JP5948214B2 - 熱伸長性繊維及びそれを用いた不織布 - Google Patents
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Description
第2樹脂成分の融点−6℃での熱伸長率Aに対する、第2樹脂成分の融点+10℃での熱伸長率Bの変化率({(B−A)/A}×100)が、130%以上である熱伸長性繊維を提供するものである。
他方の面側の表面における凸部に対応する位置に存在する、熱伸長した状態の熱伸長性繊維の熱伸長率Cと、一方の面側の表面における凸部に対応する位置に存在する、熱伸長した状態の熱伸長性繊維の熱伸長率Dとの比(C/D)が、熱伸長性繊維を構成する第2樹脂成分の融点+20℃において、3以上である不織布を提供するものである。
前記不織布は、一方の面側に複数の凸部及び凹部を有し、かつ他方の面側にも複数の凸部及び凹部を有し、一方の面側の凸部及び凹部と、他方の面側の凸部及び凹部は、不織布の平面視において同位置に位置しており、
凸部に、熱伸長した状態の熱伸長性繊維が含まれており、
他方の面側の表面における凸部に対応する位置に存在する、熱伸長した状態の熱伸長性繊維の熱伸長率Eと、一方の面側の表面における凸部に対応する位置に存在する、熱伸長した状態の熱伸長性繊維の熱伸長率Fとの比(E/F)が、熱伸長性繊維を構成する第2樹脂成分の融点+20℃において、0.1以上3未満であり、
凸部においては、不織布の厚み方向の中心位置を基準とする、他方の面側における凸部の厚みが、凸部全体の厚みの20%以上40%以下を占めている不織布を提供するものである。
紡糸速度50m/min以上1500m/min以下で溶融紡糸を行い、
延伸加工は行わす、捲縮処理を行い、
その後、加熱乾燥による弛緩処理を100℃以上125℃以下で行う、
熱伸長性繊維の製造方法を提供するものである。
配向指数(%)=A/B×100 (1)
「芯鞘型複合繊維の高速紡糸における繊維構造形成」第408頁(繊維学会誌、Vol.51、No.9、1995年)
熱伸長率(%)=(Z−Y)÷Y×100 [%]
これを不織布から取り出した繊維の熱伸長率と定義する。この熱伸長率が0より大きい場合、繊維が熱伸長性であると判断できる。
このような不織布の嵩回復方法としては、例えば本出願人の先の出願に係る特開2004−137655号公報、特開2007−177364号公報及び特開2008−231609号公報等に記載の技術を用いることができる。
<1> 第1樹脂成分と、該第1樹脂成分の融点よりも低い融点又は軟化点を有する第2樹脂成分とからなり、第2樹脂成分が繊維表面の少なくとも一部を長さ方向に連続して存在し、加熱によって長さが伸びる熱伸長性繊維であって、
第2樹脂成分の融点−6℃での熱伸長率Aに対する、第2樹脂成分の融点+10℃での熱伸長率Bの変化率({(B−A)/A}×100)が、130%以上である熱伸長性繊維。
<3> 前記第2樹脂成分の融点−6℃での熱伸長率Aに対する、第2樹脂成分の融点+10℃での熱伸長率Bの変化率({(B−A)/A}×100)が、135%以上210%以下である前記<1>又は<2>に記載の熱伸長性繊維。
<4> 熱伸長率Aが3.5%以下である前記<1>ないし<3>のいずれか1に記載の熱伸長性繊維。
<5> 熱伸長率Aが0%以上3.5%以下、特に0%以上3.2%以下、とりわけ0%以上3.0%以下である前記<4>に記載の熱伸長性繊維。
<6> 第1樹脂成分がポリ乳酸からなり、第2樹脂成分がポリオレフィンからなる前記<1>ないし<5>のいずれか1に記載の熱伸長性繊維。
<7> 前記第1樹脂成分と第2樹脂成分との質量比が、第1樹脂成分:第2樹脂成分=20:80から80:20までであることが好ましく、30:70から70:30までであることが更に好ましい前記<1>ないし<6>のいずれか1に記載の熱伸長性繊維。
<9> 第1樹脂成分がポリ乳酸からなり、該ポリ乳酸からなる第1樹脂成分の配向指数が、3%以上50%以下、好ましくは10%以上40%以下である前記<1>ないし<8>のいずれか1に記載の熱伸長性繊維。
