熱安定性、柔軟性に優れる不織布
【課題】衛生材料に用いられる吸収性物品のトップシート、バックシート又はサイドギャザー部に適した、熱安定性が高く、柔軟性に優れ、さらに加工性も良い不織布の提供。
【解決手段】ポリオレフィン系繊維からなる不織布であって、該ポリオレフィン系繊維の結晶子サイズは１５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であり、かつ、該不織布の曲げ柔軟度は５ｍｍ以上１００ｍｍ以下であることを特徴とする不織布。
【解決手段】ポリオレフィン系繊維からなる不織布であって、該ポリオレフィン系繊維の結晶子サイズは１５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であり、かつ、該不織布の曲げ柔軟度は５ｍｍ以上１００ｍｍ以下であることを特徴とする不織布。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衛生材料に用いられる吸収性物品のトップシート、バックシート又はサイドギャザー部に適した加工性に優れるポリオレフィン系繊維からなる不織布に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、使い捨てオムツの普及はめざましく、その生産量も急増してきている。このような環境下における使い捨てオムツとして、その製造ラインでのロスの減少及び品質の安定性が重要である。オムツ製造ラインにおいて、素材となる不織布の熱安定性が低いとフィルムとの貼り合わせ工程で不織布の幅寸法変化が発生し、シワの発生や湾曲など様々な不具合が生じる。更にヒートシール工程でヒートシールローラーの熱の影響で、不織布自体が収縮変形し、シワの発生や湾曲が発生するため、熱安定性の高い不織布が必要とされる。
【０００３】
従来、不織布の熱安定性を良くする手段としては、熱接着温度を上げる方法や、ボンディング圧力を上げる方法、エンボス面積率を上げる方法等で不織布の繊維の接着程度を高くして寸法変化を抑える方法などが用いられているが、いずれの方法を用いても、接着程度を高くすることにより不織布の風合いは硬いものとなる。すなわち、従来の不織布の熱安定性を良好とする手段では、衛生材料に使用するには柔軟性が劣り、不織布の柔軟性と熱安定性を両立させることは非常に困難であるという問題がある。
【０００４】
以下の特許文献１には、プロピレン・エチレンランダム共重合体を使用し、柔軟性と熱安定性を両立させるために、エチレン含有量を特定の狭い範囲とすることが記載されている。このように、特許文献１に記載された発明においては、極めて限定的な原料で不織布が製造されている。
また、以下の特許文献２には、熱接着温度を上げて熱収縮率を低くする方法が記載されている。しかしながら、特許文献２に記載された方法では、不織布の風合いが硬くなり、衛生材料に使用するには好ましくない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−９６１５７号公報
【特許文献２】特開２００３−１２９３６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、衛生材料に用いられる吸収性物品のトップシート、バックシート又はサイドギャザー部に適した、熱安定性が高く、柔軟性に優れ、さらに加工性も良い不織布を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討し実験を重ねた結果、不織布を構成するポリオレフィン系繊維の結晶子サイズを特定の大きさとし、不織布の曲げ柔軟度を特定範囲にすることで衛生材料加工工程におけるフィルムの貼り合わせ工程でホットメルト剤塗布時の熱の影響による幅寸法変化やシワの発生、不織布の湾曲などを抑制でき、さらに、後工程であるヒートシール工程でのヒートシールローラーの熱の影響による幅寸法変化やシワの発生、不織布の湾曲なども抑制することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
また、本発明者らは、不織布の生産工程において牽引装置入口の繊維温度と牽引エアー風速を所定範囲にすることで結晶子サイズが特定範囲になり、これにより、熱安定性が高く、柔軟性に優れ、さらに加工性も良い、衛生材料に好適に使用することができる不織布が得られることを見出し、本発明に至ったものである。
【０００９】
すなわち、本発明は以下のとおりのものである。
［１］ポリオレフィン系繊維からなる不織布であって、該ポリオレフィン系繊維の結晶子サイズは１５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であり、かつ、該不織布の曲げ柔軟度は５ｍｍ以上１００ｍｍ以下であることを特徴とする不織布。
【００１０】
［２］前記不織布の沸水収縮率は０％以上３．０％以下である、前記［１］に記載の不織布。
【００１１】
［３］前記ポリオレフィン系繊維はポリプロピレン系繊維である、前記［１］又は［２］に記載の不織布。
【００１２】
［４］前記不織布は長繊維不織布である、前記［１］〜［３］のいずれかに記載の不織布。
【００１３】
［５］前記ポリオレフィン系繊維の平均単糸繊度は０．５ｄｔｅｘ以上３．５ｄｔｅｘ以下である、前記［１］〜［４］のいずれかに記載の不織布。
【００１４】
［６］前記不織布の１２０℃での乾熱収縮率が０％以上５．０％以下である、前記［１］〜［５］のいずれかに記載の不織布。
【００１５】
［７］前記［１］〜［６］のいずれかに記載の不織布を用いてなる衛生材料。
【００１６】
［８］使い捨てオムツ、生理用ナプキン又は失禁パットの形態にある、前記［７］に記載の衛生材料。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の不織布は、ポリオレフィン系繊維からなる不織布であり、ポリオレフィン系繊維の結晶子サイズを１５ｎｍ以上５０ｎｍ以下とし、曲げ柔軟度を５ｍｍ以上１００ｍｍ以下とすることで、柔軟性を保持したまま、加工性も良好となる。
加工時の熱によるシワの発生や湾曲を抑制するためには結晶子サイズをある大きさ以上にすることが重要である。例えば、結晶化度が同等であったとしても小さいサイズの結晶が多く存在する場合には繊維全体が収縮を引き起こす。一方、結晶子サイズが大きいと結晶部がリジッドに分子の動きを抑制し、収縮を抑制することができる。
さらに加工性（加工適正）を良好とするためには適度な柔軟性が必要である。柔軟性が低すぎると、加工時の張力変動やロール周速変動などに追従することができず、シワの発生や蛇行などの問題が発生する。
本発明の不織布は、前記構成を有することにより、衛生材料に用いられる吸収性物品のトップシート、バックシート又はサイドギャザー部に適した加工性に優れる不織布である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】曲げ柔軟度の測定方法を説明する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明について詳述する。
本発明の不織布を構成するポリオレフィン系繊維としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、それらのモノマーと他のα−オレフィンとの共重合体などの樹脂から成る繊維が挙げられる。なかでも、強度が強く使用時において破断し難く、且つ衛生材料の生産時における寸法安定性に優れることから、ポリプロピレン繊維を用いることが好ましい。ポリプロピレンは、一般的なチーグラナッタ触媒により合成されるポリマーでもよいし、メタロセンに代表されるシングルサイト活性触媒により合成されたポリマーであってもよい。また、エチレンランダム共重合ポリプロピレンであってもよく、エチレン含有量は２％未満、好ましくは１％未満であることが好ましい。他のα−オレフィンとしては、炭素数３〜１０のものであり、具体的には、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキサン、４−メチル−１−ペンテン、１−オクテンなどが挙げられる。これらは１種類単独でも２種類以上を組み合わせて用いてもよい。あるいは、ポリオレフィン系繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリブチレンテレフタレート繊維、ポリエチレンナフタレート繊維、共重合ポリエステルなどのポリエステル系繊維、ナイロン−６繊維、ナイロン−６６繊維、共重合ナイロンなどのポリアミド系繊維、ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネート、ポリエチレンサクシネートなどの生分解性繊維を１種類又は２種類以上組み合わせて用いてもよい。好ましくは１種類単独で用いることがよい。さらに、ポリオレフィン系樹脂を表面層とする芯鞘繊維でもよい。また、その繊維形状も通常の円形繊維のみでなく、捲縮繊維、異形繊維などの特殊形態の繊維であってもよい。
