熱接着性スパンボンド不織布およびこれを用いた繊維製品
【課題】
他素材との接着が強固で有り、特にポリエステル素材からなるシートとの接着が容易である熱接着性不織布およびそれを用いた積層体、繊維製品を提供する。またそれらの製造方法を提供する。
【解決手段】
少なくとも第一成分と第二成分の二成分で構成された複合繊維であり、第一成分が繊維表面の少なくとも７０％を長さ方向に連続して形成した繊維成形性熱可塑性樹脂とし、第二成分が第一成分よりも１０℃以上低い融点である樹脂で構成され、第一成分／第二成分の容積比が１０／９０から９０／１０の範囲である繊維で構成される熱接着性スパンボンド不織布、およびそれを用いた積層体、繊維製品。またそれらの製造方法。
他素材との接着が強固で有り、特にポリエステル素材からなるシートとの接着が容易である熱接着性不織布およびそれを用いた積層体、繊維製品を提供する。またそれらの製造方法を提供する。
【解決手段】
少なくとも第一成分と第二成分の二成分で構成された複合繊維であり、第一成分が繊維表面の少なくとも７０％を長さ方向に連続して形成した繊維成形性熱可塑性樹脂とし、第二成分が第一成分よりも１０℃以上低い融点である樹脂で構成され、第一成分／第二成分の容積比が１０／９０から９０／１０の範囲である繊維で構成される熱接着性スパンボンド不織布、およびそれを用いた積層体、繊維製品。またそれらの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接着性に優れた不織布およびこれを用いた繊維製品に関する。更に詳しくは、ポリエステルから成る素材に対して優れた接着性を有する不織布及びこれを用いた繊維製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、包装材料や衣料材料等で使用される素材を、異素材と接着させるために様々な接着剤が使用されている。これらの多くは、一液、二液硬化型接着剤に代表される液混合や化学反応を利用し、接着成分を硬化させて素材同士を接着させる接着剤である。しかし、これらの接着剤は、溶剤を使用することによる作業環境の悪化、及び硬化反応に時間がかかることによる加工性の低下等、環境や生産に与える影響が大きい。
【０００３】
また、ホットメルト接着剤もしばしば用いられている。ホットメルト接着剤は対象物に塗布され、加熱後固化することで異素材との接着を行なうもので、前記接着剤に比べ、１）溶剤を使用しない、２）短時間で硬化する等利点も多い。しかし、種類によってはブロッキングを発生し易く、また初期接着力が不十分であることなど、改善すべき点もある。更に構成する樹脂によっては、例えばポリエステルからなる材料との接着性が見込まれない等、必ずしも万能とはいえない。更に、これらの接着剤においては特別な機器が必要となる。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−６１６２２号公報
【特許文献２】特許第２８０１０５５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、上記問題点を解消し、異種素材に対しても低温度でも容易に、かつ強固に接着することができるバインダー不織布及びこれを用いた繊維製品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、鋭意研究の結果、少なくとも第一成分と第二成分の二成分で構成された複合繊維であり、第一成分が繊維表面の少なくとも７０％を長さ方向に連続して形成した繊維成形性熱可塑性樹脂とし、第二成分が第一成分よりも１０℃以上低い融点である樹脂で構成され、第一成分／第二成分の容積比が１０／９０から９０／１０の範囲である繊維で構成される熱接着性スパンボンド不織布によって前記課題が解決されることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成した。
【０００７】
本発明は、以下によって構成される。
［１］少なくとも第一成分と第二成分の二成分で構成された複合繊維であり、第一成分が繊維表面の少なくとも７０％を長さ方向に連続して形成した繊維成形性熱可塑性樹脂とし、第二成分が第一成分よりも１０℃以上低い融点である樹脂で構成され、第一成分／第二成分の容積比が１０／９０から９０／１０の範囲である繊維で構成される熱接着性スパンボンド不織布。
［２］第二成分がエチレン−α−オレフィン共重合体で構成される熱可塑性エラストマーである［１］記載の熱接着性スパンボンド不織布。
［３］第二成分がエチレンと炭素数３〜２０のα−オレフィンとからなるエチレン−α−オレフィン共重合体であり、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）により求められる分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が３．５以下であって、該エチレン−α−オレフィン共重合体が、下記のａ）〜ｃ）を満たすエチレン−α−オレフィン共重合体である［２］記載の熱接着性スパンボンド不織布。
ａ）密度が０．９０ｇ／ｃｍ３以下であること
ｂ）メルトフローレートの比（Ｉ１０／Ｉ２）が６以上であること。
ｃ）分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）とメルトフローレートの比（Ｉ１０／Ｉ２）が次式の関係にあること。
４．６３≦（Ｉ１０／Ｉ２）−（Ｍｗ／Ｍｎ）
［４］該エチレン−α−オレフィン共重合体が、炭素数３〜２０のα−オレフィンの少なくとも１種が均一に分岐しているエチレン−α−オレフィン共重合体である［２］または［３］に記載の熱接着性スパンボンド不織布。
［５］第一成分が不飽和カルボン酸、若しくは不飽和カルボン酸無水物から選られた少なくとも１種を含むビニルモノマー（以下これらを変成剤と云うことがある）でグラフト重合された変成ポリオレフィン（変成剤含量は０.０５ 〜２ モル／ｋｇ ）を含む［１］〜［４］のいずれか１項記載の熱接着性スパンボンド不織布。
［６］第一成分の変成剤が無水マレイン酸、アクリル酸、若しくはメタクリル酸の１種以上を含む［５］に記載の熱接着性スパンボンド不織布。
［７］［１］〜［６］のいずれか１項記載の熱接着性スパンボンド不織布を少なくとも２枚の被接着層間に挟み、第一成分の融点以上で被接着層を熱接着させる積層体の製造方法。
［８］被接着層との熱接着を、第二成分の融点より２０〜８０℃高い温度で行う［７］記載の積層体の製造方法。
［９］［１］〜［６］のいずれか１項記載の熱接着性スパンボンド不織布を用いた繊維製品。
［１０］［１］〜［６］のいずれか１項記載の熱接着性スパンボンド不織布を少なくとも２枚の被接着層間に挟み、第一成分の融点以上で熱接着させた積層体。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、他素材との接着が強固で有り、特にポリエステル素材からなるシートとの接着が容易である熱接着性不織布およびそれを用いた積層体、繊維製品を提供することができ、またそれらの製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下本発明を詳細に説明する。
本発明の接着性スパンボンド不織布は、少なくとも第一成分と第二成分の二成分で構成された複合繊維で構成される。この複合繊維は、第一成分が繊維表面の少なくとも７０％を長さ方向に連続して形成した繊維成形性熱可塑性樹脂とし、第二成分が第一成分よりも１０℃以上低い融点である樹脂で構成され、第一成分／第二成分の容積比が１０／９０から９０／１０の範囲である繊維である。
【００１０】
本発明の熱接着性スパンボンド不織布は、スパンボンド法により製造されるスパンボンド不織布である。このスパンボンド法は、熱可塑性樹脂を紡糸し、開繊、捕集および絡合を一工程で処理を行って不織布を形成する方法である。通常の方法とは異なり、スパンボンド法では、延伸処理がないことから、紡糸した時点で細線化が必要である。また、主に空気流を用いた延展部分では、例えばガンタイプやスロットタイプでは金属部と糸との接触が発生する。そのため、スパンボンド法に用いる繊維は、良好な紡糸性を必要とするだけでなく、金属に対する摩擦が少ない事も必要である。更に、コンベアーなどに捕集する際に繊維同士が収束や凝集を発生させないよう開繊性が必要である。
【００１１】
