JP2851678B2 - 熱接着性複合繊維およびその製造方法 - Google Patents

熱接着性複合繊維およびその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は熱接着性複合繊維およびその製造方法に関
し、さらに詳しくは金属、紙、レーヨン、ガラス等の他
の異質素材との接着性に優れた複合材料用素材として有
用な熱接着性複合繊維およびその製造方法に関する。
〔従来の技術〕
熱接着性複合繊維としては、従来ポリプロピレンやポ
リエステルを高融点成分とし、高密度・中密度・低密度
のポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、およびこれらの
混合物等を接着成分としたものが知られている。
このような従来の鞘芯型熱接着性複合繊維は、通常ウ
エッブに形成された後、鞘成分の融点以上に加熱するこ
とによって各繊維間接触部が融着し、例えば不織布を形
成するが、金属、紙、レーヨン、ガラス等の他の異質素
材との接着性は弱い。したがって、上記のような不織布
を他の異質素材に接着させて使用したり、まなは他の素
材と組合わせて複合材料を形成する場合には、新たにバ
インダーを使用する必要があり、またバインダーを使用
した場合でも、その接着性は必ずしも良好なものではな
かった。
また、エチレン−アクリル酸エステル−無水マレイン
酸3元共重合体のように種々の官能基を有し、種々の素
材に高い接着性を示す接着性ポリマーを複合繊維の接着
に用いることが考えられるが、このようなポリマーは接
着性には優れるが、強い粘着性を有するので摩擦係数が
高いという欠点がある。このためこれを用いた繊維は、
カード工程でのトラブル、例えばシリンダーへの巻き付
き等、後加工性が悪化するという問題である。
このような場合、通常は繊維表面に摩擦係数を下げる
仕上剤を付着させ後加工性を改善する手法が用いられる
が、摩擦係数は下がるものの、繊維表面に仕上剤の皮膜
を生じるため、繊維間および他素材との接着性は悪化す
る。
このような理由により後加工性がよく、繊維間および
他の異質素材との熱接着性にも優れた複合繊維はいまだ
得られていない。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の目的は、上記従来技術の欠点を除き、後加工
性が良好であり、かつ繊維間の熱融着性のみならず、他
の異質素材との熱接着性に優れた複合繊維を提供するこ
とにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、本発明者らが鋭意研究し
た結果、エチレン−アクリル酸エステル−無水マレイン
酸3元共重合体とシリコーン乳化重合物の組合わせによ
り、所期の目的が達成されることを知り、本発明を完成
するに到った。
本発明の複合繊維は、エチレン−アクリル酸エステル
−無水マレイン酸3元共重合体を20重量%以上含有する
第1成分と、この第1成分より30℃以上高融点の熱可塑
性樹脂の第2成分からなり、第1成分が繊維表面の少な
くとも一部を長さ方向に形成しており、かつ繊維表面が
0.06〜0.3重量%のシリコーン乳化重合物で覆われてい
ることを特徴とする。
また本発明の複合繊維の製造方法は、エチレン−アク
リル酸エステル−無水マレイン酸共重合体を20重量%以
上含有する第1成分と、この第1成分より30℃以上高融
点の熱可塑性樹脂からなる第2成分とを、第1成分が繊
維表面の少なくとも一部を長さ方向に形成するように並
列型あるいは鞘芯型に複合紡糸した後にその繊維表面
に、シリコーン乳化重合物を0.06〜0.3重量%付着させ
ることを特徴とする。
本発明において、上記エチレン−アクリル酸エステル
−無水マレイン酸3元共重合体は、エチレン−エチルア
クリレート−無水マレイン酸3元共重合体であることが
好ましい。
また、シリコーン乳化重合物(乳化重合法で得られる
ポリジメチルシロキサン)は下記の構造式で示される分
子量80,000〜120,000のものであることが好ましい。
本発明の第1成分に必須材料として含有されている3
元共重合体は、その組成が無水マレイン酸分率2〜5重
量%、アクリル酸エステル分率6〜30重量%であって、
融点が60〜110℃で、メルトフローレート(JIS K 72
10、条件4による)が2〜300g/10minのものが紡糸性お
よび接着性がよく好ましい。具体的には住化シーディー
エフ化学(株)のボンダイン(商標名)が例示される。
この3元共重合体は単独で第1成分となり得るが、高密
度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポ
リエチレン、ポリプロピレン、低融点ポリエステル、低
融点ポリアミド等の熱可塑性樹脂と混合されていてもよ
い。この場合、混合物中に3元共重合体が20重量%以上
含有されていなければならない。
第1成分中の3元共重合体の含量が20重量%未満であ
ると、他素材との接着性が低下するので好ましくない。
この第1成分は、繊維表面の少なくとも一部を長さ方
向に形成している。これは第1成分と第2成分とを並列
型または鞘芯型に複合紡糸することによって容易に得ら
れる。
本発明の第2成分は、ポリオレフィン、ポリエステ
ル、ポリアミド等の熱可塑性樹脂で、第1成分の融点よ
り30℃以上高い融点を有するものよりなる。融点差が30
℃未満では後工程で不織布化する場合に熱接着性に劣る
ものとなる。
本発明の複合繊維表面は、0.06〜0.3重量%のシリコ
ーン乳化重合物で覆われていなければならない。
シリコーン乳化重合物の量が0.06重量%を下回ると、
カード工程でのトラブル(シリンダーへの巻き付き等)
