DE3788098T2

DE3788098T2 - Wärmeklebbare zusammengesetzte Fasern und Verfahren zu deren Herstellung.

Info

Publication number: DE3788098T2
Application number: DE87113267T
Authority: DE
Inventors: Morio Abe; Shozo Ejima; Taizo Sugihara
Original assignee: Chisso Corp
Current assignee: JNC Corp
Priority date: 1986-09-12
Filing date: 1987-09-10
Publication date: 1994-03-03
Anticipated expiration: 2007-09-11
Also published as: DK474287D0; DK53491D0; DK474287A; DE3788098D1; KR880004157A; JPS6375115A; JPH0819570B2; US4840846A; DK53491A; EP0260607A2; EP0260607A3; DK161603B; DK161603C; DK170381B1; EP0260607B1; KR940008076B1

Description

Hintergrund der Erfindung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf wärmeklebrige Verbundfasern, die durch Erhitzen zu einem nicht-gewebten Gewebe (Vliesstoff) oder dgl. verarbeitet werden können zur Herstellung eines voluminösen Produkts mit einem weichen Griff oder Anfühlen, und auf ein Verfahren zur Herstellung dieser Fasern. Sie bezieht sich insbesondere auf eine wärmeklebrige Verbundfaser mit einem Kernabschnitt und einem Hüllenabschnitt, wobei der Kernabschnitt eine Seite-an-Seite-Verbundstruktur mit zwei Kernkomponenten aus unterschiedlichen Polymeren in einem Composit-Verhältnis von 1 : 2 bis 2 : 1 aufweist und der Hüllenabschnitt eine Hüllenkomponente aus einem Polymer auf Polyethylenbasis aufweist, das einen Schmelzpunkt hat, der um mindestens 20ºC niedriger ist als der untere der Schmelzpunkte der genannten beiden Kernkomponenten, und der den genannten Kernabschnitt vollständig bedeckt in einem Mengenanteil von 25 bis 55 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht von Hüllenabschnitt und Kernabschnitt, sowie auf ein Verfahren zur Herstellung der obengenannten wärmeklebrigen Verbundfasern durch getrenntes Verbund- Spinnen eines Polymers auf Polypropylen-Basis für eine Kernkomponente und eines Polymers auf polyethylen-Basis für eine Hüllenkomponente, das einen Schmelzpunkt aufweist, der um mindestens 20ºC niedriger ist als der Schmelzpunkt des Polymers auf Polypropylen-Basis, zur Herstellung eines unverstreckten Verbundgarns, bei dem ein Kernabschnitt vollständig von einem Hüllenabschnitt bedeckt ist, der die Hüllenkomponente in einem Mengenanteil von 25 bis 55 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht von Hüllenabschnitt und Kernabschnitt, enthält, und Verstrecken des unverstreckten Verbundgarns unter Anwendung eines Zwei- Stufen-Verstreckungsverfahrens.

Angaben zum Stand der Technik

Wärmeklebrige Verbundfasern, die einen Kernabschnitt und einen Hüllenabschnitt aufweisen, sind aus DE-A-35 44 532 und EP-A-132 110 bereits bekannt.
In DE-A-3 544 532 sind eine Bikomponentenfaser, bei welcher der Kern aus Polypropylen (PP) besteht und die äußeren Faserbereiche eine hohe Konzentration an einer Polyethylen (PE)-Phase aufweisen, und ein Verfahren zum Extrudieren einer Mischung von PP und PE mit nachfolgender spezieller Verstreckungsbehandlung unter Anwendung eines konventionellen Verfahrens beschrieben. Darin ist auch angegeben, daß die Faser wärmeklebrige Eigenschaften und eine dreidimensionale Kräuselung aufweist und zur Herstellung von weichen, voluminösen Produkten, wie z. B. nichtgewebten Geweben (Vliesstoffen), verwendet werden kann.
In EP-A-0 132 110 ist ein Verfahren zur Herstellung eines wärmeklebrigen Verbund-Monofilaments beschrieben, das besteht aus einer Polyethylen enthaltenden Polyolefinkomponente mit niedrigem Schmelzpunkt auf der Hüllenseite und einer Polypropylenkomponente mit hohem Schmelzpunkt auf der Kernseite. In diesem Verfahren werden zwei Komponenten mit einem spezifischen Schmelzpunkt und Schmelzflußindex- Verhältnissen, die in einer spezifischen Beziehung zueinander stehen, verwendet und das Composit-Verhältnis beträgt 30 : 70 bis 60 : 40 und die Dehnung beim Verstrecken beträgt 6 bis 9.
Nach diesem Verfahren kann ein Monofilament erhalten werden, das charakterisiert ist durch eine Wärmeklebrigkeit und eine überlegene Festigkeit und bei dem weder eine Kräuselung (Aufrollen) noch eine Ablösung zwischen den Schichten auftritt. Ziel dieses Verfahrens ist es, wärmeklebrige Monofilamente herzustellen, bei denen kein Aufrollen (keine Kräusel) auftreten. Unter Ausnutzung der wärmeklebrigen Eigenschaften der Fasern vom Hüllen-Kern- Verbund-Typ, die weniger zur Entstehung von Kräuselungen neigen als die Verbundfasern vom Seite-an-Seite-Typ, werden der Schmelzpunkt und das Schmelzflußindex-Verhältnis so gewählt, daß die Kräuselbarkeit weiter abnimmt, so daß dieses Ziel erreicht wird.
Außerdem sind bereits wärmeklebrige Verbundfasern auf Polypropylen-Basis vom Seite-an-Seite-Typ oder vom Hüllen- Kern-Typ bekannt, die zwei Komponenten mit unterschiedlichen Schmelzpunkten aufweisen und bei denen ein beträchtlicher Anteil, beispielsweise eine Hälfte oder ein größerer Anteil ihrer Oberflächen, durch die Komponente mit einem niedrigeren Schmelzpunkt bedeckt ist. In der Zwischenzeit wurden verschiedene Verbesserungen erzielt. In der Hauptsache dienten diese Verbesserungen dazu, die Schrumpfungseigenschaften einer Bahn bei der Verarbeitung der Fasern zu einem nicht-gewebten Gewebe (Vliesstoff) durch Erhitzen und Erhöhung der Festigkeit, des Volumens (der Fülle) und ähnlicher Faktoren des resultierenden nicht-gewebten Gewebes zu verbessern, und es wurden bemerkenswerte Ergebnisse erzielt, in bezug auf das Volumen (die Fülle) waren die Ergebnisse bisher jedoch nicht zufriedenstellend.
Ein bemerkenswertes Ergebnis wurde bisher aber nicht nur in bezug auf das Volumen (die Fülle) nicht erzielt, sondern auch in bezug auf den Griff oder das Anfühlen von nicht-gewebten Geweben (Vliesstoffen), die durch Erhitzen aus den wärmeklebrigen Verbundfasern auf Polypropylen-Basis hergestellt wurden. Die Erzielung von Verbesserungen in bezug auf den Griff oder das Anfühlen wurden versucht durch Verwendung von feinen Fasern oder durch Erhöhung des Mengenanteils an anderen Fasern, die mit den Verbundfasern gemischt wurden, wie z. B. Reyon oder Wolle, dies hat jedoch noch nicht zu einem Produkt mit einer überragenden Weichheit und Volumen (Fülle) geführt. In dieser Situation wurde der dringende Bedarf nach weiteren Verbesserungen in bezug auf das Volumen (die Fülle) und Weichheit von nichtgewebten Geweben (Vliesstoffen), die für bestimmte Verwendungszwecke, beispielsweise für Papierwindeln oder für Sanitärmaterialien, bestimmt sind, nicht befriedigt. Es ist daher sehr erwünscht, diesen Bedarf zu befriedigen.

