JPH03249255A - スパンボンド不織布及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、ポリエチレン長繊維糸とポリプロピレン長繊
維糸とから構成されたスパンボンド不織布及びその製造
方法に関するものである。

【従来の技術】

現在、スパンボンド不織布（長繊維不織布）は、衛生材
料、工業用資材、土木用資材或いは一般生活用資材等と
して幅広く使用されている。 スパンボンド不織布は、実質的に無端連続長繊維糸が堆
積されてなるものであるため、ステープルファイバーの
如き短繊維が堆積されてなる、いわゆる短繊維不織布に
比べて、強度の面で優れている。特に、ポリプロピレン
長繊維糸のみから形成されたスパンボンド不織布（以下
、ｒＰＰスパンボンド」と言う。）は、強度の面で非常
に優れており、高強力が必要とされる用途分野への適用
が盛んである。 しかしながら、用途によっては高強力のみではなく、風
合や柔らかさ等の他の特性が要求されることがあった。 この点、ＰＰスパンボンドは風合や柔らかさが劣り、各
種用途への展開の障壁となっていた。 従来、このＰＰスパンボンドの欠点を解決するために、
不織布を構成するポリプロピレン長繊維糸に代えて、ポ
リオレフィン系複合長繊維（以下、「複合繊維」と言う
。）を用いることが提案されている。ここで、複合繊維
としては、横断面が芯鞘型のもの、横断面がサイドバイ
サイド型のものが用いられている。芯鞘型複合繊維は、
芯がポリプロピレンで形成され、鞘がポリエチレンで形
成されたものである。また、サイドバイサイド型複合繊
維は、横断面半月形のポリプロピレンと横断面半月形の
ポリエチレンとが貼り合わされてなるものである。 しかしながら、この複合繊維で構成されたスパンボンド
不織布の特性は、ＰＰスパンボンドの特性とポリエチレ
ン長繊維糸のみからなるスパンボンド不織布（以下、ｒ
ＰＥスパンボンド」と言う。 ）の特性との平均値になってしまうということがあった
。即ち、複合繊維で構成されたスパンボンド不織布の強
力は、ＰＰスパンボンドの強力よりも低下し、また風合
や柔らかさはＰＥスパンボンドよりも低下するのである
。また、複合繊維の場合には、ポリプロピレンとポリエ
チレンとの重量比率が一定の制限を受けるということが
あった。 即ち、重量比率を極端にする、例えばポリプロピレン：
ポリエチレン＝２０　：　８０の如くにすることが、複
合繊維の製造上の理由で行えなかった。

【発明が解決しようとする課題】

上記の如き欠点を回避するために、ポリプロピレン長繊
維糸とポリエチレン長繊維糸とを混繊させて、スパンボ
ンド不織布を形成すればよいと考えられる。しかしなが
ら、一の紡糸口金からポリプロピレン長繊維糸を送出し
、他の紡糸口金からポリエチレン長繊維糸を送出し、そ
して再製繊維糸を混繊させながら堆積させてスパンボン
ド不織布を製造した場合、再製繊維糸が均一に混繊しな
いという欠点があった。これは、各長繊維糸が別々の紡
糸口金から送出されているためである。 以上の点を鑑みれば、単一の紡糸口金から、再製繊維糸
を送出してスパンボンド不織布を製造すればよいと考え
られるが、この方法は以下の理由で成功しなかった。即
ち、ポリプロピレンとポリエチレンとはその樹脂特性が
異なるため、当然に紡糸した後の冷却固化時間も異なる
。具体的には、ポリプロピレンの冷却固化時間は長く、
ポリエチレンの冷却固化時間は短い。従って、両者を一
緒に、所定位置に置かれたーのエアーサッカーに導入し
て送出した場合、エアーサッカー内においてポリプロピ
レンが未だ溶融状態であったり、或いはポリエチレンの
エアーサッカーに入る前における冷却固化部分が長すぎ
るということがあった。 前者の場合、長繊維糸相互が融着するということがあり
、後者の場合には、ポリエチレン長繊維糸が切断してし
まうということがあった。 そこで、本発明は、ポリプロピレン長繊維糸の横断面形
状を工夫することによって、ポリプロピレンとポリエチ
レンとの紡糸後における冷却固化時間を近接させ、再製
繊維糸にトラブルを生じさせることなくエアーサッカー
から送出させ、再製繊維糸を均一に混繊させると共に堆
積させて、ポリプロピレン長繊維糸とポリエチレン長繊
維糸とが均一に混繊したスパンボンド不織布を得ること
に成功したのである。

