JP2003105626A - 使い捨て着用物品用伸縮性繊維 - Google Patents
使い捨て着用物品用伸縮性繊維Info
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Abstract
は、密度が0.880〜0.900g/cm3であり、M
FR(ASTM D1238,荷重2.16kg、190℃)が10〜10
0g/10分であり、かつGPCにより求められるMw
/Mnが1.5〜3の範囲内にある、エチレンと炭素原
子数3〜10のα- オレフィンとからなるエチレン・α
- オレフィン共重合体(A)5〜30重量%と、MFR
(ASTM D1238,荷重2.16kg、230℃)が0.01〜5g/
10分であり、モノビニル芳香族炭化水素重合体ブロッ
ク含有量が18〜35重量%である、モノビニル芳香族
炭化水素・オレフィンブロック共重合体(B)70〜9
5重量%とを含有する組成物からなる。 【効果】本発明によれば、リサイクルが可能で、かつ、
焼却が容易で、使い捨ておむつなどのずり落ち防止に好
適に用いられる使い捨て着用物品用伸縮性繊維を提供す
ることができる。
Description
て下着、生理用ナプキンなどの使い捨て着用物品に用い
て好適な伸縮性繊維に関し、さらに詳しくは、主に使い
捨て用おむつなどのずり落ち防止に用いられる、伸縮性
および成形性に優れるエラストマー繊維に関する。
捨ておむつの腰部、足部には、ずり落ち防止のため、伸
縮性のエラストマーが使用されている。その材料とし
て、ポリウレタン系樹脂、天然ゴム系樹脂、モノビニル
芳香族炭化水素・オレフィンブロック共重合系樹脂など
が使用されている。
縮性、応力保持性が良好であるが、高価であり、また天
然ゴム系樹脂は、ホットメルト接着剤との接着性が悪い
という問題がある。その上、これらはリサイクルができ
ず、しかも、焼却にも困難を伴うという問題がある。ま
た、モノビニル芳香族炭化水素・オレフィンブロック共
重合系樹脂は、上記のリサイクルの問題、焼却時の問題
は解決できるものの、応力保持性に乏しく、性能として
は不十分であった。
定の熱可塑性エラストマーと特定の低密度ポリエチレン
とを特定の割合でブレンドして得られる樹脂組成物から
なる伸縮性フィルムが開示されているが、このフィルム
は、使い捨ておむつなどのずり落ち防止の用途に用いる
には、応力の保持性などの性能が依然として不十分であ
った。
に鋭意研究し、モノビニル芳香族炭化水素・オレフィン
ブロック共重合体と、エチレン・α- オレフィン共重合
体との組み合わせに着目し、非常に狭い分子量分布(M
w/Mn)を持ち、密度とメルトフローレート(MFR
2.16(190℃))が特定の範囲内にあるエチレン・α-オ
レフィン共重合体と、特定のメルトフローレート(MF
R2.16(230℃))と特定の組成を持つモノビニル芳香族
炭化水素・オレフィンブロック共重合体とを特定割合で
含有する組成物から、加工性を維持しつつ、優れた物性
バランスを発現させることができる伸縮性繊維が得られ
ることを見出し、本発明を完成するに至った。
問題を解決しようとするものであって、リサイクルが可
能で、かつ、焼却が容易で、使い捨ておむつなどのずり
落ち防止に好適に用いられる使い捨て着用物品用伸縮性
繊維(エラストマー繊維)を提供することを目的として
いる。
繊維は、密度(ASTM D1505,23℃)が0.880〜0.
