JPH02191720A - 潜在捲縮性複合繊維及びその製造方法 - 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） 本発明は伸縮性に優れた不織布用の潜在捲縮性複合繊維
に関する。この繊維は不織布形成までの繊維開繊、ウェ
ブ形成、あるいは抄紙工程においては従来使われてきた
不織布用の繊維と同様に取り扱うことができ、その後任
意のときに加熱処理してＩ８縮を発現させると、繊維長
全体にわたるゆるやかな捲縮の中にさらに微細な二次捲
縮を持つという二重螺旋構造の繊維に変化して、嵩高性
と弾性回復に優れた性能を示すことができ、特に伸縮性
の不織布素材として好適である。

（従来の技術） 伸縮性不織布に用いられる繊維としては、特開昭６０−
１４６００４号公報に示される繊維自身がゴム状に伸縮
することによって不織布の伸縮性が生じるゴム弾性不繊
布がある。また特開昭６２−２１８５５号公報には構成
繊維がｍ細なスパイラルクリンプ形状をしており、この
スパイラルクリンプの伸縮により不織布の伸縮性を得る
ことが記されている。

（発明が解決すべき問題点） ゴム弾性繊維はカーデイングマシンなどの［４的解繊が
できないため、現在市販されているゴム弾性不繊布はス
パンボンド法で￥Ａ遺されたものであるが、スパンボン
ド法による不織布は無捲縮のため厚味がなく紙状のもの
しか得られず、他の繊維との混綿もできないため用途が
限られている。

立体捲縮繊維を用いた不織布は特開昭６２−７８２１４
号公報に記されているが、ここに使用されるポリエステ
ル複合繊維は非熱接着性て゛あるため出来上がった不織
布は強力が弱いという欠点がある。また捲縮弾性を発現
させるための熱処Ｆ１温度は１３０℃以り好ましくは１
６０℃を必要とし、一般に使われＣいる蒸気加熱方式の
熱加］二機では能力が不足するという問題点もある。

本発明は高弾性不織布を得るための構成繊維として、現
在普及している乾式不織布部ニジステムがそのまま適用
て′きるｍ維、すなわちカードによる製綿製が良好であ
り、捲縮を現のための熱処理温度が１４０℃以下であり
、１６０℃以下で１ａ維間然接着がｉＩＴ能な潜在捲縮
性複合繊維を提供することを目的とする。

さらに本発明の目的は、一般に構造異方性をもつ複合繊
維は、延伸倍率がある値を超えると捲縮の熱発現性が低
下するため充分な延伸倍率をとり得ないという問題点を
解決し延伸イΔ串領域を拡大することにもある。

（問題点を解決するための＃　１１　）本発明名らはこ
のような従来技術の問題点を解決すべき検Ｊ−１の結果
、複合繊維の構成成分にあるｆ＋Ｉ５ポリプロピレンと
プロピレン系共重合体を組合わせて両成分の溶融流動性
を制限して用いること＆こより解決Ｌ７ろることを見出
し本発明に至った本発明の第１の発明は ＱｖＬ（重量平均分子量／′数平均分子駄）が５未満、
測定温度（’ｒ　℃）が１９０≦Ｔ≦３００の範囲にお
いてヌル１〜フローレート（ＭＦＲ（＋）、　Ｊｌ定温
度以外はＪＩＳに７２１Ｏによる）が１５≦ＭＦＲ（１
）＜　２００の範囲の少なくとも一部の値をとるポリプ
ロピレンである第１成分と、融触ピーク温度（Ｔ　ｍ　
℃）が各々の１ｕ≦Ｔ■（て１４５，７）エチ１／ンー
プロピレンランダム桟重合体が６（１〜！０１）重量％
、Ｉ３３≦Ｔｍ＜　１４５の１千しンープランープロピ
レン三元共重合体が０へ４０重箪′、！≦及びポリプロ
ピンがＯ〜２０重呈％重量なるポリオＬ−フィン組成分
であり、ｉ１ｍ定温度（′ｒｘ′）が１９０＜Ｔ≦３０
０の範囲において全体としてのメルトフローレ−１・（
ＭＦＲ（２）、測定方法はＶＦＲ（１）に同じ）が１１
≦ＭＦＲ（２）＜　１００の範囲の少なくとも一部の値
をとる第２成分とからなり、複合比く両成分の断面積比
、第１成分／第２成分で表わす）が（ｉ　０　／　４０
〜’３０／７０で両成分が並列型、又は第１成分を芯に
第２成分を鞘にし、かつ両成分の重心が一転に重ならな
い芯鞘型に配され延伸によって分子配向していることを
特徴とする潜在捲縮性複合繊維である。

