CN103221600B - 纺粘非织造布层叠体 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题是提供不损伤含有低结晶性聚丙烯的纺粘非织造布的伸缩性,并且柔软性、触感、成型性、生产率优异的纺粘非织造布,本发明是一种纺粘非织造布层叠体,其特征在于,在含有满足(a)~(f)的低结晶性聚丙烯的弹性非织造布的至少一面,层叠有至少一个方向的最大负荷伸长率为50%以上的伸长性纺粘非织造布。(a)[mmmm]=20~60mol%,(b)[rrrr]/(1-[mmmm])≤0.1,(c)[rmrm]>2.5mol%,(d)[mm]×[rr]/[mr]2≤2.0,(e)质均分子量(Mw)=10,000~200,000,(f)分子量分布(Mw/Mn)<4。

Description

纺粘非织造布层叠体
技术领域
本发明涉及由含有低结晶性聚丙烯的非织造布与伸展性纺粘非织造布的层叠体形成的伸缩性、柔软性、触感、成型性、生产率优异的纺粘非织造布层叠体。
背景技术
近年来,非织造布由于透气性、柔软性优异而广泛应用于各种用途。因此对于非织造布,在寻求与其用途对应的各种特性的同时,还要求其特性的提高。
例如在纸尿布、生理用卫生巾等卫生材料、敷布材的基布等中使用的非织造布需要具有耐水性,并且透湿性优异。另外,根据使用的场所还需具有伸缩性和蓬松性。
作为对非织造布赋予伸缩性的方法之一,提出了作为纺粘非织造布的原料使用热塑性弹性体的方法(例如,专利文献1:日本特表平7-503502号公报)、使用低结晶性聚丙烯的方法(例如,专利文献2:日本特开2009-62667号公报,专利文献3:日本特开2009-79341号公报)。
在专利文献2或专利文献3中提出了:为了改良纺粘非织造布的发粘等,在低结晶性聚丙烯中添加高结晶性聚丙烯或者脱模剂。
然而,为了防止使用低结晶性聚丙烯制造纺粘非织造布时产生的、对以轧纹工序为代表的装置内的各旋转设备、或者其他与非织造布接触的部位的附着,有必要增加低结晶性聚丙烯中高结晶性聚丙烯或者脱模剂的添加量,其结果是,存在得到的纺粘非织造布的残余应变变大,伸缩性差的倾向。
现有技术文献
专利文献1:日本特表平7-503502号公报
专利文献2:日本特开2009-62667号公报
专利文献3:日本特开2009-79341号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明的目的是提供不损伤含有低结晶性聚丙烯的纺粘非织造布的伸缩性,改良了制造非织造布时对以轧纹工序为代表的装置内的各旋转设备、或者其他与非织造布接触的部位的附着性的成型性优异,并且触感优异的纺粘非织造布。
用于解决问题的手段
本发明提供一种纺粘非织造布层叠体,其特征在于,在含有满足(a)~(f)的低结晶性聚丙烯的弹性非织造布的至少一面,层叠有至少一个方向的最大负荷伸长率为50%以上的伸长性纺粘非织造布。
(a)[mmmm]=20~60mol%,
(b)[rrrr]/(1-[mmmm])≤0.1,
(c)[rmrm]>2.5mol%,
(d)[mm]×[rr]/[mr]2≤2.0,
(e)质均分子量(Mw)=10,000~200,000,
(f)分子量分布(Mw/Mn)<4。
发明效果
本发明的纺粘非织造布层叠体由于在制造含有低结晶聚丙烯的弹性非织造布时,在该非织造布的至少一面、优选两面层叠有伸长性纺粘非织造布,因此能够防止制造非织造布时产生的对以轧纹工序为代表的装置内的各旋转设备、或者其他与非织造布接触的部位的附着,从而提高生产率,并且得到的纺粘非织造布层叠体由于层叠有伸长性纺粘非织造布,因而触感优异而且可维持含有低结晶聚丙烯的弹性非织造布的优异的伸缩特性、柔软性、耐久性等。
附图说明
图1是用于使本发明涉及的纺粘非织造布层叠体延伸的齿轮延伸装置的概略图。
具体实施方式
<低结晶性聚丙烯>
构成本发明的纺粘非织造布层叠体的弹性非织造布是含有满足以下(a)~(f)的低结晶性聚丙烯的弹性非织造布。
本发明涉及的弹性非织造布是通过各种公知的方法而制造的非织造布,所述方法具体为例如纺粘法、熔喷法、或者闪蒸纺丝法等,这些非织造布中,通过纺粘法得到的非织造布,形成非织造布的纤维是长纤维,因而是优选的。
本发明涉及的低结晶性聚丙烯是满足(a)~(f)的要件的聚合物。
(a)[mmmm]=20~60mol%:
如果低结晶性聚丙烯的内消旋五单元组分率[mmmm]为20mol%以上,则可抑制发粘的发生,如果在60mol%以下,则结晶化度不会过高,因而弹性回复性良好。该内消旋五单元组分率[mmmm]优选为30~50mol%,更优选为40~50mol%。
内消旋五单元组分率[mmmm]、后述外消旋五单元组分率[rrrr]以及外消旋内消旋外消旋内消旋五单元组分率[rmrm]是按照由A.Zambelli等人在“Macromolecules,6,925(1973)”中提出的方法,由13C-NMR谱的甲基的信号测定的聚丙烯分子链中的五单元组单元的内消旋分率、外消旋分率以及外消旋内消旋外消旋内消旋分率。如果内消旋五单元组分率[mmmm]变大,则立构规整性变高。另外,后述三单元组分率[mm]、[rr]和[mr]也是通过上述方法算出的。
另外,13C-NMR谱的测定可以按照由A.Zambelli等人在“Macromolecules,8,687(1975)”中提出的峰的归属,以下述装置和条件进行。
装置:日本电子株式会社制JNM-EX400型13C-NMR装置,
方法:质子完全去偶法,
浓度:220mg/ml,
溶剂:1,2,4-三氯苯与氘代苯的90:10(体积比)混合溶剂,
温度:130℃,
脉冲宽度:45°,
脉冲重复时间:4秒,
累计:10000次。
<计算式>
M=m/S×100,
R=γ/S×100,
S=Pββ+Pαβ+Pαγ,
S:全部丙烯单元的侧链甲基碳原子的信号强度,
Pββ:19.8~22.5ppm,
Pαβ:18.0~17.5ppm,
Pαγ:17.5~17.1ppm,
γ:外消旋五单元组链:20.7~20.3ppm,
m:内消旋五单元组链:21.7~22.5ppm。
(b)[rrrr]/(1-[mmmm])≤0.1:
[rrrr]/[1-mmmm]的值是由上述五单元组单元的分率求出,表示本发明涉及的低结晶性聚丙烯的规整性分布的均一性的指标。如果该值变大,则如使用现有催化剂体系制造的以往的聚丙烯那样成为高规整性聚丙烯与无规聚丙烯的混合物,成为发粘的原因。
对于低结晶性聚丙烯而言,如果[rrrr]/(1-[mmmm])为0.1以下,则可抑制得到的弹性非织造布的发粘。从这种观点考虑,[rrrr]/(1-[mmmm])优选为0.05以下,更优选为0.04以下。
(c)[rmrm]>2.5mol%:
如果低结晶性聚丙烯的外消旋内消旋外消旋内消旋分率[rmrm]是超过2.5mol%的值,则该低结晶性聚丙烯的无规性增加,进一步提高弹性非织造布的弹性回复性。[rmrm]优选为2.6mol%以上,更优选为2.7mol%以上。其上限通常为10mol%左右。
(d)[mm]×[rr]/[mr]2≤2.0:
