JPH0959862A

JPH0959862A - 易伸展性不織布の製造方法

Info

Publication number: JPH0959862A
Application number: JP21060095A
Authority: JP
Inventors: Migaku Suzuki; 磨鈴木; Hiroaki Fukui; 博章福井
Original assignee: NIPPON KYUSHUTAI GIJUTSU KENKY; Japan Absorbent Technology Institute
Current assignee: NIPPON KYUSHUTAI GIJUTSU KENKY; Japan Absorbent Technology Institute
Priority date: 1995-08-18
Filing date: 1995-08-18
Publication date: 1997-03-04
Anticipated expiration: 2015-08-18
Also published as: JP3100317B2

Abstract

(57)【要約】【課題】肌衣あるいは衛生用品等の製品の素材として
最適な水流交絡法によるスパンレース不織布は、他の形
態の不織布と比較して価格が高い。【解決手段】易熱可塑性の接合成分（Ａ）と、この相
対的に熱安定性のある骨格成分（Ｂ）とからなる繊維状
物から構成される複合化不織布を、易熱可塑性の接合成
分（Ａ）の可塑化温度以上で、かつ骨格成分（Ｂ）の安
定温度領域内の温度に加熱した状態で１軸方向に延伸処
理を行うことにより、優れた肌触りと伸縮性とを有する
安価な易伸展性不織布を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、１つの方向に１０
０％以上の伸展性を有する易伸展性不織布を製造する方
法に関する。このような易伸展性不織布は、とくにシー
ト状弾性体に複合して、肌衣や衛生用品のような製品の
材料に最適な、肌ざわりのよいシート材料を構成するた
めに有利に使用される。

【０００２】

【従来の技術】肌衣や衛生用品のように、肌に接した状
態で用いられる種々の製品において、伸縮性のフィルム
やネット状弾性体として、一般に肌ざわりの問題から不
織布が複合して用いられる。

【０００３】不織布と弾性体との複合弾性体の製造に
は、従来から種々の方法が適用されているが、前述のよ
うな製品の材料として満足すべきものは得られない。

【０００４】そこで本発明者らは、弾性体の伸びる方向
に伸展性があり、しかもある程度の破断強度を持つよう
な不織布を製造する方法を提案した（特開平５−２４５
９６１号）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前述のよ
うな従来の方法では、肌衣あるいは衛生用品等の製品の
素材として最適なものを製造するためには、良好な肌触
りを得るために、易伸展性不織布として、水流交絡法に
よるスパンレース不織布を使用しなければならない。こ
のスパンレース不織布は、他の形態の不織布、たとえば
スパンボンド不織布やサーマルボンド不織布と比べて価
格が相対的に高いという不利点がある。

【０００６】一方、スパンボンド法やサーマルボンド法
による不織布は安価ではあるが、スパンレース不織布と
比較して、伸展性がきわめて低く、これが、スパンボン
ド法やサーマルボンド法による不織布を使用して、易伸
展性不織布を製造することができる方法の開発が要請さ
れる所以である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述のような
要望に応じてなされたもので、易熱可塑性の接合成分
（Ａ）と相対的に熱安定性のある骨格成分（Ｂ）とから
なる繊維状物から構成される複合化不織布を、その不織
布を構成する易熱可塑性の接合成分（Ａ）の可塑化温度
以上で、しかも骨格成分（Ｂ）の安定温度領域の加熱下
で延伸処理を行うことを特徴とする。この方法によって
得られた易伸展性不織布は、１つの方向に１００％以上
の伸展性を有するとともに、肌触り等の感触の面でも優
れたものであり、この不織布と組み合わせて得られる弾
性複合体は、肌衣や衛生用品のような製品の弾性材料と
して最適である。

【０００８】本発明において、不織布の形態、性状を保
ちながらも易伸展性を持つ構造を賦与するためには、縦
−横の結合を保ちながら、構成繊維を再配向させること
が必要である。この条件を満足させるために、本発明に
おいては、前記のような接合成分（Ａ）と骨格成分
（Ｂ）とからなる複合化不織布において、加熱により接
合成分（Ａ）を可塑化し、その流動性を利用して、延伸
操作により構成繊維間をずらしながら再配向させるとい
う手段が採用される。

【０００９】

【発明の実施の形態】出発原料となる複合化不織布にお
いて、易熱可塑性の接合成分（Ａ）と、この接合成分
（Ａ）に対して相対的に熱安定性のある骨格成分（Ｂ）
の組合せ例について説明する。接合成分（Ａ）および骨
格成分（Ｂ）ともフィラメント状、ステーブル状、ある
いはフィブリル状の繊維状形態を持つが、その接合成分
（Ａ）と骨格成分（Ｂ）との組合せ例を示すと、たとえ
ば下表のようなものがある。

