JP2820439B2

JP2820439B2 - 熱接着性複合繊維

Info

Publication number: JP2820439B2
Application number: JP18898289A
Authority: JP
Inventors: 純夫中田; 幹雄田代; 司小林
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1989-07-24
Filing date: 1989-07-24
Publication date: 1998-11-05
Anticipated expiration: 2013-11-05
Also published as: JPH0359113A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、芯成分に主としてポリエステルを、かつ鞘
部にポリオレフィン系重合体組成物を用いた熱接着性複
合繊維に関する。さらに詳しくは、接着強力、風合、嵩
回復性に優れ、かつ紡糸延伸時の工程安定性に優れた熱
接着性複合繊維に関する。

（従来技術）近年、不織布分野例えばフィルター用、食品包装用、
衛材用等の不織布では熱接着性複合繊維を用いて製造す
る要求が大きくなり、接着強力、嵩回復性、風合等に優
れた不織布が得られることが望まれている。

従来、芯鞘型熱接着性複合繊維としては、例えば特開
昭53-86836号公報には、繊維形成性成分（芯成分）にポ
リプロピレン、接着性成分（鞘成分）にポリエチレンを
用いたポリオレフィン系複合繊維が提案されている。こ
の複合繊維は、芯成分、鞘成分が共にオレフィン系ポリ
マーで親和性が良いために優れた接着性を有する反面、
ポリオレフィン固有の化学構造、性質により、得られる
不織布に腰がなく嵩回復性に劣るものであった。

かかる欠点を解決するために、特開昭57-176217号公
報には、芯成分にポリエステル、鞘成分にポリエチレン
もしくはポリプロピレンを用いた複合繊維が提案されて
いる。この複合繊維から得られる不織布は、上述の不織
布と比較すると嵩回復性は優れているものの、ポリエス
テルとポリエチレン又はポリプロピレンとの親和性が低
いため、接着強力はかなり低いものであった。

一方、接着強力を向上させる目的で、特公昭54-44773
号公報には、鞘成分にポリエチレンとエチレン酢酸ビニ
ル共重合体との混合物を用いる複合繊維が提案されてい
る。しかし、このものは芯成分としてポリプロピレンを
用いているため、たとえ接着力が向上しても不織布の腰
がなく、嵩回復性はまったく改善されていないものであ
る。

（発明の目的）本発明は、かかる従来技術の有する諸欠点に鑑みなさ
れたもので、その目的は、接着強力が高く嵩回復性が良
好で優れた風合を呈する不織布が得られ、かつ製造時の
工程安定性にも優れた熱接着性複合繊維を提供すること
にある。

（発明の構成）本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討した
結果、芯成分（繊維形成性成分）にポリエステルを、ま
た鞘成分（熱接着性成分）に特定のポリオレフィン系重
合体を組合せて用いると、前記目的を同時に達成できる
ことを知り本発明に到達した。

すなわち本発明は、繊維形成性成分を芯成分とし、熱
接着性成分を鞘成分とする芯鞘型熱接着性複合繊維にお
いて、芯成分は融点200℃以上のポリエステルを少くと
も65重量％含有し、鞘成分は下記（ｉ）〜（iii）を同
時に満足する実質的に未変性のポリオレフィン（Ａ）50
〜95重量％及び下記（iv）〜（vi）を同時に満足する変
性ポリオレフィン（Ｂ）50〜５重量％含有していること
を特徴とする熱接着性複合繊維である。

未変性ポリオレフィン（Ａ）（ｉ）融点 :150℃以下（ii）メルトフローレート（MFR_A） :5〜45g/10分（iii）密度 :0.930〜0.970g/m³ 変性ポリオレフィン（Ｂ）（iv）融点： :150℃以下（ｖ）メルトフローレート（MFR_B）：MFR_A＋50g/10分以
上（vi）不飽和カルボン酸又はそのエステル、酸無水物か
ら選ばれる少なくとも１種の共重合成分の共重合量:3〜
40重量％本発明の熱接着性複合繊維の熱接着性成分（鞘成分）
は、通常の熱接着加工温度が150〜180℃であるため、そ
の融点及び／又は軟化開始温度が150℃以下、好ましく
は90〜150℃であること、及び、上記特性に加えて、最
終的に得られる不織布の風合がソフトであること、耐湿
熱性に優れていること等の要求より、ポリオレフィン系
ポリマーである必要がある。特にメルトフローレートMF
R_A（JIS K6760）が５〜45g/10分、密度（JIS K6760）が
0/93〜0.97g/m³の未変性ポリオレフィン（Ａ）50〜95重
量％、好ましくは70〜95重量％と、上記未変性ポリオレ
フィンよりも15g/10分以上、好ましくは35g/10分以上、
特に好ましくは50g/10分以上高いメルトフローレートMF
R_Bを有する変性ポリオレフィン（Ｂ）50〜５重量％、好
ましくは30〜５重量％の混合物であることが肝要であ
る。

