熱接着性複合繊維およびその製造方法
【課題】ポリエチレンテレフタレートを繊維形成性樹脂成分とし、接着強力が高く、かつ熱収縮の少ない、嵩高な不織布または繊維構造体を製造可能とする熱接着性複合繊維を提供する。
【解決手段】繊維形成性樹脂成分および熱接着性樹脂成分からなる複合繊維であって、繊維形成性樹脂成分がポリエチレンテレフタレートからなり、熱接着性樹脂成分が繊維形成性樹脂成分より２０℃以上低い融点をもつ結晶性熱可塑性樹脂からなり、破断伸度が１３０〜６００％、１２０℃乾熱収縮率が−１０〜５％であることを特徴とする熱接着性複合繊維、及び１８００ｍ／ｍｉｎ以下の紡糸速度で引き取った未延伸糸を熱接着性樹脂成分のガラス転移点と繊維形成性樹脂成分のガラス転移点の双方より高い温度で０．５〜１．２の倍率で定長熱処理することを特徴とする熱接着性複合繊維の製造方法。
【解決手段】繊維形成性樹脂成分および熱接着性樹脂成分からなる複合繊維であって、繊維形成性樹脂成分がポリエチレンテレフタレートからなり、熱接着性樹脂成分が繊維形成性樹脂成分より２０℃以上低い融点をもつ結晶性熱可塑性樹脂からなり、破断伸度が１３０〜６００％、１２０℃乾熱収縮率が−１０〜５％であることを特徴とする熱接着性複合繊維、及び１８００ｍ／ｍｉｎ以下の紡糸速度で引き取った未延伸糸を熱接着性樹脂成分のガラス転移点と繊維形成性樹脂成分のガラス転移点の双方より高い温度で０．５〜１．２の倍率で定長熱処理することを特徴とする熱接着性複合繊維の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱接着後の接着強力が高く、かつ熱接着時の熱収縮が極めて少ない、熱接着性複合繊維とその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
熱接着性樹脂成分を鞘とし、繊維形成性樹脂成分を芯とする芯鞘型熱接着複合繊維に代表される熱接着性複合繊維は、カード法やエアレイド法、湿式抄紙法等により繊維ウェブを形成した後、熱風ドライヤーや熱ロールにより熱接着性樹脂成分を融解させて繊維間結合を形成するため、有機溶剤を溶媒とする接着剤を用いずに済み、環境への有害物排出が少ないだけでなく、生産速度向上およびそれに伴うコストダウンのメリットが大きく、硬綿、ベッドマット等の繊維構造体や不織布用途をメインとして広く用いられてきた。
中でも、不織布強力の更なる向上や不織布生産速度向上を狙って、熱接着性複合繊維の低温接着性または接着強度の向上が検討されている。
【０００３】
特許文献１においては、プロピレン−エチレン−ブテン−１からなる３元共重合体を鞘成分とし、結晶性ポリプロピレンを芯成分として、それらを鞘成分／芯成分＝２０／８０〜６０／４０の複合比で紡糸して得た複合未延伸糸を、延伸倍率３.０未満で延伸することにより、従来よりも高い接着強力を有する熱接着性複合繊維が得られることが開示されている。しかしながら、このような繊維は、延伸倍率が低いために単糸間に均一なテンションがかからず、ネック変形のばらつきが大きく、繊度斑を生じるばかりか、実際は熱収縮および熱収縮斑が大きい欠点があった。
【０００４】
特許文献２においては、高速紡糸法により熱接着性樹脂成分の配向指数を２５％以下とし、繊維形成性樹脂成分の配向指数を４０％以上とすることで、接着点強度が強く、より低温で融着し、かつ熱収縮率の小さい熱融着性複合繊維が開示されている。しかしながら、高速紡糸法は、現在の短繊維製造プロセスは工程安定性とコストパフォーマンスの両面で歩留まりが悪く、商業生産にはまだまだ困難な課題が多くある。
【０００５】
更に、特許文献１、特許文献２共に、芯成分がポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと記す）での実施例は開示されていない。芯成分をＰＥＴとすることは、芯成分がポリプロピレン（以下、ＰＰと記す）の場合に比べ、芯成分の融点が鞘成分のそれより十分高くできるため、熱接着強力を更に向上させることができ、また嵩高性の面でも剛性が高く、より嵩高い不織布が得られるポテンシャルを有しているが、特許文献１のような低倍率延伸や単なる未延伸糸を適用しても、芯成分の配向結晶性が不十分であるために熱収縮は大きいものとなった。更に、特許文献２のような高速紡糸を適用すると、芯成分の溶融温度に併せて鞘成分の温度を上げざるを得ず、鞘ポリマーの劣化および紡糸ドラフトが大きいために断糸が非常に起こり易い課題があった。
【０００６】
【特許文献１】特開平６−１０８３１０号公報
【特許文献２】特開２００４−２１８１８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記従来技術を背景になされたもので、その目的は、ポリエチレンテレフタレートを繊維形成性樹脂成分とし、接着強力が高く、かつ熱収縮の少ない、嵩高な不織布または繊維構造体を製造可能とする熱接着性複合繊維を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者等は、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、熱接着性樹脂成分として、ＰＥＴより２０℃以上低い融点をもつ結晶性熱可塑性樹脂を用い、１８００ｍ／ｍｉｎ以下の紡糸速度で引き取った未延伸糸を熱接着性樹脂成分のガラス転移点と繊維形成性樹脂成分のガラス転移点の双方より高い温度で０．５〜１．２の倍率で定長熱処理することにより、高い接着強度と十分低い熱収縮率を有するＰＥＴを繊維形成性樹脂成分とする熱接着性複合繊維を発明するに至った。
【０００９】
より具体的には、上記課題は繊維形成性樹脂成分および熱接着性樹脂成分からなる複合繊維であって、繊維形成性樹脂成分がポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなり、熱接着性樹脂成分が繊維形成性樹脂成分より２０℃以上低い融点をもつ結晶性熱可塑性樹脂からなり、破断伸度が１３０〜６００％、１２０℃乾熱収縮率が−１０〜５％であることを特徴とする熱接着性複合繊維、並びに１８００ｍ／ｍｉｎ以下の紡糸速度で引き取った未延伸糸を熱接着性樹脂成分のガラス転移点と繊維形成性樹脂成分のガラス転移点の双方より高い温度で０．５〜１．１の倍率で定長熱処理することを特徴とする熱接着性複合繊維の製造方法による発明により解決することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の熱接着性複合繊維は、ＰＥＴを繊維形成性樹脂成分とするため、従来提案されている高接着性かつ低熱収縮性の熱接着性複合繊維に比べ、嵩高性と高い不織布強力を有し、更に接着強度を上げるために熱接着温度を高く設定することも可能となるので、熱接着不織布や繊維構造体を高速で生産することが可能となる。更に、高速紡糸のようなプロセスを必要としないので、エネルギーコストも低く、ドフィング切替のロスや断糸が少ないため歩留まりが向上するメリットも大きい
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下本発明の実施形態について詳細に説明する。
まず、本発明は繊維形成性樹脂成分および熱接着性樹脂成分からなる複合繊維であり、繊維形成性樹脂成分をＰＥＴとし、ＰＥＴより２０℃以上低い融点を有する結晶性熱可塑性樹脂を熱接着性樹脂成分とする熱接着性複合繊維である。ここでＰＥＴと熱接着性樹脂成分の融点差が２０℃未満であると熱接着性樹脂成分を融解し接着させる工程で繊維形成性樹脂成分も溶けてしまい、強度の高い不織布または繊維構造体ができないので、であり好ましくない。この複合繊維は公知の複合繊維の溶融方法や口金を用いて、紡糸速度１８００ｍ／ｍｉｎ以下で未延伸糸を得、更にＰＥＴのガラス転移点（以下、Ｔｇと記す）と熱接着性樹脂成分の熱可塑性結晶性樹脂のＴｇの双方より高い温度、好ましくはそれより１０℃以上高い温度で、定長下で熱処理することにより得られる。多くの場合はＰＥＴのＴｇ（約７０℃）となり、従って、７５℃好ましくは８０℃以上の温度で定長熱処理を行う。定長熱処理の温度がこの範囲より低いと複合繊維の熱接着時の収縮率が大きくなるので好ましくない。
