JP2014095161A - 不織布及び伸縮性積層体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】芯部と鞘部を備えた芯鞘構造の繊維を含む不織布であって、前記芯部は、熱可塑性エラストマーを含み、前記鞘部は、メルトフローレートが100g/10分以上であり、220℃以上260℃以下の範囲内で選択される特定の温度において前記熱可塑性エラストマーより低粘度となるポリオレフィンを含む、不織布。
【選択図】なし
Description
まず、メルトブロー法により製造されたシート状の不織布2は、図4の矢印に示すように、波状の凹凸パターンを有する成形ロール300および301の間に送り出され、谷部2a及び山部2bを有する波状の不織布2に成形される。使用する成形ロール300および301を変えることにより、不織布2の形状(谷部2a及び山部2bの形状)や幅方向における1cm当たりの山部2bの数(ピッチ)を任意に変更することが可能である。波状に成形された不織布2は、成形ロール301の回転により、成形ロール301とチルロール302の間に送られる。
不織布は以下の方法により製造した。
すなわち、下記表2に記載の成分からなる、熱可塑性エラストマー(芯部)及びポリオレフィン(鞘部)を含む芯鞘構造の繊維を、以下に記載のメルトブロー法により作製した。
第一のエクストルーダ(220℃)により、メルトフローレート(MFR)が160g/10分の直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)樹脂(Dow Chemical社から市販のDNDA−1082)を溶融し約220℃に加熱したフィードブロック・スプリッター・アセンブリに供給した。一方、第二のエクストルーダ(260℃)により、熱可塑性ポリウレタンエラストマー(TPU)樹脂(BASF社から市販のET870)を溶融し上記のフィードブロック・スプリッター・アセンブリに供給した。供給された溶融樹脂の流れを、スプリッター部により、それぞれ複数の流れに分割し、フィードブロック・スプリッター・アセンブリの出口の直前まで、互いに接触しない様に保持した。溶融樹脂の流れを出口で統合させ、ポリオレフィン/熱可塑性エラストマー/ポリオレフィンとなる3層の溶融樹脂の流れとした。この際、溶融樹脂の供給量を調整するギアーポンプを調節することによりポリオレフィン(LLDPE):熱可塑性エラストマー(TPU)が重量比%で20:80となるように溶融樹脂を供給し、長さ/直径の比が5:1の円形の滑らかな表面のオリフィス(10個/cm)をもつメルトブロー・ダイ(220℃)のダイ幅当たりのポリマー処理速度が、0.14kg/hr/cm(0.8lb/hr/in.)となるように保持した。
表2及び表3に記載の成分を用い、実施例1と同様にして不織布を製造した。得られた繊維の平均直径、断面における芯部と鞘部の面積比率、不織布の坪量は、表2及び3に示す。
表2及び表3に記載の芯部及び鞘部を構成する重合体について、以下の方法でせん断粘度を測定した。
重合体をホットプレートにより、約1mm厚にヒートプレスした。なお、ヒートプレスの際の温度は、重合体の種類、溶融温度によって決定し、重合体の溶融温度(150〜240℃の範囲)とした。なお、TPUについては、ヒートプレス前に70℃ドライヤーで数時間乾燥させた。ヒートプレス後の重合体を25mmΦに切り出して試験片とした。この試験片を用い、DMA測定器(ティー・エイ・インスツルメントジャパン株式会社製の粘弾性測定装置(ARES))により、せん断粘度を測定した。せん断粘度の測定は、コーン&プレート粘度測定法に基づき、温度240℃(220〜260℃の間で選ばれた温度)、せん断速度150S−1で行った。
この測定により、温度240℃、せん断速度150S−1において、表2及び表3に記載の組成に関し、鞘部のせん断粘度が芯部のせん断粘度より低い値であることを確認した。下記表1に、その値を示す。
伸縮性積層体に用いられる不織布(フラット、波状)は以下の方法により作製した。
不織布(フラット)は、下記表4に記載の成分で構成される芯鞘構造の繊維を含む不織布を、実施例1と同様にして製造し、これを用いた。繊維断面における芯部と鞘部の面積比率は、80:20である。不織布の繊維径は12μm、坪量は20.5g/m2であった。
不織布(波状)は、上記の様にして得られた不織布を用い、図4に示すような装置を用いて、成形ロールにより、不織布の幅方向における1cm当たりの山部2bの数(ピッチ)が3.93cm−1、谷部2aの下端と山部2bの上端との高さの差が1mm、山部2bの幅が1mmの波状となるように成形した。
Tダイ1軸溶融押出し機とチルロールとからなるフィルム製造装置(田辺プラスチック機械工業株式会社製、型番:VS30)を用い、実施例1と同様な方法で、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体(Zeon社から市販のQuintac 3390)からなる芯部を直鎖状低密度ポリエチレン(ExxonMobail社から市販の6201XR)からなる鞘部で覆った、直径0.5mmの円形状断面を有するエラストマーストランドを作製した。断面における芯部と鞘部との面積比率は、99:1とした。エラストマーストランドの坪量は20g/m2とした。
