JP2001279569A - ポリビニルアルコール系耐水性長繊維不織布 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶融紡糸によるＰＶＡ系長繊維からなり、熱
圧融着によってのみ接着され、良好な地合と優れた不織
布物性を有し、かつ水との高い親和性を有するＰＶＡ系
耐水性長繊維不織布を提供する。 【解決手段】 けん化度が９０〜９９．９９モル％であ
り、かつエチレンを１〜５０モル％含有する熱可塑性ポ
リビニルアルコールを溶融紡糸し、紡出フィラメント群
を吸引噴射装置で牽引細化させた後、開繊フィラメント
を移動式捕集コンベア装置上に捕集堆積させて長繊維ウ
エブを形成し、このウエブを加熱ロールからなる熱エン
ボス装置により部分的な熱圧融着を施し、形態を保持し
て得られるスパンボンド不織布において、該不織布の２
０℃水中溶出量が１％以下であるポリビニルアルコール
系耐水性長繊維不織布。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はポリビニルアルコー
ル系（以下ＰＶＡ系と略記することがある）耐水性長繊
維不織布に関する。さらに詳しくは、従来困難とされて
いた熱圧着のみにより接着が形成されている低溶出性の
ＰＶＡ系耐水性長繊維不織布に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、スパンボンド不織布に代表される
長繊維不織布は、カード法等で得られる短繊維不織布に
比べて、引張強力・引裂強力が高い、繊維の脱落や端部
がほつれない、生産性が高い等の優れた特長を有するた
め様々な用途に用いられている。これまでの所、スパン
ボンド不織布を構成する繊維素材としては熱可塑性樹脂
を溶融紡糸延伸する、いわゆる溶融紡糸繊維より製造さ
れるものが一般的で、ポリエステル、ポリプロピレン、
ナイロン等に限られていた。それに対してＰＶＡ系繊維
は、高い強度、優れた耐候性、吸水性、吸湿性等の点
で、前記溶融紡糸繊維に勝る性能を有する事から、織編
物や乾式、湿式双方の短繊維不織布として種々製造さ
れ、産業資材分野等を中心に広く使用されている。

【０００３】しかしその紡糸方法が乾式法や湿式法であ
るため、紡糸→延伸→開繊→捕集→接着と繊維製造工程
と不織布製造工程を連続した一般的スパンボンドの製造
を行なうには、工程、製造設備とも複雑化し、高い生産
性も望めない、さらにはスパンボンド法に適したＰＶＡ
が開発されていない等の理由でスパンボンド法での長繊
維不織布は工業的に製造されていない。唯一の提案とし
て特開平２−１９１７６０号公報では、トウ状態のＰＶ
Ａ系長繊維を機械的に幅方向へ拡幅する方法でつくられ
たＰＶＡ系長繊維不織布が提案されている。しかし該長
繊維不織布はトウを拡幅したものであるため幅方向の強
力が非常に小さく実用性において問題のあるものであっ
た。

【０００４】また本発明者等は、特開平５−１８６９５
２号公報で、ＰＶＡ系ポリマーを乾式又は湿式、あるい
は乾湿式法により一旦、無撚の連続マルチフィラメント
束を製造した後、該マルチフィラメント束を出発原料に
開繊→捕集→接着の不織布化を行ない製造したＰＶＡ系
長繊維不織布について提案している。すなわち特開平５
−１８６９５２号公報の提案は、ＰＶＡ系長繊維に対し
て異種ポリマーである熱融着性長繊維を混繊し、熱融着
によって両繊維間を接着したＰＶＡ系長繊維不織布であ
ったり、ＰＶＡ系長繊維ウエブを化学接着剤すなわちケ
ミカルバインダーにより接着したＰＶＡ系長接着不織布
である。これらの場合は確かに、タテ方向、ヨコ方向の
強力異方性の少ない長繊維不織布が得られるが、ＰＶＡ
系不織布の特長である親水性、吸水性、吸湿性、ヒート
シール性等の特徴が大きく損なわれてしまうのみなら
ず、接着に工夫を凝らしているために生産性が低下し、
コスト高になってしまうという問題点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の如く、従来技術
では、他の溶融紡糸系繊維からなる一般の長繊維不織布
いわゆるスパンボンド不織布では実現されていない、高
耐候、高保水、高吸水、高吸湿性等の特長を有し、かつ
それらのスパンボンド不織布が有する強度、水中への低
溶出性すなわち耐水性とを兼備するようなＰＶＡ系ポリ
マーからなる熱圧着によって接着されたノーバインダー
のＰＶＡ系長繊維不織布は得られていない。従って本発
明の目的は、熱圧着によってのみ接着されたノーバイン
ダーの水との高い親和性を有するＰＶＡ系耐水性長繊維
不織布（いわゆるスパンボンド不織布）を提供すること
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題に対して、本発
明者らは鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成した。す
なわち本発明は、けん化度が９０〜９９．９９モル％で
あり、かつエチレンを１〜５０モル％含有する熱可塑性
ポリビニルアルコールを溶融紡糸し、紡出フィラメント
群を吸引噴射装置で牽引細化させた後、開繊フィラメン
トを移動式捕集コンベア装置上に捕集堆積させて長繊維
ウエブを形成し、このウエブを加熱ロールからなる熱エ
ンボス装置により部分的な熱圧融着を施し、形態を保持
して得られるスパンボンド不織布において、該不織布の
２０℃水中溶出量が１％以下である事を特徴とするポリ
ビニルアルコール系耐水性長繊維不織布である。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明におけるポリビニルアルコ
ール（ＰＶＡ）とは、ＰＶＡのホモポリマー、共重合に
より官能基を導入した変性ＰＶＡは勿論のこと、例え
ば、末端変性、および後反応により官能基を導入した変
性ＰＶＡも包含するものである。

