JPH0823085B2 - 熱接着性複合繊維及びその不織布 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は，熱接着性の優れたサイドバイサイド型熱接
着性複合繊維及びその不織布に関するものである。

（従来の技術） 複合型熱接着繊維からなる不織布に関しては，特公昭
61−10583号公報に知られているように，直鎖状低密度
ポリエチレン50〜100重量％とその他のポリエチレン50
〜０重量％からなる成分を第一成分とし，これらのポリ
エチレンの融点より30℃以上高い融点を示す繊維形成性
重合体（ポリプロピレン，ポリエステル，ポリアミド
等）を第二成分とする熱接着性複合繊維を25重量％以上
含有する混合繊維を第一成分の融点以上，第二成分の融
点以下で熱処理することで得られている。また，最近で
は特開昭60−209010号公報や特開昭60−194113号公報に
開示されているようにエチレンとオクテン−１を共重合
して得られる線状低密度ポリエチレンは，風合がソフト
でかつ低融点であることから不織布用バインダーとして
用いられるようになってきた。

（発明が解決しようとする課題） 高強度でかつソフトな風合の不織布に対する業界の要
望は，非常に強いものであり，上記特公昭61−10583号
公報の複合型熱接着性繊維は，ソフトな風合の不織布を
提供できるものであるが，ポリエチレン以外の異種繊維
間の接着性に乏しく，そのため熱接着性繊維の使用量を
多くする必要があり，特に短繊維不織布においては，繊
維間の剥離が問題となる。本発明の目的は，繊維，不織
布の性能及び風合が良好で，かつ繊維間の剥離がない熱
接着性繊維及びその繊維からなる不織布を提供すること
である。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは，上記欠点を改良すべく鋭意研究の結
果，本発明に到達したものである。

すなわち，本発明は，エチレンと不飽和カルボン酸又
は該カルボン酸誘導体もしくは該カルボン酸無水物のう
ち少なくとも一種以上からなるエチレンコポリマーで，
該共重合成分の含有量が0.1〜5.0モル％であり，かつメ
ルトインデックス値がASTMのＤ−1238（Ｅ）の方法で測
定して１〜50g/10分である共重合ポリエチレン（Ａ）が
99〜50重量％，メルトフローレートがASTMのＤ−1238
（Ｌ）の方法で測定して30g/10分より小さい結晶性ポリ
プロピレン（Ｂ）が１〜50重量％からなるブレンド構造
体（Ｃ）とポリアミドとをサイドバイサイド型に配置せ
しめてなる熱接着性複合繊維及びその不織布を要旨とす
るものである。

本発明におけるエチレンの共重合成分は，不飽和カル
ボン酸又は該カルボン酸誘導体もしくは該カルボン酸無
水物である。これらの化合物として例えば，アクリル
酸，メタクリル酸等の不飽和カルボン酸或いは，アクリ
ル酸メチル，アクリル酸エチル，アクリル酸ブチル，ア
クリル酸２−エチルヘキシル，アクリル酸２−ヒドロキ
シエチル等のアクリル酸エステルやメタクリル酸メチ
ル，メタクリル酸エチル，メタクリル酸ブチル，メタク
リル酸２−エチルヘキシル等のメタクリル酸エステル又
は，無水マレイン酸，無水イタコン酸等の不飽和カルボ
ン酸無水物がこれに当たる。本発明の共重合ポリエチレ
ンは，これらの共重合成分を一種類以上含有しているも
のであり，そのためこれらの共重合成分を適宜組み合わ
せて用いてもよい。また，本発明の共重合ポリエチレン
は，エチレンと上記カルボン酸化合物が交互に入ったも
のであっても，ランダムに入ったものであっても或いは
ブロックに入ったもの，又はそれらの混合物のいずれも
が用いられる。

次に，共重合成分のエチレンに対する共重合比率は，
共重合ポリエチレンの物性面からエチレンに対し0.1〜
5.0モル％と限定している。共重合比率が0.1モル％未満
の場合，他の繊維との接着性の面でポリエチレン単独の
場合と同様接着性に乏しく，その結果，強力の低い不織
布しか得られない。一方，共重合比率が5.0モル％を超
えると他の繊維との接着性能が高くなるが，共重合ポリ
エチレンの融点或いは軟化点が極端に低くなり不織布を
構成した場合，耐熱性の面で好ましくない。共重合ポリ
エチレンのメルトインデックス値をASTMのＤ−1238
（Ｅ）の方法で測定して１〜50g/10分に限定した理由
は，メルトインデックス値が1g/10分未満の共重合ポリ
エチレンの場合，溶融紡糸時の流動性が不良であり，紡
糸速度を極端に下げなければ複合繊維が製造できない。
一方，メルトインデックス値が50g/10分を超えると複合
繊維の強度が低くなるため好ましくない。

