JPH028048B2

JPH028048B2 -

Info

Publication number: JPH028048B2
Application number: JP61101059A
Authority: JP
Inventors: Kazuaki Toda; Akiro Kamaya; Masayuki Matsubara; Shinji Oota; Shigeki Hayashi
Original assignee: Ube Nitto Kasei Co Ltd
Current assignee: Ube Exsymo Co Ltd
Priority date: 1986-05-02
Filing date: 1986-05-02
Publication date: 1990-02-22
Also published as: JPS62263321A

Description

【発明の詳細な説明】

≪産業上の利用分野≫ 本発明は、不織布のバインダーとして使用され
る熱融着性に優れたポリオレフイン系樹脂を主体
とする熱融着性繊維に関する。 ≪従来技術とその問題点≫ 近年、マスク、あるいは紙おむつ、経血用ナプ
キンなどの衛材用表皮材として、ポリプロピレン
系繊維を主材繊維として、これに熱融着性繊維を
適宜混繊し、しかる後熱風あるいはエンボスロー
ラによつてこれらの繊維を熱融着した不織布が使
用されている。この種の不織布の熱融着性繊維としては、化学
的接着剤を使用していないことから皮膚障害など
の危惧がなく衛生的であること、排尿などによつ
て濡れても表面材は吸収しないためサラツとした
感じが保持できる疎水性があること、価格が比較
的低廉で、かつ安定していることなど、機能上お
よび経済上の理由からポリオレフイン系樹脂が採
用され、その使用量も女性の社会進出、生活様式
の変化および社会の高齢化などを背景として使い
捨ておむつの分野で急速に増大している。従来、この種の不織布は、熱融着性繊維として
は、タクテイシテイの低いポリプロピレン、エチ
レン−プロピレン・コポリマーあるいはポリエス
テルとポリプロピレンを混合して軟化点を降下せ
しめた単一成分系のもの、あるいは高融点側にポ
リプロピレンを主成分とするものを使用し、低融
点側に高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレ
ン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン酢酸ビ
ニル等を使用して、これらを鞘芯型あるいは貼り
合せ型に配した複合系のものが提供されている
が、以下に述べる点で問題があつた。すなわち、熱融着性繊維の利用に際しては、不
織布製造工程において融着条件の幅の広さ、つま
り余り厳密な温度管理を要せず、かつ、融着強力
の高いものが要請されるが、従来の熱融着性繊維
では１〜２℃という狭い範囲での温度管理や、不
織布の強力を高めるため、主材繊維に対する熱融
着性繊維の混合比率を増加したり、全体の目付け
を向上することを余儀なくされている。このため
外気温の変動などによつて品質が不安定となつた
り、融着強力を満足するために目付けが高くなつ
てコスト的に採算が悪化するなどの点で問題があ
つた。これらの問題点の解決方法として、複合繊維系
において低融点成分を変性して、融着強力を上げ
る方法も提案されているが、原料調整のための変
性工程が付加されるし、その効果も充分でなかつ
た。このような従来技術の問題点を解決するため
に、本発明者らは、特別に原料調節のための工程
を付加することなく、不織布製造工程において融
着条件の範囲が広く、かつ高い融着強力の得られ
る熱融着性繊維を鋭意研究して本発明に到達し
た。 ≪問題点を解決するための手段≫ 上記の目的を達成するための本発明の構成は、
ポリオレフイン系樹脂に石油樹脂を１〜20重量％
添加して得られる組成物単独、若しくはその組成
物を並列型、鞘芯型構造の複合繊維の少なくとも
一成分として用いたポリオレフイン系繊維を基本
構成としている。本発明においてポリオレフイン系樹脂とは、結
晶性ポリプロピレン、エチレン−プロピレン・コ
ポリマー、あるいはポリエチレンとこれらの混合
物などを指称し、これに石油資源を原料とする脂
肪族系、あるいは芳香族系の石油樹脂、例えばイ
ソプレン、シクロペンタジエン、１，３−ペンタ
