WO2004094136A1 - 高強力不織布 - Google Patents

Description

高強力不織布 技術分野

本発明は、 引張強力に優れ、 良好なフィルター性及びバリ ア性を 有する改良されたスパンボンド系積層不織布に関するものである。 本発明の改良されたスパン明ボン ド系積層不織布は、 引張強力に優 れたフィルター性及びバリ ァ性を有する不織布であって、 スパンボ ンド系長繊維不織布の特徴が特に活か書される様々な用途、 例えばハ ウスラップ、 壁材、 屋根下材等の建築用資材、 防音材ゃ吸音材、 食 品フイノレター、 エアフィルター、 液体フイノレター、 掃除機フィルタ ―、 メ ンブレン支持体等のフィルタ用材料、 フィルタ一資材等をは じめとする産業用資材や農業資材、 保護衣、 使い捨てォムッ、 滅菌 ラップ、 医療用フ ィルタ一等の衛生 · 医療資材、 包装材料、 乾燥剤 包材、 懐炉包材、 粘着性を有するテープ基材、 ダウン押え、 靴材な どの生活製品資材等の材料など多くの利用分野で、 新しい用途を拓 く ものである。

本発明の改良されたスパンボンド系不織布は、 それがスパンボン ド メル トブロー/スパンボン ドの積層不織布であり、 その積層構 造を変化させたこ とによ り、 引張強力に優れ、 良好なフィルター性 、 バリ ア性を有する不織布であり、 又それがポリエステル樹脂ゃポ リ アミ ド系樹脂素材による不織布であるにおいて、 素材特性による 高強力性、 耐熱性、 化学的親和性や親水性を備えているので、 ポリ ォレフィ ン系スパンボン ド系不織布に比べて、 上記した各種の最終 製品の機能を多様にすることができるばかりでなく、 製造工程での 自由度を高めるこ とができることによ り、 更に使用される対象が広 がり 、 不織布材料と しての用途を、 新しく拓く こ とができる。 例え ば、 フィルタ一性、 バリ ア性と引張強力に加えて耐熱性を持つとテ —プ基材、 メ ンブレン等の支持体では、 乾燥や塗布工程でも使用で き、 基材融点と処理温度が近く 、 素材の強力の低下や変形を避ける ヒー トシールや、 ホッ トメル ト材での接着が必要と される分野にも 使用できるよ うになる。 従来の技術

フラ ッシュ紡糸法やメル トブロー法による 0 . 0 1 d t e x前後 の微細繊維による不織布構造の形成は、 フィルター性とバリ ア性と を共に備える不織布の製造に好都合である。

汎用のフラ ッシュ紡糸不織布は、 繊維形成上、 ポリ エチレンゃポ リ プロ ピレンなどのポリ オレフィ ン系不織布に限られている。 当然 のことながら、 ポリ エステルやポリ アミ ド繊維によるスパンボン ド 系不織布に比べて、 耐熱性が著しく低い不織布材料でもある。 フラ ッシュ紡糸による不織布の商業的な製造は、 特殊な製造設備と特殊 な溶剤の使用が不可欠でもある。

一方、 メル トブロー紡糸法による不織布は'、 メル トブロー紡糸法 によ り、 多様な樹脂を用いて繊径 5 μ m以下の微細繊維で形成され る不織布構造を調製するこ とができる。 繊細繊維による網目構造に 基づいて得られるフィルタ性及びバリ ァ性機能をもつているこ とが 特徴でもある。 不織布構造が微細繊維で形成されているので、 メル トブロー紡糸法による不織布は、 反面、 引張強力等の機械強力が劣 る他、 被ろ過体である固体や流体の浸入、 通過で、 微細繊維の間隙 が押し拡げられる等、 不織布構造が比較的容易に変形、 破壊する欠 点をもっている。 このよ う な理由で、 メル トブロー不織布に長繊維 不織布を付加した複合不織布構造を形成するこ とで機械的物性につ いて補強されたフィルタ性とバリ ァ性を有する長繊維系積層不織布 を得る試みが知られている。

それぞれ予め調製されたメルトプロ一微細繊維不織布と連続長繊 維不織布 （ニスパンボン ド不織布） を積層し、 積層構造を一体化し て、 機械強力の優れるフィルター及びバリ ア性に優れた複合不織布 が特開平 7— 2 0 7 5 6 6号公報で知られている。 この提案による 積層布帛では、 不織布の構成繊維が各不織布構造内でリ ジッ ドに固 定されて、 自由度がなく、 そのために積層されたメルトブロー不織 布の微細繊維がスパンボンド長繊維層に拡散することがなく、 積層 体が熱カレンダロール又は熱エンボスロール間に通されることで、 それぞれの不織布が複数回の熱履歴を被り、 その分不織布の引っ張 り強度が更に低下する。 又、 低目付のメル トブロー不織布は、 著し く変形し易く取り扱いが煩雑なこともあって、 積層構造の調製、 加 ェの過程で、 微細構造が引き伸ばされ易く 、 均一な層を形成するこ とが困難である。

長繊維不織布の上面に、 メルトプロ一紡糸によ り直接に極細繊維 の堆積ウェブを捕集形成した積層シー トに非加熱的圧着法を適用し て、 良好なフィルター性をもった複合不織布を得る方法が特開平 2 一 2 8 9 1 6 1号公報に記載されている。 また同様の方法で肌ざわ りの良好な衛生材料を得る方法が特開平 2— 1 1 2 4 5 8号公報に 記載されている。 この複合不織布では、 スパンボンド長繊維層の構 造が予め固定されたものであるので、 メル トブロ一微細繊維を長繊 維層内部に実質的に進入させ、 長繊維と絡ませて、 進入した微細繊 維の投錨 （アンカー） 効果の作用によ り、 積層構造に抗層剥離性を 付与することが期待できない。

特開平 2— 8 8 0 5 6号公報には、 捕集面上に堆積せしめた長繊 維フィ ラメ ン トのシー ト状ウェブの面上に極細繊維不織布を载せ、 この上に更に付加して配置したスパンボンド不織布の層間を接着さ せることを目的と したロール間加工及びエンボスによる積層後熱圧 着する方法が記載されている。 接着層と して適用されるメル トプロ ー不織布の不織布構造が予め固定されてしまっているので、 メルト ブロー繊維をスパンボンド不織布の長繊維層へと進入させて、 投錨 (アンカ ー） 効果を発揮することがないので、 期待される微細繊維 による熱圧着接合効果は得られない。

特公昭 6 0 - 1 1 4 8号公報にも同様に、 スパンボン ド法による ポリオレフィ ン系長繊維不織布の製造において、 移動捕集ネッ トの 面上に堆積された長繊維ウェブ （スパンボン ドウェブと呼ぶ） の裸 面に、 予め調製され卷き出し源に卷かれたメル トブロー極細繊維不 織布を供給して積層して後、 熱エンボス口ールを用いる熱圧着法で 積層不織布構造を固定する方法が記載されている。 この公知方法に おいては、 メル トプロー不織布を構成する微細繊維によるスパンボ ンド長繊維層の層間の接着剤と して機能が示唆される。 しかし、 接 着層と して適用されるメル トブロー不織布は、 予め不織布構造が固 定されている材料なので、 メル トブロー微細繊維がスパンボンド不 織布の長繊維層内へ実質的に進入し、 補強的な作用をすることを殆 ど期待できない。 発明の開示

本発明の目的は、 引張強力に優れ、 フィルター及びバリア機能を 有し不織布構造の微細繊維層の長繊維層へのよ り高度な進入によ り 、 微細繊維層と長繊維層がよ り高度に相互に補強し合う ことによ り 、 微細繊維層構造がよ り強固で積層不織布が高い引張り強力である スパンボンド系積層不詳布の提供を目的とする。

本発明のよ り具体的な目的は、 フィルタ一性とバリ ア一性機能を 維持する安定した構造の微細繊維不織布層とその両側に配置される 前記微細繊維によ り構造補強された長繊維層が積層一体化された不 織布構造でなるスパンボンド系積層不織布からなる高強力不織布を 提供することにある。

