JPH07111039B2 - 熱結合繊維質湿式集積ウェブ及びその製造方法 - Google Patents

熱結合繊維質湿式集積ウェブ及びその製造方法

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JPH07111039B2 JP3161890A JP16189091A JPH07111039B2 JP H07111039 B2 JPH07111039 B2 JP H07111039B2 JP 3161890 A JP3161890 A JP 3161890A JP 16189091 A JP16189091 A JP 16189091A JP H07111039 B2 JPH07111039 B2 JP H07111039B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は特定の二成分繊維を含む
熱結合繊維質湿式集積ウェブ（ｌａｉｄ ｗｅｂ）に関
する。この熱結合繊維質湿式集積ウェブは大きいウェブ
強度を有するのみでなく、大きなウェブ均一性を有する
ことが判明している。さらに、このウェブは標準的な紙
ウェブよりも非常に軟質であることも判明している。特
に、二成分繊維はポリエステル又はポリアミドを含む第
１成分と、線状低密度ポリエチレンから成る第２成分と
を含む。熱結合繊維質湿式集積ウェブはさらにセルロー
ス製紙繊維、セルロースアセテート繊維、ガラス繊維、
ポリエステル繊維、セラミック繊維、金属繊維、鉱物ウ
ール繊維、ポリアミド繊維及びその他の天然発生繊維か
ら成る群から選択されるマトリックス繊維を含む。
【０００２】
【従来の技術】原料は何であれ繊維から湿式集積ウェブ
又は紙を製造する先行技術方法では、通常、予め叩いた
繊維すなわち一般にパルプとして知られるものを長網の
ようなシート形成装置に供給するために、水性媒質中に
懸濁させる。この繊維含有水性分散液は技術上、一般に
完成紙料と呼ばれる。湿式集積ウェブ製造のこの段階で
厄介な一つの問題は、繊維が水性媒質中で凝集、凝固又
は沈降する傾向である。この状態は一般にフロキュレー
ションと呼ばれ、均質なウェブ形成を非常に妨げる。す
なわち、フロキュレーションは繊維から製造される紙製
品中に繊維を不均一に分布させ、まだらで不均一な外観
を生ずるのみでなく、引裂強さ、破裂強さ、引張り強さ
のような重要な物理的性質にも不利である。湿式集積ウ
ェブ製造における他の問題は、繊維が完成紙料の表面に
浮遊する傾向である。
【０００３】例えばセルロースのような通常に用いられ
る繊維から繊維質湿式集積ウェブを製造するためには、
繊維の均一な分散液を形成し、フロキュレーションの発
生を減じ、阻止する方法が公知である。さらに効果的な
手段の一つは少量のカラヤゴムを繊維完成紙料に加える
ことである。しかし、この手段は種々な用途で不成功で
あると判明しており、例えばカルボキシメチルセルロー
ス又はポリアクリルアミドのような他の作用剤が完成紙
料中でのセルロースの望ましい結果を得るために用いら
れている。
【０００４】繊維質湿式集積ウェブは製紙用木材セルロ
ース繊維以外の天然又は合成繊維からも製造される。繊
維の水性完成紙料は一般に、会合増粘剤（ａｓｓｏｃｉ
ａｔｉｖｅ ｔｈｉｃｋｅｎｅｒ）と分散剤を用いて製
造される。分散剤を加える前にセルロースパルプを水に
分散させ、次に乾燥繊維１トンにつき１５０ポンドまで
の範囲内の量で会合増粘剤を添加して水完成紙料を形成
し、次に天然及び／又は合成繊維を添加し分散させる。
最後に、水性キャリヤー中の混合繊維の分散液を望まし
いヘッドボックス（ｈｅａｄｂｏｘ）コンシステンシー
にまで希釈して、通常の製紙装置の成形ワイヤ上に配置
する。発泡を阻止するために、必要に応じて、分散液に
消泡剤を加え、繊維の湿潤を促進するために任意に湿潤
剤を用いることができる。熱結合湿式繊維質集積ウェブ
を製造するための、通常の高速長網製紙装置において繊
維完成紙料から結合した強力な繊維質ウェブを形成する
ことができる。
【０００５】織物の主要な繊維がポリエステル繊維であ
る場合の従来の湿式集積方法では、セルロース繊維とポ
リエステル繊維との間の粘着を保証するために、一般に
水性結合剤が添加される。一般に約４％〜約３５％の結
合剤が用いられる。水性結合剤を用いる場合に起こる問
題の一つは、例えばフィルターのような用途において生
形ウェブからの結合剤の浸出である。結合剤の添加は費
用を高め、環境問題を生ずる。さらに、ラテックス結合
剤は保存寿命が短く、特殊な保存条件を必要とする。ま
た、ラテックス結合剤は用いる希釈用水の状態に敏感で
ある。
【０００６】乾式不織布製造プロセスにおいて二成分繊
維に天然及び合成繊維をブレンドすることは周知であ
る。例えば、フェケテ（Ｆｅｋｅｔｅ）等のヨーロッパ
特許出願第００７０１６４号では、ステープル長さのポ
リエステル／ポリエチレン二成分繊維と短い長さの天然
セルロース繊維とから成る低密度、高吸収性熱結合不織
布が開示されている。サメジマ（Ｓａｍｅｊｉｍａ）の
米国特許第４，１６０，１５９号は短い長さの熱融合性