【００１２】
ここでいう定長熱処理は、溶融紡糸により得た未延伸糸を０．５〜１．２倍のドラフトをかけた状態で行う。実質は、熱処理前後で繊維軸方向の変形がないように１．０倍で行うが、樹脂の性質上未延伸糸が熱伸長性を有する場合は延伸機のローラー間での糸条の弛みを防ぐために、１．０倍より大きいドラフトをかけてもよい。１．２倍を超えたドラフトを付与することは未延伸糸を延伸させることになるので好ましくない。また、樹脂の性質上や紡糸延伸条件に由来した熱収縮性を有する場合も繊維の配向を上げてしまう方向であるので、１．０倍より大きいドラフトをかける代わりに未延伸糸が延伸中に弛みを生じない程度の１．０倍未満のドラフト（オーバーフィード）としても差し支えない。弛みの生じないドラフトは０．５倍程度が下限である。これを下回ると殆どのポリマー系では収縮が不十分でトウが垂れやすくなる。
【００１３】
定長熱処理はヒータープレート上、熱風吹付け、高温空気中、蒸気吹付け、シリコンオイルバス等の液体熱媒中などで実施すればよいが、熱効率がよく、その後の繊維処理剤付与の際に洗浄の必要がない温水中で実施することが好ましい。
【００１４】
紡糸速度は１８００ｍ／ｍｉｎ以下であることが必要であり、好ましくは１５００ｍ／ｍｉｎ以下、更に好ましくは１３００ｍ／ｍｉｎ以下である。１８００ｍ／ｍｉｎを超えると未延伸糸の配向が上がり、本発明が目標とする高接着性を阻害する上、断糸が多くなり、生産性が悪くなる。また紡糸速度がこの範囲より遅くても当然のごとく生産性が悪くなる。
【００１５】
本発明の熱接着性複合繊維の形態は繊維形成性樹脂成分と熱接着性樹脂成分とが所謂サイドバイサイド型で貼りあわされた複合繊維であっても、繊維形成性樹脂成分が芯成分熱接着性樹脂成分を鞘成分とする芯鞘型複合繊維であっても構わない。しかし、繊維軸方向に対して直角方向であってあらゆる方向に熱接着性樹脂成分が配置され得る点で繊維形成性樹脂成分を芯成分、熱接着性樹脂成分を鞘成分とする芯鞘型複合繊維であることが好ましい。また芯鞘型複合繊維としては同芯芯鞘型複合繊維又は偏芯芯鞘型複合繊維を挙げることができる。
【００１６】
熱接着性樹脂成分（鞘成分）は結晶性熱可塑性樹脂を選択することが必要である。非晶性熱可塑性樹脂であると、紡糸時に配向した分子鎖が融解と同時に無配向となるに伴い大きく収縮してしまう。結晶性熱可塑性樹脂の好ましい例としては、ポリオレフィン系樹脂や結晶性共重合ポリエステル等が挙げられる。
【００１７】
そのポリオレフィン系樹脂の例としては、ポリプロピレン、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、若しくはプロピレンと他のαオレフィンからなる結晶性プロピレン共重合体等のポリオレフィン類、又はエチレン、プロピレン、ブテン−１、若しくはペンテン−１等のαオレフィンと、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、クロトン酸、シトラコン酸、若しくはハイミック酸等の不飽和カルボン酸あるいはこれらのエステル、若しくは酸無水物等の極性基を有する不飽和化合物等の少なくとも１種のコモノマーとの共重合体からなる変性ポリオレフィン類等が挙げられる。
【００１８】
また結晶性共重合ポリエステルの例としては、酸成分として、主たるジカルボン酸成分をテレフタル酸あるいはそのエステル形成性誘導体とし、主たるジオール成分をエチレングリコール、ジ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、ヘキサメチレングリコール、又はこれらの誘導体からのうち１〜３種の組合せにより得られるアルキレンテレフタレートにイソフタル酸、ナフタレン−２，６−ジカルボン酸、５−スルホイソフタル酸塩等の芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸、シクロヘキサメチレンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸、ε−ヒドロキシカルボン酸、ω−ヒドロキシカルボン酸等、前述の例の他、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等の脂肪族ジオール、シクロヘキサメチレンジメタノール等の脂環族ジオール等を、目的の融点を呈するように共重合させたものが挙げられる。
【００１９】
なお、本発明における熱接着性樹脂成分は、繊維形成性樹脂成分がＰＥＴの場合には、融点がＰＥＴより２０℃以上低い結晶性熱可塑性樹脂の２種以上がポリマーブレンドされた形態でもよく、著しく接着性や低熱収縮性を阻害しない範囲で非晶性熱可塑性樹脂やＰＥＴとの融点差が２０℃未満の結晶性熱可塑性樹脂が含有されていてもよい。
【００２０】
熱接着性複合繊維の破断伸度は、１３０〜６００％の範囲内にあることが必要であり、好ましくは１７０〜４５０％の範囲内である。破断伸度が１３０％未満であると、熱接着成分の配向が高いために接着性に劣り、不織布強度が低下する。また、６００％を超えると、実質的に繊維強度が小さくなりすぎ、熱接着不織布の強度を上げることができない。
【００２１】
本発明の熱接着性複合繊維の１２０℃乾熱収縮率は−１０〜５％である特徴をもつ。熱接着時の収縮が少ないために繊維交点での接着点のズレが少なく、接着点が強固になる。更に収縮率が負、いわゆる自己伸長の状態になると熱接着前に不織布中の繊維密度が低下し、嵩高に仕上がることによって柔く風合いの良い不織布ができる。収縮率が５％を超えると、接着強度が低下する方向で繊維密度が上がるために風合いが硬くなる方向である。一方、収縮率が−１０％を下回り自己伸長になると、熱接着時に接着点がずれ、やはり不織布強度が低下する方向に移行する。
【００２２】
前述の高い破断伸度と低い乾熱収縮率を両立するためには、上述のように延伸ドラフトとして０．５〜１．２倍程度の定長熱処理を行うことによって達成される。更にドラフトが１．０倍未満、いわゆるオーバーフィード率を大きくするか、弛緩熱処理の温度を高くすると、自己伸張率が大きくなる傾向にあるが、適度な自己伸張性を付与することにより、不織布であれば嵩高に仕上がり、繊維構造体であれば低密度に仕上がる特徴を付与できる利点がある。１２０℃乾熱収縮率の好ましい範囲は−８〜−０．２％、更に好ましくは−６〜−１％である。
【００２３】
繊維断面は芯鞘断面、または偏芯芯鞘断面が好ましい。サイドバイサイド型では立体捲縮発現によるウェブ状態で収縮が大きく、また接着強度も小さくなる方向で、本発明の目指す効果は幾分減少され得る。また、中実繊維であっても中空繊維であってもよいし、丸断面に限定されることはなく、楕円断面、３〜８葉断面等の多葉断面、３〜８角形等の多角形断面など異形断面でもよい。
【００２４】
繊度は目的に応じて選択すればよく、特に限定されないが、一般的に０．０１〜５００デシテックス程度の範囲で用いられる。紡糸時に樹脂が吐出される口金の径を所定の範囲にすること等により、この繊度範囲を達成することができる。
【００２５】
繊維形成性樹脂成分と熱接着性樹脂成分の複合比は特に限定されないが、目的とする不織布または繊維構造体の強度、嵩、熱収縮率の要求に応じて選択される。繊維形成性樹脂成分／熱接着性樹脂成分の比が重量比で１０／９０〜９０／１０程度であることが好ましい。