本発明の他の目的は、 微細繊維層の構造が強固で、 積層不織布が 高い引張り強力をもつことに加えて、 素材をポリエステル系、 ポリ アミ ド系繊維とすることで、 高強力、 耐熱性、 化学親和性、 親水性 等、 前者では耐放射線性、 寸法安定性など、 後者では、 油に対する 対膨張性、 染色性に優れたポリエステル繊維系、 ポリ アミ ド繊維系 スパンボンド系高強力不織布を提供することにある。

本発明の更に他の目的は、 前記した引張強力及び耐毛羽性に優れ 、 フィルタ一及びバリ ア機能を有し、 不織布構造を補強安定化させ 、 スパンボンド系高強力不織布の更に安定した製造プロセス方法の 提供である。

本発明者等は、 微細繊維不織布層の両側面に接して配置される長 繊維層における微細繊維の絡合、 混和の諸態様と積層不織布の引張 り強力等の主要性能の相関関係について検討したところ、 積層不織 布を形成するにおいて、 長繊維ウェブ層の層内部へのメル トブロー 微細繊維の混和 （=進入） 態様が積層不織布の引張り強度、 引裂き 強度、 5 %モジュラス、 耐毛羽性、 層間剥離強力等と顕著な正の相 関のあることを見出した。 すなわち長繊維ウェブ層の層内部でのメ ルトブロー微細繊維の進入、 混和が進行すればする程、 積層不織布 の引張強力が顕著に向上することを見出し、 本発明を着想した。 図面の簡単な説明

図 1 は、 本発明の改良されたスパンボンド系積層不織布の C D ( 緯） 方向の断面であって、 メル トブロー微細繊維が長繊維層内部に 向けて進入して形成された微細繊維混和層を含む積層不織布構造を 模式的に説明する図である。

図 2は、 本発明のスパンボン ド系積層不織布の積層断面構造を模 式的に示す図である。

図 3は、 比較例のスパンボンド系積層不織布の積層断面構造を模 式的に示す図である。

図 4は、 本発明の実施例 1〜 4、 比較例 1〜 4のスパンポンド系 積層不織布の毛羽等級に対する平均引張り強力を示す。

図 5は、 本発明の実施例 5〜 8、 比較例 5〜 8のスパンボンド系 積層不織布が示す引裂強力/引張り強力の柑関図である。

本発明のスパンボンド系不織布は、 繊維径が 7 _μ m以上で 2 0 μ m以下の熱可塑性合成長繊維層を上下層と し、 繊維径が 5 μ m以下 の熱可塑性合成微細繊維層を中間層とする圧着によ り一体化された 積層不織布において、 微細繊維が長繊維層の少なく とも一面側に進 入指数が 0 . 3 6以上で進入して長繊維と混和した不織布層構造を 有し、 該積層不織布が目付け 1 0 g以上 2 5 0 g Z m ²以下であり 、 嵩密度が 0 . 2 0 g Z c m ³以上であることを特徴とする高強力 不織布である。

本発明のスパンボンド系積層不織布は、 熱可塑性繊維形成性合成 重合体を用いて少なく とも 1層以上の長繊維を捕集コンベア一上に 紡糸し、 熱可塑性合成樹脂を用いてメルトブロー法で結晶化度が 1 5 %以上 4 0 %以下であるような微細繊維を少なく とも 1層以上吹 き付け、 その後長繊維を少なく とも 1層以上積層し、 熱圧着温度が 長繊維の融点よ り 一 1 0 8 0 °Cであり、 熱圧着の線圧が 1 0 0

N / c m〜 l 0 0 O N Z c mであり、 エンボスロール又はフラ ッ ト ロールを用いた加圧によ り一体化することによって調製することが できる。 以下に、 本発明の引張強力にすぐれた、 フィルター及びバリ ア機 能を有する不織布及びその製造方法を詳細に説明する。

本発明のスパンボンド系積層不織布は、 いわゆる熱可塑性合成繊 維の長繊維ウェブ （ S W ) のシー トが熱可塑性合成繊維のメル トブ ロー微細繊維ウェブ （M W ) のシー トを挟む配置でなるいわゆる S M S積層ウェブの繊維間及び層間構造が熱圧着作用によ り一体化し て形成されたものであり、 そのメル ト プロ一微細繊維が特定の進入 指数で連続長繊維層に高度に進入した固定三層不織布構造を有する スパンボンド系積層不織布である。

本発明のスパンボンド系積層不織布の構造は、 スパンボン ド長繊 維不織布の製造プロセスにおいて、 移動する捕集体面状に溶融紡糸 された多数本の連続長繊維群の第 1の堆積長繊維ゥエブ （ S W 1 ) の全面に直に吹き付けられたメルトブロ一微細繊維ウェブ （M W ) 層、 更にこの層の全面に多数本の連続長繊維群の第 2のウェブ （ S W 2 ) を堆積して、 全体と して前述のシー ト状 S M Sウェブ積層体 を形成して、 メルトブロー微細繊維ウェブ （M W ) 層がサン ドイ ツ チ状で熱圧着される工程の間に、 一体化され、 メル トブロー微細繊 維が全面で特定の進入係数で連続長繊維層に高度進入した三層積層 不織布構造が形成されている。

本発明のスパンボンド系積層不織布は、 前記したよ うにメルトブ 口一微細繊維が特定の進入指数で連続長繊維層内に高度に進入し、 三層積層不織布構造に基づいて、 メルトブロー微細繊維層と、 長繊 維層が拠り高度に相互に補強し合った構造をとることで、 微細繊維 層構造が強固で、 良好なメル トブロー微細繊維によるフィルター性 、 バリ ア性をもちながら、 そして耐毛羽性も一定に維持しながら、 スパンボン ド系積層不織布の引張強力を顕著に高めるこ とに成功し た。 図 1 は、 本発明のスパンボンド系積層不織布の C D方向における 断面構造を示す模式図で、 連続長繊維層にメルトブロー微細繊維ゥ エブの紡糸ノズル側の面上に更に長繊維ウェブ （図示省略） を積層 一体化した構造を示す断面図である。

本発明でいう三層積層不織布構造は、 図 1 に示されるように、 ス パンボンド法による長繊維層 （L ) メルトブロー微細繊維層 （M B ) 更に紡糸ノズル側に積層されたもう一つの長繊維層 （図示なし） からなり、 スパンボン ド法による長繊維層 （L ) は、 紡糸ノズル側 にメル トプロ一微細繊維が進入して形成された長繊維 （ S i〜 S _π ) とメルトブロー微細繊維の混和層 （Μ ) を含んでいる。 なお、 長繊 維層 （ L ) は、 メル トブロー微細繊維を含んでいない長繊維 （ S O ) でなる層も存在する。 図中、 補集面側を A、 一方ノズル面側を B で表わす。

図 1 において、 網掛け部で示した部分が微細繊維層であり、 丸形 断面で示したものが長繊維の断面である。 微細繊維層の進入のタイ プと しては、 S 1 3や S 1 5 の様に完全に長繊維を包埋しているも のや、 S 1 1や S 1 2等のよ うに断面の半分以上包んでいるものや 、 S 1 4や S 1 6のよ うに断面の一部と接着結合しているものがあ る。 この様な、 微細繊維の長繊維層への進入、 結合、 包埋の程度は 、 後述する進入指数を用いて評価できる。 進入指数が大きいほど、 微細繊維の長繊維への進入度合いが大きくなり、 微細繊維の長繊維 を包み込む度合いが大きく なるといえる。

この様に進入した微細繊維は、 フィルム状ではなく、 繊維状でし かも集合状態を維持しながら長繊維層の繊維間の隙間に進入し、 長 繊維層の繊維間隙を埋めていく働きを有している。 この現象は、 長 繊維層を補強する作用と ともに長繊維間の間隙を埋めることでフィ ルター作用、 バリ アー性を向上させる、 種々の遮蔽効果、 分離作用 付与することができる。

さらに、 長繊維層の繊維をこの様な特殊な形状で補強、 固定化す ることで、 長繊維はしつかり固定化され、 耐摩耗性に優れ、 表面の 耐毛羽性の向上にも寄与するものである。

