JP2009228154A - 低目付け不織布 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(1)スパンボンド方式からなる熱可塑性合成繊維不織布であって、該繊維交絡点の表面同士が融着接合で接着しており、目付けが1〜25g/m2、繊維径が10〜50μm、目付け当たりに換算した引張強度が0.5N/50mm以上、ボイル収縮率が10%以下であることを特徴とする低目付け不織布。
【選択図】なし
Description
(1)スパンボンド方式からなる熱可塑性合成長繊維不織布であって、該繊維の交絡点において、繊維表面同士が互いに融着接合で接着しており、目付けが1〜25g/m2、繊維径が10〜50μm、単位目付け当たりに換算した引張強度が0.1N/50mm以上、タテ及びヨコ方向のボイル収縮率が10%以下であることを特徴とする低目付け不織布。
とする上記(1)に記載の低目付け不織布。
(3)前記熱可塑性合成長繊維がポリエステル系長繊維であることを特徴とする上記(1)又は(2)に記載の低目付け不織布。
(4)前記不織布の目付けが1〜10g/m2であることを特徴とする上記(1)〜(3)に記載の低目付け不織布。
(5)前記不織布の構成繊維の複屈折率(Δn)が0.02〜0.11であることを特徴とする上記(1)〜(4)のいずれかに記載の低目付け不織布。
(7)前記不織布の融着接合個数が10〜10000個/mm2であることを特徴とする上記(1)〜(6)に記載の低目付け不織布。
(8)スパンボンド法で熱可塑性合成長繊維の熱圧着した仮圧着不織布を製造した後、温度70〜160℃に予熱又は加熱して、縦方向及び/又は横方向に1.2〜5倍延伸加工し、温度120〜230℃で熱セット処理することを特徴とする上記(1)〜(7)に記載の低目付け不織布の製造方法。
第一の特徴としては、本発明の低目付け不織布は、不織布を構成する繊維の交絡点において、繊維表面同士が互いに点状で融着接合し、通常の熱圧着とは異なる、比較的弱い接合点を多数有し、繊維が固定化されて、不織布の一体化接合をなしていることである。従って、エンボス凹凸模様ロールを用いた通常の熱圧着による部分熱圧着とは、全く異なる接合方式であり、本発明の不織布は、エンボス加工による熱圧着がなされていない不織布であるといえる。
第ニの特徴としては、繊維自体の複屈折が特定の範囲であり、配向性に優れ、ボイル収縮の面で低収縮であり、タテおよびヨコ方向の熱収縮率の差も少なく、寸法安定性に優れ、且つ、引張強度に優れていることである。従って、ロール形状に巻き取り加工、スリット加工などの二次加工での幅入りが少ない不織布である。
熱可塑性合成長繊維がポリエステル系長繊維であることが、強度、耐熱性、一体成型などの加工性の観点から好ましい。
上記原料不織布を構成する単繊維の伸度は、100〜600%が好ましく、より好ましくは150〜500%であり、このように高伸度であると、延伸加工特性が向上する。
上記原料不織布を構成する繊維は、低配向性繊維であることが好ましく、熱により、繊維表面の融着が起こりやすいという特徴を有する。その結果、上記原料不織布を加熱すると、加熱雰囲気中で、繊維の交絡点において、繊維の表面同士が互いに、点状で融着接合を生じ、点状で接着し、その接合頻度が大きくすることができる。さらに、通常の熱圧着に比べて、弱い接合であり、小さな応力で、均一な延伸加工ができるため、本発明の低目付け不織布を得ることができる。
本発明の低目付け不織布を構成する繊維において、複屈折率(Δn)が0.02〜0.11でありより好ましくは、0.02〜0.07であり、特に好ましくは0.02〜0.05である。
本発明の低目付け不織布を構成する繊維において、上記原料不織布を構成する繊維は、低配向性繊維であるが、この繊維を一旦加熱延伸加工することで、繊維の配向性は高まり、Δnが上記の範囲となり、この範囲であると、繊維の微細構造が安定し、低収縮で、寸法安定性に優れる。