本発明のスパンボンド不織布は、少なくとも第一成分と第二成分の二成分で構成される複合繊維により構成される。複合繊維を構成する成分は、少なくとも二成分であれば良く、三成分、四成分、またはそれ以上でも構わないが、紡糸用ノズル構造の容易性、製造コストまたは生産性の点から二成分であることが好ましい。また、第一成分は繊維表面の少なくとも７０％を長さ方向に連続して配置されている。さらに該第一成分は、繊維成形性熱可塑性樹脂である。この繊維成形性熱可塑性樹脂とは、繊維に製造する事が容易な樹脂を示す。更には、スパンボンド不織布に製造する工程中での不具合を起こさない樹脂でもある。これらの樹脂としては例えば、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ナイロンなどがあげられる。
【００１２】
前記第一成分は、繊維表面の長さ方向に連続して必ず一部（少なくとも７０％）をなしている。第一成分である繊維成形性熱可塑性樹脂が繊維表面の長さ方向に連続した一部をなす事により、紡糸性と金属に対する摩擦抵抗性、および開繊性が良好となる。
【００１３】
一方、第二成分は、第一成分より１０℃以上低い融点をもった樹脂である。ほとんどの複合繊維は、相対的に高融点を持つ成分は芯成分として用い、熱接着時に低融点の鞘成分のみを溶融させ接着させる場合が多い。しかし、本発明の第二成分（低融点成分）は、必ずしも繊維表面にある必要はなく、最大でも繊維表面の３０％を占めるに留まる。紡糸性、摩擦抵抗性、及び、開繊性の点からは、第二成分が繊維成形性熱可塑性樹脂である第一成分によって完全に覆われた構造を有するのが好ましい。
本発明の熱接着性スパンボンド不織布は、被接着層との熱接着性に優れる。本発明の熱接着性スパンボンド不織布と被接着層との熱接着においては、両者を重ね合わせ、必要によって圧力を加えながら第一成分の融点以上の温度で加熱することにより両者を熱接着させる。この熱接着の温度は、本発明の熱接着性スパンボンド不織布の第二成分の融点よりも２０〜８０℃高い温度であることが好ましく、４０〜８０℃高い温度であることが更に好ましい。本発明で用いる第二成分は、比較的低温においてさえ高い流動性を有するものであるため、前記のような高い熱接着温度においては形状を保ち得ず溶融流動化する。このときの熱接着温度が、第一成分も溶融流動化するほどに充分に高い温度、例えば第一成分の融点より１０℃以上高い温度であれば、第一成分と第二成分は共に元の形状を留めることなく、互いに溶融し一体化する。これによって、第二成分が、被接着層との界面で接着媒体として寄与しうるようになるために、被接着層との接着性が向上するのである。また、本発明においては、第一成分が完全には溶融流動化しないような熱接着温度、例えば、第一成分の融点より１０℃を越えない範囲で高い温度においても、被接着層との間で良好な熱接着性を奏しうることが確認されている。この理由は定かではないが、第一成分の一部が裂け、その亀裂を介して第二成分が繊維表面へと滲み出て、これが被接着層との接着性に寄与しているのではないかと推定される。
本発明において、第一成分は、繊維成形性を担保するという条件のもと、本発明における接着性発現の機構からは、その融点は比較的低いほうが好ましく、好ましいのは１１０〜１７０℃、更に好ましくは１１０〜１３０℃であり、第二成分の融点は好ましくは６０〜１００℃、更に好ましくは７０〜９０℃であり、また、第一成分の融点が、第二成分の融点より１０℃以上高いことが好ましく、さらに、２０〜４０℃高いことが、接着性、紡糸性、摩擦抵抗性、及び、開繊性の点で好ましい。
本発明の熱接着性スパンボンド不織布は、他の繊維集合体、若しくは他のシートなど、他の被接着層同士の間に挟んで熱接着によりこれらを積層することができる。被接着層としては、編織物、不織布、発砲ウレタン、フィルム、紙状物羊毛成形物、金属板、木板、プラスチック板等が例示でき、特に、特に本発明の熱接着性スパンボンド不織布は、ポリエステル素材との接着性に優れる点でその工業的意義が大きい。
【００１４】
本発明の第一成分と第二成分の容積比は、第一成分／第二成分＝１０／９０から９０／１０の範囲である事が好ましい。繊維成形性を確保しスパンボンド不織布の製造を容易にするためには第一成分が１０容積％以上であることが好ましく、良好な熱接着性を確保するためには第二成分が１０容積％以上であることが好ましいからである。
【００１５】
本発明の第二成分に使用される好ましい樹脂としては、エチレンとα−オレフィンの共重合体であるエチレン−α−オレフィン共重合体が挙げられる。エチレン−α−オレフィン共重合体に使用されるコモノマーであるα−オレフィンとしては、炭素数３〜２０のオレフィンが挙げられ、具体例としては、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘプテン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセン等との共重合体が挙げられる。前記、α−オレフィンの中では、特に１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテンが好ましい。これらのα−オレフィンは、１種単独または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００１６】
また、本発明の第二成分に使用されるエチレン−α−オレフィン共重合体は、ゲル浸透クロマトグラフィー（ ＧＰＣ）により求められる分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が３．５以下であることが好ましく、さらに好ましくは１．５〜３．０である。分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が上記範囲内にあるエチレン−α−オレフィン共重合体を用いると、スパンボンド法における製造工程の紡糸性が良好で、粘着性の少ない不織布が得られる。
【００１７】
本発明の第二成分に用いられるエチレン−α−オレフィン共重合体は、実質的に線状である事が好ましい。実質的に線状であるとは、ポリマーの主鎖が、炭素１０００個当り０．０１〜３個の長鎖の分岐、より好ましくは０．０１〜１個の長鎖の分岐、特に好ましくは０．０５〜１個の長鎖の分岐を有することを意味する。このようなエチレン−α−オレフィン共重合体は、従来の均一ポリマーと同様に、単一の融点を有する。
【００１８】
本発明の第二成分に用いられるエチレン−α−オレフィン共重合体は、分岐を有している事が好ましい。また、該分岐は長鎖分岐である事が好ましい。前記の長鎖分岐とは、少なくとも６個の炭素からなる分岐鎖を示す。この６個以上の炭素からなる長鎖分岐は、１３Ｃ核磁気共鳴（ＮＭＲ）分光法とＲａｎｄａｌｌ法（「Rev.Macromol.Chem.Phys.」、Ｃ２９（２＆３）、第２８５−２９７頁）を用いて定量を行うことができる。長鎖分岐を有するエチレン−α−オレフィン共重合体を用いると、スパンボンド法における製造工程の紡糸性が良好で、粘着性の少ない不織布が得られる。
【００１９】
また、本発明の第二成分に用いられるエチレン−α−オレフィン共重合体は、密度（ＡＳＴＭＤ１ ５０５）が０．９０ｇ／ｃｍ３以下、好ましくは０．８５〜０．９０ｇ／ｃｍ３であることが好ましい。密度を上記の０．８５ｇ／ｃｍ３以上とすることにより、不織布のベタツキを十分に抑えることができ、また０．９０ｇ／ｃｍ３以下とすることで、本発明の目的とする不織布の接着性を十分に保つことができる。
【００２０】
また、本発明の第二成分に用いられるエチレン−α−オレフィン共重合体は、メルトフローレートの比（以下メルトフロー比という）（Ｉ１０／Ｉ２）が６以上であることが好ましい。Ｉ１０とは、温度１９０℃、荷重１０ｋｇ重（９８．０７Ｎ）で測定されたメルトフローレート（メルトインデックスともいい、ＡＳＴＭＤ１２３８に定義されている）を示す。Ｉ２とは、温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇ重（２１．１８Ｎ）で測定されたメルトフローレート（ＡＳＴＭＤ１２３８）を示す。これら２つのメルトフローレート値の比がメルトフロー比（Ｉ１０／Ｉ２）である。このメルトフロー比（Ｉ１０／Ｉ２）が大きくなればなるほど、ポリマー中の長鎖分岐が増えることを示す。より好ましくはメルトフロー比（Ｉ１０／Ｉ２）は７以上、特に好ましくは８以上である。また、（Ｉ１０／Ｉ２）の上限は一般に５０またはそれ以下、好ましくは３０またはそれ以下、特に好ましくは２０またはそれ以下である。
【００２１】
