TW202210672A - 熱黏接性複合纖維、其製造方法及使用熱黏接性複合纖維的不織布 - Google Patents

熱黏接性複合纖維、其製造方法及使用熱黏接性複合纖維的不織布 Download PDF

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Abstract

本發明的課題在於提供一種可獲得手感及賦形加工性優異的不織布的熱黏接性複合纖維。一種熱黏接性複合纖維，包括：包含聚酯系樹脂的第一成分、以及包含具有比所述聚酯系樹脂的熔點低15℃以上的熔點的聚烯烴系樹脂的第二成分，並且具有在與纖維的長度方向正交的纖維剖面中所述第二成分佔據纖維外周的同心鞘芯型結構，所述熱黏接性複合纖維中，斷裂伸長率為350%以上，且斷裂伸長率與纖度的比為80%/dtex以上。

Description

熱黏接性複合纖維、其製造方法及使用熱黏接性複合纖維的不織布
本發明是有關於一種熱黏接性複合纖維，更具體而言，是有關於一種可獲得手感優異、且也追隨複雜的形狀或纖維變形應力高的加工的賦形加工性優異的不織布等的熱黏接性複合纖維。更詳細而言，是有關於一種可獲得適合於如下用途的、手感與賦形加工性優異的不織布等的熱黏接性複合纖維、其製造方法及使用所述熱黏接性複合纖維的不織布，所述用途為尿布、衛生棉、護墊等衛生材料用吸收性物品、醫療衛生材料、生活相關材料、一般醫療材料、床品材料、過濾器材料、護理用品、及寵物用品等用途。
以前，利用熱風或加熱輥的熱能量、並可通過熱熔接而成形的熱黏接性複合纖維容易獲得蓬鬆性或柔軟性優異的不織布，因此被廣泛用於尿布、衛生棉、護墊等衛生材料、或者生活用品或過濾器等產業資材等中。尤其是，衛生材料與人體肌膚直接接觸、或需要快速吸收尿、經血等液體，因此蓬鬆性或柔軟性的重要程度極高。為了獲得不織布的蓬鬆性或柔軟性，大致有兩種方法，一種是使用蓬鬆或柔軟的纖維的方法，另外一種是在不織布的狀態下進行可獲得蓬鬆性或柔軟性的加工（賦形加工）的方法。
例如，在專利文獻1中，提出有如下方法：通過對不織布進行作為賦形加工之一的齒輪加工來對不織布賦予凹凸形狀，從而使不織布具備蓬鬆性與柔軟性。在進行此種加工時，對纖維施加強的應力，此時，若使用伸長率低的纖維，則纖維會斷裂而成為不織布表面的細毛，成為使觸感惡化的原因，因此需要對於加工具有追隨性的高伸長率的纖維。
在專利文獻2中，提出有一種纖維，其中在比熱熔接性樹脂成分的主要結晶性熱塑性樹脂的玻璃化轉變點與纖維形成性樹脂成分的玻璃化轉變點雙方高的溫度下，以0.5倍～1.3倍對熱熔接性複合纖維的未延伸絲進行定長熱處理，然後，在比所述定長熱處理溫度高5℃以上的溫度下且無張力的情況下進行熱處理，由此具有高伸長率、同時梳棉加工性與熱尺寸穩定性優異。但是，此種纖維由於延伸倍率小，而存在纖度變高、成為手感差的不織布的問題。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2017-043853號公報 [專利文獻2]日本專利特開2007-204901號公報
[發明所要解決的問題] 如此，高伸長率與低纖度為取捨關係，且仍未獲得兼具高伸長率與低纖度的纖維、即、兼具對於複雜的形狀或纖維變形應力高的加工的追隨性與手感的不織布用的纖維。
本發明的目的是以所述現有技術為背景而成，在於提供一種兼具高伸長率與低纖度的熱黏接性複合纖維、及所述熱黏接性複合纖維的製造方法。另外，通過使用所述熱黏接性複合纖維，而提供一種手感優異、且也追隨複雜的形狀或纖維變形應力高的加工的賦形加工性優異的不織布。 [解決問題的技術手段]
本發明者為了解決所述課題而反復進行了努力研究。結果，發現通過製成包含含有聚酯系樹脂的第一成分、以及含有聚烯烴系樹脂的第二成分的具有同心鞘芯型結構的複合纖維，並在適當的延伸條件、熱處理條件下進行製造，可獲得兼具高伸長率與低纖度的熱黏接性複合纖維，從而完成了本發明。
即，本發明是如下那樣構成。 [1] 一種熱黏接性複合纖維，包括：包含聚酯系樹脂的第一成分、以及包含具有比所述聚酯系樹脂的熔點低15℃以上的熔點的聚烯烴系樹脂的第二成分，並且具有在與纖維的長度方向正交的纖維剖面中所述第二成分佔據纖維外周的同心鞘芯型結構，所述熱黏接性複合纖維中， 斷裂伸長率為350%以上，且斷裂伸長率與纖度的比為80%/dtex以上。 [2] 根據[1]所述的熱黏接性複合纖維，其中纖度為2.0 dtex～6.1 dtex。 [3] 根據[1]或[2]所述的熱黏接性複合纖維，其中120℃下的乾熱收縮率為0%～20%。 [4] 根據[1]至[3]中任一項所述的熱黏接性複合纖維，其中145℃下的料片熱收縮率為0%～30%。 [5] 一種熱黏接性複合纖維的製造方法，包括：對於包含聚酯系樹脂的第一成分、以及包含具有比所述聚酯系樹脂的熔點低15℃以上的熔點的聚烯烴系樹脂的第二成分，以成為所述第二成分佔據纖維外周的同心鞘芯型剖面形狀的方式進行熔融紡絲而獲得未延伸纖維的步驟；使所述未延伸纖維延伸而獲得延伸纖維的步驟；對所述延伸纖維賦予捲曲的步驟；以及對所述賦予了捲曲的延伸纖維進行熱處理的步驟，所述熱黏接性複合纖維的製造方法中， 下述式子所表示的延伸效率為40%～75%， 延伸效率（%）={未延伸纖維的纖度（dtex）/延伸倍率（倍）/熱黏接性複合纖維的纖度（dtex）}×100。 [6] 根據[5]所述的熱黏接性複合纖維的製造方法，其中所述獲得延伸纖維的步驟為使未延伸纖維以延伸倍率1.5倍以上延伸的步驟。 [7] 根據[5]或[6]所述的熱黏接性複合纖維的製造方法，其中所述進行熱處理的步驟是在構成第一成分的聚酯系樹脂的玻璃化轉變溫度的10℃～70℃以上的高溫、且小於構成第二成分的聚烯烴系樹脂的熔點的溫度範圍內進行熱處理的步驟。 [8] 一種不織布，其是使用根據[1]至[4]中任一項所述的熱黏接性複合纖維而獲得。 [發明的效果]
本發明的熱黏接性複合纖維兼具高伸長率與低纖度，因此可製作手感優異、且也追隨複雜的形狀或纖維變形應力高的加工的賦形加工性優異的不織布。
本發明的熱黏接性複合纖維包括：包含聚酯系樹脂的第一成分、以及包含具有比所述聚酯系樹脂的熔點低15℃以上的熔點的聚烯烴系樹脂的第二成分，並且具有在與纖維的長度方向正交的纖維剖面中所述第二成分佔據纖維外周的同心鞘芯型結構，所述熱黏接性複合纖維的特徵在於：斷裂伸長率為350%以上，且斷裂伸長率與纖度的比為80%/dtex以上。通過使用此種纖維，可製作手感優異、且也追隨複雜的形狀或纖維變形應力高的加工的賦形加工性優異的不織布。
（第一成分） 構成本發明的第一成分的聚酯系樹脂並無特別限定，可例示：聚對苯二甲酸乙二酯或聚對苯二甲酸三亞甲基酯、聚對苯二甲酸丙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯等聚對苯二甲酸伸烷基酯類，聚乳酸、聚琥珀酸丁二酯、聚乙醇酸等的生物降解性聚酯，及這些與其他酯形成成分的共聚物。其他酯形成成分並無特別限定，可例示：二乙二醇、聚亞甲基二醇等二醇類，間苯二甲酸、六氫對苯二甲酸等芳香族二羧酸。在為與其他酯形成成分的共聚物的情況下，所述共聚組成並無特別限定，較佳為並不大幅損及結晶性的程度，就所述觀點而言，更佳為：共聚成分為10質量%以下，更佳為5質量%以下。這些可單獨使用，組合使用兩種以上也無任何問題。 其中，若考慮到原料成本、所獲得的纖維的熱穩定性等，作為聚酯系樹脂，較佳為選自由聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚乳酸、聚琥珀酸丁二酯所組成的群組中的至少一種，更佳為僅由聚對苯二甲酸乙二酯構成的未改性聚合物。
若在第一成分中包含聚酯系樹脂，則並無特別限定，較佳為包含80質量%以上的聚酯系樹脂，更佳為包含90質量%以上的聚酯系樹脂。在不妨礙本發明的效果的範圍內，視需要也可適宜地進而添加抗氧化劑、光穩定劑、紫外線吸收劑、中和劑、成核劑、環氧穩定劑、潤滑劑、抗菌劑、阻燃劑、抗靜電劑、顏料及塑化劑等添加劑。
（第二成分） 構成本發明的第二成分的聚烯烴系樹脂只要滿足如下條件、即具有比構成第一成分的聚酯系樹脂的熔點低15℃以上的熔點這一條件，則並無特別限定，可例示：低密度聚乙烯、直鏈狀低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、這些乙烯系聚合物的馬來酸酐改性物、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯-丙烯共聚物、聚丙烯、丙烯系聚合物的馬來酸酐改性物、聚4-甲基戊烯-1。這些可單獨使用，組合使用兩種以上也無任何問題。 其中，就抑制如下現象、即纖維表面所露出的聚烯烴系樹脂彼此在紡絲時未完全冷卻固化而熔接的現象的觀點而言，較佳為選自由低密度聚乙烯、直鏈狀低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、及聚丙烯所組成的群組中的至少一種，更佳為僅由高密度聚乙烯構成。
另外，可適宜地使用的聚烯烴系樹脂的熔體質量流動速率（以下，簡稱為MFR（Melt Mass Flow Rate））若為可紡絲的範圍，則並無特別限定，較佳為1 g/10分鐘～100 g/10分鐘，更佳為5 g/10分鐘～70 g/10分鐘。所述MFR以外的聚烯烴的物性、例如Q值（重量平均分子量/數量平均分子量）、洛氏硬度（Rockwell hardness）、分支甲基鏈數等物性若滿足本發明的必要條件，則並無特別限定。