エラストマーストランドに対する不織布(波状)の接合は、200℃以上、300℃以下の温度で熱融着させることで行い、2層構造の伸縮性積層体を得た。不織布(波状)は、谷部2aにおいてエラストマーストランドと接合しており、山部2bはエラストマーストランドと離間している。
上記の様にして得られ2層構造の伸縮性積層体の製造時に、不織布(波状)と上記の不織布(フラット)とでエラストマーストランドを挟み込むように、不織布(フラット)を供給し、エラストマーストランドと不織布の接合を行った。エラストマーストランドに対する不織布の接合は、200℃以上、300℃以下の温度で熱融着させることで行い、3層構造の伸縮性積層体を得た。不織布(波状)は、谷部2aにおいてエラストマーストランドと接合しており、山部2bはエラストマーストランドから離間している。一方、不織布(フラット)は、全面において、エラストマーストランドと接合している。
下記表4〜表6に記載の成分を用い、上記と同様の方法により、実施例および比較例の不織布、2層構造の伸縮性積層体および3層構造の伸縮性積層体を作製した。
得られた不織布及び伸縮性積層体を幅25mm、長さ80mmの長方形状に形成して、MD方向及びCD方向の双方について、応力・ひずみ試験を行った。応力・ひずみ試験では、伸縮性積層体を25mmのチャック間距離で挟み込み、引張速度を300mm/minとして、伸縮性積層体の伸びが100%となるまで引張した後に戻すサイクルを二回行った。
図5は、ひずみ試験において伸縮性積層体に生じる応力と伸びとの関係を示す図である。図5に示すように、第1の荷重工程及び第1の戻り工程を1回目のサイクル、第2の荷重工程及び第2の戻り工程を2回目のサイクルとして、1回伸長時(50%、100%荷重)及び2回戻り時(50%荷重)の応力、2回目のサイクル後のひずみ(第2のひずみ)の計測を行った。結果を表2〜表6に記載する。
カンチレバー式に従い、得られた不織布及び伸縮性積層体について剛性試験を行った。
15mm×150mmの試験片を傾斜45度の斜面を前方に有する台形型の試験機の上底面に設置した。この際、試験片の長手方向の一方の端部が試験機の上底面の前端と重なるように調整し、試験片の長手方向の他方の端部の位置(初期位置)を記録した。その後、試験片を上底面の前端から迫り出すように移動させ、試験片が試験機の斜面に接地した際の、試験片の迫り出した距離を求めた。この距離は、試験片の上記他方の端部が、試験機の上底面における初期位置からを移動した距離(mm)を測定することで求めた。試験片の迫り出した距離に基づき、試験片の剛性を評価した。結果を表2〜表6に記載する。
得られた不織布及び伸縮性積層体についての肌触りを下記の官能試験方法にて観察し、下記基準に基づき好適な肌触りを有しているか否かについて評価した。
幅150mm以上、長さ250mm以上の試験片を作製し、テーブルに置いた(伸縮性積層体の場合には不織布が上になるようにした)。次に、試験片が試験者の正面に位置するように配置した。右手の甲を試験片に当て、手前から右へスライドさせる動作を3回くりかえした。その時、試験者はテーブルを押す方向に力を加えないこととした。
試験片の肌触りを5段階で評価した。肌触りに優れるもの(非常に滑らかであって、非常にスムーズに動き、且つ非常にさらさらしているもの)を5とし、肌触りに劣るものを1とした。結果を表2〜表6に記載する。
TPU:ウレタン系熱可塑性エラストマー(BASF社製 ET870,C65A、Huntsman社製 PS440)
SEBS:スチレン−エチレンブチレン−スチレンブロック共重合体(Kraton社製 G 1657)
LLDPE:直鎖状低密度ポリエチレン(Dow Chemical社製 DNDA−1082,DNDB−1077、ExxonMobil社製 6201XR)
SIS:スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体(Zeon社製 Quintac 3390)
PP:ポリプロピレン(Basel社製、MF650W、Total社製 3860X)
Claims (6)
- 芯部と鞘部を備えた芯鞘構造の繊維を含む不織布であって、
前記芯部は、熱可塑性エラストマーを含み、
前記鞘部は、メルトフローレートが100g/10分以上であり、220℃以上260℃以下の範囲内で選択される特定の温度において前記熱可塑性エラストマーより低粘度となるポリオレフィンを含む、不織布。 - 前記熱可塑性エラストマーは熱可塑性ポリウレタンである、請求項1に記載の不織布。
- 前記ポリオレフィンは直鎖状低密度ポリエチレンである、請求項1又は2に記載の不織布。
- 50%伸長時の応力が1.3N/25mm以下である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の不織布。
- 一方面が平滑面である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の不織布。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載の不織布と、間隔を置いて複数配置されたエラストマーストランドと、を含む伸縮性積層体であって、
前記エラストマーストランドは、前記不織布に接合している領域と、前記不織布から離間している領域とを含む、伸縮性積層体。
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