JP6668965B2

JP6668965B2 - スパンボンド不織布およびその製造方法、並びにそれを用いた成型体の製造方法

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Publication number: JP6668965B2
Application number: JP2016119139A
Authority: JP
Inventors: 坂本　浩之; 浩之坂本; 吉田　英夫; 英夫吉田; 浩康坂口; 稲富　伸一郎; 伸一郎稲富; 慎一峯村
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 2016-06-15
Filing date: 2016-06-15
Publication date: 2020-03-18
Anticipated expiration: 2036-06-15
Also published as: JP2017222950A

Description

本発明は、熱成型用途に適したスパンボンド不織布およびその製造方法、並びにそれを用いた成型体の製造方法に関する。

ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）スパンボンド不織布は、力学的物性が良好で、通気性、通水性もあり、多くの用途で使用されている。このようなスパンボンド不織布を熱成型用として使用する場合、広い温度域で凹凸等の型に追従することができ、様々な形状に成型できる特性が求められている。更に、成型体が外力で変化しにくく、形状が加熱等によって収縮変形しない性質、すなわち成型後の保型性も求められている。

このような課題に対してこれまでにも以下のような技術が提案されている。

例えば、スパンボンド不織布の熱成型性を向上したものとして、特許文献１には、ポリエチレンテレフタレートにスチレン系共重合体を少量添加して、紡糸して得られたウェブをエンボス加工する技術が開示されている。

特許文献２には、ポリスチレン系ポリマー等を複合成分とした複合繊維からなるスパンボンドウェブを、ニードルパンチ処理やウォータージェット処理等の機械交絡処理することにより、伸度を向上させる技術が開示されている。

特開２０１４−９１８７５号公報特開平１１−３０２９５９号公報

しかしながら、特許文献１のように、彫刻ロールとフラットロールによるエンボス加工を施すと、平滑性が損なわれエンボス跡が残り意匠性が低下する。また、特許文献１で実施されている紡糸速度では繊維の配向度が高くなるため、特許文献１のように彫刻ロールとエンボス加工の温度差をつけた程度では、特に１３０℃程度の低温で金型を用いた熱成型における不織布の追従は不十分であり、破れや皺が発生する。

また、特許文献２のように機械的交絡した不織布は、表面が毛羽立ちし易く、また不織布自体が柔軟であるため、保型性が低下する。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、熱成型後の保型性、および熱成型性に優れたスパンボンド不織布、およびその製造方法、並びにそれを用いた成型体の製造方法を提供することにある。

本発明に係るスパンボンド不織布は、ポリエチレンテレフタレートと熱可塑性ポリスチレン系共重合体を含有するスパンボンド不織布であって、上記熱可塑性ポリスチレン系共重合体は、ガラス転移点温度が１００〜１６０℃、含有量が０．０２〜８質量％であり、１３０℃で１分加熱後の破断伸度が２５０％以上、上記加熱後の２０％伸張時応力が目付：２００ｇ／ｍ^２換算で４０Ｎ／５ｃｍ以下であることを特徴とする。該構成により、熱成型後の保型性、および熱成型性に優れたスパンボンド不織布を得ることができる。

本発明の上記スパンボンド不織布は、上記破断伸度が２６０％以上であることが好ましい。

本発明の上記スパンボンド不織布は、上記ポリエチレンテレフタレートの固有粘度が０．３〜０．７ｄｌ／ｇであることが好ましい。

本発明の上記スパンボンド不織布は、上記不織布の繊維径が５〜８０μｍであることが好ましい。

本発明の上記スパンボンド不織布は、上記不織布の少なくとも片面は、耐磨耗等級が３級以上であることが好ましい。

本発明の上記スパンボンド不織布は、上記不織布の少なくとも片面は、平滑であることが好ましい。

上記課題を解決し得た本発明に係る上記熱成型用スパンボンド不織布の製造方法は、紡糸速度１９００ｍ／分以下で紡糸する工程、および上記紡糸後に得られた繊維ウェブを仮圧着した後に、面拘束しながら本圧着する工程を含むことを特徴とする。

本発明には、上記スパンボンド不織布を熱成型する成型体の製造方法も包含される。

本発明によれば、上記構成により熱成型後の保型性、および熱成型性に優れたスパンボンド不織布を得ることができる。更に、上記スパンボンド不織布を用いて熱成型することにより保型性に優れた成型体を得ることができる。

本発明者らは、熱成型後の保型性、および熱成型性に優れたスパンボンド不織布を得るために、鋭意検討した。その結果、ポリエチレンテレフタレートと熱可塑性ポリスチレン系共重合体を含有するスパンボンド不織布であって、上記熱可塑性ポリスチレン系共重合体は、ガラス転移点温度が１００〜１６０℃、含有量が０．０２〜８質量％であり、１３０℃で１分加熱後の破断伸度が２５０％以上、上記加熱後の２０％伸張時応力が目付：２００ｇ／ｍ^２換算で４０Ｎ／５ｃｍ以下であるスパンボンド不織布であれば所期の目的が達性できることを見出し、本発明を完成した。

本発明の構成要件を説明する前に、まず本発明に到達した経緯を説明する。

本発明者らは、熱成型および熱成型後の意匠性に優れた熱圧着不織布として、高紡糸速度で得られた配向度の高い繊維を用いて得られた不織布を先に出願している（特許文献１）。一般に、高紡糸速度で紡糸した繊維は配向度が高くなり、伸長時応力が高くなる問題がある。特許文献１では、ポリエチレンテレフタレートよりもガラス転移点温度が高いスチレン系共重合体を添加することで、溶融紡糸の冷却の際に、スチレン系共重合体が先に固化して、配向を阻害し結晶性を乱すことによって上記問題を解決している。

