JP2007321311A - Heat-sealing nonwoven fabric - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、医療資材、衛生資材、一般工業資材、農業資材、生活資材等広い分野において使用可能なヒートシール用不織布に関する。 The present invention relates to a non-woven fabric for heat sealing that can be used in a wide range of fields such as medical materials, sanitary materials, general industrial materials, agricultural materials, and daily life materials.
熱接着による袋体加工が行うことができ、他の材料と貼り合せが容易に行えるヒートシール性を備えた不織布として、鞘部にポリエチレン、芯部にポリエステルやポリプロピレンを配した芯鞘型繊維からなる不織布が知られている（例えば、特許文献１）。このような芯鞘型繊維からなる不織布は、例えばポリエステル単独からなる単相の繊維からなる不織布と比較して強力は劣るものの、ヒートシール部分の強度に優れ、接着強力が高いことから、ヒートシール性に優れる。ヒートシールの際には、熱接着剤として機能する鞘部に配される重合体の融点以上の温度に設定して、ヒートシール加工が施されるが、製袋機の圧着部に溶融した鞘部の重合体の一部が融着し、加工トラブルが発生したり、圧着部に融着した重合体が堆積し、これが、製袋物に付着して、製品の品位を落とす等の問題の原因となる。
本発明は、上記問題を解決し、ヒートシール加工において、ヒートシール機の熱圧着部に熱接着剤である重合体が融着する等による加工トラブルが発生せず、この融着物により被処理物の品位を落とす等の問題がなく、加工性に優れたヒートシール用不織布を提供することを課題とする。 The present invention solves the above-mentioned problems, and in heat sealing, there is no processing trouble due to fusion of a polymer as a thermal adhesive to a thermocompression bonding part of a heat sealing machine. It is an object of the present invention to provide a non-woven fabric for heat-seal that is excellent in workability and has no problems such as degrading the quality.
本発明者は、上記課題を達成すべく検討した結果、ヒートシール機能を有する不織布の片面に特定の融点を有する不織布を積層することによって、ヒートシール加工時の加工トラブルを引き起こさないことを見出した。 As a result of studying to achieve the above-mentioned problems, the present inventor has found that by laminating a non-woven fabric having a specific melting point on one side of a non-woven fabric having a heat seal function, it does not cause a processing trouble at the time of heat seal processing. .
すなわち、本発明は、高融点重合体が芯部に、低融点重合体が鞘部に配された芯鞘型複合繊維で構成されたヒートシール不織ウェブ層の片面に、該芯鞘型複合繊維の鞘部に配された低融点重合体の融点よりも高い融点を有する重合体が、少なくとも繊維表面に配された繊維で構成された不織ウェブ層が積層されていることを特徴とするヒートシール用不織布を要旨とするものである。 That is, the present invention provides a core-sheath type composite on one side of a heat-seal nonwoven web layer composed of a core-sheath type composite fiber in which a high melting point polymer is disposed in the core part and a low melting point polymer is disposed in the sheath part. A polymer having a melting point higher than that of the low-melting polymer disposed in the fiber sheath is at least laminated with a nonwoven web layer composed of fibers disposed on the fiber surface. A non-woven fabric for heat sealing is the gist.
以下、本発明について、詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明のヒートシール用不織布におけるヒートシール不織ウェブ層は、高融点重合体が芯部に、低融点重合体が鞘部に配された芯鞘型複合繊維で構成される。ヒートシール不織ウェブ層は、熱が付与された際に、熱接着材として機能する面である。また、ヒートシール不織ウェブ層において、熱が付与されると、鞘部に配された低融点重合体が溶融または軟化して接着剤として機能し、一方、芯部に配された高融点重合体は加熱や加圧によっても溶融または軟化せずに、繊維形態を維持し、ヒートシール用不織布としての強度を保持する。 The heat-sealed nonwoven web layer in the nonwoven fabric for heat-sealing of the present invention is composed of a core-sheath type composite fiber in which a high-melting polymer is disposed in the core and a low-melting polymer is disposed in the sheath. The heat-sealed nonwoven web layer is a surface that functions as a thermal adhesive when heat is applied. In addition, when heat is applied to the heat-sealed nonwoven web layer, the low-melting polymer disposed in the sheath part melts or softens and functions as an adhesive, while the high-melting point polymer disposed in the core part. The coalescence is not melted or softened by heating or pressurization, maintains the fiber form, and maintains the strength as a non-woven fabric for heat sealing.
芯鞘型複合繊維を構成する高融点重合体と低融点重合体との融点差は、４０℃以上設けることが好ましい。両者の融点差を４０℃以上とすることにより、熱を付与してヒートシール加工を行う際に、鞘部の低融点重合体のみが溶融または軟化し、芯部の高融点重合体は熱によるダメージを受けずにヒートシール用不織布としての機械的強力を保持することができる。 The difference in melting point between the high melting point polymer and the low melting point polymer constituting the core-sheath composite fiber is preferably 40 ° C. or more. By setting the difference between the melting points of the two to 40 ° C. or more, when heat sealing is performed by applying heat, only the low melting point polymer in the sheath is melted or softened, and the high melting point polymer in the core is heated. The mechanical strength as a non-woven fabric for heat sealing can be maintained without being damaged.
本発明で用いられる高融点重合体と低融点重合体との組み合わせとしては、ポリエチレンテレフタレート／ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート／ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート／低融点ポリエステル共重合体、ポリエチレンテレフタレート／ポリアミド、ポリプロピレン／ポリエチレン等が挙げられる。 Examples of the combination of the high melting point polymer and the low melting point polymer used in the present invention include polyethylene terephthalate / polypropylene, polyethylene terephthalate / polyethylene, polyethylene terephthalate / low melting point polyester copolymer, polyethylene terephthalate / polyamide, and polypropylene / polyethylene. Can be mentioned.
