JPS6244058B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、少くとも２種類以上の繊維形成性ポ
リマーから構成された複合長繊維からなる不織布
の製造方法に関するものであり、さらに詳しく述
べるならば少くとも１種の低融点ポリマー成分を
フイラメント内部に含有している複合フイラメン
トからなる長繊維不織布の製造方法に関するもの
である。 従来、繊維形成性ポリマーを溶融し、紡糸口金
より吐出させ、圧縮性流体で牽引・細化し、フイ
ラメント群を分散させて繊維ウエブを形成させる
ことは既知（特公昭37−4993）である。このよう
に形成した繊維ウエブを加熱ロールで圧着させる
か、あるいは接着性樹脂で固着させると不織布が
得られる。一般的に不織布は、接着性樹脂で固着
されているが、その際、PVA系、又はアクリル
酸エステル系などの高分子のエマルジヨン又は溶
液にウエブを浸漬した後、これを加熱して固着さ
せている。しかし、この際ウエブの乾燥に莫大な
エネルギーを必要とする為、製造コストが非常に
高くなるという欠点があつた。この欠点を軽減す
る為に、従来は、熱可塑性低融点樹脂を、粉末、
もしくは、フイラメント状にしてウエブ中に混合
する方法（特公昭50−7183）があるが、これらの
接着成分をウエブ中に均一に分布させることが困
難であつた。従つてウエブ中に低融点熱可塑性ポ
リマーを均一に分布させる為には、融点の異なる
繊維形成性ポリマーを、混繊紡糸あるいは複合紡
糸し、低融点ポリマーを接着成分として利用する
方法が考えられる。このような混繊紡糸として
は、高融点および低融点繊維形成性ポリマーを、
それぞれ別個の吐出孔から押出して各ポリマーか
らなるフイラメントの混合物からなるウエブを形
成させる方法（特公昭50−6583）がある。しかし
ながら、この方法では高融点および低融点ポリマ
ーがそれぞれ独立に別個のフイラメントを形成し
ており、低融点ポリマーは、一般に低強度・高伸
度のフイラメント（共重合ポリマーの場合）を形
成する傾向にある。従つて通常の樹脂加工不織布
に比較して、低融点ポリマー繊維の混繊割合が高
くなると、得られる不織布の引張強度などの機械
的特性が低下し、逆に低融点ポリマー繊維の混繊
割合が少いと、得られる不織布表面の毛羽発生を
防止することが困難となる。 低融点ポリマーを接着成分としてより効果的に
利用する為に、高融点および低融点ポリマー成分
からなる複合繊維から作られた不織布が開示され
ている。２成分ポリマーの接合のタイプには、鞘
芯型（特公昭45−2345）、サイドバイサイド型
（特公昭42−21318）などがある。これらは、いず
れにしても当然のことながら接着成分すなわち低
融点ポリマー成分が、複合フイラメントの外面の
一部を必ず構成するように配置されており、繊維
表面間で低融点ポリマーの接着作用が行われるよ
うになつている。しかしながら、このような低融
点ポリマー成分がフイラメントの外表面の一部を
構成するようにして紡糸する為には、低融点ポリ
マーに高い紡糸性が要求される。一般に複合紡糸
を実施する際には、２種類のポリマーの吐出温度
はほぼ同一である為、低融点ポリマーの紡糸条件
を、高融点ポリマーの紡糸条件と同一にすること
が多く、そのような条件では、低融点ポリマーの
溶融押出時の粘度が低くなりすぎ、糸まがり現象
やポリマー劣化物が吐出孔の周囲に付着するなど
の好ましくない問題の発生が多くなる。又低融点
ポリマー成分が外表面全体にある為、得られる不
織布の耐熱性・耐候性が低くなるという欠点があ
つた。 本発明者らは少くとも１種の繊維形成性ポリマ
ー成分と、それよりも低融点を有するポリマー成
分とを有する複合フイラメントからなる不織布の
うち、前記の紡糸の安定性・耐候性・好ましい接
着性などを兼ねそなえた不織布の研究に鋭意努力
した結果、本発明を完成したものである。 すなわち本発明は、少くとも１つの繊維形成性
ポリマー成分とそれよりも低融点を有するポリマ
ー成分を有する複合フイラメントより長繊維不織
布を製造する方法を提供するものである。 すなわち本発明の複合長繊維不織布の製造方法
は、繊維形成性ポリマーからなる１個の海成分
と、他のポリマーからなり、かつ、前記海成分中
