JP4015739B2

JP4015739B2 - 防水性不織布

Info

Publication number: JP4015739B2
Application number: JP06423698A
Authority: JP
Inventors: 豊彦佐野; 庸輔高井
Original assignee: Daiwabo Co Ltd; Daiwabo Holdings Co Ltd
Current assignee: Daiwabo Co Ltd; Daiwabo Holdings Co Ltd
Priority date: 1998-02-26
Filing date: 1998-02-26
Publication date: 2007-11-28
Anticipated expiration: 2018-02-26
Also published as: JPH11247058A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、不織布の片面が、分割して極細繊維化したポリオレフィン系繊維を含む防水性不織布であって、その用途はゲル塗布剤用の薬用貼付材基布、防水布、雨具、包装材、家庭用吸湿剤の透湿膜およびバグフィルターの濾過資材などに有用である。
【０００２】
【従来の技術】
従来ポリオレフィン繊維の撥水性に注目し、その極細繊維で不織布を構成し生理用品、医療用品に使用する例が知られている。例えば特開平３−１９９４２５号公報にはポリメチルペンテンとポリプロピレンの分割型複合繊維を高圧水流処理した不織布が記載されている。また特開平４−２８９２２２号公報および特開平６−７０９５４号公報にはポリオルガノシロキサンを混合したポリエチレンとポリプロピレンの分割型複合繊維を高圧水流処理した不織布の例が記載されている。これら不織布は通気性、通水性であり、用途も防水の効果は必要としているものではなかった。
【０００３】
一般に防水性梱包材はヘッシャンクロスにポリエチレンフィルムをラミネートしたものが使用されている。また簡易防水具、雨具は塩化ビニール製のフィルムが使われておりいずれも透湿性のないものである。そのほか家庭用室内吸湿器の透湿膜、貼付材の表面層には微多孔質のポリオレフィンフィルムが使われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような透湿性のないフィルム材料は包装材の場合外気温が下がると内部は結露し内容物が濡れてしまう欠点がある。また防水具にしても使用者はむれて特に夏場は使用感が悪い。また微多孔質のフィルムは通気抵抗が大きく吸湿剤に使われる場合は吸湿速度が遅く、貼付材の表面層につかわれると患部がむれて使用感がわるい欠点があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ポリエチレンを第１成分とし、ポリプロピレン、またはポリ４−メチルペンテンのホモポリマーまたはこれらの共重合体を第２成分とし、繊維断面において少なくとも前記２成分のうちの少なくとも１成分が２個以上に分割されており、各成分は各々が繊維断面の構成単位となっており、各構成単位は互いに異なる成分の構成単位と隣接し、かつ実質的に大部分の各構成単位はその一部を繊維表面に露出しているポリオレフィン樹脂のみで成る分割性複合繊維を９０重量％以上含み、かつ、該分割性複合繊維が分割されて生じた０．５デニール以下の極細繊維で３０重量％以上占められてなる目付け２０〜１００ｇ／ｍ² の極細繊維層の片面にポリオレフィンスパンボンド不織布が接合された不織布であり、前記不織布表面に露出しているポリエチレン成分の一部が熱圧迫されて微細なフィルム状になって不織布表面を平滑化しており、前記極細繊維層の厚さが１．５ｍｍ以下である防水性不織布である。
【０００６】
また本発明の好ましい態様の一つは、第１成分のポリエチレンはポリメチル水素シロキサンのアルケン（Ｃ１０〜Ｃ５０）および／またはプロピレン付加物を１０重量％以下含むことを特徴とする上記の防水性不織布である。
【０００７】
さらにまた別の本発明の好ましい態様は、極細繊維層の目付けが４０〜１００ｇ／ｍ² であり、スパンボンド不織布の目付けが１０〜４０ｇ／ｍ² である上記の防水性不織布である。
【０００８】
【発明の実施の態様】
本発明に用いるポリオレフィン系分割性複合繊維は、図１、図２に示すような繊維断面形状をもち、第１成分のポリエチレンと第２成分のポリプロピレン、またはポリ４−メチルペンテンのホモポリマーまたはこれらの共重合体とが交互に配列しており、両成分ともその一部が繊維の周面に表れているものである。ポリオレフィン系繊維は他のポリマーの繊維より撥水性にすぐれており、この繊維で構成した布帛は格別の防水加工をしなくても構成繊維の密な絡み合いだけで２０ｃｍ程度の耐水圧を示すものを得ることができる。
