JP2017101338A - ポリプロピレン系メルトブロー不織布 - Google Patents

Abstract

【課題】低発塵性がより向上され、吸水性及び加工性がより改善された、不織布ワイパーとして用いられるポリプロピレン系メルトブロー不織布を提供すること。【解決手段】ＪＩＳ Ｌ １０９６ 摩耗強さＣ法に準じ、下記（方法１）により測定されるウエットテーバー値が１３０回転以上２５０回転以下であり、引張り伸び率が３３％以上５５％以下であり、ＪＩＳ Ｌ １０９６ 剛軟度Ａ法に準じて測定される剛軟度が１１５ｍｍ以上１３５ｍｍ以下である、エンボスパターンを有するポリプロピレン系メルトブロー不織布。（方法１）十分に濡らしてから水気を切った試験片を使用した、摩耗輪Ｎｏ．Ｈ−１８、荷重２．５Ｎのテーバー試験において、試験片に長さ１３ｍｍの穴が開くまで摩耗輪を回転させ、摩耗輪の回転数をウエットテーバー値として記録する。【選択図】図１

Description

本発明は、低発塵性がより向上され、吸水性及び加工性により優れたポリプロピレン系メルトブロー不織布に関する。

近年、医療現場、実験室、精密部品工場、食品加工場といった様々な場所において、機材や備品の拭き取りや現場の清掃のために、低発塵性であり、吸水性及び耐薬品性に優れる、比較的大型の不織布ワイパーが用いられている（例えば、特許文献１参照）。ワイパーの基材としては、様々なものが使用可能ではあるが、風合いや拭き取り性、耐久性に優れることから、ポリプロピレン等の合成繊維から形成される不織布シートが重用されている。このような合成繊維から形成される不織布シートは、メルトブロー法等により形成された不織布に、熱エンボス加工を施す等の方法により形成されており、これらの不織布シートから製造される市販のワイパーの製品形態としては、代表的には、シートを４つ折りにして束状に包装する４つ折りタイプが知られている。

特開２０１０−２０９４８２号公報

ここで、従来の不織布ワイパーは、上述のとおり、工場での各種機材のメンテナンスの際の様々な拭き取り用途において、ウエット状態で激しく使用される場合も多く、加工時に断紙する場合もあるほか、不織布ワイパーの折り畳みの際に機械的な応力がかかることも想定されるので、低発塵性がより向上され、吸水性及び加工性をより改善することが求められていた。したがって、本発明は以上の課題に鑑みてなされたものであり、低発塵性がより向上され、吸水性及び加工性がより改善された、不織布ワイパーとして用いられるポリプロピレン系メルトブロー不織布を提供することを目的とする。

本発明の発明者らは、上記の課題に鑑み、鋭意研究を行った。その結果、ポリプロピレン系メルトブロー不織布の製造に当たって、主に、原料樹脂の押し出し圧力、原料樹脂の温度及びノズル温度、熱エンボス加工の際の接合温度を調整することにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には、本発明は以下のものを提供する。

（１） 本発明の第１の態様は、ＪＩＳ Ｌ １０９６ 摩耗強さＣ法に準じ、下記（方法１）により測定されるウエットテーバー値が１３０回転以上２５０回転以下であり、引張り伸び率が３３％以上５５％以下であり、ＪＩＳ Ｌ １０９６ 剛軟度Ａ法に準じて測定される剛軟度が１１５ｍｍ以上１３５ｍｍ以下である、エンボスパターンを有するポリプロピレン系メルトブロー不織布である。

（方法１） 十分に濡らしてから水気を切った厚さ０．５ｍｍから０．７ｍｍの試験片を使用した、摩耗輪Ｎｏ．Ｈ−１８、荷重２．５Ｎのテーバー試験において、試験片に幅１３ｍｍの穴が開くまで摩耗輪を回転させ、摩耗輪の回転数をウエットテーバー値として記録する。

（２） 本発明の第２の態様は、（１）に記載のポリプロピレン系メルトブロー不織布であって、さらに、吸水性が、２６５ｇ／ｍ^２以上４５０ｇ／ｍ^２以下であることを特徴とするものである。

