WO2004059050A1 - 熱融着生複合繊維 - Google Patents

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WO2004059050A1
WO2004059050A1 PCT/JP2003/016367 JP0316367W WO2004059050A1 WO 2004059050 A1 WO2004059050 A1 WO 2004059050A1 JP 0316367 W JP0316367 W JP 0316367W WO 2004059050 A1 WO2004059050 A1 WO 2004059050A1
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resin component
conjugate fiber
nonwoven fabric
fiber
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PCT/JP2003/016367
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Manabu Matsui
Takeshi Kikutani
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Kao Corporation
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    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
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Definitions

  • the present invention relates to a heat-fusible conjugate fiber.
  • the present invention also relates to a bulky nonwoven fabric.
  • a crystalline polymer is used as a core component, and a polymer having a softening point at least 40 ° C lower than the softening point of the polymer is used as a sheath component, and the weight ratio of the sheath component is 5 to 75%.
  • a method for producing a conjugate fiber is disclosed in which a conjugate spinning is performed in a core-sheath shape so as to obtain a spun yarn at a speed of 320 to 980 m / min. According to the above publication, the conjugate fiber obtained by this method has a reduced heat shrinkage.
  • a three-dimensionally crimped heat-fusible material having a first component made of crystalline polypropylene and a second component made of polyethylene Using composite fibers has been proposed (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-64041). Also, for the purpose of obtaining a nonwoven fabric having an excellent texture, it has been proposed to use a heat-fusible conjugate fiber having an irregular fiber cross-section and having branch points extending in a strand shape. (See Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-323663).
  • the present invention has achieved the above object by providing a heat-fusible conjugate fiber produced by a high-speed melt spinning method.
  • the heat-fusible conjugate fiber comprises a first resin component having an orientation index of 40% or more and a second resin component having a melting point or softening point lower than the melting point of the first resin component and having an orientation index of 25% or less. It consists of a resin component.
  • the second resin component exists at least partially on the fiber surface continuously in the length direction.
  • the present invention also provides a nonwoven fabric produced by using a web containing the heat-fusible conjugate fiber and formed by a card method, and heat-sealing intersections of the fibers in the web.
  • the present invention includes a heat-fusible conjugate fiber composed of two components having different melting points, and is formed by heat-sealing the intersection of the fibers, and has a specific volume of 95 cm 3 / g or more and a unit area of intensity 0.1 8 per amount (N / 2 5 mm) / (g / m 2) or more, which provides a further units per thickness Parukusofu Tonesu is 0.1 4 N / mm or less is bulky nonwoven It is.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an apparatus used for a high-speed melt spinning method.
  • FIG. 2 is a schematic view showing a fusion point forming apparatus.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing a tensile tester used for measuring the fusion point strength.
  • the present invention relates to a heat-fusible conjugate fiber having a low heat shrinkage ratio, exhibiting a high fusion strength at a low calorific value, and having good force web formability.
  • the present invention also relates to a bulky and high-strength nonwoven fabric.
  • the bicomponent fiber of the present invention is a bicomponent fiber comprising a first resin component and a second resin component having a lower melting point or softening point than the melting point of the first resin component, wherein the second resin component is At least a part of the fiber surface is continuous in the length direction.
  • the form of the conjugate fiber includes various forms such as a core-sheath type and a side-by-side type, and the conjugate fiber of the present invention may take any form.
  • the conjugate fiber of the present invention is preferably a concentric or eccentric core-sheath type, particularly preferably a concentric core-sheath type.
  • the heat-fusible conjugate fiber of the present invention is produced by a high-speed melt spinning method. As shown in Fig. 1, the high-speed melt spinning method is a spinning apparatus equipped with two systems of extruders 1, 2 comprising an extruder 1A, 2A and a gear pump 1B, 2B, and a spinneret 3.
  • the resin components melted and measured by the extruders 1A and 2A and the gear pumps 1B and 2B are combined in the spinneret 3 and discharged from the nozzle.
  • the shape of the spinneret 3 is appropriately selected according to the form of the target conjugate fiber.
  • a winding device 4 is provided directly below the spinneret 3, and the molten resin discharged from the nozzle is taken at a predetermined speed. Take-off speed of spun yarn in high-speed melt spinning The degree is generally greater than 2000 m / min. There is no particular upper limit for the pick-up speed, and it is now possible to pick up at speeds exceeding 100 m.
  • the first resin component in the conjugate fiber of the present invention is a component that maintains the strength of the conjugate fiber
  • the second resin component is a component that exhibits heat-fusibility.
  • the first resin component has an orientation index of 40% or more, particularly 50% or more, while the second resin component has an orientation index of 25% or less, particularly 20% or less. It has become.
  • the orientation index is an index of the degree of orientation of the polymer chains of the resin constituting the fiber.
  • orientation index of the (1) resin component is less than 40%, the crystallization of the first resin component is not sufficiently performed, and the strength that can withstand practical use cannot be exhibited.
  • orientation index of the second resin component is more than 25%, the heat-fusibility is not sufficiently exhibited, and it is difficult to form a high-strength fusion point with a low heat value (low temperature). is there.
  • two types of resins having different melting points may be used to form fibers by the high-speed melt spinning method.
  • the orientation index of the first resin component and the second resin component is as follows when the value of the birefringence of the resin in the conjugate fiber is A and the value of the intrinsic birefringence of the resin is B. It is expressed by equation (1).
  • Intrinsic birefringence refers to the birefringence when the polymer chains of the resin are completely oriented, and the value is, for example, “Plastic material in molding” First edition It is described in Appendix, Typical Plastic Materials Used for Molding (Edited by the Japan Society of Plastics and Molding, Sigma Publishing, published on February 10, 1998).
  • the birefringence of a conjugate fiber is measured under a polarized light parallel and perpendicular to the fiber axis with a polarizing plate attached to an interference microscope.
  • As the immersion liquid use a standard refraction liquid manufactured by Cargi11e.
  • the refractive index of the immersion liquid is measured with an Abbe refractometer.
  • the refractive index in the direction parallel to and perpendicular to the fiber axis is determined by the calculation method described in the following literature, and the birefringence, which is the difference between the two, is calculated.
  • the composite fiber of the present invention is obtained after spinning. It is preferable that the heat treatment or the crimping treatment is performed and the stretching treatment is not performed. Thereby, the conjugate fiber of the present invention has a low degree of heat shrinkage. Specifically, the heat shrinkage at a temperature 10 ° C higher than the melting point or softening point of the second resin component is 5% or less, particularly 1% or less, and particularly as low as 0.5% or less. Become.
  • the conjugate fiber of the present invention when used, for example, as a constituent fiber of a nonwoven fabric, the resulting nonwoven fabric is bulky and has high strength (this will be further described later).
  • the lower the value of the heat shrinkage the more preferable and ideally it is 0.
  • the heat shrinkage may be a negative value, that is, the fibers may be elongated by heating.
  • a negative heat shrinkage works in a favorable direction from the viewpoint of obtaining a bulky nonwoven fabric. Heat shrink When the percentage is negative, the upper limit (that is, the upper limit on the negative side) is -20%, especially about 110%, which means that the control of the formation of the non-woven fabric and the impression of the appearance Preferred from the point.
  • the reason for measuring the heat shrinkage at the above-mentioned temperature is that, when a non-woven fabric is manufactured by heat-sealing the intersections of the fibers, the non-woven fabric is at or above the melting point or softening point of the second resin component and 10 ° C from them. This is because it is usually manufactured at a temperature as high as C.
  • the heat shrinkage is measured by the following method. Using a thermo-mechanical analyzer TMA-50 (manufactured by Shimadzu Corporation), parallel fibers are mounted at a chuck distance of 10 mm, and a constant load of 0.025 m NZ te X is applied. In this condition, the temperature is raised at a rate of 10 ° C / min.
  • the change in the shrinkage of the fiber is measured, and the shrinkage at a temperature higher by 10 ° C. than the melting point or softening point of the second resin component is read to be regarded as the heat shrinkage.
  • Appropriate conditions for the heat treatment performed after the spinning are selected according to the types of the first and second resin components constituting the conjugate fiber of the present invention.
  • the conjugate fiber of the present invention is a core-sheath type
  • the core component is polypropylene and the sheath component is high-density polyethylene
  • the heating temperature is 50 to 120 ° C, particularly 70 to 100 ° C. ° C
  • the heating time is preferably 10 to 500 seconds, particularly preferably 20 to 2 0 seconds.