[mm]×[rr]/[mr]2表示低结晶性聚丙烯的无规性的指标,如果其值为2.0以下,则弹性非织造布可获得足够的弹性回复性并且也可抑制发粘。[mm]×[rr]/[mr]2越接近0.25,则无规性越高。从得到上述足够的弹性回复性的观点考虑,[mm]×[rr]/[mr]2优选为超过0.25且为1.8以下,更优选为0.5~1.5。
(e)质均分子量(Mw)=10,000~200,000:
对于低结晶性聚丙烯而言,如果质均分子量为10,000以上,则该低结晶性聚丙烯的粘度不会过低,为适度的,因而可抑制制造弹性非织造布时的断线。另外,如果质均分子量为200,000以下,则上述低结晶性聚丙烯的粘度不会过高,可纺性提高。该质均分子量优选为30,000~150,000,更优选为50,000~150,000。关于该质均分子量的测定方法,后面详述。
(f)分子量分布(Mw/Mn)<4:
对于低结晶性聚丙烯而言,如果分子量分布(Mw/Mn)小于4,则可抑制弹性非织造布的发粘的发生。该分子量分布优选为3以下。
上述质均分子量(Mw)是通过凝胶渗透色谱(GPC)法,以下述装置和条件测定的聚苯乙烯换算的质均分子量,上述分子量分布(Mw/Mn)是根据同样地测定的数均分子量(Mn)和上述质均分子量(Mw)算出的值。
<GPC测定装置>
柱:TOSOGMHHR-H(S)HT,
检测器:液相色谱用RI检测器WATERS150C,
<测定条件>
溶剂:1,2,4-三氯苯,
测定温度:145℃,
流速:1.0ml/分钟,
试样浓度:2.2mg/ml,
进样量:160μl,
校准曲线:通用校准(UniversalCalibration),
解析程序:HT-GPC(Ver.1.0)。
本发明涉及的低结晶性聚丙烯优选进一步满足以下的(g)。
(g)熔点(Tm-D)为0~120℃,所述熔点定义为:使用差示扫描型量热仪(DSC),在氮气气氛下在-10℃保持5分钟后,以10℃/分钟进行升温而得到熔化吸热曲线,在该曲线的最高温侧观测到的峰的峰顶。
如果低结晶性聚丙烯的熔点(Tm-D)为0℃以上,则可抑制弹性非织造布的发粘的发生,如果为120℃以下,则可得到足够的弹性回复性。从这种观点考虑,熔点(Tm-D)更优选为0~100℃。
另外,上述熔点(Tm-D)可以如下求得:使用差示扫描型量热仪(铂金埃尔默公司制DSC-7),将10mg试样在氮气气氛下在-10℃保持5分钟后,以10℃/分钟进行升温而得到熔化吸热曲线,作为在该曲线的最高温侧观察到的峰的峰顶而求得。
本发明涉及的低结晶性聚丙烯,例如可以使用在WO2003/087172号公报中记载的那种被称为所谓茂金属催化剂的均相系催化剂而合成。
在本发明涉及的低结晶性聚丙烯中,在不损伤本发明的目的的范围内,作为任意成分,还可以预先添加抗氧化剂、耐热稳定剂、耐候稳定剂、抗静电剂、增滑剂、防雾剂、润滑剂、染料、颜料、天然油、合成油、蜡等各种公知的添加剂。
<烯烃系聚合物>
本发明涉及的伸长性纺粘非织造布由烯烃系聚合物或烯烃系聚合物组合物形成。作为其原料的烯烃系聚合物是乙烯、丙烯、1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯以及1-辛烯等α-烯烃的均聚物或共聚物,具体为高压法低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯(所谓LLDPE)、高密度聚乙烯(所谓HDPE)等乙烯均聚物或者乙烯-α-烯烃无规共聚物等乙烯系聚合物;聚丙烯(丙烯均聚物)、丙烯-1-丁烯无规共聚物、丙烯-乙烯无规共聚物、丙烯-乙烯-1-丁烯无规共聚物等丙烯均聚物或丙烯-α-烯烃无规共聚物等丙烯系聚合物;聚1-丁烯、聚4-甲基-1-戊烯等结晶性聚合物。这些烯烃系聚合物可以是单独的,也可以是两种以上的组合物。
在本发明涉及的烯烃系聚合物中,在不损伤本发明的目的的范围内,作为任意成分,还可以预先添加抗氧化剂、耐热稳定剂、耐候稳定剂、抗静电剂、增滑剂、防雾剂、润滑剂、染料、颜料、天然油、合成油、蜡等各种公知的添加剂。
<丙烯系聚合物>
本发明涉及的伸长性纺粘非织造布中使用的丙烯系聚合物是通常以聚丙烯的名称制造、销售的结晶性树脂,通常是熔点(Tm)为155℃以上、优选为157~165℃范围内的丙烯均聚物或者丙烯与极少量的乙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯等碳原子数为2以上(但是除去碳原子数为3)、优选为2~8(但是除去碳原子数为3)的1种或者2种以上的α-烯烃的共聚物,以及通常熔点(Tm)为130~小于155℃、优选为130~150℃范围内的丙烯与乙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯等碳原子数为2以上(但是除去碳原子数为3)、优选为2~8(但是除去碳原子数为3)的1种或者2种以上的α-烯烃的无规共聚物或者嵌段共聚物等。
丙烯系聚合物只要能够熔融纺丝,则对熔体流动速率(MFR:ASTMD-1238、230℃、负荷2160g)没有特殊限制,但通常在1~1000g/10分钟、优选为5~500g/10分钟、进一步优选为10~100g/10分钟的范围内。
<烯烃系聚合物组合物>
作为本发明涉及的伸长性纺粘非织造布的原料的烯烃系聚合物组合物,通常以80~99质量%、优选以84~96质量%的范围含有上述丙烯系聚合物,通常以20~1质量%、优选以16~4质量%(其中,丙烯系聚合物+乙烯系聚合物=100质量%)的范围含有上述乙烯系聚合物。
丙烯系聚合物中添加的乙烯系聚合物没有特殊的限制,但优选为密度0.94~0.97g/cm3、更优选为0.95~0.97g/cm3、进一步优选为0.96~0.97g/cm3范围内的高密度聚乙烯。另外,只要具有可纺性,则没有特殊限制,但从表现伸长性的观点考虑,乙烯系聚合物的熔体流动速率(MFR:ASTMD-1238、190℃、负荷2160g)通常在0.1~100g/10分钟、更优选为0.5~50g/10分钟、进一步优选为1~30g/10分钟的范围内。
<弹性非织造布>
构成本发明的纺粘非织造布层叠体的弹性非织造布是含有优选为50质量%以上、更优选为70质量%以上、进一步优选为90质量%以上、最优选为99质量%以上的上述低结晶性聚丙烯的弹性非织造布,优选为弹性纺粘非织造布。弹性纺粘非织造布可以使用公知的纺粘法由上述低结晶性聚丙烯制造。
本发明涉及的弹性非织造布,通常目付在120g/m2以下、优选在80g/m2以下、更优选在50g/m2以下、进一步优选在40~15g/m2的范围内。
构成本发明涉及的弹性非织造布的纤维,通常纤维直径在50μm以下、优选在40μm以下、更优选在30μm以下的范围内。
<伸长性纺粘非织造布>
本发明涉及的伸长性纺粘非织造布是能够以至少一个方向的最大负荷伸长率为50%以上、优选为70%以上、更优选为100%以上、最优选为150%以上进行伸长的非织造布,优选为具有几乎没有弹性回复的性质的非织造布。
本发明涉及的伸长性纺粘非织造布,通常目付在120g/m2以下、优选在80g/m2以下、更优选在50g/m2以下、进一步优选在40~5g/m2的范围内。
构成本发明涉及的伸长性纺粘非织造布的纤维,通常纤维直径在50μm以下、优选在40μm以下、更优选在30μm以下的范围内。
