分割型複合繊維からなる不織布
【課題】プロピレン系重合体とエチレン系重合体からなる分割性を改良された分割型複合繊維を提供する。
【解決手段】ａ★軸配向度が少なくとも０．８０のプロピレン系重合体部とエチレン系重合体部が互いに接してなる分割型複合長繊維、かかる分割型複合長繊維からなる不織布及び当該不織布を分割してなる分割繊維不織布及びその製造方法。プロピレン系重合体部の分子量分布（ＱＰＰ；重量平均分子量／数平均分子量）が少なくとも１０であることが好ましい。
【解決手段】ａ★軸配向度が少なくとも０．８０のプロピレン系重合体部とエチレン系重合体部が互いに接してなる分割型複合長繊維、かかる分割型複合長繊維からなる不織布及び当該不織布を分割してなる分割繊維不織布及びその製造方法。プロピレン系重合体部の分子量分布（ＱＰＰ；重量平均分子量／数平均分子量）が少なくとも１０であることが好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衛生材料、フィルター、ワイパー、電池セパレータなどに好適なオレフィン系重合体からなる分割性に優れる分割型複合長繊維、分割型複合長繊維からなる不織布に関する。
【背景技術】
【０００２】
極細繊維からなる不織布は、柔軟性、風合いなどに優れ、衣料、使い捨てオムツ、衛生用品、ワイピングクロスなどの材料として広く使用されている。
【０００３】
極細繊維を得る方法の一つとして、複数成分の重合体を組合せて紡糸して分割型複合繊維とし、得られた該分割型複合繊維を物理的応力や樹脂の化学薬品に対する収縮差などを利用して、多数の繊維に分割して極細繊維を得る方法が用いられている。そして、一般的には、分割型複合繊維に用いられる重合体は、剥離が容易な、即ち、相容性がないポリエステルとポリオレフィン、ポリエステルとポリアミド、ポリアミドとポリオレフィン等が用いられている。
【０００４】
同種の重合体からなる分割型複合繊維はポリエステルとポリオレフィンとの組合せに比べ分割性に劣ることから、プロピレン系重合体とエチレン系重合体からなる分割型複合繊維の分割性を改良する方法が種々提案されている。例えば、ＭＦＲ比が異なるポリプロピレン系樹脂とポリエチレン系樹脂とを断面が屈曲した分割型複合繊維とする方法（特許文献１；特開２０００−３２８３４８号公報）、分子量分布が少なくとも５のポリプロピレン系樹脂とポリエチレン系樹脂を用い、断面の中央部が中空部分となる分割型複合ノズルを用いて溶融紡糸し、５倍以上に多段延伸して分割型複合繊維とする方法（特許文献２；特開２００２−２２０７４０号公報）が提案されている。
【特許文献１】特開２０００−３２８３４８号公報
【特許文献２】特開２００２−２２０７４０号公報 しかしながら、分割性を高めるには、特殊なノズルを必要とするか、多段延伸を必要とし、紡出された複合長繊維を冷却流体により冷却しながら流体で長繊維に張力を加えて細化させる方法、いわゆるスパンボンド法では分割性に優れる分割型複合長繊維からなる不織布は得られていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、プロピレン系重合体とエチレン系重合体からなる分割型複合繊維の分割性を改良することを目的として、種々検討した結果、プロピレン系重合体からなる部分のａ★軸配向度を高めることにより、分割性を改良し得ることを見出した。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ａ★軸配向度が少なくとも０．８０のプロピレン系重合体部と、エチレン系重合体部が互いに接してなる分割型複合長繊維、かかる分割型複合長繊維からなる不織布及び当該不織布を分割してなる分割繊維不織布を提供するものである。
【０００７】
本発明はまた、分子量分布（ＱPP；重量平均分子量／数平均分子量）が少なくとも１０のプロピレン系重合体部とエチレン系重合体部が互いに接してなる分割型複合長繊維、かかる分割型複合長繊維からなる不織布及び当該不織布を分割してなる分割繊維不織布を提供するものである。
【０００８】
本発明は、さらに、分子量分布（ＱPP；重量平均分子量／数平均分子量）が少なくとも１０のプロピレン系重合体とエチレン系重合体を、複合紡糸ノズルを有する紡糸口金から吐出させて、紡出されたプロピレン系重合体部とエチレン系重合体部が互いに接する複合長繊維を、冷却流体により冷却しながら、流体で長繊維に張力を加えて細化させた後、捕集ベルト上に捕集して堆積させることを特徴とする、いわゆるスパンボンド法による分割型複合長繊維からなる不織布の製造方法を提供するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の分割型長繊維は、プロピレン系重合体部が大きく配向しているので、分割性に優れ、得られる不織布はオレフィン系重合体からなるので、低コストで且つ、軽量、耐水性、柔軟性に優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
プロピレン系重合体
本発明の分割型複合長繊維に係るプロピレン系重合体は、好ましくは分子量分布（ＱPP；重量平均分子量／数平均分子量）が少なくとも１０である。ＱPPが１０未満のプロピレン系重合体を用いた場合は、流体で長繊維に張力を加えて細化させるスパンボンド法では、プロピレン系重合体のａ★軸配向度を少なくとも０．８０にすることが困難な場合がある。
【００１１】
プロピレン系重合体としては、プロピレンの単独重合体若しくはプロピレンと少量のエチレン、１−ブテン、１−ヘキセン、４−メチルー１−ペンテン、１−オクテン、１−デセン等の炭素数２〜１０のα―オレフィンとの共重合体を例示できる。かかるプロピレン系重合体は、好ましくは融点（Ｔｍ）が１５５℃以上、より好ましくは１６０℃以上の重合体である。
【００１２】
プロピレン系重合体のメルトフローレート（ＭＦＲ；ＡＳＴＭ Ｄ―１２３８ 荷重；２１６０ｇｆ、温度；２３０℃）は、溶融紡糸し得る限り特に限定はされないが、通常、１〜１０００ｇ／１０分、好ましくは５〜５００ｇ／１０分、さらに好ましくは１０〜１００ｇ／１０分の範囲にある。
【００１３】
本発明に係るプロピレン系重合体の分子量分布（ＱPP；重量平均分子量／数平均分子量）は、試料３０ｍｇをｏ−ジクロロベンゼン ２０ｍＬに１４５℃で完全に溶解した後、その溶液を孔径が０．４５μmの焼結フィルターで濾過したものを分析試料とした。次いで、１４０℃のカラム内へ流速１ｍＬ／分にて試料濃度３０ｍｇ／２０ｍＬの分析試料を５００μＬ注入して、ＧＰＣ（ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー）によるカーブフィッティングにて求めた。
【００１４】
本発明に係るプロピレン系重合体には、本発明の目的を損なわない範囲で、通常用いられる酸化防止剤、耐候安定剤、耐光安定剤、帯電防止剤、防曇剤、ブロッキング防止剤、滑剤、核剤、顔料等の添加剤或いは他の重合体を必要に応じて配合することができる。
【００１５】
エチレン系重合体
本発明の分割型複合長繊維に係るエチレン系重合体は、エチレンの単独重合体あるいはエチレンとプロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、４−メチル・１−ペンテン、１−オクテン等の１種以上のα−オレフィンとの共重合体として知られる、高圧法低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン（所謂ＬＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンである。
【００１６】
これらエチレン系重合体の中でも、密度が０．９５０ｇ／ｃｍ３以上、より好ましくは０．９５５ｇ／ｃｍ３以上、融点（Ｔｍ）が１２０℃以上、より好ましくは１２５℃以上のエチレン系重合体、所謂高密度ポリエチレンが、ａ軸配向度を０．７０以上とすることが容易であり、得られる分割型複合長繊維の分割性より優れるものとすることができる。