繊維と組合わされた木材パルプを含む吸収性布帛を開示
している。これらの特許は二成分繊維とセルロース繊維
との組み合わせの使用を開示するが、この開示は湿式集
積方法には言及していない。繊維質湿式集積ウェブに二
成分繊維のような熱融合性繊維を加える試みには、多く
の問題が生ずる。
【０００７】このような不織布は、通常、個々の繊維の
大部分を多かれ少なかれ一般に装置方向に配向させる乾
式紡織カーディング（ｃａｒｄｉｎｇ）方法によって１
枚以上の繊維層又は布長さの繊維のウェブを集積するこ
とによって製造される。これらのカード化繊維質ウェブ
の個々の布長さ繊維を、次に例えば点状結合のような、
公知の結合（加熱）方法によって結合させて、単一の自
立性不織布を得る。
【０００８】しかし、このような製造方法は比較的遲速
であり、生産速度の大きい製造方法を考案することが望
まれている。さらに、このような乾式紡織カーディング
方法および結合方法は少なくとも約１／２インチ、好ま
しくはこれより長い紡織カード化可能な長さの繊維のみ
に適用可能であり、約１／６インチから約１／２５イン
チ以下の非常に短い長さの木材パルプ繊維のような短繊
維には適用できない。
【０００９】さらに最近では、不織布の製造が、従来か
らある型のあるいは改良型の製紙装置等で湿式成形方法
によって行われている。このような製造方法は有利に、
非常に高い生産速度を有し、例えば木材パルプ繊維のよ
うな非常に短い繊維にも適用可能である。このような湿
式成形製造方法での布長さ繊維の使用にも、残念なが
ら、しばしば問題が見いだされる。
【００１０】湿式集積プロセスに二成分繊維のような熱
融合性繊維を用いる試みで直面する問題は、二成分繊維
を均一に分散させることと、熱結合ウェブが使用可能に
なるように充分な強度を有する熱結合ウェブを得ること
である。高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）のシースとポ
リエステルのコアとを有する二成分繊維が湿式集積溶液
中に均一分散されにくいことが今までに判明している。
繊維の分散液を形成する場合に、これから製造される繊
維状ウェブは望ましい強度に達しないことが判明してい
る。
【００１１】ヨーロッパ特許出願第０３１１８６０号は
ポリエステル又はポリアミドのコアと、直鎖低密度ポリ
エチレンのコポリマーから成るシース成分とを有する二
成分繊維を開示している。この二成分繊維は湿式集積方
法を含めた公知の不織布製造方法を用いて、ウェブに成
形される。ポリエチレンのコポリマーはエチレンと、不
飽和カルボン酸、前記カルボン酸とカルボン酸とからの
誘導体及び無水カルボン酸から成るクラスから選択され
る少なくとも１種の要素とから成ると定義される。この
出願はポリエチレンのコポリマーの湿式集積プロセスへ
の使用又はこれによって製造されるウェブの最終的な性
質に関する詳細は与えていない。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】ウェブの強度を高める
のみではなく、結合剤の添加に関連する問題をも解決す
ることのできる、適当な熱融合性二成分フィラメントを
含めた熱結合湿式集積繊維質ウェブを開発することが、
依然として要求されている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、大きい強度を
有するのみでなく、標準的な紙ウェブに比べてウェブ均
一性が大きく、軟質である熱結合ウェブが得られるよう
な、特定の二成分繊維を含む熱結合繊維質湿式集積ウェ
ブに関する。特に、本発明の熱結合繊維質湿式集積ウェ
ブは、ポリエステル又はポリアミドの第１繊維成分と、
本質的に０．８８〜０．９４５ｇ／ｃｃの範囲内の密度
を有する線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）を含む
第２成分とを含む二成分繊維から成る。好ましくは、第
１成分がポリエステルである。好ましくは、ＬＬＤＰＥ
が０．９０〜０．９４０ｇ／ｃｃの範囲内の密度を有
し、ＬＬＤＰＥの１〜２０重量％の範囲内のＣ4〜Ｃ8ア
ルケンコモノマー含量を有する。好ましくは、アルケン
コモノマーが１−オクテンである。
【００１４】また、本発明は、ポリエステル又はポリア
ミドの第１成分と、０．８８〜０．９４５ｇ／ｃｃの範
囲内の密度を有する線状低密度ポリエチレンコポリマー
と、０．９４〜０．９６５ｇ／ｃｃの範囲内の密度を初
期に有し、マレイン酸又は無水マレイン酸とグラフト
し、それによって高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）ポリ
マー鎖に沿ってグラフトしたコハク酸基もしくは無水コ
ハク酸基を有するグラフト化ＨＤＰＥとを含む第２成分
とを含む二成分繊維を含む熱結合繊維質湿式集積ウェブ
に関する。好ましくは、非グラフトＬＬＤＰＥが０．９
０〜０．９４０ｇ／ｃｃの範囲内の密度を有し、ＬＬＤ
ＰＥの１〜２０重量％の範囲内のＣ4〜Ｃ8アルケンコモ
ノマー含量を有する。好ましくは、アルケンコモノマー