900g/cm3であり、メルトフローレート(ASTM D1
238,荷重2.16kg、190℃)MFR2.16(190℃)が10
〜100g/10分であり、かつ、ゲルパーミエーショ
ンクロマトグラフィー(GPC)により求められる分子
量分布(Mw/Mn)が1.5〜3の範囲内にある、エ
チレンと炭素原子数3〜10のα- オレフィンとからな
るエチレン・α-オレフィン共重合体(A)5〜30重
量%と、メルトフローレート(ASTM D1238,荷重2.16k
g、230℃)MFR2.16(230℃)が0.01〜5g/1
0分であり、モノビニル芳香族炭化水素重合体ブロック
含有量が18〜35重量%である、モノビニル芳香族炭
化水素・オレフィンブロック共重合体(B)70〜95
重量%とを含有する組成物からなることを特徴としてい
る。
レフィン共重合体(A)のメルトフローレート(ASTM D
1238,荷重2.16kg、190℃)MFR2.16(190℃)とメル
トフローレート(ASTM D1238,荷重10kg、190℃)MF
R10(190℃)との比率[MFR10(190℃)/MFR
2.16(190℃)]が、5〜10の範囲内にあることが望
ましい。これらの使い捨て着用物品用伸縮性繊維は、万
能引張試験機を用いて、40℃の雰囲気下に引張速度5
00mm/分の条件で50%伸長させた後、変位を固定
して、2時間経過した時の応力と初期応力との比(応力
緩和率)が50%以上であることが好ましい。
て着用物品用伸縮性繊維は、万能引張試験機を用いて、
23℃の雰囲気下に引張速度300mm/分の条件で1
50%伸長させた後、直ちに300mm/分の速度で変
位0%まで戻した時の残留変位を永久歪みと定義すると
き、その永久歪みが20%以下であることが好ましい。
物品用伸縮性繊維について具体的に説明する。本発明に
係る使い捨て着用物品用伸縮性繊維は、エチレン・α-
オレフィン共重合体(A)およびモノビニル芳香族炭化
水素・オレフィンブロック共重合体(B)を含有する組
成物(熱可塑性エラストマー組成物)からなっている。
(A)は、エチレンと炭素原子数3〜10のα- オレフ
ィンとからなる非晶性ないし低結晶性のランダム共重合
体であり、密度(ASTM D1505)が0.880〜0.90
0g/cm3であって、メルトフローレート(ASTM D123
8,190℃、荷重2.16kg)MFR2.16(190℃)が10〜
100g/10分、好ましくは15〜80g/10分、
さらに好ましくは55〜75g/10分であることが望
ましい。密度が上記範囲内にあるエチレン・α- オレフ
ィン共重合体(A)を用いると、得られる使い捨て着用
物品用伸縮性繊維等の成形品の応力の保持性が向上する
ほか、伸長時に高応力を得ることができる。
は、温度190℃、荷重10kgで測定されたメルトフ
ローレート(ASTM D1238)MFR10(190℃)と上記M
FR2 .16(190℃)との比(MFR10/MFR2.16)が
5〜10の範囲内にあることが望ましい。また、エチレ
ン・α- オレフィン共重合体(A)は、ゲルパーミエイ
ションクロマトグラフィー(GPC)により求めた分子
量分布(Mw/Mn)が1.5〜3の範囲内にある。分
子量分布(Mw/Mn)が上記範囲内にあるエチレン・
α- オレフィン共重合体(A)を用いると、成形時の離
形性に優れ、成型品のベトツキが少ない組成物が得られ
る。
ポア社製GPC−150Cを用い、以下のようにして測
定した。分離カラムは、TSK GNH HTであり、カ
ラムサイズは直径72mm、長さ600mmであり、カ
ラム温度は140℃とし、移動相にはo-ジクロロベンゼ
ン[和光純薬工業(株)製]および酸化防止剤としてB
HT[武田薬品工業(株)製]0.025重量%を用
い、1.0ml/分で移動させ、試料濃度は0.1重量
%とし、試料注入量は500マイクロリットルとし、検
出器として示差屈折計を用いた。分子量が既知のエチレ
ン・プロピレン共重合体ゴム(EPR)を標準試料とし
て、MwおよびMnを算出した。
