JP6897325B2 - Non-woven - Google Patents
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Description
本発明は、工業的に安定し生産性に優れ良好な風合いを有し、特に衛生材料不織布として好適に用いられる不織布に関するものである。 The present invention relates to a non-woven fabric that is industrially stable, has excellent productivity, and has a good texture, and is particularly preferably used as a non-woven fabric for sanitary materials.
一般に、紙おむつや生理用ナプキン等の衛生材料用不織布には、着用時の快適性のため、風合いに優れているという性能が求められている。特に、肌に着衣者の臀部等が直接触れるトップシートや、着衣時に触れる機会の多いバックシートにおいては、良好な風合いが要求される。 In general, non-woven fabrics for sanitary materials such as disposable diapers and sanitary napkins are required to have excellent texture for comfort when worn. In particular, a good texture is required for a top sheet in which the buttocks of the wearer directly touches the skin and a back seat that is often touched when wearing clothes.
衛生材料用不織布は、ポリエステル、ポリエチレン(PE)およびポリプロピレン(PP)等の化石資源から得られる素材から製造される。化石資源である石油は、化学工業の重要な原料であるが将来的には枯渇の懸念があり、さらに、製造工程および焼却廃棄時に大量の二酸化炭素を排出することから、地球規模での温暖化など一連の課題を招いている。このような状況の中、使い捨て製品である紙おむつや生理用ナプキン等の衛生材料用不織布について、日本国内における衛生材料用不織布の使用量は、年間20万トンを超える規模と非常に多く、かつ使用後は100%廃棄処分されることから、再生原材料や環境負荷の低い材料の利用に大きな注目が集まっている。 Nonwoven fabrics for sanitary materials are manufactured from materials obtained from fossil resources such as polyester, polyethylene (PE) and polypropylene (PP). Petroleum, which is a fossil resource, is an important raw material for the chemical industry, but there is a concern that it will be depleted in the future. In addition, it emits a large amount of carbon dioxide during the manufacturing process and incineration, resulting in global warming. It invites a series of issues such as. Under these circumstances, with regard to non-woven fabrics for sanitary materials such as disposable diapers and sanitary napkins, the amount of non-woven fabrics for sanitary materials used in Japan is extremely large, exceeding 200,000 tons per year, and is used. After that, 100% of the waste is disposed of, so much attention is being paid to the use of recycled raw materials and materials with low environmental impact.
衛生材料用不織布には、ポリエチレンテレフタレート(PET)とポリエチレン(PE)からなる複合繊維を代表とする短繊維を、カーディングによりシート化した後、熱風処理により自己融着した、いわゆるエアスルー不織布や、ポリプロピレンスパンボンド不織布が好適に使用されている。 Nonwoven fabrics for sanitary materials include so-called air-through non-woven fabrics in which short fibers typified by composite fibers made of polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene (PE) are sheeted by carding and then self-fused by hot air treatment. Polypropylene spunbonded non-woven fabrics are preferably used.
エアスルー不織布は、嵩高性と柔軟性に優れているという特徴を有していることから、衛生材料の主にトップシートに採用されている。また、ポリプロピレンスパンボンド不織布は、強度とコストに優れていることから、衛生材料のバックシートやサイドギャザーに幅広く採用されている。 Air-through non-woven fabric is mainly used as a top sheet as a sanitary material because it has the characteristics of being bulky and excellent in flexibility. In addition, polypropylene spunbonded non-woven fabric is widely used for back seats and side gathers of sanitary materials because of its excellent strength and cost.
一方、従来の衛生材料用不織布は、石油由来の原料を使用しており、環境負荷の低い材料、例えば、バイオマス由来の原料を用いた不織布は、衛生材料用不織布に要求されるレベルの特性を満足できておらず、適用できていないのが現状である。紙おむつやナプキン等の衛生材料は、今後も需要が確実に拡大することが予測される分野であり、それら大部分を構成する衛生材料不織布については、環境負荷の低い原料の適用が急務となっている。 On the other hand, the conventional non-woven fabric for sanitary materials uses a raw material derived from petroleum, and a non-woven fabric using a material having a low environmental load, for example, a raw material derived from biomass, has the characteristics required for the non-woven fabric for sanitary materials. The current situation is that they are not satisfied and cannot be applied. Demand for sanitary materials such as disposable diapers and napkins is expected to grow steadily in the future, and there is an urgent need to apply raw materials with low environmental impact to the non-woven fabrics that make up most of them. There is.
このような背景から、ポリエチレンに関し、重合触媒残渣等の影響をなくし、紡糸時の糸切れという問題を解消する目的で、ポリエチレン中に炭素数が12〜22個の脂肪族カルボン酸の金属塩を800ppm以下200ppm以上含有させることが提案されている(特許文献1参照)。 Against this background, in order to eliminate the influence of polymerization catalyst residues and the like and to solve the problem of yarn breakage during spinning, a metal salt of an aliphatic carboxylic acid having 12 to 22 carbon atoms is added to polyethylene. It has been proposed to contain 800 ppm or less and 200 ppm or more (see Patent Document 1).
また、紡糸時の糸切れやエアサッカー牽引時の摩擦や、開繊不良の対策として、複合繊維(芯鞘構造を有する繊維)において、鞘成分にエチレン−酢酸ビニル共重合体と低密度ポリエチレンの混合樹脂に直鎖状高級脂肪酸または、その金属塩を混合したものを用いることが提案されている(特許文献2参照)。 In addition, as a countermeasure against yarn breakage during spinning, friction during air soccer towing, and poor fiber opening, in composite fibers (fibers having a core-sheath structure), ethylene-vinyl acetate copolymer and low-density polyethylene are used as sheath components. It has been proposed to use a mixed resin mixed with a linear higher fatty acid or a metal salt thereof (see Patent Document 2).
さらに、ポリエステルについては、原料としてバイオマス資源由来グリコールを用いたポリマーの検討がなされている(特許文献3参照。)。しかしながら、バイオマス資源由来グリコールを用いたポリマーは、化石資源由来ポリマーに比べて耐熱性が低く、例えば、ポリエステルをチップ化した後、再溶融してフィラメント、フィルムおよび樹脂などに成型加工するという、通常実施される工程において300℃近い熱履歴を受けると、バイオマス資源由来グリコールを用いたポリマー(ポリエステル)は熱分解反応が促進されることにより、ポリマーの黄色化、粘度低下および分子量の低下が起こり、結果として樹脂成形機の口金汚れの増加、さらには異物の生成や樹脂成形物の物性低下など、使用上好ましくない現象が発生するという課題がある。 Further, as for polyester, a polymer using a glycol derived from a biomass resource as a raw material has been studied (see Patent Document 3). However, polymers using biomass resource-derived glycols have lower heat resistance than fossil resource-derived polymers. For example, polyester is made into chips and then remelted and molded into filaments, films, resins, and the like. When the polymer (polyester) using the glycol derived from biomass resources undergoes a thermal history close to 300 ° C. in the performed process, the thermal decomposition reaction is promoted, so that the polymer becomes yellow, the viscosity decreases, and the molecular weight decreases. As a result, there is a problem that unfavorable phenomena occur in use, such as an increase in stains on the base of the resin molding machine, further generation of foreign substances, and deterioration of the physical properties of the resin molded product.
特に、衛生材料用不織布の製造においては、良好な風合いを得るために細繊度化という手段をとることが挙げられるが、従来のバイオマス資源由来を用いたポリマーを適用した場合は、紡糸安定性が非常に低く、細繊度の不織布が得られないのが現状である。さらに、衛生材料用不織布には、使い捨て用品であるが故に、低コストであることが求められるが、口金面汚れの増加による紡糸性悪化の観点から、吐出量を低くしないと生産できない状況であり、生産性を低く適用できないのが現状である。また、衛生材料用途には清潔感としての白さが要求される。そのため、耐熱性が低く、熱分解により黄変化するポリマーの適用は好ましくない。これらの理由から、従来の環境負荷の低い原料を用いた不織布は、衛生材料用不織布に適用できないのである。 In particular, in the production of non-woven fabrics for sanitary materials, it is possible to take a means of fineness in order to obtain a good texture, but when a polymer using a conventional biomass resource origin is applied, the spinning stability is improved. At present, it is very low and a non-woven fabric having a fine fineness cannot be obtained. Further, the non-woven fabric for sanitary materials is required to be low cost because it is a disposable product, but from the viewpoint of deterioration of spinnability due to an increase in stains on the base surface, it is not possible to produce the non-woven fabric unless the discharge amount is low. The current situation is that productivity is low and cannot be applied. In addition, whiteness as a feeling of cleanliness is required for sanitary material applications. Therefore, it is not preferable to apply a polymer having low heat resistance and turning yellow due to thermal decomposition. For these reasons, conventional non-woven fabrics using raw materials having a low environmental load cannot be applied to non-woven fabrics for sanitary materials.
従来、環境負荷が低く、かつ工業的に生産性と安定性に優れた、衛生材料として好適に使用される上で満足のいくレベルの風合いに優れた不織布は得られていないのが現状である。 Conventionally, a non-woven fabric having a low environmental load, industrially excellent productivity and stability, and an excellent texture at a satisfactory level for being suitably used as a sanitary material has not been obtained at present. ..
そこで本発明の目的は、上記の課題に鑑み、工業的に生産性と安定性に優れ、衛生材料用等として好適に使用する上で満足のいくレベルの風合いに優れた不織布を提供することにある。 Therefore, in view of the above problems, an object of the present invention is to provide a non-woven fabric which is industrially excellent in productivity and stability and has a satisfactory level of texture for suitable use as a sanitary material or the like. is there.
本発明の不織布は、ポリエチレンとポリエステルからなり、前記ポリエチレンと前記ポリエステルの質量比率が90/10〜10/90である繊維で構成される不織布であって、前記ポリエチレンが植物由来ポリエチレンを50質量%以上含んでなり、前記ポリエチレンに対して以下の条件A〜Cを満たすように飽和脂肪酸系添加剤が添加されてなることを特徴とする不織布である。
A.飽和脂肪酸系添加剤が、炭素数が12〜45の飽和脂肪酸もしくは飽和脂肪酸金属塩の中から炭素数が異なる2種以上の飽和脂肪酸もしくは飽和脂肪酸金属塩からなる。
B.飽和脂肪酸系添加剤中に含まれる飽和脂肪酸もしくは飽和脂肪酸金属塩の炭素数が最大のものと最小のものの炭素数の差が4以上である。
C.ポリエチレンに対する飽和脂肪酸系添加剤全体の添加量が0.1〜10.0質量%である。
Non-woven fabric of the present invention, Ri Do polyethylene and polyester, a composed nonwoven fabric the polyethylene mass ratio 90 / 10-10 / 90 Der Ru fibers of the polyester, the polyethylene plant-derived polyethylene 50 It is a non-woven fabric containing% by mass or more, and in which a saturated fatty acid-based additive is added to the polyethylene so as to satisfy the following conditions A to C.
A. The saturated fatty acid-based additive comprises two or more kinds of saturated fatty acids or saturated fatty acid metal salts having different carbon atoms from among saturated fatty acids or saturated fatty acid metal salts having 12 to 45 carbon atoms.
B. The difference in the number of carbon atoms between the saturated fatty acid or the saturated fatty acid metal salt contained in the saturated fatty acid-based additive is 4 or more.
C. The total amount of the saturated fatty acid-based additive added to polyethylene is 0.1 to 10.0% by mass.
また、本発明の不織布の好ましい様態によれば、飽和脂肪酸系添加剤の成分としてステアリン酸カルシウムを含んでいる。 Further, according to a preferable mode of the nonwoven fabric of the present invention, calcium stearate is contained as a component of the saturated fatty acid-based additive.
また、本発明の不織布の好ましい様態によれば、前記ポリエステル中に1,2−プロパンジオール由来の成分が1〜500ppm含有されており、熱接着されている。 Further, according to a preferable mode of the nonwoven fabric of the present invention, the polyester contains 1 to 500 ppm of a component derived from 1,2-propanediol and is heat-bonded.
