JP3872819B2 - 不織布とフィルムからなる複合シート - Google Patents
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Description
【技術分野】
本発明は柔軟で肌触りが良好な不織布とフィルムからなる複合シート(以下、積層不織布シートと略称する)に関する。更に詳しくは紙オムツ、生理用ナプキン等の防水基材(水不透過性基材)として好適に使用しうる不織布とフィルムを接合させた積層不織布シートに関するものである。
【0002】
【背景技術】
従来より紙オムツ、生理用ナプキン等の防水基材として熱可塑性樹脂から成るフィルムが用いられている。しかし、熱可塑性樹脂フィルムを防水基材として用いた場合には、肌に触れた場合に冷たく感じ、てかりがありクロスライクな感じが出ないので、高級感がないこと、感触があまり良くないこと、などの問題があり、この点を解決するために、クロスライクで高級感があり、柔らかい暖かみのある感触を付与するため各種の不織布がホットメルト樹脂等によりプラスチックフィルムに接着されて積層されている。ホットメルト樹脂を用いて不織布を積層するためには、ホットメルト樹脂をスプレーするための装置、ならびにフィルムと不織布に熱的なダメージを与えないような低温溶融性の樹脂からなるホットメルト型接着剤が必要とされ、これは製品の重量およびコスト上昇につながる。また、フィルムと不織布との接着を良好にする為にはきわめて広範囲な接着面積を保つ必要があり、接着剤としてホットメルト樹脂を目立たないよう均一に塗布する事が困難である。
【0003】
本発明はかかる従来の問題点を解決し、フィルムと不織布をホットメルト型接着剤等の特殊な接着剤を用いずに接着でき、従って、外観が良好で、容易に且つしっかりと不織布とフィルムとが接合され、紙オムツや生理用ナプキン等の防水シートなどに好適な不織布とフィルムからなる複合シート(積層不織布シート)を提供する事を目的とする。
【0004】
【発明の開示】
本発明の積層不織布シートは、熱可塑性結晶性フィルムと、低融点成分と高融点成分からなり、その融点差が10℃以上の熱可塑性複合繊維から成る不織布とが熱接着により積層されてなる複合シートであって、前記熱可塑性結晶性フィルムが、直鎖状低密度ポリエチレンフィルム及びポリプロピレンフィルムから選ばれた1種であり、前記熱可塑性複合繊維の低融点成分が、直鎖状低密度ポリエチレン、オレフィン系二元共重合体及びオレフィン系三元共重合体からなる群から選ばれた少なくとも1種からなる低融点成分であり、前記熱可塑性結晶性フィルムの融点と前記複合繊維の低融点成分の融点差が30℃以下であり、前記複合繊維全体のDSCによる吸熱ピークの融解開始点側から吸熱ピーク面積で10%に相当する位置の温度が、前記フィルムのDSCによる吸熱ピークの融解開始点から終了点の間にある、不織布とフィルムとからなる複合シートである。
【0005】
本発明の積層不織布シートに於いては、前記熱可塑性複合繊維が、複合繊維全体のDSCによる吸熱ピークが吸熱ピーク曲線のベースラインを起点として低融点成分の吸熱ピークと高融点成分の吸熱ピークに分離して現れる熱可塑性複合繊維であって、前記複合繊維の低融点成分の吸熱ピークの融解開始点側から吸熱ピーク面積で20%に相当する位置の温度が、前記熱可塑性結晶性フィルムのDSCによる吸熱ピークの融解開始点から終了点の間にあることが好ましい。
【0006】
また、本発明の積層不織布シートに於いては、前記熱可塑性結晶性フィルムが、通気性を有するフィルムであることが好ましい。
【0007】
また、本発明の積層不織布シートに於いては、熱可塑性結晶性フィルムと、熱可塑性複合繊維の低融点成分の素材とが同族系の素材であり、前記熱可塑性結晶性フィルムと熱可塑性複合繊維の低融点成分の融点差が5℃以下であることが好ましい。
【0008】
また、本発明の積層不織布シートに於いては、熱可塑性結晶性フィルムの融点より、熱可塑性複合繊維の低融点成分の融点が低いことが好ましい。
【0009】
また、本発明の積層不織布シートに於いては、前記オレフィン系二元共重合体が、85〜99重量%のプロピレン及び1〜15重量%のエチレンからなるエチレン−プロピレン共重合体であることが好ましい。
【0010】
また、本発明の積層不織布シートに於いては、前記オレフィン系二元共重合体が、50〜99重量%のプロピレン及び1〜50重量%の1−ブテンからなるブテン−プロピレン共重合体であることが好ましい。
【0011】
また、本発明の積層不織布シートに於いては、前記オレフィン系二元共重合体が、73〜99重量%のエチレン及び1〜27重量%の1−オクテンからなるエチレン−オクテン共重合体であることが好ましい。
【0012】
また、本発明の積層不織布シートに於いては、前記オレフィン系三元共重合体が、84〜97重量%のプロピレン、1〜15重量%の1−ブテン及び1〜10重量%のエチレンからなるエチレン−ブテン−プロピレン三元共重合体であることが好ましい。
【0013】
また、本発明の積層不織布シートに於いては、熱可塑性結晶性フィルムと不織布との積層が熱圧着接合による積層であることが好ましい。
【0014】
また、本発明の積層不織布シートに於いては、不織布を構成する熱可塑性複合繊維が長繊維の熱可塑性複合繊維であることが好ましい。
【0015】
【発明を実施するための最良の形態】
本発明で用いられる熱可塑性結晶性フィルムとしては、直鎖状低密度ポリエチレンフィルムおよびポリプロピレンフィルムである。複合フィルムなども用いても構わないが、コスト的には通常の単層のフィルムが有利である。これらの熱可塑性フィルムの中でも結晶性フィルムを用いるのは、強度が比較的高いこと、熱接着した場合に、熱によるダメージ(穴開きなど)が少ないからである。
【0016】
これらのフィルムの厚みは用途に応じて適宜の厚みのものを用いれば良く、特に10〜40μmのものが好適に用いられるが、この範囲に限定されるものではない。また、これらのフィルムは2軸延伸されていることが好ましいが、無延伸フィルムを用いても差し支えない。
【00l7】
また、紙オムツや生理用ナプキン等の防水シートなどの人体に当てがわれる用途に用いられる場合には、通気性を有するフィルムを用いることが好ましい。ここで通気性とは、耐水圧が2000mmH2O以上の防水性能を維持しながら、JIS K7129に準拠した試験温度32℃、相対湿度50%RHの条件で、透湿度が1500g/m2・24Hr以上あるものを言う。かかるフィルムは、市販されており、入手し得る。この様な市販のフィルムの例としては、“エスポアール”(三井東圧化学株式会社製直鎖状低密度ポリエチレンフィルム)が挙げられる。
【0018】
従って、フィルムを紙オムツや生理用ナプキン等の防水シート(防水基材)などに用いる場合には、水が液体状で透過してしまう程の大きな穴が開けられている事によって通気性を具備しているようなフィルムは防水基材として好ましくない。
【0019】
本発明で用いる熱可塑性複合繊維から成る不織布としては、複合繊維(短繊維)をカード法で不織布となしたもの、複合繊維(短繊維)をエアレイド法で不織布としたもの、複合繊維(短繊維)を湿式抄造法で不織布としたもの、メルトブロー法で製造された複合繊維(短繊維)からなる不織布、スパンボンド法等で製造された複合繊維(長繊維、特に連続したフィラメント)からなる長繊維不織布などいずれを用いても良い。特に長繊維からなる不織布が、強力が強くまたケバ立ちが少なく、特にスパンボンド法の場合は紡糸油剤の付着なしに製造が可能であり、口金から吐出した溶融糸条が固化してからの延伸工程がなく、延伸工程を経た短繊維と比較して結晶が配向しにくいため熱可塑性結晶性フィルムと接合しやすく、また比較的コストが安いなどの点から好ましい。
【0020】
本発明で用いる不織布を構成する熱可塑性複合繊維としては、低融点成分が、直鎖状低密度ポリエチレン、オレフィン系二元共重合体及びオレフィン系三元共重合体からなる群から選ばれた少なくとも1種からなる低融点成分であり、低融点成分と高融点成分の融点差が10℃以上の熱可塑性複合繊維を用いることが必要である。低融点成分と高融点成分の融点差が10℃未満の複合繊維を用いた場合には、前記フィルムとの熱接着を行う際に、複合繊維の主として強度を担っている高融点成分の熱による物理的性質の低下やダメージを受け、その結果、接合したシートの風合が硬くなりやすく、不織布側の嵩も減りやすい。
