JP7223215B1 - 不織布及びその用途、並びに不織布の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
[1] 熱可塑性樹脂を含む繊維からなる不織布であって、該繊維の平均単糸繊度が0.7dtex以上4.0dtex以下であり、該繊維は脂肪酸アミドを繊維総質量に対して0.01質量%以上1.5質量%以下の量で含有し、該繊維の表面の脂肪酸アミド被覆率が20%以上90%以下である、不織布。
[2] 前記繊維は脂肪酸アミドを繊維総質量に対して0.6質量%以下の量で含有する、上記態様1に記載の不織布。
[3] 前記繊維は脂肪酸アミドを繊維総質量に対して0.1質量%以上の量で含有する、上記態様1又は2に記載の不織布。
[4] 前記熱可塑性樹脂がポリオレフィンであり、前記繊維の複屈折Δnが0.015以上0.029以下である、上記態様1~3のいずれかに記載の不織布。
[5] 前記脂肪酸アミドの脂肪酸部分の炭素数が22以下である、上記態様1~4のいずれかに記載の不織布。
[6] 前記脂肪酸アミドがエルカ酸アミドである、上記態様1~5のいずれかに記載の不織布。
[7] 前記熱可塑性樹脂が、既定融点よりも高い融点を有する高融点熱可塑性樹脂を70質量%以上99質量%以下含有し、かつ、前記既定融点以下の融点を有する低融点熱可塑性樹脂を1質量%以上30質量%以下含有する、上記態様1~6のいずれかに記載の不織布。
[8] 長繊維不織布である、上記態様1~7のいずれかに記載の不織布。
[9] 上記態様1~8のいずれかに記載の不織布を含む、吸収性物品。
[10] 使い捨てオムツ、生理用ナプキン又は失禁パットである、上記態様9に記載の吸収性物品。
[11] 上記態様1~8のいずれかに記載の不織布の製造方法であって、
前記方法が、紡糸工程、冷却工程、捕集工程及びボンディング工程を含むスパンボンド法であり、
前記紡糸工程における吐出速度が4m/min以上8m/min以下であり、
前記冷却工程における冷風速度が0.5m/s以上1.5m/s以下である、不織布の製造方法。
[12] 前記脂肪酸アミドがエルカ酸アミドである、上記態様11に記載の不織布の製造方法。
本発明の一態様は、熱可塑性樹脂を含む繊維からなる不織布であって、該繊維の平均単糸繊度が0.7dtex以上4.0dtex以下であり、該繊維は脂肪酸アミドを繊維総質量に対して0.01質量%以上1.5質量%以下の量で含有し、該繊維の表面の脂肪酸アミド被覆率が20%以上90%以下である、不織布を提供する。
本発明の一態様は、不織布の製造方法も提供する。本実施形態の不織布の製造方法に特に限りはないが、好ましくはスパンボンド法である。スパンボンド法は、一般に、紡糸工程、冷却工程、捕集工程、及びボンディング工程を含む。紡糸工程では、溶融した原料樹脂をノズルから吐出する。冷却工程では、紡糸工程で吐出された樹脂を冷風により冷却して糸状物を形成する。捕集工程では、当該糸状物を移動捕集面の上に捕集してウェブを形成する。ボンディング工程では、当該ウェブを部分熱圧着等により接合する。スパンボンド法は、冷却工程と捕集工程との間に、エアジェットによる高速気流牽引装置を用いて糸状物を延伸(牽引)する延伸工程を有してもよい。
吐出速度(m/min)=単孔吐出量(g/min)/{溶融密度(g/cm3)×[単孔直径(mm)/2]2×π}
で求められる吐出速度は、1m/min以上15m/min以下であることが好ましく、さらに好ましくは3m/min以上10m/min以下、特に好ましくは4m/min以上8m/min以下である。吐出速度が1m/min以上であれば繊維表面への脂肪酸アミドの過剰な移行を抑えやすく、また特に衛生材料用途として有利な強度を有する不織布を得ることができ、15m/min以下であれば糸切れなどが発生せず、安定に紡糸することができる。
上述の不織布を含む吸収性物品も本発明の一態様である。吸収性物品は、一態様において、尿、飛散した液体等を吸収させるための衛生材料である。本発明の不織布は、触り心地の良い風合いを有しているので、人体に装着される吸収性物品に好ましく用いられる。本発明の吸収性物品の具体例としては、使い捨てオムツ、生理用ナプキン及び失禁パット等が挙げられる。
不織布の幅方向両端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、光学顕微鏡(キーエンス社製:VHX-8000)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、不織布からタテ20cm×ヨコ5cmの試験片を任意に5枚採取して重量を測定し、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の熱可塑性樹脂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。
示差走査熱量計(DSC)(パーキンエルマー製:DSC6000)を使用し測定した。熱可塑性樹脂3mgを測定サンプルとして用いた。これを直径5mmのアルミ製オープンサンプルパンに敷き詰め、クランピングカバーを乗せサンプルシーラーでアルミパン内に固定した。窒素雰囲気下、昇温速度10℃/minで30℃から300℃までを測定し、融解吸熱曲線の極大となる温度を融点とした。
下記式から吐出速度を算出した。
吐出速度(m/min)=単孔吐出量(g/min)/{溶融密度(g/cm3)×[単孔直径(cm)/2]2×π}
尚、溶融密度は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、下記式から算出した。
