CN102197171B

CN102197171B - 卷曲复合纤维及包含该纤维的无纺布

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Publication number: CN102197171B
Application number: CN2009801424751A
Authority: CN
Inventors: 森本尚史; 增田和彦
Original assignee: Mitsui Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Mitsui Chemical Asahi Living Materials Co ltd
Priority date: 2008-10-29
Filing date: 2009-10-23
Publication date: 2013-08-21
Anticipated expiration: 2029-10-23
Also published as: EP2343406B1; WO2010050407A1; DK2343406T3; EP2343406A1; US20110189915A1; EP2343406A4; US10077518B2; CN102197171A; JP5289459B2; JPWO2010050407A1

Abstract

本发明涉及一种卷曲复合纤维、以及包含该卷曲复合纤维的无纺布，所述卷曲复合纤维的横截面至少具有由丙烯系聚合物(A)构成的(a)部及由丙烯系聚合物(B)构成的(b)部的2个区域，所述纤维具有可卷曲的截面形状，前述(a)部和前述(b)部的质量比[(a)∶(b)]为10∶90～55∶45，前述丙烯系聚合物(A)的Mz/Mw(A)与前述丙烯系聚合物(B)的Mz/Mw(B)之差[Mz/Mw(A)-Mz/Mw(B)：ΔMz/Mw]为0.30～2.2，前述丙烯系聚合物(A)的熔点[Tm(A)]与前述丙烯系聚合物(B)的熔点[Tm(B)]之差的绝对值为0～10℃，前述丙烯系聚合物(A)的MFR(A)与前述丙烯系聚合物(B)的MFR(B)的比为0.8～1.2。

Description

卷曲复合纤维及包含该纤维的无纺布

技术领域

本发明涉及卷曲复合纤维及包含该纤维的无纺布。

背景技术

聚丙烯无纺布由于通气性、柔软性等优异，而被用作纸尿布、生理用品等卫生材料，但是，人们要求其特性进一步提高。例如，人们寻求进一步提高了柔软性、膨松性、以及机械强度的聚丙烯无纺布。

作为获得柔软性、膨松性等优异的无纺布的方法，各种使构成无纺布的聚丙烯纤维卷曲的方法被提了出来。例如，专利文献1中公开了使用如下复合纤维的无纺布，就所述复合纤维而言，使用包含丙烯聚合物的第1成分、和具有与该第1成分不同的物理性质的聚丙烯，并具有可卷曲的纤维截面。该无纺布的特征在于，第2聚丙烯为选自高MFR的聚丙烯、低分散度的聚丙烯、无定形的聚丙烯以及弹性(elastic)的聚丙烯组成的组中的聚丙烯。可通过对第1成分、物理性质与其不同的第2成分进行复合熔融纺丝而获得卷曲纤维，可获得柔软性、弹力性等优异的无纺布。

另外，专利文献2中公开了使用并列型复合纤维的无纺布，就所述并列型复合纤维而言，表现出卷曲并由乙烯-丙烯无规共聚物和聚丙烯形成。

就专利文献1中公开的技术而言，为了获得卷曲复合纤维，将物理性质不同的聚丙烯进行了组合。具体地，在实施例1中公开有：以MFR为35、多分散度为3的聚丙烯作为第一成分并以MFR为25、多分散度为2的聚丙烯作为第二成分的、如并列型的复合纤维那样的MFR和分子量分布不同的聚丙烯的组合。

然而，发明人等基于该文献的记载初步获得了复合纤维，结果发现，纺丝性、及卷曲性不充分。

另一方面，专利文献2涉及“并列型”的卷曲复合纤维，公开了：在纺丝工序中，通过利用作为原料的乙烯-丙烯无规共聚物与聚丙烯的结晶度之差，从而产生卷曲。然而，由于使用结晶度不同的两种聚合物，因此所获得的无纺布的性能为双方的聚合物的平均性能。

从相关现有技术可知，人们认为，为了使聚丙烯纤维卷曲，必需组合物理性质差异大的二种丙烯系聚合物，具体而言，将MFR不同的二种丙烯系聚合物进行组合，或者，在MFR为相同的情况下，将熔点(结晶温度)不同的丙烯均聚物和丙烯/α-烯烃无规共聚物进行组合，而将类似的聚合物、尤其是将MFR即熔融流动性类似的丙烯均聚物彼此之间、或丙烯/α-烯烃无规共聚物彼此之间进行组合而得到的复合纤维，则难以产生卷曲。

另外，在使用熔点差异大的二种丙烯系聚合物的情况下，熔融温度等制造条件的容许范围变窄；另外，在使用MFR差异大的丙烯系聚合物的情况下，也存在有：丙烯系聚合物刚从喷嘴出来，熔融了的纤维就附着于弯曲喷嘴面而弄脏喷嘴的风险。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利第6454989号说明书

专利文献2：日本特开平7-197367号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明的目的在于：通过使用以往被认为难以获得卷曲纤维的、熔点和MFR比较近的二种丙烯系聚合物，获得卷曲性优异的卷曲复合纤维。

另一目的在于，即使二种丙烯系聚合物彼此是MFR即熔融流动性类似的丙烯均聚物、或者彼此是丙烯/α-烯烃无规共聚物，也获得卷曲性优异且纺丝性优异的卷曲复合纤维。

解决课题的技术方案

发明人等进行了深入研究，结果发现如下事实，以至完成本发明：例如在制成使用两种丙烯系聚合物的、具有偏心芯鞘结构的复合纤维的情况下，如果将Mz/Mw比用于鞘部的丙烯系聚合物大的丙烯系聚合物用于芯部从而制成复合纤维，则即使在构成芯部的丙烯系聚合物与构成鞘部的丙烯系聚合物的MFR以及熔点方面没有差异，也可获得高度地卷曲了的卷曲纤维。

