JPS63227814A - 熱接着繊維及びその不織布 - 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） 本発明は、熱接着繊維及びその不織布に関するものであ
る。

（従来の技術） 不織布の製造において繊維と繊維を結合させる方法とし
て、ニードルパンチ法のような繊維間の交絡による物理
的な方法、又は種々の接着剤をバイングーとして使用す
る物理的あるいは化学的な方法がある。

近年急激に需要量が増大している使い捨ておむつや使い
捨て生理用品等の不織布においては、肌ざわりの良い柔
らかな風合と低目付でありなから引張強力が高いという
性能が要求される。これらの要求をできる限り満足させ
るため、主としてバインダー法による不織布の生産方式
が採用されてきている。バインダー法としては接着剤溶
液をウェブに付着させる方法が主としてとられていたが
。

接着剤溶液の溶媒を取り除くためにエネルギが必要なこ
と及び作業環境が良くない等の問題がある。

これらを解決するために、ウェブを構成する繊維よりも
融点の低い繊維をバインダーとしてウェブに混合し、熱
処理することによりウェブを構成する繊維と繊維を接着
させる方法が用いられるようになってきた。

バインダー法として特公昭６１−１０５８３号公報で示
されているように２強度があり、かつ風合の良い不織布
のバインダーとして、融点を異にする繊維形成重合体を
複合成分とする繊維も用いられるようになった。

また柔い不織布用繊維として低密度ポリエチレン（ＬＤ
ＰＥ）や高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）のポリエチレ
ン繊維が用いられてきたが、最近に至り特開昭６０−２
０９０１０号公報及び特開昭６０−１９４１１３号公報
に示されるように、エチレンとオクテン−１を共重合し
て得られる線状低密度ポリエチレンが用いられるように
なってきた。

（発明が解決しようとする問題点） 不織布において前述の低目付でありながら強力があり、
しかも肌ざわりが柔らかである風合という諸性能を満た
すには、複合型の熱接着繊維が理想的である。しかし従
来より用いられてきた複合型熱接着繊維の低融点成分は
、ポリエチレンである。通常これは中密度若しくは高密
度のポリエチレン又は線状低密度ポリエチレンである。

この場合中密度若しくは高密度ポリエチレンを低融点成
分とする複合型熱接着繊維からなる不織布は硬くて風合
が良くないという欠点がある。また炭素数４〜８のα−
オレフィンを共重合して得られる一般市販の線状低密度
ポリエチレンを低融点成分とする複合型熱接着繊維から
なる不織布は柔らかな風合が期待できるが、紡糸速度を
高くすることが困難である。すなわち細デニール糸を生
産性を高くして製糸できないという問題がある。

本発明の目的は上述のような諸性能において良好であり
、かつ可紡性が良好な理想的な熱接着繊維又はそれから
なる不織布を新しく提供することにある。

（問題を解決するための手段および作用）すなわち本発
明は、エチレンとオクテン−１との線状低密度コポリマ
ーでオクテン−１を実質的に１〜１５重量％含有し、密
度が０．９００〜０．９４０ｇ／ｃｍ３，メルトインデ
ツクスがＡＳＴＭのＤ−１２３８（Ｅ）の方法で測定し
て２５〜１００ｇ／１０分であり融解熱が２５ｃａｌ／
ｇ以上からなる線状低密度ポリエチレンが９９〜５０重
量％と、メルトフローレートが八ＳＴＭのＤ−１２３８
（Ｌ）の方法で測定して２０ｇ／１０分より小さい結晶
性ポリプロピレンが１〜５０重量％とから構成されたブ
レンド構造体が、ポリエチレンテレフタレートを被覆し
た断面形状を有することを特徴とする熱接着繊維及びそ
の不織布を要旨とする。

本発明においてブレンド構造体における線状低密度ポリ
エチレン単体は、オクテン−１の重量の１５重景％以下
の他のα−オレフィンを含有しても本発明の作用と効果
を妨げない。

また本発明においてブレンド構造体における線状低密度
ポリエチレン単体に吸湿剤、潤滑剤、顔料、染料、安定
剤、難燃剤等の添加剤を加えるときは、添加の目的に適
う量までであれば本発明の作用と効果を妨げない。

