JPH0952307A - 強化スパンボンド不織布 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スパンボンド不織布が有する柔軟性、嵩高
性、保温性、透水性にすぐれ、ほつれがなく、かつ均一
性、寸法安定性等にすぐれるなどの長所を保持し、強化
支持体による補強機能を生かし、高強力、耐衝撃性、耐
久性、耐摩耗性、形態保持性等を付与した強化スパンボ
ンド不織布を提供する。 【解決手段】 多層構造のフラットヤーン４を経緯に配
列し交差部を熱融着した粗目を有する強化支持体３を中
心とし、熱可塑性樹脂で形成された長繊維の不織ウエブ
２を強化支持体３の両面に積層し、ボンディングしてな
る強化スパンボンド不織布。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高強力、耐衝撃
性、耐久性、耐摩耗性、形態保持性等の改良された強化
スパンボンド不織布に関する。さらに詳しくは、衣料、
寝装寝具、家具用資材、インテリア資材、包装材、医療
・衛生資材、各種テキスタイル基布、フィルター材等に
広く用いられる強化スパンボンド不織布に関する。

【０００２】

【従来の技術】スパンボンド不織布は、紡糸された長繊
維を延伸し、ランダムに重合し、ウエブ結合までを連続
的に行う形成技術で広く実施されている。スパンボンド
不織布の特徴は、縦横方向のバランスがよく、柔軟性、
嵩高性、保温性、透水性にすぐれ、ほつれがなく、かつ
均一性、寸法安定性にすぐれるので２次加工性も良好で
ある。しかし、用途によっては引張強度、引裂強度、耐
衝撃性、耐久性、耐摩耗性等はやや劣るという欠点があ
った。

【０００３】かかる欠点を改良する方法として、ポリプ
ロピレン製のスパンボンド不織布とポリエチレン製延伸
テープを経緯糸とした平織布を貼合わせた不織布複合シ
ートを得る方法(特開平4-333651号公報）、ポリエステ
ル製のスパンボンド不織布を短冊状テープを格子状に接
着することにより強化する方法(特開平4-307230号公
報）、低目付け量のオレフィン系樹脂スパンボンド不織
布をオレフィン系樹脂製割布又は平織、綾織あるいは朱
子織状のウエブに積層させる方法(特開平5-254605号公
報)、少なくとも２つのスパンボンドウエブ層と強化用
ヤーンの堆積層とをニードリングにより積層強化する方
法(特開平6-73655号公報)などが開示されている。しか
し、これらの開示技術に見られる強化支持体による強度
改良方法は、いずれも、強化材の強度を損なうことなく
不織布と積層する方法が充分でなく、不織布単体の本来
有する特徴を維持できるものではなく、また積層方法が
煩雑であるなどの問題点があった。

【０００４】また、出願人は、強化支持体として低融点
成分と高融点成分からなる多層フィルムから形成したフ
ラットヤーンを経緯糸に用いて織成された表面熱融着性
メッシュクロスの少なくとも片面に熱融着性不織布を熱
融着によって積層した不織布積層材を提案した(実公平5
-33336号公報)が、熱融着性メッシュクロスの低融点成
分の融点以上に加熱する工程及び熱融着性メッシュクロ
スと熱融着性不織布の積層体を圧着する工程を経ること
で、不織布としての柔軟性、嵩高性を保持したまま不織
布と強化支持体とを強固に積層一体化することにおいて
は充分満足のいくものではなかった。さらに、目付重量
の小さい不織布との積層は、不織布の機械的強力が弱
く、加工時に伸びるなど寸法安定性に劣り、その結果不
織布積層材として波打ちが生じたり、繊維の均斉度が悪
化して外観上好ましくないものであったり、作業性が低
下したもので問題点があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】したがって本発明にお
いては、強化目的を達成すると同時にスパンボンド不織
布の特徴である柔軟性、嵩高性、保温性、透水性にすぐ
れ、ほつれがなく、かつ均一性等を保持し、しかも、簡
易で経済性を満足できるものを得ることを目的にするも
のである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、熱可塑性樹脂
で形成されたスパンボンド不織布を強化支持体層の両面
に特定の方法により積層することにより、スパンボンド
不織布の特徴である、縦横方向のバランス、柔軟性、嵩
高性、保温性、透水性を保持し、かつ、引張強度、引裂
強度、耐衝撃性、耐久性、耐摩耗性等を付与した強化ス
パンボンド不織布を見いだし本願発明を完成するに至っ
たものである。