【００１７】
エチレン系重合体のメルトフローレート（ＭＦＲ；ＡＳＴＭ Ｄ―１２３８ 荷重；２１６０ｇｆ、温度；１９０℃）は、溶融紡糸し得る限り特に限定はされないが、通常、１〜１０００ｇ／１０分、好ましくは５〜５００ｇ／１０分、さらに好ましくは１０〜１００ｇ／１０分の範囲にある。
【００１８】
本発明に係るエチレン系重合体の分子量分布（ＱPE；重量平均分子量／数平均分子量）は特に限定はされないが、通常、１.０〜８.０の範囲にある。
【００１９】
本発明に係るエチレン系重合体の分子量分布（ＱPE；重量平均分子量／数平均分子量）は、試料３０ｍｇをｏ−ジクロロベンゼン ２０ｍＬに１４５℃で完全に溶解した後、その溶液を孔径が０．４５μmの焼結フィルターで濾過したものを分析試料とした。次いで、１４０℃のカラム内へ流速１ｍＬ／分にて試料濃度３０ｍｇ／２０ｍＬの分析試料を５００μＬ注入して、ＧＰＣ（ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー）によるカーブフィッティングにて求めた。
【００２０】
本発明に係るエチレン系重合体には、本発明の目的を損なわない範囲で、通常用いられる酸化防止剤、耐候安定剤、耐光安定剤、帯電防止剤、防曇剤、ブロッキング防止剤、滑剤、核剤、顔料等の添加剤或いは他の重合体を必要に応じて配合することができる。
【００２１】
分割型複合長繊維
本発明の分割型複合長繊維とはプロピレン系重合体部とエチレン系重合体部とが互いに接して形成され、分割する前の複合長繊維のことである。
【００２２】
本発明の分割型複合長繊維は、ａ★軸配向度が少なくとも０．８０、好ましくは０．８２以上のプロピレン系重合体部とエチレン系重合体部が互いに接してなる分割型複合長繊維である。
【００２３】
本発明の分割型複合長繊維は、好ましくはエチレン系重合体のａ軸配向度が少なくとも０．７０、より好ましくは０．７５以上である。
【００２４】
本発明の分割型長繊維は、好ましくはプロピレン系重合体部のａ★軸配向寄与率70％から90％の範囲にある。
【００２５】
本発明の分割型長繊維は、好ましくはエチレン系重合体部のａ軸配向寄与率が、80％から１００％の範囲にある。
【００２６】
また、本発明の分割型複合長繊維は、分子量分布（ＱPP；重量平均分子量／数平均分子量）が少なくとも１０のプロピレン系重合体部とエチレン系重合体部が互いに接してなる分割型複合長繊維である。
【００２７】
本発明の分割型複合繊維は、好ましくはプロピレン系重合体部の分子量分布（ＱPP）とエチレン系重合体部の分子量分布（ＱPE）の比（ＱPP／ＱPE）が少なくとも１．５、より好ましくは１．７以上である。
【００２８】
本発明の分割型複合繊維は、好ましくはａ★軸配向度が少なくとも０．８０で、且つ分子量分布（ＱPP；重量平均分子量／数平均分子量）が少なくとも１０のプロピレン系重合体部とエチレン系重合体部が互いに接してなる分割型複合長繊維である。
【００２９】
分割型複合長繊維の形状（断面）は、プロピレン系重合体部とエチレン系重合体部とが互いに接する限り、特に限定はされず、〔図１（ａ）〜図１（ｅ）〕など種々の形状を有する。
【００３０】
本発明の分割型複合長繊維を形成するプロピレン系重合体部とエチレン系重合体部の分割数は分割性を阻害しない範囲であれば特に限定されないが、通常、４〜４８分割、好ましくは４〜２４分割の範囲にある。複合繊維の分割をかかる範囲にすることにより、複合繊維からなる不織布を分割して得られる分割繊維の繊度を１．０×１０-３〜２．０デニール、好ましくは１．０×１０-３〜１．２デニールの範囲にすることができる。
【００３１】
分割型複合長繊維からなる不織布
本発明の分割型複合長繊維からなる不織布は、前記分割型複合長繊維からなり、通常、目付けが３〜２００ｇ／ｍ２、好ましくは１０〜１５０ｇ／ｍ２の範囲にある。また、本発明の不織布は、必要に応じて、分割型複合長繊維群をエンボスロール、超音波融着などの方法により、熱融着される。熱融着する場合の面積（エンボス面積率）は、用途に応じて、適宜選択し得るが、５〜３０％が好ましい。
【００３２】
分割繊維不織布
本発明の分割繊維不織布は、前記分割型複合長繊維からなる不織布に応力を加えることにより、複合繊維を形成するプロピレン系重合体部とエチレン系重合体部を分割してなる不織布であり、目付けが通常３〜２００ｇ／ｍ２、好ましくは１０〜１５０ｇ／ｍ２の範囲にある。
【００３３】
本発明の分割繊維不織布を形成する分割繊維の分割後の繊度は、通常、１．０×１０-３〜２．０デニール、好ましくは１．０×１０-３〜１．２デニールの範囲にある。
【００３４】
分割型複合長繊維からなる不織布に与える応力は、種々公知の方法、例えば、水などの液体を高圧で当てる方法、所謂高圧水流法（ウォータージェット法）、ギア延伸機が挙げられる。中でも、ギア延伸機を用いる方法が、効率良く分割型複合繊維を分割して極細繊維からなる不織布を容易に得られる点で好ましい。
【００３５】
ギア延伸機とは図２に示すような対をなすギアロールを用い、不織布をギアロールで挟んで延伸すると共に、不織布に波状凹凸を賦形するものである。通常、ギアロールは１対でよいが、複数対のものを用いてもよい。対をなすギアロールのギア歯の形成方向は、ロールの回転軸に対して実質的に直交する方向であっても、また、ロールの回転軸に対して実質的に平行方向であってもよい。更に、ロールの回転軸に対して実質的に直交する方向、又は平行方向から斜めの方向に適宜ずれた方向であってもよい。本発明において、ギア歯の形成方向とは、個々のギア歯の頂点部の稜線の方向を意味する。
【００３６】
ギア歯がロールの回転軸に対して実質的に直交する方向に配設されたものを用いると、不織布は機械方向と直交する方向（以下、ＣＤという）に延伸され、不織布のＣＤに向かって波状凹凸が形成される。また、ギア歯が、ロールの回転軸に対して実質的に平行方向に配設されたものを用いると、不織布は機械方向（以下、ＭＤという）に延伸され、不織布のＭＤに向かって波状凹凸が形成される。作業性等を考慮すると、前者の方法、即ち、ギア歯がロールの回転軸に対して実質的に直交方向に配設されたものを用いることが好ましい。この場合、波状凸凹は、不織布のＣＤに凸部と凹部が繰り返して連続して連なるように賦形される。
【００３７】
本発明において、波状凸凹を賦形するとは、不織布を、所謂、蛇腹状に賦形することを意味する。また、波状凹凸の高さとは、波状凹凸の凸部頂点と凹部頂点（谷底）との距離、波状凹凸の波長とは、波状凹凸の凸部頂点と隣接する凸部頂点との距離を意味する。
【００３８】
対をなして対向するギアロールのギア歯は、互いの歯の山部と谷部とが噛合するように配設される。不織布は、噛合する対をなす一方のギアロールの山部と他方のギアロールの谷部との間を通過するときに延伸されると共に、波状凹凸が賦形される。不織布に賦形される波状凹凸の形状は、対をなすギアロールの歯の形状、歯の間隔、噛み合い度等に影響される。ギアロールのギア歯の山部頂点と谷部頂点（谷底）の間隔（以下、ギアピッチという）を調整することにより、不織布に形成される波状凹凸の凸部頂点と次ぎの凸部頂点の間隔（以下、波状凹凸の波長という）を調整する。
【００３９】
具体的には、ギアピッチが大きいと、不織布に形成される波状凹凸の波長が長くなる。逆に、ギアピッチが小さいと、不織布に形成される波状凹凸の波長が短くなる。ギアピッチが小さすぎると不織布が破れ易くなる。また、ギアピッチが大きすぎると延伸距離が広くなり均一延伸がし難くなり、厚みが均一な波状凹凸を形成することが困難となる。かかる点、及び得られる不織布シートの柔軟性、伸縮性等を考慮すると、ギアロールのギアピッチは１〜５０ｍｍ程度とすることが好ましい。その場合、不織布に形成される波状凹凸の波長は２〜１００ｍｍ程度に賦形される。
【００４０】
