JPWO2020196663A1 - 不織布積層体及び衛生用品 - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、特許文献1には、融点が異なる二種類のプロピレン系重合体を用いた偏芯芯鞘構造を有する複合繊維とした場合に、鞘部に用いる低融点のプロピレン系重合体よりMz/Mwが大きい高融点のプロピレン系重合体を芯部に用いて複合繊維とすると、より高度に捲縮した捲縮複合繊維が得られることが記載されている。
特許文献2:米国特許出願公開第2017/0335498号明細書
特許文献3:国際公開第2017/198336号
なお、本開示においてネックインとは、例えば、不織布をMD方向(繊維の流れ方向)に引っ張られた場合に、繊維の伸縮により不織布のCD方向(繊維の流れ方向と直交する方向)の長さが短くなる現象を意味する。
<1> 捲縮複合繊維を含む不織布層A、及び、平均繊維径1.35μm未満である極細繊維を含む不織布層Bを備え、不織布積層体の総目付に対する前記不織布層Bの目付の割合が2.0%〜8.0%である不織布積層体。
<2> 前記極細繊維の平均繊維径が、1.00μm以上1.35μm未満である<1>に記載の不織布積層体。
<3> 不織布積層体の総目付に対する前記不織布層Bの目付の割合が、5.0%〜8.0%である<1>又は<2>に記載の不織布積層体。
<4> 前記不織布層Aはスパンボンド不織布の層であり、前記不織布層Bはメルトブローン不織布の層である<1>〜<3>のいずれか1つに記載の不織布積層体。
<5> 前記捲縮複合繊維は、オレフィン系重合体(A)から構成される(a)部、及び、オレフィン系重合体(B)から構成される(b)部の少なくとも2の領域を有し、前記(a)部と前記(b)部との質量比〔(a):(b)〕が、10:90〜60:40であり、前記オレフィン系重合体(A)の融点が前記オレフィン系重合体(B)の融点よりも高いこと、及び、前記オレフィン系重合体(A)のMz/Mwが前記オレフィン系重合体(B)のMz/Mwよりも大きいことの少なくとも一方を満たす<1>〜<4>のいずれか1つに記載の不織布積層体。
<6> 前記オレフィン系重合体(A)及び前記オレフィン系重合体(B)は、プロピレン系重合体である<5>に記載の不織布積層体。
<7> 前記捲縮複合繊維は、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<5>又は<6>に記載の不織布積層体。
<8> エンボス加工により熱融着されている<1>〜<7>のいずれか1つに記載の不織布積層体。
<9> 前記エンボス加工によるエンボス面積率が、5%〜20%である<8>に記載の不織布積層体。
<10> <1>〜<9>のいずれか1つに記載の不織布積層体を有する衛生用品。
本開示において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の目的が達成されれば、本用語に含まれる。
本開示において組成物中の各成分の含有量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数種存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の物質の合計量を意味する。
本開示において、「MD」(Machine Direction)方向とは、不織布製造装置における不織ウェブの進行方向を指す。「CD」(Cross Direction)方向とは、MD方向に垂直で、主面(不織布の厚さ方向に直交する面)に平行な方向を指す。
本開示において、組成物中の各成分の量について言及する場合、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合には、特に断らない限り、組成物中に存在する複数の物質の合計量を意味する。
本開示において「層」との語には、当該層が存在する領域を観察したときに、当該領域の全体に形成されている場合に加え、当該領域の一部にのみ形成されている場合も含まれる。
本開示の不織布積層体は、捲縮複合繊維を含む不織布層A、及び、平均繊維径1.35μm未満である極細繊維を含む不織布層Bを備え、不織布積層体の総目付に対する不織布層Bの目付の割合が2.0%〜8.0%である。
また、極細繊維を含む不織布層Bは、耐ネックイン性を向上させ得るものの、曲げ剛性を増加させ、柔軟性を低下させる要因となり得る。
極細繊維は捲縮複合繊維よりも細い繊維である。そのため、不織布積層体中において、極細繊維は、捲縮複合繊維と比較して、より均一に分散され得る。
