JP7589478B2 - スパンボンド不織布 - Google Patents
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Description
前記スパンボンド不織布の目付が、10g/m 2 ~100g/m 2 であり、
前記高輝度領域と前記低輝度領域の目付差が、5g/m 2 ~90g/m 2 であり、
前記高輝度領域におけるスパンボンド不織布の厚みと前記低輝度領域におけるスパンボンド不織布の厚みとの差が0.03mm~1mmである。
本発明のスパンボンド不織布では、スパンボンド不織布を構成する繊維を形成する熱可塑性樹脂として、例えば、ポリオレフィン系樹脂やポリエステル系樹脂が用いられる。ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、ポリプロピレン系樹脂およびポリエチレン系樹脂が挙げられ、ポリエステル系樹脂としては、ポリエチレンテレフタラート系樹脂やポリ乳酸系樹脂が挙げられる。
本発明のスパンボンド不織布を構成する繊維は、平均単繊維径が6.5μm~14.5μm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スパンボンド不織布を生産することができる。一方、平均単繊維径を好ましくは14.5μm以下とし、より好ましくは11.7μm以下とし、さらに好ましくは11.2μm以下とすることにより、柔軟性を向上させ、かつ均一性の高いスパンボンド不織布とすることができる。
(1)樹脂を溶融紡糸し、エジェクターで牽引・延伸した後、ネット上に不織繊維ウェブを捕集する。
(2)ランダムに小片サンプル(100×100mm)10個を採取する。
(3)マイクロスコープまたは電子顕微鏡で500倍~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。
本発明のスパンボンド不織布は、高輝度領域と低輝度領域とが交互に配列されてなるストライプ模様を有する。ここで、本発明において、「高輝度領域」とはスパンボンド不織布の平均輝度よりも高い輝度を有する領域のことを指すものとし、一方、「低輝度領域」とはスパンボンド不織布の平均輝度よりも低い輝度を有する領域のことを指すものとする。また、「ストライプ模様」とは、図1に例示されるような高輝度領域と低輝度領域とが紙面の横方向に交互に配列されてなる模様だけでなく、図2に例示されるような高輝度領域と低輝度領域とが紙面の縦横2方向に交互に配列されてなる模様(格子状模様)も指すものとする。なお、スパンボンド不織布の平均輝度は、以下の方法によって測定・算出される値を指す。
(1)黒台紙(ACカード黒#350)にスパンボンド不織布を貼る。
(2)スキャナー(例えば、富士ゼロックス株式会社製「DocuCentre-VI」など)を用い、スパンボンド不織布を貼り付けた前記の黒台紙をフルカラー200dpiでスキャンして、スパンボンド不織布のカラースキャン画像を作成し、JPG形式で保存する。
(3)画像を一片の長さが150mmの正方形となるようトリミングする。
(4)各画素についてYUVカラースペースで定義される輝度(単位なし)を算出する
(各画素の輝度)=0.29891×R+0.58661×G+0.11448×B
ここで、R、G、BはそれぞれRGBカラーモデルの赤色、緑色、青色の輝度(それぞれ、単位なし)を表している。
(5)すべての画素の輝度を平均し、小数点以下第1位を四捨五入して平均輝度とする。
(1)黒台紙(ACカード黒#350)にスパンボンド不織布を貼る。
(2)スキャナー(例えば、富士ゼロックス株式会社製「DocuCentre-VI」など)を用い、スパンボンド不織布を貼り付けた前記の黒台紙をフルカラー200dpiでスキャンして、スパンボンド不織布のカラースキャン画像を作成し、JPG形式で保存する。このとき高輝度領域(1)の形成方向(ストライプ模様の形成方向(4))が画像の縦方向となるようにする。図2に例示されるような高輝度領域(1)と低輝度領域(2)とが紙面の縦横2方向に交互に配列されてなる模様の場合は、より明瞭な一方向をストライプ模様の形成方向として選定する(図2に例示されるような場合には、ストライプ模様の形成方向は符号4で示される方向)。異なる2方向のストライプ模様の明瞭性が同等である場合には、縦横2方向のうち、任意の方向をストライプ模様の形成方向(4)とする。
(3)画像を一片の長さが30mm以上300mm以下の正方形となるようトリミングする。このとき隣接する高輝度領域(A)と低輝度領域(B)を1単位とするストライプ模様の構成単位が、少なくとも4単位以上含まれるサイズとする。
(4)各画素についてYUVカラースペースで定義される輝度(単位なし)を算出する
(各画素の輝度)=0.29891×R+0.58661×G+0.11448×B
ここで、R、G、BはそれぞれRGBカラーモデルの赤色、緑色、青色の輝度(それぞれ、単位なし)を表している。
(5)画像の縦方向(ストライプ模様の形成方向)に平均輝度を算出し、横方向(ストライプ模様と直交する方向)の平均輝度プロファイルを作成する。
