JP6473362B2 - 複合繊維、不織布および吸収性物品用シート - Google Patents
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Description
長さ方向に垂直な面で切断した横断面において、前記第1成分が繊維表面の全部を占める鞘部を構成し、前記第2成分が、その断面形状において3個以上の凸部を有する多葉形状の芯部を構成し、
前記凸部のうち少なくとも一つが、凸部基部から先端までの間で最大の幅を有し、かつ0.68以上0.95以下の(凸部長さ)/(繊維半径)を有する、
芯鞘型複合繊維を提供する。
長さ方向に垂直な面で切断した横断面において、前記第1成分が繊維表面の全部を占める鞘部を構成し、前記第2成分が、その断面形状において2個以上の凸部を有する多葉形状の芯部と、1または複数の、滴状、花弁状、イチョウの葉状、かんきつ類の房状、扇形、または楕円形の異形芯部とを構成し、
前記異形芯部のうち少なくとも一つが、異形芯部の基部から先端までの間で最大の幅を有し、かつ0.68以上0.95以下の(異形芯部長さ)/(繊維半径)を有する、
芯鞘型複合繊維を提供する。
一般に、不織布からなる表面シートは、構成繊維の繊度が小さいほど、柔らかく、かつなめらかな触感を有する傾向にあり、また、液通過性は、構成繊維の繊度が大きいほど、向上する傾向にある。すなわち、触感と液透過性はトレードオフの関係にあり、不織布を構成する繊維の繊度は、製品の用途および機能に応じて、所定の触感と液透過性が得られるように決定される。また、不織布の触感は、不織布が熱接着不織布である場合には、熱接着部の形態によっても影響を受ける。
本実施形態の芯鞘型複合繊維は、熱可塑性樹脂からなる第1成分と、第1成分の紡糸後の融点よりも高い紡糸後の融点を有する熱可塑性樹脂からなる第2成分とを含み、第1成分が鞘部であり、第2成分が芯部であって、横断面において、第2成分が3個以上の凸部を有する多葉形状であって、凸部のうち少なくとも一つが、凸部基部から先端までの間で最大の幅を有し、かつ0.68以上0.95以下の(凸部長さ)/(繊維半径)を有するものである。この複合繊維においては、各凸部基部が集まっている芯部中央の面積が小さくなっており、それによって複合繊維は変形しやすくなり、これを用いて作製した不織布は柔軟な触感を与えると推察される。
図1(a)および(b)に示すとおり、多葉形状の芯部の中心Cと凸部の先端Tとを結ぶ直線において、当該直線と凸部基部Bに相当する線分との交点と、凸部の先端Tまでの距離Lを凸部長さとする。凸部の先端Tは、凸部の外周のうち多葉形状の芯部の中心から最も遠い位置にある点である。凸部基部Bは、多葉形状の芯部の隣り合う凹部を結ぶ線分である。
凸部の外周の任意の二点を結ぶ線分のうち、多葉形状の芯部の中心Cと凸部の先端Tとを結ぶ直線に直交する線分の長さWが凸部の幅に相当する。この線分のうち最も長いものが、凸部の最大幅WMに相当する。凸部基部Bと凸部の最大幅WMの間で測定される幅のうち最も短いものを凸部基部の最小幅WSと称する。
電子顕微鏡等で繊維の横断面を観察したときに、繊維の外周が円形である場合には、その円の半径を繊維半径とする。繊維の外周が円形でない場合には、当該繊維の横断面の面積を求め、求めた面積と同じ面積を有する真円の半径を算出し、その半径を繊維半径とする。特に、繊維束をカッター等でスライスして繊維の横断面を露出させ、これを観察して、繊維半径を求める場合には、スライスの際に加わる力で繊維の外周が変形することがあり、その場合には横断面の面積から繊維半径を算出する。
a (凸部長さ)/(繊維半径)
b (B−WM間距離)/(凸部長さ)
c (凸部の最大幅)/(凸部基部の最小幅)
d (凸部の最大幅)/(凸部長さ)
を挙げている。第2成分を構成する凸部のうち、aを満たす凸部はbないしdのいずれか一つまたは複数を満たしてよい。例えば、第2成分を構成する凸部のうち、一つまたは複数の凸部が、aとbを満たしてよく、あるいはaとcを満たしてよく、あるいはaとdを満たしてよく、あるいはaとbとcを満たしてよく、あるいはaとbとcとdを満たしてよく、あるいはaとbとdを満たしてよく、あるいはaとcとdを満たしてよい。
