JPS6034661A - ポリプロピレン不織布の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はポリプロピレン不織布の製造方法に関する。さ
らに詳しくはポリゾロピレンを溶融紡糸し一定倍率に延
伸した長繊維からなる不織布の製造方法において、よシ
高倍率の延伸した高強力繊維を用いて熱収縮なく熱圧着
することによりノー−３ノ、＋＋１１官、１４→１Ｔ雑
イｒ−セシ楯＋Ｉソｈ−ドア±−＝＜−−ｋｆ３ノ＋）
＋るものである。

従来、熱可塑性ポリマーを溶融紡糸し、エアーサッカー
で牽引・細化釜ひに開繊・堆積して長繊維からなるウェ
ブとしたのちエンボスロールにて加熱・圧着さぜる方法
は公知である。上記方法は一般にスパンゼンド法と称し
、ポリマー素材としては、ポリエステル、ポリアミド、
ポリプロピレン等が既に全酢化されている。ス・ぐンボ
ンド法ではエアーサッカーにより高速で牽引する事によ
り糸物性を通常の延伸糸に近ずける手法を用いているの
が一般的である。これに対し、エアーサッカーだけでは
々く回転ロールにて牽引したのちエアーサッカーで開繊
させる方法も例えば特公昭４２−２３９８８号公報に開
示されている。一般に素材としてポリプロピレンを用い
た場合、熱圧着可能な不織布の製造法としてはエアーサ
ッカーのみで高速紡糸した糸条は良好な熱接着性を有す
る。しかし汝からポリプロビレ／の糸の物性としては、
例えば、繊維学会誌３３　（６）　Ｔ　２５５　（１９
７７）で知られる如（’ｉ、ｏｏｏ〜７・０００ｍ／分
で巻取った糸は通常の延伸糸と比較して強度が低く、伸
度が太さい。すなわちＰＯＹに近い物性を示す。すなわ
ち、ポリゾロピレンにおいては、他のポリエステルと異
なり、単に高速紡糸（エアーサッカーでの紡糸を含めて
）するだけでは延伸糸に近い糸物性を示し難い欠点があ
る。不織布としての布物性を考えた場合、布を構成する
単糸の強伸度は布物性に影響を与えることは明白であり
、強度の低い糸条から構成される不織布は高強力が期待
できない。

従って、高強力なノー・々イングーポリプロピレン不織
布を製造する為には何らかの方法で糸の強度をあげる事
が必須である。例えば特公昭４５−１９４２７　号には
ポリプロピレンの未延伸糸と延伸糸とを混繊してノーバ
インダー不織布を製造する方法が開示されている。この
方法では未延伸糸の有する熱接着性と延伸糸の有する高
強度とをうまくミックスした技術であろうと考えられる
が、混繊という方法を採用する以上、多数の紡糸口金か
らの糸条を数多くのロールに分けて糸通しを行なう必要
があり、生産性を考えると、ある程度太デニールであれ
はまだしも、細デニール多フィラメントの様な場合、糸
条の混合状態に問題を生じ、部分的に接着性が不良とな
る場合が多い。ノーバインダー化の一つの方法として特
開昭４７−７４０号に共重合ポリアミドを接着成分とす
るポリプロピレン糸不織布の製造法が開示されているが
、この方法では２種類のポリマーを用いた複合紡糸を必
要とし、生産設備が２本の押出機を有する等、複雑化す
ると共に、他のポリマーと比較して融点の低いポリプロ
ピレンに対し、さらに低融点のポリマーを接着成分に用
いる為、耐熱性がさらに低下し、用途が限定される欠点
を有する。本発明者らは、ポリオレフィン、特にポリプ
ロピレンのノーノ々イングー高強力不織布の製造法に関
し、鋭意検討した結果、特定の延伸倍率の範囲内にあれ
ば未延伸糸とほぼ同等に熱接着性を満足させ、かつ分散
のきれいな高強力不織布を安価に製造できる事を見い出
し、既に特願昭５５−１２４０２３号として出願した。

