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特表2022-542497エンドレスフィラメントから成る不織布と不織布スパンボンド
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-10-04
(54)【発明の名称】エンドレスフィラメントから成る不織布と不織布スパンボンド
(51)【国際特許分類】
D04H 3/16 20060101AFI20220927BHJP
D01F 8/00 20060101ALI20220927BHJP
D04H 3/147 20120101ALI20220927BHJP
D04H 3/018 20120101ALI20220927BHJP
【ＦＩ】
D04H3/16
D01F8/00
D04H3/147
D04H3/018
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021560393
(86)(22)【出願日】2020-07-14
(85)【翻訳文提出日】2021-10-12
(86)【国際出願番号】 EP2020069906
(87)【国際公開番号】W WO2021018574
(87)【国際公開日】2021-02-04
(31)【優先権主張番号】19189237.1
(32)【優先日】2019-07-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】505313830
【氏名又は名称】ライフェンホイザー・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング・ウント・コンパニー・コマンデイトゲゼルシャフト・マシイネンファブリーク
(74)【代理人】
【識別番号】100069556
【弁理士】
【氏名又は名称】江崎 光史
(74)【代理人】
【識別番号】100111486
【弁理士】
【氏名又は名称】鍛冶澤 實
(74)【代理人】
【識別番号】100139527
【弁理士】
【氏名又は名称】上西 克礼
(74)【代理人】
【識別番号】100164781
【弁理士】
【氏名又は名称】虎山 一郎
(72)【発明者】
【氏名】ヴァーグナー・トビアス
(72)【発明者】
【氏名】ゾンマー・ゼバスティアン
(72)【発明者】
【氏名】ボール・パトリック
(72)【発明者】
【氏名】レスナー・アンドレアス
(72)【発明者】
【氏名】ゴイス・ハンス－ゲオルク
(72)【発明者】
【氏名】リンケ・ゲーロルト
【テーマコード（参考）】
4L041
4L047
【Ｆターム（参考）】
4L041AA07
4L041BA02
4L041BA22
4L041BA23
4L041BA59
4L041BD11
4L047AA27
4L047AB03
4L047AB07
4L047AB09
4L047BA09
4L047BB09
4L047EA06
(57)【要約】
本発明は、エンドレスフィラメント、特にクリンプされたエンドレスフィラメントから成るスパンボンド不織布に関し、フィラメントが二成分フィラメントまたは多成分フィラメントとして形成され、偏心したコア／シース構造を有することを特徴とする。フィラメントのシースが、フィラメント断面において、フィラメント円周の少なくとも２０％にわたって、一定の厚さｄを有している。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
エンドレスフィラメント（２）、特にクリンプされたエンドレスフィラメント（２）から成るスパンボンド不織布（１）であって、フィラメント（２）が二成分フィラメントまたは多成分フィラメントとして形成され、偏心したコア／シース構造を有し、フィラメント（２）のシース（３）が、フィラメント断面において、フィラメント円周の少なくとも２０％、特に少なくとも２５％、好ましくは少なくとも３０％、好ましくは少なくとも３５％、非常に好ましくは少なくとも４０％にわたって、一定の厚さｄまたは実質的に一定の厚さｄを有していることを特徴とする、前記スパンボンド不織布。
【請求項2】
フィラメント（２）のコア（４）が、フィラメント（２）のフィラメント断面の面積の５０％超、特に５５％超、好ましくは６０％超、より好ましくは６５％超、非常に好ましくは７０％超を占める、請求項１～３のいずれか一つに記載のスパンボンド不織布。
【請求項3】
フィラメント（２）のコア（４）が、フィラメント断面で見たときに円形セグメントの形状に形成されており、その円周に関して、少なくとも１つの特に円弧状の円周部（５）または実質的に円弧状の円周部（５）と、少なくとも１つの特に直線状の円周部または実質的に直線状の円周部（６）とを有することを特徴とする請求項１または２に記載のスパンボンド不織布。
【請求項4】
コア（４）の円弧状の円周部（５）が、コア（４）の円周の５０％超、特に５５％超、好ましくは６０％超、さらに好ましくは６５％超を占めることを特徴とする、請求項３に記載のスパンボンド不織布。
【請求項5】
フィラメント（２）のシース（３）が－フィラメント断面で見た場合－一定の厚さｄを有するシース領域の外側に円形セグメントの形状で形成されており、この円形セグメント（７）が、その円周に関して、少なくとも１つの、特に円弧状または実質的に円弧状の円周部（８）、および、少なくとも１つの特に直線状または質的に直線状の円周部（９）を有することを特徴とする、請求項１～４のいずれか１つに記載のスパンボンド不織布。
【請求項6】
フィラメント（２）のシース（３）が、－フィラメント断面で見た場合－フィラメント円周の４５％超、特に５０％超、好ましくは５５％超、さらに好ましくは６０％超にわたって、一定の厚さｄまたは実質的に一定の厚さｄを有する、請求項１～５のいずれか１つに記載のスパンボンド不織布。
【請求項7】
一定または実質的に一定の厚さｄの領域におけるシース（３）の厚さが、フィラメント直径Ｄまたは最大フィラメント直径Ｄの１０％未満、特に８％未満、好ましくは７％未満であることを特徴とする、請求項１～６のいずれか１つに記載のスパンボンド不織布。
【請求項8】
一定または実質的に一定の厚さｄの領域におけるシース（３）の厚さが、０．１～５μｍ、特に０．１～４μｍ、好ましくは０．１～３μｍ、好ましくは０．１～２μｍ、非常に好ましくは０．１～０．９μｍである、請求項１～７のいずれか１つに記載のスパンボンド不織布。
