JPH0320505B2 - - Google Patents
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Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、熱接着性複合繊維を使用したウエブ
を熱処理して不織布を製造するに際して、熱処理
時にウエブに圧力が加えられる処理条件下におい
ても充分な嵩高が得られる不織布の製造方法に関
するものである。 〔従来の技術と問題点〕 融点を異にする繊維形成性重合体をそれぞれ各
別の複合成分とする熱接着性複合繊維を少なくと
も一部に使用したウエブを熱処理して繊維間を熱
接着せしめることにより多孔性の不織布を製造す
る方法は以前から知られている。中でもポリプロ
ピレンとこれより融点の低い他の重合体とをそれ
ぞれ複合成分とする熱接着性複合繊維を使用する
場合については古くから知られているが、このよ
うな熱接着性複合繊維は、一般に既に有する三次
元の顕在捲縮に加えて熱処理時に潜在捲縮が顕在
化して大きな収縮を伴なつて熱接着することか
ら、熱処理前のウエブと比べて不織布の嵩が低下
するという問題点があつた。 このような問題点を解決するために、不織布化
に先立つて熱接着性複合繊維をアニーリングして
潜在捲縮をあらかじめ顕在化させてから不織布化
する方法も知られているが、この場合には捲縮数
のコントロールが難しく、アニーリング後の捲縮
総数の過不足によりウエブの加工性や不織布の嵩
高に大きく影響して、実際上前記問題点を解決す
るように実施することは困難であつた。 そこで最近、一方の複合成分であるポリプロピ
レンのＱ値及び延伸条件等を規制することによ
り、三次元の顕在捲縮は有するが潜在捲縮を実質
的に有しない熱接着性複合繊維を製造し、これを
用いて嵩高な不織布を製造する方法が開示されて
いる（特開昭58−23951号）。しかしながら、この
製造方法における熱処理はウエブにほとんど圧力
がかからない状態で行なうので嵩高となる効果が
表われるが、若し例えば近年主流となりつつある
サクシヨンドライヤー等の如く熱処理時にウエブ
に圧力のかかる方式のドライヤーを使用した場合
は、充分に嵩高い不織布を得ることは出来ない問
題点があつた。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明者達は、上記問題点を解決して熱処理が
たとえウエブに圧力のかかる条件下に行なわれて
も充分に嵩高い不織布を得ることの出来る手段を
提供することを目的に研究を重ねた結果、本発明
に到達した。 すなわち、本発明は、密度が0.905以上で沸騰
ｎ−ヘプタン不溶部のアイソタクチツクペンタツ
ド分率が0.950以上且つ２個の異種コンフイギユ
レーシヨンを有するペンタツド分率が0.002以下
である、ポリプロピレンを第１成分とし、主とし
てポリエチレンよりなるポリマーを第２成分とし
て、第２成分が繊維表面の少なくとも一部を長さ
方向に連続して形成するように第１成分と第２成
分とを並列型または鞘芯型に配すると共に溶融紡
糸前の第１成分のメルトフロレートが３以上20未
満であつて且つ溶融紡糸前後のメルトフロレート
の差が10以内にとどまるように溶融紡糸した後に
捲縮せしめて熱接着性複合繊維を得た後、該熱接
着性複合繊維の単独から成るまたは該熱接着性複
合繊維を少なくとも20重量％含有するウエブと
し、該ウエブを該熱接着性複合繊維の第２成分の
融点以上であつて第１成分の融点よりも低い処理
温度で熱処理するに際して100℃／30秒以上の昇
温速度でウエブの温度を昇温せしめて熱処理する
ことを特徴とする不織布の製造方法に関するもの
である。 〔構成の説明〕 以下、本発明を詳細に説明する。 本発明において第１成分として用いるポリプロ
ピレンは特開昭58−104907号に記載されている方
法で製造できる。すなわち、有機アルミニウム化
合物または有機アルミニウム化合物と電子供与体
との反応生成物を四塩化チタンと反応させて得ら
れる固体生成物（）に更に電子供与体と電子受
容体とを反応させて得られる固体生成物（）を
有機アルミニウム化合物および芳香族カルボン酸
エステル（）と組み合わせて該芳香族カルボン
酸エステル（）と該固体生成物（）とのモル
比(/)を0.2〜1.00とした触媒の存在下にプロ
ピレンを重合させることにより得られる。 アイソタクチツクペンタツド分率とは、A.
