JP7108044B2 - 不織布積層体、伸縮性不織布積層体、繊維製品、吸収性物品及び衛生マスク - Google Patents
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Description
また、紙おむつ、生理用ナプキン等の衛生材料の製造工程において、不織布同士をヒートシールして貼り合わせることがある。製造を高速化する目的で、ヒートシール工程においてシール時間を短縮しようとすると、シール強度が低下するという問題が生じる。シール温度を上げると、シール部分が固くなるという問題が生じる。このため柔軟な風合いを維持しながら、出来るだけ低温でヒートシール可能な不織布が強く求められている。
しかしながら、未だ、用途によっては、良好な伸縮特性と低温ヒートシール性を両立する不織布積層体が望まれている。
[特許文献2]特開2004-244791号公報
[特許文献3]国際公開2008/108230号
[特許文献4]特開2004-197291号公報
<1> 表面層と、中間層と、裏面層とをこの順で有し、
前記表面層及び前記裏面層はそれぞれ独立に、熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(A)の長繊維と熱可塑性樹脂(B)の長繊維とを含むスパンボンド不織布層であり、
前記中間層は、熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(a)の長繊維を50質量%以上含むスパンボンド不織布層であり、
前記熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(A)の貯蔵弾性率及び前記熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(a)の貯蔵弾性率がそれぞれ独立に25.0MPa以下である不織布積層体。
<2> 前記中間層は、前記熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(a)の長繊維を80質量%以上含むスパンボンド不織布層である<1>に記載の不織布積層体。
<3> 前記熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(A)の融点及び前記熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(a)の融点がそれぞれ独立に165℃以下である<1>又は<2>に記載の不織布積層体。
<4> 前記熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(A)の融解熱量及び前記熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(a)の融解熱量がそれぞれ独立に14mJ/mg以下である<1>~<3>のいずれか1つに記載の不織布積層体。
<5> 前記表面層又は前記裏面層における前記熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(A)の長繊維と前記熱可塑性樹脂(B)の長繊維との混繊質量比が、10:90~60:40(但し、(A)+(B)=100質量%とする)である<1>~<4>のいずれか1つに記載の不織布積層体。
<6> 前記混繊質量比が質量比で、50:50~60:40である<5>に記載の不織布積層体。
<7> 前記熱可塑性樹脂(B)がプロピレン系重合体を含む<1>~<6>のいずれか1つに記載の不織布積層体。
<8> 前記熱可塑性樹脂(B)が、プロピレン系重合体及び高密度ポリエチレンからなり、前記プロピレン系重合体の含有量は、前記プロピレン系重合体及び前記高密度ポリエチレンの合計に対して80質量%~99質量%であり、前記高密度ポリエチレンの含有量は、前記プロピレン系重合体及び前記高密度ポリエチレンの合計に対して1質量%~20質量%である<1>~<7>のいずれか1つに記載の不織布積層体。
<9> <1>~<8>のいずれか1つに記載の不織布積層体を延伸加工して得られる伸縮性不織布積層体。
<10> <1>~<8>のいずれか1つに記載の不織布積層体又は<9>に記載の伸縮性不織布積層体を含む繊維製品。
<11> <1>~<8>のいずれか1つに記載の不織布積層体又は<9>に記載の伸縮性不織布積層体を含む吸収性物品。
<12> <1>~<8>のいずれか1つに記載の不織布積層体又は<9>に記載の伸縮性不織布積層体を含む衛生マスク。
また、本開示において長繊維とは、繊維長が30mm以上の繊維を示す。