  • Examples of the heating method include blowing hot air and irradiating infrared rays.
  • mechanical crimping is simple. There are two-dimensional and three-dimensional modes in mechanical crimping, and in the present invention, any mode of crimping may be performed.
  • Mechanical crimping can be hot. In that case, the heat treatment and the crimping treatment are performed simultaneously.
  • the fiber may be slightly stretched, but such stretching is not included in the stretching process according to the present invention.
  • the drawing treatment refers to a drawing operation usually performed on an undrawn yarn at a draw ratio of about 2 to 6 times.
  • the form of the composite fiber of the present invention is as described above, and is typically a core-sheath type.
  • the first resin component constitutes the core and the second resin component constitutes the sheath from the viewpoint that the heat shrinkage of the composite fiber of the present invention can be kept low.
  • the types of the first resin component and the second resin component and any resin having a fiber-forming ability may be used.
  • the melting point difference between the two resin components or the difference between the melting point of the first resin component and the softening point of the second resin component is 10 ° C or more, especially 20 ° C or more, This is preferable because the nonwoven fabric can be easily manufactured.
  • the composite fiber is of a core-sheath type
  • a resin having a higher melting point of the core component than a melting point or softening point of the sheath component is used.
  • the first resin component is polypropylene (PP)
  • the second resin component is high-density polyethylene (HDPE). ), Low-density polyethylene (LDPE), linear low-density polyethylene (LLDPE), ethylene propylene copolymer, and polystyrene.
  • a polyester resin such as polyethylene terephthalate (PET) or polybutylene terephthalate (PBT) is used as the first resin component
  • PET polyethylene terephthalate
  • PBT polybutylene terephthalate
  • examples of the resin component there may be mentioned polypropylene (PP), copolymerized polyester and the like.
  • the first resin component include polyamide polymers and copolymers of two or more of the above-mentioned first resin components.
  • the second resin component include the second resin described above. Copolymers of two or more types of resin components are also included. These are appropriately combined. Of these combinations, it is preferred to use polypropylene (PP) high density polyethylene (HDPE). The reason for this is that the difference in melting point between the two resin components is in the range of 20 to 40 ° C., so that the nonwoven fabric can be easily produced.
  • PP polypropylene
  • HDPE high density polyethylene
  • the specific gravity of the fiber is low, a nonwoven fabric that is lightweight and has excellent cost and can be incinerated and discarded with a low calorie is obtained because it is The method for measuring the melting points of the first resin component and the second resin component will be described in detail in Examples described later.
  • the temperature at which the flow of the molecules of the second resin component starts is set as the temperature of the fusion point strength described in detail in Examples described later.
  • the softening point is the temperature at which the second resin component fuses to such an extent that the fusion point strength of the fiber can be measured.
  • the ratio (weight ratio) of the first resin component to the second resin component in the conjugate fiber of the present invention is 10: 90 to 90: 10%, particularly 30: 70 to 70: 30%. It is preferable that Within this range, the mechanical properties of the fiber will be sufficient and the fiber will be practically usable. In addition, the amount of the fusion component is sufficient, and the fusion between the fibers is sufficient. An appropriate value is selected for the thickness of the conjugate fiber of the present invention according to the specific use of the conjugate fiber. When the conjugate fiber of the present invention is used, for example, as a constituent fiber of a non-woven fabric, it is 1.0 to LO dtex, particularly 1.7 to 8. It is preferable in terms of card machine passability, productivity, cost and the like.
  • the nonwoven fabric of the present invention contains heat-fusible conjugate fibers composed of two components having different melting points, and is formed by heat-sealing the intersections of the fibers.
  • the nonwoven fabric of the present invention has a distinctive feature that differs from conventional nonwoven fabrics in its bulk and high strength.
  • the nonwoven fabric of the present invention has a specific volume serving as a measure of bulkiness of 95 cm 3 Zg or more, preferably 110 cm 3 Zg or more, and more preferably 120 cm 3 / g. g or more.
  • the specific volume can be increased even with a conventional nonwoven fabric. However, such nonwovens had to be of low strength.
  • the nonwoven fabric of the present invention Although it has a large specific volume, it has high strength. Specifically, the nonwoven fabric of the present invention, the strength per unit basis weight of 0. 1 8 (N / 2 5 mm) / (g / m 2) or more, preferably 0 ⁇ 1 9 (N / 2 5 mm ) / (g / m 2) or more, still more preferably of high strength of 0. 2 0 (N / 2 5 mm) / (g / m 2) on or more.
  • the strength per unit basis weight is sufficient if the above value is satisfied in the width direction (CD) of the nonwoven fabric. It is preferable to satisfy the above values in both the machine direction (MD) and the CD.
  • the strength of the nonwoven fabric is generally higher in the MD than in the CD, it can be said that if the strength per unit basis weight satisfies the above-mentioned value in the CD, the above-mentioned value is necessarily satisfied also in the MD.
  • the upper limits of the specific volume and the strength per square meter there are no particular restrictions on the upper limits of the specific volume and the strength per square meter, and the larger the better, the better.
  • the upper limit of the specific volume is about 250 cm 3 / g, sufficiently satisfactory results can be obtained when the nonwoven fabric of the present invention is used for various uses.
  • the nonwoven fabric of the present invention preferably has a bulk softness per unit thickness of 0.1 A NZ mm or less, particularly 0.12 N / mm or less, particularly 0.10 N / mm or less. That is, the nonwoven fabric of the present invention preferably has low bulk softness. This imparts drape to the nonwoven fabric and improves the texture. It is sufficient for the Balta softness per unit thickness to satisfy the above value in the machine direction (MD) of the nonwoven fabric. It is preferable that the above values be satisfied in both the MD and the width direction (CD).
  • MD machine direction
  • CD width direction
  • nonwoven fabrics generally have higher balta softness in MD than in CD, if bulk softness per unit thickness satisfies the above-mentioned value in MD, it is inevitable that CD also satisfies the above-mentioned value in MD. I can say.
  • Barthasov tone per unit thickness There is no particular limitation on the lower limit of the service, the smaller the better. If the lower limit of the balta softness per unit thickness is about 0.05 NZ mm, satisfactory results can be obtained when the nonwoven fabric of the present invention is used for various applications. A method of measuring the Balta softness per unit thickness will be described in detail in Examples described later.
  • the low-stretching treatment refers to a case where the stretching treatment is performed less than twice. It has also been found effective to use undrawn conjugate fibers having a low heat shrinkage.
  • unstretched conjugate fibers having a heat shrinkage of 5% or less, particularly 1% or less, especially 0.5% or less at a temperature 10 ° C higher than the melting point or softening point of the second resin component should be used. Is effective. Further, it is also effective to use undrawn conjugate fibers having a low orientation index of the second resin component, for example, those having an orientation index of 25% or less, particularly 20% or less.
  • the non-stretched or low-stretched heat-fusible conjugate fiber for example, two types of resins having different melting points are used, and a fiber is formed by the high-speed melt spinning method at a spinning speed of 200 m / min or more. It can be obtained by doing so.
  • the fiber can also be obtained by adjusting the orientation index of the core and the sheath by a combination of the resin of the core and the sheath, and then forming the fiber by ordinary melt spinning and performing a non-drawing treatment or a low drawing treatment. Furthermore, even if the combination of the core and the sheath resin is the same, after adjusting the orientation index of the core and the sheath by changing the molecular weight of each resin, the fiber is formed by ordinary melt spinning, and the unstretched or low-stretched fiber is formed. It can also be obtained by stretching.
  • the nonwoven fabric of the present invention is preferably manufactured using a web containing undrawn conjugate fibers and formed by a card method, and heat-sealing the intersections of the fibers in the web.
  • Such non-woven fabric has its specific volume and This is because the strength becomes higher.
  • the nonwoven fabric of the present invention contains at least 30% by weight, particularly at least 50% by weight, of the unstretched conjugate fiber from the viewpoint of sufficiently exhibiting the properties of the conjugate fiber.
  • the nonwoven fabric may be composed of 100% of the undrawn conjugate fiber.
  • the fiber other than the undrawn conjugate fiber examples include, for example, a combination of the same resin as the undrawn conjugate fiber, a conjugate fiber obtained by a usual spinning and drawing process, or a polyester, polyolefin, or polyamide. Fibers of a single component made of a polymer of the base type, regenerated fibers such as rayon, cellulosic fibers, and natural fibers such as cotton are used. In the case of producing a web by a card method, it is preferable to use undrawn conjugate fibers in the form of short fibers of about 30 to 70 mm from the viewpoint of the passing property of a card machine and the formability of a card web. The resulting card web is heat treated to thermally fuse the fiber intersections in the web.
