JP5665210B2 - 一方向伸縮性積層不織布の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、一方向に伸縮性を持つ積層不織布の製造方法に関し、特に幅方向（横方向ともいう。）に伸縮性を有し長手方向（縦方向又は機械方向ともいう。）には伸縮性を有しない積層不織布の製造方法に関するものである。

従来より、伸縮性を持つ不織布として、伸縮性ネットと繊維ウェブとを積層した積層不織布が知られている。たとえば、特許文献１には、横方向に伸縮性を持ち縦方向には伸縮性を持たない伸縮性ネットと、短繊維ウェブとを積層した後、この積層物に高圧液体流処理を施して、横方向に伸縮性を持つ積層不織布を得る方法が記載されている。ここで使用する伸縮性ネットは、縦方向に伸縮性のないモノフィラメントと、横方向に伸縮性のあるモノフィラメントとを格子状に配列させ、交点で熱融着させたものである（図１）。

かかる伸縮性ネットを用いて積層不織布を得るには、伸縮性ネットを機械方向に搬送しながら、短繊維ウェブとの積層工程及び高圧液体流処理工程を経なければならない。したがって、伸縮性ネットを搬送するために、伸縮性ネットには常に機械方向の外力が負荷されている。

この機械方向の外力が幅方向に均一に負荷されていれば問題はないが、たとえば、中央部に高い外力が負荷され引っ張られると、横方向に配列しているモノフィラメントが伸びて、図２に示したように中央部が歪んだ形態となる。そして、このような形態で、短繊維ウェブが積層され高圧液体流処理が施され積層不織布を得ると、その後に横方向のモノフィラメントが当初の形態に戻ろうとして縮むため、均質な積層不織布が得られないという欠点があった。

特開平１０−１９５７４６号公報（第５〜６頁の実施例）

そこで、本発明は、機械方向に搬送される伸縮性ネットの中央部が引っ張られても、横方向に配列している伸縮性モノフィラメントが伸びにくいようにして、均質な積層不織布を得ることを課題とするものである。

かかる課題を解決するため、本発明は、伸縮性ネットに延伸熱可塑性長繊維が配列されてなる長繊維ウェブを特定の態様で貼合した貼合シートを用いるという手段を採用したものである。すなわち、本発明は、少なくとも幅方向に伸縮性を有する伸縮性ネットと、該幅方向と直交する方向に延伸熱可塑性長繊維が配列されてなる目付３〜１５ｇ／ｍ ² の長繊維ウェブとが貼合されてなる貼合シートの片面又は両面に、短繊維が集積されてなる短繊維ウェブを積層した後、該短繊維ウェブ側から高圧液体流を施して、該短繊維相互間及び該短繊維と該伸縮性ネットを交絡させることを特徴とする一方向伸縮性積層不織布の製造方法に関するものである。

少なくとも幅方向に伸縮性を有する伸縮性ネットとしては、従来公知のものであれば、どのようなものでも用いられる。たとえば、押出成形で製造された包装用伸縮性ネットや、伸縮糸を粗目に製編織した伸縮性ネットが用いられる。特に、本発明においては、図１に示すような、縦方向に伸縮性のない非伸縮性モノフィラメントと、横方向に伸縮性のあるモノフィラメントとを格子状に配列させ、交点で接着したものが用いられる。なお、縦方向に配列させたモノフィラメントのことを、以下、「縦モノフィラメント」といい、横方向に配列させたモノフィラメントのことを、以下、「横モノフィラメント」という。また、本発明においては、縦モノフィラメントも横モノフィラメントの両者共に、伸縮性のものを格子状に配列させ、交点で接着したものも用いられる。格子の目の大きさは、３〜７ｍｍ×３〜７ｍｍ程度であるのが好ましい。格子の目を通して、短繊維を伸縮性ネットに交絡させるため、ある程度の大きさの目が開いている方が好ましい。

交点の接着は、接着剤による接着等の任意の手段で行われる。伸縮性を有するモノフィラメントとしては、スチレン系エラストマー等の熱可塑性弾性樹脂を素材としたものを用いた場合には、この熱可塑性を利用して、交点を熱融着してもよい。モノフィラメントの径は、０．１〜２ｍｍ程度である。モノフィラメントの径が０．１ｍｍ未満であると、モノフィラメントが切断しやすくなる。また、モノフィラメントの径が２ｍｍを超えると、得られる積層不織布が嵩高くなり、表面の凹凸が激しくなる。モノフィラメントの断面形状は、どのような形状でも差し支えないが、円形状よりも矩形状であるのが好ましい。断面が矩形状になっていると、得られる積層不織布が嵩高くなりにくく、表面が平滑となるからである。本発明においては、特に、コンウェッドネット社製の「リバウンドネット」（商品名）を伸縮性ネットとして用いるのが好ましい。

