【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、包装資材、建築・土木資材、産業資材、および農業資材等、広範囲に好適に使用することができる、表面平滑性に優れ、印刷特性が良好で、縦方向および横方向の強度バランスに優れ、しかも引裂強度が高い強化延伸不織布に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば包装用資材や建築・土木用資材などに用いられている不織布として、熱可塑性樹脂からなる繊維を一方向に配列し延伸させた２枚の延伸一方向配列不織布を互いに直交して積層させた延伸直交不織布が知られている（特公平１−６０４０８号公報、特公平３−３６９４８号公報等参照）。延伸直交不織布は、延伸作用により伸度が低くかつ強度が高くなるという特徴を有するばかりでなく、繊維が高度に配列するため、低目付でありながら地合いが均一であるという特徴を有する。このように、延伸直交不織布は、繊維がほぼ一方向に配列されているため意匠性があり、表面平滑性が良好で光沢感があり、印刷特性にも優れているため、包装資材として好適に用いられている。また、延伸直交不織布は、一般的な乾式製造法であるスパンボンド法によって製造されたスパンボンド不織布と比べると、繊維が縦方向および横方向に配列されており、縦方向と横方向とでの強度バランスに優れていることから、建築・土木資材、産業資材、および農業資材に適している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した延伸直交不織布は、延伸方向での引張り強度は十分に高いものの、直交積層構造であるため、剪断力に対する強度すなわち引裂強度はそれほど高くない。
【０００４】
包装資材の中には、乾燥剤、除湿剤、脱酸素剤、あるいは酸化発熱剤に代表されるように、収納されるものが、人体に触れると重大な事故を起こしかねない活物質である場合、これらの活物質が流出しないようにするためにも、引裂強度が高いものが要望されている。また、建築資材では、ハウスラップのように大面積で施工される場合には、引裂強度が高く施工がし易いことが重要である。土木資材としては、傾斜面の維持・保護用、軟弱地盤の分離等に用いられるジオテキスタイルがある。ジオテキスタイルは、施工後においても土砂の上に付帯物が設置され、これによりジオテキスタイルには上からの圧力で剪断応力が加わるので、ジオテキスタイルにも引裂強度が高いことが望まれる。
【０００５】
また、産業資材の一部である工業用テープ、特に養生用テープやマスキングテープでは、一度被着体に貼られた後、引き剥がす際に、テープを長距離にわたって一気に引き剥がすことが行われる。この際も、テープ基材には引裂応力が加わるので、テープ基材が途中で切断されないように、テープ基材にも引裂強度が高いことが要求される。さらに、農業資材分野においては、遮光シート、保温シート、べた掛けシート等は数シーズンにわたって使用されるのが一般的であるので耐久性が必要とされる。しかも、これらのシートをトンネルにかける際やトンネルから外す際には、シートを引き裂く方向に力が加わるので、農業資材として用いられるシートにも引裂強度が高いことが求められる。また、農業用資材として用いられるシートは一般に屋外に設置されるので、強風下においてもシートが破れないことが要求され、この点からも引裂強度は重要な物性である。
【０００６】
以上のように、延伸直交不織布をより広い範囲で使用するためには、高い引張り強度たけでなく、高い引裂強度が求められていた。
【０００７】
そこで本発明は、表面平滑性や高い引張り強度等、延伸一方向配列不織布の特性を生かしつつ、引裂強度を向上させ、シートあるいは基材として幅広い分野に好適に用いられる強化延伸不織布を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明の強化延伸不織布は、熱可塑性樹脂から紡糸された繊維が一方向に配列されかつ延伸された少なくとも１枚の延伸一方向配列不織布からなる基材層と、基材層の少なくとも片面に圧着されることによって基材層と積層されたネット状シートとを有する。ネット状シートは、縦方向に互いに間隔をおいて配列された複数の縦ストランドと、横方向に互いに間隔をおいて配列された複数の横ストランドとで構成され、縦ストランドと横ストランドとは、互いの交差部で結合している。
【０００９】
このように、延伸一方向配列不織布からなる基材層にネット状シートを積層することで、延伸一方向配列不織布の弱点である引裂強度が大幅に向上した不織布が提供される。基材層は、２枚の延伸一方向配列不織布を繊維の配列方向が互いに直交するように積層した延伸直交不織布であることが好ましい。これにより、縦方向と横方向との強度バランスに優れた不織布となる。
【００１０】
基材層およびネット状シートは、両者の接着強度を向上させるために同じ材質で構成されていることが好ましく、特に、ポリオレフィンまたはポリエステルが好ましい。
【００１１】
なお、本発明において、繊維、ストランドの配列方向や延伸方向の説明に用いる「縦方向」とは、不織布またはウェブを製造する際の機械方向すなわち送り方向を意味し、また「横方向」とは、縦方向と直角な方向すなわち不織布またはウェブの幅方向を意味している。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態による強化延伸不織布の断面図である。図１に示すように、強化延伸不織布１は、２枚の延伸一方向配列不織布２ａ，２ｂを互いの繊維の配列方向が直交するように積層した延伸直交不織布からなる基材層２と、この基材層２の片面に積層されたネット状シート３とを有する。延伸一方向配列不織布２ａ，２ｂは、熱可塑性樹脂からなるフィラメント（繊維）がほぼ一方向に配列され、かつフィラメントの配列方向に延伸された不織布である。
【００１４】
以下に、基材層２およびネット状シート３について詳細に説明する。
【００１５】
〈基材層〉
基材層２は、フィラメントが縦方向に配列かつ延伸された延伸一方向配列不織布２ａと、フィラメントが横方向に配列かつ延伸された延伸一方向配列不織布２ｂとを積層した延伸直交不織布からなる。
【００１６】
延伸一方向配列不織布２ａ，２ｂは、前述のように、フィラメントをその配列方向に延伸したものであり、紡糸段階では通常の不織布と同様に繊度（太さ）が２〜３ｄＴｅｘのフィラメントを紡糸するが、これをフィラメントの配列方向に５〜１０倍に延伸することにより、延伸一方向配列不織布２ａ，２ｂの繊度は１．５ｄＴｅｘ以下とされる。この場合、紡糸段階においてはフィラメントが未配向であり、かつ集積されたフィラメントが一定方向に配列されているので、フィラメントの配列方向に延伸することで、小さな繊度、言い換えれば細いフィラメントであっても延伸後の引張り強度が向上する。しかし、紡糸段階におけるフィラメントの配列は完全ではないので、延伸一方向配列不織布２ａ，２ｂには、未延伸フィラメントや未配向フィラメントが若干混じっており、主として繊度が１．５ｄＴｅｘ以下の延伸一方向配列不織布となる。未延伸フィラメントは、融点も低く、その後の積層処理で融解するため、延伸一方向配列不織布２ａ，２ｂのフィラメント同士の接着剤的機能を果たす。
【００１７】
延伸一方向配列不織布２ａ，２ｂには、縦延伸不織布と横延伸不織布とがあるが、本実施形態においてはこれらの何れも使用することができ、また組み合わせも自由である。縦延伸不織布とは、不織布を製造する際の送り方向である縦方向にフィラメントが配列され延伸された不織布であり、横延伸不織布とは、不織布を製造する際の送り方向と直角な方向である横方向にフィラメントが配列され延伸された不織布である。
【００１８】
縦延伸不織布および横延伸不織布について、詳細に説明する。
【００１９】
縦延伸不織布としては、例えば、特開平１０−２０４７６７号公報に開示されている不織布を使用することができる。以下に、縦延伸不織布についてその製造方法の一例とともに説明する。
【００２０】
まず、ダイスに設けられたノズルから押し出されたフィラメントにドラフト張力を与え、これによってフィラメントを細径化し、コンベア上に集積する。このとき、ノズルを出た直後のフィラメント融液を積極的に加熱し、またはノズル近傍（フィラメントがノズルから紡出された直後の位置）の雰囲気温度を高温に維持する。この間の温度はフィラメントの融点よりも十分に高くし、フィラメントのドラフトによるフィラメントの分子配向をできるだけ小さくする。ノズル近傍の雰囲気温度を高温にする手段としては、ダイスからの熱風吹き出し、ヒータ加熱、保温筒など何れも用いることができる。また、フィラメント融液を加熱する手段としては、赤外線放射やレーザ放射を用いることができる。
【００２１】
フィラメントにドラフト張力を与える方法として、メルトブロー（ＭＢ）ダイスを使用する方法がある。この方法は、熱風の温度を高くすることによりフィラメントの分子配向を小さくすることができるという利点がある。ただし、通常のＭＢ法ではコンベア上でフィラメントがランダムに集積し、また、熱風の影響によりフィラメントがコンベア上で熱処理を受け、延伸性の低いものとなる。そこで、ノズルから紡出されたフィラメントに、霧状の水分を含むエア等をコンベアの搬送面に対して斜めに噴射する。これによって、フィラメントの縦方向への配列および冷却が行われる。
【００２２】