【００２６】
特に、接着強力を高くするために、鞘成分の熱接着性樹脂成分は、メルトフローレイト（以下、ＭＦＲと記す）が１〜１５ｇ／１０ｍｉｎの範囲にあることが好ましい。ＭＦＲは、熱融解時のポリマーの流動性を表す側面（大きいほど流動性がよい）とポリマーの分子量の目安となる側面（大きいほど分子量が小さい）があり、従来の熱接着性複合繊維ではＭＦＲが一定以上大きくなければ熱接着温度での鞘成分の流動性が不十分で、強固な熱接着点を形成しないとされてきた。多くの場合は、ＭＦＲが２０ｇ／１０ｍｉｎ以上（１９０℃、２１．１８Ｎ下、ポリプロピレンの場合は２３０℃、２１．１８Ｎ下）のものが用いられているが、本発明の複合繊維によると、ＭＦＲが２０ｇ／１０ｍｉｎ未満であっても接着温度での流動性が良好で、かつ分子量を大きくできるために樹脂そのものの強度を上げることができるため、強固な熱接着点を形成することができる。ＭＦＲが２０ｇ／１０ｍｉｎ以上であってもその効果は同じであるが、特に本発明の特徴を生かすにはＭＦＲが１５ｇ／１０ｍｉｎ以下であることが好ましい。ただし、ＭＦＲが１より小さければ、溶融紡糸における十分な曳糸性に劣り、紡糸断糸が起こり易いために好ましくない。従って、好ましいＭＦＲの範囲は１〜１５ｇ／１０ｍｉｎ、更に好ましい範囲は２〜１２ｇ／１０ｍｉｎである。当業者であれば複合繊維製造を行う前に各樹脂成分のＭＦＲを測定することによって、上記の範囲に合致しそれぞれの成分に適切な樹脂を選択することができる。
【００２７】
繊維の形態は、マルチフィラメント、モノフィラメント、ステープルファイバー、チョップ、トウなど、使用目的に応じていずれの形態もとることができる。本発明の熱接着性複合繊維をカード工程を必要とするステープルファイバーとして使用する場合には、該複合繊維に良好なカード通過性を付与するために、捲縮数を適切な範囲とすることが望ましい。
【実施例】
【００２８】
以下、実施例により、本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれによって何ら限定を受けるものでは無い。なお、実施例における各項目は次の方法で測定した。
【００２９】
（１）固有粘度（ＩＶ）
ポリマーを一定量計量し、ｏ−クロロフェノールに０．０１２ｇ／ｍｌの濃度に溶解してから、常法に従って３５℃にて求めた。
【００３０】
（２）メルトフローレイト（ＭＦＲ）
ポリプロピレン樹脂はＪＩＳ―Ｋ７２１０条件１４（２３０℃、２１．１８Ｎ）、それ以外の樹脂はＪＩＳ−Ｋ７２１０条件４（１９０℃、２１．１８Ｎ）に準じて測定した。なお、メルトフローレイトは溶融紡糸前のペレットを試料とし測定した値である。
【００３１】
（３）融点（Ｔｍ）、ガラス転移点（Ｔｇ）
ＴＡインスツルメント・ジャパン（株）社製のサーマル・アナリスト２２００を使用し、昇温速度２０℃／分で測定した。
【００３２】
（４）繊度
ＪＩＳ Ｌ １０１５：２００５ ８．５．１ Ａ法に記載の方法により測定した。
【００３３】
（５）強度・伸度
ＪＩＳ Ｌ １０１５：２００５ ８．７．１法に記載の方法により測定した。本発明の繊維は定長熱処理の効率により、強伸度にバラツキを生じやすいので、単糸で測定する場合は測定点数を増やす必要がある。測定点数は５０以上が好ましいため、ここでは測定点数を５０とし、その平均値として定義する。
【００３４】
（６）捲縮数、捲縮率
ＪＩＳ Ｌ １０１５：２００５ ８．１２．１〜８．１２．２法に記載の方法により測定した。
【００３５】
（７）１２０℃乾熱収縮率
ＪＩＳ Ｌ １０１５：２００５ ８．１５ ｂ）において、１２０℃において実施した。
【００３６】
（８）ウェブ面積収縮率
エアレイド法により形成した熱接着性複合繊維１００％からなる目付２５ｇ／ｍ２、３０ｃｍ径の円形の非熱処理ウェブを、所定の温度に維持した熱風乾燥機（佐竹化学機械工業株式会社製熱風循環恒温乾燥器：４１−Ｓ４）中に２分間放置して熱処理を行い、収縮処理前のシート面積Ａ０と収縮処理後の面積Ａ１から下記の式により求め面積収縮率とする。
面積収縮率（％）＝〔（Ａ０−Ａ１）／Ａ０〕×１００
【００３７】
（９）不織布強力（接着強力）
上記熱処理後ウェブから、幅５ｃｍ、長さ２０ｃｍの試験片を切り取り、つかみ間隔１０ｃｍ、伸長速度２０ｃｍ／ｍｉｎで測定した。接着強度は、引張破断力を試験片重量で除した値とした。
【００３８】
［実施例１］
芯成分（繊維形成性樹脂成分）にＩＶ＝０．６４ｄｌ／ｇ、Ｔｇ＝７０℃、Ｔｍ＝２５６℃のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、鞘成分（熱接着性樹脂成分）にＭＦＲ＝８ｇ／１０ｍｉｎ、Ｔｍ＝１６５℃（Ｔｇは零度未満）のアイソタクティックポリプロピレン（ＰＰ）を用い、各々２９０℃、２６０℃となるように溶融したのち、公知の芯鞘複合繊維用口金を用いて芯：鞘＝５０：５０の重量比率となるように複合繊維を形成し、吐出量１．０ｇ／ｍｉｎ／孔、紡糸速度９００ｍ／ｍｉｎにて紡糸し、未延伸糸を得た。これを、芯成分のガラス転移点より２０℃高い９０℃の温水中で１．０倍の定長熱処理を行い、ラウリルホスフェートカリウム塩／ポリオキシエチレン変成シリコン＝８０／２０からなる油剤の水溶液に糸条を浸漬した後、スタッフイングボツクスを用いて１１個／２５ｍｍの機械捲縮を付与し、９０℃で乾燥した後、繊維長５．０ｍｍに切断した。切断前のトウで測定した単糸繊度は１１．０ｄｔｅｘ、強度１．３ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度１７０％、１２０℃乾熱収縮率−１．９％であった。
これをエアレイドウェブとし、１８０℃で熱接着させたウェブ面積収縮率は０％、不織布強力は９．５ｋｇ／ｇであった。
【００３９】
［比較例１］
未延伸糸の温水中での定長熱処理を行わない他は、実施例１と同様に繊維を得た。切断前のトウで測定した単糸繊度は１１．１ｄｔｅｘ、強度１．２ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度２６１％、１２０℃乾熱収縮率２５．３％であった。
これをエアレイドウェブとし、１８０℃で熱接着させたウェブ面積収縮率は２５％、不織布強力は８．３ｋｇ／ｇであった。
【００４０】
［比較例２］
吐出量を２．２ｇ／ｍｉｎ／孔とし、未延伸糸を温水中で２．２倍に延伸した他は、実施例１と同様に繊維を得た。切断前のトウで測定した単糸繊度は１１．０ｄｔｅｘ、強度２．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度７３％、１２０℃乾熱収縮率８．２％であった。
これをエアレイドウェブとし、１８０℃で熱接着させたウェブ面積収縮率は６．５％、不織布強力は１．３ｋｇ／ｇであった。
【００４１】
［比較例３］
吐出量を１．５ｇ／ｍｉｎ／孔とし、未延伸糸を温水中で１．５倍に延伸した他は、実施例１と同様に繊維を得た。切断前のトウで測定した単糸繊度は１０．８ｄｔｅｘ、強度１．８ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度１２２％、１２０℃乾熱収縮率１８．９％であった。
これをエアレイドウェブとし、１８０℃で熱接着させたウェブ面積収縮率は１４％、不織布強力は５．１ｋｇ／ｇであった。
【００４２】
［実施例２］
