JP4305983B2

JP4305983B2 - ポリエチレン系繊維およびこれを用いた不織布

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Publication number: JP4305983B2
Application number: JP33991698A
Authority: JP
Inventors: 皇司湊本; 正康鈴木
Original assignee: Chisso Corp
Current assignee: JNC Corp
Priority date: 1998-11-30
Filing date: 1998-11-30
Publication date: 2009-07-29
Anticipated expiration: 2018-11-30
Also published as: DE19957589A1; US6303220B1; JP2000160428A; DE19957589B4

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリエチレン系繊維および該繊維を用いた不織布に関する。さらに詳しくは、主として医療用途に適した柔軟で風合いに優れたポリエチレン系繊維、該繊維を用いた不織布およびこれらを用いた医療用物品、衛生用物品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在医療分野では、不織布から作られる使い捨ての手術帽、シーツ、手術用覆布、手術用ガウンなどが急速に普及しつつある。これは近年問題になっているＭＲＳＡ（メチシリン耐性ブドウ球菌）、肝炎、ＨＩＶ（後天性免疫不全症候群）、Ｏ−１５７などの感染症の院内感染を防ごうとする動きに対応するためである。また、クリーニングの必要のない使い捨ての不織布製品を使用することは、看護の質を落とさずに看護業務を簡略化でき、深刻な社会問題となっている人手不足解消の一助ともなる。医療分野で使用される不織布には、バクテリアバリア性、耐浸透性、撥水性、リントフリー性などが要求されるが、人体に直接接するものであること、１回切りの使い捨てであることから、着用感、強度、コストも重要な要素となる。
【０００３】
不織布用途の繊維の原料樹脂としては、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂およびポリエステル系樹脂が広く使用されている。医療分野で使用される不織布についてもこの例外ではなく、これらの樹脂が不織布の原料として一般に用いられている。ところが、医療分野で使用される不織布はしばしば、放射線により滅菌されることがあるが、ポリプロピレン系樹脂は放射線を照射された際、３級炭素原子の結合が切断され、強度が著しく低下してしまうために、放射線滅菌されるような用途に対しては使用が制限されるという問題がある。また、ポリエステル系の樹脂は放射線による強度の低下はないが、原料樹脂がポリオレフィン系樹脂よりも高コストであること、体の動きに追従して破れない程度の強度を与えたり、透けないようにするために高目付の不織布を使用した場合には不織布が硬くなってしまうため着用感が悪い、原料樹脂の特性から軽量感に欠けるといった難点があることから病院側から敬遠されがちであり普及の妨げになっていた。これに対してポリエチレン系樹脂は、原料となる樹脂の特性から柔らかい不織布ができる、また３級炭素原子を持たないことから放射線照射による強度の低下がないといった長所があるため、医療用不織布の材料として有効であると考えられる。
【０００４】
しかしながら、従来のポリエチレン系繊維は、その原料となる樹脂の柔らかいという特性から、剛性が十分でないため、カード加工時の引き伸ばしに耐える捲縮を付与できないという課題があった。試験的に得られるポリエチレンの繊維、不織布は非常に柔らかいことは以前から知られていたが、実際の商業ベースとなると高品質、低コストの不織布に加工することが困難であったため、カード加工性の良いポリエチレン系繊維の登場が強く望まれていた。医療用途に応用できるポリエチレン系繊維としては、例えば特表平６−５０８８９２により、高密度ポリエチレンを芯成分、エチレンとα−オレフィンの共重合体（以下直鎖状低密度ポリエチレンと略記する）を鞘成分とした複合繊維が開示されている。