が１−オクテンである。好ましくは、ＬＬＤＰＥコポリ
マーがＣ3〜Ｃ12アルケンコモノマー０．５〜３５重量
％を含み、０．８８〜０．９４５ｇ／ｃｃの範囲内の密
度を有する。このとき、好ましくは、非グラフトＬＬＤ
ＰＥコポリマーが１−オクテンコモノマー２〜１５重量
％を含む。
【００１５】更に、本発明は、ポリエステル又はポリア
ミドの第１成分と、０．８８〜０．９４５ｇ／ｃｃの範
囲内の密度を有する線状低密度ポリエチレンを含む第２
成分とを含む二成分繊維と、セルロース製紙繊維、セル
ロースアセテート繊維、ガラス繊維、ポリエステル繊
維、セラミック繊維、金属繊維、鉱物ウール繊維、ポリ
アミド繊維及びその他の天然発生繊維から成る群から選
択されるマトリックス繊維とを含む熱結合繊維質湿式集
積ウェブに関する。好ましくは、第１成分がポリエステ
ルである。好ましくは、ＬＬＤＰＥが０．９０〜０．９
３５ｇ／ｃｃの範囲内の密度を有し、ＬＬＤＰＥの１〜
２０重量％の範囲内のＣ4〜Ｃ8アルケンコモノマー含量
を有する。好ましくは、アルケンコモノマーが１−オク
テンを含む。好ましくは、二成分繊維が１００〜２００
０の範囲内の長さ対直径比を有する。
【００１６】別に、本発明は、ポリエステル又はポリア
ミドの第１成分と、０．８８〜０．９４５ｇ／ｃｃの範
囲内の密度を有する線状低密度ポリエチレンコポリマー
と、０．９４〜０．９６５ｇ／ｃｃの範囲内の密度を初
期に有し、マレイン酸又は無水マレイン酸とグラフト
し、それによって高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）ポリ
マー鎖に沿ってグラフトしたコハク酸基もしくは無水コ
ハク酸基を有するグラフト化ＨＤＰＥとを含む第２成分
とを含む二成分繊維と、セルロース製紙繊維、セルロー
スアセテート繊維、ガラス繊維、ポリエステル繊維、セ
ラミック繊維、金属繊維、鉱物ウール繊維、ポリアミド
繊維及びその他の天然発生繊維から成る群から選択され
るマトリックス繊維とを含む熱結合繊維質湿式集積ウェ
ブに関する。好ましくは、ＬＬＤＰＥが０．９０〜０．
９４０ｇ／ｃｃの範囲内の密度を有し、ＬＬＤＰＥの１
〜２０重量％の範囲内のＣ4〜Ｃ8アルケンコモノマー含
量を有する。好ましくは、アルケンコモノマーが１−オ
クテンを含む。好ましくは、ＬＬＤＰＥコポリマーがＣ
3〜Ｃ12アルケンコモノマー０．５〜３５重量％を含
み、０．８８〜０．９４５ｇ／ｃｃの範囲内の密度を有
するＬＬＤＰＥコポリマーである。好ましくは、ＬＬＤ
ＰＥコポリマーが１−オクテンコモノマー２〜１５重量
％を含む。
【００１７】加えて、本発明は、ポリエステル又はポリ
アミドのコアと、０．８８〜０．９４５ｇ／ｃｃの範囲
内の密度を有する線状低密度ポリエチレンコポリマー
と、０．９４〜０．９６５ｇ／ｃｃの範囲内の密度を初
期に有し、マレイン酸又は無水マレイン酸とグラフト
し、それによって高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）ポリ
マー鎖に沿ってグラフトしたコハク酸基もしくは無水コ
ハク酸基を有するグラフト化ＨＤＰＥとを含むシースと
を含み、１００〜２０００の範囲内の長さ対直径比を有
する二成分繊維と、セルロース製紙繊維、セルロースア
セテート繊維、ガラス繊維、ポリエステル繊維、セラミ
ック繊維、金属繊維、鉱物ウール繊維、ポリアミド繊維
及びその他の天然発生繊維から成る群から選択されるマ
トリックス繊維とを含む熱結合繊維質湿式集積ウェブに
関する。好ましくは、製紙装置又は湿式集積不織布装置
において繊維を湿式集積イングすることによる、ポリエ
ステル又はポリアミドの第１成分と、０．８８〜０．９
４５ｇ／ｃｃの範囲内の密度を有する線状低密度ポリエ
チレンを含む第２成分とを含む二成分繊維を含む熱結合
繊維質湿式集積ウェブの製造方法であって、次の工程：
水、増粘剤及び分散剤を含むキャリヤー媒質中に前記二
成分繊維を分散させることによって繊維完成紙料を形成
する工程；装置のワイヤに対して０．０１〜０．５重量
％繊維の範囲内のコンシステンシーで繊維完成紙料を供
給して、繊維状ウェブを形成する工程；及び次にウェブ
を加熱して、二成分繊維の第２成分を溶融して熱結合繊
維質ウェブを形成する工程を含む方法に関する。
【００１８】更に、本発明は、製紙装置又は湿式集積不
織布装置において繊維を湿式集積イングすることによ
る、ポリエステル又はポリアミドの第１成分と、０．８
８〜０．９４５ｇ／ｃｃの範囲内の密度を有する線状低
密度ポリエチレンコポリマーと、０．９４〜０．９６５
ｇ／ｃｃの範囲内の密度を初期に有し、マレイン酸又は
無水マレイン酸とグラフトし、それによって高密度ポリ
エチレン（ＨＤＰＥ）ポリマー鎖に沿ってグラフトした
コハク酸基もしくは無水コハク酸基を有するグラフト化
ＨＤＰＥとを含む第２成分とを含む二成分繊維と、マト
リックス繊維とを含む熱結合繊維質ウェブの製造方法で
あって、次の工程：水、増粘剤及び分散剤を含むキャリ
ヤー媒質中に前記二成分繊維とマトリックス繊維とを分
散させることによって繊維完成紙料を形成する工程；装