若在第二成分中包含聚烯烴系樹脂，則並無特別限定，較佳為包含80質量%以上的聚烯烴系樹脂，更佳為包含90質量%以上的聚烯烴系樹脂。在不妨礙本發明的效果的範圍內，視需要也可適宜地包含所述第一成分中所例示的添加劑。
（熱黏接性複合纖維） 本發明的複合纖維中的第一成分與第二成分的組合只要滿足如下條件、即構成第二成分的聚烯烴系樹脂具有比構成第一成分的聚酯系樹脂的熔點低15℃以上的熔點這一條件，則並無特別限定，可自所述說明的第一成分及第二成分中選擇使用。再者，在第一成分為兩種以上的聚酯系樹脂的混合物、和/或第二成分為兩種以上的聚烯烴系樹脂的混合物的情況下，所謂「構成第二成分的聚烯烴系樹脂具有比構成第一成分的聚酯系樹脂的熔點低15℃以上的熔點」，是指構成第二成分的聚烯烴系樹脂的混合物中具有最高熔點的樹脂具有比構成第一成分的聚酯系樹脂的混合物中具有最低熔點的樹脂的熔點低15℃以上的熔點。 作為具體的第一成分/第二成分的組合，可例示：聚對苯二甲酸乙二酯/聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯/高密度聚乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯/直鏈狀低密度聚乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯/低密度聚乙烯。其中，更佳的組合為聚對苯二甲酸乙二酯/高密度聚乙烯。
本發明的複合纖維具有在與纖維的長度方向正交的纖維剖面中所述第二成分佔據纖維外周的同心鞘芯型結構。同心鞘芯型結構可為同心鞘芯實心型複合纖維，也可為同心鞘芯中空型複合纖維。 另外，芯的剖面形狀不僅可設為圓形，也可設為特異形狀，例如可列舉：星形、橢圓形、三角形、四邊形、五邊形、多葉形、陣列形、T字形及馬蹄形等特異形狀。
本發明的複合纖維較佳為在與其長度方向正交的纖維剖面中，將第一成分（芯成分）與第二成分（鞘成分）的複合比設為以容量分率計為10/90～90/10，更佳為30/70～70/30，特佳為60/40～50/50。複合比率影響未延伸纖維的伸長率及加工成不織布時的纖維黏接強力。通過增加第一成分的比率，可適宜地殘留未延伸纖維的伸長率，可增加延伸步驟中所獲得的延伸纖維的伸長率，因此可適宜地獲得不織布的賦形加工性。另外，通過增加第二成分的比率，可提高加工成不織布時的纖維黏接強力，可適宜地獲得不易斷裂的不織布。
本發明的複合纖維的纖度並無特別限定，較佳為2.0 dtex～6.1 dtex，具體而言，對於衛生材料資材中所使用的那樣的纖維，更佳為2.6 dtex～5.5 dtex，進而佳為3.5 dtex～4.5 dtex。若複合纖維的纖度為2.0 dtex以上，則容易獲得高伸長率的複合纖維，因此較佳，若為6.1 dtex以下，則可獲得手感良好的不織布，因此較佳。通過設為所述範圍的纖度，可兼具高伸長率與低纖度，容易達成優異的手感與不織布加工時的手感的良度及賦形加工中的追隨性的並存。
本發明的複合纖維的斷裂伸長率為350%以上，較佳為400%以上，更佳為500%以上。通過將複合纖維的斷裂伸長率設為350%以上，可在製成不織布的狀態下不切斷纖維地延展纖維，可獲得也追隨複雜的形狀的賦形加工性優異的不織布。斷裂伸長率的上限並無特別限定，現實中為700%以下。 本發明中所述的斷裂伸長率是依據日本工業標準（Japanese Industrial Standards，JIS）L 1015，使用拉伸試驗機，將試樣的握持間隔設為20 mm來進行拉伸試驗，並將斷裂時的伸長度設為所述纖維的斷裂伸長率。
本發明的複合纖維的斷裂伸長率與纖度的比為80%/dtex以上，較佳為90%/dtex以上，進而佳為105%/dtex以上，特佳為130%/dtex以上。若複合纖維的斷裂伸長率與纖度的比為80%/dtex以上，則可獲得賦形加工性與手感的平衡良好的不織布，若為105%/dtex以上，則可獲得賦形加工性與手感的平衡優異的不織布，若為130%/dtex以上，則可獲得以高水平兼顧賦形加工性與手感的不織布。
本發明的複合纖維的斷裂強度並無特別限定，例如，對於衛生材料資材中所使用的那樣的纖維而言，較佳為0.5 cN/dtex～1.5 cN/dtex的範圍，更佳為0.7 cN/dtex～1.0 cN/dtex的範圍。在斷裂強度低的情況下，在搬送製造步驟中的纖維時有可能產生纖維斷開或纏繞，若複合纖維的斷裂強度為0.5 cN/dtex以上，則強力充分，可抑制纖維斷開或纏繞。另外，通常，斷裂強度與伸長率成反比，因此，若為1.5 cN/dtex以下，則可在製成不織布時的加工中殘留充分的伸長率。通過設為所述範圍的斷裂強度，可製成殘留伸長率、同時也不會引起各步驟中的故障的纖維。
