JP5948537B2 - 柔軟性のある長繊維不織布 - Google Patents
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Description
長繊維不織布シートの平均単糸繊度を小さくして柔軟性を得ることも試みられてきた。平均単糸繊度を小さくすることはMD方向の曲げ柔らかさを向上させるには有効であるが、平均単糸繊度を細くしていくには限界がある。
特許文献2では、分割型複合繊維を分割して得られた繊度1デニール以下の極細繊維の複合成分の1成分に親水性化合物としてエステル化合物の一種である脂肪酸グリセリド等の界面活性剤を練りこみ添加する方法が開示されている。しかし、親水性向上効果を出すためには、親水性の高い脂肪酸グリセリドを用いる必要があり、脂肪酸の分子量が小さいか、水酸基の存在が重要であり、このような親水性の高い界面活性剤の添加は、不織布の親水性を高め、透水性能の向上には有効であるが、曲げ柔らかさを向上させる効果は得られない。
特許文献3には、エステル化合物を含有させた柔軟性のある長繊維不織布を得る方法が開示されているが、摩擦係数は小さくなるが、繊維の結晶性が高く、シートの曲げ柔らかさは大きくは改善しない。
(2)前記エステル化合物が3〜6価のポリオールとモノカルボン酸とのエステル化合物である、前記(1)に記載の長繊維不織布。
(3)前記ポリオレフィン系樹脂がポリプロピレン系樹脂である、前記(1)又は(2)に記載の長繊維不織布。
(4)前記ポリオレフィン系繊維がポリプロピレン系繊維である、前記(1)〜(3)のいずれかに記載の長繊維不織布。
(5)前記長繊維不織布の目付が10g/m2以上40g/m2以下である、前記(1)〜(4)のいずれかに記載の長繊維不織布。
(6)前記長繊維不織布の摩擦係数が0.50以下である、前記(1)〜(5)のいずれかに記載の長繊維不織布。
(7)前記長繊維不織布に凹凸の賦型加工がなされている、前記(1)〜(6)のいずれかに記載の長繊維不織布。
(8)前記(1)〜(7)のいずれかに記載の長繊維不織布を用いてなる吸収性物品。
(9)前記吸収性物品が使い捨てオムツ、生理用ナプキンまたは失禁パットのいずれかである、前記(8)に記載の吸収性物品。
特に、70℃以上の融点を有するエステル化合物は親油性に優れ、不織布の摩擦係数を小さくすることにより、不織布表面のすべすべ感を発現させる。また、親油性が高いためポリオレフィン系繊維の非晶部に入り込み、繊維の結晶化を阻害して非晶領域を増加させるため、不織布の曲げ柔軟度を小さくさせる効果が得られる。エステル化合物の融点は、より好ましくは80℃以上150℃以下である。
即ち本発明の長繊維不織布は、繊維径を特定範囲とし、特定温度の融点を有するエステル化合物により摩擦係数を小さくすることで不織布表面のすべすべ感が発現され、更に、特定温度の融点を有し特定MFRを有する低融点ポリオレフィン系樹脂によりポリオレフィン系繊維の結晶化を抑制することで繊維自体の柔らかさを発現させる。更に、低融点ポリオレフィン系樹脂によって増加した非晶領域にエステル化合物が更に入り込みやすくなるという相乗効果によって、曲げ柔らかさを高めた、柔軟性、風合いおよび肌触り性に優れたポリオレフィン系長繊維不織布を得ることができ、特に吸収性物品の肌に触れる部分に好適に用いることができる。