また、対をなして対向するギアロールのギアの噛み合い度を調整することにより、不織布に形成される波状凹凸の高さ、即ち、波状凹凸の凸部頂点と凹部頂点（谷底）との距離を調整する。対向するギアロールのギアの噛み合い度が小さいと、不織布に形成される波状凹凸の高さが低くなり、ギアの噛み合い度が大きいと、不織布に形成される波状凹凸の高さが大きくなる。また、ギアの噛み合い度が大きすぎると不織布が破れ易くなる。かかる観点、及び得られる不織布シートの柔軟性、伸縮性等を考慮すると、ギアの噛み合い度は２〜１００ｍｍであることが好ましい。その場合、不織布に形成される波状凹凸の高さは２〜１００ｍｍ程度に賦形される。通常、ギアの歯の深さ（山部頂点と谷部頂点との距離）は２〜１００ｍｍであることが好ましい。ギアピッチ、及びギアの噛み合い度を上記範囲に調整することにより、不織布に形成される波状凹凸の波長が２〜１００ｍｍ、波状凹凸の高さが２〜１００ｍｍの範囲となり、不織布の実質的全面に波状凹凸が形成された不織布シートが得られる。
【００４１】
ギアロールのその他の形状について説明する。本発明で用いるギアロールの寸法には特に制限はない。通常、ロール径が１０〜５００ｍｍ程度、幅（回転軸方向の長さ）が２５〜２０００ｍｍ程度のものが用いられる。ギアロールのギア歯の山部頂点の形状は、得られる不織布シートの波状凹凸の形状、不織布の破れなどに影響する。ギア歯の山部頂点は、不織布をギア延伸して、波状凹凸を賦形する際に、不織布を支える点となる。従がって、不織布との接触部分があまりに狭いと延伸の際に不織布に無理な応力がかかり、不織布が破れる原因になる。一方、ギア歯の山部頂点に接触する不織布部分はほとんど延伸されないので、この点に関しては、ギア歯の山部頂点に接触する部分はできるだけ狭いことが好ましい。かかる点を考慮すると、ギア歯山部の頂点角度は５〜５３度程度が好ましい。更に好ましくは５〜４５度程度である。ここで言う頂点角度とは、ギア歯の山部頂点に対し、両隣のギア歯の谷部頂点（谷底）から引いた直線が形成する角度である。また、ギア歯の山部頂点のＲ加工は、曲率半径が０．０１５〜０．５５ｍｍ程度が好ましい。更に好ましくは０．０２５〜０．５ｍｍ程度である。また、ギア延伸 された不織布には、延伸方向に延伸部と未延伸部が形成されるが、この未延伸部の延伸方向の長さは０．００５〜０．５ｍｍ程度であることが好ましい。
【００４２】
分割型複合長繊維および不織布の製造方法
本発明の前記分割型複合長繊維および分割型複合長繊維からなる不織布は、前記プロピレン系重合体およびエチレン系重合体を用いて公知の溶融紡糸の製造方法により得ることができるが、生産性が良く、長繊維のため強度に優れる不織布が得られる点で、スパンボンド法が好ましい。
【００４３】
本発明の分割複合繊維不織布の製造方法として、スパンボンド法を例にとって説明する。前記プロピレン系重合体およびエチレン系重合体を、それぞれ別個に押出機等で溶融し、各溶融物を図１（ａ）〜図１（ｅ）に例示されるように、中空状、放射状または平行あるいは並列、若しくは弧状に断面構造を形成するようにされた複合紡糸ノズルを有する紡糸口金から吐出させて、プロピレン系重合体部とエチレン系重合体部が互いに接する分割型複合長繊維を紡出させる。紡出された分割型複合長繊維を、冷却流体により冷却し、さらに延伸エアによって長繊維に張力を加えて所定の繊度とし、そのまま捕集ベルト上に捕集して所定の厚さに堆積させる。次いで、必要に応じて熱エンボスロールによる熱融着等による熱エンボス加工を行う。熱エンボスロールによる熱融着の場合、エンボスロールのエンボス面積率は適宜決められるが、通常５〜３０％が好ましい。
【００４４】
この際、紡糸性が良好な範囲で成形温度、紡糸速度、冷却エア温度を適宜選択することによりプロピレン系重合体部、好ましくはプロピレン系重合体部とエチレン系重合体部を前記範囲で配向結晶化させることが必要である。
【００４５】
分割繊維不織布の製造方法
本発明の分割繊維不織布の製造方法は、前記分割型複合長繊維からなる不織布を前記記載の種々公知の方法でプロピレン系重合体部とエチレン系重合体部とを分割させる。
【実施例】
【００４６】
以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
なお、実施例及び比較例における物性値等は、以下の方法により測定した。
【００４７】
（１）分割率
得られた分割繊維不織布をエポキシ樹脂に包埋して、次いでミクロトームで切断し、試料片を得る。これを電子顕微鏡〔（株）日立製作所製Ｓ−３５００Ｎ形 走査型電子顕微鏡〕で観察し、得られた断面像より観察された分割繊維断面のセグメント数が１つの場合は分割率を１００％とし、観察された分割繊維断面のセグメント数が２つ以上の場合は分割率を以下の式で算出した。これを繊維５０本分観察し、その平均値を該分割繊維不織布の分割率とした。
分割率［％］＝（総セグメント数−観察された分割繊維断面のセグメント数）／総セグメント数×１００
ここで、総セグメント数とは、分割型複合繊維のフィラメント横断面を形成するセグメントの総和のことである。例えば、図１（ａ）〜（ｄ）のようなフィラメント横断面を有する分割型複合繊維の場合は、総セグメントを８とする。
例えば、図１（ａ）のような総セグメント数８のフィラメントにおいて図１（e）のような分割繊維断面が観察された場合は、観察された分割繊維断面のセグメント数は３として、上式より分割率は６２．５％とする。
【００４８】
（２）繊度
得られた分割繊維不織布をエポキシ樹脂に包埋して、次いでミクロトームで切断して試料片を得る。次いで、電子顕微鏡〔（株）日立製作所製Ｓ−３５００Ｎ形 走査型電子顕微鏡〕で観察し、得られた断面像から未分割フィラメント３０本を選び、その断面積を算出し、それらの平均値より未分割フィラメントの繊度を求め、分割率を用いて次の式により分割繊維の繊度を算出した。
分割繊維の繊度＝未分割フィラメント繊度／（総セグメント数×分割率／１００）
【００４９】
（３）風合い
評価者１０人により手触りの評価を行い、以下の基準で評価結果を示す。
◎：手触りが良いと感じた人が、１０人のうち１０人の場合、
○：手触りが良いと感じた人が、１０人のうち９〜７人の場合、
△：手触りが良いと感じた人が、１０人のうち６〜３人の場合、
×：手触りが良いと感じた人が、１０人のうち２人以下の場合。
【００５０】
（４）剛軟性（４５°カンチレバー法）
ＪＩＳ Ｌ１０９６（６．１９．１ Ａ法 項）に準拠して、ＪＩＳ Ｚ８７０３（試験場所の標準状態）に規定する温度２０±２℃、湿度６５±２％の恒温室内で幅２０ｍｍ×１５０ｍｍの試験片を流れ方向（ＭＤ）と横方向（ＣＤ）でそれぞれ５枚採取し、４５°の斜面をもつ表面の滑らかな水平台の上に試験片の短辺をスケール基線に合わせて置く。次に、手動により試験片を斜面の方向に緩やかに滑らせて試験片の一端の中央点が斜面と接したとき他端の位置の移動長さをスケールによって読む。剛軟性（剛軟度）は試験片の移動した長さ（ｍｍ）で示され、それぞれ５枚の裏表について測定し、流れ方向（ＭＤ）および横方向（ＣＤ）それぞれの平均値で表した。
剛軟度が低いほど不織布に柔軟性があると判断される。一般に流れ方向（ＭＤ）および横方向（ＣＤ）ともに剛軟度の値が６０mm以下の場合に、柔軟性が良好と判断される。但し、必要な柔軟性は使用目的等によっても異なる為、必ずしもこの数値に制限されるものではない。
【００５１】
（５）引張強度
ＪＩＳ Ｌ１９０６（６．１２．１ Ａ法）に準拠して、ＪＩＳ Ｚ８７０３（試験場所の標準状態）に規定する温度２０±２℃、湿度６５±２％の恒温室内で流れ方向（ＭＤ）に２５ｃｍ、横方向（ＣＤ）に２．５ｃｍの不織布試験片を３枚採取し、チャック間２００ｍｍ、引張速度２００ｍｍ／分の条件で引張り試験機（インストロン ジャパン カンパニイリミテッド製 インストロン５５６４型）を用いて引張試験を行い、３枚の試験片について引張荷重を測定し、それらの最大値の平均値を引張強度とした。
【００５２】
（６）繊維構造の解析
〔配向性の評価〕