本发明提供一种卷曲复合纤维，其具有可卷曲的截面形状，其中，横截面至少具有(a)部和(b)部这2个区域，

前述(a)部和前述(b)部的质量比[(a)∶(b)]为10∶90～55∶45，

前述(a)部由丙烯系聚合物(A)构成，前述(b)部由丙烯系聚合物(B)构成，

前述丙烯系聚合物(A)的Mz/Mw(A)与前述丙烯系聚合物(B)的Mz/Mw(B)之差[Mz/Mw(A)-Mz/Mw(B)：ΔMz/Mw]为0.30～2.2，

前述丙烯系聚合物(A)的熔点[Tm(A)]与前述丙烯系聚合物(B)的熔点[Tm(B)]之差的绝对值为0～10℃，

前述丙烯系聚合物(A)的MFR(A)与前述丙烯系聚合物(B)的MFR(B)的比为0.8～1.2。

发明效果

本发明具有如下特征：由于可使用MFR相同或者差异小、而且熔点也相同或差异小的丙烯系聚合物作为二种丙烯系聚合物，因而纺丝性优异、而且所获得的复合纤维卷曲性优异。另外，具有如下特征：在使用丙烯均聚物作为二种丙烯系聚合物的情况下，可获得强度更优异的无纺布，在使用丙烯/α-烯烃无规共聚物作为二种丙烯系聚合物的情况下，可获得柔软性更优异的无纺布，因而可提供具有满足于市场要求的强度以及柔软性的无纺布。

附图说明

图1是表示本发明的卷曲复合纤维的一个实例的立体图；

图2是说明无纺布的柔软性试验方法的图；

图3是表示本发明的卷曲复合纤维的一个实例的截面图；

图4是表示本发明的卷曲复合纤维的一个实例的截面图；

图5是表示本发明的卷曲复合纤维的一个实例的截面图；

图6是表示本发明的卷曲复合纤维的一个实例的截面图；

图7是表示本发明的卷曲复合纤维的一个实例的截面图；

图8是表示本发明的卷曲复合纤维的一个实例的截面图。

具体实施方式

<丙烯系聚合物>

构成本发明中横截面至少具有(a)部和(b)部这2个区域、且具有可卷曲的截面形状的卷曲复合纤维(以下，有时简称为“卷曲复合纤维”)的丙烯系聚合物为结晶性聚合物，所述结晶性聚合物为以丙烯为主成分的丙烯系聚合物，例如：丙烯的均聚物、丙烯/α-烯烃无规共聚物等；所述丙烯/α-烯烃无规共聚物为丙烯与乙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、3-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-戊烯、3-乙基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-己烯等中的一种以上α-烯烃的共聚物，例如丙烯/乙烯无规共聚物、丙烯/乙烯/1-丁烯无规共聚物等。

构成本发明的卷曲复合纤维的丙烯系聚合物(A)及丙烯系聚合物(B)为选自上述丙烯系聚合物的聚合物，就所述聚合物而言，构成(a)部的丙烯系聚合物(A)的Mz/Mw(A)与构成(b)部的丙烯系聚合物(B)的Mz/Mw(B)之差[Mz/Mw(A)-Mz/Mw(B)：ΔMz/Mw]、丙烯系聚合物(A)的熔点[Tm(A)]与丙烯系聚合物(B)的熔点[Tm(B)]之差的绝对值、及丙烯系聚合物(A)的MFR(A)与丙烯系聚合物(B)的MFR(B)的比满足上述范围。

就本发明的丙烯系聚合物(A)及丙烯系聚合物(B)而言，只要具有上述特性，则也可以为上述二种以上的丙烯系聚合物的混合物(组合物)。在使用二种以上的丙烯系聚合物的混合物作为丙烯系聚合物(A)和/或丙烯系聚合物(B)的情况下，该混合物需要满足上述范围。

在选择丙烯均聚物作为构成本发明的卷曲复合纤维的(a)部及(b)部的丙烯系聚合物(A)及丙烯系聚合物(B)的情况下，可获得包含耐热性、刚性更优异的卷曲复合纤维的无纺布；在选择丙烯/α-烯烃无规共聚物作为丙烯系聚合物(A)及丙烯系聚合物(B)的情况下，可获得包含柔软性更优异的卷曲复合纤维的无纺布。

就本发明的丙烯/α-烯烃无规共聚物而言，通常，熔点(Tm)处于120～155℃的范围，优选处于125～150℃的范围。熔点不足120℃的共聚物有可能耐热性差。

关于构成本发明的卷曲复合纤维的(a)部和(b)部的丙烯系聚合物(A)及丙烯系聚合物(B)，可从各种公知的丙烯系聚合物中选择满足上述范围的丙烯系聚合物(A)及丙烯系聚合物(B)。

作为构成本发明的卷曲复合纤维的(a)部和(b)部的丙烯系聚合物(A)及丙烯系聚合物(B)，例如，丙烯系聚合物通常通过如下方法来获得：使用所谓组合了含钛固体状过渡金属成分和有机金属成分的齐格勒-纳塔型催化剂、或者包含至少具有1个环戊二烯基骨架的元素周期表第4族～第6族的过渡金属化合物和助催化剂成分的茂金属催化剂，通过淤浆聚合、气相聚合、本体聚合，将丙烯均聚，或者使丙烯与少量的α-烯烃共聚而获得。

在不损害本发明的目的的范围，在本发明的丙烯系聚合物中，可根据需要而配合通常使用的抗氧化剂、耐候稳定剂、耐光稳定剂、抗静电剂、防雾剂、防结块剂、增滑剂、成核剂、颜料等添加剂或者其它的聚合物。

