JPS6385155A - 不織布様の構造物 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は軽量で、引っ張り及び引き裂き強度の大きい、
不織布様の構造物に関する。

本発明は不織布の目付を小さくして行ったときに生ずる
、頴著な強度の低下と、厚さの不均一化を防止した不織
布様の構造物である。

（ロ）従来の技術 不織布の製造法には敗多くの方法が知られているが、厚
さの均一性を良くするには、一般的にｉＪｌ維ウェブに
供給する繊維を出来る限り多数に分割して供給し、繊維
つみブに重ね合わされる回数を多くして、厚さを平均化
する以外に良い方法はないと考えられている。

しかし繊維を少量づつ供給して、薄くひろげることは、
コストまで考慮すると耀しい技術である。実現性のある
技術としては針布ローラーを用いてスライバーを引き仲
ばず方法、及び紡糸された糸条を実質的に引き揃えるこ
となく、気流によって引き伸ばしながら拡げる方法など
があるが、これらの方法でも重ね合わす前の一枚のｍ離
層をｌ。

ｇ／−２以下にし、均一にすることは極めて難しい。

不織布の強度は、ａｆＩＩＩや編物のような布を形成す
る組織Ｉｌｌが存在しないため、繊維間の接着や絡み合
いに依存している。接着によって強度を維持している不
織布の場合、日付を小さくしようとすると、接着できる
繊維の交差点の密度が小さいため接着剤の効果が低下す
る傾向があり、概して接着剤の使用量を多くしないと、
強度が出にくい傾向がある。目付の小さい不織布におい
て、強度を大きくしようとすると、接着剤の使用Ｉを多
くする必要が生じるために、そのような不繊布は概して
伸縮性が小さくなり、固い風合いを示す傾向があり、日
付の小さい不応布の固有の特徴である柔軟性を欠くよう
になり、軽そうな外観を失ってしよう問題がある。

また、とくに強度をＡａ維相間緒み合いに依存している
不織布の場合、繊維の交差点の密度が小さいことが強度
を小さくする１妻な原因となる。

目付を小さくすると、繊維の交差点の密度を大きくする
ことが困難になるので、強度は小さくなる傾向がある。

たとえばｍＭ１間の絡み合いに依存している代表的な不
織布である、カーペット用のニードルパンチ不織布では
、日付が３５０　ｇｅｍ’以下になると、強度は急激に
低下する傾向を示す。

ニードルパンチ不織布の場合、絡み合わせに用いる針を
細くし、パンチ密度を大きくすると、強度が低下する目
付が若干小さくなる傾向を示すが、閉著ではない、この
理由は針を細くすると同時に繊維も細くしないと小さい
目付で大きな強度を得られないが、繊維を細くするには
製造面およびウェブへの加工面で多くの問題があり、実
現し難いためである。

４ＩｌｌＩｉ間の絡み合いに依存している不応布として
、ほかに流体の運動を利用して繊維を絡み合わせる乙の
が知られている。和紙の加工法で、湿紙の上に水を滴下
し、水の運動量により湿紙に孔をあけると同時に、繊維
に絡み合いを与える方法が美濃地方に伝えられている。

この方法はたしかに優れた方法であるが、絡み合いを与
える力が弱いため、和紙の繊維のように極めて細く、し
かも繊維長が比較的長い繊維だけに適用可ｌｆｆ１であ
る。

このような問題点を解決するため、特公昭４７−１８０
６９号には液体を射出する際、液体の拡がり角度が５°
以内であるような柱状流を繊維ウェブに衝突させて、繊
維間に絡み合いを形成する技術が開示されている。

この方法は確かに絡み合いを形成する技術としては、ニ
ードルパンチ法よりも口付けが小さく構成単繊維が細い
ウェブに対する場合に効果が大きい方法であるが、使用
する液体の運動量が６ｋｇ・ｗｓ／ｓｅｃ”・Ｃ■２以
上と大きいため、繊維ウェブの目付がある程度以上小さ
くなると繊維を吹き飛ばしたり、繊維ウェブを吹き破っ
たりするようになり、絡み合いを大きくすることが困難
になる傾向が認められ、やはり日付けが極めて小さい不
応布を均一に、しかも強度が大きいものを作ることは困
難であった。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 本発明は日付のごく小さい不応布での、厚みが不均一で
、強度が低い欠点を解消した、不織布様の横？ｉ物であ
る。