<10> 第2樹脂成分がポリオレフィンからなり、該ポリオレフィンがポリエチレンからなる前記<1>ないし<9>のいずれか1に記載の熱伸長性繊維。
<11> 第2樹脂成分がポリオレフィンからなり、該ポリオレフィンがポリエチレンからなり、該ポリエチレンは、そのメルトインデックスが10g/10min以上40g/10min以下、特に10g/10min以上25g/10min以下である前記<1>ないし<10>のいずれか1に記載の熱伸長性繊維。
<13> JIS L1015に準じて測定された捲縮率(%)と、JIS L1015に準じて測定された捲縮数(個)との比率(捲縮率(%)/捲縮数(個))が0.45以上0.75以下、好ましくは、0.50以上0.70以下である前記<1>ないし<12>のいずれか1に記載の熱伸長性繊維。
他方の面側の表面における凸部に対応する位置に存在する、熱伸長した状態の熱伸長性繊維の熱伸長率Cと、一方の面側の表面における凸部に対応する位置に存在する、熱伸長した状態の熱伸長性繊維の熱伸長率Dとの比(C/D)が、熱伸長性繊維を構成する第2樹脂成分の融点+20℃において、3以上である不織布。
<15> 前記凸部が不織布の構成繊維で満たされている前記<14>に記載の不織布。
前記不織布は、一方の面側に複数の凸部及び凹部を有し、かつ他方の面側にも複数の凸部及び凹部を有し、一方の面側の凸部及び凹部と、他方の面側の凸部及び凹部は、不織布の平面視において同位置に位置しており、
凸部に、熱伸長した状態の熱伸長性繊維が含まれており、
他方の面側の表面における凸部に対応する位置に存在する、熱伸長した状態の熱伸長性繊維の熱伸長率Eと、一方の面側の表面における凸部に対応する位置に存在する、熱伸長した状態の熱伸長性繊維の熱伸長率Fとの比(E/F)が、熱伸長性繊維を構成する第2樹脂成分の融点+20℃において、0.1以上3未満であり、
凸部においては、不織布の厚み方向の中心位置を基準とする、他方の面側における凸部の厚みが、凸部全体の厚みの20%以上40%以下を占めている不織布。
紡糸速度50m/min以上1500m/min以下で溶融紡糸を行い、
延伸加工は行わす、捲縮処理を行い、
その後、加熱乾燥による弛緩処理を100℃以上125℃以下で行う、
熱伸長性繊維の製造方法。
<18> 前記第1成分の紡糸温度を第1成分の融点プラス70℃以上170℃以下の範囲に設定し、第2樹脂成分の紡糸温度を第2成分の融点プラス100℃以上170℃以下の範囲に設定する前記<17>に記載の熱伸長性繊維の製造方法。
<19> 前記第1成分の紡糸温度を230℃以上250℃以下の範囲に設定し、第2樹脂成分の紡糸温度を240℃以上280℃以下の範囲に設定する前記<17>又は<18>に記載の熱伸長性繊維の製造方法。
<20> 紡糸速度を100m/min以上1400m/min以下で溶融紡糸を行う前記<17>ないし<19>のいずれか1に記載の熱伸長性繊維の製造方法。
<21> 前記加熱乾燥による弛緩処理を110℃以上120℃以下で行う前記<17>ないし<20>のいずれか1に記載の熱伸長性繊維の製造方法。
(1)熱伸長性繊維の製造
特許文献1の図1に記載されている装置を用い、溶融紡糸法によって同心芯鞘型複合繊維からなる熱伸長性繊維を製造した。第1樹脂成分として、メルトインデックスが8g/10minであるポリ乳酸(PLA)を用いた。第2樹脂成分としては、メルトインデックスが22g/10minである高密度密度ポリエチレン(HDPE)を用いた。第1樹脂成分及び第2樹脂成分を、以下の表1に示す紡糸温度及び紡糸速度で溶融紡糸した。そして、溶融紡糸後に同表に示す後処理を行い、繊維長51mmのステープルファイバからなる熱伸長性繊維を得た。この熱伸長性繊維について、各種の物性を上述のとおりにして測定した。その結果を以下の表1に示す。
以下の表2に示す同心芯鞘型複合繊維からなる熱融着性繊維を準備した。
