JPH01298259A - 熱可塑性ポリウレタン弾性不織布の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は熱可塑性ポリウレタン弾性繊維不織布の製造方
法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来からポリウレタン弾性繊維不織布についてはいくつ
かの提案がなされている。例えば特開昭５２−８１１７
７号公報においては、乾式紡糸によって得られたポリウ
レタン弾性繊維からなる不織布について提案がなされて
いる。この場合は、繊維製造方法が乾式紡糸のため繊維
が紡糸中に接触すると強固な繊維間膠着を発生しやすく
、そのため開繊不良となり、又、９度も太いものとなる
ため不織布の風合は粗硬で、外観や触感はポリウレタン
フィルムの様になり、不織布様の繊維質な外観や触感の
乏しいものになってしまう。

これに対して特開昭５９−２２３３４７号公報では、熱
可塑性ポリウレタンを溶融紡糸後高温気体流を噴射して
細化し、得られた繊維を実質的に集束させずにシート状
に積層し、シート中の繊維の接触点を該繊維で自己接合
させたポリウレタン弾性繊維不織布、すなわちメルトブ
ローン法によるポリウレタン弾性繊維不織布が提案され
ている。

この場合、メルトブローンされたポリウレタン弾性線お
ｔが乾式紡糸のように多くの部分で膠着する事がなく、
実質的に集束さｎない細９度の繊維で不織布を形成する
ので、柔軟性、伸縮性、通気性共に優れたものになると
いう事である０〔本発明が解決しようとする問題点〕 しか（７ながら、このようにして得られたボリウレクン
弾性繊維不織布シートは、これを−担ロール状に捲き上
げた場合においては、ポリウレタン特有のゴム状性質か
らくる粘着性及びポリウレタンポリマー中に残部する反
応性インシアネート基の化学結合性によって、不織布と
不織布の間で極めて強固なポリウレタン弾性ＦＪ１．維
同志の膠着が捲取方法の如何を問わず生じてしまい、−
担ロール状に捲き上げたものを再び解舒してシート状に
して使用しようとしても解舒不能で再びシート状にする
ことができず、全く利用価値を失なって１〜まう０ これを防止する方法として、離型性を有する紙やフィル
ム等を不織布の間に挿入して捲き取る方法が採用されて
いるっこの方法は確実に膠着防止が可能であるものの、
そのために１Ｉ１１１型紙等を挿入する梨！設備；つ；
必要であるし、離型紙によるコストアンプ、捲取方法の
繁雑化等のデメリットがある。、 これに対して特公昭６０−２２１００号公報では、メル
トブローン中の繊維流を水滴や懸濁液と接触させた後、
捕集する串によって膠着防止する提案がなされている。

しかしこの方法ではブローン中にｍ維流が水滴や懸濁液
と接触する事で細化が不充分になったり不均一になって
しまう傾向がある。

さらに得られたシートが湿潤状態となるので、これを乾
燥してやらなければならない場合も多く起る。これを避
けるために水滴ｆ懸濁液の接触量を減らすとＩｌｌ’　
Ｒ防止が不充分になってしまうといつ問題があった。

又、これらとは別にポリオレフィンやポリエステルの成
形とくにフィルム成形においては、フィルムの膠着防止
のために脂肪酸アミドをそれらの樹脂へ添加し、該脂肪
酸アミドの優れた滑性効果によってその実を上げる提案
はある。しかしこれは比較的！！膠溜性が少なく熱安定
性も艮好なポリオンフィンやポリエステルの例である。

しかし熱可塑性のポリウレタンの様に極めて粘着性の高
いポリマーにおいて、しかもその成形温度が各葎方法の
中では最も誦い（Ｎ−ポリマーを対象した場合において
）もののひとつであるメルトブローンにおいては、工程
性と膠者防止効果を満足するものは見出されていない。

そしてこれは、熱可塑性ポリウレタン弾性不織布製造に
おいて最も大きな問題点のひとつでめった。

不発明はこのような現状及び問題点に鑑みて鋭意検討し
た結果達成されたものである。

本発明の目的とするところは、メルトブローン法で製造
したシート状の不織布をロール状に捲き上げた後、不織
布ｒＡの繊維同志に膠着発生がなくロール状からシート
状に再び解舒する時にトラフ。

