紡粘型無紡布和吸收性物品的制作方法

專利名稱：紡粘型無紡布和吸收性物品的制作方法
技術領域：
本發明涉及聚烯烴樹脂無紡布和使用它的吸收性物品，特別是涉及具有良好柔軟性、手感、皮膚接觸感覺的、強度、硬挺性(或稱硬挺度、抗彎性)、二次加工性優異而可以適合作為各種用途尤其是一次性使用的尿布等吸收性物品用材料使用的無紡布。
由這些聚烯烴樹脂構成的無紡布中，例如，聚丙烯類樹脂，即使是丙烯的均聚物，也有結晶性不同的多種樹脂，還有，具有熔點、強度、彈性率等各種特性的丙烯與乙烯、丁烯-1等的共聚物樹脂也是已經知道的。使用這樣的聚丙烯類樹脂的無紡布，當是高結晶性樹脂時，紡絲性是良好的，不過其柔軟性差，手感有問題。而當為結晶性和熔點低的聚丙烯類樹脂時，雖然有柔軟性，但是有滑溜感，在紡絲時，纖維之間、纖維與其它金屬等的摩擦阻力變大，紡絲性變得極差，在吸收性物品等與皮膚接觸的物品中使用時，就有使用感覺差等問題。
還有，無紡布用的聚丙烯類樹脂，用得最多的是作為結晶性指標的全同立構五單元組比例(アイソタチツクペンタツド分率)在90mol％左右的樹脂，其在具有強度、剛性等特性的同時，也有比較好的紡絲性，但是所得到的無紡布在用于一次性尿布、生理用衛生巾、失禁墊等吸收性物品時，存在有所說的手感、與皮膚接觸的感覺等使用感不充分的問題。
對于這些由聚丙烯類樹脂長纖維構成的紡粘型無紡布，已經提出了各種改進方案。例如，(1)在特開平8-13238號公報中，揭示了含有重均分子量(Mw)與數均分子量(Mn)之比值(Mw/Mn)為2～15、全同立構五單元組比例在96％以上的結晶性聚丙烯樹脂100質量份與脂肪酸酰胺化合物0.01～1質量份的纖維用聚丙烯樹脂組合物。
在此專利公報中，使用了高結晶性聚丙烯樹脂，為了改善經6倍以上的高倍率拉伸的高強度纖維在制造時的拉伸性和光澤，加入潤滑劑來改善拉伸時因起毛導致的拉伸不良。也就是說，此方案揭示了，在與聚丙烯類樹脂無紡布中多量使用的結晶性范圍不同的同時，它只是記載了柔軟性、手感、皮膚接觸感覺也未必好的適合于作為無紡布等產業物資材料的情況，不是作為吸收性物品的無紡布，是關于謀求提高強度等的特殊用途的纖維。
另一方面，已經提出了改進作為吸收性物品等中所使用的無紡布的手感、皮膚接觸感覺、柔軟性等的各種方案。首先，纖維直徑為幾微米的熔體吹塑無紡布具有手感柔軟的優點。然而，其缺點也有，無紡布的強度低，硬挺性非常低，起毛，容易拔毛，紡絲時容易發生聚合物泡，有粗澀感，其刺激皮膚等特性方面的問題，而且生產性低而成本高，因此實際情況是在吸收性物品中幾乎沒有單獨使用熔體吹塑無紡布的。
為此，已經提出了把熔體吹塑(メルトブロ一ン)無紡布的手感與紡粘型無紡布的強度、硬挺性、生產性等各自的特點復合起來的積層無紡布的方案。例如，(2)在特開平2-88056號公報中已經提出了特定層積條件的積層無紡布、(3)特開平9-143853號公報中已經提出了把熔點差在10℃以上的2種所構成的復合紡粘型無紡布和熔點差在10℃以上的2種熔體吹塑無紡布用低熔點樹脂和無紡布熔融附著所構成的積層無紡布。不過，此時的手感是由熔體吹塑無紡布所承擔的，是熔體吹塑無紡布所具有的表面特性，前述問題依然沒有得到解決。還有，復合無紡布在制造中，裝置變得復雜，同時有著復合樹脂之間的熔點、流動性不同使紡絲也困難的情況。