伸縮性ネットの片面又は両面に長繊維ウェブが貼合され、貼合シートが得られる。長繊維ウェブは、延伸熱可塑性長繊維が一方向に配列されてなるものである。そして、長繊維の配列方向が機械方向になるようにして、伸縮性ネットと積層し貼合する。延伸熱可塑性長繊維を用いる理由は、機械方向に外力が負荷されても、伸びにくいからである。すなわち、未延伸熱可塑性長繊維の場合は、機械方向の外力によって容易に長繊維が伸びてしまうため、本発明では用いることができない。延伸熱可塑性長繊維としては、特に延伸ポリエステル長繊維が伸びにくく、好ましいものである。

長繊維ウェブの目付は、３〜１５ｇ／ｍ²であり、特に３〜１０ｇ／ｍ ² であるのが好ましい。目付が１５ｇ／ｍ²を超えると、長繊維の量が多くなって一方向に配列している長繊維相互間の空隙が少なくなり、短繊維が伸縮性ネットに交絡しにくくなる。また、目付３ｇ／ｍ²未満のものは得られにくい。本発明においては、特に、ＪＸ日鉱日石ＡＮＣＩ社製からミライフ（登録商標）Ｔグレードなる名前で市販されている長繊維ウェブを用いるのが好ましい。

長繊維ウェブと伸縮性ネットは、接着剤によって貼合してもよいし、伸縮性ネット又は長繊維ウェブの熱可塑性を利用して融着させてもよい。たとえば、ホットメルト接着剤等を伸縮性ネットに塗布した後、その塗布面に長繊維ウェブを積層し、加熱及び加圧すれば長繊維ウェブと伸縮性ネットを貼合することができる。また、長繊維ウェブと伸縮性ネットを積層した後、伸縮性ネットの縦フィラメント又は横フィラメントを加熱して軟化させた状態で加圧することにより、貼合してもよい。さらに、長繊維ウェブと伸縮性ネットを積層した後、長繊維を加熱して軟化させた状態で加圧して貼合してもよい。

図３は、長繊維ウェブと伸縮性ネットとが貼合された貼合シートの平面図である。長繊維ウェブを構成している延伸熱可塑性長繊維は、縦方向に配列している。そして、伸縮性ネットの各目の中においても、延伸熱可塑性長繊維が縦方向に配列して存在しており、これによって、伸縮性ネットの縦方向に不均一な外力が負荷された場合でも、伸縮性ネットに歪みが生じにくくなっている。また、縦方向に配列した延伸熱可塑性長繊維相互間には、ある程度の間隙が存在している。この間隙の存在によって、短繊維が伸縮性ネットと交絡しやすくなっている。

貼合シートの片面又は両面には、短繊維ウェブが積層される。短繊維ウェブは、木綿繊維やポリエステル短繊維等の短繊維が単独で又は混合されて集積されてなるものである。短繊維は、一般に方向性を持たずに無作為に集積されるが、概ね縦方向に配列させた状態で集積してもよい。短繊維ウェブの目付は任意であるが、４０〜６０ｇ／ｍ²程度であるのが好ましい。短繊維ウェブの目付が４０ｇ／ｍ²未満であると、短繊維量が少なすぎて、伸縮性ネットとの交絡が不十分になる傾向が生じる。短繊維ウェブの目付が６０ｇ／ｍ²を超えると、伸縮性ネットの伸縮性を阻害し、一方向（幅方向）における伸縮性が低下する傾向が生じる。なお、短繊維ウェブの目付は、それが貼合シートの両面に積層されたときは、両面での合計重量である。