芯成分（繊維形成性樹脂成分）にＩＶ＝０．６４ｄｌ／ｇ、Ｔｇ＝７０℃、Ｔｍ＝２５６℃のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、鞘成分（熱接着性樹脂成分）にＭＦＲ＝２０ｇ／１０ｍｉｎ、Ｔｍ＝１３３℃（Ｔｇは零度未満）の高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を用い、各々２９０℃、２５０℃となるように溶融したのち、公知の芯鞘複合繊維用口金を用いて芯：鞘＝５０：５０の重量比率となるように複合繊維を形成し、吐出量０．７３ｇ／ｍｉｎ／孔、紡糸速度１１５０ｍ／ｍｉｎにて紡糸し、未延伸糸を得た。これを、芯成分のガラス転移点より２０℃高い９０℃の温水中で１．０倍の定長熱処理を行い、ラウリルホスフェートカリウム塩／ポリオキシエチレン変成シリコン＝８０／２０からなる油剤の水溶液に糸条を浸漬した後、押し込み型クリンパーを用いて１１個／２５ｍｍの機械捲縮を付与し、１１０℃で乾燥した後、繊維長５．０ｍｍに切断した。切断前のトウで測定した単糸繊度は６．５ｄｔｅｘ、強度０．８ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度４４５％、１２０℃乾熱収縮率−１．６％であった。
これをエアレイドウェブとし、１５０℃で熱接着させたウェブ面積収縮率は０％、不織布強力は７．９ｋｇ／ｇであった。
【００４３】
［実施例３］
芯成分（繊維形成性樹脂成分）にＩＶ＝０．６４ｄｌ／ｇ、Ｔｇ＝７０℃、Ｔｍ＝２５６℃のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、鞘成分（熱接着性樹脂成分）にＭＦＲ＝８ｇ／１０ｍｉｎ、Ｔｍ＝１６５℃（Ｔｇは零度未満）のアイソタクティックポリプロピレン（ＰＰ）を８０重量％と、ＭＦＲ＝８ｇ／１０ｍｉｎ、Ｔｍ＝９８℃（Ｔｇは零度未満）の無水マレイン酸−アクリル酸メチルグラフト共重合ポリエチレン（ｍ−ＰＥ；無水マレイン酸＝２重量％、アクリル酸メチル＝７重量％）を２０重量％とをブレンドしたペレットを用い、各々２９０℃、２５０℃となるように溶融したのち、公知の芯鞘複合繊維用口金を用いて芯：鞘＝５０：５０の重量比率となるように複合繊維を形成し、吐出量０．７３ｇ／ｍｉｎ／孔、紡糸速度１１５０ｍ／ｍｉｎにて紡糸し、未延伸糸を得た。これを、芯成分のガラス転移点より２０℃高い９０℃の温水中で１．０倍の定長熱処理を行い、ラウリルホスフェートカリウム塩／ポリオキシエチレン変性シリコン＝８０／２０からなる油剤の水溶液に糸条を浸漬した後、押し込み型クリンパーを用いて１１個／２５ｍｍの機械捲縮を付与し、１１０℃で乾燥した後、繊維長５．０ｍｍに切断した。切断前のトウで測定した単糸繊度は１１．１ｄｔｅｘ、強度１．２ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度１５０％、１２０℃乾熱収縮率−４．０％であった。
これをエアレイドウェブとし、１８０℃で熱接着させたウェブ面積収縮率は０％、不織布強力は１１．４ｋｇ／ｇであった。
【００４４】
［実施例４］
芯成分（繊維形成性樹脂成分）にＩＶ＝０．６４ｄｌ／ｇ、Ｔｇ＝７０℃、Ｔｍ＝２５６℃のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、鞘成分（熱接着性樹脂成分）にＭＦＲ＝４０ｇ／１０ｍｉｎ、Ｔｍ＝１５２℃、Ｔｇ＝４３℃の結晶性共重合ポリエステル（ｃｏ−ＰＥＴ−１：イソフタル酸２０モル％−テトラメチレングリコール５０モル％共重合ポリエチレンテレフタレート）を用い、各々２９０℃、２５５℃となるように溶融したのち、公知の芯鞘複合繊維用口金を用いて芯：鞘＝５０：５０の重量比率となるように複合繊維を形成し、吐出量０．７１ｇ／ｍｉｎ／孔、紡糸速度１２５０ｍ／ｍｉｎにて紡糸し、未延伸糸を得た。これを、芯成分のガラス転移点より２０℃高い９０℃の温水中で１．０倍の定長熱処理を行い、ラウリルホスフェートカリウム塩／ポリオキシエチレン変成シリコン＝８０／２０からなる油剤の水溶液に糸条を浸漬した後、押し込み型クリンパーを用いて１１個／２５ｍｍの機械捲縮を付与し、９０℃で乾燥した後、繊維長５．０ｍｍに切断した。切断前のトウで測定した単糸繊度は５．７ｄｔｅｘ、強度１．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度４００％、１２０℃乾熱収縮率−３．５％であった。
これをエアレイドウェブとし、１８０℃で熱接着させたウェブ面積収縮率は０％、不織布強力は１１．０ｋｇ／ｇであった。
【００４５】
［比較例４］
芯成分（繊維形成性樹脂成分）にＩＶ＝０．６４ｄｌ／ｇ、Ｔｇ＝７０℃、Ｔｍ＝２５６℃のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、鞘成分（熱接着性樹脂成分）にＭＦＲ＝４０ｇ／１０ｍｉｎ、Ｔｇ＝６３℃（融点は無し）の非晶性共重合ポリエステル（ｃｏ−ＰＥＴ−２：イソフタル酸３０モル％−ジエチレングリコール８モル％共重合ポリエチレンテレフタレート）を用い、各々２９０℃、２５０℃となるように溶融したのち、公知の芯鞘複合繊維用口金を用いて芯：鞘＝５０：５０の重量比率となるように複合繊維を形成し、吐出量０．７１ｇ／ｍｉｎ／孔、紡糸速度１２５０ｍ／ｍｉｎにて紡糸し、未延伸糸を得た。これを６５℃の温水中で１．０倍の定長熱処理を行い、ラウリルホスフェートカリウム塩／ポリオキシエチレン変成シリコン＝８０／２０からなる油剤の水溶液に糸条を浸漬した後、押し込み型クリンパーを用いて９個／２５ｍｍの機械捲縮を付与し、５５℃で乾燥した後、繊維長５．０ｍｍに切断した。切断前のトウで測定した単糸繊度は５．７ｄｔｅｘ、強度１．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度１８０％であり、１２０℃乾熱収縮率は７５％であった。
これをエアレイドウェブとし、１８０℃で熱接着させると収縮が大きく、ウェブ面積収縮率、不織布強力ともに測定不可であった。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明の熱接着性複合繊維は、ＰＥＴを繊維形成性樹脂成分とするため、従来提案されている高接着性かつ低熱収縮性の熱接着性複合繊維に比べ、嵩高性と高い不織布強力を有し、更に接着強度を上げるために熱接着温度を高く設定することも可能となるので、熱接着不織布や繊維構造体を高速で生産することが可能となる。更に、高速紡糸のようなプロセスを必要としないので、エネルギーコストも低く、ドフィング切替のロスや断糸が少ないため歩留まりが向上するメリットも大きい。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱接着後の接着強力が高く、かつ熱接着時の熱収縮が極めて少ない、熱接着性複合繊維とその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
熱接着性樹脂成分を鞘とし、繊維形成性樹脂成分を芯とする芯鞘型熱接着複合繊維に代表される熱接着性複合繊維は、カード法やエアレイド法、湿式抄紙法等により繊維ウェブを形成した後、熱風ドライヤーや熱ロールにより熱接着性樹脂成分を融解させて繊維間結合を形成するため、有機溶剤を溶媒とする接着剤を用いずに済み、環境への有害物排出が少ないだけでなく、生産速度向上およびそれに伴うコストダウンのメリットが大きく、硬綿、ベッドマット等の繊維構造体や不織布用途をメインとして広く用いられてきた。
中でも、不織布強力の更なる向上や不織布生産速度向上を狙って、熱接着性複合繊維の低温接着性または接着強度の向上が検討されている。
【０００３】