本発明に用いる原料ポリマーは第１成分、第２成分共溶
融複合紡糸工程Ｅ、その溶ｗｉ＆流動性に制限があり、
紡糸口金の温度におけるメルトフローレート（ＭＦＲ，
測定方法は上記ＭＦ［ｌ（＋）に同じ）は２０≦ＭＦＲ
≦１５０が好ましいが、紡糸工程途中でポリマーが受け
る熱履歴を考慮してＭＦＲ（１）≧１５．ＭＦＲ（２）
≧１３とした。これらの数値未満のＭＦＲを持つ原料ポ
リマーでは紡糸温度を高くしても紡糸性が悪く、又得ら
れた複合繊維の捲縮の熱発現性も不良である。逆に溶融
流動性が高すぎても紡糸性は悪くなるのでＭＦＲ（＋）
＜　２００．ＭＦＲ（２）＜　１００とした。

第１成分はポリプロピレン単体および少量の他のモノマ
ーを含む共重合体の一般にポリプロピレンと称されるＱ
ｆＡが５未満のポリオレフィンがある。Ｑ値は捲縮の発
現に密接な影響があり、５以ｌ−では二次捲縮である微
細な螺旋状捲縮の発現が１〜分できない。

第２成分の６０重量％以１−を占めるエチレンプロピレ
ンランダム共重合体は、複合繊維の二次捲縮発現温度と
融解温度を決定するために重要な働きをする。複合繊維
の二次捲縮は加熱により第２成分が第１成分より大１１
に収縮して発現するがこのとき第２成分が融解してしま
っては隣接する繊維間が接着し充分な捲縮が得られなく
なる。

第２成分の熱捲縮、融解温度はエチレン濃度により決定
される。エチレン濃度を増加すると熱収縮性が増大する
が同時に融解開始温度も低下し、ついには二次捲縮発現
と熱接着とが同時に生じる状！瓜となる。

融解開始温度は一般に融解ピーク温度（Ｔｍ℃）より５
〜１０℃低い温度であり１本発明においてはＴＩ≧１３
３と設定し、このためのエチレン濃度は１０重醍％未満
であることを見出し、た。

またＴｍが１４５℃以上になるようなエチレン濃度では
第２成分の熱収縮量が不充分で望ましい二次捲縮の発現
が得られない。

第２成分に混合するエチレン−ブテン−プロピレン三元
共重合体は二次捲縮の発現を促進させるがこの融解ピー
ク温度も上記と同様の理由で１３３・−１Ｔ請／１４５
を満足する必要がある。１千しンーブテシープＩ］ピレ
ン三元共市合体が第２成分に占める割合が４０重鼠？６
分超えると紡糸時に繊維が螺旋性のうねりを生ｊ二るの
で好ましくない。

さらに第２成分にポリプロピレンを混入することは複合
繊維の熱接着開始温度を上貸させるので好ましいが、こ
れが２０重量％を超えると二次捲縮発現をＮＩ害するた
め好ましくない。

このような第１成分と第２成分は複合比（第１成分、・
′第シシ成分〉が６０／４１１〜１０／７０の範囲で組
み音Ｊ）せられる。しかも画成分の複合構造は繊維の長
さノ】向にわたって背腹状にはり合わされた並列型かも
し・くは第２成分が夕１側に第１成分が内側にあるよう
な芯鞘型に配置することによって本発明の目的とする高
度な捲縮発現能をもった複合ｍ維をうろことができるの
である。芯鞘型の場合は第２成分であるエチレン−プロ
ピレンコポリマーを含むポリオレフィンが外側にあるこ
とが充分な捲縮発現のために必要である。さらにこの場
合も画成分が繊維断面において完全に同志円状になって
いては充分な捲縮発現は望めないので画成分の重心は１
点に重ならぬよう配置しなければならない以トの複合構
造を図によって説明すると、第１Ｌ４は第１成分（１）
と第２成分（２）とが背腹状にはり合わされた並列型、
第２図は第１成分（１）が内側、第２成分（２）が外側
にある芯鞘型である。第３１￥１は不適切な芯鞘を構造
の例で第１成分（１）と第２成分〈２）は同心円状に配
置されており２画成分の重心が一致しているものである
。第１〜２図は円型断面形状の複合繊維の例であるが本
発明はこれに限定されるものではなく。

多角形等の他の形状であってもよい。

−・般に繊維断面に構造異方性を持つ潜在捲縮性複合繊
維は延伸工程において延伸倍率を大きくするにつれ、延
伸捲縮発現と熱＃Ｉ縮発現を増大させ、さらに延伸倍率
を大きくすると延伸捲縮発現が低下し始め１次いで熱捲
縮発現性も低下していく傾向がある。