【０００８】まず、本発明の不織布を形成する繊維の原
料であるＰＶＡについて説明する。本発明に用いられる
ＰＶＡの粘度平均重合度（以下、単に重合度と略記す
る）はＰＶＡ中のエチレン含量によっても異なるので特
に制限はないが、紡糸性および得られる不織布の引張強
力、引裂強力、引張伸度等の不織布物性の観点から２０
０〜７００が好適であり、２２０〜６５０がより好まし
く、２４０〜６００が特に好ましい。重合度が２００未
満の場合には紡糸時に十分な曳糸性が得られない場合が
あり、その結果として満足な長繊維不織布も得られない
場合がある。一方、重合度が７００を越えると溶融粘度
が高すぎて、紡糸ノズルから安定にポリマーを吐出する
ことができず、満足な長繊維不織布が得られない場合が
ある。

【０００９】ＰＶＡの重合度（Ｐ）は、ＪＩＳ−Ｋ６７
２６に準じて測定される。すなわち、ＰＶＡを完全に再
けん化し、精製した後、３０℃の水中で測定した極限粘
度［η］（ｄｌ／ｇ）から次式により求められるもので
ある。 Ｐ＝（［η］×１０³／８．２９）^(1/0.62) また後述する高エチレン含量の水不溶性ＰＶＡの場合に
は、上記と同様にＰＶＡを完全に再けん化し、精製した
後に、３０℃の１５％含水フェノール中で測定した極限
粘度［η］ｐｈ（ｌ／ｇ）から次式により求められるも
のである。 ［η］ｐｈ＝（２（ηｓｐ−ｌｎηｒｅｌ））^(1/2)／
Ｃ Ｐ＝（［η］ｐｈ／Ｋ）^(1/n) ここでＣはＰＶＡ濃度（ｇ／ｌ）、Ｋ＝１．３×１０^-3
ｅｘｐ（−０．１３ｘ）、ｎ＝０．６５−０．０５９
（ｘ−０．２）、ｘはエチレン含量（モル分率）を表
す。重合度が上記範囲にある時、本発明の目的がより好
適に達せられる。

【００１０】本発明のＰＶＡ系耐水性長繊維不織布にお
いて重要な事は、用いられるＰＶＡのけん化度は９０〜
９９．９９モル％である事が必須である。けん化度が９
０モル％未満の場合には、得られる不織布の溶出率が大
きくなり耐水性不織布が得られない。一方、けん化度が
９９．９９モル％よりも大きいＰＶＡは安定に製造する
ことができず、当然ながら、安定した繊維化とそれと直
結した長繊維不織布もできない。そのため用いられるＰ
ＶＡのけん化度は、９０〜９９．９９モル％でなければ
ならず、９５〜９９．９９モル％がより好ましく、９６
〜９９．９７モル％が特に好ましい。

【００１１】本発明のＰＶＡ系耐水性長繊維不織布に用
いられるＰＶＡの融点（Ｔｍ）は１６０〜２３０℃が好
適であり、１６５〜２２８℃が好ましく、１７０〜２２
６℃がより好ましい。融点が１６０℃未満の場合にはＰ
ＶＡの結晶性が低下し不織布構成繊維の強度が低くなっ
て不織布自信の強度が低下する。場合によっては溶融紡
糸に必要な曳糸性がなくなったり、ＰＶＡの熱分解が激
しく発生したりして、長繊維不織布が得られないことも
ある。一方、融点が２３０℃を越えると好適な溶融粘度
を確保するために溶融紡糸温度を高くしなければならな
くなり、紡糸温度とＰＶＡの分解温度が近づくために、
安定した溶融紡糸ができなくなり安定したＰＶＡ系長繊
維不織布の製造もできない。

【００１２】ＰＶＡの融点は、ＤＳＣを用いて、窒素
中、昇温速度１０℃／分で２５０℃まで昇温後、室温ま
で冷却し、再度昇温速度１０℃／分で２５０℃まで昇温
した場合のＰＶＡの融点を示す吸熱ピークのピークトッ
プの温度を意味する。また本発明の目的や効果を損なわ
ない範囲で、ＰＶＡには融点や溶融粘度を調整する等の
目的で可塑剤を添加することが可能である。本発明の最
大の特長である溶出率が１％以下の耐水性長繊維不織布
を得る目的から、水溶性の可塑剤の配合量は、溶融紡糸
に供される配合ＰＶＡ系樹脂の１％以下であることが重
要である。可塑剤としては、従来公知のもの全てが使用
できるが、ジグリセリン、ソルビトール、マンニトール
等のグリコール類、ポリグリセリンアルキルモノカルボ
ン酸エステル類、トレハロース等のオリゴ糖類、α−メ
チルグルコシド等のグルコシド類、グリコール類にエチ
レンオキサイドおよび／またはプロピレンオキサイドを
付加したものが好適に使用される。そのなかでも、ジグ
リセリン、ソルビトール１モルに対してエチレンオキサ
イドおよび／またはプロピレンオキサイドを１〜１０モ
ル％付加した化合物が好ましい。

【００１３】ＰＶＡは、ビニルエステル系重合体のビニ
ルエステル単位をけん化することにより得られる。ビニ
ルエステル単位を形成するためのビニル化合物単量体と
しては、ギ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニ
ル、バレリン酸ビニル、カプリン酸ビニル、ラウリン酸
ビニル、ステアリン酸ビニル、安息香酸ビニル、ピバリ
ン酸ビニルおよびバーサティック酸ビニル等が挙げら
れ、これらの中でもＰＶＡを得る点からは酢酸ビニルが
好ましい。