(1)隣接する高輝度領域と低輝度領域を1単位とするストライプ模様の構成単位を含む長さ20mmの試験片を、スパンボンド不織布の幅方向等間隔に5枚採取する。
(2)走査型電子顕微鏡を用いて、各サンプルについて、高目付領域と低目付領域の中心部の表面写真を撮影する。倍率は500倍以上で、少なくとも20本以上の繊維が含まれる倍率を選定する。
(3)それぞれの表面写真について、任意の位置にストライプ模様の形成方向と直交する目安線を引く。目安線と交差するすべての繊維について、目安線との交点付近において、ストライプ模様の形成方向を基準(0°)として繊維の傾斜を測定する。ただし輪郭が不明瞭な繊維については測定しないものとする。
(4)高目付領域、低目付領域のそれぞれで、各写真について20本ずつ、合計200本の繊維の傾斜角度(-90°~90°)を測定し、その絶対値の平均値を小数点以下第1位で四捨五入し、スパンボンド不織布(全体)のストライプ模様の形成方向を基準とした繊維配向度とする。
(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1m2当たりの質量(g/m2)で表する。
(1)高輝度領域と低輝度領域のそれぞれについて、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)高輝度領域と低輝度領域で測定した計20点の厚さの平均値を、小数点以下第三位で四捨五入する。
(1)高輝度領域と低輝度領域のそれぞれについて、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)高輝度領域と低輝度領域のそれぞれについて、計10点の厚さの平均値を、小数点以下第三位で四捨五入し、高輝度領域、低輝度領域の厚みとする。
(3)高輝度領域と低輝度領域の厚みの差の絶対値を算出する。
見掛密度(g/cm3)=[目付(g/m2)]/[厚さ(mm)]×10-3。
(1)隣接する高輝度領域と低輝度領域を1単位とするストライプ模様の構成単位を含む長さ20mmの試験片を、スパンボンド不織布の幅方向等間隔に5枚採取する。
(2)走査型電子顕微鏡を用いて、各サンプルについて、高目付領域と低目付領域の中心部の表面写真を撮影する。倍率は500倍以上で、少なくとも20本以上の繊維が含まれる倍率を選定する。
(3)それぞれの表面写真について、任意の位置にストライプ模様の形成方向と直交する目安線を引く。目安線と交差するすべての繊維について、目安線との交点付近において、ストライプ模様の形成方向を基準(0度)として繊維の傾斜を測定する。ただし輪郭が不明瞭な繊維については測定しないものとする。
(4)高目付領域、低目付領域のそれぞれで、各写真について20本ずつ、合計100本の繊維の傾斜角度(-90°~90°)を測定し、その絶対値の平均値を小数点以下第1位で四捨五入し、高目付領域および低目付領域の繊維配向度とする。また高目付領域と低目付領域とを合わせた200本の繊維の傾斜角度の絶対値の平均値について、小数点以下第1位で四捨五入した値を、スパンボンド不織布(全体)のストライプ模様の形成方向を基準とした繊維配向度とする。
次に、本発明のスパンボンド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。
(1)樹脂のメルトフローレート(MFR)(g/10分):
樹脂のMFRは、荷重が2.16kgで、温度が230℃の条件で測定した。
スパンボンド不織布を構成する繊維の平均単繊維径の測定には、株式会社キーエンス製電子顕微鏡「VHX-D500」を用いて、前記の方法により測定した。
上記の平均単繊維径と使用する樹脂の固体密度から、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)]。
スパンボンド不織布の平均輝度、スパンボンド不織布のストライプ模様と直交する方向の平均輝度プロファイルの測定において、画像スキャンにはカラー複合機「DocuCentre-VI C4471 PFS」(富士ゼロックス株式会社製)を使用した。そして、上記の方法によって、平均輝度プロファイルの頂点部と隣接する底部との輝度差を算出した。
株式会社キーエンス製走査型電子顕微鏡「VHX-D500」を使用し、前記の方法でストライプ模様の形成方向を基準とした繊維配向度(表1では単に「繊維配向度」と記載した。)、高輝度領域の繊維配向度と低輝度領域の繊維配向度との差(表1では単に「繊維配向度の差」と記載した。)を測定した。
スパンボンド不織布の剛軟度は、JIS L1913:2010「一般不織布試験方法」の「6.7 剛軟度(JIS法及びISO法)」の「6.7.4 ガーレ法」に記載の方法に準じて、CD方向(幅方向)の測定を行った。
スパンボンド不織布から200mm×200mmのサイズに裁断したサンプルを採取し、パネラー10人がそれぞれ、スパンボンド不織布のストライプ模様の意匠性を以下の5段階の基準で評価した。続いて、各パネラーの判断した点数を平均し、小数点以下第一位を四捨五入してストライプ模様の意匠性とした。意匠性は好ましくは4点以上であり、より好ましくは5点である。