Zambelli等によつてMacromolecules ６、925
（1973）に発表されている方法、すなわち13C−
NMRを使用して測定されるポリプロピレン分子
鎖中のペンタツド単位でのアイソタクチツク分率
である。従つてアイソタクチツクペンタツド分率
とは、プロピレンモノマー単位が５個連続してア
イソタクチツク結合したプロピレンモノマー単位
の分率である。また、２個の異種コンフイギユレ
ーシヨンを有するペンタツド分率とは、分子鎖中
の５個のモノマー単位のコンフイギユレーシヨン
のうち３個が共通のコンフイギユレーシヨンであ
り、他の２個がその反対のコンフイギユレーシヨ
ンを持つようなペンタツドの分率である。 本発明で使用するポリプロピレンは、沸騰ｎ−
ヘプタン不溶部のアイソタクチツクペンダツド分
率（P0）が0.950以上であり、且つ２個の異種コ
ンフイギユレーシヨンを有するペンタツド分率
（P2）が0.002以下である。P0が0.950に満たない
ポリプロピレンを第１成分に用いた熱接着性複合
繊維を使用しても、不織布化の熱処理時に嵩が縮
小して嵩高な不織布が得ることはできない。又、
P2が0.002を越えるポリプロピレンを第１成分に
用いた熱接着性複合繊維を使用しても同様に嵩高
な不織布を得ることはできない。 又、本発明で使用するポリプロピレンの密度
は、抽出処理を全くしないままで0.905以上であ
り、更には0.910以上が好ましい。密度が0.905に
満たないポリプロピレンを第１成分に用いた熱接
着性複合繊維を使用しても前記同様に嵩高な不織
布を得ることはできない。 本発明においてポリプロピレンの溶融紡糸前の
メルトフロレート（以下MFRと記すことがあり、
その測定方法は後記する）を３以上20未満に限定
する理由は、このMFRが３未満のポリプロピレ
ンを一方の複合成分として溶融紡糸しても可紡性
が悪くて複合紡糸が著しく困難であるからであ
り、又、ポリプロピレンの紡糸前のMFRが20以
上であれば、先に述べた所定範囲のP0，P2及び
密度を有していても、得られた複合繊維を含むウ
エブを熱処理して不織布化するときに嵩が縮小し
てしまつて嵩高な不織布が得られないからであ
る。 又、溶融紡糸前後のポリプロピレンのMFRの
差が10以内にとどまるようにする理由は、MFR
の差が10を越えると、その複合繊維を含むウエブ
を熱処理して不織布化するときに嵩が縮小してし
まつて、嵩高な不織布が得られないからである。
その理由はポリプロレンは一般に熱処理によつて
分子鎖が切断されてMFRが上昇するが、その度
合が大きくなると、低分子量領域が増え結晶化度
が低下するためと考えられる。溶融紡糸前後のポ
リプロピレンのMFRの差が10未満にとどまるよ
うに紡糸条件を設定するには、ポリプロピレンを
単独に紡出して紡出前後のMFRを測定し、その
差が10未満になるような条件を試験により選択設
定してその条件を複合紡糸における第１成分の紡
糸条件とすればよい。 本発明に用いられる熱接着性複合繊維の第１成
分を成しているポリプロピレンは、通常のものよ
り２℃以上融点が高く非常に結晶化度が高いもの
である。これは例えば差動走査熱量計（DSC）
による測定値で示されている。更に溶融状態から
の結晶化速度が従来のものより速く、例えば球晶
の成長速度や球晶核の発生数も多くなつている。
本発明において構成される熱接着性複合繊維の第
１成分を成しているポリプロピレンが上記の性質
を有することが、熱処理時におけるウエブの嵩の
縮小を少なくして得られる不織布を嵩高とさせる
理由と考えられる。 本発明において熱接着性複合繊維の第２成分の
主成分として使用されるポリエチレンとは、高圧
法ポリエチレンあるいは中低圧法ポリエチレンの
如きエチレンを主成分とする重合体の総称であ
り、この中にはエチレンの単独重合体のみなら
ず、プロピレン、ブテン−１あるいは酢酸ビニル
との共重合体（EVA）等が含まれる。第２成分
となる主としてポリエチレンよりなるポリマーと
は、このようなポリエレンの１種単独又は２種以
上の混合物の他、ポリエチレンを少なくとも50重
量％以上含有し残部がポリプロピレン、ポリブテ
ン−１、FPR等の他のポリマーである混合ポリ
マーであつても良い。このような第２成分の融点
は、第１成分であるポリプロピレンの融点より20
℃以上低いことが好ましい。このポリエチレンに
ついては特別な限定は不要であるが、紡糸のし易
さからメルトインデツクス（測定法は後記する）
が５〜35程度のポリエチレンが好ましく用いられ
る。 第１成分及び第２成分には、本発明の目的を損
はない程度において、ポリオレフイン繊維に通常
用いられる各種の安定剤、充填剤、顔料等を添加
することができる。 本発明において構成される熱接着性複合繊維で
は、第２成分が繊維表面の少くとも一部を、好ま
しくは出来るだけ広い部分を、長さ方向に連続し
