JPH0321648B2 - - Google Patents
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- JPH0321648B2 JPH0321648B2 JP57011905A JP1190582A JPH0321648B2 JP H0321648 B2 JPH0321648 B2 JP H0321648B2 JP 57011905 A JP57011905 A JP 57011905A JP 1190582 A JP1190582 A JP 1190582A JP H0321648 B2 JPH0321648 B2 JP H0321648B2
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- heterocomponent
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- component
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Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は加熱することにより接着することの可
能な異成分系フイラメントおよびその製造方法に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a heterocomponent filament that can be bonded by heating and a method for producing the same.
[従来の技術]
不織布を製造するのに加熱することにより接着
することの可能な異成分系フイラメントを用いる
ことは既に良く知られているところである。通
常、この様な異成分系フイラメントはサイドバイ
サイド又は鞘と芯の関係で配置された2種類の熱
可塑性材料から形成されている。これらの熱可塑
性材料の一方はいわゆる可接着性成分と呼ばれて
いるもので、フイラメント中に含まれているもう
一方の熱可塑性材料よりかなり低い融点を有し、
加熱し次いで冷却した場合に、接着性を示して不
織布中の他の繊維と結合するようなものから選択
される。このような接着は異成分系フイラメント
同志の間や、もし不織布が通常の非接着性フイラ
メントを含んでいる場合は、異成分系フイラメン
トと非接着性フイラメントとの間で生ずる。異成
分系フイラメント中のもう一方の成分は繊維の構
造材即ち形状保持材としての機能を有する。[Prior Art] It is already well known to use heterogeneous filaments that can be bonded together by heating to produce nonwoven fabrics. Typically, such heterogeneous filaments are formed from two thermoplastic materials arranged in a side-by-side or sheath-to-core relationship. One of these thermoplastic materials, the so-called adhesive component, has a considerably lower melting point than the other thermoplastic material contained in the filament;
It is selected from those that exhibit adhesive properties and bond with other fibers in the nonwoven fabric when heated and then cooled. Such adhesion occurs between the dissimilar filaments or, if the nonwoven fabric includes conventional non-adhesive filaments, between the dissimilar filaments and the non-adhesive filaments. The other component in the heterogeneous filament functions as a structural or shape-retaining material for the fibers.
異成分系フイラメントは、主として、軽量不織
布即ち単位面積当りの重量が比較的少ない不織布
を製造するために開発されたものであるが、現状
では種々の欠点があるためにその用途にはまだ余
り使用されるに至つていない。これらの欠点のう
ち最も問題となつているのは、加熱接着を行う際
に過度の収縮が起つて得られる不織布の密度や厚
さが不均一になつたり、繊維間の結合力が不十分
なために得られる不織布の引張強さが不十分であ
つたり、また得られる不織布が、ドレープ性、復
元性、あるいはかさ高性即ちふわつとした感じ等
の織物が伝統的に持つている好ましい特性を欠い
ている点である。 Heterogeneous filaments were primarily developed to produce lightweight nonwoven fabrics, that is, nonwoven fabrics with a relatively low weight per unit area, but currently they are not used much for this purpose due to various drawbacks. It has not yet been achieved. Among these drawbacks, the most problematic ones are excessive shrinkage during heat bonding, resulting in uneven density and thickness of the nonwoven fabric, and insufficient bonding strength between fibers. The tensile strength of the resulting nonwoven fabric may be insufficient, or the resulting nonwoven fabric may lack desirable properties traditionally possessed by textiles, such as drapability, resilience, or bulkiness, i.e., a fluffy feel. This is the missing point.
勿論、そのような欠点を解消すべくいろいろな
試みがなされて来ている。1981年5月発行の「不
織布工業」誌(Nonwovens Industry)の23−31
頁に掲載された富岡氏の論文には、チツソ株式会
社より市販されている二成分系材料である「ES
フアイバー」の特性が記載されている。いわゆる
変形「サイドバイサイド」型(実際には、鞘と芯
が高度な偏心型配置をとつている)に配置された
ポリエチレンとポリプロピレンとから成るこの繊
維はアメリカ特許第4189338号(発明者:江島
他;特許権者:チツソ株式会社)に開示されたも
のと同じであると思われる。この繊維の特長をも
たらした要因の中で、富岡氏はこの繊維の接着工
程でこの繊維が比較的低度の熱収縮しか起こさな
い点について仔細に言及し、それによつて密度や
厚さの均一性にすぐれた、ふわふわとした感じ
で、手ざわりが良くかつドレープ性の良好な不織
布が得られることに気づいたと述べている。 Of course, various attempts have been made to eliminate such drawbacks. 23-31 of “Nonwovens Industry” magazine published in May 1981.
Mr. Tomioka's paper published on the page includes the two-component material "ES" commercially available from Chitsuso Corporation.
The characteristics of the fiber are described. This fiber, consisting of polyethylene and polypropylene arranged in a so-called modified "side-by-side" configuration (in fact, the sheath and core have a highly eccentric arrangement), is disclosed in U.S. Pat. No. 4,189,338 (inventors: Ejima et al.; It appears to be the same as that disclosed by Chitsuso Corporation (patent holder: Chitsuso Co., Ltd.). Among the factors contributing to this fiber's features, Mr. Tomioka detailed the fact that the fiber undergoes relatively low heat shrinkage during the bonding process, which allows for uniform density and thickness. He stated that he noticed that a nonwoven fabric with excellent elasticity, fluffy feel, and good drapability could be obtained.
富岡氏により紹介された繊維は確かにそれまで
の加熱することによつて接着することの可能な繊
維の技術水準を大幅に改善するものであるが、こ
の新しい繊維自体まだ幾つかの点で不十分なこと
はいなめない。一例として、この新しい繊維の熱
収縮度はそれまでの繊維に比べて確かに低いもの
ではあるが、それでもまだかなり熱収縮を起こ
し、その熱収縮度が大きすぎる点が確認されてい
る。また、熱収縮を解消しようという試みは熱接
着性繊維の品質を改善するという見地からは理論
的にはよい試みであるが、このような方法による
改善効果は余り多くを期待できないものと思われ
る。 Although the fiber introduced by Tomioka is certainly a significant improvement over the state of the art of previous fibers that can be bonded by heating, this new fiber itself still has some deficiencies. Don't criticize something that is enough. As an example, although the degree of heat shrinkage of this new fiber is certainly lower than that of previous fibers, it has been confirmed that it still causes considerable heat shrinkage and that the degree of heat shrinkage is too large. In addition, attempts to eliminate heat shrinkage are theoretically good attempts from the standpoint of improving the quality of heat-adhesive fibers, but it seems unlikely that such methods will have much of an improvement effect. .
熱収縮自体は熱接着性繊維にとつて望ましくな
いものであるかも知れないが、フイラメント間ボ
ンドが形成されてから不織布内に収縮力が発生す
ることは実際上望ましいことと考えられる。この
時点で生起する収縮力は実際には殆んど不織布を
収縮させず、むしろ、得られる不織布のかさ高
性、復元性、ドレープ性あるいは風合等の布帛の
諸特性を改善する内蔵された張力として不織布中
に残存していると推定する方が妥当と思われる。 Although heat shrinkage itself may be undesirable for thermobondable fibers, the generation of shrinkage forces within the nonwoven after the interfilament bond is formed is believed to be desirable in practice. The shrinkage force that occurs at this point does not actually shrink the nonwoven fabric, but rather has built-in forces that improve the properties of the resulting nonwoven fabric, such as bulkiness, resilience, drapability, or hand. It seems more reasonable to assume that it remains in the nonwoven fabric as tension.
[発明が解決しようとする課題]
本発明の目的は、不織布、特に軽中量不織布の
製造に有用な異成分系フイラメントおよびその製
造方法を提供することにある。[Problems to be Solved by the Invention] An object of the present invention is to provide a heterocomponent filament useful for producing nonwoven fabrics, particularly light and medium weight nonwoven fabrics, and a method for producing the same.
本発明のより具体的な目的は熱接着の際には最
低限度の熱収縮しか示さないが、熱接着後は引張
り強さを強化しかつ復元性、ドレープ性、かさ高
性あるいは風合等を改善する不織布の製造用の異
成分系フイラメントを提供することにある。 A more specific objective of the present invention is to exhibit minimal thermal shrinkage during thermal bonding, but to enhance tensile strength and improve recovery, drapability, bulkiness, texture, etc. after thermal bonding. The object of the present invention is to provide a heterogeneous filament for the production of improved nonwoven fabrics.
本発明の更に具体的な応用上の目的は、加熱接
着の前又は間に収縮力即ち収縮を余り起さない
が、不織布内にフイラメント間ボンドが形成され
た後にはかなりの収縮力を発生する異成分系フイ
ラメントを提供することにある。 A more specific application object of the present invention is to generate less shrinkage force or shrinkage before or during heat bonding, but to generate significant shrinkage force after the interfilament bonds are formed within the nonwoven. The purpose of the present invention is to provide a heterogeneous filament.