特許文献１においては、プロピレン−エチレン−ブテン−１からなる３元共重合体を鞘成分とし、結晶性ポリプロピレンを芯成分として、それらを鞘成分／芯成分＝２０／８０〜６０／４０の複合比で紡糸して得た複合未延伸糸を、延伸倍率３.０未満で延伸することにより、従来よりも高い接着強力を有する熱接着性複合繊維が得られることが開示されている。しかしながら、このような繊維は、延伸倍率が低いために単糸間に均一なテンションがかからず、ネック変形のばらつきが大きく、繊度斑を生じるばかりか、実際は熱収縮および熱収縮斑が大きい欠点があった。
【０００４】
特許文献２においては、高速紡糸法により熱接着性樹脂成分の配向指数を２５％以下とし、繊維形成性樹脂成分の配向指数を４０％以上とすることで、接着点強度が強く、より低温で融着し、かつ熱収縮率の小さい熱融着性複合繊維が開示されている。しかしながら、高速紡糸法は、現在の短繊維製造プロセスは工程安定性とコストパフォーマンスの両面で歩留まりが悪く、商業生産にはまだまだ困難な課題が多くある。
【０００５】
更に、特許文献１、特許文献２共に、芯成分がポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと記す）での実施例は開示されていない。芯成分をＰＥＴとすることは、芯成分がポリプロピレン（以下、ＰＰと記す）の場合に比べ、芯成分の融点が鞘成分のそれより十分高くできるため、熱接着強力を更に向上させることができ、また嵩高性の面でも剛性が高く、より嵩高い不織布が得られるポテンシャルを有しているが、特許文献１のような低倍率延伸や単なる未延伸糸を適用しても、芯成分の配向結晶性が不十分であるために熱収縮は大きいものとなった。更に、特許文献２のような高速紡糸を適用すると、芯成分の溶融温度に併せて鞘成分の温度を上げざるを得ず、鞘ポリマーの劣化および紡糸ドラフトが大きいために断糸が非常に起こり易い課題があった。
【０００６】
【特許文献１】特開平６−１０８３１０号公報
【特許文献２】特開２００４−２１８１８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記従来技術を背景になされたもので、その目的は、ポリエチレンテレフタレートを繊維形成性樹脂成分とし、接着強力が高く、かつ熱収縮の少ない、嵩高な不織布または繊維構造体を製造可能とする熱接着性複合繊維を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者等は、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、熱接着性樹脂成分として、ＰＥＴより２０℃以上低い融点をもつ結晶性熱可塑性樹脂を用い、１８００ｍ／ｍｉｎ以下の紡糸速度で引き取った未延伸糸を熱接着性樹脂成分のガラス転移点と繊維形成性樹脂成分のガラス転移点の双方より高い温度で０．５〜１．２の倍率で定長熱処理することにより、高い接着強度と十分低い熱収縮率を有するＰＥＴを繊維形成性樹脂成分とする熱接着性複合繊維を発明するに至った。
【０００９】
より具体的には、上記課題は繊維形成性樹脂成分および熱接着性樹脂成分からなる複合繊維であって、繊維形成性樹脂成分がポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなり、熱接着性樹脂成分が繊維形成性樹脂成分より２０℃以上低い融点をもつ結晶性熱可塑性樹脂からなり、破断伸度が１３０〜６００％、１２０℃乾熱収縮率が−１０〜５％であることを特徴とする熱接着性複合繊維、並びに１８００ｍ／ｍｉｎ以下の紡糸速度で引き取った未延伸糸を熱接着性樹脂成分のガラス転移点と繊維形成性樹脂成分のガラス転移点の双方より高い温度で０．５〜１．１の倍率で定長熱処理することを特徴とする熱接着性複合繊維の製造方法による発明により解決することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の熱接着性複合繊維は、ＰＥＴを繊維形成性樹脂成分とするため、従来提案されている高接着性かつ低熱収縮性の熱接着性複合繊維に比べ、嵩高性と高い不織布強力を有し、更に接着強度を上げるために熱接着温度を高く設定することも可能となるので、熱接着不織布や繊維構造体を高速で生産することが可能となる。更に、高速紡糸のようなプロセスを必要としないので、エネルギーコストも低く、ドフィング切替のロスや断糸が少ないため歩留まりが向上するメリットも大きい
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下本発明の実施形態について詳細に説明する。
まず、本発明は繊維形成性樹脂成分および熱接着性樹脂成分からなる複合繊維であり、繊維形成性樹脂成分をＰＥＴとし、ＰＥＴより２０℃以上低い融点を有する結晶性熱可塑性樹脂を熱接着性樹脂成分とする熱接着性複合繊維である。ここでＰＥＴと熱接着性樹脂成分の融点差が２０℃未満であると熱接着性樹脂成分を融解し接着させる工程で繊維形成性樹脂成分も溶けてしまい、強度の高い不織布または繊維構造体ができないので、であり好ましくない。この複合繊維は公知の複合繊維の溶融方法や口金を用いて、紡糸速度１８００ｍ／ｍｉｎ以下で未延伸糸を得、更にＰＥＴのガラス転移点（以下、Ｔｇと記す）と熱接着性樹脂成分の熱可塑性結晶性樹脂のＴｇの双方より高い温度、好ましくはそれより１０℃以上高い温度で、定長下で熱処理することにより得られる。多くの場合はＰＥＴのＴｇ（約７０℃）となり、従って、７５℃好ましくは８０℃以上の温度で定長熱処理を行う。定長熱処理の温度がこの範囲より低いと複合繊維の熱接着時の収縮率が大きくなるので好ましくない。
【００１２】
ここでいう定長熱処理は、溶融紡糸により得た未延伸糸を０．５〜１．２倍のドラフトをかけた状態で行う。実質は、熱処理前後で繊維軸方向の変形がないように１．０倍で行うが、樹脂の性質上未延伸糸が熱伸長性を有する場合は延伸機のローラー間での糸条の弛みを防ぐために、１．０倍より大きいドラフトをかけてもよい。１．２倍を超えたドラフトを付与することは未延伸糸を延伸させることになるので好ましくない。また、樹脂の性質上や紡糸延伸条件に由来した熱収縮性を有する場合も繊維の配向を上げてしまう方向であるので、１．０倍より大きいドラフトをかける代わりに未延伸糸が延伸中に弛みを生じない程度の１．０倍未満のドラフト（オーバーフィード）としても差し支えない。弛みの生じないドラフトは０．５倍程度が下限である。これを下回ると殆どのポリマー系では収縮が不十分でトウが垂れやすくなる。
【００１３】
定長熱処理はヒータープレート上、熱風吹付け、高温空気中、蒸気吹付け、シリコンオイルバス等の液体熱媒中などで実施すればよいが、熱効率がよく、その後の繊維処理剤付与の際に洗浄の必要がない温水中で実施することが好ましい。
【００１４】
紡糸速度は１８００ｍ／ｍｉｎ以下であることが必要であり、好ましくは１５００ｍ／ｍｉｎ以下、更に好ましくは１３００ｍ／ｍｉｎ以下である。１８００ｍ／ｍｉｎを超えると未延伸糸の配向が上がり、本発明が目標とする高接着性を阻害する上、断糸が多くなり、生産性が悪くなる。また紡糸速度がこの範囲より遅くても当然のごとく生産性が悪くなる。
【００１５】
本発明の熱接着性複合繊維の形態は繊維形成性樹脂成分と熱接着性樹脂成分とが所謂サイドバイサイド型で貼りあわされた複合繊維であっても、繊維形成性樹脂成分が芯成分熱接着性樹脂成分を鞘成分とする芯鞘型複合繊維であっても構わない。しかし、繊維軸方向に対して直角方向であってあらゆる方向に熱接着性樹脂成分が配置され得る点で繊維形成性樹脂成分を芯成分、熱接着性樹脂成分を鞘成分とする芯鞘型複合繊維であることが好ましい。また芯鞘型複合繊維としては同芯芯鞘型複合繊維又は偏芯芯鞘型複合繊維を挙げることができる。
【００１６】
熱接着性樹脂成分（鞘成分）は結晶性熱可塑性樹脂を選択することが必要である。非晶性熱可塑性樹脂であると、紡糸時に配向した分子鎖が融解と同時に無配向となるに伴い大きく収縮してしまう。結晶性熱可塑性樹脂の好ましい例としては、ポリオレフィン系樹脂や結晶性共重合ポリエステル等が挙げられる。
