JP2011231446A

JP2011231446A - 柔軟性、耐摩耗性、ヒートシール性に優れた長繊維不織布

Info

Publication number: JP2011231446A
Application number: JP2011085319A
Authority: JP
Inventors: Takashi Koida; 貴史恋田; Hiroyuki Sakamoto; 浩之坂本; Hideo Yoshida; 英夫吉田; Hideo Isoda; 英夫磯田
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 2010-04-09
Filing date: 2011-04-07
Publication date: 2011-11-17
Anticipated expiration: 2031-04-07
Also published as: JP5799558B2

Abstract

【課題】柔軟性、耐磨耗性、形態保持性、及びヒートシール性に優れた、使い捨てカイロ用基布に好適な長繊維不織布を提供する。
【解決手段】ポリブチレンテレフタレートを９５重量％以上含有し、複屈折率が０．１００〜０．１２５である長繊維からなる不織布において、縦方向の目付当りの５％伸張時応力が、２２℃雰囲気では、０．５〜１．１Ｎ／５０ｍｍ（ｇ／ｍ^２）、乾熱１２０℃雰囲気では、０．１０〜０．４０Ｎ／５０ｍｍ（ｇ／ｍ^２）、縦方向の２２℃雰囲気での目付当り破断強力が１．１〜３．０Ｎ／５０ｍｍ（ｇ／ｍ^２）で、交絡処理していないことを特徴とする長繊維不織布。
【選択図】なし

Description

本発明は、柔軟性、耐摩耗性、ヒートシール性に優れた、使い捨てカイロ用基布に好適な長繊維不織布に関する。更に詳しくは、カイロ用表皮基布がフイルムラミネート加工を省略してもヒートシール加工が可能な長繊維不織布に関する。

使い捨てカイロは、一般的に空気に曝すことで発熱する組成物を利用しており、製品寿命等は包材の通気性の影響を強く受けるため、通気性を制御し易い有孔フィルム、微孔フィルム等が包材として用いられている。しかしながら、これらのフイルムはヒートシール性は満たされるが、柔軟性に乏しく、ゴワツキ感があり、衣服内で用いることが多い使い捨てカイロにおいては、使用快適性に問題があり、同時に両機能を満たすカイロ用被覆材は提案されていない。

快適性の問題を解消するために、例えば特許文献１、２では、使い捨てカイロ用包材として、フィルム特有の貼りついた触感、ゴワゴワする肌触り等を防ぎ、布的触感を持たせると共に、包材層の裂けにくさを付与する狙いとしてフイルムに不織布をラミネート加工したものが提案されている。しかしながら、従来の不織布を用いた場合は、包材の裂け難さと毛羽立ちの少なさを配慮すると、硬くなってゴワゴワ感が増し、逆に繊維触感を持たせ柔軟性を保持させると、毛羽立ちや形態保持性が悪くなる問題があった。

かかる問題を解消する方法として、例えば特許文献３では、エンボス加工により凹凸を付与した不織布とラミネートフィルムとの接合を調整して肌との接着面の柔軟性を改良する方法が提案されている。しかしながら、かかる方法においても、不織布の柔軟性を改良する検討がなされておらず、ラミネートにより不織布の非接合部をラミネートフィルムと主体的に接合させるので、不織布の柔らかさが拘束されて不織布の柔軟性を充分生かせない問題があった。

また、特許文献４では、不織布の厚みと見掛密度を限定して温熱機能を改良する方法が提案されている。しかしながら、かかる方法は、厚みで発熱体からの初期の熱移動を調整するのみであり、不織布の柔軟性やヒートシール性、形態保持性を向上させる検討がなされておらず、使い捨てカイロとして実用上の不具合が生じやすい。

ラミネート性の改良方法として、例えば特許文献５では、不織布片面の繊維表面に低融点樹脂皮膜を塗布する方法が提案されている。この方法は、煩雑なコーティング工程を加える必要があり、コストアップが不可避である。また、不織布自身の柔軟性とヒートシール性及び耐熱性の問題点も解決されていない。

また、ラミネート性向上による形態保持性の改良方法として、例えば特許文献６〜８では、熱接着成分を繊維化してラミネートする方法が提案されている。これらの方法は、低融点成分を繊維化しているので、低温でのラミネートは可能だが、耐熱性に劣る問題があった。

同様に、特許文献９では、低融点繊維不織布と低融点フイルムを用いた低温シール性等に優れるラミネート不織布が提案されている。この方法では、低温シール性は良くなるが、不織布の耐熱性が不充分な問題が残る。

柔軟性を改良する方法として、例えば特許文献１０、１１では、不織布を構成する繊維に扁平断面繊維を用いる方法が提案されている。これらの方法では、柔軟性向上以外の利点として、扁平断面繊維を用いるので、不織布の平滑性が向上して印刷性が改良されることと、厚みが薄くなり伝熱性が良くなる効果が開示されている。確かに、扁平断面繊維を用いると、断面二次モーメントの低い方向では曲げ剛性が低下するが、断面二次モーメントの高い方向では剛性が著しく高くなり、全方向の柔軟性を付与することは困難である。更に、フラット化により厚みに由来する柔らかさは付与できなくなる。従って、ペーパーライクな接触感となり柔らかな風合いを付与できない問題があった。また、ヒートシール性は、フィルムラミネートで行うので、不織布のヒートシール性は改良されていない。