本發明的複合纖維的斷裂強度與斷裂伸長率的比（斷裂強度[cN/dtex]/斷裂伸長率[%]）並無特別限定，較佳為小於0.005，進而佳為小於0.0024。斷裂強度與斷裂伸長率的比大，是指高強度-低伸長率，斷裂強度與斷裂伸長率的比小，是指低強度-高伸長率。在對使用所述纖維的不織布進行賦形加工時，適宜的是不織布中的纖維追隨加工，若所述比小於0.005，則在對不織布進行賦形加工時，可在不引起單絲斷開的情況下順利地進行加工，若小於0.0024，則可獲得更高水平的加工追隨性，因此適宜。
本發明的複合纖維的120℃下的乾熱收縮率並無特別限定，較佳為0%～20%，更佳為0%～10%，進而佳為0%～5%。若乾熱收縮率為0%以上，則伴隨收縮而纖維的伸長率提高，因此較佳，若乾熱收縮率為20%以下，則可對使用本發明的複合纖維的料片進行熱處理，可確保加工成不織布時的熱尺寸穩定性，因此較佳。通過設為所述範圍的熱收縮率，可兼顧充分水平的賦形加工追隨性與熱尺寸穩定性。乾熱收縮率的算出方法將在後述的實施例中進行說明。
將本發明的複合纖維製成料片片材時的145℃下的料片熱收縮率並無特別限定，較佳為0%～30%，更佳為0%～8%，進而佳為0%～5%。若料片熱收縮率為0%以上，則伴隨收縮而纖維的伸長率提高，對不織布進行賦形加工時的賦形追隨性提高，因此較佳。另一方面，就對不織布進行熱處理時的熱尺寸穩定性的觀點而言，較佳為30%以下。通過設為所述範圍的料片熱收縮率，可兼顧不織布的熱尺寸穩定性與賦形追隨性。料片熱收縮率的算出方法將在後述的實施例中進行說明。
本發明的複合纖維的捲曲數並無特別限定，較佳為9峰頂/2.54 cm～20峰頂/2.54 cm，更佳為11峰頂/2.54 cm～18峰頂/2.54 cm。若捲曲數為9峰頂/2.54 cm以上，則梳棉通過性為充分水平，若為11峰頂/2.54 cm以上，則可獲得進而適宜的梳棉通過性。另外，若為20峰頂/2.54 cm以下，則可抑制形成料片時的棉結（nep）的產生，若為18峰頂/2.54 cm以下，則可進而適宜地抑制棉結的產生。
本發明的複合纖維的捲曲率並無特別限定，較佳為5%～15%，更佳為6%～12%。若捲曲率為5%以上，則梳棉通過性為充分水平，若為6%以上，則可獲得進而適宜的梳棉通過性。另外，若捲曲率為15%以下，則可獲得形成料片時的質地均勻性，若為12%以下，則可獲得更適宜的質地均勻性，因此較佳。
本發明的複合纖維的捲曲彈性模量並無特別限定，較佳為85%～100%。通過捲曲彈性模量為85%以上，可在不織布化步驟中維持捲曲的形態穩定性，由此，獲得不織布的步驟中的梳棉通過性變良好。
另外，在本發明的複合纖維中，在不妨礙本發明的效果的範圍內，視需要也可適宜地添加無機微粒子，以便賦予源自自重的垂墜感或光滑的觸感，獲得由生成孔隙或裂縫等纖維內外的空隙帶來的柔軟性優異的纖維。無機微粒子的添加量在纖維中較佳為0質量%～10質量%，更佳為0.1質量%～10質量%，進而佳為1質量%～5質量%的範圍。
關於所述無機微粒子，若為比重高、難以引起熔融樹脂中的凝聚的物質，則並無特別限定，若列舉一例，則可列舉：氧化鈦(比重3.7~4.3)、氧化鋅(比重5.2~5.7)、鈦酸鋇(比重5.5~5.6)、碳酸鋇(比重4.3~4.4)、硫酸鋇(比重4.2~4.6)、氧化鋯(比重5.5)、矽酸鋯(比重4.7)、氧化鋁(比重3.7~3.9)、氧化鎂(比重3.2)或具備與這些大致同等的比重的物質，其中，較佳為使用氧化鈦。通常已知這些無機微粒子是以隱蔽性、抗菌性或除臭性等為目的而添加到纖維中來使用。所使用的無機微粒子較佳為在紡絲步驟或延伸步驟中不會產生絲斷開等不良情況的粒徑或形狀。
作為無機微粒子的添加方法，可列舉：在第一成分或第二成分中直接添加無機微粒子的粉末的方法；或者在樹脂中混入無機微粒子，進行母料化，並添加到第一成分或第二成分中的方法等。母料化中使用的樹脂最佳為使用與第一成分、第二成分相同的樹脂，若滿足本發明的必要條件，則並無特別限定，也可使用與第一成分、第二成分不同的樹脂。