【００１７】
そのポリオレフィン系樹脂の例としては、ポリプロピレン、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、若しくはプロピレンと他のαオレフィンからなる結晶性プロピレン共重合体等のポリオレフィン類、又はエチレン、プロピレン、ブテン−１、若しくはペンテン−１等のαオレフィンと、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、クロトン酸、シトラコン酸、若しくはハイミック酸等の不飽和カルボン酸あるいはこれらのエステル、若しくは酸無水物等の極性基を有する不飽和化合物等の少なくとも１種のコモノマーとの共重合体からなる変性ポリオレフィン類等が挙げられる。
【００１８】
また結晶性共重合ポリエステルの例としては、酸成分として、主たるジカルボン酸成分をテレフタル酸あるいはそのエステル形成性誘導体とし、主たるジオール成分をエチレングリコール、ジ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、ヘキサメチレングリコール、又はこれらの誘導体からのうち１〜３種の組合せにより得られるアルキレンテレフタレートにイソフタル酸、ナフタレン−２，６−ジカルボン酸、５−スルホイソフタル酸塩等の芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸、シクロヘキサメチレンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸、ε−ヒドロキシカルボン酸、ω−ヒドロキシカルボン酸等、前述の例の他、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等の脂肪族ジオール、シクロヘキサメチレンジメタノール等の脂環族ジオール等を、目的の融点を呈するように共重合させたものが挙げられる。
【００１９】
なお、本発明における熱接着性樹脂成分は、繊維形成性樹脂成分がＰＥＴの場合には、融点がＰＥＴより２０℃以上低い結晶性熱可塑性樹脂の２種以上がポリマーブレンドされた形態でもよく、著しく接着性や低熱収縮性を阻害しない範囲で非晶性熱可塑性樹脂やＰＥＴとの融点差が２０℃未満の結晶性熱可塑性樹脂が含有されていてもよい。
【００２０】
熱接着性複合繊維の破断伸度は、１３０〜６００％の範囲内にあることが必要であり、好ましくは１７０〜４５０％の範囲内である。破断伸度が１３０％未満であると、熱接着成分の配向が高いために接着性に劣り、不織布強度が低下する。また、６００％を超えると、実質的に繊維強度が小さくなりすぎ、熱接着不織布の強度を上げることができない。
【００２１】
本発明の熱接着性複合繊維の１２０℃乾熱収縮率は−１０〜５％である特徴をもつ。熱接着時の収縮が少ないために繊維交点での接着点のズレが少なく、接着点が強固になる。更に収縮率が負、いわゆる自己伸長の状態になると熱接着前に不織布中の繊維密度が低下し、嵩高に仕上がることによって柔く風合いの良い不織布ができる。収縮率が５％を超えると、接着強度が低下する方向で繊維密度が上がるために風合いが硬くなる方向である。一方、収縮率が−１０％を下回り自己伸長になると、熱接着時に接着点がずれ、やはり不織布強度が低下する方向に移行する。
【００２２】
前述の高い破断伸度と低い乾熱収縮率を両立するためには、上述のように延伸ドラフトとして０．５〜１．２倍程度の定長熱処理を行うことによって達成される。更にドラフトが１．０倍未満、いわゆるオーバーフィード率を大きくするか、弛緩熱処理の温度を高くすると、自己伸張率が大きくなる傾向にあるが、適度な自己伸張性を付与することにより、不織布であれば嵩高に仕上がり、繊維構造体であれば低密度に仕上がる特徴を付与できる利点がある。１２０℃乾熱収縮率の好ましい範囲は−８〜−０．２％、更に好ましくは−６〜−１％である。
【００２３】
繊維断面は芯鞘断面、または偏芯芯鞘断面が好ましい。サイドバイサイド型では立体捲縮発現によるウェブ状態で収縮が大きく、また接着強度も小さくなる方向で、本発明の目指す効果は幾分減少され得る。また、中実繊維であっても中空繊維であってもよいし、丸断面に限定されることはなく、楕円断面、３〜８葉断面等の多葉断面、３〜８角形等の多角形断面など異形断面でもよい。
【００２４】
繊度は目的に応じて選択すればよく、特に限定されないが、一般的に０．０１〜５００デシテックス程度の範囲で用いられる。紡糸時に樹脂が吐出される口金の径を所定の範囲にすること等により、この繊度範囲を達成することができる。
【００２５】
繊維形成性樹脂成分と熱接着性樹脂成分の複合比は特に限定されないが、目的とする不織布または繊維構造体の強度、嵩、熱収縮率の要求に応じて選択される。繊維形成性樹脂成分／熱接着性樹脂成分の比が重量比で１０／９０〜９０／１０程度であることが好ましい。
【００２６】
特に、接着強力を高くするために、鞘成分の熱接着性樹脂成分は、メルトフローレイト（以下、ＭＦＲと記す）が１〜１５ｇ／１０ｍｉｎの範囲にあることが好ましい。ＭＦＲは、熱融解時のポリマーの流動性を表す側面（大きいほど流動性がよい）とポリマーの分子量の目安となる側面（大きいほど分子量が小さい）があり、従来の熱接着性複合繊維ではＭＦＲが一定以上大きくなければ熱接着温度での鞘成分の流動性が不十分で、強固な熱接着点を形成しないとされてきた。多くの場合は、ＭＦＲが２０ｇ／１０ｍｉｎ以上（１９０℃、２１．１８Ｎ下、ポリプロピレンの場合は２３０℃、２１．１８Ｎ下）のものが用いられているが、本発明の複合繊維によると、ＭＦＲが２０ｇ／１０ｍｉｎ未満であっても接着温度での流動性が良好で、かつ分子量を大きくできるために樹脂そのものの強度を上げることができるため、強固な熱接着点を形成することができる。ＭＦＲが２０ｇ／１０ｍｉｎ以上であってもその効果は同じであるが、特に本発明の特徴を生かすにはＭＦＲが１５ｇ／１０ｍｉｎ以下であることが好ましい。ただし、ＭＦＲが１より小さければ、溶融紡糸における十分な曳糸性に劣り、紡糸断糸が起こり易いために好ましくない。従って、好ましいＭＦＲの範囲は１〜１５ｇ／１０ｍｉｎ、更に好ましい範囲は２〜１２ｇ／１０ｍｉｎである。当業者であれば複合繊維製造を行う前に各樹脂成分のＭＦＲを測定することによって、上記の範囲に合致しそれぞれの成分に適切な樹脂を選択することができる。
【００２７】
繊維の形態は、マルチフィラメント、モノフィラメント、ステープルファイバー、チョップ、トウなど、使用目的に応じていずれの形態もとることができる。本発明の熱接着性複合繊維をカード工程を必要とするステープルファイバーとして使用する場合には、該複合繊維に良好なカード通過性を付与するために、捲縮数を適切な範囲とすることが望ましい。
【実施例】
【００２８】
以下、実施例により、本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれによって何ら限定を受けるものでは無い。なお、実施例における各項目は次の方法で測定した。
【００２９】
（１）固有粘度（ＩＶ）
ポリマーを一定量計量し、ｏ−クロロフェノールに０．０１２ｇ／ｍｌの濃度に溶解してから、常法に従って３５℃にて求めた。
【００３０】
（２）メルトフローレイト（ＭＦＲ）
ポリプロピレン樹脂はＪＩＳ―Ｋ７２１０条件１４（２３０℃、２１．１８Ｎ）、それ以外の樹脂はＪＩＳ−Ｋ７２１０条件４（１９０℃、２１．１８Ｎ）に準じて測定した。なお、メルトフローレイトは溶融紡糸前のペレットを試料とし測定した値である。
【００３１】
（３）融点（Ｔｍ）、ガラス転移点（Ｔｇ）
