JPH03137223A - 嵩高性に優れた複合繊維 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、嵩高性に優れた偏心鞘芯型の複合繊維に関す
る。本発明の複合繊維は、嵩高性に優れた不織布の製造
等に用いられる。

［従来の技術］ 融点の異なる２種類以上のポリオレフィン系重合体から
なる複合繊維は、接着剤を用いることなく繊維同士を結
合させて不織布化することができるため、紙おむつに代
表される衛生材料等に広く利用されている。

このような不織布は、主に、融点の異なる複数のポリオ
レフィン系重合体を複合紡糸し、延伸後弛緩させるこに
より自然捲縮を発現させて嵩高性に優れた複合繊維とし
、この複合繊維をステープルファイバーに加工して、カ
ード機により解繊してシート状のウェブとした後、低融
点重合体の融点と高融点重合体の融点との間の温度で熱
処理して製造される。

融点の異なる２種類以上のポリオレフィン系重合体から
なる複合繊維としては、ポリエチレンのような低融点重
合体とポリプロピレンのような高融点重合体とを貼り合
せた貼り合せ型の複合繊維と、高融点重合体の外周を低
融点重合体により被覆した鞘芯型の複合繊維とがある。

鞘芯型の複合繊維は、貼り合せ型の複合繊維に比べて、
自然捲縮の発現の制御が容易であり、また、紡糸性に優
れている等の利点を有している。このため、融点の異な
る２種類以上のポリオレフィン系重合体からなる複合繊
維としては、鞘芯型の複合繊維が主として使用されてい
る。

［発明が解決しようとする課題」 しかしながら、今日、より風合に優れた嵩高な不織布、
あるいは、より経済性に優れた嵩高な不織布に対する要
望が高まっており、このような要望に対しては不織布の
材料として嵩高性に優れた複合繊維を用いることが好ま
しいが、従来の鞘芯型の複合繊維では、これらの要望に
対して十分に対応することかできないという問題があっ
た。

したがって本発明の目的は、嵩高性がさらに向上した不
織布を得ることができる嵩高性に優れた複合繊維を提供
することにある。

し課題を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するためになされたものであり
、本発明の嵩高性に優れた複合繊維は、鞘部を形成する
低融点重合体と芯部を形成する高融点重合体とを含む複
合糸に、自然捲縮を発現させてなる嵩高性に優れた偏心
鞘芯型の複合繊維において、前記自然捲縮の数が６〜２
０個／羊′て、前記高融点重合体が、結晶粒の大きさが
５５Å以上の結晶性ポリプロピレンであることを特徴と
するものである。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明の嵩高性に優れた複合繊維は、前述したように、
自然捲縮数が６〜２０個／羊′である偏心鞘芯型の複合
繊維であり、自然捲縮数の限定理由は以下の通りである
。

すなわち、自然捲縮数が６個／￥未満ては、不織布化す
るあたってカード機通過時のウェブのつながり性が低下
し、また２０個／羊′を超えると均一なウェブが得られ
ず、ともに好ましくないからである。またどちらの場合
も、嵩高な複合繊維゛とならないからである。

自然捲縮数は、鞘部と芯部の断面積比、偏心率（本明細
書においては、繊維の断面をとったときの繊維の中心と
芯部の中心との間の距離の、繊維断面と同一の面積を有
する円の半径に対する百分率を意味する）、複合紡糸す
る際の引取り速度、延伸加工する際の予熱温度等の影響
を受けるため、自然捲縮数を６〜２０個／羊′に制御す
る条件を一概に規定することは困難であるが、本発明の
嵩高性に優れた複合繊維においては、少なくとも、鞘部
と芯部の断面積比を６／４〜３／７にするとともに、偏
心率を８〜３６％にすることが好ましい。

鞘部と芯部の断面積比を６／４〜３／７とすることが好
ましい理由は、鞘部と芯部との断面積比が上記範囲外で
あると十分な自然捲縮を発現させることかできないから
である。特に好ましい鞘部と芯部との断面積比は、５１
５〜４／６である。