フィラメントにドラフト張力を与える他の方法として、狭義のスパンボンド（ＳＢ）法、すなわち、多数のノズルの下方にいわゆるエジェクタあるいはエアサッカーを使用する方法がある。通常のＳＢ法も、フィラメントはノズルから出た直後に冷却されるのでフィラメントに分子配向が生じ、また、コンベア上でフィラメントがランダムに集積する。そこで、上述したＭＢ法の場合と同様に、ノズル近傍でのフィラメントを高温に維持する手段を組み合わせて分子配向を小さくし、また、エジェクタ内に霧状の水分や冷風等を供給してフィラメントを十分に冷却して延伸性の良好なフィラメントとし、さらに、このフィラメントを含む流体をコンベアの搬送面に対して斜めに供給し、フィラメントの配列性を向上させることができる。
【００２３】
このように、コンベアの搬送面に対して傾斜させてフィラメントを紡糸することにより、フィラメントを縦方向に良好に配列させることができる。フィラメントを搬送面に対して傾斜させる手段としては、ノズル方向をコンベアに対して傾けることや、流体の補助によりフィラメントを斜行させることや、コンベアをフィラメントの紡出方向に対して傾斜させることなどが有効である。これらは、単独で用いてもよいし、複数の手段を適宜組み合わせて用いてもよい。なお、ノズル近傍で流体を使用する場合は、流体は加熱されていることが望ましい。また、ノズル近傍で流体を使用しない場合は、フィラメントとノズル近傍で積極的に加熱する。これは、フィラメントがドラフトにより細径化される際に、できるだけ分子配向を伴わないようにするためである。
【００２４】
上述したＭＢ法およびＳＢ法の何れの方法においても、フィラメントをコンベアの搬送面に対して傾斜させるために流体を使用しているが、この流体としては、コンベア近傍では冷流体、特に霧状の水を含んだ流体が最も望ましい。紡出されたフィラメントを急冷することにより、結晶化を進行させないようにするためである。結晶化が進むと延伸性が低下してしまう。また、霧状の水を噴射することは、コンベア上に集積したウェブをコンベア上に貼り付けさせる作用もあり、その結果、紡糸の安定性、およびフィラメントの配列性の向上により効果がある。
【００２５】
以上のようにして、フィラメントがコンベア上に集積してウェブが形成されるが、コンベアの裏面側からウェブを吸引することにより、コンベアの搬送面に対して斜行させられて不安定になったウェブを安定化させることができ、しかも熱を除去する効果も得られる。この場合、ウェブの吸引は、コンベアの幅方向に直線状にかつ狭い幅で行うことが重要である。通常のＳＢ法においても吸引を行うことは多いが、その場合には広い面積で吸引を行っており、ウェブ平面内の坪量の均一性を高め、かつフィラメントの配列をできるだけランダムとすることを目的としており、本実施形態での吸引の目的とは異なる。さらに、本実施形態での吸引は、冷却のために霧状に噴射された水分も除去するため、後の延伸工程における水分の影響を低下させる効果もある。ポリエステルにおいては、水分が延伸性に大きく影響し、部位による水分のばらつきにより延伸の均一性が損なわれ、延伸倍率や延伸後のウェブの強度が低くなる。
【００２６】
コンベア上に集積したウェブは縦方向に延伸され、これにより縦延伸不織布とされる。ウェブを縦方向に延伸することにより、フィラメントの縦方向への配列性をより向上させることができる。このとき、フィラメントの縦方向への配列性が良いものほど、ウェブの縦方向への延伸時にフィラメントが実質的に延伸される確率が高くなり、最終延伸ウェブの強度も大きくなる。フィラメントの配列が悪いと、ウェブを延伸してもフィラメントの間隔が広がるだけでフィラメントが実質的に延伸される確率が低くなり、延伸後の十分な強度が得られなくなる。
【００２７】
ウェブの縦延伸には、１段で全延伸する場合もあるが、主に多段延伸法が用いられている。多段延伸法においては、１段目の延伸は紡糸直後の予備延伸として行われ、さらにその後に延伸する２段目以降の延伸が主延伸として行われている。その中でも特に、多段延伸の１段目の延伸に近接延伸法を用いることが本発明に適している。
【００２８】
近接延伸とは、隣接する２組のロールの表面速度の差によりウェブを延伸する方式において、短い延伸間距離（延伸の開始点から終点までの距離）を保って延伸を行うものであり、延伸間距離が１００ｍｍ以下であることが望ましい。特に、フィラメントが全体として縦方向に配列していても個々にはある程度屈曲している場合には、近接延伸においてできるだけ延伸間距離を短く保つことが、個々のフィラメントを有効に延伸する上で重要である。近接延伸における熱は、通常は延伸するロールを加熱することにより与えられ、その延伸点が熱風や赤外線により補助的に加熱される。また、近接延伸の際の熱源としては、温水や蒸気等も使用することができる。
【００２９】
一方、多段延伸においては、２段目以降の延伸には近接延伸ばかりでなく、通常のウェブ（不織布などにおける繊維やフィラメントの集合体）の延伸に用いられる種々の手段を適用することができる。例えば、ロール延伸、温水延伸、蒸気延伸、熱盤延伸、ロール圧延等の延伸方式である。近接延伸が必ずしも必要ないのは、１段目の延伸で既に個々のフィラメントが縦方向に長くわたっているためである。
【００３０】
次に、横延伸不織布について説明する。横延伸不織布としては、例えば、特公平３−３６９４８号公報に開示されている不織布を使用することができる。
【００３１】
横延伸不織布を製造するには、まず、フィラメントがほぼ横方向に配列したウェブを形成する。フィラメントがほぼ横方向に配列したウェブは、紡糸ノズルより押し出されたフィラメントを、紡糸ノズルの周囲に配したエア噴出孔からのエア噴射により横方向に振らせ、コンベア上に集積させることによって形成することができる。
【００３２】
紡糸ノズルの周囲からのエア噴射でフィラメントを横方向に振らせるためには、紡糸ノズルの周囲に、それぞれ紡糸ノズルを中心とした円周方向の成分を持ってエアを噴射する複数（通常は３〜８個）の第１のエア噴出孔を設け、さらに、これら第１のエア噴出孔の外側に、噴射したエアがコンベアによるウェブの搬送方向と平行な方向で互いに衝突するように配された２つの第２のエア噴出孔を設ける。紡糸ノズルから押し出されたフィラメントは、第１のエア噴出孔からのエア噴射によりスパイラル状に回転させられる。一方、第２のエア噴出孔から噴射されたエアは、回転しているフィラメントの通過経路上で互いに衝突し、コンベアによる搬送方向と直角すなわち横方向に広がる。回転しているフィラメントは、このエアの勢いで横方向に散らされる。これにより、コンベア上には、横方向に配列成分が多い状態でフィラメントが集積される。
【００３３】
このようにして得られたウェブは、横方向に延伸される。ウェブを横方向に延伸する方法としては、テンター方式やプーリ方式などが挙げられる。テンター方式は、フィルムなどを拡幅する方式として一般に用いられるが、広い床面積が必要であり、また製品幅や拡幅倍率の変更が困難である。不織布は用途に応じて製品幅を自由に変える必要があり、また、原料の厚さ等に応じて延伸倍率を変更しなければならない。そこで、これらの変更を運転操作中でも簡単に行えるプーリ方式を用いるのが好ましい。
【００３４】
プーリ方式による延伸装置は、ウェブの両側端部を把持するためにウェブの幅方向に間隔をあけて配置された一対のプーリとベルトとを有する。プーリは、ウェブの幅方向の中心線に対して左右対称にその外周が末広がりの軌道を持つように配置され、それぞれ同一周速で回転される。一方、ベルトは各プーリに対応して張力下で掛け回されており、このベルトの一部位が、プーリの間隔の狭まった位置から広がった位置にわたる領域にかけて、それぞれプーリの外周端面に形成された溝にはめ込まれている。
【００３５】
ウェブは、プーリの間隔の狭まった箇所から導入され、両側端部がプーリとベルトとにより把持される。プーリの回転に伴い、ウェブはベルトとの間で把持されながら一対のプーリが作る末広がりの軌道を通り、これによりウェブは横方向に延伸される。この間の加熱は、熱水や熱風が利用できる。
【００３６】
以上のようにして、フィラメントが横方向に配列され延伸された横延伸不織布が得られる。
【００３７】
一方向延伸配列不織布の代表的な製造方法について、縦延伸不織布および横延伸不織布を例に挙げて説明したが、一方向延伸配列不織布の製造方法は上述した方法に限定されるものではなく、フィラメントをほぼ一方向に配列し、かつフィラメントをその配列方向に延伸することができる方法であれば任意の方法を利用することができる。
【００３８】
延伸一方向配列不織布２ａ，２ｂを構成するフィラメントは長繊維フィラメントである。ここでいう長繊維フィラメントとは、実質的に長繊維であればよく、平均長さが１００ｍｍを超えているものをいう。フィラメントの直径は、５０μｍ以上では剛直で交絡が不十分になるため、望ましくは３０μｍ以下、さらに望ましくは２５μｍ以下である。特に強度の強い不織布を目的とする場合は、フィラメント径が５μｍ以上であることが望ましい。フィラメントの長さおよび径は顕微鏡写真により測定する。
【００３９】
延伸一方向配列不織布２ａ，２ｂのフィラメントを構成する熱可塑性樹脂としては、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ナイロンやポリエステルが挙げられる。中でもポリプロピレンやポリエステルが、コストや取り扱いなどの点で優れている。
【００４０】
上述した縦延伸不織布および横延伸不織布は、それぞれそのまま、一方の延伸一方向配列不織布２ａおよび他方の延伸一方向配列不織布２ｂとして用いることが望ましい。これにより、２枚の延伸一方向配列不織布２ａ，２ｂを連続的に繰り出して重ね合わせ、繋ぎ目のない連続した均一な基材層２を得ることができる。また、予め縦延伸不織布を作製しておき、横延伸不織布の製造段階で、横延伸不織布の搬送過程で横延伸不織布上に縦延伸不織布を繰り出して重ね、これらを積層することで、基材層２をより効率良く製造することができる。
【００４１】
