JPS63227810A

JPS63227810A - ポリエチレン繊維およびその不織布

Info

Publication number: JPS63227810A
Application number: JP62055806A
Authority: JP
Inventors: Koichi Nagaoka; 長岡　孝一; Yoshimoto Miyahara; 宮原　芳基; Shunichi Kiriyama; 桐山　俊一; Yasunobu Mishima; 三嶋　康伸
Original assignee: Unitika Ltd
Current assignee: Unitika Ltd
Priority date: 1987-03-11
Filing date: 1987-03-11
Publication date: 1988-09-22

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、ポリエチレン繊維およびその不樺布に関する
もので、さらに詳しくは、マルチフイラメントやステー
プルの他、不織布等に好適な細デニールのポリエチレン
繊維に関する。

（従来の技術）従来、ポリエチレン繊維を得るには、低密度ポリエチレ
ン（ＬＤＰＥ）や高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）が用
いられていたが、最近に至り、特開昭６０−２０９０１
０号公報および特開昭６０−１９４１１３号公報に示さ
れているように、エチレンとオクテン−１を共重合して
得られる線状低密度コポリマー（以下、ＬＬＤＰＥとい
う。）がポリエチレン繊維の製造に用いられるようにな
ってきた。

（発明が解決しようとする問題点）近年、スパンボンド方式で不織布を得るために。

あるいはマルチフィラメントの糸条等を得る工程を簡略
化して製造原価を低減するために、紡糸の高速化の傾向
が強くなっている。しかし、密度およびメルトインデッ
クス（以下、ＭＩ値という。）を規定した上記方法のＬ
ＬＤＰＥでは、確かに高速紡糸性は認められるが、経時
的な安定性に劣る問題点がある。

本発明の目的は、この問題点を解消するとともに、不織
布や布帛ちなったときに、より軽量となりより柔らか（
なり、そして低目付にできるポリエチレン繊維を提供す
ることにある。

（問題点を解決するための手段および作用）本発明者は
、従来のＬＬＤＰＥの上記問題点を解消し、さらに高付
加価値を付与すべく鋭意研究の結果９本発明に到達した
ものである。

すなわち２本発明は、エチレンとオクテン−１との線状
低密度コポリマーで、オクテンーエを実質的に１〜１５
重量％含有し、密度が０．９００〜０．９４０ｇ／、ｆ
ｆｌ、ＭＩ値がＡＳＴＭのＤ−１２３８（Ｅ）の方法で
測定して２５〜１００ｇ／１０分であり、融解熱が２５
ｃａｌ／ｇ以上からなるＬＬＤＰＥが９９〜５０重量％
と、メルトフローレートがＡＳＴＭのＤ−１２３８（Ｌ
）の方法で測定して２０ｇ／１０分より小さい結晶性ポ
リプロピレンが１〜５０重量％とから構成されるブレン
ド構造体であり、その断面形状に中空部を有することを
特徴とするポリエチレン繊維およびその不織布を要旨と
するものである。。

本発明においてブレンド構造体におけるＬＬＤＰＥ単体
は、オクテン−１の１５重量％以下の他のα−オレフィ
ンを含有していてもよい。

また本発明においてＬＬＤＰＥに吸湿剤、潤滑剤、顔料
、染料、安定剤、難燃剤等の添加剤を加えるときは、添
加の目的に適う量までであれば本発明の作用と効果を妨
げない。

本発明においてＬＬＤＰＨのオクテン−１は実質的に１
〜１５重量％含有し、その含有量が１５重量％を超える
と細デニール化するのに限界が生じ、逆に１重量％未満
の場合は得られる繊維は硬くなり、不織布や布帛になっ
てからの風合がよくない。

本発明において、ＬＬＤＰＥの密度は０．９００〜０．
９４０ｇ／ｃＪであって、０．９４０ｇ／ｃ＋Ｊを超え
ると繊維の軽量化が図れない。逆に０．９００ｇ／ｃｊ
未満では高性能の繊維を得ることは困難である。

本発明においてＬＬＤＰＥのＭＩ値をＡＳＴＭのＤ−１
２３８（Ｅ）の方法で測定して、２５〜１００ｇ／１０
分に限定した理由は、ＬＬＤＰＥ単体で製糸すれば、Ｍ
Ｉ値が２５ｇ／１０分未満では吐出糸条の変形がスムー
ズにいかず、その結果として高速吸引が不可能である。

