CN103534394B - 卷曲复合纤维及含有该纤维的非织造布 - Google Patents

卷曲复合纤维及含有该纤维的非织造布 Download PDF

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Abstract

本发明的课题是以得到卷曲性优异的卷曲复合纤维为目的,本发明涉及一种卷曲复合纤维以及含有该卷曲复合纤维的非织造布,所述卷曲复合纤维是横截面具有(a)部和(b)部至少2个区域的、具有能够卷曲的截面形状的卷曲复合纤维,分别地,前述(a)部由烯烃系聚合物(A)构成,前述(b)部由烯烃系聚合物(B)构成,前述烯烃系聚合物(A)和前述烯烃系聚合物(B)为至少Mz/Mw、熔点或MFR中的任一个不同的聚合物,所述卷曲复合纤维为在前述烯烃系聚合物(A)和/或前述烯烃系聚合物(B)中添加特定的脂肪酸酰胺而成。

Description

卷曲复合纤维及含有该纤维的非织造布
技术领域
本发明涉及卷曲复合纤维以及含有该纤维的非织造布。
背景技术
聚丙烯非织造布由于透气性、柔软性等优异,因此被用作纸尿布、生理用品等卫生材料,但要求其特性进一步提高。例如,正在寻求进一步提高了柔软性、膨松性以及机械强度的聚丙烯非织造布。
作为获得柔软性、膨松性等优异的非织造布的方法,提出了各种使构成非织造布的聚丙烯纤维卷曲的方法。例如,专利文献l中公开了使用如下复合纤维的非织造布,所述复合纤维使用包含丙烯聚合物的第1成分、和具有与该第1成分不同的物理性质的聚丙烯,并具有能够卷曲的纤维截面。该非织造布的特征在于,第2聚丙烯为选自由高MFR的聚丙烯、低多分散度的聚丙烯、无定形的聚丙烯以及有弹性(elastic)的聚丙烯构成的组中的聚丙烯。通过对第1成分和物理性质与其不同的第2成分进行复合熔融纺丝,可获得卷曲纤维,且可获得柔软性、弹性等优异的非织造布。
专利文献2中公开了使用并列型复合纤维的非织造布,所述并列型复合纤维表现出卷曲并含有乙烯-丙烯无规共聚物和聚丙烯。
专利文献3中公开了含有卷曲复合纤维的非织造布,所述卷曲复合纤维含有熔点之差为20℃以上的两种丙烯系聚合物。专利文献3记载了丙烯系聚合物中可配合各种公知的添加剂。
专利文献l中公开的技术中,为了获得卷曲复合纤维而将物理性质不同的聚丙烯进行了组合。具体地,在实施例l中公开了:以MFR为35、多分散度为3的聚丙烯作为第一成分并以MFR为25、多分散度为2的聚丙烯作为第二成分的、如并列型的复合纤维那样MFR和分子量分布不同的聚丙烯的组合。
专利文献2和专利文献3记载那样的、使结晶速度不同的乙烯-丙烯无规共聚物与聚丙烯组合而成的复合纤维以及使熔点之差有20℃以上的两种丙烯系聚合物组合而成的卷曲复合纤维的卷曲性优异,但根据用途,期待卷曲性、膨松性更优异的非织造布。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特表2002-529617号公报
专利文献2:日本特开平7-197367号公报
专利文献3:国际公布WO2002/061192号说明书
发明内容
发明所要解决的问题
本发明的目的在于获得具有卷曲性的复合纤维以及可由此得到的柔软性、抗起毛性、可视性优异的非织造布。
用于解决问题的方法
发明人等进行了深入研究,结果发现,例如制成使用了熔点、MFR等物性不同的两种烯烃系聚合物的具有偏心芯鞘结构的复合纤维的情况下,通过在用于鞘部的烯烃系聚合物和/或用于芯部的烯烃系聚合物中配合碳原子数为19以下的脂肪酸酰胺,能够得到具有高度的卷曲性并且柔软性和可视性被改良的卷曲纤维,从而完成了本发明。
本发明提供一种卷曲复合纤维,其为横截面具有(a)部和(b)部至少2个区域的、具有能够卷曲的截面形状的卷曲复合纤维,
前述(a)部和前述(b)部的质量比〔(a):(b)〕为10:90~60:40,
分别地,前述(a)部由烯烃系聚合物(A)构成,前述(b)部由烯烃系聚合物(B)构成,
前述烯烃系聚合物(A)和前述烯烃系聚合物(B)为Mz/Mw、熔点或MFR中的任一个不同的聚合物,
所述卷曲复合纤维为在前述烯烃系聚合物(A)和/或前述烯烃系聚合物(B)中添加碳原子数19以下的脂肪酸酰胺而成。
发明效果
本发明的卷曲复合纤维具有如下特征:能够提供一种与以往的含有烯烃系聚合物的卷曲复合纤维相比,具有高度的卷曲性、并且膨松性、柔软性、抗起毛性以及品质更加优异的非织造布。其中,作为构成卷曲复合纤维的烯烃系聚合物的组合,若熔点之差在小于20℃的范围内,则可得到可视性、品质更加优异的非织造布。
附图说明
图1是表示本发明的卷曲复合纤维的一个例子的立体图;
图2是表示本发明的卷曲复合纤维的一个例子的截面图;
图3是表示本发明的卷曲复合纤维的一个例子的截面图;
