JP2002266240A - 帯電性を有するトウおよびそれを用いた積層体 - Google Patents
帯電性を有するトウおよびそれを用いた積層体Info
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Abstract
つ、生産工程での発生静電気によるロール巻き付きや単
糸切れ等の弊害が生じることのない、帯電性を有したト
ウそれを用いた積層体を提供する。 【解決手段】トウの全繊度(D)をトウ幅(W)で割っ
た値(D/W)が1000dtex/mm〜8000d
tex/mmであるトウに、特定構造を有する、ポリオ
キシエチレン高級脂肪酸エステル類、ソルビタン脂肪酸
エステル類を特定の配合比率で含有する繊維処理剤を好
ましくは特定量付着させる。
Description
れた加工適性を有するトウに関する。さらに詳しくは、
良好な帯電性を有しているにもかかわらず、その帯電性
が製造段階で悪影響を及ぼさないため、空気フィルター
等の製品の素材として極めて優れた適性を有するトウお
よびそれを用いた積層体に関する。
延伸、紡績もしくは不織布加工の工程中で、繊維−繊維
間、繊維−金属間、繊維−空気間の摩擦により生じる静
電気が障害となり、毛羽立ち、ローラー巻き付きおよび
糸切れなどが発生し、それにより品質低下および生産性
低下を引き起こすことは良く知られている。静電気によ
るトラブルを避けるために、発生する静電気を少なくす
る方法と発生した静電気を除去する方法が種々提案され
ている。前者の方法としては、繊維表面の平滑性を向上
させるための繊維処理剤を塗布する方法が、後者の方法
としては、繊維表面に帯電防止剤を塗布する方法や、合
成繊維の原料樹脂として、帯電防止能を有する成分を共
重合させた樹脂を使用する方法や、樹脂に帯電防止剤を
添加、混合させて溶融紡糸する方法がある。
して塵埃を捕集するフィルター等の製品が求められるよ
うになり、これらの要求に対応し得る帯電性を有した合
成繊維が望まれるケースも増えてきた。特に、製糸工程
で得られる合成繊維を収束させた長くて太い繊維束であ
るトウに帯電性を持たせたものは、前記製品に対して好
適な素材となるが、フィルタ−等の製品を製造する際、
静電気の影響により、トウの収束性や開繊性が悪化する
と、帯電性を利用して塵埃を捕集するフィルター等の製
品に対する加工適性が著しく低下する。従って、帯電性
と加工適性が両立するトウを得ることは極めて困難であ
った。
めの一般的な方法に、製糸工程で合成繊維に対して帯電
防止剤を塗布し、帯電防止剤が付着された合成繊維を用
いてトウを製造した後、付着している帯電防止剤を水、
または有機溶剤できれいに洗い流す方法が挙げられる。
この際、トウを洗浄するよりも、トウをフィルター等
(以下、加工品という場合がある)の最終形態に加工し
た後に洗浄する方が、該加工品を得るまでの製造段階
で、静電気が発生し加工性を低下させるおそれがないの
で好ましい。しかし、トウの段階での洗浄や最終形態の
加工品の段階での洗浄のいずれにおいても、水や有機溶
剤で洗浄されたトウや加工品は、付着している水や有機
溶剤を取り除く工程が必要となり、乾燥工程や溶剤回収
工程といった付加工程が必要となる。
ブテン−1のようなエレクトレット性熱可塑性樹脂を繊
維表面に被覆する方法が開示されており、これにより良
好な帯電性を有する合成繊維を提供できることが記載さ
れている。該公報によれば、該目的を達成するために
は、繊維表面及び内部に導電性物質が存在することは極
めて好ましくないと記載されていることから、該合成繊
維は、繊維処理剤を付着させる必要のないスパンボンド
法やメルトブロー法などの乾式紡糸法により製造される
ことを予定している。また、繊維表面に付着している繊
維処理剤を洗い落とすことができるスパンレース加工で
不織布を得る方法もあるが、前述した付加工程が必要と
なる上、他の一般的な製造方法においては、繊維処理剤
を用いないと、摩擦により前記障害が起こり、製品の品
質低下、生産性低下を引き起こしてしまうという欠点を
有しているため、帯電性と加工適性が両立するトウを得
るのに適した製造方法は未だないのが現状である。
を有しているにもかかわらず、その製造工程で発生する
静電気によるロール巻き付きや単糸切れ等の弊害を抑制
することのできるトウを得るべく鋭意検討した。その結
果、熱可塑性樹脂の合成繊維からなり、単糸繊度が0.