この方法はポリプロピレンを１．５〜２．５倍延伸を実
施する事によシ糸条の高強力化と熱接着性とを同時に満
足したものであったが、乙、５倍を超えて延伸した場合
、当然ながら糸条は高強度イヒするが、熱圧着性が悪く
外る傾向にあり、ノー、ｙイングーで毛羽を止める為に
は熱圧着を実施する温度を上げなければ力らない。加熱
延伸した繊〜は熱圧着性が不良になる傾向である。冷延
イ申しだ繊維の場合、２０．５倍を超すと゛、エン７Ｆ
スロールア５１ら出る時に熱収縮を起し、熱収縮を実質
上押え、毛羽の止ったノーノ々インダーポリゾロピレン
不織布を製造する事は不可能であった。

本発明者らはノーバインダー、ＩＦリゾロビレン不織布
の製造法に関し、鋭意検討した結果、従来不可能であっ
た熱圧着時の収縮防止と高強力化に１史し、熱圧着方法
を工夫する事により、より高倍率延伸を実施したポリゾ
ロピレン繊維であっても熱収縮なしで熱圧着可能である
事を見出し、発明を完成したものである。

すなわち、本癲明はポリプロピレンを紡糸・延伸した長
繊維からなる熱圧着不織布の製造方法に謙−−−イ　去
り匡魯婆Ｉｆ引μ（へイスく掃スｈを熱圧着ロール上で
０．２秒以上熱セツトした後巻取ることを特徴とする月
ぞリゾロビレン不織布の製造方法である。

ここにおいて代表的には前記の熱セットは熱圧着ロール
のニップ線の下流側で圧着ロールの周面に熱圧着後不織
布を接触下に走行させることにより行なうことができる
。

本発明に用いるポリプロピレンの溶液粘度平均分子量（
Ｍη）が２０力を超える高分子量のポリマーを溶融紡糸
して、押出分子量が１０〜１５万とするのが一般に好ま
しい。ここでいうＭηは１３５℃デカリン溶媒中での固
有粘度〔η〕より 〔η’：ｌ　＝　１．１　ｏ　Ｘ　１０−’ＸＭη０・
８０なる関係式よりＭηを計算したものである。

高分子量のポリプロピレンから押出分子量を１０〜１５
万に低下させるには、一般には高温紡糸による分解作用
によるが、有機スズ系、リン・イオウ系の分子量低下剤
を添加して溶融紡糸する事により分子部−分布のシャー
プなポリゾロピレンが得られ紡糸性・物性から見ても好
ましい。押出分子量が１５万を超えると、延伸に伴ない
急激に熱圧着性が低下し、ノーバインダー熱圧着が不可
能となる為に好ましくない。押出分子量が１０万未満の
場合、熱圧着性には問題はないが、分子量の低い事に起
因する為か延伸によっても高強力な糸条が得られず、不
織布としての高強力化は期待できない為好宜しくない。

押出分子量：を最適範囲に設定する方法としては分子量
低下剤の添加量と溶融紡糸温度のコントロールで行なう
のが一般的である。

溶融紡糸−延伸・ウェブ化に用いる製造装置の一例を第
１図に示す。１はチッゾホッ・ξ−１２は押出機、３ｉ
ｌ−Ｌスピンヘッドである。この場合用いる紡糸口金は
矩型であっても、元型紡口を多数並列に配置しても良い
。紡出したポリプロピレン糸条５け冷風チャンバー４か
らの冷却風により冷却固化される。６，７は糸条を引取
るロール群であり、６と７との間に回転速度差をつける
事により延伸を実施する。ノーバインダーポリプロピレ
ン不織布製造の場合、一般に冷延伸が好ましく、熱延伸
あるいは熱セットした糸条は結晶化が進む為熱圧着性が
低下し、より高温での熱圧着を実施したとしても接着性
が不充分で好ましくない。

