JP6729921B1

JP6729921B1 - スパンボンド不織布

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Publication number: JP6729921B1
Application number: JP2019155940A
Authority: JP
Inventors: 信一郎三輪
Original assignee: Axis Co Ltd
Current assignee: Axis Co Ltd
Priority date: 2019-08-28
Filing date: 2019-08-28
Publication date: 2020-07-29
Anticipated expiration: 2039-08-28
Also published as: JP2021031810A

Abstract

【課題】環境負荷が低い原料で構成されているのに加えて、表面に印刷が施される製品に好適に使用できるスパンボンド不織布を提供すること。【解決手段】植物由来ポリエチレン樹脂、石油由来ポリプロピレン樹脂及び相溶化剤を含む溶融物の長繊維からなるウェブをシート状に結合してなるスパンボンド不織布であって、前記長繊維は、繊度０．５乃至１０デニールであり、そしてＪＩＳＬ１９１３（２０１０年版）に準拠する方法で測定される前記不織布の流れ方向（ＭＤ方向）の伸び率は、石油由来ポリプロピレン樹脂単独の長繊維から作られたスパンボンド不織布の流れ方向（ＭＤ方向）の伸び率と比較して９０％乃至２０％の割合である、スパンボンド不織布。芯鞘構造を成す長繊維からなるウェブをシート状に結合してなり、該芯鞘構造の芯部又は鞘部の一方が植物由来ポリオレフィン樹脂からなり、また他方が石油由来ポリオレフィン樹脂からなるスパンボンド不織布。【選択図】なし

Description

本発明は、スパンボンド不織布に関する。詳しくは、植物由来ポリエチレン樹脂、石油由来ポリプロピレン樹脂及び相溶化剤を含むことにより、石油由来ポリプロピレン樹脂単独の長繊維から作られたスパンボンド不織布と比較すると伸びを抑制できることを特徴とするスパンボンド不織布に関する。
さらに、本発明は、芯鞘構造の芯部又は鞘部の一方が植物由来ポリオレフィン樹脂からなり、また他方が石油由来ポリオレフィン樹脂からなることで、石油由来ポリプロピレン樹脂単独の長繊維から作られたスパンボンド不織布と比較すると伸びを抑制できることを特徴とするスパンボンド不織布に関する。

従来から、スパンボンド不織布は、実質的に無端連続長繊維糸が堆積されてなるものであるため、ステープルファイバーのごとき短繊維が堆積されてなる、いわゆる短繊維不織布に比べて、強度の面で優れている。特にポリプロピレン（ＰＰ）長繊維糸のみから形成されたスパンボンド不織布は、強度の面で非常に優れており、高強力が必要とされる用途分野での適用が盛んである。

しかしながら、ポリプロピレン長繊維糸のみから形成されたスパンボンド不織布は、用途によっては高強力のみではなく、風合いや、柔らかさ等の他の特性が要求されることがあった。

そこで、同じポリオレフィンである、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）等をポリプロピレンに混合することが考えられる。ポリエチレンは、ポリプロピレンに比べて強度が低く、また毛羽立ちが大きいといった課題があるが、ポリプロピレンに比べて優れた柔軟性を有すポリマーである。しかし、ポリプロピレンとポリエチレンは、同じポリオレフィン系材料に分類される材料でありながら非相溶な材料であり，相分離を誘起せずに混合及び複合化することは技術的に困難であることが知られている。

一方で、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィンが包含される石油系合成繊維及び石油系プラスチック樹脂は難分解性であるため、ゴミ処理問題等、循環型社会を実践する上で大きな障害となっており、焼却時に発生する二酸化炭素は地球温暖化の原因となっている。加えて、原料が石油由来であるため化石資源の枯渇の問題が懸念されている。そのような状況の中、樹脂フィルムや不織布等においても、その代替、使用量低減が求められている。

そこで、樹脂フィルムの分野において、環境への負荷を低減するために、樹脂フィルムの原料の一部を、石油由来の樹脂から、植物由来成分とする樹脂（植物由来の樹脂）に置き換えることが報告されている（特許文献１）。

特許文献１においては、植物由来の樹脂は、従来の石油由来の樹脂と化学構造的には変わりがなく、同等の物性を有することが期待されているが、実際には植物由来の樹脂を含む樹脂フィルム、例えば植物由来ポリエチレン系樹脂を含むシーラントフィルムは、石油由来のポリエチレン系樹脂のみからなるシーラントフィルムとは異なる性質を示すことが記載されている。

特開２０１８−０５２１２０号公報

従って、不織布の分野においても環境への負荷を低減するために、不織布の原料の一部を、石油由来の樹脂から、植物由来の樹脂に置き換えることが求められていた。
さらに、ポリプロピレン樹脂に植物由来ポリエチレン樹脂が相溶された長繊維からなるスパンボンド不織布の性質は、上記のシーラントフィルムの例を参酌すれば、容易に予測できるものではなく、該スパンボンド不織布は、環境負荷が低い新たな素材としてその開発が求められていた。
さらに特に、植物由来の樹脂を用いながらも工業的に表面に印刷を施す製品として好適に使用されるスパンボンド不織布、具体的には、石油由来ポリプロピレン樹脂単独の長繊維から作られたスパンボンド不織布に比べて伸び率の小さいスパンボンド不織布の開発が求められていた。

本発明は、斯かる事情を考慮してなされたものであって、その目的とするところは、高いバイオマス度の環境への貢献度の高いスパンボンド不織布を提供すること、さらに、植物由来の樹脂を用いながらも工業的に表面に印刷を施す製品として好適に使用されるスパンボンド不織布、すなわち、石油由来ポリプロピレン樹脂単独の長繊維から作られたスパンボンド不織布に比べて伸び率の小さいスパンボンド不織布を提供することにある。

