TW202407186A

TW202407186A - 片狀不織布

Info

Publication number: TW202407186A
Application number: TW112126886A
Authority: TW
Inventors: 山本大昭; 豊田純也
Original assignee: 日商大王製紙股份有限公司
Priority date: 2022-08-01
Filing date: 2023-07-19
Publication date: 2024-02-16
Also published as: CN117488576A; KR20240017742A; JP2024019948A; JP7219364B1

Abstract

本發明所欲解決之問題在於提供一種片狀不織布，有基重低的傾向，同時二次加工性良好。上述問題能夠藉由下述片狀不織布來解決。一種片狀不織布，是聚酯系短纖維的不織布，其由濕式不織布構成，纖度為0.1d~3.3d，纖維長度為3~10mm；前述聚酯系短纖維，包含芯鞘聚酯纖維、與拉伸聚酯纖維和未拉伸聚酯纖維之中的至少一方；前述不織布的基重為3~40g/m ²，在重疊40片的狀態下的換算透氣度為6.0秒以下，拉伸強度比[(MD方向的拉伸強度+CD方向的拉伸強度)/基重]為0.035kN/m/(g/m ²)以上。

Description

片狀不織布

本發明關於片狀不織布。

為了使電子機器不會因為電磁波而發生誤動作，使用了電磁波屏蔽材料。作為電磁波屏蔽材料，揭示出一種電磁波屏蔽材料用的基材，其以由聚酯系短纖維形成之不織布作為基材，並對此基材實施金屬鍍覆處理而成(專利文獻1)。

另一方面，已知一種將聚酯系短纖維抄造來獲得黏著用基材的技術(專利文獻2)。

伴隨電子機器的高密度化、薄型化等，即便是在汽車領域等的工業用用途中，由於電子控制化、安全性、緊湊化等的要求，作為此種的基材，雖然是薄的基材，仍舊希望顯示出所需要的強度且二次加工性和作為之後的最終製品的適性是良好的，該二次加工性包含鍍覆加工時的鍍覆高附著量、黏著加工時的黏著劑等的浸透性。 [先前技術文獻] (專利文獻)

專利文獻1：日本專利第6669940號公報專利文獻2：日本專利第6009843號公報

[發明所欲解決之問題] 因此，本發明的主要所欲解決之問題在於提供一種片狀不織布，有基重低的傾向，同時二次加工性良好。

[用以解決問題之手段] 解決上述問題之片狀不織布，具有下述態樣。一種片狀不織布，其特徵在於：是聚酯系短纖維的不織布，其由濕式不織布構成，纖度為0.1d~3.3d，纖維長度為3~10mm；前述聚酯系短纖維，包含芯鞘聚酯纖維、與拉伸聚酯纖維和未拉伸聚酯纖維之中的至少一方；前述不織布的基重為3~40g/m ²，在重疊40片的狀態下的換算透氣度為6.0秒以下，拉伸強度比[(MD方向的拉伸強度+CD方向的拉伸強度)/基重]為0.035kN/m/(g/m ²)以上。 [發明之效果]

根據本發明，能夠獲得一種片狀不織布，有基重低的傾向，同時二次加工性良好。

以下，一邊說明實施方式一邊說明本發明。以下的實施方式終究是示例，本發明可藉由請求項的記載來明瞭。

本發明的片狀不織布，例如預期下述實施態樣：在鍍覆加工後塗佈黏著劑，以各種的形態，應用於黏貼在最終製品上並組裝的工業用用途(以下，有時將片狀不織布稱為「工業用基材」）。在該實施態樣中，設想不僅是在MD方向上，也在與其正交的CD方向上施加張力，當低基重化時，本發明人著眼於將每單位基重的MD方向+CD方向的總強度提高至規定值以上，而完成本發明。

以基於不織布的製造方法來作分類，本發明是以基於抄紙法的濕式不織布作為對象。作為抄紙法的代表例，將成為不織布的原材料之短纖維均勻地分散在水中，然後澆注在網上或帶間，形成織物。之後利用輥加以擠乾，並藉由乾燥手段(乾燥器)進行乾燥使水分蒸發而獲得均勻的片材。之後藉由熱壓延處理來實行纖維間的定著性提升等。藉此此濕式法，濕式不織布容易薄膜化，是一種均勻性、耐久性、強度、多孔性(空隙率)優異的不織布。