また、本発明の不織布の好ましい様態によれば、前記の繊維の横断面の構造は、同芯の芯鞘構造、偏芯の芯鞘構造およびサイドバイサイド構造からなる群から選ばれたいずれかの構造である。 Further, according to a preferable mode of the nonwoven fabric of the present invention, the structure of the cross section of the fiber is any structure selected from the group consisting of a concentric core-sheath structure, an eccentric core-sheath structure and a side-by-side structure. Is.
本発明によれば、工業的に生産性と安定性に優れた、衛生材料等として使用する上で満足のいくレベルの風合いに優れた不織布が得られる。ポリエチレンは、粘度調整を行えることから、紡糸時の糸切れを抑制することができ、さらに、シート加工性においてもロールとの離型性も良好で、安定した性能を有する不織布が得られる。また、環境負荷の低い原材料を用いた場合にも、これら効果を発揮することができる。 According to the present invention, it is possible to obtain a non-woven fabric which is industrially excellent in productivity and stability and has an excellent texture at a satisfactory level for use as a sanitary material or the like. Since the viscosity of polyethylene can be adjusted, it is possible to suppress yarn breakage during spinning, and further, the sheet processability is good and the releasability from the roll is good, so that a non-woven fabric having stable performance can be obtained. Further, these effects can be exhibited even when a raw material having a low environmental load is used.
本発明の不織布は、ポリエチレンとポリエステルからなる繊維で構成される不織布であって、前記ポリエチレンに対して以下の条件A〜Cを満たすように飽和脂肪酸系添加剤が添加されてなることを特徴とする不織布である。
A.飽和脂肪酸系添加剤が、炭素数が12〜45の飽和脂肪酸もしくは飽和脂肪酸金属塩の中から炭素数が異なる2種以上の飽和脂肪酸もしくは飽和脂肪酸金属塩からなる。
B.飽和脂肪酸系添加剤中に含まれる飽和脂肪酸もしくは飽和脂肪酸金属塩の炭素数が最大のものと最小のものの炭素数の差が4以上である。
C.ポリエチレンに対する飽和脂肪酸系添加剤全体の添加量が0.1〜10.0質量%である。
The non-woven fabric of the present invention is a non-woven fabric composed of fibers made of polyethylene and polyester, and is characterized in that a saturated fatty acid-based additive is added to the polyethylene so as to satisfy the following conditions A to C. It is a non-woven fabric.
A. The saturated fatty acid-based additive comprises two or more kinds of saturated fatty acids or saturated fatty acid metal salts having different carbon atoms from among saturated fatty acids or saturated fatty acid metal salts having 12 to 45 carbon atoms.
B. The difference in the number of carbon atoms between the saturated fatty acid or the saturated fatty acid metal salt contained in the saturated fatty acid-based additive is 4 or more.
C. The total amount of the saturated fatty acid-based additive added to polyethylene is 0.1 to 10.0% by mass.
本発明の不織布は、植物由来ポリエチレンを50質量%以上含んでなることが好ましい。 The non-woven fabric of the present invention preferably contains 50% by mass or more of plant-derived polyethylene.
本発明の不織布は、飽和脂肪酸系添加剤の成分としてステアリン酸カルシウムが含まれていることが好ましい。 The non-woven fabric of the present invention preferably contains calcium stearate as a component of the saturated fatty acid-based additive.
本発明の不織布に用いるポリエチレンは、その主成分が、エチレン系ポリマーからなる。エチレン系ポリマーとしては、(1)ナフサの高温熱分解によって得られるエチレンから合成される石油系ポリエチレン、もしくは、(2)サトウキビ等から得られる植物性エタノールを比較的低温で脱水して得られるエチレンを重合して得られる植物系ポリエチレンが挙げられる。 The main component of the polyethylene used for the non-woven fabric of the present invention is an ethylene polymer. Ethylene-based polymers include (1) petroleum-based polyethylene synthesized from ethylene obtained by high-temperature thermal decomposition of naphtha, and (2) ethylene obtained by dehydrating vegetable ethanol obtained from sugar cane and the like at a relatively low temperature. Examples thereof include vegetable polyethylene obtained by polymerizing.
石油系ポリエチレンにおいては、(1)中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、および(2)エチレン主鎖に、エチレンとは異なる分岐成分、例えば、ブテン或いは、ヘキセン、4−メチルペンテン、ヘプテン、オクテン等を共重合させたものが、糸強度の観点から好ましい。 In petroleum-based polyethylene, (1) medium-density polyethylene, high-density polyethylene, and (2) ethylene main chain are provided with branching components different from ethylene, such as butene, hexene, 4-methylpentene, heptene, and octene. The copolymerized product is preferable from the viewpoint of yarn strength.
植物系ポリエチレンにおいては、(1)ポリ(エチレン−RAN−ブチレン) モノ−OL、あるいは、(2)エチレン・1ヘキセンコポリマ−あるいは、(3)ブテン−エチレン−ヘキセン−ポリマー、あるいは、(4)ポリエチレンのいずれかが、紡糸強度の観点から好ましい。ポリエチレンとは繰り返し単位としてエチレン系単位を有するポリマーを意味する。ポリエチレンを用い、炭素数の異なる飽和脂肪酸系添加剤を含有させることで柔軟性に優れた不織布を得ることができる。 In plant-based polyethylene, (1) poly (ethylene-RAN-butylene) mono-OL, (2) ethylene / 1-hexenkopolymer, (3) butene-ethylene-hexene-polymer, or (4) Any of polyethylene is preferable from the viewpoint of spinning strength. Polyethylene means a polymer having an ethylene-based unit as a repeating unit. By using polyethylene and containing saturated fatty acid-based additives having different carbon atoms, a non-woven fabric having excellent flexibility can be obtained.
ポリエチレンにおいて、前記エチレン系ポリマー主成分の含有量が70質量%以上であることが好ましく、より好ましくは80質量%以上である。 In polyethylene, the content of the ethylene-based polymer main component is preferably 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more.
前記エチレン系ポリマー主成分に対して、第2成分のポリマーを用いる場合は、前記石油系ポリエチレン、植物系ポリエチレンとの組み合わせで用いることが好ましい。主成分であるエチレン系ポリマーに対して、少量の他成分ポリマーがブレンドされていても良い。他成分ポリマーとしては融点がポリエチレンに近いポリプロピレン、ポリ4メチル1ペンテンなどのポリオレフィン系ポリマーの他、低融点ポリエステル、低融点ポリアミドが挙げられる。ただしポリエチレンの特性を十分発現させるため、ブレンド物の比率は5質量%以下が好ましく、2質量%以下がより好ましい。 When the polymer of the second component is used with respect to the main component of the ethylene-based polymer, it is preferably used in combination with the petroleum-based polyethylene and the plant-based polyethylene. A small amount of other component polymer may be blended with the ethylene polymer as the main component. Examples of the other component polymer include polyolefin-based polymers having a melting point close to that of polyethylene, poly4-methylpentene, and low-melting-point polyesters and low-melting-point polyamides. However, in order to fully express the characteristics of polyethylene, the ratio of the blended product is preferably 5% by mass or less, more preferably 2% by mass or less.
またエチレン系ポリマーには着色のための顔料、酸化防止剤、耐熱安定剤等が添加されていても良い。 Further, a pigment for coloring, an antioxidant, a heat-resistant stabilizer and the like may be added to the ethylene polymer.
本発明で用いる植物系ポリエチレンの密度は、好ましくは0.915〜0.965g/cm3である。さらに、石油系ポリエチレンの密度は、好ましくは、0.930〜0.965g/cm3とすることで適度な結晶性を発現し、高強度化が達成できる。 The density of the plant-based polyethylene used in the present invention is preferably 0.915 to 0.965 g / cm 3 . Further, the density of the petroleum-based polyethylene is preferably 0.930 to 0.965 g / cm 3, and appropriate crystallinity can be exhibited, and high strength can be achieved.
これは、植物系ポリエチレンは、原材料の不純物に、炭素数4以下の枝分かれするモノマー成分が多く含まれていることから、密度が低くなる。しかし、紡糸時の強度は、石油系ポリエチレンとほぼ同等である。これは、主鎖の長さ及びその分布の影響であると思われる。 This is because the density of plant-based polyethylene is low because impurities in the raw material contain a large amount of branched monomer components having 4 or less carbon atoms. However, the strength at the time of spinning is almost the same as that of petroleum-based polyethylene. This seems to be the effect of the length of the main chain and its distribution.
石油系ポリエチレンの場合、重合にて炭素数4以下の枝分かれを多くすることも可能であるが、炭素数6〜10の枝分かれを持たせたものが、組成分布の制御の観点から好ましい。石油系ポリエチレンのコモノマーの共重合比率は、0.1〜3.0mol%であることが好ましい。共重合比率は、さらなる高強度化の観点から1.0mol%以下とすることがより好ましい。
次に、飽和脂肪酸系添加剤として、炭素数が12〜45の飽和脂肪酸および飽和脂肪酸金属塩の中から炭素数が異なる2種以上の飽和脂肪酸もしくは飽和脂肪酸金属塩が用いられる理由を説明する。
ここで飽和脂肪酸系添加剤が、「炭素数が12〜45の飽和脂肪酸および飽和脂肪酸金属塩の中から炭素数が異なる2種以上の飽和脂肪酸もしくは飽和脂肪酸金属塩からなる場合」とは、(1)炭素数12〜45の飽和脂肪酸から選ばれる2種以上の脂肪酸からなる場合、あるいは、(2)炭素数12〜45の飽和脂肪酸の金属塩から選ばれる2種以上の飽和脂肪酸の金属塩からなる場合、あるいは、(3)炭素数12〜45の飽和脂肪酸と炭素数12〜45の飽和脂肪酸の金属塩から選ばれる炭素数が異なる脂肪酸と脂肪酸の金属塩との混合物からなる場合、を意味する。
In the case of petroleum-based polyethylene, it is possible to increase the number of branches having 4 or less carbon atoms by polymerization, but those having branches having 6 to 10 carbon atoms are preferable from the viewpoint of controlling the composition distribution. The copolymerization ratio of the comonomer of petroleum-based polyethylene is preferably 0.1 to 3.0 mol%. The copolymerization ratio is more preferably 1.0 mol% or less from the viewpoint of further increasing the strength.
Next, as the saturated fatty acid-based additive, the reason why two or more kinds of saturated fatty acids or saturated fatty acid metal salts having different carbon numbers are used from among the saturated fatty acids having 12 to 45 carbon atoms and the saturated fatty acid metal salts will be described.
Here, the term "when the saturated fatty acid-based additive is composed of two or more saturated fatty acids or saturated fatty acid metal salts having different carbon atoms from among saturated fatty acids and saturated fatty acid metal salts having 12 to 45 carbon atoms" is defined as ( 1) When composed of two or more fatty acids selected from saturated fatty acids having 12 to 45 carbon atoms, or (2) Metal salts of two or more saturated fatty acids selected from metal salts of saturated fatty acids having 12 to 45 carbon atoms Or (3) a mixture of a fatty acid having a different number of carbon atoms and a metal salt of a fatty acid selected from a saturated fatty acid having 12 to 45 carbon atoms and a metal salt of a saturated fatty acid having 12 to 45 carbon atoms. means.
シート加工時にポリエチレンの製糸性が悪いために、糸切れが発生し、これを起点に、シート欠点が発生すると考えられてきた。しかし、詳細に検討してゆくと、この糸切れを起点にシート欠点が発生することの確認もできたが、糸切れしていない部分においても、ローラー通しの後、毛羽立ちがあったり、シート自体がロールに巻きつくという現象が起きていることがわかった。この現象は、ローラーの線圧が高いほど、ローラー表面温度が高いほど、また、スピードが速いほど発生しやすい。これは、ロールに対しての糸の離型性が悪いために、糸切れしていない部分においても、発生する。 It has been considered that thread breakage occurs due to the poor silk-reeling property of polyethylene during sheet processing, and that sheet defects occur from this as a starting point. However, upon closer examination, it was confirmed that sheet defects occur starting from this thread breakage, but even in the part where the thread breakage does not occur, there is fluffing after the roller threading, and the sheet itself. It turned out that the phenomenon of wrapping around the roll is occurring. This phenomenon is more likely to occur as the linear pressure of the roller is higher, the surface temperature of the roller is higher, and the speed is faster. This occurs even in the portion where the yarn is not broken because the releasability of the yarn with respect to the roll is poor.
