JPH0369654A - シート物 - 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、高耐水圧で高通気性を有し、しかも高強力な
極細繊維シートに関する。より詳しくは、生理用ナプキ
ンやおむつ等のバックシート材として好適な耐水圧と通
気性に優れたシート物に関する。

〔従来の技術〕

生理用ナプキンやおむつ等のバックシート材の必要機能
としては、液体を透過させないことと柔軟であることが
あげられる。従来、このバックシート材としてはポリエ
チレンフィルムが多く用いられている。

極細繊維からなるシート物は、たとえばメルトブロー法
によって得られ、メルトブロー法については、インダス
トリアル・アンド・エンジニアリング・ケミストリー（
Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎ
ｇＣｈｅ＋ｗｉｓｔｒｙ）４８巻、第８号（Ｐ、１３４
２〜１３４６）　、１９５６年に基本的な方法およびそ
の方法を実施する装置が開示されている。また、特公昭
５６−３３５１１号公報および特開昭５５−１４２７５
７号公報にポリオレフィン、ポリエステル等の極細繊維
の製造法が開示されている。

また、特公昭６０−４８８６１号公報には、メルトブロ
ー法により形成されたポリプロピレン繊維の手織マット
を、点接着（熱エンボス加工）あるいは表面全面にわた
って熱接着（カレンダー加工）させ、マットの厚さにわ
たって隔着した手織マット電池隔離板が開示されている
。

更に、特公昭６０−３７２３１号公報には、メルトブロ
ー極細繊維が互に三次元交絡した不織布の組織間隙にゴ
ム状弾性重合体を介在させた人工皮革が開示されている
。

〔発明が解決しようとする課Ｂ］ 前記バックシート材としてのポリエチレンフィルムは、
必要機能である液体を透過させないことと柔軟であるこ
とは充足しているものの通気性が全くなく（通気度が零
）、このため着用中の蒸れの問題があった。また、フィ
ルムであるため表面が滑りやすく、膚触りが悪いという
問題があった。

また、特公昭６０−４８８６１号公報のマットの厚さ方
向全体にわたって点接着した手織マットは、接着されて
いない部分の繊維の移動（目開き）により耐水圧が低く
、特にバックシート材としては用いることが困難である
。一方、面全面にわたり、且つマットの厚さ方向全体に
わたって繊維を隔着させたマットは、通気性、風合が著
しく劣り、しかも引裂き強力が低く、このため耐水圧も
殆ど向上せず、特にバックシート材としては到底用いる
ことができない。

更に、特公昭６０−３７２３１号公報の人工皮革は、ゴ
ム状弾性重合体が不織布の組織の厚さ方向全体にわたっ
て介在しているため通気性が劣り、しかも風合もゴムラ
イクで不充分であり、特にバックシート材としては用い
ることができない。

本発明は、バックシート材として要求される機能である
体液（血液、尿等）の不透過性、ソフトさを満し、しか
も、従来のフィルム状物では達成出来なかった高通気性
、高透湿性を有しく蒸れない）、更には、高強力であり
、表面の滑り、膚触りを改良した新規なシート物を提供
することを目的とする。

〔課題を達成する手段〕

本発明の目的は、 平均繊維径が０．５〜３．Ｏｎの撥水性極細繊維からな
る繊維シート物であって、このシート物の表面部に繊維
が相互に結合した部分を分散して配置したシート物によ
って達成される。

本発明の極細繊維は撥水性を有するものであり、繊維表
面の臨界表面張力が４０ｄｙｎｅ／ｃｉ以下の範囲のも
のが用いられる。　４０ｄｙｎｅ／（２）を超えると水
が繊維表面と濡れやすくなり、シート物の耐水圧が向上
せず、特にハックシート材として用いた場合に体液が透
過してしまう。繊維表面の臨界表面張力が４０ｄｙｎｅ
／ｃｍ以下の繊維表面となるようにするには、繊維自体
が４０ｄｙｎｅ／ｃｍ以下の臨界表面張力を有する繊維
を用いるか、または、公知の方法を用いて樹脂等で繊維
表面の改質を行ない、繊維の表面の臨界表面張力が４０
ｄｙｎｅ／ｃｍ以下になるようにする。

