CN105121729B - 无纺布和纤维制品 - Google Patents
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Abstract
提供一种纺粘无纺布,其包含芯鞘复合纤维,所述芯鞘复合纤维具有:由含有满足以下(a)~(e)的丙烯系树脂(A)的芯成分构成的芯部;以及,由含有乙烯系树脂的鞘成分构成的鞘部。(a)[mmmm]=20~60摩尔%、(b)[mm]×[rr]/[mr]2≤2.0、(c)重均分子量(Mw)=10,000~200,000、(d)分子量分布(Mw/Mn)<4.0、(e)使用差示扫描型量热计(DSC),在氮气气氛下以‑10℃保持5分钟后以10℃/分钟进行升温而得到熔解吸热曲线,作为该曲线的最高温侧观测到的峰的峰顶而定义的熔点(Tm‑D)为0~120℃。
Description
技术领域
本发明涉及由芯鞘复合纤维构成的纺粘无纺布。
背景技术
近年来,聚烯烃系纤维和无纺布应用于一次性尿布、生理用品、卫生制品、服装原材料、绷带、包装材料等各种用途。该纤维和无纺布大多用于与身体直接接触的用途,对身体的良好佩戴感、手触感的相关要求性能在近年来进一步提高。因此,关于无纺布,要求开发出提高用于实现良好佩戴感的手感、用于制品轻量化的轻单位面积重量等的相关技术。为了提高这些性能,要求构成无纺布的纤维的结构・组成的最佳化、纺纱性的改良、无纺布柔软性的改良、高强度化。
对于直接接触身体的部件中使用的无纺布,为了改善其佩戴感而要求提高表面的润滑度、柔软度。现在,作为解决该课题的手段,可列举出将构成无纺布的纤维制成包含芯成分和鞘成分的芯鞘型复合纤维结构,并在其芯成分中使用聚丙烯、在鞘成分中使用聚乙烯(HDPE、LLDPE等)的方法。通过在鞘成分中使用聚乙烯,与仅由聚丙烯制成的纤维相比,能够生产纤维表面变得平滑、肌肤触感非常好的无纺布。
但是,在鞘成分中使用聚乙烯时,存在无纺布成型时纺纱线上频繁发生断线、纺纱性・成型性不稳定这一课题。另外,纤维变得刚直,因此还寻求改善无纺布的柔软性。
专利文献1中公开了如下弹性无纺布,其由鞘芯型复合纤维制成,所述鞘芯型复合纤维以包含低结晶性聚丙烯和高结晶聚丙烯的组合物作为鞘成分、以低结晶性聚丙烯作为芯成分。然而,在前述专利文献1所制成的纤维中,低结晶性聚丙烯的重量比多,因此容易发生断线,故而要求提高纺纱性・成型性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-209506号公报。
发明内容
发明要解决的课题
本发明是鉴于上述情况而进行的,因此其目的在于,在由芯鞘复合纤维构成的纺粘无纺布中改善纤维的纺纱稳定性和无纺布的柔软性。
用于解决问题的手段
本发明人等重复进行了深入研究,结果发现:通过在由芯部含有丙烯系树脂、鞘成分含有乙烯系树脂的芯鞘型复合纤维制成的纺粘无纺布的芯成分中添加特定的丙烯系树脂,从而实现了上述目的。本发明是基于所述见解而完成的。
即,本发明提供以下的技术方案。
[1] 纺粘无纺布,其由芯鞘复合纤维制成,所述芯鞘复合纤维具有:由含有满足以下(a)~(e)的丙烯系树脂(A)的芯成分构成的芯部;以及,由含有乙烯系树脂的鞘成分构成的鞘部。
(a)[mmmm]=20~60摩尔%、
(b)[mm]×[rr]/[mr]2≤2.0、
(c)重均分子量(Mw)=10,000~200,000、
(d)分子量分布(Mw/Mn)<4.0、
(e)使用差示扫描型量热计(DSC),在氮气气氛下以-10℃保持5分钟后以10℃/分钟进行升温而得到熔解吸热曲线,作为该曲线的最高温侧观测到的峰的峰顶而定义的熔点(Tm-D)为0~120℃。
[2] 根据[1]所述的纺粘无纺布,其中,前述芯成分中的丙烯系树脂(A)的含量为1~50质量%。
[3] 根据[1]或[2]所述的纺粘无纺布,其中,前述芯成分还含有熔点(Tm-D)超过120℃的丙烯系树脂(B),所述熔点如下定义:使用差示扫描型量热计(DSC)在氮气气氛下以-10℃保持5分钟后以10℃/分钟进行升温而得到熔解吸热曲线,并作为该曲线的最高温侧观测到的峰的峰顶而定义。
[4] 根据[3]中任一项所述的纺粘无纺布,其中,前述芯成分中的丙烯系树脂(B)的含量为50~99质量%。
[5] 根据[1]~[4]中任一项所述的纺粘无纺布,其中,前述鞘成分中的乙烯系树脂的含量为50~100质量%。
[6] 根据[1]~[5]中任一项所述的纺粘无纺布,其中,前述丙烯系树脂(A)满足下述(f)和(g)。
(f)rrrr/(1-mmmm)≤0.1
(g)[rmrm]>2.5摩尔%。
[7] 根据[1]~[6]中任一项所述的纺粘无纺布,其中,前述芯鞘复合纤维中的利用下式算出的前述丙烯系树脂(A)的总含量为0.5~47.5质量%。
丙烯系树脂(A)的总含量=Wc×Xc/100
Wc:芯部的质量比率
Xc:构成芯部的芯成分之中的丙烯系树脂(A)的质量比率。
[8] 根据[1]~[7]中任一项所述的纺粘无纺布,其中,前述丙烯系树脂(A)为丙烯均聚物、或者丙烯单元的共聚比为90摩尔%以上的共聚物。
