JP7173022B2 - 積層不織布およびその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、ポリオレフィン系樹脂からなる繊維から構成され、耐水性と柔軟性に優れており、建築資材用途として成形性に優れた積層不織布に関するものである。
近年、不織布はさまざまな用途に使用されており、今後も成長が見込まれている。不織布の用途には、産業資材、土木資材、建築資材、生活資材、農業資材、衛生資材および医療用資材等、幅広い用途に使用されている。
不織布の用途として、建築資材用途が注目されている。近年の木造住宅等の建築では、外壁材と断熱材との間に通気層を設け、壁体内に侵入した湿気を、通気層を通して外部に放出する通気層工法が普及している。この通気層工法には、建物外部からの雨水の浸入を防止する耐水性と、壁体内に生じる湿気を外部に逃がす透湿性とを兼ね備えた、透湿防水シートであるハウスラップ材としてスパンボンド不織布が使用されている。
スパンボンド不織布は、その構造から透湿性に優れているという特徴があるが、耐水性に劣るという課題がある。そのため、スパンボンド不織布を耐水性に優れたフィルムと積層一体化させることにより透湿防水シートとし、ハウスラップ材として使用されている。
ハウスラップ材は、つづり針(タッカー用針、ステープルともいう)により下地に固定して施工され、長期間における耐久性や高温低温条件下での耐候性に優れることと、長期間に使用に耐えうる耐久性(耐加水分解性)があること、および施工時の成型性に優れていることが要求される。
従来、このようなハウスラップ材に用いられる透湿防水シートとして、透湿性と耐水性のバランスを良くするため、単繊維径が3~28ミクロンで目付が5~50g/mのポリエステル系不織布を用い、この不織布に、ハードセグメントとソフトセグメントを有するブロック共重合ポリエステルからなる、厚みが7~60ミクロンの皮膜を積層したハウスラップ材が提案されている(特許文献1参照。)。
日本国特許第3656837号公報
しかし、従来のハウスラップ材は、不織布とフィルムの積層体であるが故にシートは硬く、成形性に劣るという課題があった。シートの硬さはフィルムに起因しており、貼り合わせるフィルムの割合を低減させることが有効な手段であるが、耐水性の観点からフィルム割合の低減には限界があった。
そこで、本発明の目的は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、従来用いられていたフィルムがなくとも耐水性と柔軟性を併せ持ち、さらには、成形性にも優れた不織布を提供することにある。
本発明者らは、上記目的を達成するべく鋭意検討を重ねた結果、ポリオレフィン系樹脂からなる繊維で構成されるスパンボンド不織布層と、ポリオレフィン系樹脂からなる繊維で構成されるメルトブロー不織布層とが積層されてなる積層不織布を用い、それぞれの不織布層を構成する繊維の流動性を適切に制御することによって、積層不織布の機械的物性を向上できるという知見を得た。さらに、この積層不織布が、目的とする高い水準の耐水性や柔軟性、加工性を持たせることを可能とすることも判明した。
本発明はこれら知見に基づいて完成に至ったものであり、本発明によれば、以下の発明が提供される。
本発明の積層不織布は、ポリオレフィン系樹脂(A)からなる繊維で構成されるスパンボンド不織布層とポリオレフィン系樹脂(B)からなる繊維で構成されるメルトブロー不織布層とが積層されてなる積層不織布であって、前記積層不織布のメルトフローレートが、80~850g/10分であり、少なくとも片面のKES法による表面粗さSMDが1.0~2.6μmであり、かつ単位目付当たりの耐水圧が15mmHO/(g/m)以上である。
本発明の積層不織布の好ましい様態によれば、スパンボンド不織布層を構成するポリオレフィン系樹脂(A)からなる繊維の平均単繊維径が、6.5~11.9μmである。
本発明の積層不織布の好ましい様態によれば、メルトブロー不織布層の含有量が、積層不織布質量に対し1質量%以上15質量%以下である。
本発明の積層不織布の好ましい様態によれば、少なくとも片面のKES法による平均摩擦係数MIUが、0.1~0.5である。
本発明の積層不織布の好ましい様態によれば、少なくとも片面のKES法による平均摩擦係数の変動MMDが、0.008以下である。
本発明の積層不織布の好ましい様態によれば、前記のポリオレフィン系樹脂(A)に、炭素数が23以上50以下の脂肪酸アミド化合物が含有されてなる。
本発明の積層不織布の好ましい様態によれば、前記の脂肪酸アミド化合物の添加量が、0.01~5.0質量%である。
本発明の積層不織布の好ましい様態によれば、前記の脂肪酸アミド化合物が、エチレンビスステアリン酸アミドである。
本発明によれば、ポリオレフィン系樹脂からなる繊維から構成され、耐水性および柔軟性に優れており、そして加工性に優れた積層不織布が得られる。これらの特性から、本発明の積層不織布は、特に透湿防水シート等の建築資材用途として好適に用いることができる。
本発明の積層不織布は、耐水性に優れていることから、透湿防水シートとしての使用において、従来の積層不織布に比べて低目付化が可能となる。
さらに、耐水性を目的に貼り合わせるフィルム重量を低減できる他、従来の積層不織布では適用困難な高い耐水性が要求される用途への使用も可能となる。
さらに、柔軟性に優れていることから、建築資材用途として使用する際、特に貼り合わせを行う工程においてシワが入りにくく、成形性が良好となる。
本発明の積層不織布は、ポリオレフィン系樹脂(A)からなる繊維で構成されるスパンボンド不織布層と、ポリオレフィン系樹脂(B)からなる繊維で構成されるメルトブロー不織布層とが積層されてなる積層不織布であって、前記積層不織布のメルトフローレートが、80~850g/10分であり、少なくとも片面のKES法(Kawabata Evaluation System)による表面粗さSMDが1.0~2.6μmであり、かつ単位目付当たりの耐水圧が15mmHO/(g/m)以上の積層不織布である。以下に、この詳細を詳述する。
[ポリオレフィン系樹脂(A)、ポリオレフィン系樹脂(B)]
本発明に係る、スパンボンド不織布層を構成する繊維のポリオレフィン系樹脂(A)、および、メルトブロー不織布層を構成する繊維のポリオレフィン系樹脂(B)について、その流動特性を示すメルトフローレート(MFRと略記することがある)は、ASTM D1238 (A法)によって測定される値を採用する。
なお、この規格によれば、例えば、ポリプロピレンは荷重:2.16kg、温度:230℃にて、ポリエチレンは荷重:2.16kg、温度:190℃にて測定することが規定されている。
まず、前記のスパンボンド不織布層を構成する繊維のポリオレフィン系樹脂(A)のMFRは、75~850g/10分であることが好ましい。MFRを好ましくは75~850g/10分とし、より好ましくは120~600g/10分とし、さらに好ましくは155~400g/10分とすることにより、スパンボンド不織布層を紡糸する際の繊維の細化挙動が安定し、生産性を高くするために速い紡糸速度で延伸したとしても、安定した紡糸が可能となる。また細化挙動を安定させることにより糸揺れを抑制し、シート状に捕集する際のムラが発生しにくくなる。さらに、安定して速い紡糸速度で延伸することが可能となるため、繊維の配向結晶化を進め、高い機械強度を有する繊維とすることができる。