本開示の不織布積層体は、表面層と、中間層と、裏面層とをこの順で有し、前記表面層及び前記裏面層はそれぞれ独立に、熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(A)の長繊維と熱可塑性樹脂(B)の長繊維とを含むスパンボンド不織布層であり、前記中間層は、熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(a)の長繊維を50質量%以上含むスパンボンド不織布層であり、前記熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(A)の貯蔵弾性率及び前記熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(a)の貯蔵弾性率がそれぞれ独立に25.0MPa以下である。なお、本開示の不織布積層体は、表面層、中間層及び裏面層以外の他の層を有していてもよい。
以下、本開示のスパンボンド不織布層を形成する組成について説明する。
本開示に係るスパンボンド不織布の表面層及び裏面層を形成する繊維成分の一つである熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(A)の長繊維の原料となる熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(A)としては、種々公知の熱可塑性ポリウレタン系エラストマーを用いることができ、また、2種類以上の熱可塑性ポリウレタン系エラストマーを併用してもよい。
また、本開示に係るスパンボンド不織布の中間層を形成する繊維成分の一つである熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(a)の長繊維の好ましい態様は、熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(A)の長繊維の好ましい態様を適宜適用できる。中間層を形成する熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(a)の長繊維は、表面層及び裏面層を形成する熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(A)の長繊維と同じであってもよく、異なっていてもよい。
なお、以下、本開示に係るスパンボンド不織布において、樹脂及びエラストマーのうち少なくとも2種類以上使用しているものを「混繊スパンボンド不織布」ともいう。
熱可塑性ポリウレタン系エラストマーとしては、具体的には、JIS K6418:2007に規定されるポリウレタン系熱可塑性エラストマー(TPU)が挙げられる。
熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(A)の貯蔵弾性率が25.0MPaを超えると、不織布積層体の伸縮特性が低下しやすくなる傾向がある。不織布積層体の伸縮特性の向上の観点から、熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(A)の貯蔵弾性率は、22.0MPa以下であることが好ましく、18.0MPa以下であることがより好ましい。
なお、熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(A)の貯蔵弾性率は、表面層及び裏面層においても、不織布積層体の伸縮特性に影響を及ぼし得るものである。
装置:RSA-III(ティー・アイ・インスツルメント社製)
変形モード:引張りモード
温度範囲:-20℃~120℃
昇温速度:2℃/分
変形周波数 :10Hz
初期歪:0.1%
測定温度感覚:0.3℃
環境:窒素雰囲気下
本開示の不織布積層体に用いる熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(A)の融点は、低温ヒートシール性の向上の観点から、好ましくは165℃以下、より好ましくは163℃以下である。
本開示の不織布積層体に用いる熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(A)の融解熱量は、低温ヒートシール性の向上の観点から、好ましくは14.0mJ/mg以下、より好ましくは12.0mJ/mg以下である。
a/(a+b)≦0.8 (I)
a/(a+b)≦0.7 (II)
a/(a+b)≦0.55 (III)
このような特性を有する熱可塑性ポリウレタン系エラストマーは、例えば、特開2004-244791号公報に記載された製造方法により得ることができる。
極性溶媒不溶分の少ない上記熱可塑性ポリウレタン系エラストマーは、上記スパンボンド不織布製造時に、不純物などを濾過するために押出機内部に設置されたフィルターが目詰まりしにくく、機器の調整、整備頻度が低くなる。このため、後述するように、ポリオール、イソシアネート化合物及び鎖延長剤の重合反応を行った後、ろ過することにより得る上記熱可塑性ポリウレタン系エラストマーは工業的にも好ましい。
本開示の不織布積層体の少なくとも表面層及び裏面層を構成する混繊スパンボンド不織布を形成する成分の一つである熱可塑性樹脂からなる長繊維の原料となる熱可塑性樹脂(B)として、熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(A)以外の種々公知の熱可塑性樹脂を用い得る。例えば、DSCを用いて測定される融点(Tm)が100℃以上の結晶性の重合体、あるいはガラス転移温度が100℃以上の非晶性の重合体などが挙げられるが、これら熱可塑性樹脂(B)の中でも結晶性の熱可塑性樹脂が好ましい。