【0021】
複合繊維全体のDSC(示査走査熱量測定)による吸熱ピーク曲線は、複合繊維の低融点成分と高融点成分の組合わせや種類などによって異なるが、吸熱ピーク曲線の典型的なタイプのものを図1〜図7に示した。ここで各符号は次のものを示している。a:複合繊維の低融点成分の吸熱ピーク、a1:複合繊維の低融点成分が2種類の混合物からなる場合の融点が低い方の成分の吸熱ピーク、a2:複合繊維の低融点成分が2種類の混合物からなる場合の融点が高い方の成分の吸熱ピーク、b:複合繊維の高融点成分の吸熱ピーク、1:融解開始点、2:複合繊維全体のDSCによる吸熱ピークの融解開始点側から吸熱ピーク面積で10%に相当する位置の温度、3:複合繊維の低融点成分の吸熱ピーク(aまたはa1+a2)の融解開始点側から吸熱ピーク面積で20%に相当する位置の温度、4:低融点成分の融点、4′:低融点成分が2種類の混合物からなる場合の融点が低い方の成分の融点、4′′:低融点成分が2種類の混合物からなる場合の融点が高い方の成分の融点、5、5′、5′′:吸熱ピークの谷間、6:高融点成分の融点、7:融解ピーク終了点(融解と言う相転移の終了した点)、8:吸熱ピーク曲線のベースライン。尚、図1〜7において縦軸は熱流束(heat flux)(通常、単位はmW:ミリワット)で吸熱エネルギーに相当し、横軸は温度(通常、単位は℃)を示している。
【0022】
図1に示されたDSCによる吸熱ピーク曲線は、熱可塑性複合繊維が、複合繊維全体のDSCによる吸熱ピークが吸熱ピーク曲線のベースライン8を起点として低融点成分の吸熱ピークaと高融点成分の吸熱ピークbに分離して現れる熱可塑性複合繊維の一例である。ここで吸熱ピーク曲線のベースラインとは、DSCにおいて試験片に転移及び反応を生じない温度領域のDSC曲線を意味するものである。狭い温度領域ではベースラインは直線と見なせる場合もある。また、「吸熱ピーク曲線のベースライン8を起点として低融点成分の吸熱ピークaと高融点成分の吸熱ピークbに分離して現れる」とは、吸熱ピーク曲線の吸熱ピークの谷間5が吸熱ピーク曲線のベースライン8の上に接し、従って低融点成分の吸熱ピークaと高融点成分の吸熱ピークbが2つ以上のピークに分離して現れることを意味している。例えば後述する図4などで示されるような低融点成分の吸熱ピークaと高融点成分の吸熱ピークbが符号4、6で示されるような2つ以上の頂点を示すものでも、吸熱ピークの谷間5′が吸熱ピークのベースライン8の上に接していないものは、ここでは「吸熱ピークのベースライン8を起点として低融点成分の吸熱ピークaと高融点成分の吸熱ピークbに分離して現れる熱可塑性複合繊維」の分類には入らない。もちろんこの定義に入らない図4〜7に示されるような吸熱ピーク曲線が2山に分離されない複合繊維も本発明で好適に用いる事ができるが、DSCによる吸熱ピークが吸熱ピーク曲線のベースライン8を起点として低融点成分の吸熱ピークと高融点成分の吸熱ピークに分離して現れる熱可塑性複合繊維の方が、フィルムとの熱接着の際に熱による高融点成分の配向の緩和その他熱によるダメージがより生じにくい温度で熱接着させやすく好ましい。
【0023】
図2に示した複合繊維のDSC吸熱ピーク曲線は、複合繊維全体のDSCによる吸熱ピークが吸熱ピーク曲線のベースラインを起点として低融点成分の吸熱ピークと高融点成分の吸熱ピークに分離して現れる熱可塑性複合繊維の他の例である。図2からも明らかなように、例えば複合繊維の低融点成分が2種類のポリマーの混合物からなる場合に低融点成分の内、融点が低い方の成分の吸熱ピークa1と低融点成分の内、融点が高い方の成分の吸熱ピークa2とが符号4′、4′′で示したように2つの頂点を示している。もちろん図示していないが複合繊維の低融点成分が2種類より更に多いポリマーの混合物からなる場合には、この頂点が3つ以上になる場合がある。いずれの場合もこのような吸熱ピーク曲線を示すものは吸熱ピーク曲線の吸熱ピークの谷間5が吸熱ピーク曲線のベースライン8の上に接し、従って低融点成分の吸熱ピークa1、a2……an(但しanはnを正の整数とした場合にn個めの低融点成分のDSC曲線上に現れるn個めの頂点でn個めの成分の融点に相当する。)と高融点成分の吸熱ピークbとに2つのピークに分離して現れるので、複合繊維全体のDSCによる吸熱ピークが吸熱ピーク曲線のベースラインを起点として低融点成分の吸熱ピークと高融点成分の吸熱ピークに分離して現れる熱可塑性複合繊維の範囲に含まれる好ましい繊維の例である。
【0024】
図3に示した複合繊維のDSC吸熱ピーク曲線は、複合繊維全体のDSCによる吸熱ピークが吸熱ピーク曲線のベースラインを起点として低融点成分の吸熱ピークと高融点成分の吸熱ピークに分離して現れる熱可塑性複合繊維の他の例である。図3の吸熱ピーク曲線が図2に示したものと若干異なる点は、例えば複合繊維の低融点成分が2種類のポリマーの混合物からなる場合に低融点成分の内、融点が低い方の成分の吸熱ピークa1と低融点成分の内、融点が高い方の成分の吸熱ピークa2の頂点(符号4′、4′′で示した)が図2の如く2つの頂点になって現れずに一方が図3の4′で示されるごとく肩のような状態になっている場合の例である。これは低融点成分を構成する2種類の混合物の各成分をA1とB1とすると、A1とB1の融点が比較的近い場合などに現れやすい現象である。もちろん図示していないが低融点成分が2種類より多くのポリマーの混合物からなる場合には、この肩が2つ以上になる場合がある。いずれの場合もこのような吸熱ピーク曲線を示すものは吸熱ピーク曲線の吸熱ピークの谷間5が吸熱ピークのベースライン8の上に接し、従って低融点成分の吸熱ピークの肩や頂点a1、a2……an(但しanはnを正の整数とした場合に肩及び頂点の低融点成分のDSC曲線上に現れるn個目の頂点でn個目の成分の融点に相当する。)と高融点成分の吸熱ピークbとに2つのピークに分離して現れるので、複合繊維全体のDSCによる吸熱ピークが吸熱ピーク曲線のベースラインを起点として低融点成分の吸熱ピークと高融点成分の吸熱ピークに分離して現れる熱可塑性複合繊維の範囲に含まれる好ましい繊維の例である。
【0025】
図2や図3で例示したような低融点成分がDSCによる吸熱ピーク曲線で2つ以上の頂点や肩と頂点を示す場合に、すなわち低融点成分が2種類以上の熱可塑性重合体の混合物からなる場合に、本発明に於いて低融点成分の融点とは前記2種類以上の熱可塑性重合体の最も融点の高い成分の融点を言う。図2や図3の例では4′′の頂点で示される位置の温度がこの複合繊維の低融点成分の融点と定義される。
【0026】
次に図4に示した複合繊維のDSC吸熱ピーク曲線は、複合繊維全体のDSCによる吸熱ピークが吸熱ピーク曲線のベースラインを起点として低融点成分の吸熱ピークと高融点成分の吸熱ピークに分離して現れてはいないタイプ(以下単に「吸熱ピーク非分離型」と略称する。)の本発明で用いる熱可塑性複合繊維の例である。図1に示されたDSCによる吸熱ピーク曲線と異なり、低融点成分の吸熱ピークaと高融点成分の吸熱ピークbが符号4、6で示されるような2つ以上の頂点を示しているが、吸熱ピークの谷間5′が吸熱ピークのベースライン8の上に接していないタイプの吸熱ピーク曲線を示す複合繊維である。
【0027】
次に図5に示した複合繊維のDSC吸熱ピーク曲線は、吸熱ピーク非分離型を示す熱可塑性複合繊維の他の例である。例えば複合繊維の低融点成分が2種類のポリマーの混合物からなる場合に低融点成分の内、融点が低い方の成分の吸熱ピークa1と低融点成分の内、融点が高い方の成分の吸熱ピークa2とが符号4′、4′′で示したように2つの頂点を示している。もちろん図示していないが低融点成分が2種類より多くのポリマーの混合物からなる場合には、この頂点が3つ以上になる場合がある事は図2で説明した場合と同様である。
【0028】
次に図6に示した複合繊維のDSC吸熱ピーク曲線は、吸熱ピーク非分離型を示す熱可塑性複合繊維の更に他の例である。低融点成分aの融点4が山の頂点でなく肩の態様になっている。高融点成分の吸熱ピークbの融点は6で示される温度である。かかる吸熱ピーク曲線は低融点成分と高融点成分の融点が図1や図4に示したものより接近している場合に現れやすいパターンである。
【0029】
