JPS60474B2 - アクリル系不織布の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、優れた手ご■わりと、柔軟性をもったアクリ
ル系不織布の製造法に関するものである。

従釆、アクリロニトリルを主成分とする重合体（以下、
アクリル重合体と略称する）を用いる不織布の製造は、
アクリル重合体溶液を湿式または乾式による通常の紙糸
方法によって繊維を製造した後、これを適宜の手段によ
りウェツプに形成するというのが典型的な方法として知
られている。しかしながら、通常の紡糸方法により得ら
れるアクリル系繊維は、織度が一般的に１デニール以上
であるために、従来法により製出される不織布は、粗硬
な手ざわりであり、且つ、柔軟性に欠けるという欠点が
あった。本発明者等は、手ざわりがよく、且つ柔軟な不
織布をアクリル重合体より得る方法に関して、織度０．
０１〜０．１デニールという極細繊維をアクリル重合体
より製造する方法を先に開示したが、更に、鋭意研究を
続けた結果、この極細繊維により、極めて優れた手ざわ
りと柔軟性をもつ不織布を製造する方法を完成するに至
り本発明となった。

すなわち本発明は、アクリロニトリルを主成分とする重
合体（１）と、２０℃の水に対する溶解度が５夕／１０
０凧【以上であり、２０ｑ０に於いて固形状である化合
物（０）とを下記式（１）で示される童含有し、且つ下
記式（２）０．１＜Ｙ＜１．５ …
…（１）０．００１７＜Ｚ／Ａ＜０．００８０
……（２）〔但し、上記式において、Ｙは化合物（Ｄ
）の重量（重合体１重量部に対する重量部）、Ａは重合
体中のアクリロニトリル含有率（重量％）、Ｚは水分率
（重合体１重量部に対する重量部）である。

〕で示される量の水分を含んだ組成物を１４０〜２３０
００に加温溶融し、これをスリット型の口金を通して押
出すことにより得られた加温溶融成型均質テープを捲縮
、割織、切断し、長さ：５脚以上、幅：３脚以下、捲縮
１山／３ｃの以上の繊維集合体とし、次いでこれを立体
的に絡合させた後、熱水処理して化合物（０）を溶解除
去することを特徴とするアクリル系不織布の製造法に関
するものである。

本発明における加温溶融成型均質テープ（以下ＫＭテー
プを略称する）は、アクリル重合体及びし ２０００の
水に対する溶解度が５夕／１００の‘以上であって、２
０ｑ０に於いて固形状である化合物を下記式（１）で示
される量を含み、且つ、下記式（２）で示される量の水
分を含んだ組成物を１４０〜２３０００に加温溶融し、
これをスリット形の口金を通して押出すことにより成型
されるものである。

０．１＜Ｙ＜１．５ ……（１）０
．００１７＜Ｚ／Ａ＜０．００８０ ．．・・
・・（２）〔但し、上記式において、Ｙは化合物（０）
の重量（重合体１重量部に対する重量部）、Ａは重合体
中のアクリロニトリル含有率（重量％）、Ｚは水分率（
重合体１重量部に対する重量部）である。

〕加温熔融成型物をテープ状にするのは、溶融成型時の
水による発泡を抑え、均質な製品を得る上には、スリッ
ト形の口金より、押出すことが好ましいことと、熱水処
理により、水溶性固形物質を除去する際に、有利である
ことによる。

このＫＭテープは、熱水処理により、水落‘性固形物質
を除去し去ると、０．０１〜０．１デニールという極細
織度のアクリル系繊維集合体が得られるというおどろく
べきものである。

この極細繊維による不織布を製造する方法としては、Ｋ
Ｍテープをあらかじめ熱水処理し、極細繊維集合体とし
、これによりウェツブを作る方法と、ＫＭテープでウェ
ッブをつくり、次いで熱水処理する方法とがある。

前者による方法としては、縞式抄造法、乾式ゥェッブ製
造法が考えられるが、これらの方法には、下記の如き問
題がある。

すなわち「湿式砂造法は、熱水処理後の極細繊維集合体
を適当な長さに切断し、叩解することなく水中に分散さ
せ抄造することにより、極細繊維の湿紙匹は容易に得ら
れるが、乾燥後には、繊維密度が高く、いわゆる紙状と
なり、柔軟で風合の良好な不織布は得がたいという問題
がある。