ジエン、１−ペンテン、２−ペンテン、ジシクロ
ペンタジエン等が主体の重合体若しくは共重合体
であるC5系脂肪族石油樹脂または、インデン、
スチレン、メチルインデン、α−メチルスチレン
等が主体の重合体若しくは共重合体であるC8〜
C10系芳香族、これらに水素添加した脂環族の重
合体または共重合体、芳香族脂肪族共重合体から
選択された石油樹脂から選択して、これを前記ポ
リオレフイン系樹脂に対して１〜20重量％の比率
で添加混合したものを主原料とするもので、さら
にこれらに目的に応じて、各種安定剤、着色剤な
どを添加してもよい。石油樹脂の添加量は１〜20
重量％であつて、１重量％未満では充分な効果が
得られず、また21重量％以上では繊維の紡糸性が
低下して安定した操業ができない。また、添加する石油樹脂の軟化点は、70〜150
℃の範囲内にある必要がある。軟化点が70℃以下
になると耐熱性が悪くなり、また融着効率も上が
らない。一方、これが150℃以上にあると、流動活性化
エネルギーが大きくなるため、同様に融着効率が
上がらない。また、衛材用繊維のように繊維に着色すると好
ましくない場合には、水素添加して脱色した石油
樹脂を用いることが望ましい。この場合、水素を添加したことで紡糸性、融着
性には何ら影響はない。本発明の繊維は、上記の原料組成のものを、単
一成分系の繊維あるいは２成分を貼り合せた形態
の並列型の一成分、若しくは芯側に高融点成分、
鞘側に低融点成分を配した鞘芯型の一成分として
紡糸し、これを延伸、熱処理して得られるもので
あつて、複合型の繊維において各々の一成分間の
融点の差が20℃以上あることが望ましい。 ≪実施例≫ 以下、この発明の好適な実施例について説明す
る。実施例１〜４素練りローラーにて高密度ポリエチレン（MI
＝20）70部に、C8〜C10系芳香族系石油樹脂であ
るC9アルキルベンゼンに水素を添加した脂環族
石油樹脂（荒川化学(株)製アルコンｐ−100、軟化
点100℃、分子量700）30部を添加し均一に練つた
後、ペレターザーにてペレツト化し、石油樹脂の
マスターバツチを作成する。一軸押出機２台と、ホール径0.6mmの複合繊維
用ノズルからなる鞘芯型複合繊維紡糸設備を使
い、芯成分として結晶性ポリプロピレン（MI＝
15）を、鞘成分は高密度ポリエチレン（MI＝20）
をベースに、前記マスターバツチを添加して石油
樹脂量が各々１、５、10、20重量％となるように
配合して、紡糸温度250℃、引取速度800ｍ／min
で紡糸し、単糸デニール6.0deの鞘芯型複合繊維
を得た。なお、鞘成分と芯成分の断面積比率は
１：１としたが、いずれも紡糸性が優れ、１時間
の間紡糸切れは１回も発生しなかつた。このマルチフイラメントを300本集めトータル
デニールを約40万とし、ステープルフアイバー試
作設備にて延伸、オイリング、捲縮加工、カツ
ト、乾燥、熱処理を行ない、単糸デニール2de、
カツト長51mm、捲縮数15個／inchのステープルフ
アイバーを得た。なお熱処理は100℃の熱風にて
10分間行なつた。オイルはアルキルフオスフエー
ト系で0.30％付着させた。このようにして得られ
た単繊維の特性を表１に示す。このステープルフアイバーを350mm巾のサンプ
ルカード機に２回通し目付20ｇ／m²の均一なウエ
ブを作成した。この時のカード特性も表１に示し
ているが、いずれもカード通過性が良くなつてい
る。このウエブをシール面積８％、シール接圧５
Kg／cm、シール速度３ｍ／minのエンボスロール
にて、表面温度を117.5℃から130℃までで変えて
ポイントシール融着不織布を作つた。なお、表面
温度が135℃以上では溶融過剰となりフイルムラ
イクになると同時に収縮も大きくなつた。他方、巾350mm巾、速度５ｍ／minの金網ベル
トにウエブを載せ、熱風温度を132.5〜145℃まで
変え、風速２ｍ／秒の熱風を５秒間吹き付けて、
熱風融着不織布も作成した。なお、この場合には
熱風温度が150℃以上では不織布は溶融過剰とな
り、収縮も著しく大きくなつた。熱風融着にて作成された不織布の裂断長、蒿高
性を調べたところ（表１、図１〜４参照）、いず
れも融着強力が高く、且つ広い温度範囲で優れた
融着強力を持つた不織布が得られた。従つて、従
来のような厳密な温度設定や管理が不要となり、
外気温等が多少変化しても品質の安定したものが