ＴＡインスツルメント・ジャパン（株）社製のサーマル・アナリスト２２００を使用し、昇温速度２０℃／分で測定した。
【００３２】
（４）繊度
ＪＩＳ Ｌ １０１５：２００５ ８．５．１ Ａ法に記載の方法により測定した。
【００３３】
（５）強度・伸度
ＪＩＳ Ｌ １０１５：２００５ ８．７．１法に記載の方法により測定した。本発明の繊維は定長熱処理の効率により、強伸度にバラツキを生じやすいので、単糸で測定する場合は測定点数を増やす必要がある。測定点数は５０以上が好ましいため、ここでは測定点数を５０とし、その平均値として定義する。
【００３４】
（６）捲縮数、捲縮率
ＪＩＳ Ｌ １０１５：２００５ ８．１２．１〜８．１２．２法に記載の方法により測定した。
【００３５】
（７）１２０℃乾熱収縮率
ＪＩＳ Ｌ １０１５：２００５ ８．１５ ｂ）において、１２０℃において実施した。
【００３６】
（８）ウェブ面積収縮率
エアレイド法により形成した熱接着性複合繊維１００％からなる目付２５ｇ／ｍ２、３０ｃｍ径の円形の非熱処理ウェブを、所定の温度に維持した熱風乾燥機（佐竹化学機械工業株式会社製熱風循環恒温乾燥器：４１−Ｓ４）中に２分間放置して熱処理を行い、収縮処理前のシート面積Ａ０と収縮処理後の面積Ａ１から下記の式により求め面積収縮率とする。
面積収縮率（％）＝〔（Ａ０−Ａ１）／Ａ０〕×１００
【００３７】
（９）不織布強力（接着強力）
上記熱処理後ウェブから、幅５ｃｍ、長さ２０ｃｍの試験片を切り取り、つかみ間隔１０ｃｍ、伸長速度２０ｃｍ／ｍｉｎで測定した。接着強度は、引張破断力を試験片重量で除した値とした。
【００３８】
［実施例１］
芯成分（繊維形成性樹脂成分）にＩＶ＝０．６４ｄｌ／ｇ、Ｔｇ＝７０℃、Ｔｍ＝２５６℃のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、鞘成分（熱接着性樹脂成分）にＭＦＲ＝８ｇ／１０ｍｉｎ、Ｔｍ＝１６５℃（Ｔｇは零度未満）のアイソタクティックポリプロピレン（ＰＰ）を用い、各々２９０℃、２６０℃となるように溶融したのち、公知の芯鞘複合繊維用口金を用いて芯：鞘＝５０：５０の重量比率となるように複合繊維を形成し、吐出量１．０ｇ／ｍｉｎ／孔、紡糸速度９００ｍ／ｍｉｎにて紡糸し、未延伸糸を得た。これを、芯成分のガラス転移点より２０℃高い９０℃の温水中で１．０倍の定長熱処理を行い、ラウリルホスフェートカリウム塩／ポリオキシエチレン変成シリコン＝８０／２０からなる油剤の水溶液に糸条を浸漬した後、スタッフイングボツクスを用いて１１個／２５ｍｍの機械捲縮を付与し、９０℃で乾燥した後、繊維長５．０ｍｍに切断した。切断前のトウで測定した単糸繊度は１１．０ｄｔｅｘ、強度１．３ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度１７０％、１２０℃乾熱収縮率−１．９％であった。
これをエアレイドウェブとし、１８０℃で熱接着させたウェブ面積収縮率は０％、不織布強力は９．５ｋｇ／ｇであった。
【００３９】
［比較例１］
未延伸糸の温水中での定長熱処理を行わない他は、実施例１と同様に繊維を得た。切断前のトウで測定した単糸繊度は１１．１ｄｔｅｘ、強度１．２ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度２６１％、１２０℃乾熱収縮率２５．３％であった。
これをエアレイドウェブとし、１８０℃で熱接着させたウェブ面積収縮率は２５％、不織布強力は８．３ｋｇ／ｇであった。
【００４０】
［比較例２］
吐出量を２．２ｇ／ｍｉｎ／孔とし、未延伸糸を温水中で２．２倍に延伸した他は、実施例１と同様に繊維を得た。切断前のトウで測定した単糸繊度は１１．０ｄｔｅｘ、強度２．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度７３％、１２０℃乾熱収縮率８．２％であった。
これをエアレイドウェブとし、１８０℃で熱接着させたウェブ面積収縮率は６．５％、不織布強力は１．３ｋｇ／ｇであった。
【００４１】
［比較例３］
吐出量を１．５ｇ／ｍｉｎ／孔とし、未延伸糸を温水中で１．５倍に延伸した他は、実施例１と同様に繊維を得た。切断前のトウで測定した単糸繊度は１０．８ｄｔｅｘ、強度１．８ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度１２２％、１２０℃乾熱収縮率１８．９％であった。
これをエアレイドウェブとし、１８０℃で熱接着させたウェブ面積収縮率は１４％、不織布強力は５．１ｋｇ／ｇであった。
【００４２】
［実施例２］
芯成分（繊維形成性樹脂成分）にＩＶ＝０．６４ｄｌ／ｇ、Ｔｇ＝７０℃、Ｔｍ＝２５６℃のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、鞘成分（熱接着性樹脂成分）にＭＦＲ＝２０ｇ／１０ｍｉｎ、Ｔｍ＝１３３℃（Ｔｇは零度未満）の高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を用い、各々２９０℃、２５０℃となるように溶融したのち、公知の芯鞘複合繊維用口金を用いて芯：鞘＝５０：５０の重量比率となるように複合繊維を形成し、吐出量０．７３ｇ／ｍｉｎ／孔、紡糸速度１１５０ｍ／ｍｉｎにて紡糸し、未延伸糸を得た。これを、芯成分のガラス転移点より２０℃高い９０℃の温水中で１．０倍の定長熱処理を行い、ラウリルホスフェートカリウム塩／ポリオキシエチレン変成シリコン＝８０／２０からなる油剤の水溶液に糸条を浸漬した後、押し込み型クリンパーを用いて１１個／２５ｍｍの機械捲縮を付与し、１１０℃で乾燥した後、繊維長５．０ｍｍに切断した。切断前のトウで測定した単糸繊度は６．５ｄｔｅｘ、強度０．８ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度４４５％、１２０℃乾熱収縮率−１．６％であった。
これをエアレイドウェブとし、１５０℃で熱接着させたウェブ面積収縮率は０％、不織布強力は７．９ｋｇ／ｇであった。
【００４３】
［実施例３］
芯成分（繊維形成性樹脂成分）にＩＶ＝０．６４ｄｌ／ｇ、Ｔｇ＝７０℃、Ｔｍ＝２５６℃のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、鞘成分（熱接着性樹脂成分）にＭＦＲ＝８ｇ／１０ｍｉｎ、Ｔｍ＝１６５℃（Ｔｇは零度未満）のアイソタクティックポリプロピレン（ＰＰ）を８０重量％と、ＭＦＲ＝８ｇ／１０ｍｉｎ、Ｔｍ＝９８℃（Ｔｇは零度未満）の無水マレイン酸−アクリル酸メチルグラフト共重合ポリエチレン（ｍ−ＰＥ；無水マレイン酸＝２重量％、アクリル酸メチル＝７重量％）を２０重量％とをブレンドしたペレットを用い、各々２９０℃、２５０℃となるように溶融したのち、公知の芯鞘複合繊維用口金を用いて芯：鞘＝５０：５０の重量比率となるように複合繊維を形成し、吐出量０．７３ｇ／ｍｉｎ／孔、紡糸速度１１５０ｍ／ｍｉｎにて紡糸し、未延伸糸を得た。これを、芯成分のガラス転移点より２０℃高い９０℃の温水中で１．０倍の定長熱処理を行い、ラウリルホスフェートカリウム塩／ポリオキシエチレン変性シリコン＝８０／２０からなる油剤の水溶液に糸条を浸漬した後、押し込み型クリンパーを用いて１１個／２５ｍｍの機械捲縮を付与し、１１０℃で乾燥した後、繊維長５．０ｍｍに切断した。切断前のトウで測定した単糸繊度は１１．１ｄｔｅｘ、強度１．２ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度１５０％、１２０℃乾熱収縮率−４．０％であった。
これをエアレイドウェブとし、１８０℃で熱接着させたウェブ面積収縮率は０％、不織布強力は１１．４ｋｇ／ｇであった。