本発明のさらに別の目的は個々の要求に合わせ
て得られる異成分系フイラメントの熱的特性を調
節又は変更することの可能な製造方法を提供する
ことにある。 A further object of the invention is to provide a manufacturing method which makes it possible to adjust or modify the thermal properties of the heterogeneous filament obtained to suit individual requirements.
本発明の最終の目的は、能率良く少ないエネル
ギー消費でかつ特性の改善された不織布を製造す
ることのできる異成分系フイラメントを提供する
ことである。 A final objective of the present invention is to provide a heterogeneous filament that allows nonwoven fabrics with improved properties to be produced efficiently and with less energy consumption.
[課題を解決するための手段]
すなわち、本発明の第1の発明は、加熱及びそ
れに引き続いて冷却した際にフイラメント間ボン
ドを形成するための可接着性成分及びポリエステ
ルからなる別の成分とから成る種類の異成分系フ
イラメントであつて、前記可接着性成分を溶融す
るのに十分な加熱を施し引き続き冷却した場合に
前記可接着性成分が再凝固した後にのみ約0.01
g/デニール(0.0091g/dtex)よりも大きい収
縮力が前記別の成分中に生起する熱機械的応答特
性を有することを特徴とする異成分系フイラメン
トであり、
第2の発明は、加熱及びそれに引き続いて冷却
した際にフイラメント間ボンドを形成するための
可接着性成分及びポリエステルからなる別の成分
とから成り、前記可接着性成分を溶融するのに十
分な加熱を施し引き続き冷却した場合に前記可接
着性成分が再凝固した後にのみ約0.01g/デニー
ル(0.0091g/dtex)よりも大きい収縮力が前記
別の成分中に生起する熱機械的応答特性を有する
ことを特徴とする異成分系フイラメントの製造方
法であつて、
(イ) 前記両成分から成る異成分系フイラメントを
紡糸する工程;および
(ロ) 前記工程(イ)で紡糸した異成分系フイラメント
を前記熱機械的応答特性を生起させるために、
低融点成分の融点以下の所定の温度において少
なくとも所定時間加熱するコンデイシヨニング
用熱処理を施す工程とから成ることを特徴とす
る異成分系フイラメントの製造方法である。[Means for Solving the Problems] That is, the first aspect of the present invention is a method comprising an adhesive component for forming an inter-filament bond when heated and subsequently cooled, and another component consisting of polyester. 0.01 only after resolidification of said adhesive component upon application of sufficient heating to melt said adhesive component and subsequent cooling.
g/denier (0.0091 g/dtex); an adhesive component for forming an interfilament bond upon subsequent cooling and another component consisting of polyester, when heated sufficiently to melt said adhesive component and subsequently cooled. A heterogeneous component having a thermomechanical response characteristic such that a shrinkage force greater than about 0.01 g/denier (0.0091 g/dtex) occurs in the other component only after the adhesive component is resolidified. A method for producing a filament, the method comprising: (a) spinning a heterogeneous filament made of both of the above components; and (b) imparting the thermomechanical response properties of the heterogeneous filament spun in step (a). In order to cause
This method of producing a heterocomponent filament is characterized by comprising the step of performing conditioning heat treatment in which the method is heated at a predetermined temperature below the melting point of a low melting point component for at least a predetermined period of time.
本発明においては可接着性成分としてポリエス
テルより少なくとも15℃以上低い融点を有する熱
可塑性プラスチツクを用いることが好ましく、ま
た可接着性成分とポリエステルからなる別の成分
をサイドバイサイドの関係、即ち、並列的に配置
することも可能であるが、ポリエステルが芯部分
を占める鞘と芯の関係で配置するのが好ましい。
通常の方法で紡糸、延伸及び捲き取り工程を終え
たのち、本発明に従つて製造した異成分系フイラ
メントをコンデイシヨニング熱処理工程にかけ
る。この工程では上記フイラメントを可接着性成
分、すなわち低融点成分の融点以下の所定の温度
において少なくとも所定の時間加熱し、フイラメ
ントの熱応答を改変することにより、可接着性成
分を溶融するのに十分な加熱を行つてから冷却す
ると、その可接着成分の再凝固後にのみ約0.01グ
ラム/デニール(0.0091g/dtex)よりも大きい
収縮力がポリエステル成分内に生起する。上記の
収縮力が発生する時点での温度を「調整熱応答温
度(Conditioned responsetemperature)」と呼
ぶ、上記の方法で繊維特性を適当に調整するため
に用いなければならない温度及び時間といつた条
件を一概に正確に規定することは無理である。後
述の説明から明らかなように、加熱調整に要求さ
れる条件は、使用する個々の繊維の熱履歴や、使
用された個々の可接着性成分により決定され、ま
た不織布を製造する際の加熱接着温度等により決
められる。 In the present invention, it is preferable to use a thermoplastic having a melting point at least 15°C lower than that of polyester as the adhesive component, and the adhesive component and another component consisting of polyester are used in a side-by-side relationship, that is, in parallel. Although it is possible to arrange them, it is preferred that they are arranged in a sheath-core relationship, with the polyester occupying the core portion.
After completing the spinning, drawing and winding steps in a conventional manner, the heterogeneous filament produced according to the invention is subjected to a conditioning heat treatment step. In this step, the filament is heated at a temperature below the melting point of the adhesive component, i.e., a low melting point component, for at least a predetermined period of time, sufficient to melt the adhesive component by modifying the thermal response of the filament. Upon heating followed by cooling, shrinkage forces greater than about 0.01 grams per denier (0.0091 g/dtex) are created in the polyester component only after resolidification of the adhesive component. The temperature at which the above shrinkage force occurs is called the "conditioned response temperature", which describes the conditions such as temperature and time that must be used to suitably adjust the fiber properties in the above method. It is impossible to define it exactly. As is clear from the explanation below, the conditions required for heating adjustment are determined by the thermal history of the individual fibers used and the individual adhesive components used, and the conditions required for heating adjustment are determined by the thermal history of the individual fibers used and the individual adhesive components used. Determined by temperature etc.
本発明に従つて製造した異成分系フイラメント
の場合、収縮力が生起する前にフイラメント間ボ
ンドが異成分系フイラメント間に形成されること
が観察されている。以下に詳述するように、この
特性により不織布内のフイラメント間ボンドの強
度が増し、不織布のドレープ性、風合、かさ高性
あるいは復元性が更に一段と改善される。 For dissimilar filaments made in accordance with the present invention, interfilament bonds have been observed to form between the dissimilar filaments before contraction forces occur. As detailed below, this property increases the strength of the interfilament bonds within the nonwoven fabric, further improving the drape, hand, bulkiness, or recovery properties of the nonwoven fabric.
本発明の目的を達成した結果として、本発明の
異成分系フイラメントから不織布が製造でき、そ
の場合、比較的ゆるやかな製造・加工条件を選べ
る。 As a result of achieving the objects of the present invention, nonwoven fabrics can be produced from the heterogeneous filaments of the present invention, in which case relatively gentle production and processing conditions can be chosen.
本発明の異成分系フイラメント(以下、単に繊
維と略称する)から製造した不織布の顕微鏡写真
を第1図に示す。このような不織布を製造する場
合、繊維をウエブ状に形成した後、可接着性成分
の機能を発揮するのに十分な加熱を施し、次いで
個々のフイラメント間の交叉点で溶融した成分に
より形成されたボンド2を凝固させるために冷却
する。 FIG. 1 shows a microscopic photograph of a nonwoven fabric produced from the heterogeneous filament (hereinafter simply referred to as fiber) of the present invention. When producing such nonwoven fabrics, the fibers are formed into a web, heated sufficiently to perform the function of the adhesive component, and then formed by the component melted at the intersections between the individual filaments. The bond 2 is cooled to solidify.
