JPH026850B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、加熱処理により不織布等に加工すれ
ば、嵩高な従つて柔軟性にも優れた加工品を得る
ことのできる熱接着性複合繊維及びその製造方法
に関するものである。 〔従来の技術〕 融点を異にする２成分から成り、融点の低い方
の成分が繊維表面の可成りな部分例えば半分以上
を占める並列型または鞘芯型のポリプロピレン系
熱接着性複合繊維が知られてから既に多年を経過
し、その間種々な改良がなされてきた。これらの
改良の主なものは、例えば特公昭52―12830号、
特開昭58―136867号，特開昭58―180614号等に開
示されているように、不織布に加工するときの加
熱処理における収縮性の改良、得られる不織布の
強度の向上や嵩高性等の改良を目的としたもので
あつて、それなりの成果が得られているが、嵩高
性については充分でなかつた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 上記の如くポリプロピレン系熱接着性複合繊維
の加熱処理によつて得られる不織布の嵩高性の向
上については充分な成果は得られていない。この
ような状況下で、例えば紙おしめ、衛材等の如く
用途によつては不織布に加工したときの嵩高性を
従つて柔軟性をも一層向上させたい要求を満たせ
ない問題点があり、その改善が強く望まれてい
た。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、上記問題点を解決し、熱接着性を有
して加熱処理により不織布に加工することが容易
であつてしかも嵩高な従つて柔軟性にも優れた不
織布が得られる熱接着性複合繊維を提供すること
を目的に鋭意研究した結果、芯部によつて嵩高性
を付与し、鞘部によつて熱接着性を付与するよう
に複合繊維を構成することによつて、得られる不
織布は充分に嵩高であると共に柔軟な風合をも有
することを究明して本発明を完成した。 すなわち本発明の一つは、芯成分が２種のポリ
プロピレン系ポリマーの並列型複合構造を有しそ
の複合比が１：２〜２：１であつて且つ一方の芯
成分のＱ値（ここにＱ＝重量平均分子量／数平均
分子量）が６以上で他方の芯成分のＱ値が５以下
である芯部と、融点が上記２種の芯成分の低い方
の融点よりも20℃以上低いポリエチレン系ポリマ
ーの鞘成分から成り上記芯部との合計量に基づい
て25〜55重量％の割合で上記芯部を被覆している
鞘部とから成ることを特徴とする熱接着性複合繊
維に関するもの（以下、第一発明ということがあ
る）である。 本発明の他の一つは、芯成分が２種のポリプロ
ピレン系ポリマーの並列型複合構造を有しその複
合比が１：２〜２：１であり且つ一方の芯成分の
Ｑ値（ここにＱ＝重量平均分子量／数平均分子
量）が６以上で他方の芯成分のＱ値が５以下であ
る芯部と、融点が上記２種のポリプロピレン系ポ
リマーの低い方の融点よりも20℃以上低いポリエ
チレン系ポリマーから成り上記芯部との合計量に
基づいて25〜55重量％の割合で芯部を被覆した鞘
部とから成る構造の複合未延伸糸を得、該複合未
延伸糸を常温から130℃までの延伸温度で総合延
伸倍率として1.3〜９倍に一段以上の延伸工程で
延伸することを特徴とする熱接着性複合繊維の製
造方法に関するもの（以下、第二発明ということ
がある）である。 〔第一発明の構成の具体的説明〕 以下に第一発明の構成を図面により具体的に説
明する。 第１図，第２図及び第３図はそれぞれ本発明に
係る熱接着性複合繊維の断面構成の態様を模式的
に示す断面図である。 図面中、１は芯部であつて２種のポリプロピレ
ン系ポリマーの芯成分からそれぞれ成る芯区分帯