また、偏心率を８〜３６％とすることが好ましい理由は
、８％未満では十分な自然捲縮を発現させることかでき
ないからであり、３６％を超えさせることは、断面積比
が６／４〜３／７の範囲では物理的に不可能であるから
である。特に好ましい偏心率は１３〜３６％である。

本発明の嵩高性に優れた複合繊維における上述の鞘部と
芯部との断面積比および偏心率の制御は、押出し機の吐
出量の制御や、紡糸口金の偏心率の変更等の常法により
行うことができる。

また、本発明の嵩高性に優れた複合繊維において芯部を
形成する高融点重合体は、前述したように、結晶粒の大
きさが５５Å以上の結晶性ポリプロピレンに限定される
。

その理由は、芯成分の結晶性ポリプロピレンの結晶粒の
大きさが５５人未満では、自然捲縮数を６〜２０個／！
′としても従来の複合繊維を用いた不織布よりも嵩高な
不織布を得ることができないからである。芯部の結晶性
ポリプロピレンの結晶粒の大きさを５５Å以上とするこ
とにより、不織布化する際の熱風による自然捲縮の捲縮
形態の変化が抑制されるため、すなわち、捲縮がへたり
にくくなるため、より嵩高性に優れ、風合の良い不織布
を得ることが可能となる。

結晶性ポリプロピレンとしては、ＵＢＥポリプロ　Ｓ１
３０ＭＶ（宇部興産■製）、ＵＢＥポリプロ　ＺＳ１２
５５　（宇部興産■製）等の商品名で市販されている従
来公知の結晶性ポリプロピレンを用いることができる。

また、結晶性ポリプロピレンの結晶粒の大きさの制御は
、未延伸糸を延伸加工する際の延伸条件、延伸糸を熱処
理して嵩高性に優れた複合繊維とする際の熱処理温度、
結晶性ポリプロピレンのメルトフローレ−１−（ＭＦＲ
）等を適宜選択することにより、行うことができる。

芯部を形成する結晶性ポリプロピレンの結晶粒の大きさ
を５５Å以上とし、かつ上述のように鞘部と芯部との断
面積比、偏心率を前述の範囲内として自然捲縮数を６〜
２０個／！′とすることにより、嵩高な複合繊維を得る
ことができ、この嵩高な複合繊維を用いることにより、
従来の不織布より嵩高性がさらに向」ニした不織布を得
ることかできる。

なお、鞘部を形成する低融点重合体は不織布化の時点で
一旦溶融してしまうため、偏心鞘芯型の複合繊維におけ
る鞘成分の結晶粒の大きさは、不織布の嵩高性に影響し
ない。

本発明の嵩高性に優れた複合繊維において鞘部を形成す
低融点重合体としては、芯部とする前述の結晶性ポリプ
ロピレンの融点よりも２０℃以」二低い融点を有する重
合体を用いることが好ましい。

このような重合体としては、低密度ポリエチレン、高密
度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等を挙
げることができ、特に高密度ポリエチレンを用いること
が好ましい。

従来の不織布より嵩高な不織布は、材料として本発明の
嵩高性に優れた複合繊維を例えば３０％以」二使用する
ことにより得ることができる。

［実施例］ 以下、実施例を挙げて本発明を更に説明するが、本発明
はこれらの実施例に限定されるものではない。

なお、実施例中に示した諸物性値の測定方法を予め示し
ておく。

φＭＦＲ・・・ＡＳＴＭ　　Ｄ　　１２３８に基づき、
ポリプロピレン（ｐ　ｐ）にっては（Ｌ）条件（２３０
℃）で、またポリエチレ ン（Ｐ　Ｅ）およびエチレン−酢酸ビニル共重合体（Ｅ
ＶＡ）については（Ｅ）条件（１９０°Ｃ）で測定した
。

