JPH0892852A - 伸縮性不織布 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高捲縮性繊維やエラストマー繊維を必須の構
成要件としない伸縮性不織布を提供する。 【構成】 熱収縮性繊維を含む収縮性繊維層と、この熱
収縮性繊維が収縮する温度では実質的に収縮しない非収
縮性繊維層とを積層し、両者をスポット的に熱圧着して
接合させてから、熱処理を施して収縮性繊維層を収縮さ
せることにより非収縮性繊維層の表面に微細な皺を形成
させた後、非収縮性繊維層から収縮性繊維層を剥離・除
去して、伸縮性不織布となした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スポーツ衣料、医療用
材料、寝具、吸収性物品の表面材等に適した柔軟で伸縮
性に富む不織布に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、スポーツ衣料用の中綿や芯
地、パップ材基布や包帯等の医療用材料として伸縮性不
織布が多用されている。

【０００３】このような伸縮性不織布としては、加熱処
理等によって捲縮が発現する高捲縮性繊維や、それ自身
弾力性を有するエラストマー繊維を使用するものが良く
知られている。例えば、特開平３−６９６４７号公報に
おいては、二種のポリエチレンテレフタレート系ポリマ
ーがサイドバイサイド型に接合された高捲縮性の複合繊
維を使用した伸縮性不織布が提案されており、特開平４
−３２７２５６号公報においては、ポリプロピレン系捲
縮繊維と熱接着性複合繊維を含み、間欠的に熱融着区域
が設けられた伸縮性不織布が提案されている。また、実
公平３−３９５０９号公報においては、エラストマー特
有の粘着性やヌメリ感を改良するために、熱可塑性エラ
ストマーからなる直接法不織布とステープル繊維ウェブ
とが交絡した構造の伸縮性不織布が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、いずれ
の場合も、高捲縮性繊維やエラストマー繊維を発明の構
成要件としている。つまり、伸縮性不織布を得ようとす
るときは必ずこれらの繊維を使用しなければならないの
である。使用繊維の限定は、得られる不織布の性質の限
定にも繋がり、伸縮性不織布の多様化を阻む一因となっ
ている。

【０００５】また、これら特定の繊維を使用せずに、ク
レープ化処理等を利用して不織布に伸縮性を付与する方
法も知られているが、得られる不織布の伸縮性が不十分
であるうえ、クレープ処理のための特別な装置を必要と
するため、汎用的でない。

【０００６】本発明は、これらの実情に鑑み、特別な装
置を使用せず、かつ前述の特定の繊維を必須の構成要件
としない伸縮性不織布を得ることを目的とするものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、熱収縮
性繊維を含む収縮性繊維層と、この熱収縮性繊維が収縮
する温度では実質的に収縮しない非収縮性繊維層とを積
層し、両者をスポット的に熱圧着して接合させてから、
熱処理を施して収縮性繊維層を収縮させることにより非
収縮性繊維層の表面に微細な皺を形成させた後、非収縮
性繊維層から収縮性繊維層を剥離・除去して得られる伸
縮性不織布である。以下、その内容を説明する。

【０００８】収縮性繊維層とは、加熱処理によって収縮
する繊維すなわち熱収縮性繊維を含む繊維層をいう。本
発明においては、熱収縮性繊維として、融解ピーク温度
（Ｔｍ℃）が１３０＜Ｔｍ＜１４５のエチレン−プロピ
レンランダム共重合体を７０重量％以上含むポリマーか
らなる最大熱収縮率が少なくとも５０％である繊維を好
ましく使用することができる。ここで融解ピーク温度と
は示差走査熱量計（ＤＳＣ）によりポリマーの融解熱測
定を行ったときにＤＳＣ曲線が最高値を示すときの温度
をいう。

【０００９】エチレン−プロピレンランダム共重合体
は、前記温度範囲内で優れた収縮性を示すポリマーであ
り、それのみからなる３倍程度に延伸された繊維は、融
点直下の１３５℃で１分以内に９３％の熱収縮率を示
す。よって、熱収縮性を制御するために他のポリマーを
混合することができるが、本発明においてはエチレン−
プロピレンランダム共重合体の割合は７０重量％以上で
あることが望ましい。７０重量％未満では得られる繊維
の最大熱収縮率が５０％未満となり、熱収縮が不十分と
なるからである。ここで最大熱収縮率とは、加熱された
繊維が繊維形状を保ったままで示す熱収縮率のうち最大
のものをいう。混合させるポリマーとしては、エチレン
−ブテン-1−ポリプロピレンの三元共重合体や、ポリプ
ロピレン等のポリオレフィン系ポリマーを挙げることが
できる。

