(57)【要約】【課題】熱接着繊維の収縮により接着点の減少や寸法安定性に欠けることのない不織布を容易に製造できる低収縮性熱接着繊維とそれを用いて製造された不織布を提供する。【解決手段】熱可塑性ポリマからなる芯鞘構造を有する繊維であり、芯部が鞘部よりも６０℃以上融点が低く、１８０℃における乾熱収縮率が５％以下であり、かつ繊維長が１０ｍｍ以下である低収縮性熱接着繊維、およびそれを用いて製造された不織布。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性ポリマからなる芯鞘構造を有する繊維であり、芯部が鞘部よりも６０℃以上融点が低く、１８０℃における乾熱収縮率が５％以下であり、かつ繊維長が１０ｍｍ以下であることを特徴とする低収縮性熱接着繊維。
【請求項２】
ポリエステル系ポリマからなる、請求項１に記載の低収縮性熱接着繊維。
【請求項３】
芯部に含まれるポリエステルの酸成分のうち１０〜６０モル％がイソフタル酸であり、鞘部に含まれるポリエステルがポリエチレンテレフタレートである、請求項２に記載の低収縮性熱接着繊維。
【請求項４】
芯成分と鞘成分の重量比が芯／鞘＝５／５〜８／２である、請求項１〜３のいずれかに記載の低収縮性熱接着繊維。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の低収縮性熱接着繊維を３重量％以上含む不織布。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不織布の製造の際に母材繊維の接着に用いる低収縮性の熱接着繊維と、それを用いて製造した不織布に関する。
【背景技術】
【０００２】
不織布の製造に用いる低収縮性熱接着繊維として、特に芯鞘構造を有する複合繊維からなる低収縮性熱接着繊維として、例えば、紡糸速度を高速にして製造する低収縮性熱接着繊維が知られている（特許文献１、特許文献２）。
【０００３】
しかしながら、このような従来の低収縮性熱接着繊維においては、鞘部に配している接着成分の融点が低いため、高温で延伸、熱固定を行うと繊維同士の融着が生じ、収縮が充分に低い熱接着繊維を製造することは困難であった。このため、不織布の製造に際し、母材繊維と熱接着繊維を混繊後加熱接着する際、熱接着繊維が大幅に収縮して接着繊維が局在化することがあり、接着点が減少して接着強力が低下したり、不織布の寸法が安定しないなどの問題があった。
【特許文献１】特開平７−３５３４号公報
【特許文献２】特許第３２７５９７４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、上記のような従来技術における問題点を解決し、熱接着繊維の収縮による接着点の減少や接着強力が低下したりすることを回避し、寸法安定性に優れた不織布を容易に製造できる低収縮性熱接着繊維、およびそれを用いて製造した不織布を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明に係る低収縮性熱接着繊維は、熱可塑性ポリマから成る芯鞘構造を有する繊維であり、芯部が鞘部よりも６０℃以上融点が低く、１８０℃における乾熱収縮率が５％以下であり、かつ繊維長が１０ｍｍ以下であることを特徴とするものからなる。
【０００６】
また、本発明に係る不織布は、このような低収縮性熱接着繊維を用いて製造されたものであり、該低収縮性熱接着繊維を３重量％以上含むものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、不織布の製造に際し、母材繊維と熱接着繊維を混繊後加熱接着する際、芯鞘構造のうち芯成分の熱融着成分のみを溶融流動させて接着点を形成し、鞘成分は溶融させずに残して母材繊維を繋ぐネットワーク構造を作ることが可能になるとともに、相対的に鞘成分側の融点を高めて高温熱処理を可能とし、乾熱収縮率を低く抑えているから、熱接着繊維全体としての低収縮性を確保することが可能となる。したがって、不織布製造の際の収縮による接着点の減少を回避でき、寸法安定性に優れた不織布を容易に製造することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、本発明について、望ましい実施の形態とともに詳細に説明する。
