JPS63235560A - 熱収縮性不織シ−トとその製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は熱収縮特性、熱成形特性と優れたフィルター特
性を合せ持った不織シートとその製造方法に関する。か
かる不織シートは各種収縮包装材料、特にバクテリアバ
リアー性などを要求されるメディカル分野の包装材料、
或は各種成形フィルター、芳香剤など薬剤を徐々に放散
する徐放性容器の成形材料として利用される。

〔従来の技術〕

包材分野で製品を包装する手段として収縮フィルムを利
用した収縮包装が、種々の形状の製品をコンパクトに包
装出来ることと包装工程の効率の良さから急速に普及し
て来ている。

こうした普及に伴い収縮包装材料に対する要求も高度化
して来ており、その一つにメディカル用途向けに医療器
具を包装状態でエチレンオキサイドなどのガス滅菌を行
い、そのま−で保存出来るガス透過性で且つバクテリア
バリアー性を持った収縮包材がある。

従来この用途にはポリエチレンの極細繊維シート（デュ
ポン社　タイベック０）が用いられている。しかしなが
ら、この素材は熱収縮性を持たないため収縮包装工程に
は適用することが出来ない。

したがってバクテリアバリアー性など優れたフィルター
特性を有し且つ、収縮包装材料として必要な熱収縮特性
、強度などの物性を具備した素材が望まれている。

又、包装分野のもう一つの新しい方向として、芳香剤、
脱酸素剤など薬剤の効果を持続して発揮させる徐放性を
もった包装材料があり、現在テフロンやポリエチレンの
微多孔フィルムや前記タイベック０がこの目的に使用さ
れている。この場合の包装形態は、袋状であり、使用の
利便性、意匠性などから徐放性の容器を作るために成形
性とフィルター特性を兼ね備えたシート材料が望まれて
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前記したニーズを満すべく、本発明の第一の目的は、熱
収縮特性と高度なフィルター特性を持った不織シートを
提供すること、第二の目的は優れた熱成形性と高度なフ
ィルター特性を持った不織シートを提供することにある
。さらに第三の目的は前述の性能を有する不織シートの
製造方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の前述目的はポリエステル系ポリマーの半延伸糸
よりなる長繊維不織シートとメルトブロー法で得られる
０１１〜５μｍの平均繊維径のポリエステル系繊維シー
トを積層・接合した複合シートによって達成される。

本発明に於けるポリエステル系ポリマーとしては二次転
移温度が室温以上で実質的に非品性の半延伸糸が安定に
製造出来、又加熱により結晶化させることが出来るポリ
エステル及びその共重合体を使用出来る。

特にポリエチレンテレフタレートが、熱収縮特性、熱成
形性と得られた製品の耐熱性、耐候性、強度などの面か
ら優れた結果をもたらす。

以下、詳細な説明については、ポリエチレンテレフタレ
ートを例として説明する。

本発明の不織シートはスパンボンド法によりポリエチレ
ンテレフタレートポリマーを２０００〜４０００ｍ／分
の紡糸速度で紡糸して得られる複屈折率Δｎ　０．０１
〜０．０５　（好ましくは０．０３〜０．０４）　、密
度１．３２０〜１．３５０（好ましくは１．３３０〜１
．３４０）のポリエチレンテレフタレート繊維からなる
長繊維不織シート（Ａ）とメルトブロー法（ヴアンＡ・
ヴエンテＩｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅ
ｅｒｉｎｇ　Ｃｈｅｎ＋１ｓｔｒｙＶｏｌ　４８　階８
１３４２〜１３４６（’５６）に記載の方法）で製造し
た平均繊維径５μｍ以下のポリエチレンテレフタレート
繊維シート（Ｂ）を積層し、少なくとも一方がエンボス
模様を有する一対の熱ロールを用いて、後述する条件で
圧着面積率１〜５０％で部分熱圧着をすることで得られ
る。こ＼でメルトブロー法で得られる極細繊維シートと
の複合相手として半延伸ポリエステル長繊維シートを採
用することが熱収縮特性と９０〜２００℃の広範な温度
範囲での熱成形特性及び引張、引裂など強度面での補強
効果などを保有する本発明の不織シートを得るために最
も重要な点である。

半延伸糸のΔｎが０．０１以下の場合、得られた不織シ
ートは脆く、耐熱・耐候性に劣り包装材料、成形材料と
して物性的に不充分なものとなる。一方Δｎが０．０６
以上、密度１．３５０以上の場合、伸度が小さく成形時
の応力に対応が難しく、又メルトブロー極細繊維シート
との接合に際しても、１５０℃を越える温度が必要とな
り、熱収縮特性も著しく損われ３０％以下となり本発明
の目的とする不織シートを得ることが出来ない。

