JP4856435B2 - 熱接着性複合繊維およびその製造方法 - Google Patents
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Description
中でも、不織布強力の更なる向上や不織布生産速度向上を狙って、熱接着性複合繊維の低温接着性または接着強度の向上が検討されている。
まず、本発明は繊維形成性樹脂成分および熱接着性樹脂成分からなる複合繊維であり、繊維形成性樹脂成分をPETとし、PETより20℃以上低い融点を有する結晶性熱可塑性樹脂を熱接着性樹脂成分とする熱接着性複合繊維である。ここでPETと熱接着性樹脂成分の融点差が20℃未満であると熱接着性樹脂成分を融解し接着させる工程で繊維形成性樹脂成分も溶けてしまい、強度の高い不織布または繊維構造体ができないので、であり好ましくない。この複合繊維は公知の複合繊維の溶融方法や口金を用いて、紡糸速度1800m/min以下で未延伸糸を得、更にPETのガラス転移点(以下、Tgと記す)と熱接着性樹脂成分の熱可塑性結晶性樹脂のTgの双方より高い温度、好ましくはそれより10℃以上高い温度で、定長下で熱処理することにより得られる。多くの場合はPETのTg(約70℃)となり、従って、75℃好ましくは80℃以上の温度で定長熱処理を行う。定長熱処理の温度がこの範囲より低いと複合繊維の熱接着時の収縮率が大きくなるので好ましくない。
ポリマーを一定量計量し、o−クロロフェノールに0.012g/mlの濃度に溶解してから、常法に従って35℃にて求めた。
ポリプロピレン樹脂はJIS―K7210条件14(230℃、21.18N)、それ以外の樹脂はJIS−K7210条件4(190℃、21.18N)に準じて測定した。なお、メルトフローレイトは溶融紡糸前のペレットを試料とし測定した値である。
TAインスツルメント・ジャパン(株)社製のサーマル・アナリスト2200を使用し、昇温速度20℃/分で測定した。
JIS L 1015:2005 8.5.1 A法に記載の方法により測定した。
JIS L 1015:2005 8.7.1法に記載の方法により測定した。本発明の繊維は定長熱処理の効率により、強伸度にバラツキを生じやすいので、単糸で測定する場合は測定点数を増やす必要がある。測定点数は50以上が好ましいため、ここでは測定点数を50とし、その平均値として定義する。
JIS L 1015:2005 8.12.1〜8.12.2法に記載の方法により測定した。
JIS L 1015:2005 8.15 b)において、120℃において実施した。
エアレイド法により形成した熱接着性複合繊維100%からなる目付25g/m2、30cm径の円形の非熱処理ウェブを、所定の温度に維持した熱風乾燥機(佐竹化学機械工業株式会社製熱風循環恒温乾燥器:41−S4)中に2分間放置して熱処理を行い、収縮処理前のシート面積A0と収縮処理後の面積A1から下記の式により求め面積収縮率とする。
面積収縮率(%)=〔(A0−A1)/A0〕×100
上記熱処理後ウェブから、幅5cm、長さ20cmの試験片を切り取り、つかみ間隔10cm、伸長速度20cm/minで測定した。接着強度は、引張破断力を試験片重量で除した値とした。
芯成分(繊維形成性樹脂成分)にIV=0.64dl/g、Tg=70℃、Tm=256℃のポリエチレンテレフタレート(PET)、鞘成分(熱接着性樹脂成分)にMFR=8g/10min、Tm=165℃(Tgは零度未満)のアイソタクティックポリプロピレン(PP)を用い、各々290℃、260℃となるように溶融したのち、公知の芯鞘複合繊維用口金を用いて芯:鞘=50:50の重量比率となるように複合繊維を形成し、吐出量1.0g/min/孔、紡糸速度900m/minにて紡糸し、未延伸糸を得た。これを、芯成分のガラス転移点より20℃高い90℃の温水中で1.0倍の定長熱処理を行い、ラウリルホスフェートカリウム塩/ポリオキシエチレン変成シリコン=80/20からなる油剤の水溶液に糸条を浸漬した後、スタッフイングボツクスを用いて11個/25mmの機械捲縮を付与し、90℃で乾燥した後、繊維長5.0mmに切断した。切断前のトウで測定した単糸繊度は11.0dtex、強度1.3cN/dtex、伸度170%、120℃乾熱収縮率−1.9%であった。
