JPH06330442A

JPH06330442A - 引張強力に優れた短繊維不織布及びその製造方法

Info

Publication number: JPH06330442A
Application number: JP5139562A
Authority: JP
Inventors: Fumio Matsuoka; 文夫松岡; Shigetaka Nishimura; 重孝西村; Takashi Nogi; 崇志野木
Original assignee: Unitika Ltd
Current assignee: Unitika Ltd
Priority date: 1993-05-17
Filing date: 1993-05-17
Publication date: 1994-11-29

Abstract

(57)【要約】【目的】高引張強力で高タフネスで、柔軟性に富み且
つ防しわ性に優れた不織布を提供する。【構成】この不織布は、芯鞘型複合短繊維を構成繊維
の一つとして、少なくともそれを30重量％以上含有する
ものである。鞘成分はプロピレン系重合体で形成されて
いる。芯成分は、プロピレン系重合体の融点よりも低い
融点を持つオレフィン系重合体で形成されている。構成
繊維相互間は、高圧柱状流の作用による三次元交絡で結
合されている。【効果】高融点のプロピレン系重合体と低融点のオレ
フィン系重合体とは、その剛性に関しては、前者が大き
く後者が小さくなっている。剛性の大きい鞘成分に高圧
柱状流が衝突すると、高圧柱状流のエネルギーは効率良
く短繊維の運動エネルギーに変換される。従って、この
芯鞘型複合短繊維を含有する繊維ウェブに高圧柱状流を
施すと、構成繊維相互間が強固に三次元交絡した、高引
張強力を示す不織布を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、芯鞘型複合短繊維を少
なくとも構成繊維の一つとする短繊維不織布及びその製
造方法に関し、特に高引張強力であると共に、柔軟性に
富み且つ防しわ性に優れた短繊維不織布及びその製造方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、衣料素材，農芸若しくは園芸
資材，生活関連資材，衣料衛生材料等として各種の短繊
維不織布が使用されている。各種の短繊維不織布のうち
でも、水流によって構成繊維相互間が交絡された短繊維
不織布（いわゆるスパンレース不織布）は、バインダー
を使用することなく一定の引張強力が得られるため、特
に医療衛生材料用として好ましいものである。

【０００３】ところで、いわゆるスパンレース不織布
は、例えば、以下のようにして製造されるものである。
即ち、短繊維を集積させて繊維ウェブを得、この繊維ウ
ェブ上に、高圧で噴出させた水流を施し、水流のエネル
ギーを短繊維の運動エネルギーに変換し、この短繊維の
運動エネルギーによって、短繊維相互間を交絡させて得
られるのである。従って、水流のエネルギーから短繊維
の運動エネルギーへの変換効率が良いと、短繊維相互間
が高度に交絡し、引張強力の高いスパンレース不織布が
得られ、一方、この変換効率が悪いと、短繊維相互間の
交絡が不十分で、引張強力の低いスパンレース不織布と
なってしまうのである。

【０００４】水流のエネルギーを短繊維の運動エネルギ
ーに変換する場合の変換効率は、短繊維の素材によって
ある程度決定されるものである。一般的には、素材の剛
性が大きくなればなるほど、この変換効率が向上すると
いう傾向がある。従って、剛性の大きいポリプロピレン
を短繊維の素材とすれば、水流による交絡が高度になる
傾向があり、引張強力の高いスパンレース不織布が得ら
れる。しかしながら、剛性の大きいポリプロピレンを使
用しているため、得られるスパンレース不織布は柔軟性
に劣るということがあった。一方、剛性の小さいポリエ
チレンを短繊維の素材とすれば、水流による交絡が高度
になりにくい傾向があり、引張強力の高いスパンレース
不織布は得られにくい反面、柔軟性に優れているという
ことがあった。また、この不織布は、発生したしわが消
失しにくく、防しわ性に劣るということがあった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このため、本発明者等
は、高引張強力で、且つ柔軟性に富み、更にしわが消失
しやすいスパンレース不織布を得るべく、種々研究を行
なった。その結果、本発明者等は、水流のエネルギーを
短繊維の運動エネルギーに変換させる際の変換効率に関
して、以下のような知見を得た。即ち、この変換効率
は、短繊維の素材によってある程度決定されるものであ
るが、もっと突き詰めれば、短繊維の表面を形成してい
る素材によってある程度決定されるものであることが判
明したのである。このことは、水流が短繊維の表面にの
み衝突するものであること（短繊維の表面を破壊して、
短繊維の内実に水流が衝突するということは一般的には
ありえない。）を考えれば、妥当なものと推定されるの
である。

【０００６】本発明は、この知見に基づいてなされたも
ので、短繊維の素材として、表面が剛性の大きい素材で
形成され、内実が剛性の小さい素材で形成されたもの
を、少なくとも一部採用することによって、この短繊維
表面に高圧柱状流（水流）を衝突させ、高い変換効率で
高圧柱状流のエネルギーを短繊維の運動エネルギーに変
換させて、その結果、高度の交絡を持つ短繊維不織布が
得られるようにすると共に、短繊維の内実を剛性の小さ
い素材として、良好な柔軟性が付与され、更に防しわ性
に優れた不織布が得られるようにしたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、鞘成分
がプロピレン系重合体で形成され、芯成分が該プロピレ
ン系重合体の融点よりも低い融点を持つオレフィン系重
合体で形成されてなる芯鞘型複合短繊維を30重量％以上
と、該芯鞘型複合短繊維外の他種短繊維70重量％以下と
を構成繊維とし、且つ該構成繊維相互間が高圧柱状流に
よって交絡されていることを特徴とする引張強力に優れ
た短繊維不織布及びその製造方法に関するものである。