作为本发明涉及的伸长性纺粘非织造布,例如可以例示:使用上述烯烃系聚合物组合物得到的非织造布;由下述复合纤维形成的纺粘非织造布,所述复合纤维由从上述烯烃系聚合物中选择的流动诱导结晶化诱导期之差为100秒以上的两种以上的烯烃系聚合物形成,具体为由高熔点丙烯系聚合物与低熔点丙烯系聚合物形成的芯鞘型复合纤维、并列型复合纤维、或卷曲复合纤维,由从上述烯烃系聚合物中选择的丙烯系聚合物与乙烯系聚合物形成的芯鞘型复合纤维、并列型复合纤维(side-by-side型复合纤维)、或卷曲复合纤维;或者,由下述同芯的芯鞘型复合纤维形成的纺粘非织造布,所述复合纤维的芯部为MFR在1~1000g/10分钟范围内的低MFR的丙烯系聚合物,鞘部为MFR在1~1000g/10分钟范围内的高MFR的丙烯系聚合物,并且MFR之差为1g/10分钟以上、优选为15g/10分钟以上、进一步优选为30g/10分钟以上、最优选为40g/10分钟以上。
具体而言,可以列举:使用丙烯均聚物80~99质量%与高密度聚乙烯20~1质量%的烯烃系聚合物组合物得到的纺粘非织造布;由下述复合纤维形成的纺粘非织造布,所述复合纤维是由MFR相同或不同的熔点为157~165℃范围内的高熔点丙烯系聚合物、优选为丙烯均聚物与熔点为130~150℃范围内的低熔点丙烯-α-烯烃无规共聚物形成的芯鞘型复合纤维、并列型复合纤维、或卷曲复合纤维;或者,由芯部为MFR在1~200g/10分钟范围内的低MFR的丙烯系聚合物、优选丙烯均聚物,鞘部为MFR在16~215g/10分钟范围内的高MFR的丙烯系聚合物、优选均聚物,并且MFR之差为15g/10分钟以上的同芯的芯鞘型复合纤维形成的纺粘非织造布等。
作为这些伸长性纺粘非织造布,优选为以下纺粘非织造布,因为其至少一个方向的最大负荷伸长率为110%以上,伸长性特别优异,所述纺粘非织造布为:由下述复合纤维形成的纺粘非织造布,所述复合纤维是由芯部为MFR在10~200g/10分钟范围内的低MFR且熔点在157~165℃范围内的高熔点丙烯系聚合物、优选为丙烯均聚物,鞘部为MFR在10~200g/10分钟范围内的高MFR且熔点在130~150℃范围内的低熔点的丙烯-α-烯烃无规共聚物,并且MFR之差为1g/10分钟以上的同芯的芯鞘型复合纤维形成的芯鞘型复合纤维、并列型复合纤维、或卷缩复合纤维;或者由芯部为MFR在1~200g/10分钟范围内的低MFR的丙烯系聚合物、优选为丙烯均聚物,鞘部为MFR在31~230g/10分钟范围内的高MFR的丙烯系聚合物、优选为丙烯均聚物,并且MFR之差为30g/10分钟以上的同芯的芯鞘型复合纤维形成的纺粘非织造布。
<纺粘非织造布层叠体>
本发明的纺粘非织造布层叠体,在上述含有低结晶性聚丙烯的弹性非织造布的至少一面、特别是在与非织造布制造装置附带的旋转设备接触的面,层叠有上述伸长性纺粘非织造布。
本发明的纺粘非织造布层叠体中,通过在上述含有低结晶性聚丙烯的弹性非织造布的两面层叠上述伸长性纺粘非织造布,从而能够防止在制造弹性非织造布时产生的对以轧纹工序为代表的装置内的各旋转设备的附着,因此是优选的。
本发明的纺粘非织造布层叠体,通常目付在360g/m2以下,优选在240g/m2以下,更优选在150g/m2以下,进一步优选在120~15g/m2的范围内。
弹性非织造布和伸长性纺粘非织造布的构成比可以根据各种用途而适当地决定,通常,弹性非织造布:伸长性纺粘非织造布(目付比)为10:90~90:10,优选在50:50~80:20的范围内。如果弹性非织造布的目付比小于10,则得到的纺粘非织造布层叠体的伸缩性有显著劣化的倾向,另外,如果大于90,则由于构成弹性非织造布的纤维超过伸展性纺粘非织造布层而在表面露出的比例增加,因此得到的纺粘非织造布层叠体的成型性、触感有显著劣化的倾向。
本发明的纺粘非织造布层叠体通常至少一个方向的最大负荷伸长率为100%以上,优选为220%以上。
根据各种用途,本发明的纺粘非织造布层叠体中还可以层叠其他的层。本发明的纺粘非织造布层叠体中层叠的其他的层没有特殊限制,可以根据用途层叠各种层。
具体地,例如可以列举针织布、机织布、非织造布、膜等。本发明的纺粘非织造布层叠体中进一步层叠(贴合)其他的层时,可以采用以下述方法为代表的各种公知的方法,所述方法是:热轧纹加工、超声波熔接等热熔接法,针刺、水喷射等机械交织法,使用热熔粘接剂、氨基甲酸酯系粘接剂等粘接剂的方法,挤出层压等。
作为本发明的纺粘非织造布层叠体中层叠的非织造布,可以列举纺粘非织造布、熔喷非织造布、湿式非织造布、干式非织造布、干式浆粕非织造布、闪蒸纺丝非织造布、开纤非织造布等各种公知的非织造布,这些非织造布也可以是非伸缩性非织造布。这里所谓非伸缩性非织造布,是指MD(非织造布的流动方向、纵向)或CD(与非织造布的流动方向成直角的方向、横向)的断裂伸长率为50%左右并且伸长后不会产生回复应力的非织造布。
作为本发明的纺粘非织造布层叠体中层叠的膜,优选发挥作为本发明的纺粘非织造布层叠体的特征的透气性、亲水性的透气性(透湿性)膜。作为涉及的透气性膜,可以列举各种公知的透气性膜,例如由具有透湿性的聚氨酯系弹性体、聚酯系弹性体、聚酰胺系弹性体等热塑性弹性体形成的膜、使由含有无机或有机微粒的热塑性树脂形成的膜延伸而多孔化而成的多孔膜等。作为用于多孔膜的热塑性树脂,优选高压法低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯(所谓LLDPE)、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯无规共聚物或者它们的组合物等聚烯烃。
<伸缩性纺粘非织造布层叠体>
本发明的伸缩性纺粘非织造布层叠体是通过将上述纺粘非织造布层叠体延伸而得到的具有伸缩性的非织造布层叠体。
本发明的伸缩性纺粘非织造布层叠体可以通过将上述纺粘非织造布层叠体进行延伸加工而得到。延伸加工方法可以适用以往公知的方法,可以为部分延伸的方法,也可以为整体延伸的方法。另外,可以是单轴延伸,也可以是双轴延伸。作为在机械的流动方向(MD)进行延伸的方法,例如使部分熔接的混合纤维通过2个以上的轧辊。此时,通过使轧辊的旋转速度按照机械的流动方向的顺序加速,可以使部分熔接的纺粘非织造布层叠体延伸。另外,也可以用图1所示的齿轮延伸装置进行齿轮延伸加工。
延伸倍率优选为50%以上,进一步优选为100%以上,最优选为200%以上,并且优选为1000%以下,进一步优选为400%以下。
上述优选的延伸倍率,在单轴延伸的情况下是机械的流动方向(MD)的延伸倍率或与其垂直的方向(CD)的任意一个,在双轴延伸的情况下优选机械的流动方向(MD)和与其垂直的方向(CD)的至少一方满足上述延伸倍率。
通过以这样的延伸倍率进行延伸加工,形成弹性非织造布和伸长性纺粘非织造布的(长)纤维都延伸,但是形成伸长性纺粘非织造布层的长纤维会塑性变形,与上述延伸倍率对应地伸长(变长)。
因此,将纺粘非织造布层叠体延伸后,如果应力被释放,则形成弹性非织造布的(长)纤维弹性回复,形成伸长性纺粘非织造布的长纤维不弹性回复而褶皱,纺粘非织造布层叠体表现蓬松感,并且形成伸长性纺粘非织造布的长纤维变细,因此柔软性、触感变好,而且可以赋予停止伸长功能,因此是优选的。
