JPH0726252B2 - 熱接着性複合繊維 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、芯成分にポリエステル、鞘成分にポリオレフ
ィンを用いた熱接着性複合繊維に関する。更に詳しく
は、接着力，嵩回復性，裁断性に優れたポリエステル・
ポリオレフィン系の熱接着性複合繊維に関する。

＜従来技術＞ 近年、不織布分野例えばフィルター用，食品包装用，衛
材用等の不織布では熱接着性複合繊維を用いて製造する
要求が大きくなり、接着強力，嵩回復性、風合等に優れ
た不織布が得られ、かつこの不織布を高速で裁断して成
型する際の裁断性が良好な熱接着性複合繊維が望まれて
いる。

従来、芯鞘型熱接着性複合繊維としては、例えば特開昭
53−86836号公報には、繊維形成性成分（芯成分）にポ
リプロピレン，接着性成分（鞘成分）にポリエチレンを
用いたポリオレフィン系複合繊維が提案されている。こ
の複合繊維は、芯成分，鞘成分が共にオレフィン系ポリ
マーで親和性が良い為に優れた接着性を有する反面、ポ
リオレフィン固有の化学構造，性質により、得られる不
織布に腰がなく嵩回復性に劣るものであった。

又、特開昭57−176217号公報には、芯成分にポリエステ
ル鞘成分にポリエチレンもしくはポリプロピレンを用い
た複合繊維が提案されている。この複合繊維から得られ
る不織布は、上述の不織布と比較すると嵩回復性は優れ
ているものの、不織布を裁断成形する際、裁断性に劣る
（切れ残りが発生）という欠点があった。

＜発明の目的＞ 本発明の目的は、従来の熱接着性繊維が有している接着
強力，嵩回復性等の特性を低下させることなく、裁断性
に優れた不織布が得られる熱接着性繊維を提供すること
にある。

＜発明の構成＞ 本発明者らは上記目的を達成するため鋭意検討した結
果、芯成分にポリエステル，鞘成分にポレオレフィンを
用いた芯鞘型熱接着性複合繊維から得られる不織布の裁
断不良部は、芯成分の切れ残りである事を知った。そし
て、この裁断不良部の発生は、複合繊維のタフネス低下
とともに減少する事、さらには芯成分と鞘成分との親和
性を向上させるとより一層減少する事を見出し本発明に
到達した。

すなわち、本発明は、繊維形成性成分を芯成分とし、接
着性成分を鞘成分とした芯鞘型熱接着性複合繊維におい
て、芯成分が融点200℃以上のポリエステル80重量％以
上を含有し、鞘成分が融点150℃以下の実質的に未変性
のポリオレフィン70〜95重量％融点及び／又は軟化開始
温度が150℃以下の共重合ポリエステル５〜30重量％を
含有し、かつ該複合繊維のシルクファクターが10〜15で
あることを特徴とする熱接着性複合繊維。

本発明の熱接着複合繊維の芯成分に用いるポリエステル
は、200℃以上の融点を有する必要がある。融点が200℃
未満の場合には、この複合繊維を用いて不織布を製造す
る際、加熱接着処理（通常150〜180℃）に耐えられず、
風合の硬いものしか得られないため好ましくない。

かかるポリエステルとしては、嵩回復性が良好、熱接着
時の収縮が小さい、コストが安い等の理由から、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及
びこれらのポリエステルに第３成分を共重合したものが
好ましく選ばれる。これらの中でも、第３成分を２〜20
モル％共重合したポリエチレンテレフタレート又はポリ
ブチレンテレフタレートは、最終的に得られる不織布の
風合がソフトになり、裁断性も良好となるので特に好ま
しく、例えば、５−ナトリウムスルホイソフタル酸，イ
ソフタル酸，ナフタレン−2,6−ジカルボン酸，アジピ
ン酸，セバシン酸等の芳香族，脂肪族ジカルボン酸及び
これらの低級アルキルエステル類などの酸成分，ビトロ
キシ安息香酸，ω−ヒドロキシカプロン酸等のビトロキ
シカルボン酸，ジエチレングリコール，ネオペンチルグ
リコール，シクロヘキサン−1,4−ジメタノール,1,6−
ヘキサンジオール，プロピレングリコール，トリメチレ
ングリコール等のグリコール類，ポリアルキレングリコ
ール，ビスヒドロキシフェニルプロパン，ビスヒドロキ
シフェニルスルフォン等のジヒドロキシ化合物を一種以
上共重合したポリエステルをあげることができる。ま
た、得られるポリエステルが実質的に線状である範囲内
で、グリセリン，ペンタエリスリトール，トリメリット
酸，トリメシン酸，ピロメリット酸等の多官能成分を共
重合したものであっても何らさしつかえない。これらの
中でも５−ナトリウムスルホイソフタル酸共重合ポリエ
チレンテレフタレートが最も好ましい。

