JPH0147588B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

＜技術分野＞ 本発明は少くとも一方の表面層がフイルム状の
平滑な面で形成されているポリエチレンテレフタ
レート（以下ポリエステルと称す）長繊維不織シ
ートに関する。より詳しくは、少くとも一方の表
面層がフイルム状の平滑な表面を有すると共に、
嵩高性であつて、表面摩擦によつても毛羽立た
ず、高引裂強力を有する強靭なポリエステル長繊
維不織シートに関する。 ＜従来技術＞ 現在、印刷基材、包装材として不織シートが使
用されている。特に、極細繊維からなる不織シー
ト（特公昭42−19520）は表面が平滑である為に
好ましく広く使用されている。しかしながら、ポ
リオレフインを原料にしているため、印刷性が悪
く耐熱性が悪く更に、極細繊維を用いているため
引裂強力が低い。つまり、表面を平滑にするには
繊維の繊度を細くするほど平滑性は向上するが、
それに反して、引裂強力が低下するからである。
そこで、表面が更に平滑にして引裂強力の大なる
耐熱不織シートを得ようとして、従来のポリエス
テル長繊維不織シートを用いて表面を平滑にする
ことが試みられている。これには例えば不織シー
トの表面を平滑なロールを用いて、熱圧着して平
滑にする方法が知られている。この方法の場合、
平滑にするには繊維の融点に近い温度で熱圧着す
る必要があるので、この時に繊維は樹脂化し、得
られる不織シートは脆くなる。一方、樹脂化に至
らない熱圧着条件では、不織シートの表面は単に
押し潰されただけで満足すべき平滑な面は得られ
ず単繊維の結合が弱く表面摩擦によつても毛羽立
ちが生じる。 他の方法として、不織シートの表面に樹脂をコ
ーテイングし樹脂層によつて表面を平滑にする方
法がある。この場合、樹脂の種類・量により異な
るが引裂強力は一般に低下する。 そこで、本発明者等は、耐熱性を有し、且つ、
熱圧着によつて、容易に変形する繊維、例えば、
軟化点が低い未延伸ポリエステル繊維を利用し
て、表面を平滑にすることに着目した。しかしな
がら、かかる繊維からなるウエブを単に熱圧着を
すると、表面が平滑になるが軟化点が低いために
得られる不織シートは、全体に繊維が押しつぶさ
れて、硬く嵩高性のない、引裂強力が極端に低い
ものとなつた。 そこで、本発明者等は、上記未延伸ポリエステ
ル繊維からなる不織シートの欠陥を改善すべく鋭
意研究を行ない、単繊維が平坦化された層と、実
質的に繊維形状を保つた層を設けることを見い出
して、本発明に到着した。 ＜発明の目的＞ 本発明は少くとも一方の表面層がフイルム状の
平滑な表面を有すると共に、嵩高性であつて、表
面摩擦によつても毛羽立たず、高引裂強力を有す
る強靭なポリエステル長繊維不織シートを提供す
ることを目的とする。 ＜発明の構成＞ 本発明の目的は複屈折率が0.02〜0.07の範囲に
属する未延伸ポリエチレンテレフタレート長繊維
を用い、少くとも全面熱圧着工程を経て得られた
不織シートであつて、その不織シートの少くとも
一方の表面層は複数の単繊維同志が実質的に面接
触融着状態に相互に押し潰されて平坦化され、平
均粗度25μ以下のフイルム状の平滑な層に形成さ
れており、前記表面層に続く層には複数の単繊維
の形状が実質的に保たれながら単繊維同志が密着
している層が存在することを特徴とする不織シー
トによつて達成される。 ＜構成の具体的説明＞ 本発明に於いて用いられるポリエステル長繊維
とは公知の重合法で得られた原料を紡糸すること
によつて得ることができ、又、通常ポリエチレン
テレフタレートに使用される添加剤、例えば、艶
消し剤、制電剤、難燃剤、顔料等を含んでも良
い。また、重合度については通常の繊維形成用の
範囲であれば特に制限はない。 本発明者等は不織シートの表面層にランダムの
方向に向いている複数の単繊維を相互に押し潰
し、相互に交叉する部分を互いに埋没した状態に
し、且つ埋没した部分および互いに隣接する部分
を面接触融着状態で平坦化することによつてフイ