広角Ｘ線回折装置（リガク社製 ＲＩＮＴ２５５０、付属装置：繊維試料台、Ｘ線源：ＣｕＫα、出力：４０ｋＶ ３７０ｍＡ、検出器：シンチレーションカウンター）を用いて、試料を繊維軸方向に並べて試料ホルダーに固定し、結晶面ピーク［ポリプロピレン系重合体：（１１０）面、ポリエチレン重合体：（２００）面］の方位角分布強度を測定して得られた方位角分布曲線（X線干渉図）において、ピークの半価幅（α）から下記の式より繊維軸方向の配向度（プロピレン重合体部についてはａ★軸配向度、エチレン系重合体部についてはa軸配向度）を算出して評価した。下記式で求められる配向度において、下記式で求められる配向度において、０．８未満の場合は配向性が非常に低いと判断し、無配向とした。
配向度（Ｆ）＝（１８０°―α）／１８０°
（αは方位角分布曲線におけるピーク半価幅）
【００５３】
[配向量の評価]
配向量については、試料を繊維軸方向に並べて試料ホルダーに固定し、結晶面ピーク［ポリプロピレン系重合体：（１１０）面、ポリエチレン重合体：（２００）面］の方位角分布強度を測定して得られた方位角分布曲線（X線干渉図）において、２θ＝０°及び３６０°を直線で結びベースラインとする。
【００５４】
次いで、a軸あるいはａ★軸（２θ＝９０°、２７０°付近のピーク）とｃ軸（２θ＝０°、１８０°、３６０°付近のピーク）に寄与するピークを分離して、それぞれの面積より次式より配向寄与率を算出する。
ａ軸およびａ★軸の配向寄与率＝（ａ軸およびａ★軸 寄与のピーク面積）／（ａ軸あるいはａ★軸 寄与のピーク面積＋ｃ軸 寄与のピーク面積）×１００ [%]
【００５５】
実施例１
プロピレン系重合体として、ＭＦＲ：１３ｇ／１０分、ＱPP：１１．０及び融点（Ｔｍ）；１６５℃のプロピレン単独重合体を、エチレン系重合体として、ＭＦＲ：１３ｇ／１０分、ＱPE：５．７、融点（Ｔｍ）；１３３℃及び密度：０．９６５ｇ／ｃｍ３の高密度ポリエチレンを用い、それぞれ別個の押出機成形温度を２４０℃で溶融し、図１（ａ）のような断面形状において総セグメント数が１６である分割型複合繊維紡糸用口金を用いプロピレン単独重合体と高密度ポリエチレンの重量比が５０／５０である分割型複合長繊維を２５℃の冷却流体を用いて冷却しながら、糸速度５００ｍ／分で紡糸し、捕集ベルト上に堆積させて、次いで、これをエンボスロールで加熱加圧処理（エンボス面積率１８％、エンボス温度１００℃）して目付量が５０ｇ／ｍ２の分割型複合長繊維からなる不織布を作製した。また、得られた分割型複合長繊維の繊維構造を測定して評価した。結果を表１に示す。
次いで得られた不織布を図２に示すギア延伸機（ギアピッチ；２５ｍｍ、ギア深さ；５０ｍｍ）に通して横方向延伸処理をし、繊度；０．４デニールの極細繊維不織布を作製した。得られた不織布について、分割率、繊度、剛軟性、引張強度を測定して評価した。結果を表１に示す。
【００５６】
比較例１
プロピレン系重合体として、ＭＦＲ：３０ｇ／１０分、ＱPP：６．８及び融点（Ｔｍ）；１６３℃のプロピレン単独重合体を、エチレン系重合体として、ＭＦＲ：１３ｇ／１０分、ＱPE：５．７、融点（Ｔｍ）；１３３℃及び密度：０．９６５ｇ／ｃｍ３の高密度ポリエチレンを用い、それぞれ別個の押出機で２４０℃で溶融し、図１（ａ）のような断面形状において総セグメント数が１６である分割型複合繊維紡糸用口金を用いプロピレン単独重合体と高密度ポリエチレンの重量比が５０／５０である分割型複合長繊維を２５℃の冷却流体を用いて冷却しながら、糸速度５００ｍ／分で紡糸し、捕集ベルト上に堆積させ、次いで、これをエンボスロールで加熱加圧処理（エンボス面積率１８％、エンボス温度１００℃）して目付量が５０ｇ／ｍ２の分割型複合長繊維からなる不織布を作製した。また、得られた分割型複合長繊維の繊維構造を測定して評価した。結果を表１に示す。
次いで得られた不織布を図２に示すギア延伸機（ギアピッチ；２５ｍｍ、ギア深さ；５０ｍｍ）に通して横方向延伸処理をし、繊度；０．９デニールの極細繊維不織布を作製した。得られた不織布について、分割率、繊度、剛軟性、引張強度を測定して評価した。結果を表１に示す。
【００５７】
【表１】
【００５８】
表１から明らかなように、実施例のプロピレン系重合体とエチレン系重合体を用いてなる複合長繊維不織布は、a軸方向（プロピレン系重合体はａ★軸）方向への配向性高く、分割性が８０％以上と容易に分割でき、得られる分割繊維の繊度も細く、柔軟性及び風合に極めて優れている。
それに対し、比較例のプロピレン系重合体とエチレン重合体を用いてなる複合長繊維不織布は、分割が困難であり、繊度は細くなり得ず、柔軟性および風合いは劣ったものとなった。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明の分割型複合繊維不織布から得られる分割繊維不織布は、柔軟性および風合いに極めて優れており、各種ワイピングクロス、手術衣や医療用ガウンや産業用ガウンなどの衣料用不織布、包装布、使い捨てオムツやナプキンなどの衛生材料の表面材、ベッドシーツ、枕カバー等の寝具類、カーペットや人工皮革用基布等に幅広く使用することもできる。
【００６０】
その他用途として、例えばＶＴＲやコンパクト・ディスクのクリーニング布、ディスクの研磨、濾過布、一般消費材としてはグラス、貴金属、高級置物品、窓ガラス、ＯＡ機器、自動車などのウインド、楽器、鏡などの汚れ落としや油膜取り、フローリング用、トイレ用クリーナーなども挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】図１は、本発明に係る複合長繊維の横断面の一例を示した模式図である。（ａ）〜（ｄ）の５形態を挙げた。（ｅ）は分割処理後の断面形態の一例である。 図中、白塗り部分と黒塗り部分はそれぞれ組み合わせる重合体を表す。
【図２】図２は、実施例及び比較例で使用したギア延伸機の概略図である。（ａ）は不織布を加工した場合の概略図、（ｂ）は不織布加工した場合の正面図、（ｃ）正面図の一部を拡大したものを表す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衛生材料、フィルター、ワイパー、電池セパレータなどに好適なオレフィン系重合体からなる分割性に優れる分割型複合長繊維、分割型複合長繊維からなる不織布に関する。
【背景技術】
【０００２】
極細繊維からなる不織布は、柔軟性、風合いなどに優れ、衣料、使い捨てオムツ、衛生用品、ワイピングクロスなどの材料として広く使用されている。
【０００３】
極細繊維を得る方法の一つとして、複数成分の重合体を組合せて紡糸して分割型複合繊維とし、得られた該分割型複合繊維を物理的応力や樹脂の化学薬品に対する収縮差などを利用して、多数の繊維に分割して極細繊維を得る方法が用いられている。そして、一般的には、分割型複合繊維に用いられる重合体は、剥離が容易な、即ち、相容性がないポリエステルとポリオレフィン、ポリエステルとポリアミド、ポリアミドとポリオレフィン等が用いられている。
【０００４】
同種の重合体からなる分割型複合繊維はポリエステルとポリオレフィンとの組合せに比べ分割性に劣ることから、プロピレン系重合体とエチレン系重合体からなる分割型複合繊維の分割性を改良する方法が種々提案されている。例えば、ＭＦＲ比が異なるポリプロピレン系樹脂とポリエチレン系樹脂とを断面が屈曲した分割型複合繊維とする方法（特許文献１；特開２０００−３２８３４８号公報）、分子量分布が少なくとも５のポリプロピレン系樹脂とポリエチレン系樹脂を用い、断面の中央部が中空部分となる分割型複合ノズルを用いて溶融紡糸し、５倍以上に多段延伸して分割型複合繊維とする方法（特許文献２；特開２００２−２２０７４０号公報）が提案されている。
【特許文献１】特開２０００−３２８３４８号公報
