JP2741123B2 - 伸縮性長繊維不織布及びその製造方法 - Google Patents

伸縮性長繊維不織布及びその製造方法

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JP2741123B2
JP2741123B2 JP3308525A JP30852591A JP2741123B2 JP 2741123 B2 JP2741123 B2 JP 2741123B2 JP 3308525 A JP3308525 A JP 3308525A JP 30852591 A JP30852591 A JP 30852591A JP 2741123 B2 JP2741123 B2 JP 2741123B2
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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、伸縮性及び引張強力に
優れた長繊維不織布及びその製造方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来技術】従来から、不織布は、衣料用、産業資材
用、土木建築資材用、農芸園芸資材用、生活関連資材
用、或いは医療衛生材用等の種々の用途に使用されてい
る。この中でも、特にパップ材やサポーター等の医療衛
生材用に使用される不織布には、人体の動きに追随しや
すいこと、或いは人体になじみやすいこと等の理由で、
伸縮性が要求されている。不織布に伸縮を与えるために
は、その構成繊維として良好な伸縮性能を持つ捲縮繊維
を使用すればよいことが知られている。
【0003】捲縮長繊維を使用して、伸縮性能を持つ長
繊維不織布を製造する方法としては、例えば、特公昭42
-21318号公報に記載された方法が知られている。この方
法は、低融点成分と高融点成分とで構成された潜在捲縮
性の偏心芯鞘型複合長繊維を集積して長繊維ウェブを得
た後、この長繊維ウェブを加熱させ、複合長繊維に捲縮
を発現させると共に、鞘成分である低融点成分を溶融さ
せるというものである。この方法によって、捲縮を持つ
長繊維で構成され、且つ長繊維相互間が低融点成分で融
着された長繊維不織布を得られるのである。しかし、こ
の長繊維不織布は、不織布全域に亙って、長繊維相互間
が融着しているので、長繊維が自由に伸縮しうる区域が
少なく、十分な伸縮性を不織布に付与することができな
い。
【0004】このため、特開平2-191757号公報に記載さ
れているように、不織布全域に亙って、長繊維相互間を
融着させずに、間隔を置いた点融着区域を設け、この区
域のみにおいて長繊維相互間を融着させることが考えら
れる。この方法によれば、点融着区域以外の区域におい
て長繊維相互間は融着されておらず、その比較的大きな
区域で長繊維が自由に伸縮することができ、伸縮性に優
れた長繊維不織布が得られるのである。
【0005】ところで、この長繊維不織布の伸縮性を所
望の程度減少させるために、構成繊維として非潜在捲縮
性長繊維を混合する場合がある。例えば、一般のポリオ
レフィン系長繊維やポリエステル系長繊維等を混合する
場合がある。しかしながら、このような一般の長繊維を
混合すると、以下の如き欠点が生じることがあった。即
ち、潜在捲縮性複合長繊維の低融点成分の融点と同一か
又はそれより低い融点を持つ非潜在捲縮性長繊維を使用
すると、点融着区域を設ける際に、非潜在捲縮性長繊維
が全体に亙って溶融して繊維形態を完全に喪失し、得ら
れる伸縮性長繊維不織布の引張強力が極端に低下するこ
とがあった。また、低融点成分の融点よりも高い融点を
持つ非潜在捲縮性長繊維を使用すると、点融着区域にお
いて、潜在捲縮性長繊維間の融着が阻害されることがあ
り、得られる伸縮性長繊維不織布に十分な引張強力を付
与しえないということがあった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、潜
在捲縮性長繊維の低融点成分と同一成分を低融点成分と
し、これと高融点成分とよりなる非潜在捲縮性複合型長
繊維を、潜在捲縮性複合型長繊維に混合することによ
り、点融着区域を形成する際に、非潜在捲縮性複合型長
繊維が繊維形態を喪失したり、或いは潜在捲縮性複合型
長繊維間の融着を阻害することがないようにして、得ら
れる長繊維不織布の引張強力が低下することがないよう
にしたものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、高融点
成分M1と低融点成分M2とで構成された複合型長繊維A
と、高融点成分M3と低融点成分M2とで構成されると共
に長繊維Aとは複合形態の異なる複合型長繊維Bとが均
一に混合されてなり、長繊維Aは捲縮を有しているが長
繊維Bは実質的に捲縮を有しておらず、長繊維A及びB
の低融点成分M2は、長繊維A及びBの少なくとも表面
に露出するようにして配置されており、長繊維A及びB
の低融点成分M2によって、長繊維A間、長繊維B間及
び長繊維AとB間が融着している点融着区域を具備する
ことを特徴とする伸縮性長繊維不織布に関するものであ
る。また、本発明は、高融点成分M1と低融点成分M2
を溶融複合紡糸して得られ、低融点成分M2が少なくと
もその表面に露出している潜在捲縮性複合型長繊維a
と、高融点成分M3と低融点成分M2とを溶融複合紡糸し
て得られ、低融点成分M2が少なくともその表面に露出
しており、且つ長繊維aとは複合形態の異なる非潜在捲
縮性複合型長繊維bとを均一に混合して長繊維ウェブを
得、該長繊維ウェブに部分的に加熱及び所望により加圧
を施して、長繊維a及びbの低融点成分M2を溶融さ
せ、長繊維a間、長繊維b間及び長繊維aとb間とが融
着した点融着区域を設け、該点融着区域を設けると同時
に又はその後に、長繊維ウェブ全体を熱処理して、長繊
維aに捲縮を発現させることを特徴とする伸縮性長繊維