【００１４】本発明の長繊維不織布を構成するＰＶＡ
は、エチレン単位を共重合したエチレン変性ＰＶＡであ
り、ＰＶＡのエチレン含量は１〜５０モル％でなければ
ならない。２〜４０モル％が好ましく、３〜３０モル％
がより好ましく、５〜２０モル％が特に好ましい。エチ
レン含量が１モル％未満の場合には、得られる長繊維織
布の耐水性が不足し、５０モル％を越える場合には、水
との親和性が低下してＰＶＡ系長繊維不織布としての特
長がなくなる。また本発明の目的や効果を損なわない範
囲で、溶融紡糸性、耐水性、繊維および不織布物性の観
点からは、エチレン以外の共重合単位を更に導入した変
性ＰＶＡを用いることも可能である。共重合単量体の種
類としては、公知の物全てが使用可能であるが、本発明
の目的から、プロピレン、１−ブテン、イソブテン、１
−ヘキセン等のα−オレフィン類、メチルビニルエーテ
ル、エチルビニルエーテル、ｎ−プロピルビニルエーテ
ル、ｉ−プロピルビニルエーテル、ｎ−ブチルビニルエ
ーテル等のビニルエーテル類、エチレングリコールビニ
ルエーテル、１，３−プロパンジオールビニルエーテ
ル、１，４−ブタンジオールビニルエーテル等のヒドロ
キシ基含有のビニルエーテル類、アリルアセテート、プ
ロピルアリルエーテル、ブチルアリルエーテル、ヘキシ
ルアリルエーテル等のアリルエーテル類、オキシアルキ
レン基を有する単量体、酢酸イソプロペニル、３−ブテ
ン−１−オール、４−ペンテン−１−オール、５−ヘキ
セン−１−オール、７−オクテン−１−オール、９−デ
セン−１−オール、３−メチル−３−ブテン−１−オー
ル等のヒドロキシ基含有のα−オレフィン類、Ｎ−ビニ
ルホルムアミド、Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ−ビニル
ピロリドンなどのＮ−ビニルアミド類等の単量体が挙げ
られる。これらの単量体の含有量は、通常５モル％以下
である。

【００１５】本発明で使用するＰＶＡの製造方法として
は、塊状重合法、溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法
などの公知の方法が挙げられる。その中でも、無溶媒あ
るいはアルコールなどの溶媒中で重合する塊状重合法や
溶液重合法が通常採用される。溶液重合時に溶媒として
使用されるアルコールとしては、メチルアルコール、エ
チルアルコール、プロピルアルコールなどの低級アルコ
ールが挙げられる。共重合に使用される開始剤として
は、α，α’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’
−アゾビス（２，４−ジメチル−バレロニトリル）、過
酸化ベンゾイル、ｎープロピルパーオキシカーボネート
などのアゾ系開始剤または過酸化物系開始剤などの公知
の開始剤が挙げられる。重合温度については特に制限は
ないが、０℃〜２００℃の範囲が適当である。

【００１６】本発明で使用するＰＶＡにおけるアルカリ
金属イオン（Ｃ）の含有割合は、ＰＶＡ１００質量部に
対してナトリウムイオン換算で０．００００１〜０．３
質量部であり、０．００００５〜０．１質量部が好まし
く、０．０００１〜０．０７質量部がより好ましく、
０．０００２〜０．０５質量部が特に好ましい。アルカ
リ金属イオンの含有割合が０．００００１質量部未満は
工業的に製造困難である。またアルカリ金属イオンの含
有量が０．３質量部より多い場合には溶融紡糸時の分
解、ゲル化および断糸が著しく、安定に繊維化すること
ができない。なお、アルカリ金属イオンとしては、カリ
ウムイオン、ナトリウムイオン等が挙げられる。

【００１７】本発明において、特定量のアルカリ金属イ
オン（Ｃ）をＰＶＡ中に含有させる方法は特に制限され
ず、ＰＶＡを重合した後にアルカリ金属イオン含有の化
合物を添加する方法、ビニルエステルの重合体を溶媒中
においてけん化するに際し、けん化触媒としてアルカリ
イオンを含有するアルカリ性物質を使用することにより
ＰＶＡ中にアルカリ金属イオンを配合し、けん化して得
られたＰＶＡを洗浄液で洗浄することにより、ＰＶＡ中
に含まれるアルカリ金属イオン含有量を制御する方法な
どが挙げられるが後者のほうが好ましい。なお、アルカ
リ金属イオンの含有量は、原子吸光法で求めることがで
きる。

【００１８】けん化触媒として使用するアルカリ性物質
としては、水酸化カリウムまたは水酸化ナトリウムが挙
げられる。けん化触媒に使用するアルカリ性物質のモル
比は、酢酸ビニル単位に対して０．００４〜０．５が好
ましく、０．００５〜０．０５が特に好ましい。けん化
触媒は、けん化反応の初期に一括添加してもよいし、け
ん化反応の途中で追加添加してもよい。けん化反応の溶
媒としては、メタノール、酢酸メチル、ジメチルスルホ
キシド、ジメチルホルムアミドなどが挙げられる。これ
らの溶媒の中でもメタノールが好ましく、含水率を０．
００１〜１質量％に制御したメタノールがより好まし
く、含水率を０．００３〜０．９質量％に制御したメタ
ノールがより好ましく、含水率を０．００５〜０．８質
量％に制御したメタノールが特に好ましい。洗浄液とし
ては、メタノール、アセトン、酢酸メチル、酢酸エチ
ル、ヘキサン、水などが挙げられ、これらの中でもメタ
ノール、酢酸メチル、水の単独もしくは混合液がより好
ましい。洗浄液の量としてはアルカリ金属イオン（Ｃ）
の含有割合を満足するように設定されるが、通常、ＰＶ
Ａ１００質量部に対して、３００〜１００００質量部が
好ましく、５００〜５０００質量部がより好ましい。洗
浄温度としては、５〜８０℃が好ましく、２０〜７０℃
がより好ましい。洗浄時間としては２０分間〜１００時
間が好ましく、１時間〜５０時間がより好ましい。

【００１９】本発明で使用するＰＶＡは、該ＰＶＡにお
ける２５℃におけるｐＫａが５．０以下の酸基を有する
酸（Ｄ）を、下記で表すαが０．０１〜０．８の割合で
含有することが好ましい。αは０．０３〜０．６がより
好ましく、０．０５〜０．５がさらに好ましい。本発明
では、下記に表すαの式中の酸（Ｄ）の含有率は中和滴
定法で求めた値を酢酸に換算したものを意味する。ｐＫ
ａとは、酸の解離定数をＫａとするとき、ｐＫａ＝−ｌ
ｏｇＫａで定義したものである。 α＝〔ＰＶＡ中の酸（Ｄ）の含有率（質量％）〕／〔Ｐ
ＶＡ中のアルカリ金属イオン（Ｃ）の含有率（質量
％）〕 酸（Ｄ）のｐＫａが５．０を越える酸基を有する酸を用
いた場合および酸（Ｄ）含有割合が上記で表したαで
０．０１〜０．８から外れる場合は、溶融紡糸時のＰＶ
Ａの分解、ゲル化および断糸が著しく、安定に繊維化す
ることができないのみならず、得られる不織布が黄変す
る場合がある。なお、２５℃におけるｐＫａが５．０以
下の酸基を有する酸（Ｄ）としては、酢酸、乳酸、リン
酸、第一リン酸ナトリウム等が挙げられる。

