專利名稱：層壓無紡布的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有高拉伸強(qiáng)度與高撕裂強(qiáng)度、而且耐起毛性優(yōu)異的層壓無紡布及其制造方法。
背景技術(shù)：
在長(zhǎng)纖維無紡布中，一般地若想要獲得高拉伸強(qiáng)度，則粘接點(diǎn)會(huì)增多，因此會(huì)存在有撕裂強(qiáng)度降低的傾向，難以同時(shí)獲得這兩種效果。在專利文獻(xiàn)1中記載有耐起毛性優(yōu)異、具有高拉伸強(qiáng)度、而且具有高撕裂強(qiáng)度的無紡布。該無紡布是使用了由具有鞘芯構(gòu)造的多成分纖維構(gòu)成的熱塑性長(zhǎng)纖維的、熱塑性長(zhǎng)纖維層/熱塑性極細(xì)纖維層/熱塑性長(zhǎng)纖維層的三層構(gòu)造無紡布。作為鞘芯構(gòu)造的纖維的外側(cè)的低熔點(diǎn)成分以低溫使纖維彼此粘接，內(nèi)部的高熔點(diǎn)成分不進(jìn)行粘接，從而實(shí)現(xiàn)了高拉伸強(qiáng)度與高撕裂強(qiáng)度。但是，易于產(chǎn)生由于是多成分而導(dǎo)致的耐熱溫度不高、而且用于采用低熔點(diǎn)成分相熔接因此必須含有低熔點(diǎn)成分、以及局部產(chǎn)生了纖維的樹脂化等問題， 使用領(lǐng)域受到限制。在專利文獻(xiàn)2中提出為了抑制表面起毛而使用熱塑性長(zhǎng)纖維的技術(shù)，提出為了獲得充分的起毛抑制效果與拉伸強(qiáng)度而使用由多種成分構(gòu)成的復(fù)合熱塑性長(zhǎng)纖維的技術(shù)。但是，當(dāng)使用了多成分纖維時(shí)，如上所述易于產(chǎn)生由于低熔點(diǎn)成分易于熔融而導(dǎo)致的耐熱性問題、產(chǎn)生了局部樹脂化等問題。另外，關(guān)于使用了由單一成分構(gòu)成的熱塑性長(zhǎng)纖維的無紡布，提出了粘合、使用熱塑性長(zhǎng)纖維無紡布的方法，但是在該方法中易于產(chǎn)生層間剝離，難以實(shí)現(xiàn)高拉伸強(qiáng)度，而且，若牢固地進(jìn)行抑接，則剝離受到限制，但是易于產(chǎn)生局部樹脂化， 因此難以獲得高撕裂強(qiáng)度。另外，也公開有使用了彈性輥的壓延加工，但是在使用該方法時(shí)，通常以加熱輥分別接觸表背面的方式實(shí)施兩個(gè)階段的熱壓接，但是當(dāng)為單一成分時(shí)，存在有難以充分獲得由第2階段的壓延帶來的粘接效果、難以同時(shí)實(shí)現(xiàn)防止起毛與高拉伸、 撕裂強(qiáng)度這樣的問題。這估計(jì)是因?yàn)榈?階段的壓延加工而發(fā)生了無紡布的結(jié)晶化。在專利文獻(xiàn)3中記載有熱塑性長(zhǎng)纖維層/熱塑性極細(xì)纖維層/熱塑性長(zhǎng)纖維層的三層構(gòu)造無紡布，其為使用熱塑性長(zhǎng)纖維調(diào)制成的單一成分，且具有高拉伸強(qiáng)度的、。該無紡布由于中間層的極細(xì)纖維進(jìn)入下層的熱塑性長(zhǎng)纖維的間隙而拉伸強(qiáng)度優(yōu)異，表現(xiàn)出了良好的過濾性及阻隔性，而且通過進(jìn)行利用了金屬輥與金屬輥的組合的平坦的壓延加工、其拉伸強(qiáng)度進(jìn)一步提高。但是，在利用紡粘法制作的無紡布中，存在有易于局部產(chǎn)生單位面積重量偏差、整體的均勻性降低、同時(shí)實(shí)現(xiàn)防止起毛與高撕裂強(qiáng)度的條件范圍狹小以及易于產(chǎn)生局部樹脂化這樣的問題。專利文獻(xiàn)1 :W0 2005/059219號(hào)文本專利文獻(xiàn)2 :W0 2009/017086號(hào)文本專利文獻(xiàn)3 :W0 2006/068100號(hào)文本
