JPH0533257A - 不織布 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】熱圧接不織布でありながら高強力、耐摩耗性能
と高引裂強力を併せ持つ従来にはない高性能な不織布を
提供する。 【構成】ポリエチレンテレフタレートを芯成分、高密度
ポリエチレンを鞘成分とする芯鞘型長繊維で構成された
層の間にポリエチレンテレフタレート長繊維で構成され
た層が存在している３層構造を持ち、不織布全体が部分
的に熱圧接されている不織布。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は引裂強力、切断強力の優
れた長繊維不織布に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】長繊維からなる不織布は短繊維不織布に
比べて強度的に優れている場合が多いため、多くの分野
で使用されている。従って不織布に対する機能的な要求
は多い。長繊維不織布は通常長繊維を堆積し、部分的に
熱圧接することによって固定されている。従って、この
熱圧接条件が不織布の性能を左右する大きな要因とな
る。不織布の強度を表す代表的な指標は切断強力と引裂
強力であるが、これらも当然熱圧接条件の影響を受け
る。

【０００３】しかし通常はこの２つの性能を独立に制御
することはできない。つまり通常の長繊維不織布では切
断強力を高くするために熱圧接を強くする（例えば圧接
温度を高くする）と切断強力は向上するが引裂強力は低
下するし、引裂強力を強くするために熱圧接を弱くする
（例えば圧接温度を低くする）と引裂強力は向上するが
切断強力が低下するばかりでなく、表面の耐摩耗性も低
下する。このため圧接条件をどのようにして選択しても
切断強力と引裂強力が共に高い不織布を得ることはでき
なかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような互
いに相反する性能が相殺されることなく、熱圧接不織布
でありながら高強力、耐摩耗性能と高引裂強力を併せ持
つ従来にはない高性能な不織布を提供しようとするもの
である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らはこのような
課題を解決するために鋭意研究を重ね本発明に到達し
た。すなわち本発明は、熱可塑性樹脂からなる部分的に
熱圧接された長繊維不織布であって、単糸表面に出てい
る成分の融点が異なる少なくとも２種類の長繊維からな
り、同種の長繊維で構成される繊維層が不織布断面方向
に３層に積層された３層構造をなし、かつその中央の層
を構成する長繊維の単糸表面に出ている成分の融点が他
の２層を構成する長繊維の単糸表面に出ている成分の融
点より高いことを特徴とする不織布を要旨とするもので
ある。

【０００６】本発明の不織布は同種の繊維で構成される
繊維層が不織布断面方向に３層構造をなしている必要が
ある。これら３層のうち、中央の層は引裂きに対する抵
抗として機能し、表面層と裏面層は引張りに対する抵抗
および表面の耐摩耗性能を発現する機能を持つ。また、
ここでいう同種の繊維とは少なくとも繊維表面に出てい
る成分が同一であることを指し、繊維断面形状や繊度、
複合繊維の場合は構成や複合比などは必ずしも同一でな
くてもよい。

【０００７】これらの３層は中央の層を構成する繊維の
単糸表面に出ている成分の融点が他の層を構成する繊維
の表面に出ている成分の融点より高い必要がある。本発
明で使用される熱可塑性樹脂としては通常工業的に使用
されているポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミ
ド、ポリエステルなどが利用できるが、長繊維の単糸表
面に出ている成分としては融点の異なった少なくとも２
種類の熱可塑性樹脂を使用する必要がある。融点の異な
った樹脂の組み合わせとしてはポリエチレンテレフタレ
ートに代表されるポリエステル系樹脂と、ポリエチレ
ン、ポリプロピレンのようなオレフィン系樹脂との組み
合わせ、あるいはナイロン６などのポリアミド系樹脂と
前述のポリオレフィン系樹脂との組み合わせ、またはポ
リエステルと共重合ポリエステル、ポリアミドと共重合
ポリアミドのようなホモポリマーと共重合ポリマーとの
組み合わせなどが利用できる。さらに単糸表面に出てい
る成分は３種類以上存在していてもよい。具体的な３層
の構成としては、単糸表面に出ている成分だけについて
いえば、表層からポリエチレン／ポリエステル／ポリエ
チレンの３層構造や、ポリプロピレン／ポリエステル／
ポリプロピレンの３層構造などが実用上有効な構成であ
る。

【０００８】各層を構成する繊維の形状、構成について
は特に制限はない。通常の円形断面はもとより、偏平、
多角形、中空などの異形断面のもの、芯鞘に代表される
多成分からなる複合繊維であってもよい。特に不織布の
表面層および裏面層を構成する長繊維は低融点成分が高
融点成分を至る所で包み込んでいる芯鞘型複合繊維にし
ておけば、より強力の高い不織布を得ることができ、さ
らに好都合である。具体的には表面層と裏面層がポリエ
チレンテレフタレートを芯成分、ポリエチレンを鞘成分
とする芯鞘型複合繊維からなり、中央層はポリエステル
単一成分繊維からなるといった３層構造が不織布の強度
を向上させるという点から好ましい構成である。この場
合も表面層と裏面層を構成する長繊維は同種のものであ
ってもよいし、異なっていてもよい。