  • the heat treatment include blowing hot air and pinching with a hot embossing roll. From the viewpoint that the texture of the obtained nonwoven fabric is improved, it is preferable to perform blowing of hot air (air through method).
  • the temperature of the heat treatment is higher than the melting point or softening point of one resin component and lower than the melting point of the other resin component.
  • the above-mentioned heat-fusible conjugate fiber of the present invention is used as the undrawn conjugate fiber, it can be further compared with a conventional nonwoven fabric made of the same type of conjugate fiber obtained by a usual method. A bulky and higher strength nonwoven fabric is obtained. The reason is as follows. First, the reason for the bulkiness is as follows.
  • the composite fiber of the present invention has a low heat shrinkage. Therefore, when the card web is subjected to the heat treatment, the composite fibers are unlikely to shrink, and as a result, the fibers can be fused together in the state of the bulky card web before the heat treatment. Component fibers shrink When this occurs, the thickness of the card web decreases, and the bulk decreases.
  • the second resin component of the conjugate fiber of the present invention has a low orientation index as described above, the use of a core-sheath type conjugate fiber having the second resin component as a sheath component,
  • the strength of the fusion point can be maintained at a high value with a small amount of heat, that is, at a lower temperature than before and / or with a smaller amount of hot air than before. Being able to process at a lower temperature than before reduces the heat shrinkage of the composite fiber. Being able to process with a smaller amount of hot air than in the past will prevent a reduction in web bulk due to wind pressure.
  • the nonwoven fabric can be manufactured under conditions that do not further reduce the bulk, even under the heat treatment conditions.
  • the reason for the high strength is as follows.
  • the advantages of the conjugate fiber of the present invention are that the heat shrinkage is low and the orientation index of the second resin component (fused component) is low. If shrinkage of the conjugate fiber does not easily occur during heat treatment of the card web, the fusion point becomes difficult to move, and as a result, a decrease in the strength of the fusion point is prevented. When the constituent fibers shrink, the fusion point moves and the strength decreases. Further, as described above, since the orientation index of the fusion component is low, the intensity of the fusion point can be maintained at a high value even with a smaller amount of heat than in the past.
  • the influence of the temperature of the heat treatment is small, and the strength of the fusion point can be maintained at a high value in a wide range from a low temperature to a high temperature.
  • the strength at the fusion point is higher than the strength at the fusion point of the same type of composite fiber obtained by an ordinary method.
  • the fusion component of the conjugate fiber is uniformly aggregated at the fusion point, and the shape of the fusion point is substantially constant. As a result, the variation in the strength of the fusion point is reduced. As a result, it is possible to maintain the strength of the fusion points of the fibers constituting the nonwoven fabric at a high value and to reduce the variation.
  • the strength of a nonwoven fabric obtained by fusing fibers with each other by blowing hot air greatly depends on the strength of a fusion point. That is, in order to obtain a high-strength nonwoven fabric, it is necessary to maintain the strength of the fiber fusion point at a high value. In addition, if the strength of the fusion point varies, the nonwoven fabric will be destroyed from the weak fusion point, and the strength of the nonwoven fabric will not be high.
  • a high-strength nonwoven fabric can be obtained because the fusion point strength is high and the variation is small as described above. Furthermore, since the influence of the temperature of the heat treatment is small, the mechanical properties of the obtained nonwoven fabric can be made uniform.
  • the nonwoven fabric of the present invention can be applied to various fields utilizing its bulk and high strength.
  • disposable hygiene articles such as disposable diapers and sanitary napkins, topsheets, second sheets (sheets placed between the topsheet and the absorber), backsheets, leakproof sheets, or personal cleaning sheets It is suitably used as a sheet for skin care, a wiper for an object, and the like.
  • second sheets sheets placed between the topsheet and the absorber
  • backsheets sheets placed between the topsheet and the absorber
  • leakproof sheets or personal cleaning sheets
  • personal cleaning sheets It is suitably used as a sheet for skin care, a wiper for an object, and the like.
  • the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, the scope of the present invention is not limited to such embodiments.
  • a thermal analysis of the finely cut fiber sample (sample mass: 2 mg) was performed at a heating rate of 10 ° C / min, and the melting peak of each resin was measured. The temperature was taken as the melting point of the resin.
  • the fusing point forming apparatus shown in FIG. 2 was used.
  • the fusing point forming device is a heating furnace 10 It consists of a thread hanging frame 1 1.
  • the heating furnace 10 is a hollow rectangular parallelepiped having a heater (not shown) in the bottom surface, and only one side surface is open. This heater is connected to a temperature controller (not shown), which can control the atmosphere temperature in the furnace to a set temperature.
  • the yarn suspension frame 11 has pulleys 12 attached at the four corners, single yarns 13 and 13 are crossed diagonally, and the single yarns 13 and 13 contact each other at the intersection. I have.
  • the angle between the single yarns 13 and 13 is 90 degrees.
  • each yarn attach a weight (not shown) with 5.88 mN / tex (1/15 gf / denier).
  • the yarn suspension frame 11 can be slid into and out of the heating furnace 10 through an open side surface of the heating furnace 10, and heats the single yarn 13 for a predetermined time at a predetermined temperature. The intersection can be fused. After heating at a predetermined temperature for a predetermined time to fuse the single yarns 13 at the fusion point, they are removed from the frame 11 and attached to the tensile tester 14 shown in Fig. 3 as shown in the same figure. You. Specifically, the individual yarns 13 are attached to the upper and lower chucks 15 and 15 so that they are at 45 degrees to the tensile direction, and the fusion point is performed at a tensile speed of 10 mmZmin.
  • the composite fibers obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3 were used as short fibers having a fiber length of 51 mm, and the short fibers were subjected to two-dimensional mechanical crimping.
  • a card web was manufactured using the short fibers as a raw material.
  • Hot air having a wind speed of 0.5 m / s was blown onto the card web at 135 ° C for 30 seconds by an air-through method to thermally fuse the intersections of the fibers. In this way, an air-through nonwoven fabric was obtained.
  • the above-described measurement of the fusion point strength is adhesion at ambient temperature
  • the fan is blown with hot air, so the temperature and time are the same. It should be noted that these are not the same conditions.
  • the bulk of the obtained nonwoven fabric was evaluated by the following method, and the breaking strength was measured. Table 2 shows the results.
  • a 12 cm x 12 cm plate is placed on the measuring table, and the position of the upper surface of the plate in this state is set as the reference point A for measurement.
  • the plate is removed, a nonwoven fabric test piece to be measured is placed on a measuring table, and the plate is placed thereon.
  • the position of the upper surface of the plate in this state is B. From the difference between A and B, determine the thickness of the non-woven test piece to be measured.
  • the weight of the plate can be variously changed depending on the purpose of measurement, but here, the measurement was performed using a plate weighing 54 g.
  • a laser displacement meter manufactured by Keyence Corporation, CCD laser displacement sensor LK-080 is used as the measuring device.
  • a dial gauge type thickness gauge may be used.
  • a thickness gauge it is necessary to adjust the pressure applied to the nonwoven fabric test piece.
  • the thickness of the nonwoven fabric measured by the above method largely depends on the basis weight of the nonwoven fabric. Therefore, the specific volume (cm 3 / g) calculated from the thickness and the grammage is adopted as an index of the bulkiness.
  • the method of measuring the basis weight is arbitrary, but it is calculated from the dimensions of the measured test piece by measuring the weight of the test piece itself whose thickness is to be measured.
  • the composite fibers of the examples have a low heat shrinkage and a high fusion point strength. Further, it can be seen that the nonwoven fabric of each example is bulky and shows high strength. (Example 5 and Comparative Examples 7 and 8)
  • Example 5 Using the fibers obtained in Example 5 and Comparative Example 7, an air-through nonwoven fabric was obtained in the same procedure as in Example 3.
  • the manufacturing conditions are as shown in Table 4.
  • the specific volume and the strength per unit weight of the obtained nonwoven fabric were measured by the above-described method, and the Balta softness was measured by the following method.
  • the texture of the nonwoven fabric was determined by a sensory test using five monitors, and evaluated as follows. Table 4 shows the results.
  • a sample was prepared by cutting the nonwoven fabric to 3 O mm on the MD and 15 O mm on the CD, and using this sample, a cylinder 45 mm in diameter and 30 mm in height was made.