本発明の長繊維不織布を構成するポリオレフィン系繊維としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレンおよびそれらのモノマーと他のα−オレフィンとの共重合体などの樹脂から成る繊維があげられる。ポリプロピレンは、一般的なチーグラナッタ触媒により合成されるポリマーでも良いし、またメタロセンに代表されるシングルサイト活性触媒により合成されたポリマーであっても良い。他のα−オレフィンとしては、炭素数3〜10のものであり、具体的にはプロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキサン、4−メチル−1−ペンテンおよび1−オクテンなどが挙げられる。これらは1種類単独でも2種類以上を組み合わせても良い。あるいはポリオレフィン系樹脂を表面層とする芯鞘繊維などが挙げられるが、強度が強く使用時において破断しにくく、且つ衛生材料の生産時における寸法安定性に優れることからポリプロピレン繊維を用いることが好ましい。また、その繊維形状も通常の円形繊維のみでなく、捲縮繊維および異形繊維などの特殊形態の繊維も含まれる。
本発明において、ポリオレフィン系長繊維不織布の曲げ柔らかさの効果は、部分熱圧着面積率が少ないほど、その柔軟化効果が発揮されやすい。
凹凸の押付部の面積率は、良好な柔軟性および繊維触感を得る上で、5%以上40%以下が好ましく、さらに好ましくは5%以上25%以下である。
3〜6価のポリオールとしては例えばグリセリン、トリメチロールプロパン等の3価のポリオール、ペンタエリスリトール、グルコース、ソルビタン、ジグリセリン、エチレングリコールジグリセリルエーテル等の4価のポリオール、トリグリセリン、トリメチロールプロパンジグリセリルエーテル等の5価のポリオール、ソルビトール、テトラグリセリン、ジペンタエリスリトール等の6価のポリオール等が挙げられる。
この効果を得るためには、エステル化合物の融点は70℃以上であることが好ましい。更に好ましくは、80℃以上150℃以下である。エステル化合物の融点がブロードで、範囲を有する場合は、平均の融点を意味する。また、本願エステル化合物は効果を阻害しない範囲で他の組成物、たとえば融点が70℃未満のエステル化合物やその他の有機化合物が混合されていても良い。
1.平均単糸繊度(dtex)
生産された不織布の両端10cmを除き、幅方向にほぼ5等分して1cm角の試験片をサンプリングし、顕微鏡で繊維の直径を各20点ずつ測定し、その平均値から繊度を算出した。
JIS−L1906に準じ、タテ20cm×ヨコ5cmの試験片を任意に5枚採取して質量を測定し、その平均値を単位面積あたりの重量に換算して求めた。
メルトインデクサー(東洋精機社製:MELT INDEXER S−101)溶融流量装置を用い、オリフィス径2.095mm、オリフィス長0.8mm、荷重2160g、測定温度230℃の条件で一定体積分を吐出するのに要する時間から10分間当たりの溶融ポリマー吐出量(g)を算出して求めた。
図1は曲げ柔軟度の測定方法を説明した図である。
製品から幅10cm、長さ30cmの試験片を任意に5枚採取し(タテ方向を測定する場合はタテ方向が30cm)、図1の(1)に示したように、平らな台の上に置き、試験片の中央部に長手方向に直交するようにステンレス製の定規をのせる。定規は幅2.5cm、測定目盛30cmのものが好ましい。次いで、図1の(2)に示したように、試験片の一方の端を持ち上げてステンレス製の定規を境にした反対側の試験片の上に折り目をつけず、ループを形成させた状態でゆっくりと重ねる。次に、図1の(3)に示したように、ステンレス製の定規を折り重ねて生じたループの方向へ、長手方向に直交した状態でゆっくりとスライドさせ、図1の(4)に示したように、試料の反発力でループが伸びて折り重ねが無くなったときの状態を終点とし、試験片の端と定規間の距離(L)をスケールで読む。表裏タテ方向、ヨコ方向のn=5の平均値で表す。短いものほど柔軟であることを示す。
TAインスツルメント社製の示差走査熱量計DSC2920を用い、昇温速度を10℃/分で、30℃から200℃に昇温して結晶融解熱量ΔHm(J/g)を測定した。結晶化度(%)は下記式により求める。
結晶化度(%)=ΔHm/164.9(J/g)×100
(式中の164.9(J/g)はポリプロピレンの完全結晶の融解熱量である。)