（複合纖維的製造方法） 本發明的複合纖維包括：對於包含聚酯系樹脂的第一成分、以及包含具有比所述聚酯系樹脂的熔點低15℃以上的熔點的聚烯烴系樹脂的第二成分，以成為所述第二成分佔據纖維外周的同心鞘芯型剖面形狀的方式進行熔融紡絲而獲得未延伸纖維的步驟（以下，有時稱為紡絲步驟）；使所述未延伸纖維在特定條件下延伸而獲得延伸纖維的步驟（以下，有時稱為延伸步驟）；對所述延伸纖維賦予捲曲的步驟（以下，有時稱為捲曲步驟）；以及對所述賦予了捲曲的延伸纖維進行熱處理的步驟（以下，有時稱為熱處理步驟），此時，可通過按照下述式子所表示的延伸效率成為40%～75%的範圍的方式進行調整來製造。 延伸效率（%）={未延伸纖維的纖度（dtex）/延伸倍率（倍）/熱黏接性複合纖維的纖度（dtex）}×100 自以前起便已知：通過在比玻璃化轉變點高的溫度下使聚酯系未延伸纖維延伸（流動延伸），可獲得伸長率比較高的纖維，但由於纖維剛性低、捲曲的形狀穩定性低，因此梳棉通過性差，進而熱收縮大、熱尺寸穩定性低。然而，本發明者發現，通過對流動延伸後的複合纖維進一步進行熱處理，從而進一步高伸長率化，同時顯著改善梳棉通過性、熱尺寸穩定性。雖然不受特定理論的約束，但認為原因在於：通過在流動延伸後進行熱處理，構成第一成分的聚酯系樹脂自低結晶、高取向的狀態，通過熱而取向緩和，由此，高伸長率化且低收縮化，進而構成第二成分的聚烯烴系樹脂取向結晶化，由此，纖維剛性提高。認為所述效果是基於如下現象：通過流動延伸後的熱處理，纖度上升，且纖維在長度方向上收縮。例如，熱處理後的延伸纖維的纖度相對於熱處理前的延伸纖維的纖度而為120%以上，較佳為130%以上，更佳為140%以上。其上限並無特別限定，現實中為200%以下。另外，熱處理後的延伸纖維的長度相對於熱處理前的延伸纖維的長度而為90%以下，較佳為85%以下，更佳為80%以下。其下限並無特別限定，現實中為50%以上。即，以40%～75%、更佳為50%～70%、進而佳為55%～66%的延伸效率獲得的複合纖維兼具高伸長率與低纖度，進而梳棉通過性良好，熱尺寸穩定性優異，因此，可容易地製作手感優異、且也追隨複雜的形狀或纖維變形應力高的加工的賦形加工性優異的不織布。所述那樣的效果在現有技術中是無法預測的，是本發明中所發現的新穎的效果。 延伸效率可通過適宜地選擇後述的紡絲溫度、紡絲速度、延伸倍率、延伸溫度、熱處理溫度等來進行控制。
（紡絲步驟） 在紡絲步驟中，對於所述第一成分與第二成分，分別使用公知的同心鞘芯型用的紡絲噴嘴，以成為同心鞘芯型剖面形狀的方式進行熔融紡絲，由此獲得未延伸纖維。作為熔融紡絲時的溫度（以下，有時稱為紡絲溫度），只要為可熔解第一成分及第二成分的溫度，則並無特別限制，較佳為第一成分的熔點以上，更佳為第一成分的熔點+30℃以上，進而佳為第一成分的熔點+50℃以上。若紡絲溫度為第一成分的+30℃以上，則可獲得減少紡絲時的斷絲次數、且容易殘留延伸後的伸長率的未延伸絲，因此較佳，若為+50℃以上，這些效果變得更顯著，因此較佳。溫度的上限只要為可適宜地進行紡絲的溫度即可，並無特別限定。另外，作為紡絲速度，也是若為可獲得未延伸纖維的範圍，則並無特別限制，較佳為300 m/min～1500 m/min，更佳為550 m/min～1000 m/min。若紡絲速度為300 m/min以上，則可使想要獲得任意纖度的未延伸纖維時的單孔噴出量增多，可獲得令人滿意的生產性，因此較佳。
未延伸纖維的纖度並無特別限定，較佳為5 dtex～12 dtex，更佳為6 dtex～11 dtex，進而佳為7 dtex～10 dtex。若未延伸纖維的纖度為5 dtex以上，則可在延伸後的纖維中確保充分的伸長率，可適宜地獲得加工成不織布時的賦形加工性。另外，若為12 dtex以下，則可充分降低延伸後的纖維的纖度，在加工成不織布時，可確保充分的手感，因此較佳。通過設為所述範圍的纖度，可兼顧不織布的賦形加工性與手感。
（延伸步驟） 在延伸步驟中，對通過所述條件而獲得的未延伸纖維進行延伸處理。在延伸步驟中，通過變更溫度或延伸倍率、控制第一成分和/或第二成分的分子鏈的取向性或結晶性，可控制複合纖維的強度或伸長率、耐熱性等物性。
本發明的延伸步驟中的延伸倍率並無特別限定，較佳為1.5倍以上，更佳為2倍～5倍的範圍，進而佳為2.5倍～4倍的範圍。若延伸倍率為1.5倍以上，則可降低纖度，因此較佳，若為5倍以下，則可增大伸長率，因此較佳。另外，延伸溫度並無特別限定，較佳為構成第一成分的聚酯系樹脂的玻璃化轉變溫度的10℃～70℃以上的高溫、且小於構成第二成分的聚烯烴系樹脂的熔點的溫度範圍，更佳為構成第一成分的聚酯系樹脂的玻璃化轉變溫度的35℃～60℃以上的高溫、且構成第二成分的聚烯烴系樹脂的熔點的5℃以下的溫度範圍，進而佳為構成第一成分的聚酯系樹脂的玻璃化轉變溫度的40℃～50℃以上的高溫、且構成第二成分的聚烯烴系樹脂的熔點的10℃以下的溫度範圍。若延伸溫度為構成第一成分的聚酯系樹脂的玻璃化轉變溫度的+10℃以上、更佳為+35℃以上、進而佳為+40℃以上，則即便以高倍率延伸，也可獲得高伸長率的纖維，因此較佳，若為+70℃以下、更佳為+60℃以下、進而佳為+50℃以下，則可抑制由作為第二成分的聚烯烴系樹脂彼此的熔接所致的延伸步驟的不穩定化，因此較佳。
