(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
結晶性ポリプロピレンから成る第１成分と主としてポリエチレンから成る第２成分とからなり、第２成分が繊維表面の少なくとも一部を長さ方向に連続して存在するように並列型または偏芯鞘芯型に配し、４〜１６山／吋の３次元の顕在捲縮を有し、単糸繊度１．０〜２．０ｄ、見かけカット長が２０〜４０ｍｍ、見かけカット長／カット長の比が５０〜７０％の熱融着性複合繊維。
【請求項２】
並列型または偏芯鞘芯型口金で紡糸する紡糸工程、
紡糸された未延伸糸を９０℃以上１３０℃以下の温度で最高延伸比の０．６０〜０．８５倍で延伸する延伸工程、
延伸糸を予熱温度以下に冷却し捲縮加工する捲縮加工工程、
冷却後８０℃以上１２０℃以下の温度でアニ−リングするアニール工程を経由した請求項１の熱融着性複合繊維の製造方法。
【請求項３】
請求項１の熱融着性複合繊維または請求項２の製造方法で得られた熱融着性複合繊維を５０重量％以上含有し、且つ該複合繊維の第２成分の熱融着により繊維の交点が熱融着された熱融着不織布。
【請求項４】
請求項３の熱融着不織布を用い、厚さ１ｍｍ以上の衛生材料表面材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は熱融着性複合繊維の製造方法および熱融着不織布に関するものである。更に詳しくは、不織布強力、高嵩高回復性、ネップ（小さい繊維塊）の少ない地合特性に優れ、風合のソフトな、生理用ナプキン、紙おむつ等の衛生材料表面材、衛生材料表面材として広く用いられる熱融着不織布および熱融着性複合繊維の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術と問題点】
近年生理用ナプキン、紙おむつ等の衛生材料表面材などの不織布は、多様化に伴い要求される性能も高度化し、出来るだけ少ない目付で不織布強力を維持し、且つ嵩高回復率が高く、地合特性としてのネップ（小さい繊維塊）が少なく、風合がソフトなものが要求されている。
これらを満たすために、第１成分のＱ値、特定温度での予熱、延伸倍率、捲縮数、捲縮弾性率などを特定した熱融着性複合繊維を熱融着した嵩高性不織布の製造方法が、特公平１−３７５０５により知られている。
【０００３】
しかし衛生材料表面材としては、まだ不十分であり、開繊（カード）工程でトラブルがあり、ネップ（小さい繊維塊）が多く地合を悪化し、嵩高回復率が小さく、強力がなく、かつ風合の悪い不織布であった。またこれらを全て解決する不織布の開発が望まれている。
【０００４】
【問題を解決するための手段】
本発明者は上記欠点を改良すべく鋭意研究を重ねた結果以下に示す発明に到達した。すなわち、本発明は、
結晶性ポリプロピレンから成る第１成分と主としてポリエチレンから成る第２成分とからなり、第２成分が繊維表面の少なくとも一部を長さ方向に連続して存在するように並列型または偏芯鞘芯型に配し、４〜１６山／吋の３次元の顕在捲縮を有し、単糸繊度１．０〜２．０ｄ、見かけカット長が２０〜４０ｍｍ、見かけカット長／カット長の比が５０〜７０％の熱融着性複合繊維であり、
並列型または偏芯鞘芯型口金で紡糸する紡糸工程、
紡糸された未延伸糸を９０℃以上１３０℃以下の温度で最高延伸比の０．６０〜０．８５倍で延伸する延伸工程、
延伸糸を予熱温度以下に冷却し捲縮加工する捲縮加工工程、冷却後８０℃以上１２０℃以下の温度でアニーリングするアニール工程を経由した上記の熱融着性複合繊維の製造方法であり、
上記の熱融着性複合繊維または製造方法で得られた熱融着性複合繊維を５０重量％以上含有し、且つ該複合繊維の第２ 成分の熱融着により繊維の交点が熱融着された熱融着不織布であり、
