WO2007086429A1 - 熱接着性積層不織布 - Google Patents

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nonwoven fabric
layer
heat
fiber
melting point
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PCT/JP2007/051091
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French (fr)
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Takaharu Irie
Ikuo Ueno
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Asahi Kasei Fibers Corporation
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    • Y10T442/69—Autogenously bonded nonwoven fabric
    • Y10T442/692—Containing at least two chemically different strand or fiber materials

Definitions

  • the present invention relates to a laminated nonwoven fabric having one surface having thermal adhesiveness.
  • thermoplastic resin Long-fiber nonwoven fabrics mainly composed of thermoplastic resin have higher strength when processed into bags, container lids, etc. than other nonwoven fabrics. Since they can be bonded together and processed efficiently, they are widely used. However, in order to obtain sufficient strength, it is necessary to use a thermoplastic resin having a high melting point, and it is sufficient for the thermal adhesiveness to a nonwoven fabric or film using a low melting resin. It wasn't.
  • the gap between the fibers constituting the nonwoven fabric is too large, and when filter performance is required, fine force and particles are leaked. There is a problem that the filter performance is inferior.
  • the fabric weight of the nonwoven fabric is increased to improve the filter performance, the thickness of the nonwoven fabric is increased, the heat sealing performance is lowered, and it is difficult to process the bag.
  • JP 2001-315239 A discloses a non-woven fabric having a structure in which a non-heat seal layer and a heat seal layer are bonded together.
  • the adhesiveness greatly depends on the compatibility of the thermoplastic resin. Is done. As a result, even if thermocompression bonding is performed at a temperature close to the melting point of the low-melting component, it cannot be peeled off between the non-heat-sealing layer and the heat-sealing layer or bonded immediately and completely.
  • the present invention has a fine fiber structure and is excellent in filter performance, barrier performance, heat sealability, and the like, and is not leaked even with respect to fine and easily crushed particles.
  • An object of the present invention is to provide a heat-adhesive laminated non-woven fabric that has high single-sided heat sealability with high bursting strength and is capable of stable heat sealing over a wide temperature range.
  • the present inventors have (a) a layer having at least one long-fiber nonwoven fabric layer made of thermoplastic resin as a layer, and (b) a layer. (a) a layer having at least one ultrafine fiber nonwoven fabric layer made of the same thermoplastic thermoplastic resin as the layer, (c) a composite long fiber made of thermoplastic resin containing a low melting point component in a specific melting range as a layer.
  • the present invention is as follows.
  • a laminated nonwoven fabric in which the nonwoven fabrics of the following layers (a), (b) and (c) are integrated by thermocompression bonding A heat-adhesive laminated nonwoven fabric characterized by satisfying the following (1) and (2).
  • (a) Layer It has at least one long fiber nonwoven fabric layer made of thermoplastic resin.
  • (b) Layer It has at least one ultrafine fiber nonwoven fabric layer made of the same thermoplastic resin as the (a) layer.
  • (c) Layer It has at least one composite long fiber nonwoven fabric layer made of thermoplastic resin.
  • the composite continuous fiber made of thermoplastic resin constituting the nonwoven fabric of the layer contains a low melting point component, and the melting point power of the low melting point component (a) The melting point of the fibers constituting the nonwoven fabric of the layer 40-150. C low.
  • thermoplastic resin constituting the nonwoven fabric of the layer (c) is a sheath-core composite fiber having a low melting point component as a sheath component.
  • R represents variation and X represents the average value.
  • the heat-adhesive laminated nonwoven fabric refers to a laminated nonwoven fabric having high barrier properties and heat sealability on one side.
  • the heat-adhesive laminated nonwoven fabric of the present invention comprises (a) a layer having at least one long-fiber nonwoven fabric layer made of thermoplastic resin as a layer, and (b) a layer similar to the (a) layer.
  • a layer having at least one ultrafine fiber nonwoven fabric layer made of thermoplastic resin and (c) a composite long fiber nonwoven fabric layer made of thermoplastic resin containing a low melting point component having a specific melting point range as the layer is reduced.
  • the fibers constituting the (b) layer nonwoven fabric have the same line of thermoplastic resin within a melting point difference of up to 30 ° C with the fibers constituting the (a) layer nonwoven fabric.
  • the composite continuous fiber constituting the layer nonwoven fabric has a low melting point component, and the melting point of the low melting point component is 40 to 150 ° C. higher than the melting point of the fiber constituting the layer (a) nonwoven fabric. Low!
  • the layer (a) has at least one long-fiber nonwoven fabric layer made of thermoplastic resin. Except for the long fibers made of thermoplastic resin, the strength of the nonwoven fabric is reduced and the productivity is lowered.
  • thermoplastic resin used for the non-woven fabric of the layer (a) needs to have a fiber forming ability and can be spun using a normal melt spinning apparatus.
  • Specific examples include polyester-based, polyamide-based, polyolefin-based thermoplastic resin.
  • the polyester-based resin may also be a polyester, a copolymer thereof, or a mixture thereof.
  • the polyester include polyethylene terephthalate (hereinafter sometimes referred to as PET), polybutylene terephthalate, and polytrimethylene terephthalate.
  • PET polyethylene terephthalate
  • These polyesters include aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, and naphthalene dicarboxylic acid, and ethylene glycol and diethylene group. It can be obtained by polymerizing diols such as recall, 1,4 butanediol, and cyclohexanedimethanol.
  • biodegradable resin for example, aliphatic polyester resin including polylactic acid can be used.
  • a water-absorbent resin such as a copolymer of polyester and polyalkylene glycol can also be used.
  • Polyamide-based resins include nylon 6 synthesized by polycondensation reaction of ⁇ -amino acids, nylon 66 synthesized by co-condensation polymerization of diamine and dicarboxylic acid, nylon 610, Sarako, nylon 612, etc. Can be mentioned.
  • Polyolefin resins include polyethylene (hereinafter referred to as ⁇ ), polypropylene (hereinafter referred to as ⁇ ), ethylene ⁇ polypropylene copolymer, and the like. It may be a synthesized polymer or a polymer synthesized with a single site active catalyst represented by meta-octane.
  • the polyethylene can be polyethylene such as HDPE (high density polyethylene), LLDPE (linear low density polyethylene), and LDPE (low density polyethylene), and moreover, the copolymer weight of polypropylene and polyethylene.
  • the polymer may be a polymer obtained by adding polyethylene or other additives into polypropylene.
  • the average fiber diameter of the long fibers constituting the nonwoven fabric of the layer (a) is preferably composed of fibers having a relatively large fiber diameter of 7 ⁇ m or more.
  • a nonwoven fabric having sufficient strength can be obtained with high productivity.
  • Polyester long fiber nonwoven fabrics by the spunbond method, which can obtain high strength with relatively low weight, are preferred.
  • PET long fiber nonwoven fabrics are particularly preferred.
  • the ultrafine fiber nonwoven fabric layer (b) which is an intermediate layer plays an important role of producing the filter action and the bonding strengthening action which are unique effects of the present invention. For having a characteristic fiber structure.
  • the non-woven fabric of layer (b) is composed of ultrafine fibers, and during thermocompression bonding, the ultrafine fibers are located in the gap between the non-woven fabric of layer (a) and the relatively thick fibers constituting the non-woven fabric of layer (c). Due to the strong anchoring effect and bonding strengthening action by intruding, intermingling with each other and thermocompression bonding, the non-woven fabric of (a) layer and the non-woven fabric of (c) layer are strongly thermocompression bonded, Heat seal layer And the heat seal layer can be integrated.
  • the heat-adhesive laminated nonwoven fabric of the present invention prevents the low-melting point component of the (c) layer from penetrating to the (a) layer side during heat sealing.
  • the nonwoven fabric of layer (b) is an ultrafine fiber nonwoven fabric layer made of thermoplastic resin.
  • the proportion of ultrafine fibers is preferably 5 to 50 wt%, more preferably 10 to 30 wt%, based on the total amount of fibers in the laminated nonwoven fabric.
  • the amount of ultrafine fibers is preferably lgZm 2 or more, more preferably 1.5 gZm 2 or more.
  • the average fiber diameter of the ultrafine fibers is preferably 1 to 3 ⁇ m.
  • the ultrafine fibers can sufficiently penetrate into the fiber gaps of the non-woven fabrics of the layers (a) and (c), so that the anchor effect and the joint strengthening action are improved.
  • the (b) layer ultrafine fiber nonwoven fabric is an ultrafine fiber nonwoven fabric obtained by a melt blow method. Is particularly preferred.