置のワイヤに対して０．０１〜０．５重量％繊維の範囲
内のコンシステンシーで繊維完成紙料を供給して、繊維
状ウェブを形成する工程；及び次にウェブを加熱して、
二成分繊維の第２成分を溶融して熱結合繊維質ウェブを
形成する工程を含む方法に関する。
【００１９】本発明の熱結合繊維質湿式集積ウェブは、
特定の二成分繊維と任意のマトリックス繊維とから製造
される。このような熱結合繊維質湿式集積ウェブの製造
方法は、適当な分散剤と増粘剤をも用いる。
【００２０】本発明に適した二成分繊維はポリエステル
又はポリアミド又はポリプロピレンの第１成分すなわち
主鎖ポリマーを含む。ポリエステル、ポリアミド及びポ
リプロピレンは布帛製造、その他の用途に用いられる周
知の紡織材料である。ポリエステルとポリアミドを挙げ
たが、適当な主鎖ポリマーにはＬＬＤＰＥよりも高い融
点を有するポリマーが含まれる。一般に、主鎖ポリマー
は第２成分の融点よりも少なくとも３０℃高い融点を有
する。
【００２１】二成分繊維には線状低密度ポリエチレンを
含む第２成分も含まれる。このようなポリマーは、主要
ポリマーの主鎖から懸垂する重合したモノマー単位の分
枝鎖を実質的に含まないために、「線状」と呼ばれる。
本発明が適用されるのは、これらの線状ポリマーであ
る。ある場合には、エチレンがアルケン１分子につき炭
素数３〜１２、好ましくは４〜８のα、βーエチレン系
不飽和アルケンの少量と共に共重合された「線状」型エ
チレンポリマーも存在する。アルケンコモノマーの量は
一般に、ポリマーの密度がポリマー分子上のアルキル側
鎖のためにＬＤＰＥと実質的に同じ密度範囲に入り、し
かもポリマーが「線状」分類に入るために充分な量であ
る；これらは慣習的に「線状」低密度ポリエチレンと呼
ばれる。
【００２２】ＬＬＤＰＥポリマーは約０．８８〜約０．
９４５ｇ／ｃｃ、好ましくは約０．９０〜約０．９４０
ｇ／ｃｃの範囲内の密度を有する。密度がポリマーに加
えられる特定のアルケンに大きく依存することは、当業
者に明らかであろう。エチレンと共に共重合してＬＬＤ
ＰＥを形成するアルケンは、少なくとも１種のＣ3〜Ｃ
12、好ましくはＣ4〜Ｃ8のオレフィン系不飽和アルケン
の少量を含む。１−オクテンが特に好ましい。前記アル
ケン量はコポリマーの約０．５〜約３５重量％、好まし
くは約１〜２０重量％、最も好ましくは約１〜約１０重
量％を占めることができる。
【００２３】ＬＬＤＰＥポリマーは１９０℃においてＡ
ＳＴＭ Ｄ−１２３８（Ｅ）に従って測定して、約５ｇ
／１０分〜約２００ｇ／１０分の範囲内のメルトフロー
値（ＭＦＶ）を有しうる。メルトフロー値は約７ｇ／１
０分〜約１２０ｇ／１０分の範囲内であることが好まし
く、約１０ｇ／１０分〜約１０５ｇ／１０分の範囲内で
あることがもっとも好ましい。当業者であれば、メルト
フロー値がポリマーの分子量に反比例することに気づく
であろう。
【００２４】二成分繊維の第２成分はＬＬＤＰＥとのブ
レンドとして、グラフト高密度ポリエチレン（ＨＤＰ
Ｅ）をも含みうる。この場合にＨＤＰＥはマレイン酸又
は無水マレイン酸とグラフトし、これによってＨＤＰＥ
ポリマー鎖に沿ってグラフトしたコハク酸基又は無水コ
ハク酸基を有する。本発明に用いるためのＨＤＰＥは、
エチレンをホモ重合するプロセスに配位型触媒を用いて
製造される、通常固体の高分子量ポリマーである。本発
明によるグラフトＨＤＰＥの製造に用いられるＨＤＰＥ
は、１９０℃においてＡＳＴＭ Ｄ−１２３８（Ｅ）に
よって、約５ｇ／１０分〜約５００ｇ／１０分の範囲内
のメルトフロー値と約０．９４ｇ／ｃｃ〜０．９６５ｇ
／ｃｃの範囲内の密度、好ましくは約７ｇ／１０分〜約
１５０ｇ／１０分の範囲内のＭＦＶと約０．９４５ｇ／
ｃｃ〜０．９６０ｇ／ｃｃの範囲内の密度を有すること
を特徴とする。無水物基又は酸基は一般に、ＨＤＰＥの
約０．０００１〜約１０重量％、好ましくはＨＤＰＥの
約０．０１〜約５重量％を占める。本発明のブレンドの
グラフトＨＤＰＥ／非グラフトＬＬＤＰＥの比は約２／
９８〜約３０／７０、好ましくは約５／９５〜約２０／
８０の範囲内である。
【００２５】マレイン酸と無水マレイン酸化合物は当分
野において、例えば米国特許第３，８７３，６４３号、
米国特許第３，８８２，１９４号等の非共役不飽和酸の
融合環及び二環構造とは対照的に、酸基に共役したオレ
フィン不飽和部位を有する化合物として公知である。マ
レイン酸の異性体であるフマル酸も、マレイン酸と同様
に共役している。フマル酸は加熱時に転位し、水を放出
して、無水マレイン酸を形成するので、本発明に使用可
能である。この他のα、βー不飽和酸も使用可能であ
る。
【００２６】エチレンポリマーへのコハク酸基又は無水
コハク酸基のグラフトは、マレイン酸又は無水マレイン
酸を加熱されたポリマーと混合して、一般にグラフトを
促進するために過酸化物又は他の遊離基開始剤を用いて
反応させることを含む技術上公知の方法によって実施さ
れる。
【００２７】グラフトは酸素、空気、ヒドロペルオキシ
ド又はその他の遊離基開始剤の存在下で 実施される
か、又はこれらの物質の実質的な不存在下でモノマーと