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、植物由来ポリエチレン樹脂、石油由来ポリプロピレン樹脂及び相溶化剤を含む溶融物の長繊維からなるウェブをシート状に結合した繊度０．５乃至１０のデニールのスパンボンド不織布が、石油由来ポリプロピレン樹脂単独の長繊維から作られたスパンボンド不織布の流れ方向（ＭＤ方向）の伸び率と比較して９０％乃至２０％の割合となることを見出した。
さらに、芯鞘構造を成す長繊維からなるウェブをシート状に結合してなり、該芯鞘構造の芯部又は鞘部の一方が植物由来ポリオレフィン樹脂からなり、また他方が石油由来ポリオレフィン樹脂からなる繊度０．５乃至１０デニールのスパンボンド不織布が石油由来ポリプロピレン樹脂単独の長繊維から作られたスパンボンド不織布の流れ方向（ＭＤ方向）の伸び率と比較して９０％乃至２０％の割合となることを見出し、本発明を完成させた。

即ち、本発明は、以下の態様からなる。
（１）植物由来ポリエチレン樹脂、石油由来ポリプロピレン樹脂及び相溶化剤を含む溶融物の長繊維からなるウェブをシート状に結合してなるスパンボンド不織布であって、
前記長繊維は、繊度０．５乃至１０デニールであり、そしてＪＩＳＬ１９１３（２０１０年版）に準拠する方法で測定される前記不織布の流れ方向（ＭＤ方向）の伸び率は、石油由来ポリプロピレン樹脂単独の長繊維から作られたスパンボンド不織布の流れ方向（ＭＤ方向）の伸び率と比較して９０％乃至２０％の割合である、スパンボンド不織布。
（２）前記植物由来ポリエチレン樹脂は、前記植物由来ポリエチレン樹脂、前記石油由来ポリプロピレン樹脂及び前記相溶化剤との合計１００質量％に対し、５質量％乃至９８質量％であり、
前記石油由来ポリプロピレン樹脂は、１質量％乃至９５質量％であり、
前記相溶化剤は、１質量％乃至３０質量％である、（１）に記載のスパンボンド不織布。
（３）前記相溶化剤の、メルトフローレート（２３０℃／２．１６ｋｇ）は、２ｇ／１０分乃至２６００ｇ／１０分である、（１）又は（２）に記載のスパンボンド不織布。
（４）前記不織布の幅方向（ＣＤ方向）の伸び率は、石油由来ポリプロピレン樹脂単独の長繊維から作られたスパンボンド不織布の幅方向（ＣＤ方向）の伸び率と比較して８０％乃至３０％の割合である、（１）乃至（３）のうちいずれか一に記載のスパンボンド不織
布。
（５）芯鞘構造を成す長繊維からなるウェブをシート状に結合してなり、該芯鞘構造の芯部又は鞘部の一方が植物由来ポリオレフィン樹脂からなり、また他方が石油由来ポリオレフィン樹脂からなるスパンボンド不織布であって、
前記長繊維は、繊度０．５乃至１０デニールであり、そしてＪＩＳＬ１９１３（２０１０年版）に準拠する方法で測定される前記不織布の流れ方向（ＭＤ方向）の伸び率は、石油由来ポリプロピレン樹脂単独の長繊維から作られたスパンボンド不織布の流れ方向（ＭＤ方向）の伸び率と比較して９０％乃至２０％の割合である、スパンボンド不織布。
（６）前記植物由来ポリオレフィン樹脂は、前記植物由来ポリオレフィン樹脂及び前記石油由来ポリオレフィン樹脂との合計１００質量％に対し、５質量％乃至９９質量％であり、
前記石油由来ポリオレフィン樹脂は、１質量％乃至９５質量％である、（５）に記載のスパンボンド不織布。
（７）前記不織布の幅方向（ＣＤ方向）の伸び率は、石油由来ポリプロピレン樹脂単独の長繊維から作られたスパンボンド不織布の幅方向（ＣＤ方向）の伸び率と比較して８０％乃至３０％の割合である、（５）又は（６）に記載のスパンボンド不織布。

本発明のスパンボンド不織布は、植物由来の樹脂を高い配合率で含む、すなわち、高いバイオマス度を有するものである。したがって、カーボンニュートラルの観点から、大気中のＣＯ₂量の増加を抑制し、且つ、石油資源利用の節約にも貢献する。

なお、カーボンニュートラルとは、植物を燃やしても、その際に排出されるＣＯ₂量は、植物が生育時に吸収したＣＯ₂量と等しいため、大気中のＣＯ₂量の増減には影響を与えないことを指す。したがって、植物由来の原料を多く含むほど、ＣＯ₂量の増加を抑制することができる。

また、本発明のスパンボンド不織布は、その伸び率が、石油由来ポリプロピレン樹脂単独の長繊維から作られたスパンボンド不織布の流れ方向（ＭＤ方向）の伸び率と比較して９０％乃至２０％の割合を達成することができ、不織布製品、例えば表面に印刷が施される製品に好適に使用できる。

さらに、本発明のスパンボンド不織布は、従来、ポリプロピレンに比べてより柔軟性を有すポリマーであることが知られているポリエチレンをポリプロピレンと混合させることによって、不織布の伸び率が小さくなるという全く異質な正反対の効果を発現させるものである。