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有高拉伸強(qiáng)度與高撕裂強(qiáng)度、耐起毛性優(yōu)異的層壓無紡布及其制造方法。本發(fā)明人認(rèn)真研究了上述問題，結(jié)果發(fā)現(xiàn)具有下述特別的截面構(gòu)造的層壓無紡布實(shí)現(xiàn)了高拉伸強(qiáng)度與高撕裂強(qiáng)度，即在中間層的兩面上作為外層粘接熱塑性長(zhǎng)纖維層，存在于表面?zhèn)鹊臒崴苄蚤L(zhǎng)纖維的扁平率較大，另一方面存在于內(nèi)部側(cè)的熱塑性長(zhǎng)纖維的扁平率較小，仍為圓形，從而達(dá)到了本發(fā)明。另外發(fā)現(xiàn)，當(dāng)中間層包含至少1層熱塑性極細(xì)纖維層時(shí)，實(shí)現(xiàn)了特別高的拉伸強(qiáng)度與特別高的撕裂強(qiáng)度。S卩，本發(fā)明如下所述。(1) 一種層壓無紡布，是通過將熱塑性長(zhǎng)纖維層熱壓接在該層壓無紡布的中間層的兩面上來作為該層壓無紡布的外層而成的，其特征在于，存在于該層壓無紡布的表面?zhèn)鹊臒崴苄蚤L(zhǎng)纖維的平均扁平率(Fl)與存在于該層壓無紡布的內(nèi)部側(cè)的熱塑性長(zhǎng)纖維的平均扁平率(F2)這兩者的平均扁平率之比(F1/F2)為1. 2以上。(2)根據(jù)上述(1)所述的層壓無紡布，其中，中間層包含至少1層熱塑性極細(xì)纖維層。(3)根據(jù)上述(1)或(2)所述的層壓無紡布，其中，存在于該層壓無紡布的內(nèi)部側(cè)的熱塑性長(zhǎng)纖維的平均扁平率(F2)為0. 1 0. 8。(4)根據(jù)上述( 或C3)所述的層壓無紡布，其中，熱塑性長(zhǎng)纖維的纖維直徑為 5 μ m 30 μ m，熱塑性極細(xì)纖維的纖維直徑為0. 5 μ m 10 μ m。(5)根據(jù)上述(1) 中任一項(xiàng)所述的層壓無紡布，其中，層壓無紡布的總厚度為 15 μ m 300 μ m。(6)根據(jù)上述(1) (5)中任一項(xiàng)所述的層壓無紡布，其中，層壓無紡布的總單位面積重量為10g/m2 250g/m2。(7)根據(jù)上述(1) (6)中任一項(xiàng)所述的層壓無紡布，其中，外層表面為整面結(jié)合狀態(tài)。(8)根據(jù)上述( (7)中任一項(xiàng)所述的層壓無紡布，其中，熱塑性極細(xì)纖維的含有比例為總單位面積重量的5wt% 40wt%。(9)根據(jù)上述(1) (8)中任一項(xiàng)所述的層壓無紡布，其中，每單位面積重量的機(jī)械方向的拉伸強(qiáng)度為1.00(N/1.5cm)/(g/m2)以上，并且每單位面積重量的機(jī)械方向的撕裂強(qiáng)度為0.04N/(g/m2)以上。(10)根據(jù)上述⑴ (9)中任一項(xiàng)所述的層壓無紡布，其中，構(gòu)成熱塑性長(zhǎng)纖維的樹脂成分的存在狀態(tài)由鞘芯構(gòu)造以外的構(gòu)造構(gòu)成。(11)根據(jù)上述(2) (10)中任一項(xiàng)所述的層壓無紡布，其中，熱塑性長(zhǎng)纖維與熱塑性極細(xì)纖維由單一成分構(gòu)成。