JPH0473214A - 熱接着性繊維 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は熱接着性繊維に係り、特に、使い捨て用途の不
織布を熱ロール融着法により得る際の材料として好適な
熱接着性繊維に関する。

［従来の技術］ 熱接着性繊維は、接着剤を用いることなく繊維同士を結
合させることができるため、不織布に加工されて、紙オ
ムツに代表される衛生材料や衣料材料等に広く利用され
ている。

このような熱接着性繊維としては、ポリプロピレン繊維
等の単一系繊維、ポリエチレン−ポリプロピレン系複合
繊維やポリエチレン−ポリエチレンテレフタレート系複
合繊維等の異種ポリマー複合繊維、共重合ポリエステル
−ポリエチレンテレフタレート系複合繊維等の同種ポリ
マー複合繊維等、種々の繊維か開発されている。

熱接着性繊維を材料とする不織布を得るにあたっては、
不織布の用途に応して、熱風融着法と熱ロール融着法と
が使い分けられている。すなわち、得られる不織布の触
感や風合を重視する場合には熱風融着法が、また得られ
る不織布の強力を重視する場合には熱ロール融着法か、
一般に採用されている。

ところで、近年、熱接着性繊維を材料とする不織布の需
要の増加に伴い、装置が簡単で設備費が安価であり、ま
た生産の高速化にも対応しやすいといった利点を有して
いる熱ロール融着法により、強力に優れるとともに触感
にも優れた不織布を得ることに対する要望が高まってい
る。このような要望は、特に、紙オムツのような使い捨
て用途の製品であって、かつ肌に直接触れる製品用の不
織布に対して高い。

［発明か解決しようとする課題］ しかしながら、既存の熱接着性繊維を材料とした場合、
高強力で触感にも優れた不織布を熱ロール融着法により
得ることは非常に困難であるという問題点かあった。

例えば、熱融着成分と繊維構成成分とが同一であるポリ
プロピレン繊維を材料とした場合、高張力を得ようとし
て繊維の延伸倍率を大きくすると、熱融着温度を高くし
なけれはならなくなり、これに伴う結合点の拡がりや増
加のため、硬いペーパー状になりやすくなる。したがっ
て、得られる不織布の触感を向上させるためには、ポリ
プロピレン繊維の延伸倍率を低くして、ポリプロピレン
の融点よりある程度低い温度で融着させることが必要と
なるが、この場合には単糸強度が低下して、不織布の強
力も低下するという問題が生じる。

ポリエチレンーポリプロヒツン系複合繊維やポリエチレ
ン−ポリエチレンテレフタレート系複合繊維等の異種ポ
リマー複合繊維を材料とした場合、同成分の境界面で剥
離か生じゃすいために繊維同士の融着強力かてにくい。

さらに、ポリエチレンを鞘成分とする異種ポリマー複合
繊維ては、ポリエチレンは結晶化度か高く融点以上に加
熱しないと融着できないために、熱融着時の繊維の収縮
が大きくなるとともに繊維同士の結合点か圧延されたよ
うに拡がることと、ポリエチレンそのものの触感がそれ
程よくないこととから、触感か悪い、すなわち硬い感じ
の不織布になるという問題が生じる。

また、共重合ポリエステル−ポリエチレンテレフタレー
ト系複合繊維等の従来の同種ポリマー複合繊維を材料と
した場合には、鞘成分の熱収縮率が非常に大きいために
繊維の熱収縮率も非常に大きくなる。この結果、不織布
化の際のウェッブの収縮が大きくなり、触感か悪い、す
なわち硬い感じの不織布になるという問題が生じる。

したかって本発明の目的は、強力に優れるとともに触感
にも優れた不織布を、エンボスロール熱融着法やカレン
ターロール熱融着法等の熱ロール融着法により得ること
かできる熱接着性繊維を提供することにある。