さらに本発明の、芯鞘構造を成す長繊維からなるウェブをシート状に結合してなり、該芯鞘構造の芯部又は鞘部の一方が植物由来ポリオレフィン樹脂からなり、また他方が石油由来ポリオレフィン樹脂からなる、スパンボンド不織布においても、その流れ方向（ＭＤ方向）の伸び率は、石油由来ポリプロピレン樹脂単独の長繊維から作られたスパンボンド不織布の流れ方向（ＭＤ方向）の伸び率と比較して９０％乃至２０％の割合を達成することができ、不織布製品、例えば表面に印刷が施される製品に好適に使用できる。

本発明は、植物由来ポリエチレン樹脂、石油由来ポリプロピレン樹脂及び相溶化剤を含む溶融物の長繊維からなるウェブをシート状に結合してなるスパンボンド不織布であって、
前記長繊維は、繊度０．５乃至１０デニールであり、そしてＪＩＳＬ１９１３（２０１０年版）に準拠する方法で測定される前記不織布の流れ方向（ＭＤ方向）の伸び率は、石
油由来ポリプロピレン樹脂単独の長繊維から作られたスパンボンド不織布の流れ方向（ＭＤ方向）の伸び率と比較して９０％乃至２０％の割合である、スパンボンド不織布を対象とする。
さらに、本発明は、芯鞘構造を成す長繊維からなるウェブをシート状に結合してなり、該芯鞘構造の芯部又は鞘部の一方が植物由来ポリオレフィン樹脂からなり、また他方が石油由来ポリオレフィン樹脂からなるスパンボンド不織布であって、
前記長繊維は、繊度０．５乃至１０デニールであり、そしてＪＩＳＬ１９１３（２０１０年版）に準拠する方法で測定される前記不織布の流れ方向（ＭＤ方向）の伸び率は、石油由来ポリプロピレン樹脂単独の長繊維から作られたスパンボンド不織布の流れ方向（ＭＤ方向）の伸び率と比較して９０％乃至２０％の割合である、スパンボンド不織布を対象とする。
更に詳細に本発明を説明する。

本発明のスパンボンド不織布に用いられる植物由来ポリエチレン樹脂（以下、植物由来ポリエチレン樹脂をＢＰＥと記載する場合がある）は、植物由来エチレンから製造される。

本発明において、「植物由来」とは、植物を原料として得られるアルコールから製造される、植物原料に由来する炭素を含むことを意味する。

本発明において、植物由来ポリエチレン樹脂は、植物原料から得られたバイオエタノールから誘導された植物由来エチレンの単独重合体、あるいは、該植物由来エチレンと他の少量のコモノマーとの共重合体である。

具体的には、バイオエタノールから誘導されたエチレンを重合して得られる高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ、密度０.９４０ｇ／ｃｍ^３以上）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ、密度０.９２５以上０.９４０ｇ／ｃｍ^３未満）、高圧法低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、密度０.９２５ｇ／ｃｍ^３未満）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ、密度０.９１０乃至０.９２５ｇ／ｃｍ^３、エチレンとα−オレフィンとの共重合体）、及びこれらの混合物を挙げることができる。

本発明で用いる植物由来ポリエチレン樹脂は、上記の各種ポリエチレンを使用することができるが、密度０．９１５ｇ／ｃｍ^３乃至０．９６５ｇ／ｃｍ^３の範囲にあるポリエチレンを好適に使用することができる。

上記ＬＬＤＰＥのコモノマーとなるα−オレフィンとしては、炭素原子数３乃至２０のα−オレフィン、例えばプロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−へキセン、１−オクテン、１−ノネン、４−メチルペンテン等、及びこれらの混合物が挙げられる。これらのα−オレフィンは、バイオエタノールから誘導された植物由来α−オレフィンであっても、非植物由来、すなわち石油由来のα−オレフィンであってもよい。石油由来α−オレフィンとしては多種多様なものが入手可能であるため、これらを用いて製造することにより、ポリエチレン系樹脂の物性等を容易に調整することができる。植物由来α−オレフィンを用いることにより、最終製品のバイオマス度をより一層高めることができる。

植物由来エチレン及び植物由来α−オレフィンの製造方法としては、慣用の方法にしたがって、サトウキビ、トウモロコシ、サツマイモ、ビート、キャッサバ（マニオク）さとう大根等の植物から得られる糖液や澱粉を、酵母等の微生物により発酵させてバイオエタノールを製造し、これを触媒存在下で加熱し、分子内脱水反応等により植物由来エチレン及び植物由来α−オレフィン（１−ブテン、１−ヘキセン等）を得ることができる。次いで、得られた植物由来エチレン及び植物由来α−オレフィンを用いて、石油由来ポリエチ
レン樹脂の製造と同様にして、植物由来ポリエチレン樹脂を製造することができる。

植物由来エチレン、植物由来α−オレフィン及び植物由来ポリエチレン樹脂の製造方法については、例えば特表２０１１−５０６６２８号公報等に詳細に記載されている。
本発明において使用される植物エチレンの原料としては、サトウキビ、トウモロコシ、サツマイモが好ましく、サトウキビが特に好ましい。
本発明において使用される植物由来ポリエチレン樹脂としては、ブラスケム（ＢｒａｓｋｅｍＳ．Ａ．）社製のグリーンＰＥ等が挙げられる。

本発明に用いられる植物由来ポリエチレン樹脂は、後述する石油由来ポリプロピレン樹脂及び相溶化剤と植物由来ポリエチレン樹脂の合計１００質量％に対し、５質量％乃至９８質量％含まれることが好ましく、１０質量％乃至７５質量％含まれることがより好ましく、２０質量％乃至５０質量％含まれることがさらに好ましい。

