JPH07197362A - 二成分繊維から成る不織布製品及びその製法 - Google Patents

二成分繊維から成る不織布製品及びその製法

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JPH07197362A
JPH07197362A JP15010092A JP15010092A JPH07197362A JP H07197362 A JPH07197362 A JP H07197362A JP 15010092 A JP15010092 A JP 15010092A JP 15010092 A JP15010092 A JP 15010092A JP H07197362 A JPH07197362 A JP H07197362A
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polymer
woven fabric
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Francis F Kochesky
エフ コチェスキー フランシス
Bryan F Paschall
ブライアン・エフ・パスチャル
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American Felt and Filter Co LLC
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 最終製品に所望される特性によって決まる時
間、熱のみ、又は熱と圧力とをかけることによって、最
低10%の二成分繊維を含むステープルファイバーから
不織布を作る方法を提供する。 【構成】 コアポリマーとそれを取り巻くシースポリマ
ーとから成る二成分繊維を10ないし100%含む繊維
をシースポリマーの軟化点と融点との間の温度で、0な
いし2000 psi(0〜140.6kg/cm2
の圧力で、繊維が結合するまで5秒間ないし5分間加熱
する。その生成物を用いて伝動ベルト及びシール、サイ
ンペンのペン先フェルト、プレート及びフレームフィル
ターのフィルター布、濾過カートリッジ、スタンプパッ
ドインキリザーバー及びバッテリーセパレーターを作
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は不織布材料及びそれから
製造された製品に関するものである。
【0002】
【従来の技術】現在の不織布生産技術は、最終製品の特
性をコントロールするように変化させた乾式法及び湿式
法から成る。ウールフェルトは、ウールのフェルト特性
を利用しようとする場合は、乾式法で作ることはできな
い。ニードルドフェルトは、例えば含浸剤の使用による
化学的及び/又は湿式プロセスを加えない限り、硬度、
剛性、その他の特性に制限がある。新しい種類の合成繊
維が次々に開発された結果、合成繊維ニードルドフェル
トの特性範囲は増加し、そのためウールフェルトは多く
の使用領域から駆逐された。これらの領域とは、サイン
ペンのペン先又は先端、樹脂積層フィルター、プレート
及びフレームフィルターシート、マーキングスタンプ
パッド リザーバー及びバッテリー セパレーター材料
などである。
【0003】これらの及びその他の種類の不織布材料を
改良するための先行技術には、不織布を製造後に種々の
化学的材料、例えばラテックス、樹脂、プラスチックな
どで処理する方法、及び積層、コーティング及び機械仕
上げなどがある。サインペンのペン先フェルトは、剛さ
及び耐摩耗性を高め、一方インクが繊維間隙を自由に通
過できるように、メラミンーホルムアルデヒド組成物で
処理するのが普通である。フェノール錯化樹脂は、10
0 psi(7.03kg/cm2)以上の圧力に耐え
得る剛い繊維性フィルターカートリッジを作るために相
変わらず用いられている。プレート及びフレーム布は、
表面からきれいなケークを放出せしめるように種々の樹
脂(すなわちアクリル樹脂、ウレタン樹脂)でコーティ
ングされる。スタンプパッド フェルトはインクのレベ
リングを促進するために湿潤剤で処理され、剛さを与
え、コストを下げるために不活性材料にラミネートされ
る。進歩したバッテリー技術に関連する特殊の化学的要
求に合うバッテリーセパレーターが生産されている。
【0004】概してこれらの改良は湿式法を要求し、だ
んだん、危険性をもつ又は安全でない物質として類別さ
れるようになってきた化学材料の使用が必要になってき
た。そこで、増大する環境的配慮は、不織布の基礎的繊
維構造を改良するために用いる安全な材料の範囲を著し
く狭めた。
【0005】最近10年のうちに、一般に“二成分”又
は“bico”繊維と呼ばれるいくつかの特殊の合成繊
維が生産された。概してこれらは、制限的ではないが、
2種類の単独重合体型から成る。構造的にはそれらはコ
アポリマーとシース(鞘)ポリマーとから成る。これら
新しい繊維の創造は、前には基礎的不織布構造の後処理
を必要としたいくつかの製品を、これら繊維の使用に適
した一般の製造技術の再配列によって再開発することを
可能にした。コアとシースとは同じポリマーの変種であ
ることが多いから、それらは重合体的同一性は有するが
異なる融点をもつ。この特徴によりそれらを結合剤とし
て使用することができる。結合可能の繊維はかなり前か
ら存在していたが、その融点のために多くの目的に使用
できなかったり、その化学的特性のために重要な用途に
使用できなかったりした。
【0006】“Cambrelle”という商品名で知