２枚の延伸一方向配列不織布２ａ，２ｂは、例えば、熱エンボス法によって積層することができる。エンボス条件は、延伸一方向配列不織布２ａ，２ｂに用いられる樹脂の種類によって異なるが、その融点よりも３０〜８０℃低い温度とすることが好ましい。また、基材層２に高い表面平滑性が要求される場合には、２枚の延伸一方向配列不織布２ａ，２ｂの積層を、熱カレンダー処理によって行うこともできる。
【００４２】
基材層２は、２枚の延伸一方向配列不織布２ａ，２ｂの繊維の配列方向が互いに直交しているため、両者の坪量を調整することにより、縦方向と横方向の強度を自由に調整することができる。
【００４３】
以上、基材層２について説明したが、基材層２の坪量は、５〜１００ｇ／ｍ２であることが好ましく、またその値は、強化延伸不織布１の用途に応じて選択することができる。例えば、通気性を必要とする包装資材に用いる場合には、基材層２の坪量は３０ｇ／ｍ２以下であることが好ましい。一方、より高い強度が必要とされる場合には、高坪量とすることが好ましい。
【００４４】
〈ネット状シート〉
ネット状シート３としては、実質的にネット状の構造を有し、基材層２と積層されて基材層２に対して引裂強度を補強し得るものであれば種々のものを適用することができ、その例として、図２に示すような格子状の構造を有するものが挙げられる。
【００４５】
図２に示すネット状シート３は、縦方向に配列された複数の縦ストランド３ａと、横方向に配列された複数の横ストランド３ｂとで構成される。縦ストランド３ａ同士、および横ストランド３ｂ同士は、所定の間隔で配されており、縦ストランド３ａと横ストランド３ｂとは、その交差部で互いに結合している。縦ストランド３ａおよび横ストランド３ｂの太さは、好ましくは２０〜５００μｍ、より好ましくは１００〜２００μｍである。また、縦ストランド３ａ同士の間隔および横ストランド３ｂ同士の間隔（目合）は、好ましくは２〜３０ｍｍ、より好ましくは４〜２０ｍｍである。
【００４６】
ネット状シート３の材質としては、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン系、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系、ナイロン６やナイロン６６などのポリアミド系、アクリルニトリル系、ビニル系、および、ポリ塩化ビニルやポリ塩化ビニリデンなどのビニリデン系、あるいはそれらの変成物、アロイ、これらの混合物などより適宜選定することができる。それらの中でも、基材層２との圧着を良好に行えるようにするという観点から、ポリオレフィン系、または、ポリエステル系の熱可塑性樹脂が好ましく用いられる。
【００４７】
また、ネット状シート３の坪量は、強化延伸不織布１の用途によっても異なるが、厚さが厚くなりすぎず、かつ必要な引裂強度を発揮するために、１０〜１００ｇ／ｍ２であることが好ましい。
【００４８】
ネット状シート３の具体的な例としては、積水フィルム（株）製のソフネット、ソフクロス（いずれも商品名）、クラボウ社製のクレネット（商品名）、コンウェッド社製のコンウェッドネット（商品名）などが挙げられる。
【００４９】
以上、基材層２およびネット状シート３について説明したが、これらは圧着により積層される。圧着法の代表的な例として、熱圧着法が挙げられる。熱圧着法には、エンボスロールを用いる方法と、鏡面ロールを用いる方法があるが、基材層２に高い表面平滑性が要求される場合には、鏡面ロールを用いることが好ましい。
【００５０】
また、基材層２とネット状シート３とを熱圧着により積層する場合には、基材層２とネット状シート３とは同一の材料で構成されていることが望ましい。すなわち、基材層２がポリオレフィンである場合にはネット状シート３もポリオレフィンとし、基材層２がポリエステルである場合にはネット状シート３もポリエステルとすることが望ましい。ただし、これは基材層２とネット状シート３との接着強度を向上させるためであるので、基材層２およびネット状シート３全体が同じ材料で構成されている必要はなく、少なくとも互いの積層面が同じ材料で構成されていればよい。
【００５１】
なお、基材層２とネット状シート３とが互いに異なる材料であっても、特定の処理を施して両者の接着強度を向上させることもできる。本発明者等が種々の熱圧着の検討を行った結果、ポリエステルからなる基材層２とポリオレフィンからなるネット状シート３とを熱圧着する際、熱圧着の直前に両者にコロナ処理を施すことで、両者を十分な接着強度を保持する程度に熱圧着できることを見出した。その理由は定かではないが、コロナ処理による極性基の付与によって密着力が上がることと、融着したネット状シート３の樹脂が基材層２の繊維間に入り込み一体化されたアンカー効果が働くこととが考えられる。
【００５２】
また、ネット状シート３の基材層２との積層面に、エチレン−酢酸ビニル共重合体の層を共押出しによって形成することも、基材層２とネット状シート３との接着性を向上させるのに有効である。
【００５３】
基材層２とネット状シート３との圧着には、熱圧着法の他に、超音波圧着法を用いることもできる。超音波圧着法は、部分的な融着が可能であり、通気性や透水性を維持したい場合に有効である。
【００５４】
基材層２とネット状シート３との圧着は、両者を製造した後に両者を重ねて繰り出して圧着することもできるが、ネット状シート３を予め製造しておき、基材層２の製造工程中で行うこともできる。すなわち、基材層２の製造後、製造された基材層２を巻き取らずに、搬送する過程で、予め製造されたネット状シート３を基材層２の上に重ねて供給し、適宜方法で両者を圧着する。この方法によれば、強化延伸不織布１を効率良く生産することができる。
【００５５】
以上説明したように、本実施形態では、延伸直交不織布からなる基材層２にネット状シート３を積層したことにより、表面平滑性に優れ、印刷特性が良好で、かつ縦方向および横方向に高い引張り強度を有するという延伸直交不織布の特性を活かし、更に、引裂強度を向上させた、強化延伸不織布１とすることができる。しかも、繊維の配列性が極めて高い不織布である延伸一方向配列不織布２ａ，２ｂで構成された延伸直交不織布と、ネット状シート３という、形態の異なる２種類の層を複合させることで、上述した引裂強度の向上という効果は相乗的に発揮される。
【００５６】
本実施形態では、基材層２を延伸直交不織布で構成した例を示したが、図３に示すように、基材層１２を１枚の延伸一方向配列不織布１２ａで構成し、その片面にネット状シート１３を積層した強化延伸不織布１１とすることもできる。この場合は、基材層１２におけるフィラメントの配列方向は、強化延伸不織布１１が主として引張り強度を必要とする方向に応じて決められる。すなわち、強化延伸不織布１１が、主として縦方向に大きな引張り強度を必要とする場合にはフィラメントの配列方向は縦方向とされ、主として横方向に大きな引張り強度を必要とする場合にはフィラメントの配列方向は横方向とされる。
【００５７】
また、本実施形態では、ネット状シートを基材層の片面に積層した例を示したが、基材層の両面にネット状シートを積層してもよい。これにより引裂強度をより向上させることができる。
【００５８】
本発明の強化延伸不織布は、上述したような効果を有するので、包装資材、建築・土木資材、産業資材、農業資材等、種々の用途に使用することができる。表１に、本発明の強化延伸不織布の用途例を挙げる。
【００５９】
【表１】
【００６０】
【実施例】
次に、本発明の代表的な実施例について比較例とともに説明する。
【００６１】
ここでは、以下の実施例１〜３に示す方法で強化延伸不織布を作製し、それぞれについて、縦方向および横方向の引張り強度、伸び率、および引裂強度を、ＪＩＳ Ｌ １９０６に準拠して測定し、評価を行った。また、比較のため、実施例１および２で用いたネット状シート単体（比較例１）、および実施例３で用いた延伸直交不織布単体（比較例２）についても同様に縦方向および横方向の引張り強度、伸び率、および引裂強度を測定した。
【００６２】
（実施例１）
本実施例では、基材層として縦延伸不織布を用いた。縦延伸不織布は、以下のようにして作製した。原料樹脂として、ポリプロピレン樹脂（サンアロマー（株）製、ＭＦＲ：４０、融点：１６０℃）を用い、これを押出機により溶融混練し、ギアポンプにより定量的に押出し、熱風とともにメルトブローダイスよりフィラメント状に紡出した。紡出したフィラメントをコンベア上に集積して、フィラメントがほぼ縦方向に配列されたウェブとし、これを延伸ロールにより縦方向に６倍に延伸して、縦延伸不織布（基材層）を作製した。作製された縦延伸不織布の坪量を測定したところ、１５ｇ／ｍ２であった。
【００６３】
一方、ネット状シートとして、ポリプロピレンからなるネットである、コンウェッド社製の「コンウェッドネット ＯＮ３４３１」（商品名）を用いた。このネット状シートの坪量は１５ｇ／ｍ２、目合は５ｍｍであった。
【００６４】
これら縦延伸不織布とネット状シートとを重ね合わせ、温度１３０℃、線圧３０ｋｇ／ｃｍの鏡面ロール間に供給することによって熱圧着し、強化延伸不織布を作製した。作製された強化延伸不織布の坪量は３０ｇ／ｍ２であった。
【００６５】
（実施例２）
本実施例では、基材層として横延伸不織布を用いた。横延伸不織布は、以下のようにして作製した。原料樹脂として、実施例１で用いたのと同じポリプロピレン樹脂を用い、これを押出機にて溶融混練し、ギアポンプにより定量的に押出し、スプレーノズルに導いた。スプレーノズルから紡出されたフィラメントに熱風を吹き付けることにより、フィラメントをコンベアの進行方向に対して直角な方向に飛散させ、これによって、フィラメントがほぼ横方向に配列されたウェブをコンベア上に集積した。続いて、このウェブをプーリ式の横延伸装置を用い、横方向に６．５倍に延伸し、横延伸不織布（基材層）を作製した。横延伸不織布の坪量は１５ｇ／ｍ２であった。