不織布の製造方法に関するものである。
【0008】なお、本発明において、英文字の小文字で
長繊維aと表現しているのは、未だ捲縮が発現していな
い長繊維という意味であり、英文字の大文字で長繊維A
と表現しているのは、捲縮が発現している長繊維という
意味である。また、英文字の小文字で長繊維bと表現し
ているのは、未だ捲縮が発現していない長繊維aと混合
されている非潜在捲縮性複合型長繊維という意味であ
り、長繊維Bと表現しているのは、捲縮が発現している
長繊維Aと混合されている長繊維という意味である。
【0009】まず、本発明においては、潜在捲縮性複合
型長繊維aと、この長繊維aとは複合形態の異なる非潜
在捲縮性複合型長繊維bとを準備する。長繊維aは、高
融点成分M1と低融点成分M2とを溶融複合紡糸して得ら
れるものであり、低融点成分M2が少なくとも長繊維a
の表面に露出しているものである。低融点成分M2を長
繊維aの表面に露出させる理由は、この成分M2を長繊
維間の接着性成分とするためである。高融点成分M1
び低融点成分M2としては、融点差を持つ異種の熱可塑
性樹脂を選択すればよい。例えば、ポリエステル系樹脂
(M1成分)とポリアミド系樹脂(M2成分)、ポリエス
テル系樹脂(M1成分)とポリオレフィン系樹脂(M2
分)、ポリアミド系樹脂(M1成分)とポリオレフィン
系樹脂(M2成分)、ポリエステル系樹脂又はポリアミ
ド系樹脂又はポリオレフィン系樹脂(M1成分)とエチ
レン−酢酸ビニル共重合樹脂(M2成分)等を選択する
ことができる。また、融点差を持つ同種の熱可塑性樹脂
を選択してもよい。例えば、高融点ポリエステル系樹脂
(M1成分)と低融点ポリエステル系樹脂(M2成分)、
高融点ポリアミド系樹脂(M1成分)と低融点ポリアミ
ド系樹脂(M2成分)、高融点ポリオレフィン系樹脂
(M1成分)と低融点ポリオレフィン系樹脂(M2成分)
などを選択することができる。ここで、ポリエステル系
樹脂としては、ポリエチレンテレフタレートやポリブチ
レンテレフタレート、又はこれらを主成分とする共重合
ポリエステル等を用いることができる。ポリアミド系樹
脂としては、ナイロン6、ナイロン46、ナイロン66
或いはナイロン610、又はこれらを主成分とする共重
合ナイロン等を用いることができる。ポリオレフィン系
樹脂としては、ポリプロピレン、高密度ポリエチレン、
線状低密度ポリエチレン、エチレン−プロピレン共重合
体等を用いることができる。なお、本発明において、熱
可塑性樹脂の融点とは、以下の測定方法で測定されるも
のである。即ち、パーキンエルマー社製示差走査型熱量
計DSC-2型を用い、昇温速度20℃/分で測定した融解吸
収曲線の極値を与える温度を測定し、これを融点とし
た。
【0010】長繊維bも、高融点成分M3と低融点成分
2とを溶融複合紡糸して得られるものであり、低融点
成分M2が少なくとも長繊維bの表面に露出しているも
のである。低融点成分M2を長繊維bの表面に露出させ
る理由は、長繊維aの場合と同様である。また、低融点
成分M2として、長繊維aの低融点成分と同一のものを
使用する理由は、長繊維aと長繊維bとの融着を完全な
ものにするためである。高融点成分M3及び低融点成分
2としては、長繊維aの場合と同様の組み合わせのも
のを選択することができる。なお、長繊維bの高融点成
分M3と、長繊維aの高融点成分M1とは、同一の熱可塑
性樹脂を使用してもよいし、異なった熱可塑性樹脂を使
用してもよい。
【0011】長繊維aと長繊維bとは、いずれも高融点
成分(M1又はM3)と低融点成分M2とで構成された複
合型長繊維であるが、複合形態が異なっている。即ち、
長繊維aは、加熱することにより、捲縮を発現しうるよ
うな(潜在捲縮性の)複合形態となっている。具体的に
は、並列型(図2)、偏心芯鞘型、非点対称分割型(図
4)等を採用することができる。なお、長繊維aの断面
形状が円形であって且つ偏心芯鞘型の複合型長繊維を採
用する際には、下記(a)式で定義される偏心率が15以上
のものを採用するのが好ましい。偏心率が15未満である
と、捲縮発現性が低下する傾向となるからである。 記 偏心率=[(長繊維の断面の径の中心と芯成分の径の中心の距離)×100]/ [(長繊維の断面の径)/2]………(a) このような複合形態を持つ長繊維aは、高融点成分M1
と低融点成分M2との熱的特性、即ち熱収縮率が異なる
ために、加熱することによって、低融点成分M2を内側
にしてスパイラル状等の捲縮を発現するのである。長繊
維bは、加熱しても、実質的に捲縮を発現しないような
(非潜在捲縮性の)複合形態となっている。具体的に
は、同心芯鞘型(図1)、点対称型(図6)等を採用す
ることができる。ここで、実質的に捲縮を発現しないと
いうことは、長繊維aに所望の捲縮を発現させた場合、
長繊維bには捲縮数が5個/25mmを超える捲縮が発現し
ないということである。捲縮数が5個/25mmを超える捲
縮が発現した場合には、それは非潜在捲縮性長繊維とい
うことはできず、非潜在捲縮性長繊維の混合によって長
繊維不織布の伸縮性を低下させるという効果が少なくな
る。長繊維a又はb中における、高融点成分(M1又は
3)と低融点成分M2との割合は、高融点成分(M1
はM3)30〜70重量部と低融点成分M230〜70重量部の範
囲内であることが好ましい。特に、高融点成分(M1
はM3)50重量部と低融点成分M250重量部とするのが、
最も好ましい。また、長繊維の全体の断面形状は、一般
的には円形であるが、これに限られず異形や中空形状等
であってもよい。異なった複合形態の長繊維aとbの組
み合わせとしては、例えば、図2に示した並列型と図1
に示した同心芯鞘型、図4に示した断面三角形の並列型
と図3に示した断面三角形の同心芯鞘型等を採用するこ
とができる。特に、図2及び図1に示した並列型と同心
芯鞘型を採用するのが好ましい。
【0012】長繊維aと長繊維bとを、溶融複合紡糸す
るには、従来公知の任意の方法を採用することができ
