WO2019078176A1 - スパンボンド不織布 - Google Patents

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WO2019078176A1
WO2019078176A1 PCT/JP2018/038384 JP2018038384W WO2019078176A1 WO 2019078176 A1 WO2019078176 A1 WO 2019078176A1 JP 2018038384 W JP2018038384 W JP 2018038384W WO 2019078176 A1 WO2019078176 A1 WO 2019078176A1
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WO
WIPO (PCT)
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nonwoven fabric
fiber
spunbonded nonwoven
roll
acid amide
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/038384
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English (en)
French (fr)
Inventor
洋平 中野
大樹 島田
羽根　亮一
Original Assignee
東レ株式会社
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Publication date
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Priority to JP2019505274A priority patent/JP7247884B2/ja
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/005—Synthetic yarns or filaments
    • D04H3/007—Addition polymers
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/016—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the fineness
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
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    • D04H3/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/018—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the shape

Definitions

  • the present invention relates to a spunbonded nonwoven fabric consisting of polyolefinic flat cross-section fibers, which is particularly suitable for use in sanitary materials applications.
  • Non-woven fabrics for sanitary materials such as disposable diapers and sanitary napkins are generally composed of a top sheet having water permeability and being in direct contact with the skin, an absorbent, and a back sheet having waterproof properties.
  • the back sheet is a portion which is directly touched by hand in addition to waterproofness, it is a non-woven surface suitable for printing, in the case where printing is applied to the touch and softness, and further non-woven fabric. Is required.
  • the non-woven fabric composed of flat cross-section fibers having a flatness of 1.5 or more which is disclosed in Patent Document 1, tends to be smooth in surface with respect to round cross-section yarns, and is excellent in printability.
  • the single fiber fineness of the fibers used in the examples is 2.8 dtex, and the non-woven fabric is manufactured from fibers having a general thickness, so the formation is inferior and the surface is smooth. There was a problem in the printability, the touch, and the waterproofness, too.
  • the raw material is polyethylene terephthalate (PET) fiber
  • PET polyethylene terephthalate
  • the object of the present invention is to provide a polyolefin-based flat cross-section fiber having good spinnability and high productivity despite its fineness, and is excellent in touch, flexibility, waterproofness and strength, and its surface is
  • An object of the present invention is to provide a spunbonded nonwoven fabric suitable for smooth printing.
  • the spunbonded nonwoven fabric according to the present invention is composed of a fine-grained cross-section fiber having a flat cross-section having a single fiber fineness of 0.5 to 2.0 dtex and a flatness of 1.5 or more made of a polyolefin resin, Spunbond nonwoven fabric characterized in that the surface roughness SMD by KES method is 1.0 to 3.0 ⁇ m, and the average bending rigidity B by KES method is 0.001 to 0.020 gf ⁇ cm 2 / cm It is.
  • the air permeability per unit area of the spunbonded nonwoven fabric is 4 to 18 cc / cm 2 ⁇ sec / (g / m 2 ).
  • the tensile strength per unit area in the longitudinal direction of the spunbonded nonwoven fabric is 1.0 N / 2.5 cm / (g / m 2 ) or more.
  • the melt flow rate of the spunbonded nonwoven fabric is 45 to 250 g / 10 min.
  • the present invention is composed of a polyolefin-based flat cross-section fiber having good spinnability and high productivity despite its fineness, excellent in touch, flexibility, waterproofness and strength, and a smooth surface and a span suitable for printing.
  • a bonded nonwoven is obtained. Due to these properties, the spunbonded nonwoven fabric of the present invention can be suitably used particularly for sanitary materials applications, in particular for backsheets.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a fine fiber having a flat cross section and used in the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a fine fiber having a flat cross section and used in the present invention.
  • the spunbonded nonwoven fabric according to the present invention is composed of a fine-grained cross-section fiber having a flat cross-section having a single fiber fineness of 0.5 to 2.0 dtex and a flatness of 1.5 or more made of a polyolefin resin,
  • the surface roughness SMD according to the KES method is 1.0 to 3.0 ⁇ m
  • the average flexural rigidity B according to the KES method is a spunbond nonwoven fabric having a value of 0.001 to 0.020 gf ⁇ cm 2 / cm.
  • polyolefin resins used in the present invention include polyethylene resins and polypropylene resins.
  • polyethylene resins include homopolymers of ethylene or copolymers of ethylene and various ⁇ -olefins
  • polypropylene resins include homopolymers of propylene or a copolymer of propylene and various ⁇ -olefins. A combination etc. are mentioned.
  • polypropylene resins are preferably used from the viewpoint of spinnability and strength characteristics.
  • polyolefin resin used by this invention 2 or more types of mixtures may be sufficient, and the resin composition containing other olefin resin, a thermoplastic elastomer, etc. can also be used.
  • the polyolefin resin used in the present invention is an antioxidant, a weathering stabilizer, a light resistance stabilizer, an antistatic agent, a fuming agent, an antiblocking agent, a lubricant, and the like, to the extent that the effects of the present invention are not impaired. Nucleating agents and additives such as pigments, or other polymers can be added as required.
  • the melting point of the polyolefin resin used in the present invention is preferably 80 to 200 ° C., more preferably 100 to 180 ° C.
  • the melting point is preferably 80 ° C. or more, more preferably 100 ° C. or more.
  • the fibers constituting the spunbonded nonwoven fabric of the present invention have a single fiber fineness of 0.5 to 2.0 dtex.
  • the single fiber fineness By setting the single fiber fineness to 0.5 dtex or more, preferably 0.6 dtex or more, and more preferably 0.7 dtex or more, a decrease in spinnability is prevented, and a stable spunbond nonwoven fabric is stably produced. Can.
  • the single fiber fineness By setting the single fiber fineness to 2.0 dtex or less, preferably 1.5 dtex or less, more preferably 1.0 dtex or less, the flexibility is improved, the nonwoven fabric surface is smooth, and the spun bond is excellent in touch. It can be a non-woven fabric.
  • the cross-sectional shape of the fibers constituting the spunbonded nonwoven fabric of the present invention is a flat cross section, and it is important that the flatness is 1.5 or more.
  • the flatness By setting the flatness to 1.5 or more, preferably 1.7 or more, and more preferably 2.0 or more, the surface becomes smooth and suitable for printing, and the synergetic effect of the above fineness is: It is possible to obtain a spunbonded nonwoven fabric having a very smooth surface that is extremely small in surface irregularities.
  • the upper limit is not particularly limited, but when the flatness is 5.0 or more, the density of the non-woven fabric becomes high and the texture may become hard, which is not preferable.
  • the flat cross-section referred to in the present invention indicates an elliptical shape as shown in FIG. 1 or a shape in which the long sides are substantially straight as shown in FIG. FIG.1 and FIG.2 is sectional drawing which illustrates the fineness degree irregular-shaped cross-section fiber which has a flat cross section used by this invention.