これらポリエステルの含有量は、芯成分に対して80重量
％以上が必要であり、それは満たない場合には嵩回復性
が低下する傾向があるので好ましくない。

本発明の熱接着性複合繊維の接着性成分（鞘成分）は、
前述したように通常の熱接着加工温度が150〜180℃であ
るため、その融点及び／又は軟化開始温度が150℃以下
であることが必要である。また用途によっては、複合繊
維に捲縮を付与する際できるだけ高い温度で熱固定でき
ること、あるいは熱接着後の不織布が熱湯等によって再
溶融しないことが望まれるので、その融点及び／又は軟
化開始温度は90℃以上であるのが望ましい。

本発明において、熱接着成分としては、上記特性に加え
て、最終的に得られる不織布の風合がソフトである事、
耐湿熱性に優れている事等の要求より、ポリオレフィン
系ポリマーが好適に用いられる。ここで、ポリオレフィ
ン系ポリマーとは、カルボキシル基またはそのエステル
を含有しないポリオレフィン（以下未変性ポリオレフィ
ンと称する。）であって、例えば、エチレン，プロピレ
ン，ブテン−1,ペンテン−１等のα−オレフィンを主成
分とした重合体および共重合体をあげることができる。

かかる未変性ポリオレフィンを接着成分として用いる事
は、コストが安い、融点が高いので捲縮を付与する再に
捲縮の熱固定が容易である等の長所がある。

本発明においては、複合繊維の芯成分と鞘成分との接着
性を高めて最終的に得られる不織布の裁断性を高めるた
め、さらに５〜30重量％（鞘成分重量に対し）、特に好
ましくは５〜20重量％の低融点ポリエステルを分散配合
する必要がある。ここで低融点ポリエステルは、熱接着
性を低下させないため、その融点及び／又は軟化開始温
度が150℃以下であることが必要である。

かかる低融点ポリエステルは、上記特性を有していれば
特に限定する必要はなく、従来より知られている酸成
分，グリコール成分及びその他の共重合成分を、公知の
方法で重縮合することにより得られる。これらの中で、
酸成分としてテレフタル酸，イソフタル酸，フタル酸，
アジピン酸，セバシン酸,5−ナトリウムスルホイソフタ
ル酸等を、グリコール成分としてエチレングリコール，
プロピレングリゴール，テトラメチレングリコール，ヘ
キサメチレングリコール，ジエチレングリコール，ネオ
ペンチルグリコール,1,4−シクロヘキサンジメタノー
ル，ポリオキシアルキレングリコール等を用いた共重合
ポリエステルは、コスト低下の観点から好ましい。

なお、低融点ポリエステルの分散配合量は30重量％以下
とすることが大切で、これを越えると紡糸性が低下する
とともに、この複合繊維を熱接着して不織布とした時接
着強力が低下する傾向に有り好ましくない。

本発明においては、芯鞘型複合繊維を対象しているが、
偏心芯鞘型をも含むものである。その芯成分（繊維形成
性成分）と鞘成分（接着性成分）との割合は、芯成分／
鞘成分（重量比）が25〜65/75〜35であるのが望まし
い。芯成分が多くなると接着性成分が少なくなって不織
布の接着強力が低下する傾向に有り、逆に鞘成分が多く
なると繊維形成性成分が少なくなって不織布の嵩回復性
が低下する傾向にある。

