(57)【要約】【課題】均一性が高く嵩高であり、なおかつソフトな風合いを持つ持つ不織布を提供すること。【解決手段】芯部にポリトリメチレンテレフタレートポリマーが配され、鞘部にまたは軟化点が６０〜１８０℃の繊維形成性熱可塑性ポリマーが配された熱接着性芯鞘型複合短繊維を５０重量％以上含むエアレイド不織布であって、その目付けが１０〜３００ｇ／ｍ２、密度が０．０２〜０．０７ｇ／ｃｍ３、剛軟度が４〜８ｃｍの範囲であることを特徴とする嵩高ソフトエアレイド不織布。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯部にポリトリメチレンテレフタレートポリマーが配され、鞘部に融点または軟化点が６０〜１８０℃の繊維形成性熱可塑性ポリマーが配された熱接着性芯鞘型複合短繊維を５０重量％以上含むエアレイド不織布であって、その目付けが１０〜３００ｇ／ｍ２、密度が０．０２〜０．０７ｇ／ｃｍ３、剛軟度が４〜８ｃｍの範囲であることを特徴とする嵩高ソフトエアレイド不織布。
【請求項２】
鞘部に配された繊維形成性熱可塑性ポリマーが、共重合ポリエステルポリマーである、請求項１に記載の嵩高ソフトエアレイド不織布。
【請求項３】
鞘部に配された繊維形成性熱可塑性ポリマーが、ポリオレフィン系ポリマーである、請求項１に記載の嵩高ソフトエアレイド不織布。
【請求項４】
芯部と鞘部との重量比が３０／７０〜７０／３０の範囲内である、請求項１〜３のいずれかに記載の嵩高ソフトエアレイド不織布。
【請求項５】
熱接着性芯鞘型複合短繊維の単糸繊度が０．９〜４．４ｄｔｅｘの範囲内である、請求項１〜４のいずれかに記載の嵩高ソフトエアレイド不織布。
【請求項６】
熱接着性芯鞘型複合短繊維以外の他の短繊維として、ポリトリメチレンテレフタレートポリマー単独からなる繊維が含まれる、請求項１〜５のいずれかに記載の嵩高ソフトエアレイド不織布。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地合いが均一でありながら嵩高であり、さらにソフトな風合いを持つ不織布に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、不織布は、均一性に欠けるといった問題を抱えていた。直接紡糸式である、スパンボンド法やメルトブロー法、短繊維をワイヤーにより解してシート化するカード法などは、多くの部材に使用されるものの、地合いに関してはどうしても多くの斑を有していた。
不織布の中で均一性が高いものとしては、湿式抄造法、エアレイド法がある。しかしながら、湿式抄造法は均一性には優れるものの、乾燥時にドラム型ドライヤーに接触させて乾燥を行うため、密度が高くなりがちであり、低密度なものを得ることができなかった。
一方、エアレイド法は、空気中に短カット繊維を分散させウェブを形成する方法であり、比較的均一性が高く、嵩高（低密度）なものが得られている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、その多くは、パルプ繊維との混合であり、繊維の脱落が生じたり、合成繊維を多く有している場合も、その殆どが熱接着性複合短繊維から構成されるため、結合点が多く、風合いの硬いものになっていた。
【特許文献１】特開２００３−１１３５６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、均一性が高く嵩高であり、なおかつソフトな風合いを持つ持つ不織布を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、芯部にポリトリメチレンテレフタレートポリマーが配され、鞘部に融点または軟化点が６０〜１８０℃の繊維形成性熱可塑性ポリマーが配された熱接着性芯鞘型複合短繊維（以下「熱接着性複合短繊維」ともいう）を５０重量％以上含むエアレイド不織布であって、その目付けが１０〜３００ｇ／ｍ２、密度が０．０２〜０．０７ｇ／ｃｍ３、剛軟度が４〜８ｃｍの範囲であることを特徴とする嵩高ソフトエアレイド不織布に関する。
ここで、鞘部に配された繊維形成性熱可塑性ポリマーとしては、共重合ポリエステルポリマー、またはポリオレフィン系ポリマーが挙げられる。
また、熱接着性芯鞘型複合短繊維は、芯部と鞘部との重量比が３０／７０〜７０／３０の範囲内であることが好ましい。
さらに、熱接着性芯鞘型複合短繊維の単糸繊度は、好ましくは０．９〜４．４ｄｔｅｘである。
