JP2910862B2 - ポリオレフイン系伸縮性不織布及びその製造方法 - Google Patents

ポリオレフイン系伸縮性不織布及びその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高い伸長回復率で示される優れた伸縮性と
共に優れた風合を有していて包帯，ハツプ剤基布などの
用途に好適なポリオレフイン系伸縮性不織布及びその製
造方法に関するものである。
〔従来の技術〕
従来から伸縮性不織布には各種の製造方法があり、熱
可塑性ポリウレタン繊維を用いるもの（特開昭59−1573
62号）、高捲縮性のポリエステル繊維をホツトメルト型
バインダー繊維で熱接着したもの（特開昭62−177269
号）等が例示できる。しかしながら、ポリウレタン繊維
を用いた不織布は風合がゴム様のベタツキ感を示すとい
う難点がある他、比重が大きいと言う好ましくない性質
もあり、ポリエステル繊維を用いた場合には風合が硬す
ぎるという欠点があつた。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明は、上記従来技術の欠点を解消し、高い伸長回
復率に示される優れた伸縮性と共に優れた風合を有する
ように、不織布を構成することを課題とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者らは種々検討した結果、ウエブの主要構成繊
維としてポリオレフイン系の高捲縮性熱接着性複合繊維
を用いて高捲縮により弾性を持たせることと熱接着によ
る不織布化とを図ることの他に、熱接着点を不織布全体
に均一に分布させるのでなく、点在して分布する点面の
位置の不織布部分内だけに形成させた熱接着点に依存し
て不織布化されてくるように構成することにより、上記
課題を達成できることを究明して本発明を成した。
以下に本発明を詳細に説明する。
本発明に係る不織布は、従来良く知られているポリオ
レフイン系の高捲縮熱接着性複合繊維（単に複合繊維と
言うことがある）の単独又はこの複合繊維を少なくとも
30重量％含有する他の有機繊維との混合繊維から成つて
おり、上記複合繊維には三次元の捲種が発現しており、
そしてこの複合繊維の熱接着により不織布化されたもの
である。熱接着された個所即ち熱接着点では、上記複合
繊維同士が直接強固に、又他の有機繊維が接触して存在
するときはその有機繊維とも熱接着する場合もあり、こ
のような熱接着点（本発明において「熱接着点」なる用
語には、単に１つ２つと教え得る熱接着個所のみでな
く、接着効果に影響する接着面積の大小の観念を含ませ
るものとする）が多量に形成されていることにより不織
布構造が安定化されている。ポリオレフイン系の高捲縮
熱接着性複合繊維の具体的な繊維構造，構成成分，及び
有機繊維については、後に説明する。
本発明に係る不織布の最大の特徴は、不織布化及びそ
の安定化に寄与している実効ある熱接着点が、次に説明
する不織布面に分布する多数の点面の各位置の不織布部
分内にのみ形成されている点である。不織布面に分布す
る点面（特に目印がある訳ではない）は、その各面積が
0.007cm2〜0.8cm2の範囲にあつて且つそれらの合計面積
が布面の10〜40％となるものであり、点面の位置の不織
布部分（以下、熱接着域と言うことがある）とはその点
面に内周面が外接する筒を想定したときにその筒内に存
在する不織布部分にほぼ相当する。不織布の熱接着域は
不織布中に成る可く均等に分散しているのが好ましい。
上記点面の合計面積が布面の10％未満のものは接着力が
弱くて繰返し伸縮に耐えないものとなり、40％を超える
ものは風合が硬くなると共に伸縮性が不良となる。不織
布の目付は10〜200g/m2が好ましい。上記のように点面
の合計面積が布面の10〜40％を満足していても目付が10
g/m2未満では不織布の弾力が弱かつたり、伸長回復率が
低かつたりし、200g/m2を超えると、風合が硬くなるこ
とが少ないないからである。本発明に係る不織布におい
ては、実効ある熱接着点は、このような不織布の熱接着
域内にのみ形成されており、その他の部分には殆んど形
成されていない。即ち、本発明に係る不織布は一種の海
島構造を有しており、三次元の捲縮が発現した複合繊維
が絡み合つているだけで実効ある熱接着点の存在しない
海の中に熱接着点の集中した島が分布した構造となつて
おり、そのため、特有の風合と伸縮性とに優れたものと
なつているのである。
次に上記不織布の製造方法を図面によつて説明する。
第１図〜第５図は不織布の製造に使用する押し型の凸状
体分布例をそれぞれ示す図、第６図は不織布の製造を超
