JPWO1994024347A1 - Fibers with a network structure, nonwoven fabrics made from these fibers, and their manufacturing methods - Google Patents
Fibers with a network structure, nonwoven fabrics made from these fibers, and their manufacturing methodsInfo
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Abstract] This publication contains application data prior to electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】 網状構造の繊維、この繊維からなる不織布およびそれらの製造方法 発明の分野 本発明は、互いに相溶性のない重合体の混合物で構成されて極細の網状構造を存 する繊維、この繊維がらなりがっ緻密な構造を有する不織布、およびそれらの製 造方法に関する。[Detailed Description of the Invention] Reticulated Fibers, Nonwoven Fabrics Made from These Fibers, and Manufacturing Methods for the Same Field of the Invention The present invention relates to fibers composed of a mixture of mutually incompatible polymers and having an extremely fine reticulated structure, nonwoven fabrics made from these fibers with a dense structure, and methods for manufacturing the same.
発明の背景 極細の繊維およびこの繊維を用いた不織布を得る方法として、海鳥型多成分系の フィラメントを紡糸した後、一部のポリマー成分を溶媒で除去して繊維を得ると ともに、得られた繊維どうしを接着して不織布を得ることが知られている。さら に、溶融ポリマーを紡糸ノズルから押し出して加熱流体で牽引させて細化させる 、いわゆるメルトブローン法を適用することなどが知られている。しがしながら 、多成分系フィラメントの一部のポリマー成分を溶媒で除去する方法は、ポリマ ーを溶解除去するためにいろいろな工程が必要となる。メルトブローン法によれ ば確かに極めて細い繊維が得られるか、このメルトブローン法は、溶融ポリマー の段階で細化をおこなうものであるため、延伸配向および結晶化が少なく、得ら れた繊維が極めて弱いという欠点を有している。BACKGROUND OF THE INVENTION One known method for obtaining ultrafine fibers and nonwoven fabrics using these fibers is to spin multicomponent seabird-type filaments, remove some of the polymer components with a solvent, and then bond the resulting fibers together to produce a nonwoven fabric. Another known method is the meltblown process, in which molten polymer is extruded through a spinning nozzle and attenuated by drawing with a heated fluid. However, removing some of the polymer components from multicomponent filaments with a solvent requires various steps to dissolve and remove the polymer. While the meltblown process can certainly produce extremely fine fibers, because attenuation is performed at the molten polymer stage, the meltblown process suffers from the drawback of limited stretch orientation and crystallization, resulting in extremely weak fibers.
一方、ポリマーの溶液から極細の繊維を得る方法として、いわゆるフラッシュ紡 糸法が提案されている。フラッシュ紡糸法は、アメリカ特許第3081519号 に記載されているように、低沸点溶媒によるポリマーの溶液を紡糸ノズルから押 し出して、瞬間的に溶媒を気化させるものである。Meanwhile, the so-called flash spinning method has been proposed as a method for obtaining ultrafine fibers from a polymer solution. As described in U.S. Patent No. 3,081,519, flash spinning involves extruding a polymer solution in a low-boiling solvent through a spinning nozzle, causing the solvent to vaporize instantaneously.
しかしながら、この処方において得られる繊維は、いずれの素材に関しても単一 重合体成分から成るものであるため、重合体に本来的に備わった短所を有し、こ れが製品の用途の展開上において限定を与えるという問題がある。この点は、日 本国特許出願公告41−6215や日本国特許出願公開1−97256に開示さ れる技術も同様である。詳細には、オレフィン系重合体は、軽量性に優れている かモデュラスが低く、使用、着用感がなく、かつ独特のヌメリ感かある。エステ ル系重合体は、本来高強度繊維化に適した重合体であり、モデュラスも高いが、 フラッシュ紡糸によっては強度の高い繊維が得られていないので、実用化されて いない。However, because the fibers obtained using this method are composed of a single polymer component, they have inherent disadvantages that limit the range of possible uses for the product. This issue is also true of the techniques disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 41-6215 and Japanese Patent Application Publication No. 1-97256. Specifically, olefin polymers are lightweight, have low modulus, are comfortable to use or wear, and have a unique slimy feel. Ester polymers are inherently suitable for producing high-strength fibers and have high modulus, but high-strength fibers have not been obtained by flash spinning, and so they have not been put to practical use.
発明の開示 本発明は、前記問題を解決し、特に、オレフィン系重合体の持つ欠点とエステル 系重合体の持つ欠点とを相殺し、それらの長所を生かした極細の網状構造繊維、 この繊維からなる不織布、およびそれらの製造方法を提供しようとするものであ る。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention aims to solve the above-mentioned problems and, in particular, to provide ultrafine network-structured fibers that offset the drawbacks of olefin-based polymers and ester-based polymers, thereby utilizing their respective advantages, as well as nonwoven fabrics made from these fibers and methods for their production.
本発明者らは前記問題を解決すべく鋭意検討の結果、本発明に到達したものであ る。The present inventors have conducted extensive research to solve the above problems and have arrived at the present invention.
本発明にもとづく網状構造の繊維は、互いに相溶性を育さないオレフィン系重合 体とエステル系重合体とで少なくども構成された混合物からなり、かつ網状構造 を有する。The fiber having a network structure according to the present invention is made of a mixture at least consisting of an olefin polymer and an ester polymer which are incompatible with each other, and has a network structure.
本発明にもとづく網状構造の繊維の製造方法は、互いに相溶性を有さないオレフ ィン系重合体とエステル系重合体との混合重合体を、溶媒のもとて高温高圧下で 溶解して一浴相とし、その後、重合体と溶媒とを相分離させた状態の下でノズル から紡出させることからなる。The method for producing a network-structured fiber according to the present invention involves dissolving a blend of an olefin polymer and an ester polymer, which are incompatible with each other, in a solvent at high temperature and pressure to form a single-phase bath, and then spinning the resulting mixture through a nozzle while the polymer and solvent are in a phase-separated state.
二の本発明の繊維は、オレフィン系重合体とエステル系重合体とから構成され、 しかも、これまでにはない極めて高度の極細のフィブリル繊維から構成された網 状構造を有し、高強度でモデュラスも高い。このため、織物、編み物、乾式不織 布、湿式不織布の原糸、詰め綿等として適用することができ、また衣服、保温材 、人工皮革、衛生材用としての吸収材、保護服、カーテン、シーツ、ワイパー、 フィルター、ハウスラップ、合成紙等の汎用の用途に適する。また、ポリエステ ル系重合体を含有しているので、顔料による着色はかりでなく、後工程で適宜染 色ができる。The second fiber of the present invention is composed of an olefin polymer and an ester polymer. It possesses a network structure composed of unprecedentedly fine, ultrafine fibril fibers, exhibiting high strength and modulus. Therefore, it can be used as raw yarn for woven fabrics, knitted fabrics, dry-laid nonwovens, wet-laid nonwovens, and batting. It is also suitable for general-purpose applications such as clothing, thermal insulation, artificial leather, absorbent materials for hygiene products, protective clothing, curtains, sheets, wipers, filters, house wrap, and synthetic paper. Furthermore, because it contains a polyester polymer, it can be appropriately dyed in a post-processing step rather than using pigments.
本発明にもとづく緻密な構造を有する不織布は、網状構造の繊維を含み、この繊 維には、互いに相溶性を有さないオレフィン系重合体とエステル系重合体との混 合比を重量比で5/95から9515の範囲とした混合物が混合されており、さ らに前記網状構造の繊維間が接着されている。網状構造の繊維間は、全体にわた って接着されているか、または部分的に接着されている。The nonwoven fabric having a dense structure according to the present invention comprises a network of fibers, which are blended with a mixture of an incompatible olefin polymer and an incompatible ester polymer in a weight ratio of 5:95 to 9:15, and the fibers in the network are bonded together. The fibers in the network are bonded together either entirely or partially.
本発明にもとづく緻密な構造を存する不織布の製造方法は、互いに相溶性を有さ ないオレフィン系重合体とエステル系重合体との混合比を重量比で5/95から 9515の範囲とした混合物か混合された網状構造の繊維を作り、この繊維をウ ェブとし、その後、ロール群を用いてこのウェブを熱圧着させて、混合網状繊維 間を全体にわたって接着することからなる。The method for producing a nonwoven fabric having a dense structure according to the present invention comprises preparing a mixture of incompatible olefin polymers and ester polymers in a weight ratio ranging from 5:95 to 9:15 to form a network of fibers, forming the fibers into a web, and then heat-pressing the web using a group of rolls to bond the interwoven fibers throughout the entirety of the mixed network of fibers.
本発明にもとつく不織布の他の製造方法は、互いに相溶性を有さないオレフィン 系重合体とエステル系重合体との混合比を重量比て5/95から9515の範囲 とした混合物が混合された網状構造の繊維を作り、この繊維をウェブとし、その 後、エンボス加工機を用いてこのウェブを部分的に熱圧着させて、混合網状繊維 間を部分的に接着することからなる。Another method for producing a nonwoven fabric according to the present invention involves preparing a network of fibers containing a mixture of incompatible olefin polymers and ester polymers in a weight ratio ranging from 5/95 to 95/15, forming the fibers into a web, and then partially thermocompressing the web using an embossing machine to partially bond the inter-fibers of the mixed network.
このように本発明によれば、高度にフィブリル化された極細の繊維にて構成され た緻密な構造の不織布を得ることができる。このうち網状構造の繊維間か全体に わたって接着されている不織布は、封筒、包材、フロッピースリーブ、防水材、 ラベル、保温材、合成紙、衛生材用の保護材としての保護服、カーテン、シーツ 、ワイパー、フィルター、ハウスラップ等の汎用の用途に適する。また網状構造 の繊維間が部分的に接着されている不織布は、衣服、保温材、医療衛生材用とし ての保護衣料、カーテン、シーツ、ワイパー、フィルター、ハウスラップ、テン ト、人工皮革等の汎用の用途に適する。Thus, the present invention provides a nonwoven fabric with a dense structure composed of highly fibrillated, ultrafine fibers. Nonwoven fabrics in which the fibers in the network structure are bonded together or throughout the entire network are suitable for general-purpose applications such as envelopes, packaging materials, floppy sleeves, waterproofing materials, labels, thermal insulation, synthetic paper, protective clothing for sanitary products, curtains, sheets, wipers, filters, and house wrap. Nonwoven fabrics in which the fibers in the network structure are partially bonded together are suitable for general-purpose applications such as clothing, thermal insulation, protective clothing for medical and sanitary products, curtains, sheets, wipers, filters, house wrap, tents, and artificial leather.
次に、本発明にもとづく網状構造の繊維を詳細に説明する。Next, the network structure fiber according to the present invention will be described in detail.
本発明でいう網状構造の繊維とは、0.01−10μm相当のフィブリル繊維が 三次元の網状状態でかつ糸条の長手方向にエンドレスに構成された状態の繊維群 をいう。As used herein, a fiber having a network structure refers to a group of fibers in which fibril fibers of 0.01 to 10 μm are arranged in a three-dimensional network state and are endlessly arranged in the longitudinal direction of the yarn.
本発明の繊維を構成する成分は、互いに相溶性を有さない重合体成分からなるこ とが必要である。この互いに相溶性を有さないことで、混合した重合体成分が独 立で存在することになり、個々の重合体の本質的な繊維特性をこの繊維が育する ことを意味する。一般的に、互いに相溶性かない重合体の混合繊維は物理的な力 で互いの成分に分割され易いことか知られている。本発明の繊維は、互いに相溶 性を有さないため、極めて細かい重合体単体のフィブリル繊維か主体的に構成さ れることになる。このための具体的な重合体成分の組み合わせとは、オレフィン 系重合体とエステル系重合体との組み合わせをいう。The components constituting the fiber of the present invention must be polymer components that are incompatible with each other. This incompatibility allows the mixed polymer components to exist independently, allowing the fiber to develop the essential fiber properties of each individual polymer. It is generally known that a mixed fiber of incompatible polymers is easily separated into its individual components by physical forces. Because the fibers of the present invention are incompatible with each other, they are primarily composed of extremely fine fibril fibers of single polymers. A specific combination of polymer components for this purpose is a combination of an olefin polymer and an ester polymer.
本発明の繊維を構成する重合体成分のうち、オレフィン系重合体としては、ポリ エチレン、ポリプロピレン、あるいはエチレンを主体とする共重合体、プロピレ ンを主体とする共重合体等が挙げられる。Of the polymer components constituting the fiber of the present invention, examples of the olefin polymer include polyethylene, polypropylene, copolymers mainly composed of ethylene, copolymers mainly composed of propylene, and the like.
これらの重合体のうち、エチレン系重合体の粘度は、ASTM−D−1238E の方法で測定したメルトインデックス値が0.3〜30g/10分であることが 好ましい。メルトインデックス値が0゜3g/10分未満となると、混合溶液の 粘度か上がりすぎて極細のフィブリル繊維が得られにくくなる。またメルトイン デックス値が30g/10分を超えると、繊維自体の強度が低下すると共に繊維 のヌメリ感、粘着性が増加してハンドリングの悪い繊維となる傾向にある。Of these polymers, the viscosity of the ethylene polymer preferably has a melt index of 0.3 to 30 g/10 min, as measured by the method of ASTM-D-1238E. If the melt index is less than 0.3 g/10 min, the viscosity of the mixed solution becomes too high, making it difficult to obtain ultrafine fibril fibers. If the melt index is greater than 30 g/10 min, the strength of the fiber itself decreases and the fiber becomes slimy and sticky, tending to result in fibers that are difficult to handle.
プロピレン系重合体の粘度は、ASTM−D−1238Lの方法で測定したメル トフローレート値が1〜40g/10分であることが好ましい。メルトフローレ ート値が1gZlo分未満となると、混合溶液の粘度が上がりすぎて極細のフィ ブリル繊維が得られにくくなる。またメルトフローレート値か40g/10分を 超えると、繊維自体の強度が低下すると共に繊維のヌメリ感、粘着性が増加して ハンドリングの悪い繊維となる傾向にある。The viscosity of the propylene polymer is preferably such that the melt flow rate, as measured by the method of ASTM-D-1238L, is 1 to 40 g/10 min. If the melt flow rate is less than 1 g/10 min, the viscosity of the mixed solution becomes too high, making it difficult to obtain ultrafine fibril fibers. If the melt flow rate exceeds 40 g/10 min, the strength of the fiber itself decreases and the fiber becomes slimy and sticky, resulting in fibers that are difficult to handle.