そのような加熱冷却処理を施した繊維の熱機械
的(thermo mechamical)応答特性は形成され
たボンドの性質に影響するだけでなく得られる不
織布の全体的特性にも影響を及ぼすと思われるの
で、幾種類かの熱機械的分析法により、これらの
繊維の特性を調べるのが望ましい。従つて、熱応
力試験(TSA)として知られている手法を使つ
て本発明の繊維を調べた。この試験においては、
温度を変えながら試料を一定の長さで保持し、試
料中に発生する張力を一定時間毎に記録する。こ
のTSA法は1977年11月発行の“Textile
Research Journal”の732頁に掲載された
Buchanan及びHardegreeの論文に説明されてい
る。しかしながら、本発明者らが知る限りに於い
て、上記著者並びにこの方法を用いた研究結果を
発表した者は温度を上げていつた場合の試料の反
応についてのみ研究を限定していた。それとは反
対に、本発明の研究過程に於いては、温度を下げ
る際に示す試料の反応についても同じ注意が払わ
れた。これは、上述のような不織布の製造過程に
於いて不織布構成材料に施される熱処理をその全
てに亘つて適切に再現するには温度を下げる際の
試料の反応も調べるのが必要と思われたからであ
る。 The thermomechanical response properties of fibers subjected to such heating and cooling treatments are expected to affect not only the properties of the bond formed but also the overall properties of the resulting nonwoven fabric. It is desirable to characterize these fibers by several thermomechanical analysis methods. Therefore, the fibers of the present invention were tested using a technique known as thermal stress testing (TSA). In this test,
The sample is held for a fixed length while changing the temperature, and the tension generated in the sample is recorded at fixed time intervals. This TSA law is based on the “Textile
Published on page 732 of “Research Journal”
It is explained in the paper by Buchanan and Hardegree. However, to the best of the present inventors' knowledge, the above authors and others who have published research results using this method have limited their studies to only the response of samples at elevated temperatures. On the contrary, during the research process of the present invention, the same attention was paid to the response of the sample upon lowering the temperature. This suggests that it is necessary to investigate the reaction of the sample when the temperature is lowered in order to appropriately reproduce the heat treatment applied to the nonwoven fabric constituent materials during the nonwoven fabric manufacturing process as described above. This is because the.
本研究用の試料を作成するにあたり、100〜500
の範囲の相当デニールを有する束を作るために、
適当数の独立繊維を一緒にまとめた。使用したと
りまとめ手法は米国コネテイカツト州ノーウオー
クのPerkin−Elmer Coがこの会社のTMS−1
型熱機械的分析装置に使用するために設計したも
のであつた。0.02g/デニールの標準プリテンシ
ヨンを試験条件の均一性を上げるために選択し
た。全ての試験において、約15℃/分の割合で昇
温した。 In preparing samples for this study, 100 to 500
To make a bundle with an equivalent denier in the range of
The appropriate number of independent fibers were grouped together. The compilation method used was Perkin-Elmer Co. of Norwalk, Conn., USA, using its TMS-1.
It was designed for use in thermomechanical analyzers. A standard pretension of 0.02 g/denier was chosen to increase uniformity of test conditions. In all tests, the temperature was increased at a rate of approximately 15°C/min.
第2図は本発明の繊維のTSA試験の代表的結
果を示す。この場合、本発明の繊維として高密度
ポリエチレン−ポリエステルを用い、従来技術に
係る繊維として高密度ポリエチレン−ポリプロピ
レンを用いた。試料の張力を縦軸、即ち、Y軸に
プロツトし、試料温度を横軸、即ち、X軸にプロ
ツトした。曲線上の矢印は時間の経過と共に変化
がどのように進行したかを示す。まず200デニー
ルの試料を用い、室温にて4グラムのプリテンシ
ヨンをかける。以降の試験中試料の長さを一定に
保つ。温度が上昇するに従つて、試料が通常示す
張力緩和及び熱膨張により、いずれの場合でもこ
のプリテンシヨンがほゞ0まで減少するのがわか
る。しかしながら、最初かけたプリテンシヨンが
緩和した後では、試験した試料は全く異つた熱応
力挙動を示している。即ち、先行技術に係る試料
である高密度ポリエチレン−ポリプロピレンは温
度が150℃まで上昇する間その張力も増大し、そ
して更に重要なことであるが試料が冷却される際
急激な張力増加がみられる。加熱によるこの張力
蓄積及び次の冷却による急激な張力増大は不織布
の製造にとつて望ましくないものと考えられてい
ることを念頭に置くべきである。従来技術に係る
試料の上記熱応力挙動に反して、本発明の試料
は、ウエブ中に繊維がある場合、新たに形成され
た繊維間ボンドに収縮力を及ぼさずにこれらの繊
維間ボンドが確実に凝固するように束を形成する
繊維を十分に冷却するまで、加熱段階及び冷却段
階のいずれにおいても張力は全く上昇していな
い。 FIG. 2 shows representative results of TSA testing of fibers of the invention. In this case, high-density polyethylene-polyester was used as the fiber of the present invention, and high-density polyethylene-polypropylene was used as the fiber according to the prior art. The tension of the sample was plotted on the vertical axis, ie, the Y axis, and the sample temperature was plotted on the horizontal axis, ie, the X axis. The arrows on the curves show how the changes progressed over time. First, a 200 denier sample is used and 4 grams of pretension is applied at room temperature. Keep the length of the sample constant during subsequent tests. It can be seen that as the temperature increases, this pretension decreases to almost zero in each case due to the strain relaxation and thermal expansion that the samples normally exhibit. However, after the initially applied pretension has relaxed, the tested samples exhibit a completely different thermal stress behavior. That is, the prior art specimen, high-density polyethylene-polypropylene, exhibits an increase in tension as the temperature increases to 150°C, and more importantly, a rapid increase in tension as the specimen cools. . It should be kept in mind that this tension build-up upon heating and the rapid increase in tension upon subsequent cooling is considered undesirable for the production of nonwoven fabrics. Contrary to the above thermal stress behavior of the prior art samples, the inventive samples ensure that when there are fibers in the web, these interfiber bonds do not exert shrinkage forces on newly formed interfiber bonds. There is no increase in tension during either the heating or cooling stages until the fibers forming the bundle have cooled sufficiently to solidify.
試料を冷却するときに張力が発生し始める温度
が本発明の繊維を従来技術に係るものから区別す
る点で最も重要な点となるのは明らかである。こ
の温度を決定するための手段として、本発明者ら
は張力の蓄積開始を形状保持成分のデニールに基
づき張力が0.01グラム/デニールの閾値を越える
温度として定義した。この値を実用上使用可能な
最小値として選択したが、記録された張力値にお
ける測定機器からの誤差を考慮に入れても、なお
はつきりと識別できるものである。一例として、
上記のように試験用に両成分が半々の試料を300
デニールの束に形成したものは形状保持用繊維と
しては150デニールしかなく、従つてこの試料の
張力閾値は1.5グラムである。 It is clear that the temperature at which tension begins to develop when the sample is cooled is the most important point in distinguishing the fibers of the present invention from those of the prior art. As a means of determining this temperature, we defined the onset of tension build-up as the temperature at which the tension exceeds a threshold of 0.01 grams/denier based on the denier of the shape-retaining component. This value was chosen as the lowest value that can be used in practice, but is still clearly discernible, even taking into account errors from the measuring equipment in the recorded tension values. As an example,
As mentioned above, 300 samples containing half and half of both components were prepared for testing.
The shape retention fiber formed into a denier bundle is only 150 denier, so the tension threshold for this sample is 1.5 grams.
このような望ましい冷却曲線を有する繊維がど
のようにして作られるかを示す手段として、同一
の紡糸及び延伸条件で製造した繊維に幾つかの異
なつたコンデンシヨニング処理を施した場合に得
られた結果を第3図に示す。下記表1に使用した
それぞれのコンデイシヨニング処理条件を示す。
第3図には、それぞれ独自の熱処理条件で熱処理
された数種類の異つた試料のTSA曲線が一緒に
示されている。 As a means of illustrating how fibers with such desirable cooling curves can be produced, the results were obtained when fibers produced under identical spinning and drawing conditions were subjected to several different condensation treatments. The results are shown in Figure 3. Table 1 below shows the conditioning treatment conditions used.
Figure 3 shows together the TSA curves of several different samples, each heat treated under unique heat treatment conditions.
表 1
試 料 コンデイシヨニング処理条件
A 処理せず
B 90℃、3分間
C 100℃、3分間
D 110℃、3分間
E 120℃、3分間
F 130℃、3分間
第2図の場合と同様に張力を縦軸にとつたが、
第3図の目盛りは第2図の目盛りと違つて、最初
の6グラムのプリテンシヨンをグラフの左側最下
部にプロツトしてある。試験の初めに温度を上げ
ると、これらの試験はいずれも同じパターンで張
力が減少する傾向を示している。この初期加熱段
階を越えると、試料間の違いがはつきりとしてく
る。 Table 1 Sample conditioning treatment conditions A: No treatment B: 90℃, 3 minutes C: 100℃, 3 minutes D: 110℃, 3 minutes E: 120℃, 3 minutes F: 130℃, 3 minutes Similarly, the tension was taken on the vertical axis, but
The scale in Figure 3 differs from the scale in Figure 2 in that the first 6 grams of pretension is plotted at the bottom left of the graph. All of these tests show the same pattern of decreasing tension as the temperature is increased at the beginning of the test. Beyond this initial heating stage, differences between samples become apparent.
