JP3056403B2

JP3056403B2 - 伸縮性不織布およびその製造方法

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Publication number: JP3056403B2
Application number: JP7267863A
Authority: JP
Inventors: 弘子牧原
Original assignee: Daiwabo Co Ltd; Daiwabo Holdings Co Ltd
Current assignee: Daiwabo Co Ltd; Daiwabo Holdings Co Ltd
Priority date: 1995-09-20
Filing date: 1995-09-20
Publication date: 2000-06-26
Anticipated expiration: 2015-09-20
Also published as: JPH0987950A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、伸長回復率が高
く、モジュラスが低い伸縮性不織布及びその製造方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、パップ剤や包帯、或いは使い
捨ておむつ等の弾性部材、衣料用途に適した伸縮性不織
布として様々なものが提案され実用に供されている。そ
して一般的な伸縮性不織布の一つとして、熱によって捲
縮を発現する潜在捲縮性繊維を使用したものを挙げるこ
とができる。

【０００３】例えば、特開平３−６９６４７号公報で
は、特定のポリエステル系複合繊維からなる繊維ウェブ
にニードルパンチによるニードリングやウォータージェ
ットによるウォーターニードリングを賦与して繊維同士
を交絡させた後、加熱処理してミクロクリンプを発現さ
せた伸縮性不織布が提案されている。また特開平１−２
８００５８号公報には、熱処理により１インチあたり５
０ヶ以上のスパイラル状捲縮を発現しているポリエステ
ル系の複合繊維を含み、水流の噴射により絡合さされた
不織布が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、いずれの不織
布も伸縮性能の点において改良の余地のあるものであ
る。

【０００５】伸縮性不織布に対して要求される性能の一
つとして、伸ばした後の戻りが良くかつ僅かな力でよく
伸びるという２つの条件を満たすことが挙げられる。そ
して、前者は伸長回復率、後者は伸長時応力（モジュラ
ス）で表される。伸長回復率は、身体へのフィット感と
密接な関係があり、回復率が高いほどフィット感が良い
とされている。また、モジュラスの大小は、伸縮性不織
布がパンツタイプのおむつ等の弾性部材、或いは衣料用
として使用される場合、着用者の着用感に多大な影響を
及ぼす。即ち、伸長回復率が同程度の場合、モジュラス
が大きいほど締め付け感が大きくなり着用感が悪くなる
のである。

【０００６】そして、従来の不織布はいずれも上述した
２つの条件を満たすものではなく、伸長回復率が高く、
かつモジュラスが低い不織布は未だ得られていないのが
実情である。

【０００７】このような実情に鑑み、本発明は、高い伸
長回復率を有し、かつ少なくとも一方向のモジュラスが
低い伸縮性不織布を得ることを目的としてなされたもの
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、立体捲
縮が発現した潜在捲縮性繊維を８０重量％以上含み、繊
維同士が高圧水流の作用により交絡されてなる不織布で
あって、５０％伸長回復率がタテおよびヨコ方向ともに
７５％以上であり、少なくとも一方向の５０％モジュラ
スが単位目付あたり２ｇ/5cm以下であることを特徴とす
る伸縮性不織布およびその製造方法に関するものであ
る。以下、その内容を説明する。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明で使用する潜在捲縮性繊維
とは、加熱によって立体的な捲縮を発現する繊維をい
う。ここで立体的な捲縮とは、図１のような螺旋状の捲
縮だけでなく、図２のように緩やかなカーブを描いて二
次元方向に屈曲しているもの、あるいは図３のように二
次元的な屈曲に捩れが加わったもの等まで広く含む意で
あり、クリンパー等で付与される機械的な捲縮と区別す
るために使用される語である。本発明では、後述する製
造方法に従って加熱処理を施すことにより、立体的な捲
縮が１インチあたり２５個以上発現するような繊維を用
いることが好ましい。捲縮数が２５個／インチ未満であ
ると不織布に十分な伸縮性が付与されないからである。
より好ましくは３０〜６０個である。