しかし、前記の繊維は低破断強度、高破断伸度であるために捲縮保持力が弱く、カード加工時にシリンダーやドッファーへの繊維の巻きつきが起こり、ウェブの排出性が低下する、ネップが発生しやすいといった欠点があったため、前述した課題を完全に解決したものではなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ポリエチレン系樹脂が優れた耐放射線性を持つこと、またそれゆえに医療衛生材料用の不織布に適することに着目し、従来のポリエチレン系繊維に比べてカード加工性に優れた十分な捲縮保持性を有するポリエチレン系繊維およびそれを用いた不織布を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、従来のポリエチレン系繊維の上記課題を解決するべく鋭意検討を重ねた結果、見かけヤング率が６０ｋｇ／ｍｍ²以上、破断強度が１．５ｇ／ｄ以上、破断伸度が１５０％以下となるように紡糸、延伸したポリエチレン系繊維に、残留捲縮率が２％以上となる捲縮を付与することで所期の目的が達成されることを知り、本発明を完成するに至った。本発明は以下の構成からなる。
【０００７】
１：少なくとも１種のポリエチレン系樹脂からなり、温水延伸装置を用いて少なくとも７．８倍の延伸倍率で延伸され、捲縮を付与した後に５０〜９０℃で乾燥し、見かけヤング率が６０ｋｇ／ｍｍ^２以上、破断強度が１．５ｇ／ｄ以上、および破断伸度が１１０％以下であり、かつ残留捲縮率２％以上であることを特徴とする不織布用のポリエチレン系繊維。
２：少なくとも１種のポリエチレン系樹脂からなり、捲縮が施され、見かけヤング率が８０ｋｇ／ｍｍ^２以上、破断強度が３．２ｇ／ｄ以上、および破断伸度が１１０％以下であり、かつ残留捲縮率２％以上であることを特徴とする不織布用のポリエチレン系繊維。
３：繊維を構成するポリエチレン系樹脂が、高密度ポリエチレン樹脂単独成分である前記１項または２項に記載のポリエチレン系繊維。
４：繊維を構成するポリエチレン系樹脂が、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂単独成分である前記１項または２項に記載のポリエチレン系繊維。
５：繊維を構成するポリエチレン系樹脂が、３℃以上の融点差を有する２種の異なるポリエチレン系樹脂（高融点側ポリエチレン系樹脂を第１成分、低融点側ポリエチレン系樹脂を第２成分という）であり、繊維の形態が第１成分および第２成分からなる複合繊維である前記１項または２項に記載のポリエチレン系繊維。
６：繊維を構成するポリエチレン系樹脂が、３℃以上の融点差を有する２種の異なるポリエチレン系樹脂（高融点側ポリエチレン系樹脂を第１成分、低融点側ポリエチレン系樹脂を第２成分という）であり、繊維の形態が第１成分および第２成分からなる複合繊維であり、第１成分が高密度ポリエチレン樹脂、第２成分が直鎖状低密度ポリエチレン樹脂である前記１項または２項に記載のポリエチレン系繊維。
７：繊維を構成するポリエチレン系樹脂が、３℃以上の融点差を有する２種の異なるポリエチレン系樹脂（高融点側ポリエチレン系樹脂を第１成分、低融点側ポリエチレン系樹脂を第２成分という）であり、繊維の形態が第１成分および第２成分からなる複合繊維であり、第１成分が高密度ポリエチレン樹脂、第２成分が低密度ポリエチレン樹脂である前記１項または２項に記載のポリエチレン系繊維。
８：繊維を構成するポリエチレン系樹脂が、３℃以上の融点差を有する２種の異なるポリエチレン系樹脂（高融点側ポリエチレン系樹脂を第１成分、低融点側ポリエチレン系樹脂を第２成分という）であり、繊維の形態が第１成分および第２成分からなる複合繊維であり、第１成分が直鎖状低密度ポリエチレン樹脂、第２成分が低密度ポリエチレン樹脂である前記１項または２項に記載のポリエチレン系繊維。
９：前記１〜８項のいずれか１項に記載のポリエチレン系繊維を用いた不織布。
１０：前記１〜８項のいずれか１項に記載のポリエチレン系繊維と、該繊維が熱接着する温度では実質的に非熱接着性である他の繊維を混綿した不織布。
１１：前記１〜８項のいずれか１項に記載のポリエチレン系繊維を用い、ポイントボンド加工により繊維同士を点接着させたことを特徴とする不織布。
１２：前記１〜８項のいずれか１項に記載のポリエチレン系繊維を用い、繊維同士を水流交絡させたことを特徴とする不織布。
１３：前記１〜８項のいずれか１項に記載のポリエチレン系繊維を用い、繊維同士を水流交絡させたのち、ポイントボンド加工により繊維同士を点接着させたことを特徴とする不織布。
以下、本発明について詳細に説明する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明でいうポリエチレン系樹脂とは、以下に述べるような密度、融点区分で大きく分類される高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレンを指している。
【０００９】
本発明でいう高密度ポリエチレンとは、公知のチーグラーナッタ触媒を用いて低圧法で重合された、エチレン単独の重合体もしくは最大２重量％までの割合のＣ３〜Ｃ１２の高級アルケンとエチレンの共重合体であり、一般に密度が０．９４１〜０．９６５ｇ／ｃｍ³、融点が１２７℃以上のものを指す。