さらに、本発明の嵩高ソフトエアレイド不織布中には、熱接着性芯鞘型複合短繊維以外の他の短繊維として、ポリトリメチレンテレフタレートポリマー単独からなる短繊維が含まれていてもよい。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の嵩高ソフトエアレイド不織布は、均一性が高く嵩高であり、なおかつソフトな風合いを有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明について詳しく説明する。
本発明で使用するポリトリメチレンテレフタレートポリマーとは、トリメチレンテレフタレート単位を主たる繰り返し単位とするポリエステルをいい、トリメチレンテレフタレート単位が約５０％以上、好ましくは７０モル％以上、さらに好ましくは８０モル％以上、特に好ましくは９０モル％以上のものをいう。従って、第３成分としての他の酸成分および／またはグリコール成分の合計量が約５０モル％以下、好ましくは３０モル％以下、さらに好ましくは２０モル％以下、特に好ましくは１０モル％以下の範囲で含有されたポリトリメチレンテレフタレートを含有する。
【０００７】
ポリトリメチレンテレフタレートは、テレフタール酸またはその機能的誘導体とトリメチレングリコールまたはその機能的誘導体とを、触媒の存在下で適当な反応条件下に縮合させることにより製造される。この製造過程において、適当な一種または二種以上の第３成分を添加して共重合ポリエステルとしても良いし、またポリエチレンテレフタレートなどのポリトリメチレンテレフタレート以外のポリエステル、ナイロンなどとポリトリメチレンテレフタレートを別個に製造した後、ブレンドしたりしても良い。
【０００８】
添加する第３成分としては、脂肪族ジカルボン酸（シュウ酸、アジピン酸）、脂環族ジカルボン酸（シクロヘキサンジカルボン酸など）、芳香族ジカルボン酸（イソフタル酸、ソジウムスルホイソフタル酸）、脂肪族グリコール（エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、テトラメチレングリコールなど）、脂環族グリコール（シクロヘキサングリコールなど）、芳香族ジオキシ化合物（ハイドロキノンビスフェノールＡなど）、芳香族を含む脂肪族グリコ−ル（１，４−ビス（β−ヒドロキシエトキシ）ベンゼンなど）、脂肪族オキシカルボン酸（ｐ−オキシ安息香酸など）などが挙げられる。また、１個または３個以上のエステル形成性官能基を有する化合物（安息香酸などまたはグリセリンなど）も重合体が実質的に線状である範囲で使用できる。
【０００９】
本発明でいう熱接着性複合短繊維は、鞘成分に熱融着成分と芯成分に該ポリトリメチレンテレフタレートを配しており前者が繊維表面に露出している必要がある。重量割合としては、前者と後者が３０／７０〜７０／３０の範囲が適当である。この芯鞘型においては繊維形成性熱可塑性ポリマーであるポリトリメチレンテレフタレートポリマーが芯部となるが、該芯部は同心円状あるいは偏心状であってもよい。なお、該複合短繊維の断面形状としては、中空、中実、異型いずれでもよい。
【００１０】
ここで、熱融着成分として配されるポリマーとしては、ポリウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、非弾性ポリエステル系ポリマーおよびその共重合物、ポリオレフィン系ポリマーおよびその共重合物、ポリビニルアルコール系ポリマーなどを挙げることができる。
【００１１】
上記ポリウレタン系エラストマーとしては、分子量が５００〜６，０００程度の低融点ポリオール、例えばジヒドロキシポリエーテル、ジヒドロキシポリエステル、ジヒドロキシポリカーボネート、ジヒドロキシポリエステルアミドなどと、分子量５００以下の有機ジイソシアネート、例えばｐ，ｐ’−ジフェニールメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート水素化ジフェニールメタンイソシアネート、キシリレンイソシアネート、２，６−ジイソシアネートメチルカプロエート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどと、分子量５００以下の鎖伸長剤、例えばグリコールアミノアルコールあるいはトリオールとの反応により得られるポリマーである。
これらのポリマーのうちで、特に好ましいのは、ポリオールとしてはポリテトラメチレングリコール、またはポリ−ε−カプロラクタムあるいはポリブチレンアジペートを用いたポリウレタンである。この場合の有機ジイソシアネートとしてはｐ，ｐ’−ビスヒドロキシエトキシベンゼンおよび１，４−ブタンジオールを挙げることができる。
【００１２】