該不織布の構成繊維の交絡点における、表面同士の融着接合の個数は、10〜10000個/mm2の範囲が好ましくより好ましくは20〜1000個/mm2、特に好ましくは20〜500個/mm2である。接着数が10個/mm2未満では、強度が低下し、繊維の固定化が低下し、10000個/mm2を超えると、繊維の集積度が高すぎ、嵩高性、柔軟性が低下する。この接合個数は、用いる繊維の繊維径、目付け、嵩密度等の条件により適宜設計される。
本発明の低目付け不織布のタテ及びヨコ方向のボイル収縮率は、10%以下、好ましくは0〜6%、より好ましくは、0〜3%である。ボイル収縮率がこの範囲であると、熱による収縮性が小さく、寸法安定性に優れる。
ボイル収縮率が10%を超えること、ボイル収縮差が5%を超えることは、加熱雰囲気中においては、熱収縮によるの寸法変化を生じやすく、不織布の寸法が安定せず、波打ち現象、シワなどが発生し、加工安定性が低下する要因となり、不織布自体も耐安定性の低い不
織布であるといえる。
不織布の厚みが0.20mmを超えること、及び平均みかけ密度が0.25g/cm3を超えることで、不織布厚み方向の繊維表面同士の点状接着強度が弱くなり、強度低下し、巻き取り性などの取り扱い性が悪くなる。
本発明の低目付け不織布は、加熱状態でのタテ及びヨコ方向の、ボイル収縮率が10%以下と小さく、優れた耐熱性、熱に対する寸法安定性を有する。従って、該不織布の耐熱性を向上させる方法としては、構成繊維の配向性、及び結晶性を向上させることである。
本発明の熱可塑性合成長繊維不織布は、スパンボンド方式で得られる。具体的には、スパンボンド方式の溶融紡糸で紡糸口金から吐出し、延伸、開繊した繊維ウエブを、軽度の熱圧着条件で、仮熱圧着状態の不織布を得て、本発明に用いられる基布とする。
次いで、温度70~160℃に予熱又は加熱して、縦方向及び/又は横方向に1.2〜5倍延伸加工し、温度120〜230℃で熱セット処理することで、本発明の低目付け不織布が得られる。
次いで、本発明の低目付け不織布を得る為の、延伸加工、熱セット加工を行う。
具体的な製造方法としては、該仮圧着不織布を、予熱、又は加熱して、延伸加工―熱セット加工することで、低目付け不織布を構成する繊維の複屈折率が0.02〜0.11となり、好ましくは0.03〜0.10、より好ましくは0.04〜0.08である。
また、低目付け不織布を構成する繊維の結晶化度が15〜45%であり、好ましくは17〜45%であり、より好ましくは20〜40%である。
従って、加熱延伸加工前後において、複屈折率の変化としては、0.01以上、好ましくは0.015〜0.09であり、結晶化度の変化としては、5%以上、好ましくは6〜30%である。 複屈折率の変化が0.01未満、結晶化度の変化が5%未満では、耐熱性が低く、加熱雰囲気中で熱収縮が生じやすいものとなる。
本発明の低目付け不織布の具体的製造方法は、スパンボンド方式の溶融紡糸で紡糸口金から吐出し、延伸、開繊した繊維ウエブを熱圧着で仮圧着不織布を得る。次いで、該仮圧着不織布を、予熱、又は加熱して延伸加工―熱セット加工を行い、本発明の低目付け不織布が得られる。
延伸加工方法としては、タテ方向、又はヨコ方向の延伸を別々に行う1軸延伸加工、又は、タテ方向と、ヨコ方向を同時に行う2軸延伸加工がある。加熱温度としては、70〜160℃で、延伸倍率としては1.2〜5倍、好ましくは、1.2倍〜3.5倍延伸加工である。
熱セット加工としては、ピンテンター、クリップテンター、シリンダーロール、フエルトカレンダーなどの緊張化の熱処理装置を用いて行われる。熱セット温度としては、耐熱性を有する配向性、結晶性にする条件で、例えば、温度を120℃〜230℃、時間は、1秒〜1
20秒、好ましくは、150℃〜230℃、時間は3秒〜80秒である。
1.目付(g/m2):JIS-L-1906 準処して測定
タテ20cm×ヨコ25cmの試験片を試料の幅1mあたり3箇所採取し