音波接着装置により行なう場合の説明図である。
主要原料繊維であるポリオレフイン系の高捲縮性熱接
着性複合繊維は、当然ながら捲縮発現未完及び未熱接着
な点を除けば、その繊維構造及び構成成分は前記不織布
を構成しているものと同じであつて具体的には後に説明
する。先ず、このようなポリオレフイン系の高捲縮性熱
接着性複合繊維の単独、又はこの複合繊維を少なくとも
30重量％含有する他の有機繊維との混合繊維から成るウ
エブを作成する。ウエブの製造にはカード機や気流式ラ
ンダムウエバー等公知の方法が利用でき、更にクロスラ
ツパーを用いてクロスラツパーウエブとしても良い。本
発明において「高捲縮性」とは、未加熱の複合繊維から
成るウエブ（目付８〜160g/m2）を作成してこれを低融
点成分の融点より10℃低い温度で加熱して三次元の捲縮
を発現させたときのウエブの熱収縮率（具体的測定方法
は後に示す）が20％以上であるときの複合繊維の捲縮性
を言うものとする。従つて目標目付の不織布を捲縮発現
後に得るには、そのウエブ（必ずしも複合繊維が100％
でない）の熱収縮率を知つてウエブの目付を調整する。
この調整はそれ程の厳密を要しない。
次に、熱接着点をウエブに分布する熱接着域内に集中
して形成させる。即ち、ウエブの面上に分布する各点面
の面積が0.007cm2〜0.8cm2でそれらの合計面積がウエブ
面の10〜40％となる多数の点面で、その位置にある不織
布部分を熱接着温度に加熱して押し付けることにより点
接着する。この熱接着温度とは、ウエブを構成している
複合繊維の低融点成分の軟化点以上で低融点成分の融点
より５℃高い温度までの温度である。本発明における軟
化点はJIS K6758（ポリプロピレンの試験方法）に準じ
荷重1kgfで測定する方法によつて得られるビカツト軟化
点であり、また融点は差動熱量計による吸熱曲線のピー
ク位置の温度として得られる。各点画の分布状態は、上
記の条件（各点面面積の範囲及び合計面積の対ウエブ面
％）に適合することの他、ウエブが短繊維から成る場合
には、１本の短繊維が２以上の点面に跨る確立が高いよ
うに、例えば点面の中心間距離を平均短繊維長の1/10〜
1/3とするのが好ましい。ウエブが長繊維から成る場合
も、不織布としての形態保持及び強度の点から使用目的
に応じた点面中心間距離を設定するのが好ましい。
熱接着点を熱接着域が所定の分布をするように形成さ
せるには、いくつかの方法がある。一つは、各点面の面
積及び分布に対応する凸状体を有する押し型を熱接着温
度に加熱して押し付ける方法であつて、目付が10〜50g/
m2程度の場合に好ましい。その凸状体の先端面1aの分布
状態（パターン）は第１図〜第３図に例示されている。
各図に添記の％は押し型の面に対する点面の合計面積の
割合（％）である（押し型の面はウエブ面に対応するか
ら、上記％は点面の合計面積の対ウエブ面％ともな
る）。第４図及び第５図は対ウエブ面％が前記規定から
外れている分布例である。このような押し型を熱接着温
度に加熱してこれをウエブに押し付けると、その凸状体
の突出方向にあるウエブが凸状体によつて熱せられると
同時に、繊維間に熱接着点が熱接着域内に形成されるの
である。押し付力が過度に大きいと熱接着点が拡がつて
熱接着域全体が１つの塊状体となつて風合を不良にする
から、テストにより適度な押し付力を見出す。このよう
な押し型による熱接着点の形成を連続的に行なうには、
押し型として所定の分布をした凸状体を有するエンボシ
ングロールを備えた熱エンボス接着装置を使用するのが
好ましい。凸状体がウエブから離れた後は冷却して熱接
着点を安定化する。
熱接着点形成の他の方法は、加熱を超音波により行な
う方法で目付が50〜200g/m2程度の場合に好ましい。そ
の方法は、次のように行なう。第６図に示すように、各
点面の面積及び分布に対応する凸状体１付きロール２と
ホーン先端をロール２に近接して設置された超音波ホー
ン３とを備えた超音波接着装置を使用し、ロール２を回
転させながら、ロール２とホーン３との間にウエブ４を
通す。ホーンの振動数は20,000cps程度で、ウエブ４が
この強いエネルギーをロール２の凸状体１で与えられて
加熱されると同時に凸状体１により押し付けられて熱接
着点が熱接着域内に形成されるのである。熱接着点が形
成されたら冷却して固化させる。
次いで熱接着点の形成されたウエブは、これを捲縮温
度に加熱して三次元の捲縮を発現させる。捲縮温度と
は、ウエブを構成している複合繊維の低融点成分の融点
よりも低い温度である。一般には上記融点よりも５〜20
℃低い温度が用いられる。この加熱により複合繊維には