１ａ及び１ｂで構成された並列型複合構造を有し
ている。この芯部１の並列型複合構造には、種々
な態様がある。例えば、第１図の如き円を直径で
半円づつに２分した断面構造や、第２図の如き一
方の芯区分帯１ａの周の僅かな１部を残してその
殆どを他方の芯成分帯１ｂが取り巻いた断面構造
があり、実際には多くの場合上記両極端の中間の
断面構造となつている。また、第３図の如く芯部
１が繊維断面において偏心している構造であつて
もよい。 ポリプロピレン系ポリマーとしては、結晶性の
ポリプロピレンが代表的に示されるが、プロピレ
ンと少量のエチレン，ブテン―１，ペンテン―１
等のプロピレン以外のα―オレフインとのコポリ
マーであつても良く、その場合、コモノマー成分
が40重量％以下が好ましい。 このようなポリプロピレン系ポリマーの２種が
それぞれ芯区分帯１ａ及び１ｂの芯成分として用
いられているが、これらはＱ値において相違して
おり、１方の芯区分帯１ａの芯成分（以下、１ａ
成分と略記することがある）のＱ値は６以上であ
つて汎用のポリプロピレンが該当し、他方の芯区
分帯１ｂの芯成分（以下、１ｂ成分と略記するこ
とがある）のＱ値は５以下、好ましくは３〜５で
ある。ここでＱ値とはポリマーの分子量分布を表
わす数値であり、次式 Ｑ＝ｗ／ｎ （ここでｗは重量平均分子量 ｎは数平均分子量） で示される。 また芯部１を構成する芯成分１ａと１ｂとの複
合比は１：２〜２：１である。 このように芯部１がＱ値を異にする１ａ成分と
１ｂ成分とで並列型複合構造をとることにより、
複合繊維に顕在捲縮を与えると共に加熱処理によ
り潜在捲縮を顕在化せしめて嵩高とするのであ
る。 ２は鞘部であつて融点が芯部１の２つの芯成分
すなわち１ａ成分と１ｂ成分との低い方の融点
（融点に差がない場合は同じ融点）よりも20℃以
上低いポリエチレン系ポリマーの鞘成分から成つ
ている。このようなポリエチレン系ポリマーとし
てはポリエチレンやエチレン―酢酸ビニルコポリ
マー（エチレン成分98〜60重量％）が示される。
更にポリエチレンとして低密度ポリエチレン，中
密度ポリエチレン及び高密度ポリエチレンが示さ
れる。 鞘部２が芯部１を被覆することにより鞘芯型複
合構造の複合繊維が構成されており、鞘部２の割
合は芯部１との合計量に対して25〜55重量％であ
る。この鞘部２の割合が、25重量％未満の場合は
得られる不織布の強度が低過ぎて実用上問題があ
り、55重量％を超える場合は芯部１による捲縮発
現を妨害して複合繊維としての捲縮が不充分とな
つて嵩高性に劣るのである。 鞘部２は上記のように低い融点のポリエチレン
系ポリマーであることによつて従来の熱接着性の
鞘芯型複合繊維と同様に加熱処理により繊維間接
着部を形成せしめる。 なお、繊度は特に限定されないが、風合を重視
する用途に供する場合は0.7〜７デニールが適当
である。 本発明に係る熱接着性複合繊維は以上の如く構
成されている。 〔第二発明の構成の具体的説明〕 本発明に係る熱接着性複合繊維を製造するに当
つて、前記第一発明の構成で説明した芯成分用の
２種のポリプロピレン系ポリマーと鞘成分用のポ
リエチレン系ポリマーとの３種のポリマーを準備
する。芯成分用のポリプロピレン系ポリマーにつ
いては、Ｑ値６以上の１ａ成分用のポリプロピレ
ン系ポリマーとしてメルトフロレート（MFRで
示すことがある。JIS K7210の表１の条件１４に
よる。以下同じ）が４〜40のものが好ましく、ま
た、Ｑ値５以下の１ｂ成分用のポリプロピレン系
ポリマーとしてメルトフロレートが４〜60のもの
が好ましい。Ｑ値５以下のポリプロピレン系ポリ
マーは、Ｑ値が５よりも大きいポリプロピレン系
ポリマーを原料ポリマーとして次の方法により製