短繊維ウェブを貼合シートに積層した後、粗目ネット等に担持させた状態で、短繊維ウェブ側から高圧液体流が施される。したがって、貼合シートの両面に短繊維ウェブを積層した場合には、両面から高圧液体流が施される。この高圧液体流処理によって、短繊維相互間が交絡されると共に、短繊維と貼合シートの伸縮性ネットとが交絡され、短繊維ウェブと貼合シートとが一体化した積層不織布が得られる。高圧液体流としては一般に高圧水流が用いられる。高圧液体流の噴出圧力は任意であるが、一般的に３〜１０ＭＰａの範囲内である。噴出圧力が低いと交絡の程度は弱いが表面が均質な状態となり、噴出圧力が高い方と交絡の程度は強いが表面が不均質な状態となる。したがって、低圧力で交絡させた後に高圧力で交絡させるなどの方法で、高圧液体流処理を複数回施して、交絡の程度を強くしつつ、表面が均質な積層不織布を得ることができる。

高圧液体流処理を施した後、積層不織布を乾燥すれば一方向伸縮性積層不織布を得ることができる。本発明に係る方法で得られた一方向伸縮性積層不織布は、幅方向に良好な伸縮性を有しているので、伸縮性が要求される種々の用途で用いることができる。たとえば、幅方向が長手方向になるように裁断して、包帯、サポーター又はギブスの固定用基布等に用いることができる。また、使い捨ておむつのサイドギャザー、肌着又はスポーツウェアーを構成する素材として用いることもできる。さらに、包装袋や包装容器の素材として用いることもできる。なお、一方向伸縮性積層不織布を身体に適用する用途に使用する場合には、短繊維ウェブを構成する短繊維として、吸汗性や吸液性に優れている木綿繊維を採用するのが好ましい。

本発明に係る一方向伸縮性積層不織布の製造方法は、幅方向に伸縮性を有する伸縮性ネットに、幅方向と直交する方向（縦方向）に延伸熱可塑性長繊維が配列されてなる長繊維ウェブを貼合した貼合シートを用いる点に特徴を有するものである。そして、この貼合シートを搬送しながら、短繊維ウェブを積層し、高圧液体流処理を施すというものである。したがって、貼合シートの搬送中に、縦方向に不均一な外力が負荷された場合でも、長繊維ウェブがこの外力を吸収し、伸縮性ネットに伝播しにくくなっている。したがって、製造工程中において、伸縮性ネットが歪みにくく、均質な積層不織布が得られるという効果を奏する。

以下、実施例に基づいて本発明を説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。

実施例１
縦モノフィラメントが径約０．３ｍｍのポリエステルモノフィラメントで、横モノフィラメントが径約０．８ｍｍのスチレン系エラストマーモノフィラメントよりなり、縦モノフィラメントと横モノフィラメントが格子状に配列してなる伸縮性ネット（コンウェッド社製、商品名「リバウンドネット ８１０３４５−００６」）を準備した。この伸縮性ネットは、縦モノフィラメントの横方向における密度は８本／２５ｍｍであり、横モノフィラメントの縦方向における密度は４本／２５ｍｍであり、交点はスチレン系エラストマーモノフィラメントの熱可塑性を利用して熱融着されてなるものである。したがって、伸縮性ネットに形成されている各目の大きさは、概ね縦６ｍｍ×横２ｍｍの大きさになっている。

この伸縮性ネットの片面に、延伸ポリエステル長繊維が縦方向に配列している、目付５ｇ／ｍ²の長繊維ウェブ（ＪＸ日鉱日石ＡＮＣＩ社製、商品名「ミライフ」）を積層した後、１４３℃に加熱された一対の熱カレンダーを通して加熱及び加圧し、スチレン系エラストマーモノフィラメントの熱可塑性を利用して、伸縮性ネットと長繊維ウェブとを貼合し貼合シートを得た。この貼合シートは、手で把持して縦方向に引っ張った場合には殆ど伸びないけれども、横方向に引っ張った場合には２倍以上に伸び、手を離すと元の状態に戻るものであった。

一方、繊度２．２デシテックスで繊維長４４ｍｍのポリエステル系サイドバイサイド型複合短繊維（ユニチカ社製、品番「Ｔ８１」）５０質量％と、平均繊維長２５ｍｍの木綿繊維５０質量％を均一に混合し、ランダムカード機で開繊及び集積してなる、目付２５ｇ／ｍ²の短繊維ウェブを準備した。そして、この短繊維ウェブを貼合シートの両面に積層し、♯２５メッシュの金網製コンベアー上に担持して、高圧水流を付与した。高圧水流は、両面共に、４ＭＰａの噴出圧力で予備処理した後、７ＭＰａの噴出圧力で３回処理した。その後、１２０℃で１分間乾燥して、一方向伸縮性積層不織布を得た。この一方向伸縮性積層不織布は、全体に均質で歪みはなく、縦方向には伸縮性がなく、幅方向に良好な伸縮性を有するものであった。