芯鞘型複合長繊維の芯部と鞘部の複合比は、本発明のヒートシール用不織布の用途に応じて適宜決定すればよいが、熱接着剤となる鞘部の比率が少なくなりすぎると、ヒートシール性に劣る傾向となり、一方、鞘部の比率が多くなりすぎると、繊維強度および不織布の強力が劣る傾向となる。芯部と鞘部の複合比（質量比）は、２０／８０〜８０／２０の範囲であればよい。 The composite ratio between the core part and the sheath part of the core-sheath composite long fiber may be determined as appropriate according to the use of the nonwoven fabric for heat sealing of the present invention, but when the ratio of the sheath part serving as the thermal adhesive is too small. On the other hand, when the ratio of the sheath portion is too large, the fiber strength and the strength of the nonwoven fabric tend to be inferior. The composite ratio (mass ratio) of the core portion and the sheath portion may be in the range of 20/80 to 80/20.
また、ヒートシールの際に接着剤として機能する鞘部の低融点重合体に、本発明の目的を阻害しない範囲で、他の重合体を少量ブレンドしてもよい。ブレンドする量は、３０質量％未満が好ましい。 In addition, a small amount of other polymer may be blended with the low melting point polymer of the sheath functioning as an adhesive during heat sealing, as long as the object of the present invention is not impaired. The blending amount is preferably less than 30% by mass.
本発明のヒートシール用不織布は、前記ヒートシール不織ウェブ層の片面に、ヒートシール不織ウェブ層を構成する芯鞘型複合繊維の鞘部に配された低融点重合体の融点よりも高い融点を有する重合体が少なくとも繊維表面に配された繊維で構成された不織ウェブ層が積層されている。 The nonwoven fabric for heat sealing of the present invention has a melting point higher than the melting point of the low-melting polymer disposed on the sheath portion of the core-sheath type composite fiber constituting the heat-seal nonwoven web layer on one side of the heat-seal nonwoven web layer. A nonwoven web layer composed of fibers having at least a polymer having a melting point disposed on the fiber surface is laminated.
ヒートシール不織ウェブ層の片面に、前記した特定の繊維で構成された不織ウェブ層が積層されたヒートシール用不織布は、ヒートシール用不織布同士を熱接着により貼り合わせる際や、ヒートシール用不織布と他の材料（フィルムや他の不織布等）とを貼り合わせる際、貼り合わせ面側に熱接着材として機能するヒートシール不織ウェブ層を配置させて、ヒートシール機や熱ロール等の熱処理加工機に接する面側に不織ウェブ層を配置する。不織ウェブ層を構成する繊維の繊維表面に配された重合体は、ヒートシール不織ウェブ層を構成する芯鞘型複合繊維の鞘部の低融点重合体の融点よりも高い融点を有するため、ヒートシール不織ウェブ層における低融点重合体が、熱接着剤として機能すべく溶融または軟化する温度にあっても、不織ウェブ層を構成する前記特定の繊維は、熱溶融しにくいため、溶融物が熱処理加工機に付着して加工トラブルを起こしにくく、また、熱処理加工機に付着した溶融物が被処理物に付着して製品の品位を落とすといった問題等が発生することを防ぐことができる。 The non-woven fabric for heat sealing in which the non-woven web layer composed of the specific fibers described above is laminated on one side of the non-woven web layer for heat sealing is used when heat-bonding non-woven fabrics are bonded together by heat bonding or for heat sealing. When laminating non-woven fabric and other materials (films, other non-woven fabrics, etc.), a heat seal nonwoven web layer that functions as a thermal adhesive is placed on the laminating surface, and heat treatment such as heat sealing machine or heat roll A non-woven web layer is disposed on the side of the surface in contact with the processing machine. The polymer disposed on the fiber surface of the fibers constituting the nonwoven web layer has a melting point higher than the melting point of the low melting point polymer of the sheath portion of the core-sheath type composite fiber constituting the heat seal nonwoven web layer Even if the low melting point polymer in the heat-sealed nonwoven web layer is at a temperature at which it melts or softens to function as a thermal adhesive, the specific fibers constituting the nonwoven web layer are difficult to melt, It prevents the melt from adhering to the heat treatment machine and causing troubles, and preventing the melt from adhering to the heat treatment machine from adhering to the workpiece and degrading the quality of the product. it can.
不織ウェブ層を構成する繊維の少なくとも繊維表面に配される重合体は、ヒートシール不織ウェブ層における低融点重合体の融点よりも高い融点を有するものであるが、上記した効果をより奏するためには、１０℃以上の融点差を設けることが好ましく、安定したヒートシール加工性やヒートシール部の品位の向上を考慮すると、２０℃以上の融点差を設けることがより好ましい。また、繊維形態は、ヒートシール不織ウェブ層の低融点重合体よりも高い融点を有する重合体のみからなる単相形態であっても、前記低融点重合体よりも高い融点を有する重合体が鞘部を形成し、芯部に他の重合体を配した芯鞘型等の複合形態であってもよい。 The polymer disposed on at least the fiber surface of the fibers constituting the nonwoven web layer has a melting point higher than the melting point of the low-melting polymer in the heat-sealed nonwoven web layer, but has the above-described effects. Therefore, it is preferable to provide a melting point difference of 10 ° C. or higher, and it is more preferable to provide a melting point difference of 20 ° C. or higher in consideration of stable heat seal processability and improvement in the quality of the heat seal part. Further, even if the fiber form is a single-phase form consisting only of a polymer having a higher melting point than the low melting point polymer of the heat seal nonwoven web layer, the polymer having a higher melting point than the low melting point polymer is A composite form such as a core-sheath type in which a sheath part is formed and another polymer is arranged in the core part may be used.
