JPH11115127A - 複合不織シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特に透湿性、通気性に優れているほかに、優
れた機械的特性を有するフラッシュ紡糸法ポリオレフィ
ン不織布との複合物であって、その総合的特性として、
高い透湿性、耐水圧性及び優れた機械的特性を兼ね備
え、よってバリア性を有しながら着用快適感に優れた複
合不織シートを提供することである。 【解決手段】 三次元網状繊維からなるポリオレフィン
系不織布とウレタン樹脂シートから複合化されたシート
であって、透湿度が１０００〜１０,０００ｇ／m² ２４
Hr、耐水度が３０,０００mm以上、破裂強度が５kg／cm²
以上であることを特徴とする複合不織シートとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は透湿性及び耐水圧性
の両方について優れた特性を示し、且つ優れた機械的特
性を有しながら柔軟で軽量である複合不織シートに関
し、特に保護衣・建築材料等として有用な複合不織シー
トに関する。

【０００２】

【従来技術】ポリオレフィン不織布は不織布の名の示す
とおり、ポリオレフィン繊維の集合体が編織されていな
い布帛であり、編織によらず布帛を構成していることに
特徴がある。ポリオレフィン不織布を製造するための種
々方法が知られている。一般的にはスパンボンド法によ
るのが多く生産されているが、それ以外にメルトブロー
法やフラッシュ紡糸法による不織布の製造方法も知られ
ている。一般的スパンボンド法により製造される不織布
は基本的に溶融紡糸−エアーサッカー牽引方式により実
施されている。用いられるポリマーは通常のポリプロピ
レンやポリエステル、ポリアミドよりなり、単糸径が１
０〜５０μｍ程度からなる。溶融紡糸法による方式のた
め、エアーサッカー牽引時に繊維に配向を与え、その後
接合するため各種いろいろなものが製造可能である。ス
パンボンド法による不織布は単糸径が大きいため、通気
性が良好である反面、防水性に劣るのが一般的である。
メルトブロー法による不織布はポリオレフィン、ポリエ
ステル、ポリアミドを素材とし、製造され、その繊維径
は一般的スパンボンド不織布に使用される単系径より小
さく、通常３〜１０μｍ程度である。このメルトブロー
不織布の場合、繊維に配向を与えにくいため、一般的な
スパンボンド不織布に比べ引張強さのような機械的物性
に劣るが、繊維径が小さいことに起因する防水性やフィ
ルター性能に優れる特性がある。スパンボンド不織布や
メルトブロー不織布は一般には繊維の断面形状は円形で
あり、その繊維間の空隙を利用して通気性や防水機能を
付与するものである。

【０００３】これに対しフラッシュ紡糸法によるポリオ
レフィン不織布は溶液状態からのフラッシュによる繊維
形成という独特の製造方法である。したがって、不織布
を構成する繊維の断面形状が非円形でありかつ構成する
繊維の直径もばらつくため、繊維間の空間も不規則であ
り、かつ細い繊維からなることもあり、大きな耐水圧を
示す。このようなフラッシュ紡糸不織布の耐水度はせい
ぜい２０００mm程度であった。スパンボンド不織布やメ
ルトブロー不織布では更に低く３００mm程度しかないの
が現状である。

【０００４】耐水圧の高い素材としてはこれらの不織布
以外には透湿性フィルムが知られているが、これらの透
湿性フィルムは耐水圧が高いものの、透湿性は不織布に
比べ劣る。また透湿性フィルムの耐水圧を測定する際こ
のフィルム部分の強度がないため、フィルム破裂が発生
して、高耐水圧を呈しない。透湿性フィルムの耐水度は
なんらかの補強を施して、せいぜい３０００〜１５００
０mm程度まで改善することができる。この透湿性フィル
ムの代表的なものである微多孔性フィルムは一般的にそ
の空隙径が繊維から構成される不織布と比較すると小さ
いため、その物性として示す耐水度は大きい。しかしな
がら通常透湿性フィルムは圧力を受けるとフィルムその
ものが膨張し、その結果、フィルムが膨らみ破裂に至る
ため、そのままでは耐水圧が前記レベルより小さくなる
のが現状である。そこで透湿性フィルムと補強材（例え
ば目の粗いネット状物）との張り合わせにより透湿性フ
ィルムの膨張を多少抑制できるため多少の耐水圧性改善
は見込まれるが、依然としてフィルム部分に水圧を受け
膨らむ現象は残っており、大幅な耐水圧性の向上は期待
できないのが現状である。