ルム状の平滑な層を形成した。その結果複数の単
繊維から構成されているにもかかわらず、平均粗
度25μ以下の平滑な表面層を得ることができた。
前記フイルム状の平滑な層に続く層には、良好な
嵩高性や引裂強力を得るために、単繊維が押し潰
される程度を漸次小さくし、単繊維の形状を実質
的に保ちながら単繊維同志が密着するように構成
している。 本発明による不織シート中の単繊維の形態を第
１図、第２図および第３図を用いて説明する。第
１図および第２図は本発明による不織シートの表
面における繊維の形状を示す顕微鏡写真であり、
第１図は倍率500倍、第２図は倍率2000倍である。
第１図および第２図によつて明らかのように複数
の単繊維は相互に交叉する部分において互いに埋
没し且つ隣接する単繊維同志は実質的に間隙なく
接触して実質的に一体化されており、その結果連
続したフイルム状の平滑な層が形成されている。
一方本発明の不織シートの断面における繊維の形
状を示す顕微鏡写真である第３図で明らかなよう
に、前記フイルム状の表面層に続く層には、単繊
維はその形状を実質的に保ちながら単繊維の交叉
する部分で一部融着するのを除けば単繊維同志は
その断面が変化して相互に密着する状態になつて
いる。 次に延伸程度（複屈折率で表される）の相違に
よる単繊維の押し潰しの難易度を示す第４図を参
照して前記単繊維の埋没現象の発生機構を説明す
る。すなわち平滑な金属ロールとシリコンゴムロ
ールとからなる一対のロールに押え線圧20Kg／cm
をかけながら複数本の単繊維を通し、その際上部
ロールの温度を変えて偏平率を求めて押し潰しの
難易度を把握した。ここに云う偏平率は、潰れて
実質的に楕円形状になつた繊維断面の長径をl₁と
し、短径をl₂とした場合のl₂／l₁で表す。 第４図においては本発明による不織シートに
用いられるポリエステル長繊維であつて複屈折率
Δnが0.041の繊維である（後述の実施例２に用い
られる繊維に相当する）。はに比べてさらに
延伸程度の低い未延伸繊維であつて、複屈折率
Δn0.010の繊維である（後述の比較例４に相当す
る）。は延伸程度の高い複屈折率Δn0.097の繊
維である（後述の比較例５に相当する）。 第４図に示すように、本発明の一実施例に用い
られる繊維は100℃附近の温度から漸次押し潰し
の効果が表れる。しかしの繊維は低温で急激に
潰される。又、高温（120℃以上）では融着して
しまう。一方の繊維は変形しにくく融点近くで
急激に偏平化される。したがつて本発明による
に示されるような熱的性質を有する繊維を用いて
適切な温度と圧力を設定して熱圧着することによ
り本発明の構造を有するポリエステル長繊維不織
シートを得ることができる。 本発明の不織シートの構造に於いて、繊維同志
の交絡密度を大にすることが連続したフイルム状
の平滑な層を形成させる上で好ましい。又、当該
フイルム状の平滑な層は、本発明の不織シートの
厚みの少なくとも半分以下に形成させることが嵩
高性と引裂強力を向上させるために好ましい。 又、本発明の不織シートの構造に於いて、フイ
ルム状の平滑な層に続く層には、繊維どうしが融
着による一体化を伴うことなく単繊維の断面が変
形して相互に密着されている層が存在することが
引裂強力の低下を防止し、且つ、嵩高性を確保す
るために必要である。 第６図は、不織シートにフイルム状な平滑な層
を形成するに際して、ロール圧力を変えた場合の
厚みの変化状態を示す。 第６図中曲線７は、上下ロール温度差を設け
て、フイルム状の層を形成した本発明による不織
シート第５ａ図に例示する構造を有する不織シー
トの場合であり、曲線８は上下ロールに温度差を
設けない場合の不織シート第５ｂ図に例示する構
造を有する不織シートである。第６図の曲線７に
示すように、本発明による不織シートの如く、上
下ロールに温度差を設けて加圧した場合には、不
織シートの厚みはほぼ一定（初期の厚みの約50
％）にコントロールすることができる。それに対
して、第６図の曲線８の場合では、コントロール