造することも出来る。すなわち、一つの方法は、
原料ポリマーの融点以上の温度の加熱によりパー
オキサイドを発生する有機過酸化物化合物、例え
ばｔ―ブチルハイドロパーオキサイド，クメンハ
イドロパーオキサイド，２，５―ジメチルヘキサ
ン―２，５―ジヒドロパーオキサイド等を原料ポ
リマーに0.01〜1.0重量％添加混合し、押出機に
より溶融押出しをして造粒する方法である。或は
別法として、上記有機過酸化物化合物を添加しな
いで高温で数回溶融押出し、造粒を繰り返す方法
によつても良い。このようにＱ値は溶融押出しに
より少し小さくなるから、複合紡糸前のポリマー
としては、１ａ成分用のポリマーのＱ値は６より
若干大きい値以上のものが良く、１ｂ成分用のポ
リマーのＱ値は５より若干大きくても差し支えな
い。またポリエチレン系ポリマーとしてメルトイ
ンデツクス（MIで示すことがある。JIS K7210
の表１の条件４による。）が２〜50のもの好まし
い。 前記３種のポリマーが準備できたら、これらを
３台の押出機に各別に供給して溶融押出しをし、
それぞれ各別のギアポンプを経由して公知の適切
な複合紡糸用口金に導く。３つのポリマー成分を
使用して本発明に係る熱接着性複合繊維と同様の
断面構造に紡出することの出来る公知の複合紡糸
用口金として、例えば特公昭44―29522号に記載
されている紡糸用口金を使用することが出来る。
このような紡糸用口金に上記３種のポリマーを導
くに当つて、芯成分１ａ用と１ｂ用とのそれぞれ
のポリマー量が２：１〜１：２の範囲の所定の複
合比となるように、また鞘成分用のポリマー量が
芯部１の全ポリマー量との合計量に基づいて25〜
55重量％の範囲の所定割合となるようにそれぞれ
のギアポンプの圧送量を調節する。 このようにして得られた所定の断面構造の複合
未延伸糸を一段延伸又は多段延伸する。延伸温度
は常温（15〜40℃）から130℃までの温度である。
多段延伸においては通常、第一段延伸温度を第二
段延伸温度よりも低くする方が、又、一段延伸の
場合も室温ないしはそれに近い比較的低い延伸温
度の方が、得られる複合繊維の潜在捲縮性を増大
させるので好ましい。一般に延伸時は発熱するの
で、規定範囲内では低い温度の好ましい第一段延
伸は、例えば常温に維持されている水中を通過さ
せながら、或は、冷却水等により常温に保たれて
いる室内で行なうのが好ましい。 また、延伸倍率は、多段延伸の場合も含まれる
ように総合延伸倍率で示して1.3〜９倍特に1.5〜
６倍が好ましい。 上記の如き温度及び延伸倍率で行なうことによ
り、繊維強度が高く、得られる不織布の収縮率を
低くして嵩高とさせる三次元捲縮が得られるので
ある。延伸が終れば必要に応じて乾燥し、用途に
応じてそのままかまたは所定の長さにカツトす
る。 未延伸糸の延伸は、処理能率の上から通常、未
延伸糸を数万〜数百万デニールのトウに集束して
行なうのが好ましい。 以上の如く第二発明を実施することにより本発
明に係る熱接着性複合繊維が得られる。 〔効果〕 本発明に係る熱接着性複合繊維は、芯部がＱ値
の相違するポリプロピレン系ポリマーを使用した
並列型複合構造を有しており、融点が芯成分のポ
リマーよりも低いポリエチレン系ポリマーの鞘部
で芯部を被覆した複合構造となつている。従つて
一般的には捲縮発現の少ない鞘芯構造でありなが
ら、芯部が並列型複合構造であることにより顕在
捲縮及び加熱で顕在化する潜在捲縮は充分に大き
く且つこれらは緩やかな三次元捲縮形態を有する
と共に、繊維の断面構造全体が鞘芯構造であるこ
とにより鞘部による充分な熱接着性を有してい
て、この性質から加熱処理により、不織布とする
ことは容易であり、そして嵩高な且つ構造の安定