濕式不織布，作為其用途，如前所述，作為電磁波屏蔽材料的基材和黏著帶的基材來使用，這些基材雖然厚度都是薄的，但是大多需要高(拉伸)強度，除此以外，針對前者的基材，鍍覆大多需要充分地定著，而針對後者的基材，黏著劑的浸透大多需要充分地進行。又，電磁波屏蔽材料，由於在鍍覆加工後要將黏著劑塗佈在單面或雙面上來使用，因此即便是在電磁波屏蔽材料用途中，也有要求黏著劑浸透性的情況。

一般而言，將拉伸纖維與未拉伸的聚酯纖維組合來使用。一般而言，僅使用未拉伸纖維，在熱壓延處理時，纖維崩潰而容易調整厚度，而利用控制拉伸纖維的粗細來調整空隙率，藉此獲得薄的不織布。但是，未拉伸的聚酯纖維，為了獲得高強度的不織布，若進行熱壓延處理，則由於高熱與高壓力的處理，纖維會崩潰而有空隙率變低的傾向。

在關於本發明的實施方式中，將芯鞘聚酯纖維設為必要成分。芯鞘聚酯纖維的芯部(core)的熔點較高而為260℃左右，鞘部(sheath)的熔點較低而為110~150℃左右。其結果，通常藉由超過110℃的熱壓延處理，鞘部熔化而芯部不會熔化，因此能夠確保纖維形狀，作為其結果，能夠獲得一種空隙率高且強度高的不織布。

因而，關於實施方式的濕式不織布，作為電磁波屏蔽材料和黏著帶或黏著片等的工業用基材是有用的。又，也能夠採用一種導電性片的實施方式，該導電性片是對已施行鍍覆加工的工業用基材進行黏著加工而成。

＜聚酯系纖維＞在本發明的態樣中，聚酯系短纖維(以下，也稱為「聚酯纖維」)，包含芯鞘聚酯纖維、與拉伸聚酯纖維和未拉伸聚酯纖維之中的至少一方。因此，會有包含拉伸聚酯纖維和未拉伸聚酯纖維之中的一方的情況與包含雙方的情況。這些纖維，在與芯鞘結構比較的情況下，也可稱為單一結構的纖維。再者，纖度的分特克斯(dtex)有時也會簡略表示為「d」。

有關實施方式的材質，作為聚酯系短纖維，只要是聚酯系就未特別限定，例如能夠使用由聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚乙二醇丁二酸酯、聚丁二酸丁二酯等的乙二醇-二羧酸聚縮合系、聚乙醇乳酸、聚乳酸等的聚乳酸類、聚內酯類等所構成之聚酯纖維。這些材質之中，耐熱性、耐候性等的各種功能面和價格面的均衡性良好的聚對苯二甲酸乙二酯是特佳的。

拉伸聚酯短纖維，擁有高熔點，並大多有0.06~8.0d這樣的非常大的粗細的變化。使用拉伸纖維，藉此在濕式抄紙和熱壓延處理加工等的熱處理時，由於纖維沒有變形，所以能夠維持高空隙率，並藉由纖維的組合，能夠控制厚度。

未拉伸聚酯纖維，纖維在熱處理時被壓黏而能夠使纖維彼此結合，由於纖維容易變形所以對於降低厚度是有利的。相反地，未拉伸聚酯纖維由於在熱處理時崩潰而堵住間隙，因此會有空隙率(通氣性)變低的傾向，若為了獲得高強度而高調配未拉伸纖維、或者以高溫-高壓進行熱處理，則浸透性受到損害，從而在電磁波屏蔽材料的基材和黏著帶基材等的工業用基材方面的具體的開展，會有界限。

