JP5404967B2 - 捲縮複合繊維、及び当該繊維からなる不織布 - Google Patents
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Description
横断面が(a)部および(b)部の少なくとも2の領域を有する、捲縮可能な断面形状を有する捲縮複合繊維であって、
前記(a)部と前記(b)部の質量比〔(a):(b)〕が、10:90〜60:40であり、
前記(a)部はオレフィン系重合体(A)から、前記(b)部はオレフィン系重合体(B)からそれぞれ構成され、
前記オレフィン系重合体(A)と前記オレフィン系重合体(B)が、Mz/Mw、融点、あるいはMFRのいずれかが異なる重合体であり、
前記オレフィン系重合体(A)及び/又は前記オレフィン系重合体(B)に、炭素数19以下の脂肪酸アミドを添加してなる捲縮複合繊維を提供するものである。
本発明の、横断面が(a)部および(b)部の少なくとも2の領域を有する、捲縮可能な断面形状を有する捲縮複合繊維(以下、単に、「捲縮複合繊維」と呼称する場合がある)の(a)部を構成するオレフィン系重合体(A)は、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、1−オクテン等のα−オレフィンの単独若しくは共重合体であり、具体的には、例えば、高圧法低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン(所謂LLDPE:エチレン・α−オレフィンランダム共重合体)、高密度ポリエチレンなどのエチレン系重合体;プロピレン単独重合体、プロピレン・α−オレフィン共重合体などのプロピレン系重合体;1−ブテン単独重合体、1−ブテン・α−オレフィン共重合体などの1−ブテン系重合体、4−メチル−1−ペンテン単独重合体、4−メチル−1−ペンテン・α−オレフィン共重合体などの4−メチル−1−ペンテン系重合体などの結晶性のオレフィン系重合体である。
本発明に係る捲縮複合繊維の(a)部を構成するプロピレン系重合体(A1)は、好ましくは、Z平均分子量(Mz)と重量平均分子量(Mw)との比(Mz/Mw)が2.0以上、好ましくは2.1〜4.5の範囲にある。プロピレン系重合体(A1)として、(Mz/Mw)を上記範囲とすることにより、プロピレン系重合体(A1)のZ平均分子量(Mz)と重量平均分子量(Mw)との比〔Mz/Mw(A1)〕と後述のプロピレン系重合体(B1)のZ平均分子量(Mz)と重量平均分子量(Mw)との比〔Mz/Mw(B)〕が異なるプロピレン系重合体を選択し得る。
本発明の、横断面が(a)部および(b)部の少なくとも2の領域を有する、捲縮可能な断面形状を有する捲縮複合繊維の(b)部を構成するオレフィン系重合体(B)は、前記オレフィン系重合体(A)と同じ範疇の結晶性のオレフィン系重合体であり、前記オレフィン系重合体(A)とは、少なくとも、Mz/Mw、融点、及びMFRの何れかが異なる重合体である。
<プロピレン系重合体(B1)>
本発明の捲縮複合繊維の(b)部を構成するプロピレン系共重合体(B1)は、好ましくは、Z平均分子量(Mz)と重量平均分子量(Mw)との比(Mz/Mw)が2.0以上、好ましくは2.1〜4.5の範囲にある。プロピレン系重合体(B1)として、(Mz/Mw)を上記範囲とすることにより、前記プロピレン系重合体(A1)のZ平均分子量(Mz)と重量平均分子量(Mw)との比〔Mz/Mw(A1)〕とプロピレン系重合体(B1)のZ平均分子量(Mz)と重量平均分子量(Mw)との比〔Mz/Mw(B1)〕が異なるプロピレン系重合体を選択し得る。
本発明に係る前記オレフィン系重合体(A)及び/又はオレフィン系重合体(B)に配合される脂肪酸アミドは、炭素数が19以下、好ましくは16〜18の脂肪酸アミドである。この場合の炭素数とは、脂肪酸アミド中の脂肪酸部分の炭素数の事である。脂肪酸アミドを構成する脂肪酸は飽和脂肪酸でも不飽和脂肪酸であってもよく、又、一級アミドあるいは二級アミドであってもよい。本発明に係る脂肪酸アミドとしては、具体的には、パルミチン酸(C16)アミド、ステアリン酸(C18)アミド、オレイン酸(C18)アミドなどの一級アミド、N‐オレイルパルミチン酸(C16)アミド、ミリスチン酸アミド(C13)、ラウリン酸アミド(C11)などの二級アミドが挙げられる。