また、ポリエステル系エラストマーとしては、熱可塑性ポリエステルをハードセグメントとし、ポリ（アルキレンオキシド）グリコールをソフトセグメントとして共重合してなるポリエーテルエステル共重合体、より具体的にはテレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレン−２，６−ジカルボン酸、ナフタレン−２，７−ジカルボン酸、ジフェニル−４，４’−ジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環式ジカルボン酸、コハク酸、シュウ酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカンジ酸、ダイマー酸などの脂肪族ジカルボン酸またはこれらのエステル形成性誘導体などから選ばれたジカルボン酸の少なくとも１種と、１，４−ブタンジオール、エチレングリコールトリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコールネオペンチルグリコール、デカメチレングリコールなどの脂肪族ジオールあるいは１，１−シクロヘキサンジメタノール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、トリシクロデカンメタノールなどの脂環式ジオール、またはこれらのエステル形成性誘導体などから選ばれたジオール成分の少なくとも１種、および平均分子量が約４００〜５，０００程度のポリエチレングリコール、ポリ（１，２−および１，３−ポリプロピレンオキシド）グリコール、ポリ（テトラメチレンオキシド）グリコール、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとの共重合体、エチレンオキシドとテトラヒドロフランとの共重合体などのポリ（アルキレンオキサイド）グリコールのうち少なくとも１種から構成される三元共重合体を挙げることができる。
【００１３】
特に、接着性や温度特性、強度の面からすれば、ポリブチレン系テレフタレートをハード成分とし、ポリオキシブチレングリコールをソフトセグメントとするブロック共重合ポリエーテルエステルが好ましい。
この場合、ハードセグメントを構成するポリエステル部分は、主たる酸成分がテレフタル酸、主たるジオール成分がブチレングリコール成分であるポリブチレンテレフタレートである。むろん、この酸成分の一部（通常、３０モル％以下）は他のジカルボン酸成分やオキシカルボン酸成分で置換されていても良く、同様にグリコール成分の一部（通常、３０モル％以下）はブチレングリコール成分以外のジオキシ成分で置換されていても良い。また、ソフトセグメントを構成するポリエーテル部分はブチレングリコール以外のジオキシ成分で置換されたポリエーテルであってよい。
【００１４】
共重合ポリエステル系ポリマーとしては、アジピン酸、セバシン酸などの脂肪族ジカルボン酸、フタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸類および／またはヘキサヒドロテレフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸などの脂環式ジカルボン酸類と、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、パラキシレングリコールなどの脂肪族や脂環式ジオール類とを所定数含有し、所望に応じてパラヒドロキシ安息香酸などのオキシ酸類を添加した共重合エステルなどを挙げることができ、例えばテレフタル酸とエチレングリコールとにイソフタル酸および１，６−ヘキサンジオールを添加共重合させたポリエステルが好ましい。
【００１５】
また、ポリオレフィンポリマーとしては、例えば低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレンなどを挙げることができる。
【００１６】
以上の鞘部を形成する繊維形成性熱可塑性ポリマーの融点または軟化点は、６０〜１８０℃、好ましくは７０〜１５０℃である。１８０℃を超えると、芯を形成するポリマーとの融点との差が小さくなり熱処理時に繊維そのものが変形する可能性があるため好ましくない。一方、６０℃未満では、季節により熱処理ゾーン以外でも外気温が達し融着などが始まるため好ましくない。
この鞘部を形成する繊維形成性熱可塑性ポリマーの融点または軟化点は、上述したポリマーを適宜選択することにより、調整することができる。
【００１７】
なお、上記ポリトリメチレンテレフタレートポリマーや、熱融着成分である繊維形成性熱可塑性ポリマーには、各種安定剤、紫外線吸収剤、増粘分枝剤、艶消し剤、着色剤、その他各種改良剤などが必要に応じて配合されていてもよい。
