JPH03213553A - 極細長繊維不織布 - 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、極細長繊維からなる不織布に関し。

さらに詳しくは、繊細な表面形態と緻密な構造を有する
極細長繊維からなる不織布に関するものである。

（従来の技術） 従来から、不織布は、衣料用、産業資材用、土木建築資
材用、農芸園芸資材用、生活関連資材用あるいは医療衛
生材用等１種々の用途に使用されている。中でも、長繊
維からなる不織布は、短繊維からなる不織布に対し１強
力が高＜、シかも生産性に優れるため、広く使用されて
いる。この長繊維からなる不織布において９表面が繊細
で、かつ緻密な構造を有する不織布を得る試みが数多く
なされてきた。例えば、特公昭４４−２４６９９号公報
。

特公昭５２−３０６２９号公報及び特公昭６２１１３１
６号公報には、シートに化学薬品処理を施して繊維を構
成する重合体の一部を溶解させること、あるいは溶解除
去することにより細繊度の繊維から構成される不織布を
得ることが開示されている。また。

特公平１−４７５８５号公報及び特公平１−４７５８６
号公報には、シートを高圧水流により処理し繊維を割繊
して極細繊維とするとともに繊維に３次元的交絡を施し
た不織布が開示されており、特公平１４７５７９号公報
には、不織布を水洗処理して水溶性成分を除去すること
により極細繊維からなる不織布を得ることが開示されて
いる。しかしながら、これらの不織布あるいは不織布の
製造法には、生産工程が複雑であり、しかも重合体を除
去する必要があるため、製造コストが高くなるという問
題がある。さらに、特公昭５３−１０１６９号公報には
、シートをパフ掛けして繊維を割繊することにより極細
繊維からなる不織布を得ることが開示されているが、こ
の製造法には、構成繊維が部分的に損傷を受けるという
問題がある。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、前記問題を解決し、繊細な表面形態と緻密な
構造を有する極細長繊維からなる不織布を提供しようと
するものである。

（課題を解決するための手段） 本発明者は、前記問題を解決すべく鋭意検討の結果９本
発明に到達した。すなわち２本発明は。

重合体成分Ａと、前記重合体成分Ａに対し非相溶性の重
合体成分Ｂからなる２個以上の凸レンズ状横断面を有す
るセグメントとから構成される分割型２成分複合長繊維
と、前記分割型２成分複合長繊維の分割により発現した
前記重合体成分Ｂのみから構成される単糸繊度が０．８
デニール以下の割繊長繊維とから構成される不織布であ
って、前記重合体成分Ｂの融点が重合体成分Ａの融点よ
り３０℃以上高く１分割型２成分複合長繊維の繊維軸に
垂直な横断面における重合体成分已による凸レンズ状部
分での曲率半径Ｒ８及びＲ１９円弧の弧長Ｌｏ及びＬｌ
が下記（１）及び（２）式を満足し１重合体成分Ｂのみ
からなる割繊長繊維の割繊割合が少なくとも３０％であ
り、かつ繊維間が重合体成分Ａにより少なくとも部分的
に接着されていることを特徴とする極細長繊維不織布を
要旨とするものである。

Ｒ＋／Ｒｏ＜１　　　　　　　　　　　■１　＜　Ｌ　
ｒ　／　Ｌ　ｏ≦３　　　　　　　　　　■ＣＲｏ　：
重合体成分Ａと接していない円弧の曲率半径、Ｒ０二重
合体成分Ａと接している円弧の曲率半径、Ｌｏ：重合体
成分Ａと接していない円弧の弧長、Ｌ、：重合体成分Ａ
と接している円弧の弧長〕 次に９本発明の詳細な説明する。

本発明における非相溶性の重合体成分Ａ及びＢとは、い
ずれも繊維形成能を有し１通常の溶融紡糸装置を使用し
て溶融紡出することができるものである。重合体成分Ａ
及びＢの組合せとしては。

例えば、ポリエステル系とポリアミド系、ポリエステル
系とポリオレフィン系、ポリアミド系とポリオレフィン
系等が挙げられ、ポリエステル系重合体としては、ポリ
エチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート
等のポリエステルが。