ヒートシール不織ウェブ層と不織ウェブ層との積層手段は、熱接着や、繊維交絡等、特に限定されないが、中でも、部分的に熱圧着されることにより熱接着して一体化していることが好ましい。熱接着により一体化する際は、不織ウェブ層を構成する繊維の少なくとも繊維表面に配された重合体が、ヒートシール不織ウェブ層を構成する芯鞘型複合繊維の鞘部に配された低融点重合体と同種であると、相溶性が良好となるため、接着一体性が良好となり、好ましい。ここで、低融点重合体と不織ウェブ層の繊維表面に配される重合体との組み合わせとしては、高融点ポリプロピレン／低融点ポリプロピレン、高融点ポリエチレン／低融点ポリエチレン、高融点ポリエステル共重合体／低融点ポリエステル共重合体、が挙げられる。ポリプロピレンにおいては、製法（メタロセン法、チーグラー法等）により密度や軟化温度を変化させたものを得ることができるため、適宜選択すればよい。ポリエチレンにおいては、製法（高圧法、チーグラー法等）により密度や軟化温度を変化させたものを得ることができるため、適宜選択すればよい。ポリエステル共重合体においては、同じ共重合成分からなる重合体であって、その共重合比を適宜変更することにより融点差を設けるとよい。 The means for laminating the heat-sealed nonwoven web layer and the nonwoven web layer is not particularly limited, such as thermal bonding, fiber entanglement, etc., among others, being thermally bonded and integrated by partial thermocompression bonding Is preferred. When integrating by thermal bonding, the polymer disposed on at least the fiber surface of the fiber constituting the nonwoven web layer is disposed on the sheath of the core-sheath type composite fiber constituting the heat-sealed nonwoven web layer. The same kind as the low-melting polymer is preferable because the compatibility is good and the adhesion integrity is good. Here, the combination of the low melting point polymer and the polymer disposed on the fiber surface of the nonwoven web layer includes high melting point polypropylene / low melting point polypropylene, high melting point polyethylene / low melting point polyethylene, high melting point polyester copolymer / Low melting point polyester copolymer. In polypropylene, since the density and the softening temperature can be changed by a production method (metallocene method, Ziegler method, etc.), it may be selected as appropriate. In polyethylene, what has changed density and softening temperature can be obtained by a manufacturing method (high pressure method, Ziegler method, etc.), and therefore, it may be appropriately selected. The polyester copolymer is a polymer composed of the same copolymerization component, and it is preferable to provide a difference in melting point by appropriately changing the copolymerization ratio.
また、ヒートシール不織ウェブ層と不織ウェブ層とを熱接着する場合は、機械的強力等の観点から、不織ウェブ層を構成する繊維は、芯鞘型複合形態であって、芯部の重合体は、鞘部の重合体よりも高融点の重合体であることが好ましい。 In addition, when heat-sealing the heat-sealed nonwoven web layer and the nonwoven web layer, the fibers constituting the nonwoven web layer are in a core-sheath type composite form from the viewpoint of mechanical strength, etc. This polymer is preferably a polymer having a higher melting point than that of the sheath polymer.
本発明においては、ヒートシール不織ウェブ層を構成する芯鞘型複合繊維が、芯部がポリエステル、鞘部が融点７５〜１１５℃のポリエチレン、不織ウェブ層を構成する繊維の繊維表面の重合体が、鞘部のポリエチレンよりも高い融点を有するポリエチレンであることが好ましい。 In the present invention, the core-sheath type composite fiber constituting the heat-sealable nonwoven web layer is composed of polyester at the core, polyethylene having a melting point of 75 to 115 ° C., and the fiber surface weight of the fiber constituting the nonwoven web layer. The coalescence is preferably polyethylene having a melting point higher than that of the polyethylene in the sheath.
芯鞘型複合繊維の芯部をポリエステルとすることにより、生産性が良好で、また、機械的強力に優れたヒートシール用不織布を得ることができる。ポリエステルの具体例としては、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、ポリトリメチレンテレフタレートが挙げられる。また、前記アルキレンテレフタレートを主成分として他の成分を共重合してなる共重合ポリエステルを用いることもでき、他の成分としては、酸成分として、イソフタル酸、アジピン酸などのカルボン酸、ジオール成分としてテトラメチレングリコール、ネオペンチルグリコールなどのグリコール成分が挙げられる。共重合ポリエステルを用いる場合、アルキレンテレフタレート単位が８０モル％以上であることが、重合体自体の耐熱性および繊維強度の点から好ましい。共重合成分が２０モル％を超えると、繊維の配向性が劣り、また、融点も下がるためである。ポリエステルの融点は、耐熱性を考慮して、１６０℃以上が好ましく、２００℃以上がより好ましい。ポリエステルの極限粘度〔η〕は、０．５以上、好ましくは０．６以上のものが、製糸性および得られる繊維の機械的強度の点で好ましい。本発明においては、ポリエチレンテレフタレートがより好ましく、鞘部であるポリエチレンとの融点差を十分に保持することもできる。 By using polyester as the core part of the core-sheath type composite fiber, a non-woven fabric for heat sealing having good productivity and excellent mechanical strength can be obtained. Specific examples of the polyester include polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and polytrimethylene terephthalate. In addition, a copolymer polyester obtained by copolymerizing other components with the alkylene terephthalate as a main component can be used. As other components, as acid components, carboxylic acids such as isophthalic acid and adipic acid, and diol components can be used. Examples include glycol components such as tetramethylene glycol and neopentyl glycol. When using copolymer polyester, it is preferable from the point of the heat resistance and fiber strength of polymer itself that an alkylene terephthalate unit is 80 mol% or more. This is because if the copolymerization component exceeds 20 mol%, the orientation of the fibers is poor and the melting point is lowered. The melting point of the polyester is preferably 160 ° C. or higher and more preferably 200 ° C. or higher in consideration of heat resistance. The intrinsic viscosity [η] of the polyester is 0.5 or more, preferably 0.6 or more, from the viewpoints of yarn production and mechanical strength of the resulting fiber. In the present invention, polyethylene terephthalate is more preferable, and the melting point difference from polyethylene as a sheath portion can be sufficiently maintained.
