JP4881026B2 - エアレイド不織布用熱接着性複合繊維およびその製造方法 - Google Patents
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Description
よって、接着強力に優れる上、著しく紡出性が優れるエアレイド不織布用熱接着性複合繊維は、従来提案されていなかった。
まず、本発明の対象となるのが、繊維形成性樹脂成分および熱接着性樹脂成分からなる複合繊維であり、繊度が10デシテックス以下または繊維長が8mm以上のエアレイド不織布用複合繊維である。これらの値より、繊度が小さくなる、または繊維長が長い繊維は、一般的にはエアレイド不織布製造装置に設けられたスクリーンを通過しにくい。その原因は、繊度が小さいと繊維間の凝集が強く開繊しにくいためであり、また繊維長が長いと繊維がスクリーンの孔を通過する大きさに丸まらないためである。この傾向からさらに捲縮性能が強いと繊維が交絡して毛玉状となり、スクリーンの孔が塞がり易くなる。また、偶発的にその毛玉がスクリーンを通過した場合には、ウェブに毛玉状の欠点や地合い斑を生じやすくなり、不織布の品質上問題が発生する。本発明はこの点に鑑みて、従来品質上の問題があった低繊度又は繊維長が長い場合であっても、地合いが良好で品質の良い不織布を得るための複合繊維であり、繊度が10デシテックス以下または繊維長が8mm以上であることが必要である。好ましくは繊度1〜9デシテックス又は繊維長9〜50mm、より好ましくは繊度3〜9デシテックス又は繊維長9.5〜30mmである。
熱接着性樹脂成分(鞘成分)を構成する結晶性熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂や結晶性共重合ポリエステルが好ましく用いられる。
繊維形成性樹脂成分と熱接着性樹脂成分の複合比は特に限定されないが、目的とする不織布または繊維構造体の強度、嵩、熱収縮率の要求に応じて選択される。繊維形成性樹脂成分/熱接着性樹脂成分の比が重量比で10/90〜90/10程度であることが好ましい。
ポリマーを一定量計量し、o−クロロフェノールに0.012g/mlの濃度に溶解してから、常法に従って35℃にて求めた。
ポリプロピレン樹脂はJIS―K7210条件14(230℃、21.18N)、それ以外の樹脂はJIS−K7210条件4(190℃、21.18N)に準じて測定した。なお、メルトフローレイトは溶融紡糸前のペレットを試料とし測定した値である。
TAインスツルメント・ジャパン(株)社製のサーマル・アナリスト2200を使用し、昇温速度20℃/分で測定した。
JIS L 1015:2005 8.5.1 A法に記載の方法により測定した。
JIS L 1015:2005 8.7.1法に記載の方法により測定した。
本発明の繊維は定長熱処理の効率により、強伸度にバラツキを生じやすいので、単糸で測定する場合は測定点数を増やす必要がある。測定点数は50以上が好ましいため、ここでは測定点数を50とし、その平均値として定義する。
JIS L 1015:2005 8.12.1〜8.12.3法に記載の方法により測定した。
Dan−Webforming社のフォーミングドラムユニット(幅:600mm幅、フォーミングドラムのスクリーンの孔形状:2.4mm×20mmの長方形、開孔率:40%)を用いてドラム回転数200rpm、ニードルロール回転数900rpm、ウェブ搬送速度30m/分の条件で、梱包体を開梱して取り出した短繊維100%からなる目付30g/m2のエアレイドウェブを採取した。
エアレイドウェブの30cm四方における外観を観察し、以下の基準で評価する。
レベル1:直径5mm以上の繊維塊や目付斑(濃淡)が見られず、均一な地合いである。
レベル2:直径5mm以上の繊維塊は5個未満で、目付斑(濃淡)が目視で確認できる。
レベル3:直径5mm以上の繊維塊が5個以上見られ、目付斑(濃淡)が目立ち、不均一な地合いである。
上記「ウェブ品位」の測定方法において、ドラムへの繊維供給量を2kg/hrずつ上げていき、5分間定常状態で運転したときにドラムから繊維が排出されない状態になったとき、詰りを生じる前の水準の繊維供給量を最大紡出量と定義する。