图4是表示本发明的卷曲复合纤维的一个例子的截面图;
图5是表示本发明的卷曲复合纤维的一个例子的截面图;
图6是表示本发明的卷曲复合纤维的一个例子的截面图;
图7是表示本发明的卷曲复合纤维的一个例子的截面图。
具体实施方式
<烯烃系聚合物(A)>
本发明的构成横截面具有(a)部和(b)部至少2个区域的、具有能够卷曲的截面形状的卷曲复合纤维(以下有时简称为“卷曲复合纤维”)的(a)部的烯烃系聚合物(A)为乙烯、丙烯、1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-辛烯等α-烯烃的均聚物或共聚物,具体地,例如为高压法低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯(所谓LLDPE:乙烯-α-烯烃无规共聚物)、高密度聚乙烯等乙烯系聚合物;丙烯均聚物、丙烯-α-烯烃共聚物等丙烯系聚合物,1-丁烯均聚物、1-丁烯-α-烯烃共聚物等1-丁烯系聚合物、4-甲基-1-戊烯均聚物、4-甲基-1-戊烯-α-烯烃共聚物等4-甲基-1-戊烯系聚合物等结晶性的烯烃系聚合物。
本发明涉及的烯烃系聚合物(A)和构成卷曲复合纤维(以下,有时简称为“卷曲复合纤维”)的(b)部的烯烃系聚合物(B)为至少Mz/Mw、熔点和MFR中的任一个不同的聚合物。
作为本发明涉及的烯烃系聚合物(A),由于丙烯系聚合物(A1)为高生产性且高强度,因而优选。
<丙烯系聚合物(A1)>
构成本发明涉及的卷曲复合纤维的(a)部的丙烯系聚合物(A1)优选Z均分子量(Mz)和重均分子量(Mw)的比(Mz/Mw)为2.0以上,优选为2.1~4.5的范围。作为丙烯系聚合物(A1),通过使(Mz/Mw)为上述范围,能够选择丙烯系聚合物(A1)的Z均分子量(Mz)和重均分子量(Mw)的比〔Mz/Mw(A1)〕与后述的丙烯系聚合物(B1)的Z均分子量(Mz)和重均分子量(Mw)的比〔Mz/Mw(B)〕不同的丙烯系聚合物。
本发明涉及的丙烯系聚合物(A1)通常熔点为120℃以上,优选为125~165℃的范围。
作为本发明涉及的丙烯系聚合物(A1),在使用熔点为155℃以上、更优选为157~165℃的范围的丙烯均聚物(A2)或丙烯-α-烯烃共聚物(A3)的情况下,容易使得与后述的丙烯系聚合物(B1)的熔点之差为5℃以上,更优选为10℃以上。
本发明涉及的丙烯系聚合物(A1)通常熔体流动速率(MFR)(ASTMD-1238、230℃、载荷2160g)为20~100g/10分钟、优选为30~80g/10分钟的范围。MFR小于20g/10分钟的丙烯系聚合物的熔融粘度高且纺丝性差,另一方面,超过100g/10分钟的丙烯系聚合物所得到的非织造布的抗拉强度等有可能差。
本发明涉及的丙烯系聚合物(A1)为丙烯的均聚物,作为丙烯与少量例如10摩尔%以下的乙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、3-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-戊烯、3-乙基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-己烯等一种以上α-烯烃的共聚物的丙烯-乙烯无规共聚物,丙烯-乙烯-1-丁烯无规共聚物等丙烯-α-烯烃无规共聚物等将丙烯作为主要成分的丙烯系聚合物,优选为丙烯的均聚物。
本发明涉及的丙烯系聚合物(A1)通常使用所谓组合了含钛固体状过渡金属成分和有机金属成分的齐格勒-纳塔型催化剂、或者含有具有至少1个环戊二烯基骨架的元素周期表第4族~第6族的过渡金属化合物和助催化剂成分的金属茂催化剂,通过淤浆聚合、气相聚合、本体聚合,使丙烯均聚或者使丙烯与少量的α-烯烃共聚而获得。
本发明涉及的丙烯系聚合物(A1)中,除了碳原子数19以下的脂肪酸酰胺等以外,可以在不损害本发明的目的的范围内,根据需要配合通常使用的抗氧化剂、耐候稳定剂、耐光稳定剂、抗静电剂、防雾剂、防粘连剂、润滑剂、成核剂、颜料等添加剂或者其他的聚合物。
<烯烃系聚合物(B)>
构成本发明的横截面具有(a)部和(b)部至少2个区域的、具有能够卷曲的截面形状的卷曲复合纤维的(b)部的烯烃系聚合物(B)为与前述烯烃系聚合物(A)相同范畴的结晶性的烯烃系聚合物,是与前述烯烃系聚合物(A)至少Mz/Mw、熔点和MFR中的任一个不同的聚合物。
作为本发明涉及的烯烃系聚合物(B),由于丙烯系聚合物(B1)为高生产性且高强度,因而优选。
<丙烯系聚合物(B1)>
