JP2001011763A - 圧縮回復性の良好な薄層不織布 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 梱包等により圧縮応力を加えられ続けた状態
で放置されても、応力が除かれた後の厚みの回復性の良
い、圧縮回復性の良好な薄層不織布を提供すること。 【解決手段】 ポリエステルポリマーと、熱可塑性エラ
ストマーとから構成された弾性複合繊維を５〜９５重量
％含み、該弾性複合繊維同士の交点が互いに熱融着され
た厚さが５ｍｍ未満の薄層不織布であって、該不織布の
少なくとも一方の表層部における繊維集束密度が内層部
の繊維集束密度の１．０５倍以上である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、薄層不織布に関す
るものであり、さらに詳しくは，梱包等により圧縮応力
を加えられ続けた状態で放置されても、応力が除かれた
後の厚みの回復性の良い、圧縮回復性の良好な薄層不織
布に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、不織布は長尺のロール状に巻取
られたり、多層に積層された状態、即ち圧縮応力が加わ
った状態で梱包され、そのまま運搬・流通・保管される
ことが多い。

【０００３】従って、このような状態にある不織布を開
梱した場合、圧縮応力が充分に回復されず、製造時に設
定した厚さや密度が変化する上、ロールの中心部の方が
外周部よりも圧力が高いために、不織布の長尺方向に厚
さや密度のバラツキが生じやすいと言う欠点があった。

【０００４】特に、フィルター、包装材料、パップ材基
布、衛生材料のトップシートやセカンダリーシート、衣
料用芯材、衣料用中綿、肩パット、インナー資材用パッ
ト材の基材、或いはクッション材等に使用される、厚さ
が５ｍｍ未満の薄層不織布においてはこの現象が顕著に
発生し、製品としての歩留まりが低下する等の問題を引
き起こしていた。

【０００５】このような問題を解決する方法として、不
織布をロール状に巻き取る際の巻き取り量を少なくする
ことが考えられるが、生産工程におけるロール交換の回
数増により生産性が低下したり、運搬・流通・保管時の
コストが増大する等の問題があり、十分な対応がなされ
ていなかったのが実状である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、梱包
等により圧縮応力を加えられ続けた状態で放置されて
も、応力が除かれた後の厚みの回復性の良い、圧縮回復
性の良好な薄層不織布を提供することに有る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記従来技
術の有する問題点を解消するために鋭意検討した結果、
エラストマー成分を含む薄層不織布において、表層部の
繊維集束密度を内層部の繊維集束密度より高めるとき、
上記問題点が解決できることを究明した。

【０００８】かくして本発明によれば、ポリエステルポ
リマーと、熱可塑性エラストマーとから構成された弾性
複合繊維を５〜９５重量％含み、該弾性複合繊維同士の
交点が互いに熱融着された厚さが5ｍｍ未満の薄層不織
布であって、該不織布の少なくとも一方の表層部におけ
る繊維集束密度が内層部の繊維集束密度の１．０５倍以
上であることを特徴とする薄層不織布が提供される。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明で用いる芯鞘型複合繊維は
熱可塑性エラストマーと非弾性ポリエステルポリマーと
で形成される。その際、前者が繊維表面の少なくとも１
／２を占めるものが好ましい。重量割合でいえば前者と
後者が複合比率で３０／７０〜７０／３０の範囲にある
のが適当である。

【００１０】弾性複合繊維の形態としては、サイド・バ
イ・サイド、シース・コア型のいずれであってもよいが
好ましいのは後者である。このシース・コア型において
は非弾性ポリエステルがコアとなるが、このコアは同心
円状あるいは偏心状であっても良い。特に偏心型のもの
にあっては、スパイラル捲縮が発現するので、より好ま
しい。

【００１１】熱可塑性エラストマーとしてはポリウレタ
ン系エラストマーやポリエステル系エラストマーが好ま
しい。

【００１２】ポリウレタン系エラストマーとしては、分
子量が５００〜６０００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
エステルアミド等と、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、水素化ジフェニルメタンジイソシアネー
ト、キシリレンジイソシアネート、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
ネート等と、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などが例示される。

【００１３】上記ポリマーのうち、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−カプロラクトン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’−ジフェニルメタンジ
イソシアネートが好適であり、また鎖伸長剤としては
１，４−ブタンジオールが好適である。

【００１４】一方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
が例示される。

【００１５】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’−ジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸、１，４−
シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸、
コハク酸、シュウ酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカ
ンジ酸、ダイマー酸等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
レングリコール等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、トリシクロデカンジメタノール等の脂環族
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４００〜５０００程度のポリエチレングリコ
ール、ポリ（１，２−および／または１，３−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
との共重合体等のポリ（アルキレンオキサイド）クリコ
ールの少なくとも１種から構成される三元共重合体など
である。

【００１６】しかしながら、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セ
グメントとし、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。