ポリマーの混合物を加熱せずに高度のせん断下に置いて
実施される。グラフトコポリマーを製造する便利な方法
は押出成形機を用いることであるが、バンバリーミキサ
ー、練りロール機等もグラフトコポリマーの製造に用い
られる。
【００２８】他の方法は二軸スクリュー脱蔵押出機（ｄ
ｅｖｏｌａｔｉｌｉｚｉｎｇ ｅｘｔｒｕｄｅｒ）［例
えばウェルナーープフレイダー（Ｗｅｒｎｅｒ−Ｐｆｌ
ｅｉｄｅｒ）二軸スクリュー押出機］を用いて、マレイ
ン酸（又は無水マレイン酸）を融点におけるＬＬＤＰＥ
と混合し、反応させて、グラフトポリマーを製造し、押
出成形することである。このようにして製造されたグラ
フトポリマーを次に、望みどおりに、ＬＬＤＰＥとブレ
ンドして、本発明のブレンドを製造する。
【００２９】紡糸パック又は紡糸口金の使用によるシー
ス／コア形状又はサイド・バイ・サイド形状の二成分繊
維の製造は技術上周知である。シース／コア形状の繊維
を製造するための従来の紡糸プロセスは、シース形成物
質のオリフィスに対して垂直方向での紡糸口金オリフィ
スへの供給と、シース形成物質の紡糸口金オリフィスへ
の流入時にシース形成物質中へのコア形成物質の射出と
を含む。これに関しては、二成分紡糸アセンブリを開示
し、二成分繊維の製造を述べている米国特許第４，４０
６，８５０号と第４，２５１，２００号が参照される。
これらの特許は参考文献としてここに関係する。
【００３０】本発明の二成分繊維は偏心形又は同心形の
いずれでもありうる。しかし、サイド・バイ・サイド形
状の二成分繊維又は多分割型二成分繊維も本発明の範囲
内に入ると見なされることは理解されよう。
【００３１】このような二成分繊維は一般に、約１：１
００〜約１：２０００の直径対長さ比を有する。このよ
うな長さは一般に、約１ｍｍ〜約７５ｍｍ長さ、好まし
くは約１０ｍｍ〜１５ｍｍ長さであると判明している。
繊維の直径は約０．５ｄｐｆ〜約５０ｄｐｆである。こ
のような二成分繊維は一般に、当分野で公知の通常の加
工装置で切断される。
【００３２】本発明に用いられる第２要素はマトリック
ス繊維である。このような繊維は一般に、これらの繊維
の全てが繊維中に存在するヒドロキシル基又はアミン基
を介して化学結合部位を有するという事実を特徴とす
る。このようなマトリックス繊維の種類には、セルロー
ス製紙繊維、セルロースアセテート繊維、ガラス繊維、
ポリエステル繊維、セラミック繊維、金属繊維、鉱物ウ
ール繊維、ポリアミド繊維及びその他の天然発生繊維が
含まれる。
【００３３】完成紙料中に二成分繊維とマトリックス繊
維とを分散させるプロセスでは、水、増粘剤及び分散剤
の白水系を用いる。分散剤が最初に繊維を分離させるよ
うに作用して、繊維の表面を湿潤させる。増粘剤は水キ
ャリヤー媒質の粘度を高めるように作用し、繊維の滑剤
としても作用する。これらの作用を通して、増粘剤は繊
維のフロキュレーションを阻止するように作用する。
【００３４】種々な成分が増粘剤として用いられる。非
イオン会合増粘剤の１種類は比較的低分子量（１０，０
００〜２００，０００）のエチレン酸化物ベースウレタ
ンブロックコポリマーを含み、ここに参考文献として関
係する米国特許第４，０７９，０２８号および第４，１
５５，８９２号に開示されている。これらの会合増粘剤
は、繊維完成紙料が１０％以上のステープル長さの疎水
性繊維を含む場合に、特に有効である。これらのコポリ
マーの商業的組成物はローム アンド ハース（ペンシ
ルバニア州、フィラデルフィア）から商品名アクリゾル
（ＡＣＲＹＳＯＬ）ＲＭ−８２５と、アクリゾル レオ
ロジー モディファイヤー（ＡＣＲＹＳＯＬ ＲＨＥＯ
ＬＯＧＹ ＭＯＤＩＦＩＥＲ）ＱＲ−７０８、ＱＲ−７
３５、ＱＲ−１００１とで販売されており、これらはキ
ャリヤー流体中にウレタン ブロック コポリマーを含
む。アクリゾルＲＭ−８２５は２５％ブチルカルビトー
ル（ジエチレングリコールモノブチルエーテル）と７５
％水の混合物中の２５％固体度のポリマーである。アク
リゾル レオロジー モディファイヤーＱＲ−７０８
は、６０％プロピレングリコールと４０％水の混合物中
の３５％固体度のポリマーである。
【００３５】この種類の同様なコポリマーも、ユニオン
カーバイド コーポレーション（コンネチカット州、
ダンバリー）から商品名ＳＣＴ−２００とＳＣＴ−２７
５で販売されているコポリマーと、ハイテク ポリマー
ス（Ｈｉ−Ｔｅｋ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ）から商品名ＳＣ
Ｎ−１１９０９で販売されているコポリマーは本発明の
プロセスに有用である。この他の増粘剤にはナルコ ケ
ミカル カンパニーから入手可能な改質ポリアクリルア
ミドがある。
【００３６】例えばレーヨン繊維又は木材繊維と例えば
レーヨンのような合成セルロース繊維とのブレンドのよ
うなセルロース繊維を主として含む繊維完成紙料の製造
に好ましい他の種類の会合増粘剤には、ここに参考文献
として関係する米国特許第４，２２８，２７７号に開示
され、ハーキュレス社（デラウエア州、ウイルミント
ン）から商品名アクアロン（ＡＱＵＡＬＯＮ）で販売さ