构成本发明的卷曲复合纤维的(b)部的丙烯系共聚物(B1)优选Z均分子量(Mz)和重均分子量(Mw)的比(Mz/Mw)为2.0以上,优选为2.1~4.5的范围。作为丙烯系聚合物(B1),通过使(Mz/Mw)为上述范围,能够选择前述丙烯系聚合物(A1)的Z均分子量(Mz)和重均分子量(Mw)的比〔Mz/Mw(A1)〕与丙烯系聚合物(B1)的Z均分子量(Mz)和重均分子量(Mw)的比〔Mz/Mw(B1)〕不同的丙烯系聚合物。
本发明涉及的丙烯系聚合物(B1)通常熔点为120℃以上,优选为125~165℃的范围。
作为本发明涉及的丙烯系聚合物(B1),在使用熔点优选为120~155℃、更优选为125~150℃的范围的丙烯-α-烯烃共聚物(B2)的情况下,容易使得与前述丙烯系聚合物(A1)或丙烯均聚物(A2)的熔点之差为5℃以上、更优选为10℃以上。
本发明涉及的丙烯系聚合物(B1)通常熔体流动速率(MFR)(ASTMD-1238、230℃、载荷2160g)为20~100g/10分钟、优选为30~80g/10分钟的范围。MFR小于20g/10分钟的丙烯系聚合物的熔融粘度高且纺丝性差,另一方面,超过100g/10分钟的丙烯系聚合物所得到的非织造布的抗拉强度等有可能差。
本发明涉及的丙烯系聚合物(B1)是丙烯的均聚物,丙烯与少量例如10摩尔%以下的α‐烯烃(除丙烯以外)、具体地为乙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、3-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-戊烯、3-乙基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-己烯等一种以上α-烯烃的无规共聚物。
本发明涉及的丙烯系共聚物(B1)可通过与前述丙烯系聚合物(A1)同样的聚合方法来制造。
本发明涉及的丙烯系聚合物(B1)中,除了碳原子数19以下的脂肪酸酰胺等以外,可以在不损害本发明的目的的范围内,根据需要配合通常使用的抗氧化剂、耐候稳定剂、耐光稳定剂、抗静电剂、防雾剂、防粘连剂、润滑剂、成核剂、颜料等添加剂或者其他的聚合物。
<脂肪酸酰胺>
本发明涉及的前述烯烃系聚合物(A)和/或烯烃系聚合物(B)中配合的脂肪酸酰胺是碳原子数为19以下、优选为16~18的脂肪酸酰胺。这种情况下的碳原子数是指脂肪酸酰胺中脂肪酸部分的碳原子数。构成脂肪酸酰胺的脂肪酸可以是饱和脂肪酸也可以是不饱和脂肪酸,或者可以是伯酰胺或仲酰胺。作为本发明涉及的脂肪酸酰胺,具体地,可以举出棕榈酸(C16)酰胺、硬脂酸(C18)酰胺、油酸(C18)酰胺等伯酰胺、N‐油烯基棕榈酸(C16)酰胺、肉豆蔻酸酰胺(C13)、月桂酸酰胺(C11)等仲酰胺。
这些脂肪酸酰胺中,硬脂酸(C18)酰胺、油酸(C18)酰胺、N‐油烯基棕榈酸(C16)酰胺在柔软性、抗起毛性、品质方面特别优选。
作为脂肪酸酰胺,使用碳原子数超过19的脂肪酸酰胺、例如芥酸(C22)酰胺的情况下,即使添加至前述丙烯系聚合物等,卷曲性、柔软性、抗起毛性、品质等的改良效果也不充分。
<卷曲复合纤维>
本发明的卷曲复合纤维是横截面具有(a)部和(b)部至少2个区域的、具有能够卷曲的截面形状的卷曲复合纤维,
前述(a)部和前述(b)部的质量比〔(a):(b)〕为10:90~60:40,
分别地,前述(a)部由烯烃系聚合物(A)构成,前述(b)部由烯烃系聚合物(B)构成,
前述烯烃系聚合物(A)和前述烯烃系聚合物(B)是至少Mz/Mw、熔点或MFR中的任一个不同的聚合物,
所述卷曲复合纤维是在前述烯烃系聚合物(A)和/或前述烯烃系聚合物(B)中添加碳原子数19以下的脂肪酸酰胺而成的。
作为Mz/Mw不同的前述烯烃系聚合物(A)和前述烯烃系聚合物(B)的组合,烯烃系聚合物(A)的Z均分子量(Mz)和重均分子量(Mw)的比〔Mz/Mw(A)〕与前述烯烃系聚合物(B)的Z均分子量(Mz)和重均分子量(Mw)的比〔Mz/Mw(B)〕之差优选为0.1~2.2、更优选为0.1~0.4的范围。
烯烃系聚合物(A)和烯烃系聚合物(B)的Mz被称为Z均分子量,是公知的,由以下的数学式(1)来定义。
[数学式1]
Mz = &Sigma; M i 3 N i &Sigma; M i 2 N i - - - ( 1 )
式中,Mi为聚合物〔烯烃系聚合物(A)和烯烃聚合物(B):以下,合并时称为“烯烃系聚合物”。〕的分子量,Ni为聚合物(烯烃系聚合物)的摩尔数。
一般地,Mz被认为是更加反映了聚合物的高分子量成分的分子量。因此,与作为一般的分子量分布指标的Mw/Mn相比,Mz/Mw表示更加反映了高分子量成分的分子量分布。该值会影响纤维的卷曲性。
<ΔMw/Mn>