  • the spun bond non-woven fabric of the present invention has a surface roughness SMD of 1.0 to 3.0 ⁇ m at least on one side by the KES method (KAWABATA EVALUATION SYSTEM).
  • KES method KAWABATA EVALUATION SYSTEM
  • the surface roughness SMD by KES method is 1.0 ⁇ m or more, preferably 1.3 ⁇ m or more, more preferably 1.6 ⁇ m or more, and further preferably 2.0 ⁇ m or more
  • the spunbond nonwoven fabric is excessively dense. To prevent the loss of flexibility.
  • the surface roughness SMD by the KES method to 3.0 ⁇ m or less, preferably 2.8 ⁇ m or less, more preferably 2.6 ⁇ m or less, the surface is smooth and the roughness feeling is small, and the touch is excellent. It can be a spunbonded nonwoven fabric suitable for
  • the average flexural rigidity B of the spunbonded nonwoven fabric of the present invention according to the KES method is preferably 0.001 to 0.020 gf ⁇ cm 2 / cm.
  • the average flexural rigidity B according to the KES method is preferably 0.020 gf ⁇ cm 2 / cm or less, more preferably 0.017 gf ⁇ cm 2 / cm or less, still more preferably 0.015 gf ⁇ cm 2 / cm or less.
  • the average bending stiffness B by the KES method when the average bending stiffness B by the KES method is extremely low, the handling property may be poor, so the average bending stiffness B is preferably 0.001 gf ⁇ cm 2 / cm or more.
  • the average flexural rigidity B by the KES method can be adjusted by the basis weight, single fiber fineness and thermocompression bonding conditions (crimping ratio, temperature and linear pressure).
  • the air permeability per unit weight of the spunbonded nonwoven fabric of the present invention is preferably 4 to 18 cc / cm 2 ⁇ sec / (g / m 2 ).
  • the air permeability per unit weight is preferably 18 cc / cm 2 ⁇ sec / (g / m 2 ) or less, more preferably 17 cc / cm 2 ⁇ sec / (g / m 2 ) or less, further preferably 16 cc / cm
  • the waterproofness required for the back sheet can be sufficiently satisfied.
  • the air permeability per unit weight is preferably 4 cc / cm 2 ⁇ sec / (g / m 2 ) or more, more preferably 5 cc / cm 2 ⁇ sec / (g / m 2 ) or more, more preferably 6 cc
  • the air flow rate can be adjusted by the basis weight, single fiber fineness and thermocompression bonding conditions (crimping ratio, temperature and linear pressure).
  • the tensile strength per unit area in the longitudinal direction of the spunbonded nonwoven fabric of the present invention is preferably 1.0 N / 2.5 cm / (g / m 2 ) or more.
  • the tensile strength per unit area is preferably 1.0 N / 2.5 cm / (g / m 2 ) or more, more preferably 1.2 N / 2.5 cm / (g / m 2 ) or more, further preferably 1
  • the upper limit is preferably 3.0 N / 2.5 cm / (g / m 2 ) or less, because if it is too high, the flexibility may be impaired.
  • the tensile strength can be adjusted by the single fiber fineness, the spinning speed, the crimping ratio of the embossing roll, the temperature, the linear pressure and the like. With regard to the relationship between the single fiber fineness and the tensile strength, the tensile strength can be improved by increasing the bonding points between the fibers by the reduction of the fineness.
  • the melt flow rate (hereinafter sometimes referred to as MFR) of the spunbonded nonwoven fabric of the present invention is preferably 45 to 250 g / 10 min. Stretched at a high spinning speed to increase productivity by setting MFR to preferably 45 to 250 g / 10 min, more preferably 55 to 230 g / 10 min, and still more preferably 65 to 220 g / 10 min. As a result, it is possible to easily follow deformation, and stable spinning is possible. In addition, since it is possible to stably draw at a high spinning speed, it is possible to advance the orientation crystallization of the fiber, to make it a fiber having high mechanical strength, and to increase the strength of the non-woven fabric.
  • melt flow rate (MFR) of a spunbond nonwoven is measured according to ASTM D-1238 at a load of 2160 g and a temperature of 230 ° C.
  • the MFR of the polyolefin resin which is a raw material of the spunbonded nonwoven fabric of the present invention, is preferably 45 to 250 g / 10 min, more preferably 55 to 230 g / 10 min, and still more preferably 65 to 250 g / 10 min. 220 g / 10 min.
  • the MFR of this polyolefin resin is also measured according to ASTM D-1238 under a load of 2160 g and a temperature of 230 ° C.
  • a fatty acid amide compound having a carbon number of 23 or more and 50 or less is contained in a polyolefin fiber comprising a polyolefin resin which is a constituent fiber Is a preferred embodiment.
  • the transfer speed of the fatty acid amide compound to the fiber surface changes depending on the carbon number of the fatty acid amide compound mixed in the polyolefin fiber.
  • the carbon number of the fatty acid amide compound By setting the carbon number of the fatty acid amide compound to preferably 23 or more, more preferably 30 or more, excessive exposure of the fatty acid amide compound to the fiber surface is suppressed, and the spinnability and processing stability are excellent. , Can maintain high productivity.
  • the carbon number of the fatty acid amide compound to preferably 50 or less, more preferably 42 or less, the fatty acid amide compound becomes easy to move to the fiber surface and imparts slipperiness and flexibility to the spunbond nonwoven fabric. Can.
  • fatty acid amide compounds having 23 to 50 carbon atoms used in the present invention saturated fatty acid monoamide compounds, saturated fatty acid diamide compounds, unsaturated fatty acid monoamide compounds, unsaturated fatty acid diamide compounds and the like can be mentioned.
  • a fatty acid amide compound having 23 to 50 carbon atoms tetradocosanoic acid amide, hexadocosanoic acid amide, octadocosanoic acid amide, nervonic acid amide, tetracosaentapenic acid amide, nisic acid amide, ethylene bis lauric acid amide , Methylenebis lauric acid amide, ethylenebisstearic acid amide, ethylenebishydroxystearic acid amide, ethylenebisbehenic acid amide, hexamethylene bisstearic acid amide, hexamethylene bisbehenic acid amide, hexamethylene hydroxystearic acid amide, distearyl
  • ethylenebisstearic acid amide which is a saturated fatty acid diamide compound is particularly preferably used.
  • Ethylenebisstearic acid amide is melt-stable because of its excellent thermal stability, and the polyolefin fiber containing ethylenebisstearic acid amide can maintain slippage and flexibility while maintaining high productivity. It is possible to obtain an excellent spunbonded nonwoven fabric.
  • the addition amount of the fatty acid amide compound to the polyolefin fiber is preferably 0.01 to 5.0% by mass.