【００２０】本発明において、特定量の２５℃における
ｐＫａが５．０以下の酸基を有する酸（Ｄ）をＰＶＡ中
に含有させる方法は特に制限されず、ビニルエステルの
重合体を溶媒中においてけん化した後に、ｐＫａが５．
０以下の酸基を有する酸を使用することによりＰＶＡ中
に該酸を配合し、けん化して得られたＰＶＡを洗浄液で
洗浄することにより、ＰＶＡ中に含まれる酸含有量を制
御する方法、乾燥したＰＶＡを酸を含有する溶媒で処理
することにより特定量の酸を含有させる方法、ＰＶＡの
ペレットを作成する際に特定量の酸を添加することによ
って含有させる方法等が挙げられる。なお、酸の含有量
は、ＰＶＡからのメタノール抽出分を水酸化ナトリウム
水溶液によって中和滴定することで求めることができ
る。

【００２１】また本発明の目的や効果を損なわない範囲
で、必要に応じて銅化合物等の等の安定剤、着色剤、紫
外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、難燃
剤、潤滑剤、結晶化速度遅延剤を重合反応時、またはそ
の後の工程で添加することができる。特に熱安定剤とし
てヒンダードフェノール等の有機系安定剤、ヨウ化銅等
のハロゲン化銅化合物、ヨウ化カリウム等のハロゲン化
アルカリ金属化合物を添加すると、繊維化の際の溶融滞
留安定性が向上するので好ましい。

【００２２】また必要に応じて平均粒子径が０．０１μ
ｍ以上５μｍ以下の微粒子を０．０５質量％以上１０質
量％以下、重合反応時、またはその後の工程で添加する
ことができる。微粒子の種類は特に限定されず、たとえ
ばシリカアルミナ、酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸
バリウム等の不活性微粒子を添加することができ、これ
らは単独で使用しても２種以上併用しても良い。特に平
均粒子径が０．０２μｍ以上１μｍ以下の無機微粒子が
好ましく、紡糸性、延伸性が向上する。

【００２３】次に、本発明に用いる熱可塑性ＰＶＡから
なる長繊維で構成された不織布の製造方法について説明
する。本発明の不織布を形成するＰＶＡ系繊維は長繊維
である事が必須である。すなわち同じ繊度、繊維物性の
ＰＶＡ系繊維から不織布を形成した場合においても短繊
維と長繊維では不織布強力、就中引裂強力は繊維が長繊
維の場合の方が短繊維の場合よりも著しく高いものとな
るからである。さらに長繊維の場合、低リントという特
長を有し、かつ不織布表面に毛羽端を生じる事がないた
め、不織布を実用に供した場合、不織布の耐摩耗性が短
繊維からなる不織布より良好なものとなる。したがって
本発明の不織布はＰＶＡ系繊維よりなる長繊維不織布で
なければならない。

【００２４】本発明の長繊維で構成されたＰＶＡ系の耐
水性不織布は、溶融紡糸と直結したいわゆるスパンボン
ド不織布の製造方法によって製造されなければならな
い。すなわち、溶融押し出し機でＰＶＡ組成物を溶融混
練し、溶融したポリマー流を紡糸頭に導き、流量を計量
し紡糸ノズル孔から吐出させ、この吐出糸条を冷却装置
により冷却せしめた後、エアジェット・ノズルのような
吸引装置を用いて、目的の繊度となるように、１０００
〜６０００ｍ／分の糸条の引取り速度に該当する速度で
高速気流により牽引細化させた後、開繊させながら移動
式の捕集面の上に堆積させて不織布ウエブを形成させ、
引き続きこのウエブを部分圧着して巻き取ることによっ
てＰＶＡ系耐水性長繊維不織布を得ることができる。

【００２５】本発明のＰＶＡ系耐水性長繊維不織布を構
成する繊維化の条件は、用いるエチレン変性ＰＶＡの種
類、目的とする不織布の性質に応じて適宜設定する必要
があるが、主に、以下のような点に留意して繊維化条件
を決めることが望ましい。紡糸口金温度は、ＰＶＡの融
点Ｔｍに対してＴｍ＋１０〜Ｔｍ＋８０℃の範囲が好ま
しく、せん断速度（γ）５００〜２５，０００ｓｅ
ｃ^-1、ドラフトＶ５０〜２０００で紡糸することが好ま
しい。

【００２６】本発明におけるＰＶＡの融点Ｔｍとは、示
差走査熱量計（ＤＳＣ：例えばＭｅｔｔｌｅｒ社ＴＡ３
０００）で観察される主吸熱ピークのピーク温度であ
る。せん断速度（γ）は、ノズル半径をｒ（ｃｍ）、単
孔あたりのポリマー吐出量をＱ（ｃｍ³／ｓｅｃ）とす
るときγ＝４Ｑ／πｒ³で計算される。またドラフトＶ
は、引取速度をＡ（ｍ／分）とするときＶ＝（Ａ・πｒ
²／Ｑ）×（５／３）で計算される。

【００２７】本発明のＰＶＡ系繊維を製造するに際し
て、紡糸口金温度がＰＶＡの融点Ｔｍ＋１０℃より低い
温度では、該ＰＶＡの溶融粘度が高すぎて、高速気流に
よる曳糸・細化性に劣り、またＴｍ＋８０℃を越えると
ＰＶＡが熱分解しやすくなるために安定した紡糸ができ
ない。また、せん断速度は５００ｓｅｃ^-1よりも低いと
断糸しやすく、２５，０００ｓｅｃ^-1より高いとノズル
の背圧が高くなり紡糸性が悪くなる。ドラフトは５０よ
り低いと繊度むらが大きくなり安定に紡糸しにくくな
り、ドラフトが２０００より高くなると断糸しやすくな
る。

