JP2882691B2 - ニードルパンチング加工性に優れたメルトブローン不織布およびその製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はメルトブローン不織布、
とりわけニードルパンチング加工性に優れたメルトブロ
ーン不織布に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】メルトブローン不織布は超極細繊維から
なるため、カバーファクターが大きく良好な空気遮断性
をもつと同時に極めて柔軟性に富んでいるところから、
そのひとつの重要な用途として防寒衣料用中入れ綿があ
る。

【０００３】その具体的な提案例としては特公平１−２
０６２９号や特開昭６０−１８５５８２号、特開昭５９
−３６７５７号等がある。すなわち、３〜６ｄｒの通常
繊度繊維からなる比較的嵩高な不織布と０．０１〜０．
５ｄｒの極細繊度のメルトブローン不織布との積層体か
らなる中入れ綿が提案されている。

【０００４】この場合、通常繊度繊維からなる嵩高繊維
不織布が豊かな空気層を充分に保有し、極細繊度のメル
トブローン不織布が、嵩高不織層の空気を外部へ漏すこ
とがないため、嵩高にして保温機能が高く、しかも柔軟
な風合を有する中入れ綿となるというものである。

【０００５】ここで、通常繊度繊維不織布（本発明で通
常繊度とは１〜１０ｄｒ）とメルトブローン不織布層
は、縫製加工や使用着用時に分離、剥離を生じないよう
に一体化していなければならないが、その方法としては
嵩高さ、柔軟性を損なわない点からニードルパンチング
加工が採用されている。

【０００６】しかし実際にはメルトブローン不織布を構
成する繊維は超極細であるため繊維強力が弱く、また繊
維表面積が大きくしかもその本数が多いため摩擦力は大
きい。そのため一般にメルトブローン不織布をニードル
パンチング加工した場合、ニードルのバーブへひっかか
った繊維はバーブから外れにくく、短時間のうちにバー
ブ部に繊維のからんだ固りを形成してしまう。それが、
メルトブローン不織布を突きぬける場合、メルトブロー
ン不織布には大きな穴が明いてしまうといったトラブル
が発生して非常に能率の悪いものであった。

【０００７】この様に、一般的にメルトブローン不織布
のニードルパンチング加工性は他の通常繊度繊維不織布
に比らべるとかなり劣っている。これに対してニードル
パンチング加工前にメルトブローン不織布に対してその
平滑性を向上させるような処理剤を付与する事によって
これを改良する工夫がされている。具体的方法として含
浸法、スプレー法等が以前から提案されている。

【０００８】含浸法は処理剤の適当量を確実に付与でき
る点では優れた方法であるが、形態安定性の乏しい低目
付のメルトブローン不織布の場合、これを安定に処理剤
浴中を通過させる事が困難であり、又、一旦漏れた不織
布を乾燥する工程が必要となり、このためのエネルギー
を考えると経済的な手段ではない。

【０００９】スプレー法は、スプレーによる処理剤付与
が少ないと充分な処理効果が発現しないのは当然であ
り、充分な処理効果が出るまで付与すると不織布は完全
に濡れてしまって含浸法と同様、乾燥する工程が必要に
なる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の様に
一般にニードルパンチング加工性が不良なメルトブロー
ン不織布に対して、後処理加工をしなくても、良好なニ
ードルパンチング加工性を有するようなメルトブローン
不織布を簡便かつ経済的なものとして提供しようとする
ものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意検討した結果、下記の構成により解決
できることを見い出し本発明に到達した。

【００１２】すなわち、本発明は （１） 繊維形成性重合体に炭素数１２以上の長鎖の高
級脂肪酸と多価アルコールとのジエステル型界面活性剤
を０．１〜３．０重量％配合したニードルパンチング加
工性に優れたメルトブローン不織布。

【００１３】（２） 繊維形成性重合体をメルトブロー
してメルトブローン不織布を製造する方法において該繊
維形成性重合体に炭素数１２以上の長鎖の高級脂肪酸と
多価アルコールとのジエステル型界面活性剤を０．１〜
３．０重量％混練してメルトブローする事を特徴とする
メルトブローン不織布の製造法。である。