られる不織融合布は、bico繊維から成る。シースポ
リマーの融点まで加熱すると、繊維は軟化し、一つにな
って、布を形成する。それはカーペット裏地、道路強化
剤、椅子張り、心地、テーブルクロス及びその他の家庭
用用途に用いられる。
【0007】本発明は、最終製品に所望される特性によ
って決まる時間、熱のみ、又は熱と圧力とをかけること
によって、最低10%の二成分繊維を含むステープルフ
ァイバーから不織布を作るという方法に関するものであ
る。リサイクル/再生繊維の使用によって偶然二成分繊
維が含まれる材料、又は二成分繊維がその他の好適繊維
の一時的置換物であるような材料を網羅するつもりはな
い。
【0008】本発明は、この方法によって得られる生成
物及びこれらの生成物から作られる製品、例えばサイン
ペンのペン先のフェルト、衣類乾燥機の伝動ベルト及び
シール、濾過のためのひだつきカートリッジ、プレート
及びフレーム法フィルター布、個人用呼吸マスクフィル
ターのプレフィルター、スタンプーパッド インキリザ
ーバー、燃料電池又はバッテリーセパレーターにも関係
する。
【0009】本発明において、bico繊維は所望のや
り方で方向づけられ、並べられ、刺し縫いされてもされ
なくともよく、その後、熱、圧力及び時間の適切な組み
合わせを受けて、調節可能の孔の大きさ及び分布、割合
及び配列を有する新しい不織布構造を生み出す。引用し
たパラメーター熱、圧力及び時間は、下記のような最終
生成物の特性を改良する有用な手段を提供する。 (1)熱、又は温度は、bicoポリマーのシースポリ
マーの軟化程度をコントロールする。 (2)圧力は、図2及び3に示されるような、2本以上
のbico繊維鞘の間にあらわれる融合(mergin
g)量をコントロールする。 (3)時間は、それ自体は熱を伝導しない繊維素材へ
の、熱の浸透程度をコントロールする。こうして高温、
短い滞留時間は滑らかな表面を作り、低温、長い滞留時
間は同じ構造の剛い素材を作る。
【0010】本発明による方法に用いる圧力は、5秒間
ないし5分間で0と2000 psi(0〜140.6
kg/cm2)の間に変動し得る。温度は二成分繊維の
特定の組成によって変化する。これらは、図1に示すよ
うに、コアポリマーとそれを取り巻くシースポリマー2
とから成る。有用なコアポリマーの融点は約 250−
400°Fでありシースポリマーの融点は約150−3
50°Fである。
【0011】シース及びコアの融点は、多かれ少なかれ
使用ポリマーによって異なるから、類似の種類の繊維の
種々の例を選択して、特異的結果を得ることができる。
例えば、種々のメーカーからのポリエステルbico繊
維が数種類あり、それらのシースポリマーの融点は、2
60°Fより十分低い温度から、325°Fより十分高
い温度にまで及ぶ。これらポリマーの分子構造はそれら
の剛性及び融点の両方をコントロールするから、特定の
ポリエステルbico繊維と、熱/圧力/時間処理パラ
メーターを選択することによって簡単に不織布の剛性を
コントロールすることができ、その後の化学的又は樹脂
処理を完全に排除することができる。概して、最終生成
物に合う最低の融点を選択することが好適である、なぜ
ならばシースが完全に溶ける温度に近ければ近いほど、
シースポリマーとコアポリマーとの間には好ましくない
異なる収縮がおき得るからである。
【0012】概して本発明は、制限的ではないが、コア
ポリマー融点がシースポリマー融点より少なくとも40
°Fは高く、理想的にはできるだけ差があるというポリ
エステル二成分繊維の使用に関するものである。
【0013】
【実施例】好適実施態様の例として、サインペンのため
のフェルトペン先を生成するために、100%ポリエス
テルの3デニール bico繊維を、徹底的に刺し縫い
して、34−38オンス/平方ヤード(0.115ー
0.129g/cm2)、厚さ3/16インチ(0.4
76cm)にし、厚さ1/8インチ(0.318cm)
にまでプレスし、0psi(0 kg/cm2)で20
0°Fに3分間加熱し、それから打ち抜く。
【0014】しかしながら例えば下記から成るbico
繊維を用いる材料も作られ、技術は同じであるから本発
明に含まれる:コア シース ポリプロピレン ポリエチレン 高密度ポリプロピレン 低密度ポリプロピレン ナイロン ポリエステル ナイロン ポリプロピレン
【0015】bico繊維は普通は比較的低い範囲のデ
ニール、例えば1.5、 3.0及び6.0などに限ら
れるが、より高いデニールの繊維も実験的に作られてい
る。
【0016】100% bico繊維を用いる材料の他
に、本発明による不織布材料は1種類以上の他の繊維、
例えばレーヨン、ナイロン、アクリル樹脂又はウールな
どと、bico繊維との混合物を用いて作られる。例え
ば衣類乾燥機の伝動ベルト及びシールのために、ウール
/ポリエステル及びポリエステル bicoブレンドが
用いられた。これは、これまでのベルトの望ましくない
ノイズがほとんど取り除かれた、使用中に軟化するベル
トを、簡単に取り付けるために必要な堅さを提供する。
もう一つの例は、サインペンのbicoフェルトペン先
に見いだされる。そこではブレンドの20%がビスコー
スレーヨン繊維であり、それによって湿潤剤処理をしな
くてもペン先が水ーベースーインキで速やかに濡れる。
また別の例は、ロール形に作られ、その後再加熱して標
準ひだ寄せ機でひだをとり、ひだをとった材料(3)を
開いたスクリーン用コア(4)の周囲に巻き付け、図4
に示す濾過のためのひだつきカートリッジを形成するた
めの軽量多孔性シートである。もうひとつの例は、個人