Zusammenfassung der Erfindung

Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist es, wärmeklebrige Verbundfasern zu schaffen, mit denen die obengenannten Probleme gelöst werden können und die aufgrund ihrer Wärmeklebrigkeit durch Erhitzen leicht zu einem nicht-gewebten Gewebe (Vliesstoff) verarbeitet werden können, das (der) nicht nur voluminös ist, sondern auch einen sehr weichen Griff oder ein sehr weiches Anfühlen hat.
Als Ergebnis intensiver und umfangreicher Untersuchungen, die durchgeführt wurden, um dieses Ziel zu erreichen, wurde gefunden, daß die nicht-gewebte Gewebestruktur extrem stabilisiert wird und ausreichend voluminös ist und einen weichen Griff oder ein weiches Anfühlen hat, wenn die zu den nicht-gewebten Geweben verarbeiteten Verbundfasern aufgebaut sind aus einem Kernabschnitt, der den nicht-gewebten Geweben Volumen (Fülle) verleiht, und einem Hüllenabschnitt, der die Fasern wärmeklebrig macht, und wenn außerdem, zusätzlich zu dem obengenannten Aufbau eine Reihe von nodularen Aggregaten, die aus der Hüllenkomponente bestehen, auf den Oberflächen der Fasern gebildet werden, ausgenommen die Abschnitte der Fasern, die miteinander verbunden sind, wodurch der weiche Griff oder das weiche Anfühlen noch weiter verbessert wird.
Gemäß einem (oder dem ersten) Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung
eine wärmeklebrige Verbundfaser mit einem Kernabschnitt und einem Hüllenabschnitt, wobei der Kernabschnitt eine Seite-an-Seite-Verbundstruktur mit zwei Kernkomponenten aus unterschiedlichen Polymeren in einem Composit-Verhältnis von 1 : 2 bis 2 : 1 aufweist und der Hüllenabschnitt eine Hüllenkomponente aus einem Polymer auf Polypropylen- Basis aufweist, das einen Schmelzpunkt hat, der um mindestens 20ºC niedriger ist als der untere der Schmelzpunkte der genannten beiden Kernkomponenten, und der den genannten Kernabschnitt vollständig bedeckt in einem Mengenanteil von 25 bis 55 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht von Hüllenabschnitt und Kernabschnitt, die dadurch gekennzeichnet ist, daß
die unterschiedlichen Polymeren des Kernabschnitts aus unterschiedlichen Polymeren auf Polypropylen-Basis bestehen, von denen eines einen Q-Wert, ausgedrückt als gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht/zahlendurchschnittliches Molekulargewicht, von ≥ 6 hat und das andere einen Q-Wert von ≤ 5 hat und der Hüllenabschnitt eine Reihe von mindestens latent freisetzbaren (ablösbaren) aggregierbaren Abschnitten aufweist, die durch eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur, die höher als der Schmelzpunkt der Hüllenkomponente, jedoch niedriger als der untere der Schmelzpunkte der beiden Kernkomponenten ist, viele nodulare Aggregate darauf bilden, wobei die aggregierbaren Abschnitte erhältlich sind durch getrenntes Verbund-Spinnen der beiden Polymeren auf Polypropylen-Basis für die beiden Kernkomponenten und des Polymers auf Polyethylen-Basis für eine Hüllenkomponente zur Herstellung eines unverstreckten Verbundgarns mit einer solchen Struktur, daß ein Kernabschnitt der Seite-an- Seite-Verbundstruktur von einem Hüllenabschnitt vollständig bedeckt ist, anschließendes spannungsfreies Erhitzen des unverstreckten Verbundgarns auf eine Temperatur von 80ºC bis zu einer Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes der Hüllenkomponente für 10 s oder länger und Abkühlen desselben auf 15 bis 40ºC und
anschließendes Verstrecken des unverstreckten abgekühlten Verbundgarns in einer ersten Stufe bei einer Temperatur von 15 bis 40ºC und bei einem Verstreckungsverhältnis von 1,3 bis 2 und nachfolgendes Verstrecken des Garns ohne zwischenzeitliche Entspannung in einer zweiten Stufe bei einer Temperatur von 80ºC bis zu einer Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes der Hüllenkomponente und in einem Verstreckungsverhältnis von mindestens 90% des maximalen Verstreckungsverhältnisses (bei dem das in der ersten Verstreckungsstufe verstreckte Garn sich zu verbiegen beginnt durch allmähliche Erhöhung des Verstreckungsverhältnisses in der zweiten Verstreckungsstufe).
Durch die erfindungsgemäßen wärmeklebrigen Verbundfasern werden das Volumen (die Fülle) und der Griff oder das Anfühlen von daraus hergestellten nicht-gewebten Geweben (Vliesstoffen) weiter verbessert, die gemäß dem Stand der Technik Probleme darstellten.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei dem Polymer auf Polypropylen-Basis mindestens einer der beiden Kernkomponenten um Polypropylen.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei dem Polymer auf Polypropylen-Basis mindestens einer der beiden Kernkomponenten um ein Copolymer von Propylen mit einer geringen Menge eines α-Olefins mit Ausnahme von Propylen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei dem Polymer auf Polyethylen-Basis der Hüllenkomponente um Polyethylen.
Gemäß einer anderen bevorzugen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei dem Polymer auf Polyethylen-Basis der Hüllenkomponente um ein Ethylen/Vinylacetat-Copolymer mit einem Ethylengehalt von 98 bis 60 Gew.-%.
Gemäß einem weiteren (oder zweiten) Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung
ein Verfahren zur Herstellung der wärmeklebrigen Verbundfasern nach einem der Ansprüche 1 bis 5 durch getrenntes Verbund-Spinnen eines Polymers auf Polypropylen-Basis für eine Kernkomponente und eines Polymers auf Polyethylen-Basis für eine Hüllenkomponente, das einen Schmelzpunkt aufweist, der um mindestens 20ºC niedriger ist als der Schmelzpunkt des Polymers auf Polypropylen-Basis, unter Bildung eines unverstreckten Verbundgarns, in dem ein Kernabschnitt vollständig von einem Hüllenabschnitt bedeckt ist, der die Hüllenkomponente in einem Mengenanteil von 25 bis 55 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht von Hüllenabschnitt und Kernabschnitt, enthält, und Verstrecken des unverstreckten Verbundgarns unter Anwendung eines Zwei- Stufen-Verstreckungsverfahrens, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die beiden Polymeren auf Polypropylen-Basis für die beiden Kernkomponenten einem VerbundSpinnen unterworfen werden zur Herstellung des Kernabschnitts mit einer Seite-an- Seite-Verbundstruktur, die besteht aus den beiden Kernkomponenten in einem Composit-Verhältnis von 1 : 2 bis 2 : 1, wobei eine dieser Kernkomponenten einen Q-Wert, ausgedrückt als gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht/zahlendurchschnittliches Molekulargewicht, von ≥ 6 hat und die andere einen Q-Wert von ≤ 5 hat und der Schmelzpunkt des Polymers auf Polyethylen-Basis für die Hüllenkomponente unterhalb der Temperatur des tieferen der Schmelzpunkte der beiden Polymeren auf Polypropylen-Basis liegt und in der Verbundspinn-Stufe mindestens ein Vertreter, ausgewählt aus Polysiloxanen und Fluor-Verbindungen, den beiden Polymeren auf Polypropylen-Basis für die beiden Kernkomponenten oder dem Polymer auf Polyethylen-Basis für die Hüllenkomponente oder sowohl den beiden Polymeren für die Kernkomponente als auch dem Polymer für die Hüllenkomponente jeweils in einer Menge von 0,05 bis 1,0 Gew.-%, bezogen auf das betreffende Polymer, zugesetzt wird,
woran sich das Verbund-Spinnen anschließt und vor dem Verstrecken des unverstreckten Verbundgarns dieses unverstreckte Verbundgarn spannungsfrei auf eine Temperatur von 80ºC bis zu einer Temperatur unterhalb des Schmelzpunkts der Hüllenkomponente 10 s lang oder länger erhitzt und auf 15 bis 40ºC abgekühlt wird, und dann in einer ersten Stufe verstreckt wird bei einer Temperatur von 15 bis 40ºC und bei einem Verstreckungsverhältnis von 1,3 bis 2 und danach, ohne das Garn zu entspannen, einer Verstreckung in einer zweiten Stufe unterworfen wird bei einer Temperatur von 80ºC bis zu einer Temperatur unterhalb des Schmelzpunkts der Hüllenkomponente und bei einem Verstreckungsverhältnis von mindestens 90% des maximalen Verstreckungsverhältnisses der Verstreckung in der zweiten Stufe (bei der das in der ersten Verstreckungsstufe verstreckte Garn sich zu verbiegen beginnt durch allmähliche Erhöhung des Verstreckungsverhältnisses bei der Verstreckung der zweiten Stufe).
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des beanspruchten Verfahrens wird das genannte unverstreckte Verbundgarn bei einer Verstreckungstemperatur von 15ºC bis einschließlich 130ºC und bei einem Gesamtverstreckungsverhältnis von 1,3 bis 9 verstreckt.
In dem beanspruchten Verfahren wird vorzugsweise ein Polymer auf Polypropylen-Basis mit einem Schmelzflußverhältnis von 4 bis 40 als das genannte Polymer auf Polypropylen-Basis für die genannte Kernkomponente mit einem Q-Wert von 6 oder mehr verwendet.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform des beanspruchten Verfahrens wird ein Polymer auf Polypropylen-Basis mit einer Schmelzfließgeschwindigkeit von 4 bis 60 als das genannte Polymer auf Polypropylen-Basis für die genannte Kernkomponente mit einem Q-Wert von 5 oder weniger verwendet.