  • the repulsive force when compressing in the vertical direction at a speed of 10 mm / min was measured, and the value of the repulsive force was defined as the value of the bulk softness to the MD.
  • Balta softness on CD was obtained by preparing a sample prepared by cutting a nonwoven fabric into a CD of 30 mm and a MD of 15 Omm, and performing the same measurement. Balta softness measured by this method is large in the thickness of the nonwoven fabric. It depends. Therefore, the bulk softness is divided by the thickness of the nonwoven fabric measured in the evaluation of the bulkiness described above, and the obtained value is used as the index of the drapability of the nonwoven fabric as the baltasoftness per unit thickness.
  • Comparative Example 9 shown in Table 4 was used as a reference product, and three points were used. The touch of the nonwoven fabric was determined based on the following criteria, and an average score was calculated.
  • Example 6 132 0.5 10 38.0 122.4 0.80 0.20 0 09 0 06 4.8 Comparative Example 9 132 0.5 10 36.2 0.92 0.17 0 24 0 12 3. 0 (reference) Comparative example 1 0 132 0.5 0.5 10 39.0 0 91 0.13 0 12 0 08 5.0
  • Example 7 136 0.5 0.5 10 32.5 204.6 0 68 0.24 0 08 0 05 4.0 Comparative Example 1 1 136 0. 5 10 36. 7 0.86 0. 20 0 23 0 17 2.8 Comparative Example 1 2 136 0. 5 10 36. 9 1.10 0.
  • Example 9 140 0.5 0.5 10 36. 6 0.80 80 0.20 09 0 07 4.0 Comparative example 1 5 140 0.5 10 42.6 87.9 0 84 0.19 0 35 0 20 1.8 Comparative example 1 6 140 0.5 0.5 10 35.26 o o 5. 0 1 20 0.24 0 40 0 23 1.0 ot
  • the heat-fusible conjugate fiber of the present invention has a low heat shrinkage and a high fusion point strength. Further, the formability of the card web is good.
  • the nonwoven fabric of the present invention is bulky and shows high strength even when the heat treatment temperature is lower than that of the conventional nonwoven fabric.
  • the nonwoven fabric of the present invention has excellent drapability and good texture.

Abstract

高速溶融紡糸法によって製造された熱融着性複合繊維を開示する。この複合繊維は、配向指数が40%以上の第1樹脂成分と、該第1樹脂成分の融点又は軟化点より低い融点を有し且つ配向指数が25%以下の第2樹脂成分とからなる。第2樹脂成分は、繊維表面の少なくとも一部を長さ方向に連続して存在している。複合繊維は第2樹脂成分の融点又は軟化点より10℃高い温度における熱収縮率が好ましくは0.5%以下である。

Description

熱融着性複合繊維 技術分野
本発明は熱融着性複合繊維に関する。 また本発明は嵩高不織布に関す 明
る。 背景技術
高速溶融紡糸法によって製造された芯鞘型の複合繊維が知られてい る。 例えば特公昭 5 4— 3 8 2 1 4号公報には、 繊維形成能を有する結 書
晶性重合体を芯成分と し、 該重合体の軟化点よ り も少なく とも 4 0 °C低 い軟化点を有する重合体を鞘成分と し、 鞘成分の重量比率が 5 ~ 7 5 % となるように芯鞘状に複合紡糸し、 紡出糸を毎分 3 2 0 0〜 9 8 0 0 m の速度で引き取る複合繊維の製造方法が開示されている。 前記公報によれば、 この方法で得られる複合繊維は熱収縮率が減少す るとされている。 しかし、 実際の熱収縮率 （沸水収縮率） は 1 2 . 7 - 3 7 . 2 %の範囲であり、 繊維の交点を熱融着させて不織布を製造する のに満足できる程小さい熱収縮率であるとは言えない。 また前記公報に は、 前記複合繊維を空気開織してウェブを形成することに関する記載 や、 ステープルファイバー （スフ） となして短繊維不織布の繊維素材と することができるとの記載はあるが、 カー ド機を用いたウェブの形成に ついては考慮されていない。 複合繊維を用いて不織布の嵩や強度、 風合いを向上させる提案が種々 なされている。 例えば、 不織布の強度や嵩回復性を高めることを目的と して、 結晶性ポリプロピレンからなる第 1成分と、 ポリエチレンからな る第 2成分とを有し、 三次元に捲縮した熱融着性複合繊維を用いること が提案されている （特開平 8 — 6 0 4 4 1号公報参照） 。 また、 風合い に優れた不織布を得ることを目的と して、 繊維断面が異形になっており 且つス トランド状に延びる分岐点を有している熱融着性複合繊維を用い ることが提案されている （特開平 1 1 _ 3 2 3 6 6 3号公報参照） 。 更 に、 嵩高な不織布を得ることを目的と して、 熱融着性複合繊維によって 熱接着された熱接合領域と、 熱接着されていない非熱接合領域とを有 し、 熱接着された部分は繊維が圧着扁平化していない不織布が提案され ている （特開 2 0 0 1 — 3 2 5 3号公報参照） 。 しかし、 不織布の嵩高 さや風合いと強度とは二律背反の関係にあるので、 これらをすぺて満足 する不織布は未だ得られていない。 発明の要約
本発明は、 高速溶融紡糸法によつて製造された熱融着性複合繊維を提 供することにより前記目的を達成したものである。 熱融着性複合繊維 は、 配向指数が 4 0 %以上の第 1樹脂成分と、 該第 1樹脂成分の融点よ り低い融点又は軟化点を有し且つ配向指数が 2 5 %以下の第 2樹脂成分 とからなる。 第 2樹脂成分が繊維表面の少なく とも一部を長さ方向に連 続して存在している。 また本発明は、 前記熱融着性複合繊維を含み且つカード法によって形 成されたウェブを用い、 該ウェブにおける繊維の交点を熱融着して製造 された不織布を提供するものである。 更に本発明は、 融点の異なる 2成分からなる熱融着性複合繊維を含 み、 繊維の交点を熱融着して形成されており、 比容積が 9 5 c m 3/ g 以上で且つ単位坪量当たりの強度が 0. 1 8 (N/ 2 5 mm) / ( g / m 2 ) 以上、 更に単位厚さ当りのパルクソフ トネスが 0. 1 4 N/mm 以下である嵩高不織布を提供するものである。 図面の簡単な説明