不織布の伝熱特性を利用する方法として、例えば、特許文献１２では、不織布の断熱性を高めて、発熱体の発熱を有効に利用する方法が提案され、特許文献１３では、特許文献１２と逆に不織布の断熱性を低下させて熱損失を低減する方法が提案されている。しかしながら、断熱性が良すぎると、発熱体の発熱を伝達し難くなり温まり難く、断熱性が悪すぎると発熱体の発熱を制御し難くなり熱すぎる問題が発生する。即ち、不織布に対して適度の伝熱効率の付与が必要であるが、これらの方法は、その範囲が無視されており、快適性の配慮に欠けるものである。

不織布の柔軟性を向上させる方法として、例えば特許文献１４では、伸縮性を持つポリトリメチレンテレフタレートを用いて、ソフトな風合いを付与する方法が提案され、特許文献１５では、ポリブチレンテレフタレートに非晶性ポリエステルをブレンドして、素材のモジュラスを低減させ、柔らかさとヒートシール性を付与する方法が提案されている。これらの方法では、柔軟性は向上するが、繊維が柔らかなため、不織布強度が弱く破れやすい問題が残る。また、不織布のヒートシール性は改良されておらず、フィルムラミネートが開示されている。

上述のように、従来の使い捨てカイロ用包材の改良では、柔軟性、耐磨耗性、及び形態保持性、不織布のヒートシール性を全て満足したものが得られていないのが現状である。

実開昭５１−２３７６９号公報実開昭５５−５９６１６号公報特開平２−２９７３６２号公報特開平３−１８５６号公報特開平９−３００５４７号公報特開平８−１３１４７２号公報特開平１０−３１４２０８号公報特開平１０−３２８２２４号公報特開平１１−５６８９４号公報特開２００４−２４７４８号公報特開２００４−２４７４９号公報特開２００４−４１２９９号公報特開２００４−４２３００号公報特開平１１−８９８６９号公報特開２００７−１０５１６３号公報

本発明は、かかる従来技術の現状に鑑み創案されたものであり、その目的は、柔軟性、耐磨耗性、及び形態保持性に優れ、更には、不織布のみのヒートシール性にも優れた、使い捨てカイロ用基布に好適な長繊維不織布を提供することにある。

本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、以下に示す手段により、上記課題を解決できることを見出し、本発明の完成に至った。即ち、本発明は、以下の構成からなるものである。
１．ポリブチレンテレフタレートを９５重量％以上含有し、複屈折率が０．１００〜０．１２５である長繊維からなる不織布において、縦方向の目付当りの５％伸張時応力が、２２℃雰囲気では、０．５〜１．１Ｎ／５０ｍｍ（ｇ／ｍ^２）、乾熱１２０℃雰囲気では、０．１０〜０．４０Ｎ／５０ｍｍ（ｇ／ｍ^２）、縦方向の２２℃雰囲気での目付当り破断強力が１．１〜３．０Ｎ／５０ｍｍ（ｇ／ｍ^２）で、交絡処理していないことを特徴とする長繊維不織布。
２．不織布の剛軟度が３０〜７０ｍｍであり、エンボス加工されたことを特徴とする上記１に記載の長繊維不織布。
３．ポリブチレンテレフタレート（Ａ成分）に対して、Ａ成分と非相溶でありかつ１２０〜１６０℃のガラス転移点温度を有する熱可塑性ポリスチレン系共重合体（Ｂ成分）を０．０５〜４．０重量％混合して得られるポリエステルからなる長繊維で構成されたことを特徴とする上記１又は２に記載の長繊維不織布。
４．ポリブチレンテレフタレートの固有粘度が０．８以上である請求項１〜３のいずれかに記載の長繊維不織布。
５．ポリブチレンテレフタレートの固有粘度が０．８〜１．２である上記４に記載の長繊維不織布。
６．カイロ用基布として上記１〜５のいずれかに記載の長繊維不織布を用いたことを特徴とするカイロ。

本発明の長繊維不織布は、柔軟性、耐磨耗性、形態維持に充分な耐久性を維持できる力学特性を保持して、加熱時の変形が容易なためヒートシール性にも優れた不織布である。従って、本発明の長繊維不織布は、特に使い捨てカイロ用基布にフィルムラミネートを省略しても使用できるため、、柔軟な風合いを損なわず、カイロが製造可能となり、性能、コストダウンにも寄与でき、極めて有用なカイロ用基布用長繊維不織布である。

以下、本発明の長繊維不織布を詳述する。
本発明の長繊維不織布は、ポリブチレンテレフタレートを９５重量％以上含有するポリエステル繊維からなるものである。
本発明におけるポリブチレンテレフタレートは、耐熱性を維持して、低モジュラス化による柔軟性を付与するためのものであり、汎用性の高い安価な素材である。
本発明におけるポリブチレンテレフタレートの固有粘度は、０．８以上が好ましい。固有粘度が０．８未満では、Ａ成分と非相溶でありかつ１２０〜１６０℃のガラス転移点温度を有する熱可塑性ポリスチレン系共重合体（Ｂ成分）を含有する場合、糸切れが顕著で不織布化できなくなる場合があり、又、不織布化できても、タフネスさが劣り脆くなるので、伸度が低下して好ましくない。固有粘度が１．２を越えると、配向結晶化を生じる紡糸速度が低下して、高伸度を保持するためには、紡糸速度を低く設定する必要から、生産性が低下する問題がある。本発明のより好ましい固有粘度は０．８〜１．２、最も好ましくは、０．９〜１．１である。なお、本発明では、固有粘度は不織布を構成する繊維の固有粘度である。
本発明では、ポリブチレンテレフタレート成分に対して特性を低下させない範囲で、必要に応じて、共重合成分を含む各種の樹脂や、抗酸化剤、耐光剤、着色剤、抗菌剤、難燃剤、消臭剤などの改質剤を添加することができる。

