JPH03241054A - 高伸度不織布 - 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、伸長性および成形性に優れた高伸度不織布に
関するものである。

従来の技術 従来、合成長繊維不織布はポリエステル、あるいはポリ
アミド、ポリオレフィンなどを用いて、通常スパンボン
ド法とよばれる方法で製造されており、この不織布の引
張伸度は、経方向、緯方向とも通常１５〜４０％の範囲
にある。これを本発明で定義する後述する式１で表すと
、定数ａは２０以下である。

これらは工業資材をはじめ農業資材、生活資材、土木資
材として広く利用されているが、一部においては、引張
伸度不足により長繊維不織布の特性を活用できない分野
があった。

スパンボンド法による長繊維不織布の引張伸度不足を解
決する方法として、従来は短繊維不織布の製造方法であ
ったニードルパンチング法を長繊維不織布に適用したも
のがある。これは高引張伸度を有するが、高目付でかつ
、嵩高い特性を持っている。

発明が解決しようとする課題 本発明はこのような課題を解決するもので、低目付でか
つ厚みが小さいにもかかわらず、高引張伸度特性を併せ
持つ不織布を提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段 この課題を解決するために本発明は、ボリア０ピレンを
芯成分とし、ポリエチレンを鞘成分とする芯鞘型複合長
繊維からなり部分的に熱圧接された不織布で、この不織
布の常温における経方向の引張伸度（Ｅｍ）と緯方向の
引張伸度（Ｅｃ）、およびその合計（Ｅ）が下式を満足
するものである。

（式１）　　　Ｅ＝ａＸＭ”’　（％）３０≦ａ≦５０ （式２）　　　０．５≦Ｅ　ｍ　／　Ｅ　ｃ≦２．０た
だし、Ｍは日付（ｇ／ｒ＋ｆ）を表す。

以下、本発明について詳しく述べる。

本発明で用いられるポリエチレンは通常、工業的に利用
されているポリエチレンであり、密度が０、９１０〜０
．９２５の低密度ポリエチレン、同じく０．９２６〜０
．９４０の中密度ポリエチレン、同じく０．９４１〜０
．９６５の高密度ポリエチレンのいずれもが対象となる
。また、その中でも、炭素数４〜８のα−オレフィンと
エチレンを共重合させることによって得られる直鎖状低
密度ポリエチレンとして市販されているものは、その可
紡性と不織布にしたときの風合いなどの点がら特に望ま
しい。

また、本発明で用いられるポリプロピレンは、市販また
は工業的に利用されている通常のアイソタクチックポリ
プロピレンであり、メルトインデックスの値が１〜４０
ｇ／１０分のものが可紡性がよく、風合いも良い不織布
が得られる。

繊維の形態はポリエチレンがポリプロピレンを被覆した
断面形状をしていて、その楕成比は、ポリプロピレンに
対するポリエチレンの重量比が０．２５〜４．０の範囲
内にあるのが望ましい。

この重量比が０．２５未満の場合は、繊維の強度は高く
なるが、高引張伸度は得られず、本発明の目的に適さな
い不織布となる。また、この重量比が４．０を越えた場
合には、高引張＃度が得られないばかりでなく、強度も
低く実用に供し得ない。

本発明における繊維の２成分芯鞘構造は芯であるポリプ
ロピレンの表面を鞘であるポリエチレンが全面にわたっ
て覆っているような構造が必要であるが、断面形状は一
般的な中心を共有する同心円状のものの他に、芯成分が
偏心しているものや芯と鞘とも円形以外の異形断面のも
のでもよい。

本発明においてこの２成分芯鞘構造を持つ連続フィラメ
ントの繊維径については何等制限されるものではないが
、通常不織布として利用されている繊維径が好ましく、
繊度で表せば１．０〜１０デニールが望ましい。

このような２成分芯鞘＃ｌ造を持つ連続フィラメントは
、従来公知の複合紡糸装置を用いて製造することができ
る。また、この連続フィラメントを不織ウェブにするに
は従来公知の一般的な方法、例えばエアーサッカーの高
速空気流を利用して繊維を延伸しつつ牽引し、−膜内に
使用されている開繊装置を利用して開繊した後、移動す
るコンベアネット上に堆積する方法が用いられる。

