JP4758804B2

JP4758804B2 - 不織布

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Publication number: JP4758804B2
Application number: JP2006109997A
Authority: JP
Inventors: 義治薄井; 滋貴川上; 学松井
Original assignee: DaiwaboPolytecCo.,Ltd.; Kao Corp; Daiwabo Holdings Co Ltd
Current assignee: DaiwaboPolytecCo.,Ltd.; Kao Corp; Daiwabo Holdings Co Ltd
Priority date: 2005-04-12
Filing date: 2006-04-12
Publication date: 2011-08-31
Anticipated expiration: 2026-04-12
Also published as: JP2006316399A

Description

本発明は、おむつ、ナプキン部材等の衛生材料、フィルター、ワイパー、農業用資材、食品包材、ゴミ袋、車両内装材、産業用資材等に有用な熱接着性複合繊維を用いた不織布に関する。

従来から熱接着性複合繊維は、紡糸、延伸処理により繊維化されている。延伸処理をする目的は、配向結晶化による、繊維強度、及びヤング率をアップさせるためである。これは熱接着複合繊維に限らず、合成繊維の一般的かつ常識的なことである。特に、カードに通すステープル繊維は、従来の方法では延伸処理を実施しないと繊維に腰が乏しいためカードに掛からないという問題がある。

上記の問題のため、延伸をすると繊維内にひずみが生じやすく、熱処理時に前記ひずみ解消のための熱収縮が大きくなる傾向があり、熱加工性及び品質面で問題となる。また延伸をすると、熱接着成分である鞘成分も配向結晶化するため、ポリマーの融点が上がり熱加工温度を上げざるを得ず、その結果ソフトな風合いの熱加工不織布が得にくいといった問題がある。

そこで、延伸をしないで生産性、加工性、不織布性能の高い繊維を得る方法として、高速紡糸がある。これは、紡糸時の引き取り速度を２０００ｍ／ｍｉｎ程度以上に速くすると、芯成分のみの配向結晶化が促進されるため、紡糸工程のみで、上記の問題を解決する
、低温加工性に優れる繊維が得られる。しかし、高速化による、糸切れの増加や、作業性の悪化を引き起こす問題がある。

特許文献１には、配向指数が４０％以上の第一樹脂成分と、該第一樹脂成分の融点より低い融点又は軟化点を有し且つ配向指数が２５％以下の第二樹脂成分とからなり、高速溶融紡糸法によって製造された熱接着性複合繊維が提案されている。この繊維は、熱収縮率が小さく、カードウェブの形成性が良好で、低熱加工が可能で、嵩高な不織布が得られると開示されている。

特許文献２には、低融点のポリプロピレン（ＰＰ）系共重合体からなる鞘部と、高融点のアイソタクチックＰＰからなる芯部とから構成される芯鞘型複合繊維を、常法の紡糸手段により９００ｍ／ｍｉｎ程度の引取速度で溶融紡糸し、得られる未延伸糸に捲縮が施し、短繊維に切断する不織布用繊維が提案されている。この繊維は、強度、嵩高性、ソフト性、耐へたり性に優れる芯鞘型複合繊維及び不織布となることが開示されている。
特開２００４−２１８１８３号公報特開２００３−１１９６２５号公報

しかし、前記特許文献１の技術は２０００ｍ／ｍｉｎ以上の紡糸速度で延伸をしないと、繊維自体に腰がなく、特にステープル繊維として使用した場合、カード通過性、嵩高性共に不十分である。また、特許文献２の技術は、鞘成分の融点よりも低い温度でカードウェブを熱処理しても実用上十分な不織布強力が得られず低温接着性に劣り、カード通過性にも問題がある。

本発明は、前記従来の問題を解決するため、高速紡糸しなくても各繊維形成成分の結晶化のコントロールが可能であり、繊維に腰がありカード通過性がよく、熱収縮性、低温加工性がともに良好な熱接着性複合繊維を用いた不織布を提供する。

本発明の不織布は、繊維形成性成分である第一成分と第二成分とを含む熱接着性複合繊維を少なくとも３０質量％含み、熱接着されている不織布であって、前記第二成分は前記第一成分よりも融点が１０℃以上低く、前記第二成分が繊維表面の５０％以上を占めており、且つ下記Ａ〜Ｃを満たす熱接着性複合繊維を含むことを特徴とする。
Ａ．前記複合繊維を測定したときの第一成分の分子量分布（Ｑ値）は、４．５以上である。
Ｂ．前記複合繊維の単繊維伸度は、５００％以上である。
Ｃ．前記第一成分は、前記第二成分に比べて相対的に高い結晶性を有する。

本発明の別の不織布は、繊維形成性成分である第一成分と第二成分とを含む熱接着性複合繊維を少なくとも３０質量％含み、熱接着されている不織布であって、前記第二成分は前記第一成分よりも融点が１０℃以上低く、前記第二成分が繊維表面の５０％以上を占めており、且つ下記Ａ〜Ｃを満たす熱接着性複合繊維を含むことを特徴とする。
Ａ．前記複合繊維を測定したときの第一成分の分子量分布（Ｑ値）は、４．５以上である。
Ｂ．前記複合繊維の単繊維伸度は、５００％以上である。
Ｃ．前記複合繊維をＸ線回折分析したとき、第二成分の最大ピーク強度（Ｐ₂）と第一成分の最大ピーク強度（Ｐ₁）とのピーク強度比（Ｐ₂／Ｐ₁）は、２．５以下である。