熱伸長性繊維と熱融着性繊維とを表3に示す質量比で用い、図2に示す単層構造の不織布10を、図4に示す装置を用いて製造した。図4に示す装置におけるパターンロール41は、線の幅が0.5mmである菱形格子状の凸部を有するものであった。このパターンロール41における凸部の面積率は14%であった。更に、以下の表3に示す条件で製造を行い、不織布10を得た。得られた不織布10においては、熱伸長後繊維どうしの交点が融着していた。熱伸長後繊維と熱融着性繊維との交点も融着していた。更に熱融着性繊維どうしの交点も融着していた。得られた不織布について、以下の方法で各種の評価を行った。その結果を表3に示す。
不織布10の厚みは、不織布の縦断面を観察することによって測定した。まず、不織布をMD120mm×CD60mmの大きさに裁断し測定片を採取した。その測定片の上に12.5g(直径56.4mm)のプレートを載置し、49Paの荷重を加えた。この状態下で、不織布の縦断面をマイクロスコープ(株式会社キーエンス製、VHX−900、レンズVH−Z20R)で観察し、不織布の凸部の厚みを測定した。
不織布10をMD120mm×CD60mmに裁断し、切断片を作製した。この切断片の重量を、電子天秤を用いて測定し、坪量を算出した。
前項(3)で得られた不織布10を、4.9kPaの圧力になるように錘などを載せて加圧し、50℃環境の中に10日間(240時間)静置して厚み及び嵩を減じた。この不織布10に対して、表4に示す条件でエアスルー方式による熱風の吹き付けを行い、嵩を回復させて嵩回復後不織布100を得た。得られた嵩回復後不織布100は、図5に示す構造を有するものであった。この嵩回復後不織布100について以下の方法で各種の評価を行った。その結果を表4に示す。
嵩回復後不織布100の厚みは、不織布10の厚みと同様の方法で測定した。嵩回復後不織布100における第2面側における凸部の厚みは、以下のようにして測定した。まず、前述のように嵩回復後不織布100の不織布断面の拡大写真を得て、隣り合う凹部を直線で結ぶことによって厚み方向中心位置Lを得た。その後、直線として示された厚み方向中心位置Lから、第2面側の凸部の頂点に向かって垂線を引き、該垂線上における、厚み方向中心位置Lから該頂点までの距離を第2面側における凸部の厚み、と定義した。
不織布を平らな台の上に凸部が上になるように置いた。5人のモニターを対象として、以下の4段階の判定基準で、不織布を上から見たときの地合いの程度を評価させた。結果は、5人の平均で示した。
<判定基準>
4:不織布の地合いが十分によい。
3:不織布の地合いがよい。
2:不織布の地合いがやや悪い。
1:不織布の地合いが悪い。
<評価結果>
B:判定平均3.0以上、4.0以下
C:判定平均2.0以上、3.0未満
D:判定平均1.0以上、2.0未満
不織布100の凹凸感は、不織布の縦断面を観察することによって測定した。まず、不織布をMD120mm×CD60mmの大きさに裁断し測定片を採取した。その測定片の上に12.5g(直径56.4mm)のプレートを載置し、49Paの荷重を加えた。この状態下で、不織布の縦断面をKEYENCE製のマイクロスコープVHX−900、レンズVH−Z20Rで観察した。5人のモニターを対象として、以下の4段階の判定基準で、不織布の凹凸感の程度を評価させた。結果は、5人の平均で示した。
<判定基準>
4:不織布の凹凸感が十分にある。
3:不織布の凹凸感がある。
2:不織布の凹凸感があまり無い。
1:不織布の凹凸感が無い。
<評価結果>
A:判定平均3.0以上、4.0以下
B:判定平均2.5以上、3.0未満
C:判定平均2.0以上、2.5未満
D:判定平均1.0以上、2.0未満
長さ2700mの不織布を外径85mmの紙管にロール状に巻回し、常温で2週間保管した。この保管後の巻回状態の不織布を、巻き径が500mmより大きく、かつ600mmより小さな範囲において、150m/minの搬送速度で繰り出し、熱風の温度139℃、熱風の吹き付け時間0.35秒、風速3.5m/秒の条件で該不織布に熱風を吹き付けることにより、不織布厚みを回復させた。不織布の嵩回復性は、不織布をロール状に巻きつける前の不織布の凸部の厚み(保存前厚み)をGとし、熱風吹き付け後の不織布の凸部の厚み(回復後厚み)をHとしたとき、以下の式で表される。熱風吹き付け後の不織布厚みの測定は、熱風吹き付けから1分〜1時間後に測定した。不織布の厚みは、先に述べた方法で測定した。
