JP2682874B2

JP2682874B2 - 嵩高メルトブロー不織布

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Publication number: JP2682874B2
Application number: JP1216961A
Authority: JP
Inventors: 隆行免出
Original assignee: Uni Charm Corp
Current assignee: Uni Charm Corp
Priority date: 1989-08-23
Filing date: 1989-08-23
Publication date: 1997-11-26
Anticipated expiration: 2012-11-26
Also published as: JPH0382860A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、嵩高で柔軟性、緩衝性に優れた嵩高メルト
ブロー不織布に関する。

〔従来の技術〕

従来、ワイパーなどに用いられる不織布として、極細
の熱可塑性樹脂繊維を互いに接着させたメルトブロー不
織布が知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

メルトブロー不織布を、例えば、緩衝材、ワイパーな
どに使用とする場合、柔軟性、嵩高性、緩衝性を必要と
する。

本発明は、このような観点から、嵩高で、柔軟性、緩
衝性に富む不織布を提供することを技術的課題とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記のような課題を解決する本発明のメルトブロー不
織布は、繊維径が１μｍ〜10μｍの熱可塑性樹脂の繊維
群で形成され、且つ部分結合部を有しない基布部に、孔
径0.2mm〜2mmで1cm²あたりの孔数が18個以上の多数の孔
を有するとともに、それぞれの前記孔の周囲に前記基布
部と同質の繊維群でなる先端閉塞の筒状突起部を有し、
前記筒状突起部の突き出し高さが前記基布部の厚さの４
倍以上であることを特徴とする。

この嵩高メルトブロー不織布は、多数の孔の周囲に筒
状突起部を有しているので、起毛状突起となる。また、
筒状突起部の突き出し高さが基布部の４倍以上なので嵩
高になる。

前記メルトブロー不織布は衛生材トップシートとする
ことができる。この場合は、衛生材トップシートが嵩高
で起毛状になる。

以下、本発明を更に詳細に説明する。

本発明はメルトブロー不織布で形成される。この本発
明のメルトブロー不織布は、第２図に示すように、熱可
塑性樹脂の繊維群で構成される基布部１に多数の孔1aを
有している。

多数の孔1aが設けられる基布部１の素材に用いられる
熱可塑性樹脂は、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリ１−ブテン、ポリ４−メチ
ル−１−ペンテンあるいはエチレンなどのモノポリマー
が挙げられる。また、プロピレン１−ブテン、４−メチ
ル−１−ペンテンなどのα−オレフィン同士のランダム
あるいはブロックコポリマーが挙げられる。さらに、エ
チレン・アクリル酸共重合体、エチレン・酢酸ビニル共
重合体、エチレン・ビニルアルコール共重合体、エチレ
ン・塩化ビニル共重合体などのエチレン・ビニル化合物
共重合体、そのほか、ポリスチレン、アクリロニトリル
・スチレン共重合体、アクリロニトリル・ブタジエン・
スチレン共重合体、メタクリル酸メチル・スチレン共重
合体、α−メチルスチレン・スチレン共重合体などのス
チレン系樹脂、さらには、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビ
ニリデン、塩化ビニル・塩化ビニリデン共重合体などの
塩化ビニル樹脂、また、ポリアクリル酸メチル、ポリメ
タクリル酸メチルなどのポリアクリル酸エステルなども
挙げられる。さらに、ナイロン６、ナイロン６−６、ナ
イロン６−10、ナイロン11、ナイロン12などのポリアミ
ド、ポリアミド以外に、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などの熱可塑性ポリエステ
ル、更に、ポリカーボネート、ポリフェニレンオキサイ
ドなども挙げられる。これらは単独で用いられてもよ
く、組み合わされて用いられてもよい。

本発明においては、繊維を吹き飛ばすガス流の速度、
溶融樹脂の粘度あるいはメルトフローレート、ダイ・オ
リフィスの口径等によりその繊維長や繊維径を変化させ
ることができる。本発明における不織布の繊維長は、連
続したもの、10cm以上の長繊維、あるいは、1cm〜5cmの
短繊維でもよい。

