JP2579716B2 - 熱塑性エンドレスフィラメントから成るスパンボンド不織布及びその製造方法 - Google Patents

熱塑性エンドレスフィラメントから成るスパンボンド不織布及びその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は熱塑性エンドレスフィラ
メントから成るスパンボンド不織布及びその製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】ステープルファイバで構成された生物学
的に分解可能な既成繊維接合形不織布は知られている。
即ちビスコース繊維の使用がＩ．マリーニ、一般不織布
レポート（Ｉ．marini, Allg. Vliesstoff-Report ）19
86年14巻４号 214頁に記載されている。
【０００３】生物学的に分解可能な繊維は天然繊維及び
天然繊維誘導体である。用途は使い捨て日用品、例えば
幼児用及び失禁用おむつ、ベッドの下敷、手術着、手術
用覆い布、こう薬ベースである。
【０００４】ここでかつ以下で生物学的に分解可能と
は、繊維材料又は不織布材料が微生物によって完全に破
壊されることを意味するものとする。この微生物は、と
りわけ地壌の中にいる細菌とかび類である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】公知の生物学的に分解
可能な不織布の欠点は、全てのステープルファイバ製品
に特有の異方性である。それが特に機械的性質例えば強
さに不都合であることが認められる。縦方向と横方向で
強さが異なるのである。このため使用上の性質が制限さ
れ、阻害されることはたやすく分かることである。もう
一つの基準は生物学的に分解可能な短繊維の固定であ
る。周知のように天然繊維には熱塑性がないので、たい
てい補助バインダで固定しなければならない。このバイ
ンダは恐らく皮膚に刺激が生じ又は創傷適合性の問題が
起こるので危険である。しかもたいてい生物学的に分解
不能である。
【０００６】それ故重合体エンドレスフィラメントから
成るスパンボンド不織布が優れていると見る人は多い。
この不織布はすべての方向に等しい強度を持ち、重合体
表面が平滑であるから多くの場合衛生用に使用され、熱
塑性があるので熱で簡単に互いに結合即ち溶接すること
ができる。製造は例えばドイツ特許第3151322 号に記載
されている。その場合フィラメントの重合体はポリプロ
ピレンである。
【０００７】生物学的に分解可能な重合体、例えば熱塑
性セルロース誘導体から成るスパンボンド不織布の構成
部分としての重合体エンドレスフィラメントは出願人に
知られていない。これは溶融紡出の時にこの分解可能な
重合体に伴って現れる困難に関係がある。溶融温度の直
上でこの重合体は粘度が高いから、フィラメントに紡出
することができない。温度を更に上げれば、たいてい直
ちに分解が起こる。
【０００８】天然繊維から成る生物学的に分解可能なス
テープルファイバ不織布の長所短所のこのジレンマ、ス
パンボンド不織布用の在来の重合体が腐敗しないこと、
更に生物学的に分解可能な重合体の紡出時の不十分な耐
熱性から出発して、熱塑性エンドレスフィラメントから
成り、そのフィラメントが生物学的に分解可能で、常法
により紡出することができるスパンボンド不織布を示す
のが本発明の目的である。不織布の固定の際にバインダ
を廃止することができ、更にフィラメントが染色可能で
あり、親水性でなければならない。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この課題の解決策は、請
求項１の特徴を有する熱塑性エンドレスフィラメントか
ら成るスパンボンド不織布にある。すなわち本スパンボ
ンド不織布は、熱塑性エンドレスフィラメントから成る
スパンボンド不織布において、その材料の少なくとも50
重量％が平均分子量35000 ないし70000 の生物学的に分
解可能なポリカプロラクトンから成り、個別フィラメン
トがバインダ無しで交点で互いに付着することを特徴と
する。好適な実施態様と製造方法が従属請求項に示され
ている。
【００１０】すべての解決策に共通するのは、エンドレ
スフィラメントを形成する生物学的に分解可能な熱塑性
材料の少なくとも50重量％が平均分子量35000 ないし70
000のポリカプロラクトンから成ることである。この材
料は、課題として要求されたすべての性質を単独で既に
達成する。ポリカプロラクトンの生物学的分解可能性は
以前から知られているが、この材料はこれまで専ら外科
用縫合材料即ち比較的太い糸の製造に使用された。その
場合溶融して作った繊維を水で急冷した。この方法は溶
融紡出技術と共通するものがない。
【００１１】上記のポリカプロラクトン型は在来の溶融
紡糸装置で重合エンドレスフィラメントに加工すること
ができ、その際溶融、ノズルへの圧送、温度調節した空
気による延伸と冷却及び完成フィラメントの配列の工程
段階はもちろん手工業的能力の範囲内で重合体の熱的性
質に合わせて調整しなければならない。しかしいずれに
しても在来の溶融紡糸設備を使用することができる。重
要なのは、この製造方法では配列の後に既に固定された
