JPH07189139A - 不織布および土木用資材 - Google Patents

不織布および土木用資材

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JPH07189139A
JPH07189139A JP33139993A JP33139993A JPH07189139A JP H07189139 A JPH07189139 A JP H07189139A JP 33139993 A JP33139993 A JP 33139993A JP 33139993 A JP33139993 A JP 33139993A JP H07189139 A JPH07189139 A JP H07189139A
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泰義 堀口
Shoji Hayazaki
昭二 早崎
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、これら問題点を改善し、低コスト
で、目付斑のない高品質なポリプロピレン繊維不織布を
安定して製造する方法を提供せんとするものである。 【構成】 本発明の不織布は、表面をポリエステル系樹
脂で被覆されたポリプロピレン繊維を積層したことを特
徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、目付斑良好な高品位、
高物性である不織布に関するものであり、より詳しくは
引張強力と耐アルカリ性に優れたニードルパンチされた
土木資材用不織布に関するものである。
【0002】
【従来の技術】口金から紡出した連続フィラメントをエ
アーサッカー等で高速牽引した後、鉛を主体とした衝突
板に衝突帯電させ、フィラメントを開織した後、移動す
るネットコンベアー上に捕集、加熱したエンボスロール
により部分的に熱圧着し不織布とする方法、あるいはネ
ット上に捕集した積層ウェブをニードルパンチにより機
械的に絡合させ不織布とする方法が一般的である。特に
ニードルパンチにより機械的に絡合させた不織布は、高
強力でしかも透水性、施工性に優れており、道路、トン
ネル施工後の排水性、耐久性アップ基材として需要は増
々旺盛である。
【0003】土木資材用不織布は部分的なシートの欠陥
が施工後の性能を大きく左右するため目付斑が少なく高
品質の不織布への要求が強く、従来から不織布の生産性
および物性的にも優れたポリエステルを主体とした長繊
維不織布が使用されていた。しかしながら近年トンネル
排水資材としてポリエステル系スパンボンド不織布を用
いた際、施工時に使用するセメントから流出するアルカ
リにより溶解劣化するとの懸念がありポリプロピレン不
織布の要求が強い。
【0004】ポリプロピレン不織布の製造には口金から
紡出したフィラメントをエアーサッカー等で高速牽引し
直接移動するネット上に捕集する方法もあるがフィラメ
ントの開織性が不充分であり、目付斑に劣るため、口金
孔配列を幅方向に均一に配置した矩形口金を用い、紡出
したフィラメントを矩形エアーサッカーで牽引、更にフ
ィラメントの開織性を向上させるため、イオン化された
空気中を通過させる方法、あるいは直接高電圧を印加帯
電させる方法が提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たようなポリプロピレンを主成分とする不織布の製造方
法においては、フィラメントに充分な電荷を付与するに
は至らないばかりか、このような高電圧を印加帯電させ
る方法を採用すると、設備費が高くなる上に、危険度も
高く、作業性も悪いという欠点があった。
【0006】また、ポリプロピレンはポリエステル系樹
脂に比較して融点が低く、紡出フィラメントの冷却固化
がされにくく、エアーサッカーにより高速牽引した際、
フィラメントがエアーサッカーと擦過し、フィラメント
同志が融着するため、紡糸可能速度は2000〜300
