JPH0849166A

JPH0849166A - ポリプロピレン繊維

Info

Publication number: JPH0849166A
Application number: JP20011494A
Authority: JP
Inventors: Yoshimi Tsujiyama; 義実辻山; Masahiko Taniguchi; 雅彦谷口; Hidemi Ito; 秀実伊東
Original assignee: Chisso Corp
Current assignee: JNC Corp
Priority date: 1994-08-01
Filing date: 1994-08-01
Publication date: 1996-02-20
Anticipated expiration: 2017-11-18
Also published as: JP3345764B2

Abstract

(57)【要約】【目的】熱ロール加工により高強力、高風合の不織布
を容易に製造できる、幅広い加工温度を有する、熱ロー
ル加工に適したポリプロピレン繊維を提供する。【構成】繊維全体として低配向性のポリプロピレン繊
維に、鉱物油を主体とした油剤が０．１〜１．０重量％
付着されたポリプロピレン繊維。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は熱接着型のポリプロピレ
ン製不織布用の原料として好適なポリプロピレン繊維に
関する。更に詳しくは、不織布に加工する際にカードで
の通過性が良好で、かつ低温接着性と広い加工温度幅を
具備した、熱ロール加工適性に優れたポリプロピレン繊
維に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱接着型の不織布は、バインダーが不要
であるため設備上、経済上、および衛生上などの利点か
ら広く使われている。なかでもポリオレフィン系の不織
布は性能及び経済性に優れるため、紙おむつ・生理用品
の表面材、手術着等の医療・衛生資材、あるいは土木資
材、農業資材、工業資材等の多くの分野で使用されてお
り、ポリエチレン／ポリプロピレンの複合繊維及びポリ
プロピレン単一繊維がその原料繊維となる。熱接着型の
不織布の製造方法は、熱風を用いるエアスルー法と熱ロ
ール法に大別される。このうちエアスルー法はポリエチ
レン／ポリプロピレン複合繊維に好ましく適用される。
エアスルー法による不織布は強くて柔軟であるが、加工
速度が熱ロール法に比べて遅く、生産性が悪い。また、
ポリエチレン／ポリプロピレン複合繊維を用いるので、
ポリエチレン特有のワキシー感があるという欠点もあ
る。これに対し熱ロール法は、加工速度が速く生産性が
高いこと、熱圧着による接着のためポリプロピレン単一
繊維でも不織布化が可能であり、ポリエチレンに起因す
るワキシー感がない等の利点を有している。

【０００３】しかしながら、強力と柔軟な風合を兼備す
るポリプロピレン製不織布を熱ロール法により製造する
事は困難とされている。その理由は、以下の通りであ
る。ポリプロピレン製不織布を熱ロールを用いて製造す
るには、ポリプロピレン繊維間の融着結合を良好にする
必要があるが、そのためにはポリプロピレン繊維が融着
結合時に十分軟化する高い温度で不織布を製造する必要
がある。しかし、高い温度で不織布を製造すると、結合
点がフィルム状に変形し、結合点以外のポリプロピレン
繊維も熱の影響を受けることにより風合が悪化する。ま
た、低い温度で加工すると結合点の融着が不足し、実用
に耐える強力が得られない。このため、強力がありかつ
柔軟な風合を有するポリプロピレン製不織布が得られる
温度範囲が非常に狭く、少しの加工温度の変化で強力が
弱くなったり、風合が堅くなってしまう。このため、柔
らかく強いポリプロピレン不織布を得るための加工温度
幅が広く、熱ロール法に適したポリプロピレン繊維の開
発が待ち望まれている。

