JPWO2014030702A1 - 不織布積層体 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の不織布積層体を構成するメルトブローン不織布(A)を形成するエチレン系重合体組成物の成分の一つであるエチレン系重合体(a)は、エチレンの単独重合体、あるいはエチレンと他のα−オレフィンとの共重合体であって、通常、密度が0.870〜0.980g/cm3、好ましくは0.900〜0.980g/cm3、より好ましくは0.920〜0.975g/cm3、特に好ましくは0.940〜0.970g/cm3範囲にあるエチレンを主体とする重合体である。
本発明の不織布積層体を構成するメルトブローン不織布(A)を形成するエチレン系重合体組成物の成分の一つであるエチレン系重合体ワックス(b)は、重量平均分子量(Mw)が6,000未満、好ましくは1,000以上、6,000未満の範囲にある。
溶剤:o−ジクロロベンゼン
カラム:TSKgelカラム(東ソー社製)×4
流速:1.0ml/分
試料:0.15mg/mLo−ジクロロベンゼン溶液
温度:140℃
分子量換算:PE換算/汎用較正法
なお、汎用較正の計算には、以下に示すMark−Houwink粘度式の係数を用いた。
ポリエチレン(PE)の係数:KPE=5.06×10-4,aPE=0.70
本発明に係るエチレン系重合体ワックス(b)のJIS K6760に従って測定した密度は特に限定されるものではないが、通常、0.890〜0.980g/cm3、好ましくは0.910〜0.980g/cm3、より好ましくは0.920〜0.980g/cm3、特に好ましくは0.940〜0.980g/cm3の範囲にある。このような密度範囲にあるエチレン系重合体ワックス(b)を用いると、前記エチレン系重合体(a)との混練性に優れ、且つ、紡糸性、経時での安定性に優れる上、得られたメルトブローン不織布をスパンボンド不織布と積層する際のエンボス熱圧着時に繊維が融解し難いので好ましい。
本発明に係るメルトブローン不織布(A)を形成するエチレン系重合体組成物は、前記エチレン系重合体(a)と前記エチレン系重合体ワックス(b)を含む組成物である。本発明に係るエチレン系重合体組成物は、エチレン系重合体ワックス(b)を含むことにより、得られるメルトブローン不織布の平均繊維径を細くすることができるが、エチレン系重合体ワックス(b)の量が少ない場合は、平均繊維径を細くできない虞があり、一方、エチレン系重合体ワックス(b)の量が多すぎると紡糸化が困難となる虞があり、また、得られる繊維の強度が低くなる虞あるので、エチレン系重合体(a)とエチレン系重合体ワックス(b)との割合は、(a)/(b)の重量比で20/80〜80/20の割合が好ましく、特に30/70〜70/30の割合が好ましい。
本発明の不織布積層体を構成するメルトブローン不織布(A)は、前記エチレン系重合体組成物から得られるメルトブローン不織布であり、メルトブローン不織布を形成する繊維の平均繊維径は、通常、10μm以下であり、低目付でよりバリア性に優れるメルトブローン不織布を得るには0.5〜8μm、より好ましくは1〜5μm、さらに好ましくは1〜4μm、特に好ましくは2〜3.5μmの範囲にあることが望ましい。
本発明に係るメルトブローン不織布(A)は、前記エチレン系重合体組成物を用いて、公知のメルトブローン不織布の製造方法を用いて製造し得る。具体的には、例えば、エチレン系重合体組成物を押出機等で溶融混練し、その溶融物を紡糸ノズルを有する紡糸口金から吐出するとともに、紡糸口金の周囲から噴射される高速・高温の空気流で吹き飛ばして、捕集ベルト上に自己接着性のマイクロファイバーとして所定の厚さに堆積させウェブを製造するメルトブローン法によって行うことができる。このとき、必要に応じて、引き続いて交絡処理することができる。