本発明の繊維を構成するもう一方の重合体成分であるエステル系重合体としては 、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等が挙げられる。Examples of the ester polymer, which is the other polymer component constituting the fiber of the present invention, include polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate.
更にこれらを主体成分とするとともに、イソフタル酸、フタル酸、ゲルタール酸 、アジピン酸、スルホイソフタル酸、ジエチレングリコール、プロピレングリコ ール、1.4−ブタンジオール、2,2−ビス(4−ヒトロキノエトキソフェニ ル)プロパン、ビスフェノールA、ポリアルキ1ノングリコール等を共重合成分 として40モル%までの範囲で含有するものも、同等に用いることができる。重 合体の粘度は、テトラクロールエタンとフェノールとの混合比率l/1 (重量 比)で20°Cで濃度0.5%で測定した相対粘度ηrelが1.3〜1.6程 度の繊維グレードから、固相重合によって作られた高粘度樹脂(相対粘度1.7 )まで適用できる。重合体の粘度が高い程、繊維強度が上がり好ましい方向にあ る。Furthermore, copolymers containing up to 40 mol% of isophthalic acid, phthalic acid, guar phthalic acid, adipic acid, sulfoisophthalic acid, diethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, 2,2-bis(4-hydroxyquinoethoxophenyl)propane, bisphenol A, and polyalkynyl glycols are also suitable. Polymer viscosities range from fiber grades with a relative viscosity (ηrel) of 1.3-1.6 measured at 20°C and a concentration of 0.5% in a 1/1 (by weight) mixture of tetrachloroethane and phenol, to high-viscosity resins (relative viscosity 1.7) produced by solid-state polymerization. Higher polymer viscosity favorably increases fiber strength.
本発明の繊維を構成する成分は、互いに相溶性を有さず、共に融)点か100° C以上である成分で少なくとも構成された混合重合体成分からなる必要がある。The components constituting the fibers of the present invention must be a mixed polymer component consisting of at least components that are incompatible with each other and have melting points of at least 100°C.
互いに相溶性を育さないことが必要である理由は前記した通りであり、共に融点 が100°C以上である重合体成分か必要である理由は、実用的な観点からの規 制による。融点が100°C未満のものは、沸騰水でも溶融してしまい、実用面 から用途の展開上極めて限定されてしまう。したがって、融点が120℃以上で あると更に好ましい。次に「少なくとも構成された」とは、前記混合重合体成分 が繊維中の構成割合で50重量%以上を占めることをいう。50重量%未満であ ると、オレフィン系重合体とエステル系重合体との特質が失われることになるの で、好ましくない。The reason that they must not be miscible with each other is as mentioned above. The reason that both polymer components must have melting points of 100°C or higher is due to practical regulations. Melting points below 100°C melt even in boiling water, significantly limiting their practical applications. Therefore, a melting point of 120°C or higher is even more preferable. Next, "composed of at least" means that the mixed polymer components account for 50% by weight or more of the fiber composition. A ratio of less than 50% by weight is undesirable because the characteristics of the olefin polymer and the ester polymer are lost.
・ 本発明の繊維において、第1ノフイン系重合体とエステル系重合体との混合 比重1比)は5/95〜9515であることが好ましい。In the fiber of the present invention, the blend specific gravity (specific gravity ratio) of the first olefin polymer and the ester polymer is preferably 5/95 to 95/15.
オレフィン系、エステル県側々の重合体の混合比かこの範囲よりも小さいと、個 々の重合体の特質か失われるので好ましくない。詳細には、オレフィン系重合体 の混合比か5重量%未満であると、軽量性と繊維強度とが低下する。エステル系 重合体の混合比か5重量%未満であると、繊維のモデュラスか低下し、布帛とし た場合の腰や、使用・着用感かなくなり、かつオレフィン系重合体の独特のヌメ リ感か発生してくる。従ってより好ましい混合比は、+ 5/85〜85/15 てあり、最も好ましい混合比は、25/75〜75/25である。A blend ratio of olefin and ester polymers below this range is undesirable because the characteristics of each polymer are lost. Specifically, if the blend ratio of olefin polymer is less than 5% by weight, the lightness and fiber strength decrease. If the blend ratio of ester polymer is less than 5% by weight, the fiber modulus decreases, resulting in a loss of fabric stiffness and comfort when used and worn, and the characteristic slimy feel of olefin polymers develops. Therefore, a more preferable blend ratio is 5/85 to 85/15, and the most preferable blend ratio is 25/75 to 75/25.
次に、本発明にもとづく網状構造の繊維を製造するための一方法を説明する。本 発明の!I維を製造するためには、一般に公知のフラッソユ紡糸方法を適用する ことができる。以下、その具体的な方法について説明する。Next, a method for producing the network-structured fibers of the present invention will be described. The commonly known frustrating spinning method can be used to produce the fibers of the present invention. The specific method will be described below.
まず、オレフィン系重合体と、エステル系重合体との混合重合体を、これら重合 体がいずれも低温では溶解せず、高温高圧下で溶解する溶媒を用いて、その溶媒 のもとで、高温高圧下で溶解する。そして、−浴相とした後、重合体と溶媒とを 相分離させた状態下でノズルから紡出する。これにより、上記繊維を製造できる 。First, a blend of an olefin polymer and an ester polymer is dissolved in a solvent that dissolves both polymers at high temperature and pressure, but not at low temperature. The resulting solution is then spun from a nozzle in a phase-separated state between the polymer and the solvent. This produces the above-mentioned fiber.
この溶媒としては、一般的に知られている、芳香族炭化水素例えばベンゼン、ト ルエン等や、脂肪族炭化水素例えばブタン、ペンタン及びその異性体及び同族体 等や、脂環族炭化水素例えばシクロヘキサンや、不飽和炭化水素等が挙げられる 。また、ハロゲン化炭化水素例えばトリクロルメタン、塩化メチレン、四塩化炭 素、クロロホルム、1.】−ジクロル−2,2−ジフルオルエタン、1.2=ジ クロル−1,1−ジフルオルエタン、塩化メチル、塩化エチル等が挙げられる。Examples of such solvents include commonly known aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene, aliphatic hydrocarbons such as butane, pentane and their isomers and homologues, alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane, and unsaturated hydrocarbons. Also included are halogenated hydrocarbons such as trichloromethane, methylene chloride, carbon tetrachloride, chloroform, 1,2-dichloro-2,2-difluoroethane, 1,2-dichloro-1,1-difluoroethane, methyl chloride, and ethyl chloride.
さらに、アルコール類、エーテル類、ケトン類、ニトリル類、アミド類、フルオ ルカーボン類等が挙げられる。またさらに、上述した溶剤の混合物等か挙げられ る。近年、地球環境問題か叫はれている中で、特にオゾン層を破壊する溶媒の使 用は避けなければならない。この環境問題も含めて、本発明に望ましい溶媒とし ては、塩化メチレン、I、1−ジクロル−2,2−ジフルオルエタン、1.2− ジクロル−1,I−ジフルオルエタン等が挙げられる。Further examples of suitable solvents include alcohols, ethers, ketones, nitriles, amides, and fluorocarbons. Furthermore, mixtures of the above-mentioned solvents may also be used. In recent years, with growing concern over global environmental issues, the use of solvents that deplete the ozone layer must be avoided. Taking environmental concerns into consideration, desirable solvents for the present invention include methylene chloride, 1,1-dichloro-2,2-difluoroethane, and 1,2-dichloro-1,1-difluoroethane.
重合体の濃度範囲は、重合体の重合度、溶媒種類、加圧状態によって一概に限定 出来ないか、紡糸混合溶液中の重合体濃度が5〜30重量%、溶媒濃度か70〜 95重量96になるようにすることが好ましい。重合体の濃度か5重量%未満で は連続状の長繊維が得られにくく、30重量%を超えるとフィブリル化せずに気 泡を含有したような筒状の繊維となり、極細の高強度フィブリル繊維が得られに くくなる。溶媒濃度は、70重量%未満では、紡糸混合溶液の溶液粘度が高くな りすぎて重合体の溶解が均一になりにくく、極細のフィブリル繊維とならず、空 洞を持った繊維となる傾向にある。また、95重1%を超えると、フィブリル繊 維からなる網状構造繊維が連続的とならないので好ましくない。The polymer concentration range cannot be universally limited, depending on the degree of polymerization of the polymer, the type of solvent, and the pressure applied. It is preferable to set the polymer concentration in the spinning mixture to 5 to 30% by weight and the solvent concentration to 70 to 95% by weight. A polymer concentration of less than 5% by weight makes it difficult to obtain continuous long fibers. A concentration of more than 30% by weight results in tubular fibers containing bubbles rather than fibrillation, making it difficult to obtain ultrafine, high-strength fibril fibers. A solvent concentration of less than 70% by weight increases the viscosity of the spinning mixture, making it difficult to dissolve the polymer uniformly. This tends to result in hollow fibers rather than ultrafine fibril fibers. Furthermore, a concentration of more than 95% by weight is undesirable because the network-structured fibers composed of fibril fibers are not continuous.
紡糸混合溶液を作成する前に、あるいは後て、不活性ガスに代表される窒素等を 添加注入することは、紡糸圧力を高める上で非常に望ましい。特に昇温前から不 活性ガスを添加すると、重合体の劣化が防止されるとともに昇温性が向上され、 重合体の溶媒に対する溶解性が促進され、極めて極細のフィブリル網状構造繊維 を製造できる等の点で都合かよい。Adding an inert gas, such as nitrogen, before or after preparing the spinning mixture is highly desirable in order to increase the spinning pressure. Adding an inert gas before the temperature rise is particularly advantageous in that it prevents polymer degradation, improves temperature rise, promotes the solubility of the polymer in the solvent, and allows for the production of extremely fine fibril network-structured fibers.
本発明にもとつき網状構造の繊維を製造する際には、繊維の延伸及び配向は溶媒 の気化に伴う爆発力によってなされ、繊維の強度はその繊維か充分に延伸され配 向しているかどうかで決定されることが多い。この爆発力とは、瞬時の速度によ る気化力である。速度的には0. 1秒以下の時間で溶媒か一気に気化し、その 過程では短時間に重合体の濃度増加が生じ、最終的には混合重合体のみか析出す る。溶媒の気化によって析出した混合重合体は冷却される。繊維の強度にはこの 冷却過程がもっとも重要であり、高強度の繊維を得るためには、フラッシュ流に よる冷却とその速度に依存する延伸配向とか十分になされなければならない。本 発明の製造方法においては、互いに相溶性を有しない重合体を使用するため、こ のフラッシュ流によってフィブリル化が十分に促進され、極めて極細のフィブリ ル繊維ができる。When producing network-structured fibers according to the present invention, the fibers are drawn and oriented by the explosive force associated with solvent evaporation. Fiber strength is often determined by whether the fibers are sufficiently drawn and oriented. This explosive force is the instantaneous evaporation force. The solvent evaporates rapidly in less than 0.1 seconds, resulting in a rapid increase in polymer concentration, ultimately resulting in the precipitation of only the mixed polymer. The mixed polymer precipitated by the solvent evaporation is then cooled. This cooling process is crucial for fiber strength, and to obtain high-strength fibers, sufficient flash cooling and the rate-dependent stretching and orientation must be achieved. Because the manufacturing method of the present invention uses polymers that are incompatible with each other, the flash flow sufficiently promotes fibrillation, resulting in extremely fine fibrillar fibers.
本発明の製造方法を実行する際には、互いに相溶性を有しない重合体を使用する ことから、溶媒に重合体が溶解しても重合体同士か分離し易いため、表面活性剤 を添加することが好ましい。この表面活性剤の添加は、紡糸混合溶液を乳化状態 で安定に保つため有効であり、一般的にはノニオン系の表面活性剤を適用できる 。表面滑性剤としては、例えば、ラウリン酸、ステアリン酸、オレイン酸の各モ ノエステルや、ラウリルアルコール、ステアリルアルコール、オレイルアルコー ルのポリオキシエチレン付加物等が挙げられる。均一な混合溶液とすればする程 、極めて極細のフィブリル網状構造繊維が得られることになる。When carrying out the manufacturing method of the present invention, the polymers used are incompatible with each other. Therefore, even if the polymers dissolve in the solvent, they tend to separate easily. Therefore, it is preferable to add a surfactant. The addition of this surfactant is effective in maintaining the stability of the spinning mixture in an emulsion state, and nonionic surfactants are generally applicable. Examples of surface lubricants include monoesters of lauric acid, stearic acid, and oleic acid, as well as polyoxyethylene adducts of lauryl alcohol, stearyl alcohol, and oleyl alcohol. The more homogeneous the mixture, the more likely it is that extremely fine fibril network-structured fibers will be obtained.
本発明の製造方法を実行する際には、紡糸混合物の溶解、紡糸温度は、170° C以上かつ240°C以下が好ましい。特にエステル系重合体は溶媒存在下では 粘度低下か大きいため、240°Cを超えると、繊維の着色か見られたり、分解 が促進されて強度的に高い繊維が得られないことかあったりするので好ましくな い。また、+70°C未満では、極細のフィブリル繊維とならず、空洞部を持つ 筒状の繊維となるので好ましくない。When carrying out the manufacturing method of the present invention, the melting and spinning temperatures of the spinning mixture are preferably 170°C or higher and 240°C or lower. Because ester polymers in particular experience a significant decrease in viscosity in the presence of a solvent, temperatures above 240°C are undesirable because they can cause discoloration of the fibers or accelerate decomposition, preventing the production of high-strength fibers. Temperatures below 70°C are also undesirable because they do not produce ultrafine fibril fibers but instead result in hollow, tubular fibers.
