JP2925201B2

JP2925201B2 - メルトブロー伸縮性不織布

Info

Publication number: JP2925201B2
Application number: JP1336699A
Authority: JP
Inventors: 弘一庄子; 昌孝池田; 泰志岸本
Original assignee: Asahi Kasei Kogyo KK
Current assignee: Asahi Kasei Corp
Priority date: 1988-12-27
Filing date: 1989-12-27
Publication date: 1999-07-28
Anticipated expiration: 2014-07-28
Also published as: JPH02259151A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は伸縮性不織布特に、ゴム弾性を有する水素添
加ブロック共重合体とポリオレフィンとの混合組成から
作られた平均繊維径の小さい繊維からなり、強度、伸長
特性（伸び、伸長回復性）、耐候性、耐光性、耐熱性、
耐薬品性、電気絶縁性において優れた性能を有し、粘着
性のないソフトな風合いを有するメルトブロー伸縮性不
織布に関する。

〔従来の技術〕

熱可塑性合成樹脂をメルトブロー法で紡糸することに
よって得られた不織布を含む各種合成繊維の不織布が知
られている。

メルトブロー法による紡糸法について、その基本的な
方法およびその装置がIndustrial and Engineering Che
mistry48巻、第８号（p.1342〜1346）、1956年に開示さ
れている。又下記に示すように、各種のメルトブロー法
による伸縮性不織布が知られている。

特開昭59-223347号公報には、ポリウレタン弾性フィ
ラメントからなるメルトブロー不織布が開示されてい
る。

特開平1-132858号公報には、ポリエステルジオールを
用いたポリウレタンからなるメルトブロー不織布が開示
されている。

米国特許第4,692,371号公報には、Ａ−Ｂ−Ａ′ブロ
ックポリマーからなるメルトブロー不織布が開示されて
いる。

特開昭62-84143号公報には、Ａ−Ｂ−Ａ′ブロックポ
リマーとポリオレフィンからなるメルトブロー不織布が
開示されている。

一方ブロック共重合体組成物およびその水素添加物の
代表的な材料として、熱可塑性材料Kratonが知られて
おり、さらにこれらブロック共重合体組成物およびその
水素添加物が特開昭61-42554号公報および特開昭61-155
446号公報に開示されている。

熱可塑性材料KratonについてはShell Chemical Com
pany発行の小冊子「KRATON THERMOPLASTIC RUBBER Ty
pical Properties 1986」に詳細説明されており、その
もっとも一般的な構造は、リニア−Ａ−Ｂ−Ａブロック
タイプであり、スチレン−ブタジエン−スチレン（Ｓ−
Ｂ−Ｓ）とスチレン−イソプレン−スチレン（Ｓ−Ｉ−
Ｓ）のKraton Dシリーズ、スチレン−エチレン／ブチレ
ン−スチレン（Ｓ−EB−Ｓ）のKraton Gシリーズとがあ
る。

前記特開昭61-42554号公報には、主としてビニル芳香
族化合物から構成された重合体ブロックＡを少なくとも
１個、主として水素添加された共役ジエン化合物から構
成された重合体ブロックＢを少なくとも１個有する水素
添加ブロック共重合体100重量部に、ヒンダートアミン
系化合物0.01〜３重量部を加えた組成物が開示されてい
る。

前記特開昭61-155446号公報には主としてビニル芳香
族から構成された重合体ブロックＡを少なくとも２個、
主として共役ジエン化合物から構成された重合体ブロッ
クＢを少なくとも２個有するブロック共重合体であっ
て、そのブロック共重合体の数平均分子量が20,000〜10
0,000の範囲にある水素添加ブロック共重合体100部に、
ポリオレフィン５〜400部を加えた組成物が開示されて
いる。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述の公知のメルトブロー不織布には下記のような問
題点がある。

すなわち前述の特開昭59-223347号及び特開平1-13285
8号公報に開示されたメルトブロー法不織布はポリウレ
タンからなる不織布であり、したがってこの不織布の耐
候性、耐光性が劣るという問題がある。又ポリウレタン
自身がコスト的にも高く、したがって得られた不織布の
コストが高いという問題がある。

前述の米国特許第4,692,371号公報に開示されたメル
トブロー法不織布では、Ａ−Ｂ−Ａ′水素添加ブロック
共重合体としてKRATON GX 1657を用い水素添加ブロック
共重合体を単独で押出し、ウェブを得ている。この不織
布の強度は同公報TABLE IIに示されている通り低く、さ
らに溶融粘度が高い為、できた不織布中の繊維の平均繊
維径を細くすることが困難になるという問題がある。

前述の特開昭62-84143号公報に開示された、Ａ−Ｂ−
Ａ′水素添加ブロック共重合体とポリエチレンからなる
不織布は強度が低いという問題がある（後述の実施例の
説明中の第７表参照）。

本発明の目的は、従来の技術の有する問題を解決し
て、強度、伸長性（伸び、伸長回復性）、耐候性、耐光
性、耐熱性、耐薬品性、電気絶縁性に優れ、平均繊維径
の小さい繊維からなる粘着性のないソフトな風合いを有
するメルトブロー伸縮性不織布（以下、単に伸縮性不織
布と言及する場合がある）を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