Erläuterung das ersten Aspekts der Erfindung

Der erste Aspekt der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert, wobei zeigen:
die Fig. 1, 2 und 3 jeweils schematische Schnittansichten, die den Aufbau des Querschnitts der erfindungsgemäßen wärmeklebrigen Verbundfaser zeigen, und
die Fig. 4 eine Darstellung des Hüllenabschnitts, auf dem nodulare Agglomerate gebildet worden sind.
In den bei liegenden Zeichnungen bezeichnet die Bezugsziffer 1 einen Kernabschnitt (nachstehend einfach als "Kern" bezeichnet) der Verbundstruktur vom Seite-an-Seite- Typ, die Kern-Unterteilungszonen 1a und 1b aufweist, die jeweils aus einer Kernkomponente aus einem unterschiedlichen Polymer auf Polypropylen-Basis bestehen. Die Verbundstruktur vom Seite-an-Seite-Typ des Kerns 1 kann in verschiedenen Formen vorliegen. So kann beispielsweise der Kern 1 eine Querschnittsstruktur haben, die diametral in zwei identische Halbkreise unterteilt ist, wie in Fig. 1 erläutert. Alternativ kann der Kern 1 eine solche Querschnittsstruktur haben, bei der eine Kernunterteilungszone 1a zum größten Teil von der anderen Kernunterteilungszone 1b umgeben ist mit Ausnahme seines geringen peripheren Abschnitts, wie in Fig. 2 erläutert. In den meisten Fällen hat der Kern eine Struktur, die zwischen den obengenannten extremen Strukturen liegt. Gemäß einer weiteren Alternative kann der Kern 1 außerhalb des Zentrums im Querschnitt der Faser liegen, wie in Fig. 3 erläutert.
Polymere auf Polypropylen-Basis, die durch kristallines Polypropylen dargestellt werden, können umfassen Copolymere von Propylen mit einer geringen Menge an anderen α- Olefinen ausgenommen Propylen, wie z. B. Ethylen, Buten-1 oder Penten-1. In diesem Falle ist es bevorzugt, daß der Comonomer-Komponenten-Gehalt bis zu 40 Gew.-% beträgt.
Diese Polymeren auf Polypropylen-Basis werden als Kernkomponenten der jeweiligen Kernunterteilungszonen 1a und 1b verwendet und sie unterscheiden sich voneinander in bezug auf den Q-Wert, der ein numerischer Wert ist, der die Molekulargewichtsverteilung der Polymeren ausdrückt und errechnet wird aus der folgenden Gleichung:
Q = Mw/Mn
worin Mw für das gewichtsdurchschnittliche Molekulargewicht und Mn für das zahlendurchschnittliche Molekulargewicht stehen.
Die Kernkomponente einer Kernuntertielungszone 1a (nachstehend einfach als "Komponente 1a" bezeichnet) hat einen Q-Wert von mindestens 6 sind als Komponente 1a wird Polypropylen für generelle Zwecke verwendet, während die Kernkomponente der anderen Kernunterteilungszone 1b (nachstehend als "Komponente 1b" bezeichnet) einen Q-Wert von bis zu 5, vorzugsweise von 3 bis 5, hat.
Das Composit-Verhältnis zwischen den Kernkomponenten 1a und 1b, die den Kern 1 bilden, liegt in dem Bereich von 1 : 2 bis 2 : 1.
Die Verbundstruktur vom Seite-an-Seite-Typ des Kerns 1, der die Komponenten 1a und 1b mit unterschiedlichen Q-Werten enthält, verleiht somit den Verbundfasern Kräusel, die sich nach dem Faserherstellungsverfahren zeigen und zusätzlich zu den Kräuseln, die sich bei der Behandlung durch Erhitzen aus den latenten Kräuseln entwickeln, wird dadurch eine Erhöhung des Volumens (der Fülle) erzielt.
Die Bezugsziffer 2 bezeichnet einen Hüllenabschnitt (nachstehend einfach als "Hülle" bezeichnet), der gebildet wird aus einer Hüllenkomponente aus einem Polymer auf Polyethylen-Basis, dessen Schmelzpunkt um mindestens 20ºC niedriger ist als der untere der Schmelzpunkte der beiden Kernkomponenten des Kerns 1, d. h. der Komponenten 1a und 1b (oder der Schmelzpunkt, der den Komponenten 1a und 1b gemeinsam ist, wenn kein Unterschied in bezug auf den Schmelzpunkt zwischen beiden besteht). Dieses Polymer auf Polyethylen-Basis kann umfassen Polyethylen oder ein Ethylen/Vinylacetat-Copolymer mit einem Ethylengehalt von 98 bis 60 Gew.-%. Bei dem Polyethylen handelt es sich beispielsweise um ein Polyethylen mit niedriger, mittlerer oder hoher Dichte.
Die erfindungsgemäßen Verbundfasern vom Hüllen-Kern-Typ sind so aufgebaut, daß der Kern 1 von der Hülle 2 in der Weise bedeckt ist, daß der Mengenanteil der Hülle 2 in dem Bereich von 25 bis 55 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht von Hülle und Kern 1, liegt. Wenn der Mengenanteil der Hülle 2 unter 25 Gew.-% liegt, nimmt die Festigkeit des resultierenden nicht-gewebten Gewebes bis auf einen derart niedrigen Wert ab, daß in der Praxis Probleme auftreten. Wenn dagegen der Mengenanteil der Hülle 2 55 Gew.-% übersteigt, wird die Entwicklung von Kräuseln aufgrund des Kerns 1 gehemmt, so daß die Verbundfasern unzureichend gekräuselt sind und die resultierenden nicht-gewebten Gewebe ein geringeres Volumen (Fülle) haben.
Wie vorstehend beschrieben, besteht die Hülle 2 aus einem Polymer auf Polyethylen-Basis mit einem niedrigen Schmelz punkt, so daß ein Verklebungs(Haftungs)-Abschnitt zwischen den Fasern erzeugt werden kann durch Wärmebehandlung wie im Falle der konventionellen wärmeklebrigen Verbundfaser.
So lange die Hülle 2 die obengenannte Hüllen-Anforderung erfüllt, d. h. die obengenannte Struktur hat, weist ein nicht-gewebten Gewebe-Produkt, das aus den wärmeklebrigen Verbundfasern hergestellt worden ist, die es zusammen mit dem Kern 1 aufbauen, ein ausreichendes Volumen (Fülle) auf und es hat einen ausgezeichneten Griff oder Anfühlen. Die nachstehend beschriebene Struktur, die nach dem weiter unten beschriebenen Verfahren erhalten wird, kann dem nichtgewebten Gewebe-Produkt jedoch einen viel weicheren Griff oder Anfühlen verleihen.
Die Struktur ist insbesondere eine solche, bei der viele Abschnitte auf der Hülle 2 vorhanden sind, die eine Reihe von nodularen Aggregaten 3, die aus der Hüllenkomponente bestehen, durch eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur zwischen dem Schmelzpunkt der Hüllenkomponente und dem unteren Wert der Schmelzpunkte der beiden Kernkomponenten 1a und 1b bilden (die Abschnitte werden nachstehend als "aggregierbare Abschnitte" bezeichnet). In den aggregierbaren Abschnitten wird die Hülle 2 aus dem Kern 1 freigesetzt (abgelöst), oder sie wird latent aus dem Kern 1 freigesetzt (abgelöst) aufgrund ihrer geringen Grenzflächenaffinität. Die aggregierbaren Abschnitte unterscheiden sich von dem anderen Abschnitt je nachdem, ob die nodularen Aggregate 3, die aus der Hüllenkomponente bestehen, durch die Wärmebehandlung bei der obengenannten Temperatur gebildet werden oder nicht, wie in Fig. 4 erläutert. In den meisten Fällen beträgt der Durchmesser (D&sub2;) des größten Abschnitts des nodularen Aggregats 3 etwa das Doppelte des Durchmessers (D&sub1;) des daran angrenzenden dünnsten Abschnitts. Pro cm der jeweiligen Faserlänge werden 0,1 bis 0,5 nodulare Aggregate 3 mit einem solchen Durchmesser (D&sub2;) gebildet. Wenn der Mengenanteil der Hülle 2 55 Gew.-% des Gesamtgewichtes aus der Hülle und dem Kern 1 übersteigt, ist die Bildung der Aggregate 3 nicht ausreichend und sie liefern daher keinen Beitrag zur Verbesserung des Griffes oder des Anfühlens der nicht-gewebten Gewebe (Vliesstoffe).
Obgleich keine spezielle Beschränkung in bezug auf die Feinheit der Fasern besteht, sind solche mit 1,7 bis 7,7 dtex (1,5 bis 7 Denier) geeignet bei Anwendungszwecken, bei denen Wert gelegt wird auf den Griff oder das Anfühlen. Besser geeignet ist ein Bereich der Feinheit der Fasern von 0,77 bis 7,7 dtex (0,7 bis 7 Denier).
Die erfindungsgemäßen wärmeklebrigen Verbundfasern haben den obengenannten Aufbau.