本発明の製造方法を実行する際の紡糸混合物の溶解状態の持続時間は、前記溶解 、紡糸温度との兼ね合いがあって一概に限定できない。すなわち、温度が高いと 溶解持続時間はできるだけ少なくすることが必要であり、温度が比較的低ければ 、溶解持続時間は長くてもさしつかえない。敢えて溶解持続時間を示せば、5分 以上90分以内であることが好ましい。紡糸混合物の溶解持続時間が90分を超 えると、エステル系重合体の着色や熱分解性が生じたり、繊維強度が低下したり することがある。また溶解持続時間が5分未満であると、重合体の溶解が不十分 となって、フィルター内でのつまりの問題や、均一な繊維を製造する点での問題 が生じることがあるので好ましくない。The duration of the molten state of the spinning mixture during the production method of the present invention cannot be generally limited because it depends on the melting and spinning temperatures. That is, at high temperatures, the duration of the molten state must be kept as short as possible, whereas at relatively low temperatures, a longer duration of the molten state is acceptable. If a duration of the molten state of the spinning mixture is specified, a duration of 5 to 90 minutes is preferred. If the duration of the molten state of the spinning mixture exceeds 90 minutes, the ester polymer may become discolored or thermally decompose, or the fiber strength may decrease. Furthermore, a duration of the molten state of less than 5 minutes is undesirable because the polymer may not be sufficiently dissolved, which can lead to problems such as clogging of the filter and problems in producing uniform fibers.
重合体が溶解された混合溶液の紡出時の圧力は、溶媒量、重合体濃度、不活性ガ スの添加量によって一概に限定されないか、通常60kg/cm”以上が好まし い。60kg/cm”未満ではフラッシュ紡糸時の爆発力が低下して繊維の配向 が低くなり、高強度の繊維か得られない。また、不均一な吐出となり、安定な高 フィブリル状態の繊維を紡出することができないという問題が生じる。上限の圧 力は、特に限定できないが、重合体の粘度低下を抑える観点から、180kg/ cm2が好ましい。The pressure at which the polymer-dissolved mixed solution is spun is not limited to a specific value, depending on the amount of solvent, polymer concentration, and amount of inert gas added. A pressure of 60 kg/cm² or higher is generally preferred. Pressures below 60 kg/cm² result in a reduced explosive force during flash spinning, resulting in poor fiber orientation and failure to obtain high-strength fibers. Furthermore, non-uniform extrusion results, making it difficult to spin stable, highly fibrillated fibers. While the upper pressure limit is not particularly limited, 180 kg/cm² is preferred from the viewpoint of preventing a decrease in the viscosity of the polymer.
フラッシュ紡糸を行なう際には、紡糸混合溶液を自生圧力下または圧力降下室を 経て紡出する。紡出する際のノズルは、一般に公知のものを適用することができ る。In flash spinning, the spinning mixture is spun under autogenous pressure or through a pressure letdown chamber. A commonly known nozzle can be used for spinning.
なお、重合体あるいは紡糸混合溶液中には、一般に繊維に用いられる艶消し剤、 耐光剤、耐熱剤、顔料、開繊剤、耐候剤、紫外線吸収剤、蓄熱剤、安定剤等を、 本発明にもとづく効果か損なわれなし1範囲て添加することかできる。In addition, additives commonly used in fibers, such as matting agents, light resistance agents, heat resistance agents, pigments, fiber-opening agents, weather resistance agents, UV absorbers, heat storage agents, and stabilizers, can be added to the polymer or spinning mixture solution within the range that does not impair the effects of this invention.
次に、本発明にもとづく、網状構造の繊維間か全体にわtこって接着された構成 の、緻密な構造を有する不織布およびその製造方法を詳細に説明する。Next, a nonwoven fabric having a dense structure in which fibers in a network structure are bonded throughout the entirety and a method for producing the same will be described in detail.
この不織布は、上述の網状構造の繊維を用いることによって得られる。This nonwoven fabric is obtained by using the above-mentioned network structured fibers.
ここて、緻密な構造を有する不織布とは、見掛は密度が0.2g/cm’以上で 、前述の極細の網状構造繊維が密に接着された状態の不織布を言う。Here, a nonwoven fabric having a dense structure refers to a nonwoven fabric having an apparent density of 0.2 g/cm or more, in which the above-mentioned ultrafine network-structured fibers are densely bonded together.
また本発明の不織布を構成する繊維は、互いに相溶性を有さな(まため、極めて 細かい重合体単体のフィブリル繊維が主体的に構成される。この繊維が極細とな ればなるほど不織布とした場合に緻密な構造が得られることとなり、通常の不織 布に比べ更に小さな菌まで透過させない高度なバクテリアバリアー性を有するこ とになる。Furthermore, the fibers that make up the nonwoven fabric of the present invention are incompatible with each other and are therefore primarily composed of extremely fine fibril fibers made from simple polymers. The finer the fibers, the denser the structure obtained when made into a nonwoven fabric, resulting in a high level of bacterial barrier properties that prevent even the smallest bacteria from penetrating compared to conventional nonwoven fabrics.
本発明の不織布は、網状構造を持つ繊維間が全体にわたって接着されていること が必要である。このことは、極めて細かなフイブIJル網状構造の繊維同士か接 触点で密に接着されていることを意味し、スポット的に接着されたものではない 。換言すると、極めて細かなフィブリル繊維同士の接触点で接着されているため 、極めて緻密な構造を持つ不織布となり、強力、バクチリアノくリア性、耐水圧 及び透湿性等のすぐれた不織布となる。The nonwoven fabric of the present invention requires that the fibers in the network structure be bonded throughout. This means that the extremely fine fibril network fibers are closely bonded at their contact points, not just in spots. In other words, because the extremely fine fibril fibers are bonded at their contact points, the nonwoven fabric has an extremely dense structure and is excellent in strength, ductility, water pressure resistance, and breathability.
したかって、本発明の不織布は、その物性として、目付け100g/m2当りに 換算した強力が20 kg/ 5 cm以上であること力10子ましい。強力か 20 kg/ 5 cn+未満であると、汎用的な用途に使えなくなり、不織布 の用途か極めて限定されるからである。Therefore, the nonwoven fabric of the present invention preferably has a strength of 20 kg/5 cm or more, calculated per 100 g/m² of fabric weight. If the strength is less than 20 kg/5 cm+, the nonwoven fabric will not be usable for general purposes, and its uses will be extremely limited.
湿気を放散させる性能を示す透湿度は、100g7m2/hr以上か好ましい。The moisture permeability, which indicates the ability to dissipate moisture, is preferably 100 g7 m2/hr or more.
透湿度か100 g/m” /h r未満であると、湿気か放散されにくくなる ため、衣料や)1ウスラ・ノブとして用し1だ場合には湿気か充満し、しいては 結露が生じ、不快感を伴ったり、力\びが発生して不衛生となったりする。した かつて、透湿度(まその数値か高ければ高い程よい。If the moisture permeability rating is less than 100 g/m²/hr, moisture will not dissipate easily. Therefore, when used as clothing or a slat knob, moisture will build up, eventually resulting in condensation, discomfort, and even strain, making the area unsanitary. Therefore, the higher the moisture permeability rating, the better.
耐水圧は、50cm以上が好ましい。耐水圧は水等の液体力1通過しにくいこと の指標であり、50cm未満であると、水等の液体力1通過し、それと共に菌も 通過して、lくクテリアノ<1ノア性力く低下する。そのために、衛生材保護衣 料に適用することが出来なくなる。しtこ力)って、耐水圧はその数値が高けれ ば高い程よIw)。A water resistance of 50 cm or more is preferable. Water resistance is an indicator of the resistance to penetration of liquids such as water. If the water resistance is less than 50 cm, liquids such as water will pass through, along with bacteria, resulting in a significant decrease in resistance to bacteria. This makes the material unsuitable for use in sanitary protective clothing. The higher the water resistance value, the better.
上記不織布の製造方法を以下に説明する。The method for producing the nonwoven fabric will be described below.
本発明にもとづき不織布を製造するためには、まず不織布を構成する網状構造の 繊維を製造しなければならないが、この網状構造の繊維の製造に際しては、上述 の通りのフラッシュ紡糸方法力(適用される。In order to produce a nonwoven fabric according to the present invention, the network of fibers that constitute the nonwoven fabric must first be produced. In producing this network of fibers, the flash spinning method described above is applied.
紡糸用の混合溶液がノズルより紡出されると、フラツシュ流と析出繊維とが回転 板に衝突して網状構造の繊維が綾振りされた後、開繊か行なわれる。この網状構 造の繊維の形成過程は、前述の通りである。開繊方法としては、回転板による摩 擦帯電法とその後のコロナ放電による方法とがあり、とちらの方法を用し1ても よく、また併用してもよい。When the spinning mixture is spun out of the nozzle, the flash stream and the precipitated fibers collide with a rotating plate, causing the network-like fibers to traverse and then open. The process of forming this network-like fiber is as described above. Opening methods include friction charging with a rotating plate and subsequent corona discharge, and either method may be used, or a combination of these methods may be used.
このように開繊された網状繊維をコンベヤ上に堆積させて繊維ウェブとした後、 この繊維ウェブをロール群を用(1て熱圧着する。熱圧着条件としては、温度条 件を、繊維を構成する重合体の中で最も低い融点を持つ重合体の融点マイナス4 0°C以上かつその融点以下とするとともに、線圧の条件を、0 、 5 kg /cm以上かつ20kg/ctn以下として最終的に選定するのがよい。あらか じめ室温下のロール群で圧着した後、前記条件下で更に圧着すると、フィブリル 繊維の接触点で強固に接着するので、より好ましい。The opened reticular fibers are deposited on a conveyor to form a fiber web, which is then heat-pressed using a group of rolls. The heat-pressing conditions are preferably set to a temperature of at least 40°C below the melting point of the polymer with the lowest melting point among the polymers making up the fiber, and a linear pressure of at least 0.5 kg/cm and at most 20 kg/cm. Preliminary heat-pressing using a group of rolls at room temperature followed by further heat-pressing under the above conditions is preferred, as it results in stronger adhesion at the contact points of the fibril fibers.
重合体の融点マイナス40°C未満の温度を最終的に適用すると、繊維間全体に わたっての接着性が低下し、不織布強力が低下するので好ましくない。また重合 体の融点を超えた温度で熱圧着すると、繊維が溶融し、極細のフィブリル繊維を 得た効果が低下するので、好ましくない。If a temperature lower than 40°C below the melting point of the polymer is applied, the adhesion between the fibers as a whole will decrease, and the strength of the nonwoven fabric will decrease, which is undesirable. Also, if the heat-compression bonding is carried out at a temperature exceeding the melting point of the polymer, the fibers will melt, which will reduce the effect of obtaining ultrafine fibril fibers, which is undesirable.
一方、線圧については、0.5kg/cm未満であると、繊維間全体にわたって の接着性が低下し、不織布強力が低下するので好ましくない。また、20kg/ cfDを超えると繊維層がフィルム化する傾向があるので好ましくない。On the other hand, if the linear pressure is less than 0.5 kg/cm, the adhesiveness between the fibers as a whole will decrease, and the strength of the nonwoven fabric will decrease, which is not preferable. Also, if the linear pressure exceeds 20 kg/cfD, the fiber layer will tend to turn into a film, which is not preferable.
上述のロール群は、スチールロール、ゴムロール、樹脂ロールを組み合わせて用 いればよい。スチールロールを適用する場合には、フッ化エチレン樹脂や、ゴム 等をコーティングすると、得られる不織布に異様な光沢か生じることを防止出来 るので好ましい。ロールは、2〜30個用いることが出来る。このようなロール 群のための一般的な装置として、カレンダーロール機と呼ばれる装置を使用する ことが最も好ましい。The above-mentioned rolls may be a combination of steel rolls, rubber rolls, and resin rolls. When using steel rolls, it is preferable to coat them with fluoroethylene resin, rubber, or the like, to prevent the resulting nonwoven fabric from having an unusual gloss. Two to thirty rolls can be used. A common device for such rolls is most preferably a device called a calender roll machine.
本発明の不織布において、目付けの調整は、前記綾振り状態やコンベヤ速度を変 更することで行えるか、大幅な目付は変更は、形成されたウェブまたは不織布を 積層することにより可能である。In the nonwoven fabric of the present invention, the basis weight can be adjusted by changing the traverse state or conveyor speed, or significant changes in basis weight can be made by laminating the formed web or nonwoven fabric.
次に、本発明にもとづく、網状構造の繊維間が部分的に接着された構成の、緻密 な構造を有する不織布およびその製造方法を詳細に説明する。Next, a nonwoven fabric having a dense structure in which fibers in a network structure are partially bonded together and a method for producing the same, based on the present invention, will be described in detail.
この不織布も、上述の網状構造の繊維を用いることによって得られる。This nonwoven fabric is also obtained by using the above-mentioned network-structured fibers.
この場合の不織布は、網状構造を持つ繊維間が部分的に接着されていることか必 要である。このことは、極めて細かなフィブリル網状構造の繊維同士か、混繊さ れた状態で、しかも低融点成分である重合体によって、ある区域をもって部分的 に接着されていることを意味し、全体的に接着されているものではない。換言す ると、極めて細かなフィブリル繊維同士が、低融点成分である重合体によって部 分的に接着されていることにより、不織布の形態が保持される。In this case, the nonwoven fabric must have a network structure in which the fibers are partially bonded together. This means that the extremely fine fibril network fibers are intermixed and partially bonded in certain areas by the low-melting polymer, but are not bonded entirely. In other words, the extremely fine fibril fibers are partially bonded together by the low-melting polymer, thereby maintaining the shape of the nonwoven fabric.
部分的に接着されていない部分の繊維が極めて細かなフィブリル網状構造の繊維 で構成されているため、緻密な構造を持ちながら柔軟な不織布となり、強力、透 湿性等のすぐれた不織布となる。また、このように緻密な構造となるので、必然 的にバクテリアバリア性も有する。The partially unbonded fibers are composed of extremely fine fibril network structures, resulting in a dense yet flexible nonwoven fabric with excellent strength, breathability, etc. Furthermore, this dense structure naturally provides a bacterial barrier.
この部分的に接着した状態は、接着面積率で表すことができる。This partially bonded state can be expressed as a bonded area ratio.
