JPH07102463A - ポリビニルアルコール系長繊維ウェブの形態安定化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ポリビニルアルコール系長繊維ウェブを熱可
塑性繊維等を混ぜる事なく、バインダー接着処理が工業
的レベルで安定に可能となり、また該ウェブを構成する
ポリビニルアルコール系長繊維の繊維物性を大きく低下
させない、該ウェブの形態安定化方法を提供する。 【構成】 ポリビニルアルコール系長繊維ウェブにバイ
ンダー樹脂液を付与して乾燥するに先立って、該ウェブ
を、上下ロールの表面温度８０〜２００℃、線圧３〜２
０ｋｇ／ｃｍの条件で熱カレンダー処理して長繊維の交
点を疑似接着させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はポリビニルアルコール系
（以下ＰＶＡ系と略記する）長繊維不織布を製造するた
め用いられる、ＰＶＡ系長繊維ウェブの形態安定化方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、スパンボンド不織布に代表される
長繊維不織布は、カード法等で得られる短繊維不織布に
比べて、引張強力・引裂強力が高い、繊維の脱落や端部
がほつれない、生産性が高い等の優れた特長を有するた
め様々な用途に用いられている。これまでの所、スパン
ボンド不織布を構成する繊維素材としては熱可塑性樹脂
を溶融紡糸延伸する、いわゆる溶融紡糸繊維より製造さ
れるものが一般的で、ポリエステル、ポリプロピレン、
ナイロン等に限られていた。それに対してＰＶＡ系繊維
は、高い強度、優れた耐候性、吸水性、吸湿性等の点
で、前記溶融紡糸繊維に勝る性能を有する事から、織編
物や乾式、湿式双方の短繊維不織布として種々製造さ
れ、産業資材分野等を中心に広く使用されている。

【０００３】しかしその紡糸方法が乾式法や湿式法であ
るため、紡糸→延伸→開繊→捕集→接着と繊維製造工程
と不織布製造工程を連続した一般的スパンボンドの製造
を行なうには、工程、製造設備とも複雑化し、高い生産
性も望めない等の理由でスパンボンド法での長繊維不織
布は製造されていない。唯一の提案として特開平２−１
９１７６０号公報では、トウ状態のＰＶＡ系長繊維を機
械的に幅方向へ拡幅する方法でつくられたＰＶＡ系長繊
維不織布が提案されている。しかし該長繊維不織布はト
ウを拡幅したものであるため幅方向の強力が非常に小さ
く実用性において問題のあるものであった。

【０００４】それに対して本発明者等は、特願平４−２
１９０５号でＰＶＡ系ポリマーを乾式又は湿式、あるい
は乾湿式法により一旦、無撚の連続マルチフィラメント
束を製造した後、該マルチフィラメント束を出発原料に
開繊→捕集→接着の不織布化を行ない製造したＰＶＡ系
長繊維不織布について提案している。すなわち特願平４
−２１９０５号のひとつの提案は、ＰＶＡ系長繊維に対
して熱融着性長繊維を混繊し、熱融着によって両繊維間
を接着したＰＶＡ系長繊維不織布である。この場合は確
かに、樹脂バインダー接着をしなくても、タテ方向、ヨ
コ方向の強力異方性の少ない長繊維不織布が得られる。
しかしその強力レベルは両繊維の繊維強力から予想され
るものより遥かに低くなってしまう事が判明した。その
理由はＰＶＡ系長繊維と熱融着性長繊維とは一見接着状
態となるが両者は異種ポリマーであるためその接着力は
経時的にそれもかなり短時間で低下してしまうからであ
る事もその後の検討で分った。

【０００５】それに対して特公平５−４００５５号公報
では、難溶性ＰＶＡ系繊維を少なくとも１０重量％含む
ウェブを形成し、該ウェブに対して水を付与した後、接
着面積がウェブの５〜４０％となるように部分熱圧着す
るＰＶＡ系繊維を含む不織布の製造方法が提案されてい
る。この場合も難溶性ＰＶＡ系繊維に対して別の繊維が
ウェブ中に含まれる場合は上記の場合と同様接着力は経
時的に低下する傾向があって高強力なものは得られな
い。難溶性ＰＶＡ系繊維だけでウェブが形成される場
合、このような問題はかなり解消されるものの、水分を
付与したウェブをエンボス処理する事は、エンボスロー
ル温度を一定に保つ事が非常に難しく、またウェブ全体
を瞬間的に均一に所定温度にする事が難しく結果として
接着が不均一つまり部分的に不織布強力にムラが出やす
いという問題がある。