【００１０】
本発明でいう直鎖状低密度ポリエチレンとは、公知のチーグラーナッタ触媒を用いて重合された、実質的な長分岐鎖を持たない、通常１５重量％以下の割合のＣ３〜Ｃ１２の高級アルケンとエチレンの共重合体を指しており、一般に密度が０．９２５〜０．９４０ｇ／ｃｍ³の密度、融点が１２７℃未満のものを指す。
【００１１】
本発明でいう低密度ポリエチレンとは、高圧法で重合された、一般に密度が０．９１０〜０．９４０ｇ／ｃｍ³、融点が１２０℃以下の、分岐鎖が多く結晶性の低いポリエチレンを指す。
【００１２】
また、これら以外にも、メタロセン触媒を用いて重合されたポリエチレン系樹脂も本発明の繊維の原料として使用できる。この樹脂は上記の樹脂よりもさらに低い融点を有することから繊維同士を熱接着する場合の低温加工性の面から有利であると同時に、狭い分子量分布を有することから紡糸安定性に大きく寄与し、好適に使用できる。
【００１３】
本発明でいうポリエチレン系繊維とは、ポリエチレン系樹脂単独成分およびポリエチレン系２成分複合繊維を意味する。単独成分繊維としては、前記高密度ポリエチレン樹脂からなる繊維、および前記直鎖状低密度ポリエチレン樹脂からなる繊維を例示することができる。また２成分複合繊維の原料となる樹脂としては、前記高密度ポリエチレン樹脂、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂および低密度ポリエチレン樹脂の中から融点差が３℃以上となる樹脂であれば任意に第１成分、第２成分として組み合わせることができる。このような第１成分、第２成分の組み合わせとしては、例えば、高密度ポリエチレン／直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン／低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン／低密度ポリエチレンを挙げることができる。また、その複合の形態は、並列型、鞘芯型、偏心鞘芯型、多層型、海島型の複合繊維とすることができる。
【００１４】
本発明のポリエチレン系繊維を製造する手段としては、公知の溶融紡糸法とその装置を用いることができる。溶融紡糸法で用いられる高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレンおよび低密度ポリエチレンのメルトフローレート（以下ＭＦＲと略記する）は一般に２〜５０ｇ／１０ｍｉｎ、好ましくは１０〜４０ｇ／１０ｍｉｎの範囲にある。なお、本発明でいうＭＦＲ（ｇ／１０ｍｉｎ）はＪＩＳＫ７２１０（１９０℃、２１６０ｇ）に準じて測定される値である。
【００１５】
複合繊維を製造する場合には、繊維中の第１成分、第２成分の重量比は３０：７０〜７０：３０であることが好ましく、さらに４０：６０〜６０：４０の範囲であることが生産性の面からより好ましい。また複合繊維の原料として用いる２つの成分の融点差は３℃以上であることが好ましい。本発明でいう融点差とは、本発明の繊維を示差走査熱分析装置で分析した際に得られるＤＳＣ曲線上で観察される高融点側のピークと低融点側のピーク温度差を指す。この融点差が３℃未満であると、高融点側のピークと低融点側のピークが１つに連なってしまうため、繊維の熱接着性を有効に利用することができなくなる。本発明の繊維に用いる原料樹脂には、従来公知の酸化防止剤、耐光剤、難燃剤、顔料などを本発明の目的を損なわない範囲で含有させることができる。
【００１６】
本発明のポリエチレン系繊維を延伸する方法としては、公知の熱ロール延伸、温水延伸を用いることができるが、後述するように繊維の結晶配向度が増加するような特殊な延伸条件の採用が望まれる。また、捲縮を付与する方法としては、公知のスタッファボックスによる機械捲縮付与手段を用いることができる。なお本発明の繊維には、繊維を紡糸、延伸する工程において公知の帯電防止剤、繊維仕上剤などを適宜必要に応じて用いることができる。
【００１７】
本発明によれば、従来存在しなかったカード性良好なポリエチレン系繊維を得ることができるが、そのためには最終的に得られる繊維の見かけヤング率が６０ｋｇ／ｍｍ²以上、破断強度が１．５ｇ／ｄ以上、破断伸度が１５０％以下であり、かつ残留捲縮率が２％以上でなければならない。破断強度が１．５ｇ／ｄ未満、あるいは破断伸度が１５０％を超えた場合には捲縮保持力の低下、すなわち残留捲縮率の低下を招くだけでなく、不織布の機械的物性に悪影響を及ぼす。また残留捲縮率が２％未満であると、繊維の捲縮はカード加工時に繊維に加わる応力によって引き延ばされたままの状態となり、シリンダーやドッファーなどに繊維が巻き付いてしまう。その結果、カード機からのウェブの排出性が低下したり、ネップが発生する等の問題が生じる。残留捲縮率を２％以上とするためには、見かけヤング率が少なくとも６０ｋｇ／ｍｍ²、好ましくは８０ｋｇ／ｍｍ²以上、破断強度が１．５ｇ／ｄ以上、好ましくは３．２ｇ／ｄ以上、破断伸度が１５０％以下、好ましくは１１０％以下である繊維を得る必要があるが、このように剛性の高い繊維を得るには紡糸、延伸工程においてできる限り繊維の結晶配向度を増加させることが重要である。