接着面積率は、不織布の小片を用い、走査型電子顕微鏡で拡大撮影し、最小繰り 返し単位の面積に対して点接着されている部分の面積の総和の比率を個々に10 回測定したときの平均値にもとづいて、測定されるものである。接着面積率は5 0%以下が好ましい。50%を超えると、接着部か多くなって不織布中の固定さ れていない繊維の自由性が規制され、不織布の風合いか硬くなって柔軟性に欠け る傾向かある。また接着面積率が余りにも小さいと不織布としての形態性が低下 するため、実用的には4%以上か好ましい。このことから、5%以上かつ30% 以下かもっとも好ましい。The bonded area ratio is measured by taking a small piece of nonwoven fabric, magnifying it with a scanning electron microscope, and measuring the ratio of the total area of the point-bonded portions to the area of the smallest repeating unit 10 times, based on the average value. A bonded area ratio of 50% or less is preferred. If it exceeds 50%, the number of bonded areas increases, restricting the freedom of the unfixed fibers in the nonwoven fabric, tending to make the nonwoven fabric feel stiff and lacking in flexibility. Furthermore, if the bonded area ratio is too low, the nonwoven fabric's shape deteriorates, so for practical purposes, a bonded area ratio of 4% or more is preferred. For these reasons, a ratio of 5% to 30% is most preferred.
この部分的に接着した状態は、接着点密度によっても表すことかできる。接着点 密度は、不m布の小片を用い、走査壓電子顕徹鏡て拡大撮影し、最小繰り返し単 位の面積に対して点接着されている部分の個数の総和の比率を平方センナメート ル当たりに換算し、個々に10回測定したときの平均値で算出したものである。This partially bonded state can also be expressed in terms of bond density. Bond density is determined by taking a small piece of fabric, magnifying it with a scanning electron microscope, calculating the ratio of the total number of bonded areas to the area of the smallest repeating unit, and converting it to the average of 10 individual measurements per square sennameter.
接着点密度は、15個/cm2以上かつ120個/cm2以下であることか好ま しい。15個/cm’未満となると不織布の形態性が低下し、さらに不織布の耐 摩耗性か低下して、毛羽立ちといった問題が発生するのでよくない。このために 接着点密度は、高くなればなるほと実用的な問題が少なくなるのでよいか、余り に高すぎると、不織布の風合いが硬くなって柔軟性に欠けることかある。したか って120個/cm2以下であることが好ましい。以上のことから、さらに好ま しい範囲としては、20個/cm’以上かつ100個/cm”以下、最も好まし い範囲としては30個/cm2以上かつ90個/cm”以下を選定すればよい。The bond density is preferably 15 or more and 120 or less bonds/cm². A density of less than 15 bonds/cm² reduces the formability of the nonwoven fabric, and further reduces the abrasion resistance of the nonwoven fabric, leading to problems such as pilling, which is undesirable. Therefore, the higher the bond density, the fewer practical problems there are, but if it is too high, the nonwoven fabric may become stiff and lack flexibility. Therefore, a bond density of 120 or less bonds/cm² is preferred. Based on the above, a more preferable range is 20 or more bonds/cm² and 100 or less bonds/cm², and the most preferable range is 30 or more bonds/cm² and 90 or less bonds/cm².
これら接着面積率と接着点密度とか共に前記の範囲内にあることかより好ましい 。It is more preferable that both the adhesive area ratio and adhesive density are within the above ranges.
これら接着部分の形態は、丸形、楕円形、菱形、三角形、T形、−形、井形もし くは格子形等の任意のものてあってよい。The adhesive portions may have any shape, such as a circle, oval, diamond, triangle, T-shape, cross, checkerboard, or grid.
この不織布の物性は、目付け100g/rn2当たりに換算した強力が5 kg / 5 cm以上であることが好ましい。強力か5 kg/ 5 cm未満であ ると実用的に問題を生じることかあり、不織布の用途か極めて限定されるからで ある。The physical properties of this nonwoven fabric should preferably have a strength of 5 kg/5 cm or more, calculated per 100 g/r/m². A strength of less than 5 kg/5 cm can cause practical problems, significantly limiting the uses of the nonwoven fabric.
圧縮剛軟度は、200g以下であることか好ましい。圧縮剛軟度は不織布の柔軟 性を表すものであり、その値か小さいはと柔軟性に富むものとなる。ここて圧縮 剛軟度は、以下の方法で測定されたものである。まず不織布の機械方向(縦方向 )に50mmの試料幅をとり、この方向と直交する方向に100mmの試料長を とった試料片を5個1!備して、個々の試料片を試料長方向に曲げて円筒状とし 、その両端部を接合して試料とした後、東洋ボールドウィン社製テンソロンUT M−4−1−100を用い、50mm/分の圧縮速度て試料を輻方向に圧縮し、 その最大荷重時の応力を測定し、その平均値を不織布の目付(プで割り、100 g/rn2当たりに換算した値をもって9.圧縮剛軟度とされた。不織布の圧縮 剛軟度が200gを超えると柔軟性が低下し、粗硬感が現れるので好ましくない 。したかって、より好ましくは160g以下、最も好ましくは120g以下とす るのがよい。The compression stiffness is preferably 200 g or less. The compression stiffness indicates the flexibility of a nonwoven fabric; a lower value indicates greater flexibility. The compression stiffness was measured using the following method. First, a 50 mm sample width was taken in the machine direction (longitudinal direction) of the nonwoven fabric, and five 100 mm sample pieces were cut into 100 mm lengths in the direction perpendicular to this direction. Each sample piece was bent longitudinally to form a cylindrical shape, and both ends were joined to form a sample. The sample was then compressed radially at a compression rate of 50 mm/min using a Toyo Baldwin Tensolon UT M-4-1-100. The stress at the maximum load was measured, and the average value was divided by the basis weight of the nonwoven fabric (g/r/min) and converted to a value per 100 g/r/min. This value was taken as the compression stiffness. A compression stiffness of a nonwoven fabric exceeding 200 g is undesirable because it reduces flexibility and creates a rough, stiff feel. Therefore, a value of 160 g or less is more preferable, and 120 g or less is most preferable.
透湿度は、100 g/m” /h r以上が好ましい。透湿度は湿気を放散さ せる性能を示すものであり、その値か大きい程、その性能か優れることを表すも のである。透湿度が100 g/m’ /h r未満であると、湿気が放散され にくくなるため、衣料やハウスラップとして用いた場合には湿気が充満し、しい ては結露が生し、不快感を伴ったり、かびの発生か生じて不衛生となったりする 。したかって、透湿度はその数値か高ければ高い程よい。A moisture permeability of 100 g/m²/hr or higher is preferred. Moisture permeability indicates the ability of a material to dissipate moisture, with higher values indicating better performance. If the moisture permeability is less than 100 g/m²/hr, moisture will not dissipate easily. When used for clothing or house wrap, moisture will build up, leading to condensation, discomfort, and even mold growth, creating unsanitary conditions. Therefore, the higher the moisture permeability, the better.
この不織布の目付けは、厚いものでは500g/m’でも可能であるか、通常、 20〜200 g/m’が適用される。The basis weight of this nonwoven fabric can be as thick as 500 g/m', but typically 20 to 200 g/m' is used.
上記不織布の製造方法を以下に説明する。The method for producing the nonwoven fabric will be described below.
この不織布を製造するためには、先ず不織布を構成する網状構造の繊維を製造し なければならないか、この網状構造の繊維の製造に際しては、上述の通りのフラ ッソユ紡糸方法が適用される。To produce this nonwoven fabric, the network of fibers that make up the nonwoven fabric must first be produced, and the above-described frustule spinning method is used to produce this network of fibers.
紡糸用の混合溶液がノズルより紡出されると、フラッシュ流と析出繊維とが回転 板に衝突して網状構造の繊維か綾振りされた後、開繊が行なわれる。この網状構 造の繊維の形成過程は、前述の通りである。開繊方法としては、回転板による摩 擦帯電法とその後のコロナ放電による方法とがあり、どぢらの方法を用いてもよ く、また併用してもよい。When the spinning mixture is spun out of the nozzle, the flash flow and the precipitated fibers collide with the rotating plate, causing the network-like fibers to traverse and then open. The process of forming this network-like fiber is as described above. The opening method can be friction charging with a rotating plate or subsequent corona discharge, and either method can be used, or a combination of both.
このように開繊された網状繊維をコンベヤ上に堆積させて繊維ウェブとした後、 この繊維ウェブをエンボス加工機を用いて部分的に圧着する。エンボス加工機に は、熱エンボス加工機や超音波によるビンソニック加工機がある。The opened web of fibers is then deposited on a conveyor to form a fibrous web, which is then partially compressed using an embossing machine. Embossing machines include thermal embossing machines and ultrasonic embossing machines.
熱エンボス加工機の場合の熱圧着条件としては、温度条件を、融点マイナス40 °C以上、かつ繊維を構成する重合体の中で最も低い融点を持つ重合体の融点以 下とするとともに、線圧の条件を、0゜5kg/cm以上かつ50kg/cm以 下で選定するのがよい。なお、この範囲の線圧付与下の条件で、0.02mm− 0,2mmのクリアランスを取って加工してもよい。クリアランスを取るのは、 圧着点が完全に融着してフィルム化するのを防止する場合であり、適宜用途に応 じた使い分けをすればよい。また、室温下のロールであらかじめ仮圧着した後、 前記条件下でエンボス加工すると、フィブリル繊維ウェブの乱れか生じないので 好ましい。エンボス加工時に重合体の融点を超える温度で熱圧着すると、繊維が 溶融し、ローラにウェブが取られてシート化できないことかある。また極細の網 状構造の繊維が融着して、極細のフィブリル繊維を得た効果が低下するので、好 ましくない傾向かある。一方、重合体の融点マイナス40°Cよりも低い温度を 最終的に適用すると、繊維間の接着性が低下し、不織布強力か低下するので好ま しくない。For thermal embossing, the preferred thermal compression conditions are a temperature of at least 40°C below the melting point and below the melting point of the polymer with the lowest melting point among the polymers constituting the fibers, and a linear pressure of at least 0.5 kg/cm and at most 50 kg/cm. Under this range of linear pressure, a clearance of 0.02 mm to 0.2 mm may be maintained. This clearance is used to prevent complete fusion of the fused points and the formation of a film. This clearance should be selected as appropriate for the application. Pre-compression with a roll at room temperature followed by embossing under the above conditions is also preferred, as it only disrupts the fibril fiber web. However, thermal compression at a temperature above the polymer's melting point during embossing can cause the fibers to melt, resulting in the web being caught by the roller and preventing sheet formation. Furthermore, this tends to be undesirable because the ultrafine network-like fibers fuse, reducing the benefits of obtaining ultrafine fibril fibers. On the other hand, if a temperature lower than the melting point of the polymer minus 40°C is applied in the final stage, the adhesion between the fibers will decrease, and the strength of the nonwoven fabric will decrease, which is not preferred.
一方、線圧については、0. 5kg/cm未満であると、繊維間の圧着点での 接着性か低下し、不織布強力が低下するので好ましくない。On the other hand, if the linear pressure is less than 0.5 kg/cm, the adhesion between the fibers at the bonding points will decrease, and the strength of the nonwoven fabric will decrease, which is undesirable.
また、50kg/cmを超えると圧着点がフィルム化する傾向があり、さらにそ れを過ぎると穴あきの不織布となるので好ましくない。Furthermore, if the pressure exceeds 50 kg/cm, the pressure-bonded points tend to become filmy, and if the pressure exceeds this limit, the nonwoven fabric will have holes, which is undesirable.
ピンソニック加工機の場合の圧着条件とては、例えば20kHz程度の超音波に よる振動で繊維間を部分的に融着させて、不織布形態を保持させればよい。融着 の度合いは、超音波の振幅を変えることによって任意に選定すればよい。この超 音波融着法を適用すれば、熱融着性の大きなウェブを接着するときに接着部以外 は熱の影響をほとんど受けないので、不織布全体としては熱収縮性を維持したま ま保持されることになる。このため、熱収縮性の高い不織布を製造するときには 、その効果がさらに発揮される。The bonding conditions for the Pinsonic processing machine are, for example, ultrasonic vibrations at approximately 20 kHz, which partially fuse the fibers together and maintain the nonwoven fabric shape. The degree of fusion can be selected as desired by varying the amplitude of the ultrasonic waves. When using this ultrasonic fusion method, when bonding highly heat-sealable webs, areas other than the bonded areas are hardly affected by heat, so the heat shrinkability of the nonwoven fabric as a whole is maintained. This makes it even more effective when producing highly heat-shrinkable nonwoven fabrics.
これらのエンボス加工機のエンボス形態は、一般的には突起した模様を持つ彫刻 ロールとフラットロールとで形成される。突起した模様は、前述の接着面積率と 接着点密度を主に規制することで構成できる。これらの彫刻ロールの突起部の先 端面形状は、丸形、楕円形、菱形、三角形、T形、−形、井形もしくは格子形等 の任意の形状を採用することができる。The embossing patterns of these embossing machines are generally formed by an engraved roll with a raised pattern and a flat roll. The raised pattern can be created primarily by controlling the bonded area ratio and bonded point density described above. The tip shape of the raised portions of these engraved rolls can be any shape, including round, oval, diamond, triangular, T-shaped, cross-shaped, square, or lattice-shaped.
なお、本発明の範囲を逸脱しなければ、エンボス加工の前後で、さらに別の条件 下または前記の条件下で他のエンボス加工を施してもよく、またカレンダー加工 を併用してもよい。Furthermore, other embossing processes may be performed under different conditions or under the above conditions before or after embossing, and calendering may also be used in combination, without departing from the scope of the present invention.
実施例の説明 次に、実施例に基ついて本発明を具体的に説明する。なお、以下の実施例におけ る各種特性の測定及び評価は、次の方法により実施した。EXAMPLES The present invention will now be described in detail with reference to the following examples. Measurements and evaluations of various properties in the following examples were carried out by the following methods.
重合体の融点: パーキンエルマ社製の「示差走査量熱量計DSC−12Jを用い、昇温速度20 °C/分で測定した融解吸収曲線の極値を与える温度を融点とした。Polymer melting point: The melting point was determined as the temperature at the extreme of the melting absorption curve measured using a Perkin-Elmer DSC-12J differential scanning calorimeter at a heating rate of 20°C/min.
