JPH0377300B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、フラツシユ紡糸法による三次元網状
繊維から成る衣料用途に極めて適した不織布に関
する。 より詳しくは、特殊なシート断面形状を持つ極
めて柔軟な不織布に関する。 〔従来の技術〕 高温高圧に保たれた重合体の溶液を、減圧領域
へ放出することにより、全ての溶媒を蒸発させて
連続した三次元網状構造繊維を製造し得ることが
フラツシユ紡糸技術として知られている。そして
この三次元網状構造の連続繊維から不織シートが
得られる事が特公昭42−19520号公報に知られて
いる。 又、特公昭57−35302号公報には、熱的点エン
ボス法を用いることによる半透明窓を有するドレ
ープ性の改良された不織シートが開示されてい
る。 しかしこれらの熱接合により得られた不織シー
トは、三次元網状繊維間の接合点が強固に固定さ
れているためペーパーライクとなり衣料用途に
は、不適当な風合しか得られない。 これを改善するための技術としてUSP3920874
号公報には、部分点結合部を持つ不織シートを
Square−ended pegを有する１対のロール間を
通すことにより、フイブリルを溶融した表面パタ
ーンを持つ柔軟化シートが開示されている。 又、他の三次元網状繊維から成るシートを柔軟
にする方法として多段に配置された突起ロール間
を通す方法がUSP3406033号公報、USP3408079
号公報に開示されている。 しかしながらいかにこれらの従来の技術を駆使
しても柔軟性を満足する不織シートは得られなか
つた。例えばこれらの柔軟化技術の中でもつとも
効果的であると考えられる前述のUSP3920874号
公報に開示されている技術では、pegと呼ばれる
突起物によりシート面を実質的に直角方向へ部分
的に引き延ばすことにより柔軟性が発現されてい
る。しかしこの発明に記載されているように柔軟
性へのpegの侵入深さは極めて敏感でありpegに
よるシートへの貫通が発生する直前までの侵入深
さにとどめる必要がある。即ち、シートの持つ最
大伸長率での加工が必要であり、シートの損傷を
防ぐために、柔軟性の低い不織シートとならざる
をえない。 又、この柔軟化方法では、供給される不織シー
ト自体にかなりの伸長性が要求されるため、供給
される不織シートにおける熱接合程度の制約があ
る。即ち少くとも片方のシート面のフイブリルの
接合割合や接合の強さが制限されるため、シート
表面の毛羽止め状態が不満足な不織布となる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 従つて従来公知の技術では、衣料用途に適した
柔軟性、特にドレープ性を満足した不織布は得ら
れておらず又、クリーンルーム作業衣や外科医療
用衣として要求されるリンテングも完全に満足さ
れていないという問題点がある。 本発明者らは、かかる問題点に着目し、シート
全面に渡つて均一で高度な柔軟性と高い毛羽止め
性を有する不織布を得るべく鋭意研究した結果本
発明をなすに致つた。 即ち本発明は、衣料用途や外科用医療衣等への
使用に充分な布強力と柔軟性及び表面毛羽止め性
を有するフラツシユ紡糸不織布を提供することを
目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明の目的は、三次元網状構造の連続繊維が
多方向に配置されて多層に重なり合うことによつ
て形成され、且つ、連続繊維を構成するフイブリ
ルが、全面で、あるいは全面にわたる部分的な小
領域で、凹模様となつて熱接合されている不織布
において、該不織布の表面層付近のフイブリルの
みが熱接合され、内部にあるフイブリルは熱接合
されていず、フイブリルが相互に凝集した凝集部
と、フイブリルの密度の少ない空〓部を有してお