完成スパンボンド不織布が得られることである。即ち例
えばエンボシングロール等でその後の固定操作を行わな
いでよいのである。溶融温度と延伸空気温度を簡単に最
適化することによって、新たに紡出したフィラメントの
配列の時点で重合体がまだ結晶化未了状態にあるように
することができる。それがまだ十分に高いフィラメント
表面温度と相まって、フィラメントの交点に熱塑性溶接
がひとりでに起こるような粘着力をもたらす。
【００１２】慣用の熱塑性繊維例えばポリプロピレン、
ポリエチレン、ポリアミド又はポリエステルの場合は後
で加熱し、エンボシングして固定することが必ず必要で
あるから上述の事は意外である。フィラメント形成重合
体中少なくとも50重量％の割合の上記のポリカプロラク
トンだけが事後の熱固定を廃止することができるのであ
る。
【００１３】フィラメント材料が前述のポリカプロラク
トンから成ることによって、前記の課題の解決と今述べ
た利点が簡単に得られる。ポリカプロラクトンは150 な
いし220 ℃でエンドレスフィラメントにたやすく紡出す
ることができ、その際分解が起こらない。またこの材料
はノズルから紡出した後延伸することができる。他の生
物学的分解可能重合体にない性質である。
【００１４】分子量の値が小さければ材料があまりにも
ろう状で紡出することができず、70000 を超える分子量
では材料がもろくなることで、分子量の限界が与えられ
る。
【００１５】純ポリカプロラクトンの代わりにこれを他
の熱塑性重合体と混合して加工することにより、紡出挙
動と配列時の自己固定の一層の改善が得られる。その場
合二成分重合体混合物が優れていると見られ、その際ポ
リカプロラクトンは全重量に対して少なくとも50％なけ
ればならない。上述の意味で生物学的に完全に分解可能
な二成分系は、第２の重合体成分としてポリヒドロキシ
ブチレート、ポリヒドロキシブチレート・ヒドロキシバ
レレート共重合体、ポリラクチド又はポリエステルウレ
タンを含む系である。この第２の成分の材料は生物学的
に分解可能であるが、純粋な材料として紡出することは
全くできず又は多額の技術的費用で初めて可能である。
ポリカプロラクトンと組み合わせて初めてこの材料は在
来の溶融紡糸法に適合し、課題として挙げた必要条件を
解決するのである。
【００１６】また意外なことに在来の紡出可能な重合体
例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド又は
ポリエステルとポリカプロラクトンの混合物は紡出の
後、自己固定性があることが判明した。
【００１７】従ってこの材料組合わせも特に分解可能性
に関して上記の課題を完全に解決する。なぜならこの点
で不活性挙動を示す純ポリオレフィン、ポリアミド又は
ポリエステルと対照的に、生じる重合体混合物は意外な
ことにほとんど生物学的に分解されることが判明したか
らである。
【００１８】上記のすべての重合体混合物と純ポリカプ
ロラクトンは染色が容易であり、少なくとも50％の伸び
を有し、スパンボンド不織布に織物の特徴を与える。
【００１９】完成スパンボンド不織布の面積重量を希望
に応じて10g/m2から120g/m2 まで変えることが可能であ
る。
【００２０】別の利点は永久的親水性とそれに伴って帯
電防止挙動である。
【００２１】応用分野として衛生と医療の他に造園及び
農業用覆い布、有極及び無極重合体例えばポリエチレン
とポリプロピレン又はポリエステルの間の付着媒介接着
シート及び接着剤、異方性伸び特性により上着分野のア
イロン掛け可能な芯用不織布、永久的親水性又は帯電防
止性が要求される技術的用途例えばフィルタ材料が可能
である。
【００２２】（実施例） 実施例１：ポリカプロラクトン不織布の製造 融点60℃、ＭＦＩ値（メルトフローインデクス）が 130
℃/2.16kg で10g/10分のポリカプロラクトンを 185℃の
押出機温度で融解した。重合体溶融物の材料温度は 203
℃である。紡糸ノズルから出る重合体溶融物の延伸のた
めに必要な空気の温度は50℃である。
【００２３】延伸したエンドレスフィラメントをスクリ
ーンベルトに受け、別に固定せずに巻き取る。ポリカプ
ロラクトン・スパンボンド不織布の面積重量は22g/m2で
ある。
【００２４】実施例２：ポリカプロラクトン・ポリヒド
ロキシブチレート・ヒドロキシバレレート・スパンボン
ド不織布の製造。
【００２５】90％のポリカプロラクトンと10％のポリヒ
ドロキシブチレート・ヒドロキシバレレート共重合体か
ら成るＭＦＩ値が 190℃/2.16kg で34g/10min の重合体
混合物を 182℃で融解した。紡糸ノズルから出る重合体
溶融物を温度約40℃の空気で延伸する。延伸したエンド
レスフィラメントをベルトコンベヤに受け、不織布を別
に加工せずに巻き取る。不織布の面積重量は23g/m2であ
る。
【００２６】実施例３：ポリカプロラクトン・ポリエチ
レン・スパンボンド不織布の製造 75％のポリカプロラクトンと25％のポリエチレンから成
る重合体混合物を、例２に述べたのと同じ条件でスパン
ボンド不織布に加工する。
【００２７】実施例１ないし３のすべてのスパンボンド
不織布は衛生用製品例えばおむつカバー布として、農業
で乳清用シートとして、織物積層物の製造又は技術的用