本発明の不織布を構成する繊維は、長繊維である。短繊維不織布では、繊維端が毛羽立ちの原因になるので好ましくない。長繊維では、繊維が切断しない限り毛羽立ちが発生しないので、本発明では長繊維からなる不織布を使用する。長繊維不織布としては、スパンボンド不織布、長繊維トウ不織布などが挙げられるが、スパンボンド不織布が、高速紡糸による力学特性の制御が容易なことから好ましい。

本発明の不織布を構成する長繊維の複屈折率は、０．１００〜０．１２５である。複屈折率が０．１００未満では、力学特性が劣り、耐磨耗性や形態維持性能が劣るので好ましくない。０．１２５を越えると、剛直性が増加し、ヒートシール性も劣るようになり好ましくない。本発明の複屈折率は、より好ましくは０．１１０〜０．１２０である。

本発明の不織布の縦方向の２２℃雰囲気での目付当りの５％伸張時応力は、０．５〜１．１Ｎ／５０ｍｍ（ｇ／ｍ^２）である。０．５Ｎ／５０ｍｍ（ｇ／ｍ^２）未満では、塑性変形しやすくなり、取扱性や形態保持機能が劣るので好ましくない。１．１Ｎ／５０ｍｍ（ｇ／ｍ^２）を越えると、柔軟性が劣り好ましくない。本発明の好ましい２２℃雰囲気での５％伸張時応力は、０．６〜１．０Ｎ／５０ｍｍ（ｇ／ｍ^２）であり、より好ましくは０．６５〜０．８５Ｎ／５０ｍｍ（ｇ／ｍ^２）である。なお、本発明では、取扱性の観点から、不織布の縦方向の特性を特に限定しているが、横方向の５％伸張時応力に関しては、好ましくは縦方向の０．５〜１．０倍の範囲である。

本発明の不織布の縦方向の乾熱１２０℃雰囲気での目付当りの５％伸張時応力は、０．１０〜０．４０Ｎ／５０ｍｍ（ｇ／ｍ^２）である。０．１０Ｎ／５０ｍｍ（ｇ／ｍ^２）未満では、熱加工時に変形しやすくなり、加工性が劣る問題を生じる場合がある。０．４０Ｎ／５０ｍｍ（ｇ／ｍ^２）を越えると、熱変形し難くなり、ヒートシール性が劣るので好ましくない。本発明の好ましい乾熱１２０℃雰囲気での目付当りの５％伸張時応力は、０．１５〜０．３５Ｎ／５０ｍｍ（ｇ／ｍ^２）であり、より好ましくは０．２０〜０．３０Ｎ／５０ｍｍ（ｇ／ｍ^２）である。

本発明の不織布の縦方向の２２℃雰囲気での目付当り破断強力は、１．１〜３．０Ｎ／５０ｍｍ（ｇ／ｍ^２）である。１．１Ｎ／５０ｍｍ（ｇ／ｍ^２）未満では、着用時や取扱時の破断や破れを発生しやすくなり好ましくない。３．０Ｎ／５０ｍｍ（ｇ／ｍ^２）を越えると剛直性が増加して柔軟性が低下するので好ましくない。本発明での好ましい２２℃雰囲気での目付当り破断強力は、１．３〜２．８Ｎ／５０ｍｍ（ｇ／ｍ^２）であり、より好ましくは、１．６〜２．７Ｎ／５０ｍｍ（ｇ／ｍ^２）である。

本発明の不織布は、不織布を構成する繊維を損傷させないため、交絡処理していない不織布に限定される。ここで交絡処理とは、ニードルパンチ交絡処理、水流交絡処理などの処理により、構成繊維が不織布の断面方向に絡み合いを生じる処理を言う。交絡処理を行うと、長繊維を用いても繊維が切断され、毛羽立ちを生じやすくなるので好ましくない。本発明でいう交絡処理しない不織布とは、エンボス加工、熱接着加工などの圧着加工で不織布を固定された不織布を言う。本発明では、交絡処理されていない不織布であれば特には限定されないが、圧着面積が全面に及ぶとフィルム化してしまい柔軟性が低下するので好ましくない。フィルム化させない圧着方法としては、エンボス加工が望ましい。エンボス加工における好ましい圧着面積率は、柔軟性と表面平滑性と耐磨耗性を同時に満足できる３０％未満であり、特に好ましくは８〜２５％である。本発明のエンボス加工文様は、特には制限されないが、好ましくは柔軟性が保持できる凸横楕円ドットや凸格子柄ドットなどが挙げられる。

本発明の不織布は、柔軟性の指標となるＪＩＳＬ１０９６による剛軟性Ａ法に準拠した剛軟度が、好ましくは３０〜７０ｍｍである。剛軟度が３０ｍｍ未満では、柔らかすぎて取扱性に問題が出る場合があり、７０ｍｍを越えると、硬い風合いを感じるので、好ましくない場合がある。本発明でのより好ましい剛軟度は３５〜６５ｍｍであり、更に好ましくは４０〜６０ｍｍである。