・捲縮数・・・ＪＩＳ　　Ｌ　　１０７４による。

・結晶粒の大きさ・・・Ｘ線解析による。

（Ｘ線解析・・・繊維を集束して見掛は太さ２ｍｍ程度
にして赤道」二の回折強度曲線を 求め、ＰＰは２θ−１４゜２度 （１１０）　、ＰＥは２θ−２１゜ ４度（１１０）のピークの半価幅 から求めた。

解析条件・・・３０ｋＶ、３０ｍＡ、発散スリット＋１
ｍｍφ、散乱スリット：１ｍｍ 幅、検出スリット：０．３ｍｍ幅、 ゴニオメータ−のスキャン速度： １／２度分、チャート速度＝１０ ｍｍ１分、時定数＝４秒、ベースラ インニア。５〜１０度） ・嵩・・・温度２５℃、湿度６５％の条件下で、５×５
ｃｍの大きさに切断した不織布を１０枚積層してなる積
層物に１．０６ｇ／ｃＪの平面荷重を３０秒間加え、一
部除重して０．２６ｇ／ｃＪの平面荷重を加えたまま３
０秒後の各辺の中間点４点の高さを測定して、積層物の
容積を算出し、この容積を供試不織布の重量で除して得
た比容積を嵩とした。

実施例１ 一軸押出機２台とホール径０．　６ｍｍの複合繊維用円
形ノズルからなる偏心鞘芯型複合繊維紡糸設備を使い、
芯部を形成する高融点重合体として結晶性ポリプロピレ
ン（ＭＦＲ＝１７）、鞘部を形成する低融点重合体とし
て高密度ポリエチレン（ＭＦＲ＝２０）を５０　：　５
０の比率で、紡糸温度２２０℃、引取り速度５００ｍ／
ｍｊｎで紡糸し、単糸デニール１２．０ｃｌｅの偏心鞘
芯型複合繊維を得た。

紡糸性は良好で、１時間連続紡糸しても全く紡糸切れは
なく安定していた。

得られた複合繊維は、鞘部／芯部の断面積比が５１５で
、偏心率が２０％であった。

このマルチフィラメントを１００本集めてト−タルデニ
ールを約６０万デニールとし、ステープ０ ルファイバー試作設備にて、表−１に示すように、第１
延伸ローラー温度４５°Ｃ１第２、第３延伸ローラー温
度５０℃、第１、第２延伸槽温度９０℃で、第１１、第
２０−ラー間で延伸倍率５倍の１段延伸を行い、引き続
きオイリング、捲縮加工、熱処理（１１０°Ｃ）を行っ
て、自然捲縮数が１２゜０個／Ｖである嵩高性に優れた
偏心鞘芯型の複合繊維とした後、繊維長４５ｍｍにカッ
トして、単糸デニール３ｄｅの自然捲縮ステープルファ
イバーを得た。

なお、捲縮加工を行なうクリンパ−は幅２５ｍｍの金属
ロール２本からなり、機械捲縮を付与する場合に通常用
いられるスタフィンボックスは使用せず、クリンパ−ロ
ールの引取りのみにより自然捲縮を発現させた。

得られた自然捲縮ステープルファイバーをＸ線解析して
、芯部の結晶性ポリプロピレンの結晶粒の大きさを測定
したところ、６４人であった。

この後、得られたステープルファイバーを幅３５０ｍｍ
のローラーカード機に通し、目付２０ｇ／１ ばの均一なウェブを作製した。この時、カード通過性に
全く問題はなく、非常に嵩高なウェブが得られた。次い
で、このウェブを幅３５０ｍｍ、速度５ｍ／ｍｉｎの金
網ベルトに乗せ、風温１４０　℃、風速２．　７ｒｎ／
ｓｅｅの熱風を５秒間吹き付けて熱風融着不織布を作製
した。

