JPS61258060A

JPS61258060A - 繊維シ−ト状物及びその製造方法

Info

Publication number: JPS61258060A
Application number: JP60098022A
Authority: JP
Inventors: 岡本　三宜
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1985-05-10
Filing date: 1985-05-10
Publication date: 1986-11-15

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、繊維シート状物及びその製造方法に関するも
のである。更に詳しくは、従来の織り編みに依らず、し
かもスパンボンドのように大量の圧搾空気を用いて、繊
維をランダムに分布させることなく、絡合した繊維を持
ち、しかも交叉した繊維配列と層を持つ、従来の布帛の
概念を越えた「超布帛」と言うべき新規高分子構造体か
らなる繊維シート状物及びその製造方法に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

従来繊維シート状物を作る方法において、−皮繊維を作
ってから、織編物にする方法は、工程が多く、コストが
高くつくという欠点を持っていた。このために考え出さ
れたと見られるのは、俗に言うスパンポンド法やメルト
ブロー法といわれるものである。これは、１度繊維状に
高分子を紡糸口金から吐出して後、高速度で引き取り或
いは噴射して出す方法で、これを多数配列して幅の広い
ものを作るのである。前者は特にエジェクターなどで引
き取ったマルチフィラメント束を再びフィラメント間が
広く分布するように束を解除し、堆積してシート化後、
融着や絡合工程を加えるものであった。これは、織物の
ように特定方向に特に強くて伸びが少なく、斜め方向に
は適度の伸びをもつ特性のものではなかった。メルトブ
ロー法も同様である。これらの最大の欠点は依然として
ムラの大きいことである。スパンボンド方式またはそれ
に類する方法ではマルチフィラメント状に吐出（常圧で
あろうと加圧中であろうとを問わない）シ、ある瞬間あ
るいは短い時間、折角口金で一定間隔を保ち乍ら吐出し
ても、噴射引き取り時集束状態になり、再び分散させる
のが困難で、ムラを惹起すさることになっていた。更に
その上幅を広いものにするために多錘にすると錘間の相
互の妨げ合い、つまり干渉の問題が伴い、ますます実質
的なムラの解消または軽減が困難になる。

メルトブロー法は２口金と噴射ノズルの都合で幅の広い
均質なものを作ることが困難であるばかりでなく、繊維
が延伸（分子配向）されておらずむらも大きく、その上
シ替トと称されるポリマー粒状物が混入し、良質なもの
が得にくかった。その上特にメルトブロー法、スパンボ
ンド法共通して、大量の圧搾空気を必要とし、そのため
相当コストを高くしてしまうと言う大きな欠点があった
〔発明が解決しようとする問題点〕本発明はかかる従来の欠点のない繊維シートつまり新し
い布帛を得ることを目的とする０元来用語としては、布
帛は綿、麻、絹などの織物１１１４を指すが、ここでは
、これらを離れて、英語でのファブリックス、即ち繊維
シート状物すべてを指し、日本語にはこれらに該当する
言葉がないので。

本発明にかかるような革新的な繊維シート構造物を「超
重量」という、（この構造は後の説明で明らかになる）
　本発明の目的は、低コストで、かつ特性の優れた繊維
シート状物、ＩＩＩち超重量が得られるよう、生産性が
高くて工程が少なく、かつ絡合構造を持っており９部分
１部分の目付が特に均一な、いわゆる目付ムラの少ない
均一性に優れた構造を持ち、しかも少なくとも特定２方
向に対して、特に強度的特性に優れた繊維シート状物「
超重量」及びその製造方法を提供するものである他の目
的は後の説明で更に明らかになるであろう。

（問題点を解決するための手段〕本発明は上記のような諸問題を解決するため。

鋭意検討した結果、遂に従来にない新°技術思想により
１本目的を達成することに成功した。即ち。

その骨子は１次の通りである。

（１）層状にフィブリル化した繊維が、或いはフィルム
が混在して、実質的に配列していると共に、各層の繊維
は略同一方向にフィブリル化して。

繊維部分を有しており、更に該層は少なくとも２以上あ
り１層と層との繊維のフィブリル化の方向は同一ではな
く交叉しており１つの層から他の層へフィブリル化した
繊維が絡合していることを特徴とする繊維シート状物。