本発明の不織布積層体を構成するスパンボンド不織布を形成する繊維の成分の一つであるエチレン系重合体(y)は、前記エチレン系重合体(a)と同様の樹脂であり、エチレンの単独重合体、あるいはエチレンと他のα−オレフィンとの共重合体であって、通常、密度が0.870〜0.990g/cm3、好ましくは0.900〜0.980g/cm3、より好ましくは0.910〜0.980g/cm3の範囲にあるエチレンを主体とする重合体である。
本発明の不織布積層体を構成するスパンボンド不織布を形成する繊維の成分の一つであるポリエステル(x)は、スパンボンド不織布の原料として用いられている公知のポリエステルであり、具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、そしてそれらのコポリマー、ターポリマーなどを例示できる。
本発明の不織布積層体を構成するスパンボンド不織布は、エチレン系重合体(y)、または、エチレン系重合体(y)とポリエステル系重合体(x)から形成された繊維からなる不織布である。
本発明に係るスパンボンド不織布を形成する複合繊維は、複合繊維の表面の一部にエチレン系重合体(y)が露出している限り、複合繊維の形状は特に限定はされない。複合繊維の表面の一部にエチレン系重合体(y)が露出していることにより、前記メルトブローン不織布(A)との接着性が優れる。
本発明に係るスパンボンド不織布は、公知のスパンボンド不織布の製造方法により製造し得る。具体的には、例えば、前記エチレン系共重合体(y)を単独で溶融紡糸してスパンボンド不織布を製造する方法がある。また、前記ポリエステル(x)と前記エチレン系共重合体(y)とを複合化して複合繊維を用いる場合は、前記ポリエステル(x)と前記エチレン系共重合体(y)とを所望の範囲で、それぞれ、別の押出機等で溶融し、各溶融物を所望の複合構造を形成して吐出するように構成された紡糸ノズルを有する紡糸口金から吐出させて紡糸する溶融紡糸法によって、長繊維フィラメントを紡糸し、次に、紡出されたフィラメントを冷却流体により冷却し、延伸空気によってフィラメントに張力を加えて所望の繊度とする。その後、紡糸されたフィラメントを捕集ベルト上に捕集し所定の厚さに堆積させたのち、交絡処理を行ってスパンボンド不織布を得る。交絡処理をする方法としては、メルトブローン不織布と同様な方法が挙げられるが、それらのなかでも、熱エンボス処理が好ましい。熱エンボス処理する場合のエンボス面積率は適宜決められるが、通常5〜35%が好ましい。
本発明の不織布積層体は、前記メルトブローン不織布(A)の少なくとも片面に、前記繊維からなるスパンボンド不織布が積層されてなる。
本発明の不織布積層体の製造方法は、メルトブローン不織布(A)とスパンボンド不織布とを一体化して積層体を形成できる方法であれば特に限定されない。
(イ)予め得られたスパンボンド不織布上に、メルトブローン法によって得られるエチレン系重合体組成物から得られる繊維を直接堆積させてメルトブローン不織布(A)を形成した後、スパンボンド不織布とメルトブローン不織布とを熱エンボスなどによって融着させて2層の積層体を製造する方法、
(ロ)メルトブローン法によって得られるエチレン系重合体組成物から得られる繊維を予め得られたスパンボンド不織布の上に直積堆積させてメルトブローン不織布(A)を形成し、さらにスパンボンド法により形成される繊維を前記メルトブローン不織布(A)の上に直接堆積させてスパンボンド不織布を形成した後、スパンボンド不織布とメルトブローン不織布(A)とスパンボンド不織布とを融着させて三層の積層体を製造する方法、
(ハ)予め得られたスパンボンド不織布と別途製造したメルトブローン不織布(A)とを重ね合わせ、加熱加圧により両不織布を融着させて積層体を製造する方法、
(ニ)予め得られたスパンボンド不織布と別途製造したメルトブローン不織布(A)とを、ホットメルト接着剤、溶剤系接着剤等の接着剤によって接着して積層体を製造する方法等を採用することができるが、これら方法に限定されるものではない。