Ａ−Ｂ−Ａ′水素添加ブロック共重合体を含み、メル
トブロー法によって作られる不織布は前述のように公知
である。しかしこれら公知の技術において、水素添加ブ
ロック共重合体の構成（ブロック構造、数平均分子量、
ビニル芳香族化合物含有量、共役ジエンの1,2−結合量
等）、メルトブロー紡糸性および得られた伸縮性不織布
の物性を総合して研究したものは見当らない。

本発明者等はこれら水素添加ブロック共重合体とポリ
オレフィンとの混合組成、メルトブロー紡糸性および伸
縮性不織布の物性を総合して研究し、本発明を完成し
た。

本発明の目的は、主としてビニル芳香族化合物から構
成された重合体ブロックＡを少なくとも２個、主として
共役ジエン化合物から構成された重合体ブロックＢを少
なくとも２個有し、かつ少なくとも１個の重合体ブロッ
クＢがポリマー鎖の末端にあり、全体の数平均分子量が
30,000〜65,000の範囲にあり、ビニル芳香族化合物の含
有量が15〜40重量％であるブロック共重合体を水素添加
して得られた水素添加ブロック共重合体Ｃとポリオレフ
ィンＤの重量割合（C/D）が40/60〜99/1である組成物か
ら形成さた平均繊維径が0.5〜30μｍの範囲にあるメル
トブロー伸縮性不織布によって達成される。

以下本発明を具体的に説明する。

本発明の水素添加前のブロック共重合体（以下前駆ポ
リマーという）を構成するビニル芳香族化合物として、
例えばスチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエ
ン、ｐ−tert−ブチルスチレン等を用いることができ、
スチレンが特に好ましい。これら材料は単独で用いられ
ても、２種以上を組合せて用いられてもよい。また、前
駆ポリマーを構成する共役ジエン化合物として、例えば
1,3−ブタジエン、イソプレン、1,3−ペンタジエン、2,
3−ジメチル−1,3−ブタジエン等を用いることができ、
ブタジエン及びイソプレンが特に好ましい。これら材料
は単独で用いられても、２種類以上を組合せて用いられ
てもよい。

これらの前駆ポリマーは、リチウムアルキル触媒を用
いて逐次的にブロック共重合を行うか、あるいは、逐次
的にブロック共重合を行った後にカップリング反応を行
わせることによって製造できる。

このようにして得られた前駆ポリマーは、次いで選択
的に水素添加される。すなわち水素添加反応は既知の水
素添加触媒、例えば、白金、パラジウムのような貴金属
系の担持触媒、ラネーニッケル、有機ニッケル化合物、
有機コバルト化合物あるいはこれらの化合物と他の有機
金属化合物とが複合された触媒などによって行うことが
できる。チタノセン化合物は特開昭61-155446号公報に
開示されているように、前駆ポリマーの水素添加触媒と
して極めて高い活性を有するので、少量の触媒で水素添
加反応を行うことができること、又触媒残渣が水素添加
ブロック共重合体の耐熱安定性に悪影響を与えることが
ないので触媒残渣の除去を行う必要がなく、特に好まし
い。

前記水素添加を、共役ジエン化合物の二重結合に対し
て選択的に行わせるのが好ましい。すなわち、共役ジエ
ン化合物の二重結合は製品不織布の耐候性、耐光性、耐
熱性の低下をまねき好ましくない。又ビニル芳香族化合
物を水素添加すると流動性が低下し、紡糸性から好まし
くない。

共役ジエン化合物の少なくとも80重量％、好ましくは
90重量％以上が水素添加され、ビニル芳香族化合物の20
重量％以下、好ましくは５重量％以下が水素添加される
ように部分的に水素添加されるのが不織布の耐侯性、耐
光性、耐熱性、紡糸性の面から好ましい。

前駆ポリマー全体の数平均分子量（以下Mnと略す）
は、30,000〜65,000、好ましくは、35,000〜60,000、よ
り好ましくは、40,000〜55,000の範囲であるとよい。Mn
が低くなると単繊維強度が低下し、その事が不織布強度
の低下を招く。特にMnが30,000未満では、ポリマーの粘
度が下がりチップ化できず、不織布を得ることができな
い。反対にMnが高くなると、水素添加ブロック共重合体
の溶融粘度が上昇し、且つダイ部圧力が上昇することに
より、紡糸性が不良となり易く、さらにMnが65,000を越
えると、織維化できない。

また、前駆ポリマー中でのビニル芳香族化合物の含量
は、15〜40重量パーセント（以下wt％と略）、好ましく
は、20〜35wt％の範囲であるとよい。水素添加ブロック
共重合体において、いわゆるハードセグメントであるビ
ニル芳香族化合物が得られた製品の強度を受持ち、ソフ
トセグメントである共役ジエン化合物が得られた製品の
伸縮性を受持つ。ただしポリマー物性ではビニル芳香族
化合物の含量が増大するとポリマー強度が上昇するが、
不織布の強度はビニル芳香族化合物の含量に対しての最
大値を有する。すなわちビニル芳香族化合物の含量が15
wt％未満では不織布の強度が低下し、汎用性のある不織
布製品を作ることができない。一方ビニル芳香族化合物
の含量が40wt％を越えると、不織布の強度と伸長率が低
下し、且つ硬くなる。さらにこの場合溶融粘性が上昇
し、ダイ部圧力上昇、紡糸性不良となり、出来た不織布
もポリマー玉を含む様になり、平均繊維径が大きくな
り、単繊維の分散性も悪くなり、製品風合、外観が悪く
なる。その結果使用可能な不織布製品が得られない。し
たがって前駆ポリマー中のビニル芳香族化合物の含量が
15〜40wt％の範囲であると、紡糸性が良好となり、優れ
た強度と伸長率を有し、ソフトな風合を有する不織布を
得ることができる。