繊維径についてみると、本発明に限らず、メルトブロ
ー不織布は一般に１μｍ〜10μｍであり、多くは２μｍ
〜５μｍである。本発明でもこの範囲で製造してよい。
そして、このような繊維径の繊維により、一般の製法に
よるメルトブロー不織布と同一目付けで本発明の不織布
を製造すると、一般のものに比較して表面積が増すため
に通気性が向上する。

上記の基布部１は、第２図、第３図に示すように、多
数の孔1aを有している。また、それぞれの孔1aの周囲に
は、基布部１と同質の繊維群でなり、しかも、先端2aが
閉塞した筒状突起部２が突設されている。

ここで、前記孔1aの形状は円形に限らず、楕円形、方
形、その他の任意の形状を採ることができる。また、孔
1aの孔径は、0.2mm〜6mm、好ましくは3mm以下、さらに
好ましくは0.4mm〜2mmが望ましい。ここでいう孔径と
は、孔1aが円形以外の場合、任意の形状をした孔1aの全
体を包含する円、すなわち最小外接円の径をいう。孔径
が0.2mm未満であると孔1aより突出した筒状突起部２が
ちぎれやすくなり余り好ましくない。6mmを超えると感
触、あるいは、小さな凹凸表面の対象物との形状的なじ
みやすさが損なわれるようにあって余り好ましくない。

ところで、孔1aの大小は筒状突起部２の大きさに関係
し、孔1aの小さいものは自ずと筒状突起部２も小さい。
そして、孔1aが0.2mm〜1mm程度の場合と、孔1aが1mm〜6
mmである場合とでは、この孔1aに対応して形成される筒
状突起２の風合い、外観、手触り感はかなり異なる。

基布部１の孔数は1cm²当り２箇以上、好ましくは５箇
以上が望ましいが、孔径に応じて適宜選択されるとよ
い。

そして、前記孔の径が、0.2mm〜1mmで、1cm²あたりの
孔数が50以上である場合、対応する筒状突起部２は、あ
たかも、不織布構成繊維を起毛させたような起毛状突起
となる。

次に、筒状突起部２の突き出し高さ（ｈ）は、基布部
１の厚さ（ｔ）の２倍以上（第３図参照）、好ましくは
４倍以上に及ぶと、触覚的にも視覚的にも十分な嵩高性
が確保されてよい。すなわち、見掛け密度が小さくて軽
く、しかも十分な厚みがあって全体的に非常に柔軟にな
る。突き出し高さが２倍未満の場合には、十分な嵩高性
が失われる。

このような突起部２の存在により、弾力性、緩衝性、
柔軟性が良好となり、肌ざわりのよい不織布となる。

本発明のメルトブロー不織布は次のような製造方法で
製造される。

メルトブロー法のための装置は、第４図〜第７図に示
すように押出機の先端にダイ10を設け、そのダイ10の樹
脂吐出口であるダイ・オリフィスの周辺（樹脂吐出口と
してキャピラリーチューブを用いた場合はその周辺）に
ガス吹出用オリフィス11を設け、このガス吹出用オリフ
ィス11からダイ・オリフィスに向けて高圧の加熱ガスを
吹き出すように構成し、さらに、その吹き出し方向の先
に、吹き出されたガス流に飛ばされ、延伸・冷却された
繊維を受け止めて捕集する多孔板12を配置したものであ
る。ここで、多孔板12は、繊維群を堆積させつつ移動し
て、帯状に不織布を形成することができるよう移動自在
とする。具体的には、平たい多孔板12を移動させること
を例示できるが、多孔板12を回転自在な円筒状にするこ
とがより好適である。また、無端ベルト状にすることも
可能である。

なお、多孔板12に設ける開孔12aは、前記した不織布
の孔1aを形成するのに必要な形状、大きさである。

多孔板12としては、鉄板などに穿孔したものの他、金
網を使用できる。金網の場合、編目が開孔12aとして機
能する。そして、金網の場合、鉄板などに穿孔したもの
に比較して、目の細かい金網を使用することで、開孔12
aの径の小さいものを容易に入手できる。60〜20メッシ
ュなどの目の細かい金網を使用したとき、前記基布部１
の孔1aが0.2mmから1mmのものを容易に製造できる。従っ
て、このような編目の金網を多孔板として使用して製造
した本発明の不織布は、先端閉塞の筒状突起２が、あた
かも繊維を起毛したような風合いの起毛状突起となり、
手触り感も柔らかく、カーペットのような印象を与え
る。