【００２０】
強度・寸法安定性の観点から、ホモポリプロピレンを主成分とするものであることが特に好ましい。
また、ポリプロピレンの場合、ＭＦＲとして下限が２０ｇ／１０分以上、好ましくは３０ｇ／１０分を超え、より好ましくは４０ｇ／１０分を超え、さらに好ましくは５３ｇ／１０分を超えるものである。上限は１００ｇ／１０分以下、好ましくは８５ｇ／１０分以下、より好ましくは７０ｇ／１０分以下、更に好ましくは６５ｇ／１０分未満である。ＭＦＲがこの範囲にあると樹脂の流動性が良く、曲げ柔軟度の良好な不織布を得ることができる。ＭＦＲは、ＪＩＳ−Ｋ７２１０「プラスチック−熱可塑性プラスチックのメルトマスフローレイト（ＭＦＲ）及びメルトボリュームフローレイト（ＭＶＲ）の試験方法」の表１、試験温度２３０℃、試験荷重２．１６ｋｇに準じて測定を行って求めた。
【００２１】
本発明の不織布を構成するポリオレフィン系繊維には、核剤、難燃剤、無機充填剤、顔料、着色剤、耐熱安定剤、帯電防止剤などを配合してもよい。
ポリオレフィン系繊維を接合して不織布を製造する際の接合手段としては、部分熱圧着法、熱風法、溶融成分での接合（ホットメルト剤）法、その他各種の方法が挙げられるが、強度の観点から、部分熱圧着法が好ましい。
【００２２】
本発明の不織布の部分熱圧着における熱圧着面積率は、強度保持及び柔軟性の点から、３％以上４０％以下であり、好ましくは４％以上２５％以下、より好ましくは４％以上２０％以下であり、さらに好ましくは５％以上１５％以下である。
【００２３】
また、本発明の部分熱圧着処理は、超音波法により又は加熱エンボスロール間にウェブを通すことにより行うことができ、これにより、表裏一体化され、例えば、ピンポイント状、楕円形状、ダイヤ形状、矩形状等の浮沈模様が不織布全面に散点する。生産性の観点から、加熱エンボスロールを用いることが好ましい。
【００２４】
本発明の不織布を構成するポリオレフィン系繊維の平均単糸繊度は、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、さらに好ましくは０．９ｄｔｅｘ以上２．８ｄｔｅｘ以下である。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、不織布として糸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。主として衛生材料に使用されるため、不織布の強力の観点から、３．５ｄｔｅｘ以下であることが好ましい。
【００２５】
本発明の不織布の目付は、８ｇ／ｍ２以上４０ｇ／ｍ２以下であり、好ましくは１０ｇ／ｍ２以上３０ｇ／ｍ２以下、より好ましくは１０ｇ／ｍ２以上２５ｇ／ｍ２以下、さらに好ましくは１０ｇ／ｍ２以上２３ｇ／ｍ２未満である。８ｇ／ｍ２以上であれば衛生材料に使用される不織布に要求される強力要件を満足し、一方、４０ｇ／ｍ２以下であれば、衛生材料に使用される不織布の柔軟性を満足し、外観的に厚ぼったい印象を与えない。
【００２６】
本発明の不織布の結晶子サイズは、１５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であり、好ましくは２０ｎｍを超え５０ｎｍ以下、より好ましくは２５ｎｍ以上４０ｎｍ以下である。結晶子サイズが１５ｎｍ以上であれば、熱安定性が良好となり、衛生材料に使用される不織布の柔軟性の観点から、結晶子サイズは５０ｎｍ以下である。
【００２７】
本発明の不織布は、牽引装置入口の繊維温度を３０℃以上とし、牽引エアー風速を５０００ｍ／ｍｉｎ以上で強力な牽引力で牽引することにより繊維が細化し、所望の結晶子サイズを有することになる。繊維温度は、好ましくは３０℃以上８０℃以下であり、より好ましくは３５℃以上７０℃以下である。牽引エアー風速は、好ましくは６０００ｍ／ｍｉｎ以上３００００ｍ／ｍｉｎ以下、より好ましくは７０００ｍ／ｍｉｎ以上２００００ｍ／ｍｉｎ以下である。牽引装置入口の繊維温度と牽引エアー風速をこの範囲にすることで、所定の結晶子サイズにすることができ、衛生材料における加工性が良好となる。
また、本発明の不織布の牽引方法は特に制限されるものではないが、結晶子サイズが大きく、熱安定性に優れる不織布を得るには、エアジェットによる高速気流牽引装置を用いる方法が良く、矩形型の牽引装置を用いると更に良好となる。
【００２８】
以下に定義する本発明の不織布のタテ方向とヨコ方向の平均「曲げ柔軟度」は、５ｍｍ以上１００ｍｍ以下であり、好ましくは５ｍｍ以上９０ｍｍ以下、より好ましくは１０ｍｍ以上８０ｍｍ以下である。曲げ柔軟度がこの範囲であれば、加工性に優れ、風合い、柔軟性に優れた不織布となる。
【００２９】
本発明の不織布の沸水収縮率は、湯が繊維の周りを囲うため、熱エネルギーを効率良く伝播し、繊維の熱安定性を見るためには好適な手法である。本発明の沸水収縮率は０％以上３．０％以下であることが好ましく、より好ましくは０．１％以上２．０％以下、さらに好ましくは０．１％以上１．０％以下である。沸水収縮率がこの範囲にあれば、衛生材料の製造ラインにおいてホットメルト剤塗布時やヒートシール時の熱による幅入りやシワ発生抑制され、破断することがなく、安定した加工が可能となる。
【００３０】
本発明の不織布の乾熱収縮率は、１２０℃において０％以上５．０％以下であることが好ましく、より好ましくは０．１％以上３．０％以下、さらに好ましくは０．２％以上１．５％以下である。乾熱収縮率がこの範囲であれば、衛生材料の製造ラインにおいてホットメルト剤塗布時やヒートシール時の熱による幅入りやシワ発生が抑制され、破断することがなく、安定した加工が可能となる。
【００３１】
本発明の不織布には、親水化剤を適用してもよい。かかる親水化剤としては、人体への安全性、工程での安全性等を考慮して、高級アルコール、高級脂肪酸、アルキルフェノール等のエチレンオキサイドを付加した非イオン系活性剤、アルキルフォスフェート塩、アルキル硫酸塩等のアニオン系活性剤等が単独で又は混合物として好ましく用いられる。
【００３２】
親水化剤の付着量は、要求される性能によって異なるが、通常は、繊維に対して０．１重量％以上１．０重量％以下の範囲が好ましく、より好ましくは０．１５重量％以上０．８重量％以下、さらに好ましくは０．２重量％以上０．６重量％以下である。付着量がこの範囲にあると、衛生材料のトップシートとしての親水性能を満足し、加工性も良好となる。
【００３３】
親水化剤を塗布する方法としては、通常、希釈した親水化剤を用いて、浸漬法、噴霧法、コーティング（キスコーター、グラビアコーター）法等の既存の方法を採用することができ、必要により予め混合した親水化剤を、水等の溶媒で希釈して塗布することが好ましい。
【００３４】
親水化剤を水等の溶媒で希釈して塗布すると、乾燥工程を必要とする場合がある。その際の乾燥方法としては、対流伝熱、伝導伝熱、放射伝熱等を利用した既知の方法を採用することができ、熱風や赤外線による乾燥や熱接触による乾燥方法等を用いることができる。
【００３５】
本発明の不織布には、柔軟化剤を適用してもよい。かかる柔軟化剤としては、エステル化合物が好ましく、より好ましくは３〜６価のポリオールとモノカルボン酸とのエステル化合物が挙げられる。