また、極細繊維は不織布積層体の形状を保持することに寄与し得るため、不織布積層体に極細繊維が含まれることで、不織布積層体が横縦方向に引っ張られた場合の縦横方向の収縮(即ちネックイン現象)が抑制されると推測される。
なお、本開示における「柔軟性」は、曲げ剛性が低く抑えられており、ドレープ性に優れていることによる不織布積層体自体の柔軟性を意味する。
本開示の不織布積層体は、捲縮複合繊維を含む不織布層Aを備える。
本開示の不織布積層体が捲縮複合繊維を含む不織布層Aを備えることで、不織布積層体の曲げ剛性を低下させることができ、柔軟性を向上させることができる。
捲縮複合繊維としては、不織布積層体の曲げ剛性を低下させて柔軟性を向上させる観点から、スパンボンド法により製造されたスパンボンド繊維であることが好ましい。
捲縮複合繊維は、例えば複合繊維が捲縮可能な断面形状を有することで形成することができる。
上記の中でも、不織布積層体自体の柔軟性、強度及び耐水性の観点から、上記重合体はオレフィン系重合体であることが好ましい。
また、本開示の不織布積層体における捲縮複合繊維は、オレフィン系重合体(A)から構成される(a)部、及び、オレフィン系重合体(B)から構成される(b)部の少なくとも2の領域を有することが好ましい。
オレフィン系重合体(A)としては、エチレン系重合体、プロピレン系重合体等が挙げられる。上記の中でも、オレフィン系重合体(A)としては、プロピレン系重合体であることが好ましい。
なお、オレフィン系重合体(A)は、1種類の重合体で構成されてもよく、2種類以上の重合体、即ち2種類以上の重合体の混合体であってもよい。
例えば、エチレン単独重合体、及びエチレンとエチレン以外のα−オレフィンとの共重合体(エチレン/α−オレフィンランダム共重合体)のいずれでもよい。
エチレン系重合体は、異なるエチレン系重合体を2種以上含んでもよい。
例えば、プロピレン系重合体は、プロピレン単独重合体であってもよく、プロピレンとプロピレン以外のα−オレフィンとの共重合体であってもよく、プロピレン単独重合体、及びプロピレンとプロピレン以外のα−オレフィンとの共重合体の両方を含んでいてもよい。
一方、MFRが100g/10分以下であることで、得られる不織布積層体の引張強度等を向上させることができる。
オレフィン系重合体(A)とオレフィン系重合体(B)との融点差を大きくすることにより、より捲縮性に優れる複合繊維から捲縮複合繊維を得ることができる。
オレフィン系重合体(A)の融点が155℃以上であることで、オレフィン系重合体(A)の融点とオレフィン系重合体(B)の融点との差を、10℃を超える差にすることがより容易となるため、捲縮性に優れる複合繊維から捲縮複合繊維を得ることができる。
上記同様の観点から、オレフィン系重合体(A)のMz/Mw(A)は、2.1〜4.5がより好ましく、2.1〜3.0がさらに好ましい。
オレフィン系重合体(B)としては、エチレン系重合体、プロピレン系重合体等が挙げられる。
オレフィン系重合体(B)におけるエチレン系重合体は、上述のオレフィン系重合体(A)の項に記載されるエチレン系重合体と同様であり、好ましい態様についても同様である。
また、オレフィン系重合体(B)におけるプロピレン系重合体としては、以下の態様も好ましい。
上記の中でも、耐ネックイン性と柔軟性とのバランスに優れる観点から、オレフィン系重合体(B)として用いられるプロピレン系重合体としては、プロピレンと少量の一種以上のα−オレフィンとの共重合体がより好ましく、中でも、プロピレン・エチレンランダム共重合体、プロピレン・エチレン・1−ブテンランダム共重合体などのプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体がさらに好ましい。
オレフィン系重合体(B)の融点が120℃以上であることで、耐熱性を良好に保持することができる。
また、オレフィン系重合体(A)及びオレフィン系重合体(B)の、融点(Tm)、Mz/Mw及びMFRが、以下の関係を満たすことがより好ましい。
本開示において、オレフィン系重合体(A)の融点はオレフィン系重合体(B)の融点よりも高いことが好ましい。
これによって、より捲縮性に優れる複合繊維から捲縮複合繊維を得ることができる。
また、オレフィン系重合体(B)の融点が155℃以下であることで、オレフィン系重合体(A)との融点差を、10℃を超える差にすることがより容易となる。
1)オレフィン系重合体をパーキンエルマー社製示差走査熱量分析(DSC)の測定用パンにセットし、30℃から200℃まで、10℃/分で昇温し、200℃で10分間保持した後、30℃まで10℃/分で降温する。