【００６６】
さらに、この横延伸不織布の製造工程に連続して、実施例１で用いたのと同じネット状シートをコンベア上の横延伸不織布の上に供給して、横延伸不織布とネット状シートとを重ね合わせた。そして、両者を実施例１と同様の条件で熱圧着し、強化延伸不織布を作製した。作製された強化延伸不織布の坪量は３０ｇ／ｍ２であった。
【００６７】
（実施例３）
本実施例では、基材層として縦延伸不織布と横延伸不織布とを積層した延伸直交不織布を用いた。
【００６８】
まず、縦延伸不織布を以下のようにして作製した。原料樹脂として、ポリエステル樹脂（帝人（株）製、ＩＶ値：０．６、融点：２６０℃）を用い、これを押出機により溶融混練し、ギアポンプにより定量的に押出し、熱風とともにメルトブローダイスよりフィラメント状に紡出した。紡出したフィラメントをコンベア上に集積して、フィラメントがほぼ縦方向に配列されたウェブとし、これを延伸ロールにより縦方向に６倍に延伸して、縦延伸不織布を作製した。作製された縦延伸不織布の坪量を測定したところ、５ｇ／ｍ２であった。
【００６９】
一方、横延伸不織布を以下のようにして作製した。原料樹脂として、ポリエステル樹脂（帝人（株）製、ＩＶ値：０．５、融点：２６０℃）を用い、これを押出機にて溶融混練し、ギアポンプにより定量的に押出し、スプレーノズルに導いた。スプレーノズルから紡出されたフィラメントに熱風を吹き付けることにより、フィラメントをコンベアの進行方向に対して直角な方向に飛散させ、これによって、フィラメントがほぼ横方向に配列されたウェブをコンベア上に集積した。続いて、このウェブをプーリ式の横延伸装置を用い、横方向に６．５倍に延伸し、横延伸不織布を作製した。横延伸不織布の坪量は５ｇ／ｍ２であった。
【００７０】
さらに、この横延伸不織布の製造工程に連続して、先に作成した縦延伸不織布をコンベア上の横延伸不織布の上に供給して、横延伸不織布と縦延伸不織布とを重ね合わせた。そして、両者を、２２０℃に加熱されたエンボスロールによってエンボス処理を行い、縦延伸不織布と横延伸不織布とを積層させた延伸直交不織布（基材層）を作製した。
【００７１】
続いて、得られた延伸直交不織布と、実施例１で用いたネット状シートとを、重ね合わせて、温度１１０℃、線圧３０ｋｇ／ｃｍの鏡面ロール間に供給して熱圧着し、強化延伸不織布を作製した。なお、熱圧着に先立ち、ネット状シートの延伸直交不織布との積層面に、エチレン−酢酸ビニル共重合体を共押出しによって形成するとともに、延伸直交不織布のネット状シートとの積層面に１００ｋＷ／ｍ２／ｍｉｎのコロナ処理を施した。エチレン−酢酸ビニル共重合体の坪量は３ｇ／ｍ２とした。
【００７２】
表２に、上述した実施例１〜３、および比較例１，２の、縦方向および横方向についての引張り強度、伸び率および引裂強度の測定結果を示す。
【００７３】
【表２】
【００７４】
表２より、延伸一方向配列不織布（縦延伸不織布、横延伸不織布）とネット状シートとを熱圧着することで、縦方向、横方向とも、引張り強度および引裂強度が大幅に向上することが分かる。特に、実施例３、比較例１、比較例２の対比から明らかなように、実施例３では、引裂強度は、延伸直交不織布単独での測定結果に対して、ネット状シートにより与えられるであろうと考えられる引裂強度を大幅に上回っており、形態の異なる２種類の層を複合することにより、引裂強度に相乗効果が生じたといえる。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、延伸一方向配列不織布からなる基材層とネット状シートとを積層することにより、延伸一方向配列不織布の特性を活かしつつ引裂強度を向上させることができ、不織布の用途範囲を大幅に広げることができる。また、基材層を延伸直交不織布とすることで、縦方向と横方向とのバランスに優れた不織布とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による強化延伸不織布の断面図である。
【図２】図１に示す一ネット状シートの平面図である。
【図３】本発明の他の実施形態による強化延伸不織布の断面図である。
【符号の説明】
１，１１ 強化延伸不織布
２，１２ 基材層
２ａ，２ｂ，１２ａ 延伸一方向配列不織布
３，１３ ネット状シート[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be suitably used for a wide range of materials, such as packaging materials, construction and civil engineering materials, industrial materials, and agricultural materials, and has excellent surface smoothness, good printing characteristics, and strength balance in the vertical and horizontal directions. The present invention relates to a reinforced stretched nonwoven fabric having excellent tear strength and high tear strength.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, as a nonwoven fabric used as a packaging material or a building / civil engineering material, two stretched unidirectionally arranged nonwoven fabrics obtained by arranging and stretching fibers made of a thermoplastic resin in one direction and laminating orthogonally to each other. Stretched orthogonal nonwoven fabrics are known (see Japanese Patent Publication No. 1-60408, Japanese Patent Publication No. 3-36948, etc.). The stretched orthogonal nonwoven fabric not only has a feature that the elongation is low and the strength is high due to the stretching action, but also has a feature that since the fibers are highly arranged, the formation is low but the texture is uniform. As described above, the stretched orthogonal nonwoven fabric has a design property because the fibers are arranged in almost one direction, has a good surface smoothness, has a glossiness, and has excellent printing characteristics, and thus is suitable as a packaging material. Used. Further, the stretched orthogonal nonwoven fabric has fibers arranged in the vertical and horizontal directions as compared with a spunbonded nonwoven fabric manufactured by a spunbond method, which is a general dry manufacturing method, and the fibers in the vertical and horizontal directions are different. Because of its excellent strength balance, it is suitable for construction and civil engineering materials, industrial materials, and agricultural materials.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, although the above-described stretched orthogonal nonwoven fabric has a sufficiently high tensile strength in the stretching direction, since it has an orthogonally laminated structure, the strength against shear force, that is, the tear strength is not so high.