【００１０】収縮性繊維層において熱収縮性繊維が占め
る割合は、後述する熱処理によって収縮性繊維層が、縦
もしくは横方向の少なくとも一方向に３０％以上収縮す
るように選定するとよい。例えば、熱収縮性繊維として
前述のエチレン−プロピレンランダム共重合体からなる
繊維（以下、ＥＰ繊維という）を用いる場合、その割合
は３０重量％以上であることが望ましい。３０重量％未
満では収縮が不十分となるからである。

【００１１】収縮性繊維層の態様はどのようなものであ
ってもよく、ステープル繊維で形成されたパラレルウェ
ブやセミランダムウェブ、クロスウェブ、或いは、スパ
ンボンドウェブ、メルトブローウェブ、もしくは織編物
等を使用することができる。但し、収縮性繊維層中の繊
維方向によって収縮の方向が決定され、それによって非
収縮性繊維層に形成される皺の状態、ひいては最終的に
得られる伸縮性不織布の伸縮の方向が決定されるので、
注意を要する。例えば、ランダムウェブやクロスウェブ
を用いると、収縮性繊維層が等方的に収縮するので、得
られる伸縮性不織布の伸縮性は等方的なものとなる。ま
た、パラレルウェブを用いると、繊維層が縦方向に収縮
するので、得られる伸縮性不織布は縦方向の伸縮性に優
れたものとなる。

【００１２】収縮性繊維層の目付は８ｇ／ｍ² 以上であ
ることが好ましい。８ｇ／ｍ² 未満では均質な繊維層と
することが難しく、その結果、不均一に収縮するからで
ある。また、後述するように収縮性繊維層は最終的には
除去されるので、経済性を考慮すると、１０〜２５ｇ／
ｍ² の目付の繊維ウェブが好ましく使用される。

【００１３】次に非収縮性繊維層について説明する。非
収縮性繊維層は、一旦、収縮性繊維層と接合されるが、
一定の処理後、最終的に収縮性繊維層と分離され、それ
のみで本発明の伸縮性不織布となるものである。従っ
て、非収縮性繊維層の性質により、本発明の伸縮性不織
布の性質が決定されることに留意する必要がある。

【００１４】ここで非収縮性繊維層とは、収縮性繊維層
が収縮する温度では実質的に収縮しない繊維層のことを
いう。従って、この要件さえ満たせば、その素材は特に
限定されず、例えば、レーヨン等の再生繊維、アセテー
ト等の半合成繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン
繊維等のポリオレフィン系繊維、ポリエステル繊維、ナ
イロン等の中から任意に一あるいは二以上選択して用い
ることができる。また、その繊維形状等も限定されず、
分割性複合繊維や芯鞘型複合繊維、異形断面を有する繊
維等を任意に使用することができる。

【００１５】ただし、後述するように非収縮性繊維層と
収縮性繊維層は、熱圧着により一旦接合されるので、非
収縮性繊維層は、収縮性繊維層を構成する繊維との接合
性が良好な繊維から構成されていることが望ましい。例
えば、熱収縮性繊維として前述したＥＰ繊維を使用する
場合、非収縮性繊維層はポリプロピレンやポリエチレン
等のポリオレフィン系繊維で構成するとよい。

【００１６】非収縮性繊維層の態様は特に限定されない
が、熱接着不織布、水流交絡不織布、ニードルパンチン
グ不織布、スパンボンド不織布、メルトブロー不織布等
のように、構成繊維間が予め結合もしくは絡合された不
織布を使用すると、微細な皺が形成されやすいので望ま
しい。特に、スパンボンド不織布は、強力が大きく、後
述する収縮性繊維層の剥離が行いやすいことから好まし
く使用することができる。

【００１７】非収縮性繊維層の目付は、目的とする用途
等に応じて決定すればよい。ここで、非収縮性繊維層の
目付は収縮性繊維層の収縮によって大きくなることに留
意する必要がある。よって、熱処理前の非収縮性繊維層
の目付は、最終的に得ようとする伸縮性不織布の目付と
収縮性繊維層の収縮率から算出し、決定するとよい。特
に、熱処理前の非収縮性繊維層の目付を１０〜５０ｇ／
ｍ² の範囲にすると、微細な皺が良好に形成され、良好
な柔軟性および伸縮性を有する伸縮性不織布を得ること
ができる。