は、炭素原子数3〜10のα- オレフィンであり、具体
的には、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセ
ン、1-ヘプテン、1-オクテン、1-ノネン、1-デセン、4-
メチル-1- ペンテンなどが挙げられる。これらのうちで
も、特にプロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、1-オクテ
ンが好ましい。これらのα- オレフィンは、単独で、あ
るいは2種以上組み合わせて用いられる。
は、エチレンから導かれる構成単位を87〜95モル%
の量で、炭素原子数3〜10のα- オレフィンから導か
れる構成単位を5〜13モル%の量で含有していること
が望ましい。エチレン・α- オレフィン共重合体(A)
の組成は、通常10mmφの試料管中で約200mgの
エチレン・α- オレフィン共重合体を1mlのヘキサク
ロロブタジエンに均一に溶解させた試料の13C−NMR
スペクトルを、測定温度120℃、測定周波数25.0
5MHz、スペクトル幅1500Hz、パルス繰返し時
間4.2sec.、パルス幅6μsec.の条件下で測定して決
定される。
(A)は、これらの単位の他に、本発明の目的を損なわ
ない範囲で、他の重合性モノマーから導かれる単位を含
有していてもよい。エチレン・α- オレフィン共重合体
(A)としては、具体的には、エチレン・プロピレンラ
ンダム共重合体、エチレン・1-ブテンランダム共重合
体、エチレン・プロピレン・1-ブテンランダム共重合
体、エチレン・1-ヘキセンランダム共重合体、エチレン
・1-オクテンランダム共重合体などが挙げられる。これ
らの内でも、エチレン・プロピレンランダム共重合体、
エチレン・1-ブテンランダム共重合体、エチレン・1-ヘ
キセンランダム共重合体、エチレン・1-オクテンランダ
ム共重合体などが特に好ましく用いられる。これらの共
重合体は、2種以上併用してもよい。
共重合体(A)としては、たとえばエチレンと炭素原子
数3〜10のα- オレフィンとからなる低結晶性のラン
ダム共重合体であり、密度(ASTM D1505)が好ましくは
0.880〜0.900g/cm3 であり、メルトフロ
ーレート(ASTM D1238,190℃、荷重2.16kg)MFR2
.16 (190℃)が10〜100g/10分、好ましくは
15〜80g/10分である軟質エチレン・α- オレフ
ィン共重合体(A)が挙げられる。本発明において、密
度が上記範囲内であれば、応力緩和性に優れる繊維等の
成形品が得られる。また、メルトフローレートが上記範
囲内であれば、成形性に優れる組成物が得られる。
ィン共重合体(A)は、X線回折法により測定される結
晶化度が通常40%以下、好ましくは10〜30%であ
る。上記のようなエチレン・α- オレフィン共重合体
(A)は、バナジウム系触媒またはメタロセン系触媒
(たとえばWO97/10295に記載されているメタロセン系
触媒)などを用いる従来公知の方法により製造すること
ができる。
ロック共重合体(B) 本発明で用いられるモノビニル芳香族炭化水素・オレフ
ィンブロック共重合体(B)は、モノビニル芳香族炭化
水素重合体ブロックとオレフィン重合体ブロックとを有
し、少なくとも片末端がモノビニル芳香族炭化水素重合
体ブロックであるブロック構造を有する重合体である。
レンおよびα- メチルスチレンが好ましく、スチレンが
特に好ましい。オレフィンとしては、ブタジエン、イソ
プレン等の共役ジオレフィン、エチレン、プロピレン、
1-ブテン等のα- オレフィンを例示することができる。
また、このような共役ジオレフィンを重合したオレフィ
ン重合体ブロックは水素添加されていてもよい。
レフィン単位が優勢である限り、ブタジエン、イソプレ
ン等とスチレン、α- メチルスチレンとの共重合体であ
ってもよい。モノビニル芳香族炭化水素・オレフィンブ
ロック共重合体(B)の具体例としては、スチレン−ブ
タジエン−スチレンブロック共重合体(SBS)、スチ
レン−イソプレン−スチレンブロック共重合体(SI
