JP3810871B2 - 複合繊維及び不織布 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、優れた隠蔽性を示し、特に熱接着繊維として有用な複合繊維および不織布に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、不織布としたときの隠蔽性を向上させるべく、二酸化チタン等の無機成分を含有させた繊維が種々提案され、実用に供されている。例えば、特開昭６３−２９２３７７号公報や特開平２−１７５９５９号公報には、芯成分にのみ二酸化チタンを含有させた芯鞘型複合繊維が提案されている。特開平２−１６９７１８号公報には、鞘成分にのみ二酸化チタンを含有させた芯鞘型複合繊維が記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらの繊維には、次のような問題がある。まず、芯成分にのみ二酸化チタンを含有させた繊維は、その鞘成分が透明であるため、光が透過しやすく隠蔽性を向上させるのには限界がある。鞘成分にのみ二酸化チタンを含む繊維は、可紡性に劣る樹脂が外側に位置するため、芯成分にのみ二酸化チタンを含む繊維に比べ、溶融紡糸の際の安定性が悪くなることは否めない。また、いずれの繊維も二酸化チタンにより光を乱反射させて隠蔽性を向上させているが、「異物」を含む樹脂は一般に可紡性に劣るものであるから、生産性を考慮すると、二酸化チタンの含有量はできるだけ少ないことが望ましい。
【０００４】
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、熱接着性能を大幅に低下させることなく、繊維構造そのものによって優れた隠蔽効果が発揮される複合繊維を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の複合繊維は、熱可塑性樹脂からなる芯成分と、芯成分の融点よりも２０℃以上低い融点を有する熱可塑性樹脂からなる鞘成分とが、容積比で３５：６５〜６５：３５で複合されてなる芯鞘型複合繊維であって、芯成分の断面形状が非円形であり、かつ繊維断面における芯成分と繊維表面との最短距離および最長距離をそれぞれａおよびｂとし、繊維の半径をｒとした場合に、０．１≦ａ／ｒ≦０．４、２≦（ｒ−ａ）／（ｒ−ｂ）≦８の関係を満足することを特徴とする。この構造により、熱接着性能を低下させることなく、隠蔽性を向上させることができる。
【０００６】
前記複合繊維においては、芯成分の断面形状が曲線で形成された３つ以上の凸部を有する多葉状であることが望ましい。
【０００７】
さらに、芯成分には無機成分が含有されていることが望ましく、無機成分として二酸化チタンを用いることが望ましい。
【０００８】
本発明の不織布は、上記複合繊維を２０重量％以上含んでなる不織布である。この不織布は隠蔽性に優れ、また繊維同士を上記複合繊維の鞘成分によって熱接着させたときには実用的な不織布強力を有する。
以下、本発明の内容を説明する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の複合繊維は２種類の熱可塑性樹脂からなる。熱可塑性樹脂は特に限定されず、繊維形成性を有するものであればどのようなものでも使用することができる。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系重合体もしくは共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系重合体もしくは共重合体、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２等のポリアミド系重合体もしくは共重合体等が挙げられる。本発明では、芯成分の融点が鞘成分の融点よりも２０℃以上高くなるように２種類の樹脂を組み合わせて複合紡糸する。芯成分／鞘成分の組み合わせとしては、ポリプロピレン／ポリエチレン、ポリエステル／ポリエチレン、ポリプロピレン／エチレン−プロピレン共重合体等が挙げられる。
【００１０】
芯成分と鞘成分とは、容積比で３５：６５〜６５：３５となるように複合紡糸することが望ましい。芯成分の占める割合が小さいと隠蔽性が低下する。また、鞘成分の占める割合が小さいと熱接着性能が低下して、得られる不織布の強力が小さくなり、好ましくない。