れている種類の改質非イオンセルロースエーテルがあ
る。Ｃ10〜Ｃ24側鎖アルキル基によって改質され、分子
量５０，０００〜４００，０００範囲内を有するヒドロ
キシエチルセルロースであるアクアロンＷＳＰ Ｍ−１
０１７は白水系に用いられる。
【００３７】本発明に使用可能な分散剤は例えば少なく
とも百万から約千５百万まで、又は２千万以上までのオ
ーダーの極端な高分子量を有する合成長鎖線状分子であ
る。このような分散剤は例えばアミンのような窒素の存
在と共に、酸素及び／又は窒素を含有する。窒素の存在
の結果として、分散剤は水中で良好な水素結合性を有す
る。このような分散剤は水溶性であり、非常に親水性で
ある。
【００３８】これらの長鎖線状高分子量ポリマー分散剤
が繊維表面に付着して被覆し、繊維表面を滑りやすくす
るということも考えられる。この良好な滑り性の発生も
凝集塊、もつれ及び束の形成の阻止に役立つ。このよう
な分散剤の例は非イオン長鎖ホモポリマーであり、約百
万〜約７百万以上の平均分子量を有するポリエチレン酸
化物；長い直鎖非イオン又は弱陰イオンホモポリマーで
あり、約百万から約千５百万以上までの平均分子量を有
するポリアクリルアミド；中性及びアルカリ性溶液中で
は長い直鎖陰イオンポリ電解質であるが、酸性条件下で
は非イオンである、約２百万〜３百万以上の平均分子量
を有するアクリルアミドーアクリル酸コポリマー；長い
直鎖陽イオンポリ電解質であり、約百万〜５百万以上の
高分子量を有するポリアミン等である。好ましい分散剤
はオキシアルキル化脂肪アミンである。水性媒質中の分
散剤の濃度は比較的広範囲内で変化し、１ｐｐｍ程度の
低濃度から約２００ｐｐｍ程度の高濃度になりうる。約
６００ｐｐｍまでの高濃度も用いられるが、分散剤のコ
ストのために不経済的になりがちであり、湿潤ウェブ強
度を低くするおそれがある。しかし、回収手段が与えら
れ、それによって水性媒質とその中の分散剤とが再循環
及び再使用される場合には、１，０００ｐｐｍ以上まで
の濃度になることも可能である。
【００３９】繊維スラリー中の繊維濃度も比較的広範囲
内で変化しうる。完成紙料の約０．１〜約６．０重量％
程度の低濃度が適切である。特別な用途向けの特別な製
品にはこれより低い又は高い範囲も用いられる。
【００４０】生成する繊維スラリーに、このスラリーを
撹拌しながら、適当な分散剤と増粘剤とを加えることに
よって二成分繊維とマトリックス繊維とが水性分散剤中
に等しく分散されることが判明している。分散剤を最初
に水性媒質に加え、次に二成分繊維を加え、その後に増
粘剤を加え、続いてマトリックス繊維をこれに加える。
個々の二成分繊維とマトリックス繊維は撹拌によって完
成紙料中に均一に分散され、最小量の繊維フロキュレー
ションと凝集を示すにすぎない。
【００４１】このように実施することによって、繊維は
それらを相互に個別に維持することに直接役立つ分散剤
を含む好ましい水性環境に入るため、凝集傾向又は凝集
塊、もつれもしくは束を形成する傾向は実質的に存在し
ないと考えられる。このことは先行技術とは当然対照的
である。先行技術では二成分繊維は最初に、高分子量線
状ポリマーの水溶性親水性分散剤を含まず、繊維の独立
性を失わせるような好ましくない水性環境に入り、凝集
し、凝集塊、もつれもしくは束を形成し、完成紙料の上
部又は底部に移行しがちになる。
【００４２】本発明の二成分繊維を分散させて、非フロ
キュレーション状態に達成させるには特定の種類の分散
剤が必要であることが判明した。
【００４３】湿式集積ウェブが形成された後に、ウェブ
を吸引スロット上に通すことによって過剰な水分をウェ
ブから除去する。次にウェブを乾燥し、二成分繊維の第
２成分を溶融させてこの成分を次に冷却時に他の二成分
繊維とマトリックス繊維を結合させるための接着剤とし
て作用させるために充分な温度に加熱した乾燥機に通す
ことによって熱結合させる。このような装置の一つはハ
ニカム系スルーエアードライヤー（Ｈｏｎｅｙｃｏｍｂ
Ｓｙｓｔｅｍ Ｔｈｒｏｕｇｈ−ａｉｒ Ｄｒｙｅ
ｒ）である。加熱温度は１４０〜２２０℃、好ましくは
１４５〜２００℃である。熱結合ウェブを次に冷却する
と、第２成分の再凝固温度未満で接着結合が形成され
る。
【００４４】本発明を下記実施例においてさらに詳しく
説明し、種々な実施態様を開示するが、本発明の概念が
これらの実施態様に限定されるものではない。
【００４５】実験方法 Ａ．二成分繊維 実質的に同心状のシース／コア形状を有する二成分繊維
を製造した。コアは標準０．６４IVセミダル（ｓｅｍｉ
−ｄｕｌｌ）ポリエチレンテレフタレートから製造し
た。シースは特定の二成分繊維用として下記のポリマー
から製造した。
【００４６】１〜７％の１−オクテンを含み、ポリマー
が０．９３０ｇ／ｃｃの密度とＡＳＴＭ Ｄ−１２３６
（Ｅ）によって１９０℃において１８ｇ／１０分のメル
トフロー値を有する線状低密度ポリエチレンのシースを
含む二成分繊維Ａを製造した。このようなＬＬＤＰＥは
ダウ ケミカル カンパニーからアスパン レジン（Ａ
ｓｐｕｎ Ｒｅｓｉｎ）６８１３として商業的に入手可
能である。