三次元の捲縮が発現して見掛け長さが収縮する。このと
き、殆んどの複合繊維は熱接着域中心間に相当する距離
を離れた２個所以上で、繊維間が熱接着されているか
ら、見掛け長さが収縮しても或る繊維が他の繊維間を擦
り抜けることがなくて繊維集合体が収縮することにな
る。そして熱接着点は、捲縮発現前に形成されているこ
とにより１個所当たりの接着面が広くて接着強度は充分
であるから、上記のような収縮に際しても熱接着点が剥
離することはない。このようにして本発明に係るポリオ
レフイン系伸縮性不織布が得られるのである。
本発明において使用されるポリオレフイン系の高捲縮
性熱接着性複合繊維について説明する。この複合繊維
は、従来よく知られているように、融点が10℃以上異な
る２種のポリオレフイン系樹脂を並列型に、又はその低
融点の樹脂を鞘成分とするように偏心鞘心型に配した複
合繊維である。そして本発明において「高捲縮性」とは
前記説明の意義を有する。
高融点成分としては結晶性ポリプロピレン，プロピレ
ン−エチレン共重合体，プロピレン−ブテン−１共重合
体，プロピレン−エチレン−ブテン−１共重合体などの
ポリプロピレン系重合体を主とするポリオレフィンが示
される。低融点成分としては、その融点が高融点成分の
それよりも少なくとも10℃以上、好ましくは20℃以上低
い重合体が用いられる。両成分の融点差が10℃以上であ
ることを必要とする理由は、点接着が低融点成分の軟化
点以上融点より５℃高い温度までの温度で行なわれるの
で、融点差が10℃未満では、点接着時の加熱により高融
点成分が軟化して繊維の形状が保持し難くなる恐れがあ
るためである。このような高捲縮性熱接着性複合繊維
は、次のようにして得られる。複合紡糸装置に繊維断面
が並列型あるいは偏心鞘心型になる紡糸ノズルをセツト
し、前記２種のポリオレフイン系樹脂を主原料に用いて
紡糸する。紡糸した未延伸糸は高捲縮性になる様に延伸
条件を選び延伸する。一般に低温で1.5〜４倍に延伸す
ることにより高捲縮性とすることができる。延伸後、必
要に応じて機械捲縮等による弱い捲縮加工を施した後に
乾燥工程（ステープルとするときはカツト工程も）を経
て本発明で用いる複合繊維が作られる。本発明に係る不
織布中に存在する複合繊維は、上記の構造を有し且つ三
次元の捲縮が発現しており、熱接着点が形成されている
ものであることは言うまでもない。
また、本発明で言う他の有機繊維とは、木綿，麻，レ
ーヨン，ポリアミド，ポリエステル等の有機繊維であつ
て前記熱接着温度の加熱によつて変質しないものを指
し、製品の風合，吸水性等の改善の目的でポリオレフイ
ン系の高捲縮（性）熱接着性複合繊維と多くとも70重量
％以下に混合して使用される。有機繊維の混合割合が70
重量％を超すと、ウエブの収縮率が少なくて得られる不
織布の伸縮性が不充分となつたり、複合繊維による熱接
着点が過少となり不織布強力が低下する等の結果を生ず
るので好ましくないのである。
〔効 果〕
本発明に係るポリオレフイン系伸縮性不織布は、その
主構成繊維としてポリオレフイン系の高捲縮熱接着性複
合繊維が使用されていて、熱接着点が不織布に点状に分
布する熱接着域内にのみ形成されており、そしてその接
着は捲縮発現前に形成されたものであり、従つて複合繊
維の１本１本は接着個所少なくしかし確実に接着されて
いることにより、三次元の捲縮の有する弾性は充分に活
かされて不織布の伸縮性を優れたものとし、しかも特有
の優れた風合を持たせ、そして不織布強力としても実用
上充分なものとしているのである。
〔実施例〕
実施例及び比較例により、本発明を更に説明する。
（１）実施例及び比較例に使用した３種の複合繊維いず
れの複合繊維も第１表に示す各原料樹脂を用いて紡出し
た複合比50:50の並列型複合未延伸糸を延伸温度80℃，
延伸倍率2.7倍で延伸して得た単糸繊維２デニール，繊
維長51mmの複合短繊維である。原料樹脂及び熱収縮率を
第１表に示す。
25cm×25cmのパラレルウエブをフリーな状態で所定温
度で、５分間熱処理し、熱処理後の縦方向の長さａを測
定し、次式により算出する。
（２）不織布の作成 第２表に示す原料繊維組成及び目付に従つて単独繊維
又は混合繊維からフラツトカードによりウエブを作成し
た。次いでこれらのウエブを第２表に示す接着装置（各
装置の押し型の凸状体先端端面の分布は該当する図面の
番号によつて示す）により熱接着域に熱接着点を形成さ
せた。接着装置が熱エンボス型の場合は凸状体１を第２
表に示す温度に加熱して使用した。次いでこの接着物
を、これを構成している複合繊維の低融点成分の融点よ
り10℃低い温度の熱風が循環しているドライヤーで５分