【００１０】

【表１】なお上記の組合わせにおいて、少なくとも骨格成分
（Ｂ）は、好ましくは延伸によって繊維の配向が起こり
やすいステープル状、さらに好ましくは連続フィラメン
ト状の繊維形態をもつものである。

【００１１】複合状態の例としては、成分（Ａ）および
成分（Ｂ）の二成分を持った単層の複合化不織布の場合
と、接合成分（Ａ）からなる不織布状ウエブと骨格成分
（Ｂ）とからなる不織布状ウエブを複層に重ね合わせる
場合がある。

【００１２】単層の例としては、例えばＰＥ（ポリエチ
レン）／ＰＥＴ（ポリエステル）のコンジュゲート繊維
からなるフィラメント不織布、例えばユニチカ社のスパ
ンボンド（エルベス）等の不織布である。

【００１３】複層の例としては、ＰＥＴのスパンボンド
を中心に易熱溶性のメルトブローンのウエブを上下に重
ね合わせた例、あるいはアセテートのトウを開繊し、そ
れを核にその上下にフィブリル状のＰＰ（ポリプロピレ
ン）繊維（バーストファバーと称する）を重ね合わせた
複層不織布等が典型的な例である。一般には骨格成分
（Ｂ）は中心部に、接合成分（Ａ）を表層部に分布させ
るのが好ましい。

【００１４】これによって、加熱によって表面部が軟
化、流動を起こしやすい状態になったとしても、基本物
性の低下もしくは劣化が生じないような構造を維持する
ことが可能になる。

【００１５】なお易伸展性の不織布としては、パラレル
なフィラメント束に近いトウ開繊不織布、溶融押出し法
で得られた発泡ネット、未結合パラレルカードウエブ等
もあるが、これらは確かに横方向の易伸展性はあるもの
の、一方横強度が極端に弱く、本発明の目的には適さな
い。またフィラメント状不織布である通常のスパンボン
ドも加熱雰囲気中で延伸することにより、縦方向に配向
し、横方向に易伸長性の不織布が得られるが、これも上
記と同様、横強度が小さく、本発明の目的には適さな
い。

【００１６】本発明が対象としているような用途に対し
て十分な強度を維持しながら、優れた伸展性を持った構
造を形成するためには、構成繊維が相互に交絡している
状態となっていることが必要である。すなわち本発明に
適したウェブの配向状態とは、フィラメントをループ状
に重ねた状態でウェブを構成している、いわゆるスパン
ボンド、あるいはトウ状のフィラメント束を開繊、拡幅
して重ね合わせたランダム性の高いウェブ等であって、
これらは熱延伸によって再配向しやすい性質を持ってい
る。

【００１７】このような観点から、すでに配向状態にあ
る短繊維のパラレル乾式ウェブを熱接着することにより
構成された不織布はあまり好ましくない。また一方、ク
ロスラッパー等で縦／横にウェブを接合した不織布も、
縦／横の交絡が強すぎてあまり好ましくいものではな
い。

【００１８】前述のような性質を持ったウェブを加熱下
で延伸して再配向させることによって横伸展性に優れた
ものを得るためには、延伸条件、すなわち延伸時にウェ
ブに適用される温度条件、加熱に使用する加熱媒体の種
類等の条件を適切に選択することが重要である。

【００１９】［温度条件］複合不織布を構成している接
合成分（Ａ）および骨格成分（Ｂ）のうち、易熱可塑性
の接合成分（Ａ）のみを可塑化し、骨格成分（Ｂ）は安
定であるような温度領域で延伸を行うとが望ましく、一
般には９０℃〜１６０℃程度の温度範囲が適当である。
たとえばＰＥ／ＰＥＴの組合わせからなるものでは、約
１００℃〜１２０℃が望ましい。

【００２０】［加熱媒体］加熱媒体として最適なもの
は、水分を含んだ流体、具体的にはスチームおよび熱水
である。このような加熱媒体中で行われる延伸は、ウェ
ブの構成繊維相互の接合を生じさせることがなく、ソフ
トな仕上がりの易伸展性不織布を与える。ソフト化に
は、延伸による構成繊維のデニールの低下も寄与してい
る。

【００２１】スチームあるいは熱水は、単独で用いるよ
りも、熱水と熱風、あるいはスチームと熱風の組合わせ
で使用することが望ましく、とくに延伸を多段で行う場
合には、複数の加熱媒体を組合わせて使用することが望
ましい。