て形成している必要がある。すなわち、このよう
な複合繊維は、第１成分及び第２成分から成る並
列型か、第１成分を芯成分とし第２成分を鞘成分
とする鞘芯型の複合繊維であり、既知の溶融紡糸
法によつて得ることが出来る。両成分の複合の割
合には特別な限定はないが、第２成分が40〜70重
量％であることが好ましい。 上記第１成分及び第２成分を所定の複合構造に
溶融紡糸して得られた複合未延伸糸は、通常は強
力、風合等の面の要請から延伸されることによつ
て適度な三次元捲縮も発現する。この場合延伸の
方法や装置は既知のものによつてよい。しかしな
がら、この延伸は必ずしも必要でなく複合未延伸
糸に捲縮加工装置により二次元捲縮を付与して不
織布原料として使用することが出来る。この捲縮
加工は複合未延伸糸を延伸したものについても必
要に応じてなされる。このようにして本発明にお
いて不織布化するウエブの主要構成要素である熱
接着性複合繊維（以下、一般名称の熱接着性複合
繊維と区別するためＨ熱接着性複合繊維と言うこ
とがある）が構成される。 本発明においてＨ熱接着性複合繊維を含有する
ウエブを不織布化する場合のＨ熱接着性複合繊維
と混合される他の繊維は、ウエブの熱処理によつ
ても溶融しないことが必要であり、従つて処理温
度よりも高い融点を持つもの若しくは炭化等の変
質をきたさないものであればその種類の如何を問
わないが、例えば木綿や羊毛のような天然繊維、
ビスコースレーヨンや酢酸繊維素繊維のような半
合成繊維、ポリオレフイン系繊維やアクリル系繊
維やポリビニルアルコール繊維のような合成繊
維、更にはガラス繊維等の無機物繊維等の１種又
は２種以上の繊維が適宜に選択して用いられる。
Ｈ熱接着性複合繊維を他の繊維と混合してウエブ
とするときの混率は、他の繊維との合計重量に基
づき20重量％以上である。Ｈ熱接着性複合繊維が
ウエブ中に20重量％含まれていれば、熱処理によ
り或る程度の接着効果があつてウエブを不織化し
て嵩高を維持し、例えば吸音材、防音材等の用途
には充分使用できる。しかしながら、一般に不織
布の強度の要求される用途に供するためにはＨ熱
接着性複合繊維の混率は30重量％以上であること
を必要とし、この場合、本発明の効果は顕著に発
揮される。Ｈ熱接着性複合繊維と他の繊維との混
合方法は、綿状で混合する方法、トウ状で混合す
る方法等任意の方法が用いられる。 Ｈ熱接着性複合繊維100重量％或は上記の如く
にして他の繊維と混合した混合繊維は、目的に応
じパラレルウエブ、クロスウエブ、ランダムウエ
ブ、トウ−ウエブ等の適当な形態のウエブに集積
する。 次いでこのウエブをＨ熱接着性複合繊維の第２
成分の融点以上であつて第１成分の融点よりも低
い処理温度で熱処理して第２成分の熱融着により
不織布化する。この際100℃／30秒以上の昇温速
度でウエブの温度を昇温させるように加熱する必
要がある。これに満たない昇温速度で加熱した場
合、ウエブの嵩が縮小して嵩高な不織布を得るこ
とは出来ない。その理由は、昇温速度が100℃／
30秒未満の場合、第１成分であるポリプロピレン
の紡糸時及び延伸時の配向の戻りが発生するため
である。 熱処理方法としては熱風ドライヤー、サクシヨ
ンドラムドライヤー、ヤンキードライヤー等のド
ライヤーやフラツトカレンダーロール、エンボス
ロール等のヒートロール等を使用するいずれの方
法にもよることができる。又、ウエブ自体の温度
の測定方法としては赤外線放射温度計等によるこ
とができる。 〔実施例〕 本発明を実施例によつて更に説明する。なお実
施例中に示された物性値の測定法又は定義をまと
めて示しておく。 密度： JIS Ｋ−6758のプレス法により試料を作成
し、 JIS Ｋ−7112の密度勾配管法により測定し
た。 ポリプロピレンの沸騰ｎ−ヘプタン不溶部： ５ｇのポリプロピレンを500mlの沸騰キシレ
ン中に全溶解し、これを５のメタノールに
投入析出させたものを回収して乾燥した後、
沸騰ｎ−ヘプタンで６時間ソツクスレー抽出
した抽出残部である。 アイソタクチツクペンタツド分率（P0）及び
２種の異種コンフイギユレーシヨンを有するペン
タツド分率（P2）： ポリプロピレンの沸騰ｎ−ヘプタン不溶部に
ついてMacromolecules ６、925（1973）に
記載の方法により測定した。NMRの測定に
おけるピークの帰属決定法は、上記同誌８、
687（1975）に基づいた。このNMRによる測
定にはFT−NMRの270MHzの装置を用い、
27000回の積算測定によりシグナル検出限界
をアイソタクチツクペンタツド分率で0.001
にまで向上させて行つた。 MFR： ASTM D1238の条件（Ｌ）による。 紡糸後のポリプロピレンのMFR： 複合紡糸と同じ押出量及び加熱条件下にポリ
プロピレンだけを紡出せしめて採取したサン
プルのMFRを測定して紡糸後のポリプロピ
