JP3727792B2

JP3727792B2 - Bulky nonwoven fabric or nonwoven fabric laminate and thermal bonding method thereof

Info

Publication number: JP3727792B2
Application number: JP34395098A
Authority: JP
Inventors: 治夫湯浅; 敬二小野
Original assignee: Mitsui Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Chemicals Inc
Priority date: 1998-12-03
Filing date: 1998-12-03
Publication date: 2005-12-14
Anticipated expiration: 2018-12-03
Also published as: JP2000167962A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、不織布または少なくとも１層が不織布からなる積層体をエンボスロールで熱圧着して得られる嵩高不織布または不織布積層体に関する。より詳しくは、特定のエンボスロールで熱圧着して得られる、熱圧着部の穴あき、外観不良等の熱接着による損傷のない嵩高な不織布または不織布積層体、およびその熱接着方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
不織布の製造方法には、融点の異なる短繊維を混合し、カード機により開繊した短繊維積層ウェブを交絡処理する短繊維法、連続フィラメントをエアサッカー等で高速牽引し、移動する捕集ネットコンベア上に捕集したウェブを交絡処理するスパンボンド法、口金孔から吐出する熱可塑性ポリマーを、ともに噴出する高速気流により噴射し、移動するネット上に捕集したあと交絡処理するメルトブロー法など種々あるが、いずれもその交絡処理は一対の加熱ロール（エンボスロールとフラットロール）で熱圧着する方法が一般的である。また、加熱ロールによる熱圧着は、不織布ウェブないしは交絡処理された不織布と他の不織布やフィルムとの積層体を効率的に熱接着する方法としても用いられている。
【０００３】
近年、不織布の需要はますます旺盛であり、その用途は産業資材、農業資材、土木資材、医療資材分野等の多岐にわたっている。従って、製品に要求される目付、見かけ密度、風合い等の特性も様々であり、これらの製品特性を決定する熱接着技術が、不織布製造に際して重要な技術の一つとされている。
【０００４】
なかでも製品が高目付で嵩高な不織布の熱接着を加熱ロールで行う場合、従来の彫刻柄が刻印されたエンボスロールを用いると、刻印深さが２ｍｍ以下であるため不織布の非エンボス部の厚さを２ｍｍ以上とすることができず、嵩高性が失われるという問題があった。そこで嵩高性を上げるため、エンボスロールの圧着面積率を従来の値である５〜３０％よりも小さくすると、エンボス突起部の強度が低下し、エンボスロールの耐久性が悪化し実用上問題を生じる。
【０００５】
また、高目付で嵩高な不織布の熱接着を加熱ロールで行う場合、熱ロールのエンボスロールとフラットロールの隙間が幅方向に不均一となりやすく、得られた不織布の幅方向の厚さを均一にすることが困難であった。幅方向の厚さの均一性を上げるために押圧力を大きくしすぎると、熱接着部が損傷し穴あきが発生する。この現象は外観上ばかりでなく、特に熱可塑性樹脂からなる不織布とフィルムの積層体の熱接着にあってはフィルムのバリア性を損ない好ましくない。
【０００６】
このため、より嵩高な不織布を得るには、交絡処理を加工速度の遅いニードルパンチ加工によらざるを得ないなどの制限があった。また、たとえばスパンボンド不織布とメルトブロー不織布の積層一体化では、嵩高性を維持するため接着剤等で貼り合わせることが必要となりコスト高となるほか、用途によっては安全性の問題が生じ使用できないことがあった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
不織布または少なくとも１層が不織布からなる積層体をエンボスロールで熱圧着して得られ、熱圧着部の穴あき、外観不良等の熱接着による損傷のない嵩高不織布または不織布積層体、並びにその熱接着方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る嵩高不織布または不織布積層体は、ロール直径がエンボス刻印部よりも１００〜１０００μｍの範囲で大きくされてなるフラット部を、エンボス刻印部の両外側に有し、エンボス刻印部の圧着面積率が０．１〜５％の範囲にあり、１つの圧着部の面積が１〜２５ｍｍ²の範囲にあるエンボスロールにより、不織布または少なくとも１層が不織布からなる積層体を熱圧着して得られる、不織布または不織布積層体の不織布層の目付が５０ｇ／ｍ²以上で、見かけ密度が０．１ｇ／ｃｍ³以下である嵩高不織布または不織布積層体である。
【０００９】
本発明の好ましい態様では、得られる不織布、または不織布積層体の不織布層が、目付５０ｇ／ｍ²以上、見かけ密度０．１ｇ／ｃｍ³以下である。
【００１０】
本発明の嵩高不織布または不織布積層体は、前記エンボス刻印部の彫刻深さが２〜１５ｍｍの範囲にあるエンボスロールにより、熱圧着して得られることが好ましい。
【００１１】
また本発明の嵩高不織布または不織布積層体は、前記フラット部の幅が３０ｍｍ以上であるエンボスロールにより、熱圧着して得られることが好ましい。
【００１２】