なお、未変性ポリオレフィン及び変性ポリオレフィン
のメルトフローレートは、いずれもJIS K6760に準じて
測定したものである。

ここでいう未変性ポリオレフィンとは、具体的にはカ
ルボキシル基、水酸基、エステル基等の極性基を有しな
いポリオレフィンであって、エチレン、プロピレン、ブ
テン−１、ペンテン−１等のα−オレフィンを主成分と
した重合体及び共重合体を例示することができる。

かかる、未変性ポリオレフィンの密度は、上述の如く
0.93〜0.97g/cm³の必要があり、0.93g/cm³未満の場合に
は、ポリマーが柔軟すぎて繊維・金属間の摩擦が高くな
り、延伸工程、カード工程等でトラブルを発生しやすく
なると同時に、ポリマーの凝集力も小さくなるため十分
な接着強力が得られなくなり好ましくない。一方、0.97
g/cm³を越える場合には、最終的に得られる不織布等の
製品の風合が硬化する傾向があるため好ましくない。

また、メルトフローレートMFR_Aも重要であって、５〜
45g/10分、好ましくは10〜35g/10分とする必要がある。
5g/10分未満の場合には、紡糸時のポリマー導管内での
圧損が大きくなって、安定に紡糸することが困難とな
る。一方、MFR_Aが45g/10分を越える場合には、紡糸時に
断糸が多発する傾向にある。

熱接着性成分を構成するもう一つの前記変性ポリオレ
フィンは、エチレン、プロピレン、ブテン−１、ペンテ
ン−１等のαオレフィンと、アクリル酸、メタクリル
酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、クロトン酸、
シトラコン酸、ハイミック酸等の不飽和カルボン酸ある
いはこれらのエステル、酸無水物等の極性基を有する不
飽和化合物少なくとも１種のコモノマーとの共重合体で
あって、ランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフ
ト共重合体いずれであってもよい。但し、その極性基を
有する共重合成分の割合は３〜40重量％、好ましくは５
〜30重量％とする必要がある。この共重合量が３重量％
未満の場合には、ポリエステルとの親和性が低下して十
分な接着強力が得られなくなり、一方、40重量％を越え
る場合には、十分な分子量の変性ポリオレフィンが得難
く、また、鞘成分の結晶化度をあげるのも困難となるた
め、十分なポリマー凝集力が得られずその結果接着強力
も低下する。

かかる変性ポリオレフィンのメルトフローレートMFR_B
は、前述の如く、未変性ポリオレフィンのメルトフロー
レートMFR_Aより少なくとも50g/10分以上高くする必要が
ある。かくすることによって熱接着性成分の熱溶融時の
流動性が向上し、その結果、本発明の熱接着性繊維を用
いて熱接着すると、より短時間の熱処理でより効果的に
接着成分が接着点に集合するとともに、芯成分であるポ
リエステルとの親和性も向上するため、著しく接着強力
が向上し、かつ風合もソフトになる。したがって、変性
ポリオレフィンのMFR_Bは大きくなるほどより短時間の熱
処理で上記効果が得られるので好ましい方向であるが、
あまりに大きくしすぎると、その効果は飽和する傾向に
あると同時に、熱処理条件が激しい場合には逆に接着強
力が低下することもあるので、好ましくは600g/10分以
下とするのが望ましい。