上記のとおり、第1の実施形態の複合繊維は、第2成分において凸部基部が集まった部分の面積が小さいものである。そのような第2成分を実現できるように、紡糸ノズルおよび紡糸条件を選択して芯鞘型複合繊維を製造する場合には、製造条件の変動等により、繊維断面を観察したときに1つまたは複数の凸部が「はずれた」または「ちぎれた」状態となっている、またはそのように見えることがある。また、凸部が「はずれた」または「ちぎれた」状態の繊維は、第1の実施形態の繊維を製造する場合に、一ロットにおいて一定割合で含まれることもある。そのように凸部の一部が「はずれた」または「ちぎれた」状態の繊維は、第1の実施形態の繊維と同様に、柔軟な触感の不織布を与え、本発明の実施形態に含まれるものである。そこで以下においてはそのような繊維を第2の実施形態として説明する。
第1成分および第2成分については、第1の実施の形態で説明したとおりであるから、ここではその説明を省略する。
異形芯部の基部B’と、異形芯部の先端T’を結ぶ線分の長さを異形芯部長さL’とする。異形芯部の基部B’は、繊維の中心に近い側の端部であり、通常、最も細くなっている部分であるか、その近傍にある。異形芯部の先端T’は、異形芯部の基部B’から最も遠い位置にある点である。滴状の異形芯部の基部B’と先端T’を図4に示す。
異形芯部の外周の任意の二点を結ぶ線分のうち、異形芯部長さL’と平行な方向に直交する線分の長さが異形芯部の幅に相当する。この線分のうち最も長いものが、異形芯部の最大の幅WM’に相当する。本実施形態において、異形芯部は基部から先端までの間で最大の幅WM’を有する。
a’ (異形芯部長さ)/(繊維半径)
b’ (異形芯部の基部から幅が最大であるところまでの異形芯部長さと平行な方向の距離)/(異形芯部長さ)
c’ (異形芯部の最大幅)/(異形芯部の長さ)
を挙げている。異形芯部のうち、a’を満たす凸部はb’およびc’の一方または両方を満たしてよい。例えば、異形芯部のうち、一つまたは複数の芯部が、a’とb’を満たしてよく、あるいはa’とc’を満たしてよく、あるいはa’とb’とc’を満たしてよい。また、異形芯部のうち一つまたは複数は、a’を満たさないが、b’およびc’の一方または両方を満たすものであってよい。
第1の実施形態および/または第2の実施形態の芯鞘型複合繊維(以下、これらを総称して「多葉芯鞘型複合繊維」とも呼ぶ)は、例えば以下のようにして製造することができる。まず、第1成分および第2成分をそれぞれ形成する熱可塑性樹脂を用意する。次いで、所望の繊維断面構造が得られるように、適切な複合型ノズルを用いて複合紡糸し、引取速度100〜1500m/minで引き取り、紡糸フィラメントを得る。紡糸フィラメントの繊度は、1.5dtex以上60dtex以下としてよい。上記のとおり、複合紡糸の際に第1の実施形態の繊維を得ようとしても、第2の実施形態の繊維が不可避的に含まれることがあり、その逆もあり得る。
合成繊維は、不織布等の製造のために、原綿または原料繊維として、ある程度まとまった量で製造され、販売される。上記のとおり、第1の実施形態の複合繊維を製造しようとする場合には、第2の実施形態の複合繊維が不可避的に含まれることがあり、あるいはその逆もある。したがって、原綿として提供される製品においては、第1の実施形態の繊維と第2の実施形態の繊維がともに含まれてよい。そのような原綿によれば、柔軟で、かつなめらかな触感の不織布を得ることができる。原綿において、第2の実施形態の繊維の割合は特に限定されず、例えば3質量%以上80質量%以下であってよく、3質量%以上75質量%以下であってよく、3質量%以上70質量%以下であってもよい。
本発明の別の実施形態は、第1の実施形態の繊維および/または第2の実施形態の繊維を含む不織布である。本実施形態の不織布においては、繊維同士が第1成分により熱接着されていてもよい。不織布には、第1の実施形態の繊維のみが20質量%以上含まれてよく、あるいは第2の実施形態の繊維のみが20質量%以上含まれてよく、あるいはまた両方が合わせて20質量%以上含まれてよい。