て質量を測定し、その平均値を単位面積あたりの質量に換算して求める。2.厚み(mm):JIS-L-1906 準処して測定
接圧荷重100g/cm2にて幅方向に10箇所測定し、その平均値を厚みとし
た。厚み計は、PEACOCK社製NO.207を用いた。
幅20cm毎の区域からそれぞれ1cm角の試験片を切り取ってサンプル
とした。各試験片についてマイクロスコープで繊維の直径を30点測定
し、該測定値の平均値を算出して繊維径とした。
4.引張強力(N/50mm):JIS-L-1906 準処して測定
(タテ+ヨコ)方向の得られた値を単位目付け当たりに換算して示す。
5.平均みかけ密度(g/cm3):(目付け)/(厚み)から計算して得られる。
6.複屈折率(Δn):偏向顕微鏡で5箇所測定し、平均値で示す。
オリンパス製偏向顕微鏡コンペンセーターを用いて、干渉縞法でより、レ
ターデーションと繊維径より、繊維の複屈折率を測定した。
を測定し、下記式で計算して求める
結晶化度(%)=(融解熱量―吸熱熱量)J/g/結晶繊維の融解熱量140J/g×100
8.繊維交絡点の接着数(個/mm2):不織布の試料の両端部10cmを除いて、布帛の幅
20cm毎の区域からそれぞれ1cm角の試験片を切り取ってサンプルとし
た。各試験片についてマイクロスコープで繊維の交絡点の接着数を測定し、
該測定値の平均値を算出して示した。
9.ボイル収縮率(%):試料25cm角を取り、タテ、ヨコそれぞれ3箇所に正確に20cmの
長さに印をつけ、沸騰水中に10分間浸漬してから取り出し、風乾後の寸法
を測定して、寸法変化を収縮率として求める。
仮圧着不織布Aを温度105℃のフエルトカレンダーで予熱熱処理後、タテ方向に2倍、2.5倍延伸加工してから、次いでピンテンターを用いて、ヨコ方向に2倍延伸加工―熱セット加工を行った。加工条件としては、温度100℃〜180℃、時間30秒で行い、本発明の低目付け不織布を得た。
表−1に記載の本発明の低目付け不織布は、熱収縮性が小さく、且つ、タテ、ヨコ方向
の差が小さく、配向性、結晶化度が高くなり、耐熱性に優れ、強度の高い不織布であった。
仮圧着不織布Aを温度105℃のフエルトカレンダーで予熱熱処理後、2軸延伸加工装置を用いて、温度100℃で、タテ方向に2.5倍、ヨコ方向に3.5倍延伸加工した後、ピンテンターの温度180℃、20秒で熱セット加工して、本発明の低目付け不織布を得た。
表−1に記載の本発明の低目付け不織布は、熱収縮性が小さく、且つ、タテ、ヨコ方向の差が小さく、配向性、結晶化度が高くなり、耐熱性に優れ、強度の高い不織布であった。
スパンボンド製造例Bとしては、本発明の熱可塑性繊維は、ポリエチレンテレフタレート(融点265℃、PET))を、スパンボンド法で、温度300℃の紡糸口金から吐出、紡糸速度1950m/minで延伸、冷却、開繊、目付け25g/m2の繊維ウェブを捕集ネット上に積層し、熱圧着率25%エンボスロールを用いて、線圧350N/cm、上下温度を70℃/75℃で熱圧着して仮圧着不織布Bを得る。(繊維径20μm、複屈折率Δn0.02)
仮圧着不織布Bを温度90℃のフエルトカレンダーで熱処理、とタテ方向に1.5倍、2倍延伸加工してから、次いでピンテンターを用いて、ヨコ方向に2倍延伸加工―熱セット加工を行った。加工条件としては、温度100℃〜180℃、時間30秒で行い、本発明の低目付け不織布を得た。
表−1に記載の本発明の低目付け不織布は、熱収縮性が小さく、且つ、タテ、ヨコ方向の差が小さく、配向性、結晶化度が高くなり、耐熱性に優れ、強度の高い不織布であった。
仮圧着不織布Bを温度90℃のフエルトカレンダーで熱処理し、2軸延伸加工装置を用いて、温度100℃で、タテ方向に1.5倍、ヨコ方向に2倍延伸加工した後、ピンテンターの温度200℃、20秒で熱セット加工して、本発明の低目付け不織布を得た。