【請求項9】
コア（４）の質量とシース（３）の質量の比が、９０：１０～５０：５０、好ましくは９０：１０～６０：４０、より好ましくは８５：１５～７０：３０である、請求項１～８のいずれか１つに記載のスパンボンド不織布。
【請求項10】
シース（３）の表面の重心とコア（４）の表面の重心間の距離ａが、フィラメント直径Ｄまたは最大フィラメント直径Ｄの５％～４５％、特に６％～４０％、好ましくは６％～３６％である、請求項１～９のいずれか１つに記載のスパンボンド不織布。
【請求項11】
コア：シースの質量比が８５：１５～７０：３０の場合、重心間の距離ａがフィラメント直径Ｄまたは最大フィラメント直径Ｄの５％～４５％、および／または、コア：シースの質量比が７０：３０～６０：４０の場合、重心間の距離ａがフィラメント直径Ｄまたは最大フィラメント直径Ｄの１２％～４０％、および／または、コア：シースの質量比が６０：４０～４５：５５の場合、重心間の距離ａがフィラメント直径Ｄまたは最大フィラメント直径Ｄの１８％～３６％である、請求項１０に記載のスパンボンド不織布。
【請求項12】
フィラメント（２）のコア（４）および／またはシース（３）が、少なくとも１種のポリオレフィンから成るか、または本質的に少なくとも１種のポリオレフィンから構成されるものであり、特にフィラメント（２）のコア（４）およびシース（３）の両方が、少なくとも１種のポリオレフィンから成るか、または本質的にポリオレフィンから構成されるものであり、好ましくはシース（３）がポリエチレンから成るか、または本質的にポリエチレンから構成されるものであり、好ましくはコア（４）がポリプロピレンから成るか、または本質的にポリプロピレンから構成されるものである、請求項１～１１のいずれか１つに記載のスパンボンド不織布。
【請求項13】
フィラメント（２）のコア（４）および／またはシース（３）が、少なくとも１種類のポリエステルおよび／またはコポリエステルから成るか、または本質的に構成されるものであり、特にコア（４）がポリエステルから成るか、または本質的に構成されるものであり、好ましくはシース（３）がコポリエステルから成るか、または本質的に構成されるものであることを特徴とする請求項１～１２のいずれか１つに記載のスパンボンド不織布。
【請求項14】
フィラメントの繊度（Ｔｉｔｅｒ）が１．５～２．５デニール（ｄｅｎ）、特に１．７～２．３デニール、好ましくは１．８～２．２デニールである、請求項１～１３のいずれか１つに記載のスパンボンド不織布。
【請求項15】
不織布（１）が、フィラメント間に結合部位または結合点を有する熱的に予備固結化されたおよび／または熱的に最終固結化された不織布（１）であることを特徴とする請求項１～１４のいずれか１つに記載のスパンボンド不織布。
【請求項16】
エンドレスフィラメント（２）、特にクリンプされたエンドレスフィラメント（２）からの成るスパンボンド不織布（１）を製造するための装置であって、少なくとも１つの紡糸口（１０）が存在し、その装置または紡糸口（１０）は、偏心したコア／シース構造を有する多成分フィラメントまたは二成分フィラメントを製造することができるように構成され、ここで、フィラメント（２）のシース（３）が、フィラメント断面において、フィラメント円周の少なくとも２０％、特に少なくとも２５％、好ましくは少なくとも３０％、好ましくは少なくとも３５％、非常に好ましくは少なくとも４０％にわたって、一定の厚さｄまたは実質的に一定の厚さｄを有し、フィラメント（２）は、堆積装置、特に堆積スクリーンベルト（２０）上に堆積されることができる、装置。
【請求項17】
装置が、フィラメント（２）を冷却するための冷却装置（１１）を備えるとともに、フィラメント（２）を伸長するための隣接する延伸装置（１６）を備え、好ましくは延伸装置（１６）に隣接する少なくとも１つのディフューザー（１９）を備える、請求項１６に記載の装置。
【請求項18】
冷却装置（１１）と延伸装置（１６）からなるユニットが閉じたユニットとして形成されており、冷却装置（１１）における冷却空気の供給とは別に、外部からさらなる空気の供給が行われない、請求項１７に記載の装置。
【請求項19】
少なくとも１つの熱予備固結装置が設けられており、それによって、堆積装置または堆積スクリーンベルト（２０）上に堆積されたフィラメント（２）の不織布ウェブ（１）を熱的に予備固結化することができる、請求項１６～１８のいずれか１つに記載の装置。
【請求項20】
前記熱予備固結装置は、熱風予備固結装置として設計されていることを特徴とする、請求項１９に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、エンドレスフィラメントから成る不織布のスパンボンド、特にクリンプ（捲縮）されたエンドレスフィラメントから成る不織布に関し、フィラメントは二成分フィラメントとして、または多成分フィラメントとして設計されている。本発明はさらに、エンドレスフィラメント、特にクリンプされたエンドレスフィラメントからスパンボンド不織布を製造するための装置に関する。エンドレスフィラメントおよびエンドレスフィラメントが熱可塑性材料でできていることは、本発明の範囲内である。エンドレスフィラメントは準無限長のため、長さが１０ｍｍから６０ｍｍとはるかに短いステープル繊維とは相違する。
【背景技術】
【0002】
多くの技術応用のために、いわゆるハイロフト不織布を製造することが望まれる。これらは比較的太く、同時に比較的柔らかい不織布である。しかし、不織布の製造は一般的に十分な強度と耐摩耗性を同時に備えている必要があるため、問題なく製造できるわけではない。この点に関して、課題には矛盾がある。より高い強度または耐摩耗性を設定することは、通常、不織布の厚さおよび柔らかさを犠牲にすることになる。逆に、厚さを大きくし柔らかさが高い状態を維持すると、通常は強度と耐摩耗性が低い不織布となる。これまでのところ、既知の満足な解決策はほとんどない。－熱い不織布は、通常、クリンプ（捲縮、縮れ）または線維／フィラメントのクリンプの助けを借りて製造される。特に、この目的のためには、サイドバイサイド構成の二成分フィラメントまたは偏心したまたは非対称的なコアシース構造（芯／鞘構造）を有する二成分フィラメントが使用される。しかし、クリンピング線維で作られた以前から知られている不織布の多くは、比較的高い欠陥率を特徴とする。特に、不要な凝集体が不織布に認められ、均一性に悪影響を及ぼす。この点でも、改善の必要性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本発明は、最適な厚さと最適な柔らかさを有し、同時に十分な強度または引張強度と十分な摩耗耐性を有する不織布を特定するという技術的課題に基づいている。また、不織布はできるだけ欠損のないものとし、特に、凝集体をできるだけ含まないものとする。本発明はまた、このような不織布を製造するための装置を提供するという技術的課題に基づいている。
