TWI286171B - A highly water-resistant polyester nonwoven fabric - Google Patents

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TWI286171B
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Tomoyuki Hosokawa
Ryuji Suzuka
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Asahi Kasei Fibers Corp
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Description

1286171 (1) 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於，可用在有高耐水性能之要求，同時 並有透氣性、透濕性、強度、耐熱性等要求之領域，例如 用於建材用途之透濕防水薄片等，鞋材，甚至有濾材性能 之要求的領域，例如用作包裝材料之乾燥包裝材料，有耐 放射線、剝離強度之要求的殺菌包裝材料等之高耐水壓聚 酯非織物。 【先前技術】 向來多有極細纖維非織物層與長纖維非織物層經層合 並熱壓合而一體化之施行。使用聚丙烯等疏水性原料聚烯 烴系樹脂的非織物，耐水性雖優但樹脂熔點低，耐熱性差 ，不得高強度，乃非適用於有該等特性要求之用途的非織 物原料。 有曰本專利特開平1 1 一 24 7 06 1號公報所揭示，聚酯長 纖維非織物層與聚丙烯等聚烯烴系極細纖維非織物層經層 合，採用熱壓合法、粘著貼合法將層合構造固定，以賦予 高強度、耐水性能之嘗試。但是，纖維相互熔點差異大， _維層之層合構造以熱壓合法一體化時，極細纖維熔化而 纖維之層構造崩坯，易起層間剝離，有使產品非織物的耐 水性能下降之問題。 又，特開平7 - 20 7 5 66號公報中，聚醋樹脂原料與聚 ^烴系樹脂原料之混合組成物以熔融吹襲紡絲法得之極細 -4 - (2) 1286171
纖維所成的非織物層，以紡絲粘合法與長纖維非織物疊合 ，採用熱壓花法將二者貼合，得層合之非織物具有高剝離 強度，貼合後柔軟性優，手感良好，具備濾材性能的多層 構造非織物。同時，僅由聚酯纖維構成之長纖維非織物與 極細纖維非織物層之層合構造非織物，因柔軟性明顯變差 ，添加聚丙烯極細纖維層成分固能緩和柔軟度之下降，但 由於欠缺與聚酯之相溶性，聚丙烯與二纖維之熔合不足，仍 不得層間剝離強度高之層合非織物。 以特開平7 - 207566號公報揭示之技術，使用聚酯原料 與聚丙烯原料之混合樹脂於極細纖維層，構成聚酯系聚合 物之略鞘部，及聚丙烯系聚合物之略芯部，得高剝離強度 之非織物。該方法中，因疏水性原料聚丙烯係配置於纖維 截面的略芯部，纖維表面不得充分之疏水化效果，製成非織 物層合體時亦不具高耐水性。
以疏水性纖維非織物層貼合形成層合體之方法，尤以 單獨取用低基重的極細纖維非織物層之際，非織物件之形態 保持性差，取用極爲困難，取用工作成本增加，經濟上不利 【發明內容】 本發明之目的在提供，耐水性優，且耐熱性，拉伸強 度局之局耐水性聚醋非織物。 本發明人等發現，混合特定量之聚烯烴系樹脂於聚酯 系樹脂，熔融擠出紡絲成纖維，於纖維表面使非連續之疏 - 5- (4) 1286171 定。 本發明之聚酯非織物所發揮之耐水性乃由於，構成聚 酯極細纖維非織物成分之聚酯系極細纖維的纖維表面，非 連續地散布有疏水性之聚烯烴系樹脂，其起疏水點之作用 的構造。 第3圖示意，聚酯系極細纖維（F )表面的聚酯相（a ) 內，聚烯烴相（b )非連續分散而外露之樣態。 本發明中，構成極細纖維非織物層的聚酯系極細纖維 相內聚烯烴各樹脂所占的分散狀態，依後敘評估方法（7 ) 覯測，聚烯烴溶解處理後以SEM照片觀察，可見聚烯烴溶解 處理前不存在的，纖維表面聚烯烴之溶去孔、線狀分散痕跡 ’確認有形成極細纖維的聚酯樹脂中混合之聚烯烴滲出至 纖維表面而存在之構造。並得知，不混合以聚烯烴樹脂的 聚酯系樹脂，其極細纖維構成之非織物，即使以軋輥加工 將纖維層牢固地熱接合，仍不具2千帕以上之耐水壓。 