に包埋されている１個以上の島成分とからなり、
前記島成分ポリマーの融点が、前記海成分ポリマ
ーの融点より20℃以上低く、島成分は繊維の中心
軸から偏心して配置されており、島成分の周面
と、繊維の外周面との間に２μ以下の厚さＤを有
する海成分の薄膜部分が形成されている多数の複
合長繊維を、互に他と交差させてウエブを作成
し、前記ウエブを、前記島成分ポリマーの融点よ
り低い温度であり、しかしこの融点より20℃低い
温度以上であつて、かつ前記海成分ポリマーの融
点より20℃低い温度以下の温度に加熱し、かつ加
圧して前記薄膜部分の一部を破裂し、かつこの破
裂部分において、露出している島成分ポリマーに
より前記複合長繊維を互に他と融着することを特
徴とするものである。 本発明方法に用いられる複合フイラメントにお
いて重要な点は、その横断面における２種以上の
ポリマー成分の配置にある。すなわち、本発明方
法に用いられる複合フイラメントにおいて低融点
ポリマー成分がフイラメントの外表面の一部を形
成しないように配置され、かつ、フイラメントの
横断面に関して、低融点ポリマー成分と他の繊維
形成性ポリマー成分との接合面と、フイラメント
の外表面との最短距離、Ｄが２μ以下となつてい
るのである。この複合フイラメントの表面皮膜の
一部が、熱と圧力との作用により破壊されると、
露出した低融点ポリマー成分が他の低融点ポリマ
ー成分あるいは繊維形成性ポリマー成分と融着し
て複合長繊維不織布を構成する。すなわちこの複
合フイラメントにおいて、接着効果を有する低融
点ポリマーは、複合フイラメントの外表面を形成
していないにもかかわらず、複合フイラメンにお
いて低融点ポリマー成分を包み込んでいる繊維形
成性ポリマー成分の最も薄い部分、すなわち薄皮
の厚さＤを２μ以下にすることにより、驚ろくべ
きことに、従来の複合フイラメントのように接着
成分を、外表面の一部を構成するように配置しな
くとも、熱と圧力との作用で、該フイラメントの
皮膜の一部が容易に破壊され、それによつて露出
した低融点ポリマー成分が、他の低融点ポリマー
成分、あるいは繊維形成性ポリマー成分と融着し
得ることが発見された。さらに好ましくは、Ｄを
0.7μ以下にすると、一層小さな圧力で、皮膜の
一部を破壊することが可能となり、複合フイラメ
ントを、それらの交差する部分においてのみ接着
することができるようになる。この場合例えば第
１図で示すようにキドニー型に低融点ポリマー成
分１を他の成分２中に配置し、得られる複合フイ
ラメントを熱と圧力の作用で接着させると、非常
に柔軟でかつ毛羽などの発生しない不織布が得ら
れる。本発明で画期的なポイントは、この低融点
ポリマー成分が他の繊維形成性ポリマー成分中に
内包されている点である。従つて本発明の不織布
は、従来の低融点ポリマー成分が複合フイラメン
トの外表面の一部を形成している複合フイラメン
トから得られた不織布とは明らかに異なり、繊維
間の接合部以外の部分では低融点ポリマー成分は
フイラメントの外表面に露出することがない。
又、皮膜の厚さの最小値Ｄを0.7μ以下、特に好
ましくは0.4μ以下にすると、フイラメント間の
接着が極めて容易となる。Ｄの値を２μより大き
くした場合、ポリマーの種類にもよるが、点接着
のエンボスロールを用いて加圧、加熱しても繊維
形成性ポリマー成分の薄皮を破ることができず低
融点ポリマー成分の実質的接着効果が期待できな
いことがある。 本発明方法で用いられる繊維形成性ポリマー
は、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレン
テレフタレートなどで代表されるポリエステル、
ナイロン６、ナイロン66で代表されるポリアミ
ド、ポリプロピレンで代表されるポリオレフイン
など、比較的融点が高く、溶融紡糸可能なポリマ
ーが好ましい。低融点ポリマーの融点としては、
使用した他の繊維形成性ポリマーのうち、もつと
も融点の低いポリマー（１種類の場合はそのポリ
マーの融点）よりさらに20℃以上低いことが好ま
しい。低融点ポリマーとしては、第３成分を共重
合した共重合ポリエステル、共重合ポリアミド、
ポリオレフインなどを用いることが出来る。融点
差は好ましくは25〜60℃程度であり、それ以上の