図7に示した複合繊維のDSC吸熱ピーク曲線は、吸熱ピーク非分離型を示す熱可塑性複合繊維の更に他の例である。これは低融点成分を構成する2種類の混合物の各成分をA1とB1とすると、A1とB1の融点が比較的近い場合に現れやすい現象である。もちろん図示していないが低融点成分が2種類より多くのポリマーの混合物からなる場合には、この肩が2つ以上になる場合がある。
【0030】
図5や図7で例示したような低融点成分がDSCによる吸熱ピーク曲線で2つ以上の頂点や肩とを示す場合に、すなわち低融点成分が2種類以上の熱可塑性重合体の混合物からなる場合に、本発明に於いて低融点成分の融点とは前記2種類以上の熱可塑性重合体の最も融点の高い成分の融点を言う。図5や図7の例では4′′の頂点で示される位置の温度がこの複合繊維の低融点成分の融点と定義される。
【0031】
図4〜7を例示して説明した「吸熱ピーク非分離型」に対し、先に図1〜3を用いて説明したようなタイプを以下単に「吸熱ピーク分離型」と略称する。そして、本発明で言う「複合繊維全体のDSCによる吸熱ピークの融解開始点側から吸熱ピーク面積で10%に相当する位置の温度」は図4〜図7に示したような吸熱ピーク非分離型では例えばハッチングされている部分(符号1、2、10を結んだ部分)で示した面積が前記吸熱ピーク曲線とベースラインで囲まれる面積の10%に相当すると仮定した場合、符号2で示される点の温度がこれに該当する。一方、図1〜3を用いて説明したような吸熱ピーク分離型では、「複合繊維全体のDSCによる吸熱ピークの融解開始点側から吸熱ピーク面積で10%に相当する位置の温度」とは、図1ではハッチングされている部分(符号1、2及び10を結んだ部分)で示した面積がピークaとbとベースラインで囲まれる面積の10%に相当すると仮定した場合、符号2で示される温度がこれに該当し、また、図2や図3で示された吸熱ピーク曲線の場合もピークa1、a2とbとベースラインで囲まれるそれぞれの面積のトータルを基準とし、ハッチングされている部分(符号1、2、10を結んだ部分)で示した面積がその面積の10%に相当すると仮定した場合、符号2で示される点の温度がこれに該当する。更に図1〜3を用いて説明したような吸熱ピーク分離型に於いて、前記複合繊維の「低融点成分の吸熱ピークの融解開始点側から吸熱ピーク面積で20%に相当する位置の温度」とは、例えば図1では吸熱ピークbとベースラインで囲まれる面積の部分は除いて、ピークaのみとベースラインで囲まれる面積を基準とし、反対傾斜のハッチングでハッチングされている部分(符号1、3、11を結んだ部分)で示した面積がその面積の20%に相当すると仮定した場合、符号3で示される点の温度がこれに該当し、また、図2や図3で示された吸熱ピーク曲線の場合も、吸熱ピークbとベースラインで囲まれる面積の部分は除いて、ピークa1、a2とベースライン8のみで囲まれる面積を基準とし、反対傾斜のハッチングでハッチングされている部分(符号1、3、11を結んだ部分)で示した面積がその面積の20%に相当すると仮定した場合、符号3で示される点の温度がこれに該当する。
【0032】
本発明で用いる複合繊維としては、鞘芯型または並列型複合繊維が用いられ、鞘芯型には、偏心鞘芯型の複合繊維も含まれる。そして鞘芯型複合繊維の場合、低融点成分が鞘であり、高融点成分が芯となる。特に偏心鞘芯型複合繊維や並列型複合繊維を用いると捲縮繊維を得ることが出来、嵩高で風合のよい不織布が得られる点では好ましい。並列型複合繊維の断面における低融点成分と高融点成分の割合は1:1であってもよく、一方の成分が断面において他方の成分より大きな断面積を占める形になっていてもよいことはもちろんである。複合繊維の低融点成分と高融点成分の容積割合(繊維断面を採用した場合にはその断面の面積割合に該当する)は、通常、低融点成分:高融点成分の比率で10:90〜90:10、好ましくは30:70〜70:30のものが用いられる。
【0033】
複合繊維の高融点成分としては、結晶性熱可塑性樹脂が用いられ、具体的には、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン6やナイロン66などのポリアミドなどが挙げられ、これらのうちでも、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレートが好ましい。
【0034】
複合繊維の低融点成分としては、直鎖状低密度ポリエチレン、オレフィン系二元共重合体及びオレフィン系三元共重合体またはこれらの2種以上の混合物が用いられる。2種類以上の異なるオレフィン系二元共重合体同士を任意の割合で混合して用いてもよいし、更に、2種類以上の異なるオレフィン系三元共重合体同士を任意の割合で混合して用いてもよい。二元共重合体や三元共重合体は、それぞれが単独でも使用出来ることから、これらの共重合体のブレンド割合は特に制限はなく、任意であり、あえてブレンド割合を数値で示すならば、例えば2種類のブレンドを使用すると仮定した場合には、合計重量に基いて、ある一つの成分の混合割合をa重量%、他の成分の混合割合をb重量%で示すとすると、0重量%<a重量%<100重量%の範囲であり、b重量%=100重量%−a重量%である。三成分以上の混合物を用いる場合にも同様であり、各成分は0重量%を越え、100重量%より少ない範囲であり、トータルが100重量%となる範囲で各成分の混合率は任意に決められる。
【0035】
前記オレフィン系二元共重合体、オレフィン系三元共重合体の具体例としては、例えば、85〜99重量%のプロピレン及び1〜15重量%のエチレンからなるエチレン−プロピレン共重合体;50〜99重量%のプロピレン、1〜50重量%の1−ブテンからなるブテン−プロピレン共重合体;73〜99重量%のエチレン、1〜27重量%の1−オクテンからなるエチレン−オクテン共重合体(より好ましくは、75〜98重量%のエチレン、2〜25重量%の1−オクテンからなるエチレン−オクテン共重合体);84〜97重量%のプロピレン、1〜15重量%の1−ブテン及び1〜10重量%のエチレンからなるエチレン−ブテン−プロピレン共重合体などが挙げられる。これらの共重合体は、共重合体特有の柔らかさを発揮出来、柔軟性や肌触り等の風合いが良好かつ前述した直鎖状低密度ポリエチレンフィルムやポリプロピレンフィルムへの熱接着性が良好で好ましい。
【0036】
いずれにせよ、熱可塑性結晶性フィルムと熱可塑性複合繊維から成る不織布との接合においては、熱低融点成分と高融点成分の融点差が10℃以上の熱可塑性複合繊維であって、前記熱可塑性複合繊維の低融点成分が、直鎖状低密度ポリエチレン、オレフィン系二元共重合体及びオレフィン系三元共重合体からなる群から選ばれた少なくとも1種からなる低融点成分であり、前記熱可塑性結晶性フィルムの融点と前記複合繊維の低融点成分の融点差が30℃以下であり、前記複合繊維全体のDSCによる吸熱ピークの融解開始点側から吸熱ピーク面積で10%に相当する位置の温度が、前記フィルムのDSCによる吸熱ピークの融解開始点から終了点の間にある、前記熱可塑性結晶性フィルムと前記熱可塑性複合繊維とから成る不織布との組合わせを選定しなければならない。若し、この条件から外れる熱可塑性結晶性フィルムと熱可塑性複合繊維から成る不織布との組合わせを選定した場合には、熱可塑性結晶性フィルムと熱可塑性複合繊維から成る不織布との接着性が低下して、良好な複合シートが得られないばかりでなく、熱可塑性結晶性フィルムと熱可塑性複合繊維から成る不織布を無理に加熱して接着させた場合には、フィルムに穴が開くか、または、複合繊維が熱によるダメージを受け、その不織布の嵩が低下して風合が悪化するなどの欠点が発生する。
【0037】
より好ましくは、前記熱可塑性複合繊維と前記フィルムとの組合わせとして、前記の条件の他に、更に、複合繊維全体のDSCによる吸熱ピークが吸熱ピーク曲線のベースラインを起点として低融点成分の吸熱ピークと高融点成分の吸熱ピークに分離して現れる熱可塑性複合繊維であって、前記複合繊維の低融点成分の吸熱ピークの融解開始点側から吸熱ピーク面積で20%に相当する位置の温度が、熱可塑性結晶性フィルムのDSCによる吸熱ピークの融解開始点から終了点の間にある組合わせ条件を満足する組合わせを選定する事が、より好ましく、かかる条件が更に加味された組合わせを選定する事により、フィルムとの熱接着の際に熱による高融点成分の配向の緩和その他熱によるダメージがより生じにくい温度条件で熱接着させやすく好ましい。それ故、かかる樹脂が好ましい。