本发明涉及的烯烃系聚合物(A)的Mw/Mn(A)和烯烃系聚合物(B)的Mw/Mn(B)之差〔Mw/Mn(A)-Mw/Mn(B):ΔMw/Mn〕的绝对值即使为1.5以下,如果烯烃系聚合物(A)和烯烃系聚合物(B)的Mz/Mw不同,则所得到的复合纤维的卷曲也优异,进一步即使为0.3~1.0也显现卷曲。Mw/Mn一般也被称为分子量分布(多分散度),被视作聚合物的分子量分布广度的尺度。若ΔMw/Mn过大,则一方的材料〔(a)部〕与另一方的材料〔(b)部〕的流动特性及结晶行为的差异变得显著。其结果,纤维的纺丝性有可能会降低。在本发明中记号“~”也包括其两端的值。
就Mz/Mw和ΔMw/Mn而言,构成(a)部和(b)部的烯烃系聚合物(A)和烯烃系聚合物(B)各自的Mz/Mw和Mw/Mn通过GPC分析求出,由其差的绝对值算出。
本发明中,GPC分析在以下的条件下实施。
1)使烯烃系聚合物30mg在145℃完全溶解于邻二氯苯20mL。
2)将该溶液用孔径为1.0μm的烧结过滤器进行过滤,制成试样。
3)通过GPC来分析该试样,进行聚苯乙烯(PS)换算,求出平均分子量和分子量分布曲线。
测定仪器、测定条件如下。
测定装置凝胶渗透色谱仪AllianceGPC2000型(Waters公司制)
解析装置数据处理软件Empower2(Waters公司制)
柱TSKgelGMH6-HT×2+TSKgelGMH6-HTL×2(均为7.5mmI.D.×30cm,东曹公司制)
柱温度140℃
流动相邻二氯苯(含有0.025%丁羟甲苯(butylatedhydroxytoluene)BHT)
检测器差示折射率仪
流速1mL/min
试样浓度30mg/20mL
注入量500μL
取样时间间隔1s
柱校正单分散聚苯乙烯(东曹公司制)
分子量换算PS换算/标准换算法
作为前述烯烃系聚合物(A)和前述烯烃系聚合物(B),通过选择Mz/Mw不同的、优选Mz/Mw之差为上述范围的聚合物,即使不存在前述烯烃系聚合物(A)和前述烯烃系聚合物(B)的熔点之差或MFR之差,也能得到卷曲性优异的卷曲复合纤维。
作为Mz/Mw不同的前述烯烃系聚合物(A)和前述烯烃系聚合物(B)的组合,前述丙烯系聚合物(A1)和丙烯系聚合物(B1)的组合为高生产性并且高强度,因而优选。
另外,作为熔点不同的前述烯烃系聚合物(A)和前述烯烃系聚合物(B)的组合,熔点之差优选为5℃以上、更优选为超过10℃的组合会形成卷曲性更加优异的卷曲复合纤维,因而优选。另一方面,在熔点之差超过20℃的情况下,卷曲性变得更多,但是在将该卷曲复合纤维制成非织造布的情况下,可视性、品质有可能降低,因此前述烯烃系聚合物(A)和前述烯烃系聚合物(B)的熔点之差更优选为小于20℃。
烯烃系聚合物(A)和烯烃系聚合物(B)的熔点之差是求出成为(a)部和(b)部的原料的烯烃系聚合物(A)和烯烃聚合物(B)各自的熔点,由其差的绝对值而算出。
本发明中,如下测定熔点。
1)将烯烃系聚合物放置于珀金埃尔默(PerkinElmer)公司制的差示扫描量热分析仪(DSC)的测定用盘中,以10℃/分钟从30℃升温到200℃,在200℃保持10分钟之后,以10℃/分钟降温至30℃。
2)接着,再次以10℃/分钟从30℃升温到200℃,由其间所观测到的峰求出熔点。
通过使前述烯烃系聚合物(A)和前述烯烃系聚合物(B)的熔点之差为上述范围,即使不存在前述烯烃系聚合物(A)和前述烯烃系聚合物(B)的ΔMz/Mw或MFR之差,也能得到卷曲性优异的卷曲复合纤维。
作为熔点不同的前述烯烃系聚合物(A)和前述烯烃系聚合物(B)的组合,前述丙烯均聚物(A2)和丙烯-α-烯烃共聚物(B2)的组合为高生产性并且高强度,因而优选。
另外,作为MFR不同的前述烯烃系聚合物(A)和前述烯烃系聚合物(B)的组合,MFR之差优选为5以下,更优选为3以下。
通过使前述烯烃系聚合物(A)和前述烯烃系聚合物(B)的MFR之差为上述范围,即使不存在前述烯烃系聚合物(A)和前述烯烃系聚合物(B)的ΔMz/Mw或熔点之差,也能得到卷曲性优异的卷曲复合纤维。
本发明涉及的前述烯烃系聚合物(A)和前述烯烃系聚合物(B)的组合可以是Mz/Mw、熔点和MFR全部不同的烯烃系聚合物的组合。
前述脂肪酸酰胺的配合量相对于前述烯烃系聚合物(A)和/或烯烃系聚合物(B)100重量份通常为0.1~10重量份、优选为0.1~3.0重量份、进一步优选为0.1~2.0重量份的范围。配合量小于0.1重量份时,所得到的卷曲复合纤维的卷曲性不充分,另一方面,若超过10重量份,则卷曲性的改良效果饱和并且所得到的卷曲复合纤维和含有该纤维的非织造布的表面渗出的脂肪酸酰胺的量增多,成型加工性有可能降低。
