JP2000129563A - 弾性不織布組成物 - Google Patents

弾性不織布組成物

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JP2000129563A
JP2000129563A JP29839298A JP29839298A JP2000129563A JP 2000129563 A JP2000129563 A JP 2000129563A JP 29839298 A JP29839298 A JP 29839298A JP 29839298 A JP29839298 A JP 29839298A JP 2000129563 A JP2000129563 A JP 2000129563A
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seps
sebs
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 一次加工のみで製造でき、良好な弾性を具え
た弾性不織布組成物の提供。 【解決手段】 スチレン−ポリ(エチレン−ブチレン)
−スチレン(Styrene−poly(ethyle
ne−butylene)−styrene;SEB
S)で構成された三重結合共重合物とスチレン−ポリ
(エチレン−プロピレン)−スチレン(Styrene
−poly(ethylene−propylene)
−styrene;SEPS)で構成された三重結合共
重合物の少なくとも一方に、他の物質、例えば加工油、
滑剤、及びその他の第4成分を混合したものであり、該
第4成分は、熱可塑性ポリウレタン(TPU)及び不飽
和二重結合の熱可塑性ポリスチレン系エラストマー(即
ちPS系TPE)を包括する成分を包括する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は一種の弾性不織布組
成物に関する。
【0002】
【従来の技術】伝統的な不織布は非弾性と弾性に分か
れ、一般には非弾性不織布は熱可塑性ポリオレフィン系
プラスチック材料で組成され、その欠点は弾性が不十分
なことで、一般にはパンチによりわずかながら弾性の改
善を図っている。一方、伝統的な弾性不織布は、一般に
はいわゆる複合不織布(SMS)に属し、一種の三層構
造の組合せ不織布であり、一般に見られるものではポリ
プロピレン(PP)或いはポリエチレン(PE)製の表
層で、メルトブローン(meltblown)法で製造
した中間層を挟んだ構造を有している。この三層不織布
は一般に三層をヒートシールして結合したものである。
また、需要に応じて三層が二層構造とされることもあ
る。
【0003】上述の伝統的な弾性不織布には二つの欠点
があった。即ち、その一つは、弾性を有するとはいえ、
その伸び率は良好といえないことである。特に表層がP
P或いはPEの不織布では厚さが大きくなると伸び率が
低くなり、一般にこのような伝統的な弾性不織布の弾性
伸び率は約50%から150%で、時には200%に達
するが、その数字は厚さにより決定された。また、伸縮
回復率もあまり良好ではなく、即ちその永久変形量がい
ずれも非常に大きく、一般には15%以上であり、非常
に大きかった。もう一つの欠点は、いくつもの加工ステ
ップを経て製造される伝統的な弾性不織布は、その生産
機械設備に比較的多くの投資が必要であり、また、製造
工程が複雑であり、ヒートシール後にも加工処理が必要
であり、ゆえに自ずと製造コストが高くなった。そし
て、上述の中間層をなすメルトブローンで製造した弾性
不織布はそれ自体が弾性を有するが、上下の表層にヒー
トシールを行う必要があり、その表面が過粘であるた
め、触感が悪く、単独では表面材として使用できなかっ
た。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、伝統的な不
織布の二つの問題を解決することを課題としている。即
ち、その一つはポリオレフィン系のものに欠乏していた
弾性、もう一つは伝統的な弾性不織布の伸縮率不良と加
工ステップ数の多さによる製造コストアップの問題であ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、SE
BS(スチレン−ポリ(エチレン−ブチレン)−スチレ
ン)50〜85%、加工油 20〜30%、滑剤 0.
4〜1.5%以上を包括し、その中、SEBSのスチレ
ン部分とポリエチレン−ブチレン共重合物の比は13:
87から35:65であることを特徴とする、弾性不織
布組成物としている。
【0006】請求項2の発明は、SEPS(スチレン−
ポリ(エチレン−プロピレン)−スチレン)50〜85
%、加工油 20〜30%、滑剤 0.4〜1.5%以
上を包括し、その中、SEPSのスチレン部分とポリエ
チレン−プロピレン共重合物の比は13:87から3
5:65であることを特徴とする、弾性不織布組成物と
している。
【0007】請求項3の発明は、SEBSとSEPSの
混合物 50〜85%、加工油 20〜30%、滑剤
0.4〜1.5%以上を包括し、その中、SEBSとS
EPSは任意の比率で混合され、SEBSのスチレン部
分とポリエチレン−ブチレン共重合物或いはSEPSの
スチレン部分とポリエチレン−プロピレン共重合物の比
は13:87から35:65であることを特徴とする、
弾性不織布組成物としている。
【0008】請求項4の発明は、SEBS50〜85
%、加工油 16〜30%、滑剤 0.4〜1.5%、
TPU 5〜20%、以上を包括し、その中、TPUは
一般のTPUがいずれも利用可能で、TPUはポリエス
テル系とポリエーテル系がある多価アルコール類と、一
般型と無黄変型のあるジイソシアンエステル類を含み、
SEBSのスチレン部分とポリエチレン−ブチレン共重
合物の比は13:87から35:65であることを特徴
とする、弾性不織布組成物としている。
【0009】請求項5の発明は、SEPS50〜85