【００１８】
繊維の結晶配向度を増加させ、剛性を持った繊維を得る手段としては、未延伸糸の紡糸速度を上げたり、またできる限り高倍率で延伸することが有効である。すなわち、通常行われるような延伸倍率３〜５倍に比較して高倍率（少なくとも５〜６倍の延伸倍率）で延伸することにより繊維の剛性を従来知られているものよりも向上させることができる。繊維の剛性を向上させるためには、延伸倍率をさらに上げることが好ましく、８倍以上より好ましくは１０倍以上の高倍率延伸を行うことで従来知られているものよりもはるかに高い剛性を有するポリエチレン系繊維を得ることができる。延伸できる倍率の上限は、未延伸糸の繊度にもよるが、繊維が破断しない限り倍率を上げることが可能である。また延伸方式としては、１段延伸方式の他、２段延伸方式、多段延伸方式、温水延伸方式などを利用することができるが、ポリエチレン系繊維の結晶配向度を向上させるためには糸切れ、毛羽立ちが発生せず高倍率で延伸できる温水延伸方式が特に好ましい。このようにして得られるポリエチレン系繊維は適度な剛性を有するので、従来不可能に近かった２ｄ近傍の細デニール繊維のカード通過性を著しく向上させることができる。
【００１９】
また、いったん繊維に付与した捲縮保持力が低下しないように配慮することも重要であり、このためには捲縮を付与する前、つまりスタッファボックスに入る寸前の繊維にはヒートセットのために十分な熱を加えること（熱処理は例えばスチームによって行うことができる）、捲縮を付与した後の乾燥処理の温度をできる限り低く（乾燥のためには通常５０〜９０℃だが、十分乾燥が行えるならばそれ以下の温度でも良い）することが望ましい。これら全てに注意を払わなければ、残留捲縮率の低下を招き、結果として得られる繊維の捲縮保持力を低下させる傾向が見られる。
【００２０】
本発明のポリエチレン系繊維は、カード処理を行う前に通常の方法により短く切断し、短繊維（ステープルファイバー）とし、不織布の原料として好適に使用できる。不織布の原料とするための短繊維の長さについて特に限定はないが、一般には２５〜１２５ｍｍ、好ましくは３８〜６４ｍｍである。不織布の例を挙げると、ウェブ内の繊維同士を高圧水流により交絡させるいわゆるスパンレース不織布や、加熱された一対のエンボスロールとフラットロールの間にウェブを通し、ウェブを点接着するいわゆるポイントボンド加工により繊維接点を点接着させたポイントボンド不織布、さらに前記スパンレース加工後にエンボス加工を施した不織布はいずれも柔らかい風合い、高いドレープ性を示し、好適に使用できる。また、不織布加工時に本発明のポリエチレン系繊維と、該繊維が熱接着する温度では実質的に非熱接着性である他の繊維、例えばポリプロピレン繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリアクリル系ビニロンなどの合成繊維、レーヨン、キュプラ、アセテート、木綿、羊毛、絹、麻、パルプ繊維などの再生繊維、動物繊維を、本発明の効果を妨げない範囲において混繊、混綿することができる。
【００２１】
本発明のポリエチレン系繊維および該繊維を用いた不織布は、放射線照射による強度劣化もなく、柔軟性を有する。また、繊維自体は適度な剛性を有するので、不織布などへの加工性に優れている。このため、手術着、覆布セット、お産用パット、キャップ、マスク、シーツ類、抗菌マットなどの医療用物品や、吸収性物品（紙おむつ、ナプキン）、救急用品（ガーゼ、救急絆創膏）、洗浄用品（ウェットティッシュ、化粧綿）等の衛材用品として広く好適に使用できる。また本発明により得られる繊維は熱接着性を有するため、該繊維が溶融する温度では実質的に溶融しない繊維、例えばレーヨン、パルプなどのセルロース系繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維などと熱接着させることで繊維集合体を得ることもできる。
【００２２】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、表１〜６に実施例、比較例をまとめた。本発明中における各物性値は、それぞれ以下のような方法によって測定した値である。
【００２３】