【０００９】また、長繊維の繊度についても全く制限は
ないが、通常の長繊維不織布に使用される繊維の繊度と
しては生産性や不織布の風合の点から通常１デニール〜
20デニール程度であるので、使用目的に応じてこれらの
範囲から選ぶのがよい。

【００１０】本発明の不織布の製造における紡糸、延
伸、開繊、堆積方法は従来公知の方法がすべて使用でき
る。例えば紡糸方法は複数の紡糸孔を設けた円形、ある
いは矩形の紡糸口金による方法が一般的である。延伸は
空気力を利用する方法が一般的であり、独立した円形断
面のジェットや不織布の幅方向に細長い開口を持つスリ
ット状のジェットを使用できる。開繊方法としては、空
気流を利用するものや、摩擦あるいは高電圧を利用し帯
電させる方法などが一般的である。本発明の不織布は同
一種の繊維からなる繊維層が不織布断面方向に３層に積
層されている必要がある。このような構成の多層不織布
を得るには繊維を噴出する噴出孔を不織布進行方向に３
つの部分に分離して配置しておけばよい。各々の噴出孔
より本発明の不織布を構成する３層を構成する繊維を噴
出させれば目的とする構成の３層ウエブが得られる。

【００１１】本発明の不織布の目付けについては特に制
限はない。通常の目的に使用される不織布の目付けをす
べて利用できるので、使用目的に応じて適当な目付けを
選択すればよい。通常の目的に使用される不織布の目付
けは10ｇ〜 200ｇ程度であるが、これ以外の目付けであ
ってもよい。但し、極端な低目付けの場合、不織布の性
質上３層の区別も困難になり、本発明の効果も得難くな
るので、低くても10ｇ程度以上が適当である。また、極
端な高目付けにすると熱圧接時に中央まで熱が伝わら
ず、十分な圧接ができないという生産上の問題に加え
て、コストの点からも適当ではない。また３層の目付け
配分についても特に制限はない。但し、中央部の層はシ
ートの引裂きに対して抵抗する比較的自由な繊維からな
る層であるので、この層が厚すぎると熱圧接による繊維
の接着が中央層で不十分となり、得られたシートが中央
から剥離しやすいものとなり、特別な目的以外には適さ
ないものとなる。また、中央層が薄すぎると十分な引裂
強力が得られない。一般的には中央層の目付けはシート
全目付けの１／３〜１／10程度が適当である。

【００１２】また、本発明の不織布はその全面を部分的
に熱圧接されて固定されている必要があるが、その圧接
部分の形状、圧接部分の比率などについても特に制限は
ない。圧接方法にも特に制限はないが、通常は一対の彫
刻ロールとフラットロールからなる熱圧接装置を用い、
それぞれ接触する層を形成する繊維の単糸表面に出てい
る成分の融点より低い適当な温度で加熱圧接する方法が
一般的である。

【００１３】

【作用】本発明の不織布は表面の融点の異なった繊維か
らなる繊維層が不織布断面方向に３層に積層された構造
を持ち、かつ中央層を構成する繊維の表面の融点が高い
ため、部分的に熱圧接されていても中央層は繊維同志の
融着が少なく、繊維が比較的自由である。このため引裂
きに対しては中央層の繊維が抵抗となり強い引裂強力を
示す。また表面層を構成する繊維の表面は融点が低いた
め、熱圧接部分で繊維同志が十分接着しているので引張
りに対して抵抗力を示し、高切断強力を示す。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。まず実施
例で引用した数値の測定方法をまとめて示す。ポリエチ
レンテレフタレートの固有粘度測定はフエノール、四塩
化エタン等重量混合溶媒を用い、濃度 0.5ｇ／100ml 、
温度20℃で測定した。融点はパーキンエルマー社製ＤＳ
Ｃ２型の示差走差熱量計を用い、昇温速度20℃／分で測
定した融解吸熱ピークの最大値を示す温度を測定し、融
点とした。不織布の切断強力はＪＩＳ−Ｌ−1096に準
じ、幅５cm、長さ20cmの試料片を定速伸張型引張試験機
を用い、つかみ間隔10cm、引張速度20cm／min で切断す
るまで引張り、切断時の応力を測定した。また引裂強力
は同じくＪＩＳ−Ｌ−1096に準じてエレメンドルフ型引
裂強力測定機を用い、縦10cm、横15cmの試料片の中央部
を縦方向に引き裂いて測定した。不織布の耐摩耗性はＪ
ＩＳ−Ｌ−1096に準じてテーバー型摩耗試験機を用い、
250ｇの荷重下で１分間70回転の速度で 100回摩耗した
ものを目視で下記の基準に従って３段階に評価した。