依據實施方式，如下所示，舉出將具有芯部與熱塑性的鞘部之芯鞘聚酯纖維作成片材來使用的主要的優點。 (1) 芯鞘結構繊維，其外部的鞘部由於熱而熔解，從而發揮黏著性。因此，芯鞘結構繊維，在抄紙步驟中會熔接和硬化，藉此能夠強力地黏著纖維彼此。又，由於纖維的芯部沒有熔化而殘留，所以能夠一邊保持纖維形狀、纖維間的空隙一邊提升拉伸強度。

(2)片材厚度難以下降，密度變成比較低。由於存在許多間隙，在作為電磁波屏蔽材料的基材的情況，鍍覆容易浸透至內部，從而能夠大量地塗膜，因此導電性能提升(尤其在無電解鍍覆中，間隙變大，浸透性變大，是較佳的)。

(3)關於強度，由於芯鞘熔解而定著，相較於軟化而壓黏的未拉伸聚酯纖維，顯現高強度、纖維定著性。因此，即便是在低基重種類中，也能在維持空隙率的狀態下進行抄紙，而在高基重種類中，即便降低熱處理溫度而在低密度狀態下，也能獲得高強度。

(4)由於鞘部的熔點低，即便在鍍覆後，也能利用熱壓延來調整厚度。亦即，可在鍍覆加工後實施熱壓延加工，調整成使用者所希望的厚度。

(5) 芯鞘聚酯纖維，由於定著性非常良好且有成為芯部的骨架的部位，因此即便沒有拉伸聚酯纖維也能抄紙。

(6) 芯鞘纖維的鞘部熔點最低為110℃是非常低，因此即便沒有實行熱壓延加工，也能作出高強度片材，且也難以發生纖維的脫毛。在熱壓延加工中，也能選擇從鞘部熔點的110℃以上至芯部熔點以下的未滿260℃的非常廣範圍的溫度來進行加工，由於密度和強度的調整容易，所以較佳是進行熱壓延加工。一般而言，未拉伸纖維由於軟化溫度為150℃以上，熔點為230~260℃，所以需要150℃以上的溫度，而為了壓黏來提升強度，需要更高的溫度、壓力，因此空隙率反比例地降低。又，熱壓延加工也能夠在鍍覆加工後實施。

作為實施方式中的聚酯系短纖維，較佳是其纖度為0.1d~3.3d(d=dtex)，纖維長度為3~10mm。關於聚酯系短纖維之中的同種的聚酯纖維，針對纖度和纖維長度之中的至少一方，能夠調配2種或3種以上的相異的聚酯纖維。

其中，未拉伸聚酯纖維，特佳是其纖度為0.2d~1.4d，纖維長度為3~5mm。拉伸聚酯纖維，特佳是其纖度為0.1d~3.3d，纖維長度為3~10mm。

相對於此，芯鞘聚酯纖維，特佳是其纖度為0.2d~3.3d，纖維長度為3~10mm。進一步較佳是其纖度為1.1d~1.7d，纖維長度在3~5mm的範圍內。芯鞘聚酯纖維，有主導地決定不織布的纖維結構尤其是空隙率、通氣性的傾向。

芯鞘聚酯纖維、拉伸聚酯纖維和未拉伸聚酯纖維的調配比例，能夠設為以下的範圍。 [芯鞘聚酯纖維:拉伸及/或未拉伸聚酯纖維]=較佳是10:90~90:10，尤其希望是30:70~60:40。未拉伸聚酯纖維較佳是0%~未滿50%。若調配量過高，則在熱處理時會使間隙崩潰從而空隙率下降。但是，利用調配未拉伸聚酯纖維，纖維片的伸長性和耐熱性提升，在二次加工中的加熱加工時，變成難以斷裂。

實施方式的不織布的基重，較佳是3.0~40.0g/m ²，特佳是5.0~15.0g/m ²。除了低基重的3.0~10.0g/m ²的不織布以外，高基重的12.0~40.0g/m ²的不織布也能夠容易地製造。作為厚度，基於用途和上述基重的關係，能夠使用適當的不織布，例如能夠獲得厚度為7~120μｍ的不織布。