繊維の破断強度および破断伸度はＪＩＳＬ１０１５７．７．１、見かけヤング率はＪＩＳＬ１０１５７．１１、残留捲縮率はＪＩＳＬ１０１５７．１２．２にそれぞれ準じて測定した。
【００２４】
不織布の破断強度は、島津製作所製オートグラフＡＧ−５００Ｄを用いて測定した。ＭＤ破断強度の測定には試料としてＭＤ１５ｃｍ、ＣＤ５ｃｍの不織布を、ＣＤ破断強度の測定にはＭＤ５ｃｍ、ＣＤ１５ｃｍの不織布を、間隔を１００ｍｍとした２つのエアチャックではさみ、下方向に不織布を２００ｍ／ｍｉｎの速度で引っ張ったときの不織布の破断強度を測定した。なお、ここでいうＭＤ、ＣＤとは、それぞれ不織布の機械流れ方向と、それに直行する方向とを意味する。
【００２５】
カード加工性は、それぞれの原綿をミニチュアカード機に約４０ｇ投入したときのウェブを観察し、下記の評価基準に基づき判断した。
○…ネップが発生することなく均一なウェブが得られた
△…均一なウェブが得られなかった。
×…カード機から排出されるウェブが切れるため、ウェブを採取できなかった、またはネップが発生した。
【００２６】
不織布の風合いは、１０人のパネラーにより評価した。各実施例の点数は、下記の評価基準に基づき、それぞれのパネラーが４段階に評価した点数の平均値の小数点以下を四捨五入したものである。
４・・・・非常に柔らかい
３・・・・柔らかい
２・・・・やや堅い
１・・・・堅い
【００２７】
（実施例１（参考例））ＭＦＲが１６ｇ／１０ｍｉｎの高密度ポリエチレンを２５０℃で、孔径０．８ｍｍφの紡糸口金から押し出し、紡糸速度６７７ｍ／ｍｉｎで巻き取り１０．１ｄ／ｆの未延伸糸を得た。この未延伸糸を、９０℃の温水で満たした温水延伸装置を用いて５．９倍で延伸したのち押込型クリンパーでジグザク状の捲縮を付与した。捲縮付与後のトウは６０℃で乾燥したのち切断し、５１ｍｍ長の繊維を得た。得られた繊維の繊度は２．５ｄ／ｆ、破断強度は３．３ｇ／ｄ、破断伸度は６４．３％、見かけヤング率は１３３．６ｋｇ／ｍｍ^２であり、残留捲縮率は３．５％、捲縮数は１３．２山／ｉｎ．であった。この繊維のカード加工性は○であった。
【００２８】
（実施例２）以下の点を変更した以外は実施例１と同様にして繊維を得た。
紡糸速度３７６ｍ／ｍｉｎ
未延伸糸繊度１８．０ｄ／ｆ
延伸倍率１０．６倍
得られた繊維の繊度は２．５ｄ／ｆ、破断強度は４．２ｇ／ｄ、破断伸度は３６．１％、見かけヤング率は２１８．２ｋｇ／ｍｍ²であり、残留捲縮率は５．７％、捲縮数は１３．８山／ｉｎ．であった。この繊維のカード加工性は○であった。
【００２９】
（実施例３）以下の点を変更した以外は実施例１と同様にして繊維を得た。
ＭＦＲが２６ｇ／１０ｍｉｎの高密度ポリエチレン
紡糸速度５６４ｍ／ｍｉｎ
未延伸糸繊度１２．３ｄ／ｆ
延伸倍率８．５倍
得られた繊維の繊度は２．０ｄ／ｆ、破断強度は３．４ｇ／ｄ、破断伸度は３５．９％、見かけヤング率は１３０．７ｋｇ／ｍｍ²であり、残留捲縮率は５．７％、捲縮数は１４．１山／ｉｎ．であった。この繊維のカード加工性は○であった。
【００３０】
（実施例４）以下の点を変更した以外は実施例１と同様にして繊維を得た。
延伸倍率７．８倍
得られた繊維の繊度は１．８ｄ／ｆ、破断強度は３．６ｇ／ｄ、破断伸度は３１．７％、見かけヤング率は１９９．６ｋｇ／ｍｍ²であり、残留捲縮率は４．５％、捲縮数は１１．４山／ｉｎ．であった。この繊維のカード加工性は○であった。
【００３１】
（実施例５（参考例））以下の点を変更した以外は実施例１と同様にして繊維を得た。
ＭＦＲが２０ｇ／１０ｍｉｎの直鎖状低密度ポリエチレン
紡糸速度３７６ｍ／ｍｉｎ
未延伸糸繊度１８．０ｄ／ｆ
延伸倍率５．５倍
得られた繊維の繊度は３．９ｄ／ｆ、破断強度は２．０ｇ／ｄ、破断伸度は１２８．５％、見かけヤング率は９０．８ｋｇ／ｍｍ^２であり、残留捲縮率は２．６％、捲縮数１２．５山／ｉｎ．であった。この繊維のカード加工性は○であった。
【００３２】
（実施例６）ＭＦＲ１６ｇ／１０ｍｉｎの高密度ポリエチレンを芯成分に、ＭＦＲ２０ｇ／１０ｍｉｎの直鎖状低密度ポリエチレンを鞘成分に配した複合繊維を２５０℃で、孔径０．８ｍｍφの紡糸口金から押し出し、紡糸速度４８４ｍ／ｍｉｎで巻き取り１４．０ｄ／ｆの未延伸糸を得た。芯鞘重量比は５０：５０とした。この未延伸糸を、９０℃の温水で満たした温水延伸装置を用いて８．２倍で延伸したのち、押込型クリンパーでジグザグ状の捲縮を付与した。捲縮付与後のトウは６０℃で乾燥したのち切断し、５１ｍｍ長の繊維を得た。得られた繊維の繊度は２．０ｄ／ｆ、破断強度は３．４ｇ／ｄ、破断伸度は３７．５％、見かけヤング率は１３７．２ｋｇ／ｍｍ²であり、残留捲縮率は５．２％、捲縮数は１４．０山／ｉｎ．であった。この延伸糸のカード加工性は○であった。