<丙烯系聚合物(A)>

对于构成本发明的卷曲复合纤维的(a)部的丙烯系聚合物(A)而言，通常，熔体流动速率[MFR：MFR(A)](ASTM D-1238、230℃、载荷2160g)处于20～100g/10分钟的范围，优选处于30～80g/10分钟的范围。MFR(A)不足20g/10分钟的丙烯系聚合物，其熔融粘度高且纺丝性差；另一方面，超过100g/10分钟的丙烯系聚合物，所获得的无纺布的拉伸强度等有可能较差。

就本发明的丙烯系聚合物(A)而言，优选Z均分子量(Mz)与重均分子量(Mw)之比(Mz/Mw)为2.40以上，优选处于2.50～4.50的范围。(Mz/Mw)超过4.50的丙烯系聚合物与构成(b)部的丙烯系聚合物(B)的MFR比[MFR(A)/MFR(B)]不足0.8，纺丝性有可能较差。

通过使丙烯系聚合物(A)的(Mz/Mw)处于上述范围，便容易获得如下丙烯系聚合物(A)和丙烯系聚合物(B)的组合，即：丙烯系聚合物(A)的Z均分子量(Mz)和重均分子量(Mw)的比[Mz/Mw(A)]、与丙烯系聚合物(B)的Z均分子量(Mz)和重均分子量(Mw)的比[Mz/Mw(B)]之差[(Mz/Mw(A)-(Mz/Mw(B)＝Δ(Mz/Mw))]为0.30～2.2。

就本发明的丙烯系聚合物(A)而言，通常，Mw处于15万～25万的范围，另外，Mz处于30万～60万的范围。

就本发明的丙烯系聚合物(A)而言，通常，作为分子量分布而被定义的重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)之比[Mw/Mn(A)]处于2.0～4.0的范围，优选处于2.2～3.5的范围。

在本发明中，丙烯系聚合物(A)的Mz、Mw、Mn、Mz/Mw(A)以及Mw/Mn(A)，可通过GPC(凝胶渗透色谱法)按照后述记载的方法来测定。

本发明的丙烯系聚合物(A)可通过前述记载的聚合方法来制造，此时，为使Mz、Mw以及Mz/Mw处于上述范围，可通过将MFR不同的丙烯系聚合物少量混合或者多步聚合、特别是向丙烯系聚合物中少量混合或者多步聚合MFR比该丙烯系聚合物小的丙烯系聚合物来制造，也可通过直接聚合来获得。

另外，丙烯系聚合物(A)的Mw/Mn以及Mz/Mw，可通过如下方法等而调整：使用特定的催化剂并通过聚合条件而调整的方法；通过过氧化物等将聚合物分解而调整的方法；混合分子量不同的2种以上的聚合物而调整的方法等。

需要说明的是，本发明的丙烯系聚合物(A)可使用市售的可用产品，例如，由日本聚丙烯公司(Japan Polypropylene Corporation)、以商品名NOVATEC PP SA06A制造并销售的丙烯系聚合物。

<丙烯系聚合物(B)>

构成本发明的卷曲复合纤维的(b)部的丙烯系聚合物(B)，通常，熔体流动速率[MFR：MFR(B)](ASTM D-1238、230℃、载荷2160g)处于20～100g/10分钟的范围，优选处于30～80g/10分钟的范围。MFR(B)不足20g/10分钟的丙烯系聚合物，其熔融粘度高且纺丝性差；另一方面，超过100g/10分钟的丙烯系聚合物，所获得的无纺布的拉伸强度等有可能较差。

就本发明的丙烯系聚合物(B)而言，优选Z均分子量(Mz)与重均分子量(Mw)的比[Mz/Mw(B)]为2.50以下，更优选为2.30以下。

就本发明的丙烯系聚合物(B)而言，通常，Mw处于15万～25万的范围，另外，Mz处于30万～60万的范围。

就本发明的丙烯系聚合物(B)而言，通常，作为分子量分布而被定义的重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)之比[Mw/Mn(B)]处于2.0～4.0的范围，优选处于2.2～3.5的范围。

在本发明中，丙烯系聚合物(B)的Mz、Mw、Mn、Mz/Mw(B)以及Mw/Mn(B)，可通过GPC(凝胶渗透色谱法)按照后述记载的方法来测定。

就本发明的丙烯系聚合物(B)而言，可通过前述记载的聚合方法来制造，此时，为使Mz、Mw以及Mz/Mw处于上述范围，可通过将MFR不同的丙烯系聚合物少量混合或者多步聚合、特别是向丙烯系聚合物中少量混合或者多步聚合MFR比该丙烯系聚合物小的丙烯系聚合物来制造，也可通过直接聚合来获得。

另外，丙烯系聚合物(B)的Mw/Mn以及Mz/Mw可通过如下方法而调整：使用特定的催化剂并通过聚合条件而调整的方法；通过过氧化物等将聚合物分解而调整的方法；混合分子量不同的2种以上的聚合物而调整的方法等。

需要说明的是，本发明的丙烯系聚合物(B)可使用市售的可用产品，例如，由普瑞曼聚合物株式会社(Prime Polymer Co.，Ltd.)、以商品名PRIME POLYPRO S119制造并销售的丙烯系聚合物。

<卷曲复合纤维>

本发明的卷曲复合纤维为由前述丙烯系聚合物(A)及丙烯系聚合物(B)构成的卷曲复合纤维，其横截面至少具有(a)部和(b)部这2个区域，所述卷曲复合纤维具有可卷曲的截面形状，其中，