この不織ウェブから不織布を形成する方法としては加熱
されたロールによるエンボシングが必要である。一般に
、不織ウェブのボンディング技術としては、加熱ロール
を用いる方法のほかに加熱オーブン方式、ニードルパン
チング、または超音波による方法がある。この他、接着
剤を用いる方法もあるが、この方法は短繊維不織布の製
造に主に用いられている。本発明においては、部分的に
熟圧された不織布とするために加熱ロールによる接合が
必要であり、他の方法では目的とする不織布は得られな
い、すなわち、加熱オーブン方式では１１みが大きくな
ると共に、鞘成分の溶融による接合のため、接合点以外
の連続フィラメントの鞘成分も一部溶融し、指部分のポ
リプロピレンの表面を完全に覆わなくなってしまい、強
度、伸度が低い不ｍ布となる。また、ニードルパンチン
グは高引張伸度は得られるが、嵩高い不織布となる。

このように、本発明による不織布は加熱ロールにより得
られるが、この加熱ロールの表面状態は阿等制限されな
い。不織布の場合、通常彫刻されていることが多く、本
発明では圧接部分の面積が全体の５〜５０％にあるのが
風合いなどの点から望ましいが、加熱カレンダー装置で
もよい。

本発明における不織布の引張伸度は、不織布の経方向と
緯方向の合計値、および比率により制限しているが、こ
れは経方向と緯方向の引張伸度の比率が上記（式２）の
範囲においてのみ本発明の不織布の特性を発揮すること
にある。（式２）が０．５未満であったり、あるいは２
．０を超えると経方向あるいは緯方向の一方向のみの伸
度が大きくなり過ぎて、経、緯の伸度が不均一な不織布
となる。

この加熱ロールによるエンボシングにおける熱圧接温度
は、鞘成分であるポリエチレンの融点以上であると、熱
圧接ロールなどにウェブが融着し、まな熱圧接点以外の
連続フィラメントの鞘成分も一部溶融し、芯部分のポリ
プロピレンの表面を完全に覆わなくなってしまうので、
上記ポリエチレンの融点以下の温度とすることが望まし
い、このことは、芯成分であるポリプロピレンの融点よ
り、４０℃以上低い温度で圧接することでもあり、ポリ
プロピレンなど単成分からなる不織布と異なる本発明の
特徴である。

本発明においては、不織布の目付を５　ｇ／ｒｒｒ〜１
００ｇ／ｒ＃にとするのが好ましい。これは、５ｇ／ｄ
未満の不織布では本願発明の要件を満足する不織布でも
引張伸度の絶対値が小さく、高伸度不織布とは言えない
不織布であること、また１００ｇ／ｄを越える不織布は
従来から使用されているニードルパンチタイプなどの不
織布との差異が認められないことによる。

このように、限定した条件下において製造した不織布の
み、従来から上布されている厚みの薄い不織布（通常不
織シートと称する）と同等の厚みでありながら、引張伸
度が従来の不織シートに較べて大きい不織布が得られる
ことを見い出した。

このようにして得られた不織布は、後加工処理として、
カレンダー加工により、加熱ロールによるエンボシング
のみの不織布の厚みよりさらに薄くしたり、後処理剤に
より、本発明において制限した引張用伸度以外の特性を
向上することも可能である。

作用 本発明で得られた不織布はそれを構成する連続フィラメ
ントが２成分芯鞘楕遣を持ち、かつ、鞘成分であるポリ
エチレンが芯成分のポリプロピレンに較べて約４０℃低
い融点を示すので、不織布の形成において芯成分のポリ
プロピレンの融点よりかなり低い温度で熱圧接すること
ができる。このことにより、従来の単成分フィラメント
からなる不織布より引張伸度の高い不織布であるという
特長を有している。

実施例 次に実施例により本発明を具体的に説明する。

実施例の説明に先立ち、本発明における不織布の測定方
法について説明する。

◎　引張伸度（ＪＩＳ−Ｌ−１０９６に準する）不織布
の経方向、緯方向のそれぞれについて、２０℃、６５％
の条件下、オリエンチック製ＴＥＮＳ１１０８　ＲＴＨ
−５００型万能引張試験機により試験片のｌ１ｉ３Ｃｘ
Ｉ、把握長２０（２）、引張速度２０ＱＩ１１／分で引
っ張り、最大強力時（引張強力〉の伸度で表した。

◎　厚み（ＪＩＳ−Ｌ−１０９６に準する）ダイアルゲ
ージ（測定子直径１０關φ、押圧２４０ｇｒ　、最小目
盛１０ミクロン）で測定した。

◎　目付（ＪＩＳ−Ｌ−１０９６に準する）試験片２０
（２）Ｘ２０ｃｍ（１’）重量を、島津製作所製ＥＢ−
３３００型電子天秤にて測定して求めた。

また、ポリエチレンおよびポリプロピレンの融点はパー
キンエルマー社製ＤＳＣ−２型の示差走査熱量計を用い
、昇温速度２０℃／分で測定し、ポリエチレンテレフタ
レートの固有粘度はフェノールと四塩化エタンとの等重
量混合溶媒を用い、濃度ｔ）、５ｇｒ　／　１００　ｍ
ｌ、温度２０℃の条件で測定した。