  • the non-woven fabrics of the layers (a) and (b) are preferably subjected to thermocompression bonding at the same temperature, preferably having the same degree of thermocompression bonding, from the viewpoint of lamination and integration.
  • the fibers constituting the (b) layer nonwoven fabric be composed of a thermoplastic resin similar to the fibers constituting the (a) layer nonwoven fabric.
  • Examples of the resin used for the non-woven fabric of the (b) layer include the same resins as those used for the non-woven fabric of the (a) layer, for example, polyester-based, polyamide-based, polyolefin-based resin.
  • a polyester-based resin capable of obtaining a high strength with a relatively low basis weight is preferable.
  • the range of the solution viscosity of the polyester-based resin used in the non-woven fabric of the (b) layer is from 0.2 to 0.8 7? SpZc is more preferred, preferably 0.2 to 0.6 7? spZc. If the solution viscosity is too high, drawing will be insufficient in the spinning process, resulting in a very fine fiber diameter. It becomes difficult. In addition, if the solution viscosity is too low, fluff is likely to occur during the manufacturing process, and stable spinning may be difficult.
  • the difference in melting point between the fibers constituting the non-woven fabric of layer (a) and the fibers constituting the non-woven fabric of layer (b) is 30 ° C. or less.
  • the nonwoven fabric of layer (a) and the nonwoven fabric of layer (b) are subjected to thermocompression bonding, so it is difficult to optimize the thermocompression bonding temperature if the melting point difference exceeds 30 ° C. That is, at the thermocompression bonding temperature suitable for the high melting point fiber, the thermal degradation or the fibrous form of the low melting point fiber is likely to break down, and the melting tends to occur. Insufficient melting of the melting point fiber results in insufficient bonding strength, and a reduction in friction fluff strength (problem of fuzz due to friction) is likely to occur.
  • the nonwoven fabric layer (c) is an important layer for imparting excellent heat sealability, and is composed of a thermoplastic composite long fiber containing a specific low melting point component. By containing this low melting point component, the outer surface of the layer (c) of the laminated nonwoven fabric has excellent heat sealing properties.
  • the non-woven fabric of the (c) layer has a thick fiber diameter as in the non-woven fabric of the (a) layer, is excellent in strength and abrasion resistance, and has excellent single-sided heat sealability. It is composed of composite long fibers made of thermoplastic resin.
  • the composite long fiber contains a low melting point component, and the melting point of the low melting point component is 40 to 150 ° C. lower than the melting point of the fibers constituting the nonwoven fabric of the layer (a).
  • thermocompression bonding when both a nonwoven fabric composed of high melting point fibers and a nonwoven fabric composed of low melting point fibers are integrated by thermocompression bonding, the melting point difference becomes larger than 150 ° C. Then, it becomes difficult to optimize the crimping temperature.
  • thermocompression bonding is performed at a high temperature, the low melting point fiber is likely to be thermally deteriorated, and at a thermocompression bonding temperature suitable for the low melting point fiber, the high melting point fiber is not sufficiently softened or melted, resulting in a decrease in bonding strength. Moreover, the frictional fluff strength decreases easily.
  • the nonwoven fabric of layer (c) since a high strength is obtained with a relatively low basis weight, a nonwoven fabric composed of long fibers by the spunbond method is preferred, and good heat sealability is obtained.
  • a spunbonded nonwoven fabric composed of a sheath-core type composite fiber in which the sheath part is a low melting point component and the core part is a high melting point component is preferred.
  • the Te you! The sheath-core type composite fiber, the content of the low melting point component, the composite fibers, 20 to 80 wt 0/0 power S, more preferably ⁇ or 30 to 70 wt 0/0 Especially preferred is 40 to 60 wt%.
  • the ratio of the low melting point component is within the above range, sufficient heat seal strength can be obtained, and since the spinnability is good and sufficiently strong fibers are obtained, the strength of the nonwoven fabric is increased.
  • the thermoplastic resin used as the low melting point component is, for example, an olefin resin such as polyethylene (hereinafter referred to as PE), polypropylene (hereinafter referred to as PP), ethylene Z polypropylene copolymer, or a copolymer.
  • PE polyethylene
  • PP polypropylene
  • ethylene Z polypropylene copolymer ethylene Z polypropylene copolymer
  • COPET low melting point polyester-based resin
  • polyester hereinafter referred to as polyester
  • Examples of PP include a polymer synthesized by a general cider lanatta catalyst, a polymer synthesized by a single site active catalyst typified by meta-octane, and the like.
  • PE high density polyethylene
  • LLDPE linear low density polyethylene
  • LDP E low density polyethylene
  • copolymers of PP and PE, PE in PP and other Examples include polymers to which additives are added.
  • copolyester examples include aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, and naphthalene dicarboxylic acid, and diols such as ethylene glycol, diethylene glycol, 1,4 butanediol, and cyclohexanedimethanol. And the like polymerized.
  • aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, and naphthalene dicarboxylic acid
  • diols such as ethylene glycol, diethylene glycol, 1,4 butanediol, and cyclohexanedimethanol.
  • biodegradable resin such as aliphatic polyester resin including polylactic acid may be used.
  • Examples of the combination of the sheath component and the core component in the sheath-core type composite fiber include: the sheath portion is PE and the core portion is PET (melting point difference is about 133 ° C), the sheath portion is COPET, and the core portion is PET (for example, the melting point difference is about 55 ° C), the sheath is PP and the core is PET (melting point difference is about 103 ° C).
  • the average fiber diameter of the composite long fibers constituting the nonwoven fabric of the (c) layer is preferably composed of thermoplastic composite long fibers of 7 m or more. When the average fiber diameter is 7 m or more, a sufficiently strong nonwoven fabric can be obtained with high productivity.
  • each layer is partially thermocompression bonded and laminated.
  • the integrated crimped part is in a state where the boundary with the (a) layer, (b) layer, and (c) layer is melted into a film shape. And improve fuzz.
  • a method for laminating and integrating by thermocompression bonding is not particularly limited, but a method of heating and pressure bonding between a known embossing roll and a smooth roll is preferably employed.
  • the heat temperature is preferably in the temperature range where the temperature force above the soft temperature of the fiber is below the melting point and the linear pressure is 10 to: LOO ONZcm.
  • the pressure-bonding area ratio is preferably in the range of 10-25%, more preferably partial adhesion in the embossed area ratio range of 5-40%. When the pressure-bonding area ratio is in the above range, lamination having a sufficient bonding area is achieved, excellent wear strength is obtained, and a good texture that is not paper-like is obtained.
  • the heat-adhesive laminated nonwoven fabric of the present invention is processed into a predetermined shape by using the outer surface of the (c) layer as a heat seal surface.
  • the outer surfaces of the (c) layer of the laminated nonwoven fabric are overlapped and heat-sealed. Therefore, the outer surface of layer (c) greatly contributes to heat sealability, and in particular, the low melting point component of the sheath part of the sheath-core type composite fiber melts and is welded to the heat seal surface of each other to enhance the heat seal strength.
  • the high melting point component of the core can be maintained in a fibrous form without melting and exhibit an appropriate reinforcing effect.
  • the non-woven fabric of (a) layer maintains the fibrous form and maintains the texture of the non-woven fabric, and the ultra-fine fiber non-woven fabric layer of (b) layer is fibrous.
  • the filter performance can be fully exhibited.
  • a processed product obtained by using the heat-adhesive laminated nonwoven fabric of the present invention for example, a bag-like product, provides a high heat-sealing strength. Even when a heavy object is placed on the bag-like material containing the filler, the bag-like material is not damaged.
  • the first feature of the heat-sealing performance of the heat-adhesive laminated nonwoven fabric of the present invention is that a high heat-sealing strength can be stably obtained over a wide range of heat-sealing temperatures. That is, in the heat-adhesive laminated nonwoven fabric of the present invention, when heat sealing is performed in the range of 110 to 230 ° C with the outer surface of the (c) layer serving as the heat sealing surface, Is preferably 0.2 (NZ25mm width ⁇ basis weight [m 2 ]) or more, more preferably 0.3 ( NZ25mm width 'weight per unit [m 2 ]) or more, more preferably 0.4 to L (NZ25mm width per unit [m 2 ]). “(NZ25mm width ⁇ basis weight [m 2 ])” indicates the heat seal strength per unit basis weight.
  • the heat seal strength is preferably 10 NZ 25 mm or more, more preferably 15 NZ 25 mm or more, and further preferably 20 to 50 NZ 25 mm.
  • the fluctuation rate of heat seal strength (RZx: R represents variation, X represents average value) is preferably 80% or less, more preferably 60% or less.