本發明中，構成極細非織物層之纖維直徑在5微米以 下的聚酯極細纖維，係至混合1重量％以上的聚烯烴系樹脂 的聚酯系樹脂組成物之極細纖維。 爲得更高之耐水性能，極細纖維層中聚烯烴系樹脂的 混合率以5至75重量％爲佳10至5〇重量％更佳。第1圖係作 爲一例1示實施例1至7中代表性聚烯烴系樹脂聚丙烯樹脂 之混合量與耐水壓的關係。由該圖知，以聚丙燒樹脂混合 ，有低混合量下耐水壓即急遽提升之傾向。聚烯烴系樹脂 的混合率在1 0至5 0重量％範圍時，耐水壓即出現7千帕以上 >7 - (5) 1286171 之極大値，具極高之耐水壓。混合量超出5〇重量％則耐水 壓略降，有低於7千帕之傾向。 在此，聚醋樹脂之代表例有，熱塑性聚酯聚對苯二甲 酸乙酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚對苯二甲酸丙二酯。熱 塑性聚酯可係，形成酯之酸成分間苯二甲酸、苯二甲酸等 聚合或共聚之聚酯。更可係，具生物分解性之樹脂，例如 聚乙醇酸、乳酸之類的聚（α —羥基酸）或以這些爲主要 重複單元之共聚物。 另一方面，添加或混合於聚酯系樹脂的聚烯烴系樹脂 有聚丙烯、聚乙烯等。聚丙烯可係以一般的齊格勒那他觸 媒合成之聚合物’亦可係以金屬芳香類爲代表的單一部位 活性觸媒合成之聚合物。聚乙烯可係LLDPE (直鏈狀低密 度聚乙烯）、LDPE(低密度聚乙烯）、HDPE (高密度聚 乙燃）等聚乙烯，更可係聚丙烯與聚乙烯之共聚物，聚丙 烯中以聚乙烯，其它添加劑添加之聚合物。 得知’疏水性之聚烯烴系樹脂非連續存在於纖維表面 ，而纖維表面以具有聚酯之熱粘合面爲佳，用以調製如此 之聚酯系極細纖維的較佳聚酯樹脂樹脂之條件係屬必要。 聚酯系樹脂粘度係，粘度過高則難使纖維直徑細小， 粘度低則製程中容易產生飛毛（f 1 y )，難以安定地紡絲 。因此’溶液粘度之範圍以〇·2至0.8 7? sp/C爲佳，0.2至 0 · 6 7/ s p / C更佳。溶液粘度測定係將〇 · 2 5克之試樣溶解 於鄰氯酚溶劑25毫升，溫度35 t之條件下以一般方法測定 。該極細纖維非織物層之構造，如第3圖，於纖維表面疏水 (6) 1286171 點非連續散布即可，可係分散之點狀、線狀及面狀。但是 ，完全的鞘芯構造（例如略鞘部係聚烯烴，略芯部係聚酯 )者，以熱壓合一體化時，與長纖維非織物層之熔合不足 ’產生剝離強度下降、烯烴往表面層滲出污染輥表面之工 問題而不佳。又’極細纖維非織物層以表面張力不同的試 藥滴下之際的潤濕·浸滲開始水準以5 0毫牛頓/米以下爲 佳。40毫牛頓/米以下更佳。超出5〇毫牛頓/米則因纖維表 面疏水點之存在不足，與長纖維非織物層的層合構造體之 耐水性亦低。使用熔融指數熔融流量裝置，與實際熔融紡 絲之際的溫度相同之溫度條件下，於試驗荷重2 1 . 1 8牛頓 測定每1 0分鐘內熔融聚合物之吐出量，以該量爲熔融流量 時’相較於聚酯系樹脂之熔融流量聚烯烴系樹脂的熔融流 量値愈大，則成愈容易滲出之狀態。因此，所用的聚烯烴 系樹脂之聚合物粘度，MFR20克/10分鐘以上即可，於纖 維表面聚烯烴系樹脂容易滲出之狀態下，纖維表面之疏水 效果更加提升。因而，聚烯烴系樹脂的MFR以1 00克/1 〇分 鐘以上爲佳，5 0 0至3 0 0 〇克/1 〇分鐘之高流量型更佳。而 MFR之測定係依jis K7210實施，試驗條件係試驗溫度230 °C，試驗荷重爲2 1.8牛頓。 用於本發明之聚酯系極細纖維非織物層係，在擠出機 內混合前敘之聚烯烴系樹脂於熱塑性聚酯樹脂，調製聚酯 樹脂組成物之熔融物，經熔融吹襲紡嘴，以熔融吹襲紡絲 法吐出成極細纖維堆積於捕集面上調製。熔融吹襲紡絲之 製造方法，具體樣態記載於例如特公昭6 2 - 2 0 6 2號公報， (7) 1286171 特公昭56 - 335Π號公報。 構成極細纖維非織物層的纖維之纖維直徑係5微米以 下’ 〇 · 5至3微米較佳，〇 · 5至2微米尤佳。纖維直徑愈細耐 水性能愈提升’但纖維直徑不及〇·5微米時，纖維易斷， 成爲製程中易於產生飛毛（fl y )之條件，難以安定紡絲 。亦有減少紡絲過程中每一紡孔之聚合物吐出量的方法， 但生產力下降經濟上不利。