本発明に用いられる植物由来ポリエチレン樹脂には、本発明の効果を損なわない範囲で、通常用いられる酸化防止剤、耐候安定剤、耐光安定剤、帯電防止剤、紡曇剤、ブロッキング防止剤、滑剤、核剤、顔料等の添加物あるいは他の重合体を必要に応じて添加してもよい。

本発明のスパンボンド不織布に用いられる石油由来ポリプロピレン樹脂は、石油由来プロピレンから製造される。

本発明において、「石油由来」とは、植物原料に由来する炭素を含まず、従来どおり、石油から得られるナフサを熱分解して得られる成分を主成分とすることを意味する。
本発明で使用される石油由来ポリプロピレン樹脂は、不織布として一般的に用いられる任意のポリプロピレン樹脂である。

石油由来ポリプロピレンとしては、ホモポリマー、ランダムコポリマー、ブロックコポリマーのいずれを使用することも可能であり、２種以上を併用してもよい。

本発明に用いられる石油由来ポリプロピレン樹脂は、後述する相溶化剤、植物由来ポリエチレン樹脂及び石油由来ポリプロピレン樹脂の合計１００質量％に対し、１質量％乃至９５質量％含まれることが好ましく、１５質量％乃至８０質量％含まれることがより好ましく、３０質量％乃至７０質量％含まれることがさらに好ましい。

本発明に用いられる石油由来ポリプロピレン樹脂には、本発明の効果を損なわない範囲で、通常用いられる酸化防止剤、耐候安定剤、耐光安定剤、帯電防止剤、紡曇剤、ブロッキング防止剤、滑剤、核剤、顔料等の添加物あるいは他の重合体を必要に応じて添加してもよい。

本発明のスパンボンド不織布に用いられる相溶化剤としては、メルトフローレート（２３０℃／２．１６ｋｇ）（以下、メルトフローレートをＭＦＲと記載する場合がある）が、２ｇ／１０分乃至２６００ｇ／１０分である相溶化剤が使用することができ、植物由来ポリエチレン樹脂及び石油由来ポリプロピレン樹脂を互いに溶解させる相溶化剤であればよい。
このような相溶化剤の化合物としては、例えば、低密度ポリエチレン−ｇ−ポリメタクリル酸メチル、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体−ｇ−ポリメタクリル酸メチル、エチレン−エチレンアクリレート共重合体−ｇ−ポリメタクリル酸メチル、エチレン−酢酸ビニル共重合体−ｇ−ポリメタクリル酸メチル、エチレン−エチレンアクリレート−無水マレイン酸共重合体−ｇ−ポリメタクリル酸メチルのグラフトコポリマー、エチ
レンビニルアルコール、ポリスチレン−ｂ−ポリエチレンブチレン−ｂ−ポリオレフィン結晶、末端変性ポリスチレン−ｂ−ポリエチレンブチレン−ｂ−ポリオレフィン結晶、ポリオレフィン結晶−ｂ−ポリエチレンブチレン−ｂ−ポリオレフィン結晶のトリブロックコポリマー、ポリカプロラクタン、ポリプロピレン／スチレン系エラストマー化合物、無水マレイン酸変性ポリエチレン等が挙げられ、さらに、相容させるベースポリマー、本発明においてはポリエチレン及びポリプロピレンと同一ポリマーのセグメントを有するグラフト、ブロックポリマー等も採用できる。
このような相溶化剤の市販品としては、例えば、モディパー（登録商標）Ａ１１００、同Ａ１４０１、同Ａ３４００、同Ａ４１００、同４３００、同４４００、同５３００、同５４００、同６６００、同ＣＬ１３０Ｄ、同ＣＬ４３０−Ｇ、同ＳＶ１０Ｂ、同ＳＶ１０Ａ、同Ｓ１０１、同ＳＶ３０Ｂ、同Ｓ５０１、同ＭＳ１０Ｂ（以上、日油株式会社製）、ボンドファースト（登録商標）２Ｃ、同Ｅ、同２Ｂ、同７Ｂ、同７Ｌ、同７Ｍ、同ＶＣ４０（以上、住友化学株式会社製）、ボンダイン（登録商標）ＬＸ４１１０、同ＨＸ８２１０、同ＴＸ８０３０、同ＨＸ８２９０、同５５００、同ＡＸ８３９０（以上、東京材料株式会社）、レクスパール（商標）ＥＴ２２０Ｘ、同ＥＴ２３０Ｘ、同ＥＴ５３０Ｈ、同ＥＴ７２０Ｘ、同ＥＢ０５０Ｓ、同ＥＢ２４０Ｈ、同ＥＢ３３０Ｈ、同ＥＢ１４０Ｆ、同ＥＢ２３０Ｘ、同ＥＢ４４０Ｈ、同Ａ１１００、同Ａ３１００、同Ａ１１５０、同Ａ４２００、同Ａ６２００、同Ａ４２５０（以上、日本ポリエチレン株式会社）、レゼダ（登録商標）ＧＳ−１０１５、同ＧＰ−３１０Ｓ、同ＧＰ−３０１、アルフオン（登録商標）ＵＧ−４０１０、同ＵＧ−４０３５、同ＵＧ−４０４０、同ＵＧ−４０７０、同ＵＭ−９００１、同ＵＭ−９０３０、同ＵＭ−９０４０（以上、東亜合成株式会社）、エポクロス（登録商標）、ＲＰＳ−１００５（以上、日本触媒株式会社）、デュラネート（商標）２４Ａ−１００、同２２Ａ−７５Ｐ、同ＴＰＡ−１００、同ＴＫＡ−１００、同Ｐ３０１−７５Ｅ、同２１Ｓ−７５Ｅ、同ＭＦＡ−７５Ｂ、同ＭＨＧ−８０Ｂ、同Ｅ４０２−８０Ｂ、同Ｅ４０５−７０Ｂ、同ＴＳＥ−１００、同ＡＥ７００−１００、同ＴＳＡ−１００、同ＴＳＳ−１００、同Ａ２０１Ｈ、同ＴＵＬ−１００、同ＴＬＡ−１００、同Ｄ１０１、同Ｄ２０１、同Ａ２０１Ｈ、同５０Ｍ−ＨＤＩ、同ＭＦ−Ｋ６０Ｂ、同ＳＢＢ−７０Ｐ、同ＳＢＮ−７０Ｄ、同ＭＦ−Ｂ６０Ｂ、同１７Ｂ−６０Ｐ、同ＴＰＡ−Ｂ８０Ｅ、同Ｅ４０２−Ｂ８０Ｂ、同ＳＢＦ−７０Ｅ（以上、旭化成株式会社）、ダイナロン（登録商標）６２００Ｐ、同６２０１Ｂ、同８６００Ｐ、同８３００Ｐ、同８９０３Ｐ、同９９０１Ｐ（以上、ＪＳＲ株式会社）、エルモーデュ（商標）Ｓ４００、同Ｓ６００、同Ｓ９０１（以上、出光興産株式会社）、ビスタマックス（Ｖｉｓｔａｍａｘｘ（商標））３０００、同３０２０ＦＬ、同３５８８ＦＬ、同３９８０ＦＬ、同６０００、同６１０２、同６１０２ＦＬ、同６２０２、同６２０２ＦＬ、同６５０２、７０２０ＢＦ、同８３８０、同８７８０、同８８８０（以上、エクソンモービル（ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ）株式会社）、フォーティファイ（ＦＯＲＴＩＦＹ（商標））Ｃ０５７０、同Ｃ０５７０Ｄ、同Ｃ１０５５Ｄ、同Ｃ１０７０、同Ｃ１０７０Ｄ、同Ｃ１０８５、同Ｃ１１０７５ＤＦ、同Ｃ１３０６０、同Ｃ１３０６０Ｄ、同Ｃ３００７０Ｄ、同Ｃ３０８０、同Ｃ５０７０、同Ｃ５０７０Ｄ（以上、サウジ基礎産業公社（ＳＡＢＩＣ））等を採用することができる。
また相溶化剤はこれらに限定されることはなく、「プラスチック相溶化剤開発・評価・リサイクル」（シーエムシー出版）に記載の相溶化剤なども好適に用いることができる。さらに、これら相溶化剤は、一種を単独で又は二種以上を混合して用いてもよい。