【０００４】特開昭６２−１５６３１０号には、熱ロー
ル法に適したポリプロピレン繊維として、軟化点が１３
２℃以下であって所定量のエチレンを含有したエチレン
−プロピレンランダム共重合体よりなるポリプロピレン
繊維が提案されているが、この繊維は、風合が堅く、実
用に即する強力と風合を持った不織布を製造できる加工
温度幅が極めて狭いという欠点がある。また特開平２−
１１２４５６号には、特定のアイソタクチックペンタッ
ド分率を有する低立体規則性のポリプロピレン繊維より
なる不織布が提案されている。この不織布は、良好な風
合を有しているが、強力が充分ではない。また、一般に
このような低立体規則性のポリプロピレンよりなる繊維
はカーディング特性が悪く、不織布製造の上で大きな問
題を生じる等の欠点を有している。更に、特開平２−２
６４０１２号には特定の化合物を配合したポリプロピレ
ン繊維が提案されているが、風合、強力共に充分ではな
い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、強力と風
合が共に優れたポリプロピレン製不織布を熱ロール加工
により提供しようとする試みは数多く行われているが、
製造される不織布の性能も充分ではなく、また製造時の
加工温度幅も狭く、満足のいくポリプロピレン繊維はい
まだ開発されていない。本発明の目的は、熱ロール加工
により高強力で、柔軟な高風合のポリプロピレン製不織
布を容易に製造でき、かつ加工温度幅の広い、熱ロール
加工に適した優れたポリプロピレン繊維を提供する事に
ある。

【０００６】

【問題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、複屈折率が０．０
５４以下である低配向性のポリプロピレン繊維に鉱物油
を主体とする油剤を付着させたものが、低い加工温度域
でも所期の目的とする高い強力と柔軟性を示す不織布を
与えることを知り、本発明を完成するに至った。本発明
は、次の構成を有する。（１）複屈折率が０．０５４以下である低配向性のポリ
プロピレン繊維に、鉱物油を主体とした油剤を０．１〜
１．０重量％付着させたポリプロピレン繊維。（２）ポリプロピレンがプロピレンを主体とするオレフ
ィン系の二元共重合体または三元共重合体である（１）
に記載のポリプロピレン繊維。（３）鉱物油がパラフィン系炭化水素、オレフィン系炭
化水素、ナフテン系炭化水素、芳香族系炭化水素、及び
それらの誘導体からなる群から選ばれた少なくとも１種
である（１）または（２）に記載のポリプロピレン繊
維。

【０００７】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
おいてポリプロピレン繊維とは、プロピレンの単独重合
体、プロピレンを主体ととするオレフィン系の二元重合
体または三元共重合体からなる繊維をいう。ここでプロ
ピレンを主体とするオレフィン系二元共重合体として
は、８５％以上のプロピレンと１５％以下のエチレンと
のランダム共重合体、あるいは５０％以上のプロピレン
と５０％以下のブテン−１とのランダム共重合体を例示
できる。またプロピレンを主体とするオレフィン系三元
共重合体としては、８５％以上のプロピレン、１０％以
下のエチレン及び１５％未満のブテン−１からなるラン
ダム共重合体を例示できる。

【０００８】本発明のポリプロピレン繊維は、複屈折率
が０．０５４以下となるような低い分子配向度に製造さ
れている。このような低い配向度は、紡糸時に行われる
延伸倍率を通常行われる約４倍以上より低く、３倍以下
に抑えることにより得られ、好ましくは、２．５倍以
下、より好ましくは２．０倍以下で延伸したものが用い
られる。延伸倍率が３．０倍を超えると、分子配向度が
高くなり、熱軟化点、及び融点が上昇し、熱接着性が低
下する。また、分子配向度が高くなると、後述する油剤
の繊維内への浸透吸着の作用効果が十分得られない。

【０００９】本発明で用いる油剤の主成分である鉱物油
としては、流動パラフィンで代表されるパラフィン系炭
化水素、オレフィン系炭化水素、ナフテン系炭化水素、
芳香族系炭化水素を例示することができる。ここで主成
分とは、油剤の２０％〜９０％を占めることを意味し、
鉱物油以外の成分として制電剤、乳化剤等を配合する。
これらには、例えばソルビタンモノラウレート、ポリオ
キシエチレンラウリルエーテル、オクチルトリメチルア
ンモニウムジメチルホスフェート、ジオクチルスルホサ
クシネート等がある。さらに、このような油剤には、本
他発明の効果を妨げない範囲において、動物性油脂、植
物性油脂などを配合することができる。本発明において
ポリプロピレン繊維への油剤の付着量は０．１〜１．０
重量％、好ましくは０．２〜０．５重量％の範囲であ
る。油剤の付着量が０．１重量％未満であると、カード
工程での制電性が不良となりウエブに地合斑が発生しや
すくなる。ウエブの地合斑の発生を避けるためにはライ
ンスピードを低速にする必要があり、経済的でない。ま
たゆざいの付着量が少ないとポリプロピレン繊維表層へ
の油剤の浸透量が不十分となり、鉱物油で膨潤したスキ
ン層は形成されにくくなり熱接着性の向上が妨げられ
る。油剤付着量の上限は１．０重量％が望ましい。油剤
付着量が１．０重量％を超すと、繊維強度の低下、捲縮
保持率の低下、繊維表面の軟化によるカード通過性の悪
化等が生じるので好ましくない。繊維に油剤を付着させ
る方法としては、繊維紡糸工程でのタッチロールによる
方法、延伸工程でのタッチロールによる方法、機械捲縮
加工後に噴霧する方法等の公知の方法を用いる事ができ
る。