一方、低紡糸速度で得られた配向度の低い繊維に対して、スパンボンド不織布の製造時に通常行われるエンボス加工を行うと以下の問題が生じる。例えば、ガラス転移点温度以下でエンボス加工した場合、繊維同士の固定が弱くなり、低応力でシートが破断する。また、ガラス転移点温度と結晶化温度との間で加工した場合は、加工熱による収縮によって皺が発生する問題がある。また、結晶化温度以上でエンボス加工した場合、加工温度による結晶化促進で、皺のない繊維同士の接着が強固なシートが得られるが、熱成型時の破断伸度は低くなる。これは、エンボス加工の際に接点に応力が集中し、破断し易くなることが原因と推測される。

また、低紡糸速度で紡糸する場合、配向度の低い繊維が得られるため、配向を阻害する必要はなく、不必要に配向の阻害剤を添加すると、ポリエチレンテレフタレートと阻害剤との延伸性の違いにより、繊維が破断するおそれがあった。本発明者らが鋭意検討した結果、低紡糸速度での紡糸において、配向を阻害する熱可塑性スチレン系共重合体をＰＥＴに添加し、低紡糸速度で紡糸して、得られた繊維ウェブに対して仮圧着を行った後に、面拘束しながら本圧着すれば、驚くべきことに、熱成型時の伸長時応力を低減でき、更に熱成型時の破断伸度も向上できることを見出した。更に熱成型後の保型性を向上できることも見出し、本発明を完成した。詳細には、所定の熱可塑性スチレン系共重合体を添加することにより、熱セットにおける繊維の結晶化速度が向上して、素早く適度に結晶化され易くなって、熱セットでの過剰圧着を抑えることができる。更に、面拘束を行うことにより、本圧着（熱セット）での面内方向の熱収縮を抑制することができる。その結果、伸長時応力を低減しつつ破断伸度を向上でき、熱成型後の保型性を向上することができる。

以下、本発明のスパンボンド不織布について詳細に説明する。

本発明のスパンボンド不織布を構成する繊維は、ポリエチレンテレフタレートを主原料とし、熱可塑性ポリスチレン系共重合体を含む樹脂である。

ポリエチレンテレフタレートは、ポリエチレンやポリプロピレン等の樹脂より機械的強度、耐熱性、保型性等に優れている。このような効果を有効に発揮させるために、ポリエチレンテレフタレートの含有量は、不織布全体を１００質量％としたとき、好ましくは９０質量％以上、より好ましくは９３質量％以上、更に好ましくは９４質量％以上である。一方、ポリエチレンテレフタレートの含有量は、熱可塑性ポリスチレン系共重合体の含有量を考慮すると、好ましくは９９．８質量％以下、より好ましくは９９．５質量％以下、更に好ましくは９８質量％以下である。なお、不織布全体を１００質量％としたとき、１０質量％以下であれば、ポリエチレンテレフタレート以外のポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステルがブレンドされていてもよい。

ポリエチレンテレフタレートの固有粘度は、好ましくは０．３〜０．７ｄｌ／ｇである。ポリエチレンテレフタレートの固有粘度を０．３ｄｌ／ｇ以上とすることにより、樹脂が熱劣化しにくくなり、スパンボンド不織布の耐久性を向上することができる。そのためにポリエチレンテレフタレートの固有粘度は０．３ｄｌ／ｇ以上であることが好ましく、より好ましくは０．４ｄｌ／ｇ以上、更に好ましくは０．５ｄｌ／ｇ以上、更により好ましくは０．５５ｄｌ／ｇ以上である。一方、ポリエチレンテレフタレートの固有粘度が０．７ｄｌ／ｇを超えると、スパンボンド不織布の熱成型時の応力が高くなり、更に耐磨耗性が低下し易くなる。そのためにポリエチレンテレフタレートの固有粘度は０．７ｄｌ／ｇ以下であることが好ましく、より好ましくは０．６５ｄｌ／ｇ以下である。

熱可塑性ポリスチレン系共重合体は、ガラス転移点温度が１００〜１６０℃である。更に熱可塑性ポリスチレン系共重合体は、ポリエチレンテレフタレートに非相溶であることが好ましい。上述のとおりＰＥＴよりガラス転移点温度が高いことにより、配向を阻害し、結晶性を乱すことによって、熱成型時の破断伸度が高く、伸長時応力が低い繊維が得られる。そのために熱可塑性ポリスチレン系共重合体のガラス転移点温度は１００℃以上である。好ましくは１１０℃以上、より好ましくは１２０℃以上である。一方、ガラス転移点温度は、紡糸生産性を考慮すると１６０℃以下である。好ましくは１５０℃以下である。ガラス転移点温度は、ＪＩＳＫ７１２２（１９８７）に従って、２０℃／分の昇温速度で測定して求められる値である。

熱可塑性ポリスチレン共重合体は、ガラス転移点温度が１００〜１６０℃であれば特に限定されないが、例えば、ポリスチレン、スチレン・共役ジエンブロック共重合体、アクリロニトリル・スチレン共重合体、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体、スチレン・アクリル酸エステル共重合体、またはスチレン・メタクリル酸エステル共重合体が好ましい。このうち、スチレン・アクリル酸エステル共重合体、またはスチレン・メタクリル酸エステル共重合体がより好ましく、スチレン・メタクリル酸エステル共重合体が更に好ましい。スチレン・メタクリル酸エステル共重合体として、例えばスチレン・メタクリル酸メチル・無水マレイン酸共重合体が挙げられる。これらは単独でまたは組み合わせて含有しても良い。市販品では、ＲｏｈｍＧｍｂＨ＆Ｃｏ．ＫＧのＰＬＥＸＩＧＬＡＳＨＷ５５が挙げられ、少量の添加量で優れた効果を発揮するため特に好ましい。