ローラーとの離型性を出すためには、糸表面にオイル塗布する方法もあるが、単繊維繊度が、小さくなるにつれて、オイルのべたべた感が増すので、塗布量を減らすなどの調整が必要である。しかし、この方法では、紡糸時、一度に多数本の糸に、微量のオイル塗布を均一行うのは、困難である。また、糸表面にオイルを塗布すると糸同士の結合性(接着性)が劣る。 There is also a method of applying oil to the surface of the yarn in order to achieve releasability with the roller, but as the fineness of the single fiber decreases, the stickiness of the oil increases, so adjustments such as reducing the amount of application are necessary. is there. However, with this method, it is difficult to uniformly apply a small amount of oil to a large number of yarns at one time during spinning. Further, when oil is applied to the surface of the yarn, the bondability (adhesiveness) between the yarns is inferior.
そこで、2種以上の脂肪酸もしくは脂肪酸金属塩をポリエチレンと溶融混練し、そのうちの1種の脂肪酸もしくは脂肪酸金属塩(A)により、表面性状を変え、ロールに対する離型性を改良、他の1種の脂肪酸もしくは脂肪酸金属塩(B)によってエチレン系ポリマーを紡糸可能な程度に粘度の微調整を行い、紡糸安定化させるとともに、脂肪酸もしくは、脂肪酸金属塩(A)の分散状態を制御し、安定したシート加工性能を得るに至った。 Therefore, two or more kinds of fatty acids or fatty acid metal salts are melt-kneaded with polyethylene, and the surface texture is changed by one kind of fatty acid or fatty acid metal salt (A) to improve the releasability to rolls, and the other one kind. The viscosity of the ethylene polymer is finely adjusted to the extent that it can be spun with the fatty acid or fatty acid metal salt (B) of the above, and the spinning is stabilized, and the dispersed state of the fatty acid or fatty acid metal salt (A) is controlled to be stable. We have obtained sheet processing performance.
これは、後にも記述するが、脂肪酸もしくは脂肪酸金属塩(B)により、エチレン系ポリマーの紡糸・延伸結晶化時の結晶化速度を調整することができるようになったことによる。 This is because, as will be described later, the fatty acid or the fatty acid metal salt (B) can adjust the crystallization rate at the time of spinning / stretching crystallization of the ethylene polymer.
飽和脂肪酸系添加剤は、ポリエチレンに対して、0.1質量%以上10質量%以下含有することで、柔軟性に優れ、高強度であり、シート加工性においても優れた不織布を得ることができる。 By containing 0.1% by mass or more and 10% by mass or less of the saturated fatty acid-based additive with respect to polyethylene, it is possible to obtain a non-woven fabric having excellent flexibility, high strength, and excellent sheet processability. ..
該飽和脂肪酸系添加剤を0.1質量%以上添加することで、シート加工時のローラーからの離型性は良好となり、シート破れ等シート欠陥がなくなる。また添加量を10質量%以下とすることで、糸表面に存在する飽和脂肪酸系添加剤量が多くなりすぎず、べたつき感が強くなりすぎない。さらには0.5質量%以上、5.0質量%以下がより好ましい。 By adding 0.1% by mass or more of the saturated fatty acid-based additive, the releasability from the roller during sheet processing becomes good, and sheet defects such as sheet tearing are eliminated. Further, by setting the addition amount to 10% by mass or less, the amount of the saturated fatty acid-based additive present on the yarn surface does not become too large, and the sticky feeling does not become too strong. Further, 0.5% by mass or more and 5.0% by mass or less are more preferable.
飽和脂肪酸系添加剤は、炭素数12以上とすることで、ローラーからの離型性が良好となる。炭素数45以下とすることで、シート加工時のローラーからの離型性を維持しつつ、べたつき感やゴワゴワ感のない不織布を得ることができる。 When the saturated fatty acid-based additive has 12 or more carbon atoms, the releasability from the roller becomes good. By setting the number of carbon atoms to 45 or less, it is possible to obtain a non-woven fabric that does not have a sticky feeling or a stiff feeling while maintaining the releasability from the roller during sheet processing.
エチレン系ポリマー中で、炭素数の小さいものは糸表面に出やすく、炭素数の大きいものは均一分散していると考えられる。 Among ethylene-based polymers, those having a small carbon number are likely to appear on the yarn surface, and those having a large carbon number are considered to be uniformly dispersed.
本発明の効果をより発揮できる脂肪酸もしくは、脂肪酸金属塩の組み合わせとしては、炭素数12〜16の分子鎖の比較的短い脂肪酸もしくは、脂肪酸金属塩(A)と炭素数18〜45の分子鎖の比較的長い脂肪酸もしくは、脂肪酸金属塩(B)の2種を併用することが好ましい。これは、短い分子鎖の脂肪酸もしくは、脂肪酸金属塩は、紡糸時に糸表面に出やすく、エチレン系ポリマー中での均一分散するのが難しい。長い分子鎖の脂肪酸もしくは脂肪酸金属塩は、エチレン系ポリマーに対してやや、可塑効果があり、そのことによって、短い分子鎖の脂脂肪酸もしくは脂肪酸金属塩(A)の分散性を改良することができる。さらに、着色剤や、肌荒れ防止剤等の添加剤の分散性向上効果がある。よりこの効果を出すためには、脂肪酸もしくは、脂肪酸金属塩(A)と脂肪酸もしくは、脂肪酸金属塩(B)の炭素数の差が4以上異なるものを含む組み合わせが好ましい。炭素数の差が4以上異なるものを含んでいれば、炭素数の差が3以下のものを含んでいてもよい。 As a combination of a fatty acid or a fatty acid metal salt capable of more exerting the effect of the present invention, a fatty acid having a relatively short molecular chain having 12 to 16 carbon atoms or a fatty acid metal salt (A) and a molecular chain having 18 to 45 carbon atoms can be used. It is preferable to use two kinds of relatively long fatty acid or fatty acid metal salt (B) in combination. This is because short molecular chain fatty acids or fatty acid metal salts tend to appear on the yarn surface during spinning, and it is difficult to uniformly disperse them in an ethylene polymer. The long molecular chain fatty acid or fatty acid metal salt has a slightly plastic effect on the ethylene polymer, whereby the dispersibility of the short molecular chain fatty acid or fatty acid metal salt (A) can be improved. .. Further, it has an effect of improving the dispersibility of additives such as a colorant and an agent for preventing rough skin. In order to obtain this effect, a combination containing a fatty acid or a fatty acid metal salt (A) and a fatty acid or a fatty acid metal salt (B) having a difference in carbon number of 4 or more is preferable. As long as the difference in carbon number is 4 or more, the difference in carbon number may be 3 or less.
糸表面に存在する短分子鎖の脂肪酸もしくは脂肪酸金属塩は、紡糸時の摩擦を低減し、加工性を改良するだけでなく、透湿性/保湿性のバランスを改良するとともに、水分を拡散する効果を有し、水分が拡がり、衛生材料に用いたときに、吸水性ポリマー粒子の偏在の影響を受けずに、吸水性ポリマーに吸収させることができることもわかった。従って、吸水限界になるまで、常にすべすべした心地よい肌触り感を与えることができる。長分子鎖の脂肪酸もしくは脂肪酸金属塩は、ポリエチレンの粘度調整が可能であり、ポリエチレンの柔軟性を向上する効果がある。 The short-molecular-weight fatty acid or fatty acid metal salt present on the surface of the yarn not only reduces friction during spinning and improves workability, but also improves the balance between moisture permeability / moisture retention and diffuses water. It was also found that the water-absorbing polymer particles can absorb the water-absorbent polymer particles without being affected by the uneven distribution of the water-absorbent polymer particles when the water-absorbing polymer particles are used as a sanitary material. Therefore, it is possible to always give a smooth and comfortable touch until the water absorption limit is reached. The long molecular chain fatty acid or fatty acid metal salt can adjust the viscosity of polyethylene and has the effect of improving the flexibility of polyethylene.
これらの効果をより発揮させる目的から、該脂肪酸もしくは、脂肪酸金属塩の炭素数が、炭素数は14〜45であることがより望ましく、炭素数は14〜25がさらに望ましい。特に炭素数18のステアリン酸カルシウムを添加することがより好ましい。ステアリン酸カルシウムは滑材としての効果が特に優れることに加え、安価であり、入手しやすくかつ人体に無害であることから、衛生材料用不織布用途への観点から非常に好ましい。 For the purpose of exerting these effects more, it is more desirable that the fatty acid or the fatty acid metal salt has 14 to 45 carbon atoms, and further preferably 14 to 25 carbon atoms. In particular, it is more preferable to add calcium stearate having 18 carbon atoms. Calcium stearate is very preferable from the viewpoint of use as a non-woven fabric for sanitary materials because it has a particularly excellent effect as a lubricant, is inexpensive, is easily available, and is harmless to the human body.
さらに、最も炭素数の少ない脂肪酸もしくは脂肪酸金属塩とそれとは異なる脂肪酸もしくは脂肪酸金属塩の含有質量比は、前記効果を得るために(1〜55):(99〜45)であることが望ましい。主成分のポリエチレンとのマッチングにより、この比率の範囲内であれば、前述した効果を得ることができる。炭素数の少ない脂肪酸もしくは脂肪酸金属塩を55重質量%以下とすることで、糸表面に存在する量が多くなり、べたつき感を抑制することができる。また、1質量%以上とすることで、摩擦低減効果が得られ、加工性が良好となる。炭素数の多い脂肪酸もしくは脂肪酸金属塩の含有質量比を、99質量%以下とすることで、摩擦低減効果が得られ、加工性が良好となる。また、炭素数の多い脂肪酸もしくは脂肪酸金属塩の含有質量比を、45質量%以上とすることで、添加剤等の分散性向上効果を十分に得ることができる。 Further, the content-mass ratio of the fatty acid or fatty acid metal salt having the lowest carbon number to the fatty acid or fatty acid metal salt different from the fatty acid is preferably (1-55) :( 99-45) in order to obtain the above effect. By matching with polyethylene as the main component, the above-mentioned effect can be obtained within the range of this ratio. By setting the fatty acid or fatty acid metal salt having a small number of carbon atoms to 55% by mass or less, the amount present on the yarn surface increases, and the sticky feeling can be suppressed. Further, when it is set to 1% by mass or more, a friction reducing effect can be obtained and workability is improved. By setting the content mass ratio of the fatty acid or fatty acid metal salt having a large number of carbon atoms to 99% by mass or less, a friction reducing effect can be obtained and the processability is improved. Further, by setting the content mass ratio of the fatty acid or fatty acid metal salt having a large number of carbon atoms to 45% by mass or more, the effect of improving the dispersibility of the additive or the like can be sufficiently obtained.
脂肪酸金属塩に用いられる金属としては、Li、Na、Kから選ばれるアルカリ金属、Be、Mg、Ca、Baから選ばれるアルカリ土金属元素、Al、Zn元素が好ましい。 As the metal used for the fatty acid metal salt, an alkali metal selected from Li, Na and K, an alkaline earth metal element selected from Be, Mg, Ca and Ba, and an Al and Zn elements are preferable.
炭素数の小さい飽和脂肪酸系添加剤と炭素数の大きい飽和脂肪酸系添加剤の組み合わせでは、炭素数の大きい脂肪酸は、2価以上の金属塩(Mg、Ca、Ba、Al、Zn)が好ましい。理由は定かではないが、2価以上の金属塩の方が、それ自身の分散性も良好となり、不織布シートにしたときの肌接触時のゴアゴア感もなく、良質な不織布を得ることができる。 In the combination of the saturated fatty acid-based additive having a small carbon number and the saturated fatty acid-based additive having a large carbon number, the fatty acid having a large carbon number is preferably a metal salt having a divalent value or more (Mg, Ca, Ba, Al, Zn). Although the reason is not clear, a metal salt having a divalent value or higher has better dispersibility in itself, and a high-quality non-woven fabric can be obtained without a feeling of gore when it comes into contact with the skin when it is made into a non-woven fabric sheet.
さらに本発明の不織布は、前記のポリエチレンとポリエステルからなる繊維で構成されている不織布である。前記のポリエステル中に1,2−プロパンジオール由来の成分が1〜500ppm含有され、前記の不織布が熱接着されていることが好ましい。 Further, the non-woven fabric of the present invention is a non-woven fabric composed of the fibers made of polyethylene and polyester. It is preferable that the polyester contains 1 to 500 ppm of a component derived from 1,2-propanediol and the non-woven fabric is heat-bonded.