【０００５】一方、フラッシュ紡糸法によるポリエチレ
ン系不織布は、紡糸時に繊維に配向を与えることができ
るが、相変わらず繊維間の空間が存在するため耐水圧を
格別に大きくできない。また、上記の通り各製造方法に
よってそれぞれ異なる特性を有する不織布と他の材質と
によって複合化物にし、個々の特性が相補的に影響し合
うことによって複合物として総合的性質を得ることも知
られている。一例として、フラッシュ紡糸ポリオレフィ
ン系不織布をアパレル分野、特に液体バリア性を要求さ
れる保護衣用途に用いる場合、通常のフラッシュ紡糸法
ポリオレフィン系不織布に、例えばポリエチレンの熱ラ
ミネートによりバリア性を上げる方法がある。しかし、
この場合、このポリオレフィン系不織布のもつ透湿性を
阻害するため、着用時に蒸れが発生し、着用感を阻害す
る欠点がある。したがって、着用快適感を優先し、バリ
ア性を犠牲にするか、着用快適感を犠牲にして液体バリ
ア性を優先するかの選択の余地がなかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように、特に透湿
性、通気性に優れているほかに、優れた機械的特性を有
するフラッシュ紡糸法ポリオレフィン系不織布と他の材
質とを組み合わせることによって、その不織布が有する
本質的特性を犠牲にすることなく、衣料分野で必要とさ
れるバリア性に影響する良好な耐水圧性を付加する複合
不織布シートは皆無といえる状況であった。そこで、本
発明の課題は、フラッシュ紡糸法ポリオレフィン系不織
布を用いた複合化物であって、その複合的特性として、
透湿性、機械的特性及び耐水圧性を兼ね備え、よってバ
リア性を有しながら着用快適感に優れた複合不織シート
を提供することである。また、本発明は、従来のフラッ
シュ紡糸法ポリオレフィン系不織布を保護服に利用する
際に問題となる液体バリア性を大幅に改良すると同時
に、人体に対する蒸れを解消する透湿性を保持すること
ができる新規な複合不織シートを提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記状況
に鑑み上述の課題を解決するために鋭意検討した結果、
優れた透湿性、機械的物性（特に高い引張強さ及び引裂
強さを意味する）と、柔軟さを有した従来のフラッシュ
紡糸法ポリオレフィン系不織布とウレタン樹脂シートと
を複合化することで、前記不織布の優れた本質的特性を
維持しながら、不織布単体では十分でなかった液体バリ
ア性を飛躍的に高めることができ、すなわち非常に高い
耐水度と優れた透湿性を特に併せ持つことから、上述の
課題を解決できることを見出し、本発明に到達した。

【０００８】すなわち、本発明は、下記の構成を特徴と
するものである。 (１) 本発明の複合不織シートは、フラッシュ紡糸法に
よって三次元網状繊維からなるポリオレフィン系不織布
とウレタン樹脂シートから複合化されたシートであっ
て、透湿度が１,０００〜１０,０００ｇ／m² ２４Hr、
耐水度が３０,０００mm以上、破裂強度が５kg／cm²以上
であることを特徴とする。 (２) 前記(１)に記載の複合不織シートにおいて、前記
ウレタン樹脂シートが無孔性であり、且つ透湿性を有
し、その厚みが５〜５０μｍであることを特徴とする。

