JPH01111016A

JPH01111016A - ポリエチレン系複合繊維及びその製造方法

Info

Publication number: JPH01111016A
Application number: JP62266917A
Authority: JP
Inventors: Yasunobu Mishima; 三嶋　康伸; Koichi Nagaoka; 長岡　孝一; Yoshimoto Miyahara; 宮原　芳基; Shunichi Kiriyama; 桐山　俊一
Original assignee: Unitika Ltd
Current assignee: Unitika Ltd
Priority date: 1987-10-21
Filing date: 1987-10-21
Publication date: 1989-04-27

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、ポリエチレン系複合繊維及びその製造方法に
関するものであり、さらに詳しくは、紡糸・延伸工程の
２工程法で製造される糸質性能に近い性能を有するポリ
エチレン系複合繊維を高速紡糸法にて得られた高配向未
延伸繊維及びその製造方法に関するものである。

（従来の技術）複合繊維の表面の一部、又は全部を低融点成分で覆うこ
とにより該繊維に接着性を持たせ、ウェブを形成した後
、加熱手段を用いて接着性を顕在化させ、交絡繊維間を
接合させる不織布用複合繊維の製造方法がすでに特公昭
４２−２１３１８号公報や特公昭４３−１７７６号公報
に知られている。また、繊維性能が良好でかつ風合がソ
フトな複合繊維からなる不織布に関しては特公昭６１−
１０５８３号公報において公知である。なお、これら熱
接着型複合繊維の構成ポリマーとしてポリエチレンが広
く用いられ。

ポリエチレンの種類としては低密度ポリエチレン。

高密度ポリエチレン、エチレンとオクテン−１を共重合
して得られるＬＬＤＰＥがすでに用いられている。

（発明が解決しようとする問題点）ところが、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＲ）や高密度ポ
リエチレン（ＩＩＤＰＥ）の場合、得られた不織布の風
合は硬く、ソフトな感触が得られない欠点がある。

この欠点を補う目的で最近では特開昭６０−２０９０１
０号公報や特開昭６０−１９４１）３号公報に開示され
てい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（以下、　ＬＬＤＰＥと呼
称する。）が提案されており、風合がソフトで低融点で
ある性能を有することから広く不織布バインダーとして
用いられるようになってきた。得られた不織布は、風合
がソフトで低目付であり、しかも高強力なものであった
が、紡糸速度を高くすることが困難であるため生産性の
面で細デニール糸条を得ることが難しい欠点があった。

本発明の目的は、　４５００ｍ　／分収上の高速紡糸性
を有し、延伸工程を経ることなく一挙に製品化できる複
合繊維を提供することにある。

（問題点を解決するための手段及び作用）本発明者らは
、従来のＬＬＤＰＨの上記問題点を改良すべく鋭意研究
の結果１本発明に到達したものである。

すなわち９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の含有量が１〜１５
重量％、密度が０．９００〜０．９４０ｇ／ｃｄ、メル
トインデックスが＾ＳＴＭロー１２３８　（Ｅ）の方法
で測定して２５〜１００ｇ／１０分、融解熱が２５ｃａ
ｌ／ｇ以上からなる線状低密度ポリエチレン９９〜５０
重量％とメルトフローレートがＡＳＴＭ　Ｄ−１２３８
（Ｌ）の方法で測定して２０ｇ１ｌＯ分より小さい結晶
性ポリプロピレン１〜５０重量％からなる混合ポリマー
（ポリマーＡと略記）を鞘成分とし、ポリエチレンテレ
フタレート（ポリマーＢと略記）を芯成分とする複合繊
維であって、該繊維が高配向未延伸糸であることを特徴
とするポリエチレン系複合繊維及びポリマーＡを鞘成分
とし。