【００２８】本発明において、エアジェット・ノズルの
ような吸引装置を用いて吐出糸条を牽引細化させるに際
し、１０００〜６０００ｍ／分の糸条の引取り速度に該
当する速度で高速気流により牽引細化させることが重要
である。吸引装置による糸条の引取り条件は、紡糸ノズ
ル孔から吐出する溶融ポリマーの溶融粘度、吐出速度、
紡糸ノズル温度、冷却条件などにより適宜選択するが、
１０００ｍ／分未満では、吐出糸条の冷却固化遅れによ
る隣接糸条間の融着が起こる場合があり、また糸条の配
向・結晶化が進まず、得られる不織布は、粗雑で機械的
強度の低いものになってしまい好ましくない。一方、６
０００ｍ／分を越えると、吐出糸条の曳糸・細化性が追
随できず糸条の切断が発生して、安定した長繊維不織布
の製造ができない。また耐水性不織布を得る点からは、
３０００〜６０００ｍ／分の糸条の引取り速度相当が好
ましい。さらに、本発明のＰＶＡ系長繊維不織布を安定
に製造するに際し、紡糸ノズル孔とエアジェット・ノズ
ルのような吸引装置との間隔は、該間隔は使用するＰＶ
Ａ、組成、上記で述べた紡糸条件にもよるが、３０〜２
００ｃｍが好適であり、３５〜１２０ｃｍがより好まし
く、４０〜１００ｃｍがさらに好ましい。該間隔が３０
ｃｍより小さい場合には、吐出糸条の冷却固化遅れによ
る隣接糸条間の融着が起こる場合があり、また糸条の配
向・結晶化が進まず、得られる不織布は、粗雑で機械的
強度の低いものになってしまい好ましくない。一方、２
００ｃｍを越える場合には、吐出糸条の冷却固化が進み
すぎて吐出糸条の曳糸・細化性が追随できず糸条の切断
が発生して、安定したＰＶＡ系長繊維不織布の製造がで
きない。

【００２９】本発明では、このようにして得られたＰＶ
Ａ系不織ウエブを部分的な熱圧融着によって接着されて
いる事が必要である。具体的には、加熱された凹凸模様
の金属ロール（エンボスロール）と加熱平滑ロールとの
間に該ウエブを通して、部分的な熱圧着により長繊維同
士を結合させ、不織布としての形態安定化を図る。熱圧
着処理における加熱ロールの温度、熱圧する圧力、処理
速度、エンボスロールの模様等は目的に応じて適宜選択
することができる。本発明における不織布を構成するＰ
ＶＡ系系長繊維は、水に対して活性であって水の存在下
では見掛けの融点が低下する事から、水を付与した後で
熱圧着処理を行う場合には、加熱ロールの温度を下げる
ことが可能であるが、本発明の耐水性長繊維不織布を得
る点からは、熱圧着処理における加熱ロールの温度は１
００〜２３０℃が好適であり、１２０〜２２５℃がより
好ましく、１３０〜２２０℃が更に好ましい。さらには
本発明の主旨から、熱圧融着により形態を保持させたＰ
ＶＡ系不織ウエブを、必要に応じて熱処理することも可
能である。熱処理方法は熱風炉、熱カレンダーロール、
熱プレス等公知の方法が採用可能であり、熱処理温度は
１２０〜２２０℃が好適であり、１３０〜２１０℃がよ
り好ましく、１５０〜２００℃が更に好ましい。

【００３０】本発明の熱可塑性ＰＶＡ系耐水性長繊維不
織布の肝心な点は、上記のように、従来困難であったス
パンボンド方式を適用せしめ、合理的に吸水性、吸湿
性、耐候性等の機能を有しつつ強度等の適正な不織布の
機械的物性を持ち、しかも水中への低溶出性すなわち耐
水性のある熱圧着によってのみ接着されたノーバインダ
ーのＰＶＡ系長繊維不織布を提供することにある。従っ
て、本発明は、不織布を構成する長繊維の繊度や繊維断
面形状あるいは不織布の目付や引張強度、引張伸度、引
裂強度等の機械的特性や厚さ、嵩高性等の形態特性、あ
るいは柔軟性等の特性については特に制約されるもので
はなく、通常、設定できる範囲内で適宜選択することが
できる。

【００３１】本発明のＰＶＡ系耐水性長繊維不織布は、
液体、気体、集塵用フィルター等の空調用材、リントフ
リーワイパー、各種ワイピングクロス等のワイパー、絶
縁材、電池セパレータ等のエレクトロニクス用、レザー
基布、セメント用配合材、ゴム用配合材、各種テープ基
材などの産業用資材；紙おむつ、ガーゼ、ホータイ、医
療用ガウン、ドレープ、シーツ、検査着、キャップ類、
各種カバー類、サージカルテープなどの医療・衛材；印
刷物基材、包装・袋物資材、ワイパー、収納材などの生
活関連資材；衣料用；建設資材用；農業・園芸用資材；
土壌安定材、濾過用資材、流砂防止材、植生マット、補
強材などの土木・資材用；鞄靴材等の用途に用いること
ができる。さらに、本発明で得られるＰＶＡ系耐水性長
繊維不織布を単独で使用するのみではなく、他の熱可塑
性樹脂から構成される長繊維不織布、メルトブロー等の
他の方法で製造される不織布等と積層して用いることが
可能であり、上記の用途に用いる場合、実用機能をさら
に付与することができる。

【００３２】

【実施例】次に本発明を具体的に実施例で説明するが、
本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実
施例において、各物性値は以下のようにして測定した。
なお、実施例中の部及び％はことわりのない限り質量に
関するものである。

【００３３】［ＰＶＡの分析方法］ＰＶＡの分析方法は
特に記載のない限りはＪＩＳ−Ｋ６７２６に従った。変
性量は変性ポリビニルエステルあるいは変性ＰＶＡを用
いて５００ＭＨｚプロトンＮＭＲ（ＪＥＯＬ ＧＸ−５
００）装置による測定から求めた。アルカリ金属イオン
の含有量は原子吸光法で求めた。