【課題を解決するための手段及び作用】即ち、本発明は
、２０〜８０重量％のポリエチレン長繊維糸と８０〜２
０重量％のポリプロピレン長繊維糸とが実質的に均一に
混繊され、前記ポリエチレン長繊維糸の横断面は略円形
であり、且つ前記ポリプロピレン長繊維糸の横断面は少
なくとも葉数３以上の多葉形であることを特徴とするス
パンボンド不織布、及びこのスパンボンド不織布の製造
方法に関するものである。 本発明に係るスパンボンド不織布を製造するには、まず
ポリエチレン樹脂とポリプロピレン樹脂とを準備する。 このポリエチレン樹脂及びポリブロビレン樹脂は、−船
釣に市販されているものが用いられる。ポリエチレン樹
脂やポリプロピレン樹脂中には、適宜潤滑剤、顔料、安
定剤、難燃側等が含有されていてもよい。 このポリエチレン樹脂及びポリプロピレン樹脂を溶融さ
せて、単一紡糸口金を用いて紡糸する。 ポリエチレン樹脂からは、横断面が略円形のポリエチレ
ン長繊維糸が紡糸されるのであるから、単一紡糸口金に
おけるポリエチレン樹脂の紡糸孔は丸孔のものを用いる
。また、ポリプロピレン樹脂からは、横断面が葉数３以
上の多葉形のポリプロピレン長繊維糸が紡糸されるので
あるから、単一紡糸口金におけるポリプロピレン樹脂の
紡糸孔は、例えば７字形状や十字形状等のスリット孔の
ものを用いる。 単一紡糸口金から紡糸されたポリエチレン長繊維糸とポ
リプロピレン長繊維糸とは、一のエアーサッカー内に導
入される。この際、ポリエチレン長繊維糸とポリプロピ
レン長繊維糸とは、冷却固化長が異なるため、エアーサ
ッカーの位置を誤ると、陶製繊維糸に各種のトラブルが
発生し、地合に優れ且つ糸切れの少ない不織布を得るこ
とができない。従って、エアーサッカーの位置を決定す
るために、まず陶製繊維糸の冷却固化長を測定しなけれ
ばならない。ここで、冷却固化長の測定方法について、
以下に説明する。 まず、紡糸孔より吐出されている長繊維糸を、セラミッ
ク製の３点接触型のガイドに導く。なお、ガイドの接触
部材は、走行する長繊維糸に対して９０°の角度で対向
している。その後、この長繊維糸をエアーサッカー内に
導入する。そして、前記ガイドを紡糸孔に徐々に近づけ
てゆき、長繊維糸が切断する点を求める。この切断点を
冷却固化点とする。そして、この冷却固化点から紡糸孔
までの長さを冷却固化長とする。本発明においては、ポ
リエチレン長繊維糸の冷却固化長とポリプロピレン長繊
維糸の冷却固化長の差を２０ｃｍ以内としなければなら
ない。 紡糸孔より吐出され製造されるポリエチレン長繊維糸及
びポリプロピレン長繊維糸の場合、例えば陶製繊維糸を
同一の繊度としたとき、冷却固化長の差は６０Ｃ１１以
上（ポリプロピレン長繊維糸の方が冷却固化長が長い。 ）となる。従って、ポリエチレン長繊維糸の冷却固化点
近傍にエアーサッカーを置くと、ポリプロピレン長繊維
糸は未だ十分に冷却固化されておらず、エアーサッカー
内でポリプロピレン長繊維糸が相互に融着する恐れがあ
る。また、ポリプロピレン長繊維糸の冷却固化点近傍に
エアーサッカーを置くと、ポリエチレン長繊維糸の６０
ｃｍ以上の冷却固化された部分が、エアーサッカーと紡
糸孔との間に存在することになる。 従って、この部分がポリエチレン長繊維糸に過剰な空気
抵抗を与え、ポリエチレン長繊維糸が切断しやすくなる
０以上のような理由から、ポリエチレン長繊維糸の冷却
固化長とポリプロピレン長繊維糸の冷却固化長の差を２
０ＣＩＩ以内としなければならないのである。 このように陶製繊維糸の冷却固化長を近接させるために
、本発明においては、ポリプロピレン長繊維糸をその横
断面が葉数３以上の多葉形にしたのである。このポリプ
ロピレン長繊維糸は、繊維周面に複数の横断面が葉状の
突起（繊維周面から観察すれば複数の畝）を持っており
、葉状の突起を持っていない長繊維糸に比べて、表面積
が大きい。従って、空気等との接触面積が大きくなるた
め、冷却されやすい。依って、ポリプロピレン長繊維糸
は、通常の場合よりも速やかに冷却され、その冷却固化
長がポリエチレン長繊維糸の冷却固化長と近接するので
ある。 本発明において使用するポリプロピレン長繊維糸は、前
記したとおり、その横断面が葉数３以上の多葉形である
。葉数が３未満即ち２以下であると、単なる偏平繊維と
なって表面積の拡大が図れず、冷却されにくくなるため
、好ましくない。更に、得られたスパンボンド不織布の
ボリウム感が劣り、好ましくない。また、本発明におい
て多葉形の異形度は、任意に決定しうる事項であるが、
好ましくは２５〜７０％であり、最も好ましくは３５〜
６０％である。ここで、異形度と↓よ、（１−ｄ／Ｄ）
　Ｘ１００　　（％）で表されるものである。但し、Ｄ
は多葉形の外接円の直径であり、ｄは多葉形の内接円の
直径である。異形度が２５％未満であると、ポリプロピ
レン長繊維糸の表面の凹凸の程度が少なく、表面積の拡
大が十分に図れず、冷却効果が低下する傾向が生じる。 また、異形度が７０％を超えると、ポリプロピレン長繊
維糸の引張強度等が低下し、糸切れが生じる傾向となる
。 以上のようにして、ポリエチレン長繊維糸の冷却固化長
とポリプロピレン長繊維糸の冷却固化長の差を２０ＣＩ
ｌ以内とし、再製繊維糸の冷却固化点近傍にエアーサッ
カーを置く。エアーサッカーによって再製繊維糸を牽引
し、エアーサッカーから送出した後開繊し、コンベヤベ
ルト上に再製繊維糸を混繊・堆積させてスパンポンド不
織布を得るのである。本発明においては、横断面が多葉
形のポリプロピレン長繊維糸を用いているので、開繊状
態が比較的無作為となり、より均一な混繊状態が得られ
る。この際、ポリエチレン長繊維糸とポリプロピレン長
繊維糸との重量割合は、２０〜８０　：　８０〜２０（
重量％）とする。ポリプロピレン長繊維糸が２０重量％
未満であると、ＰＰスパンポンドと同等の高強力を付与
しにくくなり、好ましくない。 また、ポリエチレン長繊維糸が２０重量％未満であると
、スパンボンド不織布に良好な風合や柔らかさを付与し
にくくなり、また不織布表面が毛羽立ちやすくなり、好
ましくない。 以上のようにして得られたスパンボンド不織布は、高強
力であって、且つ風合や柔らかさの点で優れている。従
って、本発明に係るスパンボンド不織布は、衛生材料用
や工業用資材等に限られず、その他の用途にも広く使用
しうるものである。