繊維の繊度: JIS L−1090に従って、正量繊度をめた。Fiber fineness: Measured fineness according to JIS L-1090.
繊維の強度、伸度: 東洋ボールドウィン社製の[テンシロン UTM−4−1−100」を用い、試 料長10cm、つかみ間隔5cm、20回75 c mの撚りを加え、引張速度 5cm/minで強力、伸度を測定した。Fiber strength and elongation: Using a Toyo Baldwin Tensilon UTM-4-1-100, the strength and elongation were measured at a tensile speed of 5 cm/min, with a sample length of 10 cm, grip spacing of 5 cm, and 20 twists of 75 cm.
得られた強力を前記繊度で割り返し、繊維の強度とし、た。これらの処方におい てはいずれも測定回数20回とし、その値は平均値で示した。The tenacity thus obtained was divided by the fineness to obtain the fiber strength. For each of these formulations, 20 measurements were taken, and the values were expressed as average values.
繊維のモデュラス: 前記繊維の強度、伸度を測定する際に、rJTS L−1013710初期引張 抵抗度測定」に準じ、初期引張抵抗層(g/d)をもって、モデュラス値とした 。Fiber Modulus: When measuring the strength and elongation of the above-mentioned fibers, the initial tensile resistance (g/d) was used as the modulus value in accordance with JTS L-1013710 "Initial Tensile Resistance Measurement."
比表面積: 日本ヘル株式会社製(7)rBELsORP28J t[い、BET窒素吸着法 によって繊維の比表面積を測定し、m 2 / gでめた。Specific surface area: Nippon Hel Co., Ltd. (7) rBELsORP28J t [I], BET nitrogen adsorption method The specific surface area of the fiber was measured and calculated in m²/g.
繊維の染色性: 下記の分散染色またはカチオン染色を実施した後、還元染色を行い、更に水洗し て乾燥した後、繊維の染色性を次の如く評価した。Fiber Dyeability: After the following disperse dyeing or cationic dyeing was performed, reduction dyeing was performed, and the fibers were then rinsed and dried. The dyeability of the fibers was evaluated as follows:
◎ 極めて良好、○ 良好、 △ やや良好、X 不良 分散染色。◎ Excellent, ○ Good, △ Fair, X Poor Dispersion staining.
分散染料Blue E−FBL (住友化学製)を1%owf、分散剤 Dis per−TL (明成化学製)をIg/リットル、かつ助剤として蟻酸を0゜1 g/リットル準備し、浴比I:50として60分間ボイル染色した。Disperse dye Blue E-FBL (Sumitomo Chemical) was used at 1% owf, dispersant Disper-TL (Meisei Chemical) was used at 1 g/L, and formic acid was used as an auxiliary agent at 0.1 g/L. The dye was boil-dyed for 60 minutes at a bath ratio of 1:50.
カチオン染色: 〕 カチオン染料rAstrazon Blue FFR(バイエル社製)Jを 1%Owf、均染剤「ミグレガールWA−10(セン力製)ノを0.5g/リッ トル、かつ助剤として硫酸ソーダを10%owfを準備し、浴比1.50として 60分間ボイル染色した。Cationic dyeing: ) 1% owf cationic dye Astrazon Blue FFR (Bayer) J, 0.5 g/L leveling agent Migregal WA-10 (Senryaku), and 10% owf sodium sulfate as an auxiliary were prepared. The liquor ratio was 1.50, and the fabric was boil-dyed for 60 minutes.
還元染色: ・ 精練剤として「サンモールRL−100(日華化学社製)」を1g/リット ル、ハイドロサルファイドを2g/リットル、かつカセイソーダをIg/リット ル準備し、浴比1:50として、80°Cで20分間処理を行った。Reduction dyeing: - 1 g/L of Sunmol RL-100 (manufactured by Nicca Chemical Co., Ltd.) was used as a scouring agent, along with 2 g/L of hydrosulfide and 1 g/L of caustic soda. The solution was treated at a bath ratio of 1:50 at 80°C for 20 minutes.
不織布のKS強力、引張伸度; 東洋ボールドウィン社製の「テンシロン UTM−4−1−+00」を用い、J IS L−1096に記載のストリップ法にしたがい、試料幅 5cm、試料長 20cmの試料片を10個準備し、掴み間隔10cm、引張速度10cm/分で 測定した。その場合の個々の最大の引張強力を平均化し、100g/m2に換算 した値を持ってKS強力とした。また、その時の最大伸度を平均化して、不織布 の引張伸度とした。KS strength and tensile elongation of nonwoven fabric: Ten specimens measuring 5 cm wide and 20 cm long were prepared using a Toyo Baldwin "Tensilon UTM-4-1-+00" according to the strip method described in JIS L-1096. Measurements were performed at a grip distance of 10 cm and a pulling speed of 10 cm/min. The individual maximum tensile strengths were averaged and converted to 100 g/m2 to determine the KS strength. The maximum elongations were also averaged to determine the tensile elongation of the nonwoven fabric.
不織布の見掛は密度: 試料幅10clXl、試料長10cmの試料片を計5個準備して、各試料ごとに 目付けを測定した後、大栄科学精機製作所製の厚さ測定器を用いて、4.5g/ cがの荷重を印加し、10秒放置した後の厚さを測定し、次式により見掛は密度 を算出して、その平均値を不織布の見掛は密度とした。Apparent density of nonwoven fabric: Five sample pieces, each 10 cm wide x 10 cm long, were prepared. The basis weight of each sample was measured. A load of 4.5 g/cm was applied to each sample using a thickness gauge manufactured by Daiei Scientific Instruments Co., Ltd., and the thickness was measured after 10 seconds. The apparent density was calculated using the following formula, and the average value was used as the apparent density of the nonwoven fabric.
見掛は密度(g/cm’) =目付け(g/m”)/厚さく[1101) / 1000不織布の透湿度: JIS−L 1099−A−1に準じ、温度40°C1湿度90%の条件下で透 湿度(g/m”/hr)を測定した。Apparent density (g/cm') = basis weight (g/m") / thickness (1101) / 1000 Moisture permeability of 1000 nonwoven fabric: Moisture permeability (g/m"/hr) was measured in accordance with JIS-L 1099-A-1 under conditions of 40°C and 90% humidity.
不織布の染色性: 繊維の場合と同様に処理し、かつ評価した。Dyeability of nonwoven fabric: Processed and evaluated in the same manner as for fibers.
以下、まず繊維の実施例について説明する。First, examples of fibers will be described below.
〔実施例1〕 500ccのオートクレーブを用い、融点132°C1密度0.96g/cm2 、かつメルトインデックス値が0.8g/10分である高密度ポリエチレン20 gと、融点256°C1かつ相対粘度ηrelが1.6であるポリエチレンテレ フタレート30gと、溶媒としての、塩化メチレンとを、このオートクレーブに 充填した。また、表面活性剤として、ポリオキシエチレンか3モル付加されたラ ウリルエーテルとイソトリデシルステアレートとを、前記混合重合体に対し、各 0.2重量%添加した。そしてオートクレーブを閉じ、引き続き、窒素を40k g/cm2になるまでこのオートクレーブに注入して、適度な速度で撹拌を開始 すると共に加熱も開始した。各成分の溶液濃度は、重合体の濃度か20重量%、 溶媒濃度が80重量%であった。Example 1 A 500 cc autoclave was charged with 20 g of high-density polyethylene with a melting point of 132°C, a density of 0.96 g/cm², and a melt index of 0.8 g/10 min, 30 g of polyethylene terephthalate with a melting point of 256°C and a relative viscosity ηrel of 1.6, and methylene chloride as a solvent. Additionally, 0.2 wt% of a polyoxyethylene lauryl ether and isotridecyl stearate were added as surfactants to the polymer blend. The autoclave was then closed, and nitrogen was introduced to 40 kg/cm². Stirring and heating were initiated at a moderate speed. The solution concentrations of the components were 20 wt% for the polymer and 80 wt% for the solvent.
温度100°Cに達してから温度220°Cに達する時間は25分間であり、温 度220℃に達してから10分間撹拌を継続して均一溶液を得た。このときの圧 力は110kg/cm”のゲージ圧を示した。次に、高圧窒素ガスの連続注入装 置により、オートクレーブの圧力がI I Okg/cm”に維持されるように 通圧しながら、直ちにバルブを開放して、圧力降下室を持つ孔径0.75φ、L /D=1のノズルより大気中への紡出を行った。圧力降下室の圧力は92kg/ cm”であった。The time required for the temperature to reach 220°C after reaching 100°C was 25 minutes, and stirring was continued for 10 minutes after reaching 220°C to obtain a homogeneous solution. The gauge pressure at this time was 110 kg/cm. Next, while the autoclave pressure was maintained at 110 kg/cm using a continuous high-pressure nitrogen gas injection device, the valve was immediately opened and the mixture was spun into the atmosphere through a nozzle with a 0.75φ hole diameter and L/D = 1 and equipped with a pressure-reduction chamber. The pressure in the pressure-reduction chamber was 92 kg/cm.
得られた繊維はフィブリル状態が極めて良好で、繊維の着色は見られず、繊維強 度やモデュラスの高いものであった。またこの繊維を分散染料を用いて染色した ところ、鮮明に染色できることを確認できた。この繊維の特性は、次の通りであ った。The resulting fiber had excellent fibrillation, no discoloration, and high fiber strength and modulus. Furthermore, when this fiber was dyed with disperse dyes, it was confirmed that it could be dyed vividly. The properties of this fiber were as follows:
強度+4.85g/d 伸度:64% モデュラス:16.7g/d 比表面積:31m2/g 〔実施例2〕 実施例】と同じオートクレーブを用い、融点162°C1密度0゜910g/c m’ 、かつメルトフローレート値が4g/10分であるポリプロピレン20g と、融点256°C1かつ相対粘度ηrelか1.7であるポリエチレンテレフ タレート30gと、溶媒としての、塩化メチレンとをこのオートクレーブに充填 した。Strength: +4.85 g/d Elongation: 64% Modulus: 16.7 g/d Specific Surface Area: 31 m2/g [Example 2] Using the same autoclave as in Example 1, 20 g of polypropylene with a melting point of 162°C, a density of 0.910 g/cm⁻¹, and a melt flow rate of 4 g/10 min, 30 g of polyethylene terephthalate with a melting point of 256°C, a relative viscosity of ηrel of 1.7, and methylene chloride as a solvent were charged into the autoclave.
また、表面活性剤として、ポリオキシエチレンが3モル付加されたラウリルエー テルとイソオクチルラウレートとを、前記混合重合体に対し、各0.2重量%添 加した。そしてオートクレーブを閉し、引き続き、窒素を50kg/cm’にな るまでこのオートクレーブに注入して、適度な速度で撹拌を開始すると共に加熱 も開始した。Furthermore, 0.2% by weight of lauryl ether having 3 moles of polyoxyethylene added thereto and isooctyl laurate were added as surfactants to the mixed polymer. The autoclave was then closed, and nitrogen was injected into the autoclave until the pressure reached 50 kg/cm. Stirring at a moderate speed and heating were then initiated.
溶液中の混合重合体の濃度は20M量%、溶媒の濃度は80重2%であった。The concentration of the mixed polymer in the solution was 20% by volume, and the concentration of the solvent was 80% by weight.
温度100°Cに達してから温度200°Cに達するまでの時間は30分間であ り、温度200°Cに達してから10分間撹拌を行なって均一溶液を得た。この ときの圧力はl05kg/cm2のゲージ圧を示した。次に、高圧窒素ガスの連 続注入装置により、オートクレーブの圧力かl05kg/cm”に維持されるよ うに通圧しながら、直ちにバルブを開放して、圧力降下室を持っ孔径0.75φ 、L/D=1のノズルより大気中への紡出を行った。圧力降下室の圧力は85k g/cm’であった〇 得られた繊維は極めてフィブリル状態が良好で、しかも繊維の着色もなく、繊維 強度やモデュラスも高いものであった。またこの繊維を分散染料を用いて染色し たところ、鮮明に染色できることを確認できた。この繊維の特性は、次の通りで あった。It took 30 minutes for the temperature to reach 200°C after reaching 100°C. After reaching 200°C, the mixture was stirred for 10 minutes to obtain a homogeneous solution. The pressure at this time was 105 kg/cm² gauge. Next, while continuously injecting high-pressure nitrogen gas to maintain the autoclave pressure at 105 kg/cm², the valve was immediately opened and the mixture was spun into the atmosphere through a nozzle with a 0.75φ orifice and an L/D = 1 ratio, equipped with a pressure-reduction chamber. The pressure in the pressure-reduction chamber was 85 kg/cm². The resulting fibers had excellent fibrillation, no fiber coloration, and high fiber strength and modulus. Furthermore, when the fibers were dyed with disperse dyes, vivid dyeing was confirmed. The fiber's properties were as follows:
強度:3.47g/d 伸度 50% モデュラス:18.6g/d 比表面積:29rn2/g 〔実施例3〕 スルホイソフタル酸を5モル%共重合したポリエチレンテレフタレートであって 、融点か247°C1相対粘度ηrelが1. 3のちのを用い、溶解および紡 出温度を200°Cどした他は実施例2と全く同し条件で繊維を製造した。溶解 時の圧力はl05kg/am’、降下室の圧力は86kg/cm2であった。Strength: 3.47 g/d Elongation: 50% Modules: 18.6 g/d Specific Surface Area: 29 rn2/g [Example 3] Fiber was produced using polyethylene terephthalate copolymerized with 5 mol% sulfoisophthalic acid, with a melting point of 247°C and a relative viscosity (ηrel) of 1.3. The melting and spinning temperatures were 200°C, but under the same conditions as in Example 2, except for this, the melting pressure was 105 kg/am², and the pressure in the drop chamber was 86 kg/cm².