  • the addition amount of the fatty acid amide compound is preferably 0.01 to 5.0% by mass, more preferably 0.1 to 3.0% by mass, and still more preferably 0.1 to 1.0% by mass. It is possible to impart moderate slipperiness and flexibility while maintaining spinnability.
  • the addition amount mentioned here refers to the mass percentage of the fatty acid amide compound added to the polyolefin-based fiber constituting the spunbonded nonwoven fabric of the present invention, specifically to the whole resin constituting the polyolefin-based fiber. For example, even when the fatty acid amide compound is added only to the sheath component constituting the core-sheath composite fiber, the addition ratio to the total amount of the core-sheath component is calculated.
  • the basis weight of the spunbonded nonwoven fabric of the present invention is preferably 10 to 100 g / m 2 .
  • the fabric weight is preferably 10 g / m 2 or more, more preferably 13 g / m 2 or more, and further preferably 15 g / m 2 or more, it is possible to obtain a spunbond nonwoven fabric having mechanical strength that can be practically used.
  • the fabric weight is preferably 100 g / m 2 or less, more preferably 50 g / m 2 or less, and further preferably 30 g / m 2 or less, appropriate softness suitable for use as a nonwoven fabric for sanitary materials It can be set as the spun bond nonwoven fabric which has nature.
  • the spunbonded nonwoven fabric of the present invention is a long fiber nonwoven fabric produced by a spunbond (S) method.
  • non-woven fabric production methods include spun bond method, flash spinning method, wet method, card method and air laid method, etc.
  • spun bond method is a short fiber It is possible to suppress fuzzing and fibers falling off that are likely to occur in non-woven fabrics.
  • productivity and formation uniformity can be improved by laminating a plurality of spunbond (S) nonwoven fabric layers such as SS (2 layers), SSS (3 layers) and SSSS (4 layers). it can.
  • a molten thermoplastic resin (polyolefin resin) is spun as a long fiber from a spinneret, and this is drawn by suction with compressed air by an ejector, and then the fiber is collected on a moving net Make woven fiber web. Further, the obtained non-woven fiber web is subjected to a heat bonding treatment to obtain a spunbonded non-woven fabric.
  • a shape of a spinneret or an ejector the thing of various shapes, such as round shape and a rectangle, is employable.
  • the combination of a rectangular cap and a rectangular ejector is preferable because the amount of compressed air used is relatively small, the energy cost is excellent, fusion and rubbing of yarns are difficult to occur, and yarn opening is easy. It is preferably used.
  • the shape of the discharge hole of the spinneret is preferably a rectangular shape in order to obtain a flat cross section yarn.
  • a polyolefin-based resin is melted in an extruder, metered, supplied to a spinneret, and spun as a long fiber.
  • the spinning temperature for melting and spinning the polyolefin resin is preferably 200 to 270 ° C., more preferably 210 to 260 ° C., and still more preferably 220 to 250 ° C.
  • the spun filaments of filaments are then cooled.
  • a method of cooling the spun yarn for example, a method of forcibly blowing cold air onto the yarn, a method of naturally cooling at ambient temperature around the yarn, and a method of adjusting the distance between the spinneret and the ejector And the like, or methods combining these methods can be employed.
  • the cooling conditions can be appropriately adjusted and adopted in consideration of the discharge amount per single hole of the spinneret, the spinning temperature, the atmospheric temperature and the like.
  • the cooled and solidified yarn is drawn by a compressed air jetted from an ejector and drawn.
  • the spinning speed is preferably 3,500 to 6,500 m / min, more preferably 4,000 to 6,500 m / min, and still more preferably 4,500 to 6,500 m / min.
  • high productivity can be obtained, and oriented crystallization of the fiber can be advanced to obtain a high strength long fiber.
  • the intended polyolefin fiber is obtained by using a polyolefin resin having a specific range of MFR as described above. Can be stably spun.
  • the obtained long fibers are collected on a moving net to form a non-woven fiber web.
  • the yarn coming out of the ejector is jetted at a high speed.
  • opening in a controlled state the yarns jetted at a high speed and collecting them in the net, it is possible to obtain a spunbonded nonwoven fabric having a high degree of uniformity, with less entanglement of fibers.
  • a method of opening the fiber ejected from the ejector in a controlled state a method of installing a flat plate with an angle between the ejector and the net to guide the yarn, a plurality of angles of the above flat plate
  • a method of installing a flat plate with an angle between the ejector and the net to guide the yarn, a plurality of angles of the above flat plate By providing different grooves, it is separated into yarns falling along the flat plate and yarns falling along the groove, and dispersed and opened in the sheet flow direction, and a plurality of flat plates with different angles at the ejector outlet
  • a comb-teeth-like arrangement may be used, and the yarn may be dropped along each flat plate to disperse and open the sheet in the sheet flow direction.
  • yarns with fine fiber diameter can be efficiently dispersed in the sheet flow direction, and fibers can be opened in a controlled state without decelerating as much as possible, so a plurality of flat plates with different angles are arranged in comb teeth at the ejector outlet. It is a preferred embodiment to use a method of opening fibers by dropping yarn along each flat plate.
  • the heat flat roll is brought into contact with the non-woven fiber web from one side thereof on the net to make temporary bonding.
  • the surface layer of the non-woven fiber web is prevented from being curled up or blown away during conveyance on the net to prevent deterioration of formation, and conveyance from the collection of yarn to the thermocompression bonding I can improve the sex.
  • the nonwoven fiber web thus obtained can be integrated by heat bonding to obtain the intended spunbonded nonwoven fabric.
  • a heat embossing roll in which engravings (concave and convex portions) are respectively formed on the upper and lower pair of roll surfaces, a roll with one flat roll surface and another roll
  • a method of heat bonding with various rolls such as a heat embossing roll consisting of a combination of a roll with a surface with engraved (uneven parts) and a combination of a pair of flat (smooth) rolls above and below Methods such as ultrasonic bonding in which heat welding is performed by ultrasonic vibration may be mentioned.
  • a metal roll and a metal roll are used as a surface material of the heat embossing roll in order to obtain a sufficient thermocompression bonding effect and to prevent the engraving (uneven portion) of one embossing roll from being transferred to the other roll surface. Pairing is a preferred embodiment.
  • the embossing adhesion area ratio by such a heat embossing roll is 5 to 30%.
  • the bonding area is preferably 5% or more, more preferably 8% or more, and further preferably 10% or more, it is possible to obtain strength which can be practically used as a spunbonded nonwoven fabric.
  • the bonding area is preferably 30% or less, more preferably 25% or less, and further preferably 20% or less, it is suitable as a spunbonded non-woven fabric for sanitary materials, particularly for use in paper diaper applications. Flexibility can be obtained.
  • the bonding area ratio is preferably in the same range as described above.