【００３３】
（実施例７）以下の点を変更した以外は実施例６と同様にして繊維を得た。
高密度ポリエチレン：直鎖状低密度ポリエチレンの芯鞘重量比が７０：３０
ＭＦＲが２６ｇ／１０ｍｉｎの高密度ポリエチレンが芯成分
延伸倍率１１．０倍
紡糸速度３７６ｍ／ｍｉｎ
未延伸糸繊度１８．６ｄ／ｆ
得られた繊維の繊度は１．６ｄ／ｆ、破断強度は４．１ｇ／ｄ、破断伸度は２９．１％、見かけヤング率は２３３．０ｋｇ／ｍｍ²であり、残留捲縮率は５．９％、捲縮数は１０．０山／ｉｎ．であった。この繊維のカード加工性は○であった。
【００３４】
（実施例８）以下の点を変更した以外は実施例６と同様にして繊維を得た。
ＭＦＲが１６ｇ／１０ｍｉｎの低密度ポリエチレンが鞘成分
紡糸速度３７６ｍ／ｍｉｎ
未延伸糸繊度１８．０ｄ／ｆ
延伸倍率５．６倍
８０℃で乾燥
得られた繊維の繊度は３．８ｄ／ｆ、破断強度は１．８ｇ／ｄ、破断伸度は４０．０％、見かけヤング率は８６．５ｋｇ／ｍｍ²であり、残留捲縮率は３．５％、捲縮数は１２．４山／ｉｎ．であった。この繊維のカード加工性は○であった。
【００３５】
（実施例９（参考例））以下の点を変更した以外は実施例６と同様にして繊維を得た。
ＭＦＲが２０ｇ／１０ｍｉｎの直鎖状低密度ポリエチレンが芯成分
ＭＦＲが１６ｇ／１０ｍｉｎの低密度ポリエチレンが鞘成分
紡糸温度２３０℃
紡糸速度３７６ｍ／ｍｉｎ
未延伸糸繊度１８．６ｄ／ｆ
延伸倍率５．２倍
得られた繊維の繊度は４．０ｄ／ｆ、破断強度は１．６ｇ／ｄ、破断伸度は１３５．８％、見かけヤング率は８７．７ｋｇ／ｍｍ^２であり、残留捲縮率は２．４％、捲縮数は１２．９山／ｉｎ．であった。この繊維のカード加工性は○であった。
【００３６】
（比較例１）以下の点を変更した以外は実施例１と同様にして繊維を得た。
延伸倍率４．６倍
得られた繊維の繊度は３．１ｄ／ｆ、破断強度は１．８ｇ／ｄ、破断伸度は１４３．２％、見かけヤング率は６０．４ｋｇ／ｍｍ²であり、残留捲縮率は１．６％、捲縮数は１４．１山／ｉｎ．であった。この繊維のカード加工性は△であった。この繊維から実用上満足できるような不織布材料は得られなかった。
【００３７】
（比較例２）以下の点を変更した以外は実施例６と同様にして繊維を得た。
紡糸速度４８４ｍ
未延伸糸繊度１４．０ｄ／ｆ
９０℃に加熱した熱ロールを用いて４．０倍で延伸
８０℃で乾燥
得られた繊維の繊度は４．０ｄ／ｆ、破断強度は１．３ｇ／ｄ、破断伸度は１８０．５％、見かけヤング率は４５．１ｋｇ／ｍｍ²であり、残留捲縮率は１．６％、捲縮数１３．２山／ｉｎ．であった。この繊維のカード加工性は△であった。この繊維から実用上満足できるような不織布材料は得られなかった。
【００３８】
（比較例３）以下の点を変更した以外は実施例７と同様にして繊維を得た。
紡糸速度５６４ｍ／ｍｉｎ
未延伸糸繊度１２．３ｄ／ｆ
延伸倍率４．０倍
得られた繊度の繊度は３．５ｄ／ｆ、破断強度は１．６ｇ／ｄ、破断伸度は２０４．６％、見かけヤング率は５８．３ｋｇ／ｍｍ²であり、残留捲縮率は１．８％、捲縮数は１２．７山／ｉｎ．であった。この繊維のカード加工性は×であった。この繊維から実用上満足できるような不織布材料は得られなかった。
【００３９】
（比較例４）以下の点を変更した以外は実施例６と同様にして繊維を得た。
ＭＦＲ１６ｇ／１０ｍｉｎの低密度ポリエチレンを鞘成分
紡糸速度４８４ｍ／ｍｉｎ
未延伸糸繊度１３．３ｄ／ｆ
９０℃に加熱した熱ロールを用いて３．８倍で延伸
８０℃で乾燥
得られた繊維の繊度は４．３ｄ／ｆ、破断強度は１．２ｇ／ｄ、破断伸度は７７．６％、見かけヤング率は４８．６ｋｇ／ｍｍ²であり、残留捲縮率は１．２％、捲縮数は１４．３山／ｉｎ．であった。この繊維のカード加工性は△であった。この繊維から実用上満足できるような不織布材料は得られなかった。
【００４０】
（比較例５）以下の点を変更した以外は実施例６と同様にして繊維を得た。
ＭＦＲが２０ｇ／１０ｍｉｎの直鎖状低密度ポリエチレンが芯成分
ＭＦＲが１６ｇ／１０ｍｉｎの低密度ポリエチレンが鞘成分
紡糸温度２３０℃
紡糸速度３７６ｍ／ｍｉｎ
未延伸糸繊度１８．０ｄ／ｆ
９０℃に加熱した熱ロールを用いて３．５倍で延伸
得られた繊維の繊度は５．３ｄ／ｆ、破断強度は１．０ｇ／ｄ、破断伸度は１３５．８％、見かけヤング率は３９．６ｋｇ／ｍｍ²であり、残留捲縮率は１．５％、捲縮数１２．６山／ｉｎ．であった。この繊維のカード加工性は×であった。この繊維から実用上満足できるような不織布材料は得られなかった。
【００４１】
（実施例１０（参考例））実施例１に記載の繊維を用いて、スパンレース不織布を作製した。この３０．９ｇ／ｍ^２の不織布の破断強度はＭＤ７．２ｋｇ／５ｃｍ、ＣＤ０．７ｋｇ／５ｃｍであった。不織布の風合いは４点であった。