作為在重疊40片的狀態下的換算透氣度為6.0秒以下，尤其較佳是2.0秒以下。作為前述透氣度的下限，較佳是0.10秒。

有關芯鞘聚酯纖維，進一步進行說明。如前所述，芯鞘聚酯纖維，特佳是其纖度為0.2d~3.3d，纖維長度為3~10mm。進一步較佳是其纖度為1.1d~1.7d，纖維長度在3~5mm的範圍內。芯鞘結構繊維的纖度未滿(低於)上述範圍的情況，纖維間的空隙率變低，鍍覆或黏著劑的浸透性有可能降低。相反地，芯鞘結構繊維的纖度超過上述範圍的情況，纖維彼此的纏繞變少從而強度變低，或者抄紙性惡化而有可能無法抄紙。

作為芯鞘結構繊維的長度，較佳是3mm以上且10mm以下，更佳是3mm以上且5mm以下。芯鞘結構繊維的長度未滿上述範圍的情況，因為纖維變短從而拉伸強度降低。相反地，芯鞘結構繊維的纖度超過上述範圍的情況，在水中的芯鞘結構繊維的分散性降低，有可能由於絞合和成型不良而發生強度降低。

作為芯鞘結構繊維的鞘部的熔點，較佳是110℃以上且150℃以下。鞘部的熔點未滿(低於)上述範圍的情況，在該基材的抄紙時，纖維有可能貼附在乾燥器上，生產性降低。相反地，鞘部的熔點超過上述範圍的情況，在該基材的抄紙時的乾燥步驟中，由於鞘部沒有熔解從而纖維沒有黏著，因此基材有可能不具有充分的拉伸強度。

又，芯鞘結構繊維的芯部可採用與拉伸纖維同樣的材質，其熔點為230~260℃左右。芯部的熔點未滿上述範圍的情況，在該基材的熱處理步驟中，芯鞘結構繊維整體熔解，從而會有該基材的拉伸強度降低、或是基材變成薄膜狀而使纖維間的空隙變少因此黏著劑的浸透性惡化。

在實施方式中，能夠藉由濕式抄紙或熱壓延處理來進行熱黏。藉由熱乾燥或熱壓延處理，黏合劑成分熱熔融而產生熱黏。熱壓延的條件能夠如下地例示，但是並未限定於這些條件。

熱壓延處理中的加熱輥的溫度，較佳是110℃以上且260℃以下。加熱輥的溫度未滿110℃的情況，會有發生纖維彼此的黏接不充分而沒有顯現強度這樣的問題的情況。又，相反地，加熱輥的溫度超過260℃的情況，濕式不織布會貼附在熱壓延輥上而會有發生無法成為片材這樣的問題的情況。熱壓延的溫度更佳為120℃以上且230℃以下。

在採用了熱壓延處理的情況的製造方法中，熱壓延處理的加熱溫度是以芯鞘聚酯纖維的鞘部的熔點以上的溫度~拉伸/未拉伸纖維的熔點以下的條件來實行壓延。

為了顯現強度，熱壓延處理中的壓力(線壓力)，較佳是0~250kg/cm，更佳是80~200kg/cm。壓力超過250kg/cm的情況，片材過度崩潰而使空隙率降低。處理速度為5m/min以上，藉此作業效率變良好。將處理速度設為200m/min以下，藉此容易將熱傳導至濕式不織布而獲得熱黏的實際效力。熱壓延的夾持(nip)次數，只要能夠將熱傳導至濕式不織布則沒有特別限定，但是在金屬加熱輥/彈性輥的組合中，為了使熱從濕式不織布的表面和背面傳導，也可以夾持2次以上。

實施方式中的基材，作為原料的纖維，包含芯鞘聚酯纖維、與拉伸聚酯纖維和未拉伸聚酯纖維之中的至少一方，也可以含有這些以外的纖維來作為原料。作為此纖維，除了聚酯以外，例如能夠使用嫘縈、聚乙烯醇(維尼綸)、耐綸、聚醯胺、聚烯烴、丙烯酸酯等的合成纖維和木材紙漿等的天然紙漿纖維。作為聚酯纖維以外的纖維的含量，例如為40質量%下，尤其較佳是30質量%以下。