  • the bonding area ratio as referred to herein means the ratio of the bonding portion to the entire spunbond nonwoven fabric.
  • the spun bond nonwoven fabric of a portion (bonded portion) where the convex portion of the upper roll and the convex portion of the lower roll overlap and abut on the non-woven fiber web It says the ratio to the whole.
  • the ratio of the convex portion of the roll having irregularities to the entire spunbonded nonwoven fabric of the portion (adhesion portion) in contact with the nonwoven fiber web is referred to.
  • the ratio of the portion (bonded portion) to be heat-welded by ultrasonic processing to the entire spun-bonded nonwoven fabric is referred to.
  • the shape of the bonding portion by heat embossing roll or ultrasonic bonding may be circular, oval, square, rectangular, parallelogram, rhombus, regular hexagon, regular octagon, or the like.
  • the adhesion part exists uniformly at fixed intervals in the longitudinal direction (conveyance direction) and the width direction of the spunbond nonwoven fabric, respectively. By doing so, it is possible to reduce the variation in strength of the spunbonded nonwoven fabric.
  • the surface temperature of the heat embossing roll at the time of heat bonding is preferably in the range of -50 to -15.degree. C. with respect to the melting point of the polyolefin resin used.
  • the surface temperature of the heat roll is preferably -50 ° C. or higher, more preferably -45 ° C. or higher with respect to the melting point of the polyolefin resin, it is possible to obtain a spunbond non-woven fabric having a strength that can be used for practical heat bonding. Can.
  • the surface temperature of the heat embossing roll to -15 ° C. or less, preferably -20 ° C. or less relative to the melting point of the polyolefin resin, excessive heat adhesion is suppressed, and a spun bond for sanitary materials.
  • As a non-woven fabric it is possible to obtain a suitable softness particularly suitable for use in disposable diaper applications.
  • the linear pressure of the heat embossing roll during heat bonding is preferably 50 to 500 N / cm.
  • the linear pressure of the heat embossing roll is preferably 50 to 500 N / cm.
  • a spunbonded nonwoven fabric having a strength that can be used for practical heat bonding can be obtained. be able to.
  • the linear pressure of the heat embossing roll is preferably 500 N / cm or less, more preferably 400 N / cm or less, and further preferably 300 N / cm or less, as a spunbonded nonwoven fabric for sanitary materials, especially for diapers Moderate flexibility suitable for use in the
  • thermocompression bonding is performed by a thermocalender roll consisting of a pair of upper and lower flat rolls before and / or after thermobonding by the above-mentioned thermoemboss roll.
  • a pair of upper and lower flat rolls is a metal roll or an elastic roll without unevenness on the surface of the roll, and the metal roll and the metal roll are paired or the metal roll and the elastic roll are paired. It can be used.
  • an elastic roll is a roll which consists of a material which has elasticity compared with a metal roll here.
  • the elastic roll include so-called paper rolls such as paper, cotton and aramid paper, and rolls made of a resin comprising a urethane resin, an epoxy resin, a silicone resin, a polyester resin and a hard rubber, and a mixture thereof.
  • the spunbonded nonwoven fabric of the present invention is composed of a flat fiber having a fine spinnability and a high productivity, with a good spinnability and high productivity, has excellent touch, flexibility, waterproofness and strength, and has a smooth surface and printing. As it is suitable, it can be suitably used especially for sanitary materials applications, in particular for backsheets of disposable diapers.
  • melt flow rate (MFR) of polyolefin resin The melt flow rate of the polyolefin resin is measured according to ASTM D-1238 under a load of 2160 g and a temperature of 230 ° C.
  • Weight of spunbond nonwoven fabric The basis weight of the spunbond nonwoven fabric is based on JIS L1913 (2010) 6.2 “mass per unit area”, and three 20 cm ⁇ 25 cm test pieces are collected per 1 m width of the sample, and each mass in a standard state (g) weighed, representing the average value in 1 m 2 per mass (g / m 2).
  • This measurement is performed in the longitudinal direction (longitudinal direction of the non-woven fabric) and the transverse direction (width direction of the non-woven fabric) of all the test pieces, the average deviation of these 6 points in total is averaged and the second decimal place is rounded off.
  • the roughness was SMD ( ⁇ m).
  • the surface roughness SMD was measured on both sides of the spunbonded nonwoven fabric, and Table 1 shows the smaller value of these.
  • Bending stiffness B of spunbonded nonwoven fabric by KES method The flexural rigidity B value of the spunbonded nonwoven fabric was measured in a standard test by the KES method. First, three test pieces each having a width of 200 mm ⁇ 200 mm are collected in the vertical direction (longitudinal direction of the nonwoven fabric) and the lateral direction (width direction of the nonwoven fabric), and 1 cm using KOTO-TEC KES-FB2 bending characteristic tester.
  • Example 1 A polypropylene resin consisting of a homopolymer having a melt flow rate (MFR) of 70 g / 10 min is melted with an extruder, the spinning temperature is 235 ° C., and the single hole discharge rate is 0.43 g / min from the spinneret of flat cross section.
  • MFR melt flow rate
  • the obtained non-woven fiber web is used as an upper roll using an embossing roll made of metal and engraved with a water dot pattern and having a bonding area ratio of 16%, and a lower roll is composed of a pair of upper and lower metal flat rolls.
  • thermal bonding was performed at a thermal bonding temperature of 130 ° C. under a linear pressure of 300 N / cm, to obtain a spunbonded nonwoven fabric having a basis weight of 18 g / m 2 .
  • the obtained spunbond nonwoven fabric was evaluated by measuring surface roughness SMD, flexural rigidity B, air permeability per unit weight, and tensile strength per unit weight. The results are shown in Table 1.
  • Example 2 A spunbond nonwoven fabric made of polypropylene long fibers was obtained by the same method as Example 1, except that the MFR of the homopolymer polypropylene resin was 200 g / 10 min, and the pressure of the ejector was 0.45 MPa.
  • the properties of the obtained polypropylene long fiber were a single fiber fineness of 0.8 dtex, a flatness of 1.6, and a spinning speed calculated from the single fiber fineness of 5,492 m / min. The spinnability was good with no yarn breakage observed in spinning for 1 hour.
  • the obtained spunbond nonwoven fabric was evaluated by measuring surface roughness SMD, flexural rigidity B, air permeability per unit weight, and tensile strength per unit weight. The results are shown in Table 1.
  • Example 3 A spunbond nonwoven fabric made of polypropylene long fibers was obtained by the same method as Example 1, except that 0.5% by mass of ethylenebisstearic acid amide was added as a fatty acid amide compound to a polypropylene resin made of a homopolymer.
  • the characteristics of the obtained polypropylene filament were that the single fiber fineness was 0.9 dtex, the flatness was 2.1, and the spinning speed calculated from the single fiber fineness was 5,037 m / min. The spinnability was good with no yarn breakage observed in spinning for 1 hour.