また、前記のメルトブロー不織布層を構成する繊維のポリオレフィン系樹脂(B)のMFRは、200~2500g/10分であることが好ましい。MFRを好ましくは200~2500g/10分とし、より好ましくは400~2000g/10分とし、さらに好ましくは600~1500g/10分とすることにより、安定した紡糸を行いやすくなり、かつ数μmレベルのポリオレフィン系樹脂(B)からなる繊維を得ることができる。
なお、本発明で用いられるポリオレフィン系樹脂(A)、(B)について、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等が挙げられる。
ポリエチレン樹脂としては、例えば、エチレンの単独重合体もしくはエチレンと各種α-オレフィンとの共重合体などが挙げられる。
また、ポリプロピレン樹脂としては、例えば、プロピレンの単独重合体もしくはプロピレンと各種α-オレフィンとの共重合体などが挙げられるが、紡糸性や強度の特性の観点から、特にポリプロピレン樹脂が好ましく用いられる。
本発明で用いられるポリオレフィン系樹脂について、プロピレンの単独重合体の割合が60質量%以上であることが好ましく、より好ましくは70質量%以上であり、さらに好ましくは80質量%以上である。上記範囲とすることで良好な紡糸性を維持し、かつ強度を向上させることができる。
本発明で用いられるポリオレフィン系樹脂としては、2種以上の混合物であってもよく、またその他のポリオレフィン系樹脂や熱可塑性エラストマー等を含有する樹脂組成物を用いることもできる。当然、MFRの異なる2種類以上の樹脂を任意の割合でブレンドして、ポリオレフィン系樹脂(A)および/またはポリオレフィン系樹脂(B)のMFRを調整することもできる。この場合、主となるポリオレフィン系樹脂に対してブレンドする樹脂のMFRは、10~1000g/10分であることが好ましく、より好ましくは20~800g/10分、さらに好ましくは30~600g/10分である。このようにすることにより、ブレンドしたポリオレフィン系樹脂に部分的に粘度斑が生じたり、繊度が不均一化したり、紡糸性が悪化したりすることを防ぐことができる。
本発明の積層不織布においては、スパンボンド不織布とメルトブロー不織布のそれぞれを構成するポリオレフィン系樹脂(A)とポリオレフィン系樹脂(B)のMFRの比(MFR/MFR)が1~13の範囲であることが好ましく、より好ましくは、1.5~12の範囲である。MFRの比(MFR/MFR)が上記範囲となることでスパンボンド不織布にメルトブロー不織布を積層する際に接着が進みやすく、剥離強力等の物性向上効果が得られる。
本発明で用いられるポリオレフィン系樹脂には、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、および顔料等の添加物、あるいは他の重合体を必要に応じて添加することができる。
また、後述する繊維を紡出する際、部分的な粘度斑の発生を防ぎ、繊維の繊度を均一化し、さらに繊維径を後述するように細くするため、用いる樹脂に対して、この樹脂を分解してMFRを調整することも考えられる。しかしながら、例えば、過酸化物、特に、ジアルキル過酸化物等の遊離ラジカル剤などを添加しないことが好ましい。この手法を用いた場合、部分的に粘度斑が発生して繊度が不均一化し、十分に繊維径を細くすることが困難となる他、粘度斑や分解ガスによる気泡で紡糸性が悪化する場合もある。
本発明で用いられるポリオレフィン系樹脂の融点は、80~200℃であることが好ましく、より好ましくは100~180℃であり、さらに好ましくは120~180℃である。融点を好ましくは80℃以上、より好ましくは100℃以上、さらに好ましくは120℃以上とすることにより、実用に耐え得る耐熱性が得られやすくなる。また、融点を好ましくは200℃以下、より好ましくは180℃以下とすることにより、口金から吐出された糸条を冷却し易くなり、繊維同士の融着を抑制し安定した紡糸が行い易くなる。
本発明の積層不織布には、滑り性や柔軟性を向上させるために、スパンボンド不織布を構成する前記のポリオレフィン系樹脂(A)に、炭素数が23以上50以下の脂肪酸アミド化合物が含有されていることが好ましい態様である。
脂肪酸アミド化合物の炭素数を好ましくは23以上とし、より好ましくは30以上とすることにより、脂肪酸アミド化合物が過度に繊維表面に露出することを抑制し、紡糸性と加工安定性に優れたものとし、高い生産性を保持することができる。一方、脂肪酸アミド化合物の炭素数を好ましくは50以下とし、より好ましくは42以下とすることにより、脂肪酸アミド化合物が繊維表面に移動しやすくなり、積層不織布に滑り性と柔軟性を付与することができる。
本発明で使用される炭素数が23以上50以下の脂肪酸アミド化合物としては、例えば、飽和脂肪酸モノアミド化合物、飽和脂肪酸ジアミド化合物、不飽和脂肪酸モノアミド化合物および不飽和脂肪酸ジアミド化合物などが挙げられる。
具体的には、炭素数が23以上50以下の脂肪酸アミド化合物としては、テトラドコサン酸アミド、ヘキサドコサン酸アミド、オクタドコサン酸アミド、ネルボン酸アミド、テトラコサエンタペン酸アミド、ニシン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、メチレンビスラウリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、エチレンビスベヘン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミド、ヘキサメチレンビスベヘン酸アミド、ヘキサメチレンヒドロキシステアリン酸アミド、ジステアリルアジピン酸アミド、ジステアリルセバシン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド、エチレンビスエルカ酸アミド、およびヘキサメチレンビスオレイン酸アミドなどが挙げられ、これらは複数組み合わせて用いることもできる。
本発明では、これらの脂肪酸アミド化合物の中でも、特に飽和脂肪酸ジアミド化合物であるエチレンビスステアリン酸アミドが好ましく用いられる。エチレンビスステアリン酸アミドは、熱安定性に優れているため溶融紡糸が可能であり、このエチレンビスステアリン酸アミドが配合されたポリオレフィン系樹脂(A)により、高い生産性を保持することができる。さらに、繊維同士の滑り性が向上することから、捕集時に繊維が均一に分散させることができるため、不織布平滑性向上にも寄与する。そのため、不織布化した場合に、不織布の開孔径を小さくすることができ、耐水性、柔軟性に優れた積層不織布を得ることができる。
本発明では、このポリオレフィン系樹脂(A)に対する脂肪酸アミド化合物の添加量は、0.01~5.0質量%であることが好ましい。脂肪酸アミド化合物の添加量を好ましくは0.01~5.0質量%とし、より好ましくは0.1~3.0質量%とし、さらに好ましくは0.1~1.0質量%とすることにより、紡糸性を維持しながら適度な滑り性と柔軟性を付与することができる。
ここでいう添加量とは、本発明の積層不織布を構成するスパンボンド不織布層を構成するポリオレフィン系樹脂(A)全体に対して添加した脂肪酸アミド化合物の質量パーセントを言う。例えば、後述するような芯鞘型複合繊維を構成する鞘部成分のみに脂肪酸アミド化合物を添加する場合でも、芯鞘成分全体量に対する添加割合を算出している。