熱可塑性ポリスチレン系共重合体の含有量は、不織布全体を１００質量％としたとき、０．０２〜８質量％である。０．０２質量％以上とすることにより、上記添加の効果が得られる。そのために熱可塑性ポリスチレン系共重合体の含有量は０．０２質量％以上である。好ましくは０．０５質量％以上、より好ましくは０．２質量％以上、更に好ましくは２質量％以上、更により好ましくは４質量％以上である。一方、熱可塑性ポリスチレン系共重合体の含有量が８質量％を超えるとポリエチレンテレフタレートと熱可塑性ポリスチレン系共重合体との延伸性の違いにより、繊維が破断し、操業性が悪化する。そのために、熱可塑性ポリスチレン系共重合体の含有量は８質量％以下である。好ましくは７質量％以下、より好ましくは６質量％以下である。

本発明のスパンボンド不織布を構成する繊維の繊維径は、好ましくは５〜８０μｍである。スパンボンド不織布の熱成型時には繊維径が細くなるが、繊維径を５μｍ以上とすることにより、熱成型後の保型性を向上することができる。そのために繊維径は、好ましくは５μｍ以上、より好ましくは７μｍ以上、更に好ましくは１２μｍ以上である。一方、繊維径を８０μｍ以下とすることにより、スパンボンド不織布の繊維間隔が大きくなり過ぎず、通気性、通液性を好適にすることができるため、様々な用途に用いることができる。そのために繊維径は、好ましくは８０μｍ以下、より好ましくは６０μｍ以下、更に好ましくは５０μｍ以下である。

本発明のスパンボンド不織布を構成する繊維は、好ましくは機械的交絡処理が施されていない長繊維である。不織布が短繊維で構成されると、各繊維同士のすべりにより、局所的な変型となり、熱成型後の保型性が劣化するが、長繊維で構成されると、熱成型時の変型が不織布全体に影響することにより、熱成型後の保型性を向上することができる。

本発明のスパンボンド不織布を構成する繊維の複屈折率（Δｎ）は、好ましくは０．１０以下である。複屈折率（Δｎ）が低いほど、配向結晶化度が低くなり、熱成型時の伸長時応力が低減し、破断伸度が高くなるため、熱成型性が向上する。そのために、複屈折率（Δｎ）は、好ましくは０．１０以下、より好ましくは０．０７以下、更に好ましくは０．０５以下である。一方、複屈折率（Δｎ）は、繊維分散性を向上する観点より、好ましくは０．００３以上である。

本発明のスパンボンド不織布を構成する繊維の熱圧着前の複屈折率（Δｎ）は、好ましくは０．０２以下である。熱圧着前の複屈折率（Δｎ）が、０．０２を超えると、熱圧着工程での一体化が弱く、不織布が低応力で破断し易くなり、熱成型時の破断伸度が低くなる。そのために、熱圧着前の複屈折率（Δｎ）は、好ましくは０．０２以下、より好ましくは０．０１５以下である。一方、熱圧着前の複屈折率（Δｎ）は、低温で熱圧着し易くする観点より、好ましくは０．００３以上である。

本発明のスパンボンド不織布の優れた熱成型後の保型性、および熱成型性を発揮するためには、熱成型時の伸長時応力を低く、破断伸度を高くする必要がある。具体的には、１３０℃で１分加熱後の破断伸度が２５０％以上（３．５倍）であり、加熱後の２０％（１．２倍）伸張時応力が目付：２００ｇ／ｍ^２換算で４０Ｎ／５ｃｍ以下であることが重要である。

１３０℃で１分加熱後の破断伸度が２５０％未満である場合、深絞り成型や複雑な成型加工に追従できない場合がある。更に、熱成型後の保型性が低下する。そのために、上記破断伸度は２５０％以上である。上記破断伸度は、好ましくは２６０％以上、より好ましくは２８０％以上、更に好ましくは３００％以上である。一方、上記破断伸度は、深絞り成型での追従を考慮すると、好ましくは５００％以下、より好ましくは４５０％以下である。

１３０℃で１分加熱後の２０％伸張時応力は目付：２００ｇ／ｍ^２換算で４０Ｎ／５ｃｍ以下である。上記伸張時応力を目付：２００ｇ／ｍ^２換算で４０Ｎ／５ｃｍ以下とすることにより、熱成型時の型追従性を向上することができる。また、不織布は熱成型後、再加熱されたときに、熱成型時の応力履歴が収縮力として発現するため、熱成型時の応力が高い不織布は、熱成型後の保型性が低下し易くなる。上記伸張時応力を目付：２００ｇ／ｍ^２換算で４０Ｎ／５ｃｍ以下とすることにより、応力履歴が少なくなり、熱成型後の保型性を向上することができる。また、熱成型加工時の圧力や温度を低く設定することができ、省エネルギーに貢献できる。更に、熱成型加工時の温度を低くすることにより、成型後の冷却時間を短縮することができ、成型サイクルタイムを短縮することができ、生産性を向上することができる。上記２０％伸張時応力は、目付：２００ｇ／ｍ^２換算で、好ましくは３９Ｎ／５ｃｍ以下、より好ましくは３８Ｎ／５ｃｍ以下、更に好ましくは３７Ｎ／５ｃｍ以下、更により好ましくは３６Ｎ／５ｃｍ以下である。一方、上記２０％伸張時応力の下限は特に限定されないが、成型後の皺の発生抑制を考慮すると、目付：２００ｇ／ｍ^２換算で、好ましくは２０Ｎ／５ｃｍである。