また乾式ウェッブ製造法は、極細繊維を適当な長さに切
断し、ランダムゥェッバーにより乾式ゥェッフを得るこ
とは可能であるが、得られるウェツブの地合は極端に悪
く、また、該ウェッブは更に、各種パンチ工程により、
繊維の立体的絡合を付与せねばならない。立体的絡合の
時、極細繊維の切断が多発するばかりで、パンチ効果が
袷んど効かないという問題がある。以上より、ＫＭテー
プをあらかじめ熱水処理し、極細繊維集合体とし、これ
によりウェッブを作る前者の方法は、前記の如き致命的
問題を伴なし、有効でないので、ＫＭテープでウェッブ
をつくり、次いで熱水処理する後者の方法によりゥェッ
ブを製造するのが有利であると判断し、本発明者等は、
鋭意研究を続けた結果、極めて優れた手ご・わりと柔軟
性をもつ不織布の製造法の発明をなすに至ったのである
。

ＫＭテープによる不織布製造の第一段階は、まず、力−
ド、クロスラッパ−、ランダムウェツバー等によりラン
ダムウェツブを製造することであるが、この段階におい
て、ＫＭテープの幅が３肋以下で、且つ、１山／３の以
上の捲縮を保持しないと、ランダムゥェッブを作り得な
いが、作り得たとしても、極めて斑のあるランダムウェ
ップになることを見出した。

次に、ランダムウヱツブを立体的に絡合する工程に於い
てもＫＭテープの形状に最適範囲が存在することを見出
した。この工程は、ニードルパンチング又はウオーター
ジェットパンチング等により、ウェッブを立体的に絡合
させ、ゥェッブの各種強度（引張強度、引裂強度、剥離
強度等）を向上させる工程であって、本発明の不織布製
造に於いては欠くことのできない重要な工程である。こ
のパンチング工程に於いて、ＫＭテープが、長さ：５肌
以上、幅：３肋以下であって、１山／３肌以上の捲縮を
有していないと、パンチ効果が全くないと共に、ウェッ
ブの地合いが極端に悪化し、熱水処理後に得られる不織
布が、全く実用に耐えないものとなるのである。

即ち、ＫＭテープの長さが５柳以下であると、いかに捲
縮を付与しようとも、ウェッブ全体を通してのテープの
絡み合いが少なく、引張強度、引裂強度、剥離強度とい
う点で全く不満足となる。

従って、テープ長は５側以上、好ましくは１仇駁以上で
ある必要がある。ＫＭテープの幅が３側以上になると、
パンチング時に、テープの切断が多発するのみで、パン
チ効果は乏しく、又、地合が極端に悪化するようになる
。

ＫＭテープの捲緒は、パンチングによる縫合いをもたら
す上で、最も肝要とすべきことである。

１山／３肌以下の捲縮のテープでは、テープ同志の絡み
合いがなく、ウェッブを構成するテープは、自由に素抜
けることとなる。

この様に、立体的に絡み合ったウェツブを作る上に於い
ては、ＫＭテープの形状に、最適範囲があり、この範囲
を逸脱すれば、実用に耐え得る不織布を製造することが
できないことを発見した。

最適範囲の形状をＫＭテープに付与するには、まず、テ
ープの幅の調整を行なう必要がある。テープの幅は、Ｋ
Ｍテープの押出成型時にスリット型口金の幅により調整
するか、又は、広幅テープを割織することにより、所望
の範囲に調整することが可能であるが広幅テープを割縛
する方がより好ましい。広幅テープの割織は、ＫＭテー
プが、一軸酉己向しており、テープの縦方向に割緩され
易い性質を持っているため、スプリットヤーン用割織装
置等によって、容易に割織される。ＫＭテープに捲縮を
付与するのは、テープの幅を調整する前に実施してもよ
く、又は、後であってもよい。捲縮付与は、通常の押込
み式捲縮機により行ない得る。この捲緒付与工程に於い
て、注意せねばならない点は、加熱方法に乾熱方式を採
用せねばならないことである。湿熱方式により加熱を行
なうと、テープの融着が発生し、後に続く工程で支障が
生じることになる。この様にして、所望の捲縮を付与さ
れ、適当な幅に調整されたＫＭテープは、任意の長さに
切断され、ゥェッブ製造用原料テープが完成する。