<纺粘非织造布层叠体的制造方法>
本发明的纺粘非织造布层叠体,可以使用成为上述弹性非织造布的原料的上述低结晶性聚丙烯和成为上述伸长性纺粘非织造布的原料的上述烯烃系聚合物等,通过公知的纺粘非织造布的制造方法而制造。
具体地,可以使用至少具备两排纺丝装置的纺粘非织造布制造装置,通过第一排纺丝装置所具备的挤出机、根据需要的两个以上的挤出机,使上述烯烃系聚合物、根据需要的两种以上的烯烃系聚合物熔融,导入至具备多个喷丝孔(喷嘴)的喷丝板(模头)、根据需要具有芯鞘结构的喷丝孔中,使烯烃系聚合物等排出后,将熔融纺丝成的烯烃系聚合物长纤维导入冷却室,通过冷却风冷却后使用延伸空气将长纤维延伸(牵引),使伸长性纺粘非织造布在移动捕集面上堆积,用第二排纺丝装置所具备的挤出机将上述低结晶性聚丙烯熔融,导入至具有具备多个喷丝孔(喷嘴)的喷丝板(模头)的喷丝孔中,使低结晶性聚丙烯排出后,将熔融纺丝成的低结晶性聚丙烯长纤维导入至冷却室,通过冷却风冷却后使用延伸空气将长纤维延伸(牵引),在上述堆积的伸长性纺粘非织造布上堆积弹性纺粘非织造布的方法;根据需要使用第三排纺丝装置使上述伸长性纺粘非织造布在弹性纺粘非织造布上堆积而制造。
各聚合物的熔融温度只要在各聚合物的软化温度或熔化温度以上并且小于热分解温度即可,没有特殊限制,可以根据使用的聚合物等决定。喷丝板温度虽然也与使用的聚合物有关,但例如在使用丙烯系聚合物时,可以设定为通常180~240℃、优选为190~230℃、更优选为200~225℃的温度。
冷却风的温度只要是聚合物固化的温度即可,没有特殊限制,但通常为5~50℃、优选为10~40℃、更优选为15~30℃的范围内。延伸空气的风速通常为100~10,000m/分钟、优选为500~10,000m/分钟范围内。
关于伸长性纺粘非织造布和弹性纺粘非织造布的层叠体,使一部分热熔接,但也可以在热熔接之前使用轧辊压固。
将层叠体的一部分热熔接的方法,可以例示各种公知的方法,例如使用超声波等手段的方法、或使用轧纹辊的热轧纹加工或者使用热空气通过作为预粘结方法,但热轧纹加工在延伸时长纤维被有效延伸,因而是优选的。
当通过热轧纹加工将层叠体的一部分热熔接时,通常轧纹面积率为5~30%,优选为5~20%,非轧纹单位面积为0.5mm2以上、优选为4~40mm2范围内。非轧纹单位面积是指,在四周被轧纹部包围的最小单位的非轧纹部中,内接于轧纹的四边形的最大面积。另外刻印形状可以例示圆形、椭圆形、长圆形、正方形、菱形、长方形、四边形、以这些形状为基础的连续形状。
实施例
以下,基于实施例对本发明进一步具体地说明,但本发明并不受这些实施例限制。
实施例和比较例中的物性值等是通过以下方法测定的。
(1)目付[g/m2]:
从纺粘非织造布层叠体等采取6点200mm(MD)×50mm(CD)的试验片。另外,采取位置是MD、CD均选择任意3处(共计6处)。随后,对于采取的各试验片,使用上皿电子天平(研精工业公司制)测定各自的质量(g)。求得各试验片的质量的平均值。从求得的平均值换算成每1m2的质量(g),将小数点第2位四舍五入而作为各非织造布样品的目付[g/m2]。
(2)最大负荷伸长率[%]:
从纺粘非织造布层叠体等采取5片流动方向(MD)为25.0cm、横向(CD)为2.5cm的试验片。对于该试验片,使用恒定速率伸长型拉伸试验机,在卡盘距离100mm、拉伸速度100mm/分钟的条件下进行拉伸试验。测定试验片承载的负荷变为最大的时间点的试验片的伸长率,求得5片试验片的平均值,作为最大负荷伸长率。
(3)残余应变[%]:
从纺粘非织造布层叠体等切取5片流动方向(MD)5.0cm、横向(CD)2.5cm的非织造布。将该非织造布在卡盘距离30mm、拉伸速度30mm/min、延伸倍率100%的条件下延伸后,立即以相同速度回复至原长,得到伸缩性非织造布。
此时,在拉伸负荷变为0gf的时间点测定应变,将对于5片非织造布的平均值作为残余应变(单位:%)进行评价。
(4)纺粘非织造布层叠体的层间剥离力测定:
从纺粘非织造布层叠体采取5片流动方向(MD)为10.0cm、横向(CD)为5.0cm的试验片。然后,切取15.0cm胶带((株)寺冈制作所,布带No.159,宽度50mm),对于上述试验片的整面,以试验片的流动方向(MD)与胶带的长边方向一致的方式贴合。胶带贴合于试验片的两面,制作胶带/纺粘非织造布层叠体/胶带这样的三层结构体。然后将上述三层结构体的两面各自的胶带分别安装于低速伸长型拉伸试验机的卡盘上下,在卡盘距离50mm、拉伸速度100mm/分钟的条件下拉伸,从而测定纺粘非织造布层叠体的叠层间的剥离强度。关于剥离强度,使5片试验片的平均值在小数第二位四舍五入,作为剥离强度。该测定,可以评价构成纺粘非织造布层叠体的各层通过热熔接等是以何种程度牢固地被粘结。
(5)平均摩擦系数(MIU)、摩擦系数的平均偏差(MMD)
从纺粘非织造布层叠体采取流动方向(MD)为20.0cm、横向(CD)为20.0cm的试验片。使用摩擦感测试仪(形式KESFB-4,kato-tech公司制),在摩擦静态负荷50gf、测定速度1mm/sec、测定距离30mm(积分有效范围20mm)的条件下测定。对试验片的流动方向(MD)、横向(CD)各测定5点,求其平均值。
MIU表示纺粘非织造布层叠体的表面的滑动容易性,值越小,表示容易滑动且良好的触感。
MMD表示纺粘非织造布层叠体的表面的平滑性,值越小,表示平滑且良好的触感。
[实施例1]
<低结晶性聚丙烯的制造>
在带搅拌机的内容积0.2m3的不锈钢制反应器中,连续供给正庚烷20L/h、三异丁基铝15mmol/h、以及以锆计为6μmol/h的催化剂成分,所述催化剂成分是使二甲基苯铵四(五氟苯基)硼酸盐、(1,2’-二甲基亚甲硅基)(2,1’-二甲基亚甲硅基)-双(3-三甲基甲硅烷基甲基茚基)二氯化锆、三异丁基铝和丙烯事先接触而得到的。
在聚合温度70℃下以气相部氢气浓度保持为8mol%、反应器内总压力保持为0.7MPa·G的方式连续供给丙烯和氢气。
在得到的聚合溶液中以成为1000ppm的方式添加SUMILIZERGP(住友化学公司制),将溶剂除去,从而得到丙烯聚合物。
得到的丙烯聚合物的重均分子量Mw为1.2×104,Mw/Mn=2。另外从NMR测定求得的[mmmm]为46mol%、[rrrr]/(1-[mmmm])为0.038、[rmrm]为2.7mol%、[mm]×[rr]/[mr]2为1.5。
<纺粘非织造布层叠体的制造>
将MFR(按照ASTMD1238,在温度230℃、负荷2.16kg下测定)15g/10分钟、密度0.91g/cm3、熔点160℃的丙烯均聚物(以下“聚合物A”),使用50mmφ的挤出机熔融,与此独立地,将MFR(按照ASTMD1238,在温度230℃、负荷2.16kg下测定)60g/10分钟、密度0.91g/cm3、熔点160℃的丙烯均聚物(以下“聚合物B”),使用75mmφ的挤出机熔融后,使用具有能够进行以“聚合物A”为芯、“聚合物B”为鞘那样的同芯的芯鞘复合纤维的成型的喷丝板(模头,孔数2887孔)的纺粘非织造布成型机(捕集面上的与机械的流动方向垂直的方向的长度:800mm),在树脂温度与模头温度均为215℃、冷却风温度为20℃、延伸空气风速3750m/分钟的条件下,通过纺粘法进行复合熔融纺丝,使由芯部与鞘部的重量比为10/90的同芯的芯鞘型复合纤维形成的伸长性纺粘非织造布在捕集面上作为第1层而堆积。