本発明のこの様な特異な構造は、 エンボスによる部分熱圧着によ る一体化においては、 熱圧着部を除く他の非圧着部分で全面に分布 して存在する。 又、 フラッ トロールの加熱と加圧による一体化では 、 熱融着なく、 全面にわたって、 この構造が存在する。

本発明において、 メル トブロー微細繊維の進入指数は、 後述する 方法に拠って測定される相隣する長繊維間 （但し、 3直径を超えな い距離にあること） を埋めるメル トプロ一微細繊維相深さの平均値 ( d ) を長繊維の繊径 （D ) で割った、 次式 （ 1 ) で定義される値 である。

進入指数 = d / Ό ( 1 )

換言すれば、 進入指数とは、 長繊維層を構成する長繊維間に占め るメル トプロ一微細繊維の充填度での混和度合いを表す。 したがつ て、 本発明の 3層積層不織布は、 不織布構造上、 メル トブロー微細 繊維が進入指数で特定される充填度で混和した長繊維層を含む積層 不織布構造に特徴をもっている。

本発明ではメル トブロー微細繊維が、 連続長繊維層へ 0 . 3 6以 上で進入してのメルトブロー微細繊維と連続長繊維が混和している 構造をもつ。 よ り好しく は、 進入指数が 0 . 4以上である。 メルト ブロー微細繊維層に更に連続長繊維ウェブを積層するがその方向へ の進入は少ない。

こ こで、 進入指数の算出は、 熱圧着時のエンボスされた部位を除 いて行われる。 熱エンボスされた部位を進入指数の評価の対象と し ない理由は、 被熱圧着エンボス部分は、 電子顕微鏡観察の結果から 概ね、 微細繊維と長繊維とが共に溶融乃至高圧下に融解して繊維構 造が破壊され、 その部位の断面形状の観察から、 両者の混和程度の 判別が困難であるからである。

本発明において、 スパンボン ド長繊維層を構成する連続長繊維は 、 長繊維層に求められるカバーリ ング性、 機械的強度、 スパンボン ド製造プロセスにおける紡糸安定性の観点から、 繊径が 7 μ ( Ρ Ε Τでは 0. 5 3 d t e x、 N y 6では 0. 4 2 d t e x ) 以上、 好 ましく は、 1 2 μ以上である。 又、 上限は 2 0 μ πι以下である。 連 続長繊維層は、 移動捕集コンベア上に堆積された連続長繊維糸群の ゥエブ堆積層であるから、 公知のスパンボン ド紡糸プロセスにおけ る摩擦帯電やコ ロナ帯電または機械的な糸条分散手段を経て長繊維 のウェブ内分散が均一性な長繊維ウェブ層から調製された不織布構 造をもっている。 連続長繊維層は、 単層でもよいし、 複数層を重ね た層であってもよい。 なお、 連続長繊維ウェブの調製方法は、 例え ば特公昭 6 0 — 1 1 1 4 8号公報、 特公昭 4 8 — 3 8 0 2 5号公報 等数多く の既知文献に記載されている。

メル トブロー微細繊維層は、 平均繊径が 0. 5 111以上 5 111以 下、 3 μ以下が好ま しい。 I n d . E n g . C h e m . 4 8 . v o 1 8. 1 3 4 2 - 1 3 4 6、 特公昭 5 6 — 3 3 5 1 1号公報等多数 の既知文献記載の方法、 装置を用いて容易に調製するこ とができる 。 メル トブロー紡糸による微細繊維は、 繊径が 0. 5 μ よ り も小さ く なる と、 紡糸条件が過酷にな りすぎ製造ができる安定な条件とは いえず好ま しく ない。 微細繊維の繊径が 5 μ よ り大きいと連続長繊 維の繊径に近く な り、 微細繊維によるフィルター性能、 バリ ア性を 発現させるこ とが効果的にできないばかり でなく 、 微細繊維の連続 長繊維層内への進入による混和層の形成が困難となる。 進入におい てメル トプロ一微細繊維の繊径は、 連続長繊維の繊径の約 5分の 1 以下が好ま しいこ とから、 3 μ以下がよ り好ま しい。 メルトブロー 微細繊維を、 前述の未結合状態の連続長繊維ウェブ上面に直にメル トブロー紡糸法によ り吹き付けるこ とで、 前記した進入指数 0 . 3 6以上の混和層を形成するこ とができる。 吹き付けられたメル トブ ロー微細繊維のもつ結晶化度が 1 5 %以上 4 0 %以下に制御するこ とで、 熱圧着加工による不織布構造の固定を確実かつ安定して行え る。

結晶化度が 1 5 %以下では、 軟化点が低く な りすぎ、 熱圧着ロー ルで一体化する時メル トブロー微細繊維が、 長繊維層から滲みでた り、 長繊維層の間隙から露出したり して、 熱圧着ロールにメル トブ ロー繊維が付着したり、 エンボス部位に膜、 溶融塊となったり 、 ま たロールに接着して安定的な生産ができなく なる。 一方、 4 0 %以 上では、 メル トブロー微細繊維と連続長繊維との接着力が低下、 メ ル トブ口一繊維のと長繊維への進入が減少して積層の層剥離や積層 不織布の強度発現が妨げられる。

メル トブロー微細繊維は単層でも、 複数層を重ねても堆積させる こ とができる。 しかし、 混和層は長繊維層に直に吹き付ける第 1層 のメル トブロー微細繊維によって形成されるのであるから、 第 1層 目の平均繊径が小さいほど進入指数を大き くするこ とができるので 好ま しい。

本発明で特定される進入指数を満足する三層積層不織構造は、 ス パンボン ド長繊維不織布の製造プロセスにおいて、 移動する捕集体 面状に溶融紡糸された多数本の連続長繊維群の堆積ゥエブ （ S W 1 ) の全面に、 メル トブロー微細繊維ウェブ （M W ) を直に吹き付け 堆積させてメル トブロー層を形成するこ とを基本原理とする。 さ ら に溶融紡糸された多数本の連続長繊維群のウェブ （ S W 2 ) を堆積 する。 本発明において、 連続長繊維は延伸によ り充分な強力の発現と寸 法安定性を考えて紡速等を設定される。 例えばポ リ エチレンテレフ タレー トでは紡速が 3 0 0 O m / m i n以上、 好ましく は 3 5 0 0 m Z m i n以上で延伸紡糸される。 長繊維ウェブの上に直接吹き付 けたメル トプロ一微細繊維層にさ らに長繊維ゥェブを積層した、 い わゆる S M S構造にする。 これは、 いわゆる S Mの構造体であれば 、 長繊維層ウェブがある程度の結合が生じ強力を有する程度の一体 化の熱圧着条件では、 加熱ロールが直接メルトブロー層に接するこ とになり、 メル トブロー微細繊維が軟化乃至溶融して自身の破壊若 しく は変形し、 網目の繊維構造を失い易く、 またメル トブロー繊維 層が熱圧着ロールに取られ易く なり安定生産が困難になってしま う 。 そこで、 本発明では、 S M S構造にして、 直接メルトブロー繊維 が加熱口ールに接触しない構造にすることによ り、 メルトプロー微 細繊維が連続長繊維に進入して結合し、 連続長繊維層が強力を発現 できる条件での熱圧着を可能にしている。

進入指数は、 メル トプロ一微細繊維を紡出するメル トプロ一紡糸 ノズルと連続長繊維の堆積ウェブの捕集面の相対位置を 1 2 cm前後 に設定する方法、 前記捕集面に作用する吸引力を高める方法に拠つ ても制御できる。 意外にも、 メル トブロー微細繊維を形成する樹脂 素材の種類に拠っても、 進入指数は相違する。 ポリオレフイ ン樹脂 によるよ り も、 ポリ アミ ド樹脂、 ポ リ エチレンテ レフタレー ト樹脂 等の 1 8 0 °C以上の高融点を有する熱可塑性樹脂によるメル トプロ 一繊維の方が進入指数の大きい不織布が調整し易いことが判明して いる。