[9] 根据[3]~[8]中任一项所述的纺粘无纺布,其中,前述丙烯系树脂(B)为丙烯均聚物、或者丙烯单元的共聚比为50摩尔%以上的共聚物。
[10] 根据[1]~[9]中任一项所述的纺粘无纺布,其中,前述乙烯系树脂为乙烯均聚物、或者乙烯单元的共聚比超过50摩尔%的共聚物。
[11] 多层无纺布,其为将无纺布至少重叠2层以上而成的多层无纺布,构成前述多层无纺布的外层的无纺布中的至少1层包含[1]~[10]中任一项的纺粘无纺布。
[12] 纤维制品,其使用了[1]~[10]中任一项所述的纺粘无纺布或[11]所述的多层无纺布。
发明效果
根据本发明,在由芯鞘复合纤维制成的纺粘无纺布中,能够改善纤维的纺纱稳定性和无纺布的柔软性。
具体实施方式
本发明的纺粘无纺布由芯鞘复合纤维构成,所述芯鞘复合纤维具有:由含有满足以下(a)~(e)的丙烯系树脂(A)的芯成分构成的芯部;以及,由含有乙烯系树脂的鞘成分构成的鞘部。
(a)[mmmm]=20~60摩尔%
(b)[mm]×[rr]/[mr]2≤2.0
(c)重均分子量(Mw)=10,000~200,000
(d)分子量分布(Mw/Mn)<4.0
(e)使用差示扫描型量热计(DSC),在氮气气氛下以-10℃保持5分钟后以10℃/分钟进行升温而得到熔解吸热曲线,作为该曲线的最高温侧观测到的峰的峰顶而定义的熔点(Tm-D)为0~120℃。
[丙烯系树脂(A)]
本发明中使用的丙烯系树脂(A)具有以下(a)~(e)所示的性质,它们可以利用制造丙烯系树脂(A)时的催化剂的选择、反应条件来调整。
(a)内消旋五单元组比率[mmmm]=20~60摩尔%
内消旋五单元组比率[mmmm]小于20摩尔%时,纺纱性变得不稳定、纤维的细纱化变得困难。另外,内消旋五单元组比率[mmmm]大于60摩尔%时,无纺布的柔软性受损。该内消旋五单元组比率[mmmm]优选为30~50摩尔%、更优选为40~50摩尔%。
(b)[mm]×[rr]/[mr]2≤2.0
[mm]×[rr]/[mr]2表示聚合物的无规性的指标,越接近0.25则无规性变得越高、无纺布的柔软性优异。该值为2.0以下时,利用纺纱得到的纤维能够得到充分的柔软性。
从得到上述充分的柔软性的观点出发,[mm]×[rr]/[mr]2优选为0.25~1.8、更优选为0.25~1.5。
(c)重均分子量(Mw)=10,000~200,000
上述丙烯系树脂(A)的重均分子量为10,000以上时,该丙烯系树脂(A)的粘度不会过低而变得适度,因此纺纱时的断线受到抑制。另外,重均分子量为200,000以下时,上述丙烯系树脂(A)的粘度不会过高、纺纱性提高。该重均分子量优选为30,000~150,000、更优选为50,000~150,000。
(d)分子量分布(Mw/Mn)<4.0
上述丙烯系树脂(A)的分子量分布(Mw/Mn)不足4.0时,抑制由纺纱得到的纤维产生粘腻。该分子量分布优选为3.0以下。
(e)熔点(Tm-D)
上述丙烯系树脂(A)的熔点(Tm-D)从纺纱性稳定化的观点出发为0~120℃、优选为40~120℃,所述熔点是使用差示扫描型量热计(DSC),在氮气气氛下以-10℃保持5分钟后以10℃/分钟进行升温而得到熔解吸热曲线,作为该曲线的最高温侧观测到的峰的峰顶而定义的。
作为上述丙烯系树脂(A),优选使用还满足下述(f)和(g)的丙烯系树脂。
(f)rrrr/(1-mmmm)≤0.1
rrrr/(1-mmmm)的值是表示丙烯系树脂(A)的规整性分布的均匀度的指标。上述丙烯系树脂(A)的rrrr/(1-mmmm)大于0.1时,规整性分布变宽而成为无规立构聚丙烯的混合物、容易成为粘腻的原因。从这种观点出发,rrrr/(1-mmmm)优选为0.05以下、更优选为0.04以下。
(g)[rmrm]>2.5摩尔%
上述丙烯系树脂(A)的外消旋内消旋外消旋内消旋比率[rmrm]为2.5摩尔%以下时,丙烯系树脂(A)的无规性减少、结晶度变高、无纺布的柔软性降低。[rmrm]优选为2.6摩尔%以上、更优选为2.7摩尔%以上。其上限通常为10摩尔%左右。
上述(a)、(b)、(f)和(g)的立构规整性利用NMR求出。
在本发明中,内消旋五单元组比率[mmmm]、外消旋五单元组比率[rrrr]和外消旋内消旋外消旋内消旋五单元组比率[rmrm]基于A.Zambelli等在《Macromolecules,6,925(1973)》中提出的方法,是通过13C-NMR光谱的甲基信号测定的聚丙烯分子链中的五单元组单元中的内消旋比率、外消旋比率和外消旋内消旋外消旋内消旋比率。内消旋五单元组比率[mmmm]变大时,立构规整性变高。另外,三单元组比率[mm]、[rr]和[mr]也利用上述方法算出。
需要说明的是,13C-NMR光谱的测定按照A.Zambelli等在《Macromolecules,8,687(1975)》中提出的峰的归属,利用下述装置和条件进行。
装置:日本电子株式会社制 JNM-EX400型13C-NMR装置
方法:质子完全去耦法
浓度:220mg/ml
溶剂:1,2,4-三氯苯与氘代苯的90:10(容量比)混合溶剂
温度:130℃
脉冲宽度:45°
脉冲重复时间:4秒
累积:10000次。
<计算式>