した不織布が得られるものである。 従つて本発明に係る熱接着性複合繊維は、従来
問題点であつた不織布化したときの嵩高性を充分
向上させ、従つて柔軟性ある良好な風合をも持た
せるものである。 〔実施例、比較例〕 以下、実施例，比較例により本発明を更に具体
的に説明する。 実施例１〜12，比較例１〜５ 第１表に示す８種のポリプロピレンａ，ｂ，
ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ及びｈと２種のポリエチレン
系ポリマーｉ及びｊとを第２表に示す種々な組み
合わせで使用して２種のポリプロピレンからそれ
ぞれ成る１ａ成分及び１ｂ成分で構成された並列
型複合構造の芯部を１種のポリエチレン系ポリマ
ーから成る鞘部が被覆した構造の複合繊維を次の
ようにして複合紡糸及び延伸処理をして製造し
た。 紡糸口金として孔径1.0mmφ，孔数120個のもの
を使用し、芯部を構成する１ａ成分と１ｂ成分と
の複合比を１：１とし、芯部と鞘部との合計量に
対する鞘部の割合は33.3〜66.7重量％に変化さ
せ、紡糸温度（紡出直前のポリマー温度）をポリ
プロピレンは１ａ成分，１ｂ成分共に260℃で、
ポリエチレン系ポリマーは220℃で紡糸して、
11d／ｆ（フイラメント当りのデニール）の末延
伸糸を得た。未延伸糸は約９万デニールのトウに
集束して延伸した。延伸には３段の延伸ロールを
用いた。一段延伸は上記トウを第一延伸ロール及
び第二延伸ロールに通すことにより、二段延伸は
上記一段延伸に続いて更に第三延伸ロールに通す
ことにより行つた。延伸温度については、第一延
伸温度（一段延伸の場合の延伸温度も同じ）は第
一延伸ロールの温度と、また第二段延伸温度は第
二延伸ロールの温度と同じであると規定される。
このような方法により、先ず上記トウを21℃の
0.2％表面仕上剤浴を通過させてから26℃の第一
延伸ロール，80℃の第二延伸ロール，及び28℃の
第三延伸ロールに順次通して二段延伸（実施例１
〜９，比較例１〜５）か、又は第二延伸ロールの
温度を70℃として第三延伸ロールを使用しないで
一段延伸（実施例10〜12）を行なつた後、室温よ
り高温のものは、室温に冷却した。このようにし
て得られた各熱接着性複合繊維の強伸度を測定
し、また捲縮形状を観察し、更に各熱接着性複合
繊維を各別に100％使用して加熱により不織布化
したときの嵩高を試験した。 これらの試験方法を以下に示す。 繊維強伸度： JIS L1015 7.7による。 捲縮形状： 145℃に５分加熱後、目視により二次元捲縮か
三次元捲縮かを判断する。 不織布の嵩高： 一群の繊維を梳綿機に２回通して目付100ｇ／
m²のウエブとし、これから25cm×25cmの四角形に
切り採つた５枚の各ウエブをクラフト紙に挾んで
145℃の熱風循環式乾燥器内に５分間置いて不織
布化した後に室温にて冷却する。 次に各不織布を20cm×20cmの大きさに切断して
５枚を積み重ね、その上に厚紙を乗せて測つた不
織布全体の厚さから、不織布１枚当りの厚さを算
出して嵩高値（mm）とする。 結果を第２表に示す。 第２表の実施例１〜５と比較例１〜４とから、
２種の芯成分のＱ値が本発明に規定する範囲内に
ある場合は、他の構成が本発明を満足しているこ
とを条件に三次元捲縮発現及び得られる不織布の
嵩高が非常に優れていることが判る。また、実施
例６〜12と比較例５とから、本発明方法によつて
得られた複合繊維は三次元捲縮の発現、不織布の
嵩高等すべて優れているのに対し、鞘部の割合が
本発明方法から外れている場合の複合繊維は、そ
の原料ポリマーが本発明方法によつて得られた複
合繊維の原料ポリマーと同じ場合も異なる場合
も、上記諸特性において劣つていることが判る。
また、延伸を一段で行なつた場合でも本発明によ