（２）高度に１軸配向された高分子フィルムを配向方向
が交叉するように、少なくとももう１枚のフィルムを重
ね合わせ、多数の少孔より高圧の水流（水に限らない、
流体処理のことを本発明では代表してこの用語で表して
いる）を当てて、フィルムを割繊すると共に、上層と下
層の割繊繊維間或いは更に混在したフィルム間を絡合す
ることを　゛特徴とする繊維シート状物の製造方法。

（３）高度に１軸配向された高分子フィルムに多数の少
孔より高圧の水流を揺動させつつ当てて。

フィルムを割繊することを特徴とする繊維シート状物の
製造方法。

本発明の物の発明を理解するためには、製法の発明を理
解すると分り易いので先に製法について説明する。然し
、物の発明は本発明の方法に限定されない。

まず高度に１軸配向された高分子フィルムを準備する。

高度に１軸配向された高分子フィルムは極めてフィブリ
ル化し易く、その代表的な例としは、高度１軸配向ポリ
プロピレンフイルムがある、他のポリマの例としては、
一般に多く知られており１個々で一々あげるまでもない
。一般に売り出されていないと思われるフィルムの例と
しては、高度１軸配向特定共重合ポリエチレンテレフタ
レートであり、その特定共重合成分の例としては、ナト
リウムスルホイソフタル酸成分である。これはカチオン
可染ポリマーとして良く知られているが、それをフィル
ムとしたものはフィブリル化し易い傾向を持つ、これは
９本発明に好適に用いられる。高度１軸延伸を行ったか
らと言って全てのポリマーが本発明で容易にフィブリル
化するとは限らない、容易に使い難いポリマーはあって
も、かといって本発明の有効性をいささかも制限したり
するものではない、しかし１本発明を知った後の当業者
であれば、フィルムを適宜選択することができる。

高度１軸配向は常法の如く、高度の１軸延伸することで
、得られることは、ここで−々説明するまでもない。

かかるフィルムにウォータージェットパンチ（ＷＪＰ＞
即ち多数の少孔より高圧の水流を、好ましくは揺動させ
つつ、当てると、フィルムがフィブリル化して９割繊で
きることを見出した。しかも本発明に従うとそのままシ
ート状を保たせることができる。揺動とは配列した噴射
しつつある強烈な水柱ジェットを三角波など左右或いは
斜め。

或いはマイクロイド、円弧など曲率を描いて、動かすこ
とである。ｌ軸のみならず、２軸も当然含まれることは
申すまでもない、ウォータージェットパンチ処理に伴う
各種の付属装置（連続的に移動するコンベアーネット等
）、改良、工夫は公知のものは全て使うことができる。

本発明では、かかる高度に１軸配向された高分子フィル
ムを、配向方向が交叉するように、少なくとも、もう１
つのフィルムを重ね合わせ、適度の条件を選んで多数の
少孔より高圧の水流を当てると、該フィルムが割繊する
と共に、上層と下層の割繊繊維間或いはフィルム間を絡
合することを発見したのである。　ウォータージェット
パンチは表からのみに限らない、裏からも当てると好ま
しい、フィブリル化した繊維がひどく弱り過ぎない範囲
で何度かウォータージェットパンチ処理（水流処理）し
てもよいし、また２回以上処理することが好ましい。圧
力は、フィルムの厚み、繊維のフィブリル化のされ易さ
により左右されるし。

また噴射孔径によっても、・衝撃或いは打撃エネルギー
が異なるので、特定できないが、当業者であれば、ｌ！
でも容易に、これらを選定しうる。孔径、孔間隔、打撃
距離、揺動距離、ピッチ、その波形、打撃角度等は１通
常の運転範囲である。これらを後から特定して１本発明
を妨害することは出来ないことを特に明記しておきたい
。