接下来,在该堆积面上,将上述低结晶性聚丙烯使用螺杆直径为75mmφ的单螺杆挤出机熔融后,使用具有喷丝板(模头,孔数808孔)的纺粘非织造布成型机(捕集面上的与机械的流动方向垂直的方向的长度:800mm),在树脂温度与模头温度均为210℃、冷却风温度为20℃、延伸空气风速3750m/分钟的条件下,通过纺粘法进行熔融纺丝,作为第2层而堆积。该工序中的上述低结晶性聚丙烯的可纺性非常良好。
接下来,作为第3层,将与第1层同样的芯鞘型复合纤维通过同样的方法堆积,形成3层堆积物。将该堆积物以轧纹辊进行加热加压处理(轧纹面积率为18%、轧纹温度为70℃),制造总目付量为78.0g/m2、第1层和第3层的目付量为19.5g/m2、作为第2层的弹性非织造布层的目付量为39.0g/m2的纺粘非织造布层叠体(弹性非织造布层相对于整体所占的重量分率为50%)。
上述那样得到的纺粘非织造布层叠体,几乎不发生轧纹工序中的对金属辊表面的附着,成型性良好。另外,将纺粘非织造布层叠体卷成卷状态时也不会发生卷粘连(互相重叠的非织造布相互附着,卷粘结的现象),可以容易地拉出。
将对得到的纺粘非织造布层叠体的各物性测定的结果示于表1。
得到的纺粘非织造布层叠体的最大负荷伸长率、残余应变、层间剥离强度均良好,MIU和MMD均小,表面易于滑动,平滑。
作为参考,将上述伸长性纺粘非织造布(单层)的可纺性和机械物性也一并示于表1。上述伸长性纺粘非织造布的可纺性非常良好。
[实施例2]
从由实施例1得到的纺粘非织造布层叠体切取流动方向(MD)30cm、横向(CD)25cm的试验片。将该试验片以试验片的CD方向与图1所示那样的齿轮加工机的辊旋转方向一致的方式***,得到在MD(流动方向)经齿轮延伸的伸缩性纺粘非织造布层叠体。另外,搭载于齿轮加工机的齿轮辊各自的直径为200mm、齿轮间距为2.5mm,将两辊的咬合深度调整为4.5mm。上述得到的伸缩性纺粘非织造布层叠体的残余应力更加良好。
[实施例3]
将总目付量改变为51g/m2,将第1层和第3层的目付量改变为12.8g/m2,将作为第2层的弹性非织造布层的目付量改变为25.5g/m2,除此以外,与实施例1同样地制作纺粘非织造布层叠体。
上述那样得到的纺粘非织造布层叠体,几乎没有轧纹工序中的对金属辊表面的附着,成型性良好。另外,将非织造布层叠体卷成卷状态时也不会发生卷粘连(互相重叠的非织造布相互附着,卷粘结的现象),可以容易地拉出。
将对得到的纺粘非织造布层叠体的各物性测定的结果示于表1。
得到的纺粘非织造布层叠体的最大负荷伸长率、残余应变、层间剥离强度均良好。
作为参考,将上述伸长性纺粘非织造布(单层)的可纺性和机械物性也一并示于表1。上述伸长性纺粘非织造布的可纺性非常良好。
[实施例4]
将总目付量改变为42g/m2,将第1层和第3层的目付量改变为10.5g/m2,将作为第2层的弹性非织造布层的目付量改变为21.0g/m2,除此以外,与实施例1同样地制作纺粘非织造布层叠体。
上述那样得到的纺粘非织造布层叠体,几乎没有轧纹工序中的对金属辊表面的附着,成型性良好。另外,将纺粘非织造布层叠体卷成卷状态时也不会发生卷粘连(互相重叠的非织造布相互附着,卷粘结的现象),可以容易地拉出。
将对得到的纺粘非织造布层叠体的各物性测定的结果示于表1。
得到的纺粘非织造布层叠体的最大负荷伸长率、残余应变、层间剥离强度均良好,MIU和MMD均小,表面易于滑动,平滑。
作为参考,将上述伸长性纺粘非织造布(单层)的可纺性和机械物性也一并示于表1。上述伸长性纺粘非织造布的可纺性非常良好。
[实施例5]
将总目付量改变为50g/m2,将第1层和第3层的目付量改变为10.0g/m2,将作为第2层的弹性非织造布层的目付量改变为30.0g/m2,除此以外,与实施例1同样地制作纺粘非织造布层叠体(弹性非织造布层相对于整体所占的重量分率为60%)。
上述那样得到的纺粘非织造布层叠体,几乎没有轧纹工序中的对金属辊表面的附着,成型性良好。另外,将纺粘非织造布层叠体卷成卷状态时也不会发生卷粘连(互相重叠的非织造布相互附着,卷粘结的现象),可以容易地拉出。
将对得到的纺粘非织造布层叠体的各物性测定的结果示于表1。
得到的纺粘非织造布层叠体的最大负荷伸长率、残余应变、层间剥离强度均良好,MIU和MMD均小,表面易于滑动,平滑。
作为参考,将上述伸长性纺粘非织造布(单层)的可纺性和机械物性也一并示于表1。上述伸长性纺粘非织造布的可纺性非常良好。
[实施例6]
将总目付量改变为30g/m2,将第1层和第3层的目付量改变为10.0g/m2,将作为第2层的弹性非织造布层的目付量改变为10.0g/m2,除此以外,与实施例1同样地制作纺粘非织造布层叠体(弹性非织造布层相对于整体所占的重量分率为33%)。上述那样得到的纺粘非织造布层叠体,几乎没有轧纹工序中的对金属辊表面的附着,成型性良好。另外,将纺粘非织造布层叠体卷成卷状态时也不会发生卷粘连(互相重叠的非织造布相互附着,卷粘结的现象),可以容易地拉出。
将对得到的纺粘非织造布层叠体的各物性测定的结果示于表1。
得到的纺粘非织造布层叠体的最大负荷伸长率、残余应变、层间剥离强度均良好,MIU和MMD均小,表面易于滑动,平滑。
作为参考,将上述伸长性纺粘非织造布(单层)的可纺性和机械物性也一并示于表1。上述伸长性纺粘非织造布的可纺性非常良好。
[实施例7]
将MFR(按照ASTMD1238,在温度230℃、负荷2.16kg下测定)60g/10分钟、密度0.91g/cm3、熔点160℃的丙烯均聚物92质量%,与MFR(按照ASTMD1238,在温度190℃、负荷2.16kg下测定)5g/10分钟、密度0.97g/cm3、熔点134℃的高密度聚乙烯(以下简称为“HDPE”)8质量%进行混合,调制烯烃系聚合物组合物。
将上述烯烃系聚合物组合物使用75mmφ的挤出机熔融后,使用具有喷丝板(模头,孔数808孔)的纺粘非织造布成型机(捕集面上的与机械的流动方向垂直的方向的长度:800mm),在树脂温度与模头温度均为210℃、冷却风温度为20℃、延伸空气风速3750m/分钟的条件下,通过纺粘法进行熔融纺丝,使伸长性纺粘非织造布在捕集面上作为第1层而堆积。
接下来,在该堆积面上,将上述低结晶性聚丙烯使用螺杆直径为75mmφ的单螺杆挤出机熔融后,使用具有喷丝板(模头,孔数808孔)的纺粘非织造布成型机(捕集面上的与机械的流动方向垂直的方向的长度:800mm),在树脂温度与模头温度均为210℃、冷却风温度为20℃、延伸空气风速3750m/分钟的条件下,通过纺粘法进行熔融纺丝,作为第2层而堆积。该工序中的上述低结晶性聚丙烯的可纺性非常良好。
进一步地,作为第3层,使与第1层同样的烯烃系聚合物组合物通过同样的方法堆积,形成3层堆积物。将该堆积物以轧纹辊进行加热加压处理(轧纹面积率为18%、轧纹温度为70℃),制造总目付量为78.0g/m2、第1层和第3层的目付量为19.5g/m2、作为第2层的弹性非织造布层的目付量为39.0g/m2的纺粘非织造布层叠体(弹性非织造布层相对于整体所占的重量分率为50%)。
