JPH06116815A

JPH06116815A - ポリオレフィン系芯鞘型複合繊維及びこれを用いた不織布

Info

Publication number: JPH06116815A
Application number: JP4285466A
Authority: JP
Inventors: Seiji Yokota; 誠二横田; Koki Den; 幸喜田; Mitsuru Kojima; 満小島
Original assignee: Chisso Corp
Current assignee: JNC Corp
Priority date: 1992-09-30
Filing date: 1992-09-30
Publication date: 1994-04-26
Anticipated expiration: 2015-11-20
Also published as: JP3109629B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は比較的低温・高速の熱処理によって
も高強度で風合いのソフトな不織布となり、かつ他の不
織布とのヒートシール強度が高い不織布の得られる複合
繊維を得ること、及びこの繊維を使用して得られた不織
布を提供することを目的とする。【構成】鞘成分が共重合ポリオレフイン９９〜８５重
量％と飽和炭化水素ワックス１〜１５重量％との混合物
からなり、芯成分がポリプロピレンからなる鞘芯型熱融
着性複合繊維、及び該繊維が使用された不織布。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は熱融着性複合繊維及びこれを用い
た不織布に関する。更に詳しくは不織布化の熱処理温度
及び不織布のヒ−トシ−ル温度が低く、且つソフトな風
合いを有する不織布を与えるポリオレフイン系熱融着性
複合繊維及びこの繊維を使用した不織布に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリオレフイン系熱融着性複合繊維を用
いた不織布は、風合いのソフトさや高い不織布強力等の
特性が好まれ、紙おむつや生理用品のカバ−材等の衛材
用途に使用されている。熱融着性複合繊維を使用して不
織布とする場合、その熱処理方式はサクションバンドド
ライヤ−やサクションドラムドライヤ−等によるエア−
スル−方式と加熱ロ−ル等による熱圧着方式とに大別出
来る。衛材用途の低目付け不織布では、不織布製造時の
生産速度が速く、不織布の風合いが柔らかいという点
で、熱圧着方式の方がエア−スル−方式よりも有利であ
るとされている。熱圧着方式で生産速度を上げ、且つ高
い不織布強力を得るためには比較的高温度のエンボスロ
−ル等を用いる。

【０００３】熱圧着方式に使用されるポリオレフイン系
（鞘／芯型）複合繊維として、（ＨＤＰＥ／ＰＰ）系複
合繊維、（ＨＤＰＥ／ＰＥＴ）系複合繊維等がある。又
プロピレン系共重合体から成る鞘成分にポリプロピレン
から成る芯成分が偏心的に複合された繊維（特公昭５５
−２６２０３、特開平２−９１２１７、特開平２−１９
１７２０）や、低密度ポリエチレンにパラフインや低分
子量ポリエチレンを配合した非複合繊維（特開昭６３−
１６５５１１）も知られている。衛材用不織布では、液
浸透性や嵩高性等の諸性能を改良する目的で、親水性や
嵩高性等の異なるウエブを積層し、エンボスロ−ル等で
熱圧着して２層構造とすることがある。また、紙おむつ
では、パルプ等を主体とする液吸収層の上面と下面を性
質の異なる不織布で覆い、二つ折りにし、その端部（ウ
エスト部）をヒ−トシ−ル（熱圧着）したものが使用さ
れるようになつてきた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記
（ＨＤＰＥ／ＰＰ）系複合繊維や（ＨＤＰＥ／ＰＥＴ）
系複合繊維から成る不織布は、他のポリオレフイン系不
織布に対するヒ−トシ−ル強力が低く、２層の不織布が
ヒ−トシ−ル部で剥離し易いという欠点がある。又、不
織布の生産性を上げる目的で、熱エンボスロ−ル等によ
る処理速度を上げると得られる不織布は強力の低いもの
となり、処理条件を高温高圧とすれば不織布強力は上が
っても風合いが硬くなるという欠点があった。前記偏心
型の複合繊維では、加熱処理時のウェブ収縮率が大きい
ので、不織布にしわが出来易く且つ強力も低いという欠
点がある。低密度ポリエチレン系非複合繊維では、比較
的低温でかつ高速で熱処理できるが、熱融着部で繊維が
溶融しフイルム状に変形するので、得られる不織布の風
合いが悪いという欠点がある。このように従来の複合繊
維では低温・高速の熱処理により不織布を得ようとする
と、高強度、風合い及びヒートシール性の全てを満足さ
せることができなかった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は比較的低温・高
速の熱処理によっても高強度で風合いのソフトな不織布
となり、かつ他の不織布とのヒートシール強度が高い不
織布の得られる複合繊維を得ることを目的としてなされ
たものであり、以下の構成からなる。（１）：プロピレン８０−９９重量％と他の１種又は２
種のαオレフイン２０−１重量％とからなる２元又は３
元共重合体９９−８５重量％と、融点又は軟化点が１２
５〜６０℃の飽和炭化水素ワックス１〜１５重量％とか
ら成る混合物を鞘成分とし、結晶性ポリプロピレンを芯
成分とする、熱融着性の複合繊維であり、（２）：芯成
分の偏心度が０．１以下で、且つ２次元捲縮が付与され
た前記（１）項記載の複合繊維であり、（３）：前記
（１）又は（２）項記載の複合繊維が使用された熱融着
不織布である。