ルのない「ロール解舒性」に潰れた熱可塑性ポリウレタ
ン弾性不織布の製造方法を提供することにある０ 〔問題点を解決するだめの手段〕 本発明によれば上記目的は、熱可塑性ポリウレタン（以
下、ＴＰＵと略記することがある。）を浴融押出し、メ
ルトブローン法で製造するに際し、下記化合物（１）を
ＴＰＵに対して０．１〜２重量％配合せしめる事によっ
て達成される。

（１）　　（ＣｎＨ２ｎ＋ｘ）ｍＸ ｎ　＝　１５〜３５ ｍ＝ｌ　　〜　３ Ｘ：炭素ａ５以下の脂肪酸エステル又はＦ２素数５以下
の脂肪酸アミド又はＣａ塩を含む炭素数５以下の脂肪酸
エステル 本発明において用いるＴＰＵとしては、公→０の溶融紡
糸可能なＴＰＯが用いられる。例えば３−ｊ　ｆルー　
Ｌ　５−ベンタンジオールまたは、これを主体とする混
合グリコールとジカルボン酸よりなる末端に水償基を有
するポリエステル：）万一ル（以下、ＭＰＪ）系ＰＥＳ
ジオールと略記することがある）に有機ジイソシアネー
トを反応させて得られるＴＰＵである。

上記において、３−メチル−１，５−ベンタンジオール
と混合して用いられる代表的なグリコールとしては、エ
チレングリコール、ブタンジオ−ル、ヘキサンジオール
、プロピレンクリコール、ネオペンチルグリコール、ノ
ナンジオール等の炭素数２〜１０の脂肪族ジオール、ジ
エチレングリコール等のポリアルキレンポリオールが挙
げられる。

これらグリコールは各々１種のみならず２ａ！以上組み
合わせてもよい。

またジカルボン酸としては脂肪族ジカルボン酸、芳香族
カルボン酸が好ましく用いられる。その代表的なものと
してはコハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セパチン
酸等の炭素数４〜１２個の脂肪族ジカルボン酸、イソフ
タル酸、テレフタル酸等の炭素数４〜１２の芳香族カル
ボン酸が挙げられる。

Ｊ［ポリエステルジオールはポリエチレンテレフタレー
トまたは、ポリブチレンテレフタレートの製造において
用いられている公知の方法と同様の方法、すなわちエス
テル交換または直接エステル化とそれに続く溶融重縮合
反応にて製造可能である。その平均分子１Ｆ１６００〜
３０００．好ましくは８００〜２０００の範囲内にある
のが望ましい。

前記分子ｆが小さ過ぎると有機ジインシアネートと反応
させて得られるポリウレタンの溶融時の弾性的性質が低
下して溶融紡糸と同時に高温高速気体を噴出しての極細
化は容易になるが、得られるポリウレタン極細弾性ｆｊ
ｉ維不織布の弾性的性質すなわち伸縮性が低下し、耐熱
性、低温特性も著しく低下する。−万１分子量が大きす
ぎると有機ジイソシアネートと反応して得られるポリウ
レタンの溶融紡糸と同時の高温高速気体を噴出しての細
化が著しく困難となって極細のポリウレタン繊維流が形
成されず、良好な触感、柔軟性を有するポリウレタン弾
性偵維不織布が得られない。本発明においてＴＰＵを製
造するために使用される適当な有機ジイソ／アネートと
しては、イソシアネート基を分子中に２コ以上含有する
公知の脂肪族、脂環族、芳香族有機ジインシアネート、
特に４．４′−ジフエニルメタンジイソシアネート、ｐ
−フェニレンジイソシアネート、トルイレンジイソシア
ネート、１．５−ナフチレンジイソシアボートｔ　キシ
リレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイレンアネ
ート、インホロンジイソシアネート、４゜４′−ジシク
ロヘキシルメタンジイソシアネート等のジイソシアネー
ト等が挙げられる。得られるＴＰＵの機械的物性から４
，４′−ジフェニルメタンジイソシアネートが好ましい
。

また本発明において、適、当な鎖伸長剤としては、ポリ
ウレタンにおける常用の連鎖成長剤、すなわちインシア
ネートと反応しりる水素原子を少なくとも２コ含有する
分子８４００以下の低分子化合物、例えばエチレングリ
コール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオー
ル、１．６−ヘキサンジオール、３−メチル−１，５〜
ベンタンジオール、シクロヘキサンジオール、キシリレ
ングリコール。