メルトブロ一微細繊維の進入の具体的な形態については、 メルト ブ口一微細繊維の吹き付けられた連続長繊維層への進入が、 メルト ブロー微細繊維が単一箇所で 1， 2本の単繊維が、 単独でひげ状や 絡みついたりするよ うな形状では無く 、 もっとそれらが進んだ複数 繊維の集合と して層をなして進入している部分を形成しており 、 進 入した層が長繊維の一部または全体を取り囲むよ う に包埋、 または 交絡した配置する形態をと り、 またその進入したメル トブロー微細 繊維の一部が長繊維に接合しているよ うな構造をメル トブロー層と メル トブローを吹き付けた長繊維層とに混和層と して接合面の全体 に持つ。 但し層と して進入するこ とで、 メル トブロー微細繊維によ るフィルター性能やバリ ァ性能を発現するメル トブ口一層構造を壊 さない程度のメル トブローの量は必要であり、 好ましく はメルトブ 口一微細繊維率 1 0 w t %以上かまたは、 2 g Z m ²以上ある とよ レ、。

進入指数は、 紡糸条件における長繊維側の自由度と、 メル トプロ 一微細繊維の低い結晶化度による糸条特性と、 メル トブローの進入 力、 およびフラ ッ ト ロールによる加熱、 加圧による更なる進入とに よ り発現する。

熱圧着による三層積層不織布構造の固定は、 不織布の表面積で 5 0 %以下の熱エンボス加工を適用する力、、 も しく は三層積層ウェブ の全面に熱力 レンダー加工を適用するこ とによ り行う こ とができる エンボス柄は基本的には大き く影響しないが、 メル トブロー微細 繊維層の損傷を招く恐れのある先端面積が小さ く急激な大きな押し 込みの凹凸を有するエンボス柄の使用は避けるこ とが望ましい。 ェ ンボス面積が 6 %未満以下の熱圧着加工では充分な布強力が得られ ず、 5 0 %よ り も大きいと、 非部分圧着部分が少なく なり、 流体が 通過できる部分が少なく なる傾向となるので、 好ま しく ない。 ただ し使用 目的に合致したフィルター性能やバリ ア性になるのであるな ら、 一体化がフラ ッ ト 口一ルによる加熱加圧によ り行われてもよい 熱圧着温度は、 連続長繊維をなす熱可塑性樹脂の融点から 2 0 °C 低い温度から 8 0 °C程度低い温度範囲で、 線圧は 1 0 O N/ c m以 上から 1 0 0 O N c m以下の範囲から選択する。 ただし、 圧力や 温度が低いと連続長繊維同士の接合ゃメル トブ口一微細繊維の軟化 による連続長繊維の間の接合が生じず、 層間剥離が容易に生じたり 、 連続長繊維繊維が綿状に剥離したりするなど、 充分な布強度を発 現する不織布構造が得られない。 容易に層間剥離するこ とがなく 、 強度ゃ布帛と しての取り扱い性を考慮する と、 毛羽指数がほぼ 2. 5級以上となる不織布構造を得る加熱加圧条件を適宜選択するこ と が好ま しい。 逆に、 温度があま り にも高く て、 圧力が高いと、 微細 繊維が溶けたり 、 長繊維層の外側までメル トブロ一微細繊維が滲み 出て加熱ロールに付着したりするので、 熱圧着加工条件の設定に当 たっては、 メル トブロー繊維量と連続長繊維層の量、 進入度合い、 連続長繊維層の繊維径、 分散などを考慮する必要がある。

本発明のスパンボン ド系積層不織布の目付は、 一般的に、 1 0 g Zm²以上、 2 5 0 g Zm²以下が選ばれる。 l O g /m²未満では 、 各種用途に使用するに強力が低い。 長繊維層の目付けが 5 g ²を下回る と メルトプロ一微細繊維が過度に連続長繊維ウェブを突 き抜けて、 熱圧着後の風合いを低下させた り、 微細繊維層の構造が 破壊され易く なる。 製造面では、 長繊維ウェブが捕集面に喰い込む こ とになり、 又メル トプロ一繊維がエンボス口一ルに融着し易く な るので安定生産が困難となる。 目付けが 2 5 0 g /m²を超える と 、 厚みが大き く な り、 メル トブロー微細繊維量を増やして、 よ り進 入度を高めても、 長繊維層の表層まで及びにく く 、 メル 卜プロー微 細繊維の進入の効果を効率的に得るこ とができない。

メル トプロ一微細繊維層の単位面積当 り の重量が積層不織布の全 目付けに対する比率は、 製品不織布のバリ ァ性ゃフィルタ一特性を 満足するよ う にメル トブロー微細繊維の径と勘案して決定するこ と ができる。 少なすぎると、 既述の理由で、 進入するこ とで層構造を 維持するこ とができず、 バリ アー性やフィルター性が低下する。 又

、 この比率が 5 0 %よ り大き く なる と熱圧着時に軟化するメル トブ 口一繊維が多く な りすぎ、 過度に連続長繊維層に進入するこ とにな るので、 外側層である連続繊維層の表面まで露出したり、 エンボス 部分でも同様に表面化したり、 軟化したメルトブロー繊維が樹脂化 してエンボスロールに取られ易く なり、 また積層不織布製品の表面 やエンボス部の風合いを著しく硬く してしま う。 また積層不織布の 目付あたりの引張り強力が、 メル トブロー繊維の接着効果よ り も連 続長繊維の分率が減る分だけ低下するこ とにな り 、 好ま しく ない。 本発明のスパンボン ド系積層不織布を構成する連続長繊維及びメ ル トブロー微細繊維は、 繊維形成性の熱可塑性合成樹脂を繊維形成 原料用いて調製される。 繊維形成性熱可塑性合成樹脂は、 熱可塑性 樹脂からなるメル トプロ一微細繊維および、 連続長繊維からなるが 、 その熱可塑性樹脂は、 ポ リ エステルまたは、 その共重合体、 それ らの混合物からなるものである。 例と してはポリ エチレンテレフタ レー ト、 ポ リ ブチレンテ レフタ レー トや、 ポ リ ト リ メ チレンテ レフ タ レー ト等をはじめとする、 テレフタル酸、 イ ソフタル酸ゃフタル 酸、 ナフタ リ ンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸と、 エチレン グリ コーノレ、 ジエチレングリ コール、 1 ， 4一ブタンジォーノレ、 シ ク 口へキサンジメ タ ノール等のジオールとが重合されたものであれ ば良い。 また上記ポ リ エステルは生分解性樹脂、 例えばポリ乳酸を 初めとする脂肪族ポ リ エステルであってもよい。

それらに、 本発明の効果を阻害しない程度に、 ポリ オレフイ ン類 、 ポリ アミ ド類、 ポリ ウ レタン類を添加しても良いし、 同様に本発 明の効果を阻害しない程度に、 原着や、 酸化チタン、 紫外線吸収剤 や、 熱安定剤、 酸化防止剤等の任意の添加剤が添加されても良い。

また熱可塑性樹脂が、 ポリ アミ ド例えば、 ナイ ロ ン 6 、 ナイ ロ ン 6 6、 ナイ ロン 6 1 0、 ナイ ロ ン 6 1 2など、 またはその共重合体 、 それらの混合物からなるものであってもよい。

それらに、 本発明の効果を阻害しない程度に、 ポリオレフイ ン類 、 ポ リ エステル類、 ポリ ウレタン類を添加しても良いし、 同様に本 発明の効果を阻害しない程度に、 原着や、 酸化チタン、 紫外線吸収 剤や、 熱安定剤、 酸化防止剤等の任意の添加剤が添加されても良い こ こでいう添加されるポリオレフイ ン類はポ リ エチレン、 ホモポ リ プロ ピレンもしくは αォレフィ ン、 エチレンをランダム共重合し たポリ プロ ピレンなどであってもよく又それらを混合したものであ つてもよい。

なお、 本発明では、 連続長繊維及びとメル トブロー微細繊維が共 に同種の樹脂原料を用いて繊維形成されることが、 熱圧着による一 体化加工における接着強度の発現を向上させる上で、 好ましい。