また、ＭＩ値が１００ｇ／１０分以上では粘度があまり
にも小さいため繊経斑が生じ、得られた繊維の性能が劣
る。特に本発明におけるポリプロピレンとのブレンド構
造体においては１両者の溶融粘性が重要なポイントとな
る。すなわち、ＭＩ値が２５ｇ／１０分未満では、吐出
糸条の溶融弾性が上がり。

ＬＬＤＰＥ単体の製糸性よりも劣る。そしてＭＩ値が１
００ｇ／１０分以上であると粘性があまりにも異なるた
めブレンド状態が均一化されない。

その結果として吐出糸条が口金直下で断糸するという重
大な問題を生じる。上記の理由でＬＬＤＰＥＯＭＩ値は
好ましくは３５〜８０ｇ／１０分。

より好ましくは４０〜７０ｇ／１０分の範囲がよい。

本発明においてＬＬＤＰＥの融解熱は２５ｃａｌ／ｇ以
上でなければならない。これ未満であると製糸性が劣る
からである。本発明において融解熱はパーキンエルマー
（Ｐｅｒｋｉｎ−Ｅｌｍｅｒ）社製ＤＳＣ−２０型測定
器を使用し、試料約５■を採取し、走査速度（Ｓｃａｎ
　Ｒａｔｅ）を２０℃／分とし、室温より昇温しで得ら
れるＤＳＣ曲線について、同装置マニアルに従って求め
る。

本発明のブレンド構造体に用いるのに適当な結晶性ポリ
プロピレンは、イソタフティックポリプロピレンであり
、そのメルトフローレートは２０ｇ／１０分以下のもの
が好ましい。なぜならば。

この範囲を外れると、ＬＬＤＰＥとのブレンドが均一に
なされないからである。すなわち２両成分のブレンド機
構におけるポリプロピレンセグメントが、ＬＬＤＰＥ中
で繊維軸方向において“流れすぎ“のために吸引速度が
低下するのである。ブレンド構造体のＬＬＤＰＥとポリ
プロピレンは。

−緒にブレンドし１通常の紡糸装置で紡糸することがで
きる。

本発明においてＬＬＤＰＥとポリプロピレンのブレンド
比率も高速吸引性に大きく関与する０発明者等の実験に
よればＬＬＤＰＥ単体の吸引速度は８５００ｍ／分で、
ポリプロピレン単体の吸引速度は４８００ｍ／分である
のに対し９本発明のブレンド構造体の吸引速度は８８０
０ｍ／分を示した。しかしポリプロピレンの量がＬＬＤ
ＰＥの量より多くなると逆に製糸性は劣る結果となる。

また２本発明においてＬＬＤＰＥを高密度ポリエチレン
または低密度ポリエチレンで置き換え。

ポリプロピレンとのブレンド構造体についてその製糸性
を比較してみると、高密度ポリエチレンの場合は製糸不
能で低密度ポリエチレンの場合吸引速度は３０５０ｍ／
分であり、明らかに代替物の場合製糸性は劣っている。

本発明のブレンド機構は、繊維断面および軸方向に対し
、ＬＬＤＰＥの海成分にポリプロピレンが島成分として
位置する。製糸性に太き（起因するのは、島成分の大き
さである。すなわち２両成分の溶融粘性が近すぎると、
かなり小さな島成分となり、その結果として溶融弾性が
上がりすぎ。

高速吸引には耐えられない。逆に、あまりにも異なりす
ぎると、島成分が大きくなりすぎ９両成分がマクロな形
状で吐出されるため、同様に高速吸引に耐えられない。

上記ブレンド構造体を製造する本発明方法において、紡
糸温度も重要な要因である。ＬＬＤＰＥにポリプロピレ
ンをブレンドすることにより、ＬＬＤＰＥ単体の場合よ
りも低目の紡糸温度でも高速吸引が可能である。また、
従来よりＬＤＰＥ単体の場合に問題となっている口金の
汚れを防止することが可能である。