5〜100デシテックスで、個々の合成繊維が捲縮を有
し、トウの全繊度(D)をトウ幅(W)で割った値(D
/W)が1000〜8000dtex/mmであり、か
つ、特定構造のポリオキシエチレン高級脂肪酸エステル
類およびソルビタン脂肪酸エステル類を特定の配合比率
で含有する繊維処理剤を、好ましくは特定量付着させた
トウが、トウ製造工程での捲きつきや糸切れ等の弊害を
引き起こすことなく、優れた帯電性とフィルター等へ加
工するときの加工適性という相反する特性を併せ持つこ
とを見出し、この知見に基づいて本発明を完成した。以
上の記述から明らかなように、本発明の目的は、帯電性
を有しているにもかかわらず、フィルター等へ加工する
ときの加工適性にも優れたトウおよびそれを用いた積層
体を提供することを目的とする。
れる。 (1)熱可塑性樹脂の合成繊維からなり、単糸繊度が
0.5〜100デシテックス(dtex)で、個々の合
成繊維は捲縮を有し、全繊度が1万〜30万dtex、
全繊度(D)をトウ幅(W)で割った値(D/W)が1
000〜8000dtex/mmの範囲にあるトウであ
って、漏洩電気抵抗値が1×1010Ω以上である帯電性
を有するトウ。
単糸繊度が0.5〜100デシテックス(dtex)
で、個々の合成繊維は捲縮を有し、全繊度が1万〜30
万dtex、全繊度(D)をトウ幅(W)で割った値
(D/W)が1000〜8000dtex/mmの範囲
にあるトウに、下記A成分およびB成分を含有する繊維
処理剤(繊維処理剤基準で、A成分が60〜95重量
%、B成分が5〜40重量%)が付着された帯電性を有
するトウ。 A成分:下記一般式1で示されるポリオキシエチレン高
級脂肪酸エステルおよび下記一般式2もしくは一般式3
で示されるソルビタン脂肪酸エステルの1種以上との混
合物。 B成分:下記一般式4および/または一般式5で示され
るポリオキシエチレン高級脂肪酸エステル。一般式1 (式中、R1は炭素数5〜18の飽和もしくは不飽和の
脂肪族炭化水素基を表し、kは2〜50の整数であ
る)。 一般式2 一般式3 (一般式2および一般式3中、R2,R3,R4はヒドロ
キシル基もしくはポリオキシエチレン基であり、ポリオ
キシエチレン基の重合度(ポリオキシエチレン基の繰り
返し単位)は2〜55であり、R5は炭素数16〜30
の飽和もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基を表す。) 一般式4 (式中、R6は炭素数16〜30の飽和もしくは不飽和
の脂肪族炭化水素基を表し、mは2〜50の整数であ
る)。 一般式5 (式中、R7,R8はそれぞれ単独に炭素数16〜30の
飽和もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基を表し、nは2
〜50の整数である)。
1.5重量%付着されている前記第2項記載の帯電性を
有するトウ。
数5〜30山/25mmを有する合成繊維である前記第
1項もしくは第2項のいずれか1項記載の帯電性を有す
るトウ。
で、全繊度が5〜20万dtexのトウである前記第1
項〜第4項のいずれか1項記載の帯電性を有するトウ。
で割った値(D/W)が2500〜5000dtex/
mmのトウである前記第1項〜第5項のいずれか1項記
載の帯電性を有するトウ。
レフィン、ポリエステル及びポリアミドの中から選ばれ
る熱可塑性樹脂の合成繊維である前記第1項もしくは第
2項のいずれか1項記載の帯電性を有するトウ。
熱可塑性樹脂と高融点熱可塑性樹脂から構成される複合
繊維である前記第1項もしくは第2項のいずれか1項記
載の帯電性を有するトウ。
少なくとも1種がオレフィン系樹脂であり、かつ、合成
繊維表面の一部に繊維の長さ方向に沿って、該オレフィ
ン系樹脂が連続して露出した複合繊維である前記第8項
記載の帯電性を有するトウ。
項記載の帯電性を有するトウに、他の不織布、フィル
ム、パルプシート、編み物及び織物から選ばれた少なく
とも1種が積層された積層体。
熱可塑性樹脂からなり、単糸繊度が0.5〜100デシ
テックス(dtex)で、個々の合成繊維は捲縮を有
し、全繊度が1万〜30万dtexであり、全繊度
(D)をトウ幅(W)で割った値(D/W:以下トウ密
度という)が1000〜8000dtex/mmである
トウであって、漏洩電気抵抗値が1×1010Ω以上であ
る帯電性を有するトウである。かかるトウは、繊維−金
属間摩擦、繊維−繊維間摩擦および繊維−他素材間摩擦
等により、優れた帯電性を保持することができるという
特性を有していながら、トウの製造工程において、静電
気によるロール巻き付きや単糸切れ等の悪影響が及ばな
い程度に静電気の発生を抑制し得るので、トウ割れが生
じにくく、均一なトウ密度および良好な収束性を有する
トウを得ることができる。また、該トウおよび該トウと
他の不織布、フィルム、パルプシート、編み物及び織物
から選ばれた少なくとも1種とを積層した積層体は、ト
ウの持つ帯電性を利用して塵埃を効率的に捕集する空気
フィルター等の素材に好適である。