得られた不織布から、試料片を採取して、走査型電子顕微鏡を用いて、倍率1000倍で観察し、構成繊維の30本の繊維径(μm)を測定し、平均値を求めた。
JIS L 1096‐1990の6.4.2項の「標準状態における単位面積当たりの質量」に従って測定した。得られた不織布から、100cm2の円形試験片を採取した。採取場所は、機械方向(MD)に対しては任意の場所とし、機械方向に直交する方向(CD)に対しては不織布サンプルの両端20cmを除き、直線上に均一間隔で20箇所とした。採取した各試験片につき、上皿電子天秤(島津製作所製、EB‐330型)を用いて、それぞれ質量(g)を測定し、各試験片の質量(g)の平均値を求めた。求めた平均値から1m2当たりの質量(g)に換算し、小数点第2位を四捨五入して各不織布サンプルの目付(g/m2)とした。
不織布積層体から、幅25mm×長さ250mmの試験片を採取し、チャック間距離50mm、引張速度100mm/分の条件で、機械方向(MD)及び機械方向に直交する方向(CD)の二方向の引張試験を行い、最大引張荷重を引張強度(N/25mm)とした。5回測定し5回の平均値を求めた。
JIS L 1096に規定されているA法(低水圧法)に準拠して、不織布積層体の耐水圧を測定し、耐水性(バリア性)の指標とした。
JIS L 1096(6.19.1 A法 項)に準拠して、JIS Z 8703(試験場所の標準状態)に規定する温度20±2℃、湿度65±2%の恒温室内で、不織布積層体から、幅20mm×長さ150mmの試験片を機械方向(MD)で5枚採取し、45°の斜面をもつ表面の滑らかな水平台の上に試験片の短辺をスケール基線に合わせて置く。次に、手動により試験片を斜面の方向に緩やかに滑らせて試験片の一端の中央点が斜面と接したとき他端の位置の移動長さをスケールによって読む。剛軟度(剛軟性)は試験片の移動した長さ(mm)で示され、それぞれ5枚の裏表について測定し、平均値で表した。このような、いわゆる45°カンチレバー法による測定では、剛軟度が低いほど不織布に柔軟性があると判断される。衣料用用途の場合、剛軟度の値が100mm以下の場合に、柔軟性が良好と判断される。但し、必要な柔軟性は使用目的等によっても異なるため、必ずしもこの数値に制限されるものではない。
不織布積層体から300mm(縦方向:MD)×25mm(横方向:CD)の試験片を40枚採取し、JIS L 0849−2004の5の5.1のbに記載の装置「摩擦試験器II形(学振形)」を用いて評価した。具体的には、該装置として大栄科学精器社製RT−100型を用い、摩擦子の荷重を200gとし、包装用粘着テープ(布)No.314(リンレイテープ社製)を用い、該粘着テープの粘着面と、試験片の測定面が摩擦できる様に設置した。この際、測定中に試験片がずれることを防止するために、紙やすり「400番」のやすり面を上にして装置の台上に取り付け、さらに試験片を評価面が上になる様にやすり面の上に置き、測定装置の台上に取り付けた。試験片を取り付けた後、試験片の測定面と粘着テープの非粘着面を50回往復摩擦させた。試験片の摩擦面を観察し、耐毛羽立ち性について、以下の基準で点数をつけて評価した。
<メルトブローン不織布の製造>
メタロセン触媒によるエチレン・1−ヘキセン共重合体〔(株)プライムポリマー社製、製品名:エボリューH SP50800P、密度:0.951g/cm3、MFR:135g/10分〕50重量部と、メタロセン触媒によるエチレン系重合体ワックス〔三井化学(株)製、製品名エクセレックス10500、密度:0.960g/cm3、重量平均分子量:1,300、軟化点119℃〕50重量部の混合物を用いて、0.4mmφ、360孔のノズルを有する紡糸口金から、単孔当たり0.7g/分で溶融樹脂を吐出させメルトブローン法による溶融紡糸を行ってマイクロファイバーを成形し、捕集面上に堆積させ、目付30g/m2のメルトブローン不織布(MB)を製造した。