ポリエステル中の1,2−プロパンジオール由来の成分の含有量は、さらに好ましくは20〜400ppmである。 The content of the component derived from 1,2-propanediol in the polyester is more preferably 20 to 400 ppm.
得られるポリエステル中の1,2−プロパンジオール由来の成分の含有量は、上記の範囲より多くなると、逆に耐熱性は悪化する傾向があり、含有量が少なくなると耐熱性改善効果が不十分となる場合がある。 If the content of the component derived from 1,2-propanediol in the obtained polyester is larger than the above range, the heat resistance tends to deteriorate, and if the content is small, the heat resistance improving effect is insufficient. May become.
ここでいう、1,2−プロパンジオール由来の成分の含有量とは、ポリエステルを分解して分析した際に検出される1,2−プロパンジオールの総量であって、ポリマー鎖中に共重合されている1,2−プロパンジオール由来構造からなる1,2−プロパンジオール、およびポリマー間に混在している1,2−プロパンジオールの総量を表す。すなわち、この1,2−プロパンジオールは、ポリエステル主鎖中に一部共重合されていてもよく、共重合されずに単体としてポリエステル中に含有されている態様のものも含まれる。 The content of the component derived from 1,2-propanediol referred to here is the total amount of 1,2-propanediol detected when the polyester is decomposed and analyzed, and is copolymerized in the polymer chain. It represents the total amount of 1,2-propanediol having a structure derived from 1,2-propanediol and 1,2-propanediol mixed between the polymers. That is, the 1,2-propanediol may be partially copolymerized in the polyester main chain, and may be contained in the polyester as a simple substance without copolymerization.
本発明で用いられるポリエステルに用いられるジカルボン酸および/またはそのエステル形成性誘導体としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸(例えば、2,6−ナフタレンジカルボン酸)、ジフェニルジカルボン酸(例えば、ジフェニル−4,4’−ジカルボン酸)、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸およびドデカン二酸などの脂肪族カルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環式ジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、および5−スルホイソフタル酸塩(5−スルホイソフタル酸リチウム塩、5−スルホイソフタル酸カリウム塩、および5−スルホイソフタル酸ナトリウム塩など)などの芳香族ジカルボン酸およびそのエステル形成性誘導体などが挙げられる。 Examples of the dicarboxylic acid and / or an ester-forming derivative thereof used for the polyester used in the present invention include terephthalic acid, isophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid (for example, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid), and diphenyldicarboxylic acid (for example). , Diphenyl-4,4'-dicarboxylic acid), oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelli acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, undecanedioic acid and dodecanedioic acid. Alicyclic dicarboxylic acids such as carboxylic acids, cyclohexanedicarboxylic acids, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acids, and 5-sulfoisophthalates (lithium 5-sulfoisophthalate, potassium 5-sulfoisophthalates, and 5-sulfos). Examples thereof include aromatic dicarboxylic acids such as sodium isophthalate and ester-forming derivatives thereof.
エステル形成性誘導体とは、これらジカルボン酸の低級アルキルエステル、酸無水物およびアシル塩化物などを意味し、例えば、メチルエステル、エチルエステルおよびヒドロキシエチルエステルなどが好ましく用いられる。 The ester-forming derivative means a lower alkyl ester of these dicarboxylic acids, an acid anhydride, an acyl chloride and the like, and for example, a methyl ester, an ethyl ester and a hydroxy ethyl ester are preferably used.
本発明で用いられるジカルボン酸および/またはそのエステル形成性誘導体としてより好ましい態様は、テレフタル酸および/またはそのジメチルエステルである。 A more preferred embodiment of the dicarboxylic acid and / or ester-forming derivative thereof used in the present invention is terephthalic acid and / or a dimethyl ester thereof.
また、テレフタル酸および/またはそのジメチルエステルとしては、バイオマス資源由来のテレフタル酸やそのジメチルエステルを用いることができる。バイオマス資源由来のテレフタル酸を得る方法としては、例えば、ユーカリ属の植物から得られるシネオールからp−シメンを合成し(日本化学会誌、(2)、P217−219;1986参照)、その後、p−メチル安息香酸を経て(Organic Syntheses,27;1947参照)、テレフタル酸を得る方法が挙げられる。さらに別の方法として、フランジカルボン酸とエチレンからディールスアルダー反応によってテレフタル酸を得る方法が挙げられる(WO2009−064515号公報参照)。このようにして得られたバイオマス資源由来のテレフタル酸は、さらにエステル形成性誘導体に変換されて使用することができる。 Further, as the terephthalic acid and / or its dimethyl ester, terephthalic acid derived from a biomass resource or its dimethyl ester can be used. As a method for obtaining terephthalic acid derived from a biomass resource, for example, p-cymene is synthesized from cineole obtained from a plant of the genus Eucalyptus (see Journal of the Japanese Society of Chemistry, (2), P217-219; 1986), and then p-. A method of obtaining terephthalic acid via methylbenzoic acid (see Organic Synthesis, 27; 1947) can be mentioned. As yet another method, there is a method of obtaining terephthalic acid from a flange carboxylic acid and ethylene by a Diels-Alder reaction (see WO2009-064515). The terephthalic acid derived from the biomass resource thus obtained can be further converted into an ester-forming derivative and used.
本発明で用いられるポリエステルに用いられるジオールとしては、例えば、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、ジエチレングリコール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、分子量が500〜20000のポリオキシアルキレングリコール(ポリエチレングリコールなど)、およびビスフェノールA−エチレンオキサイド付加物等のジオール成分などが挙げられ、中でもエチレングリコールが好ましく用いられる。さらに、エチレングリコールとしては、バイオマス資源由来のエチレングリコールには、1,2−プロパンジオールが含まれていることが多いため、精製により含有量を調整したバイオマス資源由来のエチレングリコールを用いることがより好ましい態様である。 Examples of the diol used for the polyester used in the present invention include ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, cyclohexanedimethanol, and the like. Examples thereof include diethylene glycol, 2-methyl-1,3-propanediol, polyoxyalkylene glycol having a molecular weight of 500 to 20000 (polyester glycol, etc.), and diol components such as bisphenol A-ethylene oxide adduct, among which ethylene glycol is used. It is preferably used. Furthermore, as ethylene glycol, since ethylene glycol derived from biomass resources often contains 1,2-propanediol, it is better to use ethylene glycol derived from biomass resources whose content has been adjusted by purification. This is a preferred embodiment.
バイオマス資源由来のエチレングリコールを得る方法としては、例えば、とうもろこし、さとうきび、小麦または農作物の茎などのバイオマス資源から得る方法が挙げられる。これらバイオマス資源は、まずでんぷんに転化され、でんぷんは水と酵素でグルコースに転化され、続いて水素添加反応にてソルビトールに転化され、ソルビトールは引続き一定の温度と圧力で触媒存在下、水素添加反応にて各種のグリコールの混合物となり、これを精製してエチレングルコールを得る方法がある。 Examples of the method for obtaining ethylene glycol derived from a biomass resource include a method for obtaining ethylene glycol from a biomass resource such as corn, sugar cane, wheat or a stem of a crop. These biomass resources are first converted to starch, which is then converted to glucose by water and enzymes, then converted to sorbitol by hydrogenation reaction, and sorbitol continues to be hydrogenated at a constant temperature and pressure in the presence of a catalyst. There is a method of obtaining ethylene sorbitol by purifying it as a mixture of various glycols.
本発明の不織布の製造に用いられるポリエステルとしては、ジカルボン酸および/またはそのエステル形成性誘導体成分(以下、ジカルボン酸成分と略す場合がある。)として、テレフタル酸および/またはそのジメチルエステルを用い、ジオール成分としてエチレングリコールを用いて得られるポリエチレンテレフタレートが好ましく、主としてエチレンテレフタレート単位を含むポリエステル共重合体であると、耐熱性の改善度合がより顕著となり、紡糸安定性向上につながる。 As the polyester used for producing the nonwoven fabric of the present invention, terephthalic acid and / or its dimethyl ester is used as a dicarboxylic acid and / or an ester-forming derivative component thereof (hereinafter, may be abbreviated as a dicarboxylic acid component). Polyester terephthalate obtained by using ethylene glycol as a diol component is preferable, and if it is a polyester copolymer mainly containing an ethylene terephthalate unit, the degree of improvement in heat resistance becomes more remarkable, leading to improvement in spinning stability.
本発明の不織布の製造に用いられるポリエステルの共重合成分としては、下記の成分から誘導される構造単位を含有させることができる。具体的に、例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸およびドデカン二酸などの脂肪族カルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環式ジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸およびイソフタル酸、5−スルホイソフタル酸塩(5−スルホイソフタル酸リチウム塩、5−スルホイソフタル酸カリウム塩、および5−スルホイソフタル酸ナトリウム塩など)などの芳香族ジカルボン酸から誘導される構造単位を含むことができる。 As the copolymerization component of the polyester used in the production of the non-woven fabric of the present invention, a structural unit derived from the following components can be contained. Specifically, for example, aliphatic carboxylic acids such as oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, pimelli acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, undecanedioic acid and dodecanedioic acid, and fats such as cyclohexanedicarboxylic acid. Cyclic dicarboxylic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, diphenyldicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid and isophthalic acid, 5-sulfoisophthalate (5-sulfoisophthalic acid lithium salt, 5-sulfoisophthalic acid) It can contain structural units derived from aromatic dicarboxylic acids (such as potassium salts, and 5-sulfoisophthalic acid sodium salts).
なかでも、5−スルホイソフタル酸リチウム塩、5−スルホイソフタル酸カリウム塩、5−スルホイソフタル酸ナトリウム塩のような5−スルホイソフタル酸塩およびそのエステル形成性誘導体や、分子量が500〜20000のポリオキシアルキレングリコールがより好ましく用いられる。ポリオキシアルキレングリコールとしてはポリエチレングリコールが好ましく、分子量が500〜10000のポリエチレングリコールが特に好ましく用いられる。 Among them, 5-sulfoisophthalates such as lithium 5-sulfoisophthalate, potassium 5-sulfoisophthalate, and sodium 5-sulfoisophthalate and ester-forming derivatives thereof, and polys having a molecular weight of 500 to 20000. Oxyalkylene glycol is more preferably used. As the polyoxyalkylene glycol, polyethylene glycol is preferable, and polyethylene glycol having a molecular weight of 500 to 10000 is particularly preferably used.
5−スルホイソフタル酸塩は、ポリエステルを構成する全ジカルボン酸成分を基準として0.1〜10モル%共重合されていることが好ましく、分子量が500〜30000のポリオキシアルキレングリコールは、得られるポリエステルの質量を基準として0.1〜10.0質量%共重合されていることが好ましい態様である。これらの共重合成分は単独でもよいが、2種類以上を組み合わせて共重合されている時ときには、耐熱性の改善度がより顕著となる。 The 5-sulfoisophthalate is preferably copolymerized in an amount of 0.1 to 10 mol% based on the total dicarboxylic acid component constituting the polyester, and the polyoxyalkylene glycol having a molecular weight of 500 to 30,000 is the obtained polyester. It is a preferable embodiment that the copolymer is copolymerized in an amount of 0.1 to 10.0% by mass based on the mass of the above. These copolymerization components may be used alone, but when two or more types are copolymerized in combination, the degree of improvement in heat resistance becomes more remarkable.
本発明の衛生材料用不織布を構成する繊維は、ポリエチレンとポリエステルからなり、その質量比率は、90/10〜10/90であることが好ましい。ポリエチレンの質量比率を10質量%以上とすることにより、十分な熱接着性が得られる。ポリエステルの質量比率を10質量%以上とすることにより、不織布として使用する上で十分なかさ高性とすることができる。 The fibers constituting the non-woven fabric for sanitary materials of the present invention are made of polyethylene and polyester, and the mass ratio thereof is preferably 90/10 to 10/90. Sufficient thermal adhesiveness can be obtained by setting the mass ratio of polyethylene to 10% by mass or more. By setting the mass ratio of polyester to 10% by mass or more, it is possible to obtain sufficient bulkiness for use as a non-woven fabric.