ある熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィン、ポリエス
テル及びポリアミドの中から選ばれる熱可塑性樹脂が好
ましい。例えば、ポリプロピレン、高密度ポリエチレ
ン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、線状低
密度ポリエチレン、プロピレンとプロピレン以外のオレ
フィンとの2元共重合体もしくは3元共重合体等のポリ
オレフィン類、ナイロン6,ナイロン66等で代表され
るポリアミド類、ポリエチレンテレフタレート、ポリブ
チレンテレフタレート、ジオールとテレフタル酸/イソ
フタル酸等を共重合した低融点ポリエステル、ポリエス
テルエラストマー等のポリエステル類、フッ素樹脂を挙
げることができ、これらの熱可塑性樹脂を単独でもしく
は2種類以上を混合して用いても良い。
は、前述した熱可塑性樹脂を溶融紡糸することによって
得ることができる。該合成繊維は、単独もしくは2種類
以上を混合した熱可塑性樹脂を用いて溶融紡糸した単一
繊維であっても、2種類以上の熱可塑性樹脂を用いて複
合紡糸した複合繊維であっても、どちらでも差し支えな
いが、低融点熱可塑性樹脂と高融点熱可塑性樹脂から構
成される複合繊維であることが好ましい。
層以上の多層型、中空多層型、異形多層型等の複合形態
をとることができる。このとき、複合繊維を構成する2
種類以上の熱可塑性樹脂の組み合わせは、融点差が10
℃以上ある熱可塑性樹脂の組み合せが好ましく、さらに
複合繊維を構成する熱可塑性樹脂のうち、低融点熱可塑
性樹脂が該複合繊維表面の少なくとも一部に露出し、さ
らに該複合繊維の長さ方向に沿って連続している構造の
複合繊維が好ましく、該低融点熱可塑性樹脂がオレフィ
ン系樹脂であることがさらに好ましい。このような複合
繊維のトウを用いて加工品や不織布を製造する際に、低
融点熱可塑性樹脂の軟化点(または融点)以上、高融点
熱可塑性樹脂の軟化点(または融点)未満の温度で熱処
理することで、低融点熱可塑性樹脂が溶融され、該繊維
同士の交点が熱接着された三次元網目状構造の加工品お
よび不織布を製造することができる。
と高融点熱可塑性樹脂との組み合わせを、低融点熱可塑
性樹脂/高融点熱可塑性樹脂で表すと、高密度ポリエチ
レン/ポリプロピレン、低密度ポリエチレン/プロピレ
ン−エチレン−ブテン−1結晶性共重合体、高密度ポリ
エチレン/ポリエチレンテレフタレート、ナイロン−6
/ナイロン66、低融点ポリエステル/ポリエチレンテ
レフタレート、ポリプロピレン/ポリエチレンテレフタ
レート、ポリフッ化ビニリデン/ポリエチレンテレフタ
レート、線状低密度ポリエチレンと高密度ポリエチレン
の混合物/ポリエチレン等が例示できる。中でも、ポリ
オレフィン系樹脂およびポリエステル系樹脂から選択的
に組み合わせたものが好ましく、たとえば、高密度ポリ
エチレン/ポリプロピレン、低密度ポリエチレン/プロ
ピレン−エチレン−ブテン−1結晶性共重合体、高密度
ポリエチレン/ポリエチレンテレフタレート、低融点ポ
リエステル/ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピ
レン/ポリエチレンテレフタレート、線状低密度ポリエ
チレン/ポリエチレンテレフタレート等を挙げることが
できる。
と高融点熱可塑性樹脂の重量比は、低融点熱可塑性樹脂
が10〜90重量%、高融点熱可塑性樹脂が90〜10
重量%、好ましくは低融点熱可塑性樹脂が30〜70重
量%、高融点熱可塑性樹脂が70〜30重量%である。
低融点熱可塑性樹脂が10重量%未満の場合、得られる
複合繊維の熱接着性が不充分になり、かかる複合繊維を
用いると得られる加工品および不織布の強力が低下す
る。また、逆に低融点熱可塑性樹脂が90重量%を越え
ると、加工品もしくは不織布を熱処理する際、過度に低
融点樹脂が溶融してしまうので、得られる加工品もしく
は不織布がフィルム化してしまう。
ある熱可塑性樹脂には、本発明の効果を妨げない範囲内
で酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、中和剤、造核
剤、エポキシ安定剤、滑剤、抗菌剤、難燃剤、帯電防止
剤、顔料、可塑剤及び他の熱可塑性樹脂等が含まれてい
てもよい。
0dtex、好ましくは1〜80dtexの範囲にある
合成繊維の収束体であり、全繊度が1万〜30万dte
xの範囲にあるものである。該トウを、柔軟性や風合が
求められる不織布や傷当て材、包帯、ハップ材等の素材
として用いる場合には、単糸繊度が0.5〜15dte
xのものが好ましい。また、フィルター、断熱材、クッ
ション材等の場合には、1〜100dtexのものが好
ましい。単糸繊度が0.5dtexを大きく下回る場合
には、トウを開繊する時に単糸切れや毛羽立ちが出来や
すくロールへの巻き付きが生じ生産性が低下する。ま
た、100dtexを大きく上回るとトウの収束性が低
下し生産性が低下する。
texであり、好ましくは5万〜20万dtexであ
り、全繊度が1万dtexより大きく下回る場合および
30万dtexより大きく上回る場合にはいずれもトウ