芯鞘型複合繊維の鞘部は、融点７５〜１１５℃のポリエチレンとすることにより、ヒートシール加工時の設定温度を低温にすることができる。なお、融点が７５℃未満のものは、繊維を溶融紡糸する際に、溶融紡出した繊維は冷却されにくいため、繊維表面がべたつき、操業性に劣り、また、スパンボンド法にて製造する場合は、開繊性に劣る傾向にあるため、得られる不織ウェブの地合が劣る。ポリエチレンのより好ましい融点は９０〜１１０℃である。 By setting the sheath portion of the core-sheath type composite fiber to polyethylene having a melting point of 75 to 115 ° C., the set temperature at the time of heat sealing can be lowered. If the melting point is less than 75 ° C, the melt-spun fiber is difficult to cool when the fiber is melt-spun, so that the fiber surface is sticky and has poor operability. Has a tendency to be inferior in spreadability, and thus the resulting nonwoven web is poorly formed. A more preferable melting point of polyethylene is 90 to 110 ° C.
鞘部の融点７５〜１１５℃のポリエチレンは、メタロセン系重合触媒により得られたものであることが好ましく、そのＱ値（重量平均分子量／数平均分子量）が、３．５以下であることが好ましい。Ｑ値が小さい程、ポリエチレンの分子構造において、結晶の大きさが比較的均一であり、分子量分布が狭い。ポリエチレンのＱ値が３．５以下とすることにより、低分子量のものが相対的に少ないため、溶融紡糸の際にその低分子量のものが熱分解したり、また発煙を生じたりすることが発生しにくく、製糸性が良好となる。一方、Ｑ値の下限としては、１．５程度がよい。１．５未満のポリエチレンは、ポリエチレン自体の製造が難しく、たとえ製造ができたとしても、製造コストが極めて高い。 The polyethylene having a melting point of 75 to 115 ° C. in the sheath is preferably obtained by a metallocene polymerization catalyst, and the Q value (weight average molecular weight / number average molecular weight) is preferably 3.5 or less. . The smaller the Q value, the relatively uniform crystal size and narrow molecular weight distribution in the molecular structure of polyethylene. When the Q value of polyethylene is 3.5 or less, there are relatively few low molecular weight ones, so the low molecular weight ones may thermally decompose or produce smoke during melt spinning. It is difficult to do so and the spinning property is good. On the other hand, the lower limit of the Q value is preferably about 1.5. Polyethylene of less than 1.5 is difficult to produce polyethylene itself, and even if it can be produced, the production cost is extremely high.
鞘部のポリエチレンのメルトフローレート（ＪＩＳ Ｋ ６７６０）は、１０〜６０ｇ／１０分であることが好ましい。メルトフローレートが６０ｇ／１０分を超えると、溶融粘度が低すぎるために繊維の均斉度が劣り、ひいては紡糸の状態が悪化する傾向となる。一方、メルトフローレートが１０ｇ／１０分未満であると、溶融粘度が高すぎるために高速製糸性に劣る傾向となる。 The melt flow rate (JIS K 6760) of the polyethylene in the sheath is preferably 10 to 60 g / 10 minutes. When the melt flow rate exceeds 60 g / 10 min, the melt viscosity is too low, so that the uniformity of the fibers is inferior, and the spinning state tends to deteriorate. On the other hand, when the melt flow rate is less than 10 g / 10 minutes, the melt viscosity is too high, and the high-speed spinning property tends to be inferior.
鞘部の熱接着剤となる前記ポリエチレンには、本発明の目的を阻害しない範囲で、他の重合体を少量（多くとも３０質量％）ブレンドしてもよい。ブレンドする重合体としては、前記ポリエチレンよりも高温のポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。 The polyethylene used as the thermal adhesive for the sheath may be blended with a small amount (at most 30% by mass) of another polymer as long as the object of the present invention is not impaired. Examples of the polymer to be blended include polyethylene and polypropylene that are higher in temperature than the polyethylene.
不織ウェブ層を構成する繊維の繊維表面に配される重合体は、鞘部に配する融点７５〜１１５℃のポリエチレンよりも高い融点のポリエチレンであればよいが、ヒートシール加工性を考慮すると、融点ピーク１２５℃以上のポリエチレンが好ましい。また、繊維の形態は、芯鞘型複合繊維を採用することが好ましく、この場合、ヒートシール不織ウェブ層の芯部に配されるものと同様のポリエステルを配することが好ましい。 The polymer disposed on the fiber surface of the fibers constituting the nonwoven web layer may be a polyethylene having a melting point higher than that of the polyethylene having a melting point of 75 to 115 ° C. disposed in the sheath, but considering heat seal processability Polyethylene having a melting point peak of 125 ° C. or higher is preferable. Moreover, it is preferable to employ | adopt a core-sheath-type composite fiber for the form of a fiber, and it is preferable to arrange | position polyester similar to what is distribute | arranged to the core part of a heat seal nonwoven web layer in this case.
