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纺粘无纺布及芯鞘型复合纤维

文献发布时间:2024-04-18 19:48:15



技术领域

本发明涉及聚乙烯纺粘无纺布及芯鞘型复合纤维。

背景技术

通常,对于纸尿布、生理用卫生巾等卫生材料用的无纺布,要求皮肤触感、柔软性及高的生产率。特别地,纸尿布的顶片(top sheet)是与皮肤直接接触的原材料,因此是这些要求高的用途之一。

如此,作为提高皮肤触感、柔软性的手段,一直以来,进行了使用弹性模量、摩擦系数低于聚丙烯的聚乙烯的研究。例如,提出了由混合密度不同的直链状低密度聚乙烯而得的树脂组合物形成的聚乙烯纺粘无纺布(参见专利文献1)。

另外,还提出了由密度为0.930~0.965g/cm

的确,这些无纺布由于聚乙烯树脂的特性而具有高的柔软性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2008-274445号公报

专利文献2:日本特开2019-26954号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而,对于由聚乙烯树脂形成的纺粘无纺布而言,一直以来,赋予充分的强度是大的课题,即使是专利文献1、专利文献2中公开的方法,也难以实现能够供于实际使用的强度。

因此,本发明的目的在于提供柔软性、皮肤触感优异、质地均匀、具有可耐受实际使用的充分强度、并且生产率优异的纺粘无纺布。

另外,本发明的另一目的在于提供柔软性、皮肤触感优异、并且兼具优异的纺纱稳定性和热粘接性的复合纤维。

用于解决课题的手段

本发明的纺粘无纺布是由以聚乙烯系树脂作为主成分的芯鞘型复合纤维形成的纺粘无纺布,前述的纺粘无纺布具有熔接部和非熔接部,前述的非熔接部的芯鞘型复合纤维的鞘成分的取向参数Ofs相对前述的非熔接部的芯鞘型复合纤维的芯成分的取向参数Ofc的比率Ofs/Ofc为0.10~0.90。

根据本发明的纺粘无纺布的优选方式,前述熔接部的芯鞘型复合纤维的鞘成分的取向参数Obs为1.2~3.0,并且前述熔接部的芯鞘型复合纤维的芯成分的取向参数Obc为2.0~10.0。

根据本发明的纺粘无纺布的优选方式,前述的芯鞘型复合纤维的固体密度为0.935g/cm

根据本发明的纺粘无纺布的优选方式,前述Ofs为2.0以上8.0以下。

根据本发明的纺粘无纺布的优选方式,前述的纺粘无纺布在差示扫描型量热测定中在100℃以上150℃以下的范围内具有单一的熔融峰温度。

根据本发明的纺粘无纺布的优选方式,前述的纺粘无纺布的每单位面积重量的横向的拉伸强力为0.20(N/25mm)/(g/m

根据本发明的纺粘无纺布的优选方式,前述的纺粘无纺布的每单位面积重量的纵向的5%伸长时应力为0.20(N/25mm)/(g/m

另外,本发明的芯鞘型复合纤维是以聚乙烯系树脂作为主成分的芯鞘型复合纤维,前述的芯鞘型复合纤维的鞘成分的取向参数Ofs相对前述的芯鞘型复合纤维的芯成分的取向参数Ofc的比率Ofs/Ofc为0.1~0.9。

根据本发明的芯鞘型复合纤维的优选方式,前述的芯鞘型复合纤维的固体密度为0.935g/cm

根据本发明的芯鞘型复合纤维的优选方式,前述Ofs为2以上8以下。

根据本发明的芯鞘型复合纤维的优选方式,前述的芯鞘型复合纤维在差示扫描型量热测定中在100℃以上150℃以下的范围内具有单一的熔融峰温度。

发明的效果

根据本发明,可得到柔软性、皮肤触感优异、质地均匀、具有可供于实际使用的充分强度、并且生产率优异的聚乙烯纺粘无纺布。由于这些特性,本发明的纺粘无纺布特别适合用作卫生材料用途。

另外,根据本发明,可得到柔软性、皮肤触感优异、并且兼具优异的纺纱稳定性和热粘接性的芯鞘型复合纤维。使用本发明的芯鞘型复合纤维而成的纺粘无纺布具有前述的优异特性。

具体实施方式

本发明的纺粘无纺布是由以聚乙烯系树脂作为主成分的芯鞘型复合纤维形成的纺粘无纺布,前述的纺粘无纺布具有熔接部和非熔接部,前述的非熔接部的芯鞘型复合纤维的鞘成分的取向参数Ofs相对前述的非熔接部的芯鞘型复合纤维的芯成分的取向参数Ofc的比率Ofs/Ofc为0.10~0.90。

通过这样的方式,能够形成柔软性、皮肤触感优异、质地均匀、具有可供于实际使用的充分强度、并且生产率优异的聚乙烯纺粘无纺布。

另外,本发明的芯鞘型复合纤维是以聚乙烯系树脂作为主成分的芯鞘型复合纤维,前述的非熔接部的芯鞘型复合纤维的鞘成分的取向参数Ofs相对前述的芯鞘型复合纤维的芯成分的取向参数Ofc的比率Ofs/Ofc为0.10~0.90。

通过这样的方式,能够形成柔软性、皮肤触感优异、并且兼具优异的纺纱稳定性和热粘接性的芯鞘型复合纤维,使用本发明的芯鞘型复合纤维而成的纺粘无纺布能够形成柔软性、皮肤触感优异、质地均匀、具有可供于实际使用的充分强度、并且生产率优异的聚乙烯纺粘无纺布。

以下,对本发明的这些构成要素详细地进行说明,但本发明不受以下说明的范围任何限定,只要不超出其主旨即可。

[聚乙烯系树脂]

本发明的芯鞘型复合纤维及构成本发明的纺粘无纺布的芯鞘型复合纤维(以下,有时将它们一并称为“本发明中的芯鞘型复合纤维”。)以聚乙烯系树脂作为主成分。通过以聚乙烯系树脂作为主成分,能够形成兼具优异的纺纱稳定性和热粘接性的芯鞘型复合纤维。另外,能够形成柔软性、皮肤触感优异的纺粘无纺布。

聚乙烯系树脂是指具有乙烯单元作为重复单元的树脂,可举出乙烯的均聚物或者乙烯与各种α-烯烃的共聚物等。其中,为了防止纺纱稳定性的降低、强度的降低,优选为乙烯的均聚物。

使用乙烯与各种α-烯烃的共聚物的情况下,作为共聚成分,从纺纱稳定性优异的方面考虑,优选为庚烯、辛烯,更优选为辛烯。另外,为了防止纺纱稳定性的降低、强度的降低,共聚比率优选为5mol%以下,更优选为3mol%以下,进一步优选为1mol%以下。

关于本发明中使用的聚乙烯系树脂,乙烯的均聚物的比例优选为60质量%以上,更优选为70质量%以上,进一步优选为80质量%以上。通过这样的方式,能够维持良好的纺纱性、并且提高强度。

作为本发明中使用的聚乙烯系树脂,可举出中密度聚乙烯、高密度聚乙烯(以下,有时简称为HDPE。)、或直链状低密度聚乙烯(以下,有时简称为LLDPE。)等。从纺纱性优异的方面考虑,优选使用LLDPE。