Erläuterung des zweiten Aspekts der Erfindung

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen wärmeklebrigen Verbundfasern werden drei Polymere verwendet, d. h. zwei Polymere auf Polypropylen-Basis für die Kernkomponenten und ein Polymer auf Polyethylen-Basis für die Hüllenkomponente, wie bereits in Verbindung mit dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung erwähnt. Bezüglich der Polymeren auf Polypropylen-Basis für die Kernkomponenten sollte das Polymer auf Polypropylen-Basis für die Komponente 1a, das einen Q-Wert von mindestens 6 hat, vorzugsweise eine Schmelzfließgeschwindigkeit (Schmelzfließrate) (nachstehend als "MFR" bezeichnet und gemessen gemäß Tabelle 1, Vorschrift 14 des JIS K 7210) von 4 bis 40 haben, und das Polymer auf Polypropylen-Basis für die Komponente 1b, das einen Q-Wert von 5 oder weniger hat, sollte vorzugsweise eine Schmelzfließgeschwindigkeit (Schmelzflußrate) von 4 bis 60 haben. Polymere auf Polypropylen-Basis mit einem Q-Wert von 5 oder weniger können nach den folgenden Verfahren hergestellt werden unter Verwendung von Polymeren auf Polypropylen-Basis mit einem Q- Wert von mehr als 5 als Ausgangsmaterial. Bei einem Verfahren wird dem Ausgangspolymer eine organische Peroxidverbindung in einer Menge von 0,01 bis 1,0 Gew.-%, bezogen auf das Ausgangspolymer, zugesetzt und damit gemischt, wobei die organische Peroxid-Verbindung beim Erhitzen auf eine Temperatur, die gleich oder höher ist als der Schmelzpunkt des Ausgangspolymers, Sauerstoff freisetzt, wie z. B. t-Butylhydroperoxid, Cumolhydroperoxid oder 2,5- Dimethylhexan-2,5-dihydroperoxid und dgl., und die resultierende Mischung wird zur Granulierung einer Extrusion aus einem Extruder unterworfen. Bei einem anderen Verfahren kann das Ausgangspolymer einer mehrfachen Schmelzextrusion bei erhöhten Temperaturen unterworfen werden ohne Zugabe der obengenannten organischen Peroxidverbindung, zur Erzielung einer wiederholten Granulierung. Da der Q- Wert durch die Schmelzextrusion etwas abnimmt, sollte das Polymer für die Komponente 1a vor dem Schmelzspinnen vorzugsweise einen Q-Wert haben, der geringfügig höher ist als 6, während das Polymer für die Komponente 1b einen Q- Wert haben sollte, der geringfügig höher ist als 5. Das Polymer auf Polyethylen-Basis sollte vorzugsweise einen Schmelzindex (nachstehend abgekürzt als "MI" bezeichnet und gemessen nach der Tabelle 1, Vorschrift 4 des JIS K 7210) von 2 bis 50 haben.
Nachdem die drei obengenannten Polymeren hergestellt worden sind, werden sie getrennt den jeweiligen drei Extrudern zugeführt zur Durchführung einer Schmelzextrusion, und die dabei erhaltenen geschmolzenen Polymeren werden in eine bekannte geeignete Verbund-Spinndüse mittels der jeweiligen Getriebepumpen (Zahnradpumpen) eingeführt. So kann beispielsweise eine Spinndüse, wie sie in der japanischen Patentpublikation Nr. 44-29 522 beschrieben ist, als bekannte Verbund-Spinndüse verwendet werden, die in der Lage ist, drei Polymer-Komponenten zu verspinnen unter Erzielung einer Querschnittsstruktur, die ähnlich derjenigen der erfindungsgemäßen wärmeschmelzbaren Verbundfaser ist. Wenn die obengenannten drei Polymeren in eine solche Spinndüse eingeführt werden, werden die Outputs der jeweiligen Getriebepumpen (Zahnrandpumpen) in der Weise eingestellt, daß das Verhältnis zwischen den Mengen der Polymeren für die Kernkomponenten 1a und 1b ein gegebenes Composit-Verhältnis innerhalb des Bereiches von 2 : 1 bis 1 : 2 ist und daß die Menge des Polymers für die Hüllenkomponente eine gegebene Menge innerhalb des Bereiches von 25 bis 55 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge von Hüllenkomponente und Kernkomponenten, ist.
Die so erhaltenen unverstreckten Verbundgarne mit der gegebenen Querschnittsform werden auf einstufige oder mehrstufige Weise verstreckt. Zur Erhöhung der latenten Kräuselungseigenschaften der erhaltenen Verbundgarne ist es im allgemeinen bevorzugt, daß eine mehrstufige Verstreckung durchgeführt wird unter der Bedingung, daß die Verstreckungstemperatur der ersten Stufe niedriger ist als die Verstreckungstemperatur der zweiten Stufe, und daß die Verstreckung in einer einzigen Stufe bei Normaltemperatur (15 bis 40ºC) oder bei einer verhältnismäßig tiefen Temperatur, die nahe bei diesem Wert liegt, durchgeführt wird. Da die Verstreckung in der Regel begleitet ist von einer Wärmebildung, wird die Verstreckung in einer einzigen Stufe oder die Verstreckung der ersten Stufe der Verstreckung in mehreren Stufen vorzugsweise durchgeführt, während die Garne durch bei Normaltemperatur gehaltenes Wasser hindurchgeführt oder in einen Raum eingeführt werden, der durch Kühlwasser bei Normaltemperatur gehalten wird.
Das Verstrecken muß unter Anwendung von etwas komplizierten Stufen, wie nachstehend beschrieben, durchgeführt werden. Vor dem Verstrecken werden die unverstreckten Verbundgarne zuerst ohne Spannung bei einer Temperatur in dem Bereich von 80ºC bis unterhalb des Schmelzpunktes der Hüllenkomponente 10 s lang oder länger, vorzugsweise 12 bis 180 s lang, wärmebehandelt. Diese Wärmebehandlung fördert die Kristallisation der beiden Kernkomponenten 1a und 1b und setzt die Grenzflächenaffinität der Hülle 2 gegenüber dem Kern 1 herab. Zur Durchführung der Wärmebehandlung können beispielsweise die Garne kontinuierlich durch einen trockenen Erhitzungsofen oder durch heißes Wasser hindurchgeleitet oder abschnittsweise in einem großen Trockner behandelt werden. Die unverstreckten wärmebehandelten Garne werden auf Normaltemperatur (15 bis 40ºC) heruntergekühlt und das Verstrecken in der ersten Stufe wird dann bei Normaltemperatur bei einem Verstreckungsverhältnis von 1,3 bis 2, vorzugsweise von 1,5 bis 1,8, durchgeführt. In synergistischer Kombination mit der vor dem Verstrecken durchgeführten Wärmebehandlung fördert das Verstrecken in der ersten Stufe die Herabsetzung der Grenzflächen-Affinität zwischen der Hülle 2 und dem Kern 1. Als Folge davon wird die Hülle 2 tatsächlich oder latent von dem Kern 1 an der Grenzfläche abgelöst unter Bildung einer Reihe von aggregierbaren Abschnitten. Wenn das Verstreckungsverhältnis bei der Verstreckung der ersten Stufe den Wert 2 übersteigt, treten Probleme auf, wie z. B. ein Zerfasern, eine Abnahme (Abfall) der Faserfestigkeit und eine Zunahme des Schrumpfungsgrades des resultierenden nicht-gewebten Gewebes, während es bei einem Verstreckungsverhältnis von weniger als 1,3 schwierig ist, den erfindungsgemäß erwünschten Effekt zu erzielen. Infolgedessen wird nach dem Verstrecken der ersten Stufe das Verstrecken der zweiten Stufe durchgeführt, ohne daß das Garn zwischen der Verstreckung der ersten Stufe und der Verstreckung der zweiten Stufe entspannt wird, bei einer Temperatur von 80ºC oder höher und unterhalb des Schmelzpunktes der Hüllenkomponente. In diesem Falle sollte das Verstreckungsverhältnis ≥ 90% des maximalen Verstreckungsverhältnisses betragen (bei dem das Garn bei der Verstreckung der ersten Stufe sich zu verbiegen beginnt durch allmähliches Erhöhen des Verstreckungsverhältnisses in der Verstreckung der zweiten Stufe). Da die Fasern in der zweiten Stufe verstreckt werden, ohne nach der Verstreckung der ersten Stufe entspannt zu werden, wie vorstehend angegeben, ist es möglich, zu verhindern, daß die Fasern miteinander verfilzen als Folge der Kräuselungen, die sich entwickeln bei der Faserentspannung und durch die Verbiegung bei der Verstreckung in der zweiten Stufe. Außerdem führt die Verstreckung der zweiten Stufe, die bei der obengenannten Temperatur und dem obengenannten Verstreckungsverhältnis durchgeführt wird, zu einer dreidimensionalen Kräuselung, wodurch die Faserfestigkeit erhöht wird, der Grad der Schrumpfung und das Volumen (die Fülle) des resultierenden nicht-gewebten Gewebes herabgesetzt bzw. erhöht werden und die Bildung der obengenannten aggregierbaren Abschnitte weiter gefördert wird.
Im Falle der Herstellung von wärmeklebrigen Verbundfasern werden ihr Griff oder ihr Anfühlen dann viel weicher gemacht, wenn auf die nachstehend beschriebene Weise hergestellte unverstreckte Garne verwendet werden. Das heißt, wenn das Verbund-Spinnen mit drei Polymeren durchgeführt wird, wird ein chemisches Agens zur Herabsetzung der Grenzflächen-Affinität (nachstehend als "affinitätsverminderndes Agens" bezeichnet) diesen Polymeren zugesetzt. Das affinitätsvermindernde Agens wird genauer beiden Polymeren auf Polypropylen-Basis für die zwei Kernkomponenten oder dem Polymeren auf Polyethylen-Basis für die Hüllenkomponente oder sowohl den Polymeren für die beiden Kernkomponenten als auch der Hüllenkomponente zugesetzt. Als derartige affinitätsvermindernde Agentien können mit Erfolg verwendet werden Polysiloxane, wie Polydimethylsiloxan, Phenyl-modifiziertes Polysiloxan, Amino-modifiziertes Polysiloxan, Olefin-modifiziertes Polysiloxan, Hydroxid-modifiziertes Polysiloxan und Epoxy-modifiziertes Polysiloxan und Fluorverbindungen, wie eine Perfluoroalkylgruppe enthaltende Polymere, eine Perfluoroalkylengruppe enthaltende Polymere und modifizierte Produkte dieser Polymeren. Das affinitätsvermindernde Agens wird dem jeweiligen Polymer in einer Menge von 0,05 bis 1,0 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht desselben, zugesetzt. Wenn eine Verstreckung angewendet wird auf unverstreckte Garne, die durch Verbund-Spinnen erhalten wurden unter Zugabe des affinitätsvermindernden Agens zu beiden Polymeren auf Polypropylen-Basis für die beiden Kernkomponenten oder zu dem Polymeren auf Polyethylen-Basis für die Hüllenkomponente oder sowohl zu den Polymeren für die beiden Kernkomponenten als auch zu der Hüllenkomponente, können dann wärmeschmelzbare Verbundfasern hergestellt werden unter weiterer Förderung der Bildung der aggregierbaren Abschnitte.
Nachdem die unverstreckten Verbundgarne durch Einstufen- Verstreckung oder Mehrstufen-Verstreckung verstreckt worden sind, werden die verstreckten Garne getrocknet, je nach Bedarf, und sie können sofort verwendet werden oder sie können zerschnitten werden zu einer für den vorgesehenen Zweck gegebenen Länge.
Im Hinblick auf den Wirkungsgrad sollten die Behandlungen der unverstreckten Garne, wie z. B. das Erhitzen, Abkühlen und Verstrecken nach dem Spinnen, vorzugsweise durchgeführt werden in der Regel mit unverstreckten Garnbündeln, die zu einem Strang (Spinnkabel bzw. Werggarn) von mehreren Zehntausend bis mehreren Millionen Denier vereinigt werden. Es ist auch bevorzugt, daß ein solcher Strang den angegebenen Behandlungen, wie z. B. dem Erhitzen, Abkühlen und Verstrecken, unterworfen wird, während er kontinuierlich hindurchgeführt wird oder sich mit niedriger Geschwindigkeit in dem zusammengefügten Zustand hindurch bewegt, ohne daß der Strang, zu kurzen Fasern zerschnitten wird, falls möglich. Die Behandlungen, wie z. B. das Erhitzen, können absatzweise durchgeführt werden, wie bereits erwähnt.
Die erfindungsgemäßen wärmeklebrigen Verbundfasern werden erhalten durch Durchführung des zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung, wie vorstehend beschrieben.