本說明書中的定義如以下所述。･所謂的「基重(單位:g/m ²)」是依據日本JIS-P8124而測量的值。･所謂的「纖度(單位:dtex)」是依據日本JIS-L1095而測量的值。･所謂的「厚度(單位: μｍ)」是依據日本JIS-P8118而測量的值。･所謂的「透氣度(單位:秒)」是依據在日本JIS-P8117中記載的方法而測量的值。但是，在以1片來進行測量的狀態下，測量時間短而無法測量，因此在重疊40片的狀態下實施測量。･所謂的「拉伸強度(單位: kN/m)」是依據日本JIS-P8113而測量的值。･所謂的「空隙率」是以100-(密度/聚酯密度(=1.38))%而算出的值。

作為實施方式中的基材的前述透氣度，較佳是6.0秒以下，更佳是2.0秒以下。作為前述透氣度的下限，較佳是0.10秒。透氣度在上述範圍以上的情況，透氣性差，鍍覆和黏著劑的浸透性有可能惡化。再者，透氣度能夠藉由基重的調整和原料纖維的種類、纖度、調配量、壓延處理時的溫度、壓力等的調整來進行調節。

例如，若考慮對已說明的「工業用基材」的應用方面、或者在直到最終製品為止的片狀不織布的製造步驟中的破斷等，希望MD方向與CD方向雙方的拉伸強度高且拉伸強度比[(MD方向的拉伸強度+CD方向的拉伸強度)/基重]為0.035kN/m/(g/m ²)以上，尤其希望為0.040kN/m/(g/m ²)以上且0.20kN/m/(g/m ²)以下。例如，拉伸強度比未滿0.035kN/m/(g/m ²)的情況，加工性低。若拉伸強度比低，因為鍍覆加工時的張力，不僅是片材的移動方向，在寬度方向也會有發生收縮而引起尺寸變化的可能性。又，在已說明的「工業用基材」中的鍍覆加工後，當利用黏著劑貼合來使用時，也需要抑制尺寸變化，再加上考量縱向和橫向的強度，需要設為所希望的強度比。

作為片狀不織布基材的MD方向(縱向)拉伸強度，較佳是0.15 kN/m以上且2.0 kN/m以下，更佳是0.20 kN/m以上且1.3 kN/m以下。拉伸強度未滿上述範圍的情況，基材容易伸長且變成容易斷紙，加工性和操作性降低。相反地，基材的拉伸強度超過上述範圍的情況，密度變高，鍍覆和黏著劑的浸透性有可能降低。

作為片狀不織布基材的CD方向(橫向)拉伸強度，較佳是0.03 kN/m以上且1.8 kN/m以下，更佳是0.03 kN/m以上且1.8 kN/m以下。拉伸強度未滿上述範圍的情況，在鍍覆加工和黏著劑的塗佈步驟中或在塗佈後的使用時，有發生尺寸變化的可能性。相反地，基材的拉伸強度超過上述範圍的情況，會有基材變厚且擔心縱向的強度降低。橫向配向為設想強度以上的情況，基重會變成過高，紙厚變高。又，也被認為是纖維配向變成朝向側面的原因，而有產生縱向的強度降低等的可能性。

再者，片狀不織布基材的MD方向(縱向)拉伸強度和片狀不織布基材的CD方向(橫向)拉伸強度，能夠藉由基重的調整和原料纖維的種類、纖度、長度、調配量的調整、壓延處理時的溫度、壓力等的調整來進行調節。 [實施例]

以下，藉由實施例來更具體地說明本發明的效果，但是本發明並未限定於以下的實施例。將從帝人富瑞特股份有限公司等獲取的聚酯纖維，使用表1所示的調配的原材料，來製造濕式不織布。又，針對一部分的濕式不織布，也實行了以表2所示的熱壓延溫度的處理。

[表1]

在實施例和比較例中，包含有未使用拉伸聚酯纖維和未拉伸聚酯纖維的其中一方之例子。在比較例中，根據不包含芯鞘聚酯纖維之例子，對比地明確顯示本發明的效果。

針對各例子，實行表2所示的評價。考慮電磁波屏蔽材料用途，在無電解鍍覆法和電解鍍覆法中實施Ni/Cu系的鍍覆，並基於該鍍覆的浸透性來評價電磁波屏蔽性。評價基準如以下所示。 (評價基準) ○:判斷往基材內部的浸透性和加工性高，可獲得優異的電磁波屏蔽性能。 △:判斷往基材內部的浸透性和加工性稍低，電磁波屏蔽性差。 ×:判斷往基材內部的浸透性和加工性低，沒有滿足電磁波屏蔽性能。