另一方面，纖維直徑超出5微 米則纖維間隙變大，不得耐水性能。 纖維直徑7微米以上之聚酯系長纖維非織物層係以例 如，特公昭49 一 30861號公報、特公昭37 - 4993號公報等 之紡絲粘合非織物之製造方法採用熱塑性聚酯系樹脂調製 纖維直徑7微米以上之聚酯系長纖維所形成之非織物構成 〇 在此所謂聚酯系樹脂係，聚對苯二甲酸乙二酯、聚對 苯二甲酸丁二酯、聚對苯二甲酸丙二酯、或間苯二甲酸、 苯二甲酸等聚合成之聚酯，更可係具生物分解性之樹脂例 如聚乙醇酸、聚乳酸之類的聚（α -羥基酸）或以這些爲 主要重複單元之共聚酯。以及聚酯系長纖維非織物中之聚酷 系樹脂，在不超出相對於聚酯7重量％之範圍，混合以聚烯 系樹脂之樹脂組成物。在此所混合之聚烯烴系樹脂可係選 自混合於形成極細纖維非織物之聚酯樹脂的聚烯烴樹脂的 聚合物、共聚物。 這些混合有聚烯烴系樹脂的聚酯系長纖維非織物，水 分附著於表面之際疏水效果優，以表面張力不同之試藥滴 -10- (8) 1286171 下之際的潤濕·浸滲開始水準提升，水的滲入防止性變佳 。聚酯系長纖維非織物的聚烯烴系樹脂之混合，隨混合率 之增大表面疏水效果亦提升，但爲安定進行紡絲，混合率 以3重量％以下爲最佳。 本發明之極細纖維非織物層與長纖維非織物層所成的 非織物層合體係調製爲1 0克/立方米以上之基重。非織物 層合體中，極細纖維非織物層成分之基重須係2克/平方米 以上，長纖維非織物層所占之基重須係8克/平方米以上。 依本發明非織物層合體之耐水性能主要係得自極細纖 維非織物層之特性。僅由極細纖維層構成之非識物，其非織 物構造在施以水壓時強度不足，以至於開孔，無法充分呈現 耐水性能。另一方面，非織物層合體中，長纖維非織物層所 占基重不及8克/平方米時，因不得護持（Guard)配置於層 合構造內之極細纖維非織物層不受破壞之強度，耐水性能差 。層合構造內極細纖維層之基重若使之不足2克/平方米則耐 水性能之提升無望，並導致生產力下降而不佳。使用於包裝 材料 '建材、鞋材等時，因有更高強度、耐水壓之要求， 層合構造體之基重以設計爲4〇克/平方米以上，長纖維非 織物層之基重20克/平方米以上，極細纖維非織物層之基重 6克/平方米以上爲佳。 本發明之高耐水壓聚酯非織物係，長纖維非織物層之 上以極細纖維非織物層層合熱壓合一體化而得。極細纖維非 織物層之構成纖維係，形成纖維之聚酯的結晶度低，且於纖 維表面存在有聚烯烴系樹脂。因此，層合非織物之構造固定 -11、 (9) 1286171 當中’層合非織物直接接觸經加熱之軋輕時，係成易於自輥 剝除之狀態。是故，以、製成長纖維非織物層之上以極細纖維 非織物層層合，更於其上層合以長纖維非織物層，以熱壓合 一體化的構造之層合非織物爲佳。層合構造之內容亦可係， 例如，極細纖維非織物層二層，長纖維非織物層二層重疊等 之以長纖維非織物層爲上下層，以極細纖維層爲中間層的多 層層合構造。 本發明有關之高耐水壓聚酯非織物係，長纖維及極細 纖維各以薄片狀層合，該多層薄片狀層合網體以平輥或壓花 輥熱壓合，層合構造固定而製造高耐水壓聚酯非織物。 本發明有關之高耐水壓聚酯非織物的連續製程示意圖 如第4圖。第4圖之連續製程中，高耐水壓聚酯非織物（200 )係於圖中自左向右行進之無縫捕集網（1 00 )上，堆積由 設置在左上部之紡絲粘合非織物紡絲單元（20 )紡絲之長纖 維紡絲粘合網（S 1 )，繼之，於上述長纖維紡絲粘合網上， 重疊堆積由設置在中央上部之熔融吹襲絲紡裝置（30)紡出 之特定纖度的極細纖維所成之薄片狀網（Μ )，更於極細纖 維層（Μ)面上堆積由設置在下游側上部之另一紡絲粘合非 織物紡絲單元（20 )紡出之長纖維紡絲粘合網（S2 )，調製 長纖維非織物（S 1 )/極細纖維非織物（Μ )/長纖維非織物 (S2 )構成之三層非織物層合薄片。該三層非織物層合薄片 更以捕集輸送帶向右輸送，自其端部拉取至外側’繼之通過 熱軋輥（1 0 1 )、（ 1 02 )，三層非織物構造被固定，製作 本發明有關之高耐水壓聚酯非織物。