另外,本发明中使用的聚乙烯系树脂可以为2种以上的混合物,另外,也可以使用含有聚丙烯、聚-4-甲基-1-戊烯等其他聚烯烃系树脂、热塑性弹性体、低熔点聚酯、及低熔点聚酰胺等热塑性树脂的树脂组合物。其中,为了充分地呈现聚乙烯的特性,所混合的其他热塑性树脂的比率优选为5质量%以下,更优选为3质量%以下,进一步优选为1质量%以下。

为了提高皮肤触感、柔软性,本发明中使用的聚乙烯系树脂优选含有碳原子数23以上50以下的脂肪酸酰胺化合物。通过使前述脂肪酸酰胺化合物的碳原子数优选为23以上、更优选为30以上,从而能够抑制脂肪酸酰胺化合物在纤维表面过度地露出,使纺纱性和加工稳定性优异,保持高的生产率。另一方面,通过使前述脂肪酸酰胺化合物的碳原子数优选为50以下、更优选为42以下,脂肪酸酰胺化合物容易在纤维表面移动,能够对纺粘无纺布赋予滑动性和柔软性。

作为本发明中使用的碳原子数23以上50以下的脂肪酸酰胺化合物,可举出饱和脂肪酸单酰胺化合物、饱和脂肪酸二酰胺化合物、不饱和脂肪酸单酰胺化合物、及不饱和脂肪酸二酰胺化合物等。

更具体而言,可举出二十四烷酸酰胺、二十六烷酸酰胺、二十八烷酸酰胺、二十碳烯酸酰胺、二十四碳五烯酸酰胺、二十四碳六烯酸酰胺、亚乙基双月桂酸酰胺、亚甲基双月桂酸酰胺、亚乙基双硬脂酸酰胺、亚乙基双羟基硬脂酸酰胺、亚乙基双山嵛酸酰胺、六亚甲基双硬脂酸酰胺、六亚甲基双山嵛酸酰胺、六亚甲基羟基硬脂酸酰胺、二硬脂基己二酸酰胺、二硬脂基癸二酸酰胺、亚乙基双油酸酰胺、亚乙基双芥酸酰胺、及六亚甲基双油酸酰胺等,这些也可以组合多种而使用。

本发明中,从能够赋予高的滑动性、柔软性、且纺纱性也优异的方面考虑,在脂肪酸酰胺化合物中,特别优选使用作为饱和脂肪酸二酰胺化合物的亚乙基双硬脂酸酰胺。

本发明中,前述脂肪酸酰胺化合物相对前述聚乙烯系树脂的添加量优选为0.01质量%~5质量%。通过使脂肪酸酰胺化合物的添加量优选为0.01质量%~5质量%、更优选为0.1质量%~3质量%、进一步优选为0.1质量%~1质量%,能够在维持纺纱性的同时赋予适度的滑动性和柔软性。

此处所称的添加量是指构成本发明的纺粘无纺布的全部聚乙烯系树脂中的脂肪酸酰胺化合物的质量分率。例如,在仅向构成芯鞘型复合纤维的鞘部成分中添加脂肪酸酰胺化合物的情况下,也算出相对芯鞘成分整体量的添加比例。

作为测定脂肪酸酰胺化合物相对包含聚乙烯系树脂的纤维的添加量的方法,例如,可举出从前述的纤维对添加剂进行溶剂提取,使用液相色谱质谱(LS/MS)等进行定量分析的方法。此时,提取溶剂根据脂肪酸酰胺化合物的种类来适当选择,例如在亚乙基双硬脂酸酰胺的情况下,举出使用氯仿-甲醇混合液等的方法作为一例。

在不损害本发明效果的范围内,可以根据需要向本发明所使用的聚乙烯系树脂中添加通常使用的抗氧化剂、耐气候稳定剂、耐光稳定剂、耐热稳定剂、抗静电剂、带电助剂、防雾剂、防粘连剂、包含聚乙烯蜡的润滑剂、结晶成核剂、及颜料等添加物、或者其他聚合物。

本发明中使用的聚乙烯系树脂的熔点Tmr优选为100℃~150℃。通过使Tmr优选为100℃以上、更优选为110℃以上、进一步优选为120℃以上,容易获得可耐实际使用的耐热性。另外,通过使Tmr优选为150℃以下、更优选为140℃以下、进一步优选为135℃以下,从而容易冷却从喷嘴排出的纱条,抑制纤维彼此的熔接,即使是细的纤维直径,也容易进行稳定的纺纱。此处熔点Tmr是指利用差示扫描型量热测定法(DSC)对树脂进行测定而得到的、最大的熔融峰温度。

本发明中使用的聚乙烯系树脂的熔体流动速率(以下,有时简称为MFR。)优选为1g/10分钟~300g/10分钟。通过使聚乙烯系树脂的MFR优选为1g/10分钟以上、更优选为10g/10分钟以上、进一步优选为30g/10分钟以上,即使是细的纤维直径,也能够稳定地纺纱,能够形成皮肤触感优异、质地均匀、并且具有可耐受实际使用的充分强度的纺粘无纺布。另一方面,通过使聚乙烯系树脂的MFR优选为300g/10分钟以下,能够抑制单丝强度的降低,并且能够防止在热粘接时容易过度软化而产生贴附于热辊等操作上的问题。

就本发明中的芯鞘型复合纤维而言,芯成分的聚乙烯系树脂的MFR优选为1g/10~100g/10分钟。通过使芯成分的聚乙烯系树脂的MFR优选为1g/10分钟以上、更优选为10g/10分钟以上、进一步优选为30g/10分钟以上,从而即使是细的纤维直径,也能够稳定地纺纱,能够形成皮肤触感优异、质地均匀、并且具有可耐受实际使用的充分强度的纺粘无纺布。另一方面,通过使聚乙烯系树脂的MFR优选为100g/10分钟以下、更优选为80g/10分钟以下、进一步优选为60g/10分钟以下,从而能够抑制芯鞘型复合纤维的单丝强度的降低,形成具有可耐受实际使用的充分强度的纺粘无纺布。

就本发明中的芯鞘型复合纤维而言,鞘成分的聚乙烯系树脂的MFR优选比芯成分的聚乙烯系树脂的MFR大5g/10分钟~200g/10分钟。通过使鞘成分的聚乙烯系树脂的MFR比芯成分的聚乙烯系树脂的MFR优选大5g/10分钟以上、更优选大10g/10分钟以上、进一步优选大20g/10分钟以上,从而能够在纺纱时使纺纱应力集中于芯成分,促进芯成分的分子取向,并且抑制鞘成分的分子取向。另一方面,若鞘成分的聚乙烯系树脂的MFR比芯成分的聚乙烯系树脂的MFR大超过200g/10分钟,则芯鞘型复合纤维的单丝强度会降低,并且热粘接时容易过度地软化,产生贴附于热辊等操作上的问题,故不优选。

聚乙烯系树脂的MFR采用通过ASTM D1238(A法)测得的值。根据该标准,规则聚乙烯在载荷2.16kg、温度190℃的条件下测定,本发明涉及的聚乙烯系树脂也在相同的载荷、温度下测定。

当然,也可以将MFR不同的2种以上的树脂以任意的比例掺混,来调整本发明中使用的聚乙烯系树脂的MFR。该情况下,对作为主成分的聚乙烯系树脂、即在聚乙烯系树脂中占最大的质量分率的聚乙烯系树脂进行掺混的树脂的MFR优选为10~1000g/10分钟,更优选为20~800g/10分钟,进一步优选为30~600g/10分钟。通过这样的方式,能够防止在进行了掺混的聚乙烯系树脂中局部地产生粘度不均,能够使单纤维直径、单纤维纤度均匀化、或者即使是细的纤维也能够稳定地纺纱。