得られた繊維は極めてフィブリル状態か良好て、しかも繊維の着色もなく、繊維 強度やモデュラスも高いものであった。またこの繊維をカチオン染料を用いて染 色したところ、ポリエステル成分のみ鮮明に染色できることを確認できた。この 繊維の特性は、次の通りであった。The resulting fiber had excellent fibrillation, no coloration, and high fiber strength and modulus. Furthermore, when this fiber was dyed with a cationic dye, it was confirmed that only the polyester component could be dyed vividly. The properties of this fiber were as follows:
強度・4.53g/d 伸度 69% モデュラス・14.1g/d 比表面積 ・38m!/g 〔実施例4−8 比較例1.2〕 実施例1のオートクレーブを用い、融点132°C1密度0,96g/cm’、 かつメルトインデックス値が0.6g/10分である高密度ポリエチレンと、融 点256°C1かつ相対粘度ηrelが1゜4であるポリエチレンテレフタレー トとの混合割合を変更しなから、溶媒としての塩化メチレン200gを一定条件 としてオートクレーブに充填した。また、表面活性剤として、ポリオキシエチレ ンが3モル付加されたラウリルエーテルとイソオクチルラウレートとを、前記混 合重合体に対し、各0.2重量%添加した。そしてオートクレーブを閉し、引き 続き、窒素を50kg/amtになるようにオーl・クレープに注入して、適度 な速度で撹拌を開始すると共に加熱も開始した。Strength: 4.53 g/d Elongation: 69% Modulus: 14.1 g/d Specific Surface Area: 38 m⁻¹/g [Examples 4-8, Comparative Examples 1.2] Using the autoclave described in Example 1, 200 g of methylene chloride was charged as a solvent under constant conditions while varying the blend ratio of high-density polyethylene (melting point 132°C, density 0.96 g/cm⁻¹, and melt index 0.6 g/10 min) and polyethylene terephthalate (melting point 256°C, relative viscosity ηrel 1.4). Additionally, 0.2 wt.% each of lauryl ether with 3 moles of polyoxyethylene added and isooctyl laurate was added as surfactants to the blend. The autoclave was then closed, and nitrogen was then injected into the autoclave at a rate of 50 kg/amt. Stirring was started at a moderate speed, and heating was initiated.
各成分の溶液濃度は表1の如くとなり、温度100°Cに達してから温度200 ℃に達するまでの時間は35分間であり、温度200℃に達してから10分間撹 拌を継続して均一溶液を得た。このときの圧力はほぼ110kg/cm”のゲー ジ圧を示した。次に高圧窒素ガスの連続注入装置により、オートクレーブの圧力 が110kg/am’に維持されるように過圧しながら、直ちにバルブを開放し て、圧力降下室を持っ孔径o、75φ、L/D=1のノズルより大気中への紡出 を行った。The solution concentrations of each component were as shown in Table 1. The time required for the temperature to reach 200°C after reaching 100°C was 35 minutes. After reaching 200°C, stirring was continued for 10 minutes to obtain a homogeneous solution. The pressure at this stage was approximately 110 kg/cm² (gauge pressure). Next, the autoclave was pressurized to maintain the pressure at 110 kg/cm² using a continuous high-pressure nitrogen gas injection device. The valve was immediately opened, and the solution was spun into the atmosphere through a nozzle with a hole diameter of 0 mm, 75φ, and L/D = 1, equipped with a pressure-drop chamber.
その結果を表1に示す。The results are shown in Table 1.
表1から明らかなように、本発明の実施例においては、ポリエステルの混合割合 か増加するほど分散染料による染色性も良好となる傾向にある中で、得られた繊 維は極めてフィブリル状態か良好て、繊維の着色かな(、繊維強度、モデュラス か高いものであった。As is clear from Table 1, in the examples of the present invention, the dyeability with disperse dyes tends to improve as the blend ratio of polyester increases, and the obtained fibers were in an extremely good fibrillated state, and had high coloring, fiber strength, and modulus.
比較例1においては、得られた繊維はフィブリル状態か良好で、しかもm維強度 やモデュラスが比較的高いものであった。しかしポリエステルを全く含有してい ないため、分散染料による染色性か不良であった。比較例2においては、得られ た繊維は、ポリエチレンを全く含有していないため分散染料による染色性か良好 であったか、フィブリル状態か余り良くなく、しかも繊維強度やモデュラスが低 いものであった。In Comparative Example 1, the resulting fiber was in a good fibrillated state and had relatively high fiber strength and modulus. However, because it contained no polyester, it had poor dyeability with disperse dyes. In Comparative Example 2, the resulting fiber contained no polyethylene, so it had good dyeability with disperse dyes, but it was in a poor fibrillated state and had low fiber strength and modulus.
〔実施例9〕 融点228“C1かつ相対粘度ηrelが1.7であるポリブチレンテレフタレ ートを用い、溶解および紡出温度を200”Cとした他は実施例6ど全く同じ条 件で繊維を製造した。溶解時の圧力は112kg/cm”、降下室の圧力は93 kg/cm2であった。Example 9 Fibers were produced under the same conditions as in Example 6, except that polybutylene terephthalate with a melting point of 228°C and a relative viscosity ηrel of 1.7 was used, and the melting and spinning temperatures were 200°C. The melting pressure was 112 kg/cm², and the pressure in the drop chamber was 93 kg/cm².
得られた繊維は極めてフィブリル状態が良好で、しかも繊維の着色かなく、繊維 強度やモデュラスが高いものであった。またこの繊維を分散染料を用いて染色し たところ良好に染色できることを確認できた。この繊維の特性は10次の通りで あった。The resulting fiber had excellent fibrillation, was free of coloration, and had high fiber strength and modulus. Furthermore, when this fiber was dyed with disperse dyes, it was confirmed that it could be dyed well. The properties of this fiber were as follows:
強度:4.62g/d 伸度二63% モデュラス: ] 3. 6g/d 比表面積:38m’/g 〔実施例10) 10リットルのオートクレーブを用い、融点132”C1密度096 g/cm )、かつメルトインデックス値か0.8g/10分である高密度ポリエチレン6 00gと、融点256°C1かつ相対粘度ηrelかl 7であるポリエチレン テ[/フタレーt−900gと、溶媒としての塩化メチレンとを、二〇オートク レーブに充填した。また、表面活性剤として、ポリオキシエチレンが3モル付加 されたラウリルエーテルとイソトリデシルステアレートとを、前記混合重合体に 対し、各0.2重量%添加した。そしてオートクレーブを閉じ、引き続き、窒素 を20 kg/ cm’になるまでこのオートクレーブに注入し2て、適度な速 度で撹拌を開始すると共に加熱も開始した。各成分の溶液濃度は、重合体の濃度 か20重量%、溶媒濃度か80重量%であった。Strength: 4.62 g/d Elongation: 263% Modulus: 3. 6 g/d Specific surface area: 38 m'/g [Example 10] A 10-liter autoclave was charged with 600 g of high-density polyethylene with a melting point of 132°C (density 0.96 g/cm) and a melt index of 0.8 g/10 min, 900 g of polyethylene terephthalate with a melting point of 256°C (density 0.96 g/cm) and a relative viscosity of ηrel 1.7, and methylene chloride as a solvent. Additionally, 0.2 wt.% of lauryl ether with 3 moles of polyoxyethylene added and isotridecyl stearate were added as surfactants to the polymer blend. The autoclave was then closed, and nitrogen was introduced to the autoclave until the pressure reached 20 kg/cm'. Stirring and heating were initiated at a moderate speed. The solution concentrations of the components were 20 wt.% polymer and 80 wt.% solvent.
温度lOO°Cに達してから温度220°Cに達するまでの時間は40分間であ り、温度220℃に達してから10分間撹拌を継続して均一溶液を得た。このと きの圧力はI 09 kg/cm”のゲージ圧を示した。次に、高圧窒素ガスの 連続注入装置により、オートクレーブの圧力が110 kg/ cm”になるよ うに加圧しなから、直ちに3個のバルブを開放して、圧力降下室を持つ孔径0. 75φ、L/D=1の3個のノズルよりの紡出を行った。これを回転板に衝突さ せ、その後に開繊し、移動するコンベヤネット上に堆積してウェブとした。It took 40 minutes for the temperature to reach 220°C after reaching 100°C. Stirring was continued for 10 minutes after reaching 220°C to obtain a homogeneous solution. The pressure at this point was 109 kg/cm² gauge. Next, the autoclave pressure was increased to 110 kg/cm² using a continuous high-pressure nitrogen gas injection device. The three valves were immediately opened, and the material was spun from three nozzles with a 0.75φ orifice diameter and an L/D ratio of 1 and equipped with pressure-drop chambers. The material was then collided with a rotating plate, opened, and deposited on a moving conveyor net to form a web.
圧力降下室の圧力は92kg/cがであった。The pressure in the pressure drop chamber was 92 kg/cm.
次にこのウェブを積層し、3対のローラーを持つ油圧式クリアランスカレンダー 機に通し、目付け50g/rn”の不織布を製造した。The webs were then laminated and passed through a hydraulic clearance calender with three pairs of rollers to produce a nonwoven fabric with a basis weight of 50 g/rn.
このカレンダー機の上部ローラーはいずれも表面がウレタンゴム製であり、下部 ローラーはスチール表面にフッ素樹脂コーティングしたもので加熱ローラーであ った。1対目のローラーから3対目のローラーまでの温度、線圧はそれぞれ60 .120.125°C10゜3.0.8.1.5kg/cmとした。The upper rollers of this calender had urethane rubber surfaces, and the lower rollers were heated steel rollers with a fluororesin coating. The temperatures and linear pressures of the first through third pairs of rollers were 60, 120, 125°C, 10°F, 30, 8, and 1.5 kg/cm, respectively.
得られた不織布は、繊維のフィブリル状態が極めて良好で、着色は見られず、し かもこの繊維が全面にわたって接着された構成とされているため、不織布強力も 高く、透湿性、耐水圧も高いものであった。またこの不織布を分散染料を用いて 染色したところ、鮮明に染色できることを確認できた。この不織布の特性は、次 の通りであった。The resulting nonwoven fabric had excellent fiber fibrillation and no visible coloring. Furthermore, because the fibers were bonded across the entire surface, the nonwoven fabric had high strength, moisture permeability, and water pressure resistance. Furthermore, when this nonwoven fabric was dyed with disperse dyes, it was confirmed that it could be dyed vividly. The properties of this nonwoven fabric were as follows:
比表面積 +31m2/g 不織布KS強力(MD/CD ) : 38. 4/39. 8 kg15cm 不織布伸度(MD/CD ) : 18/26 %見掛密度 : 0. 40 g/cm’透湿性 : 280 g/m’ /h r耐水圧 :180 cmH t O 染色性 :◎ 〔実施例11) 実施例10と同じ装置を用い、融点162℃、密度0.910g/cm3、かつ メルトフローレート値が4g/lo分であるポリプロピレン400gと、融点2 56’C1かつ相対粘度y7relが1.6であるポリエチレンテレフタレート 1100gと、溶媒としての塩化メチレンとをオートクレーブに充填した。また 、表面活性剤として、ポリオキシエチレンが3モル付加されたラウリルエーテル とイソオクチルラウレートとを、前記混合重合体に対し、各0.2重量%添加し た。オートクレーブを閉じ、引き続き、窒素を40kg/cm2になるまでオー トクレーブに注入して、適度な速度で撹拌を開始すると共に加熱も開始した。溶 液中の混合重合体の濃度は20重量%、溶媒の濃度は80重量%であった。Specific Surface Area: +31 m2/g Nonwoven Fabric KS Strength (MD/CD): 38.4 / 39.8 kg/15 cm Nonwoven Fabric Elongation (MD/CD): 18 / 26% Apparent Density: 0.40 g/cm² Moisture Permeability: 280 g/m² /hr Water Pressure Resistance: 180 cmH tO Dyeability: Excellent [Example 11] Using the same equipment as in Example 10, an autoclave was charged with 400 g of polypropylene with a melting point of 162°C, a density of 0.910 g/cm³, and a melt flow rate of 4 g/l/min, 1100 g of polyethylene terephthalate with a melting point of 256°C and a relative viscosity y7rel of 1.6, and methylene chloride as a solvent. Additionally, 0.2% by weight of lauryl ether to which 3 moles of polyoxyethylene had been added and isooctyl laurate were added as surfactants relative to the mixed polymer. The autoclave was then closed, and nitrogen was introduced into the autoclave until the pressure reached 40 kg/cm. Stirring at a moderate speed and heating were then initiated. The mixed polymer concentration in the solution was 20% by weight, and the solvent concentration was 80% by weight.
温度100°Cに達してから温度200°Cに達するまでの時間は30分間であ り、温度200°Cに達してから10分間撹拌を行なって均一溶液を得た。この ときの圧力は118 kg/cm”のゲージ圧を示した。次に、高圧窒素ガスの 連続注入装置により、オートクレーブの圧力カ月20 kg、/ cm’になる ように加圧しながら、直ちに3個のバルブを開放して、圧力降下室を持つ孔径0 .75φ、L/D=1の3個のノズルよりの紡出を行った。これを回転板に衝突 させた後、開繊し、移動するコンベヤネット上に堆積してウェブとした。圧力降 下室の圧力は99kg/cm’であった。次にこのウェブを積層し、カレンダー 機における1対目のローラーから3対目のローラーまでの温度をそれぞれ60° C,150°C1155°Cとした以外は実施例10と同様にして、目付け10 0g/m”の不織布を製造した。It took 30 minutes for the temperature to reach 200°C after reaching 100°C. After reaching 200°C, the mixture was stirred for 10 minutes to obtain a homogeneous solution. The pressure at this time was 118 kg/cm² gauge. Next, the autoclave pressure was increased to 20 kg/cm² using a continuous high-pressure nitrogen gas injection device. Three valves were immediately opened, and the mixture was spun through three nozzles with a 0.75φ orifice and an L/D ratio of 1, each equipped with a pressure-reduction chamber. The fibers were collided with a rotating plate, opened, and deposited on a moving conveyor net to form a web. The pressure in the pressure-reduction chamber was 99 kg/cm². The webs were then stacked, and a nonwoven fabric with a basis weight of 100 g/m² was produced in the same manner as in Example 10, except that the temperatures of the first through third pairs of rollers in the calender were 60°C, 150°C, and 1155°C, respectively.