【0038】
前記複合繊維を構成する樹脂の組み合わせとしては、低融点成分が前述した直鎖状低密度ポリエチレン、オレフィン系二元共重合体及びオレフィン系三元共重合体からなる群から選ばれた少なくとも1種と高融点成分がポリプロピレンまたはポリエチレンテレフタレート等からなる組み合わせが好ましく用いられる。
【0039】
複合繊維の短繊維より不織布を得ようとする場合、低融点成分と高融点成分の組み合わせからなる複合繊維は、市販されているので容易に入手できる。スパンボンド法による複合繊維も市販されており容易に入手し得るし、口金を用いて複合繊維として紡糸して短繊維から不織布にしたり、メルトブロー法で直接複合繊維からなる不織布を得ることもできる。また、スパンボンド法などの長繊維不織布を得る手段を適用して、直接複合繊維からなる長繊維不織布を得ることもできる。
【0040】
そして、本発明に於いて不織布とフィルムとの熱接着は、前述したように低融点成分と高融点成分からなり、前記低融点成分と高融点成分の融点差が10℃以上の熱可塑性複合繊維であって、前記熱可塑性複合繊維の低融点成分が、直鎖状低密度ポリエチレン、オレフィン系二元共重合体及びオレフィン系三元共重合体からなる群から選ばれた少なくとも1種からなる低融点成分であり、前記熱可塑性結晶性フィルムが、直鎖状低密度ポリエチレンフィルム及びポリプロピレンフィルムから選ばれた1種であり、前記熱可塑性結晶性フィルムの融点と前記複合繊維の低融点成分の融点差が30℃以下であり、前記複合繊維全体のDSCによる吸熱ピークの融解開始点側から吸熱ピーク面積で10%に相当する位置の温度が、前記フィルムのDSCによる吸熱ピークの融解開始点から終了点の間にある熱可塑性結晶性フィルムと熱可塑性複合繊維から成る不織布との組合わせを選定しなければならないし、更には、前記の条件の他に、更に、複合繊維全体のDSCによる吸熱ピークが吸熱ピーク曲線のベースラインを起点として低融点成分の吸熱ピークと高融点成分の吸熱ピークに分離して現れる熱可塑性複合繊維であって、前記複合繊維の低融点成分の吸熱ピークの融解開始点側から吸熱ピーク面積で20%に相当する位置の温度が、熱可塑性結晶性フィルムのDSCによる吸熱ピークの融解開始点から終了点の間にある組合わせ条件を満足する組合わせを選定する事がより好ましい。例えば直鎖状低密度ポリエチレンから成るフィルムに、ポリプロピレン単一成分から成るスパンボンド法より製造された不織布を用いても熱接着だけでは良好な接着ができず、不織布とフィルムが接着する様な温度に無理に温度を上げて接着しようとするとフィルム側に穴が開き防水性(水不透過性)を発揮し得なくなる。
【0041】
尚、本発明においては、前記熱可塑性結晶性フィルムの融点と前記複合繊維の低融点成分の融点差が30℃以下であることが必要であり、この融点差が30℃を越える組み合わせの場合には、不織布とフィルムとの熱接着力が低下するばかりでなく、無理に熱接着温度を上げて不織布とフィルムを接着させようとすると、熱可塑性結晶性フィルムの融点の方が不織布の複合繊維の低融点成分の融点よりも低い場合にはフィルムに大きな穴が開いたり、フィルムの物性が熱により大幅にダメージを受ける。また、同じく、熱可塑性結晶性フィルムの融点の方が不織布の複合繊維の低融点成分の融点よりも高い場合には、不織布を構成する複合繊維の高融点成分の物理的性質が熱によりダメージを受け、嵩が低下し風合が硬くなる。従ってこの場合も上述したものに比べて好ましくない。
【0042】
そして、本発明では前記熱可塑性結晶性フィルムと前記熱可塑性複合繊維の低融点成分の素材が同族系の素材であり、前記熱可塑性結晶性フィルムと前記熱可塑性複合繊維の低融点成分の融点差が5℃以下である組み合わせが、接着性がより良好で接着強度も大きく好ましい。ここで同族系とは、ポリマーの分類での上位概念での分類で同じポリマー系列に属する事を同族系と称しており、言い換えれば“homolog”(同族体)を意味している。
【0043】
本発明では、フィルムと低融点成分と高融点成分とからなる複合繊維から構成される短繊維および/または長繊維不織布を用い、フィルムに熱ダメージを与えない温度で不織布の低融点成分が軟化、接着する組み合わせが好ましく、従って、前記の条件のほか、熱可塑性結晶性フィルムの融点より、熱可塑性複合繊維の低融点成分の融点が低い不織布からなる組み合わせがより好ましい。
【0044】
これらのフィルムと不織布の熱接着方法は、例えば加熱エンボスロールによる方法、超音波溶着による方法、熱風乾燥機による方法、遠赤外線ヒーターによる方法等が挙げられる。また、あらかじめ不織布とせず、繊維を不織布とする工程内でフィルムと同時に接合してもかまわない。例えば未接着のカードウェブにフィルムをのせ、熱エンボスロールで両者を熱接着させてもかまわない。また、熱エンボスロールによる熱接着方法を採用する場合に、必要に応じて熱エンボスロールは不織布側から接触させ、フィルム側には非加熱または冷却平滑ロールもしくはゴムロールを接触させる様な方式で不織布とフィルムの熱接着を行ってもよい。
【0045】
不織布はフィルムの片面のみに積層してもよく、両面に積層してもよく、用途や顧客の需要に応じて適宜の構成を採用すればよい。積層する不織布の目付(1平方メートル当りの重量)も特に限定するものはなく、用途に応じて適宜好適な目付の不織布を用いれば良いが、通常5〜50g/m2のものが用いられ、紙オムツや生理用ナプキン等の防水基材として用いる場合には、10〜30g/m2のものが好ましい。
【0046】
紙オムツや生理用ナプキンなどの吸収性物品については、これらは通常、液体透過性のトップシート、液体非透過性のバックシート、吸水性樹脂と親水性繊維から構成され前記バックシートとトップシートの間に配置された吸収性コアーとから成っている。これらの吸収性物品の詳細については、米国特許第3,670,731号や米国特許第4,654,039号に開示されている。
【0047】
液体非透過性のバックシートは防水基材に相当し、本発明の積層不織布シートは、吸水性物品の防水基材として好適である。
【0048】
【実施例】
以下、実施例および比較例により本発明をより詳しく説明するが、本発明はもちろんこれらに限定されるものではない。
【0049】
なお、DSC及び剥離強力はそれぞれ下記の方法で測定した。
【0050】
(DSC):試験片は好ましくは熱圧着部等の熱履歴が明らかに高いところを除いた部分を集めて測定する。加熱速度は毎分10℃で昇温する。試験片の質量は約4mgをとり、0.01mgの位まで量る。アルミニウムからなる試料容器はアルミニウムの厚さが均一で純度が99.9〜99.99%のものを使用する。熱伝導をよくするために、試料を容器の中心部に薄く入れ、試料と容器の底面の間に空気が入らないように一定加圧下で底面に密着させる。雰囲気ガスとして窒素ガスを使用し、酸素や水分を除去する。本発明において、測定温度は、予め試料を一旦熱溶融させるなどの特定の熱処理を行う等の処理を行わずに、試料を直接測定した場合の温度を示す。吸熱ピークの面積と相当する温度の求め方は、JISK7122に準拠し、ピーク曲線を複写機でコピーしピークを切りとり重量を測定したり、または解析の画面上で行なって求める。
【0051】
(剥離強力):積層不織布シートを幅2.5cmの短冊状に切り取り、この短冊状の積層不織布シートの不織布とフィルムの接合面を一部剥し、不織布とフィルムの剥した各端部を引張り試験機(島津製作所製のオートグラフ)で把持し、引張試験を行う。検出した強力の平均値を計算する。剥離強力が70g/2.5cm幅で使用に耐え得る強さと判断した。
【0052】
実施例1
ポリプロピレン(DSCによる融点160℃)を芯、直鎖状低密度ポリエチレン(DSCによる融点125℃)を鞘とする容積比50:50の同心鞘芯型複合繊維(複合繊維全体のDSCによる吸熱ピークの融解開始点側から吸熱ピーク面積で10%に相当する位置の温度103℃、低融点成分の吸熱ピークの融解開始点側から吸熱ピーク面積で20%に相当する位置の温度105℃)であり、繊度が2d/f、カット長が51mmの短繊維をカード法により目付け(1平方メートル当りの重量)25g/m2のウェブとなし熱エンボスロールに導き、同時に熱ゴムロール側より厚さ25μm、透湿度1500g/m2・24hの直鎖状低密度ポリエチレンフィルム(商品名“エスポアール”:三井東圧化学(株)製;DSCによる吸熱ピークの融解開始点61℃、融解終了点132℃、融点120℃)を導き、このウェブとフィルムをエンボスロール温度115℃、熱ゴムロール温度55℃、線圧28kg/cm、加工速度10m/分で熱接着させた。この時のエンボスロールの凸部の表面の形は横長の菱形で、凸部各1個の面積は0.35mm2(1.18×0.59mm)、凸部1個の高さは0.65mmで、凸部の面積率は15%であった。