繊維ウェブの形態は、パラレルウェブ、クロスウェブ、セミランダムウェブおよびランダムウェブ等のカードウェブ、エアレイウェブ、湿式抄紙ウェブ、ならびにスパンボンドウェブ等から選択されるいずれであってよく、不織布の用途等に応じて適宜選択される。例えば、カードウェブは、不織布製造のコストの点で有利であり、また、吸収性物品の表面シートに特に適した、柔軟な触感を有する熱接着不織布を与える。
第1成分が高密度ポリエチレン(紡糸前の融点:128℃)、第2成分がポリエチレンテレフタレート(紡糸前の融点:253℃)から成り、二つの成分が60/40(第1/第2)の複合比にて図1(a)に示す断面形状になるように配置された芯鞘型複合繊維を製造した。具体的には、第1成分の紡糸温度は270℃、第2成分の紡糸温度は330℃とし、引取速度を1400m/minとして、繊度3.6dtexの紡糸フィラメントを得た。次いで、紡糸フィラメントを80℃の温水中で2.3倍に延伸し、繊度2.1dtexの延伸フィラメントを得た。次いで、繊維処理剤を付与した後、延伸フィラメントにスタッフィングボックス型クリンパーにて、15個/25mmの機械捲縮を付与した。その後、乾燥処理を施し、51mmの繊維長に切断して複合繊維を得た。
第1成分が高密度ポリエチレン(紡糸前の融点:128℃)、第2成分がポリエチレンテレフタレート(紡糸前の融点:253℃)から成り、二つの成分が60/40(第1/第2)の複合比にて図1(a)に示す断面形状になるように配置された芯鞘型複合繊維を製造した。具体的には、第1成分の紡糸温度は270℃、第2成分の紡糸温度は330℃とし、引取速度を1400m/minとして、繊度5.6dtexの紡糸フィラメントを得た。次いで、紡糸フィラメントを80℃の温水中で2.7倍に延伸し、繊度2.6dtexの延伸フィラメントを得た。次いで、繊維処理剤を付与した後、延伸フィラメントにスタッフィングボックス型クリンパーにて、15個/25mmの機械捲縮を付与した。その後、乾燥処理を施し、51mmの繊維長に切断して複合繊維を得た。
第1成分が高密度ポリエチレン(紡糸前の融点:128℃)、第2成分がポリエチレンテレフタレート(紡糸前の融点:253℃)から成り、二つの成分の複合比が60/40(第1/第2)であり、第2成分が円形である芯鞘型複合繊維を製造した。具体的には、第1成分の紡糸温度は270℃、第2成分の紡糸温度は330℃とし、引取速度を1400m/minとして、繊度5.6dtexの紡糸フィラメントを得た。次いで、紡糸フィラメントを80℃の温水中で2.7倍に延伸し、繊度2.6dtexの延伸フィラメントを得た。次いで、繊維処理剤を付与した後、延伸フィラメントにスタッフィングボックス型クリンパーにて、15個/25mmの機械捲縮を付与した。その後、乾燥処理を施し、51mmの繊維長に切断して複合繊維を得た。
第1成分が高密度ポリエチレン(紡糸前の融点:128℃)、第2成分がポリエチレンテレフタレート(紡糸前の融点:253℃)から成り、二つの成分の複合比が60/40(第1/第2)であり、第2成分が円形である芯鞘型複合繊維を製造した。具体的には、第1成分の紡糸温度は270℃、第2成分の紡糸温度は330℃とし、引取速度を1500m/minとして、繊度3.6dtexの紡糸フィラメントを得た。次いで、紡糸フィラメントを80℃の温水中で2.3倍に延伸し、繊度2.2dtexの延伸フィラメントを得た。次いで、繊維処理剤を付与した後、延伸フィラメントにスタッフィングボックス型クリンパーにて、15個/25mmの機械捲縮を付与した。その後、乾燥処理を施し、51mmの繊維長に切断して複合繊維を得た。
第1成分が高密度ポリエチレン(紡糸前の融点:128℃)、第2成分がポリエチレンテレフタレート(紡糸前の融点:253℃)から成り、二つの成分の複合比が60/40(第1/第2)であり、第2成分が円形である芯鞘型複合繊維を製造した。具体的には、第1成分の紡糸温度は270℃、第2成分の紡糸温度は330℃とし、引取速度を1500m/minとして、繊度3.5dtexの紡糸フィラメントを得た。次いで、紡糸フィラメントを80℃の温水中で2.4倍に延伸し、繊度1.8dtexの延伸フィラメントを得た。次いで、繊維処理剤を付与した後、延伸フィラメントにスタッフィングボックス型クリンパーにて、15個/25mmの機械捲縮を付与した。その後、乾燥処理を施し、38mmの繊維長に切断して複合繊維を得た。