本発明のヒートシール用不織布を構成するヒートシール不織ウェブ層および不織ウェブ層の構成繊維の単糸繊度は、特に限定されず、１〜１０デシテックス程度がよい。目付については、ヒートシール不織ウェブ層については、用いる用途等に応じて適宜選択すればよいが、１０〜１００ｇ／ｍ2程度がよい。一方、不織ウェブ層については、本発明の効果を奏するためには、目付の下限は５ｇ／ｍ2程度がよい。また、上限は特に限定されず、用途に応じて適宜選択すればよい。 The single yarn fineness of the constituent fibers of the heat seal nonwoven web layer and the nonwoven web layer constituting the nonwoven fabric for heat seal of the present invention is not particularly limited, and is preferably about 1 to 10 dtex. About a fabric weight, although what is necessary is just to select suitably according to the use etc. which are used about a heat seal nonwoven web layer, about 10-100 g / m < 2 > is good. On the other hand, for the nonwoven web layer, in order to achieve the effects of the present invention, the lower limit of the basis weight is preferably about 5 g / m 2 . Moreover, an upper limit is not specifically limited, What is necessary is just to select suitably according to a use.
本発明のヒートシール用不織布の好ましい製造方法について説明するが、本発明のヒートシール用不織布は、いわゆるスパンボンド法により効率良く製造することができる。
すなわち、ヒートシール不織ウェブ層を構成する高融点重合体と低融点重合体を用意する。一方、不織ウェブ層を構成する前記低融点重合体よりも高い融点を有する重合体を用意する。なお、不織ウェブ層を構成する繊維として芯鞘型複合繊維を用いる場合は、芯部に配する重合体も用意する。
Although the preferable manufacturing method of the nonwoven fabric for heat sealing of this invention is demonstrated, the nonwoven fabric for heat sealing of this invention can be efficiently manufactured with what is called a spunbond method.
That is, a high melting point polymer and a low melting point polymer constituting the heat seal nonwoven web layer are prepared. On the other hand, a polymer having a melting point higher than that of the low melting point polymer constituting the nonwoven web layer is prepared. In addition, when using a core-sheath type composite fiber as a fiber which comprises a nonwoven web layer, the polymer distribute | arranged to a core part is also prepared.
ヒートシール不織ウェブ層を構成する高融点重合体と低融点重合体とを、芯鞘型複合断面となる紡糸口金を用いて、芯部に高融点重合体、鞘部に低融点重合体が配されるように溶融紡糸する。このときの紡糸温度は、芯部の融点よりも３０〜４０℃高い温度に設定する。次いで、溶融紡出した糸条は吸引装置を用いて、目的繊度となるように牽引細化して引き取る。吸引装置から排出された糸条群は開繊させた後、コンベアネット上に堆積させてヒートシール不織ウェブ層とする。 Using a spinneret with a core-sheath composite cross section, a high-melting polymer in the core part and a low-melting polymer in the sheath part. Melt-spin as arranged. The spinning temperature at this time is set to a temperature 30 to 40 ° C. higher than the melting point of the core. Next, the melt-spun yarn is drawn by using a suction device so as to have a desired fineness. The yarn group discharged from the suction device is opened and then deposited on a conveyor net to form a heat-seal nonwoven web layer.
一方、不織ウェブ層を構成する重合体も同様に、所定の繊維断面となる紡糸口金を用いて、溶融紡糸し、溶融紡出した糸条は吸引装置を用いて、目的繊度となるように牽引細化して引き取る。吸引装置から排出された糸条群は開繊させた後、上記のコンベアネット上に堆積してなるヒートシール不織ウェブ上に堆積し、ヒートシール不織ウェブと不織ウェブとを積層堆積した積層ウェブとする。得られた積層ウェブは、一体化手段となる熱エンボス装置に導き、部分的に熱圧着することにより、ヒートシール不織ウェブ層における低融点重合体および不織ウェブ層における少なくとも繊維表面を構成する重合体の両者を溶融または軟化させて、積層一体化して、本発明のヒートシール用不織布を得る。 On the other hand, the polymer constituting the nonwoven web layer is similarly melt-spun using a spinneret having a predetermined fiber cross section, and the melt-spun yarn is made to have a desired fineness using a suction device. Pull and pull it. After the yarns discharged from the suction device were opened, they were deposited on the heat-sealed nonwoven web deposited on the conveyor net, and the heat-sealed nonwoven web and the nonwoven web were laminated and deposited. Let it be a laminated web. The resulting laminated web is led to a heat embossing device as an integration means and partially thermocompression bonded to constitute at least the fiber surface of the low-melting polymer in the heat-sealed nonwoven web layer and the nonwoven web layer. Both of the polymers are melted or softened and laminated and integrated to obtain the heat sealing nonwoven fabric of the present invention.
なお、ヒートシール不織ウェブ層と不織ウェブ層とを積層する方法としては、各々別個にコンベアネット上に堆積させた後に、積層して、積層ウェブとしてもよいが、上方法のように、堆積した不織ウェブ層上に、さらに溶融紡出した繊維を堆積させることにより、ウェブ層間において両層の繊維が混在し、かつ両層の繊維同士が抱絡することとなり、層間の剥離が生じにくく、好ましい。 In addition, as a method of laminating the heat-sealed nonwoven web layer and the nonwoven web layer, each may be laminated on a conveyor net and then laminated to form a laminated web. By depositing melt spun fibers on the deposited nonwoven web layer, both layers of fibers are mixed between the web layers, and the fibers of both layers are entangled with each other, resulting in delamination between the layers. It is difficult and preferable.
