JP3048400B2 - 不織布 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は例えば熱接着して袋状な
どに加工して使用される不織布に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より不織布を熱接着により貼り合わ
せて袋状などに加工することは一般的に行なわれてい
る。不織布を構成する繊維が熱可塑性樹脂の場合は特に
接着剤を使用しないでも熱接着が可能であるが、加工工
程で不織布を構成する樹脂の融点以上の高温で加熱圧着
する必要があるため、長期間の製袋加工によりヒーター
に溶融樹脂が付着するという問題が生じる。不織布を融
点の異なった２種のフィラメントで構成し、かつ表面の
融点を裏面の融点より低くなるような２層構造とするこ
とによって長期間の製袋加工に使用可能な不織布を得る
ことができる。このような２層構造を持つ不織布を製造
する場合、融点の異なったフィラメントを２層に堆積し
熱圧接して固定するが、不織布を構成するフィラメント
の融点が表面と裏面で異なっているため高融点側の熱圧
接が十分になされず、高融点側が耐摩耗性に欠けるとい
う問題があった。つまり圧接温度が低い場合は高融点側
の圧接が不十分となるが、圧接温度を高くしていくと低
融点側が圧接装置に融着するといった製造上の問題が生
じるためあまり高温にすることができない。このため低
融点側と高融点側で圧接装置の温度を変更するという方
法で両面とも最適な条件で圧接するという方法がある
が、この場合高融点側を十分に圧接するためには、高融
点側の圧接温度を高融点成分単独の不織布を圧接する条
件より高温にする必要がある。しかし、通常の圧接温度
はフィラメントを構成する繊維の融点に近いため、より
高温にするとフィラメントの熱劣化を招くことになる。
通常高融点成分は不織布の強力を受け持っているので高
融点面を十分圧接しようと圧接温度を高くすることは、
不織布の強力低下を招く危険が常に伴い、圧接温度を高
くすることには限度があり、従来の表裏で融点の異なっ
た２層構造不織布は高融点を示す面の熱圧接は不十分に
なりこの面は耐摩耗性能に欠ける。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような従
来の片面に接着層を持つ不織布の欠点を解消し、表裏で
融点の異なった２層構造を持ち、且つ高融点側も十分な
耐摩耗性能を有する不織布を提供しようとするものであ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記の課題
を解決するため鋭意研究を行なった結果、本発明に到達
した。すなわち本発明の不織布は、芯成分重合体の融点
が鞘成分重合体の融点より高い芯鞘構造の合成長繊維か
らなる不織ウエブＡと、芯成分重合体の融点が鞘成分重
合体の融点よりも高く且つ鞘成分重合体の融点が前記長
繊維の鞘成分重合体の融点よりも高い芯鞘構造の合成長
繊維からなる不織ウエブＢとが積層され、熱圧接されて
いることを要旨とするものである。

【０００５】本発明で使用される熱可塑性樹脂としては
通常不織布として使用されるものをすべて使用できる。
具体的には、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィ
ンなどである。これらの熱可塑性樹脂の中でも芯成分重
合体としては融点の比較的高い樹脂であるポリエステ
ル、ポリアミドなどが適しており、また鞘成分重合体と
しては融点の比較的低い樹脂であるポリオレフィン、さ
らにはポリエステル、ポリアミドを主要構成単位とする
共重合物などが適している。

【０００６】本発明の不織布を構成するフィラメントは
芯鞘構造であり、その鞘成分重合体が熱圧接に際して接
着剤として機能するために芯成分重合体の融点は鞘成分
重合体の融点より高くなければならない。且つ製袋加工
などの熱接着加工工程で非着面の樹脂が加工工程のヒー
ターなどに融着しないようにするため、表裏で融点差を
持たせておく必要があるために鞘成分重合体の異なった
２種類のフィラメントで構成されていなければならな
い。具体的な芯成分重合体、鞘成分重合体の組み合わせ
としては、芯成分重合体としてポリエチレンテレフタレ
ート、鞘成分重合体としてポリエチレンまたはポリプロ
ピレンを用いたポリエステル／ポリオレフィンの芯鞘構
造、芯成分重合体としてポリエチレンテレフタレート、
鞘成分重合体としてイソフタル酸共重合ポリエチレンテ
レフタレートを用いたポリエステル／共重合ポリエステ
ルの芯鞘構造、さらには芯成分重合体としてナイロン
６、鞘成分重合体としてポリエチレンを用いたポリアミ
ド／ポリオレフィンの芯鞘構造などが適している。