  • the obtained spunbond nonwoven fabric was evaluated by measuring surface roughness SMD, flexural rigidity B, air permeability per unit weight, and tensile strength per unit weight. The results are shown in Table 1.
  • the polypropylene length is the same as in Example 1 except that the MFR of the homopolymer polypropylene resin is 35 g / 10 min, the single hole discharge rate is 0.83 g / min, and the pressure of the ejector is 0.20 MPa.
  • a spunbonded nonwoven fabric consisting of fibers was obtained. The characteristics of the obtained polypropylene filament were that the single fiber fineness was 2.7 dtex, the flatness was 2.9, and the spinning speed converted from the single fiber fineness was 3,074 m / min. The spinnability was good with no yarn breakage observed in spinning for 1 hour.
  • the obtained spunbond nonwoven fabric was evaluated by measuring surface roughness SMD, flexural rigidity B, air permeability per unit weight, and tensile strength per unit weight. The results are shown in Table 1.
  • the spunbonded nonwoven fabrics of Examples 1 to 3 are composed of fine-grained flat-section yarns, the surface is smooth and excellent in touch, and have high flexibility and waterproofness. In addition, the fiber exhibited excellent mechanical strength by drawing at a high spinning speed while having a fineness. Furthermore, the spunbonded nonwoven fabric of Example 3 to which ethylenebisstearic acid amide was added was more flexible and was particularly suitable as a sanitary material application.
  • Comparative Example 1 had a large single fiber fineness of 2.7 dtex, so that even if it was formed of flat cross section yarn, the surface had a rough feeling of texture and was inferior in texture and touch.

Abstract

本発明のスパンボンド不織布は、ポリオレフィン系樹脂からなる単繊維繊度が０．５～２．０ｄｔｅｘで、かつ扁平度が１．５以上の扁平断面を有する細繊度異型断面繊維から構成され、少なくとも片面のＫＥＳ法による表面粗さＳＭＤが１．０～３．０μｍであり、かつＫＥＳ法による平均曲げ剛性Ｂが０．００１～０．０２０ｇｆ・ｃｍ２／ｃｍのスパンボンド不織布である。

Description

スパンボンド不織布
　本発明は、ポリオレフィン系扁平断面繊維からなり、特に衛生材料用途としての使用に適したスパンボンド不織布に関するものである。
　紙おむつや生理用ナプキン等の衛生材料用の不織布には、一般的に透水性を有し、肌に直接接するトップシート、吸収体および防水性を有するバックシートから構成されている。これらの中で、バックシートは、防水性の他に直接手で触れる部分であることから、肌触り性や柔軟性、さらには不織布に印刷が施される場合において、印刷に適した不織布表面であることが求められる。
　これらバックシートの要求の中にある印刷性に対しては、扁平断面繊維を用いることが知られている。例えば、扁平度を１．５以上とした印刷性に優れるバックシート用の不織布が提案されている（特許文献１参照。）。
　また別に、扁平断面繊維を細繊度とした繊維からなる不織布の提案もなされている（特許文献２参照。）。
日本国特開２００３－３１９９７０号公報 日本国特開２００１－８９９６３号公報
　確かに、特許文献１に開示される、扁平度が１．５以上の扁平断面繊維から構成される不織布は、丸断面糸に対し表面が平滑になりやすく、印刷性が優れている。しかしながらこの提案では、実施例で用いられている繊維の単繊維繊度が２．８ｄｔｅｘであり、一般的な太さの繊維で不織布が製造されているため、地合が劣位であり、また表面平滑性が不十分で印刷性や肌触り、さらには防水性にも課題があった。
　また、特許文献２に開示される提案では原料がポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維であるために、製造される不織布は硬くなってしまい、また実施例に記載されている表面粗さは大きく、肌触りに劣るという課題があった。
　そこで本発明の目的は、上記の課題に鑑み、細繊度ながら紡糸性が良好で生産性の高いポリオレフィン系扁平断面繊維からなり、肌触り、柔軟性、防水性および強度に優れており、また表面が平滑な印刷に適したスパンボンド不織布を提供することにある。
　本発明のスパンボンド不織布は、ポリオレフィン系樹脂からなる単繊維繊度が０．５～２．０ｄｔｅｘで、かつ扁平度が１．５以上の扁平断面を有する細繊度異型断面繊維から構成され、少なくとも片面のＫＥＳ法による表面粗さＳＭＤが１．０～３．０μｍであり、かつＫＥＳ法による平均曲げ剛性Ｂが０．００１～０．０２０ｇｆ・ｃｍ２／ｃｍであることを特徴とするスパンボンド不織布である。
　本発明のスパンボンド不織布の好ましい態様によれば、前記のスパンボンド不織布の単位目付当たりの通気量は、４～１８ｃｃ／ｃｍ２・秒／（ｇ／ｍ２）である。
　本発明のスパンボンド不織布の好ましい態様によれば、前記のスパンボンド不織布のタテ方向の単位目付当たりの引張強度は、１．０Ｎ／２．５ｃｍ／（ｇ／ｍ２）以上である。
　本発明のスパンボンド不織布の好ましい態様によれば、前記のスパンボンド不織布のメルトフローレートは、４５～２５０ｇ／１０分である。
　本発明によれば、細繊度ながら紡糸性が良好で生産性の高いポリオレフィン系扁平断面繊維からなり、肌触り、柔軟性、防水性および強度に優れており、また表面が平滑で印刷に適したスパンボンド不織布が得られる。これらの特性から、本発明のスパンボンド不織布は、特に衛生材料用途、中でもバックシート用に好適に用いることができる。
図１は、本発明で用いられる扁平断面を有する細繊度異形断面繊維を例示する断面図である。 図２は、本発明で用いられる扁平断面を有する細繊度異形断面繊維を例示する断面図である。
　本発明のスパンボンド不織布は、ポリオレフィン系樹脂からなる単繊維繊度が０．５～２．０ｄｔｅｘで、かつ扁平度が１．５以上の扁平断面を有する細繊度異型断面繊維から構成され、少なくとも片面のＫＥＳ法による表面粗さＳＭＤが１．０～３．０μｍであり、かつＫＥＳ法による平均曲げ剛性Ｂが０．００１～０．０２０ｇｆ・ｃｍ２／ｃｍのスパンボンド不織布である。
　このようにすることにより、肌触り、柔軟性、防水性および強度に優れており、また表面が平滑で印刷に適したスパンボンド不織布とすることができる。