臨界表面張力が４０ｄｙｎｅ／ｃｍ以下を有する繊維の
具体的な例としては、ポリエチレン（３１ｄｙｎｅ／　
ａｍ　）、ポリプロピレン（２９ｄｙｎｅ　／　ｃｍ　
）　、ポリスチレン（３３ｄｙｎｅ／ｃｍ）　、ポリフ
ッ化ビニリデン（２５ｄｙｎ６／Ｃｌ１１）、これらの
共重合体やブレンド物等が代表的である。

臨界表面張力が４０ｄｙｎｅ／ｃｍ以下となるように改
質する方法の具体的な例としては、ジメチルポリシロキ
サン等のシリコン化合物、パーフルオロアルキル基をも
ったフッ素化合物、２−エチルへキシルジルコネート等
のジルコニウム含有化合物、ステアリン酸クロライド等
の酸クロライド化合物を用いて繊維表面を改質する方法
が挙げられる。

繊維表面を改質するための化合物は上記の化合物に限定
されず、繊維表面の臨界表面張力が４０ｄｙｎｅ／　ｃ
ｍ以下になるように改質できるものであればよい。

表面改質される繊維としては特に限定されないが、ポリ
エチレンテレフタレート、ボリブチレンチレフタレート
などのポリエステル、ナイロン６、ナイロン６．６など
にポリアミド、ポリオレフィン、各種アクリル、ポリビ
ニルアルコール系、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデ
ンなどのハロゲン含有重合体、ポリエーテルエステルな
どがあげられる。

本発明の撥水性繊維としては、メルトブロー法で極細繊
維が得られ易く、コスト的にも有利なボリプロピレン繊
維が特に好ましい。

本発明の極細繊維の平均繊維径は０．５〜３．０　／ｆ
ｆｉである。平均繊維径が３．０　ｔｒｍを超えると、
シート物の耐水圧が低くなり、特にバックシート材とし
ては不適となる。一方、平均繊維径が小さい程シート物
の孔径が小さくなり、シート物の耐水圧が向上し、通気
度は低下する傾向にあるが、平均繊維径が０．５　ｔｒ
ｍ以下になるとシート強力が低下し、この結果として耐
水圧も低下してしまう。従って、平均繊維径が０．５〜
３．０印であることによって、はじめて高耐水圧、高通
気性、ソフトさが同時に満されるのである。

本発明のシート物の表面部においては、極細繊維が相互
に結合した部分が実質的に全面にわたり分散して配置さ
れている。この実質的に全面にわたる極細繊維相互の結
合部分の配置により耐水圧が著しく向上することが見い
出された。この原因は、この結合により繊維の移動が抑
制され、シート物の孔径が適正な範囲に設定され、それ
が固定されたためと考えられる。また、この極細繊維相
互の結合により、シート物の引張り強度も向上する。

この極細繊維相互の結合はシート物の表面部のみ行うこ
とが必要である。結合部はシートの厚み方向からみて２
／３以下、特に１７２以下、更には１／３以下であるこ
とが好ましい。シートを構成する極細繊維を厚み方向に
わたって殆ど全て結合させると風合が著しく硬化する。

しかも引裂き強力が低下し、このため耐水圧も低下する
。このような構成のシート物は、特にバックシート材と
しては不適なものとなる。本発明においては、シート物
の表面部のみの極細繊維を結合することによって、はじ
めて風合、引裂き強力を殆ど損わずに高耐水圧、高引張
り強度が達成される。尚、５極細繊維相互の結合はシー
トの片面のみであってもよいし、両面行ってもよいが、
片面のみ行う方が、風合、引裂き強力の面で好ましい。

本発明においては、この結合状態とその程度により、シ
ート物の耐水圧、通気度、引張り強力、引裂き強力、風
合等が変化することが見い出された。この極細繊維相互
の結合状態とその程度は、シート物の耐水圧が６００ｍ
ｍｔｈＯ以上、通気度が３　ｃｃ／秒／ｃｉｌ１以上の
両方を満すように設定するのが好ましい。