【０００６】本発明で鞘成分に用いる共重合体は、プロ
ピレン８０〜９９重量％と、エチレンあるいはブテン−
１等の他の１種又は２種のαオレフインが総量で２０〜
１重量％とからなる２元又は３元共重合体であり、ＭＦ
Ｒ（２３０℃、２．１６ｋｇ）が約５〜２００、融点約
１２０℃〜１５８℃のものが用いられる。該共重合体に
おいてプロピレン以外の他のαオレフイン濃度が１重量
％以上となると、共重合体の立体規則性が適度に乱され
るので不織布の風合いが柔らかく（剛軟度が小さく）な
り、後記の飽和炭化水素を混合する事により比較的低温
の熱処理による繊維の融着が容易となり、不織布への加
工速度やヒ−トシ−ル速度等を上げても大きな不織布強
力や大きなヒ−トシ−ル強力が得られる。しかし、他の
αオレフイン濃度が２０重量％を超えたものは、ゴム様
のベタツキ感のある悪い風合いの不織布となるので使用
に耐えない。共重合体の融点が前記の範囲以外の場合、
ヒ−トシ−ル速度、ヒ−トシ−ル強力、不織布加工速
度、不織布強力、不織布の風合い（剛軟度）等の何れか
が悪化するからである。

【０００７】鞘成分に添加する飽和炭化水素ワックスと
しては、その融点又は軟化点が約６０〜１２５℃のもの
が好ましく、市販の石油ワックスあるいは低分子量ポリ
エチレンが使用できる。ここで石油ワックスとは石油精
製の過程で高沸成分から精溜・溶媒抽出等により分離精
製されるもので、パラフィンワックス、微晶ワックス、
ペトラタムがあり、この中で微晶ワックスが共重合体と
の相溶性、接着温度の低下と接着強度のバランスの点で
好ましく、分子量が約８０００以下のものが使用出来
る。又この樹脂はカルボキシル化、スルホン化等の処理
がされていてもよい。鞘成分への飽和炭化水素ワックス
の添加量が１重量％未満では、繊維の融着温度を下げる
効果が不十分で、不織布への加工速度やヒ−トシ−ル速
度等を上げることができない。また、他の不織布とのヒ
ートシール強力も向上しない。鞘成分への飽和炭化水素
ワックスの添加量が１５重量％を超すと、複合繊維の可
紡性が悪くなり、紡糸時の糸切れが発生しやすく得られ
る繊維もデニ−ル斑の大きなものとなり好ましくな
い。、不織布加工時の加熱により複合繊維の低分子量ポ
リエチレンが溶融膜状化し、不織布の通気性や嵩高性が
悪くなり、しかも風合いが硬く且つゴム状のベタツキ感
のある悪い風合いの不織布となる等の理由で衛材用等の
不織布には適さない。