本発明の不織布を構成する長繊維の複屈折率を、ポリブチレンテレフタレートのみを高速紡糸域（紡糸速度が３５００ｍ／分以上）で紡糸することにより、０．１００〜０．１２５の範囲とすることは困難である。高速紡糸域で複屈折率を０．１００〜０．１２５にするためには、ポリブチレンテレフタレート（Ａ成分）に対してポリブチレンテレフタレートと非相溶で、且つ、ガラス転移点温度が１２０〜１６０℃の非晶性熱可塑性樹脂（Ｂ成分）を０．０５〜４重量％ブレンドした系での溶融吐出繊条を高速紡糸することで得られる。Ｂ成分をブレンドしない繊維の場合は、高速紡糸域では複屈折率が０．１２５を越えて配向結晶化が進み、剛直性が増し、変形し難くなるため、柔軟性とヒートシール性が低下するので好ましくない。本発明におけるＢ成分として、好ましい熱可塑性樹脂としては、熱可塑性ポリスチレン系共重合体があげられる。（Ｂ成分）は、Ａ成分と相溶性を有しないことにより、Ａ成分中で島成分として独立に存在する特性を有し、また、海成分であるＡ成分のガラス転移点温度より高い特定のガラス転移点温度とすることにより、Ｂ成分が紡糸張力を受けてポリエステルの配向結晶化を抑制する効果を発揮する。Ｂ成分としては、例えば、１２２℃のガラス転移点温度を有するスチレン−メタクリル酸メチル−無水マレイン酸共重合体樹脂（市販品では、例えば、ＲｏｈｍＧｍｂＨ＆Ｃｏ．ＫＧのＰＬＥＸＩＧＬＡＳｈｗ５５）や１５５℃のガラス転移点温度を有するスチレン−無水マレイン酸共重合体樹脂（市販品では、例えば、ＳＡＲＴＯＭＥＲ製ＳＭＡ１０００）が少量の添加量で高い配向結晶化抑制効果を期待できるので特に好ましい。なお、ガラス転移点温度が１２０℃未満では、配向結晶化抑制効果が少なくなるので、本発明実施形態では推奨できない。

本発明のポリエステルでは、Ａ成分に対するＢ成分の混合割合は０．０５〜４．０重量％が好ましく、より好ましくは０．０８〜３．０重量％であり、更に好ましくは０．１〜１．５重量％である。Ｂ成分の混合量が０．０５重量％未満では、配向結晶化抑制効果が少なくなり、繊維の配向度と比重が高くなり、柔軟性とヒートシール性が低下するので好ましくない。混合量が４．０重量％を超えると、高速紡糸時は糸切れが顕著となり紡糸が不可となり、糸切れしない低速紡糸域では、繊維の配向度が非常に低いものしか得られず、弱い不織布しか得られないうえに、生産性も劣るので好ましくない。

本発明の不織布を構成する長繊維の比重は、特には限定されないが、好ましくは、１．３０〜１．３５である。比重は結晶化の評価メジャーであり、複屈折率が高くても、配向結晶化を抑制しているため、比較的低い比重を本発明の不織布では示す。比重が１．３０は、ポリブチレンテレフタレートの非晶比重は１．２８であるが、繊維化では比重が１．３０以下にならないので下限値としては１．３０となる。比重が１．３５を越えると配向結晶化が進んでいるため剛直性が増加して柔軟性が低下し、ヒートシール性も悪くなる問題がある場合がある。本発明でのより好ましい繊維の比重は、１．３０〜１．３３であり、更に好ましくは１．３１〜１．３２である。但し、ポリブチレンテレフタレートのみでは、牽引伸張による冷延伸効果でボイドを発生する場合があり、低比重の繊維となる場合があり、低比重繊維は、小角Ｘ線回折像（ＳＡＸＳ）でボイドの散乱干渉像が認められる。したがって、上記比重は、ＳＡＸＳ回折像でボイドの散乱干渉像が認められない繊維に限定したものである。又、無機物、例えば酸化チタンなどのダル剤を添加した場合にも変るので、熱可塑性樹脂の比重を言う。

本発明の不織布を構成する長繊維の繊度は、特に限定されないが、被覆性と柔軟性を維持できる０．５〜５ｄｔｅｘが好ましい。より好ましくは１〜４ｄｔｅｘである。本発明の不織布を構成する長繊維の断面形状は、特に限定されないが、丸断面以外に異形断面、中空断面、中空異形断面を用いることができる。本発明の不織布の目付は、特に限定されないが、使い捨てカイロ用基布として用いる場合、柔軟性と被覆性の観点から１５〜５０ｇ／ｍ^２が好ましく、２０〜４５ｇ／ｍ^２がより好ましい。本発明不織布の２２℃雰囲気での縦方向の伸度は、特には限定されないが、好ましくは３０〜７０％、より好ましくは３５〜６８％、更に好ましくは４０〜６５％である。伸度が３０％未満では、剛直性が増加して柔らかさが劣ると共に不織布のタフさがなくなり構造保持性も劣るものとなる場合があり、伸度が７０％を超えると、引き伸ばされ易くなり、形態保持性や加工性が劣る場合があるので、使用条件により、所望の適正伸度を設定するのが望ましい。