レンのMFRとした。 MI： ASTM D1238の条件（Ｅ）による。 可紡性： １時間以上連続紡糸し、その間に１錘１時間
当りの糸切れが無い場合を○、２回未満を
△、２回以上を×で表示した。 嵩高： 25cm×25cmのウエブまたは不織布を合計重量
約100ｇとなるように必要枚数を採取してそ
の合計重量（wg）を秤量した後にこれを積
み重ね、その上に面積25cm×25cmで重量75ｇ
のボール紙１枚を乗せ、全体の高さ（ｈcm）
を測定してウエブもしくは不織布の体積（ｖ
cm2）を算出し次式によつて嵩高を求める。 嵩高＝ｖ／ｗ＝625×ｈ／ｗ（cm3／ｇ） 嵩高維持率： ウエブの嵩高（H0）および同じウエブから
得られた不織布の嵩高（Ｈ）から次式によつ
てもとめる。 嵩高維持率＝（Ｈ／H0）×100 不織布化時のウエブの熱収縮率： 25cm×25cmのパラレルカードウエブを弛緩状
態で不織布化のための熱処理と同様の条件で
熱処理した後、得られた不織布の繊維配列方
向の長さ（ａcm）を測定し、次式によつてウ
エブの熱収縮率を求める。 ウエブの熱収縮率＝（１−ａ／25）×100 実施例 １〜８、比較例 １〜13 第１表に示す如く各種のポリプロピレン（表中
PPと略記）及び高密度ポリエチレン（表中
HDPEと略記）や低密度ポリエチレン（表中
LDPEと略記）やエチレン酢酸ビニルコポリマー
（表中EVAと略記）等の各種のポリエチレンを組
み合わせてＨ熱接着性複合繊維の他種々な複合繊
維を得た。これらの原料ポリマーの特性、紡糸条
件、延伸条件を第１表に示した。紡糸ノズルは、
未延伸繊度が72デニールの場合は孔径1.0mm×孔
数60のものを、又24デニール以下の場合は孔径
0.6mm×孔数240のものをそれぞれ使用した。複合
構造が鞘芯型のものはいずれも第２成分が鞘でが
第１成分が芯となつている。 このようにして得た未延伸糸は所定の延伸温度
で延伸して三次元の捲縮を顕在化せしめた延伸ト
ウとなすか、又は延伸後更に二次元の捲縮を付与
した延伸トウとなし、そして、これらの延伸トウ
はいずれも繊維長64mmにカツトし複合短繊維とし
た。この複合短繊維を単独で、または他繊維と混
合して、40インチのローラーカードを通し目付約
100ｇ／m2のカードウエブとなした。次いで風圧
を0.12ｇ／cm2に調整されたエアーサクシヨンタイ
プのドライヤーにより、いずれのカードウエブの
場合も100℃／20秒の昇温速度で所定の処理温度
に達してから30秒間熱処理して不織布化した。 実施例及び比較例の不織布化条件、不織布化時
の体積変化を第２表に示した。 又第３表に実施例１及び比較例２のウエブを、
風圧0.12ｇ／cm2、処理温度145℃の条件下でエア
ーサクシヨンドライヤーを用いて昇温速度及び処
理時間を変化させて不織布化した際の嵩高維持率
を示した。 第１表及び第２表から、本発明により得られた
不織布は、ウエブを風圧のかかる条件下で熱処理
したものであつても、ウエブの嵩の少なくとも50
％以上を維持する嵩高な不織布であることが判
る。これに対して本発明の範囲外の条件で得られ
た不織布は、熱処理によりウエブの嵩が縮小して
しまつて嵩高な不織布は得られていない。詳細に
は、比較例２、４、６、７、９及び10は第１成分
の密度、P0、P2について、比較例１、５、８、
11、12及び13は第１成分のMFRに関して、比較
例３はそれらの全部について、更に比較例14，
15、16はそれぞれ第１成分のP2、密度、P0に関
して、本発明の範囲外にある場合についての結果
が示されている。また第３表から、昇温速度につ
いてはＨ熱接着性複合繊維を使用したウエブを本
発明の範囲内の昇温速度で熱処理した場合にのみ
嵩高な不織布が得られることが判る。
を熱処理して不織布を製造するに際して、熱処理
時にウエブに圧力が加えられる処理条件下におい
ても充分な嵩高が得られる不織布の製造方法に関
するものである。 〔従来の技術と問題点〕 融点を異にする繊維形成性重合体をそれぞれ各
別の複合成分とする熱接着性複合繊維を少なくと
も一部に使用したウエブを熱処理して繊維間を熱
接着せしめることにより多孔性の不織布を製造す
る方法は以前から知られている。中でもポリプロ
ピレンとこれより融点の低い他の重合体とをそれ
ぞれ複合成分とする熱接着性複合繊維を使用する
場合については古くから知られているが、このよ
うな熱接着性複合繊維は、一般に既に有する三次
元の顕在捲縮に加えて熱処理時に潜在捲縮が顕在
化して大きな収縮を伴なつて熱接着することか
ら、熱処理前のウエブと比べて不織布の嵩が低下
するという問題点があつた。 このような問題点を解決するために、不織布化
に先立つて熱接着性複合繊維をアニーリングして
潜在捲縮をあらかじめ顕在化させてから不織布化
する方法も知られているが、この場合には捲縮数
のコントロールが難しく、アニーリング後の捲縮