間加熱することにより捲縮発現処理を施して、不織布を
得た。
得られた不織布の風合，不織布強力，及び伸長回復率
を次に示す方法により測定した。
風合： ５人のパネラーによる官能試験を行ない、全員がソフ
トであると判定した場合を○、３名以上がソフトである
と判定した場合を、△、３名以上がソフト感に欠けると
判定した場合を×と評価した。
不織布強力（縦方向）： JIS L 1096（一般織物試験方法）に準じ、幅5cm,長さ
20cmの試験片を、つかみ間隔10cm,引張速度10cm/分の条
件で測定した。単位は〔kg/5cm幅〕。
本発明においては不織布強力が2kg/5cm幅以上あれば
実用上支承はないとしている。
伸長回復率： JIS L 1096（一般織物試験方法の伸縮織物の伸縮性）
に準じ、幅5cm,長さ20cmの試験片を、つかみ間隔10cm,
引張速度10cm/分の条件で12cmまで伸長した後に、その
状態で一分間経過させ、次に同じ速度で元の位置まで戻
して荷重を解除し、３分間放置後の長さ（Lcm）を測定
し、次式により伸長回復率を算出する。
本発明においては伸長回復率として90％以上を優れた
ものとしている。
結果を第２表に示す。
第２表により、本発明において規定する条件のすべて
を満足している各実施例は風合及び伸長回復率に優れて
いると共に不織布強力も少なくとも実用上充分であるの
に対し、上記条件のいずれか一部だけでも満足していな
い各比較例は、上記特性のいずれかに不充分なところの
あることが判る。
【図面の簡単な説明】
第１図〜第５図は不織布の製造に使用する押し型の凸状
体分布例をそれぞれ示す図、第６図は不織布の製造を超
音波接着装置により行なう場合の説明図である。 １……押し型の凸状体 1a……凸状体の先端端面 ２……ロール ３……超音波ホーン ４……ウエブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) D04H 1/00 - 18/00

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ポリオレフイン系の高捲縮熱接着性複合繊
    維の単独又は該複合繊維を少なくとも30重量％含有する
    他の有機繊維との混合繊維から成り上記複合繊維には三
    次元の捲縮が発現していると共にその熱接着により不織
    布化された不織布において、布面上に分布する各点面の
    面積が0.007cm2〜0.8cm2でそれらの合計面積が布面の10
    〜40％となる多数の点面の位置の不織布部分内にのみ熱
    接着点が形成されていることを特徴とするポリオレフイ
    ン系伸縮性不織布。
  2. 【請求項２】目付が10〜200g/m2である請求項１に記載
    のポリオレフイン系伸縮性不織布。
  3. 【請求項３】低融点成分と高融点成分とが並列型又は偏
    心鞘心型に配置されたポリオレフイン系の高捲縮性熱接
    着性複合繊維の単独又は該複合繊維を少なくとも30重量
    ％含有する他の有機繊維との混合繊維から成るウエブの
    面上に分布する各点面の面積が0.007cm2〜0.8cm2でそれ
    らの合計面積がウエブ面の10〜40％となる多数の点面の
    位置で上記複合繊維の低融点成分の軟化点以上で低融点
    成分の融点より５℃高い温度までの温度でウエブを点接
    着した後、上記複合繊維の低融点成分の融点よりも低い
    温度で熱処理して該複合繊維に三次元の捲縮を発現させ
    ることを特徴とするポリオレフイン系伸縮性不織布の製
    造方法。
  4. 【請求項４】点接着を、各点面の面積及び分布に対応す
    る凸状体を有する押し型を複合繊維の低融点成分の軟化
    点以上で低融点成分の融点より５℃高い温度までの温度
    に加熱してウエブに押し付けることにより行なう請求項
    ３に記載のポリオレフイン系伸縮性不織布の製造方法。
  5. 【請求項５】凸状体を有する押し型としてエンボシング
    ロールを使用する請求項４に記載のポリオレフイン系伸
    縮性不織布の製造方法。
  6. 【請求項６】点接着を、各点面の面積及び分布に対応す
    る凸状体付きロールを回転させながら該ロールと該ロー
    ルにホーン先端を近接して設置されている超音波ホーン
    との間にウエブを通すことにより行なう請求項３に記載
    のポリオレフイン系伸縮性不織布の製造方法。
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