次に、本発明の不織布の製造方法の一例を以下に示すが、本発明の製造方法はこれらに限定されるものではない。
例えば、Ａ成分として用いるポリブチレンテレフタレートは、樹脂の固有粘度が０．９以上１．４以下のものを用いると、公知の紡糸方法では、繊維の固有粘度は０．８〜１．２の範囲になるので、この範囲のポリブチレンテレフタレートを用いるのが好ましい。樹脂水分や紡糸条件等により樹脂固有粘度の低下度合は異なるが、例えば、樹脂の固有粘度が０．７５のものを用いた、単成分の通常紡糸では繊維の固有粘度が０．６５くらいまで低下するが、繊維形成は容易にできる。しかし、Ｂ成分を含有させると、糸切れが顕著となり繊維形成が困難となる。樹脂固有粘度が０．８７では、繊維の固有粘度が０．７８くらいまで低下しても、単成分では糸切れせず繊維形成は容易だが、Ｂ成分を含有させると、糸切れが発生して繊維形成が不良となる。Ｂ成分を含有させたときの、通常の紡糸条件での糸切れが発生しない繊維の固有粘度は０．８以上であり、樹脂の固有粘度は０．９以上とするのが好ましい。他方、樹脂固有粘度が高すぎるものを用いると、低い紡糸速度で配向結晶化を生じる傾向があり、低速での生産を余儀なくされるので、特定繊度を維持するとノズル単孔あたりの生産性が低下して好ましくない。例えば、樹脂の固有粘度が１．５５を越えると繊維の固有粘度も１．４前後となり、３５００ｍ／分以下の低紡糸速度で配向結晶化するので、細繊度とするためには単孔吐出量を低く設定する必要から生産性が低下する問題がある。

例えば、固有粘度１．００のポリブチレンテレフタレート９９．５重量部とＢ成分としてスチレン−メタクリル酸メチル−無水マレイン酸共重合体（例えば、ＰＬＥＸＩＧＬＡＳｈｗ５５）０．５重量部を乾燥機でブレンド乾燥し、次いで、通常の溶融紡糸機にて、孔長（Ｌ）と孔径（Ｄ）の比（Ｌ／Ｄ）が１〜５のオリフィスを持つノズルを用いて、Ａ成分の融点＋２０〜５０℃である紡糸温度、例えば２６５℃にて紡糸する。Ｌ／Ｄが１未満では、バラス効果が大きくなりやすく高速紡糸では糸切れが発生しやすくなる。Ｌ／Ｄが５を越えると、剪断力でＡ成分とＢ成分が分離しやすくなるので、配向結晶化抑制効果が繊維断面内で均質になりにくい問題がある。本発明では、繊維断面内で均質にＡ成分中にＢ成分が分散できるために、Ｌ／Ｄは好ましくは２〜４であり、より好ましくは３である。吐出量は所望の繊度を得るために、設定牽引速度に応じて設定する。例えば、２ｄｔｅｘの繊維を得たい場合、牽引による紡糸速度を４５００ｍ／分に設定する時は、単孔吐出量を０．９ｇ／分にて吐出する。

紡糸された吐出糸条はノズル直下〜１０ｃｍ下で冷却風により冷却されつつ、下方に設置された牽引ジェットにて３０００〜５０００ｍ／分の紡糸速度で牽引細化されて固化する。Ａ成分が固化する前にＢ成分が固化して、Ａ成分は、配向結晶化し難くなり、得られる長繊維の複屈折率と比重を低く保つことができる。

牽引紡糸された固有粘度０．９５の長繊維は、下方に設置された吸引ネットコンベア上に振落されてウェッブ化される。連続して、ウェッブはバラケないように１００〜２１０℃にて予備圧着されてハンドリング性を確保される。次いで、巻き取られ、又は、連続して、エンボス加工される。圧着面積率が８〜２５％の場合、用いるエンボスローラーのエンボス文様は、圧着面積となる凸部面積が６〜２３％に設定したドット文様を用いることが好ましい。本発明でのエンボス加工温度は、素材と目付、加工速度、線圧により好ましい温度が異なるが、１４０〜２３０℃、特に１６０〜２２０℃で行うことが好ましい。

なお、本発明の不織布は、必要に応じて、片面を印刷加工することができる。印刷加工は、グラビア印刷、フレキソ印刷、オフセットのいずれかの印刷機を用いて表面全面に施されていることが好ましい。印刷加工に使用されるインキは、ポリエステル系樹脂やポリウレタン系樹脂をバインダーとするものがポリエステル不織布との接着性の点で好ましい。印刷加工の厚みは全面に１０μｍ以上が好ましく、より好ましくは１５μｍ以上である。印刷加工の代わりにフィルムのラミネート加工をしてもよい。なお、本発明不織布は、接合面にフィルムラミネートしないでもヒートシールが可能な使い捨てカイロ用基布に使用できる不織布であり、接合面にはフィルムラミネートしない使用形態が望ましい。低温シールが必要な場合においては、フィルムラミネートしてもよい。この場合、ラミネートフィルムは多孔性フィルムを使用することが好ましい。ラミネートされるフィルムの厚みは、柔軟性を損なわない範囲で５〜１００μｍ程度が好ましい。

