JPH06297625A - アクリル系繊維不織布積層体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 繊維の横断面に不特定な形状を有する開口を
多数有しており、該開口の各々は繊維の内部において繊
維の長さ方向に沿ってほぼ平行な６０μ以上の長さを有
する筋状の空隙を形成しているアクリル系繊維からな
り、該繊維の少なくとも一部が微細繊維に分割している
不織布と、有機重合体の発泡体とが積層されて一体に結
合していることを特徴とするアクリル系繊維不織布積層
体。 【効果】 本発明の不織布積層体は汚れ拭取性に優れて
おり、充分な厚みと弾力性を有しているために、汚れ除
去作業における確かなつかみ感があり、汚れ除去作業能
率の向上に大きく寄与することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は新規なアクリル系繊維を
原料とする不織布積層体に関する。

【０００２】

【従来の技術】アクリル系繊維を原料とする不織布は従
来より知られているが、最近特殊な繊維構造を有するア
クリル系繊維からなる不織布（特開平２−２００８５７
号公報）が注目されている。特開平２−２００８５７号
公報には、繊維の横断面に不特定な形状を有する開口を
多数有しており、該開口の各々は繊維の内部において繊
維の長さ方向に沿ってほぼ平行な６０μ以上の長さを有
する筋状の空隙を形成しているアクリル系繊維からなる
不織布が開示されている。

【０００３】この不織布は優れた汚れ除去機能を有して
おり、この点で注目されているが、清掃作業におけるつ
かみ感に欠けるものであった。この欠点は不織布の目付
量を増やすことで解決できるが、一方これは不織布の製
造コストを増大するという問題点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点を
解決し、汚れ除去機能に優れたつかみ感のある（取扱性
に優れた）安価なアクリル系繊維不織布積層体を提供す
ることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の不織布積層体
は、繊維の横断面に不特定な形状を有する開口を多数有
しており、該開口の各々は繊維の内部において繊維の長
さ方向に沿ってほぼ平行な６０μ以上の長さを有する筋
状の空隙を形成しているアクリル系繊維からなり、該繊
維の少なくとも一部が微細繊維に分割している不織布
と、有機重合体の発泡体とが積層されて一体に結合して
いることを特徴とするアクリル系繊維不織布積層体であ
る。

【０００６】以下、本発明の積層体に用いられるアクリ
ル系繊維不織布及びその製造法について更に詳細に説明
する。図１は本発明のアクリル系繊維の横断面、図２は
同繊維の縦断面の構造の電子顕微鏡写真（４，０００
倍）である。図１から分かるように、本発明のアクリル
系繊維はその横断面に不特定な形状の開口（黒い部分）
を多数有している。該繊維の横断面に存在する不特定な
形状の多数の開口は、該繊維をその長さ方向に容易に分
割する（引き裂く）ことを可能にする。開口の大きさ
（孔径）は、後述の条件をみたしておれば特に制限はな
い。微細な開口が多数あれば、繊維の分割の容易さ及び
微細な引き裂き繊維を得る点で好ましい。又大きな孔径
を有する開口が存在してもそのまわりに小さな孔径の開
口があれば繊維は容易に分割する。

【０００７】この開口の各々は図２に示されるように、
繊維内部において繊維の長さ方向に沿ってほぼ平行な筋
状の空隙（黒い部分）を形成している。この空隙の繊維
の長さ方向に沿っての長さ（以下、長さという）は、繊
維が容易に分割できる程度に長くなければならない。こ
の観点からこの空隙の長さは６０μ以上が好ましく、こ
れより短いと繊維の長さ方向への分割が困難になる。空
隙の長さは６０μ以上であれば、長い程繊維の分割が容
易になり、実質的に繊維の全長にわたって連続している
ことが最も好ましい。

【０００８】繊維の横断面における開口数は繊維が容易
に分割できる程度に多数存在する必要があるが、この開
口の空隙の長さとの関係で一律には定められないが、１
００個以上存在する必要がある。これより少ない場合に
はこの空隙が６０μ以上の連続孔であっても繊維の分割
が困難になる。この空隙は繊維に横断面において１００
個以上存在すれば、数多く存在するほど繊維が分割容易
になり、微細な繊維の形成も容易となる。また、この空
隙は繊維の横断面に均等に分散していることが繊維の分
割を容易にする点で好ましい。

【０００９】本発明のアクリル系繊維は、アクリル系重
合体からなる繊維であり、この重合体はアクリロニトリ
ル（以下ＡＮと略記する）を６０重量％（以下％は特記
しない限り重量を表す）以上を含む重合体である。この
アクリル系繊維は以下の方法により製造される。即ち、
上記アクリル系重合体をその溶剤、例えばジメチルホル
ムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシ
ド、ロダン塩濃厚水溶液、、塩化亜鉛濃厚水溶液、硝酸
水溶液に溶解して紡糸原液を調整する。重合体濃度は溶
剤によって最適濃度は異なるが概ね１０〜３０％が好ま
しい。

