JP2020016000A - 積層不織布 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明で用いられるポリエステル系樹脂(A)としては、ポリエチレンテレフタラート、ポリプロピレンテレフタラート、ポリブチレンテレフタラート、ポリ乳酸などが挙げられるが、特にポリエチレンテレフタラートであることが好ましい態様である。ポリエチレンテレフタラートを用いることで、高い紡糸速度で延伸することができるため、配向結晶化が進みやすく機械強度を併せ持つ繊維とすることができる。
(1)積層不織布の非圧着部からメルトブロー不織布層を約0.05g採取し、アンモニア水1mLを加え、120℃で5時間加熱し試料を溶解する。
(2)放冷後、精製水1ml、6mol/l塩酸1.5mlを加え、精製水で5ml定容して遠心分離後、孔径が0.45μmのフィルターにて濾過する。
(3)GPCにて濾液の分子量分布を測定し、既知の分子量の標準試料を用いて作成した分子量の検量線を用いてポリエチレングリコールの数平均分子量を算出する。
(4)ポリエチレングリコール水溶液にて作成した溶液濃度の検量線を用いてポリエチレングリコールを定量し、ポリエステル系樹脂(A)中のポリエチレングリコールの共重合量を算出する。
本発明で用いられる共重合ポリエステル系樹脂(B)としては、ポリエチレングリコール共重合ポリエチレンテレフタラートであることが重要である。ポリエチレングリコール共重合ポリエチレンテレフタラートを用いることで優れた柔軟性と触感を有し、また高い紡糸速度で延伸することができるため配向結晶化が進みやすく機械強度を併せ持つ繊維とすることができる。
(1)共重合ポリエステル系樹脂(B)約0.05gを採取し、アンモニア水1mLを加え、120℃で5時間加熱し試料を溶解する。
(2)放冷後、精製水1ml、6mol/l塩酸1.5mlを加え、精製水で5ml定容して遠心分離後、孔径が0.45μmのフィルターにて濾過する。
(3)GPCにて濾液の分子量分布を測定し、既知の分子量の標準試料を用いて作成した分子量の検量線を用いてポリエチレングリコールの数平均分子量を算出する。
(4)ポリエチレングリコール水溶液にて作成した溶液濃度の検量線を用いてポリエチレングリコールを定量し、共重合ポリエステル系樹脂(B)中のポリエチレングリコールの共重合量を算出する。
本発明の共重合ポリエステル系樹脂(B)の製造方法ではエステル交換触媒として、酢酸亜鉛、酢酸マンガン、酢酸マグネシウム、チタンテトラブトキシド等が挙げられ、重縮合用触媒としては、三酸化アンチモン、二酸化ゲルマニウム、チタンテトラブトキシド等が挙げられる。
本発明の積層不織布は、スパンボンド層とメルトブロー層とを積層させてなることが重要である。このような構成とすることにより、衛生材料用の積層不織布として、特にウエストギャザー用途に要求されるレベルの耐水性を付与することができる。
(1)測定試料3gを凍結粉砕し、乾燥温度110℃で24時間、真空乾燥してその絶乾質量(Wd)を測定する。
(2)上記試料を20℃×65%R.H.の状態に調湿された恒温恒湿機中に24時間放置し、平衡状態となった試料の質量(W20)を測定する。
(3)次いで、恒温恒湿機の設定を30℃×90%R.H.に変更し、更に24時間放置後の質量(W30)測定し、次の式に基づき算出する。
・ΔMR=(W30−W20)/Wd(%)。
(1)幅25mm×150mmの試験片を5枚採取し、45°の斜面をもつ水平台の上に試験片の短辺をスケール基線に合わせて置く。
(2)手動により試験片を斜面の方向に滑らせて、試験片の一端の中央点が斜面と接したとき、他端の位置の移動長さをスケールによって読み、その値を剛軟度とする。
(3)たて方向及びよこ方向それぞれ5枚の試験片の裏表について測定し、たて方向及びよこ方向それぞれの剛軟度の平均値を算出して、次の式に基づき、上記積層不織布の目付(g/m2)を用いて算出する。
(1)積層不織布から幅150mm×150mmの試験片を、積層不織布の幅方向等間隔に5枚採取する。
(2)試験片を測定装置のクランプ(試験片の水に当たる部分が100cm2の大きさのもの)にセットする。
(3)水を入れた水準装置を600mm/min±30mm/minの速さで水位を上昇させ、試験片の裏側に3か所から水が出たときの水位をmm単位で測定する。