総数の過不足によりウエブの加工性や不織布の嵩
高に大きく影響して、実際上前記問題点を解決す
るように実施することは困難であつた。 そこで最近、一方の複合成分であるポリプロピ
レンのＱ値及び延伸条件等を規制することによ
り、三次元の顕在捲縮は有するが潜在捲縮を実質
的に有しない熱接着性複合繊維を製造し、これを
用いて嵩高な不織布を製造する方法が開示されて
いる（特開昭58−23951号）。しかしながら、この
製造方法における熱処理はウエブにほとんど圧力
がかからない状態で行なうので嵩高となる効果が
表われるが、若し例えば近年主流となりつつある
サクシヨンドライヤー等の如く熱処理時にウエブ
に圧力のかかる方式のドライヤーを使用した場合
は、充分に嵩高い不織布を得ることは出来ない問
題点があつた。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明者達は、上記問題点を解決して熱処理が
たとえウエブに圧力のかかる条件下に行なわれて
も充分に嵩高い不織布を得ることの出来る手段を
提供することを目的に研究を重ねた結果、本発明
に到達した。 すなわち、本発明は、密度が0.905以上で沸騰
ｎ−ヘプタン不溶部のアイソタクチツクペンタツ
ド分率が0.950以上且つ２個の異種コンフイギユ
レーシヨンを有するペンタツド分率が0.002以下
である、ポリプロピレンを第１成分とし、主とし
てポリエチレンよりなるポリマーを第２成分とし
て、第２成分が繊維表面の少なくとも一部を長さ
方向に連続して形成するように第１成分と第２成
分とを並列型または鞘芯型に配すると共に溶融紡
糸前の第１成分のメルトフロレートが３以上20未
満であつて且つ溶融紡糸前後のメルトフロレート
の差が10以内にとどまるように溶融紡糸した後に
捲縮せしめて熱接着性複合繊維を得た後、該熱接
着性複合繊維の単独から成るまたは該熱接着性複
合繊維を少なくとも20重量％含有するウエブと
し、該ウエブを該熱接着性複合繊維の第２成分の
融点以上であつて第１成分の融点よりも低い処理
温度で熱処理するに際して100℃／30秒以上の昇
温速度でウエブの温度を昇温せしめて熱処理する
ことを特徴とする不織布の製造方法に関するもの
である。 〔構成の説明〕 以下、本発明を詳細に説明する。 本発明において第１成分として用いるポリプロ
ピレンは特開昭58−104907号に記載されている方
法で製造できる。すなわち、有機アルミニウム化
合物または有機アルミニウム化合物と電子供与体
との反応生成物を四塩化チタンと反応させて得ら
れる固体生成物（）に更に電子供与体と電子受
容体とを反応させて得られる固体生成物（）を
有機アルミニウム化合物および芳香族カルボン酸
エステル（）と組み合わせて該芳香族カルボン
酸エステル（）と該固体生成物（）とのモル
比(/)を0.2〜1.00とした触媒の存在下にプロ
ピレンを重合させることにより得られる。 アイソタクチツクペンタツド分率とは、A.
Zambelli等によつてMacromolecules ６、925
（1973）に発表されている方法、すなわち13C−
NMRを使用して測定されるポリプロピレン分子
鎖中のペンタツド単位でのアイソタクチツク分率
である。従つてアイソタクチツクペンタツド分率
とは、プロピレンモノマー単位が５個連続してア
イソタクチツク結合したプロピレンモノマー単位
の分率である。また、２個の異種コンフイギユレ
ーシヨンを有するペンタツド分率とは、分子鎖中
の５個のモノマー単位のコンフイギユレーシヨン
のうち３個が共通のコンフイギユレーシヨンであ
り、他の２個がその反対のコンフイギユレーシヨ
ンを持つようなペンタツドの分率である。 本発明で使用するポリプロピレンは、沸騰ｎ−
ヘプタン不溶部のアイソタクチツクペンダツド分
率（P0）が0.950以上であり、且つ２個の異種コ
ンフイギユレーシヨンを有するペンタツド分率
（P2）が0.002以下である。P0が0.950に満たない
ポリプロピレンを第１成分に用いた熱接着性複合
繊維を使用しても、不織布化の熱処理時に嵩が縮
小して嵩高な不織布が得ることはできない。又、
P2が0.002を越えるポリプロピレンを第１成分に
用いた熱接着性複合繊維を使用しても同様に嵩高
な不織布を得ることはできない。 又、本発明で使用するポリプロピレンの密度
は、抽出処理を全くしないままで0.905以上であ
り、更には0.910以上が好ましい。密度が0.905に
満たないポリプロピレンを第１成分に用いた熱接
着性複合繊維を使用しても前記同様に嵩高な不織
布を得ることはできない。 本発明においてポリプロピレンの溶融紡糸前の
メルトフロレート（以下MFRと記すことがあり、
その測定方法は後記する）を３以上20未満に限定
する理由は、このMFRが３未満のポリプロピレ
ンを一方の複合成分として溶融紡糸しても可紡性