上記の熱融着不織布を用い、厚さ１ｍｍ以上の衛生材料表面材である。
【０００５】
本発明の熱融着性複合繊維において第１成分として用いる結晶性ポリプロピレンとはプロピレンを主成分とする結晶性重合体の総称であり、この中にはプロピレンの単独重合体のみならずエチレン、ブテン−１あるいは４−メチルペンテン−１等との共重合体等が含まれる。また、第２成分として主として用いるポリエチレンとは高圧法ポリエチレンあるいは中低圧法ポリエチレンの如きエチレンを主成分とする重合体の総称であり、この中にはエチレンの単独重合体のみならず、プロピレン、ブテン−１あるいは酢酸ビニルとの共重合体（ＥＶＡ）等が含まれるが、このポリエチレンの融点は第１成分である結晶性ポリプロピレンの融点より２０℃以上低いことが好ましい。上記結晶性ポリプロピレンおよびポリエチレンには、本発明の目的を損はない範囲において、ポリオレフイン繊維に通常用いられる各種の安定剤、充填剤、顔料等を添加することができる。
【０００６】
本発明の熱融着性複合繊維は、複合繊維並列型または偏芯鞘芯型口金から紡糸された複合繊維であり、複合繊維第２成分が繊維表面の少くとも一部を長さ方向に連続して存在する必要があり、繊維表面を出来るだけ広く被うことが好ましい。また、該熱融着性複合繊維は２成分の弾性収縮の差を利用して捲縮を発生させる為、鞘芯構造の際は芯成分が図−１に示すような偏った偏芯鞘芯型構造が好ましく、芯成分の中心は、複合成分外径の中心から５〜１５％偏った方が好ましい。このような複合繊維は並列型あるいは第２成分を鞘成分とする鞘芯型の従来公知の溶融紡糸法によって得ることが出来る。両成分の複合の割合には特別な限定はないが、第２成分が４０〜７０重量％であることが好ましい。
【０００７】
本発明の熱融着性複合繊維は、３次元捲縮を有し、後記する不織布化熱処理時に捲縮の生じない、いわゆる潜在捲縮を実質的に有しない繊維が望ましい。潜在捲縮を実質的に有しない繊維であると、不織布化熱処理時に発生する潜在捲縮の発現に伴う収縮を回避することができる。
本発明の熱融着性複合繊維の捲縮数は、４〜１６山／吋、好ましくは６〜１４山／吋である。捲縮数が４山／吋未満の場合、カード機のシリンダーに巻き付く等の原因となり、１６山／吋を越えると開繊が悪くなり、不織布化の際ネップの発生等起こるのでこの様なの物は対象としない。
【０００８】
本発明の熱融着性複合繊維は単糸繊度１．０〜２．０ｄであることが必要であり、１．０ｄ未満のとき、捲縮数が細かくなりネップ発生等の問題があり、又２．０ｄを越える場合、風合が堅くなったり、不織布の回復率が劣る傾向が見られているのでこの様な物は対象としない。
【０００９】
本発明の熱融着性複合繊維の見かけカット長は２０〜４０ｍｍ、好ましくは２５〜３５ｍｍである。２０ｍｍ未満の時、カード機内での繊維の移行性が悪く、ウォーカーに巻き付く等のトラブルの原因となり、又４０ｍｍを越えると繊維の絡みが強くなりネップ発生等の原因となる。
また本発明の熱融着性複合繊維は、見かけカット長／カット長の比が５０〜７０％のものが好ましい。５０％未満の時、カード機内での繊維の移行性が悪く、シリンダー等に巻き付きネップ発生等のトラブルの原因となり、７０％を越えると繊維の絡みが強くなり、ティーカインでの巻き付き等の原因となり、カード工程自体が不能となる。
【００１０】
本発明の熱融着性複合繊維の製造方法は、
並列型または偏芯鞘芯型口金で紡糸する紡糸工程、
紡糸された未延伸糸を９０℃以上１３０℃以下の温度で最高延伸比の０．６０〜０．８５倍で延伸する延伸工程、
延伸糸を予熱温度以下に冷却し捲縮加工する捲縮加工工程、