ポリオレフィン系樹脂からなる繊維に対する脂肪酸アミド化合物の添加量を測定する方法としては、例えば、前記の繊維から添加剤を溶媒抽出し、液体クロマトグラフ質量分析(LS/MS)などを用いて定量分析する方法が挙げられる。このとき抽出溶媒は脂肪酸アミド化合物の種類に応じて適宜選択されるものであるが、例えばエチレンビスステアリン酸アミドの場合には、クロロホルム-メタノール混液などを用いる方法が一例として挙げられる。
[繊維]
本発明に係るスパンボンド不織布層を構成するポリオレフィン系樹脂(A)からなる繊維は、その平均単繊維径が6.5~11.9μmであることが好ましい。平均単繊維径を好ましくは6.5μm以上とし、より好ましくは7.5μm以上とし、さらに好ましくは8.4μm以上とすることにより、紡糸性の低下を防ぎ、安定して品質の良い不織布層を形成することができる。一方、平均単繊維径を好ましくは11.9μm以下とし、より好ましくは11.2μm以下とし、さらに好ましくは10.6μm以下とすることにより、柔軟性や均一性が高く、メルトブロー不織布層の含有比率を低くした場合においても、実用に耐えうる耐水特性に優れた積層不織布とすることができる。
なお、本発明においては、前記のスパンボンド不織布層を構成するポリオレフィン系樹脂(A)からなる繊維の平均単繊維径(μm)は、以下の手順によって算出される値を採用するものとする。
(1)ポリオレフィン系樹脂(A)を溶融紡出し、エジェクターで牽引・延伸した後、ネット上に不織布層を捕集する。
(2)ランダムに小片サンプル(100×100mm)10個を採取する。
(3)マイクロスコープで500~1000倍の表面写真を撮影し、各サンプルから10本ずつ、計100本のポリオレフィン繊維の幅を測定する。
(4)測定した100本の値の平均値から平均単繊維径(μm)を算出する。
一方、本発明に係るメルトブロー不織布を構成するポリオレフィン系樹脂(B)からなる繊維は、その平均単繊維径が0.1~8.0μmであることが好ましく、0.4~7.0μmの範囲であることがより好ましい。
なお、本発明においては、メルトブロー不織布層を構成するポリオレフィン系樹脂(B)からなる繊維の平均単繊維径(μm)は、以下の手順によって算出される値を採用するものとする。
(1)ポリオレフィン系樹脂(B)を溶融紡出し、熱風で細化した後、ネット上に不織布層を捕集する。
(2)ランダムに小片サンプル(100×100mm)10個を採取する。
(3)マイクロスコープで500~2000倍の表面写真を撮影し、各サンプルから10本ずつ、計100本の繊維の幅を測定する。
(4)測定した100本の値の平均値から平均単繊維径(μm)を算出する。
また、本発明では、上記のポリオレフィン系樹脂を組み合わせた複合型繊維としても用いることができる。複合型繊維の複合形態としては、例えば、同心芯鞘型、偏心芯鞘型および海島型などの複合形態を挙げることができる。中でも、紡糸性に優れ、鞘成分に低融点成分を配することにより熱接着により繊維同士を均一に接着させることができることから、同心芯鞘型の複合形態とすることが好ましい態様である。
[不織布層]
本発明の積層不織布の耐水性は、積層不織布を構成するスパンボンド不織布層とメルトブロー不織布層の各特性により制御することができる。スパンボンド不織布層の耐水性は、構成する繊維の平均繊維径や不織布層表面繊維の分散性により制御することができる。メルトブロー不織布層の耐水性は、構成する繊維の平均繊維径や積層不織布における質量比率、メルトブロー不織布層を構成する繊維同士の融着度合いにより制御することができる。
[積層不織布]
本発明の積層不織布は、スパンボンド不織布層とメルトブロー不織布層とを積層させてなることが重要である。このように構成することにより、ハウスラップ材用不織布として要求されるレベル以上の耐水性を付与することができる。
本発明の積層不織布のMFRは、80~850g/10分であることが重要である。MFRを80~850g/10分とし、好ましくは120~600g/10分とし、より好ましくは155~400g/10分とすることにより、スパンボンド不織布層を紡糸する際の繊維の細化挙動が安定し、生産性を高くするために速い紡糸速度で延伸したとしても、安定した紡糸が可能となる。またスパンボンド繊維の細化挙動を安定させることにより糸揺れを抑制し、シート状に捕集する際のムラが発生しにくくなる。さらに、前記のスパンボンド不織布とメルトブロー不織布のMFRの比(MFR/MFR)が小さくなり、スパンボンド不織布にメルトブロー不織布を積層する際に接着が進みやすく、剥離強力等の物性向上効果が得られる。
本発明の積層不織布のMFRは、ASTM D1238(A法)によって測定される値を採用する。なお、この規格によれば、例えば、ポリプロピレンは荷重:2.16kg、温度:230℃にて、ポリエチレンは荷重:2.16kg、温度:190℃にて測定することが規定されている。またスパンボンド不織布を構成するポリオレフィン系樹脂とメルトブロー不織布を構成するポリオレフィン系樹脂が異なるなど、複数種類の樹脂が使用されている場合は、それぞれのポリオレフィン系樹脂の測定温度のなかで最も高い温度で測定される。
本発明の積層不織布は、単位目付当たりの耐水圧が15mmHO/(g/m)以上であることが重要である。単位目付当たりの耐水圧を15mmHO/(g/m)以上、より好ましくは17mmHO/(g/m)以上とすることにより、実用に耐えうる耐水性を維持しつつ、柔軟性に優れる積層不織布とすることができ、さらに、積層不織布の低目付化も可能となる。耐水圧の上限について特に制限はないが、不織布構造を維持したまま達成できる上限は、せいぜい30mmHO/(g/m)である。
なお、本発明の積層不織布の単位目付当たりの耐水圧は、JIS L1092(2009年)「7.1.1 A法(低水圧法)」に準じ、以下の手順によって測定される値を採用するものとする。
(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100cm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、その平均値を耐水圧とする。
さらに、本発明においては、積層不織布の表面の滑らかさ、肌触りのよさに関して、前記のKES法による表面粗さSMD、KES法による平均摩擦係数MIU、および、KES法による平均摩擦係数の変動MMDによって評価される。
本発明の積層不織布は、少なくとも片面のKES法による表面粗さSMDが1.0~2.6μmであることが重要である。KES法による表面粗さSMDを1.0μm以上とし、好ましくは1.3μm以上とし、より好ましくは1.6μm以上とし、さらに好ましくは2.0μm以上とすることにより、繊維が過度に緻密化して風合いが悪化したり、柔軟性が損なわれたりすることを防ぐことができる。
一方、KES法による表面粗さSMDを2.6μm以下とし、好ましくは2.5μm以下とし、より好ましくは2.4μm以下とし、さらに好ましくは2.3μm以下とすることにより、表面が滑らかでざらつき感が小さく、肌触りに優れた積層不織布とすることができる。KES法による表面粗さSMDは、平均単繊維径や積層不織布のMFRなどを適切に調整することにより制御することができる。