が悪くて複合紡糸が著しく困難であるからであ
り、又、ポリプロピレンの紡糸前のMFRが20以
上であれば、先に述べた所定範囲のP0，P2及び
密度を有していても、得られた複合繊維を含むウ
エブを熱処理して不織布化するときに嵩が縮小し
てしまつて嵩高な不織布が得られないからであ
る。 又、溶融紡糸前後のポリプロピレンのMFRの
差が10以内にとどまるようにする理由は、MFR
の差が10を越えると、その複合繊維を含むウエブ
を熱処理して不織布化するときに嵩が縮小してし
まつて、嵩高な不織布が得られないからである。
その理由はポリプロレンは一般に熱処理によつて
分子鎖が切断されてMFRが上昇するが、その度
合が大きくなると、低分子量領域が増え結晶化度
が低下するためと考えられる。溶融紡糸前後のポ
リプロピレンのMFRの差が10未満にとどまるよ
うに紡糸条件を設定するには、ポリプロピレンを
単独に紡出して紡出前後のMFRを測定し、その
差が10未満になるような条件を試験により選択設
定してその条件を複合紡糸における第１成分の紡
糸条件とすればよい。 本発明に用いられる熱接着性複合繊維の第１成
分を成しているポリプロピレンは、通常のものよ
り２℃以上融点が高く非常に結晶化度が高いもの
である。これは例えば差動走査熱量計（DSC）
による測定値で示されている。更に溶融状態から
の結晶化速度が従来のものより速く、例えば球晶
の成長速度や球晶核の発生数も多くなつている。
本発明において構成される熱接着性複合繊維の第
１成分を成しているポリプロピレンが上記の性質
を有することが、熱処理時におけるウエブの嵩の
縮小を少なくして得られる不織布を嵩高とさせる
理由と考えられる。 本発明において熱接着性複合繊維の第２成分の
主成分として使用されるポリエチレンとは、高圧
法ポリエチレンあるいは中低圧法ポリエチレンの
如きエチレンを主成分とする重合体の総称であ
り、この中にはエチレンの単独重合体のみなら
ず、プロピレン、ブテン−１あるいは酢酸ビニル
との共重合体（EVA）等が含まれる。第２成分
となる主としてポリエチレンよりなるポリマーと
は、このようなポリエレンの１種単独又は２種以
上の混合物の他、ポリエチレンを少なくとも50重
量％以上含有し残部がポリプロピレン、ポリブテ
ン−１、FPR等の他のポリマーである混合ポリ
マーであつても良い。このような第２成分の融点
は、第１成分であるポリプロピレンの融点より20
℃以上低いことが好ましい。このポリエチレンに
ついては特別な限定は不要であるが、紡糸のし易
さからメルトインデツクス（測定法は後記する）
が５〜35程度のポリエチレンが好ましく用いられ
る。 第１成分及び第２成分には、本発明の目的を損
はない程度において、ポリオレフイン繊維に通常
用いられる各種の安定剤、充填剤、顔料等を添加
することができる。 本発明において構成される熱接着性複合繊維で
は、第２成分が繊維表面の少くとも一部を、好ま
しくは出来るだけ広い部分を、長さ方向に連続し
て形成している必要がある。すなわち、このよう
な複合繊維は、第１成分及び第２成分から成る並
列型か、第１成分を芯成分とし第２成分を鞘成分
とする鞘芯型の複合繊維であり、既知の溶融紡糸
法によつて得ることが出来る。両成分の複合の割
合には特別な限定はないが、第２成分が40〜70重
量％であることが好ましい。 上記第１成分及び第２成分を所定の複合構造に
溶融紡糸して得られた複合未延伸糸は、通常は強
力、風合等の面の要請から延伸されることによつ
て適度な三次元捲縮も発現する。この場合延伸の
方法や装置は既知のものによつてよい。しかしな
がら、この延伸は必ずしも必要でなく複合未延伸
糸に捲縮加工装置により二次元捲縮を付与して不
織布原料として使用することが出来る。この捲縮
加工は複合未延伸糸を延伸したものについても必
要に応じてなされる。このようにして本発明にお
いて不織布化するウエブの主要構成要素である熱
接着性複合繊維（以下、一般名称の熱接着性複合
繊維と区別するためＨ熱接着性複合繊維と言うこ
とがある）が構成される。 本発明においてＨ熱接着性複合繊維を含有する
ウエブを不織布化する場合のＨ熱接着性複合繊維
と混合される他の繊維は、ウエブの熱処理によつ
ても溶融しないことが必要であり、従つて処理温
度よりも高い融点を持つもの若しくは炭化等の変
質をきたさないものであればその種類の如何を問
わないが、例えば木綿や羊毛のような天然繊維、
ビスコースレーヨンや酢酸繊維素繊維のような半
合成繊維、ポリオレフイン系繊維やアクリル系繊
維やポリビニルアルコール繊維のような合成繊
維、更にはガラス繊維等の無機物繊維等の１種又
は２種以上の繊維が適宜に選択して用いられる。
Ｈ熱接着性複合繊維を他の繊維と混合してウエブ
とするときの混率は、他の繊維との合計重量に基
づき20重量％以上である。Ｈ熱接着性複合繊維が