【特許文献２】特開２００２−２２０７４０号公報 しかしながら、分割性を高めるには、特殊なノズルを必要とするか、多段延伸を必要とし、紡出された複合長繊維を冷却流体により冷却しながら流体で長繊維に張力を加えて細化させる方法、いわゆるスパンボンド法では分割性に優れる分割型複合長繊維からなる不織布は得られていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、プロピレン系重合体とエチレン系重合体からなる分割型複合繊維の分割性を改良することを目的として、種々検討した結果、プロピレン系重合体からなる部分のａ★軸配向度を高めることにより、分割性を改良し得ることを見出した。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ａ★軸配向度が少なくとも０．８０のプロピレン系重合体部と、エチレン系重合体部が互いに接してなる分割型複合長繊維、かかる分割型複合長繊維からなる不織布及び当該不織布を分割してなる分割繊維不織布を提供するものである。
【０００７】
本発明はまた、分子量分布（ＱPP；重量平均分子量／数平均分子量）が少なくとも１０のプロピレン系重合体部とエチレン系重合体部が互いに接してなる分割型複合長繊維、かかる分割型複合長繊維からなる不織布及び当該不織布を分割してなる分割繊維不織布を提供するものである。
【０００８】
本発明は、さらに、分子量分布（ＱPP；重量平均分子量／数平均分子量）が少なくとも１０のプロピレン系重合体とエチレン系重合体を、複合紡糸ノズルを有する紡糸口金から吐出させて、紡出されたプロピレン系重合体部とエチレン系重合体部が互いに接する複合長繊維を、冷却流体により冷却しながら、流体で長繊維に張力を加えて細化させた後、捕集ベルト上に捕集して堆積させることを特徴とする、いわゆるスパンボンド法による分割型複合長繊維からなる不織布の製造方法を提供するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の分割型長繊維は、プロピレン系重合体部が大きく配向しているので、分割性に優れ、得られる不織布はオレフィン系重合体からなるので、低コストで且つ、軽量、耐水性、柔軟性に優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
プロピレン系重合体
本発明の分割型複合長繊維に係るプロピレン系重合体は、好ましくは分子量分布（ＱPP；重量平均分子量／数平均分子量）が少なくとも１０である。ＱPPが１０未満のプロピレン系重合体を用いた場合は、流体で長繊維に張力を加えて細化させるスパンボンド法では、プロピレン系重合体のａ★軸配向度を少なくとも０．８０にすることが困難な場合がある。
【００１１】
プロピレン系重合体としては、プロピレンの単独重合体若しくはプロピレンと少量のエチレン、１−ブテン、１−ヘキセン、４−メチルー１−ペンテン、１−オクテン、１−デセン等の炭素数２〜１０のα―オレフィンとの共重合体を例示できる。かかるプロピレン系重合体は、好ましくは融点（Ｔｍ）が１５５℃以上、より好ましくは１６０℃以上の重合体である。
【００１２】
プロピレン系重合体のメルトフローレート（ＭＦＲ；ＡＳＴＭ Ｄ―１２３８ 荷重；２１６０ｇｆ、温度；２３０℃）は、溶融紡糸し得る限り特に限定はされないが、通常、１〜１０００ｇ／１０分、好ましくは５〜５００ｇ／１０分、さらに好ましくは１０〜１００ｇ／１０分の範囲にある。
【００１３】
本発明に係るプロピレン系重合体の分子量分布（ＱPP；重量平均分子量／数平均分子量）は、試料３０ｍｇをｏ−ジクロロベンゼン ２０ｍＬに１４５℃で完全に溶解した後、その溶液を孔径が０．４５μmの焼結フィルターで濾過したものを分析試料とした。次いで、１４０℃のカラム内へ流速１ｍＬ／分にて試料濃度３０ｍｇ／２０ｍＬの分析試料を５００μＬ注入して、ＧＰＣ（ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー）によるカーブフィッティングにて求めた。
【００１４】
本発明に係るプロピレン系重合体には、本発明の目的を損なわない範囲で、通常用いられる酸化防止剤、耐候安定剤、耐光安定剤、帯電防止剤、防曇剤、ブロッキング防止剤、滑剤、核剤、顔料等の添加剤或いは他の重合体を必要に応じて配合することができる。
【００１５】
エチレン系重合体
本発明の分割型複合長繊維に係るエチレン系重合体は、エチレンの単独重合体あるいはエチレンとプロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、４−メチル・１−ペンテン、１−オクテン等の１種以上のα−オレフィンとの共重合体として知られる、高圧法低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン（所謂ＬＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンである。
【００１６】
これらエチレン系重合体の中でも、密度が０．９５０ｇ／ｃｍ３以上、より好ましくは０．９５５ｇ／ｃｍ３以上、融点（Ｔｍ）が１２０℃以上、より好ましくは１２５℃以上のエチレン系重合体、所謂高密度ポリエチレンが、ａ軸配向度を０．７０以上とすることが容易であり、得られる分割型複合長繊維の分割性より優れるものとすることができる。
【００１７】
エチレン系重合体のメルトフローレート（ＭＦＲ；ＡＳＴＭ Ｄ―１２３８ 荷重；２１６０ｇｆ、温度；１９０℃）は、溶融紡糸し得る限り特に限定はされないが、通常、１〜１０００ｇ／１０分、好ましくは５〜５００ｇ／１０分、さらに好ましくは１０〜１００ｇ／１０分の範囲にある。
【００１８】
本発明に係るエチレン系重合体の分子量分布（ＱPE；重量平均分子量／数平均分子量）は特に限定はされないが、通常、１.０〜８.０の範囲にある。
【００１９】
本発明に係るエチレン系重合体の分子量分布（ＱPE；重量平均分子量／数平均分子量）は、試料３０ｍｇをｏ−ジクロロベンゼン ２０ｍＬに１４５℃で完全に溶解した後、その溶液を孔径が０．４５μmの焼結フィルターで濾過したものを分析試料とした。次いで、１４０℃のカラム内へ流速１ｍＬ／分にて試料濃度３０ｍｇ／２０ｍＬの分析試料を５００μＬ注入して、ＧＰＣ（ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー）によるカーブフィッティングにて求めた。
【００２０】
本発明に係るエチレン系重合体には、本発明の目的を損なわない範囲で、通常用いられる酸化防止剤、耐候安定剤、耐光安定剤、帯電防止剤、防曇剤、ブロッキング防止剤、滑剤、核剤、顔料等の添加剤或いは他の重合体を必要に応じて配合することができる。
【００２１】
分割型複合長繊維
本発明の分割型複合長繊維とはプロピレン系重合体部とエチレン系重合体部とが互いに接して形成され、分割する前の複合長繊維のことである。
【００２２】
本発明の分割型複合長繊維は、ａ★軸配向度が少なくとも０．８０、好ましくは０．８２以上のプロピレン系重合体部とエチレン系重合体部が互いに接してなる分割型複合長繊維である。
【００２３】
本発明の分割型複合長繊維は、好ましくはエチレン系重合体のａ軸配向度が少なくとも０．７０、より好ましくは０．７５以上である。
【００２４】
本発明の分割型長繊維は、好ましくはプロピレン系重合体部のａ★軸配向寄与率70％から90％の範囲にある。
【００２５】
本発明の分割型長繊維は、好ましくはエチレン系重合体部のａ軸配向寄与率が、80％から１００％の範囲にある。
【００２６】
また、本発明の分割型複合長繊維は、分子量分布（ＱPP；重量平均分子量／数平均分子量）が少なくとも１０のプロピレン系重合体部とエチレン系重合体部が互いに接してなる分割型複合長繊維である。
【００２７】
本発明の分割型複合繊維は、好ましくはプロピレン系重合体部の分子量分布（ＱPP）とエチレン系重合体部の分子量分布（ＱPE）の比（ＱPP／ＱPE）が少なくとも１．５、より好ましくは１．７以上である。
【００２８】
本発明の分割型複合繊維は、好ましくはａ★軸配向度が少なくとも０．８０で、且つ分子量分布（ＱPP；重量平均分子量／数平均分子量）が少なくとも１０のプロピレン系重合体部とエチレン系重合体部が互いに接してなる分割型複合長繊維である。
【００２９】
分割型複合長繊維の形状（断面）は、プロピレン系重合体部とエチレン系重合体部とが互いに接する限り、特に限定はされず、〔図１（ａ）〜図１（ｅ）〕など種々の形状を有する。