途例えばフィルタ材料のための接着シートとして使用す
るのに適している。
【００２８】
【発明の効果】本発明は、上述の通り構成されているの
で、以下に記載する効果を奏する。
【００２９】本スパンボンド不織布は、生物学的に分解
可能であるから、廃棄物処理の問題に対処することがで
きる。
【００３０】本不織布は、その固定の際にバインダを廃
止することができ、更に固定操作も不要となるから、製
造を簡素化できる。
【００３１】本不織布は、在来の溶融紡糸設備を使用す
ることができるから、コスト的に有利である。
【００３２】本不織布は、すべての方向に等しい強度を
有するから、広範囲な用途に供することができる。
フロントページの続き (72)発明者 マリア・グリル ドイツ連邦共和国5400コブレンツ−メッ テルニヒ，リューベナハー・シュトラー セ・56アー (72)発明者 アララド・エミルツェ ドイツ連邦共和国6750カイザースラウタ ーン，アム・ストーレン・88 (72)発明者 ハンス−ペーター・ザイドラー ドイツ連邦共和国6750カイザースラウタ ーン，カルロ−シュミット−シュトラー セ・13 (72)発明者 ベルンハルト・クライン ドイツ連邦共和国6943ビルケナウ−レー ルバハ，ハフヴィーゼ・９ (72)発明者 ミヒャエル・カウシュケ ドイツ連邦共和国6757ヴァルドフィシュ バハ−ブールガルベン，イン・ダー・カ ペスデーレ・31 (56)参考文献 特開 平４−50353（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−146754（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−119594（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−138618（ＪＰ，Ａ)

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 熱塑性エンドレスフィラメントから成る
    スパンボンド不織布において、その材料の少なくとも50
    重量％が平均分子量35000 ないし70000 の生物学的に分
    解可能なポリカプロラクトンから成り、個別フィラメン
    トがバインダ無しで交点で互いに付着することを特徴と
    するスパンボンド不織布。
  2. 【請求項２】 エンドレスフィラメントの全部がポリカ
    プロラクトンから成ることを特徴とする請求項１に記載
    のスパンボンド不織布。
  3. 【請求項３】 エンドレスフィラメントが二成分重合体
    混合物から成り、一方の成分がポリカプロラクトンであ
    り、他方の成分が生物学的に分解可能なポリヒドロキシ
    ブチレート、ポリヒドロキシブチレート・ヒドロキシバ
    レレート共重合体、ポリラクチド又はポリエステルウレ
    タンから成ることを特徴とする請求項１に記載のスパン
    ボンド不織布。
  4. 【請求項４】 エンドレスフィラメントが二成分重合体
    混合物から成り、一方の成分がポリカプロラクトンであ
    り、他方の成分がポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
    アミド又はポリエステルであることを特徴とする請求項
    １に記載のスパンボンド不織布。
  5. 【請求項５】 使用する重合材料又は材料混合物を溶融
    し、ポンプでノズルへ送り、ノズルによって紡出し、温
    度調節した空気で延伸及び冷却し、フィラメントとして
    配列してスパンボンド不織布とする請求項１ないし４の
    いずれか１項に記載のスパンボンド不織布の製造方法に
    おいて、配列した後に補助固定操作を行わないことを特
    徴とする方法。
JP4153270A 1991-06-13 1992-06-12 熱塑性エンドレスフィラメントから成るスパンボンド不織布及びその製造方法 Expired - Lifetime JP2579716B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4119455.1 1991-06-13
DE4119455A DE4119455C1 (ja) 1991-06-13 1991-06-13

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JPH05195407A JPH05195407A (ja) 1993-08-03
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US (1) US5466517A (ja)
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JP (1) JP2579716B2 (ja)
AT (1) ATE137816T1 (ja)
BR (1) BR9202227A (ja)
CA (1) CA2071133C (ja)
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