Effekte

Die erfindungsgemäßen wärmeklebrigen Verbundfasern haben eine Verbundstruktur, bei der der Kern der Verbundstruktur vom Seite-an-Seite-Typ, für den zwei Polymere auf Polypropylen-Basis mit unterschiedlichen Q-Werten verwendet werden, von der Hülle aus dem Polymer auf Polypropylen-Basis bedeckt ist, das einen niedrigeren Schmelzpunkt hat als die Polymeren, welche die Kernkomponenten bilden. Obgleich die erfindungsgemäßen wärmeklebrigen Verbundfasern eine Hüllen-Kern-Struktur haben, die im allgemeinen angesehen wird als eine solche, die eine verminderte oder begrenzte Entwicklung von Kräuseln aufweist, sind daher die vorhandenen Kräusel und die latenten Kräusel, die durch Erhitzen entwickelt werden, sehr stark und nehmen eine mittlere dreidimensionale Gestalt an, da der Kern eine Seite-an- Seite-Struktur hat. Da der gesamte Querschnitt der Verbundfaser eine Hüllen-Kern-Struktur hat, weist die Verbundfaser eine ausreichende Wärmeklebrigkeit der Hülle auf, welche die Herstellung von voluminösen nicht-gewebten Geweben mit einem großen Volumen (Fülle) und einer stabilisierten Struktur durch Erhitzen erleichtert. Außerdem werden dann, wenn die Hülle zusätzlich viele aggregierbare Abschnitte aufweist, diese Abschnitte auf den Faseroberflächen durch Erhitzen geschmolzen und aggregiert und sie verfestigen sich dann unter Bildung einer Reihe von nodularen Aggregaten 3, die aus der Hüllenkomponente bestehen, die den nicht-gewebten Geweben eine hohe Weichheit des Griffs oder des Anfühlens verleiht. Der Grund dafür scheint der zu sein, daß die Kontaktfläche zwischen der Faseroberflächen in einem bemerkenswerten Umfang vermindert wird, da das nodulare Aggregat 3 mit der Oberfläche der benachbarten Fasern nur in einen Punktkontakt kommt.
Durch die erfindungsgemäßen wärmeklebrigen Verbundfasern werden daher das Volumen (die Fülle) und der Griff oder das Anfühlen der daraus hergestellten nicht-gewebten Gewebe, die in dem Stand der Technik problematisch waren, weiter verbessert.