なお、(メタ)アクリル酸は、アクリル酸又はメタクリル酸を意味する。
なお、本開示において、プロピレン系重合体は、プロピレンに由来する構成単位を全体に対して50モル%以上含む重合体を意味する。
プロピレン系重合体としては、プロピレンの単独重合体又はプロピレンと、プロピレンとα-オレフィンとの合計に対して0モル%超10モル%以下の1種又は2種以上のα-オレフィンとの共重合体が好ましい。α-オレフィンとしては、エチレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-オクテン、4-メチル-1-ペンテン等の炭素数2以上(但し炭素数3を除く)のα-オレフィンが好ましく、炭素数2~20(但し炭素数3を除く)のα-オレフィンがより好ましく、炭素数2~8(但し炭素数3を除く)のα-オレフィンがさらに好ましく、エチレンが特に好ましい。
プロピレンの単独重合体又はプロピレンと前述のα-オレフィンとの共重合体のDSCを用いて測定される融点は、120℃以上であることが好ましく、140℃以上であることがより好ましく、155℃~175℃であることがさらに好ましく、157℃~165℃であることが特に好ましい。
プロピレンの単独重合体、プロピレンと前述のα-オレフィンとの共重合体、後述のプロピレン系重合体(a-1)及びプロピレン系重合体(a-2)の融点は、示差走査型熱量計(DSC)を用いて、窒素雰囲気下-40℃で5分間保持した後10℃/分で昇温させることにより得られた融解吸熱カーブの最も高温側に観測されるピークのピークトップとして定義される。具体的には、示差走査型熱量計(パーキン・エルマー社製、DSC-7)を用い、試料5mgを窒素雰囲気下-40℃で5分間保持した後、10℃/分で昇温させることにより得られた融解吸熱カーブの最も高温側に観測されるピークのピークトップとして求めることができる。
なお、本開示において、良好な紡糸性とは、紡糸ノズルからの吐出時及び延伸中に糸切れを生じにくく、フィラメントの融着が生じにくいことをいう。
プロピレン系重合体(a-1)の融点は120℃~175℃であることが好ましく、プロピレン系重合体(a-2)の融点は110℃~165℃であることが好ましい。
プロピレン系重合体(a-1)は、プロピレン系重合体(a-2)よりもDSCを用いて測定される融点は、10℃以上高いことが好ましく、20℃以上高いことがより好ましい。
プロピレン系重合体(a-1)のMFRに対するプロピレン系重合体(a-2)のMFRの比(プロピレン系重合体(a-2)/プロピレン系重合体(a-1))は、0.7~1.5であることが好ましく、0.8~1.2であることがより好ましく、0.9~1.1であることがさらに好ましい。
プロピレン系重合体(a-2)に対するプロピレン系重合体(a-1)の質量比(プロピレン系重合体(a-1)/プロピレン系重合体(a-2))は、50/50~5/95であることが好ましく、40/60~10/90であることがより好ましく、30/70~10/90であることがさらに好ましい。
(a)[mmmm]=20モル%~60モル%
(b)[rrrr]/(1-[mmmm])≦0.1
(c)[rmrm]>2.5モル%
(d)[mm]×[rr]/[mr]2≦2.0
(e)重量平均分子量(Mw)=10,000~200,000
(f)分子量分布(Mw/Mn)<4
(a)~(d)中、[mmmm]はメソペンタッド分率であり、[rrrr]はラセミペンタッド分率であり、[rmrm]はラセミメソラセミメソペンタッド分率であり、[mm]、[rr]及び[mr]はそれぞれトリアッド分率である。これらの各分率は、エイ・ザンベリ(A.Zambelli)等により「Macromolecules,6,925(1973)」で提案された方法に準拠して算出することができる。
また、(a)~(f)を満たす融点120℃未満のプロピレン単独重合体としては、例えば、国際公開2017/006972号に記載されている重合体(II)が挙げられる。
例えば、HDPEの密度は0.94g/cm3~0.97g/cm3が好ましく、0.95g/cm3~0.97g/cm3がより好ましく、0.96g/cm3~0.97g/cm3がさらに好ましい。
HDPEのメルトフローレート(MFR:ASTM D-1238、190℃、荷重2160g)は、オレフィン系重合体組成物が紡糸性を有する限り特に限定はされない。例えば、HDPEのメルトフローレートは、伸長性を発現させる観点から、0.1g/10分~100g/10分が好ましく、0.5g/10分~50g/10分がより好ましく、1g/10分~30g/10分がさらに好ましい。
本開示において、繊維及び混繊スパンボンド不織布には任意成分として、それぞれ独立に耐熱安定剤、耐候安定剤などの各種安定剤、帯電防止剤、スリップ剤、防曇剤、滑剤、染料、顔料、天然油、合成油、ワックス、充填剤等を添加することができる。これらは1種単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本開示の表面層及び裏面層はそれぞれ独立に、熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(A)の長繊維と熱可塑性樹脂(B)の長繊維とを含むスパンボンド不織布である。