繊維の収束性が得られず,トウが細かく割れることによ
り単糸の絡みが生じ生産性が低下する。
000dtex/mmであり、好ましくは1500〜5
000dtex/mmである。トウ密度が1000dt
ex/mmを大きく下回る場合には、トウの収束性が失
われ、トウ割れを生じ、トウ割れにより発生した単糸が
単糸同士絡んだり、ロールに巻きつくなどの不具合が生
じ、トウの生産性が低下する。また、トウの輸送や移動
のためのトウの箱詰梱包や加工時のトウの引き上げ工程
でもトウの割れが多発し、もつれや絡み合い等の不具合
が生じることがある。更に、トウを使った加工品を作製
するときにはトウの開繊性、すなわち収束していたトウ
が単糸単位に解れることによりトウが均一に幅広く広が
る特性を妨げることになる。トウ密度が8000dte
x/mmを大きく上回る場合には、捲縮が均一に付与さ
れたトウを得ることができなくなる恐れがある。
有するものである。このような捲縮は、顕在捲縮および
/または潜在捲縮のいずれであっても良く、捲縮形状は
山谷状のジグザグ型、U型、スパイラル型等のいずれで
あっても良い。
は、スタッファーボックス型捲縮機を用いる方法や、高
温高圧蒸気や加熱加圧空気による気体押込による方法、
更には高速クリンパーのような一対の高速回転体の間に
トウを押し込み捲縮を付与する方法等を挙げることがで
きる。
5mmの範囲にあることが良く、好ましくは4〜25山
/25mm、更に好ましくは5〜20山/25mmであ
ると良い。捲縮数が3山/25mm未満であるとトウの
収束性が悪くなる。他方、30山/25mmを越えると
合成繊維同士の過度の絡み合いや高密度化により、トウ
の開繊性が低下する恐れがあるので好ましくない。
Ω以上でなければならない。漏洩電気抵抗値が1010Ω
よりも小さいトウは、漏洩電荷量が多く、十分な帯電性
を有するトウにはならないため、帯電性を必要とする用
途には不向きである。
樹脂からなり、単糸繊度が0.5〜100デシテックス
(dtex)で、個々の合成繊維は捲縮を有し、全繊度
が1万〜30万dtexであり、全繊度(D)をトウ幅
(W)で割った値(D/W)が1000〜8000dt
ex/mmであるトウであって、該合成繊維の表面に、
特定のポリオキシエチレン高級脂肪酸エステルおよび/
または特定のソルビタン脂肪酸エステルを含んだ繊維処
理剤が塗布されたトウである。このようなトウは、繊維
−金属間摩擦、繊維−繊維間摩擦および繊維−他素材間
摩擦等により、優れた帯電性を保持することができると
いう特性を有していながら、トウの製造工程において
は、静電気によるロール巻き付きや単糸切れ等の悪影響
を高度に抑制し得るので、トウ割れが生じにくく、均一
なトウ密度および良好な収束性を有するトウを得ること
ができる。また、該トウおよびその積層体は、トウの持
つ帯電性を利用して塵埃を効率的に捕集する空気フィル
ター等の素材に好適である。
トウに帯電性を付与させることができる。厳密には、熱
可塑性樹脂からなる合成繊維が、繊維−繊維間摩擦、繊
維−金属間摩擦および繊維−他素材間摩擦等により発生
させた発生電荷量に対して、逃げていく漏洩電荷量(漏
洩電気抵抗値と同義語)をごく微量に抑えることのでき
る特性を有するものである。従って、通常のトウに対し
て、該繊維処理剤を用いると、非常に乾燥した条件下で
該トウを生産する際、摩擦による発生電荷量が増大し易
いので、トウのロールへの巻き付きや単糸切れが生じる
恐れがある。しかしながら、本発明のトウは、特定の単
糸繊度と捲縮数を有する合成繊維を特定のトウ密度とな
るように調節した上、該構成を有するトウと相性の良い
特定の繊維処理剤で処理されているため、トウの収束性
が高く、トウが割れたり、部分的にトウが裂ける等の現
象の発生を極端に抑えることができる上、開繊性にも優
れている。
を構成する合成繊維に対して、湿潤性と粘調性を付与で
きる繊維処理剤でなくてはならず、トウ幅方向に対する
トウ密度均一性を得るためには、捲縮工程において、該
合成繊維が平滑性または潤滑性を付与された状態にでき
る繊維処理剤を用いなければならない。また、トウの帯
電電荷量を高め、帯電性を向上させるためには、漏洩電
荷量を抑える事が重要であり、そのためには非イオン性
の繊維処理剤でなければならない。かかる繊維処理剤
は、後述するA成分とB成分とを有効成分として構成さ
れている。
オキシエチレン高級脂肪酸エステル類および1種以上の
ソルビタン脂肪酸エステル類との混合物で構成されてい
る。ポリオキシエチレン高級脂肪酸エステルは、下記一
般式1で示される構造を有する化合物である。
脂肪族炭化水素基を表し、kは2〜50の整数であ
る)。
記一般式2もしくは下記一般式3で示される構造を有す
る化合物である。 一般式2
キシル基もしくはポリオキシエチレン基であり、ポリオ
キシエチレン基の重合度(ポリオキシエチレン基の繰り
返し単位)は2〜55であり、R5は炭素数16〜30
の飽和もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基を表す。)
類および該ソルビタン脂肪酸エステル類は非イオン系の