【０００７】本発明は、第１のポリオレフィン系樹脂を
芯層５としその両面に第１のポリオレフィン系樹脂より
融点の低い第２のポリオレフィン系樹脂を外層６として
積層した多層フィルムをスリットし延伸して得られる多
層構造のフラットヤーン４を経緯配列し交差部を熱融着
した粗目を有する網状体からなる強化支持体３の両面
に、熱可塑性樹脂で紡糸し延伸された長繊維をランダム
に積層した不織ウエブ２を位置せしめた状態でボンディ
ング接合することにより積層体を融着一体化してなるこ
とを特徴とする強化スパンボンド不織布である。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の強化スパンボンド不織布
１を図１と図２に示す。この強化スパンボンド不織布１
は、紡糸、延伸された長繊維を堆積しウエブ化した不織
ウエブ２を前述の強化支持体３の両面に位置させてボン
ディング工程によって全面熱圧接して積層一体化して得
られる。製造工程の一例を図４に示す。熱可塑性樹脂は
押出機７で溶融され、紡糸ノズル８から押出された繊維
は引取・開繊装置９にてローラー法またはエアジェット
法により延伸され、静電気または空気流により延伸され
た繊維を絡ませずに均一に開繊し、開繊された繊維は搬
送装置10であるネットコンベアまたはネットドラム上に
堆積される。堆積された繊維はランダムなループに重合
して不織ウエブ２をなす。搬送される不織ウエブ上には
予め形成された前述の強化支持体３を積層し、さらに強
化支持体上に２系列目のスパンボンド法成型機から不織
ウエブが積層されると同時にボンディング装置11にて熱
圧着法やニードルパンチ法によって融着一体化をなす。

【０００９】不織ウエブ２をなす長繊維はその断面形状
や成分構成、例えば芯鞘構造や連糸形状であることなど
特別に制限されるものではないが、単糸繊度は、好まし
くは0.1〜10dr、より好ましくは１〜５drである。これ
は、繊度0.1dr未満であると、繊維が細すぎて耐久性に
劣り長繊維としての特徴を有さないものとなってしまう
し、繊度10drを超えるものは不織布の空隙が大きなもの
となり、外観上も好ましくないためである。

【００１０】長繊維に用いられる熱可塑性樹脂として
は、超低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖
状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン-１、ポリ-４
-メチルペンテン-１、エチレン-酢酸ビニル共重合体、
エチレン-アクリル酸エチル共重合体、無水マレイン酸
変性ポリオレフィン、エチレン-プロピレン共重合体等
のポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリスチレ
ン、ポリエステル、ポリアミド、ポリビニルアルコール
等を挙げることができる。

【００１１】不織ウエブ２の目付けは、強化支持体３の
片面あたり好ましくは８〜50g/m²、より好ましくは15〜
30g/m²である。目付けが８g/m²未満では長繊維の分散が
悪く均斉度に劣り、機械的強力も弱く生産性が極端に悪
化するもので好ましくなく、50g/m²を超えると剛直にな
り、補強材としての効果に寄与しない程度の高強力なも
のとなり、また柔軟性などのスパンボンド不織布のすぐ
れた特徴を発揮することが困難となる。

【００１２】本発明で用いられる強化支持体３は、フラ
ットヤーン４を経緯条に用いて粗目の格子状とした開口
部を形成した網状体である。

【００１３】不織布の強化支持体３としては、平滑性に
優れ、多層構造のフラットヤーン４の熱融着性を利用し
て経緯の交叉部を効率よく固着したものとして、フラッ
トヤーンのうち、経糸の多数本を平行に所定の間隔で配
列した経糸糸条群と、その上に緯糸の多数本を平行に所
定の間隔で配列した緯糸糸条群とを、相互に直交する状
態で配列し重ね合わせて交差部を熱融着したものが好適
に採用される。