ウェッブ製造用原料テープを広幅ＫＭテープより製造す
る方法は、前述した方法にのみ限定されるものではない
。以上の如くして、得られたウェツブ製造用原料テープ
は、カード、クロスラッパ一、ランダムウエツバーによ
り、ランダムウェツブとなし、次いで、ニードルパンチ
ング又はウオータージェットパンチングにより、ウヱツ
ブ中のテープを立体的に絡合させる。

立体的に絡合させられたウェツブに、１００午○の熱水
処理を施こし、テープ中の水溶性固形物の除去を行なう
。

水溶性固形物を除去し去ることによりウェッブ構成テー
プは、極細繊維となり、極めて手ぎわりのよい又柔軟性
に富んだアクリル系不織布が得られる。本発明に於いて
、アクリル重合体とは、アクリロニトリルを８の重量％
以上含有する重合体のことである。

アクリロニトリル以外の共重合用単量体としては、アク
リル酸又はメタクリル酸のメチル、エチル、ブチル、２
ーエチルヘキシルエステル、酢酸ビニル、アクリルアミ
ド、メタクリロニトリル、ビニルエチルエーテル、フリ
ルアルコール、塩化ビニル、塩化ビニリデン等の中性単
量体、エチレンスルホン酸、スチレンスルホン酸、メタ
リルスルホン酸、アクリル酸、メタクリル酸又は、その
アンモニウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩等の酸性型
単量体及びビニルピリジン、ＮＮ−ジメチルアミノエチ
ルメタクリレート、ビニルィミダゾール等の塩基性単量
体が代表的なものであるが、使用可能な単量体としては
、上記単量体にのみ限定されるものではない。又、本発
明に使用し得る重合体としては、２種以上の混合重合体
であっても差支えはない。又、本発明における水溶性固
形物としては、例えば、ポリアクリルアミド、ポリビニ
ルアルコール、ポリ酢酸ビニル部分ケン化物、ポリエチ
レンオキシド、ポリアクリロニトリル部分変成物、ＣＭ
Ｃ、澱粉、茂糠等の水落性有機高分子、及び硫酸マグネ
シウム、硫酸ソーダ、硫酸カリウム、リン酸マグネシウ
ム等の水溶性無機化合物等であるが、本発明は、上記化
合物のみに限定されるものではない。

以下、本発明を実施例により詳細に説明する。

実施例中の部、％は夫々重量部、重量％である。実施例
１ 水系懸濁重合により、アクリロニトリル／アクリル酸メ
チル／スチレンスルホン酸ソーダの共重合体スラリー（
共重合比：９２／７．５／０．５重量比を製造した。

この重合体を乾燥し、ジメチルホルムアミドに溶解し、
Ｒ．Ｌ．ＣＩｅｌａｎｄの式（ジャーナル・オブ・ポリ
マーサイエンス、１７巻、４７３頁、１９５５年）〔り
〕＝２．４３×１０‐４ＭＩ．７６より平均分子量を求
め、アクリロニトリルの分子量で除して、平均重合度を
求めたところ１０００であった。上記スラリーを猿過し
、１２８ｏｏで乾燥して、見掛上、乾燥した重合体を得
た。この重合体中の水分率はＺ／Ａ＝０．００４２であ
った。この見掛上、乾燥した重合体に、ポリビニルアル
コール（重合度：５００）を混合し、Ｙ＝０．９なる組
成物を得た。

この組成物を１８０００に設定され、且つ、６山奴×０
．１柳のスリット型口金を備えた押出機のホッパ一に供
給し、次いでホッパ一部に５ｋ９／地の窒素圧を印加し
、大気中に吐出した。

この時の吐出圧は３０ｋ９′弧であった。吐出された溶
融体を取り出し、ドラフト１．１で５０肌／ｍｉｎの巻
取速度で巻きとった。

得られたテープは、幅：３８肋、厚み：３０ムの、均質
なテープ（注１）であった。

この均質なテープに、押込み式捲縮機により、乾熱状態
で、１０山／３弧の捲縦を付与し、次いで、スプリット
ャーン用割織機により、幅：１帆に割繊した。

このテープを更に５仇磯こ切断した。この切断テープを
、ランダムウェッバーにより３００夕／従のランダムウ
ェッブに形成した。次に、４仮蜜レギュラーバーブのニ
ードル（米国トリントン社規格）で、針貴孔深さ９柳、
針密度２００本／ｃ瀞で、ランダムウェツブに、ニード
ルパンチングを施こした。この立体的に絡合されたテー
プウェツブを、１００℃熱水中で、５分間浸潰し、熱風
乾燥機により乾燥したところ、目付２００夕／従の、手
ざわりが極めて優れた、又、柔軟性に富んだ、アクリル
系不織布が得られた。