另外,本发明使用的聚乙烯系树脂中,优选不添加将聚乙烯系树脂分解而使MFR降低这样的物质,例如,过氧化物、特别是二烷基过氧化物等游离自由基剂等。通过这样的方式,能够防止由不均匀的分解、凝胶化引起的局部的粘度不均的发生,能够使单纤维纤度均匀化、或者即使是细的纤维也能够稳定地纺纱。另外,还能够防止纺纱性因分解气体所产生的气泡而变差。

本发明中使用的聚乙烯系树脂的固体密度优选为0.935g/cm

[芯鞘型复合纤维]

本发明中的芯鞘型复合纤维也包括海岛型复合纤维。在海岛型复合纤维的情况下,对复合纤维的芯成分或鞘成分的聚乙烯系树脂的特性值进行测定·解释等时,将“鞘成分”替换为“海成分”、将“芯成分”替换为“岛成分”,在此基础上进行测定等。

就本发明中的芯鞘型复合纤维而言,鞘成分的质量比率优选为20质量%~80质量%。通过使鞘成分的质量比率优选为20质量%以上、更优选为30质量%以上、进一步优选为40质量%以上,从而在热粘接时鞘成分彼此牢固地熔接,能够形成具有可耐受实际使用的充分强度的纺粘无纺布。另一方面,通过使鞘成分的质量比率优选为80质量%以下、更优选为70质量%以下、进一步优选为60质量%以下,从而能够增加高取向的芯成分的比例,使芯鞘型复合纤维的单丝强度提高,能够形成具有可耐受实际使用的充分强度的纺粘无纺布。

就本发明的芯鞘型复合纤维、及本发明的纺粘无纺布的非熔接部的芯鞘型复合纤维而言,鞘成分的取向参数Ofs相对芯成分的取向参数Ofc的比率Ofs/Ofc为0.10~0.90。

此处,本发明中的芯鞘型复合纤维的取向参数是指如下的指标(没有单位):数值越大,表示构成芯鞘型复合纤维的聚乙烯系树脂的分子链越在特定的方向上取向,数值越小,表示分子链越随机地取向。需要说明的是,完全地随机取向时,该取向参数成为1.2。

通过使Ofs/Ofc为0.10以上、优选为0.15以上、更优选为0.20以上,能够防止在纺纱时拉伸应力过度集中于芯成分所存在的纤维内层而导致纺纱稳定性降低。另一方面,通过使Ofs/Ofc为0.90以下、优选为0.70以下、更优选为0.50以下,能够在热粘接时仅使纤维表层软化。通过这样的方式,能够使纤维内层的分子取向残留、同时使纤维彼此牢固地热粘接。而且,作为本发明的纺粘无纺布来看,能够形成柔软性、皮肤触感优异、质地均匀、具有可耐受实际使用的充分强度、并且生产率优异的聚乙烯纺粘无纺布。

本发明中的芯鞘型复合纤维的鞘成分的取向参数Ofs及芯鞘型复合纤维的芯成分的取向参数Ofc利用以下的方法测定。

(1)利用双酚系环氧树脂对芯鞘型复合纤维或纺粘无纺布的试样进行树脂包埋。

(2)在树脂固化后,利用切片机切出切片。切片厚度设为2μm。此时,以切断面成为椭圆形的方式从纤维轴倾斜地切断,之后选择椭圆形的短轴的厚度显示出恒定厚度的部位进行测定。需要说明的是,通过使切断角度为4°以内,在2μm的膜厚内可以视为与纤维轴平行。

试样为纺粘无纺布的情况下,

(2)在树脂固化后,以纺粘无纺布的非熔接部的中央附近(距周围的熔接部大致等距离的部位)成为切断面的方式利用切片机切出切片。切片厚度设为2μm。选择为非熔接部的复合纤维、且切断角度距纤维轴为4°以内的部位,进行以下的测定。

(3)从芯鞘型复合纤维的切片的纤维表层至中心部,入射与纤维轴平行的偏振光,进行拉曼光谱的线测定。

(4)算出芯成分、鞘成分各自的位置处的1130cm

取向参数=I

(5)沿芯鞘型复合纤维的轴向改变位置,在3处进行同样的测定,算出取向参数的平均值,将小数点后第二位四舍五入。

试样为纺粘无纺布的情况下,

(5)对于纺粘无纺布的不同的非熔接部,在3处进行同样的测定,算出取向参数的平均值,将小数点后第二位四舍五入。

就本发明的芯鞘型复合纤维、及本发明的纺粘无纺布的非熔接部的芯鞘型复合纤维而言,鞘成分的取向参数Ofs优选为2~8。通过使Ofs优选为2.0以上、更优选为2.5以上、进一步优选为3.0以上,能够防止在热粘接时纤维表层过度地软化而产生贴附于热辊等操作上的问题。另一方面,通过使Ofs优选为8.0以下、更优选为7.0以下、进一步优选为6.0以下,在热粘接时纤维表层容易软化,能够使纤维彼此牢固地热粘接,因此能够形成具有可耐受实际使用的强度的纺粘无纺布。

Ofs可通过前述的聚乙烯系树脂的MFR、熔点、添加剂、复合纤维的鞘成分的质量比率、及/或后述的纺纱温度、纺纱速度等来控制。

就本发明的芯鞘型复合纤维、及本发明的纺粘无纺布的非熔接部的芯鞘型复合纤维而言,芯成分的取向参数Ofc优选为6~18。通过使Ofc优选为6.0以上、更优选为7.0以上、进一步优选为8.0以上,能够使纤维内层的强度提高,热粘接后形成具有可耐受实际使用的强度的纺粘无纺布。另外,能够防止在热粘接时纤维表层过度地软化而产生贴附于热辊等操作上的问题。另一方面,通过使Ofc优选为18.0以下、更优选为16.0以下、进一步优选为14.0以下,能够抑制纺纱时拉伸应力向纤维内层过度集中,提高纺纱稳定性。

Ofc可通过前述的聚乙烯系树脂的MFR、熔点、添加剂、复合纤维的芯成分的质量比率、及/或后述的纺纱温度、纺纱速度等来控制。

就本发明的芯鞘型复合纤维、及本发明的纺粘无纺布的非熔接部的芯鞘型复合纤维而言,表层的软化温度Tss(℃)和内层的软化温度Tsc(℃)优选满足下述的式(a)。

(Tss+5)≤Tsc≤(Tss+30)···(a)。

通过使Tsc(℃)优选为(Tss+5)℃以上、更优选为(Tss+7)℃以上、进一步优选为(Tss+10)℃以上,在热粘接时能够仅使形成纤维表层的成分软化。而且,通过这样的方式,能够使纤维内层的分子取向残留,同时使纤维彼此牢固地热粘接,因此能够形成具有可耐受实际使用的强度的纺粘无纺布。另一方面,通过使Tsc(℃)优选为(Tss+30)℃以下、更优选为(Tss+25)℃以下、进一步优选为(Tss+20)℃以下,能够防止在热粘接时纤维表层过度地软化而产生贴附于热辊等操作上的问题。