利用如此之程序’於 -12 - 1286171 (12) (1 ) 構成非織物的纖維之纖維直徑（微米）之測定 生產之非織物二端1 0公分除外，於C D方向五等分作1 &分見方的試片之採樣，顯微鏡下分出極細纖維層及長纖 維非織物層，用KEYENS製高倍率顯微鏡VH— 8 000測定各 直徑各5 0値，由其平均値算出纖維直徑（小數點第二位四 捨五入）。 (2 ) 耐水壓（千帕）之測定 φ 層合非織物二端部1 0公分除外，於CD方向五等分， MD方向二等分共15處作20公分見方之試片採樣，依JIS -L — 1 0 92測定，由其測定値之平均値算出耐水壓。 而關於耐水壓平均値在1千帕以上者，爲排除測表觀 上瞬間耐水性呈現之可能性，利用同裝置在施以1千帕水 壓之狀態下確認無洩出之後放置24小時，檢視洩出之有無 ，有洩出者耐水壓値爲0。
放置24小時後無洩出：H 放置24小時後有洩出：X (3 ) 拉伸強度（牛頓/3公分）之測定 層合非織物的二端部1 0公分除外，於CD方向五等分 ，MD方向三等分共15處作CD、MD方向3公分X 20公分之 試片的取樣，以1 0公分握持長度安裝於低速拉伸試驗型拉 伸試驗機，以拉伸速度3 0公分/分鐘施加荷重至試片斷裂 。於MD、CD方向求出試片在最大荷重時強度之平均値， -15- (13) !28617i 依下式算出拉伸強度（小數點第二位四捨五入）。 拉伸強度=(MD平均+CD平均）/2 (牛頓/3公分） (4 ) 潤濕張力試驗 從周作層成分之極細纖維非織物層及層合非織物取樣 ’試藥以表面張力由大到小依序分段，觀察潤濕·浸滲之 開始水準。而試藥係各樣本以2至3滴滴下。 試藥：和光純藥工業（股）製 成分一乙二醇、單乙醚、甲醯胺 表面張力一 54至34毫牛頓/米（蒸餾水一 76毫牛 頓/米） (5 ) 耐熱性試驗 層合非織物的二端部10公分除外，CD方向三等分， MD方向三等分共9處作cd、MD方向20公分X 30公分的試 片之採樣，於風速1米/分鐘，90 °C之環境氣體下在熱風爐 內施以加熱處理後，測定拉伸強度（MD、CD方向），求 出自實施熱處理前的強度保持率之平均値。 (6 ) 漏粉試驗 層口非織物之二端部1 〇公分除外，C D方向三等分，M D 方向三等分共9處，作CD、MD方向20公分X 30公分試片之採 樣’使用田中化學機器（股）R0TAP搖篩器型號R — 21以 - 16- (14) 1286171 震動數270次/分鐘，上下拍打數156次/分鐘之條件下檢視0.7 至3微米的石灰之有無漏粉，有一處漏粉者即判定爲有漏粉 (7 ) 纖維內聚烯烴系樹脂的分散狀態之評估 由用作層成分之極細纖維非織物層取樣，夾入包埋盒 浸入用油浴加溫至150°C之鄰二氯苯4小時。其次將加溫處理 後之非織物各夾於玻璃板真空乾燥（40 °C : 1 5小時），以 SEM觀察及DSC測定確認處理後聚烯烴系樹脂之有無。 測定所用裝置及條件如下。 ① SEM觀察條件 裝置 ：S - 4100 (日立製作所製） 加速電壓：1.5千伏 前處理 ：Pt- Pd蒸鍍，0.1托，4.5毫安培X 2分鐘 (使用EICO公司製，IB— 5 ) ② DSC測定條件 裝置 ：DSC210 ( Sll NANOTECHNOLOGY公司 製） 測定環境氣體：氮（氣體流量5 0毫升/分鐘）
測定溫度 ：室溫至3 00 °C 升溫速率 ：1(TC /分鐘 (8 ) 細菌透過性試驗 層合非織物的二端部1 0公分除外，於CD方向三等分 -17- (15) 1286171 MD，於CD方向作5公分χ 5公分試片之取樣，於]2 1 t、1 5 分鐘高壓蒸氣殺菌作爲試樣。將試樣置於洋菜平板培養基 上，於其上滴下大腸菌之菌液0.5毫升。下溫下放置，於1 ，3及2 4小時後取出洋菜平板培養基上之試樣，同平板培 養基於3 5 °C ± 1 °C培養2日後，測定培養基上生長之菌落數。 ① 試驗菌—Escherichia coli NBRC 3301 (大腸菌） ② 試驗用培養基-ΝΑ培養基：普通洋菜培養基（榮硏 化學（股）） SΑ培養基：標準洋菜培養基（榮硏 化學（股）） ③ 菌液之調製一試驗菌於NA培養基35°C ± 1°C培養18至 24小時後，將所得試驗菌之菌體懸浮於經殺菌之生理食鹽水 ，調製成每1毫升菌數1〇2至1〇3，各作爲菌液。 該菌液之生菌數以使用SA培養基之混稀平板培養法（ 3 5 °C 土 TC，培養2日）測定。 