しにくくなる。従つて、上下ロールに温度差を設
けて行う方法をとれば適切な温度と圧力を設定す
ることにより不織シートの厚み中のフイルム状の
層の形成を調節できることになる。ここで、第５
ａ中の４，５，６は、不織シート中の構成繊維に
ついて断面形状が押し潰される程度を示す。４→
６になるに従つて、漸次押し潰される程度が小さ
くなる。すなわち４は、表面層の単繊維の平坦化
が大である状態を示しており、それに続く層中の
単繊維は、５から６に示されるように漸次その平
坦化の程度が小さくなつている状態を模式的に示
したものである。 本発明の不織シートには未延伸ポリエステル長
繊維を用いる。この未延伸ポリエステル長繊維の
好ましい条件は、複屈折率（Δn）が0.02〜0.07の
範囲のものである。Δnが0.02以下の場合は、融
着の際に熱劣化して脆くなり、且つ軟化温度が低
過ぎて不織シート断面の一部すなわち表面層のみ
にフイルム状の平滑な層を形成することができな
くなる。一方、Δnが0.07以上の場合は、軟化温
度が高くなつて繊維を押し潰して平坦化すること
が困難となり、満足すべき平滑な面は得られず、
単繊維の結合が弱く表面摩擦によつて、毛羽立ち
が生じる。本発明の不織シートは、かかる未延伸
ポリエステル繊維の利用ではじめて完成する。 次に、本発明の不織シートの製造法の一例を説
明する。溶融紡糸した連続フイラメントを高速気
流により延伸した後移動コンベヤ上で一挙にウエ
ブを形成させるスパンボンド法に於いて紡糸速度
を適宜変化させることにより、上記範囲の複屈折
率を有するフイラメントからなるウエブを形成さ
せる。 このウエブを一対の平滑な熱ロールの間で熱圧
着させる。本発明の構造の不織シートを得るに、
上部ロールと下部ロールに温度差を設けて適当な
圧力で熱圧着する。一方のロール温度は100〜230
℃、好ましくは120℃〜220℃にし、他方のロール
温度は20〜100℃、好ましくは40℃〜80℃で行な
い、少なくとも50℃以上の温度差を設けて熱圧着
することが好ましい。この場合のロール線圧は５
〜100Kg／cmである。前記処理条件はウエブの目
付によつて適宜選択される。 なお前記熱圧着を２段階に分け、第１段階に比
較的低温（60℃〜100℃程度）で仮圧着し、第２
段階で所定の温度で熱圧着してもよい。このよう
にすれば、１段階の熱圧着を行つた場合に生じや
すい急激な温度差によるウエブ中の収縮斑に基因
する目付斑の発生を防ぐのに役立つ。 本発明の不織シートに於いて、フイルム状の平
滑な層は少なくとも一方の面、又、必要に応じて
両面にも形成させることも出来る。この場合は、
片方のフイルム状の平滑な層を形成させた後、次
いで、同様の方法で反対面にフイルム状の平滑な
層を形成させればよい。 本発明の不織シートに於いては、本発明の目的
を損なわない範囲で他の繊維を含むことも可能で
ある。この場合は、本発明で使用する未延伸ポリ
エステル繊維と延伸程度の異なるポリエステル繊
維や他の繊維（例えばポリアミド、ポリオレフイ
ン等の繊維）を本発明の目的を損なわない範囲で
混繊させた後熱圧着を行うか、あるいは積層させ
たものをニードルパンチング等の機械的交絡をほ
どこした後熱圧着を行えばよい。 本発明の不織シートは基本的に未延伸ポリエス
テル繊維で形成されているために、熱によつて収
縮し易く、表面が加熱によつて波打ち状態になり
易い。そこで用途によつては、予め熱セツトを行
うとよい。又、本発明の不織シートは、表面層と
それに続く層との二層構造のために、巻きぐせ、
カーリングを生じ易い。これ等を防止するために
も熱セツトを行なうとよい。本発明の熱セツト
は、目的に応じて120℃〜180℃で数十秒間行な
う。 更に、又、本発明の不織シートは、目的に応じ
て例えば、エンボス加工、染色、樹脂加工、撥水
加工、帯電防止加工等の公知の後加工を行つても
よい。 本発明の不織シートを構成する単繊維の繊度
は、50デニール以下、好ましくは0.5〜30デニー
ルである。繊維は同一、又は異繊度の繊維を混用
してもよい。目付は50〜500g／m²が主として用