３〜６価のポリオールとしては、例えば、グリセリン、トリメチロールプロパン等の３価のポリオール、ペンタエリスリトール、グルコース、ソルビタン、ジグリセリン、エチレングリコールジグリセリルエーテル等の４価のポリオール、トリグリセリン、トリメチロールプロパンジグリセリルエーテル等の５価のポリオール、ソルビトール、テトラグリセリン、ジペンタエリスリトール等の６価のポリオール等が挙げられる。
【００３６】
モノカルボン酸としては、例えば、オクタン酸、ドデカン酸、テトラデカン酸、オクタデカン酸、ドコサン酸、ヘキサコサン酸、オクタデセン酸、ドコセン酸、イソオクタデカン酸等のモノカルボン酸、シクロヘキサンカルボン酸等の脂環式モノカルボン酸、安息香酸、メチルベンゼンカルボン酸等の芳香族モノカルボン酸、ヒドロキシプロピオン酸、ヒドロキシオクタデカン酸、ヒドロキシオクタデセン酸等のヒドロキシ脂肪族モノカルボン酸、アルキルチオプロピオン酸等の含イオウ脂肪族モノカルボン酸等が挙げられる。
【００３７】
エステル化合物は、単一成分である必要はなく、２種以上の混合物であっても、天然物由来の油脂類であってもよい。但し、不飽和脂肪酸を含むエステル化合物は酸化されやすく紡糸時に酸化劣化し易いため、飽和の脂肪族モノカルボン酸又は芳香族モノカルボン酸が好ましい。天然物由来の油脂類は、原料油に比べて、無臭で安定なため、水素添加したエステル化合物が好ましく用いられる。
【００３８】
エステル化合物としては、モノカルボン酸の分子量が比較的大きく、親油性が高いものが好ましい。親油性が高いことにより、ポリオレフィン系繊維の非晶部に入り込み、結晶化を阻害して非晶領域が増加するため、曲げ柔軟度がより小さくなる効果が得られる。
かかる効果を得るためには、エステル化合物の融点は７０℃以上であることが好ましく、より好ましくは８０℃以上１５０℃以下である。エステル化合物の融点がブロードで、範囲を有する場合には、該融点は、平均の融点を意味する。また、エステル化合物には、他の組成物、例えば、融点が７０℃未満のエステル化合物やその他の有機化合物が混合されていてもよい。
【００３９】
柔軟化剤としてのエステル化合物の含有率は、ポリオレフィン系繊維に対し、０．３重量％以上５．０重量％以下であることが好ましい。エステル化合物は、少量の添加でも曲げ柔軟度や滑り易さが著しく向上し、含有量を増やしても含有量に見合った性能向上は見られない。そのため、紡糸性及び発煙性を加味し、５．０重量％以下であることが好ましく、より好ましくは０．５重量％以上３．５重量％以下、さらに好ましくは０．５重量％以上２．０重量％以下である。
【００４０】
本発明の不織布の製造方法は、特に限定されないが、主に衛生材料に使用されるため、強度の観点から、スパンボンド（Ｓ）法であることが好ましく、ＳＳ、ＳＳＳ、ＳＳＳＳと積層することで分散が向上するため、より好ましい。また、目的に応じて、スパンボンド（Ｓ）繊維をメルトブローン（Ｍ）繊維と積層してもよく、ＳＭ、ＳＭＳ、ＳＭＭＳ、ＳＭＳＭＳと積層した構造であってもよい。
【００４１】
本発明の紡糸温度は１９０℃以上２６０℃以下、好ましくは２００℃以上２５５℃以下、より好ましくは２０５℃以上２３０℃以下、さらに好ましくは２１０℃以上２２５℃以下である。紡糸温度は２６０℃以下であれば、樹脂分解物による紡口表面の汚れが少なく、さらに樹脂の粘度が低くなることによる糸切れの発生を抑制することができる。また、紡糸温度が高いと、作製した不織布は樹脂分解物による影響のため、曲げ柔軟度が高くなり、不織布として硬い傾向を示す。紡糸温度が１９０℃以上であれば、樹脂の粘度が高くなることによる糸切れの発生を抑制し、さらに紡糸時の紡口内圧力が高くなることによる樹脂漏れなどを抑制することができる。
【００４２】
本発明の不織布は、目的に応じて長繊維であっても、短繊維であっても特に限定されるものではないが、主に衛生材料に使用されるため、強度の観点から、長繊維不織布であることが好ましい。
【００４３】
本発明の不織布は、熱安定性が非常に高いため衛生材料の製造に好適に使用することができ、衛生材料としては、使い捨てオムツ、生理用ナプキン又は失禁パットが挙げられ、それらの表面のトップシート、外側のバックシート、足回りのサイドギャザー等に好適に使用される。
また、本発明の不織布の用途は前記用途に限られず、例えば、マスク、カイロ、テープ基布、防水シート基布、貼布薬基布、救急絆基布、包装材、ワイプ製品、医療用ガウン、包帯、衣料、スキンケア用シートなどに使用することもできる。
【実施例】
【００４４】
以下、実施例及び比較例により本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例のみに限定されるものではない。
尚、実施例及び比較例において使用した各種特性の評価方法は下記のとおりであり、得られた物性を以下の表１に示す。
【００４５】
１．平均単糸繊度（ｄｔｅｘ）
製造した不織布の両端１０ｃｍを除き、幅方向にほぼ５等分して１ｃｍ角の試験片をサンプリングし、顕微鏡で繊維の直径を各２０点ずつ測定し、その平均値から繊度を算出した。
【００４６】
２．目付（ｇ／ｍ2）
ＪＩＳ−Ｌ１９０６に準じ、タテ２０ｃｍ×ヨコ５ｃｍの試験片を任意に５枚採取して質量を測定し、その平均値を単位面積当たりの重量に換算して求めた。
【００４７】
３．沸水収縮率（％）
タテ２５ｃｍ×ヨコ２５ｃｍの試験片を任意に３枚採取して、試料のタテ、ヨコ各々３ヶ所に正確に２０ｃｍの長さを表す印を付ける。
試料を適当な容器中で沸騰水中に３分間浸漬した後、試料を取り出し、濾紙等で軽く水を切り、一端をクリップでつかみ、室温で吊り下げ、乾燥させる。次に始めに印した、タテ、ヨコ方向各々３ヶ所の長さを測定する。以下の式によりタテ方向の収縮率を算出して、平均値を求めた。
沸水収縮率（％）＝（Ｌ−Ｌ’）／Ｌ×１００
｛式中、Ｌ：処理前の３線の長さの合計（ｍｍ）、そしてＬ’：処理後の３線の長さの合計（ｍｍ）である。｝。
【００４８】
４．乾熱収縮率（％）
タテ２５ｃｍ×ヨコ２５ｃｍの試験片を任意に３枚採取して、試料にタテ、ヨコ各々３ヶ所に正確に２０ｃｍの長さを表す印を付ける。
恒温乾燥機を１２０℃に設定し、乾燥機中に試料を吊り下げ、乾燥機の指示目盛りが規定の温度になった後、３分間乾燥機内に放置し、取り出して室温まで冷却する。次に始めに印した、タテ、ヨコ方向各々３ヶ所の長さを測定する。以下の式によりタテ方向の収縮率を算出し、平均値を求めた。
乾熱収縮率（％）＝（Ｌ−Ｌ’）／Ｌ×１００
｛式中Ｌ：処理前の３線の長さの合計（ｍｍ）、そしてＬ’：処理後の３線の長さの合計（ｍｍ）である｝。
【００４９】
５．曲げ柔軟度（ｍｍ）
不織布試料から幅１０ｃｍ、長さ３０ｃｍの試験片を任意に５枚採取し（測定方向が３０ｃｍとなる様に試料を採取）、図１のように平らな台の上に置き、試験片の中央部に長手方向に直交するようにステンレス製の定規を載せる。定規は幅２．５ｃｍ、測定目盛３０ｃｍのものが好ましい（１）。次いで試験片の一方の端を持ち上げてステンレス製の定規を境にした反対側の試験片の上に折り目をつけず、ループを形成させた状態でゆっくりと重ねる（２）。次にステンレス製の定規を折り重ねられて生じたループの方向へ、長手方向に直交した状態でゆっくりとスライドさせ（３）、試料の反発力でループが伸びて折り重ねが無くなったときの状態を終点とし、試験片の端と定規間の距離（Ｌ）をスケールで読む（４）。表裏タテ方向及びヨコ方向のｎ＝５の各測定値の平均値により曲げ柔軟度を算出した。曲げ柔軟度（ｍｍ）の値が小さいほど柔軟であることを示す。
【００５０】
６．結晶子サイズ（ｎｍ）
ＸＲＤ解析装置を用い〔装置：株式会社リガク製 ＮａｎｏＶｉｅｗｅｒ、光学系：ピンホールコリメーション（ｃｏｎｆｏｃａｌミラー＋第１スリット：０．４ｍｍφ＋第２スリット：０．３ｍｍφ）、Ｘ線源：ＣｕＫα線、４５ｋＶ６０ｍＡ、検出器：イメージングプレート、カメラ長：８０．８ｍｍ〕繊維１本をセルにセットして繊維軸垂直方向からＸ線を入射し、透過散乱（回折）光を検出した。バックグラウンド散乱の影響を減らすために第２スリットより下流は全て真空として、第２スリットから検出器間のＸ線パス上に試料以外の散乱体がない状態で測定を行った。
【００５１】