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。
本開示において、オレフィン系重合体(A)のMz/Mwはオレフィン系重合体(B)のMz/Mwよりも大きいことが好ましい。
これによって、捲縮性に優れる複合繊維から捲縮複合繊維を得ることができる。
△Mz/Mwが0.01以上であることで、捲縮性に優れる複合繊維から捲縮複合繊維が得られる。一方、△Mz/Mwが2.0以下であることで、紡糸性を良好に保持できる。
なお、MzはZ平均分子量と呼ばれ、公知であり、以下の式(1)で定義される。
1)プロピレン重合体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、平均分子量及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
本開示の(a)部を構成するオレフィン系重合体(A)のMFRと(b)部を構成するオレフィン系重合体(B)のMFRの比(以下「MFR比」ともいう)は、特に限定はされないが、0.8〜1.2であることが好ましい。
本開示におけるオレフィン系重合体(A)及びオレフィン系重合体(B)のMFRは、20g/10分〜100g/10分であることが好ましい。
本開示の捲縮複合繊維における(a)部と(b)部との質量比〔(a):(b)〕は、10:90〜60:40であることが好ましい。
(a)部と(b)部との質量比が上記の範囲内であることで、捲縮複合繊維の形成に用いる複合繊維の捲縮性をより良好にすることができ、不織布積層体の柔軟性をより向上させることができる。
上記の観点から、(a)部と(b)部との質量比〔(a):(b)〕は、10:90〜50:50がより好ましく、20:80〜40:60がさらに好ましい。
(a)部と(b)部との質量比〔(a):(b)〕が、10:90〜60:40であり、
オレフィン系重合体(A)の融点がオレフィン系重合体(B)の融点よりも高いこと、及び、オレフィン系重合体(A)のMz/Mwがオレフィン系重合体(B)のMz/Mwよりも大きいことの少なくとも一方を満たすことが好ましい。
上記(a)部と上記(b)部の質量比〔(a):(b)〕が、10:90〜60:40であり、上記(a)部はオレフィン系重合体(A)から、上記(b)部はオレフィン系重合体(B)からそれぞれ構成され、上記オレフィン系重合体(A)のMz/Mw(A)と上記オレフィン系重合体(B)のMz/Mw(B)の差〔Mz/Mw(A)−Mz/Mw(B):△Mz/Mw〕が、0.10〜2.2であり、上記オレフィン系重合体(A)の融点〔Tm(A)〕と上記オレフィン系重合体(B)の融点〔Tm(B)〕の差〔△Tm=Tm(A)−Tm(B)〕が10℃を超える、捲縮複合繊維であってもよい。
また、本開示における捲縮複合繊維の平均繊維径は、不織布積層体とした場合の不織布積層体自体の柔軟性に優れる観点から、23μm以下であることが好ましく、20μm以下であることがより好ましく、17μm以下であることがさらに好ましく、16.6μm以下であることが特に好ましい。
なお、本開示において平均繊維径は、実施例の項に記載の方法で測定する。
鞘部(b’)は、繊維の断面内において芯部(a’)の少なくとも一部を取り囲むように配列され、かつ繊維の長さ方向に延びる部分をいう。芯鞘型捲縮複合繊維のうち、繊維の断面内における繊維の芯部(a’)の中心と鞘部(b’)の中心が同一でないものを偏芯芯鞘構造の捲縮複合繊維(偏芯芯鞘型捲縮複合繊維とも称する。)という。
本開示の不織布積層体において、捲縮複合繊維は、上記(a)部が芯部(a’)であり上記(b)部が鞘部(b’)である偏芯芯鞘構造を有することが好ましい。
捲縮複合繊維が上記偏芯芯鞘構造を有することで、捲縮複合繊維の形成に用いる複合繊維の捲縮性をより良好にすることができ、不織布積層体の柔軟性をより向上させることができる。
上記偏芯芯鞘構造は、例えば、Mz/Mwがより大きいオレフィン系重合体(A)から構成される(a)部を芯部に、Mz/Mwがより小さいオレフィン系重合体(B)から構成される(b)部を鞘部に用いてもよい。
偏芯芯鞘型捲縮複合繊維としては、露出型の偏芯芯鞘型捲縮複合繊維であることが好ましい。捲縮性に優れた偏芯芯鞘型捲縮複合繊維となり得るからである。また、芯部(a’)と鞘部(b’)が接する断面は、直線であっても曲線であってもよく、芯部の断面は円形であっても、楕円あるいは方形であってもよい。
芯部と鞘部の接合面が直線で、芯部の一部が捲縮複合繊維の表面に露出した複合繊維は、サイド・バイ・サイド型とも呼ばれる。