Tss(℃)和Tsc(℃)利用纳米级热机械分析法(nanoscale-ThermomechanicalAnalysis;nano-TMA)、通过下述的步骤算出。该nano-TMA能够进行亚微米区域的热分析,并使用在原子力显微镜(AFM)的探针(悬臂)上安装有具备加热器的温度传感器的装置。

在本发明的纺粘无纺布中,前述非熔接部的Tss(℃)及Tsc(℃)是从纺粘无纺布的非熔接部采集20根芯鞘型复合纤维后,按照下述的步骤进行测定·算出的。

(1)将芯鞘型复合纤维固定于试样台,将带有具备加热器的温度传感器的AFM探针固定于纤维直径方向的中央附近。

(2)将探针以10℃/秒的升温速度从25℃升温至150℃,测定探针的高度变化(a.u.)。

(3)根据探针的高度变化测定探针刺入试样中的温度(软化温度(℃)),按照从低温起进行观测的顺序,设为Ts1、Ts2、Ts3···。

(4)用20根纤维进行同样的测定,将Ts1的平均值的小数点后第二位四舍五入,作为Tss(℃)。另外,将Ts2的平均值的小数点后第二位四舍五入,作为Tsc(℃)。需要说明的是,根据AFM探针的接触位置,在一部分的芯鞘型复合纤维中有时观测不到Ts2,该情况下,仅对观测到的Ts2进行平均,求出内层的软化温度Tsc(℃)。

Tss及Tsc可通过前述的聚乙烯系树脂的MFR、熔点、添加剂、构成芯鞘型复合纤维的鞘成分的质量比率、及/或后述的纺纱温度、纺纱速度等来控制。

本发明的芯鞘型复合纤维、及本发明的纺粘无纺布优选在差示扫描型量热测定(DSC)中具有单一的熔融峰温度Tm。需要说明的是,本发明中,“芯鞘型复合纤维在差示扫描型量热测定中具有单一的熔融峰温度Tm”,“纺粘无纺布在差示扫描型量热测定法中具有单一的熔融峰温度Tm”是指下述的测定方法的(3)中记载的熔融吸热峰实质上仅被观测到1个峰。通过这样的方式,在将本发明的芯鞘型复合纤维用作例如构成纺粘无纺布的纤维的情况下,在本发明的纺粘无纺布中,不会发生热粘接时低熔点成分熔融而贴附于热辊等操作上的问题,能够使纤维彼此于充分的温度牢固地热粘接,因此容易得到具有可耐受实际使用的强度的纺粘无纺布。

利用差示扫描型量热测定法(DSC)得到的芯鞘型复合纤维或纺粘无纺布的熔融峰温度Tm采用通过以下的步骤算出的值。

(1)将芯鞘型复合纤维或纺粘无纺布的纤维片以0.5~5mg的试样量进行取样。

(2)利用差示扫描型量热测定法(DSC),以20℃/分钟的升温速度,从常温升温至温度200℃,得到DSC曲线。

(3)从DSC曲线读取熔融吸热峰的峰顶温度,作为熔融峰温度Tm(℃)。

需要说明的是,在将本发明的芯鞘型复合纤维作为构成本发明的纺粘无纺布的纤维使用的情况下,可以认为该芯鞘型复合纤维的Tm与该纺粘无纺布的Tm显示出相同的值。

并且,本发明的芯鞘型复合纤维、及本发明的纺粘无纺布优选满足下述的式(b)及(c)。

100≤Tm≤150···(b)

(Tm-40)≤Tss≤(Tm-10)···(c)

通过这样的方式,能够得到具有可耐受实际使用的耐热性和强度、并且纺纱稳定性和操作稳定性优异的芯鞘型复合纤维及纺粘无纺布。

首先,关于式(b),基于差示扫描型量热测定法(DSC)的芯鞘型复合纤维的熔融峰温度Tm(℃)优选为100℃以上150℃以下。通过使熔融峰温度Tm(℃)优选为100℃以上、更优选为110℃以上、进一步优选为120℃以上,能够赋予可耐受实际使用的耐热性。另外,通过使熔融峰温度Tm(℃)优选为150℃以下、更优选为140℃以下、进一步优选为135℃以下,容易冷却从喷嘴排出的纱条,抑制纤维彼此的熔接,即使是细的纤维直径,也容易进行稳定的纺纱。

接着,关于式(c),前述芯鞘型复合纤维的表层的软化温度Tss(℃)优选为(Tm-40)℃以上并且(Tm-10)℃以下。通过使前述的表层的软化温度Tss(℃)优选为(Tm-40)℃以上、更优选为(Tm-35)℃以上、进一步优选为(Tm-30)℃以上,能够防止在热粘接时纤维表层过度地软化而产生贴附于热辊等操作上的问题。另一方面,通过使Tss(℃)优选为(Tm-10)℃以下、更优选为(Tm-15)℃以下、进一步优选为(Tm-20)℃以下,能够在热粘接时使纤维彼此牢固地热粘接,能够形成具有可耐受实际使用的强度的纺粘无纺布。

此外,对于本发明中的芯鞘型复合纤维而言,由于在芯鞘型复合纤维的软化进行之后熔融,因此内层的软化温度Tsc(℃)小于基于差示扫描型量热测定法(DSC)的熔融峰温度Tm(℃)。并且,前述的芯鞘型复合纤维的内层的软化温度Tsc(℃)优选为(Tm-20)℃以上并且(Tm-1)℃以下。通过使内层的软化温度Tsc(℃)优选为(Tm-20)℃以上、更优选为(Tm-15)℃以上、进一步优选为(Tm-10)℃以上,能够使纤维内层的强度提高,热粘接后形成具有可耐受实际使用的强度的纺粘无纺布。另一方面,通过使Tsc(℃)优选为(Tm-1)℃以下、更优选为(Tm-3)℃以下、进一步优选为(Tm-5)℃以下,能够在热粘接时使纤维彼此牢固地热粘接,能够形成具有可耐受实际使用的强度的纺粘无纺布。

作为本发明中的芯鞘型复合纤维的复合形态,例如,可以使用同心芯鞘型、偏心芯鞘型及海岛型等复合形态。其中,从纺纱性优异、能够通过热粘接使纤维彼此均匀地粘接的方面考虑,优选使其为芯鞘型的复合形态,同心芯鞘型的复合形态是更优选的方式。

作为本发明中的芯鞘型复合纤维的截面形状,可以使用圆截面、扁平截面、及Y型、C型等异形截面。其中,从没有来自扁平截面、异形截面这样的结构的难弯曲性、能够形成发挥聚乙烯树脂所具有的柔软性的纺粘无纺布的方面考虑,圆截面是优选方式。另外,作为截面形状也能够应用中空截面,但从纺纱性优异、即使是细的纤维直径也能够稳定地进行纺纱的方面考虑,实心截面是优选方式。

本发明中的芯鞘型复合纤维的平均单纤维纤度优选为0.5dtex~3.0dtex。通过使平均单纤维纤度优选为0.5dtex以上、更优选为0.6dtex以上、进一步优选为0.7dtex以上,能够防止纺纱性的降低,形成生产稳定性优异的纺粘无纺布。另一方面,通过使平均单纤维纤度优选为3.0dtex以下、更优选为2.4dtex以下、进一步优选为2.0dtex以下,能够形成皮肤触感优异、质地均匀,并且具有可耐受实际使用的充分强度的纺粘无纺布。