0m/分という低いレベルであり、得られた不織布は伸
度が高く強力的にも低いものとなる。これら不織布の物
性レベルを改善する方法として、ネット上に捕集した長
繊維積層ウェブをニードルパンチにより機械的に絡合さ
せた後、融点近い温度にまで加熱された雰囲気中で不織
布の幅方向および長さ方向に引き伸ばす方法もあるが、
工程も長く設備費がかさむばかりか、ランニングコスト
も高くつくなど、また不織布を幅方向、長さ方向に引き
伸ばしているため、フィラメントが横配向し、不織布の
厚みが減少するなど、品質的にも満足できるものではな
かった。
【0007】本発明は、これら問題点を改善し、低コス
トで、目付斑のない高品質なポリプロピレン繊維不織布
を安定して製造する方法を提供せんとするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、ポリプロピレ
ンポリマーおよびポリエステル系ポリマーの紡糸冷却挙
動および紡出後のフィラメントの帯電挙動について鋭意
検討した結果、ポリエステル系ポリマーの挙動は全く問
題なかったのに対して、ポリプロピレンポリマーは著し
く悪い挙動を示すことに着目し、この挙動差を巧に利用
して、高速紡糸が可能で、開繊性に優れ、目付斑のない
高品質の不織布を提供することに成功したものである。
【0009】すなわち、本発明は、鞘部にポリエステル
を配してなる芯鞘複合ポリプロピレン繊維という特定な
繊維構造とすることで、ポリプロピレンポリマーとポリ
エステルポリマーのそれぞれの持っている特徴を生かし
たものである。
【0010】本発明の該複合ポリプロピレン繊維フィラ
メントは、好ましくは2〜10デニール、さらに好まし
くは2〜8デニールの繊度を有するものであって、フィ
ラメントの繊度が2デニール未満の場合、紡糸安定性に
欠けるばかりか、ニードルパンチした不織布の厚みが薄
くヘタリ易いため透水性が低下するなど問題がある。フ
ィラメントの繊度が10デニールを越えると、紡糸時の
冷却が不充分となるためフィラメント同志が融着し開織
性が悪化、得られた不織布の目付斑も大きいものとな
る。
【0011】本発明の基本的思想は、不織布を構成する
熱可塑性連続フィラメントにおいて、芯成分であるポリ
プロピレンは耐アルカリ性など化学的性能アップをはか
るためのものであり、鞘成分であるポリエステル系樹脂
は、前記ポリプロピレン系樹脂の表面を全面的に覆っ
た、いわゆる芯鞘型複合繊維であって、鞘成分であるポ
リエステル系樹脂は連続フィラメントに耐熱性および帯
電性特性をもたせるためのものである。従って鞘成分で
あるポリエステル系樹脂が芯成分であるポリプロピレン
樹脂のまわりを全面的に覆った芯鞘構造とすることが基
本要件であり、芯成分と鞘成分の断面形状は円形、三角
形などの異形断面のいずれの形態であってもよい。しか
し、バイメタル構造あるいは一部ポリプロピレン系樹脂
がフィラメント表面に露出した場合、それぞれの樹脂が
もっている機能が減少するため、品質的にすぐれた不織
布を得ることは困難なものとなるからである。
【0012】本発明に用いられるポリエステル系樹脂に
はポリエチレンテレフタレートあるいはイソフタル酸、
アジピン酸との共重合ポリエステルなど耐熱性、帯電性
を満足すれば、いずれの樹脂であっても良く、また必要
に応じて耐侯剤、耐熱安定剤、顔料、帯電剤など第3成
分を添加しても良いことは言うまでもない。
【0013】また、芯成分に用いるポリプロピレン樹脂
についても一般市販のもので十分使用可能であり、鞘成
分同様第3成分添加物を使用しても何らさしつかえな
い。
【0014】本発明の連続フィラメントは、芯成分と鞘
成分との重量比は、芯成分100部に対して、鞘成分5
〜25部であるのが好ましい。芯成分100部に対する
鞘成分が25部を越えると、紡糸およびニードルパンチ
などの不織布生産上の問題もなく、引張強伸度など不織
布としての物理特性についても何等問題ないが、不織布
の目付が同一である場合、鞘成分であるポリエステル系
樹脂の比率が増加するに従って芯成分であるポリプロピ