図3〜図8に、本開示における捲縮複合繊維の断面図の他の例を示す。
本開示の不織布積層体は、平均繊維径1.35μm未満である極細繊維を含む不織布層Bを備える。
本開示の不織布積層体が不織布層Bを備えることで、不織布積層体の耐ネックイン性を向上させることができる。
これによって均一性に優れ地合いの良い積層体になり、耐ネックイン性が優れる不織布積層体を得ることができる。
上記同様の観点から、極細繊維の平均繊維径は1.34μm以下であることが好ましい。
また、極細繊維の平均繊維径は、単糸強度が高く、充分な機械特性を示す不織布積層体が得られる観点から、1.00μm以上であることが好ましい。
充分な機械特性を示す不織布積層体が得られることに加えてさらに、均一性に優れ地合いの良い積層体になり、耐ネックイン性が優れる不織布積層体を得ることができる観点から、1.20μm以上であることがより好ましく、1.30μm以上であることがさらに好ましい。
極細繊維の平均繊維径の測定方法は、実施例の項に記載の通りである。
不織布積層体の総目付に対する不織布層Bの目付の割合が2.0%以上であることで、均一性に優れ地合いの良い積層体になり、耐ネックイン性が優れる不織布積層体を得ることができる。
上記同様の観点から、不織布積層体の総目付に対する不織布層Bの目付の割合が5.0%以上であることが好ましく、6.0%以上であることがより好ましく、6.3%以上であることがさらに好ましい。
上記同様の観点から、不織布積層体の総目付に対する不織布層Bの目付の割合が8.0%以下であることが好ましく、7.0%以下であることがより好ましく、6.8%以下であることがさらに好ましい。
また「幅保持率(%)」、「目付(g/m2)」は、実施例の項に記載の方法で算出される値である。
本開示における「積層体の総目付に占める極細繊維の目付の割合」は、不織布層Bの目付(g/m2)/不織布積層体の目付(g/m2)で算出される値である。
幅保持率の測定方法は、実施例の項に記載の通りである。
本開示の不織布積層体において、耐水圧の値と極細繊維の目付との間には正の相関があることが知られている。そのため、耐水圧の値から極細繊維の目付を見積もることが可能である。
これによって、耐水圧の値より見積もられた極細繊維の目付を用いて、不織布層Bの目付比率を概算することができる。
耐水圧の値から極細繊維の目付を見積もるための換算式は、以下の式1で表される。
なお、式1は、国際公開第2017/198336号の実験例におけるSMS不織布積層体、及び、本開示における実験例のデータから算出した式である。
耐水圧[mmH2O]=55.7×極細繊維の目付[g/m2]+97.0 式1
エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、3−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ペンテン、3−エチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ヘキセンのα−オレフィンの単独若しくは共重合体である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)、高密度ポリエチレン、プロピレン系重合体(プロピレン単独重合体、ポリプロピレンランダム共重合体、プロピレン・α−オレフィン共重合体等)、ポリ1−ブテン、ポリ4−メチル−1−ペンテン、エチレン・プロピレンランダム共重合体、エチレン・1−ブテンランダム共重合体、プロピレン・1−ブテンランダム共重合体等のオレフィン系重合体;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、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル;ナイロン−6、ナイロン−66、ポリメタキシレンアジパミド等のポリアミド系重合体;ポリ塩化ビニル、ポリイミド、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリアクリロニトリル、ポリカーボネート、ポリスチレン、アイオノマー、熱可塑性ポリウレタンあるいはこれらの混合物等を例示することができる。
上記の中でも、極細繊維を構成する材料としては、オレフィン系重合体であることが好ましく、プロピレン系重合体であることがより好ましい。
極細繊維としては、上記オレフィン系重合体の中でも、耐薬品性の観点からプロピレン系重合体であることが好ましい。