【課題を解決するための手段】
【0004】
当該技術的課題を解決するために、本発明は、エンドレスフィラメント（２）、特にクリンプ、または、クリンプされたエンドレスフィラメント（２）から成るスパンボンド不織布（１）であって、二成分フィラメントとして、または多成分フィラメントとして形成され、かつ、偏心したコア／シース構造（芯／鞘構造）を有し、フィラメント（２）のシース（３）が、フィラメント断面において、フィラメント円周の少なくとも２０％、特に少なくとも２５％、好ましくは少なくとも３０％、好ましくは少なくとも３５％、非常に好ましくは少なくとも４０％にわたって、一定の厚さｄまたは実質的に一定の厚さｄを有しているスパンボンド不織布（１）を提案する。
【発明を実施するための形態】
【0005】
本発明の範囲内において、フィラメントのシースの厚さは平均厚さまたは平均シース厚さであり、具体的にはフィラメントに関連した平均シース厚さである。シースの厚さまたはシースの厚さは、走査型電子顕微鏡を用いて簡便に測定する。さらに、熱的な予備固結化（ｐｒｅｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎ）または固結化（ｓｏｌｉｄａｔｉｏｎ）と関連しない、シース厚さまたは平均シース厚さは、したがって、特に結合点または結合点の一部ではないフィラメントまたはフィラメント断面で測定されることは、本発明の範囲内である。言い換えれば、シース厚さはフィラメント上、または結合点または結合点の外側のフィラメント断面で測定される。
【0006】
さらに、本発明の範囲内において、不織布材料のエンドレスフィラメント（連続フィラメント、無端フィラメント）が熱可塑性材料からなるか、または本質的にそれから構成される。クリンプされたエンドレスフィラメントは、特に本発明の文脈において、クリンプされたフィラメントがそれぞれ、その長さの１センチあたり、少なくとも１．５、好ましくは少なくとも２、好ましくは少なくとも２．５、および非常に好ましくは少なくとも３ループを有するクリンプを有することを意味する。本発明の好ましい実施態様は、本発明によるスパンボンド不織布のエンドレスフィラメントが、その長さの１センチあたり１．８～３．２、特に、２～３ループのクリンプを有することを特徴とする。特に、日本規格ＪＩＳ Ｌ－１０１５－１９８１に準拠して、フィラメントの長さ１ｃｍあたりのクリンプループまたはクリンプアーク（ループ）の数は、フィラメントの未伸展長を基準として、プレテンション２ｍｇ／ｄｅｎ ｉｎ（１／１０ｍｍ）でクリンプを数えることにより測定される。クリンプループ数の測定には感度０．０５ｍｍを用いる。測定は、ドイツ、ＴｅｘＴｅｃｈｎｏ社の「Ｆａｖｉｍａｔ」デバイスを用いて簡便に行うことができる。このために、Ｆａｖｉｍａｔ“－Ｇｅｒａｅｔ ｄｅｒ Ｆｉｒｍａ ＴｅｘＴｅｃｈｎｏ， Ｄｅｕｔｓｃｈｌａｎｄ． Ｄａｚｕ ｗｉｒｄ ａｕｆ ｄｉｅ Ｖｅｒｏｅｆｆｅｎｔｌｉｃｈｕｎｇ “Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｃｒｉｍｐ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｎ Ｓｔａｐｌｅ Ｆｉｂｒｅｓ”， Ｄｅｎｋｅｎｄｏｒｆ Ｋｏｌｌｏｑｕｉｕｍ”， “Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｍｅｓｓ－ ｕｎｄ Ｐｒｕｅｆｔｅｃｈｎｉｋ”， ９．１１．９９， Ｄｒ． Ｕｌｒｉｃｈ Ｍｏｅｒｓｃｈｅｌ（特に４ページ、図４）を参照されたい。この目的のために、フィラメント（またはフィラメント試料）は、さらなる固結化の前に、フィラメントボールとして堆積または堆積ベルトから取り出され、測定される。
【0007】
本発明によれば、スパンボンド不織布には、偏心したコア－シース構造を有する二成分フィラメントまたは多成分フィラメントが使用される。本発明の範囲内において、フィラメントのシースがコアを完全に取り囲んでいる。さらに、本発明の範囲内において、シースの材料またはプラスチックが、フィラメントのコアの材料またはプラスチックよりも低い融点を有する。
【0008】
本発明は、本発明によるスパンボンド不織布では、大きな厚さと高い柔らかさ、それにもかかわらず、十分な強度と摩耗耐性が問題なく達成できるという知見に基づいている。本発明の文脈において、強度とは、特に機械方向（ＭＤ）における不織布の強度を意味する。本発明による不織布では、厚さを著しく減少させることなく、完全に十分な強度を達成することができる。本発明はさらに、本発明によるフィラメントの断面構造のために、最適なクリンプを達成することができ、かつ何よりも、パラメータを変化させることによって容易に調節することができ、それによって所望の厚さおよび所望の柔らかさが達成され、同時にフィラメント円周全体を包囲するシース材料を熱的な予備固結化に効果的に使用することができるという知見に基づいている。この熱的な予備固結化の間に、フィラメントの低融解シース材料の助けを借りてフィラメント間に結合点が作られ、その結果本発明に従ったフィラメント特性を有する本発明に従った最適な強度と摩耗抵抗を有することになり、それにもかかわらず、十分な厚さと柔らかさは維持される。また、本発明による不織布は、驚くほど欠陥が無く形成することができ、何よりも、大部分に破壊的な凝集体が無いことを強調すべきである。その結果、非常に均質な繊維層または不織層を得ることができる。
【0009】