【００１０】潜在捲縮性繊維としては、具体的には、熱
収縮率の異なる二種以上の重合体からなる繊維、例え
ば、エチレン−プロピレンランダム共重合体／ポリプロ
ピレン、エチレン−ブテン-1−プロピレン三元共重合体
／ポリプロピレン、高密度ポリエチレン／ポリエチレン
テレフタレート、高密度ポリエチレン／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／変性ポリ
エステル、ポリプロピレン／ポリエチレン、ポリオレフ
ィン／ポリアミド等の組合せからなり、偏心型芯鞘断面
構造、もしくはサイドバイサイド型断面構造を有するも
のがこれに該当する。

【００１１】本発明の伸縮性不織布の特徴である高伸長
回復率、低モジュラスを実現するには、潜在捲縮性繊維
が、その乾熱収縮開始温度において、その繊維のみから
なる目付４０ｇ／ｍ² の不織布の面積収縮率が１０％以
上となる性質を有するものであることが望ましい。ここ
で、乾熱収縮開始温度とは、測定しようとする繊維を
（１００÷Ａ）本（Ａ：測定しようとする繊維の繊度
（ｄ））用意して繊維束とし、この束に１００mgのおも
りを吊した状態で、１分間に１℃の割合で連続的に昇温
したときに、繊維束が１％収縮する温度をいう。また、
不織布の面積収縮率とは、使用しようとする潜在捲縮性
繊維のみで構成された目付４０ｇ／ｍ² のパラレルウェ
ブに、孔径０．１３mmのオリフィスが１mm間隔で設けら
れたノズルから水圧３０kg／cm² の柱状水流を加工スピ
ード５ｍ／分でウェブの表裏面に１回ずつ噴射すること
により作成した水流交絡不織布に、熱風貫通型乾燥機を
用いて所定温度で１分間熱処理を施したときの不織布の
面積収縮率をいう。

【００１２】一般に繊維を自由な状態で収縮させる場合
と、不織布の状態で収縮させる場合では、同じ条件であ
っても、後者の方が繊維同士の絡み合いによって個々の
繊維が拘束されるため、収縮しにくい。上述した性質を
有する繊維は、拘束された状態でも高い収縮性を示すと
言え、このことが不織布の伸長回復率、モジュラスに影
響を及ぼしていると考えられる。また、同じ素材からな
る繊維であっても繊度が異なると、上述した方法で測定
する乾熱収縮開始温度も異なることに留意する必要があ
る。

【００１３】このような性質を有する繊維としては、帝
人（株）製の変性ポリエステルとポリエチレンテレフタ
レートとからなるサイドバイサイド型複合繊維（商品
名：ＴＣ−７９）、（株）クラレ製の変性ポリエステル
とポリエチレンテレフタレートとからなるサイドバイサ
イド型複合繊維（商品名：Ｎ−７８０）、日本エステル
（株）製の変性ポリエステルとポリエチレンテレフタレ
ートからなるサイドバイサイド型複合繊維（商品名：Ｃ
−８１）等が挙げられる。

【００１４】本発明において潜在捲縮性繊維は８０重量
％以上含まれていることが好ましく、より好ましくは潜
在捲縮性繊維のみで不織布を構成するとよい。８０重量
％未満では不織布に伸縮性を十分に付与することができ
ないからである。

【００１５】潜在捲縮性繊維は二種以上の潜在捲縮性繊
維を混合して用いてもよい。また、潜在捲縮性繊維と混
合する他の繊維は特に限定されず、例えば、レーヨンや
綿（コットン）等の吸水性繊維を混合すれば、不織布に
吸水性、吸湿性を付与することができる。

【００１６】次に本発明の不織布の形態をその製造方法
とともに説明する。

【００１７】本発明の不織布は、潜在捲縮性繊維を含む
ウェブに高圧水流処理を施した後、加熱処理を施すこと
によって得られる。ウェブの態様は特に限定されない
が、本発明では短繊維で構成されたパラレルウェブ、ラ
ンダムウェブ、クロスウェブ等の使用が特に好ましい。
ここで、ウェブを構成する繊維の繊度は２〜３デニール
であることが望ましい。繊度が小さい程、不織布の触感
は良くなるが、後述する高圧水流処理によって繊維同士
の交絡が強固になるため、本発明の目的である高伸長回
復率および低モジュラスが実現されにくくなるからであ
る。また、短繊維ウェブを使用する場合は、カード通過
性を考慮すると、その繊維長は２５〜１２５mmであるこ
とが好ましい。より好ましくは３８〜６４mmである。