場合は加熱圧着処理の場合に破れない場合もあり
好ましくない。本発明方法において用いられる低
融点ポリマーの含有比率は、繊維全体の５〜50重
量パーセントであるのが好ましい。５重量パーセ
ント未満では繊維の接着成分としての割合が不満
足となることがあり、又、50重量パーセントを超
えると、得られる不織布の引張強力などの機械的
物性が低下することがある。本発明方法において
用いられる複合フイラメントの断面形状に関して
説明すると、１個以上の低融点ポリマー成分を、
他の成分中に島状に偏心的に配置すると、柔軟な
不織布が得られる。ここで偏心的に配置させると
いうのは、第１ないし６図に図示されているよう
に複合フイラメント３の横断面に関して、その中
心部を除く周辺部に低融点ポリマー成分が偏在す
るように配置することをいうのである。 一般に、低融点ポリマー成分を、島状に配置す
る場合、複合フイラメントの中心部よりも、外周
部に集中して配置すると、柔軟でかつ引張強力な
どのかなり高い不織布が得られる。低融点ポリマ
ー島成分の数には格別の限定はないが、一般に
は、１〜３個が好ましい。本発明方法により得ら
れる不織布はその柔軟さの故にカーテン、衣服
類、靴など広い範囲にわたつて利用でき、通常の
織物に匹敵する風合を有している。すなわち、本
発明方法により得られる不織布の特性として高引
張強力、高引裂強力を望むときは第４，５および
６図に示されているように複合フイラメントの横
断面に関して、２個以上の低融点ポリマー島成分
を点対称的に配置させるのが有効である。この場
合、複数個の島成分を点対称的に配置させること
により、熱圧着の際の接着点を増加させることが
でき、良好な接着効果が得られる。低融点ポリマ
ー島成分の個数は、紡糸口製作時のコスト、接着
効果の有効性から考えて２〜６個が好ましい。７
個以上にしても実質的に接着効果に変化が見られ
ない。低融点ポリマー島成分の配置は、Ｃ_oの対
称軸上（ｎは低融点ポリマー島成分の個数）にあ
るのがより効率的である。このように低融点ポリ
マーが島成分として配置された複合フイラメント
からなる不織布は、低融点ポリマー成分が繊維の
外表面の一部を形成していないにもかかわらず、
かなり高い引張強力を示す。 このような複合フイラメントからなるウエブは
低融点ポリマー成分がフイラメントの外表面の一
部を形成していない為、単なる加熱のみでフイラ
メントを相互に接着できるのは両成分の間に剥離
が発生した場合に限られ、一般には加熱に加圧を
併用して繊維形成性ポリマー成分の薄皮の一部を
破壊して、接着成分をフイラメント外に押出して
接着に利用する方法が好ましい。この為には、加
熱ロールに凸凹模様を有するエンボスロールでウ
エブを加熱・加圧しながら複合フイラメント相互
の熱接着を行うと効果が大きい。加熱ロールに凸
凹模様のないフラツトロールはＤの値が極端に小
さい場合にのみ有効であり、一般には低融点ポリ
マー成分と他の繊維形成性ポリマー成分との接着
性が十分でなく、剥離が発生することが多い。当
然ながら、Ｄの値が極めて小さな場合でも、エン
ボスロールでウエブに加圧加熱接着を実施するこ
とに何の差支えもない。或は、ウエブを予じめ所
要温度に加熱し、これをエンボスロール又はフラ
ツトニツプロールで加圧を施してもよい。 本発明方法に用いられる複合繊維の製造のため
に用いる紡糸口金は、例えば第１図の複合フイラ
メントについては、従来のキドニー型紡口、ある
いは公知の偏心鞘芯型複合フイラメント用紡口を
応用できる。この場合、低融点ポリマー成分はフ
イラメントの外表面を形成していない為、溶融粘
度の差による糸まがりなどの、紡糸におけるトラ
ブルの発生が少く、安定して紡糸することが出来
る。又本発明によれば、溶融粘度のかなり低い低
融点ポリマー成分でも、繊維形成性ポリマーの薄
膜をかぶつている為、安定した紡糸が可能とな
り、低融点ポリマーの使用できる範囲が大きくな
るという利点を有している。 本発明方法では、前述の複合フイラメントから
長繊維ウエブを形成するが、その製造装置は、例
えば特公昭37−4993に記載の紡糸装置などを用い
ることができる。この時、本発明方法により得ら
れる不織布は、長繊維フイラメントからなること
が好ましい。短繊維不織布、例えば乾式又は湿式