前述(a)部和前述(b)部的质量比[(a)∶(b)]为10∶90～55∶45，

前述丙烯系聚合物(A)的MFR(A)与前述丙烯系聚合物(B)的MFR(B)之比为0.8～1.2。

例如，可卷曲的截面形状为偏心芯鞘结构的情况下，将由Mz/Mw较大的丙烯系聚合物(A)构成的(a)部用于芯部，将由Mz/Mw较小的丙烯系聚合物(B)构成的(b)部用于鞘部即可。另外，由(a)部形成的芯部，可全部被由Mz/Mw较小的丙烯系聚合物(B)形成的鞘部所覆盖，也可以是芯部的一部分露出于卷曲复合纤维的表面。进一步，芯部与鞘部的接合面，可以为直线也可以为曲线。芯部与鞘部的接合面为直线、且芯部的一部分露出于卷曲复合纤维的表面的复合纤维，也被称为并排(SIDE BY SIDE)型。

<(a)部和(b)部的质量比>

本发明的卷曲复合纤维中的(a)部和(b)部的比例，按照质量比[(a)∶(b)]，为10∶90～55∶45，优选为10∶90～50∶50，更优选为20∶80～40∶60。如果 (a)部和(b)部的质量比超过前述上限值、或者不足前述下限值，则卷曲性降低。

<ΔMz/Mw>

本发明的构成(a)部的丙烯系聚合物(A)的Mz/Mw(A)与构成(b)部的丙烯系聚合物(B)的Mz/Mw(B)之差[Mz/Mw(A)-Mz/Mw(B)：ΔMz/Mw]处于0.30～2.2的范围，优选为处于0.35～2.0的范围，更优选为处于0.40～1.0的范围。在使用ΔMz/Mw不足0.30的丙烯系聚合物的情况下，有可能会不显现卷曲；另一方面，如果ΔMz/Mw超过2.2则纺丝性有可能会恶化。Mz被称为Z均分子量，是公知的，由以下的式(1)定义。

数学式1

Mz = \frac{Σ M_{i}^{3} N_{i}}{Σ M_{i}^{2} N_{i}} - - - (1)

式(1)中，M_i为聚合物(丙烯系聚合物)的分子量，N_i为聚合物(丙烯系聚合物)的摩尔数。

一般认为，Mz为更加反映了聚合物的高分子量成分的分子量。因此，相比于作为一般的分子量分布的指标的Mw/Mn而言，Mz/Mw表示更反映了高分子量成分的分子量分布。该值影响纤维的卷曲性。

<ΔMw/Mn>

本发明的丙烯系聚合物(A)的Mw/Mn(A)与丙烯系聚合物(B)的Mw/Mn(B)之差[Mw/Mn(A)-Mw/Mn(B)：ΔMw/Mn]的绝对值，即使为1.5以下，如果ΔMz/Mw满足上述范围，则所获得的复合纤维也显现卷曲，进一步即使为0.3～1.0也显现卷曲。Mw/Mn一般也被称为分子量分布(多分散度)，被作为聚合物的分子量分布的广度的尺度。如果ΔMw/Mn过大，则一方的材料[(a)部]与另一方的材料[(b)部]的流动特性及结晶化行为的差异变显著。其结果，纤维的纺丝性有可能会降低。在本发明中记号“～”，也包括其两端的值。

就ΔMz/Mw和ΔMw/Mn而言，先根据GPC分析来求出构成(a)部和(b)部的丙烯系聚合物(A)和(B)各自的Mz/Mw和Mw/Mn，再根据其差的绝对值而算出。

在本发明中GPC分析，按照以下的条件来实施。

1)在145℃使丙烯系聚合物30mg完全溶解于邻二氯苯20mL。

2)将该溶液用孔径为1.0μm的烧结过滤器进行过滤，制成试样。

3)通过GPC而分析该试样，换算聚苯乙烯(PS)，求出平均分子量以及分子量分布曲线。

测定仪器、测定条件如下。

测定装置凝胶渗透色谱仪Alliance GPC2000型(Waters公司制)

解析装置数据处理软件Empower2(Waters公司制)

柱TSKgel GMH6-HT×2+TSKgel GMH6-HTL×2(均为7.5mm I.D.×30cm，东曹公司制)

柱温度 140℃

流动相邻二氯苯(含有0.025％丁羟甲苯(butylated hydroxytoluene BHT))

检测器差示折射仪

流速 1mL/min

试样浓度 30mg/20mL

注入量 500μL

取样时间间隔 1秒钟

柱校正单分散聚苯乙烯(东曹公司制)

分子量换算PS换算/标准换算法

<|ΔTm|>

本发明的构成(a)部的丙烯系聚合物(A)的熔点与构成(b)部的丙烯系聚合物(B)的熔点之差的绝对值(以下亦称为“|ΔTm|”)，即使为0～10℃也可获得卷曲性优异的纤维，即使为0～5℃也可获得卷曲性优异的纤维。通常所知的情况是：为了获得卷曲纤维，必需使构成(a)部的丙烯系聚合物与构成(b)部的丙烯系聚合物的熔点之差至少超过10℃，其熔点差越大，纤维的卷曲性就越优异。

另外，一般而言，熔点低的丙烯系聚合物，即，丙烯/α-烯烃无规共聚物富有柔软性，熔点高的丙烯系聚合物，即，丙烯均聚物富有刚性，因而包含相关的丙烯/α-烯烃无规共聚物和丙烯均聚物的卷曲复合纤维的无纺布，显示双方的聚合物的中间性的物性，得不到极富柔软性或刚性的无纺布。

|ΔTm|的值，先通过求出成为(a)部和(b)部的原料的丙烯系聚合物(A)及丙烯系聚合物(B)各自的熔点，再根据其差的绝对值而算出。

在本发明中熔点如下地测定。

1)将丙烯系聚合物放置于珀金埃尔默(PerkinElmer)公司生产的示差扫描量热分析(DSC)的测定用盘，以10℃/min从30升温到200℃，在200℃保持10分钟之后，以10℃/min降温至30℃。