ポリアミド系としては、ナイロン６、ナイロン４６、ナ
イロン６６、ナイロン６１０等のポリアミドが、ポリオ
レフィン系としては、ポリプロピレン。

高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン。

エチレン／プロピレン共重合体等のポリオレフィンが挙
げられる。また９重合体Ａ及びＢには、各々９通常の艶
消剤、熱安定剤、顔料あるいは重合体の結晶化促進剤等
の添加剤を添加してもよい。

本発明の極細長繊維不織布は、溶融紡出された分割型２
成分複合長繊維をエアーサッカ等の引取り手段により引
取り、ウェブコンベア等の捕集面上に堆積させ、ウェブ
を高線圧力の加熱された表面平滑なロール群で処理する
ことによって高融点の重合体成分Ｂからなる繊維を複合
長繊維から剥離させて割繊長繊維とし、それと同時に、
低融点の重合体成分Ａからなる繊維により繊維間を少な
くとも部分的に接着することにより作成することができ
る。また、ウェブを高線圧力の非加熱の表面平滑なロー
ル群で処理し、−旦、高融点の重合体成分Ｂからなる繊
維を複合長繊維から剥離させて割繊長繊維とし９次いで
、加熱ロールで低融点の重合体成分Ａからなる繊維によ
り繊維間を少なくとも部分的に接着することによっても
作成することができる。表面平滑な加熱ロールに代わり
。

加熱されたエンボスロールを使用することもできる。ウ
ェブを加熱されたエンボスロールを使用し。

低融点の重合体成分Ａからなる繊維により繊維間を少な
くとも部分的に接着して不織布を得１次いで、不織布を
高線圧力の表面平滑なロール群で処理することによって
高融点の重合体成分Ｂからなる繊維を複合長繊維から剥
離させて割繊長繊維とし９本発明の不織布を作成するこ
ともできる。なお、得られた不織布に、不織布の柔軟性
を向上させるための柔軟加工を施してもよい。

本発明における重合体成分Ｂは２重合体成分Ａの融点よ
り３０℃以上高い融点を有することが必要である。本発
明でいう重合体の融点とは、パーキンエルマ社製示差熱
量計ＤＳＣ−２型を使用し。

同装置のマニュアルに従い、試料量を約５　ｍｇ、走査
速度を２０℃／分として測定して得られるＤＳＣ曲線か
ら求めたものである。重合体成分Ｂと重合体成分Ａとの
融点差が３０℃未満であると、ウェブを加熱ロールで熱
接着するときに不織布が熱収縮して寸法安定性が低下し
て不織布の風合いが悪くなったり、熱接着時の接着温度
域が狭くなり温度制御が困難となる等の問題を生じるた
め、好ましくない。ウェブを重合体成分Ａの融点以上の
表面温度の加熱ロールで熱接着すると、得られる不織布
はフィルム状あるいは表面の硬いものとなるため、好ま
しくない。

ウェブ化には、溶融紡出された繊維束を冷却し。

延伸して得られる延伸長繊維あるいは高速紡糸法により
得られる高配向未延伸長繊維を使用することができる。

紡糸からウェブ化までを連続工程としてもよく、また、
別途製造した延伸長繊維あるいは高配向未延伸長繊維か
らウェブを作成してもよい。ウェブは、これらの長繊維
をエアーサッカ等の引取り手段により引取り、帯電装置
により強制的に帯電させて繊維を開繊し、移動するウェ
ブコンベア等の捕集面上に堆積させることにより作成す
ることができる。

次に９本発明における分割型２成分複合長繊維に関して
、説明する。

第１図は１本発明における分割型２成分複合長繊維の構
造を説明するための横断面図、第２，３゜４及び５図は
１本発明の構成要件を満足する分割型２成分複合長繊維
の例を示す横断面である。第１図において、Ｒａ及びＲ
１は分割型２成分複合長繊維の繊維軸に垂直な横断面に
おける重合体成分已による凸レンズ状部分での曲率半径
であり。