本発明のスパンボンド不織布は、少なくとも片面は、平滑で耐磨耗等級が好ましくは３級以上である。耐磨耗等級が３級未満の場合、工程通過時に毛羽立ちして工程通過性を阻害し、更に、製品取り扱い時に毛羽立ちして印刷特性を低下させて品位を低下させる。そのために、耐磨耗等級は、好ましくは３級以上、より好ましくは４級以上であり、最も好ましくは５級である。

本発明のスパンボンド不織布の目付は、２０〜５００ｇ／ｍ^２であることが好ましい。目付けが２０ｇ／ｍ^２以上であると繊維分散し易くなる。そのために、目付けは、好ましくは２０ｇ／ｍ^２以上、より好ましくは８０ｇ／ｍ^２以上、更に好ましくは１５０ｇ／ｍ^２以上である。一方、目付けが５００ｇ／ｍ^２以下であると成型加工し易くなる。そのために、目付けは、好ましくは５００ｇ／ｍ^２以下、より好ましくは４００ｇ／ｍ^２以下、更に好ましくは３００ｇ／ｍ^２以下である。

本発明のスパンボンド不織布を構成する樹脂は、ポリエチレンテレフタレートと熱可塑性ポリスチレン系共重合体からなるものであっても良いが、物性を低下させない範囲で、必要に応じて、抗酸化剤、耐光剤、着色剤、抗菌剤、難燃剤などの改質剤を添加しても良い。

本発明のスパンボンド不織布は、好ましくは面拘束スパンボンド不織布である。面拘束とは、繊維ウェブを厚さ方向に面状に挟んで、面状に圧力をかけることである。面拘束は、例えば、フラットロールと、フェルトベルト、ゴムベルト、スチールベルト等のシート状体によって、繊維ウェブのシート全面をプレス処理することにより行うことができる。そして、本発明では、仮圧着後の繊維ウェブを、面拘束しながら本圧着（熱セット）を行うが、これは、フラットロールと彫刻ロール、又は彫刻ロール同士で圧着を行う部分圧着や、フラットロール同士で線的（線状）に圧着を行う面圧着（いわゆるカレンダー加工）とは異なる。部分圧着の場合は、繊維は部分的に固定されており、圧着部分に変型時の応力が集中して、高い破断伸度が得られにくくなる。更に、部分圧着は、部分的に熱成型圧着部分が存在するので表面が平滑でなく、印刷特性が低下する。また、面圧着の場合は、全体が過剰に圧着されているため、不織布の変形が困難であり、高い破断伸度が得られない。一方、面拘束しながら圧着を行えば、繊維ウェブの面内方向の熱収縮を抑制することができる。その結果、得られた面拘束スパンボンド不織布は、シート全面で繊維が互いに固定化されており、熱成型時の応力が部分的に集中しにくく、全体に伝播されて、不織布の変形が全面に影響するため、破断伸度に優れる。更に、面拘束スパンボンド不織布は、ニードルパンチ加工や水流交絡加工等の機械的交絡加工が施された不織布よりも、表面の毛羽立ちが少なく、耐磨耗性に優れる。そして、フェルトカレンダー、ゴムベルトカレンダー、スチールベルトカレンダー等を用いて面拘束しながら圧着することにより、特にフラットロールと接する面は、平滑で、耐磨耗性、印刷特性に優れたものになる。

次に、本発明のスパンボンド不織布の製造方法について説明する。

本発明のスパンボンド不織布の製造方法は、紡糸速度１９００ｍ／分以下で紡糸する工程、および紡糸後に得られた繊維ウェブを仮圧着した後に、面拘束しながら本圧着する工程を含むものである。

以下、本発明のスパンボンド不織布の製造方法について具体的に説明する。

まず、常法に従って所定量のポリエチレンテレフタレートとポリスチレン系共重合体をブレンド乾燥した後に、溶融紡糸機にて低紡糸速度で紡糸を行う。

本発明では、紡糸速度を１９００ｍ／分以下に低減することが重要である。紡糸速度が１９００ｍ／分を超えると、配向結晶化度が高くなって、熱成型時の伸長時応力が高くなり、破断伸度が低くなる。そのために、紡糸速度は１９００ｍ／分以下、好ましくは１８００ｍ／分以下、より好ましくは１７００ｍ／分以下、更に好ましくは１５００ｍ／分以下である。紡糸速度の下限は、特に限定されないが生産性などを考慮すると好ましくは５００ｍ／分である。

紡糸速度Ｖ（ｍ／分）は、単繊維の繊度Ｔ（ｄｔｅｘ）と設定の単孔吐出量Ｑ（ｇ／分）から下記式に基づき求めることができる。
Ｖ＝（１００００×Ｑ）／Ｔ

単孔吐出量Ｑは、好ましくは０．２〜５ｇ／分である。単孔吐出量Ｑを上記範囲に制御することにより、紡糸速度を所望の範囲に制御し易くなる。より好ましくは０．５〜４ｇ／分である。