前駆ポリマーの共役ジエン化合物中の共役ジエンの1,
2−結合量が、20〜50wt％、好ましくは、25〜45wt％の
範囲であると良い。20wt％未満では、不織布の伸長回復
性が劣り、不織布製品として用いにくく、又、50wt％を
越えると紡糸性が悪化し、良好なウェブが得られなくな
る。

本発明の不織布では、少なくとも１個の重合体ブロッ
クＢが前駆ポリマーのポリマー鎖の末端にあることが必
須である。

すなわちポリマー鎖の末端を重合体ブロックＢが占め
る割合によって紡糸性および不織布の物性が変化するか
らである。

前駆ポリマー中でポリマー鎖の末端を重合体ブロック
Ｂが占める割合は、３〜25wt％、特に５〜20wt％が好ま
しい。3wt％未満では、溶融粘度が高くなり紡糸性が不
調となり良好なウェブが得られなくなり、25wt％を越え
ると不織布の強度が下り好ましくない。

後述の実験例の説明で詳述するように（第２表参
照）、比較として、Ａ−Ｂ−Ａ′型のKRATON G−1652
及びKRATON G−1657Xを、同一紡糸条件で比較実験を
行った。

Ｇ−1652は流動性が悪い為か紡糸性が悪く、糸がつな
がらず、ポリマー玉が多く、不織布サンプルが得られな
かった。またＧ−1657Xは不織布サンプルは得られた
が、ポリマー強度が高い割りには不織布強度は極めて低
いものであった。

前述のように、本発明の水素添加ブロック共重合体の
前駆ポリマーとして、主としてビニル芳香族化合物が構
成された重合体ブロックＡを少なくとも２個、主として
共役ジエン化合物から構成された重合体ブロックＢを少
なくとも２個有し、且つ少なくとも１個の重合体ブロッ
クＢがポリマー鎖の末端にあるブロック共重合体を用い
ることにより、外観、風合が共に良好で特に優れた強度
を有し、伸長特性、柔軟性の良い不織布製品が得られ
る。又不織布を製造する際には、溶融粘度が低くてポリ
マーの流動性が良いことから紡糸性が改善される。

前駆ポリマーの構造は、線状、分岐状または放射状の
いずれであってもよく、いくつかの例を一般式で表わす
と、次のようにあらわされる。

（Ｂ−Ａ）_n ｎ≧２（Ｂ−Ａ）_n−Ｂｎ≧２（Ｂ−Ａ）_m−Ｘ（Ｂ−Ａ）_n m,n≧１ｍ＋ｎ＝２〜４（式中Ｘはカップリング剤を示す）本発明の水素添加ブロック共重合体に用いられる安定
剤として、ヒンダードアミン系化合物、ヒンダードフェ
ノール系化合物、リン系化合物、ベンゾフェノン系化合
物、ベンゾトリアゾール系化合物及びこれらの混合物等
を用いることができる。ヒンダードアミンの耐熱性、耐
候性の改良効果が顕著であり、したがってヒンダードア
ミンを安定剤として用いることが特に好ましい。安定剤
の使用量は、水素添加ブロック共重合体100重量部当り
５重量部以下が好ましく、５重量部をこえると、安定剤
によって生ずる効果の改善は認められず、逆に着色等の
弊害がでてくる場合があるので好ましくない。

本発明の伸縮性不織布の粘着性の値は使用する前駆ポ
リマーの種類によって大幅に変えることができる。粘着
性の評価方法としては不織布の剥離強度を採用すればよ
く、剥離強度の値が高い程、不織布の粘着性が高いこと
を意味する。

前記剥離強度に影響する前駆ポリマーの構成を調べた
ところ、特定の構成要素だけで一義的に定めることが困
難であった。そこで本発明者等は下記式で規定される粘
着性パラメーターＴを導入し、このＴの値が不織布の剥
離強度、すなわち不織布の粘着性と明確な関係を有する
ことを見出した。

Ｔ＝V/S ここにＶは共役ジエン化合物中の共役ジエンの1,2−
結合量（wt％）、Ｓは前駆ポリマー中のビニル芳香族化
合物の含有量（wt％）を示す。すなわち第３図に示すよ
うに、Ｔ＝1.25を境界として粘着性を二分でき、Ｔが1.
25を越すと粘着性大となる。1.25以下では剥離強度10g/
cm以下となり、実用的には粘着性をほとんど示さないこ
とを見出した。

粘着性を不織布の用途から区分すると、Ｔが1.25を越
す粘着性がある不織布は、例えば他の不織布、編織布等
と張合わせて、積層体としてオムツ、衣料等の用途に好
適に用いることができる。