Ｒｏは重合体成分Ａと接していない円弧の曲率半径、Ｒ
１は重合体成分Ａと接している円弧の曲率半径、Ｌｏ及
びり、は前記凸レンズ状部分での円弧の弧長でありｌ　
ＬＤは重合体成分Ａと接していない円弧の弧長＋Ｌ＋は
重合体成分Ａと接している円弧の弧長である。Ｒｏ及び
ＲＩは繊維断面を９ １０００倍に拡大して撮影した断面写真を基にし、それ
ぞれの円弧の弧長の９０％以上が包含されるような仮想
円弧を想定して求めたものである。また。

Ｌｏ及びり、は同拡大断面写真より実測して求めたもの
である。

本発明の極細長繊維不織布は、第１図に示したＲｏ及び
Ｒ，、Ｌ、及びＬｌが前記（１）及び（２）式を満足す
ることが必要である。Ｒ＋／ＲｏがＲ，／Ｒｏ≧１であ
るとＬ　＋　／　Ｌ　ｏは自ずとＬ＋／Ｌ。

≦１となるが、この場合には１選択する重合体成分Ａと
重合体成分Ｂによっては紡糸工程あるいは延伸工程で前
記重合体成分Ａと重合体成分Ｂとが剥離してしまい、紡
糸工程あるいは延伸工程で断糸等の不都合が生じ、ウェ
ブ化するときに繊維の開繊性が低下して均一なウェブを
得ることができず、好ましくない。Ｒ，＋　／　Ｒｏが
Ｒｌ　／　Ｒｏ≧１であるとＬｌ　／ＬＯｉま自ずと１
＜Ｌ＋／Ｌｏとなるが、この場合には９選択する重合体
成分Ａと重合体成分Ｂによっては紡糸工程あるいは延伸
工程で前記重合体成分Ａと重合体成分Ｂとが剥離する０ ことがなく、ウェブ化するときに繊維の開繊性が良好で
均一なウェブを得ることができる。しかしながら、Ｒ，
／Ｒ，がＲ＋　／Ｒｏ　＜１であってもり、／Ｌ、がＬ
＋　／Ｌｏ　＞３であると、ウェブあるいは不織布を高
線圧力の表面平滑なロール群で処理して重合体成分Ａと
重合体成分Ｂとを剥離し割繊することが困難となるので
、好ましくない。

本発明の極細長繊維不織布は１重合体成分Ｂのみからな
る割繊長繊維の割繊割合が少なくとも３０％のものであ
る。この割繊割合とは、Ｒｏ及びＲ１゜Ｌ、及びＬｌが
前記（１）及び（２）式を満足する分割型２成分複合長
繊維と、前記分割型２成分複合長繊維の分割により発現
した前記重合体成分Ｂのみから構成される単糸繊度が０
．８デニール以下の割繊長繊維とから構成される不織布
の任意の１０個所を選び、不織布の断面を１００倍に拡
大して断面写真を撮影し２次いで、１０枚の断面写真中
、複合長繊維から剥離している重合体成分Ｂのセグメン
ト総数と存在する重合体成分Ｂのセグメント総数とを求
め、存在する重合体成分Ｂのセグメント総数に対する剥
離している重合体成分Ｂのセグメント総数の比（％）を
表すものである。

本発明の極細長繊維不織布は、繊細な表面と緻密な構造
を有するものであることから、前記割繊割合が少なくと
も３０％であることが必要である。

この割繊割合が３０％未満であると、繊細な表面を有す
る不織布を得ることができない。

また、前記複合長繊維の分割により発現した前記重合体
成分Ｂのみから構成される割繊長繊維は。

単糸繊度が０．８デニール以下のものであることが必要
である。割繊割合が３０％以上であっても９重合体成分
Ｂからなる前記割繊長繊維の単糸繊度が０．８デニール
を超えると、繊細な表面と緻密な構造を有する不織布を
得ることが困難となり、この単糸繊度が小さいほど、繊
細な表面と緻密な構造を有する不織布を得ることができ
る。

本発明の分割型２成分複合長繊維において１重合体成分
Ｂからなる凸レンズ状横断面を有するセグメントの数は
、２個以上であることが必要である。このセグメントの
数が１個であると、紡糸条件あるいは延伸条件によって
は複合長繊維に捲縮が生じ、ウェブ化するときに繊維の
開繊性が低下して均一なウェブを得ることができない。