芯成分(繊維形成性樹脂成分)にIV=0.64dl/g、Tg=70℃、Tm=256℃のポリエチレンテレフタレート(PET)、鞘成分(熱接着性樹脂成分)にMFR=20g/10min、Tm=131℃(Tgは零度未満)の高密度ポリエチレン(HDPE)を用い、各々290℃、250℃となるように溶融したのち、公知の芯鞘複合繊維用口金を用いて芯:鞘=50:50の重量比率となるように複合繊維を形成し、吐出量0.71g/min/孔、紡糸速度1150m/minにて紡糸し、未延伸糸を得た。これを、芯成分のガラス転移点より20℃高い90℃の温水中で1.0倍の定長熱処理を行い、ラウリルホスフェートカリウム塩/ポリオキシエチレン変成シリコン=80/20からなる油剤の水溶液に糸条を浸漬した後、押し込み型クリンパーを用いて11個/25mmの機械捲縮を付与し、110℃で乾燥した後、繊維長10mmに切断した。切断前のトウで測定した単糸繊度は6.5dtex、強度0.8cN/dtex、伸度445%、CN=9.7山/25mm、CD=4.8%、CD/CN=0.50、CE=75% であった。
このときのエアレイドウェブ品位はレベル1、最大紡出量は120kg/hrであった。
吐出量を0.97g/min/孔、紡糸速度400m/min、70℃の温水中で3.8倍延伸した後、更に90℃の温水中で1.15倍延伸した他は実施例1と同様とした。単糸繊度は6.3dtex、強度2.5cN/dtex、伸度78%、CN=9.3山/25mm、CD=9.0%、CD/CN=0.96、CE=68% であった。
このときのエアレイドウェブ品位はレベル1だったが、最大紡出量は40kg/hrと低いものであった。
吐出量を0.52g/min/孔、紡糸速度1150m/min、90℃の温水中で0.7倍オーバーフィード定長熱処理した他は実施例1と同様とした。単糸繊度は6.5dtex、強度0.7cN/dtex、伸度412%、CN=9.9山/25mm、CD=4.0%、CD/CN=0.40、CE=89%であった。
このときのエアレイドウェブ品位はレベル1、最大紡出量は115kg/hrであった。
吐出量を1.3g/min/孔、紡糸速度1150m/min、63℃の温水中で2.35倍延伸した後、更に90℃の温水中で0.7倍オーバーフィード定長熱処理した他は実施例1と同様とした。単糸繊度は6.5dtex、強度1.8cN/dtex、伸度125%、CN=9.5山/25mm、CD=5.7%、CD/CN=0.60、CE=75% であった。
このときのエアレイドウェブ品位はレベル1、最大紡出量は130kg/hrであった。
芯成分(繊維形成性樹脂成分)にIV=0.64dl/g、Tg=70℃、Tm=256℃のポリエチレンテレフタレート(PET)、鞘成分(熱接着性樹脂成分)にMFR=8g/10min、Tm=165℃(Tgは零度未満)のアイソタクティックポリプロピレン(PP)を80重量%と、MFR=8g/10min、Tm=98℃(Tgは零度未満)の無水マレイン酸−アクリル酸メチルグラフト共重合ポリエチレン(m−PE;無水マレイン酸=2重量%、アクリル酸メチル=7重量%)を20重量%とをブレンドしたペレットを用い、各々290℃、250℃となるように溶融したのち、公知の芯鞘複合繊維用口金を用いて芯:鞘=50:50の重量比率となるように複合繊維を形成し、吐出量0.73g/min/孔、紡糸速度900m/minにて紡糸し、未延伸糸を得た。これを、芯成分のガラス転移点より20℃高い90℃の温水中で1.0倍の定長熱処理を行い、ラウリルホスフェートカリウム塩/ポリオキシエチレン変性シリコン=80/20からなる油剤の水溶液に糸条を浸漬した後、押し込み型クリンパーを用いて11個/25mmの機械捲縮を付与し、110℃で乾燥した後、繊維長10.0mmに切断した。切断前のトウで測定した単糸繊度は8.1dtex、強度1.4cN/dtex、伸度169%、CN=13.0山/25mm、CD=6.2%、CD/CN=0.48、CE=83% であった。
このときのエアレイドウェブ品位はレベル1、最大紡出量は110kg/hrであった。
吐出量を1.35g/min/孔、紡糸速度900m/min、70℃の温水中で1.9倍延伸した後、更に90℃の温水中で1.15倍延伸した他は実施例4と同様とした。単糸繊度は8.0dtex、強度2.7cN/dtex、伸度36%、CN=9.3山/25mm、CD=11.8%、CD/CN=1.27、CE=89% であった。