測定時間１０〜１２時間で、２次元パターンから円環平均により１次元ＷＡＸＳプロフィールを求め、ピーク分離を行った後、（０４０）面由来の回折ピーク幅より（０４０）面に垂直方向の結晶子サイズを以下の式で算出した。
【数１】
｛式中、Ｋ：シェラー定数（結晶子の形状等に依存する定数：０．９を使用）、λ：Ｘ線波長、β：ピークの半価幅（半価全幅：ＦＷＨＭ）(ｒａｄ)、そしてb：入射ビームの広がりの半価幅（半価全幅：ＦＷＨＭ）(ｒａｄ)である。｝。
【００５２】
７．加工時の熱によるシワ発生評価（加工性（加工適正））
幅３０ｃｍの不織布試料に１６０℃で溶融したポリオレフィン系のホットメルト剤をライン速度５０ｍ／ｍｉｎで当業者に知られている通常のホットメルト塗布方法によって不織布に塗布した。塗布時の不織布のシワの状況を以下の評価基準に従って評価した：
◎：シワの発生がない
○：ライン方向にシワが発生するが塗工可能
×：ライン方向にシワが発生し、塗工不可
【００５３】
〔実施例１〕
ＭＦＲが６０ｇ／１０分（ＪＩＳ−Ｋ７２１０に準じ、温度２３０℃、荷重２．１６ｋｇで測定）のポリプロピレン樹脂をスパンボンド法により、ノズル径φ０．４ｍｍ、単孔吐出量０．５６ｇ／ｍｉｎ・Ｈｏｌｅ、紡糸温度２１５℃で押出し、このフィラメント群をエアジェットによる高速気流牽引装置を使用して牽引装置入口の繊維温度を４０℃、牽引エアー風速を１７，５００ｍ／ｍｉｎで牽引し、移動捕集面に向けて押し出し、平均単糸繊度１．１ｄｔｅｘの長繊維ウェブを調製した。
【００５４】
次いで、得られたウェブを、フラットロールとエンボスロール（パターン仕様：直径０．４２５ｍｍ円形、千鳥配列、横ピッチ２．１ｍｍ、縦ピッチ１．１ｍｍ、圧着面積率６．３％）の間に通して温度１３５℃と線圧３５ｋｇｆ／ｃｍで繊維同士を接着し、目付１７ｇ／ｍ２の長繊維不織布を得た。
【００５５】
〔実施例２〕
牽引装置入口の繊維温度を５０℃、牽引エアー風速を１５，０００ｍ／ｍｉｎとし、実施例１と同様にして平均単糸繊度１．５ｄｔｅｘ、目付１１ｇ／ｍ２の長繊維不織布を得た。
【００５６】
〔実施例３〕
単孔吐出量０．９０ｇ／ｍｉｎ・Ｈｏｌｅ、牽引装置入口の繊維温度を６５℃、牽引エアー風速を１２，５００ｍ／ｍｉｎとし、実施例１と同様にして平均単糸繊度２．０ｄｔｅｘ、目付２５ｇ／ｍ２の長繊維不織布を得た。
【００５７】
〔実施例４〕
ＭＦＲが６０ｇ／１０分（ＪＩＳ−Ｋ７２１０に準じ、温度２３０℃、荷重２．１６ｋｇで測定）のポリプロピレン樹脂をスパンボンド法により、ノズル径φ０．４８ｍｍ、単孔吐出量０．３３ｇ／ｍｉｎ・Ｈｏｌｅ、紡糸温度２３０℃で押出し、このフィラメント群を冷風の押込み方式により、牽引装置入口の繊維温度を４０℃、牽引エアー風速を６，４００ｍ／ｍｉｎで牽引し、移動捕集面に向けて押し出し、平均単糸繊度１．１ｄｔｅｘの長繊維ウェブを調製した。
次いで、実施例１と同様にして繊維同士を接着し、目付１７ｇ／ｍ２の長繊維不織布を得た。
【００５８】
〔実施例５〕
単孔吐出量０．６６ｇ／ｍｉｎ・Ｈｏｌｅ、牽引装置入口の繊維温度を６０℃、牽引エアー風速を５，５００ｍ／ｍｉｎとし、実施例４と同様にして平均単糸繊度２．２ｄｔｅｘ、目付２０ｇ／ｍ２の長繊維不織布を得た。
【００５９】
〔実施例６〕
牽引装置入口の繊維温度を５０℃、牽引エアー風速を１０，０００ｍ／ｍｉｎとし、実施例３と同様にして平均単糸繊度２．８ｄｔｅｘ、目付１８ｇ／ｍ２の長繊維不織布を得た。得られた不織布を、室温２２℃の雰囲気下にて放電量４０Ｗ・ｍｉｎ／ｍ２（放電度４．０Ｗ／ｃｍ２）の条件でコロナ放電処理機に通し、濡れ張力３９ｍＮ／ｍの不織布を得た。
得られた不織布にポリエーテル系の親水化剤を噴霧法により付与し、次いで８０℃で５分間熱風乾燥し、剤濃度付着量が０．３重量％となる長繊維不織布を得た。
【００６０】
〔実施例７〕
牽引装置入口の繊維温度を５０℃、牽引エアー風速を１２，５００ｍ／ｍｉｎとし、実施例６と同様にして平均単糸繊度２．０ｄｔｅｘ、目付１５ｇ／ｍ２の剤濃度付着量が０．５重量％となる長繊維不織布を得た。
【００６１】
〔実施例８〕
牽引装置入口の繊維温度を６０℃、牽引エアー風速を５，０００ｍ／ｍｉｎとし、実施例５と同様にして平均単糸繊度２．６ｄｔｅｘ、目付１７ｇ／ｍ２の長繊維不織布を得た。得られた不織布を、室温２２℃の雰囲気下にて放電量４０Ｗ・ｍｉｎ／ｍ２（放電度４．０Ｗ／ｃｍ２）の条件でコロナ放電処理機に通し、濡れ張力３９ｍＮ／ｍの不織布を得た。得られた不織布にポリエーテル系の親水化剤をキスコーター法により付与し、次いで８０℃で５分間熱風乾燥し、剤濃度付着量が０．３重量％となる長繊維不織布を得た。
【００６２】
〔実施例９〕
融点が８６〜９０℃（平均融点８８℃）のオクタデカン酸のグリセリド（水添動植物油脂）を１．２５重量％混合し、牽引装置入口の繊維温度を４０℃、牽引エアー風速を１７，５００ｍ／ｍｉｎとし、実施例１と同様にして平均単糸繊度１．１ｄｔｅｘ、目付１７ｇ／ｍ２の長繊維不織布を得た。
【００６３】
〔実施例１０〕
オクタデカン酸のグリセリド（水添動植物油脂）を３．５０重量％混合し、牽引装置入口の繊維温度を４０℃、牽引エアー風速を１７，５００ｍ／ｍｉｎとし、実施例１と同様にして平均単糸繊度１．１ｄｔｅｘの長繊維ウェブを調整した。
次いで、得られたウェブを、フラットロールとエンボスロール（パターン仕様：斜め絣柄、圧着面積率１４％）の間に通して温度１３５℃と線圧３５ｋｇｆ／ｃｍで繊維同士を接着し、目付１５ｇ／ｍ２の長繊維不織布を得た。
【００６４】
〔比較例１〕
単孔吐出量０．２２ｇ／ｍｉｎ・Ｈｏｌｅ、牽引装置入口の繊維温度を４０℃、牽引エアー風速を５，５００ｍ／ｍｉｎとし、実施例１と同様にして平均単糸繊度１．１ｄｔｅｘ、目付１７ｇ／ｍ２の長繊維不織布を得た。
【００６５】
〔比較例２〕
単孔吐出量０．４ｇ／ｍｉｎ・Ｈｏｌｅ、牽引装置入口の繊維温度を４０℃、牽引エアー風速を４，０００ｍ／ｍｉｎとし、実施例１と同様にして平均単糸繊度２．０ｄｔｅｘ、目付２０ｇ／ｍ２の長繊維不織布を得た。
【００６６】
〔比較例３〕
牽引装置入口の繊維温度を４０℃、牽引エアー風速を１７，５００ｍ／ｍｉｎとし、実施例１と同様にして平均単糸繊度１．１ｄｔｅｘの長繊維ウェブを得た。
得られたウェブを、フラットロールとエンボスロール（パターン仕様：織目柄、横ピッチ２．０ｍｍ、縦ピッチ２．０ｍｍ、圧着面積１４．４％）の間に通して温度を１４８℃で線圧を５０ｋｇｆ／ｃｍとし、目付１７ｇ／ｍ２の長繊維不織布を得た。
【００６７】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明の不織布は、熱安定性が高く、柔軟性に優れ、さらに加工性も良いため、衛生材料のトップシート、バックシート、サイドギャザーなどに好適に利用可能である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衛生材料に用いられる吸収性物品のトップシート、バックシート又はサイドギャザー部に適した加工性に優れるポリオレフィン系繊維からなる不織布に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、使い捨てオムツの普及はめざましく、その生産量も急増してきている。このような環境下における使い捨てオムツとして、その製造ラインでのロスの減少及び品質の安定性が重要である。オムツ製造ラインにおいて、素材となる不織布の熱安定性が低いとフィルムとの貼り合わせ工程で不織布の幅寸法変化が発生し、シワの発生や湾曲など様々な不具合が生じる。更にヒートシール工程でヒートシールローラーの熱の影響で、不織布自体が収縮変形し、シワの発生や湾曲が発生するため、熱安定性の高い不織布が必要とされる。
【０００３】
従来、不織布の熱安定性を良くする手段としては、熱接着温度を上げる方法や、ボンディング圧力を上げる方法、エンボス面積率を上げる方法等で不織布の繊維の接着程度を高くして寸法変化を抑える方法などが用いられているが、いずれの方法を用いても、接着程度を高くすることにより不織布の風合いは硬いものとなる。すなわち、従来の不織布の熱安定性を良好とする手段では、衛生材料に使用するには柔軟性が劣り、不織布の柔軟性と熱安定性を両立させることは非常に困難であるという問題がある。
【０００４】