【０００６】それに対して本発明等が特開平４−２１９
０５号において別に提案している、ＰＶＡ系長繊維ウェ
ブを接着樹脂により接着したＰＶＡ系長接着不織布は上
記の様な問題もなくタテ方向、ヨコ方向の強力の異方性
が少なく、しかもその強力レベルも高いものが得られ
る。このようなＰＶＡ系長繊維不織布を得るためには、
接着樹脂により接着処理すなわちバインダー処理が極め
て重要なものとなる。

【０００７】ところが長繊維ウェブは、それを構成する
長繊維が短繊維ステープルの様に機械的捲縮等の処理が
全くされていないためその形態安定性が乏しく、該ウェ
ブのバインダー接着処理すなわちバインダーの含浸、搾
液操作が著しく不安定なものとなっている。つまり、該
ウェブをそのままバインダー浴中へ走行せしめてバイン
ダー含浸する事は溶液の抵抗で直ちにウェブを切れを生
じて不可能である。それに対してウェブをネットに乗せ
てバインダー浴中を走行させるシングルネット法で含浸
する方法を採用してもやはり前記同様ウェブ切れが生じ
てしまう。さらにウェブの両面をネットで挟んでバイン
ダー浴中を走行させるダブルネット法で含浸する方法で
は含浸中にウェブ切れを生じる事はないが搾液、ネット
よりウェブを剥離する際にウェブが切れるという問題が
生じるからである。またウェブにバインダー液をスプレ
ーやローラーで付与する方法においても、ウェブを支持
体から剥離する際やバインダー液付与中にウェブが切れ
るという問題が生じる。

【０００８】それに対して本発明者等は特願平４−２５
６１９０号でネット状ベルトコンベア上に捕集した長繊
維ウェブの上面側を梨地加工された金属性加熱ロールを
長繊維のガラス転移点以上、融点−３０℃以下の温度と
し、ウェブの下面側をネット状ベルトコンベアを介して
ゴム製ロールを配置して両ロール間で該ウェブを線圧１
ｋｇ／ｃｍ以上１０ｋｇ／ｃｍ以下で押える、長繊維ウ
ェブの走行安定化方法を提案している。この方法によれ
ば熱可塑性ポリマーからなる長繊維ウェブにおいてはウ
ェブの形態安定化がなされてウェブの走行は安定に行な
えるが、ＰＶＡ系長繊維のように熱可塑性の乏しいポリ
マーからなる繊維のウェブにおいては上面側のごく一部
以外は形態安定化せず、この場合もバインダー接着処理
を安定にする事はできない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記の如く、従来技術
では、他の熱可塑性、溶融紡糸繊維からなる一般の長繊
維不織布にはない、高強力、高耐候、高吸水、熱水水溶
性等の特長あるＰＶＡ系長繊維を工業的に安定に製造す
る事は困難である。そのためその主原因を解消するＰＶ
Ａ系長繊維ウェブをバインダー接着処理が確実に実施で
きるようなレベルまで、その形態を安定化する方法の提
案が求められていた。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、ＰＶＡ系
長繊維ウェブの形態安定化方法について各種検討を行な
った結果、本発明に到達したものである。即ち、本発明
は、ＰＶＡ系長繊維ウェブにバインダー樹脂液を付与し
て乾燥するに先立って、該ウェブを、上下ロールの表面
温度８０〜２００℃、線圧３〜２０ｋｇ／ｃｍの条件で
熱カレンダー処理して長繊維の交点を疑似接着させるこ
とを特長とするＰＶＡ系長接着ウェブの形態安定化方法
である。

【００１１】次に本発明を詳細に説明する。本発明にい
うＰＶＡ系長繊維ウェブとはＰＶＡ系ポリマーを乾式、
湿式、あるいは乾湿式法により紡糸し、延伸して得られ
る、無撚で、集束あるいは帯電防止性の油剤の付着を最
小限としたＰＶＡ系マルチフィラメント束を紡糸延伸に
連続あるいは一旦ボビン等に巻取った後、それを撚りの
入らないように走行させ、これに任意の帯電処理を施し
て帯電させその静電気反発力を利用して開繊しこれをエ
アガン等により吸引ゾーンを設けたコンベア状ネット上
で捕集されたもの等をいう。