（ニ）問題点を解決するための手段 本発明は厚み０．００１ｍ　ｍないし０．２ｍ　ｍ　、
孔ｆ１０．１ｍｍないし５ｍ　ｍ　、孔富度１ないし５
０００ｆｌＸｌ／ｃｎｔ”の実質的に規則正しく配列す
る孔を有するフィルムに、該フィルムに由来しないｍ！
ｉが絡み付いていることを特徴とする不織布様の構造物
である。フィルムの素材としてはどのようなものでも良
いが、ポリオレフィンのように安価で製膜しやすいもの
が好ましい。

本発明の不織布様のｉ遺物の原料梁材である実質的に規
則正しく配列する孔を有するフィルム（以降多孔フィル
ムと略記する）の形態は、その連続部において通常のフ
ィルムであっても良いが、何本かにフィブリル化してい
ることが好ましく、不規則な枝わかれや毛羽を有してい
ることが好ましい、孔の形状としては円形であっても良
いが、多角形状あるいはさらに不規則な応のものであっ
ても良い、非円形の孔の直径は、その流動論的な実質直
径である動水半径（＝流路断面積／浸退艮）の４倍とす
る。該多孔フィルムは、たとえばフィルムに適当なパタ
ーンを型押ししたのち、二軸方向に延伸すると同時に、
薄肉部分をフィブリル化させて製造する。型押しするパ
ターンはどのようなしのであっても良く、フィルムを突
き抜けて孔になっても良い、また、該多孔フィルムはべ
つの製法として、針、円筒形など種々の形状の刃物、パ
ルス状の放電、レーザー光などによってフィルムに孔を
あける方法がある。この場合、針や刃物は加熱しておき
、孔の周辺が盛り上がるように加エすることがフィルム
の手触りを柔らがくするので好ましい、とくに孔の周辺
がフィルムの片面の方向に盛り上がったものが、とくに
柔らかく好ましい、この方法において、孔のできたフィ
ルムをさらに延伸することら可能である。

本発明の不織布様の構造物に用いられる、実質的に規則
正しく配列する孔を有するフィルムは、その厚みがＯ，
００１ｍ　ｍないし０．２ｍ　ｍのものである。厚みは
好ましくは０．０２ｍｍないし０．１ｍ　ｍである。厚
みがこの範囲より小さい場合、強度が低いため次段の流
体の運動による繊維間の絡合加工の際に破損しやすいた
め、工程通過性が不良になるので好ましくない、Ｉ’Ｘ
みがこの範囲より大きい場合、不織布様の構造物が固く
なりすぎるので好ましくない、該フィルムの有する孔の
孔径は０．１ｍｍないし５ｍｍのものである。孔径は好
ましくは０．３ｍｍないし２ｍｍである。孔径がこの範
囲より小さくなると、流体の運動による繊維間の絡合が
多孔フィルムの構造から離れて起こるようになるので好
ましくない、孔径がこの範囲より太きくなると、流体の
運動にょる絡合の際に繊維が不織布様の構造物がら菊れ
て失われる傾向が顕ｌになり、流失した繊維の回収利用
が必要になるため好ましくない。

本発明の不織布様の構造物は、好ましくは日付け１．５
ｇ／ｍ　”ないし１５０ｇ／ｍ２、厚み０．０２ｍｍな
いし５ｍｍのものである。これより６０付けが小さいも
のは、本発明の不繊布様の構造物といえど６強度が小さ
く、実質的に使用が困難である。

またこれよりも目付けが大きいものは、特公昭４７−１
８０６９号に開示されている方法によるものに対して、
均一性において優れているものの、柔軟性および圧縮性
において劣り、外観および形状の多様性においても大幅
に劣っている。これよりも厚みが小さいものは、圧縮加
工等によりｉ”ｌ＜Ｌないと作りに＜＜、そのため圧縮
性が乏しくなり紙のような風合いになるので好ましくな
い、厚み５ｍｍ以上の場合には目付けが１５０ｇ　７ｍ
　２未満の不織布様の構造物では嵩高くなりすぎ、繊維
間の絡み合いがｍｍによって外れやすくなるので好まし
くない。

本発明において、多孔フィルムに対して絡み付いている
該多孔フィルムに由来しない繊維は、どのようなもので
あっても良く、木綿、羊毛のような天然繊維、レーヨン
、アクリル、ナイロン、ポリエステルのような化学繊維
のいずれであっても、またパルプ状の繊維であっても、
また艮ｉｌｌ維、短繊維のいずれであっても良いが、該
構造物に絡み合わす而の段階では０山度の大きいもので
あることが好ましく、ｍ！ＪｕｌからなるＩＡ維フリー
スのようなものが好ましい。

