JPH1150375A - 高強度メルトブロー不織布の製造方法 - Google Patents

高強度メルトブロー不織布の製造方法

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JPH1150375A
JPH1150375A JP22192297A JP22192297A JPH1150375A JP H1150375 A JPH1150375 A JP H1150375A JP 22192297 A JP22192297 A JP 22192297A JP 22192297 A JP22192297 A JP 22192297A JP H1150375 A JPH1150375 A JP H1150375A
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JP
Japan
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nonwoven fabric
melt
stretching
strength
roll
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JP22192297A
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Jun Kodama
順 児玉
Juichi Kamei
寿一 亀井
Tomoaki Sugano
友章 菅野
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TOUNEN TAPIRUSU KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 メルトブロー法不織布の縦方向の強度を簡単
な工程で増し、加工性の優れたメルトブロー不織布を提
供する。 【解決手段】 熱可塑性樹脂からなるメルトブロー不織
布を、熱可塑性樹脂の融点より20℃から90℃低い延
伸温度で、カレンダーロールにより1.1〜5倍延伸す
ることにより、絡み合った繊維の配列状態をコントロー
ルすることができ、縦方向の強度を増した高強度メルト
ブロー不織布の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性樹脂から
なる縦方向に強度を有する高強度メルトブロー不織布の
製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】メルトブロー法により得られる不織布
は、極細繊維からなり、ノーバインダー方式で、極細繊
維のランダムな絡み合いで構成されているため、風合い
や肌触り等が非常に優れており、使い捨ておしめの表面
剤、防塵衣料、マスク、ワイピングクロス、精密濾過用
フィルター、電池用セパレータ等に広く用いられてい
る。しかし、強度的には弱いという欠点を有していた。
とくに、ポリプロピレンやナイロンのメルトブロー不織
布は、その樹脂の特性に加え、極細繊維の特性を発揮し
て電池用セパレータ、液体濾過用フィルター等の用途に
多く用いられているが、電池等に装填する場合に電極等
と重ねて巻き回し時に破断が生じ易く、また液体フィル
ターとして巻回す時に破断が生じ易く、単独で用いるよ
りもむしろ積層して用いられる場合が多かった。このメ
ルトブロー方法不織布の強度の改良法として、特開平3
−64565号公報では繊維の配列状態をコントロール
することで単繊維同志の絡まり点を増加させて強度を改
良しているが、本質的な改良にはなっていなかった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、熱可
塑性樹脂からなるメルトブロー法不織布の縦方向の強度
を簡単な工程で増し、加工性の優れた熱可塑性樹脂から
なるメルトブロー不織布を提供しようとするものであ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、熱可塑性樹脂か
らなるメルトブロー不織布をカレンダー法で特定の温度
条件で、特定の範囲に延伸すると、絡み合った繊維の配
列状態をコントロールすることができ、縦方向の強度を
上げることができることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、熱可塑性樹脂からなるメルトブロ
ー不織布を、熱可塑性樹脂の融点より20℃から90℃
低い温度で、カレンダーロールにより1.1〜5倍延伸
することを特徴とする縦方向に強度を増した高強度メル
トブロー不織布の製造方法である。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明で用いるメルトブロー法
は、公知の方法で、複数個配列されたオリフィスダイか
ら溶融ポリマーを吐出し、オリフィスダイに隣接して設
備した噴射ガス口から高速ガスを噴射せしめて、吐出さ
れた溶融ポリマーを細繊維化し、次いで繊維流をコレク
タであるコンベヤネット上に捕集して不織布を製造する
方法である。
【0006】本発明においては、このメルトブロー法に
おいて得られ、巻き取られた熱可塑性樹脂からなるメル
トブロー不織布を、カレンダーロールにより一軸延伸を
行うことにより、強度を向上させる。すなわち、メルト
ブロー法においては、不織布は、熱可塑性樹脂からなる
