271
[表3]
Figure BPA00001196914200281
[产业上的可利用性]
本发明的复合纤维是由含有具有特定性质的乙烯·α-烯烃共聚物的第1成分与含有结晶性丙烯的第2成分构成并列型截面者，该复合纤维具有低温加工性，热收缩率低，因此对于在100℃以下的热处理温度下制造蓬松且均匀性、质感优异的无纺布及成形体而言较为有用。

Claims (7)

1.一种复合纤维，其是由含有至少75wt％的熔点为70～100℃的乙烯·α-烯烃共聚物的第1成分、与含有结晶性聚丙烯的第2成分构成并列型截面而成，该复合纤维的特征在于：在与纤维轴成直角的纤维截面中，第1成分占纤维外周的55～90％，第1成分与第2成分的边界线描绘出向第1成分侧弯曲为凸状的曲线，并且第1成分与第2成分的面积比率为70/30～30/70的范围，其中该复合纤维的该纤维截面呈圆形。
2.根据权利要求1所述的复合纤维，其特征在于所述的乙烯·α-烯烃共聚物的分子量分布为1.5～2.5，密度为0.87～0.91g/cm3，并且基于ASTM D-1238且于温度为190℃、负荷为21.2N的条件下所测定的熔融指数为10～35g/10min。
3.根据权利要求1或2所述的复合纤维，其特征在于于100℃下进行5分钟热处理后的热收缩率为小于等于50％。
4.一种无纺布，其特征在于其是对根据权利要求1至3中任一项所述的复合纤维进行无纺布化处理而获得。
5.根据权利要求4所述的无纺布，其特征在于所述的无纺布化处理为热风黏接法或热水黏接法。
6.一种成形体，其特征在于其是使用根据权利要求1至3中任一项所述的复合纤维而获得。
7.一种成形体，其特征在于其是使用根据权利要求4或5所述的无纺布而获得。
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