平均单纤维纤度可通过后述的纺纱温度、单孔排出量、纺纱速度等来控制。

本发明中的芯鞘型复合纤维的平均单纤维直径优选为8~20μm。通过使平均单纤维直径优选为8μm以上、更优选为9μm以上、进一步优选为10μm以上,能够防止纺纱性的降低,形成生产稳定性优异的纺粘无纺布。另一方面,通过使平均单纤维直径优选为20μm以下、更优选为18μm以下、进一步优选为16μm以下,能够形成皮肤触感优异、质地均匀、并且具有可耐受实际使用的充分强度的纺粘无纺布。

需要说明的是,本发明中,前述的芯鞘型复合纤维的平均单纤维直径(μm)采用通过以下的步骤算出的值。

(1)针对芯鞘型复合纤维,使用显微镜或扫描电子显微镜拍摄500~2000倍的表面照片,测定不同的共计100根芯鞘型复合纤维的宽度(直径)。芯鞘型复合纤维的截面为异形的情况下,测定截面积,求出具有同一截面积的正圆的直径。

(2)将测定的100根直径的值的平均中小数点后第二位进行四舍五入来作为平均单纤维直径(μm)。

另外,本发明中,构成前述纺粘无纺布的芯鞘型复合纤维的平均单纤维直径(μm)采用通过以下的步骤算出的值。

(1)从纺粘无纺布随机地采集10个小片样品(100×100mm)。

(2)使用显微镜或扫描电子显微镜拍摄500~2000倍的表面照片,从各样品中测定各10根、共计100根非熔接部的芯鞘型复合纤维的宽度(直径)。在芯鞘型复合纤维的截面为异形的情况下,测定截面积,求出具有同一截面积的正圆的直径。

(3)将测得的100根直径的值的平均中小数点后第二位进行四舍五入来作为平均单纤维直径(μm)。

平均单纤维直径可通过后述的纺纱温度、单孔排出量、纺纱速度等来控制。

本发明中的芯鞘型复合纤维的固体密度优选为0.935g/cm

需要说明的是,本发明中,前述的复合纤维的固体密度(g/cm

(1)将复合纤维的试验片浸渍在乙醇中进行清洗,在大气中干燥。

(2)针对复合纤维的试验片,使用水-乙醇混合液体系,利用浮沉法求出密度。

(3)使用不同的试验片进行5次同样的测定,将测得的密度的值(g/cm

另外,构成前述纺粘无纺布的复合纤维的固体密度(g/cm

(1)从纺粘无纺布随机地采集5张小片。

(2)将小片浸渍在乙醇中进行清洗,在大气中干燥。

(3)针对纺粘无纺布的小片,使用水-乙醇混合液体系,利用浮沉法求出密度。

(4)以5张小片进行同样的测定,将测得的密度的值(g/cm

[纺粘无纺布]

本发明的纺粘无纺布由以聚乙烯系树脂作为主成分的芯鞘型复合纤维形成。

本发明的纺粘无纺布具有熔接部和非熔接部。通过使其为该形态,能够形成保持来自聚乙烯系树脂的柔软性、皮肤触感、并且具有可耐受实际使用的充分强度的纺粘无纺布。熔接部是指芯鞘型复合纤维彼此熔接的部位,非熔接部是指芯鞘型复合纤维彼此不熔接而保持截面形状的部位。

就本发明的纺粘无纺布而言,前述熔接部的芯鞘型复合纤维中,鞘成分的取向参数Obs优选为1.2~3.0。Obs优选为1.2时,分子链为完全随机取向的状态,不会成为比其小的值。另一方面,通过使鞘成分的取向参数Obs优选为3.0以下、更优选为2.5以下、进一步优选为2.0以下,形成纤维表层的鞘成分彼此牢固地热粘接,能够形成具有可耐受实际使用的强度的纺粘无纺布。

熔接部的芯鞘型复合纤维中的鞘成分的取向参数Obs可通过适当地调整前述的芯鞘型复合纤维的鞘成分的取向参数Ofs、及/或后述的热粘接的条件(温度、线压等)等来控制。

就本发明的纺粘无纺布而言,前述熔接部的芯鞘型复合纤维中,芯成分的取向参数Obc优选为2~10。通过使Obc优选为2.0以上、更优选为2.5以上、进一步优选为3.0以上,能够使芯成分的强度提高,形成具有可耐受实际使用的强度的纺粘无纺布。另外,能够防止在热粘接时纤维表层过度地软化而产生贴附于热辊等操作上的问题。另一方面,通过使Obc优选为10.0以下、更优选为9.0以下、进一步优选为8.0以下,能够抑制纺纱时过度的拉伸应力集中于芯成分,提高纺纱稳定性。

熔接部的芯鞘型复合纤维中的芯成分的取向参数Obc可通过适当地调整前述的芯鞘型复合纤维的芯成分的取向参数Ofc、及/或后述的热粘接的条件(温度、线压等)等来控制。

Obs及Obc通过以下的步骤测定。

(1)利用双酚系环氧树脂对纺粘无纺布的试样进行树脂包埋。

(2)在树脂固化后,以纺粘无纺布的熔接部的中央附近成为切断面的方式利用切片机切出切片。切片厚度设为2μm。选择切断角度距纤维轴为4°以内的部位进行以下的测定。需要说明的是,在难以判别纤维轴的方向的情况下,在同一点使偏振方位每次旋转15度,在各方位取得偏振拉曼光谱,将取向参数显示为最大的方位作为纤维轴向。

(3)在熔接部的芯鞘型复合纤维的切片的中心部,入射与纤维轴平行的偏振光,进行拉曼光谱的线测定。

(4)算出熔接部的芯鞘型复合纤维的鞘成分、芯成分各自的位置处的1130cm

取向参数=I

(5)针对纺粘无纺布的不同熔接部,在3个部位进行同样的测定,算出取向参数的平均值,将小数点后第二位四舍五入。

就本发明的纺粘无纺布而言,至少单面的基于KES法的表面粗糙度SMD优选为1.0~3.0μm。通过使基于KES法的表面粗糙度SMD优选为1.0μm以上、更优选为1.3μm以上、进一步优选为1.6μm以上,能够防止纺粘无纺布过度地致密化而使手感变差、或者柔软性受损。另一方面,通过使基于KES法的表面粗糙度SMD优选为3.0μm以下、更优选为2.8μm以下、进一步优选为2.5μm以下,能够形成表面光滑且粗糙感小、皮肤触感优异的纺粘无纺布。

基于KES法的表面粗糙度SMD可通过适当地调整前述的芯鞘型复合纤维的平均单纤维直径、纺粘无纺布的质地、及/或后述的热粘接的条件(粘接部的形状、压接率、温度、及线压等)等来控制。

需要说明的是,本发明中,基于KES法的表面粗糙度SMD如下测定。

(1)从纺粘无纺布中,沿纺粘无纺布的宽度方向等间隔地采集3张宽度200mm×200mm的试验片。

(2)将试验片设置于试样台。

(3)利用施加了10gf载荷的表面粗糙度测定用接触头(原材料:

(4)在所有试验片的纵向(无纺布的长边方向)和横向(无纺布的宽度方向)上进行上述的测定,将这些共计6点的平均偏差进行平均,将小数点后第二位四舍五入,作为表面粗糙度SMD(μm)。

本发明的纺粘无纺布的基于KES法的摩擦系数MIU优选为0.01~0.30。通过使摩擦系数MIU优选为0.30以下、更优选为0.20以下、进一步优选为0.15以下,能够提高无纺布表面的滑动性,形成皮肤触感优异的纺粘无纺布。另一方面,通过使摩擦系数MIU优选为0.01以上、更优选为0.03以上、进一步优选为0.05以上,能够防止在将经纺纱的纱条捕集至捕集输送机时纱条彼此滑动、质地均匀性变差。