図1〜図3は、本発明の不織布を構成する繊維の横断面を例示する模式断面図である。 1 to 3 are schematic cross-sectional views illustrating a cross section of fibers constituting the nonwoven fabric of the present invention.
図1は、同芯の芯鞘型複合繊維の断面を示す模式断面図である。図1において、芯部(a)と鞘部(b)の中心は同一である。具体的に、同芯の芯鞘型複合繊維は芯部(a)と鞘部(b)からなり、芯部(a)は繊維の断面内において芯部(a)とは異なる重合体に取り囲まれるように配列され、かつ繊維の長さ方向に延びる部分をいう。また、鞘部(b)は、繊維の断面内において芯部(a)を取り囲むように配列され、かつ繊維の長さ方向に延びる部分をいう。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a cross section of a concentric core-sheath type composite fiber. In FIG. 1, the centers of the core portion (a) and the sheath portion (b) are the same. Specifically, the concentric core-sheath type composite fiber is composed of a core portion (a) and a sheath portion (b), and the core portion (a) is surrounded by a polymer different from the core portion (a) in the cross section of the fiber. A portion that is arranged so as to be formed and extends in the length direction of the fiber. The sheath portion (b) is a portion that is arranged so as to surround the core portion (a) in the cross section of the fiber and extends in the length direction of the fiber.
図2は、偏芯の芯鞘型複合繊維の断面を示す模式断面図である。図2において、芯部(a)と鞘部(b)の中心は異なる。具体的に、偏芯の芯鞘型複合繊維は芯部(a)と鞘部(b)からなり、芯部(a)は繊維の断面内において芯部(a)とは異なる重合体に少なくとも一部が取り囲まれるように配列され、かつ繊維の長さ方向に延びる部分をいう。また、鞘部(b)は、繊維の断面内において芯部(a)の少なくとも一部を取り囲むように配列され、かつ繊維の長さ方向に延びる部分をいう。偏芯の芯鞘型複合繊維には、芯部(a)の側面が露出した露出型と、芯部(a)の側面が露出していない非露出型が存在する。本発明においては、紡糸の安定性から非露出型の偏芯芯鞘型複合繊維が好ましく用いられる。 FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a cross section of an eccentric core-sheath type composite fiber. In FIG. 2, the centers of the core portion (a) and the sheath portion (b) are different. Specifically, the eccentric core-sheath type composite fiber is composed of a core portion (a) and a sheath portion (b), and the core portion (a) is at least a polymer different from the core portion (a) in the cross section of the fiber. A portion that is arranged so as to be partially surrounded and extends in the length direction of the fiber. Further, the sheath portion (b) is a portion that is arranged so as to surround at least a part of the core portion (a) in the cross section of the fiber and extends in the length direction of the fiber. The eccentric core-sheath type composite fiber includes an exposed type in which the side surface of the core portion (a) is exposed and a non-exposed type in which the side surface of the core portion (a) is not exposed. In the present invention, a non-exposed eccentric core sheath type composite fiber is preferably used from the viewpoint of spinning stability.
図3は、サイドバイサイド型複合繊維の断面を示す模式断面図である。サイドバイサイド型複合繊維は、第1成分(c)と第2成分(d)が貼り合わされた構造である。2成分の接合面は直線もしくは曲線のいずれでもよく、2成分の粘度特性や吐出量比率によって異なる。繊維の横断面は円形であってもよく、楕円形等の異型断面とすることもできる。 FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a cross section of the side-by-side type composite fiber. The side-by-side type composite fiber has a structure in which the first component (c) and the second component (d) are bonded together. The joint surface of the two components may be either a straight line or a curved line, and differs depending on the viscosity characteristics of the two components and the discharge rate ratio. The cross section of the fiber may be circular, or may be a modified cross section such as an ellipse.
本発明の不織布で用いられる繊維の平均単繊維繊度は、0.5dtex以上3.5dtex以下であることが好ましく、より好ましくは0.7dtex以上3.2dtex以下であり、さらに好ましくは0.9dtex以上2.8dtex以下である。平均単繊維繊度は、紡糸安定性の観点から、0.5dtex以上であることが好ましく、繊度が細い程、不織布として繊維の接着点が多くなるため強度が高く、柔軟性が良好となる。本発明の不織布は、特に衛生材料に好適に使用されるため、衛生材料用不織布の強力の観点から、平均単繊維繊度は、3.5dtex以下であることが好ましい態様である。
上記の平均単繊維繊度は、繊維の側面の顕微鏡観察から繊維の直径を求めることができる。また、繊維断面が異形断面の場合は、繊維断面写真における繊維断面積A(m2)とポリマー密度ρ(g/m3)より、次式を用いて算出することができる。
・単繊維繊度(dtex)=A(m2)×ρ(g/m3)×10000(m)
本発明の不織布は、目付が3〜200g/m2であることが好ましい態様である。前記の目付は、より好ましくは5〜150g/m2であり、さらに好ましくは10〜100g/m2である。目付を上記の範囲とすることにより、十分な柔軟性を得ることができる。
The average single fiber fineness of the fibers used in the non-woven fabric of the present invention is preferably 0.5 dtex or more and 3.5 dtex or less, more preferably 0.7 dtex or more and 3.2 dtex or less, and further preferably 0.9 dtex or more. It is 2.8 dtex or less. From the viewpoint of spinning stability, the average single fiber fineness is preferably 0.5 dtex or more, and the finer the fineness, the more the bonding points of the fibers as a non-woven fabric, so that the strength is high and the flexibility is good. Since the non-woven fabric of the present invention is particularly preferably used for sanitary materials, the average single fiber fineness is preferably 3.5 dtex or less from the viewpoint of the strength of the non-woven fabric for sanitary materials.
The average single fiber fineness described above can be determined from the diameter of the fiber by microscopic observation of the side surface of the fiber. When the fiber cross section is a deformed cross section, it can be calculated from the fiber cross section A (m 2 ) and the polymer density ρ (g / m 3) in the fiber cross section photograph using the following equation.
-Single fiber fineness (dtex) = A (m 2 ) x ρ (g / m 3 ) x 10000 (m)
The nonwoven fabric of the present invention preferably has a basis weight of 3 to 200 g / m 2. The basis weight is more preferably 5 to 150 g / m 2 , and even more preferably 10 to 100 g / m 2 . By setting the basis weight in the above range, sufficient flexibility can be obtained.
また、本発明の不織布の見掛密度は、0.130g/cm3以下であることが好ましい態様である。前記の見掛密度は、目付を厚さで除することにより算出することができる。見掛密度は、より好ましくは0.125g/cm3以下であり、さらに好ましくは0.100g/cm3以下である。見掛密度を上記の範囲とすることにより、十分な嵩高性を得ることができる。 Further, the apparent density of the nonwoven fabric of the present invention is preferably 0.130 g / cm 3 or less. The apparent density can be calculated by dividing the basis weight by the thickness. The apparent density is more preferably 0.125 g / cm 3 or less, and even more preferably 0.100 g / cm 3 or less. By setting the apparent density in the above range, sufficient bulkiness can be obtained.
次に、本発明の不織布を製造する方法の一例を説明する。 Next, an example of the method for producing the nonwoven fabric of the present invention will be described.
本発明の衛生材料用不織布としては、スパンボンド法やメルトブロー法により得られる長繊維不織布や、短繊維をカードを用いて繊維ウェブを形成させた後に、熱風処理を施して得られる短繊維不織布などを採用することができる。中でも、スパンボンド不織布は厚み均一性などが良好なものが得られ、かつ工業的に生産性が高いため好ましく用いられる。 The non-woven fabric for sanitary materials of the present invention includes a long-fiber non-woven fabric obtained by a spunbond method or a melt blow method, a short-fiber non-woven fabric obtained by forming a fiber web of short fibers using a card and then performing hot air treatment. Can be adopted. Among them, spunbonded non-woven fabrics are preferably used because they have good thickness uniformity and are industrially highly productive.
スパンボンド法は、原料樹脂を溶融し紡糸口金から紡糸した後、冷却固化した糸条に対し、エジェクターで牽引し延伸して、移動するネット上に捕集して不織ウェブ化した後、熱接着する工程を要する製造方法である。 In the spunbond method, the raw material resin is melted and spun from the spinneret, then the yarn that has been cooled and solidified is pulled by an ejector, stretched, collected on a moving net, and then made into a non-woven web, and then heat is generated. This is a manufacturing method that requires a bonding process.
紡糸口金やエジェクターの形状としては、丸形や矩形等種々のものを採用することができる。なかでも、圧縮エアの使用量が比較的少なく、糸条同士の融着や擦過が起こりにくいという観点から、矩形口金と矩形エジェクターの組み合わせが好ましく用いられる。 As the shape of the spinneret and the ejector, various shapes such as a round shape and a rectangular shape can be adopted. Among them, a combination of a rectangular base and a rectangular ejector is preferably used from the viewpoint that the amount of compressed air used is relatively small and the yarns are less likely to be fused or scratched.
本発明で用いられる繊維の断面形状を得る複合口金としては、同芯の芯鞘口金、偏芯の芯鞘口金、およびサイドバイサイド型口金等の複合口金を用いることができる。 As the composite base for obtaining the cross-sectional shape of the fiber used in the present invention, a composite base such as a concentric core-sheath base, an eccentric core-sheath base, and a side-by-side type base can be used.
溶融し紡糸する際の紡糸温度は、260〜350℃であることが好ましく、より好ましくは280〜310℃である。紡糸温度を上記の範囲内とすることにより、安定した溶融状態とし優れた紡糸安定性を得ることができる。 The spinning temperature at the time of melting and spinning is preferably 260 to 350 ° C, more preferably 280 to 310 ° C. By setting the spinning temperature within the above range, a stable molten state can be obtained and excellent spinning stability can be obtained.
ポリエチレンとポリエステル(原料)は、それぞれ別々の押出機によって、溶融し計量され、紡糸口金へと供給される口金吐出孔から紡出される。 Polyethylene and polyester (raw materials) are melted and weighed by separate extruders and spun from the spout discharge holes that are supplied to the spun cap.
紡出された長繊維の糸条を冷却する方法としては、例えば、冷風を強制的に糸条に吹き付ける方法、糸条周りの雰囲気温度にて自然冷却する方法、紡糸口金とエジェクター間の距離を調整する方法、およびこれらの組み合わせを採用することができる。 As a method of cooling the spun long fiber yarn, for example, a method of forcibly blowing cold air on the yarn, a method of naturally cooling at the atmospheric temperature around the yarn, and a method of adjusting the distance between the spinneret and the ejector. Adjustment methods and combinations thereof can be adopted.
次に、冷却固化された糸条は、エジェクターから噴射する圧縮エアによって牽引し延伸される。 Next, the cooled and solidified yarn is towed and stretched by the compressed air ejected from the ejector.
その後、長繊維を移動するネット上に捕集して不織ウェブ化し、得られた不織ウェブを熱接着により一体化することにより、不織布を得ることができる。 Then, the long fibers are collected on a moving net to form a non-woven web, and the obtained non-woven web is integrated by heat adhesion to obtain a non-woven fabric.
熱接着の方法としては、例えば、上下一対のロール表面に、それぞれ彫刻(凹凸部)が施された熱エンボスロール、片方のロール表面がフラット(平滑)なロールと他方のロール表面に彫刻(凹凸部)が施されたロールとの組み合わせからなる熱エンボスロール、および上下一対のフラット(平滑)ロールの組み合わせからなる熱カレンダーロールなど各種ロールによる熱圧着や、熱風処理による熱接着や超音波による融着を用いることができ、またそれぞれの組み合わせを適用することができる。 As a method of heat bonding, for example, a heat embossed roll in which a pair of upper and lower roll surfaces are engraved (unevenness), a roll having a flat (smooth) one roll surface and an engraving (concavo-convex part) on the other roll surface. Thermocompression bonding with various rolls such as a thermal embossing roll consisting of a combination with a roll with a part) and a thermal calendar roll consisting of a combination of a pair of upper and lower flat (smooth) rolls, thermal bonding by hot air treatment, and melting by ultrasonic waves. The dress can be used, and each combination can be applied.