%、加工油 16〜30%、滑剤 0.4〜1.5%、
TPU 5〜20%、以上を包括し、その中、TPUは
一般のTPUがいずれも利用可能で、TPUはポリエス
テル系とポリエーテル系がある多価アルコール類と、一
般型と無黄変型のあるジイソシアンエステル類を含み、
SEPSのスチレン部分とポリエチレン−プロピレン共
重合物の比は13:87から35:65であることを特
徴とする、弾性不織布組成物としている。
【0010】請求項6の発明は、SEBSとSEPSの
混合物 50〜85%、加工油 16〜30%、滑剤
0.4〜1.5%、TPU 5〜20%、以上を包括
し、その中、TPUは一般のTPUがいずれも利用可能
で、TPUはポリエステル系とポリエーテル系がある多
価アルコール類と、一般型と無黄変型のあるジイソシア
ンエステル類を含み、SEBSとSEPSは任意の比率
で混合され、SEBSのスチレン部分とポリエチレン−
ブチレン共重合物或いはSEPSのスチレン部分とポリ
エチレン−プロピレン共重合物の比は13:87から3
5:65であることを特徴とする、弾性不織布組成物と
している。
【0011】請求項7の発明は、SEBS45〜85
%、加工油 12〜30%、滑剤 0.4〜1.5%、
TPE 3〜35%、以上を包括し、その中、TPEは
不飽和二重結合を具えた熱可塑性エストラマー(TP
E)或いはポリスチレン系TPEとされ、SEBSのス
チレン部分とポリエチレン−ブチレン共重合物の比は1
3:87から35:65であることを特徴とする、弾性
不織布組成物としている。
【0012】請求項8の発明は、SEPS45〜85
%、加工油 12〜30%、滑剤 0.4〜1.5%、
TPE 3〜35%、以上を包括し、その中、TPEは
不飽和二重結合を具えた熱可塑性エストラマー(TP
E)或いはポリスチレン系TPEとされ、SEPSのス
チレン部分とポリエチレン−プロピレン共重合物の比は
13:87から35:65であることを特徴とする、弾
性不織布組成物としている。
【0013】請求項9の発明は、SEBSとSEPSの
混合物 45〜85%、加工油 12〜30%、滑剤
0.4〜1.5%、TPE 3〜35%、以上を包括
し、その中、TPEは不飽和二重結合を具えた熱可塑性
エストラマー(TPE)或いはポリスチレン系TPEと
され、SEBSとSEPSは任意の比率で混合され、S
EBSのスチレン部分とポリエチレン−ブチレン共重合
物或いはSEPSのスチレン部分とポリエチレン−プロ
ピレン共重合物の比は13:87から35:65である
ことを特徴とする、弾性不織布組成物としている。
【0014】請求項10の発明は、加工油がパラフィン
オイルとされたことを特徴とする、請求項1から9のい
ずれかに記載の弾性不織布組成物としている。
【0015】請求項11の発明は、滑剤がステアリン
酸、ステアリン酸誘導体、ポリエチレンワックス、飽和
或いは不飽和脂肪酸アミド或いはその誘導体のいずれか
とされうることを特徴とする、請求項1から9のいずれ
かに記載の弾性不織布組成物としている。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明の不織布組成物は、スチレ
ン−ポリ(エチレン−ブチレン)−スチレン(Styr
ene−poly(ethylene−butylen
e)−styrene;SEBS)で構成された三重結
合共重合物とスチレン−ポリ(エチレン−プロピレン)
−スチレン(Styrene−poly(ethyle
ne−propylene)−styrene;SEP
S)で構成された三重結合共重合物の少なくとも一方
に、他の物質、例えば加工油、滑剤、及びその他の第4
成分を混合したものであり、該第4成分は、熱可塑性ポ
リウレタン(TPU)及び不飽和二重結合の熱可塑性ポ
リスチレン系エラストマー(即ちPS系TPE)を包括
する成分を包括する。以上の成分組成を以て製造された
弾性不織布は上述の優れた性質を有している。
【0017】上記SEBSとSEPSは非常に優れたエ
ラストマーであり、不織布に弾性を付与する。滑剤及び
TPU、TPEは良好な触感を与えべたつかなくさせ
る。本発明は不織布の弾性伸び率を改善して300%以
上としており、伸縮回復率も92%にも達している。
【0018】公知の伝統的な不織布は弾性と触感の問題
を解決するために、いずれも多くの加工ステップを必要
とし、例えばパンチ、ピンホイールを利用したり、複合
不織布工程(SMS)を利用することで、わずかなりと
も弾性と柔軟度を改善していた。
【0019】本発明では上述の伝統的な不織布の欠点に
対して、材料に改良を加えて新たな不織布組成物を提供
することで、一次加工で弾性と触感のいずれにも優れた
弾性不織布の製造を可能とならしめた。
【0020】伝統的な不織布はポリオレフィン系プラス
チックを主要な材料としており、それは弾性に欠乏して
いるため、成分中のSEBS或いはSEPSにより弾性
を提供する必要があり、伝統的な弾性不織布の多くはS
EPSと増粘剤を混合してから他の材料と混合したもの
を材料としていた。本発明ではいかなる増粘剤も添加せ
ず、且つさらに滑剤を添加し、こうして不織布表面の質
感を改善している。
【0021】具体的な本発明の技術手段として、まず材
料組成から以下のように着手した。 SEBS又はSEPS或いはそれらの混合物 50〜
85% 分子量50000〜110000 パラフィン系加工油 12〜30% TPU或いはTPE 3〜35% なお、TPUは熱
可塑性ポリウレタン、TPEは熱可塑性エラストマーと
されてこれは飽和二重結合を持たないポリスチレン系T
PE及びポリブタジエン系TPEを指す 滑剤 0.4〜1.5%。
【0022】本発明の弾性不織布組成は、(1)SEB
S又はSEPS或いはそれらの混合物 (2)加工油
(3)滑剤を混合する。このほか、TPU或いはTPE
を混合可能である。
【0023】なお、SEBSは、Styrene−po
ly(ethylene−butylene)−sty
rene (スチレン−ポリ(エチレン−ブチレン)−