本発明に係る低収縮性熱接着繊維は、熱可塑性ポリマから成る芯鞘構造を有する複合繊維であって、芯部の融点は鞘部の融点よりも６０℃以上低い。つまり、相対的に、鞘部の融点は芯部の融点よりも６０℃以上と、大幅に高い。そして、この複合繊維全体の１８０℃における乾熱収縮率は５％以下と小さく抑えられており、繊維長は１０ｍｍ以下となるようにカットされている。
【０００９】
このような本発明に係る低収縮性熱接着繊維は例えば次のように製造される。
例えば、鞘成分としてのホモポリエチレンテレフタレートと芯成分としてのイソフタル酸を４０モル％共重合したポリエステルを公知の複合紡糸により芯鞘型に複合化し、紡糸して複合繊維の未延伸糸を得る。該未延伸糸を、鞘成分に熱接着成分を配置させていると採用できない高温、例えば９０℃で液浴延伸し、その後例えば１４５℃で弛緩熱処理を行い、その後に例えば６ｍｍにカットする。融点の高い鞘部に対しては高温熱処理を施すことができるため、１８０℃での乾熱収縮率を３％にすることができる。
【００１０】
このように、本発明の熱接着繊維とするため鞘成分を高温熱処理で軟化しない熱可塑性ポリマで構成した断面の実質的に芯鞘構造とすることで高温熱処理が可能となり、熱接着繊維として低収縮化が可能になる。また、１０ｍｍ以下の短繊維とすることで、熱接着成分となる熱可塑性ポリマ（芯成分）が母材繊維との接着時に加熱により溶融流動し、母材繊維との接着点を多くすることが可能となる。
【００１１】
本発明においては、熱可塑性ポリマの芯成分の熱融着成分のみを溶融流動させて接着点を形成し、鞘成分は溶融させず、母材繊維を繋ぐネットワーク構造を作る必要から、鞘成分の融点を芯成分の熱可塑性ポリマより少なくとも６０℃高い融点とすることで目的を達成できる。
【００１２】
熱接着させるための加熱温度は、通常、熱接着成分より少なくとも２０℃以上高い温度とされ、熱接着成分を溶融流動させて接着点を形成させる。そのため、芯成分の融点と熱接着成分の融点の差が６０℃未満では、熱接着時に鞘成分も軟化変形して母材繊維を繋ぐネットワーク構造を形成できなくなるおそれがあるので好ましくない。
【００１３】
本発明においては、鞘成分の融点を芯成分の融点より６０℃以上高くすることで、短時間のうちに高温で熱成形できる。ただし、融点が高すぎると溶融紡糸温度を高くする必要が生じ、熱接着成分の熱分解を生じて熱劣化を生じ、接着点の耐久性が低下するおそれがあるので、より好ましい範囲としては６０℃以上１００℃以下である。
【００１４】
本発明に係る低収縮性熱接着繊維においては、１８０℃における繊維の乾熱収縮率は５％以下であり、繊維の長さは１０ｍｍ以下である。繊維長を１０ｍｍ以下にすることにより、母材繊維と熱接着繊維を混繊後、加熱接着時に熱接着繊維の短繊維の両端から熱接着成分が溶融流動化し、それによって母材繊維との接着点を多くすることができ、接着強力を保持できる。また、収縮率が低いので混繊状態を保ち得る。繊維長が１０ｍｍより長いと、母材繊維と熱接着繊維を混繊後、加熱接着時に短繊維の両端から熱接着成分が溶融流動化しても接着点が少なくなり接着強力が低下するので、好ましくない。また、１８０℃における繊維の乾熱収縮率が５％よりも高い場合には、不織布に皺が入りやすくなり、欠点になるおそれが生じる。
【００１５】
本発明に係る低収縮性熱接着繊維の鞘成分は、熱可塑性ポリマで形成し、延伸工程で高温熱処理することにより結晶化させて収縮率を低下させることができる。配向度を充分保持できないと、物理特性が低下し、母材繊維と熱接着繊維を開繊積層してウエッブとする際、熱接着繊維が伸張されて収縮率が高くなり、加熱接着時、熱接着繊維が局在化し、接着点が収縮し、接着強力が低下するなど問題が生じやすくるので、好ましくない。本発明では、結晶化により配向度を充分保持して物理的特性が良好なものとなり形態保持性に優れたものとなる。