本発明に用いられる相溶化剤は、植物由来ポリエチレン樹脂、石油由来ポリプロピレン樹脂及び相溶化剤の合計１００質量％に対し、１質量％乃至３０質量％含まれることが好ましく、３質量％乃至２０質量％含まれることがより好ましく、５質量％乃至１０質量％含まれることがさらに好ましい。

本発明において、「溶融物」とは、植物由来ポリエチレン樹脂及び石油由来ポリプロピレン樹脂が溶けて混ざったものであればよく、その程度は問わない。例えば、石油由来ポ
リプロピレン樹脂が部分的に溶けているものでも、完全に溶解しているものでもよい。

一般的な不織布の製法としては例えば、ニードルパンチ不織布、湿式不織布、スパンレース不織布、スパンボンド不織布、メルトブロー不織布、レジンボンド不織布、ケミカルボンド不織布、サーマルボンド不織布、トウ開繊式不織布、エアレイド不織布等の種々の製法があるが、本発明ではスパンボンド不織布を対象とする。スパンボンド不織布は、生産性や機械的強度に優れ、また、長繊維からなるため短繊維不織布に比べて毛羽立ちしにくい特徴を有する。

本発明のスパンボンド不織布は、原料である樹脂を溶融し、得られた溶融物を紡糸口金から紡糸した後、冷却固化して得られた糸条に対し、エジェクターで牽引し延伸して、ネット上に捕集して長繊維からなるウェブを形成させた後、該長繊維をシート状に結合させることで製造される。

本発明のスパンボンド不織布の長繊維の繊度は０．５乃至１０デニールである。
「繊度」とは、繊維の繊維径（太さ）や断面積に対応するパラメータであり、所定の長さあたりの重量で表される。ここでは、一本の繊維について９０００ｍあたりのグラム数［デニール］を「繊度」として用いる。そのため、スパンボンド不織布は、「繊度」が小さくなるほど繊維径が細くなる。
なお、スパンボンド不織布での繊維径にばらつきがあることから、繊維の「繊度」の平均値をパラメータとして採用している。そのため、繊維の「繊度」の平均値のことを単に「繊度」と呼ぶ。