その他の紡糸条件は、特に限定されないが、例えば、オリフィス径０．１〜０．５ｍｍの紡糸口金より紡出し、エジェクタに０．３〜１．５ｋｇ／ｃｍ^２の圧力（ジェット圧）で乾燥エアを供給し、延伸することが好ましい。オリフィス径を上記範囲に制御することにより、所望の繊維径が得られ易くなる。また、乾燥エアの供給圧力を上記範囲に制御することにより、紡糸速度を所望の範囲に制御し易くなると共に、適度に乾燥させることができる。

次いで、吐出糸条を冷却し、下方のコンベア上へ繊維を開繊させつつ捕集して、繊維ウェブ（長繊維フリース）を得れば良い。

得られた繊維ウェブに対して、通常のスパンボンド不織布の製造方法では、フラットロールと彫刻ロールや、彫刻ロール同士の部分圧着を行うエンボス加工等が施される。しかし、本発明のように低紡糸速度で紡糸して得られた繊維ウェブは、低配向であり収縮しやすいため、エンボス加工等を施すと幅入りや皺などの問題が生じる。本発明では、以下の通り、仮圧着を行って、その後に面拘束しながら本圧着を行うことにより、幅入りや皺等の発生を抑制し易くすることができる。

仮圧着は、繊維ウェブを、厚さ方向に圧力をかけて圧着することである。仮圧着は、本圧着における面拘束を行い易くするために行うものであり、例えば、２つのフラットロールからなる１対の仮熱圧着ロールを用い、それぞれの表面温度を６０〜１４０℃とし、押し圧を５〜３０ｋＮ／ｍとして、熱圧着すれば良い。フラットロールの表面温度は、より好ましくは７０〜１２０℃である。押し圧は、より好ましくは７〜２０ｋＮ／ｍである。

更に、本圧着し易くする目的で、仮圧着後の繊維ウェブに対して、含水率が１〜３０質量％となるように水をスプレーにより吹き付ける含水加工を実施してもよい。

次に本圧着を行う。本圧着は、仮圧着後の繊維ウェブを、面拘束しながら、熱セットを行って圧着することである。面拘束は、上述の通り、フラットロールと、フェルトベルト、ゴムベルト、スチールベルト等のシート状体を用いて行うことが好ましい。このうち、フェルトベルトは、表面が繊維状であり繊維ウェブを面内方向に拘束し易いため、特に好ましい。繊維ウェブがシート状体に拘束されていることにより、幅入りや皺などの問題が解決される。更に、面拘束しながら本圧着を行えば、各繊維がシート全面で固定化されるため、破断伸度も向上して、不織布の表面が平滑になり、高い耐磨耗性や印刷特性を有するものになる。

熱セット、および面拘束は、ロールの表面温度を１２０〜１８０℃として、押し圧：０．１〜４ｋｇｆ／ｃｍ^２、加工時間：３〜３０秒、加工速度：１〜３０ｍ／分の条件で行うことが好ましい。

ロールの表面温度を好ましくは１２０℃以上とすることにより、圧着し易くなる。より好ましくは１３０℃以上である。一方、ロールの表面温度を好ましくは１８０℃以下とすることにより、過剰に圧着しにくくなる。より好ましくは１６０℃以下である。

押し圧を好ましくは０．１ｋｇｆ／ｃｍ^２以上とすることにより、面拘束し易くなる。より好ましくは０．３ｋｇｆ／ｃｍ^２以上、更に好ましくは０．５ｋｇｆ／ｃｍ^２以上、更により好ましくは１．０ｋｇｆ／ｃｍ^２以上、最も好ましくは２．０ｋｇｆ／ｃｍ^２以上である。一方、押し圧を好ましくは４ｋｇｆ／ｃｍ^２以下とすることにより、過剰に圧着しにくくなる。より好ましくは３．５ｋｇｆ／ｃｍ^２以下、更に好ましくは３ｋｇｆ／ｃｍ^２以下である。

加工時間を好ましくは３秒以上とすることにより、圧着し易くなる。より好ましくは５秒以上である。一方、加工時間を好ましくは２０秒以下とすることにより、過剰に圧着しにくくなる。より好ましくは１５秒以下である。

加工速度を好ましくは１ｍ／分以上とすることにより、過剰に圧着しにくくなる。より好ましくは５ｍ／分以上である。一方、加工速度を好ましくは３０ｍ／分以下とすることにより、圧着し易くなる。より好ましくは２０ｍ／分以下である。

このようにして得られた本発明のスパンボンド不織布を熱成型することにより、薬剤用保護材、コーヒーフィルター材等の成型体が得られる。

本発明の成型体の製造方法は、上記スパンボンド不織布を熱成型して成型体を製造するものである。上記スパンボンド不織布を用いることにより、保型性に優れた成型体を得ることができる。熱成型は、例えば上記スパンボンド不織布を１００〜１８０℃に加熱して、深絞り成型等を行えば良い。

以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記実施例によって制限されず、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。

〈固有粘度〉
ポリエチレンテレフタレート樹脂０．１ｇを秤量し、２５ｍｌのフェノール／テトラクロルエタン（６０／４０（重量比））の混合溶媒に溶解し、オストワルド粘度計を用いて３０℃で３回測定し、その平均値を求めた。

