JP2836864B2 - 不織布の製造法 - Google Patents

不織布の製造法

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は特定の断面形状を有するポリオレフィンフィ
ラメントを含んだ不織布の製造法に関する。
(従来の技術) ポリオレフィン繊維及びポリオレフィンフィラメント
は、化学的に不活性であること、アレルギー的性質が弱
いこと、引張強さが高いこと、そして融点が低いことな
どから、不織布を作製するのに有用であり、こうした不
織布を使用して、おむつ用カバーストック(cover−sto
ck)等の人体接触物品を作製することができる(例え
ば、米国特許第4,112,153;4,391,869;4,573,987;及び4,
578,066号各明細書に説明されている)。
こうした不織布は、コスト的に競合できて、かなりの
横方向強度と靱性を保持し、かつ柔軟な表面“感触”を
有していなければならない。しかしながら、現在の技術
や従来の合成繊維を使用した場合、不織布においてこの
ような特性の効果的な組み合わせを達成することは難し
い。特に、柔軟性を付与させようとすると、一般には横
方向強度が低下し、且つかなりのコストアップをきた
す。
おむつ用カバーストックや他のカバー目的物のような
人体接触物品の場合、不透明度やしみを覆い隠す性能等
の非機能的なある種の美的特性を増大させるのが望まし
い。32〜45%の好ましい不透明度も含めたこのような特
性を得るためには、特に化学的に不活性のポリオレフィ
ン(例えばポリプロピレン)との許容しうる特性バラン
スを達成するのが極めて困難である。
不透明度やしみを覆い隠す性能を増大させるためにス
パンメルト(spun melt)成分として着色剤や増白剤が
使用されているが、これらの物質は滲出、アレルギー反
応、及びコストアップ等の問題を引き起こす。
(発明が解決しようとする課題) 従って、不織布の不透明度を増大させる共に高濃度着
色剤の必要性を少なくすることのできるポリオレフィン
フィラメントを含んだ不織布の製造法が求められてい
る。
(課題を解決するための手段) 本発明によれば、 (a)ポリオレフィンフィラメントも含めたフィラメン
トのウェブを集成する工程;及び (b)前記フィラメントを結合して不織布を形成する工
程; からなるポリオレフィンフィラメントを含んだ不織布の
製造法が提供され、このとき ウェブ中のフィラメント全重量を少なくとも50%が菱
形の断面形状を有するポリオレフィンフィラメントであ
り、前記ポリオレフィンフィラメントが約1〜約3dpfの
最終延伸デニールを有することを特徴とする。
一般的には、本発明の製造法により、最終生成物に関
して選定された相互依存特性のバランスに応じて、32〜
45%又はそれ以上の不透明度を達成することができる。
広範囲の重量物(重質のものから10〜30gm/yd2という
軽質のものまで)の形で不織布を得ることが可能であ
り、また他の特性を犠牲にすることなく実質的に改良さ
れた不透明度及びしみを覆い隠す特性を有する不織布を
得ることができる。
種々のポリオレフィン断面形状を得るための製造技
術、及び不織布そのものを製造するための従来法は当業
界においてよく知られており、これらは本発明の構成部
分ではない。従って、フィラメントを結合して不織布を
作製するための従来法(例えば、スパン結合法、ニード
ルパンチング法、及び熱もしくは超音波結合法)を使用
することができる。しかしながら、低コストで広範囲の
重量物を得るためには、一般的には熱結合法が最も有効
な製造法である。
本発明による製造法においては、フィラメントのウェ
ブは、菱形断面のポリオレフィンフィラメントの他に、
デルタ形及び従来より使用されている他のタイプのフィ
ラメント(例えば他のポリオレフィンフィラメントやレ
ーヨンフィラメント)も含み、さらに種々の公知の断面
形状〔例えば、“y"形、“x"形、“0"形(丸形)、楕円
形、正方形、及び長方形等の形状〕を有するフィラメン
ト、及びこのようなフィラメントとフィブリル化フィル
ム(例えばポリオレフィンフィルム)との混合物も含
む。菱形の断面形状を有するフィラメントの、本発明に
従って要求される限界内における特定の組み合わせと量