【００２２】なお加熱手段として一般的な加熱ロールや
乾燥熱風は、ウェブの構成繊維同士を熱融着させる危険
性があるために好ましくない。

【００２３】加熱下で延伸を実施する場合、予備処理と
して拡幅を行い、その後に延伸処理を行うと、良好な品
質の易伸展性不織布をより容易に得ることができる。こ
の際の拡幅は、それほど大きい拡幅度は必要なく、１１
０％〜１５０％程度で十分である。この拡幅には、エキ
スパンダーロールやグリード状ギヤを用いることができ
る。このような拡幅を７０℃〜８０℃の熱風中で行った
後、飽和スチーム中で延伸を行うことは推奨される有効
な方法である。

【００２４】図１は、本発明方法の工程の一例を示す系
統図である。図１において、複合不織布からなる原反
は、まずスチーム加熱下で拡幅を行った（ステップＳ
１）後に、スチーム加熱下で、拡幅方向とほぼ直行する
方向に延伸され（ステップＳ２）、ついで乾燥され（ス
テップＳ３）、最後にロール状に巻取られる（ステップ
Ｓ４）。使用する原反の性質等の条件によっては、拡幅
工程（ステップＳ１）を省略し、拡幅することなく、直
接延伸工程（ステップＳ２）を実施してもよい。

【００２５】図２は、本発明の方法において原反として
使用するのに適した複合不織布の構成例を示す縦断面図
である。図２の易伸展性不織布は、中央に位置する骨格
成分（Ｂ）を構成する、ＰＥＴスパンボンドウェブ層１
の上下両面に、接合成分（Ａ）を構成するＰＥメルトブ
ローンウェブ層２を積層した複層不織布の構成を有す
る。あるいは図３に示すように、骨格成分（Ｂ）を構成
するＰＥＴウェブ層３の一方の表面に、接合成分（Ａ）
を構成するＰＰバーストファイバーウェブ層４を積層し
たもの２組を、骨格成分（Ｂ）層３が互いに向き合うよ
うに重ねた構成をとることもできる。

【００２６】本発明方法で使用される複合不織布が、易
伸展性不織布の製造過程で受ける拡幅や強い延伸に耐え
て所望の再配向を行うためには、複合不織布を構成して
いる各層が相互に適度な結合状態を有していることが望
ましい。

【００２７】各不織布が他の不織布とその全面で結合さ
れていても、結合の程度が適切であれば、すなわち繊維
の配向に際してある程度の自由度を持ち得る程度に結合
されていれば、このような複合不織布も使用可能であ
る。しかし全体的な延伸の均一性を高めるためには、多
数の小さい結合点で結合されているものの方が有利であ
る。この場合にも、各結合点での融着が強すぎると、接
合成分（Ａ）と接合成分（Ａ）との間、および接合成分
（Ａ）と骨格成分（Ｂ）との間の結合以外に、骨格成分
（Ｂ）相互の結合が強く生じるため、この部分で脆くな
り、延伸性が失われるおそれがある。

【００２８】このような不都合を避けるために、たとえ
ば図４に示すように、結合度の異なる２種の結合点Ｐお
よびＱを適当な間隔で分布させる、２相結合構造をとる
ことは有効な手段の一つである。結合点Ｑでは、融着時
の温度および圧力を抑えて接合成分（Ａ）と接合成分
（Ａ）との結合、および接合成分（Ａ）と骨格成分
（Ｂ）との結合のみに止め、一方結合点Ｐでは、骨格成
分（Ｂ）と骨格成分（Ｂ）の結合も生じるような温度、
圧力条件のもとで結合がなされている。

【００２９】

【実施例】（実施例１）原料不織布の準備骨格成分（Ｂ）としてのポリエステルを芯、接合成分
（Ａ）としてのポリエチレンを鞘とするコンジュゲート
繊維からなる、幅１ｍ、目付２５ｇ／ｍ²のスパンボン
ド不織布（ユニチカ製、商品名「エルベス」）を準備し
た。この不織布は、スパンボンド法でウエブを形成後、
スポット状の結合点を所定の密度で分布させたもので、
スポット結合点の分布の割合を全面積比で表現すると、
約８％であり、その物性は下記のとおりであった。骨格
成分（Ｂ）としてのＰＥＴの可塑化温度は約９０℃、安
定温度領域は約１００〜１３０℃である。