本発明におけるポリエチレンテレフタレートはフェノー
ル：テトラクロルエタン＝１：１の混合溶液中２０℃で
測定して得られる固有粘度が０．５０〜１．２０の範囲
のものが好ましい。固有粘度が０．５０未満では強度の
高い繊維が得られにり＜、固有粘度が１．２０を超える
と可紡性が良くない。ポリエチレンテレフタレートに顔
料、安定剤、潤滑剤等の添加剤を加えるには、添加の目
的に適う量までであれば本発明の作用と効果を妨げない
。

本発明ではブレンド構造体がポリエチレンテレフタレー
トを被覆した断面形状を有する繊維であって、ブレンド
構造体が２０〜８０重量％、ポリエチレンテレフタレー
トが８０〜２０重量％で構成させるのが好ましい。ブレ
ンド構造体が２０重量％未満の場合は、繊維の強度は高
くできるが、不織布として用いられた場合に接着力が弱
（なり風合的にも好ましいものが得られない。逆にブレ
ンド構造体が８０重量％を超えた場合は、　Ｉｔｉ維の
該接着力は強くなり風合は良（なるが１強度が低くなっ
て好ましくない。

本発明における繊維はその単糸繊度が８デニール以下が
好ましい。それは本発明における熱接着繊維は柔らかさ
を要求される不織布や布帛に好適なものであるから、単
糸繊度が太くなると周知のように硬くなり、不織布や布
帛になったとき風合の良いものが得られないからである
。

本発明においてブレンド構造体の線状低密度ポリエチレ
ン単体にオクテン−１の含有量が１５重量％を超えると
、ＩＩデニール化するのに限界が生じ。

逆に１重量％未満の場所は得られる繊維は硬くなり、不
織布や布帛になったとき風合が良くない。

本発明において線状低密度ポリエチレンの密度が０．９
４０ｇ／ｃｆｆｌを超えると繊維の軽量化が図れず逆に
０．９００ｇ／　ｃｒＡ未満では高性能の繊維を得るこ
とは困難である。

本発明において線状低密度ポリエチレンのメルトインデ
ックスをＡＳＴＭのｏ−１２３８（Ｅ）の方法で測定し
て２５〜１００ｇ／ｉｏ分に限定した理由は、線状低密
度ポリエチレン単体で製糸すればメルトインデックスが
２５ｇ／１０分未満では吐出糸条の変形がスムーズにい
かず、その結果として高速吸引は不可能である。また１
００ｇ／１０分以上では粘性があまりにも小さいため繊
経斑が発生し、得られた繊維の性能が劣る。特に本発明
におけるポリプロピレンとのブレンド構造体においては
２両者の溶解粘性が重要なポイントとなる。すなわちメ
ルトインデックスが２５ｇ／１０分未満では吐出糸条の
溶融弾性があがり、線状低密度ポリエチレン単体の製糸
性よりも劣る。そしてメルトインデックスが１００ｇ７
１０分以上であると粘性があまりにも異なるためブレン
ド状態が均一化されない。その結果として吐出糸条が口
金直下で断糸するという重大な問題を生じる。上記の理
由で線状低密度ポリエチレンのメルトインデックスは３
５〜８０ｇ／１０分が好ましく。

より好ましくは４０〜７０ｇ／１０分の範囲がよい。

本発明において線状低密度ポリエチレンの融解熱は２５
ｃａｌ／ｇ以上でなければならない。これ未満であると
製糸性が劣るからである。

本発明において融解熱はバーキンエルマ（Ｐｅｒｋｉｎ
−Ｅｌｍｅｒ）社製ＤＳＣ−２０型測定器を使用し、試
料約５ｍｇを採取し、走査速度（Ｓｃａｎ　Ｒａｔｅ）
を２０℃／分とし。

室温より昇温して得られるＤＳＣ曲線について同装置マ
ニアルに従って求める。

本発明のブレンド構造体に用いるのに適当な結晶性ポリ
プロピレンはイソタクチックポリプロピレンでありその
メルトフローレートは２０ｇ／１０分以下のものが好ま
しい。なぜならば、この範囲を外れると線状低密度ポリ
エチレンとのブレンドが均一になされない。すなわち１
両成分のブレンド機構におけるポリプロピレンセグメン
トが線状低密度ポリエチレン中で繊維軸方向において“
流れすぎ゛のために吸引速度は低下する。