為此，希望得到強度、生產性優異的改善聚丙烯類紡粘型無紡布的手感等的方法。作為改善紡粘型無紡布的手感的方法，首先考慮的是使纖維直徑變細。不過，當纖維直徑過細時，其強度下降，同時還使硬挺性，即無紡布的硬挺程度下降，在二次加工制造一次性尿布等吸收性物品時無紡布的輸送、熱合等工序中存在問題，速度自動化、高速制造變得困難，不能得到大量、便宜的制品，難以實用化。
為此，已經有了用聚丙烯與其它烯烴的共聚物來作為聚丙烯類樹脂使用的方法。不過，此時手感雖然相當得到改善，但是其硬挺性下降(原料樹脂軟化，即彈性率下降)，并沒有改變二次加工性下降的問題。而且，紡絲性也下降了。
再是，(4)特開平10-88459號公報已經提出了長纖維無紡布的方案，其特征在于，它是由以從烯烴類二元共聚物和烯烴類三元共聚物中選出的至少1種低熔點或低軟化點樹脂為第1成分、結晶性熱塑樹脂為第2成分所構成的熱熔融性復合長纖維構成，且至少在所述第1成分中含有烴系潤滑劑，上述烴系潤滑劑的含有率在纖維中的濃度為2～20質量％。
即，此方案為了改善無紡布的柔軟性和皮膚接觸感覺，使用了低熔點的軟質丙烯無規共聚物來作為聚丙烯類樹脂，而由加入烴類潤滑劑來使因使用這樣的共聚物所導致的紡絲性的低下得到改善。所以，在失去聚丙烯類樹脂特別是丙烯均聚物具有的耐熱性、強度、硬挺性等特性的同時，丙烯無規共聚物中含有較多的更低分子量、低熔點的烴類潤滑劑，使得人們擔憂由于這些潤滑劑的排氣等會使例如無紡布的熱封性、粘合性等下降。
還有，作為無紡布，如前述特開平10-88459號公報中所述，將樹脂的種類、熔點不同的2種樹脂制成芯鞘結構或并列結構的復合紡絲而形成的復合無紡布是已經知道的。不過，此復合無紡布雖然熱熔融附著性提高，但在增加低熔點聚丙烯樹脂中的共聚單體的比例時，無紡布的表面有滑溜感，作為一次性尿布、衛生巾等吸收性物品的表面材料，存在著粗澀感下降而給予不快感的情況。
另外，(5)在特開平11-290381號公報中，已經揭示了由聚丙烯類熔體吹塑無紡布構成的層和由聚丙烯類濕式無紡布構成的層交互積層的積層體的一方的表面層由聚丙烯類濕式無紡布層構成的吸收性物品用后罩板。也就是說，它是采用短纖維濕式無紡布確保了表面的滑動性、擋液性的物品。不過，濕式無紡布的纖維直徑比較細，硬挺性下降，制造方法變得復雜，同時存在二次加工性也下降的問題。
還有，在(6)特開平11-293554號公報中，已經揭示了至少其表面層是由直徑10～15μm的復合短纖維所構成、無紡布的摩擦系數(MIU)為0.25以下、平均單位面積的反射率在1.2％以上的熱熔融無紡布。然而，在實施例中具體示出的只是，由以聚酯為芯成分、高密度聚乙烯為鞘成分所構成的芯鞘結構、纖維直徑13μm、纖維長度45mm的復合短纖維所構成的無紡布。