一方Ｔが1.25以下で、粘着性がない不織布は、例えば
手袋、帽子、ストレッチテープ（オムツウエストバン
ド）等に単独で使用する用途に適している。

本発明の伸縮性不織布を製造するために用いられる水
素添加ブロック共重合体にポリオレフィンを添加して、
さらに性能が改善された伸縮性不織布をつくることがで
きる。

水素添加ブロック共重合体にポリオレフィンを混合す
ると、混合ポリマーの溶融粘度が低下し、紡糸性が向上
し、得られた不織布中の繊維の平均織維径が小さくなる
と共に、粘着性を示さなくなる。しかし、ポリオレフィ
ンの混合割合を多くしすぎると、不織布の伸長回復率も
低下する。そこでポリオレフィンの混合割合を全ポリマ
ー重量に対して、１〜60wt％、好ましくは５〜50wt％、
より好ましくは10〜40wt％にするとよい。1wt％未満の
使用では混合による溶融粘度の低下が少なく、紡糸性を
殆んど改善しない。一方60wt％以上の使用は、得られた
不織布の伸度、伸長回復率がいちぢるしく低下するので
好ましくない。

また、ポリオレフィンの数平均分子量（Mn）が小さい
程、同一混合割合において、伸長回復率が高くなる傾向
を有する。このような傾向が生ずる理由は明らかではな
いが、水素添加ブロック共重合体の共役ジエン化合物と
ポリオレフィンがミクロドメイン構造を形成し、この構
造がポリオレフィンの数平均分子量が小さい程形成しや
すくなるためであると推定される。

本発明で用いるポリオレフィンの例としては、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、プロピレンとエチレンあるい
は１−ブテンなどのα−オレフィンとの共重合体等があ
げられるが、プロピレンとエチレンとのブロックコポリ
マー及びポリプロピレン、ポリエチレンが特に好まし
い。

ポリプロピレンとしては、数平均分子量（Mn）2,000
〜60,000、MFR（溶融流れ量）50〜10,000、好ましくは5
0〜150を有するポリプロピレンを用いると好ましく、ポ
リエチレンとしては数平均分子量（Mn）2,000〜30,000
を有するポリエチレンを用いると好ましい。なおポリエ
チレンを用いると伸長回復率の低下がより少なくて好ま
しい。

２種のポリマーの混合状態としては、単一繊維中で混
合している状態であるあることが好ましい。

水素添加ブロック共重合体とポリオレフィンの混合方
法は、紡糸時にチップブレンドする方法、２種のポリマ
ーを予め溶融混合したチップを用いる方法等がある。こ
の２種のポリマーの混合方法は特に限定されないが、後
者の方法が好ましい。

本発明の伸縮性不織布中の繊維に前述のポリオレフィ
ン以外に第３のポリマーが本発明の目的を逸脱しない範
囲で混合されていてもよく、さらに本発明の伸縮性不織
布中に他の織維が本発明の目的を逸脱しない範囲で混合
されていてもよい。

後述するように、本発明による伸縮性不織布はメルト
ブロー法によって製造することができる。ポリオレフィ
ンを添加せずに水素添加ブロック共重合体だけを用いて
メルトブロー法で不織布を製造する際に、メルトブロー
工程で用いられる加熱高速ガスの圧力を高圧化すなわち
1.2kg/cm²Ｇ以上にするとブロー性が悪くなり、繊維製
造に困難を生ずる。そこで加熱高速ガスの最適圧力条件
を0.1〜1.2kg/cm²Ｇとする必要があり、その結果得られ
る不織布中の織維は比較的太くならざるを得なかった
（約10μｍ以上）。

しかしポリオレフィンとしてポリプロピレンポリマー
を用い、２種のポリマーをチップブレンドして不織布を
作る場合において、ポリプロピレンの混率をアップして
いくと、溶融粘度が下がり高圧ブロー（例えば3kg/cm²
Ｇ）が可能となり、10wt％を越すあたりから急激にブロ
ー性が向上する。また、得られた不織布中の織維は極細
繊維となり、不織布は極めてソフトな風合を有してお
り、しかも本発明の伸縮性不織布の特徴である伸長回復
性はポリプロピレンの混率が30wt％に達する迄、殆ど変
化なく、良好である。なお実用上はポリプロピレンの混
率を60wt％にすることができる。

前述のように、水素添加ブロック共重合体にポリオレ
フィンとしてポリプロピレンを混合すると、混合ポリマ
ーの溶融粘度が低下し、紡糸性が著しく向上し、ガス条
件の高圧化が可能となり平均繊維径が10μｍ以下の極細
繊維が容易に得られるという特徴がある。また、ポリプ
ロピレンの混合により不織布の強度がさらに向上し、粘
着性が低下するという効果がある。

本発明の伸縮性不織布を構成する繊維の平均繊維径
は、50μｍ以下、好ましくは0.5〜30μｍである。0.5μ
ｍ以下の場合は不織布は柔軟ではあるが強力が低く、通
気性、透湿性が劣る。一方、50μｍ以上になると不織布
はガサツキ感が強く風合が硬くなると共に、耐水圧、バ
クテリアバリアー性が劣る。特に、繊維径が10μｍ以
下、更に1.0〜6.0μｍの範囲にあると、捕集効率（捕集
効率の値が高いと、例えばフィルタ、マスク等の用途に
有用に用いることができる）、通気性、透湿性と風合が
改善され、さらに、耐水圧が高まり、またバクテリアバ
リアー性、防塵性において優れたものとなり、特に好ま
しい。