關於本發明的延伸步驟，在無損本發明的效果的範圍內，並無特別限定，可為1段延伸，也可為對進行了一次延伸處理的纖維再次進行延伸處理的2段延伸，也可為通過進一步重複相同的程序而進行的多段延伸。在進行2次以上的延伸處理時，可連續地進行。
以下，基於圖1，更詳細地說明1段延伸及2段延伸，但本發明並不限定於此。 如圖1的（a）所示，1段延伸是利用延伸機10來進行，所述延伸機10具有包含多個輥的第一並條機（draw frame）11、以及包含多個輥的第二並條機12。具體而言，使由第二並條機12拉拽的纖維的速度大於由第一並條機11送出的纖維的速度，並通過由第二並條機12拉拽纖維F而進行延伸。通過如此進行延伸而控制分子鏈的取向性或結晶性，由此可控制複合纖維的強度或伸長率、耐熱性等物性。再者，也可在第一並條機11及第二並條機12之間設置蒸汽腔室13。 在此種圖1的（a）的延伸機10中，在將第一並條機11的速度設為X1 、將第二並條機12的速度設為X2 來進行延伸的情況下，所述纖維F的延伸倍率是由X2 /X1 表示。另外，延伸溫度是指延伸開始位置處的纖維的溫度。即，在所述延伸機10中，是指第一並條機11中的纖維的溫度。
如圖1的（b）所示，2段延伸是利用延伸機20來進行，所述延伸機20具有第一並條機21、包含多個輥的第二並條機22、以及包含多個輥的第三並條機23。具體而言，使由第二並條機22拉拽的纖維的速度大於由第一並條機21送出的纖維的速度，進而，使由第三並條機23拉拽的纖維的速度大於由第二並條機22送出的纖維的速度，由此進行延伸。即，在第一並條機21與第二並條機22之間進行第一次延伸，進而在第二並條機22與第三並條機23之間進行第二次延伸。再者，符號24為蒸汽腔室。另外，例如，也可將兩個圖1的（a）的延伸機10獨立地排列來延伸2次。 關於各次的延伸倍率，在將基於上游側的並條機的纖維的速度設為Xn、將基於下游側的並條機的纖維的速度設為Xn+1來進行延伸的情況下，所述纖維的延伸倍率是由Xn+1/Xn表示。而且，2段延伸的整體延伸倍率是由第一次的延伸倍率與第二次的延伸倍率的積來表示。另外，延伸溫度是指最初的延伸開始位置處的纖維的溫度。即，在所述延伸機20中，是指第一並條機21中的纖維的溫度。
（捲曲步驟） 繼而，在捲曲步驟中，利用捲縮機（crimper）等對延伸纖維賦予機械性捲曲。通過對延伸纖維賦予捲曲，可提高梳棉通過性。此種機械捲曲具有平面鋸齒結構（彎曲形狀）等二維捲曲形狀。 捲曲步驟中賦予的捲曲數並無特別限定，較佳為9峰頂/2.54 cm～20峰頂/2.54 cm，例如，可通過適宜地變更壓入型捲縮機中的填料箱（stuffing box）壓力等來進行調整。
（熱處理步驟） 繼而，對賦予了捲曲的延伸纖維進行熱處理，緩和構成第一成分的聚酯系樹脂的取向，提高複合纖維的伸長率，進而降低熱收縮率以及提高構成第二成分的聚烯烴系樹脂的結晶化度，獲得梳棉通過性良好的纖維。 本發明的熱處理步驟並無特別限定，可為利用加熱空氣或蒸汽進行的熱處理，也可為利用與熱輥等的接觸進行的熱處理。另外，可為纖維被約束為規定長度的狀態下的熱處理，也可為鬆弛狀態下的熱處理。熱處理溫度並無特別限定，較佳為構成第一成分的聚酯系樹脂的玻璃化轉變溫度的10℃～70℃以上的高溫、且小於構成第二成分的聚烯烴系樹脂的熔點的溫度範圍，更佳為構成第一成分的聚酯系樹脂的玻璃化轉變溫度的30℃～60℃以上的高溫、且構成第二成分的聚烯烴系樹脂的熔點的5℃以下的溫度範圍。若熱處理溫度為構成第一成分的聚酯系樹脂的玻璃化轉變溫度的+10℃以上、較佳為+30℃以上，則不僅可獲得高伸長率的纖維，而且抑制熱收縮，容易調整不織布物性，因此較佳，若為+70℃以下、較佳為+60℃以下，則可抑制由作為第二成分的聚烯烴系樹脂彼此的熔接所致的延伸過程的不穩定化，因此較佳。另外，熱處理溫度較佳為高於延伸溫度。進而，熱處理的時間也無特別限定，較佳為在無損操作性的範圍內長，具體而言，為5秒以上，更佳為30秒以上，進而佳為3分鐘以上。
（纖維處理劑的附著步驟） 另外，關於本發明的複合纖維，其表面可經各種纖維處理劑處理，由此，可賦予親水性、撥水性、抗靜電性、表面平滑性、耐磨耗性等功能。 關於纖維處理劑的附著步驟，可例示：在未延伸纖維的取回時利用吻合輥附著纖維處理劑的方法、或在延伸時和/或延伸後利用接觸輥法、浸漬法、噴霧法等附著纖維處理劑的方法。
