专利名称：层压无纺布的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有高拉伸强度与高撕裂强度、而且耐起毛性优异的层压无纺布及其制造方法。
背景技术：
在长纤维无纺布中，一般地若想要获得高拉伸强度，则粘接点会增多，因此会存在有撕裂强度降低的倾向，难以同时获得这两种效果。在专利文献1中记载有耐起毛性优异、具有高拉伸强度、而且具有高撕裂强度的无纺布。该无纺布是使用了由具有鞘芯构造的多成分纤维构成的热塑性长纤维的、热塑性长纤维层/热塑性极细纤维层/热塑性长纤维层的三层构造无纺布。作为鞘芯构造的纤维的外侧的低熔点成分以低温使纤维彼此粘接，内部的高熔点成分不进行粘接，从而实现了高拉伸强度与高撕裂强度。但是，易于产生由于是多成分而导致的耐热温度不高、而且用于采用低熔点成分相熔接因此必须含有低熔点成分、以及局部产生了纤维的树脂化等问题， 使用领域受到限制。在专利文献2中提出为了抑制表面起毛而使用热塑性长纤维的技术，提出为了获得充分的起毛抑制效果与拉伸强度而使用由多种成分构成的复合热塑性长纤维的技术。但是，当使用了多成分纤维时，如上所述易于产生由于低熔点成分易于熔融而导致的耐热性问题、产生了局部树脂化等问题。另外，关于使用了由单一成分构成的热塑性长纤维的无纺布，提出了粘合、使用热塑性长纤维无纺布的方法，但是在该方法中易于产生层间剥离，难以实现高拉伸强度，而且，若牢固地进行抑接，则剥离受到限制，但是易于产生局部树脂化， 因此难以获得高撕裂强度。另外，也公开有使用了弹性辊的压延加工，但是在使用该方法时，通常以加热辊分别接触表背面的方式实施两个阶段的热压接，但是当为单一成分时，存在有难以充分获得由第2阶段的压延带来的粘接效果、难以同时实现防止起毛与高拉伸、 撕裂强度这样的问题。这估计是因为第1阶段的压延加工而发生了无纺布的结晶化。在专利文献3中记载有热塑性长纤维层/热塑性极细纤维层/热塑性长纤维层的三层构造无纺布，其为使用热塑性长纤维调制成的单一成分，且具有高拉伸强度的、。该无纺布由于中间层的极细纤维进入下层的热塑性长纤维的间隙而拉伸强度优异，表现出了良好的过滤性及阻隔性，而且通过进行利用了金属辊与金属辊的组合的平坦的压延加工、其拉伸强度进一步提高。但是，在利用纺粘法制作的无纺布中，存在有易于局部产生单位面积重量偏差、整体的均勻性降低、同时实现防止起毛与高撕裂强度的条件范围狭小以及易于产生局部树脂化这样的问题。专利文献1 :W0 2005/059219号文本专利文献2 :W0 2009/017086号文本专利文献3 :W0 2006/068100号文本
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有高拉伸强度与高撕裂强度、耐起毛性优异的层压无纺布及其制造方法。本发明人认真研究了上述问题，结果发现具有下述特别的截面构造的层压无纺布实现了高拉伸强度与高撕裂强度，即在中间层的两面上作为外层粘接热塑性长纤维层，存在于表面侧的热塑性长纤维的扁平率较大，另一方面存在于内部侧的热塑性长纤维的扁平率较小，仍为圆形，从而达到了本发明。另外发现，当中间层包含至少1层热塑性极细纤维层时，实现了特别高的拉伸强度与特别高的撕裂强度。S卩，本发明如下所述。(1) 一种层压无纺布，是通过将热塑性长纤维层热压接在该层压无纺布的中间层的两面上来作为该层压无纺布的外层而成的，其特征在于，存在于该层压无纺布的表面侧的热塑性长纤维的平均扁平率(Fl)与存在于该层压无纺布的内部侧的热塑性长纤维的平均扁平率(F2)这两者的平均扁平率之比(F1/F2)为1. 2以上。(2)根据上述(1)所述的层压无纺布，其中，中间层包含至少1层热塑性极细纤维层。(3)根据上述(1)或(2)所述的层压无纺布，其中，存在于该层压无纺布的内部侧的热塑性长纤维的平均扁平率(F2)为0. 1 0. 8。(4)根据上述( 或C3)所述的层压无纺布，其中，热塑性长纤维的纤维直径为 5 μ m 30 μ m，热塑性极细纤维的纤维直径为0. 5 μ m 10 μ m。(5)根据上述(1) 中任一项所述的层压无纺布，其中，层压无纺布的总厚度为 15 μ m 300 μ m。(6)根据上述(1) (5)中任一项所述的层压无纺布，其中，层压无纺布的总单位面积重量为10g/m2 250g/m2。