スチレン)の略称であり、その構造は以下の化学構造式
1で示されるとおりである。
【化1】 化学構造式1中、Rはフェニル基或いは置換フェニル基
(phenyl group or substitu
ted phenyl group)、x=72〜15
9、y=625〜1375 である。
【0024】SEPSは、Styrene−poly
(ethylene−propylene)−styr
ene(スチレン−ポリ(エチレン−プロピレン)−ス
チレン)の略称であり、その構造は以下の化学構造式2
で示されるとおりである。
【化2】 化学構造式2中、Rはフェニル基或いは置換フェニル基
(pheny group or substitut
ed phenyl group)、x=72〜15
9、y=625〜1375である。
【0025】SEBS及びSEPSの総分子量は約50
000〜110000で、そのステレン部分と、ポリエ
チレン・ブチレン共重合物の部分、或いはスチレン部分
とポリエチレン・プロピレン共重合物部分の比は13:
87〜35:65で、望ましくは30:70である。例
えばShell社製の商品名Kraton G 165
2は、その平均分子量が約70000〜80000であ
る。SEBSとSEPSは任意の比で混合可能である。
【0026】加工油は異なる種類の加工油とされ、例え
ばパラフィン系(Paraffinics)、芳香族系
(Aromatics)、ナフテン系(Naphthe
nes)の加工油とされるが、ただし相容性及び製品の
色を考慮して、一般にはパラフィンオイルの使用が望ま
しく、ここでは日本出光社製品である商品名PW−9
0、PW−32及びPW−8を使用している。
【0027】なお、カタログによると、PW−90の物
性は、40℃で粘度88cst、引火点268℃、アニ
リン点128℃、CA 値0%、CN 値28%、CP 値7
2%であり、PW−32の物性は、40℃で粘度30c
st、引火点216℃、アニリン点108℃、CA 値0
%、CN 値32.9%、CP 値67.1%であり、PW
−8の物性は、40℃で粘度8cst、引火点154
℃、アニリン点93℃、CA 値0%、CN 値43.8
%、CP 値52.6%である。
【0028】滑剤は、外部滑剤と内部滑剤を使用し、一
般には飽和或いは不飽和脂肪酸アミド及びその誘導体を
使用可能である。本発明で用いたのはWitco社製の
商品名Kemamide E の外部滑剤であるが、こ
のほかにも、ステアリン酸及びその誘導体或いは長鎖脂
肪酸、或いは脂肪アルコール、脂肪酸エステル、脂肪酸
アミド、或いは長鎖ジオキシエステル類或いは低分子量
のPEワックスも使用可能である。
【0029】TPU(熱可塑性ポリウレタン)は、一般
のTPUをいずれも使用可能である。TPUは(1)多
価アルコール類、これはポリエステル系とポリエーテル
系に分かれる、(2)ジイソシアン酸エステル類、これ
は一般型と無黄変型に分かれる。理論上ではこれらのT
PUはいずれも本発明の材料として利用できるが、例と
しては、BASF社製の商品名Elastollanと
いうポリエステル系TPU、規格S−95Aのほか、大
穎社製の商品名DYLONの規格A8000S、A90
00S、A9800Sなどが使用可能である。
【0030】TPE(熱可塑性エラストマー)に関して
は、本発明にいうTPEは以下の2類を指す。第1類は
不飽和二重結合を有するポリエチレン系TPEで、これ
は、SBS、SIS、(SB)x、(SI)x などを含
む。第2類はポリブタジエン系TPEであり、使用可能
ですでにある程度量産されている商品としては、英全社
のSBS 675,685、Shell社のKrato
n D 4270,4272,4123、Philip
s社のK−resin 01、K−resin03、日
本合成ゴム社のRB−820、RB−830がある。
【0031】上述の成分組成の不織布は、(1)弾性伸
び率が300%以上、(2)伸縮回復率92%以上、
(3)一次加工で製造でき製造コストを節約可、(4)
製品表面の触感が良好、以上の優れた特徴を有してい
る。
【0032】性能テスト:以下の項目につき、以下に記
載の試験方法でそれぞれテストした A.破断点、引張り強さ、伸び率 (1)メルトブローン(meltblown)法で製造
した不織布を、長さ×幅=15cm×2.5cmにカッ
トして試片とし、重さを測る (2)不織布の両端より2.5cmの所にそれぞれ一つ
のマークを付ける (3)クリップとマークの位置を合わせて不織布をクリ
ップできつく挟む (4)200mm/minの速度で引っ張り、断裂点に
いたる引っ張り強さと伸長量を測定した。 B.伸縮回復率 (1)Aの(1)(2)(3)に同じ (2)200mm/minの速度で引っ張り、150%
或いは300%引き伸ばした時に、同じ速度で開始状態
に縮回し、この時即時試片の長さを測定して変形量を計
算する 例えば、伸縮回復率150%で、マークの長さが10c
mで、200mm/minで25cmとなるまで引き伸
ばした後に、さらに同速度で10cm長さまで戻し、並
びにこの時の試片の二つのマーク間の長さXcmを測定
した時、以下の数式1及び数式2が成立する。
【数1】
【数2】 C.表面粘度 (1)メルトブローン法で製造した不織布試片10cm
×20cmを取り、重さを測る (2)光滑なガラスの上に置き、不織布の一端(10c
m端)を10cm幅のクリップで挟み並びに100gの
重りを繋ぐ (3)不織布をガラスの縁まで引っ張り位置を揃え(1
0cm端、クリップの部分)、重りを放して重力に不織
布を引っ張らせ、並びに時間を計る (4)不織布がガラスから完全にテーブル下に落ちた時
にストップウォッチを押す (5)時間を記録する (6)不織布が移動してテーブル下に落ちる時間が短い
ほど、該布の滑性は良好であり、質感も良好である。
【0033】図1及び図2は、それぞれ本発明による不
織布の150%及び300%の伸縮回復性のテスト結果
を示すグラフである。その成分組成は、Kraton