【0053】
得られた積層不織布シートの不織布とフィルムとの剥離強力を測定したところ、100g/2.5cm幅と十分に接着していた。また、フィルム部分には熱によるピンホールなどの欠陥の発生はなかった。本発明の複合シートはフィルムと不織布とをホットメルトタイプ等の特殊な接着樹脂を用いずに接着されているので、不必要な部分にホットメルト型接着剤が付着して、ホットメルト樹脂の付着部分が目立つようなことがなく、外観が良好で、容易に且つしっかりと不織布とフィルムとが接合されてなる紙オムツや生理用ナプキン等の防水基材シートなどに好適な積層不織布シートが得られた。なお、ここで用いた複合繊維全体のDSCによる吸熱ピークのパターンは図1に示したタイプに分類されるパターンであった。
【0054】
実施例2
ポリプロピレン(DSCによる融点160℃)を芯、直鎖状低密度ポリエチレン(DSCによる融点122℃)を鞘とし、容積比50:50で偏心鞘芯型の紡糸口金を用いて溶融紡糸した。紡糸口金は孔径0.4mmの円形紡糸孔が120個有り、この紡糸口金より吐出した繊維群をエアサッカーに導入して延伸し、長繊維群を得た。続いて、エアサッカーより排出された長繊維群を一対の振動する羽根状物の間に通過させることで開繊した。開繊された長繊維群は裏面に吸引装置を設けた無端コンベヤー上に長繊維ウェブとして捕集した。このときの長繊維の繊度は2.2d/fとなるようにエアサッカーの牽引延伸速度を調整した。得られた偏心鞘芯型複合長繊維を目付け25g/m2のウェブとなるように無端コンベヤーの移動速度を調節し、熱風エアスルー加工により127℃で不織布とした(複合繊維全体のDSCによる吸熱ピーク面積で10%に相当する位置の温度101℃、低融点成分の吸熱ピークの融解開始点側から吸熱ピーク面積で20%に相当する位置の温度105℃)。続いて得られた不織布を熱エンボスロールに導き、同時に熱ゴムロール側より実施例1と同じ直鎖状低密度ポリエチレンフィルム(DSCによる吸熱ピークの融解開始点61℃、融解終了点132℃、融点120℃)を導き、エンボスロール温度109℃、ゴムロール温度50℃、線圧28kg/cm、加工速度10m/分で不織布とフィルムを熱接着させた。この時のエンボスロールの凸部の表面の形は横長の菱形で、凸部各1個の面積は0.35mm2(1.18×0.59mm)、凸部の高さは0.65mmで、凸部の面積率が15%であった。
【0055】
得られた積層不織布シートの不織布とフィルムとの剥離強力を測定したところ、130g/2.5cm幅と十分に接着していた。また、フィルム部分には熱によるピンホールなどの欠陥の発生はなかった。なお、この複合繊維全体のDSCによる吸熱ピークのパターンは図1に示したタイプに分類されるパターンであった。
【0056】
実施例3および4
同心鞘芯型紡糸口金を用いて容積比50:50で溶融紡糸し芯成分と鞘成分からなる繊度3.5d/fの複合長繊維のウェブを得た。実施例2において、そこで使用した複合長繊維の低融点成分樹脂の代わりに、実施例3及び4として、それぞれ1−オクテンが2.0重量%および13.4重量%のエチレン−オクテン共重合体(DSCによる融点が、それぞれ121℃及び100℃)を用いた。この複合繊維全体のDSCによる吸熱ピーク面積で10%に相当する位置の温度は92℃および73℃、低融点成分の吸熱ピークの融解開始点側から吸熱ピーク面積で20%に相当する位置の温度は87℃および69℃であった。得られた同心鞘芯型複合繊維を目付け25g/m2のウェブとなるように無端コンベヤーの移動速度を調節し、続いて熱エンボスロールに導き、同時に熱ゴムロール側より実施例1と同じ直鎖状低密度ポリエチレンフィルム(DSCによる吸熱ピークの融解開始点61℃、融解終了点132℃、融点120℃)を導き、エンボスロール温度75℃および58℃、ゴムロール温度56℃および40℃、線圧28kg/cm、加工速度10m/分で熱接着させた。この時のエンボスロールの凸部の表面の形は正方形で、凸部各1個の面積は0.25mm2(0.5×0.5mm)、凸部の高さは1.0mmで、凸部の面積率が4%であった。
【0057】
得られた積層不織布シートの不織布とフィルムとの剥離強力を測定したところ、90g/2.5cm幅および85g/2.5cm幅と使用に耐え得る程度に接着していた。また、フィルム部分には熱によるピンホールなどの欠陥の発生はなかった。なお、ここで用いた複合繊維全体のDSCによる吸熱ピークのパターンは図1に示したタイプに分類されるパターンであった。
【0058】
実施例5
実施例1で使用した同心鞘芯型複合繊維の代わりに、ポリプロピレン(DSCによる融点163℃)を芯、エチレンが2.5重量%、1−ブテンが4.5重量%のエチレン−ブテン−プロピレン共重合体(DSCによる融点142℃)を鞘とする容積比50:50の同心鞘芯型複合繊維と、ポリプロピレン(DSCによる融点163℃)と直鎖状低密度ポリエチレン(DSCによる融点125℃)からなる容積比45:55の並列型複合繊維がそれぞれ繊度2d/f、カット長51mmの短繊維であって70対30の割合で混綿したもの(複合繊維全体のDSCによる吸熱ピーク面積で10%に相当する位置の温度113℃)をカード法により目付け25g/m2のウェブとなし、熱エンボスロールに導き、同時に熱ゴムロール側より実施例1と同じ直鎖状低密度ポリエチレンフィルム(DSCによる吸熱ピークの融解開始点61℃、融解終了点132℃、融点120℃)を導き、このウェブとフィルムをエンボスロール温度119℃、ゴムロール温度55℃、線圧42kg/cm、加工速度10m/分で熱接着させた。この時のエンボスロールの凸部の表面の形は横長の菱形で、凸部各1個の面積は0.35mm2(1.18×0.59mm)、凸部の高さは0.65mmで、凸部の面積率が15%であった。
【0059】
得られた積層不織布シートの不織布とフィルムとの剥離強力を測定したところ、90g/2.5cm幅であった。また、フィルム部分には熱によるピンホールなどの欠陥の発生はなかった。なお、ここで用いた複合繊維全体のDSCによる吸熱ピークのパターンは図7に示したタイプに分類されるパターンであった。
【0060】
実施例6および7
実施例1で使用した同心鞘芯型複合繊維の代わりに、ポリプロピレン(DSCによる融点163℃)を芯、エチレンが5.2重量%および6.1重量%のエチレン−プロピレン共重合体(DSCによる融点がそれぞれ141℃および132℃)を鞘とする容積比60:40の同心鞘芯型複合繊維を用意し、それぞれ繊度2d/f、カット長51mmの短繊維をカード法により目付け25g/m2のウェブとなし、熱風エアスルー加工により加工温度140℃および133℃にて熱融着して不織布とした。尚、複合繊維全体のDSCによる吸熱ピーク面積で10%に相当する位置の温度は、それぞれ123℃および115℃であった。次いでこの不織布を超音波溶着機に導き、同時に工具ホーン側(工具ホーンとは、その先端面にて溶着ローラと共に溶着加工を行う超音波溶着機の部分)より厚さ25μm、透湿度1800g/m2・24hの延伸法によって得たポリプロピレンフィルム(DSCによる吸熱ピークの融解開始点108℃、融解終了点167℃、融点159℃)を導き、加圧1kg/cm2、出力調整3および7(ブラザー工業株式会社製“ブラザー超音波溶着機BU3−115S”のパワーを調整し溶着強度を調整するための調整つまみの目盛りによる)、ロール速度6m/分で溶着させた。この時の溶着ローラの形状は幅が23mm、径が50.5mmであり、ローラ表面に凸部が設けられており、前記凸部の形状が、長さ2mm、幅1mm、高さ1mmの直方体が1.2mmのピッチ間隔で凸部長さ方向がローラー軸に対して45度の角度で斜めに設けられている溶着ローラを用いた。
【0061】
得られた積層不織布シートの不織布とフィルムとの剥離強力を測定したところ、150g/2.5cm幅および135g/2.5cm幅であり、十分に接着していた。また、フィルム部分には熱によるピンホールなどの欠陥の発生はなかった。なお、ここで用いた複合繊維全体のDSCによる吸熱ピークのパターンは両者とも図4に示したタイプに分類されるパターンであった。