S)、SBSの水素添加物であるスチレン−エチレン−
ブテン−スチレンブロック共重合体(SEBS)、SI
Sの水素添加物であるスチレン−エチレン−プロピレン
−スチレンブロック共重合体(SEPS)などが挙げら
れる。
ロック共重合体(B)は、モノビニル芳香族炭化水素重
合体ブロックを18〜35重量%、好ましくは20〜3
0重量%含んでおり、メルトフローレート(ASTM D123
8,230℃、荷重2.16kg)MFR2.16(230℃)が0.0
1〜5g/10分である。本発明において、モノビニル
芳香族炭化水素重合体ブロック含有量が上記範囲内であ
れば、永久歪み特性に優れる繊維等の成形品が得られ
る。また、メルトフローレートが上記範囲内であれば、
応力緩和性に優れる繊維等の成形品が得られる。モノビ
ニル芳香族炭化水素・オレフィンブロック共重合体
(B)は、その両末端がモノビニル芳香族炭化水素重合
体ブロックであることが好ましい。モノビニル芳香族炭
化水素重合体ブロック含有量たとえばスチレン重合体ブ
ロック含有量(スチレン含有量と略す)が上記範囲内に
あるモノビニル芳香族炭化水素・オレフィンブロック共
重合体(B)を用いると、得られる伸縮性繊維等の成形
品の伸長時に高応力を得ることができる。
たとえばセプトン[クラレ(株)製]、タフテック[旭
化成(株)製]等の商品名で製造販売されている。使い捨て着用物品用伸縮性繊維 本発明に係る使い捨て着用物品用伸縮性繊維は、上記の
エチレン・α- オレフィン共重合体(A)とモノビニル
芳香族炭化水素・オレフィンブロック共重合体(B)と
の合計量100重量%に対して、エチレン・α- オレフ
ィン共重合体(A)5〜30重量%、好ましくは5〜2
5重量%、さらに好ましくは10〜20重量%と、モノ
ビニル芳香族炭化水素・オレフィンブロック共重合体
(B)70〜95重量%、好ましくは75〜95重量
%、さらに好ましくは80〜90重量%とを含有してな
る組成物からなる。
の量が上記範囲内にあると、得られる組成物の成形性が
良好であり、この組成物から成形した使い捨て着用物品
用伸縮性繊維等の成形品の応力の保持性が向上する。ま
た、モノビニル芳香族炭化水素・オレフィンブロック共
重合体(B)の量が上記範囲内にあると、成形品の永久
歪みが減少し、さらに臭気、風合いが改善され、伸縮
性、成形性、耐熱性も保持できるほか、伸長時に高応力
を得ることができる。
エチレン・α- オレフィン共重合体(A)およびモノビニ
ル芳香族炭化水素・オレフィンブロック共重合体(B)
を、種々の従来公知の方法で溶融混合して得られる組成
物を用いることにより調製される。
用伸縮性繊維の調製に用いられる組成物は、上記各成分
を同時に、または逐次的に、たとえばヘンシェルミキサ
ー、V型ブレンダー、タンブラーミキサー、リボンブレ
ンダー等に装入して混合した後、単軸押出機、多軸押出
機、ニーダー、バンバリーミキサー等の混練装置で溶融
混練することによって得られる。
耐熱安定剤、帯電防止剤、滑剤、スリップ剤、核剤、難
燃剤、顔料、染料、無機あるいは有機充填剤を、本発明
の目的を損わない範囲で配合しておいてもよい。上記の
ようにして得られた組成物を用い、いわゆる溶融紡糸法
により、本発明に係る使い捨て着用物品用伸縮性繊維を
調製することができる。
使い捨て着用物品用伸縮性繊維は、万能引張試験機を用
いて、40℃の雰囲気下に引張速度500mm/分の条
件で50%伸長させた後、変位を固定して、2時間経過
した時の応力と初期応力との比(応力緩和率)が50%
以上であることが好ましい。また、万能引張試験機を用
いて、23℃の雰囲気下に引張速度300mm/分の条
件で150%伸長させた後、直ちに300mm/分の速
度で変位0%まで戻した時の残留変位を永久歪みと定義
するとき、その永久歪みが好ましくは20%以下、さら
に好ましくは10%以下である。これらの試験にサンプ
ルとして供する繊維の太さ(繊維径)は任意でどのよう
な太さでもよい。
かつ、焼却が容易で、使い捨ておむつなどのずり落ち防
止に好適に用いられる使い捨て着用物品用伸縮性繊維