〈ガラス転移点温度〉
ＪＩＳＫ７１２２（１９８７）に従って、２０℃／分の昇温速度で、熱可塑性ポリスチレン系共重合体のガラス転移点温度を求めた。

〈目付〉
ＪＩＳＬ１９１３（２０００）５．２に従って、単位面積当たりの質量を測定した。

〈繊維径〉
試料（仮圧着前の長繊維フリース）の任意の場所５点を選び、光学顕微鏡を用いて単繊維の径をｎ＝２０で測定し、平均値を求めた。

〈複屈折率（Δｎ）〉
試料（仮圧着前の長繊維フリース）の任意の場所２０点を選択し、単繊維をとりだし、ニコン偏向顕微鏡ＯＰＴＩＰＨＯＴ−ＰＯＬ型を用いて、繊維径とレターゼーションを読み取り、複屈折率（Δｎ）を求めた。

〈繊度（ｄｔｅｘ）〉
試料（仮圧着前の長繊維フリース）の任意の場所５点を選び、光学顕微鏡を用いて単繊維径をｎ＝２０で測定して、平均単繊維径を求めた。同じ場所５点の繊維を取り出し、密度勾配管を用いて繊維の比重をｎ＝５で測定し、平均比重を求めた。ついで、平均単繊維径より求めた単繊維断面積と平均比重から１００００ｍあたりの繊維重量である繊度［ｄｔｅｘ］を求めた。

〈紡糸速度（ｍ／分）〉
紡糸速度Ｖ（ｍ／分）は、上記繊度Ｔ（ｄｔｅｘ）と設定の単孔吐出量Ｑ（ｇ／分）から下記式に基づいて求めた。
Ｖ＝（１００００×Ｑ）／Ｔ

〈１３０℃で１分加熱後の破断伸度、および２０％伸張時応力〉
試料幅５ｃｍ、長さ２０ｃｍの試料片を縦方向および横方向にそれぞれ不織布から５枚ずつ切り出し、チャック間距離５ｃｍで試料をセットし、１３０℃に加熱した炉に投入して１分経過後に、加熱炉内にてオリエンテック性万能引張試験機を用い、引張速度１０ｃｍ／分で変型させて歪−応力曲線を得た。破断時の伸度および２０％伸張時の応力を読み取り、縦方向と横方向の各５点の平均値を測定値とした。

〈耐磨耗性〉
耐磨耗性は、大栄科学精器製作所製「学振型染色物磨耗堅牢度試験機」を用いて、不織布を試料とし、磨耗布は金巾３号を使用して、加重５００ｇｆ、磨耗回数１００往復で磨耗させて、不織布表面の毛羽立ち、磨耗状態を目視で等級評価した。ｎ＝５の平均値を測定値とした。
０級：損傷大、１級：損傷中、２級：損傷小、３級：損傷なし、毛羽発生あり、４級：損傷なし、毛羽発生微小、５級：損傷なし、毛羽なし

〈成型性評価１〉
先端が半丸形状の直径２５ｍｍの金属製の円柱状成型体および不織布を１３０℃、１分間加熱し、変型速度２０ｍｍ／分の条件で２５ｍｍ変型させた。変型時に不織布の破れがあったものを×、破れがなかったものを○と判断した。

〈成型性評価２〉
５００℃に加熱した赤外線ヒーターで不織布を１０秒加熱し、常温の金型で真空成型を行った。金型の形状はカップ型で、開口部は直径５０ｍｍ、底面部は４０ｍｍで、深さが５０ｍｍであり、全てのコーナーは直径０．５ｍｍの湾曲をつけたものを用いた。成型体に破れがなく、角の湾曲半径が１ｍｍ以下のものを〇、成型体に破れがなく、角の湾曲半径が１ｍｍを超えるものを△、成型体に破れがあるものを×と判断した。

成型性評価１の評価が〇であり、且つ成型性評価２の評価が〇または△であるものを熱成型性に優れていると判断した。

〈保型性〉
成型性評価１で得られた成型体に９５℃の熱湯をかけたときに、形状を保持できたものを〇、形状を保持できなかったものを×とした。

（実施例１）
スパンボンド紡糸設備を用い、固有粘度０．６３ｄｌ／ｇのポリエチレンテレフタレート（以下、「ＰＥＴ」という）に、ガラス転移点温度が１２２℃のスチレン・メタクリル酸メチル・無水マレイン酸共重合体（ＲｏｈｍＧｍｂＨ＆Ｃｏ．ＫＧのＰＬＥＸＩＧＬＡＳＨＷ５５（以下、「ＨＷ５５」という）を０．４０質量％添加した樹脂を、オリフィス径０．２３ｍｍの紡糸口金より単孔吐出量０．７５ｇ／分で紡出した。更に、エジェクタに０．６ｋｇ／ｃｍ^２の圧力（ジェット圧）で乾燥エアを供給し、１段階で延伸して、下方のコンベア上へ繊維を開繊させつつ捕集し長繊維フリースを得た。得られた長繊維フリースの繊維径は２２．０μｍ、複屈折率は０．０１２０、換算紡糸速度は１４３０ｍ／分であった。

得られた長繊維フリースを、２つのフラットロールからなる１対の仮熱圧着ロールを用い、それぞれの表面温度を８０℃とし、押し圧を８ｋＮ／ｍとして仮圧着した後、ロールの表面温度：１４５℃で、押し圧：３．０ｋｇｆ／ｃｍ^２、加工時間：９．３秒、加工速度：８．４ｍ／分の条件でフェルトカレンダーにより面拘束しながら本圧着を行い、スパンボンド不織布を得た。

（実施例２）
エジェクタに０．７５ｋｇ／ｃｍ^２の圧力（ジェット圧）で乾燥エアを供給したこと以外は実施例１と同じ条件で長繊維フリースを得た。得られた長繊維フリースの繊維径は２０．６μｍ、複屈折率は０．０１４７、換算紡糸速度は１６３２ｍ／分であった。得られた長繊維フリースを実施例１と同様に仮圧着した後、フェルトカレンダーにより面拘束しながら本圧着を行い、スパンボンド不織布を得た。