図 1は、 高速溶融紡糸法に用いられる装置を示す模式図である。 図 2は、 融着点形成装置を示す模式図である。
図 3は、 融着点強度の測定に用いられる引張試験機を示す模式図であ る。 発明の詳細な説明
本発明は、 熱収縮率が低く、 低熱量で高い融着強度が発現し、 且つ力 一ドウエブの形成性が良好な熱融着性複合繊維に関するものである。 ま た本発明は、 嵩高で強度の高い不織布に関するものである。 以下本発明を、 その好ましい実施形態に基づき説明する。 本発明の複 合繊維は、 第 1樹脂成分と、 該第 1樹脂成分の融点より低い融点又は軟 化点を有する第 2樹脂成分とからなる二成分系の繊維であり、 第 2樹脂 成分が繊維表面の少なく とも一部を長さ方向に連続して存在している。 複合繊維の形態には芯鞘型やサイ ド · バイ · サイ ド型など種々の形態が あり、 本発明の複合繊維においては何れの形態でもあり得る。 特に本発 明の複合繊維は、 同芯や偏芯タイプの芯鞘型であることが好ましく、 と りわけ同芯タイプの芯鞘型であることが好ましい。 本発明の熱融着性複合繊維は、 高速溶融紡糸法によつて製造されたも のである。 高速溶融紡糸法は、 図 1に示すように、 押出機 1 A， 2 Aと ギアポンプ 1 B， 2 Bとからなる二系統の押出装置 1， 2、 及ぴ紡糸口 金 3を備えた紡糸装置を用いて行われる。 押出機 1 A， 2 A及ぴギアポ ンプ 1 B， 2 Bによって溶融され且つ計量された各樹脂成分は、 紡糸口 金 3内で合流しノズルから吐出される。 紡糸口金 3の形状は、 目的とす る複合繊維の形態に応じて適切なものが選択される。 紡糸口金 3の直下 には卷取装置 4が設置されており、 ノズルから吐出された溶融樹脂が所 定速度下に引き取られる。 高速溶融紡糸法における紡出糸の引き取り速 度は一般に 2 0 0 0 m /分以上である。 引き取り速度の上限値には特に 制限はなく、 現在では 1 0 0 0 0 mノ分を超える速度で引き取ることが 可能になっている。 本発明の複合繊維における第 1樹脂成分は該複合繊維の強度を維持す る成分であり、 第 2樹脂成分は熱融着性を発現する成分である。 そして 本発明においては、 第 1樹脂成分はその配向指数が 4 0 %以上、 特に 5 0 %以上であり、 一方、 第 2樹脂成分はその配向指数が 2 5 %以下、 特 に 2 0 %以下となっている。 配向指数は、 繊維を構成する樹脂の高分子 鎖の配向の程度の指標となるものである。 そして、 第 1樹脂成分及び第 2榭脂成分の配向指数がそれぞれ前記の値であることによって、 本発明 の複合繊維を熱融着させる場合、 低熱量で高強度の融着点を形成するこ とが可能となり、 また熱収縮を抑えることが可能となる。 詳細には、 第
1樹脂成分の配向指数が 4 0 %未満である場合には、 第 1樹脂成分の結 晶化が十分に行われず、 実用に耐え得る強度を発現させることができな レ、。 第 2樹脂成分の配向指数が 2 5 %超である場合には、 熱融着性が十 分に発現されず、 低熱量 （低温） で高強度の融着点を形成することが困 難である。 本発明の複合繊維における各榭脂成分が前記のような配向指 数を達成するためには、 例えば融点の異なる 2種類の樹脂を用い、 前記 高速溶融紡糸法により繊維を形成すればよい。 第 1樹脂成分の配向指数の上限値に特に制限はなく、 高ければ高いほ ど好ましいが、 7 0 %程度であれば、 十分に満足すべき効果が得られる。 一方、 第 2樹脂成分の配向指数の下限値にも特に制限はなく、 低ければ 低いほど好ましいが、 1 5 %程度であれば、 十分に満足すべき効果が得 られる。 第 1樹脂成分及び第 2樹脂成分の配向指数は、 複合繊維における樹脂 の複屈折の値を Aと し、 樹脂の固有複屈折の値を Bと したとき、 以下の 式 （ 1 ) で表される。
配向指数 （％) =A_ B X 1 0 0 ( 1 ) 固有複屈折とは、 樹脂の高分子鎖が完全に配向した状態での複屈折を いい、 その値は例えば 「成形加工におけるプラスチック材料」 初版、 付 表 成形加工に用いられる代表的なプラスチック材料 （プラスチック成 形加工学会編、 シグマ出版、 1 9 9 8年 2月 1 0 日発行） に記載されて いる。 複合繊維における複屈折は、 干渉顕微鏡に偏光板を装着し、 繊維軸に 対して平行方向及び垂直方向の偏光下で測定する。 浸漬液と しては C a r g i 1 1 e社製の標準屈折液を使用する。 浸漬液の屈折率はアッベ屈 折計によって測定する。 干渉顕微鏡により得られる複合繊維の干渉縞像 から、 以下の文献に記載の算出方法で繊維軸に対し平行及ぴ垂直方向の 屈折率を求め、 両者の差である複屈折を算出する。
「芯鞘型複合繊維の高速紡糸における繊維構造形成」 第 4 0 8頁 （繊維 学会誌、 V o l . 5 1 、 N o . 9、 1 9 9 5年） 本発明の複合繊維は、 紡糸後に加熱処理又は捲縮処理が行われたもの であり且つ延伸処理は行われていないものであることが好ましい。 これ によって、 本発明の複合繊維は、 その熱収縮率の程度が低いものとなる。 具体的には、 第 2樹脂成分の融点又は軟化点より 1 0 °C高い温度におけ る熱収縮率が 5 %以下、 特に 1 %以下、 と りわけ 0. 5 %以下という低 い値となる。 その結果、 本発明の複合繊維を例えば不織布の構成繊維と して用いた場合、 得られる不織布は嵩高で高強度のものとなる （これに ついては更に後述する） 。 熱収縮率の値は低ければ低いほど好ましく理 想的には 0である。 また、 熱収縮率がマイナスの値、 つまり加熱によつ て繊維が長くなつても差し支えない。 熱収縮率がマイナスになること は、 嵩高な不織布を得るという観点からは好ましい方向に働く。 熱収縮 率がマイナスになる場合、 その上限値 （つま りマイナス側の上限値） は - 2 0 % , 特に一 1 0 %程度であることが、 得られる不織布の地合いの コン ト ロールや見た目の印象の点から好ましい。 尚、 熱収縮率を前記の 温度で測定する理由は、 繊維の交点を熱融着させて不織布を製造する場 合には、 第 2樹脂成分の融点又は軟化点以上で且つそれらより 1 0 °C程 度高い温度までの範囲で製造するのが通常だからである。 熱収縮率は次の方法で測定される。 熱機械分析装置 T M A— 5 0 (島 津製作所製） を用い、 平行に並べた繊維をチャ ック間距離 1 0 m mで装 着し、 0 . 0 2 5 m N Z t e Xの一定荷重を負荷した状態で 1 0 °C/ m i nの昇温速度で昇温させる。 その際の繊維の収縮率変化を測定し、 第 2樹脂成分の融点又は軟化点より 1 0 °C高い温度での収縮率を読み取つ て熱収縮率とする。 紡糸後に行われる加熱処理の条件は、 本発明の複合繊維を構成する第 1及び第 2樹脂成分の種類に応じて適切な条件が選択される。 例えば、 本発明の複合繊維が芯鞘型であり、 芯成分がポリ プロ ピレンで鞘成分が 高密度ポリエチレンである場合、 加熱温度は 5 0〜 1 2 0 °C、 特に 7 0 〜 1 0 0 °Cであることが好ましく、 加熱時間は 1 0〜 5 0 0秒、 特に 2 0〜 2 ◦ 0秒であることが好ましい。 加熱方法と しては、 熱風の吹き付 け、 赤外線の照射などが挙げられる。 紡糸後に行われる捲縮処理と しては、 機械捲縮を行う ことが簡便であ る。 機械捲縮には二次元状及び三次元状の態様があり、 本発明において は何れの態様の捲縮を行ってもよい。 機械捲縮には熱を伴う場合があ る。 その場合には、加熱処理と捲縮処理とが同時に施されることになる。 捲縮処理に際しては繊維が多少引き伸ばされる場合があるが、 そのよ うな引き延ばしは本発明にいう延伸処理には含まれない。 本発明にいう 延伸処理とは、 未延伸糸に対して通常行われる延伸倍率 2〜 6倍程度の 延伸操作をいう。 本発明の複合繊維の形態に関しては先に述べた通りであり、 典型的に は芯鞘型である。 この場合、 第 1樹脂成分が芯を構成し且つ第 2樹脂成 分が鞘を構成していることが、 本発明の複合繊維の熱収縮率を低く抑え 得る点から好ましい。 第 1樹脂成分及び第 2樹脂成分の種類に特に制限 はなく、 繊維形成能のある樹脂であればよい。 特に、 両樹脂成分の融点 '差、 又は第 1樹脂成分の融点と第 2樹脂成分の軟化点との差が 1 0 °C以 上、 特に 2 0 °C以上であることが、 熱融着による不織布製造を容易に行 い得る点から好ましい。 