メル トプロ一微細繊維の積層に供給される連続長繊維ゥエブの自 由度は、 メル トブローの吹き付け時のウェブめくれ防止のために予 熱ロールや平滑ロール等で表面層の平滑化を行ったり、 静電気を除 去して繊維間の反発を弱めたり、 コンベア面へ吸着させる吸引を行 つたりすることでも自由度を下げる方向だが、 メル トブローの直接 紡糸時に連続長繊維の糸条が動き上記のメルトブ口一繊維を連続長 繊維に進入する構造形成できる程度にと どめなければならない。 ま たメル トブロ一の紡糸条件と しては、 メル トプロ一微細繊維の繊径 と吐出量、 連続長繊維の繊径と単位面積当りの重量と分散、 進入力 を与える為の延伸加熱流体の速度、 ノズルと連続長繊維ゥエブが载 せられているコンベア面までの距離、 吹き付け角度、 メル トブロー 微細繊維が着地する部分での吸引風速等の条件を選定する。 そして メル トプロ一繊維同士またはメル トブロ一繊維と連続長繊維の接合 に関しては、 メル トプロ一微細繊維が捕集される時点での粘着性の 有るメル トブロー紡糸の温度条件、 ノズルからコンベア面までの距 離も考慮して条件を選定する。

メル トブロー繊維の結晶化度は，前述の運転上の問題点ばかり で なく 、 進入にも影響し、 結晶化度が 4 0 %よ り大き く なる と、 接着 性が低下し、 進入性も低下する。 また柔軟性も低下し吹き付け時の 進入が発現しにく く 、 熱圧着時にメル トブロー微細繊維層が軟化し にく く な り移動による進入が発現しにく く なる。

メル トブロー微細繊維の結晶化度を所定の範囲に収めるには、 ポ リ エステル樹脂では、 溶液粘度が η sp/ _cが 0 . 2〜0 . 8好しく は 0 . ' 2〜 0 . 5であれば、 一般的なメル トブロー紡糸条件で結晶化 度を調整可能である。 またポリ アミ ドでは溶液比粘度 r e 1 が 1 . 8〜 2 . 7好しく は 1 . 8〜 2 . 2であれば同様に調整可能であ る。 一般的なポリ プロ ピレンのメル トプロ一微細繊維での紡糸後の 結晶化度は約 5 0 %程度であり、 ポ リ エステルやポリ アミ ドに比べ る と高い値を示す。 これは、 冷却過程による効果が大きいと考える こ とができ、 素材の融点が高い樹脂の方が軟化し易く進入も発現し 易いと考えられる。

発明の最良の実施形態

[実施例]

以下に本発明の実施例を説明するが、 本発明はこれら実施例のみ に限られるものではなレ、。

実施例及び比較例等において言及する特性値は、 以下に記述する 測定法によるものである。

( 1 ) 繊維の直径 [ μ πΐ] (繊径） の測定

繊維ウェブ、 不織布等の試料の両端部 1 0 c mを除いて、 布帛の 幅 2 0 c m毎の区域からそれぞれ 1 c m角の試験片を切り取り って サンプルを調製した。 各試験片について、 マイ ク ロ ス コープで繊維 の直径を各 3 0点づっ測定して、 測定値の平均値を算出 （小数点第 2位を四捨五入） して、 試料の構成繊維の繊径と した。

使用装置 ： キーエンス製 V T— 8 0 0 0

測定の倍率 ： 連続長繊維では倍率 1 0 0 0倍、 メル トプロ一微細 繊維では倍率 2 5 0 0倍

( 2 ) 不織布の毛羽等級 （耐毛羽性） [級]の測定

J I S L 0849の摩擦堅牢度試験法に準じて、 下記の測定法を 案出して用いた。

不織布試料の両端 1 0 c mを除いて、 布帛の幅 2 0 c mあたり M D方向に長さ 3 0 0 mm、 巾 2 5 m mの試験片を採取した。 日本学 術振興会型堅牢度試験機を用いて、 摩擦子の荷重 2 0 0 g、 摩擦子 側に人膚に模擬される摩擦係数と考えられている リ ンレイ ク ロス一 重梱包用 N o . 3 1 4布粘着テープを取り付けて、 試験片メル トブ 口一微細繊維の進入側の長繊維層の面側を 5 0回動作（往復）させて 、 擦り、 各々の試験片の被摩擦面を以下の基準で耐毛羽性を等級づ け、 等級値の平均値 （小数点第 2位で四捨五入） を求めて、 不織布 の毛羽等級と した。

1級 ： 試験片が破損するほど繊維が剥ぎ取られる。

2級 ： 試験片が薄く なるほど甚だしく繊維が剥ぎ取られている。 2. 5級 ： 毛玉が大きく はっき り見られ、 複数箇所で繊維が浮き 上がり はじめる。

3級 ： はっき り と した毛玉ができはじめ、 または小さな毛玉が複 数見られる。

3. 5級 ： 一力所に小さな毛玉ができはじめる程度に毛羽立って いる。

4級 ： 毛羽立ちがない。

( 3 ) 引裂強力 [N]の測定

J I S L 1085 5 · 5 C法、 ペンジュラム法に準じて、 不織布 試料の両端 10c mを除いて、 幅 2 0 c m当たり、 縦 6 5 mm X横 1 0 0 mmの大きさの試験片を MD方向、 C D方向の各 1枚を採取し て、 エレメ ンドルフ型引裂試験機を用いて測定した。 測定値の平均 値を算出 （小数点 1位を 4捨 5入） した。 なお、 MD方向の測定デ ータとは不織布を MD方向に引裂いた値を指す。

( 4 ) 不織布の引張強力 [NZ S c m幅] の測定

不織布の両端 1 0 c mを除き、 幅 2 0 c mあたり 3 c m X約 2 0 c mの試験片を MD方向、 C D方向の各 1枚を採取し、 定速伸張試 験型引張試験機に把握長 1 0 c mで取付け、 3 0 c m/分の引張速 度で試験片が破断するまで加重を加える。 試験片の最大荷重時の強 さの平均値を MD、 C D方向で求めた （N単位で小数点第 1位を四 捨五入） 。

( 5 ) 不織布の通気度 [c c / c m²/ s e c ]の測定

J I S L - 1 0 9 6に記載のフラジール法に準じて測定した。 不織布の両端 1 0 c mを除いて、 幅 2 0 c mあたりに 1点を採取し て、 測定し、 測定値の平均値 （小数点 2位を 4捨 5入） を算出した

( 6 ) メル トブロー微細繊維の進入状況の観察方法

不織布の両端 1 0 c mを除いて布幅 2 0 c m毎に一箇所選んでサ ンプル採取し、 その幅長さ （ 1 c m) の布の C D方向断面をェタノ ール含浸不織布の液体窒素凍結試料を剃刀で切断し、 得られた切断 面の P t — P d蒸着 （O. ltorr 4.2mA、 エイ コ一社製 I B— 5使 用） 断面を日立製作所社製電子顕微鏡 S— 4 1 0 0、 F E S EMを 用いて、 拡大倍率 5 0 0倍程度で断面を観察する。

( 7 ) 進入指数 [一] の測定算出

進入指数は、 積層不織布の長繊維層に進入しているメル トブロー 微細繊維の進入の程度を表し、 進入指数が大きいほど、 長繊維層へ のメルトブロー微細繊維の混和 （進入） レベルが大きいと判定する