【００１４】本発明における繊維形成性重合体とは、例
えば、ポリエチレン、エチレン・プロピレン共重合体、
エチレン・ブチレン共重合体、エチレン・オクテン共重
合体などのエチレン系重合体、ポリプロピレンあるいは
プロピレン共重合体、ポリブチレンなどのポリオレフィ
ン、６−ナイロン、６６−ナイロン、６・６６−共重合
ポリアミド、６１０−ナイロン、１１−ナイロン、１２
−ナイロンなどのポリアミドあるいは共重合ポリアミ
ド、ポリエチレンテレフタレート、エチレンテレフタレ
ート共重合体、ポリブチレンテレフタレートなどのポリ
エステル、脂肪族系ポリカーボネート、ポリウレタンエ
ラストマー、ポリエステルエラストマー、ポリアミドエ
ラストマー、ポリ塩化ビニルあるいは塩化ビニル共重合
体、全芳香族ポリエステル、ポリフェニレンサルファイ
ドなどから選ばれた少なくとも１種の重合体である。

【００１５】次に本発明において重要な点は、炭素数１
２以上の長鎖の高級脂肪酸と多価アルコールとのジエス
テル型界面活性剤を前記繊維形成性重合体に対して０．
１〜３重量％配合する事である。このジエステル型界面
活性剤のもつ平滑化効果によって、繊維形成性重合体か
ら形成されたメルトブローン不織布を構成する繊維に平
滑性が与えられる事により本発明メルトブローン不織布
は良好なニードルパンチング加工性を発現する訳である
から、その配合量が０．１重量％に満たない場合は平滑
性がほとんど付与されず、良好なニードルパンチング加
工性は得られない。

【００１６】一方、ジエステル型界面活性剤の配合量が
３．０重量％を超えて多くなるとメルトブローン中にポ
リマーの吐出するノズルオリフィスの周囲が経時的に汚
れて、これによってショットと呼ばれる直系０．１〜１
mm程度のポリマー玉が発生してメルトブローン不織布の
品位を著じるしく低下させる。この様になった時点でノ
ズルオリフィス周囲を掃除をする事（ノズル掃除）によ
って再び正常なメルトブローン状態への復帰もある程度
可能であるが、“ノズル掃除”のためにメルトブローン
が中断されてロスが生じ生産性を低下させる。

【００１７】このノズルオリフィス周囲に汚れとして付
着したものを分析すると、その主成分は繊維形成性重合
体中に配合したジエステル型界面活性剤であった。これ
がノズルオリフィス部でブリードアウトするものと推定
される。

【００１８】したがって、繊維形成性重合体中へのジエ
ステル型界面活性剤の配合量は０．１〜３．０重量％で
なければならない。又、界面活性剤がモノエステル型で
ある場合には、その平滑化効果が充分でない。

【００１９】さらに耐熱性もモノエステル型は劣ってい
るため熱分解を生じてブローン中にその配合量が大きく
低下してしまう事がある。

【００２０】それに対してジエステル型界面活性剤は平
滑化効果、耐熱性で優れており、本発明で用いる界面活
性剤はジエステル型界面活性剤でなければならない。

【００２１】さらに本発明で肝要な点としては、ジエス
テル型界面活性剤の酸成分である長鎖の高級脂肪酸の炭
素数を１２以上とする事がある。高級脂肪酸の炭素数が
１２未満の場合、ジエステル型界面活性剤の分子量が小
さくなりすぎるためメルトブローン中に繊維形成性重合
体からブリードアウトしてノズルオリフィス周りを汚し
てしまい、メルトブローン工程性を低下せしめてしま
う。したがって、ジエステル型界面活性剤の長鎖の高級
脂肪酸の炭素数は１２以上でなれけばならない。

【００２２】本発明において繊維形成性重合体はポリア
ミドである事が好ましい。繊維形成性ポリアミドが好ま
しい理由は、ポリアミドは繊維形成性、とりわけメルト
ブローン成形性に優れていて容易に充分に極細化した繊
維からなるメルトブローン不織布をつくる事ができる。
就中、ショットと呼ばれるポリマー玉の混入を少なくメ
ルトブローン不織布を作製する事ができる。

【００２３】又、ポリアミドはメルトブローンした際に
ある程度配合結晶化するため、メルトブローン不織布の
強力が高く熱収縮が小さいといった優れた性質を有する
ものである。