實施例1至7，比較例1、2 以長纖維非織物層上下覆蓋於極細纖維層成三層層合 構造體，其中長纖維非織物層基重各25克/平方米，極細 纖維層基重10克/平方公分，使用平輥於21 0°C之溫度，3.5 噸/米線壓熱壓合一體化。長纖維非織物層之原料僅只聚 酯，纖維直徑1 3微米，極細纖維非織物層中溶液粘度0 · 4 8 7? sp/C之聚酯原料以MFR7 00克/10分鐘之聚丙烯1重量％ ( 實施例1 ) 、1 0重量％ (實施例2 ) 、30重量％ (實施例3 )、 -18- (16) 1286171 50重量％ (實施例4) 、75重量％ (實施例5)混合，及無聚 丙烯之混合僅只聚酯原料（比較例1 )、僅只聚丙烯原料（ 比較例2 )之變化下，極細纖維層之纖維直徑係2微米。 又，實施例3中之長纖維非織物層的聚酯原料混合以聚 丙烯3重量％ (實施例6 )。
又，實施例3中採用，長纖維非織物層基重各〗6.5克/ 平方米，極細纖維非織物層基重7克/平方米（實施例7 ) 。又，實施例3中使用壓花率1 5 %之織物紋壓花輥（實施例 8 )以21 0°C溫度、3.5噸/米線壓熱壓合，評估層合非織物 之強度値及耐水性能，結果示於表1及第1圖。
極細纖維層不混合以聚丙烯時，強度値高，但耐水性 能低到2千帕。可知聚丙烯之添加，強度値多少有下降之 傾向，而耐水性能則明顯提升。又，以壓花輥熱壓合比用 平輥者耐水性能雖多少下降，但仍可充分具有2千帕以上 之耐水壓，強度値幾乎不變。但是，僅只聚丙烯原料者， 熱壓合之際聚丙烯溶出，極細纖維非織物層之纖維構造遭 破壞、產生龜裂、針孔、不見耐水壓之提升。又，纖維極 細纖維非織物層之纖維構造時，熱壓合之輥溫須從低設定 表面毛粒難以抑制，剝離強度、拉伸強度下降，同時層合 體之外觀、形狀亦惡化。 -19- (17)1286171 比較例2 1 50 (25x 2) 〇 〇 平輥 〇 r Η ΓΟ 〇 83.3 比較例1 S ! 50 |(25x 2) 〇 〇 平輥 Ο 寸 τ Η r—( 〇 〇 r—Η 實施例8 8 50 |(25x 2) 〇 〇 織物紋 g 95.0 j 實施例7 〇 ί 33 ! (25χ 2) 卜 〇 平輥 s 94.8 實施例6 50 (25χ 2) 〇 CO 平輥 ON ΟΟ 5 92.5 撻 實施例5 S 50 (25χ 2) 〇 〇 平Φ毘 ν〇 5S CS! IT) 撻 實施例4 S 50 (25χ 2) 〇 〇 平輥 Ό ΟΟ 91.7 實施例3 8 50 (25χ 2) 〇 〇 平輥 〇6 95.0 揉 實施例2 8 50 I (25χ 2) 〇 〇 平輥 〇 g VO 〇6 98.3 實施例1 50 (25χ 2) 〇 〇 平輥 1—< m r Η 99.8 層合構造體總基重（克/平方米） 長纖維非織物層（克/平方米） (基重） 極細纖維非織物層（克/平方米） (基重） 長纖維非織物層（％) (ΡΡ添加率） 熱壓花輥型式 極細纖維非織物層（％) (ΡΡ添加率） 拉伸強度（牛頓/3公分） 耐水壓（4帕） 層合體中聚酯系樹脂之含有率 (重量％ ) 24小時後之洩出 -20- (18) 1286171 實施例9 同一輸送網上，長纖維非織物層以二層層合，其上以 極細纖維非織物層二層層合，更於其上層合以長纖維非織 物層或五層構造體，第一、第二層之長纖維非織物層基重 各12.5克/平方米，第三 '四層之極細纖維非織物層基重各 5克/平方米，第五層之長纖維非織物層基重25克/平方米 ，使用平輥以21 0°C溫度，3.5噸/米線壓熱壓合一體化。長 纖維非織物層之原料僅只聚酯，纖維直徑1 3微米，極細纖 維非織物層的溶液粘度0.4 8 7? sp/C之聚酯原有MFR 700克 /1 〇分鐘之聚丙烯以3 0重量％ (實施例9 )混合，極細纖維 非織物層之纖維直徑2微米，結果列於表2。 相較於三層構造物，耐水壓平均値示多少較高値。又 ，測定之耐水壓最低値比三層構造者高，結果出現，長纖 維非織物層中極細纖維非織物層之護持（Guard )效果的 均勻化，以及極細纖維非織物層的質地均勻化之效果。 