本発明のヒートシール用不織布は、上記のような構成を有するものであり、ヒートシール不織ウェブ層における低融点重合体を溶融または軟化させて、これを熱接着成分とし、ヒートシール用不織布同士、もしくは、ヒートシール用不織布と他の材料とを熱接着することにより貼り合わせて使用する。他の材料としては、不織布、織物、編物等の各種布帛や、湿式シート、フィルム等が挙げられる。また、他の材料は、ヒートシール不織ウェブ層の低融点重合体と相溶性を有するものが好ましい。例えば、低融点重合体がポリエチレンの場合は、他の材料としてポリオレフィン系フィルムを用いることが好ましく、これらが貼り合わされて複合化させたポリオレフィン系フィルム複合材は、包装材や衛生材料等に好適に用いることができる。また、ポリオレフィン系フィルムとしては、そのフィルムの構成重合体がポリエチレンであることが好ましい。さらには、低融点重合体として、融点７５〜１１５℃のポリエチレンを用いた場合、その融点が低いため、熱処理設定温度を１００℃程度としても、十分に軟化または溶融して、他の材料と複合化することができるため、他の材料が微多孔ポリエチレンフィルムであっても、フィルムが有する微多孔を損することなく、また、フィルムを収縮させることなく、良好に貼り合わせることができる。 The non-woven fabric for heat sealing of the present invention has the above-described configuration, and melts or softens the low-melting-point polymer in the heat-sealing nonwoven web layer, and uses this as a heat-bonding component. Alternatively, the non-woven fabric for heat sealing and other materials are bonded together by heat bonding. Examples of other materials include various fabrics such as nonwoven fabrics, woven fabrics, and knitted fabrics, wet sheets, and films. In addition, the other material is preferably compatible with the low-melting polymer of the heat-seal nonwoven web layer. For example, when the low melting point polymer is polyethylene, it is preferable to use a polyolefin film as the other material, and the polyolefin film composite material obtained by laminating these materials is suitable for packaging materials and sanitary materials. Can be used. Moreover, as a polyolefin-type film, it is preferable that the constituent polymer of the film is polyethylene. Furthermore, when polyethylene having a melting point of 75 to 115 ° C. is used as the low melting point polymer, the melting point is low, so even if the heat treatment set temperature is about 100 ° C., it is sufficiently softened or melted and combined with other materials. Therefore, even if the other material is a microporous polyethylene film, it can be bonded well without impairing the microporosity of the film and without shrinking the film.
ヒートシール加工は、ヒートシーラー（ヒートシール機）や、熱ロール、熱風等の熱処理手段を用いて行うとよい。これらの熱処理手段により、熱や圧力等を加えて、ヒートシール不織布同士やヒートシール用不織布と他の材料とを貼り合わせる。なお、熱処理を施す際に、貼り合わせ面側に、ヒートシール不織ウェブ層を配置させ、熱処理加工機と接する面側に不織ウェブ層を配置させることは、前述したとおりである。 The heat sealing process may be performed using a heat sealer (heat sealing machine), a heat treatment means such as a hot roll or hot air. By these heat treatment means, heat, pressure, or the like is applied, and the heat seal nonwoven fabrics or the heat seal nonwoven fabric is bonded to another material. As described above, when the heat treatment is performed, the heat seal nonwoven web layer is disposed on the bonding surface side, and the nonwoven web layer is disposed on the surface side in contact with the heat treatment machine.
本発明のヒートシール用不織布は、上記したように、特定の低融点重合体と高融点重合体からなる芯鞘型複合繊維からなるヒートシール不織ウェブ層の片面に、低融点重合体よりも高い融点を有する重合体が、少なくとも繊維表面に配された繊維で構成された不織ウェブ層が積層されている。 As described above, the non-woven fabric for heat sealing of the present invention has a heat sealing nonwoven web layer composed of a core-sheath type composite fiber composed of a specific low-melting polymer and a high-melting polymer on one side of the heat-seal nonwoven web. A non-woven web layer composed of at least fibers arranged on the fiber surface is laminated with a polymer having a high melting point.
ヒートシール加工を施す際は、熱接着剤として機能するヒートシール不織ウェブ層が貼り合わせ面に配置させて、一方、不織ウェブ層は、熱処理加工機に接する面に配置する。これにより、不織ウェブ層を構成する繊維の繊維表面に配された重合体は、ヒートシール不織ウェブ層を構成する芯鞘型複合繊維の鞘部の低融点重合体の融点よりも高い融点を有するため、ヒートシール不織ウェブ層における低融点重合体が、熱接着剤として機能すべく溶融または軟化する温度にあっても、不織ウェブ層を構成する繊維は、熱溶融しにくいため、溶融物が熱処理加工機に付着しにくくなり、熱処理加工機に溶融物が付着することによる加工トラブルが発生せず、加工性が良好となり、ヒートシールにより得られる製品の品位を保持することができる。 When heat-seal processing is performed, a heat-seal nonwoven web layer that functions as a thermal adhesive is disposed on the bonding surface, while the nonwoven web layer is disposed on a surface that contacts the heat treatment machine. Thus, the polymer disposed on the fiber surface of the fiber constituting the nonwoven web layer has a melting point higher than the melting point of the low melting point polymer of the sheath portion of the core-sheath type composite fiber constituting the heat seal nonwoven web layer. Therefore, even if the low melting point polymer in the heat-sealed nonwoven web layer is at a temperature at which it melts or softens to function as a thermal adhesive, the fibers that make up the nonwoven web layer are difficult to heat melt, The melt is less likely to adhere to the heat treatment machine, processing troubles due to adhesion of the melt to the heat treatment machine do not occur, workability is improved, and the quality of the product obtained by heat sealing can be maintained. .
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例における各特性値は、以下のようにして求めた。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited to these Examples. In addition, each characteristic value in an Example was calculated | required as follows.