は、他の特性(例えば、強度及び柔らかくてビロードの
ような感触)との組み合わせにおいて必要とされる不透
明度に実質的に依存する。
菱形断面形状の他の断面形状に対する割合は約50%で
あるのが好ましく、残りの50%の形状は丸形であるのが
好ましい。
さらに、強度と柔軟性を保持させるために、デルタ形
断面形状のポリオレフィンフィラメントは、好ましくは
約2.0〜4.0dpfの範囲の初期スパンデニール及び約1.0〜
3.0dpf(さらに好ましくは1.9〜2.5dpf)の最終延伸デ
ニールを有する。
柔軟性と横方向強度を組み合わせるためには、デルタ
形断面形状を有するポリオレフィンフィラメントと菱形
断面形状有するポリオレフィンフィラメントの両方を使
用するのが好ましい。所望の組み合わせは、均一組成の
単一ウェブ又は積層ウェブにおける均一ブレンドによっ
て、あるいは使用するフィラメントのブレンドが個々に
異なっている複数の均質ウェブによって得られる。
使用するフィラメントの長さは約2.5〜7.6cmであるの
が好ましい。フィラメントが長くなると横方向引張強さ
は大きくなり、また上記範囲内において長めのフィラメ
ントと短めのフィラメントを混合すると最適の靱性が得
られ易い。例えば、強度とビロード様の感触を得るため
には、長さ2.5cmの菱形断面形状のフィラメントとより
長め(例えば3.8〜5cm)の丸形断面形状フィラメントの
50:50混合物が好ましい。
以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明す
る。
実施例1(参考例) A.PRO-FAXR6501ポリプロピレンポリマー(デラウェア州
ウィルミントンのハーキュレス・インコーポレーテッド
から市販)を使用し、290℃での溶融紡糸による従来法
に従って、スパンデニールが4.0dpfのデルタ形断面形状
のアイソタクチックポリプロピレンフィラメントを作製
した。0.025%ルペルゾル(Lupersol)を使用した通常
の方法でこれをMFR(溶融流量)(ASTM D 1238−82)値
が16となるようにデグレードし(degraded)、細孔数70
0の紡糸口金を使用して紡糸して2.1dpfの最終延伸デニ
ールを得た。次いでクリンプした束(10クリンプ/cm)
を切断して2.54cmの長さにし、これを集めて圧縮して試
験用のベールにした。
B.PRO-FAXR6501ポリプロピレンポリマーを溶融紡糸する
ことにより従来法に従って、スパンデニールが2.8dpfの
丸形断面形状のポリプロピレンフィラメントを作製し
た。これをMFR値が13となるようにデグレートし、290℃
で紡糸して2.1dpfの最終延伸デニールを得た。次いで上
記のようにクリンプし、切断して2インチの長さにし、
これを集めて圧縮して試験用のベールにした。
C.PRO−FAX 6301(デラウェア州ウィルミントンのハー
キュレス・インコーポレーテッドから市販)を使用し、
285℃での溶融紡糸によって、スパンデニールが2.6dpf
のデルタ形断面形状のポリプロピレンフィラメントを作
製した。これをデグレードしてから紡糸して2.2dpfの最
終延伸デニールを得た。次いで上記のようにクリンプ
し、切断して2インチの束にし、これを集めて圧縮して
試験用のベールにした。
D.実施例1A(最終延伸デニール2.1dpf)のデルタ形断面
形状の繊維を上記したようにクリンプし、切断して1.5
インチの束にし、これを集めて圧縮して試験用のベール
にした。
E.スパンデニールが2.8dpfの丸形断面形状の繊維を実施
例1Bに記載の如く延伸して2.1dpfとし、これを上記した
ようにクリンプし、切断して3.8cmの束にし、これを集
めて圧縮して試験用のベールにした。
F.上記C及びBに記載の如く処理したデルタ形及び丸形
断面形状のステープルファイバーを50:50の重量比にて
組み合わせ、これを集めて圧縮して試験用のベールにし
た。
G.PRO−FAX 6501ポリプロプレンポリマーを溶融紡糸す
ることにより実施例1Bに記載の方法に従って、スパンデ
ニールが1.5dpfの丸形断面形状のポリプロピレンフィラ
メントを作製し、これをMFR値が12となるように285℃に
てデグレードし、そして延伸して1dpfの最終延伸デニー
ルを得た。次いで上記のようにクリンプし、切断して1.