第1成分51が高密度ポリエチレン(紡糸前の融点:128℃)、第2成分52がポリエチレンテレフタレート(紡糸前の融点:253℃)から成り、二つの成分が60/40(第1/第2)の複合比にて図5に示す断面形状になるように配置された芯鞘型複合繊維50を製造した。具体的には、第1成分の紡糸温度は270℃、第2成分の紡糸温度は330℃とし、引取速度を1500m/minとして、繊度3.6dtexの紡糸フィラメントを得た。次いで、紡糸フィラメントを80℃の温水中で2.3倍に延伸し、繊度2.2dtexの延伸フィラメントを得た。次いで、繊維処理剤を付与した後、延伸フィラメントにスタッフィングボックス型クリンパーにて、15個/25mmの機械捲縮を付与した。その後、乾燥処理を施し、51mmの繊維長に切断して複合繊維を得た。
合繊維を得た。
厚み測定機(商品名 THICKNESS GAUGE モデル CR−60A (株)大栄科学精器製作所製)を用い、試料1cm2あたり2.94cNの荷重を加えた状態で測定した。
JIS L 1096 6.12.1 A法(ストリップ法)に準じて、定速緊張形引張試験機を用いて、試料片の幅5cm、つかみ間隔10cm、引張速度30±2cm/分の条件で、引張試験に付し、切断時の荷重値(引張強度)、破断伸度、ならびに10%伸長時応力を測定した。引張試験は、不織布の縦方向(MD方向)を引張方向として実施した。評価結果はいずれも3点の試料について測定した値の平均で示している。
5名のモニタ各々がすべての試料を触って、柔軟性およびなめらかさについて順位を付けた。1位は3点、2位は5点、3位は10点、4位は12点、5位は15点、6位は20点として、各試料の評点を合計した。合計点の少ないものほど、より多くのモニタがより柔軟である、あるいはよりなめらかであると判断したことになる。合計点に応じて下記のとおり評価した。
++:合計点15〜45点
+ :合計点46〜65点
− :合計点66〜100点
(態様1)
熱可塑性樹脂からなる第1成分と、第1成分の紡糸後の融点よりも高い紡糸後の融点を有する熱可塑性樹脂からなる第2成分とを含み、
長さ方向に垂直な面で切断した横断面において、前記第1成分が繊維表面の全部を占める鞘部を構成し、前記第2成分が、その断面形状において3個以上の凸部を有する多葉形状の芯部を構成し、
前記凸部のうち少なくとも一つが、凸部基部から先端までの間で最大の幅を有し、かつ0.68以上0.95以下の(凸部長さ)/(繊維半径)を有する、
芯鞘型複合繊維。
(態様2)
前記凸部の少なくとも一つにおいて、(凸部の基部から凸部の幅が最大であるところまでの凸部長さと平行な方向の距離)/(凸部長さ)が0.6以上0.9以下である、態様1の芯鞘型複合繊維。
(態様3)
横断面において前記第2成分と繊維表面との間の最短距離が、3μm以下である、態様1または2の芯鞘型複合繊維。
(態様4)
前記凸部の少なくとも一つにおいて、(凸部の最大幅)/(凸部基部の最小幅)が2.0以上3.2以下である態様1〜3のいずれか1つの芯鞘型複合繊維。
(態様5)
前記凸部の少なくとも一つにおいて、(凸部の最大幅)/(凸部長さ)が0.7以上0.95以下である態様1〜4のいずれか1つの芯鞘型複合繊維。
(態様6)
凸部の数が3個以上6個以下である態様1〜5のいずれか1つの芯鞘型複合繊維。
(態様7)
熱可塑性樹脂からなる第1成分と、第1成分の紡糸後の融点よりも高い紡糸後の融点を有する熱可塑性樹脂からなる第2成分とを含み、
長さ方向に垂直な面で切断した横断面において、前記第1成分が繊維表面の全部を占める鞘部を構成し、前記第2成分が、その断面形状において2個以上の凸部を有する多葉形状の芯部と、1または複数の、滴状、花弁状、イチョウの葉状、かんきつ類の房状、扇形、または楕円形の異形芯部とを構成し、
前記異形芯部のうち少なくとも一つが、異形芯部の基部から先端までの間で最大の幅を有し、かつ0.68以上0.95以下の(異形芯部長さ)/(繊維半径)を有する、
芯鞘型複合繊維。
(態様8)