界面活性剤に分類され、高い湿潤性と粘調性を有してい
る。
の具体例としては、ポリオキシエチレンモノヤシ油脂肪
酸、ポリオキシエチレンカプレート、ポリオキシエチレ
ンラウレート、ポリオキシエチレンミリステート等を挙
げることができる。
ては、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパル
ミレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモ
ノオレート、ソルビタンセスキオレート、ソルビタンセ
スキステアレート、ソルビタントリオレエート、ソルビ
タントリステアレート、ソルビタンモノイソステアレー
ト、ヤシ油脂肪酸ソルビタン等が挙げられ、ソルビタン
脂肪酸エステル類のポリオキシエチレン誘導体の例とし
ては、ポリオキシエチレン(EO=4)ソルビタンモノ
ラウレート、ポリオキシエチレン(EO=4)ソルビタ
ントリステアレート、ポリオキシエチレン(EO=4)
ソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレン(EO
=5)ソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレン
(EO=6)ソルビタンモノオレエート、ポリオキシエ
チレン(EO=6)ソルビタンモノステアレート、ポリ
オキシエチレン(EO=20)モノヤシ油脂肪酸ソルビ
タン、ポリオキシエチレン(EO=20)ソルビタンモ
ノパルミレート、ポリオキシエチレン(EO=20)ソ
ルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレン(EO=
20)ソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレ
ン(EO=20)ソルビタンモノイソステアレート、ポ
リオキシエチレン(EO=20)ソルビタンモノオレエ
ート、ポリオキシエチレン(EO=20)ソルビタント
リオレエート、ポリオキシエチレン(EO=20)ソル
ビタントリステアレートなどが挙げられる。これらポリ
オキシエチレン高級脂肪酸エステル類およびソルビタン
脂肪酸エステル類は市販品を使用することができる。
エステル類であり、下記一般式4および/または一般式
5で表される化合物である。該ポリオキシエチレン高級
脂肪酸エステル類は、非イオン系の界面活性剤に分類さ
れ、高い平滑性または潤滑性を有している。
の脂肪族炭化水素基を表し、mは2〜50の整数であ
る)。
飽和もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基を表し、nは2
〜50の整数である)。
の具体例としては、ポリオキシエチレン(EO=2)ス
テアレート、ポリオキシエチレン(EO=6)ステアレ
ート、ポリオキシエチレン(EO=9)ラウリレート、
ポリオキシエチレン(EO=9)ステアレート、ポリオ
キシエチレン(EO=9)オレエート、ポリオキシエチ
レン(EO=14)ラウレート、ポリオキシエチレン
(EO=23)ステアレート、ポリオキシエチレン(E
O=12)リノレート、ポリオキシエチレン(EO=
9)ジラウレート、ポリオキシエチレン(EO=9)ジ
ステアレート、ポリオキシエチレンジオレエート等を挙
げることができる。該ポリオキシエチレン高級脂肪酸エ
ステル類も市販品を使用することができる。
60〜95重量%、B成分が5〜40重量%含有された
ものである。該配合比率が大きく外れた場合にはトウの
収束性やトウの平滑性が失われ、トウの製造工程におい
てロールへの巻き付きや単糸切れが生じる恐れがある。
トウ重量に対して平均0.1〜1.5重量%の範囲にあ
ることが好ましい。付着量がこの範囲にあると良好なト
ウの収束性が得られ、ロールへの巻き付きや単糸切れが
生じる恐れがなく、また、過剰の繊維処理剤によって加
工機内の汚染や合成繊維にベトツキ感が現れる不具合も
生じない。
分、B成分のみからなるものでもよいが、A成分、B成
分の他にも必要に応じて酸化防止剤、防腐剤、防錆剤、
抗菌剤、濡れ性向上剤等を本発明の効果を阻害しない範
囲内で配合することができる。該繊維処理剤は、通常、
水などに希釈して用いられる。
として、複合繊維形態を有したトウの製造方法を示す。
点熱可塑性樹脂が芯部を構成するような鞘芯型口金や偏
心鞘芯型口金、もしくは低融点熱可塑性樹脂と高融点熱
可塑性樹脂が並列する並列型口金を用い、低融点熱可塑
性樹脂が繊維表面の少なくとも一部を形成するように、
これらの熱可塑性樹脂を溶融紡糸機により紡出する。こ
のとき、クエンチで口金直下へ送風を行い、半溶融状態
で紡出される熱可塑性樹脂を冷却することによって、未
延伸状態の熱接着性複合繊維を製造する。このとき、溶
融した熱可塑性樹脂の吐出量及び該樹脂によって得られ
る未延伸糸を引取る速度を任意に設定し、目標繊度に対
して1〜5倍程度の繊維径の未延伸糸とする。この時、
繊維表面を形成する低融点熱可塑性樹脂の割合が、繊維
断面円周率50%以上であると充分な熱接着力が得られ