【００１８】
本発明において、熱接着性複合短繊維は、芯部にポリトリメチレンテレフタレートポリマーを配することが必要であり、また、芯鞘比は３０／７０〜７０／３０であることが好ましい。芯成分が３０重量％未満では、鞘成分が多く存在し過ぎるため、開発の目的であるソフトな風合いを得ることができない。一方、芯成分が７０重量％を超える場合、鞘成分の量が少な過ぎるため、熱処理後の接着点形成数が少なく、各種用途に適応するだけの強度を得ることができない。
本発明において、熱接着性複合短繊維は、全体の５０重量％以上占める必要がある。５０重量％未満では、熱接着性複合短繊維どうしおよび／または熱接着性複合短繊維と他の繊維の接着が不十分となるため、強度不足となり、使用に耐え難いため好ましくない。
【００１９】
熱接着性複合短繊維の繊度は、０．９〜４．４ｄｔｅｘであることが好ましく、１．２〜２．２ｄｔｅｘであることがさらに好ましい。０．９ｄｔｅｘ未満では、不織布を製造する上で、フライ（繊維が空中に舞うこと）が多く発生し、生産性が悪化するため好ましくない。一方、４．４ｄｔｅｘを超えると、本来均一性の高いエアレイドにおいても繊維構成本数が少なくなるため、地合い（均一性）が悪化する傾向となるため好ましくない。
【００２０】
また、熱接着性複合短繊維の繊度は、２〜２０ｍｍであることが好ましい。さらに好ましくは、３〜１０mmである。２ｍｍ未満では繊維どうしの絡み合いが少なくなるため、強度が得られ難く好ましくない。一方、２０ｍｍを超える場合、エアレイド不織布の生産性状、ヘッドボックスからの繊維落下が行われにくく、生産性が極めて悪化するため好ましくない。
【００２１】
本発明の不織布の目付は、１０〜３００ｇ／ｍ２である。１０ｇ／ｍ２未満では、繊維量が極僅かであり、大幅に不織布製造速度を落として実行する必要があり、現実的でない。一方、３００ｇ／ｍ２を超える場合、繊維量が多くなりすぎ、厚み方向に対する密度勾配が大きくなり過ぎるため、本発明のソフトな風合いを達成することができない。本発明の不織布の目付は、好ましくは３０〜１５０ｇ／ｍ２である。
本発明の不織布の目付は、原料投入量（ヘッドボックスへの送風量）により調整することができる。
【００２２】
また、本発明の不織布は、密度が０．０２〜０．０７ｇ／ｃｍ３である。０．０２ｇ／ｃｍ３未満では、風合いはソフトであるものの、バルキーであり過ぎるため、使用時のヘタリなどを生じる可能性があり好ましくない。一方、０．０７ｇ／ｃｍ３を超えると、硬くなり過ぎるため、本発明の目的を達成することができない。本発明の不織布の密度は、好ましくは０．０３〜０．０５ｇ／ｍ３である。
本発明の不織布の密度は、熱処理時の風量やサクションの風量により調整することができる。
【００２３】
さらに、本発明の不織布の剛軟度は、４〜８ｃｍである。４ｃｍ未満ではソフトではあるものの、不織布としてのコシが無さすぎるため、使用感が悪くなり好ましくない。一方、８ｃｍを超えると、目的としていたソフトな風合いのゾーンではなく、極一般的な風合いであり、目標を達成しているとは言い難い。本発明の不織布の剛軟度は、好ましくは４．５〜６である。
本発明の不織布の剛軟度は、構成繊維の繊度や熱処理条件により調整することができる。
【００２４】
本発明の不織布は、以上の熱接着性複合短繊維だけではなく、この複合短繊維以外の他の繊維（非バインダー繊維）を入れることも何ら問題はない。他の繊維について、特に限定されることはないが、ソフトな風合いを出すためには、ポリトリメチレンテレフタレートポリマーから構成される短繊維がより好ましい。他の繊維の使用割合は、本発明の不織布中に、５０重量％未満、好ましくは３０重量％以下である。
【００２５】
本発明の不織布は、上記の複合短繊維を、開繊機に投入し、均一な状態に開繊させた後、送綿循環ダクトへ送る。一方、他の繊維を用いる場合は、この他の繊維も開繊機に投入され、均一な状態に開繊させた後、送綿循環ダクトへ送る。複合短繊維と必要に応じて用いられる他の短繊維は、送綿循環ダクト内で混綿され、エアレイド機に供給される。混綿された短繊維は、エアレイド機に備えられた平面状スクリーンまたは回転している円筒状スクリーン（フォーミングドラム）表面の小孔スクリーン部位より吐出され、サクション装置で吸引され、積層された繊維集合体となる。続いて、得られた積層繊維集合体を熱風ドライヤー（エアースルードライヤー）、フラットカレンダーヒートローラー、エンボスカレンダーヒートローラーなどの方法で加熱処理し熱接着させる。熱接着性成分の融点以上の温度で加熱処理を施すことによって、複合短繊維の熱接着性成分が溶融し、複合短維どうし、もしくはそれと他の繊維との交点とが熱接着され、不織布となる。