溶融密度(g/cm3)=押出物の重量(g)/{オリフィスの断面積(cm2)×ピストン移動距離(cm)}
不織布から繊維を10本採取し、オスミウムにてコーティング後、電界放出型走査電子顕微鏡(FE-SEM)(日立ハイテク製:SU8220)を用い、加速電圧0.8kVにて形態観察した。SEM画像を二値化し、繊維10本の各々について、繊維表面の付着物の繊維全体に対する面積比率を測定し、10本の平均を脂肪酸アミド被覆率として算出した。
透過定量型干渉顕微鏡(カールツアイスイエナ社製干渉顕微鏡インターフアコ)を用い、干渉縞法により不織布の複屈折率を測定した。10点を測定し、10点の複屈折率の平均値を複屈折Δnとして算出した。
衛生材料を想定した縦20cm・横10cm・高さ2cm・重量100gの重りの底面に不織布を貼り付けたものを、平らな台上に貼り付けた別の不織布上に、不織布同士が接するように置き、重りの側面に対し3Nの力を0.1秒間加えた際の重りの移動距離を測定した。表及び裏並びにタテ方向及びヨコ方向での5点、計20点の各測定値の平均値により滑り長を算出した。滑り長(mm)の値が小さい程、衛生材料製造工程におけるスリップが発生しづらいことを示す。
JIS-L1096の45°カンチレバー法に準じ、測定した。不織布試料から幅20mm、長さ150mmの試験片をタテ方向及びヨコ方向にそれぞれ5枚ずつ任意に採取し、一端が45°の斜面をもつ表面の滑らかな水平台の上に、試験片の短辺をスケール基線に合わせて置いた。次に,試験片を斜面の方向に緩やかに滑らせ,試験片の一端の中央点が斜面と接したときの他端の位置をスケールで測定した。試験片が移動した長さ(mm)を,それぞれ5枚の表裏で測り、それら値を平均して曲げ剛軟度とした。
不織布から幅5cm、長さ20cmの試験片をタテ方向及びヨコ方向に任意に採取した。採取した2枚の不織布のエンボス面同士を重ね合わせ、一方の短辺側の端から3cm位置に接着幅7mmのヒートシーラーを用いて、試験片の長さ方向と垂直に、幅全域にわたるように、温度150℃、圧力1.4MPaで熱圧着を行った。引張試験機で、熱圧着部が中心となるようにつかみ間隔5cmで2枚の不織布のそれぞれを把持し、引張速度30cm/minで熱圧着部を引き剥がすように引張試験を行い、破断強度を測定した。タテ方向及びヨコ方向各5点の試料を測定し、測定値を平均してタテ方向の破断強度とヨコ方向の破断強度を算出し、それらの値を平均してシール部の剥離強度とした。
MFRが55g/10分(JIS-K7210に準じ、温度230℃、荷重2.16kgで測定)、融点が160℃のポリプロピレン樹脂に、脂肪酸アミドとしてエルカ酸アミドを繊維中含有率が0.4質量%となる量、及び、低融点熱可塑性樹脂としてMFRが20g/10分、融点80℃のポリプロピレン系エラストマーを繊維中含有率が5質量%となる量添加した。得られた混合物をノズル径0.4mmの紡糸ノズルから、単孔吐出量0.5g/min・hole、紡糸温度230℃、吐出速度5.2m/minで押出し、吐出した糸を風速0.7m/sの冷風で冷却後、エアジェットによる高速気流牽引装置を使用して牽引し、移動捕集面に捕集し、ウェブを得た。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0.5mm、千鳥配列、横ピッチ2mm、縦ピッチ2mm、圧着面積率6.3%)の間に通して、温度136℃、線圧35kN/mで繊維同士を接着し、目付15g/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。
脂肪酸アミドの含有率を0.5質量%、低融点熱可塑性樹脂の含有率を10質量%としたことを除いて、実施例1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。
脂肪酸アミドの含有率を0.7質量%、低融点熱可塑性樹脂の含有率を0質量%とし、目付が17g/m2となるように移動捕集面の速度を調整したことを除いて、実施例1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。
脂肪酸アミドの含有率を1.0質量%としたことを除いて、実施例3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。
MFRが35g/10分(JIS-K7210に準じ、温度230℃、荷重2.16kgで測定)のポリプロピレン樹脂を用い、脂肪酸アミドの含有率を0.8質量%、低融点熱可塑性樹脂の含有率を4質量%、紡糸温度を250℃としたことを除いて、実施例1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長繊維不織布の物性を表1に示す。
脂肪酸アミドの含有率を0.3質量%、低融点熱可塑性樹脂の含有率を3質量%とし、目付が17g/m2となるように移動捕集面の速度を調整したことを除いて、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。
低融点熱可塑性樹脂の含有率を2質量%としたことを除いて、実施例3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。
脂肪酸アミドの含有率を0.6質量%、低融点熱可塑性樹脂の含有率を1質量%としたことを除いて、実施例3と同様にして長繊維不織布を得た。得られた
(実施例9)
MFRが33g/10分(JIS-K7210に準じ、温度230℃、荷重2.16kgで測定)、融点が120℃のポリエチレン樹脂を用い、脂肪酸アミドの含有率を0.3質量%、低融点熱可塑性樹脂の含有率を5質量%、紡糸温度を240℃としたことを除いて、実施例3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。