【０００７】本発明の芯鞘複合繊維を用いた不織布の場
合、鞘成分重合体は熱圧接に際して繊維同士を固定する
接着剤として機能するために部分融解し、芯成分重合体
は不織布の強度を保つために熱圧接に際して変形を受け
ないことが望ましいので、芯成分重合体と鞘成分重合体
の融点差は20℃以上あることが好ましい。また表裏の融
点差は加工工程でのヒーターなどへの融着を効果的に防
ぐためには20℃以上あることが好ましい。

【０００８】このような点から本発明の効果を最も発揮
する組み合わせとしては、高融点面にポリエチレンテレ
フタレート重合体を芯成分、共重合ポリエステルを鞘成
分とした芯鞘複合繊維を、低融点面にはポリエチレンテ
レフタレート重合体を芯成分、ポリエチレン重合体を鞘
成分とした芯鞘複合繊維を用いるのが好ましい。

【０００９】本発明の不織布の目付けには特に制限はな
いが、通常の用途を想定すると目付けは15〜150g／ｍ²
が適当である。目付けが低いと強度が不足し、また高い
と不織布特有の柔軟性を損なうことになり好ましくな
い。

【００１０】本発明の不織布を構成する芯鞘複合繊維は
その繊度、芯成分と鞘成分の重量比、２種類のフィラメ
ントの重量比などについても特に制限はない。繊度につ
いては極端に細いものは独特の風合いを持つが一般的に
生産性が劣り、また極端に太いものは不織布の風合いを
損なうので一般的には２〜10デニールが適当である。

【００１１】また、芯鞘複合繊維の芯鞘重量比は、接着
成分である鞘成分重合体の適量の存在と強度を保つ芯成
分重合体の存在が不可欠になるために極端に芯または鞘
成分重合体の少ないものは好ましくなく、鞘／芯＝ 0.2
〜２程度の範囲が好ましい。高融点フィラメント側と低
融点フィラメント側の重量比は加工時の接着成分の染み
出し防止と十分な接着強力の兼ね合いから１／４〜４程
度が適当である。

【００１２】本発明の不織布を構成するフィラメントの
断面形状についても特に制限はない。通常の円形断面は
もとより、偏平、多角形などの異形断面のものであって
もよい。本発明の不織布の製造における複合紡糸、延
伸、開繊方法は従来公知の方法を使用できる。例えば複
合紡糸方法は複数の紡糸孔を設けた円形、あるいは矩形
の複合紡糸口金による方法が一般的である。延伸は空気
力やローラを利用する方法があるが、前者の方が一般的
であり、独立した円形断面のジェットや不織布の幅方向
に細長い開口を持つスリット状のジェットを使用でき
る。開繊方法としては、空気流を利用するものや、摩擦
あるいは高電圧を利用し帯電させる方法などが一般的で
ある。本発明において最終的に２種の芯鞘型複合繊維を
２層構造をなすように堆積できる方法であればどのよう
な製造方法であってもよい。

【００１３】また、本発明の不織布は２層の不織ウエブ
Ａ，Ｂが熱圧接されて固定されている必要があるが、そ
の圧接部は部分的であっても、不織布全面にわたっても
よい。熱圧接が部分的に施されている場合は通気性のあ
る柔軟な不織布が得られ、全面的に熱圧接されている場
合は通気性の少ない、表面の平滑な不織布が得られる。
使用目的に応じて選択すればよい。また、部分的熱圧接
の場合の圧接部分の形状、圧接部分の比率などについて
も特に制限はない。圧接方法にも特に制限はないが、通
常は一対の彫刻ロールとフラットロールからなる熱圧接
装置、または一対のフラットロールからなる熱圧接装置
が一般的である。圧接温度は不織布を構成する樹脂の種
類によって決まるものであるが、不織布製造工程で安定
して生産するためには各々の加熱ロールの温度を接触す
る側の鞘成分の融点より５〜20℃程度低くしておくこと
が望ましい。