本発明は複合繊維のｉｌｌ造に構造異方性と熱収縮異方
性を与えることにより延伸捲縮発現が抑制され、熱捲縮
発現が低下しない延伸領域を拡大した点に従来技術の１
ｍ８点を解決する手段を見出したのである。

次に第１の発明にある複合繊維の製造方法を説明する０
本発明の第２の発明は。

ｉＱ値〈重量平均分子ｊＩ／数平均分子量）が５未満、
測定温度（Ｔ℃）が１９０≦Ｔ≦３００の範囲において
メルトフローレートＮＩＦＲ（＋３．１１１定温度以外
はＪＩＳに７２１０による）が１５≦ＭＦＲ（１）＜　
２００の範囲の少なくとも一部の値をとるポリプロピレ
ンである第１成分と、融解ピーク温度（Ｔ　ｍ　℃）が
各々１３３≦Ｔ蓋＜１４５のエチレン−プロピレンラン
ダム共重合体が６０〜１００重量％、１３３≦↑ｍ＜　
１４５のエチレン−ブテン−プロピレン三元共重合体が
θ〜４０重址％及びポリプロピレンが０〜２０重量％か
らなるポリオレフィン組成物であり、測定温度（Ｔ℃）
が１９０≦Ｔ≦３００の範囲において全体としてのメル
トフローレート（菖Ｆｉ＋（２＞、　ＩＴＩ定方法はＶ
ＦＲ（１）に同じ）が１３≦謔ＦＲ（２）＜　１００の
範囲の少なくとも一部の値をとる第２成分とからなり、
複合比（画成分の断面積比、第１成分／第２成分で表わ
す）を６０／４０〜３０／７０として，両成分を並列型
、又は第１成分を芯に、第２成分を鞘にし、かつ画成分
の重心が一点に重ならない芯鞘型に配置して溶融紡糸し
た後、７０〜９０℃の熱水中で２．５〜４．５倍に延伸
することを特徴とする潜在捲縮性複合繊維の製造方法で
ある。

延伸倍率は２．５〜４．５倍の間であれば延伸による捲
縮発現性が抑制されしかも熱捲縮発現性が低下しない、
さらに乾式延伸や湿式でも温度が低いと二次捲縮発現性
が著しく劣るので、７０〜９０℃の熱水延伸を必要とす
る。

また延伸後にスタッファボックスを通過させ規則的な機
械捲縮を付与しておくと立体捲縮の発現が規則正しくで
きるので好ましいことである。

（作用） このようにして得られた本発明の潜在捲縮性複合繊維は
延伸によりゆるやかな曲線状の捲縮をしているか、又は
機械捲縮による規則的な平面状屈曲捲縮形状をもってい
るが、１２５〜１４０℃で３０〜６０秒間？！！、％埋
すると三次元の螺旋構造をもった立木捲縮が発現し、捲
縮数は２５−謹当り少ないものでも５０はある。これを
図に表わすと第４図のようになる。特に発現のよいもの
は第５図に示すように多数の螺旋が二重になって発現す
る。この上うな捲縮発現をしな構成ｍ維による不織布は
高い弾性、伸縮性をもつことができる。

さらに１５０〜１６１１℃程度で熱処理すると第２成分
のエチレン−プロピレンコポリマーを含むポリオレフィ
ン組成物が溶融するから然接Ｍｍ維としても使用できる
。

（実施Ｍ） 実施例１〜９．比較ＰＡ１〜３ 芯成分としてポリプロピレン（ＰＰ）を、鞘成分として
エチレン−プロピレンコポリマー（ＥＰ）又はＥＰと池
のプロピレン系ポリマーよりなるポリオレフィン組成物
を用いて偏心型芯鞘型複合繊維又は並列型複合繊維を、
紡糸口金孔数５ｏＯ１吐出１１垂当り１５０ｇ／分で溶
融紡糸した。紡出後温水中で延伸し、スタッファボック
スで機械捲縮を付＋ｊ　した後、ネッ１〜コンベアー式
乾燥機を用いて６０℃で乾燥し、これをカット基５１ｍ
ｍに切断して。

潜在捲縮性複合繊維を１１な、各間の成分の組成。

紡糸条件、延伸条件を表１に示す。

次に各々の繊維を　１３０℃で５５秒間熱処理し、捲縮
を発現させた。各間の捲縮形状及び捲縮数をに１に示す
、捲縮形状は！！荷重状態に静置した繊維をＩｌ視Ｉｔ
ｌＩ察し、各ｐＡＩＯ本ずつ２５ｍｍ当りの捲縮数を数
えその平均を捲縮数としな。