2)接着，再次，以10℃/min从30升温到200℃，根据在其间所观测的峰来求出熔点。

<MFR比>

本发明的构成(a)部的丙烯系聚合物(A)的MFR(A)和构成(b)部的丙烯系聚合物(B)的MFR(B)之比(以下亦称为“MFR比”)为0.8～1.2。以往，为了获得卷曲纤维，需要使构成(a)部的聚合物和构成(b)部的聚合物的MFR之比不足0.8或者超过1.2。另一方面，构成(a)部的丙烯系聚合物和构成(b)部的丙烯系聚合物的MFR之比越小，纺丝性越优异。在本发明中，具有即使MFR比处于前述范围、也可获得卷曲性优异的复合纤维这样的特征。本发明的丙烯系聚合物(A)及丙烯系聚合物(B)的MFR优选为20～100g/10分钟。

在本发明中，MFR通过依照ASTM D1238，在载荷2160g及温度230℃的条件下求出。

<卷曲复合纤维的卷曲数等>

本发明的卷曲复合纤维的卷曲数依照JIS L1015而求出。就卷曲数而言，通常每25mm纤维为5个以上，优选为10～40个。如果卷曲数少于前述下限值，则有可能会无法获得源自卷曲复合纤维的3维螺旋结构的膨松性等特性。另一方面，如果卷曲数多于前述上限值，则难以实现纤维的均匀的分散，制成无纺布时的质地、机械强度有可能会降低。

本发明的卷曲复合纤维的纤维直径并无特别限定，通常，纤细度为0.5～5旦，优选为0.5～3旦。这是因为纺丝性、卷曲性、以及制成无纺布时的机械强度优异。

图1为表示本发明的卷曲复合纤维的一个实例的立体图。图中，10为(a)部，20为(b)部。

本发明的横截面至少具有(a)部和(b)部这2个区域、且具有可卷曲的截面形状的卷曲复合纤维，在卷曲复合纤维的横截面中，(a)部所占的比例和(b)部所占的比例，如前所述，按照质量比[(a)∶(b)]为10∶90～55∶45，优选为10∶90～50∶50，更优选为20∶80～40∶60。

具有相关的结构的卷曲复合纤维，只要具有可卷曲的截面形状，则没有特别限定，可采用各种公知的形状。具体而言，可列举出：例如，(a)部与(b)部相接的SIDE BY SIDE型(并列型)卷曲复合纤维，或者，使(a)部为芯部(a’)、(b)部为鞘部(b’)而形成的芯鞘型卷曲复合纤维。对于芯鞘型卷曲复合纤维而言，芯部(a’)与鞘部(b’)的比例以质量比((a’)∶(b’))计优选为10～30∶90～70。

图3～图8表示本发明的卷曲复合纤维的截面图的其它的例子。图中，10为(a)部，20为(b)部。

芯鞘型卷曲复合纤维是指由芯部和鞘部构成且卷曲了的纤维。芯部(a’)是指，在纤维的截面内按照至少一部分被与芯部(a’)不同的聚合物所包围的方式而排列、且在纤维的长度方向上延伸的部分。鞘部(b’)是指，在纤维的截面内按照包围芯部(a’)的至少一部分的方式排列、且在纤维的长度方向上延伸的部分。在芯鞘型卷曲复合纤维之中，将纤维的截面内的纤维的芯部(a’)的中心与鞘部(b’)的中心不相同的纤维称为偏心芯鞘型卷曲复合纤维。偏心芯鞘型卷曲复合纤维存在有露出了芯部(a’)的侧面的“露出型”、未露出芯部(a’)的侧面的“非露出型”。就本发明而言，优选露出型的偏心芯鞘型卷曲复合纤维。这是因为可制成卷曲性优异的偏心芯鞘型卷曲复合纤维。另外，芯部(a’)与鞘部(b’)相接的截面，可以为直线也可以为曲线，芯部的截面可以为圆形，也可以为椭圆或方形。

本发明的卷曲复合纤维可以为短纤维，也可以为长纤维，长纤维的卷曲复合纤维在制成无纺布的情况下，不从卷曲复合纤维的无纺布脱落，抗起毛性(fuzzing resistance)优异，因而优选。

<无纺布>

本发明的无纺布为由前述卷曲复合纤维构成的无纺布，通常，目付(单位面积的无纺布的质量)处于3～100g/m²的范围，优选处于7～60g/m²的范围。

本发明的无纺布是前述卷曲复合纤维为长纤维的无纺布，尤其是纺粘无纺布由于生产率优异而优选。

就本发明的无纺布而言，优选前述卷曲复合纤维通过压纹(emboss)加工而相互热融合。由此可维持纤维的稳定性和强度。

<无纺布层叠体>

本发明的卷曲复合纤维所构成的无纺布(以下，为了区别于通常的无纺布，有时称为“卷曲复合纤维无纺布”。)，可根据用途通过与各种层层叠而使用。

具体而言，例如可列举出针织布、纺布、无纺布、膜等。将卷曲复合纤维无纺布与其它的层层叠(贴合)的情况下，可采用以如下方法为代表的各种公知方法：热压纹加工、超声波融合等热融合法，针刺法、喷水法(waterjet)等机械缠结法，利用热熔粘接剂、聚氨酯系粘接剂等粘接剂的方法，挤出层压等。

作为与卷曲复合纤维无纺布层叠的无纺布，可列举出：纺粘无纺布、熔喷(melt-blown)无纺布、湿式无纺布、干式无纺布、干式浆无纺布(nonwoven pulp fabric)、闪蒸纺丝无纺布、开纤无纺布等各种公知的无纺布。