１課題を解決するだめの手段］ 本発明は上記目的を達成するためになされたものであり
、本発明の熱接着性繊維は、モノマーの主成分かプロピ
レンである低融点共重合体を鞘成分とし、結晶性ポリプ
ロピレンからなる高融点重合体を芯成分とする鞘芯型複
合繊維であって、前記低融点共重合体の融点が１４０°
Ｃ以下で、前記高融点重合体のメルトフローレートに対
する前記低融点共重合体のメルトフローレートの比か２
．０〜１０．０で、単糸強度か２．４ｇ／ｄｅ以上であ
る鞘芯型複合繊維からなることを特徴とするものである
。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明の熱接着性繊維は、上述したように、モノマーの
主成分かプロピレンである低融点共重合体を鞘成分とし
、結晶性ポリプロピレンからなる高融点重合体を芯成分
とする鞘芯型複合繊維である。そして、鞘成分である低
融点共重合体の融点は、１４０°Ｃ以下に限定される。

低融点共重合体の融点を１４０°Ｃ以下に限定する理由
は、低融点共重合体の融点か１４０°Ｃを超えると、鞘
成分の融着開始温度か高くなることに起因して、不織布
化の際の複合繊維およびウェッブの熱収縮率か大きくな
りすぎ、結果として、高強力で触感にも優れた不織布を
熱ロール融着法により得ることができなくなるからであ
る。

このような低融点共重合体としては、例えば、Ｙ２Ｏ３
５Ｇ　（出光石油化学■製のエチレン−プロピレンラン
ダムコポリマーの製品名）　、ＦＬ４５３　　（宇部興
産銖製のエチレン−プロピレンランダムコポリマーの製
品名）　、５ＰＸ−８４００（三菱油化株製のエチレン
−プロピレンランダムコポリマーの製品名）を挙げるこ
とができる。

また、本発明の熱接着性繊維において芯部を形成する高
融点重合体である結晶性ポリプロピレンの融点は、上述
した低融点共重合体よりも高融点であれは特に限定され
ない。

本発明の熱接着性繊維においては、高融点重合体のメル
トフローレート（以下、ＭＦＲという）に対する低融点
共重合体のＭＦＲの比（以下、単にＭＦＲ比という）か
２．０〜１０．０に限定される。なお、本明細書でいう
ＭＦＲ比とは、低融点共重合体および高融点重合体それ
ぞれについて、単独で紡糸したもののＭＦＲをＡＳＴＭ
　Ｄ１２３８に基ついて（Ｌ）条件（２３０°Ｃ）で測
定し、この測定結果を基に、低融点共重合体のＭＦＲを
高融点重合体のＶＦＲで割った商を意味する。

本発明の熱接着性繊維においてＭＦＲ比を２゜０〜１０
．０に限定する理由は、以下の通りである。

すなわち、ＭＦＲ比が２．０未満では、複合繊維を製造
する際の応力により鞘成分である低融点共重合体の配向
か進み、得られる複合繊維の融着開始温度か高温側にシ
フトして、融着温度を上げる必要かでてくる。そして、
低融点共重合体の配向の進行と融着温度の高温化に伴っ
て、不織布化の際の複合繊維およびウニソフの熱収縮率
か大きくなり、結果として、高強力で触感にも優れた不
織布を熱ロール融着法により得ることかできなくなる。

したかって、本発明の熱接着性繊維におけるＭＦＲ比の
下限は、２．０に限定される。

一方、ＭＦＲ比か１０．０を超えると、両型合体の粘度
差か極端に大きくなるために、ノスルを出た直後に樹脂
か曲かって塊となり、紡糸不能になる。したがって、本
発明の熱接着性繊維におけるＭＦＲ比の上限は、１０．
０に限定される。

低融点共重合体および高融点重合体のＶＦＲについては
、特に制限はないが、低融点共重合体のＭＦＲか１５０
以上では吐出か柔らかくなりすぎ、また、高融点重合体
のＭＦＲが１０以下では吐出が硬（なりすぎ、ともに紡
糸か困難となる。低融点共重合体のＶＦＲを１００以下
とし、高融点重合体のＭＦＲを１５以上とした場合には
、紡糸か特に容易である。