る。本発明においては、特に図5及び図6に示す如き、
紡糸装置を使用して、以下の如き方法で溶融複合紡糸す
るのが、好ましい。図5は紡糸装置も含めて、本発明の
一例に係る伸縮性長繊維不織布を製造する装置を示す概
略図であり、図6は長繊維a及びbを吐出するのに使用
する溶融複合紡糸装置4の一例を示す断面図である。高
融点成分(M1成分=M3成分)として選択された熱可塑
性樹脂をホッパー1に投入し、一方低融点成分として選
択された熱可塑性樹脂をホッパー5に投入する。そし
て、エクストルーダー2及び7で溶融押出された後、計
量部3及び8で別個に計量されて溶融複合紡糸装置4に
導入される。溶融複合紡糸装置4の分配板21に設けら
れた導入路22に溶融計量された高融点成分が導入さ
れ、一方導入路23には溶融計量された低融点成分が導
入される。分配板21の下方には、順に瀘過板24、中
間板26、口金板27が配置されている。高融点成分と
低融点成分とは、各々別個に瀘過板24中のフィルター
25等で瀘過され、中間板26中のオリフィスで各々別
個に計量されて分配される。分配された高融点成分と低
融点成分とは、口金板27の上部で複合化され、並列型
の複合紡糸孔29及び同心芯鞘型の複合紡糸孔28から
吐出されるのである。そして、両者はサッカー11によ
って牽引されて延伸されると共に、冷却装置10で冷却
されて複合形態の異なる長繊維aと長繊維bとを得るこ
とができるのである。このような方法を採用すると、長
繊維aと長繊維bとを同時に得ることができ、これをサ
ッカー11の下部に設けられた開繊装置で開繊して、捕
集コンベア13上に堆積すれば、長繊維a及びbが均一
に混合された長繊維ウェブ14を得ることができる。な
お、長繊維中の高融点成分と低融点成分との割合は、中
間板26のオリフィス径を変更したり、或いはオリフィ
ス数を変更することによって、任意に変更することが可
能である。
【0013】以上の如き方法によって、長繊維aと長繊
維bとが均一に混合された長繊維ウェブ14を得ること
ができる。この際、長繊維aとbとは、均一に混合され
ていることが必要である。これは、長繊維a又はbのみ
が偏在している箇所があると、伸縮性の異なる箇所が発
生し、全体に亙って均一な伸縮性を示さなくなるからで
ある。長繊維aとbとの混合割合は、20〜80重量部の長
繊維aと80〜20重量部の長繊維bとを混合するのが好ま
しい。特に好ましくは、30〜70重量部の長繊維aと70〜
30重量部の長繊維bとを、最も好ましくは40〜60重量部
の長繊維aと60〜40重量部の長繊維bとを混合するのが
よい。長繊維aの混合割合が80重量部を超えると、長繊
維bを混合したことによる、長繊維不織布の伸縮性低下
の効果が少なくなる傾向が生じる。また、長繊維bの混
合割合が80重量部を超えると、長繊維不織布の伸縮性低
下が激しく、長繊維不織布に所望の伸縮性を付与しにく
くなる傾向が生じる。
【0014】長繊維ウェブ14には、従来公知の方法に
よって、点融着区域が形成される。例えば、図5に示す
如き加熱凹凸ロール15と平滑ロール16とよりなるエ
ンボス装置に、長繊維ウェブ14を導入する。そして、
凹凸ロール15の凸部に対応する長繊維ウェブ14の箇
所に、熱及び圧力を施し、長繊維a及びbの低融点成分
を溶融させて、長繊維間を融着させた点融着区域を形成
するのである。この際、点融着区域以外においては、低
融点成分が溶融せずに、長繊維間は融着しておらず、自
由な状態で存在するのである。本発明においては、長繊
維a及びbの低融点成分が同一成分M2であるので、凹
凸ロール15の温度制御が容易である。凹凸ロール15
の温度は、一般的には、低融点成分の融点よりも5〜30
℃低い温度に設定すればよい。低融点成分の融点よりも
5℃低い温度を超えて高い温度に設定すると、凹凸ロー
ル15の凸部以外の部分においても、低融点成分が融着
する恐れを生じ、得られる長繊維不織布の柔軟性や伸縮
性が低下する傾向が生じる。また、低融点成分の融点よ
りも30℃低い温度よりも更に低い温度に設定すると、凹
凸ロール15に長繊維ウェブ14が巻き付きやすくな
り、不織布製造時における操業性が低下する傾向が生じ
る。また、点融着区域において、長繊維間の融着が不十
分になる傾向が生じる。平滑ロール16の温度は、一般
的に、凹凸ロール15の設定温度と同一か、又はその温
度未満に設定される。特に、平滑ロール16の温度を、
凹凸ロール15の設定温度よりも低い温度(例えば20℃
程度低い温度)に設定するのが、好ましい。このように
すると、設定温度の低い平滑ロール16の影響で、凹凸
ロール15の凸部以外の部分において、低融点成分が融
着する恐れを回避しうるからである。凹凸ロール15の
凸部と平滑ロール16とによって、長繊維ウェブ14に
与えられる線圧は、2〜100kg/cm程度が好ましい。線圧
が2kg/cm未満では、低融点成分の融点未満に凹凸ロー
ル15の温度が設定されている場合、一般的に低融点成
分が溶融しない。また、線圧が100kg/cmを超えると、
点融着区域に穴が開く恐れが生じる。また、凹凸ロール
15の凸部の総面積は、ロール全面積に対して、3〜40
%であるのが好ましい。凸部の総面積が3%未満である
と、形成される点融着区域の割合が少なすぎて、得られ
る不織布に十分な強力や形態保持性を付与することが困
難になる傾向が生じる。また、凸部の総面積が40%を超
えると、点融着区域の割合が多くなりすぎて、得られる
不織布の伸縮性が低下する傾向が生じる。
【0015】以上は、凹凸ロール15と平滑ロール16
とを使用し、熱と圧力を与えて、この作用により点融着
区域を形成させる方法を説明したが、凹凸ロール15と
平滑ロール16とを使用し、超音波の作用により、主と
して熱のみを与えて点融着区域を形成することも可能で
ある。
【0016】以上のようにして、長繊維ウェブ14に点
融着区域を設ける。この点融着区域においては、長繊維
a及びbの低融点成分の溶融固化によって、長繊維a