表−1に記載の本発明の低目付け不織布は、熱収縮性が小さく、且つ、タテ、ヨコ方向の差が小さく、配向性、結晶化度が高くなり、耐熱性に優れ、強度の高い不織布であった。
一般的なポリエチレンテレフタレート(PET)を用い、実施例1と同じスパンボンド法で、紡糸温度300℃で平均化繊維径14μm、目付け30g/m2の熱可塑性繊維ウェブを捕集ネット上に作成し、圧着面積率が25%エンボスロールで、線圧350N/cm、上下温度を230℃/235℃で熱圧着して不織布を得た。
表-1に記載の比較例1は、繊維交絡点で繊維同士の接着がなく、凹凸エンボス部分での融着による不織布であり、配向性、結晶性が高く、熱収縮しない耐熱性を有する不織布である。
スパンボンド製造例Aとしては、本発明の熱可塑性繊維は、ポリエチレンテレフタレート(融点265℃、PET))を、スパンボンド法で、温度300℃の紡糸口金から吐出、紡糸速度1800m/minで延伸、冷却、開繊、目付け50g/m2の維ウェブを捕集ネット上に積層し、熱圧着率25%エンボスロールを用いて、線圧350N/cm、上下温度を65℃/70℃で熱圧着して仮圧着不織布を得る。
表-1に記載の比較例2は、繊維交絡点で繊維同士の接着がなく、凹凸エンボス部分での融着による不織布であり、低配向性、低結晶性であり、熱収縮が大きく耐熱性のない不織布である。
スパンボンド製造例Bとしては、本発明の熱可塑性繊維は、ポリエチレンテレフタレー
ト(融点265℃、PET))を、スパンボンド法で、温度300℃の紡糸口金から吐出、紡糸速度2000m/minで延伸、冷却、開繊、目付け25g/m2の維ウェブを捕集ネット上に積層し、熱圧着率25%エンボスロールを用いて、線圧350N/cm、上下温度を70℃/75℃で熱圧着して仮圧着不織布Bを得る。
表-1に記載の比較例3は、繊維交絡点で繊維同士の接着がなく、凹凸エンボス部分での融着による不織布である。
表-1に記載の比較例1は、繊維交絡点で繊維同士の接着がなく、凹凸エンボス部分での融着による不織布であり、低配向性、低結晶性であり、熱収縮が大きく耐熱性のない不織布である。
は支持体、樹脂シート、発泡体シート、複数枚重ねて使用する断熱材などとの複合シートなどに広く利用できる。
Claims (8)
- スパンボンド方式からなる熱可塑性合成長繊維不織布であって、該繊維の交絡点において、繊維表面同士が互いに融着接合で接着しており、目付けが1〜25g/m2、繊維径が10〜50μm、単位目付け当たりに換算した引張強度が0.1N/50mm以上、タテ及びヨコ方向のボイル収縮率が10%以下であることを特徴とする低目付け不織布。
- 前記不織布のタテ方向とヨコ方向のボイル収縮率の差が5%以下であることを特徴とする請求項1に記載の低目付け不織布。
- 前記熱可塑性合成長繊維がポリエステル系長繊維であることを特徴とする請求項1又は2に記載の低目付け不織布。
- 前記不織布の目付けが1〜10g/m2であることを特徴とする請求項1〜3に記載の低目付け不織布。
- 前記不織布の構成繊維の複屈折率(Δn)が0.02〜0.11であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の低目付け不織布。
- 前記不織布の厚みが0.2mm以下、平均みかけ密度が0.25g/cm3以下であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の低目付け不織布。
- 前記不織布の融着接合個数が10〜10000個/mm2であることを特徴とする請求項1〜6に記載の低目付け不織布。
- スパンボンド法で熱可塑性合成長繊維の熱圧着した仮圧着不織布を製造した後、温度70〜160℃に予熱又は加熱して、縦方向及び/又は横方向に1.2〜5倍延伸加工し、温度120〜230℃で熱セット処理することを特徴とする請求項1〜7に記載の低目付け不織布の製造方法。
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