(4)上記の測定を5枚の試験片で行い、その平均値を積層不織布の耐水圧とする。
次に、本発明の積層不織布の製造方法について、具体例に説明する。
(1)前記の共重合ポリエステル系樹脂(B)からなる繊維の平均単繊維径(μm)と、共重合ポリエステル系樹脂(B)の固体密度から、長さ10000m当たりの質量を平均単繊維繊度(dtex)として、小数点以下第二位を四捨五入して算出する。
(2)平均単繊維繊度と、各条件で設定した紡糸口金単孔から吐出される樹脂の吐出量(以下、単孔吐出量と略記する。)(g/分)から、次の式に基づき算出する。
・紡糸速度(m/分)=(10000×[単孔吐出量(g/分)])/[平均単繊維繊度(dtex)]。
ポリエステル系樹脂(A)および共重合ポリエステル系樹脂(B)の融点は、前記の方法に従って、示差走査熱量計(TA Instruments社製「DSCQ2000」)を使用して測定した。
共重合ポリエステル系樹脂の含有ポリエチレングリコールの数平均分子量および共重合量は、前記の方法に従って、以下の装置、条件で測定、算出した。
・装置:ゲル浸透クロマトグラフGPC
・検出器:示差屈折率検出器RI(東ソー製RI−8020、感度128x)
・フォトダイオードアレイ検出器(島津製作所製SPD−M20A)
・カラム:TSKgelG3000PWXL(1本)(東ソー)
・溶媒:0.1mol/l塩化ナトリウム水溶液
・流速:0.8mL/min
・カラム温度:40℃
・注入量:0.05mL
・標準試料:ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキサイド。
スパンボンド不織布層を構成する共重合ポリエステル系樹脂(B)からなる繊維の平均単繊維径は、前記の方法に従って、マイクロスコープ(オリンパス株式会社製光学顕微鏡「BH2」)を使用して算出した。
前記の平均単繊維径と、使用する共重合ポリエステル系樹脂(B)の固体密度から、長さ10,000m当たりの質量を平均単繊維繊度(dtex)として、小数点以下第二位を四捨五入して算出し、平均単繊維繊度と単孔吐出量(g/分)から、次の式に基づき、紡糸速度を算出した。
・紡糸速度(m/分)=(10000×[単孔吐出量(g/分)])/[平均単繊維繊度(dtex)]。
メルトブロー不織布層を構成するポリエステル系樹脂(A)からなる繊維の平均単繊維径は、前記の方法に従って、マイクロスコープ(オリンパス株式会社製光学顕微鏡「BH2」)を使用して算出した。
積層不織布の目付は、前記の方法に従って算出した。
単位目付当たりの耐水圧は、前記の方法に従って、スイス・テクステスト社 耐水圧試験機「ハイドロテスター」(FX−3000−IV型)を使用して算出した。
ΔMRは、前記の方法に従って、恒温恒湿機(エスペック製LHU−123)を使用して算出した。
単位目付当たりの剛軟度は、前記の方法に従って算出した。
(スパンボンド不織布層)
共重合ポリエステル系樹脂(B)として、含有ポリエチレングリコールの数平均分子量が5500で、共重合量が12質量%の、共重合ポリエチレンテレフタラートを用い押出機で溶融し、紡糸温度が290℃で、孔径φが0.30mmの矩形口金から、単孔吐出量が0.60g/分で紡出した糸条を、冷却固化した後、矩形エジェクターでエジェクターの圧力を0.30MPaとした圧縮エアによって、牽引、延伸し、移動するネット上に捕集してスパンボンド繊維ウェブを得た。得られたスパンボンド繊維の特性は、平均単繊維径が11.5μmであり、これから換算した紡糸速度は4186m/分であった。
次に、ポリエステル系樹脂(A)として上記スパンボンド繊維ウェブと同様の樹脂を用い押出機で溶融し、紡糸温度が300℃で、孔径φが0.25mmで、単孔吐出量が0.12g/分で紡出した後、エア温度が320℃で、エア圧力が0.18MPaの条件で噴射し、目付5g/m2のメルトブロー繊維ウェブを得た。得られたメルトブロー繊維の特性は、平均単繊維径が1.6μmであった。