り、且つ、該不織布の長さ方向の断面で見て、
一つの凹模様の両端部で不織布の厚み方向での深
さと曲率が異なる層および／又は前記一つの凹
模様の一端がその隣接凸部の下に入り込んだＳ字
型の層を含んで成る事を特徴とする柔軟な網状繊
維不織布によつて達成される。 本発明の不織布は、前述のように不織布の断面
が多数の層より成り、これらの層間が剥離した
り、連結したりしており、且つ、特徴のある凹模
様を有している。 本発明者らは前述のような構造を有する不織布
を得るべく研究するに際して、フラツシユ紡糸三
次元紡糸網状繊維より成る不織シートの柔軟化方
法について種々検討し、特開昭60−162851号公報
に開示されている不織布の柔軟化方法に着目し
た。 特開昭60−162851号公報に開示された技術は、
単糸デニール0.5〜10デニールの比較的大きな繊
維を持つ繊維どうしが表面から裏面にわたつて結
合している部分結合不織布に対して櫛削りとモミ
ほぐしとの作用を局部的に行い、部分結合部間の
繊維にかなりのルーズヤーンやフリーループを形
成せしめる柔軟化技術である。 しかしこの技術をフラツシユ紡糸から成る不織
シートに応用した場合、上記の太デニール繊維不
織布では発現し得なかつた、極細（通常1μ〜
10μ）のフイブリルより成る網状繊維不織布に独
自の不織布構造を発現させることができた。 即ち、表面が安全に毛羽止めされた三次元網状
繊維より成る不織布に、全面に突起を有する金属
ロールと、平滑な弾性面を持つ弾性ロールとから
成る１対のロールの間に適当な圧力と、適当なロ
ール速度比を与えて通過せしめる公知の柔軟化技
術を施すことにより、該不織布の表面層付近のフ
イブリルのみが熱接合され、内部にあるフイブリ
ルは熱接合されていず、フイブリルが相互に凝集
した凝集部と、フイブリルの密度の少ない空〓部
を有する不織布構造となり、且つ、シート表面に
形成され且つフイブリルが融着されていない突起
物処理模様が 突起物処理模様の両端部がシートの長さ方向
の断面においてシートの厚みの方向に異なる深
さを有し、および／又は 突起物処理模様のシートの長さ方向の断面に
おいて、突起物処理面の片方の端部が突起物未
処理部の下に入り込んだＳ字型の断面形状を有
する、極めて特徴ある不織布構造を取る事が走
査型電子顕微鏡による観察より確認された。 このような構造を持つ三次元網状繊維より成る
不織布は、驚くべきことに表面のフイブリルの状
態には全くの変化がなく即ち公知技術で明らかに
されている太デニール繊維不織布に生成したルー
ズヤーンや、フリーループ等が無い高い表面毛羽
押え性を有し、且つ高度の柔軟性を持つものであ
つた。さらに驚くべきことには、この不織布構造
の発現は、柔軟加工前の不織布の表面が強固に接
合されたものや部分的接合部がシート全面に渡つ
て連続した切れ目のないものについても容易に行
なわれるため、高い布強力を持つ柔軟化不織布が
得られた。 本来、三次元網状構造の連続繊維が多方向多層
に重なり合い接合されて形成された不織布は、網
状繊維を構成するフイブリルの持つ極細、異形断
面の特性より極めて単糸間の接合は容易である。
このためシート表面層付近のフイブリルの熱接合
のみにおいて実用上充分に満足される布強力が得
られる。これにより通常の熱接合条件では、シー
トの内部にあるフイブリルは、交叉したフイブリ
ル間での熱接合を起こさず三次元網状繊維の性質
を保持したまま存在することができる。 このような特徴を持つ三次元網状繊維より形成
された不織布に、特開昭60−162851号に開示され
た柔軟化技術を用いることにより、始めて単糸デ
ニールが0.5〜10デニールより形成された不織布
では、起こり得なかつた本発明の極めて特異的な
不織布構造が発現されたものである。 以下、本発明の三次元網状繊維より形成された