JIS−K7125に準じ、タテ(MD方向)20cm×ヨコ(CD方向)8cmに切り取った試料に、摩擦子に共布を摩擦方向がタテになるようにセットした接触面積40cm2(一辺の長さ63mm)の正方形で質量200gのすべり片を乗せ、速度100mm/分で引っ張ったときの動摩擦力を測定した。タテ(MD)方向を3回測定し、下記式から算出した平均値を摩擦係数とした。数値が小さい方が、摩擦抵抗が少ないことを意味する。
摩擦係数=動摩擦力(N)/滑り片の質量によって生じる法線力(=1.96N)
MFRが33g/10分のポリプロピレン樹脂、MFRが33g/10分ポリプロピレン樹脂と融点が86〜90℃(平均融点88℃)のオクタデカン酸のグリセリド(水添動植物油脂)とからなるマスターバッチおよび融点が104℃でMFRが18g/10分の低融点ポリプロピレン樹脂(Exxon mobil社製 Vistamaxx6202)を低融点ポリプロピレン樹脂が20wt%となるように混合し、スパンボンド法により、吐出量0.56g/分・Hole、紡糸温度255℃で、フィラメント群を移動捕集面に向けて押し出し、長繊維ウェブを調整した(紡糸速度5000m/分、平均単糸繊度1.1dtex)。
次いで、得られたウェブを、フラットロールとエンボスロール(パターン仕様:直径0.425mm円形、千鳥配列、横ピッチ2.1mm、縦ピッチ1.1mm、圧着率6.3%)の間に通して熱と圧力を温度と線圧で調整して繊維同士を接着し、オクタデカン酸のグリセリドを1.25wt%含有した目付17g/m2の長繊維不織布を得た。
得られた長繊維不織布の物性を表1に示す。
低融点ポリプロピレン樹脂の含有率を10wt%としたことを除いて実施例1と同様にして、平均単糸繊度1.5dtex、目付18g/m2の長繊維不織布を得た。得られた長繊維不織布の物性を表1に示す。
オクタデカン酸のグリセリドの含有率を3.5wt%としたことを除いて実施例1と同様にして、平均単糸繊度1.2dtex、目付17g/m2の長繊維不織布を得た。得られた長繊維不織布の物性を表1に示す。
低融点ポリプロピレン樹脂の含有率を10wt%としたこと以外は実施例3と同様にして、平均単糸繊度1.0dtex、目付20g/m2の長繊維不織布を得た。得られた長繊維不織布の物性を表1に示す。
実施例1で得た長繊維不織布を、1辺0.9mm、線幅0.1mmの連続線状ハニカム形状柄(亀甲凹柄)(押付面積率:12.5%、柄ピッチ:タテ2.8mm、ヨコ3.2mm、深さ:0.7mm)のエンボスロール(80℃)と表面硬度60度(JIA−A硬度)のゴムロールとの間に通し、2kg/cm2の圧力で柄を押し付けた。亀甲周辺が押し付けられ高密度域を持ち、中央部が盛り上がった柔軟な長繊維不織布を得た。得られた長繊維不織布の物性を表1に示す。
融点84℃でMFRが25g/10分の低融点ポリプロピレン樹脂(Dow Chemical社製 DP 4200.02)としたこと以外は実施例1と同様にして、平均単糸繊度1.1dtex、目付17g/m2の長繊維不織布を得た。得られた長繊維不織布の物性を表1に示す。
低融点ポリプロピレン樹脂の含有率を10wt%としたこと以外は実施例6と同様にして、平均単糸繊度1.5dtex、目付18g/m2の長繊維不織布を得た。得られた長繊維不織布の物性を表1に示す。
オクタデカン酸のグリセリドの含有率を3.5wt%としたこと以外は実施例6と同様にして、平均単糸繊度1.2dtex、目付17g/m2の長繊維不織布を得た。得られた長繊維不織布の物性を表1に示す。
低融点ポリプロピレン樹脂の含有率を10wt%としたこと以外は実施例8と同様にして、平均単糸繊度1.0dtex、目付20g/m2の長繊維不織布を得た。得られた長繊維不織布の物性を表1に示す。
実施例6で得た長繊維不織布を用いたこと以外は実施例5と同様にして、長繊維不織布を得た。得られた長繊維不織布の物性を表1に示す。
オクタデカン酸のグリセリドと低融点ポリプロピレン樹脂を添加しなかったこと以外は実施例1と同様の方法で、平均単糸繊度1.1dtex、目付17g/m2の長繊維不織布を得た。得られた長繊維不織布の物性を表1に示す。