本発明による不織布は、０．５ｍｍを超える厚さ、特に０．５５ｍｍを超える厚さ、および好ましくは０．６ｍｍを超える厚さを有することが好ましい。本発明による不織布は機械方向（ＭＤ）の強度が２０Ｎ／５ｃｍ超、特に２５Ｎ／５ｃｍ超であることが本発明の範囲内である。上記の厚さおよび強度値は、特に、１０～５０ｇ／ｍ２の基準重量、好ましくは１５～４０ｇ／ｍ２の基準重量、および好ましくは１８～３５ｇ／ｍ２の基準重量に当てはまる不織布に適用される。
【0010】
また、本発明の範囲内において、フィラメントのコアが、フィラメント断面積の４０％超、特に５０％超、好ましくは６０％超、好ましくは６５％超、および非常に好ましくは７０％超を占める。本発明の一実施形態によれば、フィラメントのコアは、フィラメントのフィラメント断面の面積の７５％超を占める。
【0011】
フィラメント断面で見たフィラメントのコアは、円形のセグメントの形で形成され、好ましくは少なくとも１つ、特に円弧状の円周断面、またはその円周（周囲）に関して実質的に円弧状の円周断面を有することが好ましい。フィラメント断面で見たフィラメントのコアは、さらに少なくとも１つ、特に線状または実質的に線状の円周断面を有することが好ましい。本発明の特に好ましい実施形態によれば、フィラメント断面で見るフィラメントのコアは、円弧状または実質的に円弧状の円周断面と、それに直接隣接する線状または実質的に線状の円周断面とからなる。本発明の実証済みの実施形態においては、円弧状または実質的に円弧状の円周断面がコアの円周のうち４０％を超え、特に５０％を超え、好ましくは６０％を超え、好ましくは６５％を超えることを特徴とする。
【0012】
好ましい実施形態は、フィラメント断面に見られるフィラメントのシース、－一定または実質的に一定の厚さを有するシース領域外－が、円形セグメント（環状部分）の形状、または実質的に円形セグメントの形状で形成されることを特徴とする。この場合、この円形セグメントは、有利には少なくとも１つ、特に円弧状または実質的に円弧状、円周断面を有し、好ましくはその円周に関して少なくとも１つ、特に線状または実質的に線状の円周断面を有している。円形セグメントのシース部分は、円弧状または実質的に円弧状の円周部と、線状または実質的に線状の円円周部からなることが好ましい。これは、便宜的に直接隣接する部分である。
【0013】
本発明の範囲内において、フィラメント断面から見たフィラメントのシースは、特にフィラメント円周の４５％超、５０％超、好ましくは５５％超、好ましくは６０％超の一定の厚さまたは実質的に一定の厚さを有する。本発明の好ましい実施形態によれば、その一定の厚さまたは実質的に一定の厚さの領域におけるシースの厚さは、フィラメント直径または最大フィラメント直径の１０％未満であり、特に８％未満、好ましくは７％未満および好ましくは３％未満である。その一定または実質的に一定の厚さの領域におけるシースの厚さは、フィラメント直径または最大フィラメント直径の少なくとも０．５％、特に少なくとも１％および好ましくは少なくとも１．２％である。－好ましくは、フィラメントを製造するための紡糸口は、まだ引き出されていない状態で紡糸口を残したフィラメントが、上記または下記で規定された相対厚さ値または厚さ％を有するように、選択するか、または設定することが好ましい。しかしながら、これらの相対的な厚さの値が、完成したスパンボンド不織布中のフィラメントのシースにも当てはまることも、本発明の範囲内である。
【0014】
本発明の好ましい実施形態によれば、完成されたスパンボンド不織布中のその一定または実質的に一定の厚さの領域におけるシースの厚さは、０．０５～５μｍであり、特に０．１～４μｍ、好ましくは０．１～３μｍ、好ましくは０．１～２μｍ、非常に好ましくは０．１５～１．５μｍ、および特に好ましくは０．１～０．９μｍである。
【0015】
本発明によるスパンボンド不織布のフィラメント中のコアの質量とシースの質量の比は９０：１０～４０：６０、好ましくは９０：１０～６０：４０、および好ましくは８５：１５～７０：３０であることが好ましい。－本発明の特に好ましい実施形態は、フィラメント断面において、シースの重心からのコアの重心の重心間の距離がフィラメント直径または最大フィラメント直径の５％～３８％、特に６％～３６％および好ましくは６％～３４％、７％～３３％であることを特徴とする。さらに、本発明の非常に好ましい実施形態は、フィラメント断面において、コア：シースの質量比が８５：１５～７０：３０の場合、重心間の距離ａがフィラメント直径または最大フィラメント直径の５％～３６％であることを特徴とする。コア：シースの質量比が７０：３０～６０：４０の場合、重心間の距離ａがフィラメント直径Ｄまたは最大フィラメント直径Ｄの１２％～４０％であることが好ましい。コア：シース質量比が６０：４０ａは１８～３６％、特にフィラメント直径または最大フィラメント直径の２０～３１％の間で好ま～４５：５５の場合、コアとシースの中心体間の距離しい。
【0016】
本発明の特に好ましい実施形態は、フィラメントのコアおよび／またはシースが少なくとも１つのポリオレフィンから成るか、または本質的にそれから構成される点で特徴付けられる。コアおよび／またはシースが、例えば「本質的に」プラスチックから構成されるという事実は、特に本発明の範囲内で、このプラスチックに加えて、コアおよび／またはシースにも添加剤が存在することを意味する。「本質的に」は、本発明によれば、コアおよび／またはシースが、少なくとも９０質量％、好ましくは少なくとも９５質量％、そして好ましくは少なくとも９７質量％の各プラスチックを含むことを意味する。－本発明の好ましい実施形態によれば、フィラメントのコアおよびシースの両方は、それぞれ少なくとも１つのポリオレフィン、特にポリオレフィン、または本質的には少なくとも１つのポリオレフィン、特に本質的にはポリオレフィンから構成される。本発明の特に好ましい実施形態においては、フィラメントのシースがポリエチレンから成るか、または本質的にポリエチレンから構成され、フィラメントのコアがポリプロピレンから成るか、または本質的にポリプロピレンから構成されることを特徴とする。－フィラメントのシースは、フィラメントのコアと比較して、低融点物質またはプラスチックから成るか、または本質的に構成されていることは、本発明の範囲内であるとすでに述べた。－原則として、前記ポリオレフィンのコポリマーは、単独でコア中および／またはシース中、または少なくとも１つのホモポリオレフィンとの混合物中のいずれかで、本発明の文脈においても使用することができる。ホモポリオレフィンの混合物は、コアおよび／またはシースにも用いることができる。他のプラスチックとのブレンドも可能である。