長繊維層内へのメルトブ口一微細繊維の進入態様は、 ェタノール 含浸液体窒素凍結した積層不織布試料から（ 6 )と同条件で採取し、 蒸着しないで調製した C D方向の切断断面をキ一エンス社製 V T— 8 0 0 0で投射光条件でマイ ク ロ スコープ （註参照） を用いて、 1 5 0 0倍程度映像を記録して以下の基準で長繊維層へのメルトブ口 一微細繊維層の進入状態を分別する （図 1参照） 。

a . 微細繊維層の長繊維層への進入を分別することができない、 エンボスロールでの熱圧着で一体化した不織布のエンボス部分は、 進入指数の測定、 算出からは除く。 一般に微細繊維の進入のない部 分の微細繊維層（M)と長繊維層との界面は明確に特定することがで きないので、 長繊維層を構成する 2つの隣接する 2つの長繊維 （ S ₁い S ₁₂ ； S ₁₂、 S₁₃ ； …… S ₁₅、 S ₁₆ ； …… ) の間の微細繊維層 を含んでいる 2つの長繊維の組み合わせを抽出する。 但し、 抽出し た各組 2つの長繊維の間の距離は長繊維の直径の三倍を超えないも のとする。 抽出した各組 2つの長繊維の接線を捕集面とは反対側に 引く。

b . この各接線を基準線と して、 各 2長繊維間に進入している微 細繊維層の基準線から最も離れている部位までの距離を求めこれを 進入深さ （ d ^ d ₂、 d₃、 …… d ₁₅) (図 1参照。 1断面あたり 1 5組抽出して、 各組の進入深さを測定し、 幅方向での平均値を求 めて、 2つの繊維間における微細繊維の進入深さの平均値 （ d ) ( μ m) とする。 但し、 抽出された各 2長繊維間に進入している微細 繊維の進入深さが、 無限大になるのを防ぐ為、 抽出した 2長繊維の うち、 捕集面側から離れている方と不織布の捕集面側の最外部との 距離 （ d c ) と進入深さを比較して、 進入深さが d cの 1 . 4 1倍 以上になっている場合は、 その 2長繊維の組み合わせでの進入深さ を、 d cの 1 . 4 1倍の値とする。 長繊維の直径 （D) ( m) は 、 繊径の測定方法によ り求める。 そして、 次式によ り進入指数を算 出 （小数点第 3位 4捨 5入） する。

進入指数 = d /D ( 1 )

註 ： 断面観測は、 マイ ク ロ スコープ観測の方が、 電子顕微鏡に比 ベて、 長繊維に多数のメル トブロー微細繊維が絡む接触があっても 、 抽出されるべき両者の接触部分の観察し易い。

6 ) 結晶化度 [%]の測定

試料繊維を約 8 m g秤量して、 サンプルパンに入れ、 サンプルシ 一ラーを用いてサンプルを調製する。 S I Iナノテクノ ロジ一社製 D S C 2 1 0を使用し、 以下の条件で測定した （測定雰囲気 ： 窒素 ガス 5 0 m l Zm i n、 昇温速度 ： 1 0 °CZm i n、 測定範囲 ： 2 5〜 3 0 0 °C ) 。

ポ リ エステルは冷結晶化部があるので、 以下の式で結晶化度 （小 数点第 2位四捨五入） を求める。

結晶化度％

= (融解部の熱量一冷結晶部の熱量） Z完全結晶の熱量 • P E T完全結晶の熱量 ： 1 2 6. 4 J / g ( "Macromol Physi cs，， Academic Press , New York & Londonm Vol.1 , P389 (1973 )) • P P完全結晶の熱量 ： 1 6 5 】ノ 8 ( J . Chem. Phys. Ref. Data,

10(4)1981 1051)

. ナイ ロン 6の完全結晶の熱量 ： 190.8 J/g (J. Plymer SciA-1 , 1 2697 (1963)

( 7 ) 不織布の耐水圧 [ k P a ] の測定

試料不織布の幅両端 1 0 c mを除き、 布帛の幅 2 0 c mあたり 1 8 c m X 1 8 c m角の試験片を調製し、 J I S L 1 0 9 2に準じ て測定しその平均値 （小数点第 3位四捨五入） を算出した。

( 8 ) 溶液粘度測定法 [ 77 s p / c ]

0 . 0 2 5 g のサンプルをオルソク ロ ロ フ エノ ーノレ （ O C P ) 2 5 m 1 に溶解する。 9 0 °Cに加温して （溶けなければ 1 2 0 °C) 溶 かす。 測定温度は、 3 5 °C条件下で、 粘度管による測定で行ない次 式で計算する。 n数 3点で、 算術平均し、 小数点第 3位四捨五入で 算出する。

η s p / c = ( ( t - t 0 ) / t O ) / c

溶媒通過時間 ： t 0秒、 溶液通過時間 ： t秒、 C ： 1 0 0 0 m l あたりの溶質 g

( 9 ) 相対粘度測定法 [ r e 1 ]

0 . 0 2 5 gのサンプルを 9 8 %硫酸 2 5 m 1 に常温で溶解する 。 測定温度は、 2 5 °C条件下で、 粘度管による測定で行なう。 n数 3点で、 算術平均し、 小数点第 2位四捨五入で算出する。

?7 r e 1 = t / t 0

溶媒通過時間 ： t 0秒、 溶液通過時間 ： t秒

(実施例 1 〜 4 )

汎用的なポリエチレンテ レフタレー トをスパンボン ド法によ り、 紡糸温度 300°Cでフィ ラメ ン トの長繊維群を移動捕集面に向けて押 し出し、 紡糸速度 3 5 0 0 m/分で紡糸し、 コロナ帯電で 3 じ

22

訂正された用紙 （規則 91) g程度帯電させて充分な開繊させて、 平均繊径 1 3 mフィ ラメ ン 卜からなる、 5 c m変動率 1 5 %以下の均一性を目付 2 5 gZm² の未結合長繊維ウェブを捕集ネッ ト面上で調製した。

一方、 ポ リ エチレンテレフタ レー ト （溶液粘度 T7 sp/c 0. 5 0 ) を、 紡糸温度 3 0 0 °C、 加熱エア温度 3 2 0 °C、 吐出エア 1 0 0 0 N m³/ h r Zmの条件下でメル トブロー法によ り紡糸して、 平 均繊径 1.6 μ mの極細繊維を目付け 1 0 g Zm²のラ ンダムウェブ と して上記形成の長繊維ウェブに向けて直に噴出させる。 この際の メル トブローノズルから長繊維ウェブ上面までの距離は、 1 0 0 m mと し、 メル トブローノズル直下の捕集面における吸引を 0. 2 k P a、 風速約 7 mZ s e cに設定した。 かく して、 長繊維集合ゥェ ブ層内への堆積メル トブロー微細繊維の進入が助長された、 メル ト ブロー微細繊維ウェブ/長繊維ウェブ （MWZSW1 と略記） を調 製した。

メル トブロー微細繊維ウェブ Z長繊維ウェブの極細繊維ウェブ面 上に、 更にポ リ エチレンテ レフタ レー トの長繊維ウェブを最初に調 整した長繊維と同様にして開繊し、 直に長繊維ウェブ メル トプロ 一微細繊維ウェブ Z長繊維ウェブでなる三層積層ウェブ（SW2Z MWZSW 1 )調製し、 次いで、 S W 2 MWZ S W 1をエンボス ロールとフラ ッ ト ロールの間に通して， 熱圧着させ、 積層層間不織 布構造が固定された 3積層不織布 S ZM/ S ) を得た。 熱圧着加工 は、 エンボスロールは布折り 目柄、 面積率 1 4. 4 %であり 、 ラ ッ ト ロールとの間に、 線圧 S e S NZ c m—定下に、 エンボス ロール 温度について異なる実施例 1〜4の積層不織布を調製した。 実施例 1〜 4の不織布における熱圧着条件不織布の構造及び使用性能に関 する諸データを示す。 伹し、 耐毛羽性は補集面側について、 測定し た。 (比較例 1〜 4 )

ポリ エチレンテレフタ レー ト （溶液粘度 7] sp/c 0. 5 0 ) をメ ル トブロー紡糸条件、 紡糸温度 3 0 0 °C、 加熱エア温度 3 2 0 °C、 吐出ガス量 1 0 0 0 Nm³/ h r の下で、 メル トブローノズルから 1 0 0 mmの捕集面に吐出して、 平均繊径 1. 6 μιηの極細繊維でな る、 目付け 1 0 g /m²の自己接着したメル トブロー極細繊維不織 布を得た。

実施例 1〜 4 と同方法、 同様条件を用いるスパンボン ド法によ り 調製された長繊維ウェブ （ SW 1 ) の上面に、 上記で調製されたメ ル トブロー極細繊維不織布を卷き出して、 直に重ね、 更にこの上に 前記第 1 の長繊維ウェブと同一条件下でスパンボン ド法によ り紡糸 されるポリ エチレンテレフタレ一 トの連続長繊維をゥェビング （ S W 2 ) するこ とで、 三層積層ウェブ （ SWZMWZ SW) を調製し て、 実施例 1〜 4 と同じ条件での熱圧着法を適用して、 三層積層不 織布を調製した。