これをエアレイドウェブとし、180℃で熱接着させたウェブ面積収縮率は0%、不織布強力は9.5kg/gであった。
未延伸糸の温水中での定長熱処理を行わない他は、実施例1と同様に繊維を得た。切断前のトウで測定した単糸繊度は11.1dtex、強度1.2cN/dtex、伸度261%、120℃乾熱収縮率25.3%であった。
これをエアレイドウェブとし、180℃で熱接着させたウェブ面積収縮率は25%、不織布強力は8.3kg/gであった。
吐出量を2.2g/min/孔とし、未延伸糸を温水中で2.2倍に延伸した他は、実施例1と同様に繊維を得た。切断前のトウで測定した単糸繊度は11.0dtex、強度2.5cN/dtex、伸度73%、120℃乾熱収縮率8.2%であった。
これをエアレイドウェブとし、180℃で熱接着させたウェブ面積収縮率は6.5%、不織布強力は1.3kg/gであった。
吐出量を1.5g/min/孔とし、未延伸糸を温水中で1.5倍に延伸した他は、実施例1と同様に繊維を得た。切断前のトウで測定した単糸繊度は10.8dtex、強度1.8cN/dtex、伸度122%、120℃乾熱収縮率18.9%であった。
これをエアレイドウェブとし、180℃で熱接着させたウェブ面積収縮率は14%、不織布強力は5.1kg/gであった。
芯成分(繊維形成性樹脂成分)にIV=0.64dl/g、Tg=70℃、Tm=256℃のポリエチレンテレフタレート(PET)、鞘成分(熱接着性樹脂成分)にMFR=20g/10min、Tm=133℃(Tgは零度未満)の高密度ポリエチレン(HDPE)を用い、各々290℃、250℃となるように溶融したのち、公知の芯鞘複合繊維用口金を用いて芯:鞘=50:50の重量比率となるように複合繊維を形成し、吐出量0.73g/min/孔、紡糸速度1150m/minにて紡糸し、未延伸糸を得た。これを、芯成分のガラス転移点より20℃高い90℃の温水中で1.0倍の定長熱処理を行い、ラウリルホスフェートカリウム塩/ポリオキシエチレン変成シリコン=80/20からなる油剤の水溶液に糸条を浸漬した後、押し込み型クリンパーを用いて11個/25mmの機械捲縮を付与し、110℃で乾燥した後、繊維長5.0mmに切断した。切断前のトウで測定した単糸繊度は6.5dtex、強度0.8cN/dtex、伸度445%、120℃乾熱収縮率−1.6%であった。
これをエアレイドウェブとし、150℃で熱接着させたウェブ面積収縮率は0%、不織布強力は7.9kg/gであった。
芯成分(繊維形成性樹脂成分)にIV=0.64dl/g、Tg=70℃、Tm=256℃のポリエチレンテレフタレート(PET)、鞘成分(熱接着性樹脂成分)にMFR=8g/10min、Tm=165℃(Tgは零度未満)のアイソタクティックポリプロピレン(PP)を80重量%と、MFR=8g/10min、Tm=98℃(Tgは零度未満)の無水マレイン酸−アクリル酸メチルグラフト共重合ポリエチレン(m−PE;無水マレイン酸=2重量%、アクリル酸メチル=7重量%)を20重量%とをブレンドしたペレットを用い、各々290℃、250℃となるように溶融したのち、公知の芯鞘複合繊維用口金を用いて芯:鞘=50:50の重量比率となるように複合繊維を形成し、吐出量0.73g/min/孔、紡糸速度1150m/minにて紡糸し、未延伸糸を得た。これを、芯成分のガラス転移点より20℃高い90℃の温水中で1.0倍の定長熱処理を行い、ラウリルホスフェートカリウム塩/ポリオキシエチレン変性シリコン=80/20からなる油剤の水溶液に糸条を浸漬した後、押し込み型クリンパーを用いて11個/25mmの機械捲縮を付与し、110℃で乾燥した後、繊維長5.0mmに切断した。切断前のトウで測定した単糸繊度は11.1dtex、強度1.2cN/dtex、伸度150%、120℃乾熱収縮率−4.0%であった。
これをエアレイドウェブとし、180℃で熱接着させたウェブ面積収縮率は0%、不織布強力は11.4kg/gであった。