（１）ポリエステルの極限粘度［η］；フェノールと四塩化エタンとの等質量比の混合溶媒１００ｃｃに試料０．５ｇを溶解し、測定した。 (1) Intrinsic viscosity [η] of polyester: 0.5 g of a sample was dissolved in 100 cc of a mixed solvent having an equal mass ratio of phenol and ethane tetrachloride and measured.
（２）融点（℃）；パーキンエルマー社製の示差走査熱量計ＤＳＣ−７型を用い、昇温速度２０℃／分で測定した。 (2) Melting point (° C.): Measured using a differential scanning calorimeter DSC-7 manufactured by Perkin Elmer Co., Ltd., at a heating rate of 20 ° C./min.
（３）ポリエチレンのメルトフローレート（ｇ／１０分）；ＪＩＳ Ｋ ６９２２に記載の方法により測定した（温度１９０℃、荷重２１．１８Ｎ）。 (3) Melt flow rate of polyethylene (g / 10 min); measured by the method described in JIS K 6922 (temperature 190 ° C., load 21.18 N).
（４）引張強力（Ｎ／５ｃｍ幅）；合繊長繊維不織布試験法（ＪＩＳ Ｌ １９０６）に準じて、定速伸長型引張試験機（東洋ボールドウイン社製テンシロンＲＴＭ−５００型）を用いて、幅５０ｍｍ、長さ２００ｍｍの試験片を、把持間隔１００ｍｍ、引張速度１００ｍｍ／分の条件で測定し、試料１０点の平均値を求め、引張強力とした。なお、引張強力については、長繊維不織布のＭＤ方向（機械方向）、ＣＤ方向（ＭＤ方向に直交する方向）共に求めた。 (4) Tensile strength (N / 5 cm width): According to the synthetic fiber long-fiber nonwoven fabric test method (JIS L 1906), using a constant speed extension type tensile tester (Tensilon RTM-500 type manufactured by Toyo Baldwin) A test piece having a width of 50 mm and a length of 200 mm was measured under the conditions of a gripping interval of 100 mm and a tensile speed of 100 mm / min, and an average value of 10 samples was obtained to obtain a tensile strength. In addition, about tensile strength, MD direction (machine direction) and CD direction (direction orthogonal to MD direction) of a long-fiber nonwoven fabric were calculated | required.
（５）ヒートシール加工性；３０ｍｍ（ＣＤ方向）×１５０ｍｍ（ＭＤ方向）の試料片２枚を重ね合わせ（本発明品は、ヒートシール不織ウェブ層同士が接するように重ね）、長手方向（ＭＤ方向）先端から５０ｍｍの位置をヒートシールした。使用したヒートシールテスターの熱圧着条件は、ダイの温度を１００℃、１１０℃、１２０℃のそれぞれの温度を設定、面圧９８Ｎ／ｃｍ２、１秒間、接着面積１０ｍｍ（ＭＤ方向）×３０ｍｍ（ＣＤ方向）とした。ヒートシールの状況につき、以下の３段階でヒートシール加工性を評価した。
○：ヒートシールテスターのダイに試料片が融着しない。
△：ヒートシールテスターのダイに試料片が少し貼り付くが、融着物はない。
×：ヒートシールテスターのダイに試料片が貼り付き、剥がすと若干融着物が残る。
(5) Heat seal processability; two sample pieces of 30 mm (CD direction) × 150 mm (MD direction) are overlapped (the product of the present invention is overlapped so that the heat seal nonwoven web layers are in contact with each other), and the longitudinal direction ( (MD direction) A position 50 mm from the tip was heat-sealed. The thermocompression bonding conditions of the heat seal tester used were set to a die temperature of 100 ° C., 110 ° C., and 120 ° C., a contact pressure of 98 N / cm 2 for 1 second, an adhesion area of 10 mm (MD direction) × 30 mm ( CD direction). The heat seal processability was evaluated in the following three stages for the heat seal situation.
○: The sample piece is not fused to the die of the heat seal tester.
Δ: A little piece of sample sticks to the die of the heat seal tester, but there is no fused material.
X: A sample piece sticks to the die | dye of a heat seal tester, and when it peels, a melt | fusion material will remain a little.
（６）ヒートシール強力（Ｎ／３ｃｍ幅）；上記ヒートシール加工性にて、得られたヒートシールしたサンプルについて、剥離強力を測定し、ヒートシール強力とした。剥離強力の測定方法は、以下のとおりである。すなわち、ヒートシール部の剥離強力は、ＪＩＳ L １０８９のＴ剥離測定法に準じて、東洋ボールドウイン社製テンシロンＲＴＭ−５００型を用いて、幅３０ｍｍの試験片を、把持間隔１０ｍｍ、引張速度１００ｍｍ／分の条件で測定し、５点の平均値を求め、ヒートシール強力とした。 (6) Heat-sealing strength (N / 3 cm width): With the above heat-sealing workability, the obtained heat-sealed sample was measured for peel strength to obtain heat-sealing strength. The measuring method of peeling strength is as follows. That is, the peel strength of the heat-sealed portion was determined by using a Tensilon RTM-500 type manufactured by Toyo Baldwin Co., Ltd. according to the JIS L 1089 T peel measurement method. Measured under the conditions of / min, the average value of 5 points was determined, and the heat seal strength was obtained.