得られ、また生産速度や目付等も幅広く変えら
れ、しかも、蒿高性が優れ、紙おむつの要求性能
の一つである触感の良いものが得られた。この傾
向は表１ないしは第１図〜第４図からも明らかな
ように熱風融着不織布に、より顕著に現われる。比較例１〜３実施例１〜４と同じ方法にて、鞘成分として高
密度ポリエチレン単独及び脂環族石油樹脂（荒川
化学(株)製アルコンｐ−100）を、それぞれ０、
0.5、25重量％添加した高密度ポリエチレンを使
い、組成原料比率の異なる３種類の鞘芯型複合繊
維を紡糸した。その結果、比較例１、２はいずれ
も紡糸性が良く、１時間の紡糸中で紡糸切れは１
回も発生しなかつたが、比較例３は１時間に５〜
７回紡糸切れが発生し、安定した紡糸が出来なか
つた。さらに、比較例１、２について、カード特性、
不織布特性を調べたところ、表１、第１図〜第４
図に示すようにいずれも実施例に比しカード通過
性が劣り、熱融着強度、蒿高性も劣つていた。ま
た融着強度の温度依存性が大きく、融着温度によ
り融着強力及び触感が左右される。すなわち、融
着温度が低いと融着強力が弱く、逆に融着温度が
高いと固くなり触感（風合）が劣つてくる。実施例５〜７実施例１〜４と同一方法にて芯成分として結晶
性ポリプロピレン（宇部興産(株)J130G）を鞘成分
は高密度ポリエチレン（旭化成(株)製J310）にC5
系脂肪族石油樹脂として、イソプレン系重合体
（実施例５、日本ゼオン(株)製フイントンＡ−100、
軟化点100℃）、また、同じ重合体（実施例６、日
本ゼオン(株)製クイントンＣ−100、軟化点95℃）、
高級炭化水素石油樹脂（実施例７、三井石油化学
(株)製FTR−6100、軟化点97℃）を各々５％重量
添加した鞘芯型複合繊維を作成し、紡糸性、カー
ド特性、不織布特性を調べたところいずれも表２
に示すように優れた結果が得られた。実施例８実施例１〜４と同一方法にて芯成分に結晶性ポ
リプロピレン（宇部興産(株)製、J130G）、鞘成分
には脂環族石油樹脂（荒川化学(株)製アルコンｐ−
125、分子量820、軟化点125℃）を５重量％添加
した無水マレイン酸変性高密度ポリエチレン（日
本石油化学(株)製、ＮポリマーS0792）を使い、鞘
芯型複合繊維を紡糸した。その結結果、紡糸性、
カード特性、不織布特性を調べたところ表３に示
すようにいずれも優れた結果が得られた。実施例９一軸押出機とホール径0.5mmの単一系繊維用ノ
ズルからなる紡糸設備を用い、エチレンプロピレ
ンランダム共重合体（宇部興産(株)製エチレン含量
２％ MI＝30）とポリプロピレンホモポリマー
（宇部興産(株)製MI＝30）とを１：１でブレンド
し、これに芳香族脂肪族共重合体（東邦石油樹脂
(株)製トーホー・ハイレジン＃90、軟化点95℃）を
３重量％添加した樹脂から単一系熱融着性繊維を
作成した。単一系熱融着性繊維は熱風融着すると
熱収縮のために、均一な不織布が得られないの
で、ポイントシール融着不織布にて不織布特性を
調べた。なお、このときのエンボスロールの表面
温度は137.5℃〜145℃にてポイントシールした。
その結果芳香族脂肪族共重合体石油樹脂の入つて
いない比較例４に比し、カード特性、不織布特性
は表３に示すように優れていた。実施例 10〜12 実施例２で得られた熱融着性繊維に単糸デニー
ル2de、カツト長51mmのポリプロピレン（レギユ
ラー）繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維を
各々50％混繊し、350mm巾のサンプルカード機に
３回通し、均一に混合した目付20ｇ／m²のウエブ
を作成した。このウエブについて実施例１〜４と
同一方法にて不織布特性を調べたところ、石油樹
脂無添加の熱融着性繊維に各種繊維を各々50％混
綿した比較例５〜７に比し、表４に示すようにい
ずれも優れていた。実施例 13 実施例１〜４と同一方法にて鞘成分にて、脂環
族石油樹脂（荒川化学(株)製アルコンｐ−90、分子
量630、軟化点90℃）を８重量％添加した低密度
ポリエチレン（宇部興産(株)製J2522）を使い、鞘
芯型複合繊維を240℃にて紡糸した。その結果、
紡糸性は全く問題なかつた。また、カード特性、
不織布特性は脂環族石油樹脂の入つていない比較
例８と比べ優れていた。なお、不織布作成時のエ