(12)根據(jù)上述(2) (11)中任一項(xiàng)所述的層壓無紡布，其中，熱塑性長(zhǎng)纖維與熱塑性極細(xì)纖維由聚酯系樹脂或聚酰胺系樹脂構(gòu)成。(13) 一種層壓無紡布的制造方法，該層壓無紡布是上述( (1 中任一項(xiàng)所述的層壓無紡布，其特征在于，該層壓無紡布的制造方法包含以下工序在熱塑性極細(xì)纖維層的兩面上層疊熱塑性長(zhǎng)纖維層之后，在平坦的剛性體熱輥與肖氏D級(jí)硬度為60 95的非加熱彈性輥之間，以表面壓力30kg/cm2 200kg/cm2、剛性體熱輥的溫度低于構(gòu)成熱塑性長(zhǎng)纖維的樹脂的熔點(diǎn)5°C以上的溫度，對(duì)每個(gè)面分為兩個(gè)階段進(jìn)行加壓熱壓接，在該兩個(gè)階段的加壓熱壓接工序之間包括快速冷卻工序。(14) 一種復(fù)合膜支承體，該復(fù)合膜支承體由上述(1) (1 中任一項(xiàng)所述的層壓無紡布構(gòu)成。(15) 一種復(fù)合膜，該復(fù)合膜是在上述(14)所述的復(fù)合膜支承體上形成多孔質(zhì)層和具有分離功能的致密層而成的，該致密層即表層。本發(fā)明的層壓無紡布不僅具有高拉伸強(qiáng)度，還具有高撕裂強(qiáng)度，而且耐起毛性優(yōu)異，具有均勻的通氣性及透液性。


圖1是示意性表示本發(fā)明的層壓無紡布的截面的一個(gè)例子的圖。圖2是關(guān)于本發(fā)明的實(shí)施例及比較例的、對(duì)其平均扁平率與撕裂強(qiáng)度的關(guān)系進(jìn)行了圖表化的圖。圖3是關(guān)于本發(fā)明的實(shí)施例及比較例的、對(duì)其平均扁平率與拉伸強(qiáng)度的關(guān)系進(jìn)行了圖表化的圖。
具體實(shí)施例方式以下，以中間層使用了熱塑性極細(xì)纖維層的情況為例詳細(xì)說明本發(fā)明。但是，中間層并不限定于熱塑性極細(xì)纖維層，例如也能夠使用具有粉末、無紡布、漿糊、粘合劑、樹脂、 乳液等形狀的粘合性材料。本發(fā)明的層壓無紡布的構(gòu)造特征如下所述。(1)以僅對(duì)層壓無紡布的表面?zhèn)鹊臒崴苄蚤L(zhǎng)纖維彼此充分地進(jìn)行變形壓接使之成為較大的扁平、存在于層壓無紡布的內(nèi)部側(cè)的熱塑性長(zhǎng)纖維彼此較弱地壓接而成為較小的扁平的方式控制無紡布截面的構(gòu)造。(2)通過作為中間層存在的熱塑性極細(xì)纖維層與其上下的熱塑性長(zhǎng)纖維層相粘接，無紡布作為整體被一體化。該構(gòu)造的特征如圖1所示。通過如此控制無紡布截面的構(gòu)造，表面的熱塑性長(zhǎng)纖維發(fā)揮高拉伸強(qiáng)度，內(nèi)部的熱塑性長(zhǎng)纖維發(fā)揮高撕裂強(qiáng)度。本發(fā)明所說的熱塑性長(zhǎng)纖維是指通常通過從圓形的毛細(xì)管狀噴絲口擠出熔融的熱塑性樹脂而成為熔融紡絲、連續(xù)地制造的由紡粘紡絲法等制成的纖維。另外，基于粘合性的觀點(diǎn)，由該紡粘紡絲法制成的纖維的直徑優(yōu)選為30 μ m以下，更優(yōu)選為5 μ m 20 μ m。另外，由該熱塑性長(zhǎng)纖維構(gòu)成的無紡布的單位面積重量最好為5g/m2 M0g/m2，優(yōu)選為IOg/ m2 145g/m2，更優(yōu)選為10g/m2 125g/m2。另外，熱塑性極細(xì)纖維一般作為熔噴纖維而被公知，是通過從多個(gè)毛細(xì)管狀噴絲口向高速氣體中擠出熱塑性樹脂而成為熔融紡絲的纖維， 通過擠出到高速氣體中，樹脂被細(xì)分。