【００４２】
（実施例１１（参考例））実施例１に記載の繊維を用いてスパンレース不織布を作製した。この３１．５ｇ／ｍ^２の不織布に、凸部面積率１５％のエンボスロールにより、温度１３１℃、線圧２０ｋｇ／ｃｍ、速度１０．０ｍ／ｍｉｎでエンボス加工を施したところ、その破断強度はＭＤ８．５ｋｇ／５ｃｍ、ＣＤ１．１ｋｇ／５ｃｍであった。不織布の風合いは３点であった。
【００４３】
（実施例１２）実施例２に記載の繊維を用いてスパンレース不織布を作製した。この３１．８ｇ／ｍ²の不織布の破断強度はＭＤ７．０ｋｇ／５ｃｍ、ＣＤ０．６ｋｇ／５ｃｍであった。不織布の風合いは４点であった。
【００４４】
（実施例１３）実施例３に記載の繊維を用いて、スパンレース不織布を作製した。この２９．３ｇ／ｍ²の不織布の破断強度はＭＤ６．１ｋｇ／５ｃｍ、ＣＤ０．５ｋｇ／５ｃｍであった。不織布の風合いは４点であった。
【００４５】
（実施例１４）実施例４に記載の繊維を用いて、スパンレース不織布を作製した。この３４．４ｇ／ｍ²の不織布の破断強度はＭＤ１０．２ｋｇ／５ｃｍ、ＣＤ０．６ｋｇ／５ｃｍであった。不織布の風合いは４点であった。
【００４６】
（実施例１５（参考例））実施例５に記載の繊維を用いてスパンレース不織布を作製した。この３４．０ｇ／ｍ^２の不織布に、凸部面積率１５％のエンボスロールにより、温度１１８℃、線圧２０ｋｇ／ｃｍ、速度１０ｍ／ｍｉｎでエンボス加工を施したところ、その破断強度はＭＤ４．３ｋｇ／５ｃｍ、ＣＤ０．５ｋｇ／５ｃｍであった。不織布の風合いは３点であった。
【００４７】
（実施例１６）実施例６に記載の繊維を用いて、スパンレース不織布を作製した。３６．９ｇ／ｍ²の不織布の破断強度はＭＤ７．０ｋｇ／５ｃｍ、ＣＤ０．４ｋｇ／５ｃｍであった。不織布の風合いは４点であった。
【００４８】
（実施例１７）実施例６に記載の繊維を用いて、スパンレース不織布を作製した。この３３．３ｇ／ｍ²の不織布に、凸部面積率１５％のエンボスロールにより、温度１１９℃、線圧２０ｋｇ／ｃｍ、速度１０ｍ／ｍｉｎでエンボス加工を施したところ、その破断強度はＭＤ８．３ｋｇ／５ｃｍ、ＣＤ０．７ｋｇ／５ｃｍであった。不織布の風合いは３点であった。
【００４９】
（実施例１８）実施例７に記載の繊維を用いて、スパンレース不織布を作製した。２７．６ｇ／ｍ²の不織布の破断強度はＭＤ６．９ｋｇ／５ｃｍ、ＣＤ０．３ｋｇ／５ｃｍであった。不織布の風合いは４点であった。
【００５０】
（実施例１９）実施例８に記載の繊維からなるウェブに、凸部面積率２５％のエンボスロールにより、温度１１２℃、線圧２０ｋｇ／ｃｍ、速度６．０ｍ／ｍｉｎで加工を施した。不織布の目付は３２．４ｇ／ｍ²であり、その破断強度はＭＤ４．５ｋｇ／５ｃｍ、ＣＤ０．６ｋｇ／５ｃｍであった。不織布の風合いは３点であった。
【００５１】
（実施例２０（参考例））実施例９に記載の繊維からなるウェブに、凸部面積率２５％のエンボスロールにより、温度１０８℃、線圧２０ｋｇ／ｃｍ、速度６．０ｍ／ｍｉｎで加工を施した。不織布の目付は３７．７ｇ／ｍ^２であり、その破断強度はＭＤ３．０ｋｇ／５ｃｍ、ＣＤ０．４ｋｇ／５ｃｍであった。不織布の風合いは３点であった。
【００５２】
（実施例２１（参考例））実施例１に記載の繊維と、繊度２ｄ／ｆ、カット長４４ｍｍのレーヨンとを重量比で５０：５０となるように混綿しカード加工した後、ウェブにスパンレース加工を施し不織布を得た。この３５．９ｇ／ｍ^２の不織布に凸部面積率２５％のエンボスロールにより、温度１３１℃、線圧２０ｋｇ／ｃｍ、速度６．０ｍ／ｍｉｎで加工を施したところ、その破断強度はＭＤ５．４ｋｇ／５ｃｍ、ＣＤ０．５ｋｇ／５ｃｍであった。不織布の風合いは３点であった。
【００５３】
（実施例２２）実施例７に記載の繊維と、繊度２ｄ／ｆ、カット長４４ｍｍのレーヨンとを重量比で５０：５０となるように混綿しカード加工した後、ウェブにスパンレース加工を施し不織布を得た。この３４．０ｇ／ｍ²の不織布に凸部面積率２５％のエンボスロールにより、加工温度１２２℃、線圧２０ｋｇ／ｃｍ、速度６．０ｍ／ｍｉｎで加工を施したところ、その破断強度はＭＤ５．１ｋｇ／５ｃｍ、ＣＤ０．７ｋｇ／５ｃｍであった。不織布の風合いは３点であった。
【００５４】
（実施例２３）実施例７に記載の繊維を用い、実施例１８に記載の不織布を作製したのち、凸部面積率１５％のエンボスロールにより、温度１１９℃、線圧２０ｋｇ／ｃｍ、速度１０ｍ／ｍｉｎでエンボス加工を施した。この不織布をＭＤ１４ｃｍ、ＣＤ９ｃｍに切り取った後、４層に重ね、その４つの端部をヒートシール加工した。この４層重ねの不織布の短縁部に長さ１６ｃｍの伸縮性のひもを取り付けマスクとした。このマスクは好適に使用できた。
【００５５】