本発明において、多孔フィルムに該多孔フィルムに由来
しないｍ！ｌを絡み付かせる方法は、多孔フィルムに繊
ｔ、ｉフリースのような譲維集合体を重ね合わせた後、
流体の運動により絡み合わせるものである。流体として
は水のような非圧縮性流体であっても、水蒸気や空気の
ように圧縮性流体であってもよいが、絡み合いに有効な
力は流体の運動量によるものが大きく、圧縮性流体の場
合には運動エネルギーが流体の膨張に使われるため、若
干不利である。流体としては液体もしくは液体と気体の
混合物であることが好ましい、液体としては水のような
ものが好ましい。

繊維を絡み合わせる際に１本発明のように多孔フィルム
が存在すると、一般には流木の運動を妨害し、その流れ
を偏流させて網目状の孔群を形成してしまう、そして繊
維間に生ずる絡み合いは多孔フィルムによって形成が妨
害され、非常に少なくなる問題点があり、あまり興味を
持たれていなかった。ところが多孔フィルムの目付けを
小さくシ、流体の速度を大きくして行くと、網目状の孔
の形成はむしろ少なくなり、繊維間に生ずるｉ！！み合
いは大きくなることを見いだした。

多孔フィルムの中に不規則なひびゎれや毛羽が存在する
と、繊維ｍ１に生ずる絡み合いを助ける効果があり、使
用する繊維の量が少なくても強度が小さくならない利点
がある。また多孔フィルムが存在することにより、流体
の運動によって繊維フリースが乱れて不均一になること
を防止し、均一・な複合構ｉｉｉ物である不織布様の構
造物が得られる、この不織布様の構造物は外側を絡み合
った繊維集合体で覆われているため、はとんど通常の略
台型不織布と同様の外観を示す。

本発明の不織布様の構造物の原料である繊維フリースに
は熱接着性の繊維を混合することが可能である。熱接着
性繊維により不織布様の構造物から繊維が脱落すること
を防止し、不織布様の構造物の形態の安定化をはかるこ
とが可能になるばかりでなく、本発明の不織布様の構造
物をさらに加工する際に、重ね合わせる池の層との固着
にも利用可能となる。

本発明の不繊布様の構造物は、従来の不織布に比べて口
付けが小さい場合に強度や厚みの均一性において優れて
いるため、塗装用の保護シート、農業用の保温シートや
遮光シート、とくにべな掛は用シート、使い捨てワイパ
ー、生鮮食料品の包装シートなどに用いて優れた性能を
示す、また本発明の不織布様のｒＡ構造物日付けが小さ
く安価であるため、ダイアバー、サニタリー　ナプキン
などの表面材として、とくに表面が疎水性の繊維で出来
ている場合、水分が一方通行する性能を有するため、ソ
フトタッチ性能とあいまって、優れた晶ａを示す、また
本発明の不織布様の構造物は多数枚重ね合わせることに
より、保温材としてすぐれた性能を示す。

実施例　１ ポリエチレンのＭＦＲ５，３のものを用い、直線状のグ
イから押し出したのち、ポリエチレンが凝固する前に、
表面温度１０６３Ｃの二種類の互いに逆方向において平
行配列する溝群な有するエンボスローラーと平坦な表面
を有するアンビル　ローラーの間に挟んで菱形の隆起部
を規則的に形成したフィルムをつくり、二軸に延伸して
多孔フィルムを得た。この多孔フィルムは目付８１１／
ＩＩ２、厚みの最大値０．０８　ａｌｌ、孔径の平均０
．８　ｖａｎ、孔密度８３個／ｃ−２であり、延伸によ
り薄肉化した部分では若干ひびわれ１生じて、不規則化
しており、若干の毛羽を有していた。

この多孔フィルムにポリプロピレン繊維の１゜５デニ一
ルＸ３８ｍｍのステープルからなるカードウェブ（目付
け１２ｇ／ｍ″）を重ねて水流により絡合を行った。水
圧５０ｋｇ／ａｍ”、ノズル（オリフィス）直径０．１
５ｍｍ、ノズル間隔２．３５ｍ　ｍ、ノズル列ｖＬ５．
水流の拡大角　３°、絡合を行うさいにｉ遺物を支持す
る金網は線径Ｇ、３ｍ　ｍ　、線ピッチ２ｍｍのものを
用いた。

得られた不織布様の構造物は、日付け２０ｇ／ｍ”、厚
さ平均　０．８ｍ−、強度　４．２ｋｇ　（ｌｃ−幅で
測定）であった、この不織布様のｍ遺物はめだった孔を
持たず、毛羽のある均一な外観を示し、通常の不織布と
ほぼ同様にみえる。カードウェブ由来のポリプロピレン
繊維はよく絡み合っており、耐牽粍性、耐洗濯性はいず
れも良好であった。この不織布様の楕３ｆｉ物を　２．
５ｃｍ角に切断したものの重量の変動率は　１２．８％
　であった。