M=m/S×100
R=γ/S×100
S=Pββ+Pαβ+Pαγ
S:所有丙烯单元的侧链甲基碳原子的信号强度
Pββ:19.8~22.5ppm
Pαβ:18.0~17.5ppm
Pαγ:17.5~17.1ppm
γ:外消旋五单元组链:20.7~20.3ppm
m:内消旋五单元组链:21.7~22.5ppm。
上述(c)重均分子量(Mw)和(d)分子量分布(Mw/Mn)利用凝胶渗透色谱(GPC)测定来求出。本发明的重均分子量是利用下述装置和条件测定的聚苯乙烯换算的重均分子量,分子量分布是由同样操作而测定的数均分子量(Mn)和上述重均分子量算出的值。
<GPC测定装置>
柱 :TOSO GMHHR-H(S)HT
检测器 :液相色谱用RI检测器 WATERS 150C。
<测定条件>
溶剂 :1,2,4-三氯苯
测定温度 :145℃
流速 :1.0ml/分钟
试样浓度 :2.2mg/ml
注入量 :160μl
标准曲线 :普适标定
分析程序 :HT-GPC(Ver.1.0)。
作为丙烯系树脂(A),可以为丙烯均聚物,也可以为共聚物,为共聚物时,丙烯单元的共聚比为50摩尔%以上、优选为60摩尔%以上、更优选为70摩尔%以上、进一步优选为90摩尔%以上、特别优选为95摩尔%以上。作为可共聚的单体,可列举出例如乙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯等碳原子数2或4~20的α-烯烃;丙烯酸甲酯等丙烯酸酯、醋酸乙烯酯等,从成型性的观点出发,优选为丙烯均聚物。
丙烯系树脂(A)的初始弹性模量优选为5MPa以上且不足500MPa、更优选为10~400MPa、进一步优选为20~300MPa。本说明书中的初始弹性模量利用以下的测定方法来测定。
[初始弹性模量的测定方法]
制作厚度为1mm的压制片。从所得压制片中按照JIS K7113(2002年)-2号1/2采取试验片。使用拉伸试验机(岛津制作所制、AUTOGRAPH AG-I),将初期长度L0设定为40mm,以100mm/分钟的拉伸速度进行拉伸,测定拉伸过程中的应变和载重,由下述式算出初始弹性模量。
初始弹性模量(N)=应变为5%的载重(N)/0.05。
上述丙烯系树脂(A)例如可以使用WO2003/087172号公报记载那样的茂金属系催化剂来制造。特别优选使用配位基团借助交联基团形成了交联结构的过渡金属化合物,其中,优选为将借助两个交联基团形成了交联结构的过渡金属化合物与助催化剂组合而得到的茂金属系催化剂。
若具体例示,则可列举出含有(A)通式(I)所示的过渡金属化合物和(B)成分的聚合用催化剂,所述(B)成分选自(B-1)能够与该(A)成分即过渡金属化合物或其衍生物发生反应而形成离子性络合物的化合物和(B-2)铝氧烷。
[化1]
〔式中,M表示元素周期表第3~10族或镧系元素 系列的金属元素,E1和E2分别为选自取代环戊二烯基、茚基、取代茚基、杂环戊二烯基、取代杂环戊二烯基、酰胺基、磷化物基、烃基和含硅基团中的配位基团,其借助A1和A2形成有交联结构,另外,他们可以彼此相同也可以不同,X表示σ键合性的配位基团,X为多个时,多个X可以相同也可以不同,也可以与其它X、E1、E2或Y进行交联。Y表示路易斯碱,Y为多个时,多个Y可以相同也可以不同,还可以与其它Y、E1、E2或X进行交联,A1和A2为键合两个配位基团的二价交联基,表示碳原子数1~20的烃基、碳原子数1~20的含卤素烃基、含硅基团、含锗基团、含锡基团、-O-、-CO-、-S-、-SO2-、-Se-、-NR1-、-PR1-、-P(O)R1-、-BR1-或-AlR1-,R1表示氢原子、卤素原子、碳原子数1~20的烃基或碳原子数1~20的含卤素烃基,它们可以彼此相同也可以不同。q表示1~5的整数〔(M的原子价)-2〕,r表示0~3的整数。〕。
作为上述(A)成分的过渡金属化合物,优选配位基团为(1,2’)(2,1’)双重交联型的过渡金属化合物,可列举出例如(1,2’-二甲基亚甲硅烷基 )(2,1’-二甲基亚甲硅烷基)-双(3-三甲基甲硅烷基甲基茚基)二氯化锆。
作为上述(B-1)成分的化合物的具体例,可列举出四苯基硼酸三乙基铵、四苯基硼酸三正丁基铵、四苯基硼酸三甲基铵、四苯基硼酸四乙基铵、四苯基硼酸甲基(三正丁基)铵、四苯基硼酸苄基(三正丁基)铵、四苯基硼酸二甲基二苯基铵、四苯基硼酸三苯基(甲基)铵、四苯基硼酸三甲基苯胺、四苯基硼酸甲基吡啶、四苯基硼酸苄基吡啶、四苯基硼酸甲基(2-氰基吡啶)、四(五氟苯基)硼酸三乙基铵、四(五氟苯基)硼酸三正丁基铵、四(五氟苯基)硼酸三苯基铵、四(五氟苯基)硼酸四正丁基铵、四(五氟苯基)硼酸四乙基铵、四(五氟苯基)硼酸苄基(三正丁基)铵、四(五氟苯基)硼酸甲基二苯基铵、四(五氟苯基)硼酸三苯基(甲基)铵、四(五氟苯基)硼酸甲基苯胺、四(五氟苯基)硼酸二甲基苯胺、四(五氟苯基)硼酸三甲基苯胺、四(五氟苯基)硼酸甲基吡啶、四(五氟苯基)硼酸苄基吡啶、四(五氟苯基)硼酸甲基(2-氰基吡啶)、四(五氟苯基)硼酸苄基(2-氰基吡啶)、四(五氟苯基)硼酸甲基(4-氰基吡啶)、四(五氟苯基)硼酸三苯基磷鎓、四〔双(3,5-双(三氟甲基))苯基〕硼酸二甲基苯胺、四苯基硼酸二茂铁盐、四苯基硼酸银、四苯基硼酸三苯甲酯、四苯基硼酸四苯基卟啉锰、四(五氟苯基)硼酸二茂铁盐、四(五氟苯基)硼酸(1,1’-二甲基二茂铁盐)、四(五氟苯基)硼酸十甲基二茂铁盐、四(五氟苯基)硼酸银、四(五氟苯基)硼酸三苯甲酯、四(五氟苯基)硼酸锂、四(五氟苯基)硼酸钠、四(五氟苯基)硼酸四苯基卟啉锰、四氟硼酸银、六氟磷酸银、六氟砷酸银、高氯酸酸银、三氟醋酸银、三氟甲磺酸银等。