るので好ましい。得られた未延伸糸は、通常用いられる
延伸機により延伸され延伸糸とすることができる。
糸を40〜120℃に加熱された速度の異なる複数のロ
ールの間を通過させることによって行われる。この時、
ロール間の速度比が1:1.1〜1:5の範囲となるよ
うに設定されていることが好ましい。得られた延伸糸
は、ボックス型の捲縮加工機により捲縮が付与され、捲
縮延伸糸となり、該捲縮延伸糸を収束させてトウとした
後、60〜120℃に設定された乾燥機によって乾燥さ
れる。繊維処理剤は紡糸工程でのキスロールによる付
着、もしくは延伸工程でのタッチロールによる付着のい
ずれでも良いが、本発明においては合成繊維の収束性を
高め、トウの割れを抑える目的からも紡糸工程で付着さ
せるのが好ましい。また、得られるトウのトウ密度が本
発明の範囲内になるように、捲縮加工機にトウを導入す
る際にトウの収束均一性を調整するのが好ましい。
繊して得られるトウでも良い。混繊できる繊維として
は、成分や繊度、複合形態、熱融着温度、熱収縮挙動、
染色挙動、色相、水吸収性等が異なる熱可塑性のトウま
たは繊維を挙げることができ、熱可塑性繊維以外ではコ
ットンやレーヨン、ガラス繊維や炭素繊維等を挙げるこ
とができる。また、該トウおよび他の繊維を混繊して得
られたトウに対して、他の不織布、フィルム、パルプシ
ート、編物および織物から選ばれた少なくとも1種とを
積層して用いても良い。
エブとし、該ウエブを他の不織布やフィルム等と積層し
たもの、該ウエブを他の不織布やフィルム等と積層後さ
らに熱融着処理し一体化したもの、該ウエブ/パルプ/
フィルム等を積層後さらに熱融着処理したものを挙げる
ことができる。また、該ウエブとパルプ等を混合して不
織布とすることも可能であり、積層基材として用いても
良い。これらの積層体は、尿及び軟便等を吸収する新生
児用紙おむつ、尿を主として吸収する幼児用紙おむつ、
生理用ナプキン、傷パット、汗取りパット、液を吸い取
るワイパー、液を吸い取るシート等の吸収性物品等に使
用することができる。特に、繊維間摩擦や他素材との摩
擦により帯電性を発現する点から塵埃の捕集性や吸着性
が高く、空気フィルター等に好適に使用することができ
る。
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。な
お、実施例、比較例中に示された物性値の測定法または
定義をまとめて以下に示す。
2gをメタノール25mlで抽出し、抽出メタノールか
らメタノールのみを蒸発させて残った残渣を秤量して、
抽出繊維処理剤重量(g)を測定した後、次の計算式に
よって合成繊維に付着している繊維処理剤の割合を導き
出した。抽出繊維処理剤重量/(2−抽出繊維処理剤重
量)×100
トウ幅で除した数値であり、単位トウ幅あたりのトウの
繊度をあらわす。単位は、dtex/mmである。
測定し、その平均を求めた。厚みの測定には、デジシッ
クネステスター((株)東洋精機製作所製)を用いた。
ウ割れの状態と個所を観察した。判定基準は、トウ割れ
して完全に分離している箇所が0〜1場合は良好、2箇
所以上ある場合には不良とした。
開繊機で速度60m/分、倍率1.5倍で延伸開繊した
時のトウ幅を開繊処理前のトウ幅で除したときの数値を
開繊係数とした。開繊係数が3〜25の範囲にあるトウ
は開繊性が良好である。開繊係数が3未満の場合は高速
生産における均一開繊性に劣り、一方、開繊係数が25
を超える場合は開繊機で開繊処理をする工程でトウの割
れが生じている。
手方向に50mmにカットしたものを、ローラーカード
機を通したとき、フライコムからドラムへの移行部位で
ウエブ状態となった該トウの発生静電気量を集電式電位
測定器KS−525を用いて測定した。その時の温度及
び湿度は20℃、40%RHに設定した。この数値の大
きい方が帯電性に優れたトウであることを意味する。
方向に50mmにカットしたもの30gを200ccの
ビ−カ−に入れ、ガラス棒でビ−カ−に押し詰めた後、
超絶縁計SM−8203(東亜電波工業(株)製)を用
い、測定電圧を5Vとし、電極を2kgの加重でトウに
押しつけて測定した。この数値が大きい程、電気が漏洩
し難く、帯電し易い特性を有する。
伸、捲縮付与、乾燥の各一連の工程中におけるロールや
装置への巻き付き、単糸切れ等の状態を観察した。問題
がない場合は良好とし、問題が発生した場合はその内容
を記した。
剤成分を表1に示す。
ポリプロピレン(PP)からなる複合比50/50重量
%の複合繊維を溶融紡糸し、未延伸糸として得た。溶融
紡糸する際に、表1記載の繊維処理剤1が2.5重量%
含有する水をキスロールを用いて、複合繊維に付着させ
た。該繊維処理剤が付着した複合繊維の未延伸糸を温度
90℃、延伸倍率3.2倍で延伸し、次いで27mm幅
のスタファーボックス型クリンパーで15山/25mm
の捲縮を付与し、単糸繊度3.1dtex、全繊度11
5000dtexのトウを得た。なお、クリンパーに導
入される直前(延伸工程末期の段階)のトウに、水をス
プレーし、クリンパーボックス内でのトウの圧着による
自己発熱を抑えながら複合繊維に捲縮を付与した後、捲