【００１４】このフラットヤーン糸条を配列する手段と
しては、例えば、左右両側で一対の耳糸を連続的に供給
する装置と、緯糸を連続的に耳糸間に蛇行状に掛け渡し
て進行させる装置により糸条を配列する手段(特開昭58-
180657号、特開昭58-180658号、特開昭58-180659号)、
複数の経糸を間隔をもって供給させる導糸板と、経糸群
に対して直角方向に緯糸を投渡す緯糸導糸機構を設けた
装置などからなる不織布製造装置(実開昭53-144981
号)、移送コンベア上に走行方向に沿って経糸群を配列
させ、移送コンベアの走行方向と交叉して往復動させて
緯糸をジグザグ状に配列させる方法(特開昭60-166443
号)、ねじあるいはつる巻きバネ等その他同効の螺旋案
内構造を有する糸支持部材を左右両側に並設しその間を
蛇行状に緯糸を掛け渡す装置と、緯糸に対して交叉方向
に経糸を連続的に重ね合わせる装置などからなる不織布
製造装置(特開平1-148857号)等で開示されている公知の
技術を用いることができ、また、糸条交差部の熱融着は
その手段において制限されるものではなく、熱風融着
法、熱ロールニップ法、熱板接触法などが採用できる。

【００１５】ここで、フラットヤーン４は、図３に示す
ように、第１のポリオレフィン系樹脂で芯層５を形成
し、かつ第２のポリオレフィン系樹脂で表裏両面の外層
６を形成した多層構造のフラットヤーン４であって、多
層のＴダイフラット法やインフレーション法により共押
出積層された、あるいは逐次押出ラミネート法で積層さ
れた芯層と両外層で構成の３層フィルムを細断した後に
縦一軸延伸し、その後に熱処理を施して得られる複合偏
平糸条であり、ここで、延伸温度はポリオレフィン系樹
脂の融点以下、軟化点以上の温度下で行われ、延伸倍率
は好ましくは３〜20倍、より好ましくは５〜15倍、さら
に好ましくは７〜10倍である。

【００１６】該フラットヤーン４に用いられるポリオレ
フィン系樹脂は、超低密度ポリエチレン、低密度ポリエ
チレン、直鎖状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレ
ン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン
-１、ポリ-４-メチルペンテン-１等のα-オレフィンの
単独重合体、エチレン-プロピレン共重合体、エチレン-
酢酸ビニル共重合体、エチレン-アクリル酸エチル共重
合体、無水マレイン酸変性ポリオレフィン等のα-オレ
フィン同士の共重合体などが挙げられる。これらのポリ
オレフィン系樹脂は１種単独または２種以上を組合わせ
て用いても差し支えない。

【００１７】フラットヤーン４は経緯条に配列交叉して
不織布の強化支持体３となるものであるから、フラット
ヤーン４の繊度は50〜2,000dr、より好ましくは100〜1,
000drである。つまり繊度50dr以下であると低強力で補
強材としての所期の目的を達せられないし、繊度2,000d
rを超えると剛性が大きく柔軟性に欠け不織布本来の特
徴を失わせるため好ましくない。また、フラットヤーン
４の厚みは、15〜50μm、より好適には20〜35μmとした
ものである。つまり厚み15μm未満であると強度的に不
充分となるばかりでなくフィルムの製膜、スリット、延
伸の各工程において生産性が極端に悪化したものとなる
し、一方厚みが50μmを超えると経緯条の凹凸が大き
く、補強材として平滑であることが積層された不織布表
面の平滑性に起因して印刷適性を良好に維持することか
らすると不適なものとなる。

【００１８】さらに、フラットヤーンの格子間隔は３〜
50mmとすることが好適である。すなわち、フラットヤー
ンを３mm間隔より狭く配列交叉すると強化支持体の空隙
が少なくなりすぎて不織布のもつ通気性、通水性などを
低下させることとなり、50mm間隔以上にすると部分的に
低強力なものとなるし寸法安定性、耐久性に劣ったもの
となるのである。