【００３０】
本発明の分割型複合長繊維を形成するプロピレン系重合体部とエチレン系重合体部の分割数は分割性を阻害しない範囲であれば特に限定されないが、通常、４〜４８分割、好ましくは４〜２４分割の範囲にある。複合繊維の分割をかかる範囲にすることにより、複合繊維からなる不織布を分割して得られる分割繊維の繊度を１．０×１０-３〜２．０デニール、好ましくは１．０×１０-３〜１．２デニールの範囲にすることができる。
【００３１】
分割型複合長繊維からなる不織布
本発明の分割型複合長繊維からなる不織布は、前記分割型複合長繊維からなり、通常、目付けが３〜２００ｇ／ｍ２、好ましくは１０〜１５０ｇ／ｍ２の範囲にある。また、本発明の不織布は、必要に応じて、分割型複合長繊維群をエンボスロール、超音波融着などの方法により、熱融着される。熱融着する場合の面積（エンボス面積率）は、用途に応じて、適宜選択し得るが、５〜３０％が好ましい。
【００３２】
分割繊維不織布
本発明の分割繊維不織布は、前記分割型複合長繊維からなる不織布に応力を加えることにより、複合繊維を形成するプロピレン系重合体部とエチレン系重合体部を分割してなる不織布であり、目付けが通常３〜２００ｇ／ｍ２、好ましくは１０〜１５０ｇ／ｍ２の範囲にある。
【００３３】
本発明の分割繊維不織布を形成する分割繊維の分割後の繊度は、通常、１．０×１０-３〜２．０デニール、好ましくは１．０×１０-３〜１．２デニールの範囲にある。
【００３４】
分割型複合長繊維からなる不織布に与える応力は、種々公知の方法、例えば、水などの液体を高圧で当てる方法、所謂高圧水流法（ウォータージェット法）、ギア延伸機が挙げられる。中でも、ギア延伸機を用いる方法が、効率良く分割型複合繊維を分割して極細繊維からなる不織布を容易に得られる点で好ましい。
【００３５】
ギア延伸機とは図２に示すような対をなすギアロールを用い、不織布をギアロールで挟んで延伸すると共に、不織布に波状凹凸を賦形するものである。通常、ギアロールは１対でよいが、複数対のものを用いてもよい。対をなすギアロールのギア歯の形成方向は、ロールの回転軸に対して実質的に直交する方向であっても、また、ロールの回転軸に対して実質的に平行方向であってもよい。更に、ロールの回転軸に対して実質的に直交する方向、又は平行方向から斜めの方向に適宜ずれた方向であってもよい。本発明において、ギア歯の形成方向とは、個々のギア歯の頂点部の稜線の方向を意味する。
【００３６】
ギア歯がロールの回転軸に対して実質的に直交する方向に配設されたものを用いると、不織布は機械方向と直交する方向（以下、ＣＤという）に延伸され、不織布のＣＤに向かって波状凹凸が形成される。また、ギア歯が、ロールの回転軸に対して実質的に平行方向に配設されたものを用いると、不織布は機械方向（以下、ＭＤという）に延伸され、不織布のＭＤに向かって波状凹凸が形成される。作業性等を考慮すると、前者の方法、即ち、ギア歯がロールの回転軸に対して実質的に直交方向に配設されたものを用いることが好ましい。この場合、波状凸凹は、不織布のＣＤに凸部と凹部が繰り返して連続して連なるように賦形される。
【００３７】
本発明において、波状凸凹を賦形するとは、不織布を、所謂、蛇腹状に賦形することを意味する。また、波状凹凸の高さとは、波状凹凸の凸部頂点と凹部頂点（谷底）との距離、波状凹凸の波長とは、波状凹凸の凸部頂点と隣接する凸部頂点との距離を意味する。
【００３８】
対をなして対向するギアロールのギア歯は、互いの歯の山部と谷部とが噛合するように配設される。不織布は、噛合する対をなす一方のギアロールの山部と他方のギアロールの谷部との間を通過するときに延伸されると共に、波状凹凸が賦形される。不織布に賦形される波状凹凸の形状は、対をなすギアロールの歯の形状、歯の間隔、噛み合い度等に影響される。ギアロールのギア歯の山部頂点と谷部頂点（谷底）の間隔（以下、ギアピッチという）を調整することにより、不織布に形成される波状凹凸の凸部頂点と次ぎの凸部頂点の間隔（以下、波状凹凸の波長という）を調整する。
【００３９】
具体的には、ギアピッチが大きいと、不織布に形成される波状凹凸の波長が長くなる。逆に、ギアピッチが小さいと、不織布に形成される波状凹凸の波長が短くなる。ギアピッチが小さすぎると不織布が破れ易くなる。また、ギアピッチが大きすぎると延伸距離が広くなり均一延伸がし難くなり、厚みが均一な波状凹凸を形成することが困難となる。かかる点、及び得られる不織布シートの柔軟性、伸縮性等を考慮すると、ギアロールのギアピッチは１〜５０ｍｍ程度とすることが好ましい。その場合、不織布に形成される波状凹凸の波長は２〜１００ｍｍ程度に賦形される。
【００４０】
また、対をなして対向するギアロールのギアの噛み合い度を調整することにより、不織布に形成される波状凹凸の高さ、即ち、波状凹凸の凸部頂点と凹部頂点（谷底）との距離を調整する。対向するギアロールのギアの噛み合い度が小さいと、不織布に形成される波状凹凸の高さが低くなり、ギアの噛み合い度が大きいと、不織布に形成される波状凹凸の高さが大きくなる。また、ギアの噛み合い度が大きすぎると不織布が破れ易くなる。かかる観点、及び得られる不織布シートの柔軟性、伸縮性等を考慮すると、ギアの噛み合い度は２〜１００ｍｍであることが好ましい。その場合、不織布に形成される波状凹凸の高さは２〜１００ｍｍ程度に賦形される。通常、ギアの歯の深さ（山部頂点と谷部頂点との距離）は２〜１００ｍｍであることが好ましい。ギアピッチ、及びギアの噛み合い度を上記範囲に調整することにより、不織布に形成される波状凹凸の波長が２〜１００ｍｍ、波状凹凸の高さが２〜１００ｍｍの範囲となり、不織布の実質的全面に波状凹凸が形成された不織布シートが得られる。
【００４１】
ギアロールのその他の形状について説明する。本発明で用いるギアロールの寸法には特に制限はない。通常、ロール径が１０〜５００ｍｍ程度、幅（回転軸方向の長さ）が２５〜２０００ｍｍ程度のものが用いられる。ギアロールのギア歯の山部頂点の形状は、得られる不織布シートの波状凹凸の形状、不織布の破れなどに影響する。ギア歯の山部頂点は、不織布をギア延伸して、波状凹凸を賦形する際に、不織布を支える点となる。従がって、不織布との接触部分があまりに狭いと延伸の際に不織布に無理な応力がかかり、不織布が破れる原因になる。一方、ギア歯の山部頂点に接触する不織布部分はほとんど延伸されないので、この点に関しては、ギア歯の山部頂点に接触する部分はできるだけ狭いことが好ましい。かかる点を考慮すると、ギア歯山部の頂点角度は５〜５３度程度が好ましい。更に好ましくは５〜４５度程度である。ここで言う頂点角度とは、ギア歯の山部頂点に対し、両隣のギア歯の谷部頂点（谷底）から引いた直線が形成する角度である。また、ギア歯の山部頂点のＲ加工は、曲率半径が０．０１５〜０．５５ｍｍ程度が好ましい。更に好ましくは０．０２５〜０．５ｍｍ程度である。また、ギア延伸 された不織布には、延伸方向に延伸部と未延伸部が形成されるが、この未延伸部の延伸方向の長さは０．００５〜０．５ｍｍ程度であることが好ましい。
【００４２】
分割型複合長繊維および不織布の製造方法
本発明の前記分割型複合長繊維および分割型複合長繊維からなる不織布は、前記プロピレン系重合体およびエチレン系重合体を用いて公知の溶融紡糸の製造方法により得ることができるが、生産性が良く、長繊維のため強度に優れる不織布が得られる点で、スパンボンド法が好ましい。
【００４３】
本発明の分割複合繊維不織布の製造方法として、スパンボンド法を例にとって説明する。前記プロピレン系重合体およびエチレン系重合体を、それぞれ別個に押出機等で溶融し、各溶融物を図１（ａ）〜図１（ｅ）に例示されるように、中空状、放射状または平行あるいは並列、若しくは弧状に断面構造を形成するようにされた複合紡糸ノズルを有する紡糸口金から吐出させて、プロピレン系重合体部とエチレン系重合体部が互いに接する分割型複合長繊維を紡出させる。紡出された分割型複合長繊維を、冷却流体により冷却し、さらに延伸エアによって長繊維に張力を加えて所定の繊度とし、そのまま捕集ベルト上に捕集して所定の厚さに堆積させる。次いで、必要に応じて熱エンボスロールによる熱融着等による熱エンボス加工を行う。熱エンボスロールによる熱融着の場合、エンボスロールのエンボス面積率は適宜決められるが、通常５〜３０％が好ましい。