表面層及び裏面層に含まれる熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(A)の長繊維の含有量は各層を構成する長繊維の全量に対して、60質量%以下が好ましく、58質量%以下がより好ましい。
本開示の表面層及び裏面層の構成は同じであってもよく、互いに異なっていてもよい。例えば、表面層及び裏面層の構成が互いに異なる場合、例えば、本開示の表面層及び裏面層は、熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(A)の長繊維、熱可塑性樹脂(B)の長繊維、これらの含有比率等が異なっていてもよい。
一方、伸縮特性を維持する観点から、表面層及び裏面層に含まれる熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(A)の長繊維の含有量は、10質量%以上であることが好ましく、20質量%以上であることがより好ましく、30質量%以上であることがさらに好ましく、40質量%以上であることが特に好ましい。
より具体的には、表面層(C-1)及び裏面層(C-2)における前述の混繊率の差の絶対値は、積層後の耐カール性向上並びに不織布積層体の生産性及び生産効率の向上の観点から、40%以下が好ましく、30%以下がより好ましく、20%以下がさらに好ましく、0%~10%が特に好ましい。積層後の耐カール性向上並びに不織布積層体の生産性及び生産効率の向上の観点から、表面層(C-1)の目付に対する裏面層(C-2)の目付の比率(裏面層(C-2)/表面層(C-1))は、2~0.5が好ましく、1.5~0.67がより好ましく、1.2~0.83がさらに好ましく、1.1~0.91が特に好ましい。
本開示の中間層は、熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(a)の長繊維を50質量%以上含むスパンボンド不織布層である。中間層を形成するスパンボンド不織布層が、熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(a)の長繊維を50質量%以上含むことにより、良好な伸縮特性が得られやすい。また、伸縮特性の向上の観点から、中間層には、熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(a)の長繊維を70質量%以上含むことが好ましく、80質量%以上含むことがより好ましく、90質量%以上含むことがさらに好ましく、熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(a)の長繊維のみからなることが特に好ましい。
また、伸縮特性を損なわない範囲で、中間層は、熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(a)以外の繊維を含んでもよい。熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(a)以外の繊維としては、特に限定されず、上述した熱可塑性樹脂(B)、その他エラストマー樹脂等が好ましく、上述した熱可塑性樹脂(B)がより好ましい。
なお、中間層を形成するスパンボンド不織布層に含まれる熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(a)の長繊維は、表面層及び/又は裏面層に含まれる熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(A)の長繊維と同一であっても、又は異なる長繊維であってもよい。また、本開示の中間層の層構成は、表面層又は裏面層と同じであっても異なっていてもよく、さらに、中間層、表面層、及び裏面層それぞれの層構成は全て同じであっても異なっていてもよい。
本開示の不織布積層体は、種々用途に応じて、他の層と積層してもよい。
本開示の不織布積層体に積層する他の層の具体例としては、編布、織布、不織布、フィルム等が挙げられる。本開示の不織布積層体と他の層とを積層する場合、熱エンボス加工、超音波融着等の熱融着法、ニードルパンチ、ウォータージェット等の機械的交絡法、ホットメルト接着剤、ウレタン系接着剤等を用いる方法、押出しラミネート法等をはじめ、種々公知の方法で本開示の不織布積層体と他の層とを積層することができる。
本開示の不織布積層体に積層されるフィルムとしては、透湿性フィルム、通気性フィルム等が挙げられる。