【００１０】通常、熱ロール接着法によって得られる不
織布の引張強度は、繊維の結合点が十分に強固である場
合には、熱接着性繊維の単糸強度に大きく依存する。一
方、結合点が脆弱な場合には、不織布の破断は結合点の
破壊によって起こるので、不織布の引張強度は単糸強度
にはほとんど影響されず、しかもその値は非常に小さ
い。本発明のポリプロピレン繊維では、付着させた油剤
中の鉱物油がポリプロピレン繊維表面から表層部へ拡散
移行し鉱物油を含有するスキン層が形成され、複屈折率
が０．０５４以下となるように分子配向を抑制すること
により、浸透作用を促進させている。鉱物油で膨潤した
スキン層はコア層に比べ密度が低く、軟化点が低い。こ
の結果、低い温度で軟化し、コア層の強度への影響の無
い低い加工温度で繊維接点を融着結合することができ、
高い不織布強力が得られる。

【００１１】

【実施例】以下実施例により本発明を具体的に説明する
が、本発明は実施例のみに限定されるものではない。な
お、実施例中における各種の物性値の測定は以下の方法
で行った。・メルトフローレート（ＭＦＲ）：ＡＳＴＭＤ１２
３８の条件（Ｌ）に準拠して測定した。・不織布強力：目付け重量２０ｇ／ｍ²の不織布より切
り取った幅５ｃｍ、長さ１５ｃｍの試験片を、引張試験
機を用いて、試験片のつかみ間隔１０ｃｍ、引張速度１
０ｃｍ／分の条件で試験し、破断強力を測定した。

【００１２】・柔軟性：ＪＩＳＬ１０１８（６．２
１Ａ項）に準拠して測定した。一辺が４５度の傾斜を持
つ表面が滑らかでスケールが目盛られている水平台（カ
ンチレバー型試験機）の上に目付け重量２０ｇ／ｍ²の
不織布より切り出した縦５ｃｍ、横１５ｃｍの試験片を
スケールに合わせて置き、手動により不織布を斜面の方
向へ穏やかに滑らせて、不織布の一端が斜面と接したと
きの繰り出し量をｍｍ単位で読みとり、この数値を柔軟
性の指標とした。この値が小さいほど不織布の柔軟性が
良好な事を示す。柔軟性値が３０ｍｍ以下では不織布の
風合いが良好である。、柔軟性値が３０ｍｍを超えた織
布は風合が硬く、皮膚に直接接触させて使用する衛生材
料用途には使用できない。・加工温度幅：柔軟性値３０ｍｍ以下、不織布強力０．
６ｋｇ／５ｃｍ以上の性能を具備した不織布が得られる
熱ロールの温度幅である。例えば、１３０℃から１４０
℃の範囲でこの条件を満たす不織布が得られるなら加工
温度幅は１０℃である。・低温加工性：柔軟性値が２４ｍｍの不織布が得られ易
い加工温度の１３４℃で作成した試料の不織布強力で示
した。０．６ｋｇ／５ｃｍ以上が必要である。・油剤付着率：１０ｇの試料をソックスレー抽出器を用
い、メタノール／石油エーテル＝１／１の混合溶媒で３
時間還流抽出し、溶剤を除去後重量を測定した。・複屈折率：偏光顕微鏡を用い、コンペンセーターによ
る測定を行った。