  • the heat seal strength is 22 to 38 NZ25 mm wide. It can be seen that a high heat-sealing strength that is stable over a wide range of heat-sealing temperatures where the rate of change in strength (RZx) is very small can be obtained. This is because the delamination strength between the non-heat seal layer and the heat seal layer is improved by the ultrafine fibers in the (b) layer penetrating into the nonwoven fabric of the (a) and (c) layers. This is because the sealing characteristics are improved.
  • the delamination strength is preferably 2. ONZ 25 mm width or more 2. More preferably 5 NZ 25 mm width or more.
  • the second feature of the heat-sealing performance of the heat-adhesive laminated nonwoven fabric of the present invention is that it has excellent hot tack strength as shown in Table 5 of the examples described later, and has an instantaneous time of 0.5 seconds. Excellent heat seal strength can be obtained even with a proper heat seal.
  • the fact that heat sealing is possible in an extremely short time is a function that can cope with high-speed heat sealing force. Therefore, the heat-adhesive laminated nonwoven fabric of the present invention is extremely advantageous for industrial production in that high-speed heat sealing can be performed.
  • the basis weight of the thermally adhesive laminated nonwoven fabric of the present invention, the intensity of interest, in terms of breathability, good Mashiku is 10 ⁇ 150GZm 2, more preferably 12 to: a LOOgZm 2.
  • the basis weight is in the above range, sufficient strength can be obtained, and good texture and air permeability can be obtained.
  • the maximum pore size of the heat-adhesive laminated nonwoven fabric of the present invention is preferably 50 m or less, more preferably 1 to 40 111, and still more preferably 3 to 30 / ⁇ ⁇ .
  • the fiber gap is appropriate, so that excellent filter performance and barrier performance can be obtained. It is done.
  • breathable thermally adhesive laminated nonwoven fabric of the present invention is preferably 1 to: a L00cm 3 Zcm 2 'sec, yo Ri preferably 5 ⁇ 90cm 3 Zcm 2' sec.
  • air permeability is in the above range, good air permeability can be obtained, and excellent barrier performance can be obtained, so that powder leakage or the like hardly occurs.
  • the burst strength of the heat-adhesive laminated nonwoven fabric of the present invention is preferably lOOkPa or more, more preferably 120 to 1000 kPa.
  • a bag filled with the contents by heat sealing or the like and filled with the contents will not be torn, or if a person gets on it, it will not be torn.
  • the heat-adhesive laminated nonwoven fabric of the present invention has excellent burst strength, filter performance, barrier performance and single-sided heat sealability, and in the bag making process, the processing speed of the heat seal bag making machine is improved, Enables stable operation for a long time.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of the relationship between heat seal temperature and heat seal strength.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the relationship between heat seal temperature and hot tack strength.
  • Measurement methods and evaluation methods are as follows.
  • the sample pan was heat-treated at 120 ° C for 24 hours before measurement.
  • Powder leakage rate (%) (W2 / W1) X 100
  • a circular sample with a diameter of 40 mm was used and measured by the following method.
  • Dust of each particle size is poured into a sample with a diameter of 10 cm at a flow rate of 23.6 liters Zmin.
  • Each particle size (less than 0.3, less than 0.3 to 0.5, less than 0.5 to 1. O / zm) , 1.0 to less than 2.0 ⁇ m).
  • the sample was attached to a constant-length tensile tester, and the strength when peeled at a gripping interval of 50 mm and a tensile speed of lOcmZmin was measured at five vertical positions to determine the delamination strength.
  • tO solvent passage time (second)
  • t solution passage time (second)
  • c solute per 1000 ml (g).
  • Grade 1 The fiber is peeled off as the sample breaks.
  • Grade 3 A distinct pill starts to appear, or multiple small pills are seen.
  • Grade 4 Slightly fuzzy fibers but not noticeable.
  • the sheath component is high-density polyethylene (HDPE: melting point 130 ° C) and the core component is polyethylene terephthalate (PET: melting point 263 ° C)
  • HDPE high-density polyethylene
  • PET polyethylene terephthalate
  • the layer (b) uses polyethylene terephthalate (PET: melting point 260 ° C), and the PET is melt blown at a spinning temperature of 300 ° C, hot air of 320 ° C, and 1000 Nm 3 Zhr. It was discharged. The obtained ultrafine fiber nonwoven fabric having an average fiber diameter of 2 m was laminated on the (c) layer.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the layer (a) uses polyethylene terephthalate (PET: melting point 263 ° C), and the PET is spun at spinning temperature. It was discharged from the spinneret for spunbond at a temperature of 300 ° C. The obtained PET nonwoven fabric having an average fiber diameter of 14 m was laminated on the (b) layer. As a result, a nonwoven fabric having a total weight of 50 gZm 2 was obtained.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the resulting non-woven fabric with a three-layer strength is thermocompression bonded with an embossing roll with a crimp area ratio of 15% under conditions of a linear pressure of 350 NZcm and an upper and lower temperature of 230 ° CZlO ° C. Obtained.
  • Example 1 except that the sheath component of the sheath-core type composite fiber of layer (c) was changed to copolymer polyester (melting point 160 ° C), the same as in Example 1 with a basis weight of 50 gZm 2 3 A nonwoven fabric with layer strength was produced.
  • the obtained non-woven fabric consisting of three layers was partially thermocompression bonded with an embossing roll having a crimp area ratio of 15% at a linear pressure of 350 NZcm and an upper and lower temperature of 230 ° CZ130 ° C to obtain a laminated nonwoven fabric.
  • Example 1 except that the sheath component of the sheath-core type composite fiber of layer (c) was changed to copolymer polyester (melting point 208 ° C.), the same as in Example 1 with a basis weight of 50 gZm 2 3 A nonwoven fabric with layer strength was produced.
  • the obtained non-woven fabric consisting of three layers was partially thermocompression bonded with an embossing roll having a crimp area ratio of 15% at a linear pressure of 350 NZcm and an upper and lower temperature of 230 ° CZ130 ° C to obtain a laminated nonwoven fabric.
  • Example 1 a non-woven fabric having a three-layer strength per unit area of 50 gZm 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that the layer (a) was changed to a copolyester (melting point: 230 ° C.).
  • the obtained three-layer nonwoven fabric was partially thermocompression bonded with an embossing roll having a crimping area ratio of 15% at a linear pressure of 350 NZcm and an upper and lower temperature of 200 ° CZl 10 ° C to obtain a laminated nonwoven fabric.
  • Example 1 the ratio of the ultrafine fiber to the total fiber amount of the laminated nonwoven fabric is 10 wt%.
  • Example 5 A laminated nonwoven fabric consisting of three layers having a basis weight of 50 gZm 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that it was changed to (Example 6).
  • Example 7 Implementation In row 1, the PET of (b) layer has a yarn yarn temperature of 300.
  • C Calo hot air 300.
  • C 3 layers force of 50gZm 2 per unit area was obtained in the same way as in Example 1 except that it was discharged from the melt blown nozzle under the condition of 1000 Nm 3 Zhr to obtain an ultrafine fiber nonwoven fabric with an average fiber diameter of 5 ⁇ m. A laminated nonwoven fabric was obtained.
  • Comparative Example 1 is an example of a single-layer nonwoven fabric.
  • a two-layer nonwoven fabric was prepared.
  • the (b) layer of polyester-based ultrafine fiber layer The laminated nonwoven fabric obtained by inserting and thermally bonding has excellent performance such as excellent thermal adhesiveness on one side, burst strength of 400 to 530kPa, heat seal strength of 22NZ25mm width or more, and excellent filter performance. No powder leakage even for fine particles and friable particles
  • Comparative Examples 1 and 2 where the polyester-based ultrafine fiber layer (layer (b)) does not exist are inferior to the laminated nonwoven fabrics of the present invention (Examples 1 to 7). I understand that.
  • the laminated nonwoven fabric of the present invention has a heat seal strength fluctuation rate (RZx) within 53%, which is wide from the low temperature range to the high temperature range. It can be seen that it has a stable and high heat seal strength.
  • the laminated nonwoven fabric of the present invention is superior in hot tack strength showing an instantaneous heat sealing performance of 0.5 seconds as compared with the comparative example, Obedience Therefore, it can be seen that it is suitable for high-speed heat sealing force.
  • the heat-adhesive laminated nonwoven fabric of the present invention is excellent in burst strength and heat seal strength, excellent in filter performance as a shielding performance, and barrier performance, and further, stable in a wide temperature range, heat sealability, Instantaneous heat sealability is obtained.