不織布の製造にあたっては、溶融樹脂を押し出すと同
時に、ガス吹出用オリフィス11から高圧加熱ガスを吹き
出し、溶融状態の熱可塑性樹脂を繊維化させ、多孔板12
に向けて飛散させ、飛散した繊維の温度が軟化点より低
い温度に下がる前にその繊維を回転する多孔板12に連続
的に衝突させ、その多孔板12上に繊維状樹脂を連続的に
膜状に堆積させる。一般にガス流による延伸力は弱いの
で、そのような弱い力でも繊維を一様に筒状に延伸でき
るように熱可塑性樹脂の温度は軟化点以上であることが
好ましい。

製造の際、その多孔板12を境とし、繊維を吹き付けた
側の反対の側の方の圧力が、吹き付けた側の圧力よりも
小さい状態に置かれるようにする（以下、単に圧力差と
いうときがある）。

具体的には、繊維を吹き付けた側の反対の側を減圧手
段で減圧して多孔板12の開項12a部分から延伸成形可能
な繊維を反対側に吸引して突き出させ突起部２を形成す
ることを好適例として示すことができる。減圧手段とし
ては真空吸引装置等を使用する。

このような減圧手段を使用しなくとも、多孔板12を単
にメルトブローダイ10を近づけるだけで、繊維を吹き付
けた側の反対の側の方の圧力を、吹き付けた側の圧力よ
りも小さい状態とすることができる。すなわち、ガス吹
出用オリフィス11から吹き出される高圧加熱ガスの風圧
により、前記圧力関係が成立し、その風圧で多孔板12の
開孔12a部分から繊維群の一部を反対側に押し出して突
起部２を形成する。

多孔板12をメルトブローダイ10に近づけると、溶融状
態の繊維があまり冷却されていない状態で捕集されるた
め、繊維同士の接着率が高くなり、あまりにも近づけす
ぎると、フィルム状になるため、注意を要する。

多孔板12への繊維群の堆積により、多孔板12の開孔12
a以外の部分で前記基布部１が形成され、前記圧力室に
より開孔12a部分で孔1aが形成されると共にその孔1aの
周囲に基布部１を構成する繊維郡と同一の繊維からなる
筒状の突起部２が盛り上がって形成される。この突起部
２は前記圧力差により開孔12a部分を通過するガス流に
繊維群の一部が乗ってガス流の流れ方向に突出し、その
突出が筒状に盛り上がって先端閉塞の筒状突起部２に成
長する。従って、このような筒状突起部２の形成には、
このようなガス流を生じさせるだけの圧力差が必要であ
る。そして、このような突起部２が形成された後、多孔
板12上に形成された繊維状樹脂堆積膜を多孔板12上から
剥離し、本発明のメルトブロー不織布を得る。

以上のように、不織布の形成とりわけ突起部２を形成
する場合、溶融樹脂の粘度やメルトフローレートが関係
し、あるいは繊維の径や強度、さらにはダイ10と多孔板
12との間の距離（捕集距離）、さらには圧力差が影響す
る。樹脂粘度や繊維径、あるいは繊維強度が大きい場
合、大きな圧力差で繊維を吸引もしくは吹き付ける必要
があるが、粘度が小さい場合には、小さな圧力差で繊維
を吸引または吹き付けることができる。いずれにせよ、
ダイ10により吹き出された繊維が軟化点以上の温度にあ
るうちに多孔板12上に堆積するよう捕集距離を調整し、
かつ、その軟化点以上の温度にある繊維に延伸変形応力
以上の応力がかかるように圧力差を調整する。

これら溶融樹脂の粘度、メルトフローレート、繊維
径、繊維強度、捕集距離、圧力差のいかんにより異なっ
た風合い不織布、異なった形態の突起部２が形成され
る。

このような方法により製造されたメルトブロー不織布
は、使用目的に応じて界面活性剤で親水処理し、あるい
は撥水剤で撥水処理を施してもよい。突起部２の無い平
坦面側にフィルムや紙あるいは他の不織布を張り合わせ
てもよい。