【００２４】さらに各種の有機溶剤への耐性も良好でド
ライクリーニングが可能といった実用上重要な性質も有
している。従って、本発明で用いる繊維形成性重合体と
してはポリアミドが好ましい。

【００２５】本発明にいうポリアミドとは、たとえばナ
イロン６、ナイロン６，６、ナイロン７、ナイロン１
１、ナイロン１２、ナイロン６，１０、ポリヘキサメチ
レンイソフタルアミド、ポリヘキサメチレンテレフタル
アミド、ポリパラキシレンドデカンアミドあるいは、こ
れらの共重合体等繊維形成性のある任意のポリアミドで
ある。

【００２６】本発明のニードルパンチング加工性に優れ
たメルトブローン不織布の、上記繊維形成性重合体に長
鎖の高級脂肪酸と多価アルコールとのジエステル型界面
活性剤を配合する方法は、一般的な組成物の製造に適し
たと同じ方法が用いられる。

【００２７】すなわち、上記繊維形成性重合体に所定量
の当該ジエステル型界面活性剤を通常の混合装置例えば
ヘンシルミキサー、スーパーミキサー、リボンブレンダ
ー、バンバリーミキサーなどを用いて混合し、通常の単
軸押出機、２軸押出機、プラベンダーまたはロールなど
で溶融混練した後メルトブローンとする方法である。あ
るいは、一旦、予め前記方法で繊維形成性重合体に所定
量の当該ジエステル型界面活性剤を配合した繊維形成性
重合体ペレット又はマスターバッチペレットを得これを
用いる事ができる。

【００２８】本発明のニードルパンチング加工性に優れ
たメルトブローン不織布は、前記繊維形成性重合体に該
ジエステル型界面活性剤を配合した組成物を用いて通常
メルトブローンと称される直接不織布成形法、すなわ
ち、熱可塑性繊維形成性重合体を溶融紡出し、これを高
温高圧高速で噴射する気体によって細化、極細繊維流と
し、ついでこれをシート状に捕集して不織布を製造する
方法、例えば、特開昭４９−１０２５８号公報、特開昭
４９−４８９２１号公報、特開昭５０−１２１５７０号
公報等で種々提案される方法において製造する事ができ
る。

【００２９】本発明のメルトブローン不織布を用いる
と、従来非常に能率の悪かった通常のメルトブローン不
織布のニードルパンチング加工性を向上させる事ができ
る。すなわち、例えば従来のメルトブローン不織布と通
常繊度繊維不織布とを用い、これをニードルパンチング
加工によって一体化して衣料用中入れ綿を製造する様な
場合、ニードルパンチング処理中にメルトブローン不織
布を構成する超極細繊維がニードルバーブにひっかか
り、スムーズに離脱しないためそれが固りとなって大き
く成長してこれがメルトブローン不織布を突き抜ける際
に大きな穴を発生して事実上製造不可であった。しかし
本発明のメルトブローン不織布を用いると、繊維形成性
重合体中へ配合したジエステル型界面活性剤が繊維表面
に存在することによる平滑化効果によって、ニードルパ
ンチング用のニードルとメルトブローン繊維の摩擦が減
少するため、ニードルバーブから繊維の離脱がスムーズ
に行なわれるようになり、前記の様な繊維固りを発生す
ることがないため全く問題なくニードルパンチング加工
ができるようになる。したがって、通常繊度繊維不織布
との一体化加工品の製造が可能になる。

【００３０】

【実施例】本発明をより具体的に説明するために以下に
本発明の実施例を示すが、本発明の内容はこれらの実施
例に限定されるものではない。

【００３１】本実施例においてナイロン６の相対粘度は
９８％H₂SO₄を溶媒にナイロン６を１ｇ／１００cc溶解
した溶液について、毛細管粘度計を用いて温度２５℃で
測定した溶媒及び溶媒の流下時間より次式で求めた。 相対粘度＝ｔ／ｔ₀ ただしｔは溶液の流下時間（秒） ｔ₀は溶媒の流下時間（秒）