【0017】
本発明において、ポリプロピレンを使用するか、またはポリプロピレンをコアに使用する場合は、溶融流量（メルトフローレート）が２５ｇ／１０分超、特に４０ｇ／１０分超、好ましくは５０ｇ／１０分超、好ましくは５５ｇ／１０分超、そして非常に好ましくは６０ｇ／１０分超のポリプロピレンであるのがよい。溶融流量（ＭＦＲ）は、特にＡＳＴＭ Ｄ１２３８－１３（条件Ｂ、２．１６ｋｇ、２３０℃）に従って測定される。本発明において、ポリエチレンが成分として、特にシースの成分として使用される場合、それは、溶融流量が３５ｇ／１０分未満、特に２５ｇ／１０分未満、好ましくは２０ｇ／１０分未満のポリエチレンである。ポリエチレンについては、特にＡＳＴＭ Ｄ１２３８－１３に従って１９０℃／２．１６ｋｇで溶融流量が測定される。
【0018】
本発明の１つの実施形態においては、フィラメントのコアおよび／またはシースが少なくとも１つのポリエステルおよび／または少なくとも１つのコポリエステルから成るか、または本質的に構成されることを特徴とする。好ましい実施形態においては、フィラメントのコアが少なくとも１つのポリエステル、特にポリエステルから成るか、または本質的にそれから構成され、シースが好ましくはコア成分よりも低い融点を有する少なくとも１つのポリエステルおよび／またはコポリエステルから成るか、または本質的にそれから構成されることを特徴とする。また、コアが少なくとも１つのポリエステルおよび／または少なくとも１つのコポリエステルからなるか、または本質的に構成され、シースが少なくとも１つのポリオレフィンからなるか、または本質的に構成されることもできる。－ポリエステルコポリマーとしてはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が特に適しており、ポリエステルコポリマーとしてはＰＥＴコポリマー（Ｃｏ‐ＰＥＴ）が特に適している。しかし、これらポリエステルとしては、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）またはポリラクチド（ＰＬＡ）またはこれらのコポリマーも用いることができる。さらに、本発明の範囲内においては、ポリマーまたはポリマーの混合物またはブレンドを、フィラメントのコアおよび／またはシースにも使用することができる。本発明において実証された実施形態においては、フィラメントのコアおよび／またはシースが、群「ポリオレフィン、ポリオレフィンコポリマー、特に、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンコポリマー、ポリプロピレンコポリマー、ポリエステル、ポリエステル－コポリマー、特にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ＰＥＴコポリマー、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ＰＢＴコポリマー、ポリラクチド（ＰＬＡ）、ＰＬＡコポリマー」からの少なくとも１つのプラスチックから成るか、それらから本質的に構成されることを特徴とし、前記ポリマーの混合物またはブレンドもコアおよび／またはシースに使用することができる。本発明の好ましい実施形態は、フィラメントのコアが、群「ポリプロピレン、ポリプロピレンコポリマー、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ＰＥＴコポリマー、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ＰＢＴコポリマー、ポリラクチド（ＰＬＡ）、ＰＬＡコポリマー」からの少なくとも１つのプラスチックから成るか、それらから本質的に構成されることを特徴とする。
【0019】
本発明のスパンボンド不織布に使用されるフィラメントの繊度（ｔｉｔｅｒ）が１～１２デニール（ｄｅｎ）の間であることは、本発明の範囲内である。好ましい実施態様によれば、フィラメントの繊度（ｔｉｔｅｒ）は、１．０～２．５デニール（ｄｅｎ）、特に１．５～２．２デニール、好ましくは１．８～２．２デニールである。この繊度またはこのフィラメント直径は、本発明による技術的課題を解決する観点から、特に有用であることがわかった。
【0020】
十分に実証された実施形態においては、本発明によるスパンボンド不織布が、フィラメント間の熱結合点または熱結合点を有する熱的に予備固結化および／または熱的に最終固結化された不織布である点で特徴付けられる。非常に好ましい実施形態によれば、本発明によるスパンボンド不織布は、熱風および／または熱結合不織布で熱的に予め固結化された不織布である。不織布の熱的な予備固結化は、原理的には、圧縮圧延化することによっても行うことができる。また、不織布の熱的な予備固結化または固結化をカレンダーの助けを借りて行われることも、本発明の範囲内である。－本発明は、フィラメントの断面の本発明の設計により、スパンボンド不織布の最適な予備固結化または熱的な予備固結化が可能であり、それにもかかわらず十分なクリンプが可能であり、したがって、不織布の所望の厚さを維持することができるという知見に基づいている。この点において、十分なクリンプ、その結果としての十分な厚さと不織布の最適な固結化との間の最適な妥協が可能である。クリンプは、フィラメントの断面パラメータを変化させることによって、標的化された様式で設定することができ、クリンプが大きすぎることがなく、所望の厚さを正確にかつ機能的に作成することができ、さらに、不織布の効果的な予備固結化を容易に行うことができる。
【0021】