【０００８】本発明に係る短繊維不織布の構成繊維の少
なくとも一つは、芯鞘型複合短繊維である。この芯鞘型
複合短繊維の鞘成分は、プロピレン系重合体で形成され
ている。プロピレン系重合体としては、一般的にポリプ
ロピレンが使用される。ポリプロピレン以外としては、
数重量％のエチレン又はその他の単量体をプロピレンに
共重合させたものを用いることもできる。鞘成分として
プロピレン系重合体を使用する理由は、その剛性が高
く、高圧柱状流を芯鞘型複合短繊維に施した場合、高圧
柱状流のエネルギーを効率良く、芯鞘型複合短繊維の運
動エネルギーに変換できるためである。なお、鞘成分中
には、潤滑剤，顔料，艶消し剤，熱安定剤，耐候剤，紫
外線吸収剤，制電剤，導電剤等が添加されていてもよ
い。

【０００９】芯鞘型複合短繊維の芯成分としては、鞘成
分であるプロピレン系重合体の融点よりも低い融点を持
つオレフィン系重合体が用いられる。融点差は、所望に
応じて任意に決定しうる事項であるが、好ましくは5〜6
0℃程度が良い。プロピレン系重合体の融点よりも低い
融点を持つオレフィン系重合体を芯成分として採用する
理由は、融点の低いオレフィン系重合体が、プロピレン
系重合体よりも剛性が小さく、柔軟だからである。従っ
て、融点差が5℃未満であると、芯鞘型複合短繊維の柔
軟性を向上させにくい傾向となる。逆に、融点差が60℃
を超えるような芯鞘型複合短繊維は、現実的に製造しに
くくなる傾向が生じる。なお、本発明における融点は、
以下の方法で測定したものである。即ち、パーキンエル
マー社製DSC-2C型を用い、昇温速度20℃／分で、室温よ
り昇温して得られる融解吸収曲線の極値を与える温度を
融点とした。

【００１０】芯成分として、鞘成分であるプロピレン系
重合体の融点よりも低い融点を持つオレフィン系重合体
を用いた場合、芯成分の剛性は鞘成分の剛性よりも小さ
くなる。即ち、鞘成分が剛性の大きいプロピレン系重合
体で形成され、芯成分が剛性の小さいオレフィン系重合
体で形成されていることになる。従って、鞘成分として
剛性の大きいものが使用されているから、芯鞘型複合短
繊維に高圧柱状流を衝突させた場合、高圧柱状流のエネ
ルギーが高変換効率で、芯鞘型複合短繊維の運動エネル
ギーに変換されることになる。また、芯成分として剛性
の小さいものが使用されているから、芯鞘型複合短繊維
に優れた柔軟性を付与することができ、更に剛性の大き
い鞘成分と共働して、芯鞘型複合短繊維に優れた防しわ
性を付与することができる。

【００１１】オレフィン系重合体としては、一般的に
は、ポリエチレンが使用される。即ち、直鎖状低密度ポ
リエチレン，中密度ポリエチレン，高密度ポリエチレン
等が使用される。ポリエチレン以外としては、エチレン
とプロピレンとを共重合させたエチレン−プロピレン共
重合体，ブテン-1とプロピレンとを共重合させたブテン
-1−プロピレン共重合体，エチレンと酢酸ビニルを共重
合させたエチレン−酢酸ビニル共重合体等を使用するこ
とができる。更に、ポリプロピレンに代表されるプロピ
レン系重合体と、ポリエチレンに代表されるエチレン系
重合体との混合物も、オレフィン系重合体として使用す
ることができる。特に、この混合物を芯成分として用い
た場合には、芯鞘型複合短繊維を溶融紡糸する際、鞘成
分との密着性が良好で、製糸性に優れており、好ましい
ものである。鞘成分との密着性が良好である理由は、芯
成分にも鞘成分にも同種のプロピレン系重合体が使用さ
れているためである。この混合物を使用する場合には、
エチレン系重合体とプロピレン系重合体の混合割合を、
エチレン系重合体：プロピレン系重合体＝98〜75：2〜2
5（重量比）とするのが好ましい。この範囲を超えて、
エチレン系重合体を増やすと、プロピレン系重合体の混
合量が少なすぎ、両者を混合した意味が少なくなる。逆
に、この範囲を超えて、エチレン系重合体を減らすと、
芯成分の持つ柔軟性が阻害される傾向が生じる。なお、
芯成分中にも、潤滑剤，顔料，艶消し剤，熱安定剤，耐
候剤，紫外線吸収剤，制電剤，導電剤等が添加されてい
てもよい。