【００３２】又、ポリブチレンテレフタレートの極限粘
度［η］はフェノールとテトラクロルエタンの等量混合
溶媒を用いて３０℃で測定したものである。

【００３３】又、本発明で言う不織布の厚さ１cm当りの
保温力（ＣＬＯ／cm）はＡＳＴＭ、Ｄ−１５１８−５７
Ｔに記されている方法に基づいて測定した熱貫流抵抗値
（℃・m²・hr／ｋcal）を求め、これを１ＣＬＯ＝０．
１８℃・m²・hr／ｋcalで除して、さらにこれを試料の
厚さ（cm）で除して求めたものである。

【００３４】実施例１ 相対粘度２．０１のナイロン６を９５部、同ナイロン６
に対して長鎖の高級脂肪酸と多価アルコールとのジエス
テル型界面活性剤エマロックスＳＡ−３［吉村油化学
（株）製、高級脂肪酸の炭素数２８〜３２］を２０重量
％練り込んだマスターバッチを５部をペレット状で混合
した後、押出機によって溶融押出し、直径０．２５mmの
吐出孔を０．７５mm間隔で一列に配列した紡糸口金部と
その両側に巾０．２５mmの気体噴出用スリットを備えた
メルトブローン用ダイを設置したメルトブローン装置で
紡糸温度を３００℃、紡糸口金部における溶融粘度１５
０ポイズ、噴射用気体（空気）温度３００℃、空気圧力
２．５kg／cm²、単孔当りのポリマー吐出量０．２５ｇ
／分の条件で紡出した極細繊維流をダイ下２５cmの位置
で捕集して、平均目付３０ｇ／m²のジエステル型界面活
性剤を１重量％配合されたナイロン６メルトブローン極
細繊維不織布を得た。（平均繊維径は約２．１ミクロン
であった。）

【００３５】このメルトブローン不織布の製造工程調
子、すなわちメルトブローン調子は良好で、界面活性剤
を添加しない場合に比らべ劣るなどの添加によるデメリ
ットは認められなかった。

【００３６】このメルトブローン不織布で、目付６０ｇ
／m²の１デニール×３８mm長／６デニール×５１mm長＝
５０／５０（重量比）のポリエステル短繊維ウエブの両
面を挟み込むように３層積層し、＃４０針（バーブ３
コ）、針深さ１３mmで３５回／cm²、速度１ｍ／分のニ
ードルパンチング条件で表裏２回ニードルパンチング加
工を行なった。

【００３７】メルトブローン不織布は、ニードルパンチ
ング処理時には何の処理（例えばスプレーによる油剤付
与など）もしなかったが、ニードルパンチング加工は全
く問題なく実施でき、３層の一体化した不織布（中入れ
綿）が得られた。

【００３８】この３層積層不織布（中入れ綿）の物性値
は、表−１に示す様に保温性とドレープ性のある中綿と
なり、防寒衣料用として優れた性能を示すものとなっ
た。

【００３９】

【表１】

【００４０】実施例２ 実施例１において、メルトブローン不織布用の原料ポリ
マーとして［η］＝０．８０のポリブチレンテレフタレ
ートとこのポリブチレンテレフタレートをベースポリマ
ーに実施例１と全く同じジエステル型界面活性剤を配合
したマスターバッチを用いる以外全く同一の方法で、ジ
エステル型界面活性剤を１重量％配合されたポリブチレ
ンテレフタレートメルトブローン不織布を得た。得られ
たメルトブローン不織布の平均繊維径は２．２ミクロン
であった。

【００４１】これを実施例１と同じ方法・条件で、同じ
ポリエステル短繊維ウエブとニードルパンチング加工に
よって３層積層化した。この場合もニードルパンチング
加工上の問題はなかった。得られた３層積層不織布の物
性値は表−１に示す様に、保温性とドレープ性のある中
入れ綿となり、防寒衣料用として優れた性能を示すもの
となった。

【００４２】比較例１ 実施例１においてナイロン６に対してジエステル型界面
活性剤を全く配合しない以外は全く同一の装置、方法、
条件でメルトブローンを行ない、ナイロン６メルトブロ
ーン極細繊維不織布を得た。これを用いて実施例１と同
様の３層積層不織布を得ようとやはり同一の装置、方
法、条件でニードルパンチング加工を行なった。

【００４３】ところが、この場合、ニードルパンチング
を始めて１０分程度でニードルのバーブへ極細繊維がひ
っかかったまま離脱せず大きく成長して、メルトブロー
ン不織布を突きぬける際に大きな穴をつくってしまい、
所望の３層積層不織布を得る事ができなかった。