以下の特許文献１には、プロピレン・エチレンランダム共重合体を使用し、柔軟性と熱安定性を両立させるために、エチレン含有量を特定の狭い範囲とすることが記載されている。このように、特許文献１に記載された発明においては、極めて限定的な原料で不織布が製造されている。
また、以下の特許文献２には、熱接着温度を上げて熱収縮率を低くする方法が記載されている。しかしながら、特許文献２に記載された方法では、不織布の風合いが硬くなり、衛生材料に使用するには好ましくない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−９６１５７号公報
【特許文献２】特開２００３−１２９３６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、衛生材料に用いられる吸収性物品のトップシート、バックシート又はサイドギャザー部に適した、熱安定性が高く、柔軟性に優れ、さらに加工性も良い不織布を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討し実験を重ねた結果、不織布を構成するポリオレフィン系繊維の結晶子サイズを特定の大きさとし、不織布の曲げ柔軟度を特定範囲にすることで衛生材料加工工程におけるフィルムの貼り合わせ工程でホットメルト剤塗布時の熱の影響による幅寸法変化やシワの発生、不織布の湾曲などを抑制でき、さらに、後工程であるヒートシール工程でのヒートシールローラーの熱の影響による幅寸法変化やシワの発生、不織布の湾曲なども抑制することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
また、本発明者らは、不織布の生産工程において牽引装置入口の繊維温度と牽引エアー風速を所定範囲にすることで結晶子サイズが特定範囲になり、これにより、熱安定性が高く、柔軟性に優れ、さらに加工性も良い、衛生材料に好適に使用することができる不織布が得られることを見出し、本発明に至ったものである。
【０００９】
すなわち、本発明は以下のとおりのものである。
［１］ポリオレフィン系繊維からなる不織布であって、該ポリオレフィン系繊維の結晶子サイズは１５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であり、かつ、該不織布の曲げ柔軟度は５ｍｍ以上１００ｍｍ以下であることを特徴とする不織布。
【００１０】
［２］前記不織布の沸水収縮率は０％以上３．０％以下である、前記［１］に記載の不織布。
【００１１】
［３］前記ポリオレフィン系繊維はポリプロピレン系繊維である、前記［１］又は［２］に記載の不織布。
【００１２】
［４］前記不織布は長繊維不織布である、前記［１］〜［３］のいずれかに記載の不織布。
【００１３】
［５］前記ポリオレフィン系繊維の平均単糸繊度は０．５ｄｔｅｘ以上３．５ｄｔｅｘ以下である、前記［１］〜［４］のいずれかに記載の不織布。
【００１４】
［６］前記不織布の１２０℃での乾熱収縮率が０％以上５．０％以下である、前記［１］〜［５］のいずれかに記載の不織布。
【００１５】
［７］前記［１］〜［６］のいずれかに記載の不織布を用いてなる衛生材料。
【００１６】
［８］使い捨てオムツ、生理用ナプキン又は失禁パットの形態にある、前記［７］に記載の衛生材料。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の不織布は、ポリオレフィン系繊維からなる不織布であり、ポリオレフィン系繊維の結晶子サイズを１５ｎｍ以上５０ｎｍ以下とし、曲げ柔軟度を５ｍｍ以上１００ｍｍ以下とすることで、柔軟性を保持したまま、加工性も良好となる。
加工時の熱によるシワの発生や湾曲を抑制するためには結晶子サイズをある大きさ以上にすることが重要である。例えば、結晶化度が同等であったとしても小さいサイズの結晶が多く存在する場合には繊維全体が収縮を引き起こす。一方、結晶子サイズが大きいと結晶部がリジッドに分子の動きを抑制し、収縮を抑制することができる。
さらに加工性（加工適正）を良好とするためには適度な柔軟性が必要である。柔軟性が低すぎると、加工時の張力変動やロール周速変動などに追従することができず、シワの発生や蛇行などの問題が発生する。
本発明の不織布は、前記構成を有することにより、衛生材料に用いられる吸収性物品のトップシート、バックシート又はサイドギャザー部に適した加工性に優れる不織布である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】曲げ柔軟度の測定方法を説明する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明について詳述する。
本発明の不織布を構成するポリオレフィン系繊維としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、それらのモノマーと他のα−オレフィンとの共重合体などの樹脂から成る繊維が挙げられる。なかでも、強度が強く使用時において破断し難く、且つ衛生材料の生産時における寸法安定性に優れることから、ポリプロピレン繊維を用いることが好ましい。ポリプロピレンは、一般的なチーグラナッタ触媒により合成されるポリマーでもよいし、メタロセンに代表されるシングルサイト活性触媒により合成されたポリマーであってもよい。また、エチレンランダム共重合ポリプロピレンであってもよく、エチレン含有量は２％未満、好ましくは１％未満であることが好ましい。他のα−オレフィンとしては、炭素数３〜１０のものであり、具体的には、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキサン、４−メチル−１−ペンテン、１−オクテンなどが挙げられる。これらは１種類単独でも２種類以上を組み合わせて用いてもよい。あるいは、ポリオレフィン系繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリブチレンテレフタレート繊維、ポリエチレンナフタレート繊維、共重合ポリエステルなどのポリエステル系繊維、ナイロン−６繊維、ナイロン−６６繊維、共重合ナイロンなどのポリアミド系繊維、ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネート、ポリエチレンサクシネートなどの生分解性繊維を１種類又は２種類以上組み合わせて用いてもよい。好ましくは１種類単独で用いることがよい。さらに、ポリオレフィン系樹脂を表面層とする芯鞘繊維でもよい。また、その繊維形状も通常の円形繊維のみでなく、捲縮繊維、異形繊維などの特殊形態の繊維であってもよい。
【００２０】
強度・寸法安定性の観点から、ホモポリプロピレンを主成分とするものであることが特に好ましい。
また、ポリプロピレンの場合、ＭＦＲとして下限が２０ｇ／１０分以上、好ましくは３０ｇ／１０分を超え、より好ましくは４０ｇ／１０分を超え、さらに好ましくは５３ｇ／１０分を超えるものである。上限は１００ｇ／１０分以下、好ましくは８５ｇ／１０分以下、より好ましくは７０ｇ／１０分以下、更に好ましくは６５ｇ／１０分未満である。ＭＦＲがこの範囲にあると樹脂の流動性が良く、曲げ柔軟度の良好な不織布を得ることができる。ＭＦＲは、ＪＩＳ−Ｋ７２１０「プラスチック−熱可塑性プラスチックのメルトマスフローレイト（ＭＦＲ）及びメルトボリュームフローレイト（ＭＶＲ）の試験方法」の表１、試験温度２３０℃、試験荷重２．１６ｋｇに準じて測定を行って求めた。
【００２１】
本発明の不織布を構成するポリオレフィン系繊維には、核剤、難燃剤、無機充填剤、顔料、着色剤、耐熱安定剤、帯電防止剤などを配合してもよい。
ポリオレフィン系繊維を接合して不織布を製造する際の接合手段としては、部分熱圧着法、熱風法、溶融成分での接合（ホットメルト剤）法、その他各種の方法が挙げられるが、強度の観点から、部分熱圧着法が好ましい。
【００２２】
本発明の不織布の部分熱圧着における熱圧着面積率は、強度保持及び柔軟性の点から、３％以上４０％以下であり、好ましくは４％以上２５％以下、より好ましくは４％以上２０％以下であり、さらに好ましくは５％以上１５％以下である。
【００２３】