延伸装置としては第１図に示す装置以外にも１．０００
〜１０，０００ｍ／分での周速でのネルソンタイプの回
転ロールで延伸してもよい。ポリプロピレンを素材とし
た場合、高速であっても他のポリエステル等とは異なり
冷延伸可能である。８は引取−開繊用のエアーサッカー
であり、矩型あるいは元型のエアーサッカーを用いる。

延伸した糸条はエアーサッカーの前あるいは後でコロナ
放電による強制帯電あるいは摩擦帯電により静電荷を与
えられ、ネットコンベア９上にウェブとして堆積させる
。１０　、１０’は凹凸を有する熱圧着ロール、１１は
熱圧着ロールに近接して設けた熱セットするだめの収縮
防止ロール、１２は巻取機、１３は巻取られた不織布を
示す。ポリプロピレン繊維の場合、冷延伸であっても延
伸倍率を大きくすると共に糸条の単糸強度は増加する。

一般に最大延伸倍率としては４〜７倍程度であり、糸条
の単糸強度は６〜７ｇ／ｄに達する。延伸比を最大延伸
倍率の近傍まで大きくすると、確かに糸条の単糸強度は
大きくなるが、延伸と共に加熱時の熱収縮率は増大する
。熱延伸の場合は既に述べたように熱圧着性が悪くなる
為、高強カッ−・々インダー不織′布を製造する為には
、糸条の熱収縮率が小さく、かつ未延伸糸と比較し七単
糸強度が大きい延伸倍率が１．５〜２５倍程度が最適で
あったが、本発明による収縮防止ロールを介して熱圧着
ロールから不織布をはがす事によシ延伸倍率が〜３３倍
程迄幅方向の収縮もなく、延伸倍率の高い分だけ単糸強
度の大きい糸条を用いて熱圧着する事が可能と力ったも
のである。収縮防止ロールとしては上下１対の熱圧着ロ
ールの出口側に近接して設置する。収縮防止ロールはモ
ーターによる駆動あるいはフリーロールであってもよい
。収縮防止ロールは上あるいは下の熱圧着ロールのどち
ら側に設けてもよい。収縮防止ロールの設置位置として
、熱圧着ロールに近傍に設けるとは、ウェブがある一定
の距離だけ熱圧着ロールの片側上に密着して走行したの
ち、収縮防止ロールを介して圧着ウェブがロールよりは
がされる位置である通常熱圧着ロールに密着していても
良い。不織布が熱圧着ロール上で熱セットされる時間は
０２秒以上が必要であり、熱セットした不織布をロール
から剥す為に収縮防止ロールを介して巻取るのが好まし
い。熱セツト時間は熱圧着ロールの周速、熱圧着部と収
縮防止ロールとの間の距離によシある程度自由に変更す
る事が可能であり、熱セツト時間を０．２秒以上となる
運転条件を選択する必要がある。収縮防止ロールを介す
る事によシ従来延伸比が２．５倍程度迄しか幅方向の収
縮なしには熱圧着できなかったものが、３倍程度迄の延
伸糸を用いても熱圧着時の熱収縮を防止する事が出来、
高強力不織布が得られるようになったものである。収縮
防止ロールを介すると２．５〜３倍の延伸比を有する冷
延伸糸であっても幅方向に収縮としては、ポリプロピレ
ン延伸糸の熱収縮応力が小さい事が考えられ、熱圧着直
後にロールからはがされる場合と比較して熱圧着ロール
上に密着している間はポリプロピレンの粘着力によりロ
ール表面上での収縮が押えられ、かつ、熱圧着ロールの
熱によシセットされる為、収縮せずに熱圧着できるもの
と考えられる。延伸倍率が３倍を超えると、でらにボ゛
リプロピレン繊維の熱収縮応力が大きくなる為か、熱圧
着ロール−収縮防止ロール間で、ロールからウェブがは
がれて収縮を生ずる現象が観察され、収縮防止効果はな
い。