【００２６】
本発明の不織布は、単層であっても多層であっても特に限定されるものではない。不織布の熱処理条件としては、上記のように、エアースルードライヤー、熱カレンダー、エンボスカレンダー、ドラム型ドライヤー、多筒ドラムドライヤーなどを適用することができるが、ソフトな風合いを出すためには、エアースルー方式であることがより好ましい。
【実施例】
【００２７】
次に、本発明の実施例および比較例を詳述するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、実施例中の各測定項目は下記の方法で測定した。
＜目付＞
ＪＩＳ  Ｌ１０９６（一般織物試験方法）に基づき測定を行った。
＜厚み＞
ＪＩＳ  Ｌ１０９６（一般織物試験方法）に基づき測定を行った。
＜剛軟度（カンチレバー法）＞
ＪＩＳ  Ｌ１０９６（一般織物試験方法）に基づき実施した。
＜密度＞
ＪＩＳ  Ｌ１０９６（一般織物試験方法）に基づき測定を行った。
＜強度＞
ＪＩＳ  Ｐ８１１３（紙および板紙の引張強さ試験方法）に基づき実施した。
【００２８】
実施例１
ポリトリメチレンテレフタレートを芯部に、テレフタル酸とイソフタル酸とを６０／４０（モル％）で混合した酸成分と、エチレングリコールとジエチレングリコールとを８５／１５（モル％）で混合したジオール成分とからなる共重合ポリエチレンテレフタレートを鞘部に、鞘／芯の重量比で５０／５０になるように常法により紡糸して得られた芯鞘型熱接着性複合短繊維（単糸繊度１．７ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）を得た。本繊維１００％を用いて、エアレイド法により均一な地合いのウェブを形成し、エアースルードライヤー（１５０℃×１分）で熱処理を施し、地合いが均一であり、嵩高ソフトな不織布を得た。得られた不織布は、目付５０．１ｇ／ｍ２、厚み１．５ｍｍ、密度０．０３４ｇ／ｃｍ３、剛軟度６．４ｃｍ、強度（裂断長）１．７ｋｍとなった。
【００２９】
実施例２
実施例１で用いた熱接着性芯鞘型複合短繊維とともに、非バインダー繊維（単一断面：丸断面）として、ポリエチレンテレフタレートポリマーからなる繊維（単糸繊度１．７ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍを７５／２５の重量比率で混合し、エアレイド法により均一なウェブを形成した後、エアースルードライヤー（１５０℃×１分）で熱処理を施し、地合いが均一であり、嵩高ソフトな風合いの不織布を得た。得られた不織布は、目付５２．１ｇ／ｍ２、厚み１．６ｍｍ、密度０．０３３ｇ／ｃｍ３、剛軟度５．４ｃｍ、強度（裂断長）１．３ｋｍとなった。
【００３０】
実施例３
実施例１記載の熱接着性芯鞘型複合短繊維の鞘成分に高密度ポリエチレンを配した以外は、同様の方法で不織布を得た。得られた不織布は、目付５１．４ｇ／ｍ２、厚み１．６ｍｍ、密度０．０３３ｇ／ｃｍ３、剛軟度６．１ｃｍ、強度（裂断長）１．６ｋｍとなった。
【００３１】
比較例１
実施例１記載の熱接着性芯鞘型複合短繊維の芯成分にポリエチレンテレフタレートを配した以外は、同様の方法で不織布を得た。得られた不織布は、目付５３．５ｇ／ｍ２、厚み１．４ｍｍ、密度０．０３８ｇ／ｃｍ３、剛軟度８．４ｃｍ、強度（裂断長）１．８ｋｍとなった。
【００３２】
比較例２
実施例２で使用した２種類の繊維（バインダー繊維と非バインダー繊維）の混合重量比率を２５／７５にした以外は、同様の方法で不織布を得た。得られた不織布は柔らかすぎて取り扱いが困難なものとなった。得られた不織布は、目付５１．１ｇ／ｍ２、厚み１．３ｍｍ、密度０．０３９ｇ／ｃｍ３、剛軟度３．４ｃｍ、強度（裂断長）０．７ｋｍとなった。
【００３３】
比較例３
実施例１記載の不織布を用いて、さらに熱カレンダーにより加工を実施（２００℃、クリアランス０．５ｍｍ）した。強度は高いものの、風合いが硬くなり、使用に耐えがたいものとなった。得られた不織布は、目付５４．２ｇ／ｍ２、厚み０．６ｍｍ、密度０．０９０ｇ／ｃｍ３、剛軟度９．５．４ｃｍ、強度（裂断長）３．７ｋｍとなった。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の嵩高ソフトエアレイド不織布は、均一性が高く嵩高であり、なおかつソフトな風合いを持っているので、おむつや生理用品などの衛生材料やワイピングなどの家庭用品の他、液体・気体フィルターの用途に特に有用である。