これに対しΔｎが０．０３０　、密度が１．３３５のよ
うな本発明の範囲内の場合、本発明の不織シートは導水
面積収縮率３０％以上の熱収縮特性を有し、且つ表面耐
摩擦性、強度など包装材料として充分な物性、機能を保
有する。又、この不織シートは１９０℃〜２００℃の広
い温度範囲に亘り、５０ｋｇ／−以下の低い伸長応力を
示し、安定した熱成形加工性を有している。特にこの不
織シートを予め熱収縮させたシートは１５０°Ｃでの３
０％伸長応力が３０ｋｇ／ｃ艷以下、１５０℃での破断
伸度が１００％を越え、深絞り部などがある複雑なシー
ト成形が容易に可能な高度の熱成形特性を保有している
。この本発明の不織シートは、このような熱収縮性、熱
成形性、強度などの特性と同時に１μの粒子を殆Ｗ’　
１００％捕捉するフィルター機能を持ち、これにフッ素
系、或はシリコン系薬剤による撥水処理を施すことによ
り、５００ｍＡｑを越える耐水圧を示すなど、バクテリ
アバリアー性にも優れた素材となり、前述したメディカ
ル分野の包装材料、或は薬剤の徐放性容器などの成形材
料として有用性を発揮する。

次に本発明の不織シートの製造に際して、ポリエステル
半延伸長繊維シート（Ａ）とメルトブロー繊維シー）　
（Ｂ）の接合は、少なくとも一方がエンボス模様を持っ
た一対の熱ロールを使用して部分熱圧着することによる
場合に、熱収縮特性、表面耐摩擦性、接合強度、シート
の目付均一性などを満足させる本発明の不織シートの製
造方法として、種々検討の結果衣の２つの方法を見出す
に到った。

第一の方法は、積層された該不織シー）　（Ａ）。

（Ｂ）を二次転移温度〜二次転移温度＋８０℃（好まし
くは＋５０℃、より好ましくは＋３０℃）の条件で部分
熱圧着することにより均一でソフトな風合と、高度なフ
ィルター特性をもった導水面積収縮率が３０％以上の熱
収縮性不織シートが得られる。

不織シートの熱収縮率が、エステル半延伸長繊維の紡速
と不織シートの部分熱圧着条件を前記した範囲で変化さ
せることにより３０〜８５％の範囲で自由にコントロー
ルが出来ることも本発明の特徴の一つである。

熱圧着の条件が前記範囲以外では不織シートの接合一体
化が出来なかったり、熱収縮性を持たないなど本発明の
目的を達成することが出来ない。

例えば、通常のポリエチレンテレフタレート・スパンボ
ンド不織布の部分熱圧着の行われている１８０℃〜２４
０℃の温度領域では、不織シートの熱収縮率が３０％以
下になると同時に不織シートに熱歪による目付環の拡大
、風合の脆化更には流体通過圧力損失の増大などフィル
ター特性の低下を惹起する。

次に第二の方法は部分熱圧着時に使用する一対の熱ロー
ルに温度差をつけて処理する方法である。

この方法は表面の毛羽立ちなど表面摩擦耐久性に優れた
本発明の不織シートを得る上で特に良好な不織シートの
製造方法である。すなわち半延伸長繊維不織シート（Ａ
）とメルトブロー法による極細繊維シート（Ｂ）を積層
し、少なくとも一方の表面にエンボス模様をもった一対
のロールを使用、メルトブロー極細繊維シート（Ｂ）側
と接する口＋５０℃以上、融点−６０℃（好ましくは８
０℃）以下の条件で部分熱圧着することにより均一で表
面耐摩擦性に優れた熱収縮性、熱成形加工性の不環シー
トが得られる。

部分熱圧着温度が前記条件を越えると熱収縮性の低下、
熱成形性の低下が起り、本発明の目的とする不織シート
は得られない。

第一の方法と同様、この方法に於てもエステル半延伸長
繊維の紡速と不織シートの部分熱圧着条件を前記した範
囲で変化させることにより導水面積収縮率３０〜８５％
の範囲で熱収縮特性を自由にコントロール出来る。上記
熱接合以外に超音波による部分融着接合、或は接着剤に
よる部分接合によっても本発明でいう接合が出来るが、
融着接合が好ましい。ポリエステル半延伸長繊維不織シ
ート（Ａ）とメルトブロー法によるポリエステル極細繊
維シー１−　（Ｂ）の積層の構成は２層積層〔（Ａ）／
　（Ｂ））　、メルトプロー繊維シートを芯にしたサン
、ドイッチ積層（（Ａ）／　（Ｂ）／　（Ａ））或は半
延伸長繊維シートを芯にしたサンドインチ積層（（Ｂ）
／　（Ａ）／　（Ｂ））を目的、用途に応じて採用出来
る。