１．４−ビス（β−ヒドロキシエトキシ）ベンゼン。

ネオペンチルグリコール、３．３’−シクロロー４．４
′−ジアミノジフェニルメタン、インホロンジアミン、
４．４’−ジアミノジフェニルメタン、ヒドラジン、ジ
ヒドラジドトリメチロールプロパン、グリセリン等が挙
げられる。これらの中でも１．４−ブタンジオール、１
，４−ビス（β−ヒドロキシエトキシ）ベンゼン、３−
メチル−１，５−ベンタンジオールあるいはこれらの混
合物が最も有効に使用できる。また場合によっては、ポ
リエチレンジオール、ポリテトラメチルレンジオール、
ポリカプロラクトンジオール等のポリマージオール、ポ
リカプロラクトンジオール等のポリマージオールを成形
性をそこなわない範囲で使用することもできる０ 本発明で使用するポリウレタンの合成方法としては従来
より知られている方法が利用できる。

（例えば特公昭４７−３４４９４号公報参照）次に本発
明でいうメルトブローン法とは熱可塑性樹脂を溶融紡出
すると同時に隣設する気体吐出孔あるいは吐出溝から噴
出する高温高速気体によって極細繊維流となし、次に繊
維流を移動する捕集板上で捕集することによって不織布
シートを得るものである。

一般的には特開昭４９−１０２５８号公報、特開昭４９
−４８９２１号公報、特開昭５０−１２１５７０号公報
においてはメルトプロー法、特開昭５０−４６９７２号
公報では溶融プロー成形法、又特公昭４４−２５８７１
号公報等ではジェット紡糸法の名称で知られるものであ
る。

次に本発明において１決な点はＴＰＯに対して配合せし
める化合物が（１）で示されるような脂肪酸エステル又
は脂肪酸アミド又はＣａ塩を含む脂肪酸エステルを用い
る事にある。

（１）　　（ＣｎＨｚｎ＋＋　）ｍＸ ｎ二１５〜３５ ｍ：１〜３ Ｘ：炭素！！２５以下の脂肪酸エステル又は炭素数５以
下の脂肪酸アミド又はＣａ 塩を含む炭素数５以下の脂肪酸エス テル この化合物（１）は一般には合成樹脂用の、°骨剤とし
て知られるものである。ここでｎが１５未満の場合、化
合物が低分子力１であるためＴＰＵへの相溶性が良くな
り過ぎて１本発明の目的であるＴＰＯ弾性不織布のｗｓ
Ｍ防止効果が発揮されない。それに対してｎが３５を越
えて大きくなったＤｓ　ｍが３を越えて大きくなると、
高分子量化してＴＰＵとの相溶性が悪くなってＴＰＵ中
への分散が不良となり、さらに、メルトプローン中に激
しくブリードアウトを生じてノズル汚れ１発煙等のため
メルトプローンの工程調子が著しく低下してしまう０ｎ
＝１５〜３５，ｍ＝ｌ〜３の場合には、滑剤はＴＰＵに
対して適度の相溶性と分散性を示してメルトプローン中
のブリードアウトも極めて少なく、工程調子を損う事も
ない。

本発明において化合物（１）がＴＰＵ弾性不織布の捲取
時の膠着防止を示す正確な理由は分らないが、化合物（
１）のエステル基部分やアミド基部分やＣａ原子部分は
、ＴＰＵの反応性インシアネート基部分等の極性部分と
極性基同志の相互作用によってその反応性を失なわせる
と同時に、ＴＰＵの内部に捕えられた形となる。反対に
化合物（１）のアルキル基部分はＴＰＵの外側に配置さ
れた形となってＴＰＵの囲りに存在して、本来から有す
る滑性効果、離型効果をより好適に発揮するため、ＴＰ
Ｕの反応性ｆゴム状性質に由来するＴＰＵ弾性不織布の
捲取時の膠着防止が実現されるものと推定される。

次に本発明で重要な点は、ＴＰＵへの化合物（１）の配
合ｆを０．１〜２，０重量％にしなければならない事で
ある。すなわち含有址が０．１重量％に未たない場合は
上記ｇ着防止効果が著しく小さくなってしまう。それに
対して配合量が２重量％を越えて多くなると、メルトプ
ローン時にブリードアウトが発生しだして工程調子を低
下させ、又得られた不織布の性能とくに耐光性を悪化さ
せる。従ってＴＰＵへの化合物（１）の配合量は０．１
〜２．０重量％でなければならず好ましくは０．３〜１
．０重′ｆｋ％である。