　本発明で用いられるポリオレフィン系樹脂としては、ポリエチレン系樹脂及びポリプロピレン系樹脂が挙げられる。ポリエチレン系樹脂としては、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、ポリプロピレン系樹脂としては、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。紡糸性や強度の特性の観点から、特にポリプロピレン系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。
　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。
　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℃である。融点を好ましくは８０℃以上、より好ましくは１００℃以上とすることにより、実用に耐え得る耐熱性が得られ易くなる。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。
　本発明のスパンボンド不織布を構成する繊維は、単繊維繊度が０．５～２．０ｄｔｅｘであることが重要である。単繊維繊度を０．５ｄｔｅｘ以上とし、好ましくは０．６ｄｔｅｘ以上とし、より好ましくは０．７ｄｔｅｘ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、単繊維繊度を２．０ｄｔｅｘ以下とし、好ましくは１．５ｄｔｅｘ以下とし、より好ましくは１．０ｄｔｅｘ以下とすることにより、柔軟性を向上させ、不織布表面が滑らかで、肌触りに優れたスパンボンド不織布とすることができる。
　本発明のスパンボンド不織布を構成する繊維の断面形状は扁平断面であり、扁平度が１．５以上であることが重要である。扁平度を１．５以上とし、好ましくは１．７以上とし、より好ましくは２．０以上とすることにより、表面が平滑で印刷するのに好適となり、上記の細繊度との相乗効果により、表面の凹凸が極めて小さく、平滑で肌触りのよい表面を有するスパンボンド不織布とすることができる。上限は特に定めるものではないが、扁平度が５．０以上になると不織布が高密度となり、風合いが硬くなる場合があるため好ましくない。また、本発明で言う扁平断面とは、図１で示すように、楕円形状や、図２で示すように、長辺が実質的な直線となっている形状を指すものである。図１及び図２は、本発明で用いられる扁平断面を有する細繊度異形断面繊維を例示する断面図である。
　本発明のスパンボンド不織布は、少なくとも片面のＫＥＳ法（ＫＡＷＡＢＡＴＡ　ＥＶＡＬＵＡＴＩＯＮ　ＳＹＳＴＥＭ）による表面粗さＳＭＤが１．０～３．０μｍ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、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。一方、ＫＥＳ法による表面粗さＳＭＤを３．０μｍ以下とし、好ましくは２．８μｍ以下とし、より好ましくは２．６μｍ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、印刷に適したスパンボンド不織布とすることができる。
　本発明のスパンボンド不織布のＫＥＳ法による平均曲げ剛性Ｂは、０．００１～０．０２０ｇｆ・ｃｍ２／ｃｍであることが好ましい。ＫＥＳ法による平均曲げ剛性Ｂを好ましくは０．０２０ｇｆ・ｃｍ２／ｃｍ以下とし、より好ましくは０．０１７ｇｆ・ｃｍ２／ｃｍ以下とし、さらに好ましくは０．０１５ｇｆ・ｃｍ２／ｃｍ以下とすることにより、特に、衛生材料用のスパンボンド不織布として用いる場合に、十分な柔軟性を得ることができる。また、ＫＥＳ法による平均曲げ剛性Ｂが極端に低い場合には取り扱い性に劣る場合があるため、平均曲げ剛性Ｂは０．００１ｇｆ・ｃｍ２／ｃｍ以上であることが好ましい。ＫＥＳ法による平均曲げ剛性Ｂは、目付、単繊維繊度および熱圧着条件（圧着率、温度および線圧）によって調整することができる。
　本発明のスパンボンド不織布の単位目付当たりの通気量は、４～１８ｃｃ／ｃｍ２・秒／（ｇ／ｍ２）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１８ｃｃ／ｃｍ２・秒／（ｇ／ｍ２）以下とし、より好ましくは１７ｃｃ／ｃｍ２・秒／（ｇ／ｍ２）以下とし、さらに好ましくは１６ｃｃ／ｃｍ２・秒／（ｇ／ｍ２）以下とすることにより、バックシートで必要となる防水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４ｃｃ／ｃｍ２・秒／（ｇ／ｍ２）以上とし、より好ましくは５ｃｃ／ｃｍ２・秒／（ｇ／ｍ２）以上とし、さらに好ましくは６ｃｃ／ｃｍ２・秒／（ｇ／ｍ２）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、単繊維繊度および熱圧着条件（圧着率、温度および線圧）によって調整することができる。
　本発明のスパンボンド不織布のタテ方向の単位目付当たりの引張強度は、１．０Ｎ／２．５ｃｍ／（ｇ／ｍ２）以上であることが好ましい。単位目付当たりの引張強度を好ましくは１．０Ｎ／２．５ｃｍ／（ｇ／ｍ２）以上とし、より好ましくは１．２Ｎ／２．５ｃｍ／（ｇ／ｍ２）以上とし、さらに好ましくは１．５Ｎ／２．５ｃｍ／（ｇ／ｍ２）以上とすることにより、紙おむつ等を製造する際の工程通過性や製品としての使用に耐え得るものとなる。また、上限値については、あまりに高い場合は、柔軟性を損なう恐れがあるため、３．０Ｎ／２．５ｃｍ／（ｇ／ｍ２）以下であることが好ましい。引張強度は、単繊維繊度、紡糸速度、エンボスロールの圧着率、温度および線圧等により、調整することができる。単繊維繊度と引張強度の関係については、細繊度化により、繊維同士の接着点が増加することにより、引張強度を向上させることができる。
　本発明のスパンボンド不織布のメルトフローレート（以下、ＭＦＲと記載する場合がある。）は、４５～２５０ｇ／１０分であることが好ましい。ＭＦＲを好ましくは４５～２５０ｇ／１０分とし、より好ましくは５５～２３０ｇ／１０分とし、さらに好ましくは６５～２２０ｇ／１０分とすることにより、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、変形に対し容易に追従することができ、安定した紡糸が可能となる。また、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し、ひいては不織布の強度を高めることができる。
　スパンボンド不織布のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、ＡＳＴＭ　Ｄ－１２３８により、荷重が２１６０ｇで、温度が２３０℃の条件で測定される。
　本発明のスパンボンド不織布の原料であるポリオレフィン系樹脂のＭＦＲは、上記の理由と同じく好ましくは４５～２５０ｇ／１０分であり、より好ましくは５５～２３０ｇ／１０分であり、さらに好ましくは６５～２２０ｇ／１０分である。このポリオレフィン系樹脂のＭＦＲも、ＡＳＴＭ　Ｄ－１２３８により、荷重が２１６０ｇで、温度が２３０℃の条件で測定される。
　本発明のスパンボンド不織布には、滑り性や柔軟性を向上させるために、構成繊維であるところのポリオレフィン系樹脂からなるポリオレフィン系繊維に、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。
　ポリオレフィン系繊維に混合される脂肪酸アミド化合物の炭素数により、脂肪酸アミド化合物の繊維表面への移動速度が変わることが知られている。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、スパンボンド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、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、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繊維により、高い生産性を保持しながら、滑り性や柔軟性に優れたスパンボンド不織布を得ることができる。
　本発明では、ポリオレフィン系繊維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態様である。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、本発明のスパンボンド不織布を構成するポリオレフィン系繊維、具体的には、ポリオレフィン系繊維を構成する樹脂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、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。