本発明の伸縮性不織布の目付量は、５〜500g/m²が好
ましく、より好ましくは、10〜200g/m²である。5g/m²以
下では伸縮性不織布の強力が低下する。

また本発明の伸縮性不織布を構成する繊維は、短繊維
でも、長繊維でもかまわないが、不織布強力の点から
は、長繊維が好ましい。

このようにして得られた本発明の伸縮性不織布は特に
優れた強度を有し、さらに伸長特性（伸び、伸長回復
性）、耐候性、耐光性、耐熱性、耐薬品性、電気絶縁性
において優れた性能を有し、且つソフトな不織布であ
る。なお耐侯性については、市販のポリウレタン系伸縮
性不織布（例えば、エスパンシオーネ）と比較して非
常に優れていた。

以下、メルトブロー法による伸縮性不織布の製造方法
の一例を第１図および第２図を用いて説明する。

水素添加ブロック共重合体を押出機１で溶融してダイ
２に送り込み、ノズルに設けた一列に並んだ多数の紡糸
オリフィス12から押出す。溶融ポリマーはポリマー流路
11を経てオリフィス12から押出される。それと同時に、
ガス導入口13を経て供給された加熱高速のガスをガスヘ
ッダー14を経て、オリフィス12の両側に設けられたガス
スリット15から噴射させ、押出された溶融ポリマーの流
れに吹き当てる。ガスヘッダー14およびガススリット15
はノズル９とリップ10との間に設けられる。高速気流の
作用により押出された溶融ポリマーは繊維４の形状にけ
ん引、細化し、固化する。このようにして形成された繊
維は、１対の回転ローラー6,6の間で循環しているスク
リーン（コレクター）７上に堆積されてランダムウェブ
５を形成する。ガスとしては、スチーム、空気などが好
適であり、ガス条件としては、温度300〜450℃、好まし
くは350〜420℃、圧力は0.1kg/cm²Ｇ以上、吐出量によ
って異なるが好ましくは0.2〜5.0kg/cm²Ｇである。押出
機温度は260〜330℃、好ましくは270〜320℃である。

本発明のメルトブロー法によって作られた生ウェブ
（後処理加工が施されていないウェブ）の強度は、単繊
維の交絡と織維の有する自己熱接着性により、後処理加
工を施さなくても実用に耐える強度になる。したがって
ダイ２とコレクタ７間の距離を適切に選定することは、
自己熱接着による単繊維の結合による不織布強度を向上
させるために重要であり、距離が短い程強度が増加す
る。又不織布中の単繊維の分散性を向上させるためにも
前記距離を短くすることが好ましい。すなわち前記距離
を70cm以下、好ましくは50cm以下、より好ましくは40cm
以下にすると良い。

前述のように本発明の伸縮性不織布中の繊維の結合方
法は、単繊維の分散性の向上によって不織布製品の品位
を向上させることができる点および低コストである点か
ら自己熱接着法で行うことが好ましい。

又は熱エンボス法、熱ロール法、熱風法、超音波結合
法等の他の熱結合方法を用いることができる。特に、熱
エンボス法および熱ロール法（例えば上段金属ロール、
下段ゴムロール）は不織布中の織維間の結合を高め、得
られた不織布の強力、耐水性、バクテリアバリア性、防
塵性および表面平滑性を向上させるので特に好ましい。
これら熱エンボス加工および熱ロール加工（熱カレンダ
ー加工ともいう）は、得られたウェブを巻取ることなく
連続して行ってもよく、あるいはウェブを巻取った後、
別工程で行ってもよい。

熱エンボス加工又は熱ロール加工の温度は150℃以
下、好ましくは50〜130℃、より好ましくは60〜120℃の
範囲で行うと良く、圧力は0.5〜100kg/cm、好ましくは
１〜75kg/cmの範囲で行うとよい。上記範囲を越える高
温高圧で加工すると繊維が溶融してフィルム状の不織布
となり、通気性が低下する。逆に上記範囲を下廻る低
温、低圧で加工すると熱結合が不充分となり、不織布の
強度と表面平滑性を向上させることができない。

熱エンボス加工に用いるエンボスパターンは連続パタ
ーン、不連続パターンの何れであってもよく、線、点
線、格子、斜め格子、円形、ひし形、織物柄等各種のパ
ターンを用いることができる。

本発明の伸縮性不織布のフィルタ性能を向上させるた
めに、エレクトレット加工を施してもよい。

又本発明の伸縮性不織布を、スパンボンド法、カード
法、湿式法等で作られた他の不織布、編織物、フィルム
等のシート状物と積層して用いることができる。前記積
層後必要に応じて熱結合、絡み合い処理等の方法によっ
て伸縮性不織布とシート状物と結合して用いてもよい。

〔実施例〕

以下の実験例および比較例は、ポリマー組成物の組成
成分およびメルトブロー法の諸条件を適用して得られる
種々のメルトブロー伸縮性不織布の性能を示す。実験例
14〜33は、本発明の実施例である。

実験例の説明に先立ち、本明細書中で用いられた各種
物性の定義と測定方法を以下に示す。

◎ 平均繊維径（μｍ）；不織布サンプルの任意な、10
箇所を電子顕微鏡（繊維径に応じて200〜2000倍）で10
枚の写真撮影を行う。１枚の写真につき任意の10本の繊
維の直径を測定し、これを10枚の写真について行う。合
計100本の繊維径測定値を求め平均値を計算する。