極細繊維相互の結合としては、熱結合、バインダーによ
る結合等があるが、熱結合によるのが、より高い耐水圧
、通気度を有し、しかも工程上も有利であり好ましい。

本発明の極細繊維相互の熱結合は、極細繊維の一部の軟
化あるいは溶融による熱結合である。この熱結合状態は
、単に極細繊維の交点のみの結合であってもよいし、極
細繊維相互がより広い接触面積をもって結合しててもよ
く、また、極ＩＩＩ繊維の一部が溶融して繊維形態をな
くして結合していててもよい。また、これらの結合形態
が混在していててもよい。本発明では、単に極細繊維の
交点のみの結合のみではなく、極細繊維相互がより広い
接触面積をもって結合している部分、または極細繊維の
一部が溶融して繊維形体をなくして結合している部分（
小さな面積のフィルム状部分）を有し、これらが近接し
て散在している結合状態が特に好ましい。極細繊維の交
点のみの結合のみでは、繊維の固定力が弱く耐水圧、引
張り強力の向上が不充分である場合がある。一方、前記
のフィルム状部分の面積が大きくなりすぎると、通気性
、風合が悪化し、しかも引裂き強力が低下し、このため
耐水圧も低下する。

第１．２．３図に、本発明のシート物の一例の表面（熱
結合面）の電子顕微鏡写真を示す。また、第４．５．６
図に本発明のシート物の一例の断面の電子顕微鏡写真を
示した。

本発明のシート物の日付は１０〜６０ｇ／ｒｒｒ、特に
１５〜５０　ｇ　／　ｒｒｒ、嵩密度は０．０８〜０．
４０　ｇ　／　ｃｔ、特に０．１０〜０．３５ｇ／ｃｒ
１であるのが好ましい。目付および嵩密度は高い方が、
耐水圧が向上するが、通気度が低下し、風合も硬くなる
。目付、嵩密度の両方が前記範囲を満すと、耐水圧、通
気度、風合ともに優れたものが得られ、特にバックシー
ト材として好適なものとなる。

本発明のシート物の耐水圧は６００ｍｍＨｚＯ以上、特
に７００ｍｍＨｚＯ以上、更には１　、　ＯＯＯｍｍＨ
ｚＯ以上であることが、特にバックシート材として用い
た場合、体液の漏れの面で好ましい。耐水圧が７００ｍ
ｍ）ｌｔｏ以上あると生理用バックシート材として好適
となり、また、Ｌ　Ｏ００ｍｍＨｚＯ以上であるとおむ
つ用バックシートとして好適となる。一方、本発明のシ
ート物の通気度は３ｃｃ／秒／ｃ１１１以上、特に１０
ｃｃ／秒／　ｃｆｆ１以上、更には２０ｃｃ／秒／ｃｍ
２以上であるのが蒸れ感がなくなるので好ましい。従来
のフィルムタイプのバックシート材は殆ど全くといって
通気性がなくて蒸れやすいが、本発明のシート物は通気
性、透湿性があるのでバックシート材として用いた場合
、着用時に蒸れない。

本発明のシート物は、デニールの異なる繊維、異素材の
繊維や、粉体等が混合してあってもよいし、他の不織布
や織編物等が積層されてあってもよい。また、予備的に
、軟化点以下の温度でのプレス加工や、熱エンボス加工
、超音波結合等によるシートの厚み方向にわたった結合
処理が部分的に施されてあってもよい。

本発明のシート物を製造する方法としては、メルトブロ
ー法と、直接紡糸法、又は複合紡糸法と抄造法との組み
合わせ等があるが、特にメルトブロー法が、より極細化
し易いこと、比較的高空隙率（低嵩密度）なシート物が
得られること、および工程が一工程でコスト的に有利で
あることから好ましい。