なお、低融点共重合体および高融点重合体のＭＦＲは、
紡糸原料の重合体に２．５−ジメチル２．５−ジ（ｔ−
プチルペルオキン）ヘキサン、ｔ−プチルパーオキシイ
ソプロピルカーボ不一部、ジ−ｔ−ブチルパーオキシフ
タレート等の、１分半減期温度が約１６０〜２６０°Ｃ
である過酸化物を添加して紡糸することにより、調整で
きる。

本発明の熱接着性繊維においては、低融点共重合体の融
点およびＭＦＲ比（高融点重合体のＶＦＲに対する低融
点共重合体のＶＦＲの比）が上述のように限定される他
、単糸強度が２．４ｇ／ｄｅ以上に限定される。単糸強
度を２．４ｇ／ｄｅ以上に限定する理由は、単糸強度か
２．４ｇ／ｄｅ未満の複合繊維を材料として熱ロール融
着法により得た不織布では、大きな引張り応力が加えら
れたときに、各繊維の結合点の破断よりも先に単糸の切
断が生じてしまうからである。

鞘芯型複合繊維からなる本発明の熱接着性繊維における
鞘部と芯部の断面積比は、鞘部／芯部−６／４〜４／６
が好ましい。鞘部と芯部の断面積比が６／４を超えると
、単糸熱収縮率およびウェッブの熱収縮率か大きくなり
やすいとともに単糸強度か低下する。また４／６未満て
は、繊維同士の結合点の強力か低下する。本発明の熱接
着性繊維は、鞘部と芯部の断面積比か上記範囲にあれば
、同心型であっても偏心型であってもよいか、特に同心
型か好ましい。

本発明の熱接着性繊維は、通常の鞘芯型複合繊維の製造
方法に基ついて紡糸および延伸し、さらに常法により８
〜２０個／！′程度の機械捲縮または自然捲縮を付与す
ることにより、容易に得ることかできる。このときの延
伸倍率は、２．２〜５．０倍とすることか好ましい。延
伸倍率か２゜２倍より小さいと、単糸強度が２．４ｇ／
ｄｅ以上である複合繊維を得ることが困難になる。また
、延伸倍率を５．０倍より大きくすると、延伸時の応力
により鞘成分も配向か進み、高強力で触感にも優れた不
織布を得ることが困難になる。

本発明の熱接着性繊維を材料として熱ロール融着法によ
り不織布を得るにあたっては、本発明の熱接着性繊維を
単独使用して、またはレーヨンやポリエステル繊維等と
混綿して常法によりウェッブを作製し、１３０〜１４５
°Ｃ程度のローラー温度で融着させる。

［作　用］ 本発明の熱接着性繊維は、ＭＦＲ比（高融点重合体のＭ
ＦＲに対する低融点共重合体のＭＦＲの比）か２．０〜
１０．０であるため、複合繊維を製造する際の応力は芯
成分である高融点重合体に重点的にかかり、高融点重合
体の配向は進むものの、低融点共重合体の配向は低く抑
えられる。このため、鞘成分の融着開始温度の高温化が
抑制されて、比較的低い温度から融着することが可能で
ある。すなわち、融着可能な温度範囲か広い。また、鞘
成分の融点が１４０°Ｃ以下であることからも、比較的
低い温度で融着することが可能である。

さらに、低融点共重合体の配向か低いことから、熱融着
時の繊維の熱収縮率が小さい。

そして、本発明の熱接着性繊維の単糸強度は２．４ｇ／
ｄｅ以上である。

したかって、本発明の熱接着性繊維を材料として熱ロー
ル融着法により不織布を得た場合には、不織布化の際の
複合繊維およびウェッブの熱収縮率を小さく抑えつつ、
広い温度範囲の下に各繊維を融着させることか可能とな
り、かつ各繊維の繊維強度も高いため、結果として、高
強力で触感にも優れた不織布を得ることか可能となる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこ
れらの実施例に限定されるものではない。