本発明のポリプロピレン系メルトブロー不織布は、所定の製造方法により製造されることにより、摩耗強さ、引張り伸び率、剛軟度が所定の条件を充足するものである。摩耗強さが所定の条件を充足することにより、低発塵性がより向上するとともに、引張り伸び率及び剛軟度が所定の条件を充足することにより、吸水性及び加工性がより改善されたものとなる。したがって、本発明は、所定の製造方法を採用したことにより、低発塵性が向上し、吸水性及び加工性に優れたポリプロピレン系メルトブロー不織布を提供することができる。

ウエットテーバー値の測定に用いられるテーバー形摩耗試験機の一例を示す図面である。

以下、本発明の実施の態様について、詳細に説明する。

＜ポリプロピレン系メルトブロー不織布＞
本発明のポリプロピレン系メルトブロー不織布は、不織布ワイパーとして用いられるものであり、ポリプロピレン系の原料樹脂を所定の条件下、メルトブロー法により不織布に形成し、これに所定の条件下で熱エンボス加工することにより得られるものである。

［ポリプロピレン系の原料樹脂］
本発明のポリプロピレン系メルトブロー不織布を製造するために用いられるポリプロピレン系の原料樹脂としては、主たる重合単位としてポリプロピレンを含有するポリオレフィン系樹脂であれば、特に制限なく用いることができ、そのような原料樹脂としては、ポリプロピレンホモポリマーや、少なくとも５０質量％、より好ましくは７５質量％を超えるポリプロピレンと、他のα−オレフィン（エチレン、ブテン−１、オクテン、４−メチルペンテン等）を含むモノマー組成物を重合させた共重合体であるポリプロピレン系共重合体を挙げることができる。これらの中でも、１００質量％のポリプロピレンを重合させて得られるホモポリプロピレンを使用してポリプロピレン系メルトブロー不織布を形成することが好ましい。

［ウエットテーバー値］
本発明のポリプロピレン系メルトブロー不織布は、ＪＩＳ Ｌ １０９６ 摩耗強さＣ法に準じ、下記（方法１）により測定されるウエットテーバー値が１３０回転以上２５０回転以下となるものである。

（方法１） 十分に濡らしてから水気を切った厚さ０．５ｍｍから０．７ｍｍ（平均０．６ｍｍ）の試験片を使用した、摩耗輪Ｎｏ．Ｈ−１８、荷重２．５Ｎのテーバー試験において、試験片に幅１３ｍｍの穴が開くまで摩耗輪を回転させ、摩耗輪の回転数をウエットテーバー値として記録する。

より詳細に説明すれば、本発明においてウエットテーバー値の測定に際しては、直径が１２０ｍｍ以上で、中央に１ｃｍ程度の穴を開けた厚さ０．５ｍｍから０．７ｍｍの試験片を十分に濡らした後、余分な水分を紙で吸い取って、図１に例示されるテーバー形摩耗試験機に取り付け、Ｎｏ．Ｈ−１８の摩耗輪を、２．５Ｎの荷重で試験片に当てて摩耗輪を回転させ、試験片に幅１３ｍｍの穴が開くまでの回転数を記録してｎ＝２の平均値をウエットテーバー値とする。このため、このウエットテーバー値は、これをＪＩＳ Ｌ １０９６ 摩耗強さＣ法の規格により表現するのであれば、ウエットテーバー値を「所定回数（摩擦回数）」とした場合に、この所定回数以下の回転数で厚さ減少率がおおむね１００％となる摩耗強さに対応するものである。

本発明のポリプロピレン系メルトブロー不織布の上記ウエットテーバー値は、１３２回転以上２５０回転以下であることが好ましく、１３５回転以上２４０回転以下であることがより好ましい。このような特性を充足するポリプロピレン系メルトブロー不織布は、耐摩耗性に優れるため、発塵量がより抑えられて低発塵性がより改善されたものとなり、産業用途に利用される不織布ワイパーとして特に好適に使用できるものとなる。

［引張り伸び率］
本発明のポリプロピレン系メルトブロー不織布は、ＪＩＳ Ｌ １０９６ 引張り伸び率Ｂ法に準拠して測定される引張り伸び率が３３％以上５５％以下、好ましくは３５％以上５０％以下、より好ましくは４０％以上４８％以下である。引張り伸び率が上記の範囲内のものであることにより、ポリプロピレン系メルトブロー不織布中の繊維の切断や絡み不足による発塵が抑えられるとともに、加工性や吸水性が良好に維持される。このため、ポリプロピレン系メルトブロー不織布が加工中に断紙することもなく、汚れ等もより効果的に吸着する。