極細繊維が二次元的、三次元的にランダムに配列して絡
み合って分散して構成されているが、その極細繊維の繊
維方向を、低倍率で縦方向に配向させる、カレンダー延
伸法により、縦方向の強度が飛躍的に向上するものであ
り、極細繊維自身を延伸するほどの延伸を行うと、不織
布自身が切断し、好ましくない。
【0007】本発明において、カレンダー延伸法として
は、回転速度の異なる2対のロールを通すことによって
容易に行うことができる。例えば、図1において、熱可
塑性樹脂からなるメルトブロー不織布(1)をロール
(2)より巻きだして、入り口側の加熱ロールA(3)
で加熱し、出口側の冷却ロールB(4)の回転速度を加
熱ロールより早くすることにより、加熱された不織布を
延伸し、冷却し、巻き取りロール(5)で引き取る。こ
の延伸操作は、多段ロールを用いて行うこともできる。
【0008】延伸倍率は、加熱ロール(A)と冷却ロー
ル(B)の回転速度比を変えることにより容易に変更で
きる。回転速度比(A)/(B)は、1.1〜7.5、
好ましくは1.1〜4.5である。回転速度比が1.1
以下では、不織布は延伸されず、7.5以上では、不織
布は破断してしまい好ましくない。ロールの回転速度の
差によって不織布は延伸されるが、不織布の延伸倍率
は、不織布の延伸前後の目付量の差で測定する。延伸倍
率の範囲は、1.1〜5.0倍、好ましくは、1.1〜
3.0倍、より好ましくは、1.5倍〜2.5倍であ
る。延伸倍率が1.1倍以下では強度増の効果が得られ
ず、延伸倍率が5倍を超えると、縦方向に割れがが生じ
好ましくない。
【0009】また、延伸温度は、加熱ロール(A)の一
対の上下のロール温度でコントロールする。加熱ロール
(A)の上又は下の一方のみのロールによる加熱も可能
であるが、一対の上下のロールから同時に加熱する方法
が不織布温度を均一にするために好ましい。延伸温度
は、不織布材質の熱可塑性樹脂によって異なるが、熱可
塑性樹脂の融点より20℃から90℃低い温度、好まし
くは融点より30℃から50℃低い温度である。例え
ば、ポリプロピレンの場合は、110℃〜140℃、好
ましくは130℃〜140℃で延伸処理する。また、6
ナイロンの場合は、140℃〜180℃、好ましくは1
60℃〜180℃で延伸処理する。本発明の温度範囲未
満では、従来の不織布における、繊維充填率等を均一に
するためにカレンダー加工と同様な効果しか得られない
か、延伸時に破断が生じ好ましくない。また、本発明の
温度範囲を超えると樹脂は溶融し延伸ができず好ましく
ない。また、冷却ロールの温度は、常温か、必要に応じ
て温度をコントロールして不織布の厚みを調整すること
ができる。
【0010】不織布は、多数のオリフィスからメルトブ
ローされてコンベヤネットに捕集された不織布を次の工
程で、本発明の低倍率縦方向の延伸カレンダー法で延伸
してもよいし、また一旦不織布を巻き取って、それを延
伸カレンダー法で処理してもよい。さらに、本発明の延
伸カレンダー法は、メルトブロー不織布を単層でも2枚
以上を重ねた多層で用いてもよい。
【0011】本発明で用いる熱可塑性樹脂としては、加
熱ダイを通した後も、繊維に形成することができ、ダイ
や短時間の空気流の高温に耐えうるあらゆる材料が含ま
れる。特に、その例としては、例えばポリプロピレン、
ポリエチレン等のポリオレフィン、ナイロン6、ナイロ
ン46、ナイロン66等のポリアミド、ポリブチレンテ
レフタレート、ポリエチレンテレフタレート等のポリエ
ステル、ポリスチレン等のポリビニルポリマー、エチレ
ン−ビニルアルコール共重合体、ポリアリーレンスルフ
ィド、ポリスルフォン、ポリイミド、ポリ塩化ビニル、
ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリルアミド等が挙げられ
る。
【0012】本発明で得られた熱可塑性樹脂からなる高
強度メルトブロー不織布は、横方向の強度は若干低下す
るが、縦方向の強度が飛躍的に向上し、幅方向の収縮率
も大きくないため、電池用セパレータとして、電極等と
重ねて巻き回したりしても充分な強度を有し、不織布単
独でも用いることができ、また液体濾過フィルターとし
て用いてもその強度的に用いることができる。また、プ
リーツ加工性、形状記憶性が発生し、工業的に広く用い
ることができる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。な
お、本発明は下記実施例に限定して解釈されるものでは
ない。本実施例における試験方法は以下の通りである。
【0014】(1)目付量:試料長さ方向より、100
×100mmの試験片を採取し、水分平衡状態の重さを
測定し、1m2当たりに換算した。
【0015】(2)厚さ:試料長さ方向より、100×
100mmの試験片を採取し、ダイヤルシックネスゲー
ジ((株)三豊製作所製7321、1mm/1回転)で
測定した。
【0016】(3)平均繊維径:試験片の任意な5箇所
を電子顕微鏡で5枚の写真撮影を行い、1枚の写真につ
き20本の繊維の直径を測定し、これらを5枚の写真に
ついて行い、合計100本の繊維径を平均して求めた。
【0017】(4)延伸率:不織布の延伸処理前後の目
付量を測定し、次式より算出した。 延伸率(%)=延伸前目付量/延伸後目付量×100
【0018】(5)幅方向の収縮率:延伸前後の不織布