本発明において線状低密度ポリエチレンとポリプロピレ
ンのブレンド比率も製糸性に大きく関与する。すなわち
線状低密度ポリエチレン中にポリプロピレンが１〜５０
重量％の範囲でブレンドされると、線状低密度ポリエチ
レン単体の製糸性より良好となる。そして得られる繊維
の性能も線状低密度ポリエチレン単体に比べ向上する。

しかしポリプロピレンの量が線状低密度ポリエチレンの
量より多くなると海成分があまりにも貧弱となるため逆
に製糸性は劣る結果となる。

また本発明において線状低密度ポリエチレンを高密度ポ
リエチレンや低密度ポリエチレンで置き換えポリプロピ
レンとのブレンド構造体を製糸しても、線状低密度ポリ
エチレンとのブレンド構造体に比べて、その製糸性は明
らかに低下する。

本発明のブレンド機構は繊維断面及び軸方向に対し線状
低密度ポリエチレンの海成分にポリプロピレンが島成分
として位置する。製糸性に太き（起因するのは島成分の
大きさである。すなわち両成分の溶融粘性が近すぎると
かなり小さな島成分となる。その結果として溶融弾性が
上がりすぎ製糸性に悪影響を及ぼす。またあまりにも異
なりすぎると島成分が大きくなりすぎる。その結果とし
て同様に製糸性で悪影響を及ぼす。

なお芯鞘複合において鞘成分が線状低密度ポリエチレン
単体で芯成分がポリエチレンテレフタレートである繊維
と、線状低密度ポリエチレン単体の繊維を比較すると線
状低密度ポリエチレン単体より高速吸引が可能となり生
産性向上と不織布の接着強度向上が得られることを本発
明者は見出したことがある。しかしながら、この方法で
は直接不織布を製造するスパンボンド法においては、可
紡性とフィラメント間の接着性において充分に満足でき
ず実用上さらに改善の余地が残されていることが知見さ
れた。その可紡性の問題としては。

製糸中時間の経過とともに口金面が汚れ、系油りや断糸
というトラブルであった。そこで本発明のように鞘成分
に線状低密度ポリエチレン単体とポリプロピレンとのブ
レンド構造体を使用した複合繊維とすることにより実用
上好ましい繊維を得ることが可能となった。

また本発明においてフィラメントの断面形状は−ａの丸
型に限定されず異型タイプとなっていてもなんら差しつ
かえない。

本発明の熱接着性繊維は従来公知の複合溶融紡糸装置を
用いて紡糸することができる。その際鞘側の紡糸温度に
おいては、線状低密度ポリエチレン単体とポリプロピレ
ン単体の紡糸温度のほぼ中間値が適しており、好ましい
温度は２１０〜２５０℃であり、更に好ましいくは２２
０〜２４０℃である。そして、芯側のポリエチレンテレ
フタレートは２７５〜２９５℃が好ましい。

本発明の繊維は、溶融紡糸して得られる連続フィラメン
トであり従来にない高速吸引が可能である。本発明で得
られる繊維は芯部分にポリエチレンテレフタレートとし
、鞘部分に本発明のブレンド構造体から構成されている
から、不織布の製造において繊維と繊維を容易に熱接着
することができ、不織布の強力も高（、柔らかさの点で
風合の非常にすぐれた不織布を得ることができる。

なお本発明の不織布を得るには従来の湿式抄紙法や短繊
維からのウェブにニードルパンチする方法の他に高速吸
引ガンで吸引開繊し長繊維状で移動する金網に堆積させ
ウェブを形成し９次いでエンボスロールに導びき圧縮と
加熱処理を施し不織布を得ることもできる。芯をポリエ
チレンテレフタレートとし、鞘に本発明のブレンド構造
体からなる複合繊維のウェブは、線状低密度ポリエチレ
ン単体のウェブやポリプロピレン単体のウェブ。