◎ ポリマー玉；ウェブ構成繊維の直径の50倍〜1000倍
程度の直径を有する玉状ポリマーのことである。このポ
リマー玉は肉眼で見出すことができる。

◎ 強度および伸度；巾2cmの不織布サンプルをJIS L−
1096に準じて測定する。その時のつかみ間隔は5cm、引
張速度は10cm/minとする。破断時の値から1cm巾当りの
強度と伸度を算出する（ウェブの縦方向の値と横方向の
値の平均値で示す）。

◎ 伸長回復率；巾2cmの不織布サンプルをJIS L−1096
に準じて測定する。その時のつかみ間隔12cm、引張速度
10cm/minで、50％伸張し、直ちに同じ速度で原長まで回
復させる。伸長前に、伸長方向に記入した長さ10cmの線
の伸長前後の伸長差（ａ）（mm）を求め、下式で伸長回
復率を算出し、ウェブの縦方向の値と横方向の値の平均
値で示す。

◎ 剛軟度;JIS L−1096 45°カンチレバー法によりウ
ェブの縦方向の値と横方向の値の平均値で示す（この値
が小さい程、風合いが柔らかいことを示す。） ◎ 伸長応力；前記伸長回復率測定時のチャートより伸
度50％時の応力を、伸長応力として求める（ウェブの縦
方向の値と横方向の値の平均値で示す）。

◎ 剥離強度；不織布からサイズ10cm×2cmのサンプル
を用意し、この２枚のサンプルを重ねる。重ねられたサ
ンプルの中央部2.7cm×2cmに13kgの荷重を載せて16時間
放置した。荷重を外したサンプルを、JIS L−1096に準
じて、サンプルのそれぞれの片端部を１枚づつ試験機の
クランプに把持させ、引張速度10cm/minで２枚のサンプ
ルを引離すように伸長し、２枚のサンプルが剥離するま
での1cm巾当りの最大強度を測定する（ウェブの縦方向
の値と横方向の値の平均値で示す）。

◎ 捕集効率;PARTICLE COUNTER（KC-OIA型RION CO.,LT
D）を用いて、流量500cc/分、測定時間30秒、粒径0.3μ
ｍ以上の条件で、最初に何もセットせずに、ブランクの
値Ａ（個）を測定し、次に試料をセットし、試料を通過
した粒子数Ｂ（個）を測定し、次式により捕集効率を求
める。

捕集効率（％）＝（１−B/A）×100 ◎ 耐水圧（mmH₂Ｏ） JIS−Ｌ−1092B法で測定する。

◎ 通気度 JIS-1096法（フラジィール法）で測定する。

◎ 耐光性;JIS−L 1096に準じて、フェードメーター40
時間照射後、サンプルの変退色、照射前後での強度保持
率を求める。

◎ 数平均分子量（Mn）;GPC（GEL PERMEATION CHROMAT
OGRAPHY）によりスチレン換算分子量から求めた。

◎ ビニル芳香族化合物含有量（wt％）；全ポリマー中
のビニル芳香族ポリマーブロック含有率を重量パーセン
トで表わしたもので、L.M.Kolthoffら、J.Polymer Sci.
第１巻429頁（1946年）の方法に従って求めた。以下Ｓ
で表す。

◎ 共役ジエン化合物中の共役ジエンの1,2−結合量（w
t％）；水添する前のポリマーをサンプルとし、赤外分
光光度計を用い、ハンプトン法によって測定する。以下
Ｖで表す。

◎ ポリマー強度;JIS K−6301に準じて、３号ダンベル
を用いて測定した。

◎ ポリマー伸度;JIS K−6301に準じて、３号ダンベル
を用いて測定した。

◎ 溶融粘度；島津社製フローテスター（CFT 500型）
にて、紡口0.5mmφ,1.0mml,1holl、荷重10kg、予熱６分
温度300℃の条件下で測定する。

実験例１リチウムアルキル触媒を用いる逐次的なブロック共重
合を行うことによって、ブタジエン−スチレン−ブタジ
エン−スチレン型ブロック共重合体（組成比wt％10-12.
5-65-12.5）を前駆ポリマーとして合成した。この前駆
ポリマーにおいて、Mnは47,000、ポリスチレン含有量Ｓ
が25wt％、共役ジエンの1,2−結合量Ｖが31wt％であっ
た。この前駆ポリマーを水素添加し、ヒンダードアミン
系安定剤0.5wt％を加えペレットを作り原料（水素添加
ブロック共重合体）とした。

得られた水素添加ブロック共重合体（ペレット溶融粘
度520poise）を押出機に投入して加熱溶融後（押出機温
度290℃）、ノズルに送込んだ。このノズルは1mmピッチ
で一列に200個並んだ0.4mmφのオリフィスを有し、それ
ぞれのオリフィスから0.2g/分の吐出量で共重合体を高
速流体中に吐出させた。流体として380℃に調節した過
熱水蒸気を用いて、この過熱水蒸気を0.6kg/cm²Ｇの圧
力でメルトブロー用ノズルのスリットから溶融した共重
合体に向けて噴射し、それによって溶融共重合体をけん
引細化する。次いで細化した繊維を移動するネットコン
ベア（ダイ−コレクター間距離15cm）上に捕集して、ウ
ェブを得る。得られたウェブは極めて良好な伸縮性を有
しソフトな風合の不織布であった。得られた不織布の物
性試験の結果を表１に示す。