作为构成相关无纺布的材料，可例示出各种公知的热塑性树脂，例如，聚烯烃、聚酯(聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二酸乙二醇酯等)、聚酰胺(尼龙-6、尼龙-66、聚己二酰间苯二甲胺(polymetaxylene adipamide)等)、聚氯乙烯、聚酰亚胺、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、聚丙烯腈、聚碳酸酯、聚苯乙烯、离子交联聚合物、热塑性聚氨酯或者它们的混合物等；所述聚烯烃为乙烯、丙烯、1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯以及1-辛烯等α-烯烃的均聚物或共聚物，例如高压法低密度聚乙烯、直链状低密度聚乙烯(所谓LLDPE)、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯无规共聚物、聚1-丁烯、聚4-甲基-1-戊烯、乙烯/丙烯无规共聚物、乙烯/1-丁烯无规共聚物、丙烯/1-丁烯无规共聚物等。在它们之中，优选高压法低密度聚乙烯、直链状低密度聚乙烯(所谓LLDPE)、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯无规共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺等。

使用本发明的卷曲复合纤维无纺布而成的层叠体的优选实施方式，可举出：与包括通过纺粘法制造的极细纤维(纤细度；0.8～2.5旦，更优选为0.8～1.5旦)的纺粘无纺布和/或熔喷无纺布层叠的层叠体。具体列举出：纺粘无纺布(极细纤维)/卷曲复合纤维无纺布、熔喷无纺布/卷曲复合纤维无纺布等2层层叠体，纺粘无纺布(极细纤维)/卷曲复合纤维无纺布/纺粘无纺布(极细纤维)、纺粘无纺布(极细纤维)/卷曲复合纤维无纺布/熔喷无纺布、纺粘无纺布(极细纤维)/熔喷无纺布/卷曲复合纤维无纺布等3层层叠体，或者纺粘无纺布(极细纤维)/卷曲复合纤维无纺布/熔喷无纺布/纺粘无纺布(极细纤维)、纺粘无纺布(极细纤维)/卷曲复合纤维无纺布/熔喷无纺布/卷曲复合纤维无纺布/纺粘无纺布(极细纤维)等4层以上的层叠体。优选所层叠的各层的无纺布的目付处于2～25g/m²的范围。包括上述极细纤维的纺粘无纺布，可通过控制(选择)纺粘法的制造条件而获得。所述无纺布层叠体在发挥本发明的卷曲复合纤维无纺布的膨松性、柔软性的同时，其表面的光滑度优异且耐水性得到了提高。

作为与本发明的卷曲复合纤维无纺布层叠的膜，优选可发挥作为本发明的卷曲复合纤维无纺布特征的通气性的通气性(透湿性)膜。作为相关的通气性膜，可列举出各种公知的通气性膜，例如：由具有透湿性的聚氨酯系弹性体、聚酯系弹性体、聚酰胺系弹性体等热塑性弹性体形成的膜，通过将由包含无机或者有机微粒的热塑性树脂形成的膜进行拉伸使其多孔化而成的多孔膜等。作为用于多孔膜的热塑性树脂，优选高压法低密度聚乙烯、直链状低密度聚乙烯(所谓LLDPE)、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯无规共聚物或者它们的组合物等聚烯烃。

与通气性膜的层叠体可成为布样(cloth-like)复合原材料，其发挥本发明的卷曲复合纤维无纺布的膨松性、柔软性并且具有极其高的耐水性。

<无纺布的制造方法>

在不损害发明效果的范围，本发明的无纺布，可通过各种公知的制造方法来制造，以下说明优选的制造方法。

本发明的无纺布，优选经过如下工序制造。

(1)使用两台挤出机分别将成为(a)部和(b)部的原料的前述丙烯系聚合物(A)和丙烯系聚合物(B)单独地熔融，从复合纺丝喷嘴吐出而获得复合纤维(复合长纤维)的工序，

(2)将前述复合纤维(复合长纤维)冷却、拉伸、细化，使其卷曲之后，在捕集带(collecting belt)上堆积为规定的厚度的工序，以及

(3)对前述堆积了的卷曲复合纤维(卷曲复合长纤维)进行缠结处理的工序。该制造方法也被称作纺粘法。

工序(1)

在该工序中使用公知的挤出机和复合纺丝喷嘴即可。熔融温度也没有特别限定，熔融温度优选为比丙烯系聚合物的熔点高50℃左右的温度。此时的纺丝性通过一定时间内有无纤维断裂(fiber breakage)来评价。

工序(2)

在该工序中，优选吹空气来冷却熔融纤维。此时的空气的温度为10～40℃即可。另外，也可以向冷却了的纤维进一步吹空气来赋予张力，从而调整为所希望的粗细的纤维。冷却了的纤维成为卷曲纤维(卷曲复合长纤维)。捕集带使用公知的捕集带即可，优选如输送带那样，具有可搬运所捕获的卷曲纤维(卷曲复合长纤维)的功能。

工序(3)

在该工序中实施的缠结处理的实例中包含如下方法：使喷水、超声波等对堆积的卷曲复合纤维(卷曲复合长纤维)(以下亦简称为“纤维”)碰撞的方法；对纤维实施压纹加工、热风(hot-air through)处理而使纤维彼此热融合的方法。

在本发明中，特别优选对卷曲复合纤维实施压纹加工。这是因为，可获得强度优异的无纺布。压纹加工在压纹面积率为5～30％的条件下进行。压纹面积率是指压纹部的总面积在无纺布的全面积中所占的比率。如果减小压纹面积，则可获得柔软性优异的无纺布，如果增大压纹面积，则可获得刚性和机械强度优异的无纺布。