冷却後８０℃以上１２０℃以下の温度でアニ−リングするアニール工程を経由する。
【００１１】
紡糸工程は、結晶性ポリプロピレンから成る第１成分と主としてポリエチレンから成る第２成分を紡糸し、第２成分が繊維表面の少なくとも一部を長さ方向に連続して存在するように並列型または偏芯鞘芯型口金で紡糸する。
延伸温度工程では、紡糸された未延伸糸を延伸温度に予熱する。延伸温度が９０℃未満の場合、捲縮数が細かくなり、又、１３０℃を越える場合、ポリエチレンによる繊維同士の融着が著しく発生するので好ましくない。延伸比が最高延伸比の０．６０倍以下の場合、捲縮を発生させるための２成分の弾性収縮の差が少なくなり、捲縮が発生しなく、又０．８５倍以上になると、弾性収縮の差が大きく、捲縮の周期が小さくなり捲縮数が多くなるばかりか見かけカット長が小さくなるため好ましくない。ここで、最高延伸比とは延伸比を徐々に上げていつた際にトウに毛羽が発生し始めるときの延伸比を言う。
【００１２】
捲縮加工工程は、延伸糸を延伸温度以下に冷却し、ニップロールの引き取りロール等により延伸糸を緊張状態で引き取り弛緩状態にすることにより捲縮を発現させる。この際、延伸温度を越える温度の場合、捲縮が不十分となる。
アニール工程では、捲縮加工後、捲縮の発現した熱融着性複合繊維を８０℃以上１２０℃以下の温度で約０．５〜３０分間アニ−リングする。アニーリング温度が８０℃未満では不織布加工時潜在捲縮が発生する恐れがあるため、また１２０℃以上では弾性収縮の差で発生した捲縮が伸び見かけカット長が大きくなるのでいずれも好ましくない。
本発明の熱融着性複合繊維は不織布への加工のし易さ等から所定の長さに切断しステ−プルとして用いられることが多い。
【００１３】
本発明の熱融着不織布は、上記の熱融着性複合繊維を５０重量％以上含有し１００重量％であってもよい。熱融着不織布は、従来のカ−ディング法、エア−レイ法、乾式パルプ法によりウェブとし、該ウェブを加熱し熱融着することにより不織布として得られる。本発明の熱融着不織布は、上記の熱融着性複合繊維以外の繊維として、ポリエステル、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリエチレン、その他の合成繊維あるいは木綿や羊毛などの天然繊維、レ−ヨン等の繊維が５０重量％未満混合されてもよい。この際、該熱融着性複合繊維は５０重量％以上混合されていることが必要である。該熱融着性複合繊維が５０％未満のとき、繊維の交点における熱融着点が少ないので高い不織布強力が得られないばかりか、目的の嵩高性、回復性が得られないのでこの様な物は対象としない。
【００１４】
加熱し熱融着する方法としては、熱風ドライヤ−、サクションバンドドライヤ−等の方法が挙げられ、これにより複合繊維の第２成分の熱融着により繊維の交点が熱融着され、不織布となる。該熱処理温度は、複合繊維の第２成分の融点以上、第１成分の融点以下の温度であり約１２０−１５５℃である。処理時間は、ドライヤ−等を用いる場合約５秒以上である。
本発明の衛生材料表面材は、上記熱融着不織布を用い、厚さ１ｍｍ以上の衛生材料表面材である。特に嵩高特性が１ｍｍ以上、回復率が５０％以上であること望ましい。厚さが１ｍｍ未満、かつ回復率が５０％未満の際、ソフトな風合いが得られないのでこの様な物は対象としない。
ここで言う厚さとは、１ｃｍ２あたり５０ｇｆの荷重を２４時間かけ、その後１時間無荷重で放置、厚さを回復させ、１ｃｍ２あたり２ｇｆの荷重をかけて測定した厚さ（ｍｍ）を差し、回復率とは１ｃｍ２あたり５０ｋｇｆの荷重を２４時間かけ測定した厚さとその後１時間無荷重で放置、厚さを回復させ測定した厚さの差を百分率（％）で示した物である。