【００１８】また、ウェブの目付も特に限定されず、最
終的に得ようとする不織布の用途等に応じて決定すれば
よいが、後の高圧水流処理における作業性等を考慮する
と２０〜７０ｇ／ｍ² であることが好ましい。

【００１９】本発明の不織布は、立体捲縮が発現した潜
在捲縮性繊維を含み、繊維同士が高圧水流の作用によっ
て交絡されてなり、５０％伸長回復率がタテおよびヨコ
方向ともに７５％以上であり、少なくとも一方向の５０
％モジュラスが単位目付あたり２ｇ/5cm以下であること
を特徴とする。このような不織布を得るには、潜在捲縮
性繊維に立体捲縮を発現させる前の状態の不織布（以
下、熱処理前不織布という）の性能を調整する必要があ
る。

【００２０】本発明の目的とする高伸長回復率と低モジ
ュラスを実現するには、熱処理前不織布中の繊維の交絡
が過度に強固でないことを要する。具体的には、熱処理
前不織布の強力が大きくなりすぎないようにするとよ
い。そのためには、高圧水流処理を比較的穏やかな条件
で行うことが望ましい。具体的な条件は、繊維の種類、
繊度、ウェブの目付等によって異なるが、例えば、前述
したような特定の性質を有する潜在捲縮性繊維を使用
し、３０〜５０ｇ／ｍ² のウェブを処理する場合は、孔
径０．０５〜０．５mmのオリフィスが０．５〜１．５mm
間隔で設けられたノズルから、水圧１０〜４０kg／cm²
の柱状水流を不織布の表裏面側よりそれぞれ１〜５回ず
つ噴射するとよい。

【００２１】続いて、原反に加熱処理を施し、潜在捲縮
性繊維に立体捲縮を発現させて、原反を収縮させる。加
熱処理は原反が少なくとも一方向に３０％以上収縮し、
かつ繊維同士が接着しないような条件で行うとよい。具
体的な条件は、繊維の種類等によって異なるが、一般的
に、加熱温度が低すぎると捲縮の発現が不十分で不織布
に伸縮性が十分に付与されず、加熱温度が高くなると捲
縮の発現に伴う繊維同士の交絡が強固になるためモジュ
ラスが大きくなる傾向にある。具体的には、潜在捲縮性
繊維の乾熱収縮開始温度Ｔとしたとき、加熱温度Ｔ_A
が、Ｔ＜Ｔ_A ＜Ｔ＋５０の範囲になるようにするとよ
い。より好ましい範囲はＴ＋２０＜Ｔ_A ＜Ｔ＋４０であ
る。また、加熱方法は特に限定されないが、熱風貫通型
乾燥機を用いれば、不織布の地合いを乱さず、かつ触感
を損なうことなく処理することができるため、本発明に
おいてはその使用が特に好ましい。

【００２２】熱風貫通型乾燥機を用いて連続的に加熱処
理を施す場合は、タテ方向の収縮分を見込んで、不織布
の供給速度を乾燥機の出口における不織布の移動速度よ
りも大きくする必要があり、通常これはオーバーフィー
ド率で表される。また、不織布をピンテンターを用いて
搬送する場合は、入口と出口のピンテンター巾を調節す
ることにより巾方向の熱収縮率を規制することができ
る。例えば、出口のピンテンター巾を入口の巾の９０％
に設定すれば、巾方向の熱収縮率は約１０％となる。

【００２３】このようにして得られる不織布は、高い伸
長回復率と低モジュラスが実現されたものである。本発
明では、低モジュラスが少なくとも一方向において担保
されることを必要とする。これは、用途によってはどち
らか一方向のモジュラスが低くなることを避ける必要が
あるためである。例えば、パップ剤基布として用いる場
合、薬品の塗工性を良くするため、タテ方向のモジュラ
スが低くなりすぎることは望ましくない。勿論、タテ方
向のモジュラスが低くてもよいもの、例えば、おむつの
弾性部材や使い捨て下着として用いるような場合は、タ
テ、ヨコともに低モジュラスであっても何ら差し支えな
い。