[0004]
When the packaged material is an active material, such as a desiccant, dehumidifier, oxygen scavenger, or oxidative heating agent, that can cause a serious accident if it comes into contact with the human body In order to prevent these active materials from flowing out, those having high tear strength are demanded. When building materials are constructed in a large area such as a house wrap, it is important that the building materials have high tear strength and are easy to construct. Examples of civil engineering materials include geotextiles used for maintaining and protecting slopes and separating soft ground. In the geotextile, an accessory is installed on the earth and sand even after the construction, whereby shear stress is applied to the geotextile by pressure from above. Therefore, it is desired that the geotextile also has high tear strength.
[0005]
In the case of industrial tapes, particularly curing tapes and masking tapes, which are a part of industrial materials, once applied to an adherend and then peeled off, the tape is peeled off at a stretch over a long distance. At this time, since the tape base material is subjected to a tearing stress, the tape base material also needs to have high tear strength so that the tape base material is not cut in the middle. Furthermore, in the field of agricultural materials, light-shielding sheets, heat-insulating sheets, solid sheets, and the like are generally used for several seasons, and thus need to have durability. In addition, when these sheets are put on a tunnel or removed from a tunnel, a force is applied in a direction in which the sheets are torn, so that sheets used as agricultural materials are also required to have high tear strength. Further, since sheets used as agricultural materials are generally installed outdoors, it is required that the sheets do not break even under strong wind, and in this respect, tear strength is an important physical property.
[0006]
As described above, in order to use the stretched orthogonal nonwoven fabric in a wider range, not only high tensile strength but also high tear strength has been required.
[0007]
Accordingly, the present invention provides a reinforced stretched nonwoven fabric that improves tear strength while utilizing the properties of a stretched unidirectionally aligned nonwoven fabric, such as surface smoothness and high tensile strength, and is suitably used as a sheet or substrate in a wide range of fields. With the goal.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a reinforced stretched nonwoven fabric of the present invention comprises a base layer comprising at least one stretched unidirectionally aligned nonwoven fabric in which fibers spun from a thermoplastic resin are unidirectionally arranged and stretched, It has a net-like sheet laminated with a base material layer by being pressed against at least one surface of the layer. The net-like sheet is composed of a plurality of vertical strands arranged at intervals in the vertical direction and a plurality of horizontal strands arranged at an interval in the horizontal direction. They are joined at the intersection of each other.
[0009]
As described above, by laminating the net-like sheet on the base material layer made of the stretched unidirectionally arranged nonwoven fabric, a nonwoven fabric having significantly improved tear strength, which is a weak point of the stretched unidirectionally arranged nonwoven fabric, is provided. The base material layer is preferably a stretched orthogonal nonwoven fabric in which two stretched unidirectionally aligned nonwoven fabrics are laminated so that the fiber arrangement directions are orthogonal to each other. Thereby, a nonwoven fabric having an excellent strength balance in the vertical direction and the horizontal direction is obtained.
[0010]
The base material layer and the net-like sheet are preferably made of the same material in order to improve the adhesive strength between them, and polyolefin or polyester is particularly preferable.
[0011]
In the present invention, the `` longitudinal direction '' used for the description of the arrangement direction and the drawing direction of the fibers and strands means the machine direction when the nonwoven fabric or web is manufactured, that is, the feeding direction, and the `` lateral direction '' , The direction perpendicular to the machine direction, that is, the width direction of the nonwoven fabric or web.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0013]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a reinforced stretched nonwoven fabric according to one embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the reinforced stretched nonwoven fabric 1 includes a base layer 2 composed of a stretched orthogonal nonwoven fabric in which two stretched unidirectionally arranged nonwoven fabrics 2a and 2b are laminated so that the arrangement direction of the fibers is orthogonal to each other. And a net-like sheet 3 laminated on one side of the base material layer 2. The stretched unidirectionally arranged nonwoven fabrics 2a and 2b are nonwoven fabrics in which filaments (fibers) made of a thermoplastic resin are arranged in almost one direction and stretched in the filament arrangement direction.
[0014]
Hereinafter, the base material layer 2 and the net-shaped sheet 3 will be described in detail.
[0015]
<Base layer>
The base material layer 2 is composed of a stretched nonwoven fabric in which a stretched unidirectionally arranged nonwoven fabric 2a in which filaments are arranged and stretched in a longitudinal direction and a stretched unidirectionally arranged nonwoven fabric 2b in which filaments are arranged and stretched in a lateral direction are laminated.
[0016]
As described above, the stretched unidirectionally arranged nonwoven fabrics 2a and 2b are obtained by stretching filaments in the arrangement direction. In the spinning stage, filaments having a fineness (thickness) of 2 to 3 dTex are spun in the same manner as a normal nonwoven fabric. However, by stretching this 5 to 10 times in the direction in which the filaments are arranged, the fineness of the stretched unidirectionally arranged nonwoven fabrics 2a and 2b is set to 1.5 dTex or less. In this case, in the spinning stage, the filaments are unoriented, and the accumulated filaments are arranged in a certain direction.Thus, by stretching in the direction in which the filaments are arranged, small filaments, in other words, even fine filaments The tensile strength after stretching is improved. However, since the arrangement of the filaments in the spinning stage is not perfect, undrawn filaments and unoriented filaments are slightly mixed in the stretched unidirectionally arranged nonwoven fabrics 2a and 2b, and the stretched unidirectional arrangement mainly having a fineness of 1.5 dTex or less. It becomes a non-woven fabric. Since the undrawn filament has a low melting point and is melted in the subsequent laminating process, it functions as an adhesive between the filaments of the drawn unidirectionally aligned nonwoven fabrics 2a and 2b.
[0017]
The stretched unidirectionally arranged nonwoven fabrics 2a and 2b include a longitudinally stretched nonwoven fabric and a transversely stretched nonwoven fabric, and in the present embodiment, any of these can be used and the combination is free. A longitudinally stretched nonwoven fabric is a nonwoven fabric in which filaments are arranged and stretched in a longitudinal direction, which is a feed direction when manufacturing a nonwoven fabric, and a horizontally stretched nonwoven fabric is a direction perpendicular to a feed direction when manufacturing a nonwoven fabric. It is a nonwoven fabric in which filaments are arranged in a lateral direction and stretched.
[0018]
The vertically stretched nonwoven fabric and the horizontally stretched nonwoven fabric will be described in detail.
[0019]
As the longitudinally stretched nonwoven fabric, for example, a nonwoven fabric disclosed in JP-A-10-204767 can be used. Hereinafter, the longitudinally stretched nonwoven fabric will be described together with an example of the manufacturing method thereof.
[0020]
First, a draft tension is applied to the filament extruded from the nozzle provided in the die, thereby reducing the diameter of the filament and accumulating the filament on a conveyor. At this time, the filament melt immediately after leaving the nozzle is positively heated, or the ambient temperature near the nozzle (at the position immediately after the filament is spun from the nozzle) is maintained at a high temperature. The temperature during this time is sufficiently higher than the melting point of the filament, and the molecular orientation of the filament due to the draft of the filament is minimized. As means for raising the ambient temperature near the nozzle to a high temperature, any of hot air blowing from a die, heater heating, and a heat retaining cylinder can be used. As means for heating the filament melt, infrared radiation or laser radiation can be used.