本発明によれば、前記熱接着性複合繊維は、第一成分は相対的に結晶性が高く、第二成分は相対的に非晶状態であるので、第一成分により複合繊維の腰を出しカード通過性と熱収縮性を良好に保ち、第二成分により低温熱接着性を可能にすることができる。また、現行の紡糸速度で生産が可能であり、寸法安定性が良く、さらに熱風加工によって嵩高な不織布が得られる。

また、本発明によれば、全体として実質上未延伸とし、第一成分においてポリマーＱ値が４．５以上のポリマーを含有させることにより、第一成分は相対的に結晶性が高く、第二成分は相対的に非晶状態にすることができる。その結果、第一成分により複合繊維の腰を出すことができ、第二成分により低温熱接着性を向上させることができる。

本発明の熱接着性複合繊維は、繊維形成性成分である第一成分と第二成分とを含み、前記第二成分は前記第一成分よりも融点が１０℃以上低く、前記第二成分が繊維表面の５０％以上を占めている。これにより、第一成分により繊維としての基本的性質を保ち、第二成分により熱融着による熱接着性を発揮できる。複合繊維の断面形状は任意のものとすることができる。芯鞘構造、サイドバイサイド、放射状配列型等でも良い。とくに好ましくは、第一成分が芯、第二成分が鞘の芯鞘構造である。

第一成分は、ポリマーの分子量分布（以下、Ｑ値又はポリマーＱ値ともいう。）が４．５以上であるポリマーを含有するものである。Ｑ値が４．５以上であるということは、分子量分布が広いことを示している。第一成分のポリマーＱ値は、好ましくは４．７以上であり、より好ましくは５以上、上限は特にないがあまりに広くなると高分子量成分が紡糸性を阻害する傾向があるので、８以下であることが好ましい。Ｑ値が、４．５未満であると、カード通過性が低下するうえ、通常の紡糸速度では低温接着性の良好な繊維を得ることは困難となる。従来の熱接着性複合繊維は、芯成分に使用するポリプロピレン（ＰＰ）の分子量分布の尺度であるＱ値が考慮されていないため、鞘成分の融点よりも低い温度でカードウェブを熱処理しても実用上十分な不織布強力が得られず低温接着性に劣り、繊維自体に腰がなく、カード通過性にも問題があったが、第一成分のポリマーのＱ値を規定することにより、第一成分は相対的に結晶性が高く、繊維自体に腰を与えることができるとともに、第二成分は相対的に非晶状態にすることができ、第二成分の融点の上昇を抑制し、低温接着性を向上させることができる。

第一成分は、ポリマーの分子量分布（Ｑ値）が４．５以上であるポリマーを３０質量％以上含有するものである。ポリマーＱ値が４．５以上のポリマーが３０質量％未満であると、カード通過性が低下するうえ、通常の紡糸速度では低温接着性の良好な繊維を得ることは困難となる。第一成分に混合できるポリマーは、所望の性能を著しく損なわない範囲であれば特に限定されないが、例えば、Ｑ値が４．５以上のポリマーを組み合わせるか、分子量の大きさの異なるポリマー（例えば、ＭＦＲの大きく異なるポリマー）を組み合わせる等により第一成分全体のＱ値を調整することができる。他のポリマーを混合した場合であっても、第一成分全体のＱ値が４．５以上であることが最も好ましい。

また、前記Ｑ値を複合繊維した状態で測定したとき、第一成分の分子量分布（Ｑ値）（以下、繊維Ｑ値という）は、４．５以上である。第一成分の繊維Ｑ値は、好ましくは４．７以上であり、より好ましくは５以上、上限は８以下であることが好ましい。Ｑ値が、４．５未満であると、カード通過性が低下するうえ、通常の紡糸速度では低温接着性の良好な繊維を得ることは困難となる。