除了黏著帶用途以外，在電磁波屏蔽材料用途中，也要求關於鍍覆液的浸透性與黏著劑的浸透性。電磁波屏蔽材料的基材，是在對濕式不織布基材實施Ni/Cu系的鍍覆後，對已鍍覆的基材實行黏著劑加工，作為單面或雙面黏著帶黏貼在電子機器上並組裝。由於藉由黏著劑的浸透性評價也會相對地變成鍍覆的浸透性評價，因此藉由下述的黏著劑來實施浸透性評價。將丙烯系黏著劑(日本合成化學工業股份有限公司製造，物品名稱:Corponil 5411)以100μｍ的厚度塗佈在薄膜上，然後將上述已鍍覆的基材重疊並配設在此薄膜的黏著劑塗佈面上，進一步將沒有塗佈黏著劑之薄膜重疊並配設在此已鍍覆的基材的與塗佈有上述黏著劑之薄膜相反側的面上來形成試驗體。將此試驗體以玻璃板夾住，並以測微計來測量以50kg/m ²壓黏後的試驗體的厚度，並利用以下的基準來評價黏著劑浸透性。 (評價基準) 浸透性=[加壓前試驗體厚度(上下2片的薄膜厚度+基材紙厚+黏著劑塗佈厚度)-加壓後試驗體厚度]/基材紙厚×100(%) ○:浸透性40%以上。 △:浸透性20%以上且未滿40%。 ×:浸透性未滿20%。

將結果顯示於表2中。再者，比較例6表示無法抄紙的例子。 [表2]

根據表2所示的結果，可知實施例的試驗體會成為一種片狀不織布，有基重低的傾向，同時二次加工性良好。

各實施例和比較例，使由芯鞘PET(聚對苯二甲酸乙二酯)纖維與拉伸PET纖維和未拉伸PET纖維的2種或3種類組成之纖維，利用磨碎機(pulper)分散於水中，並調整為濃度0.5~1.0%程度的漿液。以濕式法(圓網或傾斜短網)對此漿液進行抄紙，並利用楊克烘缸(大約110~130℃)使其乾燥並使纖維彼此熔接。利用熱壓延加工以110~230℃、線壓力80~200kg/cm、速度5~200m/min的條件來處理此片材而獲得工業用基材。 [產業上的可利用性]

本發明關於片狀不織布，通常是將片狀不織布作為基本材料(亦即作為主體)，並對此片狀不織布實行鍍覆處理和黏著加工處理，根據需要進一步實行其他處理或與其他材料組合來使用。因此，除了可利用本發明的片狀不織布本身以外，也可以對其實行二次加工來利用或是與其他材料組合作成組合品來利用。

國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

Claims

一種片狀不織布，其特徵在於：是聚酯系短纖維的不織布，其由濕式不織布構成，纖度為0.1d~3.3d，纖維長度為3~10mm；前述聚酯系短纖維，包含芯鞘聚酯纖維、與拉伸聚酯纖維和未拉伸聚酯纖維之中的至少一方；前述不織布的基重為3~40g/m ²，在重疊40片的狀態下的換算透氣度為6.0秒以下，拉伸強度比[(MD方向的拉伸強度+CD方向的拉伸強度)/基重]為0.035kN/m/(g/m ²)以上。
如請求項1所述之片狀不織布，其中，前述聚酯系短纖維，包含芯鞘聚酯纖維、與拉伸聚酯纖維和未拉伸聚酯纖維。
如請求項1所述之片狀不織布，其中，前述芯鞘聚酯纖維的調配量為10質量%以上。
如請求項1~3中任一項所述之片狀不織布，其用途為電磁波屏蔽材料。
如請求項1~3中任一項所述之片狀不織布，其工業用基材的工業用途為黏著片材料。