（切割步驟） 經熱處理的複合纖維也可被切割成短纖維。切割長可根據用途來選擇，並無特別限定，在進行梳棉處理時，較佳為20 mm～102 mm的範圍，更佳為30 mm～51 mm的範圍。
（不織布） 本發明的不織布因使用兼具高伸長率與低纖度的複合纖維，因此手感、與也追隨複雜的形狀或纖維變形應力高的加工的賦形加工性優異。不織布的加工條件並無特別限定，例如可列舉如下方法：在第二成分的熔點以上對使用輥梳棉機獲得的梳棉料片進行熱處理加工，從而製成不織布。熱處理方法並無特別限定，就可使不織布的柔軟性良好地進行加工的方面而言，較佳為熱風（through air）加工法等。
使用本發明的複合纖維製造的不織布例如可在如下用途中利用：尿布、衛生棉、失禁護墊等吸收性物品、罩衣（gown）、手術衣等醫療衛生材料、壁用片材、窗戶紙、地板材料等室內內裝材料、帳篷布（cover cloth）、清掃用擦拭巾、生活垃圾用覆蓋物等生活相關材料、一次性廁所、廁所用覆蓋物等廁所用品（toiletry）製品、寵物墊（pet sheet）、寵物用尿布、寵物用毛巾等寵物用品、擦拭材料、過濾器、緩衝材料、油吸附材料、墨水罐用吸附材料等產業資材、一般醫療材料、床品材料、護理用品等要求蓬鬆性或柔軟性的各種纖維製品中的用途。 [實施例]
以下，利用實施例來記述本發明，但本發明不受這些實施例的任何限定。再者，各例中的物性評價是利用以下所示的方法來進行。
＜聚烯烴系樹脂的MFR＞ 依據JIS K 7210進行測定。 ＜纖度、斷裂強度、斷裂伸長率、斷裂伸長率與纖度的比＞ 依據JIS L 1015，進行未延伸纖維的纖度、複合纖維的纖度、斷裂強度及斷裂伸長率的測定。另外，通過用斷裂伸長率[%]除以纖度[dtex]，來算出斷裂伸長率與纖度的比。 ＜乾熱收縮率＞ 將收縮性纖維以成為約500 mm的長度的方式切出，將其在120℃的循環烘箱中熱處理5分鐘，並由以下式子進行算出。 乾熱收縮率（%）=（熱處理前纖維長-熱處理後纖維長）÷熱處理前纖維長×100 ＜料片熱收縮率＞ 將熱黏接性複合纖維懸掛於輥梳棉機上，採集單位面積重量為約200 g/m2 的料片片材，以約25 cm見方切出，測定纖維的流向上的長度A0。在加熱為145℃的熱風循環乾燥機中放置5分鐘而進行熱處理，測定收縮處理後的片材中的纖維的流向上的長度A1，由以下式子算出料片熱收縮率。 料片熱收縮率（%）=[（A0-A1）/A0]×100 ＜手感的評價＞ 將熱黏接性複合纖維懸掛於輥梳棉機上，對於對所獲得的料片進行熱處理而獲得的不織布，將機械方向設為長邊，並以15 cm×5 cm的大小切出。利用島津製作所股份有限公司製造的奧拓古拉夫（autograph）AGS-J對切出的不織布樣品進行延伸處理。設為試樣長10 cm、拉伸速度100 m/min，並進行15 cm的延伸處理，製作手感評價用的樣品。按照以下4階段判定所獲得的樣品的手感。 [評價基準] ◎：不織布表面無細毛，觸感非常良好。 ○：不織布表面無細毛，觸感良好。 △：不織布表面可見細毛，或觸感差。 ×：不織布表面有細毛，且觸感差。 ＜追隨性的評價＞ 與所述手感的評價同樣地，製作追隨性評價用的樣品。按照以下4階段評價所獲得的樣品的追隨性。 [評價基準] ◎：不織布經整體延伸，也未見不織布的部分斷裂。 ○：不織布經局部延伸，也未見不織布的部分斷裂。 △：不織布中的纖維可見部分斷裂。 ×：不織布在延伸處理中斷裂。
[實施例1～實施例5、比較例1～比較例3] ＜熱黏接性複合纖維的製造＞ 將固有密度為0.64、玻璃化轉變溫度為70℃、熔點為255℃的聚對苯二甲酸乙二酯（略記符號為PET）配設於芯側，將密度為0.96 g/cm3 、MFR（190℃，負荷21.18 N）為16 g/10 min、熔點為130℃的高密度聚乙烯（略記符號為PE）配設於鞘側，使用同心鞘芯噴嘴，將這些以第一成分（芯）/第二成分（鞘）=60/40（容量分率）的剖面形態複合化，在紡絲速度600 m/min的條件下獲得8.0 dtex的未延伸纖維。繼而，對於所獲得的未延伸纖維，在表1所示的條件下進行延伸、機械捲曲處理、及熱處理，獲得熱黏接性複合纖維。在表2中示出實施例1～實施例5、比較例1～比較例3中所獲得的複合纖維的物性。
[表1]
延伸條件 延伸後的纖度 (dtex) 機械捲曲 熱處理條件 熱處理後的纖度與熱處理前的纖度的比(%) 延伸效率 (%)
延伸倍率(倍) 相對於第一成分的玻璃化轉變點的延伸溫度(℃) 有無機械捲曲 熱處理 方法 熱處理溫度(℃) 熱處理時間 (分鐘)
實施例1 3.2 +40 2.6 有 熱風循環 115 5 146 66
實施例2 2.8 +40 2.9 有 熱風循環 123 5 152 65