芯成分として、MFRが35g/10分(JIS-K7210に準じ、温度230℃、荷重2.16kgで測定)、融点が160℃のポリプロピレン樹脂と、脂肪酸アミドと、低融点熱可塑性樹脂との混合物の押出物を用い、鞘成分として、MFRが35g/10分(JIS-K7210に準じ、温度230℃、荷重2.16kgで測定)、融点が120℃のポリエチレン樹脂と、脂肪酸アミドと、低融点熱可塑性樹脂との混合物の押出物を用いて、各成分比率50/50(質量比)の鞘芯構造となるようにし、脂肪酸アミドの含有率を鞘芯共に0.4質量%、低融点熱可塑性樹脂の含有率を鞘芯共に5質量%、紡糸温度を240℃としたことを除いて、実施例3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。
脂肪酸アミドの含有率を0.1質量%、低融点熱可塑性樹脂の含有率を8質量%としたことを除いて、実施例3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。
脂肪酸アミドの含有率を0.2質量%、低融点熱可塑性樹脂の含有率を15質量%としたことを除いて、実施例3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。
脂肪酸アミドをステアリン酸アミドとしたことを除いて、実施例1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。
脂肪酸アミドをオレイン酸アミドとしたことを除いて、実施例1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。
脂肪酸アミドをエチレンビスステアリン酸アミドとしたことを除いて、実施例1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。
脂肪酸アミドの含有率を0.005質量%、低融点熱可塑性樹脂の含有率を5質量%としたことを除いて、実施例3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。
脂肪酸アミドの含有率を2.0質量%、低融点熱可塑性樹脂の含有率を5質量%としたことを除いて、実施例3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。
脂肪酸アミドの含有率を0質量%、低融点熱可塑性樹脂の含有率を5質量%としたことを除いて、実施例3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。
脂肪酸アミドの含有率を0.5質量%、低融点熱可塑性樹脂の含有率を10質量%とし、ノズル径0.2mmの紡糸ノズルから、単孔吐出量0.8g/min・hole、紡糸温度250℃、吐出速度33.6m/minで押出し、吐出した糸を風速0.3m/sの冷風で冷却し、エアジェットによる牽引力を1.7倍したことを除いて、実施例3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。
ノズル径0.95mmの紡糸ノズルから、単孔吐出量0.5g/min・hole、吐出速度0.9m/minで押出したことを除いて、実施例1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。
風速2.1m/sの冷風で冷却したことを除いて、実施例1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。
Claims (11)
- 熱可塑性樹脂を含む繊維からなる不織布であって、該繊維の平均単糸繊度が0.7dtex以上4.0dtex以下であり、該繊維は脂肪酸アミドを繊維総質量に対して0.01質量%以上1.5質量%以下の量で含有し、該繊維の表面の脂肪酸アミド被覆率が20%以上90%以下であり、
前記熱可塑性樹脂がポリオレフィンであり、前記繊維の複屈折Δnが0.015以上0.029以下である、不織布。 - 前記繊維は脂肪酸アミドを繊維総質量に対して0.6質量%以下の量で含有する、請求項1に記載の不織布。
- 前記繊維は脂肪酸アミドを繊維総質量に対して0.1質量%以上の量で含有する、請求項1又は2に記載の不織布。
- 前記脂肪酸アミドの脂肪酸部分の炭素数が22以下である、請求項1又は2に記載の不織布。
- 前記脂肪酸アミドがエルカ酸アミドである、請求項1又は2に記載の不織布。
- 前記熱可塑性樹脂が、既定融点よりも高い融点を有する高融点熱可塑性樹脂を70質量%以上99質量%以下含有し、かつ、前記既定融点以下の融点を有する低融点熱可塑性樹脂を1質量%以上30質量%以下含有し、前記既定融点が110℃である、請求項1又は2に記載の不織布。
- 長繊維不織布である、請求項1又は2に記載の不織布。
- 請求項1又は2に記載の不織布を含む、吸収性物品。
- 使い捨てオムツ、生理用ナプキン又は失禁パットである、請求項8に記載の吸収性物品。
- 請求項1又は2に記載の不織布の製造方法であって、
前記方法が、紡糸工程、冷却工程、捕集工程及びボンディング工程を含むスパンボンド法であり、
前記紡糸工程における吐出速度が4m/min以上8m/min以下であり、
前記冷却工程における冷風速度が0.5m/s以上1.5m/s以下である、不織布の製造方法。 - 前記脂肪酸アミドがエルカ酸アミドである、請求項10に記載の不織布の製造方法。
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