G1652が72%、PW−90が28%、Kemam
ide Eが0.5%である。図1に示されるように、
150%伸縮弾性テストで本発明の不織布の永久変形量
は僅かに2.4%であった。また図2に示されるように
300%伸縮弾性テストで本発明の不織布の永久変形量
は僅かに4.8%であった。このことからも本発明の不
織布が優れた伸縮回復性を有していることが分かる。
【0034】
【実施例】以下の表1にA.SEBS/加工油/滑剤系
統の実施例1から4とその性能テスト結果について記し
た。
【表1】
【0035】以下の表2にB.SEBS/加工油/TP
U/滑剤系統の実施例5から7とその性能テスト結果に
ついて記した。
【表2】
【0036】以下の表3にC.SEBS/加工油/TP
E/滑剤系統の実施例8から14とその性能テスト結果
について記した。
【表3】
【0037】(1)実施例1〜4より分かるように、こ
の成分組成による不織布の弾性は非常に良好であり、そ
の弾性伸び率は600%以上にも達し、その引っ張り強
さもまた良好でいずれも500g以上に達し、伸縮回復
特性に至っては、150%の永久変形量が僅かに2.3
〜2.6%であり、より多く引っ張った300%の永久
変形量でさえ僅かに4.8〜5.5%の微小な変形しか
見られなかった。これによりこのような組成は高機能の
不織布への応用に有利であり、表面粘度については滑剤
添加量の増加に伴い、粘度が相対的に下降し、質感がま
すます良好となった。 (2)実施例5〜7では成分組成にTPUが加えられ、
TPU添加後に物性は引っ張り強さが増加し、弾性伸び
率は逆に減少しているがしかしながら380%以上とい
う水準を達成している。伸縮回復特性は依然として相当
に優秀であった。しかしTPU加入後には、不織布の表
面は改善され、質感もさらに良好となった。 (3)実施例8〜10では成分組成にK−resinが
加えられている。これは一種のブタジエン−スチレン重
合物であり、その物性は弾性伸び率が550%以上の高
水準で、引っ張り強さは500g以上であり、伸縮回復
性でも非常に良好な結果が得られた。150%と300
%の永久変形量テストでは僅かに2.1〜2.2%と
5.2〜5.5%の微小な変形しかなく、不織布表面粘
度は、K−resin含有量の増加により不織布表面粘
度が相当に改善された。 (4)実施例11〜14では成分組成にSBSが導入さ
れている。SEBSとSBSの相容性は僅かに劣り、ゆ
えに不織布の引っ張り強さは僅かに下降しているが、弾
性伸び率では依然として非常に良好であり、150%と
300%の永久変形量テストでは僅かに2.5〜2.7
%と5.1〜5.4%の微小な変形しかなかった。この
成分組成により改善される不織布表面粘度は比較的有限
である。SBSの含む不飽和二重結合成分により、製造
工程中、温度を300℃以下に制御すべく注意する必要
があり、そうしなければSBSに架橋反応が発生して製
品の弾性性質と表面の質感が低下する。
【0038】
【発明の効果】本発明では、上述の伝統的な弾性不織布
の弾性と加工上の欠点を改善し、メルトブローン法の一
次加工のみで製造でき、良好な弾性と伸び率を有し、触
感が柔軟である弾性不織布を得た。
【0039】本発明は、主に不織布製品、特に弾性不織
布製品に応用され、その製造工程ではメルトブローン法
を利用している。
【0040】本発明の弾性不織布は300%以上の弾性
伸び率を有し、その伸縮回復率は92%以上であり、即
ち永久変形量は8%以下であり、一般の不織布製品に要
求される引張り強さと引裂き強さを具えている。
【0041】本発明は伸縮性を必要とする各種不織布製
品工業に応用される。例えば、使い捨て紙おむつ、生理
用品、外科用包帯、手術着、トイレットトレーニングパ
ンツ、また、耐久型の一般の下着、アウトウエア、スポ
ーツウエアなどである。本発明の不織布は触感が極めて
良好で、直接肌に身につけて快適であり、製品の、重複
して伸び縮みする部分に使用されても、ゆるみを発生し
ない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による不織布の150%伸縮回復性のテ
スト結果を示すグラフである。
【図2】本発明による不織布の300%伸縮回復性のテ
スト結果を示すグラフである。
【手続補正書】
【提出日】平成11年9月29日(1999.9.2
9)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 弾性不織布組成物
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は一種の弾性不織布組
成物に関する。
【0002】
【従来の技術】伝統的な不織布は非弾性と弾性に分か
れ、一般には非弾性不織布は熱可塑性ポリオレフィン系
プラスチック材料で組成され、その欠点は弾性が不十分
なことで、一般にはパンチによりわずかながら弾性の改
善を図っている。一方、伝統的な弾性不織布は、一般に
はいわゆる複合不織布(SMS)に属し、一種の三層構
造の組合せ不織布であり、一般に見られるものではポリ
プロピレン(PP)或いはポリエチレン(PE)製の表
層で、メルトブローン(meltblown)法で製造
した中間層を挟んだ構造を有している。この三層不織布
は一般に三層をヒートシールして結合したものである。
また、需要に応じて三層が二層構造とされることもあ
る。
【0003】上述の伝統的な弾性不織布には二つの欠点
があった。即ち、その一つは、弾性を有するとはいえ、
その伸び率は良好といえないことである。特に表層がP
P或いはPEの不織布では厚さが大きくなると伸び率が
低くなり、一般にこのような伝統的な弾性不織布の弾性
伸び率は約50%から150%で、時には200%に達
するが、その数字は厚さにより決定された。また、伸縮
回復率もあまり良好ではなく、即ちその永久変形量がい
ずれも非常に大きく、一般には15%以上であり、非常
に大きかった。もう一つの欠点は、いくつもの加工ステ
ップを経て製造される伝統的な弾性不織布は、その生産