【0062】
実施例8
実施例2で使用した複合長繊維の代わりに、ポリエチレンテレフタレート(DSCによる融点257℃)を芯、1−ブテンが20.1重量%のブテン−プロピレン共重合体(DSCによる融点130℃)を鞘とし、容積比40:60で同心鞘芯型の紡糸口金を用いて溶融紡糸した。紡糸が良好な状況で実施例2と同様に長繊維ウェブを捕集した。得られた長繊維の繊度は2.6d/fで、複合繊維全体のDSCによる吸熱ピーク面積で10%に相当する位置の温度110℃、低融点成分の吸熱ピークの融解開始点側から吸熱ピーク面積で20%に相当する位置の温度115℃であった。この得られた同心鞘芯型複合長繊維を目付け25g/m2のウェブとなるように無端コンベヤーの移動速度を調節し、続いて熱エンボスロールに導き、同時に熱ゴムロール側より実施例6および7と同じポリプロピレンフィルム(DSCによる吸熱ピークの融解開始点108℃、融解終了点167℃、融点159℃)を導き、エンボスロール温度112℃、熱ゴムロール温度70℃、線圧42kg/cm、加工速度20m/分で熱接着させた。この時のエンボスロールの凸部の表面の形は正方形で、各凸部の面積は0.25mm2(0.5×0.5mm)、凸部の高さは1.0mmで、凸部の面積率が4%のエンボスロールを用いた。
【0063】
得られた積層不織布シートの不織布とフィルムとの剥離強力を測定したところ、100g/2.5cm幅であった。また、フィルム部分には熱によるピンホールなどの欠陥の発生はなかった。なお、ここで用いた複合繊維全体のDSCによる吸熱ピークのパターンは図1に示したタイプに分類されるパターンであった。
【0064】
実施例9
実施例8で使用した複合長繊維の代わりに、ポリプロピレン(DSCによる融点161℃)を芯、エチレンが13.2重量%、1−ブテンが1.1重量%のエチレン−ブテン−プロピレン三元共重合体(DSCによる融点131℃)を鞘とし、容積比55:45にて同心鞘芯型の紡糸口金を用いて溶融紡糸した。紡糸が良好な状況で実施例8と同様に長繊維ウェブを捕集した。得られた長繊維の繊度は2.5d/fであり、複合繊維全体のDSCによる吸熱ピーク面積で10%に相当する位置の温度は111℃であった。この得られた同心鞘芯型複合長繊維を目付け25g/m2のウェブとなるように無端コンベヤーの移動速度を調節し、続いて熱エンボスロールに導き、同時に熱ゴムロール側より実施例6および7と同じポリプロピレンフィルム(DSCによる吸熱ピークの融解開始点108℃、融解終了点167℃、融点159℃)を導き、エンボスロール温度110℃、熱ゴムロール温度70℃、線圧28kg/cm、加工速度10m/分で熱接着させた。この時のエンボスロールの凸部の表面の形は横長の菱形で、各凸部の面積は0.25mm2(0.5×0.5mm)、凸部の高さは1.0mmで、凸部の面積率が4%のエンボスロールを用いた。
【0065】
得られた積層不織布シートの不織布とフィルムとの剥離強力を測定したところ、120g/2.5cm幅であった。また、フィルム部分には熱によるピンホールなどの欠陥の発生はなかった。なお、ここで用いた複合繊維全体のDSCによる吸熱ピークのパターンは図6に示したタイプに分類されるパターンであった。
【0066】
実施例10
ポリプロピレン(DSCによる融点160℃)を芯、直鎖状低密度ポリエチレン(DSCによる融点122℃)を鞘とし、容積比50:50で同心鞘芯型の紡糸口金を用いて溶融紡糸した。紡糸口金は孔径0.4mmの円形紡糸孔が120個有り、この紡糸口金より吐出した繊維群をエアサッカーに導入して牽引延伸し、長繊維群を得た。続いて、エアサッカーより排出された長繊維群を一対の振動する羽根状物の間に通過させることで開繊した。開繊された長繊維群は裏面に吸引装置を設けた無端コンベヤー上に長繊維ウェブとして捕集した。このときの長繊維の繊度は2.2d/fとなるようにエアサッカーの牽引延伸速度を調整した。得られた同心鞘芯型複合長繊維を目付け25g/m2のウェブとなるように無端コンベヤーの移動速度を調節し、エンボスロール温度118℃、フラットロール温度116℃、線圧70kg/cm、加工速度35m/分で熱接着させ不織布とした。この時のエンボスロールの凸部の表面の形は正方形で、各凸部の面積は0.36mm2(0.6×0.6mm)、凸部の高さは0.7mmで、凸部の面積率が9%のエンボスロールを用いた。複合繊維全体のDSCによる吸熱ピーク面積で10%に相当する位置の温度は101℃、低融点成分の吸熱ピークの融解開始点側から吸熱ピーク面積で20%に相当する位置の温度は105℃であった。続いて熱エンボスロールに導き、同時にフラットロール(クロム鏡面ロール)側より実施例1と同じ直鎖状低密度ポリエチレンフィルム(DSCによる吸熱ピークの融解開始点61℃、融解終了点132℃、融点120℃)を導き、エンボスロール温度113℃、熱フラットロール温度108℃、線圧42kg/cm、加工速度10m/分で熱接着させた。この時のエンボスロールの凸部の表面の形は横長の菱形で、各凸部の面積は0.35mm2(1.18×0.59mm)、凸部の高さは0.65mmで、凸部の面積率が15%のエンボスロールを用いた。
【0067】
得られた積層不織布シートの不織布とフィルムとの剥離強力を測定したところ、120g/2.5cm幅と十分に接着していた。また、フィルム部分には熱によるピンホールや熱収縮による皺などの欠陥の発生はなかった。なお、ここで用いた複合繊維全体のDSCによる吸熱ピークのパターンは図1に示したタイプに分類されるパターンであった。
【0068】
実施例11
ポリプロピレン(DSCによる融点160℃)を芯、直鎖状低密度ポリエチレン(DSCによる融点122℃)を鞘とし、容積比50:50で同心鞘芯型の紡糸口金を用いて溶融紡糸した。紡糸が良好な状態で、実施例10と同様に長繊維ウェブを捕集した。得られた長繊維の繊度は2.2d/fであり、複合繊維全体のDSCによる吸熱ピーク面積で10%に相当する位置の温度は101℃、低融点成分の吸熱ピークの融解開始点側から吸熱ピーク面積で20%に相当する位置の温度は105℃であった。この得られた同心鞘芯型複合長繊維を目付け25g/m2のウェブとなるように無端コンベヤーの移動速度を調節し、続いて熱エンボスロールに導き、同時にフラットロール(クロム鏡面ロール)側より実施例10と同じ直鎖状低密度ポリエチレンフィルム(DSCによる吸熱ピークの融解開始点61℃、融解終了点132℃、融点120℃)とを導き、エンボスロール温度109℃、熱フラットロール温度109℃、線圧42kg/cm、加工速度10m/分で熱接着させた。この時のエンボスロールの凸部の表面の形は横長の菱形で、各凸部の面積は0.35mm2(1.18×0.59mm)、凸部の高さは0.65mmで、凸部の面積率が15%のエンボスロールを用いた。
【0069】
得られた積層不織布シートの不織布とフィルムとの剥離強力を測定したところ、110g/2.5cm幅と十分に接着していた。また、フィルム部分には熱によるピンホールや熱収縮による皺などの欠陥の発生はなかった。なお、ここで用いた複合繊維全体のDSCによる吸熱ピークのパターンは図1に示したタイプに分類されるパターンであった。
【0070】
実施例12
実施例1で使用した同心鞘芯型複合繊維の代わりに、ポリプロピレン(DSCによる融点160℃)を芯、エチレンが2.5重量%、1−ブテンが4.5重量%のエチレン−ブテン−プロピレン三元共重合体(DSCによる融点142℃)を鞘とする容積比50:50の同心鞘芯型複合繊維を同心鞘芯型の紡糸口金を用いて溶融紡糸した。紡糸が良好な状態で、実施例10と同様にして長繊維ウェブを捕集した。得られた長繊維の繊度は2.2d/fであった。得られた同心鞘芯型複合長繊維を目付け25g/m2のウェブとなるように無端コンベヤーの移動速度を調節し、エンボスロール温度123℃、フラットロール温度121℃、線圧70kg/cm、加工速度35m/分で熱接着させ不織布とした。この時のエンボスロールの凸部の表面の形は正方形で、各凸部の面積は0.36mm2(0.6×0.6mm)、凸部の高さは0.7mmで、凸部の面積率が9%のエンボスロールを用いた。尚、この複合繊維全体のDSCによる吸熱ピーク面積で10%に相当する位置の温度は111℃であった。続いてこのウェブを熱エンボスロールに導き、同時にフラットロール(クロム鏡面ロール)側より厚さ25μm、透湿度1800g/m2・24hの延伸法によって得たポリプロピレンフィルム(DSCによる吸熱ピークの融解開始点108℃、融解終了点167℃、融点159℃)を導き、エンボスロール温度130℃、熱フラットロール温度130℃、線圧28kg/cm、加工速度10m/分で熱接着させた。この時のエンボスロールの凸部の表面の形は横長の菱形で、各凸部の面積は0.35mm2(1.18×0.59mm)、凸部の高さは0.65mmで、凸部の面積率が15%のエンボスロールを用いた。