【００３４】［ＰＶＡ中の酸の含有量の分析方法］絶乾
したＰＶＡ５０ｇを使用して、メタノール１００ｍＬを
用いてメタノールソックスレー抽出を３日間行った。抽
出液５０ｍＬに蒸留水５０ｍＬおよびフェノールフタレ
インを数滴加え、抽出液中の酸を１／１０００Ｎの水酸
化ナトリウム水溶液により中和滴定し、わずかに赤色を
呈したところを終点とした。次式によりＰＶＡ中の含有
酸量を酢酸に換算した。 酢酸（％）＝（０．１２×滴定量ｍＬ×１００）／（１
０００×５０）

【００３５】［融点］ＰＶＡの融点は、ＤＳＣ（メトラ
ー社、ＴＡ３０００）を用いて、窒素中、昇温速度１０
℃／分で２５０℃まで昇温後室温まで冷却し、再度昇温
速度１０℃／分で２５０℃まで昇温した場合のＰＶＡの
融点を示す吸熱ピークのピークトップの温度を調べた。

【００３６】［紡糸状態］溶融紡糸の状態を観察して次
の基準で評価した。 ◎：極めて良好、○：良好、△：やや難あり、×：不良

【００３７】［不織布の状態］得られた不織布を目視観
察および手触観察して次の基準で評価した。 ◎：均質で極めて良好、○：ほぼ均質で良好、△：やや
難あり、×：不良

【００３８】［不織布の裂断長］ＪＩＳ Ｌ１９０６
「一般長繊維不織布試験方法」に準じて測定した強力、
目付から算出した。

【００３９】［目付、厚さ］ＪＩＳ Ｌ１９０６ 「一
般長繊維不織布試験方法」に準じて測定した。

【００４０】［不織布の保水量］予め絶乾した後に精秤
した２０ｃｍ×２０ｃｍの不織布を、２０℃の純水５０
０ｃｃ中に３分間浸漬後、不織布を水上に引き上げた状
態で１分間保ち、水滴が落ちなくなった時点での全質量
を精秤して、絶乾状態の不織布１００質量部あたりの不
織布の吸水量（質量部）を求めた。

【００４１】［不織布の溶出率］予め絶乾した後に精秤
した２０ｃｍ×２０ｃｍの不織布を、２０℃の蒸留水５
００ｃｃ中に２４時間浸漬後、不織布を取り出し１０５
℃，２４時間絶乾した後の不織布の質量を精秤して、絶
乾状態の不織布あたりの不織布の溶出率（％）を求め
た。

【００４２】［エチレン変性ＰＶＡの製造］撹拌機、窒
素導入口、エチレン導入口および開始剤添加口を備えた
１００Ｌ加圧反応槽に酢酸ビニル２９．０ｋｇおよびメ
タノール３１．０ｋｇを仕込み、６０℃に昇温した後３
０分間窒素バブリングにより系中を窒素置換した。次い
で反応槽圧力が５．９ｋｇ／ｃｍ²（５．８×１０⁵Ｐ
ａ）となるようにエチレンを導入仕込みした。開始剤と
して２，２’−アゾビス（４−メトキシ−２，４−ジメ
チルバレロニトリル）（ＡＭＶ）をメタノールに溶解し
た濃度２．８ｇ／Ｌ溶液を調整し、窒素ガスによるバブ
リングを行って窒素置換した。上記の重合槽内温を６０
℃に調整した後、上記の開始剤溶液１７０ｍｌを注入し
重合を開始した。重合中はエチレンを導入して反応槽圧
力を５．９ｋｇ／ｃｍ²（５．８×１０⁵Ｐａ）に、重合
温度を６０℃に維持し、上記の開始剤溶液を用いて６１
０ｍｌ／ｈｒでＡＭＶを連続添加して重合を実施した。
１０時間後に重合率が７０％となったところで冷却して
重合を停止した。反応槽を開放して脱エチレンした後、
窒素ガスをバブリングして脱エチレンを完全に行った。
次いで減圧下に未反応酢酸ビニルモノマーを除去しポリ
酢酸ビニルのメタノール溶液とした。

【００４３】得られた該ポリ酢酸ビニル溶液にメタノー
ルを加えて濃度が５０％となるように調整したポリ酢酸
ビニルのメタノール溶液２００ｇ（溶液中のポリ酢酸ビ
ニル１００ｇ）に、４６．５ｇ（ポリ酢酸ビニル中の酢
酸ビニルユニットに対してモル比（ＭＲ）０．１０）の
アルカリ溶液（ＮａＯＨの１０％メタノール溶液）を添
加してけん化を行った。アルカリ添加後約２分で系がゲ
ル化したものを粉砕器にて粉砕し、６０℃で２時間放置
してけん化を進行させた後、０．５％酢酸濃度の蒸留水
１０００ｇを加えて残存するアルカリを中和した。フェ
ノールフタレイン指示薬を用いて中和の終了を確認後、
濾別して得られた白色固体のＰＶＡに蒸留水２０００ｇ
を加えて室温で３時間放置洗浄した。上記洗浄操作を３
回繰り返した後、さらにメタノール１０００ｇを加えて
室温で３時間放置洗浄した。その後、遠心脱液して得ら
れたＰＶＡを乾燥機中７０℃で２日間放置して乾燥ＰＶ
Ａ（ＰＶＡ−１）を得た。

【００４４】得られたエチレン変性ＰＶＡのけん化度は
９９．４モル％であった。また該変性ＰＶＡを灰化させ
た後、酸に溶解したものを用いて原子吸光光度計により
測定したナトリウムの含有量は、変性ＰＶＡ１００質量
部に対して０．０００１質量部であった。続いて、上記
で得た変性ＰＶＡを５０℃で１０時間真空乾燥させた絶
乾のＰＶＡ５０ｇを、メタノール１００ｍＬを用いてメ
タノールソックスレー抽出を３日間行った。抽出液５０
ｍＬに蒸留水５０ｍＬおよびフェノールフタレインを数
滴加え、抽出液中の酸を１／１０００Ｎの水酸化ナトリ
ウム水溶液での中和滴定により測定した酢酸の含有量
は、変性ＰＶＡ１００質量部に対して０．０００００６
質量部であり、ＰＶＡ中の酢酸とナトリウムイオンの比
を表す値αは０．０６であった。