本開示に係る不織布積層体は、積層一体化される際には、種々公知の交絡方法で一体化される。積層一体化をオフラインで行う場合、未交絡で巻き取る例もあり得るが、公知の交絡方法で若干のプレボンディングを施すことにより生産性を改善できる。そのような交絡方法としては、例えば、繊維を移動ベルトに堆積させた後ニップロールにて押し固める方法が挙げられる。この際、若干のプレボンディングを施せるように、ロールが加熱されていることが望ましい。プレボンディングを施す方法としては、他にも、ニードルパンチ、ウォータージェット、超音波等の手段を用いる方法、エンボスロールを用いて熱エンボス加工する方法、あるいはホットエアースルーを用いる方法など例示できるが、いずれも通常より軽めに交絡することが、積層化後の風合い、伸縮性の面から好ましい。かかる交絡方法は単独で行ってもよく、複数の交絡方法を組み合わせて行ってもよい。
ここで、中間層が混繊スパンボンド不織布層である場合は、熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(a)及び熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(a)以外の樹脂をそれぞれ別個の押出機で溶融して、上記と同様に中間層を作製する。
熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(A)及び熱可塑性樹脂(B)の溶融温度はそれぞれの軟化温度又は融解温度以上であり、かつ熱分解温度未満であれば特に限定はされず、用いる原料等により決め得る。口金温度は、用いる原料にもよるが、例えば、熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(A)を用い、熱可塑性樹脂(B)としてプロピレン系重合体又はプロピレン系重合体とHDPEとのオレフィン系重合体組成物を用いる場合は、180℃~240℃が好ましく、190℃~230℃がより好ましく、200℃~225℃がさらに好ましい。
本開示の不織布積層体は、表面層及び裏面層を構成する混繊スパンボンド不織布層を構成する熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(A)の長繊維の伸長回復率と熱可塑性樹脂(B)の長繊維の伸長回復率とに差がある。したがって、かかる延伸加工を行うと、延伸された熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(A)の長繊維は弾性回復して延伸前の長さ近くに復帰するのに対し、熱可塑性樹脂(B)の長繊維は延伸された状態に近い長さに留まる。それゆえ、熱可塑性樹脂(B)の長繊維が不織布積層体の表面に折畳まれた状態になるので、より嵩高性があり、かつ、柔軟性に富んだ不織布積層体となる。
本開示の伸縮性不織布積層体は、前記不織布積層体を延伸することによって得られる、伸縮性を有する不織布積層体である。
本開示の繊維製品は、本開示の不織布積層体又は伸縮性不織布積層体を含む。繊維製品は特に制限されず、使い捨ておむつ、生理用品等の吸収性物品、衛生マスク等の衛生物品、包帯等の医療物品、衣料素材、包装材などが挙げられる。本開示の繊維製品は、本開示の不織布積層体又は伸縮性不織布積層体を伸縮部材として含むことが好ましい。
実施例及び比較例における物性値等は、以下の方法により測定した。
不織布から250mm(MD)×200mm(CD)の試験片を5点採取した。なお、採取場所は任意の5箇所とした。次いで、採取した各試験片を、上皿電子天秤(研精工業社製)を用いて、それぞれ質量(g)を測定し、各試験片の質量の平均値を求めた。求めた平均値から1m2当たりの質量(g)に換算し、小数点第2位を四捨五入して各不織布サンプルの目付〔g/m2〕とした。
不織布積層体を構成する各層の目付〔g/m2〕の合計を総合目付〔g/m2〕とした。
実施例に示すスパンボンド不織布の紡糸時に糸切れ回数を測定し、以下の分類により評価した。
A:糸切れなし
B:糸切れ回数1回~9回
C:糸切れが10回以上(間欠的に発生)
不織布積層体から50mm(MD)×200mm(CD)の試験片を5点採取した。なお、採取場所は任意の5箇所とした。次いで、採取した各試験片を、万能引張試験機(インテスコ社製、IM-201型)を用いて、チャック間100mm、引張速度100mm/分、延伸倍率100%の条件で延伸した後、直ちに同じ速度で原長まで回復させた。この操作を2サイクル実施して、2サイクル目の伸長時に延伸倍率が50%となったときの応力を50%伸長時応力とし、2サイクル目の回復時に延伸倍率が50%となったときの応力を50%回復時応力とした。また、2サイクル目における〔50%回復時応力÷50%伸長時応力〕の値を測定し、伸縮特性の尺度とした。〔50%回復時応力÷50%伸長時応力〕は値が大きいほど、伸縮特性が優れていることを意味する。
本開示において、伸縮特性を示す値〔50%回復時応力÷50%伸長時応力〕(以下、「伸縮特性(回/伸)」とも称す。)は、0.32以上であることが要求され、0.47以上であることが好ましく、0.50以上であることがより好ましい。
なお、伸縮特性は、上記5点について平均値を求め、小数点第3位を四捨五入した。