実施例１ ＾５ＴＨ−Ｄ−１２３８（Ｌ）法によるメルトインデッ
クス値が１０ｇ７１０分、融点が１６８℃であるポリプ
ロピレンを芯成分、＾ｓ＋ｎ−ｏ−１２３ｓ（Ｅ）法に
よるメルトインデックス値が２５ｇ／１０分、融点が１
２８℃である直鎖状低密度ポリエチレンを鞘成分とする
２成分芯鞘梢造で、単糸繊度が３．０デニール、芯成分
に対する鞘成分の重量比が１．０である連続フィラメン
トを紡糸し、エアーサッカーにて牽引、開繊した後、移
動するコンベア上に捕集しウェブ化した。

このウェブを、１１０℃に加熱した圧接部分の面積比が
１５％となるように彫刻されたロールと、同じ＜１１０
℃に加熱したフラットロールからなるエンボス装置によ
り部分的に熱圧接し、最終的に目付が１０ｇ／ｎｆ、４
０ｇ／ｒｒｒ、Ｆｏｇ／ｄである３種類の不織布を得た
。

比較例１ 実施例１と同じポリプロピレンを単一で紡糸し、実施例
１と同じ装置で牽引、捕集し、不織ウェブを得た。これ
を実施例１と同じエンボス装置で、それぞれのロールを
１４０℃に加熱して部分的に熱圧接し、目付が１０ｇ／
ｒｆ、４０ｇ／ｒｒｒ、Ｆｏｇ／ｒｒｒである３種類の
不織布を得た。

比較例２ 固有粘度が０．７０のポリエチレンテレフタレートを芯
成分とし、実施例１と同じポリエチレンを鞘成分とする
２成分芯鞘楕遣で実施例１と同じ連続フィラメントを、
実施例１と同じ装置で紡糸、牽引、捕集し、不織ウェブ
を得た。これを実施例１と同じエンボス装置で、それぞ
れのロールを１１０℃に加熱して部分的に熱圧接し、目
付が１０ｇ／ｒｒｒ、４０ｇ／ｒｒｒ、７０ｇ／ｒ／で
ある３種類の不織布を得た。

これらの実施例１と比較例１および比較例２の不織布を
、先に説明した測定方法に従って測定した。その結果を
表１、表２および表３に示した。

表１　実施例１ （以下余白） 表２　比較例１ 表３　比較例２ 表１および表２、表３から判明するように、本発明によ
れば、従来から構造、使用されている不織布と同等の厚
みでありながら、高引張伸度を得ることができることを
示している。逆に、比較例にあるように従来の単成分か
らなる不織布の中でも最も高引張伸度を示すポリプロピ
レン製不織布でも、本発明の域には遠く及ばない。

また、ポリエチレンテレフタレートとポリエチレンから
なる２成分芯鞘楕遣フィラメント製不織布でも、比較的
高引張伸度を示すが、本発明の域に達しない。

発明の効果 以上のように、本発明の２戒分芯鞘構造で連続フィラメ
ントからなる不ｉｎは芯成分にポリプロピレン、鞘成分
にポリエチレンを使用しているので、従来からのスパン
ボンド製造装置で、容易に高引張伸度を有する不織布を
製造することが可能となる。また、これまでニードルパ
ンチングなどの後加工により製造していた高引張伸度の
不織布に較べ、不織布の厚みが薄くなり、産業資材など
の分野において使用する上で優れた性能を示すものとな
る。さらに工程の１ｊｒｉ縮化により生産性が飛躍的に
向上する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．ポリプロピレンを芯成分とし、ポリエチレンを鞘成
   分とする芯鞘型複合長繊維からなり部分的に熱圧接され
   た不織布で、この不織布の常温における経方向の引張伸
   度（Ｅｍ）と緯方向の引張伸度（Ｅｃ）、およびその合
   計（Ｅ）が下式を満足する高伸度不織布。 （式１）Ｅ＝ａ×Ｍ＾０＾．＾５（％） ３０≦ａ≦５０ （式２）０．５≦Ｅｍ／Ｅｃ≦２．０ ここで、Ｍは目付（ｇ／ｍ＾２）を表す。