さらに上記第１成分のポリエチレンにオルガノポリシロキサンを少量混合すると複合繊維の分割性が向上しさらに繊維の撥水性もよくなるのである。本発明では、ポリメチル水素シロキサンのアルケン（炭素数１０〜５０）やポリメチル水素シロキサンのプロピレン付加物を添加する。混合量はポリエチレンに対して０．１％重量以上であれば効果が表れるがより効果的には１重量％以上である。しかし１０重量％をこえても効果は向上せず、製造工程上も支障がありまた製造コストの面からも無駄である。好ましい混合量は１〜５重量％より好ましくは２．５〜３．５重量％である。
【０００９】
上記複合繊維はこれを各成分毎に分割して繊度の細い繊維とし、通常手段（カード機をとおす等）により所定目付のウェブをつくり、高圧水流処理により繊維を交絡させて軽度の耐水圧（２０ｃｍ以上）の防水性をもつ不織布とすることができる。
【００１０】
上記ウェブを構成する繊維は上記ポリオレフィン系分割性複合繊維が９０重量％以上、好ましくは９５重量％以上必要である。このとき高圧水流処理により分割性複合繊維の３０重量％以上、好ましくは５０重量％以上が分割し０．５デニール以下の細繊度のポリオレフィン系繊維になっていることが所定の耐水圧を得る上で必要である。分割された細繊度のポリオレフィン系繊維は繊度が０．５デニールを超えると、またその量が少ないと繊維間隙が大きくなる部分が発生しやすくなり、その部分から漏水し耐水圧が低下する。
【００１１】
同時に高圧水流処理により、ウェブの片面に積層したスパンボンド不織布との間は構成繊維が相互に交絡して一体化する。
【００１２】
高圧水流処理は極細繊維層のウェブ側から開始することが好ましい。ウェブが低目付のときは低水圧、高水圧の段階をつけて処理するのがよい。またあらかじめ弱いポイントボンド熱ロール加工をしてウェブ全体を仮接着しておくと地合いむらがなく均一な不織布が得られる。またウェブが高目付のときはあらかじめ低度なニードルパンチ加工をして繊維を予備的に交絡し、ウェブの嵩を落とすことが好ましい。
【００１３】
高圧水流処理の条件は８０〜１２０ｋｇ／ｃｍ² で５秒間程度であるが、不織布の極細繊維層の高圧水流処理後の厚さが目付１００ｇ／ｍ² のとき１．５ｍｍ以下好ましくは１．３ｍｍ以下より好ましくは０．９ｍｍ以下になるように処理する必要がある。繊維間隙がよく交絡して緻密な構造をしていることがより高い耐水圧が得られるからである。極細繊維層の厚さは、スパンボンド不織布の厚さが高圧水流処理をしてもほとんど変わらないと見てよいので、あらかじめ測定したスパンボンド不織布の厚さを防水性不織布の厚さから引いた値を極細繊維層の厚さとする。
【００１４】
スパンボンド不織布は防水布として使用時において外力がかかり、防水層である極細繊維層がのびて繊維間隙が拡がり漏水することを防ぐ強度を保たせるための補強材として有効であるが、これも撥水性の素材を使用する必要があり、やはりポリオレフィン系のものを使用する。ポリエチレン、またはその共重合体、ポリプロピレン等の樹脂からなるスパンボンド不織布であって、ごく薄いものである。
【００１５】
スパンボンド不織布は目付１０〜４０ｇ／ｍ² 程度でその厚さは約０．１〜０．３ｍｍが適当である。この程度の目付、厚さのもので包装材、ポンチョのような簡易雨具の使用にたえる強度をもたせることができる。
【００１６】
本発明の好ましい態様は、高圧水流処理後に熱圧迫加工を施して、分割性複合繊維およびこの繊維が分割した極細繊維のうち少なくとも第１成分であるポリエチレンの一部が熱圧迫されて微細フィルム化しており、極細繊維層の目付けが４０〜１００ｇ／ｍ² 、スパンボンド不織布の目付けが２０〜３０ｇ／ｍ² のものである。
【００１７】
熱圧迫加工は一対の熱ロール間を圧力をかけながら不織布を通して行う。ロールの温度は分割性複合繊維の低融点成分であるポリエチレンの溶融温度以上で高融点成分の溶融温度より低温が好ましい。熱圧迫により繊維の集合絡み合いが平面化し、三次元的展開の繊維間隙が二次元的に近付くため耐水圧は著しく向上する。また熱ロールに接触する不織布表面に露出しているポリエチレン繊維の一部は熱延展されて微細なフィルム状になり表面平滑性も付与され、水切れ性も向上する。
なお熱ロール加工すると薄地の場合少しの目付むらでも不織布の地合不良がよく目立つので、目付は少し多めにして４０ｇ／ｍ² 以上が好ましい。
【００１８】
つぎに本発明の実施例、比較例のためポリオレフィン分割型複合繊維とその他のポリオレフィン系繊維をつぎのように準備した。
各繊維の繊維長は５１ｍｍ、分割型複合繊維の繊維断面形状は図１に示す８分割型である。
分割率はローラーカードで目付９５ｇ／ｍ² のウェブを作り、８０ｋｇ／ｃｍ² または１２０ｋｇ／ｃｍ² で５秒間の高圧水流処理をして繊維を分割させた後、もとの分割性複合繊維１００本中の分割した繊維の割合（本数）を数えた。
【００１９】
１．分割型複合繊維