【００１９】粗目の網状体は目ズレや周縁部の糸抜けを
生じやすく加工時の取り扱いも不便であるから、交差部
を固定しておく必要がある。本発明では、目ズレ防止の
ために経緯交差部を熱融着して粗目を保持するもので、
第１のポリオレフィン系樹脂の延伸効果を失うことなく
第２のポリオレフィン系樹脂が熱融着を形成するため
に、第１のポリオレフィン系樹脂の融点以下で第２のポ
リオレフィン系樹脂の融点以上の温度範囲で熱融着を行
うことが望ましく、第１のポリオレフィン系樹脂と第２
のポリオレフィン系樹脂との融点の差は少なくとも５℃
以上、好ましくは10℃以上とするのである。

【００２０】具体的には、フラットヤーン４の芯層５を
構成する第１のポリオレフィン系樹脂としては、中密度
ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリブテン-１、ポリ-４-メチルペンテン-１、等が挙げ
られ、一方、外層６を構成する第１のポリオレフィン系
樹脂より低い融点を有する第２のポリオレフィン系樹脂
としては、超低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレ
ン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン-酢酸ビニル
共重合体、エチレン-アクリル酸エチル共重合体、無水
マレイン酸変性ポリオレフィン、エチレン-プロピレン
共重合体等が挙げられる。

【００２１】本発明に用いられる熱可塑性樹脂には、そ
の使用目的により本発明の主旨を逸脱しない範囲におい
て、酸化防止剤、滑剤、紫外線吸収剤、難燃剤、帯電防
止剤、顔料、無機充填剤、有機充填剤、架橋剤、発泡
剤、核剤等の添加剤を配合してもよい。

【００２２】本発明において、熱可塑性樹脂で形成され
た長繊維の不織ウエブ２を格子状の強化支持体３の両面
に積層して強化スパンボンド不織布１を形成するもの
で、予め形成された強化支持体３を中心としてこの両面
に熱可塑性樹脂で紡糸された長繊維を延伸しランダムに
重合し、ウエブ結合すると同時に融着一体化することが
肝要であり、つまり強化支持体３を構成するフラットヤ
ーンの経緯間隙の開口部では、表裏に位置する不織ウエ
ブ同士が通常のウエブ接合と同様に強固に融着され、不
織ウエブと強化支持体の接合面は多層のフラットヤーン
表層の低融点樹脂によって熱融着しており、これにより
接点が極めて多く存在するものとなり、強化支持体のフ
ラットヤーンが不織布から抜け難く、層間剥離が生じ難
く積層体として強固に一体化をなすことで、スパンボン
ド不織布の柔軟性、嵩高性、保温性、透水性にすぐれ、
ほつれがないと云う特徴を維持しながら、経緯方向のバ
ランス良く引張強度、引裂強度、耐衝撃性、耐久性、耐
摩耗性等を向上することができるのである。

【００２３】更に、強化支持体の表裏面を不織ウエブが
覆っていることにより、不織布使用時あるいは加工時に
強化支持体が引っかかり不織布が損傷することも抑制で
き、表裏面が共に平滑であり印刷適性に優れる強化スパ
ンボンド不織布となるのである。

【００２４】

【実施例】高密度ポリエチレン(密度＝0.956g/cm³、MFR
＝1.0g/10min.)を芯層５とし、その両面に、低密度ポリ
エチレン(密度＝0.924g/cm³、MFR＝3.0g/10min.)を外層
６として、共押出インフレーションフィルム成形法によ
り、厚みが外層20μm／芯層160μm／外層20μmの３層構
造からなる多層フィルムを製造した。この多層フィルム
をスリットし、延伸温度100〜115℃で、延伸倍率５〜10
倍に延伸し、約120℃で熱処理して、３層構造のフラッ
トヤーン４を形成した。フラットヤーン４は経緯糸とし
て用い、所定の糸条間隔に経緯条に配列重合し、交差部
を熱融着することによって粗目を有する網状体の強化支
持体３を構成した。

