JPH03249256A - スパンボンド不織布及びその製造方法 - 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、ポリエチレン長繊維糸とポリプロピレン長繊
維糸とから構成されたスパンボンド不織布及びその製造
方法に関するものである。

【従来の技術】

現在、スパンボンド不織布（長繊維不織布）は、衛生材
料、工業用資材、土木用資材或いは一般生活用資材等と
して幅広く使用されている。 スパンボンド不織布は、実質的に無端連続長繊維糸が堆
積されてなるものであるため、ステープルファイバーの
如き短繊維が堆積されてなる、いわゆる短繊維不織布に
比べて、強度の面で優れている。特に、ポリプロピレン
長繊維糸のみから形成されたスパンボンド不織布（以下
、「ＰＰスパンボンド」と言う。）は、強度の面で非常
に優れており、高強力が必要とされる用途分野への適用
が盛んである。 しかしながら、用途によっては高強力のみではなく、風
合や柔らかさ等の他の特性が要求されることがあった。 この点、ＰＰスパンボンドは風合や柔らかさが劣り、各
種用途への展開の障壁となっていた。 従来、二〇ＰＰスパンボンドの欠点を解決するために、
不織布を構成するポリプロピレン長繊維糸に代えて、ポ
リオレフィン系複合長繊維（以下、Ｕ複合繊維」と言う
、）を用いることが提案されている。ここで、複合繊維
としては、横断面が芯鞘型のもの、横断面がサイドバイ
サイド型のものが用いられている。芯鞘型複合繊維は、
芯がポリプロピレンで形成され、鞘がポリエチレンで形
成されたものである。また、サイドバイサイド型複合繊
維は、横断面半月形のポリプロピレンと横断面半月形の
ポリエチレンとが貼り合わされてなるものである。 しかしながら、この複合繊維で構成されたスパンボンド
不織布の特性は、ＰＰスパンボンドの特性とポリエチレ
ン長繊維糸のみからなるスパンボンド不織布（以下、ｒ
ＰＥスパンボンド」と言う。 ）の特性との平均値になってしまうということがあった
。即ち、複合繊維で構成されたスパンボンド不織布の強
力は、ＰＰスパンボンドの強力よりも低下し、また風合
や柔らかさはＰＥスパンポンドよりも低下するのである
。また、複合繊維の場合には、ポリプロピレンとポリエ
チレンとの重量比率が一定の制限を受けるということが
あった。 即ち、重量比率を極端にする、例えばポリプロピレン：
ポリエチレン＝２０　：　８０の如くにすることが、複
合繊維の製造上の理由で行えなかった。

【発明が解決しようとする課題】

上記の如き欠点を回避するために、ポリプロピレン長繊
維糸とポリエチレン長繊維糸とを混繊させて、スパンボ
ンド不織布を形成すればよいと考えられる。しかしなが
ら、一の紡糸口金からポリプロピレン長繊維糸を送出し
、他の紡糸口金からポリエチレン長繊維糸を送出し、そ
して陶製繊維糸を混繊させながら堆積させてスパンボン
ド不織布を製造した場合、陶製繊維糸が均一に混繊しな
いという欠点があった。これは、各長繊維糸が別々の紡
糸口金から送出されているためである。 以上の点を鑑みれば、単一の紡糸口金から、陶製繊維糸
を送出してスパンボンド不織布を製造すればよいと考え
られるが、この方法は以下の理由で成功しなかった。即
ち、ポリプロピレンとポリエチレンとはその樹脂特性が
異なるため、当然に紡糸した後の冷却固化時間も異なる
。具体的には、ポリプロピレンの冷却固化時間は長く、
ポリエチレンの冷却固化時間は短い。従って、両者を一
緒に、所定位置に置かれたエアーサッカーに導入して送
出した場合、エアーサッカー内においてポリプロピレン
が未だ溶融状態であったり、或いはポリエチレンのエア
ーサッカーに入る前における冷却固化部分が長すぎると
いうことがあった。前者の場合、長繊維糸相互が融着す
るということがあり、後者の場合には、ポリエチレン長
繊維糸が切断してしまうということがあった。 そこで、本発明は、ポリプロピレン長繊維糸の直径をポ
リエチレン長繊維糸の直径よりも小さくすることによっ
て、ポリプロピレンとポリエチレンとの紡糸後における
冷却固化時間を近接させ、陶製繊維糸にトラブルを生じ
させることなくエアーサッカーから送出させ、陶製繊維
糸を均一に混繊させると共に堆積させて、ポリプロピレ
ン長繊維系とポリエチレン長繊維糸とが均一に混繊した
スパンボンド不織布を得ることに成功したのである。