る場合は嵩高性が非常にに優れていることが判
る。

【表】

【表】

〔使用例〕

実施例３で得られた熱接着性複合繊維（2.9d／
ｆ）を64mmにカツトしたものと、2d×51mmのレ
ーヨンとを第３表に示す割合で混合し、前記「不
織布の嵩高」の試験方法と同様にして目付約100
ｇ／m²の不織布を作製し、不織布の嵩高を試験
し、不織布強伸度も測定した。 試験方法 不織布の嵩高： 前記実施例の場合と同じ。 不織布の強度及び伸度： 不織布から20cm×５cmの試験片を20cmの辺が梳
綿機上での流れ方向に沿うように５枚切り取り、
それぞれについてオートグラフ引張強度試験機に
より つかみ間隔 100mm 引張速度 100mm／分 の条件で破断強度及び伸度を求め、５枚の平均値
をとる。 結果を第３表に示す。

【表】 第３表の使用試験No.１〜２とNo.３〜７との比較
から、本発明に係る熱接着性複合繊維を30重量％
以上使用すればレーヨン等の他繊維と混合して不
織布化しても嵩高，風合，強度共に優れた不織布
の得られることが判る。

【図面の簡単な説明】

第１図，第２図及び第３図はそれぞれ本発明に
係る熱接着性複合繊維の断面構成の態様を模式的
に示す断面図である。 １……芯部、１ａ……芯区分帯、１ｂ……芯区
分帯、２……鞘部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 芯成分が２種のポリプロピレン系ポリマーの
   並列型複合構造を有しその複合比が１：２〜２：
   １であつて且つ一方の芯成分のＱ値（ここにＱ＝
   重量平均分子量／数平均分子量）が６以上で他方
   の芯成分のＱ値が５以下である芯部と、融点が上
   記２種の芯成分の低い方の融点よりも20℃以上低
   いポリエチレン系ポリマーの鞘成分から成り上記
   芯部との合計量に基づいて25〜55重量％の割合で
   上記芯部を被覆している鞘部とから成ることを特
   徴とする熱接着性複合繊維。 ２ ２種の芯成分の少なくとも一方のポリプロピ
   レン系ポリマーがポリプロピレンである特許請求
   の範囲第１項に記載の熱接着性複合繊維。 ３ ポリエチレン系ポリマーがポリエチレンであ
   る特許請求の範囲第１項または第２項に記載の熱
   接着性複合繊維。 ４ ポリエチレン系ポリマーがエチレン成分98〜
   60重量％のエチレン―酢酸ビニルコポリマーであ
   る特許請求の範囲第１項または第２項に記載の熱
   接着性複合繊維。 ５ 芯成分が２種のポリプロピレン系ポリマーの
   並列型複合構造を有しその複合比が１：２〜２：
   １であり且つ一方の芯成分のＱ値（ここにＱ＝重
   量平均分子量／数平均分子量）が６以上で他方の
   芯成分のＱ値が５以下である芯部と、融点が上記
   ２種のポリプロピレン系ポリマーの低い方の融点
   よりも20℃以上低いポリエチレン系ポリマーから
   成り上記芯部との合計量に基づいて25〜55重量％
   の割合で芯部を被覆した鞘部とから成る構造の複
   合未延伸糸を得、該複合未延伸糸を常温から130
   ℃までの延伸温度で総合延伸倍率として1.3〜９
   倍に一段以上の延伸工程で延伸することを特徴と
   する熱接着性複合繊維の製造方法。 ６ Ｑ値が６以上の芯成分用のポリプロピレン系
   ポリマーとしてメルトフロレートが４〜40のもの
   を使用する特許請求の範囲第５項に記載の熱接着
   性複合繊維の製造方法。 ７ Ｑ値が５以下の芯成分用のポリプロピレン系
   ポリマーとしてメルトフロレートが４〜60のもの
   を使用する特許請求の範囲第５項または第６項に
   記載の熱接着性複合繊維の製造方法。