孔径は０．０２〜０．５鶴が好ましい、０．０８〜０．
２ｆｉが特に好ましい、孔径は丸型孔には、限定されな
い、水圧あるいは、流体圧は１５〜２００ｋｇ／ｃｄが
好ましい、これより低いと、フィブリル化の効果少なく
、これより高いとフィブリル化した繊維あるいは母体と
なるフィルムの切断が起こり易い、噴射流は分散噴射で
もよいが。

柱状噴射の方が好ましい。

フィルムは順次重ねて、更にウォータージェットパンチ
処理できる０本発明品に普通のニードルパンチを付加的
に加えることもできることは申すまでもない。

本発明を有効ならしめるには、フィルムにゆとりがある
ことが好ましい、それは、余り強い緊張は、フィブリル
化よりも、切断が先行するからである。ウォータージェ
ットパンチ直前で重ねるのも良いし、フィルムに襞をつ
けて、ゆとりある構造にしておくのも良い、交叉させる
フィルムのやり方には特定の限定がない、ここまで説明
した以上、だれしも適宜選べるからである。カットして
重ねても良いし、クロスラフバーの如く行ったり来たり
して繰り返し進行させつつ（角度を持たせて）１重ねて
いってもよい。

一定角度を保って、このましくは４５度特に好ましくは
９０度以上、交叉させ、しかる後ウォータージェットパ
ンチをかけることが好ましし１．これにより、２方向に
強度の強い繊維シート状物が容易にできる。これが本発
明で言う「超布帛」である。ここで、この「超布帛」に
フィルム部分がかなり多く残存していても、なんら本発
明を妨げない。むしろ本発明の特徴にすらなる場合があ
る、大雑把にウォータージェットパンチ処理しても、急
激にフィルムとしての、特性を失い、繊維シートとして
の特性に変化する場合の多いことを見出した。交叉させ
た方向に対しては、繊維また番よ元のフィルムの配向が
残っているだけに１強度番よこの２軸方向に対して強い
。フィルムはスノくンボンドやメルトブロー法の物より
、遥かに均一性力（高いしまた高くつくれる。このため
、フィルムを重ねて作づたものは、均一性の高い繊維シ
ート状物が得られることになる。　フィルムに各種の皺
、波状皺や襞等を付けておいても処理可能であり、寧ろ
本発明を有効ならしめる場合が多し１゜フィルムには、
フィブリル化し易いように、切り掛番すとなる凹凸がつ
けた状態で作られていてもよし１゜また延伸即ち高度配
向付与のとき既に一部縦割れが始まってしまったもので
もよい。

かくして１作った構造体は１次のような構造を持ってい
る。すなわち。

層状にフィブリル化した繊維が、或む）はフィルムが混
在して、実質的に配列していると共に、各層の繊維は略
同一方向にフィブリル化して、繊維部分を有しており、
更に該層は少なくとも２以上あり９層と層との繊維のフ
ィブリル化の方向は同一ではなく交叉しており１つの層
から他の層へフィブリル化した繊維が絡合している。

これに、プレスを施してもよいし、また熱処理を施して
も良い、また収縮させて１ｗｋ密にしても良い′、これ
は、今までにない、超布帛構造である、また、バインダ
ー付与の処理をしてもよも１゜〔発明の効果〕（１）繊維の生産性に比べ、生産性の高し）フィルムプ
ロセスが採れ、そのフィルムから、−挙に繊維絡合体が
作れるので工程が少ない、コスト的に優位なプロセスで
ある。

（２）少なくとも、特定に２方向に物性的に非常に高い
強度が出せる超布帛である。

（３）均一性の高いものが作り易いフィルム製造プロセ
スからフィルふを作り、それを重ねて作りうるので、絡
合によってもムラはす（なく、均一性の高い繊維絡合体
がつくれる。