【００２０】
２．その他のポリオレフィン系繊維

【００２１】
【実施例】
上記各繊維を使い、目付４５ｇ／ｍ² と９５ｇ／ｍ² のウェブを作り、２０ｇ／ｍ² のポリプロピレン製無脂スパンボンド不織布と重ねて８０ｋｇ／ｃｍ² の圧力水で４秒間ウェブの側から、次いで４秒間スパンボンド不織布の側から高圧水流処理をしこれを１００℃の熱風乾燥をして本発明の不織布を得た。またその一部の不織布を１３０℃に加熱した２本のスチール／スチールの平滑ロール間をロール速度３０ｍ／分で通して不織布表面のポリエチレン成分の一部を溶融し平滑化した。
【００２２】
【比較例】
上記各繊維を使い、スパンボンド不織布を使用しないもの、分割性複合繊維のウェブ中の混綿量が９０重量％に満たないものについて実施例と同様にして不織布を得た。
【００２３】
上記各実施例、比較例の不織布の耐水圧および強力等を測定した。その結果を表１に示す。引張強力、伸度及び引裂強力の項のＭＤはたて方向、ＣＤはよこ方向を表す。
【００２４】
なお各々の測定は次の方法による。
（厚さ）厚さ測定器、ＴＨＩＣＫＮＥＳＳＧＡＵＧＥモデルＣＡ−６０−Ａ（商品名、株式会社大栄科学精器製作所製）を用い、試料１ｃｍ² あたり２０ｇの荷重をかけた状態で測定した。
（耐水圧）ＪＩＳＬ１０９２Ａ法（低水圧法）（ａ）静水圧法に準て測定した。
（透湿度）ＪＩＳＬ１０９９Ａ−２法（ウォーター法）に準じて測定した。
（平均孔径）ＡＳＴＭＦ３１６−８６（バブルポイント法）に準じ、パームポロメータ（商品名、ポーラスマテリアルズ社製）を用いた。
（引張強力、伸度）ＪＩＳＬ１０９６６．１２法に準じて、試料巾５０ｍｍで測定した。
（引裂強力）ＪＩＳＬ１０９６６．１５．１法に準じて測定した。
【００２５】
【表１】

【００２６】
【発明の効果】
本発明の防水性不織布は包装材、簡易雨具用として十分な耐水圧を持ち、しかも極めて軽量で薄く取り扱いやすい特長がある。これはポリオレフィン系分割性複合繊維を分割し極細繊維として緻密に交絡させているからである。一方比較例に示した極細繊維を含まない不織布や極細繊維の割合が少ない不織布は耐水圧が１０以下で防水材として使用に耐えない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に使用する分割性複合繊維の繊維断面図の１例である。
【図２】本発明に使用する分割性複合繊維の繊維断面図の１例である。
【符号の説明】
１第１成分
２第２成分

Claims

ポリエチレンを第１成分とし、ポリプロピレン、またはポリ４−メチルペンテンのホモポリマーまたはこれらの共重合体が第２成分とし、繊維断面において少なくとも前記２成分のうちの少なくとも１成分が２個以上に分割されており、各成分は各々が繊維断面の構成単位となっており、各構成単位は互いに異なる成分の構成単位と隣接し、かつ実質的に大部分の各構成単位はその一部を繊維表面に露出しているポリオレフィン樹脂のみで成る分割性複合繊維を９０重量％以上含み、かつ、該分割性複合繊維が分割されて生じた０．５デニール以下の極細繊維で３０重量％以上占められてなる目付け２０〜１００ｇ／ｍ² の極細繊維層の片面にポリオレフィンスパンボンド不織布が接合された不織布であり、前記不織布表面に露出しているポリエチレン成分の一部が熱圧迫されて微細なフィルム状になって不織布表面を平滑化しており、前記極細繊維層の厚さが１．５ｍｍ以下である防水性不織布。
第１成分のポリエチレンはポリメチル水素シロキサンのアルケン（Ｃ１０〜Ｃ５０）および／またはプロピレン付加物を１０重量％以下含むことを特徴とする請求項１記載の防水性不織布。
極細繊維層の目付が４０〜１００ｇ／ｍ² であり、スパンボンド不織布の目付が１０〜４０ｇ／ｍ² である請求項１又は２記載の防水性不織布。