【００１０】この紡糸原液にポリアルキレングリコール
を添加する。このポリアルキレングリコールはエチレン
オキシド２０〜８０％とプロピレンオキシド８０〜２０
％とのランダム型或いはブロック型共重合体であり、そ
の数平均分子量は５，０００〜５０，０００、好ましく
は１０，０００〜２０，０００である。ポリアルキレン
グリコールの数平均分子量が５，０００より小さい場合
は繊維の長さ方向に連続した空隙が得られず、極微細な
ほぼ球形状の空洞を有する微多孔質の繊維となる。一
方、その数平均分子量が５０，０００を越えると、巨大
な筋状の空洞部を有する繊維となり、しかも繊維の断面
において多くとも高々十数個の空洞部を有する繊維とな
る。この繊維は柱状流パンチングのような外力によって
微細な繊維に分割できない。数平均分子量が１０，００
０〜２０，０００のポリアルキレングリコールは繊維の
長さ方向に沿って微細で、その横断面において断面形状
が不特定で細長い空隙を有する繊維が得られる。

【００１１】このポリアルキレングリコールを添加した
紡糸原液はその後少なくとも４時間熟成する。この熟成
はポリアルキレングリコールを添加した紡糸原液を激し
く撹拌したり、振動したりすること無く、例えば静置し
ておく、或いは穏やかに送液することである。ポリアル
キレングリコールの添加量は、アクリル系重合体に対し
て５〜２０％、好ましくは１０〜１５％である。その添
加量が５％より少ないと繊維の横断面における空隙が少
なくなり、２０％を越えると空隙が多くなりすぎ、繊維
の製造工程で繊維が分割したり、安定な紡糸ができなく
なる等の問題を生じる。その添加量が１０〜１５％の時
に繊維の横断面における空隙の数、紡糸の安定性等にお
いて最もバランスがとれている。

【００１２】ポリアルキレングリコールを添加した紡糸
原液は、紡糸口金を通してその凝固液体中に押し出して
凝固糸条体を形成し、この凝固糸条体を水洗し、延伸し
た後乾燥を行い、さらに必要に応じて熱処理を行う。紡
糸原液に添加したポリアルキレングリコールは紡糸原液
の凝固工程、凝固糸条体の延伸、水洗などの工程で凝固
糸状体から溶出する。

【００１３】上記アクリル系繊維はアクリル系繊維不織
布を製造する工程で、高圧水の柱状流を噴射することに
より容易に微細な繊維に分割し、微細繊維を含むアクリ
ル系繊維不織布を形成する。上記アクリル系繊維不織布
は以下の方法で製造される。該繊維の長繊維或いは短繊
維を従来不織布の製造に使用されているウエブフォーミ
ング装置により繊維層に形成する。短繊維の場合は通常
の梳毛、紡毛カード、ランダムカードを使ってもよく、
乱気流を用いたエアレイ方式、水分散を用いた抄造方式
などでもよい。

【００１４】次に、上記繊維層をネット或いはローラー
上に支持し、高圧水の柱状流を噴射する。この処理によ
り、アクリル系繊維は分割して微細繊維となって不規則
に分散し、この微細繊維が相互に交絡した部分、この微
細な繊維が集合して束状になっている部分などを形成
し、全体として全繊維が一体的に結合した不織布を形成
する。

【００１５】この高圧水の柱状流の噴射は上記ウエブの
一方の表面のみでもよく、また両面でもよい。高圧水の
柱状流をウエブの両面に噴射して製造した不織布は繊維
相互の交絡がより強固に行われ、不織布の引裂強度、引
裂強度などの物性が改善される。高圧水柱状流の噴射は
アクリル系繊維の分割状況、あるいは交絡状況に応じて
１回またはそれ以上行う。この処理が多くなるほどアク
リル系繊維の分割及び繊維相互の交絡が進行する。

【００１６】高圧水は１０ｋｇ／ｃｍ²以上の圧力が必
要であり、これより低くなるとアクリル系繊維の分割が
困難になると同時に繊維相互の交絡が少なくなる。高圧
水を噴射するノズルは目標とする不織布の表面形態、ア
クリル系繊維の分割状態により適宜選択する。このノズ
ルの口径は小さく、水圧が低いほどアクリル系繊維の分
割はウエブ表層部で起こり、水圧が高いほどその内部ま
で分割及び繊維相互の交洛も進行する。