實施例3 2.6 +40 3.3 有 熱風循環 123 5 152 62
實施例4 2.0 +40 4.1 有 熱風循環 115 5 149 66
實施例5 3.2 +40 2.6 有 熱風循環 90 5 138 69
比較例1 3.2 +20 2.7 有 熱風循環 115 5 119 78
比較例2 1.3 +20 6.4 有 熱風循環 115 5 100 96
比較例3 2.0 +40 4.1 有 無 無 無 100 98
[表2]
纖度 （dtex） 斷裂強度 （cN/dtex） 斷裂伸長率 （%） 斷裂伸長率與纖度的比（%/dtex） 乾熱收縮率 （%） 料片熱收縮率 （%） 手感 追隨性
實施例1 3.8 1.0 503 132 2 3 ◎ ◎
實施例2 4.4 0.8 386 88 2 3 ◎ ○
實施例3 5.0 0.7 423 85 2 3 ◎ ○
實施例4 6.1 0.6 597 98 3 1 ○ ◎
實施例5 3.6 0.9 522 145 18 30 ◎ ◎
比較例1 3.2 2.6 168 53 3 3 × ×
比較例2 6.4 1.1 399 62 1 -0.5 △ ○
比較例3 4.1 0.9 312 76 22 40 △ △
如由以上的結果所示那樣，本發明的實施例1～實施例4具有386%～597%的高斷裂伸長率、88%/dtex～132%/dtex的高斷裂伸長率與纖度的比，因此，利用此種複合纖維製作的不織布的手感與追隨性優異。另外，由熱所致的收縮率小，容易控制單位面積重量或寬度等。實施例5中，雖具有低纖度與高伸長率，且不織布的手感、追隨性可令人滿意，但由熱所致的收縮率稍大，稍微難以控制單位面積重量或寬度等。 比較例1、比較例3的複合纖維中，斷裂伸長率小於350%，不織布的伸長率小，追隨性差。 比較例1～比較例3的複合纖維中，斷裂伸長率與纖度的比小，不織布的手感與追隨性的平衡無法令人滿意。 [產業上的可利用性]
本發明的熱黏接性複合纖維兼具高伸長率與低纖度，因此可製作手感優異、且也追隨複雜的形狀或纖維變形應力高的加工的賦形性優異的不織布。可有效利用此種特徵，適宜地在尿布、衛生棉、護墊等衛生材料用吸收性物品、醫療衛生材料、生活相關材料、一般醫療材料、床品材料、過濾器材料、護理用品、及寵物用品等用途中使用。
10、20:延伸機 11、21:第一並條機 12、22:第二並條機 13、24:蒸汽腔室 23:第三並條機 F:纖維
圖1是表示本發明的熱黏接性複合纖維所使用的延伸機的概略圖。

Claims (8)

  1. 一種熱黏接性複合纖維，包括： 包含聚酯系樹脂的第一成分、以及包含具有比所述聚酯系樹脂的熔點低15℃以上的熔點的聚烯烴系樹脂的第二成分，並且具有在與纖維的長度方向正交的纖維剖面中所述第二成分佔據纖維外周的同心鞘芯型結構，所述熱黏接性複合纖維中， 斷裂伸長率為350%以上，且斷裂伸長率與纖度的比為80%/dtex以上。
  2. 如請求項1所述的熱黏接性複合纖維，其中 纖度為2.0 dtex～6.1 dtex。
  3. 如請求項1或2所述的熱黏接性複合纖維，其中 120℃下的乾熱收縮率為0%～20%。
  4. 如請求項1至3中任一項所述的熱黏接性複合纖維，其中 145℃下的料片熱收縮率為0%～30%。
  5. 一種熱黏接性複合纖維的製造方法，包括： 對於包含聚酯系樹脂的第一成分、以及包含具有比所述聚酯系樹脂的熔點低15℃以上的熔點的聚烯烴系樹脂的第二成分，以成為所述第二成分佔據纖維外周的同心鞘芯型剖面形狀的方式進行熔融紡絲而獲得未延伸纖維的步驟； 使所述未延伸纖維延伸而獲得延伸纖維的步驟； 對所述延伸纖維賦予捲曲的捲曲步驟；以及 對所述賦予了捲曲的延伸纖維進行熱處理的步驟， 所述熱黏接性複合纖維的製造方法中， 下述式子所表示的延伸效率為40%～75%， 延伸效率（%）={未延伸纖維的纖度（dtex）/延伸倍率（倍）/熱黏接性複合纖維的纖度（dtex）}×100。
  6. 如請求項5所述的熱黏接性複合纖維的製造方法，其中 所述獲得延伸纖維的步驟為使未延伸纖維以延伸倍率1.5倍以上延伸的步驟。
  7. 如請求項5或6所述的熱黏接性複合纖維的製造方法，其中 所述進行熱處理的步驟是在構成第一成分的聚酯系樹脂的玻璃化轉變溫度的10℃～70℃以上的高溫、且小於構成第二成分的聚烯烴系樹脂的熔點的溫度範圍內進行熱處理的步驟。
  8. 一種不織布，其是使用如請求項1至4中任一項所述的熱黏接性複合纖維而獲得。
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