(7)根据上述(1) (6)中任一项所述的层压无纺布，其中，外层表面为整面结合状态。(8)根据上述( (7)中任一项所述的层压无纺布，其中，热塑性极细纤维的含有比例为总单位面积重量的5wt% 40wt%。(9)根据上述(1) (8)中任一项所述的层压无纺布，其中，每单位面积重量的机械方向的拉伸强度为1.00(N/1.5cm)/(g/m2)以上，并且每单位面积重量的机械方向的撕裂强度为0.04N/(g/m2)以上。(10)根据上述⑴ (9)中任一项所述的层压无纺布，其中，构成热塑性长纤维的树脂成分的存在状态由鞘芯构造以外的构造构成。(11)根据上述(2) (10)中任一项所述的层压无纺布，其中，热塑性长纤维与热塑性极细纤维由单一成分构成。(12)根据上述(2) (11)中任一项所述的层压无纺布，其中，热塑性长纤维与热塑性极细纤维由聚酯系树脂或聚酰胺系树脂构成。(13) 一种层压无纺布的制造方法，该层压无纺布是上述( (1 中任一项所述的层压无纺布，其特征在于，该层压无纺布的制造方法包含以下工序在热塑性极细纤维层的两面上层叠热塑性长纤维层之后，在平坦的刚性体热辊与肖氏D级硬度为60 95的非加热弹性辊之间，以表面压力30kg/cm2 200kg/cm2、刚性体热辊的温度低于构成热塑性长纤维的树脂的熔点5°C以上的温度，对每个面分为两个阶段进行加压热压接，在该两个阶段的加压热压接工序之间包括快速冷却工序。(14) 一种复合膜支承体，该复合膜支承体由上述(1) (1 中任一项所述的层压无纺布构成。(15) 一种复合膜，该复合膜是在上述(14)所述的复合膜支承体上形成多孔质层和具有分离功能的致密层而成的，该致密层即表层。本发明的层压无纺布不仅具有高拉伸强度，还具有高撕裂强度，而且耐起毛性优异，具有均勻的通气性及透液性。
图1是示意性表示本发明的层压无纺布的截面的一个例子的图。图2是关于本发明的实施例及比较例的、对其平均扁平率与撕裂强度的关系进行了图表化的图。图3是关于本发明的实施例及比较例的、对其平均扁平率与拉伸强度的关系进行了图表化的图。
具体实施例方式以下，以中间层使用了热塑性极细纤维层的情况为例详细说明本发明。但是，中间层并不限定于热塑性极细纤维层，例如也能够使用具有粉末、无纺布、浆糊、粘合剂、树脂、 乳液等形状的粘合性材料。本发明的层压无纺布的构造特征如下所述。(1)以仅对层压无纺布的表面侧的热塑性长纤维彼此充分地进行变形压接使之成为较大的扁平、存在于层压无纺布的内部侧的热塑性长纤维彼此较弱地压接而成为较小的扁平的方式控制无纺布截面的构造。(2)通过作为中间层存在的热塑性极细纤维层与其上下的热塑性长纤维层相粘接，无纺布作为整体被一体化。该构造的特征如图1所示。通过如此控制无纺布截面的构造，表面的热塑性长纤维发挥高拉伸强度，内部的热塑性长纤维发挥高撕裂强度。本发明所说的热塑性长纤维是指通常通过从圆形的毛细管状喷丝口挤出熔融的热塑性树脂而成为熔融纺丝、连续地制造的由纺粘纺丝法等制成的纤维。另外，基于粘合性的观点，由该纺粘纺丝法制成的纤维的直径优选为30 μ m以下，更优选为5 μ m 20 μ m。另外，由该热塑性长纤维构成的无纺布的单位面积重量最好为5g/m2 M0g/m2，优选为IOg/ m2 145g/m2，更优选为10g/m2 125g/m2。另外，热塑性极细纤维一般作为熔喷纤维而被公知，是通过从多个毛细管状喷丝口向高速气体中挤出热塑性树脂而成为熔融纺丝的纤维， 通过挤出到高速气体中，树脂被细分。在本发明中，也基于能够在线(on line)层叠在构成外层的无纺布这样的观点而优选利用熔喷法进行纺丝。本发明所使用的热塑性极细纤维的直径优选为0. 5 μ m 10 μ m，更优选为1 μ m 3 μ m。另外，由该热塑性极细纤维构成的无纺布的单位面积重量最好为0. 5g/m2 100g/m2，优选为lg/m2 60g/m2，更优选为lg/m2 50g/m2。图1中示出了本发明的层压无纺布的截面的示意图例。该示意图是热塑性长纤维层/热塑性极细纤维层/热塑性长纤维层的三层构造的图。在图1中，附图标记5是由热塑性长纤维(3)构成的外层，附图标记6是由热塑性极细纤维(4)构成的中间层。