【０００８】本発明で複合繊維の芯成分に使用する結晶
性ポリプロピレンは、プロピレンを主成分とする結晶性
重合体であって、プロピレンと少量の他のαオレフイン
との共重合体であってもよく、ＭＦＲ（２３０℃、２．
１６ｋｇ）が約２〜１５０、融点約１５８℃以上の繊維
グレ−ド用のものが好ましい。このような重合体はチー
グラー・ナッタ触媒を用いるプロピレン（と少量の他の
αオレフインと）の公知の重合方法によって得られる。

【０００９】本発明の複合繊維は、上記の鞘成分と芯成
分とを公知の複合紡糸法により鞘芯型に紡糸し、延伸、
捲縮の付与う事により得る事ができる。複合比は鞘／芯
＝３０／７０〜７０／３０ｗｔ％の範囲、繊度は約０．
４〜１０ｄ／ｆ、捲縮数が約３〜６０山／２５ｍｍがカ
ード通過性がよく、好ましい不織布の風合い及び強力が
得られるので適当である。上記のような共重合体とワッ
クスとの混合物を鞘成分とし結晶性ポリプロピレンを芯
成分とする複合繊維は、鞘芯両成分間の収縮率の差が大
きいので熱処理時に３次元捲縮が発生し易く、ウェブに
も大きな収縮率が発生したりしわができ易いという性質
を潜在的に有している。芯成分の偏心度（繊維の中心と
芯成分の中心とのずれの指標）が大きくなると捲縮はス
パイラル状となりウエブの収縮率が更に大きくなる。こ
のような潜在的性質（捲縮性）は、芯成分の偏心度を約
０．１以下となるように紡糸することで解消できる。

【００１０】本発明の不織布は上記本発明の複合繊維を
カ−ド法等でウェブとした後、熱圧着法式あるいはエア
−スル−方式により複合繊維の鞘成分の融着温度以上に
加熱処理し、繊維の交差点を熱融着することにより製造
することができる。とりわけエンボスロ−ル等による熱
圧着法による不織布は、不織布強力が大であるので衛材
用不織布等の用途に好ましく用いられる。本発明の不織
布には上記の複合繊維に他種の繊維を混合して製造する
こともできる。混合して使用できる他種の繊維として
は、加熱処理時に劣化や融解を起こさない繊維であれば
よく、ポリプロピレン繊維、ポリエステル繊維、ポリア
ミド繊維、レ−ヨン、木綿等を例示できる。他種の繊維
と混合して使用する場合、充分な不織布強力やヒートシ
ール強力を維持するために、本発明の複合繊維の混合量
は約２０重量％以上とする必要がある。。

【００１１】

【実施例】実施例及び比較例により、本発明を更に具体
的に説明する。なを、各例において用いた物性等の評価
方法を以下に示す。繊維の強伸度：ＪＩＳ−Ｌ−１０１５に準じて測定
した。繊維の偏心度：繊維の横断面を顕微鏡撮影し、以下の
式により算出した。偏心度（ｈ）＝ｒ／ｄｒ：繊維全体の半径ｄ：繊維全体の中心点から芯成分の中心点までの距離ウェブ収縮率：１００ｇ／ｍ² のカ−ド法ウェブを２
５ｃｍ角に切取り、１４５℃の乾燥機で５分間加熱処理
後の面積収縮率（％）を測定した。