Beispiele und Vergleichsbeispiele

Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele näher erläutert.

Beispiele 1 bis 9 und Vergleichsbeispiele 1 bis 12

In den in der Tabelle 2 angegebenen Kombinationen wurden acht Polypropylene a, b, c, d, e, f, g und h und zwei Polymere auf Polyethylen-Basis i und j wie in der Tabelle 1 angegeben verwendet.
Im Beispiel 2 wurden jedoch 0,10 Gew.-% Dimethylpolysiloxan mit dem Polyethylen hoher Dichte i gemischt.
Die Verbundfasern mit einer Struktur, bei der die Kerne der Verbundstruktur vom Seite-an-Seite-Typ aus den Kernkomponenten 1a und 1b aus zwei Polypropylenen mit den Hüllen aus einem Polymer auf Polyethylen-Basis bedeckt waren, wurden hergestellt unter Anwendung der folgenden Verbundspinn-, Erhitzungs- und Verstreckungsbehandlungen.
Die verwendete Spinndüse wies pro 1,0 mm Durchmesser 120 Löcher auf. Die Komponenten 1a und 1b, die den Kern bilden, wurden in einem Composit-Verhältnis von 1 : 1 verwendet, während der Mengenanteil der Hülle, bezogen auf die Gesamtmenge von Kern plus Hülle, in einem Bereich von 33,3 bis 66,7 Gew.-% variiert wurde. Bezüglich der Spinntemperatur (der Polymertemperatur unmittelbar vor dem Austritt aus der Spinndüse beim Spinnen) wurden die Polypropylene für beide Komponenten 1a und 1b und das Polymer auf Polyethylen-Basis bei 260ºC bzw. 220ºC gesponnen. Auf diese Weise wurden unverstreckte Verbundgarne mit 12,1 dtex/f (11 d/f (Denier pro Filament)) erhalten. Die unverstreckten Verbundgarne wurde zu einem Strang von etwa 99 000 dtex(90 000 Denier) gebündelt, der danach auf die folgende Weise behandelt wurde.
Zuerst wurde der Strang erhitzt, indem man ihn ohne Spannung durch eine trockene Erhitzungskammer von 105ºC 30 s lang hindurchführte. (In den Vergleichsbeispielen 1, 2, 3, 10 und 12 wurde jedoch keine Wärmebehandlung durchgeführt). Danach wurde der Strang in einem Strangbehälter sich selbst überlassen, um ihn auf Raumtemperatur (22ºC) vollständig abzukühlen. Dann wurde der Strang durch ein Bad von 21ºC hindurchgeführt, das 0,2% eines Oberflächenbehandlungsmittels enthielt, und einer zweistufigen Verstreckung unterworfen. Zum Verstrecken wurden drei Stufen- Walzen verwendet. Das einstufige Verstrecken wurde durchgeführt, indem man den Strang durch die erste und zweite Verstreckungswalze, falls angewendet, hindurchführte, während das zweistufige Verstrecken durchgeführt wurde, indem man den Strang durch die dritte Verstreckungswalze hindurchführte, die auf die Verstreckung der ersten Stufe als die obengenannte einstufige Verstreckung folgte. Bezüglich der Verstreckungstemperaturen ist die Verstreckungstemperatur der ersten Stufe (die identisch ist mit der Verstreckungstemperatur im Falle der einstufigen Verstreckung) definiert als identisch mit der Temperatur der ersten Verstreckungswalze, während die Verstreckungstemperatur der zweiten Stufe definiert ist als identisch mit der Temperatur der zweiten Verstreckungswalze. Tabelle 1 Polymer Schmelzpunkt Fließfähigkeit Q-Wert Polypropylen Polyethylen hoher Dichte gemischtes Polymer 8 aus 85 Gew.-% und 15 Gew.-% eines Ethylen-/Vinylacetat-Copolymers (Ethylengehalt 80%, * Jedes Ausgangs-Polypropylen wurde modifiziert durch Zugabe von 2,5-Dimethyl-2,5-di-(tert-butyloxy)hexan und Extrudieren des Produkts aus einem Extruder zur Granulierung. Die Ausgangs-Polypropylene c, d, e, f und h wiesen jeweils MFR-Werte von 6, 4, 6, 18 bzw. 4 auf.
Der obengenannte Strang wurde einer Verstreckung der ersten Stufe zwischen einem Paar von kalten Verstreckungswalzen von 26ºC (jedoch von 60ºC in dem Vergleichsbeispiel 7 und von 90ºC in den Vergleichsbeispielen 9 und 10) in einem Verstreckungsverhältnis von 1,6 unterworfen. Der in der ersten Stufe verstreckte Strang wurde anschließend ohne Entspannung in das Verstreckungsverfahren der zweiten Stufe überführt und der Strang wurde zwischen einem Paar von Verstreckungswalzen, die auf 90ºC erhitzt waren (jedoch bei anderen Temperaturen in den Vergleichbeispielen 5, 6 und 7) unter Anwendung von Verstreckungsverhältnissen verstreckt, die verschiedenen Prozentsätzen der verschiedenen maximalen Verstreckungsverhältnisse in der Verstreckung der zweiten Stufe entsprachen, und danach wurde er auf Raumtemperatur abgekühlt. Die Festigkeit und die Dehnung jeder so erhaltenen wärmeklebrigen Verbundfasern wurden bestimmt, während die Form der Kräusel und der Grad der Aggregierbarkeit der Hülle festgestellt wurden. Außerdem wurde jede wärmeklebrige Verbundfaser in einer Menge von 100% verwendet und in Form eines nicht-gewebten Gewebes erhitzt, wobei das Volumen (die Fülle) und der Griff oder das Anführen desselben dann getestet wurden.
Die Verfahren, nach denen diese Tests durchgeführt wurden, sind nachstehend angegeben.

Festigkeit und Dehnung der Faser

JIS L 1015 7.7

Gestalt der Kräusel

Nach 5-minütigem Erhitzen auf 145ºC wurde eine visuelle Bewertung vorgenommen, ob jede Faser dreidimensional oder zweidimensional gekräuselt war.

Volumen(Fülle) des nicht-gewebten Gewebes (Vliesstoffes)

Eine Gruppe von Fasern wurde zweimal durch eine Kardiermaschine hindurchgeführt zur Herstellung einer Bahn (eines Gewebes) mit einem Gewicht von 100 g/m², aus der 25 cm · 25 cm große quadratische Bahnstücke herausgeschnitten wurden. Jedes Bahnstück wurde zwischen Kraftpapier-Blätter gelegt und das Ganze wurde 5 min lang in einen Trockner vom Heißluft-Zirkulations-Typ von 145ºC eingeführt zur Herstellung eines nicht-gewebten Gewebes (Vliesstoffes), das dann auf Raumtemperatur abgekühlt wurde.
Jedes nicht-gewebte Gewebe wurde in 20 cm · 20 cm große Stücke zerschnitten. Diese fünf Stücke wurden zu einem Stapel geformt, auf den ein Pappkarton gelegt wurde und die Dicke eines nicht-gewebten Gewebes wurde aus der Gesamtdicke des Stapels errechnet, wobei der Wert in mm für das Volumen(die Fülle) erhalten wurde.