かかるプロピレン系重合体としては、融点(Tm)が155℃以上、好ましくは157℃〜165℃の範囲にあるプロピレンの単独重合体、及び、プロピレンと、炭素数2以上の1種又は2種以上のα−オレフィン(プロピレンは除く)と、の共重合体であるプロピレン・α−オレフィン共重合体であることが好ましい。
炭素数2以上の1種又は2種以上のα−オレフィン(プロピレンは除く)としては、炭素数2〜10の1種又は2種以上のα−オレフィン(例えば、エチレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、3−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ペンテン、3−エチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ヘキセン等)が好ましく、炭素数2〜8の1種又は2種以上のα−オレフィンがより好ましい。これらの中でもプロピレン単独重合体がより好ましい。プロピレン・α−オレフィン共重合体のα−オレフィンに由来する構成単位の含有量は、全構成単位に対し、0.5質量%〜25質量%であることが好ましく、1.0質量%〜20質量%であることがより好ましい。
プロピレン系重合体は、溶融紡糸し得る限り、メルトフローレート(MFR:ASTM D 1238、230℃、荷重2,160g)は特に限定はされないが、例えば1g/10分〜3,000g/10分であってもよく、好ましくは500g/10分〜2,000g/10分であり、さらに好ましくは700g/10分〜1,600g/10分である。
なお、本開示における目付の測定方法は、実施例の項に記載した通りである。
本開示の不織布積層体は、100N/mで伸展させた場合のネックイン係数が5.0以上である。
本開示の不織布積層体のネックイン係数が5.0以上であることで、不織布積層体の目付を抑制し、ネックイン現象を良好に抑制することができる。
上記同様の観点から、不織布積層体は100N/mで伸展させた場合のネックイン係数が5.2以上であることが好ましく、5.4以上であることがより好ましい。
捲縮複合繊維及び極細繊維に含まれる樹脂として、適切な単位構造及び上記単位構造の結合パターンを有する樹脂を選択することによりネックイン係数を調整する方法。
捲縮複合繊維及び極細繊維に含まれる樹脂として、適切な物性(例えば、分子量分布、結晶性等)を有する樹脂を選択することによりネックイン係数を調整する方法。
積層体における各層の目付比率を変更することによりネックイン係数を調整する方法。
本開示の不織布積層体は、上述の不織布層A及び不織布層B以外に、他の繊維を含む層を備えていてもよい。
他の繊維を含む層としては、不織布層Aに該当しないスパンボンド不織布を含む層、不織布層Bに該当しないメルトブローン不織布を含む層、湿式不織布を含む層、乾式不織布を含む層、乾式パルプ不織布を含む層、フラッシュ紡糸不織布を含む層、開繊不織布を含む層等、種々公知の不織布を含む層を挙げることができる。
上記の中でも、耐ネックイン性を向上させつつ、近年の衛生材料に求められているクッション性及び柔軟性を高い水準で維持する観点から、他の繊維を含む層としては、不織布層Bに該当しないメルトブローン不織布を含む層であることが好ましい。
本開示の不織布積層体の目付(不織布積層体の単位面積当たりの質量)は、ネックイン現象を抑制する観点から8g/m2〜25g/m2であることが好ましく、10g/m2〜23g/m2であることがより好ましく、12g/m2〜18g/m2であることがさらに好ましく、12g/m2〜15g/m2であることが特に好ましい。
不織布積層体上記捲縮複合繊維がエンボス加工により互いに熱融着されていることで、繊維の安定性及び強度を良好に維持できる。
上記同様の観点から、エンボス加工のエンボス面積率が7%〜15%であることがより好ましい。
エンボス加工の方法については、公知の方法を用いることができ、例えば特開2017−153901号公報に記載の方法を用いてもよい。
本開示の不織布積層体は、種々の層と積層して様々な用途に適用することができる。
具体的には、例えば、編布、織布、不織布、フィルム、衛生用品等を挙げることができる。上記の中でも、本開示の不織布積層体が良好なクッション性、柔軟性及び耐ネックイン性を示すことから、不織布積層体の用途は、本開示の不織布積層体を有する衛生用品であることが好ましい。
本開示において、捲縮複合繊維を含む不織布層A、極細繊維を含む不織布層B、及び、必要に応じて含まれる他の繊維を含む層を積層する(貼り合せる)場合は、エンボス加工、超音波融着等の熱融着法、ニードルパンチ、ウォータージェット等の機械的交絡法、ホットメルト接着剤、ウレタン系接着剤等の接着剤による方法、押出しラミネート等をはじめ、種々公知の方法を採り得る。