なお、本発明においてKES法による表面粗さSMDは、以下のように測定される値を採用するものとする。
(1)積層不織布から幅200mm×200mmの試験片を、積層不織布の幅方向等間隔に3枚採取する。
(2)試験片を試料台にセットする。
(3)10gfの荷重をかけた表面粗さ測定用接触子(素材:φ0.5mmピアノ線、接触長さ:5mm)で試験片の表面を走査して、表面の凹凸形状の平均偏差を測定する。
(4)上記の測定を、すべての試験片の縦方向(不織布の長手方向)と横方向(不織布の幅方向)で行い、これらの計6点の平均偏差を平均して小数点以下第二位を四捨五入し、表面粗さSMD(μm)とする。
本発明の積層不織布の少なくとも片面のKES法による平均摩擦係数MIUは、0.1~0.5であることが好ましい。平均摩擦係数MIUを好ましくは0.5以下とし、より好ましくは0.45以下とし、さらに好ましくは0.4以下とすることにより、不織布表面の滑り性を向上させ、肌触りをより良好な積層不織布とすることができる。
一方、平均摩擦係数MIUを好ましくは0.1以上とし、より好ましくは0.15以上とし、さらに好ましくは0.2以上とすることにより、滑剤を過度に添加して紡糸性が悪化したり、糸条をネットに捕集する際に糸条が滑り地合が悪化したりすることを防ぐことができる。KES法による平均摩擦係数MIUは、平均単繊維径や積層不織布のMFRなどを適切に調整したり、ポリオレフィン系樹脂に滑剤を添加したりすることにより制御することができる。
本発明の積層不織布の少なくとも片面のKES法による平均摩擦係数の変動MMDは、0.008以下であることが好ましい。平均摩擦係数の変動MMDを好ましくは0.008以下とし、より好ましくは0.0075以下とし、さらに好ましくは0.0070以下とすることにより、積層不織布の表面のざらつき感をより低減することができる。
KES法による平均摩擦係数の変動MMDは、平均単繊維径や積層不織布のMFRなどを適切に調整したり、ポリオレフィン系樹脂に滑剤を添加したりすることにより制御することができる。
なお、本発明においてKES法による平均摩擦係数MIU、平均摩擦係数の変動MMDは、以下のように測定される値を採用するものとする。
(1)積層不織布から幅200mm×200mmの試験片を、積層不織布の幅方向等間隔に3枚採取する。
(2)試験片を試料台にセットする。
(3)50gfの荷重をかけた接触摩擦子(素材:φ0.5mmピアノ線(20本並列)、接触面積:1cm)で試験片の表面を走査して、平均摩擦係数を測定する。
(4)上記の測定を、すべての試験片の縦方向(不織布の長手方向)と横方向(不織布の幅方向)で行い、これらの計6点の平均偏差を平均して小数点以下第四位を四捨五入し、平均摩擦係数MIUとする。また、前記の計6点の平均摩擦係数の変動をさらに平均して小数点以下第四位を四捨五入し、平均摩擦係数の変動MMDとした。
また、本発明においては、積層不織布の柔軟性に関して、通気量および官能試験によって評価される。
本発明の積層不織布の単位目付当たりの通気量は、0.2~10cc/cm・秒/(g/m)であることが好ましい。単位目付当たりの通気量を好ましくは8cc/cm・秒/(g/m)以下とし、より好ましくは6cc/cm・秒/(g/m)以下とし、さらに好ましくは4cc/cm・秒/(g/m)以下とすることにより、ハウスラップ用途などで必要となる通気性を十分に満たすことができる。
一方、単位目付当たりの通気量を好ましくは0.2cc/cm・秒/(g/m)以上とし、より好ましくは0.4cc/cm・秒/(g/m)以上とし、さらに好ましくは0.6cc/cm・秒/(g/m)以上とすることにより、スパンボンド不織布が過度に緻密化して、柔軟性が損なわれたりすることを防ぐことができる。通気量は、目付、単繊維繊度、メルトブロー層の目付および熱圧着条件(圧着率、温度および線圧)などによって調整することができる。
なお、本発明において、積層不織布の単位目付当たりの通気量は、JIS L1913(2010年)の「6.8.1 フラジール形法」に準じ、以下の手順によって測定される値を採用するものとする。
(1)積層不織布から80cm×100cmの試験片を切り出す。
(2)気圧計の圧力125Paで、試験片において任意の20点について測定する。
(3)上記20点の平均値について、小数点以下第二位を四捨五入して算出する。
(4)算出した通気量(cc/cm・秒)を、目付(g/m)で除する。
本発明の積層不織布は、メルトブロー不織布層の含有量が積層不織布質量に対し、1質量%以上15質量%以下であることが好ましく、2質量%以上10質量%以下がより好ましい態様である。メルトブロー不織布層の含有量を好ましくは1質量%以上とし、より好ましくは2質量%以上とすることにより、実用に耐えうる耐水性を付与することができる。また、メルトブロー不織布層の含有量を好ましくは5質量%以下とし、より好ましくは10質量%以下とすることにより、メルトブロー不織布特有の硬さを軽減できる。
また、積層不織布におけるスパンボンド不織布層の含有量を、好ましくは85質量%より多く99質量%未満とすることにより、柔軟性と加工性に優れた積層不織布とすることができる。
なお、本発明において、メルトブロー不織布層の含有比率は、以下の手順によって測定される値を採用するものとする。
(1)幅100mm×100mmの試験片を積層不織布の幅方向等間隔に3枚採取する。
(2)積層不織布の非圧着部のみを採取する。
(3)採取した試験片および、試験片から採取したメルトブロー不織布の質量をそれぞれ測定する。
(4)積層不織布におけるメルトブロー不織布の含有比率を算出する。
本発明の積層不織布の目付は、10~100g/mであることが好ましい。目付を好ましくは10g/m以上とし、より好ましくは13g/m以上とし、さらに好ましくは15g/m以上とすることにより、実用に供し得る機械的強度の積層不織布を得ることができる。
一方、目付を好ましくは100g/m以下、より好ましくは50g/m以下、さらに好ましくは30g/m以下とすることにより、ハウスラップ材として使用する場合、施工時に作業者が手に持って作業する際に適した重量となり、施工時の取り扱い性に優れた積層不織布とすることができる。また、他の用途として使用する際にもハンドリング性に優れる積層不織布とすることができる。
なお、本発明において、積層不織布の目付は、JIS L1913(2010年)の「6.2 単位面積当たりの質量」に準じ、以下の手順によって測定される値を採用するものとする。
(1)20cm×25cmの試験片を、試料の幅1m当たり3枚採取する。
(2)標準状態におけるそれぞれの質量(g)を量る。
(3)その平均値を1m当たりの質量(g/m)で表する。
本発明の積層不織布の厚みは、0.05~1.5mmであることが好ましい。厚みを好ましくは0.05~1.5mm、より好ましくは0.08~1.0mm、さらに好ましくは0.10~0.8mmとすることにより、柔軟性と適度なクッション性を備え、ハウスラップ材として使用する場合、施工時に作業者が手に持って作業する際に適した重量となり、不織布の剛性が強すぎず、施工時の取り扱い性に優れた積層不織布とすることができる。
なお、本発明において、積層不織布の厚さ(mm)は、JIS L1906(2000年)の「5.1」に準じ、以下の手順によって測定される値を採用するものとする。