【００１８】収縮性繊維層と非収縮性繊維層とを積層
し、これをスポット的に熱圧着して接合させる手段とし
ては、多数の突起部を備えたエンボスロールを使用する
熱ロール加工を挙げることができる。熱圧着は、非収縮
性繊維層もしくは収縮性繊維層中の繊維が軟化する温度
で行う。このとき熱ロール温度が低すぎると、両繊維層
の接合が不十分なために非収縮性繊維層の表面に微細な
皺が形成されず、温度が高すぎると収縮性繊維層の収縮
が甚だしくなり均質に熱圧着されなくなるため好ましく
ない。また、熱圧着の際の圧力が小さいと、後の熱処理
の際に収縮性繊維層の収縮力によって熱圧着部の接合が
解かれ、両繊維層が剥離しやすくなるため、微細な皺が
形成されない。反対に、圧力が大きすぎると後で行う収
縮性繊維層の剥離・除去が困難となることにも留意する
必要がある。従って、ロール温度、ロール間の圧力は使
用する繊維等に応じて決定する必要があるが、例えば、
収縮性繊維層を前述のＥＰ繊維で構成した場合、熱ロー
ル温度１００℃〜１２０℃、線圧４０〜６０kg／cmで熱
ロール加工すると、ＥＰ繊維が軟化して非収縮性繊維層
と良好に接合される。

【００１９】次に、接合された両繊維層の積層物に、熱
処理を施して収縮性繊維層を収縮させ、非収縮性繊維層
の表面に微細な皺を形成させる。熱処理温度は、収縮性
繊維層中の熱収縮性繊維が収縮する温度とする。例え
ば、熱収縮性繊維としてＥＰ繊維を用いた場合、加熱温
度（Ｔ℃）は１１０＜Ｔ＜Ｔｍ＋３０にするとよい。よ
り好ましい範囲は１３０≦Ｔ≦１４０℃である。１１０
℃未満では収縮が不十分であり、Ｔｍ＋３０℃を超える
とＥＰ繊維が溶融し、非収縮性繊維層との接合がすすむ
ため後で行う収縮性繊維層の剥離・除去が困難となるか
らである。

【００２０】また、収縮性繊維層として繊維間の結合・
絡合が少ない繊維ウェブを用いる場合、上記熱処理の際
にウェブ中の構成繊維間が熱接着されて不織布状となる
ようにするとよい。収縮性繊維層が一体化されていない
と、後でこれを剥離・除去するとき、その一部が非収縮
性繊維層に残る等の不都合が生ずるからである。

【００２１】熱処理終了後の積層物においては、図１の
ように、非収縮性繊維層（２）と収縮性繊維層（３）と
が熱圧着部（４）で接合し、各熱圧着部（４）間で非収
縮性繊維層（２）が浮き上がって小さい凸部（５）を形
成し、これが集まって微細な皺が形成されている。但
し、熱圧着部（４）の全てにおいて非収縮性繊維層
（２）と収縮性繊維層（３）が接合しているわけではな
く、小さい凸部（５）が形成された後、収縮性繊維層
（３）の収縮力によって熱圧着部（４）の接合が解かれ
て浮き上がり、小さい凸部（５）を含んだ状態で大きい
凸部（６）が形成されている部分もある。皺の態様は、
熱圧着および熱処理の条件によって変わるが、本発明に
おいては、微細な皺、つまり図１中の小さい凸部（５）
の数が、大きい凸部（６）の中に含まれるものも合わせ
て、１cmにつき５〜２０個形成されていることが、伸縮
性付与の点から望ましい。

【００２２】この段階では非収縮性繊維層（２）は収縮
性繊維層（３）によって固定されているため、殆ど伸縮
性を示さない。そこで非収縮性繊維層（２）から収縮性
繊維層（３）を剥離・除去し、固定を解除して非収縮性
繊維（２）の伸縮性を発現させる必要がある。収縮性繊
維層（３）の剥離は、非収縮性繊維層（２）を損傷しな
いよう、また収縮性繊維層（３）が非収縮性繊維層
（２）に残らないよう、慎重に行う必要がある。また、
剥離・除去の際、非収縮性繊維層（２）を強く引っ張り
すぎると非収縮性繊維層（２）が伸び切った状態とな
り、その結果、得られる伸縮性不織布（１）の伸縮性が
減少するので、注意を要する。