ポリマーＢを芯成分として溶融紡糸を行うに当たり、ポ
リマーＡの紡糸温度を２１０〜２５０℃、ポリマーＢの
紡糸温度を２７５〜２９５℃にて溶融押出を行い。

４５００ｍ／分以上の引取速度で捲き取ることを特徴と
するポリエチレン系複合繊維の製造方法を要旨とするも
のである。

本発明において、ポリマーＡの一成分であるＬＬＤＰＨ
のオクテン−１の含有量が１〜１５重量％であることが
重要である。オクテン−１の含有量が１重量％未満の場
合、得られる複合繊維は硬くなり、不織布等の製品にし
た場合、風合が悪くなる。また。

オクテン−１の含有量が１５重量％を超えると紡糸が難
しく、５デニール以下の細い繊度の繊維を得ることが難
しい、なおルＬＤＰＥは、エチレンとオクテン−１との
コポリマーが特に好ましいものであるが。

他のα−オレフィン例えばブテン−１，ヘキセン−１又
はオクテン−１とヘキセン−１との混合物等も上記オク
テン−１の含有量の範囲で用いることができる。

次に、　ＬＬＤＰＨの密度については０．９４０ｇ／ｃ
ｄを超えると結晶化度が高くなり、得られた繊維の風合
が硬（なるので好ましくない。一方、　０．９００ｇ／
ｃｄ未満では糸質性能面で高性能の繊維を得ることが難
しく、糸質性能及び風合の点から特に０．９２０〜０．
９４０ｇ／ｃＪが好ましい。

本発明では上記ＬＬＤＰＥとポリプロピレン（以下。

ＰＰと呼称する。）とのブレンド物を用いるが１両者の
ブレンド状態の流動特性が特に本発明複合繊維を高速化
で得るために重要であり、　ＬＬＤＰＥのメルトインデ
ックス（以下、ＭＩ値と呼称する。）がＡＳＴＭＤ−１
２３８（Ｅ）の方法で測定して２５〜１００ｇ／１０分
の範囲にあることが必要となる。ＭＩ値が２５ｇ／１０
分未満では溶融紡糸における吐出糸条の変形がスムーズ
にいかず、メルトフラクチャアーやバラス効果等の影響
を受は易く、その結果、高速紡糸が難しいことになる。

また、ＭＩ値が１００ｇ／１０分を超えると粘性があま
りにも小さいので経方向の繊度斑が発生し、得られた繊
維の性能が劣ることになる。さらに、ＰＰとの溶融粘性
があまりに開きすぎると吐出糸条が紡糸口金直下で断糸
する重大な欠点となる。このため上記ＬＬＤＰＥのＭＩ
値は、２５〜１００ｇ／１０分が必要であり、より好ま
しいＭＩ値としては４０〜７０ｇ／１０分の範囲のもの
が望ましい。

ＬＬＤＰＥの結晶性の一つの尺度である融解熱が２５ｃ
ａｌ／ｇ未満の場合製糸性が劣り、高速紡糸をすること
ができない。ここで、融解熱は１次の方法にて測定した
ものである。パーキンエルマー社製品０ＳＣ−２Ｃ型を
用い、試料５＋ｓｇを採取し、昇温速度２０℃／分にて
測定し、室温より昇温しで得られるＤＳＣ曲線ついて同
装置マニュアルに従って求める。

次に、上記ＬＬＤＰＥとブレンドするＰＰ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
（以下、ＭＦ値と呼称する。）は、ＡＳＴＭ　Ｄ−１２
３８（Ｌ）の方法で測定して２０ｇ／１０分未満である
ことが必要である。すなわち、ＭＦ値が２０ｇ／１０分
以上になると、　ＬＬＤＰＥとのブレンドがスムーズに
いかず、均一な構造体を形成しない。何故ならば、ポリ
プロピレンセグメントがＬＬＤＰＥ成分中でフローしす
ぎ、繊維軸方向に線状に配列することになり、このため
紡出糸条の溶融弾性が極端に高くなるので紡糸時の断糸
を低減するためには紡糸速度を低く抑える必要がある。