［剛軟度］
また、本発明のポリプロピレン系メルトブロー不織布は、ＪＩＳ Ｌ １０９６ 剛軟度Ａ法に準じ、機械方向について長さ１５０ｍｍ、幅２５ｍｍの不織布を使用し、ｎ＝２で測定される剛軟度が、１１５ｍｍ以上１３５ｍｍ以下であり、好ましくは１１５ｍｍ以上１２０ｍｍ以下である。剛軟度が上記の範囲内のものであることにより、ポリプロピレン系メルトブロー不織布中の繊維の切断や絡み不足による発塵が抑えられるとともに、加工性や吸水性が良好に維持される。このため、ポリプロピレン系メルトブロー不織布が加工中に断紙することもなく、汚れ等もより効果的に吸着する。なお、本発明においては、引張り伸び率及び剛軟度の両者が適切なバランスをもって上記の値の範囲内のものとなることにより、ポリプロピレン系メルトブロー不織布の加工性及び吸水性が良好に維持されるものとなる。

［吸水性］
本発明のポリプロピレン系メルトブロー不織布は、上述のとおり引っ張り伸び率と剛軟度のバランスが良好に維持されているため、吸水性が優れたものとなる。具体的には、本発明のポリプロピレン系メルトブロー不織布は、２６５ｇ／ｍ^２以上４５０ｇ／ｍ^２以下の吸水性を有していることが好ましく、２９０ｇ／ｍ^２以上４５０ｇ／ｍ^２以下の吸水性を有していることがより好ましい。このような吸水性を有していることにより、ポリプロピレン系メルトブロー不織布を不織布ワイパーとして使用する際、汚れ等を効果的に吸着することができる。

なお、本発明においては、吸水性とは保水量（ＴＷＡ；Ｔｏｔａｌ Ｗａｔｅｒ Ａｂｓｏｒｂｅｎｃｙ）と同義であり、以下のようにして求められ。まず、得られたポリプロピレン系メルトブロー不織布を７６ｍｍ×７６ｍｍの正方形の試験片に切断し、乾燥重量（Ｗ_１）を測定する。その後、この試験片を蒸留水中に２分間浸漬した後、試験片の１つの角部が上側の頂部となるようにし、この頂部と隣接する２つの角部とを支持して展伸した状態で、ＲＨ１００％の室内に吊るし、３０分放置後の重量（Ｗ_２）を測定する。（Ｗ_１−Ｗ_２）の値を算出し、この値をペーパータオル１ｍ^２当たりに換算したものを保水量（ＴＷＡ）とする。

［ポリプロピレン系メルトブロー不織布の製造方法］
本発明のポリプロピレン系メルトブロー不織布は、以下に説明する製造方法により製造される。まず、ポリプロピレン系原料樹脂を３００℃以上３２０℃以下の温度で溶融させる。その後、２５５℃のノズル温度、６ｋｇ／ｃｍ^２の押し出し圧力、２５５℃の熱風温度、２．１ｋｇ／ｃｍ^２の空気圧力で溶融した樹脂液を吐出して、平均繊維径２．０μｍ、繊度０．０１デニール以上０．０３デニール以下であるポリプロピレン系繊維からなるメルトブロー不織布を得る。そして、このメルトブロー不織布に９５℃以上１１０℃以下の温度で熱エンボス加工を施して繊維を融着させることにより、エンボスパターンを有するポリプロピレン系メルトブロー不織布が得られる。

本発明のポリプロピレン系メルトブロー不織布の製造に当たっては、特に、原料樹脂の融解温度、吐出の際のノズル温度、熱風温度、熱エンボス加工の際の温度等、不織布製造の際の温度条件と、溶融した樹脂液吐出の際の押し出し圧力とを調整し、このバランスを取ることにより、ウエットテーバー値、引張り伸び率、及び剛軟度が所定の範囲内のものであるポリプロピレン系メルトブロー不織布が得られる。ここで、特に、熱エンボス加工の際の温度については、温度を上げることにより、ポリプロピレン系メルトブロー不織布は熱硬化又はフィルム化し、発塵性は低下するものの、柔軟性や粘弾性が低下するため、吸水性や加工性に劣ったものとなる。