なお、以上に述べた未変性ポリオレフィンと変性ポリ
オレフィンの配合割合は50〜95/50〜５、好ましくは70
〜95/3〜５（重量比）とする必要があり、変性ポリオレ
フィンの配合量が５重量％未満の場合には、接着強力が
低下するとともに、製綿時の工程安定性が低下するため
好ましくない。一方、50重量％を越える場合には、接着
成分の結晶化度が低下して凝集力が低下するため、十分
な接着強力が得られなくなり好ましくない。

本発明の熱接着性複合繊維の芯成分に用いるポリエス
テルは、200℃以上の融点を有する必要がある。融点が2
00℃未満の場合には、この複合繊維を用いて不織布を製
造する際、加熱接着処理（通常150〜180℃）耐えられ
ず、風合の硬いものしか得られないため好ましくない。

かかるポリエステルとしては、嵩回復性が良好、熱接
着時の収縮が小さい、コストが安い等の理由から、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
及びこれらのポリエステルに第３成分を共重合したもの
が好ましく選ばれる。これらの中でも、第３成分を２〜
20モル％共重合したポリエチレンテレフタレート又はポ
リブチレンテレフタレートは、最終的に得られる不織布
の風合がソフトになり、裁断性も良好となるので特に好
ましく、例えば、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、
イソフタル酸、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸、アジ
ピン酸、セバシン酸等の芳香族、脂肪族ジカルボン酸及
びこれらの低級アルキルエステル類などの酸成分、ヒド
ロキシ安息香酸、ω−ヒドロキシカプロン酸等のヒドロ
キシカルボン酸、ジエチレングリコール、ネオペンチル
グリコール、シクロヘキサン−1,4−ジメタノール、1,6
−ヘキサンジオール、プロピレングリコール、トリメチ
レングリコール等のグリコール類、ポリアルキレングリ
コール、ビスヒドロキシフェニルプロパン、ビスヒドロ
キシフェニルスルフォン等のジヒドロキシ化合物を一種
以上共重合したポリエステルをあげることができる。ま
た、得られるポリエステルが実質的に線状である範囲内
で、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメリット
酸、トリメシン酸、ピロメリット酸等の多官能成分を共
重合したものであっても何らさしつかえない。これらの
中でも５−ナトリウムスルホイソフタル酸共重合ポリエ
チレンテレフタレートが最も好ましい。

これらポリエステルの含有量は、芯成分に対して65重
量％以上が必要であり、それに満たない場合には嵩回復
性が低下する傾向があるので好ましくない。

芯成分のポリエステルと併用される他のポリマーとし
ては、複合繊維を紡糸する際に溶融混合できるポリマー
であれば特に限定されないが、中でもポリオレフィンは
芯成分と鞘成分の接着性を向上させるので好ましい。特
に、ポリエステルとの相溶性がよく紡糸調子もよくなる
点から、カルボキシル基又はそのエステルを含有したポ
リオレフィン（変性ポリオレフィン）もしくは変性ポリ
オレフィンと未変性ポリオレフィンの併用が好ましい。

本発明においては、芯鞘型複合繊維を主たる対象にし
ているが、偏心芯鞘型をも含むものである。その芯成分
（繊維形成性成分）と鞘成分（接着性成分）との割合
は、芯成分／鞘成分（重量比）が25〜65/75〜35である
のが望ましい。芯成分が多くなると接着性成分が少なく
なって不織布の接着強力が低下する傾向にあり、逆に鞘
成分が多くなると繊維形成性成分が少なくなって不織布
の嵩回復性が低下する傾向にある。

本発明の熱接着性繊維を得るには、従来公知の複合紡
糸口金を用い、繊維形成性成分と接着性成分とを複合紡
糸すればよい。

（実施例）以下、本発明を実施例により更に詳細に説明する。な
お、各特性の評価は下記の方法により行なった。

（１）紡糸調子紡糸時の断糸発生頻度で判定した。

断糸ほとんど発生せず安定して生産可能 ○ 断糸時々発生するもなんとか生産可 △ 紡糸断糸が多発し、生産不可 × （２）延伸調子延伸し捲縮付与する工程の通過性にて判定した。

問題なく、安定して生産可能 ○ やや問題有るも、一応生産可能 △ ガイド捲付き、押込捲縮機のガタツキ等により生産不
可能 × （３）カード通過性原綿をローラカードに通してウェブを作成する際、カード通過性良好な水準を ○ なんとか通過する水準を △ 針布等に捲き付いて通過しない水準を×で判定した。