  • the packaging material field for example, desiccant packaging material
  • the filter field for example, coffee filter, tea filter
  • the packaging material field for example, desiccant packaging material
  • the filter field for example, coffee filter, tea filter
  • it can be suitably used in many fields such as medical bags, living materials (for example, charcoal bags, desiccant wrapping materials, etc.).

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Abstract

　下記（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）層の不織布が熱圧着により一体化された積層不織布であって、下記の（１）及び（２）を満足することを特徴とする熱接着性積層不織布。 　（ａ）層：熱可塑性樹脂からなる長繊維不織布層を少なくとも１つ以上有する。 　（ｂ）層：（ａ）層と同系の熱可塑性樹脂からなる極細繊維不織布層を少なくとも１つ以上有する。 　（ｃ）層：熱可塑性樹脂からなる複合長繊維不織布層を少なくとも１つ以上有する。 　（１）（ａ）層の不織布を構成する繊維と（ｂ）層の不織布を構成する繊維の融点差が３０°C以下であること。 　（２）（ｃ）層の不織布を構成する熱可塑性樹脂からなる複合長繊維が低融点成分を含有し、該低融点成分の融点が、（ａ）層の不織布を構成する繊維の融点よりも４０～１５０°C低いこと。

Description

明 細 書
熱接着性積層不織布
技術分野
[0001] 本発明は、片面が熱接着性を有する積層不織布に関する。
背景技術
[0002] 熱可塑性榭脂を主体にした長繊維不織布は、他の不織布に比べ、袋物、容器蓋 等に加工した際、強力が高ぐまた、接着剤を使用することなしに熱接着加工による 貼り合わせが可能で、効率よく加工できるため、広範囲に使用されている。しかしな がら、充分な強力を得るためには、高融点の熱可塑性榭脂を使用する必要があり、 低融点の榭脂を用いた不織布あるいはフィルム等との熱接着性にっ 、ては充分では なかった。
[0003] さらに、従来の熱可塑性榭脂からなる長繊維不織布では、不織布を構成する繊維 の間隙が大きすぎるために、フィルター性能を必要とする場合には、細力 、粒子が漏 れてしまい、フィルター性能が劣るという問題がある。しかし、フィルター性能を改善 するために、不織布の目付を上げると、不織布の厚みが大きくなり、ヒートシール性能 が低下し、袋物等に加工することが困難になるという問題があった。
[0004] 従来技術として、例えば、特開 2000— 202011号公報には、通気性及び透光性を 有する 2枚のシートを重ね合わせ、複数個所を一体に接合して吸収室を設け、消臭 剤と除湿剤とを充填した消臭除湿シートが提案されており、敷き布団等などに有用で あると記載されている。しかし、充填する物質の粒子が細かい場合や、粒子が砕かれ 易い場合には、粉漏れが発生するなどの問題がある。
[0005] また、熱可塑性榭脂からなる長繊維不織布を用いて、熱接着加工により袋物を製 造する際、通常は、繊維を構成する熱可塑性榭脂の融点以上の高温で加熱、圧着 処理を施すため、製袋工程において長時間にわたり高温で製造装置を運転する必 要があり、熱ロールや熱板ヒーターに熱可塑性榭脂が溶融、付着して、製品品質が 低下し、加工速度が上げられないという問題がある。また、熱接着温度を低くすると、 所定のシール強力が得られなくなるため、複雑な温度管理をしなければならないとい う問題がある。
[0006] このような問題を解決するために、特開 2001— 315239号公報〖こは、非ヒートシ一 ル層とヒートシール層を貼り合わせた構造の不織布が開示されている。しかし、不織 布に用いる複合繊維の低融点成分の接着作用により、非ヒートシール層とヒートシ一 ル層の貼り合わせを行っているため、熱可塑性榭脂同士の相溶性によって接着性が 大きく左右される。その結果、低融点成分の融点に近い温度で熱圧着しても非ヒート シール層とヒートシール層の層間で剥離しやすぐ完全に融着した状態で接着するこ とはできない。
[0007] さらに、貼り合わせのために溶融した低融点成分が非ヒートシール層へ裏抜けして しま ヽ、良好な片面ヒートシール性が得られな ヽと ヽぅ問題がある。
上述のように、従来の熱可塑性榭脂からなる長繊維不織布においては、フィルター 性能およびヒートシール性能の両者を共に満足しうるものは無ぐこれらの性能が共 に改善された熱接着性積層不織布が待望されて!ヽた。
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0008] 本発明は、微細繊維構造を有し、フィルター性能、バリアー性能、ヒートシール性等 に優れた熱接着性積層不織布、即ち、細かい粒子や砕け易い粒子に対しても粉漏 れが無ぐ破裂強度が高ぐ片面ヒートシール性に優れ、広い温度範囲で安定したヒ ートシールが可能である熱接着性積層不織布を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0009] 本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意検討した結果、（a)層として熱可塑 性榭脂からなる長繊維不織布層を少なくとも 1つ以上有する層、（b)層として (a)層と 同系の熱可塑性榭脂からなる極細繊維不織布層を少なくとも 1つ以上有する層、（c) 層として特定の融点範囲の低融点成分を含有する熱可塑性榭脂からなる複合長繊 維不織布層を少なくとも 1つ以上有する層を、積層した構造の積層不織布とすること により、前記課題が解決できることを見出し、本発明をなすに至った。
すなわち、本発明は以下の通りである。
[0010] 1.下記 (a)層、（b)層及び (c)層の不織布が熱圧着により一体化された積層不織 布であって、下記の（ 1)及び (2)を満足することを特徴とする熱接着性積層不織布。
(a)層：熱可塑性榭脂からなる長繊維不織布層を少なくとも 1つ以上有する。
(b)層：（a)層と同系の熱可塑性榭脂からなる極細繊維不織布層を少なくとも 1っ以 上有する。
(c)層：熱可塑性榭脂からなる複合長繊維不織布層を少なくとも 1つ以上有する。
[0011] (1) (a)層の不織布を構成する繊維と (b)層の不織布を構成する繊維の融点差が 3
0°C以下であること。
(2) (c)層の不織布を構成する熱可塑性榭脂からなる複合長繊維が低融点成分を 含有し、該低融点成分の融点力 （a)層の不織布を構成する繊維の融点よりも 40〜 150。C低いこと。
[0012] 2.前記 (b)層の不織布を構成する極細繊維の量 (wt%)が前記積層不織布全体 の繊維量に対し 5〜50wt%であることを特徴とする上記 1記載の熱接着性積層不織 布。
3.前記 (b)層の不織布を構成する極細繊維の平均繊維径が 1〜3 μ mであること を特徴とする上記 1または 2に記載の熱接着性積層不織布。
[0013] 4.前記 (a)層の不織布を構成する熱可塑性榭脂からなる長繊維がポリエステル系 長繊維であることを特徴とする上記 1〜3のいずれかに記載の熱接着性積層不織布
5.前記 (c)層の不織布を構成する熱可塑性榭脂からなる複合長繊維が、低融点 成分を鞘成分とする鞘芯型複合繊維であることを特徴とする上記 1〜4のいずれかに 記載の熱接着性積層不織布。
[0014] 6.前記 (a)層の不織布を構成するポリエステル系長繊維がポリエチレンテレフタレ ート繊維であることを特徴とする上記 4に記載の熱接着性積層不織布。
7.前記鞘芯型複合繊維の鞘成分がポリエチレンであり、芯成分がポリエチレンテレ フタレートであることを特徴とする上記 5に記載の熱接着性積層不織布。
8.前記鞘芯型複合繊維の鞘成分が共重合ポリエステルであり、芯成分がポリェチ レンテレフタレートであることを特徴とする上記 5に記載の熱接着性積層不織布。