比較例1,2 Shell Chemical社製、Kraton G−1657X及び、Ｇ−165
2を原料として用いた以外は、実験例１と同様の条件で
試験を行った。しかしＧ−1652については、糸がつなが
らず、不織布サンプルは得られなかった。ポリマー構
成、ポリマー物性、および不織布物性を本発明の実験例
１と対比して表２に示す。

実験例１と比較して、Kraton G−1657Xは、ポリマー
強度が高い割には、不織布強度が低いことがわかった。

また、Kraton G−1652のサンプルが得られなかった一
因として、溶融粘度が300℃で1905poiseとかなり高いこ
とがあげられる。

実験例２〜４、比較例3,4 数平均分子量Mnの異なる前駆ポリマーを用いた以外
は、実験例１と同様の条件で、伸縮性不織布を作り、不
織布物性を調べた。この結果を表３に示す。

なお、比較例３は、原料チップ作成の段階で固化しな
い為、チップ化できず、試験を中止した。また、比較例
４は溶融粘度が高く紡糸性不良でウェブが得られなかっ
た。

実験例５〜７、比較例5,6 ブロック共重合体を合成する際に、スチレン含有量
（Ｓ）が異なる各種前駆ポリマーを合成し、実験例１と
同様の条件で伸縮性不織布を作り、その物性を調べた。
この結果を、表４に示す。なお、比較例５は、原料チッ
プ作成の段階で、固化しない為、チップ化できず、試験
を中止した。また、比較例６は、溶融粘度が高く紡糸性
不良でポリマー玉発生が多く、良好なウェブが得られな
かった。

実験例８〜10、比較例7,8 ブロック共重合体を合成する際に、共役ジエン化合物
中の共役ジエンの1,2−結合量（Ｖ）が異なる各種前駆
ポリマーを合成し、実験例１と同様の条件で伸縮性不織
布を作り、その物性を調べた。この結果を表５に示す。
なお比較例８は、紡糸性不良で、繊維長が短く、玉粉状
で、良好なウェブが得られなかった。

実験例11〜13、比較例９ Mn5.1万、S25.5wt％、V36wt％を有する前駆ポリマー
を水素添加して原料とし、押出機温度300℃、ガス温度4
00℃、ガス圧力0.5kg/cm²Ｇ、ダイ−コレクター間距離1
0cmとする以外は、実験例１と同様の条件にして伸縮性
不織布を作った。実験例11の伸縮性不織布を熱ローラー
（上段金属、下段ゴム）で表６に示す温度、圧力条件で
加工し、各種物性試験を行い、得られた結果を表６に示
す。なお比較例９は、フィルム状となってしまった為、
物性は測定しなかった。

実験例14、比較例10,11 Mn4.9万、S29wt％、V36wt％を有する前駆ポリマーを
水素添加して水素添加ブロック共重合体を作り、次いで
チップ化し、さらに、この水素添加ブロック共重合体の
チップにポリエチレン（Mn2880、密度0.930）を30重量
％添加して２軸押出機で溶融混合して、原料とし、ガス
圧力0.3kg/cm²Ｇ、ダイ−コレクター間距離10cmとする
以外は、実験例１と同様の条件で実験例14の伸縮不織布
を作り、その物性を調べた。さらに比較例として本発明
の水素添加ブロック共重合体の替りに、Shell Chemical
社製、Kraton G−1657X及びＧ−1652を用いた以外は、
上記と同様にして、不織布を得て、その物性を調べた。
得られた結果を表７に示す。なお、Kraton G−1657X及
びＧ−1652を用いた不織布は、不織布強伸度が本発明品
に比較して低い。

実験例15,16,17、比較例12 ポリエチレンの添加重を5wt％,15wt％,45wt％及び70w
t％とし、ガス圧力を0.6kg/cm²Ｇ、ダイ−コレクター間
距離7cmとする以外は、実験例14と同様の条件で、伸縮
性不織布を作り、その物性を調べた。得られた結果を表
８に示す。

実験例18〜21 ポリエチレンのMnを2880（密度0.930）,3400（密度0,
928）,12000（密度0.918）,17000（密度0.929）と変更
し、且つガス圧力を0.7kg/cm²Ｇにする以外は、実験例1
6（ポリエチレン添加量15wt％）と同様の条件で伸縮性
不織布を作り、その物性を調べた。得られた結果を表９
に示す。

実験例22,23 ポリエチレンの代りに、２種類のMn40,000（MFR 24
0）,Mn50,000（MFR 80）を有するポリプロピレンを12重
量％添加し、ガス圧力を0.8kg/cm²Ｇとする以外は実験
例14と同様の条件で伸縮性不織布を作り、その物性を調
べた。得られた結果を表10に示す。

実験例24 ポリエチレンの代りにMn50,000（NFR 80）を有するポ
リプロピレンを20重量％添加し、チップブレンドして原
料とし、ガス圧力を3.0kg/cm²Ｇ、ダイ−コレクター間
距離を30cmとする以外は、実験例14と同様の条件で伸縮
性不織布を作りその物性を調べた。得られた結果を表11
を示す。この不織布を構成する繊維の平均繊維径は極め
て細く、その為、不織布は極めてソフトな風合を有して
いた。