表2 實施例3 實施例9 構造體層 3層 5層 構成 長/極細/長 長/長/極細/極細/長 拉伸強度（牛頓/3公分） 91 93 耐水壓（千帕） 8.9 9.3 最低耐水壓値（千帕） Ί .1 7.8 24小時後之洩出 姐 鈕 -21 - (19) 1286171 實施例1 Ο ' 1 1 以如同實施例3之方法，相對於極細纖維層之聚酯原 料混合以30%之MFR = 53克/ ] 0分鐘之HDPE (實施例1 0 )、 MFR132克/10分鐘之LDPE (實施例1 1 )，纖維直徑2微米 製成層合非物，評估其強度値及耐水性能，結果列於表3 〇 如同混合聚丙烯者、聚乙烯之種類雖變動耐水性能仍 提升。 表3 實施例1 0 實施例1 1 極細纖維非織物層 HDPE LDPE (添加原料） 拉伸強度（牛頓/3公分） 94 92 耐水壓（千帕） 4.4 7.1 2 4小時後之洩出 無 Μ j \\\ 實施例1 2、1 3，比較例3 以如同實施例3之方法，極細纖維層之纖維直徑爲1 .5 微米（實施例12 ) 、2.8微米（實施例13 ) 、6.0微米（實 施例3 )’製成層合非織物，作其強度値及耐水性能評估 ’結果列於表4。極細纖維層之纖維直徑超出5微米時強度 値幾乎不變，但因極細纖維層之覆蓋效果降低，耐水性能 - 22- 1286171 (20) 下降。 表4 實施例1 2 實施例1 3 比較例3 極細纖維非織物層（微米） 1 . 5 2.8 6.0 (纖維直徑） 拉伸強度（牛頓/3公分） 93 91 90 耐水壓（千帕） 11.1 3.0 1.8 24小時後之洩出 無 無 無
實施例1 4，比較例4、5 以如同實施例3之方法，使總基重爲10克/平方米，極 細纖維非織物層基重2克/平方米（實施例4 )、1克/平方 米（比較例4 ) 、4克/平方米（比較例5 )，製成層合非織 物評估其強度値及耐水性能，結果列於表5。
極細纖維層之基重1克/平方米，極細纖維層之絕對量 少則覆蓋效果下降，故不得高耐水性能。又，極細纖維之 基重爲4克/平方米’護持極細纖維層之長纖維非織物層之 強度値低至1 3牛頓/3公分以下，故不得高耐水性能。 -23- (21) 1286171 表5
實施例1 4 比較例4 比較例5 極細纖維非織物層基重 (克/平方米） 2 1 4 長纖維非織物層基重 (克/平方米） 8 9 6 拉伸強度（牛頓/3公分） 15 18 12 耐水壓（千帕） 2.1 1.5 1 .3 2 4小時後之洩出 無 Α\ντ Till： J \ w 4ffP 實施例15至22，比較例5 使極細纖維非織物層之基重爲3 0克/平方米，於聚酯 原料將MFR700克/10分鐘之聚丙烯以}重量％ (實施例15) 、30重量％ (實施例16) 、50重量％ (實施例17) 、75重量 % (實施例1 8 )混合，及不混合聚丙烯僅只聚酯原料（比 較例5 )作變化，製作極細纖維非織物層之纖維直徑2微米 層合非織物。又，實施例14中混合之聚丙烯改爲MFR40克 /10分鐘（實施例19) 、1500克/10分鐘（實施例20)製作 層作層合非織物。更就實施例3之層合構造體（實施例2 1 )、實施例6之層合構造體（實施例22)及比較例1之層合 構造體（比較例6 )各作潤濕張力試驗，結果列於表6。 可知，極細纖維非織物層不混合以聚丙烯時，表面張 力大之試藥可浸滲’以聚丙烯混合，則表面張力小之試藥 亦無法浸滲。又，變化所混合之MFR時試藥之浸滲表面張 -24- (22) 1286171 力不變。又再，於與長纖維非織物層一體化之層合構造體 亦同，極細纖維非織物層不混合以聚丙烯時，表面張力大 之試藥浸滲，以聚丙烯混合，則表面張力小之試藥則不浸 滲。於長纖維非織物層混合以聚丙烯之層合構造體，表面 張力更小的試藥也不浸滲。如這些結果所示，以聚@ _胃 合，表面張力小的試藥即難以浸滲。因此，該事脊 貫可視爲 不透水（耐水性提升）之一要因。