機械設備に比較的多くの投資が必要であり、また、製造
工程が複雑であり、ヒートシール後にも加工処理が必要
であり、ゆえに自ずと製造コストが高くなった。そし
て、上述の中間層をなすメルトブローンで製造した弾性
不織布はそれ自体が弾性を有するが、上下の表層にヒー
トシールを行う必要があり、その表面が過粘であるた
め、触感が悪く、単独では表面材として使用できなかっ
た。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、伝統的な不
織布の二つの問題を解決することを課題としている。即
ち、その一つはポリオレフィン系のものに欠乏していた
弾性、もう一つは伝統的な弾性不織布の伸縮率不良と加
工ステップ数の多さによる製造コストアップの問題であ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、SE
BS(スチレン−ポリ(エチレン−ブチレン)−スチレ
ン)50〜85%、パラフィンオイル 20〜30%、
滑剤 0.4〜1.5%、以上を包括し、そのうち、S
EBSのスチレン部分とポリエチレン−ブチレン共重合
物の比は13:87から35:65であり、滑剤がステ
アリン酸、ステアリン酸誘導体、ポリエチレンワック
ス、飽和或いは不飽和脂肪酸アミド或いはその誘導体の
いずれかとされることを特徴とする、弾性不織布組成物
としている。請求項2の発明は、SEPS(スチレン−
ポリ(エチレン−プロピレン)−スチレン)50〜85
%、パラフィンオイル 20〜30%、滑剤 0.4〜
1.5%、以上を包括し、そのうち、SEPSのスチレ
ン部分とポリエチレン−プロピレン共重合物の比は1
3:87から35:65であり、滑剤がステアリン酸、
ステアリン酸誘導体、ポリエチレンワックス、飽和或い
は不飽和脂肪酸アミド或いはその誘導体のいずれかとさ
れることを特徴とする、弾性不織布組成物としている。
請求項3の発明は、SEBSとSEPSの混合物 50
〜85%、パラフィンオイル 20〜30%、滑剤
0.4〜1.5%、以上を包括し、そのうち、SEBS
とSEPSは任意の比率で混合され、SEBSのスチレ
ン部分とポリエチレン−ブチレン共重合物或いはSEP
Sのスチレン部分とポリエチレン−プロピレン共重合物
の比は13:87から35:65であり、滑剤がステア
リン酸、ステアリン酸誘導体、ポリエチレンワックス、
飽和或いは不飽和脂肪酸アミド或いはその誘導体のいず
れかとされることを特徴とする、弾性不織布組成物とし
ている。請求項4の発明は、SEBS50〜85%、パ
ラフィンオイル 16〜30%、滑剤 0.4〜1.5
%、熱可塑性ポリウレタン 5〜20%、以上を包括
し、そのうち、熱可塑性ポリウレタンはポリエステル系
とポリエーテル系がある多価アルコール類と、一般型と
無黄変型のあるジイソシアンエステル類を含み、SEB
Sのスチレン部分とポリエチレン−ブチレン共重合物の
比は13:87から35:65であり、滑剤がステアリ
ン酸、ステアリン酸誘導体、ポリエチレンワックス、飽
和或いは不飽和脂肪酸アミド或いはその誘導体のいずれ
かとされることを特徴とする、弾性不織布組成物として
いる。請求項5の発明は、SEPS50〜85%、パラ
フィンオイル 16〜30%、滑剤 0.4〜1.5
%、熱可塑性ポリウレタン 5〜20%、以上を包括
し、そのうち、熱可塑性ポリウレタンはポリエステル系
とポリエーテル系がある多価アルコール類と、一般型と
無黄変型のあるジイソシアンエステル類を含み、SEP
Sのスチレン部分とポリエチレン−プロピレン共重合物
の比は13:87から35:65であり、滑剤がステア
リン酸、ステアリン酸誘導体、ポリエチレンワックス、
飽和或いは不飽和脂肪酸アミド或いはその誘導体のいず
れかとされることを特徴とする、弾性不織布組成物とし
ている。請求項6の発明は、SEBSとSEPSの混合
物 50〜85%、パラフィンオイル 16〜30%、
滑剤 0.4〜1.5%、熱可塑性ポリウレタン 5〜
20%、以上を包括し、そのうち、熱可塑性ポリウレタ
ンはポリエステル系とポリエーテル系がある多価アルコ
ール類と、一般型と無黄変型のあるジイソシアンエステ
ル類を含み、SEBSとSEPSは任意の比率で混合さ
れ、SEBSのスチレン部分とポリエチレン−ブチレン
共重合物或いはSEPSのスチレン部分とポリエチレン
−プロピレン共重合物の比は13:87から35:65
であり、滑剤がステアリン酸、ステアリン酸誘導体、ポ
リエチレンワックス、飽和或いは不飽和脂肪酸アミド或
いはその誘導体のいずれかとされることを特徴とする、
弾性不織布組成物としている。請求項7の発明は、SE
BS45〜85%、パラフィンオイル 12〜30%、
滑剤 0.4〜1.5%、熱可塑性エストラマー 3〜
35%、以上を包括し、そのうち、熱可塑性エストラマ
ーは不飽和二重結合を具えた熱可塑性エストラマー或い
はポリスチレン系熱可塑性エストラマーとされ、SEB
Sのスチレン部分とポリエチレン−ブチレン共重合物の
比は13:87から35:65であり、滑剤がステアリ
ン酸、ステアリン酸誘導体、ポリエチレンワックス、飽
和或いは不飽和脂肪酸アミド或いはその誘導体のいずれ
かとされることを特徴とする、弾性不織布組成物として
いる。請求項8の発明は、SEPS45〜85%、パラ
フィンオイル 12〜30%、滑剤 0.4〜1.5
%、熱可塑性エストラマー 3〜35%、以上を包括
し、そのうち、熱可塑性エストラマーは不飽和二重結合
を具えた熱可塑性エストラマー或いはポリスチレン系熱
可塑性エストラマーとされ、SEPSのスチレン部分と
ポリエチレン−プロピレン共重合物の比は13:87か
ら35:65であり、滑剤がステアリン酸、ステアリン
酸誘導体、ポリエチレンワックス、飽和或いは不飽和脂
肪酸アミド或いはその誘導体のいずれかとされることを
特徴とする、弾性不織布組成物としている。請求項9の
発明は、SEBSとSEPSの混合物 45〜85%、
パラフィンオイル 12〜30%、滑剤 0.4〜1.