【００１２】本発明において重要な事として、ＰＶＡ系
長繊維を上下ロールの表面温度が８０℃以上２００℃以
下の条件で熱カレンダー処理する事がある。上下ロール
表面温度が８０℃未満では線圧条件をどの様に調整して
ＰＶＡ系長繊維の交点にほとんど接着を生じる事がなく
ウェブの形態安定化はできない。それに対して上下ロー
ル表面温度を２００℃を超える温度でＰＶＡ系長繊維ウ
ェブでカレンダー処理した場合、長繊維の交点で繊維間
に接着が生じる条件は求められるものの、同時に大きな
収縮が生じてウェブは粗硬なものとなってしまう。また
２００℃を越える温度で線圧が３ｋｇ／ｃｍ以上では一
部フィルム化するため、バインダー接着とりわけバイン
ダーの含浸が均一に行なえず出来上りのＰＶＡ系長繊維
不織布強力、就中引裂強力が小さく実用性の乏しいもの
となる。従ってＰＶＡ系長繊維ウェブ処理するカレンダ
ーの上下表面ロール温度は８０℃以上２００℃以下とし
なければならない。好ましくは１００℃以上１６０℃以
下である。

【００１３】次に本発明において重要な点として、ＰＶ
Ａ系長繊維ウェブをカレンダー処理する際にそのロール
線圧を３ｋｇ／ｃｍ以上２０ｋｇ／ｃｍ以下とする事が
ある。すなわちロール線圧を３ｋｇ／ｃｍ未満とした場
合においては、上下ロール表面温度をどの様に設定して
もＰＶＡ系長繊維の交点にほとんど接着を生じる事がな
く、所望のウェブの形態安定化はできない。一方、ロー
ル線圧が２０ｋｇ／ｃｍを越える場合においては繊維の
交点に接着が可能となる条件は求められるものの、ウェ
ブを形成するＰＶＡ繊維強度、伸度が著じる低下を生
じ、該ウェブはバインダー接着処理してもその不織布強
力は極端に小さく、これも実用価値の小さいものとなっ
てしまう。従って、本発明においては、ＰＶＡ系長繊維
ウェブをカレンダー処理するのは線圧３ｋｇ／ｃｍ以上
２０ｋｇ／ｃｍ以下でなければならない。好ましくは線
圧６ｋｇ／ｃｍ以上１５ｋｇ／ｃｍ以下である。

【００１４】このような熱カレンダー条件を用いること
により、ＰＶＡ系長繊維ウェブ中の長繊維の強度及び伸
度を５０％以上低下させることなくＰＶＡ長繊維ウェブ
に仮接着を付与することができる。長繊維の強度あるい
は伸度が大きく低下する場合には、その後のバインダー
接着処理した不織布の強度が著しく低下することとな
り、とりわけ引裂強度の低下が大きい場合には、熱カレ
ンダー処理前の繊維と同程度の強度および伸度を有する
短繊維を用いて作製した短繊維不織布と同等以下の不織
布強力が得られず、長繊維不織布の特徴が消失する。

【００１５】本発明において言う、長繊維の交点を疑似
接着させるとは、熱カレンダー処理をした直後から２〜
３日間は直後と変らない接着力で接合しているが、、そ
の後さらに時間を経過するとその接着が弱まって来るも
のである。本発明では熱カレンダー処理によってＰＶＡ
系長繊維ウェブの接着をするものではなく、バインダー
接着により本格接着するものである。従って疑似接着に
よってはバインダー接着処理が安定に可能なレベルの接
着が処理後２〜３日維持されればよいのであり、実際充
分に安定に実施できる。

【００１６】このように熱カレンダー処理されたＰＶＡ
長繊維ウェブに、バインダー樹脂の溶液またはエマルジ
ョン液が付与される。付与する方法としては、前述した
ように、バインダー樹脂液中に該ウェブを浸漬したのち
搾液する方法、バインダー樹脂液をウェブ上にスプレー
したのち必要により搾液する方法、バインダー樹脂液を
ローラーでウェブに塗布したのち必要により搾液する方
法等が挙げられるが、これ以外の方法でもよい。要は、
ＰＶＡ長繊維ウェブにバインダー液が付与される方法な
らばいずれの方法でもよい。用いられるバインダー樹脂
としては、例えばポリビニルアルコール系樹脂、ポリ酢
酸ビニル系樹脂、ポリアクリル酸エステル系樹脂等が挙
げられる。付着させる樹脂量としては、乾燥重量にし
て、ウェブ量に対して１〜２０重量％が好ましい。バイ
ンダー樹脂液を付与したＰＶＡ長繊維ウェブはそののち
乾燥することにより、バインダー樹脂により繊維が固定
された不織布となる。