本発明においては１組合せる重合体の種類１重合体の複
合化、紡糸条件、延伸条件、剥離割繊条件、接着条件あ
るいは柔軟加工等の後加工条件を種々選択することによ
り、使用目的に応じた極細長繊維不織布を得ることがで
きる。

（実施例） 次に、実施例に基づいて本発明を具体的に説明する。な
お、実施例における各種特性は次の方法により測定した
。

固有粘度：フェノールと四塩化エタンの等重量混合溶液
を溶媒とし、温度２０℃で測定した。

メルトインデックス：ＡＳＴＭ　　Ｄ　１２３Ｂ　Ｅ法
により測定した。

融点：パーキンエルマ社製示差走査熱量計ＤＳＣ−２型
を使用し、試料量を約５　ｍｇ、走査速度２０℃／分で
測定して得られたＤＳＣ曲線から求めた。

不織布のタテ及びヨコ方向の引張強カニ幅が３３ ｃｍ、長さが１０ｃｍの測定試料片を準備し、ＪＩＳ　
　Ｌ１０９６に記載のストリップ法により測定した。

実施例１ 融点が１２８℃、メルトインデックス値が８０ｇ／１０
分のポリエチレン重合体を重合体成分Ａ、融点が２５８
℃、固有粘度が０．７０のポリエチレンテレフタレート
重合体を重合体成分Ｂとし、複合紡糸孔を２００孔有す
る紡糸口金を通して分割型２戊分複合長繊維を溶融紡出
した。溶融紡糸に際し９重合体成分Ａの溶融温度を２３
０℃、単孔吐出量を０．６０ｇ／分９重合体成分Ｂの溶
融温度を２８５℃、単孔吐出量を０．６０　ｇ　／分〔
成分Ａと成分Ｂの比（重量比）は１対１〕とした。紡出
された長繊維糸条を冷却した後、紡糸口金下１２０　ｃ
ｍの位置に配設された８個のエアーザッカにフィラメン
ト２５本ずつ通して吸引・延伸し、　３１００ｍ／分の
速度で引取り、帯電装置により強制的に帯電させて繊維
を開繊し。

移動するウェブコンベア面上に堆積させ、ウェブを得た
。

得られた分割型２成分複合長繊維の横断面形状４ は、第３図に示したように１重合体底分Ａと１重合体底
分Ｂからなる６個の凸レンズ状横断面を有するセグメン
トとから構成されるものであった。

繊維断面を１０００倍に拡大して撮影した断面写真を基
にし、前記６個の円弧の９０％以上が包含されるような
仮想円弧を想定し、Ｒｏ　、Ｒ＋　、Ｌａ及びＬＩを求
め、Ｒ，／Ｒｏ及びＬ　＋　／　Ｌ　ｏを算出したとこ
ろ、Ｒ，／Ｒ，はＯＪ　、Ｌ、／Ｌ、は１．６であった
。また、　　この複合長繊維は割繊しておらず、ウェブ
は均一なものであった。

次に、得られたウェブに加熱された表面平滑なロール群
を使用して割繊・熱接着処理を２回施して不織布を得た
。この処理条件は、加熱ロール群の表面温度を１１５℃
、線圧力を２００ｋｇ／Ｃｍとした。

得られた不織布は、目付けが５０ｇ／ｍ’、タテ方向の
引張強力が５．２　ｋｇ／　３　ｃｍ、　　ヨコ方向の
引張強力が３．８　ｋｇ／　３　ｃｍであった。不織布
の任意の１０個所を選び、不織布の断面を１００倍に拡
大して断面写真を撮影し９次いで、１０枚の断面写真中
、複合長繊維から剥離している重合体成分Ｂのセグメン
ト総数と存在する重合体成分Ｂのセグメント総数とを求
め１割繊割合を求めたところ、８０％であった。また、
前記複合長繊維の分割により発現した重合体成分Ｂのみ
から構成される割繊長繊維の繊度を求めたところ、０．
３１デニールと極めて細いものであった。そして、この
不織布は、繊細な表面形態と緻密な構造を有するもので
あった。

