JPH09279459A - 熱接着性長繊維不織布 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポリエステルフィルム等への接着性の良いポ
リエステル系熱接着性長繊維不織布を得る。 【解決手段】 主として、ポリオレフィン及び／又は酸
変性ポリオレフィンが１〜５重量％を占めるように混合
された共重合ポリエステル組成物と、該共重合ポリエス
テルより高融点かつ２００℃以上の融点を有する高融点
ポリエステルとからなる複合コンジュゲート長繊維から
なり、かつカレンダーロールにより熱圧着されているこ
とを特徴とする熱接着性長繊維不織布である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ヒートシール包装
材料あるいはフィルム、紙、不織布等と共に熱圧着され
相補的に機能を高めるために用いるポリエステル系熱接
着性長繊維不織布に関する。

【０００２】

【従来の技術】高融点ポリエステルと、それよりも低い
融点あるいは軟化点を有する共重合ポリエステルとを複
合させたコンジュゲート繊維から構成される熱接着性不
織布については、例えば、特開昭６４−５２８６０号公
報、３−１０４９７３号公報等において多くの提案がな
されている。また、不織布を効率良く製造する方法とし
て、紡糸した繊維をエアサッカーで引き取り、コロナ放
電あるいは摩擦によって繊維に帯電させて開繊し、開繊
後の繊維を移動する捕集ネット上に載置してウェブと
し、得られたウェブをカレンダーロールで熱圧着してシ
ート状とする、所謂スパンボンド法が知られている。

【０００３】これらの方法によって得られた熱接着性不
織布は、紙あるいはフィルムとラミネートされ、紙ある
いはフィルムの持つ引き裂き強力が小さいという欠点を
補うために広く使用され始めている。このような用途に
使用する上においては、エネルギーコストの低減や加工
速度を速くして生産性を向上させるといった観点から、
より加工温度が低い不織布が切望されている。このよう
な低加工温度の不織布として、低融点の共重合ポリエス
テルあるいは低軟化点の非晶質共重合ポリエステルが用
いられつつある。

【０００４】しかしながら、例えば、融点が１３０℃以
下の共重合ポリエステルを複合繊維の一成分として用い
ると、スパンボンド法では、摩擦帯電あるいはコロナ放
電による帯電によって繊維を開繊させようとしても、十
分に開繊しないという問題を惹起する。この理由は明ら
かではないが、恐らく繊維間の摩擦が大きいとか、コロ
ナ放電による電荷の帯電が不安定であるためではないか
と推察される。もし、このように、繊維の開繊が不十分
であれば、得られる繊維の地合いが劣ることとなる。

【０００５】更には、軟化点の低い非晶性の共重合ポリ
エステルを接着成分として用いる場合には、上述の開繊
性の悪さに加えて、カレンダーロールでウェブを熱圧着
するとき、軟化点より少なくとも１０℃以上高い温度で
は、ウェブがカレンダーロールの表面に粘着し巻き付
く、と言う生産上極めて重大な問題を惹起する。このた
め、上記の問題を回避するために、ロール表面にシリコ
ン等の離型剤を定期的に塗布しなければならない、と言
う欠点を有している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上に述べ
た従来の諸問題に鑑み、スパンボンド法によりながら
も、低融点あるいは低軟化点の共重合ポリエステルを熱
接着成分として、シリコン等の離型剤を定期的にカレン
ダーロールの表面に塗布することなく、しかも低加工温
度で、安定かつ地合いの優れたポリエステル系熱接着長
繊維不織布を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】ここに、請求項１に係る
本発明によれば、主として、ポリオレフィン及び／又は
酸変性ポリオレフィンが１〜５重量％を占めるように混
合された共重合ポリエステル組成物と、該共重合ポリエ
ステルより高融点かつ２００℃以上の融点を有する高融
点ポリエステルとからなる複合コンジュゲート長繊維か
らなり、かつカレンダーロールにより熱圧着されている
ことを特徴とする熱接着性長繊維不織布が提供される。