嵩回復性(%)=H/G×100
前記の式で算出した嵩回復性の値が高いほど高評価となる。
以下の表1ないし表4に示す条件を用いる以外は、実施例1と同様にして熱伸長性繊維、不織布10及び嵩回復後不織布100を得た。それらの評価結果を表1、3及び4に示す。
10a 第1面
10b 第2面
18 凹部
19 凸部
100 嵩回復後不織布
100a 第1面
100b 第2面
108a,108b 凹部
109a,109b 凸部
Claims (8)
- 第1樹脂成分と、該第1樹脂成分の融点よりも低い融点又は軟化点を有する第2樹脂成分とからなり、第2樹脂成分が繊維表面の少なくとも一部を長さ方向に連続して存在し、加熱によって長さが伸びる熱伸長性繊維であって、
第2樹脂成分の融点−6℃での熱伸長率Aに対する、第2樹脂成分の融点+10℃での熱伸長率Bの変化率({(B−A)/A}×100)が、130%以上であり、
第1樹脂成分がポリ乳酸からなり、第2樹脂成分がポリオレフィンからなり、
前記第1樹脂成分と第2樹脂成分との質量比が、第1樹脂成分:第2樹脂成分=20:80から80:20までである熱伸長性繊維。 - 熱伸長率Aが3.5%以下である請求項1に記載の熱伸長性繊維。
- ポリ乳酸は、そのメルトインデックスが2g/10min以上50g/10min以下である請求項1又は2に記載の熱伸長性繊維。
- ポリ乳酸からなる第1樹脂成分の配向指数が、3%以上50%以下である請求項1ないし3のいずれか一項に記載の熱伸長性繊維。
- ポリオレフィンがポリエチレンからなる請求項1ないし4のいずれか一項に記載の熱伸長性繊維。
- 請求項1ないし5のいずれか一項に記載の熱伸長性繊維を原料として用い、一方の面側に複数の凸部及び凹部を有し、他方の面側は一方の面側よりも平坦になっており、該凸部に、熱伸長した状態の該熱伸長性繊維が含まれている不織布であって、
他方の面側の表面における凸部に対応する位置に存在する、熱伸長した状態の熱伸長性繊維の熱伸長率Cと、一方の面側の表面における凸部に対応する位置に存在する、熱伸長した状態の熱伸長性繊維の熱伸長率Dとの比(C/D)が、熱伸長性繊維を構成する第2樹脂成分の融点+20℃において、3以上である不織布。 - 請求項1ないし5のいずれか一項に記載の熱伸長性繊維を原料として用いた不織布であって、
前記不織布は、一方の面側に複数の凸部及び凹部を有し、かつ他方の面側にも複数の凸部及び凹部を有し、一方の面側の凸部及び凹部と、他方の面側の凸部及び凹部は、不織布の平面視において同位置に位置しており、
凸部に、熱伸長した状態の熱伸長性繊維が含まれており、
他方の面側の表面における凸部に対応する位置に存在する、熱伸長した状態の熱伸長性繊維の熱伸長率Eと、一方の面側の表面における凸部に対応する位置に存在する、熱伸長した状態の熱伸長性繊維の熱伸長率Fとの比(E/F)が、熱伸長性繊維を構成する第2樹脂成分の融点+20℃において、0.1以上3未満であり、
凸部においては、不織布の厚み方向の中心位置を基準とする、他方の面側における凸部の厚みが、凸部全体の厚みの20%以上40%以下を占めている不織布。 - 第1成分の紡糸温度を第1成分の融点プラス20℃以上180℃以下の範囲に設定し、第2樹脂成分の紡糸温度を第2成分の融点プラス20℃以上180℃以下の範囲に設定し、
紡糸速度50m/min以上1500m/min以下で溶融紡糸を行い、
延伸加工は行わず、捲縮処理を行い、
その後、加熱乾燥による弛緩処理を100℃以上125℃以下で行い、
第2樹脂成分の融点−6℃での熱伸長率Aに対する、第2樹脂成分の融点+10℃での熱伸長率Bの変化率({(B−A)/A}×100)が、130%以上であり、
第1樹脂成分がポリ乳酸からなり、第2樹脂成分がポリオレフィンからなる熱伸長性繊維の製造方法。
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