間、長繊維b間及び長繊維aとb間とが融着している。
そして、長繊維ウェブ14に一定の強力及び形態保持性
が与えられるのである。本発明においては、点融着区域
を設けると同時に、又は点融着区域を設けた後に、長繊
維aに捲縮を発現させることが必要である。即ち、長繊
維ウェブ14に一定の形態を与えた後に、長繊維aに捲
縮を発現させて、長繊維ウェブ18全体を収縮させるの
である。そうすると、得られる長繊維不織布20は、少
なくとも収縮前の形態に伸長させることができ、所望の
伸縮性を長繊維不織布20に与えることができるのであ
る。長繊維aに捲縮を発現させて収縮させてしまった後
に、点融着区域を設けると、収縮後の形態に固定されて
しまう傾向が強く、得られる不織布に十分な伸縮性を与
えることができなくなるのである。
【0017】長繊維aに捲縮を発現させるには、一般的
に、熱処理装置17に導入すればよい。熱処理装置17
によって、長繊維aに一定の熱が与えられると、低融点
成分M2と高融点成分M1との熱収縮率の相違に基づい
て、長繊維aに捲縮が発現するのである。一般的に、所
定の温度条件の下では、長繊維aの低融点成分の方が高
融点成分よりも、熱収縮率が大である。従って、長繊維
aは、低融点成分が内側となるような捲縮が発現するの
である。また、長繊維aの捲縮発現は、点融着区域以外
の区域において生じる。点融着区域においては、長繊維
aは融着しているため、もはや捲縮は発現しない。捲縮
を発現させるための熱処理装置17としては、長繊維ウ
ェブ18の内部まで均一に熱処理しうるように、熱風循
環型処理機を使用するのが好ましい。即ち、熱風が長繊
維ウェブ18を貫通するようにして熱処理すれば、長繊
維ウェブ18の全体(縦横方向及び厚み方向の全て)に
均一に熱が与えられる。熱処理する際の温度は、低融点
成分や高融点成分の種類、熱処理装置の種類、処理速
度、処理時間等を考慮して、任意に決定すればよい。一
般的には、低融点成分の融点よりも30℃以上低い温度
を、熱処理の際に適用するのが好ましい。以上述べたよ
うな方法によって、伸縮性長繊維不織布が得られるので
ある。なお、以上述べた製造方法は、本発明に係る伸縮
性長繊維不織布の代表的な製造方法である。
【0018】以上説明した代表的な方法によって得られ
る、本発明に係る伸縮性長繊維不織布は、長繊維aの捲
縮発現による捲縮長繊維Aと、長繊維bに熱が付与され
ただけの長繊維Bとが、均一に混合されてなるものであ
る。従って、長繊維Aは、高融点成分M1と低融点成分
2とが複合された複合型長繊維Aであり、長繊維Bは
高融点成分M3と低融点成分M2とが複合された複合型長
繊維Bである。また、長繊維aとbとの複合形態が異な
っており、長繊維Aは所定の捲縮を持っており、長繊維
Bは実質的に捲縮を持っていないものである。一方、点
融着区域においては、長繊維A間、長繊維B間及び長繊
維AとB間とは、長繊維A及びBの表面に露出している
低融点成分M2によって固着している。
【0019】長繊維AとBとの混合割合は、20〜80重量
部の長繊維aと80〜20重量部の長繊維bとを混合して長
繊維ウェブ14を形成するのが好ましいところから、同
様に20〜80重量部の長繊維Aと80〜20重量部の長繊維B
とが混合されているのが、好ましい。また、長繊維aの
複合形態が並列型複合形態であり、長繊維bが同心芯鞘
型複合形態であることが好ましいところから、同様に長
繊維Aの複合形態が並列型複合形態であり、長繊維Bの
複合形態が同心芯鞘型複合形態であるのが、好ましい。
点融着区域の圧着面積率は、一般的に、4〜50%の範囲
内で決定される。特に好ましくは、6〜45%程度がよ
く、最も好ましくは8〜40%程度がよい。圧着面積率が4
%未満になると、長繊維不織布の強力及び形態保持性が
低下する傾向が生じる。逆に、圧着面積率が50%を超え
ると、柔軟性が低下する傾向が生じる。なお、圧着面積
率とは、以下の如き測定方法で測定されるものである。
即ち、長繊維不織布の小片を用い、走査型電子顕微鏡で
拡大撮影し、最小繰返単位の面積に対して、点圧着区域
の面積の総和の比率を個々に10回測定したときの平均値
である。また、この圧着面積率が、凹凸ロール15のロ
ール全面積に対する凸部の総面積の割合よりも大きい理
由は、凹凸ロール15によって点融着区域を設けると同
時にか、又はその後に、長繊維aに捲縮を発現させて、
長繊維ウェブ18全体を収縮させるためである。
【0020】本発明に係る伸縮性長繊維不織布は、以下
の如き物性値を持っていることが好ましい。即ち、30%
伸長時の伸長回復率は縦横共に20%以上であることが好
ましい。ここで、30%伸長時の伸長回復率とは、以下の
測定方法によって求められるものである。即ち、東洋ボ
ールドウイン社製テンシロンUTM-4-1-100を用い、JISL-
1096Aに記載のストリップ法にしたがい、試料幅5cm,試
料長10cmの試料片に引張速度10cm/分で引張試験を実施
し、伸度が30%時点の強力−伸度曲線を描き(図7のE
線)、その後試料片から引張を解除して試料片の強力−
伸度曲線を描いた(図7のR線)。そして、図7に示す
点線部の面積(X)と斜線部の面積(Y)とを測定し、
次式によって求めたものである。即ち、30%伸長時の伸
長回復率(%)=100Y/(X+Y)である。また、不
織布の縦とは、不織布製造時における機械の配列方向を
言い、不織布の横とは、この縦方向と直交する方向を言
う。不織布の縦又は横のいずれか一方でも、この30%伸
長時の伸長回復率が20%未満であると、十分な伸縮性を
得ることができない傾向が生じる。
【0021】また、本発明に係る伸縮性長繊維不織布
は、圧縮剛軟度が80g以下であるのが好ましい。圧縮剛
軟度は、不織布の柔軟性を表わすものであり、圧縮剛軟
度の値が小さいほど柔軟性に富むものとなる。ここで、
圧縮剛軟度は以下の方法で測定されるものである。即
ち、不織布の機械方向(不織布の縦)に50mmの試料幅を