また、本発明の部分熱圧着処理は、超音波法により又は加熱エンボスロール間にウェブを通すことにより行うことができ、これにより、表裏一体化され、例えば、ピンポイント状、楕円形状、ダイヤ形状、矩形状等の浮沈模様が不織布全面に散点する。生産性の観点から、加熱エンボスロールを用いることが好ましい。
【００２４】
本発明の不織布を構成するポリオレフィン系繊維の平均単糸繊度は、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、さらに好ましくは０．９ｄｔｅｘ以上２．８ｄｔｅｘ以下である。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、不織布として糸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。主として衛生材料に使用されるため、不織布の強力の観点から、３．５ｄｔｅｘ以下であることが好ましい。
【００２５】
本発明の不織布の目付は、８ｇ／ｍ２以上４０ｇ／ｍ２以下であり、好ましくは１０ｇ／ｍ２以上３０ｇ／ｍ２以下、より好ましくは１０ｇ／ｍ２以上２５ｇ／ｍ２以下、さらに好ましくは１０ｇ／ｍ２以上２３ｇ／ｍ２未満である。８ｇ／ｍ２以上であれば衛生材料に使用される不織布に要求される強力要件を満足し、一方、４０ｇ／ｍ２以下であれば、衛生材料に使用される不織布の柔軟性を満足し、外観的に厚ぼったい印象を与えない。
【００２６】
本発明の不織布の結晶子サイズは、１５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であり、好ましくは２０ｎｍを超え５０ｎｍ以下、より好ましくは２５ｎｍ以上４０ｎｍ以下である。結晶子サイズが１５ｎｍ以上であれば、熱安定性が良好となり、衛生材料に使用される不織布の柔軟性の観点から、結晶子サイズは５０ｎｍ以下である。
【００２７】
本発明の不織布は、牽引装置入口の繊維温度を３０℃以上とし、牽引エアー風速を５０００ｍ／ｍｉｎ以上で強力な牽引力で牽引することにより繊維が細化し、所望の結晶子サイズを有することになる。繊維温度は、好ましくは３０℃以上８０℃以下であり、より好ましくは３５℃以上７０℃以下である。牽引エアー風速は、好ましくは６０００ｍ／ｍｉｎ以上３００００ｍ／ｍｉｎ以下、より好ましくは７０００ｍ／ｍｉｎ以上２００００ｍ／ｍｉｎ以下である。牽引装置入口の繊維温度と牽引エアー風速をこの範囲にすることで、所定の結晶子サイズにすることができ、衛生材料における加工性が良好となる。
また、本発明の不織布の牽引方法は特に制限されるものではないが、結晶子サイズが大きく、熱安定性に優れる不織布を得るには、エアジェットによる高速気流牽引装置を用いる方法が良く、矩形型の牽引装置を用いると更に良好となる。
【００２８】
以下に定義する本発明の不織布のタテ方向とヨコ方向の平均「曲げ柔軟度」は、５ｍｍ以上１００ｍｍ以下であり、好ましくは５ｍｍ以上９０ｍｍ以下、より好ましくは１０ｍｍ以上８０ｍｍ以下である。曲げ柔軟度がこの範囲であれば、加工性に優れ、風合い、柔軟性に優れた不織布となる。
【００２９】
本発明の不織布の沸水収縮率は、湯が繊維の周りを囲うため、熱エネルギーを効率良く伝播し、繊維の熱安定性を見るためには好適な手法である。本発明の沸水収縮率は０％以上３．０％以下であることが好ましく、より好ましくは０．１％以上２．０％以下、さらに好ましくは０．１％以上１．０％以下である。沸水収縮率がこの範囲にあれば、衛生材料の製造ラインにおいてホットメルト剤塗布時やヒートシール時の熱による幅入りやシワ発生抑制され、破断することがなく、安定した加工が可能となる。
【００３０】
本発明の不織布の乾熱収縮率は、１２０℃において０％以上５．０％以下であることが好ましく、より好ましくは０．１％以上３．０％以下、さらに好ましくは０．２％以上１．５％以下である。乾熱収縮率がこの範囲であれば、衛生材料の製造ラインにおいてホットメルト剤塗布時やヒートシール時の熱による幅入りやシワ発生が抑制され、破断することがなく、安定した加工が可能となる。
【００３１】
本発明の不織布には、親水化剤を適用してもよい。かかる親水化剤としては、人体への安全性、工程での安全性等を考慮して、高級アルコール、高級脂肪酸、アルキルフェノール等のエチレンオキサイドを付加した非イオン系活性剤、アルキルフォスフェート塩、アルキル硫酸塩等のアニオン系活性剤等が単独で又は混合物として好ましく用いられる。
【００３２】
親水化剤の付着量は、要求される性能によって異なるが、通常は、繊維に対して０．１重量％以上１．０重量％以下の範囲が好ましく、より好ましくは０．１５重量％以上０．８重量％以下、さらに好ましくは０．２重量％以上０．６重量％以下である。付着量がこの範囲にあると、衛生材料のトップシートとしての親水性能を満足し、加工性も良好となる。
【００３３】
親水化剤を塗布する方法としては、通常、希釈した親水化剤を用いて、浸漬法、噴霧法、コーティング（キスコーター、グラビアコーター）法等の既存の方法を採用することができ、必要により予め混合した親水化剤を、水等の溶媒で希釈して塗布することが好ましい。
【００３４】
親水化剤を水等の溶媒で希釈して塗布すると、乾燥工程を必要とする場合がある。その際の乾燥方法としては、対流伝熱、伝導伝熱、放射伝熱等を利用した既知の方法を採用することができ、熱風や赤外線による乾燥や熱接触による乾燥方法等を用いることができる。
【００３５】
本発明の不織布には、柔軟化剤を適用してもよい。かかる柔軟化剤としては、エステル化合物が好ましく、より好ましくは３〜６価のポリオールとモノカルボン酸とのエステル化合物が挙げられる。
３〜６価のポリオールとしては、例えば、グリセリン、トリメチロールプロパン等の３価のポリオール、ペンタエリスリトール、グルコース、ソルビタン、ジグリセリン、エチレングリコールジグリセリルエーテル等の４価のポリオール、トリグリセリン、トリメチロールプロパンジグリセリルエーテル等の５価のポリオール、ソルビトール、テトラグリセリン、ジペンタエリスリトール等の６価のポリオール等が挙げられる。
【００３６】
モノカルボン酸としては、例えば、オクタン酸、ドデカン酸、テトラデカン酸、オクタデカン酸、ドコサン酸、ヘキサコサン酸、オクタデセン酸、ドコセン酸、イソオクタデカン酸等のモノカルボン酸、シクロヘキサンカルボン酸等の脂環式モノカルボン酸、安息香酸、メチルベンゼンカルボン酸等の芳香族モノカルボン酸、ヒドロキシプロピオン酸、ヒドロキシオクタデカン酸、ヒドロキシオクタデセン酸等のヒドロキシ脂肪族モノカルボン酸、アルキルチオプロピオン酸等の含イオウ脂肪族モノカルボン酸等が挙げられる。
【００３７】
エステル化合物は、単一成分である必要はなく、２種以上の混合物であっても、天然物由来の油脂類であってもよい。但し、不飽和脂肪酸を含むエステル化合物は酸化されやすく紡糸時に酸化劣化し易いため、飽和の脂肪族モノカルボン酸又は芳香族モノカルボン酸が好ましい。天然物由来の油脂類は、原料油に比べて、無臭で安定なため、水素添加したエステル化合物が好ましく用いられる。
【００３８】
エステル化合物としては、モノカルボン酸の分子量が比較的大きく、親油性が高いものが好ましい。親油性が高いことにより、ポリオレフィン系繊維の非晶部に入り込み、結晶化を阻害して非晶領域が増加するため、曲げ柔軟度がより小さくなる効果が得られる。
かかる効果を得るためには、エステル化合物の融点は７０℃以上であることが好ましく、より好ましくは８０℃以上１５０℃以下である。エステル化合物の融点がブロードで、範囲を有する場合には、該融点は、平均の融点を意味する。また、エステル化合物には、他の組成物、例えば、融点が７０℃未満のエステル化合物やその他の有機化合物が混合されていてもよい。
【００３９】
柔軟化剤としてのエステル化合物の含有率は、ポリオレフィン系繊維に対し、０．３重量％以上５．０重量％以下であることが好ましい。エステル化合物は、少量の添加でも曲げ柔軟度や滑り易さが著しく向上し、含有量を増やしても含有量に見合った性能向上は見られない。そのため、紡糸性及び発煙性を加味し、５．０重量％以下であることが好ましく、より好ましくは０．５重量％以上３．５重量％以下、さらに好ましくは０．５重量％以上２．０重量％以下である。