【００４４】
この際、紡糸性が良好な範囲で成形温度、紡糸速度、冷却エア温度を適宜選択することによりプロピレン系重合体部、好ましくはプロピレン系重合体部とエチレン系重合体部を前記範囲で配向結晶化させることが必要である。
【００４５】
分割繊維不織布の製造方法
本発明の分割繊維不織布の製造方法は、前記分割型複合長繊維からなる不織布を前記記載の種々公知の方法でプロピレン系重合体部とエチレン系重合体部とを分割させる。
【実施例】
【００４６】
以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
なお、実施例及び比較例における物性値等は、以下の方法により測定した。
【００４７】
（１）分割率
得られた分割繊維不織布をエポキシ樹脂に包埋して、次いでミクロトームで切断し、試料片を得る。これを電子顕微鏡〔（株）日立製作所製Ｓ−３５００Ｎ形 走査型電子顕微鏡〕で観察し、得られた断面像より観察された分割繊維断面のセグメント数が１つの場合は分割率を１００％とし、観察された分割繊維断面のセグメント数が２つ以上の場合は分割率を以下の式で算出した。これを繊維５０本分観察し、その平均値を該分割繊維不織布の分割率とした。
分割率［％］＝（総セグメント数−観察された分割繊維断面のセグメント数）／総セグメント数×１００
ここで、総セグメント数とは、分割型複合繊維のフィラメント横断面を形成するセグメントの総和のことである。例えば、図１（ａ）〜（ｄ）のようなフィラメント横断面を有する分割型複合繊維の場合は、総セグメントを８とする。
例えば、図１（ａ）のような総セグメント数８のフィラメントにおいて図１（e）のような分割繊維断面が観察された場合は、観察された分割繊維断面のセグメント数は３として、上式より分割率は６２．５％とする。
【００４８】
（２）繊度
得られた分割繊維不織布をエポキシ樹脂に包埋して、次いでミクロトームで切断して試料片を得る。次いで、電子顕微鏡〔（株）日立製作所製Ｓ−３５００Ｎ形 走査型電子顕微鏡〕で観察し、得られた断面像から未分割フィラメント３０本を選び、その断面積を算出し、それらの平均値より未分割フィラメントの繊度を求め、分割率を用いて次の式により分割繊維の繊度を算出した。
分割繊維の繊度＝未分割フィラメント繊度／（総セグメント数×分割率／１００）
【００４９】
（３）風合い
評価者１０人により手触りの評価を行い、以下の基準で評価結果を示す。
◎：手触りが良いと感じた人が、１０人のうち１０人の場合、
○：手触りが良いと感じた人が、１０人のうち９〜７人の場合、
△：手触りが良いと感じた人が、１０人のうち６〜３人の場合、
×：手触りが良いと感じた人が、１０人のうち２人以下の場合。
【００５０】
（４）剛軟性（４５°カンチレバー法）
ＪＩＳ Ｌ１０９６（６．１９．１ Ａ法 項）に準拠して、ＪＩＳ Ｚ８７０３（試験場所の標準状態）に規定する温度２０±２℃、湿度６５±２％の恒温室内で幅２０ｍｍ×１５０ｍｍの試験片を流れ方向（ＭＤ）と横方向（ＣＤ）でそれぞれ５枚採取し、４５°の斜面をもつ表面の滑らかな水平台の上に試験片の短辺をスケール基線に合わせて置く。次に、手動により試験片を斜面の方向に緩やかに滑らせて試験片の一端の中央点が斜面と接したとき他端の位置の移動長さをスケールによって読む。剛軟性（剛軟度）は試験片の移動した長さ（ｍｍ）で示され、それぞれ５枚の裏表について測定し、流れ方向（ＭＤ）および横方向（ＣＤ）それぞれの平均値で表した。
剛軟度が低いほど不織布に柔軟性があると判断される。一般に流れ方向（ＭＤ）および横方向（ＣＤ）ともに剛軟度の値が６０mm以下の場合に、柔軟性が良好と判断される。但し、必要な柔軟性は使用目的等によっても異なる為、必ずしもこの数値に制限されるものではない。
【００５１】
（５）引張強度
ＪＩＳ Ｌ１９０６（６．１２．１ Ａ法）に準拠して、ＪＩＳ Ｚ８７０３（試験場所の標準状態）に規定する温度２０±２℃、湿度６５±２％の恒温室内で流れ方向（ＭＤ）に２５ｃｍ、横方向（ＣＤ）に２．５ｃｍの不織布試験片を３枚採取し、チャック間２００ｍｍ、引張速度２００ｍｍ／分の条件で引張り試験機（インストロン ジャパン カンパニイリミテッド製 インストロン５５６４型）を用いて引張試験を行い、３枚の試験片について引張荷重を測定し、それらの最大値の平均値を引張強度とした。
【００５２】
（６）繊維構造の解析
〔配向性の評価〕
広角Ｘ線回折装置（リガク社製 ＲＩＮＴ２５５０、付属装置：繊維試料台、Ｘ線源：ＣｕＫα、出力：４０ｋＶ ３７０ｍＡ、検出器：シンチレーションカウンター）を用いて、試料を繊維軸方向に並べて試料ホルダーに固定し、結晶面ピーク［ポリプロピレン系重合体：（１１０）面、ポリエチレン重合体：（２００）面］の方位角分布強度を測定して得られた方位角分布曲線（X線干渉図）において、ピークの半価幅（α）から下記の式より繊維軸方向の配向度（プロピレン重合体部についてはａ★軸配向度、エチレン系重合体部についてはa軸配向度）を算出して評価した。下記式で求められる配向度において、下記式で求められる配向度において、０．８未満の場合は配向性が非常に低いと判断し、無配向とした。
配向度（Ｆ）＝（１８０°―α）／１８０°
（αは方位角分布曲線におけるピーク半価幅）
【００５３】
[配向量の評価]
配向量については、試料を繊維軸方向に並べて試料ホルダーに固定し、結晶面ピーク［ポリプロピレン系重合体：（１１０）面、ポリエチレン重合体：（２００）面］の方位角分布強度を測定して得られた方位角分布曲線（X線干渉図）において、２θ＝０°及び３６０°を直線で結びベースラインとする。
【００５４】
次いで、a軸あるいはａ★軸（２θ＝９０°、２７０°付近のピーク）とｃ軸（２θ＝０°、１８０°、３６０°付近のピーク）に寄与するピークを分離して、それぞれの面積より次式より配向寄与率を算出する。
ａ軸およびａ★軸の配向寄与率＝（ａ軸およびａ★軸 寄与のピーク面積）／（ａ軸あるいはａ★軸 寄与のピーク面積＋ｃ軸 寄与のピーク面積）×１００ [%]
【００５５】
実施例１
プロピレン系重合体として、ＭＦＲ：１３ｇ／１０分、ＱPP：１１．０及び融点（Ｔｍ）；１６５℃のプロピレン単独重合体を、エチレン系重合体として、ＭＦＲ：１３ｇ／１０分、ＱPE：５．７、融点（Ｔｍ）；１３３℃及び密度：０．９６５ｇ／ｃｍ３の高密度ポリエチレンを用い、それぞれ別個の押出機成形温度を２４０℃で溶融し、図１（ａ）のような断面形状において総セグメント数が１６である分割型複合繊維紡糸用口金を用いプロピレン単独重合体と高密度ポリエチレンの重量比が５０／５０である分割型複合長繊維を２５℃の冷却流体を用いて冷却しながら、糸速度５００ｍ／分で紡糸し、捕集ベルト上に堆積させて、次いで、これをエンボスロールで加熱加圧処理（エンボス面積率１８％、エンボス温度１００℃）して目付量が５０ｇ／ｍ２の分割型複合長繊維からなる不織布を作製した。また、得られた分割型複合長繊維の繊維構造を測定して評価した。結果を表１に示す。
次いで得られた不織布を図２に示すギア延伸機（ギアピッチ；２５ｍｍ、ギア深さ；５０ｍｍ）に通して横方向延伸処理をし、繊度；０．４デニールの極細繊維不織布を作製した。得られた不織布について、分割率、繊度、剛軟性、引張強度を測定して評価した。結果を表１に示す。
【００５６】
比較例１