また、本発明の第二成分に用いられるエチレン−α−オレフィン共重合体は、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）とメルトフロー比（（Ｉ１０／Ｉ２）が４．６３≦（Ｉ１０／Ｉ２）−（Ｍｗ／Ｍｎ）の関係にあることが好ましい。この前記関係式は、メルトフロー比（Ｉ１０／Ｉ２）が分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）に基本的に依存していないことを示している。このことは、長鎖分岐を有さないエチレン−α−オレフィン共重合体や不均一に長鎖分岐を有している線状ポリエチレン類（ＬＤＰＥ）の場合、メルトフロー比（Ｉ１０／Ｉ２）を高くするには、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）もまた高くする必要があることを示している。前記の関係式を満たす長鎖分岐を有するエチレン−α−オレフィン共重合体は、良好な加工性を示すと共に、高せん断押出時においても紡糸口金を通過する時の圧力降下が小さくなり好ましい物である。
【００２２】
本発明の第二成分に用いられるエチレン−α−オレフィン共重合体の温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇ重（２１．１８Ｎ）で測定されたメルトフローレート（ＡＳＴＭＤ１２３８）Ｉ２は、特に限定はされないが、加工性の点から５〜１００ｇ／１０分、好ましくは、１５〜８ ０である。
【００２３】
本発明で用いられる第一成分は、変性ポリオレフィンを含む樹脂から構成される事が好ましい。変成ポリオレフィンに用いられる変成剤は不飽和カルボン酸、その酸無水物から選ばれた少なくとも１種を含むビニルモノマーであり、具体的には無水マレイン酸、マレイン酸、アクリル酸、メタクリル酸等から選択された不飽和カルボン酸、若しくはその無水物を必須成分とし、それ以外のビニルモノマーをも含む事ができる。それ以外のビニルモノマーとしては、ラジカル重合性に優れた汎用モノマーを使用することができる。
【００２４】
例えば、スチレン、α−メチルスチレン等のスチレン類、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル等のメタクリル酸エステル類、或いは同様なアクリル酸エステル等を挙げることができる。これらのビニルモノマーの変成ポリオレフィン中の濃度は０.０５〜２モル／ｋｇである。そのうち不飽和カルボン酸若しくは酸無水物の合計量は、０.０３〜２モル／ｋｇである。変成ポリオレフィン中のカルボン酸若しくは酸無水物は、接着性に直接寄与する成分であり、他のビニルモノマーは酸のポリマー中への均一分散を助けることによって、接着性を側面から助けることと共に、極性の乏しいポリオレフィンに極性を付与し、他成分との親和性を向上させる効果があり、接着性に間接的に寄与する成分である。
これらのビニルモノマーを幹ポリマーにグラフト重合するのは通常の方法で行なうことができ、ラジカル開始剤を用いて、ポリオレフィンに不飽和カルボン酸若しくは酸無水物とビニルモノマーを混合してランダム共重合体からなる側鎖を導入し、あるいは異種モノマーを順次重合することによるブロック共重合体からなる側鎖を導入することができる。
【００２５】
変性ポリオレフィンの幹ポリマーは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテンー１等が用いられる。ポリエチレンとしては高密度、直鎖状低密度、低密度ポリエチレンが用いられる。これらは密度０.９０〜０.９７ｇ／ｃｍ３のホモ若しくは他のα−オレフィンとの共重合体であり、融点は１００〜１３５℃程度のポリマーである。ポリプロピレンは、融点１３０〜１７０℃の結晶性重合体であり、ホモ若しくは他のオレフィンとの共重合体である。ポリブテン−１は、融点１１０〜１３０℃の結晶性重合体であり、ホモ若しくは他のオレフィンとの共重合体である。これらのポリマーの中では、融点範囲、グラフト反応の容易性を考慮するとポリエチレンが好ましい。
【００２６】
第１成分として用いられる変成ポリオレフィンは、単一で、上記変成ポリオレフィンの２種以上の混合物、若しくは変成ポリオレフィンと幹ポリマーの混合物として用いることができる。異種ポリマーの混合物であった場合にもポリマー中の変成剤の含量が０.０５〜２モル／ｋｇの範囲に入っていれば良い。
【００２７】
ポリオレフィン中のグラフト重合された変性剤の量は、赤外吸収スペクトルを測定するこ
とで算出することができる。例えば、変性ポリオレフィンが、ポリエチレンを無水マレイ
ン酸でグラフト重合させた変性ポリエチレンの場合には、以下の操作によって、グラフト
重合された変性剤の量を測定することができる。
変性ポリエチレンを沸騰キシレンに溶解させ、その溶解液を３ 倍量の常温のアセトンに注ぎ、充分に冷却する。この液の濾過物を更にアセトンで洗浄し、真空乾燥することで、未反応の無水マレイン酸が除去された粉末状の変性ポリエチレンが得られる。この粉末をフィルム成形し、それを用いてフーリエ変換赤外吸収スペクトルを測定することで無水マレイン酸のグラフト量が算出できる。
【００２８】
該熱接着性スパンボンド不織布と被接着層と熱接着させる方法としての限定はないが、第一成分の融点以上で熱接着させる事が好ましい。第一成分の融点以上で加工する事により、被接着層との接着が良好となり、更に第一成分より１０℃以上低い融点である第二成分も十分に溶融しアンカー効果を発揮できる事により、接着強度は最大限に発揮できる。
【００２９】
本発明においては、本発明の効果を阻害しない範囲であれば、各種安定剤、紫外線吸収剤、増粘分岐剤、艶消剤、着色剤、ゴム等の柔軟性付与剤、その他の各種改良剤等も必要に応じて配合しても良い。
【００３０】
本発明の熱接着性スパンボンド不織布の目付は、特に限定されないが、５〜５０ｇ／ｍ２、好ましくは１０〜２０ｇ／ｍ２である。
【００３１】
本発明の熱接着性スパンボンド不織布を用いた繊維製品としては、例えば使い捨てオムツ、オムツ、生理用品、オムツカバー等の衛生材料、テープ、絆創膏、衣服等の他に、衣料用芯地、衣料用絶縁材や保温材、防護服、帽子、マスク、手袋、サポーター、振動吸収材、クリーンルーム用エアフィルター、血液フィルター、油水分離フィルター等の各種フィルター、エレクトレット加工をほどこしたエレクトレットフィルター、セパレーター、断熱材、コーヒーバッグ、食品包装材料、自動車用天井表皮材、防音材、基材、クッション材、スピーカー防塵材、エア・クリーナー材、インシュレーター表皮、バッキング材、ドアトリム等の各種自動車用部材、複写機のクリーニング材等の各種クリーニング材、カーペットの表材・裏材、農業捲布、木材ドレーン材、スポーツシューズ表皮等の靴用部材、カバン用部材、工業用シール材、ワイピング材、シーツ等を挙げることができるがこれらに限定されるものではない。
【実施例】
【００３２】
以下、本発明を実施例及び比較例によって具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。尚、以下の実施例及び比較例における測定結果は下記の方法に従った。
【００３３】
（ｉ）融点
ＪＩＳ Ｋ ７１２２に準拠して測定した。
（ii）他素材との接着強度（剥離強度）
各実施例、比較例で得られた試料と被接着試料（他素材）とをそれぞれ１０cm×５cmの大きさに切断した。被接着試料２枚の間に試料を挟み、四隅が揃うように重ね合わせ、その重ね合わせた試料の短辺方向、つまり幅方向に細長いヒートシールを施す（ヒートシール面積１cm×５cm）。ヒートシール装置としてヒートシールテスターＴＰ−７０１（商品名、テスター産業株式会社製）を用い、ヒートシール条件は、温度１４０℃（上下とも）、圧力０．４ＭＰａ、加圧時間３秒とした。この方法で得られた被接着試料を、ヒートシールを施した側の他辺の短辺側から開き、被接着試料のそれぞれの端辺を１０cm間隔に設定した引張試験機オートグラフＡＧ−Ｇ（商品名、（株）島津製作所製）のチャック間に固定した。剥離強さの測定は引っ張り速度１００ｍ/分で測定し、剥離強度の計算方法はＪＩＳ Ｌ１０８６−１９８３に準拠した。
【００３４】
・ＰＰ：ポリプロピレン、ＭＦＲ＝４０ｇ/１０ｍｉｎ（２３０℃、２．１６ｋｇ）、融点１６１℃
・ＬＬＤＰＥ１：直鎖状低密度ポリエチレン、ＭＩ＝２０ｇ/１０ｍｉｎ（１９０℃、２．１６ｋｇ）、融点１２２℃、密度０．９３５ｇ/ｃｍ3
・ＬＬＤＰＥ２：メタロセン触媒の一種である拘束幾何触媒を用いて得られたエチレン−α−オレフィン共重合体（エチレンと１−オクテンからなる）、ＭＩ＝３０ｇ/１０ｍｉｎ（１９０℃、２．１６ｋｇ）、融点７６℃
ａ）密度０．８８５ｇ/ｃｍ
ｂ）メルトフローレートの比（Ｉ１０／Ｉ２）７．９
ｃ）分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）２．０５であり下記式を満たす。
４．６３≦（Ｉ１０／Ｉ２）−（Ｍｗ／Ｍｎ）＝５．８５