複合繊維が芯鞘型である場合には、 鞘成分の融 点又は軟化点より も芯成分の融点の方が高い樹脂を用いる。 第 1樹脂成 分と第 2樹脂成分との好ましい組み合わせと しては、 第 1樹脂成分をポ リプロ ピレン （ P P ) と した場合の第 2樹脂成分と しては、 高密度ポリ エチレン （HD P E) 、 低密度ポリ エチレン （ L D P E) 、 直鎖状低密 度ポリエチレン （ L L D P E) 、 エチレンプロ ピレン共重合体、 ポリ ス チレンなどが挙げられる。 また、 第 1樹脂成分と してポリエチレンテレ フタ レー ト （P E T) 、 ポリプチレンテレフタ レー ト （ P B T) などの ポリエステル系榭脂を用いた場合は、 第 2成分と して、 前述した第 2樹 脂成分の例に加え、 ポリ プロ ピレン （ P P ) 、 共重合ポリエステルなど が挙げられる。 更に、 第 1樹脂成分と しては、 ポリアミ ド系重合体や前 述した第 1樹脂成分の 2種以上の共重合体も挙げられ、 また第 2樹脂成 分と しては前述した第 2榭脂成分の 2種以上の共重合体なども挙げられ る。 これらは適宜組み合わされる。 これらの組み合わせのうち、 ポリプ ロピレン （P P ) 高密度ポリエチレン （H D P E) を用いることが好 ましい。 この理由は、 両樹脂成分の融点差が 2 0〜 4 0 °Cの範囲内であ るため、 不織布を容易に製造できるからである。 また繊維の比重が低い ため、 軽量で且つコス トに優れ、 低熱量で焼却廃棄できる不織布が得ら れるからである。 第 1樹脂成分及び第 2樹脂成分の融点の測定法は、 後述する実施例に おいて詳述する。 また第 2樹脂成分の融点がこの方法で明確に測定でき ない場合は、第 2樹脂成分の分子の流動が始まる温度と して、 ここでは、 後述する実施例において詳述する融着点強度の測定で、 繊維の融着点強 度が計測できる程度に第 2樹脂成分が融着する温度を軟化点とする。 本発明の複合繊維における第 1樹脂成分と第 2樹脂成分との比率 （重 量比） は 1 0 ： 9 0〜 9 0 ： 1 0 %、 特に 3 0 ： 7 0 ~ 7 0 ： 3 0 %で あることが好ましい。 この範囲内であれば繊維の力学特性が十分とな り、 実用に耐え得る繊維となる。 また融着成分の量が十分となり、 繊維 どう しの融着が十分となる。 本発明の複合繊維の太さは、 複合繊維の具体的用途に応じて適切な値 が選択される。 本発明の複合繊維を例えば不織布の構成繊維と して用い る場合には、 1 . 0〜； L O d t e x、 特に 1 . 7〜 8. O d t e xであ ることが、 繊維の紡糸性やコス ト、 カード機通過性、 生産性、 コス ト等 の点から好ましい。 次に本発明の不織布について説明する。 本発明の不織布は融点の異な る 2成分からなる熱融着性複合繊維を含み、 繊維の交点を熱融着して形 成されたものである。 本発明の不織布は、 その嵩高さ及び高強度の点で 従来の不織布と異なる際立った特徴を有する。 具体的には、 本発明の不 織布は、 嵩高さの尺度となる比容積が 9 5 c m 3Z g以上、 好ましくは 1 1 0 c m 3Z g以上、 更に好ましくは 1 2 0 c m3/ g以上となって いる。 使用する繊維の種類や製造方法によっては従来の不織布でも比容 積を大きくすることはできる。 しかしそのよ うな不織布は低強度のもの にならざるを得なかった。 これに対して本発明の不織布は、 前記のよ う に比容積が大きいものでありながら高強度のものである。 具体的には、 本発明の不織布は、 単位坪量当たりの強度が 0. 1 8 (N/ 2 5 mm) / ( g /m 2) 以上、 好ましくは 0 · 1 9 (N/ 2 5 mm) / ( g / m 2) 以上、 更に好ましくは 0. 2 0 (N/ 2 5 mm) / ( g /m2) 以 上という高強度のものである。 単位坪量当たりの強度は、 不織布の幅方 向 （C D) で前記の値を満たせば十分である。 機械方向 （MD) 及び C Dの両方で前記の値を満たすことが好ましい。 なお、 不織布は一般に C Dより も MDの方が強度が高いから、 単位坪量当たりの強度が C Dにお いて前記の値を満たせば、 必然的に MDにおいても前記の値を満たすと 言える。 比容積及び単位坪良当たりの強度は何れもその上限値に特に制限はな く、 大きければ大きいほど好ましい。 比容積はその上限値が 2 5 0 c m 3/ g程度であれば、 本発明の不織布を種々の用途に用いた場合に十分 に満足すべき結果が得られる。 同様の理由により、 本発明の不織布はそ の単位坪量当たりの強度の上限値が 0. 5 (N/ 2 5 mm) / ( g /m 2) 程度であれば十分である。 比容積及び単位坪量当たりの強度の測定 方法は後述する実施例において詳述する。 更に本発明の不織布は、 その単位厚さ当りのバルクソフ トネスが 0. l A NZmm以下、 特に 0. 1 2 N/mm以下、 と りわけ 0. 1 0 N/ mm以下であることが好ましい。 つまり本発明の不織布は低バルクソフ トネスであることが好ましい。 これによつて不織布に ドレープ性が付与 され風合いが良好になる。 単位厚さ当りのバルタ ソフ トネスは、 不織布 の機械方向 （MD) で前記の値を満たせば十分である。 MD及び幅方向 (CD) の両方で前記の値を満たすことが好ましい。 なお、 不織布は一 般に C Dより も MDの方がバルタ ソフ トネスが高いから、 単位厚さ当り のバルクソフ トネスが M Dにおいて前記の値を満たせば、 必然的に C D においても前記の値を満たすと言える。 単位厚さ当りのバルタソフ トネ スの下限値についても特に制限はなく、 小さければ小さいほど好まし レ、。 単位厚さ当りのバルタソフ トネスはその下限値が 0 . 0 5 N Z m m 程度であれば、 本発明の不織布を種々の用途に用いた場合に十分に満足 すべき結果が得られる。 単位厚さ当りのバルタ ソフ トネスの測定方法は 後述する実施例において詳述する。 前述の比容積や強度を満たす不織布を得るためには、 その構成繊維と して未延伸処理又は低延伸処理の熱融着性複合繊維 （以下、 これらの繊 維を総称して未延伸複合繊維という） を用いればよいことが本発明者ら の検討の結果判明した。 ここで低延伸処理とは、 2倍未満の延伸処理が なされている場合をいう。 また未延伸複合繊維であって且つ熱収縮率が 低いものを用いることも有効であることが判明した。 例えば、 第 2樹脂 成分の融点又は軟化点より 1 0 °C高い温度における熱収縮率が 5 %以 下、 特に 1 %以下、 と りわけ 0 . 5 %以下の未延伸複合繊維を用いるこ とが効果的である。 更に、 また未延伸複合繊維であって且つ第 2樹脂成 分の配向指数が低いもの、 例えば配向指数が 2 5 %以下、 特に 2 0 %以 下のものを用いることも有効である。 未延伸処理又は低延伸処理の熱融 着性複合繊維と しては、 例えば融点の異なる 2種類の樹脂を用い、 紡糸 速度 2 0 0 0 m / m i n以上の前記高速溶融紡糸法により繊維を形成す ることで得られる。 あるいは、 芯と鞘の樹脂の組み合わせによって芯と 鞘の配向指数を調整した上で、 通常の溶融紡糸で繊維を形成し未延伸処 理又は低延伸処理することでも得ることができる。 更に、 芯と鞘の樹脂 の組み合わせが同じであっても各樹脂の分子量を変えるなどして芯と鞘 の配向指数を調整した上で、 通常の溶融紡糸で繊維を形成し未延伸処理 又は低延伸処理することでも得ることができる。 本発明の不織布は、 未延伸複合繊維を含み且つカー ド法によって形成 されたウェブを用い、 該ウェブにおける繊維の交点を熱融着して製造さ れたものであることが好ましい。 このような不織布は、 その比容積及び 強度が一層高く なるからである。 本発明の不織布には、 未延伸複合繊維 が少なく とも 3 0重量％、 特に少なく とも 5 0重量％含まれていること が、 該複合繊維の所特性を十分に発現させ得る点から好ましい。 勿論、 未延伸複合繊維 1 0 0 %から不織布が構成されていてもよい。 未延伸複 合繊維以外の繊維と しては、 例えば、 未延伸複合繊維と同様な前記樹脂 の組み合わせで、 通常の紡糸、 延伸工程により得られる複合繊維、 ある いはポリエステル系、 ポリオレフイン系、 ポリアミ ド系の重合体からな る単一成分の繊維、 レーヨ ンなどの再生繊維、 セルロース系繊維、 更に は綿などの天然繊維等が用いられる。 