なおＱ値は、次の条件で測定した。
１．使用する分析装置
（１）クロス分別装置
ダイヤインスツルメンツ社製ＣＦＣＴ−１００（ＣＦＣと略す）
（２）フーリエ変換型赤外線吸収スペクトル分析
ＦＴ−ＩＲ、パーキンエルマー社製１７６０Ｘ
ＣＦＣの検出器として取り付けられていた波長固定型の赤外分光光度計を取り外して代わりにＦＴ−ＩＲを接続し、このＦＴ−ＩＲを検出器として使用する。ＣＦＣから溶出した溶液の出口からＦＴ−ＩＲまでの間のトランスファーラインは１ｍの長さとし、測定の間を通じて１４０℃に温度保持する。ＦＴ−ＩＲに取り付けたフローセルは光路長１ｍｍ、光路直径５ｍｍφのものを用い、測定の間を通じて１４０℃に温度保持する。
（３）ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）
ＣＦＣ後段部分のＧＰＣカラムは、昭和電工社製ＡＤ８０６ＭＳを３本直列に接続して使用する。
２．ＣＦＣの測定条件
（１）溶媒：オルトジクロルベンゼン（ＯＤＣＢ）
（２）サンプル濃度：１ｍｇ／ｍＬ
（３）注入量：０．４ｍＬ
（４）カラム温度：１４０℃
（５）溶媒流速：１ｍＬ／分
３．ＦＴ−ＩＲの測定条件
ＣＦＣ後段のＧＰＣから試料溶液の溶出が開始した後、以下の条件でＦＴ−ＩＲ測定を行い、ＧＰＣ−ＩＲデータを採取する。
（１）検出器：ＭＣＴ
（２）分解能：８ｃｍ^-1
（３）測定間隔：０．２分（１２秒）
（４）一測定当たりの積算回数：１５回
４．測定結果の後処理と解析
分子量分布は、ＦＴ−ＩＲによって得られる２９４５ｃｍ^-1の吸光度をクロマトグラムとして使用して求める。保持容量から分子量への換算は、予め作成しておいた標準ポリスチレンによる検量線を用いて行う。使用する標準ポリスチレンは何れも東ソー（株）製の以下の銘柄である。Ｆ３８０、Ｆ２８８、Ｆ１２８、Ｆ８０、Ｆ４０、Ｆ２０、Ｆ１０、Ｆ４、Ｆ１、Ａ５０００、Ａ２５００、Ａ１０００。各々が０．５ｍｇ／ｍＬとなるようにＯＤＣＢ（０．５ｍｇ／ｍＬのＢＨＴを含む）に溶解した溶液を０．４ｍＬ注入して較正曲線を作成する。較正曲線は最小二乗法で近似して得られる三次式を用いる。分子量への換算は森定雄著「サイズ排除クロマトグラフィー」（共立出版）を参考に汎用較正曲線を用いる。その際使用する粘度式（［η］=Ｋ×Ｍα）には以下の数値を用いる。
（１）標準ポリスチレンを使用する較正曲線作成時
Ｋ＝０．０００１３８、α＝０．７０
（２）プロピレン系ブロック共重合体のサンプル測定時
Ｋ＝０．０００１０３、α＝０．７８
エチレン含有量分布（分子量軸に沿ったエチレン含有量の分布）は、ＦＴ−ＩＲによって得られる２９５６ｃｍ^-1の吸光度と２９２７ｃｍ^-1の吸光度との比を用い、ポリエチレンやポリプロピレンや¹³Ｃ−ＮＭＲ測定等によりエチレン含有量が既知となっているエチレン−プロピレン−ラバー（ＥＰＲ）及びそれらの混合物を使用して予め作成しておいた検量線により、エチレン含有量（重量％）に換算して求める。

なお、上記ＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）により測定するが、別の機種により測定したとき、２００５年度プラスチック成形材料商取引便覧（化学工業日報社、２００４年８月３０日発行）に記載の、日本ポリプロ社製「ＭＧ０３Ｂ」と同時に測定し、ＭＧ０３Ｂが３．５を示すときの値をブランク条件とし、条件を調整して測定することもできる。

本発明の熱接着性複合繊維は実質上未延伸であり、前記熱接着性複合繊維を構成する単繊維の伸度は５００％以上である。ここで「実質上未延伸」とは、延伸をまったくしないか、延伸する場合であっても延伸倍率が１．５倍未満をいう。特に本発明では、紡糸工程のみで、延伸工程を省略した、いわゆる未延伸フィラメントであることが好ましい。実質上未延伸状態にすることにより、第二成分を相対的に非晶状態に保ち、熱接着温度を低くすることができる。単繊維伸度は好ましくは６００％以上であり、より好ましくは７００％以上である。５００％未満であると低温接着性及び嵩高性が悪くなる傾向がある。

本発明において、第二成分の融点−１０℃における熱接着性複合繊維の乾熱収縮率は１％以下であることが好ましい。これにより寸法安定性が良くなり、不織布にした場合の表面均一性（地合）を良好に保つことができる。熱接着性複合繊維の乾熱収縮率は、好ましい上限は０％であり、より好ましくは０％未満である。つまり伸長するのが好ましい。熱接着性複合繊維の乾熱収縮率が１％を超えると、地合が悪くなる傾向がある。

また本発明において、前記第一成分は前記第二成分に比べて相対的に高い結晶性を有する。これにより複合繊維に腰を出し、カード通過性と熱収縮性を良好に保つことができる。また、湿式不織布に使用したとき、ヒートシール性が高い。

前記第一成分はアイソタクチックポリプロピレンであることが好ましい。このようなポリマーとして、例えば日本ポリプロ社製商品名“ＳＡ０３Ｅ”（融点１６０℃、メルトフローレート（ＭＦＲ）２０、Ｑ値５．２）がある。

また、前記第二成分は高密度ポリエチレンであることが好ましい。このようなポリマーとして、例えば日本ポリエチレン社製商品名“ＨＥ４９０”（融点１３０℃、メルトインデックス（ＭＩ）２０、Ｑ値５．５）がある。

前記第一成分として所望のＱ値の範囲を満足するアイソタクチックポリプロピレンを用い、第二成分として高密度ポリエチレンを用いることにより、第二成分の高密度ポリエチレンは、ポリマー融点に比べて繊維化後の融点の方が低く、しかも相対的に非晶状態を保つので、低温接着性が高く、好ましい組み合わせである。