[0021]
As a method of applying a draft tension to the filament, there is a method of using a melt blow (MB) die. This method has an advantage that the molecular orientation of the filament can be reduced by increasing the temperature of the hot air. However, in the ordinary MB method, the filaments are randomly accumulated on the conveyor, and the filaments are subjected to a heat treatment on the conveyor due to the influence of the hot air, resulting in low stretchability. Therefore, air or the like containing mist-like water is injected obliquely to the conveying surface of the conveyor onto the filament spun from the nozzle. Thereby, the filaments are arranged and cooled in the vertical direction.
[0022]
Another method of applying draft tension to the filament is the narrow bond spunbond (SB) method, that is, a method using a so-called ejector or air sucker below a number of nozzles. In the ordinary SB method as well, the filament is cooled immediately after leaving the nozzle, so that molecular orientation occurs in the filament, and the filament is randomly accumulated on the conveyor. Therefore, as in the case of the MB method described above, the molecular orientation is reduced by combining means for maintaining the filament at a high temperature near the nozzle, and the filament is supplied by supplying mist-like moisture or cold air into the ejector. The filament can be sufficiently cooled to obtain a filament having good stretchability, and a fluid containing the filament can be supplied obliquely to the conveying surface of the conveyor to improve the filament arrangement.
[0023]
In this manner, by spinning the filament while being inclined with respect to the conveying surface of the conveyor, the filament can be favorably arranged in the longitudinal direction. Means for inclining the filament with respect to the conveying surface include, for example, inclining the nozzle direction with respect to the conveyor, skewing the filament with the aid of fluid, and inclining the conveyor with respect to the spinning direction of the filament. Is valid. These may be used alone or in combination of a plurality of means as appropriate. When a fluid is used near the nozzle, it is desirable that the fluid is heated. When the fluid is not used near the nozzle, the filament and the nozzle are heated positively near the nozzle. This is in order to minimize the molecular orientation when the diameter of the filament is reduced by drafting.
[0024]
In each of the MB method and the SB method described above, a fluid is used to incline the filament with respect to the conveying surface of the conveyor. As the fluid, a cold fluid near the conveyor, especially a mist-like fluid, is used. A fluid containing water is most desirable. This is for preventing the crystallization from proceeding by rapidly cooling the spun filament. As the crystallization proceeds, the stretchability decreases. Injecting the atomized water also has the effect of attaching the web accumulated on the conveyor to the conveyor, and as a result, it is more effective in improving spinning stability and filament alignment.
[0025]
As described above, the web is formed by the filaments being accumulated on the conveyor, but by sucking the web from the back side of the conveyor, the web was skewed with respect to the conveying surface of the conveyor and became unstable. The web can be stabilized, and the effect of removing heat can be obtained. In this case, it is important that the suction of the web is performed linearly and with a narrow width in the width direction of the conveyor. In the normal SB method, suction is often performed. In this case, suction is performed over a wide area, and the uniformity of the basis weight in the plane of the web is improved, and the arrangement of filaments is made as random as possible. This is different from the purpose of suction in the present embodiment. Further, the suction in the present embodiment also has the effect of reducing the influence of water in the subsequent stretching step, because the water sprayed in a mist for cooling is also removed. In the case of polyester, the moisture greatly affects the stretchability, the uniformity of stretching is impaired due to the variation in moisture depending on the site, and the stretch ratio and the strength of the web after stretching are reduced.
[0026]
The web accumulated on the conveyor is stretched in the machine direction, thereby forming a machine-stretched nonwoven fabric. By stretching the web in the longitudinal direction, the arrangement of the filaments in the longitudinal direction can be further improved. At this time, the better the arrangement of the filaments in the longitudinal direction, the higher the probability that the filaments are substantially stretched in the longitudinal direction of the web, and the greater the strength of the final stretched web. If the arrangement of the filaments is poor, even if the web is stretched, the probability that the filaments are substantially stretched is reduced only by increasing the interval between the filaments, and sufficient strength after stretching cannot be obtained.
[0027]
For the longitudinal stretching of the web, the entire stretching may be performed in one step, but a multi-step stretching method is mainly used. In the multi-stage drawing method, the first-stage drawing is performed as pre-drawing immediately after spinning, and the subsequent-stage drawing, which is performed thereafter, is performed as main drawing. Among them, the use of the proximity stretching method for the first stage of the multistage stretching is particularly suitable for the present invention.
[0028]
Proximity stretching is a method in which a web is stretched by a difference in surface speed between two adjacent rolls, and stretching is performed while maintaining a short distance between stretches (a distance from a starting point to an end point). It is desirable that the distance be 100 mm or less. In particular, when the filaments are arranged in the longitudinal direction as a whole, but are individually bent to some extent, it is important to keep the distance between the draws as short as possible in the close drawing in order to effectively draw the individual filaments. It is. The heat in the proximity stretching is usually given by heating a roll to be stretched, and the stretching point is supplementarily heated by hot air or infrared rays. In addition, as a heat source at the time of the proximity stretching, warm water, steam, or the like can be used.
[0029]
On the other hand, in the multi-stage stretching, not only the proximity stretching but also various means used for stretching a normal web (an aggregate of fibers and filaments in a nonwoven fabric or the like) can be applied to the second and subsequent stages. For example, stretching methods such as roll stretching, hot water stretching, steam stretching, hot plate stretching, and roll rolling are used. Proximity drawing is not necessarily required because individual filaments have already been elongated in the longitudinal direction in the first-stage drawing.
[0030]
Next, the horizontally stretched nonwoven fabric will be described. As the laterally stretched nonwoven fabric, for example, a nonwoven fabric disclosed in Japanese Patent Publication No. 3-36948 can be used.
[0031]
To produce a transversely stretched nonwoven, first, a web is formed in which filaments are arranged in a substantially transverse direction. The web in which the filaments are arranged substantially in the horizontal direction is formed by causing the filaments extruded from the spinning nozzle to oscillate in the horizontal direction by air jetting from air jet holes arranged around the spinning nozzle, and to be accumulated on a conveyor. be able to.
[0032]
In order to cause the filament to oscillate in the horizontal direction by air jetting from the periphery of the spinning nozzle, a plurality of air jets (usually 3) having a circumferential component centered on the spinning nozzle are provided around the spinning nozzle. -8) of first air ejection holes, and furthermore, outside the first air ejection holes, the ejected air is arranged so as to collide with each other in a direction parallel to the web conveying direction by the conveyor. Two second air ejection holes are provided. The filament extruded from the spinning nozzle is rotated in a spiral by air injection from a first air injection hole. On the other hand, the air jetted from the second air jet holes collide with each other on the passage of the rotating filament and spread at right angles to the conveying direction by the conveyor, that is, in the lateral direction. The spinning filament is scattered laterally by this air force. As a result, filaments are accumulated on the conveyor in a state where there are many array components in the horizontal direction.
[0033]
The web thus obtained is stretched in the transverse direction. Examples of a method of stretching the web in the lateral direction include a tenter method and a pulley method. The tenter method is generally used as a method for widening a film or the like, but requires a large floor area, and it is difficult to change a product width or a widening magnification. It is necessary to freely change the product width of the nonwoven fabric according to the application, and the stretching ratio must be changed according to the thickness of the raw material and the like. Therefore, it is preferable to use a pulley system in which these changes can be easily performed even during the driving operation.
[0034]
The pulling-type stretching device has a pair of pulleys and a belt arranged at intervals in the width direction of the web in order to grip both end portions of the web. The pulleys are arranged symmetrically with respect to the center line in the width direction of the web so that the outer periphery has a divergent trajectory, and each is rotated at the same peripheral speed. On the other hand, the belt is looped under tension corresponding to each pulley, and one portion of this belt is formed on the outer peripheral end surface of the pulley over a region ranging from a position where the interval between the pulleys is narrow to a position where it is widened. It is fitted in the groove.
[0035]
The web is introduced from a portion where the interval between the pulleys is narrow, and both end portions are gripped by the pulley and the belt. As the pulley rotates, the web passes along a diverging trajectory created by the pair of pulleys while being gripped by the belt, whereby the web is stretched in the lateral direction. Hot water or hot air can be used for heating during this time.
[0036]
As described above, a transversely stretched nonwoven fabric in which the filaments are arranged in the transverse direction and stretched is obtained.
[0037]
A typical method for producing a unidirectionally stretched nonwoven fabric has been described by taking a longitudinally stretched nonwoven fabric and a transversely stretched nonwoven fabric as examples.However, the method for producing a unidirectionally stretched nonwoven fabric is not limited to the above-described method. Are arranged in almost one direction, and any method can be used as long as the filament can be drawn in the arrangement direction.