基于KES法的摩擦系数MIU可通过适当地调整前述的聚乙烯系树脂的添加剂、芯鞘型复合纤维的平均单纤维直径、纺粘无纺布的质地、及/或后述的热粘接的条件(粘接部的形状、压接率、温度、及线压等)等来控制。

需要说明的是,本发明中,基于KES法的摩擦系数MIU如下测定。

(1)从纺粘无纺布中,沿纺粘无纺布的宽度方向等间隔地采集3张宽度200mm×200mm的试验片。

(2)将试验片设置于试样台。

(3)利用施加了50gf载荷的接触摩擦头(原材料:

(4)在所有的试验片的纵向(无纺布的长边方向)和横向(无纺布的宽度方向)上进行上述的测定,将这些共计6点的平均偏差进行平均,将小数点后第四位四舍五入,作为摩擦系数MIU。

本发明的纺粘无纺布的MFR优选为1g/10分钟~300g/10分钟。通过使纺粘无纺布的MFR优选为1g/10分钟以上、更优选为10g/10分钟以上、进一步优选为30g/10分钟以上,从而即使是细的纤维直径,也能够稳定地纺纱,能够形成皮肤触感优异、质地均匀、并且具有可耐受实际使用的充分强度的纺粘无纺布。另一方面,通过使聚乙烯系树脂的MFR优选为300g/10分钟以下,能够抑制强度的降低,并且能够防止在热粘接时容易过度软化而产生贴附于热辊等操作上的问题。

本发明涉及的纺粘无纺布的MFR采用通过ASTM D1238(A法)测得的值。根据该标准,规定在载荷2.16kg、温度190℃的条件下测定聚乙烯。

本发明的纺粘无纺布的单位面积重量优选为10g/m

需要说明的是,本发明中,纺粘无纺布的单位面积重量采用遵照JIS L1913:2010“一般无纺布试验方法”的“6.2每单位面积的质量”、通过以下的步骤测得的值。

(1)每1m宽度的试样采集3张20cm×25cm的试验片。

(2)称量标准状态下各自的质量(g)。

(3)以每1m

本发明的纺粘无纺布的厚度优选为0.05mm~1.5mm。通过使厚度优选为0.05~1.5mm、更优选为0.08~1.0mm、进一步优选为0.10~0.8mm,能够形成具备柔软性和适度的缓冲性、作为卫生材料用的纺粘无纺布、特别适于在纸尿布用途中使用的纺粘无纺布。

需要说明的是,本发明中,纺粘无纺布的厚度(mm)采用遵照JIS L1906:2000“一般长纤维无纺布试验方法”的“5.1”、通过以下的步骤测得的值。

(1)使用直径10mm的加压头,以10kPa的载荷,沿无纺布的宽度方向等间隔地以0.01mm单位来测定每1m中10点的厚度。

(2)将上述10点的平均值的小数点后第三位四舍五入。

另外,本发明的纺粘无纺布的表观密度优选为0.05g/cm

表观密度可通过适当地调整芯鞘型复合纤维的平均单纤维直径、及/或后述的热粘接的条件(粘接部的形状、压接率、温度、及线压等)等来控制。

需要说明的是,本发明中,表观密度(g/cm

表观密度(g/cm

本发明的纺粘无纺布的硬挺度优选为60mm以下。通过使硬挺度优选为60mm以下、更优选为50mm以下、进一步优选为40mm以下,能够得到作为卫生材料用的纺粘无纺布、特别适合于在纸尿布用途中使用的优异的柔软性。另外,若硬挺度极低,则操作性差,因此硬挺度优选为10mm以上。

硬挺度可通过适当地调整前述的聚乙烯系树脂的MFR、添加剂、芯鞘型复合纤维的平均单纤维直径、纺粘无纺布的单位面积重量、非熔接部的芯鞘型复合纤维的鞘成分的取向参数Ofs相对非熔接部的芯鞘型复合纤维的芯成分的取向参数Ofc的比率Os/Oc、及/或后述的热粘接的条件(粘接部的形状、压接率、温度、及线压等)等来控制。

本发明的纺粘无纺布的每单位面积重量的横向的拉伸强力优选为0.20(N/25mm)/(g/m

每单位面积重量的横向的拉伸强力可以通过适当地调整前述的聚乙烯系树脂的MFR、添加剂、芯鞘型复合纤维的平均单纤维直径、非熔接部的芯鞘型复合纤维的鞘成分的取向参数Ofs相对非熔接部的芯鞘型复合纤维的芯成分的取向参数Ofc的比率Os/Oc、及/或后述的纺纱速度、热粘接的条件(粘接部的形状、压接率、温度、及线压等)等来控制。

需要说明的是,本发明中,纺粘无纺布的每单位面积重量的横向的拉伸强力采用遵照JIS L1913:2010“一般无纺布试验方法”的“6.3拉伸强度及伸长率(ISO法)”、通过以下的步骤测得的值。

(1)以长单侧(日文:長片側)成为无纺布的横向(无纺布的宽度方向)的方式,在无纺布的每1m宽度采集3张25mm×200mm的试验片。

(2)将试验片以100mm的夹持间隔设置于拉伸试验机。

(3)以100mm/分钟的拉伸速度实施拉伸试验,测定最大强力。

(4)求出各试验片中测得的最大强力的平均值,基于下式算出每单位面积重量的拉伸强力,将小数点后第三位四舍五入。

每单位面积重量的横向的拉伸强力((N/25mm)/(g/m

本发明的纺粘无纺布的每单位面积重量的纵向的5%伸长时应力优选为0.20(N/25mm)/(g/m

每单位面积重量的纵向的5%伸长时应力可通过适当地调整前述的聚乙烯系树脂的MFR、添加剂、芯鞘型复合纤维的平均单纤维直径、非熔接部的芯鞘型复合纤维的鞘成分的取向参数Ofs相对非熔接部的芯鞘型复合纤维的芯成分的取向参数Ofc的比率Os/Oc、及/或、后述的纺纱速度、热粘接的条件(粘接部的形状、压接率、温度、及线压等)等来控制。

需要说明的是,本发明中,纺粘无纺布的每单位面积重量的纵向的5%伸长时应力采用遵照JIS L1913:2010“一般无纺布试验方法”的“6.3拉伸强度及伸长率(ISO法)”、通过以下的步骤测得的值。

(1)以长单侧成为无纺布的纵向(无纺布的长边方向)的方式,在无纺布的每1m宽度采集3张25mm×200mm的试验片。

(2)将试验片以100mm的夹持间隔设置于拉伸试验机。

(3)以100mm/分钟的拉伸速度实施拉伸试验,测定5%伸长时的应力(5%伸长时应力)。

(4)求出各试验片中测得的5%伸长时应力的平均值,基于下式算出每单位面积重量的纵向的5%伸长时应力,将小数点后第三位四舍五入。

每单位面积重量的纵向的5%伸长时应力((N/25mm)/(g/m

[纺粘无纺布的制造方法]