【００１２】本発明で使用する芯鞘型複合短繊維におけ
る、鞘成分と芯成分の複合比は、任意に決定しうる事項
であるが、一般的に鞘成分：芯成分＝20〜80：80〜20
（重量比）であるのが、好ましい。鞘成分がこの範囲を
超えて少なくなると、芯成分を完全に囲繞及び被覆しに
くくなる傾向が生じる。逆に、芯成分がこの範囲を超え
て少なくなると、芯鞘型複合短繊維に対する、芯成分の
柔軟性の寄与が少なくなる傾向が生じる。また、本発明
で使用する芯鞘型複合短繊維の繊度は、0.5〜6デニール
が好ましい。繊度が6デニールを超えると、芯鞘型複合
短繊維の直径が太くなって、繊維自体の柔軟性が低下
し、得られる不織布の柔軟性も低下する傾向が生じる。
逆に、繊度が0.5デニール未満になると、芯鞘型複合短
繊維をカーディングローラ等で開繊して繊維ウェブを形
成する際に、開繊しにくくなるため、好ましくない。ま
た、本発明で使用する芯鞘型複合短繊維の横断面形状
は、一般的には円形であるが、その他の異形或いは中空
形状であってもよい。

【００１３】本発明に係る不織布は、上記の芯鞘型複合
短繊維100重量％で構成されていてもよいが、この芯鞘
型複合短繊維以外の他種短繊維を一定の割合で混合して
構成繊維としてもよい。即ち、芯鞘型複合短繊維以外の
短繊維を、70重量％以下の割合で混合してもよい。他種
短繊維の混合割合が、70重量％を超えると、高圧柱状流
のエネルギーを効率良く短繊維の運動エネルギーに変換
しうる芯鞘型複合短繊維の割合が相対的に低下し、構成
繊維相互間の交絡が不十分となって、不織布に十分な引
張強力を与えることができなくなるので、好ましくな
い。他種短繊維としては、従来公知の各種短繊維を使用
することができる。例えば、非複合型のポリプロピレン
短繊維，ポリエチレン短繊維，ポリエステル短繊維，ポ
リアミド短繊維，ポリアクリロニトリル短繊維等の合成
繊維を使用することができる。また、レーヨンに代表さ
れる再生繊維、綿繊維，麻繊維，絹繊維等の天然繊維も
使用することができる。更に、ポリオレフィン系，ポリ
アミド系，ポリエステル系等のサイドバイサイド型複合
短繊維、本発明に係る芯鞘型複合短繊維以外の、ポリオ
レフィン系，ポリアミド系，ポリエステル系等の芯鞘型
複合短繊維を使用することもできる。また、この他種短
繊維の繊度も、0.5〜6デニール程度が好ましい。繊度が
6デニールを超えると、他種短繊維の直径が太くなっ
て、繊維自体の柔軟性が低下し、得られる不織布の柔軟
性も低下する傾向が生じる。逆に、繊度が0.5デニール
未満になると、他種短繊維をカーディングローラ等で開
繊して繊維ウェブを形成する際に、開繊しにくくなるた
め、好ましくない。また、本発明で使用する他種短繊維
の横断面形状も、一般的には円形であるが、その他の異
形或いは中空形状であってもよい。

【００１４】本発明に係る不織布は、上記の芯鞘型複合
短繊維を構成繊維の一つとし、且つ芯鞘型複合短繊維を
30重量％以上含有させてなるものであり、構成繊維相互
間は、高圧柱状流による交絡によって結合されている。
高圧柱状流による交絡は、三次元的な交絡であって、不
織布の厚み方向に存在する構成繊維相互間が絡合すると
共に、不織布の面方向に存在する構成繊維相互間も絡合
するものである。従って、本発明に係る不織布は、構成
繊維相互間を固着させるための接着剤を使用しない場合
であっても、満足のゆく引張強力を実現することがで
き、このため、極めて柔軟性に富むものとすることもで
きるのである。高圧柱状流は、所定の径のオリフィスか
ら所定の圧力で水等の液体を噴出されて得られるもので
ある。なお、高圧柱状流の詳細は、後述したところから
明らかになるであろう。

【００１５】本発明に係る不織布は、例えば、以下の如
き製造方法によって得ることができる。まず、鞘成分と
なるプロピレン系重合体と、芯成分となるオレフィン系
重合体を準備する。鞘成分となるプロピレン系重合体と
しては、メルトフローレート値が5〜80ｇ／10分で且つ
Ｑ値（重量平均分子量／数平均分子量）が6以下のもの
を使用するのが好ましい。ここで、メルトフローレート
値は、ASTM D-1238(L)に規定された方法で測定したもの
である。メルトフローレート値が5ｇ／10分未満である
と、流動性が悪く、鞘成分として溶融紡糸しにくくなる
傾向が生じる。逆に、メルトフローレート値が80ｇ／10
分を超えると、流動しやすくなりすぎて、鞘成分として
溶融紡糸しにくくなり、また高強度の鞘成分が得られに
くくなる傾向が生じる。本発明においては、より好まし
くは、メルトフローレート値が10〜70ｇ／10分のプロピ
レン系重合体を使用するのがよく、最も好ましくは、メ
ルトフローレート値が15〜60ｇ／10分のプロピレン系重
合体を使用するのがよい。また、プロピレン系重合体の
Ｑ値（重量平均分子量／数平均分子量）は6以下である
ことが好ましい。Ｑ値が6を超えると、分子量分布の幅
が広くなって、プロピレン系重合体の均質性が低下し、
曳糸性が低下する傾向が生じる。本発明においては、よ
り好ましくは、Ｑ値が5.5以下のプロピレン系重合体を
使用するのがよく、最も好ましくは、Ｑ値が5以下のプ
ロピレン系重合体を使用するのがよい。ここで、Ｑ値と
は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ法により求め
られた、プロピレン系重合体の重量平均分子量と数平均
分子量の比である。一方、芯成分となるオレフィン系重
合体は、その融点がプロピレン系重合体の融点よりも低
いものを使用することができる。このオレフィン系重合
体の具体例としては、前述したとおりである。