5点:非常に良い(ストライプ模様が境界まで明瞭に視認可能であり、優れた意匠性を感じる。)
4点:良い(5点と3点の中間)
3点:普通(境界は不明瞭な個所があるがストライプ模様は十分視認可能であり、意匠性を感じる。)
2点:悪い(3点と1点の中間)
1点:非常に悪い(模様が視認できない、または不明瞭であり、意匠性を欠いて感じる。)。
メルトフローレート(MFR)が40g/10分、融点が160℃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、紡糸温度が230℃、単孔吐出量が0.55g/分で紡出した。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0.30MPaとした圧縮エアによって牽引、延伸した。続いて、エジェクターの出口から繊維を噴射するとともに、エジェクターの出口に隣接して一定間隔で配列した圧縮エアの噴射口からエアを供給し、繊維の分散を制御して一定間隔で粗密を形成させ、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不織繊維ウェブを形成した。
(上ロール):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
(下ロール):金属製フラットロール
得られたスパンボンド不織布について評価した結果を表1に示す。
エジェクターの出口に隣接して配列した圧縮エアの噴射圧力を変更させたこと以外は、実施例1と同じ方法により、スパンボンド不織布を得た。得られたスパンボンド不織布について評価した結果を表1に示す。
エジェクターの出口に隣接して配列した圧縮エアの噴射口の間隔を変更したこと以外は、実施例2と同じ方法により、スパンボンド不織布を得た。得られたスパンボンド不織布について評価した結果を表1に示す。
エジェクターの出口に隣接して配列した圧縮エアの噴射口の間隔を変更したこと以外は、実施例2と同じ方法により、スパンボンド不織布を得た。得られたスパンボンド不織布について評価した結果を表1に示す。
エジェクターから噴射した糸条を捕集するネットの搬送速度を変更しスパンボンド不織布の平均目付を20g/m2とし、エジェクターの出口に隣接して配列した圧縮エアの噴射圧力を変更したこと以外は、実施例2と同じ方法により、スパンボンド不織布を得た。得られたスパンボンド不織布について評価した結果を表1に示す。
実施例2において、エジェクターから噴射した糸条を捕集するネットにCD方向に連続した封止部を設け、スパンボンド不織布に格子模様を形成させた。得られたスパンボンド不織布について評価した結果を表1に示す。
エジェクターの出口に隣接して配列した圧縮エアの噴射圧力を0MPaとしたこと以外は、実施例1と同じ方法により、スパンボンド不織布を得た。得られたスパンボンド不織布について評価した結果を表1に示す。
エジェクターの出口に隣接して配列した圧縮エアの噴射圧力を実施例1における条件の4分の1としたこと以外は、実施例1と同じ方法により、スパンボンド不織布を得た。得られたスパンボンド不織布について評価した結果を表1に示す。
比較例1において、特開平7-109658号公報を参考に、エジェクターの出口に電気開繊装置を設置し、スパンボンド不織布にストライプ模様を形成させた。得られたスパンボンド不織布について評価した結果を表1に示す。
比較例1において、特開2017-206803号公報を参考に、エジェクターから噴射した糸条を捕集するネットにCD方向に連続した封止部を設け、スパンボンド不織布にストライプ模様を形成させた。得られたスパンボンド不織布について評価した結果を表1に示す。
2:低輝度領域
3:ストライプ模様の方向と直交する方向の平均輝度プロファイルを測定する領域
4:ストライプ模様の形成方向
5:ストライプ模様の形成方向と直交する方向
Claims (3)
- 少なくとも一方の表面が、高輝度領域と低輝度領域とが交互に配列されてなるストライプ模様を有するスパンボンド不織布であって、前記ストライプ模様の形成方向と直交する方向の平均輝度プロファイルにおいて、頂点部と隣接する底部との輝度差が10~100であり、頂点部のピッチが5mm~60mmであり、ストライプ模様の形成方向を基準とした繊維配向度が0°~45°であり、さらに、
前記スパンボンド不織布の目付が、10g/m 2 ~100g/m 2 であり、
前記高輝度領域と前記低輝度領域の目付差が、5g/m 2 ~90g/m 2 であり、
前記高輝度領域におけるスパンボンド不織布の厚みと前記低輝度領域におけるスパンボンド不織布の厚みとの差が0.03mm~1mmである、スパンボンド不織布。 - 前記高輝度領域の繊維配向度と前記低輝度領域の繊維配向度との差が0°~5°である、請求項1に記載のスパンボンド不織布。
- 前記スパンボンド不織布を構成する繊維の平均単繊維直径が6.5μm~14.5μmである、請求項1または2に記載のスパンボンド不織布。
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