技術的課題を解決するために、本発明はまた、特にクリンプされたエンドレスフィラメントからスパンボンド不織布を製造する装置であって、少なくとも１つの紡糸口（１０）が存在し、その装置または紡糸口（１０）は、偏心したコア／シース構造を有する多成分フィラメントまたは二成分フィラメントが製造されることができるようにされ、フィラメント（２）のシース（３）が、フィラメント断面において、フィラメント円周の少なくとも２０％、特に少なくとも２５％、好ましくは少なくとも３０％、好ましくは少なくとも３５％、非常に好ましくは少なくとも４０％にわたって、一定の厚さｄまたは実質的に一定の厚さｄを有し、フィラメント（２）は、堆積装置、特に堆積スクリーンベルト（２０）上に堆積されることができるように設定されている。本発明の範囲内において当該装置がスパンボンド装置である。装置には、フィラメントを冷却するための冷却装置と、それに接続してフィラメントを伸ばすための延伸装置を備えていることが好ましい。さらに、装置は、延伸装置に接続された少なくとも１つのディフューザー（拡散装置）を備えていることが好ましい。－本発明の特に好ましい実施形態は、冷却装置および延伸装置からなるユニットが閉じたユニットとして設計され、冷却装置内の冷却空気の供給とは別に、外部からこのユニット内にさらなる空気が供給されないという点で特徴付けられる。
【0022】
本発明の範囲内においてフィラメントが堆積装置上または堆積スクリーンベルト上に堆積された後、繊維堆積物または不織ウエブの熱的な予備固結を行うことができる。この目的のために、本発明の好ましい実施態様によれば、少なくとも１つの熱予備固結装置が提供される。本発明の好ましい実施態様は、少なくとも１つの熱予備固結装置が、熱風予備固結装置として設計される点で特徴付けられる。熱予備固結装置は、熱風ナイフおよび／または少なくとも１つの熱風オーブンを有利に備えている。本発明の別の実施形態によれば、熱予備固結化または固結化は、加圧ローラまたは圧縮ローラで行うこともでき、かつ／または少なくとも１つのカレンダーを予備固結化または固結化に用いることができる。本発明による装置の好ましい実施形態によれば、堆積した不織布ウエブの熱予備固結化は、まず少なくとも１つの熱風ナイフ、特に熱風ナイフを用いて行われ、次いで、さらに熱予備固結化が少なくとも１つの熱風オーブン、特に熱風オーブンを用いて行われる。本発明の好ましい実施態様においては、スパンボンド不織布が熱風により予備固結化のみされ、かつ／または、熱風により最終固結化のみされることを特徴とする。－本発明は、本発明によるフィラメント断面において、一方ではフィラメントの全周が熱的な予備固結化に利用可能であり、他方では熱的な予備固結化または熱的な予備固結化の程度は、パラメータの標的選択、特にシースの厚さに選択によって増加させることができるという知見に基づき、予備固結化または熱的な予備固結化の程度は、一方では、不織布の最適な固結化が達成され、他方で、不織布の所望の厚さを維持するためにフィラメントのクリンプがあまり損なわれないようにすることができる。本発明の範囲内においては、特に、本発明によるフィラメント断面のために、特に厚さ、柔らかさおよび強度に関して、不織布特性の非常に簡単で標的化された設定が可能である。何よりも、本発明においては、クリンプは何の問題もなく調整することができ、したがって制御することができる。
【0023】
本発明による不織布は、一方では最適な厚さと柔らかさによって、他方では満足な強度または摩耗抵抗によって特徴付けられる。フィラメントのクリンピングは、本発明によるフィラメントの立体配置のために、所望の限界内に容易に保つことができ、その結果、本発明による開示の結果得られるのは制御可能なクリンプである。設定が容易である最適な強度と摩耗耐性で、ほとんど欠陥のない不織布を得ることができ、これは何よりも、本質的に破壊的な凝集体が存在しない。要約すると、本発明の範囲内では、不織布の強度特性と厚さまたは柔らかさ特性との間の最適な妥協を達成することができ、この妥協は、驚くほど均一なフィラメント体積を伴う簡単な方法で達成することができると言うことができる。
【0024】
本発明は、１つの例示的な実施形態のみを示す図を参照して、以下により詳細に説明される。それは模式図で示される：
【図面の簡単な説明】
【0025】
【0026】
図１は、従来の偏心したコアシース構造を有するエンドレスフィラメント２の断面図（図１ａ）と、本発明による偏心したコアシース構造有するエンドレスフィラメント２の断面図（図１ｂ）の比較を示す。どちらの場合も、フィラメントはシース３に熱可塑性成分の第１の成分と、コア４に熱可塑性でできた第２の成分との二成分フィラメントである。シース３中の成分は、コア４中の成分よりも融点が低い。図１ｂおよび図２は、また例示的な実施形態における本発明によるスパンボンド不織布１のためのエンドレスフィラメント２においては、フィラメント２のシース３が、フィラメント断面において、フィラメント円周の５０％超にわたって一定の厚さｄを有することが好ましいことを示している。好ましくは、例示的な実施形態では、フィラメント２のコア４は、フィラメント２のフィラメント断面の面積の６５％超を占める。
【0027】
好ましい例示的な実施形態では、本発明によるフィラメント２のコア４が－フィラメント断面で見た場合－、円形のセグメントの形状で設計されている。例示的な実施形態において、コア４は、その円周に関して円弧状の円周断面５および線状の円周断面６を有する。実際には、例示的な実施形態では、コア４の円弧状円周断面は、コア４の円周の６５％超を占める。例示的な実施形態においては、フィラメント断面で見た場合のフィラメント２のシース３は、一定の厚さｄを有するシース領域の外側において円形のセグメントの形状で設計されている。シース３のこの円形のセグメント７は、その円周に関して、好ましい例示的な実施形態において、円弧状の円周断面８および線状の円周断面９を有している。
【0028】
好ましくは、その一定の厚さの領域におけるシース３の厚さｄまたは平均の厚さｄは、好ましくはフィラメント直径Ｄの１％～８％、特に２％～１０％である。例示的な実施形態において、その一定の厚さの領域におけるシース３の厚さｄは、０、２～３μｍであってもよい。
【0029】
図２は、本発明によるエンドレスフィラメント２のシース３の重心からコア４の重心間の距離ａを示す。コア４およびシース３の重心間のこの距離は、本発明によるエンドレスフィラメント２におけるコアおよびシース材料の所定の質量または面積比に対して、偏心したコアシース配置を有する従来のエンドレスフィラメント２よりも原則的に大きい。本発明によるフィラメント２のシース３の重心からのコア４の重心間の距離ａは、好ましくはフィラメント直径Ｄまたは最大フィラメント直径Ｄの５～４０％である。－図３は、本発明の好ましい実施態様において、本発明によるエンドレスフィラメント２のシース３の一定の厚さｄに対するコア４の面積とシース３の中心間の距離の依存性を模式的に示す。