【００４４】比較例２ 実施例１において、ジエステル型界面活性剤を５重量％
配合する以外は全く同一の装置、方法、条件でメルトブ
ローを行なったところ、ブローン開始１時間目ごろか
ら、ノズルオリフィス周囲が汚れ出し、さらに時間を経
過し２〜３時間目には、この汚れが増加して、ブローン
用の熱風の流れを乱してブローンが不調となってしま
う。この時製造されたメルトブローン不織布にはショッ
トと呼ばれる直径０．１〜１．０mm程度のポリマー玉が
多数混入して不織布を商品価値のないものとしてしまっ
た。

【００４５】比較例３ 実施例１においてナイロン６に配合する界面活性剤をジ
エステル型に代えてモノエステル型を配合する以外は全
く同一の装置、方法、条件で界面活性剤を１％配合した
メルトブローン不織布を得た。

【００４６】これを用いて、実施例１と同様の３層積層
の不織布を得るため、同一装置方法、条件でニードルパ
ンチング加工を試みたが、この場合も長時間加工を行な
っていると、ニードル部に形成した繊維固りによって、
メルトブローン不織布に穴があいてしまうという問題が
生じてしまった。

【００４７】比較例４ 実施例１において、ナイロン６に配合するジエステル型
界面活性剤の酸成分として炭素数８〜１０の脂肪酸を用
いる以外は全くの同一の装置、方法、条件で界面活性剤
を１重量％配合したメルトブローン不織布を得ようとし
た。

【００４８】ところがこの場合には、ブローン開始２時
間目ごろからノズルオリフィス周囲に汚れが発生し始
め、さらに時間経過とともにこれが増大して、ブローン
用の熱風の流れを乱してブローン調子が低下してしま
う。この時製造されたメルトブローン不織布にはショッ
トと呼ばれる直径０．１〜１．０mm程度のポリマー玉が
多数混入して、不織布を商品価値のないものとしてしま
った。

【００４９】比較例５ 実施例１においてメルトブローン不織布用の原料ポリマ
ーとしてＭＦＲ（メルトフローレート、温度２３０℃、
荷重２１６０ｇで測定）＝２００のポリプロピレンとこ
のポリプロピレンをベースポリマーとして実施例１と全
く同じ、ジエステル型界面活性剤を配合したマスターバ
ッチを用いる以外全く同一の方法でジエステル型界面活
性剤１重量％配合したポリプロピレンメルトブローン不
織布を得た。得られたメルトブローン不織布の平均繊維
径は２．０ミクロンであった。

【００５０】これを又実施例と同じ方法・条件でポリエ
ステル短繊維ウエブとニードルパンチング加工により３
層積層化した。このようにして得られた不織布は良好な
保温度とドレープ性のある中入れ綿となったが、これは
ドライクリーニングを行なった場合一部のメルトブロー
ン不織布が膨潤溶解してクリーニング後不織布中の繊維
が膠着して風合の粗硬なものになってしまった。

【００５１】

【発明の効果】本発明のメルトブローン不織布は、非常
に平滑性に優れているため金属との摩擦が小さく、後処
理で油剤などを全く付与しなくてもニードルパンチング
加工可能なものである。そのため、通常繊度繊維からな
る嵩高で空気層を充分に保有した不織布とニードルパン
チング加工によって積層一体化できる。得られた積層不
織布はメルトブローン不織布層が、内層嵩高不織布の空
気層の空気を外部へ漏らす事がないため保温性が高く、
しかも柔軟でドレープ性に優れた衣料用中綿として理想
的なものとなる。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 繊維形成性重合体に炭素数１２以上の長
   鎖の高級脂肪酸と多価アルコールとのジエステル型界面
   活性剤を０．１〜３．０重量％配合した事を特徴とする
   ニードルパンチング加工性に優れたメルトブローン不織
   布。
2. 【請求項２】 繊維形成性重合体をメルトブローしてメ
   ルトブローン不織布を製造する方法において該繊維形成
   性重合体に炭素数１２以上の長鎖の高級脂肪酸と多価ア
   ルコールとのジエステル型界面活性剤を０．１〜３．０
   重量％混練してメルトブローする事を特徴とするメルト
   ブローン不織布の製造法。