中でも、強度と耐摩耗性の観点から、エンボスロールを用いた熱接着として、嵩高性の観点から熱風処理を用いた熱接着を好ましく採用することができる。 Above all, from the viewpoint of strength and wear resistance, as the heat bonding using the embossed roll, the heat bonding using hot air treatment can be preferably adopted from the viewpoint of bulkiness.
エンボスロールによる熱接着では、上下いずれかに彫刻(凹凸部)が施されたロールを用いることにより、全体に圧力が掛かりにくくなり、風合いが損なわれないため好ましい態様である。 In the thermal bonding by the embossed roll, by using a roll having engraving (concave and convex portions) on either the upper or lower side, it becomes difficult to apply pressure to the whole and the texture is not impaired, which is a preferable embodiment.
熱融着時のエンボス接着面積率は、5〜30%であることが好ましい。接着面積を5%以上、より好ましくは10%以上とすることにより、不織布として実用に供しうる強度を得ることができる。一方、エンボス接着面積率を30%以下、より好ましくは20%以下とすることにより、柔軟な風合いを維持することができる。 The embossed adhesive area ratio at the time of heat fusion is preferably 5 to 30%. By setting the bonding area to 5% or more, more preferably 10% or more, it is possible to obtain strength that can be put into practical use as a non-woven fabric. On the other hand, by setting the embossed adhesive area ratio to 30% or less, more preferably 20% or less, a flexible texture can be maintained.
ここでいうエンボス接着面積率とは、一対の凹凸を有するロールにより熱接着する場合は、上側ロールの凸部と下側ロールの凸部とが重なって不織ウェブに当接する部分の不織布全体に占める割合のことをいう。また、凹凸を有するロールとフラットロールにより熱接着する場合は、凹凸を有するロールの凸部が不織ウェブに当接する部分の不織布全体に占める割合のことをいう。 The embossed adhesive area ratio referred to here is the entire non-woven fabric of the portion where the convex portion of the upper roll and the convex portion of the lower roll overlap and come into contact with the non-woven fabric when heat-bonding is performed by a roll having a pair of irregularities. It refers to the proportion that occupies. Further, when heat-bonding to a roll having irregularities by a flat roll, it means the ratio of the convex portion of the roll having irregularities to the entire non-woven fabric of the portion in contact with the non-woven web.
熱エンボスロールに施される彫刻の形状としては、円形、楕円形、正方形、長方形、平行四辺形、ひし形、正六角形および正八角形などの形状を用いることができる。 As the shape of the engraving applied to the thermal embossing roll, a shape such as a circle, an ellipse, a square, a rectangle, a parallelogram, a rhombus, a regular hexagon, and a regular octagon can be used.
熱エンボスロールの表面温度は、使用している樹脂のうち、最も低融点の樹脂(以下、低融点樹脂と称する場合がある。)の融点に対し−50〜−1℃とすることが好ましい。熱エンボスロールの表面温度を、低融点樹脂の融点に対し−50℃以上、より好ましくは−30℃以上、さらに好ましくは−10℃以上とすることにより、十分に熱接着させ強度をもたせ毛羽の発生を抑えやすくすることができる。 The surface temperature of the thermal embossed roll is preferably −50 to -1 ° C. with respect to the melting point of the resin having the lowest melting point (hereinafter, may be referred to as a low melting point resin) among the resins used. By setting the surface temperature of the heat embossed roll to -50 ° C or higher, more preferably -30 ° C or higher, and even more preferably -10 ° C or higher with respect to the melting point of the low melting point resin, the fluff can be sufficiently heat-bonded to have strength. It is possible to easily suppress the occurrence.
また、熱エンボスロールの表面温度を、低融点樹脂の融点に対し−1℃以下とすることにより、繊維の融解により樹脂同士の剥離が発生するのを防ぎやすくすることができる。
また、熱接着時の熱エンボスロールの線圧は、5〜50kgf/cmであることが好ましい。前記の線圧を5kgf/cm以上、より好ましくは10kgf/cm以上、さらに好ましくは15kgf/cm以上とすることにより、十分に熱接着させることができる。一方、前記の線圧を50kgf/cm以下、より好ましくは40kgf/cm以下、さらに好ましくは30kgf/cm以下とすることにより、ロールの応力がかかりすぎないことにより不織布の風合いを維持することができる。
Further, by setting the surface temperature of the heat embossed roll to -1 ° C. or lower with respect to the melting point of the low melting point resin, it is possible to easily prevent the resins from peeling off due to the melting of the fibers.
Further, the linear pressure of the heat embossing roll at the time of heat bonding is preferably 5 to 50 kgf / cm. By setting the linear pressure to 5 kgf / cm or more, more preferably 10 kgf / cm or more, still more preferably 15 kgf / cm or more, sufficient thermal adhesion can be achieved. On the other hand, by setting the linear pressure to 50 kgf / cm or less, more preferably 40 kgf / cm or less, still more preferably 30 kgf / cm or less, the texture of the non-woven fabric can be maintained by not applying too much stress to the roll. ..
熱風処理による熱接着の場合、熱風温度は、低融点樹脂の融点+1℃〜+30℃の範囲とすることが好ましく、より好ましくは+1℃〜+15℃の範囲であり、さらに好ましくは+1℃〜+10℃の範囲である。低融点樹脂の融点+1℃以上とすることにより、十分な熱接着性を得ることができる。また、熱風温度を、好ましくは低融点樹脂の融点+30℃以下、より好ましくは+15℃以下、さらに好ましくは10℃以下とすることにより、熱による不織布の硬化を抑えることができ、柔軟な風合いを維持することができる。 In the case of heat bonding by hot air treatment, the hot air temperature is preferably in the range of the melting point of the low melting point resin + 1 ° C. to + 30 ° C., more preferably in the range of + 1 ° C. to + 15 ° C., and further preferably + 1 ° C. to +10. It is in the range of ° C. Sufficient thermal adhesiveness can be obtained by setting the melting point of the low melting point resin to + 1 ° C. or higher. Further, by setting the hot air temperature to preferably the melting point of the low melting point resin + 30 ° C. or lower, more preferably + 15 ° C. or lower, and further preferably 10 ° C. or lower, curing of the non-woven fabric due to heat can be suppressed and a flexible texture can be obtained. Can be maintained.
熱風風量については、2.5〜5.0m/秒であることが好ましい。熱風風量を2.5m/秒以上とすることにより、衛生材料用不織布に熱風を通気させることができ、十分な接着性を得ることができる。一方、熱風風量を5.0m/秒以下とすることにより、熱処理時のウェブ乱れを抑制することができる。 The amount of hot air is preferably 2.5 to 5.0 m / sec. By setting the amount of hot air to 2.5 m / sec or more, the non-woven fabric for sanitary materials can be ventilated with hot air, and sufficient adhesiveness can be obtained. On the other hand, by setting the hot air volume to 5.0 m / sec or less, it is possible to suppress web turbulence during heat treatment.
本発明の不織布は、風合いに非常に優れていることから、特に使い捨て紙おむつやナプキンなどのトップシートやバックシート等に好適に利用することができる。 Since the non-woven fabric of the present invention has a very excellent texture, it can be particularly suitably used for top sheets and back sheets of disposable disposable diapers and napkins.
次に、実施例に基づき、本発明の不織布とその製造方法について、具体的に説明する。 Next, the nonwoven fabric of the present invention and the method for producing the same will be specifically described based on Examples.
(1)原料ポリマーの融点:
原料ポリマー(ポリエチレンとポリエステル)の融点は、パーキンエルマ社製示差走査型熱量計DSC−2型を用い、昇温速度20℃/分の条件で測定し、得られた融解吸熱曲線において極値を与える温度を融点とした。また、示差走査型熱量計において、融解吸熱曲線が極値を示さない樹脂については、ホットプレート上で加熱し、顕微鏡観察により樹脂が完全に溶融した温度を融点とした。
(1) Melting point of raw material polymer:
The melting points of the raw material polymers (polyethylene and polyester) were measured using a differential scanning calorimeter DSC-2 manufactured by Perkin Elma Co., Ltd. under the condition of a temperature rise rate of 20 ° C./min, and the extreme value was obtained in the obtained melt endothermic curve. The given temperature was taken as the melting point. Further, in the differential scanning calorimeter, the resin whose melting endothermic curve does not show an extreme value was heated on a hot plate, and the temperature at which the resin was completely melted by microscopic observation was taken as the melting point.
(2)ポリエチレンのMFR:
ポリエチレンのMFRは、JIS K 7210(1999年)に準拠して測定し、190℃の温度で、荷重2.16kgの条件で測定した。
(2) Polyethylene MFR:
The MFR of polyethylene was measured according to JIS K 7210 (1999), and was measured at a temperature of 190 ° C. under a load of 2.16 kg.
(3)ポリエステルの固有粘度(IV):
ポリエステルの固有粘度(IV)は、次の方法で測定した。オルソクロロフェノール100mlに対し試料8gを溶解し、温度25℃においてオストワルド粘度計を用いて相対粘度ηrを、下記式により求めた。
・ηr=η/η0=(t×d)/(t0×d0)
(ここで、ηはポリマー溶液の粘度、η0はオルソクロロフェノールの粘度、tは溶液の落下時間(秒)、dは溶液の密度(g/cm3)、t0はオルソクロロフェノールの落下時間(秒)、d0はオルソクロロフェノールの密度(g/cm3)を、それぞれ表す。)
次いで、上記の相対粘度ηrから、下記式により固有粘度(IV)を算出した。
・IV=0.0242ηr+0.2634。
(3) Intrinsic viscosity of polyester (IV):
The intrinsic viscosity (IV) of polyester was measured by the following method. 8 g of the sample was dissolved in 100 ml of orthochlorophenol, and the relative viscosity ηr was determined by the following formula using an Ostwald viscometer at a temperature of 25 ° C.
・ Ηr = η / η0 = (t × d) / (t0 × d0)
(Here, η is the viscosity of the polymer solution, η0 is the viscosity of orthochlorophenol, t is the falling time of the solution (seconds), d is the density of the solution (g / cm 3 ), and t0 is the falling time of orthochlorophenol (here). Seconds) and d0 represent the density of orthochlorophenol (g / cm 3 ), respectively.)
Next, the intrinsic viscosity (IV) was calculated from the above relative viscosity ηr by the following formula.
-IV = 0.0242ηr + 0.2634.
(4)ポリエステル中の1,2プロパンジオール含有量:
不織布から、試料を1g以上採取する。採取した試料を、有機溶剤に浸漬してポリエチレン成分を溶解除去する。使用する有機溶剤としては、ポリエチレン成分が溶解するものであればよく、1,2,4−トリクロロベンゼンを使用する。有機溶剤によりポリエチレンを溶解除去し、ポリエステル成分を得る。
(4) Content of 1,2 propanediol in polyester:
Collect 1 g or more of the sample from the non-woven fabric. The collected sample is immersed in an organic solvent to dissolve and remove the polyethylene component. As the organic solvent to be used, 1,2,4-trichlorobenzene may be used as long as it dissolves the polyethylene component. Polyethylene is dissolved and removed with an organic solvent to obtain a polyester component.
続いて、1,2−ブタンジオールの1000μg/ml水溶液を調製し、内部標準液Aとした。試料0.1gをバイアルに秤量し、内部標準液Aを0.006ml、アンモニア水1mlを加え密栓し、150℃の温度で3時間加熱した後、室温25℃まで放冷した。続いて、メタノール2mlとテレフタル酸2.0gを加えた後、15分間振とうし、3500Gで3分間遠心分離した。上澄み液を取り出し、ガスクロマトグラフ(Agilent Technologies社製 GC6890)によって、次の設定条件で測定し、後述する検量線を用いて含有量を求めた。
・スプリット比:1/20、
・キャリアガス流速:2mL/min、
・注入口温度:220℃、
・注入量:1μL、
・MS:JEOL製 SX−102A、
・モニターイオン:m/z 61.0290。
Subsequently, a 1000 μg / ml aqueous solution of 1,2-butanediol was prepared and used as an internal standard solution A. 0.1 g of the sample was weighed in a vial, 0.006 ml of the internal standard solution A and 1 ml of aqueous ammonia were added, the mixture was sealed, heated at a temperature of 150 ° C. for 3 hours, and then allowed to cool to a room temperature of 25 ° C. Subsequently, 2 ml of methanol and 2.0 g of terephthalic acid were added, and the mixture was shaken for 15 minutes and centrifuged at 3500 G for 3 minutes. The supernatant was taken out and measured by a gas chromatograph (GC6890 manufactured by Agilent Technologies) under the following setting conditions, and the content was determined using a calibration curve described later.