本発明のシート物を得る上で重要な点はあまり強い熱プ
レスを行わないことであり、このため、シート物の表面
層のみ熱結合する方法としては、熱ロールや熱板等にシ
ート表面を接触させる方法が最適である。また、若干の
すき間を設けた金属／金属ロールを用いるとか、金属／
ゴム、金属／布、金属／祇等のロールを用いるとかフェ
ルトカレンダー等を用いることが出来、本発明の主旨を
満すものであればこれらに限定されるものではない。加
熱温度は極細繊維の軟化点以上であり、たとえば、ポリ
プロピレン繊維シートの場合１３０〜１５０°Ｃが好ま
しい。

また、シート物の表面層のみバインダー結合する方法と
しては、ポリエチレン、ポリスチレン、エポキシ、合成
ゴム系、ポリウレタン系等の疎水性ポリマー（エマルジ
ョン、ラテックス等）のバインダーを少量、シート表面
にコーティングしたり、マイグレーションさせる方法が
ある。

〔実施例〕

以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。

実施例及び比較例中に示される諸物性の定義と測定方法
を下記に示す。

◎臨界表面張力 繊維状シートを形成している繊維と同一素材の無孔質フ
ィルムを作り測定用サンプルとする。繊維表面に種々の
加工剤がコーティングされたり化学結合されているもの
の場合は、まず繊維と同一素材の無孔質フィルムを作り
同一加工剤を繊維表面にコーティングまたは化学結合さ
せたときと同じ条件下で処理を行ない測定用サンプルと
する。

臨界表面張力とは、接触角θ＝Ｏの時の表面張力である
から、上記サンプルの接触角を種々の表面張力をもった
液体で測定し、外挿法によりθ＝０の時の表面張力を求
めれば臨界表面張力が得られる。

◎平均繊維径（μ） サンプルの任意な（Ｏ箇所を電子顕微鏡で倍率２０００
倍で１０枚の写真撮影を行う。１枚の写真につき任意の
１０本の繊維の直径を測定し、これを１ｏ枚の写真につ
いて行う。合計１００本の繊維径測定値を求め平均値を
計算する。

◎耐水圧（ｍｍ　Ｈｚ　Ｏ） ＪＩＳ−Ｌ−１０９２Ｂ法で測定する。

◎通気度 ＪＩＳ−１０９６法（フラジイール法）で測定する。

◎厚み（ｍｍ） ピーコック型厚み計を用い、１３０ｇ／ｃ＋ｆｌの一定
荷重で測定した。

◎見かけ密度（ｇ／ｃ＋ｆｌ）　　：　　１３０ｇ／ｃ
ボの一定荷重下で厚みを測定して目付量との計算により
求めた値である。

◎引張強力（ｇ／目付） サンプルとして２０ｍｍ巾Ｘ　１６０ｍｍ長をとり、万
能型引張試験機（テンシロン）を用い、把持長１００ｍ
ｍ、荷重容量１００ｋｇ、引張速度１００ｍｍ／分で測
定しイ直を、１ｃｍ巾当り、単イ立目付（１ｇ／ｒｒｆ
）当りに換算した。

◎引裂強力（ｇ／目付） サンプルとして６０ｍｍ巾×６５１長をとり、サンプル
をサンプル台に止め、ナイフで切れ込みを入れる。エレ
メンドルフ引裂試験機を用い最大振度を読みとる。この
値を単位目付（Ｉｇ／ｒｒ？）当りに換算した。

実逓艷０ユ ポリプロピレンの吐出量、ガス温度、ガス圧力を種々変
化させてメルトブロー法で紡糸して、平均繊維径の種々
異なるウェブ（目付２５ｇ／ｒｒｆ）を得た。このウェ
ブを１４０°Ｃに加熱した金属ロールに６秒間接触させ
て、表面繊維のみ熱結合させた。

このシート物の検量、物性を表１に示した。また、表面
のＳＥＭ写真を第１図に示した。また、表１には、比較
として市販の生理用ナプキンのバックシート材を２種（
サンプルＡ；チャームナップミニ、サンプルＢ；エルデ
イ）の検量、物性も示した。