取り、この方向と直交する方向に100mmの試料長を取っ
た試料片を5個準備して、個々の試料片をその試料長方
向に曲げて円筒状とし、その両端部を接合して試料を作
成した後、東洋ボールドウイン社製テンシロンUTM-4-1-
100を用い、50mm/分の圧縮速度で試料を試料幅方向に
圧縮し、その最大荷重時の応力を測定し、その平均値を
圧縮剛軟度とした。不織布の圧縮剛軟度が80gを超える
と、不織布の柔軟性が低下し、粗硬感が現われる傾向が
生じる。圧縮剛軟度は、特に50g以下とするのが好まし
く、更に30g以下とするのが最も好ましい。
【0022】また、本発明に係る伸縮性長繊維不織布
は、見掛け密度は0.1g/cm3以下であるのが好ましい。
見掛け密度は、不織布の嵩高性を表わすものであり、そ
の値が小さいほど嵩高性に富むものとなる。ここで、見
掛け密度は以下の方法で測定されるものである。即ち、
試料幅10cm,試料長10cmの試料片を5個準備し、各試料
片ごとに目付(g/m2)を測定した後、大栄科学精機
製作所製厚み測定器を用いて、試料片に4.5g/cm2の荷
重を印加し、10秒放置した後の厚み(t)を測定し、次
式により見掛け密度を算出し、その平均値を不織布の見
掛け密度とした。見掛け密度(g/cm3)=[目付(g
/m2)/1000t(mm)]である。見掛け密度が0.1g/
cm3を超えると、十分な嵩高性を得ることができない傾
向が生じる。
【0023】本発明に使用する長繊維a又はA、及び長
繊維b又はBの単繊維繊度は、任意に決定しうる事項で
あるが、一般的には6デニール以下が好ましい。単繊維
繊度が6デニールを超えると、得られる長繊維不織布の
柔軟性が低下する傾向が生じる。また、長繊維a又は
A、及び長繊維b又はBの単繊維繊度は、異なった繊度
のものを採用するのが、好ましい。また、各長繊維に
は、一般の繊維に使用されている、艶消し剤、耐光剤、
耐熱剤、顔料、長繊維製造時に機能する熱可塑性樹脂の
結晶化促進剤等の各種薬剤を添加してもよい。また、得
られる長繊維不織布の目付も任意に決定しうる事項であ
るが、一般的には150g/m2程度以下がよいが、特別に
厚物を所望する際には500g/m2程度であってもよい。
【0024】
【実施例】次に、実施例に基づいて本発明を具体的に説
明する。なお、実施例中における各種特性の測定及び評
価は、前に記載したものはその方法で、前に記載してい
ないものは次の方法により測定及び評価した。 (1)メルトフローレート値:ASTM D1238(L)に記載の方法
により測定した。 (2)メルトインデックス値:ASTM D1238(E)に記載の方法
により測定した。 (3)長繊維不織布の引張強力:東洋ボールドウイン社製
テンシロンUTM-4-1-100を用い、JIS L-1096に記載のス
トリップ法にしたがい、試料幅5cm,試料長10cmの試料
片を10個準備し、引張速度10cm/分の条件で最大引張強
力を個々に測定し、その平均値を100g/m2の目付に換
算した値である。 (4)長繊維不織布の伸度:(3)の方法で測定した最大引張
強力時の伸度である。 (5)長繊維不織布の耐摩耗性:JIS L-1084 A-1法の学振
型耐摩耗試験機を用い、同法の45R法に準拠して、試験
片の表面を摩擦した。試験片の大きさは、14cm×5cmの
大きさで、長繊維不織布の縦、横各々5枚ずつ用いた。
一方、45Rの摩擦子として、JIS L-0803に規定された染
色堅牢度用白布綿布3号を用いた。そして、200gfの荷
重で試験片上を毎分30回往復の速度で100回摩擦し、外
観変化を観察し、次のように評価した。 外観変化が全くない 5級 長繊維不織布表面の繊維が極少し乱れている 4級 長繊維不織布表面の繊維がやや乱れているが問題ない 3級 長繊維不織布表面の繊維がやや毛玉状になりかけている 2級 長繊維不織布表面の繊維が毛玉状になっている 1級
【0025】実施例1 低融点成分M2として、融点138℃、メルトフローレート
値50g/10分、Q値(重量平均分子量/数平均分子量)
4.0であり、エチレンが4重量%ランダム共重合されたポ
リプロピレン系共重合体よりなる熱可塑性樹脂を準備し
た。一方、高融点成分(M1及びM3)として、融点162
℃、メルトフローレート値70g/10分、Q値4.0である
ポリプロピレン系重合体よりなる熱可塑性樹脂を準備し
た。そして、図5に示すような紡糸装置を用いて、低融
点成分をエクストルーダー型押出機に、高融点成分を別
個のエクストルーダー型押出機に投入し、溶融及び計量
を行なう。この後、図6に示すような溶融複合紡糸装置
を3個用いて、低融点成分と高融点成分とを別個に、導
入路に導入する。溶融複合紡糸装置は、紡糸孔径0.5m
m、孔数72の並列型複合紡糸孔と、紡糸孔径0.5mm、孔数
72の同心芯鞘型複合紡糸孔とを備えており、且つ並列型
複合紡糸孔と同心芯鞘型複合紡糸孔とに分配する熱可塑
性樹脂の割合を1:1にする中間板を備えている。そし
て、紡糸孔の単孔吐出量を各々1.25g/分にすると共
に、低融点成分と高融点成分との重量割合が1:1になる
ようにして、220℃の紡糸温度で溶融複合紡糸を行なっ
た。紡糸した長繊維を、12個のエアーサッカーで牽引し
て引き取りながら、延伸して並列複合型長繊維a及び同
心芯鞘複合型長繊維bを得た。このあと、移動する捕集
コンベア上に長繊維a及びbを堆積させ、長繊維ウェブ
を得た。この際、長繊維ウェブは、全体の横断面が円形
で、複合形態が並列型の潜在捲縮性複合型長繊維aと、
複合形態が同心芯鞘型の非潜在捲縮性複合型長繊維bと
が、等量の割合で均一に混合されてなるものであった。
【0026】得られた長繊維ウェブを、ロール全表面積
に対して、凸部の総面積の割合が6%である凹凸ロール
と、平滑ロールとよりなるエンボス装置に導入した。凹
凸ロールの温度は125℃であり、凹凸ロールと平滑ロー
ル間の線圧は30kg/cmであった。このエンボス装置に長
繊維ウェブを導入することにより、凹凸ロールの凸部に