、本発明による不織布はポリプロピレン長繊維からなシ
、延伸糸を用いたノー・ぐイングー高強力不織布が得ら
れる為、特に細デニール（３デニール以下）タイプが接
着性から見て好ましく、高強力を利用した包装材料等に
用いる事が出来る。

以下本発明を実施例によって説明する。

実施例１ ポリプロピレンとしてチッソ社製３５０５６（２２万５
千）を用い、０．２３φ×６８ホールの紡口を４錘用い
、ＩＧｄ（第１ゴテツトロール）速度５００ｍ／ｆ’Ｊ
−１２Ｇｄ（第２ゴテツトロール）速度１，５００ｍ／
分、１３６ｇ／分の全吐出量で２８０℃で押出し延伸し
た。

この時系は３．６ｇ／ｄ、伸度９１チを示した。２Ｇｄ
を出た糸条は矩型スリット型エアーサッカ、−を通しテ
コロナ放電にて強制帯電させてネットコンベア上に積層
堆積させた。月刊が２５ｇ／ｍ２になるようネットコン
ベアの速度を調整し、上ｇ１！Ｉが織目調、下側が７ラ
ツトの熱圧着ロールにて１４８℃／１５ｏ℃で圧着した
のち、下側の熱圧着ロールに約２００ｍｍ密着させたま
ま進行させた後、フリーロールを通して引きはがしたの
ち巻取機にて巻取った。この５２縁／　３　ｃｍ　幅、
伸度２３饅を示した。

実施例２ ポリプロピレンとして旭化成工業製Ｍｌ　３００（粘度
平均分子量２３万）に分子量低下剤としてジ−ｎ−ブチ
ルスズマレート２００　ｐｐｍ混入させたポリマーを用
い、実施例１の装置を用い引取エアーサッカーとして丸
型個別サッカーを４不用い、コロナ放電と衝突板を用い
て分散させてウェブ化し、目付３０ｇ／ｒｒ＋２の不織
布を得た。

延伸比を変えた時の不織布の物性を２１表の本発明（５
）から（ロ）迄示す。延伸比と共忙不織布の引張強力が
増加している事がわかる。本発明による収縮防止ロール
を用いない場合、延伸比２．０倍迄は収縮防止ロールの
効果はないが、２，５〜３．０倍では収縮防止ロールを
用いない場合、幅方向に収縮が発生する（比較例（均〜
（Ｆ’）　）延伸比３．５倍の場合、収縮防止ロールを
用いても幅方向に収縮が生じ（比較例（０３）効果は確
認できなかった。幅方向に１０饅以上収縮した場合、風
合の硬いゴワゴワしたものしか得られなかった。延伸比
を３倍とした時の熱セツト時間による幅収縮率を第２表
に示す。

熱セツト時間で０．２秒以上であれば、はとんど幅方向
の収縮率も見られ々かった。

（以下余白） 第　１　表 第　２　表

【図面の簡単な説明】

第１図に本発明による不織布の製造装置の工程を示す。 図中１はチツプホツノξ−１２は押出機、３はスピンヘ
ッド、４は冷にチャンバー、６は第１引取ロール、７は
第２引取ロール、８はエアーサッカー、９はネットコン
ベア、１０・１０′は熱圧着ロール、１１は収縮防止ロ
ール、１２は巻増機、１３は巻上がった不織布である。 特許出願人　旭化成工業株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　ポリプロピレンを紡糸−延伸した長繊維からな
   る熱圧着不織布の製造方法において、熱圧着後に引続い
   て不織布を熱圧着ロール上で０．２秒以上熱セツトした
   のち巻取ることを特徴とするポリプロピレン不織布の製
   造方法
2. （２）　ポリプロピレン長繊維が実質的に延伸倍率３倍
   以−下の冷延伸繊維を用いることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載のポリプロピレン不織布の製造方法