[0015] 9.前記熱接着性積層不織布の（c)層の外側表面を互いに重ね合わせてヒートシ ールしたとき、ヒートシール温度が 125〜230°Cの範囲におけるヒートシール強力が 0 . 2 (NZ25mm幅 ·目付 [m2] )以上であり、該ヒートシール強力の変動率 (RZx)が 8 0%以内であることを特徴とする上記 1〜8のいずれかに記載の熱接着性積層不織 布。
なお、 Rはバラツキ、 Xは平均値を表す。
[0016] 以下、本発明につ 、て詳述する。
本発明において、熱接着性積層不織布とは、高バリアー性及び片面にヒートシ一 ル性を有する積層不織布を言う。
[0017] 本発明の熱接着性積層不織布は、（a)層として熱可塑性榭脂からなる長繊維不織 布層を少なくとも 1つ以上有する層、（b)層として (a)層と同系の熱可塑性榭脂からな る極細繊維不織布層を少なくとも 1つ以上有する層、及び、（c)層として特定の融点 範囲の低融点成分を含有する熱可塑性榭脂からなる複合長繊維不織布層を少なく とも 1つ以上有する層が、熱圧着により一体化された積層不織布である。
[0018] 該積層不織布において、（b)層の不織布を構成する繊維は、（a)層の不織布を構 成する繊維との融点差力^〜 30°C以内の同一系統の熱可塑性榭脂からなり、また、 (c)層の不織布を構成する複合長繊維は低融点成分を有し、該低融点成分の融点 が（a)層の不織布を構成する繊維の融点より 40〜 150°C低!、。
[0019] 本発明の熱接着性積層不織布において、（a)層は、熱可塑性榭脂からなる長繊維 不織布層を少なくとも 1つ以上有している。熱可塑性榭脂からなる長繊維以外では、 不織布の強力が低下し、また生産性が低くなる。
[0020] (a)層の不織布に用いる熱可塑性榭脂は、繊維形成能を有し、通常の溶融紡糸装 置を使用して紡糸できるものであることが必要である。具体例としては、ポリエステル 系、ポリアミド系、ポリオレフイン系の熱可塑性榭脂等が挙げられる。
[0021] ポリエステル系榭脂としては、ポリエステル、その共重合体、またはそれらの混合物 力もなるものである。ポリエステルの具体例としては、ポリエチレンテレフタレート（以下 、 PETと称することがある）、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート 等が挙げられる。これらのポリエステルは、テレフタル酸、イソフタル酸、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、エチレングリコール、ジエチレング リコール、 1, 4 ブタンジオール、シクロへキサンジメタノール等のジオールとを重合 することにより得られる。また、生分解性を有する榭脂、例えば、ポリ乳酸をはじめとす る脂肪族ポリエステル榭脂を用いることもできる。
[0022] また、吸水性を有する榭脂、例えばポリエステルとポリアルキレングリコールとの共 重合体等を用いることもできる。
ポリアミド系榭脂としては、 ω—アミノ酸の重縮合反応で合成されるナイロン 6、ジァ ミンとジカルボン酸の共縮重合反応で合成されるナイロン 66、ナイロン 610、さら〖こ、 ナイロン 612などが挙げられる。
[0023] また、ポリオレフイン系榭脂としては、ポリエチレン（以下、 ΡΕと 、う）、ポリプロピレン (以下、 ΡΡという)、エチレン Ζポリプロピレン共重合体などが挙げられ、ポリプロピレン は、一般的なチーダラナッタ触媒により合成されるポリマーでもよいし、メタ口センに代 表されるシングルサイト活性触媒により合成されたポリマーであってもよい。
[0024] ポリエチレンは、 HDPE (高密度ポリエチレン）、 LLDPE (直鎖状低密度ポリエチレ ン）、 LDPE (低密度ポリエチレン)等のポリエチレンであることができ、更には、ポリプ ロピレンとポリエチレンとの共重合体、ポリプロピレン中にポリエチレンや他の添加剤 を添カ卩したポリマーであってもよ 、。
[0025] (a)層の不織布を構成する長繊維の平均繊維径は、 7 μ m以上の比較的太 、繊維 径を有する繊維で構成することが好ましい。平均繊維径が 7 m以上であると、充分 な強力を有する不織布が高 、生産性で得られる。比較的低目付で高 、強度を得るこ とができるスパンボンド法によるポリエステル系長繊維不織布が好ましぐ PET長繊 維不織布が特に好ましい。
[0026] 本発明の熱接着性積層不織布において、中間層である (b)層の極細繊維不織布 層は、本発明の特異な効果であるフィルター作用と接合強化作用を生みだすという 重要な役割を果たすための特徴的な繊維構造を有する。
即ち、（b)層の不織布は極細繊維で構成されており、熱圧着の際、該極細繊維が、 (a)層の不織布と（c)層の不織布を構成する比較的太い繊維の間隙に侵入して、相 互に交絡し合って熱圧着されることによる強固なアンカー効果および接合強化作用 によって、（a)層の不織布と (c)層の不織布とを強固に熱圧着して、非ヒートシール層 とヒートシール層を一体ィ匕させることができる。
[0027] 本発明の熱接着性積層不織布は、ヒートシール時に（c)層の低融点成分が（a)層 側に裏抜けするのを防止する。本発明の熱接着性積層不織布が、榭脂等の裏抜け 防止性、フィルター性能、バリアー性能を充分に発現させるために、（b)層の不織布 は、熱可塑性榭脂からなる極細繊維不織布層を少なくとも 1つ以上有する。極細繊 維の比率は、積層不織布全体の繊維量に対し 5〜50wt%が好ましぐより好ましくは 10〜30wt%である。極細繊維の比率が上記の範囲であると、榭脂等の裏抜け防止 性が得られ、フィルター性能、バリアー性能及び充分な強力を有する積層不織布が 得られる。
また、極細繊維の量は、好ましくは lgZm2以上、より好ましくは 1. 5gZm2以上で ある。
[0028] 極細繊維の平均繊維径は 1〜3 μ mであることが好ましい。平均繊維径が 1〜3 μ mであると、（a)層と (c)層の不織布の繊維間隙へ極細繊維が十分に侵入することが できるので、アンカー効果および接合強化作用が向上する。（a)層と (c)層の不織布 への強固なアンカー効果および接合強化作用を効果的に発揮することができるとい う観点から、（b)層の極細繊維不織布はメルトブロー法による極細繊維不織布が特に 好ましい。
[0029] 本発明において、（a)層と (b)層の不織布は、積層して一体ィ匕するという観点から、 同程度の熱圧着性を有することが好ましぐ同一温度で熱圧着を容易とするために は、（b)層の不織布を構成する繊維は、（a)層の不織布を構成する繊維と同系の熱 可塑性榭脂で構成することが好まし ヽ。
[0030] (b)層の不織布に用いられる榭脂は、（a)層の不織布に用いられる榭脂と同様の榭 脂、例えば、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリオレフイン系榭脂などが挙げられる。（ a)層の不織布と同様に、比較的低目付で高い強度を得ることができるポリエステル系 榭脂が好ましい。
[0031] (b)層の不織布に用いられるポリエステル系榭脂の溶液粘度の範囲としては、 0. 2 〜0. 8 7? spZcが好ましぐより好ましくは 0. 2〜0. 6 7? spZcである。溶液粘度が高 すぎると，紡糸工程において延伸が不充分となり、その結果、極細の繊維径とするこ とが難しくなる。また、溶液粘度が低すぎると、製造工程中に風綿 (フライ）が発生しや すくなり、安定した紡糸が困難となることがある。
[0032] 本発明において、（a)層の不織布を構成する繊維と (b)層の不織布を構成する繊 維の融点差は 30°C以下である。
積層不織布とする際は、（a)層の不織布と (b)層の不織布が熱圧着されるため、融 点差が 30°Cを越えると、熱圧着温度を最適化することが困難となる。即ち、高融点の 繊維に適合した熱圧着温度では、低融点の繊維の熱劣化や繊維状形態が破壊して 、溶け出しが生じ易くなり、低融点の繊維に適合した熱圧着温度では、高融点の繊 維の溶融が不十分となって接合強度が不足し、摩擦毛羽強度の低下 (摩擦による毛 羽立ちの問題)などが生じ易くなる。
[0033] 積層不織布とする際において、（b)層の不織布と (c)層の不織布との熟圧着に関し ても上記と同様のことが言える。
本発明において、（c)層の不織布層は、優れたヒートシール性を付与するために重 要な層であり、特定の低融点成分を含有する熱可塑性複合長繊維で構成されている 。この低融点成分を含有することにより、積層不織布の（c)層の外側表面が優れたヒ ートシール性を有する。