(1)直径10mmの加圧子を使用し、荷重10kPaで不織布の幅方向等間隔に1mあたり10点の厚さを0.01mm単位で測定する。
(2)上記10点の平均値の小数点以下第三位を四捨五入する。
本発明の積層不織布の見掛密度は、0.05~0.3g/cmであることが好ましい。見掛密度を好ましくは0.3g/cm以下とし、より好ましくは0.25g/cm以下とし、さらに好ましくは0.20g/cm以下とすることにより、繊維が密にパッキングして積層不織布の柔軟性が損なわれることを防ぐことができる。
一方、見掛密度を好ましくは0.05g/cm以上とし、より好ましくは0.08g/cm以上とし、さらに好ましくは0.10g/cm以上とすることにより、毛羽立ちや層間剥離の発生を抑え、実用に耐え得る強力や柔軟性および取り扱い性を備えた積層不織布とすることができる。
なお、本発明において、見掛密度(g/cm)は、上記の四捨五入前の目付と厚みから、次の式に基づいて算出し、小数点以下第三位を四捨五入したものとする。
・見掛密度(g/cm)=[目付(g/m)]/[厚さ(mm)]×10-3
本発明の積層不織布の単位目付あたりの5%伸長時応力(以下、単位目付あたりの5%モジュラスと記載することがある。)は、0.06~0.33(N/25mm)/(g/m)であることが好ましく、より好ましくは0.13~0.30(N/25mm)/(g/m)であり、さらに好ましくは0.20~0.27(N/25mm)/(g/m)である。上記範囲とすることにより、実用に供しうる強度を保持しつつ、柔軟で触感に優れたスパンボンド不織布とすることができる。
なお、本発明において、積層不織布の単位目付あたりの5%伸長時応力は、JIS L1913(2010年)の「6.3 引張強さ及び伸び率(ISO法)」に準じ、以下の手順によって測定される値を採用するものとする。
(1)25mm×300mmの試験片を、不織布の縦方向(不織布の長手方向)と横方向(不織布の幅方向)それぞれについて幅1m当たり3枚採取する。
(2)試験片をつかみ間隔200mmで引張試験機にセットする。
(3)引張速度100mm/分で引張試験を実施し、5%伸長時の応力(5%モジュラス)を測定する。
(4)各試験片で測定した縦方向と横方向の5%モジュラスの平均値を求め、次の式に基づいて単位目付あたりの5%モジュラスを算出し、小数点以下第三位を四捨五入する。
・単位目付あたりの5%モジュラス((N/25mm)/(g/m))=[5%モジュラスの平均値(N/25mm)]/目付(g/m)。
[積層不織布の製造方法]
次に、本発明の積層不織布を製造する方法の好ましい態様について、具体的に説明する。
本発明の積層不織布は、スパンボンド(S)法とメルトブロー(M)法により製造される不織布からなる積層不織布である。本発明の積層不織布の製造方法は、スパンボンド不織布層とメルトブロー不織布層とを積層できる方法であれば、いずれの方法にしたがっても行うことができる。例えば、メルトブロー法によって形成される繊維を、スパンボンド法で得られる不織布層の上に直接堆積させてメルトブロー不織布層を形成した後、スパンボンド不織布層とメルトブロー不織布層とを融着させる方法、スパンボンド不織布層とメルトブロー不織布層とを重ね合わせ、加熱加圧により両不織布層を融着させる方法、スパンボンド不織布層とメルトブロー不織布層とを、ホットメルト接着剤や溶剤系接着剤等の接着剤によって接着する方法等を採用することができる。生産性の観点からは、スパンボンド不織布層の上に、直接メルトブロー不織布層を形成する方法が好ましい態様である。
また、目的に応じて、スパンボンド不織布層(S)とメルトブロー不織布層(M)を、SM、SMS、SMMS、SSMMS、およびSMSMSと積層した構造とすることができる。
スパンボンド不織布層は、まず、溶融した熱可塑性樹脂(ポリオレフィン系樹脂)を紡糸口金から長繊維として紡出し、これをエジェクターにより圧縮エアで吸引延伸した後、移動するネット上に繊維を捕集して不織布層化する。
紡糸口金やエジェクターの形状は特に制限されず、例えば、丸形や矩形等、種々の形状のものを採用することができる。なかでも、圧縮エアの使用量が比較的少なくエネルギーコストに優れること、糸条同士の融着や擦過が起こりにくく、糸条の開繊も容易であることから、矩形口金と矩形エジェクターの組み合わせが好ましく用いられる。
本発明では、ポリオレフィン系樹脂を押出機において溶融し、計量して紡糸口金へと供給し、長繊維として紡出する。ポリオレフィン系樹脂を溶融し紡糸する際の紡糸温度は、200~270℃であることが好ましく、より好ましくは210~260℃であり、さらに好ましくは220~250℃である。紡糸温度を上記範囲内とすることにより、安定した溶融状態とし、優れた紡糸安定性を得ることができる。
紡出された長繊維の糸条は、次に冷却される。紡出された糸条を冷却する方法としては、例えば、冷風を強制的に糸条に吹き付ける方法、糸条周りの雰囲気温度で自然冷却する方法、および紡糸口金とエジェクター間の距離を調整する方法等が挙げられ、またはこれらの方法を組み合わせる方法を採用することができる。また、冷却条件は、紡糸口金の単孔あたりの吐出量、紡糸温度および雰囲気温度等を考慮して、適宜調整して採用することができる。
次に、冷却固化された糸条は、エジェクターから噴射される圧縮エアによって牽引され、延伸される。紡糸速度は、3,000~6,500m/分であることが好ましく、より好ましくは3,500~6,500m/分であり、さらに好ましくは4,000~6,500m/分である。紡糸速度を3,000~6,500m/分とすることにより、高い生産性を有することになり、また繊維の配向結晶化が進み、高強度の長繊維を得ることができる。通常では紡糸速度を上げていくと、紡糸性は悪化して糸状を安定して生産することができないが、前述したとおり特定の範囲のMFRを有するポリオレフィン系樹脂を用いることにより、意図するポリオレフィン繊維を安定して紡糸することができる。
続いて、得られた長繊維を、移動するネット上に捕集して不織布層化する。本発明では、不織布層に対して、ネット上でその片面から熱フラットロールを当接して仮接着させることも好ましい態様である。このようにすることにより、ネット上を搬送中に不織布層の表層がめくれたり吹き流れたりして地合が悪化することを防ぎ、糸条を捕集してから熱圧着するまでの搬送性を改善することができる。
次に、メルトブロー不織布は、従来公知の方法を採用することができる。まず、ポリオレフィン系樹脂を押出機内で溶融して口金部に供給し、口金から押し出した糸条に熱風を吹きつけ、細化させた後、捕集ネット上に不織布層を形成する。メルトブロー法では、複雑な工程を必要とせず、数μmの細繊維を容易に得ることができ、高い耐水特性を達成しやすくすることができる。
続いて、得られたスパンボンド不織布層とメルトブロー不織布層を積層し、これらを熱接着することによって、意図する積層不織布を得ることができる。
不織布層を熱接着する方法は特に制限されないが、例えば、上下一対のロール表面にそれぞれ彫刻(凹凸部)が施された熱エンボスロール、片方のロール表面がフラット(平滑)なロールと他方のロール表面に彫刻(凹凸部)が施されたロールとの組み合わせからなる熱エンボスロール、および上下一対のフラット(平滑)ロールの組み合わせからなる熱カレンダーロールなど、各種ロールにより熱接着する方法や、ホーンの超音波振動により熱溶着させる超音波接着などの方法が挙げられる。
