JP2020190072A - スパンボンド不織布およびそれを用いた成型体の製造方法 - Google Patents
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収縮率(%)=100×(150%伸長時の測定線の長さ−伸長終了後、20℃雰囲気下で30分放置後の測定線の長さ)/(150%伸長時の測定線の長さ)
GのPLEXIGLAS HW55が挙げられ、少量の添加量で優れた効果を発揮するため特に好ましい。
V=(10000×Q)/T
ポリエチレンテレフタレート樹脂0.1gを秤量し、25mlのフェノール/テトラクロルエタン(60/40(重量比))の混合溶媒に溶解し、オストワルド粘度計を用いて30℃で3回測定し、その平均値を求めた。
JIS K7122(1987)に従って、20℃/分の昇温速度で、熱可塑性ポリスチレン系共重合体のガラス転移点温度を求めた。
JIS L1913 (2000)5.2に従って、不織布の単位面積当たりの質量を測定した。
試料(仮圧着前の長繊維フリース)の任意の場所5点を選び、光学顕微鏡を用いて単繊維の径をn=20で測定し、平均値を求めた。
試料(仮圧着前の長繊維フリース)の任意の場所20点を選択し、単繊維をとりだし、ニコン偏向顕微鏡OPTIPHOT−POL型を用いて、繊維径とレターゼーションを読み取り、複屈折率(Δn)を求めた。
試料(仮圧着前の長繊維フリース)の任意の場所5点を選び、光学顕微鏡を用いて単繊維径をn=20で測定して、平均単繊維径を求めた。同じ場所5点の繊維を取り出し、密度勾配管を用いて繊維の比重をn=5で測定し、平均比重を求めた。ついで、平均単繊維径より求めた単繊維断面積と平均比重から10000mあたりの繊維重量である繊度[dtex]を求めた。
紡糸速度V(m/分)は、上記繊度T(dtex)と設定の単孔吐出量Q(g/分)から下記式に基づいて求めた。
V=(10000×Q)/T
試料幅50mm、長さ150mmの試料片を不織布から切り出し、試料片の中心に、伸長方向(長さ方向)に50mmの測定線を記入した。測定線がチャック間の中心に位置するようにチャック間距離を50mmとして引張試験機(株式会社オリエンテック製、「テンシロン万能材料試験機」)にセットした。次いで、130℃雰囲気下で1分間予熱して、引張速度100mm/分で伸長し、チャック間距離が125mmの長さになった時、すなわち150%伸長完了時に伸長を停止して、速やかに炉を開放して、固定されたまま1分間冷却後、伸長を終了し、サンプル採取をして、20℃の部屋に放置して、30分±1分経過後、測定線をノギスにて観察して測定線の長さを測定した。1回/1枚の測定で、下記式に基づき収縮率(%)を算出し、計5回の平均値を測定値とした。
収縮率(%)=100×(150%伸長時の測定線の長さ(125mm)−伸長終了後、20℃雰囲気下で30分放置後の測定線の長さ)/(150%伸長時の測定線の長さ(125mm))
試料幅5cm、長さ20cmの試料片を縦方向および横方向にそれぞれ不織布から5枚ずつ切り出し、チャック間距離5cmで試料をセットし、130℃に加熱した炉に投入して1分経過後に、加熱炉内にてオリエンテック性万能引張試験機を用い、引張速度10cm/分で変型させて歪−応力曲線を得た。破断時の伸度および20%伸張時の応力を読み取り、縦方向と横方向の各5点の平均値を測定値とした。
耐磨耗性は、大栄科学精器製作所製「学振型染色物磨耗堅牢度試験機」を用いて、不織布を試料とし、磨耗布は金巾3号を使用して、加重500gf、磨耗回数100往復で磨耗させて、不織布表面の毛羽立ち、磨耗状態を目視で等級評価した。n=5の平均値を測定値とした。
0級:損傷大、1級:損傷中、2級:損傷小、3級:損傷なし、毛羽発生あり、4級:損傷なし、毛羽発生微小、5級:損傷なし、毛羽なし
先端が半丸形状の直径25mmの金属製の円柱状成型体および不織布を130℃、1分間加熱し、変型速度20mm/分の条件で25mm変型させた。変型時に不織布の破れがあったものを×、破れがなかったものを○と判断した。
500℃に加熱した赤外線ヒーターで不織布を10秒加熱し、常温の金型で真空成型を行った。金型の形状はカップ型で、開口部は直径50mm、底面部は40mmで、深さが50mmであり、全てのコーナーは直径0.5mmの湾曲をつけたものを用いた。成型体に破れがなく、角の湾曲半径が1mm以下のものを〇、成型体に破れがなく、角の湾曲半径が1mmを超えるものを△、成型体に破れがあるものを×と判断した。