なお、実施例中に示した物性値の測定方法を予め示して
おく。

・融点 紡糸前の融点を、示差走査熱分析装置（商品名＋ＤＴ−
４Ｑ、島原製作所■製）を用いて、昇温速度１０°Ｃ／
分て測定した。

・単糸強度 ＪＩＳ　　Ｌ　　１０１５に準じて測定した。

・単糸の熱収縮率 温度を１２０°Ｃ１初荷重を５０ｍｇ／ｄｅとして、Ｊ
ＩＳ　　Ｌ　　１０１５に準じて測定した。

・不織布強力 得られた不織布から幅５０ｍｍ、長さ１４０ｍｍの試料
を切り出し、この試料について、チャック間隔１００ｍ
ｍ、引張り速度４０ｍｍ／分の条件で測定した。なお試
料は、その長さ方向を不織布の幅方向と一致させて切り
出した。

・剛軟度 ＪＩＳ　　Ｌ　　１０８５　　Ａ法（４５°カンチレハ
法）に基づいて測定し、測定値が３０闘未満のものを○
、３０ｍｍ以上４０ｍｍ未満のものを△、４０ｍｍ以上
のものを×で示した。

測定値か３０ｍｍ未満のものは触感か柔らかく、３０ｍ
ｍ以上４０ｍｍ未満のものはやや硬く、４０闘以上にな
るとペーパーライク（ＰＡＰＥＲＬＩＫＥ）と称して非
常に硬く感じられる。

なお試料は、その長さ方向を不織布の幅方向と一致させ
て切り出した。

実施例１ （１）熱接着性繊維の製造 芯成分の高融点重合体としてＶＦＲか９の結晶性ポリプ
ロピレン（製品名：ＵＢＥポリプロＪ１０９Ｇ　、宇部
興産■製、紡糸後のＭＦＲは１５）を用い、鞘成分の低
融点共重合体としてＭＦＲか２０で融点か１３５°Ｃで
あるプロピレン−エチレンランタムコポリマー（製品名
：出光ポリプロＹ２Ｏ３５Ｇ、出光石油化学■製）１０
０重量部に対して２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−
ブチルペルオキシ）ヘキサン（商品名：パーヘキサン２
５Ｂ、日本油脂■製）０．１重量部（１０００ｐｐｍ）
を添加してなる混合物（紡糸後のＭＦＲは１００）を用
いて、−軸押出機２台とホール径０．６闘の複合繊維用
円形ノズルとを備えた同心鞘芯型複合繊維紡糸設備によ
り、紡糸温度２７０℃、引取り速度６００ｍ／分の条件
で紡糸して、ＭＦＲ比が６．７で、鞘部と芯部の断面積
比が５１５て、単糸デーニルが６．　　Ｏｄｅである未
延伸の同心鞘芯型複合繊維を得た。

次いで、この同心鞘芯型複合繊維からなるマルチフィラ
メントを１００本集めてトータルデニルを６０万デニー
ルとし、ステープルファイバー試作設備により、表−１
に示すように、第１延伸ローラー温度を９０°Ｃ１第２
および第３延伸ローラ温度を５０°Ｃ１第１および第２
延伸槽温度を９０℃として、第１延伸ローラーと第２延
伸ローラーとの間で延伸倍率３．７倍の１段延伸を行い
、引き続きオイリング、機械捲縮加工、１００°Ｃての
乾燥処理を行った後、繊維長５１　ｍｍにカットして、
単糸デニールが２．　　Ｏｄｅで、機械捲縮数か１４個
／！′のステープルファイバーからなる本発明の熱接着
性繊維を得た。

得られた熱接着性繊維の単糸強度および熱収縮率を、表
−１に示す。

（２）不織布の製造 まず、得られたステーブルファイバーを幅３５Ｑｍｍの
ローラーカード機に通して、目付２０ｇ／ボの均一なウ
ニツブを４枚作成した。次いて、ロール径１５０ｍｍφ
、接着面積率１７％のエンボスローラーを用い、線圧お
よびローラー速度はそれぞれ５ｋｇ／ｃｍ、２０ｍ／分
の一定値と腰ローラー温度を１３０．１３５．１４０お
よび１４５°Ｃとして、計４枚の不織布を得た。