作为上述(B-2)成分的铝氧烷,可列举出公知的链状铝氧烷、环状铝氧烷。
另外,也可以组合使用三甲基铝、三乙基铝、三异丙基铝、三异丁基铝、二甲基氯化铝、二乙基氯化铝、甲基二氯化铝、乙基二氯化铝、二甲基氟化铝、二异丁基氢化铝、二乙基氢化铝、乙基倍半氯化铝等有机铝化合物来制造丙烯系树脂(A)。
芯成分中的上述丙烯系树脂(A)的含量优选为1~50质量%、更优选为3~50质量%、进一步优选为5~50质量%、特别优选为5~40质量%、最优选为5~30质量%。芯成分中的丙烯系树脂(A)的含量为50质量%以下时,在纺纱线上的结晶化速度不会极端变慢、纺纱性稳定。芯成分中的丙烯系树脂(A)的含量为1质量%以上时,能够实现纤维的细纱化,随着纤维弹性模量的降低,无纺布的柔软性提高。
上述芯成分还可以含有以下记载的丙烯系树脂(B)。
[丙烯系树脂(B)]
作为本发明中使用的丙烯系树脂(B),只要是如下定义的熔点(Tm-D)超过120℃的丙烯系树脂就没有特别限定,可以使用PP3155(商品名、ExxonMobil Chemical公司制)、Y2000GP(商品名、プライムポリマー公司制)等,所述熔点是使用差示扫描型量热计(DSC)在氮气气氛下以-10℃保持5分钟后以10℃/分钟进行升温而得到熔解吸热曲线,作为该曲线的最高温侧观测到的峰的峰顶而定义的。
作为丙烯系树脂(B),可以是丙烯均聚物,也可以是共聚物,为共聚物时,丙烯单元的共聚比为50摩尔%以上、优选为60摩尔%以上、更优选为70摩尔%以上、进一步优选为90摩尔%以上、特别优选为95摩尔%以上。作为可共聚的单体,可列举出例如乙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯等碳原子数2或4~20的α-烯烃;丙烯酸甲酯等丙烯酸酯;醋酸乙烯酯等,从成型性的观点出发,优选为丙烯均聚物。
另外,作为丙烯系树脂(B),使用差示扫描型量热计(DSC)在氮气气氛下以-10℃保持5分钟后以10℃/分钟进行升温而得到熔解吸热曲线,并作为该曲线的最高温侧观测到的峰的峰顶而定义的熔点(Tm-D)优选超过120℃且为170℃以下、更优选为125~167℃。
作为丙烯系树脂(B),初始弹性模量优选为500~2,000MPa、更优选为600~2,000MPa、进一步优选为700~1,800MPa。
芯成分中的上述丙烯系树脂(B)的含量优选为50~99质量%、更优选为50~97质量%、进一步优选为50~95质量%、特别优选为60~95质量%、最优选为70~90质量%。
[乙烯系树脂]
作为形成芯鞘复合纤维的鞘部的鞘成分中包含的乙烯系树脂,可以为均聚物,也可以为共聚物,为共聚物时,乙烯单元的共聚比超过50摩尔%、优选为60摩尔%以上、更优选为70摩尔%以上、进一步优选为90摩尔%以上、特别优选为95摩尔%以上。作为可共聚的单体,可列举出例如丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯等碳原子数3~20的α-烯烃;丙烯酸甲酯等丙烯酸酯、醋酸乙烯酯等。
作为乙烯系树脂,熔点优选为50~155℃、更优选为60~150℃。
鞘成分中的乙烯系树脂的含量优选为85~100质量%、更优选为90~100质量%。
另外,鞘成分中,除了上述乙烯系树脂之外,还可以配合现有公知的添加剂。作为添加剂的具体例,可列举出发泡剂、结晶成核剂、耐候稳定剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、耐热稳定剂、抗静电剂、脱模剂、阻燃剂、合成油、蜡、电性质改良剂、防滑剂、抗粘连剂、粘度调节剂、抗着色剂、防雾剂、润滑剂、颜料、染料、增塑剂、软化剂、防老剂、盐酸吸收剂、氯捕获剂、抗氧化剂、抗粘合剂等。
鞘成分还可以含有内部脱模剂。内部脱模剂是指添加在树脂原料中而用于提高无纺布剥离性的添加剂,具体而言,可列举出高熔点聚合物、有机羧酸或其金属盐、芳香族磺酸或其金属盐、有机磷酸化合物或其金属盐、二苯亚甲基山梨糖醇或其衍生物、松香酸部分金属盐、无机微粒、酰亚胺类、酰胺类、喹吖啶酮类、醌类或它们的混合物等。
作为高熔点聚合物,可列举出聚乙烯和聚丙烯等聚烯烃等。
作为有机羧酸,可列举出辛酸、棕榈酸、月桂酸、硬脂酸、山嵛酸、褐煤酸、12-羟基硬脂酸、油酸、异硬脂酸、蓖麻油酸等脂肪酸;苯甲酸、对叔丁基苯甲酸等芳香族羧酸。作为有机羧酸的金属盐,可列举出上述有机羧酸的Li、Ca、Ba、Zu、Mg、Al、Pb等盐;羧酸的金属盐即金属皂,具体而言,可列举出苯甲酸铝盐、对叔丁基苯甲酸铝盐、己二酸钠、噻吩羧酸钠、吡咯羧酸钠等。