【００１４】

【作用】本発明の不織布は鞘成分の融点の異なった２種
の芯鞘型複合繊維からなる不織ウエブＡ，Ｂが２層に堆
積され、熱圧接され固定されている。表裏両面とも芯鞘
構造を持ち、芯成分重合体が最も高融点を示すため不織
布製造時の熱圧接工程で高温度で熱圧接してもフィラメ
ント強度の低下を伴うことがない。このため高温度で熱
圧接することが可能になり、高融点面の耐摩耗性能に優
れた不織布となる。且つ低融点面も芯鞘構造を持つた
め、加工前後とも十分な強度を有する優れた製袋加工用
の不織布となる。

【００１５】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。まず実施例で引用した数値の測定方法をまとめて示
す。

【００１６】ポリエチレンテレフタレートの固有粘度測
定はフエノールと四塩化エタンの等重量混合溶媒を用
い、濃度0.5g/100ml、温度20℃で測定した。融点はパー
キンエルマー社製ＤＳＣ２型の示差走差熱量計を用い、
昇温速度20℃／分で測定した融解吸熱ピークの最大値を
示す温度を測定し融点とした。

【００１７】不織布の接着強力は不織布の進行方向に15
0mm,幅方向に30mmの試料を２枚切り出し、低融点側の不
織ウエブＡ面同士が接触するように重ね、端部より50mm
の部分を試料片の幅方向に平行に熱接着したものを試料
とした。熱接着はヒーター幅５mmのインパルスヒーター
（富士電機（株）製インパルスシーラーＦＩ− 300型）
を使用し、最大加熱温度 165℃になるように調節した。
このようにして接着した試料を、接着した方と反対側の
端部を引張り試験機の上下固定金具につかみ、間隔50m
m、且つ接着部が上下固定金具のほぼ中央になるように
それぞれ取り付け、200mm/min の速度で定速伸張させ接
着面の剥離、場合によっては試料の切断までの最大強力
を接着強力とした。

【００１８】不織布の耐摩耗性はＪＩＳ−Ｌ−1096に準
じてテーバー型摩耗試験機を用い、250gの荷重下で１分
間70回転の速度で100回摩耗したものを目視で下記の基
準に従って３段階に評価した。