又熟成形に際して、熱収縮性の本発明の不織シートをそ
のま一使用することも可能であるが、熱セント或は収縮
処理により不織シートを安定化した上で成形することが
望ましい。特に予め湧水処理により熱収縮させた本発明
の不織シートは、広い温度領域（９０°〜１００℃）で
低応力高伸長特性を有し深絞りなどの複雑な成形が可能
なことも本発明の特長である。

熱成形方法としては金型成形、真空成形、圧空成形など
一般的なシート成形方法を使用することが出来る。

〔実施例〕

以下に本発明を実施例を挙げて具体的に説明する。尚実
施例その他に記載した物性の定義及び測定方法を以下に
示す。

■密度：硝酸カルシュウム〜水系の密度勾配管を用いて
測定した。試料は予め低密度液中に１時間、減圧下に浸
漬して脱泡した後、密度勾配管に投入、３０℃で２０時
間放置した時の試料の位置する液の密度から密度を求め
る。

Ｏ複屈折率：白色光下で偏光顕微鏡ベレック式コンペン
セーターを用いて複屈折率（Δｎ）を測定する。

■導水収縮率：試料２５ｃ１１×２５ａｌｌにタテ、ヨ
コ各々２０（至）の位置にマーキングして導水に３分間
浸漬した後、取出して試料の寸法変化を測り面積収縮率
をｎ＝５の平均値で測定する。

０３０％伸長応カニ島津製作所＾ｕｔｏ　Ｇｒａｐｈ　
ＤＳＳ　−２０００型万能引張試験機により把握長５Ｃ
１１、引張速度１０ＣＩＩ／分で１５０℃で３０％伸長
時の応力を測定、その値を試料の断面積で除した値で表
わす。

Ｏ強伸度：島津製作所＾ｕｔｏ　Ｇｒａｐｈ　ＤＳＳ−
２０００型万能引張試験機により把握長１０−１引張速
度２０値／分で測定した。

■耐摩擦性：タテ２０１×ヨコ３Ｃ１１の試験片を摩擦
試験機■型（学振型）を用いて荷重５００ｇで１００往
復摩擦させた後、試験片の外観変化を下記の判定基準に
照らして判定し耐摩擦性の評価とした。

（判定基準） Ａ級：全く毛羽立ちがない。

８級：少し毛羽立ちがあるが目立たない。

０級：毛羽立ちが目立つ。

◎集塵性（捕集効率）：　　ＪＩＳ　Ｚ−８９０１試験
用ダスト１３種Ｂ法の０．３μｍ平均のステアリン酸エ
アゾルのダストの捕集効率測定により評価した。

■圧力損失：捕集効率測定と同様の条件で測定される圧
力損失により評価した。

実施■土 孔径０．２５ｍ５、孔数１３００ケの１ｍ巾矩型紡糸口
金を用いて、吐出量１１００　ｇ　／分でηｓｐ／ｃ（
オルソクロロフェノル溶媒）　０．７２のポリエチレン
テレフタレートをポリマ一温度２９０℃で紡出し、紡口
直下１０００１ｍの位置にある牽引用エアーサッカーの
エアー圧力を変えて紡糸速度２０００ｍ／分、２５００
ｍ／分で金網コンベアー上に目付３０　ｇ／ｎｒの長繊
維シートとして捕集、上部が２ｆｌピツチのピンポイン
ト模様を有するエンボスロールと表面が平滑な下部ロー
ルとの間でロール温度７５℃、線圧２０ｋｇ　／　ｃｍ
で熱圧着して本発明に使用する半延伸長繊維不織シート
を得た。比較例として紡糸速度が５０００　ｍ　／分の
長繊維不織シートを採取、それらの物性を第−表に示す
。

第　　１　　表 一方本発明で使用するメルトブロー極細繊維シートは、
孔径０．３０　ｍ層、孔数１０００ケ、加熱スチーム噴
射溝巾０．２５０のメルトブロー用のダイを用いて、吐
出ｉｔ３００ｇ／分でηｓｐ／　ｃ　Ｏ，６５のポリエ
チレン金網コンベアー上に平均繊径１．７μの目付２０
ｇ／ｄの極細繊維シートとして捕集、常温で一対のフラ
ットロールで線圧５　ｋｇ　／　ｃｍでプレスすること
によって製造した。