・ Split ratio: 1/20,
・ Carrier gas flow velocity: 2 mL / min,
・ Inlet temperature: 220 ° C,
・ Injection volume: 1 μL,
・ MS: JEOL SX-102A,
-Monitor ion: m / z 61.0290.
1,2−プロパンジオールの検量線は、次の手順で作成した。1,2−プロパンジオールの1000μg/ml水溶液を調製し標準母液Bとした後、前記の標準母液Bの量を変化させて混合溶媒(メタノール:水=2:1(質量比率))で希釈して、標準溶液Cを5種類調製した。各溶液には、内標準として1,2ブタンジオールを2.00μg/ml含むように、内部標準液Aを添加した。調製した標準液Cを、それぞれガスクロマトグラフィによって、前記の条件で測定した後、得られた1,2−プロパンジオールと内部標準物質のピーク面積比と、標準液C中の1,2−プロパンジオールの濃度をグラフにプロットすることにより、1,2−プロパンジオールの検量線を作製した。 A calibration curve of 1,2-propanediol was prepared by the following procedure. A 1000 μg / ml aqueous solution of 1,2-propanediol was prepared to prepare a standard mother liquor B, and then diluted with a mixed solvent (methanol: water = 2: 1 (mass ratio)) by changing the amount of the standard mother liquor B. Then, 5 kinds of standard solutions C were prepared. An internal standard solution A was added to each solution so as to contain 2.00 μg / ml of 1,2 butanediol as an internal standard. The prepared standard solution C was measured by gas chromatography under the above conditions, and then the peak area ratio of the obtained 1,2-propanediol and the internal standard substance and the 1,2-propanediol in the standard solution C were measured. A calibration curve of 1,2-propanediol was prepared by plotting the concentration of 1,2-propanediol on a graph.
(5)口金周りの堆積物と糸切れ頻度:
繊維の紡出から100時間後の口金孔周辺の堆積物量を、長焦点顕微鏡を用いて観察した。また、生産量1トンあたりの糸切れ回数をカウントし、次の基準で判定した。◎および○の判定を合格とし、×の判定を不合格とした。
◎:堆積物がほとんど認められず生産が可能である状態で、糸切れ回数が0.5回/トン以下である。
○:堆積物が若干認められものの生産は可能である状態、糸切れ回数が2.0回/トン以下である。
×:堆積物が認められ、頻繁に糸切れが発生する状態、糸切れ回数が2.0回/トンより多い。
(5) Sediment around the mouthpiece and frequency of thread breakage:
The amount of deposits around the mouthpiece hole 100 hours after the fiber was spun was observed using a long focus microscope. In addition, the number of yarn breaks per ton of production was counted and judged according to the following criteria. The judgments of ◎ and ○ were passed, and the judgment of × was rejected.
⊚: The number of yarn breaks is 0.5 times / ton or less in a state where almost no deposits are observed and production is possible.
◯: Although some deposits are observed, production is possible, and the number of thread breaks is 2.0 times / ton or less.
X: A state in which deposits are observed and thread breakage occurs frequently, and the number of thread breakages is more than 2.0 times / ton.
(6)単繊維の平均繊維直径:
不織布を走査型電子顕微鏡(SEM キーエンス社製VE−7800型)で、500倍で観察し、無作為に抽出した50本の単繊維直径を測定した。これを3ヶ所で行い、合計150本の単繊維の直径を測定し、小数点以下を四捨五入して平均値を算出した。繊維断面が異形断面の場合、まず単繊維の断面積を測定し、当該断面を円形と見立てた場合の直径を算出することによって単繊維の平均繊維直径を求めた。
(6) Average fiber diameter of single fiber:
The non-woven fabric was observed with a scanning electron microscope (VE-7800 type manufactured by SEM KEYENCE CORPORATION) at a magnification of 500, and the diameters of 50 randomly selected single fibers were measured. This was performed at three locations, the diameters of a total of 150 single fibers were measured, and the average value was calculated by rounding off to the nearest whole number. When the fiber cross section is a deformed cross section, the cross section of the single fiber was first measured, and the average fiber diameter of the single fiber was obtained by calculating the diameter when the cross section was regarded as a circle.
(7)単繊維の平均繊度:
上記で求めた繊維直径および、使用する樹脂の固形密度から長さ10,000m当たりの質量を単繊維繊度として、小数点以下第二位を四捨五入して算出した。
(7) Average fineness of single fiber:
From the fiber diameter obtained above and the solid density of the resin used, the mass per 10,000 m in length was taken as the single fiber fineness, and the second decimal place was rounded off.
(8)不織布の目付:
不織布の目付は、JIS L1913(2010年)の6.2「単位面積当たりの質量」に基づき、20cm×25cmの試験片を、試料の幅1m当たり3枚採取し、標準状態におけるそれぞれの質量(g)を量り、その平均値を1m2当たりの質量(g/m2)で表した。
(8) Non-woven fabric basis weight:
The basis weight of the non-woven fabric is based on 6.2 "Mass per unit area" of JIS L1913 (2010), and 3 test pieces of 20 cm x 25 cm are collected per 1 m of sample width, and each mass in the standard state (mass in standard state). g) was weighed and the average value was expressed as mass per 1 m 2 (g / m 2 ).
(9)不織布の厚さ:
JIS L 1908(2010年)に準拠して、不織布の厚さを測定した。2500mm2の面積を有するプレッサーフット準備する。プレッサーフットの直径の1.75 倍以上の大きさの試験片について、一定時間2kPaの圧力を加えた後、厚さを測定する。試験片10枚分の平均値を算出して、その値を厚みとした。
(9) Thickness of non-woven fabric:
The thickness of the non-woven fabric was measured according to JIS L 1908 (2010). Prepare a presser foot with an area of 2500 mm2. For a test piece having a size of 1.75 times or more the diameter of the presser foot, apply a pressure of 2 kPa for a certain period of time, and then measure the thickness. The average value for 10 test pieces was calculated, and the value was used as the thickness.
(10)不織布の見掛密度:
測定した上記の不織布の目付と厚さから、不織布の見掛密度を算出した。この数値が低いほど、嵩高性に優れていると評価した。
(10) Apparent density of non-woven fabric:
The apparent density of the non-woven fabric was calculated from the measured basis weight and thickness of the above-mentioned non-woven fabric. It was evaluated that the lower this value was, the better the bulkiness was.
(11)不織布触感の官能評価(柔軟性、さらさら感、ゴワゴワ感)
不織布触感の官能評価として、柔軟性、さらさら感、ゴワゴワ感について、以下の基準で点数付けを行った。これを10名で行いその平均を不織布触感として評価した。それぞれの平均値が高いほど、不織布触感が優れていると判断し、4.0点以上を合格とした。
(11) Sensory evaluation of non-woven fabric tactile sensation (flexibility, silky sensation, rugged sensation)
As a sensory evaluation of the non-woven fabric tactile sensation, flexibility, silky sensation, and ruggedness were scored according to the following criteria. This was performed by 10 people, and the average was evaluated as the texture of the non-woven fabric. It was judged that the higher the average value of each, the better the feel of the non-woven fabric, and a score of 4.0 or higher was passed.
<柔軟性>
5点:やわらかい
4点:5点と3点の中間
3点:普通
2点:3点と1点の中間
1点:硬い
<さらさら感>
5点:さらさらしている
4点:5点と3点の中間
3点:普通
2点:3点と1点の中間
1点:ざらざらしている
<ゴワゴワ感>
5点:ゴワゴワ感がない
4点:5点と3点の中間
3点:普通
2点:3点と1点の中間
1点:ゴワゴワ感がある
(12)不織布加工性、(ロール巻き付き(引きつられ具合))
不織布をゴム製のニップローラーを用いて20m/分で5分間走行させた。このときのロール付着物、不織布の状態を観察し、以下の基準で点数付けを行い加工性(点)とした。3点以上を合格とした。
<Flexibility>
5 points: Soft 4 points: Between 5 points and 3 points 3 points: Normal 2 points: Between 3 points and 1 point 1 point: Hard <Smooth feeling>
5 points: Smooth 4 points: Intermediate between 5 points and 3 points 3 points: Normal 2 points: Intermediate between 3 points and 1 point 1 point: Rough <Roughness>
5 points: No stiff feeling 4 points: Intermediate between 5 points and 3 points 3 points: Normal 2 points: Intermediate between 3 points and 1 point 1 point: Non-woven fabric processability, (roll wrapping (pulling) (Hanging condition))
The non-woven fabric was run at 20 m / min for 5 minutes using a rubber nip roller. The state of the roll deposits and the non-woven fabric at this time was observed, and points were given according to the following criteria to determine workability (points). A score of 3 or higher was passed.
5点:ロールに繊維付着物がなく、不織布に毛羽、破れも見られない。 5 points: There are no fiber deposits on the roll, and no fluff or tear is seen on the non-woven fabric.
4点:ロールに繊維付着物があるが、不織布に毛羽、破れは見られない。 4 points: There are fiber deposits on the roll, but no fluff or tear is seen on the non-woven fabric.
3点:ロールに繊維付着物があり、不織布に毛羽もあるが、破れは見られない。 3 points: There are fiber deposits on the roll and fluff on the non-woven fabric, but no tears are seen.
2点:ロールに繊維付着物があり、不織布に毛羽もあり、破れがある。 2 points: There are fiber deposits on the roll, fluff on the non-woven fabric, and tears.
1点:不織布の破れによりロールに不織布が巻きつく。
(実施例1)
(ポリエチレン原料)
MFRが30g/10minのポリエチレン(植物系)とテトラデカン酸カルシウム(炭素数14)とステアリン酸カルシウム(炭素数18)をそれぞれハンマーミルで粉砕して1mm以下とし、ポリエチレンに対する添加剤(テトラデカン酸カルシウムとステアリン酸カルシウム、質量比率1:3)の含有量が0.3質量%となるように秤量し、ヘンシェルミキサーで均一混合し、ポリエチレン原料として用いた。
1 point: The non-woven fabric wraps around the roll due to the tearing of the non-woven fabric.
(Example 1)
(Polyethylene raw material)
Polyethylene (vegetable) with MFR of 30 g / 10 min, calcium tetradecanoate (14 carbon atoms) and calcium stearate (18 carbon atoms) are each crushed with a hammer mill to 1 mm or less, and additives to polyethylene (calcium tetradecanoate and steer). The content of calcium phosphate (mass ratio 1: 3) was weighed to be 0.3% by mass, uniformly mixed with a Henschel mixer, and used as a polyethylene raw material.
(ポリエステル原料)
バイオマス資源由来エチレングリコール(精製品、1,2−プロパンジオールの含有量が110ppm)と、テレフタル酸ジメチルの重縮合から得られたポリエステルチップ(IV:0.65)を、ポリエステル原料として用いた。
(Polyester raw material)
Polyester chips (IV: 0.65) obtained from polycondensation of biomass resource-derived ethylene glycol (refined product, 1,2-propanediol content: 110 ppm) and dimethyl terephthalate were used as polyester raw materials.
(紡糸と繊維ウェブの捕集)
上記のポリエチレン原料を鞘成分とし上記のポリエステル原料を芯成分として用い、それぞれ別々の押出機で溶融し、前記の鞘成分と前記の芯成分との質量比が50:50となるように計量し、紡糸温度が295℃で、孔径φが0.55mmの芯鞘型紡糸口金から、単孔吐出量0.60g/分で芯鞘型複合繊維を紡出した。紡出した芯鞘型複合繊維に冷却風を当てて冷却固化し、エジェクターに通し、エジェクターから紡糸速度4000m/分で紡糸して、移動するネットコンベアー上に繊維ウェブとして捕集した。紡糸時に口金面の堆積物はほとんど認められず、糸切れもほとんど発生せず、生産できる状態であった。
(Spinning and collection of textile webs)
Using the above polyethylene raw material as a sheath component and the above polyester raw material as a core component, they are melted by separate extruders and weighed so that the mass ratio of the sheath component to the core component is 50:50. A core-sheath composite fiber was spun from a core-sheath type spinneret having a spinning temperature of 295 ° C. and a hole diameter of 0.55 mm at a single-hole discharge rate of 0.60 g / min. The spun core-sheath type composite fiber was cooled and solidified by applying cooling air, passed through an ejector, spun from the ejector at a spinning speed of 4000 m / min, and collected as a fiber web on a moving net conveyor. At the time of spinning, almost no deposits on the surface of the base were observed, almost no yarn breakage occurred, and the product was in a ready-to-produce state.
