JP4928214B2 - 捲縮性複合繊維及びこれを用いた不織布 - Google Patents
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極限粘度が0.4未満であると、樹脂の分子量が低すぎるため、紡糸性に劣るだけでなく、繊維強度も低く、実用性に乏しい。極限粘度が1.2を超えると、樹脂の分子量が大きくなって溶融粘度が高くなりすぎるため、単糸切れ等が発生し良好な紡糸が難しくなり好ましくない。
合計の目付が約1000g/m2となるように10cm角に切断した不織布を必要枚数重ね合わせて初期合計厚み(To)を測定し、重ね合わせた不織布の上に10cm角で9.8kPa荷重の重りを載せて25℃雰囲気下で24時間荷重を掛け、24時間後荷重を取り除き、除重直後の重ね合わせた不織布の合計厚み(T1)、及び除重24時間後の合計厚み(T2)を測定し、不織布の嵩回復率を下記式にて算出し、それぞれ初期嵩回復率、長期嵩回復率とする。
長期嵩回復率(%)=(T2/T0)×100
(1)ポリマー
PTT(シェル社製「CORTERRA9200」融解ピーク温度(mp)228℃、IV値0.92)
PET(東レ社製「T200E」、mp255℃、IV値0.64)
PP−1(日本ポリプロ社製「SA03E」、mp160℃、MFR20、Q値5.6)
PP−2(日本ポリプロ社製「SA03B」、mp160℃、MFR30、Q値3.6)
PP−3(日本ポリプロ社製「SA01A」、mp160℃、MFR9、Q値3.2)
PP−4(プライムポリマー社製「CJ700」、mp160℃、MFR7、Q値6.5)
PB−1a(サンアロマー社製「PB0400」、mp123℃、MI20)
PB−1b(サンアロマー社製「DP0401M」、mp123℃、MI15)
PBTエラストマー(東レ・デュポン社製「ハイトレル4047H-36」、mp160℃)
HDPE(日本ポリエチレン社製「HE481」、mp130℃、MI12)
鞘成分のブレンド比は、表に記載した。
(i)クロス分別装置
ダイヤインスツルメンツ社製CFC T−100(CFCと略す)
(ii)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。
(iii)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。
(i)溶媒:オルトジクロルベンゼン(ODCB)
(ii)サンプル濃度:1mg/mL
(iii)注入量:0.4mL
(iv)カラム温度:140℃
(v)溶媒流速:1mL/分
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。
(i)検出器:MCT
(ii)分解能:8cm-1
(iii)測定間隔:0.2分(12秒)
(iv)一測定当たりの積算回数:15回
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。
(i)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
(ii)ポリプロピレンのサンプル測定時
K=0.000103、α=0.78
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。
(2)押し出し温度:芯成分ポリマー(PTT)を280℃、鞘成分ポリマーを250℃、ノズル口金温度を270℃とした。
(3)ノズル孔数:600ホール
(4)複合比:芯/鞘=55/45(容積比)
(5)未延伸繊度:8dtex
(6)延伸温度:湿式70℃
(7)延伸倍率:2.3倍
(8)捲縮:12〜15個/25mm
(9)アニーリング温度(乾燥温度):110℃×15分
(10)製品繊度×繊維長:4.4dtex×51mm
(11)不織布製造条件
[乾熱収縮率]JIS L 1015に準じて測定する。初荷重0.45mN/dtex(50mg/de)、温度120℃で15分間乾熱処理して収縮率を測定する。
[面積収縮率]熱加工前のカードウェブを縦:100mm、横:100mmに切断し、所定の温度にて熱加工した際の、面積減少率を測定する。
[25℃嵩回復率]合計の目付が約1000g/m2となるように100mm角に切断した不織布を必要枚数準備し、重ね合わせて無荷重下で初期厚み(To)を測定する。重ね合わせた不織布の上に100mm角、9.8kPa荷重の重りを乗せて、25℃で24時間荷重を掛け、24時間後荷重を取り除き、除重直後の重ね合わせた不織布の厚み(T1)、及び除重24時間後の厚み(T2)を測定し、不織布の嵩回復率を下記式により算出する。
長期嵩回復率(%)=(T2/T0)×100
[70℃嵩回復率]温度を70℃とし、荷重を掛ける時間を4時間とした以外は上記と同じとした。
[見掛け密度]JIS K 6401 5.3(見掛け密度試験)に準じて測定した。
[硬さ]JIS K 6401 5.4(硬さ試験)に準じて測定した。