前記熱接着性複合繊維における第一の発明は、第一成分が第二成分に比べて相対的に高い結晶性を有している。第一成分が第二成分に比べて相対的に結晶性が高いか否かは、例えばＸ線回折分析により確認することができる。この場合、Ｘ線回折図において第一成分のピークが第二成分のピークより高いことが好ましい。このことは、熱接着性複合繊維の複合紡糸時に、上記範囲を満足するＱ値のポリマーを選択することにより、第一成分は相対的に早く結晶化し、第二成分の結晶化を妨げ、第一成分より相対的に非晶状態になっていると推定される。第一成分のピークが第二成分のピークより高いかどうかは、複合繊維を後述するＸ線回折分析を行い、第一成分のピーク強度と、第二成分のピーク強度を比較して判断することができる。例えば、上記範囲を満足するＱ値のポリマーを選択して複合紡糸した紡糸フィラメントにおいて、特に第一成分が第二成分に比べて相対的に高い結晶性を有している。

前記熱接着性複合繊維における第二の発明は、前記複合繊維をＸ線回折分析したとき、第二成分の最大ピーク強度（Ｐ₂）と第一成分の最大ピーク強度Ｐ₁とのピーク強度比（Ｐ₂／Ｐ₁）は、２．５以下である。好ましいピーク強度比（Ｐ₂／Ｐ₁）は、０．２〜２であり、より好ましくは０．３〜１．９であり、さらにより好ましくは０．４〜１．８である。ピーク強度比（Ｐ₂／Ｐ₁）が１を超えるということは、第二成分のピーク強度の方が第一成分のピーク強度よりも大きいことを示している。このようなピーク強度比となるのは、例えば紡糸フィラメントに捲縮、油剤付与、あるいは乾燥処理など一時的に熱が加わる場合に第二成分の結晶化が促進されるためであるが、２．５以下の範囲を満足すれば実質的に低温接着性が阻害されることは少なく、実用上問題はない。ピーク強度比（Ｐ₂／Ｐ₁）が２．５を超えると、繊維の製造工程性は良好であるが、低温での接着性が低下し、柔軟な風合いが得られないことがある。ピーク強度比（Ｐ₂／Ｐ₁）が小さすぎると、カード通過性が低下する傾向にある。

第一成分がポリプロピレンの場合、ピークの数は３本出現する。第一ピークは２θの１４度付近、結晶格子０１０面に出現し、第二ピークは１７度付近、結晶格子０４０面に出現する。特に、配向結晶性に関しては、第一ピークまたは第二ピークにより確認することができる。ポリプロピレンの場合、３本のピークのうち第一ピークまたは第二ピークが最大ピーク強度となるので、第一ピーク強度または第二ピーク強度の高い方のピーク強度をＰ₁とすることができる。一方、第二成分が高密度ポリエチレンの場合、ピークは２θの２１度付近に１本のみ出現する。この高密度ポリエチレンのピーク強度をポリプロピレンの第一ピーク強度または第二ピーク強度の高い方のピーク強度で除した値をピーク強度比とするとよい。

次に、本発明の熱接着性複合繊維は、以下のようにして製造することができる。まず、繊維形成性成分である第一成分と第二成分とを含み、前記第二成分は前記第一成分よりも融点が１０℃以上低いポリマーを準備し、前記第一成分はポリマーの分子量分布（Ｑ値）が４．５以上のポリマーを準備する。そして、前記第二成分が繊維表面の５０％以上を占めるように複合紡糸され、紡糸フィラメントを形成する。

本発明において、複合紡糸の際の糸の引き取り速度は、特に限定されるものではないが２０００ｍ／ｍｉｎ未満であることが好ましい。より好ましくは、５００ｍ／ｍｉｎ以上２０００ｍ／ｍｉｎ未満であり、さらにより好ましくは、６００ｍ／ｍｉｎ以上１８００ｍ／ｍｉｎ未満であり、とくに好ましくは７００ｍ／ｍｉｎ以上１６００ｍ／ｍｉｎ未満である。５００ｍ／ｍｉｎ未満であると、繊維の腰が乏しくカード通過性が悪くなったり、比容積が小さくなる傾向がある。一方２０００ｍ／ｍｉｎを越えると、設備費が高くなり、作業性も悪くなる傾向がある。

前記紡糸フィラメントは、実質上未延伸で、後処理される。紡糸フィラメントは、紡糸後の後工程において延伸工程を用いない、いわゆる未延伸フィラメントであることが好ましい。紡糸フィラメントは、後述するスパンボンドウェブに用いる場合は、必要によりそのまま乾燥処理される。後述するカードウェブまたはエアレイウェブに用いる場合は、必要に応じて、油剤付与処理、捲縮処理、乾燥処理、切断処理が施される。また、湿式抄紙ウェブに用いる場合は、油剤付与処理をして、所定長に切断処理が施される。このとき、油剤付与処理を常温で行うと、紡糸フィラメントの結晶性と実質的に同じなので、低温接着性及びヒートシール性が高く、好ましい。