・ＨＤＰＥ：高密度ポリエチレン、ＭＩ＝４０ｇ/１０ｍｉｎ（１９０℃、２．１６ｋｇ）、融点１３２℃、密度０．９５５ｇ/ｃｍ
・変性ＰＥ１：変性ポリエチレン、ＭＩ＝９．６ｇ/１０ｍｉｎ（１９０℃、２．１６ｋｇ）、高密度ポリエチレンを幹ポリマーとして無水マレイン酸をグラフト重合したポリマー（変性剤含量＝１モル/ｋｇ）
・変性ＰＥ２：変性ポリエチレン、ＭＩ＝２ｇ/１０ｍｉｎ（１９０℃、２．１６ｋｇ）、高密度ポリエチレンを幹ポリマーとして無水マレイン酸をグラフト重合したポリマー（変性剤含量＝１モル/ｋｇ）
【００３５】
実施例１
第一成分および第二成分に表１の実施例１項に記載の樹脂を用いスパンボンド法にて作成した。具体的には、表１記載の条件により、２機の押出機にそれぞれの樹脂を投入し、同芯鞘芯型の断面になる紡糸口金を用い、第一成分／第二成分の断面容積比が５０／５０となるようにギアポンプを調整し、紡糸口金から吐出した複合繊維郡をエアーサッカーに導入して索引延伸し、３．３ｄｔｅｘの長繊維を得、続いてエアーサッカーにより排出された前記長繊維郡を帯電装置により同電荷を付与させ帯電させた後、反射板に衝突させて開繊し、開繊した長繊維郡を裏面に吸引装置を設けた無端ネット状コンベアー上に、長繊維ウェッブとして捕集し、線圧８０Ｎ/mm、圧着面積率１５％のエンボスロール（凸部）／フラットロールでポイントボンド加工しスパンボンド不織布を得た。得られたスパンボンド不織布に対して被接着材試料にポリエステルスパンボンド不織布を用いて、剥離試験を行った。その結果を表１に示す。剥離強度が強く、接着性能に優れたスパンボンド不織布であった。
【００３６】
実施例２
第一成分および第二成分に実施例２項の樹脂を用いた以外は実施例１と同様にして不織布を得た。得られたスパンボンド不織布に対して被接着材試料にポリエステルスパンボンド不織布を用いて、剥離試験を行った。その結果を表１に示す。剥離強度が強く、接着性能に優れたスパンボンド不織布であった。
【００３７】
実施例３
第一成分および第二成分に実施例３項の樹脂を用い、第一成分／第二成分の断面容積比が９０／１０となるようにギアポンプを調整した以外は実施例１と同様にして不織布を得た。得られたスパンボンド不織布に対して被接着材試料にポリエステルスパンボンド不織布を用いて、剥離試験を行った。その結果を表１に示す。剥離強度が強く、接着性能に優れたスパンボンド不織布であった。
【００３８】
実施例４
第一成分および第二成分に実施例４項の樹脂を用い、第一成分／第二成分の断面容積比が１０／９０となるようにギアポンプを調整した以外は実施例１と同様にして不織布を得た。得られたスパンボンド不織布に対して被接着材試料にポリエステルスパンボンド不織布を用いて、剥離試験を行った。その結果を表１に示す。剥離強度が強く、接着性能に優れたスパンボンド不織布であった。
【００３９】
実施例５
第一成分および第二成分に実施例５項の樹脂を用い、第一成分／第二成分の断面容積比が６０／４０となるようにギアポンプを調整した以外は実施例１と同様にして不織布を得た。得られたスパンボンド不織布に対して被接着材試料にポリエステルスパンボンド不織布を用いて、剥離試験を行った。その結果を表１に示す。剥離強度が強く、接着性能に優れたスパンボンド不織布であった。
【００４０】
実施例６
第一成分および第二成分に実施例６項の樹脂を用い、第一成分／第二成分の断面容積比が４０／６０となるようにギアポンプを調整した以外は実施例１と同様にして不織布を得た。得られたスパンボンド不織布に対して被接着材試料にポリエステルスパンボンド不織布を用いて、剥離試験を行った。その結果を表１に示す。剥離強度が強く、接着性能に優れたスパンボンド不織布であった。
【００４１】
実施例７
第一成分および第二成分に実施例７項の樹脂を用い、第一成分／第二成分の断面容積比が５０／５０となるようにギアポンプを調整した以外は実施例１と同様にして不織布を得た。得られたスパンボンド不織布に対して被接着材試料にポリエステルスパンボンド不織布を用いて、剥離試験を行った。その結果を表１に示す。剥離強度が強く、接着性能に優れたスパンボンド不織布であった。
【００４２】
実施例８
第一成分および第二成分に実施例８項の樹脂を用い、第一成分／第二成分の断面容積比が５０／５０となるようにギアポンプを調整し、断面形状が並列型となるノズルを用いた以外は実施例１と同様にして不織布を得た。得られたスパンボンド不織布に対して被接着材試料にポリエステルスパンボンド不織布を用いて、剥離試験を行った。その結果を表１に示す。剥離強度が強く、接着性能に優れたスパンボンド不織布であった。
【００４３】
比較例１
第一成分および第二成分に比較例１項の樹脂を用い、第一成分／第二成分の断面容積比が５０／５０となるようにギアポンプを調整した以外は実施例１と同様にして不織布を得た。得られたスパンボンド不織布に対して被接着材試料にポリエステルスパンボンド不織布を用いて、剥離試験を行った。その結果を表１に示す。第二成分に第一成分より融点の高いポリプロピレンを用いた為、剥離強度が低く、接着性能に劣るスパンボンド不織布であった。
【００４４】
比較例２
第一成分および第二成分に比較例２項の樹脂を用い、第一成分／第二成分の断面容積比が５０／５０となるようにギアポンプを調整した以外は実施例１と同様にして不織布を得た。得られたスパンボンド不織布に対して被接着材試料にポリエステルスパンボンド不織布を用いて、剥離試験を行った。その結果を表１に示す。第二成分に第一成分より融点の高いポリプロピレンを用いた為、剥離強度が低く、接着性能に劣るスパンボンド不織布であった。
【００４５】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、不織布およびこれを用いた繊維製品に関する技術分野に利用することができる。更に詳しくは、優れた接着性を有する不織布及びこれを用いた繊維製品として利用することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接着性に優れた不織布およびこれを用いた繊維製品に関する。更に詳しくは、ポリエステルから成る素材に対して優れた接着性を有する不織布及びこれを用いた繊維製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、包装材料や衣料材料等で使用される素材を、異素材と接着させるために様々な接着剤が使用されている。これらの多くは、一液、二液硬化型接着剤に代表される液混合や化学反応を利用し、接着成分を硬化させて素材同士を接着させる接着剤である。しかし、これらの接着剤は、溶剤を使用することによる作業環境の悪化、及び硬化反応に時間がかかることによる加工性の低下等、環境や生産に与える影響が大きい。
【０００３】
また、ホットメルト接着剤もしばしば用いられている。ホットメルト接着剤は対象物に塗布され、加熱後固化することで異素材との接着を行なうもので、前記接着剤に比べ、１）溶剤を使用しない、２）短時間で硬化する等利点も多い。しかし、種類によってはブロッキングを発生し易く、また初期接着力が不十分であることなど、改善すべき点もある。更に構成する樹脂によっては、例えばポリエステルからなる材料との接着性が見込まれない等、必ずしも万能とはいえない。更に、これらの接着剤においては特別な機器が必要となる。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−６１６２２号公報
【特許文献２】特許第２８０１０５５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、上記問題点を解消し、異種素材に対しても低温度でも容易に、かつ強固に接着することができるバインダー不織布及びこれを用いた繊維製品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、鋭意研究の結果、少なくとも第一成分と第二成分の二成分で構成された複合繊維であり、第一成分が繊維表面の少なくとも７０％を長さ方向に連続して形成した繊維成形性熱可塑性樹脂とし、第二成分が第一成分よりも１０℃以上低い融点である樹脂で構成され、第一成分／第二成分の容積比が１０／９０から９０／１０の範囲である繊維で構成される熱接着性スパンボンド不織布によって前記課題が解決されることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成した。
【０００７】
本発明は、以下によって構成される。