【００１７】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。

【００１８】また、ソフトセグメントを構成するポリエ
ーテル部分はオキシブチレン単位以外のオキシアルキレ
ン単位で置換されたポリエーテルであってよい。

【００１９】なお、ポリマー中には、各種安定剤、紫外
線吸収剤、増粘分岐剤、艶消剤、着色剤、その他各種の
改良剤等も必要に応じて配合されていても良い。

【００２０】このポリエステル系エラストマーの重合度
は固有粘度で０．８〜１．７特に０．９〜１．５の範囲
にあることが好ましい。この固有粘度が低すぎると、熱
処理により形成される熱固着点が破壊されやすくなる場
合がある。一方、この粘度が高すぎると、熱融着時にそ
のエラストマーが流動しにくくなり、弾性複合繊維同志
の交点における強固な熱固着点が形成されにくくなる。

【００２１】上記熱可塑性エラストマーの融点は後述す
る非弾性ポリエステルポリマーの融点より３０℃以上低
いことが好ましい。熱可塑性エラストマーの融点は例え
ば１３０〜２００℃の範囲の温度であることが好まし
い。

【００２２】この融点差が３０℃より少ないと融着加工
時の熱処理温度が高くなりすぎて、安定した生産が困難
となる場合があり、さらに非弾性ポリエステルポリマー
の力学的特性も低下させてしまう場合がある。なお、熱
可塑性エラストマーについて、その融点が明確に観察さ
れない場合は融点を軟化点で代替する。

【００２３】一方、非弾性ポリエステルポリマーとして
はポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタ
レート、ポリ−１，４−ジメチルシクロヘキサンテレフ
タレート、ポリピバロラクタムまたはこれらの共重合体
エステル等が採用されるが，その中でも、圧縮回復に優
れるポリブチレンテレフタレートがより好ましい。

【００２４】上記ポリエステルポリマーと、熱可塑性エ
ラストマーとから構成される弾性複合繊維の単糸繊度は
０．５〜１００デニールの範囲が好ましい。単糸繊度が
０．５デニール未満では不織布製造工程でのカード紡出
性が悪くなり、また１００デニールを越えるとウェブの
絡合性が悪く、さらに不織布としての風合いが低下する
ことがある。

【００２５】上記弾性複合繊維の混用率は５重量％以上
９５重量％以下である必要がある。該混用率が５重量％
未満では形成される熱固着点の数が少なく圧縮などによ
る形態安定性、不織布製品としての強度が低下する。さ
らに強度低下による工程性悪化の問題も発生する。一方
該混用率が９５重量％を超える場合には風合い的に粗硬
なものとなる。

【００２６】本発明においては、上記弾性複合繊維同士
の交点が互いに熱融着されて不織布を形成しており、該
不織布の少なくとも一方の表層部における繊維集束密度
が内層部の繊維集束密度の１．０５倍以上、即ち表層部
と内層部の繊維集束密度比（表層／内層）が１．０５以
上であることが必要である。

【００２７】表層部の繊維集束密度を高くすることによ
り不織布表面の毛羽が少なくなり、ロール状に巻いて保
管する際、不織布の表層部同士が接触した場合に、表層
部の繊維が互いに不織布内部に入り込むのを抑えること
ができる。

【００２８】つまり、上記の表層部と内層部の繊維集束
密度比が１．０５未満の場合は、不織布表層部の毛羽が
多くなり、不織布の表層部同士が接触した際、表層部の
繊維が互いに不織布の内部に入り込み、ロール状に巻か
れた時に繊維同士の摩擦で巻き閉まる現象が見られる。

【００２９】そして、ロール中心部が巻き閉まることに
より、中心部の不織布は厚みの減少が起こり、ロール状
から開放された場合、中心部に位置していた不織布と表
面部に位置していた不織布の圧縮回復が異なり、製品で
の厚み斑発生等の原因となる。

【００３０】薄層不織布の表層部の繊維集束密度を内層
部より高くする方法としては、弾性複合繊維を熱融着さ
せる熱処理工程で熱風を強く吹き付け、外層部の繊維を
ヘタらして嵩を下げることにより密度差を付与する方
法、ニードルパンチによる繊維絡合を行う際、ウェブの
表面部を強く絡めて繊維の嵩を抑えることにより密度差
を付与する方法、不織布を一定の間隙を持たせた熱カレ
ンダーローラーで処理することにより表層部の繊維の嵩
を抑える方法等がある。

【００３１】本発明は、その厚みが５ｍｍ未満の薄層不
織布を対象とする。厚みが５ｍｍ以上の場合は、厚さや
密度のバラツキが生じ難い。

【００３２】本発明の薄層不織布の平均密度は０．０１
〜０．０５ｇ／ｃｍ³であることが好ましい。該密度が
０．０１ｇ／ｃｍ³未満の場合は、不織布強度の低下、
隠蔽性、保温性等各種用途に必要な特性が得られなくな
る。一方、該密度が０．０５ｇ／ｃｍ³を越える場合
は、不織布としての柔軟性が失われるとともに重量アッ
プの原因ともなる。

