JP5831840B2 - 伸縮性不織布及びその製造方法 - Google Patents
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Description
しかしこのような方法では、熱処理工程で、熱接着性複合繊維の熱接着による繊維間の接合と熱収縮性複合繊維の捲縮発現による熱収縮が同時に行われるため、熱収縮性複合繊維が充分な収縮をする前に繊維間が接合されてしまう。そのため、得られた不織布の伸縮性や地合いは、充分なものではなかった。また、繊維同士の位置関係が変動している最中に熱接着が生じることになるために、しっかりした接着点が形成され難く、充分な不織布の強力が得られ難いという問題点があった。
本発明の好ましい実施態様として、熱収縮性複合繊維(A)が、プロピレン単独重合体もしくはエチレン−プロピレンブロック共重合体と、エチレンおよびα−オレフィンより選ばれた1種または2種とプロピレンとのオレフィン−プロピレンランダム共重合体、とで構成されており、熱接着性複合繊維(B)が、プロピレン単独重合体もしくはポリエチレンテレフタレートと、エチレン単独重合体、とで構成されている伸縮性不織布である。本発明のまた別の好ましい実施態様として、熱収縮性複合繊維(A)が、最も融点の低い樹脂成分を鞘側に配置した偏心鞘芯型であり、当該樹脂成分が、繊維表面の30〜90%を占めている形態を有する、伸縮性不織布がある。
本発明はさらに、上記伸縮性不織布の製造方法に向けられている。該方法は、融点の異なる少なくとも2種の樹脂成分を用いて得られた熱収縮性複合繊維(A)と融点の異なる少なくとも2種の樹脂成分を用いて得られた熱接着性複合繊維(B)とを、(A):(B)=90:10〜60:40の質量比率で均一に混合してウェブを得て、熱収縮性複合繊維(A)を構成する樹脂成分のうち、最も融点の低い樹脂成分の融点より低い温度で該ウェブに熱処理(1)を施して熱収縮性複合繊維(A)を熱収縮させ、次いで熱接着性複合繊維(B)を構成する樹脂成分のうち、最も融点の低い樹脂成分の軟化点より5〜10℃高い温度で、上記ウェブに熱処理(2)を施して、当該最も融点の低い樹脂成分を溶融させて繊維間を熱接着し、接合一体化させることを含む、伸縮性不織布の製造方法である。
本発明の製造方法によれば、不織布の製造過程で、先ず熱収縮が主に発現し、次いで熱接着が主に発現することから、充分な地合いを達成するとともに不織布としての強力を充分なものとすることができ、優れた伸縮性不織布を得ることができる。
このようなウェブは、公知の装置、例えばカード機、ランダムウェバーなどの装置により、熱収縮性複合繊維(A)と熱接着性複合繊維(B)とを、(A):(B)=90:10〜60:40の質量比率で混合し、製造することができる。
ウェブの作製は、カード機、ランダムウェバーなど公知の装置を用いて、常法にて行うことができる。こうして融点の異なる少なくとも2種の樹脂成分を用いて得られた熱収縮性複合繊維(A)を90〜60質量%、及び融点の異なる少なくとも2種の樹脂成分を用いて得られた熱接着性複合繊維(B)を10〜40質量%、均一に含んでなるウェブが得られる。
こうして得たウェブに、熱収縮性複合繊維(A)を構成する樹脂成分のうち、最も融点の低い樹脂成分の融点より低い温度で熱処理(1)を施して熱収縮性複合繊維(A)を熱収縮させ、次いで熱接着性複合繊維(B)を構成する樹脂成分のうち、最も融点の低い樹脂成分の軟化点より5〜10℃高い温度で、上記ウェブに熱処理(2)を施して、当該最も融点の低い樹脂成分を溶融させて繊維間を熱接着し、接合一体化させる。
(1)融点・軟化点:(単位:℃)