次に，共重合ポリエチレンとブレンドするポリプロピ
レンは，イソタクチックポリプロピレンであり，そのメ
ルトフローレート（以下,MFR値と呼称する。）は,ASTM
のＤ−1238（Ｌ）の方法で測定して30g/10分以下である
ことが必要である。さらに，好ましくは,20g/10分以下
が望ましい。すなわち,MFR値が30g/10分を超えると共重
合ポリエチレンとのブレンドが難しく，均一な構造体を
形成しない。これは,MFR値が30g/10分を超えるとポリプ
ロピレンセグメントが共重合ポリエチレン成分に比して
流動性が高過ぎるため，繊維軸方向に線状にセグメント
が配列することになり，この結果，溶融紡糸時の溶融弾
性が極端に高くなる。そのため紡糸速度が極端に低くな
り，生産性に乏しくなる。

また，共重合ポリエチレンとポリプロピレンとのブレ
ンド比率も製糸性に影響する。共重合ポリエチレンとポ
リプロピレンとのブレンド比率をそれぞれ99〜50重量％
及び１〜50重量％にすることでブレンドがスムーズに行
うことができ，適当な溶融弾性を与えるものである。ポ
リプロピレン含有量が１重量％未満の場合，ブレンドに
よる製糸性の向上が認められず，一方,50重量％を超え
ると紡糸時の流動性が悪く，細い単糸繊度の繊維が得ら
れない。

本発明におけるポリアミドとしては，通常使用されて
いる溶融紡糸可能なポリアミドであればよく，ナイロン
6,ナイロン66,ナイロン12等のポリアミド或いはこれら
を主体とする共重合ポリアミドが好適である。

以上述べたように，上記共重合ポリエチレン（Ａ）と
ポリプロピレン（Ｂ）からなるブレンド構造体（Ｃ）と
ポリアミドとをサイドバイサイド型に配置せしめて熱接
着性繊維を製造する。繊維製造方法としては，従来から
公知のサイドバサイド型複合紡糸装置を利用することが
できる。

本発明における繊維は，その単糸繊度が８デニール以
下であることが好ましい。それは，本発明における熱接
着性繊維からなる不織布ソフトな風合を要求されるから
である。

紡糸温度については，ポリアミド成分が250〜280℃，
ブレンド構造体（Ｃ）では210〜250℃が好ましく使用さ
れる。本発明では，ポリアミドとブレンド構造体（Ｃ）
をサイドバイサイドに配置した繊維とすることで，両成
分の収縮応力が異なっているため微細な捲縮発現が起こ
る。この捲縮を有する複合繊維は，不織布にした場合，
非常に優れた性能，嵩高性性を与え，低目付の不織布が
可能となる。ポリアミド成分とブレンド構造体（Ｃ）の
複合比率は，製糸性及び捲縮性能に影響を与え，本発明
ではポリアミド成分10〜50重量％，ブレンド構造体
（Ｃ）90〜50重量％の範囲が好ましい。ポリアミド成分
が50重量％を超えると不織布にした時の強力は高くなる
が，本発明の目的である良好な捲縮，ソフトな風合，及
び嵩高性の面から好ましくない。一方，ブレンド構造体
（Ｃ）が90重量％を超えると，良好な捲縮が得られる
が，製糸工程中でノズル曲がりが発生し，操業性に問題
がある。なお，本発明におけるサイドバイサイド型複合
繊維の断面形状は，円形のみでなく，三角形や四角形の
異形断面或いは中空断面形状であってもよい。また，こ
の繊維に別の付帯性能を付与する目的で複合紡糸時に吸
湿剤，艶消剤，湿潤剤，顔料，安定剤，難燃剤等の添加
剤を使用してもよい。

次に，本発明における不織布を得るためには，下記の
方法が利用できる。先ず、短繊維不織布の場合，複合紡
糸装置を使用してフイラメント又はトウを製造し，短繊
維にカツトした後，繊維をカード機械に通してウエブを
作成し，カレンダーロールにてブレンド構造体の融点よ
り低い温度で熱圧接を行い，不織布を製造することがで
きる。また，長繊維不織布の場合，スパンボンド法にて
直接長繊維不織布を製造することができる。すなわち，
スパンボンド法の場合，生産性が良好で，高速吸引ガニ
によりノズルより出た繊維を吸引延伸し，その後，通常
開繊装置を使用して開繊した後，移動するコンベア状ネ
ツトに衝突させてウエブを形成し，次いでエンボスロー
ルにて熱圧接することで長繊維不織布が得られる。な
お，不織布用短繊維を水中に分散させて行う抄紙法にて
も製造することもできる。