なかでも、生産性に優れ、部分的な熱接着部で強度を付与し、かつ非接着部で不織布ならではの風合いや肌触りを保持することができることから、上下一対のロール表面にそれぞれ彫刻(凹凸部)が施された熱エンボスロール、または片方のロール表面がフラット(平滑)なロールと他方のロール表面に彫刻(凹凸部)が施されたロールとの組み合わせからなる熱エンボスロールを用いることが好ましい態様である。
熱エンボスロールの表面材質としては、十分な熱圧着効果を得て、かつ片方のエンボスロールの彫刻(凹凸部)が他方のロール表面に転写することを防ぐため、金属製ロールと金属製ロールを対にすることが好ましい態様である。
このような熱エンボスロールによるエンボス接着面積率は、5~30%であることが好ましい。接着面積を好ましくは5%以上とし、より好ましくは8%以上とし、さらに好ましくは10%以上することにより、積層不織布として実用に供し得る強度を得ることができる。一方、接着面積を好ましくは30%以下とし、より好ましくは25%以下とし、さらに好ましくは20%以下とすることにより、特に建築資材用途での使用に適した適度な柔軟性を得ることができる。超音波接着を用いる場合でも、接着面積率は同様の範囲であることが好ましい。
ここでいう接着面積とは、接着部が積層不織布全体に占める割合のことを言う。具体的には、一対の凹凸を有するロールにより熱接着する場合は、上側ロールの凸部と下側ロールの凸部とが重なって不織布層に当接する部分(接着部)の積層不織布全体に占める割合のことを言う。また、凹凸を有するロールとフラットロールにより熱接着する場合は、凹凸を有するロールの凸部が不織布層に当接する部分(接着部)の積層不織布全体に占める割合のことを言う。また、超音波接着する場合は、超音波加工により熱溶着させる部分(接着部)の積層不織布全体に占める割合のことを言う。
熱エンボスロールや超音波接着による接着部の形状は特に制限されず、例えば、円形、楕円形、正方形、長方形、平行四辺形、ひし形、正六角形および正八角形などを用いることができる。また接着部は、積層不織布の長手方向(搬送方向)と幅方向に、それぞれ一定の間隔で均一に存在していることが好ましい。このようにすることにより、積層不織布の強度のばらつきを低減することができる。
熱接着時の熱エンボスロールの表面温度は、使用しているポリオレフィン系樹脂の融点に対し-50~-15℃とすることが好ましい態様である。熱ロールの表面温度をポリオレフィン系樹脂の融点に対し好ましくは-50℃以上とし、より好ましくは-45℃以上とすることにより、適度に熱接着させ実用に供しうる強度の積層不織布を得ることができる。また、熱エンボスロールの表面温度をポリオレフィン系樹脂の融点に対し好ましくは-15℃以下とし、より好ましくは-20℃以下とすることにより、過度な熱接着を抑制し、積層不織布として、特に建築資材用途での使用に適した適度な柔軟性・加工性を得ることができる。
熱接着時の熱エンボスロールの線圧は、50~500N/cmであることが好ましい。ロールの線圧を好ましくは50N/cm以上とし、より好ましくは100N/cm以上とし、さらに好ましくは150N/cm以上とすることにより、適度に熱接着させ実用に供しうる強度の積層不織布を得ることができる。
一方、熱エンボスロールの線圧を好ましくは500N/cm以下とし、より好ましくは400N/cm以下とし、さらに好ましくは300N/cm以下とすることにより、積層不織布として、特に建築資材用途での使用に適した適度な柔軟性・加工性を得ることができる。
また、本発明では、積層不織布の厚みを調整することを目的に、上記の熱エンボスロールによる熱接着の前および/あるいは後に、上下一対のフラットロールからなる熱カレンダーロールにより熱圧着を施すことができる。上下一対のフラットロールとは、ロールの表面に凹凸のない金属製ロールや弾性ロールのことであり、金属製ロールと金属製ロールを対にしたり、金属製ロールと弾性ロールを対にしたりして用いることができる。
また、ここで弾性ロールとは、金属製ロールと比較して弾性を有する材質からなるロールのことである。弾性ロールとしては、例えば、ペーパー、コットンおよびアラミドペーパー等のいわゆるペーパーロールや、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコン系樹脂、ポリエステル系樹脂および硬質ゴム、およびこれらの混合物からなる樹脂製のロールなどが挙げられる。
次に、実施例に基づき、本発明の積層不織布について具体的に説明する。各物性の測定において、特段の記載がないものは、前記の方法に基づいて測定を行ったものである。
(1)ポリオレフィン系樹脂のMFR(g/10分):
ポリオレフィン系樹脂(A)、ポリオレフィン系樹脂(B)のMFRは、荷重が2.16kg、温度が230℃の条件で測定した。
(2)積層不織布のMFR(g/10分):
積層不織布のMFRは、荷重が2.16kgで、温度が230℃の条件で測定した。
(3)紡糸速度(m/分):
前記の平均単繊維径と、使用するポリオレフィン系樹脂(A)もしくはポリオレフィン系樹脂(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た。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、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)]。
(4)積層不織布の耐水圧(mmHO):
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)を用いた。
(5)積層不織布の単位目付当たりの通気量((cc/cm・秒)/(g/m)):
前記の方法に基づいて、通気量の測定を行った。なお、算出した通気量(cc/cm・秒)を、上記の方法に基づいて求めた目付(g/m)から、次の式より小数点以下第二位を四捨五入して単位目付当たりの通気量を算出した。
・単位目付当たりの通気量=通気量(cc/cm・秒)/目付(g/m)。
(6)積層不織布のKES法による表面粗さSMD(μm):
測定には、カトーテック社製自動化表面試験機「KES-FB4-AUTO-A」を用いた。表面粗さSMDは積層不織布の両面で測定し、表1にはこれらのうち小さい方の値を記載した。
(7)積層不織布のKES法による平均摩擦係数MIU、積層不織布のKES法による平均摩擦係数の変動MMD:
測定には、カトーテック社製自動化表面試験機「KES-FB4-AUTO-A」を用いた。平均摩擦係数MIUは積層不織布の両面で測定し、表1にはこれらのうち小さい方の値を記載した。
(8)不織布の柔軟性(加工性):
不織布触感の官能評価として、柔軟性について、次の基準で点数付けを行った。これを10名で行いその平均を不織布触感として評価した。それぞれの点数が高いほど柔軟性に優れ、各種加工における加工性が良好であると判断し、4.0点以上を合格とした。
<柔軟性(加工性)>
5点:柔軟(加工性良好)
4点:5点と3点の中間
3点:普通
2点:3点と1点の中間
1点:硬い(加工性不良)。
[実施例1]
(スパンボンド不織布層(下層))