得られた不織布は、繊維のフィブリル状態が極めて良好で、着色は見られず、し かもこの繊維か全面にわたって接着された構成となっているため、不織布強力も 高く、透湿性、耐水圧も高いものであった。またこの不織布を分散染料を用いて 染色したところ、鮮明に染色できることを確認できた。得られた不織布の特性は 、次の通りであった。The resulting nonwoven fabric had excellent fiber fibrillation and no visible coloring. Furthermore, because the fibers were bonded across the entire surface, the nonwoven fabric had high strength, moisture permeability, and water pressure resistance. Furthermore, when this nonwoven fabric was dyed with disperse dyes, it was confirmed that it could be dyed vividly. The properties of the resulting nonwoven fabric were as follows:
比表面積 :29m”/g 不織布KS強力(MD/CD ) : 32. 3/ 33. 6 kg/ 5 cm不織布伸度(MD/CD ’) : 22/29 %見掛密度 : 0. 47 g/crn”透湿性 :263 g/m”/hr 耐水圧 :159cmH2O 染色性 :◎ (実施例12) 融点か247℃、相対粘度ηrelが1. 3であるスルホイソフタル酸を5モ ル%共重合したポリエチレンテレフタレートを用い、溶解および紡出温度を20 0°Cとした他は実施例11と全く同じ条件で不織布を製造した。溶解時の圧力 は119 kg/cm” 、降下室の圧力はl OOkg/cm2であった。Specific surface area: 29 m"/g Nonwoven fabric KS strength (MD/CD): 32.3/33.6 kg/5 cm Nonwoven fabric elongation (MD/CD'): 22/29% Absolute density: 0.47 g/cm Moisture permeability: 263 g/m"/hr Water pressure resistance: 159 cmH2O Dyeability: Excellent (Example 12) A nonwoven fabric was produced using polyethylene terephthalate copolymerized with 5 mol% sulfoisophthalic acid, which has a melting point of 247°C and a relative viscosity (ηrel) of 1.3. The melting and spinning temperatures were set to 200°C under the same conditions as in Example 11. The melting pressure was 119 kg/cm" and the pressure in the drop chamber was 100 kg/cm2.
得られた不織布は繊維のフィブリル状態が極めて良好で、着色は見られず、しか もこの繊維が全面にわたって接着された構成とされているため、不織布強力が高 (、透湿性、耐水圧も高いものであった。またこの不織布をカチオン染料を用い て染色したところ、鮮明に染色できることを確認できた。この不織布の特性は、 次の通りであった。The resulting nonwoven fabric had excellent fiber fibrillation and no visible coloring. Furthermore, because the fibers were bonded across the entire surface, the nonwoven fabric had high strength, moisture permeability, and water pressure resistance. Furthermore, when this nonwoven fabric was dyed with a cationic dye, it was confirmed that it could be dyed vividly. The properties of this nonwoven fabric were as follows:
比表面積 :28m2/g 不織布KS強力(MO/CD ) : 29. 2/ 30. 1 kg/ 5 cm不織布伸度(MD/CD ’) : I 7/25 %見掛密度 : 0. 39 g/cm’透湿性 :278 g/m2/hr 耐水圧 :172cmH2O 染色性 :◎ 〔実施例13−17 比較例3.4〕 実施例1Oの装置を用い、融点132°C1密度0 、 96 g/cm’、か つメルトインデックス値か0.6g/10分である高密度ポリエチレンと、融点 256°C1かつ相対粘度ηrelか1.4であるポリエチレンテレフタレート との混合割合を変更しながら、溶媒としての塩化メチレンの量は6200g一定 として、オートクレーブに充填した。表面活性剤として、ポリオキシエチレンが 3モル付加されたラウリルエーテルとイソオクチルラウレートとを、前記混合重 合体に対し、各0.2重量%添加し、オートクレーブを閉じた。引き続き、窒素 を40 kg/cm2になるようにオートクレーブに注入して、適度な速度で撹 拌を開始すると共に加熱も開始した。Specific surface area: 28 m2/g Nonwoven KS strength (MO/CD): 29.2 / 30.1 kg/5 cm Nonwoven elongation (MD/CD'): 1.7 / 25% Apparent density: 0.39 g/cm' Moisture permeability: 278 g/m2/hr Water pressure resistance: 172 cmH2O Dyeability: Excellent [Examples 13-17, Comparative Example 3.4] Using the apparatus described in Example 10, the autoclave was filled with a constant amount of methylene chloride (6200 g) while varying the blend ratio of high-density polyethylene (melting point 132°C, density 0.96 g/cm', and melt index 0.6 g/10 min) and polyethylene terephthalate (melting point 256°C and relative viscosity ηrel 1.4). Lauryl ether with 3 moles of polyoxyethylene added and isooctyl laurate were added as surfactants at 0.2% by weight each to the mixed polymer, and the autoclave was closed. Nitrogen was then injected into the autoclave to a pressure of 40 kg/cm, and stirring at a moderate speed and heating were initiated.
各成分の溶液濃度は表2の如くとなり、温度】00°Cに達してから温度200 °Cに達する時間は35分間であり、温度200°Cに達してから10分間撹拌 を継続して均一溶液を得た。このときの圧力はほぼ110kg/cm2のゲージ 圧を示した。次に、高圧窒素ガスの連続注入装置により、オートクレーブ内の圧 力が110kg/cm’に維持されるように過圧しながら、直ちに3個のバルブ を開放して紡出を行い、実施例1Oと同じようにしてウェブ形成し、不織布を得 た。The solution concentrations of each component were as shown in Table 2. The time required for the temperature to reach 200°C after reaching 00°C was 35 minutes. After reaching 200°C, stirring was continued for 10 minutes to obtain a homogeneous solution. The pressure during this time was approximately 110 kg/cm² gauge. Next, the pressure inside the autoclave was increased using a continuous high-pressure nitrogen gas injection device to maintain the pressure at 110 kg/cm². The three valves were immediately opened to allow spinning. A web was formed in the same manner as in Example 10, yielding a nonwoven fabric.
その結果を表2に示す。The results are shown in Table 2.
表2から明らかなように、実施例13−17においては、ポリエステルの混合割 合が増加するほど分散染料による染色性も良好となる傾向にある中で、得られた 不織布は極めて良好なフィブリル繊維状態であり、着色はなかった。しかもこの 繊維が全面にわたって接着されて構成されているため、不織布強力が高く、透湿 性、耐水圧も高いものであった。As is clear from Table 2, in Examples 13-17, while dyeability with disperse dyes tends to improve as the blend ratio of polyester increases, the resulting nonwoven fabrics were in an extremely good fibrillated fiber state and were free of coloration. Moreover, because the fibers were bonded over the entire surface, the nonwoven fabrics had high strength, moisture permeability, and water pressure resistance.
比較例3においては、得られた不織布はフィブリル状態が良好で、不織布強力も 比較的高いものであったか、ポリエステルを全く含有していないため、染色性が 不良であった。In Comparative Example 3, the nonwoven fabric obtained had a good fibrillated state and relatively high strength, but because it contained no polyester at all, its dyeability was poor.
比較例4においては、ポリエチレンを全く含有していないため、得られた不織布 は分散染料による染色性は良好であったが、フィブリル状態が余り良くなく、し かも不織布強力、透湿性、耐水圧共に低いものであった。In Comparative Example 4, which contained no polyethylene, the resulting nonwoven fabric exhibited good dyeability with disperse dyes, but the fibrillation state was not very good, and the nonwoven fabric strength, moisture permeability, and water pressure resistance were all low.
〔実施例18) 融点228°C1かつ相対粘度ηrelが1.7であるポリブチレンテレフタレ ートを用い、溶解および紡出温度を200℃とした他は実施例15と全く同じ条 件で不織布を製造した。溶解時の圧力は112kg/cm” 、降下室の圧力は 93 kg/ cm”であった。Example 18 A nonwoven fabric was produced under the same conditions as in Example 15, except that polybutylene terephthalate with a melting point of 228°C and a relative viscosity (ηrel) of 1.7 was used, and the melting and spinning temperatures were 200°C. The melting pressure was 112 kg/cm², and the pressure in the drop chamber was 93 kg/cm².
得られた不織布は繊維のフィブリル状態が極めて良好で、着色は見られず、しか もこの繊維が全面にわたって接着された構成とされているため、不織布強力が高 く、透湿性、耐水圧も高いものであった。またこの不織布を分散染料を用いて染 色したところ、鮮明に染色できることを確認できた。この不織布の特性は、次の 通りであった。The resulting nonwoven fabric had excellent fiber fibrillation and no visible coloring. Furthermore, because the fibers were bonded over the entire surface, the nonwoven fabric had high strength, moisture permeability, and water pressure resistance. Furthermore, when this nonwoven fabric was dyed with disperse dyes, it was confirmed that it could be dyed vividly. The properties of this nonwoven fabric were as follows:
比表面積 :31 m’/g 不織布KS強力(MD/CD ) : 36. 3/ 37. 4 kg/ 5 cm不織布伸度(MD/CD ) : 21/29 %見掛密度 : 0. 3 7 g/cm’透湿性 :292 g/m’/hr 耐水圧 :191 cm)(t。Specific surface area: 31 m'/g Nonwoven KS strength (MD/CD): 36.3 / 37.4 kg/5 cm Nonwoven elongation (MD/CD): 21 / 29% Apparent density: 0.3 7 g/cm' Breathability: 292 g/m'/hr Water resistance: 191 cm) (t.
染色性 :◎ 〔実施例+9) IOリットルのオートクレーブを用い、融点132°C1密度0゜96 g/c m” 、かつメルトインデックス値が0.8g/10分である高密度ポリエチレ ン600gと、融点256’C1かつ相対粘度ηrelが1.7であるポリエチ レンテレフタレー1−900 gと、溶媒どしての塩化メチレンとを、このオー トクレーブに充填した。また、表面活性剤として、イソオクチルステア1ノート とイソステアリルエステルとを、前記混合重合体に対し、各0.2重量%添加し た。オートクレーブを閉じ、引き続き、窒素を20kg/cかになるようにオー トクレーブに注入して、適度な速度で撹拌を開始すると共に加熱も開始した。な お各成分の溶液濃度は、重合体の濃度か20重1%、溶媒濃度か80重量%であ った。Dyeability: Excellent [Example 9] A 10-liter autoclave was charged with 600 g of high-density polyethylene with a melting point of 132°C, a density of 0.96 g/cm², and a melt index of 0.8 g/10 min, 1-900 g of polyethylene terephthalate with a melting point of 256°C and a relative viscosity (ηrel) of 1.7, and methylene chloride as a solvent. Surfactants, 1% isooctyl stearic acid and 0.2% isostearyl ester, were added to the polymer blend. The autoclave was then closed, and nitrogen was introduced to a flow rate of 20 kg/cm². Stirring and heating were initiated at a moderate speed. The solution concentrations of the components were 20% by weight for the polymer and 80% by weight for the solvent.
温度100°Cに達してから温度220°Cに達するまでの時間は40分間であ り、温度220℃に達してから10分間撹拌を継続して均一溶液を得た。このと きの圧力は109kg/cm2のゲージ圧を示した。次に、高圧窒素ガスの連続 注入装置により、オートクレーブの圧力かl I Okg/am’になるように 加圧しながら、直ちに3個のバルブを開放して、圧力降下室を持つ孔径0.75 φ、L/D=1の3個のノズルよりの紡出を行った。これを回転板に衝突させ、 その後に開繊し、移動するコンベヤ不ツ)・上に堆積してウェブとした。It took 40 minutes for the temperature to reach 220°C after reaching 100°C. Stirring was continued for 10 minutes after reaching 220°C to obtain a homogeneous solution. The pressure at this point was 109 kg/cm² gauge pressure. Next, while the pressure was increased to 110 kg/am² from the autoclave pressure using a continuous high-pressure nitrogen gas injection device, three valves were immediately opened, and the material was spun from three nozzles with a 0.75φ orifice diameter and L/D = 1 and equipped with pressure-drop chambers. The material was then collided with a rotating plate, opened, and deposited on a moving conveyor (not shown) to form a web.
なお、圧力降下室の圧力は92kg/cm2であった。The pressure in the pressure drop chamber was 92 kg/cm 2 .
次にこのウェブを積層し、油圧式クリアランスエンホス機に通し、目付け50’ g/m2の不織布を製造した。このエンボス機の上部ロールは彫刻ロールであり 、下部ロールはフラットロールで、いずれも加熱ロールであった。上部ロールと 下部ロールとのクリアランスは取らずに、線圧20kg/cm、温度125°C 1速度10m/+r+inでエンボス加工を行った。なお彫刻ロールの接着面積 率は25%で、接着点密度は60個/cm2であった。The webs were then stacked and passed through a hydraulic clearance embossing machine to produce a nonwoven fabric with a basis weight of 50 g/m2. The upper roll of this embossing machine was an engraved roll, and the lower roll was a flat roll, both of which were heated rolls. Embossing was performed without clearance between the upper and lower rolls, at a linear pressure of 20 kg/cm, a temperature of 125°C, and a speed of 10 m/s. The bonded area ratio of the engraved roll was 25%, and the bonded point density was 60/cm2.