紡糸後の熱接着性複合繊維の乾燥温度は、特に定めないが、例えば、カード通過させるような乾式不織布用繊維を得る場合、繊維を乾燥させる必要があるため、４０℃以上であることが好ましい。４０℃未満であると、乾燥不良を引き起こす傾向がある。また、この乾燥温度の上限は、繊維間融着の生じない範囲であれば鞘成分の融点付近まで上げても構わないが、あまり高くすると乾燥時に鞘成分の結晶化を引き起こし低温接着性が悪くなる傾向がある。より好ましい乾燥温度の範囲は、４０〜１２０℃であり、さらにより好ましくは、５０〜８０℃であり、最も好ましくは、６０〜７０℃である。

本発明の熱接着性複合繊維は、不織布、織編物、網状物などの繊維構造物に用いることができる。特に、低温熱接着性を利用して、カードウェブ、エアレイウェブ、湿式抄紙ウェブ、スパンボンドウェブなどの繊維ウェブを熱接着させた不織布に用いることが好ましい。この場合、前記熱接着性複合繊維を少なくとも３０質量％含み、熱接着されている不織布であることが好ましい。熱接着する方法は、例えば、熱風、熱ロール、高周波、超音波処理などが挙げられる。湿式不織布の場合、低温でのヒートシール性が高いので、例えば、ティーパック、水切り袋などに用いることができる。

以下実施例を用いて具体的に説明する。なお本発明は下記の実施例に限定されない。
１．測定方法
本発明の実施例、比較例の各物性は、それぞれ下記の測定方法で測定した。なおＱ値など前記で説明しているものは説明を省略する。
（１）単繊維繊度
ＪＩＳＬ１０１５に準じて測定した。
（２）単繊維強度、伸度
ＪＩＳＬ１０１５に準じて測定した。定速伸長型試験機を用い、つかみ間隔２０ｍｍ、強度は最大点、伸度は破断点とする。
（３）乾熱収縮率
ＪＩＳＬ１０１５に準じて測定した。初荷重０．０１８ｍＮ／ｄｔｅｘ（２ｍｇ／ｄｅ）、温度１２０℃、１５分加熱。
（４）不織布の厚み
ミツトヨ社製商品名“ＩＤ−Ｃ１０１２”厚み測定器を用い、荷重２．９４ｃＮ／ｃｍ²の条件下で５秒経過時点の厚みを測定。
（５）比容積
試料の目付け及び厚みを測定し、これらの試料の体積と質量に基づく嵩高性を表わす指標である。次の計算式で算出する。［厚み（ｍｍ）／目付け（ｇ／ｍ²）］×１００
（６）不織布の引張強度
不織布の流れ方向をＭＤ方向、幅方向をＣＤ方向とする。得られた不織布から幅５０ｍｍ、長さ１５０ｍｍのサンプルを切り出し、このサンプルについてチャック間隔１００ｍｍ、引張速度３００ｍｍ／ｍｉｎの条件で測定する。
（７）ＭＩ：ＡＳＴＭ−Ｄ−１２３８に準じて、１９０℃、２１．２Ｎで測定される繊維製造前のポリマーのメルトインデックスを測定した。
（８）ＭＦＲ：ＡＳＴＭ−Ｄ−１２３８に準じて、２３０℃、２１．２Ｎで測定される繊維製造前のポリマーのメルトフローレートを測定した。
（９）Ｘ線回折分析
Ｘ線：Cu K-ALPHA1/40kV/200mA
ゴニオメーター：RINT2000広角ホルダー
発散スリット：１ｄｅｇ
散乱スリット：１ｄｅｇ
受光スリット：１ｄｅｇ
走査モード：連続
スキャンスピード：２．０００°／ｍｉｎ
スキャンステップ：０．０５０°／ｍｉｎ
走査軸：２θ／θ
走査範囲：１０．０００〜４５．０００°
θオフセット：０．０００°
固定角：０．０００°
（１０）Ｘ線回折ピーク強度比
上記Ｘ線回折分析により得られたＸ線回折図から、第一成分の最大ピーク強度Ｐ₁（ｃｐｓ）および第二成分の最大ピーク強度Ｐ₂（ｃｐｓ）を求め、第二成分の最大ピーク強度Ｐ₂を第一成分の最大ピーク強度Ｐ₁で除した値をピーク強度比とした。

（実施例１）
（１）ポリマー
第一成分として芯ポリマー：ポリプロピレン（ＰＰ）（日本ポリプロ社製商品名“ＳＡ０３Ｅ”、融点１６０℃、ＭＦＲ２０、Ｑ値５．２、Ｍｎ：３９０００，Ｍｗ：２０４１００）を使用した。このＰＰのＧＰＣ曲線を図５に示す。図５から明らかなとおり、log[Mi]が約３から曲線が立ち上がり、６．８でゼロに戻っており、分子量分布はブロードである。従来からのチーグラー触媒によって得られたＰＰは、通常３．５から曲線が立ち上がり、約６．５でゼロに戻る。また、メタロセン触媒によって得られたＰＰは、通常４から曲線が立ち上がり、約６でゼロに戻る（「プラスチック・データシート」、工業調査会、1999.12.1、３８５頁）。