得られた各不織布の不織布強力および剛軟度を、表−２
に示す。

実施例２〜１６ （１）熱接着性繊維の製造 芯成分の高融点重合体として表−１に示す結晶性ポリプ
ロピレンを、また、鞘成分の低融点共重合体として表−
１に示すプロピレン−エチレンランダムコポリマーと２
，５−ジメチル−２，５ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘ
キサンとの混合物を用い、実施例１と同じ同心鞘芯型複
合繊維紡糸設備により表−１に示す条件で紡糸して、未
延伸の同心鞘芯型複合繊維を計１５種類得た。

次いで、各同心鞘芯型複合繊維について、それぞれマル
チフィラメントを１００本集めてトータルデニールを６
０万デニールとし、実施例１と同じステープルファイバ
ー試作設備により、表−１に示す条件で延伸を行い、引
き続きオイリング、機械捲縮加工、１００°Ｃての乾燥
処理を行った後、繊維長５１ｍｍにカットして、単糸デ
ニールか２．０〜６．Ｏｄｅて、機械捲縮数か１４個／
事′のステーブルファイバーからなる本発明の熱接着性
繊維を計１５種類得た。

得られた各熱接着性繊維の単糸強度および熱収縮率を、
表−１に示す。

（２）不織布の製造 各実施例で得られたステープルファイバー毎に、実施例
１と同様にしてそれぞれ３〜４枚の不織布を得た。

各不織布の不織布強力および剛軟度を、表−２に示す。

比較例１ （１）熱接着性繊維の製造 芯成分の高融点重合体としてＭＦＲか４８の結晶性ポリ
プロピレン（製品名：ＵＢＥポリプロＲ３１２３８、宇
部興産■製、紡糸後のＭＦＲは６０）を用いた以外は実
施例１と同様にして、ＭＦＲ比か本発明の限定範囲外で
ある１、７で、鞘部と芯部の断面積比が５１５て、単糸
デーニルが６．Ｏｄｅである未延伸の同心鞘芯型複合繊
維を得た。

次いで、この同心鞘芯型複合繊維を実施例１と同様にし
て延伸し、引き続きオイリング、機械捲縮加工、１００
℃での乾燥処理を行った後、繊維長５１ｍｍにカットし
て、単糸デニールが２．Ｏｄｅで、機械捲縮数が１４個
／尖′のステーブルファイバーからなる熱接着性繊維を
得た。

得られた熱接着性繊維の単糸強度および熱収縮率を、表
−１に示す。

（２）不織布の製造 得られたステーブルファイバーを用い、実施例１と同様
にして４枚の不織布を得た。

各不織布の不織布強力および剛軟度を、表−２に示す。

比較例２ （１）熱接着性繊維の製造 芯成分の高融点重合体としてＭＦＲが１７の結晶性ポリ
プロピレン（製品名：ＵＢＥポリプロＲ８１２５５、宇
部興産■製、紡糸後のＶＦＲは２５）を用い、鞘成分の
低融点共重合体として、融点か本発明の限定範囲外であ
る１４２°Ｃて、ＭＦＲか２であるプロピレン−エチレ
ンランダムコポリマー（製品名：ＵＢＥポリプロ　ＦＬ
４５３　、宇部興産■製）１００重量部に対して２，５
−ジメチル２．５−ン（ｔ−ブチルペルオキン）ヘキサ
ン（商品名・パーヘキサン２５Ｂ、日本油脂■製）０．
２重量部（２０００ｐｐｍ）を添加してなる混合物（紡
糸後のＭＦＲは１００）を用いた以外は実施例１と同様
にして、ＭＦＲ比か４．０て、鞘部と芯部の断面積比が
５１５て、単糸デーニルが６、　　Ｏｄｅである未延伸
の同心鞘芯型複合繊維を得た。

次いで、この同心鞘芯型複合繊維を実施例１と同様にし
て延伸し、引き続きオイリング、機械捲縮加工、１００
°Ｃての乾燥処理を行った後、繊維長５１ｍｍにカット
して、単糸デニールか２．Ｏｄｅで、機械捲縮数が１４
個／蛋′のステープルファイバーからなる熱接着性繊維
を得た。

