JP4867156B2 - ヒートシール用スパンボンド不織布およびそれを用いたフィルター - Google Patents
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Description
本発明で用いられる芯鞘型複合繊維の鞘成分の比率は、20〜70vol%であり、好ましくは30〜60vol%、さらに好ましくは35〜55vol%である。
単位目付あたりの5%伸長時応力が0.6(N/5cm)/(g/m 2 )未満であると、スパンボンド不織布にコシが無くなり、ヒートシール加工する際に加工性が悪化するため好ましくない。また、単位目付あたりの5%伸長時応力が1.6(N/5cm)/(g/m 2 )を超える場合、スパンボンド不織布の風合いが硬く、袋状にし内部に固体、粒体、粉体あるいはゲル体などを入れた際にその内容物の形状に追随せず、使用中に内容物が傷んだり、または袋が破れる恐れがあるため好ましくない。特にヒートシール加工する際、シール部分以外も熱の影響を受けるため、シートは全体的に風合いが硬くなることが多い。このことからも本発明のヒートシール用スパンボンド不織布の単位目付あたりの5%伸長時応力は、0.6〜1.6(N/5cm)/(g/m 2 )の範囲にあることが必要である。
ヒートシール強力が30N/5cm未満であると、ヒートシール加工した後に袋やフィルターとして使用する際に、シール部分が剥がれるなどの恐れがある。また、ヒートシール強力の上限については特に限定するところではないが、袋やフィルターとして使用するに30乃至40N/5cm以上であれば十分であり、例えば、100N/5cm以上である必要はない。ヒートシール強力が30N/5cm以上のヒートシール用スパンボンド不織布は、芯鞘型複合繊維の芯部に用いられるポリエチレンテレフタレート樹脂の融点を230〜280℃の温度範囲とし、かつ鞘成分の樹脂の融点との差を30℃以上とすることにより好適に製造することができる。
本発明のヒートシール用スパンボンド不織布は、溶融したポリマーをノズルから押し出した芯鞘複合繊維を、エジェクターにより高速吸引ガスで吸引延伸した後、移動コンベア上に延伸された繊維を捕集してウェブとし、さらに連続的に熱接着や絡合等を施すことにより一体化してシート状とする、いわゆるスパンボンド法により得ることができる。本発明のヒートシール用スパンボンド不織布は、具体的には、実施例に示したように、芯鞘型複合繊維を吐出させシート状とすることにより得ることができる。
パーキンエルマ社製示差走査型熱量計DSC−2型を用い、昇温速度20℃/分の条件で測定し、得られた融解吸熱曲線において極値を与える温度を小数点以下第1位まで読み取り、小数点以下第1位を四捨五入した値を融点とした。
不織布からランダムに小片サンプル10個を採取し、走査型電子顕微鏡で500〜3000倍の写真を撮影し、各サンプルから10本ずつ、計100本の繊維直径を測定し、平均値から繊維径を算出、これをポリマーの密度で補正し、繊度を算出した。算出値の小数点以下第2位を四捨五入した。
JIS L 1906(2000年版)の5.2に基づいて、縦方向30cm×横方向30cmの試料を3点採取し、各試料の重量をそれぞれ測定し、得られた値の平均値を単位面積当たりに換算し、得られた値の小数点以下第1位を四捨五入したものを不織布の目付<A>とした。
JIS L 1906(2000年版)の5.3.1に基づいて、5cm×30cmのサンプルについて、つかみ間隔20cm、引張速度10cm/minの条件で、縦方向および横方向それぞれ5点の測定を実施し、得られた強伸度曲線から5%伸長時の強力を読み取り、その平均値の少数点以下第2位を四捨五入した値を縦方向と横方向の5%伸長時応力の平均値<B>とした。なお、測定に用いた試料はそれぞれ5cm×30cmのサイズであらかじめ目付を測定し、上記(3)で測定した同じ試料の目付との差が±2%以内であるもののみを5%伸長時応力の測定に用いた。
上記(4)記載の縦方向と横方向の5%伸長時応力の平均値<B>を、上記(3)記載の目付<A>で除した値の小数点以下第3位を四捨五入したものを単位目付あたりの縦方向と横方向の5%伸長時応力の平均値<B/A>とした。
JIS L 1906(2000年版)の5.9.1に基づいて、縦方向25cm×横方向25cmの試料を3点採取、それぞれの試料について縦、横それぞれ3箇所に正確に20cmの長さを表す印を付けた後、180±2℃の恒温乾燥機内に縦方向に鉛直になるように5分間吊り下げた。機内から取り出したサンプルについて、印を付けた縦、横方向それぞれ3箇所の長さを0.1mmまで測定し、次式によって計算し、小数点以下第2位を四捨五入したものを乾熱面積収縮率とした。
乾熱面積収縮率(%)={1−(Lt/LT)(Ly/LY)}×100
ここで、Lt:加熱後の試験片の縦方向の3線の長さの合計(mm)