【実施例】

実施例１〜３ ポリエチレン樹脂として、密度が０．９５０　ｇ　／ｃ
ｄ。 メルトインデックス値がＡＳＴＭ−Ｄ−１２３８（Ｅ）
法で測定して２５ｇ／１０分、Ｑ値（Ｍｗ／Ｍｎ）が２
．５９．融点がＤＳＣで測定して１２８°Ｃのものを使
用した。 また、ポリプロピレン樹脂として、密度が０．９１０ｇ
　／＋ｄ、　　メルトフローレート値がＡＳＴＭ−Ｄ−
１２３８（Ｌ）法で測定して４０ｇ／１０分、Ｑ値（Ｍ
　ｗ　／　Ｍ　ｎ　）が２．８０．融点がＤＳＣで測定
して１６２℃のものを使用した。なお、各樹脂の融点の
測定方法は、パーキンエルマー社製ＤＳＣ２型の示差走
査熱量計を用い、昇温速度２０°Ｃ／分で測定した融解
吸熱ピークが最大値を示す温度を融点とした。 このポリエチレン樹脂とポリプロピレン樹脂とを用い、
丸型の紡糸孔を６０孔及びスリット型の紡糸孔を６０孔
（トータル孔数１２０孔）具備した紡糸口金で、溶融紡
糸温度２３０°Ｃにて紡糸し、ポリエチレン長繊維糸と
ポリプロピレン長繊維糸とを得た。なお、ポリエチレン
長繊維糸の単糸繊度は２゜５ｄとして一定に定め、ポリ
プロピレン樹脂の吐出量を調整して、ポリプロピレン長
繊維糸の単糸繊度が２．Ｏｄ　（実施例１）、３．５ｄ
（実施例２）。 ５、Ｏｄ　（実施例３）となるようにした。また、ポリ
プロピレン長繊維糸の横断面は３葉の多葉形であった。 また、その他の製造条件等は第１表に示したとおりであ
る。 この後、エアーサッカーを再製繊維糸の冷却固化点近傍
に置いて、再製繊維糸を牽引した。エアーサッカーより
再製繊維糸を送出した後、帯電装置で強制帯電させて、
再製繊維糸を均一に開繊させ、ベルトコンベヤ上に堆積
させた。その後、圧接面積率１５％１表面加熱温度１２
３℃のエンボスロールを使用して、線圧力３０ｋｇ／ｃ
１１＋で熱圧着し、目付３０ｇ／ｎ（のスパンボンド不
織布を得た。このスパンボンド不織布の物性等を第２表
に示した。第２表から明らかなように、実施例に係る方
法で得られたスパンボンド不織布は、高強力であると共
に優れた柔らかさを持っていることが判る。 比較例１ ポリプロピレン樹脂の紡糸孔を丸型とした以外は、実施
例２と同様の条件でスパンボンド不織布の製造を試みた
。なお、その他の製造条件等は第１表に示したとおりで
ある。その結果、再製繊維糸の冷却固化長の差が６５Ｃ
Ｉｌと大きく、ポリプロピレン長繊維糸の冷却固化点近
傍にエアーサッカーを置くと、ポリエチレン長繊維糸が
切断し、またポリエチレン長繊維糸の冷却固化点近傍に
エアーサッカーを置くと、ポリプロピレン長繊維糸が相
互に融着し、地合の良好なスパンボンド不織布を得るこ
とができなかった。 第１表 （注） １）Ｑｈは紡糸孔よりの吐出量を示したものである。単
位はｇ／１ａｉｎ、である。 ２）ＰＥはポリエチレンの略である。 ３）ＰＰはポリプロピレンの略である。 ４）Ｌはポリエチレン長繊維糸の冷却固化長とポリプロ
ピレン長繊維糸の冷却固化長の差を表すものである。即
ち、Ｌ＝（ポリプロピレン長繊維糸の冷却固化長） （ポリエチレン長繊維糸の冷却固化長）である。 第２表 （注） ５）単糸繊度の単位はデニールである。また、ＰＥ及び
ＰＰは第１表と同じである。 ６）引張強力は、ＪＩＳ　Ｌ−１０９６に記載されたス
トリップ法に準拠し、幅３ｃｍ及び長さ１０１の試験片
を用いて最大引張強力を測定した。また、この際の伸度
も測定して、引張伸度を算出した。 ７）トータルハンドとは柔らかさを数値化したものであ
り、ＪＩＳ　Ｌ−１０９６に記載されたハンドルオメー
タ法に準拠し、スロット幅１ｏａｎで測定した。