（実施例２４）平面が鉄道レールの横断面状の略Ｉ型形状を有する市販の紙おむつの裏面材を、該裏面材とホットメルト接着剤により張り合わせてあるポリエチレンフィルムからアセトンを用いて剥がした。このポリエチレンフィルムの表面に、実施例６に記載の繊維を用いた実施例１７の不織布を貼った。該市販の紙おむつはポリエチレン／ポリプロピレン系熱融着性複合繊維ステープルを用い、かつその繊維同士の接点が熱融着された不織布を表面材とし、パルプおよび高吸水性樹脂を主成分とする吸収体、ポリエチレンフィルムからなる防漏材、および該ポリエチレンフィルムにホットメルト接着剤により張り合わせた裏面材から構成されるものであった。この紙おむつの裏面材の手触り、風合いは良く、紙おむつとして好適に使用できた。
【００５６】

【００５７】

【００５８】
【表３】

【００５９】

【００６０】

【００６１】

【００６２】
【発明の効果】
本発明のポリエチレン系繊維は、従来存在しなかった高見かけヤング率、高破断強度、および低破断伸度を具備し、かつカード加工するために適度な残留捲縮率を有している。このため従来非常に困難であったカード通過性を著しく向上させることができる。また、本発明のポリエチレン系繊維を用いた不織布は、柔らかな風合いを有するので、医療用途のみならず、衛材用途に適した性能を有している。さらに、セルロース系繊維などと混ぜることで吸収性能に富んだ繊維集合体を得ることもできる。

Claims

少なくとも１種のポリエチレン系樹脂からなり、温水延伸装置を用いて少なくとも７．８倍の延伸倍率で延伸され、捲縮を付与した後に５０〜９０℃で乾燥し、見かけヤング率が６０ｋｇ／ｍｍ^２以上、破断強度が１．５ｇ／ｄ以上、および破断伸度が１１０％以下であり、かつ残留捲縮率２％以上であることを特徴とする不織布用のポリエチレン系繊維。
少なくとも１種のポリエチレン系樹脂からなり、捲縮が施され、見かけヤング率が８０ｋｇ／ｍｍ^２以上、破断強度が３．２ｇ／ｄ以上、および破断伸度が１１０％以下であり、かつ残留捲縮率２％以上であることを特徴とする不織布用のポリエチレン系繊維。
繊維を構成するポリエチレン系樹脂が、高密度ポリエチレン樹脂単独成分である請求項１または２に記載のポリエチレン系繊維。
繊維を構成するポリエチレン系樹脂が、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂単独成分である請求項１または２に記載のポリエチレン系繊維。
繊維を構成するポリエチレン系樹脂が、３℃以上の融点差を有する２種の異なるポリエチレン系樹脂（高融点側ポリエチレン系樹脂を第１成分、低融点側ポリエチレン系樹脂を第２成分という）であり、繊維の形態が第１成分および第２成分からなる複合繊維である請求項１または２に記載のポリエチレン系繊維。
繊維を構成するポリエチレン系樹脂が、３℃以上の融点差を有する２種の異なるポリエチレン系樹脂（高融点側ポリエチレン系樹脂を第１成分、低融点側ポリエチレン系樹脂を第２成分という）であり、繊維の形態が第１成分および第２成分からなる複合繊維であり、第１成分が高密度ポリエチレン樹脂、第２成分が直鎖状低密度ポリエチレン樹脂である請求項１または２に記載のポリエチレン系繊維。
繊維を構成するポリエチレン系樹脂が、３℃以上の融点差を有する２種の異なるポリエチレン系樹脂（高融点側ポリエチレン系樹脂を第１成分、低融点側ポリエチレン系樹脂を第２成分という）であり、繊維の形態が第１成分および第２成分からなる複合繊維であり、第１成分が高密度ポリエチレン樹脂、第２成分が低密度ポリエチレン樹脂である請求項１または２に記載のポリエチレン系繊維。
繊維を構成するポリエチレン系樹脂が、３℃以上の融点差を有する２種の異なるポリエチレン系樹脂（高融点側ポリエチレン系樹脂を第１成分、低融点側ポリエチレン系樹脂を第２成分という）であり、繊維の形態が第１成分および第２成分からなる複合繊維であり、第１成分が直鎖状低密度ポリエチレン樹脂、第２成分が低密度ポリエチレン樹脂である請求項１または２に記載のポリエチレン系繊維。
請求項１〜８項のいずれか１項に記載のポリエチレン系繊維を用いた不織布。
請求項１〜８項のいずれか１項に記載のポリエチレン系繊維と、該繊維が熱接着する温度では実質的に非熱接着性である他の繊維を混綿した不織布。
請求項１〜８項のいずれか１項に記載のポリエチレン系繊維を用い、ポイントボンド加工により繊維同士を点接着させたことを特徴とする不織布。
請求項１〜８項のいずれか１項に記載のポリエチレン系繊維を用い、繊維同士を水流交絡させたことを特徴とする不織布。
請求項１〜８項のいずれか１項に記載のポリエチレン系繊維を用い、繊維同士を水流交絡させたのち、ポイントボンド加工により繊維同士を点接着させたことを特徴とする不織布。