以下に実施例を示して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、実施例で記載する特性の評価は以下の方法による。

１．ガラス転移点温度及び融点
樹脂のサンプル５ｍｇを採取し、示差走査型熱量計（ＴＡｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製Ｑ１００）によって、窒素雰囲気下で２０℃から１０℃／分にて２９０℃まで昇温させたときの発熱ピーク位置の温度をガラス転移点温度、吸熱ピーク位置の温度を融点として評価した。

２．ポリブチレンテレフタレートの固有粘度
フェノール／テトラクロルエタン：６／４の混合溶媒２５ｍｌ中に溶解ろ過し、３０℃にてオストワルド粘度計を用いて測定した溶液粘度（ηｓｐ／ｃ）を求め、０に補外した濃度０の点の値を固有粘度（η）とする。

３．複屈折率
不織布又はウェッブから取り出した単繊維をベレックコンペンセーターを装着した偏向顕微鏡によりレターデーションと繊維径により求めたｎ＝５の平均値を繊維の複屈折率（Δｎ）とした。

４．比重
不織布又はウェッブから取り出した単繊維を硝酸カルシウム４水和物と浄水の混合液からなる密度勾配管により３０℃で測定したｎ＝３の平均値を繊維の比重とした。

５．不織布の目付
ＪＩＳＬ１９０６（２０００）に準じて測定した単位面積あたりの質量（Ｍｓ）：ｇ／ｍ^２を目付とした。

５．不織布の縦方向の伸度および破断強力
幅５０ｍｍ、縦方向の測定長さ２００ｍｍのサンプルを、ＪＩＳＬ１９０６（２０００）に準拠して、２２℃および１２０℃雰囲気にて測定した引張り強さと伸び率の破断までの曲線（ＳＳ曲線）を測定して、グラフより破断までの最大強力を示す時の伸び率の平均値を縦方向の伸度（ＤＥ）、最大強力の平均値を縦方向の破断強力（ＤＴ）として求めた。

７．不織布の縦方向の５％伸張時応力
上記５．でＳＳ曲線から求めた伸度５％伸張時の強力の平均値を縦方向の５％伸張時応力として求めた。

８．不織布の圧着面積率
任意の２０箇所で３０ｍｍ角に裁断し、ＳＥＭにて５０倍の写真を撮る。撮影写真をＡ３サイズに印刷して圧着単位面積を切り抜き、面積（Ｓ０）を求める。次いで圧着単位面積内において圧着部のみを切り抜き圧着部面積（Ｓｐ）を求め、圧着面積率（Ｐ）を算出する。その圧着面積率Ｐ２０点の平均値を求めた。
Ｐ＝Ｓｐ／Ｓ０（ｎ＝２０）

９．不織布の剛軟度
幅２０ｍｍ、縦方向の長さ２００ｍｍの試料を用い、ＪＩＳＬ１０９６（２０００）剛軟性Ａ法に準拠した条件で測定した（ｎ＝１０の平均値）（単位：ｍｍ）。

１０．不織布の耐磨耗性
ＪＩＳＬ１０９６（２０００）ＩＩ法に準拠して、株式会社大栄科学精器製作所製「学振型染色物摩擦堅牢度試験機」を用いて、不織布を試料とし、摩擦布は金巾３号を使用して、荷重５００ｇｆを使用、摩擦回数１００往復にて摩擦させ、不織布表面の毛羽立ち、磨耗状態を下記の基準で目視判定で評価した（ｎ＝５の平均値）。
０級：損傷大
１級：損傷中
２級：損傷小
３級：損傷なし、毛羽発生あり小
４級：損傷なし、毛羽発生微小
５級：損傷なし、毛羽なし

１１．不織布のヒートシール性
Ａ４版に切り出した不織布の接合面を２枚に重ねて、富士インパルス株式会社製のヒートシーラー（ＦＡ−４５０−５Ｗ型）を用い、加熱を５．５、冷却を１０、設定はマニュアルにして、ヒートシールし、接合部を手で剥離しようとして、剥離の状態により、以下の評価をした。
５級：シール接合良好、接合部は剥離しない。
４級：シール接合少し斑あり、接合部は剥離しない。
３級：シール接合するが接合斑あり、接合側辺部は少し剥離する。
２級：シール接合やや不良でかなり剥離する。
１級：シール接合されていない。

１２．官能評価
作成した長繊維不織布を、２０ｃｍ×１５ｃｍに切断して試料とし、これを二つ折りして、この間に市販の使い捨てカイロから取り出した発熱部分を挿入して周囲を熱シールして１０ｃｍ×１５ｃｍのカイロを作成した。なお、ヒートシール性不良の不織布はメルトインデックス１０の３０μｍの低密度ポリエチレンフィルムラミネートしてカイロを作成した。この作成したカイロに対して、パネラー５名による以下の官能評価を行った。
（１）柔らかさ
作成したカイロを手で軽く接んでもらい、柔らかさを官能評価した。
４級：日本製紙クレリア製「クリネックス」並み〜より柔らかい、２級：旭化成製「クリーンワイプＰ」並みを基準にして、それらの中間を３級、２級より硬い場合を１級として、５名のパネラーの平均値を評価値にした。なお、３級以上を合格とした。
（２）毛羽立ち性
作成したカイロを、下着（腎部）に外れないように縫いつけて８時間作業した後、目視で以下の基準で官能評価した。
４級：毛羽剥離なし、３級：毛羽微小剥離なし、２級：毛羽小〜中剥離微小、１級：毛羽大剥離中以上とし、５名の平均値とした。３級以上を合格とした。