【発明の効果】

以上述べたように、本発明に係るスパンボンド不織布は
、不織布に高強力を具現するポリプロピレン長繊維糸と
、不織布に柔らかさを具現するポリエチレン長繊維糸と
が、一定の割合で均一に混繊されてなり、またポリプロ
ピレン長繊維糸はその横断面が多葉形となっているため
、高強力で且つ柔らかく、更にボリウム惑に富んだ手触
りがあるという特性を持っている。 また、本発明に係るスパンボンド不織布の製造方法は、
ポリプロピレン長繊維糸の横断面を葉数３以上の多葉形
とすることにより、ポリプロピレン長繊維糸の紡糸後に
おける冷却時間を短縮し、もってポリプロピレン長繊維
糸の冷却固化長をポリエチレン長繊維糸の冷却固化長と
近接させ、陶製繊維糸を単一紡糸口金から紡糸すること
を可能にすると共に、エアーサッカー内におけるポリプ
ロピレン長繊維糸の融着やエアーサッカーに導入される
前におけるポリエチレン長繊維糸の糸切れを防止したも
のである。従って、本発明に係る方法によれば、ポリプ
ロピレン長繊維糸とポリエチレン長繊維糸とが均一に混
繊された、高強力で柔らかいスパンボンド不織布が得ら
れるという効果を奏するものである。更に、ポリプロピ
レン長繊維糸の横断面が多葉形であるため、開繊時に無
作為の方向に相互に離れ、比較的均一にポリプロピレン
長繊維糸とポリエチレン長繊維糸とが混繊され、地合に
優れたスパンボンド不織布が得られるという効果も奏す
る。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）２０〜８０重量％のポリエチレン長繊維糸と８０
   〜２０重量％のポリプロピレン長繊維糸とが実質的に均
   一に混繊され、前記ポリエチレン長繊維糸の横断面は略
   円形であり、且つ前記ポリプロピレン長繊維糸の横断面
   は少なくとも葉数３以上の多葉形であることを特徴とす
   るスパンボンド不織布。
2. （２）ポリエチレン樹脂とポリプロピレン樹脂とを単一
   紡糸口金から紡糸し、次いで一のエアーサッカーに導入
   して、ポリエチレン長繊維糸とポリプロピレン長繊維糸
   とを形成し、前記エアーサッカーより送出した後、両長
   繊維糸を堆積させてスパンボンド不織布を製造する方法
   において、前記ポリエチレン長繊維糸の横断面を略円形
   とし、且つ前記ポリプロピレン長繊維糸の横断面を少な
   くとも葉数３以上の多葉形にすると共に、ポリエチレン
   長繊維糸の冷却固化長とポリプロピレン冷却固化長の差
   を２０ｃｍ以内としたことを特徴とする請求項第（１）
   項記載のスパンボンド不織布の製造方法。