上述那样得到的纺粘非织造布层叠体,几乎没有轧纹工序中的对金属辊表面的附着,成型性良好。另外,将纺粘非织造布层叠体卷成卷状态时也不会发生卷粘连(互相重叠的非织造布相互附着,卷粘结的现象),可以容易地拉出。
将对得到的纺粘非织造布层叠体的各物性测定的结果示于表1。
得到的纺粘非织造布层叠体的最大负荷伸长率、残余应变、层间剥离强度均良好,MIU和MMD均小,表面易于滑动,平滑。
作为参考,将上述伸长性纺粘非织造布(单层)的可纺性和机械物性也一并示于表1。上述伸长性纺粘非织造布的可纺性良好。
[实施例8]
将总目付量改变为50g/m2,将第1层和第3层的目付量改变为12.5g/m2,将作为第2层的弹性非织造布层的目付量改变为25.0g/m2,除此以外,与实施例7同样地制作纺粘非织造布层叠体。
上述那样得到的纺粘非织造布层叠体,几乎没有轧纹工序中的对金属辊表面的附着,成型性良好。另外,将纺粘非织造布层叠体卷成卷状态时也不会发生卷粘连(互相重叠的非织造布相互附着,卷粘结的现象),可以容易地拉出。
将对得到的纺粘非织造布层叠体的各物性测定的结果示于表1。
得到的纺粘非织造布层叠体的最大负荷伸长率、残余应变、层间剥离强度均良好,MIU和MMD均小,表面易于滑动,平滑。
作为参考,将上述伸长性纺粘非织造布(单层)的可纺性和机械物性也一并示于表1。上述伸长性纺粘非织造布的可纺性良好。
表1
[实施例9]
将总目付量改变为100g/m2,将第1层和第3层的目付量改变为10.0g/m2,将作为第2层的弹性非织造布层的目付量改变为80.0g/m2,除此以外,与实施例7同样地制作纺粘非织造布层叠体(弹性非织造布层相对于整体所占的重量分率为80%)。
上述那样得到的纺粘非织造布层叠体,几乎没有轧纹工序中的对金属辊表面的附着,成型性良好。另外,将纺粘非织造布层叠体卷成卷状态时也不会发生卷粘连(互相重叠的非织造布相互附着,卷粘结的现象),可以容易地拉出。
将对得到的纺粘非织造布层叠体的各物性测定的结果示于表2。
得到的纺粘非织造布层叠体的最大负荷伸长率、残余应变、层间剥离强度均良好,MIU和MMD均小,表面易于滑动,平滑。
作为参考,将上述伸长性纺粘非织造布(单层)的可纺性和机械物性也一并示于表2。上述伸长性纺粘非织造布的可纺性良好。
[实施例10]
将MFR(按照ASTMD1238,在温度230℃、负荷2.16kg下测定)60g/10分钟、密度0.87g/cm3、熔点143℃的丙烯-乙烯无规共聚物92质量%,与MFR(按照ASTMD1238,在温度190℃、负荷2.16kg下测定)5g/10分钟、密度0.97g/cm3、熔点134℃的高密度聚乙烯8质量%进行混合,调制烯烃系聚合物组合物。
将上述烯烃系聚合物组合物使用75mmφ的挤出机熔融后,使用具有喷丝板(模头,孔数808孔)的纺粘非织造布成型机(捕集面上的与机械的流动方向垂直的方向的长度:800mm),在树脂温度与模头温度均为210℃、冷却风温度20℃、延伸空气风速3750m/分钟的条件下,通过纺粘法进行熔融纺丝,使伸长性纺粘非织造布在捕集面上作为第1层而堆积。
接下来,在该堆积面上,将上述低结晶性聚丙烯使用螺杆直径为75mmφ的单螺杆挤出机熔融后,使用具有喷丝板(模头,孔数808孔)的纺粘非织造布成型机(捕集面上的与机械的流动方向垂直的方向的长度:800mm),在树脂温度与模头温度均为210℃、冷却风温度20℃、延伸空气风速3750m/分钟的条件下,通过纺粘法熔融纺丝,作为第2层而堆积。该工序中的上述低结晶性聚丙烯的可纺性非常良好。
进一步地,作为第3层,将与第1层同样的烯烃系聚合物组合物通过同样的方法堆积,形成3层堆积物。将该堆积物以轧纹辊进行加热加压处理(轧纹面积率为18%、轧纹温度为70℃),制造总目付量为79g/m2、第1层和第3层的目付量为19.8g/m2、作为第2层的弹性非织造布层的目付量为39.5g/m2的纺粘非织造布层叠体(弹性非织造布层相对于整体所占的重量分率为50%)。
上述那样得到的纺粘非织造布层叠体,几乎没有轧纹工序中的对金属辊表面的附着,成型性良好。另外,将纺粘非织造布层叠体卷成卷状态时也不会发生卷粘连(互相重叠的非织造布相互附着,卷粘结的现象),可以容易地拉出。
将对得到的纺粘非织造布层叠体的各物性测定的结果示于表2。
得到的纺粘非织造布层叠体的最大负荷伸长率、残余应变均良好,MIU和MMD均小,表面易于滑动,平滑。
作为参考,将上述伸长性纺粘非织造布(单层)的可纺性和机械物性也一并示于表2。上述伸长性纺粘非织造布的可纺性良好。
[实施例11]
将MFR(按照ASTMD1238,在温度230℃、负荷2.16kg下测定)60g/10分钟、密度0.91g/cm3、熔点160℃的丙烯均聚物(以下“聚合物B”),使用50mmφ的挤出机熔融,与此独立地,将MFR(按照ASTMD1238,在温度230℃、负荷2.16kg下测定)60g/10分钟、密度0.87g/cm3、熔点143℃的丙烯-乙烯无规共聚物(以下“聚合物C”),使用75mmφ的挤出机熔融后,使用具有能够进行“聚合物B”和“聚合物C”并列成的复合纤维的成型的喷丝板(模头,孔数2887孔)的纺粘非织造布成型机(捕集面上的与机械的流动方向垂直的方向的长度:800mm),在树脂温度与模头温度均为210℃、冷却风温度20℃、延伸空气风速3750m/分钟的条件下,通过纺粘法进行复合熔融纺丝,使由“聚合物B”和“聚合物C”的质量比为30/70的并列型复合纤维形成的伸长性纺粘非织造布在捕集面上作为第1层而堆积。该复合纤维具有卷曲性。
接下来,在该堆积面上,将上述低结晶性聚丙烯使用螺杆直径为75mmφ的单螺杆挤出机熔融后,使用具有喷丝板(模头,孔数808孔)的纺粘非织造布成型机(捕集面上的与机械的流动方向垂直的方向的长度:800mm),在树脂温度与模头温度均为210℃、冷却风温度20℃、延伸空气风速3750m/分钟的条件下,通过纺粘法熔融纺丝,作为第2层而堆积。该工序中的上述低结晶性聚丙烯的可纺性非常良好。
进一步地,作为第3层,将与第1层同样的具有卷曲性的并列型复合纤维以同样的方法堆积,形成3层堆积物。将该堆积物以轧纹辊进行加热加压处理(轧纹面积率为18%、轧纹温度为90℃),制造总目付量为80g/m2、第1层和第3层的目付量为20.3g/m2、作为第2层的弹性非织造布层的目付量为40.5g/m2的纺粘非织造布层叠体(弹性非织造布层相对于整体所占的重量分率为50%)。
上述那样得到的纺粘非织造布层叠体,几乎没有轧纹工序中的对金属辊表面的附着,成型性良好。另外,将纺粘非织造布层叠体卷成卷状态时也不会发生卷粘连(互相重叠的非织造布相互附着,卷粘结的现象),可以容易地拉出。
将对得到的纺粘非织造布层叠体的各物性测定的结果示于表2。
得到的纺粘非织造布层叠体的最大负荷伸长率、残余应变均良好,MIU和MMD均小,表面易于滑动,平滑。
作为参考,将上述伸长性纺粘非织造布(单层)的可纺性和机械物性也一并示于表2。上述伸长性纺粘非织造布的可纺性非常良好。
[比较例1]