[0034] (c)層の不織布は、（a)層の不織布と同様に太い繊維径を有し、強度、耐磨耗性に 優れており、且つ、優れた片面ヒートシール性を得るために、熱可塑性榭脂からなる 複合長繊維で構成されている。該複合長繊維は低融点成分を含有し、該低融点成 分の融点が（a)層の不織布を構成する繊維の融点より 40〜150°C低い。
[0035] 熱圧着の際、高融点の繊維から構成される不織布及び低融点の繊維から構成され る不織布の両者を熱圧着して一体化する場合、融点差が 150°Cを越えて大きくなる と、圧着温度を最適化することが難しくなる。高い温度で熱圧着すると、低融点の繊 維の熱劣化が生じ易くなり、低融点の繊維に適合した熱圧着温度では、高融点の繊 維が十分に軟化'溶融しないため、接合強度の低下、及び、摩擦毛羽強度の低下な どが生じ易くなる。
[0036] (c)層の不織布としては、比較的低目付で高い強度が得られるために、スパンボン ド法による長繊維で構成された不織布が好ましぐまた、良好なヒートシール性を得る ためには、鞘部が低融点成分であり、芯部が高融点成分である鞘芯型複合繊維で 構成されたスパンボンド不織布が好まし ヽ。
[0037] 上記の鞘芯型複合繊維にお!、て、低融点成分の含有割合は、複合繊維に対して、 20〜80wt0/0力 S好ましく、より好ましく ίま 30〜70wt0/0であり、特に好ましく ίま 40〜60 wt%である。低融点成分の割合が上記の範囲であると、十分なヒートシール強力が 得られ、また、紡糸性が良好で、十分な強力の繊維が得られるので、不織布の強力 が高くなる。
[0038] 低融点成分として用いられる熱可塑性榭脂としては、例えば、ポリエチレン (以下、 PEという）、ポリプロピレン (以下、 PPという)、エチレン Zポリプロピレン共重合体など のォレフイン系榭脂や、共重合ポリエステル (以下、 COPETという）などの低融点ポリ エステル系榭脂等が挙げられる。
[0039] PPとしては、一般的なチーダラナッタ触媒により合成されたポリマー、メタ口センに 代表されるシングルサイト活性触媒により合成されたポリマー等が挙げられる。 PEと しては、 HDPE (高密度ポリエチレン）、 LLDPE (直鎖状低密度ポリエチレン）、 LDP E (低密度ポリエチレン)等、及び、 PPと PEとの共重合体、 PP中に PEや他の添加剤 を添加したポリマー等が挙げられる。
[0040] 共重合ポリエステルとしては、テレフタル酸、イソフタル酸、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、エチレングリコール、ジエチレングリコール、 1, 4 ブタンジオール、シクロ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等 が挙げられる。また、生分解性を有する榭脂、例えば、ポリ乳酸をはじめとする脂肪 族ポリエステル榭脂を用いてもょ ヽ。
[0041] 鞘芯型複合繊維における鞘成分と芯成分の組合せの例としては、鞘部が PEで芯 部が PET (融点差が約 133°C)、鞘部が COPETで芯部が PET (融点差が約 55°C)、 鞘部が PPで芯部が PET (融点差が約 103°C)等の組合せが挙げられる。
(c)層の不織布を構成する複合長繊維の平均繊維径は、 7 m以上の熱可塑性複 合長繊維で構成することが好ましい。平均繊維径が 7 m以上であると、充分な強力 の不織布が高 、生産性で得られる。
[0042] 本発明の熱接着性積層不織布を得るためには、各層を部分的に熱圧着して積層 一体化すればよぐ圧着部は、（a)層、（b)層、（c)層との境界がフィルム状に溶融し た状態となり、その結果、積層不織布としての形態が保持され、強度の向上、毛羽立 の改善を図ることができる。
[0043] 本発明において、熱圧着により積層一体化する方法は、特に限定されないが、公 知のエンボスロールと平滑ロール間で加熱、圧着する方法が好適に採用される。カロ 熱温度は、繊維の軟ィ匕温度以上の温度力も融点以下の温度範囲、線圧は 10〜： LOO ONZcmが好適である。圧着面積率は、 5〜40%のエンボス面積率範囲で部分接 着を行うことが好ましぐより好ましくは 10〜25%の範囲である。圧着面積率が上記 の範囲であると、十分な接合面積を有する積層が達成されて、優れた磨耗強度が得 られ、また、ペーパーライクでない良好な風合いが得られる。
[0044] 本発明の熱接着性積層不織布は、（c)層の外側表面をヒートシール面として所定 の形状に加工される。例えば、袋形状に加工する場合は、積層不織布の（c)層の外 側表面を互いに重ねてヒートシールする。したがって、（c)層の外側表面がヒートシ一 ル性に大きく寄与し、特に、鞘芯型複合繊維の鞘部の低融点成分が溶融し、互いの ヒートシール面で溶着してヒートシール強力の向上に寄与し、芯部の高融点成分は 溶融せずに繊維状の形態を保持して、適度な補強効果を発揮することができる。
[0045] なお、ヒートシール後においては、（a)層の不織布は繊維状の形態を保持し、不織 布の風合いを維持しており、（b)層の極細繊維不織布層は、繊維状の形態を保持し ており、フィルター性能を充分に発揮することができる。
[0046] 本発明の熱接着性積層不織布を用いて得られる加工品、例えば、袋状物は、高い ヒートシール強力が得られるので、充填物を収納した袋状物が落下した場合や、充 填物を収納した袋状物の上にさらに重量物が載った場合等でも、袋状物が破損しな Vヽと 、う優れた効果を有する。
[0047] 本発明の熱接着性積層不織布のヒートシール性能における第 1の特徴は、ヒートシ ール温度の広い範囲で、安定して高いヒートシール強力が得られることである。すな わち、本発明の熱接着性積層不織布において、（c)層の外側表面をヒートシール面 として、熱接着温度が 110〜230°Cの範囲でヒートシールを行ったとき、ヒートシール 強力は、好ましくは 0. 2 (NZ25mm幅 ·目付 [m2] )以上であり、より好ましくは 0. 3 ( NZ25mm幅'目付 [m2])以上、さらに好ましくは 0. 4〜： L (NZ25mm幅.目付 [m2 ])である。なお、「（NZ25mm幅 ·目付 [m2])」は、単位目付当たりのヒートシール強 力を示す。
[0048] 例えば、 目付が 50gZm2の不織布の場合、ヒートシール強力は、好ましくは 10NZ 25mm幅以上であり、より好ましくは 15NZ25mm幅以上、さらに好ましくは 20〜50 NZ25mm幅である。ヒートシール強力が上記の範囲であると、シール部分の剥離が 無ぐ袋に充填された内容物が外部に漏れるなどの問題がない。また、ヒートシール 強力の変動率 (RZx:なお、 Rはバラツキ、 Xは平均値を表す）は、 80%以下が好ま しぐ 60%以下がより好ましい。
[0049] 後記する実施例の表 4に示すように、ヒートシールの温度範囲を 125〜230°Cの如 く広い範囲に設定しても、ヒートシール強力は 22〜38NZ25mm幅の範囲でヒート シール強力の変動率 (RZx)が非常に小さぐ広範囲のヒートシール温度で安定した 高いヒートシール強力が得られることが判る。この理由としては、（a)層と (c)層の不織 布内部へ (b)層の極細繊維が侵入することによって、非ヒートシール層とヒートシール 層の層間剥離強力が向上し、ヒートシール特性が向上するためである。層間剥離強 力は、 2. ONZ25mm幅以上が好ましぐ 2. 5NZ25mm幅以上がより好ましい。
[0050] 本発明の熱接着性積層不織布のヒートシール性能における第 2の特徴は、後記す る実施例の表 5に示すように、ホットタック強力に優れており、 0. 5秒という瞬間的なヒ ートシールによっても、優れたヒートシール強力が得られることである。極めて短時間 でヒートシールが可能であるということは、ヒートシール力卩ェの高速ィ匕に対応できる機 能である。したがって、本発明の熱接着性積層不織布は、高速ヒートシール加工が 可能であるという点で、工業生産に極めて有利である。
[0051] 本発明の熱接着性積層不織布の目付は、 目的とする強度、通気性の観点から、好 ましくは 10〜150gZm2、さらに好ましくは 12〜： LOOgZm2である。 目付が上記の範 囲であると、十分な強度が得られ、また、良好な風合い及び通気性が得られる。
[0052] 本発明の熱接着性積層不織布の最大開孔径は、好ましくは 50 m以下、より好ま しくは1〜40 111、さらに好ましくは 3〜30 /ζ πιである。最大開孔径が上記の範囲で あると、繊維間隙が適切であるために、優れたフィルター性能及びバリアー性能が得 られる。