　本発明のスパンボンド不織布の目付は、１０～１００ｇ／ｍ２であることが好ましい。目付を好ましくは１０ｇ／ｍ２以上とし、より好ましくは１３ｇ／ｍ２以上とし、さらに好ましくは１５ｇ／ｍ２以上とすることにより、実用に供し得る機械的強度のスパンボンド不織布を得ることができる。一方、目付を好ましくは１００ｇ／ｍ２以下とし、より好ましくは５０ｇ／ｍ２以下とし、さらに好ましくは３０ｇ／ｍ２以下とすることにより、衛生材料用の不織布としての使用に適した適度な柔軟性を有するスパンボンド不織布とすることができる。
　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。
　本発明のスパンボンド不織布は、スパンボンド（Ｓ）法により製造される長繊維不織布である。不織布の製造方法としては、スパンボンド法、フラッシュ紡糸法、湿式法、カード法およびエアレイド法等を挙げることができるが、スパンボンド法は、生産性や機械的強度に優れている他、短繊維不織布で起こりやすい毛羽立ちや繊維の脱落を抑制することができる。また、スパンボンド（Ｓ）不織布層を、ＳＳ（２層）、ＳＳＳ（３層）およびＳＳＳＳ（４層）のように複数層積層することにより、生産性や地合均一性を向上させることができる。
　スパンボンド法では、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繊維ウェブ化する。さらに得られた不織繊維ウェブに熱接着処理を施し、スパンボンド不織布が得られる。
　紡糸口金やエジェクターの形状としては、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。また、紡糸口金の吐出孔の形状は扁平断面糸を得るために、矩形の形状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、３，５００～６，５００ｍ／分であることが好ましく、より好ましくは４，０００～６，５００ｍ／分であり、さらに好ましくは４，５００～６，５００ｍ／分である。紡糸速度を３，５００～６，５００ｍ／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繊維ウェブ化する。本発明においては、高い紡糸速度で延伸するため、エジェクターから出た糸条は高速で噴射される。このように高速で噴射される糸条を制御された状態で開繊し、ネットに捕集することにより、繊維の絡みが少なく、均一性の高いスパンボンド不織布を得ることができる。
　エジェクターから噴射された糸条を制御された状態で開繊する方法としては、エジェクターとネットの間に角度をつけた平板を設置して糸条を誘導する方法、上記の平板に複数の角度の異なる溝を設けることにより、平板に沿って落下する糸条と溝に沿って落下する糸条に分離させてシート流れ方向に分散し開繊する方法、およびエジェクター出口に複数の角度の異なる平板を櫛歯状に配列し、糸条をそれぞれの平板に沿って落下させることによりシート流れ方向に分散し開繊する方法などが挙げられる。
　なかでも、細繊維径の糸条を効率よくシート流れ方向に分散させ、極力減速させることなく制御された状態で開繊できることから、エジェクター出口に複数の角度の異なる平板を櫛歯状に配列し、糸条をそれぞれの平板に沿って落下させることにより開繊する方法を用いることが、好ましい態様である。
　また本発明では、不織繊維ウェブに対して、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繊維ウェブ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。
　続いて、得られた不織繊維ウェブを、熱接着により一体化することにより、意図するスパンボンド不織布を得ることができる。
　不織繊維ウェブを熱接着により一体化する方法としては、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、スパンボンド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、衛生材料用のスパンボンド不織布として、特に紙おむつ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、接着面積率は上記と同様の範囲であることが好ましい。
　ここでいう接着面積率とは、接着部がスパンボンド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繊維ウェブに当接する部分（接着部）のスパンボンド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繊維ウェブに当接する部分（接着部）のスパンボンド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）のスパンボンド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としては、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、スパンボンド不織布の長手方向（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、スパンボンド不織布の強度のばらつきを低減させることができる。
　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スパンボンド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、衛生材料用のスパンボンド不織布として、特に紙おむつ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。
　熱接着時の熱エンボスロールの線圧は、５０～５００Ｎ／ｃｍとすることが好ましい。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スパンボンド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、衛生材料用のスパンボンド不織布として、特に紙おむつ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。
　また、本発明では、スパンボンド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、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。
　本発明のスパンボンド不織布は、細繊度ながら紡糸性が良好で生産性の高いポリオレフィン系扁平断面繊維からなり、優れた肌触り、柔軟性、防水性および強度を有し、また表面が平滑で印刷に適していることから、特に衛生材料用途、中でも紙おむつのバックシート用に好適に用いることができる。
　次に、実施例に基づき、本発明のスパンボンド不織布について具体的に説明する。
　（１）ポリオレフィン系樹脂のメルトフローレート（ＭＦＲ）：
　ポリオレフィン系樹脂のメルトフローレートは、ＡＳＴＭ　Ｄ－１２３８により、荷重が２１６０ｇで、温度が２３０℃の条件で測定される。
　（２）単繊維繊度（ｄｔｅｘ）：
　得られた繊維をエポキシ樹脂に包埋して、次いでミクロトームで繊維長手方向に対し水平に切断して試料片を得る。次いで、走査型電子顕微鏡で１０００倍の写真を撮影し、任意の５０本の単繊維断面の面積を測定した。測定した断面積と使用する樹脂の固形密度から長さ１０，０００ｍ当たりの重量を単繊維繊度として、小数点以下第二位を四捨五入して算出した。
　（３）紡糸速度（ｍ／分）：
　上記の単繊維繊度と、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）扁平度：
　上記の単繊維繊度で撮影した写真から、単繊維断面の短軸長ａと長軸長ｂを測定し、長軸長ｂを短軸長ａで除した値を扁平度とした。
　（５）スパンボンド不織布の目付：
　スパンボンド不織布の目付は、ＪＩＳ　Ｌ１９１３（２０１０年）６．２「単位面積当たりの質量」に基づき、２０ｃｍ×２５ｃｍの試験片を、試料の幅１ｍ当たり３枚採取し、標準状態におけるそれぞれの質量（ｇ）を量り、その平均値を１ｍ２当たりの質量（ｇ／ｍ２）で表した。