【０００９】本発明に用いられるフラッシュ紡糸法ポリ
オレフィン系不織布は、公知の方法で製造される不織布
であり、その製造方法は特に限定されないが、例えば特
公昭４４−２１８１７号公報に記載されているフラッシ
ュ紡糸法不織布の製造法、また特開昭６１−１６０４６
９号公報に記載されているポリプロピレンの例について
の製造方法が挙げられる。その公知の製造方法の一例を
説明すると、ポリオレフィン系ポリマーを高温高圧下で
ハロゲン化炭化水素中に溶解・撹拌し、紡糸ノズルから
吐出させ、ポリマーに配向を与えると共に三次元網状繊
維を形成せしめ、ネットコンベア上に堆積した後、適当
に温度と圧力を保ったロール或いはフェルトカレンダー
により部分或いは全面圧着し、シート状とする。このよ
うにして製造された不織布シートは、微細繊維が三次元
網状構造を形成する。この不織布は極めて微細、かつ複
雑な断面形状を有する繊維からなる特徴を有し、白色度
・不透明性に優れる。ポリオレフィンとしてポリエチレ
ン、ポリプロピレン等が用いられる。本発明に用いる不
織布の目付量は２０〜２００ｇ／m²、好ましくは４０〜
１２０ｇ／m²である。本発明の用途分野としては、液体
バリア性を必要とする保護服が一例として例示できる
が、透湿性、機械的物性以外に液体バリア性を必要とす
るものであればよく、特に限定されるものではない。こ
のような用途には基材としては柔軟性を求められるのが
一般的であり、不織布のボンディング方法としてはエン
ボス加工又は揉み加工により柔軟化するのが好ましい。

【００１０】本発明の複合不織シートの基本構成要素と
してポリウレタン樹脂シートとしては特に限定されない
が、一例を示せば、特開平６−１３４００号公報に記載
されているポリエチルグリコールとポリイソシアネート
を主成分として合成したポリウレタン樹脂を用いて無孔
の透湿ポリウレタンフィルムを製造したものが挙げられ
る。ここで言う、無孔の透湿ポリウレタン樹脂フィルム
とは、ポリエチレングリコールとポリイソシアネートを
主成分として合成された樹脂よりなり、ポリエチレング
リコールはポリウレタン中のエチレンオキサイド単位が
２０重量％以上になるように合成されるフィルムであ
る。エチレンオキサイドについて言えば、その配合が２
０％未満では透湿性がなく蒸れやすくなるため好ましく
ない。その他の成分としてポリプロピレングリコール、
ポリテトラメチレングリコールがあり、エステル結合成
分としてε−カプロラクトン、アジピン酸、イソフタル
酸等の有機カルボン酸がある。更に鎖延長剤としてエチ
レングリコール、プロピレングリコール、１,４−ブタ
ンジオール及びグリセリン等の低分子量のグリコール、
トリレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等のジアミ
ン類、ジエタノールアミン等のモノアミン類が使用され
る。

【００１１】一方、ポリイソシアネート成分としてはト
リレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシア
ネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロン
ジイソシアネート等が好ましく使用される。上記成分よ
り合成された樹脂より作成されるポリウレタンフィルム
の厚みは５〜５０μｍが好ましい。５μｍ未満ではフィ
ルム作成時又は取り扱い時に破損しやすい欠点がある。
５０μｍを超えると厚すぎて透湿性や柔軟性が悪くなり
好ましくない。本発明におけるフラッシュ紡糸法ポリオ
レフィン系不織布とウレタン樹脂シートとの複合方法と
しては部分熱ラミネート、液状接着剤、ホットメルト粉
末塗布、ホットメルト接着剤の繊維状での分散塗布など
の方法が用いられる。尚、本発明において複合化とは、
フラッシュ紡糸法ポリオレフィン系不織布とウレタン樹
脂シートとを積層一体化した構造物を意味する。いずれ
の方法にしてもフラッシュ紡糸法ポリオレフィン系不織
布とポリウレタン樹脂シートの持つ透湿性を阻害しない
方法で接着する必要がある。好ましい例としてはスチレ
ンブタジエン系又はポリウレタン系ホットメルト剤を粉
体状散布または繊維形状にメルトブロー法により前記不
織布上に分散させ、その後熱圧着することで一体化する
方法である。ホットメルト系接着剤の量は３〜３０ｇ／
m²程度が好ましい。用いるホットメルト接着剤は特に２
種のシート材を剥離なく一体化するのに必要である。接
着力が弱いと２枚のシート材間に例えば高耐水圧がかか
ったときに剥離し、伸びやすいウレタン樹脂シートのみ
を膨張させ、破裂に至らしめることがあり好ましくな
い。透湿性と耐水圧性を兼ね備えさせるためには特にホ
ットメルト剤をメルトブローによる繊維状に分散させ、
熱圧着する方法が特に好ましい。