進一步地，作為紡粘型無紡布的手感的改良，在(7)特開平8-92856號公報中已經揭示有，用乙烯含量0.5～8質量％的丙烯-乙烯嵌段共聚物，在得到表面上有癤子的細絲束之后，經電暈處理用熱輥熱壓而得到柔軟性、皮膚接觸感覺性優異的無紡布的制造方法。不過，這個方法在生產成本等方面存在問題的同時，對最普通的聚丙烯均聚物不適用，其應用受到了很大的限制。
再有，在(8)特開2000-160463號公報中，已經揭示了含由含烯烴類彈性體的聚烯烴類熱塑性樹脂構成的纖維的柔軟性無紡布。還有，同時還揭示了以上述樹脂為芯的芯鞘型復合纖維、用前述樹脂的并列型纖維構成的無紡布、多層無紡布。不過，構成無紡布的纖維的聚烯烴類熱塑性樹脂是從常識性想法出發通過配合作為柔軟成分的烯烴類彈性體來提高無紡布的柔軟性的，纖維本身也變柔軟了，使得作為無紡布的身骨的硬挺性大幅下降，二次加工性降低。
如以上那樣，改善已有聚烯烴樹脂紡粘型無紡布的柔軟性、手感、皮膚接觸感等的方法，并不是保持聚丙烯樹脂紡粘型無紡布其自身特征的方法。也就是說，它放棄了紡粘型無紡布的生產性好、可以便宜地制造、強度、硬挺性、二次加工性優異的特長，只不過是纖維直徑細化、采用了柔軟樹脂、短纖維化、復合紡絲、或把這些與紡粘型無紡布層積等的方法而己。
因此，實際情況是，特別是從紡絲性、硬挺性等的二次加工性等考慮，作為無紡布盡管其手感、皮膚接觸等不充分，但依然廣泛使用聚丙烯紡粘型無紡布。
對此，一次性尿布等吸收性物品的生產者、使用者期待著，維持聚丙烯紡粘型無紡布的強度、通氣性、特別是硬挺性，改善其柔軟性、手感、皮膚接觸感覺等問題。
本發明的目的旨在提供實質上保持聚丙烯類樹脂紡粘型無紡布等所具有的耐熱性、強度、硬挺性等特性，而且其柔軟性、手感、皮膚接觸感覺性等優異的、特別可以適合作為一次性尿布、生理用衛生巾等的吸收性物品用的聚烯烴樹脂無紡布和吸收性物品。
也就是說，本發明提供(1)一種紡粘型無紡布，其特征在于，它是由聚烯烴樹脂構成，平均纖維直徑為5～60μm、面密度為5～200g/m2的紡粘型無紡布，其靜摩擦系數為0.1～0.4；(2)上述(1)項所述的紡粘型無紡布，其中，無紡布含有潤滑劑；(3)上述(1)或(2)所述的紡粘型無紡布，其中，所述潤滑劑是脂肪酸酰胺化合物，其含有率為0.05～1.0質量％；(4)上述(1)～(3)中任一項所述的紡粘型無紡布，其中，所述聚烯烴樹脂是聚丙烯類樹脂；(5)上述(1)～(4)中任一項所述的紡粘型無紡布，其中，所述纖維是已經過賦予親水性處理的纖維。
本發明還提供(6)一種紡粘型無紡布，其特征在于，它是聚丙烯類樹脂紡粘型無紡布，其硬挺度[根據JIS L1096 6.19.1 A法(45 °懸臂法)測定的經.緯(タテ·ヨコ)合計值]為70～120mm、靜摩擦系數為0.1～0.4；(7)上述(6)所述的紡粘型無紡布，其中，無紡布的平均纖維直徑為10～30μm、面密度為10～30g/m2；(8)上述(6)或(7)所述的紡粘型無紡布，其中，無紡布含有0.15～1.0質量％的潤滑劑；(9)上述(8)所述的紡粘型無紡布，其中，潤滑劑是脂肪酸酰胺化合物；(10)上述(6)～(9)中任一項所述的紡粘型無紡布，其中，構成無紡布的纖維是已經過賦予親水性處理的纖維。