本発明を満足する化合物は（１）式すなわち０）　　（
ＣｎＨｚｎ＋＋　）ｍ　Ｘ ｎ：１５〜３５，ｍ：　ｌ〜３ Ｘ：炭素数５以下の脂肪酸エステル又は炭素数５以下の
脂肪酸アミド又は。

Ｃａ塩を含む炭素数５以下の脂肪酸エ ステル であればどのようなものでも特別制限はないが。

その好ましいものとしてはステアリン酸エチレンビスア
ミドがある。これは炭素数３８と比較的長い分子鎖長を
もつため極めて良好な膠着防止効果を示すと同時に熱安
定性も高いため、メルトプローンの様に比較的高温での
溶融状態を経る事が不可避な製造工程においても安定な
工程調子が維持される。又分子鎖中に２個あるアミド基
部分がＴＰＯの極性基部分との間で良好な親和性をもつ
ためか、比較的分子量の高いものが含有されたにもかか
わらずメルトプローン時にブリードアウトの発生もない
。

本発明において、化合物（Ｉ）のＴＰＵへの配合方法は
、一般的な組成物の製造に適したと同じ方法が用いられ
る。例えば、−担ヘンシルミキサーやリボンブレンダー
等でＴＰＵと化合物（１）を混合後、押出機によって溶
融混練する方法、１°ＰＬｊと自販化合物（１）を直接
二軸混練押出中で溶融混練する方法、ＴＰＵの溶融重合
中に当該化合物（１）を添加する方法等が用いられる。

あるいは、予め前記方法で当該化合物（１）を配合した
ＴＰＯマスターパッチペレットを得、これを溶融押出し
メルトプローンする時、未配合ＴＰＵと混合して用いる
事もできる０ 本発明においては、また公知の他の添加剤、酸化防止剤
、紫外線吸収剤、帯電防止剤顔料などを併用してもよい
。

〔発明の効果〕゛ 上述のごとく本発明は、ＴＰＯを溶融押出し、メルトプ
ローン法によって不織布化する時に、特定範囲の脂肪酸
エステル又は脂肪酸アミド系化合物をＴＰＵに対して特
定量含有せしめることを骨子としており、これによって
ＴＰＵを溶融押出しメルトプローン法で不織布シート状
にした後ロール状に捲き上げた場合に、ＴＰＵ特有のゴ
ム状性質〃・らくる粘着性とＴＰＯ中に残留する反応性
インシアネート基の化学結合性のため生じる不織布と不
織布の強固な膠沼発生を解消してロール状からノート状
への１０−ル解舒性」が良好な柔軟性、伸縮性、外観、
触感に優れたＴＰＯ弾性繊維不織布が得られるという効
果がある。

〔実施例〕

以下実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発
明は以下の実施例に限定されるものではない。

実施例１ ３−メチル−１，５−ベンタンジオールとアジピン酸と
からなる平均分子量が１０００のポリエステルジオール
と、１．４−ブタンジオール及ヒ４．４′−ジフェニル
メタンジイソシアネートから溶融重合して窒素原子型ｉ
％が４．０憾のＴＰＵとし、溶融重合後、’ｒｐσに対
して０．５重１１＋のステアリン酸エチレンビスアミド
を配合し、溶融混硅後押出してペレット状とした。この
Ｔ　１’　Ｕペレットを特開昭４９−４８９２１号等に
記載されるメルトプローン装置において′、直径０．３
　ＦＮの肢糸孔を１　ｒＪピッチで一列に配列し、その
両側に０．２５羽の厚さのスリット状気体吐出孔を有す
るもの用いて、上記ポリウレタンを溶融温度２４０℃で
、紡糸孔機シ０．２０ｙ／分で吐出させ、２４０℃の加
熱空気を２　”Ｐ　／　ｃ＋Ｊゲージの圧力でスリット
状気体吐出孔より噴出させてメルト−プローンを行なっ
た。