-25- (23)1286171 比較例 7 50 (25x 2) 〇 1 〇 1 V υη 比較例 6 1 1 〇 1 V m 實施例 22 S 50 (25x 2) 〇 m 〇 實施例 21 50 (25x 2) 〇 1 〇 r- \a m 實施例 20 1 1 1500 cn 實施例 19 1 1 〇 〇> CO 實施例 18 1 1 〇 CO 實施例 Π 1 1 ο r- \o m 實施例 16 1 1 ο 卜 as m 實施例 15 1 1 ^—4 ο 卜 層合構造體總基重（克/平方米） 長纖維非織物層（克/平方米） (基重） 極細纖維非織物層（克/平方米） (基重） 長纖維非織物層（％) (pp添加率） 1 極細纖維非織物層（％ ) (PP添加率） m <R 蓉职 S| TiTn 2 疆写 ® 簏 可確認浸滲於布的試藥之表面張力（毫牛頓/米） -26- (24) 1286171 實施例2 3至2 6 使用實施例3之層合體，於熱風烘箱內加熱處理200小 時（實施例23 )、1 2 0 0小時（實施例24 )，又，使用實施 例4之層合體於熱風烘箱內加熱處理200小時（實施例25)、 、1 200小時（實施例25 )後評估強度保持率，結果列於表7 。於極細纖維非織物層添加聚丙烯，1 200小時後強度値幾乎 不見下降。 表7 實施例2 3 實施例2 4 實施例2 5 實施例2 6 曝露時間（小時） 200 1200 200 1200 極細纖維非織物 層（％)(PP添加率） 30 3 0 50 50 拉伸強度保持率 (%) 10 1 99 100 99 實施例2 7 使用實施例3之層合體，以搖篩器作漏粉評估，結果 列於表8。因極細纖維非織物層之濾材效果，〇. 7微米程度 之粉體（石灰）即不發生漏料，知可用作乾燥（石灰）包 裝材料等。 表8 實施例2 7 漏料（有/無） 鈕 (25) 1286171 實施例2 8 使用實施例3之層合體，作細菌透過性試驗（實施例28 )，結果列於表9。 表9 實施例2 8 2 4小時後之圃落數 Μ y\\\
即使放置24小時後培養基上亦無菌落生長，菌液未透 過，可知細菌之阻障性優。 實施例29至3 1，比較例8至13
使用實施例3之層合體，變化電子束之照射強度爲20 千格瑞（實施例2 9 )、4 0千格瑞（實施例3 0 )、6 0千格瑞 (實施例3 1 )。又，使用經閃式紡絲法得之聚乙烯非織物 ，同樣以電子束強度20千格瑞（比較例8 )、40千格瑞（ 比較例9 )、60千格瑞（比較例1 0 )，更用聚丙烯之紡絲 粘合/熔融吹襲/紡絲粘合層合體，變化電子束強度爲20千 格瑞（比較例1 )、40千格瑞（比較例12 )、60千格瑞（ 比較例1 3 )，測定照射後之拉伸強度，各由照射前之拉伸 強度値評估保持率，結果示於表10及第2圖。 -28- (26)1286171 比較例13 比較例12 〇 〇 比較例11 比較例10 比較例9 〇 比較例8 un oo 實施例31 ο t—Η 實施例30 〇 Ο ψ _Η 實施例29 Ο 電子束照射強度(千格瑞） 拉伸強度保持率（％) (27) 1286171 可知，實施例3中本發明之層合體，經6〇千格瑞之照 射強度値不變，耐輻射性優。但是，聚乙烯非織物、聚丙 烯非織物隨照射強度之增大拉伸強度値下降，耐輻射性差 產業上之利用可能性 本發明之高耐水壓聚酯非織物耐水性優，拉伸強度亦 大，又，耐熱性、耐輻射性、阻障性亦優並良好確保該諸 特性之均衡。因此’係適用於建材用途之透濕防水薄片、 鞋材，以及更有濾材性能之要求的領域，例如用作包裝材 料之乾燥包裝材料、殺菌包裝材料等各種用途之非織物材 料。 【圖式簡單說明】 第1圖係構成極細纖維之聚酯樹脂中聚丙烯樹脂混合 量與本發明的層合非織物之耐水壓的關係圖。 第2圖示本發明之層合非織物電子束照射後的拉伸強 度保持率曲線。 第3圖係混合聚烯烴系樹脂的聚酯系樹脂極細纖維表 面的聚丙烯樹脂相之散布樣態的示意圖。 第4圖係本發明有關之高耐水壓聚酯非織物的製造方法 之一例的程序圖。 主要元件對照表 -30- 1286171 (28) 200 局 耐 水 壓 聚 酯 非 織 物 100 捕 集 網 20 紡 絲 粘 合 非 織 物 紡 絲 單 元 SI 長 纖 維 紡 絲 粘 合 網 長 纖 維 非 織 物 30 熔 融 吹 襲 紡 絲 裝 置 Μ 薄 片 狀 網 ) 極 細 纖 維 層 5 極 細 纖 維非織物 S2 長 纖 維 紡 絲 粘 合 網 j 長 纖 維 非 織 物 101、 102熱 軋 車毘 21 擠 出 機 22 紡 絲 粘 合 紡 嘴 23 冷 卻 室 24 吸 嘴 31 擠 出 機 32 齒 輪 泵 33 熔 融 吹 襲 紡 嘴