5インチの長さにし、これを集めて圧縮して試験用のベ
ールにした。
H.PRO−FAX 6501ポリプロプレンポリマーを285℃にて
溶融紡糸することにより実施例1Cに記載の方法に従っ
て、スパンデニールが1.5dpfのデルタ形断面形状のポリ
プロピレンフィラメントを作製した。これを延伸して1.
0dpfの最終延伸デニールを得た。次いで上記のようにク
リンプし、切断して3.8cmの束にし、これを圧縮して試
験用のベールにした。
I.実施例1Bに記載の方法に従って同様の溶融紡糸法によ
り、スパンデニールが8.0dpfの丸形断面形状のポリプロ
ピレンフィラメントを作製し、これを延伸して6dpfの最
終延伸デニールを得た。次いで上記のようにクリンプ
し、切断して3.8cmの長さにし、これを集めて圧縮して
試験用のベールにした。
実施例2(参考例) A.クリンプ処理してベールにした2.5cmのデルタ形断面
形状のポリプロピレンステープル(実施例1Aに記載)を
切断し、従来法に従って均質なウェブを作製した。ウェ
ブを縦方向に重ね合わせて連続ガラス繊維ベルト上に送
り、菱形パターンの高温カレンダーを使用して、165℃
の温度及び276kPa(40psi)のロール圧力にて熱結合し
て20gm/yd2の量の不織布を得た。得られた不織布(NW−
1として記号付け)を、従来の試験に供するための適当
な寸法に切断した。試験結果を第I表に示す(20gm/m2
に対応する値は、20gm/yd2の場合の値に0.9をかけるこ
とによって得られる)。
B.クリンプ処理してベールにした5cmの丸形断面形状の
ポリプロピレンステープル(実施例1Bに記載)を切断
し、従来法に従って均質なウェブを作製した。ウェブを
縦方向に重ね合わせて連続ガラス繊維ベルト上に送り、
菱形パターンの高温カレンダーを使用して、実施例2Aに
記載の如く熱結合して20gm/yd2の量の半透明不織布を得
た。得られた不織布(NW−2として記号付け)を、標準
的な試験に供するための適当な寸法に切断した。試験結
果を対照標準として第I表に示す。
C.実施例1Aと1Bのデルタ形断面形状体及び丸形断面形状
体の2.5cmと5cmのクリンプ処理ステープルを、従来の方
法に従って、個別のオープナー(opener)に加え、個別
のカードに送って2つの均質ウェブを作製した(1″デ
ルタ形断面形状体/2″丸形断面形状体の重量比が25/7
5)。ウェブを連続ガラス繊維ベルト上に送り、菱形パ
ターンの高温カレンダーを使用して、上記の如く熱結合
して20.7gm/yd2の量の不織布を得た。得られた不織布
(NW−3として記号付け)を、標準的な試験に供するた
めの適当な寸法に切断した。試験結果を第I表に示す。
D.実施例1Aと1Bの2.5cmと5cmのクリンプ処理ステープル
を個別のオープナーに加え、切断して個別のカードに送
り、そして従来法に従って2.5cmデルタ形断面形状体/5c
m丸形断面形状体の重量比が50/50の均質なウェブを作製
した。ウェブを縦方向に重ね合わせて連続ガラス繊維ベ
ルト上に送り、菱形パターンの高温カレンダーを使用し
て、上記のように熱結合して20.7gm/yd2の量の不織布を
得た。得られた不織布(NW−4として記号付け)を、標
準的な試験に供するための適当な寸法に切断した。試験
結果を第I表に示す。
E.実施例1Aと1Bの2.5cmと5cmのクリンプ処理ステープル
を個別のオープナーに加え、切断して個別のカードに送
り、そして従来法に従って2.5cmデルタ形断面形状体/5c
m丸形断面形状体の重量比が75/25の均質なウェブを作製
した。2つのウェブを縦方向に重ね合わせて連続ガラス
繊維ベルト上に送り、菱形パターンの高温カレンダーを
使用して、上記のように熱結合して19.3gm/yd2の量の不
織布を得た。得られた不織布(NW−5として記号付け)
を、標準的な試験に供するための適当な寸法に切断し
た。試験結果を第I表に示す。
F.デルタ形断面形状体:丸形断面形状体の重量比が50:5
0の、ベールにして結合した5cmのクリンプ処理ステープ