（作用） 本発明における熱接着性複合繊維は，ポリアミドと共
重合ポリエチレンとポリプロピレンからなるブレンド構
造体とのサイドバイサイド型複合繊維であって，繊維性
能については，ポリアミドが，一方，ソフトな風合と熱
接着性については，ブレンド構造体（Ｃ）がそれぞれ役
割を分担している。また，繊維の剥離性改良について
は，共重合ポリエチレンが分担しており，共重合ポリエ
チレンのポリアミドに対する親和性の良好なことから接
着性の向上に寄与するものである。また，ブレンド構造
体とすることで単一重合体からなる場合に比べて製糸
性，紡糸時の操業性が良好なものとなる。すなわち，共
重合ポリエチレンとポリプロピレンの溶融時における形
状を推定すると共重合ポリエチレンの海成分の中にポリ
プロピレンが島成分として存在していると仮定すれば，
島成分の形状が小さい線状体となっているため，溶融弾
性が小さく，高速紡糸が可能となる。そこで，適当な溶
融弾性を与えるために両者ポリオレフインポリマーの溶
融弾性として上記限定した溶融粘度の共重合ポリエチレ
ンとポリプロピレンが要求される。両者の溶融粘性が接
近しすぎると，かなり小さい島成分となり，しかもその
形状が線状に近いため両者の相互作用が大きくなる。そ
の結果，溶融弾性が大きく製糸性が悪くなる。一方，両
者の溶融粘性が大きく異なると，島成分が大きくなり過
ぎ，長手方向の繊径性が劣ることになる。また，上記溶
融粘性を有する共重合ポリエチレンとポリプロピレン
で，かつその混合比率を限定することで紡糸時におい
て，共重合ポリエチレンのマトリツクス中で紡錘形状の
形態でポリプロピレン成分を存在させることが可能とな
る。

以上述べた構成からなる複合繊維を使用することで風
合のソフトで嵩高性が高く，しかも剥離の少ない熱接着
性複合繊維が得られる。

（実施例） 以下，実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。な
お，実施例中に示した複合繊維の紡糸性と該複合繊維よ
り得られる不織布の性能を次の方法で行った。

紡糸操業性 紡糸の操業性については，糸切れ率で評価し,24時間
当たりの糸切れ率が１回／時間未満のものを良好とし
た。

○……良好 ×……不良 吐出孔糸曲り角度 第１図は，吐出孔糸曲がり角度を評価するための説明
図で，吐出孔に対し，糸条が曲がる角度θを次の手法に
より求めた。糸曲がりは，ノズル面Ｏより起こり，点Ｂ
で曲がりが消失している。ノズル面Ｏより垂直に下ろし
た点をＡとすれば,OA,ABを測定してsin θ＝AB/OBより
θを求めた。

複合糸条の剥離性 糸長30cmの糸条を4mmφの六角レンチに１回巻きつけ
た後，糸条に荷重0.1g/dをかけ,30ストローク／分のス
ピードで糸条を摩擦してＸ部とＹ部が剥離した時の回数
を求めた。この回数の高いものが剥離性が優れていると
評価した。

引張強力 JIS L−1096ストリップ法に準じて巾30mm,長さ100mm
の試験片の最大引張強力を測定した。

圧縮剛軟度（柔らかさ） 50mm×100mmの試験片を高さ50mm,円周100mmの円筒状
とし，平板式ロードセル上で該円筒状試験片に圧縮加重
をかけ，その時の最大加重を測定した。

トータルハンド JIS−Ｌ−1096に準じてハンド・オ・メーター法スリ
ツト巾10mmで測定した。数値の小さい方が風合がソフト
であることを示す。

実施例1,2,比較例1,2 無水マレイン酸0.5モル％含有し，メルトインデツク
ス値がASTMのＤ−1238（Ｅ）の方法で測定して20g/10
分,DSCで測定して得られる融点が110℃の共重合ポリエ
チレンとメルトフローレートが15g/10分のイソタクチツ
クポリプロピレンを重量比90:10の割合でブレンドした
ブレンド構造体をＸ成分に96％硫酸100cm³に試料1gを溶
融して測定した相対粘度2.6のナイロン６をＹ成分に使
用して複合紡糸用溶融紡糸装置を使用して，単孔吐出量
1.5g/分，複合比率50:50でサイドバイサイド型繊維をエ
アガンにて引き取った。エアガンの吸引延伸速度は,690
0m/分であった。得られた結果を第１表に示す。表より
明らかなように，本発明の複合繊維の場合，高速紡糸が
可能で，ノズル取出孔における吐出糸条の糸曲がり角度
θは,14゜であり，連続操業での製糸性に関して問題な
く良好であった。なお，得られた条糸は，微細な捲縮を
有するもので，かつ耐剥離性も良好であった。次に，実
施例２として複合比率X/Y ＝70/30,紡糸速度6400m/分に変更する以外，他の条件
は，全く実施例１に準じて製造した。結果を第１表に示
す。表より高速紡糸が可能で，しかもノズル吐出孔にお
ける糸曲がり角度は21゜となり，実施例１よりも糸曲が
り角度は大きくなるものの連続製糸性に関して問題は，
なかった。なお，得られた糸条は，収縮応力差が比較的
大きいにもかかわらず，製糸性が良好で，かつ微細な捲
縮を有するものであった。