【課題を解決するための手段及び作用】即ち、本発明は
、２０〜８０重量％のポリエチレン長繊維糸と８０〜２
０重量％のポリプロピレン長繊維糸とが実質的に均一に
混繊され、前記ポリプロピレン長繊維糸の単糸繊度：前
記ポリエチレン長繊維糸の単糸繊度＝１１．２〜２．０
（但し、単糸繊度の単位はデニールである。）であるこ
とを特徴とするスパンボンド不織布に関するものである
。 本発明に係るスパンボンド不織布を製造するには、まず
ポリエチレン樹脂とポリプロピレン樹脂とを準備する。 このポリエチレン樹脂及びポリプロピレン樹脂は、−船
釣に市販されているものが用いられる。ポリエチレン樹
脂やポリプロピレン樹脂中には、適宜潤滑剤、Ｒ料、安
定剤、難燃剤等が含有されていてもよい。 このポリエチレン樹脂及びポリプロピレン樹脂を溶融さ
せて、単一紡糸口金を用いて紡糸する。 ポリエチレン樹脂からは、比較的直径の大きいポリエチ
レン長繊維糸が紡糸されるのであるから、単一紡糸口金
におけるポリエチレン樹脂の紡糸孔の直径も、それに対
応して比較的大きいものを用いる。また、ポリプロピレ
ン樹脂からは、比較的直径の小さいポリプロピレン長繊
維糸が紡糸されるのであるから、単一紡糸口金における
ポリプロピレン樹脂の紡糸孔の直径も、それに対応して
比較的小さいものを用いる。また、紡糸孔の直径は同一
としながら、両樹脂の吐出量に差を設けて、ポリエチレ
ン長繊維糸の直径をポリプロピレン長繊維糸の直径より
大きくしてもよい。 単一紡糸口金から紡糸されたポリエチレン長繊維糸とポ
リプロピレン長繊維糸とは、一のエアーサッカー内に導
入される。この際、ポリエチレン長繊維糸とポリプロピ
レン長繊維糸とは、冷却固化長が異なるため、エアーサ
ッカーの位置を誤ると、両投繊維糸に各種のトラブルが
発生し、地合に優れ且つ糸切れの少ない不織布を得るこ
とができない。従って、エアーサッカーの位置を決定す
るために、まず両投繊維糸の冷却固化長を測定しなけれ
ばならない。ここで、冷却固化長の測定方法について、
以下に説明する。 まず、紡糸孔より吐出されている長繊維糸を、セラミッ
ク製の３点接触型のガイドに導く。なお、ガイドの接触
部材は、走行する長繊維糸に対して９０°の角度で対向
している。その後、この長繊維糸をエアーサッカー内に
導入する。そして、前記ガイドを紡糸孔に徐々に近づけ
てゆき、長繊維糸が切断する点を求める。この切断点を
冷却固化点とする。そして、この冷却固化点から紡糸孔
までの長さを冷却固化長とする０本発明においては、ポ
リエチレン長繊維糸の冷却固化長とポリプロピレン長繊
維糸の冷却固化長の差を２０ＣＩ１以内としなければな
らない。 紡糸孔より吐出され製造されるポリエチレン長繊維糸及
びポリプロピレン長繊維糸の場合、例えば両投繊維糸を
同一の繊度としたとき、冷却固化長の差は６０ＣＩＤ以
上（ポリプロピレン長繊維糸の方が冷却固化長が長い。 ）となる。従って、ポリエチレン長繊維糸の冷却固化点
近傍にエアーサッカーを置くと、ポリプロピレン長繊維
糸は未だ十分に冷却固化されておらず、エアーサッカー
内でポリプロピレン長繊維糸が相互に融着する恐れがあ