［１］少なくとも第一成分と第二成分の二成分で構成された複合繊維であり、第一成分が繊維表面の少なくとも７０％を長さ方向に連続して形成した繊維成形性熱可塑性樹脂とし、第二成分が第一成分よりも１０℃以上低い融点である樹脂で構成され、第一成分／第二成分の容積比が１０／９０から９０／１０の範囲である繊維で構成される熱接着性スパンボンド不織布。
［２］第二成分がエチレン−α−オレフィン共重合体で構成される熱可塑性エラストマーである［１］記載の熱接着性スパンボンド不織布。
［３］第二成分がエチレンと炭素数３〜２０のα−オレフィンとからなるエチレン−α−オレフィン共重合体であり、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）により求められる分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が３．５以下であって、該エチレン−α−オレフィン共重合体が、下記のａ）〜ｃ）を満たすエチレン−α−オレフィン共重合体である［２］記載の熱接着性スパンボンド不織布。
ａ）密度が０．９０ｇ／ｃｍ３以下であること
ｂ）メルトフローレートの比（Ｉ１０／Ｉ２）が６以上であること。
ｃ）分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）とメルトフローレートの比（Ｉ１０／Ｉ２）が次式の関係にあること。
４．６３≦（Ｉ１０／Ｉ２）−（Ｍｗ／Ｍｎ）
［４］該エチレン−α−オレフィン共重合体が、炭素数３〜２０のα−オレフィンの少なくとも１種が均一に分岐しているエチレン−α−オレフィン共重合体である［２］または［３］に記載の熱接着性スパンボンド不織布。
［５］第一成分が不飽和カルボン酸、若しくは不飽和カルボン酸無水物から選られた少なくとも１種を含むビニルモノマー（以下これらを変成剤と云うことがある）でグラフト重合された変成ポリオレフィン（変成剤含量は０.０５ 〜２ モル／ｋｇ ）を含む［１］〜［４］のいずれか１項記載の熱接着性スパンボンド不織布。
［６］第一成分の変成剤が無水マレイン酸、アクリル酸、若しくはメタクリル酸の１種以上を含む［５］に記載の熱接着性スパンボンド不織布。
［７］［１］〜［６］のいずれか１項記載の熱接着性スパンボンド不織布を少なくとも２枚の被接着層間に挟み、第一成分の融点以上で被接着層を熱接着させる積層体の製造方法。
［８］被接着層との熱接着を、第二成分の融点より２０〜８０℃高い温度で行う［７］記載の積層体の製造方法。
［９］［１］〜［６］のいずれか１項記載の熱接着性スパンボンド不織布を用いた繊維製品。
［１０］［１］〜［６］のいずれか１項記載の熱接着性スパンボンド不織布を少なくとも２枚の被接着層間に挟み、第一成分の融点以上で熱接着させた積層体。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、他素材との接着が強固で有り、特にポリエステル素材からなるシートとの接着が容易である熱接着性不織布およびそれを用いた積層体、繊維製品を提供することができ、またそれらの製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下本発明を詳細に説明する。
本発明の接着性スパンボンド不織布は、少なくとも第一成分と第二成分の二成分で構成された複合繊維で構成される。この複合繊維は、第一成分が繊維表面の少なくとも７０％を長さ方向に連続して形成した繊維成形性熱可塑性樹脂とし、第二成分が第一成分よりも１０℃以上低い融点である樹脂で構成され、第一成分／第二成分の容積比が１０／９０から９０／１０の範囲である繊維である。
【００１０】
本発明の熱接着性スパンボンド不織布は、スパンボンド法により製造されるスパンボンド不織布である。このスパンボンド法は、熱可塑性樹脂を紡糸し、開繊、捕集および絡合を一工程で処理を行って不織布を形成する方法である。通常の方法とは異なり、スパンボンド法では、延伸処理がないことから、紡糸した時点で細線化が必要である。また、主に空気流を用いた延展部分では、例えばガンタイプやスロットタイプでは金属部と糸との接触が発生する。そのため、スパンボンド法に用いる繊維は、良好な紡糸性を必要とするだけでなく、金属に対する摩擦が少ない事も必要である。更に、コンベアーなどに捕集する際に繊維同士が収束や凝集を発生させないよう開繊性が必要である。
【００１１】
本発明のスパンボンド不織布は、少なくとも第一成分と第二成分の二成分で構成される複合繊維により構成される。複合繊維を構成する成分は、少なくとも二成分であれば良く、三成分、四成分、またはそれ以上でも構わないが、紡糸用ノズル構造の容易性、製造コストまたは生産性の点から二成分であることが好ましい。また、第一成分は繊維表面の少なくとも７０％を長さ方向に連続して配置されている。さらに該第一成分は、繊維成形性熱可塑性樹脂である。この繊維成形性熱可塑性樹脂とは、繊維に製造する事が容易な樹脂を示す。更には、スパンボンド不織布に製造する工程中での不具合を起こさない樹脂でもある。これらの樹脂としては例えば、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ナイロンなどがあげられる。
【００１２】
前記第一成分は、繊維表面の長さ方向に連続して必ず一部（少なくとも７０％）をなしている。第一成分である繊維成形性熱可塑性樹脂が繊維表面の長さ方向に連続した一部をなす事により、紡糸性と金属に対する摩擦抵抗性、および開繊性が良好となる。
【００１３】
一方、第二成分は、第一成分より１０℃以上低い融点をもった樹脂である。ほとんどの複合繊維は、相対的に高融点を持つ成分は芯成分として用い、熱接着時に低融点の鞘成分のみを溶融させ接着させる場合が多い。しかし、本発明の第二成分（低融点成分）は、必ずしも繊維表面にある必要はなく、最大でも繊維表面の３０％を占めるに留まる。紡糸性、摩擦抵抗性、及び、開繊性の点からは、第二成分が繊維成形性熱可塑性樹脂である第一成分によって完全に覆われた構造を有するのが好ましい。
本発明の熱接着性スパンボンド不織布は、被接着層との熱接着性に優れる。本発明の熱接着性スパンボンド不織布と被接着層との熱接着においては、両者を重ね合わせ、必要によって圧力を加えながら第一成分の融点以上の温度で加熱することにより両者を熱接着させる。この熱接着の温度は、本発明の熱接着性スパンボンド不織布の第二成分の融点よりも２０〜８０℃高い温度であることが好ましく、４０〜８０℃高い温度であることが更に好ましい。本発明で用いる第二成分は、比較的低温においてさえ高い流動性を有するものであるため、前記のような高い熱接着温度においては形状を保ち得ず溶融流動化する。このときの熱接着温度が、第一成分も溶融流動化するほどに充分に高い温度、例えば第一成分の融点より１０℃以上高い温度であれば、第一成分と第二成分は共に元の形状を留めることなく、互いに溶融し一体化する。これによって、第二成分が、被接着層との界面で接着媒体として寄与しうるようになるために、被接着層との接着性が向上するのである。また、本発明においては、第一成分が完全には溶融流動化しないような熱接着温度、例えば、第一成分の融点より１０℃を越えない範囲で高い温度においても、被接着層との間で良好な熱接着性を奏しうることが確認されている。この理由は定かではないが、第一成分の一部が裂け、その亀裂を介して第二成分が繊維表面へと滲み出て、これが被接着層との接着性に寄与しているのではないかと推定される。
本発明において、第一成分は、繊維成形性を担保するという条件のもと、本発明における接着性発現の機構からは、その融点は比較的低いほうが好ましく、好ましいのは１１０〜１７０℃、更に好ましくは１１０〜１３０℃であり、第二成分の融点は好ましくは６０〜１００℃、更に好ましくは７０〜９０℃であり、また、第一成分の融点が、第二成分の融点より１０℃以上高いことが好ましく、さらに、２０〜４０℃高いことが、接着性、紡糸性、摩擦抵抗性、及び、開繊性の点で好ましい。
本発明の熱接着性スパンボンド不織布は、他の繊維集合体、若しくは他のシートなど、他の被接着層同士の間に挟んで熱接着によりこれらを積層することができる。被接着層としては、編織物、不織布、発砲ウレタン、フィルム、紙状物羊毛成形物、金属板、木板、プラスチック板等が例示でき、特に、特に本発明の熱接着性スパンボンド不織布は、ポリエステル素材との接着性に優れる点でその工業的意義が大きい。
【００１４】
本発明の第一成分と第二成分の容積比は、第一成分／第二成分＝１０／９０から９０／１０の範囲である事が好ましい。繊維成形性を確保しスパンボンド不織布の製造を容易にするためには第一成分が１０容積％以上であることが好ましく、良好な熱接着性を確保するためには第二成分が１０容積％以上であることが好ましいからである。
【００１５】