ンボスロール表面温度は100〜120℃又熱風温度は
110℃〜130℃で行なつた。実施例 14、15 実施例１〜４と同一方法にて芯成分に脂環族石
油樹脂（荒川化学(株)製アルコンｐ−125）を５重
量％添加した結晶性ポリプロピレン（宇部興産(株)
製J1159）、鞘成分には高密度ポリエチレン（旭化
成(株)製サンテツクJ310）単独、又、脂環族石油樹
脂（荒川化学(株)製アルコンｐ−125）を５重量％
添加した高密度ポリエチレン（旭化成(株)製サンテ
ツクJ310）を使い、鞘芯型複合繊維を250℃にて
紡糸した。その結果、紡糸性は全く問題なかつ
た。不織布強力は脂環族石油樹脂の入つていない
比較例９に比べ、いずれも優れた結果が得られ
た。これは鞘成分と芯成分の接着力が増加した為
と考えられる。比較例９の引張試験後の不織布の破断部分を電
子顕微鏡にて観察すると、熱融着繊維が融着して
いるところは、繊維内の鞘成分と芯成分の界面で
の剥離が観察される。並列型はさらにこの傾向が
強い。そこで、鞘成分と芯成分の接着力を測定するた
めに、ホール径0.7mmの並列型複合繊維用ノズル
を用い、250℃にて、単糸デニール約450de（約
φ0.26mm）の太い並列型複合繊維を紡糸し、両成
分の剥離試験を行なつた。剥離引張速度は40mm／
分にて測定し、得られた値を接触幅で除した値を
剥離強力（ｇ／mm）とした。この結果、芯成分に
脂環族石油樹脂を添加したものは、添加しないも
のに比較して剥離強力が大きく、鞘成分と芯成分
の両方に添加したものはさらに大きな値を示す。
従つて鞘成分と芯成分の接着力増加が不織布強力
に寄与しているのものと思われる。なお、各実施例ないしは比較例中の評価方法は
次の通りである。＊紡糸性；１時間当たりの紡糸切断回数が１回以
下のものを良、２〜12回のものを不良、13回以
上のものを不可とした。＊単繊維特性；JIS L1015化学繊維ステープルの
試験方法に準じ測定をした。引張破断強伸度及び見掛ヤング率；つかみ間
隙20mm、引張速度20±１mm／minにて引張り、
試料が切断した時の荷重、及び荷重−伸長曲線
の原点近くでの伸長変化に対する荷重変化から
算出する。なお試験回数は30回とした。捲縮数、捲縮率及び捲縮弾性率；捲縮数は試
料に２mg／デニールの初荷重をかけたときの捲
縮数を数え、25mm間当たりの捲縮数を求める。
試験回数は20回とし、その平均値で表示した。
実施例、比較例では数はいずれも15ケとなるよ
うにした。捲縮率及び捲縮弾性率は、試料に２
mg／デニールの初荷重をかけた時の長さ(a)と、
これに50mg／デニールの初荷重をかけた時の長
さ(b)を測定し、次に全荷重を除き、２分間放置
後、２mg／デニールの初荷重をかけて長さ(c)を
読み、次式により求めた。なお、試験回数は20
回とし、その平均値で表わした。捲縮率（％）＝ｂ−ａ／ｂ×100 捲縮弾性率（％）＝ｂ−ｃ／ｂ−ａ×100 ＊カード特性；サンプルカード機にて100ｇ／m²
のウエブを作成し、これをランダムカード機に
通し、出て来たウエブを５分後、10分後にネツ
プ採りし、m²当たりの目付を測定してカード通
過性を求めた。またこの時のネツプの発生状態
及び均一性を観察してカード特性を調べた。＊不織布特性；サンプルカード機を２回通して、
目付20ｇ／m²の均一なウエブを作成し、エンボ
スローラーによるポイントシール融着不織布
と、熱風吹付けによる熱風融着不織布とを作
り、熱融着強力と蒿高性を調べた。熱融着強力；JIS Ｌ−1068の引張試験方法に
準じ、熱融着加工した不織布から、機械方向
200mm×幅方向50mm及び機械方向50mm×幅方向
200mmの試験片をそれぞれ５枚採取し、つかみ
間隙を100mm、引張速度を毎分30±２cmとして、
機械方向（MD）及び機械方向に対し垂直方向
（TD）の引張切断強力を測つた。裂断長；不織布の目付の因子を加味して次式
により裂断長を求め比較した。すなわち、この
裂断長は不織布を吊り下げた時、自重で切断す
る長さに相当する。裂断長（ｍ）＝熱融着強力（ｇ）／目付（ｇ／m²）×試料幅（0.05
0ｍ）蒿高性；50mm／50mmの試験片を10放重ね、そ
の上に6.5ｇ（0.26ｇ／m²）の荷重を全面に均
一にかけた状態で、５分後に全体の厚みを測
り、蒿密度から蒿高性を調べた。＊軟化点；JIS2207に準じた環球法により測定し
た。