【００１６】以上のようにして準備した鞘成分と芯成分
とを用い、且つ従来公知の芯鞘型複合紡糸孔を備えた溶
融紡糸装置を用いて、従来公知の複合溶融紡糸法によっ
て芯鞘型複合長繊維を得る。溶融紡糸温度は、鞘成分で
あるプロピレン系重合体の紡糸温度を200〜300℃とする
のが好ましく、特に220〜280℃とするのがより好まし
い。一方、芯成分の紡糸温度は、前記のプロピレン系重
合体の紡糸温度よりも低くするのが好ましい。低くする
程度は、芯成分であるオレフィン系重合体と鞘成分であ
るプロピレン系重合体の融点差の程度であればよい。溶
融紡糸温度が低すぎると、紡糸速度を速くすることが困
難になる傾向が生じ、細デニールの芯鞘型複合長繊維を
得られにくくなる傾向が生じる。逆に、溶融紡糸温度が
高すぎると、重合体の流動性が大きくなって、溶融紡糸
時において、糸切れが多発する傾向が生じる。また、重
合体の流動性が大きくなると、紡糸孔付近が汚れやすく
なって、一定時間毎に紡糸孔の洗浄が必要となって、操
業性が低下する傾向が生じる。以上のようにして得られ
た芯鞘型複合長繊維を、常法にしたがって、延伸及び捲
縮を施した後、任意の繊維長となるように切断して、本
発明において使用する芯鞘型複合短繊維を得られるので
ある。

【００１７】以上のようにして得られた芯鞘型複合短繊
維よりなる原綿、又は芯鞘型複合短繊維及び他種短繊維
が各々一定量混合されてなる原綿をカード機等を用い
て、開繊及び集積して繊維ウェブを得る。この繊維ウェ
ブは、構成繊維がカード機の機械方向に配列したパラレ
ル繊維ウェブ，構成繊維がランダムに配列したランダム
繊維ウェブ，或いは両者の中程度に構成繊維が配列した
セミランダム繊維ウェブのいずれであっても差し支えな
い。そして、この繊維ウェブを支持体上に載置して、繊
維ウェブに高圧柱状流を施す。支持体としては、従来公
知のものであればどのようなものでも使用しうるが、特
に金網製や合成繊維織物製等からなる200メッシュ以下
の多孔性支持体を使用するのが好ましい。これは、繊維
ウェブに施された高圧柱状流を支持体の孔を通して、良
好に外部に排出しうるからである。高圧柱状流は、一般
的に、孔径0.05〜1.0mmのオリフィスを、オリフィス間
距離0.5〜10mmで一列又は複数列に配設したオリフィス
ヘッドを一個又は複数個使用し、このオリフィスから高
圧（例えば30kg／cm²以上）で液体を柱状に噴出させて
得られるものである。液体としては、一般的に、常温の
水或いは熱水を使用することができ、更に添加剤を混入
した水も使用することができる。繊維ウェブに高圧柱状
流を施す方法としては、オリフィス列の方向を繊維ウェ
ブの巾方向と合致させて、オリフィスヘッドを繊維ウェ
ブの上方に配置し、そして繊維ウェブの進行方法（繊維
ウェブの長手方向）と直角の方向で、且つオリフィス間
距離と同一幅の振幅でオリフィスヘッドを往復運動させ
ながら、オリフィスから高圧柱状流を繊維ウェブに向け
て噴出させる方法が好ましい。この方法によると、繊維
ウェブに均一に高圧柱状流が施されるのである。

【００１８】また、繊維ウェブに高圧柱状流を施す際、
少なくとも２回に分けて高圧柱状流を施すのが好まし
い。即ち、第一回目は、比較的低い圧力で噴出させた高
圧柱状流によって、繊維ウェブ中の芯鞘型複合短繊維を
予備交絡させ、その後の第二回目は、比較的高い圧力で
噴出させた高圧柱状流によって、更に交絡を強固にさせ
て、高引張強力の不織布を得るのが好ましい。具体的に
は、第一回目は、圧力30kg／cm²以下で噴出された高圧
柱状流を繊維ウェブに施し、第二回目は、圧力50kg／cm
²以上で噴出された高圧柱状流を繊維ウェブに施すのが
好ましい。第一回目の圧力が30kg／cm²を超えると、繊
維ウェブ中の芯鞘型複合短繊維の位置が大きく移動し
て、繊維ウェブの地合が乱れる恐れが生じ、得られる不
織布に目付斑が生じる傾向となる。第二回目は、第一回
目の高圧柱状流の付与によって、ある程度芯鞘型複合短
繊維相互間が交絡して、その位置が移動しにくくなって
いるので、圧力が50kg／cm²未満であると、更なる交絡
を与えることが困難になる傾向が生じる。なお、第二回
目に高圧柱状流を付与した後、更に一回又は複数回の高
圧柱状流（圧力は50kg／cm²以上が好ましい。）を施し
てもよい。