作为芳香族磺酸,可列举出直链烷基苯磺酸、支链烷基苯磺酸、萘磺酸、十二烷基苯磺酸等,作为芳香族磺酸的金属盐,可列举出上述芳香族磺酸的Li、Ca、Ba、Zu、Mg、Al、Pb等盐。
作为有机磷酸化合物,可列举出磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、磷酸2-乙基己酯、磷酸丁氧基乙酯、磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三(二甲苯基)酯、磷酸甲苯基二苯酯、磷酸2-乙基己基二苯基酯、甲苯基二-2,6-二甲苯基磷酸酯、间苯二酚二苯酚磷酸酯、各种芳香族稠合磷酸酯、磷酸2-氯乙酯、磷酸氯丙酯、磷酸二氯丙酯、磷酸三溴新戊酯、含卤素稠合磷酸、双-2-乙基己基磷酸酯、磷酸二异癸酯、2-甲基丙烯酰氧基乙基酸式磷酸酯、二苯基-2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酸酯、甲基酸式磷酸酯、丁基酸式磷酸酯、单异癸基磷酸酯、2-丁基己基酸式磷酸酯、异癸基酸式磷酸酯、磷酸三苯酯、二丁基氢磷酸酯、二丁基氢磷酸酯、聚氧乙烯月桂醚磷酸、聚氧烷基醚磷酸、聚氧乙烯烷基苯基醚磷酸、聚氧乙烯二烷基苯基醚磷酸等,作为有机磷酸化合物的金属盐,可列举出上述有机磷酸化合物的Li、Ca、Ba、Zu、Mg、Al、Pb等盐。作为它们的市售品,可列举出ADEKA Corporation制的ADEKA STAB NA-11和ADEKA STAB NA-21等。
作为二苯亚甲基山梨糖醇或其衍生物,可列举出二苯亚甲基山梨糖醇、1,3-双(邻-3,4-二甲基苯亚甲基)山梨糖醇、2,4-双(邻-3,4-二甲基苯亚甲基)山梨糖醇、1,3-双(邻-2,4-二甲基苯亚甲基)山梨糖醇、2,4-双(邻-2,4-二甲基苯亚甲基)山梨糖醇、1,3-双(邻-4-乙基苯亚甲基)山梨糖醇、2,4-双(邻-4-乙基苯亚甲基)山梨糖醇、1,3-双(邻-4-氯苯亚甲基)山梨糖醇、2,4-双(邻-4-氯苯亚甲基)山梨糖醇以及1,3-二苯亚甲基山梨糖醇、2,4-二苯亚甲基山梨糖醇等,作为市售品,可列举出新日本理化株式会社制的ゲルオールMD、ゲルオールMD-R等。
作为松香酸部分金属盐,可列举出荒川化学工业株式会社制的パインクリスタルKM1600和パインクリスタルKM1500、パインクリスタルKM1300等。
作为无机微粒,可列举出滑石、粘土、云母、石棉、玻璃纤维、玻璃片、玻璃珠、硅酸钙、蒙脱土、膨润土、石墨、铝粉末、氧化铝、二氧化硅、硅藻土、氧化钛、氧化镁、浮石粉末、浮石空心球、氢氧化铝、氢氧化镁、碱式碳酸镁、白云石、硫酸钙、钛酸钾、硫酸钡、亚硫酸钙和硫化钼等。作为它们的市售品,可列举出富士シリシア公司制的サイリシア、水泽化学工业株式会社制的ミズカシル等。
这些内部脱模剂可以单独使用一种或者组合两种以上使用。在本发明中,在这些内部脱模剂之中,优选为二苯亚甲基山梨糖醇、1,3-双(邻-3,4-二甲基苯亚甲基)山梨糖醇、2,4-双(邻-3,4-二甲基苯亚甲基)山梨糖醇、1,3-双(邻-2,4-二甲基苯亚甲基)山梨糖醇、2,4-双(邻-2,4-二甲基苯亚甲基)山梨糖醇、1,3-双(邻-4-乙基苯亚甲基)山梨糖醇、2,4-双(邻-4-乙基苯亚甲基)山梨糖醇、1,3-双(邻-4-氯苯亚甲基)山梨糖醇、2,4-双(邻-4-氯苯亚甲基)山梨糖醇以及1,3-二苯亚甲基山梨糖醇、2,4-二苯亚甲基山梨糖醇。
内部脱模剂的含量以鞘成分的组合物基准计优选为10~10000质量ppm、更优选为100~5000质量ppm。内部脱模剂的含量为10质量ppm以上时,表现出作为脱模剂的功能,为10000质量ppm以下时,作为脱模剂的功能与经济性的平衡变得良好。
从纤维的纺纱性稳定化、对无纺布赋予柔软性的观点出发,芯鞘型复合纤维的利用下式算出的前述丙烯系树脂(A)的总含量优选为0.5~47.5质量%。
丙烯系树脂(A)的总含量 = Wc×Xc/100
Wc:芯部的质量比率
Xc:构成芯部的芯成分中的丙烯系树脂(A)的质量比率。
在芯鞘型复合纤维中,从控制纤维的芯鞘结构的稳定、纺纱性稳定化的观点出发,芯部的质量比率优选为50~90质量%的范围。
关于本发明的构成纺粘无纺布的芯鞘复合纤维,从无纺布的质地、柔软性、与强度的平衡的观点出发,利用下示测定方法计算出的纤度优选为0.5旦尼尔以上且不足1.5旦尼尔、更优选为0.8~1.45旦尼尔。本发明的纺粘无纺布如上所述地纤度小,即使在容易断线的成型条件下,其纺纱稳定性也优异。
〔纤度测量〕
使用偏光显微镜观察无纺布中的纤维,测定随机选择的5根纤维直径的平均值(d),使用树脂密度(ρ=900000g/m3),由下述式[1]计算无纺布样品的纤度。
纤度(旦尼尔)=ρ×π×(d/2)2×9000・・・[1]。
[多层无纺布]
本发明的纺粘无纺布可以是两层以上层叠而成的多层无纺布。此时,从表面润滑度的观点出发,优选的是,构成多层无纺布外层的无纺布中的至少1层是包含本发明芯鞘复合纤维的纺粘无纺布。
[纤维制品]