コア４の面積割合が７５％、６７％、５０％の場合の依存性が示されている。シース３の距離ａと一定のシース厚さｄは、それぞれマイクロメートル単位で与えられる。ここに記載の本発明による下にあるエンドレスフィラメント２は、１８μｍのフィラメント直径Ｄを有する。
コア４の面積割合が７５％、６７％、５０％の場合の依存性が示されている。シース３の距離ａと一定のシース厚さｄは、それぞれマイクロメートル単位で与えられる。ここに記載の本発明による下にあるエンドレスフィラメント２は、１８μｍのフィラメント直径Ｄを有する。
【0030】
以下の表は、コア：シースの面積比（７５：２５、６７：３３および５０：５０）の異なるフィラメント直径Ｄが１８μｍのエンドレスフィラメント２について、コア４とシース３の重心間の距離を示したものである。表の左側は、偏心したコアシース構成（本発明によるｅＣ／Ｓフィラメント）を有する本発明によるエンドレスフィラメントについて、一定のシース厚ｄが１μｍの場合についてのこれらの距離を示す。テーブルの右側には、従来の偏心したコアシース構成（従来のｅＣ／Ｓフィラメント）を有するエンドレスフィラメント２について、コア４と外面との間の最小距離の点におけるシース厚さｄ’が１μｍの場合の距離が示されている。中心体の距離ａは、絶対値でμｍ、フィラメント直径Ｄに対する相対値（％）で示している。
【0031】
【表1】
【0032】
表から明らかなとおり、同じフィラメント直径Ｄを有し同じコア：シース面積比の場合の重心間の距離は、いずれも本発明によるコアシース構造を有するエンドレスフィラメント２の方が、従来のコアシース構造を有するエンドレスフィラメント２の場合よりも有意に大きいことが分かる。コア４の領域の重心とシース３の重心との間の距離を維持することは、特に重要な本発明の本質的特徴である。重心間の距離は、２つの材料からのクリンピング力（圧着力）が作用するレバーアームの代表であり、したがってクリンピングの程度に必須の因子である。
【0033】
好ましくは、例示的な実施形態では、本発明によるフィラメント２のコア４はポリプロピレンからなり、フィラメント２のシース３はポリエチレンからなる。これは、本発明の範囲内で非常によく証明されている特に好ましい実施形態である。本発明によれば、シース３の熱可塑性材料の融点は、本発明に係るエンドレスフィラメント２のコア４の熱可塑性材料の融点よりも低いことが、基本的に発明の範囲内である。
【0034】
本発明の好ましい実施態様によれば、本発明によるスパンボンド不織布１のエンドレスフィラメント２は、１．５～２．５デニール、好ましくは１．５～２．２デニール、好ましくは１．８～２．２デニールの繊度を有する。この繊度自体が技術的課題を解決する点で特に有用であることが証明されている。－また、本発明によるスパンボンド不織１は、熱的にあらかじめ固結されたスパンボンド不織布であり、特にエンドレスフィラメント２間の熱結合点または結合点を有するものであることも、本発明の範囲内である。特に好ましい実施態様によれば、本発明によるスパンボンド不織布１は、熱風によって熱的に予備固結化されたスパンボンド不織布１である。このようなスパンボンド不織布１は、技術的課題の解決の点で非常に有用であることが証明されている。
【0035】
図４は、本発明によるスパンボンド不織布１を製造するための本発明による装置を示し、この不織布１は、特にクリンプされたエンドレスフィラメント２からなる。スパンボンド装置は、エンドレスフィラメント２を紡糸するための紡糸口１０または紡糸口金を含む。紡糸口１０または装置は、エンドレスフィラメント２が、偏心コア－シース構成を有する多成分フィラメントまたは二成分フィラメントとして、すなわち、好ましくは、フィラメント断面において、シース３がフィラメント円周の少なくとも５０％にわたって一定の厚さｄを有するエンドレスフィラメント２として製造されるように設計されている。
【0036】
好ましくは、例示的な実施形態では、紡糸されたエンドレスフィラメント２は冷却チャンバ１２を有する冷却装置１１に導入される。適切な例示的な実施形態では、他方の上に１つ配置された空気供給キャビン１３、１４は、冷却チャンバ１２の対向する２つの側面に配置されている。異なる温度の空気が、他方の上に配置された空気供給キャビン１３、１４から冷却チャンバ１２に適宜に導入される。
【0037】
好ましい実施形態および図４による実施形態によれば、モノマー吸引装置１５が、紡糸口１０と冷却装置１１との間に配置される。このモノマー吸引装置１５では、紡糸工程中に発生する妨害ガスを装置から除去することができる。これらのガスは、例えば、単量体、オリゴマーまたは分解生成物および類似物質であり得る。
【0038】
冷却装置１１のフィラメント流動方向の下流側において、エンドレスフィラメント２を伸長するための伸長装置１６が設けられている。好ましい例示的な実施形態では、延伸装置１６は、冷却装置１１を延伸装置１６の延伸シャフト１８に接続する中間チャネル１７を有する。特に好ましい実施形態および例示的な実施形態によれば、冷却装置１１および延伸装置１６からのユニットまたは冷却装置１１、中間チャネル１７および延伸シャフト１８からのユニットは、閉鎖ユニットとして設計され、冷却装置１１内の冷却空気の供給とは別に、外部からこのユニット内へのさらなる空気供給はない。
【0039】
好ましい例示的な実施形態では、エンドレスフィラメント２が誘導されるディフューザー１９が、フィラメント流動方向に延伸装置１６に隣接する。ディフューザー１９を通過した後、好ましくは、例示的な実施形態において、堆積スクリーンベルト２０として設計された堆積装置上に、エンドレスフィラメント２が堆積する。堆積スクリーンベルト２０が好ましく、例示的な実施形態では、無限に回転する堆積スクリーンベルト２０として設計されている。これは空気透過性を有するように設計されており、その結果、スクリーンベルト２０を通して下から吸引することが可能となる。
【0040】