次に、本発明における最大の特徴である複合繊維のシル
クファクターについて説明する。

本発明の熱接着性複合繊維は、前記構成に加えて、その
シルクファクターを10〜15にして、複合繊維のタフネス
を低下させる必要がある。ここでシルクファクターは で算出される値である。このシルクファクターが15を越
える場合には裁断性が低下するし、一方10未満の場合に
は嵩回復性が低下するので好ましくない。

このシルクファクターをコントロールする方法は特に限
定する必要はなく、複合繊維を製造する際の紡糸，延伸
条件を調整しても良いし、芯成分に使用するポリエステ
ルの極限粘度を調整したり、芯成分にポリエステル以外
の他種ポリマーを混合しても良い。これらの中でも、ポ
リエステルの極限粘度を調整する方法及び他種ポリマー
を混合する方法は、上記シルクファクターが10〜15の複
合繊維を容易に得ることができるので好ましい。

複合繊維の紡糸，延伸条件を調整する方法としては、例
えば紡糸する際のポリマー温度を従来採用されている温
度より低くする方法、紡糸時の冷却雰囲気温度を変更す
る方法等、従来ポリエステルのシルクファクターを低下
させる方法として知られている紡糸，延伸条件変更の思
想をそのまま適用できる。

ポリエステルの極限粘度により調整するには、その値を
0.30〜0.55にするのが好ましい。0.55を越える場合にあ
っては、複合繊維のシルクファクターを前記範囲に調整
するための紡糸，延伸条件等を選択できる許容範囲が狭
くなる傾向にあり、一方0.30未満の場合にあっては、裁
断性は良好でも嵩回復性等が低下するし、紡糸調子も悪
化する傾向にある。

また、芯成分のポリエステルに他種ポリマーを混合する
には、前述のとうり20重量％以下とする必要がある。こ
れを越えると嵩回復性が低下するので好ましくない。混
合されるポリマーは、複合繊維を紡糸する際に溶融混合
できるポリマーなら特に限定されないが、ポリオレフィ
ンは芯成分と鞘成分の接着性を高めて不織布を裁断する
際の芯／鞘界面での剥離，スリップを抑制し、裁断性を
向上させるので好ましい。なかでもポリエステルとの相
溶性がよく紡糸調子も良くなる点から、カルボキシル基
またはそのエステルを含有したポリオレフィン（変性ポ
リオレフィンと称す）もしくは変性ポリオレフィンと未
変性ポリオレフィンの併用が好ましい。

本発明の熱接着性繊維を得るには、従来公知の複合紡糸
口金を用い、繊維形成性成分と接着性成分とを複合紡糸
すれば良い。

＜発明の効果＞ 本発明の熱接着性複合繊維は、これから得られる不織布
の接着力，嵩回復性，風合等は従来と同等でありなが
ら、裁断性が極めて向上している点に特徴がある。した
がって高速裁断が可能となり、不織布からなる使い捨て
おむつ、生理用ナプキン等の最終製品の生産コストを低
下させる利点を生ずる。

以上、本発明を詳細に説明したが、本発明は以下の実施
態様を含むものである。

（１） 芯成分に用いるポリエステルの極限粘度が0.30
〜0.55である特許請求の範囲記載の熱接着性複合繊維。

（２） 芯成分に用いるポリエステルが５−ナトリウム
スルホイソフタル酸共重合ポリエチレンテレフタレート
である上記（１）に記載の熱接着性複合繊維。

（３） 鞘成分への低融点ポリエステルの分散配合量が
５〜20重量％である特許請求の範囲もしくは上記（１）
〜（２）いずれか記載の熱接着性複合繊維。

（４） 芯成分が変性ポリオレフィン及び／又は未変性
ポリオレフィンを20重量％以下含有する特許請求の範囲
もしくは上記（１）〜（３）いずれか記載の熱接着性複
合繊維。

（実施例） 以下本発明を実施例により更に詳細に説明する。なお、
各物の評価は下記の方法により行なった。

（１） 風合 カット長51mmの熱接着性の短繊維をカード機に通して目
付30g/m²のウェブとし、次いで140℃以下20秒間熱処理
して不織布（厚さ約5mm）を作成する。得られた不織布
を５人のパネラーが触感により判定した。