比較例　１ 実施例　１のカードウェブを２枚重ねて、多孔フィルム
を用いずに、実施例　１と同様にして水流によりｍ！ｉ
間の絡合を行った。得られた不織布は１口付け２０ｇ／
鴎２、厚さ　０．８−一、強度１．９ｋｇ、（１ｃｍ幅
で測定）であった、目付けや厚さは実施例１と大差ない
が、強度はかなり劣っていた。この不織布を　２．５ｃ
■角に切断したものの重量の変動率は２５．９％　であ
った。

実施例　２ 実施例　ｌの多孔フィルムに、ポリエステル系バインダ
ーＪｌｌ維（未延伸タイプ）を　１５１　＆むポリエス
テル繊維ウェブ（口付９ｇ　／ｍ　Ｊを重ね、実施例　
１と同様にして水流によりｍ離間の絡合を行った。得ら
れた不織布様の構造物は、目付け１７ｇ／鋤２．厚さ平
均０．６―鋤、強度４．１ｋｇ（ｌｃ輪幅で測定）であ
った。

この不織布様の構造物に熱風を吹き付けて融着処理を行
ったものは、繊維間の側層が起こりにくく、４ワイピン
グ　クロスとして優れた性１ｍ　’：示した。

実施例　３ ポリプロビレ〉′のＭＦＲ４，５のものを用い。

ｖＸａ状のグイから押し出して凝固する前に、表面温度
１５６′″Ｃのエンボス　ローラーと平坦な表面を有す
るアンビル　ローラーとの間に挟んで六角形の隆起部が
規則的に形成されるように成型した後、二軸延伸を行い
多孔フィルムを得た。この多孔フィルムの目付けは　１
０ｇ７ｍ”、最も厚い所の厚み０．０６　ｉ＋ｍ、孔径
のゴｌ均　１．４−一孔密度６５個／ｃａｍ”であった
。

この多孔フィルムにポリエチレン製の合成バルブ（ニル
石油化学製）を　１２　ｇ／ｖａ”の厚さで重ねて水流
により繊維間の絡合を行った。水圧１５ｋ。

／ｅ１ｍ？、ノズル直７５５０．２３ｍｍ、ノズル間隔
４輪論、ノズル列数　１６、多孔フィルムを支持する金
網は、線径０．８鵬醜、線ピッチ　６−−であった。

得られた不繊布環の構造物は、目付け２２ｇ／ｓ２、厚
さ　０．８ｍｍ、強度５．６ｋｇ　（ｌｅａ幅で測定）
であな、この不織布様の構造物は和紙に似た外観を存し
ていた。

実施例　４ 分子量約１５，０００のナイロン６に低密度ポリエチレ
ンのＭ　Ｆ　Ｒ１１，０のものを　３０　ｆｉ量％混合
した物を用い、直線状のグイから押し出して凝固した後
、表面温度２０５°Ｃの歯車様の形状を有するエンボス
　ローラーと平坦な表面を有するアンビル　ローラーの
間に挟んでほぼ正方形の隆起部が残るように成型した後
、二軸延伸を行なった。

得られた多孔フィルムの目付けは　５ｇ／ｍ’、孔径の
平均　１．４　ｗｈｍ、最も厚い所の厚み　０．０５　
＋ｓｍ、孔密度６３個／ａｓ”であった。

この多孔フィルムにナイロンの２デニ一ル×４４ｍｎｔ
ステープルからなるウェブ（日付け８ｇ／１ｎ２）を重
ねて水流により繊Ｘｊ１間の絡合を行った。

実施例　１と同様の条件により絡合を行ったところ同様
に優れた性能を有する不繊布様の構造物が得られた。

（ホ）発明の効果 本発明の不ａｍ遺物は塗装用の保護シート、農業用の保
温シートや遮光シート、とくにべな掛は用シート、使い
捨てワイパー、生鮮食料品の包装シートなどに用いて優
れた性能を示す。

本発明の不ｍｔｌｌ遺物はダイアバー、サニタリー　ナ
プキンなどの表面材として、とくに表面が疎水性の繊維
で出来ている場合、水分が一方通行する性能を有するた
め、ソフトタッチ性とあいまって、優れた品質を示す。

本発明の不ａｆ１造物は多数枚重ね合わせることにより
、保温材として優れた性能を示す。

以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　厚み０．００１ｍｍないし０．２ｍｍ、孔径０．１ｍ
   ｍないし５ｍｍ、孔密度１ないし５０００個／ｃｍ＾２
   の実質的に規則正しく配列する孔を有するフィルムに、
   該フィルムに由来しない繊維が絡み付いていることを特
   徴とする不織布様の構造物