以下余白 表１から明らかなように、本発明のシート物は耐水圧が
高く、しかも高通気を有しており、引張強力、風合にお
いても優れていることが判る。

また、本発明のシート材から生理ナプキンを作成し、着
用テストを行ったところ、体液の漏れがな（、蒸れ感が
なく良好であった。更には、本発明のシート物は不織布
タイプであるため表面の滑りが少ないため、着用中の下
着からのずれが少ないという利点もあった。

夫嵐班主 メルトプロー法により、平均繊維径１．２μ、目付５０
　ｇ　／　ｒｒＴのウェブを製造した。このウェブの表
裏両面を実施例１と同様に熱処理した。このウェブの嵩
密度は０．３０ｇ／ｃＪ、耐水圧は１，５００ｍｍＨｚ
Ｏ１通気度は５　ｃｃ　／　ｓｅｃ／　ｃｎｌ、引張強
力１５ｇ／目付、引裂強力２．．４ｇ／目付であり、風
合もソフトなものであった。このシート物は、おむつ用
バックシート材として好適なものであった。

尖旌皿１ 繊維径３．　Ｏｔａのポリエチレンのトウをカッターで
５ｍｍにカットした。この短繊維を抄造法でシートとし
た後、このシートの表裏に隈なく高速柱状流を噴き当て
て繊維を交絡させ、次いで、このシートの表裏に隈なく
散水流を噴き当ててシート表面を平滑にした。このシー
トを金属面側の表面温度を１２０°Ｃに加熱したフェル
トカレンダーを用いて片面のみを熱結合させた。

得られたシート物は、日付５５　ｇ　／　ｎ（、厚さ０
．２２＋ｍｍ、嵩密度の０．２５ｇ／（ｉであり、耐水
圧６４０ｍｍＨｚＯ１通気度１２ｃｃ／秒／　ａａであ
った。また、風合もソフトなものであった。このシート
は生理用バックシート材として好適なものであった。

北鮫班よ 実施例１の平均繊維径１．６岬、厚み０．１９ｍｍ、目
付２５ｇ／ｒｒｒのシート物の熱処理前のウェブは、厚
み０．１６ｍｍ（嵩密度０．１６　ｇ　／ｃｎｔ）　、
耐水圧４５０ｍｍＨｚＯ１通気度２７ｃｃ／秒／　ｃｒ
Ｍ　、引張強度９ｇ／目付、引裂強力４．５ｇ／目付で
あった。このシートから生理用ナプキンを作成して着用
テストを行った結果、体液の漏れがあった。

〔発明の効果〕

本発明は、平均繊維径が０．５〜３．０μｍの撥水性極
細繊維からなるシート物であって、このシート物の表面
部に繊維が相互に結合した部分を分散して配置している
シート物であるため、極細繊維シート物の有する高通気
性、風合のソフトさを殆んど損なわずに、耐水圧、引張
強力を顕著に向上することに成功したものである。また
、これらの優れた性能、特性を有しているため、従来の
フィルムタイプのバックシート材の通気性が低いという
本質的問題点を解決し、蒸れないバックシート材を低コ
ストで提供し得たものであり、この発明の工業的意義は
極めて大きいものである。また、このシート物はフィル
ター、バッテリー、セパレーター、包材等種々の用途に
用いることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図は本発明のシート物の熱結合表
面における繊維の形状を示す走査型電子顕微鏡写真であ
る。 第４図は本発明のシート物の断面における繊維の形状を
示す走査型電子顕微鏡写真であり、Ａ面側が熱結合面、
Ｂ面側は熱結合していない面である。 第５図は、第４図の熱結合面（Ａ面）での繊維の形状を
拡大して示す拡大写真であり、第６図は熱結合していな
い面（Ｂ面）での繊維の形状を示す拡大写真である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．平均繊維径が０．５〜３．０μｍの撥水性極細繊維
   から成り、表面部に繊維が相互に結合した部分を分散し
   て配置したシート物。
2. ２．シート物の耐水圧が６００ｍｍＨ＿２Ｏ以上、通気
   度が３ｃｃ／秒／ｃｍ＾２以上である請求項１記載のシ
   ート物。