【０００８】また、請求項２に係る発明として、前記の
共重合ポリエステルの融点が１３０℃以下である請求項
１記載の熱接着性長繊維不織布が提供される。

【０００９】そして、請求項３に係る発明として、前記
の共重合ポリエステルが、軟化点１１０℃以下の非晶性
ポリマーである請求項１記載の熱接着性長繊維不織布が
提供される。

【００１０】更には、請求項４に係る発明として、前記
のポリオレフィン及び／又は酸変性ポリオレフィンの融
点が、ポリオレフィン及び／又は酸変性ポリオレフィン
が混合されない共重合ポリエステルの融点あるいは軟化
点より高い請求項１〜３の何れかに記載の熱接着性長繊
維不織布が提供される。

【００１１】最後に、請求項５に係る発明として、前記
のカレンダーロールをエンボスカレンダーとして、不織
布を部分的に熱圧着した請求項１〜４の何れかに記載の
熱接着性長繊維不織布が提供される。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の一大特徴とする所は、熱
接着成分として用いる低融点の共重合ポリエステル（９
９〜９５重量％）中に、ポリエステルとしての特徴を損
なわない程度の１〜５重量％のポリオレフィン及び／又
は酸変性ポリオレフィンを混合することによって、低加
工温度を実現し、これによって、安定かつ地合いの優れ
たポリエステル系熱接着性長繊維不織布が得られること
にある。

【００１３】ここで、前記の共重合ポリエステルとポリ
オレフィン及び／又は酸変性ポリオレフィンとの混合比
率について見ると、１重量％未満であると繊維の開繊が
十分でない。また、５重量％を越えると紡糸口金の１〜
２ｍ下方に配されたエアサッカーで糸条を引き取るに際
して、一般に３０００〜４０００ｍ／分の高速で糸条を
引き取る場合に、紡出糸条に糸切れが多発し、正常に不
織布を製造するのが困難となる。

【００１４】ここで、オレフィン系ポリマーを低融点の
共重合ポリエステルに少量混合することによる繊維の開
繊に及ぼす効果については、実に顕著である。すなわ
ち、コロナ放電による開繊では、走行糸条に負電荷を与
えるため、放電電極に負の電圧を印加するが、ポリエス
テルの場合、電圧が−２５ＫＶを越えると、かえって開
繊が悪化し繊維同士が絡まって団子状になるという現象
が生じる。しかしながら、低融点の共重合ポリエステル
にオレフィン系ポリマーを１％以上加えると、事態は一
変し、−３０ＫＶの印加電圧が与えられても、繊維同士
の絡みが生じず、安定した開繊が初めて可能となったの
である。

【００１５】更に、共重合ポリエステルが非晶性である
場合、オレフィン系ポリマーを混合したとき、もう一つ
の顕著な効果が発現する。すなわち、軟化はするが明確
な融点を持たない成分を熱接着成分とする複合繊維を熱
圧着するとき、熱接着成分は緩やかに流動して粘着する
性質を有しているので、軟化点近傍の温度を熱圧着条件
として採用すると、繊維間の接着が不十分となり、不織
布の強度が小さいものしか得られない。このため、軟化
点より１０℃以上高い温度を採用することが要求され、
これにより初めて実用に耐え得る強度が得られるのであ
る。

【００１６】しかしながら、このような温度になると、
粘着性が著しく向上し、熱圧着するカレンダーロールの
表面に、繊維が粘着して取られ、これによって、得られ
る不織布の表面が毛羽立ってしまう、と言う問題を惹起
する。そして、著しい場合には、不織布を構成する熱圧
着繊維がカレンダーロールに巻き付いてしまい、生産ラ
インそのものを停止せざるを得ない、と言う致命的な問
題も惹起する。