この不織布の引張強度、比引裂はそれぞれ、ｌｋｇ′の
、ｉ．２であった。

又、クラーク硬軟度は４仇舷であった。（注１）このテ
ープは、１００午○熱水中に２分間浸簿すると、平均繊
度：０．０５デニールの微細繊維集合体が撮られるもの
であった。

比較例 １ 実施例１に於いて得られたテープを１００℃熱水中に２
分間浸潰し、微細繊維集合体とした。

この微細繊維集合体を７肋に切断し、水中に分散させ、
０．５％濃度の紙料液を調整した。この紙料液をタッピ
ースタンダードシートマシーンにより湿紙を抄造し、次
いで、ヤンキードラム型乾燥機により１３０００で乾燥
し「不織布を製出した。この不織布は、目付２００夕／
めで紙様の風合であり、柔軟度は８仇蚊（クラーク硬軟
度）であった。比較例 ２ 比較例１の熱水処理を施こした微細繊維集合体を４仇蝿
こ切断し「 ランダムウェッバーにより、目付２００夕
／れのウェッブを作った。

このウェッブは極めて目付斑の多いものであった。この
ウェッブに実施例１と同様なニードルパンチングを行な
ったところ、繊維切断のみ多発し、繊維の立体的絡合を
もたらすことができず、又、得られたウェツブは、強度
的に極めて弱く、引張強度、比引裂の測定はできなかっ
た。比較例 ３ 実施例１に於いて、テープの長さを３柵にする以外は、
全く同一の条件で、処理を行なった。

このテープにより得られる不織布は、熱水処理後、熱風
乾燥機により乾燥する際、微細繊維が舞い上り、繊維同
志の絡み合いが殆んど起きていないことがわかった。こ
の不織布の引張強度、比引裂は、小さすぎるため、測定
不能であった。

比較例 ４ 実施例１に於いて、テープの幅を４肌にする以外は、全
く同様な操作を行なった。

このテープにより、ランダムウェッブを製出したところ
、極めて、厚み斑の多いゥェッブであった。

このウェッブを更に、ニードルパンチングを施こしたと
ころ、テープに針穴ができ、切断されるのみで、パンチ
効果は殆んど認められなかった。

実施例 ２実施例１と同様にして、第１表に示すテープ
を製造した。

第 １ 表 第１表に示すテープを、カーディングし、カードゥェッ
ブを製出した。

ウェッブの目付は、３００タ′めであった。これらのウ
ェッブに、５０ｋ９／地の水圧で、２肌中の口金より、
加圧水を噴射し、ウオータージェットパンチング行ない
、次いで、１００ｏｏの熱水により、水潟性化合物の除
去を行なった。

得られた目付１８０夕／約の不織布の物性を第２表に示
す。

第２表

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アクリロニトリルを主成分とする重合体（I）と、
   ２０℃の水に対する溶解度が５ｇ／１００ｍｌ以上であ
   り、２０℃に於て固形状である化合物（II）とを下記式
   （１）で示される量含有し、且つ下記式（２）で示され
   る量の水分を含んだ組成物を１４０〜２３０℃に加温溶
   融し、これをスリツト型の口金を通して押出すことによ
   り得られた加温溶融成型均質テープを捲縮、割繊、切断
   し長さ：５ｍｍ以上、幅：３ｍｍ以下、捲縮１山／３ｃ
   ｍ以上の繊維集合体とし、次いでこれを立体的に絡合さ
   せた後、熱水処理して化合物（II）を溶解除去すること
   を特徴とするアクリル系不織布の製造法。 ０．１＜Ｙ＜１．５ ……（１） ０．００１７＜Ｚ／Ａ＜０．００８０ ……（２）〔但
   し、上記式において、Ｙは化合物（II）の重量（重合体
   １重量部に対する重量部）、Ａは重合体中のアクリロニ
   トリル含有率（重量％）、Ｚは水分率（重合体１重量部
   に対する重量部）である。 〕。