得られた不織布の嵩は、表−１に示すように１４０ｃｍ
／ｇであり、嵩高性に優れたものであった。

実施例２〜１１ 鞘部を形成する低融点重合体および芯部を形成する高融
点重合体として実施例１と同一の重合体を用い、表−１
に示す条件で、自然捲縮数が６〜２０個／！′で、芯部
を形成する結晶性ポリプロピレンの結晶粒の大きさが５
９．０〜６７、ＯＡ’Ｆある嵩高性に優れた偏心鞘芯型
の複合繊維を得、この複合繊維を自然捲縮ステープルフ
ィバ−とした後、実施例１と同様にして不織布を得た。

各不織布の嵩は、表−１に示すように１３０〜１４５ｃ
ｍ／ｇであり、いずれの不織布も嵩高性に優れたもので
あった。

２ 実施例１２〜１６ 鞘部を形成する低融点重合体として実施例１と同一の重
合体を、また芯部を形成する高融点重合体としてＶＦＲ
が２７の結晶性ポリプロピレンを用い、表−１に示す条
件で、自然捲縮数が１０〜１４個／羊′で、芯部を形成
する結晶性ポリプロピレンの結晶粒の大きさが５５〜７
３人である嵩高性に優れた偏心鞘芯型の複合繊維を得、
この複合繊維を自然捲縮ステープルフィバ−とした後、
実施例１と同様にして不織布を得た。

各不織布の嵩は、表−１に示すように１３０〜１．４０
ｃｍ／ｇであり、いずれの不織布も嵩高性に優れたもの
であった。

実施例１７〜１８ 鞘部を形成する低融点重合体として実施例１と同一の重
合体を、また芯部を形成する高融点重合体としてＭＦＲ
が５の結晶性ポリプロピレンを用い、表−１，に示す条
件で、自然捲縮数が８〜１０個／渓′で、芯部を形成す
る結晶性ポリプロピレンの結晶粒の大きさが５６．０〜
５８．０人である３ 嵩高性に優れた偏心鞘芯型の複合繊維を得、この複合繊
維を自然捲縮ステープルフィバ−とした後、実施例１と
同様にして不織布を得た。

各不織布の嵩は、表−１に示すように１３０〜１３１ｃ
ｍ／ｇであり、いずれの不織布も嵩高性に優れたもので
あった。

実施例１９〜２０ 鞘部を形成する低融点重合体として、ＭＦＲが２０の低
密度ポリエチレン（実施例１８）およびＭＦＲが２０の
ＥＶＡ　（実施例１９）を、また芯部を形成する高融点
重合体として実施例１と同一の結晶性ポリプロピレンを
用い、表−１に示す条件で、自然捲縮数が１１．０〜１
２，０個で、芯部を形成する結晶性ポリプロピレンの結
晶粒の大きさが５９〜６２人である嵩高性に優れた偏心
鞘芯型の複合繊維を得、この複合繊組］を自然捲縮ステ
ープルフィバ−とした後、実施例１と同様にして不織布
を得た。

各不織布の嵩は、表−１に示すように１３１〜１３２０
ｍ／ｇであり、いずれの不織布も嵩高性に４ 優れたものであった。

比較例１〜５ 鞘部を形成する低融点重合体および芯部を形成する高融
点重合体として実施例１と同一の重合体を用い、表−１
に示す条件で、自然捲縮数が本発明の限定範囲外である
４、０〜５．０個／Ｖで、芯部を形成する結晶性ポリプ
ロピレンの結晶粒の大きさが５６〜６６人である偏心鞘
芯型の複合繊維を得、この複合繊維を自然捲縮ステープ
ルフィバ−とした後、実施例１と同様にして不織布化を
試みた。

しかしながら、これらの複合繊維は自然捲縮数が４〜５
個／￥と低いためカード機通過時のウェブのつながり性
が悪く、不織布化することができなかった。なお、鞘部
と芯部の断面積比を２／８とした比較例３〜４の複合繊
維では、鞘部を形成する低融点重合体か繊維全体を覆い
きれずに芯部を形成する結晶性ポリプロピレンが一部露
出した繊維となり、カード機通過時に細かい粉落ちが観
察された。