ウエブ中に20重量％含まれていれば、熱処理によ
り或る程度の接着効果があつてウエブを不織化し
て嵩高を維持し、例えば吸音材、防音材等の用途
には充分使用できる。しかしながら、一般に不織
布の強度の要求される用途に供するためにはＨ熱
接着性複合繊維の混率は30重量％以上であること
を必要とし、この場合、本発明の効果は顕著に発
揮される。Ｈ熱接着性複合繊維と他の繊維との混
合方法は、綿状で混合する方法、トウ状で混合す
る方法等任意の方法が用いられる。 Ｈ熱接着性複合繊維100重量％或は上記の如く
にして他の繊維と混合した混合繊維は、目的に応
じパラレルウエブ、クロスウエブ、ランダムウエ
ブ、トウ−ウエブ等の適当な形態のウエブに集積
する。 次いでこのウエブをＨ熱接着性複合繊維の第２
成分の融点以上であつて第１成分の融点よりも低
い処理温度で熱処理して第２成分の熱融着により
不織布化する。この際100℃／30秒以上の昇温速
度でウエブの温度を昇温させるように加熱する必
要がある。これに満たない昇温速度で加熱した場
合、ウエブの嵩が縮小して嵩高な不織布を得るこ
とは出来ない。その理由は、昇温速度が100℃／
30秒未満の場合、第１成分であるポリプロピレン
の紡糸時及び延伸時の配向の戻りが発生するため
である。 熱処理方法としては熱風ドライヤー、サクシヨ
ンドラムドライヤー、ヤンキードライヤー等のド
ライヤーやフラツトカレンダーロール、エンボス
ロール等のヒートロール等を使用するいずれの方
法にもよることができる。又、ウエブ自体の温度
の測定方法としては赤外線放射温度計等によるこ
とができる。 〔実施例〕 本発明を実施例によつて更に説明する。なお実
施例中に示された物性値の測定法又は定義をまと
めて示しておく。 密度： JIS Ｋ−6758のプレス法により試料を作成
し、 JIS Ｋ−7112の密度勾配管法により測定し
た。 ポリプロピレンの沸騰ｎ−ヘプタン不溶部： ５ｇのポリプロピレンを500mlの沸騰キシレ
ン中に全溶解し、これを５のメタノールに
投入析出させたものを回収して乾燥した後、
沸騰ｎ−ヘプタンで６時間ソツクスレー抽出
した抽出残部である。 アイソタクチツクペンタツド分率（P0）及び
２種の異種コンフイギユレーシヨンを有するペン
タツド分率（P2）： ポリプロピレンの沸騰ｎ−ヘプタン不溶部に
ついてMacromolecules ６、925（1973）に
記載の方法により測定した。NMRの測定に
おけるピークの帰属決定法は、上記同誌８、
687（1975）に基づいた。このNMRによる測
定にはFT−NMRの270MHzの装置を用い、
27000回の積算測定によりシグナル検出限界
をアイソタクチツクペンタツド分率で0.001
にまで向上させて行つた。 MFR： ASTM D1238の条件（Ｌ）による。 紡糸後のポリプロピレンのMFR： 複合紡糸と同じ押出量及び加熱条件下にポリ
プロピレンだけを紡出せしめて採取したサン
プルのMFRを測定して紡糸後のポリプロピ
レンのMFRとした。 MI： ASTM D1238の条件（Ｅ）による。 可紡性： １時間以上連続紡糸し、その間に１錘１時間
当りの糸切れが無い場合を○、２回未満を
△、２回以上を×で表示した。 嵩高： 25cm×25cmのウエブまたは不織布を合計重量
約100ｇとなるように必要枚数を採取してそ
の合計重量（wg）を秤量した後にこれを積
み重ね、その上に面積25cm×25cmで重量75ｇ
のボール紙１枚を乗せ、全体の高さ（ｈcm）
を測定してウエブもしくは不織布の体積（ｖ
cm2）を算出し次式によつて嵩高を求める。 嵩高＝ｖ／ｗ＝625×ｈ／ｗ（cm3／ｇ） 嵩高維持率： ウエブの嵩高（H0）および同じウエブから
得られた不織布の嵩高（Ｈ）から次式によつ
てもとめる。 嵩高維持率＝（Ｈ／H0）×100 不織布化時のウエブの熱収縮率： 25cm×25cmのパラレルカードウエブを弛緩状
態で不織布化のための熱処理と同様の条件で
熱処理した後、得られた不織布の繊維配列方
向の長さ（ａcm）を測定し、次式によつてウ
エブの熱収縮率を求める。 ウエブの熱収縮率＝（１−ａ／25）×100 実施例 １〜８、比較例 １〜13 第１表に示す如く各種のポリプロピレン（表中
PPと略記）及び高密度ポリエチレン（表中
HDPEと略記）や低密度ポリエチレン（表中
LDPEと略記）やエチレン酢酸ビニルコポリマー
（表中EVAと略記）等の各種のポリエチレンを組
み合わせてＨ熱接着性複合繊維の他種々な複合繊
維を得た。これらの原料ポリマーの特性、紡糸条
件、延伸条件を第１表に示した。紡糸ノズルは、
未延伸繊度が72デニールの場合は孔径1.0mm×孔
数60のものを、又24デニール以下の場合は孔径
0.6mm×孔数240のものをそれぞれ使用した。複合
構造が鞘芯型のものはいずれも第２成分が鞘でが