いられるが、特に限定するものではない。 本発明の不織シートは前述のような性能を有す
るので、印刷の仕上りが綺麗であると共に、ポリ
エステル長繊維製不織布であるので紙、フイルム
等に比して引裂強力が高く使用中に破れることが
ない。したがつて耐久性が要求され且つその表面
に印刷されることが必要な用途例えばフロツピデ
イスク用エンベエロープ等に有用に供される。 ＜発明の効果＞ 本発明の不織シートは前述のように構成されて
いるので、少くとも一方の表面が平滑であり、印
刷をした場合に綺麗な印刷効果を与えることがで
きる。さらに嵩高性であつて表面摩擦によつて毛
羽立たず、紙、フイルム等に比較して高引裂強力
を有する強靭な不織シートであるので、本発明の
不織シートは単独であるいは印刷された上で工業
用資材や雑貨用資材として広範囲の利用分野に用
いることができる。 ＜実施例＞ 以下本発明を実施例をあげて具体的に説明す
る。尚実施例に記載した特性の定義及び測定方法
を以下に示す。 ◎ 平均粗度 (株)東京精密のサーフコム表面粗さ・輪郭形測定
機200B（JIS B0651−76による測定器）を用い
て、試料の表面の粗度を測定しその最大ピーク
値、最小ピーク値をチヤートからそれぞれ求め、
その平均値の差を平均粗度という。 ◎ 引張強伸度 試料３cm×20cmをタテ、ヨコ各々３点以上と
り、定速伸長形引張試験機を用いて、つかみ間隔
10cm、引張速度20cm／minで測り、破断時の強
力、伸度とを各々測定して、その平均値で表わ
す。 ◎ 引裂強力 試料6.5×10cmをタテ、ヨコ各々３点以上とり、
エレメンドルフ形引裂試験機を用いて測りその
各々の平均値で表わす（JIS Ｌ−1096による）。 ◎ 摩耗強さ（JIS Ｌ−0823に準ずる） 試験片20cm×３cmを取り、学振型摩擦試験機を
用いて、荷重500gで100回往復摩擦させた後、試
験片の外観変化を、下記の判定基準に照らして判
定し耐摩耗性の目安とした。 （判定基準） Ａ級：毛羽立ちがない。 Ｂ級：少しあるが目立たない。 Ｃ級：毛羽立ちが目立つ。 ◎ 収縮率 試料25cm×25cmに、タテ、ヨコ各々20cmの位置
にマーキングして、150℃で５分間熱風乾燥機中
に入れて、試料の寸法変化を測り、各々の収縮率
を平均値で示す。 ◎ 複屈折率 白色光下で、偏光顕微鏡ベレツク式コンペンセ
ーターを用いて複屈接率（Δn）を測定する。 ◎ 嵩高性 試料の20cm×20cmを取り、その重量を測り、
又、厚みを、ダイヤルゲージで３個以上測定し、
嵩高性（cm³／ｇ）を求める。 ◎ カーリング 試料25cm×25cmを取り、テーブル上に置き以下
の判定をする。 Ａ級：カーリングしない。 Ｂ級：端部が少しカーリングする。 Ｃ級：カーリングしてロール状となる。 ◎ 表面凹凸形状 熱風乾燥機150℃の中に試料25cm×25cmを入れ、
５分後取り出し、表面の凹凸形状を判定する。 Ａ級：凹凸形状見られない。 Ｂ級：少しあるがあまり目立たない。 Ｃ級：全面に凹凸形状がある。 実施例１〜３、比較例４，５ 孔径0.25mm、孔数1000個、の矩形紡糸口金を用
いて、吐出量850g／minで固有粘度0.75のポリエ
チレンテレフタレートを溶融温度290℃でエアー
サツカーにより紡糸速度を変えて目付100g／m²
ウエブを形成した。このウエブを一対の平滑なロ
ールを用いて、上部ロールの温度190℃、下部ロ
ールの温度50℃に設定し、線圧70Kg／cmで熱圧着
を行なつた。第１表に、その不織シートの特性を
示す。 実施例１，２，３は本発明の不織シートであ
る。対抗品として比較例４，５を併せて示す。 なお第１表中の単繊維特性の欄に示した数値は
熱圧着を施す前のウエブ中の単繊維の特性を示す
ものである。

【表】 第１表に示すように、実施例１，２，３の本発
明不織シートは、表面の平均粗度25μ以下で、表
面摩擦によつて毛羽立たなく、嵩高性で、高引裂
強力を有する強靭な不織シートである。一方比較
例４は、繊維が融着して不織シートとして取り出