【００１７】以上の様に本発明の方法によれば、ＰＶＡ
系長繊維ウェブを安定にバインダー接着処理可能な状態
にすることができ、その形態を安定化する事が可能とな
る。その結果、従来より一般化している溶融紡糸繊維か
らなる長繊維不織布にはない、高強力、高耐候性、高吸
水性、熱水水溶性、保温性等の特長あるＰＶＡ系長繊維
不織布の製造が工業的レベルで可能となる。

【００１８】

【実施例】次に本発明を実施例により説明するが、本発
明はこれら実施例によって限定されるものではない。実
施例、比較例中の繊維の強度及び伸度はインストロン引
張試験機で、試料つかみ間隔１０ｃｍ、引張速度５ｃｍ
／分で測定した。又、不織布の強度および伸度は繊維の
場合と同様インストロン引張試験機で試料つかみ幅を
２．５ｃｍとして他は同一条件で測定した。引裂強力は
シングルタング法で測定した。

【００１９】実施例１〜２，比較例１〜５ 重合度１７００、ケン化度９９．８モル％のＰＶＡを原
料に製造された、単糸デニール３ｄｒ、強度１４．５ｇ
／ｄｒ、伸度７．２％のＰＶＡ長繊維が開繊捕集された
ＰＶＡ長繊維ウェブを対象に熱カレンダーによるウェブ
の形態安定化と得られたウェブのバインダー接着処理を
シングルネット式、及びダブルネット式で行なった。バ
インダーはポリアクルル酸エステル系、大日本インキ化
学工業（株）製ボンコート ＡＮ２０５（Ｔｇ＝−７
℃）を用いてバインダー付着量は繊維：バインダー＝７
０：３０となるように調整し、バインダーのキュアリン
グは１４０℃で行なった。比較例１では上記のＰＶＡ繊
維を機械捲縮処理後、切断した繊維長５１ｍｍ、捲縮数
２０コ／インチのステープルをカード処理して作成した
ＰＶＡ短繊維ウェブを使用して、同一の装置方法条件で
カレンダー処理、バインダー接着を行なった。

【００２０】表１に結果を示す様に本発明の条件を満足
する実施例においてはウェブの形態安定化処理後のウェ
ブの形態安定性は良好でバインダー接着処理もトラブル
なく安定に実施できている。また得られたバインダー接
着後のＰＶＡ系長繊維不織布物性も非常に良好なものと
なった。それに対して本発明の条件を満足しない実施で
ある比較例１〜５においては、表２および表３に示すよ
うにいずれもウェブの形態安定化処理のウェブの形態安
定性が良好とならずにバインダー接着のためバインダー
含浸処理中にウェブ切れを発生したり（比較例２，
４）、バインダーの含浸斑を生じたり（比較例３）、得
られたバインダー接着後不織布物性が本発明の場合より
相当劣ったものとなった。（比較例１，５）。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【表２】

【００２３】

【表３】

【００２４】

【発明の効果】以上実施例、比較例で説明した様に本発
明の方法によればＰＶＡ系長繊維ウェブをその繊維物性
を大きく低下する事なく、形態安定化がはかられ、該ウ
ェブは工業的レベル的にも安定にバインダー接着処理が
可能となる。その結果従来より一般化している溶融紡糸
繊維からなる長繊維不織布にはない高強力、高耐候、高
吸水性、保温性に優れた高性能不織布が比較的低目付で
も製造可能となる、該不織布は工業資材、農業資材用途
分野等で広く使用される。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリビニルアルコール系長繊維ウェブに
   バインダー樹脂液を付与して乾燥するに先立って、該ウ
   ェブを、上下ロールの表面温度８０〜２００℃、線圧３
   〜２０ｋｇ／ｃｍの条件で熱カレンダー処理して長繊維
   の交点を疑似接着させることを特徴とするポリビニルア
   ルコール系長繊維ウェブの形態安定化方法。