【００１９】繊維ウェブに高圧柱状流を施して、芯鞘型
複合短繊維単独よりなる構成繊維、或いは芯鞘型複合短
繊維と他種短繊維とよりなる構成繊維を交絡させると、
本発明に係る不織布が得られる。高圧柱状流として水流
を使用した場合には、不織布中に水分が含有されている
ので、この水分を乾燥機を使用して乾燥除去するのが一
般的である。また、水分を乾燥除去した後、熱風循環式
乾燥機等の乾燥機を用いて、乾熱処理するのが好まし
い。以上のようにして、構成繊維相互間が三次元交絡す
ることによって結合した、高引張強力を持つ不織布が得
られるのである。

【００２０】本発明に係る不織布の目付は、任意に決定
しうる事項であるが、一般的には150ｇ／ｍ²程度以下で
ある。特に、不織布の目付を10〜50ｇ／ｍ²程度にした
場合には、生理用ナプキンや使い捨ておむつ等の衛生材
料の表面材として好適である。また、目付を50ｇ／ｍ²
程度以上にした場合には、カーペットの基布として最適
である。

【００２１】

【実施例】以下、本発明に係る実施例について詳述す
る。なお、実施例中で示した物性値の測定方法は、次の
とおりである。 (1)重合体のメルトインデックス値：ASTM D 1238 (E)に
記載の方法によって測定した。 (2)重合体のメルトフローレート値：ASTM D-1238 (L)に
記載の方法によって測定した。 (3)短繊維の引張強伸度：東洋ボールドウイン社製テン
シロンUTM-4-1-100を用い、長さ20mmの試料を引張速度2
0mm／分で引っ張って測定したものである。 (4)不織布の引張強力：JIS L-1096に記載のストリップ
法に準じ、試料幅2.5cm、試料長10cmの試料片を10個準
備し、引張速度10cm／分の条件で最大引張強力を個々に
測定し、その平均値を引張強力とした。 (5)不織布の引張伸度：(3)の方法で測定した最大引張強
力時の伸度の平均値である。 (6)不織布のタフネス：(3)の方法で測定した引張強力の
値と、(4)の方法で測定した引張伸度の値との積であ
る。 (7)不織布の圧縮剛軟度：不織布の柔軟性を表わすもの
であり、値が小さいほど柔軟性に富むものである。この
測定方法は、以下のとおりである。即ち、試料幅（縦方
向）50mm、試料長（横方向）100mmの試料片を準備す
る。ここで、不織布の縦方向とは、不織布製造時におけ
る機械の配列方向のことである。そして、この試料片を
横方向に曲げて、高さ50mm、周長約100mmの円筒体を作
成する。この円筒体を、テンシロン型引張試験機UTM-4-
1-100を用いて、50mm／分の圧縮速度で円筒体を縦方向
（高さ方向）に圧縮し、その最大荷重時の応力を測定す
る。この測定を5個の円筒体について行ない、その平均
値を圧縮剛軟度とした。 (8)不織布の防しわ率：JIS L-1096に記載のモンサント
法に準じ、試料幅1.5cm、試料長4cmの試料片を、試料長
の方向が縦方向及び横方向となるように各々10枚準備し
た。そして、試料片をモンサント型試験機の金属ホルダ
ーにはさみ、上側の短いプレートから出ている部分を折
り返し、試料長の方向が縦方向及び横方向となっている
いずれの試料片とも5枚は表と表、残り5枚は裏と裏が接
するようにしてプレスホルダーにはさみ、500gfの荷重
をかけて、5分間放置した後除重し、試料片をホルダー
に付けたまま試験機に取り付ける。そして、試料片の懸
垂している部分は、絶えず試験機の中心の垂線に一致さ
せるように回転し、5分後に試料片の開角度（ａ°）を
測り、次式によって防しわ率を算出する。なお、表に示
した防しわ率は、試料長方向が縦方向及び横方向となっ
ている試料片を用いて測定した防しわ率の平均値を示し
ている。防しわ率は、その値が大きいほど防しわ性に優
れていることを示している。防しわ率（％）＝100ａ／180 (9)ヒートシールによる剥離強力：試料幅2.5cm、試料長
15cmの試料片を準備する。そして、この試料片と同一の
大きさの下記に示す被接着材料と積層し、この積層物に
ロール温度100℃、線圧200kg／cmの条件でカレンダー加
工を施して、貼合体を得た。この貼合体の端部を一部強
制剥離させ、テンシロン型引張試験機を用い、貼合体の
剥離部をチャック間でつかみ、剥離速度2.5cm／分の条
件で最大強力を測定した。この測定方法を、10個の試料
片について行ない、その平均値を剥離強力とした。な
お、被接着材料は、次のようにして作成したものであ
る。即ち、繊度3デニール，繊維長51mmのポリプロピレ
ン短繊維をカーディングして繊維フリースを得、この繊
維フリースを凹凸ロールと平滑ロールとの間に導入し
た。この際、凹凸ロールの温度は158℃であり、ロール
間の線圧は30kg／cmであった。また、凹凸ロールの凸部
によって形成された点圧着区域の総面積は、不織布表面
積に対して、11％であった。以上のようにして得られ
た、目付15ｇ／ｍ²の短繊維不織布を被接着材料とし
た。