【００１２】不織布強力：所定の温度に加熱された凸
部面積２４％のエンボスロ−ルとフラツトな金属ロ−ル
からなる熱圧着装置を用いてカ−ド法ウェブを熱処理
し、目付け２５ｇ／ｍ² の不織布とした。不織布の機械
の流れ方向（ＭＤ）を長さ方向として１５ｃｍ、不織布
の機械の流れ方向に直角な方向（ＣＤ）を幅方向として
５ｃｍ幅の試料片を切りとり、引張り試験機を用い、つ
かみ間隔１０ｃｍ、引張り速度１０ｃｍ／ｍｉｎで、そ
の長さ方向の引っ張り強力を測定した（ｇ／５ｃｍ）。不織布の剛軟度：ＪＩＳＬ１０９６の（４５゜カ
ンチレバー法）による。不織布のヒ−トシ−ル強力：幅（ＣＤ）２．５ｃ
ｍ、長さ（ＭＤ）１０ｃｍの試料片２枚の端を長さ１ｃ
ｍだけ重ね、所定の温度に加熱されたヒ−トシ−ル機を
用いてヒ−トシ−ルし（ヒ−トシ−ル面積２．５ｃｍ
² ）、引張試験機でつかみ間隔１０ｃｍ，引張り速度１
０ｃｍ／ｍｉｎでヒ−トシ−ル強力を測定した（ｇ／
２．５ｃｍ）。

【００１３】実施例１〜４、比較例１〜４これら各例において、鞘成分として用いたプロピレンを
主成分とする２元又は３元共重合体と飽和炭化水素ワッ
クスとの混合物の組成、芯成分として用いたポリプロピ
レンを第１表に示した。鞘成分と芯成分の複合比（重量
比）は５０／５０、紡糸温度（鞘／芯＝２７０／２７０
℃）の条件で紡糸し、２．４倍に延伸後１４山／２５ｍ
ｍの機械捲縮を付与し、単糸繊度２．２ｄｔｅｘ／ｆ、
繊維長５０ｍｍの芯鞘型複合繊維ステープルを得た。こ
れらの複合繊維をカ−ド機に通し目付け約２５ｇ／ｍ²
のウェブを得、更に該ウェブを所定の温度に加熱された
凸部面積２４％のエンボスロ−ルとフラツトロ−ルから
なる熱圧着装置を用い、線圧２５ｋｇ／ｃｍ、速度５ｍ
／ｍｉｎの条件で熱圧着加工し、目付け約２５ｇ／ｍ²
の不織布を得た。使用したそれぞれの原料の物性、及び
得られた繊維ならびに不織布の物性を表１に併せ示す。
表１から本発明の複合繊維は、熱圧着温度が低温でもＣ
Ｄ方向の不織布強力が高く、しかも不織布が柔らかい
（剛軟度が低い。低分子量ポリエチレンを混合してもあ
まり剛軟度が上らない）ことが判る。一方飽和炭化水素
ワックスの含有量が本願発明の規定に満たない複合繊維
は、熱圧着温度が低温の場合ＣＤ方向の不織布強力が低
く、又本願発明の規定を超す場合は不織布が硬い（剛軟
度が大）ことが判る。

【００１４】

【表１】

【００１５】ヒートシール試験１上記の不織布のうち温度１３２℃で熱圧着して得た不織
布を用い、温度１２０〜１３０℃、圧力３ｋｇ／ｃｍ
² 、時間３秒で、同種の不織布同士をヒートシールし
た。ヒ−トシ−ル強力を表２に示す。この表より、本発
明の不織布は低温（１２０℃）でもヒ−トシ−ル強力が
高いことが分かる。