つづいて、走行するベルトコンベア上でこの噴射繊維流
を捕集して゛ｒＰσ弾性４Ｒ維不織布ノートとし、つい
で、フリク／ヨン駆動（サーフェスドライブ）タイプの
捲取機を用いて３インチ紙管にロール状に倦取った。こ
の時、走行コンベア速度と捲取機速度を？Ａ整して不織
布ノー“トの目付を３０２／ぜ、５０ｆ／ｎ１１，７！
Ｍ／イ、１００ｆ／、１”と変えて、各目付／−トとも
捲取りロール直径約９０１になるまで捲取った。次に１
８後各々のロール状に捲取られた不織布を捲出し解舒し
てノート状にする事を試みたが、ロール中の不織布間に
は膠着が全く認められず、安定して解舒を行なう事がで
きた。

〔比較例１〕 実施例１と同じＴＰＵにおいてステアリン酸エチレンビ
スアミドを０．１！′ｆ！に％配合したものを実ａｉ例
１で用いたのと同じメルトブローン装置及び条件でメル
トプローンして、実施例１と同じベルトコンベア上で捕
集してＴＰＵ弾性（、″Ｊ、維不織布シートとした。つ
いで実施Ｎ　ｌと同じ捲取［幾でロール状に捲取った。

この場合もシートＩＩ付は、３０ｆ／ｒｒｌ、５０り／
ｒｒｆ、　　７５　？／’ｒｌ、　　ｌ　００　ｆ／ｒ
ｌとし、捲取シロール直径は各目付とも約９０αまでと
した。これを１日後、捲出し解舒してノート状にする事
を試みたが、ロール中の不織布間で１膠着が強く発生し
ていてシート状に解舒する事はできなかった。

〔比較例２」 実施例１と同じ’［’　Ｐ　Ｕにおいてステアリン酸エ
チレンビスアミドを２．５重量幅配合したものを実施例
１で用いたのと同じメルトブローン装置及び条件でメル
トプローンを試みた。この場合運転を開始して間もなく
紡糸孔周辺が汚れ出し、これにメルトプローンポリマー
流が触れて断糸や／ヨツトが発生して安定なプローンの
継続が困難となってしまった。紡糸孔周辺に生じた汚れ
を集めて分折したところ上記配合したステアリン酸ビス
アミドであった。メルトプローン中にブリードアウトし
ている事が判明した。

〔比較例３〕 実施例１と同じＴＰＯにおいてラウリル酸アミド（ｎ−
１Ｌ　）を０．５重量％配合したものを実施例１で用ハ
たのと同じメルトプローン装置及び条件でメルトプロー
ンして、実施例１と同じ様に捕集金してノート目付５０
ｙ／ぜのＴＰＵ弾性不織布を得た。これを実施例１で用
いたのと同じ捲取機を用いて直径的９０１のロール状に
捲取った。

これを１８後捲出し解舒してシート状にする事を試みた
が、ロール中の不織布間で膠着が発生していてノート状
に解舒する事はできなかった。

〔実施例２〕 実施例１において、ＴＰＵに配合する化合物をモンタン
酸エステル（ｎ＝２８−ｎ＝３２の混合物）にする以外
全て同一方法、同一装置、同一条件でＴＰＵ弾性礒維不
織布７−トとし、ついで７リクシヨン駆動（サーフェス
ドライブ）の捲取機を用いてロール状に捲き取った。不
織布シートの目付は３０１／ｒｌ、５０９／ｒｌ、７５
　ｆ　／　ｍ’、１００Ｖ／ｒｌと変えて、各目付シー
　トとも捲取りロール直径が約９０４となるまで巻いた
。次に１１」後者々のロール状に捲取られた不織布を捲
出し解舒してノート状にする事を試みたところ、ロール
中の不織布間には膠着は全く認められず良好に解舒を行
なう事ができた。

特許出願人　　株式会社　り　ラ　し

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱可塑性ポリウレタンを溶融押出し、メルトプロ
   ーン法により不織布を製造するに際し、下記化合物（Ｉ
   ）をポリウレタンに対して０．１〜２．０重量％配合せ
   しめる事を特徴とする熱可塑性ポリウレタン弾性不織布
   の製造方法。 （Ｉ）（Ｃ＿ｎＨ＿２＿ｎ＿＋＿１）＿ｍＸｎ＝１５〜
   ３５，ｍ＝１〜３ Ｘ：炭素数５以下の脂肪酸エステル又 は炭素数５以下の脂肪酸アミド又 はＣａ塩を含む炭素数５以下の脂肪 酸エステル
2. （２）上記化合物（Ｉ）がステアリン酸エチレンビスア
   ミドである請求項第１項記載の製造方法。