上記のような方法で得られるメルトブロー不織布は、
紙おむつのトップシート、生理用ナプキンのトップシー
ト、緩衝材、水切りシートなどに用いることもできる
が、包装材、ワイパー、緩衝材、水切りシート、装飾
材、断熱材、防音材などに用いることができる。

突起部２のある面にフィルムや紙、他の不織布を張り
付けると、段ボール紙のような性質のシートにでき、断
熱、防音材としてより好適である。

また、本発明の不織布は、表面積が大きいため空気や
水などのフィルターとして好適である。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

＜実施例１＞本実施例で用いたメルトブローダイ10は、第４図〜第
７図に示したように、押し出すべき溶融樹脂を収容す
る樹脂室14を有したダイブロック15と、平面状に並ん
だ状態で各基端部が前記ダイブロック15に保持され前記
樹脂室14にそれぞれが連通した複数のキャピラリーチュ
ーブ16（毛細管）と、このキャピラリーチューブ16の
先端部をリップ部17の平坦な押え面で挟持して、この押
え面とキャピラリーチューブ16との間にガス吹出用オリ
フィス11を形成するとともに、前記ダイブロック15に組
み合わされてダイブロック15との間に前記ガス吹出用オ
リフィス11に連通するガス室18を形成したガスプレート
19とを備えたものである。

そして、キャピラリーチューブ16の先端はリップ部17
よりやや突き出した状態となっている。

このキャピラリーチューブ16に向き合って、メルトブ
ロー用ダイ10の前方に、多孔板12を筒状にした回転自在
の多孔ロールを備えた捕集装置13が配置されている。こ
の捕集装置13は、ダイ10に向けて進退自在になってお
り、キャピラリーチューブ16の先端と多孔板12表面との
間の距離（捕集距離）を調節できるようになっている。
また、多孔ロールの内部には、繊維群を受ける部分の裏
側となる部分に負圧室21を形成するための仕切り22が設
けられ、多孔ロールの内面とこの仕切り22との接触部に
は、多孔ロールの回転を許容し、かつ、負圧室21内に空
気がリークするのを防止するスライドシール23が設けら
れている。そして、負圧室21に真空吸引装置24が接続さ
れ、負圧室21内を一定の負圧状態に保持するようになっ
ている。

また、多孔ロール内の負圧室21を通過した部分に対応
して、多孔ロールの外側に、不織布を押さえる押えロー
ル25が設けられ、形成された不織布はこの押えロール25
を通過して多孔ロールから剥されるようになっている。

以上の装置において、多孔ロールの各開孔12aの径は
1.5mm、孔数18箇/cm²、多孔ロールを形成した多孔板12
の板厚0.5mmであった。

そして、樹脂にはメルトフローレートが300のポリプ
ロピレンを使用し、孔径0.4mm、ピッチ0.7mmのキャピラ
リーチューブからの１本あたりの毎分の吐出量0.06gr/
孔／分、樹脂温度280℃で押し出した。延伸用ガスには
温度260℃、圧力0.6kg/cm²の空気を使用し、捕集距離8c
m、多孔板12裏側の負圧室21の真空度は−500mm水柱とし
てメルトブローした。

得られた嵩高メルトブロー不織布は、面積当りの重量
（目付け）が60gr/m²、平均繊維径は６μｍ、孔径は1.3
mm、孔数は18/cm²、突起部２の見掛け高さは約1.4mm、
基布部１の見掛け厚さは約0.2mmであった。この実施例
の不織布の各部の繊維の状態を30倍の走査電子顕微鏡で
撮影した写真に基づく微細図を第８〜第10図に示す。こ
の徴細図から明らかなように、突起部２は基布部１と同
質の繊維群からなっている。

この嵩高メルトブロー不織布は、見かけ比重が0.04
で、きわめて嵩高である。得られた不織布は、隠ぺい力
が高く、通気性、及び、柔軟性に富み、感触も良好であ
った。

＜実施例２＞多孔板12裏側の負圧室21の真空度を−1000mm水柱とし
た以外は前記実施例１と同様の条件でメルトブロー不織
布を得た。

得られたメルトブロー不織布は、面積当りの重量（目
付け）が60gr/m²、平均繊維径は６μｍ、孔径は1.3mm、
孔数は18/cm²、突起部２の見掛け高さは約2.4mm、基布
部１の見掛け厚さは約0.2mmであった。この実施例の不
織布の各部繊維状態を示した30倍の走査電子顕微鏡写真
に基づく微細図を第11〜13図に示す。