る。また、ポリプロピレン長繊維糸の冷却固化点近傍に
エアーサッカーを置くと、ポリエチレン長繊維糸の６０
ｃｍ以上の冷却固化された部分が、エアーサッカーと紡
糸孔との間に存在することになる。 従って、この部分がポリエチレン長繊維糸に過剰な空気
抵抗を与え、ポリエチレン長繊維糸が切断しやすくなる
０以上のような理由から、ポリエチレン長繊維糸の冷却
固化長とポリプロピレン長繊維糸の冷却固化長の差を２
０Ｃ１１以内としなければならないのである。 このように両投繊維糸の冷却固化長を近接させるだめに
、本発明においては、ポリプロピレン長繊維糸の単糸繊
度とポリエチレン長繊維糸の単糸繊度とに差を設けたの
である。即ち、同長繊維の繊度が、ポリプロピレン長繊
維糸の単糸繊度：ポリエチレン長繊維糸の単糸繊度＝１
：１．２〜２．０（但し、単糸繊度の単位はデニールで
ある。）となるように紡糸したのである。ポリエチレン
長繊維糸の単糸繊度が、ポリプロピレン長繊維糸の単糸
繊度に対して１．２倍未満であると、両投繊維糸の冷却
固化長の差が大きくなり、両投繊維糸を一のエアーサッ
カーで牽引した場合、前記した如き各種のトラブルが生
じるので、好ましくない。また、ポリエチレン長繊維糸
の単糸繊度が、ポリプロピレン長繊維糸の単糸繊度に対
して、２．０倍を超えると、相対的にポリプロピレン長
繊維糸が細くなりすぎて、糸切れが生じる恐れがあった
り、また両投繊維糸の単糸繊度の差が大きすぎて、得ら
れるスパンボンド不織布の地合が悪くなる恐れがあり、
好ましくない。 現実的には、ポリプロピレン長繊維糸の単糸織度は０．
８〜２．５デニールの範囲のもの、特に好ましくは１．
０〜２．０デニールの範囲のものが採用され、これに対
応してポリエチレン長繊維糸の単糸繊度が決定される。 ポリプロピレン長繊維糸の単糸繊度を０．８デニ一ル未
満とすると、生産性や延伸性に問題が生じる傾向となる
。また、ポリプロピレン長繊維糸の単糸繊度が２．５デ
ニールを超えると、得られるスパンボンド不織布の柔ら
かさが阻害される傾向が生じる。 以上のようにして、ポリエチレン長繊維糸の冷却固化長
とポリプロピレン長繊維糸の冷却固化長の差を２００１
以内とし、両長繊維糸の冷却固化点近傍にエアーサッカ
ーを置く。エアーサッカーによって両長繊維糸を牽引し
、エアーサッカーから送出した後開繊し、コンベヤベル
ト上に両長繊維糸を混繊・堆積させてスパンボンド不織
布を得るのである。この際、ポリエチレン長繊維糸とポ
リプロピレン長繊維糸との重量割合は、２０〜８０　：
　８０〜２０（重量％）とする。ポリプロピレン長繊維
糸が２０Ｍ量％未満であると、ＰＰスパンボンドと同等
の高強力を付与しにくくなり、好ましくない。また、ポ
リエチレン長繊維糸が２０重量％未満であると、スパン
ボンド不織布に良好な風合や柔らかさを付与しにくくな
り、好ましくない。 以上のようにして得られたスパンボンド不織布は、高強
力であって、且つ風合や柔らかさの点で優れている。従
って、本発明に係るスパンボンド不織布は、衛生材料用
や工業用資材等に限られず、その他の用途にも広く使用
しうるものである。