本発明によれば、エンボス刻印部の彫刻深さが２〜１５ｍｍ、圧着面積率が０．１〜５％、１つの圧着部の面積が１〜２５ｍｍ²であり、ロール直径がエンボス刻印部よりも７０〜１０００μｍの範囲で大きくされてなるフラット部を、エンボス刻印部の両外側に有するエンボスロールにより、熱圧着することを特徴とする嵩高不織布または不織布積層体の熱接着方法が提供される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明に係る嵩高不織布または不織布積層体（以下「不織布シート」と言う。）は、エンボスロールにより嵩高な不織布ウェブ、または少なくとも１層が嵩高な不織布ウェブまたは交絡処理された嵩高な不織布からなる未接着の積層体を熱圧着して得られるものである。
【００１４】
エンボスロールによる熱圧着は、通常一対のエンボスロールとフラットロールにより行われる。すなわち短繊維法、スパンボンド法、メルトブロー法などの各種の製造方法により製造された嵩高な不織布ウェブを、接して回転している加熱されたエンボスロールとフラットロールの間を通過させ、１００〜１５００Ｎ／ｃｍ程度のニップ圧によりロールニップすることにより熱接着する。また、嵩高な不織布ウェブまたは交絡処理された嵩高な不織布と、他の熱可塑性樹脂からなる不織布やフィルムとを重ねて（通常フィルム側がフラットロールに接する）、同様にエンボスロールとフラットロールの間を通過させ、熱圧着して積層体を得る。
【００１５】
本発明において、エンボスロールによる熱圧着に用いられる不織布は、熱可塑性樹脂からなるもので、熱可塑性樹脂としてはポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド等、熱圧着が可能なものであれば特に限定はされない。これらのなかでは、低融点で熱圧着の容易さの点で、ポリオレフィンが好ましく、さらには、ポリプロピレン、ポリエチレンが好ましい。
【００１６】
本発明で用いられる不織布は、単一の樹脂の繊維からなる不織布でも、複数の樹脂からなる芯鞘型やサイドバイサイド型などの複合繊維からなる不織布でも良い。例えば、芯にポリプロピレン樹脂を、鞘にポリエチレン樹脂を用いた芯鞘型の複合繊維からなる不織布は、ポリエチレンフィルムへの熱融着性に優れ好ましい。
【００１７】
本発明で用いられるエンボスロールには、エンボス刻印部と、その両外側にフラット部が形成されており、フラット部のロール直径がエンボス刻印部よりも７０〜１０００μｍ、好ましくは１００〜８００μｍの範囲で大きくされている。本発明では、不織布または不織布積層体はエンボスロールのエンボス刻印部のみを通過して熱圧着され、両外側のフラット部は、エンボスロールにともなって回転するフラットロールに接触している。これにより、エンボス突起部が直接フラットロールに接触しないで、少なくとも７０μｍ離れて回転しているので、嵩高な不織布の圧着の際、圧着部に損傷を与えることが無い。また、両外側のフラット部がフラットロールに接触していることから、圧着される不織布の幅方向の厚さが均一に保たれる。
【００１８】
また、本発明において、エンボスロール刻印部の彫刻深さは、２〜１５ｍｍであることが好ましく、さらには、圧着面積率が０．１〜５％、１つの圧着部の面積が１〜２５ｍｍ²であることが好ましい。これによって、嵩高不織布の非エンボス部の厚さを２ｍｍ以上とすることが出来、不織布の嵩高性が保持される。また、圧着部によって嵩高性が損なわれることが少ない。
【００１９】
本発明のエンボスロールにより熱圧着されて得られる不織布または不織布積層体は、圧着加工後の不織布、または圧着積層後の不織布積層体の少なくとも１つの不織布層が、目付５０ｇ／ｍ²以上の高目付であって、かつ嵩密度が０．１ｇ／ｃｍ³以下の嵩高な不織布または不織布積層体であるときに特に有効となる。
【００２０】
本発明の熱接着方法では、エンボス刻印部の彫刻深さが２〜１５ｍｍ、圧着面積率が０．１〜５％、１つの圧着部の面積が１〜２５ｍｍ²であり、ロール直径がエンボス刻印部よりも７０〜１０００μｍの範囲で大きくされてなるフラット部を、エンボス刻印部の両外側に有するエンボスロールを用いて行う。
【００２１】
エンボスロールのニップ圧、エンボスロール温度は、処理する不織布を構成する樹脂、目付、見かけ密度等に応じて適宜選ばれるが、通常ニップ圧は１００〜１５００Ｎ／ｃｍ、好ましくは１５０〜８００Ｎ／ｃｍであり、エンボスロール温度は、ポリプロピレンからなる不織布の場合、通常１１０〜１６０℃、好ましくは１２０〜１５０℃、ポリエチレンからなる不織布の場合、通常９０〜１３５℃、好ましくは１００〜１２５℃である。
また、圧着速度は、通常１０〜１００ｍ／ｓｅｃ、好ましくは２０〜８０ｍ／ｓｅｃである。
【００２２】
次に、本発明につき、図面を用いてさらに詳細に説明する。
図１は、本発明に係る嵩高不織布または不織布積層体の熱圧着加工に用いられるエンボスロールを示す概略図であり、図２は、従来一般に使用されている熱圧着用エンボスロールの概略図である。
【００２３】
図２に示されるような従来のエンボスロールにおいて、不織布ウェブ、または少なくとも１層が不織布ウェブないしは交絡処理された不織布からなる２層以上の積層体（ロール間の位置を３で示す）は、全幅にわたって彫刻された彫刻（エンボス）ロール１とフラットロール２によりニップされる。不織布３の厚さが大きい場合、特に２ｍｍ以上の場合、通常のエンボスロールの刻印深さが２ｍｍ以下であるために、非エンボス部も加圧されて製品シートの厚さは２ｍｍ以下となり、加工前の嵩高性が損なわれてしまう。
【００２４】
そのため、圧着面積率を小さくして製品を嵩高くしようとすると、エンボスロールの個々のエンボス突起部を小さくするか、エンボス突起部の間隔を大きくする必要があるが、何れの場合も個々のエンボス突起部に対する押圧力が過大になり、エンボスロールの耐久性がなくなり実用的でない。
【００２５】
また、ニップ圧が小さく、エンボスロール両端部の製品シート不通過部Ｘ₁、Ｘ₂が異なる場合には、フラットロールとエンボスロールの隙間が幅方向に不均一となりやすく、その結果、得られた不織布の幅方向の厚さを均一にすることに困難を生じる。均一性を上げるために押圧力を大きくしすぎると、シートの熱接着部が損傷し、穴あきが発生する。