【００２２】実施例１及び２、比較例１〜４［短繊維の準備］短繊維Ａ−１メルトフローレート値10ｇ／分，融点138℃，Ｑ値5.5の
エチレン系重合体よりなるオレフィン系重合体を、芯成
分として準備した。このエチレン系重合体は、エチレン
4重量％とプロピレン96重量％とを共重合して得られ
る、エチレン−プロピレンランダム共重合体である。一
方、メルトフローレート値30ｇ／分，融点162℃，Ｑ値
6.0のポリプロピレンを、鞘成分として準備した。そし
て、両者を各々、通常のエクストルーダー型押し出し機
で溶融した後、孔径0.5φの紡糸孔を300個具備した芯鞘
型複合紡糸口金を用い、芯成分及び鞘成分共に270℃の
紡糸温度で複合溶融紡糸を行なった。この際、単孔吐出
量を0.95ｇ／分とし、芯成分と鞘成分の複合比を50：50
（重量比）にした。そして、引き取り速度を1000ｍ／分
で引き取って、未延伸の芯鞘型複合長繊維群を得た。こ
の芯鞘型複合長繊維群を、更に数十本集束しトウとして
熱延伸した。延伸に際しては、二段熱ローラー延伸機を
用い、延伸速度100ｍ／分，第一ローラー温度70℃，第
二ローラー温度90℃，第三ローラー温度25℃の延伸条件
で、最大延伸倍率の80％の延伸倍率で延伸を行なった。
得られた延伸トウをスタッファボックスに供給して、12
個／25mmの捲縮を付与した。その後、仕上げ油剤を付与
して、温度70℃で乾燥した後、切断して、繊度2デニー
ル，繊維長51mmの芯鞘型複合短繊維を得た。この芯鞘型
複合短繊維を短繊維Ａ−１とした。

【００２３】短繊維Ａ−２密度0.96ｇ／cm³，融点132℃の高密度ポリエチレンより
なるオレフィン系重合体を、芯成分として準備した。一
方、メルトフローレート値30ｇ／10分，融点162℃，Ｑ
値6.0のポリプロピレンを鞘成分として準備した。芯成
分と鞘成分とを上記のように変更し、紡糸温度を280℃
とした以外は、短繊維Ａ−１を得たのと同様の方法で、
繊度2デニール，繊維長51mmの芯鞘型複合短繊維を得
た。この芯鞘型複合短繊維を短繊維Ａ−２とした。

【００２４】他種短繊維として、以下の短繊維を準備し
た。短繊維Ｂ−１商品名メルティ〈４０８０〉（ユニチカ株式会社製）この短繊維は、鞘成分として融点110℃の変性ポリエス
テルを使用し、芯成分として変性ポリエステルよりも融
点の高いポリエステルを使用した芯鞘型複合短繊維であ
り、繊度は2デニール，繊維長は51mmである。

【００２５】短繊維Ｂ−２レーヨン（繊度2デニール、繊維長51mm）

【００２６】短繊維Ｂ−３融点162℃、メルトフローレート値20ｇ／10分、Ｑ値6.0
であるポリプロピレン系重合体のみを用い、通常のエク
ストルーダー型押し出し機で溶融した後、紡糸孔径0.5m
m、孔数300のシングル紡糸口金を用い、単孔吐出量を1.
0ｇ／分として270℃の紡糸温度で溶融紡糸し、引き取り
速度1000ｍ／分で引き取って、ポリプロピレンの単一成
分フィラメント糸の未延伸糸条を得た。得られた未延伸
糸条を複数十本集束しトウとして、熱延伸をした。延伸
に際しては、２段熱ローラー延伸機を用い、延伸条件を
延伸速度100ｍ／分、第一ローラー温度70℃、第二ロー
ラー温度90℃、第三ローラー温度25℃として、最大延伸
倍率の80％の延伸倍率で延伸を行なった。延伸に連続し
て、延伸トウをスタッファボックスに供給して12個／25
mmの捲縮を付与した後、仕上げ油剤を付与して温度70℃
で乾燥した後、切断して、繊維2デニール、繊維長51mm
の短繊維を得た。なお、この短繊維の強伸度は5.10ｇ／
ｄで57％であった。

【００２７】短繊維Ｂ−４融点127℃、メルトインデックス値26ｇ／10分、Ｑ値2.6
である線状低密度ポリエチレンのみを用い、通常のエク
ストルーダー型押し出し機で溶融した後、紡糸孔径0.5m
m、孔数300のシングル紡糸口金を用い、単孔吐出量を1.
3ｇ／分として230℃の紡糸温度で溶融紡糸し、引き取り
速度1000ｍ／分で引き取って、ポリエチレンの単一成分
フィラメント糸の未延伸糸条を得た。得られた未延伸糸
条を複数十本集束しトウとして、熱延伸をした。延伸に
際しては、２段熱ローラー延伸機を用い、延伸条件を延
伸速度100ｍ／分、第一ローラー温度60℃、第二ローラ
ー温度80℃、第三ローラー温度25℃として、最大延伸倍
率の80％の延伸倍率で延伸を行なった。延伸に連続し
て、延伸トウをスタッファボックスに供給して12個／25
mmの捲縮を付与した後、仕上げ油剤を付与して温度70℃
で乾燥した後、切断して、繊維2デニール、繊維長51mm
の短繊維を得た。なお、この短繊維の強伸度は3.47ｇ／
ｄで58％であった。