せなかつた。比較例５は、延伸程度の高いポリエ
ステル長繊維を用いたものであつて、表面が単に
押し潰されただけで単繊維の結合が弱く表面摩擦
によつても毛羽立ち、又表面の平滑性と強伸度が
劣る。 実施例 ６，７，８ 実施例１，２，３で得られた本発明不織シート
を更にピンテンターを用いて温度160℃、20秒間
熱セツトを行なつた。その結果を第２表に示す。

【表】 第２表に示すように、熱セツトにより熱収縮、
表面凹凸形状、カーリング等が改善された。 実施例 ９ 実施例２の一方の面が平滑な不織シートを、一
対の平滑なロールを用いて、上部ロール温度190
℃、下部ロール50℃に設定し、線圧を70Kg／cm
で、平滑な面の反対面を上部ロールに接するよう
にして熱圧着を行ない、実施例９の不織シートを
得た。この不織シートの物性を第３表に示す。

【表】 第３表に示すように、実施例９の不織シート
は、両面が平滑で、かつ、高引裂強力を有する強
靭な不織シートである。 実施例 10 実施例２に用いられたウエブと同一構成の目付
50g／m²のウエブを上下として、比較例５に用い
られたウエブと同一構成の目付50g／m²のウエブ
を挾んで積層したウエブを、ニードルパンチング
により交絡させた。ニードルパンチ加工条件は針
40番、つき深さ13mm、パンチ回数50回／cm²で行な
つた。これを一対の平滑ロールを用いて、上部ロ
ール温度210℃、下部ロール温度50℃に設定し線
圧20Kg／cmで片方の面を熱圧着してから、もう一
方の面を平滑にするために、反対側の面を同じ熱
圧着条件で行ない、実施例10の不織シートを得
た。この不織シートの物性を第４表に示す。

【表】 第４表に示すように、延伸ポリエステル繊維と
本発明の未延伸ポリエステル繊維を積層して、機
械交絡させたものは、平滑性、引張強伸度、摩耗
強さがいずれも満足されるとともに優れた引裂強
力並びに嵩高性を有する不織シートが得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明不織シートのフイルム状の平
滑な層の表面を500倍に拡大して表面における繊
維の形状を示す顕微鏡写真である。第２図は、第
１図を更に拡大した不織シートの表面の繊維の形
状を示す顕微鏡写真であつて、その倍率は2000倍
である。第３図は、本発明不織シートの断面にお
ける繊維の形状を示す顕微鏡写真であつて、その
倍率は200倍である。第４図は不織シートに用い
られるポリエステル長繊維の延伸程度（複屈折率
で表される）の相違による加熱温度に対する単繊
維の押し潰しの難易度を示すグラフである。第５
ａ図は、本発明の不織シートの断面における厚み
方向での各繊維の形状を模式的に示す図であり、
ただし、構成を明確に示すため、各繊維が紙面に
垂直方向に配置されていると仮定した場合の模式
図である。ここで、４，５，６は、不織シート中
の構成繊維の断面形状が押し潰される程度を示
す。４→５に進むに従つて、漸次押し潰される程
度が小さくなる。第５ｂ図は、不織シートを上下
ロールに温度差を設けずに熱圧着して得た不織シ
ートの断面における厚み方向での各繊維の形状を
模式的に示す第５ａ図と同様な図である。第６図
は、本発明の不織シートの形成されるフイルム状
の平滑な層をロール圧力を変えて製造した時の厚
みの変化率を表わすグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複屈折率が0.02〜0.07の範囲に属する未延伸
   ポリエチレンテレフタレート長繊維を用い、少く
   とも全面熱圧着工程を経て得られた不織シートで
   あつて、 前記不織シートの少くとも一方の表面層は複数
   の単繊維同志が実質的に面接触融着状態に相互に
   押し潰されて平坦化され、平均粗度25μ以下のフ
   イルム状の平滑な層に形成されており、前記表面
   層に続く層には複数の単繊維の形状が実質的に保
   たれながら単繊維同志が密着している層が存在す
   ることを特徴とする不織シート。