カー ド法によってウェブを製造する場合には、 未延伸複合繊維を 3 0 ~ 7 0 m m程度の短繊維にして用いることがカード機の通過性の点及び カードウェブの形成性の点から好ましい。 得られたカー ドウエブは熱処 理されて該ウェブにおける繊維の交点が熱融着される。 熱処理の具体例 と しては、 熱風の吹き付けや、 熱エンボスロールによる挟圧などが挙げ られる。 得られる不織布の風合いが良好になるという観点からは、 熱風 の吹き付け （エアスルー法） を行うことが好ましい。 何れの方法を用い る場合にも、 熱処理の温度は一方の樹脂成分の融点又は軟化点以上で且 つ他方の樹脂成分の融点未満とする。 特に、 未延伸複合繊維と して、 前述した本発明の熱融着性複合繊維を 用いると、 通常の方法で得られた同種の複合繊維を原料とする従来の不 織布と比較して一層嵩高で且つ一層高強度の不織布が得られる。 この理 由は次の通りである。 まず、 嵩高となる理由は次の通りである。 先に述べた通り本発明の複 合繊維は熱収縮率の低いものである。 従って、 カードウェブを熱処理す る際に複合繊維の収縮が起こ りにく く、 その結果熱処理前の嵩高いカー ドウエブの状態のまま繊維を融着させることができる。 構成繊維が収縮 を起こすとカードウェブの厚みが減少してしまい、 嵩も減少してしま う。 更に、 本発明の複合繊維の第 2樹脂成分は前述の通り配向指数の低 いものであるから、 該第 2樹脂成分が鞘成分となっている芯鞘型複合繊 維を用いると、 従来よ り少ない熱量、 すなわち、 従来よ り低い温度で、 または/且つ従来より少ない熱風量でも融着点の強度を高い値に維持す ることができる。 従来より も低い温度で処理できることは、 複合繊維の 熱収縮を抑えることにつながる。 従来より も少ない熱風量で処理できる ことは、 風圧によるウェブの嵩の減少を防止することにつながる。 この ように、 熱処理条件からも、 より嵩を減少させない条件で、 不織布の製 造が可能になる。 高強度になる理由は次の通りである。 前述の通り本発明の複合繊維の 特長は、 熱収縮率が低いこと と、 第 2樹脂成分 （融着成分） の配向指数 が低いことである。 カードウエブを熱処理する際に複合繊維の収縮が起 こりにくいと、 融着点が動きにく くなりその結果融着点の強度低下が防 止される。 構成繊維が収縮を起こすと融着点が動いてしまい、 その強度 が低下してしまう。 更に、 前述の通り融着成分の配向指数が低いため、 従来より少ない熱量でも融着点の強度を高い値に維持することができ る。 また、 熱処理の温度による影響が少なく、 低温から高温までの広い 範囲で融着点の強度を高い値に維持することができる。 しかもこの融着 点の強度は、 通常の方法で得られた同種の複合繊維の融着点の強度より 高い値となる。 更に加えて、 複合繊維における融着成分が融着点に均一 に凝集し、 融着点の形状がほぼ一定となる。 その結果、 融着点の強度の ばらつきが少なくなる。 これらの結果、 不織布を構成する繊維の融着点 の強度を高い値に維持し、 且つばらつきが少ない状態とすることができ る。 通常、 繊維同士を熱風の吹き付けによ り融着させて得られる不織布 の強度は、 融着点の強度に大きく依存する。 すなわち、 高強度の不織布 を得るためには、 繊維の融着点の強度を高い値で維持する必要がある。 また、 その融着点の強度がばらついていると、 当然弱い融着点から不織 布の破壊が発生するため、 不織布の強度は高いものとはならない。 本発 明の複合繊維を用いると、 前述の通り融着点の強度が高く、 ばらつきも 少ないため、 高強度の不織布が得られる。 更に熱処理の温度による影響 が少ないため、 得られる不織布の機械的特性を均一にできる。 本発明の不織布は、 その嵩高さ及び高強度を生かした種々の分野に適 用できる。 例えば使い捨ておむつや生理用ナプキンなどの使い捨て衛生 物品の分野における表面シート、 セカンドシー ト （表面シートと吸収体 との間に配されるシート） 、 裏面シート、 防漏シート、 あるいは対人用 清拭シート、 スキンケア用シー ト、 さらには対物用のワイパーなどと し て好適に用いられる。 以下、 実施例により本発明を更に詳細に説明する。 しかしながら、 本 発明の範囲はかかる実施例に制限されるものではない。
〔実施例 1及び 2並びに比較例 1 〜 3〕
表 1 に示す条件にて高速溶融紡糸を行い同心タイプの芯鞘型複合繊維 を得た。 得られた複合繊維について前述の方法で配向指数及ぴ熱収縮率 を測定した。 また、 以下の方法で樹脂の融点及び繊維どう しの融着点強 度を測定した。 それらの結果を表 1 に示す。
〔樹脂の融点の測定〕
示差走査型熱分析装置 D S C— 5 0 (島津社製） を用い、 細かく裁断 した繊維試料 （サンプル質量 2 m g ) の熱分析を昇温速度 1 0 °C/ m i nで行い、 各樹脂の融解ピーク温度をその樹脂の融点と した。
〔融着点強度の測定〕
図 2に示す融着点形成装置を用いた。 融着点形成装置は加熱炉 1 0 と 糸吊りフ レーム 1 1からなる。 加熱炉 1 0は底面部内にヒーター （図示 せず） が備えてある直方体形状の中空もので、 側面の一面のみ開放され ている。 このヒーターは温度コン ト ローラー （図示せず） につながれて おり、 炉内の雰囲気温度を、 設定した温度にコン トロールすることがで きる。 糸吊りフレーム 1 1は四隅に滑車 1 2が取り付けられており、 対 角線上に単糸 1 3， 1 3が渡し架けられ、 交点で単糸 1 3， 1 3が互い に接触するようなっている。 単糸 1 3 , 1 3のなす角は 9 0度になって いる。 各単糸の端には 1 t e x当り 5. 8 8 m N ( 1デニール当り 1 / 1 5 g f ) となる重り （図示せず） を取り付けておく。 糸吊りフ レーム 1 1は、 加熱炉 1 0における開放された側面を通じてスライ ドさせて加 熱炉 1 0内に出し入れすることができ、 所定の温度で所定の時間だけ単 糸 1 3を加熱して交点を融着させることができる。 所定温度で所定時間 加熱して単糸 1 3 どう しを融着点で融着させた後、 これをフレーム 1 1 から取り外し、 図 3に示す引張試験機 1 4に同図に示すように取り付け る。 具体的には各単糸 1 3が引張方向に対して 4 5度になるように上下 のチャック 1 5， 1 5に取り付け、 引張速度 1 0 mmZm i nで融着点
1 6を剥離させる。 この過程で測定される最大荷重を読み取る。 この際 の荷重は、 融着成分樹脂の絶対量、 すなわち繊維の太さや芯鞘比に影響 を受ける。 そのため、 ここでは前記最大点荷重を繊維の太さ （ t e x ) で除し、 その値を融着点強度 （mNZ t e x ) とする。 本発明によれば、
1 4 5 °C、 3 0秒の加熱条件下で 3 0 m N/ t e xを超える、 更には 3
5 mN/ t e Xを超える融着点強度が実現できる。 表 1
Figure imgf000016_0001
* · · 第 2榭脂成分の融点よ り 1 0 °C高い温度で測定
〔実施例 3及ぴ 4並びに比較例 4〜 6〕
実施例 1及び 2並びに比較例 1 〜 3でそれぞれ得られた複合繊維を繊 維長 5 1 m mの短繊維と し、 この短繊維に二次元の機械捲縮を施した。 この短繊維を原料と してカードウェブを製造した。 エアスルー法によつ てこのカードウェブに 1 3 5 °Cで風速 0 . 5 m / s の熱風を 3 0秒間吹 き付けて繊維の交点を熱融着させた。 このよ うにして、 エアスルー不織 布を得た。 なお、 前述の融着点強度の測定が雰囲気温度下での接着であ るのに対し、 このエアスルー不織布を得る際には、 ファンにより熱風を 吹き付ける状態となっているので、 温度と時間が同一であっても全く同 じ条件ではないことに注意すべきである。 得られた不織布について次の方法で嵩高さを評価し、 また破断強度を 測定した。 これらの結果を表 2に示す。