本発明の捲縮複合繊維は、横断面が(a)部および(b)部の少なくとも2の領域を有する、捲縮可能な断面形状を有する捲縮複合繊維であって、
前記(a)部と前記(b)部の質量比〔(a):(b)〕が、10:90〜60:40であり、
前記(a)部はオレフィン系重合体(A)から、前記(b)部はオレフィン系重合体(B)からそれぞれ構成され、
前記オレフィン系重合体(A)と前記オレフィン系重合体(B)が、少なくともMz/Mw、融点、あるいはMFRのいずれかが異なる重合体であり、
前記オレフィン系重合体(A)及び/又は前記オレフィン系重合体(B)に、炭素数19以下の脂肪酸アミドを添加してなる捲縮複合繊維である。
本発明に係るオレフィン系重合体(A)のMw/Mn(A)とオレフィン系重合体(B)のMw/Mn(B)の差〔Mw/Mn(A)−Mw/Mn(B):ΔMw/Mn〕の絶対値が、1.5以下であっても、オレフィン系重合体(A)とオレフィン系重合体(B)のMz/Mwが異なれば、得られる複合繊維は捲縮に優れ、さらに0.3〜1.0であっても捲縮が発現する。Mw/Mnは、一般に分子量分布(多分散度)とも呼ばれ、重合体の分子量分布の広さの尺度とされる。ΔMw/Mnが大きくなりすぎると、一方の材料〔(a)部〕と、もう一方の材料〔(b)部〕の流動特性、および結晶化挙動の差が顕著となる。この結果、繊維の紡糸性が低下する虞がある。本発明において記号「〜」は、その両端の値も含む。
1)オレフィン系重合体30mgをo−ジクロロベンゼン20mLに145℃で完全に溶解させる。
2)当該溶液を孔径が1.0μmの焼結フィルターで濾過し、試料とする。
3)当該試料をGPCにより分析し、ポリスチレン(PS)換算して、平均分子量および分子量分布曲線を求める。
測定装置 ゲル浸透クロマトグラフAlliance GPC2000型(Waters社製)
解析装置 データ処理ソフトEmpower2(Waters社製)
カラム TSKgel GMH6−HT×2+TSKgel GMH6−HTL×2(いずれも7.5mmI.D.×30cm、東ソー社製)
カラム温度 140℃
移動相 o−ジクロロベンゼン (0.025%butylated hydroxytoluene BHT含有)
検出器 示差屈折率計
流速 1mL/min
試料濃度 30mg/20mL
注入量 500μL
サンプリング時間間隔 1s
カラム校正 単分散ポリスチレン(東ソー社製)
分子量換算 PS換算/標準換算法
2)次に、再び、30から200℃まで10℃/分で昇温し、その間に観測されたピークから融点を求める。
本発明の捲縮複合繊維における(a)部と(b)部の割合は、質量比〔(a):(b)〕にして、10:90〜60:40、好ましくは10:90〜50:50、より好ましくは20:80〜40:60である。(a)部と(b)部の質量比が前記上限値を超える、あるいは前記下限値未満であると、前記脂肪酸アミドを添加しても、捲縮性の改良効果が然程認められない。
<捲縮複合繊維の捲縮数等>
本発明の捲縮複合繊維の捲縮数はJIS L1015に準拠して求められる。捲縮数は、通常、繊維25mm当たり18個以上であり、20〜50個が好ましく、得られる不織布の視認性、地合の観点から、20〜40がさらに好ましく、20〜30が最も好ましい。好ましい。捲縮数が前記下限値より少ないと、捲縮繊維の3次元螺旋構造に由来する嵩高性などの特性が得られない虞がある。一方、捲縮数が前記上限値より多いと、繊維の均一な分散が困難となり、不織布としたときの地合や機械強度が低下する虞がある。
本発明の不織布は、前記捲縮複合繊維を含む不織布であり、通常、目付(不織布の単位面積当たりの質量)が3〜100g/m2、好ましくは7〜60g/m2の範囲にある。
本発明の捲縮複合繊維を含む不織布(以下、通常の不織布と区別するために、「捲縮複合繊維不織布」と呼ぶ場合がある。)は、用途により種々の層と積層して得る。
本発明の不織布は、発明の効果を損なわない範囲で、種々公知の製造方法で製造されうるが、以下に好ましい製造方法を説明する。
(1)(a)部と(b)部の原料となる前記オレフィン系重合体(A)及び/又は前記オレフィン系重合体(B)に、前記脂肪酸アミドを所定量添加してなる組成物を、少なくとも二つの押出機を用いてそれぞれ個別に溶融し、複合紡糸ノズルから吐出して複合繊維を得る工程、
(2)前記複合繊維を冷却、延伸、細化して、捲縮させた後、捕集ベルト上に所定の厚さに堆積する工程、および