５ 比較例６ 芯部を形成する高融点重合体としてＭＦＲが１２の結晶
性ポリプロピレンを用い、他の条件は実施例７と同一に
して、自然捲縮数が本発明の限定範囲外である２３．０
個／千′で、結晶性ポリプロピレンの結晶粒の大きさが
６８人である偏心鞘芯型の複合繊維を得、この複合繊維
を自然捲縮ステープルフィバ−とした後、実施例１と同
様にして不織布化を試みた。

しかしながら、この複合繊維は自然捲縮数が２３個／手
′と高いため、カード機通過性が悪く、不織布化するこ
とができなかった。

比較例７〜８ 鞘部を形成する低融点重合体および芯部を形成する高融
点重合体として実施例１と同一の重合体を用い、表−１
に示す条件で、自然捲縮数が１１゜０〜１１．５個／工
′で、芯部を形成する結晶性ポリプロピレンの結晶粒の
大きさが本発明の限定範囲外である４８〜５１人の偏心
鞘芯型の複合繊維を得、この複合繊維を自然捲縮ステー
プルフィバ６ −とした後、実施例１と同様にして不織布を得た。

各不織布の嵩は、表−１に示すように１２０〜１２１　
ｃｍ／　ｇであり、実施例１〜２１の不織布に比べて嵩
高性に劣るものであった。

比較例９〜１１ 鞘部を形成する低融点重合体および芯部を形成する高融
点重合体として実施例１３と同一の重合体を用い、表−
１に示す条件で、自然捲縮数が９゜０〜１２．０個／蛋
′で、芯部を形成する結晶性ポリプロピレンの結晶粒の
大きさが本発明の限定範囲外である４０〜４８人の偏心
鞘芯型の複合繊維を得、この複合繊維を自然捲縮ステー
プルフィバ−とした後、実施例１２と同様にして不織布
を得た。

各不織布の嵩は、表−１に示すように９０〜ＩＬｏｃｍ
／ｇであり、実施例１〜２０の不織布に比べて嵩高性に
劣るものであった。

比較例１２ 鞘部を形成する低融点重合体および芯部を形成する高融
点重合体として実施例１８と同一の重合７ 体を用い、表−１に示す条件で、自然捲縮数が本発明の
限定範囲外である５、０個／Ｖて、芯部を形成する結晶
性ポリプロピレンの結晶粒の大きさも本発明の限定範囲
外である５３人の偏心鞘芯型の複合繊維を得、この複合
繊維を自然捲縮ステープルフィバ−とした後、実施例１
３と同様にして不織布化を試みたが、比較例１〜５と同
様に、カード機通過時のウェブのつながり性が悪いため
、不織布化することができなかった。

（以下余白） ８ ＊２：偏心率とは、繊維の断面をとったときの繊維の中
心と芯部の中心との間の距離の、繊維断面と同一の面積
を有する円の半径に対する百分率を意味する。

＊３：間中の−は、予熱を行わなかったことを意味する
。

＊４：間中の−は、結晶化しなかったことを意味する。

＊５：間中の−は、不織布化できなかったことを意味す
る。

１ ［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の偏心鞘芯型の複合繊維を
用いることにより、嵩高性がさらに向」ニした不織布を
得ることかでき、より風合に優れた不織布や、より経済
性に優れた嵩高な不織布を得ることが可能になる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）鞘部を形成する低融点重合体と芯部を形成する高
   融点重合体とを含む複合糸に、自然捲縮を発現させてな
   る嵩高性に優れた偏心鞘芯型の複合繊維において、 前記自然捲縮の数が６〜２０個／Ｖで、前記高融点重合
   体が、結晶粒の大きさが５５Å以上の結晶性ポリプロピ
   レンであることを特徴とする嵩高性に優れた偏心鞘芯型
   の複合繊維。