第二成分として鞘ポリマー：高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）（日本ポリエチレン社製商品名“ＨＥ４９０”、融点１３０℃、ＭＩ２０、Ｑ値５．５）を使用した。
（２）押し出し温度：ＰＰ；２９０℃、高密度ＰＥ；２７０℃、ノズル口金温度；２７０℃
（３）ノズル孔径：０．６ｍｍ
（４）引き取り速度：１３００ｍ／ｍｉｎ
（５）紡糸フィラメント繊度（未延伸繊度）：３．３dtex
（６）製品繊度：３．３dtex
（７）スタッフィングボックスによる機械捲縮：１０〜２０山／２５ｍｍ
（８）紡糸後の熱接着性複合繊維の乾燥温度：１１０℃
（９）切断繊維長：５１ｍｍ
（１０）不織布の製造
得られた熱接着性複合繊維を、ローラーカードにて乾式ウェブを作製し、シリンダードライヤーで１２５℃と１３０℃の各温度で１２秒間熱処理を実施して、熱融着した不織布を得た。

前記の熱接着性複合繊維の紡糸フィラメントのＸ線回折チャート図を図１に示す。図１において、（１）〜（３）のピークは第一成分（芯成分）のＰＰであり、（４）のピークは第二成分（鞘成分）のＨＤＰＥのピークである。ＰＰのピークはＨＤＰＥのピークより高いことが確認できる。また、乾燥後の熱接着性複合繊維のＸ線回折チャート図を図７に示す。図７において、（１）〜（３）のピークは第一成分（芯成分）のＰＰであり、（４）のピークは第二成分（鞘成分）のＨＤＰＥのピークである。ピーク強度比は１．１５であり、低温接着性を示すことが確認できた。

また、得られた熱接着性複合繊維のＧＰＣ曲線を図６に示す。熱接着性複合繊維全体のＱ値は５．８（Ｍｎ：２４０００，Ｍｗ：１４００００）、ポリプロピレン成分のＱ値は６．０（Ｍｎ：３１０００，Ｍｗ：１８６７００）、ポリエチレン成分のＱ値は４．７（Ｍｎ：１９０００，Ｍｗ：８８６００）であった。

得られた条件と結果を後の表１にまとめて示す。

（実施例２）
実施例１の紡糸時の糸の引き取り速度を５８０ｍ／ｍｉｎに変えた以外は実施例と同様に実験した。

前記熱接着性複合繊維の紡糸フィラメントのＸ線回折チャート図を図２に示す。図２において、（１）〜（３）のピークは第一成分（芯成分）のＰＰであり、（４）のピークは第二成分（鞘成分）のＨＤＰＥのピークである。ＰＰのピークはＨＤＰＥのピークより高いことが確認できる。また、乾燥後の熱接着性複合繊維をＸ線回折分析したところ、ピーク強度比は１．２７であり、低温接着性を示すことが確認できた。

得られた条件と結果を後の表１にまとめて示す。

（実施例３）
実施例１のＰＰ１の換わりにＰＰ１＋ＰＰ４＝５：５を使用した以外は実施例と同様に実験した。ＰＰ１ポリマーに、ＭＦＲの大きい（すなわち分子量の小さい）ＰＰ４ポリマーをブレンドすることにより、擬似的に分子量分布（Ｑ値）を広くしたブレンドポリマーとした。

前記の熱接着性複合繊維の紡糸フィラメントのＸ線回折分析した結果、ＰＰのピークはＨＤＰＥのピークより高いことが確認できた。また、乾燥後の熱接着性複合繊維をＸ線回折分析したところ、ピーク強度比は２．４５であり、低温接着性を示すことが確認できた。

得られた条件と結果を後の表１にまとめて示す。

（実施例４）
実施例１のＰＰ１の換わりに、ＰＰ１＋ＰＰ４＋ＰＰ５＝４：４：２を使用した以外は実施例と同様に実験した。ＰＰ１ポリマーに、ＭＦＲの大きい（すなわち分子量の小さい）ＰＰ４ポリマーとＭＦＲの小さい（すなわち分子量の大きい）ＰＰ５ポリマーをブレンドすることにより、実施例３よりもさらに擬似的に分子量分布（Ｑ値）を広くしたブレンドポリマーとした。

前記の熱接着性複合繊維の紡糸フィラメントのＸ線回折分析した結果、ＰＰのピークはＨＤＰＥのピークより高いことが確認できた。また、乾燥後の熱接着性複合繊維をＸ線回折分析したところ、ピーク強度比は１．９であり、低温接着性を示すことが確認できた。

得られた条件と結果を後の表１にまとめて示す。

（比較例１）
実施例１のＰＰ１の代わりにＰＰ２を使用した以外は実施例１と同様に実験した。

前記熱接着性複合繊維の紡糸フィラメントのＸ線回折チャート図を図３に示す。図３において、（１）〜（３）のピークは第一成分（芯成分）のＰＰであり、（４）のピークは第二成分（鞘成分）のＨＤＰＥのピークである。ＰＰのピークはＨＤＰＥのピークより低いことが確認できる。また、乾燥後の熱接着性複合繊維をＸ線回折分析したところ、ピーク強度比は３．７であった。後に示す表２からも明らかなとおり、１２５℃では融着しなかった。