本发明的卷曲复合纤维在例如能够卷曲的截面形状为偏芯芯鞘结构的情况下,可将由前述烯烃系聚合物(A)构成的(a)部用于芯部,将由前述烯烃系聚合物(B)构成的(b)部用于鞘部即可。另外,由(a)部构成的芯部可以被由烯烃系聚合物(B)构成的鞘部完全覆盖,也可以芯部的一部分露出至卷曲复合纤维的表面。进一步,芯部与鞘部的接合面可以是直线也可以是曲线。芯部与鞘部的接合面为直线且芯部的一部分露出至卷曲复合纤维的表面的复合纤维被称为并排(side-by-side)型。
<(a)部和(b)部的质量比>
本发明的卷曲复合纤维中的(a)部和(b)部的比例以质量比〔(a):(b)〕计为10:90~60:40,优选为10:90~50:50,更优选为20:80~40:60。若(a)部和(b)部的质量比超过前述上限值或小于前述下限值,则即使添加前述脂肪酸酰胺,也不能确认到明显的卷曲性的改良效果。
<卷曲复合纤维的卷曲数等>
本发明的卷曲复合纤维的卷曲数按照JISL1015来求出。卷曲数通常每25mm纤维为18个以上,优选20~50个,从所得到的非织造布的可视性、品质的观点来看,进一步优选20~40,最优选20~30。若卷曲数少于前述下限值,则有可能无法获得源自卷曲纤维的三维螺旋结构的膨松性等特性。另一方面,若卷曲数多于前述上限值,则纤维的均一分散变困难,制成非织造布时的品质、机械强度有可能降低。
本发明的卷曲复合纤维的纤维直径没有特别限定,纤度通常为0.5~5旦、优选为0.5~3旦。这是因为,纺丝性、卷曲性以及制成含有本发明的卷曲复合纤维的非织造布时的机械强度优异。
图1为表示本发明的卷曲复合纤维的一个例子的立体图。图中,10为(a)部,20为(b)部。
就本发明的横截面具有(a)部和(b)部至少2个区域的、具有能够卷曲的截面形状的卷曲复合纤维而言,在卷曲复合纤维的横截面中,(a)部所占的比例和(b)部所占的比例如前所述,以质量比〔(a):(b)〕计为10:90~60:40,优选为10:90~50:50,更优选为20:80~40:60。
具有该构成的卷曲复合纤维只要具有能够卷曲的截面形状,则没有特别限定,可采用各种公知的形状。具体地,可举出例如(a)部和(b)部彼此相接的并排型(并列型)卷曲复合纤维、或者(a)部为芯部(a’)、(b)部为鞘部(b’)而构成的芯鞘型卷曲复合纤维。
图2~图7表示本发明的卷曲复合纤维的截面图的其他例子。图中,10为(a)部,20为(b)部。
芯鞘型卷曲复合纤维是指由芯部和鞘部构成且卷曲了的纤维。芯部(a’)是指在纤维的截面内按照至少一部分被与芯部(a’)不同的聚合物所包围的方式排列、且在纤维的长度方向上延伸的部分。鞘部(b’)是指在纤维的截面内按照包围芯部(a’)的至少一部分的方式排列、且在纤维的长度方向上延伸的部分。在芯鞘型卷曲复合纤维之中,将纤维的截面内的纤维的芯部(a’)的中心与鞘部(b’)的中心不相同的纤维称为偏芯芯鞘型卷曲复合纤维。偏芯芯鞘型卷曲复合纤维中存在芯部(a’)的侧面露出的“露出型”、和芯部(a’)的侧面未露出的“非露出型”。本发明中,优选露出型的偏芯芯鞘型卷曲复合纤维。这是因为,若为露出型,则能够成为卷曲性优异的偏芯芯鞘型卷曲复合纤维。另外,芯部(a’)与鞘部(b’)相接的截面可以为直线也可以为曲线,芯部的截面可以为圆形,也可以为椭圆或方形。
本发明的卷曲复合纤维可以为短纤维,也可以为长纤维,但长纤维的卷曲复合纤维在制成非织造布的情况下,卷曲复合纤维不从非织造布脱落,抗起毛性优异,因而优选。
<非织造布>
本发明的非织造布为含有前述卷曲复合纤维的非织造布,通常,目付(每单位面积的非织造布的质量)为3~100g/m2,优选为7~60g/m2的范围。
本发明的非织造布是前述卷曲复合纤维为长纤维的非织造布,其中,纺粘非织造布由于生产性优异因而优选。
就本发明的非织造布而言,优选前述卷曲复合纤维通过压纹加工而相互热熔合。由此可维持纤维的稳定性和强度。
另外,本发明的非织造布优选KOSHI为7.4以下且品质指数(V)为420以下、进一步优选KOSHI为7.35以下以及品质指数(V)为400以下、更优选KOSHI为7.3以下以及品质指数(V)为380以下的前述卷曲复合纤维,优选含有卷曲复合长纤维的非织造布。
KOSHI和品质指数(V)满足上述范围的非织造布的柔软性以及可视性优异,因而优选。
<非织造布层叠体>
含有本发明的卷曲复合纤维的非织造布(以下,为了区别于通常的非织造布,有时称为“卷曲复合纤维非织造布”。)可根据用途与各种层进行层叠。
具体地,可以举出例如针织布、机织布、非织造布、膜等。在将卷曲复合纤维非织造布与其他的层进行层叠(贴合)的情况下,可采用以如下方法为代表的各种公知的方法:热压纹加工、超声波熔合等热熔合法、针刺法、水喷射等机械缠结法、利用热熔粘接剂、聚氨酯系粘接剂等粘接剂的方法、挤出层压等。