不織布構造の一例を示す添付図面を参照して本発
明を詳述する。 第１図、第２図、第３図において１は柔軟加工
によつて生じた突起物処理部であり、２は柔軟加
工前に熱接合されたエンボス面の代表的形状を示
したものである。突起物処理部１は、熱接合され
たエンボス面２に重なつているものもある。方向
Ｘは不織布の柔軟加工装置への進入方向を示し、
方向Ｙは不織布の幅方向を示す。 第１図は、柔軟加工処理において突起を有する
金属ロール面を通つた不織布の表面を撮影した走
査型電子顕微鏡写真の概略図である。 第２図は、柔軟加工後の不織布構造を示す第１
図Ａ−A′矢視による断面図である。 第１図において突起物処理面１ではフイブリル
が融着されていない事が確認される。 又突起物処理面の大きさは、突起物頂部の実質
的大きさに比べ不織布の長さ方向に大きく伸ばさ
れている。この不織布の長さ方向への伸び率は突
起ロールと弾性ロールとの周速比に応じて変化す
る。周速比が大きい場合は、突起物処理面が接触
し連続線状の模様を形成する。 第２図は、本発明で言う層間剥離したり、連結
したりしている多数の層を持つ断面状態を示すも
のである。図中に斜線で示した部分３は、フイブ
リルよりなる三次元網状繊維の層を表すものであ
り不織布化の過程において作用された種々の圧力
により不規則な厚みを持つ凝集層３となつてお
り、ここでは網状繊維を構成するフイブリルが相
互に凝集している。一方内部に繊維密度、即ちフ
イブリル密度の極めて少ない空〓部４が発生して
いる。 又本発明で言う不織布の長さ方向に沿つた突起
物の模様の断面において、一つの凹模様の両端部
でシートの厚み方向への深さや曲率が異なる層と
は、第２図中において突起物処理凹模様１の両端
付近の深さを代表するＨ１，Ｈ２及び両端付近の
曲率に沿つた円の半径Ｒ１，Ｒ２が変化している
ことを意味する。 即ち、突起物処理凹模様の深さは不織布の長さ
方向で変化し、柔軟加工処理時の進行方向側に当
る端部の深さＨ１に比べ反対側の端部の深さＨ２
は小さくなり、曲率に沿つた円の半径は進行方向
側端部のＲ１に比べ反対側の端部のＲ２は大きく
なる不織布の断面構造となる。 第３図は、第１図Ｃ−C′矢視による断面図であ
る。 本発明で言う、不織布の長さ方向に沿つた突起
物処理による凹模様の断面において凹模様の一端
がその隣接凸部の下に入り込んだＳ字型の層と
は、第３図において突起物処理凹模様１の一端が
突起物未処理部３の下に入り込んだＳ字型の断面
構造となつている事を意味する。 即ち、柔軟加工において不織布に与えられたず
り応力によりＢ部に示されるように不織布の厚み
全体に渡るＳ字型の断面構造となつたり、あるい
は単一層ないしは複数層がＳ字型になる変形が発
生する。又三次元網状繊維の層３は、第２図同様
に層間剥離したものや連続したものがあり、内部
に繊維密度の極めて少ない空隙部４が発生してい
る。 このような空隙部は柔軟化処理前の不織布断面
には観察されず、柔軟化処理により発生したもの
である。即ち、不織布に与えられるずり応力が、
三次元網状構造の連続繊維不織布の特徴である内
部に未融着状態で残されている多段積層網状繊維
間の層間剥離を引き起こすことになる。 第２図及び第３図に示すように、不織布の表面
にはルーズヤーンやフリーループ等の増加は見ら
れず表面毛羽押え状態が柔軟化処理によつて変化
しない事が確認される。 本発明の不織布に見られるこの特異的な構造は
三次元網状繊維不織布に特開昭60−162851号公報
に開示された技術を用いることにより初めて発現
されたものであり、従来公知の三次元網状繊維不
織布とは異なるのはもちろんの事、又特開昭60−
162851号報に開示された技術が目的とした単糸デ
ニール0.5〜10dの比較的大きな繊度を持つ繊維ど
うしが表面から裏面にわたつて結合している不織