次に，比較例１として複合比率重量比X/Y＝30/70,引
き取り速度7200m/分にした以外は，実施例１と同一条件
で複合繊維を製造した。得られた糸条の性能を第１表に
示す。表より明らかなように紡糸操業性と連続製糸性に
優れた面があるものの，捲縮性の良好なものは，得られ
なかった。

また，比較例２としてＸ部に密度が0.915g/cm³MI値が
50g/10分，融解熱33cal/gの低密度ポリエチレンを用い,
Y部にナイロン６を使用し，両者の複合比率を重量比50/
50,引き取り速度を3100m/分とした以外，他の条件は全
て実施例１に準じて複合繊維を製造した。第１表に得ら
れた複合糸条の結果を示す。表より明らかなように，ブ
レンド構造体を使用しない場合，高速紡糸性の面で劣
り，捲縮性の面でも劣っており，嵩高性の低い不織布し
か得られないものであった。また，耐剥離性の面でも劣
っていた。

実施例３〜4,比較例３〜４ 実施例1,2の複合繊維製造条件のうち，製造法をスパ
ンボンド法に変更する以外，他の条件は全く実施例１〜
２と同一条件にて長繊維不織布を製造した。先ず，吸引
ガンで高速に引き取り，開繊した後，移動するコンベア
状ネツトに繊維を衝突させ，目付15g/m²のウエブを作成
し，次いで95℃に加熱されたエンボスロールにて熱圧接
を行い，不織布を得た。得られた不織布の風合及び引張
強力等の性能結果を第２表に示す。また，比較列１〜２
の紡糸条件で製造法をスパンボンド法に変更し，比較例
３では実施例3,4と同様に95℃に加熱されたエンボスロ
ールにて熱圧接を行い，長繊維不織布を得た。また比較
例４では,110℃に加熱されたエンボスロールにて熱圧接
を行い，長繊維不織布を得た（比較例３〜４）。結果を
第２表に示す。表より明らかなように，本発明実施例で
は引張強力，風合の両方とも良好なもので，しかも微細
な捲縮を有しており，嵩高性の面でも優れたものであっ
た。一方，比較例３〜４の不織布では，バルキー性の面
で劣っていた。

（発明の効果） 本発明の熱接着繊維は，ポリエチレンを主体とするブ
レンド構造体とポリアミドとのサイドバイサイド糸より
なるにもかかわらず，ブレンド構造体を共重合ポリエチ
レンで構成することで，ポリアミドに対する親和性を向
上させることができて，繊維の剥離性を改良することが
できる。またブレドン構造体にはポリプロピレンがブレ
ンドされていることから，溶融弾性を小さくすることが
できて，ポリエチレンが高速製糸性に劣る点を十分に補
うことができ，このため高速で紡糸可能となって，製糸
性，紡糸時の操業性を良好なものとすることができる。
さらに，サイドバイサイド糸を構成するポリエチレンを
主体とするブレンド構造体とポリアミドとの収縮応力が
異なっており，このため優れた捲縮特性を得ることがで
きて，良好な柔軟性，嵩高性を示すことができる。この
ため，使い捨ておむつ，生理用品等の被覆シートや医療
用途に適した分野に広く用いられるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は，吐出孔糸曲がり角度θを求めるための説明図
である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エチレンと不飽和カルボン酸又は該カルボ
   ン酸誘導体もしくは該カルボン酸無水物のうち少なくと
   も一種以上からなるエチレンコポリマーで，該共重合成
   分の含有量が0.1〜5.0モル％であり，かつメルトインデ
   ックス値がASTMのＤ−1238（Ｅ）の方法で測定して１〜
   50g/10分である共重合ポリエチレン（Ａ）が99〜50重量
   ％，メルトフローレートがASTMのＤ−1238（Ｌ）の方法
   で測定して30g/10分より小さい結晶性ポリプロピレン
   （Ｂ）が１〜50重量％からなるブレンド構造体（Ｃ）と
   ポリアミドとをサイドバイサイド型に配置せしめてなる
   熱接着性複合繊維。
2. 【請求項２】上記繊維の単糸繊度が８デニール以下であ
   る請求項１記載の熱接着性複合繊維。
3. 【請求項３】請求項１記載の熱接着性複合繊維からなる
   不織布。