延伸後に熱処理を施さなかつた試料Aの場合、
温度が約100℃に上がると張力の蓄積がみられ、
約120℃でこの張力は最大値に達し、140℃で最小
値(但し0ではない)まで減少することがわか
る。これはポリエステルの特徴であり、前述の
Buchanan及びHardegreeの論文中にも記載され
ている。冷却すると、この試料は当初張力が増大
し、130℃以下で急激な張力の増大がみられる。
実際に、この試料は高温域に於いてはずつと上記
0.01グラム/デニールの閾値を越える張力を示
し、結局のところ張力蓄積開始値を示すことは不
可能である。 In the case of sample A, which was not subjected to heat treatment after stretching,
When the temperature rises to about 100°C, an accumulation of tension is observed,
It can be seen that this tension reaches a maximum value at about 120°C and decreases to a minimum value (but not zero) at 140°C. This is a characteristic of polyester and is
It is also described in the paper by Buchanan and Hardegree. Upon cooling, this sample initially increases in tension, and a rapid increase in tension is observed below 130°C.
In fact, this sample has the above-mentioned properties in the high-temperature range.
It is impossible to indicate a tension that exceeds a threshold of 0.01 grams/denier, and ultimately a starting value for tension accumulation.
90℃で3分間処理した試料Bでは曲線の加熱過
程で張力が当初の最大値よりかなり減少し、冷却
の際の張力蓄積曲線は試料Aのものよりほんの僅
か低いだけであつた。 For sample B treated at 90° C. for 3 minutes, the tension decreased considerably from the initial maximum value during the heating process of the curve, and the tension accumulation curve during cooling was only slightly lower than that of sample A.
試料C、D及びEの場合、加熱の際張力は発生
せず、鞘形成材料の再凝固温度よりかなり低く冷
却したとき初めて認識できる程度の張力が発生し
ている。これらの試料は本発明により製造された
繊維の代表的なものである。 In the case of samples C, D, and E, no tension is developed during heating, and only appreciable tension is developed upon cooling well below the resolidification temperature of the sheathing material. These samples are representative of fibers made according to the present invention.
試料Fは熱処理を過度に行うと冷却の際に張力
が発生する傾向さえも完全に奪つてしまうことを
示している。 Sample F shows that excessive heat treatment completely eliminates even the tendency to generate tension upon cooling.
理論的にはまだ解明を待たなければならない面
も多々あるが、本発明により製造された繊維から
成る不織布においては、第1図の交叉結合部2の
ようなフイラメント間ボンドの強度が、繊維の鞘
を溶融するために繊維を加熱し次いでフイラメン
ト間のボンドを凝固させるために冷却しても、鞘
の凝固温度範囲以下に温度が下がつてかかるボン
ドが実際に形成されるまでは繊維内に殆んど又は
全然張力が生起しない事実により、強化されるも
のと思われる。換言すれば、本発明の繊維を使用
した場合、フイラメント間ボンドの強度を増加す
る、応力のかかつていない状態でボンドが形成さ
れるものと思われる。 Theoretically, there are many aspects that still need to be clarified, but in the nonwoven fabric made of fibers produced according to the present invention, the strength of the bond between filaments, such as the cross-linked portion 2 in Fig. 1, is the same as that of the fibers. Even if the fiber is heated to melt the sheath and then cooled to solidify the bond between the filaments, there will be no formation within the fiber until the temperature falls below the solidification temperature range of the sheath and such bond actually forms. It is believed to be strengthened by the fact that little or no tension is created. In other words, when using the fibers of the present invention, bonds are expected to form in the absence of stress, which increases the strength of the interfilament bonds.
やはり理論的にはまだ完全に説明しきれていな
いが、フイラメント間ボンドが形成された後で本
発明の繊維内に発生する張力即ち収縮力は前記繊
維から成る不織布の種々の布帛としての特性を改
善するのに役立つているものと考えられる。従つ
て、新規な繊維の持つ独特の熱機械的挙動が不織
布内に張力を封じ込める働きをして、この張力が
本発明により製造された繊維から成る不織布の好
ましい復元性、ドレープ性、かさ高性及び風合を
増進するのに少くなくとも一部役立つているもの
と思われる。 Although it has not yet been completely explained theoretically, the tension or contraction force generated within the fibers of the present invention after the interfilament bond is formed affects various fabric properties of nonwoven fabrics made of the fibers. It is considered to be something that will help you improve. Therefore, the unique thermomechanical behavior of the novel fibers acts to confine tension within the nonwoven, and this tension improves the favorable recovery, drapability, and loftiness of the nonwoven fabric made from the fibers produced according to the present invention. It is believed that this helps at least in part to improve texture and texture.
さて、本発明の対象である繊維の組成やその製
造方法についての更に詳細な説明を行うために、
かかる繊維を大量に作る方法を記載する下記実施
例を参照する。各実施例において、形状保持用ポ
リマーがポリエステルである例を作成した。また
各実施例において、繊維形成性品質を有するポリ
エチレン及びポリプロピレンから成る群から可接
着性成分を選択した。なお、この目的のために
は、ポリエステルの融点より少くなくとも約15℃
低い融点を有する他のポリマーも同じように使用
し得るものと推定される。 Now, in order to provide a more detailed explanation of the composition of the fiber that is the subject of the present invention and its manufacturing method,
Reference is made to the examples below which describe methods of making such fibers in large quantities. In each example, an example was created in which the shape-retaining polymer was polyester. Also in each example, the adhesive component was selected from the group consisting of polyethylene and polypropylene having fiber-forming qualities. For this purpose, the temperature must be at least about 15°C below the melting point of polyester.
It is envisaged that other polymers with low melting points could be used as well.
各実施例の繊維はポリエステル成分がコア部分
を占める鞘−芯構造で、鞘と芯の部分はそれぞれ
偏心的に形成されている。また鞘と芯の部分がそ
れぞれ同心的に形成された繊維も使用した。しか
しながら、サイドバイサイドの関係で配置された
繊維も本発明の範囲に含まれるものと解釈すべき
である。 The fibers of each example had a sheath-core structure in which the polyester component occupied the core portion, and the sheath and core portions were each formed eccentrically. We also used fibers in which the sheath and core portions were formed concentrically. However, fibers arranged in a side-by-side relationship should also be construed as falling within the scope of the present invention.
各実施例の繊維に対して非常に異つたコンデイ
シヨニング熱処理条件が適用されたが、コンデイ
シヨニング処理後に種々の繊維の示した熱機械的
応答は同じであつたことに特に注目すべきであ
る。即ち、各繊維において、可接着性成分を溶融
するのに十分な熱を与えてから冷却したら、この
可接着性成分が再凝固した後でポリエステル成分
内にのみかなりの収縮力が発生した。コンデイシ
ヨニング熱処理を適切に行うために必要な条件を
具体的に述べることは難しいが、以下の実施例か
ら、これらの条件が使用する個々の繊維の過去の
熱履歴、不織布が接着される時の温度(この温度
は使用する個々の可接着性成分により決まつてく
る)、及び繊維内に発生するのが希望されている
収縮の程度等の要因により決定されることが理解
される。一般的基準として、可接着性成分と必要
とされる加熱コンデイシヨニング温度との間には
何らかの直接関係があるように思われ、可接着性
成分の融点が高い繊維の場合、必要とされるコン
デイシヨニング熱処理温度も高くなるものと思わ
れる。はつきりとした具体的指標を挙げるわけに
はいかないが、特定の繊維に対する正確なコンデ
イシヨニング熱処理条件は本明細書の内容を参考
にすれば最少限の実験を行うだけで決められるも
のと考える。 It is particularly noteworthy that although very different conditioning heat treatment conditions were applied to the fibers of each example, the thermomechanical response of the various fibers was the same after conditioning. Should. That is, in each fiber, if sufficient heat was applied to melt the adhesive component and then cooled, significant shrinkage forces developed only within the polyester component after the adhesive component resolidified. Although it is difficult to specifically state the conditions necessary to properly perform conditioning heat treatment, the following examples show that these conditions affect the past thermal history of the individual fibers used, and the bonding of the nonwoven fabric. It will be appreciated that this will be determined by factors such as the temperature at which the adhesive is applied (which temperature is determined by the particular adhesive component used), and the degree of shrinkage desired to occur within the fiber. As a general rule, there appears to be some direct relationship between the fusible component and the required heat conditioning temperature; for fibers where the fusible component has a high melting point, It is expected that the conditioning heat treatment temperature will also increase. Although it is not possible to give specific specific indicators, the exact conditioning heat treatment conditions for a particular fiber can be determined with a minimum of experimentation by referring to the contents of this specification. I think so.
なお、各実施例に挙げた種々の繊維試料につい
て用いた「調整熱応答温度」が相当分散している
のに気づくと思われる。このようなばらつきはス
テープル繊維試料に特有のものと考えるべきであ
る。 It should be noted that it will be noticed that the "adjusted thermal response temperatures" used for the various fiber samples listed in each example are considerably dispersed. Such variations should be considered specific to staple fiber samples.