压纹加工温度优选通过(a)部和(b)部的熔点来调整，在丙烯系聚合物的情况下，通常处于100～150℃的范围。

实施例

以下，通过实施例来进一步详细说明本发明，但是本发明不受限于这些实施例。

本发明的实施例和比较例中使用的丙烯系聚合物如下所示。

(1)丙烯均聚物

普瑞曼聚合物株式会社制：商品名PRIME POLYPRO S119(西沖)、S119(NP)、F113G、S12A、HS135

日本聚丙烯株式会社制：商品名NOVATECPP SA06A

埃克森美孚公司：商品名Achieve3854、ExxonMobil PP3155

(2)丙烯/乙烯无规共聚物

普瑞曼聚合物株式会社公司制：商品名PRIME POLYPRO S229R，低MFR共聚物(试制品)

(实施例1)

将作为丙烯系聚合物(A)的S119(西沖)/F113G＝94/6(质量比混合)(丙烯均聚物的组合物)用于芯部；将作为丙烯系聚合物(B)的S119(西沖)用于鞘部，利用纺粘法，进行了熔融纺丝。

挤出机使用单螺杆挤出机，丙烯系聚合物(A)及丙烯系聚合物(B)的熔融温度皆为200℃。

另外，芯部h1和鞘部h2在长纤维中所占的比例，按照以质量比为20∶80的方式设定。纤细度为2.3旦。

将通过熔融纺丝而获得的偏心芯鞘型卷曲复合长纤维堆积于捕获面上，形成无纺布。进一步，对该无纺布进行压纹加工。压纹加工温度为133℃。压纹面积率为18％。实施了压纹加工的无纺布的目付为25g/m²。所获得的卷曲复合长纤维及无纺布的物性通过以下的方法来测定。

(1)卷曲数

依照JIS L1015而测定。

另外，卷曲数为10个/25mm以上的标示为卷曲度(◎)；卷曲数为5个/25mm以上～不足10个/25mm的标示为卷曲度(○)；卷曲数为0个/25mm(没有卷曲)～不足5个/25mm的标示为卷曲度(×)。

(2)拉伸最大点强度

准备了宽度25mm的短条状试验片，所述短条状试验片为长度方向与MD平行的试验片和长度方向与CD平行的试验片。在卡盘间距离100mm、拉伸速度100mm/min的条件下进行拉伸试验，将最大拉伸载荷设为拉伸最大点强度。

(3)拉伸2％伸长强度

1)准备了MD600mm×CD100mm的试验片。

将试验片卷绕于直径10mm×长度700mm的铁棒上，形成长度600mm的筒状的样品。在卡盘间距离500mm、拉伸速度500mm/min的条件下进行拉伸试验，测定了1.5％伸长时的载荷和2.5％伸长时的载荷。拉伸2％伸长强度使用以下的式来求出。

拉伸2％伸长强度(N/cm)＝(2.5％伸长时的载荷-1.5％伸长时的载荷)/10cm×100

评价为：该数值越高则无纺布的刚性越优异，该数值越低则无纺布的柔软性越优异。

(4)柔软性

依照JIS L1096，通过所谓的悬臂法(cantilever method)而对柔软性进行了评价。具体而言，如下进行。

1)准备2×15cm的试验片30，在图2所示试验台40之上静置。

2)慢慢将试验片30朝箭头方向挤出，测定试验片折弯之前所移动的距离50。

3)对试验片的MD平行于移动方向的情况、和试验片的CD平行于移动方向的情况进行了测定。

(5)厚度

从试样采取5片试验片(100mm×100mm)。使用定压厚度测定器(株式会社尾崎制作所制)，对所采取的各试验片的任意的3部位的厚度进行了测定。此时，测定子直径为16mm、载荷为3.6g/cm²，读取使测定子完全地接触于试验片起30秒±5秒后的指示值，算出5片试验片的平均值，以该值为厚度。评价为：该数值越高，则膨松性越优异。

测定结果示于表1。

(实施例2)

使用SA06A来替代实施例1中使用的丙烯系聚合物(A)，使用S119(NP)来替代丙烯系聚合物(B)，使芯部h3与鞘部h4在长纤维中所占的比例按质量比为50∶50，除此以外，与实施例1同样地操作，获得了卷曲复合长纤维及无纺布。所获得的卷曲复合长纤维及无纺布的测定结果示于表1。

(实施例3)

使用S229R/低MFR共聚物＝96/4(质量比混合)(丙烯/乙烯无规共聚物组合物)来替代实施例2中使用的丙烯系聚合物(A)，使用S229R来替代丙烯系聚合物(B)，压纹加工温度为120℃，除此以外，与实施例2同样地操作，获得了卷曲复合长纤维及无纺布。所获得的卷曲复合长纤维及无纺布的测定结果示于表1。

(实施例4)

丙烯系聚合物(A)及丙烯系聚合物(B)使用表1所示的聚合物，使芯部h3与鞘部h4在长纤维中所占的比例按质量比为30∶70，除此以外，与实施例1同样地操作，获得了卷曲复合长纤维及无纺布。所获得的卷曲复合长纤维及无纺布的测定结果示于表1。

(实施例5)

丙烯系聚合物(A)及丙烯系聚合物(B)使用表1所示的聚合物，使芯部h3与鞘部h4在长纤维中所占的比例按质量比为10∶90，利用纺粘法而进行了熔融纺丝。

所获得的卷曲复合长纤维的卷曲度和纺丝性示于表1。

(实施例6)

丙烯系聚合物(A)及丙烯系聚合物(B)使用表1所示的聚合物，使芯部h3与鞘部h4在长纤维中所占的比例按质量比为20∶80，利用纺粘法而进行了熔融纺丝。

所获得的卷曲复合长纤维的卷曲度和纺丝性示于表1。

(实施例7)

丙烯系聚合物(A)及丙烯系聚合物(B)使用表1所示的聚合物，使芯部h3与鞘部h4在长纤维中所占的比例按质量比为50∶50，利用纺粘法而进行了熔融纺丝。

所获得的卷曲复合长纤维的卷曲度和纺丝性示于表1。

(实施例8)