【００１７】高圧水の柱状流を噴射した不織布はその後
乾燥する。この時使用する乾燥機はピンテンター乾燥
機、ドラム乾燥機などの乾燥機である。上記アクリル系
繊維不織布の目付け量は１０ｇ／ｍ²以上、好ましくは
５０ｇ／ｍ²以上であり、１０ｇ／ｍ²より少ないと拭取
性に優れた不織布の製造が困難である。

【００１８】図３は上記アクリル系繊維不織布の表面の
構造を示した電子顕微鏡写真（１１９倍）である。アク
リル系繊維は微細繊維に分割されて不規則に分散し、こ
の分割した微細繊維が交絡している部分、アクリル系繊
維が微細繊維に分割してはいるが個々の微細繊維は集合
して束状になっている部分などが見られる。これらの部
分は不規則に分布しており、繊維相互は交絡して一体と
なって不織布を形成している。

【００１９】本発明のアクリル系繊維不織布積層体は、
上記アクリル系繊維不織布及び有機重合体の発泡体が積
層され、この両者が一体に結合されている積層体であ
る。この有機重合体の発泡体は、ポリエチレン、ポリプ
ロピレンなどポリオレフィン系重合体の発泡体、ポリウ
レタン系重合体の発泡体など、従来より知られている発
泡体である。この発泡体は、アクリル系繊維積層不織布
のつかみ感を改良するために、１ｍｍ以上の厚みを有す
ることが好ましく、より好ましくは３ｍ以上である。

【００２０】アクリル系繊維不織布及び有機重合体の発
泡体の積層は２層以上であれば特に制限はないが、有機
重合体の発泡体の両面にアクリル系不織布を積層した３
層構造の積層不織布が使いやすさの点で好ましい。上記
アクリル系繊維不織布と有機重合体の発泡体との結合
は、接着剤あるいは溶剤含浸による接着、高周波加熱、
低周波加熱、フレームラミ加工による接着等公知の方法
で行うことができるが、フレームラミ加工による接着が
均一な接着を行うことができ、また工程の簡便さから好
ましい。

【００２１】フレームラミ加工とは、ポリウレタン発泡
体の表面を火炎により溶融しつつポリウレタン発泡体と
他のフィルム、シート、布帛、不織布などとの接着を行
う一般的な方法である。接着剤による接着は、アクリル
系繊維不織布あるいは有機重合体の発泡体のいずれか一
方または両方に接着剤を含浸または塗布した後、常温圧
着あるいは加熱圧着する。

【００２２】上記接着をおこなった後、さらに高周波加
熱あるいは低周波加熱などにより線接着、点接着あるい
はその組み合わせによる接着をおこなうことができる。
この接着は、アクリル系繊維不織布と有機重合体の発泡
体との接着をより強固におこなう効果と、得られるアク
リル系繊維不織布積層体に意匠性のある模様を形成する
効果がある。

【００２３】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。

【００２４】

【実施例１】ＡＮ９５．０％、アクリル酸メチル４．５
％及びメタリルスルホン酸ソーダ０．５％の共重合体、
ポリエチレンオキシド−ポリプロピレンオキシド−ポリ
エチレンオキシドのブロック型ポリエーテル（数平均分
子量１０，００００、ポリエチレンオキシドとポリエチ
レンオキシドの割合は７０：３０）をジメチルホルムア
ミドに溶解して、アクリル系重合体２３％、ブロック型
ポリエーテル２．３％を含有する紡糸原液を調製した。

【００２５】この紡糸原液を６時間静置した後、紡糸口
金を通して温度３５℃、ジメチルホルムアミド７５％の
凝固浴中に押し出し、水洗後、沸騰水中で１２倍延伸
し、８０℃の熱風中で乾燥し１．５デニールの繊維を製
造した。この繊維の横断面及び縦断面の構造を示す電子
顕微鏡写真（４，０００倍）を図１及び図２に示す。

【００２６】この繊維を切断した後、紡績のカード機を
用いて目付量６０ｇ／ｍ²の繊維層を製造した。この繊
維層を１００メッシュの金網上に置き、直径０．１ｍ
ｍ、ピッチ０．８ｍｍの１列ノズルから６０ｋｇ／ｃｍ
²の水圧で水を噴射し、４ｍ／分の速度で移動しながら
処理し、次に同様の条件で繊維層のもう一方の面を処理
した。この操作を５回繰り返した後８０℃の熱風中で乾
燥して、アクリル系繊維不織布を製造した。

【００２７】図３は得られた不織布の表面の構造を示し
た電子顕微鏡写真（１１９倍）で、アクリル系繊維が微
細繊維に分割されて不規則に分散し、この分割した微細
繊維が交絡している部分、アクリル系繊維が微細繊維に
分割してはいるが個々の微細繊維は集合して束状になっ
ている部分などが見られる。これらの部分は不規則に分
布しており、繊維相互は交絡して一体となってアクリル
系繊維不織布を形成している。