[0038]
The filaments constituting the drawn unidirectionally arranged nonwoven fabrics 2a and 2b are long fiber filaments. The long fiber filament referred to here may be a long fiber substantially, and means an average length exceeding 100 mm. When the diameter of the filament is 50 μm or more, it is rigid and insufficiently entangled. Therefore, the diameter is preferably 30 μm or less, more preferably 25 μm or less. In particular, when a non-woven fabric having a high strength is intended, the filament diameter is desirably 5 μm or more. The length and diameter of the filament are measured by micrograph.
[0039]
Examples of the thermoplastic resin constituting the filaments of the stretched unidirectionally arranged nonwoven fabrics 2a and 2b include high-density polyethylene, polyolefin such as polypropylene, nylon, and polyester. Among them, polypropylene and polyester are superior in terms of cost and handling.
[0040]
The above-described longitudinally stretched nonwoven fabric and transversely stretched nonwoven fabric are preferably used as they are as one stretched unidirectionally arranged nonwoven fabric 2a and the other stretched unidirectionally arranged nonwoven fabric 2b, respectively. As a result, the two stretched unidirectionally arranged nonwoven fabrics 2a and 2b can be continuously fed out and overlapped to obtain a continuous and uniform base material layer 2 without any seams. In addition, a longitudinally stretched nonwoven fabric is prepared in advance, and at the manufacturing stage of the transversely stretched nonwoven fabric, the longitudinally stretched nonwoven fabric is fed out onto the horizontally stretched nonwoven fabric in the process of transporting the horizontally stretched nonwoven fabric, and is laminated. 2 can be manufactured more efficiently.
[0041]
The two stretched unidirectionally arranged nonwoven fabrics 2a and 2b can be laminated by, for example, a hot embossing method. The embossing conditions vary depending on the type of resin used for the stretched unidirectionally aligned nonwoven fabrics 2a and 2b, but are preferably set to a temperature lower by 30 to 80C than the melting point thereof. When a high surface smoothness is required for the base material layer 2, the two stretched unidirectionally aligned nonwoven fabrics 2a and 2b can be laminated by a heat calendering treatment.
[0042]
The base material layer 2 can freely increase the strength in the vertical and horizontal directions by adjusting the basis weights of the two unidirectionally aligned nonwoven fabrics 2a and 2b because the arrangement directions of the fibers are orthogonal to each other. Can be adjusted.
[0043]
As described above, the base layer 2 has been described, but the basis weight of the base layer 2 is 5 to 100 g / m. 2 Is preferable, and the value can be selected according to the use of the reinforced stretched nonwoven fabric 1. For example, when used for packaging materials that require air permeability, the basis weight of the base material layer 2 is 30 g / m2. 2 The following is preferred. On the other hand, when higher strength is required, it is preferable to use a high basis weight.
[0044]
<Net-like sheet>
As the net-like sheet 3, various sheets may be used as long as they have a substantially net-like structure and can be laminated with the base material layer 2 to reinforce the tear strength of the base material layer 2. For example, those having a lattice-like structure as shown in FIG.
[0045]
The net-shaped sheet 3 shown in FIG. 2 includes a plurality of vertical strands 3a arranged in a vertical direction and a plurality of horizontal strands 3b arranged in a horizontal direction. The vertical strands 3a and the horizontal strands 3b are arranged at predetermined intervals, and the vertical strands 3a and the horizontal strands 3b are connected to each other at their intersections. The thickness of the vertical strand 3a and the horizontal strand 3b is preferably 20 to 500 μm, and more preferably 100 to 200 μm. The interval between the vertical strands 3a and the interval between the horizontal strands 3b (measures) are preferably 2 to 30 mm, more preferably 4 to 20 mm.
[0046]
Examples of the material of the net-shaped sheet 3 include polyolefins such as polyethylene and polypropylene, polyesters such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate, polyamides such as nylon 6 and nylon 66, acrylonitrile, vinyl, and polyvinyl chloride. And vinylidenes such as polyvinylidene chloride and the like, or modified products thereof, alloys, and mixtures thereof. Among them, a polyolefin-based or polyester-based thermoplastic resin is preferably used from the viewpoint of favorably performing pressure bonding with the base material layer 2.
[0047]
The basis weight of the net-shaped sheet 3 varies depending on the use of the reinforced stretched nonwoven fabric 1, but is 10 to 100 g / m3 in order to prevent the thickness from becoming too thick and exhibit a necessary tear strength. 2 It is preferable that
[0048]
Specific examples of the net-shaped sheet 3 include Softnet, Softcloth (all trade names) manufactured by Sekisui Film Co., Ltd., Crenet (trade name) manufactured by Kurabo Industries, Conwed Net manufactured by Conwed ( (Product name).
[0049]
As described above, the base layer 2 and the net-like sheet 3 have been described, but these are laminated by pressure bonding. A typical example of the crimping method is a thermocompression bonding method. The thermocompression bonding method includes a method using an embossing roll and a method using a mirror-finished roll. When a high surface smoothness is required for the base material layer 2, it is preferable to use a mirror-finished roll.
[0050]
When the base material layer 2 and the net-shaped sheet 3 are laminated by thermocompression bonding, it is desirable that the base material layer 2 and the net-shaped sheet 3 are made of the same material. That is, when the base material layer 2 is a polyolefin, the net-like sheet 3 is preferably made of polyolefin, and when the base material layer 2 is made of polyester, the net-like sheet 3 is preferably made of polyester. However, since this is to improve the adhesive strength between the base material layer 2 and the net-shaped sheet 3, the base material layer 2 and the net-shaped sheet 3 do not need to be entirely made of the same material, and at least each other. It is only necessary that the laminated surfaces are made of the same material.
[0051]
In addition, even if the base material layer 2 and the net-shaped sheet 3 are made of different materials, a specific treatment can be performed to improve the adhesive strength between them. As a result of various studies on thermocompression by the present inventors, when thermocompression bonding of the base material layer 2 made of polyester and the net-like sheet 3 made of polyolefin, corona treatment was applied to both of them immediately before thermocompression bonding. It has been found that both can be thermocompression-bonded to such an extent that sufficient adhesive strength is maintained. Although the reason is not clear, the adhesion effect is increased by the addition of the polar group by the corona treatment, and the anchor effect that the resin of the fused net-like sheet 3 enters between the fibers of the base material layer 2 and is integrated acts. It is possible.
[0052]
Also, forming a layer of an ethylene-vinyl acetate copolymer on the lamination surface of the net-like sheet 3 with the base material layer 2 by co-extrusion can improve the adhesion between the base material layer 2 and the net-like sheet 3. It is effective to make it.
[0053]
The pressure bonding between the base material layer 2 and the net-shaped sheet 3 may be performed by an ultrasonic pressure bonding method in addition to the thermocompression bonding method. The ultrasonic pressure bonding method enables partial fusion, and is effective in maintaining air permeability and water permeability.
[0054]
For the pressure bonding of the base material layer 2 and the net-shaped sheet 3, the two may be manufactured and then both stacked and fed out to perform pressure bonding. However, the net-shaped sheet 3 is manufactured in advance, and the manufacturing process of the base material layer 2 is performed. It can also be done inside. That is, after the base layer 2 is manufactured, the net-shaped sheet 3 that has been manufactured in advance is supplied onto the base layer 2 while being transported without winding the manufactured base layer 2, and is appropriately fed. The two are crimped by the method. According to this method, the reinforced stretched nonwoven fabric 1 can be efficiently produced.
[0055]
As described above, in the present embodiment, by laminating the net-like sheet 3 on the base material layer 2 made of a stretched orthogonal nonwoven fabric, the surface is excellent in smoothness, the printing properties are good, and both in the longitudinal and lateral directions. A reinforced stretched nonwoven fabric 1 having a high tensile strength and an improved tear strength utilizing the properties of the stretched orthogonal nonwoven fabric can be obtained. Moreover, the above-described structure is achieved by combining two types of layers having different forms, that is, a stretched orthogonal nonwoven fabric composed of stretched unidirectionally aligned nonwoven fabrics 2a and 2b, which are nonwoven fabrics having extremely high fiber alignment, and a net-shaped sheet 3. The effect of improving tear strength is synergistically exhibited.
[0056]
In the present embodiment, an example is shown in which the base layer 2 is formed of a stretched orthogonal nonwoven fabric, but as shown in FIG. 3, the base layer 12 is formed of a single stretched unidirectionally arranged nonwoven fabric 12a, The reinforced stretched nonwoven fabric 11 in which the net-like sheets 13 are laminated can also be used. In this case, the arrangement direction of the filaments in the base material layer 12 is determined according to the direction in which the reinforced stretched nonwoven fabric 11 mainly requires the tensile strength. That is, when the reinforced stretched nonwoven fabric 11 requires a large tensile strength mainly in the longitudinal direction, the arrangement direction of the filaments is set to the vertical direction, and when the large tensile strength is mainly required in the horizontal direction, the arrangement direction of the filaments is set. Is the horizontal direction.