【００３０】・引張強度縦：１２．５ｋｇｆ／５ｃｍ横：４．５ｋｇｆ／５ｃｍ縦／横比：２．８・破断伸度縦：６０％横：６０％横／縦比：１上記スパンボンド不織布を、約１０ｍ／ｍｉｎのスピー
ドで、クリップテンター付の加圧スチーム処理機に導
き、この処理機内で約１．５倍に拡幅しながら１０５℃
〜１１５℃に加熱した。処理機を出た不織布を常温で乾
燥し、ついで巻取った。拡幅不織布には若干の水分が残
存していた。目付は約１８ｇ／ｍ²であった。つぎに、
この拡幅不織布を、スチーム発生装置付の多孔シリンダ
ーを通して約２．２倍縦方向（ＭＤ）に延伸し、６０℃
の温風で乾燥後、巻取りを行った。目付は約２２ｇ／ｍ
²であった。

【００３１】得られた易伸展性不織布は、メッシュ状の
開孔を有し、ソフトで、しかも極めて横伸展性に富んだ
ものであった。

【００３２】その物性は下記のとおりであった。

【００３３】・引張強度縦：８．７ｋｇｆ／５ｃｍ横：１．５ｋｇｆ／５ｃｍ縦／横比：５．８・破断伸度縦：３０％横：２８０％横／縦比：９．３この結果から、原料不織布と比較して、大幅に横方向
（延伸と直行する方向）の伸度が大幅に増大しているこ
とがわかる。

【００３４】（比較例１）実施例１で用いられたものと
同じスパンボンド不織布を、１３０℃の乾熱風内で加熱
した状態で２倍の延伸しようとしたところ、切断した。

【００３５】また同じ温度条件で１．５倍に延伸して得
たサンプルを調べたところ、破断伸度が６０％から１０
０％まで増加して伸展性の向上が観察されたが、表面が
ざらざらして好ましい風合いではなかった。なお、加熱
状態でローラでプレスしたところ、表面はなめらかにな
ったが伸展性は大幅に低下した。

【００３６】（比較例２）目付２５ｇ／ｍ²のスパンボ
ンド法によるポリプロピレン製不織布を１３０℃の加熱
温風中で約２．０に延伸したところ、トウ状になり、伸
展性はあるが繊維がバラバラになり、形態性が悪く、使
用に適するものではなかった。

【００３７】（実施例２）骨格成分（Ｂ）として、目付
約１０ｇ／ｍ²のＰＥＴスパンボンドの未結合ウエブを
準備し、その上下両面に、接合成分（Ａ）として、目付
約７ｇ／ｍ²のＰＥを主成分とするメルトブローンウエ
ブを重ね合わせたのち、メッシュ状ボンティングを軽く
施して、図２のような構成を持った約２４ｇ／ｍ²の複
層不織布を調製した。この複層不織布を、赤外線加熱ラ
ンプを上下に備えた延伸装置により多段的にロールによ
り、連続的なプロセスで約１２０℃で加熱しながら、約
１．８倍に延伸処理を行った。

【００３８】これにより、ソフトで横伸展性にすぐれた
易伸展性不織布が得られた。

【００３９】その物性は下記のとおりであった。

【００４０】・引張強度縦：９．５ｋｇｆ／５ｃｍ横：０．８５ｋｇｆ／５ｃｍ縦／横比：１１．０・破断伸度縦：３０％横：１８０％横／縦比：６（実施例３）目付３０ｇ／ｍ²のポリエステルトウの拡
幅ウエブを中心にして、その上下両面にポリプロピレン
のバーストファイバーウエブを重ねた不織布（テイジン
製商品名ユニセル）を用意した。その構造は、図３に
示したようなもので、その物性は下記のとおりであっ
た。

【００４１】・引張強度縦：６．３ｋｇｆ／５ｃｍ横：６．５ｋｇｆ／５ｃｍ縦／横比：１．０・破断伸度縦：８０％横：６０％横／縦比：０．８熱処理条件１ｍ幅の上記不織布を約２０ｍ／ｍｉｎのスピードで常
圧スチーム中を通して、４段のロールを通して段階的に
延伸を加え、約２．０倍に延伸しつつ、約７０℃の熱風
で乾燥しつつ巻取りを行った。若干ささくれは有った
が、ソフトで横伸展性の大きい不織布が得られた。目付
は約２０ｇ／ｍ²であった。

【００４２】易伸展性不織布得られた不織布はレース状の外観を有し、極めて横伸展
性に優れたものであった。

【００４３】その物性は下記のとおりであった。

【００４４】・引張強度縦：４．０ｋｇｆ／５ｃｍ横：１．１ｋｇｆ／５ｃｍ縦／横比：３．６・破断伸度縦：４２％横：２５８％横／縦比：６．１延伸処理前の原料不織布と比較して大幅に横の伸度が増
大していることがわかる。