成型性評価1で得られた成型体に95℃の熱湯をかけたときに、形状を保持できたものを〇、形状を保持できなかったものを×とした。
スパンボンド紡糸設備を用い、固有粘度0.63dl/gのポリエチレンテレフタレート(以下、「PET」という)に、ガラス転移点温度が122℃のスチレン・メタクリル酸メチル・無水マレイン酸共重合体(Rohm GmbH&Co.KGのPLEXIGLAS HW55(以下、「HW55」という)を0.40質量%添加した樹脂を、オリフィス径0.23mmの紡糸口金より単孔吐出量0.75g/分で紡出した。更に、エジェクタに0.6kg/cm2の圧力(ジェット圧)で乾燥エアを供給し、1段階で延伸して、下方のコンベア上へ繊維を開繊させつつ捕集し長繊維フリースを得た。得られた長繊維フリースの繊維径は22.0μm、複屈折率は0.0120、換算紡糸速度は1430m/分であった。
エジェクタに0.75kg/cm2の圧力(ジェット圧)で乾燥エアを供給したこと以外は実施例1と同じ条件で長繊維フリースを得た。得られた長繊維フリースの繊維径は20.6μm、複屈折率は0.0147、換算紡糸速度は1632m/分であった。得られた長繊維フリースを実施例1と同様に仮圧着した後、フェルトカレンダーにより面拘束しながら本圧着を行い、スパンボンド不織布を得た。
HW55の含有量を0.05質量%としたこと以外は実施例2と同様の条件で長繊維フリースを得た。得られた長繊維フリースの繊維径は20.6μm、複屈折率は0.0153、換算紡糸速度は1632m/分であった。得られた長繊維フリースを実施例1と同様に仮圧着した後、フェルトカレンダーにより面拘束しながら本圧着を行い、スパンボンド不織布を得た。
HW55の含有量を3.00質量%としたこと以外は実施例2と同様の条件で長繊維フリースを得た。得られた長繊維フリースの繊維径は20.6μm、複屈折率は0.0130、換算紡糸速度は1632m/分であった。得られた長繊維フリースを実施例1と同様に仮圧着した後、フェルトカレンダーにより面拘束しながら本圧着を行い、スパンボンド不織布を得た。
HW55の含有量を5.00質量%としたこと以外は実施例2と同様の条件で長繊維フリースを得た。得られた長繊維フリースの繊維径は20.6μm、複屈折率は0.0110、換算紡糸速度は1632m/分であった。得られた長繊維フリースを実施例1と同様に仮圧着した後、フェルトカレンダーにより面拘束しながら本圧着を行い、スパンボンド不織布を得た。
固有粘度0.50dl/gのPETを使用したこと以外は実施例2と同様の条件で長繊維フリースを得た。得られた長繊維フリースの繊維径は20.6μm、複屈折率は0.0147、換算紡糸速度は1632m/分であった。得られた長繊維フリースを実施例1と同様に仮圧着した後、フェルトカレンダーにより面拘束しながら本圧着を行い、スパンボンド不織布を得た。
固有粘度0.70dl/gのPETを使用したこと以外は実施例2と同様の条件で長繊維フリースを得た。得られた長繊維フリースの繊維径は20.6μm、複屈折率は0.0147、換算紡糸速度は1632m/分であった。得られた長繊維フリースを実施例1と同様に仮圧着した後、フェルトカレンダーにより面拘束しながら本圧着を行い、スパンボンド不織布を得た。
実施例2と同様の条件で得られた長繊維フリースを、表面温度を80℃とし、押し圧を8kN/mとして仮圧着した後、含水率が3質量%となるように水をスプレーにより吹き付ける含水加工を実施し、実施例1と同様にフェルトカレンダーにより面拘束しながら本圧着を行い、スパンボンド不織布を得た。
オリフィス径0.23mmの紡糸口金より単孔吐出量0.26g/分で紡出したこと以外は実施例2と同様の条件で長繊維フリースを得た。得られた長繊維フリースの繊維径は12.0μm、複屈折率は0.0160、換算紡糸速度は1667m/分であった。得られた長繊維フリースを実施例1と同様に仮圧着した後、フェルトカレンダーにより面拘束しながら本圧着を行い、スパンボンド不織布を得た。
オリフィス径0.23mmの紡糸口金より単孔吐出量1.13g/分で紡出したこと以外は実施例2と同様の条件で長繊維フリースを得た。得られた長繊維フリースの繊維径は25.0μm、複屈折率は0.0140、換算紡糸速度は1669m/分であった。得られた長繊維フリースを実施例1と同様に仮圧着した後、フェルトカレンダーにより面拘束しながら本圧着を行い、スパンボンド不織布を得た。