【表】

【表】 ≪作用効果≫ 以上、各種の実施例で説明したように、本発明
の繊維を使用することによつて、不織布の強力が
向上できるのは、C5系脂肪族石油樹脂あるいは
C8〜C10系芳香族石油樹脂脂環族系石油樹脂、芳
香族脂肪族共重合体から選択された樹脂を添加す
ることによつて、不織布加工のため加熱されてい
る段階では、これらの成分のために、繊維表面が
粘着性を有した状態となつて接触している繊維相
互間が、この粘着力による接合も付加された状態
で溶融接着しているので、従来、熱により一時的
に融着していても走行あるいは降温時には剥離し
ていたと思われる現象が抑制できるるためと考え
られる。本発明のポリオレフイン系繊維は以上詳細に説
明したように高い融着強力を有する不織布に適し
ているので、需要の増大が期待されている使い捨
ておむつの表皮材や、各種衛生材用不織布などと
して好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図から第４図は表１に示した本発明の実施
例の裂断長を図示したグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】

１結晶性ポリプロピレン、エチレン−プロピレ
ン・コポリマーあるいはポリエチレンとこれらの
混合物からなるポリオレフイン系樹脂に、脂肪族
系、芳香族系、脂環族系または芳香族脂肪族共重
合体から選択された軟化点が70〜150℃の石油樹
脂を全重量に対して１〜20重量％添加混合した原
料樹脂単独からなる、若しくは前記原料樹脂を並
列型、鞘芯型構造の複合繊維の少なくとも一成分
としてなることを特徴とするポリオレフイン系熱
融着性繊維。