作为使用了本发明纺粘无纺布的纤维制品,没有特别限定,可列举出例如以下的纤维制品。即,可列举出一次性尿布用部件、尿布套用伸缩性部件、生理用品用伸缩性部件、卫生制品用伸缩性部件、伸缩性胶带、创可贴、服装用伸缩性部件、服装用绝缘材料、服装用保温材料、防护服、帽子、口罩、手套、护具、伸缩性绷带、湿布剂的基布、防滑基布、振动吸收材料、指套、洁净室用空气过滤器、实施了驻极体加工的驻极体过滤器、分隔件、绝热材料、咖啡袋、食品包装材料、汽车用棚顶表皮材料、隔音材料、缓冲材料、扩音器防尘材料、空气净化器材料、绝缘体表皮、包装材料、粘接无纺布片材、门饰板等各种汽车用部件、复印机的清洁材料等各种清洁材料、地毯的表面材料、背面材料、农业卷布、木材排水管、运动鞋表皮等鞋用部件、包用部件、工业用密闭材料、擦拭材料和床单等。
实施例
接着,利用实施例来更详细地说明本发明,但本发明完全不限定于这些例子。
实施例1
(芯成分的制备)
配混按照ASTM D1238在温度230℃、载重2.16kg的条件下测定的熔体流动速率(MFR)为36g/10分钟的丙烯系树脂(B)(ExxonMobil Chemical社制、PP3155)80质量%和按照JIS K7210在温度230℃、载重2.16kg的条件下测定的熔体流动速率(MFR)为50g/10分钟、熔点为70℃的丙烯系树脂(A)(出光兴产株式会社制、L-MODU(注册商标)S901)20质量%,作为芯成分。
(鞘成分的制备)
仅使用按照ISO 1133在温度190℃、载重2.16kg的条件下测定的熔体流动速率(MFR)为17g/10分钟、熔点为130℃的乙烯系树脂(Dow Chemical公司制、ASPUN 6834),作为鞘成分。
(纺粘无纺布的制造)
无纺布的成型使用纺粘装置(Reicofil公司制Reicofil4)进行。将鞘成分和芯成分使用不同的单螺杆挤出机在240℃的树脂温度下对原料进行熔融挤出,由喷嘴直径为0.6mm的芯鞘复合喷嘴(孔数为6800孔/m)以每个单孔为0.5g/分钟的速度以芯成分:鞘成分的质量比率达到70:30的方式喷出熔融树脂,进行纺纱。
对于由纺纱得到的纤维,在温度16℃、机筒压力7000Pa下以230m/分钟的线速度将纤维层叠于正在移动的网面。将层叠在网面上的纤维束用加热至145℃的压花辊以70N/mm的线压力进行压花加工,并卷取至卷取辊。
针对所得无纺布,进行下述的测定和评价。将结果示于表1和表2。
〔单位面积重量的测定〕
测定所得无纺布的5cm×5cm的重量,测定单位面积重量(g/m2)。
〔纤度测定〕
使用偏光显微镜观察无纺布中的纤维,测定随机选择的5根纤维直径的平均值(d),使用树脂的密度(ρ=900000g/m3),由下述式[1]计算无纺布样品的纤度。
纤度(旦尼尔)=ρ×π×(d/2)2×9000・・・[1]。
〔纺纱稳定性评价〕
作为无纺布成型中的纺纱稳定性的指标,显示不产生断线的最大机筒压力。
〔断裂强度和断裂应变评价〕
从所得无纺布中针对机械方向(MD)和垂直于机械方向的方向(CD)采取长度200mm×宽度50mm的试验片。使用拉伸试验机(岛津制作所制、AUTOGRAPH AG-I),将初始长度L0设定为100mm,以300mm/分钟的拉伸速度进行拉伸,测定拉伸过程中的应变和载重,分别将无纺布断裂瞬间的载重和应变值记作断裂强度、断裂应变。
〔织物手感测定器试验〕
将200mm×200mm的试验片以在宽度为1/4英寸的滑片上与滑片呈直角的方式进行设置,对距离试验片的边为67mm(试验片宽度的1/3)的位置用压头的板压入8mm。测定此时的阻抗值,评价试验片的柔软度。该测定方法的特征在于,试验片在试验台上略微滑动,测定由此产生的摩擦力与压入时的阻抗力(柔软度)的复合力。由测定得到的阻抗值的值越小,则表示无纺布的柔软性越良好。
实施例2
在实施例1中,作为芯成分,使用以丙烯系树脂(B)50质量%与丙烯系树脂(A)50质量%的配合比混合而成的成分,将机筒压力设为7500Pa,除此之外,与实施例1同样操作,成型无纺布,进行相同的评价。将结果示于表1和表2。
比较例1
在实施例1中,芯成分使用丙烯系树脂(B)100质量%,将机筒压力设为4000Pa,将压花辊温度设为150℃,除此之外,与实施例1同样操作,成型无纺布,进行相同的评价。将结果示于表1和表2。
比较例2
在比较例1中,将机筒压力设为5000Pa,除此之外,与比较例1同样操作,从而成型无纺布,但断线频发而无法成型。
实施例3
在实施例1中,以芯成分:鞘成分的质量比率达到50:50的方式进行喷出并纺纱,将机筒压力设为6000Pa,除此之外,与实施例1同样操作,成型无纺布,进行同样的评价。将结果示于表1和表2。
实施例4
在实施例1中,芯成分使用以丙烯系树脂(B)50质量%与丙烯系树脂(A)50质量%的配合比混合而成的成分,以芯成分:鞘成分的质量比率达到50:50的方式进行喷出并纺纱,将机筒压力设为6500Pa,除此之外,与实施例1同样操作,成型无纺布,进行相同的评价。将结果示于表1和表2。
比较例3
在实施例1中,芯成分使用丙烯系树脂(B)100质量%,以芯成分:鞘成分的质量比率达到50:50的方式进行喷出并纺纱,将机筒压力设为4200Pa,将压花辊温度设为156℃,除此之外,与实施例1同样操作,成型无纺布,进行相同的评价。将结果示于表1和表2。