5%、熱可塑性エストラマー 3〜35%、以上を包括
し、そのうち、熱可塑性エストラマーは不飽和二重結合
を具えた熱可塑性エストラマー或いはポリスチレン系熱
可塑性エストラマーとされ、SEBSとSEPSは任意
の比率で混合され、SEBSのスチレン部分とポリエチ
レン−ブチレン共重合物或いはSEPSのスチレン部分
とポリエチレン−プロピレン共重合物の比は13:87
から35:65であり、滑剤がステアリン酸、ステアリ
ン酸誘導体、ポリエチレンワックス、飽和或いは不飽和
脂肪酸アミド或いはその誘導体のいずれかとされること
を特徴とする、弾性不織布組成物としている。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明の不織布組成物は、スチレ
ン−ポリ(エチレン−ブチレン)−スチレン(Styr
ene−poly(ethylene−butylen
e)−styrene;SEBS)で構成された三重結
合共重合物とスチレン−ポリ(エチレン−プロピレン)
−スチレン(Styrene−poly(ethyle
ne−propylene)−styrene;SEP
S)で構成された三重結合共重合物の少なくとも一方
に、他の物質、例えば加工油、滑剤、及びその他の第4
成分を混合したものであり、該第4成分は、熱可塑性ポ
リウレタン及び不飽和二重結合の熱可塑性ポリスチレン
系エラストマー(即ちPS系熱可塑性エストラマー)を
包括する成分を包括する。以上の成分組成を以て製造さ
れた弾性不織布は上述の優れた性質を有している。
【0007】上記SEBSとSEPSは非常に優れたエ
ラストマーであり、不織布に弾性を付与する。滑剤及び
熱可塑性ポリウレタン、熱可塑性エストラマーは良好な
触感を与えべたつかなくさせる。本発明は不織布の弾性
伸び率を改善して300%以上としており、伸縮回復率
も92%にも達している。
【0008】公知の伝統的な不織布は弾性と触感の問題
を解決するために、いずれも多くの加工ステップを必要
とし、例えばパンチ、ピンホイールを利用したり、複合
不織布工程(SMS)を利用することで、わずかなりと
も弾性と柔軟度を改善していた。
【0009】本発明では上述の伝統的な不織布の欠点に
対して、材料に改良を加えて新たな不織布組成物を提供
することで、一次加工で弾性と触感のいずれにも優れた
弾性不織布の製造を可能とならしめた。
【0010】伝統的な不織布はポリオレフィン系プラス
チックを主要な材料としており、それは弾性に欠乏して
いるため、成分中のSEBS或いはSEPSにより弾性
を提供する必要があり、伝統的な弾性不織布の多くはS
EPSと増粘剤を混合してから他の材料と混合したもの
を材料としていた。本発明ではいかなる増粘剤も添加せ
ず、且つさらに滑剤を添加し、こうして不織布表面の質
感を改善している。
【0011】具体的な本発明の技術手段として、まず材
料組成から以下のように着手した。 SEBS又はSEPS或いはそれらの混合物 50〜
85% 分子量50000〜110000 パラフィン系加工油 12〜30% 熱可塑性ポリウレタン或いは熱可塑性エストラマー
3〜35% なお、熱可塑性ポリウレタンは熱可塑性ポ
リウレタン、熱可塑性エストラマーは熱可塑性エラスト
マーとされてこれは飽和二重結合を持たないポリスチレ
ン系熱可塑性エストラマー及びポリブタジエン系熱可塑
性エストラマーを指す 滑剤 0.4〜1.5%。
【0012】本発明の弾性不織布組成は、(1)SEB
S又はSEPS或いはそれらの混合物 (2)加工油
(3)滑剤を混合する。このほか、熱可塑性ポリウレタ
ン或いは熱可塑性エストラマーを混合可能である。
【0013】なお、SEBSは、Styrene−po
ly(ethylene−butylene)−sty
rene (スチレン−ポリ(エチレン−ブチレン)−
スチレン)の略称であり、その構造は以下の化学構造式
1で示されるとおりである。
【化1】 化学構造式1中、Rはフェニル基或いは置換フェニル基
(phenyl group or substitu
ted phenyl group)、x=72〜15
9、y=625〜1375 である。
【0014】SEPSは、Styrene−poly
(ethylene−propylene)−styr
ene(スチレン−ポリ(エチレン−プロピレン)−ス
チレン)の略称であり、その構造は以下の化学構造式2
で示されるとおりである。
【化2】 化学構造式2中、Rはフェニル基或いは置換フェニル基
(pheny group or substitut
ed phenyl group)、x=72〜15
9、y=625〜1375である。
【0015】SEBS及びSEPSの総分子量は約50
000〜110000で、そのステレン部分と、ポリエ
チレン・ブチレン共重合物の部分、或いはスチレン部分
とポリエチレン・プロピレン共重合物部分の比は13:
87〜35:65で、望ましくは30:70である。例
えばShell社製の商品名Kraton G 165
2は、その平均分子量が約70000〜80000であ
る。SEBSとSEPSは任意の比で混合可能である。
【0016】加工油は異なる種類の加工油とされ、例え
ばパラフィン系(Paraffinics)、芳香族系
(Aromatics)、ナフテン系(Naphthe
nes)の加工油とされるが、ただし相容性及び製品の
色を考慮して、一般にはパラフィンオイルの使用が望ま
しく、ここでは日本出光社製品である商品名PW−9
0、PW−32及びPW−8を使用している。
【0017】なお、カタログによると、PW−90の物
性は、40℃で粘度88cst、引火点268℃、アニ
リン点128℃、CA 値0%、CN 値28%、CP 値7
2%であり、PW−32の物性は、40℃で粘度30c
st、引火点216℃、アニリン点108℃、CA 値0
%、CN 値32.9%、CP 値67.1%であり、PW
−8の物性は、40℃で粘度8cst、引火点154
℃、アニリン点93℃、CA 値0%、CN 値43.8
%、CP 値52.6%である。
【0018】滑剤は、外部滑剤と内部滑剤を使用し、一
般には飽和或いは不飽和脂肪酸アミド及びその誘導体を
使用可能である。本発明で用いたのはWitco社製の
商品名Kemamide E の外部滑剤であるが、こ
のほかにも、ステアリン酸及びその誘導体或いは長鎖脂
肪酸、或いは脂肪アルコール、脂肪酸エステル、脂肪酸
アミド、或いは長鎖ジオキシエステル類或いは低分子量
のPEワックスも使用可能である。
【0019】熱可塑性ポリウレタンは、(1)多価アル
コール類、これはポリエステル系とポリエーテル系に分
かれる、(2)ジイソシアン酸エステル類、これは一般