【００１７】ところが、非晶性共重合ポリエステルにそ
の軟化点よりも高い融点を持つオレフィン系ポリマーを
１重量％以上混合した場合、このような事態は一変する
のである。つまり、このようなポリマーを使用して、実
用上要求される強度より更に高い強度が得られるよう
に、軟化点より１０℃以上高い温度でカレンダーロール
を通過させても、カレンダーロールへ繊維が粘着して取
られることが無くなる。また、副次的な効果として、オ
レフィン系ポリマーの混合によって、不織布の風合いを
ソフトにするという効果が得られる。このとき、カレン
ダーロールは、ソフトな風合いを更に高めるため、不織
布の全面を熱圧着するのではなく、部分的に熱圧着でき
るように、エンボスカレンダーで熱熱着た不織布とする
ことが肝要である。

【００１８】次に、本発明で使用する低融点の共重合ポ
リエステルは、結晶性の場合、その融点を１３０℃以
下、非晶性の場合、その軟化点を１１０℃以下とするこ
とが好ましい。もし、融点又は軟化点がこれらの範囲を
越える場合は、不織布を他のシートと積層して熱圧着す
るときに必要とされる温度が高くなり、エネルギー効率
が悪いばかりか、積層する相手側シートとの間の熱収縮
差が大きくなり、浮きとか皺の発生を惹起する。また、
前記の範囲より低い場合には、熱圧着によって得られる
製品の耐熱上の問題が生じるので、通常、前記の融点又
は軟化点は６０℃以上とすることが好ましい。

【００１９】このような範囲の融点あるいは軟化点を有
する共重合ポリエステルとしては、酸成分としてテレフ
タル酸及びイソフタル酸を用い、ジオール成分としてエ
チレングリコール、ヘキサメチレングリコール、テトラ
メチレングリコールを用いたものが挙げられる。また、
ポリマーの特性を大きく変えないという条件付きで、ア
ジピン酸、セバシン酸等のポリカルボン酸、あるいは、
ジエチレングリコール、トリエチレングリコール等のポ
リオールを共重合成分として含有していても良い。

【００２０】また、本発明で用いられるポリオレフィン
は、不織布が後で熱接着されることが前提となるため、
その融点が熱接着成分である低融点共重合ポリエステル
の融点や軟化点に近接しているのが好ましく、ポリエチ
レン、酸変成ポリエチレン、あるいは、そのブレンド体
が好適である。更には、カレンダーロールへの繊維の取
られを防止できるため、低融点共重合ポリエステルの融
点あるいは軟化点より高い融点を持つポリエチレン系ポ
リマーを挙げることができる。具体的には、高密度ポリ
エチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、
直鎖状低密度ポリエチレンが挙げられる。また、酸変成
ポリエチレンとしては、アクリル酸、メタクリル酸等の
脂肪族モノカルボン酸とエチレンとの共重合体、又は、
マレイン酸、フマール酸等の脂肪族ジカルボン酸とエチ
レンとの共重合体が挙げられる。

【００２１】更に、本発明に用いる複合繊維の熱接着成
分以外の他の成分は、不織布の骨材として作用するが、
不織布が後に熱圧着加工されることから、熱圧加工時の
寸法安定性を確保する意味で、融点が２００℃以上の高
融点ポリエステルを使用する。ここで、ポリエステルを
選択する理由は、低融点の熱接着成分が共重合ポリエス
テルであるので、該共重合ポリエステルとの親和性の最
も優れたポリマーであることによる。なお、高融点ポリ
エステルの融点が２００℃未満であると、他のシートと
積層して熱圧着するとき、不織布側の熱収縮が大きくな
り、皺を発生するため、好ましくない。また、不織布の
製造工程において、カレンダーロールで熱圧着すると
き、ウェブが収縮し、不織布に皺が入ったり、目付が不
均一になったりする。

【００２２】このような高融点ポリエステルとしては、
ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレ
ートが好ましく、また、酸成分及び／又はグリコール成
分に対して１０モル％以下、特に３モル％以下の少量の
第３成分が共重合されていたり、あるいはその他のポリ
マーとのブレンド体であってもよい。なお、このような
第３成分としては、イソフタル酸、ナフタレン２，６−
ジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、５−ナトリウ
ムスルホイソフタル酸等の芳香族又は脂肪族ジカルボン
酸成分、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコー
ル、シクロヘキサン１，４−ジメタノール、１，６−ヘ
キサンジオール等のジオール成分、あるいはポリアルキ
レングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、
ビスフェノールＡ等を挙げることができる。