実施例
芯部として、融点２６０℃、極限粘度０．７０のポリエチレンテレフタレートを用意し、鞘部として、メタロセン系重合触媒を用いて重合されたメルトフローレート２０ｇ／１０分、Ｑ値２．２、密度０．９０４ｇ／ｃｍ3、融点１０２℃の低密度ポリエチレンを用意し、公知の溶融紡糸装置を用いて、紡糸温度２８０℃にて芯鞘型複合断面となる紡糸口金より、繊維質量に占める鞘部の質量比率が５０質量％となるよう溶融紡糸した。吸引装置により繊度３．３デシテックスとなるように引き取り細化させ、吸引装置から排出された糸条群を開繊させた後、移動する捕集面上に捕集・堆積し、目付２０ｇ／ｍ2のヒートシール不織ウェブ層とした。
Example A polyethylene terephthalate having a melting point of 260 ° C. and an intrinsic viscosity of 0.70 was prepared as a core part, and a melt flow rate of 20 g / 10 minutes polymerized using a metallocene polymerization catalyst as a sheath part, a Q value of 2.2, A low density polyethylene having a density of 0.904 g / cm 3 and a melting point of 102 ° C. is prepared, and using a known melt spinning apparatus, a sheath portion occupying the fiber mass from a spinneret having a core-sheath composite cross section at a spinning temperature of 280 ° C. The melt spinning was carried out so that the mass ratio was 50 mass%. The fine yarn is pulled down to a fineness of 3.3 dtex using a suction device, the yarn group discharged from the suction device is opened, and then collected and deposited on the moving collection surface, with a basis weight of 20 g / m. Two heat seal nonwoven web layers were obtained.
一方、不織ウェブ層を構成する重合体として、融点２６０℃、極限粘度０．７０のポリエチレンテレフタレートと、チーグラナッタ系重合触媒を用いて重合されたメルトフローレート２５ｇ／１０分、０．９５８ｇ／ｃｍ3、融点１３０℃の高密度ポリエチレンを用意した。公知の溶融紡糸装置にて、紡糸温度２８５℃にて、芯鞘型複合断面となる紡糸口金より、芯部にポリエチレンテレフタレート、鞘部に高密度ポリエチレンを配するようにして、繊維質量に占める鞘部の質量比率が５０質量％となるよう溶融紡糸した。吸引装置により繊度３．３デシテックスとなるように引き取り細化させ、吸引装置から排出された糸条群を開繊させた後、移動する捕集面上に捕集・堆積したヒートシール不織ウェブ層の上に吹き付けて、捕集堆積させて、ヒートシール不織ウェブ層と不織ウェブ層（目付２０ｇ／ｍ2）とが、層間において、両層の繊維同士が抱絡してなる積層ウェブを得た。 On the other hand, as a polymer constituting the nonwoven web layer, a polyethylene terephthalate having a melting point of 260 ° C. and an intrinsic viscosity of 0.70 and a melt flow rate polymerized using a Ziegler-Natta polymerization catalyst are 25 g / 10 min, 0.958 g / cm 3. A high-density polyethylene having a melting point of 130 ° C. was prepared. In a known melt spinning apparatus, at a spinning temperature of 285 ° C., from a spinneret having a core-sheath composite cross section, polyethylene terephthalate is arranged in the core and high-density polyethylene is arranged in the sheath so that the sheath occupies the fiber mass. The melt spinning was performed so that the mass ratio of the parts was 50% by mass. A heat-sealed nonwoven web collected and deposited on a moving collection surface after the filaments are drawn and refined with a suction device to a fineness of 3.3 dtex, and the yarns discharged from the suction device are opened. A laminated web in which a heat-sealed nonwoven web layer and a nonwoven web layer (weight per unit area: 20 g / m 2 ) are entangled between the fibers of the two layers between the layers by spraying on the layer, collecting and depositing Got.
得られた積層ウエブを、エンボスロール（エンボス突起部の面積率２１％、突起部の形状が六角形）とフラットロールとからなる熱エンボス装置に導き、フラットロールがヒートシール不織ウェブ層に接するように設置し、フラットロールの表面温度が９０℃、エンボスロールの表面温度が１２５℃、線圧２９４Ｎ／ｃｍの条件下で部分的に熱圧着処理を施し、目付４０ｇ／ｍ2の本発明のヒートシール用不織布を得た。 The obtained laminated web is led to a heat embossing device composed of an embossing roll (area ratio of embossing protrusions 21%, protrusion shape hexagonal) and a flat roll, and the flat roll is in contact with the heat seal nonwoven web layer. The surface temperature of the flat roll is 90 ° C., the surface temperature of the embossing roll is 125 ° C., and partially subjected to thermocompression treatment under the conditions of a linear pressure of 294 N / cm, and the basis weight of the present invention is 40 g / m 2 . A nonwoven fabric for heat sealing was obtained.
参考例
実施例において、不織ウェブ層を積層せず、ヒートシール不織ウェブ層のみからなるウェブを作成したこと、前記ウェブの目付を４０ｇ／ｍ2としたこと、熱エンボス装置において両ロールの表面温度共に９５℃としたこと以外は、実施例と同様にして不織布を得た。
Reference Example In the examples, the nonwoven web layer was not laminated and a web consisting only of the heat-sealed nonwoven web layer was created, the basis weight of the web was 40 g / m 2 , A nonwoven fabric was obtained in the same manner as in Example except that the surface temperature was 95 ° C.
得られた本発明のヒートシール用不織布および参考例の不織布についての物性を表１に示す。 Table 1 shows the physical properties of the obtained nonwoven fabric for heat sealing of the present invention and the nonwoven fabric of the reference example.
一方、参考例の不織布は、不織布強力、熱接着性は優れていたが、ヒートシール温度を上げるにつれて、加工時に、ヒートシール機のダイに鞘部ポリエチレンの溶融物が付着してしまった。 On the other hand, the nonwoven fabric of the reference example was excellent in nonwoven fabric strength and thermal adhesiveness, but as the heat seal temperature was raised, a melt of the sheath polyethylene adhered to the die of the heat sealer during processing.
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