[0053] 本発明の熱接着性積層不織布の通気性は、好ましくは 1〜： L00cm3Zcm2' sec、よ り好ましくは 5〜90cm3Zcm2' secである。通気性が上記の範囲であると、良好な通 気性が得られ、また、優れたバリアー性能が得られるため粉漏れ等が発生しにくい。
[0054] 本発明の熱接着性積層不織布の破裂強度は、好ましくは lOOkPa以上、より好まし くは 120〜1000kPaである。破裂強度が上記の範囲であると、ヒートシールなどで袋 体にして内容物を充填したものを、落下させた場合、その上に人が乗った場合などに 破れることがない。
発明の効果
[0055] 本発明の熱接着性積層不織布は、優れた破裂強度、フィルター性能、バリアー性 能および片面ヒートシール性を有し、製袋加工において、ヒートシール製袋機の加工 速度の向上と、長時間安定した運転を可能とする。
図面の簡単な説明
[0056] [図 1]ヒートシール温度とヒートシール強力との関係の一例を示す図である。
[図 2]ヒートシール温度とホットタック強力との関係の一例を示す図である。
発明を実施するための最良の形態
[0057] 以下、実施例を挙げて更に本発明について説明する力 本発明はこれらの実施例 等により何ら限定されるものではない。
なお、測定方法、評価方法は以下のとおりである。
[0058] (1)目付 (gZm2)
JIS -L- 1906に準拠して測定した。
不織布の両端部 10cmを除!、て、縦 20cm X横 20cmのサンプルを 3個切り取り、 質量を測定して、その平均値を単位面積当たりの質量に換算して求めた。
[0059] (2)繊維径 m)
不織布の両端部 10cmを除いて、布帛幅 20cm毎の区域からそれぞれ lcm角のサ ンプルを 10個切り取った。各サンプルについて、繊維の直径を各 30点ずつキーェン ス製マイクロスコープ VH— 8000を用いて測定し、その平均値を算出（小数点以下 1 桁まで)して繊維径とした。 [0060] (3)融点 (°C)
サンプルとして繊維を約 8mg秤量し、サンプルパンに入れ、サンプルシーラーを用 いてサンプルを調整した。 SIIナノテクノロジ一社製: DSC210を使用し、以下の条件 で融解吸熱ピークの最大値を示す温度を測定し (測定雰囲気：窒素ガス 50mlZmin 、昇温速度： 10°CZmin、測定温度範囲： 25〜300°C)、融点 (°C)とした。
融解吸熱ピークが明確でない場合は、測定前にサンプルパンを 120°C、 24時間熱 処理して測定した。
[0061] (4)通気性（cm3Zcm2 ' sec)
JIS-L- 1906 (フラジュール法）に準拠して測定した。
不織布の両端部 10cmを除いて、布帛幅方向に 5点のサンプルを採取して測定し、 測定値の平均値を算出 (小数点以下 1桁まで)した。
[0062] (5)粉漏れ率 (％)
JIS - Z— 8901試験用の粉体ダスト 7種を約 10g取り、質量 W1を正確に測定した。 一方、布帛から 25cm角のサンプルを切り取り、振動機に取り付けて、 10分間振動し 、サンプルを通過した粉体ダストの質量 W2を測定し、下記の式から求めた。
粉漏れ率（％) = (W2/W1) X 100
[0063] (6)破裂強度 (kPa)
JIS-L- 1906 (ミューレン形法）に準拠して測定した。
不織布の両端部 10cmを除いて、約 15cm X 15cmのサンプルを 5枚採取し、ミュー レン型試験機を用いて測定し、その平均値で示した (小数点以下 1桁まで)。
[0064] (7)最大孔径 m)
JIS—K— 3832 (バブルポイント法）に準拠して測定した。
直径 40mmの円形サンプルを用 ヽ、下記の方法で測定した。
i)サンプルを液体で満たし、毛細管現象を用いて、サンプルの全細孔に液体が入 つている状態にする。
[0065] ii)このサンプルの下面力も次第に空気圧をかけていき、気体圧力が毛細管内の液 体表面張力に打ち勝った時、気泡が出てくる。
iii)この時、最初に気泡が出るのは最も大きな細孔力 であり、その時の気体圧力 を測定することにより、最大開孔径を算出する。
[0066] (8)気体中の粒子の捕集効率 (％)
直径 10cmのサンプルに、流量 23. 6リットル Zminで、各粒子径のダストを流し、 各粒子径（0. 3 未満、0. 3〜0. 5 未満、0. 5〜1. O /z m未満、 1. 0〜2. 0 μ m未満）における粒子の捕集率を測定した。
[0067] (9)層間剥離強力（NZ25mm幅）
JIS— L 1089 (はく離強さ）に準拠して測定した。幅 25mm、長さ 150mmのサン プルを切り取った。このサンプルを長さ方向に辺から 50mmの長さで、非ヒートシ一 ル層とヒートシール層の層間を剥離したときの強力を測定した。
サンプルを定長引張試験機に取り付け、つかみ間隔 50mm、引張速度 lOcmZmi nで剥離したときの強度をタテ 5力所測定し、層間剥離強力とした。
層間での剥離を生じな!/、ものは、「層間剥離せず」と評価した。
[0068] (10)ヒートシール強力（NZ25mm幅）
ヒートシール層を互いにシール面として、所定の温度でヒートシールした後、幅 25m m長さ 20mmのサンプルを切り取った。このサンプノレを用いて、ヒートシ一ノレ部分を 上下方向に 180度剥離するように定長引張試験機に取り付け、つかみ間隔 100mm 、引張速度 lOcmZminで、ヒートシール部分を剥離したときの強度を、タテ 5力所測 定し、最大強度の平均値を求め、ヒートシール強力とした。
[0069] (11)ホットタック強力（NZ25mm幅）
幅 25mm長さ 400mmのサンプルを切り取り、 H.W.Theller Inc.のホットタックテスタ 一（Theller Model HT)を用い、ダイのシール面積 0. 25cm2,シール圧力 5000kPa 、シール実測時間 500msecでヒートシールし、 200cmZminでの瞬間的な剥離強 力を測定した。
[0070] ( 12)溶液粘度（ 7? sp/c)
0. 025gのサンプルをオルソクロロフエノール（OCP) 25mlに溶解した。溶解は 90 °Cで行 、、十分に溶解しな 、場合は 120°Cに加温した。
測定は、粘度管を用いて 35°Cで行い、次式で計算した。 3回の測定結果を算術平 均し、少数点第 3位を四捨五入して算出した。 [0071] 7? sp/c = [ (t - tO) /tO] /c
式中、 tO :溶媒通過時間（秒）、 t :溶液通過時間（秒）、 c : 1000ml当りの溶質 (g)を 表す。
[0072] (13)不織布の毛羽等級 (耐毛羽性）（級）
JIS— L— 0849 (摩擦堅牢度試験法： Test methods for color fastness to rubbing) に準拠して測定した。
幅 25mm、長さ 300mmのサンプルを切り取った。 日本学術振興会型堅牢度試験 機を用いて、摩擦子の荷重 500gで 100回摩擦した後の毛羽立ち状態を、以下の基 準で判定した。
[0073] 1級：サンプルが破損するほど繊維が剥ぎ取られる。
2級：サンプルが薄くなるほど甚だしく繊維が剥ぎ取られる。
3級：はっきりとした毛玉が出来始める、又は、小さい毛玉が複数見られる。
4級:繊維の毛羽立ちが少しあるが目立たない。
5級：繊維の毛羽立ちがな!、。
[0074] (14)熱板ヒーターへの榭脂付着の評価
幅 100mm、長さ 7mmの熱板ヒーターを用い、ヒートシール層を互いにシール面と して、 130°C、シール圧力 5000kPa、シール時間 lsecでヒートシールした後、熱板ヒ 一ターへの樹脂付着状態を評価した。
[0075] 〔実施例 1〕
積層不織布の（c)層として、スパンボンド用の 2成分紡糸口金を用いて、鞘成分が 高密度ポリエチレン (HDPE：融点 130°C)、芯成分がポリエチレンテレフタレート（P ET:融点 263°C)からなり、平均繊維径 の鞘芯型複合繊維不織布を作製した
[0076] (b)層は、ポリエチレンテレフタレート（PET:融点 260°C)を用い、該 PETを紡糸温 度 300°C、カロ熱エアー 320°C、 1000Nm3Zhrの条件下でメルトブロー用噴射口金 カゝら吐出した。得られた平均繊維径 2 mの極細繊維不織布を、（c)層上に積層した
[0077] (a)層は、ポリエチレンテレフタレート（PET:融点 263°C)を用い、該 PETを紡糸温 度 300°Cでスパンボンド用紡糸口金から吐出した。得られた平均繊維径 14 mの P ET不織布を、（b)層上に積層した結果、全体として、 3層からなり、目付 50gZm2の 不織布を得た。