〔嵩高さの評価〕 測定台上に、 1 2 c m X 1 2 c mのプレー トを載置し、 この状態での プレー トの上面の位置を測定の基準点 Aとする。 次にプレートを取り除 き、 測定台上に測定対象となる不織布試験片を載置し、 その上に前記プ レートを載置する。 この状態でのプレート上面の位置を Bとする。 Aと Bの差から測定対象となる不織布試験片の厚みを求める。 プレー トの重 さは測定目的により種々変更可能であるが、 ここでは重さ 5 4 gのプレ ー トを用いて測定した。 測定機器にはレーザー変位計 （ （株） キーェン ス製、 C C Dレーザ変位センサ L K— 0 8 0 ) を用いる。 これに代えて ダイヤルゲージ式の厚み計を用いてもよい。 但し、 厚み計を用いる場合 は不織布試験片に加わる圧力を調整する必要がある。 また、 上述の方法 で測定された不織布の厚みは、 その不織布の坪量に大きく依存する。 そ こで、 嵩高さの指標と して、 厚みと坪量から算出される比容積 （ c m3 / g ) を採用している。 坪量の測定方法は任意であるが、 厚みを測定す る試験片そのものの重さを計量し、 測定した試験片の寸法から算出され る。
〔不織布強度の測定〕
測定対象となる不織布から、機械の流れ方向と直角の方向 （C D方向） に長さ 1 0 O mm、 幅 2 5 mmの帯片を切り出しこれを試験片とする。 この試験片をテンシロン引張試験機に、 チャック間 7 5 mmで取り付け 引張速度 3 0 0 mm/m i nで引張試験を行う。 その際の最大強度を不 織布強度とする。 ここでも、 不織布強度はその坪量に大きく依存するた め、 上述の不織布強度をその坪量で除して得られた値を、 単位坪量当り の C D強度と して、 不織布の強度を表す指標と している。 表 2
Figure imgf000018_0001
表 1及び表 2に示す結果から明らかなように、各実施例の複合繊維（本 発明品） は熱収縮率が低く、 また融着点強度が高いことが判る。 また各 実施例の不織布は嵩高であり、 高強度を示すものであることが判る。 〔実施例 5並びに比較例 7及ぴ 8〕
表 3に示す条件にて溶融紡糸を行い同心タイプの芯鞘型複合繊維を得 た。 得られた複合繊維について前述の方法で配向指数、 熱収縮率、 樹脂 の融点及び繊維どう しの融着点強度を測定した。 それらの結果を表 3に 示す。
表 3
Figure imgf000019_0001
* - · 第 2榭脂成分の融点よ り 1 0 °C高い温度で測定
〔実施例 6 ~ 9及び比較例 9〜 ： 1 6〕
実施例 5及ぴ比較例 7で得られた繊維を用いて実施例 3 と同様の手順 でエアスルー不織布を得た。 製造条件は表 4に示す通り である。 得られ た不織布について前述の方法で比容積及び単位坪量当たり の強度を測定 し、 また以下の方法でバルタ ソフ トネスを測定した。 更に 5人のモニタ 一による官能試験よ り 、 不織布の風合いを判定し、 下記のよ う に評価し た。 結果を表 4に示す。
〔バルク ソフ トネスの測定〕
不織布を MDへ 3 O mm、 C Dへ 1 5 O mmにカ ツ ト したサンプルを 調製し、 このサンプルを用いて直径 4 5 m m、 高さ 3 0 m mの円筒をつ く り 、 この円筒を高さ方向に 1 0 mm/m i nの速度で圧縮していった ときの反発力を測定し、 この反発力の値を MDへのバルク ソフ トネスの 値と した。 C Dへのバルタ ソフ トネスは、 不織布を C Dへ 3 0 mm、 M Dへ 1 5 O mmにカツ ト したサンプルを調製し同様の測定を行う こ とで 得た。 この方法で測定されたバルタ ソフ トネスはその不織布の厚みに大 きく依存する。 そこで、 バルクソフ トネスを、 前述した嵩高さの評価で 測定した不織布の厚みで除し、 得られた値を単位厚み当りのバルタソフ トネス と して、 不織布の ドレープ性を表す指標と している。
〔官能試験による風合い評価法〕
表 4に示す比較例 9を基準品と して 3点と し、 以下の基準で不織布の 肌触りを判定し、 平均点を算出した。
基準品よ り非常に優れると判定 5点
基準品より優れると判定 4点
基準品 3点
基準品より劣ると判定 2点
基準品より非常に劣ると判定 1点
表 4
ェア ス ル一製造条件 単位坪量当たりの強度 単位厚さ当 りの
坪量 比容積 ハ クンノト ス 風合い 温度 風速 搬送速度 (N/25 mm) 1 (g/m2)
g/m2 cmVg N/mm 評価 °C m/ s m/ m in (点）
MD CD MD CD
実施例 6 132 0. 5 10 38. 0 122. 4 0. 80 0. 20 0 09 0 06 4. 8 比較例 9 132 0. 5 10 36. 2 0. 92 0. 17 0 24 0 12 3. 0 (基準） 比較例 1 0 132 0. 5 10 39. 0 0 91 0. 13 0 12 0 08 5. 0 実施例 7 136 0. 5 10 32. 5 204. 6 0 68 0. 24 0 08 0 05 4. 0 比較例 1 1 136 0. 5 10 36. 7 0. 86 0. 20 0 23 0 17 2. 8 比較例 1 2 136 0. 5 10 36. 9 1. 10 0. 16 0 16 0 10 3. 4 実施例 8 136 1. 9 10 28. 2 159. 8 0. 83 0. 23 0 08 0 06 3. 8 比較例 1 3 136 1. 9 10 41. 5 99. 2 0 93 0. 19 0 31 0 23 1. 0 比較例 1 4 136 1. 9 10 34. 7 1 10 0. 21 0 22 0 15 2. 0 実施例 9 140 0. 5 10 36. 6 0. 80 0. 22 0 09 0 07 4. 0 比較例 1 5 140 0. 5 10 42. 6 87. 9 0 84 0. 19 0 35 0 20 1. 8 比較例 1 6 140 0. 5 10 35. 2 6 o寸5. 0 1 20 0. 24 0 40 0 23 1. 0 o t
表 3及び 4に示す結果から明らかなように、 実施例 5の複合繊維を用 いて得られた実施例 6ないし 9の不織布は、 嵩高且つ高強度であり、 更 に低バルタソフ トネスを示すものであることが判る。 また、 実施例 6な いし 9の不織布は、 高強度であるにもかかわらず肌触りが良好であるこ とが判る。 産業上の利用可能性
以上詳述した通り、 本発明の熱融着性複合繊維は、 熱収縮率が低く、 また融着点強度の高いものである。 更にカードウエブの形成性が良好で ある。
また本発明の不織布は、 嵩高であり、 また熱処理温度を従来より も低 く しても高強度を示す。
また本発明の不織布は、 ドレープ性に優れ風合いが良好である。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 配向指数が 4 0 %以上の第 1樹脂成分と、 該第 1樹脂成分の融点よ り低い融点又は軟化点を有し且つ配向指数が 2 5 %以下の第 2榭脂成分 とからなり、 第 2樹脂成分が繊維表面の少なく とも一部を長さ方向に連 続して存在しており、 高速溶融紡糸法によって製造された熱融着性複合 繊維。
2 . 第 2樹脂成分の融点又は軟化点よ り 1 0 °C高い温度における熱収縮 率が 5 %以下である請求の範囲第 1項記載の熱融着性複合繊維。
3 . 紡糸後に加熱処理又は捲縮処理が行われており且つ延伸処理は行わ れていない請求の範囲第 1項又は第 2項記載の熱融着性複合繊維。
4 . 芯鞘型であり、 第 1樹脂成分が芯を構成し且つ第 2樹脂成分が鞘を 構成している請求の範囲第 1項ないし第 3項の何れかに記載の熱融着性 複合繊維。
5 . 第 1樹脂成分がポリプロ ピレンからなり、 第 2樹脂成分が高密度ポ リエチレンからなる請求の範囲第 1項ないし第 4項の何れかに記載の熱 融着性複合繊維。
6 . 請求の範囲第 1項記載の熱融着性複合繊維を含み且つカード法によ つて形成されたウェブを用い、 該ウェブにおける繊維の交点を熱融着し て製造された不織布。
7 . 融点の異なる 2成分からなる熱融着性複合繊維を含み、 繊維の交点 を熱融着して形成されており、 比容積が 9 5 c m 3 / g以上で且つ単位 坪量当たりの強度が 0. 1 8 (N/ 2 5 mm) / ( g / m 2 ) 以上であ り、 更に単位厚さ当りのバルタソフ トネスが 0 · 1 4 N/mm以下であ る嵩高不織布。
8. カー ド法によつて形成されたウェブにおける繊維の交点を熱風の吹 き付けによって熱融着して製造された請求の範囲第 7項記載の嵩高不織 布。
9. 前記熱融着性複合繊維と して請求の範囲第 1項記載の熱融着性複合 繊維を用いた請求の範囲第 7項又は第 8項記載の嵩高不織布。
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