MFRが200g/10分、融点が163℃のホモポリマーからなるポリプロピレン樹脂を押出機で溶融し、孔径φが0.30mm、孔深度が2mmの矩形口金から、紡糸温度が235℃、単孔吐出量が0.32g/分の条件で紡出した。紡出した糸条を冷却固化した後、これを矩形エジェクターにおいて、エジェクター圧力を0.35MPa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た。これによって、ポリプロピレン長繊維からなる、目付が8.2g/mのスパンボンド不織布層を形成した。形成したスパンボンド不織布層を構成する繊維の特性は、平均単繊維径は10.1μmであり、これから換算した紡糸速度は4,400m/分であった。紡糸性については、1時間の紡糸において糸切れは見られず良好であった。
(メルトブロー不織布層)
次に、MFRが1100g/分のホモポリマーからなるポリプロピレン樹脂を押出機で溶融し、孔径φが0.25mmの口金から、紡糸温度が260℃、単孔吐出量が0.10g/分で紡出した。その後、エア温度が290℃、エア圧力が0.10MPaの条件でエアを糸条に噴射し、前記のスパンボンド不織布層上に捕集し、メルトブロー不織布層を形成した。この時、同条件で捕集ネット上に別途採取したメルトブロー不織布層の目付は1.6g/mであり、平均繊維径は1.5μmであった。
(スパンボンド不織布層(上層))
さらに、このメルトブロー不織布層の上に、下層のスパンボンド不織布層を形成した条件と同じ条件で、ポリプロピレン長繊維を捕集させ、スパンボンド不織布層を形成した。これによって、総目付18g/mの、スパンボンド-メルトブロー-スパンボンド積層繊維ウェブを得た。
(積層不織布)
引き続き、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、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、線圧を300N/cm、熱接着温度を130℃の条件で熱接着し、目付が18g/mの積層不織布を得た。得られた積層不織布について、厚み、見掛密度、耐水圧、単位目付当たりの通気量、表面粗さSMD、平均摩擦係数MIU、および平均摩擦係数の変動MMDを測定し、さらに積層不織布の柔軟性を評価した。結果を表1に示す。
[実施例2]
(スパンボンド不織布層(下層)・(上層))
単孔吐出量を0.21g/分とし、エジェクターの圧力を0.50MPaとしたこと以外は、実施例1と同じ方法により、ポリプロピレン長繊維からなるスパンボンド不織布層を形成した。形成したスパンボンド不織布層を構成する長繊維の特性は、平均単繊維径は7.2μmであり、これから換算した紡糸速度は5,700m/分であった。紡糸性については、1時間の紡糸において糸切れは見られず良好であった。
(メルトブロー不織布層)
エア圧力を0.20MPaとしたこと以外は、実施例1と同様にしてメルトブロー不織布層を形成した。得られた形成したメルトブロー不織布層を構成する繊維の特性は、平均繊維径が1.0μmであった。
(積層不織布)
実施例1と同様にして、積層不織布を得た。得られた積層不織布について、厚み、見掛密度、耐水圧、単位目付当たりの通気量、表面粗さSMD、平均摩擦係数MIU、および平均摩擦係数の変動MMDを測定し、さらに積層不織布の柔軟性を評価した。結果を表1に示す。
[実施例3]
(スパンボンド不織布層(下層)・(上層))
エジェクター圧力を0.50MPaとしたこと以外は、実施例1と同じ方法により、ポリプロピレン長繊維からなるスパンボンド不織布層を形成した。形成したスパンボンド不織布層を構成する長繊維の特性は、平均単繊維径は8.9μmであり、これから換算した紡糸速度は5,600m/分であった。紡糸性については、1時間の紡糸において糸切れは見られず良好であった。
(メルトブロー不織布層)
実施例2と同じ方法でメルトブロー不織布層を形成した。
(積層不織布)
実施例1と同じ方法で積層不織布を得た。得られた積層不織布について、厚み、見掛密度、耐水圧、単位目付当たりの通気量、表面粗さSMD、平均摩擦係数MIU、および平均摩擦係数の変動MMDを測定し、さらに積層不織布の柔軟性を評価した。結果を表1に示す。
[実施例4]
(スパンボンド不織布層(下層)・(上層))
実施例1と同じ方法で、スパンボンド不織布層を得た。
(メルトブロー不織布層)
実施例2と同じ方法で、メルトブロー不織布層繊維ウェブを得た。
(積層不織布)
実施例1と同じ方法で積層不織布を得た。得られた積層不織布について、厚み、見掛密度、耐水圧、単位目付当たりの通気量、表面粗さSMD、平均摩擦係数MIU、および平均摩擦係数の変動MMDを測定し、さらに積層不織布の柔軟性を評価した。結果を表1に示す。
[実施例5]
(スパンボンド不織布層(下層)・(上層))
目付を8.5g/mとしたこと以外は、実施例2と同じ方法でスパンボンド不織布層を得た。
(メルトブロー不織布層)
目付を1.0g/mとしたこと以外は、実施例2と同じ方法でメルトブロー不織布層を得た。
(積層不織布)
実施例1と同じ方法で積層不織布を得た。得られた積層不織布について、厚み、見掛密度、耐水圧、単位目付当たりの通気量、表面粗さSMD、平均摩擦係数MIU、および平均摩擦係数の変動MMDを測定し、さらに積層不織布の柔軟性を評価した。結果を表1に示す。
[実施例6]
(スパンボンド不織布層(下層)・(上層))
目付を8.5g/mとしたこと以外は、実施例3と同じ方法でスパンボンド不織布層を得た。
(メルトブロー不織布層)
実施例5と同じ方法で、メルトブロー不織布層を得た。
(積層不織布)
実施例1と同じ方法で積層不織布を得た。得られた積層不織布について、厚み、見掛密度、耐水圧、単位目付当たりの通気量、表面粗さSMD、平均摩擦係数MIU、および平均摩擦係数の変動MMDを測定し、さらに積層不織布の柔軟性を評価した。結果を表1に示す。
[実施例7]
(スパンボンド不織布層(下層)・(上層))
ホモポリマーからなるポリプロピレン樹脂に、脂肪酸アミド化合物として、エチレンビスステアリン酸アミドを1.0質量%添加したこと以外は、実施例1と同じ方法でスパンボンド不織布層を得た。
(メルトブロー不織布層)
実施例1と同じ方法で、メルトブロー不織布層を得た。
(積層不織布)
実施例1と同じ方法で積層不織布を得た。得られた積層不織布について、厚み、見掛密度、耐水圧、単位目付当たりの通気量、表面粗さSMD、平均摩擦係数MIU、および平均摩擦係数の変動MMDを測定し、さらに積層不織布の柔軟性を評価した。結果を表1に示す。
[実施例8]
(スパンボンド不織布層(下層)・(上層))
目付を13.6g/mとしたこと以外は、実施例1と同じ方法でスパンボンド不織布層を得た。
(メルトブロー不織布層)
目付を2.8g/mとしたこと以外は、実施例1と同じ方法で、メルトブロー不織布層を得た。
(積層不織布)
実施例1と同じ方法で積層不織布を得た。得られた積層不織布について、厚み、見掛密度、耐水圧、単位目付当たりの通気量、表面粗さSMD、平均摩擦係数MIU、および平均摩擦係数の変動MMDを測定し、さらに積層不織布の柔軟性を評価した。結果を表1に示す。
[比較例1]
(スパンボンド不織布層(下層)・(上層))