対応する区域において、長繊維a間、長繊維b間及び長
繊維aとb間が、低融点成分によって融着した点融着区
域が形成された。また同時に、凹凸ロールの熱が長繊維
ウェブ14の全体に与えられ、長繊維aに捲縮が発現し
た。このようにして得られた長繊維不織布中の並列複合
型捲縮長繊維Aは、28個/25mmの捲縮数を有するもので
あり、同心芯鞘複合型長繊維Bは、実質的に捲縮を有し
ないものであった。また、この長繊維不織布の各種物性
は、下記のとおりであった。 記 長繊維不織布の目付 40g/m2 長繊維不織布の強力 11.50kg 長繊維不織布の伸度 63% 長繊維不織布の30%伸長時の伸長回復率 26%(縦) 29%(横) 長繊維不織布の見掛け密度 0.054g/cm3 長繊維不織布の圧縮剛軟度 25g 長繊維不織布の耐摩耗性 5級
【0027】実施例2 実施例1で得られた長繊維不織布を、更に熱風循環型の
熱処理機に導入して、弛緩状態で熱処理を行なった。熱
処理の条件は、熱風の温度が135℃で、処理時間を1分と
した。このようにして得られた長繊維不織布中の並列複
合型捲縮長繊維Aは、40個/25mmの捲縮数を有するもの
であり、同心芯鞘複合型長繊維Bは、2個/25mmの捲縮
数を有するものであった。また、この長繊維不織布の各
種物性は、下記のとおりであった。 記 長繊維不織布の目付 47g/m2 長繊維不織布の強力 8.30kg 長繊維不織布の伸度 65% 長繊維不織布の30%伸長時の伸長回復率 45%(縦) 46%(横) 長繊維不織布の見掛け密度 0.044g/cm3 長繊維不織布の圧縮剛軟度 18g 長繊維不織布の耐摩耗性 4級
【0028】実施例3 低融点成分M2として、融点132℃、密度0.96g/cm3
高密度ポリエチレンよりなる熱可塑性樹脂を準備した。
一方、高融点成分(M1及びM3)として、融点258℃、
等量のテトラクロルエタンとフェノールの混合溶媒(20
℃)に溶解したときの相対粘度が1.38のポリエチレンテ
レフタレートよりなる熱可塑性樹脂を準備した。そし
て、従来公知の紡糸装置を用いて、低融点成分をエクス
トルーダー型押出機に、高融点成分を別個のエクストル
ーダー型押出機に投入し、溶融及び計量を行なう。この
後、図6に示すような溶融複合紡糸装置を用いて、低融
点成分と高融点成分とを別個に、導入路に導入する。溶
融複合紡糸装置は、紡糸孔径0.5mm、孔数108の並列型複
合紡糸孔と、紡糸孔径0.5mm、孔数108の同心芯鞘型複合
紡糸孔を備えている。そして、紡糸孔の単孔吐出量を各
々0.40g/分にすると共に、低融点成分と高融点成分と
の重量割合が1:1になるようにして、285℃の紡糸温度
で溶融複合紡糸を行ない、紡糸速度400m/分の速度で
引き取って、並列複合型長繊維と同心芯鞘複合型長繊維
とが混繊された未延伸糸条を得た。この未延伸糸条を、
以下の如き方法で熱延伸した。即ち、一段熱ローラー延
伸機を用い、延伸速度1200m/分、第一ローラー温度65
℃、第二ローラー温度85℃、延伸倍率3.0の条件で熱延
伸を行なった。このようにして得られた延伸糸条を、エ
アーサッカーで牽引して引き取り、移動する捕集コンベ
ア上に衝突させて開繊させながら、並列複合型長繊維a
及び同心芯鞘複合型長繊維bを均一に混合させて堆積し
た。この際、長繊維a及びbの単繊維繊度は3デニール
であった。また、長繊維ウェブ中における、長繊維aの
捲縮数は2個/25mmであり、長繊維bには捲縮は生じて
いなかった。
【0029】得られた長繊維ウェブを、凹凸ロールの温
度を120℃に変更した他は、実施例1と同一のエンボス
装置に導入して点融着区域を設けた。その後、点融着区
域が設けられた長繊維ウェブを、熱風の温度を120℃に
変更する他は、実施例2と同一の熱処理機に導入して、
熱処理を行なった。このようにして得られた長繊維不織
布中の並列複合型捲縮長繊維Aは、71個/25mmの捲縮数
を有するものであり、同心芯鞘複合型長繊維Bは、3個
/25mmの捲縮数を有するものであった。また、この長繊
維不織布の各種物性は、下記のとおりであった。 記 長繊維不織布の目付 58g/m2 長繊維不織布の強力 10.60kg 長繊維不織布の伸度 63% 長繊維不織布の30%伸長時の伸長回復率 51%(縦) 53%(横) 長繊維不織布の見掛け密度 0.035g/cm3 長繊維不織布の圧縮剛軟度 21g 長繊維不織布の耐摩耗性 5級
【0030】実施例4 低融点成分M2として、融点132℃、密度0.96g/cm3
メルトインデックス値20g/10分、Q値2.44の高密度ポ
リエチレンよりなる熱可塑性樹脂を準備した。一方、高
融点成分(M1及びM3)として、融点162℃、メルトフ
ローレート値30g/10分、Q値4.5であるポリプロピレ
ン系重合体よりなる熱可塑性樹脂を準備した。そして、
図5に示すような紡糸装置を用いて、低融点成分をエク
ストルーダー型押出機に、高融点成分を別個のエクスト
ルーダー型押出機に投入し、溶融及び計量を行なう。こ
の後、図6に示すような溶融複合紡糸装置を用いて、低
融点成分と高融点成分とを別個に、導入路に導入する。
溶融複合紡糸装置は、紡糸孔径0.5mm、孔数96の並列型
複合紡糸孔と、紡糸孔径0.5mm、孔数48の同心芯鞘型複
合紡糸孔を備えており、且つ並列型複合紡糸孔と同心芯
鞘型複合紡糸孔とに分配する熱可塑性樹脂の割合を2:1
にする中間板を備えている。そして、紡糸孔の単孔吐出
量を各々1.25g/分にすると共に、低融点成分と高融点
成分との重量割合が1:1になるようにして、240℃の紡
糸温度で溶融複合紡糸を行なった。紡糸した長繊維をエ
アーサッカーで牽引して引き取りながら、延伸して並列
複合型長繊維a及び同心芯鞘複合型長繊維bを得た。引
き続いて、コロナ放電により強制開繊を行なって、移動
する捕集コンベア上に長繊維a及びbを堆積させ、長繊
維ウェブを得た。この際、長繊維ウェブは、全体の横断