前記異形芯部の少なくとも一つにおいて、(異形芯部の基部から幅が最大であるところまでの異形芯部長さと平行な方向の距離)/(異形芯部長さ)が0.6以上0.9以下である、態様7の芯鞘型複合繊維。
(態様9)
横断面において前記第1成分と繊維表面との間の最短距離が、3μm以下である、態様7または8の芯鞘型複合繊維。
(態様10)
異形芯部の少なくとも一つにおいて、(異形芯部の最大幅)/(異形芯部の長さ)が0.7以上0.95以下である態様7〜9のいずれか1つの芯鞘型複合繊維。
(態様11)
態様1ないし6のいずれか1つの芯鞘型複合繊維と、態様7ないし10のいずれか1つの芯鞘型複合繊維とを含む原綿。
(態様12)
態様1ないし10のいずれか1つの芯鞘型複合繊維を20質量%以上含んでなり、繊維同士が前記第1成分により熱接着されている、不織布。
(態様13)
態様12の不織布を含んでなる、吸収性物品用シート。
1 第1成分
2 第2成分
12a 異形芯部
12b 多葉形状の芯部
20 複合繊維
50 複合繊維
51 第1成分
52 第2成分
Claims (13)
- 熱可塑性樹脂からなる第1成分と、第1成分の紡糸後の融点よりも高い紡糸後の融点を有する熱可塑性樹脂からなる第2成分とを含み、
長さ方向に垂直な面で切断した横断面において、前記第1成分が繊維表面の全部を占める鞘部を構成し、前記第2成分が、その断面形状において3個以上の凸部を有する多葉形状の芯部を構成し、
前記凸部のうち少なくとも一つが、凸部基部から先端までの間で最大の幅を有し、かつ0.68以上0.95以下の(凸部長さ)/(繊維半径)を有する、
芯鞘型複合繊維。 - 前記凸部の少なくとも一つにおいて、(凸部の基部から凸部の幅が最大であるところまでの凸部長さと平行な方向の距離)/(凸部長さ)が0.6以上0.9以下である、請求項1に記載の芯鞘型複合繊維。
- 横断面において前記第2成分と繊維表面との間の最短距離が、3μm以下である、請求項1または2に記載の芯鞘型複合繊維。
- 前記凸部の少なくとも一つにおいて、(凸部の最大幅)/(凸部基部の最小幅)が2.0以上3.2以下である請求項1〜3のいずれか1項に記載の芯鞘型複合繊維。
- 前記凸部の少なくとも一つにおいて、(凸部の最大幅)/(凸部長さ)が0.7以上0.95以下である請求項1〜4のいずれか1項に記載の芯鞘型複合繊維。
- 凸部の数が3個以上6個以下である請求項1〜5のいずれか1項に記載の芯鞘型複合繊維。
- 熱可塑性樹脂からなる第1成分と、第1成分の紡糸後の融点よりも高い紡糸後の融点を有する熱可塑性樹脂からなる第2成分とを含み、
長さ方向に垂直な面で切断した横断面において、前記第1成分が繊維表面の全部を占める鞘部を構成し、前記第2成分が、その断面形状において2個以上の凸部を有する多葉形状の芯部と、1または複数の、滴状、花弁状、イチョウの葉状、かんきつ類の房状、扇形、または楕円形の異形芯部とを構成し、
前記異形芯部のうち少なくとも一つが、異形芯部の基部から先端までの間で最大の幅を有し、かつ0.68以上0.95以下の(異形芯部長さ)/(繊維半径)を有する、
芯鞘型複合繊維。 - 前記異形芯部の少なくとも一つにおいて、(異形芯部の基部から幅が最大であるところまでの異形芯部長さと平行な方向の距離)/(異形芯部長さ)が0.6以上0.9以下である、請求項7に記載の芯鞘型複合繊維。
- 横断面において前記第1成分と繊維表面との間の最短距離が、3μm以下である、請求項7または8に記載の芯鞘型複合繊維。
- 異形芯部の少なくとも一つにおいて、(異形芯部の最大幅)/(異形芯部の長さ)が0.7以上0.95以下である請求項7〜9のいずれか1項に記載の芯鞘型複合繊維。
- 請求項1ないし6のいずれか1項に記載の芯鞘型複合繊維と、請求項7ないし10のいずれか1項に記載の芯鞘型複合繊維とを含む原綿。
- 請求項1ないし10のいずれか1項に記載の芯鞘型複合繊維を20質量%以上含んでなり、繊維同士が前記第1成分により熱接着されている、不織布。
- 請求項12に記載の不織布を含んでなる、吸収性物品用シート。
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