不織布積層体と、市販の紙おむつから剥した不織布を各1枚ずつ重ね合わせ、ヒートシーラーを用いて、温度160℃、圧力0.5MPa、時間20秒の条件でヒートシールしたサンプルを作製した。作製したサンプルから250mm(MD)×50mm(CD)の試験片3枚を採取した。次いで、試験片の一部(MD方向の端から20mm)の両面にガムテープを貼付した。その後、ガムテープを試験片の両方向に手動で引っ張ることにより、不織布積層体の層間を100mm剥離させた。その後、剥離した各層を定速伸長型引張試験機にセットし、チャック間100mm、引張速度100mm/分の条件で引張試験を行い、試験片に掛かる荷重が最大になった時点における試験片の応力を測定した。3枚の試験片の平均値を、低温ヒートシール性(以下、「低温ヒートシール性@160℃」とも称す。)として評価した。試験片が基材破壊を起こす程度に強固に固定されている場合は「材破」とした。また、試験片の自重で不織布積層体と市販の紙おむつから剥した不織布が剥離した場合は「付着なし」とした。
以下のようにして熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(A)であるTPU(A-1)を製造した。
数平均分子量が1932のポリエステルポリオール:71.7質量部、1,4-ブタンジオール(以下、「BD」と略す。):4.8質量部、ペンタエリスリトールテトラキス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート](以下、「酸化防止剤-1」と略す。):0.3質量部、ポリカルボジイミド:0.3質量部を混合し、MDI:22.9質量部を加えて、十分に高速攪拌混合した後、160℃で1時間反応させた。この反応物を粉砕した後、当該粉砕物:100質量部に対して、エチレンビスステアリン酸アミド:0.8質量部、トリエチレングリコール-ビス-[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート](以下、「酸化防止剤-2」と略す。):0.5質量部、エチレンビスオレイン酸アミド(以下、「EOA」と略す。):0.8質量部を混合した後、押出機(設定温度:210℃)で溶融混練して造粒し、TPU(A-1)を得た。
得られたTPU(A-1)の物性は、23℃における貯蔵弾性率:17.9MPa、融点(高融点側)は162.2℃、融解熱量は11.4mJ/mg、ショアA硬度:82であった。
以下のようにして熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(A)ではない他の熱可塑性ポリウレタン系エラストマーであるTPU(A-2)を製造した。
数平均分子量が1932のポリエステルポリオール:63.8質量部、BD:7.3質量部、酸化防止剤-1:0.3質量部、ポリカルボジイミド:0.3質量部を混合し、MDI:28.3質量部を加えて、十分に高速攪拌混合した後、160℃で1時間反応させた。この反応物を粉砕した後、当該粉砕物:100質量部に対して、エチレンビスステアリン酸アミド:0.4質量部、及び酸化防止剤-2:0.5質量部を混合した後、押出機(設定温度:210℃)で溶融混練して造粒し、TPU(A-2)を得た。
得られたTPU(A-2)の物性は、23℃における貯蔵弾性率:25.2MPa、融点(高融点側)は170.0℃、融解熱量は14.1mJ/mg、ショアA硬度:86であった。
以下のようにして熱可塑性樹脂(B)である熱可塑性樹脂組成物(B-1)を得た。
MFR(ASTM D1238に準拠し、温度230℃、荷重2160gで測定)60g/10分、密度0.91g/cm3、融点160℃のプロピレンホモポリマー(以下、「hPP」と略す)92質量%とMFR(ASTMD1238に準拠して、温度190℃、荷重2160gで測定)5g/10分、密度0.97g/cm3、融点134℃の高密度ポリエチレン(以下、「HDPE」と略す)8質量%とを混合し、熱可塑性樹脂組成物(B-1)(以下、「hpp/HDPE」とも称する)を調製した。
<混繊スパンボンド不織布(C-1-1)及び(C-2-1)の製造>
TPU(A-1)と熱可塑性樹脂組成物(B-1)とをそれぞれ独立に75mmφの押出機及び50mmφの押出機を用いて溶融した後、紡糸口金を有するスパンボンド不織布成形機を用いて、樹脂温度とダイ温度とがともに210℃、冷却風温度20℃、延伸エアー風速3160m/分の条件でスパンボンド法により溶融紡糸し、TPU(A-1)からなる長繊維Aと熱可塑性樹脂組成物(B-1)からなる長繊維Bとの混繊質量比が55:45のウェッブを捕集面上に堆積させた。
なお、前記紡糸口金は、A-1(長繊維A)の吐出孔とB-1(長繊維B)の吐出孔とが交互に配列されたノズルパターンを有し、長繊維Aのノズル径が0.75mmφであり、長繊維Bのノズル径が0.6mmφであり、ノズルのピッチが縦方向8mm、横方向11mmであり、ノズル数の比は長繊維A用ノズル:長繊維B用ノズル=1:1.45であった。長繊維Aの単孔吐出量は1.07g/(分・孔)、長繊維Bの単孔吐出量0.59g/(分・孔)とした。