用呼吸マスクフィルターのためのbicoプレフィルタ
ーの製造であり、bicoプレフィルター材料(5)を
カットし、融合するbico端子(7)を成形するダイ
を用いて、1回の操作で、仕上がった呼吸器材料(6)
に結合することができる(図5)。上記のすべては、0
ないし 2000 psi (0〜140.6kg/
cm2)の圧力で、5秒間ないし5分間加熱することに
よって作られる。その他の変更が、請求に明らかにされ
る発明の範囲から逸脱することなく行われる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は二成分繊維の断面図である。
【図2】図2は低圧で加熱した二成分繊維束の断面図で
ある。
【図3】図3は高圧で加熱した二成分繊維束の断面図で
ある。
【図4】図4は二成分繊維を含む不織布のひだつきおお
いを有するフィルター カートリッジの斜視図である。
【図5】図5はフィルターに接着した二成分繊維含有不
織布から作られたプレフィルターの断面図である。
【符号の説明】
1 コアポリマー 2 シースポリマー 3 材料 4 スクリーン用コア 5 bicoプレフィルター材料 6 呼吸器材料 7 端部
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01M 8/02 B 9444−4K (72)発明者 ブライアン・エフ・パスチャル アメリカ合衆国 ニュー・ヨーク州、ニュ ー・ウインザー、マウント・エアリ・ロー ド、ロード 2

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コアポリマーと、それを取り巻くシース
    ポリマーとから成る二成分繊維から不織布を形成する方
    法であって、上記二成分繊維を 10ないし100%含
    んで成る繊維素材からシートを形成し、上記シートを、
    シースポリマーの軟化点と融点との間の温度で5秒間な
    いし5分間、0ないし2000 psi(0〜140.
    6kg/cm2)の圧力で、繊維が接着するまで加熱す
    る諸段階から成る方法。
  2. 【請求項2】 温度が約150ないし350°Fである
    請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 ポリエステルコアとポリエステルシース
    とをもつ 100%二成分繊維から成る繊維素材を0p
    si(0kg/cm2)で、200°Fに3分間加熱す
    る請求項2記載の方法。
  4. 【請求項4】 コアポリマーの融点がシースポリマーの
    融点より少なくとも40°F高い請求項1記載の方法。
  5. 【請求項5】 請求項1記載の方法によって作られる不
    織布。
  6. 【請求項6】 繊維素材が二成分繊維と、レーヨン、ナ
    イロン、アクリル及びウール繊維とから成る群から選択
    されるその他の繊維とのブレンドから成る請求項1記載
    の方法によって作られる不織布。
  7. 【請求項7】 ブレンドがポリエステル二成分繊維とウ
    ール繊維とから成る請求項6記載の不織布。
  8. 【請求項8】 請求項7記載の不織布から作られる伝動
    ベルト。
  9. 【請求項9】 ブレンドがビスコースレーヨン繊維20
    %とポリエステル二成分繊維80%とから成る請求項6
    記載の不織布。
  10. 【請求項10】 請求項9記載の不織布から作られるサ
    インペン用ペン先フェルト。
  11. 【請求項11】 請求項1記載の方法によって作られ、
    二成分繊維を40ないし100%含むサインペン用ペン
    先フェルト。
  12. 【請求項12】 請求項3記載の方法によって作られる
    サインペン用ペン先フェルト。
  13. 【請求項13】 請求項1記載の方法によって作られる
    プレート及びフレームフィルターのためのフィルター
    布。
  14. 【請求項14】 先ず最初に、請求項1記載の方法によ
    る不織布シートを形成し、その後シートを従来のひだと
    り機で加熱することによって作られるひだつき材料。
  15. 【請求項15】 請求項14記載のプリーツ材料で取り
    囲まれたスクリーン用コアから成るひだつき濾過用カー
    トリッジ。
  16. 【請求項16】 スタンプ面が請求項1により作られる
    不織布から成るスタンプ パッド インキ リザーバ
    ー。
  17. 【請求項17】 最低40%の二成分繊維を含むブレン
    ド繊維から請求項1記載の方法によって作られる燃料電
    池又はバッテリー用セパレーターシート。
  18. 【請求項18】 融点約250ー400°Fのコアポリ
    マーと、融点 約150ー350°Fのシースポリマー
    とをもつ二成分繊維を10% ないし100%含んで成
    る不織布。
  19. 【請求項19】 コアポリマーがポリエステル、ポリプ
    ロピレン及びナイロンポリマーから成る群から選択さ
    れ、シースポリマーがポリエステル、ポリエチレン及び
    ポリプロピレンポリマーから成る群から選択される請求
    項18記載の不織布。
  20. 【請求項20】 コアポリマー及びシースポリマーがポ
    リエステルポリマーで、コアポリマーの融点がシースポ
    リマーの融点より少なくとも 40°F高い請求項19
    記載の不織布。
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