作为与卷曲复合纤维非织造布层叠的非织造布,可以举出纺粘非织造布、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。
作为构成该非织造布的材料,可以例示各种公知的热塑性树脂,例如,作为乙烯、丙烯、1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯和1-辛烯等α-烯烃的均聚物或共聚物的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、聚1-丁烯、聚4-甲基-1-戊烯、乙烯-丙烯无规共聚物、乙烯-1-丁烯无规共聚物、丙烯-1-丁烯无规共聚物等聚烯烃,聚酯(聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等),聚酰胺(尼龙-6、尼龙-66、聚己二酰间苯二甲胺等),聚氯乙烯,聚酰亚胺,乙烯-乙酸乙烯酯共聚物,聚丙烯腈,聚碳酸酯,聚苯乙烯,离子交联聚合物,热塑性聚氨酯或者它们的混合物等。在它们之中,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、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺等。
作为使用本发明的卷曲复合纤维非织造布而成的层叠体的优选形态,可以举出与含有通过纺粘法制造的极细纤维(纤度:0.8~2.5旦,更优选为0.8~1.5旦)的纺粘非织造布和/或熔喷非织造布的层叠体。具体地,可以举出纺粘非织造布(极细纤维)/卷曲复合纤维非织造布、熔喷非织造布/卷曲复合纤维非织造布等的2层层叠体,纺粘非织造布(极细纤维)/卷曲复合纤维非织造布/纺粘非织造布(极细纤维)、纺粘非织造布(极细纤维)/卷曲复合纤维非织造布/熔喷非织造布、纺粘非织造布(极细纤维)/熔喷非织造布/卷曲复合纤维非织造布、卷曲复合纤维非织造布/纺粘非织造布(极细纤维)/卷曲复合纤维非织造布、卷曲复合纤维非织造布/纺粘非织造布(极细纤维)/熔喷非织造布、卷曲复合纤维非织造布/熔喷非织造布/卷曲复合纤维非织造布等的3层层叠体,或者纺粘非织造布(极细纤维)/卷曲复合纤维非织造布/熔喷非织造布/纺粘非织造布(极细纤维)、纺粘非织造布(极细纤维)/卷曲复合纤维非织造布/熔喷非织造布/卷曲复合纤维非织造布/纺粘非织造布(极细纤维)、卷曲复合纤维非织造布/纺粘非织造布(极细纤维)/熔喷非织造布/卷曲复合纤维非织造布、卷曲复合纤维非织造布/纺粘非织造布(极细纤维)/熔喷非织造布/纺粘非织造布(极细纤维)/卷曲复合纤维非织造布等的4层以上的层叠体。优选所层叠的各层的非织造布的目付处于2~25g/m2的范围。含有上述极细纤维的纺粘非织造布可通过控制(选择)纺粘法的制造条件而获得。该非织造布层叠体成为在发挥本发明的卷曲复合纤维非织造布的膨松性、柔软性的同时,其表面的光滑性优异且耐水性得到了提高的层叠体。
作为与本发明的卷曲复合纤维非织造布层叠的膜,优选发挥作为本发明的卷曲复合纤维非织造布的特征的透气性的透气性(透湿性)膜。作为该透气性膜,可以举出各种公知的透气性膜,例如,含有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的膜、通过将包含含有无机或有机微粒的热塑性树脂的膜进行拉伸使其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。
与透气性膜的层叠体可成为十字形复合原材料,其在发挥本发明的卷曲复合纤维非织造布的膨松性、柔软性的同时具有极其高的耐水性。
<非织造布的制造方法>
在不损害发明效果的范围内,本发明的非织造布可通过各种公知的制造方法来制造,以下说明优选的制造方法。
本发明的非织造布优选经过如下工序来制造:
(1)使用至少两台挤出机分别将在成为(a)部和(b)部的原料的前述烯烃系聚合物(A)和/或前述烯烃系聚合物(B)中以规定量添加前述脂肪酸酰胺而成的组合物单独地熔融,从复合纺丝喷嘴排出而获得复合纤维的工序,
(2)将前述复合纤维冷却、拉伸、细化,使其卷曲之后,在捕集带上堆积为规定的厚度的工序,以及
(3)对前述堆积后的复合纤维进行缠结处理的工序。
该制造方法也被称为纺粘法。
(1)的工序
在该工序中使用公知的挤出机和复合纺丝喷嘴即可。熔融温度也没有特别限定,熔融温度优选为比烯烃系聚合物的熔点高50℃左右的温度。此时的纺丝性通过一定时间内有无断丝来评价。
(2)的工序
在该工序中,优选喷吹空气来冷却熔融纤维。此时的空气的温度为10~40℃即可。另外,也可以向冷却了的纤维进一步喷吹空气来赋予张力,从而调整为所希望的粗细的纤维。冷却了的纤维成为卷曲纤维。捕集带使用公知的捕集带即可,但优选像输送带那样具有可搬运所捕集的卷曲纤维的功能。