【００１６】

【表２】

【００１７】ヒ−トシ−ル試験２鞘成分が高密度ポリエチレンで芯成分がポリプロピレン
の複合繊維（単糸デニ−ル１．５ｄ／ｆ、繊維長５１ｍ
ｍ、１６山／２５ｍｍの機械捲縮が付与）を、カ−ド法
でウェブとし、温度１４５℃のドライヤ−で熱処理して
目付け２３ｇ／ｍ² の不織布（以下ＥＳＣ不織布と称す
ることがある）を得た。このＥＳＣ不織布と前記実施例
及び比較例の中で１３２℃で熱圧着して得られた不織布
とのヒ−トシ−ル試験を行った。ヒ−トシ−ル条件は、
温度１２０〜１４０℃、圧力３ｋｇ／ｃｍ² 、時間３秒
とした。ヒ−トシ−ル強力を表２に示した。この表より
本発明の不織布は、他種のポリオレフイン系不織布に対
しても低温でのヒ−トシ−ル強力が大であることが分か
る。

【００１８】ヒ−トシ−ル試験３実施例２、４、比較例１、４で得られた不織布（１３２
℃で熱圧着したもの）同士、及び比較例１、２、実施例
１、２で得られた不織布（１３２℃で熱圧着したもの）
とＥＳＣ不織布とのヒ−トシ−ル試験を行った。ヒ−ト
シ−ル条件は温度１２８℃、圧力８．５ｋｇ／ｃｍ² 、
時間０．５〜２．５秒で行った。ヒ−トシ−ル強力を表
３に示した。この表から本発明の不織布は、ヒ−トシ−
ル時間が短時間であってもヒ−トシ−ル強力が大である
ことが判る。

【００１９】

【表３】

【００２０】実施例５〜７，比較例５〜７偏心度を変えて紡糸した以外は、原料樹脂、複合比、紡
糸条件等を前記実施例４と同じ条件で製造した複合繊維
を用い、温度１４５℃で５分間熱処理してウェブ収縮率
を測定した。また、これらの複合繊維を前記実施例１〜
４と同様に温度１３２℃で熱圧着して目付け２５ｇ／ｍ
²の熱圧不織布を得た。これらの不織布と目付け４０ｇ
／ｍ² のスパンボンド法によるポリプロピレン不織布と
のヒ−トシ−ル試験（温度１２８℃、圧力１０ｋｇ／ｃ
ｍ²、時間４秒）を行った。比較のため、前記ヒ−トシ
−ル試験２で使用したＥＳＣ不織布と上記スパンボンド
法ポリプロピレン不織布とのヒ−トシ−ル試験も併せて
行った（比較例７）。これらの試験結果を表４に示し
た。この表から偏心度が０．１以下の複合繊維はウェブ
収縮率が低い事がわかる。又ヒ−トシ−ル強力も大であ
る事がわかる。

【００２１】

【表４】

【００２２】

【発明の効果】本発明の複合繊維は低温且つ短時間の熱
処理で不織布が製造でき、しかも不織布は強力が大で剛
軟度が小さく風合いがソフトである。また、この複合繊
維を使用した不織布は、ポリオレフイン系不織布に対し
短時間でヒ−トシ−ルがげき、しかもヒ−トシ−ル強力
が大である。このような不織布は、紙おむつのカバ−
材、使い捨て衣料、包帯等の分野に使用できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｄ０４Ｈ 1/42 Ｙ 7199−3ＢＫ 7199−3Ｂ 1/50 7199−3Ｂ 1/54 Ａ 7199−3Ｂ 3/00 Ｄ 7199−3Ｂ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】低融点の鞘成分と高融点の芯成分とから
なるポリオレフイン系鞘芯型熱融着性複合繊維であっ
て、鞘成分がプロピレン８０〜９９重量％と他の１種
又は２種のαオレフイン２０〜１重量％とからなる２元
又は３元共重合体９９〜８５重量％と、融点又は軟化
点が１２５〜６０℃の飽和炭化水素ワックス１〜１５重
量％とから成ることを特徴とする複合繊維。
【請求項２】芯成分の偏心度が０．１以下で、且つ２
次元捲縮が付与された請求項１記載の複合繊維。
【請求項３】請求項１又は２記載の複合繊維を３０重
量％以上含有し、繊維の交点がこの複合繊維の融着によ
り固定された不織布。