【００４５】また、重合後未反応酢酸ビニルモノマーを
除去して得られたポリ酢酸ビニルのメタノール溶液をｎ
−ヘキサンに沈殿、アセトンで溶解する再沈精製を３回
行った後、８０℃で３日間減圧乾燥を行って精製ポリ酢
酸ビニルを得た。該ポリ酢酸ビニルをＤＭＳＯ−ｄ６に
溶解し、５００ＭＨｚプロトンＮＭＲ（ＪＥＯＬ ＧＸ
−５００）を用いて８０℃で測定したところ、エチレン
の含有量は１０モル％であった。上記のポリ酢酸ビニル
のメタノール溶液をアルカリモル比０．５で鹸化した
後、粉砕したものを６０℃で５時間放置して鹸化を進行
させた後、メタノールソックスレーを３日間実施し、次
いで８０℃で３日間減圧乾燥を行って精製されたエチレ
ン変性ＰＶＡを得た。該ＰＶＡの平均重合度を常法のＪ
ＩＳ Ｋ６７２６に準じて測定したところ３３０であっ
た。さらに該精製された変性ＰＶＡの５％水溶液を調整
し厚み１０ミクロンのキャスト製フィルムを作成した。
該フィルムを８０℃で１日間減圧乾燥を行った後に、Ｄ
ＳＣ（メトラー社、ＴＡ３０００）を用いて、前述の方
法によりＰＶＡの融点を測定したところ２１５℃であっ
た(表１)。

【００４６】

【表１】

【００４７】実施例１ 上記で得られたＰＶＡ（ＰＶＡ−１）を９０℃で１０時
間真空乾燥させた後に、２軸同方向の押し出し機で２３
５℃でペレットを作成した。該ペレットを押し出し機で
加熱して溶融混練し（入口２００℃±１℃から出口２３
５℃±１℃）、２３５℃の紡糸パックに導き、ノズル径
０．３５ｍｍφ×１００８ホール、吐出量６５５ｃｍ³
／分、せん断速度２，６００ｓｅｃ^-1の条件で紡糸口金
から吐出させ、紡出フィラメント群を２０℃の冷却風で
冷却しながら、ノズルから５５ｃｍの距離にあるエジェ
クターにより高速エアーで３５００ｍ／分の引取り速
度、ドラフト５２０で牽引細化させ、開繊したフィラメ
ント群をエンドレスに回転している捕集コンベア装置上
（ライン速度４５ｍ／分）に捕集堆積させ長繊維ウエブ
を形成させた。紡糸状態は、断糸は全く見られず極めて
良好であった。

【００４８】次いで、このウエブを２００℃に加熱した
凹凸柄エンボスロールとフラットロールとの間で、線圧
７０ｋｇ／ｃｍの圧力下で通過させ、エンボス部分熱圧
着した。さらに、該ウエブを２００℃熱風乾燥機内を通
過させて３０秒間熱処理を行うことにより、単繊維繊度
１．９デシテックスの長繊維からなる目付３０ｇ／ｍ ²
の長繊維不織布を得た。得られた不織布は均質なもので
極めて良好であった。長繊維不織布の製造条件および製
造結果を表２に示した。

【００４９】

【表２】

【００５０】また、得られた不織布は手で揉んだりして
も単糸にばらけたり毛羽立つ事はなかった。さらに該不
織布を走査型電子顕微鏡観察したところ、不織布の中で
繊維の交差点や接触部の多くの部分で、繊維同志の接着
しているところが認められた。得られた不織布の裂断
長、保水量および２０℃水中溶出率を測定した評価結果
を表３に示した。

【００５１】

【表３】

【００５２】実施例２〜１０ 実施例１で用いたＰＶＡの代わりに表１に示すＰＶＡを
用いて作成したペレットを使用して、表２に示した紡糸
条件を採用したこと以外は実施例１と同じ条件下にてＰ
ＶＡ系長繊維からなる不織ウエブを得た。続いて表２に
示したエンボス処理温度にて部分熱圧着して長繊維不織
布とした後に、表２に示した熱処理を施した。紡糸性お
よび得られた不織布の状態の結果を表２に示す。得られ
た不織布の目付、厚さ、裂断長、保水性および溶出率に
ついて試験した評価結果を表３に示す。

【００５３】実施例２〜３に示したＰＶＡペレットを用
いて、表２に示した不織布製造条件を採用したものは、
断糸は全く見られず極めて安定した良好な紡糸性であっ
た。得られた不織布は極めて均質で良好な地合と良好な
強度および高い保水性を有しており、かつ極めて溶出し
にくいものであった。実施例４のエチレン含量２８モル
％のＰＶＡペレットを用いたものは、極めて良好な紡糸
性を示し、得られた不織布は均質なものであったが、保
水量が実施例１のものに比べて半分以下の値であり、保
水性が少々小さい。実施例５の重合度１７０のＰＶＡを
用いたものは、紡糸時に僅かに断糸が発生し、得られた
不織布の状態は実施例１に比べて僅かに低下した。ま
た、重合度が小さいためと思われるが、得られた不織布
の裂断長が実施例１のものに比べて少々小さい。実施例
６の重合度７５０の高エチレン含量のＰＶＡを用いたも
の、実施例７の融点１５７℃の高エチレン含量のＰＶＡ
を用いたものおよび実施例８のナトリウム含量が０．０
６部のＰＶＡを用いたものは、紡糸時に粘度が高く紡出
安定性が僅かに低下したり、僅かに分解臭がしたり、断
糸があったりして紡糸性が実施例１に比べて若干低下し
ており、また得られた不織布の状態も実施例１に比べて
若干低下しており、良好な程度であった。そのためか不
織布の強度と保水性の高いレベルでのバランスが実施例
１に比べて僅かに低下した。実施例９および１０のＰＶ
Ａ中の酢酸含量とナトリウム含量のバランスが好適な範
囲から外れたものは、紡糸時にＰＶＡの熱分解やゲル化
により溶融粘度が徐々に上昇して安定な繊維形成ができ
なかったので、紡糸温度を２５０℃まで高くした。それ
にも拘わらず少々分解臭があり、得られた不織布は若干
均質性に欠ける物であった。そのためと思われるが、得
られた不織布の強度および保水量は比較例３に比べて少
々低下した。