得られt、;不織布は、繊維のフィブリル状態が極めて良好で、着色は見られな かった。しかもこの繊維は、小さな圧着点が多く存在した構成であるため、実用 的な不織布強力を維持しつつ、柔軟性、透湿性に優れたものであった。またこの 不織布を分散染料を用いて染色したところ、鮮明に染色できることをm認できた 。この不織布の特性は、次の通りであった。The resulting nonwoven fabric had excellent fiber fibrillation and no discoloration was observed. Furthermore, because the fibers were composed of numerous small bonded points, the nonwoven fabric maintained practical strength while exhibiting excellent flexibility and moisture permeability. Furthermore, when this nonwoven fabric was dyed with disperse dyes, it was confirmed that it could be dyed vividly. The properties of this nonwoven fabric were as follows:
比表面積 :31 m”/g 不織布KS強力(MD/CD ) : 17. 3/ 18. 6 kg/ 5 cm不織布引張伸度(MD/CD ) : 28/31 %見掛密度 : 0. 28 g/am”圧縮剛軟度・125 g 透湿性 :250 g/m2/hr 染色性 二〇 〔実施例20〕 実施例19と同じ装置を用い、融点162°C1密度0.910g/cmコ、か つメルトフローレート値が4g/10分であるポリブロピレン400gと、融点 256°C1かつ相対粘度y)relか1.6であるポリエチレンテレフタレー )1100gと、溶媒としての塩化メチレンとをオートクレーブに充填した。ま た、表面活性剤として、イソオクチルステアレートとイソステアリルエステルと を、前記混合重合体に対し、各0.2重量%添加した。オートクレーブを閉じ、 引き続き、窒素を40 kg/cm2になるまでオートクレーブに注入して、適 度な速度で撹拌を開始すると共に加熱も開始した。溶液中の混合重合体の濃度は 20重量%、溶媒の濃度は80重量%であった。Specific surface area: 31 m²/g Nonwoven KS strength (MD/CD): 17.3 / 18.6 kg/5 cm Nonwoven tensile elongation (MD/CD): 28 / 31% Apparent density: 0.28 g/m² Compression stiffness: 125 g Moisture permeability: 250 g/m²/hr Dyeability: 20 [Example 20] Using the same equipment as in Example 19, an autoclave was charged with 400 g of polypropylene (melting point 162°C, density 0.910 g/cm², and melt flow rate 4 g/10 min), 1100 g of polyethylene terephthalate (melting point 256°C, relative viscosity y) of 1.6, and methylene chloride as a solvent. Additionally, surfactants, isooctyl stearate and isostearyl ester, each at 0.2 wt.% relative to the polymer blend, were added. The autoclave was then closed, and nitrogen was introduced into the autoclave until the pressure reached 40 kg/cm. Stirring at a moderate speed and heating were initiated. The polymer blend concentration in the solution was 20 wt.%, and the solvent concentration was 80 wt.%.
温度!00°Cに達してから温度200°Cに達するまでの時間は30分間であ り、温度200°Cに達してから10分間撹拌を行なって均一溶液を得た。この ときの圧力は118 kg/c+a’のゲージ圧を示した。次に、高圧窯素ガス の連続注入装置により、オートクレーブの圧力が120kg/cm2になるよう に加圧しながら、直ちに3個のバルブを開放して、圧力降下室を持っ孔径0.7 5φ、L/D=1の3個のノズルよりの紡出を行った。これを回転板に衝突させ た後、開繊し、移動するコンベヤネット上に堆積してウェブとした。圧力降下室 の圧力は99 kg/ cm2であった。次にこのウェブを積層し、エンボス加 工の温度を120”Cとした以外は実施例19と同じにして、目付け100g/ m’の不織布を製造した。It took 30 minutes for the temperature to reach 200°C after reaching 00°C, and stirring was continued for 10 minutes after reaching 200°C to obtain a homogeneous solution. The pressure at this time was 118 kg/cm + a' gauge. Next, the autoclave pressure was increased to 120 kg/cm2 using a continuous high-pressure furnace gas injector. Three valves were immediately opened, and the material was spun from three nozzles with a 0.75φ orifice diameter and L/D = 1, each equipped with a pressure-reduction chamber. The fibers were collided with a rotating plate, opened, and deposited on a moving conveyor net to form a web. The pressure in the pressure-reduction chamber was 99 kg/cm2. These webs were then laminated, and a nonwoven fabric with a basis weight of 100 g/m' was produced in the same manner as in Example 19, except that the embossing temperature was changed to 120°C.
得られた不織布は、繊維のフィブリル状態が極めて良好で、着色は見られず、し かもこの繊維は小さな圧着点が多く存在した構成となっているため、実用的な不 織布強力を維持しつつ、柔軟性、透湿性に優れたものであった。またこの不織布 を分散染料を用いて染色したところ、鮮明に染色できることを確認できた。この 不織布の特性は、次の通りであった。The resulting nonwoven fabric had excellent fiber fibrillation and no visible coloration. Furthermore, the fibers were composed of numerous small bonded points, resulting in practical strength while maintaining excellent flexibility and moisture permeability. Furthermore, when this nonwoven fabric was dyed with disperse dyes, it was confirmed that it could be dyed vividly. The properties of this nonwoven fabric were as follows:
比表面積 :29m”/g 不織布KS強力(MD/CD ) : 16. 2/ 17. 7 kg/ 5 cm不織布引張伸度(MD/CD ): 30/33 %見掛密度 :0.29 g/cが 圧縮剛軟度:120 g 透湿性 :231 g/m2/hr 染色性 :◎ 〔実施例21) 融点が247℃、相対粘度ηrelが1.3であるスルホイソフタル酸を5モル %共重合したポリエチレンテレフタレートを用い、溶解、紡出温度を200°C とした他は実施例20と全く同じ条件で不織布を製造した。なお、溶解時の圧力 は119kg/cm” 、降下室の圧力は100 kg/cm”であった。Specific surface area: 29 m"/g Nonwoven fabric KS strength (MD/CD): 16.2/17.7 kg/cm Nonwoven fabric tensile elongation (MD/CD): 30/33% Absolute density: 0.29 g/cm Compression stiffness: 120 g Moisture permeability: 231 g/m2/hr Dyeability: Excellent [Example 21] A nonwoven fabric was produced under the same conditions as in Example 20, except that polyethylene terephthalate copolymerized with 5 mol% sulfoisophthalic acid, which has a melting point of 247°C and a relative viscosity ηrel of 1.3, was used. The melting and spinning temperatures were 200°C. The melting pressure was 119 kg/cm" and the drop chamber pressure was 100 kg/cm".
得られた不織布は、繊維のフィブリル状態が極めて良好で、着色は見られず、し かもこの繊維は小さな圧着点が多く存在した構成となっているため、実用的な不 織布強力を維持しつつ、柔軟性、透湿性に優れたものであった。またこの不織布 をカチオン染料を用いて染色したところ、鮮明に染色できることを確認できた。The resulting nonwoven fabric had excellent fiber fibrillation and no visible coloring. Furthermore, the fibers were composed of numerous small bonded points, resulting in excellent flexibility and moisture permeability while maintaining practical nonwoven strength. Furthermore, when this nonwoven fabric was dyed with cationic dyes, it was confirmed that it could be dyed vividly.
この不織布の特性は、次の通りであった。The properties of this nonwoven fabric were as follows:
比表面積 : 2 s m2/g 不織布KS強力(MD/CD ) : 14. 5/ 15. 7 kg/ 5 cm不織布引張伸度(MD/CD ’) : 37/39 %見掛密度 : 0 . 30 g/cm2圧縮剛軟度:118 g 透湿性 : 247 g/m” /hr染色性 、◎ 〔実施例22−26 比較例5.6〕 実施例19の装置を用い、融点132°C1密度0. 96 g/cm’、かつ メルトインデックス値が0.6g/10分である高密度ポリエチレンと、融点2 56℃、かつ相対粘度ηrelカ月、4であるポリエチレンテレフタレートとの 混合割合を変更しながら、溶媒としての塩化メチレンの量は6200g一定とし て、オートクレーブに充填した。表面活性剤として、イソオクチルステアレート とイソステアリルエステルとを、前記混合重合体に対し、各0.2重量%添加し 、オートクレーブを閉じた。引き続き、窒素を40 kg/cm”になるように オートクレーブに注入して、適度な速度で撹拌を開始すると共に加熱も開始した 。Specific surface area: 2s m2/g Non-woven fabric KS strong (MD/CD): 14. 5/15. 7 kg/5 cm Nonwoven fabric tensile elongation (MD/CD '): 37/39% Apparent density: 0 .. Compression stiffness: 118 g Moisture permeability: 247 g/m²/hr Dyeability: Excellent [Examples 22-26, Comparative Examples 5.6] Using the apparatus described in Example 19, an autoclave was charged with a constant amount of 6200 g of methylene chloride as a solvent, while varying the blend ratio of high-density polyethylene (melting point 132°C, density 0.96 g/cm², and melt index 0.6 g/10 min) and polyethylene terephthalate (melting point 256°C, relative viscosity ηrel = 4). Surfactants, isooctyl stearate and isostearyl ester, were added at 0.2 wt.% each to the polymer blend, and the autoclave was closed. Nitrogen was then pumped into the autoclave to a pressure of 40 kg/cm², and stirring and heating were initiated at a moderate speed.
各成分の溶液濃度は表3の如くとなり、温度100”cに達してがら温度200 ”Cに達するまでの時間は35分間であり、温度200°Cに達してから10 分間撹拌を継続して均一溶液を得た。このときの圧力はほぼ110 kg/cm ”のゲージ圧を示した。次に、高圧窒素ガスの連続注入装置により、オートクレ ーブ内の圧力か]l0kg/cm”に維持されるように過圧しながら、直ちに3 個のバルブを開放して紡出を行い、実施例19と同じようにしてウェブを形成し 、不織布を得た。The solution concentrations of each component were as shown in Table 3. It took 35 minutes for the temperature to reach 200°C after reaching 100°C. Stirring was continued for 10 minutes after the temperature reached 200°C to obtain a homogeneous solution. The gauge pressure at this time was approximately 110 kg/cm. Next, the autoclave was continuously pressurized to maintain the pressure at 10 kg/cm using a continuous high-pressure nitrogen gas injection device. The three valves were immediately opened to begin spinning. A web was formed in the same manner as in Example 19, yielding a nonwoven fabric.
その結果を表3に示す。The results are shown in Table 3.
表3から明らかなように、実施例22−26においては、ポリエステルの混合割 合が増加するほど分散染料による染色性も良好となる傾向にある中で、得られた 不織布は極めて良好なフィブリル繊維状態であり、着色はなく、しかもこの繊維 は小さな圧着点が多く存在した構成となっているため、実用的な不織布強力を維 持しつつ、柔軟性、透湿性に優れたものであった。またこれら不織布を分散染料 を用いて染色したところ、鮮明に染色できることを確認できた。As is clear from Table 3, in Examples 22-26, the dyeability with disperse dyes tended to improve as the blend ratio of polyester increased. However, the resulting nonwoven fabrics were in an extremely good fibrillated fiber state, free of coloration, and because the fibers were composed of many small bonded points, they maintained practical nonwoven strength while exhibiting excellent flexibility and moisture permeability. Furthermore, when these nonwoven fabrics were dyed with disperse dyes, it was confirmed that they could be dyed vividly.
比較例5においては、得られた不織布はフィブリル状態が良好で、不織布強力も 比較的高いものであったが、ポリエステルを全く含有していないため、染色性が 全く不良であった。In Comparative Example 5, the nonwoven fabric obtained had a good fibrillated state and relatively high strength, but because it contained no polyester, its dyeability was completely poor.
比較例6においては、ポリエチレンを全く含有していないため、得られた不織布 は分散染料による染色性は良好であったが、フィブリル状態が余り良くなく、し かも不織布強力、透湿性共に低いものであった。In Comparative Example 6, which contained no polyethylene, the resulting nonwoven fabric exhibited good dyeability with disperse dyes, but the fibrillation state was not very good, and the nonwoven fabric strength and moisture permeability were both low.
〔実施例27〕 融点228℃、かつ相対粘度ηrelが1. 7であるポリブチ1/ンテレフタ レートを用い、溶解および紡出温度を200℃とした他は実施例24と全く同じ 条件で不織布を製造した。溶解時の圧力は112′Kg/cm’ 、降下室の圧 力は93 kg/ crntであった。Example 27 A nonwoven fabric was produced under the same conditions as in Example 24, except that polybutylene terephthalate with a melting point of 228°C and a relative viscosity (ηrel) of 1.7 was used, and the melting and spinning temperatures were 200°C. The melting pressure was 112 kg/cm², and the pressure in the drop chamber was 93 kg/cm².
得られた不織布は繊維のフィブリル状態が極めて良好で、着色は見られず、しか もこの繊維は小さな圧着点か多く存在した構成となっているため、実用的な不織 布強力を維持しつつ、柔軟性、透湿性に優れたものであった。またこの不織布を 分散染料を用いて染色したところ、鮮明に染色できることを確認できた。この不 織布の特性は、次の通りであった。The resulting nonwoven fabric had excellent fiber fibrillation and no visible coloration. Furthermore, the fibers were composed of numerous small bonded points, resulting in practical nonwoven fabric strength while also exhibiting excellent flexibility and moisture permeability. Furthermore, when this nonwoven fabric was dyed with disperse dyes, it was confirmed that it could be dyed vividly. The properties of this nonwoven fabric were as follows:
比表面積 :31m”/g 不織布KS強力(MD/CD ) : 15. 3/ 16. 5 kg/ 5 ca+不織布引張伸度(MO/CD ) : 37/39 %見掛密度 :0. 27 g/cm” 圧縮剛軟度:109 g 透湿性 :262 g/m”/hr 染色性 :◎ (実施例28−34) 実施例25の不織布を製造する際に、エンボスロールのタイプを変更して、表4 のごとく接着面積率および接着点密度を変更した。Specific surface area: 31 m"/g Nonwoven KS strength (MD/CD): 15.3/16.5 kg/5 Ca+ nonwoven tensile elongation (MO/CD): 37/39% Apparent density: 0. 27 g/cm" Compression stiffness: 109 g Moisture permeability: 262 g/m"/hr Dyeability: Excellent (Examples 28-34) When producing the nonwoven fabric of Example 25, the type of embossing roll was changed to alter the bonded area ratio and bonded point density as shown in Table 4.
その結果を表4に示す。The results are shown in Table 4.
表4から明らかなように、実施例28−33の不織布は、接着面積率および接着 点密度の増加と共に不織布強力が増加し柔軟性が低下する傾向にある中で、実用 的な不織布強力を維持しつつ、柔軟性、透湿性に優れたものであった。As is clear from Table 4, the nonwoven fabrics of Examples 28 to 33 maintained practical nonwoven fabric strength while exhibiting excellent softness and moisture permeability, while the strength of the nonwoven fabric tends to increase and the softness to decrease with an increase in the bonded area ratio and bonded point density.
実施例34においては、フラットロールのみによる圧着のため接着面積率か10 0%となることで、得られた不織布は柔軟性が若干劣るものの、実用的な不織布 強力と優れた透湿製とを備えていた。In Example 34, the bonded area ratio was 100% because the nonwoven fabric was pressed only by flat rolls, and although the resulting fabric was slightly inferior in flexibility, it still had practical nonwoven strength and excellent moisture permeability.
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