以下、実施例に従つて本発明を説明する。 The present invention will be described below with reference to Examples.
実施例 1
分子量46000で分子量分布(分散性)が約3.6と
狭い、メルトインデツクス42の高密度ポリエチレ
ン(Fortiflex−F−381;Soltex Polymer
Corp.製)から成る鞘と標準繊維品質のセミダル
ポリエステルから成る芯とのステープル繊維を、
鞘と芯が相互に偏心的配置になるように紡糸し
て、高密度ポリエチレン50重量パーセントとポリ
エステル50重量パーセントとから成る繊維を得
た。使用した高密度ポリエチレンの密度は0.96
g/c.c.で、ポリエステルの密度は1.38g/c.c.であ
つた。得られた繊維自体の密度は1.12g/c.c.であ
つた。高密度ポリエチレン及びポリエステルの融
点はそれぞれ132℃及び約260℃であつた。Example 1 High-density polyethylene (Fortiflex-F-381; Soltex Polymer
Co., Ltd.) and a core made of semi-dull polyester of standard fiber quality.
The sheath and core were spun eccentrically to each other to yield a fiber consisting of 50 weight percent high density polyethylene and 50 weight percent polyester. The density of the high-density polyethylene used is 0.96
In g/cc, the density of the polyester was 1.38 g/cc. The density of the obtained fiber itself was 1.12 g/cc. The melting points of high density polyethylene and polyester were 132°C and about 260°C, respectively.
上記2種類のポリマーをそれぞれ別個のスクリ
ユー式押出機中で溶融し、別個のポリマー供給ラ
イン及びポンプ室を介して共通の紡糸口金に供給
した。高密度ポリエチレンを押出機中で265−270
℃の温度に加熱したのち、ポンプを介して紡糸口
金に送り、一方、別の押出機内でポリエステルを
285℃に加熱したのち、ポンプを介して、前記紡
糸口金に供給した。紡糸口金内のフイラメント押
出用キヤピラリー開口部に入るすぐ前の場所でこ
れらのポリマーを初めて合流した。溶融ポリエチ
レンが溶融ポリエステルに接触するやいなや、ブ
ローボツクス中で冷却され凝固される前の短時間
の間に約285℃までポリエチレンの温度は急上昇
した。3.0dpfのステープルを紡糸する場合、各ポ
リマー成分を0.583g/分/孔の流量で紡糸口金
に送つた。即ちこの場合の両ポリマー成分の合計
流量は1.166g/分/孔であつた。紡糸口金の各
孔径は400μmであつた。まだトウ形態にあるフ
イラメントを冷却したのち、オレフイン系フイラ
メントにおいて従来から行つているように紡糸油
剤を水車にて付与し、得られたトウを1752m/分
の速度で捲き取つた。配向性と繊維性能を改善す
るために、フイラメントを二段階に亘つて延伸し
た。この場合、一回目の延伸は室温で実施し、延
伸率は1.05であつた。また、二回目の延伸はトウ
の温度が80℃になるように水蒸気中で実施し、延
伸率は2.50であつた。従つて総延伸率は2.62にな
つた。延伸の過程で、張力がゆるめられる毎に自
然にカール状の捲縮がトウに発生した。これは二
種類のポリマー相間の張力が違うためで、この捲
縮は永久的なものではなかつた。ステープル繊維
としては加工性を上げるために、慣用的なスタツ
フアーボツクス捲縮法により上記トウを捲縮処理
した。しかる後、繊維を230〓(110℃)の強制空
気加熱炉中で、張力をかけずに、240秒間加熱し
てコンデイシヨニング熱処理を行つた。次に、得
られた繊維を下記特性を有する1.5インチ長のス
テープル繊維に切断した。 The two polymers were each melted in separate screw extruders and fed to a common spinneret via separate polymer feed lines and pump chambers. 265−270 high density polyethylene in extruder
After being heated to a temperature of °C, it is sent to the spinneret via a pump, while the polyester is
After heating to 285°C, it was fed to the spinneret via a pump. The polymers were first combined in the spinneret just before entering the filament extrusion capillary opening. As soon as the molten polyethylene contacted the molten polyester, the temperature of the polyethylene rose rapidly to about 285° C. for a short period of time before being cooled and solidified in the blow box. When spinning 3.0 dpf staple, each polymer component was delivered to the spinneret at a flow rate of 0.583 g/min/hole. That is, the total flow rate of both polymer components in this case was 1.166 g/min/hole. The diameter of each hole in the spinneret was 400 μm. After cooling the filament, which was still in tow form, a spinning oil was applied using a water wheel, as is conventionally done for olefinic filaments, and the resulting tow was wound up at a speed of 1752 m/min. The filaments were drawn in two stages to improve orientation and fiber performance. In this case, the first stretching was carried out at room temperature, and the stretching ratio was 1.05. Further, the second stretching was carried out in steam so that the temperature of the tow was 80° C., and the stretching ratio was 2.50. Therefore, the total stretching ratio was 2.62. During the stretching process, curl-like crimps naturally occurred in the tow each time the tension was relaxed. This was due to the difference in tension between the two polymer phases, and the crimp was not permanent. In order to improve the processability of the staple fiber, the tow was crimped by a conventional stuffer box crimping method. Thereafter, the fibers were subjected to conditioning heat treatment by heating them for 240 seconds in a forced air heating oven at 230°C (110°C) without applying any tension. The resulting fibers were then cut into 1.5 inch long staple fibers having the following properties.
デニール 3.00dpf
強度 3.29gpd
伸度 55.9%
捲縮数/インチ 24
この繊維の試料を7例作成し、先に概略説明し
た試験手順に従い、各試料を熱応力試験した。こ
の試験で到達最高温度は150℃であつた。この温
度の近くで個々の繊維が互いに接着結合して不織
布になるはずであつた。各試料とも、試験の加熱
過程において繊維束内にかなりの収縮力が発生す
ることはなかつた。しかしながら、冷却過程にお
いては、それぞれ、顕著な張力が発生した。「調
整熱応答温度」、即ち、1デニール当り0.01グラ
ムの張力の閾値に等しい収縮力が繊維の冷却過程
で初めて観察された温度を各試料毎に以下に示
す。Denier 3.00 dpf Strength 3.29 gpd Elongation 55.9% Crimp/inch 24 Seven samples of this fiber were prepared and each sample was thermal stress tested according to the test procedure outlined above. The maximum temperature reached in this test was 150°C. Near this temperature, the individual fibers would have adhesively bonded together to form a nonwoven fabric. In each sample, no significant shrinkage force was generated within the fiber bundle during the heating process of the test. However, significant tension was generated during the cooling process, respectively. The "adjusted thermal response temperature", ie the temperature at which a contraction force equal to the threshold of 0.01 grams of tension per denier was first observed during cooling of the fiber, is shown below for each sample.
試料 調整熱応答温度
1 80℃
2 70℃
3 52℃
4 33℃
5 48℃
6 86℃
7 88℃
応用例 1
(不織布の製造)
実施例1のステープル繊維の試料を手作業でマ
ツト状にしてから実験室用カード機を通した。得
られたウエブを巻回して4層にした。この試料を
更に5インチのラムにより2000psiの圧力で圧縮
してマツト状にして、5分後に取り出し、周囲を
切り取つて形を整えた。この試料を145℃の強制
空気加熱炉中で約90秒加熱して接着した。加熱時
間を60秒及び120秒とそれぞれ変えて他の試料も
同様に作成した。得られたマツトを手で少々引張
つても元の形状に戻ることから、試料はいずれも
かなり高度の保全性を有している。また、小さい
圧縮力、例えば、手で圧力をかけてマツトを押し
つぶしてから元の容積に戻ることから、試料はい
ずれも高度の弾力性を復元性を有している。 Sample Adjusted heat response temperature 1 80°C 2 70°C 3 52°C 4 33°C 5 48°C 6 86°C 7 88°C Application example 1 (Production of nonwoven fabric) The staple fiber sample of Example 1 was made into a mat shape by hand. through a laboratory card machine. The resulting web was wound into four layers. The sample was further compressed into a mat using a 5 inch ram at 2000 psi, removed after 5 minutes and trimmed to shape. This sample was heated in a forced air oven at 145° C. for about 90 seconds to bond. Other samples were similarly prepared by changing the heating time to 60 seconds and 120 seconds, respectively. All samples have a fairly high degree of integrity, as the resulting pine can be pulled back to its original shape even if slightly pulled by hand. In addition, all samples have a high degree of elasticity and resiliency, as the mats return to their original volume after a small compressive force, such as manual pressure, is applied to crush the mats.
実施例 2
第一次延伸過程と第二次延伸過程で延伸率をそ
れぞれ1.10及び2.136とした以外、実施例1と
ほゞ同じ方法で試料を紡糸した。得られたステー
プル繊維の特性は次の通りであつた。Example 2 A sample was spun in substantially the same manner as in Example 1, except that the stretching ratios were 1.10 and 2.136 in the first and second stretching steps, respectively. The properties of the obtained staple fibers were as follows.