比较例4
在比较例3中,将机筒压力设为5000Pa,除此之外,与比较例3同样操作,成型无纺布,但断线频发而无法成型。
[表1]
。
[表2]
。
产业利用性
本发明的无纺布可适合地用于例如一次性纸尿布、生理用品、卫生制品、服装原材料、绷带、包装材料等各种纤维制品。
Claims (55)
1.纺粘无纺布,其包含芯鞘复合纤维,所述芯鞘复合纤维具有:由含有1~50质量%满足以下(a)~(e)的丙烯系树脂(A)的芯成分构成的芯部;以及,由含有50~100质量%乙烯系树脂的鞘成分构成的鞘部:
(a)[mmmm]=20~60摩尔%、
(b)[mm]×[rr]/[mr]2≤2.0、
(c)重均分子量Mw=10,000~200,000、
(d)分子量分布Mw/Mn<4.0、
(e)使用差示扫描型量热计DSC,在氮气气氛下以-10℃保持5分钟后以10℃/分钟进行升温从而得到熔解吸热曲线,作为在该曲线的最高温侧观测到的峰的峰顶而定义的熔点Tm-D为0~120℃。
2.根据权利要求1所述的纺粘无纺布,其中,所述芯成分中的丙烯系树脂(A)的含量为3~50质量%。
3.根据权利要求1所述的纺粘无纺布,其中,所述芯成分中的丙烯系树脂(A)的含量为5~50质量%。
4.根据权利要求1所述的纺粘无纺布,其中,所述芯成分中的丙烯系树脂(A)的含量为5~40质量%。
5.根据权利要求1所述的纺粘无纺布,其中,所述芯成分中的丙烯系树脂(A)的含量为5~30质量%。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的纺粘无纺布,其中,所述芯成分还含有熔点Tm-D超过120℃的丙烯系树脂(B),所述熔点如下定义:使用差示扫描型量热计DSC在氮气气氛下以-10℃保持5分钟后以10℃/分钟进行升温从而得到熔解吸热曲线,并作为在该曲线的最高温侧观测到的峰的峰顶而定义。
7.根据权利要求6所述的纺粘无纺布,其中,所述丙烯系树脂(B)的熔点Tm-D为超过120℃且为170℃以下。
8.根据权利要求6所述的纺粘无纺布,其中,所述丙烯系树脂(B)的熔点Tm-D为125~167℃。
9.根据权利要求6所述的纺粘无纺布,其中,所述芯成分中的丙烯系树脂(B)的含量为50~99质量%。
10.根据权利要求9所述的纺粘无纺布,其中,所述芯成分中的丙烯系树脂(B)的含量为50~97质量%。
11.根据权利要求9所述的纺粘无纺布,其中,所述芯成分中的丙烯系树脂(B)的含量为50~95质量%。
12.根据权利要求9所述的纺粘无纺布,其中,所述芯成分中的丙烯系树脂(B)的含量为60~95质量%。
13.根据权利要求9所述的纺粘无纺布,其中,所述芯成分中的丙烯系树脂(B)的含量为70~90质量%。
14.根据权利要求1所述的纺粘无纺布,其中,所述鞘成分中的乙烯系树脂的含量为85~100质量%。
15.根据权利要求1所述的纺粘无纺布,其中,所述鞘成分中的乙烯系树脂的含量为90~100质量%。
16.根据权利要求1~5中任一项所述的纺粘无纺布,其中,所述丙烯系树脂(A)满足下述(f)和(g):
(f)rrrr/(1-mmmm)≤0.1、
(g)[rmrm]>2.5摩尔%。
17.根据权利要求1~5中任一项所述的纺粘无纺布,其中,所述芯鞘复合纤维的利用下式算出的所述丙烯系树脂(A)的总含量为0.5~47.5质量%,
丙烯系树脂(A)的总含量=Wc×Xc/100
Wc:芯部的质量分率
Xc:构成芯部的芯成分之中的丙烯系树脂(A)的质量分率。
18.根据权利要求1~5中任一项所述的纺粘无纺布,其中,所述芯鞘复合纤维的所述芯部的质量比率为50~90质量%。
19.根据权利要求1~5中任一项所述的纺粘无纺布,其中,所述丙烯系树脂(A)为丙烯均聚物、或者丙烯单元的共聚比为90摩尔%以上的共聚物。
20.根据权利要求19所述的纺粘无纺布,其中,所述丙烯系树脂(A)为丙烯单元的共聚比为95摩尔%以上的共聚物。
21.根据权利要求20所述的纺粘无纺布,其中,所述丙烯系树脂(A)为共聚物时,丙烯以外的聚合单体选自碳原子数2或4~20的α-烯烃、丙烯酸酯、和醋酸乙烯酯。
22.根据权利要求21所述的纺粘无纺布,其中,所述碳原子数2或4~20的α-烯烃选自乙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、和1-癸烯。
23.根据权利要求22所述的纺粘无纺布,其中,所述丙烯酸酯为丙烯酸甲酯。
24.根据权利要求1~5中任一项所述的纺粘无纺布,其中,所述丙烯系树脂(A)的初始弹性模量为5MPa以上且不足500MPa。
25.根据权利要求24所述的纺粘无纺布,其中,所述丙烯系树脂(A)的初始弹性模量为10~400MPa。
26.根据权利要求24所述的纺粘无纺布,其中,所述丙烯系树脂(A)的初始弹性模量为20~300MPa。
27.根据权利要求6所述的纺粘无纺布,其中,所述丙烯系树脂(B)为丙烯均聚物、或者丙烯单元的共聚比为50摩尔%以上的共聚物。
28.根据权利要求6所述的纺粘无纺布,其中,所述丙烯系树脂(B)是丙烯单元的共聚比为60摩尔%以上的共聚物。