【００１９】Ａ 級 ほとんど変化なし。 Ｂ 級 わずかに毛羽立ちが認められる。 Ｃ 級 摩擦部分が綿状になっている。 実施例１ 64個の芯鞘型複合紡糸孔からなる紡糸孔群と、64個の芯
鞘型複合紡糸孔からなる紡糸孔群を有する溶融紡糸装置
を使用し、一方の複合紡糸孔から固有粘度0.70、融点 2
60℃のポリエチレンテレフタレート重合体を芯成分、イ
ソフタル酸を８モル％共重合した固有粘度0.71、融点 2
35℃共重合ポリエチレンテレフタレートを鞘成分とする
繊度３デニール、芯鞘重量比１：１の芯鞘型複合糸を紡
出した。またもう一方の複合紡糸孔から前記ポリエチレ
ンテレフタレート重合体を芯成分、メルトインデックス
20、融点 131℃の高密度ポリエチレン重合体を鞘成分と
する繊度３デニール、芯鞘重量比１：１の芯鞘型複合糸
を紡出した。紡出したフィラメント群を各紡糸孔群に対
応してその下方に配設された複数のエアージェットによ
り引き取った。その後、図１に示すように噴出孔１，２
より不織布進行方向に対して前方に高融点側の芯鞘複合
糸群ａを、後方に低融点側の芯鞘複合糸群ｂを噴出さ
せ、低融点芯鞘複合糸の不織ウエブと高融点芯鞘複合糸
の不織ウエブが２層構造を持つように堆積し、この堆積
ウエブ３を通常の不織ウエブ搬送装置により矢印Ｘ方向
に搬送し、１対のフラットロールと彫刻ロールからなる
熱圧接装置を用い、高融点面に接触する彫刻ロールを 2
00℃、低融点面に接触するフラットロールを 110℃にし
て圧接し、目付けが50g/ｍ² の不織布を得た。得られた
不織布の接着強力を測定し、高融点面をテーバー法で摩
耗試験を実施した。その結果を表１に示した。 実施例２ 低融点芯鞘複合糸側の鞘成分がメルトインデックス50、
融点 161℃のポリプロピレン重合体であり、フラットロ
ールの温度が 130℃である以外は実施例１とほぼ同様に
して目付け50g/ｍ² の不織布を得た。同様の測定および
摩耗試験を行なった結果を表１に示した。 実施例３ 高融点芯鞘複合糸側の鞘成分がイソフタル酸を16％共重
合した固有粘度0.69、融点 215℃の共重合ポリエチレン
テレフタレートであり、彫刻ロールの温度が170 ℃であ
る以外は実施例１とほぼ同様にして目付け50g/ｍ² の不
織布を得た。同様の測定および摩耗試験を行なった結果
を表１に示した。 比較例１ 64個の単一成分紡糸孔からなる紡糸孔群と、64個の芯鞘
型複合紡糸孔からなる紡糸孔群を有する紡糸装置を使用
し、単一成分紡糸孔から固有粘度0.70のポリエチレンテ
レフタレート重合体からなる繊度３デニールの円形断面
糸を紡出する以外は実施例１と全く同様の複合紡糸、堆
積装置を使用し、単一成分繊維の不織ウエブと芯鞘複合
繊維の不織ウエブが２層構造をなす目付けが50g/ｍ² の
不織布を得た。実施例１と同様の接着強力の測定および
摩耗試験を行なった結果を表１に示した。 比較例２ 単一成分繊維が実施例１の高融点芯鞘複合糸の鞘成分と
同じ共重合ポリエチレンテレフタレートであり、彫刻ロ
ールの温度が 170℃である以外は比較例１と全く同様の
複合紡糸、堆積装置を使用し、同様に目付けが50g/ｍ²
の不織布を得た。そして同様の測定および摩耗試験を行
なった結果を表１に示した。

【００２０】

【表１】

【００２１】表中「剥離なし」とあるのは熱シール部分
以外の所で切断したことを示す。 また表中 ＰＥＴ；ポリエチレンテレフタレート重合体 ＩＰ８；イソフタル酸を８モル％共重合したポリエチレ
ンテレフタレート ＩＰ16；イソフタル酸を16モル％共重合したポリエチレ
ンテレフタレート ＰＥ；高密度ポリエチレン重合体 ＰＰ；ポリプロピレン重合体

【００２２】

【発明の効果】以上のように本発明で得られた不織布は
表面、裏面で鞘成分の融点が異なっているため、低融点
面を接着面として使用することで製袋加工をはじめとす
る自己融着を伴う加工に適しており、また高融点面も芯
鞘構造を有しているため不織布製造工程で十分高温で熱
圧接できるため高融点側の耐摩耗性が優れたものとな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の長繊維不織布の製造方法を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ 噴出孔 ２ 噴出孔 ａ 高融点側の芯鞘複合糸群 ｂ 低融点側の芯鞘複合糸群 ３ 堆積ウエブ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 芯成分重合体の融点が鞘成分重合体の融
   点より高い芯鞘構造の合成長繊維からなる不織ウエブＡ
   と、芯成分重合体の融点が鞘成分重合体の融点よりも高
   く且つ鞘成分重合体の融点が前記長繊維の鞘成分重合体
   の融点よりも高い芯鞘構造の合成長繊維からなる不織ウ
   エブＢとが積層され、熱圧接されていることを特徴とす
   る不織布。