さらには芯をポリエチレンテレフタレートとし。

鞘に線状低密度ポリエチレン単体とした複合繊維のウェ
ブよりも不織布になってからの引張強力に優れ、不織布
の柔らかさも充分にそなえている。

更に線状低密度ポリエチレン単体のすぐれた風合と感触
性（たとえば柔かさ）等を失なうことがほとんどない。

本発明の繊維はそれを単体として使用するだけでなく、
ポリエステル若しくはホリアミド、ポリプロピレン、ポ
リエチレンその他の合成繊維又は木綿若しくは羊毛等の
天然繊維、更にはレーヨン等とのバインダーとして使用
することもできる。

（実施例） 以下、実施例をあげて本発明を具体的に説明する。

なお実施例中に示した特性値の測定方法は次のとおりで
ある。

（１）　　ポリエチレンテレフタレートの固有粘度フェ
ノールとチートラクロルエタンが１対１の混合溶液中２
０℃で測定する。

（２）口金汚れ これは製糸性を示すもので、糸条を吐出し、１時間後に
口金面を観察した結果を■汚れ度合が少ない■汚れ度合
がやや多い■汚れ度合が多いの３段階で評価した。

（３）　　不織布の引張強力 ＪＩＳのＬ−１０９６に記載されているストリップ法に
準じ、巾３ｃｍ、長さ１０ｃｍの試験片から最大引張強
力を測定した。

（４）不織布のトータルハンド これは柔らかさを示すもので、　ＪＩＳ−Ｌ−１０９６
に記載すれているハンドルオメータ法に準じ、その場合
のスロットｌ】を１０ｍで測定した。

（５）不織布の圧縮硬軟度 不織布から５０＋ｕ　Ｘ　１００ｎ＋の試験片を採り、
これから高さ５０鶴２円周１００ｍの円筒状とし、平板
式ロードセル上に円筒状試験片を置き、　５０ｍｍ／分
の速さで円筒状試験片を圧しつぶしていき、その時の最
大荷重を測定する。

（実施例１） 固有粘度０．７０のポリエチレンテレフタレートの５０
重量％を芯とし線状低密度ポリエチレン７５重量％とポ
リプロピレン２５重量％のブレンド構造体の５０重量％
を鞘とした複合繊維を紡糸した。該線状低密度ポリエチ
レンはオクテン−１を５重量％含み。

密度が０．９３５ｇ／ｃｍ’でメルトインデックスが４
３ｇ７１０分、融解熱が３６ｃａｌ／ｇであった。

また該ポリプロピレンはイソタクチックで密度が０．９
０５ｇ／ｃｍ３で、メルト７０−１／　−）　カ１５ｇ
／１０分であった。ポリエチレンテレフタレート側の紡
糸温度を２８５℃とし、ブレンド構造体側の紡糸温度を
２２０℃とし１口金は０．４φの孔径で、孔数が３６の
ものを使用し、１孔当たりの吐出量は１．５ｇ／分、吸
引速度を８８００ｍ／分で長繊維を得た。紡糸の操業性
は良好であった。すなわち口金汚れは少なかった。

（比較例１） 線状低密度ポリエチレンだけを用いて紡糸した。

該線状低密度ポリエチレンはオクテン−１を５重量％含
み、密度が０．９３０ｇ／ａｍ’でメルトインデックス
が１９ｇ／１０分、融解熱が３０ｃａｌ／ｇであった。

以下実施例１と同じ条件で長繊維を得た。しかし吸引速
度はポリマーの融点に比べ紡糸温度を高くしても８５０
抛／分が限界であって、紡糸開始後、短時間のうちに系
油がり発生による口金汚れがみられ、長時間安定して製
糸できないという悪い操業性を示した。

（比較例２） 固有粘度０．７０のポリエチレンテレフタレートの５０
重量％を芯とし、線状低密度ポリエチレンの５０重量％
を鞘とした複合繊維を紡糸した。該線状低密度ポリエチ
レンはオクテン−１を５重量％含み。

密度が０．９３５ｇ／ｃｍ’でメルトインデックスが４
３ｇ／１０分、融解熱が３６ｃａｌ／　ｇであった。

以下実施例１と同じ条件で長繊維を得た。しかし吸引速
度は糸切れ発生のため８６５０ｍ／分が限界であって、
紡糸の操業性は口金汚れは比較例１はどでないにしても
全般に比較例１とほぼ同じであった。