MFRが60g/10分、融点が163℃のホモポリプロピレン樹脂を用い、エジェクター圧力を0.20MPaとしたこと以外は、実施例1と同じ方法でスパンボンド不織布層を得た。得られたスパンボンド不織布層を構成する長繊維の特性は、平均単繊維径は11.8μmであり、これから換算した紡糸速度は3,200m/分であった。紡糸性については、1時間の紡糸において糸切れは見られず良好であった。なお、同じ条件でエジェクター圧力を0.35MPaとした場合、糸切れが多発し、紡糸不可であった。
(メルトブロー不織布層)
実施例2と同じ方法でメルトブロー不織布層を得た。
(積層不織布)
実施例1と同じ方法で積層不織布を得た。得られた積層不織布について、厚み、見掛密度、耐水圧、単位目付当たりの通気量、表面粗さSMD、平均摩擦係数MIU、および平均摩擦係数の変動MMDを測定し、さらに積層不織布の柔軟性を評価した。結果を表1に示す。
[比較例2]
(スパンボンド不織布層(下層)・(上層))
比較例1と同じ方法でスパンボンド不織布層を得た。
(メルトブロー不織布層)
目付を2.0g/mとしたこと以外は、実施例2と同じ方法でメルトブロー不織布層を得た。
(積層不織布)
実施例1と同じ方法で積層不織布を得た。得られた積層不織布について、厚み、見掛密度、耐水圧、単位目付当たりの通気量、表面粗さSMD、平均摩擦係数MIU、および平均摩擦係数の変動MMDを測定し、さらに積層不織布の柔軟性を評価した。結果を表1に示す。
[比較例3]
(スパンボンド不織布層(下層)・(上層))
MFRが35g/10分、融点が163℃のホモポリプロピレン樹脂を用い、単孔吐出量を0.5g/分とし、エジェクター圧力を0.20MPaとしたこと以外は、実施例1と同様にしてスパンボンド不織布層を得た。得られたスパンボンド不織布層を構成する長繊維の特性は、平均単繊維径は14.5μmであり、これから換算した紡糸速度は3,300m/分であった。なお、同じ条件でエジェクター圧力を0.35MPaとした場合、糸切れが多発し、紡糸不可であった。
(メルトブロー不織布層)
実施例2と同じ方法で、メルトブロー不織布層を得た。
(積層不織布)
実施例1と同じ方法で積層不織布を得た。得られた積層不織布について、厚み、見掛密度、耐水圧、単位目付当たりの通気量、表面粗さSMD、平均摩擦係数MIU、および平均摩擦係数の変動MMDを測定し、さらに積層不織布の柔軟性を評価した。結果を表1に示す。
Figure 0007173022000001
実施例1~8は、KES法による表面粗さSMDが1.0~2.6μmであり、単位目付当たりの耐水圧は15mmHO/(g/m)以上と優れた耐水特性を有していた。特に実施例1~7は、メルトブロー不織布層を構成する繊維の含有量が積層不織布質量に対し1~10質量%であることから、不織布の柔軟性(加工性)にも優れていた。さらに、スパンボンド不織布層を構成する繊維に、エチレンビスステアリン酸アミドを添加した実施例7の積層不織布は、平均摩擦係数が低減され、柔軟性が増し加工性に優れており、ハウスラップ材用不織布として特に好適なものであった。
一方、比較例1~3の積層不織布は、表面粗さSMDが2.7μm以上であり、耐水性能に劣り、柔軟性も低いものであった。
本発明を特定の態様を用いて詳細に説明したが、本発明の意図と範囲を離れることなく様々な変更及び変形が可能であることは、当業者にとって明らかである。なお本出願は、2018年2月28日付で出願された日本特許出願(特願2018-034868)及び2018年7月27日付で出願された日本特許出願(特願2018-141050)に基づいており、その全体が引用により援用される。
本発明の積層不織布は、生産性が高く、地合が均一であり、表面が滑らかで風合いや肌触りに優れ、さらに高い耐水性を有することから、透湿防水シートとして、建築用資材として好適に利用することができる。
また、本発明の積層不織布の用途は、上記に限定されるものではなく、例えば、フィルター、フィルター基材、電線押え巻材等の工業資材、壁紙、屋根下葺材、遮音材、断熱材、吸音材等の建築資材、ラッピング材、袋材、看板材、印刷基材等の生活資材、防草シート、排水材、地盤補強材、遮音材、吸音材等の土木資材、べたがけ材、遮光シート等の農業資材、天井材、およびスペアタイヤカバー材等の車輌資材等に用いることができる。

Claims (7)

  1. MFRが120~850g/10分のポリオレフィン系樹脂(A)からなる繊維で構成されるスパンボンド不織布層とMFRが200~2500g/10分のポリオレフィン系樹脂(B)からなる繊維で構成されるメルトブロー不織布層とが積層されてなる積層不織布であって、
    前記ポリオレフィン系樹脂(A)は、ポリエチレン樹脂、および/または、ポリプロピレン樹脂であり、
    前記スパンボンド不織布層を構成するポリオレフィン系樹脂(A)からなる繊維の平均単繊維径が、6.5~11.9μmであり、
    前記ポリオレフィン系樹脂(B)は、ポリエチレン樹脂、および/または、ポリプロピレン樹脂であり、
    前記メルトブロー不織布層を構成するポリオレフィン系樹脂(B)からなる繊維の平均単繊維径が、0.1~8.0μmであり、
    前記メルトブロー不織布層の含有量が、積層不織布質量に対し1質量%以上15質量%以下であり、
    前記積層不織布のメルトフローレートが、80~850g/10分であり、少なくとも片面のKES法による表面粗さSMDが1.0~2.6μmであり、かつ単位目付当たりの耐水圧が15mmHO/(g/m)以上である、積層不織布。
  2. 少なくとも片面のKES法による平均摩擦係数MIUが、0.1~0.5である、請求項1に記載の積層不織布。
  3. 少なくとも片面のKES法による平均摩擦係数の変動MMDが、0.008以下である、請求項1または2に記載の積層不織布。
  4. 前記ポリオレフィン系樹脂(A)に、炭素数が23以上50以下の脂肪酸アミド化合物が含有されてなる、請求項1からのいずれか1項に記載の積層不織布。
  5. 前記脂肪酸アミド化合物の添加量が、0.01~5.0質量%である、請求項記載の積層不織布。
  6. 前記脂肪酸アミド化合物が、エチレンビスステアリン酸アミドである、請求項または記載の積層不織布。
  7. MFRが120~850g/10分のポリオレフィン系樹脂(A)からなる繊維で構成されるスパンボンド不織布層とMFRが200~2500g/10分のポリオレフィン系樹脂(B)からなる繊維で構成されるメルトブロー不織布層とを積層する、積層不織布の製造方法であって、
    前記ポリオレフィン系樹脂(A)は、ポリエチレン樹脂、および/または、ポリプロピレン樹脂であり、
    前記スパンボンド不織布層を構成するポリオレフィン系樹脂(A)からなる繊維の平均単繊維径を6.5~11.9μmとし、
    前記ポリオレフィン系樹脂(B)は、ポリエチレン樹脂、および/または、ポリプロピレン樹脂であり、
    前記メルトブロー不織布層を構成するポリオレフィン系樹脂(B)からなる繊維の平均単繊維径を0.1~8.0μmとし、
    前記積層不織布のメルトフローレートを80~850g/10分とし、少なくとも片面のKES法による表面粗さSMDを1.0~2.6μmとし、かつ単位目付当たりの耐水圧を15mmH O/(g/m )以上とする、積層不織布の製造方法。
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