【００２６】
これに対して、図１は、本発明の不織布または不織布積層体を得るために、上記の課題が解決されたエンボスロールを示す概略図である。
このエンボスロールも図２と同様にエンボスロール１とフラットロール２で構成されるが、エンボスロールのエンボス刻印部４の両外側には、フラットなロール面のフラット部５が設けられている。不織布または不織布積層体は、エンボス刻印部のみを通過し熱圧着され、フラット部は、エンボスロールにともなって回転するフラットロールに接触している。
【００２７】
フラット部の幅Ｘ₃は、好ましくは３０ｍｍ以上の範囲で設けられることが望ましい。フラット部の幅Ｘ₃が３０ｍｍ以下の場合は、フラット部での線圧負荷が高すぎるため、耐久性が低下するという難点がある。一方、フラット部の幅Ｘ₃の上限としては、２００ｍｍが好ましい。２００ｍｍよりも大きい場合には、ロール幅がアップしすぎ、ロール価格が高くなりすぎるという問題がある。
【００２８】
また、フラット部のロール直径Ｙ₁はエンボス部のロール直径Ｙ₂よりも、７０〜１０００μｍ、好ましくは１００〜８００μｍの範囲で大きくされている。ここで、エンボス部のロール直径とは、ロール中心からエンボス突起先端までの長さの２倍である。フラット部のロール直径Ｙ₁をエンボス部のロール直径Ｙ₂より大きくすることで、両端部のフラット面のみが互いに接触し、エンボスロールの不織布シート不通過部の長さが左右で異なる場合でも、フラットロールとエンボスロールのエンボス刻印部との隙間を幅方向に一定とすることができる。その結果、得られた不織布の幅方向の厚さは均一になる。さらに、押圧力を上げて接着強度を増大させても、製品不織布シートの熱接着部の損傷が防げ、穴あきの発生はなくなる。
【００２９】
また、圧着面積率を小さくして製品不織布シートを嵩高くする場合に、エンボスロールの個々のエンボス突起部を小さくしたり、エンボス突起部の間隔を大きくしたりしても、エンボスロールのエンボス突起部はフラットロールに接触しないので、ロールの傷の発生や損傷がなくロール耐久性が向上する。
【００３０】
フラット部のロール直径Ｙ₁とエンボス部のロール直径Ｙ₂との差が７０μｍ以下では、熱接着部の損傷により、穴あきが発生する傾向があり好ましくない。一方、１０００μｍ以上では十分な押圧力が得られないため、接着が不十分となり易くなる傾向を示して好ましくない。
【００３１】
エンボス刻印部の彫刻深さは、２〜１５ｍｍの範囲が好ましく、より好ましくは３〜１０ｍｍの範囲である。この範囲であれば、エンボス突起部の機械的強度低下による耐久性の低減を防ぎ、製品不織布シートの嵩高性を上げることができる。
【００３２】
さらに、エンボス刻印部は、製品不織布シートの嵩高性を保持するために圧着面積率を０．１〜５％の範囲とすることが好ましく、さらには０．２〜３％とするのが好ましい。また、１つの圧着部の面積は１〜２５ｍｍ²とすることが好ましい。この範囲であれば、製品不織布シートの接着強度を使用可能なレベルに維持したまま嵩高性を向上させることができる。
【００３３】
本発明のエンボスロールは、従来の彫刻によって製作することもできるが、加工に長時間を要し、高価格となる。そこで、予めエンボス突起部となる多数の円錐台状ないしは角錘台状のピンを製作しておき、ロールの外表面を形成する中空円筒にピンの形状にそって開けた多数の穴に、それらのピンを内側から埋め込んだあと、中空円筒に加熱媒体等の加熱機構を有する芯ロールをはめ込んで一体化して製作することが望ましい。
【００３４】
図３は、本発明の不織布シートの圧着加工に好ましいエンボスロールの構造を示す概略図であり、円錐台状ないしは角錘台状のピン７を、中空円筒６の周方向および軸方向に多数内側から埋め込まれている。ピン７は先端部９の径または辺の長さが底部１０よりも小さくなっており、すなわちフラットロールに向き合う先端部が細くなっており、これによって製品シートの熱接着部周辺に傷が発生するのを防止するとともに、中空円筒６との接合部の強度を高める働きがある。多数のピン７を埋め込んだ中空円筒６はさらに熱媒体や加熱制御機構をもつ芯ロール８に焼きバメ等の手段ではめこまれ、一体化されている。
【００３５】
【発明の効果】
本発明の嵩高不織布または不織布積層体は、嵩高性で圧着部の接着強度に優れ、熱圧着部の穴あき、外観不良等の熱接着による損傷がなく、幅方向の厚さも均一となるので、油吸着材、ワイパー材、クッション材、吸音材、遮音材、保温材、包装材等の用途に好適である。
また、本発明の熱圧着方法によれば、嵩高で、幅方向の厚さが均一で、熱圧着による穴あきや損傷のない嵩高不織布または不織布積層体が提供される。
【００３６】
【実施例】
以下、実施例に基づきさらに詳細に説明するが、本発明が以下の実施態様のみに限定されるものでないことはいうまでもない。
【００３７】
実施例、比較例において採用した評価方法、測定方法を次に示す。
評価方法
１．接着強さ
得られた不織布シートの接着強さを、以下の様なランクに分けて評価した。
○：十分に接着していて容易に剥離しない。
△：接着しているがはがすと剥離する、または接着していない部分がある。
×：接着不十分で容易に剥離する。
２．穴あきの有無
不織布シートの穴あきの有無を目視によってチェックし、以下の様なランクに分けて評価した。
○：穴あきが全くない。
△：穴あきはないが傷が認められる。
×：一見して穴あきが認められる。
【００３８】
３．エンボスロール突起部の傷
各実施例において、ロールの線圧３００Ｎ／ｃｍにて６０分間圧着運転後、０エンボスロール突起部の傷の発生状況を目視によってチェックし、以下の様なランクに分けて評価した。
○：傷が全くない。
△：わずかに傷が認められる。
×：一見して傷が認められる。
【００３９】