得られた熱接着性繊維の単糸強度および熱収縮率を、表
−１に示す。

（２）不織布の製造 得られたステープルファイバーを用い、実施例１と同様
にして４枚の不織布を得た。

各不織布の不織布強力および剛軟度を、表−２に示す。

比較例３ （１）熱接着性繊維の製造 芯成分の高融点重合体として結晶性ポリプロピレン（製
品名：　ＵＢＥポリプロ　Ｓ１３０ＭＶ、宇部興産■製
）を用い、鞘成分の低融点重合体として、本発明の限定
範囲外の成分である高密度ポリエチレン（製品名：サン
テソクＪ３ＬＯ、旭化成■製）を用い、紡糸温度２４０
°Ｃ１引取り速度１０００ｍ／分の条件で紡糸して、鞘
部と芯部の断面積比が５１５て、単糸デーニルか６．　
　Ｏｄｅである未延伸の同心鞘芯型複合繊維を得た。

次いで、この同心鞘芯型複合繊維を実施例１と同様にし
て延伸し、引き続きオイリング、機械捲縮加工、１００
℃での乾燥処理を行った後、繊維長５１ｍｍにカットし
て、単糸デニールが２．Ｏｄｅて、機械捲縮数が１４個
／蛋′のステープルファイバーからなる熱接着性繊維を
得た。

得られた熱接着性繊維の単糸強度および熱収縮率を、表
−１に示す。

（２）不織布の製造 得られたステープルファイバーを用い、実施例１と同様
にして４枚の不織布を得た。

各不織布の不織布強力および剛軟度を、表−２に示す。

（以下余白） 表−２から明らかなように、実施例１〜１６て得られた
各熱接着性繊維を材料として熱ロール融着法により不織
布を製造した場合、いずれの熱接着性繊維においても、
融着温度に差はあるものの、高強力で剛軟度（触感）に
も優れた不織布を得ることができる。なお、実施例１３
および実施例１６て得られた熱接着性繊維を材料とした
場合には、ローラー温度をそれぞれ約１４１〜１４４℃
および約１４０．５〜１４４°Ｃとすることにより、高
強力で剛軟度（触感）にも優れた不織布かｔ’４られる
ことか確認された。

なお、ここでいう高強力の不織布とは、紙オムツ用不織
布に要求される強力の目安である、不織布強力が５００
ｇ１５ｃｍ以上の不織布を意味する。

これに対し、ＭＦＲ比が本発明の限定範囲外である比較
例１の熱接着性繊維では、高強力で剛軟度（触感）にも
優れた不織布が得られる融着温度範囲かない。これは、
ＭＦＲ比か低いために紡糸時の応力が鞘部と芯部にほぼ
均一にかかり、その結果鞘成分の配向が進んで、融着温
度を上げないと不織布強力かでない反面、融着温度の上
昇に伴って単糸の熱収縮率が大きくなって剛軟度（触感
）が低下するためと思われる。

また、鞘成分である低融点共重合体の融点が本発明の限
定範囲外である比較例２の熱接着性繊維でも、高強力で
剛軟度（触感）にも優れた不織布か得られる融着温度範
囲かない。これは、低融点共重合体の融点か高いために
融着温度を上げないと不織布強力がでない反面、融着温
度の上昇に伴って単糸の熱収縮率か大きくなって剛軟度
（触感）か低下するためと思われる。

さらに、従来の異種ポリマー複合繊維の例である比較例
３の熱接着性繊維でも、高強力で剛軟度（触感）にも優
れた不織布か得られる融着温度範囲がない。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の熱接着性繊維を用いるこ
とにより、装置か簡単で設備費が安価であり、また生産
の高速化にも対応しやすいといった利点を有している熱
ロール融着法により、強力に優れるとともに触感にも優
れた不織布を得ることが可能となる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）モノマーの主成分がプロピレンである低融点共重
   合体を鞘成分とし、結晶性ポリプロピレンからなる高融
   点重合体を芯成分とする鞘芯型複合繊維であって、前記
   低融点共重合体の融点が１４０℃以下で、前記高融点重
   合体のメルトフローレートに対する前記低融点共重合体
   のメルトフローレートの比が２．０〜１０．０で、単糸
   強度が２．４ｇ／ｄｅ以上である鞘芯型複合繊維からな
   ることを特徴とする熱接着性繊維。