【００２５】次に、こうして得られた強化支持体３を用
いて強化スパンボンド不織布１を以下のようにして形成
した。２系列のスパンボンド法成型機を用いて、芯層に
ポリプロピレン(密度＝0.910g/cm³、MFR＝1.7g/10mi
n.)、鞘層に直鎖状低密度ポリエチレン(密度＝0.925g/c
m³、MFR＝2.0g/10min.)を用いて二重構造の複合型紡糸
ノズルより押出し、エアジェット法により延伸し気流拡
散法により均一に開繊した所定の単糸繊度の長繊維をネ
ットコンベア上にランダムなループ状に堆積して不織ウ
エブ２をなし、加熱したエンボスロールに供給する直前
に先に形成した強化支持体３を中間に位置させ前記不織
ウエブ２を両面から重合して熱圧着を施してウエブ接合
と同時に強化支持体３と融着一体化した強化スパンボン
ド不織布１を形成した。フラットヤーン、強化支持体と
あわせて強化スパンボンドの構成を表１にまとめて示
す。

【００２６】

【表１】

【００２７】各実施例の強化スパンボンド不織布は、経
緯方向のバランスが良好で機械的強力が向上しており、
通気性の低下も殆ど見られなく、柔軟性、嵩高性、保温
性、透水性に優れ、繊維のほつれもなく、表面平滑にて
印刷適性の良好な不織布となっている。

【００２８】比較例として、1)実施例２で用いた強化支
持体の片面に、実施例２で用いた同様の不織ウエブをボ
ンディングによってウエブ接合して得られた目付重量25
g/m²のスパンボンド不織布単体を積層してカレンダーロ
ールで熱圧着してたものと、2)実施例２で用いた強化支
持体の両面に、実施例２で用いた同様の不織ウエブをボ
ンディングによってウエブ接合して得られた目付重量12
g/m²のスパンボンド不織布単体をそれぞれ表裏に積層し
てカレンダーロールで熱圧着してたものとを、実施例２
の強化スパンボンド不織布と比べてみた。

【００２９】比較例は、共に、実施例２と同様の単糸繊
度、総坪量を同じくした不織ウエブと、同様の強化支持
体を貼り合わせることによって構成された積層体であ
り、通気性を保持しつつ強力をアップすることにおいて
は効果的なものの、適当な手揉みによって不織布と強化
支持体、あるいは不織布同士が比較的容易に剥離が起こ
り、加えて柔軟性にも欠けるものとなっており、本発明
の優位性が明らかに認められるものであった。

【００３０】

【発明の効果】本発明によって得られる強化スパンボン
ド不織布は、不織ウエブを強化支持体を中心として表裏
両面に配して重ね合わせた後、ボンディング工程を経る
ことで不織ウエブと強化支持体とを一体化したものであ
り、スパンボンド不織布が有する柔軟性があり、ほつれ
がなく、嵩高性、保温性、透水性にすぐれ、かつ、均一
性、寸法安定性等に優れるなどの長所を保持し、強化支
持体による補強機能を生かし、高強力、耐衝撃性、耐久
性、耐摩耗性、形態保持性等が付与され、衣料、寝装寝
具、家具用資材、インテリア資材、包装材、医療・衛生
資材、各種テキスタイル基布、フィルター材等に広く用
いられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の強化スパンボンド不織布の一部破断部
分平面図である。

【図２】本発明の強化スパンボンド不織布の部分断面図
である。

【図３】本発明の強化スパンボンド不織布に用いられる
強化支持体を構成するフラットヤーンの部分断面図であ
る。

【図４】本発明の強化スパンボンド不織布の製造工程図
である。

【符号の説明】

１ 強化スパンボンド不織布 ２ 不織ウエブ ３ 強化支持体 ４ フラットヤーン ５ 芯層 ６ 外層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１のポリオレフィン系樹脂を芯層５と
   し、その両面に第１のポリオレフィン系樹脂より融点の
   低い第２のポリオレフィン系樹脂を外層６として積層し
   た多層フィルムをスリットし延伸して得られる多層構造
   のフラットヤーン４を経緯配列し交差部を熱融着した粗
   目を有する網状体からなる強化支持体３の両面に、熱可
   塑性樹脂で紡糸し延伸された長繊維をランダムに積層し
   た不織ウエブ２を位置せしめた状態でボンディング接合
   することにより積層体を融着一体化してなることを特徴
   とする強化スパンボンド不織布。