【００１５】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。なお実施例中に示された物性値の測定法又は定義をまとめて示しておく。
捲縮数：ＪＩＳ  Ｌ１０１５（化学繊維ステープル試験方法）７．１２．１に準じて測定した。
単糸繊度：ＪＩＳ  Ｌ１０１５（化学繊維ステープル試験方法）７．５．１のＡ法に準じて測定した。
【００１６】
見かけカット長：捲縮を施したステープルを伸ばしたり、余計な力を加えずに無緊張化での繊維長（ｍｍ）を測定、３０測定値の平均を求めた。
嵩特性：得られた不織布に１ｃｍ２あたり５０ｇｆの荷重を２４時間かけ厚さ（Ａ）測定し、その後１時間無荷重で放置、厚さを回復させ、１ｃｍ２あたり２ｇｆの荷重をかけ厚さ（Ｂ）を測定し、回復率（厚さ（Ｂ）−厚さ（Ａ））／厚さ（Ｂ）の百分率（％）で求め、合否判定は５０％以上を合とし、それ以外を否とし、合を○、否を×で示した。
不織布強力：ＪＩＳ  Ｌ１０８５（不織布芯地試験方法）に準じ巾５ｃｍの試験片を、つかみ間隔１０ｃｍ，引張速度３０±２ｃｍで繊維方向（ＭＤ）とその直角方向（ＣＤ）で測定し、合否判定はＭＤ強力２５００ｇ／５ｃｍ以上を合、未満を否、ＣＤ強力５００ｇ／５ｃｍ以上を合、未満を否とし、合を○、否を×で示した。
ネップ数：不織布１ｍ２内にあるネップの数を数え、個／ｍ２で示し、１以下を合とし、２以上を否とし、合を○、否を×で示した。
風合：５人のパネラ−による官能試験を行い、全員がソフトであると判定した場合を優、３名以上がソフトであると判定した場合を良、３名以上がソフト感に欠けると判定した場合を不可と評価し、優を○、良を△、不可を×、で示した。
Ｗｅｂ収縮：ウエブを２５ｃｍ四方に切り、ドライヤ−を用い無荷重下１４５℃で５分間加熱した後、繊維方向の収縮を３箇所求め、平均値を示し、１０％未満を合、１０％以上を否とし、合を○、否を×で示した。
【００１７】
実施例１〜４，比較例１〜９
ポリプロピレンを第１成分とし、第１表に示すポリエチレンを第２成分とし、孔径０．６ｍｍ、孔数３５０の芯鞘型、及び並列型口金を用いて複合繊維を紡糸、第１表に示す条件で延伸、所定の長さのカッターを用いて第１表に示すステープルを得た。これらの繊維物性をまとめて第１表に示した。
【００１８】
得られた熱融着性複合繊維ステープルをカ−ド機により目付け２０〜３０ｇ／ｍ２  のウェブとし、このウェブをサクションバンドドライヤーを用いて１３５〜１４０℃の所定温度で５秒間加熱処理し熱融着性繊維の交点が熱融着した不織布を得た。不織布特性等を第２表に示した。第２表中、実施例４、比較例８には、第１表の実施例１及び比較例３のステープルを用いた。
【００１９】
【発明の効果】
本発明の熱融着性複合繊維は、これまで不可能であった嵩高回復性が高く、地合特性が良く、高強力があり、タッチ感は非常にソフトな不織布、衛生材料表面材として有用な繊維であり、これら全ての改良を同時に満足するものが得られた。これにより生理用ナプキン、紙おむつ等の不織布、衛生材料表面材などに広く用いることができる。
【００２０】
【表１】
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【００２１】
【表２】
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【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の複合繊維断面図
【図１】
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