【００２４】一般に、パラレルウェブよりもクロスウェ
ブやランダムウェブを使用する方がタテ方向のモジュラ
スは小さくなる傾向にある。また、加熱処理を施す際の
オーバーフィード率が小さいほど、タテ方向のモジュラ
スは高くなる傾向にある。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の内容を実施例により説明す
る。なお、各実施例の不織布性能はそれぞれ以下に述べ
る方法に従って測定した。

【００２６】［厚み］不織布に３ｇ／cm² の荷重を加
えた状態で測定した。

【００２７】［強力、裂断長］ＪＩＳＬ１０９６
に準じ、幅５cm×長さ１５cmの試料をつかみ間隔１０cm
でつかみ、定速伸長型引張試験機（商品名：テンシロン
オリエンテック（株）製）を用いて引張速度３０cm／
分で伸長し、切断時の荷重値を強力とした。裂断長は、
裂断長（km）＝強力（kg/0.05m）／［試料幅（ｍ）×目
付（ｇ／ｍ² ）］より算出した。

【００２８】［５０％モジュラス］幅５cm×長さ１５
cmの試料をつかみ間隔１０cmでつかみ、定速伸長型引張
試験機（商品名テンシロン：オリエンテック（株）
製）を用いて引張速度３０cm／分でつかみ間隔が１５cm
になるまで伸長させたときの荷重値（ｇ/5cm）を試料の
目付で除したものを、単位目付あたりの５０％モジュラ
ス（ｇ/5cm／g/m²）とした。

【００２９】［５０％伸長回復率］幅５cm×長さ１５
cmの試料をつかみ間隔１０cmでつかみ、定速伸長型引張
試験機（商品名：テンシロンオリエンテック（株）
製）を用いて引張速度１０cm／分でつかみ間隔が１５cm
になるまで伸長させた後、１０cm／分の割合で試料がた
るむまで弛緩させた。そして、再び引張速度１０cm／分
で試料を伸長させて荷重値が０でなくなるときの試料の
長さ（Ｌ）を測定し、次式、伸長回復率（％）＝［（１
５−Ｌ）／５］×１００より伸長回復率を算出した。

【００３０】［繊維の用意］潜在捲縮性繊維として、変
性ポリエステルとポリエチレンテレフタレートからなる
サイドバイサイド型複合繊維を７種類用意した。その商
品名およびメーカーは下記の通りである。

【００３１】繊維Ａ：商品名ＴＣ−７９帝人（株）製繊維Ｂ：商品名Ｎ−７８０（株）クラレ製繊維Ｃ：商品名Ｃ−８１日本エステル（株）製繊維Ｄ：商品名ＴＹＰＥ２４東レ（株）製繊維Ｅ：商品名ＴＦ−７東洋紡（株）製繊維Ｆ：商品名Ｎ−７８０（株）クラレ製繊維Ｇ：商品名Ａ−８１日本エステル（株）製

【００３２】繊維Ａ〜Ｇの諸物性を表１に示す。

【００３３】

【表１】

【００３４】表１中、面積収縮率は、次のようにして求
めた。まず熱処理前の不織布の表面に２０cm×２０cmの
正方形の枠を起き、図４のように正方形（３）の各辺の
中点（４）に相当する箇所に印をつける。そして熱処理
後、互いに向かい合う中点（４）同士を線で結び、熱収
縮の結果、正方形がそれらの線をタテ（６）の辺、ヨコ
（７）の辺とする長方形（５）になったものとみなして
長方形（５）の面積を算出した。この結果より、面積収
縮率を次式より求めた。

【００３５】

【数１】

【００３６】［実施例１〜１２］上述のＡ〜Ｄの繊維を
用いてパラレルウェブを作成し、これに高圧水流処理を
施し、繊維同士を交絡させた。高圧水流処理は、加工ス
ピードを５ｍ／分に設定し、孔径０．１３mmのオリフィ
スが１mm間隔で設けられたノズルから高圧水流を噴射す
ることにより行った。高圧水流処理の条件は３種類あ
り、表中の１〜３の数字はそれぞれ次の条件で処理され
たことを表す。