(3)前記堆積した複合繊維を交絡処理する工程、を経て製造されることが好ましい。この製造方法は、スパンボンド法とも呼ばれる。
この工程では公知の押出機および複合紡糸ノズルを用いればよい。溶融温度も特に限定されないが、溶融温度は、オレフィン系重合体の融点より50℃程度高い温度が好ましい。このときの紡糸性は、一定時間内の糸切れの有無により評価される。
この工程では、空気を吹き付けて溶融繊維を冷却することが好ましい。このときの空気の温度は、10〜40℃であればよい。また、冷却された繊維に、さらに空気を吹き付けて張力を与えて、所望の太さの繊維に調整してもよい。冷却された繊維は、捲縮繊維となる。捕集ベルトは公知のものを用いればよいが、ベルトコンベアのように、捕集された捲縮繊維を運搬できる機能を有することが好ましい。
この工程で施される交絡処理の例には、堆積した捲縮複合繊維(以下単に「繊維」ともいう)に、ウォータージェットや超音波等を当てる方法や、繊維にエンボス加工やホットエアースルー処理を施して繊維同士を熱融着する方法が含まれる。
株式会社プライムポリマー社製:商品名 プライムポリプロ S119;融点:156℃、MFR:62g/10分、Mw/Mn:2.92、Mz/Mw:2.35(A2−1)。
株式会社プライムポリマー社製:商品名プライムポリプロ S229R;融点:143℃、MFR:62g/10分、Mw/Mn:2.50、Mz/Mw:2.10、エチレン含有量:3.0重量%(4.5モル%)(B2−1)。
日本ポリプロ株式会社製:商品名 ノバテックPP SA06A;融点:167℃、MFR:60g/10分、Mw/Mn:2.92、Mz/Mw:2.33(A2−2)。
JIS L1015に準拠して測定した。
カトーテック(株)製のKES−FBシステムにより、引張、剪断、圧縮、表面摩擦、曲げの各試験の測定を、測定条件としてニット高感度条件にて行った。測定結果をニットアンダーウェアー(サマー)条件にて計測してKOSHI値とした。KOSHI値はその数値が小さいほど、柔軟性に優れることを示す。
カトーテック(株)製のKES−FBシステムにより、引張、剪断、圧縮、表面摩擦、曲げの各試験の測定を、測定条件としてニット高感度条件にて行った。測定結果をニットアンダーウェアー(サマー)条件にて計測してSHARI値とした。SHARI値はその数値が小さいほど、表面の平滑性、柔軟性に優れることを示す。
カトーテック(株)製のKES−FBシステムにより、引張、剪断、圧縮、表面摩擦、曲げの各試験の測定を、測定条件としてニット高感度条件にて行った。測定結果をニットアンダーウェアー(サマー)条件にて計測してFUKURAMI値とした。FUKURAMI値はその数値が大きいほど、厚みがあり、柔軟性に優れることを示す。
得られた不織布の20cm角サンプルを用いて、25℃の恒温室で女性4名、男性3名の計7名にて柔軟性についての官能評価を実施した。評価方法として、各サンプルを各自が任意に触り、各自10点満点で序列をつけ、7名の平均値を算出した(小数点以下は切捨て)。なお、触り方は各自に任せた。柔軟性に優れるものほど高い数値とした。
得られた不織布を下記の方法で単位cm2当りの毛羽重量を測定した。値が小さいほど発生する毛羽量が少なく良好であることを示す。
1)Ink Rud Tester(Danilee Co)
2)両面テープ:ST−416P(50mm×30m)住友3M 3187C
3)アクリル系粘着テ−プ(片面:住友スリ−エム製スコッチ印表面保護テ−プ)
4)サンドペ−パ−:320グリッド (茶)幅:2インチ
5)ウエイト:寸法;5×15×3.5cm 重さ;2200g
1)サンプルの非測定面に長さ約15mmの両面テ−プをMD及びCD方向に貼る。
2)4cm×11cmの大きさにサンプルをカットする。
3)片面粘着テ−プを約19cmを2枚用意する。
4)カット後14×15cmの剥離紙に貼る。
5)測定器にサンドペ−パ−を取り付け、毎分43往復するように、カウンターを20にセット後、スタ−トする。
6)サンドペ−パ−を外し1枚の片面粘着テ−プで毛羽を取る。
7)もう1枚のテ−プを試験片の上に乗せ、ウエイトを20秒置く。
8)毛羽粘着前後の重量を測定し、単位cm2当りの毛羽重量を測定する。
得られた不織布を、野村商事(株)ファーメーションテスター FMT-MIIIを用いて、n=5の地合指数の平均値を値とした。地合指数が小さいほど、地合が良好であることを示す。