（実施例３）
ＨＷ５５の含有量を０．０５質量％としたこと以外は実施例２と同様の条件で長繊維フリースを得た。得られた長繊維フリースの繊維径は２０．６μｍ、複屈折率は０．０１５３、換算紡糸速度は１６３２ｍ／分であった。得られた長繊維フリースを実施例１と同様に仮圧着した後、フェルトカレンダーにより面拘束しながら本圧着を行い、スパンボンド不織布を得た。

（実施例４）
ＨＷ５５の含有量を３．００質量％としたこと以外は実施例２と同様の条件で長繊維フリースを得た。得られた長繊維フリースの繊維径は２０．６μｍ、複屈折率は０．０１３０、換算紡糸速度は１６３２ｍ／分であった。得られた長繊維フリースを実施例１と同様に仮圧着した後、フェルトカレンダーにより面拘束しながら本圧着を行い、スパンボンド不織布を得た。

（実施例５）
ＨＷ５５の含有量を５．００質量％としたこと以外は実施例２と同様の条件で長繊維フリースを得た。得られた長繊維フリースの繊維径は２０．６μｍ、複屈折率は０．０１１０、換算紡糸速度は１６３２ｍ／分であった。得られた長繊維フリースを実施例１と同様に仮圧着した後、フェルトカレンダーにより面拘束しながら本圧着を行い、スパンボンド不織布を得た。

（実施例６）
固有粘度０．５０ｄｌ／ｇのＰＥＴを使用したこと以外は実施例２と同様の条件で長繊維フリースを得た。得られた長繊維フリースの繊維径は２０．６μｍ、複屈折率は０．０１４７、換算紡糸速度は１６３２ｍ／分であった。得られた長繊維フリースを実施例１と同様に仮圧着した後、フェルトカレンダーにより面拘束しながら本圧着を行い、スパンボンド不織布を得た。

（実施例７）
固有粘度０．７０ｄｌ／ｇのＰＥＴを使用したこと以外は実施例２と同様の条件で長繊維フリースを得た。得られた長繊維フリースの繊維径は２０．６μｍ、複屈折率は０．０１４７、換算紡糸速度は１６３２ｍ／分であった。得られた長繊維フリースを実施例１と同様に仮圧着した後、フェルトカレンダーにより面拘束しながら本圧着を行い、スパンボンド不織布を得た。

（実施例８）
実施例２と同様の条件で得られた長繊維フリースを、表面温度を８０℃とし、押し圧を８ｋＮ／ｍとして仮圧着した後、含水率が３質量％となるように水をスプレーにより吹き付ける含水加工を実施し、実施例１と同様にフェルトカレンダーにより面拘束しながら本圧着を行い、スパンボンド不織布を得た。

（実施例９）
オリフィス径０．２３ｍｍの紡糸口金より単孔吐出量０．２６ｇ／分で紡出したこと以外は実施例２と同様の条件で長繊維フリースを得た。得られた長繊維フリースの繊維径は１２．０μｍ、複屈折率は０．０１６０、換算紡糸速度は１６６７ｍ／分であった。得られた長繊維フリースを実施例１と同様に仮圧着した後、フェルトカレンダーにより面拘束しながら本圧着を行い、スパンボンド不織布を得た。

（実施例１０）
オリフィス径０．２３ｍｍの紡糸口金より単孔吐出量１．１３ｇ／分で紡出したこと以外は実施例２と同様の条件で長繊維フリースを得た。得られた長繊維フリースの繊維径は２５．０μｍ、複屈折率は０．０１４０、換算紡糸速度は１６６９ｍ／分であった。得られた長繊維フリースを実施例１と同様に仮圧着した後、フェルトカレンダーにより面拘束しながら本圧着を行い、スパンボンド不織布を得た。

（実施例１１）
オリフィス径０．４５ｍｍの紡糸口金より単孔吐出量３．５ｇ／分で紡出し、エジェクタに０．５ｋｇ／ｃｍ^２の圧力（ジェット圧）で乾燥エアを供給したこと以外は実施例１と同様の条件で長繊維フリースを得た。得られた長繊維フリースの繊維径は５０．０μｍ、複屈折率は０．００４０、換算紡糸速度は１２８８ｍ／分であった。得られた長繊維フリースを実施例１と同様に仮圧着した後、フェルトカレンダーにより面拘束しながら本圧着を行い、スパンボンド不織布を得た。

（比較例１）
ＨＷ５５を添加せずに、エジェクタに１．０ｋｇ／ｃｍ^２の圧力（ジェット圧）で乾燥エアを供給したこと以外は実施例１と同様の条件で長繊維フリースを得た。得られた長繊維フリースの繊維径は１９．０μｍ、複屈折率は０．０１８２、換算紡糸速度は１９１８ｍ／分であった。得られた長繊維フリースを実施例１と同様に仮圧着した後、フェルトカレンダーにより面拘束しながら本圧着を行い、スパンボンド不織布を得た。

（比較例２）
ＨＷ５５を添加せずに、固有粘度０．７５ｄｌ／ｇのＰＥＴを使用し、エジェクタに１．０ｋｇ／ｃｍ^２の圧力（ジェット圧）で乾燥エアを供給したこと以外は実施例１と同様の条件で長繊維フリースを得た。得られた長繊維フリースの繊維径は１９．０μｍ、複屈折率は０．０１８６、換算紡糸速度は１９１８ｍ／分であった。得られた長繊維フリースを実施例１と同様に仮圧着した後、含水率が３質量％となるように水をスプレーにより吹き付ける含水加工を実施し、実施例１と同様にフェルトカレンダーにより面拘束しながら本圧着を行い、スパンボンド不織布を得た。