ティー・エイ・インスツルメント製示差走査熱量計DSC−Q10により、熱可塑性重合体を10℃/分で昇温した時に得られた融解吸収曲線上のピークに対応する温度をその熱可塑性重合体の融点とし、このピークの立ち上がり部分の最大傾斜の点で引いた接線とピーク前のベースラインとを外挿して得られる交点の温度である補外融解開始温度を軟化点とした。
(2)繊度:(単位:dtex)
JIS L 1015に準じて測定した。
JIS K 7210(230℃、21.18N)に準じて測定した。MFRは熱可塑性重合体を試料とし測定した値である。
(4)熱収縮率
熱収縮性複合繊維(A)もしくは熱接着性複合繊維(B)を単独で用いて、大和機工製ミニチュアカード機により作成した目付け200g/m2のカードウェブを縦25cm×横25cmにカットし、熱風乾燥機により、145℃で5分間熱処理を行った。その後、放冷し、MD方向の長さcm(X)を測定し、(1)式より熱収縮率を算出した。
((25−X)/25)×100=熱収縮率(%)・・・・・・・・・・(1)式
作成した不織布から長さ150mm、幅25mmの試験片を長さ方向がMD方向になるように切り出し、島津製作所製引張試験機オートグラフAGS−Jを用い、チャック間100mm、引張速度300mm/minで、引張伸度が50%になるまで引っ張り、その後すぐにチャック間100mmに戻すという動作を連続して10回繰り返し、各引っ張り回数毎に最大引張強力(50%引っ張った際の強力)と引張強力が0に戻った伸度(L)を測定し、(2)式より伸長回復率を算出した。10回目の伸長回復率と最大引張強力(50%引っ張った際の強力、単位N)を求めた。
((50−L)/50)×100=伸長回復率(%)・・・・・・・・(2)式
(6)地合い
作成した不織布の地合いについて以下のような3段階の基準で目視判定した。
良好(○):均一に熱収縮を起こし、地合いが良好な不織布が得られたもの
良(△):ほぼ均一に熱収縮を起こし、地合いの乱れが僅かに見られるもの
不良(×):熱収縮が均一に起こらず地合いの乱れがあるもの
(1)本発明の熱収縮性複合繊維(A)である熱収縮性複合繊維−1及び2について表1に示す。表1に示すように融点の異なる2種の樹脂成分を用い、押出機、孔径0.8mmの並列型紡糸口金と、引取り機、巻取り装置等を備えた紡糸装置と、多段加熱ロールとスタッファーボックス型クリンパー(蒸気による捲縮形状の固定が可能)を備えた延伸装置を用い、表1に示した条件で各熱収縮性複合繊維を製造した。
(2)本発明の熱接着性複合繊維(B)である熱接着性複合繊維−1〜3について表2に示す。表2に示すように融点の異なる2種の樹脂成分を用い、押出機、孔径0.8mmの偏心鞘芯型紡糸口金と、引取り機、巻取り装置等を備えた紡糸装置と、多段加熱ロールとスタッファーボックス型クリンパー(蒸気による捲縮形状の固定が可能)とを備えた延伸装置を用い、表2に示した条件で各熱接着性複合繊維を製造した。
表1、2に示した熱収縮性複合繊維−1と熱接着性複合繊維−1を表3に示す混合比率75/25の比率で混合し、大和機工製ミニチュアカード機により目付25g/m2のウェブを作成し、熱処理(1)として、熱風ドライヤーに通し、120℃の設定温度、平均風速0.8m/sec、加工時間12secの条件で、熱収縮性複合繊維−1にスパイラル状の捲縮を発生させることによる収縮を発現させた。続いて、熱処理(2)として、同様に熱風ドライヤーを通し、130℃の設定温度、平均風速0.8m/sec、加工時間12secの条件で、熱接着複合繊維−1による熱接着により、繊維間の接合一体化された不織布を作成した。
熱処理(1)、(2)による事象の発現について、各熱処理終了後のサンプルを走査電子顕微鏡(SEM)で観察した結果、熱処理(1)後では、熱収縮性複合繊維のスパイラル状の捲縮発生と繊維間の熱接着が発生していないことが確認され、熱処理(2)後では、熱処理(1)で確認されなかった繊維間の熱接着が確認された。