本發明進一步提供(11)一種吸收性物品，其特征在于，是使用上述(1)～(10)中任一項所述的無紡布而制成的；(12)上述(11)所述的吸收性物品，其中，吸收性物品為一次性尿布、生理用衛生巾或失禁墊。
(無紡布的基本特性)本發明的紡粘型無紡布的纖維直徑為5～60μm，以5～40μm為優選，特別是在用作一次性尿布等吸收性物品時，為15～30μm。當不滿5μm時，其強度、硬挺性不充分而且二次加工性有時降低，大大限制了其使用領域；而當超過60μm時，其柔軟性下降，失去了無紡布的特征，特別是有時難以適用于吸收性物品、各種衣料等。
本發明的紡粘型無紡布的面密度為5～200g/m2，以7～60g/m2為優選，特別是在用作一次性尿布等吸收性物品時，為10～30g/m2的范圍。當面密度不到5g/m2時，往往強度不夠，而且硬挺性(硬挺度)低，二次加工性差；當超過200g/m2時，其柔軟性、通氣性下降使其失去無紡布的特征，根據用途不同有時其使用變得困難。
本發明的紡粘型無紡布可以根據使用無紡布的用途、要求的性狀、通氣性、非透水性等來對樹脂、纖維直徑、面密度等作適當選擇和組合。
本發明的聚烯烴樹脂紡粘型無紡布只要是紡粘型無紡布就行，沒有特別的限制，可以用各種制造方法來制造。還有，作為粘合的形式，可以采用壓花、軋光(カレンダ一)、熱風等的熱粘合、針刺、水剌(ウォ一タ一パンチ)等機械交織等制造。不過，從生產性等來看，以壓花熱粘合為優選。
(靜摩擦系數)本發明的特征在于，在這些過去已經知道的由聚烯烴樹脂所構成的紡粘型無紡布中，靜摩擦系數為0.1～0.4，以0.12～0.35為優選。在此，當靜摩擦系數不到0.1時，在二次加工中，過于滑溜，反使加工性下降，同時，由于靜摩擦系數的降低，一般就要增多所采用的添加劑和表面處理劑的用量，經濟性變差了。進一步說，由二次加工時的熱封、粘合劑等產生的粘合性出現下降的趨勢，往往有不理想的情況。還有，在超過0.4時，對其柔軟性、手感、皮膚接觸感覺等使用感的改善效果變得不充分了。
(靜摩擦系數的測定)本發明的紡粘型無紡布的靜摩擦系數的測定可以用ASTM-D1894標準來進行。具體是，靜摩擦系數測定機東洋精機制作所株式會社制造的AN型負荷板63.6mm×102.2mm×19.4mm(高)、負荷為8.87N的鐵板。
傾斜速度2.7度/s在此測定條件下，把無紡布的測定面彼此重合，測定滑動的角度(θ)，求出tanθ，作為靜摩擦系數。數值越小，滑動性越好。
(聚丙烯類樹脂)作為本發明的聚烯烴樹脂紡粘型無紡布中所使用的聚烯烴樹脂，并沒有特別的限制，可以列舉有，丙烯的均聚物，丙烯與乙烯、丁烯-1、4-甲基-戊烯-1、己烯-1、辛烯-1等α-烯烴中的至少一種的共聚物。這些聚丙烯類樹脂，其因聚合時的催化劑的選擇、聚合條件等而是各種結晶性、分子量、分子量分布不同的物質，可以根據無紡布所要求的性狀來做適當的選擇。在此選擇中，無紡布的強度、硬挺性、用途等的討論如前，從硬挺性、紡絲性、滑溜感等來看，以使用丙烯的均聚物、低共聚比的聚丙烯共聚物為優選。