＜実施例１＞
固有粘度１．００のポリブチレンテレフタレート（以下、「ＰＢＴ」と言う））９９．６重量％とスチレン−メタクリル酸メチル−無水マレイン酸共重合体樹脂（ＲｏｈｍＧｍｂＨ＆Ｃｏ．ＫＧのＰＬＥＸＩＧＬＡＳｈｗ５５（以下、「ｈｗ５５」と言う））０．４重量％を混合乾燥し、ノズルオリフィスがＬ／Ｄ３．０のノズルを用い、紡糸温度２６５℃、単孔吐出量０．７ｇ／分にて常法により溶融紡糸し、紡糸速度４５００ｍ／分にて引取り、ネットコンベア上に振落してウェッブを得た。連続して、ネット上で１９０℃の予備圧着ローラーにて押さえ処理を行い、固有粘度０．９４、単糸繊度１．５ｄｔｅｘの長繊維からなるウェッブを得た。次いで、圧着面積率１６％の２１０℃に加熱した凸楕円エンボスローラーにて、線圧３０ｋＮ／ｍにてエンボス加工して、目付量３０ｇ／ｍ^２の長繊維不織布を得た。得られた不織布の詳細と評価結果を表１に示す。実施例１の不織布は、柔らかく毛羽立ちがなく、柔軟性、耐磨耗性、及びヒートシール性がともに優れた不織布であった。

＜実施例２＞
目付量が４０ｇ／ｍ^２となるようにコンベア速度を調整した以外、実施例１と同様にして長繊維不織布を得た。得られた不織布の詳細と評価結果を表１に示す。実施例２の不織布は、柔らかく毛羽立ちがなく、柔軟性と耐磨耗性及びヒートシール性がともに優れた不織布であった。

＜実施例３＞
目付量が２０ｇ／ｍ^２となるようにコンベア速度を調整した以外、実施例１と同様にして長繊維不織布を得た。得られた不織布の詳細と評価結果を表１に示す。実施例３の不織布は、柔らかく毛羽立ちがなく、柔軟性と耐磨耗性及びヒートシール性がともに優れた不織布であった。

＜実施例４＞
ＰＢＴを９９．０重量％、ｈｗ５５を１．０重量％とした以外は、実施例１と同様にして長繊維不織布を得た。得られた不織布の詳細と評価結果を表１に示す。実施例４の不織布は、柔らかく毛羽立ちがなく、柔軟性と耐磨耗性及びヒートシール性がともに優れた不織布であった。

＜実施例５＞
固有粘度０．８７のＰＢＴを用い、予備圧着温度及びエンボス加工温度をやや低温とした以外、実施例１と同様にして得られた、固有粘度０．８２の繊維からなる不織布の詳細と評価結果を表１に示す。実施例５の不織布は、柔らかく毛羽立ちがなく、柔軟性と耐磨耗性及びヒートシール性がともに優れた不織布であった。

＜実施例６＞
固有粘度１．３０のＰＢＴを用いた以外、実施例１と同様にして得られた、固有粘度１．１９の繊維からなる不織布の詳細と評価結果を表１に示す。実施例６の不織布は、柔らかく毛羽立ちがなく、柔軟性と耐磨耗性及びヒートシール性がともに優れた不織布であった。

＜比較例１＞
ＰＢＴを１００重量％とし、ｈｗ５５を使用しなかった以外は、実施例１と同様にして長繊維不織布を得た。得られた不織布の詳細と評価結果を表２に示す。比較例１の不織布は、配向結晶化して複屈折率（Δｎ）と比重が高くなり、本発明要件の力学特性は満たすものの、耐磨耗性、ヒートシール性が劣る不織布であった。

＜比較例２＞
単孔吐出量を０．５ｇ／分とし、紡糸速度を２０００ｍ／分とした以外、比較例１と同様にして得た不織布の詳細と評価結果を表２に示す。比較例２は中速紡糸域の繊維であるが、複屈折率は本発明範囲に入るが、力学特性は劣り硬くなるので、ヒートシール性がやや劣り、柔軟性と耐磨耗性も劣る不織布であった。

＜比較例３＞
単孔吐出量０．２５ｇ／分とし、紡糸速度を１０００ｍ／分とした以外は、比較例１と同様にして得た長繊維不織布の詳細と評価結果を表２に示す。比較例３は低速紡糸のために繊維の複屈折率が低くなり、ヒートシール性は改良されるが、力学特性が劣るため耐久性、耐磨耗性が悪い不織布となる。

＜比較例４＞
実施例１と同様にして作成したウェッブを、ペネ数６０でニードルパンチ加工して長繊維不織布を得た。得られた不織布の詳細と評価結果を表２に示す。比較例４の不織布は、交絡処理をしているため、柔軟性は良いが、ヒートシール性と耐磨耗性が劣る不織布となる。

＜比較例５＞
エンボス加工ローラーを圧着面積４５％の凹形織目柄とした以外、実施例１と同様にして得た長繊維不織布の詳細と評価結果を表２に示す。比較例５は、エンボス加工による圧着面積が高くなりペーパーライクな柔軟性に劣る不織布となる。