布においては決して見られないものである。 第４図は、本発明の不織布を製造するための柔
軟化装置を示す概略図である。 ５は全面に突起物を有する金属ロールである。
６は表面平滑な弾性ロールであり通常ゴムロール
が用いられる。７は熱接合された不織布であり、
８は柔軟化された不織布である。 ５の突起ロールの突起の形状および配列は、公
知のものでよく特定されるものではない。 弾性ロールの硬度は不織布の不透明性保持から
50°〜90°が好ましい。 突起ロールと弾性ロールとの周速比は、突起ロ
ールの表面速度を処理速度としこれで弾性ロール
の表面速度を除した場合と決めている。この周速
比に特に制限は無く目的とする柔軟性と対応して
設定される。通常0.95〜0.5の範囲が使用される。 又、突起ロールと弾性ロールとの間の加圧力は
５〜50Kg／cmの範囲が使用される。 柔軟加工を行う前の三次元網状繊維不織布の熱
接合は、全面接合でも全面に渡る部分的な小領域
による接合でもよい。 全面に渡る部分的な小領域による接合とは、第
５Ａ図に代表される点接合や第５Ｂ図に代表され
る接合部領域９に閉じられた多数の非接合部１０
を形成する連続する部分接合等を意味するがこれ
らの模様に限定されるものではない。 この熱接合面積は、不織布の特性に影響を与
え、接合面積が大きいものや連続した熱接合部を
もつものは、引張り強力及びシングルタング引裂
強力が大きくなる。又表面毛羽押え状態も優れて
くる。 本発明で得られる不織布の目付けには、特に制
限がなく通常10〜500ｇ／m²を有する。 又本発明の不織布を形成する三次元網状繊維の
繊維種類にも制限はなく通常高密度ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド
等の素材が用いられる。 本発明の柔軟な網状繊維不織布の主要な物性の
１つである柔軟性は、JIS法L1096−６−19A法に
従つて測定した45°カンチレバー法による剛軟度
で表す。 表面毛羽押え状態の評価は、静的には光学顕微
鏡観察による評価を行い、動的には学振型摩擦試
験機を用いて、摩擦子に共布を用い荷重250ｇで
100回摩擦して判定した。 本発明の柔軟な網状繊維不織布は、その高度な
柔軟性と高いリンテングの特性を生かし、衣料用
途及び外科用医療衣の分野に極めて有用である。 〔実施例〕 以下、実施例をあげて本発明の不織布の製造の
具体例を説明するとともに、本発明の不織布の性
能を示す。 実施例 １ トリクロロフルオロメタン溶剤にメルトインデ
ツクス（ASTM法第1238T号条件Ｅにて測定）
0.78の高密度ポリエチレン樹脂を溶解させた濃度
12wt％の溶液を直径0.7mm、長さ５mmの減圧用オ
リフイスを通り、直径８mm、長さ40mmの減圧室内
で減圧した後、ノズル径0.7mm、長さ0.7mmのノズ
ルを通過させてフラツシユ紡糸した。 紡糸条件及び得られた三次元網状繊維の糸物性
を第１表に示す。

【表】

【表】 紡出された連続繊維及びガス流は、紡糸口金よ
り水平方向に３mmの距離を置いて紡口軸に直角に
配置した回転分散板に供給した。回転分散板を出
た開繊した網状繊維にはコロナ放電を行い電気帯
電を行なわせしめた。このコロナ放電は11mmピツ
チ、針本数16本の回転円盤回り半円状に配置され
た電極針に約20kvの負の直流高電圧をかけて行
つた。この帯電した連続繊維はネツトコンベア下
部に設けた吸引ダクトの補助作用をうけネツトコ
ンベア上に不織ウエブを形成した。 このようにして作成した三次元網状繊維不織シ
ートは、132℃に加熱された第５Ａ図の模様を有
するエンボスロール（エンボス深さ0.3mm、圧着
面積30％）と表面フラツトなシリコンゴムロール
（硬度70°）との間で熱プレスを表裏各１回行ない
部分的に熱圧着された不織シートとした。 この不織シートを、常温で突起高さ0.61mm間隔