【００２３】このようにして得られる本発明の伸縮性不
織布（１）は、優れた伸長回復性を示し、５０％伸長時
の伸長回復率が縦もしくは横方向の少なくとも一方向に
ついて５０％以上となる。本発明の伸縮性不織布の優れ
た伸縮性は、専ら微細な皺によるものと考えられる。こ
の微細な皺は、予め両繊維層がスポット的に熱圧着され
接合されているために、熱処理の際、優先的に各熱圧着
部間の非収縮性繊維層がアーチ状に浮き上がって形成さ
れるものである。従って、前述した通り熱圧着部の接合
力が弱いと、微細な皺つまり小さい凸部が形成される前
に両繊維層が剥離し、大きな皺つまり小さい凸部を含ま
ない大きい凸部しか形成されないので注意を要する。

【００２４】

【作用】本発明において収縮性繊維層は、伸縮性不織布
を構成するものではないが、その製造過程において非収
縮性繊維層の表面に皺を形成させるはたらきをする。そ
して、この皺によって非収縮性繊維層に伸縮性が付与さ
れるのであるから、収縮性繊維層は非収縮性繊維層の素
材等によらず、伸縮性を付与するという点で本発明の必
須の構成要件をなすものである。

【００２５】また、両繊維層のスポット的な熱圧着は、
微細な皺の形成に寄与し、形成された微細な皺は非収縮
性繊維層に伸縮性を付与する。

【００２６】さらに、非収縮性繊維層に過度な張力を付
与することなく非収縮性繊維層から収縮性繊維層を剥離
・除去することにより、非収縮性繊維層の伸縮性は最大
限に発揮されることとなる。

【００２７】

【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。

【００２８】［熱収縮性繊維の製造］融点１４２℃のエ
チレン−プロピレンランダム共重合体を紡糸温度２６５
℃で溶融紡糸し、９０℃の雰囲気下で３．６倍に延伸し
て２デニールの繊維とした。これに、帯電防止剤等の繊
維処理剤を付与した後、スタフィングボックスで１イン
チあたり１５個の機械捲縮を付与し、６０℃のコンベア
型熱風貫通型乾燥機で乾燥し、繊維長５１mmのステープ
ル繊維となした。以下の実施例ではこの繊維を熱収縮性
繊維として用いた。

【００２９】［実施例１〜２］上述のエチレン−プロピ
レンランダム共重合体からなる熱収縮性繊維のみを用い
て、パラレルカードで目付１０ｇ／ｍ² のウェブを作成
し、これを収縮性繊維層とした。また、非収縮性繊維層
として、芯がポリプロピレン、鞘がポリエチレンの２
デニール、５１mmの芯鞘型複合繊維（表中ＰＥ／ＰＰと
略す）からなるパラレルウェブをスポットボンドした目
付１８ｇ／ｍ² の熱接着不織布、および３デニールの
ポリプロピレン繊維（表中ＰＰと略す）で構成された目
付１２ｇ／ｍ² のスパンボンド不織布を用意した。

【００３０】この収縮性繊維層と非収縮性繊維層とをそ
れぞれ積層し、エンボスロールとフラットロールからな
る一対の熱ロール間に導入し、ロール温度１１０℃、ロ
ール間の線圧５０kg／cmで両繊維層を熱圧着して接合さ
せた。このとき収縮性繊維層をエンボスロール側に配置
した。また、エンボスロールは、面積０．７８５mm²の
凸部が１cm² あたり２５個設けられたものを用いた。

【００３１】次いで、この積層物に、熱風貫通型乾燥機
を用いて１３０℃で３０秒間熱処理を施し、収縮性繊維
層を収縮させて非収縮性繊維層の表面に皺を形成させ
た。そして非収縮性繊維層から収縮性繊維層を手で剥離
・除去し、非収縮性繊維層のみからなる伸縮性不織布を
得た。

【００３２】［実施例３〜４］上記実施例１〜２で使用
した収縮性繊維層および非収縮性繊維層を使用し、収縮
性繊維層を収縮させる際の熱処理温度を１３５℃とする
以外は上記実施例１〜２と全く同じ方法で伸縮性不織布
を製造した。

【００３３】［実施例５〜６］上記実施例１〜２で使用
した収縮性繊維層および非収縮性繊維層を使用し、収縮
性繊維層を収縮させる際の熱処理温度を１４０℃とする
以外は上記実施例１〜２と全く同じ方法で伸縮性不織布
を製造した。

【００３４】［実施例７］非収縮性繊維層として、３デ
ニールのポリプロピレン繊維からなる目付３０ｇ／ｍ²
のスパンボンド不織布を使用し、熱処理温度を１４０℃
とする以外は、上記実施例１〜２と全く同様にして、伸
縮性不織布を製造した。