[圧縮残留ひずみ]JIS−K−6401−5.5(圧縮残留ひずみ試験)に準じて測定した。
[繰り返し圧縮残留ひずみ]JIS−K−6401−5.6(繰り返し圧縮残留ひずみ試験)に準じて測定した。
各条件と得られた結果を表1〜3に示す。なお、実施例2,4,6及び比較例6については、比較例7の初期厚みに合わせるために、厚みが10枚重ねて30mmとなるように1枚1枚をネットで厚みを調整しながら熱風加工した。
表4に記載の条件で、実施例8〜11の捲縮性複合繊維を作製した。得られた結果を表4に示す。また、実施例10および比較例7で得られた捲縮性複合繊維100質量%をパラレルカードに掛け、クロスレイヤーを用いてクロスレイウェブを作製した。次いで、クロスレイウェブに、フォスターニードル社製円錐ブレードを用いて、針深度5mm、表5に示すペネ数(表裏とも)でニードルパンチ処理を施した。得られたニードルパンチ不織布を熱風循環式の熱処理機を用い、表5に示す加工温度で30秒間熱処理して鞘成分を熱融着させ、不織布とした。得られた不織布の硬さ、圧縮残留ひずみ、加熱硬さ保持率、繰り返し圧縮残留ひずみ、および耐久硬さ保持率を測定した結果を表5に示す。
2 第二成分
3 第二成分の重心位置
4 複合繊維の重心位置
5 複合繊維の半径
10 複合繊維
Claims (10)
- 第一成分と第二成分を含む複合繊維であって、
前記第一成分は、ポリブテン−1を60〜95質量%とポリプロピレンを5〜40質量%とを含み、
前記第二成分は、ポリエステルであり、
繊維断面から見たとき、前記第一成分は前記複合繊維表面の少なくとも20%を占めており、前記第二成分の重心位置は前記複合繊維の重心位置からずれており、
前記複合繊維は、波形状捲縮及び螺旋状捲縮から選ばれる少なくとも一種の捲縮を有していることを特徴とする捲縮性複合繊維。 - 前記ポリエステルがポリトリメチレンテレフタレートである請求項1に記載の捲縮性複合繊維。
- 前記ポリブテン−1は、JIS−K−7121に準じて測定したDSC曲線より求められる融解ピーク温度が115〜130℃であり、JIS−K−7210に準ずるメルトインデックス(MI;測定温度190℃、荷重2.16kgf(21.18N))が1〜30g/10分の範囲である請求項1又は2に記載の捲縮性複合繊維。
- 前記ポリプロピレンは、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Q値)が6以下である請求項1〜3のいずれかに記載の捲縮性複合繊維。
- 前記ポリプロピレンは、JIS−K−7210に準ずるメルトフローレート(MFR;測定温度230℃、荷重2.16kgf(21.18N))が5〜30g/10分の範囲である請求項1〜4のいずれかに記載の捲縮性複合繊維。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の捲縮性複合繊維を少なくとも30質量%含有する不織布。
- 前記捲縮性複合繊維の少なくともポリブテン−1が溶融して、構成する繊維同士が熱融着されている請求項6に記載の不織布。
- 前記不織布は、25℃において、下記の測定により得られる初期嵩回復率が60%以上、かつ長期嵩回復率が85%以上を満たす請求項6または7に記載の不織布。
[嵩回復率]
合計の目付が約1000g/m 2 となるように10cm角に切断した不織布を必要枚数重ね合わせて初期合計厚み(T 0 )を測定し、重ね合わせた不織布の上に10cm角で9.8kPa荷重の重りを載せて25℃雰囲気下で24時間荷重を掛け、24時間後荷重を取り除き、除重直後の重ね合わせた不織布の合計厚み(T 1 )、及び除重24時間後の合計厚み(T 2 )を測定し、不織布の嵩回復率を下記式にて算出し、それぞれ初期嵩回復率、長期嵩回復率とする。
初期嵩回復率(%)=(T 1 /T 0 )×100
長期嵩回復率(%)=(T 2 /T 0 )×100 - 前記不織布がニードルパンチにより交絡されている不織布であり、
JIS−K−6401−5.4(硬さ試験)に準じて測定される不織布の硬さH 0 (N)とし、
JIS−K−6401−5.5(圧縮残留ひずみ試験)に準じて測定される圧縮残留ひずみ試験をした後の前記硬さ試験での不織布の硬さH 1 (N)としたとき、
下記式で示される加熱硬さ保持率は、90%以上である請求項6または7に記載の不織布。
加熱硬さ保持率(%)=(H 1 /H 0 )×100 - 前記不織布がニードルパンチにより交絡されている不織布であり、
JIS−K−6401−5.4(硬さ試験)に準じて測定される不織布の硬さH 0 (N)とし、
JIS−K−6401−5.6(繰り返し圧縮残留ひずみ試験)に準じて測定される繰り返し圧縮残留ひずみ試験をした後の前記硬さ試験での不織布の硬さH 2 (N)としたとき、
下記式で示される耐久硬さ保持率は、90%以上である請求項6または7に記載の不織布。
耐久硬さ保持率(%)=(H 2 /H 0 )×100
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