実施例２
長繊維ウェブの目付を１０ｇ／ｍ²に変更したこと、及び短繊維ウェブをパラレルカード機で開繊及び集積する方法に変更したことの他は、実施例１と同一の方法で一方向伸縮性積層不織布を得た。この一方向伸縮性積層不織布は、実施例１で得られたものと同様の性能を持つものであるが、実施例１のものに比べて幅方向の伸縮性の程度が高かった。

実施例３
実施例１で使用したポリエステル系サイドバイサイド型複合短繊維に代えて、繊度２．２デシテックスで繊維長５１ｍｍのポリエステル系芯鞘型複合短繊維（ユニチカ社製、品番「６０８０」）したこと、及び金網製コンベアーのメッシュを♯１００メッシュに変更したの他は、実施例１と同一の方法で一方向伸縮性積層不織布を得た。この一方向伸縮性積層不織布は、実施例１で得られたものと同様の性能を持つものであるが、実施例１のものに比べて外観がより均質であった。

実施例４
平均繊維長２５ｍｍの木綿繊維１００質量％で短繊維ウェブを得た他は、実施例１と同一の方法で一方向伸縮性積層不織布を得た。この一方向伸縮性積層不織布は、実施例１で得られたものと同様の性能を持つものであるが、実施例１のものに比べて吸液性に優れているものであった。

本発明で用いる伸縮性ネットの一例を示す平面図である。 伸縮性ネットの中央部のみに縦方向に高い外力が負荷されたとき、伸縮性ネットが歪んだ状態を示す平面図である。 本発明で用いる貼合シートの一例を示す平面図である。

Claims (12)

1. 少なくとも幅方向に伸縮性を有する伸縮性ネットと、該幅方向と直交する方向に延伸熱可塑性長繊維が配列されてなる目付３〜１５ｇ／ｍ ² の長繊維ウェブとが貼合されてなる貼合シートの片面又は両面に、短繊維が集積されてなる短繊維ウェブを積層した後、該短繊維ウェブ側から高圧液体流を施して、該短繊維相互間及び該短繊維と該伸縮性ネットを交絡させることを特徴とする一方向伸縮性積層不織布の製造方法。
2. 伸縮性ネットが、伸縮性を有する縦モノフィラメントと伸縮性を有する横モノフィラメントとを格子状に配列させたものである請求項１記載の一方向伸縮性積層不織布の製造方法。
3. 伸縮性ネットが、非伸縮性の縦モノフィラメントと伸縮性を有する横モノフィラメントとを格子状に配列されたものである請求項１記載の一方向伸縮性積層不織布の製造方法。
4. 伸縮性を有する横モノフィラメントが熱可塑性弾性樹脂よりなり、縦モノフィラメントと該横モノフィラメントの交点が該横モノフィラメントの熱可塑性によって融着せしめられている請求項２又は３記載の一方向伸縮性積層不織布の製造方法。
5. 縦モノフィラメント及び横モノフィラメントの径が０．１〜２ｍｍである請求項２乃至４のいずれか一項に記載の一方向伸縮性積層不織布の製造方法。
6. 延伸熱可塑性長繊維が、延伸ポリエステル長繊維である請求項１記載の一方向伸縮性積層不織布の製造方法。
7. 長繊維ウェブは厚みの薄いものであって、配列している延伸熱可塑性長繊維相互間が空隙となっている請求項１記載の一方向伸縮性積層不織布の製造方法。
8. 長繊維ウェブの目付が３〜１０ｇ／ｍ ² である請求項７記載の一方向伸縮性積層不織布の製造方法。
9. 貼合シートが、長繊維ウェブを構成している長繊維の熱可塑性によって貼合されてなる請求項１記載の一方向伸縮性積層不織布の製造方法。
10. 貼合シートが、伸縮性を有する横フィラメントの熱可塑性によって貼合されてなる請求項４記載の一方向伸縮性積層不織布の製造方法。
11. 短繊維ウェブが、ポリエステル短繊維とコットンとを混綿したものである請求項１記載の一方向伸縮性積層不織布の製造方法。
12. 短繊維ウェブが、コットンのみからなるものである請求項１記載の一方向伸縮性積層不織布の製造方法。