ル〔実施例1F(1B及び1C)に記載〕を切断し、上記した
のと同じ一般的な方法で2つの混合繊維ウェブを作製し
た。2つのウェブを縦方向に重ね合わせて連続ガラス繊
維ベルト上に送り、菱形パターンの高温カレンダーを使
用して、上記の如く熱結合して19.1gm/yd2の量の不織布
を得た。得られた不織布(NW−6として記号付け)を、
標準的な試験に供するための適当な寸法に切断した。試
験結果を第I表に示す。
G.最終延伸デニールが2.1dpfのデルタ形断面形状体の、
ベールにした3.8cmのクリンプ処理ステープルを切断
し、上記と同じ方法でウェブを作製した。実施例1Eに記
載した如く、2.1dpf丸形断面形状体の3.8cmクリンプ処
理ステープルを使用して別のウェブを作製した。ステー
プルを切断し、上記と同じ方法に従って等しい重量のウ
ェブを作製した。
異なる繊維断面形状からなる2つのウェブを縦方向に
重ね合わせて連続ガラス繊維ベルト上に送り、菱形パタ
ーンの高温カレンダーを使用して、上記の如く熱結合し
て18gm/yd2の量の不織布を得た。得られた不織布(NW−
7として記号付け)を、標準的な試験に供するための適
当な寸法に切断した。試験結果を第I表に示す。
H.丸形断面形状体の、ベールにした3.8cm(1.5″)のポ
リプロピレンステープル(スパンデニール1.5dpf,延伸
デニール1dpf)(実施例1Gに記載)を切断して2つの均
質ウェブを作製した。ウェブを縦方向に重ね合わせて連
続ガラス繊維ベルト上に送り、菱形パターンの高温カレ
ンダーを使用して、165℃の温度及び276kPa(40psi)の
ロール圧力にて熱結合して20gm/yd2の量の不織布を得
た。得られた不織布(NW−8として記号付け)を、標準
的な試験に供するための適当な寸法に切断した。試験結
果を対照標準として第I表に示す。
I.実施例1Dからのデルタ形断面形状及び実施例1Eからの
丸形断面形状の、ベールにした3.8cmのポリプロピレン
ステープル(延伸デニール2.1dpf)を上記実施例2Gの方
法に従って結合して約20gm/yd2の量の不透明不織布を得
た。得られた不織布(NW−9として記号付け)を、標準
的な試験に供するための適当な寸法に切断した。試験結
果を対照標準として第I表に示す。
J.実施例1Iからの丸形断面形状の、ベールにした3.8cm
のポリプロピレンステープル(延伸デニール6dpf)を切
断して2つの均質ウェブを作製した。実施例2Hに記載の
方法に従って不織布を得た。得られた不織布を(NW−8
として記号付け)を、標準的な試験に供するための適当
な寸法に切断した。試験結果を対照標準として第I表に
示す。
*3対照標準。*3A 感触評価に関して、“あらい”とはおむつ用カバー
ストックとして使用するには満足できる感触が得られな
いことを示し、“極めて良好”とは一般使用に対して許
容しうる優れた感触と柔らかさがあることを示し、“柔
らかい”とは高品質で許容しうる感触と柔らかさを有し
ていることを示し、そして“幾分柔らかい”とはある程
度は許容しうる感触と柔らかさがあることを示す。*4 39%以上の不透明度が、一般的な使用に対してはおむ
つ用カバーストックとして優れていると考えられ、32%
の不透明度が適度であると思われる。*5 300gm以上のCDドライ強度が、おむつ用カバーストッ
クとして一般的に許容しうると考えられる。*6 デルタ形断面形状側に関して柔軟性を試験。*7 丸形断面形状側に関して柔軟性を試験。
実施例3 A.PRO-FAXR6501ポリプロピレンポリマーを使用して、29
0℃での溶融紡糸により従来法に従って、菱形断面形状
のアイソタクチックポリプロピレンフィラメントを作製
した。実施例1Aに記載の方法に従ってこれをデグレード
して紡糸し、そして処理を施して2.1dpfの最終延伸デニ
ールを有するようにした。次いでこれを切断して2.5cm
の長さにし、そしてベールにして試験に供した。
B.実施例1Cに記載の方法に従って、スパンデニールが2.