好ましい実施形態および例示的な実施形態によれば、ディフューザー１９または、堆積スクリーンベルト２０の直上に配置されたディフューザー１９は、２つの対向するディフューザー壁を有し、２つの下位のディフューザー壁セクション２１、２２が提供され、これらはディフューザー１９の中心面Ｍに対して非対称に設計されていることが好ましい。例示的な実施形態において、入口側ディフューザー壁セクション２１は、出口側ディフューザー壁セクション２２よりも拡散器１９の中心面Ｍとともにより小さい角度βを形成する。この好ましい実施形態は、本発明の文脈において特に重要であり、特に技術的課題の解決に関してそれが特に有効であることが証明されている。入口側および出口側という用語は、ここでは、堆積スクリーンベルト２０の走行方向、または不織布ウエブの搬送方向に関係する。
【0041】
本発明の好ましい実施形態によれば、ディフューザー１９の流入端２３には、対向する２つのディフューザー壁の一方に配置された対向する２つの二次空気注入口ギャップ２４、２５が各々配置されている。排出口側の二次空気入口ギャップ２５を通るよりも低い二次空気容積流量が、堆積スクリーンベルト２０の搬送方向に関して、入口側の二次空気入口ギャップ２４を通って導入することが好ましい。この実施形態は、本発明の文脈においても特に重要である。
【0042】
好ましい例示的な実施形態では、吸引装置が少なくとも１つ存在し、この吸引装置によって、フィラメント２の堆積領域２６の主吸引領域２７において堆積スクリーンベルト２０を通して空気またはプロセス空気を吸引することができる。堆積スクリーンベルト２０の下方の主吸引領域２７は、堆積スクリーンベルト２０の入口領域、および堆積スクリーンベルト２０の出口領域において、各々、吸引仕切り２８によって区切られている。好ましくは、例示的な実施形態では、第２の吸引領域２９は、主吸引領域２７の下流で、堆積スクリーンベルト２０の搬送方向に接続されており、この領域では、堆積スクリーンベルト２０を通して空気またはプロセス空気を吸引することができる。第２吸引領域２９の堆積スクリーンベルト２０を通るプロセス空気の吸引速度ｖ２は、主吸引領域２７の吸引速度ｖＨよりも低いことが好ましい。
【0043】
特に好ましい実施形態は、堆積スクリーンベルト２０に面する吸引仕切り２８の端部が、１０～２５０ｍｍ、特に２５～２００ｍｍ、好ましくは２８～１５０ｍｍ、好ましくは２９～１４０ｍｍ、および非常に好ましくは３０～１２０ｍｍの堆積スクリーンベルト２０に対して垂直距離Ａを有する点で特徴付けられる。さらに好ましい実施形態によれば、堆積スクリーンベルト２０に面するこの吸引仕切り２８の領域において、堆積スクリーンベルト２０に面する吸引仕切り２８の上記端部を構成するスポイラー部３０として設計された仕切りセクションが接続される。本発明の範囲内において、堆積スクリーンベルト２０に面するこのスポイラー部３０の末端は、残りの関連する吸引仕切り２８の想像上の延長線から、垂直距離Ａの少なくとも８０％に相当する水平距離Ｃを有する。距離ＡとＣは図には示されていない。－好ましい実施形態－図４に示す－によれば、吸引仕切り２８は隔壁部分を有し、これは吸引仕切り２８の残りの部分から角度をつけられ、スクリーンベルト側のスポイラー部分３０として設計されている。例示的な実施形態では、このスポイラー部３０は、主吸引領域２７の出口側吸引仕切り２８上に設けられる。本発明の証明された実施形態によれば、スポイラー部３０は、スクリーンベルト２０に面するさらなる反対の吸引仕切り２８の仕切り壁部分よりも、スクリーンベルト表面に対して垂直方向を向いた垂直線に対してより角度がある。堆積スクリーンベルト２０に面したさらに反対側の吸引仕切り２８の対応する角度または屈曲した仕切り壁部分の投影部よりも、スポイラー部３０は、堆積スクリーンベルト表面上へのその投影部の長さが大きい。スクリーンベルト側の端に関して、スポイラー部３０は、堆積スクリーンベルト２０に面するさらなる反対側の吸引仕切り２８の仕切りセクションの端よりも、堆積スクリーンベルト２０からより大きな距離にあることが好ましい。スポイラー部３０を有する実施形態は、主吸引領域２７から、堆積スクリーンベルト２０の搬送方向に続く領域、特に第２吸引領域２９への吸引速度の次の領域への非常に連続的な移行を保証する。スポイラー部３０の配置によって、吸引速度の均一で連続的な定常的な減少を達成することができる。このようにして、例えば、主吸引領域２７と第２吸引領域２９との間の遷移領域における逆流効果（いわゆる吹き返し効果）による吸引速度の急激な変化によって生じる可能性がある、本発明の不織ウエブまたはスパンボンド不織布１の欠陥は、大部分回避することができる。したがって、スポイラー部３０を有する実施形態は、本発明の技術的課題の解決に寄与する非常に好ましい実施形態である。
【0044】
好ましい例示的な実施形態では、不織ウエブの熱固結化のための少なくとも１つの熱予備固結装置が、堆積領域２６の下流の不織ウエブの搬送方向に設けられる。熱予備固結装置は、第２吸引領域２９に、またはその上に配置されることが望ましい。特に好ましい実施形態によれば、熱予備固結装置は熱風と共に作動し、主吸引領域２７の下流に接続されているこの熱予備固結装置が熱風ナイフ３１であることが特に好ましい。熱予備固結装置により、不織ウエブのフィラメント２間の接着点を簡単な方法で実現できる。全周を走る本発明のエンドレスフィラメント２のシース３は、熱結合点を形成するために非常に効果的に使用することができる。
【0045】
本発明の一実施形態によれば、少なくとも２つの熱予備固結装置が不織ウエブの予備固結化のために設けられる。不織布ウエブの搬送方向における第１の熱予備固結装置は、熱風ナイフ３１であることが好ましく、好ましくは熱風炉３２の形態の第２の熱予備固結装置が、この熱風ナイフ３１の下流で、堆積スクリーンベルト２０の搬送方向に接続するとよい。本発明の範囲内において、熱風炉３２の領域においても堆積スクリーンベルト２０を通して空気が吸引される。さらに、本発明の範囲内においては、堆積スクリーンベルト２０によって吸引された空気の吸引速度が、主吸引領域２７から、堆積スクリーンベルト２０の搬送方向において、さらなる吸引領域に向かって減少する。
【0046】
図４は、紡糸口１０、すなわち紡糸バーを有する本発明によるスパンボンド装置を示す。本発明によるスパンボンド装置が、２ビームシステムまたはマルチビームシステムの範囲で使用できることも、本発明の範囲内である。一実施形態によれば、本発明による複数スパンボンド装置は、ここでは順々に使用することができる。
【図1a)】
【図1b)】
【図2】
【図3】
【図4】
【国際調査報告】