不織布の製造法でも同様にウエブ化が可能である
が、製造方法が複雑になる為好ましくない。ウエ
ブを形成した後は、例えば公知のエンボスロール
で、熱と圧力の作用により、繊維形成性ポリマー
成分薄膜の一部を破裂させ、露出した低融点ポリ
マー成分を接着成分として利用する。この時加熱
温度は低融点ポリマー成分の融点より低い温度で
あり、しかしこの融点より20℃低い温度以上であ
つて、かつ、繊維形成性ポリマー成分の融点より
20℃低い温度以上の温度範囲が好ましい。加熱温
度が低融点ポリマーの融点より高い場合は、得ら
れる不織布が硬く、風合の悪いものになり、この
融点の20℃の温度より低い場合は、低融点ポリマ
ー成分同志の接着性が不良となる為好ましくな
い。又繊維形成性ポリマーの融点の下20℃を超え
る高温度では、繊維形成性ポリマー自身が融着す
る場合があるので好ましくない。ウエブの圧着は
少くとも１本の加熱ロールを有する少くとも１対
のニツプロールによつて行われることが好まし
い。特に、すべてのニツプロールが加熱ロールを
有していることが毛羽を押える為には好ましい。
使用するニツプロールの数は少くとも１対、好ま
しくは２対以上であり、２対以上を用いるとき
は、そのうちの最後の１対のニツプロール中の加
熱ロールの温度を島成分ポリマーの融点より低い
温度で、しかしこの融点より20℃低い温度以上で
かつ海成分ポリマーの融点より20℃低い融着温度
以下に設定し、残りのニツプロールの加熱ロール
は前記の加熱ロールの温度より低い温度に設定
し、これらを予熱処理ロールとして用いることが
好ましい。予熱処理ロールの設定温度は前記融着
温度よりも20℃以下の温度だけ低いことが加熱圧
着の均一化という点から見て好ましい。このとき
の加圧圧力には、格別の限定はないが、柔軟な不
織布を得る為に0.1〜50Kg／cm²、好ましくは10
Kg／cm²以下であることが好ましい。又他の加熱加
圧方法として、ウエブを前記温度を有する高温雰
囲気中、例えばオーブン等の中で加熱し、この加
熱されたウエブを少くとも１対のニツプロールで
例えば上記圧力で圧着してもよい。 以下、実施例により本発明方法を更に詳しく説
明する。 実施例 １ 繊維形成性ポリマーとしてポリエチレンテレフ
タレート（固有粘度0.64）、低融点ポリマーとし
てナイロン６（相対粘度2.3）を、吐出重量比
７／３で、第１図に示すキドニー型複合フイラメ
ントの形状になる0.23mmφ・48ホール紡口を使用
し40ｇ／分の吐出量で押出した。この時紡口下
7.5cmの位置にエアサツカーを設置し、圧気圧2.0
Kg／cm²でフイラメントを吸引細化し、40cm幅の目
付55ｇ／m²のウエブを採取し、このウエブに200
℃のエンボスロールで熱圧着を行つた。熱圧着操
作前の複合フイラメントは、単糸デニール2.0d、
引張強度3.5ｇ／ｄ、伸度92％、密度1.30、薄皮
の厚さＤは0.6μ（セクシヨン写真により測定）
であつた。得られた不織布は、JISL―1068スト
リツプ法により測定した結果 引張強力（タテ／ヨコ）３cm幅14.0Kg／7.2Kg
を示した。 実施例 ２ 実施例１と同じくポリエチレンテレフタレート
とナイロン６の組合わせ（紡糸条件はほぼ同じ）
で複合フイラメントを形成させ、その際紡糸時に
スペーサーの厚みを調整して薄皮の厚みＤを変化
させた時の結果を第１表に示す。

【表】 以上の結果より、Ｄの値が２μを超えると、実
質的に低融点ポリマー成分が接着有効成分として
働かず、エンボス温度がエステル不織布の融点に
近くなり好ましくないことがわかる。 実施例 ３ 繊維形成性ポリマーとしてナイロン66を、低融
点ポリマーとしてナイロン６を用い第５図に示さ
れているような４分割複合フイラメントの断面形
状を形成するための0.25mmφ、30ホールの紡口を
使用し、吐出比を変化させて紡糸した時に得られ
た不織布の物性を第２表に示す。

【表】 実施例 ４ 繊維形成性ポリマーとしてポリエチレンテレフ
タレート（固有粘度0.64）を、低融点ポリマーと
して２，２―ビス〔４―（２―ヒドロキシエトキ
シ）フエニル〕プロパンを５，10，15・モルと変
えた共重合ポリエチレンテレフタレートを用い、
吐出量比を２：１とし、実施例１と同じ紡口を使