オリフィス径0.45mmの紡糸口金より単孔吐出量3.5g/分で紡出し、エジェクタに0.5kg/cm2の圧力(ジェット圧)で乾燥エアを供給したこと以外は実施例1と同様の条件で長繊維フリースを得た。得られた長繊維フリースの繊維径は50.0μm、複屈折率は0.0040、換算紡糸速度は1288m/分であった。得られた長繊維フリースを実施例1と同様に仮圧着した後、フェルトカレンダーにより面拘束しながら本圧着を行い、スパンボンド不織布を得た。
HW55を添加せずに、エジェクタに1.0kg/cm2の圧力(ジェット圧)で乾燥エアを供給したこと以外は実施例1と同様の条件で長繊維フリースを得た。得られた長繊維フリースの繊維径は19.0μm、複屈折率は0.0182、換算紡糸速度は1918m/分であった。得られた長繊維フリースを実施例1と同様に仮圧着した後、フェルトカレンダーにより面拘束しながら本圧着を行い、スパンボンド不織布を得た。
HW55を添加せずに、固有粘度0.75dl/gのPETを使用し、エジェクタに1.0kg/cm2の圧力(ジェット圧)で乾燥エアを供給したこと以外は実施例1と同様の条件で長繊維フリースを得た。得られた長繊維フリースの繊維径は19.0μm、複屈折率は0.0186、換算紡糸速度は1918m/分であった。得られた長繊維フリースを実施例1と同様に仮圧着した後、含水率が3質量%となるように水をスプレーにより吹き付ける含水加工を実施し、実施例1と同様にフェルトカレンダーにより面拘束しながら本圧着を行い、スパンボンド不織布を得た。
固有粘度0.75dl/gのPETを使用し、エジェクタに1.0kg/cm2の圧力(ジェット圧)で乾燥エアを供給したこと以外は実施例1と同様の条件で長繊維フリースを得た。得られた長繊維フリースの繊維径は19.0μm、複屈折率は0.0183、換算紡糸速度は1918m/分であった。得られた長繊維フリースを実施例1と同様に仮圧着した後、フェルトカレンダーにより面拘束しながら本圧着を行い、スパンボンド不織布を得た。
固有粘度0.75dl/gのPETを使用し、エジェクタに1.0kg/cm2の圧力(ジェット圧)で乾燥エアを供給したこと以外は実施例1と同様の条件で長繊維フリースを得た。得られた長繊維フリースの繊維径は19.0μm、複屈折率は0.0183、換算紡糸速度は1918m/分であった。得られた長繊維フリースを実施例1と同様に仮圧着した後、含水率が3質量%となるように水をスプレーにより吹き付ける含水加工を実施し、実施例1と同様にフェルトカレンダーにより面拘束しながら本圧着を行い、スパンボンド不織布を得た。
エジェクタに3.5kg/cm2の圧力(ジェット圧)で乾燥エアを供給したこと以外は実施例2と同様の条件で長繊維フリースを得た。得られた長繊維フリースの繊維径は12.3μm、複屈折率は0.0820、換算紡糸速度は4578m/分であった。得られた長繊維フリースを、2つのフラットロールからなる1対の仮熱圧着ロールを用い、それぞれの表面温度を120℃とし、押し圧を8kN/mとして仮圧着した後、彫刻ロールの表面温度:170℃、フラットロールの表面温度:145℃で、線圧:50kgf/cm、加工速度:10.0m/分の条件でエンボス加工を実施し、スパンボンド不織布を得た。
Claims (6)
- 130℃雰囲気下で150%伸長時の伸長方向長さに対する、前記伸長後、20℃雰囲気下で30分放置後の伸長方向長さの収縮率が5%以下であり、
固有粘度が0.3〜0.7dl/gである樹脂を90質量%以上の含量で含み、且つ前記樹脂よりもガラス転移点温度が高い配向阻害剤を0.02〜8質量%の含量で含むことを特徴とするスパンボンド不織布。 - 前記樹脂はポリエチレンテレフタレートである請求項1に記載のスパンボンド不織布。
- 前記配向阻害剤は、ガラス転移点温度が100〜160℃の熱可塑性ポリスチレン系共重合体である請求項1または2に記載のスパンボンド不織布。
- 130℃で1分加熱後の破断伸度が250%以上である請求項1〜3のいずれかに記載のスパンボンド不織布。
- 前記不織布の少なくとも片面は、耐磨耗等級が3級以上である請求項1〜4のいずれかに記載のスパンボンド不織布。
- 請求項1〜5のいずれかに記載のスパンボンド不織布を熱成型することを特徴とする成型体の製造方法。
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