の幅の長さを測定し、次式より算出した。 幅方向の収縮率(%)=(延伸後幅−延伸前幅)/延伸
前幅×100
【0019】(6)通気度:試料長さ方向より、100
×100mmの試験片を採取し、JIS L 1096
に準拠し、フラジール型試験機を用いて測定した。
【0020】(7)引張強度:50×200mmの試験
片を採取し、JIS L 1096に準拠し測定した。
【0021】実施例1 平均繊維径が7μm、目付量が70g/m2のポリプロ
ピレンメルトブロー不織布を加熱ロール(A)を120
℃に設定し、冷却ロール(B)を常温に設定し、ロール
の速度比(B)/(A)が2.2になるようにして、延
伸カレンダー処理を行った。得られた延伸不織布の処理
後の目付量、加工前後の不織布の幅の長さ、厚さ、通気
度、引張強度を測定した。その結果を表1に示す。
【0022】実施例2 平均繊維径が7μm、目付量が100g/m2のポリプ
ロピレンメルトブロー不織布を加熱ロール(A)を13
0℃に設定し、冷却ロール(B)を常温に設定し、ロー
ルの速度比(B)/(A)が2.5になるようにして、
延伸カレンダー処理を行った。得られた延伸不織布の処
理後の目付量、加工前後の不織布の幅の長さ、厚さ、通
気度、引張強度を測定した。その結果を表1に示す。
【0023】実施例3 平均繊維径が7μm、目付量が100g/m2のポリプ
ロピレンメルトブロー不織布を加熱ロール(A)を13
0℃に設定し、冷却ロール(B)を常温に設定し、ロー
ルの速度比(B)/(A)が2.8になるようにして、
延伸カレンダー処理を行った。得られた延伸不織布の処
理後の目付量、加工前後の不織布の幅の長さ、厚さ、通
気度、引張強度を測定した。その結果を表1に示す。
【0024】実施例4 平均繊維径が7μm、目付量が45g/m2のポリプロ
ピレンメルトブロー不織布を2枚重ねて加熱ロール
(A)を130℃に設定し、冷却ロール(B)を常温に
設定し、ロールの速度比(B)/(A)が2.0になる
ようにして、延伸カレンダー処理を行った。得られた延
伸不織布の処理後の目付量、加工前後の不織布の幅の長
さ、厚さ、通気度、引張強度を測定した。その結果を表
1に示す。
【0025】実施例5 平均繊維径が7μm、目付量が55g/m2の6ナイロ
ンメルトブロー不織布を加熱ロール(A)を150℃に
設定し、冷却ロール(B)を常温に設定し、ロールの速
度比(B)/(A)が1.7になるようにして、延伸カ
レンダー処理を行った。得られた延伸不織布の処理後の
目付量、加工前後の不織布の幅の長さ、厚さ、通気度、
引張強度を測定した。その結果を表1に示す。
【0026】比較例1 実施例1で用いたポリプロピレンメルトブロー不織布
を、従来カレンダー法である加熱ロール(A)と冷却ロ
ール(B)の速度比を1にして処理し、実施例1と同様
に物性を測定した。その結果を表1に示す。
【0027】比較例2 実施例4で用いた6ナイロンメルトブロー不織布を、従
来カレンダー法で処理ある加熱ロール(A)と冷却ロー
ル(B)の速度比を1にして処理し、、実施例4と同様
に物性を測定した。その結果を表1に示す。
【0028】比較例3 実施例2において、加熱ロール(A)の温度を110℃
に設定し、ロール速度比を1.1で延伸処理を行ったと
ころ、不織布は破断した。
【0029】比較例4 実施例2において、加熱ロール(A)の温度を150℃
に設定し、ロール速度比を1.1で延伸処理を行ったと
ころ、不織布は溶融し、延伸ができなかった。
【0030】
【表1】
【0031】表1から明らかなように、本発明の温度範
囲の加熱下にカレンダーロールにより低倍率で延伸する
と、通常のカレンダー処理に比較して、縦方向に強度が
飛躍的に増加し、通気度も向上する。
【0032】
【発明の効果】本発明の方法であるメルトブロー不織布
の延伸によって、縦方向に強度を増したメルトブロー不
織布が得られる。本発明による高強度メルトブロー不織
布は、電池用セパレータ、液体濾過用フィルター等に用
いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施する際のフローシートの一例であ
る。
【符号の説明】
1 不織布 2 不織布巻だしロール 3 加熱ロール(A) 4 冷却ロール(B) 5 不織布巻取りロール

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱可塑性樹脂からなるメルトブロー不織
    布を、熱可塑性樹脂の融点より20℃から90℃低い温
    度で、カレンダーロールにより1.1〜5倍延伸するこ
    とを特徴とする縦方向に強度を増した高強度メルトブロ
    ー不織布の製造方法。
  2. 【請求項2】 カレンダーロールによる延伸が1.1〜
    2.5倍であることを特徴とする請求項1に記載の縦方
    向に強度を増した高強度メルトブロー不織布の製造方
    法。
  3. 【請求項3】 延伸温度が熱可塑性樹脂の融点より30
    ℃から50℃低い温度である請求項1または2に記載の
    縦方向に強度を増した高強度メルトブロー不織布の製造
    方法。
JP22192297A 1997-08-04 1997-08-04 高強度メルトブロー不織布の製造方法 Pending JPH1150375A (ja)

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