【００１１】
本発明の複合繊維は、芯成分の形状を特定の条件を満足する非円形状とした点に特徴を有する。芯成分の好ましい形状を、図１に基づいて説明する。本発明の複合繊維においては、繊維断面における芯成分（１）と繊維表面との最短距離をａ、芯成分（１）と繊維表面との最長距離をｂとし、繊維の半径をｒとした場合に、０．１≦ａ／ｒ≦０．４、２≦（ｒ−ａ）／（ｒ−ｂ）≦８の関係を満足することが望ましい。
【００１２】
ａ／ｒは、繊維表面付近を占める鞘成分の厚みの割合を示す。ａ／ｒが大きくなるほど熱接着性が向上し、これを熱接着性繊維として用いた場合には強力の高い不織布を得ることができる。しかし、芯成分を非円形にし、かつａ／ｒを大きくすると、必然的に芯成分の占める割合が小さくなり、その結果、隠蔽性が低下することとなる。よって、ａ／ｒは上記範囲内であることが望ましい。より好ましい範囲は、０．１５≦ａ／ｒ≦０．２５である。
【００１３】
（ｒ−ａ）／（ｒ−ｂ）は芯成分の断面形状の異形性を示すものであり、この値が大きくなるほど隠蔽性は向上する。この値が１に近づくほど芯成分は円形に近づき、隠蔽性の向上に寄与しない。よって本発明ではこの値が２以上であることが望ましい。一方、この値が大きいということは、芯成分の凹凸の起伏が激しいことを意味する。凹凸の起伏が激しくなるとその分ａは小さくなる。つまり、（ｒ−ａ）／（ｒ−ｂ）が大きくなりすぎると、ａ／ｒが小さくなり、繊維の熱接着性が低下することとなる。よって、（ｒ−ａ）／（ｒ−ｂ）は８以下であることが本発明では望ましい。より好ましい範囲は、３≦（ｒ−ａ）／（ｒ−ｂ）≦７である。
【００１４】
芯成分の断面形状は、図１および図２に示すように、曲線で形成された３つ以上の凸部を有する多葉状であることが望ましい。かかる形状によれば、芯成分の外周において直線部分が存在しないため、芯成分に入射した光が一方向へ反射せずにあらゆる方向に拡散して反射し、その結果、隠蔽効果がより発揮される。
【００１５】
本発明の複合繊維は、繊維構造そのものによって隠蔽性を向上させたものであるが、無機成分を芯成分に含有させることにより隠蔽効果をさらに高めることができる。無機成分としては、従来より用いられているものを任意に使用することができる。一般に用いられるのは、二酸化チタンの微粒子である。二酸化チタンは、隠蔽効果が高く、熱に対する安定性が高いため、本発明においてもこれを使用することが好ましい。本発明では、二酸化チタン粒子を芯成分に対して１〜１０重量％含有させることが望ましい。含有量が１％未満では隠蔽効果を発揮し得ず、１０重量％を超えると溶融紡糸性が悪くなる。また二酸化チタンの粒径が大きくなると溶融紡糸性が悪くなるため、その平均粒径は３μｍ以下であることが望ましい。
【００１６】
本発明の複合繊維は、芯成分が紡出される孔を非円形とした複合紡糸用ノズルを用いて製造される。その他の製造条件は、通常の芯鞘型複合繊維と同様にして差し支えない。
【００１７】
以上説明した本発明の複合繊維を用いれば、隠蔽性に優れた不織布を得ることができる。不織布中、複合繊維は２０重量％以上含まれていることが望ましい。２０重量％未満では、実用的な隠蔽効果を発揮する不織布を得ることができない。隠蔽性の点からは、本発明の複合繊維のみで不織布を構成することが好ましい。
【００１８】
不織布の好ましい態様は、繊維同士が本発明の複合繊維の鞘成分によって熱接着された熱接着不織布である。熱接着させることにより、強力の大きな不織布を得ることができる。但し、複合繊維の隠蔽効果は熱接着の有無によって変わることはないから、不織布の用途によっては、繊維同士をニードルパンチや高圧水流によって交絡させただけの不織布とすることも可能である。
【００１９】
このように、本発明の複合繊維ならびに不織布は、優れた隠蔽効果を有するものであるから、吸収性物品の表面材、各種包装材、医療用ガーゼ、衣服等に特に適している。
【００２０】
【実施例】
以下、本発明を実施例により説明する。実施例中、繊維ならびに不織布の物性等の評価は次のように行った。
【００２１】