（以下余白） （発明の効果） 本発明によりｒ）られる潜在１巻縮性Ｎ合繊維は弾性イ
・織／Ｉｉ　ｆ構成する繊維として以下の渣れた）１点
がある。

カードによる製綿性がよく、ウェブ形成が容易でりる４
熱９！！理するまでは延伸及び機械捲縮によるゆるやか
な曲線状か、又は規則的な平面的屈曲捲縮を持つ形状で
あるから、カードの針布によくかかり、解繊が容易であ
り、ウェブの保形性もよい 捲縮発現温度が１２０〜１４０℃であるがら、現在４・
織布業界に背反している蒸気加熱方式の熱加工機で光介
捲縮発現処理ができる。

さｔ）に複合成分の１つが融点１３３〜！５０　℃のエ
チレン−１０ピレンコポリマーを含むポリオレフィン組
成物であるため捲ｍ発現後熱接着密度の低いパターンを
持つ熱ロールでスポットエンボス加りすることによって
不織布強力の大きい伸縮性不織布とすることが容易であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の複合繊維の１実施態様を示
す繊維の断面口である。第３１４は本発明の目的から外
れた緩い立体捲縮しか発現できない複６ｕ＆維の横道を
示す繊維の断面図である。第４図及び第５図は本発明の
複合繊維の実施例の立体捲縮発現の状ｆフを示す図であ
る。 以下図において、（１）は第１成分、（２）・は第２Ｉ
Ｉｉ、分。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｑ値（重量平均分子量／数平均分子量）が５未満
   ，測定温度（Ｔ℃）が１９０≦Ｔ≦３００の範囲におい
   てメルトフローレート（ＭＦＲ（１），測定温度以外は
   ＪＩＳＫ７２１０による）が１５≦ＭＦＲ（１）＜２０
   ０の範囲の少なくとも一部の値をとるポリプロピレンで
   ある第１成分と，融触ピーク温度（Ｔｍ℃）が各々１３
   ３≦Ｔｍ＜１４５のエチレン−プロピレンランダム共重
   合体が６０〜１００重量％，１３３≦Ｔｍ＜１４５のエ
   チレン−ブテン−プロピレン三元共重合体が０〜４０重
   量％及びポリプロピンが０〜２０重量％からなるポリオ
   レフィン組成物であり，測定温度（Ｔ℃）が１９０≦Ｔ
   ≦３００の範囲において全体としてのメルフローレート
   （ＭＦＲ（２），測定方法はＭＦＲ（１）に同じ）が１
   ３≦ＭＦＲ（２）＜１００の範囲の少なくとも一部の値
   をとる第２成分とからなり，複合比（両成分の断面積比
   ，第１成分／第２成分で表わす）が６０／４０〜３０／
   ７０で両成分が並列型，又は第１成分を芯に第２成分を
   鞘にし，かつ両成分の重心が一点に重ならない芯鞘型に
   配され延伸によって分子配向していることを特徴とする
   潜在捲縮性複合繊維。
2. （２）Ｑ値（重量平均分子量／数平均分子量）が５未満
   ，測定温度（Ｔ℃）が１９０≦Ｔ≦３００の範囲におい
   てメルトフローレート（ＭＦＲ（１），測定温度以外は
   ＪＩＳＫ７２１０による）が１５≦ＭＦＲ（１）＜２０
   ０の範囲の少なくとも一部の値をとるポリプロピレンで
   ある第１成分と，融解ピーク温度（Ｔｍ℃）が各々１３
   ３≦Ｔｍ＜１４５のエチレン−プロピレンランダム共重
   合体が６０〜１００重量％，１３３≦Ｔｍ＜１４５のエ
   チレン−ブテン−プロピレン三元共重合体が０〜４０重
   量％及びポリプロピレンが０〜２０重量％からなるポリ
   オレフィン組成物であり、測定温度（Ｔ℃）が１９０≦
   Ｔ≦３００の範囲において全体としてのメルトフローレ
   ート（ＭＦＲ（２），測定方法はＭＦＲ（１）に同じ）
   が１３≦ＭＦＲ（２）＜１００の範囲の少なくとも一部
   の値をとる第２成分とからなり、複合比（両成分の断面
   積比，第１成分／第２成分で表わす）を６０／４０〜３
   ０／７０として，両成分を並列型，又は第１成分を芯に
   ，第２成分を鞘にし，かつ両成分の重心が一点に重なら
   ない芯鞘型に配置して溶融紡糸した後，７６〜９０℃の
   熱水中で２．５〜４．５倍に延伸することを特徴とする
   潜在捲縮性複合繊維の製造方法。