接着,对制造本发明的纺粘无纺布的方法的优选方式,具体地进行说明。

本发明的纺粘无纺布为利用纺粘法制造的长纤维无纺布。纺粘法除了生产率、机械强度优异以外,还能够抑制在短纤维无纺布中容易发生的起毛、纤维的脱落。另外,对于将捕集的纺粘无纺纤维网或热压接的纺粘无纺布进行多层层叠的方式而言,由于生产率、质地均匀性提高,因此也是优选的方式。

在纺粘法中,首先将熔融的热塑性树脂从喷丝头中作为长纤维纺出,将其利用喷射器以压缩空气进行抽吸拉伸后,将纤维捕集至移动的网上,得到无纺纤维网。进而对得到的无纺纤维网实施热粘接处理,得到纺粘无纺布。

喷丝头、喷射器的形状没有特别限制,例如,可以采用圆形、矩形等各种形状。其中,从压缩空气的使用量较少、能量成本优异、不易发生纱条彼此的熔接、摩擦、也容易发生纱条的开纤的方面考虑,优选使用矩形喷嘴与矩形喷射器的组合。

本发明中,将聚乙烯系树脂在挤出机中熔融,称量后向喷丝头供给,作为长纤维纺出。将聚乙烯系树脂熔融、纺纱时的纺纱温度优选为180℃~250℃,更优选为190℃~240℃,进一步优选为200℃~230℃。通过使纺纱温度在上述范围内,能够形成稳定的熔融状态,获得优异的纺纱稳定性。

纺出的长纤维的纱条接着被冷却。作为将纺出的纱条冷却的方法,例如,可举出将冷风强制地喷吹到纱条的方法、在纱条周围的气氛温度下进行自然冷却的方法、以及调整喷丝头与喷射器间的距离的方法等,或者,可以采用将这些方法组合的方法。另外,冷却条件可以考虑喷丝头的每单孔的排出量、纺纱温度及气氛温度等而适当调整后采用。

接着,冷却固化的纱条被从喷射器喷射的压缩空气牵引、拉伸。

纺纱速度优选为3000m/分钟~6000m/分钟,更优选为3500m/分钟~5500m/分钟,进一步优选为4000m/分钟~5000m/分钟。通过使纺纱速度为3000m/分钟~6000m/分钟,从而具有高的生产率,另外纤维的取向结晶化进展,能够得到高强度的长纤维。如前文所述,本发明的以聚乙烯系树脂作为主成分的芯鞘型复合纤维的纺纱稳定性优异,即使在快的纺纱速度下也能够稳定地生产。

接着,将得到的长纤维捕集至移动的网上,得到无纺纤维网。

本发明中,对于前述的无纺纤维网,在网上由其单面抵接热平坦辊而使其临时粘接也是优选方式。通过这样的方式,在网上进行搬运的过程中,能够防止无纺纤维网的表层翻卷或者吹走而导致质地变差,能够改善从捕集纱条到热压接为止的搬运性。

接着,通过将所得到的无纺纤维网熔接而形成熔接部,能够得到所期望的纺粘无纺布。

使无纺纤维网熔接的方法没有特别限制,例如可举出:通过上下一对的辊表面分别实施有雕刻(凹凸部)的热压花辊、由一个辊表面为平坦(平滑)的辊与另一个辊表面实施有雕刻(凹凸部)的辊的组合而成的热压花辊、以及由上下一对的平坦(平滑)辊的组合而成的热压延辊等各种辊来进行热粘接的方法;通过焊头(horn)的超声波振动而使其热熔接的方法;以及使热风贯穿无纺纤维网而使芯鞘型复合纤维的表面软化或熔融,使纤维交点彼此热熔接等方法。

其中,优选使用在上下一对的辊表面分别实施有雕刻(凹凸部)的热压花辊、或者由一个辊表面为平坦(平滑)的辊与另一个辊表面实施有雕刻(凹凸部)的辊的组合而成的热压花辊。通过这样的方式,能够生产率良好地设置使纺粘无纺布的强度提高的熔接部、和使手感、皮肤触感提高的非熔接部。

作为热压花辊的表面材质,为了获得充分的热压接效果、并且防止一个压花辊的雕刻(凹凸部)转印至另一辊表面,使金属制辊与金属制辊成对是优选方式。

基于这样的热压花辊的压花粘接面积率优选为5~30%。通过使粘接面积优选为5%以上、更优选为8%以上、进一步优选为10%以上,作为纺粘无纺布,能够获得可供于实际使用的强度。另一方面,通过使粘接面积优选为30%以下、更优选为25%以下、进一步优选为20%以下,能够得到作为卫生材料用的纺粘无纺布、特别适合于在纸尿布用途中使用的适度的柔软性。在使用超声波粘接的情况下,粘接面积率也优选为同样的范围。

此处所称的粘接面积是指粘接部占纺粘无纺布整体的比例。具体而言,在利用一对具有凹凸的辊进行热粘接的情况下,是指上侧辊的凸部与下侧辊的凸部重叠并与无纺纤维网抵接的部分(粘接部)占纺粘无纺布整体的比例。另外,在利用具有凹凸的辊和平坦辊进行热粘接的情况下,是指具有凹凸的辊的凸部与无纺纤维网抵接的部分(粘接部)占纺粘无纺布整体的比例。另外,进行超声波粘接的情况下,是指通过超声波加工而热熔接的部分(粘接部)占纺粘无纺布整体的比例。在热粘接时对粘接部施加充分的热而使粘接部的芯鞘型复合纤维整体熔接的情况下,可以认为粘接部与熔接部的面积相等。

基于热压花辊、超声波粘接得到的粘接部的形状没有特别限制,例如,可以使用圆形、椭圆形、正方形、长方形、平行四边形、菱形、正六边形及正八边形等。另外,粘接部优选在纺粘无纺布的长边方向(搬运方向)和宽度方向上各自以一定的间隔均匀地存在。通过这样的方式,能够降低纺粘无纺布的强度的偏差。

热粘接时的热压花辊的表面温度优选为比所使用的热塑性树脂的熔点Tm(℃)低30℃的温度至高10℃的温度、即Tm-30℃以上Tm+10℃以下。通过使热辊的表面温度为Tm-30℃以上、更优选为Tm-20℃以上、进一步优选为Tm-10℃以上,能够使其牢固地热粘接,得到可耐受实际使用的强度的纺粘无纺布。另外,通过使热压花辊的表面温度优选为Tm+10℃以下、更优选为Tm+5℃以下、进一步优选为Tm以下,从而抑制过度的热粘接,能够得到作为卫生材料用的纺粘无纺布、特别适合于在纸尿布用途中使用的适度的柔软性。

热粘接时的热压花辊的线压优选为50N/cm~500N/cm。通过使辊的线压优选为50N/cm以上、更优选为100N/cm以上、进一步优选为150N/cm以上,能够使其牢固地热粘接,得到可耐受实际使用的强度的纺粘无纺布。另一方面,通过使热压花辊的线压优选为500N/cm以下、更优选为400N/cm以下、进一步优选为300N/cm以下,能够得到作为卫生材料用的纺粘无纺布、特别适合于在纸尿布用途中使用的适度的柔软性。

另外,本发明中,出于调整纺粘无纺布的厚度的目的,在利用上述热压花辊进行热粘接之前及/或之后,能够通过由上下一对的平坦辊所构成的热压延辊来实施热压接。所谓上下一对的平坦辊,是辊的表面无凹凸的金属制辊、弹性辊,能够使金属制辊与金属制辊成对使用、或者使金属制辊与弹性辊成对使用。