-31 -

Claims (1)

1286171 伙年1丨孩（々正本 拾、申請專利範圍 ------ 第93 1 07494號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國94年12月14 日修正 1· 一種高耐水壓聚酯非織物，其特徵爲：係由聚烯 烴系樹脂以至少1重量％以上混合之聚酯系樹脂原料所成 纖維直徑5微米以下之極細纖維非織物層，以及纖維直徑 爲7微米以上之聚酯系樹脂爲主體之長纖維非織物層經熱 壓合而一體化，具有2千帕以上耐水壓値的非織物層合構 造體所成，其中構成該極細纖維非織物之極細纖維表面有 聚烯烴系樹脂的非連續相爲散布者。 2 ·如申請專利範圍第1項之高耐水壓聚酯非織物， 其中非織物層合構造體之聚酯系樹脂含量係70重量％以 上。 3·如申請專利範圍第1項之高耐水壓聚酯非織物，其 中構成長纖維非織物之長纖維係混合有聚烯烴系樹脂7重 量％以下之聚酯系樹脂所成的長纖維。 4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之高耐水壓 聚酯非織物，其中非織物層合構造體之基重係1 〇克/平方 米以上，且長纖維非織物層之基重係8克/平方米以上， 且極細纖維非織物層之基重係2克/平方米以上，非織物 層合構造體具有1 3牛頓/3公分以上之拉伸強度値。 5. 如申請專利範圍第4項之高耐水壓聚酯非織物， 其中長纖維非織物層之基重係20克/平方米以上，及極細 1286171 纖維非織物層之基重至少6克/平方米，且非織物層合構 造體之基重係40克/平方米以上所成，該非織物層合構造 體具有60牛頓/3公分以上之拉伸強度値及3千帕以上之 耐水壓値。 6.如申請專利範圍第1至3項中任一項之高耐水壓 聚酯非織物，其中極細纖維非織物層係由聚烯烴系樹脂以 5至75重量％混合之聚酯系樹脂原料所成之極細纖維所構 成。 7 ·如申請專利範圍第6項之高耐水壓聚酯非織物， 其中極細纖維非織物層係由聚烯烴系樹脂以1 0至5 0重量 %混合之聚酯系樹脂原料所成極細纖維所構成。 8 ·如申請專利範圍第1至3項中任一項之高耐水壓 聚酯非織物，其中構成極細纖維非織物層之極細纖維係以 溶液粘度範圍0.2至0.8 7? sp/C之聚酯系樹脂所形成。 9 ·如申請專利範圍第8項之高耐水壓聚酯非織物， 其中構成極細纖維非織物之極細纖維係以溶液粘度範圍 0.2至0·6 π sp/C之聚酯系樹脂所形成。 10·如申請專利範圍第1至3項中任一項之高耐水壓 聚酯非織物，其中混合於形成極細纖維之聚酯樹脂的烯烴 之熔融指數（MFR melt flow rate)係20克/10分鐘以 上。 Π ·如申請專利範圍第1 0項之高耐水壓聚酯非織 物’其中混合於形成極細纖維之聚酯樹脂的聚烯烴之熔融 指數係100克/10分鐘以上。 -2- 1286171 12.如申請專利範圍第1 1項之高耐水壓聚酯非織 物’其中混合於形成極細纖維的聚酯樹脂之聚烯烴的熔融 指數係5 00克/10分鐘以上。 13·如申請專利範圍第1至3項中任一項之高耐水壓 聚酯非織物，其中混合於形成極細纖維之聚酯樹脂的聚烯 烴系樹脂係聚丙烯或聚乙烯。 14.如申請專利範圍第1至3項中任一項之高耐水壓 聚酯非織物，其係使用，於極細纖維非織物層滴下表面張 力不同的試藥之際，潤濕•浸滲開始水準爲5 0毫牛頓/米 以下的極細纖維非織物層。 15·如申請專利範圍第1至3項中任一項之高耐水壓 聚酯非織物，其中將混合以聚烯烴系樹脂的聚酯系樹脂經 擠壓機擠壓，以熔融吹襲（melt blow)法所得極細纖維所成 極細纖維非織物層所構成者。 16·如申請專利範圍第1至3項中任一項之高耐水壓 聚酯非織物，其中，在紡絲後堆積於輸送網上之至少一層 長纖維非織物層上，使堆積在同一輸送網上之至少一層的 極細纖維非織物層予以層合，更於其上將紡絲、堆積之至 少一層長纖維非織物層予以重疊形成之層合體，經熱壓合 而一體化所形成之層合構造所構成者。
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