さらに得られた不織布を19Kv電圧をかけて、エレクト
レッット加工を行ったのち、捕集効率を測定した所86％
であった。

実験例25〜27、比較例13,14 ポリプロピレンのチップブレンド量を変える以外は、
実験例24と同様の条件で伸縮性不織布を作り、その物性
を調べた。得られた結果を表12に示した。

なおポリプロピレンを添加しないで紡糸したころ、織
維というよりは、粉状に近い物となり、また、ポリマー
玉の発生も多く良質な不織布は得られなかった（比較例
13）実験例28〜30 Mn5.3万、S20wt％、V36wt％を有する前駆ポリマーを
水素添加して水素添加ブロック共重合体をつくり、次い
でチップ化し、さらに、ポリプロピレン３種（Mn4.5万
（MFR 140）,Mn5万（MFR 80）,Mn5.3万（MFR 40）をそ
れぞれ30重量％添加しチップ状態でブレンドして、押出
機に供給し、ガス圧力、2.5kg/cm²Ｇ、ダイ−コレクタ
ー間50cmとする以外は、実験例１と同様の条件で伸縮性
不織布を作り、その物性を調べた。得られた結果を表13
に示す。

実験例31,32,33 ダイ−コレクター間距離を50cmとする以外は、実験例
24と同様の条件で生ウェブを作り、次いで熱エンボスロ
ールによる熱結合を行い、得られた不織布の物性試験を
行った。その結果を表14に示す。エンボスロールによっ
て与えられるエンボスパターンは第４図で示すように、
圧着部分21と非圧着部分22を有するパターン20であり、
圧着面積率は22％である。

また、実験例24で得た不織布を100％、すなわち２倍
の長さに引張りながら、ポリプロピレンのスパンボンド
不織布２枚の間にはさみ、不連続な丸模様のエンボスロ
ールを用いて90℃で熱結合した。得られた複合不織布
は、100％伸びを有するギャザー付きの不織布であっ
た。

実験例34 実験例１で得た水素添加ブロック共重合体を押出機に
投入、押出機温度300℃で過熱溶融し、100個のオリフィ
スから単孔吐出量0.7g/分で、押出し、下方に設置した
エアーサッカーで延伸し、さらに下方に設置したネット
コンベア上に積層し、ウェブとした。紡糸時にウェブの
分散性が若干劣るものであった。

このウェブを温度110℃、圧力15kg/cmの熱ロール（上
段金属、下段ゴム）にて熱結合を行い、不織布を得た。
得られた不織布は、目付130g/m²で強度1.1kg/cmと高
く、伸縮性も良好なものであった。

実験例35、36 ブタジエン−スチレン−ブタジエン−スチレン−ブタ
ジエン型ブロック共重合体（組成比wt％10-15-50-15-1
0）とし、且つMnの異なる２種の前駆ポリマーを用いた
以外は、実験例１と同様にして、伸縮性不織布を得、各
種物性試験をおこなった。得られた試験結果を表15に示
す。

〔発明の効果〕本発明の伸縮性不織布は前述のように構成されている
ので、強度、伸長特性（伸びと伸長回復性）、耐候性、
耐光性、耐熱性、耐薬品性、電気絶縁性において優れた
性能を有すると共にソフトな風合を有する伸縮性不織布
である。

したがって本発明の伸縮性不織布は貼布材、伸縮テー
プ、包帯、オムツ等のメディカル衛生材料、手術着、作
業着帽子等の衣服、手袋、電線被覆材等の工業用品等に
広く用いることができる。

前述のような特性を有する本発明による伸縮性不織布
はメルトブロー法等を用いる本発明の製造方法によって
安定して生産することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はメルトブロー法によって不織布を製造する装置
の一例を示す斜視図である。第２図はメルトブロー法で用いるダイの１例を示す断面
図である。第３図はポリマーの粘着性パラメータ（Ｔ＝V/S）と不
織布の剥離強度の関係を示すグラフである。第４図はエンボスパターンの一例を示す平面図である。１……押出機、２……メルトブローダイ、３……ガス用
パイプ、４……極細繊維群、５……ランダムウェブ、６
……駆動ローラー、７……スクリーン、８……カレンダ
ーロール、９……ノズル、10……リップ、11……溶融ポ
リマー流路、12……紡糸オリフィス、13……ガス導入
口、14……リップガスヘッダー、15……ガススリット、
20……エンボスパターン、21……圧着部分、22……非圧
着部分。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭61−155446（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−203857（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) D04H 3/00 - 3/16

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】主としてビニル芳香族化合物から構成され
た重合体ブロックＡを少なくとも２個、主として共役ジ
エン化合物から構成された重合体ブロックＢを少なくと
も２個有し、かつ少なくとも１個の重合体ブロックＢが
ポリマー鎖の末端にあり、全体の数平均分子量が30,000
〜65,000の範囲にあり、ビニル芳香族化合物の含有量が
15〜40重量％であるブロック共重合体を水素添加して得
られた水素添加ブロック共重合体ＣとポリオレフィンＤ
の重量割合（C/D）が40/60〜99/1である組成物から形成
された平均繊維径が0.5〜30μｍの範囲にあるメルトブ
ロー伸縮性不織布。
【請求項２】共役ジェン化合物中の共役ジエンの1,2結
合量が20〜50重量％である請求項１記載のメルトブロー
伸縮性不織布。
【請求項３】ポリオレフィンがポリプロピレンである請
求項１記載のメルトブロー伸縮性不織布。