【００４０】
本発明の不織布の製造方法は、特に限定されないが、主に衛生材料に使用されるため、強度の観点から、スパンボンド（Ｓ）法であることが好ましく、ＳＳ、ＳＳＳ、ＳＳＳＳと積層することで分散が向上するため、より好ましい。また、目的に応じて、スパンボンド（Ｓ）繊維をメルトブローン（Ｍ）繊維と積層してもよく、ＳＭ、ＳＭＳ、ＳＭＭＳ、ＳＭＳＭＳと積層した構造であってもよい。
【００４１】
本発明の紡糸温度は１９０℃以上２６０℃以下、好ましくは２００℃以上２５５℃以下、より好ましくは２０５℃以上２３０℃以下、さらに好ましくは２１０℃以上２２５℃以下である。紡糸温度は２６０℃以下であれば、樹脂分解物による紡口表面の汚れが少なく、さらに樹脂の粘度が低くなることによる糸切れの発生を抑制することができる。また、紡糸温度が高いと、作製した不織布は樹脂分解物による影響のため、曲げ柔軟度が高くなり、不織布として硬い傾向を示す。紡糸温度が１９０℃以上であれば、樹脂の粘度が高くなることによる糸切れの発生を抑制し、さらに紡糸時の紡口内圧力が高くなることによる樹脂漏れなどを抑制することができる。
【００４２】
本発明の不織布は、目的に応じて長繊維であっても、短繊維であっても特に限定されるものではないが、主に衛生材料に使用されるため、強度の観点から、長繊維不織布であることが好ましい。
【００４３】
本発明の不織布は、熱安定性が非常に高いため衛生材料の製造に好適に使用することができ、衛生材料としては、使い捨てオムツ、生理用ナプキン又は失禁パットが挙げられ、それらの表面のトップシート、外側のバックシート、足回りのサイドギャザー等に好適に使用される。
また、本発明の不織布の用途は前記用途に限られず、例えば、マスク、カイロ、テープ基布、防水シート基布、貼布薬基布、救急絆基布、包装材、ワイプ製品、医療用ガウン、包帯、衣料、スキンケア用シートなどに使用することもできる。
【実施例】
【００４４】
以下、実施例及び比較例により本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例のみに限定されるものではない。
尚、実施例及び比較例において使用した各種特性の評価方法は下記のとおりであり、得られた物性を以下の表１に示す。
【００４５】
１．平均単糸繊度（ｄｔｅｘ）
製造した不織布の両端１０ｃｍを除き、幅方向にほぼ５等分して１ｃｍ角の試験片をサンプリングし、顕微鏡で繊維の直径を各２０点ずつ測定し、その平均値から繊度を算出した。
【００４６】
２．目付（ｇ／ｍ2）
ＪＩＳ−Ｌ１９０６に準じ、タテ２０ｃｍ×ヨコ５ｃｍの試験片を任意に５枚採取して質量を測定し、その平均値を単位面積当たりの重量に換算して求めた。
【００４７】
３．沸水収縮率（％）
タテ２５ｃｍ×ヨコ２５ｃｍの試験片を任意に３枚採取して、試料のタテ、ヨコ各々３ヶ所に正確に２０ｃｍの長さを表す印を付ける。
試料を適当な容器中で沸騰水中に３分間浸漬した後、試料を取り出し、濾紙等で軽く水を切り、一端をクリップでつかみ、室温で吊り下げ、乾燥させる。次に始めに印した、タテ、ヨコ方向各々３ヶ所の長さを測定する。以下の式によりタテ方向の収縮率を算出して、平均値を求めた。
沸水収縮率（％）＝（Ｌ−Ｌ’）／Ｌ×１００
｛式中、Ｌ：処理前の３線の長さの合計（ｍｍ）、そしてＬ’：処理後の３線の長さの合計（ｍｍ）である。｝。
【００４８】
４．乾熱収縮率（％）
タテ２５ｃｍ×ヨコ２５ｃｍの試験片を任意に３枚採取して、試料にタテ、ヨコ各々３ヶ所に正確に２０ｃｍの長さを表す印を付ける。
恒温乾燥機を１２０℃に設定し、乾燥機中に試料を吊り下げ、乾燥機の指示目盛りが規定の温度になった後、３分間乾燥機内に放置し、取り出して室温まで冷却する。次に始めに印した、タテ、ヨコ方向各々３ヶ所の長さを測定する。以下の式によりタテ方向の収縮率を算出し、平均値を求めた。
乾熱収縮率（％）＝（Ｌ−Ｌ’）／Ｌ×１００
｛式中Ｌ：処理前の３線の長さの合計（ｍｍ）、そしてＬ’：処理後の３線の長さの合計（ｍｍ）である｝。
【００４９】
５．曲げ柔軟度（ｍｍ）
不織布試料から幅１０ｃｍ、長さ３０ｃｍの試験片を任意に５枚採取し（測定方向が３０ｃｍとなる様に試料を採取）、図１のように平らな台の上に置き、試験片の中央部に長手方向に直交するようにステンレス製の定規を載せる。定規は幅２．５ｃｍ、測定目盛３０ｃｍのものが好ましい（１）。次いで試験片の一方の端を持ち上げてステンレス製の定規を境にした反対側の試験片の上に折り目をつけず、ループを形成させた状態でゆっくりと重ねる（２）。次にステンレス製の定規を折り重ねられて生じたループの方向へ、長手方向に直交した状態でゆっくりとスライドさせ（３）、試料の反発力でループが伸びて折り重ねが無くなったときの状態を終点とし、試験片の端と定規間の距離（Ｌ）をスケールで読む（４）。表裏タテ方向及びヨコ方向のｎ＝５の各測定値の平均値により曲げ柔軟度を算出した。曲げ柔軟度（ｍｍ）の値が小さいほど柔軟であることを示す。
【００５０】
６．結晶子サイズ（ｎｍ）
ＸＲＤ解析装置を用い〔装置：株式会社リガク製 ＮａｎｏＶｉｅｗｅｒ、光学系：ピンホールコリメーション（ｃｏｎｆｏｃａｌミラー＋第１スリット：０．４ｍｍφ＋第２スリット：０．３ｍｍφ）、Ｘ線源：ＣｕＫα線、４５ｋＶ６０ｍＡ、検出器：イメージングプレート、カメラ長：８０．８ｍｍ〕繊維１本をセルにセットして繊維軸垂直方向からＸ線を入射し、透過散乱（回折）光を検出した。バックグラウンド散乱の影響を減らすために第２スリットより下流は全て真空として、第２スリットから検出器間のＸ線パス上に試料以外の散乱体がない状態で測定を行った。
【００５１】
測定時間１０〜１２時間で、２次元パターンから円環平均により１次元ＷＡＸＳプロフィールを求め、ピーク分離を行った後、（０４０）面由来の回折ピーク幅より（０４０）面に垂直方向の結晶子サイズを以下の式で算出した。
【数１】
｛式中、Ｋ：シェラー定数（結晶子の形状等に依存する定数：０．９を使用）、λ：Ｘ線波長、β：ピークの半価幅（半価全幅：ＦＷＨＭ）(ｒａｄ)、そしてb：入射ビームの広がりの半価幅（半価全幅：ＦＷＨＭ）(ｒａｄ)である。｝。
【００５２】
７．加工時の熱によるシワ発生評価（加工性（加工適正））
幅３０ｃｍの不織布試料に１６０℃で溶融したポリオレフィン系のホットメルト剤をライン速度５０ｍ／ｍｉｎで当業者に知られている通常のホットメルト塗布方法によって不織布に塗布した。塗布時の不織布のシワの状況を以下の評価基準に従って評価した：
◎：シワの発生がない
○：ライン方向にシワが発生するが塗工可能
×：ライン方向にシワが発生し、塗工不可
【００５３】
〔実施例１〕
ＭＦＲが６０ｇ／１０分（ＪＩＳ−Ｋ７２１０に準じ、温度２３０℃、荷重２．１６ｋｇで測定）のポリプロピレン樹脂をスパンボンド法により、ノズル径φ０．４ｍｍ、単孔吐出量０．５６ｇ／ｍｉｎ・Ｈｏｌｅ、紡糸温度２１５℃で押出し、このフィラメント群をエアジェットによる高速気流牽引装置を使用して牽引装置入口の繊維温度を４０℃、牽引エアー風速を１７，５００ｍ／ｍｉｎで牽引し、移動捕集面に向けて押し出し、平均単糸繊度１．１ｄｔｅｘの長繊維ウェブを調製した。
【００５４】
次いで、得られたウェブを、フラットロールとエンボスロール（パターン仕様：直径０．４２５ｍｍ円形、千鳥配列、横ピッチ２．１ｍｍ、縦ピッチ１．１ｍｍ、圧着面積率６．３％）の間に通して温度１３５℃と線圧３５ｋｇｆ／ｃｍで繊維同士を接着し、目付１７ｇ／ｍ２の長繊維不織布を得た。
【００５５】
〔実施例２〕
牽引装置入口の繊維温度を５０℃、牽引エアー風速を１５，０００ｍ／ｍｉｎとし、実施例１と同様にして平均単糸繊度１．５ｄｔｅｘ、目付１１ｇ／ｍ２の長繊維不織布を得た。
【００５６】
〔実施例３〕
単孔吐出量０．９０ｇ／ｍｉｎ・Ｈｏｌｅ、牽引装置入口の繊維温度を６５℃、牽引エアー風速を１２，５００ｍ／ｍｉｎとし、実施例１と同様にして平均単糸繊度２．０ｄｔｅｘ、目付２５ｇ／ｍ２の長繊維不織布を得た。
【００５７】
〔実施例４〕