【実施例】

実施例１〜３ ポリエチレン樹脂として、密度が０．９５０　ｇ　／ｄ
。 メルトインデックス値がＡＳＴＭ−Ｄ−１２３８（Ｅ）
法で測定して２５ｇ／１０分、Ｑ値（Ｍｗ／Ｍｎ）が２
．５９．融点がＤＳＣで測定して１２６°Ｃのものを使
用した。 また、ポリプロピレン樹脂として、密度が０．９１０ｇ
　／　ａｄ　、メルトフローレート値がＡＳＴＭ−Ｄ−
１２３８（Ｌ）法で測定して４０ｇ／１０分、Ｑ値（Ｍ
ｗ／Ｍｎ）が２．８０．融点がＤＳＣで測定して１６２
°Ｃのものを使用した。なお、各樹脂の融点の測定方法
は、パーキンエルマー社製ＤＳＣ２型の示差走査熱量針
を用い、昇温速度２０℃／分で測定した融解吸熱ピーク
が最大値を示す温度を融点とした。 このポリエチレン樹脂とポリプロピレン樹脂とを用い、
紡糸孔１２０孔の紡糸口金で、溶融紡糸温度２３０℃に
て紡糸した。なお、この際、第１表の１及び第２表の１
に示した混繊比（重量割合）及び単糸繊度となるように
、ポリプロピレン樹脂とポリエチレン樹脂の吐出孔数及
び紡糸孔吐出量を調整した。 この後、エアーサッカーを両長繊維糸の冷却固化点近傍
に置いて、両長繊維糸を牽引した。エアーサッカーより
両長繊維糸を送出した後、帯電装置で強制帯電させて、
両長繊維糸を均一に開繊させ、ベルトコンベヤ上に堆積
させた。その後、圧接面積率１５％２表面加熱温度１２
３°Ｃのエンボスロールを使用して、線圧力３０ｋｇ／
ｃｍで熱圧着し、目付Ｂｏｇ／ｒｄのスパンボンド不織
布を得た。このスパンボンド不織布の物性等を第２表の
１に示した。 第２表の１から明らかなように、実施例に係る方法で得
られたスパンボンド不織布は、高強力であると共に優れ
た柔らかさを持っていることが判る。 比較例１及び２ ポリエチレン長繊維糸とポリプロピレン長繊維糸の混繊
比（重量割合）を第１表の２に示す如く１５　：　８５
．８５　：　１５とする以外は、全て実施例と同一ノ条
件でスパンボンド不織布を得た。そして、このスパンボ
ンド不織布の物性等を第２表の２に示した。 比較例３ 第１表の２に示す如く、ポリエチレン長繊維糸の単糸繊
度が２．５デニール及びポリプロピレン長繊維糸の単糸
繊度が３．５デニールとなるようにポリエチレン樹脂と
ポリプロピレン樹脂の吐出孔数及び紡糸孔吐出量を調整
する以外は、全て実施例１〜３と同一の条件でスパンボ
ンド不織布を得た。 両長繊維糸の単糸繊度の比が本発明の要件を満足しない
ため、ポリエチレン長繊維糸に最適なエアーサッカー位
置を選択しても、ポリプロピレン長繊維糸が相互に融着
を生じ、価値の低い不織布しか得られなかった。また、
ポリプロピレン長繊維糸に最適なエアーサッカー位置を
選択すると、ポリエチレン長繊維糸が延伸時に切断し、
同様に価値の低い不織布しか得られなかった。 比較例４及び５ ポリエチレン長繊維糸とポリプロピレン長繊維糸とを混
繊紡糸せずに、第１表の２及び第２表の２に示す如く単
独紡糸し、ポリエチレン長繊維糸１００％のスパンポン
ド不織布（比較例４）及びポリプロピレン長繊維糸１０
０％のスパンボンド不織布（比較例５）を得た。その他
の条件は実施例と同一である。但し、比較例５において
はエンボスロールの表面温度のみを１４５℃に変更した
。 （以下余白） 第１表の１ （注） １）　Ｑ　ｈは紡糸孔よりの吐出量を示したものである
。単位はｇ／ｓｉｎ、である。 ２）ＰＥはポリエチレンの略である。 ３）　Ｐ　Ｐはポリプロピレンの略である。 ４）Ｌはポリエチレン長繊維糸の冷却固化長とポリプロ
ピレン長繊維糸の冷却固化長の差を表すものである。即
ち、Ｌ＝（ポリプロピレン長繊維糸の冷却固化長）−（
ポリエチレン長繊維糸の冷却固化長）である。 第１表の２ （注） １）、　２）、　３）、　４）は第１表の１と同じ。 ８）比較例３の紡糸速度は、適正な紡糸条件下では、ポ
リエチレン長繊維糸とポリプロピレン長繊維糸が各々単
糸繊度２．５デニール及び３．５デニールとなるべき紡
糸速度値である。 （以下余白） 第２表の１ （注） ５）単糸繊度の単位はデニールである。また、ＰＥ及び
ＰＰは第１表と同じである。 ６）引張強力は、ＪＩＳ　Ｌ−１０９６に記載されたス
トリップ法に準拠し、幅３Ｃ１１及び長さ１０１の試験
片を用いて最大引張強力を測定した。また、この際の伸
度も測定して、引張伸度を算出した。 ７）トータルハンドとは柔らかさを数値化したものであ
り、ＪＩＳ　Ｌ−１０９６に記載されたハンドルオメー
タ法に準拠し、スロット幅１０−で測定した。 第２表の２ （注）　５）、　６）、　７）は第２表の１と同じ。 以上の実施例と比較例とを対比すれば、以下のことが判
る。即ち、ポリエチレン長繊維糸とポリプロピレン長繊
維糸との混繊比（重量割合）を、本発明の範囲外とした
比較例は、引張強力の点で劣ったり（比較例２及び４）
、柔らかさの点で劣ったり（比較例１及び５）している
。