オクタデカン酸のグリセリドを添加しなかったこと以外は実施例1と同様の方法で、平均単糸繊度1.1dtex、目付17g/m2の長繊維不織布を得た。
オクタデカン酸のグリセリドを添加しなかった以外は実施例6と同様の方法で、平均単糸繊度1.1dtex、目付17g/m2の長繊維不織布を得た。得られた長繊維不織布の物性を表1に示す。
低融点ポリプロピレン樹脂を添加しなかったこと以外は実施例1と同様の方法で、平均単糸繊度1.1dtex、目付17g/m2の長繊維不織布を得た。得られた長繊維不織布の物性を表1に示す。
低融点ポリプロピレン樹脂の含有率を3wt%としたこと以外は実施例1と同様の方法で、平均単糸繊度1.1dtex、目付17g/m2の長繊維不織布を得た。得られた長繊維不織布の物性を表1に示す。
低融点ポリプロピレン樹脂の含有率を3wt%としたこと以外は実施例6と同様の方法で、平均単糸繊度1.1dtex、目付17g/m2の長繊維不織布を得た。得られた長繊維不織布の物性を表1に示す。
オクタデカン酸のグリセリドと低融点ポリプロピレン樹脂を添加しなかったこと以外は実施例5と同様の方法で、平均単糸繊度1.1dtex、目付17g/m2の長繊維不織布を得た。得られた長繊維不織布の物性を表1に示す。
本発明の長繊維不織布は、繊維径を特定範囲とし、特定温度の融点を有するエステル化合物により摩擦係数を小さくすることで不織布表面のすべすべ感を発現し、更に特定温度の融点を有し特定MFRを有するポリオレフィン系熱可塑性樹脂によりポリオレフィン系繊維の結晶化を抑制することで繊維自体の柔らかさを発現させる。更にこれら相乗効果によってポリオレフィン系繊維によって増加した非晶領域にエステル化合物が更に入り込みやすくなり、曲げ柔らかさを高めた、柔軟性、風合い、肌触り性に優れるポリオレフィン系長繊維不織布を得ることができ、特に吸収性物品の肌に触れる部分に好適に用いることができる。
Claims (9)
- 平均単糸繊度が0.7dtex以上3.0dtex以下のポリオレフィン系繊維からなる長繊維不織布であって、融点が70℃以上であるエステル化合物を繊維重量に対し1.25wt%以上5.0wt%以下で含有し、更にMFRが70g/10分以下で融点が105℃以下であるポリオレフィン系樹脂を繊維重量に対し10wt%以上30wt%以下で含有し、タテ方向とヨコ方向の曲げ柔軟度の平均値が53mm以下であり、そして結晶化度が55%以下であることを特徴とする前記長繊維不織布。
- 前記エステル化合物が3〜6価のポリオールとモノカルボン酸とのエステル化合物である、請求項1に記載の長繊維不織布。
- 前記ポリオレフィン系樹脂がポリプロピレン系樹脂である、請求項1又は2に記載の長繊維不織布。
- 前記ポリオレフィン系繊維がポリプロピレン系繊維である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の長繊維不織布。
- 前記長繊維不織布の目付が10g/m2以上40g/m2以下である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の長繊維不織布。
- 前記長繊維不織布の摩擦係数が0.50以下である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の長繊維不織布。
- 前記長繊維不織布に凹凸の賦型加工がなされている、請求項1〜6のいずれか一項に記載の長繊維不織布。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載の長繊維不織布を用いてなる吸収性物品。
- 前記吸収性物品が使い捨てオムツ、生理用ナプキンまたは失禁パットのいずれかである、請求項8に記載の吸収性物品。
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