等後加工性が悪化し好ましくない。また、0.3重量%を
上回ると繊維間および他素材との接着性が悪化し好まし
くない。シリコーン乳化重合物の量が0.06〜0.3重量%
であれば、繊維の接着性がほとんど変化しないことは注
目すべきである。
一般に繊維にシリコーン乳化重合物を付着させると摩
擦係数が下がり、後加工性が向上することは従来公知で
あるが、同時に熱接着性も低下する。しかし、本発明者
らが発見した特異な現象は、エチレン−アクリル酸エス
テル−無水マレイン酸3元共重合体にシリコーン乳化重
合物を上記付着量の範囲で付着させても、繊維巻および
他の異質素材との熱接着性が悪化しないということであ
る。これは、熱接着時、溶融したエチレン−アクリル酸
エステル−無水マレイン酸3元共重合体が、何らかの理
由で、付着しているシリコーン乳化重合物をその内部に
取込んでしまい、界面にシリコーン乳化重合物の皮膜が
ない状態になっているからと考えられる。
本発明に用いるシリコーン乳化重合物は、例えばジメ
チルシリコーンをアルキルベンゼンスルホン酸Na塩等の
アニオン系乳化剤で乳化したものに、水溶性レドックス
開始剤等のラジカル発生物質を加えることにより得るこ
とができる。このシリコーン乳化重合物の分子量は、8
0,000〜120,000の範囲にあるのが好ましい。
シリコーン乳化重合物を複合繊維に付着させる際に、
帯電防止剤等を同時に付着させてもよい。また付着方法
にも特別の制限はなく、従来公知の方法が利用できる。
本発明の複合繊維は、繊維間接触部における良好な熱
接着性のみならず、金属、紙、レーヨン、ガラス等の異
質素材に対する熱接着性も有しているから、例えばこれ
を適当な繊維長のステープルに切断してウエブを形成
し、加熱して不織布としてから異質素材に熱接着させる
ほか、ウエブのまま異質素材に接触させて加熱し、不織
布化と異質素材との接着を同時に行うこともできる。ま
た、本発明の繊維と異質素材を混合したウエブを加熱し
て異質素材との複合物を得てもよい。加熱は第1成分の
融点以上、第2成分の融点以下の温度で行う。
このようにして得られた複合物または混合物は優れた
剥離強力や破断強力を示し、またその製造工程におい
て、従来のようなバインダーを塗布する工程を省略する
ことができる。
本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。
〔実施例〕
実施例1〜5、比較例1〜9 複合成分として第1表に示す第1成分および第2成分
(複合比1:1)を用い、鞘芯型または並列型に複合紡糸
し、これにシリコーン乳化重合物および他の仕上剤を付
着率を変えて付着させ、本発明の複合繊維(単糸デニー
ル2d/f)を製造した。第1表にこれらの諸条件をまとめ
て示す。また使用した各樹脂および仕上前の物性を以下
に示す。
(1)第2成分および第1成分中の他樹脂 PP ;MFR 10 PET ;IV 0.63、m.p.255℃ HDPE1;MI 15 HDPE2;MI 25 EVA ;VA分率20%、MI 20 (2)3元共重合体 EHI;エチレン−エチルアクリレート無水マレイン酸
〔E−EA−MAH〕 (EA分率 19.5%、MAH分率25%、MI 20) EH2;同上(EA分率 29.4%、MAH分率 26%、MI 4
0) (3)仕上剤 型シリコーン乳化重合物、 分子量90,000 S2;同上、分子量110,000 T1;ラウリルホスフェートk塩 T2;ジメチルシリコーン(50%) +セチルホスフェートk塩の乳化物 第1表の各例の複合繊維をカットして得られたステー
ブル(2d×51mm)をカード機でウエブとし、熱風循環ド
ライヤーで140℃、110秒間熱処理して、目付30g/m2の不
織布としたものと金属、紙、レーヨン、ガラス等の他の
異質素材と重ね合わせ、150℃、3kg/cm2の加圧下で接着
させた複合材料の剥離強力を示した。結果を第2表に示
す。
第2表より本発明の複合繊維よりなる不織布は、異質
素材と強固に接着していることがわかる。
なお、比較例2、4、5の繊維は、カード通過性不良
のため、サンプル作成は不可であった。
〔発明の効果〕
本発明によれば、繊維加工性を損なわずに、繊維間接
触部のみならず、金属、紙、レーヨン、ガラス等の異質
素材に対する熱接着性にも優れた複合繊維を得ることが
できる。本発明の複合繊維の熱接着性を利用して得られ
た異質素材を含む複合物または混合物は、優れた剥離強
力や破断強力を示し、またその製造工程において、従来
のようなバインダーを塗布する工程を省略することがで
きる。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エチレン−アクリル酸エステル−無水マレ
    イン酸3元共重合体を20重量%以上含有し、かつ繊維表
    面の少なくとも一部を長さ方向に形成している第1成分
    と、この第1成分より30℃以上高融点の熱可塑性樹脂の
    第2成分からなり、繊維表面が0.06〜0.3重量%のシリ
    コーン乳化重合物で覆われている熱接着性複合繊維。
  2. 【請求項2】エチレン−アクリル酸エステル−無水マレ
    イン酸共重合体を20重量%以上含有する第1成分と、こ
    の第1成分より30℃以上高融点の熱可塑性樹脂からなる
    第2成分とを、第1成分が繊維表面の少なくとも一部を
    長さ方向に形成するように並列型または鞘芯型に複合紡
    糸した後にその繊維表面に、シリコーン乳化重合物を0.
    06〜0.3重量%付着させることを特徴とする熱接着性複
    合繊維の製造方法。
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