【００３３】

【実施例】以下実施例により本発明をさらに詳細に説明
する。尚、実施例中の各物性は下記の方法により測定し
た。

【００３４】（１）繊維集束密度比 薄層不織布にパラフィンを含浸させた後厚さ方向から裁
断し、切断面の電子顕微鏡写真を撮影する。この写真よ
り薄層不織布の切断面上にある構成繊維の切断端の数を
数え、表層部及び内層部の繊維集束密度とする。繊維集
束密度比は下記式により算出した。尚、表層部とは、不
織布の表面から中心へ向かって全体の厚さの２０％に相
当する部分、また、内層部とは、不織布の表面から中心
へ向かって全体の厚さの４０〜６０％に相当する部分と
定義する。

【００３５】

【数１】

【００３６】（２）静荷重下での圧縮回復率 薄層不織布に５０ｇ／ｃｍ²の荷重を加え、常温下で２
時間放置した後荷重を取り除いたときの厚さの変化を測
定し、下記式より圧縮回復率を求める。尚、厚さは０．
５ｇ／ｃｍ²の初荷重をかけて測定した。

【００３７】

【数２】

【００３８】（３）不織布の平均密度 不織布の目付及び厚さから下記式により算出した。

【００３９】

【数３】

【００４０】（４）梱包後の厚さの回復性 薄層不織布２００ｍをロール状に巻き取り２４時間放置
後ロールを開きロール中心部の巻き始め１ｍの部分の薄
層不織布の厚さと、ロール表面の巻き終わり１ｍの部分
の薄層不織布の厚みを比較し評価を行った。評価の基準
は以下の通りである。 ○：ロール表面の厚さ−ロール中心部の厚さ＜1ｍｍ △：ロール表面の厚さ−ロール中心部の厚さ＜1．５ｍ
ｍ ×：ロール表面の厚さ−ロール中心部の厚さ≧1．５ｍ
ｍ

【００４１】［実施例１］単繊維繊度６．０デニール、
繊維長６４ｍｍ、捲縮数９ヶ／インチ、捲縮率１３％の
中空丸断面のポリエチレンテレフタレート短繊維と、融
点が１５１℃のポリエーテルエステルエラストマーを鞘
成分とし、ポリブチレンテレフタレートを芯成分とする
単繊維繊度６デニール、繊維長５１ｍｍの芯鞘型弾性複
合短繊維とを重量比率５０：５０の割合で混綿した後ホ
ッパフィーダで開綿し、ローラーカードで開繊後、クロ
スレイヤーで目付１００ｇ／ｍ²、厚さ３ｍｍ（平均密
度０．０３３ｇ／ｃｍ³）の不織布とした。

【００４２】ついで該ウェブに温度２００℃、風速２ｍ
／ｓｅｃの熱風を吹き付けて２０秒間熱処理し、弾性複
合短繊維同士の交点、及びポリエチレンテレフタレート
短繊維と弾性複合短繊維との交点が熱融着された薄層不
織布を得た。得られた薄層不織布の物性を表１に示す。

【００４３】［比較例１］実施例１において、熱風の温
度を２００℃、風速を０．３ｍ／ｓｅｃとして、１２０
秒間の熱処理行う以外は実施例１と同様に実施した。得
られた薄層不織布の物性を表１に示す。

【００４４】［比較例２］実施例１において、鞘成分と
してイソフタル酸を共重合した融点１１０℃の共重合ポ
リエステル、芯成分としてポリエチレンテレフタレート
を用いた以外は実施例１と同様に実施した。得られた薄
層不織布の物性を表１に示す。

【００４５】［比較例３］実施例１において、ポリエチ
レンテレフタレート短繊維と弾性複合短繊維との混綿比
率を９８：２とした以外は実施例と同様に実施した。得
られた薄層不織布の物性を表１に示す。

【００４６】

【表１】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山崎 康行 大阪府茨木市耳原３丁目４番１号 帝人株 式会社大阪研究センター内 Ｆターム(参考） 4L041 BA02 BA05 BA21 BA49 BA59 BC17 BD03 BD11 CA08 CA16 DD01 DD05 DD14 4L047 AA21 AA27 AA28 AB02 AB09 BA09 BB06 BB09 CB01 CB10 CC01 CC03 CC06 CC12

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリエステルポリマーと、熱可塑性エラ
   ストマーとから構成された弾性複合繊維を５〜９５重量
   ％含み、該弾性複合繊維同士の交点が互いに熱融着され
   た厚さが５ｍｍ未満の薄層不織布であって、該不織布の
   少なくとも一方の表層部における繊維集束密度が内層部
   の繊維集束密度の１．０５倍以上であることを特徴とす
   る薄層不織布。
2. 【請求項２】 不織布の平均密度が０．０１〜０．０５
   ｇ／ｃｍ³で、且つ５０ｇ／ｃｍ²の静荷重下での圧縮回
   復率が３０％以上である請求項１記載の薄層不織布。
3. 【請求項３】 熱可塑性エラストマーがポリエステル系
   エラストマーである請求項１又は２記載の薄層不織布。
4. 【請求項４】 ポリエステルポリマーがポリブチレンテ
   レフタレートである請求項１、２又は３記載の薄層不織
   布。