上記で得られたスパンボンド繊維ウェブ上にメルトブロー繊維ウェブを捕集し、さらにその上にスパンボンド繊維ウェブを捕集することにより、スパンボンド繊維ウェブ−メルトブロー繊維ウェブ−スパンボンド繊維ウェブの積層繊維ウェブを得た。このようにして得られた積層繊維ウェブを、上ロールに金属製で水玉柄の彫刻がなされた接着面積率16%のエンボスロールを用い、下ロールに金属製フラットロールで構成される上下一対の熱エンボスロールを用いて、線圧が300N/cmで、熱接着温度が220℃の温度で熱接着し、目付が35g/m2の積層不織布を得た。得られた積層不織布について、ΔMR、剛軟度、および耐水圧を測定した。結果を表1に示す。
(スパンボンド不織布層)
共重合ポリエステル系樹脂(B)として、含有ポリエチレングリコールの共重合量が8質量%の樹脂を用いたこと以外は、実施例1と同じ方法により、スパンボンド繊維ウェブを得た。得られたスパンボンド繊維の特性は、平均単繊維径が11.2μmであり、これから換算した紡糸速度は4413m/分であった。
実施例1と同じ方法により、メルトブロー繊維ウェブを得た。
実施例1と同じ方法により、積層不織布を得た。得られた積層不織布について、ΔMR、剛軟度、および耐水圧を測定した。結果を表1に示す。
(スパンボンド不織布層)
実施例1と同じ方法により、スパンボンド繊維ウェブを得た。
ポリエステル系樹脂(A)としてポリエチレンテレフタラートを用いたこと以外は、実施例1と同じ方法でメルトブロー繊維ウェブを得た。得られたメルトブロー繊維の特性は、平均単繊維径が1.6μmであった。
実施例1と同じ方法により、積層不織布を得た。得られた積層不織布について、ΔMR、剛軟度、および耐水圧を測定した。結果を表1に示す。
(スパンボンド不織布層)
共重合ポリエステル系樹脂(B)としてポリエチレンテレフタラートを用いたこと以外は、実施例1と同じ方法により、スパンボンド繊維ウェブを得た。得られたスパンボンド繊維の特性は、平均単繊維径が11.0μmであり、これから換算した紡糸速度は4575m/分であった。
ポリエステル系樹脂(A)としてポリエチレンテレフタラートを用いたこと以外は、実施例1と同じ方法でメルトブロー繊維ウェブを得た。得られたメルトブロー繊維の特性は、平均単繊維径が1.6μmであった。
実施例1と同じ方法により、積層不織布を得た。得られた積層不織布について、ΔMR、剛軟度、および耐水圧を測定した。結果を表1に示す。
(スパンボンド不織布層)
共重合ポリエステル系樹脂(B)としてメルトフローレート(MFR)が70g/10分のホモポリマーからなるポリプロピレン樹脂を用い、紡糸温度を235℃、単孔吐出量が0.43g/分としたこと以外は、実施例1と同じ方法により、スパンボンド繊維ウェブを得た。得られたスパンボンド繊維の特性は、平均単繊維径が11.7μmであり、これから換算した紡糸速度は4441m/分であった。
共重合ポリエステル系樹脂(B)として上記スパンボンドウェブと同様のポリプロピレン樹脂を用い、紡糸温度が260℃で、単孔吐出量が0.10g/分、エア温度が290℃としたこと以外は、実施例1と同じ方法でメルトブロー繊維ウェブを得た。得られたメルトブロー繊維の特性は、平均単繊維径が1.7μmであった。
熱接着温度が120℃の温度で熱接着したこと以外は、実施例1と同じ方法により、積層不織布を得た。得られた積層不織布について、ΔMR、剛軟度、および耐水圧を測定した。結果を表1に示す。
(スパンボンド不織布層)
実施例1と同じ方法により、スパンボンド繊維ウェブを得た。
上記で得られたスパンボンド繊維ウェブ上に、メルトブロー繊維ウェブを積層することなく、スパンボンド繊維ウェブを捕集することにより、スパンボンド繊維ウェブ−スパンボンド繊維ウェブの積層繊維ウェブを得たこと以外は、実施例1と同じ方法により、積層不織布を得た。得られた積層不織布について、ΔMR、剛軟度、および耐水圧を測定した。結果を表1に示す。
Claims (3)
- ポリエステル系樹脂(A)からなる繊維で構成されるメルトブロー不織布層が内層を形成し、ポリエチレンテレフタラートにポリエチレングリコールを共重合した共重合ポリエステル系樹脂(B)からなる繊維で構成されるスパンボンド不織布層が表層に積層されてなる、積層不織布。
- 積層不織布のΔMRが0.5%以上15%以下である、請求項1に記載の積層不織布。
- 共重合ポリエステル系樹脂(B)のポリエチレングリコール共重合量が2質量%以上40質量%以下である、請求項1または2に記載の積層不織布。
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