前記混繊スパンボンド不織布(C-1-1)及び(C-2-1)の製法に準じ、TPU(A-1):長繊維Aのみからなる目付21.7g/m2のポリウレタンスパンボンド不織布(D-1-1)を得た。A-1(長繊維A)のノズル径は0.6mmφであった。延伸エアー風速は6280m/分、長繊維Aの単孔吐出量は1.22g/(分・孔)とした。
前記混繊スパンボンド不織布層(C-1-1)と(C-2-1)をそれぞれ外層(表面層及び裏面層)とし、それらの間に前記ポリウレタン不織布層(D-1-1)を中間層として配して合計3層を積層した。これを以下の条件でエンボスして積層一体化加工を施し、全体目付65.1g/m2の3層の不織布積層体を得た。エンボス条件は以下の通りである。エンボス面積率18%、刻印面積0.41mm2のパターンのエンボスロール、及びフラットロールをともに加熱温度を115℃に設定し、エンボスロール側に(C-1-1)面、フラットロール側に(C-2-1)面を配してエンボス加工を行った。
得られた不織布積層体を前記記載の方法で評価した。評価結果を表1に示す。
<混繊スパンボンド不織布(C-1-2)及び(C-2-2)の製造>
TPU(A-1)と熱可塑性樹脂組成物(B-1)とをそれぞれ独立に75mmφの押出機及び50mmφの押出機を用いて溶融した後、紡糸口金を有するスパンボンド不織布成形機を用いて、樹脂温度とダイ温度とがともに210℃、冷却風温度20℃、延伸エアー風速3160m/分の条件でスパンボンド法により溶融紡糸し、TPU(A-1)からなる長繊維Aと熱可塑性樹脂組成物(B-1)からなる長繊維Bとの混繊質量比が47:53のウェッブを捕集面上に堆積させた。なお、前記紡糸口金は、A-1(長繊維A)の吐出孔とB-1(長繊維B)の吐出孔とが交互に配列されたノズルパターンを有し、長繊維Aのノズル径が0.75mmφであり、長繊維Bのノズル径が0.6mmφであり、ノズルのピッチが縦方向8mm、横方向11mmであり、ノズル数の比は長繊維A用ノズル:長繊維B用ノズル=1:1.45であった。長繊維Aの単孔吐出量は0.78g/(分・孔)、長繊維Bの単孔吐出量0.59g/(分・孔)とした。
前記混繊スパンボンド不織布層(C-1-2)と(C-2-2)をそれぞれ外層(表面層及び裏面層)とし、それらの間に前記ポリウレタン不織布層(D-1-1)を中間層として配して合計3層を積層した。これを実施例1と同一の条件でエンボス加工を行うことで積層一体化加工を施し、全体目付60g/m2の3層の不織布積層体を得た。
得られた不織布積層体を前記記載の方法で評価した。評価結果を表1に示す。
<混繊スパンボンド不織布(C-1-3)及び(C-2-3)の製造>
TPU(A-2)と熱可塑性樹脂組成物(B-1)とをそれぞれ独立に75mmφの押出機及び50mmφの押出機を用いて溶融した後、紡糸口金を有するスパンボンド不織布成形機を用いて、樹脂温度とダイ温度とがともに210℃、冷却風温度20℃、延伸エアー風速3160m/分の条件でスパンボンド法により溶融紡糸し、TPU(A-2)からなる長繊維Aと熱可塑性樹脂組成物(B-1)からなる長繊維Bとの混繊質量比が47:53のウェッブを捕集面上に堆積させた。なお、前記紡糸口金は、A-2(長繊維A)の吐出孔とB-1(長繊維B)の吐出孔とが交互に配列されたノズルパターンを有し、長繊維Aのノズル径が0.75mmφであり、長繊維Bのノズル径が0.6mmφであり、ノズルのピッチが縦方向8mm、横方向11mmであり、ノズル数の比は長繊維A用ノズル:長繊維B用ノズル=1:1.45であった。長繊維Aの単孔吐出量は0.78g/(分・孔)、長繊維Bの単孔吐出量0.59g/(分・孔)とした。
実施例1に記載の方法に準じ、TPU(A-2):長繊維Aのみからなる目付20.0g/m2の熱可塑性ポリウレタンスパンボンド不織布(D-1-2)を得た。A-2(長繊維A)のノズル径は0.6mmφであった。延伸エアー風速は4490m/分、繊維Aの単孔吐出量は1.22g/(分・孔)とした。
前記混繊スパンボンド不織布層(C-1-3)と(C-2-3)をそれぞれ外層(表面層及び裏面層)とし、それらの間に前記ポリウレタン不織布層(D-1-2)を中間層として配して合計3層を積層した。これを実施例1と同一の条件でエンボス加工を行うことで積層一体化加工を施し、全体目付60g/m2の3層の不織布積層体を得た。
得られた不織布積層体を前記記載の方法で評価した。評価結果を表1に示す。
<不織布積層体の製造>
前記混繊スパンボンド不織布層(C-1-2)と(C-2-2)をそれぞれ外層(表面層及び裏面層)とし、それらの間に(C-1-2)及び(C-2-2)と同様の方法により作製された混繊スパンボンド不織布層を中間層として配して合計3層を積層した。これを実施例1と同一の条件でエンボスして積層一体化加工を施し、全体目付60g/m2の3層の不織布積層体を得た。
得られた不織布積層体を前記記載の方法で評価した。評価結果を表1に示す。
<混繊スパンボンド不織布(C-1-4)及び(C-2-4)の製造>