【００２３】最後に、本発明に使用する複合繊維として
は、低融点共重合ポリエステルと高融点ポリエステルと
を複合したものであって、シース・コア型、サイド・バ
イ・サイド型等の公知のものでよいが、繊維表面の少な
くとも一部、より好ましくは、５０％以上が低融点共重
合ポリエステルからなる熱接着成分で占められているこ
とが必要である。なお、低融点共重合ポリエステルと高
融点ポリエステルとの繊維横断面における占有比率は、
３０：７０〜７０：３０であることが好ましい。また、
複合繊維の単繊維デニールは、２〜８デニールが好まし
い。

【００２４】

【実施例】以下、本発明を実施例により詳細に説明する
が、本実施例での測定方法は、以下の通りである。

【００２５】（１）不織布強度 不織布を幅５ｃｍ×長さ３０ｃｍの短冊形に裁断し、定
速伸長型引張試験機にて、試験長２０ｃｍ、引張速度２
０ｃｍ／分で測定した。試料は、不織布のタテ方向及び
ヨコ方向それぞれから採取し、測定した値の平均値を求
めた。

【００２６】（２）不織布の地合い 不織布を一辺が５０ｃｍの正方形に裁断し、この試料を
更に一辺が５ｃｍの正方形１００個に分割し、それぞれ
の重量を測定した。そのときの標準偏差を平均値で除し
た値（変動係数）を％で表示し、これを「地合い」とし
た。

【００２７】（３） 紡糸糸切れ 紡糸で糸切れを生じると、きれた繊維が他の繊維に絡ま
って未開繊となり、不織布に斑点状の欠点を形成するの
で、不織布巻長１０００ｍ当たりの斑点状の欠点数を目
視でカウントした。測定値は、５回測定した平均値であ
る。

【００２８】（４）繊維取られ 不織布製造中に、カレンダーロール表面に繊維が粘着し
て、不織布表面に毛羽を生じるかどうかを目視判定し
た。

【００２９】（５）重合体の融点及び軟化点 示差走査熱量計にて測定し、結晶性ポリマーの場合は、
結晶融解ピーク温度を融点とし、非晶性ポリマーの場合
は、２次転移温度を軟化点とした。

【００３０】（６）ヒートシール強度 富士インパルス（株）社製の商品名「オートシーラ（型
式：ＦＡ−３００）」を用い、不織布とポリエステルフ
ィルム（厚み２０μｍ）との積層体とし、該積層体の縁
を０．５秒間圧着し、幅５ｃｍの短冊状に裁断した後、
定速伸長型引張試験機で一方にフィルム、他方に不織布
を把持し、伸長速度２０ｃｍ／分で測定した。

【００３１】なお、実施例中、共重合組成量を示す数字
は、それぞれ全酸成分、全グリコール成分に対するモル
％を示す。更に、本実施例では、略号として、ＴＡ：テ
レフタル酸成分、ＩＡ：イソフタル酸成分、ＥＧ：エチ
レングリコール成分、ＤＥＧ：ジエチレングリコール成
分、及び、ＨＭＧ：ヘキサメチレングリコール成分とそ
れそれれ表記する。

【００３２】［実施例１、比較例１］芯成分として、極
限粘度が０．６のポリエチレンテレフタレート（融点２
５９℃）を用い、２９０℃で溶融し、鞘成分として、Ｔ
Ａ＝９０％、ＩＡ＝１０％、ＨＭＧ＝９０％、ＥＧ＝１
０％よりなる低融点共重合ポリエステル（融点１１５
℃）と、直鎖状低密度ポリエチレン（融点１２５℃）と
の混合物を２２０℃で溶融した。