型と無黄変型に分かれる。理論上ではこれらの熱可塑性
ポリウレタンはいずれも本発明の材料として利用できる
が、例としては、BASF社製の商品名Elastol
lanというポリエステル系熱可塑性ポリウレタン、規
格S−95Aのほか、大穎社製の商品名DYLONの規
格A8000S、A9000S、A9800Sなどが使
用可能である。
【0020】熱可塑性エストラマーに関しては、本発明
にいう熱可塑性エストラマーは以下の2類を指す。第1
類は不飽和二重結合を有するポリエチレン系熱可塑性エ
ストラマーで、これは、SBS、SIS、(SB)x、
(SI)x などを含む。第2類はポリブタジエン系熱可
塑性エストラマーであり、使用可能ですでにある程度量
産されている商品としては、英全社のSBS 675,
685、Shell社のKraton D 4270,
4272,4123、Philips社のK−resi
n 01、K−resin 03、日本合成ゴム社のR
B−820、RB−830がある。
【0021】上述の成分組成の不織布は、(1)弾性伸
び率が300%以上、(2)伸縮回復率92%以上、
(3)一次加工で製造でき製造コストを節約可、(4)
製品表面の触感が良好、以上の優れた特徴を有してい
る。
【0022】性能テスト:以下の項目につき、以下に記
載の試験方法でそれぞれテストした A.破断点、引張り強さ、伸び率 (1)メルトブローン(meltblown)法で製造
した不織布を、長さ×幅=15cm×2.5cmにカッ
トして試片とし、重さを測る (2)不織布の両端より2.5cmの所にそれぞれ一つ
のマークを付ける (3)クリップとマークの位置を合わせて不織布をクリ
ップできつく挟む (4)200mm/minの速度で引っ張り、断裂点に
いたる引っ張り強さと伸長量を測定した。 B.伸縮回復率 (1)Aの(1)(2)(3)に同じ (2)200mm/minの速度で引っ張り、150%
或いは300%引き伸ばした時に、同じ速度で開始状態
に縮回し、この時即時試片の長さを測定して変形量を計
算する 例えば、伸縮回復率150%で、マークの長さが10c
mで、200mm/minで25cmとなるまで引き伸
ばした後に、さらに同速度で10cm長さまで戻し、並
びにこの時の試片の二つのマーク間の長さXcmを測定
した時、以下の数式1及び数式2が成立する。
【数1】
【数2】 C.表面粘度 (1)メルトブローン法で製造した不織布試片10cm
×20cmを取り、重さを測る (2)光滑なガラスの上に置き、不織布の一端(10c
m端)を10cm幅のクリップで挟み並びに100gの
重りを繋ぐ (3)不織布をガラスの縁まで引っ張り位置を揃え(1
0cm端、クリップの部分)、重りを放して重力に不織
布を引っ張らせ、並びに時間を計る (4)不織布がガラスから完全にテーブル下に落ちた時
にストップウォッチを押す (5)時間を記録する (6)不織布が移動してテーブル下に落ちる時間が短い
ほど、該布の滑性は良好であり、質感も良好である。
【0023】図1及び図2は、それぞれ本発明による不
織布の150%及び300%の伸縮回復性のテスト結果
を示すグラフである。その成分組成は、Kraton
G1652が72%、PW−90が28%、Kemam
ide Eが0.5%である。図1に示されるように、
150%伸縮弾性テストで本発明の不織布の永久変形量
は僅かに2.4%であった。また図2に示されるように
300%伸縮弾性テストで本発明の不織布の永久変形量
は僅かに4.8%であった。このことからも本発明の不
織布が優れた伸縮回復性を有していることが分かる。
【0024】
【実施例】以下の表1にA.SEBS/加工油/滑剤系
統の実施例1から4とその性能テスト結果について記し
た。
【表1】
【0025】以下の表2にB.SEBS/加工油/熱可
塑性ポリウレタン/滑剤系統の実施例5から7とその性
能テスト結果について記した。
【表2】
【0026】以下の表3にC.SEBS/加工油/熱可
塑性エストラマー/滑剤系統の実施例8から14とその
性能テスト結果について記した。
【表3】
【0027】(1)実施例1〜4より分かるように、こ
の成分組成による不織布の弾性は非常に良好であり、そ
の弾性伸び率は600%以上にも達し、その引っ張り強
さもまた良好でいずれも500g以上に達し、伸縮回復
特性に至っては、150%の永久変形量が僅かに2.3
〜2.6%であり、より多く引っ張った300%の永久
変形量でさえ僅かに4.8〜5.5%の微小な変形しか
見られなかった。これによりこのような組成は高機能の
不織布への応用に有利であり、表面粘度については滑剤
添加量の増加に伴い、粘度が相対的に下降し、質感がま
すます良好となった。 (2)実施例5〜7では成分組成に熱可塑性ポリウレタ
ンが加えられ、熱可塑性ポリウレタン添加後に物性は引
っ張り強さが増加し、弾性伸び率は逆に減少しているが
しかしながら380%以上という水準を達成している。
伸縮回復特性は依然として相当に優秀であった。しかし
熱可塑性ポリウレタン加入後には、不織布の表面は改善
され、質感もさらに良好となった。 (3)実施例8〜10では成分組成にK−resinが
加えられている。これは一種のブタジエン−スチレン重
合物であり、その物性は弾性伸び率が550%以上の高
水準で、引っ張り強さは500g以上であり、伸縮回復
性でも非常に良好な結果が得られた。150%と300
%の永久変形量テストでは僅かに2.1〜2.2%と
5.2〜5.5%の微小な変形しかなく、不織布表面粘
度は、K−resin含有量の増加により不織布表面粘
度が相当に改善された。 (4)実施例11〜14では成分組成にSBSが導入さ
れている。SEBSとSBSの相容性は僅かに劣り、ゆ
えに不織布の引っ張り強さは僅かに下降しているが、弾
性伸び率では依然として非常に良好であり、150%と
300%の永久変形量テストでは僅かに2.5〜2.7
%と5.1〜5.4%の微小な変形しかなかった。この
成分組成により改善される不織布表面粘度は比較的有限
である。SBSの含む不飽和二重結合成分により、製造
工程中、温度を300℃以下に制御すべく注意する必要
があり、そうしなければSBSに架橋反応が発生して製
品の弾性性質と表面の質感が低下する。
【0028】
【発明の効果】本発明では、上述の伝統的な弾性不織布
の弾性と加工上の欠点を改善し、メルトブローン法の一
次加工のみで製造でき、良好な弾性と伸び率を有し、触
感が柔軟である弾性不織布を得た。
【0029】本発明は、主に不織布製品、特に弾性不織
布製品に応用され、その製造工程ではメルトブローン法
を利用している。
【0030】本発明の弾性不織布は300%以上の弾性
伸び率を有し、その伸縮回復率は92%以上であり、即