(エラストマー繊維)を提供することができる。
発明は、これら実施例により何ら限定されるものではな
い。
密度(ASTM D1505)が0.893g/cm3、GPCに
より求めた分子量分布(Mw/Mn)が1.9、MFR
2.16(190℃)とMFR10(190℃)との比率[MFR10
(190℃)/MFR2.16(190℃)]が5.7、1-ブテン
から導かれる構成単位含有量が11モル%であるエチレ
ン・1-ブテン共重合体(EBC−1)20重量部と、ス
チレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体の水素
飽和物[商品名 タフテックH−1075、旭化成
(株)製、スチレン含有量=20重量%、MFR
2.16(230℃)=0.8g/10分;以下、SEBS−
1と略す]80重量部を、ヘンシェルミキサーで混合し
た後、二軸混練押出機[日本製鋼所(株)製、型式TE
X−30]を用いて240℃で溶融混練し、溶融紡糸法
により、φ1.0mmの繊維を得た。
行なった。その結果を第1表に示す。 <繊維の評価方法> (1)永久歪み φ1.0mmの繊維状の試験片を、23℃雰囲気下で万
能引張試験機(インストロン社製)にセットして(スパ
ン間隔=I0 *1)、150%まで伸長させた後、直ちに
同一スピード*2で回復させ、引張応力がゼロになったと
きのスパン間隔(=I)を読み、次式により、永久歪み
を算出した。
スピードは300mm/分であった。 (2)応力緩和率 φ1.0mmの繊維状の試験片を、40℃雰囲気下で万
能引張試験機(インストロン社製)にセットして(スパ
ン間隔=I0 *1)、50%まで伸長*2させた後、変位を
固定して2時間経過した後の応力(=N)と初期応力
(=N0)測定し、次式により、応力緩和率を算出し
た。
伸長スピードは500mm/分である。 (3)緩和後応力 φ1.0mmの繊維状の試験片を、40℃雰囲気下で万
能引張試験機(インストロン社製)にセットして(スパ
ン間隔=I0 *1)、50%まで伸長*2させした後、変位
を固定して2時間経過した後の応力(=N)を測定し
た。
り、上記*2の伸長スピードは500mm/分であっ
た。
25重量部とし、SEBS−1の代わりに、スチレン−
エチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体の水
素飽和物[商品名 セプトンSEEPS−4033、
(株)クラレ製、スチレン含有量=30重量%、MFR
2.16(230℃)=0.01g/10分;以下、SEEP
Sと略す]を75重量部用いた以外は、実施例1と同様
に行なった。結果を第1表に示す。
に、MFR2.16(190℃)が16g/10分、密度(AST
M D1505)が0.885g/cm3、GPCにより求めた
分子量分布(Mw/Mn)が1.9、MFR2.16(190
℃)とMFR10(190℃)との比率[MFR10/MFR
2.16]が5.7、1-ブテンから導かれる構成単位含有量
が12モル%であるエチレン・1-ブテン共重合体(EB
C−2)を25重量部用い、SEBS−1の代わりに、
スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体の水
素飽和物[商品名 セプトンSEPS−2007、
(株)クラレ製、スチレン含有量=30重量%、MFR
2.16(230℃)=2.4g/10分;以下にSEPS−
1と略す]を75重量部用いた以外は、実施例1と同様
に行なった。結果を第1表に示す。
に、実施例3で用いたEBC−2を25重量部用い、S
EBS−1の配合量を75重量部に変更した以外は、実
施例1と同様に行なった。結果を第1表に示す。
に、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体
の水素飽和物[商品名 タフテックL−515、旭化成
(株)製、スチレン含有量=12重量%、MFR
2.16(230℃)=3g/10分;以下、SEBS−2と