デニール 2.97dpf
強度 3.43gpd
伸度 54%
捲縮数/インチ 23
この繊維の試料を4例作成し、実施例1と同様
に、熱応力試験を行つた。やはり同じように、試
験の加熱過程ではどの試料も殆んど収縮力を発生
しなかつたが、冷却過程ではいずれも収縮力の発
生が認められた。これら4例の調整熱応答温度は
次の通りであつた。 Denier: 2.97 dpf Strength: 3.43 gpd Elongation: 54% Number of crimps/inch 23 Four samples of this fiber were prepared and subjected to a thermal stress test in the same manner as in Example 1. Similarly, none of the samples generated nearly any shrinkage force during the heating process of the test, but generation of shrinkage force was observed in all samples during the cooling process. The adjusted thermal response temperatures of these four examples were as follows.
試料 調整熱応答温度
1 98℃
2 111℃
3 78℃
4 62℃
実施例 3
相称的な鞘−芯構造のフイラメントを作るため
に別の紡糸口金を使用した以外、実施例1と全く
同じ方法で試料を紡糸した。総延伸率は2.28であ
つた。得られたステープル繊維の特性は次の通り
であつた。 Sample Adjusted Thermal Response Temperature 1 98°C 2 111°C 3 78°C 4 62°C Example 3 In exactly the same manner as in Example 1, except that a separate spinneret was used to create a filament with a symmetrical sheath-core structure. The sample was spun. The total stretching ratio was 2.28. The properties of the obtained staple fibers were as follows.
デニール 3.03dpf
強度 3.28gpd
伸度 43.2%
捲縮数/インチ 16
繊維長 1.5インチ
この繊維の試料を2例作成し、実施例1と同様
に、熱応力分析を行つた。試験の加熱過程ではど
ちらの試料もやはり殆ど収縮力を発生しなかつた
が、冷却過程ではいずれも収縮力の発生がみられ
た。両試料の調整熱応答温度は次の通りである。Denier: 3.03 dpf Strength: 3.28 gpd Elongation: 43.2% Number of crimps/inch: 16 Fiber length: 1.5 inches Two samples of this fiber were prepared and subjected to thermal stress analysis in the same manner as in Example 1. During the heating process of the test, both samples generated almost no shrinkage force, but during the cooling process, contraction force was generated in both samples. The adjusted thermal response temperatures for both samples are as follows.
試料 調整熱応答温度
1 87℃
2 64℃
実施例2とほぼ同じ方法により、上記繊維で不
織布を作成した。得られた不織布は実施例2の不
織布とほゞ同じ特性を示した。 Sample Adjusted thermal response temperature 1 87°C 2 64°C A nonwoven fabric was prepared using the above fibers in substantially the same manner as in Example 2. The obtained nonwoven fabric exhibited almost the same characteristics as the nonwoven fabric of Example 2.
実施例 4
実施例1の高密度ポリエチレン及びポリエステ
ルを偏心した鞘−芯の関係でそれぞれ50重量パー
セントずつ配置したステープル繊維を両ポリマー
ともそれぞれ別個のスクリユープレス式溶融室か
ら供給して紡糸した。紡糸の際、各ポリマーを紡
糸口金にそれぞれ0.501g/分/孔の流量、即ち、
合わせて1.002g/分/孔の流量で送つた。紡糸
口金の各孔径は250μmであつた。トウ形態のフ
イラメントを冷却したのち、水車にて通常ポリオ
レフイン系フイラメントに施こしているのと同じ
紡糸仕上げ油剤処理を行い、得られたトウを1000
m/分の速度で捲き取つた。配向性と繊維性能を
改善するため、50℃の水槽を通して4.53の延伸率
でフイラメントを延伸した。慣用的なスタツフア
ーボツクス捲縮法によりトウを捲縮処理したの
ち、捲縮を安定化しかつ所望の調整された熱応答
挙動が取れるように、200秒間100℃の強制空気加
熱炉内で張力をかけずに処理した。1.5インチ長
のステープルに切断した繊維は下記の特性を示し
た。Example 4 Staple fibers containing 50 weight percent of each of the high density polyethylene and polyester of Example 1 arranged in an eccentric sheath-core relationship were spun with both polymers supplied from separate screw press melting chambers. During spinning, each polymer was introduced into the spinneret at a flow rate of 0.501 g/min/hole, i.e.
A combined flow rate of 1.002 g/min/hole was delivered. The diameter of each hole in the spinneret was 250 μm. After cooling the filament in the form of tow, it is subjected to the same spinning finishing oil treatment that is normally applied to polyolefin filaments using a water wheel.
It was rolled up at a speed of m/min. To improve orientation and fiber performance, the filaments were drawn at a draw ratio of 4.53 through a 50 °C water bath. After the tow was crimped using conventional staff box crimping methods, it was tensioned in a forced air oven at 100°C for 200 seconds to stabilize the crimping and provide the desired tailored thermal response behavior. Processed without applying. Fibers cut into 1.5 inch long staples exhibited the following properties:
デニール 3.06dps
強度 3.62gpd
伸度 49%
捲縮数/インチ 18
このようにして得られた繊維の試料6例を、実
施例1と同様に、熱応力試験した。試験の加熱過
程ではどの試料も殆んど張力を発生しなかつた
が、試料繊維をポリエチレン鞘の融点(凝固点)
以下に冷却した後の冷却過程ではいずれも張力の
発生があつた。各試料の調整熱応答温度を以下に
示す。Denier: 3.06 dps Strength: 3.62 gpd Elongation: 49% Number of crimps/inch 18 The six fiber samples thus obtained were subjected to a thermal stress test in the same manner as in Example 1. During the heating process of the test, almost no tension was generated in any of the samples, but the sample fibers were heated to the melting point (freezing point) of the polyethylene sheath.
Tension was generated in all cases during the cooling process after cooling as described below. The adjusted thermal response temperature of each sample is shown below.
試料 調整熱応答温度
1 96℃
2 93℃
3 69℃
4 60℃
5 64℃
6 114℃
実施例 5
実施例1の高密度ポリエチレン及びポリエステ
ルを偏心した鞘−芯の関係でそれぞれ50重量パー
セントずつ配置したステープル繊維を両ポリマー
をそれぞれ別個のスクリユー式押出機から供給し
て紡糸した。紡糸の際、各ポリマーを紡糸口金に
それぞれ0.50g/分/孔の流量、即ち、合わせて
1000g/分/孔の流量で送つた。紡糸口金の各孔
径は400μmであつた。そのようにして押出した
フイラメントを冷却したのち、水車を通してポリ
オレフイン系フイラメントに施こしているのと同
じ紡糸仕上げ油剤処理を行い、得られたトウを
1000m/分の速度で捲き取つた。フイラメントを
70℃の水槽を通して2.50の延伸率で延伸したの
ち、更に85℃の水槽で1.3の延伸率で延伸した。
従つて総延伸率は3.25であつた。慣用的なスタツ
フアボツクス捲縮法による捲縮処理を行つてか
ら、所望の調整された熱応答挙動が取れるよう
に、300秒間90℃の強制空気加熱炉中で張力をか
けずに処理した。1.5インチ長に切断した繊維の
特性は次の通りであつた。 Sample Adjusted thermal response temperature 1 96°C 2 93°C 3 69°C 4 60°C 5 64°C 6 114°C Example 5 The high-density polyethylene and polyester of Example 1 were arranged in an eccentric sheath-core relationship at 50% by weight each. Both polymers were fed into separate screw extruders and spun into staple fibers. During spinning, each polymer was introduced into the spinneret at a flow rate of 0.50 g/min/hole, i.e.
It was delivered at a flow rate of 1000 g/min/hole. The diameter of each hole in the spinneret was 400 μm. After the extruded filament is cooled, it is passed through a water wheel and subjected to the same spinning finishing oil treatment that is applied to polyolefin filaments.
It was rolled up at a speed of 1000 m/min. filament
The film was stretched at a stretching ratio of 2.50 through a water bath at 70°C, and then further stretched at a stretching ratio of 1.3 in a water bath at 85°C.
Therefore, the total stretching ratio was 3.25. After crimping by conventional staff box crimping methods, the samples were processed without tension in a forced air oven at 90° C. for 300 seconds to obtain the desired tailored thermal response behavior. The properties of the fibers cut into 1.5 inch lengths were as follows.