【００１５】 Ａ級 ほとんど変化なし。 Ｂ級 わずかに毛羽立ちが認められる。 Ｃ級 摩擦部分が綿状になっている。

【００１６】実施例１ 32個の単一成分紡糸孔からなる紡糸孔群と、 128個の芯
鞘型複合紡糸孔からなる紡糸孔群を有する紡糸口金を使
用し、単一成分紡糸孔から固有粘度0.70、融点260℃の
ポリエチレンテレフターレート（ＰＥＴ）からなる繊度
３デニールの円形断面糸を、また芯鞘型複合紡糸孔から
芯成分が単一成分と同一のポリエチレンテレフターレー
ト、鞘成分は公称メルトインデクス20、融点 128℃の高
密度ポリエチレン（ＰＥ）からなる繊度３デニール、芯
鞘重量比１／１の円形断面芯鞘型複合糸を紡出した。紡
出した繊維群は各々独立した複数のジェットより引き取
られ、芯鞘型複合繊維の１／２が不織布進行方向に対し
て最も前方に、残りの１／２が不織布進行方向に対して
最も後方に、また単一成分繊維群が、それらの間に噴出
するように不織布進行方向に対して３分割して配置され
た複数の噴出孔より噴出させ、移動するウエブ搬送装置
上に芯鞘型複合繊維群が上下、単一成分繊維群が中央に
なるように堆積し３層ウエブを得た。この３層ウエブを
ウエブ搬送装置により搬送し、１対のフラットロールと
彫刻ロールからなる熱圧接装置により加熱温度 115℃で
圧接し、目付けが50ｇ／ｍ² の不織布を得た。得られた
不織布の切断強力、引裂強力、耐摩耗性能を測定した。
得られたシートの構成を表１に、測定結果を表２に示し
た。

【００１７】比較例１ 192個の芯鞘型複合紡糸孔を有する紡糸口金を用い、実
施例１と同様の芯鞘型複合繊維を紡出した。紡出した繊
維群は各々独立した複数のジェットより引き取られ、複
数の噴出孔より噴出させ、ウエブ搬送装置上に堆積し、
全てが芯鞘型複合繊維からなるウエブを得た。このウエ
ブを不織ウエブ搬送装置により搬送し、１対のフラット
ロールと彫刻ロールからなる熱圧接装置により圧接温度
を種々変更して圧接し、目付けが50ｇ／ｍ² の不織布を
得た。得られたシートの構成を表１に、実施例１と同様
の測定を行なった結果を表２に示した。

【００１８】実施例２ 32個の単一成分紡糸孔からなる紡糸孔群と、 128個の単
一成分紡糸孔からなる紡糸孔群を有する紡糸口金を使用
し、 128個の単一成分紡糸孔から公称メルトインデック
ス50、融点 161℃のポリプロピレン（ＰＰ）からなる繊
度３デニールの円形断面繊維を紡出し、32個の単一成分
紡糸孔からは実施例１と同一のポリエチレンテレフタレ
ートを紡出し、実施例１と同様の方法で上下層がポリプ
ロピレン、中央層がポリエチレンテレフタレートからな
る３層のウエブを得た。このウエブを実施例１と同様の
方法で加熱温度 130℃で圧接し、目付けが50ｇ／ｍ² の
不織布を得た。得られたシートの構成を表１に、実施例
１と同様の測定を行なった結果を表２に示した。

【００１９】比較例２ 160個の単一成分紡糸孔を有する紡糸口金を用い、実施
例２と同一のポリプロピレンを紡出した。比較例１と同
様に熱圧接温度を種々変更し、目付けが50ｇ／ｍ² の不
織布を得た。得られたシートの構成を表１に、実施例１
と同様の測定を行なった結果を表２に示した。

【００２０】

【表１】

【００２１】

【表２】

【００２２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、中央の層
を構成する長繊維の単糸表面に出ている成分の融点が他
の２層を構成する長繊維の単糸表面に出ている成分の融
点より高いことから、中央の層は繊維同志の融着が少な
く、得られた不織布は中央部に比較的自由な繊維が存在
することになり、引裂強力が高く、かつ表裏面は繊維同
志が強固に接着しているため高い切断強力を示すという
従来にはない優れた性能を示すものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 熱可塑性樹脂からなる部分的に熱圧接さ
   れた長繊維不織布であって、単糸表面に出ている成分の
   融点が異なる少なくとも２種類の長繊維からなり、同種
   の長繊維で構成される繊維層が不織布断面方向に３層に
   積層された３層構造をなし、かつその中央の層を構成す
   る長繊維の単糸表面に出ている成分の融点が他の２層を
   構成する長繊維の単糸表面に出ている成分の融点より高
   いことを特徴とする不織布。