実施例１並びに比較例１及び比較例２の糸質測定結果を
第１表に示す。実施例１は比較例１よりも強度が高い。

これは比較例２についても言えることであるが芯にポリ
エチレンテレフタレートを用いたためと考えられる。

第１表 （実施例２） （実施例１）の条件で紡糸して得られた繊度１．５２デ
ニールのフィラメントを吸引開繊し、移動する金網状物
の上に堆積させ目付Ｌｏｇ／ｍ”のウェブを形成し次い
でエンボスロールに導き圧縮と加熱処理を与えて不織布
とした。この不織布から、最大引張強力を測定した結果
、１．２ｋｇ／３ｃｍであって、トータルハンド値を測
定した結果、１０．０ｇであった。

（比較例１）の条件で紡糸して得られた繊度１．６０デ
ニールのフィラメントを吸引開繊し、移動する金網状物
の上に堆積させ目付１０ｇ／ｍ”のウェブを形成し次い
でエンボスロールに導き圧縮と加熱処理を与えて不織布
とした。この不織布から、最大引張強力を測定した結果
、０．９ｋｇ／３ｃｍであって、ト一タルハンド値を測
定した結果、　６．０ｇであった。

（比較例２）の条件で紡糸して得られた繊度１．５６デ
ニールのフィラメントを吸引開繊し、移動する金網状物
の上に堆積させ目付Ｌｏｇ／ｍ”のウェブを形成し次い
でエンボスロールに導き圧縮と加熱処理を与えて不織布
とした。この不織布から、最大引張強力を測定した結果
、　１．１　ｋｇ／３ｃｍであって、トータルハンド値
を測定した結果、１０．０ｇであった。

上記のごと〈実施例１のトータルハンド値は比較例１よ
りもやや硬くなるが、引張強力は向上する。そして柔ら
かさについての風合も非常に良好である。比較例１はト
ータルハンド値は優れているが引張強力が低いために実
用上の問題が残る。

不織布の性能面だけでは実施例１は比較例２と同等であ
る。

（実施例３） 固有粘度０．７０のポリエチレンテレフタレートの５０
重量％を芯とし線状低密度ポリエチレン７５重量％とポ
リプロピレン２５重量％のブレンド構造体の５０重量％
を鞘とした複合繊維を紡糸した。該線状低密度ポリエチ
レンはオクテン−１を５重量％含み。

密度が０．９３５ｇ／ｃｍ’でメルトインデックスが４
３ｇ／１０分、融解熱が３６ｃａ　ｌ／ｇであった。ま
た、該ポリプロピレンは構造がイソタクチックで密度が
０．９０５ｇ／ｃｍ３．　メルトフローレートが１５ｇ
／１０分であった。

ポリエチレンテレフタレート側の紡糸温度を２８５℃と
し、ブレンド構造体側の紡糸温度を２２０℃とし９口金
は０．４φの孔径で、孔数が２００のものを使用し、１
孔当たりの吐出量は２．０ｇ／分、紡糸速度は１６００
ｍ／分で紡糸した。紡糸の操業性は良好であった。延伸
倍率を３．１倍、延伸温度を１００℃で該繊維を延伸し
た。延伸の操業性も良好であった。スタフイングボック
スで捲縮を与え、摸業上の問題もなく繊維長５１鶴の短
繊維を得た。

（比較例３） 固有粘度０．７０のポリエチレンテレフタレートを芯と
し、線状低密度ポリエチレン７５重量％とポリプロピレ
ン２５重量％のブレンド構造体を鞘とした複合繊維を紡
糸した。該線状低密度ポリエチレンはオクテン−１を５
重量％含み、密度が０．９３０ｇ／ｃｍ３゜メルトイン
デックスが１９ｇ／１０分、融解熱が３０ｃａｌ／ｇで
あった。ポリプロピレンは実施例３と同じものを用いて
、以下実施例３と同じ条件で短繊維を得た。しかし紡糸
の操業性はやや不良で、ブレンド斑によると思われる糸
切れが発生した。延伸の操業性は不良となり、延伸倍率
を低くしてもそれが改良されないで、捲縮の操業性も不
良という結果に終わった。