レンの比率が減少するため耐薬品性能の面で不利なもの
となる。一方、鞘成分が5部を未満であると、芯成分あ
るいは鞘成分樹脂の溶融粘度差や吐出量変動等により、
芯成分樹脂のまわりを鞘成分樹脂が完全に覆うことが困
難となり、場合によっては芯成分であるポリプロピレン
のみのフィラメントも混在する傾向が出てくる。この様
な場合はポリプロピレン単成分で紡糸した際と同様混繊
フィラメントの冷却が不充分となりフィラメント間の融
着も発生、エアーサッカーの圧力をアップしても紡糸速
度アップがはかれず、フィラメントの特性が悪化しやす
く、また帯電性の良いポリエステル系樹脂が帯電性の悪
いポリプロピレン樹脂のまわりを完全に覆いつくさない
ため、単に鉛を主成分とする衝突板に衝突させても帯電
性能が低下フィラメントの開織が不十分となり不織布の
目付斑が悪化するなど不織布として満足できるものが得
られない。
【0015】本発明の不織布は通常の2成分系複合紡糸
装置であれば自由に製造することができ、高速牽引のた
めのエアーサッカーは丸型であっても矩形であっても良
く、通常のポリエステル系不織布製造装置により容易に
作ることができる。
【0016】本発明の方法によれば、従来から公知の複
合紡糸装置を用いて製造することができ、ポリプロピレ
ン単成分の紡糸に比較し紡糸性が良く、高速紡糸しても
融着の発生もなく、また積極的に高電圧を印加帯電する
ことなく、単に鉛を主成分とする衝突板に衝突帯電させ
るだけで、開織性の良い品質良好な不織布を得ることが
できる。また、約5000m/分もの高速紡糸でも問題
なく可能であり、ニードルパンチ後の加熱延伸すること
なく、高物性である不織布を得ることができる利点があ
る。また、芯成分がポリプロピレン樹脂で構成されてい
るので、トンネル資材用、土木資材用途など、耐アルカ
リ性能の要求される幅広い分野で適用可能な高品位、高
物性の不織布を提供することができる。
【0017】
【実施例】本発明を実施例によって更に詳細に説明する
が、実施例中に示す特性値の測定方法は次の通りであ
る。
【0018】(1)不織布の引張強力(kg/5cm幅)、
引張伸度(%) 不織布、芯地試験法に準じ、5cmの資料片をつかみ間隔
10cm、引張速度20cm/分で測定、タテ方向とヨコ方
向につき5個/mを測定し、それぞれの平均をとった値
である。
【0019】(2)フィラメント強度( g/d)、引張
伸度(%) フィラメントをJIS L1096の引張試験法に基い
て、つかみ間隔10cm、引張速度20cm/分で測定し
た。強度は強力をフィラメントのデニールで除した値で
ある。
【0020】(3)目付斑 タテ方向およびヨコ方向がそれぞれ100cmである不織
布をそれぞれ5cmきざみで20等分し、1片が5cmであ
る小片400個の重量を測定、個々の目付を算出し、次
式により目付斑を計算した。
【0021】
【式1】 (4)紡糸性 それぞれの水準における単糸切れを調査し、単糸切れ回
数が5回/トン以下のものを○、6回/トン〜20回/
トンのものを△、20回/トン以上のものを×とした。
【0022】(5)開織性 1錘のエアーサッカーにより牽引したフィラメントを衝
突板に衝突、ネット上に捕集した際、開織捕集したフィ
ラメントの幅が41cm以上のものを○、25cm〜40cm
のものを△、24cm以下のものを×とした。
【0023】実施例1〜7 固有粘度が0.66、融点が262℃であるポリエチレ
ンテレフタレートと、密度0.90 g/cm3 でASTM
−D−1238(L)法によるメルトフローレイトが3
0、融点が168℃であるポリプロピレンを別々の押出
機で溶融した後、吐出孔が0.5mmφである芯鞘型口金
を用い、芯成分がポリプロピレンであり、鞘成分がポリ
エチレンテレフタレートである芯鞘構造を有するフィラ
メントを紡出した。紡出フィラメントを冷却した後、紡
糸速度が5000m/分となるようエアーサッカーの圧
力を調整、高速牽引し引続き鉛を主成分とする衝突板に