比較例 1〜 4サンプルを採取した。

表 1 に、 比較例 1〜 4の積層不織布における熱圧着条件と積層不 織布の構造及び使用性能に関する諸データを示す。 但し、 耐毛羽性 は補集面側について測定したものである。

表 1 実施例 （ 1〜 4 ) /比較例 （ 1〜 4 )

表 1 は、 本発明の積層不織布が、 比較例 1〜 4の積層不織布と比 ベて、 毛羽等級が同等レベルに固定された不織布構造をもっていな がらも、 引張強力について 1 0 %以上も著しく 向上しているこ とを 示している。 本発明の積層不織布は、 エンボスロール温度が高い、 実施例 2、 比較例 4でも、 引張強力の向上が見られるので、 不織布 の機械的物性を損なわずに不織布構造を固定するこ とができる （F i _g . 4参照） とエンボス部でない部分での補強があるこ とを示し ており、 まさ しく進入の効果による引張強力であるこ とが判る。

(実施例 5〜 8 )

実施例 1〜 4 と同様の条件で調製された三層積層ウェブ （ SW 2 /MW/S W 1 ) に、 MDの引裂強力が所定の値となるよ うエンボス 温度を変えて熱圧着処理して、 構造の固定された三層不織布を調整 した。 表 2に不織布の使用性能を示す。

(比較例 5〜 8 )

比較例 1〜 4 と同様の条件を用いて調製された三層積層ウェブ （ S W /M W / S W ) に、 M Dの引裂強力が所定の値となるよ うェンボ ス温度を変えて熱圧着処理して構造の固定された三層不織布を調製 した。 表 2に不織布の使用性能を示す。

表 2 実施例 （ 5〜8 ) Z比較例 （ 5〜8 )

表 2は、 微細繊維のスパンボン ド連続長繊維層への進入度が増大 する と、 微細繊維の連続長繊維との結合、 包埋、 交絡等による不織 布構造の固定点を不織布内部おいても増加させるので、 不織布強力 が同等であっても、 不織布の引裂強力を高めるこ とを示している。

フィルタ一と して使用される際積層不織布は、 加熱変形時や流体 通過時の不織布内部微細繊維構造の網目構造が変形しにく いこ とが 重要である。 本発明の積層不織布では、 連続繊維層の断面に多数の メル トプロ一極細繊維が進入する構造を形成するこ とで引張強力が 高ま り、 それに応じてモジュラスが高まる事、 引裂強力が高まる事 から不織布内部の微細繊維構造の網目構造が変形しにく いものにし ているこ とが判る。

(実施例 9 ) 実施例 3を、 フッ素系撥水剤を純分で 1 %塗布して充分に乾燥し た。 耐水圧を測定した結果を表 3に示す。

(比較例 9 )

比較例 3をフッ素系撥水剤を純分で 1 %塗布して充分に乾燥した 。 耐水圧を測定した結果を表 3に示す。

表 3 実施例 （ 9 ) /比較例 （ 9 )

表 3は、 本発明が上述するように、 メル トブローが進入すること によ り微細繊維構造の網目構造が補強されているかを見るために変 形を有する測定法である耐水圧の評価を行った結果を示す。 本発明 は、 耐水圧が向上することから、 良好なフィルタ一、 バリ ア効果を 示すことが判る。

(実施例 1 0 )

実施例 1〜 4 と同様の条件で調整された三層積層ウェブ （ SW 2 /MW/ S W 1 ) に、 フラッ ト ロールによる加熱加圧処理を行ない 一体化させる。 線圧は、 2 7 O Nノ c mで、 耐毛羽性をフラッ ト 口 ール温度にて調整して実施例 1 0を採取した。 表 4に不織布の構造 及び使用性能のデータを示す。

(比較例 1 0 )

比較例 1〜 4 と同様の条件で調整された三層積層ウェブ （ SW MW/ S W) に、 フラッ ト ロールによる加熱加圧処理を行ない一体 化させる。 線圧は、 2 7 0 N/ c mで、 耐毛羽性をフラッ ト ロール 温度にて調整して比較例 1 0を採取した。 表 4に不織布の構造及び 使用性能のデータを示す。 フラ ッ トプレスのカ レンダ加熱圧着によれば、 進入の程度が大き いので、 エンボス熱圧着法よ り も、 引張強力の増加効果が大きい。

表 4 実施例 （ 1 0 ) /比較例 （ 1 0 )

(実施例 1 1 、 1 2 )

汎用的なナイ ロ ン 6 をスパンボン ド法によ り、 紡糸温度 2 6 5 °C でフイ ラメ ン 卜の長繊維群を移動捕集面に向けて押し出し紡糸し、 コ ロナ帯電で 6 μ c Z g程度の帯電をさせて充分な開繊させて平均 繊径 1 5 μ πιフィ ラメ ン トからなる、 5 c m目付変動率 1 5 %以下 の均一性の目付け 2 5 g Zm²の未結合ゥェブを捕集ネッ ト上で調 整した。 一方ナイ ロ ン 6 (溶液相対粘度 7? r e 1 ： 2. 1 ) を用 い、 公知のメル トブロー法によ り 、 紡糸温度 2 7 0 °C、 加熱エア 3 2 0 °C、 l l O O n mSZ h r Zmで、 平均繊径 1 . 6 _μ で 1 0 g ノ m ²になるよ う に吐出し、 更にナイ 口 ン 6のスパンボン ドウエブ を最初のウェブと同様に、 2 5 g Zm²を、 メル トブローの上に積 層して、 三層積層ウェブ （ S W 2 /MW/SW 1 ) を調製し、 熱圧着 は実施例 1 〜 4 と同様のエンボス ロールで同様の線圧と した。 ェン ボス ロール温度で、 耐毛羽性を調整し実施例 1 1 を採取した。 また ライ ン速度を変えて、 全体の目付が 4 0 g /m²の実施例 1 2 を採 取した。 表 5に不織布の構造及び使用性能のデータを示す。

(比較例 1 1 、 1 2 )

ナイ ロ ン 6 (溶液相対粘度 r e l ： 2. 1 ) を用い、 公知の メノレ ト ブロー法によ り、 紡糸温度 2 7 0 °C、 加熱エ ア 3 2 0 °C、 1 1 0 0 n m³ / h r /mで、 メル トブローノ ズノレ力、ら 1 0 0 mmの 捕集面に吐出し、 平均繊径 1 . 6 μで目付け 1 0 g Zm²6. 7 g Zm²の自己接着したメルトプロ一極細繊維不織布を得た。 実施例 1 1、 1 2 と同方法、 同条件を用いるスパンボン ド法により調整さ れた長繊維ウェブ （ SW) の上に、 上記で調整されたメルトブロー 極細繊維不織布を卷き出して、 直に重ね、 更にこの上に前記第一の 長繊維ウェブと同一条件下でスパンボンド法によ り紡糸されるナイ ロン 6の連続長繊維をゥェビングすることで、 3積層ウェブ （ SW /MW/ S W) を調整して実施例 1 1、 1 2、 と同じ条件での熱圧 着を適用して三層積層不織布を調整した。 熱圧着は、 実施例 1〜4 と同様のエンボスロールで同様の線圧と した。 エンボスロール温度 で、 耐毛羽性を調整し実施例 1 1 を採取した。 またライ ン速度を変 えて、 上記で調整されたメル トブロー極細繊維不織布 6. 7 g /m ²を供給して、 比較例 1 1 と同様にして、 比較例 1 2を採取した。 表 5に不織布の構造及び使用性能のデータを示す。

表 5 実施例 （ 1 1、 1 2 ) 比較例 （ 1 1、 1 2 )

ナイ ロン不織布においても、 ポリエステル不織布の場合と同様に 強力も向上する。 ナイ ロ ンスパンボン ド不織布は、 柔軟性に優れ、 染色や印刷もでき意匠性の高い、 高強力ナイ 口ン S MS積層不織布 を調製することが可能であることが確認できた。

(実施例 1 3〜： L 5 )