【００２８】［短繊維不織布の製造］芯鞘型複合短繊維
として前記した短繊維Ａ−１，Ａ−２を用い、他種短繊
維として前記したＢ−１，Ｂ−２，Ｂ−３，Ｂ−４を用
い、表１に示す割合で混綿した。そして、これをフラッ
トカードに供給して開繊し、目付50ｇ／ｍ²の繊維ウェ
ブを作成した。この繊維ウェブを、90メッシュのエンド
レスの金網からなる、速度が5ｍ／分で移動するコンベ
ア上に移した。そして、以下のような方法で高圧柱状流
を、この繊維ウェブに施した。即ち、孔径0.1mmのオリ
フィスを、オリフィス間距離1mmで一列に配設したオリ
フィスヘッドを4個並列に配置した。オリフィスヘッド
は、そのオリフィス列が繊維ウェブの幅方向となるよう
にして、繊維ウェブの上方に配置し、またオリフィスヘ
ッドと繊維ウェブ間の距離は5cmとした。そして、オリ
フィスヘッドを、オリフィス列の方向に1mmの振幅で、
且つ10往復／秒の周期で往復運動させた。また、一列目
のオリフィスヘッドからは圧力20kg／cm²で噴出させた
水流を繊維ウェブに施し、二列目から四列目までのオリ
フィスヘッドからは圧力50kg／cm²で噴出させた水流を
繊維ウェブに施した。その後、絞りマングル機に水分を
含有したままの不織布を通して水分を除去し、引き続
き、80℃の熱風乾燥機で乾燥して、不織布を得た。以上
のようにして得られた不織布の物性は、表１に示したと
おりであった。

【００２９】

【表１】

【００３０】表１から明かなように、実施例１及び２に
係る短繊維不織布は、高引張強力及び高タフネスであ
り、且つ柔軟性，防しわ性に優れたものであった。これ
に対し、比較例１に係る不織布は、芯鞘型複合短繊維の
混合量が少なく、十分な引張強力及び柔軟性を持つもの
ではなかった。比較例２に係る不織布は、本発明で言う
芯鞘型複合短繊維を使用していないので、引張強力やタ
フネスが低く、また柔軟性及び防しわ性に劣るものであ
った。比較例３に係る不織布は、プロピレン系重合体の
みで形成された短繊維を使用しているため、柔軟性に劣
るものであった。また、比較例４に係る不織布は、オレ
フィン系重合体のみで形成された短繊維を使用している
ため、引張強力が不十分で、防しわ性にも劣るものであ
った。

【００３１】実施例３密度0.925ｇ／cm³，メルトインデックス値25ｇ／10分，
融点125℃，Ｑ値2.5の直鎖状低密度ポリエチレンよりな
るオレフィン系重合体を、芯成分として準備した。一
方、メルトフローレート値30ｇ／10分，融点162℃，Ｑ
値4.0のポリプロピレンを、鞘成分として準備した。そ
して、両者を各々、通常のエクストルーダー型押し出し
機で溶融した後、孔径0.5φの紡糸孔を300個具備した芯
鞘型複合紡糸口金を用い、芯成分及び鞘成分共に230℃
の紡糸温度で複合溶融紡糸を行なった。この際、単孔吐
出量を1.0ｇ／分とし、芯成分と鞘成分の複合比を50：5
0（重量比）にした。そして、引き取り速度を1100ｍ／
分で引き取って、未延伸の芯鞘型複合長繊維群を得た。
この芯鞘型複合長繊維群を、更に数十本集束しトウとし
て、短繊維Ａ−１を得たときと同一の条件で熱延伸し
た。以上のようにして得られた、芯鞘型複合短繊維の繊
度は2デニールであり、繊維長は51mmであった。この芯
鞘型複合短繊維のみを用いて、フラットカードに供給し
て、50ｇ／ｍ²の繊維ウェブを得た。そして、実施例１
と同様の方法で高圧柱状流を施して不織布を得た。以上
のようにして得られた、短繊維の物性及び短繊維不織布
の物性は表２に示すとおりであった。

【００３２】

【表２】表２の結果から明かなように、実施例３に係る短繊維不
織布は、高引張強力で且つ高タフネスであり、柔軟性，
防しわ性に優れたものであった。

【００３３】実施例４メルトフローレート値2ｇ／10分，融点162℃，Ｑ値5.50
のポリプロピレンを、鞘成分として準備した。鞘成分を
このように変更し、鞘成分の紡糸温度を310℃とした以
外は、実施例３と同様にして短繊維不織布を得た。短繊
維の物性及び短繊維不織布の物性は、表２に示すとおり
であった。表２の結果から明かなように、実施例４に係
る短繊維不織布は、高引張強力で且つ高タフネスであ
り、柔軟性，防しわ性に優れたものであった。しかしな
がら、実施例３の方法に比べると、鞘成分のメルトフロ
ーレート値が小さいため、短繊維を得る際において、鞘
成分の紡糸温度を高温にしなければ、紡糸できなかっ
た。その結果、複合溶融紡糸時において、芯成分である
ポリエチレンの分解が促進され、紡糸ノズル面の汚れが
頻発し、紡糸操業性に劣るものであった。即ち、実施例
４に係る方法は、芯鞘型複合短繊維を得にくいというこ
とがあった。