比較例１ 融点が１２５℃、メルトインデックス値が１００ｇ／１
０分のポリエチレン重合体を重合体成分Ａとした以外は
実施例１と同様にして９分割型２成分複合長繊維を溶融
紡出し、冷却した後、エアーサッカにフィラメント通し
て吸引・延伸し、　３１（１０ｍ／分の速度で引取り、
帯電装置により強制的に帯電させて繊維を開繊し、移動
するウェブコンベア面上に堆積させ、ウェブを得た。

得られた分割型２成分複合長繊維の横断面形状は、第６
図に示したように１重合体底分Ａと２重合体底分Ｂから
なる６個の凸レンズ状横断面を有するセグメントとから
構成されるものであった。

繊維断面を撮影した断面写真を基にし、前記６個の円弧
の９０％以上が包含されるような仮想円弧を想定しｌ　
Ｒｎｌ　Ｒ＋　ｌ　ＬＤ及びＬｌを求め、Ｒ３／Ｒ，及
びり、／Ｌ、を算出したところ、Ｒ２／Ｒｏは０．３　
、　　Ｌ、　／Ｌ、は３，２であった。また。

この複合長繊維は割繊しておらず、ウェブは均一なもの
であった。

次に、実施例１と同様にして、得られたウェブに加熱さ
れた表面平滑なロール群を使用して割繊・熱接着処理を
２回施して不織布を得た。

得られた不織布は、その割繊割合が１１％と極めて低く
、繊細な表面形態と緻密な構造を有しないものであった
。

実施例２ 融点が１２８℃、メルトインデックス値が８０ｇ／１０
分のポリエチレン重合体を重合体成分Ａ、融点が２５８
℃、固有粘度が０．７０のポリエチレンテレフタレート
重合体を重合体成分Ｂとし、複合紡糸孔を６２５孔有す
る紡糸口金を通して分割型２成分複合長繊維を溶融紡出
した。溶融紡糸に際し１重合７− 体成分Ａの溶融温度を２３０℃、単孔吐出量を０．２０
ｇ／分１重合体成分Ｂの溶融温度を２８５℃、単孔吐出
量を０．２０　ｇ　／分〔成分Ａと成分Ｂの比（重量比
）は１対１〕とした。紡出された長繊維糸条を冷却した
後１表面温度が７５℃の加熱ローラ群により２５０ｍ／
分の速度で引取り、この加熱ローラ群と表面温度が９０
℃の加熱ローラ群との間で倍率を４．０として延伸した
。延伸繊維糸条を２５個のエアーサッカにフィラメント
２５本ずつ通して吸引し、帯電装置により強制的に帯電
させて繊維を開繊し、移動するウェブコンベア面上に堆
積させ、ウェブを得た。

得られた分割型２成分複合長繊維の横断面形状は、第４
図に示したようなものであった。繊維断面を１０００倍
に拡大して撮影した断面写真を基にし。

Ｒｒ　／　Ｒｏ及びＬ１／Ｌｏを求めたところ、Ｒ１／
Ｒ，は０，３．Ｌ＋／Ｌｏは１．７であった。また。

この複合長繊維は割繊しておらず、ウェブは均一なもの
であった。

次に、得られたウェブに加熱された表面平滑な８− ロール群を使用して割繊・熱接着処理を２回施して不織
布を得た。この処理条件は、加熱ロール群の表面温度を
１１５℃、線圧力を２００ｋｇ／ｃｍとした。

得られた不織布は、目付けが５０ｇ／ｍ’、タテ方向の
引張強力が７．０　ｋｇ／　３　ｃｍ、　　ヨコ方向の
引張強力が５．２　ｋｇ／　３　ｃｍであった。不織布
の任意の１０個所を選び、不織布の断面を１００倍に拡
大して断面写真を撮影し１割繊割合を求めたところ、９
０％であった。また１重合体成分Ｂのみから構成される
割繊長繊維の繊度を求めたところ、０．２３デニールと
極めて細いものであった。そして、この不織布は、繊細
な表面形態と緻密な構造を有するものであった。

比較例２ 融点が１３２℃、メルトインデックス値が４０ｇ／１０
分のポリエチレン重合体を重合体成分Ａ、その溶融温度
を２３２℃とした以外は実施例２と同様にして１分割型
２成分複合長繊維を溶融紡出し、冷却した後、加熱ロー
ラ群により２５０ｍ／分の速度で引取り、延伸し、エア
ーサッカにフィラメント通して吸引し、帯電装置により
強制的に帯電させて繊維を開繊し、移動するウェブコン
ベア面上に堆積させ、ウェブを得た。