TPU(A-2)と熱可塑性樹脂組成物(B-1)とをそれぞれ独立に75mmφの押出機及び50mmφの押出機を用いて溶融した後、紡糸口金を有するスパンボンド不織布成形機を用いて、樹脂温度とダイ温度とがともに210℃、冷却風温度20℃、延伸エアー風速3160m/分の条件でスパンボンド法により溶融紡糸し、TPU(A-2)からなる長繊維Aと熱可塑性樹脂組成物(B-1)からなる長繊維Bとの混繊質量比が47:53のウェッブを捕集面上に堆積させた。なお、前記紡糸口金は、A-2(長繊維A)の吐出孔とB-1(長繊維B)の吐出孔とが交互に配列されたノズルパターンを有し、長繊維Aのノズル径が0.75mmφであり、長繊維Bのノズル径が0.6mmφであり、ノズルのピッチが縦方向8mm、横方向11mmであり、ノズル数の比は長繊維A用ノズル:長繊維B用ノズル=1:1.45であった。長繊維Aの単孔吐出量は0.78g/(分・孔)、長繊維Bの単孔吐出量0.59g/(分・孔)とした。
前記混繊スパンボンド不織布層(C-1-4)と(C-2-4)をそれぞれ外層(表面層及び裏面層)とし、それらの間に前記(C-1-3)及び(C-2-3)と同様の方法により作製された混繊スパンボンド不織布層を中間層として配して合計3層を積層した。これを実施例1と同一の条件でエンボスして積層一体化加工を施し、全体目付60.0g/m2の3層の不織布積層体を得た。
得られた不織布積層体を前記記載の方法で評価した。評価結果を表1に示す。
さらに、紙おむつ、生理用ナプキン等の衛生材料の製造におけるヒートシール工程において、低温ヒートシール可能であることより、製造を高速化と柔軟な風合いを維持させることができる。
Claims (11)
- 表面層と、中間層と、裏面層とをこの順で有し、
前記表面層及び前記裏面層はそれぞれ独立に、熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(A)の長繊維と熱可塑性樹脂(B)の長繊維とを含むスパンボンド不織布層であり、
前記中間層は、熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(a)の長繊維を50質量%以上含むスパンボンド不織布層であり、
前記熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(A)の貯蔵弾性率及び前記熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(a)の貯蔵弾性率がそれぞれ独立に25.0MPa以下であり、
前記熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(A)の融点及び前記熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(a)の融点がそれぞれ独立に165℃以下である不織布積層体。 - 前記中間層は、前記熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(a)の長繊維を80質量%以上含むスパンボンド不織布層である請求項1に記載の不織布積層体。
- 前記熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(A)の融解熱量及び前記熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(a)の融解熱量がそれぞれ独立に14mJ/mg以下である請求項1又は請求項2に記載の不織布積層体。
- 前記表面層又は前記裏面層における前記熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(A)の長繊維と前記熱可塑性樹脂(B)の長繊維との混繊質量比が、10:90~60:40(但し、(A)+(B)=100質量%とする)である請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の不織布積層体。
- 前記混繊質量比が質量比で、50:50~60:40である請求項4に記載の不織布積層体。
- 前記熱可塑性樹脂(B)がプロピレン系重合体を含む請求項1~請求項5のいずれか1項に記載の不織布積層体。
- 前記熱可塑性樹脂(B)が、プロピレン系重合体及び高密度ポリエチレンからなり、前記プロピレン系重合体の含有量は、前記プロピレン系重合体及び前記高密度ポリエチレンの合計に対して80質量%~99質量%であり、前記高密度ポリエチレンの含有量は、前記プロピレン系重合体及び前記高密度ポリエチレンの合計に対して1質量%~20質量%である請求項1~請求項6のいずれか1項に記載の不織布積層体。
- 請求項1~請求項7のいずれか1項に記載の不織布積層体を延伸加工して得られる伸縮性不織布積層体。
- 請求項1~請求項7のいずれか1項に記載の不織布積層体又は請求項8に記載の伸縮性不織布積層体を含む繊維製品。
- 請求項1~請求項7のいずれか1項に記載の不織布積層体又は請求項8に記載の伸縮性不織布積層体を含む吸収性物品。
- 請求項1~請求項7のいずれか1項に記載の不織布積層体又は請求項8に記載の伸縮性不織布積層体を含む衛生マスク。
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