　（６）スパンボンド不織布のＫＥＳ法による表面粗さＳＭＤ：
　ＫＥＳ法による標準試験で、スパンボンド不織布の表面粗さＳＭＤを測定した。まず、幅２００ｍｍ×２００ｍｍの試験片をスパンボンド不織布の幅方向等間隔に３枚採取し、カトーテック社製ＫＥＳ－ＦＢ４－ＡＵＴＯ－Ａ自動化表面試験機を用いて、試験片を試料台にセットし、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した。こ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）とした。表面粗さＳＭＤはスパンボンド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）スパンボンド不織布のＫＥＳ法による曲げ剛性Ｂ：
　ＫＥＳ法による標準試験で、スパンボンド不織布の曲げ剛性Ｂ値を測定した。まず、タテ方向（不織布の長手方向）とヨコ方向（不織布の幅方向）で幅２００ｍｍ×２００ｍｍの試験片を各３枚採取し、カトーテック社製ＫＥＳ－ＦＢ２曲げ特性試験機を用いて、１ｃｍの間隔のチャックに試料を把持して、１ｃｍ間隔のチャックに試料を把持して、曲率－２．５～＋２．５ｃｍ－１の範囲で、０．５０ｃｍ－１の変形速度で純曲げ試験を行い、測定した値を平均し、小数点以下第四位を四捨五入して曲げ剛性Ｂ値を求めた。
　（８）スパンボンド不織布の単位目付当たりの通気量：
　ＪＩＳ Ｌ １９１３（２０１０年）の６．８．１　フラジール形法に準じ、気圧計の圧力１２５Ｐａで、８０ｃｍ×１００ｃｍの不織布において任意の２０点について測定し、平均値について小数点以下第二位を四捨五入して算出した。続いて、算出した通気量（ｃｃ／ｃｍ２・秒）を、上記（５）で求めた目付（ｇ／ｍ２）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／ｃｍ２・秒）／目付（ｇ／ｍ２）。
　（９）スパンボンド不織布の単位目付当たりの引張強度：
　ＪＩＳ　Ｌ１９１３（２０１０年）の６．３．１に準じ、サンプルサイズ２．５ｃｍ×３０ｃｍ、つかみ間隔２０ｃｍ、引張速度１０ｃｍ／分の条件でＭＤとＣＤ方向の各３点の引張試験を行い、サンプルが破断した時の強度を引張強度（Ｎ／２．５ｃｍ）とし、平均値について小数点以下第二位を四捨五入して算出した。続いて、算出した引張強度（Ｎ／２．５ｃｍ）を、上記（５）で求めた目付（ｇ／ｍ２）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引張強度を算出した。
・単位目付当たりの引張強度＝引張強度（Ｎ／５ｃｍ）／目付（ｇ／ｍ２）。
　（実施例１）
　メルトフローレート（ＭＦＲ）が７０ｇ／１０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、紡糸温度が２３５℃で、扁平断面の紡糸口金から、単孔吐出量が０．４３ｇ／分で紡出した糸条を、冷却固化した後、矩形エジェクターでエジェクターの圧力を０．３０ＭＰａ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てポリプロピレン長繊維からなる不織繊維ウェブを得た。得られたポリプロピレン長繊維の特性は、単繊維繊度が０．９ｄｔｅｘで、扁平度が２．１であり、単繊維繊度から換算した紡糸速度は５，０２４ｍ／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。
　引き続き、得られた不織繊維ウェブを、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が１６％のエンボスロールを用い、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、線圧が３００Ｎ／ｃｍで、熱接着温度が１３０℃の温度で熱接着し、目付が１８ｇ／ｍ２の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、表面粗さＳＭＤ、曲げ剛性Ｂ、単位目付当たりの通気量、および単位目付当たりの引張強度を測定して評価した。結果を表１に示す。
　（実施例２）
　ホモポリマーからなるポリプロピレン樹脂のＭＦＲを２００ｇ／１０分とし、エジェクターの圧力を０．４５ＭＰａ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を得た。得られたポリプロピレン長繊維の特性は、単繊維繊度が０．８ｄｔｅｘで、扁平度が１．６であり、単繊維繊度から換算した紡糸速度は５，４９２ｍ／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。得られたスパンボンド不織布について、表面粗さＳＭＤ、曲げ剛性Ｂ、単位目付当たりの通気量、および単位目付当たりの引張強度を測定して評価した。結果を表１に示す。
　（実施例３）
　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０．５質量％添加したこと以外は、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を得た。得られたポリプロピレン長繊維の特性は、単繊維繊度が０．９ｄｔｅｘで、扁平度が２．１であり、単繊維繊度から換算した紡糸速度は５，０３７ｍ／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。得られたスパンボンド不織布について、表面粗さＳＭＤ、曲げ剛性Ｂ、単位目付当たりの通気量、および単位目付当たりの引張強度を測定して評価した。結果を表１に示す。
　（比較例１）
　ホモポリマーからなるポリプロピレン樹脂のＭＦＲを３５ｇ／１０分とし、単孔吐出量を０．８３ｇ／分とし、エジェクターの圧力を０．２０ＭＰａ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を得た。得られたポリプロピレン長繊維の特性は、単繊維繊度が２．７ｄｔｅｘで、扁平度が２．９であり、単繊維繊度から換算した紡糸速度は３，０７４ｍ／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。
　得られたスパンボンド不織布について、表面粗さＳＭＤ、曲げ剛性Ｂ、単位目付当たりの通気量、および単位目付当たりの引張強度を測定して評価した。結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　実施例１～３のスパンボンド不織布は、細繊度扁平断面糸で構成されているために、表面が滑らかで肌触りに優れ、高い柔軟性と防水性を有していた。また、繊維は細繊度ながら高い紡糸速度で延伸することにより、優れた機械強度を発現していた。さらに、エチレンビスステアリン酸アミドを添加した実施例３のスパンボンド不織布は、より柔軟性が増しており、衛生材料用途として特に好適なものであった。
　一方、比較例１は、単繊維繊度が２．７ｄｔｅｘと太いために、たとえ扁平断面糸で構成されていても表面のざらつき感が大きく、風合いや肌触りの劣るものであった。
　本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。本出願は２０１７年１０月１７日出願の日本特許出願（特願２０１７－２００９９４）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

Claims (4)

  1. 　ポリオレフィン系樹脂からなり、単繊維繊度が０．５～２．０ｄｔｅｘで、かつ扁平度が１．５以上の扁平断面を有する細繊度異型断面繊維から構成されるスパンボンド不織布であって、少なくとも片面のＫＥＳ法による表面粗さＳＭＤが１．０～３．０μｍであり、かつＫＥＳ法による平均曲げ剛性Ｂが０．００１～０．０２０ｇｆ・ｃｍ２／ｃｍであることを特徴とするスパンボンド不織布。
  2. 　単位目付当たりの通気量が、４～１８ｃｃ／ｃｍ２・秒／（ｇ／ｍ２）である請求項１記載のスパンボンド不織布。
  3. 　タテ方向の単位目付当たりの引張強度が、１．０Ｎ／２．５ｃｍ／（ｇ／ｍ２）以上である請求項１または２記載のスパンボンド不織布。
  4. 　メルトフローレートが、４５～２５０ｇ／１０分である請求項１～３のいずれか１項に記載のスパンボンド不織布。
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