【００４７】０．９３２ｇ／ｃｃの密度と１９０℃にお
いて１６ｇ／１０分のメルトフロー値を有する、ＬＬＤ
ＰＥとグラフトＨＤＰＥとのブレンドから形成したシー
スを有する二成分繊維Ｂを製造した。ＨＤＰＥは無水マ
レイン酸とグラフトし、１重量％の無水コハク酸基を含
む。このシース物質は米国特許第４，６８４，５７６号
に述べられている。グラフトＨＤＰＥ／ＬＬＤＰＥの比
は１０／９０であった。
【００４８】各種の二成分繊維は、コアポリマーとシー
スポリマーとを同時押出成形し、生成したフィラメント
を当業者に周知の方法で延伸して、望ましい繊度及びシ
ース／コア比を得ることによって製造した。二成分繊維
は約０．５インチの長さになるように切断した。
【００４９】Ｂ．湿式集積プロセス ５００ｒｐｍで回転する撹拌機を備えた混合タンク内で
周囲温度において５００リットルの水を用いて、繊維−
水完成紙料のバッチを製造した。この完成紙料に、下記
要素を次の順序で加えた： （ａ）ＩＣＩアメリカ（デラウエア州、ウイルミント
ン）から商業的に入手可能な分散剤ミレース（Ｍｉｌｅ
ｓｅ）Ｔ ２０ｍｌ； （ｂ）特定の二成分繊維 ２５０ｇ； （ｃ）ナルコ ケミカル カンパニー（イリノイ州、ナ
ピールビル）から商業的に入手可能な粘度調節剤ナルコ
（Ｎａｌｃｏ）０６１ ３５％の固体含量を有する１％
溶液 １リットル； （ｄ）例えばガフ コーポレーション（ＧＡＦ Ｃｏｒ
ｐｏｒａｔｉｏｎ）（ニューヨーク州、ニューヨーク）
から商業的に入手可能なガラス繊維カタポール（Ｋａｔ
ａｐｏｌ）ＶＰ５３２ＳＰＢのような、マトリックス繊
維分散剤 １５ｍｌ； （ｅ）実験によるマトリックス繊維 ２５０ｇ 水 １１００リットル、ミレースＴ ４０ｍｌ及び１％
溶液ナルコ０６１ ２リットルを含む白水溶液を、撹拌
機付きの別のタンクに製造した。完成紙料と白水溶液の
両方をワイヤ成形機（ｗｉｒｅｆｏｒｍｅｒ）のヘッド
ボックスに供給した。供給速度は完成紙料２４リットル
／分、白水３０リットル／分であり、０．０４４％コン
システンシー（繊維ｇ／水ｇ）となった。
【００５０】ウェブが形成されたならば、これを次に乾
燥した後に熱結合させて、熱結合繊維質ウェブを製造し
た。次に、結合ウェブを引張り強さ、引裂き強さ、伸び
及びミューレン破裂を含めた特性に関して試験し、強度
試験については装置方向（ＭＤ）と横断方向（ＣＤ）に
おいて実施した。引張り強さ試験は、１インチ幅ｘ７イ
ンチ長さサンプルを５インチジョーの間隔で１２インチ
／分において引っ張って張力を与えた場合の試料の強さ
を示すために用いる。伸びは、引っ張り力によって生ず
る負荷方向の変形量であり、引っ張り試験中の破壊負荷
時の値を読み取る。使用した引裂き試験機は、熱結合湿
式集積布帛の強度を測定するように設計された試験機で
あるエルメンドルフ引裂き試験機であった。ミューレン
破裂試験は、膨張したダイヤフラムによって及ぼされる
圧力に対する布帛の耐破裂能力を測定する機器試験方法
である。
【００５１】実施例１ 湿式集積ウェブを二成分繊維とガラス繊維とから形成
し、２０４℃において熱結合させ、熱結合ウェブを製造
した。熱結合ウェブを試験して、本発明を実証し、これ
を商業的に入手可能なＨＤＰＥ／ＰＥＴ二成分繊維を用
いて製造した湿式集積ウェブと比較した。
【００５２】１５ミクロン厚さと０．５インチ長さを有
するガラス繊維をシリカベース（ｓｉｌｉｃａ ｂａｓ
ｅ）から製造する。このような繊維はグルポ プロテキ
サ（Ｇｒｕｐｏ Ｐｒｏｔｅｘａ）（メキシコ）から商
業的に入手可能である。二成分繊維／ガラス繊維の比は
５０／５０であった。二成分繊維とガラス繊維は湿式集
積プロセスで述べたような水完成紙料に加えた。
【００５３】実験１（対照）では、ＰＥＴのコアとＨＤ
ＰＥのシースとを有し、シース／コア比が５０／５０で
ある二成分繊維を用いた。この繊維は２ｄｐｆのデニー
ルと３／８インチの切断長さを有する。このような二成
分繊維はヘキスト セラニーズ コーポレーションから
Ｋ−５６繊維タイプとして商業的に入手可能である。
【００５４】実験２は実験１と同様に実施したが、二成
分繊維は５０／５０のシース／コア比、２ｄｐｆのデニ
ール及び０．５インチの切断長さを有する二成分繊維Ａ
に取り替えた。
【００５５】実験３は実験１と２に同様に実施したが、
用いた二成分繊維は３ｄｐｆのデニール、０．５インチ
の切断長さ及び５０／５０のシース／コア比を有する二
成分繊維Ｂであった。
【００５６】ウェブを装置方向と横断方向の両方におけ
る引張り強さと引裂き強さに関して試験した。ウェブを
ミューレン破裂試験に関しても試験した。実験結果を表
１に示す。
【００５７】 表１ 引張り エルメンドルフ引裂き ミューレン 基礎 ＭＤ ＣＤ ＭＤ ＣＤ 重量 実験１ 2.09 2,15 217.3 213.3 7.3 1.16
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、実施例２に述べた熱結合ウェブにおけ
る種々なレベルの二成分繊維に対する引張り強さの関係
を説明するグラフを示す。