衝突させフィラメントを開織、移動するネットコンベア
ー上に噴射、捕集、不織布ウェブとした。この際芯成分
と鞘成分の吐出量を変更し、芯成分と鞘成分の比率が1
/0.25となる様調整しながらフィラメントのデニー
ルが1d、2d、3d、5d、8d、10d、12dで
あって目付が200 g/m2 である不織布とし、引続き
ニードルパンチマシンで針本数が60本/cm2 となる様
ニードルパンチした。この様にして得られた不織布の特
性および紡糸安定性を表1に示した。
【表1】 この実施例のなかでもフィラメントの繊度が2dから1
0dである場合は、フィラメントの融着もなくフィラメ
ントが十分開織しているため不織布の目付斑良好で、引
張強力も高くいずれも土木資材用途として満足できるも
のであった。
【0024】比較例1〜4 実施例1と同様密度0.90 g/cm3 でASTM−D−
1238(L)法によるメルトフローレイトが30、融
点が168℃であるポリプロピレンを単成分用口金を用
い紡出した。紡出フィラメントを冷却した後、エアーサ
ッカーの圧力を2kg/cm2 、3kg/cm2 、4kg/cm2
5kg/cm2 で牽引後、引続き鉛を主成分である衝突板に
衝突させネットコンベアー上に捕集した。
【0025】得られた不織布につき実施例1と同様のニ
ードルパンチを行なった。得られた不織布の特性と紡糸
状況を表2の比較例1〜4に示した。
【0026】
【表2】 表2から明らかなように、エアーサッカー圧力4kg/cm
2 以上のものはエアーサッカーとフィラメントの擦過に
よるフィラメント同志が融着しており、また圧力3kg/
cm2 以下のものはフィラメントの開織はされているもの
の目付斑も悪く、また不織布の強力が低く、伸度が高い
土木資材用途として満足できるものではなかった。
【0027】比較例2 エアーサッカー上部に積極印加帯電装置を設置、−15
KVを印加帯電した以外は比較例1と同様の方法で不織
布を得た。得られた不織布は比較例1並の高伸度で低強
力のものであった。
【0028】
【発明の効果】本発明の不織布は、ポリプロピレンを芯
成分としポリエステル系樹脂を鞘成分としたフィラメン
トであるため、従来用いられている2成分複合繊維紡糸
装置で容易に製造することができ、不織布の目付斑、特
性など極めて良好であり耐アルカリ性にもすぐれた性質
をもつものを提供することができる。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面をポリエステル系樹脂で被覆された
    ポリプロピレン繊維を積層したことを特徴とする不織
    布。
  2. 【請求項2】 繊維繊度が、2〜10デニールである請
    求項1記載の不織布。
  3. 【請求項3】 ポリエステル系樹脂が、ポリプロピレン
    100部に対して5〜25部の範囲である請求項1記載
    の不織布。
  4. 【請求項4】 不織布が、80 g/m2 以上の目付を有
    するものである請求項1記載の不織布。
  5. 【請求項5】 不織布が、土木資材用である請求項1記
    載の不織布。
  6. 【請求項6】 表面をポリエステル系樹脂で被覆された
    ポリプロピレン繊維を積層した不織布で構成されている
    ことを特徴とする土木用資材。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997034034A1 (en) * 1996-03-12 1997-09-18 Netlon Limited Textile fabric
CN103361882A (zh) * 2013-05-29 2013-10-23 仪征易力土工合成材料有限公司 一种短纤针刺土工布生产工艺
JP2020100028A (ja) * 2018-12-20 2020-07-02 宇部エクシモ株式会社 透明性繊維強化樹脂シート

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