以上のようにして得られたポリプロピレン系メルトブロー不織布は、上述した特性に加えて、おおむね、機械方向の引っ張り強さが２５００ｇｆ／２５ｍｍ以上、伸び率が３３％以上５５％以下であるものとなる。

以下、実施例を挙げて、本発明について詳細に説明する。

＜実施例１＞
原料樹脂であるホモポリプロピレンを約３００℃で溶融した後、２５５℃のノズル温度、６ｋｇ／ｃｍ^２の押し出し圧力、２５５℃の熱風温度、２．１ｋｇ／ｃｍ^２の空気圧力で溶融した樹脂液を吐出して、平均繊維径２．０μｍ、繊維径１μｍから４μｍ、繊度０．０１デニールから０．０３デニールであるホモポリプロピレン繊維からなるメルトブロー不織布を得た。そして、このメルトブロー不織布に９５℃から１１０℃で熱エンボス加工を施して繊維を融着させることにより、エンボスパターンを有するポリプロピレン系メルトブロー不織布が得られた。以上のようにして得られたポリプロピレン系メルトブロー不織布は、機械方向の引っ張り強さが２５００ｇｆ／２５ｍｍ以上、伸び率が４６％であった。

＜比較例１＞
原料樹脂の溶融温度を２７５℃に、ノズル温度を２４５℃に、押し出し圧力を５ｋｇ／ｃｍ^２に、熱風温度を２４５℃に変更し、得られたメルトブロー不織布を９０℃で熱エンボス加工した点以外は、実施例１と同様に、ポリプロピレン系メルトブロー不織布を得た。得られたポリプロピレン系メルトブロー不織布は、機械方向の引っ張り強さが２０００ｇｆ／２５ｍｍ以上、伸び率が３１％であった。

実施例１及び比較例１で得られたポリプロピレン系メルトブロー不織布について、ウエットテーバー値、引張り伸び率、剛軟度、吸水性を測定するとともに、以下の方法及び基準に従って、発塵量（タンブリング法）及び加工性を評価した。結果を表１に示す。

［発塵量の評価］
ＪＩＳ Ｂ９９２３（タンブリング法）に準じてポリプロピレン系メルトブロー不織布の発塵試験を行い、パーティクルカウンター（リオン製、製品名「ＫＣ−０１Ｄ１」）にて発塵量の測定を行った。

［加工性の評価］
得られた不織布を４つ折りにした後の状態を目視し、以下の基準に基づき、加工性を評価した。
◎：折り性良好で、加速速度も常速を維持（常速 約１６０ｍ/ｍｉｎ）
○：時々折り不良発生し、加工速度下げる場合あり（１６０ｍ/ｍｉｎ〜１３０ｍ/ｍｉｎ）
△：折り不良、カット不良散発し、低速操業（１３０ｍ/ｍｉｎ）
×：折り部でのシート破れ、その他形状規格外発生し、操業継続不可

表１に示されるように、本発明のポリプロピレン系メルトブロー不織布は、比較例のポリプロピレン系メルトブロー不織布と比較して、ウエットテーバー値、引張り伸び率、剛軟度がいずれも改善し、吸水性、発塵量、加工性がより良好なものとなった。

Claims (2)

1. ＪＩＳ Ｌ １０９６ 摩耗強さＣ法に準じ、下記（方法１）により測定されるウエットテーバー値が１３０回転以上２５０回転以下であり、
   引張り伸び率が３３％以上５５％以下であり、
   ＪＩＳ Ｌ １０９６ 剛軟度Ａ法に準じて測定される剛軟度が１１５ｍｍ以上１３５ｍｍ以下である、エンボスパターンを有するポリプロピレン系メルトブロー不織布。
   （方法１） 十分に濡らしてから水気を切った厚さ０．５ｍｍから０．７ｍｍの試験片を使用した、摩耗輪Ｎｏ．Ｈ−１８、荷重２．５Ｎのテーバー試験において、試験片に幅１３ｍｍの穴が開くまで摩耗輪を回転させ、摩耗輪の回転数をウエットテーバー値として記録する。
2. さらに、吸水性が、２６５ｇ／ｍ^２以上４５０ｇ／ｍ^２以下である、請求項１に記載のポリプロピレン系メルトブロー不織布。

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