延伸するに際し、延伸ローラ上で複合長繊維が剥離割繊
し、この割繊長繊維が延伸ローラに巻付くというトラブ
ルが生じた。そして、得られたウェブは、均一性に劣る
ものであった。

得られた分割型２成分複合長繊維の横断面形状は、第７
図に示したようなものであった。繊維断面を１０００倍
に拡大して撮影した断面写真を基にし。

ＲＩ　／　ＲＯ及びＬ＋／Ｌｏを求めたところ、Ｒ１／
ＲＯは１．２．ＬＩ／Ｌｏは０．８であった。また。

この複合長繊維は割繊しておらず、ウェブは均一なもの
であった。

次に、実施例２と同様にして、得られたウェブに加熱さ
れた表面平滑なロール群を使用して割繊・熱接着処理を
２回施して不織布を得た。

得られた不織布は、その割繊割合が９５％と高く。

繊細な表面形態を有するものの、均一性が劣り。

しかも目付は斑を有するものであった。

実施例３ 実施例２で得られた不織布に加熱された表面平滑なエン
ボスロールを使用してエンボス処理を施した。この処理
条件は、加熱エンボスロールの表面温度を１２０℃、線
圧力を３０ｋｇ／ｃｍとした。

得られた不織布は、目付けが５５ｇ／ｍ’、タテ方向の
引張強力が１０．７ｋｇ／　３　ｃｍ、　　ヨコ方向の
引張強力が７．９　ｋｇ／　３　ｃｍで、繊細な表面形
態と緻密な構造を有するものであった。

（発明の効果） 本発明の極細長繊維不織布は１分割型２成分複合長繊維
と、前記分割型２成分複合長繊維の分割により発現した
単糸繊度が０．８デニール以下の割繊長繊維とから構成
されるものであり１強力に優れ、極めて均一性が高く、
シかも繊細な表面形態と緻密な構造を有するため、バッ
グや封筒用素材として好適に使用することができる。

なお１本発明の極細長繊維不織布は、従来のような複雑
な生産工程を必要とすることなく、低コストで効率よく
生産することができるものである。

１

【図面の簡単な説明】 第１図は１本発明における分割型２成分複合長繊維の構
造を説明するための横断面図、第２，３゜４及び５図は
１本発明の構成要件を満足する分割型２成分複合長繊維
の例を示す横断面図、第６及び７図は１本発明の構成要
件を満足しない分割型２成分複合長繊維の例を示す横断
面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）重合体成分Ａと，前記重合体成分Ａに対し非相溶
   性の重合体成分Ｂからなる２個以上の凸レンズ状横断面
   を有するセグメントとから構成される分割型２成分複合
   長繊維と，前記分割型２成分複合長繊維の分割により発
   現した前記重合体成分Ｂのみから構成される単糸繊度が
   ０．８デニール以下の割繊長繊維とから構成される不織
   布であって，前記重合体成分Ｂの融点が重合体成分Ａの
   融点より３０℃以上高く，分割型２成分複合長繊維の繊
   維軸に垂直な横断面における重合体成分Ｂによる凸レン
   ズ状部分での曲率半径Ｒ＿０及びＲ＿１，円弧の弧長Ｌ
   ＿０及びＬ＿１が下記（１）及び（２）式を満足し，重
   合体成分Ｂのみからなる割繊長繊維の割繊割合が少なく
   とも３０％であり，かつ繊維間が重合体成分Ａにより少
   なくとも部分的に接着されていることを特徴とする極細
   長繊維不織布。 Ｒ＿１／Ｒ＿０＜１（１） １＜Ｌ＿１／Ｌ＿０≦３（２） 〔Ｒ＿０：重合体成分Ａと接していない円弧の曲率半径
   ，Ｒ＿１：重合体成分Ａと接している円弧の曲率半径，
   Ｌ＿０：重合体成分Ａと接していない円弧の弧長，Ｌ＿
   １：重合体成分Ａと接している円弧の弧長〕