【００１６】
本発明に係る低収縮性熱接着繊維の熱接着成分は、芯成分として構成でき、少なくとも１６０℃以下の融点を持つ低融点熱可塑性ポリマからなることが好ましい。このような低融点熱可塑性ポリマとして、オレフィン系では、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等、及びそれらとエチレンや酢酸ビニルとの共重合体などが挙げられ、ポリエステル系では、ポリブチレンテレフタレートまたは、エチレンイソフタレート、ブチレンイソフタレート、ヘキサメチレンテレフタレートなどの構成単位を１０〜６０モル％含有するポリエチレンテレフタレート共重合体、ポリブチレンテレフタレート共重合体、ポリエチレンナフタレート共重合体、ポリヘキサメチレンテレフタレート共重合体などが挙げられる。
【００１７】
本発明に係る低収縮性熱接着繊維を構成する鞘成分は、少なくとも２２０℃以上の融点を持ち高温熱処理で配向結晶化できる熱可塑性ポリマであることが好ましい。このような熱可塑性ポリマとしては、オレフィン系、ナイロン系、ポリエステル系等があり、芯成分との複合化が可能ならば特に限定されないが、芯成分がポリエステル系の場合、鞘成分も好ましくはポリエステル系であり、例えば、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどの繰り返し単位を少なくとも９０モル％以上であるポリエステルである。
【００１８】
したがって、本発明に係る低収縮性熱接着繊維の好ましい形態として、例えば、芯部に含まれるポリエステルの酸成分のうち１０〜６０モル％がイソフタル酸であり、鞘部に含まれるポリエステルがポリエチレンテレフタレートである形態を挙げることができる。また、後述の実施例に示すように、芯成分と鞘成分の重量比が、芯／鞘＝５／５〜８／２の範囲にあることが好ましい。
【００１９】
不織布を製造する方法は、従来から知られているいずれの方法を用いてもよいが、本発明に係る低収縮性熱接着繊維は繊維長が短いため、とくに抄造法が好ましい。
【００２０】
例えば、抄造による製造では、繊維をまず離解することが必要である。離解をする前に予め水溶液中に分散剤を均一に分散するなどが、離解を促進する上で好ましく、また、離解後のもつれを防止するのに効果的である。その後、攪拌を行う。
【００２１】
攪拌については、繊維がもつれないためにも、離解のための攪拌は速やかに行うことが好ましい。次に離解した繊維を分散する場合、繊維のもつれを防ぐため、繊維の分散を保持し、できるだけ緩やかな攪拌のもとに行う。予め離解したスラリーが必要であれば、さらに水を加えて濃度を下げ、ついで速やかに粘剤を加え分散を保持する。このようにして均一に分散したスラリーを調製する。このように調製したスラリーを抄造し、好ましい形態のウエッブにすることができる。このウエッブを連続的に高圧水流で３次元交絡してもよい。そのウエッブの繊維同士を接着させ不織布の強力を上げるためウエッブボンディングを、熱を加えて行う。熱をかけるドライヤーには、ヤンキードライヤー、エアードライヤー、多筒式のシリンダードライヤーなどを用いて行うことができる。その後、巻取機で不織布を巻き取る。
【実施例】
【００２２】
以下に本発明を実施例により更に詳細に説明する。なお実施例における各物性値の測定と評価は、次の方法で行った。
（１）融点（軟化点）
パーキンエルマー社製の示差走査熱量計ＤＳＣ−７型を使用し、昇温速度２０℃／分で測定した。明確な融点を持たないイソフタル酸共重合ポリエステルについては軟化点を測定した。
【００２３】
（２）繊維長及び乾熱収縮率
単繊維を滑沢紙に貼り付け規定の加重２ｇかけて原長（Ａ）を測定する。その後、熱風乾燥機で１８０℃にて２０分間の熱処理を行った後、処理長（Ｂ）を測定する。乾熱収縮率は次式により求める。
乾熱収縮率（％）＝〔（（Ａ）−（Ｂ））／（Ａ）〕×１００