[0057]
Further, in the present embodiment, the example in which the net-like sheet is laminated on one side of the base material layer is shown, but the net-like sheet may be laminated on both sides of the base material layer. Thereby, the tear strength can be further improved.
[0058]
Since the reinforced stretched nonwoven fabric of the present invention has the above-mentioned effects, it can be used for various applications such as packaging materials, construction and civil engineering materials, industrial materials, and agricultural materials. Table 1 shows application examples of the reinforced stretched nonwoven fabric of the present invention.
[0059]
[Table 1]
[0060]
【Example】
Next, representative examples of the present invention will be described together with comparative examples.
[0061]
Here, reinforced stretched nonwoven fabrics were prepared by the methods described in Examples 1 to 3 below, and the tensile strength, elongation, and tear strength in the machine direction and the transverse direction were measured for each in accordance with JIS L 1906. Was evaluated. Further, for comparison, the net-like sheet alone (Comparative Example 1) used in Examples 1 and 2 and the stretched orthogonal nonwoven fabric alone (Comparative Example 2) used in Example 3 were similarly subjected to the longitudinal and lateral directions. Tensile strength, elongation, and tear strength were measured.
[0062]
(Example 1)
In this example, a longitudinally stretched nonwoven fabric was used as the base material layer. The longitudinally stretched nonwoven fabric was produced as follows. As a raw material resin, a polypropylene resin (manufactured by Sun Allomer Co., Ltd., MFR: 40, melting point: 160 ° C.) is melt-kneaded by an extruder, extruded quantitatively by a gear pump, and spun into a filament form from a melt blow die with hot air. Issued. The spun filaments are accumulated on a conveyor to form a web in which the filaments are arranged in a substantially vertical direction, and the web is stretched 6 times in a longitudinal direction by a stretching roll to prepare a vertically stretched nonwoven fabric (base material layer). . When the basis weight of the produced vertically stretched nonwoven fabric was measured, it was 15 g / m 2 Met.
[0063]
On the other hand, as the net-like sheet, "Conwed Net ON3431" (trade name) manufactured by Conwed, which is a net made of polypropylene, was used. The basis weight of this net-like sheet is 15 g / m 2 The size was 5 mm.
[0064]
The longitudinally stretched nonwoven fabric and the net-like sheet were superimposed and thermocompression-bonded by supplying them between mirror rolls at a temperature of 130 ° C. and a linear pressure of 30 kg / cm, thereby producing a reinforced stretched nonwoven fabric. The basis weight of the produced reinforced stretched nonwoven fabric is 30 g / m 2 Met.
[0065]
(Example 2)
In this example, a laterally stretched nonwoven fabric was used as the base material layer. The transversely stretched nonwoven fabric was produced as follows. The same polypropylene resin as used in Example 1 was melt-kneaded with an extruder as a raw material resin, extruded quantitatively by a gear pump, and guided to a spray nozzle. By blowing hot air onto the filament spun from the spray nozzle, the filament was scattered in a direction perpendicular to the traveling direction of the conveyor, whereby the web in which the filaments were arranged in a substantially horizontal direction was accumulated on the conveyor. . Subsequently, the web was stretched 6.5 times in the transverse direction using a pulley-type transverse stretching apparatus to prepare a transversely stretched nonwoven fabric (base material layer). The basis weight of the horizontally stretched nonwoven fabric is 15 g / m 2 Met.
[0066]
Further, following the manufacturing process of the laterally stretched nonwoven fabric, the same net-like sheet used in Example 1 is supplied onto the laterally stretched nonwoven fabric on the conveyor, and the laterally stretched nonwoven fabric and the netlike sheet are stacked. I matched. Then, both were thermocompression bonded under the same conditions as in Example 1 to produce a reinforced stretched nonwoven fabric. The basis weight of the produced reinforced stretched nonwoven fabric is 30 g / m 2 Met.
[0067]
(Example 3)
In this example, a stretched orthogonal nonwoven fabric obtained by laminating a vertically stretched nonwoven fabric and a transversely stretched nonwoven fabric was used as the base material layer.
[0068]
First, a longitudinally stretched nonwoven fabric was produced as follows. As a raw material resin, a polyester resin (manufactured by Teijin Limited, IV value: 0.6, melting point: 260 ° C.) is melt-kneaded by an extruder, and is extruded quantitatively by a gear pump. Spun into a shape. The spun filaments were accumulated on a conveyor to form a web in which the filaments were arranged in a substantially vertical direction, and this was stretched 6 times in a longitudinal direction by a stretching roll to prepare a vertically stretched nonwoven fabric. When the basis weight of the produced vertically stretched nonwoven fabric was measured, it was 5 g / m. 2 Met.
[0069]
On the other hand, a laterally stretched nonwoven fabric was produced as follows. As a raw material resin, a polyester resin (manufactured by Teijin Limited, IV value: 0.5, melting point: 260 ° C.) was melt-kneaded with an extruder, extruded quantitatively with a gear pump, and guided to a spray nozzle. . By blowing hot air onto the filament spun from the spray nozzle, the filament was scattered in a direction perpendicular to the traveling direction of the conveyor, whereby the web in which the filaments were arranged in a substantially horizontal direction was accumulated on the conveyor. . Subsequently, the web was stretched 6.5 times in the transverse direction using a pulley-type transverse stretching apparatus to produce a transversely stretched nonwoven fabric. The basis weight of the horizontally stretched nonwoven fabric is 5 g / m 2 Met.
[0070]
Further, following the production process of the transversely stretched nonwoven fabric, the longitudinally stretched nonwoven fabric previously prepared was supplied onto the horizontally stretched nonwoven fabric on the conveyor, and the horizontally stretched nonwoven fabric and the vertically stretched nonwoven fabric were overlapped. Then, both of them were embossed by an embossing roll heated to 220 ° C. to prepare a stretched orthogonal nonwoven fabric (base layer) in which a vertically stretched nonwoven fabric and a horizontally stretched nonwoven fabric were laminated.
[0071]
Subsequently, the obtained stretched orthogonal nonwoven fabric and the net-like sheet used in Example 1 were superimposed, supplied between mirror-surface rolls at a temperature of 110 ° C. and a linear pressure of 30 kg / cm, and thermocompression-bonded, and reinforced stretched. A non-woven fabric was produced. Prior to the thermocompression bonding, an ethylene-vinyl acetate copolymer is formed by co-extrusion on the laminating surface of the net-like sheet with the stretched orthogonal nonwoven fabric, and 100 kW / m is formed on the laminating surface of the stretched orthogonal nonwoven fabric with the net-like sheet. 2 / Min corona treatment. The basis weight of the ethylene-vinyl acetate copolymer is 3 g / m 2 And
[0072]
Table 2 shows the measurement results of the tensile strength, elongation, and tear strength in the longitudinal direction and the lateral direction of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 described above.
[0073]
[Table 2]
[0074]
From Table 2, it can be seen that, by thermocompression bonding of the stretched unidirectionally aligned nonwoven fabric (longitudinal stretched nonwoven fabric, laterally stretched nonwoven fabric) and the net-like sheet, the tensile strength and tear strength in both the longitudinal and transverse directions are significantly improved. . In particular, as apparent from the comparison between Example 3, Comparative Example 1, and Comparative Example 2, in Example 3, the tear strength is given by a net-like sheet with respect to the measurement result of the stretched orthogonal nonwoven fabric alone. The tear strength is much higher than the wax strength considered to be waxy, and it can be said that a synergistic effect on the tear strength was produced by combining two types of layers having different forms.
[0075]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to improve the tear strength by taking advantage of the properties of the stretched unidirectionally arranged nonwoven fabric by laminating the base material layer and the net-like sheet made of the stretched unidirectionally arranged nonwoven fabric. The use range of the nonwoven fabric can be greatly expanded. Further, by making the base material layer a stretched orthogonal nonwoven fabric, a nonwoven fabric having an excellent balance between the vertical direction and the horizontal direction can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a reinforced stretched nonwoven fabric according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the net-like sheet shown in FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a reinforced stretched nonwoven fabric according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1,11 reinforced stretched nonwoven fabric
2,12 base layer
2a, 2b, 12a Stretched unidirectionally aligned nonwoven fabric
3,13 Net-like sheet