在本发明中，如图1所示，存在于层压无纺布的表面侧的热塑性长纤维，是指在层压无纺布的截面上沿厚度方向4等分后的表面侧的纤维组1，另一方面，存在于层压无纺布的内部侧的热塑性长纤维是指4等分后的内侧的纤维组2。另外，此处所说的平均扁平率比是指按照以下所示的方法测量的表面侧的热塑性长纤维的平均扁平率Fl除以内部侧的热塑性长纤维的平均扁平率F2的值(F1/F2)。按照后述的实施例所述的方法，利用电子显微镜拍摄层压无纺布的截面，在一根一根的各纤维的截面上，将最长的直径部分设为长轴a，将在与长轴a垂直的方向上最长的直径设为短轴 b。接着，将各纤维截面假定为长轴为a、短轴为b的椭圆形，将利用以下式子计算出的值作为扁平率f。
权利要求
1.一种层压无纺布，是通过将热塑性长纤维层热压接在该层压无纺布的中间层的两面上来作为该层压无纺布的外层而成的，其特征在于，存在于该层压无纺布的表面侧的热塑性长纤维的平均扁平率(Fl)与存在于该层压无纺布的内部侧的热塑性长纤维的平均扁平率(F2)这两者的平均扁平率之比(F1/F2)为1. 2 以上。
2.根据权利要求1所述的层压无纺布，其中， 上述中间层包含至少1层热塑性极细纤维层。
3.根据权利要求1或2所述的层压无纺布，其中，存在于该层压无纺布的内部侧的热塑性长纤维的平均扁平率(^)为0. 1 0. 8。
4.根据权利要求2或3所述的层压无纺布，其中，热塑性长纤维的纤维直径为5 μ m 30 μ m，热塑性极细纤维的纤维直径为0. 5 μ m 10 μ m。
5.根据权利要求1 4中任一项所述的层压无纺布，其中， 层压无纺布的总厚度为15 μ m 300 μ m。
6.根据权利要求1 5中任一项所述的层压无纺布，其中， 层压无纺布的总单位面积重量为10g/m2 250g/m2。
7.根据权利要求1 6中任一项所述的层压无纺布，其中， 外层表面为整面结合状态。
8.根据权利要求2 7中任一项所述的层压无纺布，其中， 热塑性极细纤维的含有比例为总单位面积重量的5wt% 40wt%。
9.根据权利要求1 8中任一项所述的层压无纺布，其中，每单位面积重量的机械方向的拉伸强度为1.00(N/1.5cm)/(g/m2)以上，并且每单位面积重量的机械方向的撕裂强度为0. 04N/(g/m2)以上。
10.根据权利要求1 9中任一项所述的层压无纺布，其中，构成热塑性长纤维的树脂成分的存在状态由鞘芯构造以外的构造构成。
11.根据权利要求2 10中任一项所述的层压无纺布，其中， 热塑性长纤维与热塑性极细纤维由单一成分构成。
12.根据权利要求2 11中任一项所述的层压无纺布，其中， 热塑性长纤维与热塑性极细纤维由聚酯系树脂或聚酰胺系树脂构成。
13.一种层压无纺布的制造方法，该层压无纺布是权利要求2 12中任一项所述的层压无纺布，其特征在于，该层压无纺布的制造方法包含以下工序在热塑性极细纤维层的两面上层叠热塑性长纤维层之后，在平坦的刚性体热辊与肖氏 D级硬度为60 95的非加热弹性辊之间，以表面压力30kg/cm2 200kg/cm2、刚性体热辊的温度低于构成热塑性长纤维的树脂的熔点5°C以上的温度，对每个面分为两个阶段进行加压热压接，在该两个阶段的加压热压接工序之间包括快速冷却工序。
14.一种复合膜支承体，其特征在于，该复合膜支承体由权利要求1 12中任一项所述的层压无纺布构成。
15.一种复合膜，其特征在于，该复合膜是在权利要求14所述的复合膜支承体上形成多孔质层和具有分离功能的致密层而成的，该致密层即表层。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种具有高拉伸强度而且具有高撕裂强度的无纺布。本发明的层压无纺布是通过将热塑性长纤维层热压接在该层压无纺布的中间层的两面上来作为该层压无纺布的外层而成的，其特征在于，存在于该层压无纺布的表面侧的热塑性长纤维的平均扁平率(F1)与存在于该层压无纺布的内部侧的热塑性长纤维的平均扁平率(F2)这两者的平均扁平率之比(F1/F2)为1.20以上。
文档编号B32B5/26GK102414016SQ201080019200
公开日2012年4月11日 申请日期2010年4月28日 优先权日2009年4月30日
发明者吉田实, 松尾则尚, 猪熊宣广 申请人:旭化成纤维株式会社