(3)的工序
在该工序中实施的缠结处理的例子包含如下方法:使堆积后的卷曲复合纤维(以下简称为“纤维”)接触喷水、超声波等的方法;对纤维实施压纹加工、热风(hot-airthrough)处理而使纤维彼此热熔合的方法。
本发明中,特别优选对卷曲复合纤维实施压纹加工。这是因为,可获得强度优异的非织造布。压纹加工在压纹面积率为3~30%的条件下进行。压纹面积率是指压纹部的总面积在非织造布的全部面积中所占的比率。如果使压纹面积小,则可获得柔软性优异的非织造布,如果使压纹面积大,则可获得刚性和机械强度优异的非织造布。
压纹加工温度优选根据(a)部和(b)部的熔点来调整,但在丙烯系聚合物的情况下,通常为100~150℃的范围。
实施例
以下,通过实施例来进一步详细说明本发明,但是本发明不受限于这些实施例。
本发明的实施例和比较例中使用的丙烯聚合物如下所示。
(1)丙烯系聚合物(A)〔丙烯均聚物〕
株式会社普瑞曼聚合物公司制:商品名PRIMEPOLYPROS119;熔点:156℃,MFR:62g/10分钟,Mw/Mn:2.92,Mz/Mw:2.35(A2-1)。
(2)丙烯‐α‐烯烃无规共聚物(B)〔丙烯‐乙烯无规共聚物〕
株式会社普瑞曼聚合物公司制:商品名PRIMEPOLYPROS229R;熔点:143℃,MFR:62g/10分钟,Mw/Mn:2.50,Mz/Mw:2.10,乙烯含量:3.0重量%(4.5摩尔%)(B2-1)。
(3)丙烯系聚合物(A)〔丙烯均聚物〕
日本POLYPROPYLENE株式会社:商品名NOVATECPPSA06A;熔点:167℃,MFR:60g/10分钟,Mw/Mn:2.92,Mz/Mw:2.33(A2-2)。
本发明的实施例和比较例所得到的卷曲复合长纤维和非织造布的物性通过以下的方法来测定。
(1)卷曲数
按照JISL1015来测定。
(2)KOSHI值
采用Kato-tech(株)制的KES-FB***,作为测定条件而在编织高灵敏度条件下进行拉伸、剪切、压缩、表面摩擦、弯曲的各个试验的测定。将测定结果以针织内衣(夏季)条件进行测量而作为KOSHI值。KOSHI值其数值越小,表示柔软性越优异。
(3)SHARI值
采用Kato-tech(株)制的KES-FB***,作为测定条件而在编织高灵敏度条件下进行拉伸、剪切、压缩、表面摩擦、弯曲的各个试验的测定。将测定结果以针织内衣(夏季)条件进行测量而作为SHARI值。SHARI值其数值越小,表示表面的平滑性、柔软性越优异。
(4)FUKURAMI值<膨松性的评价>
采用Kato-tech(株)制的KES-FB***,作为测定条件而在编织高灵敏度条件下进行拉伸、剪切、压缩、表面摩擦、弯曲的各个试验的测定。将测定结果以针织内衣(夏季)条件进行测量而作为FUKURAMI值。FUKURAMI值其数值越大,表示越具有厚度,柔软性越优异。
(5)感官评价<柔软性的指标>
使用所得到的非织造布的20cm见方样品,针对25℃的恒温室内的女性4人、男性3人共计7人实施关于柔软性的感官评价。作为评价方法,为各自任意触碰各个样品,各自以10分为满分进行排序,算出7人的平均值(小数点以后舍去)。其中,触碰方式为各自任意。越是柔软性优异的非织造布,越给出高的数值。
(6)绒毛评价
对于所得到的非织造布以下述的方法测定每cm2单位的绒毛重量。值越小,表示产生的绒毛量越少,是良好的。
<测定仪器和附件>
1)油墨摩擦仪(InkRudTester)(DanileeCo)
2)双面胶带:ST-416P(50mm×30m)住友3M3187C
3)丙烯酸系粘着带(单面:住友3M制的苏格兰印表面保护带)
4)砂纸:320目(grid)(茶色)宽度:2英寸
5)载重:尺寸;5×15×3.5cm重量;2200g
<评价方法>
1)在样品的非测定面沿MD和CD方向粘贴长度约15mm的双面胶带。
2)将样品切割为4cm×11cm的大小。
3)准备2片约19cm的单面粘着带。
4)切割后粘贴至14×15cm的剥离纸。
5)在测定器上安装砂纸,以每分钟43次往复的方式,在将计数器设置为20之后开始。
6)去除砂纸,用1片单面粘着带取得绒毛。
7)将另一片胶带放于试验片上,载重放置20秒。
8)测定绒毛粘着前后的重量,测定每cm2单位的绒毛重量。
(7)品质指数评价
对于所得到的非织造布,使用野村商事(株)FormationTesterFMT-MIII,将n=5的品质指数的平均值作为值。品质指数越小,表示品质越良好。
品质指数(V)通过V=10σ/E表示。σ为非织造布的深浅不均的标准偏差,E可通过测定非织造布的透光率(T)得到。在表示为E=2-logT、透过率接近100%的情况(品质不良)下,E≈0,V表示无限大的大值。
(8)可视性评价