デニール 5.37dpf
強度 1.95gpd
伸度 81.8%
捲縮数/インチ 31
上記のようにして作成された繊維の試料を一
例、実施例1と同様に、熱応力試験した。試験の
加熱過程では張力は殆んど発生しなかつたが、繊
維試料がポリエチレン鞘の融点(凝固点)以下に
冷却された後の冷却過程では張力が発生した。こ
の試料の調整熱応答温度は98℃であつた。Denier: 5.37 dpf Strength: 1.95 gpd Elongation: 81.8% Number of crimps/inch 31 A sample of the fiber prepared as described above was subjected to a thermal stress test in the same manner as in Example 1. Almost no tension was generated during the heating process of the test, but tension was generated during the cooling process after the fiber sample was cooled below the melting point (freezing point) of the polyethylene sheath. The adjusted thermal response temperature of this sample was 98°C.
実施例 6
メルトフローインデツクス33のポリプロピレン
(Fortilene HY−602A、Soltex Polymers
Corp.製)から成る鞘50重量パーセントと通常の
繊維品質のセミダル(半つや消し)ポリエステル
から成る芯50重量パーセントとのステープル繊維
を鞘と芯が偏心関係で配置されるように紡糸し
た。ポリプロピレン及びポリエステルの融点はそ
れぞれ162℃及び260℃であつた。Example 6 Polypropylene with a melt flow index of 33 (Fortilene HY-602A, Soltex Polymers
Staple fibers were spun with a 50 weight percent sheath consisting of Polyester Polyester, manufactured by Co., Ltd.) and a 50 weight percent core consisting of semidull polyester of normal fiber quality, with the sheath and core arranged in an eccentric relationship. The melting points of polypropylene and polyester were 162°C and 260°C, respectively.
実施例1と同様に、上記ポリプロピレン及びポ
リエステルをそれぞれ別個のスクリユー式押出機
中で溶融し、紡糸し、捲き取つた。配向性を最大
にして布地用繊維としての特性を改善するために
フイラメントを延伸倍率2.6で延伸した。ステー
プル繊維の加工をしやすくするために慣用的なス
タツフアーボツクス捲縮法により捲縮加工を行つ
た後、トウを230〓(110℃)で240秒間、張力を
かけずに、コンデイシヨニング熱処理した。得ら
れた繊維の特性は次の通りであつた。 As in Example 1, the polypropylene and polyester were melted, spun, and wound in separate screw extruders. The filament was drawn at a draw ratio of 2.6 to maximize orientation and improve properties as a textile fiber. After crimping using the conventional staff box crimping method to facilitate processing of staple fibers, the tow was conditioned at 230°C (110°C) for 240 seconds without tension. Heat treated. The properties of the obtained fibers were as follows.
デニール 2.60dpf
強度 4.04gpd
伸度 20.2%
捲縮数/インチ 12
本発明による望ましい熱応答を達成するために
観察しておかなければならない温度及び時間的条
件に関する各繊維の熱履歴の影響を強調するため
に、上記繊維の試料2例について実施例1に記載
したのと同じ方法で熱応力試験を実施した。本実
施例でこの試験に関して用いた熱コンデイシヨニ
ングは実施例1で採用したものと同じであつた
が、熱応力分析の結果は違うものとなつた。望ま
しい熱応答が得られた場合と同じく、両試験の加
熱過程では収縮力の発生は見られなかつた。しか
しながら冷却過適の、実施例1で記録されたもの
よりずつと高い調整熱応答温度で、いずれの試料
の場合でもかなりの張力が蓄積されたことがはつ
きりわかつた。この調整熱応答温度は具体的には
それぞれ約136℃及び137℃であつた。理論的な裏
付けはまだないが、より高い融点を有する鞘形成
材料を用いたことに大部分起因して、より高い温
度で芯部に導入された本実施例の繊維のポリエス
テル成分が実施例1で作られた繊維が遭遇したの
と別の熱機械的履歴を経て、これにより実施例1
に於いて観察されたのとは違つた調整された熱応
答が繊維内に発生したことは明白である。Denier 2.60dpf Strength 4.04gpd Elongation 20.2% Crimp/inch 12 Emphasizes the effect of each fiber's thermal history on temperature and temporal conditions that must be observed to achieve the desired thermal response according to the present invention For this purpose, thermal stress tests were conducted on two samples of the above fibers in the same manner as described in Example 1. Although the thermal conditioning used in this example for this test was the same as that employed in Example 1, the results of the thermal stress analysis were different. Consistent with the desired thermal response, no shrinkage forces were observed during the heating process in both tests. However, with overcooling and adjusted thermal response temperatures that were significantly higher than those recorded in Example 1, it was evident that significant tension had built up in both samples. The adjusted thermal response temperatures were specifically about 136°C and 137°C, respectively. Although there is no theoretical support yet, the polyester component of the fibers of this example introduced into the core at a higher temperature is due in large part to the use of a sheath-forming material with a higher melting point. This resulted in Example 1
It is clear that a different tailored thermal response than that observed in the fibers occurred.
鞘形成材料の融点、すなわちポリプロピレンの
場合は162℃であるが、この重要性を強調するた
めに、本実施例の繊維が不織布へと接着されると
思われる200℃まで到達最高温度を上げたこと以
外、実施例1に記載した方法と同様に上記繊維の
試料4例について熱応力試験を実施した。高い到
達最高温度を使用したことによつてもたらされた
効果の1つは、繊維を単に150℃まで加熱した時
には全くみられなかつたのであるが、試験の加熱
過程に於いて各試料内に収縮力が蓄積したことで
あつた。さらに、一例を除いてその他のすべての
試料に関して、試験の冷却過程で先の実施例の場
合よりずつと高い温度で張力が蓄積されたのが認
められたことであつた。 To emphasize the importance of the melting point of the sheath-forming material, which is 162°C in the case of polypropylene, we increased the maximum temperature reached to 200°C, at which point the fibers in this example would be bonded to the nonwoven fabric. Thermal stress tests were otherwise conducted on four samples of the above fibers in the same manner as described in Example 1. One of the effects of using a high maximum temperature reached was that during the heating process of the test there was an increase in the This was due to the accumulation of contractile force. Additionally, for all but one sample, tension was observed to build up at a much higher temperature during the cooling process of the test than in the previous example.
本発明の要求に沿う調整された熱応答挙動を示
す繊維を本実施例に於いて作成した繊維から作る
ために、上記のように作成した繊維に140℃で300
秒間加熱することから成る更に別のコンデイシヨ
ニング熱処理を施した。そのように処理した試料
2例を、到達最高温度を200℃とした以外、実施
例1と同じ熱応力試験にかけた。その結果、本発
明の繊維に特有の熱応答を示した。換言すれば、
加熱過程に於いては、いずれの試料においても収
縮力の発生が殆んど見られなかつたが、冷却過程
において鞘形成材料の凝固点である162℃よりず
つと低くなつて始めてかなりの収縮力が各試料中
に発生した。両試料の調整された熱応答温度はそ
れぞれ110℃及び135℃であつた。 In order to make fibers from the fibers made in this example that exhibit tailored thermal response behavior consistent with the requirements of the present invention, the fibers made as described above were subjected to 300°C heating at 140°C.
A further conditioning heat treatment was carried out consisting of heating for seconds. Two samples thus treated were subjected to the same thermal stress test as in Example 1, except that the maximum temperature reached was 200°C. As a result, the fibers of the present invention exhibited a unique thermal response. In other words,
During the heating process, almost no shrinkage force was observed in any of the samples, but during the cooling process, significant shrinkage force was observed only when the temperature gradually decreased below 162°C, which is the freezing point of the sheath-forming material. occurred in each sample. The adjusted thermal response temperatures of both samples were 110°C and 135°C, respectively.
最後に、過度のコンデイシヨニング熱処理を行
つた場合の影響を示すために、別のバツチの繊維
を上記のように第2のコンデイシヨニング熱処理
工程にかけた。但し、今回は145℃で300秒間熱処
理を行つた。上記繊維から試料2例を作成し、倒
達最高温度を再度200℃に設定して、熱機械的試
験を実施した。いずれの試料の場合も、加熱冷却
の両過程に於いて張力の蓄積が認められなかつ
た。 Finally, to demonstrate the effect of excessive conditioning heat treatment, another batch of fibers was subjected to a second conditioning heat treatment step as described above. However, this time heat treatment was performed at 145°C for 300 seconds. Two samples were prepared from the above fibers, and the maximum temperature reached was again set at 200°C, and a thermomechanical test was conducted. No accumulation of tension was observed in any of the samples during both heating and cooling processes.
本発明を上記の具体例及び説明の為の実施例に
基づいて説明して来たが、前記特許請求の範囲の
欄に記載した限定事項を除いて本発明の範囲がか
かる具体例や実施例の範囲に限定されるものでは
ないことは当然である。 Although the present invention has been explained based on the above-mentioned specific examples and illustrative examples, the scope of the present invention falls within the scope of the present invention except for the limitations described in the claims column. Of course, it is not limited to this range.