（４）フィルム状物から一挙にフィブリル化するので、
フィルムを重ねる必要はあるものの、繊維を一々並べる
必要はない、またランダム分布させる必要もない。

（５）フィルム法に依るので０日付の低いフィルムが作
れるので、低い日付の繊維シートが、均−性高く「同時
に」得られる。

（６）フィルムは高度に１軸延伸を連続して行えるので
、スパンボンドやメルトブローのように。

半延伸状、未延伸状ということは起こらない。

かかる超布帛は、従来の織編物の代わり、不織布の代わ
り、各種の芯地、フィルター、鞄袋類。

容器、ベース生地９人工皮革基材、覆い、衣料。

補−強材、断熱材、マスク、包帯９手術着２手術カバー
、枕カバー、紐類、電気絶縁材等、産業工業資材、医療
資材、農業林業資材、生活資材、水産資材などあらゆる
所に応用、適用できる。

次に実施例を示すが、この実施例によって１本発明の有
効性が損なわれたり、限定解釈されたりするものではな
く、むしろ次の応用展開をもたらされるものである。

〔実施例〕

高度１軸延伸ポリプロピレンフイルム（シリコーン付）
を準備し、ウォータージェットパンチにかける進行方向
に配向軸を揃えた。それに対し略直角方向の配向軸をも
つポリ°プロピレンフィルムを切断して作って重ね、こ
れを２回繰り返し、さらにもう１枚縦配列のフィルムを
乗せた。ウォータージェットパンチノズル直前で重なる
ようにガイドを設け（重ねによる密着状の強い＊＊をさ
けるため、直前までは片側のフィード部は離してお＜）
、進行方向末端を重ねて固定し、コンベアーネット（ス
テンレス金［）と共に進むようにした。それにウォータ
ージェットパンチ（口金背面圧１１０ｋｇ／ａＪ　　０
．１８ｆｌ九孔　０．５ｆｌピツチ）処理をした。−回
目は揺動なしで、２回目は６ｆｉの１回／秒をかけつつ
、前方へ送って移動させた。裏面からも処理した。著し
い反射の水飛沫を伴ったが、各層のフィルムのフィブリ
ル化は軸方向に意外にも進行し、驚くべきことに２元フ
ィルムであったその層に生じたフィブリルは他の層のフ
ィブリルに絡合していた。この新規繊維シートの不織布
状品は、正に「超重量」とも言うべき物で、縦方向に強
く、略横方向にも強く、また、フィルムとは異なり、斜
め方向には伸びが大きく、織物に似て、メルトブローや
スパンボンド品とは違った伸びと強度方向を示し、然し
厚み方向には、＠離しにくくなっており絡合があり、と
いっても当然乍ら、織編物のような規則的波状織りもし
くは編み構造は見られなかった。織物の整径、径通し等
織機が要らず、ニツテングマシンも要らずに、最早フィ
ルムとは異質の繊維シート状物であった。。

峙を量比願人　東し株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）層状にフィブリル化した繊維が、或いはフィルム
が混在して、実質的に配列していると共に、各層の繊維
は略同一方向にフィブリル化して、繊維部分を有してお
り、更に該層は少なくとも２以上あり、層と層との繊維
のフィブリル化の方向は同一ではなく交叉しており１つ
の層から他の層へフィブリル化した繊維が絡合している
ことを特徴とする繊維シート状物。
（２）高度に１軸配向された高分子フィルムを配向方向
が交叉するように、少なくとももう１枚のフィルムを重
ね合わせ、多数の少孔より高圧の水流を当てて、フィル
ムを割繊すると共に、上層と下層の割繊繊維間或いは更
に混在したフィルム間を絡合することを特徴とする繊維
シート状物の製造方法。
（３）高度に１軸配向された高分子フィルムに多数の少
孔より高圧の水流を揺動させつつ当てて、フィルムを割
繊することを特徴とする繊維シート状物の製造方法。
（４）高圧の水流を揺動させながら当てる特許請求の範
囲第２項記載の繊維シート状物の製造方法。