本発明でさらに重要なポイントは素材がブレンド構造よ
りなることの他に、その断面形状に中空部を有すること
である。その理由はＬＬＤＰＥを製糸する際１口金より
吐出される糸条を観察すれば分るが、溶融弾性が高いた
めいわゆる“バラス効果”が大きく９口金汚れが発生し
やすい。また吐出糸条間の固化点にバラツキが生じやす
いことが分る。この問題点を解消する手段と゛して２円
断面において口金の吐出孔を太き（シ、吐出速度を下げ
る方法２口金直下で冷却風を当てる急冷タイプとする方
法がある。ところが、これらの方法では繊経斑が発生し
やすく、また高い速度のものが得られにくいという欠陥
を生じる。ここで中空断面とすることにより１口金直下
で繊維自身がエアーを吸い込むことにより、バラス効果
が小さく。

固化点の均一性が付与される。その結果として高速吸引
が可能で、製糸を長時間安定して操業することができる
。なお好都合なことは、中空断面とすることにより、不
織布や布帛になったとき、より軽量になり、柔らかさが
向上し、そして低巨付なものになる。

本発明においてフィラメントの断面形状は外郭形状が円
型であることに限定されず、異型タイプでもよく、そし
て、中空部は１個に限定されず。

多孔の中空となっていても何ら差し支えない。

中空度に関しては、３〜５０％であることが好ましく、
これが５０％を超えると、製糸性が悪化し、得られる繊
維においてはフィブリル化が発生する。逆にこれが３％
未満であると２本発明の意図する繊維の軽量化や不織布
や布帛を低目付にすることが図れないこととなる。

本発明において中空度は、顕微鏡からフィラメントの断
面を観察し、外郭直径りと中空部の直径ｄを測定し、　
　ｄ”／Ｄ”Ｘ　１００　　（％）の式を用いて求める
。また、フィラメントの内部にｎ個の多孔の中空がある
場合は、　　ｎ　ｘ（ｄ”／Ｄ”）Ｘ　１００（％）の
式を用いて求める。フィラメントが異型断面の中空糸の
場合は、ニレコ社製ルーゼツクス■の画像処理システム
を用い、繊維断面積Ａと中空部断面積ａを求め、　（ａ
／Ａ）Ｘ　１００　　（％）の式を用いて求める。

本発明のポリエチレン繊維は従来公知の溶融紡糸装置を
用いて製造することができる。紡糸温度は２通常、高速
吸引性を考慮すればＬＬＤＰＥは２５０℃、ポリプロピ
レンは２７０℃付近が適用されるが１本発明のブレンド
構造体は、２００〜２５０℃であり、より好ましくは２
１０〜２３０℃が適用される。

本発明で得られる繊維は、高速紡糸が可能であることか
ら１本発明繊維を高速吸引ガンで吸引開繊し、移動する
金網状物に堆積させ、ウェブを形成し１次いでエンボス
ロールに導き、圧縮、加熱処理を施して不織布とする。

いわゆるスパンボンド法不織布を得るのに最適である。

もちろん従来の１０００〜１６００ｍ／分の低速紡糸で
未延伸糸をボビンに捲き取り９次いで熱延伸、捲縮を施
して適当な長さにカットしてステープルとすることも可
能である。このステープルから不織布としてもよく、ま
た不織布用バインダーとして適用してもよい。

（実施例）以下、実施例をあげて本発明を具体的に説明する。

なお実施例中に示した特性値の測定方法は次のとおりで
ある。

（１）口金汚れこれは製糸性を示すもので、糸条を吐出し。

１時間後に口金面を観察した結果を次のように表した。

〇−・−汚れ度合が少ない ×−・−汚れ度合が多い（２）不織布の引張強力ＪＩＳのＬ−１０９６に記載されているストリップ法に
準じ２幅３ｃ＋ｎ、長さ１０ｃａ＋の試験片から最大引
張強力を測定した。

（３）不織布のトータルハンドこれは柔らかさを示すもので、ＪＩＳのＬ−１０９６に
記載されているハンドルオメータ法に準じ、その場合の
スロット幅を１０１ｍで測定した。

（４）不織布の嵩高性不織布の厚みを測り、相対比較する。

実施例１オクテン−１を５重量％含有し、密度が０．９３７ｇ／
ｃｌ（、ＭＩ値がＡＳＴＭのＤ−１２３８（Ｅ）の方法
で測定して４３ｇ／１０分、ＤＳＣで測定して得られる
融解熱が２８ｃａｌ／ｇのＬＬＤＰＥ７５重量％と、密
度が０．９０５ｇ／ｃｆｆｌ、メルトフローレートがＡ
ＳＴＭのＤ−１２３８（Ｌ）の方法で測定して、１５ｇ
／１０分のイソタクチックポリプロピレン２５重量％の
ブレンド構造体を紡糸温度２３０℃、吐出形状が（）型
で１８孔を有する口金を用い、１孔当りの吐出量１．５
ｇ／分、引取速度８８００ｍ／分で中空円型断面のポリ
エチレン糸を製糸した。