縮付与後のトウ(複合繊維収束体)を100℃で5分加
熱処理し水分の除去した。得られたトウの単糸強度、伸
度、繊維処理剤付着量、トウ密度(D/W)、トウ厚
み、トウ収束性、開繊係数、発生静電気量、漏洩電気抵
抗値を前記測定法に準じて測定した。その結果を表3に
示す。
準拠してトウを得た。得られたトウの単糸強度、伸度、
繊維処理剤付着量、トウ密度(D/W)、トウ厚み、ト
ウ収束性、開繊係数、発生静電気量、漏洩電気抵抗値を
前記測定法に準じて測定した。その結果を表3及び表4
に示す。表2において、PETはポリエチレンテレフタ
レ−トを表す。
ンボンド不織布に重ね合わせ、3cm間隔でトウ幅方向
に連続してヒートシール加工することによりトウとスパ
ンボンド不織布が一体化した積層体を得た。該積層体は
高い帯電性を有するものであった。
明の実施例1〜9のトウは、熱可塑性樹脂からなり、単
糸繊度が0.5〜100デシテックス(dtex)の範
囲に、個々の合成繊維は捲縮を有し、全繊度が1万〜3
0万dtexの範囲にあり、トウ密度が1000〜80
00dtex/mmの範囲にあり、漏洩電気抵抗値が1
×1010Ω以上であるトウであるため、帯電性に優れて
いることが分かる。特に、実施例1〜7のトウには、特
定のポリオキシエチレン高級脂肪酸エステルおよび特定
のソルビタン脂肪酸エステルとからなるA成分と特定の
ポリオキシエチレン高級脂肪酸エステルからなるB成分
とから構成される繊維処理剤が0.1〜1.5重量%付
着しているため、帯電性を有していながら、収束性に優
れており、トウの生産工程である紡糸、延伸、捲縮付
与、乾燥の各工程におけるロールや装置への巻き付きや
単糸切れ等のトラブルがないため、加工性が極めて良好
であった。
する特定のソルビタン脂肪酸エステルを含まない、特定
のポリオキシエチレン高級脂肪酸のみからなる繊維処理
剤が付着されたモノであるが、収束性は極めて良好であ
り、漏洩電気抵抗値は大きく、優れた帯電性を有してい
ることが解る。実施例9のトウには、繊維処理剤が通常
使用する量より若干少ない0.05重量%付着されてい
るため、トウ割れやロ−ル装置への単糸の巻き付きが若
干発生しているものの、漏洩電気抵抗値は、1×1010
Ω以上有しており、優れた帯電性を有していることが分
かる。
剤であるアルキル基の炭素数が16であるアルキルホス
フェートのカリウム塩からなる繊維処理剤が付着されて
いるため、トウ割れやロ−ル装置への単糸の巻き付き等
のトラブルはないが、漏洩電気抵抗値が1×1010Ω未
満であり、トウの発生静電気量も0であり、帯電性を有
していないものであった。
ex/mmと小さいために、トウの収束性が悪く、トウ
割れが発生し、トウ割れによるロ−ルへの巻き付きが発
生し、加工適性の悪いものとなった。
し、漏電電気抵抗値が1×1010Ω以上のものである
か、特定のトウ構造を有し、ポリオキシエチレン高級脂
肪酸エステル類とソルビタン脂肪酸エステル類を含んだ
繊維処理剤が,好ましくはトウに対して特定量、繊維表
面に塗布されたものであるため、摩擦等による帯電性を
有していながら、トウの収束性が高いので、トウ割れが
生じにくい等の特徴を有しており、かつ、トウ製造工程
においてロール巻き付きや単糸切れを起こすことなく生
産することができる。更に、帯電性を利用して塵埃を効
率的に捕集することが出来ることから空気フィルター等
に好適に使用できる。
9)
で、全繊度が5万〜20万dtexのトウである前記第
1項〜第4項のいずれか1項記載の帯電性を有するト
ウ。
を構成する合成繊維に対して、湿潤性と粘ちょう性を付
与できる繊維処理剤でなくてはならず、トウ幅方向に対
するトウ密度均一性を得るためには、捲縮工程におい
て、該合成繊維が平滑性または潤滑性を付与された状態
にできる繊維処理剤を用いなければならない。また、ト
ウの帯電電荷量を高め、帯電性を向上させるためには、
漏洩電荷量を抑える事が重要であり、そのためには非イ
オン性の繊維処理剤でなければならない。かかる繊維処
理剤は、後述するA成分とB成分とを有効成分として構
成されている。
類および該ソルビタン脂肪酸エステル類は非イオン系の
界面活性剤に分類され、高い湿潤性と粘ちょう性を有し
ている。
の具体例としては、ポリオキシエチレンモノヤシ油脂肪
酸エステル、ポリオキシエチレンカプレート、ポリオキ
シエチレンラウレート、ポリオキシエチレンミリステー
ト等を挙げることができる。
ては、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパル
ミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモ
ノオレート、ソルビタンセスキオレート、ソルビタンセ
スキステアレート、ソルビタントリオレエート、ソルビ
タントリステアレート、ソルビタンモノイソステアレー
ト、ヤシ油脂肪酸ソルビタンエステル等が挙げられ、ソ
ルビタン脂肪酸エステル類のポリオキシエチレン誘導体
の例としては、ポリオキシエチレン(EO=4)ソルビ
タンモノラウレート、ポリオキシエチレン(EO=4)