LT:加熱前の試験片の縦方向の3線の長さの合計(mm)
Ly:加熱後の試験片の横方向の3線の長さの合計(mm)
LY:加熱前の試験片の横方向の3線の長さの合計(mm)
である。
試料から採取したシート縦方向11cm×シート横方向5cmの短冊状の試験片2枚を重ね合わせ、その重ね合わせた短冊状試験片の片側の端部1cm×5cmの部分を富士インパルス社製マイコン制御温度コントロールシーラーOPL−200−10を用い、加熱時間1.6秒、冷却時間2.0秒の条件で接着した。シール圧力は、シール圧力調整ナットを調整し、「袋の厚さが0.1〜0.5mmのとき」に目盛りを合わせた。接着温度は、100〜240℃の範囲とし、下記方法により測定したヒートシール強力が最大値をとる温度をそのサンプルの接着温度とした。ただしシートが溶融しシーラーに付着するなど、接着によりシートに明らかな損傷が確認された場合は除外した。
融点が255℃であるポリエチレンテレフタレート樹脂を芯成分の原料とし、共重合成分としてイソフタル酸を10モル%含有し、融点が211℃であるポリブチレンテレフタレート樹脂を鞘成分の原料とし、芯成分の原料は295℃の温度で、また鞘成分の原料は260℃の温度でそれぞれ溶融した後、口金温度295℃で細孔から芯鞘比(体積比)50/50の芯鞘糸として紡出した後、エジェクターにより紡糸速度4600m/分で紡糸し、移動するネットコンベアー上に捕集し得られたウェブを、凸部の面積が13%で温度190℃のエンボスロールと、温度180℃のフラットロールで、圧力60kg/cmの条件で熱圧着し、単繊維繊度が1.5dtexで、目付が50g/m2の不織布を製造した。ヒートシール強力を測定する際の接着温度は、200℃であった。結果を表1に示す。
融点が255℃であるポリエチレンテレフタレート樹脂を芯成分の原料とし、共重合成分としてイソフタル酸を10モル%含有し、融点が211℃であるポリブチレンテレフタレート樹脂を鞘成分の原料とし、芯成分の原料は295℃の温度で、また鞘成分の原料は260℃の温度でそれぞれ溶融したのち、口金温度295℃で細孔より芯鞘比(体積比)50/50の芯鞘糸として紡出したのち、エジェクターにより紡糸速度4600m/分で紡糸し、移動するネットコンベアー上に捕集し得られたウェブを、凸部の面積が13%で温度190℃のエンボスロールと、温度180℃のフラットロールで、圧力60kg/cmの条件で熱圧着し、単繊維繊度が1.2dtexで、目付が80g/m2の不織布を製造した。ヒートシール強力を測定する際の接着温度は、200℃であった。結果を表1に示す。
融点が255℃であるポリエチレンテレフタレート樹脂を芯成分の原料とし、共重合成分としてイソフタル酸を10モル%含有し、融点が211℃であるポリブチレンテレフタレート樹脂を鞘成分の原料とし、芯成分の原料は295℃の温度で、また鞘成分原料は260℃の温度でそれぞれ溶融したのち、口金温度295℃で細孔より芯鞘比(体積比)50/50の芯鞘糸として紡出したのち、エジェクターにより紡糸速度4600m/分で紡糸し、移動するネットコンベアー上に捕集し得られたウェブを、凸部の面積が13%で温度190℃のエンボスロールと、温度180℃のフラットロールで、圧力60kg/cmの条件で熱圧着し、単繊維繊度が1.5dtexで、目付が170g/m2の不織布を製造した。ヒートシール強力を測定する際の接着温度は、200℃であった。結果を表1に示す。
融点が255℃であるポリエチレンテレフタレート樹脂を芯成分の原料とし、共重合成分としてイソフタル酸を10モル%含有し、融点が211℃であるポリブチレンテレフタレート樹脂を鞘成分の原料とし、芯成分の原料は295℃の温度で、また鞘成分原料は260℃の温度でそれぞれ溶融したのち、口金温度295℃で細孔より芯鞘比(体積比)60/40の芯鞘糸として紡出したのち、エジェクターにより紡糸速度3700m/分で紡糸し、移動するネットコンベアー上に捕集し得られたウェブを、凸部の面積が13%で温度190℃のエンボスロールと、温度180℃のフラットロールで、圧力60kg/cmの条件で熱圧着し、単繊維繊度が2.5dtexで、目付が50g/m2の不織布を製造した。ヒートシール強力を測定する際の接着温度は、200℃であった。結果を表1に示す。
融点が255℃であるポリエチレンテレフタレート樹脂を芯成分の原料とし、共重合成分としてイソフタル酸を15モル%含有し、融点が200℃であるポリトリメチレンテレフタレート樹脂を鞘成分の原料とし、芯成分の原料は295℃の温度で、また鞘成分原料は250℃の温度でそれぞれ溶融したのち、口金温度295℃で細孔より芯鞘比(体積比)40/60の芯鞘糸として紡出したのち、エジェクターにより紡糸速度4600m/分で紡糸し、移動するネットコンベアー上に捕集し得られたウェブを、凸部の面積が13%で温度180℃のエンボスロールと、温度170℃のフラットロールで、圧力60kg/cmの条件で熱圧着し、単繊維繊度が1.5dtexで、目付が30g/m2の不織布を製造した。ヒートシール強力を測定する際の接着温度は、190℃であった。結果を表1に示す。