2.1mmで千鳥配置された頂点面積が0.81mm²の円形
状からなる複数の突起物を有するエンボスロール
と硬度70°のブタジエンゴム製弾性ロールとの間
に、面圧15.3Kg／cm²で、両ロール間の周速比0.8
を与えて通過させた。処理回数は表裏各１回実施
した処理速度は５ｍ／分である。 このようにして作成した本発明の柔軟な網状繊
維不織布の表面状態及び断面構造を操作型電子顕
微鏡写真で観察した結果第１図に示した。熱接合
とは異なる突起物処理による凹模様１及び第２図
示した内部に繊維密度の極めて少ない大きな空隙
部４や多数の層１３を持つ断面構造を有し、さら
に、突起物処理による凹模様の断面形状が第２図
に示すような両端部でシートの厚み方向への深さ
や曲率が異なる層や、第３図に示すような凹模様
の一端がその隣接凸部の下に入り込んだＳ字型の
層を持つことが確認された。 このようにして得られた不織布の性能を第２表
に示す。

【表】

【表】 第２表より不織布のカンチレバー法による剛軟
度は7.0cm以下と極めて柔軟であり、表面毛羽押
え状態も良好であり、さらにシートの機械的性質
（引張り強力、引裂き強力）も充分であつて本発
明の特定した構造を持つ網状繊維不織布が極めて
柔軟性の高い優れた性能を示すことが証明され
た。 実施例 ２ 不織シートを132℃に加熱された第５Ｂ図の模
様を有するエンボスロール（エンボス深さ30μ、
凸部９のライン幅0.1mm、ライン間隔２mm）と表
面フラツトなシリコンゴムロール（硬度70°）と
の間で表裏各１回熱圧着を行なう以外は、実施例
１と同様の条件で実施し得られた不織布の性能を
第３表に示す。

〔発明の効果〕

本発明の不織布は前述の如き特定の構造を有し
ているため、シート全面に渡つて均一で高度な柔
軟性と高い毛羽止め性を持つことができる。 したがつて本発明の不織布は、衣料用途や外科
用医療衣等への使用に充分対応することができ
る。

【表】 【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の不織布の一例の走査型電子
顕微鏡写真を模式的に示した表面図である。第２
図、第３図は、本発明の不織布の構造を詳細に説
明する走査型電子顕微鏡写真を模式的に示した断
面図である。第４図は、本発明の不織布を製造す
るための柔軟化装置を示す概略図である。第５Ａ
図および第５Ｂ図は、網状繊維不織布の部分熱融
着模様を示す模式図であり、第５Ａ図は点接合の
一例を示す模式図、第５Ｂ図は連続部分接合の一
例を示す模式図である。 １……柔軟加工によつて生じた突起物処理部、
２……部分熱接合部、３……三次元網状繊維の凝
集層、４……繊維密度の極めて少ない空隙部、５
……突起ロール、６……弾性ロール、７……部分
熱接合された不織シート、８……柔軟化処理され
た不織布、９……部分熱接合部、１０……非接合
部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 三次元網状構造の連続繊維が多方向に配置さ
   れて多層に重なり合うことによつて形成され、且
   つ、連続繊維を構成するフイブリルが、全面で、
   あるいは全面にわたる部分的な小領域で、凹模様
   となつて熱接合されている不織布において、 該不織布の表面層付近のフイブリルのみが熱接
   合され、内部にあるフイブリルは熱接合されてい
   ず、フイブリルが相互に凝集した凝集部と、フイ
   ブリルの密度の少ない空〓部を有しており、且
   つ、該不織布の長さ方向の断面で見て、一つの
   凹模様の両端部で不織布の厚み方向での深さと曲
   率が異なる層および／又は前記一つの凹模様の
   一端がその隣接凸部の下に入り込んだＳ字型の層
   を含んで成る事を特徴とする柔軟な網状繊維不織
   布。