この様にして得た半延伸長繊維不織シートとメルトブロ
ー極細繊維シートを積層し、上部が２１ｍピッチのビン
ポイント模様を有するエンボスロールと表面が平滑な下
部ロールを用いて、上下ロール温度９０℃、１００℃、
１５０℃、線圧２０ｋｇ／ａｍで４０ｍ／分のスピード
で部分熱圧着処理を行った。

得られた不織シートの特性を第２表に示す。

実験１１ｈ　（１）、　（２）で示す本発明の不織シー
トは熱収縮特性、熱成形性、優れたフィルター特性を兼
ね備えた材料であった。

以下余白 実Ｊ−Ｕ津λ 実施例１第１表の実験隘（２）の半延伸長繊維シート（
目付８０ｇ／ｎ（）と実施例１のメルトブロー極細繊維
シート（目付４０　ｇ／ｒｒｆ）を積層し、上部が圧着
面積１２％のマイナス柄のエンボス模様を有するロール
と表面が平滑な下部ロールを用いて、半延伸長繊維シー
トの接する上部エンボスロールを１４０℃、下部フラッ
トロールを８０℃、線圧２０ｋｇ／ｃｍで４０ｍ／分の
スピードで部分熱圧着処理を行った。

その結果導水面積収縮率６３％、表面耐摩擦性Ａ級の均
一な不織シートが得られ、フィルター特性も０．３μの
粒子を９９％以上捕捉、又フッソ系の市販のＩθ水加工
剤で処理することにより、耐水圧５００ｗＡｑの性能が
得られた。

又、この不織シートをスチーマ−で収縮処理することに
より目付３４０　ｇ　／　ｒｄの緻密な不織シートが得
られた。この不織シートは１５０℃での破断伸度が３２
０％、３０％伸長応力が１８ｋｇ／ｃｊと優れた熱成形
性を保有していた。

〔発明の効果〕

本発明による不織シートは前記したように、熱収縮特性
と優れたフィルター特性をもち、又広い温度範囲で熱成
形が可能なポリエステル系不織シートであり、特殊包装
材料、成型材料として優れた性能を発揮する。

即ち、メディカル用バクテリアバリアー収縮包材、薬剤
（芳香剤、殺菌剤、脱酸素剤、乾燥剤など）の徐放性容
器の成形材料等に広く活用することが出来る。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．ポリエステル系半延伸糸よりなる長繊維不織シート
   と平均繊維径０．１〜５μｍのポリエステル系メルトブ
   ロー繊維からなる繊維シートが積層一体化されて形成さ
   れ、且つ沸水面積収縮率が３０％以上であることを特徴
   とする熱収縮性不織シート。
2. ２．ポリエステルがポリエチレンテレフタレートであり
   、沸水収縮処理後の前記不織シートの１５０℃での破断
   伸度が１００％以上、１５０℃での３０％伸長応力が３
   ０ｋｇ／ｃｍ＾２以下であることを特徴とする特許請求
   の範囲第一項記載の熱収縮性不織シート。
3. ３．半延伸糸よりなる長繊維不織シートとメルトブロー
   繊維からなる不織シートが、圧着面積率１〜５０％の部
   分熱圧着によって一体化されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第一項記載の熱収縮性不織シート。
4. ４．複屈折率Δｎ０．０１〜０．０５、密度１．３２０
   〜１．３５０のポリエステル系繊維からなる長繊維不織
   シートと平均繊維径０．１〜５μｍのポリエステル系メ
   ルトブロー繊維からなる繊維シートを積層し、少なくと
   も一方の表面にエンボス模様を有する一対のロールを用
   いて、ロール表面温度が前記ポリエステル系繊維のポリ
   マーの二次転移温度以上、二次転移温度＋８０℃以下の
   条件で部分熱圧着を施すことを特徴とする熱収縮性不織
   シートの製造方法。
5. ５．複屈折率Δｎ０．０１〜０．０５、密度１．３２０
   〜１．３５０のポリエステル系繊維からなる長繊維不織
   シート（Ａ）と平均繊維径０．１〜５μｍのポリエステ
   ル系メルトブロー繊維からなる繊維シート（Ｂ）を積層
   、少なくとも一方の表面にエンボス模様を有する一対の
   ロールに温度差をつけて、長繊維不織シート（Ａ）側の
   ロールを二次転移温度＋５０℃以上、融点−６０℃以下
   、メルトブロー繊維シート（Ｂ）の側のロールを二次転
   移温度＋３０℃以下で部分熱圧着を施すことを特徴とす
   る熱収縮性不織シートの製法方法。