将上述低结晶性聚丙烯使用螺杆直径为75mmφ的单螺杆挤出机熔融后,使用具有喷丝板(模头,孔数808孔)的纺粘非织造布成型机(捕集面上的与机械的流动方向垂直的方向的长度:800mm),在树脂温度与模头温度均为210℃、冷却风温度20℃、延伸空气风速3750m/分钟的条件下,通过纺粘法熔融纺丝,在捕集面上堆积。将该堆积物以轧纹辊进行加热加压处理(轧纹面积率为18%、轧纹温度为40℃),制造目付量为90g/m2的弹性非织造布。该工序中的上述低结晶性聚丙烯的可纺性非常良好。
上述那样得到的非织造布,通过轧纹工序时对金属辊表面的附着显著,不能得到良好的成型性。另外,将弹性非织造布卷成卷状态时发生卷粘连(互相重叠的非织造布相互附着,卷粘结的现象),难以将非织造布从卷抽出。
将对得到的非织造布的各物性测定的结果示于表2。
得到的非织造布的最大负荷伸长率、残余应变均良好,但MIU和MMD均大,是表面难以滑动、缺乏平滑性的非织造布。
[比较例2]
将MFR(按照ASTMD1238,在温度230℃、负荷2.16kg下测定)60g/10分钟、密度0.91g/cm3、熔点160℃的丙烯均聚物92质量%,与MFR(按照ASTMD1238,在温度190℃、负荷2.16kg下测定)5g/10分钟、密度0.97g/cm3、熔点134℃的高密度聚乙烯(以下简称“HDPE”)8质量%进行混合,而调制烯烃系聚合物组合物。
上述烯烃系聚合物组合物与上述低结晶性聚丙烯分别独立地使用50mmφ的挤出机和75mmφ的挤出机熔融后,使用具有喷丝板(模头)的纺粘非织造布成型机(捕集面上的与机械的流动方向垂直的方向的长度:800mm),在树脂温度与模头温度均为210℃、冷却风温度20℃、延伸空气风速3750m/分钟的条件下,通过纺粘法熔融纺丝,将由含有由烯烃系聚合物组合物形成的长纤维和由上述低结晶性聚丙烯形成的长纤维的混合长纤维形成的网在捕集面上堆积。将该堆积物以轧纹辊进行加热加压处理(轧纹面积率为18%、轧纹温度为40℃),制造目付量为88g/m2的纺粘非织造布。该工序中的上述低结晶性聚丙烯的可纺性非常良好。
上述纺粘非织造布是由烯烃系聚合物组合物形成的长纤维与由上述低结晶性聚丙烯形成的长纤维所占比率为50:50(重量%)的混合纤维。另外,上述喷丝板具有烯烃系聚合物组合物的排出孔(甲)和上述低结晶性聚丙烯的排出孔(乙)交替排列的喷嘴模式;(甲)的喷嘴直径为,和(乙)的喷嘴直径为0.75mmφ;喷嘴的间距为纵向11mm、横向11mm;喷嘴数之比为甲:乙=1:1.45。从(甲)纺出的烯烃系聚合物组合物的单孔排出量为1.06g/(分钟·孔),从(乙)纺出的上述低结晶性聚丙烯的单孔排出量为0.65g/(分钟·孔)。
上述那样得到的纺粘非织造布在通过轧纹工序时对金属辊表面的附着显著,不能获得良好的成型性。另外,将纺粘非织造布卷成卷状态时发生卷粘连(互相重叠的非织造布相互附着,卷粘结的现象),难以将非织造布从卷抽出。
将对得到的非织造布的各物性测定的结果示于表2。是最大负荷伸长率良好,但残余应变大,伸缩性差,MIU和MMD均大,表面难以滑动,缺乏平滑性的非织造布。
[比较例3]
将MFR(按照ASTMD1238,在温度230℃、负荷2.16kg下测定)60g/10分钟、密度0.91g/cm3、熔点160℃的丙烯均聚物,使用75mmφ的挤出机熔融后,使用具有喷丝板(模头,孔数808孔)的纺粘非织造布成型机(捕集面上的与机械的流动方向垂直的方向的长度:800mm),在树脂温度与模头温度均为210℃、冷却风温度20℃、延伸空气风速3750m/分钟的条件下,通过纺粘法进行熔融纺丝,使纺粘非织造布在捕集面上作为第1层而堆积。
接下来,在该堆积面上,将上述低结晶性聚丙烯使用螺杆直径为75mmφ的单螺杆挤出机熔融后,使用具有喷丝板(模头,孔数808孔)的纺粘非织造布成型机(捕集面上的与机械的流动方向垂直的方向的长度:800mm),在树脂温度与模头温度均为210℃、冷却风温度20℃、延伸空气风速3750m/分钟的条件下,通过纺粘法熔融纺丝,作为第2层而堆积。该工序中的上述低结晶性聚丙烯的可纺性非常良好。
进一步地,作为第3层,将与第1层同样的丙烯均聚物通过同样的方法堆积,形成3层堆积物。将该堆积物以轧纹辊进行加热加压处理(轧纹面积率为18%、轧纹温度为70℃),制造目付量为80g/m2、第1层和第3层的目付量为20.0g/m2、作为第2层的弹性非织造布层的目付量为40.0g/m2的纺粘非织造布层叠体(弹性非织造布层相对于整体所占的重量分率为50%)。
上述那样得到的纺粘非织造布层叠体,几乎没有轧纹工序中的对金属辊表面的附着,成型性良好。另外,将纺粘非织造布层叠体卷成卷状态时也不会发生卷粘连(互相重叠的非织造布相互附着,卷粘结的现象),可以容易地拉出。
将对得到的纺粘非织造布层叠体的各物性测定的结果示于表2,但纺粘非织造布层叠体的最大负荷伸长率为40%是很低的值。因此,关于残余应变,由于对于延伸倍率(100%),先发生断裂,因此不能测定。
作为参考,将上述纺粘非织造布(单层)的可纺性和机械物性也一并示于表2。
[比较例4]
<丙烯-乙烯-1-丁烯共聚物的合成>
在充分进行了氮气置换的容量为2000ml的聚合装置中,将833ml干燥己烷、100g1-丁烯、和三异丁基铝(1.0mmol)在常温下加入后,将聚合装置内温升温至40℃,导入丙烯以使体系内压力为0.76MPa的方式加压后,导入乙烯将体系内压力调整为0.8MPa。
接下来,将含有二甲基亚甲基(3-叔丁基-5-甲基环戊二烯基)芴基二氯化锆0.001mmol和换算成铝为0.3mmol的甲基铝氧烷(东曹·精细化工公司制)的甲苯溶液添加入聚合器内,在内温为40℃、体系内压力由于导入乙烯而保持0.8MPa的同时聚合20分钟,添加20ml甲醇停止聚合。脱压后,在2升甲醇中从聚合溶液中析出聚合物,在真空下在130℃干燥12小时。得到的聚合物为36.4g,特性粘度[η]为1.81dl/g,玻璃化转变温度Tg为-29℃,丙烯含量为76mol%,乙烯含量为17mol%,丁烯含量为8mol%,通过GPC测定的分子量分布(Mw/Mn)为2.1。另外由DSC测定得到的熔化热量,无法确认清楚的熔化峰。
<丙烯-乙烯-1-丁烯共聚物组合物的制造>
将三井聚丙烯(B101:MFR=0.5、Tm=165℃)5重量%、上述丙烯-乙烯-1-丁烯共聚物95重量%、以及相对于总重量为0.02重量%的降解剂(商品名:PH25B,日本油脂株式会社制)混合,使用双螺杆挤出机在200℃混炼而制造丙烯-乙烯-1-丁烯共聚物组合物。
<纺粘非织造布层叠体的制造>
将MFR(按照ASTMD1238,在温度230℃、负荷2.16kg下测定)15g/10分钟、密度0.91g/cm3、熔点160℃的丙烯均聚物(以下“聚合物A”),使用50mmφ的挤出机熔融,与此独立地,将MFR(按照ASTMD1238,在温度230℃、负荷2.16kg下测定)60g/10分钟、密度0.91g/cm3、熔点160℃的丙烯均聚物(以下“聚合物B”),使用75mmφ的挤出机熔融后,使用具有能够进行“聚合物A”为芯、“聚合物B”为鞘那样的同芯的芯鞘复合纤维的成型的喷丝板(模头,孔数2887孔)的纺粘非织造布成型机(捕集面上的与机械的流动方向垂直的方向的长度:800mm),在树脂温度与模头温度均为215℃、冷却风温度20℃、延伸空气风速3750m/分钟的条件下,通过纺粘法进行复合熔融纺丝,使由芯部与鞘部的质量比为10/90的同芯的芯鞘型复合纤维形成的伸长性纺粘非织造布在捕集面上作为第1层而堆积。