【００５４】比較例１〜７ 実施例１で用いたＰＶＡの代わりに表１に示すＰＶＡを
用いて作成したペレットを使用して、表２に示した紡糸
条件を採用したこと以外は実施例１と同じ条件下にてＰ
ＶＡ系長繊維からなる不織ウエブを得た。続いて表２に
示したエンボス処理温度にて部分熱圧着して長繊維不織
布とした後に、表２に示した熱処理を施した。紡糸性お
よび得られた不織布の状態の結果を表２に、得られた不
織布の目付、厚さ、裂断長、保水性および溶出率につい
て試験した評価結果を表３に示す。

【００５５】比較例１に示したエチレンを共重合してい
ない未変性ＰＶＡを用いたもの、比較例２のプロピレン
３モル％変性ＰＶＡを用いたものおよび比較例３のエチ
レン含量０．５モル％のＰＶＡを用いたものは、良好な
紡糸性を示し、均質な不織布が得られたが、溶出量が大
きかった。比較例４のエチレン含量５６モル％のＰＶＡ
ペレットを用いたものは、極めて良好な紡糸性を示し、
得られた不織布は均質なものであったが、保水量が１５
０質量部であり実施例１のものに比べて保水性が極めて
小さかった。比較例５に示したけん化度が低いＰＶＡを
用いたものは、紡糸時に酢酸臭が発生しＰＶＡが分解し
ていることがわかった。そのために得られた不織布の状
態は良くなく、裂断長は極めて小さかった。また、不織
布の溶出率は１０％を越えるものであった。比較例６の
融点が２３４℃の無変性ＰＶＡを用いたものは、紡糸温
度を２７０℃まで上げたが紡出糸にゲルが多量に混入し
ており粗悪な不織布であった。実施例１で使用したＰＶ
Ａ１００質量部に可塑剤ＳＥ−２７０（三洋化成製；ソ
ルビトール１モルにエチレンオキサイドを平均２モル付
加した化合物）１０質量部を混合した後に９０℃で１０
時間真空乾燥させ、続いて２軸同方向の押し出し機で２
２５℃でペレット化したものを用いた比較例７は、極め
て良好な不織布が得られたが溶出率が大きかった。

【００５６】比較例８ 実施例１と同様にして得たＰＶＡ系長繊維からなる不織
ウエブを、５０℃のエンボスロールで処理したところ、
不織布の形態をなさなかった。

【００５７】比較例９ 実施例１で用いたＰＶＡ系ペレットにて、実施例１と同
様の条件で押し出し機によって溶融混練したものを、２
３５℃の紡糸パックに導き、ノズル径０．３５ｍｍφ×
２４ホール、吐出量１６ｇ／分、せん断速度２６００ｓ
ｅｃ^-1、ドラフト２３０の条件で複合紡糸し、紡速１６
００ｍ／分で巻き取り、ＰＶＡフィラメントを得た。次
いで、得られた紡糸原糸を１６０℃の熱風炉で３倍に延
伸し、単繊維繊度２．１デシテックスの複合繊維を得
た。該延伸糸を捲縮機で捲縮を付与し５０ｍｍにカット
して原綿化した。この原綿をローラーカードでカーディ
ングし、ニードルパンチで絡合して目付３０ｇ／ｍ²の
不織布とした。該不織布の裂断長はタテ１．９ｋｍ、ヨ
コ０．８ｋｍであり、実施例１に比べて大幅に不織布強
度の小さいものであった。

【００５８】

【発明の効果】本発明によれば、従来技術では到達でき
なかった安定した溶融紡糸によるＰＶＡ系長繊維からな
り、熱圧融着によってのみ接着されたノーバインダーの
ＰＶＡ系長繊維不織布（いわゆるスパンボンド不織布）
において、良好な地合と優れた不織布物性を有し、かつ
水との高い親和性を有するＰＶＡ系耐水性長繊維不織布
が提供される。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 けん化度が９０〜９９．９９モル％であ
   り、かつエチレンを１〜５０モル％含有する熱可塑性ポ
   リビニルアルコール（Ａ）を溶融紡糸し、紡出フィラメ
   ント群を吸引噴射装置で牽引細化させた後、開繊フィラ
   メントを移動式捕集コンベア装置上に捕集堆積させて長
   繊維ウエブを形成し、このウエブを加熱ロールからなる
   熱エンボス装置により部分的な熱圧融着を施し、形態を
   保持して得られるスパンボンド不織布において、該不織
   布の２０℃水中溶出量が１％以下である事を特徴とする
   ポリビニルアルコール系耐水性長繊維不織布。
2. 【請求項２】 熱可塑性ポリビニルアルコール（Ａ）
   が、エチレンを１〜２０モル％含有し、かつけん化度が
   ９５〜９９．９９モル％である請求項１に記載のポリビ
   ニルアルコール系耐水性長繊維不織布。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の熱可塑性ポリビ
   ニルアルコール（Ａ）が、粘度平均重合度が２００〜７
   ００、融点が１６０℃〜２３０℃であるエチレン変性ポ
   リビニルアルコール（Ｂ）からなり、かつ（Ｂ）１００
   質量部に対してアルカリ金属イオン（Ｃ）が０．０００
   ０１〜０．０５質量部含有されており、かつ（Ｂ）に対
   して２５℃におけるｐＫａが５．０以下の酸基を有する
   酸（Ｄ）を、下記の式で表すαが０．０１〜０．８を満
   足するように含有する熱可塑性ポリビニルアルコールで
   ある請求項１または２に記載のポリビニルアルコール系
   耐水性長繊維不織布。 α＝〔ポリビニルアルコール中の酸（Ｄ）の含有率（質
   量％）〕／〔ポリビニルアルコール中のアルカリ金属イ
   オン（Ｃ）の含有率（質量％）〕