【００１２】（実施例１、２、比較例１）ＭＦＲ２５の
ポリプロピレンを用いて、３１０℃の紡糸温度で繊維を
溶融紡糸した。紡糸直後の引き取り工程で、表３・４に
記載した油剤をタッチロールにより付着させた。紡糸後
４０℃の熱ロールにて１．５倍に延伸し、スタファボッ
クスで機械捲縮を付与し、乾燥後切断して２ｄ×３８ｍ
ｍのポリプロピレン短繊維を作成した。この短繊維をロ
ーラーカード機にて２０ｍ／ｍｉｎの速度でカーディン
グし、目付け重量２０ｇ／ｍ²のウェブとした。続いて
同一速度にてウェブを接着面積率２４％のエンボスロー
ルで不織布に加工した。エンボスロールの加熱温度は１
３０℃〜１４５℃の範囲で０．５（ｄｅｇ）きざみで変
化させ、各加熱温度で得られた不織布より所定の試験片
を作成し、不織布強力および柔軟性を測定し、０．６ｋ
ｇ／５ｃｍ以上の不織布強力が得られる加工温度幅を求
めた。各例のこれらの値をカード通過性を併せて表１・
２に示す。実施例１及び実施例２では、加工温度幅も広
く、カード通過性も良好であり、低温で加工しても不織
布強力が高く風合いの良いものであった。比較例１で
は、１３４℃での不織布強力が低く、加工温度幅も狭い
ものであった。また、静電気の発生がひどく、カード通
過性は不良であった。

【００１３】比較例２表２中に示したように油剤を代えた以外は実施例１と同
様にして不織布を作成し、その特性を測定した。得られ
た不織布は強力が低く、風合い、カード通過性、加工温
度幅のいずれもが不満足なものであった。実施例３延伸倍率を３倍とした以外は実施例１と同様にして不織
布を作成し、その特性を測定した。不織布強力が高く、
風合い、カード通過性、加工温度幅も満足のいくもので
あった。比較例３延伸倍率を４倍とした以外は実施例１と同様にして不織
布を作成し、その特性を測定したじ。実施例１と同じ油
剤を付着させたが、複屈折率が０．０６２であり配向度
が高いのためスキン層が形成されず、不織布強力が低く
加工温度幅も狭く、満足する不織布は得られなかった。

【００１４】

【表１】

【００１５】

【表２】

【００１６】

【表３】

【００１７】

【表４】

【００１８】一般に不織布強力は加工温度が高いほど大
きくなる。しかし、不織布の風合いは加工温度が高いほ
ど悪くなる。高風合を示す柔軟性値の上限は３０ｍｍで
あることが過去の実験から知られている。したがって、
高風合いの不織布を得るための加工温度の上限は、柔軟
性値３０ｍｍに対応する温度となる。表１・２から明ら
かなように、本発明のポリプロピレン繊維は、目標とす
る不織布強力（０．６ｋｇ／５ｃｍ）を得られる加工温
度の下限が低く、柔軟性値３０ｍｍに対応する加工温度
の上限とで規定される不織布の製造加工温度幅が著しく
広い。

【００１９】

【発明の効果】本発明のポリプロピレン繊維は、熱ロー
ル加工により高強力、柔軟な高風合のポリプロピレン製
不織布を製造する事が出来、かつ、従来より低い加工温
度でも強力が高い不織布が得られ、加工温度幅が広いの
でその製造が容易である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複屈折率が０．０５４以下である低配向
性のポリプロピレン繊維に、鉱物油を主体とした油剤が
０．１〜１．０重量％付着されたポリプロピレン繊維。
【請求項２】ポリプロピレンが、プロピレンを主体と
するオレフィン系の二元共重合体または三元共重合体で
ある請求項１に記載のポリプロピレン繊維。
【請求項３】鉱物油が、パラフィン系炭化水素、オレ
フィン系炭化水素、ナフテン系炭化水素、芳香族系炭化
水素、及びそれらの誘導体からなる群から選ばれた少な
くとも１種である請求項１または請求項２に記載のポリ
プロピレン繊維。