接下来,在该堆积面上,将上述丙烯-乙烯-1-丁烯共聚物组合物使用螺杆直径为75mmφ的单螺杆挤出机熔融后,使用具有喷丝板(模头,孔数808孔)的纺粘非织造布成型机(捕集面上的与机械的流动方向垂直的方向的长度:800mm),在树脂温度与模头温度均为210℃、冷却风温度20℃、延伸空气风速3750m/分钟的条件下,通过纺粘法熔融纺丝,作为第2层而堆积。该工序中的上述丙烯-乙烯-1-丁烯共聚物组合物的可纺性良好。
接下来,作为第3层,将与第1层同样的芯鞘型复合纤维通过同样的方法堆积,形成3层堆积物。将该堆积物以轧纹辊进行加热加压处理(轧纹面积率为18%、轧纹温度为70℃),制作总目付量为80.0g/m2、第1层和第3层的目付量为20.0g/m2、作为第2层的弹性非织造布层的目付量为40.0g/m2的纺粘非织造布层叠体(弹性非织造布层相对于整体所占的重量分率为50%)。
上述那样得到的纺粘非织造布层叠体,几乎没有轧纹工序中的对金属辊表面的附着,成型性良好。另外,将纺粘非织造布层叠体卷成卷状态时也不会发生卷粘连(互相重叠的非织造布相互附着,卷粘结的现象),可以容易地拉出。
得到的纺粘非织造布层叠体的层间剥离强度显著低,延伸时层容易分离,因此难以测定物性。
作为参考,将上述伸长性纺粘非织造布(单层)的可纺性和机械物性也一并示于表2。上述伸长性纺粘非织造布的可纺性非常良好。
[比较例5]
相对于上述低结晶性聚丙烯,混合含有5质量%的芥酸酰胺的PP母料,调制以树脂混合物为基准含有芥酸酰胺2000质量ppm的树脂混合物。将该树脂混合物使用螺杆直径为75mmφ的单螺杆挤出机熔融后,使用具有喷丝板(模头,孔数808孔)的纺粘非织造布成型机(捕集面上的与机械的流动方向垂直的方向的长度:800mm),在树脂温度与模头温度均为210℃、冷却风温度20℃、延伸空气风速3750m/分钟的条件下,通过纺粘法熔融纺丝,在捕集面上堆积。将该堆积物以轧纹辊进行加热加压处理(轧纹面积率为18%、轧纹温度为40℃),制造目付量为74g/m2的弹性非织造布。该工序中的上述树脂混合物的可纺性非常良好。
上述那样得到的非织造布,几乎没有轧纹工序中的对金属辊表面的附着,成型性良好。另外,将非织造布卷成卷状态时也不会发生卷粘连(互相重叠的非织造布相互附着,卷粘结的现象),可以容易地拉出。
将对得到的非织造布的各物性测定的结果示于表2。MIU、MMD的值高,触感差。
[表2]
产业利用可能性
本发明的弹性非织造布可以适用于例如一次性尿布、生理用品、卫生制品、衣料原材料、绷带、包装材等各种纤维制品。

Claims (20)

1.一种纺粘非织造布层叠体,其特征在于,在含有满足(a)~(f)的低结晶性聚丙烯的弹性非织造布的两面,层叠有至少一个方向的最大负荷伸长率为50%以上的伸长性纺粘非织造布,
(a)[mmmm]=20~60mol%
(b)[rrrr]/(1-[mmmm])≤0.1
(c)[rmrm]>2.5mol%
(d)[mm]×[rr]/[mr]2≤2.0
(e)质均分子量Mw=10,000~200,000
(f)分子量分布Mw/Mn<4,
[mmmm]为内消旋五单元组分率、[rrrr]为外消旋五单元组分率,[rmrm]为外消旋内消旋外消旋内消旋五单元组分率,[mm]、[rr]和[mr]为三单元组分率。
2.根据权利要求1所述的纺粘非织造布层叠体,其中,所述伸长性纺粘非织造布的至少一个方向的最大负荷伸长率为100%以上。
3.根据权利要求1所述的纺粘非织造布层叠体,其中,伸长性纺粘非织造布是由芯部为MFR在1~1000g/10分钟范围内的低MFR的丙烯系聚合物、鞘部为MFR在1~1000g/10分钟范围内的高MFR的丙烯系聚合物,并且MFR之差为1g/10分钟以上的同芯的芯鞘型复合纤维形成的伸长性纺粘非织造布。
4.根据权利要求2所述的纺粘非织造布层叠体,其中,伸长性纺粘非织造布是由芯部为MFR在1~1000g/10分钟范围内的低MFR的丙烯系聚合物、鞘部为MFR在1~1000g/10分钟范围内的高MFR的丙烯系聚合物,并且MFR之差为1g/10分钟以上的同芯的芯鞘型复合纤维形成的伸长性纺粘非织造布。
5.根据权利要求1所述的纺粘非织造布层叠体,其中,伸长性纺粘非织造布是由芯部为MFR在1~200g/10分钟范围内的低MFR的丙烯系聚合物、鞘部为MFR在16~215g/10分钟范围内的高MFR的丙烯系聚合物,并且MFR之差为15g/10分钟以上的同芯的芯鞘型复合纤维形成的伸长性纺粘非织造布。
6.根据权利要求2所述的纺粘非织造布层叠体,其中,伸长性纺粘非织造布是由芯部为MFR在1~200g/10分钟范围内的低MFR的丙烯系聚合物、鞘部为MFR在16~215g/10分钟范围内的高MFR的丙烯系聚合物,并且MFR之差为15g/10分钟以上的同芯的芯鞘型复合纤维形成的伸长性纺粘非织造布。
7.根据权利要求1所述的纺粘非织造布层叠体,其中,伸长性纺粘非织造布是由含有80~99重量%的结晶性丙烯系聚合物与20~1重量%的高密度聚乙烯的烯烃系聚合物组合物形成的。
8.根据权利要求2所述的纺粘非织造布层叠体,其中,伸长性纺粘非织造布是由含有80~99重量%的结晶性丙烯系聚合物与20~1重量%的高密度聚乙烯的烯烃系聚合物组合物形成的。
9.根据权利要求1所述的纺粘非织造布层叠体,其中,弹性非织造布与伸长性纺粘非织造布的目付比在10:90~90:10范围内。
10.根据权利要求2所述的纺粘非织造布层叠体,其中,弹性非织造布与伸长性纺粘非织造布的目付比在10:90~90:10范围内。
11.根据权利要求3所述的纺粘非织造布层叠体,其中,弹性非织造布与伸长性纺粘非织造布的目付比在10:90~90:10范围内。
12.根据权利要求4所述的纺粘非织造布层叠体,其中,弹性非织造布与伸长性纺粘非织造布的目付比在10:90~90:10范围内。
13.根据权利要求5所述的纺粘非织造布层叠体,其中,弹性非织造布与伸长性纺粘非织造布的目付比在10:90~90:10范围内。
14.根据权利要求6所述的纺粘非织造布层叠体,其中,弹性非织造布与伸长性纺粘非织造布的目付比在10:90~90:10范围内。
15.根据权利要求7所述的纺粘非织造布层叠体,其中,弹性非织造布与伸长性纺粘非织造布的目付比在10:90~90:10范围内。
16.根据权利要求8所述的纺粘非织造布层叠体,其中,弹性非织造布与伸长性纺粘非织造布的目付比在10:90~90:10范围内。
17.一种伸缩性纺粘非织造布层叠体,其是将权利要求1~16中任一项所述的纺粘非织造布层叠体延伸加工而得到的。
18.一种纤维制品,其是将权利要求17所述的伸缩性纺粘非织造布层叠体用于伸缩部件而成的。
19.一种吸收性物品,其是将权利要求17所述的伸缩性纺粘非织造布层叠体用于伸缩部件而成的。
20.一种卫生口罩,其是将权利要求17所述的伸缩性纺粘非织造布层叠体用于伸缩部件而成的。
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