第１成分が芯となつている。 このようにして得た未延伸糸は所定の延伸温度
で延伸して三次元の捲縮を顕在化せしめた延伸ト
ウとなすか、又は延伸後更に二次元の捲縮を付与
した延伸トウとなし、そして、これらの延伸トウ
はいずれも繊維長64mmにカツトし複合短繊維とし
た。この複合短繊維を単独で、または他繊維と混
合して、40インチのローラーカードを通し目付約
100ｇ／m2のカードウエブとなした。次いで風圧
を0.12ｇ／cm2に調整されたエアーサクシヨンタイ
プのドライヤーにより、いずれのカードウエブの
場合も100℃／20秒の昇温速度で所定の処理温度
に達してから30秒間熱処理して不織布化した。 実施例及び比較例の不織布化条件、不織布化時
の体積変化を第２表に示した。 又第３表に実施例１及び比較例２のウエブを、
風圧0.12ｇ／cm2、処理温度145℃の条件下でエア
ーサクシヨンドライヤーを用いて昇温速度及び処
理時間を変化させて不織布化した際の嵩高維持率
を示した。 第１表及び第２表から、本発明により得られた
不織布は、ウエブを風圧のかかる条件下で熱処理
したものであつても、ウエブの嵩の少なくとも50
％以上を維持する嵩高な不織布であることが判
る。これに対して本発明の範囲外の条件で得られ
た不織布は、熱処理によりウエブの嵩が縮小して
しまつて嵩高な不織布は得られていない。詳細に
は、比較例２、４、６、７、９及び10は第１成分
の密度、P0、P2について、比較例１、５、８、
11、12及び13は第１成分のMFRに関して、比較
例３はそれらの全部について、更に比較例14，
15、16はそれぞれ第１成分のP2、密度、P0に関
して、本発明の範囲外にある場合についての結果
が示されている。また第３表から、昇温速度につ
いてはＨ熱接着性複合繊維を使用したウエブを本
発明の範囲内の昇温速度で熱処理した場合にのみ
嵩高な不織布が得られることが判る。
【表】
【表】
【表】
【表】
＊１ ポリエチレンテレフタレート、＊２ 通
常のポリプロピレン
常のポリプロピレン
本発明は、熱接着性複合繊維を構成するに当つ
て、その第１成分であるポリプロピレンのアイソ
タクチツクペンタツド分率及び２個の異種コンフ
イギユレーシヨンを有するペンタツド分率を特定
範囲に選ばれたポリプロピレンを使用し、且つ紡
糸前後のMFRの差を特定範囲に規定して熱接着
性複合繊維を得、これを使用したウエブを熱処理
することにより、風圧のかかる条件下に熱処理し
ても嵩高い不織布を得ることができ、従つて、今
後主流となるサクシヨンドライヤーを使用する高
能率な不織布製造が極めて容易に実施できるよう
になつた。
て、その第１成分であるポリプロピレンのアイソ
タクチツクペンタツド分率及び２個の異種コンフ
イギユレーシヨンを有するペンタツド分率を特定
範囲に選ばれたポリプロピレンを使用し、且つ紡
糸前後のMFRの差を特定範囲に規定して熱接着
性複合繊維を得、これを使用したウエブを熱処理
することにより、風圧のかかる条件下に熱処理し
ても嵩高い不織布を得ることができ、従つて、今
後主流となるサクシヨンドライヤーを使用する高
能率な不織布製造が極めて容易に実施できるよう
になつた。
Claims (1)
- １ 密度が0.905以上で沸騰ｎ−ヘプタン不溶部
のアイソタクチツクペンタツド分率が0.950以上
且つ２個の異種コンフイギユレーシヨンを有する
ペンタツド分率が0.002以下であるポリプロピレ
ンを第１成分とし、主としてポリエチレンよりな
るポリマーを第２成分として、第２成分が繊維表
面の少なくとも一部を長さ方向に連続して形成す
るように第１成分と第２成分とを並列型または鞘
芯型に配すると共に溶融紡糸前の第１成分のメル
トフロレートが３以上20未満であつて且つ溶融紡
糸前後のメルトフロレートの差が10以内にとどま
るように溶融紡糸した後に捲縮せしめて熱接着性
複合繊維を得た後、該熱接着性複合繊維の単独か
ら成るまたは該熱接着性複合繊維を少なくとも20
重量％含有するウエブとし、該ウエブを該熱接着
性複合繊維の第２成分の融点以上であつて第１成
分の融点よりも低い処理温度で熱処理するに際し
て100℃／30秒以上の昇温速度でウエブの温度を
昇温せしめて熱処理することを特徴とする不織布
の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61283249A JPS63135549A (ja) | 1986-11-28 | 1986-11-28 | 不織布の製造方法 |
| DE8787117243T DE3782724T2 (de) | 1986-11-28 | 1987-11-23 | Verfahren zur herstellung von vliesstoffen. |
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