【0071】
得られた積層不織布シートの不織布とフィルムとの剥離強力を測定したところ、140g/2.5cm幅と十分に接着していた。また、フィルム部分には熱によるピンホールや熱収縮による皺などの欠陥の発生はなかった。なお、ここで用いた複合繊維全体のDSCによる吸熱ピークのパターンは図6に示したタイプに分類されるパターンであった。
【0072】
比較例1
ポリプロピレン(DSCによる融点160℃)を芯、直鎖状低密度ポリエチレン(DSCによる融点125℃)を鞘とする容積比50:50の同心鞘芯型複合繊維であり、繊度が2d/f、カット長が51mmの短繊維をカード法により目付け25g/m2のウェブとした。この複合繊維全体のDSCによる吸熱ピーク面積で10%に相当する位置の温度は103℃で、低融点成分の吸熱ピークの融解開始点側から吸熱ピーク面積で20%に相当する位置の温度は105℃であった。このウェブを熱エンボスロールに導き、同時に熱ゴムロール側より厚さ25μm、透湿度1800g/m2・24hの延伸法によって得たポリプロピレンフィルム(DSCによる吸熱ピークの融解開始点108℃、融解終了点167℃、融点159℃)を導き、エンボスロール温度114℃、熱ゴムロール温度70℃、線圧42kg/cm、加工速度10m/分で熱接着させた。この時のエンボスロールの凸部の表面の形は実施例1と同じであった。得られた積層不織布シートは、互いにフィルムそのものの形状と不織布形状を保ったまま、両者は何の抵抗もなく手で剥すことができ、実用に耐えないと判断した。
【0073】
そこで、エンボスロール135℃、熱ゴムロール80℃、線圧42kg/cm、加工速度10m/分で熱接着させたところ、不織布とフィルムは接着したが、不織布の風合いが堅くなり、さらにフィルムにも孔が開き、実用価値のない積層不織布シートしか得られなかった。なお、ここで用いた複合繊維全体のDSCによる吸熱ピークパターンは図1に示したタイプに分類されるパターンであった。
【0074】
比較例2
実施例2で使用した同心鞘芯型複合長繊維の代わりに、ポリエチレンテレフタレート(DSCによる融点257℃)を芯、ポリプロピレン(DSCによる融点160℃)を鞘とし、容積比40:60にて同心鞘芯型の紡糸口金を用いて溶融紡糸した。紡糸が良好な状況で実施例2と同様に長繊維ウェブを捕集し、得られた長繊維の繊度は2.2d/fであり、複合繊維全体のDSCによる吸熱ピーク面積で10%に相当する位置の温度は136℃、低融点成分の吸熱ピークの融解開始点側から吸熱ピーク面積で20%に相当する位置の温度は142℃であった。この得られた同心鞘芯型複合長繊維を目付け25g/m2のウェブとなるように無端コンベヤーの移動速度を調節し、続いて熱エンボスロールに導き、同時に熱ゴムロール側より実施例1と同じ直鎖状低密度ポリエチレンフィルム(DSCによる吸熱ピークの融解開始点61℃、融解終了点132℃、融点120℃)を導き、エンボスロール温度125℃、熱ゴムロール温度60℃、線圧42kg/cm、加工速度10m/分で熱接着させた。この時のエンボスロールの凸部の表面の形は実施例1と同じであった。得られた積層不織布シートは、互いにフィルムそのものの形状と不織布形状を保ったまま、両者は何の抵抗もなく容易に手で剥すことができ、実用に耐えないと判断した。
【0075】
そこで、エンボスロール145℃、熱ゴムロール100℃、線圧42kg/cm、加工速度10m/分で熱接着させたところ、不織布とフィルムは接着したが、フィルムにも孔が開きかつ熱による収縮が生じ、実用価値のない積層不織布シートしか得られなかった。なお、ここで用いた複合繊維全体のDSCによる吸熱ピークパターンは図1に示したタイプに分類されるパターンであった。
【0076】
比較例3
実施例2で使用した複合長繊維の代わりに、ポリプロピレン(DSCによる融点160℃)単一成分からなる繊維を紡糸し、実施例2と同様に長繊維ウェブを捕集した。得られた長繊維の繊度は2.3d/fで、繊維全体のDSCによる吸熱ピーク面積で10%に相当する位置の温度は138℃であった。得られた単一成分長繊維を目付け25g/m2のウェブとなるように無端コンベヤーの移動速度を調節し、続いて熱エンボスロールに導き、同時に熱ゴムロール側より実施例6および7と同じポリプロピレンフィルム(DSCによる吸熱ピークの融解開始点108℃、融解終了点167℃、融点159℃)を導き、エンボスロール温度145℃、熱ゴムロール温度95℃、線圧28kg/cm、加工速度10m/分で熱接着させたところ、不織布とフィルムは接着したが、繊維が一様に融解したため実用価値のない風合いの積層不織布しか得られなかった。従って得られた積層不織布は実用価値のないものであった。この時のエンボスロールの凸部の表面の形は実施例1と同じであった。
【0077】
【発明の効果】
本発明の積層不織布シートは、熱可塑性結晶性フィルムと、低融点成分と高融点成分の融点差が10℃以上の熱可塑性複合繊維から成る不織布とが熱接着により積層されてなる複合シートであって、前記熱可塑性結晶性フィルムが、直鎖状低密度ポリエチレンフィルム及びポリプロピレンフィルムから選ばれた1種であり、前記熱可塑性複合繊維の低融点成分が、直鎖状低密度ポリエチレン、オレフィン系二元共重合体及びオレフィン系三元共重合体からなる群から選ばれた少なくとも1種からなる低融点成分であり、前記熱可塑性結晶性フィルムの融点と前記複合繊維の低融点成分の融点差が30℃以下であり、前記複合繊維全体のDSCによる吸熱ピークの融解開始点側から吸熱ピーク面積で10%に相当する位置の温度が、前記フィルムのDSCによる吸熱ピークの融解開始点から終了点の間にある、不織布とフィルムとからなる複合シートである。したがって特定の接着剤を使用することなく両者を広範囲にわたって均一に接合できることができ、接着剤を使用しないため部材の軽量化ができ、また、紙オムツや生理用ナプキン等に適用した場合にはその加工工程を簡略化することができる。しかも、低融点成分と高融点成分の融点差が10℃以上の熱可塑性複合繊維を用いているので、不織布を構成する繊維の熱による物理的性質の低下もない。また更に前記熱可塑性結晶性フィルムの融点と前記複合繊維の低融点成分の融点差が30℃以下であるので、フィルムに穴が開くこともなく、不織布とフィルムの接着性が良好で、接着剤などによる外観の低下がなく、外観が良好な積層不織布シートが得られ、紙オムツや生理用ナプキン等の防水基材として有用に適用できる積層不織布シートが提供できる。また、繊維側の低融点成分をフィルムの素材に合わせて選択することにより、各種のフィルムとの接合が可能となる。また、熱可塑性結晶性フィルムが、直鎖状低密度ポリエチレンフィルム及びポリプロピレンフィルムから選ばれた1種であるのでこれらのフィルムは上述したように前記複合繊維との接着が容易であり、しかも耐水性も良好で、十分な物理的強度を有し、比較的柔軟で、安価である。
【0078】
前記本発明の積層不織布シートに於いて、前記熱可塑性複合繊維が、複合繊維全体のDSCによる吸熱ピークが吸熱ピーク曲線のベースラインを起点として低融点成分の吸熱ピークと高融点成分の吸熱ピークに分離して現れる熱可塑性複合繊維であって、前記複合繊維の低融点成分の吸熱ピークの融解開始点側から吸熱ピーク面積で20%に相当する位置の温度が、前記熱可塑性結晶性フィルムのDSCによる吸熱ピークの融解開始点から終了点の間にあることが好ましい。かかる好ましい態様とすることにより、フィルムとの熱接着の際に熱による高融点成分の配向の緩和や、その他熱によるダメージがより生じにくい温度で熱接着させやすく好ましい。
【0079】