本発明の第二成分に使用される好ましい樹脂としては、エチレンとα−オレフィンの共重合体であるエチレン−α−オレフィン共重合体が挙げられる。エチレン−α−オレフィン共重合体に使用されるコモノマーであるα−オレフィンとしては、炭素数３〜２０のオレフィンが挙げられ、具体例としては、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘプテン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセン等との共重合体が挙げられる。前記、α−オレフィンの中では、特に１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテンが好ましい。これらのα−オレフィンは、１種単独または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００１６】
また、本発明の第二成分に使用されるエチレン−α−オレフィン共重合体は、ゲル浸透クロマトグラフィー（ ＧＰＣ）により求められる分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が３．５以下であることが好ましく、さらに好ましくは１．５〜３．０である。分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が上記範囲内にあるエチレン−α−オレフィン共重合体を用いると、スパンボンド法における製造工程の紡糸性が良好で、粘着性の少ない不織布が得られる。
【００１７】
本発明の第二成分に用いられるエチレン−α−オレフィン共重合体は、実質的に線状である事が好ましい。実質的に線状であるとは、ポリマーの主鎖が、炭素１０００個当り０．０１〜３個の長鎖の分岐、より好ましくは０．０１〜１個の長鎖の分岐、特に好ましくは０．０５〜１個の長鎖の分岐を有することを意味する。このようなエチレン−α−オレフィン共重合体は、従来の均一ポリマーと同様に、単一の融点を有する。
【００１８】
本発明の第二成分に用いられるエチレン−α−オレフィン共重合体は、分岐を有している事が好ましい。また、該分岐は長鎖分岐である事が好ましい。前記の長鎖分岐とは、少なくとも６個の炭素からなる分岐鎖を示す。この６個以上の炭素からなる長鎖分岐は、１３Ｃ核磁気共鳴（ＮＭＲ）分光法とＲａｎｄａｌｌ法（「Rev.Macromol.Chem.Phys.」、Ｃ２９（２＆３）、第２８５−２９７頁）を用いて定量を行うことができる。長鎖分岐を有するエチレン−α−オレフィン共重合体を用いると、スパンボンド法における製造工程の紡糸性が良好で、粘着性の少ない不織布が得られる。
【００１９】
また、本発明の第二成分に用いられるエチレン−α−オレフィン共重合体は、密度（ＡＳＴＭＤ１ ５０５）が０．９０ｇ／ｃｍ３以下、好ましくは０．８５〜０．９０ｇ／ｃｍ３であることが好ましい。密度を上記の０．８５ｇ／ｃｍ３以上とすることにより、不織布のベタツキを十分に抑えることができ、また０．９０ｇ／ｃｍ３以下とすることで、本発明の目的とする不織布の接着性を十分に保つことができる。
【００２０】
また、本発明の第二成分に用いられるエチレン−α−オレフィン共重合体は、メルトフローレートの比（以下メルトフロー比という）（Ｉ１０／Ｉ２）が６以上であることが好ましい。Ｉ１０とは、温度１９０℃、荷重１０ｋｇ重（９８．０７Ｎ）で測定されたメルトフローレート（メルトインデックスともいい、ＡＳＴＭＤ１２３８に定義されている）を示す。Ｉ２とは、温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇ重（２１．１８Ｎ）で測定されたメルトフローレート（ＡＳＴＭＤ１２３８）を示す。これら２つのメルトフローレート値の比がメルトフロー比（Ｉ１０／Ｉ２）である。このメルトフロー比（Ｉ１０／Ｉ２）が大きくなればなるほど、ポリマー中の長鎖分岐が増えることを示す。より好ましくはメルトフロー比（Ｉ１０／Ｉ２）は７以上、特に好ましくは８以上である。また、（Ｉ１０／Ｉ２）の上限は一般に５０またはそれ以下、好ましくは３０またはそれ以下、特に好ましくは２０またはそれ以下である。
【００２１】
また、本発明の第二成分に用いられるエチレン−α−オレフィン共重合体は、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）とメルトフロー比（（Ｉ１０／Ｉ２）が４．６３≦（Ｉ１０／Ｉ２）−（Ｍｗ／Ｍｎ）の関係にあることが好ましい。この前記関係式は、メルトフロー比（Ｉ１０／Ｉ２）が分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）に基本的に依存していないことを示している。このことは、長鎖分岐を有さないエチレン−α−オレフィン共重合体や不均一に長鎖分岐を有している線状ポリエチレン類（ＬＤＰＥ）の場合、メルトフロー比（Ｉ１０／Ｉ２）を高くするには、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）もまた高くする必要があることを示している。前記の関係式を満たす長鎖分岐を有するエチレン−α−オレフィン共重合体は、良好な加工性を示すと共に、高せん断押出時においても紡糸口金を通過する時の圧力降下が小さくなり好ましい物である。
【００２２】
本発明の第二成分に用いられるエチレン−α−オレフィン共重合体の温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇ重（２１．１８Ｎ）で測定されたメルトフローレート（ＡＳＴＭＤ１２３８）Ｉ２は、特に限定はされないが、加工性の点から５〜１００ｇ／１０分、好ましくは、１５〜８ ０である。
【００２３】
本発明で用いられる第一成分は、変性ポリオレフィンを含む樹脂から構成される事が好ましい。変成ポリオレフィンに用いられる変成剤は不飽和カルボン酸、その酸無水物から選ばれた少なくとも１種を含むビニルモノマーであり、具体的には無水マレイン酸、マレイン酸、アクリル酸、メタクリル酸等から選択された不飽和カルボン酸、若しくはその無水物を必須成分とし、それ以外のビニルモノマーをも含む事ができる。それ以外のビニルモノマーとしては、ラジカル重合性に優れた汎用モノマーを使用することができる。
【００２４】
例えば、スチレン、α−メチルスチレン等のスチレン類、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル等のメタクリル酸エステル類、或いは同様なアクリル酸エステル等を挙げることができる。これらのビニルモノマーの変成ポリオレフィン中の濃度は０.０５〜２モル／ｋｇである。そのうち不飽和カルボン酸若しくは酸無水物の合計量は、０.０３〜２モル／ｋｇである。変成ポリオレフィン中のカルボン酸若しくは酸無水物は、接着性に直接寄与する成分であり、他のビニルモノマーは酸のポリマー中への均一分散を助けることによって、接着性を側面から助けることと共に、極性の乏しいポリオレフィンに極性を付与し、他成分との親和性を向上させる効果があり、接着性に間接的に寄与する成分である。
これらのビニルモノマーを幹ポリマーにグラフト重合するのは通常の方法で行なうことができ、ラジカル開始剤を用いて、ポリオレフィンに不飽和カルボン酸若しくは酸無水物とビニルモノマーを混合してランダム共重合体からなる側鎖を導入し、あるいは異種モノマーを順次重合することによるブロック共重合体からなる側鎖を導入することができる。
【００２５】
変性ポリオレフィンの幹ポリマーは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテンー１等が用いられる。ポリエチレンとしては高密度、直鎖状低密度、低密度ポリエチレンが用いられる。これらは密度０.９０〜０.９７ｇ／ｃｍ３のホモ若しくは他のα−オレフィンとの共重合体であり、融点は１００〜１３５℃程度のポリマーである。ポリプロピレンは、融点１３０〜１７０℃の結晶性重合体であり、ホモ若しくは他のオレフィンとの共重合体である。ポリブテン−１は、融点１１０〜１３０℃の結晶性重合体であり、ホモ若しくは他のオレフィンとの共重合体である。これらのポリマーの中では、融点範囲、グラフト反応の容易性を考慮するとポリエチレンが好ましい。
【００２６】
第１成分として用いられる変成ポリオレフィンは、単一で、上記変成ポリオレフィンの２種以上の混合物、若しくは変成ポリオレフィンと幹ポリマーの混合物として用いることができる。異種ポリマーの混合物であった場合にもポリマー中の変成剤の含量が０.０５〜２モル／ｋｇの範囲に入っていれば良い。
【００２７】