【００３７】条件１：水圧３０kg／cm² の柱状水流を、
不織布の表裏面から１回ずつ噴射した。条件２：水圧３０kg／cm² の柱状水流を、不織布の表側
から２回、裏側から１回噴射した。条件３：水圧３０kg／cm² の柱状水流を、不織布の表裏
面から２回ずつ噴射した。

【００３８】続いて、高圧水流処理後の不織布に加熱処
理を施した。加熱処理は表中に示す温度で行い、熱風貫
通型乾燥機内で１分間処理した。これらのうち実施例１
１と１２については、加熱処理を連続的に行い、不織布
をピンテンターを用いて搬送したため、表中のタテ方向
の熱収縮率はオーバーフィード率で表し、ヨコ方向の熱
収縮率は、［出口のピンテンター巾／入口のピンテンタ
ー巾］×１００（％）で表した。得られた不織布の性能
を表２および表３に示す。

【００３９】

【表２】

【００４０】

【表３】

【００４１】［比較例１〜６］繊維Ｅ〜Ｇおよび繊維Ａ
を用いて実施例と同じ方法で不織布を作成した。得られ
た不織布の性能を表４に示す。

【００４２】

【表４】

【００４３】実施例および比較例より、特定の性質を有
する潜在捲縮性繊維の使用が不織布の伸長回復率および
モジュラスに影響を及ぼすことが分かる。また、特定の
性質を有する潜在捲縮性繊維を使用した場合でも、熱処
理前不織布の強力が大きく、加熱温度を高く設定したも
のは、伸長回復性に劣り、モジュラスも大きくなってい
る。

【００４４】

【発明の効果】本発明の伸縮性不織布は、特定の性質を
有する潜在捲縮性繊維を使用することにより、高い伸長
回復率と低モジュラスが実現された不織布である。従っ
て、本発明の伸縮性不織布は、特に使い捨て下着等の着
用感が重視されるものに好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】立体捲縮が発現した潜在捲縮性繊維の一例の側
面図である。

【図２】立体捲縮が発現した潜在捲縮性繊維の一例の側
面図である。

【図３】立体捲縮が発現した潜在捲縮性繊維の一例の側
面図である。

【図４】不織布の面積収縮率の測定方法を示す該略図で
ある。

【符号の説明】

１潜在捲縮性繊維２立体捲縮

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】立体捲縮が発現した潜在捲縮性繊維を８
０重量％以上含み、繊維同士が高圧水流の作用により交
絡されてなる不織布であって、５０％伸長回復率がタテ
およびヨコ方向ともに７５％以上であり、少なくとも一
方向の５０％モジュラスが単位目付あたり２ｇ/5cm以下
であることを特徴とする伸縮性不織布。
【請求項２】立体捲縮が発現した潜在捲縮性繊維を８
０重量％以上含み、繊維同士が高圧水流の作用により交
絡されてなる不織布であって、５０％伸長回復率がタテ
およびヨコ方向ともに７５％以上であり、タテおよびヨ
コ方向の５０％モジュラスが単位目付あたり２ｇ/5cm以
下であることを特徴とする伸縮性不織布。
【請求項３】前記潜在捲縮性繊維が、その乾熱収縮開
始温度において、それのみからなる目付４０ｇ／ｍ² の
不織布の面積収縮率が１０％以上となる性質を有するも
のである請求項１もしくは請求項２記載の伸縮性不織
布。
【請求項４】乾熱収縮開始温度において、それのみか
らなる目付４０ｇ／ｍ² の不織布の面積収縮率が１０％
以上となる性質を有する潜在捲縮性繊維を８０重量％以
上含む短繊維ウェブに高圧水流処理を施して繊維同士を
交絡させた後、潜在捲縮性繊維の融点未満の温度で加熱
処理を施して、潜在捲縮性繊維に立体捲縮を発現せし
め、不織布を少なくとも一方向に３０％以上収縮させる
ことを特徴とする、５０％伸長回復率がタテおよびヨコ
方向ともに７５％以上であり、少なくとも一方向の５０
％モジュラスが単位目付あたり２ｇ/5cm以下である伸縮
性不織布の製造方法。