得られた条件と結果を後の表２にまとめて示す。

（比較例２）
実施例１のＰＰ１の代わりにＰＰ２を使用した以外は実施例２と同様に実験した。

前記の熱接着性複合繊維の紡糸フィラメントのＸ線回折チャート図を図４に示す。図４において、（１）〜（３）のピークは第一成分（芯成分）のＰＰであり、（４）のピークは第二成分（鞘成分）のＨＤＰＥのピークである。ＰＰのピークはＨＤＰＥのピークより低いことが確認できる。また、乾燥後の熱接着性複合繊維をＸ線回折分析したところ、ピーク強度比は３．５であった。後に示す表２からも明らかなとおり、１２５℃では融着しなかった。

得られた条件と結果を後の表２にまとめて示す。

（比較例３）
実施例１のＰＰ１の代わりにＰＰ３を使用した以外は実施例１と同様に実験した。

前記の熱接着性複合繊維の紡糸フィラメントのＸ線回折分析した結果、ＰＰのピークはＨＤＰＥのピークより低いことが確認できる。また、乾燥後の熱接着性複合繊維をＸ線回折分析したところ、ピーク強度比は３．０であった。後に示す表２からも明らかなとおり、１２５℃では融着しなかった。

得られた条件と結果を後の表２にまとめて示す。

（比較例４）
紡糸フィラメントの繊度が１１dtexとなるように複合紡糸し、紡糸フィラメントを４．０倍に延伸した以外は、実施例１と同様に実験した。

前記の熱接着性複合繊維の紡糸フィラメントのＸ線回折分析した結果、ＰＰのピークはＨＤＰＥのピークより低いことが確認できた。また、乾燥後の熱接着性複合繊維をＸ線回折分析したところ、ピーク強度比は２．６９であった。後に示す表２からも明らかなとおり、１２５℃では融着しなかった。

以上の結果を下記の表１〜２に示す。

（実施例５）
実施例１の熱接着性複合繊維を不織布に加工するときの熱処理時間を１８秒に変更した。熱処理時間を長くすることにより、不織布強度が向上することが確認できた。得られた条件と結果を後の表３にまとめて示す。

（実施例６）
ノズル孔径を０．４ｍｍ、乾燥温度を６５℃、不織布の熱処理時間を１８秒間と変更した以外は、実施例１と同様の方法で熱接着性複合繊維および不織布を得た。乾燥後の熱接着性複合繊維のＸ線回折チャート図を図８に示す。図８において、（１）〜（３）のピークは第一成分（芯成分）のＰＰであり、（４）のピークは第二成分（鞘成分）のＨＤＰＥのピークである。ノズル孔径を０．４ｍｍとしたことにより紡糸ドラフト率が低下して結晶化が抑制され、さらに低温で乾燥したことにより結晶化が抑制された結果、ピーク強度比が１以下となった。得られた条件と結果を後の表３にまとめて示す。

（実施例７）
引き取り速度を１７００ｍ／ｍｉｎ、不織布の熱処理時間を１８秒間と変更した以外は、実施例１と同様の方法で熱接着性複合繊維および不織布を得た。高速引き取りによる冷却不足により、ＰＥの結晶化が促進されていることが確認できる。しかしピーク強度比は、２．５以下であったため、低温接着性は確認できた。得られた条件と結果を後の表３にまとめて示す。

（実施例８）
引き取り速度を５８０ｍ／ｍｉｎ、不織布の熱処理時間を１８秒間と変更した以外は、実施例１と同様の方法で熱接着性複合繊維および不織布を得た。低速引き取りにすることにより冷却効率が向上し、ＰＥの結晶化を抑制された結果、ピーク強度比は１以下であった。得られた条件と結果を後の表３にまとめて示す。

（実施例９）
ノズル孔径を０．４ｍｍ、不織布の熱処理時間を１８秒間と変更した以外は、実施例１と同様の方法で熱接着性複合繊維および不織布を得た。ノズル孔径を０．４ｍｍとしたことにより紡糸ドラフト率が低下して結晶化が抑制されていることが確認できる。得られた条件と結果を後の表３にまとめて示す。

（実施例１０）
ノズル孔径を０．８ｍｍ、不織布の熱処理時間を１８秒間と変更した以外は、実施例１と同様の方法で熱接着性複合繊維および不織布を得た。ノズル孔径を大きくしたことにより紡糸ドラフト率が増加してＰＥの結晶性が促進されていることが確認できる。ただし、ピーク強度比は２．５以下であったため、低温接着性は確認できた。得られた条件と結果を後の表３にまとめて示す。