また、　ＬＬＤＰＥとＰＰとのブレンド比率も製糸性に
影響を与える。　　ＬＬＤＰＥとＰＰとの比率をそれぞ
れ９９〜５０重量％と１〜５０重量％にすることでルＬ
ＤＰＥとＰＰとのブレンドがスムーズに行うことができ
、適当な溶融弾性を与えＬＬＤＰＥ単独の場合に比べ製
糸性が向上する。ＬＬＤＰＥ中のＰＰＯ量が１％未満の
場合、ブレンドによる製糸性の向上が認められず、　Ｌ
ＬＤＰＥ単独の製糸性と同じになる。一方、　５０重量
％を超えるとＰＰリッチとなり、やはりブレンドによる
流動特性の改良が難しく１細い繊維を得ることが難しい
。また、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）　、低密度ポ
リエチレン（ＬＩＩＰＥ）を上記ＬＬＤＰＥと置き換え
上記ポリプロピレンにブレンドしてその製糸性をみると
上記ブレンドの割合ではしＬＤＰＲに比べてその製糸性
は劣ることになる。なお１本発明のブレンド機構につい
て溶融粘性面から推察すると、繊維断面及び軸方向に対
しＬＬＤＰＨの海成分にポリプロピレンが島成分として
位置することになり、この製糸性に影響を与えるのが島
成分の大きさであり１両成分の溶融粘性が近すぎると、
かなり小さい島成分となり、その結果。

溶融弾性が上がり製糸性に悪影響を与える。また。

あまりにも両者の溶融粘度が異なると、島成分が大きく
なりすぎ、やはり製糸性に悪影響を与える。

なお、ポリマーＡにおけるＬＬＤＰＩＩ！やポリプロピ
レンに紡糸性を阻害しない範囲内で吸湿剤、潤滑剤。

顔料、染料、安定剤等の添加剤を加えてもよい。

次に１本発明の複合繊維を構成する芯成分のポリマーＢ
の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＝　４　：　１　（容積比）の混合溶媒中
２０℃で測定して得られる固有粘度〔η〕が０．５〜１
．２０のものが好ましい。

〔η〕が０．５０未満では強度の高い繊維が得られに（
＜、〔η〕が１．２を超えると可紡性が悪い。なお。

ポリマーＢに顔料、安定剤、潤滑剤等の添加剤を加えて
もよい、ポリマーＡがポリマーＢを被覆した断面形状を
有する繊維であって、ポリマーＡが２０〜８０重量％、
ポリマーＢが８０〜２０重量％の構成比からなるものが
好ましい、ポリマーＡが２０重量％未満の場合、繊維の
強度が高くなるが、接着力が弱く風合的にも好ましいも
のが得られない、逆に。

ポリマーＡが８０重量％を超えると、繊維の接着力は強
（なり、風合も良くなるが９強度面で弱くなり好ましく
ない。

本発明における繊維は、単糸繊度が５デニール以下の複
合繊維を対象とするものであり、単糸繊度が５デニール
を超えるような太い繊維は風合的に良いものが得られに
（く好ましくない。

本発明のポリエチレン系複合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。

鞘成分のポリマーＡの場合、紡糸温度においては。

ＬＬＤＰＩ！単独やＰＰ単独からなる紡糸温度の中間値
２１０〜２５０℃が必要で、さらに望ましくは２２０〜
２４０℃である。２１０℃より低いと紡糸時の流動性が
不足し、一方、２５０℃を超えるとＬＬＤＰＥ成分が分
解を生じるため好ましくない。次に、芯成分のポリマー
Ｂの場合、２７５〜２９５℃が必要で、２７５℃未満で
は紡糸時の流動性が不足し、逆に、２９５℃を超えると
分解が起こりやすいので好ましくない。

本発明で紡糸速度を４５００ｍ／分以上と限定したのは
、ポリエチレンテレフタレートの高速紡糸において紡糸
速度と熱水収縮率との関係で単糸繊度が５デニール以下
で、かつ、紡糸速度が４５００ａ＋／分未満の場合、未
延伸糸条の配向が十分でなく、その結果。