本発明のスパンボンド不織布の流れ方向（ＭＤ方向）の伸び率は、石油由来ポリプロピレン樹脂単独の長繊維から作られたスパンボンド不織布の流れ方向（ＭＤ方向）の伸び率と比較して、９０％乃至２０％の割合であり、好ましくは４０％乃至２０％の割合であり、より好ましくは２５％乃至２０％の割合である。また、本発明のスパンボンド不織布の幅方向（ＣＤ方向）の伸び率は、石油由来ポリプロピレン樹脂単独の長繊維から作られたスパンボンド不織布の幅方向（ＣＤ方向）の伸び率と比較して８０％乃至３０％の割合であり、好ましくは５０％乃至３０％の割合であり、より好ましくは４０％乃至３０％の割合である。
ここで、スパンボンド不織布の流れ方向（ＭＤ方向）とは、スパンボンド不織布を生産する際のウェブの機械方向（搬送方向）と平行の方向を意味する。また、スパンボンド不織布の幅方向（ＣＤ方向）とは、スパンボンド不織布を生産する際のウェブの機械方向（搬送方向）と直交する方向を意味する。
伸び率の測定方法は、ＩＳＯ９０７３−３を基に作成されたＪＩＳＬ１９１３（２０１０年版）に準拠する方法（標準時の引張強さ及び伸び率）によって測定される。具体的には、試料から採取した幅５０ｍｍ、長さ２５０ｍｍの試験片を１５０ｍｍのつかみ間隔で引張試験機に初荷重で取り付け、２００ｍｍの引張速度で試験片が破断するまで流れ方向（ＭＤ方向）又は幅方向（ＣＤ方向）に荷重を加える。最大荷重時の伸びを１ｍｍまで測定し、この伸びから流れ方向（ＭＤ方向）及び幅方向（ＣＤ方向）の伸び率を求める。引張試験機に試験片を取り付けるときの初荷重は、試験片を手でたるみが生じない程度に引っ張った状態とする。

本発明のスパンボンド不織布は、石油由来ポリプロピレン樹脂単独の長繊維から作られたスパンボンド不織布と比較するとその伸び率が小さいので、例えば表面に印刷が施される不織布を素材とする製品に好適に使用される。
印刷方法は、オフセット印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷、スクリーン印刷等があるが、本発明のスパンボンド不織布は、いずれの方法で印刷するのも適している。

本発明は、さらに、芯鞘構造を成す長繊維からなるウェブをシート状に結合してなり、該芯鞘構造の芯部又は鞘部の一方が植物由来ポリオレフィン樹脂からなり、また他方が石油由来ポリオレフィン樹脂からなるスパンボンド不織布（上記の植物由来ポリエチレン樹脂、石油由来ポリプロピレン樹脂及び相溶化剤を含む溶融物の長繊維からなるウェブをシート状に結合してなるスパンボンド不織布と判別しやすくするため、以下、芯鞘構造を有するスパンボンド不織布とも称する）も発明の対象となる。

本発明の芯鞘構造を有するスパンボンド不織布に用いられる植物由来ポリオレフィン樹脂は、植物由来ポリエチレン樹脂又は植物由来ポリプロピレン樹脂（以下、植物由来ポリプロピレン樹脂をＢＰＰと記載する場合がある）である。

植物由来ポリエチレン樹脂は、上記の段落［００２０］乃至［００２７］に記載された植物由来ポリエチレン樹脂と同様の植物由来ポリエチレン樹脂を使用できる。

植物由来ポリプロピレン樹脂は、従来公知の石油由来のエチレンからプロピレンを合成する方法と同様の方法で、植物由来エチレンから合成されるプロピレンを重合されることによって得られる。
さらに、ヤシ殻等の空果房（ＥＦＢ：ＥｍｐｔｙＦｒｕｉｔＢｕｎｃｈｅｓ）を熱分解することで発生するガスを用いたメタノールからのオレフィン製造（ＭＴＯ：Ｍｅｔｈａｎｏｌ−ｔｏ−Ｏｌｅｆｉｎｓ）及びプロピレン製造（ＭＴＰ：Ｍｅｔｈａｎｏｌ−ｔｏ−Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）から得られるプロピレンを重合させることでも植物由来ポリプロピレン樹脂は得られる。
加えて、ソルゴー等の非可食植物を主体とするバイオマス原料から、発酵によりイソプロパノールを製造、それを脱水することで得られるプロピレンを重合させることでも植物由来ポリプロピレン樹脂は得られる。

本発明に用いられる植物由来ポリオレフィン樹脂は、後述する石油由来ポリオレフィン樹脂と植物由来ポリオレフィン樹脂の合計１００質量％に対し、５質量％乃至９９質量％含まれることが好ましく、１０質量％乃至７５質量％含まれることがより好ましく、２０質量％乃至５０質量％含まれることがさらに好ましい。

植物由来ポリオレフィン樹脂は、本発明の効果を損なわない範囲で、通常用いられる酸化防止剤、耐候安定剤、耐光安定剤、帯電防止剤、紡曇剤、ブロッキング防止剤、滑剤、核剤、顔料等の添加物あるいは他の重合体を必要に応じて添加してもよい。

本発明の芯鞘構造を有するスパンボンド不織布に用いられる石油由来ポリオレフィン樹脂は、石油来由来ポリエチレン樹脂又は石油由来ポリプロピレン樹脂である。

石油由来ポリエチレン樹脂は、植物原料に由来する炭素を含まず、従来どおり、石油から得られるナフサを熱分解して得られるエチレンの単独重合体、あるいは、石油由来エチレンと他の少量のコモノマーとの共重合体である。

具体的には、石油由来エチレンを重合して得られる高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ、密度０.９４０ｇ／ｃｍ^３以上）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ、密度０.９２５以上０.９４０ｇ／ｃｍ^３未満）、高圧法低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、密度０.９２５ｇ／ｃｍ^３未満）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ、密度０.９１０乃至０.９２５ｇ／ｃｍ^３、エチレンとα−オレフィンとの共重合体）、及びこれらの混合物を挙げることができる。

本発明で用いる石油由来ポリエチレン樹脂は、上記の各種ポリエチレンを使用することが
できるが、密度０．９１５ｇ／ｃｍ^３乃至０．９６５ｇ／ｃｍ^３の範囲にあるポリエチレンを好適に使用することができる。