面が円形で、複合形態が並列型で捲縮数が2個/25mmの
潜在捲縮性複合型長繊維aと、複合形態が同心芯鞘型の
非潜在捲縮性複合型長繊維bとが、2:1の割合で均一に
混合されてなるものであった。
【0031】得られた長繊維ウェブを、ロール全表面積
に対して、凸部の総面積の割合が4%である凹凸ロール
と、平滑ロールとよりなるエンボス装置に導入した。凹
凸ロールの温度は120℃であり、凹凸ロールと平滑ロー
ル間の線圧は30kg/cmであった。このエンボス装置に長
繊維ウェブを導入することにより、凹凸ロールの凸部に
対応する区域において、長繊維a間、長繊維b間及び長
繊維aとb間が、低融点成分によって融着した点融着区
域が形成された。その後、実施例3と同一の方法で熱処
理機に導入して、長繊維aに捲縮を発現させた。このよ
うにして得られた長繊維不織布中の並列複合型捲縮長繊
維Aは、42個/25mmの捲縮数を有するものであり、同心
芯鞘複合型長繊維Bは、1個/25mmの捲縮数を有するも
のであった。また、この長繊維不織布の各種物性は、下
記のとおりであった。 記 長繊維不織布の目付 53g/m2 長繊維不織布の強力 8.50kg 長繊維不織布の伸度 73% 長繊維不織布の30%伸長時の伸長回復率 41%(縦) 43%(横) 長繊維不織布の見掛け密度 0.040g/cm3 長繊維不織布の圧縮剛軟度 13g 長繊維不織布の耐摩耗性 4級
【0032】比較例1 実施例4で使用した低融点成分と高融点成分を使用し
て、並列型複合溶融紡糸装置を使用して溶融紡糸を行な
った。この並列型複合溶融紡糸装置には、紡糸孔径0.5m
m、孔数144の並列型複合紡糸孔のみが備えられているも
のである。そして、単孔吐出量を1.25g/分とし、低融
点成分と高融点成分との重量割合が1:1になるようにし
て、240℃の紡糸温度で溶融複合紡糸を行なった。その
後、実施例4と同一の方法で長繊維ウェブを得た。この
長繊維ウェブは、並列複合型長繊維のみで構成されたも
のであった。そして、実施例4と同一の方法で点融着区
域を設け、更に同一の方法で熱処理を行ない、不織布を
得た。この不織布中の並列複合型捲縮長繊維は、42個/
25mmの捲縮数を有するものであった。また、この不織布
の各種物性は、下記のとおりであった。 記 不織布の目付 58g/m2 不織布の強力 3.20kg 不織布の伸度 121% 不織布の30%伸長時の伸長回復率 48%(縦) 51%(横) 不織布の見掛け密度 0.053g/cm3 不織布の圧縮剛軟度 11g 不織布の耐摩耗性 2級 実施例4で得られた長繊維不織布と、比較例1で得られ
た不織布とを比較すれば明らかなように、比較例1に係
る不織布の方が、大きい伸縮率を持っている。即ち、捲
縮長繊維のみで構成された不織布の伸縮性は、ある程度
低下させるには、その不織布中に非捲縮長繊維を混合す
ればよいことが分かる。
【0033】実施例5 低融点成分M2として、融点132℃、密度0.95g/cm3
メルトインデックス値20g/10分、Q値2.44の高密度ポ
リエチレンよりなる熱可塑性樹脂を準備した。一方、高
融点成分(M1及びM3)として、融点162℃、メルトフ
ローレート値68g/10分、Q値3.85であるポリプロピレ
ン系重合体よりなる熱可塑性樹脂を準備した。そして、
図5に示すような紡糸装置を用いて、低融点成分をエク
ストルーダー型押出機に、高融点成分を別個のエクスト
ルーダー型押出機に投入し、溶融及び計量を行なう。こ
の後、図6に示すような溶融複合紡糸装置を用いて、低
融点成分と高融点成分とを別個に、導入路に導入する。
溶融複合紡糸装置は、紡糸孔径0.5mm、孔数72の並列型
複合紡糸孔と、紡糸孔径0.5mm、孔数72の同心芯鞘型複
合紡糸孔を備えており、且つ並列型複合紡糸孔と同心芯
鞘型複合紡糸孔とに分配する熱可塑性樹脂の割合を1:1
にする中間板を備えている。そして、紡糸孔の単孔吐出
量を各々1.25g/分にすると共に、低融点成分と高融点
成分との重量割合が1:1になるようにして、240℃の紡
糸温度で溶融複合紡糸を行なった。紡糸した長繊維をエ
アーサッカーで牽引して引き取りながら、延伸して並列
複合型長繊維a及び同心芯鞘複合型長繊維bを得た。引
き続いて、これらの長繊維を、移動する捕集コンベア上
に堆積させ、長繊維ウェブを得た。この際、長繊維ウェ
ブは、全体の横断面が円形で、複合形態が並列型で捲縮
数が2個/25mmの潜在捲縮性複合型長繊維aと、複合形
態が同心芯鞘型の非潜在捲縮性複合型長繊維bとが、
1:1の割合で均一に混合されてなるものであった。そし
て、この長繊維ウェブを、凹凸ロールの温度を120℃と
する他は、実施例1と同様の方法及び条件でエンボス装
置に導入し、点融着区域を設けた。このようにして得ら
れた長繊維不織布中の並列複合型捲縮長繊維Aは、18個
/25mmの捲縮数を有するものであり、同心芯鞘複合型長
繊維Bは、実質的に捲縮を有していないものであった。
【0034】実施例6 実施例1で得られた長繊維不織布を用い、熱風の温度を
140℃に変更した他は、実施例2と同一の熱処理機に導
入して、熱処理を行なった。得られた長繊維不織布の各
種物性は、下記のとおりであった。 記 長繊維不織布の目付 63g/m2 長繊維不織布の強力 11.55kg 長繊維不織布の伸度 58% 長繊維不織布の30%伸長時の伸長回復率 21%(縦) 22%(横) 長繊維不織布の見掛け密度 0.125g/cm3 長繊維不織布の圧縮剛軟度 95g 長繊維不織布の耐摩耗性 5級
【0035】実施例7〜10 実施例3で使用したのと同様の低融点成分及び高融点成
分を使用し、並列型複合紡糸孔及び同心芯鞘型複合紡糸
孔の数を表1に示したように変更した他は、実施例3と
同一条件で長繊維不織布を得た。なお、並列型複合紡糸
孔と同心芯鞘型複合紡糸孔とに熱可塑性樹脂(低融点成
分及び高融点成分)を分配するための中間板において、
分配割合は並列型複合紡糸孔数及び同心芯鞘型複合紡糸