（比較例４） 固有粘度０．７０のポリエチレンテレフタレートを芯と
し高密度ポリエチレン７５重量％とポリプロピレン２５
重量％のブレンド構造体を鞘とした複合繊維を紡糸した
。

咳高密度ポリエチレンは密度が０．９６１ｇ／ｃｍ３で
メルトインデックスが３５ｇ／１０分、融解熱が６７ｃ
ａｌ／ｇであった。ポリプロピレンは実施例３と同じも
のを用いて、以下実施例３と同じ条件で紡糸したが操業
性が悪く、糸条を採取することができなかった。

実施例３と糸条の採取できた比較例３だけの糸質性能を
第２表に示す。

第２表 第２表の実施例３より明らかなようにようにブレンド組
成が本発明によるものから得たステープルは強伸度が大
であった。

一方、比較例３は未延伸糸も延伸後のステーブルにおい
てもその性能は劣ったものであった。

（実施例４） （実施例３）の条件で紡糸して得られたステープルをカ
ード機に供給し、目付Ｌｏｇ／　ｒｒｒのウェブを形成
し９次いでエンボスロールに導き圧縮と加熱処理を与え
て不織布とした。この不織布から、最大引張強力を測定
した結果、１．５ｋｇ／３ｃｍであった。圧縮硬軟度は
１２．５ｇであった。

（実施例５） 実施例３のステープルを４０重量％と繊度３．０デニー
ルで繊維長５１ｍｍのポリエチレンテレフタレートのス
テープルを６０重景気を混合してカード機に供給し、目
付１０．０ｇ／％のウェブとした後、１１０℃で加熱処
理を施し不織布とした。なお該ポリエチレンテレフタレ
ートの強度は４．５ｇ／デニール。

伸度は４０％、捲縮数は２０ケ／吋、捲縮率は１２％、
捲縮弾性率は７０％、捲縮伸長率は１４％のものであっ
た。

該不織布の性能は引張強力が０．７ｋｇ／３ｃｍで。

圧縮硬軟度が６．０ｇであって、良好な風合のものであ
った。

（発明の効果） 本発明で得られる熱接着繊維は柔らかさと風合が優れて
いることから、使い捨ておむつの内張りのような用途に
特に適した不織布となる。

またこの特性を有する本発明の熱接着繊維は上記の他に
柔らかい風合を要求される不織布や布帛更にはステープ
ル単体として広く適用しうるものである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）エチレンとオクテン−１との線状低密度コポリマ
   ーで，オクテン−１を実質的に１〜１５重量％含有し，
   密度が０．９００〜０．９４０ｇ／ｃｍ＾３，メルトイ
   ンデツクスがＡＳＴＭのＤ−１２３８（Ｅ）の方法で測
   定して２５〜１００ｇ／１０分であり，融解熱が２５ｃ
   ａｌ／ｇ以上からなる線状低密度ポリエチレンが９９〜
   ５０重量％と，メルトフローレートがＡＳＴＭのＤ−１
   ２３８（Ｌ）の方法で測定して２０ｇ／１０分より小さ
   い結晶性ポリプロピレンが１〜５０重量％とから構成さ
   れたブレンド構造体がポリエチレンテレフタレートを被
   覆した断面形状を有することを特徴とする熱接着繊維。
2. （２）繊維の単糸繊度が８デニール以下である特許請求
   の範囲第１項記載の熱接着繊維。
3. （３）エチレンとオクテン−１との線状低密度コポリマ
   ーで，オクテン−１を実質的に１〜１５重量％含有し，
   密度が０．９００〜０．９４０ｇ／ｃｍ＾３，メルトイ
   ンデツクスがＡＳＴＭのＤ−１２３８（Ｅ）の方法で測
   定して２５〜１００ｇ／１０分であり，融解熱が２５ｃ
   ａｌ／ｇ以上からなる線状低密度ポリエチレンが９９〜
   ５０重量％と，メルトフローレートがＡＳＴＭのＤ−１
   ２３８（Ｌ）の方法で測定して２０ｇ／１０分より小さ
   い結晶性ポリプロピレンが１〜５０重量％とから構成さ
   れたブレンド構造体がポリエチレンテレフタレートを被
   覆した断面形状を有する熱接着繊維からなることを特徴
   とする不織布。