【００４４】
［実施例４］
芯成分（繊維形成性樹脂成分）にＩＶ＝０．６４ｄｌ／ｇ、Ｔｇ＝７０℃、Ｔｍ＝２５６℃のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、鞘成分（熱接着性樹脂成分）にＭＦＲ＝４０ｇ／１０ｍｉｎ、Ｔｍ＝１５２℃、Ｔｇ＝４３℃の結晶性共重合ポリエステル（ｃｏ−ＰＥＴ−１：イソフタル酸２０モル％−テトラメチレングリコール５０モル％共重合ポリエチレンテレフタレート）を用い、各々２９０℃、２５５℃となるように溶融したのち、公知の芯鞘複合繊維用口金を用いて芯：鞘＝５０：５０の重量比率となるように複合繊維を形成し、吐出量０．７１ｇ／ｍｉｎ／孔、紡糸速度１２５０ｍ／ｍｉｎにて紡糸し、未延伸糸を得た。これを、芯成分のガラス転移点より２０℃高い９０℃の温水中で１．０倍の定長熱処理を行い、ラウリルホスフェートカリウム塩／ポリオキシエチレン変成シリコン＝８０／２０からなる油剤の水溶液に糸条を浸漬した後、押し込み型クリンパーを用いて１１個／２５ｍｍの機械捲縮を付与し、９０℃で乾燥した後、繊維長５．０ｍｍに切断した。切断前のトウで測定した単糸繊度は５．７ｄｔｅｘ、強度１．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度４００％、１２０℃乾熱収縮率−３．５％であった。
これをエアレイドウェブとし、１８０℃で熱接着させたウェブ面積収縮率は０％、不織布強力は１１．０ｋｇ／ｇであった。
【００４５】
［比較例４］
芯成分（繊維形成性樹脂成分）にＩＶ＝０．６４ｄｌ／ｇ、Ｔｇ＝７０℃、Ｔｍ＝２５６℃のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、鞘成分（熱接着性樹脂成分）にＭＦＲ＝４０ｇ／１０ｍｉｎ、Ｔｇ＝６３℃（融点は無し）の非晶性共重合ポリエステル（ｃｏ−ＰＥＴ−２：イソフタル酸３０モル％−ジエチレングリコール８モル％共重合ポリエチレンテレフタレート）を用い、各々２９０℃、２５０℃となるように溶融したのち、公知の芯鞘複合繊維用口金を用いて芯：鞘＝５０：５０の重量比率となるように複合繊維を形成し、吐出量０．７１ｇ／ｍｉｎ／孔、紡糸速度１２５０ｍ／ｍｉｎにて紡糸し、未延伸糸を得た。これを６５℃の温水中で１．０倍の定長熱処理を行い、ラウリルホスフェートカリウム塩／ポリオキシエチレン変成シリコン＝８０／２０からなる油剤の水溶液に糸条を浸漬した後、押し込み型クリンパーを用いて９個／２５ｍｍの機械捲縮を付与し、５５℃で乾燥した後、繊維長５．０ｍｍに切断した。切断前のトウで測定した単糸繊度は５．７ｄｔｅｘ、強度１．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度１８０％であり、１２０℃乾熱収縮率は７５％であった。
これをエアレイドウェブとし、１８０℃で熱接着させると収縮が大きく、ウェブ面積収縮率、不織布強力ともに測定不可であった。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明の熱接着性複合繊維は、ＰＥＴを繊維形成性樹脂成分とするため、従来提案されている高接着性かつ低熱収縮性の熱接着性複合繊維に比べ、嵩高性と高い不織布強力を有し、更に接着強度を上げるために熱接着温度を高く設定することも可能となるので、熱接着不織布や繊維構造体を高速で生産することが可能となる。更に、高速紡糸のようなプロセスを必要としないので、エネルギーコストも低く、ドフィング切替のロスや断糸が少ないため歩留まりが向上するメリットも大きい。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維形成性樹脂成分および熱接着性樹脂成分からなる複合繊維であって、繊維形成性樹脂成分がポリエチレンテレフタレートからなり、熱接着性樹脂成分が繊維形成性樹脂成分より２０℃以上低い融点をもつ結晶性熱可塑性樹脂からなり、破断伸度が１３０〜６００％、１２０℃乾熱収縮率が−１０〜５％であることを特徴とする熱接着性複合繊維。
【請求項２】
繊維形成性樹脂成分が芯成分、熱接着性樹脂成分が鞘成分となる芯鞘型複合繊維である請求項１記載の熱接着性複合繊維。
【請求項３】
熱接着性樹脂成分がポリオレフィン系樹脂である、請求項１〜２のいずれか１項記載の熱接着性複合繊維。
【請求項４】
熱接着性樹脂成分が結晶性共重合ポリエステルである、請求項１〜２のいずれか１項記載の熱接着性複合繊維。
【請求項５】
熱接着性樹脂成分のメルトフローレイト（ＭＦＲ）が１〜１５ｇ／１０ｍｉｎであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項記載の熱接着性複合繊維。
【請求項６】
１８００ｍ／ｍｉｎ以下の紡糸速度で引き取った未延伸糸を熱接着性樹脂成分のガラス転移点と繊維形成性樹脂成分のガラス転移点の双方より高い温度下０．５〜１．２の倍率で定長熱処理することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項記載の熱接着性複合繊維の製造方法。
【請求項７】
定長熱処理を温水中で行うことを特徴とする、請求項６記載の熱接着性複合繊維の製造方法。
【請求項１】
繊維形成性樹脂成分および熱接着性樹脂成分からなる複合繊維であって、繊維形成性樹脂成分がポリエチレンテレフタレートからなり、熱接着性樹脂成分が繊維形成性樹脂成分より２０℃以上低い融点をもつ結晶性熱可塑性樹脂からなり、破断伸度が１３０〜６００％、１２０℃乾熱収縮率が−１０〜５％であることを特徴とする熱接着性複合繊維。
【請求項２】
繊維形成性樹脂成分が芯成分、熱接着性樹脂成分が鞘成分となる芯鞘型複合繊維である請求項１記載の熱接着性複合繊維。
【請求項３】
熱接着性樹脂成分がポリオレフィン系樹脂である、請求項１〜２のいずれか１項記載の熱接着性複合繊維。
【請求項４】
熱接着性樹脂成分が結晶性共重合ポリエステルである、請求項１〜２のいずれか１項記載の熱接着性複合繊維。
【請求項５】
熱接着性樹脂成分のメルトフローレイト（ＭＦＲ）が１〜１５ｇ／１０ｍｉｎであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項記載の熱接着性複合繊維。
【請求項６】
１８００ｍ／ｍｉｎ以下の紡糸速度で引き取った未延伸糸を熱接着性樹脂成分のガラス転移点と繊維形成性樹脂成分のガラス転移点の双方より高い温度下０．５〜１．２の倍率で定長熱処理することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項記載の熱接着性複合繊維の製造方法。
【請求項７】
定長熱処理を温水中で行うことを特徴とする、請求項６記載の熱接着性複合繊維の製造方法。
【公開番号】特開２００７−２０４９０２（Ｐ２００７−２０４９０２Ａ）
【公開日】平成１９年８月１６日（２００７．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２８３１５（Ｐ２００６−２８３１５）
【出願日】平成１８年２月６日（２００６．２．６）
【出願人】（３０２０１１７１１）帝人ファイバー株式会社 (1,101)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月１６日（２００７．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月６日（２００６．２．６）
【出願人】（３０２０１１７１１）帝人ファイバー株式会社 (1,101)
【Ｆターム（参考）】
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