(熱接着)
引き続き、得られた繊維ウェブを、金属製の水玉柄の彫刻がなされた上ロールおよび金属製でフラットな下ロールから構成される上下一対の接着面積が10%のエンボスロールを用いて、線圧が20kgf/cmで、熱接着温度90℃で熱接着処理し、目付が20g/m2の不織布を得た。得られた不織布のポリエチレン成分を除去し、ポリエステル中に含まれる1,2−プロパンジオールの含有量を測定した結果、25ppmであった。得られた評価結果を表1に示す。
(実施例2)
(ポリエチレン原料)
MFRが30g/10minのポリ(エチレン−RAN−ブチレン) モノ−OL(植物系)からなるポリエチレンとテトラデカン酸カルシウム(炭素数14)とヘキサデカン酸カルシウム(炭素数16)とステアリン酸カルシウム(炭素数18)をそれぞれハンマーミルで粉砕して1mm以下とし、ポリエチレンに対するカ添加剤(テトラデカン酸カルシウムとヘキサデカン酸カルシウムとステアリン酸カルシウム、質量比率1:1:3)の含有量が0.5質量%となるように秤量し、ヘンシェルミキサーで均一混合し、ポリエチレン原料として用いた。
(Thermal adhesion)
Subsequently, the resulting fibrous web was subjected to linear pressure using a pair of upper and lower embossed rolls consisting of an upper roll engraved with a metal polka dot pattern and a flat lower roll made of metal with a bonding area of 10%. Was 20 kgf / cm and heat-bonded at a heat-bonding temperature of 90 ° C. to obtain a non-woven fabric having a grain size of 20 g / m 2. The polyethylene component of the obtained non-woven fabric was removed, and the content of 1,2-propanediol contained in the polyester was measured and found to be 25 ppm. The obtained evaluation results are shown in Table 1.
(Example 2)
(Polyethylene raw material)
Polyethylene consisting of poly (ethylene-RAN-butylene) mono-OL (vegetable) with MFR of 30 g / 10 min, calcium tetradecanoate (14 carbon atoms), calcium hexadecanoate (16 carbon atoms) and calcium stearate (18 carbon atoms) Is crushed with a hammer mill to 1 mm or less, and the content of the mosquito additive (calcium tetradecanoate, calcium hexadecanoate and calcium stearate, mass ratio 1: 1: 3) with respect to polyethylene is 0.5% by mass. It was weighed, uniformly mixed with a Henschel mixer, and used as a polyethylene raw material.
(ポリエステル原料)
実施例1と同原料を用いた。
(Polyester raw material)
The same raw material as in Example 1 was used.
(紡糸と繊維ウェブの捕集)
実施例1と同様にして、繊維ウェブを捕集した。紡糸時に口金面の堆積物はほとんど認められず、糸切れもほとんど発生せず、生産できる状態であった。
(Spinning and collection of textile webs)
The fiber web was collected in the same manner as in Example 1. At the time of spinning, almost no deposits on the surface of the base were observed, almost no yarn breakage occurred, and the product was in a ready-to-produce state.
(熱接着)
実施例1と同様にして、目付が20g/m2の不織布を得た。得られた評価結果を表1に示す。
(実施例3)
(ポリエチレン原料)
実施例2と同原料を用いた。
(Thermal adhesion)
A non-woven fabric having a basis weight of 20 g / m 2 was obtained in the same manner as in Example 1. The obtained evaluation results are shown in Table 1.
(Example 3)
(Polyethylene raw material)
The same raw material as in Example 2 was used.
(ポリエステル原料)
実施例1と同原料を用いた。
(Polyester raw material)
The same raw material as in Example 1 was used.
(紡糸と繊維ウェブの捕集)
紡糸口金を偏芯芯鞘型としたこと以外は実施例1と同様にして、繊維ウェブを捕集した。紡糸時に口金面の堆積物はほとんど認められず、糸切れもほとんど発生せず、生産できる状態であった。
(Spinning and collection of textile webs)
The fiber webs were collected in the same manner as in Example 1 except that the spinneret had an eccentric core sheath type. At the time of spinning, almost no deposits on the surface of the base were observed, almost no yarn breakage occurred, and the product was in a ready-to-produce state.
(熱接着)
実施例1と同様にして、目付が20g/m2の不織布を得た。得られた評価結果を表1に示す。
(実施例4)
(ポリエチレン原料)
実施例2と同原料を用いた。
(Thermal adhesion)
A non-woven fabric having a basis weight of 20 g / m 2 was obtained in the same manner as in Example 1. The obtained evaluation results are shown in Table 1.
(Example 4)
(Polyethylene raw material)
The same raw material as in Example 2 was used.
(ポリエステル原料)
1,2−プロパンジオールが検出されない(15ppm未満)化石資源由来エチレングリコールと、テレフタル酸ジメチルの重縮合から得られたポリエステルチップ(IV:0.65)を、ポリエステル原料として用いた。
(Polyester raw material)
Polyester chips (IV: 0.65) obtained from polycondensation of fossil resource-derived ethylene glycol in which 1,2-propanediol was not detected (less than 15 ppm) and dimethyl terephthalate were used as polyester raw materials.
(紡糸と繊維ウェブの捕集)
実施例1と同様にして、繊維ウェブを捕集した。紡糸時に口金面の堆積物は若干認められたものの、糸切れも少なく、生産できる状態であった。
(Spinning and collection of textile webs)
The fiber web was collected in the same manner as in Example 1. Although some deposits on the base surface were observed during spinning, there were few yarn breaks and the yarn was ready for production.
(熱接着)
実施例1と同様にして、目付が20g/m2の不織布を得た。得られた評価結果を表1に示す。
(比較例1)
(ポリエチレン原料)
MFRが30g/10minのポリエチレン(石油系)とデカン酸ナトリウム(炭素数10)をそれぞれハンマーミルで粉砕して1mm以下とし、ポリエチレンに対する添加剤(デカン酸ナトリウム)の含有量が0.3質量%となるように秤量し、ヘンシェルミキサーで均一混合し、ポリエチレン原料として用いた。
(Thermal adhesion)
A non-woven fabric having a basis weight of 20 g / m 2 was obtained in the same manner as in Example 1. The obtained evaluation results are shown in Table 1.
(Comparative Example 1)
(Polyethylene raw material)
Polyethylene (petroleum-based) with an MFR of 30 g / 10 min and sodium decanoate (10 carbon atoms) are each crushed with a hammer mill to 1 mm or less, and the content of the additive (sodium decanoate) with respect to polyethylene is 0.3% by mass. Weighed so as to be, uniformly mixed with a Henschel mixer, and used as a polyethylene raw material.
(ポリエステル原料)
実施例4と同原料を用いた。
(Polyester raw material)
The same raw material as in Example 4 was used.
(紡糸と繊維ウェブの捕集)
実施例1と同様にして、繊維ウェブを捕集した。紡糸時に口金面の堆積物は若干認められたものの、糸切れも少なく、生産できる状態であった。
(Spinning and collection of textile webs)
The fiber web was collected in the same manner as in Example 1. Although some deposits on the base surface were observed during spinning, there were few yarn breaks and the yarn was ready for production.
(熱接着)
実施例1と同様にして、目付が20g/m2の不織布を得た。得られた評価結果を表1に示す。
(比較例2)
(ポリエチレン原料)
MFRが30g/10minのポリエチレン(石油系)とステアリン酸カルシウム(炭素数18)をそれぞれハンマーミルで粉砕して1mm以下とし、ポリエチレンに対する添加剤(デカン酸ナトリウム)の含有量が0.3質量%となるように秤量し、ヘンシェルミキサーで均一混合し、ポリエチレン原料として用いた。
(Thermal adhesion)
A non-woven fabric having a basis weight of 20 g / m 2 was obtained in the same manner as in Example 1. The obtained evaluation results are shown in Table 1.
(Comparative Example 2)
(Polyethylene raw material)
Polyethylene (petroleum-based) with an MFR of 30 g / 10 min and calcium stearate (18 carbon atoms) are each crushed with a hammer mill to 1 mm or less, and the content of the additive (sodium decanoate) with respect to polyethylene is 0.3% by mass. Weighed so as to be, uniformly mixed with a Henschel mixer, and used as a polyethylene raw material.
(ポリエステル原料)
実施例4と同原料を用いた。
(Polyester raw material)
The same raw material as in Example 4 was used.
(紡糸と繊維ウェブの捕集)
実施例1と同様にして、繊維ウェブを捕集した。紡糸時に口金面の堆積物は若干認められたものの、糸切れも少なく、生産できる状態であった。
(Spinning and collection of textile webs)
The fiber web was collected in the same manner as in Example 1. Although some deposits on the base surface were observed during spinning, there were few yarn breaks and the yarn was ready for production.
(熱接着)
実施例1と同様にして、目付が20g/m2の不織布を得た。得られた評価結果を表1に示す。
(Thermal adhesion)
A non-woven fabric having a basis weight of 20 g / m 2 was obtained in the same manner as in Example 1. The obtained evaluation results are shown in Table 1.
本発明の実施例1〜3は、環境負荷が低い原料で構成されているのに加え、ポリエチレンに炭素数が12〜45の飽和脂肪酸もしくは飽和脂肪酸金属塩の中から炭素数が異なる2種以上の飽和脂肪酸もしくは飽和脂肪酸金属塩からなる添加剤が含まれていることから、シート触感に優れており、また、かさ高性にも優れており、衛生材料用不織布として非常に好適に用いられるものであった。 In Examples 1 to 3 of the present invention, in addition to being composed of raw materials having a low environmental load, two or more kinds of saturated fatty acids or saturated fatty acid metal salts having 12 to 45 carbon atoms having different carbon atoms in polyethylene are used. Since it contains an additive consisting of saturated fatty acid or saturated fatty acid metal salt, it has excellent sheet texture and bulkiness, and is very suitable for use as a non-woven fabric for sanitary materials. Met.
なお、比較例1および2は添加剤が1種類のみであるため、シート触感に劣っていた。 Since Comparative Examples 1 and 2 contained only one type of additive, the sheet feel was inferior.
(a):芯部
(b):鞘部
(c):第1成分
(d):第2成分
(A): Core portion (b): Sheath portion (c): First component (d): Second component
Claims (4)
A.飽和脂肪酸系添加剤が、炭素数が12〜45の飽和脂肪酸もしくは飽和脂肪酸金属塩の中から炭素数が異なる2種以上の飽和脂肪酸もしくは飽和脂肪酸金属塩からなる。
B.飽和脂肪酸系添加剤中に含まれる飽和脂肪酸もしくは飽和脂肪酸金属塩の炭素数が最大のものと最小のものの炭素数の差が4以上である。
C.ポリエチレンに対する飽和脂肪酸系添加剤全体の添加量が0.1〜10.0質量%である。 Ri Do polyethylene and polyester, wherein a polyethylene non-woven fabric constituted by a mass ratio of 90 / 10-10 / 90 Der Ru fibers of the polyester, the polyethylene comprises a plant-derived polyethylene least 50 wt% , A non-woven fabric obtained by adding a saturated fatty acid-based additive to the polyethylene so as to satisfy the following conditions A to C.
A. The saturated fatty acid-based additive comprises two or more kinds of saturated fatty acids or saturated fatty acid metal salts having different carbon atoms from among saturated fatty acids or saturated fatty acid metal salts having 12 to 45 carbon atoms.
B. The difference in the number of carbon atoms between the saturated fatty acid or the saturated fatty acid metal salt contained in the saturated fatty acid-based additive is 4 or more.
C. The total amount of the saturated fatty acid-based additive added to polyethylene is 0.1 to 10.0% by mass.
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