本開示の不織布積層体の好ましい態様としては、スパンボンド法で製造した捲縮複合繊維からなるスパンボンド不織布(捲縮)及びメルトブローン繊維からなるメルトブローン不織布(極細繊維)と、必要に応じて積層されるその他の不織布と、の積層体が挙げられる。
具体的には、スパンボンド不織布(捲縮)/メルトブローン不織布(極細繊維)/スパンボンド不織布(捲縮)/スパンボンド不織布(捲縮)、スパンボンド不織布(非捲縮)/メルトブローン不織布(極細繊維)/スパンボンド不織布(捲縮)/スパンボンド不織布(捲縮)、スパンボンド不織布(非捲縮)/メルトブローン不織布(極細繊維)/スパンボンド不織布(非捲縮)/スパンボンド不織布(捲縮)等の4層構造の積層体;
スパンボンド不織布(捲縮)/メルトブローン不織布(極細繊維)/スパンボンド不織布(捲縮)、スパンボンド不織布(非捲縮)/メルトブローン不織布(極細繊維)/スパンボンド不織布(捲縮)等の3層構造の積層体;
メルトブローン不織布(極細繊維)/スパンボンド不織布(捲縮)等の2層構造の積層体などが挙げられる。
上記の中でも、不織布積層体の柔軟性と耐ネックイン性とを両立させる観点から、本開示の不織布積層体は、上記3層構造及び4層構造の積層体であることが好ましく、4層構造の積層体がより好ましい。
不織布積層体の製造方法としては、特に制限はなく、公知の方法を用いることができる。
例えば、図9に示す不織布製造装置を用いることができる。
上記不織布製造装置は、オレフィン系重合体(A)及びオレフィン系重合体(B)を押し出す押出機1及び1’と、押し出された原料を紡糸して繊維3とする紡糸用口金2と、繊維3を延伸するエジェクター5と、延伸後の繊維を捕集することにより不織布8とするコレクター装置6と、不織布8の少なくとも一部を熱融着するボンディングユニット9と、熱融着後の不織布を巻き取るワインダーと、を備える。コレクター装置6は、繊維を捕集する面(補集面)の下部に、吸引によって繊維を効率良く補集するためのサクションユニット7を備える。この不織布製造装置において、紡糸用口金2によって得られた繊維3は、繊維を冷却するための空気(クエンチエアー)によって冷却される。
測定対象の不織布から100mm(繊維の流れ方向:MD)×100mm(繊維の流れ方向と直交する方向:CD)の試験片を10点採取する。試験片の採取場所は、CD方向にわたって10箇所とする。次いで、採取した各試験片に対して上皿電子天秤(研精工業社製)を用いて、それぞれ質量〔g〕を測定して各試験片の質量の平均値を求める。
上記で求めた平均値から1m2当たりの質量〔g〕に換算し、各不織布の目付〔g/m2〕とする。
まず、電子顕微鏡を用いて、倍率を適宜調整して(例えば200倍)繊維不織布の写真を撮影し、繊維不織布を構成する繊維のうち、任意の繊維50本を選び、選択した繊維の幅(直径)を測定する。そして、測定した繊維の幅(直径)の平均値として算出した値を平均繊維径とする。
なお、極細繊維(メルトブローン繊維を含む)の平均繊維径についても、電子顕微鏡の倍率を適宜調整(例えば1,000倍)して、上述の平均繊維径の測定方法を用いて測定する。
まず、冶具を用い、冶具間の距離は350mmとして、幅200mm×長さ450mmの不織布積層体の長さ方向の両端を挟む。次に引張試験機に上記不織布積層体をセットして100N/mの張力で引っ張った後、幅を測定する。そして以下の式にて幅保持率を算出する。
幅保持率(%)=(引張時の幅(mm)/初期の幅(mm))×100
各実施例及び比較例について、以下の各評価を行い、各評価結果を表2に示した。
(引張強度)
不織布積層体について、JIS L 1906に準拠して測定した。不織布積層体から、幅25mm×長さ200mmの試験片を採取し、引張試験機を用いてチャック間距離100mm、ヘッドスピード100mm/minで、MD(繊維の流れ方向):5点、及びCD(繊維の流れ方向と直交する方向):5点を測定し、それぞれ平均値を算出して引張強度(N/25mm)を求めた。
耐水圧JIS L1072A法(低水圧法)に準じて行った。約15×15cmの試験片を4枚ずつ採取し、耐水度試験装置(テスター産業(株)製)に試験片の表面が水に当てられるように取り付け、常温水が入れられた水準装置を60±3cm/分又は10±0.5cm/分の速さで上昇させて試験片に水圧をかけて試験片の反対側の3箇所から水が漏れたときの水位を測定し、その際の圧力から耐水圧を求めた。
JIS L1096準拠し、いわゆるカンチレバー法により柔軟性を評価した。具体的には、以下の方法で行った。