【００３４】実施例５メルトフローレート値80ｇ／10分，融点162℃，Ｑ値3.5
0のポリプロピレンを鞘成分として準備した。そして、
鞘成分を上記のように変更し、鞘成分の紡糸温度のみを
210℃にに変更する以外は、実施例３と同様の方法によ
って短繊維不織布を得た。短繊維の物性及び短繊維不織
布の物性は、表２に示すとおりであった。表２の結果か
ら明かなように、実施例５に係る短繊維不織布は、引張
強力及びタフネスが若干低下しているものの、柔軟性に
優れ、且つ防しわ性にも優れているものであった。引張
強力やタフネスが、実施例３に係る短繊維不織布よりも
低くなっている理由は、鞘成分のメルトフローレート値
が大きいため、得られた短繊維の強度が低下しているた
めである。

【００３５】

【作用】本発明に係る不織布を構成する繊維は芯鞘型複
合短繊維であり、この芯鞘型複合短繊維は、鞘成分がプ
ロピレン系重合体で形成され、芯成分が鞘成分の融点よ
りも低い融点を持つオレフィン系重合体で形成されてい
る。即ち、従来の如く、低融点の鞘成分と高融点の芯成
分よりなる芯鞘型複合短繊維ではなく、鞘成分と芯成分
との融点が逆転した芯鞘型複合短繊維を使用している。
そして、高融点のプロピレン系重合体と低融点のオレフ
ィン系重合体の両者の剛性は、前者の剛性が大きく、後
者の剛性が小さくなるという相関関係を有している。従
って、このような芯鞘型複合短繊維で構成された繊維ウ
ェブに高圧柱状流を施すと、高圧柱状流は、剛性の大き
い鞘成分と衝突し、高圧柱状流のエネルギーが高効率で
短繊維の運動エネルギーに変換される。依って、短繊維
相互間が強固に三次元交絡されるのである。また、構成
繊維として、芯鞘型複合短繊維外の他種短繊維が、繊維
ウェブ中に含有されている場合においても、これらの短
繊維相互間が強固に三次元交絡されるのである。これに
対し、芯成分が高融点のプロピレン系重合体で形成さ
れ、鞘成分が低融点のオレフィン系重合体で形成され
た、従来一般的に使用されている芯鞘型複合短繊維を使
用した繊維ウェブに高圧柱状流を施した場合には、剛性
の小さいオレフィン系重合体に高圧柱状流が衝突し、高
圧柱状流のエネルギーが効率良く短繊維の運動エネルギ
ーに変換されない。従って、短繊維相互間の三次元交絡
が不十分となるのである。また、本発明においては、剛
性の小さいオレフィン系重合体で芯成分が形成されてい
るため、この芯鞘型複合短繊維は、柔軟性に富み、且つ
剛性の大きいプロピレン系重合体よりなる鞘成分との相
乗作用によって防しわ性にも優れている。

【００３６】

【発明の効果】従って、本発明に係る不織布は、高圧柱
状流によって短繊維相互間が強固に三次元交絡してお
り、引張強力やタフネスが高くなるという効果を奏す
る。また、不織布中に一定量以上含有されている芯鞘型
複合短繊維が柔軟性に富み、且つ防しわ性にも優れてい
るため、得られる不織布もまた、柔軟で防しわ性に優れ
るという効果を奏する。従って、本発明に係る不織布の
うち比較的低目付のものは、使い捨ておむつや生理用ナ
プキン等の衛生材料の表面材として、また比較的高目付
のものは、袋物の基布，カーペット用基布，フィルター
材等として好適に使用しうるものである。依って、本発
明に係る不織布は、汎用的に各種の用途に使用でき、産
業上有益なものである。

───────────────────────────────────────────────────── 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 3/00 Ｄ 7199−3Ｂ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鞘成分がプロピレン系重合体で形成さ
れ、芯成分が該プロピレン系重合体の融点よりも低い融
点を持つオレフィン系重合体で形成されてなる芯鞘型複
合短繊維を30重量％以上と、該芯鞘型複合短繊維外の他
種短繊維70重量％以下とを構成繊維とし、且つ該構成繊
維相互間が高圧柱状流によって交絡されていることを特
徴とする引張強力に優れた短繊維不織布。
【請求項２】オレフィン系重合体が、エチレン系重合
体とプロピレン系重合体の混合物である請求項１記載の
引張強力に優れた短繊維不織布。
【請求項３】エチレン系重合体とプロピレン系重合体
の混合割合が、エチレン系重合体：プロピレン系重合体
＝98〜75：2〜25（重量比）である請求項２記載の引張
強力に優れた短繊維不織布。
【請求項４】鞘成分と芯成分の複合比が、鞘成分：芯
成分＝20〜80：80〜20（重量比）である芯鞘型複合短繊
維を用いる請求項１，２又は３記載の引張強力に優れた
短繊維不織布。
【請求項５】鞘成分として、メルトフローレート値が
5〜80ｇ／10分で且つＱ値（重量平均分子量／数平均分
子量）が6以下のプロピレン系重合体を使用し、芯成分
として、該プロピレン系重合体よりも低融点のオレフィ
ン系重合体を使用して、複合溶融紡糸法によって芯鞘型
複合長繊維を得た後、該芯鞘型複合長繊維を任意の繊維
長に切断して得られた芯鞘型複合短繊維30重量％以上
と、該芯鞘型複合短繊維外の他種短繊維70重量％以下と
よりなる短繊維群を開繊及び集積して繊維ウェブを得た
後、該繊維ウェブに高圧柱状流を施して、各短繊維相互
間を交絡することを特徴とする引張強力に優れた短繊維
不織布の製造方法。