鞘部を構成するエチレン系共重合体として、エチレン・1−ブテン共重合体〔(株)プライムポリマー社製、製品名:ネオゼックスNZ50301、密度0.950g/cm3、MFR(ASTM D 1238に準拠し温度190℃、荷重2.16kgで測定)30g/10分〕を用い、芯部を構成するポリエステル系重合体としてポリエチレンテレフタレート〔三井化学(株)製、製品名J125〕を用いて、単孔当たり吐出量0.5g/分/孔、樹脂温度270℃の紡糸条件で押出後、冷却、延伸してフィラメントの繊度2dとし、捕集後熱エンボスにより芯比率が50重量%(芯部:鞘部の重量比が50:50)である同芯の芯鞘複合繊維(PE系・PET複合)からなる、目付15g/m2のスパンボンド不織布(SB)を得た。
上記で得られたメルトブローン不織布の両面に、前記スパンボンド不織布を積層し、熱エンボス(刻印面積率18%)により90℃、線圧60kg/cmで熱融着を行って、三層構造からなる不織布積層体を得た。得られた不織布積層体の物性を前記記載の方法で測定した。結果を表1に示す。
実施例1で用いたメルトブローン不織布のエチレン系重合体ワックスに替えて、メタロセン触媒によるエチレン系重合体ワックス〔三井化学(株)製、製品名エクセレックス20700、密度:0.970g/cm3、重量平均分子量:3,200、軟化点:124℃〕を用いて、実施例1と同様の製造方法を用いて、三層構造からなる不織布積層体を得た。得られた不織布積層体の物性を前記記載の方法で測定した。結果を表1に示す。
実施例1で用いたメルトブローン不織布のエチレン系重合体ワックスに替えて、チーグラー触媒によるエチレン系重合体ワックス〔三井化学(株)製、製品名ハイワックス100P、密度:0.950g/cm3、重量平均分子量:1,100、軟化点:116℃〕を用いて、実施例1と同様の製造方法を用いて、三層構造からなる不織布積層体を得た。得られた不織布積層体の物性を前記記載の方法で測定した。結果を表1に示す。
実施例1で用いたメルトブローン不織布のエチレン系重合体ワックスに替えて、メタロセン触媒によるエチレン系重合体ワックス〔三井化学(株)製、製品名エクセレックス30200B、密度:0.915g/cm3、重量平均分子量:5,100、軟化点:102℃〕を用いて、実施例1と同様の製造方法を用いて、三層構造からなる不織布積層体を得た。得られた不織布積層体の物性を前記記載の方法で測定した。結果を表1に示す。
実施例1で用いたメルトブローン不織布のエチレン系重合体ワックスに替えて、チーグラー触媒によるエチレン系重合体ワックス〔三井化学(株)製、製品名ハイワックス110P、密度:0.920g/cm3、重量平均分子量:1,200、軟化点:109℃〕を用いて、実施例1と同様の製造方法を用いて、三層構造からなる不織布積層体を得た。得られた不織布積層体の物性を前記記載の方法で測定した。結果を表1に示す。
実施例1で用いたメルトブローン不織布のエチレン系重合体ワックスに替えて、チーグラー触媒によるエチレン系重合体ワックス〔三井化学(株)製、製品名ハイワックス220P、密度:0.920g/cm3、重量平均分子量:3,000、軟化点:110℃〕を用いて、実施例1と同様の製造方法を用いて、三層構造からなる不織布積層体を得た。得られた不織布積層体の物性を前記記載の方法で測定した。結果を表1に示す。
実施例1で用いたメルトブローン不織布のエチレン系重合体ワックスに替えて、チーグラー触媒によるエチレン系重合体ワックス〔三井化学(株)製、製品名ハイワックス800P、密度:0.970g/cm3、重量平均分子量:12,700、軟化点:127℃〕を用いて、実施例1と同様の製造方法を用いて、三層構造からなる不織布積層体を得た。得られた不織布積層体の物性を前記記載の方法で測定した。結果を表1に示す。
実施例1で用いたメルトブローン不織布のエチレン系重合体ワックスに替えて、チーグラー触媒によるエチレン系重合体ワックス〔三井化学(株)製、製品名ハイワックス400P、密度:0.980g/cm3、重量平均分子量:6,800、軟化点:126℃〕を用いて、実施例1と同様の製造方法を用いて、三層構造からなる不織布積層体を得た。得られた不織布積層体の物性を前記記載の方法で測定した。結果を表1に示す。