所获得的卷曲复合长纤维的卷曲度和纺丝性示于表1。

(实施例9)

所获得的卷曲复合长纤维的卷曲度和纺丝性示于表1。

表1

(比较例1)

芯部和鞘部皆使用S119(西沖)，来替代实施例1中使用的丙烯系聚合物(A)及丙烯系聚合物(B)，除此以外，与实施例1同样地操作，获得了复合长纤维及无纺布。所获得的复合长纤维没有卷曲。所获得的复合长纤维及无纺布的测定结果示于表2。

(比较例2)

芯部和鞘部皆使用S229R，来替代实施例3中使用的丙烯系聚合物(A)及丙烯系聚合物(B)，除此以外，与实施例3同样地操作，获得了复合长纤维及无纺布。所获得的复合长纤维没有卷曲。所获得的复合长纤维及无纺布的测定结果示于表2。

(参考例1)

使用S119西沖来替代实施例1中使用的丙烯系聚合物(A)，使用S229R来替代丙烯系聚合物(B)，压纹加工温度为125℃，除此以外，与实施例1同样地操作，获得了卷曲复合长纤维及无纺布。所获得的卷曲复合长纤维及无纺布的测定结果示于表2。

(比较例3)

丙烯系聚合物(A)及丙烯系聚合物(B)使用表2所示的聚合物，使芯部h3与鞘部h4在长纤维中所占的比例按质量比为50∶50，利用纺粘法而进行了熔融纺丝。

所获得的卷曲复合长纤维的卷曲度和纺丝性示于表2。

(比较例4)

丙烯系聚合物(A)及丙烯系聚合物(B)使用表2所示的聚合物，使芯部h3与鞘部h4在长纤维中所占的比例按质量比为80∶20，利用纺粘法而进行了熔融纺丝。

所获得的卷曲复合长纤维的卷曲度和纺丝性示于表2。

(比较例5)

所获得的卷曲复合长纤维的卷曲度和纺丝性示于表2。

(比较例6)

所获得的卷曲复合长纤维的卷曲度和纺丝性示于表2。

(比较例7)

丙烯系聚合物(A)及丙烯系聚合物(B)使用表2所示的聚合物，使芯部h3与鞘部h4在长纤维中所占的比例按质量比为20∶80，利用纺粘法而进行了熔融纺丝。

所获得的卷曲复合长纤维的卷曲度和纺丝性示于表2。

(比较例8)

所获得的卷曲复合长纤维的卷曲度和纺丝性示于表2。

(比较例9)

所获得的卷曲复合长纤维的卷曲度和纺丝性示于表2。

(比较例10)

所获得的卷曲复合长纤维的卷曲度和纺丝性示于表2。

(比较例11)

所获得的卷曲复合长纤维的卷曲度和纺丝性示于表2。

(比较例12)

所获得的卷曲复合长纤维的卷曲度和纺丝性示于表2。

(比较例13)

所获得的卷曲复合长纤维的卷曲度和纺丝性示于表2。

表2

产业上的利用可能性

本发明的无纺布，由于纺丝性、强度、柔软性、耐水性等优异，因此可用于：纸尿布或卫生巾中的防侧漏部(side gather)、背层(back sheet)、顶层、腰部(waist)部件等。

附图标记说明

10：(a)部

20：(b)部

30：试验片

40：试验台

50：移动距离

Claims

1.一种卷曲复合纤维，其横截面至少具有a部和b部这2个区域，所述纤维具有可卷曲的截面形状，

所述a部和所述b部的质量比[(a)∶(b)]为10∶90～55∶45，

所述a部由丙烯系聚合物A构成，所述b部由丙烯系聚合物B构成，

所述丙烯系聚合物A的Mz/Mw(A)与所述丙烯系聚合物B的Mz/Mw(B)之差[Mz/Mw(A)-Mz/Mw(B)]，即ΔMz/Mw为0.30～2.2，

所述丙烯系聚合物A的熔点[Tm(A)]与所述丙烯系聚合物B的熔点[Tm(B)]之差的绝对值为0～10℃，

所述丙烯系聚合物A的MFR(A)与所述丙烯系聚合物B的MFR(B)之比为0.8～1.2。

2.根据权利要求1所述的卷曲复合纤维，其中，进一步，所述丙烯系聚合物A的Mw/Mn(A)与所述丙烯系聚合物B的Mw/Mn(B)之差[Mw/Mn(A)-Mw/Mn(B)]，即ΔMw/Mn的绝对值为1.5以下。

3.根据权利要求1所述的卷曲复合纤维，其中，所述丙烯系聚合物A的熔点[Tm(A)]与所述丙烯系聚合物B的熔点[Tm(B)]之差的绝对值为0～5℃。

4.根据权利要求2所述的卷曲复合纤维，其中，所述丙烯系聚合物A的熔点[Tm(A)]与所述丙烯系聚合物B的熔点[Tm(B)]之差的绝对值为0～5℃。

5.根据权利要求1所述的卷曲复合纤维，其中，具有所述a部为芯部(a’)、所述b部为鞘部(b’)的偏心芯鞘结构。

6.根据权利要求5所述的卷曲复合纤维，其中，所述芯部(a’)与所述鞘部(b’)的质量比为10～30∶90～70。

7.根据权利要求1至4中的任1项所述的卷曲复合纤维，其中，所述丙烯系聚合物A及丙烯系聚合物B皆为丙烯均聚物。

8.根据权利要求1至4中的任1项所述的卷曲复合纤维，其中，所述丙烯系聚合物A及丙烯系聚合物B皆为丙烯/α-烯烃无规共聚物。

9.一种无纺布，其中，包含权利要求1至6中的任1项规定的卷曲复合纤维。

10.根据权利要求9所述的无纺布，其中，所述卷曲复合纤维通过压纹加工被相互热融合。