（４）風合カット長51mmの熱接着性の短繊維をカード機に通して
目付30g/m²のウェブとし、次いで140℃下20秒間熱処理
して不織布（厚さ約5mm）を作成する。得られた不織布
を５人のパネラーが触感により判定した。

◎：全員が非常に良好と判定 ○：全員が良好と判定 △:3〜４人が良好と判定 ×:3人以上が不良と判定（５）接着強度上記不織布から、マシン方向に幅6cm、長さ20cmの試
験片を切り取り、つかみ間隔10cm、伸長速度20cm/分で
測定した。

接着強度は、引張破断力を試験片重量で除した値とし
た。

（６）嵩回復性予め厚さ（amm）を測定した上記不織布上に、底面がJ
IS K6301A法による硬度60Hsの平らなゴムで覆われてい
る直径5cm重量1Kgの衝撃子を、高さ20cmの位置から１分
間当り195回の割合で1000回落下させた後、５分間放置
して厚さ（bmm）を測定し次式より算出した。

嵩回復率（％）＝b/a×100 90％以上のものを良（○で表わす）、70〜90％未満の
ものを可（△で表わす）、70％未満のものを不可（×で
表わす）と判定した。

実施例１〜３、比較例１〜９極限粘度0.64、融点260℃のポリエチレンテレフタレ
ート（PET）を芯成分とし、第１表記載の未変性ポリオ
レフィン（Ａ）と変性ポリオレフィン（Ｂ）との混合物
を鞘成分として、孔径0.5mmφ孔数260の芯鞘型複合紡糸
口金を用い、芯成分溶融温度290℃、鞘成分溶融温度270
℃、紡糸口金温度275℃、紡糸速度800mで紡糸した。こ
の未延伸糸を集めて33万deのトウとし、３倍に延伸後38
mm巾の押込捲縮機にて15ケ/25mmの捲縮を付与し、次い
で100℃以下30分間弛緩熱処理した後繊維長51mmに切断
して単糸デニール３デニールの短繊維を得た。なお、芯
鞘複合比は50/50（重量比）で、これらの性能は第１表
にあわせて示す。

但し、第１表中の変性ポリオレフィンB I,B II,B II
I,B IVは下記共重合物を表す。

B I:エチレン・メチルメタクリレート・無水マレイン酸
共重合体（メチルメタクリレート・無水マレイン酸共重
合量20重量％） B II:同上（同共重合量30重量％） B III:同上（同共重合量1.5重量％） B IV:同上（同共重合量50重量％）実施例４、比較例10 実施例１において、芯成分を極限粘度0.64、融点260
℃のポリエチレンテレフタレートと鞘成分で使用する変
性ポリオレフィン（B I）の混合物とした以外、実施例
１と全く同様にして、短繊維を得た。

これらの熱接着性繊維の性能を第２表に示す。

フロントページの続き (56)参考文献特開昭62−69822（ＪＰ，Ａ) 特開平１−124620（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−201015（ＪＰ，Ａ) 特開昭54−30929（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) D01F 8/06,8/14

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】繊維形成性成分を芯成分とし、熱接着性成
分を鞘成分とする芯鞘型熱接着性複合繊維において、芯
成分は融点200℃以上のポリエステルを少くとも65重量
％含有し、鞘成分は下記（ｉ）〜（iii）を同時に満足
する実質的に未変性のポリオレフィン（Ａ）50〜95重量
％及び下記（iv）〜（vi）を同時に満足する変性ポリオ
レフィン（Ｂ）50〜５重量％含有していることを特徴と
する熱接着性複合繊維。未変性ポリオレフィン（Ａ）（ｉ）融点 :150℃以下（ii）メルトフローレート（MFR_A） :5〜45g/10分（iii）密度 :0.930〜0.970g/m³ 変性ポリオレフィン（Ｂ）（iv）融点： :150℃以下（ｖ）メルトフローレート（MFR_B）：MFR_A＋50g/10分以
上（vi）不飽和カルボン酸又はそのエステル、酸無水物か
ら選ばれる少くとも１種の共重合成分の共重合量:3〜40
重量％