ソルビタントリステアレート、ポリオキシエチレン(E
O=4)ソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレ
ン(EO=5)ソルビタンモノオレエート、ポリオキシ
エチレン(EO=6)ソルビタンモノオレエート、ポリ
オキシエチレン(EO=6)ソルビタンモノステアレー
ト、ポリオキシエチレン(EO=20)モノヤシ油脂肪
酸ソルビタンエステル、ポリオキシエチレン(EO=2
0)ソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレン
(EO=20)ソルビタンモノラウレート、ポリオキシ
エチレン(EO=20)ソルビタンモノステアレート、
ポリオキシエチレン(EO=20)ソルビタンモノイソ
ステアレート、ポリオキシエチレン(EO=20)ソル
ビタンモノオレエート、ポリオキシエチレン(EO=2
0)ソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレン
(EO=20)ソルビタントリステアレートなどが挙げ
られる。これらポリオキシエチレン高級脂肪酸エステル
類およびソルビタン脂肪酸エステル類は市販品を使用す
ることができる。
Claims (10)
- 【請求項1】熱可塑性樹脂の合成繊維からなり、単糸繊
度が0.5〜100デシテックス(dtex)で、個々
の合成繊維は捲縮を有し、全繊度(D)が1万〜30万
dtex、全繊度(D)をトウ幅(W)で割った値(D
/W)が1000〜8000dtex/mmの範囲にあ
るトウであって、漏洩電気抵抗値が1×1010Ω以上で
ある帯電性を有するトウ。 - 【請求項2】熱可塑性樹脂の合成繊維からなり、単糸繊
度が0.5〜100デシテックス(dtex)で、個々
の合成繊維は捲縮を有し、全繊度が1万〜30万dte
x、全繊度(D)をトウ幅(W)で割った値(D/W)
が1000〜8000dtex/mmの範囲にあるトウ
に、下記A成分およびB成分を含有する繊維処理剤(A
成分が繊維処理剤基準で60〜95重量%、B成分が同
基準で5〜40重量%の配合比率である。)が付着され
た帯電性を有するトウ。A成分:下記一般式1で示され
るポリオキシエチレン高級脂肪酸エステルおよび下記一
般式2もしくは一般式3で示されるソルビタン脂肪酸エ
ステルの1種以上との混合物。B成分:下記一般式4お
よび/または一般式5で示されるポリオキシエチレン高
級脂肪酸エステル。 一般式1 (式中、R1は炭素数5〜18の飽和もしくは不飽和の
脂肪族炭化水素基を表し、kは2〜50の整数であ
る)。 一般式2 一般式3 (一般式2および一般式3中、R2,R3,R4はヒドロ
キシル基もしくはポリオキシエチレン基であり、ポリオ
キシエチレン基の重合度(ポリオキシエチレン基の繰り
返し単位)は2〜55であり、R5は炭素数16〜30
の飽和もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基を表す。) 一般式4 (式中、R6は炭素数16〜30の飽和もしくは不飽和
の脂肪族炭化水素基を表し、mは2〜50の整数であ
る)。 一般式5 (式中、R7,R8はそれぞれ単独に炭素数16〜30の
飽和もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基を表し、nは2
〜50の整数である)。 - 【請求項3】繊維処理剤がトウに対して0.1〜1.5
重量%付着されている請求項2記載の帯電性を有するト
ウ。 - 【請求項4】トウを構成する合成繊維が顕在捲縮数5〜
30山/25mmを有する合成繊維である請求項1もし
くは2のいずれか1項記載の帯電性を有するトウ。 - 【請求項5】トウが、単糸繊度1〜30dtexで、全
繊度が5〜20万dtexのトウである請求項1〜4の
いずれか1項記載の帯電性を有するトウ。 - 【請求項6】トウの全繊度(D)をトウ幅(W)で割っ
た値(D/W)が2500〜5000dtex/mmの
トウである請求項1〜5のいずれか1項記載の帯電性を
有するトウ。 - 【請求項7】トウを構成する合成繊維が、ポリオレフィ
ン、ポリエステル及びポリアミドの中から選ばれる熱可
塑性樹脂の合成繊維である請求項1もしくは2のいずれ
か1項記載の帯電性を有するトウ。 - 【請求項8】トウを構成する合成繊維が、低融点熱可塑
性樹脂と高融点熱可塑性樹脂から構成される複合繊維で
ある請求項1もしくは2のいずれか1項記載の帯電性を
有するトウ。 - 【請求項9】複合繊維を構成する熱可塑性樹脂の少なく
とも1種がオレフィン系樹脂であり、かつ、合成繊維表
面の一部に繊維の長さ方向に沿って、該オレフィン系樹
脂が連続して露出した複合繊維である請求項8記載の帯
電性を有するトウ。 - 【請求項10】請求項1〜9のいずれか1項記載の帯電
性を有するトウに、他の不織布、フィルム、パルプシー
ト、編み物及び織物から選ばれた少なくとも1種が積層
された積層体。
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