熱水収縮率が高くなるが、紡糸速度が４５００ｍ／分以
上になると未延伸糸条の配向が進み、熱水収縮率が急激
に低下し、安定した糸質性能を有する繊維が得られるか
らである。すなわち、未延伸糸条のΔｎが７０Ｘ１０−
”以上であれば熱水収縮率が低下し。

本発明の繊維となるものである。

次に１本発明の複合繊維の断面形状は、丸に限定されず
、異形タイプであってもよく、用途に応じて選択すれば
よい。また、芯鞘構造の断面を有する繊維が好ましいが
、芯成分が一つだけでなくいわゆる多芯構造のものであ
ってもよい。ただし。

ＬＬＤＰＥの特徴であるソフトさ、低融点、バインダー
としての機能面を複合繊維に生かすため繊維の表面層に
ＬＬＤＰＩＥとポリプロピレンからなるポリマーＡが存
在することが必要である０次に１本発明における複合繊
維を用いて不織布を得るためには。

複合紡糸用溶融紡糸装置を用いてフィラメントまたはト
ウを製造し、短繊維にカットした後適宜目的に応じて他
繊維を混合してカード機械を通しウェブを作成し、カレ
ンダーロールによりＬＬＤＰＨの融点より低い温度で熱
圧着にて不織布を製造することができる。また、用途に
よっては、生産性を考慮すると、スパンボンド法による
不織布が・好ましく、その製造方法としては、高速吸引
ガンによりノズルより出た繊維を吸引開繊し、移動する
コンベア状金網に衝突させ、ウェブを形成し１次いでエ
ンボスロールにて圧縮加熱処理を施すことにより得られ
る方法が採用できるものである。なお、不織布用繊維を
短繊維状にカットし、水中に分散させ。

抄紙を行う従来の抄紙法によっても本発明のポリエチレ
ン系複合繊維を用いることができる。

本発明の繊維は、溶融紡糸して得られる連続フィラメン
トからなるもので従来にない高速紡糸が可能である。ま
た９本発明で得られる繊維は、芯成分にポリエチレンテ
レフタレート、鞘成分にＬＬＤＰＥとポリプロピレンか
らなるポリマーＡから構成されており１強力面と風合面
の両方とも満足できるものである。また９本発明の複合
繊維の場合１強力面でＬＬＤＰＥ、ポリプロピレン単独
及び芯成分がポリエチレンテレフタレート、鞘成分がＬ
ＬＤＰＥからなる複合繊維に比較して強力面で高くなる
メリットを有するものである。

以上述べたように本発明の繊維の使用用途としては、ポ
リエチレン系複合繊維単独または、ポリエステル、ポリ
アミド、ポリプロピレン、ポリエチレンその他の合成繊
維或いは木綿、羊毛等の天然繊維、レーヨン等に混合し
て各繊維間を熱接着するバインダーとして使用できる。

（実施例）以下１本発明の具体例を実施例により説明する。

実施例１〜２．比較例１〜２線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）　（オクテン−
１５重量％、密度”０．９３５ｇ／　ｃｄ　、　Ｍ　Ｉ
値（メルトインデックス）４３ｇ／１０分、融解熱３６
ｃａｌ／ｇ）とイソタクチックポリプロピレン（ＰＰ）
　（密度０．９０５ｇ／　ｃｄ、　Ｍ　Ｆ値（メルトフ
ローレート）１５ｇ／１０分〕を重量比９０　：　１０
の割合でブレンドしたポリマーＡを鞘成分、〔η〕＝０
．６９のポリエチレンテレフタレートからなるポリマー
Ｂを芯成分として複合紡糸用溶融紡糸装置を用いて芯部
／鞘部＝５０：５０（重量比）の割合にてポリマーＡの
紡糸温度２３０℃、ポリマーＢの紡糸温度を２８５℃、
紡糸口金０．４ｉｎφ×２４孔数、吐出量２．Ｏｇ１分
／孔、紡糸速度５８００ｍ／分の条件にて複合繊維を製
造した。（実施例１）得られた繊維の糸質性能を第１表に示す。