【００３３】そして、孔数１００のシース・コア型（芯
鞘型）複合紡糸口金１０個を有する紡糸ヘッドから紡糸
温度２８０℃で吐出させた。吐出量は、口金当たり１０
０ｇ／分であり、芯／鞘成分比は、５０／５０（重量
％）であった。吐出後、冷却風により冷却しつつ、口金
下１５００ｍｍの位置に配した１０個のエジェクターに
より、４５００ｍ／分の速度で引き取り、コロナ放電に
よる繊維帯電装置によって繊維を開繊し、移動するネッ
ト上に捕集した。

【００３４】得られたウェブはを圧着面積率１５％のエ
ンボスカレンダーで熱圧着し、幅５０ｃｍ、目付４０ｇ
／ｍ²の不織布を得た。このときの直鎖状ポリエチレン
の混合比率、コロナ帯電電圧、及びエンボスカレンダー
温度を変えた場合の不織布の強度、地合い、及び不織布
製造中の工程特性（紡糸糸切れ、繊維取られ）を表１に
示す。

【００３５】また、表１の実施例１−２及び実施例１−
３と比較例１−３の不織布について、ポリエステルフィ
ルムとのヒートシール性を評価した結果、実施例１−２
及び実施例１−３の不織布では、ヒートシール強度がそ
れぞれ１．８Ｋｇ及び１．７Ｋｇとなり、比較例１−３
の不織布におけるヒートシール強度１．８Ｋｇと殆ど同
じ値となった。このことから、本発明の低融点共重合ポ
リエステルは、従来のものと比較しても、ポリエステル
フィルムへの熱接着性の良さを全く阻害するものではな
いことが分かる。

【００３６】［実施例２、比較例２］低融点共重合ポリ
エステルが、ＴＡ＝６０％、ＩＡ＝４０％、ＥＧ＝９５
％、ＤＥＧ＝５％の非晶性共重合ポリエステル（軟化点
７５℃）である以外は、実施例１、比較例１と同一のポ
リマーでテストを行った。このとき得られた結果を第２
表に示す。

【００３７】［実施例３、比較例３］オレフィンがエチ
レン、無水マレイン酸、アクリル酸エチルのランダム共
重合（融点９５℃）である以外は、実施例２、比較例２
と同一のポリマーでテストを行った。このとき得られた
結果を表３に示す。

【００３８】

【表１】

【００３９】

【表２】

【００４０】

【表３】

【００４１】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明によれば、
スパンボンド法によりながらも、低融点あるいは低軟化
点の共重合ポリエステルを熱接着成分として、シリコン
等の離型剤を定期的にカレンダーロールの表面に塗布す
ることなく、しかも低加工温度で、地合いの優れたポリ
エステル系熱接着長繊維不織布を安定に製造できるとい
う極めて顕著な効果を奏する。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主として、ポリオレフィン及び／又は酸
   変性ポリオレフィンが１〜５重量％を占めるように混合
   された共重合ポリエステル組成物と、該共重合ポリエス
   テルより高融点かつ２００℃以上の融点を有する高融点
   ポリエステルとからなる複合コンジュゲート長繊維から
   なり、かつカレンダーロールにより熱圧着されているこ
   とを特徴とする熱接着性長繊維不織布。
2. 【請求項２】 前記の共重合ポリエステルの融点が１３
   ０℃以下である請求項１記載の熱接着性長繊維不織布。
3. 【請求項３】 前記の共重合ポリエステルが、軟化点１
   １０℃以下の非晶性ポリマーである請求項１記載の熱接
   着性長繊維不織布。
4. 【請求項４】 前記のポリオレフィン及び／又は酸変性
   ポリオレフィンの融点が、ポリオレフィン及び／又は酸
   変性ポリオレフィンが混合されない共重合ポリエステル
   の融点あるいは軟化点より高い請求項１〜３の何れかに
   記載の熱接着性長繊維不織布。
5. 【請求項５】 前記のカレンダーロールをエンボスカレ
   ンダーとして、不織布を部分的に熱圧着した請求項１〜
   ４の何れかに記載の熱接着性長繊維不織布。