1)2cm×15cmの試験片30を準備し、図2に示すような試験台40の上に静置した。
2)試験片30をゆっくり矢印方向へ押出し、試験片が折れ曲がるまでに移動させた距離50を測定した。
3)試験片のMDが移動方向に平行である場合と、試験片のCDが移動方向に平行である場合について測定した。
なお、上記で測定される数値が高いほど不織布積層体は剛性に優れ、低いほど不織布積層体は柔軟性に優れる。
耐ネックイン性の指標として、既述の方法により幅保持率を測定して、測定した幅保持率を用いて、幅保持率(%)/目付(g/m2)で算出される値としてネックイン係数を算出した。
なお、ネックイン係数が高い程耐ネックイン性が良好である。
各実施例又は比較例において、各層を構成する重合体を紡糸した際の糸切れ回数を測定し、以下の評価基準に従って評価した。
A:糸切れなし
B:糸切れが1回以上発生した。
エンボス加工において、エンボスロールを5分間走行させ、不織布積層体がエンボスロールを通過する際に生じる付着状態を確認し、下記評価基準に従って評価した。
A:目視にて付着が全く確認されない状態。
B:目視にて付着が確認される状態、又はエンボスロールに巻付く状態
(第1層)
下記のIA成分と下記のIB成分とを用いて、スパンボンド法により複合溶融紡糸を行い、サイド・バイ・サイド型の捲縮複合繊維(以下「捲縮複合繊維I」とする)から形成される不織ウェブを移動捕集面上に堆積させて、第1層を作製した。上記捲縮複合繊維Iは、IA成分/IB成分の質量比が40/60であった。
第1層における捲縮複合繊維Iの平均繊維径、及び、第1層における目付は表1に示す。
−捲縮複合繊維Iのオレフィン系重合体(A)(IA成分)−
融点162℃、Mz/Mw2.24、MFR:60g/10分(ASTM D1238に準拠して温度230℃、荷重2,160gで測定。以下、特に特定しない限り同様。)のプロピレン単独重合体(h−PP)
−捲縮複合繊維Iのオレフィン系重合体(B)(IB成分)−
融点142℃、Mz/Mw2.19、MFR60g/10分のプロピレン・エチレンランダム共重合体(r−PP)
上記第1層に記載の方法及び成分と同様の方法及び成分にて、上記第1層の不織ウェブ上に第2層を作製し、積層構造の不織ウェブを作製した。
第2層における捲縮複合繊維Iの平均繊維径、及び、第2層における目付は表1に示す。
融点159℃、MFRが850g/10分のプロピレン単独重合体を、メルトブローン不織布製造装置のダイに供給し、表1に記載の成形温度に加熱されたダイから、メルトブローン用ノズル(直径0.32mm、41hole/inch)を用いて、ノズルの両側から吹き出す表1に記載の成形温度の高温高速空気と伴に吐出し、表1に記載のDCD(紡糸口金の表面からコレクターまでの距離)で吐出される繊維(非捲縮複合繊維I)をインラインで第1層及び第2層の不織ウェブ上に堆積させて第3層を作製し、積層構造の不織ウェブを作製した。
第3層における非捲縮複合繊維Iの平均繊維径、及び、第3層における目付は表1に示す。
第1層に記載の方法及び成分と同様の方法及び成分にて、第3層の不織ウェブ上に第4層を作製し、積層構造の不織ウェブを作製した。
第4層における捲縮複合繊維Iの平均繊維径、及び、第4層における目付は表1に示す。
−エンボスロール−
エンボス面積率:11%
エンボスアスペクト比:4.1mm/mm2
エンボス母材のロックウェル硬度:37HRC
−エンボス条件−
エンボス温度:142℃
エンボス線圧:784N/cm
第1層、第2層及び第4層の平均繊維径を表1の通りに調整し、第3層の平均繊維径を表1の通りに調整し、第1層〜第4層の目付を表1に記載の通りに変更した以外は、実施例1と同様にして、表1に記載の総目付を有するSSMS不織布積層体を得た。
(第1層)
実施例1の(第1層)の項に記載の方法と同様の方法を用いて、第1層を作製した。
第1層における捲縮複合繊維Iの平均繊維径、及び、第1層における目付は表1に示す。
下記のIIA成分と下記のIIB成分とを用いて、スパンボンド法により複合溶融紡糸を行い、サイド・バイ・サイド型の捲縮複合繊維(以下「捲縮複合繊維II」とする)から形成される不織ウェブを、インラインで、第1層の不織ウェブ上に堆積させて第2層を作製し、積層構造の不織ウェブを作製した。捲縮複合繊維IIは、IIA成分/IIB成分の質量比が40/60であった。
第2層における捲縮複合繊維IIの平均繊維径、及び、第2層における目付は表1に示す。
−捲縮複合繊維IIのオレフィン系重合体(A)(IIA成分)−