○：全員が良好と判定 △:3〜４人が良好と判定 ×:3人以上が不良と判定 （２） 接着強度 上記不織布から、マシン方向に幅6cm長さ20cmの試験片
を切り取り、つかみ間隔10cm,伸長速度20cm/分づ測定し
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。

（３） 嵩回復性 予め厚さ（amm）を測定した上記不織布上に、底面がJIS
K6301 Ａ法による硬度60Hsの平らなゴムで覆われて
いる直径5cm重量1kgの衝撃子を、高さ20cmの位置から１
分間当り195回の割合で1000回落下させた後、５分間放
置して厚さ（bmm）を測定し次式より算出した。

嵩回復率（％）＝b/a×100 この値が95％以上のものを秀（◎で表わす）、90〜95％
未満のものを良（○で表わす）、70〜90％未満のものを
可（△で表わす）、70％未満のものを不可（×で表わ
す）と判定した。

（４） 裁断性 上記不織布をロータリーダイカッターで裁断性を評価し
た。ダイカッターはゲージの間隙を1.5μｍに調整し
た。

○：完全に切断 △：切断不良ケ所あるものの一応生産は可能 ×：切断不良 実施例１〜3,比較例１〜５ 融点260℃、極限粘度0.37のポリエチレンテレフタレー
トを芯成分とし、第１表記載のポリオレフィンと低融点
ポリエステル（酸成分：テレフタル酸／イソフタル酸
（モル比8/2）、グリコール成分：ヘキサメチレングリ
コール／エチレングリコール（モル比9/1）、融点106
℃）との混合物を鞘成分とし、孔径0.5mmφ、孔数260の
芯鞘型複合紡糸口金を用い、芯成分の溶融温度290℃、
鞘成分溶融温度270℃、紡糸口金温度275℃で紡糸した。
芯／鞘の複合比は50/50とした。この未延伸糸を、延伸
温度80℃で3.3倍に延伸し、スタッファーボックスで15
個/25mmの捲縮を付与し、100℃下で30分間弛緩熱処理を
実施し、繊維長51mmに切断して単糸３デニールの短繊維
を得た。この熱接着性繊維の性能を第１表に示す。なお
比較例4,5ではそれぞれ極限粘度0.27、0.64のポリエチ
レンテレフタレートを用いた。

実施例４ 芯成分に、５−ナトリウムスルホイソフタル酸成分をテ
レフタル酸成分に対して2.6モル％共重合したポリエチ
レンテレフタレート（極限粘度0.48,融点256℃）を用
い、鞘成分に、融点125℃の高密度ポリエチレン90％及
び軟化点90℃の共重合ポリエステル10％（酸成分：テレ
フタル酸／イソフタル酸＝60/40,グリコール成分：エチ
レングリコール／ジエチレングリコール＝90/10いずれ
もモル比）を混合したものを使用し、実施例１と同様に
して複合繊維を得た。この性能を第２表に示す。

実施例５〜6,比較例６〜７ 芯成分に極限粘土0.64のポリエチレンテレフタレートと
無水マレイン酸・メチルメタクリレート・エチレン共重
合体（カルボキシル基の含有量５重量％）とを第３表に
記載の割合で混合したものを使用し、鞘成分として実施
例２で使用したものと同じものを使用して、実施例２と
同様に複合紡糸し熱接着性繊維を得た。（複合比＝50/5
0） このものの性能を第３表に示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 誠 大阪府茨木市耳原３丁目４番１号 帝人株 式会社繊維加工研究所内 (56)参考文献 特開 昭63−196718（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−176217（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−86836（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】繊維形成性成分を芯成分とし、接着性成分
   を鞘成分とした芯鞘型熱接着性複合繊維において、芯成
   分が融点200℃以上のポリエステル80重量％以上を含有
   し、鞘成分が融点150℃以下の実質的に未変性のポリオ
   レフィン70〜95重量％と融点及び／又は軟化開始温度が
   150℃以下の共重合ポリエステル５〜30重量％を含有
   し、かつ該複合繊維のシルクファクターが10〜15である
   ことを特徴とする熱接着性複合繊維。