（比較例３）
固有粘度０．７５ｄｌ／ｇのＰＥＴを使用し、エジェクタに１．０ｋｇ／ｃｍ^２の圧力（ジェット圧）で乾燥エアを供給したこと以外は実施例１と同様の条件で長繊維フリースを得た。得られた長繊維フリースの繊維径は１９．０μｍ、複屈折率は０．０１８３、換算紡糸速度は１９１８ｍ／分であった。得られた長繊維フリースを実施例１と同様に仮圧着した後、フェルトカレンダーにより面拘束しながら本圧着を行い、スパンボンド不織布を得た。

（比較例４）
固有粘度０．７５ｄｌ／ｇのＰＥＴを使用し、エジェクタに１．０ｋｇ／ｃｍ^２の圧力（ジェット圧）で乾燥エアを供給したこと以外は実施例１と同様の条件で長繊維フリースを得た。得られた長繊維フリースの繊維径は１９．０μｍ、複屈折率は０．０１８３、換算紡糸速度は１９１８ｍ／分であった。得られた長繊維フリースを実施例１と同様に仮圧着した後、含水率が３質量％となるように水をスプレーにより吹き付ける含水加工を実施し、実施例１と同様にフェルトカレンダーにより面拘束しながら本圧着を行い、スパンボンド不織布を得た。

（比較例５）
エジェクタに３．５ｋｇ／ｃｍ^２の圧力（ジェット圧）で乾燥エアを供給したこと以外は実施例２と同様の条件で長繊維フリースを得た。得られた長繊維フリースの繊維径は１２．３μｍ、複屈折率は０．０８２０、換算紡糸速度は４５７８ｍ／分であった。得られた長繊維フリースを、２つのフラットロールからなる１対の仮熱圧着ロールを用い、それぞれの表面温度を１２０℃とし、押し圧を８ｋＮ／ｍとして仮圧着した後、彫刻ロールの表面温度：１７０℃、フラットロールの表面温度：１４５℃で線圧：５０ｋｇｆ／ｃｍ、加工速度：１０．０ｍ／分の条件でエンボス加工を実施し、スパンボンド不織布を得た。

以上のようにして得られたスパンボンド不織布の物性を表１、２に示す。各種評価結果も併せて表１、２に示す。

表１に示すように、本発明で規定する要件を全て満足する実施例１〜１１は、耐磨耗性、保型性、熱成型性に優れていた。

これに対して、表２の比較例１〜５は本発明で規定するいずれかの要件を満足しない例であり、耐磨耗性、保型性、熱成型性のいずれかが劣っていた。

比較例１は、紡糸速度が速く、ＨＷ５５を添加しなかったため、破断伸度が低くなり、伸長時応力が高くなって、熱成型性、保型性が低下した。

比較例２は、紡糸速度が速く、ポリエチレンテレフタレートの固有粘度が高く、ＨＷ５５を添加しなかったため、伸長時応力が高くなり、熱成型性、保型性が低下した。

比較例３は、紡糸速度が速く、ポリエチレンテレフタレートの固有粘度が高かったため、伸長時応力が高くなり、熱成型性、保型性、耐磨耗性が低下した。

比較例４は、紡糸速度が速く、ポリエチレンテレフタレートの固有粘度が高かったため、伸長時応力が高くなり、熱成型性、保型性、耐磨耗性が低下した。

比較例５は、紡糸速度が速く、面拘束による本圧着の代わりに、熱エンボス加工を行ったため、伸長時応力が高く、伸度不足となった結果、熱成型性、保型性が低下した。更に、部分的に熱成型圧着部分が存在するため、耐磨耗性が低下した。

なお、上記実施例において、繊維径は、仮圧着前の長繊維フリースについて測定したが、仮圧着および本圧着後もほぼ同じ値を示すことを確認している。

Claims

ポリエチレンテレフタレートと熱可塑性ポリスチレン系共重合体を含有するスパンボンド不織布であって、
前記熱可塑性ポリスチレン系共重合体は、ガラス転移点温度が１００〜１６０℃、含有量が０．０２〜８質量％であり、
１３０℃で１分加熱後の破断伸度が２５０％以上、前記加熱後の２０％伸張時応力が目付：２００ｇ／ｍ^２換算で４０Ｎ／５ｃｍ以下であることを特徴とするスパンボンド不織布。
前記破断伸度が２６０％以上である請求項１に記載のスパンボンド不織布。
前記ポリエチレンテレフタレートの固有粘度が０．３〜０．７ｄｌ／ｇである請求項１または２に記載のスパンボンド不織布。
前記不織布の繊維径が５〜８０μｍである請求項１〜３のいずれかに記載のスパンボンド不織布。
前記不織布の少なくとも片面は、耐磨耗等級が３級以上である請求項１〜４のいずれかに記載のスパンボンド不織布。
請求項１〜５のいずれかに記載のスパンボンド不織布を製造する方法であって、
紡糸速度１９００ｍ／分以下で紡糸する工程、および
前記紡糸後に得られた繊維ウェブを仮圧着した後に、面拘束しながら本圧着する工程を含むことを特徴とするスパンボンド不織布の製造方法。
請求項１〜５のいずれかに記載のスパンボンド不織布を熱成型することを特徴とする成型体の製造方法。