【００３５】［実施例８］上述のエチレン−プロピレン
ランダム共重合体からなる熱収縮性繊維のみを用いて、
パラレルカードで目付１０ｇ／ｍ² のウェブを２枚作成
し、それぞれの繊維方向が直交するように重ね合わせ収
縮性繊維層となした。また、非収縮性繊維層として、実
施例２で使用した目付１２ｇ／ｍ² のポリプロピレンス
パンボンド不織布を使用した。この収縮性繊維層と非収
縮性繊維層を用いて、上記実施例１〜２と同様の方法で
伸縮性不織布を製造した。

【００３６】［実施例９］上述のエチレン−プロピレン
ランダム共重合体からなる熱収縮性繊維のみを用いて、
パラレルカードで目付２０ｇ／ｍ² のウェブを作成し、
これを収縮性繊維層として使用する以外は、上記実施例
８と全く同様にして伸縮性不織布を製造した。

【００３７】実施例１〜６の伸縮性不織布の物性を表１
に、実施例７〜９の伸縮性不織布の物性を表２に示す。

【００３８】

【表１】

【００３９】

【表２】

【００４０】表中、収縮率は式［（収縮前の長さ（面
積）−収縮後の長さ（面積））÷収縮前の長さ（面
積）］×１００（％）により算出した。また、縦方向も
しくは横方向１cmあたりに形成された小さい凸部（大き
い凸部の中の小さい凸部も含む）の数を、皺の数とし
た。

【００４１】５０％モジュラスおよび５０％伸長時の伸
長回復率は、次のように測定した。まず、幅５cm、長さ
１５cmの試料片を抗張力試験機を用いて、つかみ間隔１
０cmで１５cmになるまで引張速度２０cm／分で引き伸ば
し、この強度を測定して５０％モジュラスとした。そし
て同速度で元の位置まで戻し、さらにもう２回、引き伸
ばしと元の位置まで戻すことを繰り返した後、試料に残
留した伸び（Ａcm）をチャート紙から読み取り、式
［（５−Ａ）／５］×１００（％）より伸長回復率を算
出した。

【００４２】

【発明の効果】本発明の伸縮性不織布は、高捲縮性繊維
やエラストマー繊維等の特定の繊維を使用することなく
得られるものである。また、その表面に形成された微細
な皺は伸縮性に直接寄与するのみならず、外観に面白み
を与え、優れた意匠効果をも奏する。従って本発明の伸
縮性不織布は、その素材、目付などを適宜選択すること
によって、各種スポーツ衣料の中綿や芯地、パップ剤や
包帯等の医療用材料、寝具、生理用ナプキンや紙おむつ
等の吸収性物品の表面材などの様々な用途へ展開するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の伸縮性不織布の厚さ方向の断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 伸縮性不織布 ２ 非収縮性繊維層 ３ 収縮性繊維層 ４ 熱圧着部 ５ 小さい凸部 ６ 大きい凸部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スポット的に多数の熱圧着部が設けら
   れ、かつ微細な皺が形成されている伸縮性不織布であっ
   て、５０％伸長時の伸長回復率が、縦もしくは横方向の
   少なくとも一方向について５０％以上であることを特徴
   とする伸縮性不織布。
2. 【請求項２】 熱収縮性繊維を含む収縮性繊維層と、こ
   の熱収縮性繊維が収縮する温度では実質的に収縮しない
   非収縮性繊維層とを積層し、両者をスポット的に熱圧着
   して接合させてから、熱処理を施して収縮性繊維層を収
   縮させることにより非収縮性繊維層の表面に微細な皺を
   形成させた後、非収縮性繊維層から収縮性繊維層を剥離
   ・除去することを特徴とする伸縮性不織布の製造方法。
3. 【請求項３】 収縮性繊維層が、融解ピーク温度（Ｔｍ
   ℃）が１３０＜Ｔｍ＜１４５のエチレン−プロピレンラ
   ンダム共重合体を７０重量％以上含むポリマーからなる
   最大熱収縮率が少なくとも５０％である熱収縮性繊維を
   ３０重量％以上含んでなることを特徴とする請求項２記
   載の伸縮性不織布の製造方法。
4. 【請求項４】 非収縮性繊維層が、ポリオレフィン系繊
   維からなるスパンボンド不織布であることを特徴とする
   請求項３記載の伸縮性不織布の製造方法。