上記ＬＬＤＰＥのコモノマーとなるα−オレフィンとしては、炭素原子数３乃至２０のα−オレフィン、例えばプロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−へキセン、１−オクテン、１−ノネン、４−メチルペンテン等、及びこれらの混合物が挙げられる。これらのα−オレフィンは、バイオエタノールから誘導された植物由来α−オレフィンであっても、非植物由来、すなわち石油由来のα−オレフィンであってもよい。石油由来α−オレフィンとしては多種多様なものが入手可能であるため、これらを用いて製造することにより、ポリエチレン系樹脂の物性等を容易に調整することができる。

本発明に用いられる石油由来ポリオレフィン樹脂は、植物由来ポリオレフィン樹脂及び石油由来ポリオレフィン樹脂の合計１００質量％に対し、１質量％乃至９５質量％含まれることが好ましく、１５質量％乃至８０質量％含まれることがより好ましく、３０質量％乃至６５質量％含まれることがさらに好ましい。

本発明に用いられる石油由来ポリオレフィン樹脂には、本発明の効果を損なわない範囲で、通常用いられる酸化防止剤、耐候安定剤、耐光安定剤、帯電防止剤、紡曇剤、ブロッキング防止剤、滑剤、核剤、顔料等の添加物あるいは他の重合体を必要に応じて添加してもよい。

本発明の芯鞘構造を有するスパンボンド不織布の長繊維の繊度は０．５乃至１０デニールである。

本発明の芯鞘構造を有するスパンボンド不織布の流れ方向（ＭＤ方向）の伸び率は、石油由来ポリプロピレン樹脂単独の長繊維から作られたスパンボンド不織布の流れ方向（ＭＤ方向）の伸び率と比較して、９０％乃至２０％の割合であり、好ましくは７０％乃至２０％の割合であり、より好ましくは５０％乃至２０％の割合である。また、本発明の芯鞘構造を有するスパンボンド不織布の幅方向（ＣＤ方向）の伸び率は、石油由来ポリプロピレン樹脂単独の長繊維から作られたスパンボンド不織布の幅方向（ＣＤ方向）の伸び率と比較して８０％乃至３０％の割合であり、好ましくは７０％乃至３０％の割合であり、より好ましくは５０％乃至３０％の割合である。

以下、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。

［実施例１乃至実施例２９］
植物由来ポリエチレン樹脂、石油由来ポリプロピレン樹脂及び相溶化剤をドライブレンド後、二軸混練機を用いて温度２００℃、回転数５００ｒｐｍの条件で混練し、溶融物を得た。その後、溶融物を紡糸口金から吐出させて、長繊維を紡出した。その後、紡出された長繊維を冷却用エアによって冷却したうえで、延伸用エアによって張力を加えて所定の繊度（表１に示す繊度）とし、そのままコンベアベルト上に捕集して、堆積させた。そして、堆積された長繊維に対してエンボスロールで熱および圧力を印加し、一部を溶融させて繊維を絡合させた。このようにして実施例１乃至実施例２９のスパンボンド不織布を得た。各実施例の植物由来ポリエチレン樹脂及び石油由来ポリプロピレン樹脂の割合並びに相溶化剤の種類及び割合は表１に示す。

［実施例３０乃至実施例３７］
植物由来ポリオレフィン樹脂を芯又は鞘成分とし、石油由来ポリオレフィン樹脂を鞘又
は芯又は鞘成分として用い、それぞれ別々の押出機で溶融し、前記の鞘成分と前記の芯成分との質量比が表２に記載の質量比になるように計量し、紡糸口金から吐出させて、芯鞘型複合長繊維を紡出した。その後、紡出された長繊維を冷却用エアによって冷却したうえで、延伸用エアによって張力を加えて所定の繊度（表２に示す繊度）とし、そのままコンベアベルト上に捕集して、堆積させた。そして、堆積された長繊維に対してエンボスロールで熱および圧力を印加し、一部を溶融させて繊維を絡合させた。このようにして実施例３０乃至実施例３７のスパンボンド不織布を得た。

［比較例１］
実施例１乃至実施例２９において、植物由来ポリエチレン樹脂及び相溶化剤を加えず、すなわち石油由来ポリプロピレンの配合量を１００質量％に変えたこと以外は実施例１と同様の操作を行った。

［比較例２］
植物由来ポリエチレン樹脂、石油由来ポリプロピレン樹脂をドライブレンド後、二軸混練機を用いて温度２００℃、回転数５００ｒｐｍの条件で混練し、溶融物を得た。その後、溶融物を紡糸口金から吐出させて、長繊維を紡出した。その後、紡出された長繊維を冷却用エアによって冷却したが、長繊維相互が融着してしまい、目的のスパンボンド不織布が得られなかった。

（伸び率評価）
伸び率の測定方法は、ＩＳＯ９０７３−３を基に作成されたＪＩＳＬ１９１３（２０１０年版）に準拠する方法（標準時の引張強さ及び伸び率）によって測定された。上記した実施例１乃至実施例３７及び比較例１のスパンボンド不織布から幅５０ｍｍ、長さ２５０ｍｍの試験片を採取した。試験片を１５０ｍｍのつかみ間隔で引張試験機に初荷重で取り付け、２００ｍｍの引張速度で試験片が破断するまで流れ方向（ＭＤ方向）又は幅方向（ＣＤ方向）方向に荷重を加えた。最大荷重時の伸びを１ｍｍまで測定し、この伸びから流れ方向（ＭＤ方向）及び幅方向（ＣＤ方向）の伸び率を求めた。引張試験機に試験片を取り付けるときの初荷重は、試験片を手でたるみが生じない程度に引っ張った状態とした。比較例１の石油由来ポリプロピレン樹脂単独の長繊維から作られたスパンボンド不織布の流れ方向（ＭＤ方向）及び幅方向（ＣＤ方向）の伸び率を１００％とした場合の実施例１乃至実施例３７のスパンボンド不織布の流れ方向（ＭＤ方向）及び幅方向（ＣＤ方向）の伸び率を表１及び表２に示す。