また、得られた不織布は、隠ぺい力が高く、通気性、
及び、柔軟性に富み、感触も良好であった。

＜実施例３＞多孔板12として平網の金網を用い、この金網でロール
を形成し、捕集装置13を構成した。金網12は、線径0.3m
m、メッシュ＃30で、編目の目の開きが0.54mm×0.60mm
のものを使用した。

そして、樹脂にはメルトフローレートが300のポリプ
ロピレンを使用し、孔径0.4mm、ピッチ0.7mmのキャピラ
リーチューブからの１本あたりの毎分の吐出量0.06gr/
孔／分、樹脂温度280℃で押し出した。延伸用ガスには
温度260℃、圧力0.6kg/cm²の空気を使用し、捕集距離8c
m、金網12裏側の負圧室21の真空度は−500mm水柱として
メルトブローした。

得られた嵩高メルトブロー不織布は、面積当りの重量
（目付け）が40gr/m²、平均繊維径は６μｍ、起毛状突
起の数が125/cm²、起毛状突起に対応した孔の径は0.6m
m、起毛状突起２の見掛け高さは約0.8mm、基布部１の見
掛け厚さは約0.1mmであった。この実施例の不織布の各
部の繊維の状態を30倍の走査電子顕微鏡で撮影した写真
に基づく微細図を第14〜16図に示す。この写真に基づく
微細図から明らかなように、起毛状突起２は基布部１と
同質の繊維群からなっている。

この嵩高メルトブロー不織布は、突起２が起毛状で、
見かけ比重が0.04で、きわめて嵩高で、隠ぺい力が高
く、通気性、及び、柔軟性に富み、感触も良好であっ
た。

〔発明の効果〕

本発明は、上記のような構成で形成されているから嵩
高で、柔軟性、緩衝性が高い不織布とすることができ
る。

従って、紙おむつのトップシート、生理用ナプキンの
トップシート、緩衝材、断熱材、防音材、水切りシート
などに広く用いることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のメルトブロー不織布を表面から見た斜
視図、第２図は本発明のメルトブロー不織布を裏面から
見た斜視図、第３図は本発明のメルトブロー不織布の断
面図、第４図は本発明にかかるメルトブロー装置の断面
図、第５図はそのダイの正面図、第６図はその一部拡大
図、第７図は多孔板表面に繊維群を衝突させながら繊維
群を吸引している状況の装置斜視図、第８〜10図は本発
明の実施例１の不織布を構成する繊維の形状を示した30
倍の電子顕微鏡写真に基づく微細図で、第８図は突起の
ない平坦側の平面図、第９図は突起側の平面図、第10図
は突起部の断面図である。第11〜13図は本発明の実施例
２の不織布を構成する繊維の形状を示した30倍の電子顕
微鏡写真に基づく微細図で、第11図は突起のない平坦側
の平面図、第12図は突起側の平面図、第13図は突起部の
断面図である。第14〜16図は金網を用いて製造した実施
例３の不織布の繊維形状を示した30倍の電子顕微鏡写真
に基づく微細図で、第14図は突起のない平坦側の平面
図、第15図は突起側の平面図、第16図は突起の断面図で
ある。１……基布部、1a……孔 2a……突起部先端、２……突起部 10……メルトブローダイ、12……多孔板 12a……開孔

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】繊維径が１μｍ〜10μｍの熱可塑性樹脂の
繊維群で形成され、且つ部分結合部を有しない基布部
に、孔径0.2mm〜2mmで1cm²あたりの孔数が18個以上の多
数の孔を有するとともに、それぞれの前記孔の周囲に前
記基布部と同質の繊維群でなる先端閉塞の筒状突起部を
有し、前記筒状突起部の突き出し高さが、前記基布部の
厚さの４倍以上であることを特徴とする嵩高メルトブロ
ー不織布。
【請求項２】前記メルトブロー不織布が衛生材トップシ
ートであることを特徴とする請求項１に記載の嵩高メル
トブロー不織布。