融点142℃、MFR60g/10分のプロピレン・エチレンランダム共重合体と融点162℃、MFR3g/10分のプロピレン単独重合体との質量比(プロピレン・エチレンランダム共重合体/プロピレン単独重合体)が96対4の混合体(Mz/Mw2.54)。
−捲縮複合繊維IIのオレフィン系重合体(B)(IIB成分)−
融点142℃、Mz/Mw2.19、MFR60g/10分のプロピレン・エチレンランダム共重合体
成形温度を表1に記載の温度とし、DCDを表1に記載のDCDとした以外は、実施例1の(第3層)の項に記載の方法と同様の方法を用いて第3層を作製した。
第3層における非捲縮複合繊維Iの平均繊維径、及び、第3層における目付は表1に示す。
第2層に記載の方法及び成分と同様の方法及び成分にて、第3層の不織ウェブ上に第4層を作製し、積層構造の不織ウェブを作製した。
第4層における捲縮複合繊維IIの平均繊維径、及び、第4層における目付は表1に示す。
<比較例4及び比較例5>
第1層、第2層及び第4層の平均繊維径を表1の通りに調整し、第3層の平均繊維径を表1の通りに調整し、第1層〜第4層の目付を表1に記載の通りに変更した以外は、比較例3と同様にして、表1に記載の総目付を有するSSMS不織布積層体を得た。
第1層、第2層及び第4層の平均繊維径を表1の通りに調整し、第1層、第2層及び第4層の目付を表1に記載の通りに変更し、第3層を作製しなかった以外は、比較例3と同様にして、表1に記載の総目付を有する不織布積層体を得た。
一方、不織布積層体の総目付に対する不織布層B(第3層)の目付の割合が8.0%超である比較例1はカンチレバーの値が高く柔軟性に劣っていた。
不織布積層体の総目付に対する不織布層B(第3層)の目付の割合が2.0%未満である比較例2は、ネックイン係数の値が低く、耐ネックイン性に劣っていた。
不織布層B中の極細繊維の平均繊維径が1.35μm以上である比較例3〜比較例5について、比較例3及び5は柔軟性及び耐ネックイン性の両方に劣っており、比較例4は耐ネックイン性に劣っていた。
平均繊維径1.35μm未満である極細繊維を含む不織布層Bを備えていない比較例6及び比較例7について、比較例6は耐ネックイン性に劣っており、比較例7は不織布積層体を採取できなかった。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書に参照により取り込まれる。
Claims (10)
- 捲縮複合繊維を含む不織布層A、及び、
平均繊維径1.35μm未満である極細繊維を含む不織布層Bを備え、
不織布積層体の総目付に対する前記不織布層Bの目付の割合が2.0%〜8.0%である不織布積層体。 - 前記極細繊維の平均繊維径が、1.00μm以上1.35μm未満である請求項1に記載の不織布積層体。
- 不織布積層体の総目付に対する前記不織布層Bの目付の割合が、5.0%〜8.0%である請求項1又は請求項2に記載の不織布積層体。
- 前記不織布層Aはスパンボンド不織布の層であり、
前記不織布層Bはメルトブローン不織布の層である請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の不織布積層体。 - 前記捲縮複合繊維は、オレフィン系重合体(A)から構成される(a)部、及び、オレフィン系重合体(B)から構成される(b)部の少なくとも2の領域を有し、
前記(a)部と前記(b)部との質量比〔(a):(b)〕が、10:90〜60:40であり、
前記オレフィン系重合体(A)の融点が前記オレフィン系重合体(B)の融点よりも高いこと、及び、前記オレフィン系重合体(A)のMz/Mwが前記オレフィン系重合体(B)のMz/Mwよりも大きいことの少なくとも一方を満たす請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の不織布積層体。 - 前記オレフィン系重合体(A)及び前記オレフィン系重合体(B)は、プロピレン系重合体である請求項5に記載の不織布積層体。
- 前記捲縮複合繊維は、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5又は請求項6に記載の不織布積層体。
- エンボス加工により熱融着されている請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の不織布積層体。
- 前記エンボス加工によるエンボス面積率が、5%〜20%である請求項8に記載の不織布積層体。
- 請求項1〜請求項9のいずれか1項に記載の不織布積層体を有する衛生用品。
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