【００２８】上記アクリル系繊維不織布と厚さ１０ｍｍ
のポリウレタン系発泡体とをフレームラミ加工法で接着
した得られたアクリル系繊維不織布積層体を用いて、１
０人の試験員による汚れ拭取り試験をおこなったとこ
ろ、試験員全員から弾力性のある確かなつかみ感を有し
ているという評価を得た。

【００２９】また、汚れ除去機能にも優れており、作業
能率の向上が確認された。

【００３０】

【実施例２】ＡＮ９０．０％、アクリル酸メチル９．５
％及びメタリルスルホン酸ソーダ０．５％の共重合体、
エチレンオキシドとプロピレンオキシドのランダム共重
合型ポリエーテル（数平均分子量１０，００００、エチ
レンオキシドとエチレンオキシドの割合は７５：２５）
を６７％硝酸水溶液に溶解して、アクリル系重合体１６
％、ランダム共重合型ポリエーテル２．４％を含有する
紡糸原液を調製した。

【００３１】この紡糸原液を４時間静置した後、０℃に
冷却した３７％の硝酸水溶液中に紡糸口金を通して押し
出し、水洗後、沸騰水中で９．５倍延伸し、７０℃の熱
風中で乾燥し１．５デニールの繊維を製造した。この繊
維を切断した後、紡績のカード機を用いて目付量５０ｇ
／ｍ²の繊維層を製造した。

【００３２】この繊維層を１００メッシュの金網上に置
き、直径０．１ｍｍ、ピッチ０．８ｍｍの１列ノズルか
ら６０ｋｇ／ｃｍ²の水圧で水を噴射し、４ｍ／分の速
度で移動しながら処理し、次に同様の条件で繊維層のも
う一方の面を処理した。この操作を５回繰り返した後８
０℃の熱風中で乾燥して、アクリル系繊維不織布を製造
した。

【００３３】得られた不織布はアクリル系繊維が微細繊
維に分割されて不規則に分散し、この分割した微細繊維
が交絡している部分、アクリル系繊維が微細繊維に分割
してはいるが個々の微細繊維は集合して束状になってい
る部分などが見られた。これらの部分は不規則に分布し
ており、繊維相互は交絡して一体となってアクリル系繊
維不織布を形成している。

【００３４】上記アクリル系繊維不織布と厚さ１０ｍｍ
のポリウレタン系発泡体を挟んで積層しフレームラミ加
工を行い接着した。次に、得られた積層不織布を高周波
加熱を施し、曲線状の線接着をおこなった。得られたア
クリル系繊維不織布積層体を用いて、１０人の試験員に
よる実施例１と同様の試験をおこなったところ、実施例
１のアクリル系繊維不織布積層体よりもさらに確かなつ
かみ感と弾力性を有しているという評価を得た。

【００３５】また、実施例１と同様に、汚れ除去機能に
も優れており、作業能率の向上が確認された。

【００３６】

【発明の効果】本発明の不織布積層体は汚れ拭取性に優
れており、充分な厚みと弾力性を有しているために、汚
れ除去作業における確かなつかみ感がある。このために
汚れ除去作業能率の向上に大きく寄与することができ
る。また、汚れ拭取性をなんら損なうことがなく、高価
なアクリル系繊維の使用量を最小限にすることができる
ので、アクリル系繊維不織布積層体を安価に提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のアクリル系繊維不織布を形成する繊維
の横断面の構造を示す電子顕微鏡写真（４，０００倍）
である。

【図２】同繊維の縦断面の構造を示す電子顕微鏡写真
（４，０００倍）である。

【図３】本発明のアクリル系繊維不織布の表面の構造を
示す電子顕微鏡写真（１１９倍）である。

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【手続補正書】

【提出日】平成６年２月１５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のアクリル系繊維不織布を形成する繊維
の形状（横断面の構造）を示す電子顕微鏡写真（４，０
００倍）である。

【図２】同上繊維の形状（縦断面の構造）を示す電子顕
微鏡写真（４，０００倍）である。

【図３】本発明のアクリル系繊維の形状（不織布の表面
の構造）を示す電子顕微鏡写真（１１９倍）である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｄ０４Ｈ 1/42 Ｌ 7199−3Ｂ 1/72 Ｄ 7199−3Ｂ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 繊維の横断面に不特定な形状を有する開
   口を多数有しており、該開口の各々は繊維の内部におい
   て繊維の長さ方向に沿ってほぼ平行な６０μ以上の長さ
   を有する筋状の空隙を形成しているアクリル系繊維から
   なり、該繊維の少なくとも一部が微細繊維に分割してい
   る不織布と、有機重合体の発泡体とが積層されて一体に
   結合していることを特徴とするアクリル系繊維不織布積
   層体。