ポリオレフィン中のグラフト重合された変性剤の量は、赤外吸収スペクトルを測定するこ
とで算出することができる。例えば、変性ポリオレフィンが、ポリエチレンを無水マレイ
ン酸でグラフト重合させた変性ポリエチレンの場合には、以下の操作によって、グラフト
重合された変性剤の量を測定することができる。
変性ポリエチレンを沸騰キシレンに溶解させ、その溶解液を３ 倍量の常温のアセトンに注ぎ、充分に冷却する。この液の濾過物を更にアセトンで洗浄し、真空乾燥することで、未反応の無水マレイン酸が除去された粉末状の変性ポリエチレンが得られる。この粉末をフィルム成形し、それを用いてフーリエ変換赤外吸収スペクトルを測定することで無水マレイン酸のグラフト量が算出できる。
【００２８】
該熱接着性スパンボンド不織布と被接着層と熱接着させる方法としての限定はないが、第一成分の融点以上で熱接着させる事が好ましい。第一成分の融点以上で加工する事により、被接着層との接着が良好となり、更に第一成分より１０℃以上低い融点である第二成分も十分に溶融しアンカー効果を発揮できる事により、接着強度は最大限に発揮できる。
【００２９】
本発明においては、本発明の効果を阻害しない範囲であれば、各種安定剤、紫外線吸収剤、増粘分岐剤、艶消剤、着色剤、ゴム等の柔軟性付与剤、その他の各種改良剤等も必要に応じて配合しても良い。
【００３０】
本発明の熱接着性スパンボンド不織布の目付は、特に限定されないが、５〜５０ｇ／ｍ２、好ましくは１０〜２０ｇ／ｍ２である。
【００３１】
本発明の熱接着性スパンボンド不織布を用いた繊維製品としては、例えば使い捨てオムツ、オムツ、生理用品、オムツカバー等の衛生材料、テープ、絆創膏、衣服等の他に、衣料用芯地、衣料用絶縁材や保温材、防護服、帽子、マスク、手袋、サポーター、振動吸収材、クリーンルーム用エアフィルター、血液フィルター、油水分離フィルター等の各種フィルター、エレクトレット加工をほどこしたエレクトレットフィルター、セパレーター、断熱材、コーヒーバッグ、食品包装材料、自動車用天井表皮材、防音材、基材、クッション材、スピーカー防塵材、エア・クリーナー材、インシュレーター表皮、バッキング材、ドアトリム等の各種自動車用部材、複写機のクリーニング材等の各種クリーニング材、カーペットの表材・裏材、農業捲布、木材ドレーン材、スポーツシューズ表皮等の靴用部材、カバン用部材、工業用シール材、ワイピング材、シーツ等を挙げることができるがこれらに限定されるものではない。
【実施例】
【００３２】
以下、本発明を実施例及び比較例によって具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。尚、以下の実施例及び比較例における測定結果は下記の方法に従った。
【００３３】
（ｉ）融点
ＪＩＳ Ｋ ７１２２に準拠して測定した。
（ii）他素材との接着強度（剥離強度）
各実施例、比較例で得られた試料と被接着試料（他素材）とをそれぞれ１０cm×５cmの大きさに切断した。被接着試料２枚の間に試料を挟み、四隅が揃うように重ね合わせ、その重ね合わせた試料の短辺方向、つまり幅方向に細長いヒートシールを施す（ヒートシール面積１cm×５cm）。ヒートシール装置としてヒートシールテスターＴＰ−７０１（商品名、テスター産業株式会社製）を用い、ヒートシール条件は、温度１４０℃（上下とも）、圧力０．４ＭＰａ、加圧時間３秒とした。この方法で得られた被接着試料を、ヒートシールを施した側の他辺の短辺側から開き、被接着試料のそれぞれの端辺を１０cm間隔に設定した引張試験機オートグラフＡＧ−Ｇ（商品名、（株）島津製作所製）のチャック間に固定した。剥離強さの測定は引っ張り速度１００ｍ/分で測定し、剥離強度の計算方法はＪＩＳ Ｌ１０８６−１９８３に準拠した。
【００３４】
・ＰＰ：ポリプロピレン、ＭＦＲ＝４０ｇ/１０ｍｉｎ（２３０℃、２．１６ｋｇ）、融点１６１℃
・ＬＬＤＰＥ１：直鎖状低密度ポリエチレン、ＭＩ＝２０ｇ/１０ｍｉｎ（１９０℃、２．１６ｋｇ）、融点１２２℃、密度０．９３５ｇ/ｃｍ3
・ＬＬＤＰＥ２：メタロセン触媒の一種である拘束幾何触媒を用いて得られたエチレン−α−オレフィン共重合体（エチレンと１−オクテンからなる）、ＭＩ＝３０ｇ/１０ｍｉｎ（１９０℃、２．１６ｋｇ）、融点７６℃
ａ）密度０．８８５ｇ/ｃｍ
ｂ）メルトフローレートの比（Ｉ１０／Ｉ２）７．９
ｃ）分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）２．０５であり下記式を満たす。
４．６３≦（Ｉ１０／Ｉ２）−（Ｍｗ／Ｍｎ）＝５．８５
・ＨＤＰＥ：高密度ポリエチレン、ＭＩ＝４０ｇ/１０ｍｉｎ（１９０℃、２．１６ｋｇ）、融点１３２℃、密度０．９５５ｇ/ｃｍ
・変性ＰＥ１：変性ポリエチレン、ＭＩ＝９．６ｇ/１０ｍｉｎ（１９０℃、２．１６ｋｇ）、高密度ポリエチレンを幹ポリマーとして無水マレイン酸をグラフト重合したポリマー（変性剤含量＝１モル/ｋｇ）
・変性ＰＥ２：変性ポリエチレン、ＭＩ＝２ｇ/１０ｍｉｎ（１９０℃、２．１６ｋｇ）、高密度ポリエチレンを幹ポリマーとして無水マレイン酸をグラフト重合したポリマー（変性剤含量＝１モル/ｋｇ）
【００３５】
実施例１
第一成分および第二成分に表１の実施例１項に記載の樹脂を用いスパンボンド法にて作成した。具体的には、表１記載の条件により、２機の押出機にそれぞれの樹脂を投入し、同芯鞘芯型の断面になる紡糸口金を用い、第一成分／第二成分の断面容積比が５０／５０となるようにギアポンプを調整し、紡糸口金から吐出した複合繊維郡をエアーサッカーに導入して索引延伸し、３．３ｄｔｅｘの長繊維を得、続いてエアーサッカーにより排出された前記長繊維郡を帯電装置により同電荷を付与させ帯電させた後、反射板に衝突させて開繊し、開繊した長繊維郡を裏面に吸引装置を設けた無端ネット状コンベアー上に、長繊維ウェッブとして捕集し、線圧８０Ｎ/mm、圧着面積率１５％のエンボスロール（凸部）／フラットロールでポイントボンド加工しスパンボンド不織布を得た。得られたスパンボンド不織布に対して被接着材試料にポリエステルスパンボンド不織布を用いて、剥離試験を行った。その結果を表１に示す。剥離強度が強く、接着性能に優れたスパンボンド不織布であった。
【００３６】
実施例２
第一成分および第二成分に実施例２項の樹脂を用いた以外は実施例１と同様にして不織布を得た。得られたスパンボンド不織布に対して被接着材試料にポリエステルスパンボンド不織布を用いて、剥離試験を行った。その結果を表１に示す。剥離強度が強く、接着性能に優れたスパンボンド不織布であった。
【００３７】
実施例３
第一成分および第二成分に実施例３項の樹脂を用い、第一成分／第二成分の断面容積比が９０／１０となるようにギアポンプを調整した以外は実施例１と同様にして不織布を得た。得られたスパンボンド不織布に対して被接着材試料にポリエステルスパンボンド不織布を用いて、剥離試験を行った。その結果を表１に示す。剥離強度が強く、接着性能に優れたスパンボンド不織布であった。
【００３８】
実施例４
第一成分および第二成分に実施例４項の樹脂を用い、第一成分／第二成分の断面容積比が１０／９０となるようにギアポンプを調整した以外は実施例１と同様にして不織布を得た。得られたスパンボンド不織布に対して被接着材試料にポリエステルスパンボンド不織布を用いて、剥離試験を行った。その結果を表１に示す。剥離強度が強く、接着性能に優れたスパンボンド不織布であった。
【００３９】
実施例５
第一成分および第二成分に実施例５項の樹脂を用い、第一成分／第二成分の断面容積比が６０／４０となるようにギアポンプを調整した以外は実施例１と同様にして不織布を得た。得られたスパンボンド不織布に対して被接着材試料にポリエステルスパンボンド不織布を用いて、剥離試験を行った。その結果を表１に示す。剥離強度が強く、接着性能に優れたスパンボンド不織布であった。
【００４０】
実施例６
第一成分および第二成分に実施例６項の樹脂を用い、第一成分／第二成分の断面容積比が４０／６０となるようにギアポンプを調整した以外は実施例１と同様にして不織布を得た。得られたスパンボンド不織布に対して被接着材試料にポリエステルスパンボンド不織布を用いて、剥離試験を行った。その結果を表１に示す。剥離強度が強く、接着性能に優れたスパンボンド不織布であった。
【００４１】
実施例７
第一成分および第二成分に実施例７項の樹脂を用い、第一成分／第二成分の断面容積比が５０／５０となるようにギアポンプを調整した以外は実施例１と同様にして不織布を得た。得られたスパンボンド不織布に対して被接着材試料にポリエステルスパンボンド不織布を用いて、剥離試験を行った。その結果を表１に示す。剥離強度が強く、接着性能に優れたスパンボンド不織布であった。