略す]を用いた以外は、実施例1と同様に行なった。結
果を第1表に示す。
に、MFR2.16(190℃)が35g/10分、密度(AST
M D1505)が0.864g/cm3、GPCにより求めた
分子量分布(Mw/Mn)が1.9、MFR2.16(190
℃)とMFR10(190℃)との比率[MFR10/MFR
2.16]が5.7、1-ブテンから導かれる構成単位含有量
が17)モル%であるエチレン・1-ブテン共重合体(E
BC−3)を用いた以外は、実施例1と同様に行なっ
た。結果を第1表に示す。
EPSの配合量をそれぞれ50重量部、50重量部に変
更した以外は、実施例2と同様に行なった。結果を第1
表に示す。
に、実施例3で用いたEBC−2を25重量部用い、S
EBS−1の代わりに、スチレン−イソプレン−スチレ
ンブロック共重合体の水素飽和物[商品名 セプトンS
EPS−2002、(株)クラレ製、スチレン含有量=
30重量%、MFR2.16(230℃)=70g/10分;
以下、SEPS−2と略す]を75重量部用いた以外
は、実施例1と同様に行なった。結果を第1表に示す。
採取を試みたが、SEEPSは流動性に劣るため、メル
トフラクチャーが発生して繊維が採取できなかった。
Claims (5)
- 【請求項1】密度(ASTM D1505,23℃)が0.880〜
0.900g/cm3であり、メルトフローレート(AST
M D1238,荷重2.16kg、190℃)MFR2.16(190℃)が
10〜100g/10分であり、かつ、ゲルパーミエー
ションクロマトグラフィー(GPC)により求められる
分子量分布(Mw/Mn)が1.5〜3の範囲内にあ
る、エチレンと炭素原子数3〜10のα- オレフィンと
からなるエチレン・α-オレフィン共重合体(A)5〜
30重量%と、 メルトフローレート(ASTM D1238,荷重2.16kg、230
℃)MFR2.16(230℃)が0.01〜5g/10分で
あり、モノビニル芳香族炭化水素重合体ブロック含有量
が18〜35重量%である、モノビニル芳香族炭化水素
・オレフィンブロック共重合体(B)70〜95重量%
とを含有する組成物からなることを特徴とする使い捨て
着用物品用伸縮性繊維。 - 【請求項2】前記エチレン・α- オレフィン共重合体
(A)のメルトフローレート(ASTM D1238,荷重2.16k
g、190℃)MFR2.16(190℃)とメルトフローレート
(ASTM D1238,荷重10kg、190℃)MFR10(190℃)と
の比率[MFR10(190℃)/MFR2.16(190℃)]
が、5〜10の範囲内にあることを特徴とする請求項1
に記載の使い捨て着用物品用伸縮性繊維。 - 【請求項3】前記エチレン・α- オレフィン共重合体
(A)が、炭素原子数3〜10のα-オレフィンから導
かれる構成単位を5〜13モル%の量で含有しているこ
とを特徴とする請求項1に記載の使い捨て着用物品用伸
縮性繊維。 - 【請求項4】万能引張試験機を用いて、40℃の雰囲気
下に引張速度500mm/分の条件で50%伸長させた
後、変位を固定して、2時間経過した時の応力と初期応
力との比(応力緩和率)が50%以上であることを特徴
とする請求項1〜3のいずれかに記載の使い捨て着用物
品用伸縮性繊維。 - 【請求項5】万能引張試験機を用いて、23℃の雰囲気
下に引張速度300mm/分の条件で150%伸長させ
た後、直ちに300mm/分の速度で変位0%まで戻し
た時の残留変位を永久歪みと定義するとき、その永久歪
みが20%以下であることを特徴とする請求項1〜4の
いずれかに記載の使い捨て着用物品用伸縮性繊維。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2001297559A JP4033655B2 (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 使い捨て着用物品用伸縮性繊維 |
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