Grad der Aggregierbarkeit

Nach 5-minütigem Erhitzen der Verbundfasern auf 145ºC wurden 100 Fasern mit einer Länge von jeweils etwa 3 bis 12 cm unter einem optischen Mikroskop betrachtet. Es wurde eine Bewertung vorgenommen anhand der folgenden Bezugsziffern 1, 2, 3 und 4, bezogen auf eine Durchschnittszahl der nodularen Aggregate pro cm der tatsächlichen Faserlänge, die einen maximalen Abschnitt mit einem Durchmesser aufwies, der mindestens doppelt so groß war wie der minimale Durchmesser des dünneren Abschnitts benachbart zu dem nodularen Aggregat.
1 : 0,30 oder mehr
2 : 0,10 bis 0,29
3 : 0,01 bis 0,09
4: unter 0,01

Griff oder Anfühlen des nicht-gewebten Gewebes (Vliesstoffes)

Der Griff oder das Anfühlen der nicht-gewebten Gewebe (Vliesstoffe), die nach den oben in Verbindung mit dem "Volumen(Fülle) des nicht-gewebten Gewebes (Vliesstoffes)" beschriebenen Verfahren erhalten worden waren, wurde von einem 5-Mann-Testgremium geprüft durch Vergleich mit demjenigen eines nicht-gewebten Referenz-Gewebes. Die Bewertung erfolgte durch die Mehrheit unter Bezugnahme auf die folgenden Ziffern:
1: die Weichheit war sehr gut
2: die Weichheit war beachtlich gut
3: die Weichheit war im wesentlichen identisch
4: die Weichheit war gering und schlecht
Das oben für die Bewertung des Griffes oder des Anfühlens genannte nicht-gewebte Referenz-Gewebe wurde erhalten aus den Verbundfasern des Vergleichbeispiels 10, bei dem das unverstreckte Garn im wesentlichen gemäß Stand der Technik verstreckt wurde. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2 angegeben. Tabelle 2 Polymer Für die Kernkomponenten Polymer für die Hüllenkomponente Mengenanteil der Hülle (Gew.-%) Q-Wert der Kernkomponente nach dem Spinnen Fließfähigkeit nach d. Spinnen Kernkomponenten (MFR) Hüllenkomponente (MI) Verstreckungstemperatur Stufe Verstreckungsverhältnis Vergleichsbeisp. Beispiel Tabelle 2 (Fortsetzung) Polymer Für die Kernkomponenten Polymer für die Hüllenkomponente Mengenanteil der Hülle (Gew.-%) Q-Wert der Kernkomponente nach dem Spinnen Fließfähigkeit nach d. Spinnen Kernkomponenten (MFR) Hüllenkomponente (MI) Verstreckungstemperatur Stufe Verstreckungsverhältnis Beispiel Vergleichsbeisp. Tabelle 2 (Fortsetzung) maximales Verstreckungsverhältnis bei d. Verstreckung d. 2. Stufe Festigkeit u. Dehnung des Garns Form der Kräusel Grad der Aggregierbarkeit Volumen (Fülle) des nicht-gewebten Gewebes Griff oder Anfühlen des nicht-gewebten Gewebes Vergleichsbeisp. zweidimensional Beispiel dreidimensional Tabelle 2 (Fortsetzung) maximales Verstreckungsverhältnis bei d. Verstreckung d. 2. Stufe Festigkeit u. Dehnung des Garns Form der Kräusel Grad der Aggregierbarkeit Volumen (Fülle) des nicht-gewebten Gewebes Griff oder Anfühlen des nicht-gewebten Gewebes Beispiel dreidimensional Vergleichsbeisp. zweidimensional * Die unverstreckten Garne wurden in den Vergleichsbeispielen 1, 2, 3, 10 und 12 nicht erhitzt ** Es wurden 0,10 Gew.-% Dimethylpolysiloxan zugemischt
Aus den Beispielen 1 bis 9 und den Vergleichbeispielen 1 bis 4, wie sie in der Tabelle 2 angegeben sind, ist zu ersehen, daß dann, wenn die beiden Kernkomponenten Q-Werte innerhalb des erfindungsgemäß definierten Bereiches haben, die Entwicklung von dreidimensionalen Kräuseln bemerkenswert gut ist und das Volumen (die Fülle) der erhaltenen nicht-gewebten Gewebe (Vliesstoffe) ausgezeichnet ist, wenn die übrigen Anforderungen der vorliegenden Erfindung genügen. Aus den Beispielen 1 und 2 ist zu ersehen, daß dann, wenn ein Affinitätsverminderungsmittel, wie Polysiloxan, dem Polymer-Ausgangsmaterial bei der Herstellung zugesetzt wird, Verbundfasern mit einer weit besseren Aggregierbarkeit, d. h. Formbarkeit von nodularen Aggregaten, erhalten werden können als sie sonst erhalten werden. Aus dem Vergleich der Beispiele 7 und 8 mit den Vergleichbeispielen 5 bis 11 ist zu ersehen, daß die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Verbundfasern ausgezeichnete Eigenschaften in bezug auf die Entwicklung von dreidimensionalen Kräuseln aufweisen und daß die erhaltenen nicht-gewebten Gewebe ein hohes Volumen (eine gute Fülle) besitzen; wenn jedoch der Mengenanteil der Hülle, die Anwendung der Wärmebehandlung auf unverstreckte Garne, die Verstreckungstemperatur und das Verstreckungsverhältnis von dem erfindungsgemäß definierten Bereich abweichen, sind die Verbundfasern schlecht in bezug auf die obengenannten Eigenschaften, selbst wenn die gleichen Ausgangspolymeren verwendet werden. Aus dem Vergleich der Beispiele 7 und 8 mit dem Vergleichbeispiel 12 geht insbesondere hervor, daß die Verbundfasern, die erhalten werden durch Anwendung der Wärmebehandlung, die vor der Verstreckung der unverstreckten Verbundgarne durchgeführt werden soll, eine noch bessere Aggregierbarkeit besitzen und dann ein noch besserer Griff oder ein noch besseres Anfühlen der resultierenden nicht-gewebten Gewebe erhalten wird als dies ohne diese Wärmebehandlung der Fall wäre. Es wurde daher gefunden, daß die Wärmebehandlung der unverstreckten Verbundgarne einen großen Anteil an der Aggregierbarkeit hat.

Anwendungstests

Die in Beispiel 4 erhaltene wärmeklebrige Verbundfaser wurde auf eine Länge von 64 mm zugeschnitten und mit Reyon von 2,2 dtex · 51 mm (2 d · 51) in den in der Tabelle 3 angegebenen Mengenverhältnissen gemischt. Es wurden nichtgewebten Gewebe von etwa 100 g/m² hergestellt nach im wesentlichen den gleichen Testverfahren, wie sie oben für "Volumen(Fülle) des nicht-gewebten Gewebes (Vliesstoffes)" angegeben worden sind, und dann wurden sie getestet in bezug auf das Volumen (die Fülle) und den Griff oder das Anfühlen und es wurden die Festigkeit und die Dehnung gemessen. Das zur Bewertung des Griffs oder des Anfühlens verwendete nicht-gewebten Referenz-Gewebe wurde auf ähnliche Weise erhalten aus 30 Gew.-% der im Vergleichbeispiel 10 erhaltenen Verbundfasern und 70 Gew.-% Reyon.

Testverfahren

Volumen(Fülle) des nicht-gewebten Gewebes (Vliesstoffes)

Es wurden die gleichen Verfahren wie in den Beispielen 1 bis 9 angewendet.

Festigkeit und Dehnung des nicht-gewebten Gewebes (Vliesstoffes)

Es wurden fünf 20 cm · 5 cm große Teststücke aus dem nicht-gewebten Gewebe (Vliesstoff) in der Weise herausgeschnitten, daß ihre 20 cm langen Seiten entlang der Fließrichtung auf einer Kardiermaschine lagen. Die Bruchfestigkeit und die Dehnung der fünf Teststücke wurde mit einer Zugfestigkeits-Testvorrichtung in einem Einspannabstand von 100 mm und bei einer Verstreckungsgeschwindigkeit von 100 mm/min bestimmt und aus den Messungen wurde ein Durchschnittswert gebildet.

Griff oder Anfühlen des nicht-gewebten Gewebes (Vliesstoffes

Es wurden die gleichen Verfahren wie in den Beispielen 1 bis 9 durchgeführt.
Die Ergebnisse sind in der Tabelle 3 angegeben. Tabelle 3 Anwendungs-Test Nr. Mischverhältnis (Gew.-%) Verbundfasern Reyon Gew. Griff oder Anfühlen Volumen (Fülle) Festigkeit Dehnung nicht-gewebtes Standard-Referenzgewebe
Aus dem Vergleich der Verwendungstests Nr. 1 bis 2 mit den Verwendungstests Nr. 3 bis 7, wie sie in der Tabelle 3 angegeben sind, ist zu ersehen, daß die nicht-gewebten Gewebe, die aus den Mischungen aus erfindungsgemäßen wärmeklebrigen Verbundfasern und anderen Fasern, wie z. B. Reyon, hergestellt worden sind, einen ausgezeichneten Griff oder Anfühlen, ein ausgezeichnetes Volumen (Fülle) und Festigkeit aufweisen, wenn die genannten Verbundfasern in einer Menge von mindestens 30 Gew.-% verwendet werden.