第1図は本発明の異成分系フイラメントで製造
した不織布の顕微鏡写真で、不織布に存在するフ
イラメント間ボンドを説明するためのものであ
る。第2図は本発明の異成分系フイラメントのポ
リエステル成分内の収縮力を温度の函数として従
来技術に係るポリプロピレン成分内の収縮力を対
比して示すグラフである。第3図はポリエステル
成分を含む異成分系フイラメントから成る繊維の
収縮力応答に対するコンデイシヨニング熱処理の
影響を示すグラフである。
2……フイラメント間ボンド。
FIG. 1 is a microscopic photograph of a nonwoven fabric produced using the filaments of different components according to the present invention, and is used to illustrate the bond between filaments present in the nonwoven fabric. FIG. 2 is a graph illustrating the shrinkage force in the polyester component of the heterogeneous filament of the present invention as a function of temperature compared to the shrinkage force in the polypropylene component of the prior art. FIG. 3 is a graph showing the effect of conditioning heat treatment on the shrink force response of a fiber made of a heterogeneous filament containing a polyester component. 2... Bond between filaments.
Claims (1)
ラメント間ボンドを形成するための可接着性成分
及びポリエステルからなる別の成分とから成る種
類の異成分系フイラメントであつて、前記可接着
性成分を溶融するのに十分な加熱を施し引き続き
冷却した場合に前記可接着性成分が再凝固した後
にのみ約0.01グラム/デニール(0.0091g/
dtex)よりも大きい収縮力が前記別の成分中に
生起する熱機械的応答特性を有することを特徴と
する異成分系フイラメント。 2 前記可接着性成分がポリエチレンであること
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の異成分
系フイラメント。 3 前記可接着性成分が高密度ポリエチレンであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
異成分系フイラメント。 4 前記可接着性成分がポリプロピレンであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の異成
分系フイラメント。 5 前記二成分がサイドバイサイドで配置されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
の異成分系フイラメント。 6 前記二成分が、前記別の成分が芯部分を占め
る、鞘と芯の関係で配置されていることを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の異成分系フイラ
メント。 7 前記二成分が偏心的に配置されていることを
特徴とする特許請求の範囲第6項記載の異成分系
フイラメント。 8 加熱及びそれに引き続いて冷却した際にフイ
ラメント間ボンドを形成するための可接着性成分
及びポリエステルからなる別の成分とから成り、
前記可接着性成分を溶融するのに十分な加熱を施
し引き続き冷却した場合に前記可接着性成分が再
凝固した後にのみ約0.01グラム/デニール
(0.0091g/dtex)よりも大きい収縮力が前記別
の成分中に生起する熱機械的応答特性を有するこ
とを特徴とする異成分系フイラメントの製造方法
であつて、 (イ) 前記両成分から成る異成分系フイラメントを
紡糸する工程;および (ロ) 前記工程(イ)で紡糸した異成分系フイラメント
を前記熱機械的応答特性を生起させるために、
低融点成分の融点以下の所定の温度において少
なくとも所定時間加熱するコンデイシヨニング
用熱処理を施す工程とから成ることを特徴とす
る異成分系フイラメントの製造方法。 9 前記コンデイシヨニング用熱処理工程の前
に、前記工程(イ)で紡糸した異成分系フイラメント
を延伸する工程を更に含むことを特徴とする特許
請求の範囲第8項記載の製造方法。 10 前記可接着性成分がポリエチレンであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第8項記載の製造
方法。 11 前記可接着性成分がポリプロピレンである
ことを特徴とする特許請求の範囲第8項記載の製
造方法。 12 前記コンデイシヨニング用熱処理温度が約
90℃〜120℃の範囲で、前記コンデイシヨニング
用熱処理時間が約180秒−約300秒の範囲であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第10項記載の製
造方法。 13 前記工程(イ)で紡糸した異成分系フイラメン
トを少なくとも約300秒の間、約140℃以上の温度
で加熱することを特徴とする特許請求の範囲第1
1項記載の製造方法。 14 前記延伸工程の後、前記工程(イ)で紡糸しか
つ延伸処理を施した異成分系フイラメントを捲き
取ることを特徴とする特許請求の範囲第9項記載
の製造方法。Claims: 1. A heterogeneous filament of the type comprising an adhesive component and another component consisting of polyester for forming an interfilament bond upon heating and subsequent cooling, comprising: Approximately 0.01 g/denier (0.0091 g/denier) only after the adhesive component resolidifies if sufficient heat is applied to melt the adhesive component followed by cooling.
A heterocomponent filament characterized in that it has thermomechanical response properties such that a contraction force greater than dtex) occurs in said further component. 2. The heterocomponent filament according to claim 1, wherein the adhesive component is polyethylene. 3. The heterocomponent filament according to claim 1, wherein the adhesive component is high density polyethylene. 4. The heterocomponent filament according to claim 1, wherein the adhesive component is polypropylene. 5. The heterocomponent filament according to claim 1, wherein the two components are arranged side by side. 6. The heterocomponent filament of claim 1, wherein the two components are arranged in a sheath-core relationship, with the other component occupying a core portion. 7. The heterocomponent filament according to claim 6, wherein the two components are eccentrically arranged. 8 consisting of an adhesive component and another component consisting of polyester for forming an interfilament bond upon heating and subsequent cooling;
The shrinkage force is greater than about 0.01 grams per denier (0.0091 g/dtex) only after the adhesive component has resolidified upon application of sufficient heat to melt the adhesive component and subsequent cooling. A method for producing a heterocomponent filament characterized by having a thermomechanical response characteristic occurring in the components, the method comprising: (a) spinning a heterocomponent filament comprising both of the components; and (b) In order to cause the heterogeneous filament spun in the step (a) to exhibit the thermomechanical response characteristics,
1. A method for producing a heterocomponent filament, comprising the step of performing conditioning heat treatment by heating at a predetermined temperature below the melting point of a low melting point component for at least a predetermined period of time. 9. The manufacturing method according to claim 8, further comprising the step of stretching the heterocomponent filament spun in step (a) before the conditioning heat treatment step. 10. The manufacturing method according to claim 8, wherein the adhesive component is polyethylene. 11. The manufacturing method according to claim 8, wherein the adhesive component is polypropylene. 12 The heat treatment temperature for conditioning is approximately
11. The manufacturing method according to claim 10, wherein the conditioning heat treatment time is in the range of about 180 seconds to about 300 seconds at a temperature of 90 DEG C. to 120 DEG C. 13. Claim 1, characterized in that the heterogeneous filament spun in step (a) is heated at a temperature of about 140° C. or higher for at least about 300 seconds.
The manufacturing method according to item 1. 14. The manufacturing method according to claim 9, characterized in that, after the drawing step, the heterogeneous filament spun and drawn in the step (a) is wound up.
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Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS6269822A (en) * | 1985-09-19 | 1987-03-31 | Chisso Corp | Heat bondable conjugate fiber |
| JPS6340549A (en) * | 1986-08-05 | 1988-02-20 | ユニ・チヤ−ム株式会社 | Surface sheet of absorbable article and its production |
| JPH0814069B2 (en) * | 1986-12-26 | 1996-02-14 | ユニチカ株式会社 | Heat-bondable non-woven sheet |
| JPS63196718A (en) * | 1987-02-09 | 1988-08-15 | Toyobo Co Ltd | Thermally adhesive conjugate fiber with deodorant function |
| JP2534256B2 (en) * | 1987-05-08 | 1996-09-11 | 株式会社クラレ | Method for producing heat-fusible composite fiber |
| JP2538602B2 (en) * | 1987-08-03 | 1996-09-25 | 旭化成工業株式会社 | Fiber for spunbond nonwovens |
| JP2600764B2 (en) * | 1988-02-26 | 1997-04-16 | 三菱化学株式会社 | Method of manufacturing air-permeable bag |
| JP2598688B2 (en) * | 1988-08-12 | 1997-04-09 | 大和紡績株式会社 | Latent crimping conjugate fiber and method for producing the same |
| JPH0726252B2 (en) * | 1988-11-16 | 1995-03-22 | 帝人株式会社 | Thermal adhesive composite fiber |
| JP2581201B2 (en) * | 1988-12-29 | 1997-02-12 | 東レ株式会社 | Long-fiber nonwoven fabric and method for producing the same |
| JPH04100920A (en) * | 1990-08-15 | 1992-04-02 | Chisso Corp | Composite type thermal-adhesive fiber and nonwoven fabric using the same fiber |
| US6565344B2 (en) | 2001-03-09 | 2003-05-20 | Nordson Corporation | Apparatus for producing multi-component liquid filaments |
| US6814555B2 (en) | 2001-03-09 | 2004-11-09 | Nordson Corporation | Apparatus and method for extruding single-component liquid strands into multi-component filaments |
Family Cites Families (2)
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| JPS541833A (en) * | 1977-06-07 | 1979-01-09 | Hitachi Maxell | Dry battery |
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1982
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Also Published As
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