ち永久変形量は8%以下であり、不織布製品に要求され
る引張り強さと引裂き強さを具えている。
【0031】本発明は伸縮性を必要とする各種不織布製
品工業に応用される。例えば、使い捨て紙おむつ、生理
用品、外科用包帯、手術着、トイレットトレーニングパ
ンツ、また、耐久型の下着、アウトウエア、スポーツウ
エアなどである。本発明の不織布は触感が極めて良好
で、直接肌に身につけて快適であり、製品の、重複して
伸び縮みする部分に使用されても、ゆるみを発生しな
い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による不織布の150%伸縮回復性のテ
スト結果を示すグラフである。
【図2】本発明による不織布の300%伸縮回復性のテ
スト結果を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 597123250 1013 CENTER ROAD,WILM INGTON,DE 19805,U.S.A. (72)発明者 廖 冠賢 台湾桃園縣平鎮市環南路2段280號11樓之 1 Fターム(参考) 4L047 AA14 AA18 AA27 BA09 BB02 CA01 CB01

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 SEBS(スチレン−ポリ(エチレン−
    ブチレン)−スチレン)50〜85%、加工油 20〜
    30%、滑剤 0.4〜1.5%以上を包括し、その
    中、SEBSのスチレン部分とポリエチレン−ブチレン
    共重合物の比は13:87から35:65であることを
    特徴とする、弾性不織布組成物。
  2. 【請求項2】 SEPS(スチレン−ポリ(エチレン−
    プロピレン)−スチレン)50〜85%、加工油 20
    〜30%、滑剤 0.4〜1.5%以上を包括し、その
    中、SEPSのスチレン部分とポリエチレン−プロピレ
    ン共重合物の比は13:87から35:65であること
    を特徴とする、弾性不織布組成物。
  3. 【請求項3】 SEBSとSEPSの混合物 50〜8
    5%、加工油 20〜30%、滑剤 0.4〜1.5%
    以上を包括し、その中、SEBSとSEPSは任意の比
    率で混合され、SEBSのスチレン部分とポリエチレン
    −ブチレン共重合物或いはSEPSのスチレン部分とポ
    リエチレン−プロピレン共重合物の比は13:87から
    35:65であることを特徴とする、弾性不織布組成
    物。
  4. 【請求項4】 SEBS50〜85%、加工油 16〜
    30%、滑剤 0.4〜1.5%、TPU 5〜20
    %、以上を包括し、その中、TPUは一般のTPUがい
    ずれも利用可能で、TPUはポリエステル系とポリエー
    テル系がある多価アルコール類と、一般型と無黄変型の
    あるジイソシアンエステル類を含み、SEBSのスチレ
    ン部分とポリエチレン−ブチレン共重合物の比は13:
    87から35:65であることを特徴とする、弾性不織
    布組成物。
  5. 【請求項5】 SEPS50〜85%、加工油 16〜
    30%、滑剤 0.4〜1.5%、TPU 5〜20
    %、以上を包括し、その中、TPUは一般のTPUがい
    ずれも利用可能で、TPUはポリエステル系とポリエー
    テル系がある多価アルコール類と、一般型と無黄変型の
    あるジイソシアンエステル類を含み、SEPSのスチレ
    ン部分とポリエチレン−プロピレン共重合物の比は1
    3:87から35:65であることを特徴とする、弾性
    不織布組成物。
  6. 【請求項6】 SEBSとSEPSの混合物 50〜8
    5%、加工油 16〜30%、滑剤 0.4〜1.5
    %、TPU 5〜20%、以上を包括し、その中、TP
    Uは一般のTPUがいずれも利用可能で、TPUはポリ
    エステル系とポリエーテル系がある多価アルコール類
    と、一般型と無黄変型のあるジイソシアンエステル類を
    含み、SEBSとSEPSは任意の比率で混合され、S
    EBSのスチレン部分とポリエチレン−ブチレン共重合
    物或いはSEPSのスチレン部分とポリエチレン−プロ
    ピレン共重合物の比は13:87から35:65である
    ことを特徴とする、弾性不織布組成物。
  7. 【請求項7】 SEBS45〜85%、加工油 12〜
    30%、滑剤 0.4〜1.5%、TPE 3〜35
    %、以上を包括し、その中、TPEは不飽和二重結合を
    具えた熱可塑性エストラマー(TPE)或いはポリスチ
    レン系TPEとされ、SEBSのスチレン部分とポリエ
    チレン−ブチレン共重合物の比は13:87から35:
    65であることを特徴とする、弾性不織布組成物。
  8. 【請求項8】 SEPS45〜85%、加工油 12〜
    30%、滑剤 0.4〜1.5%、TPE 3〜35
    %、以上を包括し、その中、TPEは不飽和二重結合を
    具えた熱可塑性エストラマー(TPE)或いはポリスチ
    レン系TPEとされ、SEPSのスチレン部分とポリエ
    チレン−プロピレン共重合物の比は13:87から3
    5:65であることを特徴とする、弾性不織布組成物。
  9. 【請求項9】 SEBSとSEPSの混合物 45〜8
    5%、加工油 12〜30%、滑剤 0.4〜1.5
    %、TPE 3〜35%、以上を包括し、その中、TP
    Eは不飽和二重結合を具えた熱可塑性エストラマー(T
    PE)或いはポリスチレン系TPEとされ、SEBSと
    SEPSは任意の比率で混合され、SEBSのスチレン
    部分とポリエチレン−ブチレン共重合物或いはSEPS
    のスチレン部分とポリエチレン−プロピレン共重合物の
    比は13:87から35:65であることを特徴とす
    る、弾性不織布組成物。
  10. 【請求項10】 加工油がパラフィンオイルとされたこ
    とを特徴とする、請求項1から9のいずれかに記載の弾
    性不織布組成物。
  11. 【請求項11】 滑剤がステアリン酸、ステアリン酸誘
    導体、ポリエチレンワックス、飽和或いは不飽和脂肪酸
    アミド或いはその誘導体のいずれかとされうることを特
    徴とする、請求項1から9のいずれかに記載の弾性不織
    布組成物。
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