29.根据权利要求6所述的纺粘无纺布,其中,所述丙烯系树脂(B)是丙烯单元的共聚比为70摩尔%以上的共聚物。
30.根据权利要求6所述的纺粘无纺布,其中,所述丙烯系树脂(B)是丙烯单元的共聚比为90摩尔%以上的共聚物。
31.根据权利要求6所述的纺粘无纺布,其中,所述丙烯系树脂(B)是丙烯单元的共聚比为95摩尔%以上的共聚物。
32.根据权利要求27所述的纺粘无纺布,其中,所述丙烯系树脂(B)为共聚物时,丙烯以外的聚合单体选自碳原子数2或4~20的α-烯烃、丙烯酸酯、和醋酸乙烯酯。
33.根据权利要求32所述的纺粘无纺布,其中,所述碳原子数2或4~20的α-烯烃选自乙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、和1-癸烯。
34.根据权利要求33所述的纺粘无纺布,其中,所述丙烯酸酯为丙烯酸甲酯。
35.根据权利要求6所述的纺粘无纺布,其中,所述丙烯系树脂(B)的初始弹性模量为500~2,000MPa。
36.根据权利要求35所述的纺粘无纺布,其中,所述丙烯系树脂(B)的初始弹性模量为600~2,000MPa。
37.根据权利要求35所述的纺粘无纺布,其中,所述丙烯系树脂(B)的初始弹性模量为700~1,800MPa。
38.根据权利要求1~5中任一项所述的纺粘无纺布,其中,所述乙烯系树脂的熔点为50~155℃。
39.根据权利要求38所述的纺粘无纺布,其中,所述乙烯系树脂的熔点为60~150℃。
40.根据权利要求1~5中任一项所述的纺粘无纺布,其中,所述乙烯系树脂为乙烯均聚物、或者乙烯单元的共聚比超过50摩尔%的共聚物。
41.根据权利要求1~5中任一项所述的纺粘无纺布,其中,所述乙烯系树脂为乙烯单元的共聚比为60摩尔%以上的共聚物。
42.根据权利要求1~5中任一项所述的纺粘无纺布,其中,所述乙烯系树脂为乙烯单元的共聚比为70摩尔%以上的共聚物。
43.根据权利要求1~5中任一项所述的纺粘无纺布,其中,所述乙烯系树脂为乙烯单元的共聚比为90摩尔%以上的共聚物。
44.根据权利要求1~5中任一项所述的纺粘无纺布,其中,所述乙烯系树脂为乙烯单元的共聚比为95摩尔%以上的共聚物。
45.根据权利要求40所述的纺粘无纺布,其中,所述乙烯系树脂为共聚物时,乙烯以外的单体选自碳原子数3~20的α-烯烃、丙烯酸酯、和醋酸乙烯酯。
46.根据权利要求45所述的纺粘无纺布,其中,所述碳原子数3~20的α-烯烃选自丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯和1-癸烯。
47.根据权利要求46所述的纺粘无纺布,其中,所述丙烯酸酯为丙烯酸甲酯。
48.根据权利要求1~5中任一项所述的纺粘无纺布,其中,使用偏光显微镜观察所述纺粘无纺布中的所述芯鞘复合纤维,测定随机选择的5根该芯鞘复合纤维直径的平均值(d),使用树脂密度(ρ=900000g/m3),由下述式[1]计算出的所述芯鞘复合纤维的纤度为0.5旦尼尔以上且不足1.5,
纤度(旦尼尔)=ρ×π×(d/2)2×9000・・・[1]。
49.根据权利要求48所述的纺粘无纺布,其中,所述纤度为0.8~1.45旦尼尔。
50.根据权利要求1~5中任一项所述的纺粘无纺布,其中,所述丙烯系树脂(A)的[mm]×[rr]/[mr]2为0.25~1.8。
51.根据权利要求16所述的纺粘无纺布,其中,所述丙烯系树脂(A)的[rmrm]为2.6摩尔%以上且10摩尔%以下。
52.根据权利要求24所述的纺粘无纺布,其中,所述初始弹性模量是通过下述方法算出的值,
[初始弹性模量的测定方法]
制作厚度为1mm的压制片,从该压制片中按照JIS K7113(2002年)-2号1/2采取试验片,接着,使用拉伸试验机,将初期长度L0设定为40mm,以100mm/分钟的拉伸速度进行拉伸,测定拉伸过程中的应变和载重,由下述式算出初始弹性模量,
初始弹性模量(N)=应变为5%的载重(N)/0.05。
53.多层无纺布,其为将无纺布至少层叠2层以上而成的多层无纺布,构成所述多层无纺布的外层的无纺布中的至少1层由权利要求1~52中任一项的纺粘无纺布构成。
54.纤维制品,其使用了权利要求1~52中任一项所述的纺粘无纺布或权利要求53所述的多层无纺布。
55.根据权利要求54所述纤维制品,所述纤维制品为选自一次性尿布用部件、尿布套用伸缩性部件、生理用品用伸缩性部件、卫生制品用伸缩性部件、伸缩性胶带、创可贴、服装用伸缩性部件、服装用绝缘材料、服装用保温材料、防护服、帽子、口罩、手套、护具、伸缩性绷带、湿布剂的基布、防滑基布、振动吸收材料、指套、洁净室用空气过滤器、实施了驻极体加工的驻极体过滤器、分隔件、绝热材料、咖啡袋、食品包装材料、汽车用棚顶表皮材料、隔音材料、缓冲材料、扩音器防尘材料、空气净化器材料、绝缘体表皮、包装材料、粘接无纺布片材、汽车用部件、清洁材料、地毯的表面材料、背面材料、农业卷布、木材排水管、鞋用部件、包用部件、工业用密闭材料、擦拭材料和床单中的一种。
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