プロピレン系重合体として、ＭＦＲ：３０ｇ／１０分、ＱPP：６．８及び融点（Ｔｍ）；１６３℃のプロピレン単独重合体を、エチレン系重合体として、ＭＦＲ：１３ｇ／１０分、ＱPE：５．７、融点（Ｔｍ）；１３３℃及び密度：０．９６５ｇ／ｃｍ３の高密度ポリエチレンを用い、それぞれ別個の押出機で２４０℃で溶融し、図１（ａ）のような断面形状において総セグメント数が１６である分割型複合繊維紡糸用口金を用いプロピレン単独重合体と高密度ポリエチレンの重量比が５０／５０である分割型複合長繊維を２５℃の冷却流体を用いて冷却しながら、糸速度５００ｍ／分で紡糸し、捕集ベルト上に堆積させ、次いで、これをエンボスロールで加熱加圧処理（エンボス面積率１８％、エンボス温度１００℃）して目付量が５０ｇ／ｍ２の分割型複合長繊維からなる不織布を作製した。また、得られた分割型複合長繊維の繊維構造を測定して評価した。結果を表１に示す。
次いで得られた不織布を図２に示すギア延伸機（ギアピッチ；２５ｍｍ、ギア深さ；５０ｍｍ）に通して横方向延伸処理をし、繊度；０．９デニールの極細繊維不織布を作製した。得られた不織布について、分割率、繊度、剛軟性、引張強度を測定して評価した。結果を表１に示す。
【００５７】
【表１】
【００５８】
表１から明らかなように、実施例のプロピレン系重合体とエチレン系重合体を用いてなる複合長繊維不織布は、a軸方向（プロピレン系重合体はａ★軸）方向への配向性高く、分割性が８０％以上と容易に分割でき、得られる分割繊維の繊度も細く、柔軟性及び風合に極めて優れている。
それに対し、比較例のプロピレン系重合体とエチレン重合体を用いてなる複合長繊維不織布は、分割が困難であり、繊度は細くなり得ず、柔軟性および風合いは劣ったものとなった。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明の分割型複合繊維不織布から得られる分割繊維不織布は、柔軟性および風合いに極めて優れており、各種ワイピングクロス、手術衣や医療用ガウンや産業用ガウンなどの衣料用不織布、包装布、使い捨てオムツやナプキンなどの衛生材料の表面材、ベッドシーツ、枕カバー等の寝具類、カーペットや人工皮革用基布等に幅広く使用することもできる。
【００６０】
その他用途として、例えばＶＴＲやコンパクト・ディスクのクリーニング布、ディスクの研磨、濾過布、一般消費材としてはグラス、貴金属、高級置物品、窓ガラス、ＯＡ機器、自動車などのウインド、楽器、鏡などの汚れ落としや油膜取り、フローリング用、トイレ用クリーナーなども挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】図１は、本発明に係る複合長繊維の横断面の一例を示した模式図である。（ａ）〜（ｄ）の５形態を挙げた。（ｅ）は分割処理後の断面形態の一例である。 図中、白塗り部分と黒塗り部分はそれぞれ組み合わせる重合体を表す。
【図２】図２は、実施例及び比較例で使用したギア延伸機の概略図である。（ａ）は不織布を加工した場合の概略図、（ｂ）は不織布加工した場合の正面図、（ｃ）正面図の一部を拡大したものを表す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ★軸配向度が少なくとも０．８０のプロピレン系重合体部と、エチレン系重合体部が互いに接してなる分割型複合長繊維。
【請求項２】
エチレン系重合体部のａ軸配向度が少なくとも０．７０である請求項１に記載の分割型複合長繊維。
【請求項３】
分子量分布（ＱPP；重量平均分子量／数平均分子量）が少なくとも１０のプロピレン系重合体部とエチレン系重合体部が互いに接してなる分割型複合長繊維。
【請求項４】
プロピレン系重合体部の分子量分布（ＱPP）とエチレン系重合体部の分子量分布（ＱPE）の比（ＱPP／ＱPE）が少なくとも１．５である請求項３に記載の分割型複合長繊維。
【請求項５】
プロピレン系重合体部が、ａ★軸配向度が少なくとも０．８２のプロピレン系重合体部である請求項３に記載の分割型複合長繊維。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の分割型複合長繊維からなる不織布。
【請求項７】
請求項６に記載の不織布に応力を付加することにより、分割型複合長繊維のプロピレン系重合体部とエチレン系重合体部を分割してなる分割繊維不織布。
【請求項８】
応力の付加が、ギア延伸機で行われる請求項７に記載の分割繊維不織布。
【請求項９】
分子量分布（ＱPP；重量平均分子量／数平均分子量）が少なくとも１０のプロピレン系重合体とエチレン系重合体を、複合紡糸ノズルを有する紡糸口金から吐出させて、紡出されたプロピレン系重合体部とエチレン系重合体部が互いに接する複合長繊維を、冷却流体により冷却しながら、流体で長繊維に張力を加えて細化させた後、捕集ベルト上に捕集して堆積させることを特徴とする分割型複合長繊維からなる不織布の製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の不織布に、応力を付加することにより、分割型複合長繊維のプロピレン系重合体部とエチレン系重合体部を分割することを特徴とする分割繊維不織布の製造方法。
【請求項１１】
応力の付加が、ギア延伸機で行われる請求項１０に記載の分割繊維不織布の製造方法。
【請求項１】
ａ★軸配向度が少なくとも０．８０のプロピレン系重合体部と、エチレン系重合体部が互いに接してなる分割型複合長繊維。
【請求項２】
エチレン系重合体部のａ軸配向度が少なくとも０．７０である請求項１に記載の分割型複合長繊維。
【請求項３】
分子量分布（ＱPP；重量平均分子量／数平均分子量）が少なくとも１０のプロピレン系重合体部とエチレン系重合体部が互いに接してなる分割型複合長繊維。
【請求項４】
プロピレン系重合体部の分子量分布（ＱPP）とエチレン系重合体部の分子量分布（ＱPE）の比（ＱPP／ＱPE）が少なくとも１．５である請求項３に記載の分割型複合長繊維。
【請求項５】
プロピレン系重合体部が、ａ★軸配向度が少なくとも０．８２のプロピレン系重合体部である請求項３に記載の分割型複合長繊維。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の分割型複合長繊維からなる不織布。
【請求項７】
請求項６に記載の不織布に応力を付加することにより、分割型複合長繊維のプロピレン系重合体部とエチレン系重合体部を分割してなる分割繊維不織布。
【請求項８】
応力の付加が、ギア延伸機で行われる請求項７に記載の分割繊維不織布。
【請求項９】
分子量分布（ＱPP；重量平均分子量／数平均分子量）が少なくとも１０のプロピレン系重合体とエチレン系重合体を、複合紡糸ノズルを有する紡糸口金から吐出させて、紡出されたプロピレン系重合体部とエチレン系重合体部が互いに接する複合長繊維を、冷却流体により冷却しながら、流体で長繊維に張力を加えて細化させた後、捕集ベルト上に捕集して堆積させることを特徴とする分割型複合長繊維からなる不織布の製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の不織布に、応力を付加することにより、分割型複合長繊維のプロピレン系重合体部とエチレン系重合体部を分割することを特徴とする分割繊維不織布の製造方法。
【請求項１１】
応力の付加が、ギア延伸機で行われる請求項１０に記載の分割繊維不織布の製造方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００８−７５２３１（Ｐ２００８−７５２３１Ａ）
【公開日】平成２０年４月３日（２００８．４．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２５９３６３（Ｐ２００６−２５９３６３）
【出願日】平成１８年９月２５日（２００６．９．２５）
【出願人】（０００００５８８７）三井化学株式会社 (2,318)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月３日（２００８．４．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月２５日（２００６．９．２５）
【出願人】（０００００５８８７）三井化学株式会社 (2,318)
【Ｆターム（参考）】
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