【００４２】
実施例８
第一成分および第二成分に実施例８項の樹脂を用い、第一成分／第二成分の断面容積比が５０／５０となるようにギアポンプを調整し、断面形状が並列型となるノズルを用いた以外は実施例１と同様にして不織布を得た。得られたスパンボンド不織布に対して被接着材試料にポリエステルスパンボンド不織布を用いて、剥離試験を行った。その結果を表１に示す。剥離強度が強く、接着性能に優れたスパンボンド不織布であった。
【００４３】
比較例１
第一成分および第二成分に比較例１項の樹脂を用い、第一成分／第二成分の断面容積比が５０／５０となるようにギアポンプを調整した以外は実施例１と同様にして不織布を得た。得られたスパンボンド不織布に対して被接着材試料にポリエステルスパンボンド不織布を用いて、剥離試験を行った。その結果を表１に示す。第二成分に第一成分より融点の高いポリプロピレンを用いた為、剥離強度が低く、接着性能に劣るスパンボンド不織布であった。
【００４４】
比較例２
第一成分および第二成分に比較例２項の樹脂を用い、第一成分／第二成分の断面容積比が５０／５０となるようにギアポンプを調整した以外は実施例１と同様にして不織布を得た。得られたスパンボンド不織布に対して被接着材試料にポリエステルスパンボンド不織布を用いて、剥離試験を行った。その結果を表１に示す。第二成分に第一成分より融点の高いポリプロピレンを用いた為、剥離強度が低く、接着性能に劣るスパンボンド不織布であった。
【００４５】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、不織布およびこれを用いた繊維製品に関する技術分野に利用することができる。更に詳しくは、優れた接着性を有する不織布及びこれを用いた繊維製品として利用することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第一成分と第二成分の二成分で構成された複合繊維であり、第一成分が繊維表面の少なくとも７０％を長さ方向に連続して形成した繊維成形性熱可塑性樹脂とし、第二成分が第一成分よりも１０℃以上低い融点である樹脂で構成され、第一成分／第二成分の容積比が１０／９０から９０／１０の範囲である繊維で構成される熱接着性スパンボンド不織布。
【請求項２】
第二成分がエチレン−α−オレフィン共重合体で構成される熱可塑性エラストマーである請求項1記載の熱接着性スパンボンド不織布。
【請求項３】
第二成分がエチレンと炭素数３〜２０のα−オレフィンとからなるエチレン−α−オレフィン共重合体であり、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）により求められる分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が３．５以下であって、該エチレン−α−オレフィン共重合体が、下記のａ）〜ｃ）を満たすエチレン−α−オレフィン共重合体である請求項２記載の熱接着性スパンボンド不織布。
ａ）密度が０．９０ｇ／ｃｍ３以下であること
ｂ）メルトフローレートの比（Ｉ１０／Ｉ２）が６以上であること。
ｃ）分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）とメルトフローレートの比（Ｉ１０／Ｉ２）が次式の関係にあること。
４．６３≦（Ｉ１０／Ｉ２）−（Ｍｗ／Ｍｎ）
【請求項４】
該エチレン−α−オレフィン共重合体が、炭素数３〜２０のα−オレフィンの少なくとも１種が均一に分岐しているエチレン−α−オレフィン共重合体である請求項２または３に記載の熱接着性スパンボンド不織布。
【請求項５】
第一成分が不飽和カルボン酸、若しくは不飽和カルボン酸無水物から選られた少なくとも１種を含むビニルモノマー（以下これらを変成剤と云うことがある）でグラフト重合された変成ポリオレフィン（変成剤含量は０.０５ 〜２モル／ｋｇ ）を含む請求項１〜４のいずれか１項記載の熱接着性スパンボンド不織布。
【請求項６】
第一成分の変成剤が無水マレイン酸、アクリル酸、若しくはメタクリル酸の１種以上を含む請求項５に記載の熱接着性スパンボンド不織布。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項記載の熱接着性スパンボンド不織布を少なくとも２枚の被接着層間に挟み、第一成分の融点以上で被接着層を熱接着させる積層体の製造方法。
【請求項８】
被接着層との熱接着を、第二成分の融点より２０〜８０℃高い温度で行う請求項７記載の積層体の製造方法。
【請求項９】
請求項１〜６のいずれか１項記載の熱接着性スパンボンド不織布を用いた繊維製品。
【請求項１０】
請求項１〜６のいずれか１項記載の熱接着性スパンボンド不織布を少なくとも２枚の被接着層間に挟み、第一成分の融点以上で熱接着させた積層体。
【請求項１】
少なくとも第一成分と第二成分の二成分で構成された複合繊維であり、第一成分が繊維表面の少なくとも７０％を長さ方向に連続して形成した繊維成形性熱可塑性樹脂とし、第二成分が第一成分よりも１０℃以上低い融点である樹脂で構成され、第一成分／第二成分の容積比が１０／９０から９０／１０の範囲である繊維で構成される熱接着性スパンボンド不織布。
【請求項２】
第二成分がエチレン−α−オレフィン共重合体で構成される熱可塑性エラストマーである請求項1記載の熱接着性スパンボンド不織布。
【請求項３】
第二成分がエチレンと炭素数３〜２０のα−オレフィンとからなるエチレン−α−オレフィン共重合体であり、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）により求められる分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が３．５以下であって、該エチレン−α−オレフィン共重合体が、下記のａ）〜ｃ）を満たすエチレン−α−オレフィン共重合体である請求項２記載の熱接着性スパンボンド不織布。
ａ）密度が０．９０ｇ／ｃｍ３以下であること
ｂ）メルトフローレートの比（Ｉ１０／Ｉ２）が６以上であること。
ｃ）分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）とメルトフローレートの比（Ｉ１０／Ｉ２）が次式の関係にあること。
４．６３≦（Ｉ１０／Ｉ２）−（Ｍｗ／Ｍｎ）
【請求項４】
該エチレン−α−オレフィン共重合体が、炭素数３〜２０のα−オレフィンの少なくとも１種が均一に分岐しているエチレン−α−オレフィン共重合体である請求項２または３に記載の熱接着性スパンボンド不織布。
【請求項５】
第一成分が不飽和カルボン酸、若しくは不飽和カルボン酸無水物から選られた少なくとも１種を含むビニルモノマー（以下これらを変成剤と云うことがある）でグラフト重合された変成ポリオレフィン（変成剤含量は０.０５ 〜２モル／ｋｇ ）を含む請求項１〜４のいずれか１項記載の熱接着性スパンボンド不織布。
【請求項６】
第一成分の変成剤が無水マレイン酸、アクリル酸、若しくはメタクリル酸の１種以上を含む請求項５に記載の熱接着性スパンボンド不織布。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項記載の熱接着性スパンボンド不織布を少なくとも２枚の被接着層間に挟み、第一成分の融点以上で被接着層を熱接着させる積層体の製造方法。
【請求項８】
被接着層との熱接着を、第二成分の融点より２０〜８０℃高い温度で行う請求項７記載の積層体の製造方法。
【請求項９】
請求項１〜６のいずれか１項記載の熱接着性スパンボンド不織布を用いた繊維製品。
【請求項１０】
請求項１〜６のいずれか１項記載の熱接着性スパンボンド不織布を少なくとも２枚の被接着層間に挟み、第一成分の融点以上で熱接着させた積層体。
【公開番号】特開２００９−３０２０９（Ｐ２００９−３０２０９Ａ）
【公開日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１９７２８６（Ｐ２００７−１９７２８６）
【出願日】平成１９年７月３０日（２００７．７．３０）
【出願人】（０００００２０７１）チッソ株式会社 (658)
【出願人】（３９９１２０６６０）チッソポリプロ繊維株式会社 (41)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月３０日（２００７．７．３０）
【出願人】（０００００２０７１）チッソ株式会社 (658)
【出願人】（３９９１２０６６０）チッソポリプロ繊維株式会社 (41)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]