6dpfのデルタ形断面形状のアイソタクチックポリプロピ
レンフィラメントを作製し、これを処理して2.1dpfの最
終延伸デニールを有するようにした。次いでこれを切断
して5cmの束にし、ベールにして試験に供した。
C.(参考例)実施例1Bに記載の方法に従って、スパンデ
ニールが2.8dpfの丸形断面形状のアイソタクチックポリ
プロピレンフィラメントを作製し、これを処理して2.1d
pfの最終延伸デニールを有するようにした。次いでこれ
を切断して5cmの束にし、ベールにして試験に供した。
実施例4 不織布の3種の試験サンプルを以下のように作製し
た: A.実施例3Aに記載の菱形断面形状のフィラメントを使用
し、約10〜15gm/yd2の範囲の均質ウェブを従来法に従っ
て得ることにより不織布の試験片を作製した。このよう
にして得られた2つの均質ウェブのランダムな組み合わ
せ物を縦方向に重ね合わせ、連続ガラス繊維ベルトに送
り、菱形パターンのカレンダーを使用して165℃の温度
及び276kPa(40psi)の圧力にて結合した。得られた試
験用不織布を切断して計量し、ダイアノ・マッチ・スキ
ャン(Diano Match Scan)IIカラースペクトロメーター
を使用して不透明度を調べた。この結果をS−1,S−2
及びS−3として第II表に示す。
B.(参考例)実施例3Cに記載の丸形断面形状のフィラメ
ントを使用し、約10〜15gm/yd2の範囲の均質ウェブを得
ることにより不織布の試験片を作製した。このようにし
て得られた2つの均質ウェブのランダムな組み合わせ物
を縦方向に重ね合わせ、連続ガラス繊維ベルトに送り、
菱形パターンのカレンダーを使用して165℃の温度及び2
76kPaの圧力にて結合した。得られた試験用不織布を切
断して計量し、ダイアノ・マッチ・スキャンIIカラース
ペクトロメーターを使用して不透明度を調べた。この結
果をS−7,S−8及びS−9として第II表に示す。
C.実施例3Aと3Bに記載の菱形断面形状とデルタ形断面形
状の均質ウェブを得ることにより不織布の試験片を作製
した。異なる繊維断面形状のウェブをランダムに選択
し、縦方向に重ね合わせて結合して、菱形繊維含量:デ
ルタ形繊維含量の重量%比が50:50の試験用不織布を得
た。次いで不織布を切断して計量し、上記の如く不透明
度を調べた。この結果をS−4,S−5及びS−6として
第II表に示す。

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a)ポリオレフィンフィラメントを含め
    たフィラメントのウェブを集成する工程;及び (b)前記フィラメントを結合して不織布を形成する工
    程を含み、 ウェブ中のフィラメント全重量の少なくとも50%が菱形
    の断面形状を有するポリオレフィンフィラメントであ
    り、前記ポリオレフィンフィラメントが約1〜約3dpfの
    最終延伸デニールを有することを特徴とする、ポリオレ
    フィンフィラメントを含有した不織布の製造法。
  2. 【請求項2】前記ポリオレフィンフィラメントが約1.9d
    pf以上の最終延伸デニールを有することをさらに特徴と
    する、請求項1に記載の不織布の製造法。
  3. 【請求項3】前記ポリオレフィンフィラメントが2.5dpf
    以上の最終延伸デニールを有することをさらに特徴とす
    る、請求項1に記載の不織布の製造法。
  4. 【請求項4】前記不織布が菱形と丸形の断面形状を有す
    る混ざり合ったポリオレフィンフィラメントを含むこと
    をさらに特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の
    不織布の製造法。
  5. 【請求項5】前記不織布が菱形とデルタ形の断面形状を
    有する混ざり合ったポリオレフィンフィラメントを含む
    ことをさらに特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記
    載の不織布の製造法。
  6. 【請求項6】前記不織布の50%が菱形断面形状のポリオ
    レフィンフィラメントからなり、残りのフィラメントが
    丸形の断面形状を有することをさらに特徴とする、請求
    項1〜4のいずれかに記載の不織布の製造法。
  7. 【請求項7】使用されるフィラメントの長さが約2.5〜
    7.6cmの範囲であることをさらに特徴とする、請求項1
    〜6のいずれかに記載の不織布の製造法。
  8. 【請求項8】前記不織布が、菱形の断面形状を有する長
    さ2.5cmのポリオレフィンフィラメント及び丸形の断面
    形状を有する長さ3.8〜5cmのポリオレフィンフィラメン
    トを含むことをさらに特徴とする、請求項7に記載の不
    織布の製造法。
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