用し、目付50ｇ／m²のウエブを形成した。これ
に、エンボスロールによる熱接着を施し、その温
度を変えた時の不織布の物性を第３表に示す。

【表】 実施例５および比較例１ 実施例４と同じく、ポリエチレンテレフタレー
トと２，２―ビス〔４―（２―ヒドロキシエトキ
シ）フエニル〕プロパン10モルを共重合したポリ
エチレンテレフタレートとの組合わせで目付50
ｇ／m²のウエブを形成した。この時の紡糸状態と
屋外に30日間暴露した時の引張強力の低下の結果
を第４表に示す。第４表には比較例１として同じ
条件で貼合わせ型複合フイラメントを用いた時の
結果も合わせて示す。

【表】

【表】 比較例 ２ 実施例１と同様の溶融紡糸操作を行つた。但
し、ポリエチレンテレフタレートと、ナイロン６
とを７／３の重量比で混合溶融し、通常の紡糸口
金を通して混合紡糸した。この混合紡糸されたフ
イラメントから実施例１と同様の操作により目付
55ｇ／m²のウエブを作成した。 このウエブに、実施例１と同様に200℃のエン
ボスロールで熱圧着を施したが繊維の接着はほと
んど得られなかつた。そこでエンボスロールの温
度を220℃に上昇させて熱圧着を施したところ繊
維の接着が得られた。しかし得られた不織布の引
張強度は、タテ方向で8.1Kg／３cmであり、ヨコ
方向で4.2Kg／３cmであつて、不満足なものであ
り、その風合もかたく不満足なものであつた。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図はそれぞれ本発明で用いら
れる複合フイラメントの断面形状の説明図であ
る。 １……低融点ポリマー島成分、２……繊維形成
性ポリマー海成分、３……複合フイラメント、Ｄ
……薄膜部の厚さ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 繊維形成性ポリマーからなる１個の海成分
   と、他のポリマーからなり、かつ、前記海成分中
   に包埋されている１個以上の島成分とからなり、
   前記島成分ポリマーの融点が、前記海成分ポリマ
   ーの融点より20℃以上低く、島成分は繊維の中心
   軸から偏心して配置されており、島成分の周面
   と、繊維の外周面との間に２μ以下の厚さＤを有
   する海成分の薄膜部分が形成されている多数の複
   合長繊維を、互に他と交差させてウエブを作成
   し、前記ウエブを、前記島成分ポリマーの融点よ
   り低い温度であり、しかしこの融点より20℃低い
   温度以上であつて、かつ、前記海成分ポリマーの
   融点より20℃低い温度以下の温度に加熱し、かつ
   加圧して前記薄膜部分の一部を破裂し、かつこの
   破裂部分において、露出している島成分ポリマー
   により前記複合長繊維を互に他と融着することを
   特徴とする複合長繊維不織布の製造方法。 ２ 前記海成分ポリマーが、ポリエステル、ポリ
   アミド、又はポリオレフインである、特許請求の
   範囲第１項記載の方法。 ３ 前記島成分ポリマーが使用された海成分ポリ
   マーより20℃以上低い融点を有するポリエステ
   ル、ポリアミド、又はポリオレフインである特許
   請求の範囲第１項記載の方法。 ４ 前記複合繊維中の島成分の含有率が５ないし
   50重量％である、特許請求の範囲第第１項記載の
   方法。 ５ 前記複合繊維の横断面において、２個以上の
   前記島成分が、前記複合繊維の中心のまわりに、
   点対称をなして配置されている、特許請求の範囲
   第１項記載の方法。 ６ 前記厚さＤが0.7μ以下である特許請求の範
   囲第１項記載の方法。 ７ 前記複合繊維間の融着が、複合繊維の交差点
   においてのみ生じている特許請求の範囲第１項記
   載の方法。 ８ 前記加熱および加圧が少くとも１本の加熱ロ
   ールを有する少くとも１対のニツプロールによつ
   て、行われる特許請求の範囲第１項記載の方法。 ９ 前記加熱ロールが、その表面に凹凸模様を有
   するエンボスロールである、特許請求の範囲第８
   項記載の方法。 １０ 前記ウエブが、前記温度を有する高温雰囲
   気中で加熱され、その後、少くとも１対のニツプ
   ロールにより加圧される、特許請求の範囲第１項
   記載の方法。