【発明の効果】

以上述べたように、本発明に係るスパンボンド不織布は
、不織布に高強力を具現するポリプロピレン長繊維糸と
、不織布に柔らかさを具現するポリエチレン長繊維糸と
が、一定の割合で均一に混繊されてなるものであるため
、高強力で且つ柔らかいという特性を持っている。 また、本発明に係るスパンボンド不織布の製造方法は、
ポリプロピレン長繊維糸の直径をポリエチレン長繊維糸
の直径よりも一定割合で小さくしたことにより、ポリプ
ロピレン長繊維糸の紡糸後における冷却時間を短縮し、
もってポリプロピレン長繊維糸の冷却固化長をポリエチ
レン長繊維糸の冷却固化長と近接させ、両長繊維糸を単
一紡糸口金から紡糸することを可能にすると共に、エア
ーサッカー内におけるポリプロピレン長繊維糸の融着や
エアーサッカーに導入される前におけるポリエチレン長
繊維糸の糸切れを防止したものである。従って、本発明
に係る方法によれば、ポリプロピレン長繊維糸とポリエ
チレン長繊維糸とが均一に混繊された、高強力で柔らか
いスパンボンド不織布が得られるという効果を奏するも
のである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）２０〜８０重量％のポリエチレン長繊維糸と８０
   〜２０重量％のポリプロピレン長繊維糸とが実質的に均
   一に混繊され、前記ポリプロピレン長繊維糸の単糸繊度
   ：前記ポリエチレン長繊維糸の単糸繊度＝１：１．２〜
   ２．０（但し、単糸繊度の単位はデニールである。）で
   あることを特徴とするスパンボンド不織布。
2. （２）ポリエチレン樹脂とポリプロピレン樹脂とを単一
   紡糸口金から紡糸し、次いで一のエアーサッカーに導入
   して、ポリエチレン長繊維糸とポリプロピレン長繊維糸
   とを形成し、前記エアーサッカーより送出した後、両長
   繊維糸を堆積させてスパンボンド不織布を製造する方法
   において、前記ポリプロピレン長繊維糸の直径を前記ポ
   リエチレン長繊維糸の直径よりも小さくし、ポリエチレ
   ン長繊維糸の冷却固化長とポリプロピレン冷却固化長の
   差を２０ｃｍ以内としたことを特徴とする請求項第（１
   ）項記載のスパンボンド不織布の製造方法。