第１表次に、実施例１の芯鞘複合比を２：１．紡糸速度を５５
００ｍ／分に変更する以外、他は全て実施例１に準じて
ポリエチレン系複合繊維の製造を行った。

結果を第１表に示す。

次に、実施例１のポリマーＡの一成分であるＬＬＤＰＥ
及びポリマーＢのポリエチレンテレフタレートをそれぞ
れ鞘成分及び芯成分に用いて各単一重合体からなる複合
繊維を製造した。紡糸速度を３６００ｍ／分とし、その
他の条件は、全て実施例１に準じてポリエチレン系複合
繊維の製造を行った。得られた複合繊維の糸質性能結果
を第１表に示した。

（比較例１）次に、比較例１で得た未延伸糸条を延伸温度９０℃熱板
温度１０５℃、延伸倍率１．５倍の条件にて延伸を行い
、延伸糸条を得、得られた糸質性能を第１表に示した。

（比較例２）表より明らかな°ように本発明実施例１．２の複合繊維
は、延伸工程を取り入れることなく、高速紡糸を行うだ
けで延伸糸条に匹敵する良好な糸質性能を有する複合繊
維が得られた。一方、比較例１の複合繊維の場合、紡糸
速度が上がらず、しかも糸質性能の面でも熱水収縮率が
大きく、かつ伸度の高い繊維であった。比較例２の延伸
糸条の場合。

糸質性能面では優れていたが、工程が増え、がっ。

製造速度が低いためコストが高くなる欠点を有していた
。

（発明の効果）本発明のポリエチレン系複合繊維は、ソフトな風合で強
力面でも優れていることから使い捨ておむつの内側の部
分に最適である。また５本発明方法によれば、高速紡糸
法で一挙に製品化され、かつ。

生産速度が高いので極めて経済的であり、糸質性能面で
も優れていることから熱接着を必要とする不織布、織物
１編物等の分野で広く用いられるものである。

特許出願人　　　ユニチカ株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（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の含有量が１〜１５重量％、密度が
０．９００〜０．９４０ｇ／ｃｍ＾３、メルトインデッ
クスがＡＳＴＭ　Ｄ−１２３８（Ｅ）の方法で測定して
２５〜１００ｇ／１０分、融解熱が２５ｃａｌ／ｇ以上
からなる線状低密度ポリエチレン９９〜５０重量％とメ
ルトフローレートがＡＳＴＭ　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１〜５０重量％からなる混合ポリマー（ポリマー
Ａと略記）を鞘成分とし、ポリエチレンテレフタレート
（ポリマーＢと略記）を芯成分とする複合繊維であって
、該繊維が高配向未延伸糸であることを特徴とするポリ
エチレン系複合繊維。
（２）該複合繊維の単糸繊度が５デニール以下である特
許請求の範囲第１項記載のポリエチレン系複合繊維。
（３）該複合繊維のポリマーＡとポリマーＢとの複合比
が２０〜８０重量％：８０〜２０重量％である特許請求
の範囲第１項記載のポリエチレン系複合繊維。
（４）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の含有量が１〜１５重量％、密度が
０．９００〜０．９４０ｇ／ｃｍ＾３、メルトインデッ
クスがＡＳＴＭ　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９９〜５０重量
％とメルフローレートがＡＳＴＭ　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１〜５０重量％からなる混合ポリマー（ポリ
マーＡと略記）を鞘成分とし、ポリエチレンテレフタレ
ート（ポリマーＢと略記）を芯成分として溶融紡糸を行
うに当たり、ポリマーＡの紡糸温度を２１０〜２５０℃
、ポリマーＢの紡糸温度を２７５〜２９５℃にて溶融押
出を行い、４５００ｍ／分以上の引取速度で捲き取るこ
とを特徴とするポリエチレン系複合繊維の製造方法。