得られた不織布の20cm角サンプルを黒紙上に置いて、25℃の恒温室で女性4名、男性3名の計7名にて視認性の評価を実施した。評価方法として、各サンプルを各自が5点満点で序列をつけ、7名の平均値を算出した(小数点以下は切捨て)。なお、見方は各自に任せた。視認性に優れるものほど高い数値とした。
芯部に、前記A2−1:100重量部にステアリン酸アミドを1重量部添加してなる組成物を、鞘部に前記B2−1:100重量部にステアリン酸アミドを1重量部添加してなる組成物を用い、スパンボンド法により溶融紡糸を行った。
実施例1で用いた組成物に替えて、A2−1及びB2−1:100重量部にオレイン酸アミドをそれぞれ1重量部添加した組成物を用いる以外は、実施例1と同様に行い捲縮複合長繊維および不織布を得た。得られた捲縮複合長繊維および不織布の測定結果を表1に示す。
実施例1で用いた組成物に替えて、A2−1及びB2−1:100重量部にN−オレイルパルミチン酸アミドをそれぞれ1重量部添加した組成物を用いる以外は、実施例1と同様に行い捲縮複合長繊維および不織布を得た。得られた捲縮複合長繊維および不織布の測定結果を表1に示す。
実施例1で用いた組成物に替えて、何れも脂肪酸アミドを添加しないA2−1及びB2−1を用いる以外は、実施例1と同様に行い捲縮複合長繊維および不織布を得た。得られた捲縮複合長繊維および不織布の測定結果を表1に示す。
実施例1で用いた組成物に替えて、A2−1及びB2−1:100重量部にエルカ酸アミドをそれぞれ1重量部添加した組成物を用いる以外は、実施例1と同様に行い捲縮複合長繊維および不織布を得た。得られた捲縮複合長繊維および不織布の測定結果を表1に示す。
実施例1で用いた組成物に替えて、芯部に脂肪酸アミドを添加しないA2−2、及び鞘部に脂肪酸アミドを添加しないB2−1を用いる以外は、実施例1と同様に行い捲縮複合長繊維および不織布を得た。得られた捲縮複合長繊維および不織布の測定結果を表1に示す。
20:(b)部
Claims (11)
- 横断面が(a)部および(b)部の少なくとも2の領域を有する、捲縮可能な断面形状を有する捲縮複合繊維であって、前記(a)部と前記(b)部の質量比〔(a):(b)〕が、10:90〜60:40であり、前記(a)部はオレフィン系重合体(A)から、前記(b)部はオレフィン系重合体(B)からそれぞれ構成され、前記オレフィン系重合体(A)と前記オレフィン系重合体(B)が、少なくともMz/Mw、融点、あるいはMFRのいずれかが異なる重合体であり、且つ、前記オレフィン系重合体(A)と前記オレフィン系重合体(B)の融点の差が、20℃未満であり、前記オレフィン系重合体(A)及び/又は前記オレフィン系重合体(B)に、炭素数19以下の脂肪酸アミドを添加してなる捲縮複合繊維。
- 炭素数19以下の脂肪酸アミドの配合量が、オレフィン系重合体(A)及び/又はオレフィン系重合体(B)100重量部に対して、0.1〜10重量部である請求項1記載の捲縮複合繊維。
- 前記(a)部が芯部(a’)であり前記(b)部が鞘部(b’)である偏芯芯鞘構造を有する、請求項1記載の捲縮複合繊維。
- オレフィン系重合体(A)及びオレフィン系重合体(B)が、それぞれ、プロピレン系重合体(A1)及びプロピレン系重合体(B1)である請求項1記載の捲縮複合繊維。
- プロピレン系重合体(A1)及びプロピレン系重合体(B1)が、それぞれ、プロピレン単独重合体(A2)及びプロピレン・α−オレフィン共重合体(B2)である請求項4記載の捲縮複合繊維。
- 脂肪酸アミドが、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、オレイルパルミチン酸アミドである請求項1記載の捲縮複合繊維。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の捲縮複合繊維を含んでなる不織布。
- 少なくとも2層以上の層構成を有する積層体であって、そのうちの少なくとも1層が、請求項7記載の不織布である不織布積層体。
- 請求項7に記載の不織布を、トップシート及び/又はセカンドシートに用いてなる吸収性物品。
- 請求項7に記載の不織布を、吸収体を包むシートに用いてなる吸収性物品。
- 不織布のKESによるKOSHI値が7.4以下、地合指数(V)が420以下である請求項7に記載の不織布。
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