另外,此时所谓的弹性辊,是由比金属制辊更具有弹性的材质所形成的辊。作为弹性辊,例如可列出纸、棉及芳纶纸等所谓的纸辊,或由氨基甲酸酯系树脂、环氧系树脂、硅系树脂、聚酯系树脂及硬质橡胶、以及它们的混合物所形成的树脂制辊等。

本发明的纺粘无纺布的柔软性、皮肤触感优异、质地均匀、具有可耐受实际使用的充分强度,并且生产率优异,因此能够广泛地用于卫生材料、医疗材料、生活材料及工业材料等。特别是在卫生材料中,能够合适地作为一次性尿布、生理用品及湿布材的基布等使用,在医疗材料中,能够合适地作为防护服、手术服等使用。

实施例

接着,基于实施例,对本发明的纺粘无纺布具体地进行说明。但是,本发明不仅限于这些实施例。需要说明的是,在各物性的测定中,只要没有特别记载,则是基于前述的方法进行测定。

[测定方法]

(1)树脂的熔体流动速率(MFR)(g/10分钟)

树脂的MFR在载荷为2.16kg、温度为190℃的条件下测定。

(2)构成纺粘无纺布的芯鞘型复合纤维的平均单纤维直径(μm)

使用株式会社KEYENCE制电子显微镜“VHX-D500”,利用前述的方法测定。

(3)构成纺粘无纺布的复合纤维的固体密度(g/cm

复合纤维的固体密度利用前述的方法测定。

(4)纺纱速度(m/分钟)

根据上述的平均单纤维直径和所使用的树脂的固体密度,将每10000m长度的质量作为平均单纤维纤度(dtex),将小数点后第二位四舍五入而算出。根据平均单纤维纤度、和在各条件下设定的从喷丝头单孔排出的树脂的排出量(以下,简称为单孔排出量。)(g/分钟),基于下式,算出纺纱速度。

纺纱速度(m/分钟)=(10000×[单孔排出量(g/分钟)])/[平均单纤维纤度(dtex)]…(式)。

(5)芯鞘型复合纤维的软化温度(℃)及纺粘无纺布的非熔接部的芯鞘型复合纤维的软化温度(℃)

测定装置使用Analysis Instruments公司制Nano-TA装置“Nano-TA2”,AFM装置使用PACIFIC NANOTECHNOLOGY公司制“Nano-R”,探针使用Analysis Instruments公司制“PNI-AN2-300”,利用前述的方法测定。测定条件如下实施。

·测定方法:nano-TMA(纳米热机械分析)

·测定温度:25~150℃

·升温速度:10℃/秒(600℃/分钟)

·测定环境:大气中。

(6)芯鞘型复合纤维的取向参数、纺粘无纺布的非熔接部的芯鞘型复合纤维的取向参数、及纺粘无纺布的熔接部的芯鞘型复合纤维的取向参数

测定装置使用爱宕物产株式会社制三重拉曼分光装置“T-64000”,利用前述的方法测定。测定条件如下实施。

·测定模式:显微拉曼(偏振光测定)

·物镜:×100

·束径:1μm

·光源:Ar

·激光功率:100mW

·衍射光栅:Single1800gr/mm

·十字狭缝:100μm

·检测器:CCD/Jobin Yvon 1024×256。

(7)纺粘无纺布的熔融峰温度Tm(℃)

测定装置使用Perkin-Elmer公司制“DSC8500”,利用前述的方法测定。测定条件如下实施。

·装置内气氛:氮(20mL/分钟)

·温度·热量校正:高纯度铟(Tm=156.61℃,ΔHm=28.70J/g)

·温度范围:20℃~200℃

·升温速度:20℃/分钟

·试样量:约0.5~4mg

·试样容器:铝制标准容器。

(8)纺粘无纺布的纵向的硬挺度(mm)

纺粘无纺布的硬挺度按照JIS L1913:2010“一般无纺布试验方法”的“6.7硬挺度(JIS法及ISO法)”的“6.7.4Gurley法”中记载的方法,进行无纺布的纵向(长边方向)的测定。需要说明的是,对于任意纺粘无纺布,纵向(长边方向)的硬挺度均大于横向(宽度方向)的硬挺度。将纵向的硬挺度为50mm以下设为合格。

(9)纺粘无纺布的每单位面积重量的拉伸强力及每单位面积重量的5%伸长时应力(N/25mm/(g/m

测定装置使用株式会社A&D制“RTG-1250”,利用前述的方法测定。将每单位面积重量的横向的拉伸强力为0.2(N/25mm)/(g/m

[实施例1]

将熔体流动速率(MFR)为30g/10分钟、熔点为128℃、固体密度为0.955g/cm

将纺出的纱条冷却固化后,将其在喷射器中利用压缩空气进行牵引、拉伸,并捕集至移动的网上,形成包含聚乙烯系长纤维的纺粘无纺纤维网。就构成所形成的无纺纤维网的芯鞘型复合纤维的特性而言,平均单纤维直径为11.6μm、固体密度为0.949g/cm

接下来,使用由以下的上辊、下辊构成的上下一对的热压花辊,在线压300N/cm、热粘接温度126℃的条件下,对形成的无纺纤维网进行热粘接,得到单位面积重量30g/m

上辊:金属制且进行了水珠花纹雕刻的、粘接面积率为11%的压花辊

下辊:金属制平坦辊

得到的纺粘无纺布的质地均匀,且皮肤触感优异。评价的结果示于表1。

[实施例2]

使鞘成分的比率为50质量%,降低喷射器的压缩空气的流量,除此以外,利用与实施例1相同的方法,得到纺粘无纺布。就构成所形成的纺粘无纺纤维网的纤维的特性而言,平均单纤维直径为13.7μm、固体密度为0.948g/cm

[实施例3]

使鞘成分比率为30质量%,降低喷射器的压缩空气的流量,除此以外,利用与实施例1相同的方法,得到纺粘无纺布。就构成所形成的纺粘无纺纤维网的纤维的特性而言,平均单纤维直径为15.5μm、固体密度为0.951g/cm

[实施例4]

将MFR为30g/10分钟、熔点为128℃、固体密度为0.955g/cm

[实施例5]

变更喷丝头,形成偏心芯鞘型复合纤维,除此以外,利用与实施例2相同的方法,得到纺粘无纺布。就构成所形成的纺粘无纺纤维网的纤维的特性而言,平均单纤维直径为13.7μm、固体密度为0.948g/cm

[比较例1]

仅使用MFR为30g/10分钟、熔点为128℃、固体密度为0.955g/cm

[比较例2]

仅使用MFR为60g/10分钟、熔点为127℃、固体密度为0.940g/cm

[比较例3]

以专利文献2(日本特开2019-26954号公报)中公开的方法为参考,仅使用MFR为100g/10分钟、熔点为115℃、固体密度为0.933g/cm

[比较例4]

将MFR为30g/10分钟、熔点为128℃、固体密度为0.955g/cm

[表1]

对于实施例1~5的由以聚乙烯系树脂作为主成分的芯鞘型复合纤维形成、且非熔接部的Ofs相对Ofc的比率Ofs/Ofc满足0.10~0.90的纺粘无纺布而言,柔软性、皮肤触感优异、质地均匀、具有可耐受实际使用的充分强度、并且生产率优异。

另一方面,对于比较例1~4所示的纺粘无纺布而言,每单位面积重量的横向的拉伸强力、每单位面积重量的纵向的5%伸长时应力低,强度差。

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06120116306544