孔数によって変更した。以上のようにして得られた長繊
維不織布の各種物性についても、表1に示した。
【表1】 表1から明らかなように、実施例7〜10に係る長繊維
不織布は、いずれも良好な伸縮性と引張強力を有してい
る。また、一般的な傾向として、並列複合型長繊維a或
いはAが増加して同心芯鞘複合型長繊維b或いはBが減
少すると、伸長回復率が大きくなる傾向が生じ、逆に同
心芯鞘複合型長繊維b或いはBが増加して並列複合型長
繊維a或いはAが減少すると、伸長回復率が小さくなる
傾向が生じる。
【0036】
【作用及び発明の効果】以上説明したように、本発明
は、複合形態の異なる潜在捲縮性複合型長繊維aと非潜
在捲縮性複合型長繊維bとを均一に混合してなる長繊維
ウェブに、点融着区域を施して、それと同時にか又はそ
の後、長繊維aを捲縮させて、伸縮性長繊維不織布を得
るというものである。長繊維a及びbには、同一の低融
点成分が繊維表面に露出しているので、この低融点成分
によって長繊維間が融着される。そして、高融点成分
は、点融着区域以外の区域においては、繊維形態を保持
したままであるので、得られる伸縮性長繊維不織布の引
張強力の低下を防止しうるという効果を奏する。また、
このようにして得られた長繊維不織布は、長繊維Aに捲
縮が発現していると共に、点融着区域以外の区域におい
ては長繊維Aが融着固定されていない。従って、点融着
区域以外の区域における長繊維Aが自由に伸縮する一
方、長繊維Bには捲縮が発現していないので、この長繊
維Aの動きを若干抑制する。この結果、長繊維Bを所定
の割合で混合することにより、得られる長繊維不織布
に、所望の伸縮性を付与しうるという効果を奏する。依
って、本発明に係る長繊維不織布は、衣料用、産業資材
用、土木建築用、農芸園芸資材用、生活関連資材用、医
療衛生材用等の種々の用途に好適に使用しうるものであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】非潜在捲縮性の同心芯鞘型長繊維bの横断面の
一例を示した模式図である。
【図2】潜在捲縮性の並列型長繊維aの横断面の一例を
示した模式図である。
【図3】非潜在捲縮性の同心芯鞘型長繊維bの横断面の
一例を示した模式図である。
【図4】潜在捲縮性の並列型長繊維aの横断面の一例を
示した模式図である。
【図5】本発明の一例に係る伸縮性長繊維不織布を製造
する装置を示す概略図である。
【図6】潜在捲縮性複合型長繊維a及び非潜在捲縮性複
合型長繊維bを吐出するのに使用する溶融複合紡糸装置
の一例を示す断面図である。
【図7】30%伸長時の伸長回復率の定義を説明するため
の強力−伸度曲線である。
【符号の説明】
14 長繊維ウェブ 17 熱処理装置 20 伸縮性長繊維不織布

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高融点成分M1と低融点成分M2とで構成
    された複合型長繊維Aと、高融点成分M3と低融点成分
    2とで構成されると共に長繊維Aとは複合形態の異な
    る複合型長繊維Bとが均一に混合されてなり、長繊維A
    は捲縮を有しているが長繊維Bは実質的に捲縮を有して
    おらず、長繊維A及びBの低融点成分M2は、長繊維A
    及びBの少なくとも表面に露出するようにして配置され
    ており、長繊維A及びBの低融点成分M2によって、長
    繊維A間、長繊維B間及び長繊維AとB間が融着してい
    る点融着区域を具備することを特徴とする伸縮性長繊維
    不織布。
  2. 【請求項2】 30%伸長時の伸長回復率は縦横共に20%
    以上であり、圧縮剛軟度は80g以下であり、見掛け密度
    は0.1g/cm3以下である請求項1記載の伸縮性長繊維不
    織布。
  3. 【請求項3】 長繊維Aの複合形態が並列型複合形態で
    あり、長繊維Bの複合形態が同心芯鞘型複合形態である
    請求項1又は2記載の伸縮性長繊維不織布。
  4. 【請求項4】 20〜80重量部の長繊維Aと80〜20重量部
    の長繊維Bとが均一に混合されてなる請求項1、2又は
    3記載の伸縮性長繊維不織布。
  5. 【請求項5】 高融点成分M1と低融点成分M2とを溶融
    複合紡糸して得られ、低融点成分M2が少なくともその
    表面に露出している潜在捲縮性複合型長繊維aと、高融
    点成分M3と低融点成分M2とを溶融複合紡糸して得ら
    れ、低融点成分M2が少なくともその表面に露出してお
    り、且つ長繊維aとは複合形態の異なる非潜在捲縮性複
    合型長繊維bとを均一に混合して長繊維ウェブを得、該
    長繊維ウェブに部分的に加熱及び所望により加圧を施し
    て、長繊維a及びbの低融点成分M2を溶融させ、長繊
    維a間、長繊維b間及び長繊維aとb間とが融着した点
    融着区域を設け、該点融着区域を設けると同時に又はそ
    の後に、長繊維ウェブ全体を熱処理して、長繊維aに捲
    縮を発現させることを特徴とする伸縮性長繊維不織布の
    製造方法。
  6. 【請求項6】 30〜70重量部の高融点成分M1と70〜30
    重量部の低融点成分M2とを溶融複合紡糸して潜在捲縮
    性複合型長繊維aを得、30〜70重量部の高融点成分M3
    と70〜30重量部の低融点成分M3とを溶融複合紡糸して
    非潜在捲縮性複合型長繊維bを得、20〜80重量部の長繊
    維aと80〜20重量部の長繊維bとを均一に混合させる請
    求項5記載の伸縮性長繊維不織布の製造方法。
  7. 【請求項7】 潜在捲縮性複合型長繊維aの複合形態が
    並列複合形態であり、潜在捲縮性複合型長繊維bの複合
    形態が同心芯鞘型複合形態である請求項5又は6記載の
    伸縮性長繊維不織布の製造方法。
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