［ａ／ｒ、（ｒ−ａ）／（ｒ−ｂ）］ 各実施例で得られた繊維の断面を電子顕微鏡で３０００倍に拡大し、約１０本の繊維について、芯成分と繊維表面との最短距離（ａ）、最長距離（ｂ）、繊維の半径（ｒ）を測定し、各繊維ごとにａ／ｒ、（ｒ−ａ）／（ｒ−ｂ）を算出した。そしてその平均値を各実施例および比較例のａ／ｒ、（ｒ−ａ）／（ｒ−ｂ）とした。
【００２２】
［不織布強力］ ＪＩＳ Ｌ １０１５に準じて測定した。
【００２３】
［白色度］ ＪＩＳ Ｌ １０１３に準じて測定した。
【００２４】
（実施例１〜２） 平均粒径０．２μｍの二酸化チタンを５．０重量％含有させたポリエステル樹脂を芯成分、ポリエチレンを鞘成分とし、芯成分が図１に示す断面形状を有し、かつそれぞれ表１に示すａ／ｒおよび（ｒ−ａ）／（ｒ−ｂ）の値となるようにして、芯成分の溶融温度３００℃、鞘成分の溶融温度２７０℃で、芯成分と鞘成分の容積比が３７：６３となるように複合紡糸した。これを８０℃の温水中で３．６倍に延伸し、繊維処理剤を付与しながらスタッフィングボックスで１６個／インチの機械捲縮を与え、熱風乾燥させた後、カットし、繊度２デニール、繊維長５１mmのステープルファイバーを得た。得られた繊維のみを用いてパラレルカードで目付３０ｇ／ｍ² のウェブを作成し、これを熱風貫通型乾燥機を用いて１３０℃で熱処理し、不織布を得た。
【００２５】
（比較例１） 芯成分の形状を円形にした以外は、実施例と全じ条件で複合繊維および不織布を製造した。
【００２６】
（比較例２）ａ／ｒおよび（ｒ−ａ）／（ｒ−ｂ）が表１の値となるようにする以外は、実施例と全く同じ条件で複合繊維および不織布を製造した。
【００２７】
（比較例３） 芯成分として二酸化チタンを８．０重量％含有させたポリエステル樹脂を用い、かつ芯成分の形状を円形とする以外は、実施例と全く同じ条件で複合繊維および不織布を製造した。
【００２８】
各実施例および比較例で得られた不織布の強力、白色度を表１に示す。
【００２９】
【表１】

【００３０】
実施例１〜２の不織布は、比較例１の不織布、すなわち芯成分が円形の繊維からなる不織布に比べ白色度が高く、隠蔽性に優れている。比較例２の不織布は高い隠蔽性を示すものの、ａ／ｒが小さいために不織布強力が小さい。比較例３は、通常の芯鞘型複合繊維によって本発明の複合繊維と同程度の隠蔽効果を得るためには、二酸化チタンの含有量をかなり多くする必要があることを示している。
【００３１】
【発明の効果】
本発明は、芯成分の断面形状を特定の条件を満たす非円形とした複合繊維である。これによれば、熱接着性能を損なうことなく、優れた隠蔽効果を発揮する不織布を得ることが可能である。また本発明の複合繊維は、構造そのものが隠蔽性の向上に寄与しているから、本発明によれば二酸化チタンの含有量を増加させることなく、隠蔽効果の向上を図ることができる。
【００３２】
かかる効果を奏する本発明の不織布は、吸収性物品の表面材、各種包装材、医療用ガーゼ、衣服等に特に適したものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の複合繊維の一例の断面図である。
【図２】本発明の複合繊維の一例の断面図である。
【符号の簡単な説明】
１ 芯成分
２ 鞘成分

Claims (3)

1. 熱可塑性樹脂からなる芯成分と、芯成分の融点よりも２０℃以上低い融点を有する熱可塑性樹脂からなる鞘成分とが、容積比で３５：６５〜６５：３５で複合されてなる芯鞘型複合繊維であって、
   芯成分の断面形状は、非円形で芯成分の外周において直線部分が存在しない凹凸であり、
   芯成分の凸部が曲線で形成されており、芯成分の断面形状が３つ以上の凸部を有する多葉状であり、
   かつ繊維断面における芯成分と繊維表面との最短距離および最長距離をそれぞれａおよびｂとし、繊維の半径をｒとした場合に、０．１≦ａ／ｒ≦０．４、２≦（ｒ−ａ）／（ｒ−ｂ）≦８の関係を満足し、
   芯成分に無機成分が含有されていることを特徴とする隠蔽性熱接着性複合繊維。
2. 無機成分が二酸化チタンであり、含有量が芯成分に対して１〜１０重量％である請求項１に記載の複合繊維。
3. 請求項１または２に記載の複合繊維を２０重量％以上含んでなり、繊維同士がこの複合繊維の鞘成分によって熱接着されてなる不織布。

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