ＭＦＲが６０ｇ／１０分（ＪＩＳ−Ｋ７２１０に準じ、温度２３０℃、荷重２．１６ｋｇで測定）のポリプロピレン樹脂をスパンボンド法により、ノズル径φ０．４８ｍｍ、単孔吐出量０．３３ｇ／ｍｉｎ・Ｈｏｌｅ、紡糸温度２３０℃で押出し、このフィラメント群を冷風の押込み方式により、牽引装置入口の繊維温度を４０℃、牽引エアー風速を６，４００ｍ／ｍｉｎで牽引し、移動捕集面に向けて押し出し、平均単糸繊度１．１ｄｔｅｘの長繊維ウェブを調製した。
次いで、実施例１と同様にして繊維同士を接着し、目付１７ｇ／ｍ２の長繊維不織布を得た。
【００５８】
〔実施例５〕
単孔吐出量０．６６ｇ／ｍｉｎ・Ｈｏｌｅ、牽引装置入口の繊維温度を６０℃、牽引エアー風速を５，５００ｍ／ｍｉｎとし、実施例４と同様にして平均単糸繊度２．２ｄｔｅｘ、目付２０ｇ／ｍ２の長繊維不織布を得た。
【００５９】
〔実施例６〕
牽引装置入口の繊維温度を５０℃、牽引エアー風速を１０，０００ｍ／ｍｉｎとし、実施例３と同様にして平均単糸繊度２．８ｄｔｅｘ、目付１８ｇ／ｍ２の長繊維不織布を得た。得られた不織布を、室温２２℃の雰囲気下にて放電量４０Ｗ・ｍｉｎ／ｍ２（放電度４．０Ｗ／ｃｍ２）の条件でコロナ放電処理機に通し、濡れ張力３９ｍＮ／ｍの不織布を得た。
得られた不織布にポリエーテル系の親水化剤を噴霧法により付与し、次いで８０℃で５分間熱風乾燥し、剤濃度付着量が０．３重量％となる長繊維不織布を得た。
【００６０】
〔実施例７〕
牽引装置入口の繊維温度を５０℃、牽引エアー風速を１２，５００ｍ／ｍｉｎとし、実施例６と同様にして平均単糸繊度２．０ｄｔｅｘ、目付１５ｇ／ｍ２の剤濃度付着量が０．５重量％となる長繊維不織布を得た。
【００６１】
〔実施例８〕
牽引装置入口の繊維温度を６０℃、牽引エアー風速を５，０００ｍ／ｍｉｎとし、実施例５と同様にして平均単糸繊度２．６ｄｔｅｘ、目付１７ｇ／ｍ２の長繊維不織布を得た。得られた不織布を、室温２２℃の雰囲気下にて放電量４０Ｗ・ｍｉｎ／ｍ２（放電度４．０Ｗ／ｃｍ２）の条件でコロナ放電処理機に通し、濡れ張力３９ｍＮ／ｍの不織布を得た。得られた不織布にポリエーテル系の親水化剤をキスコーター法により付与し、次いで８０℃で５分間熱風乾燥し、剤濃度付着量が０．３重量％となる長繊維不織布を得た。
【００６２】
〔実施例９〕
融点が８６〜９０℃（平均融点８８℃）のオクタデカン酸のグリセリド（水添動植物油脂）を１．２５重量％混合し、牽引装置入口の繊維温度を４０℃、牽引エアー風速を１７，５００ｍ／ｍｉｎとし、実施例１と同様にして平均単糸繊度１．１ｄｔｅｘ、目付１７ｇ／ｍ２の長繊維不織布を得た。
【００６３】
〔実施例１０〕
オクタデカン酸のグリセリド（水添動植物油脂）を３．５０重量％混合し、牽引装置入口の繊維温度を４０℃、牽引エアー風速を１７，５００ｍ／ｍｉｎとし、実施例１と同様にして平均単糸繊度１．１ｄｔｅｘの長繊維ウェブを調整した。
次いで、得られたウェブを、フラットロールとエンボスロール（パターン仕様：斜め絣柄、圧着面積率１４％）の間に通して温度１３５℃と線圧３５ｋｇｆ／ｃｍで繊維同士を接着し、目付１５ｇ／ｍ２の長繊維不織布を得た。
【００６４】
〔比較例１〕
単孔吐出量０．２２ｇ／ｍｉｎ・Ｈｏｌｅ、牽引装置入口の繊維温度を４０℃、牽引エアー風速を５，５００ｍ／ｍｉｎとし、実施例１と同様にして平均単糸繊度１．１ｄｔｅｘ、目付１７ｇ／ｍ２の長繊維不織布を得た。
【００６５】
〔比較例２〕
単孔吐出量０．４ｇ／ｍｉｎ・Ｈｏｌｅ、牽引装置入口の繊維温度を４０℃、牽引エアー風速を４，０００ｍ／ｍｉｎとし、実施例１と同様にして平均単糸繊度２．０ｄｔｅｘ、目付２０ｇ／ｍ２の長繊維不織布を得た。
【００６６】
〔比較例３〕
牽引装置入口の繊維温度を４０℃、牽引エアー風速を１７，５００ｍ／ｍｉｎとし、実施例１と同様にして平均単糸繊度１．１ｄｔｅｘの長繊維ウェブを得た。
得られたウェブを、フラットロールとエンボスロール（パターン仕様：織目柄、横ピッチ２．０ｍｍ、縦ピッチ２．０ｍｍ、圧着面積１４．４％）の間に通して温度を１４８℃で線圧を５０ｋｇｆ／ｃｍとし、目付１７ｇ／ｍ２の長繊維不織布を得た。
【００６７】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明の不織布は、熱安定性が高く、柔軟性に優れ、さらに加工性も良いため、衛生材料のトップシート、バックシート、サイドギャザーなどに好適に利用可能である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリオレフィン系繊維からなる不織布であって、該ポリオレフィン系繊維の結晶子サイズは１５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であり、かつ、該不織布の曲げ柔軟度は５ｍｍ以上１００ｍｍ以下であることを特徴とする不織布。
【請求項２】
前記不織布の沸水収縮率は０％以上３．０％以下である、請求項１に記載の不織布。
【請求項３】
前記ポリオレフィン系繊維はポリプロピレン系繊維である、請求項１又は２に記載の不織布。
【請求項４】
前記不織布は長繊維不織布である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の不織布。
【請求項５】
前記ポリオレフィン系繊維の平均単糸繊度は０．５ｄｔｅｘ以上３．５ｄｔｅｘ以下である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の不織布。
【請求項６】
前記不織布の１２０℃での乾熱収縮率が０％以上５．０％以下である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の不織布。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の不織布を用いてなる衛生材料。
【請求項８】
使い捨てオムツ、生理用ナプキン又は失禁パットの形態にある、請求項７に記載の衛生材料。
【請求項１】
ポリオレフィン系繊維からなる不織布であって、該ポリオレフィン系繊維の結晶子サイズは１５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であり、かつ、該不織布の曲げ柔軟度は５ｍｍ以上１００ｍｍ以下であることを特徴とする不織布。
【請求項２】
前記不織布の沸水収縮率は０％以上３．０％以下である、請求項１に記載の不織布。
【請求項３】
前記ポリオレフィン系繊維はポリプロピレン系繊維である、請求項１又は２に記載の不織布。
【請求項４】
前記不織布は長繊維不織布である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の不織布。
【請求項５】
前記ポリオレフィン系繊維の平均単糸繊度は０．５ｄｔｅｘ以上３．５ｄｔｅｘ以下である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の不織布。
【請求項６】
前記不織布の１２０℃での乾熱収縮率が０％以上５．０％以下である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の不織布。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の不織布を用いてなる衛生材料。
【請求項８】
使い捨てオムツ、生理用ナプキン又は失禁パットの形態にある、請求項７に記載の衛生材料。
【図１】
【公開番号】特開２０１２−２１２６０（Ｐ２０１２−２１２６０Ａ）
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【公開請求】
【出願番号】特願２０１１−２３９４０２（Ｐ２０１１−２３９４０２）
【出願日】平成２３年１０月３１日（２０１１．１０．３１）
【出願人】（３０３０４６３０３）旭化成せんい株式会社 (548)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３９４０２（Ｐ２０１１−２３９４０２）
【出願日】平成２３年１０月３１日（２０１１．１０．３１）
【出願人】（３０３０４６３０３）旭化成せんい株式会社 (548)
【Ｆターム（参考）】
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