測定方法
１．目付量
ＪＩＳＬ１０９６の６．４規定の方法によった。試料から２０ｃｍ×２０ｃｍの試験片３枚を採取して質量を測り、その平均値を１ｍ²当たりの質量（ｇ／ｍ²）で表した。
２．見かけ密度（不織布の厚さ）
厚さは、ＪＩＳＬ１０９６の６．５規定の方法により試料の異なる５ヶ所について初荷重０．７ｋＰａ下、１０秒後の厚さを測り、その平均値で表した。
見かけ密度は、目付量と厚さから単位体積当たりの質量（ｇ／ｃｍ³）として求めた。見かけ密度(g/cm³)＝目付量(g/m²)／｛厚さ(mm)×１０００｝。
【００４０】
（実施例１〜３、比較例１〜６）
メルトフローレート（ＡＳＴＭＤ１２３８に準拠して荷重２．１６ｋｇ、２３０℃で測定）が１０００ｇ／１０分のポリプロピレンを２８０℃で溶融し、直径０．３ｍｍの紡糸口金より高温エアとともに吐出し、背面からエアを吸引した捕集ネットコンベア上に捕集して、平均繊維径３μｍ、目付量２００ｇ／ｍ²、ウェブ幅５０ｃｍのメルトブロー不織布ウェブを得た。ウェブの厚さは４．１ｍｍ（見かけ密度０．０４９ｇ／ｃｍ³）であった。
【００４１】
次に、上記で得られた不織布ウェブを、１４０℃に加熱したフラットロールと、エンボス刻印部の圧着面積率が０．４４％で、突起高さが８ｍｍのエンボス突起部を４０ｍｍ間隔で円周方向および軸方向に形成したエンボスロールの間に通して熱圧着し不織布シートとした。エンボスロールのフラットロールとの接圧有効長さ（フラット部の幅とエンボス刻印部の幅の和）は１４００ｍｍとした。不織布ウェブは、エンボス刻印部の片方の端から１００ｍｍの間隔（不織布不通過部の幅、従って他方の不織布不通過部の幅は４００ｍｍ以上となる。）をおいて通過させ一方の側に偏らせた。エンボスロール両側のフラット部の幅は、０ｍｍ、３０ｍｍ、１００ｍｍ、２００ｍｍの４種類とし、またフラット部のロール直径をエンボス刻印部のロール直径よりも＋−０μｍ、＋４０μｍ、＋６０μｍ、＋１００μｍ、＋５００μｍ、＋１０００μｍ、＋１５００μｍ程大きくなるように変更しながら行った。それぞれ得られた不織布シートの見かけ密度、穴あきの有無、熱圧着部の接着強さおよびエンボスロール突起部の傷の発生状況について評価した結果を表１に示した。
【００４２】
（実施例４）
実施例１のメルトブロー不織布ウェブに代えて、実施例１のメルトブロー不織布ウェブを上下から目付量１３ｇ／ｍ²のポリプロピレン製スパンボンド不織布（三井化学(株)製シンテックス^TMＰＫ−１０２）の２層で挟み込んで積層した積層不織布を使用し、フラット部の幅を１００ｍｍ、エンボスロール両側のフラット部のロール直径とエンボス刻印部のロール直径の差を＋２００μｍとした以外は、実施例１と同様に実施した。結果を表１に併せて示した。
【００４３】
（実施例５）
実施例４における目付量１３ｇ／ｍ²のポリプロピレン製スパンボンド不織布（三井化学(株)製シンテックス^TMＰＫ−１０２）の２層のうち１層を、２５μｍの厚さのポリプロピレン製キャストフィルムに代え、実施例１のメルトブローウェブを上下から該スパンボンド不織布と該キャストフィルムで積層した積層シートを使用した以外は、実施例４と同様に実施した。その結果を表１に示した。
【００４４】
（比較例７）
実施例４においてエンボスロールの突起部の高さを１．５ｍｍとした以外は実施例４と同様に実施した。その結果を表１に示した。
【００４５】
表１に示した様に、本発明に係る実施例１〜３および実施例４、５により得られる不織布シートは、比較例１〜７によって得られるものに比べ、見かけ密度（嵩高性）、接着強さ、シートの損傷状態において、何れも満足できるものであった。
【００４６】
【表１】

１：（フラット部のロール直径）−（エンボス刻印部のロール直径）
２：メルトブローン層の見かけ密度
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明係る嵩高不織布または不織布積層体の熱圧着に用いるエンボスロールとフラットロールの概略図である。
【図２】一般に使用されている熱圧着用エンボスロールとフラットロールの概略図である。
【図３】（ａ）は本発明の嵩高不織布または不織布積層体の熱圧着に用いるエンボスロールの構造を示す概略図である。（ｂ）はそのＡ-Ａ線断面図である。
【符号の説明】
１エンボスロール
２フラットロール
３不織布ウェブ
４エンボスロールエンボス刻印部
５エンボスロールフラット部
６中空円筒
７エンボス突起部（ピン）
８芯ロール
９エンボス突起部の先端部
１０エンボス突起部の底部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a bulky nonwoven fabric or nonwoven fabric laminate obtained by thermocompression bonding a nonwoven fabric or a laminate comprising at least one layer of nonwoven fabric with an embossing roll. More specifically, the present invention relates to a bulky nonwoven fabric or nonwoven fabric laminate that is obtained by thermocompression bonding with a specific embossing roll and that is not damaged by thermal bonding such as perforation of a thermocompression bonding portion or poor appearance, and a thermal bonding method thereof.