（Ａ）：繊維長
（Ｂ）：処理長（熱処理後の繊維長）
（３）接着強力
熱接着繊維４０％と常法によって得られた単糸繊度６．６デシテックス、繊維長５１ｍｍの中空断面糸（ポリエチレンテレフタレート）をエアー開繊で混繊して作製したウエッブを熱処理し、それを厚さ５ｍｍ、横５ｃｍ、縦１５ｃｍの短冊状に切断し、テンシロン引張試験機にて強力を測定した。
【００２４】
実施例１
芯部にイソフタル酸を共重合した軟化点１１０℃のポリエステルを、鞘部に融点２２０℃のホモポリエチレンテレフタレートを重量比６０／４０に配すように公知の複合紡糸で芯鞘構造を有する複合繊維に紡糸した。得られた未延伸糸を液浴延伸で９５℃で延伸し、その後１４５℃で弛緩熱処理を行い繊維長８ｍｍに切断した。その短繊維を使用して上記の方法で不織布とし接着強力を測定した。その結果を表１に示す。該不織布には、皺などもなく表面仕上がりも綺麗であった。
【００２５】
実施例２
芯部にイソフタル酸を共重合した軟化点１５０℃のポリエステルを、鞘部に融点２３０℃のホモポリエチレンテレフタレートを重量比７０／３０に配すように公知の複合紡糸で芯鞘構造を有する複合繊維に紡糸した。得られた未延伸糸を液浴延伸で９０℃で延伸し、その後１５０℃で弛緩熱処理を行い繊維長５ｍｍに切断した。その短繊維を使用して上記の方法で不織布とし接着強力を測定した。その結果を表１に示す。該不織布には、皺などもなく表面仕上がりも綺麗であった。
【００２６】
実施例３
芯部にイソフタル酸を共重合した軟化点１６０℃のポリエステルを、鞘部に融点２３０℃のホモポリエチレンテレフタレートを重量比５０／５０に配すように公知の複合紡糸で芯鞘構造を有する複合繊維に紡糸した。得られた未延伸糸を液浴延伸で９５℃で延伸し、その後１６０℃で弛緩熱処理を行い繊維長４ｍｍに切断した。その短繊維を使用して上記の方法で不織布とし接着強力を測定した。その結果を表１に示す。該不織布には、皺などもなく表面仕上がりも綺麗であった。
【００２７】
比較例１
鞘部にイソフタル酸を共重合した軟化点１１０℃のポリエステルを、芯部に融点２２０℃のホモポリエチレンテレフタレートを重量比５０／５０に配すように公知の複合紡糸で芯鞘構造を有する複合繊維に紡糸した。得られた未延伸糸を液浴延伸で９０℃で延伸し、その後１４５℃で弛緩熱処理を行ったところ単繊維同士が接着しトウが硬くなり切断不可能であった。
【００２８】
比較例２
芯部にイソフタル酸を共重合した軟化点１１０℃のポリエステルを、鞘部に融点２３０℃のホモポリエチレンテレフタレートを重量比５０／５０に配すように公知の複合紡糸で芯鞘構造を有する複合繊維に紡糸した。得られた未延伸糸を液浴延伸で６０℃で延伸し、その後５５℃で弛緩熱処理を行い繊維長８ｍｍに切断した。その短繊維を使用して上記の方法で不織布とし接着強力を測定した。その結果を表１に示す。実施例１より収縮率が高く接着強力が低かった。該不織布には、皺が発生し表面に凸凹が発生した。接着強力、不織布の表面仕上がりともに満足できるものではなかった。
【００２９】
比較例３
芯部にイソフタル酸を共重合した軟化点１１０℃のポリエステルを、鞘部に融点２３０℃のホモポリエチレンテレフタレートを重量比５０／５０に配すように公知の複合紡糸で芯鞘構造を有する複合繊維に紡糸した。得られた未延伸糸を液浴延伸で９０℃で延伸し、その後１４５℃で弛緩熱処理を行い繊維長２４ｍｍに切断した。その短繊維を使用して上記の方法で不織布とし接着強力を測定した。その結果を表１に示す。実施例１より接着強力が低く満足できるものではなかった。ただし、該不織布の表面は綺麗であった。
【００３０】
【表１】
2005264344.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明の低収縮性熱接着繊維は、熱接着繊維の収縮による接着点の減少の回避し、寸法安定性に優れた不織布を容易に製造するために用いることができるが、その適用範囲はこれらに限られるものではない。