【００１２】本発明による複合不織シートは、ＪＩＳ
Ｌ−１０９９ Ａ−１法に基づく透湿度が１,０００〜１
０,０００ｇ／m² ２４Hrを有する。フラッシュ紡糸ポリ
オレフィン系不織布は前述の通り、通常のスパンボンド
不織布と比較した場合、高い耐水度と透湿度を示し、そ
の透湿性については上記の透湿度に近似するものであ
る。したがって、本発明の複合不織シートの総合的透湿
度は、フラッシュ紡糸法ポリオレフィン系不織布とポリ
ウレタン樹脂シートを複合化することによる特別な相乗
効果はない。しかし、本発明の複合不織シートは、通常
複合化することにより逆に透湿度が多少低下する傾向に
反し、前記フラッシュ紡糸ポリオレフィン系不織布単体
の透湿度と大きく差がないことが特徴である。

【００１３】これに対し本発明による複合不織シートの
耐水度（ＪＩＳ Ｌ−１０９２ 高水圧法に従って測定さ
れる）は３０,０００mm以上となるものであり、通常の
フラッシュ紡糸不織布と比較して、耐水度が１５倍以上
向上することが明らかとなった。この高い耐水度は特に
液体バリア性を求められる保護服用途には必須である。
本発明者は、本発明のフラッシュ紡糸法ポリオレフィン
系不織布とポリウレタン樹脂シートとを複合化すること
によってのみ、その複合不織シートの総合的特性として
の３０,０００mm以上の耐水度を得ることに成功した。
この耐水度はフラッシュ紡糸法ポリオレフィン系不織布
又はポリウレタン樹脂シート単体によっては、上記説明
の通り発現できない。ポリウレタン樹脂シートは無孔性
であるため基本的には水を通すものではないが水圧を受
けたとき変形、すなわち伸びが発生し、その伸びにより
膨張し、そのまま樹脂シートの破裂につながる。

【００１４】前記透湿度及び耐水度の他に、本発明の複
合不織シートの重要な総合的特性は破裂強度（ＪＩＳ
Ｌ−１０９６に従って測定される）が５kg／cm²以上で
あることである。破裂強度は特に保護服用途に用いる場
合に使用時の破損防止に効果があり、保護服用途では特
に例えば原子力発電所や人体に対し害を与えるような生
化学的或いは医療用途での保護服には必須である。破裂
強度が５kg／cm²未満であればちょっとした刺激により
シートとしての破損につながる可能性があり、好ましく
ない。破裂強さの上限は特にないが、通常フラッシュ紡
糸法不織布では１３kg／cm²を超えるあたりが上限であ
るが、勿論それ以上であっても製造できれば特に問題は
ない。本発明による複合不織シートは透湿性を有しかつ
画期的な耐水度を示すため保護服用途に最適である。