芯成分(繊維形成性樹脂成分)にIV=0.64dl/g、Tg=70℃、Tm=256℃のポリエチレンテレフタレート(PET)、鞘成分(熱接着性樹脂成分)にMFR=40g/10min、Tm=152℃、Tg=43℃の結晶性共重合ポリエステル(co−PET−1:イソフタル酸20モル%−テトラメチレングリコール50モル%共重合ポリエチレンテレフタレート)を用い、各々290℃、255℃となるように溶融したのち、公知の芯鞘複合繊維用口金を用いて芯:鞘=50:50の重量比率となるように複合繊維を形成し、吐出量0.71g/min/孔、紡糸速度1250m/minにて紡糸し、未延伸糸を得た。これを、芯成分のガラス転移点より20℃高い90℃の温水中で1.0倍の定長熱処理を行い、ラウリルホスフェートカリウム塩/ポリオキシエチレン変成シリコン=80/20からなる油剤の水溶液に糸条を浸漬した後、押し込み型クリンパーを用いて11個/25mmの機械捲縮を付与し、90℃で乾燥した後、繊維長5.0mmに切断した。切断前のトウで測定した単糸繊度は5.7dtex、強度1.0cN/dtex、伸度400%、120℃乾熱収縮率−3.5%であった。
これをエアレイドウェブとし、180℃で熱接着させたウェブ面積収縮率は0%、不織布強力は11.0kg/gであった。
芯成分(繊維形成性樹脂成分)にIV=0.64dl/g、Tg=70℃、Tm=256℃のポリエチレンテレフタレート(PET)、鞘成分(熱接着性樹脂成分)にMFR=40g/10min、Tg=63℃(融点は無し)の非晶性共重合ポリエステル(co−PET−2:イソフタル酸30モル%−ジエチレングリコール8モル%共重合ポリエチレンテレフタレート)を用い、各々290℃、250℃となるように溶融したのち、公知の芯鞘複合繊維用口金を用いて芯:鞘=50:50の重量比率となるように複合繊維を形成し、吐出量0.71g/min/孔、紡糸速度1250m/minにて紡糸し、未延伸糸を得た。これを65℃の温水中で1.0倍の定長熱処理を行い、ラウリルホスフェートカリウム塩/ポリオキシエチレン変成シリコン=80/20からなる油剤の水溶液に糸条を浸漬した後、押し込み型クリンパーを用いて9個/25mmの機械捲縮を付与し、55℃で乾燥した後、繊維長5.0mmに切断した。切断前のトウで測定した単糸繊度は5.7dtex、強度1.5cN/dtex、伸度180%であり、120℃乾熱収縮率は75%であった。
これをエアレイドウェブとし、180℃で熱接着させると収縮が大きく、ウェブ面積収縮率、不織布強力ともに測定不可であった。
Claims (7)
- 繊維形成性樹脂成分および熱接着性樹脂成分からなる複合繊維であって、繊維形成性樹脂成分がポリエチレンテレフタレートからなり、熱接着性樹脂成分が繊維形成性樹脂成分より20℃以上低い融点をもつ結晶性熱可塑性樹脂からなり、破断伸度が130〜600%、120℃乾熱収縮率が−10〜5%であることを特徴とする熱接着性複合繊維。
- 繊維形成性樹脂成分が芯成分、熱接着性樹脂成分が鞘成分となる芯鞘型複合繊維である請求項1記載の熱接着性複合繊維。
- 熱接着性樹脂成分がポリオレフィン系樹脂である、請求項1〜2のいずれか1項記載の熱接着性複合繊維。
- 熱接着性樹脂成分が結晶性共重合ポリエステルである、請求項1〜2のいずれか1項記載の熱接着性複合繊維。
- 熱接着性樹脂成分のメルトフローレイト(MFR)が1〜15g/10minであることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項記載の熱接着性複合繊維。
- 1800m/min以下の紡糸速度で引き取った未延伸糸を熱接着性樹脂成分のガラス転移点と繊維形成性樹脂成分のガラス転移点の双方より高い温度下0.5〜1.2の倍率で定長熱処理することを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項記載の熱接着性複合繊維の製造方法。
- 定長熱処理を温水中で行うことを特徴とする、請求項6記載の熱接着性複合繊維の製造方法。
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