【図２】図２は、実施例２に述べた熱結合ウェブにおけ
る種々なレベルの二成分繊維に対する伸びの関係を説明
するグラフを示す。
【図３】図３は、実施例２に述べた熱結合ウェブにおけ
る種々なレベルの二成分繊維に対するエルメンドルフ引
裂き試験の関係を説明するグラフを示す。
【図４】図４は、実施例２に述べた熱結合ウェブにおけ
る種々なレベルの二成分繊維に対するミューレン破裂試
験の関係を説明するグラフを示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｄ２１Ｈ 15/10 (56)参考文献 特開 平２−139416（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−59113（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−279417（ＪＰ，Ａ) 特公 昭55−27174（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ポリエステル又はポリアミドの第１成分
    と、０．８８〜０．９４５ｇ／ｃｃの範囲内の密度を有
    する線状低密度ポリエチレンコポリマーと、０．９４〜
    ０．９６５ｇ／ｃｃの範囲内の密度を初期に有し、マレ
    イン酸又は無水マレイン酸とグラフトし、それによって
    高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）ポリマー鎖に沿ってグ
    ラフトしたコハク酸基もしくは無水コハク酸基を有する
    グラフト化ＨＤＰＥとから成る第２成分とを含む二成分
    繊維を含む熱結合繊維質湿式集積ウェブ。
  2. 【請求項２】 ポリエステル又はポリアミドの第１成分
    と、０．８８〜０．９４５ｇ／ｃｃの範囲内の密度を有
    する線状低密度ポリエチレンコポリマーと、０．９４〜
    ０．９６５ｇ／ｃｃの範囲内の密度を初期に有し、マレ
    イン酸又は無水マレイン酸とグラフトし、それによって
    高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）ポリマー鎖に沿ってグ
    ラフトしたコハク酸基もしくは無水コハク酸基を有する
    グラフト化ＨＤＰＥとから成る第２成分とを含む二成分
    繊維と、セルロース製紙繊維、セルロースアセテート繊
    維、ガラス繊維、ポリエステル繊維、セラミック繊維、
    金属繊維、鉱物ウール繊維、ポリアミド繊維及びその他
    の天然発生繊維から成る群から選択されるマトリックス
    繊維とを含む熱結合繊維質湿式集積ウェブ。
  3. 【請求項３】 ポリエステル又はポリアミドのコアと、
    ０．８８〜０．９４５ｇ／ｃｃの範囲内の密度を有する
    線状低密度ポリエチレンコポリマーと、０．９４〜０．
    ９６５ｇ／ｃｃの範囲内の密度を初期に有し、マレイン
    酸又は無水マレイン酸とグラフトし、それによって高密
    度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）ポリマー鎖に沿ってグラフ
    トしたコハク酸基もしくは無水コハク酸基を有するグラ
    フト化ＨＤＰＥとを含むシースとを含み、１００〜２０
    ００の範囲内の長さ対直径比を有する二成分繊維と、セ
    ルロース製紙繊維、セルロースアセテート繊維、ガラス
    繊維、ポリエステル繊維、セラミック繊維、金属繊維、
    鉱物ウール繊維、ポリアミド繊維及びその他の天然発生
    繊維から成る群から選択されるマトリックス繊維とを含
    む熱結合繊維質湿式集積ウェブ。
  4. 【請求項４】 製紙装置又は湿式集積不織布装置におい
    て繊維を湿式集積イングすることによる、ポリエステル
    又はポリアミドの第１成分と、０．８８〜０．９４５ｇ
    ／ｃｃの範囲内の密度を有する線状低密度ポリエチレン
    コポリマーと、０．９４〜０．９６５ｇ／ｃｃの範囲内
    の密度を初期に有し、マレイン酸又は無水マレイン酸と
    グラフトし、それによって高密度ポリエチレン（ＨＤＰ
    Ｅ）ポリマー鎖に沿ってグラフトしたコハク酸基もしく
    は無水コハク酸基を有するグラフト化ＨＤＰＥとを含む
    第２成分とを含む二成分繊維と、マトリックス繊維とを
    含む熱結合繊維質ウェブの製造方法であって、次の工
    程：水、増粘剤及び分散剤を含むキャリヤー媒質中に前
    記二成分繊維とマトリックス繊維とを分散させることに
    よって繊維完成紙料を形成する工程；装置のワイヤに対
    して０．０１〜０．５重量％繊維の範囲内のコンシステ
    ンシーで繊維完成紙料を供給して、繊維状ウェブを形成
    する工程；及び次にウェブを加熱して、二成分繊維の第
    ２成分を溶融して熱結合繊維質ウェブを形成する工程を
    含む方法。
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