融点が255℃であるポリエチレンテレフタレート樹脂を芯成分の原料とし、共重合成分を含有しない、融点が226℃であるポリブチレンテレフタレート樹脂を鞘成分の原料とし、芯成分の原料は295℃の温度で、また鞘成分の原料は260℃の温度でそれぞれ溶融したのち、口金温度295℃で細孔より芯鞘比(体積比)60/40の芯鞘糸として紡出したのち、エジェクターにより紡糸速度4100m/分で紡糸し、移動するネットコンベアー上に捕集し得られたウェブを、凸部の面積が13%で温度190℃のエンボスロールと、温度180℃のフラットロールで、圧力60kg/cmの条件で熱圧着し、単繊維繊度が1.8dtexで、目付が50g/m2 の不織布を製造した。ヒートシール強力を測定する際の接着温度は、200℃であった。結果を表1に示す。
融点が264℃であるポリエチレンテレフタレート樹脂を芯成分の原料とし、融点が129℃であるポリエチレン樹脂を鞘成分の原料とし、芯成分の原料は295℃の温度で、また鞘成分原料は180℃の温度でそれぞれ溶融したのち、口金温度285℃で細孔より芯鞘比(体積比)50/50の芯鞘糸として紡出したのち、エジェクターにより紡糸速度3000m/分で紡糸し、移動するネットコンベアー上に捕集し得られたウェブを、凸部の面積が13%で温度110℃のエンボスロールと、温度100℃のフラットロールで、圧力60kg/cmの条件で熱圧着し、単繊維繊度が3.6dtexで、目付が50g/m2 の不織布を製造した。ヒートシール強力を測定する際の温度は、180℃であった。結果を表2に示す。
融点が255℃であるポリエチレンテレフタレート樹脂を芯成分の原料とし、共重合成分としてイソフタル酸を11モル%含有し、融点が232℃であるポリエチレンテレフタレート樹脂を鞘成分の原料とし、芯成分の原料は295℃の温度で、また鞘成分の原料は270℃の温度でそれぞれ溶融したのち、口金温度300℃で細孔より芯鞘比(体積比)80/20の芯鞘糸として紡出したのち、エジェクターにより紡糸速度4400m/分で紡糸し、移動するネットコンベアー上に捕集し得られたウェブを、凸部の面積が13%で温度180℃のエンボスロールと、温度170℃のフラットロールで、圧力60kg/cmの条件で熱圧着し、単繊維繊度が1.9dtexで、目付が45g/m2 の不織布を製造した。ヒートシール強力を測定する際の温度は、210℃であった。結果を表2に示す。
融点が255℃であるポリエチレンテレフタレート樹脂を芯成分の原料とし、共重合成分を含有しない、融点が226℃であるポリブチレンテレフタレート樹脂を鞘成分の原料とし、芯成分の原料は295℃の温度で、また鞘成分の原料は260℃の温度でそれぞれ溶融したのち、口金温度295℃で細孔より芯鞘比(体積比)90/10の芯鞘糸として紡出したのち、エジェクターにより紡糸速度4100m/分で紡糸し、移動するネットコンベアー上に捕集し得られたウェブを、凸部の面積が13%で温度190℃のエンボスロールと、温度180℃のフラットロールで、圧力60kg/cmの条件で熱圧着し、単繊維繊度が1.8dtexで、目付が50g/m2 の不織布を製造した。ヒートシール強力を測定する際の温度は、200℃であった。結果を表2に示す。
Claims (5)
- 芯成分がポリエチレンテレフタレート樹脂を原料とし、鞘成分がポリブチレンテレフタレート樹脂の共重合体またはポリトリメチレンテレフタレート樹脂の共重合体からなる樹脂を原料とする芯鞘型複合繊維からなる不織布であって、該鞘成分の樹脂が3〜50モル%の範囲で共重合成分を含み、該鞘成分の樹脂の融点が190〜220℃の範囲にあり、該芯鞘型複合繊維の単繊維繊度が0.5〜4.0dtexの範囲であり、該芯鞘型複合繊維の鞘成分の比率が40〜70vol%の範囲にあり、かつ該不織布の単位目付あたりの5%伸長時応力が0.6〜1.6(N/5cm)/(g/m2)の範囲にあり、該不織布の180℃の温度における乾熱面積収縮率が0〜5.0%の範囲にあることを特徴とするヒートシール用スパンボンド不織布。
- 不織布の目付が20〜200g/m2の範囲にあることを特徴とする請求項1記載のヒートシール用スパンボンド不織布。
- ヒートシール強力が30N/5cm以上であることを特徴とする請求項1または2記載のヒートシール用スパンボンド不織布。
- 請求項1〜3のいずれかに記載のヒートシール用スパンボンド不織布からなる袋状物。
- 請求項1〜3のいずれかに記載のヒートシール用スパンボンド不織布からなるフィルター。
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