Claims

1. Wärmeklebrige Verbundfaser mit einem Kernabschnitt und einem Hüllenabschnitt, wobei der Kernabschnitt eine Seite-an-Seite-Verbundstruktur mit zwei Kernkomponenten aus unterschiedlichen Polymeren in einem Verbund-Verhältnis von 1 : 2 bis 2 : 1 aufweist und der Hüllenabschnitt eine Hüllenkomponente aus einem Polymer auf Polyethylenbasis aufweist, das einen Schmelzpunkt hat, der um mindestens 20ºC niedriger ist als der untere der Schmelzpunkte der genannten beiden Kernkomponenten, und der den genannten Kernabschnitt vollständig bedeckt in einem Mengenanteil von 25 bis 55 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht von Hüllenabschnitt und Kernabschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß

die unterschiedlichen Polymeren des Kernabschnittes aus unterschiedlichen Polymeren auf Polypropylen-Basis bestehen, von denen eines einen Q-Wert ≥ 6 hat, ausgedrückt als gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht/zahlendurchschnittliches Molekulargewicht, und das andere einen Q-Wert ≤ 5 hat und der Hüllenabschnitt eine Reihe von mindestens latent freisetzbaren aggregierbaren Teilen aufweist, die durch eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur, die höher als der Schmelzpunkt der Hüllenkomponente, jedoch niedriger als der untere der Schmelzpunkte der beiden Kernkomponenten ist, viele nodulare Aggregate darauf bildet,

wobei die aggregierbaren Teile erhältlich sind durch getrenntes Verbund-Spinnen der beiden Polymeren auf Polypropylen-Basis für die beiden Kernkomponenten und des Polymers auf Polyethylen-Basis für eine Hüllenkomponente unter Bildung eines unverstreckten Verbundgarns mit einer solchen Struktur, daß ein Kernabschnitt der Seite-an-Seite- Verbundstruktur von einem Hüllenabschnitt vollständig bedeckt ist, anschließendes spannungsfreies Erhitzen des unverstreckten Verbundgarns auf eine Temperatur von 80ºC bis zu einer Temperatur unterhalb des Schmelzpunkts der Hüllenkomponente für 10 s oder länger und Abkühlen desselben auf 15 bis 40ºC und

anschließendes Verstrecken des unverstreckten abgekühlten Verbundgarns in einer ersten Stufe bei einer Temperatur von 15 bis 40ºC und bei einem Verstreckungsverhältnis von 1,3 bis 2 und nachfolgendes Verstrecken des Garns ohne zwischenzeitliche Entspannung in einer zweiten Stufe bei einer Temperatur von 80ºC bis zu einer Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes der Hüllenkomponente und in einem Verstreckungsverhältnis von mindestens 90% des maximalen Verstreckungsverhältnisses (bei dem das in der ersten Verstreckungsstufe verstreckte Garn sich zu verbiegen beginnt durch allmähliche Erhöhung des Verstreckungsverhältnisses in der zweiten Verstreckungsstufe).

2. Wärmeklebrige Verbundfaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer auf Polypropylen-Basis mindestens einer der beiden Kernkomponenten Polypropylen ist.

3. Wärmeklebrige Verbundfaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer auf Polypropylen-Basis mindestens einer der beiden Kernkomponenten ein Copolymer von Propylen mit einer geringen Menge eines anderen α-Olefins als Propylen ist.

4. Wärmeklebrige Verbundfaser nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer auf Polyethylen-Basis der Hüllenkomponente Polyethylen ist.

5. Wärmeklebrige Verbundfaser nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer auf Polyethylen-Basis der Hüllenkomponente ein Ethylen/Vinylacetat- Copolymer mit einem Ethylengehalt von 98 bis 60 Gew.-% ist.

6. Verfahren zur Herstellung der wärmeklebrigen Verbundfasern nach einem der Ansprüche 1 bis 5 durch getrenntes Verbund-Spinnen eines Polymers auf Polypropylen-Basis für eine Kernkomponente und eines Polymers auf Polyethylen-Basis für eine Hüllenkomponente, das einen Schmelzpunkt aufweist, der um mindestens 20ºC niedriger ist als der Schmelzpunkt des Polymers auf Polypropylen-Basis, unter Bildung eines unverstreckten Verbundgarns, in dem ein Kernabschnitt vollständig von einem Hüllenabschnitt bedeckt ist, der die Hüllenkomponente in einen Mengenanteil von 25 bis 55 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht von Hüllenabschnitt und Kernabschnitt enthält, und Verstrecken des unverstreckten Verbundgarns unter Anwendung eines Zwei- Stufen-Verstreckungsverfahrens, dadurch gekennzeichnet, daß

die beiden Polymeren auf Polypropylen-Basis für die beiden Kernkomponenten einem Verbundspinnen unterworfen werden zur Herstellung des Kernabschnitts mit einer Seite-an- Seite-Verbundstruktur, die besteht aus den beiden Kernkomponenten in einem Verbundverhältnis von 1 : 2 bis 2 : 1, wobei eine dieser Kernkomponenten einen Q-Wert ≥ 6 hat, ausgedrückt als gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht/zahlendurchschnittliches Molekulargewicht, und die andere einen Q-Wert ≤ 5 hat und der Schmelzpunkt des Polymers auf Polyethylen-Basis für die Hüllenkomponente unterhalb der Temperatur des tieferen der Schmelzpunkte der beiden Polymeren auf Polypropylen-Basis liegt und in der Verbundspinn-Stufe mindestens ein Vertreter, ausgewählt aus Polysiloxanen und Fluor-Verbindungen den beiden Polymeren auf Polypropylen-Basis für die beiden Kernkomponenten oder dem Polymer auf Polyethylen-Basis für die Hüllenkomponente oder sowohl den beiden Polymeren für die Kernkomponente als auch dem Polymer für die Hüllenkomponente jeweils in einer Menge von 0,05 bis 1,0 Gew.-%, bezogen auf das betreffende Polymer, zugesetzt wird,

woran sich das Verbundspinnen anschließt und vor dem Verstrecken des unverstreckten Verbundgarns dieses unverstreckte Verbundgarn spannungsfrei auf eine Temperatur von 80ºC bis zu einer Temperatur unterhalb des Schmelzpunkts der Hüllenkomponente 10 s lang oder länger erhitzt und auf 15 bis 40ºC abgekühlt wird, und dann in einer ersten Stufe verstreckt wird bei einer Temperatur von 15 bis 40ºC und bei einem Verstreckungsverhältnis von 1,3 bis 2 und danach, ohne das Garn zu entspannen, einer Verstreckung in einer zweiten Stufe unterworfen wird bei einer Temperatur von 80ºC bis zu einer Temperatur unterhalb des Schmelzpunkts der Hüllenkomponente und bei einem Verstreckungsverhältnis von mindestens 90% des maximalen Verstreckungsverhältnisses der Verstreckung in der zweiten Stufe (bei der das in der ersten Verstreckungsstufe verstreckte Garn sich zu verbiegen beginnt durch allmähliche Erhöhung des Verstreckungsverhältnisses in der Verstreckung der zweiten Stufe).

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das unverstreckte Verbundgarn bei einer Verstreckungstemperatur von 15 bis einschließlich 130ºC und bei einem Gesamtverstreckungsverhältnis von 1,3 bis 9 verstreckt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Polymer auf Polypropylen-Basis für die Kernkomponente mit einem Q-Wert ≥ 6 ein Polymer auf Polypropylen-Basis mit einer Schmelzfließgeschwindigkeit von 4 bis 40 verwendet wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Polymer auf Polypropylen-Basis für die Kernkomponente mit einem Q-Wert ≤ 5 ein Polymer auf Polypropylen-Basis mit einer Schmelzfließgeschwindigkeit von 4 bis 60 verwendet wird.