[0002]
[Prior art]
The non-woven fabric manufacturing method includes a short fiber method in which short fibers having different melting points are mixed, and a short fiber laminated web opened by a card machine is entangled, and a continuous collection filament is moved by air soccer, etc. Various methods such as the spunbond method that entangles the web collected on the conveyor, and the melt blow method that entangles the thermoplastic polymer discharged from the die hole by the high-speed air flow that is jetted together and collected on the moving net In any case, the entanglement treatment is generally performed by thermocompression bonding with a pair of heating rolls (an embossing roll and a flat roll). Thermocompression bonding with a heating roll is also used as a method for efficiently thermally bonding a laminate of a nonwoven fabric web or entangled nonwoven fabric and another nonwoven fabric or film.
[0003]
In recent years, the demand for non-woven fabrics has been increasing, and the uses thereof are diverse, such as industrial materials, agricultural materials, civil engineering materials, and medical materials. Therefore, the properties such as basis weight, apparent density, and texture required for the products are various, and the thermal bonding technology for determining these product properties is regarded as one of the important technologies in manufacturing the nonwoven fabric.
[0004]
In particular, when heat bonding of a bulky nonwoven fabric with a high product weight is performed with a heating roll, the thickness of the non-embossed portion of the nonwoven fabric is less than 2 mm when using a conventional embossed stamp with an engraved pattern. There was a problem that the thickness could not be 2 mm or more, and the bulkiness was lost. Therefore, in order to increase the bulkiness, when the pressure-bonding area ratio of the embossing roll is made smaller than the conventional value of 5 to 30%, the strength of the embossing protrusion is lowered, and the durability of the embossing roll is deteriorated, causing a practical problem. .
[0005]
In addition, when heat bonding of a bulky nonwoven fabric with high weight is performed with a heating roll, the gap between the embossing roll and the flat roll of the heating roll is likely to be non-uniform in the width direction, and the thickness of the obtained nonwoven fabric is made uniform in the width direction. It was difficult to do. If the pressing force is excessively increased in order to increase the thickness uniformity in the width direction, the heat-bonded portion is damaged and perforation occurs. This phenomenon is undesirable not only in appearance but also in the thermal bonding of a laminate of a nonwoven fabric made of a thermoplastic resin and a film, which impairs the barrier properties of the film.
[0006]
For this reason, in order to obtain a bulkier nonwoven fabric, there has been a limitation that the entanglement process must be performed by needle punch processing with a low processing speed. In addition, for example, in the case of laminated integration of a spunbond nonwoven fabric and a melt blown nonwoven fabric, it is necessary to bond with an adhesive or the like in order to maintain bulkiness. there were.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
A bulky nonwoven fabric or nonwoven fabric laminate obtained by thermocompression bonding with a nonwoven fabric or a laminate comprising at least one nonwoven fabric with an embossing roll, and without damage due to thermal bonding such as perforation of the thermocompression bonding portion and poor appearance, and thermal adhesion thereof It aims to provide a method.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The bulky nonwoven fabric or nonwoven fabric laminate according to the present invention has flat portions whose roll diameter is larger in the range of 100 to 1000 μm than the embossed stamped portion on both outer sides of the embossed stamped portion, and the crimping area of the embossed stamped portion. It is obtained by thermocompression bonding a nonwoven fabric or a laminate comprising at least one layer of nonwoven fabric with an embossing roll having a rate of 0.1 to 5% and an area of one crimping portion in the range of 1 to 25 mm ^2. A bulky nonwoven fabric or nonwoven fabric laminate in which the nonwoven fabric or nonwoven fabric laminate has a basis weight of 50 g / m ² or more and an apparent density of 0.1 g / cm ³ or less.
[0009]
Preferred state like the present invention is obtained non-woven or non-woven layer of the nonwoven fabric laminate, the basis weight 50 g / m ² or more, an apparent density of 0.1 g / cm ³ Ru der below.
[0010]
The bulky nonwoven fabric or nonwoven fabric laminate of the present invention is preferably obtained by thermocompression bonding with an embossing roll having an engraved depth of 2 to 15 mm in the embossed stamped portion.
[0011]
Moreover, it is preferable that the bulky nonwoven fabric or nonwoven fabric laminated body of this invention is obtained by thermocompression-bonding with the embossing roll whose width | variety of the said flat part is 30 mm or more.
[0012]
According to the present invention, engraving depth of the embossed marking portion is 2 to 15 mm, crimp area ratio is 0.1% to 5%, the area of one of the crimping portion is a 1 to 25 mm ^2, the roll diameter from the embossed marking portion In addition, there is provided a method for thermally bonding a bulky nonwoven fabric or a nonwoven fabric laminate, characterized by thermocompression bonding with embossing rolls having flat portions enlarged in the range of 70 to 1000 μm on both outer sides of the embossed marking portions.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The bulky nonwoven fabric or nonwoven fabric laminate (hereinafter referred to as “nonwoven fabric sheet”) according to the present invention is an unwoven fabric made of a bulky nonwoven fabric web or at least one layer bulky nonwoven web or a bulky nonwoven fabric entangled with an embossing roll. It is obtained by thermocompression bonding of a laminated laminate.
[0014]
Thermocompression bonding with an embossing roll is usually performed with a pair of embossing rolls and flat rolls. That is, a bulky nonwoven fabric web manufactured by various manufacturing methods such as a short fiber method, a spunbond method, a melt blow method, and the like is passed between a heated embossing roll and a flat roll rotating in contact with each other. Heat bonding is performed by roll nip with a nip pressure of about / cm. In addition, a bulky nonwoven web or a bulky nonwoven fabric that has been entangled with a nonwoven fabric or film made of another thermoplastic resin (usually the film side is in contact with the flat roll), and similarly between the embossing roll and the flat roll. Passing and thermocompression bonding to obtain a laminate.
[0015]
In the present invention, the nonwoven fabric used for thermocompression bonding with an embossing roll is made of a thermoplastic resin, and the thermoplastic resin is not particularly limited as long as it can be thermocompression bonded, such as polyester, polyolefin, polyamide, and the like. Of these, polyolefins are preferable from the viewpoint of low melting point and ease of thermocompression bonding, and polypropylene and polyethylene are more preferable.