表１及び表２に示すように、実施例１乃至実施例３７に示す本発明のスパンボンド不織布の流れ方向（ＭＤ方向）の伸び率は、石油由来ポリプロピレン樹脂単独の長繊維から作られたスパンボンド不織布（比較例１）の流れ方向（ＭＤ方向）の伸び率を１００％とした場合、９０％乃至２０％を示し、幅方向（ＣＤ方向）の伸び率は、８０％乃至３０％を示すことが確認された。
本発明のスパンボンド不織布は、環境負荷が低い原料で構成されているのに加えて、表面に印刷が施される製品に非常に好適に用いることができる。

Claims

植物由来ポリエチレン樹脂、石油由来ポリプロピレン樹脂及び相溶化剤を含む溶融物の長繊維からなるウェブをシート状に結合してなるスパンボンド不織布であって、
前記長繊維は、繊度２乃至１０デニールであり、そしてＪＩＳＬ１９１３（２０１０年版）に準拠する方法で測定される前記不織布の流れ方向（ＭＤ方向）の伸び率は、石油由来ポリプロピレン樹脂単独の長繊維から作られたスパンボンド不織布の流れ方向（ＭＤ方向）の伸び率と比較して９０％乃至２０％の割合である、スパンボンド不織布。
前記不織布の流れ方向（ＭＤ方向）の伸び率が、石油由来ポリプロピレン樹脂単独の長繊維から作られたスパンボンド不織布の流れ方向（ＭＤ方向）の伸び率と比較して４８％乃至２０％の割合である、請求項１に記載のスパンボンド不織布。
前記植物由来ポリエチレン樹脂は、前記植物由来ポリエチレン樹脂、前記石油由来ポリプロピレン樹脂及び前記相溶化剤との合計１００質量％に対し、５質量％乃至９８質量％であり、
前記石油由来ポリプロピレン樹脂は、１質量％乃至９５質量％であり、
前記相溶化剤は、１質量％乃至３０質量％である、請求項１又は請求項２に記載のスパンボンド不織布。
前記相溶化剤の、メルトフローレート（２３０℃／２．１６ｋｇ）は、２ｇ／１０分乃至２６００ｇ／１０分である、請求項１乃至請求項３のうちいずれか一項に記載のスパンボンド不織布。
前記不織布の幅方向（ＣＤ方向）の伸び率は、石油由来ポリプロピレン樹脂単独の長繊維から作られたスパンボンド不織布の幅方向（ＣＤ方向）の伸び率と比較して８０％乃至３０％の割合である、請求項１乃至請求項４のうちいずれか一項に記載のスパンボンド不織布。
前記不織布の幅方向（ＣＤ方向）の伸び率が、石油由来ポリプロピレン樹脂単独の長繊維から作られたスパンボンド不織布の幅方向（ＣＤ方向）の伸び率と比較して５３％乃至３０％の割合である、請求項１乃至請求項５のうちいずれか一項に記載のスパンボンド不織布。
芯鞘構造を成す長繊維からなるウェブをシート状に結合してなり、該芯鞘構造の芯部又は鞘部の一方が植物由来ポリエチレン樹脂又は植物由来ポリプロピレン樹脂からなり、また他方が石油由来ポリエチレン樹脂又は石油由来ポリプロピレン樹脂からなるスパンボンド不織布であって、
芯部が植物由来ポリエチレン樹脂である場合、鞘部が石油由来ポリプロピレン樹脂であり、芯部が植物由来ポリプロピレン樹脂である場合、鞘部が石油由来ポリエチレン樹脂であって、
前記長繊維は、繊度２乃至１０デニールであり、そしてＪＩＳＬ１９１３（２０１０年版）に準拠する方法で測定される前記不織布の流れ方向（ＭＤ方向）の伸び率は、石油由来ポリプロピレン樹脂単独の長繊維から作られたスパンボンド不織布の流れ方向（ＭＤ方向）の伸び率と比較して９０％乃至２０％の割合である、スパンボンド不織布。
前記不織布の流れ方向（ＭＤ方向）の伸び率が、石油由来ポリプロピレン樹脂単独の長繊維から作られたスパンボンド不織布の流れ方向（ＭＤ方向）の伸び率と比較して４４％乃至２０％の割合である、請求項７に記載のスパンボンド不織布。
前記植物由来ポリオレフィン樹脂は、前記植物由来ポリオレフィン樹脂及び前記石油由来ポリオレフィン樹脂との合計１００質量％に対し、５質量％乃至９９質量％であり、
前記石油由来ポリオレフィン樹脂は、１質量％乃至９５質量％である、請求項７又は請求項８に記載のスパンボンド不織布。
前記不織布の幅方向（ＣＤ方向）の伸び率は、石油由来ポリプロピレン樹脂単独の長繊維から作られたスパンボンド不織布の幅方向（ＣＤ方向）の伸び率と比較して８０％乃至３０％の割合である、請求項７乃至請求項９のうちいずれか一項に記載のスパンボンド不織布。
前記不織布の幅方向（ＣＤ方向）の伸び率が、石油由来ポリプロピレン樹脂単独の長繊維から作られたスパンボンド不織布の幅方向（ＣＤ方向）の伸び率と比較して５０％乃至３０％の割合である、請求項７乃至請求項１０のうちいずれか一項に記載のスパンボンド不織布。