実施例1で用いたメルトブローン不織布のエチレン系重合体ワックスに替えて、メタロセン触媒によるエチレン系重合体ワックス〔三井化学(株)社製、製品名エクセレックス40800、密度:0.980g/cm3、重量平均分子量:6,900、軟化点:128℃〕を用いて、実施例1と同様の製造方法を用いて、三層構造からなる不織布積層体を得た。得られた不織布積層体の物性を前記記載の方法で測定した。結果を表1に示す。
不織布積層体から300mm(縦方向:MD)×25mm(横方向:CD)の試験片を40枚採取し、JIS L 0849−2004の5の5.1のbに記載の装置「摩擦試験器II形(学振形)」を用いて評価した。具体的には、該装置として大栄科学精器社製RT−100型を用い、摩擦子の荷重を200gとし、包装用粘着テープ(布)No.314(リンレイテープ社製)を用い、該粘着テープの非粘着面と、試験片の測定面が摩擦できる様に設置した。この際、測定中に試験片がずれることを防止するために、紙やすり「400番」のやすり面を上にして装置の台上に取り付け、さらに試験片を評価面が上になる様にやすり面の上に置き、測定装置の台上に取り付けた。試験片を取り付けた後、試験片の測定面と粘着テープの非粘着面を50回往復摩擦させた。試験片の摩擦面を観察し、耐毛羽立ち性について、以下の基準で点数をつけて評価した。
Claims (15)
- エチレン系重合体(a)と重量平均分子量が1,000以上、6,000未満、および軟化点が110℃を超えるエチレン系重合体ワックス(b)とのエチレン系重合体組成物の繊維からなるメルトブローン不織布(A)の少なくとも片面に、エチレン系重合体(y)、またはエチレン系重合体(y)とポリエステル系重合体(x)から形成された繊維からなるスパンボンド不織布が積層されてなることを不織布積層体。
- エチレン系重合体組成物が、エチレン系重合体(a)と、エチレン系重合体ワックス(b)とを、(a)/(b)の重量比で80/20〜20/80の割合で含んでなる請求項1記載の不織布積層体。
- エチレン系重合体組成物が、半結晶化時間が87秒以上である請求項1記載の不織布積層体。
- エチレン系重合体組成物が、遷移金属化合物を含んでなる請求項1記載の不織布積層体。
- エチレン系重合体(a)がメタロセン触媒を用いて重合されたエチレン系重合体を含むことを特徴とする請求項1記載の不織布積層体。
- エチレン系重合体(a)のメルトフローレートが50〜150g/10分である請求項1記載の不織布積層体。
- スパンボンド不織布を形成する繊維が、ポリエステル(x)からなる芯部とエチレン系重合体(y)からなる鞘部とから形成される芯鞘型複合繊維、または、ポリエステル(x)とエチレン系重合体(y)とから形成されるサイドバイサイド型複合繊維の何れかである請求項1記載の不織布積層体。
- メルトブローン不織布(A)の目付けが10〜50g/m2の範囲にある請求項1記載の不織布積層体。
- メルトブローン不織布(A)を形成する繊維の平均繊維径が0.5〜3.5μmの範囲にある請求項1記載の不織布積層体。
- 不織布積層体が、耐水圧が650mmAq以上の不織布積層体である請求項1記載の不織布積層体。
- 不織布積層体が、熱融着により結合されている請求項1記載の不織布積層体。
- 不織布積層体の目付が、15〜70g/m2の範囲にある請求項1記載の不織布積層体。
- 請求項1〜12の何れか1項に記載の不織布積層体からなる医療用不織布積層体。
- 請求項1〜12の何れか1項に記載の不織布積層体を含んでなる医療用衣料。
- 請求項1〜12の何れか1項に記載の不織布積層体を含んでなるドレープ。
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