得られた繊維を吸引開繊し、移動する金網状物の上に堆
積させ、目付Ｌｏｇ／ｍのウェブとし。

次いでエンボスロールにかけて不織布とした。

比較例１実施例１と同じＬＬＤＰＥだけを用い、引取速度を８５
００ｍ／分で、中空円型断面のポリエチレン糸を製糸し
た。引取速度以外の製糸条件および不織布の製法は実施
例１と同じである。

比較例２実施例１と同じＬＬＤＰＥだけを用い１通常の吐出形状
の口金で、引取速度を８５００ｍ／分で。

円型断面のポリエチレン糸を製糸した。口金の吐出形状
および引取速度の製糸条件ならびに不織布の製法は実施
例１と同じである。

実施例１ならびに比較例１および２の製糸性と原糸や不
織布の性能は、第１表のとおりである。

第　　　１　　　表第１表より、引取速度と製糸性の関係をみると。

実施例１は８８００ｍ／分の速度で糸切れがなく製糸で
きたのに対して、比較例１および比較例２は、糸切れが
なく製糸できたのは８５００ｍ／分の速度が限界であっ
た。同時に、経時的に製糸性を評価できる口金汚れにつ
いては、実施例１や比較例１の中空糸の場合、汚れ度合
が少なかった。

このように、製糸性において実施例１は比較例２よりも
優れ、比較例１と比べてもなお優れたものであった。

不織布の性能においては、実施例１は中空糸であるため
、繊維間の接点が多くなり、゛引張強力の高いものが得
られた。また、オレフィン系繊維による柔らかさは充分
に認められ、中空糸のため嵩高性においても優れたもの
であった。

比較例１では嵩高性は優れているが、実施例１に比べ引
張強力と柔らかにおいて劣ったものであった。

比較例２は中空糸でないため嵩高性に劣り、エンボスロ
ールによる熱接着工程における繊維間の接点が少なく、
引張強力は低くなった。

（発明の効果）本発明で得られるポリエチレン繊維は、柔らかい風合で
軽いという点で優れているから、使い捨ておむつの内張
りのような用途に特に適した不織布が得られる。また柔
らかい布帛を得るにも有用な繊維である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）エチレンとオクテン−１との線状低密度コポリマ
ーで，オクテン−１を実質的に１〜１５重量％含有し，
密度が０．９００〜０．９４０ｇ／ｃｍ＾３，メルトイ
ンデツクスがＡＳＴＭのＤ−１２３８（Ｅ）の方法で測
定して２５〜１００ｇ／１０分であり，融解熱が２５ｃ
ａｌ／ｇ以上からなる線状低密度ポリエチレンが９９〜５０重量％と，メルトフローレートがＡＳＴＭのＤ−１
２３８（Ｌ）の方法で測定して２０ｇ／１０分より小さ
い結晶性ポリプロピレンが１〜５０重量％とから構成さ
れるブレンド構造体であり，その断面形状に中空部を有
することを特徴とするポリエチレン繊維。
（２）繊維の単糸繊度が５デニール以下であり，該繊維
断面における中空度が３〜５０％である特許請求の範囲
第１項記載のポリエチレン繊維。
（３）エチレンとオクテン−１との線状低密度コポリマ
ーで，オクテン−１を実質的に１〜１５重量％含有し，
密度が０．９００〜０．９４０ｇ／ｃｍ＾３，メルトイ
ンデツクスがＡＳＴＭのＤ−１２３８（Ｅ）の方法で測
定して２５〜１００ｇ／１０分であり，融解熱が２５ｃ
ａｌ／ｇ以上からなる線状低密度ポリエチレンが９９〜５０重量％と，メルトフローレートがＡＳＴＭのＤ−１
２３８（Ｌ）の方法で測定して２０ｇ／１０分より小さ
い結晶性ポリプロピレンが１〜５０重量％とから構成さ
れるブレンド構造体であり，その断面形状に中空部を有
するポリエチレン繊維からなることを特徴とする不織布
。