在本發(fā)明中，也基于能夠在線(on line)層疊在構(gòu)成外層的無紡布這樣的觀點(diǎn)而優(yōu)選利用熔噴法進(jìn)行紡絲。本發(fā)明所使用的熱塑性極細(xì)纖維的直徑優(yōu)選為0. 5 μ m 10 μ m，更優(yōu)選為1 μ m 3 μ m。另外，由該熱塑性極細(xì)纖維構(gòu)成的無紡布的單位面積重量最好為0. 5g/m2 100g/m2，優(yōu)選為lg/m2 60g/m2，更優(yōu)選為lg/m2 50g/m2。圖1中示出了本發(fā)明的層壓無紡布的截面的示意圖例。該示意圖是熱塑性長(zhǎng)纖維層/熱塑性極細(xì)纖維層/熱塑性長(zhǎng)纖維層的三層構(gòu)造的圖。在圖1中，附圖標(biāo)記5是由熱塑性長(zhǎng)纖維(3)構(gòu)成的外層，附圖標(biāo)記6是由熱塑性極細(xì)纖維(4)構(gòu)成的中間層。在本發(fā)明中，如圖1所示，存在于層壓無紡布的表面?zhèn)鹊臒崴苄蚤L(zhǎng)纖維，是指在層壓無紡布的截面上沿厚度方向4等分后的表面?zhèn)鹊睦w維組1，另一方面，存在于層壓無紡布的內(nèi)部側(cè)的熱塑性長(zhǎng)纖維是指4等分后的內(nèi)側(cè)的纖維組2。另外，此處所說的平均扁平率比是指按照以下所示的方法測(cè)量的表面?zhèn)鹊臒崴苄蚤L(zhǎng)纖維的平均扁平率Fl除以內(nèi)部側(cè)的熱塑性長(zhǎng)纖維的平均扁平率F2的值(F1/F2)。按照后述的實(shí)施例所述的方法，利用電子顯微鏡拍攝層壓無紡布的截面，在一根一根的各纖維的截面上，將最長(zhǎng)的直徑部分設(shè)為長(zhǎng)軸a，將在與長(zhǎng)軸a垂直的方向上最長(zhǎng)的直徑設(shè)為短軸 b。接著，將各纖維截面假定為長(zhǎng)軸為a、短軸為b的橢圓形，將利用以下式子計(jì)算出的值作為扁平率f。
權(quán)利要求
1.一種層壓無紡布，是通過將熱塑性長(zhǎng)纖維層熱壓接在該層壓無紡布的中間層的兩面上來作為該層壓無紡布的外層而成的，其特征在于，存在于該層壓無紡布的表面?zhèn)鹊臒崴苄蚤L(zhǎng)纖維的平均扁平率(Fl)與存在于該層壓無紡布的內(nèi)部側(cè)的熱塑性長(zhǎng)纖維的平均扁平率(F2)這兩者的平均扁平率之比(F1/F2)為1. 2 以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層壓無紡布，其中， 上述中間層包含至少1層熱塑性極細(xì)纖維層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的層壓無紡布，其中，存在于該層壓無紡布的內(nèi)部側(cè)的熱塑性長(zhǎng)纖維的平均扁平率(^)為0. 1 0. 8。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的層壓無紡布，其中，熱塑性長(zhǎng)纖維的纖維直徑為5 μ m 30 μ m，熱塑性極細(xì)纖維的纖維直徑為0. 5 μ m 10 μ m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的層壓無紡布，其中， 層壓無紡布的總厚度為15 μ m 300 μ m。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的層壓無紡布，其中， 層壓無紡布的總單位面積重量為10g/m2 250g/m2。