（実施例１１）
実施例１で得られた紡糸フィラメントに高級アルコールＥＯ付加物系油剤を繊維に対して０．６質量％付着させて、５ｍｍの繊維長に切断して熱接着性複合繊維を得た。前記複合繊維を１００質量％として目付４０ｇ／ｍ²の湿式抄紙ウェブを作製し、温度１２５℃のシリンダードライヤーで熱処理をして熱接着不織布を作製した。得られた熱接着不織布を下記の方法でヒートシール処理をした。また、比較例４で得られた熱接着性複合繊維を実施例１１と同様の方法で湿式抄紙及び熱処理して熱接着不織布を得た。その結果を表４に示す。実施例１１で得られた熱接着不織布は、高いヒートシール性を有していた。
［ヒートシール性］
上記で得られた熱接着不織布を縦方向１０ｃｍ、横方向３ｃｍにカットしたサンプルを２枚用意し、２枚のサンプルを重ね合わせた。次いで、縦方向の端から１ｃｍのところを、ヒートシーラー機（テスター産業社製ＴＰ−７０１−ＢＨＥＡＴＳＥＡＬＴＥＳＴＥＲ）を用いて、表４に示す温度に調整し、圧力１ｋｇｆ、１秒間で４ｍｍ幅のヒートシールを行い、ヒートシールサンプルを作製した。得られたヒートシールサンプルを縦方向の残り９ｃｍ側を把持して不織布の引張強度の測定条件と同条件で引張試験を行い、ヒートシール強度を求めた。

（備考１）ポリマー名のＰＰ１は、ポリプロピレン（ＰＰ）（日本ポリプロ社製商品名“ＳＡ０３Ｅ”、融点１６０℃、ＭＦＲ２０、Ｑ値５．２）である。
（備考２）ＰＰ２は、ポリプロピレン（ＰＰ）（日本ポリプロ社製商品名“ＳＡ０２Ｂ”、融点１６０℃、ＭＦＲ２０、Ｑ値３．５）である。
（備考３）ＰＰ３は、ポリプロピレン（ＰＰ）（出光石油化学社製商品名“Ｙ２００５ＧＰ”、融点１６０℃、ＭＦＲ２０、Ｑ値４．３）である。
（備考４）ＰＰ４は、ポリプロピレン（ＰＰ）（日本ポリプロ社製商品名“ＳＡ０６Ａ”、融点１６０℃、ＭＦＲ６０、Ｑ値３．０）である。
（備考５）ＰＰ３は、ポリプロピレン（ＰＰ）（出光石油化学社製商品名“Ｙ９００ＧＶ”、融点１６０℃、ＭＦＲ８．５、Ｑ値３．２）である。
（備考６）ＨＤＰＥは高密度ポリエチレンのことで、日本ポリエチレン社製商品名“ＨＥ４９０”、融点１３０℃、ＭＩ２０、Ｑ値５．５である。

以上の結果から明らかなとおり、本発明の実施例品はカード通過性と熱収縮性が良好であり、低温熱接着性も可能であった。また、現行の紡糸速度で生産が可能であり、寸法安定性が良く、さらに熱風加工によって嵩高な不織布が得られた。

本発明の実施例１によって得られた熱接着性複合繊維の紡糸フィラメントのＸ線回折チャート。本発明の実施例２によって得られた熱接着性複合繊維の紡糸フィラメントのＸ線回折チャート。比較例１によって得られた熱接着性複合繊維の紡糸フィラメントのＸ線回折チャート。比較例２によって得られた熱接着性複合繊維の紡糸フィラメントのＸ線回折チャート。本発明の実施例１で用いたポリプロピレン（ＰＰ）のＧＰＣ曲線。本発明の実施例１で得られた熱接着性複合繊維のＧＰＣ曲線。本発明の実施例１によって得られた乾燥後の熱接着性複合繊維のＸ線回折チャート。本発明の実施例６によって得られた乾燥後の熱接着性複合繊維のＸ線回折チャート。

Claims

繊維形成性成分である第一成分と第二成分とを含む熱接着性複合繊維を少なくとも３０質量％含み、熱接着されている不織布であって、
前記第二成分は前記第一成分よりも融点が１０℃以上低く、
前記第二成分が繊維表面の５０％以上を占めており、
且つ下記Ａ〜Ｃを満たす熱接着性複合繊維を含むことを特徴とする不織布。
Ａ．前記複合繊維を測定したときの第一成分の分子量分布（Ｑ値）は、４．５以上である。
Ｂ．前記複合繊維の単繊維伸度は、５００％以上である。
Ｃ．前記第一成分は、前記第二成分に比べて相対的に高い結晶性を有する。
繊維形成性成分である第一成分と第二成分とを含む熱接着性複合繊維を少なくとも３０質量％含み、熱接着されている不織布であって、
前記第二成分は前記第一成分よりも融点が１０℃以上低く、
前記第二成分が繊維表面の５０％以上を占めており、
且つ下記Ａ〜Ｃを満たす熱接着性複合繊維を含むことを特徴とする不織布。
Ａ．前記複合繊維を測定したときの第一成分の分子量分布（Ｑ値）は、４．５以上である。
Ｂ．前記複合繊維の単繊維伸度は、５００％以上である。
Ｃ．前記複合繊維をＸ線回折分析したとき、第二成分の最大ピーク強度（Ｐ₂）と第一成分の最大ピーク強度（Ｐ₁）とのピーク強度比（Ｐ₂／Ｐ₁）は、２．５以下である。
前記第一成分はアイソタクチックポリプロピレンである請求項１または２に記載の不織布。
前記第二成分は高密度ポリエチレンである請求項１〜３のいずれかに記載の不織布。