本発明の積層不織布シートに於いて、前記熱可塑性結晶性フィルムの融点が、前記熱可塑性複合繊維の低融点成分の融点よりも高いことが好ましい。かかる好ましい態様とすることにより、複合繊維側の低融点成分を融解させてフィルムと接合し得るので、フィルム自体に熱による物性の低下や穴の発生などが防止され、優れた防水性能を有する積層不織布シートが提供できる。
【0080】
また、本発明の積層不織布シートに於いては、前記熱可塑性結晶性フィルムが、通気性を有していることが好ましく、かかる本発明の好ましい態様とすることにより、本発明の積層不織布は、例えば排尿によるムレを防ぎ、かぶれの原因をおさえ、装着性を向上でき、紙オムツや生理用ナプキン等の防水基材として特に好ましく適用できる。
【0081】
また、本発明の積層不織布シートに於いては、熱可塑性結晶性フィルムと熱可塑性複合繊維の低融点成分の素材が同族系の素材であり、前記熱可塑性結晶性フィルムと熱可塑性複合繊維の低融点成分の融点差が5℃以下であることが好ましい。かかる本発明の好ましい態様とすることにより、より熱接着が容易で接着強度も良好な積層不織布シートが提供できる。
【0082】
また、本発明の積層不織布シートに於いては、更に前記オレフィン系二元共重合体が、85〜99重量%のプロピレン及び1〜15重量%のエチレンからなるエチレン−プロピレン共重合体であることが好ましい。かかる本発明の好ましい態様とすることにより、生産コストが安く、防水性に優れ、特にポリプロピレンフィルムなどのポリオレフィン系フィルムへの熱接着性が良好で接着強度の優れた積層不織布シートが提供できる。
【0083】
また、本発明の積層不織布シートに於いては、更に前記オレフィン系二元共重合体が、50〜99重量%のプロピレン及び1〜50重量%の1−ブテンからなるブテン−プロピレン共重合体であることが好ましい。かかる本発明の好ましい態様とすることにより、生産コストが安く、防水性に優れ、特にポリプロピレンフィルムなどのポリオレフィン系フィルムへの熱接着性が良好で接着強度の優れた積層不織布シートが提供できる。
【0084】
また、本発明の積層不織布シートに於いては、更に前記オレフィン系二元共重合体が、73〜99重量%のエチレン及び1〜27重量%の1−オクテンからなるエチレン−オクテン共重合体であることが好ましい。かかる本発明の好ましい態様とすることにより、生産コストが安く、防水性に優れ、特に直鎖状低密度ポリエチレンフィルムなどのポリオレフィン系フィルムへの熱接着性が良好で接着強度の優れた積層不織布シートが提供できる。
【0085】
また、本発明の積層不織布シートに於いては、更に前記オレフィン系三元共重合体が、84〜97重量%のプロピレン、1〜15重量%の1−ブテン及び1〜10重量%のエチレンからなるエチレン−ブテン−プロピレン共重合体であることが好ましい。かかる本発明の好ましい態様とすることにより、生産コストが安く、防水性に優れ、特にポリプロピレンフィルムなどのポリオレフィン系フィルムへの熱接着性が良好で接着強度の優れた積層不織布シートが提供できる。
【0086】
また、本発明の積層不織布シートに於いては、更に熱可塑性結晶性フィルムと不織布との接合が熱圧着接合であることが好ましい。かかる本発明の好ましい態様とすることにより、溶剤型の接着剤などを用いる場合の環境汚染などの影響がなく、紙オムツや生理用ナプキンなどの人体に接する用途に用いた場合でも、有害な化学物質が抽出されて皮膚のカブレなどの人体への安全性に影響を与える恐れもなく、接着剤が存在しないので外観の低下もなく、外観の良好な柔らかな感じの積層不織布シートが提供できる。
【0087】
また、本発明の積層不織布シートに於いては、更に熱可塑性複合繊維からなる不織布が長繊維よりなる不織布であることが好ましい。かかる本発明の好ましい態様とすることにより、積層不織布シート全体の強度がより向上し、しかも短繊維より得られた不織布よりも安価に製造することができ、毛羽立ちが少なく、特にスパンボンド法により製造された長繊維からなる不織布の場合には、高強力で毛羽立ちも少なく好ましい。特に、スパンボンド法の場合には、紡糸油剤の使用なしに不織布の製造可能であり、口金から吐出した溶融糸条が固化してから後の延伸工程がないため、結晶の配向が緩やかでその分融点が下がり熱可塑性フィルムと接合しやすいので特に好ましい。
【0088】
【産業上の利用可能性】
以上に述べた如く、本発明の積層不織布シートは、紙オムツや生理用ナプキンなどの防水基材として好適に用いられるが、かかる用途のみに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明で用いる熱可塑性複合繊維の一例のDSCによる吸熱ピーク曲線である。
【図2】図2は本発明で用いる熱可塑性複合繊維の他の一例のDSCによる吸熱ピーク曲線である。
【図3】図3は本発明で用いる熱可塑性複合繊維の更に他の一例のDSCによる吸熱ピーク曲線である。
【図4】図4は本発明で用いる熱可塑性複合繊維の更に他の一例のDSCによる吸熱ピーク曲線である。
【図5】図5は本発明で用いる熱可塑性複合繊維の更に他の一例のDSCによる吸熱ピーク曲線である。
【図6】図6は本発明で用いる熱可塑性複合繊維の更に他の一例のDSCによる吸熱ピーク曲線である。
【図7】図7は本発明で用いる熱可塑性複合繊維の更に他の一例のDSCによる吸熱ピーク曲線である。
Claims (11)
- 熱可塑性結晶性フィルムと、低融点成分と高融点成分の融点差が10℃以上の熱可塑性複合繊維から成る不織布とが熱接着により積層されてなる複合シートであって、前記熱可塑性結晶性フィルムが、直鎖状低密度ポリエチレンフィルム及びポリプロピレンフィルムから選ばれた1種であり、前記熱可塑性複合繊維の低融点成分が、直鎖状低密度ポリエチレン、オレフィン系二元共重合体及びオレフィン系三元共重合体からなる群から選ばれた少なくとも1種からなる低融点成分であり、前記熱可塑性結晶性フィルムの融点と前記複合繊維の低融点成分の融点差が30℃以下であり、前記複合繊維全体のDSCによる吸熱ピークの融解開始点側から吸熱ピーク面積で10%に相当する位置の温度が、前記フィルムのDSCによる吸熱ピークの融解開始点から終了点の間にある、不織布とフィルムとからなる積層複合シート。
- 前記熱可塑性複合繊維が、複合繊維全体のDSCによる吸熱ピークが吸熱ピーク曲線のベースラインを起点として低融点成分の吸熱ピークと高融点成分の吸熱ピークに分離して現れる熱可塑性複合繊維であって、前記複合繊維の低融点成分の吸熱ピークの融解開始点側から吸熱ピーク面積で20%に相当する位置の温度が、前記熱可塑性結晶性フィルムのDSCによる吸熱ピークの融解開始点から終了点の間にある請求の範囲第1項に記載の積層複合シート。
- 前記熱可塑性結晶性フィルムが、通気性を有するフィルムである請求の範囲第1項または第2項に記載の積層複合シート。
- 熱可塑性結晶性フィルムと、熱可塑性複合繊維の低融点成分の素材とが同族系の素材であり、前記熱可塑性結晶性フィルムと熱可塑性複合繊維の低融点成分の融点差が5℃以下である請求の範囲第1項または第2項に記載の積層複合シート。
- 熱可塑性結晶性フィルムの融点より、熱可塑性複合繊維の低融点成分の融点が低い請求の範囲第1項または第2項に記載の積層複合シート。
- オレフィン系二元共重合体が、85〜99重量%のプロピレン及び1〜15重量%のエチレンからなるエチレン−プロピレン共重合体である請求の範囲第1項に記載の積層複合シート。
- オレフィン系二元共重合体が、50〜99重量%のプロピレン及び1〜50重量%の1−ブテンからなるブテン−プロピレン共重合体である請求の範囲第1項に記載の積層複合シート。
- オレフィン系二元共重合体が、73〜99重量%のエチレン及び1〜27重量%の1−オクテンからなるエチレン−オクテン共重合体である請求の範囲第1項に記載の積層複合シート。
- オレフィン系三元共重合体が、84〜97重量%のプロピレン、1〜15重量%の1−ブテン及び1〜10重量%のエチレンからなるエチレン−ブテン−プロピレン共重合体である請求の範囲第1項に記載の積層複合シート。
- 不織布とフィルムとの積層が、熱圧着接合による積層である請求の範囲第1項または第2項に記載の積層複合シート。
- 熱可塑性複合繊維からなる不織布が長繊維の熱可塑性複合繊維よりなる不織布である請求の範囲第1項または第2項に記載の積層複合シート。
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