【００１５】

【発明の実施形態】以下、本発明の実施形態（実施例）
を詳細に説明する。なお、これらは本発明の内容を何等
限定するものではない。実施形態の説明に先立ち、本発
明の複合不織シートの諸物性の測定法を説明する。 （測定方法） １．「透湿度」 ＪＩＳ Ｌ−１０９９ Ａ−１法（塩化カルシウム法）に
準じて実施した。通常測定条件は４０℃ ９０％ＲＨで
ある。 ２．「耐水度」 ＪＩＳ Ｌ−１０９２ Ｂ法（高水圧法）に準じて実施し
た。 ３．「破裂強さ」 ＪＩＳ Ｌ−１０９６ ６.１６.２法（ミューレン法）に
準じて実施した。 ４．「着用快適性」 シートを用い、つなぎ形状の保護服を製造し、５人の試
験者の着用試験により評価した。着用試験は３０℃ ６
０％ＲＨの環境試験室を用意し、その内部でトレーニン
グ用の自転車負荷装置を用い、６０ＲＰＭの速度で６分
間運動し、その間及びその後５分間の状態での蒸れ、不
快感の状態をもって評価した。保護服未着用時を◎と
し、あと○、△、×と感覚的に評価した。

【００１６】（実施例１）イー・アイ・デュポン・ドゥ
・ヌムール・アンド・カンパニー製フラッシュ紡糸不織
布タイベック（登録商標）１４２２Ａと東洋ゴム工業株
式会社製１５μｍ厚のウレタン樹脂シートソフランパー
ム（登録商標）とを用い、ＥＶＡ系ホットメルト剤（ヒ
ロダイン ４５００）を不織布側に１０ｇ／m²の塗布量
となるようにメルトブロー法にて繊維状に塗布した後、
加熱ロール中を通して熱圧着することにより本発明の複
合不織シート（複合不織布１）を作製した。

【００１７】（実施例２）実施例２においては、イー・
アイ・デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニー
製フラッシュ紡糸不織布タイベック（登録商標）１４６
０Ｂと東洋ゴム工業株式会社製２５μｍ厚のウレタン樹
脂シートソフランパーム（登録商標）とを用いて、実施
例１と同様の方法で本発明複合不織シート（複合不織布
２）を作製した。

【００１８】（比較例１〜３）イー・アイ・デュポン・
ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニー製フラッシュ紡糸
不織布タイベック（登録商標）１４２２Ａ単体（フラッ
シュ紡糸不織布３）を比較例１、比較例２としてイー・
アイ・デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニー
製フラッシュ紡糸不織布タイベック（登録商標）に低密
度ポリエチレンを溶融し、薄いフィルム状に押出し張合
わせ、複合物である熱ラミ品（複合不織布４）、比較例
３として従来のポリエステルスパンボンド不織布（旭化
成工業株式会社製Ｅ５０５０）（スパンボンド不織布
５）のそれぞれを比較例として得た。

【００１９】本発明の実施形態及び比較例のシートにつ
いて、その透湿度、耐水度、破裂強さ及び着用快適性の
測定を行い、その結果を合わせて表１に示した。表１か
ら明らかなように、実施例１、２共に優れた耐水度と透
湿性を示すのに対し、比較例１〜３は耐水度と透湿度の
バランズがとれず、液体バリア性と着用快適性が両立し
ていないことがわかる。

【００２０】

【表１】

【００２１】

【発明の効果】本発明によるフラッシュ紡糸法不織布と
ポリウレタン樹脂シートとの複合不織シートはその優れ
た耐水圧性、透湿性及び破裂強さで代表される機械的物
性を有し、高い液体バリア性を有する保護服として優れ
た性能を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フラッシュ紡糸法によって製造される３
   次元網状繊維からなるポリオレフィン不織布とウレタン
   樹脂シートから複合化されたシートであって、透湿度が
   １０００〜１０,０００ｇ／m² ２４Hr、耐水度が３０,
   ０００mm以上、破裂強度が５kg／cm²以上であることを
   特徴とする複合不織シート。
2. 【請求項２】 前記ウレタン樹脂シートが無孔性であ
   り、且つ透湿性を有し、その厚みが５〜５０μｍである
   ことを特徴とする請求項１に記載の複合不織シート。