このときのエアレイドウェブ品位はレベル1だったが、最大紡出量は30kg/hrと低いものであった。
芯成分(繊維形成性樹脂成分)にIV=0.64dl/g、Tg=70℃、Tm=256℃のポリエチレンテレフタレート(PET)、鞘成分(熱接着性樹脂成分)にMFR=40g/10min、Tm=152℃、Tg=43℃の結晶性共重合ポリエステル(co−PET−1:イソフタル酸20モル%−テトラメチレングリコール50モル%共重合ポリエチレンテレフタレート)を用い、各々290℃、255℃となるように溶融したのち、公知の芯鞘複合繊維用口金を用いて芯:鞘=50:50の重量比率となるように複合繊維を形成し、吐出量0.71g/min/孔、紡糸速度1250m/minにて紡糸し、未延伸糸を得た。これを、芯成分のガラス転移点より20℃高い90℃の温水中で1.0倍の定長熱処理を行い、ラウリルホスフェートカリウム塩/ポリオキシエチレン変成シリコン=80/20からなる油剤の水溶液に糸条を浸漬した後、押し込み型クリンパーを用いて11個/25mmの機械捲縮を付与し、90℃で乾燥した後、繊維長5.0mmに切断した。切断前のトウで測定した単糸繊度は5.7dtex、強度1.0cN/dtex、伸度400%、CN=11.0山/25mm、CD=4.6%、CD/CN=0.42、CE=86% であった。
このときのエアレイドウェブ品位はレベル1、最大紡出量は100kg/hrであった。
吐出量を1.5g/min/孔、紡糸速度700m/min、70℃の温水中で3.8倍延伸した後、更に90℃の温水中で1.15倍延伸した他は実施例5と同様とした。単糸繊度は5.7dtex、強度3.3cN/dtex、伸度44%、CN=11.2山/25mm、CD=15.8%、CD/CN=1.41、CE=58% であった。
このときのエアレイドウェブ品位はレベル1だったが、最大紡出量は25kg/hrと低いものであった。
Claims (8)
- 繊維形成性樹脂成分および熱接着性樹脂成分からなる中実の複合繊維であって、繊維形成性樹脂成分がポリエチレンテレフタレートであり、繊度が10デシテックス以下または繊維長が8mm以上であり、該複合繊維には機械捲縮が付与されており、その捲縮の捲縮率/捲縮数が0.65以下、かつ捲縮弾性率が70%以上、強度が0.7〜1.8cN/dtex、伸度が125〜445%であることを特徴とするエアレイド不織布用熱接着性複合繊維。
- 熱接着性樹脂成分がポリオレフィン系樹脂である、請求項1記載のエアレイド不織布用熱接着性複合繊維。
- 熱接着性樹脂成分が結晶性共重合ポリエステルである、請求項1記載のエアレイド不織布用熱接着性複合繊維。
- 捲縮数が4〜20山/25mmである請求項1〜3のいずれかに記載のエアレイド不織布用熱接着性複合繊維。
- 当該複合繊維が、芯成分/鞘成分の重量比率が10/90〜90/10の芯鞘型複合繊維である請求項1〜4のいずれかに記載のエアレイド不織布用熱接着性複合繊維。
- 複合繊維の強度が0.8〜1.4cN/dtex、伸度が169〜412%である請求項1〜5のいずれかに記載のエアレイド不織布用熱接着性複合繊維。
- 1800m/min以下の紡糸速度で引き取った未延伸糸を熱接着性樹脂成分のガラス転移点と繊維形成性樹脂成分のガラス転移点のいずれか高い温度より10℃以上高い温度下0.6〜1.1の倍率で定長熱処理することを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項記載のエアレイド不織布用熱接着性複合繊維の製造方法。
- 1800m/min以下の紡糸速度で引き取った未延伸糸を熱接着性樹脂成分のガラス転移点と繊維形成性樹脂成分のガラス転移点のいずれか高い温度より低い温度で延伸した後、熱接着性樹脂成分のガラス転移点と繊維形成性樹脂成分のガラス転移点のいずれか高い温度より10℃以上高い温度下0.5〜0.9の倍率でオーバーフィード(定長)熱処理することを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項記載のエアレイド不織布用熱接着性複合繊維の製造方法。
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