実施例 1〜4 と同様の条件で調整された三層積層ウェブ （ S W 2 /MW/ S W 1 ) に、 エンボスロールによる加熱加圧処理を行ない 一体化させる。 メル トブローの繊径は、 加熱エア量で調整し、 量は 長繊維の紡口ホール数で調整する。 メル トブロー層の两側に配置さ れるスパンボン ドウェブの目付は、 どちらも同じにする線圧は、 3 6 5 NZ c mで、 ロール温度は 2 1 0 °Cで実施例 1 3〜 1 5 を採取 した。 表 6に積層不織布の構造及び使用性能のデータを示す。

(実施例 1 6〜 1 8 )

実施例 1 0、 1 1 と同様の条件で調整された三層積層ウェブ （ S W 2 /MW/ S W 1 ) に、 フラッ ト ロールによる加熱加圧処理を行 ない一体化させる。 メル トブロー層の両側に配置されるスパンボン ドウヱブの目付は、 どちらも同じにするメル トブロ一の繊径は、 加 熱エア量で調整し、 長繊維の目付は紡口ホール数に基いて調整した 。 線圧は、 2 7 O Nノ c mで、 ロール温度は 2 1 0 °Cで実施例 1 6 〜 1 8 を採取した。 表 6に積層不織布の構造及び使用性能のデータ を示す。

表 6 実施例

微細繊維を連続長繊維に進入させ、 熱圧着で一体化したものは、 メル トブローの繊径、 量からみて、 通気度は適度な値を示しており

、 微細繊維構造が無く なるほど、 進入によ り微細繊維のバリ ア機能 が変化しているわけでも、 逆に， 微細繊維構造がすべて溶けてフィ ルム状になり フィルター機能がなく なっていない一例である。

(実施例 1 9〜 2 0、 比較例 1 3， 1 4 )

実施例 1 〜 4 と同様の条件で調整された三層積層ウェブ （ SW 2 /MW/ S W 1 ) に、 エンボスロールによる圧着処理を行ない一体 化させる。 ただし、 ライン速度を調整し総目付けを 3 0 gZm²に する。 線圧は、 3 6 5 N/ c mで、 ロール温度は 2 1 0 °Cで一定と した。 メル トブローの結晶化度を、 加熱エア量を 5 0 0〜 1 5 0 0 Nm³/ h r Zmで調整して、 実施例 1 9〜 2 0、 比較例 1 3， 1 4を採取した。 ロールの汚れは、 3 0分間運転して、 熱圧着をする エンボスロール又はその対となるフラッ ト ロールに不織布表面の繊 維が引き上げられる程度の汚れがあるか否かで判断する。 汚れがな ければ "〇" あれば " X " と記载する。

表 7 実施例 （ 1 9〜 2 0 ) Z比較例 （ 1 3 , 1 4 )

結晶化度は、 あま り高くても接着強力の低下に影響し、 進入の程 度にも関係すると思われる。 低く しすぎると、 メルトブロー微細繊 維がエンボス部や、 長繊維部の隙間から不織布の表面層に露出する と、 熱圧着するロールに、 軟化して、 接着してしまい、 ロール汚れ を誘発してしまい、 布表面に再付着したり、 布表面の糸を引き剥が したり、 ロール取られで安定的な生産ができなくなる。 このバラン スが重要と考えられる。 発明の産業上の利用可能性

本発明の積層不織布は、 メルトプロ一微細繊維層を挟み配置され る連続長繊維層からなる積層不織布構造を有し、 かつ少なく とも一 方の連続長繊維層が前記メル トブ口一微細繊維を 0 . 3 6以上の進 入指数で含む混和層を有する長繊維層を形成してなる引張り強力等 機械物性に優れ、 フィルター性、 バリ ア性スパンボン ド系積層不織 布である。

本発明の積層不織布は、 不織構造を形成する微細繊維層による耐 久性のあるさまざまなフィルター及びバリ ア機能を有するスパンボ ンド系不織布材料であり、 対応するスパンボン ド不織布に比べて遥 かに引張強力にすぐれる不織布材料である。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 繊維径が 7 μ m以上で 2 0 μ m以下の熱可塑性合成長繊維層 を上下層と し、 繊維径が 5 μ m以下の熱可塑性合成微細繊維の少な く とも 1層でなる中間層と し、 圧着によ り一体化された積層不織布 において、 前記中間層を構成する微細繊維の一部が長繊維層の少な く とも一面に進入指数が 0. 3 6以上で進入して、 長繊維を結合又 は包埋若しく は交絡した混和構造層を有し、 積層不織布の目付けが 1 0 g以上 2 5 0 g Zm²以下であり、 嵩密度が 0. 2 0 g / c m³ 以上であることを特徴とする高強力不織布。

2. 微細繊維の繊維径が 3 以下である請求項 1記載の高強力不 織布。

3 . 微細繊維が複数集合した層状で長繊維層に進入し、 微細繊維 の集合が長繊維と結合又は包埋若しく は交絡した構造を有すること を特徴とする請求項 1 〜 3記載の高強力不織布。

4. 該微細繊維の含有率が 5 0 w t %以下である請求項 1 〜 3記 載のいずれかに記載の高強力不織布

5. 連続長繊維をなす熱可塑性樹脂が主と してポ リ エステルまた はその共重合体、 もしく はそれらの混合物からなるものであり、 微 細繊維をなす熱可塑性樹脂が主と してポリエステル系樹脂またはそ の共重合体、 もしく はそれらの混合物からなるものであることを特 徴とする請求項 1 〜 4のいずれかの請求項に記載の高強力不織布。

6. 微細繊維をなすポリエステル系樹脂の溶液粘度 η S pノ Cが 0. 2〜 0. 8であることを特徴とする請求項 5に記載の不織布。

7. 連続長繊維をなす熱可塑性樹脂が主と してポリ アミ ド系樹脂 またはその共重合体、 もしく はそれらの混合物からなるものであり 、 微細繊維が主と してポリ アミ ド系樹脂またはその共重合体、 もし く はそれらの混合物からなるものであることを特徴とする請求項 1 〜 4に記載の高強力不織布。

8. メルトブロ一細繊維をなすポリ アミ ドの溶液相対粘度 η r e 1 が、 1 . 8〜 2. 7であることを特徴と した請求項 7記載の高強 カ不織布。

9. 熱可塑性合成樹脂を用いて少なく とも 1層以上の長繊維をコ ンベア一上に紡糸し、 その上に熱可塑性合成樹脂を用いてメルトブ ロー法で結晶化度が 1 5 %以上 4 0 %以下であるよ うな微細繊維を 少なく とも 1層以上吹き付け、 その後、 熱可塑性合成樹脂をもちい た長繊維を少なく とも 1層以上積層し、 熱圧着温度が長繊維の融点 よ り— 1 0 8 0 °Cであり、 熱圧着の線圧が 1 0 0 NZ c m〜 l

0 0 O NZ c mであ り 、 エンボス ロールまたはフラ ッ ト ロールを用 いた圧着によ り一体化することを特徴とする高強力不織布の製造方 法。

1 0. ポリエステル系樹脂を用いて少なく とも 1層以上の長繊維 をコンベア一上に紡糸し、 その上に溶液粘度 77 s p Z cが 0. 2〜 0. 8であるポ リ エステル系樹脂を用いてメル トブロー法で結晶化 度が 1 5 %以上 4 0 %以下であるような微細繊維を少なく とも 1層 以上吹き付け、 その後、 ポ リ エステル系樹脂をもちいた長繊維を少 なく とも 1層以上積層したことを特徴とする請求項 9に記載の高強 カ不織布の製造方法。

1 1 . ポリ アミ ド系樹脂を用いて少なく とも 1層以上の長繊維を コンベア一上に紡糸し、 その上に溶液相対粘度 η r e 1 が 1 . 8〜 2 . 7であるポリ アミ ド系樹脂を用いてメルトブ口一法で微細繊維 を少なく とも 1層以上吹き付け、 その後、 ポリ アミ ド系樹脂をもち いた長繊維を少なく とも 1層以上積層したことを特徴とする請求項 9に記載の高強力不織布の製造方法。