[0016]
The nonwoven fabric used in the present invention may be a nonwoven fabric made of a single resin fiber or a nonwoven fabric made of a composite fiber such as a core-sheath type or a side-by-side type made of a plurality of resins. For example, a nonwoven fabric made of a core-sheath type composite fiber using a polypropylene resin for the core and a polyethylene resin for the sheath is preferable because of its excellent heat fusion property to the polyethylene film.
[0017]
The embossed roll used in the present invention has an embossed stamped portion and flat portions on both outer sides thereof, and the roll diameter of the flat portion is in the range of 70 to 1000 μm, preferably 100 to 800 μm, than the embossed stamped portion. It has been enlarged. In this invention, a nonwoven fabric or a nonwoven fabric laminated body passes only the embossing stamping part of an embossing roll, and is thermocompression bonded, and the flat part of both outer sides is contacting the flat roll rotated with an embossing roll. Thereby, since the embossing projection part does not directly contact the flat roll and rotates at least 70 μm apart, the crimping part is not damaged when the bulky nonwoven fabric is crimped. Moreover, since the flat part of both outer sides is contacting the flat roll, the thickness of the width direction of the nonwoven fabric crimped | bonded is maintained uniformly.
[0018]
Moreover, in this invention, it is preferable that the engraving depth of an embossing roll stamping part is 2-15 mm, Furthermore, the crimping | compression-bonding area rate is 0.1-5%, and the area of one crimping | compression-bonding part is 1-25 mm < ² >. It is preferable that Thereby, the thickness of the non-embossed portion of the bulky nonwoven fabric can be 2 mm or more, and the bulkiness of the nonwoven fabric is maintained. Further, the bulkiness is rarely impaired by the crimping portion.
[0019]
The nonwoven fabric or nonwoven fabric laminate obtained by thermocompression bonding with the embossing roll of the present invention has a high basis weight with a basis weight of 50 g / m ² or more. However, this is particularly effective when the bulk density is a bulky nonwoven fabric or nonwoven fabric laminate having a bulk density of 0.1 g / cm ³ or less.
[0020]
In the thermal bonding method of the present invention, engraving depth of the embossed marking portion is 2 to 15 mm, crimp area ratio is 0.1% to 5%, the area of one of the crimping portion is a 1 to 25 mm ^2, the roll diameter embossing stamp The embossing roll which has the flat part enlarged in the range of 70-1000 micrometers rather than a part on the both outer sides of an embossing stamp part is performed.
[0021]
The nip pressure and embossing roll temperature of the embossing roll are appropriately selected according to the resin constituting the nonwoven fabric to be treated, the basis weight, the apparent density, etc., but the normal nip pressure is 100 to 1500 N / cm, preferably 150 to 800 N / cm. In the case of a nonwoven fabric made of polypropylene, the embossing roll temperature is usually 110 to 160 ° C., preferably 120 to 150 ° C., and in the case of a nonwoven fabric made of polyethylene, it is usually 90 to 135 ° C., preferably 100 to 125 ° C.
The crimping speed is usually 10 to 100 m / sec, preferably 20 to 80 m / sec.
[0022]
Next, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic view showing an embossing roll used for thermocompression bonding of a bulky nonwoven fabric or nonwoven fabric laminate according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic view of a conventional thermocompression embossing roll. .
[0023]
In the conventional embossing roll as shown in FIG. 2, a non-woven web or a laminate of two or more layers (the position between the rolls is indicated by 3) consisting of a non-woven web or a non-woven fabric in which at least one layer is entangled is Nipped by an engraved (embossed) roll 1 and a flat roll 2 engraved over the entire area. When the thickness of the non-woven fabric 3 is large, especially when it is 2 mm or more, since the embossing depth of a normal embossing roll is 2 mm or less, the non-embossed portion is also pressed and the thickness of the product sheet becomes 2 mm or less. The previous bulkiness is impaired.
[0024]
Therefore, when trying to make the product bulky by reducing the crimping area ratio, it is necessary to reduce the individual embossing protrusions of the embossing roll or increase the spacing between the embossing protrusions. The pressing force against the protrusion becomes excessive, and the durability of the embossing roll is lost, which is not practical.
[0025]
In addition, when the nip pressure is small and the product sheet non-passing portions X ₁ and X _{2 at} both ends of the embossing roll are different, the gap between the flat roll and the embossing roll tends to be non-uniform in the width direction. Difficulties arise in making the thickness of the nonwoven fabric uniform in the width direction. If the pressing force is increased too much in order to improve the uniformity, the thermal bonding portion of the sheet is damaged and perforation occurs.
[0026]
On the other hand, FIG. 1 is a schematic view showing an embossing roll in which the above-mentioned problems have been solved in order to obtain the nonwoven fabric or nonwoven fabric laminate of the present invention.
This embossing roll is also composed of an embossing roll 1 and a flat roll 2 in the same manner as in FIG. 2, but flat portions 5 of a flat roll surface are provided on both outer sides of the embossing marking portion 4 of the embossing roll. A nonwoven fabric or a nonwoven fabric laminated body passes only an embossing stamp part, is thermocompression-bonded, and the flat part is contacting the flat roll rotated with an embossing roll.
[0027]
The width X _{3 of the} flat part is preferably provided in a range of 30 mm or more. When the width X _{3 of the} flat portion is 30 mm or less, the linear pressure load at the flat portion is too high, and there is a problem that durability is lowered. On the other hand, the upper limit of the width X ₃ of the flat portion is preferably 200 mm. If it is larger than 200 mm, there is a problem that the roll width is too high and the roll price is too high.