将所得到的非织造布的20cm见方样品置于黑纸上,在25℃的恒温室内通过女性4人、男性3人的共计7人实施可视性的评价。作为评价方法,各自对各样品以5分为满分进行排序,算出7人的平均值(小数点以后舍去)。其中,观察方法为各自任意。越是可视性优异的非织造布,越给出高的数值。
〔实施例1〕
将在前述A2-1:100重量份中添加了硬脂酸酰胺1重量份而成的组合物用于芯部,将在前述B2-1:100重量份中添加了硬脂酸酰胺1重量份而成的组合物用于鞘部,通过纺粘法进行熔融纺丝。
挤出机使用单轴螺杆挤出机,组合物的熔融温度均为200℃。
另外,芯部hl和鞘部h2在长纤维中所占的比例设定为按照以质量比计为20:80。此时,丝速度为2060m/分钟,纤度为2.3旦。
将通过熔融纺丝而得到的偏芯芯鞘型卷曲复合长纤维堆积于捕集面上,制成非织造布。进一步,对该非织造布采用绗缝格纹(quilt)压纹进行压纹加工。压纹加工温度设为125℃。压纹面积率为9.7%。实施了压纹加工的非织造布的目付为25g/m2。对所得到的卷曲复合长纤维以及非织造布的物性通过上述方法来测定。
将测定结果示于表1。
〔实施例2〕
使用在A2-1和B2-1:100重量份中分别添加了油酸酰胺1重量份的组合物来代替实施例1中使用的组合物,除此之外,与实施例1同样地进行,得到卷曲复合长纤维以及非织造布。将所得到的卷曲复合长纤维以及非织造布的测定结果示于表1。
〔实施例3〕
使用在A2-1和B2-1:100重量份中分别添加了N-油烯基棕榈酸酰胺1重量份的组合物来代替实施例1中使用的组合物,除此之外,与实施例1同样地进行,得到卷曲复合长纤维以及非织造布。将所得到的卷曲复合长纤维以及非织造布的测定结果示于表1。
〔比较例1〕
使用没有添加任何脂肪酸酰胺的A2-1和B2-1来代替实施例1中使用的组合物,除此之外,与实施例1同样地进行,得到卷曲复合长纤维以及非织造布。将所得到的卷曲复合长纤维以及非织造布的测定结果示于表1。
〔比较例2〕
使用在A2-1和B2-1:100重量份中分别添加了芥酸酰胺1重量份的组合物来代替实施例1中使用的组合物,除此之外,与实施例1同样地进行,得到卷曲复合长纤维以及非织造布。将所得到的卷曲复合长纤维以及非织造布的测定结果示于表1。
〔比较例3〕
在芯部使用没有添加脂肪酸酰胺的A2-2、以及在鞘部使用没有添加脂肪酸酰胺的B2-1,来代替实施例1中使用的组合物,除此之外,与实施例1同样地进行,得到卷曲复合长纤维以及非织造布。将所得到的卷曲复合长纤维以及非织造布的测定结果示于表1。
[表1]
产业可利用性
本发明的非织造布由于纺丝性、强度、柔软性、耐水性等优异,因此在纸尿布、生理用卫生巾中的防侧漏部(sidegather)、背片、顶片、腰部部件等中是有用的。
附图标记说明
10:(a)部
20:(b)部。

Claims (10)

1.一种卷曲复合纤维,其特征在于,所述卷曲复合纤维为横截面具有(a)部和(b)部至少2个区域的、具有能够卷曲的截面形状的卷曲复合纤维,所述(a)部和所述(b)部的质量比〔(a):(b)〕为10:90~60:40,分别地,所述(a)部由烯烃系聚合物A构成,所述(b)部由烯烃系聚合物B构成,所述烯烃系聚合物A和所述烯烃系聚合物B为至少Mz/Mw、熔点或MFR中的任一个不同的聚合物,所述卷曲复合纤维为在所述烯烃系聚合物A和/或所述烯烃系聚合物B中添加碳原子数19以下的脂肪酸酰胺而成,所述烯烃系聚合物A和所述烯烃系聚合物B的熔点之差为小于20℃。
2.根据权利要求1所述的卷曲复合纤维,其中,碳原子数19以下的脂肪酸酰胺的配合量相对于100重量份的烯烃系聚合物A和/或烯烃系聚合物B为0.1~10重量份。
3.根据权利要求1所述的卷曲复合纤维,其中,具有所述(a)部为芯部(a’)、所述(b)部为鞘部(b’)的偏芯芯鞘结构。
4.根据权利要求1所述的卷曲复合纤维,其中,烯烃系聚合物A为丙烯系聚合物A1,烯烃系聚合物B为丙烯系聚合物B1。
5.根据权利要求4所述的卷曲复合纤维,其中,丙烯系聚合物A1为丙烯均聚物A2,丙烯系聚合物B1为丙烯-α-烯烃共聚物B2。
6.根据权利要求1所述的卷曲复合纤维,其中,脂肪酸酰胺为硬脂酸酰胺、油酸酰胺、油烯基棕榈酸酰胺。
7.一种非织造布,其含有权利要求1~6中任一项所述的卷曲复合纤维。
8.一种非织造布层叠体,其是具有至少2层以上的层结构的层叠体,其中至少1层为权利要求7所述的非织造布。
9.一种吸收性物品,其是将权利要求7所述的非织造布用于顶片和/或第二片而成的。
10.一种吸收性物品,其是将权利要求7所述的非织造布用于包吸收体的片而成的。
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