【００４５】（実施例４）実施例２の不織布を、ＳＥＢ
Ｓを主成分とするエラスマーフィルム４０μ（米国クロ
ペイ社製）を中心にしてサンドウィッチ状に上、下に重
ねて、４０ｍｅｓｈのプラスチックネットに重ね、１２
０℃に加熱したクロムメッキした一対のフラットロール
を２ｋｇ／ｃｍ²の圧力で追過させたところ、点接合さ
れた複合弾性体が得られた。

【００４６】本弾性体は、伸縮弾性にすぐれ、しかも不
織布に破壊に基づく第一段の破断点と、弾性体破壊に基
づく第二段の破断点を持っていた。

【００４７】諸特性は次のとおり、・１５０％延伸時の３サイクルヒステリンステスト時の
残留ひずみ：１５％・第一段破断伸度：１８５％・第二段破断伸度：３８５％（実施例５）実施例１で得られた易伸展性不織布を、目
付１１０ｇ／ｃｍ²のＳＥＢＳ系のネット状弾性体（三
井石油化学製、商品名「ネトロン」）の上下両面に重ね
合わせ、全体をスポットで熱接合した。

【００４８】得られた易伸展性不織布は伸縮弾性に富
み、不織布の破壊にもとづく第１段の破断点と、弾性破
壊に第２段の破断点とを持っていた。

【００４９】第１段の破断伸度は３２０％、第２段の破
断伸度は４４０％であった。

【００５０】

【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
安価な素材を使用して、肌衣や衛生用品のような、肌に
接触した状態で使用される素材として最適な柔軟性と伸
縮性とを有する易伸展性不織布をきわめて容易に製造す
ることが可能である。

【００５１】さらに本発明の方法で製造された易伸展性
不織布は、肌衣や衛生用品のような製品の材料に最適
な、肌ざわりのよいシート材料である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法の工程の一例を示す系統図。

【図２】本発明の方法において原反として使用するのに
適した複合不織布の構成例を示す縦断面図。

【図３】本発明の方法において原反として使用するのに
適した複合不織布の他の構成例を示す縦断面図。

【図４】本発明の方法において原反として使用するのに
適した複合不織布の結合情愛を示す平面図。

【符号の説明】

１ＰＥＴスパンボンドウェブ層２ＰＥメルトブローンウェブ層３ＰＥＴウェブ層４ＰＰバーストファイバーウェブ層Ｐ，Ｑ結合点

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】易熱可塑性の接合成分（Ａ）と、この接
合成分（Ａ）に対して相対的に熱安定性のある骨格成分
（Ｂ）とからなる繊維状物から構成される複合化不織布
を、前記易熱可塑性の接合成分（Ａ）の可塑化温度以上
で、かつ前記骨格成分（Ｂ）の安定温度領域内の温度に
加熱した状態で１軸方向に延伸処理を行うことを特徴と
する、延伸方向と直行する方向に１００％以上の伸展性
を有する易伸展性不織布の製造方法。
【請求項２】前記複合化不織布が、その縦／横強度比
が３．０以下であるランダム性の高いフィラメント不織
布を主成分とするものである請求項１に記載の方法。
【請求項３】前記複合化不織布が、ポリエチレンを
鞘、ポリエステルを芯とし、かつポリエチレンの比率が
４０％以上であるコンジュゲート繊維で構成されたスパ
ンボンドを主成分とする不織布である請求項１に記載の
方法。
【請求項４】前記複合化不織布が、未結合スパンボン
ドを芯とし、上面および（または）下面に易熱可塑性樹
脂からなるメルトブローンウエブを積層したものである
請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】前記複合化不織布が、未結合フィラメン
トを開繊、拡幅し、その上面および（または）下面にフ
ィブリル状の易熱可塑性樹脂を積層したものである請求
項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】前記延伸処理が、前記複合化不織布を前
記温度範囲内で加熱した状態で、幅方向に１．２倍以上
拡幅した後に行われる請求項１〜５のいずれか１項に記
載の方法。
【請求項７】前記延伸処理が、加熱媒体として水蒸気
を用い、その水蒸気雰囲気中で行われる請求項１〜６の
いずれか１項に記載の方法。
【請求項８】前記延伸処理が、加熱媒体としての熱水
中で行われる請求項１〜７のいずれか１項に記載の方
法。
【請求項９】請求項１〜７のいずれか１項に記載の方
法で得られた、縦／横強度比が３．０以上で、横／縦伸
度比が５．０以上である易伸展性不織布。