[0028]
Moreover, the roll diameter Y ₁ of the flat portion than the roll diameter Y ₂ of the embossed portion, 70～1000Myuemu, which is preferably large in a range of 100 to 800. Here, the roll diameter of the embossed part is twice the length from the roll center to the tip of the embossed protrusion. By making the roll diameter Y ₁ of the flat part larger than the roll diameter Y ₂ of the embossed part, only the flat surfaces of both end parts are in contact with each other, and even when the length of the non-woven sheet non-passing part of the embossed roll is different on the left and right, The gap between the flat roll and the embossed marking portion of the embossing roll can be made constant in the width direction. As a result, the thickness of the obtained nonwoven fabric becomes uniform. Furthermore, even if the pressing force is increased to increase the adhesive strength, damage to the heat-bonded portion of the product nonwoven fabric sheet can be prevented and the occurrence of perforation is eliminated.
[0029]
In addition, when making the nonwoven fabric sheet bulky by reducing the crimp area ratio, the embossing protrusions of the embossing roll can be reduced even if the individual embossing protrusions of the embossing roll are reduced or the spacing between the embossing protrusions is increased. Since the portion does not come into contact with the flat roll, there is no generation or damage of the roll and the roll durability is improved.
[0030]
Difference in 70μm or less of the roll diameter Y ₁ and roll diameter Y ₂ of the embossed portion of the flat portion, the damage to the heat-bonded portions tend perforated occurs undesirably. On the other hand, when the thickness is 1000 μm or more, a sufficient pressing force cannot be obtained, so that the adhesion tends to be insufficient, which is not preferable.
[0031]
The engraving depth of the embossed marking portion is preferably in the range of 2 to 15 mm, more preferably in the range of 3 to 10 mm. If it is this range, the durable reduction by the mechanical strength fall of an embossing projection part can be prevented, and the bulkiness of a product nonwoven fabric sheet can be raised.
[0032]
Further, the embossed stamped portion preferably has a pressure-bonded area ratio in the range of 0.1 to 5%, more preferably 0.2 to 3% in order to maintain the bulkiness of the product nonwoven fabric sheet. Moreover, it is preferable that the area of one crimping | compression-bonding part shall be 1-25 mm < ² >. Within this range, the bulkiness can be improved while maintaining the adhesive strength of the product nonwoven fabric sheet at a usable level.
[0033]
The embossing roll of the present invention can be produced by conventional engraving, but requires a long time for processing and is expensive. Therefore, a large number of truncated cone-shaped or truncated pyramid-shaped pins to be embossed protrusions are manufactured in advance, and these holes are drilled in the hollow cylinder forming the outer surface of the roll along the pin shape. It is desirable to embed the pins from the inside and then integrate the core roll having a heating mechanism such as a heating medium into the hollow cylinder.
[0034]
FIG. 3 is a schematic view showing the structure of an embossing roll that is preferable for the crimping process of the nonwoven fabric sheet of the present invention, in which a large number of frustoconical or truncated pyramid-shaped pins 7 are arranged in the circumferential direction and the axial direction of the hollow cylinder 6. Embedded from. The pin 7 has a tip 9 having a diameter or side length smaller than that of the bottom 10, that is, the tip facing the flat roll is narrow, and this causes a flaw around the heat-bonded portion of the product sheet. In addition, the strength of the joint portion with the hollow cylinder 6 is increased. The hollow cylinder 6 in which a large number of pins 7 are embedded is further embedded in and integrated with a core roll 8 having a heating medium and a heating control mechanism by means such as shrinking.
[0035]
【The invention's effect】
The bulky nonwoven fabric or nonwoven fabric laminate of the present invention is bulky and excellent in the adhesive strength of the crimping part, and is not damaged by thermal bonding such as perforation of the thermocompression bonding part, poor appearance, and the thickness in the width direction is uniform, It is suitable for applications such as oil adsorbing materials, wiper materials, cushion materials, sound absorbing materials, sound insulating materials, heat insulating materials, and packaging materials.
Moreover, according to the thermocompression bonding method of the present invention, a bulky nonwoven fabric or a nonwoven fabric laminate that is bulky and has a uniform thickness in the width direction and is free of holes or damage due to thermocompression bonding is provided.
[0036]
【Example】
Hereinafter, although it demonstrates in detail based on an Example, it cannot be overemphasized that this invention is not limited only to the following embodiments.
[0037]
The evaluation methods and measurement methods employed in the examples and comparative examples are shown below.
Evaluation method 1. Adhesive strength The adhesive strength of the obtained nonwoven sheet was evaluated by dividing it into the following ranks.
○: Adhesive enough and does not peel easily.
Δ: There is a part that is adhered but peeled off when peeled off or not adhered.
×: Adhesion is insufficient and easily peels off.
2. Presence / absence of perforations The presence / absence of perforations in the non-woven sheet was visually checked and evaluated according to the following ranks.
○: There is no hole.
Δ: There are no holes, but scratches are observed.
X: Perforation is recognized at first glance.
[0038]
3. Scratches on embossing roll protrusions In each example, after the crimping operation for 60 minutes at a roll linear pressure of 300 N / cm, the occurrence of scratches on the 0 embossing roll protrusions was visually checked and divided into the following ranks: evaluated.
○: There is no scratch.
Δ: Slight scratches are observed.
X: Scratches are recognized at first glance.
[0039]
Measuring method 1. Weight per unit area According to the method defined in 6.4 of JIS L1096. Three test pieces of 20 cm × 20 cm were collected from the sample and weighed, and the average value was expressed as the weight per 1 m ² (g / m ² ).
2. Apparent density (thickness of nonwoven fabric)
The thickness was measured by measuring the thickness after 10 seconds under an initial load of 0.7 kPa at five different locations of the sample according to the method specified in 6.5 of JIS L1096, and expressed as an average value.
The apparent density was determined as mass (g / cm ³ ) per unit volume from the basis weight and thickness. Apparent density (g / cm ³ ) = weight per unit area (g / m ² ) / {thickness (mm) × 1000}.