得られた 3層力もなる不織布を、圧着面積率が 15%のエンボスロールで、線圧 350 NZcm、上下温度を 230°CZl lO°Cの条件で熱圧着して一体ィ匕し、積層不織布を 得た。
[0078] 〔実施例 2〕
実施例 1にお!ヽて、（c)層の鞘芯型複合繊維の鞘成分を共重合ポリエステル (融点 160°C)に変えた以外は実施例 1と同様にして、目付 50gZm2の 3層力もなる不織布 を作製した。得られた 3層カゝらなる不織布を、圧着面積率が 15%のエンボスロールで 、線圧 350NZcm、上下温度を 230°CZ130°Cで部分熱圧着し、積層不織布を得 た。
[0079] 〔実施例 3〕
実施例 1にお!ヽて、（c)層の鞘芯型複合繊維の鞘成分を共重合ポリエステル (融点 208°C)に変えた以外は実施例 1と同様にして、目付 50gZm2の 3層力もなる不織布 を作製した。得られた 3層カゝらなる不織布を、圧着面積率が 15%のエンボスロールで 、線圧 350NZcm、上下温度を 230°CZ130°Cで部分熱圧着し、積層不織布を得 た。
[0080] 〔実施例 4〕
実施例 1において、（a)層を共重合ポリエステル (融点 230°C)に変えた以外は実施 例 1と同様にして、目付 50gZm2の 3層力もなる不織布を作製した。得られた 3層から なる不織布を、圧着面積率が 15%のエンボスロールで、線圧 350NZcm、上下温 度を 200°CZl 10°Cで部分熱圧着し、積層不織布を得た。
[0081] 〔実施例 5及び 6〕
実施例 1にお ヽて、積層不織布全体の繊維量に対する極細繊維の比率を 10wt%
(実施例 5)、 30wt% (実施例 6)に変えた以外は実施例 1と同様にして、目付 50gZ m2の 3層からなる積層不織布を得た。
[0082] 〔実施例 7〕 実施 ί列 1において、（b)層の PETを、糸方糸温度 300。C、カロ熱エアー 300。C、 1000 Nm3Zhrの条件下でメルトブロー用噴射口金から吐出し、平均繊維径 5 μ mの極細 繊維不織布を得たこと以外は、実施例 1と同様にして、 目付 50gZm2の 3層力もなる 積層不織布を得た。
[0083] 〔比較例 1〕
比較例 1は、単層の不織布の例である。
実施例 1における鞘芯型複合繊維不織布の製造法と同様にして、芯成分がポリエ チレンテレフタレート、鞘成分が高密度ポリエチレンからなり、平均繊維径 16 mの 鞘芯型複合繊維不織布を得た。
[0084] 〔比較例 2〕
実施例 1における（a)層の不織布と (c)層の不織布の製造法と同様にして、（c)層と して目付 25gZm2の不織布の上に、（a)層として目付 25gZm2の不織布を積層して
2層からなる不織布を作製した。
[0085] 上記の実施例及び比較例で得られた積層不織布の特性及び評価結果を表 1〜5 に示した。
表 1〜4から明らかなように、（a)層のポリエステル系長繊維不織布層と、（c)層の熱 可塑性複合長繊維不織布層の間に、（b)層のポリエステル系極細繊維層を挿入して 熱接着することにより得られた積層不織布は、片面熱接着性に優れ、破裂強度が 40 0〜530kPa、ヒートシール強力が 22NZ25mm幅以上という優れた性能を有すると 共に、フィルター性能に優れ、細かい粒子や砕け易い粒子に対しても粉漏れが無い
[0086] これに対し、ポリエステル系極細繊維層（ (b)層）が存在しな 、比較例 1、 2では、本 発明の積層不織布（実施例 1〜7)に比べて性能が劣っていることが判る。
また、表 4および図 1から明らかなように、本発明の積層不織布は、低温から高温ま で、ヒートシール可能な温度範囲が広ぐヒートシール強力の変動率 (RZx)が 53% 以内で、安定して高いヒートシール強力を有することが判る。
[0087] さらに、表 5および図 2から明らかなように、本発明の積層不織布は、比較例に比べ て、 0. 5秒という瞬間的なヒートシール性能を示すホットタック強力が優れており、従 つて、高速ヒートシール力卩ェに適することが判る。
産業上の利用可能性
[0088] 本発明の熱接着性積層不織布は、破裂強度及びヒートシール強力に優れると共に 、遮蔽性能としてのフィルター性能、バリアー性能にも優れ、さらに、広い温度範囲で 安定した高 、ヒートシール性、瞬間的なヒートシール性が得られる。
[0089] したがって、これらの特性を利用して、遮蔽性とヒートシール性の両性能が要求され る包装材料分野 (例えば、乾燥剤包材など）、フィルター分野 (例えば、コーヒーフィ ルター、お茶フィルター、ダシ袋など）、メディカル分野、生活資材 (例えば、炭袋、除 湿剤包材など)等、多くの分野で好適に利用することができる。
[表 1]
表
Figure imgf000020_0001
表
2
Figure imgf000021_0001
表 3 気体中の粒子の捕集効率 （％)
Figure imgf000022_0001
[表 4] 表 4 ヒートシール強力 （N/25關幅)
Figure imgf000022_0002
[表 5] 表 5 ホットタック強力 （N/25隱幅)
ヒートシール温度 （°C)
100 110 120 125 130 135 140 150 160 170 180 190 200 実施例 1 0.0 0.0 0.0 1.7 11.9 5.4 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 実施例 2 0.9 1.7 6.8 10.6 12.1 12.5 12.1 9.0 7.7 8.1 5.6 3.3 1 8 実施例 3 2.1 4.2 6.5 8.1 10.1 10.2 10.0 9.3 7.5 5.2 3.5 1.8 1.0 比較例 1 0.0 0.0 0.0 0.0 9.6 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

Claims

請求の範囲 [1] 下記 (a)層、（b)層及び (c)層の不織布が熱圧着により一体化された積層不織布で あって、下記の（ 1)及び (2)を満足することを特徴とする熱接着性積層不織布。 (a)層：熱可塑性榭脂からなる長繊維不織布層を少なくとも 1つ以上有する。 (b)層：（a)層と同系の熱可塑性榭脂からなる極細繊維不織布層を少なくとも 1っ以 上有する。 (c)層：熱可塑性榭脂からなる複合長繊維不織布層を少なくとも 1つ以上有する。
(1) (a)層の不織布を構成する繊維と (b)層の不織布を構成する繊維の融点差が 3 0°C以下であること。
(2) (c)層の不織布を構成する熱可塑性榭脂からなる複合長繊維が低融点成分を 含有し、該低融点成分の融点力 （a)層の不織布を構成する繊維の融点よりも 40〜 150。C低いこと。
[2] 前記 (b)層の不織布を構成する極細繊維の量 (wt%)が前記積層不織布全体の繊 維量に対し 5〜50wt%であることを特徴とする請求項 1記載の熱接着性積層不織布
[3] 前記 (b)層の不織布を構成する極細繊維の平均繊維径が 1〜3 μ mであることを特 徴とする請求項 1または 2に記載の熱接着性積層不織布。
[4] 前記 (a)層の不織布を構成する熱可塑性榭脂からなる長繊維がポリエステル系長 繊維であることを特徴とする請求項 1〜3のいずれかに記載の熱接着性積層不織布
[5] 前記 (c)層の不織布を構成する熱可塑性榭脂からなる複合長繊維が、低融点成分 を鞘成分とする鞘芯型複合繊維であることを特徴とする請求項 1〜4のいずれかに記 載の熱接着性積層不織布。
[6] 前記 (a)層の不織布を構成するポリエステル系長繊維がポリエチレンテレフタレート 繊維であることを特徴とする請求項 4に記載の熱接着性積層不織布。
[7] 前記鞘芯型複合繊維の鞘成分がポリエチレンであり、芯成分がポリエチレンテレフ タレートであることを特徴とする請求項 5に記載の熱接着性積層不織布。
[8] 前記鞘芯型複合繊維の鞘成分が共重合ポリエステルであり、芯成分がポリエチレン テレフタレートであることを特徴とする請求項 5に記載の熱接着性積層不織布。
前記熱接着性積層不織布の（c)層の外側表面を互いに重ね合わせてヒートシール したとき、ヒートシール温度が 125〜230°Cの範囲におけるヒートシール強力が 0. 2 ( NZ25mm幅'目付 [m2])以上であり、該ヒートシール強力の変動率 (RZx)が 80% 以内であることを特徴とする請求項 1〜8のいずれかに記載の熱接着性積層不織布 なお、 Rはバラツキ、 Xは平均値を表す,
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