以上のように作成された不織布を用い、上述のように不織布の地合いを確認し、引張試験機により伸長回復率、伸長時の強力を測定した。
表3に示した熱収縮性複合繊維及び熱収縮性複合繊維の組み合わせ及び混合比率、熱処理(1)、(2)の温度に変更した以外は、実施例1と同じ方法で不織布を作成し、伸長回復率、伸長時の強力を測定した。
これに対し、比較例1のように、熱接着性複合繊維を用いない場合には、伸長回復率は良好であるが、10回目の伸長時の強力が極端に低く、伸長回復率と伸長時の強力のバランスが悪い。
比較例2、3では、熱処理(2)、(1)の温度が高すぎると10回目の50%伸長時の強力は高くなるが、地合いや伸長回復率が低下する。
比較例4では、熱収縮性複合繊維の混合比率が低すぎると10回目の50%伸長時の強力が、低下する。これは熱接着性複合繊維の混合比率が高くなったことにより、熱接着による繊維間の接合点が多くなり、繰り返し引張試験の初期段階では、50%伸長時の強力は、高い値を示すが、何回も繰り返されることによって、繊維間の接合点が破壊され、10回目の50%伸長時の強力は、低くなってしまうためである。
比較例5は、熱収縮性複合繊維−2を用い、熱接着性複合繊維の繊度を大きくした以外は比較例2と同じであるが、繊度に関係なく、熱処理(2)の温度が高すぎると、比較例2同様の結果となる。
Claims (4)
- 融点の異なる少なくとも2種の樹脂成分を用いて得られた熱収縮性複合繊維(A)を90〜60質量%、及び融点の異なる少なくとも2種の樹脂成分を用いて得られた熱接着性複合繊維(B)を10〜40質量%、均一に含んでなるウェブが、熱収縮性複合繊維(A)を構成する樹脂成分のうち、最も融点の低い樹脂成分の融点より低い温度での熱処理(1)によって、熱収縮性複合繊維(A)が熱収縮した後、熱接着性複合繊維(B)を構成する樹脂成分のうち、最も融点の低い樹脂成分の軟化点より5〜10℃高い温度での熱処理(2)によって、当該最も融点の低い樹脂成分を溶融させて繊維間を熱接着することによって、接合一体化している伸縮性不織布。
- 熱収縮性複合繊維(A)が、プロピレン単独重合体もしくはエチレン−プロピレンブロック共重合体と、エチレンおよびα−オレフィンより選ばれた1種または2種とプロピレンとのオレフィン−プロピレンランダム共重合体、とで構成されており、熱接着性複合繊維(B)が、プロピレン単独重合体もしくはポリエチレンテレフタレートと、エチレン単独重合体、とで構成されている請求項1記載の伸縮性不織布。
- 熱収縮性複合繊維(A)が、最も融点の低い樹脂成分を鞘側に配置した偏心鞘芯型であり、当該樹脂成分が、繊維表面の30〜95%を占めている請求項1または2記載の伸縮性不織布。
- 融点の異なる少なくとも2種の樹脂成分を用いて得られた熱収縮性複合繊維(A)と融点の異なる少なくとも2種の樹脂成分を用いて得られた熱接着性複合繊維(B)とを、(A):(B)=90:10〜60:40の質量比率で均一に混合してウェブを得て、熱収縮性複合繊維(A)を構成する樹脂成分のうち、最も融点の低い樹脂成分の融点より低い温度で該ウェブに熱処理(1)を施して熱収縮性複合繊維(A)を熱収縮させ、次いで熱接着性複合繊維(B)を構成する樹脂成分のうち、最も融点の低い樹脂成分の軟化点より5〜10℃高い温度で、上記ウェブに熱処理(2)を施して、当該最も融点の低い樹脂成分を溶融させて繊維間を熱接着することによって、接合一体化させることを含む、伸縮性不織布の製造方法。
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