＜比較例６＞
ｈｗ５５の添加量を０．００１重量％とした以外、実施例１と同様にして得た長繊維不織布の詳細と評価結果を表２に示す。比較例６は、ｈｗ５５の添加量が少ないため、配向結晶化抑制効果が得られず、柔軟性、耐磨耗性、ヒートシール性が劣る不織布となる。

＜比較例７＞
固有粘度０．６５のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）９９．５重量％とｈｗ５５を０．５重量％を混合乾燥し、ノズルオリフィスがＬ／Ｄ３．０のノズルを用い、紡糸温度２８５℃、単孔吐出量０．８８ｇ／分にて常法により溶融紡糸し、紡糸速度３５００ｍ／分にて引取り、ネットコンベア上に振落してウェッブを得た。連続して、ネット上で１００℃の予備圧着ローラーにて押さえ処理を行い、単糸繊度２．５ｄｔｅｘの長繊維からなるウェッブを得た。次いで、圧着面積率１８％の１４０℃に加熱した横楕円エンボスローラーにて、線圧３０ｋｇｆにてエンボス加工して、目付５０ｇ／ｍ^２の不織布を得た。得られた不織布の詳細と評価結果を表２に示す。比較例７の不織布は、剛軟度が高く硬直なため、耐磨耗性は許容されるが、柔軟性とヒートシール性に劣る不織布であった。

＜比較例８＞
ＰＢＴを９５重量％、ｈｗ５５を５重量％とした以外は、実施例１と同様にして紡糸したが、糸切れが顕著でウェッブが得られなかった。比較例８の詳細を表２に示す。比較例８は、Ｂ成分の添加量が多すぎるため、ウェッブを得ることも困難であった。

＜比較例９＞
ＰＢＴを９９．５重量％、東洋紡績株式会社製ペルプレン（登録商標）Ｐ４０Ｂを０．５重量％とした以外、実施例１と同様にして得た長繊維不織布の詳細と特性を表２に示す。比較例９は、無添加のものより力学特性は少し柔軟になるが、耐磨耗性、ヒートシール性に劣る不織布となる。

＜比較例１０＞
固有粘度０．６２のＰＢＴを用いた以外、実施例５と同様にして得られた、繊維の固有粘度が０．５４の不織布の詳細結果を表２に示す。比較例１０の不織布は、固有粘度が低いため、製糸性が悪く糸切れが多くなり、糸切れがドリップ化しており、エンボス加工では収縮して不織布は硬く、やや脆くなるため、不織布の評価は行わなかった。

＜比較例１１＞
固有粘度０．６２のＰＢＴを用いたのみ以外、比較例１０と同様にして得られた、繊維の固有粘度が０．５６の不織布の詳細結果を表２に示す。比較例１１の不織布は、固有粘度は低いが製糸性に問題はなかったが、不織布は、やや脆く、柔軟性、耐摩耗性、ヒートシール性、毛羽立ち性が劣る不織布であった。

＜参考例１＞
固相重合により得られた固有粘度１．５５のＰＢＴを用いた以外、実施例１と同様にして不織布を得ようとしたが、糸切れするので、糸切れしない紡糸速度（吐出量も変更）にした以外、実施例１と同様にして得られた繊維の固有粘度１．４２の長繊維不織布の詳細と特性を表２に示す。長繊維不織布比較例１１は、耐磨耗性、毛羽立ち性は良好だが、ヒートシール性にやや難点がある不織布で本発明の許容範囲ではあるが、紡糸速度を低くする必要があり、生産性に問題がある事例である。

本発明の長繊維不織布は、柔軟性、耐磨耗性、形態保持性、及びヒートシール性に優れ、表面がフラットで印刷性にも優れているので、使い捨てカイロ用基布に特に最適な材料を提供することができる。これらの用途に展開されることで生産性と品質の向上をもたらし、産業界に大きく寄与することが期待される。

Claims

ポリブチレンテレフタレートを９５重量％以上含有し、複屈折率が０．１００〜０．１２５である長繊維からなる不織布において、縦方向の目付当りの５％伸張時応力が、２２℃雰囲気では、０．５〜１．１Ｎ／５０ｍｍ（ｇ／ｍ^２）、乾熱１２０℃雰囲気では、０．１０〜０．４０Ｎ／５０ｍｍ（ｇ／ｍ^２）、縦方向の２２℃雰囲気での目付当り破断強力が１．１〜３．０Ｎ／５０ｍｍ（ｇ／ｍ^２）で、交絡処理していないことを特徴とする長繊維不織布。
不織布の剛軟度が３０〜７０ｍｍであり、エンボス加工されたことを特徴とする請求項１記載の長繊維不織布。
ポリブチレンテレフタレート（Ａ成分）に対して、Ａ成分と非相溶でありかつ１２０〜１６０℃のガラス転移点温度を有する熱可塑性ポリスチレン系共重合体（Ｂ成分）を０．０５〜４．０重量％混合して得られるポリエステルからなる長繊維で構成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の長繊維不織布。
ポリブチレンテレフタレートの固有粘度が０．８以上である請求項１〜３のいずれかに記載の長繊維不織布。
ポリブチレンテレフタレートの固有粘度が０．８〜１．２である請求項４に記載の長繊維不織布。
カイロ用基布として請求項1〜５のいずれかに記載の長繊維不織布を用いたことを特徴とするカイロ。