[0040]
( Examples 1-3 , Comparative Examples 1-6)
Melt polypropylene at a melt flow rate (measured in accordance with ASTM D1238 at a load of 2.16 kg at 230 ° C.) of 1000 g / 10 min at 280 ° C. and discharged from a spinneret with a diameter of 0.3 mm together with hot air and from the back It collected on the collection net conveyor which attracted | sucked air, and obtained the melt blown nonwoven fabric web with an average fiber diameter of 3 micrometers, a fabric weight of 200 g / m < ² >, and web width of 50 cm. The thickness of the web was 4.1 mm (apparent density 0.049 g / cm ³ ).
[0041]
Next, the embossed protrusions having a flat roll heated to 140 ° C. and an embossed stamped portion with a pressure bonding area ratio of 0.44% and a protrusion height of 8 mm are circumferentially spaced at intervals of 40 mm. A nonwoven fabric sheet was formed by thermocompression bonding between embossing rolls formed in the direction and the axial direction. The effective contact pressure length of the embossing roll with the flat roll (the sum of the width of the flat portion and the width of the embossed marking portion) was 1400 mm. The non-woven web is allowed to pass at an interval of 100 mm from one end of the embossed stamped portion (the width of the non-passing portion of the non-woven fabric, and hence the width of the other non-passing portion of the non-woven fabric is 400 mm or more). It was. The width of the flat part on both sides of the embossing roll is 4 types, 0 mm, 30 mm, 100 mm, and 200 mm. , While changing so as to be larger by about +1500 μm. Table 1 shows the results of evaluation of the apparent density, presence / absence of perforations, adhesive strength of the thermocompression bonding portion, and occurrence of scratches on the embossing roll protrusions of the obtained nonwoven fabric sheets.
[0042]
( Example 4 )
Instead of the melt blown nonwoven web of Example 1, the melt blown nonwoven web of Example 1 is formed from two layers of a spunbond nonwoven fabric made of polypropylene (Shintex ^TM PK-102, manufactured by Mitsui Chemicals) having a basis weight of 13 g / m ² from above and below. The same as in Example 1 except that the laminated nonwoven fabric was sandwiched between layers and the width of the flat part was 100 mm, and the difference between the roll diameter of the flat part on both sides of the embossing roll and the roll diameter of the embossed marking part was +200 μm. did. The results are also shown in Table 1.
[0043]
( Example 5 )
Of the two layers of polypropylene spunbond nonwoven fabric (Mitsui Chemicals, Inc., Syntex ^TM PK-102) with a basis weight of 13 g / m ² in Example 4, one layer was replaced with a polypropylene cast film having a thickness of 25 μm. This was carried out in the same manner as in Example 4 except that a laminated sheet obtained by laminating the meltblown web of Example 1 from above and below with the spunbond nonwoven fabric and the cast film was used. The results are shown in Table 1.
[0044]
(Comparative Example 7)
In Example 4 , it implemented like Example 4 except the height of the protrusion part of the embossing roll having been 1.5 mm. The results are shown in Table 1.
[0045]
As shown in Table 1, the nonwoven fabric sheets obtained by Examples 1 to 3 and Examples 4 and 5 according to the present invention have an apparent density (bulkyness) and adhesion as compared with those obtained by Comparative Examples 1 to 7. Both the strength and the damaged state of the sheet were satisfactory.
[0046]
[Table 1]

1: (Roll diameter of flat part)-(Roll diameter of embossed stamped part)
2: Apparent density of meltblown layer [Brief description of drawings]
FIG. 1 is a schematic view of an embossing roll and a flat roll used for thermocompression bonding of a bulky nonwoven fabric or nonwoven fabric laminate according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic view of a thermocompression embossing roll and a flat roll that are generally used.
FIG. 3 (a) is a schematic view showing the structure of an embossing roll used for thermocompression bonding of the bulky nonwoven fabric or nonwoven fabric laminate of the present invention. (B) is the AA sectional view.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Embossing roll 2 Flat roll 3 Nonwoven fabric web 4 Embossing roll embossing stamping part 5 Embossing roll flat part 6 Hollow cylinder 7 Embossing projection part (pin)
8 Core roll 9 End of embossing protrusion 10 Bottom of embossing protrusion

Claims

There are flat portions whose roll diameter is larger in the range of 100 to 1000 μm than the embossed stamped portion on both outer sides of the embossed stamped portion, and the crimp area ratio of the embossed stamped portion is in the range of 0.1 to 5%. The basis weight of the nonwoven fabric layer of the nonwoven fabric or nonwoven fabric laminate obtained by thermocompression bonding of the nonwoven fabric or a laminate comprising at least one layer of nonwoven fabric with an embossing roll having an area of one crimping portion in the range of 1 to 25 mm ² A bulky nonwoven fabric or nonwoven fabric laminate having an apparent density of 50 g / m ² or more and an apparent density of 0.1 g / cm ³ or less.

The embossing by an embossing roll with engraving depth of the marking portion is in the range of 2 to 15 mm, thermocompression bonding and characterized in that it is obtained by claim 1 in serial mounting bulky nonwoven or nonwoven laminate.

The bulky nonwoven fabric or nonwoven fabric laminate according to claim 1 or 2 , wherein the bulk portion is obtained by thermocompression bonding with an embossing roll having a width of 30 mm or more.

Engraving depth of the embossed marking portion is 2 to 15 mm, crimp area ratio is 0.1% to 5%, a ² area of one crimping portion is 1 to 25 mm, the range of 100 ～1000Myuemu than roll diameter embossed marking portion The nonwoven fabric or nonwoven fabric laminate has a basis weight of 50 g / m ² or more, and an apparent density of 0.1 g / m ^2. A method for thermally bonding a bulky nonwoven fabric or nonwoven fabric laminate having a size of cm ³ or less.

The oil-absorbing material which consists of the bulky nonwoven fabric or nonwoven fabric laminated body in any one of Claims 1-3.

The wiper material which consists of a bulky nonwoven fabric or nonwoven fabric laminated body in any one of Claims 1-3.