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的層壓無紡布，其中， 外層表面為整面結(jié)合狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2 7中任一項(xiàng)所述的層壓無紡布，其中， 熱塑性極細(xì)纖維的含有比例為總單位面積重量的5wt% 40wt%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 8中任一項(xiàng)所述的層壓無紡布，其中，每單位面積重量的機(jī)械方向的拉伸強(qiáng)度為1.00(N/1.5cm)/(g/m2)以上，并且每單位面積重量的機(jī)械方向的撕裂強(qiáng)度為0. 04N/(g/m2)以上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1 9中任一項(xiàng)所述的層壓無紡布，其中，構(gòu)成熱塑性長(zhǎng)纖維的樹脂成分的存在狀態(tài)由鞘芯構(gòu)造以外的構(gòu)造構(gòu)成。
11.根據(jù)權(quán)利要求2 10中任一項(xiàng)所述的層壓無紡布，其中， 熱塑性長(zhǎng)纖維與熱塑性極細(xì)纖維由單一成分構(gòu)成。
12.根據(jù)權(quán)利要求2 11中任一項(xiàng)所述的層壓無紡布，其中， 熱塑性長(zhǎng)纖維與熱塑性極細(xì)纖維由聚酯系樹脂或聚酰胺系樹脂構(gòu)成。
13.一種層壓無紡布的制造方法，該層壓無紡布是權(quán)利要求2 12中任一項(xiàng)所述的層壓無紡布，其特征在于，該層壓無紡布的制造方法包含以下工序在熱塑性極細(xì)纖維層的兩面上層疊熱塑性長(zhǎng)纖維層之后，在平坦的剛性體熱輥與肖氏 D級(jí)硬度為60 95的非加熱彈性輥之間，以表面壓力30kg/cm2 200kg/cm2、剛性體熱輥的溫度低于構(gòu)成熱塑性長(zhǎng)纖維的樹脂的熔點(diǎn)5°C以上的溫度，對(duì)每個(gè)面分為兩個(gè)階段進(jìn)行加壓熱壓接，在該兩個(gè)階段的加壓熱壓接工序之間包括快速冷卻工序。
14.一種復(fù)合膜支承體，其特征在于，該復(fù)合膜支承體由權(quán)利要求1 12中任一項(xiàng)所述的層壓無紡布構(gòu)成。
15.一種復(fù)合膜，其特征在于，該復(fù)合膜是在權(quán)利要求14所述的復(fù)合膜支承體上形成多孔質(zhì)層和具有分離功能的致密層而成的，該致密層即表層。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種具有高拉伸強(qiáng)度而且具有高撕裂強(qiáng)度的無紡布。本發(fā)明的層壓無紡布是通過將熱塑性長(zhǎng)纖維層熱壓接在該層壓無紡布的中間層的兩面上來作為該層壓無紡布的外層而成的，其特征在于，存在于該層壓無紡布的表面?zhèn)鹊臒崴苄蚤L(zhǎng)纖維的平均扁平率(F1)與存在于該層壓無紡布的內(nèi)部側(cè)的熱塑性長(zhǎng)纖維的平均扁平率(F2)這兩者的平均扁平率之比(F1/F2)為1.20以上。
文檔編號(hào)B32B5/26GK102414016SQ201080019200
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2010年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月30日
發(fā)明者吉田實(shí), 松尾則尚, 豬熊宣廣 申請(qǐng)人:旭化成纖維株式會(huì)社