這里的結晶性是指，在把無紡布作為一次性尿布等吸收性物品用材料使用時，從全同立構五單元組比例在88～95mol％、優選89～93mol％的范圍內選擇。在此，所述全同立構五單元組比例(IPF)是指，例如，在「Macromolecules」1995年第28卷第16號第5403頁上所述的使用碳同位素的核磁共振譜(13C-NMR)測定的聚丙烯分子鏈中的五單元組單元的全同立構比例。
另外，聚丙烯類樹脂的熔融流動速率(MFR)[按照JIS K 7210在230℃的測定溫度和21.18N的測定荷重下]為5～200g/10min，以10～100g/10min范圍為優選。特別是，作為吸收性物品，以在30～80g/10min范圍為優選。
(聚乙烯類樹脂)其次，作為聚乙烯類樹脂，可列舉出乙烯的均聚物；乙烯與丙烯、丁烯-1、4-甲基-戊烯-1、己烯-1、辛烯-1等碳原子數3～10的α-烯烴的共聚物；乙烯與乙酸乙烯酯、丙烯酸等聚合性單體的共聚物等。特別是，從紡絲性、熔點、強度、硬挺性來看，優選使用的是，其密度為880～960kg/m3、以900～950kg/m3為優選、熔點100～140℃、以110～130℃的范圍為優選、熔融流動速率(MFR)[按照JIS K 7210在190℃的測定溫度和21.18N的測定荷重下]為5～60g/10min，以10～50g/10min的范圍為優選的上述乙烯-α-烯烴共聚物。
又，這些聚丙烯類樹脂、聚乙烯類樹脂可以是各自2種以上的混合物，根據需要，也可以使用含有50質量％以下的其它的乙烯類樹脂、丙烯類樹脂、熱塑性彈性體等的樹脂組合物。
(靜摩擦系數的控制方法)其次，對于得到作為本發明的特征的靜摩擦系數在0.1～0.4范圍的紡粘型無紡布的手段，并沒有特別的限制，可列舉有各種手段。具體說，大體可以例示的有(1)在紡絲用聚烯烴樹脂中配合進潤滑劑進行熔融紡絲的方法、和(2)對紡絲后的纖維進行表面處理的方法等。
(潤滑劑)在此，對潤滑劑并沒有特別的限制，可列舉的有，脂肪酸酰胺化合物、脂肪酸化合物、石蠟和烴樹脂、硅氧烷類化合物、聚硅氧烷類聚合物、氟類化合物、四氟乙烯與丙烯的共聚物、偏氟乙烯與六氟丙烯的共聚物等氟類聚合物等或它們的混合物，其中優選使用的是脂肪酸酰胺化合物。
作為脂肪酸酰胺化合物，可列舉有，脂肪酸單酰胺化合物、脂肪酸二酰胺化合物、飽和脂肪酸單酰胺化合物、不飽和脂肪酸二酰胺化合物。具體有，月桂酸酰胺、肉豆蔻酸酰胺、棕櫚酸酰胺、硬脂酸酰胺、山萮酸酰胺、油酸酰胺、芥酸酰胺、褐煤酸酰胺、N，N’-亞甲基-雙-月桂酸酰胺、N，N’-亞甲基-雙-肉豆蔻酸酰胺、N，N’-亞甲基-雙-棕櫚酸酰胺、N，N’-亞甲基-雙-山萮酸酰胺、N，N’-亞甲基-雙-油酸酰胺、N，N’-亞甲基-雙-芥酸酰胺、N，N’-亞乙基-雙-油酸酰胺、N，N’-亞乙基-雙-芥酸酰胺等，也可以使用它們的多種的組合。
在這些脂肪酸酰胺化合物中，以不飽和脂肪酸單酰胺化合物芥酸酰胺為優選，其理由是為了適用于，在紡粘型無紡布熔融紡絲時，由脂肪酸酰胺不必要的出現于表面所致的紡絲性下降，以及通過后面要講到的含有脂肪酸酰胺化合物的無紡布的老化，使無紡布的靜摩擦系數降低。此脂肪酸酰胺化合物的含量在聚烯烴樹脂中為0.05～1質量％，優選為0.1～0.5質量％的范圍。此含量是由聚烯烴樹脂的種類、結晶性、MFR等的樹脂特性、脂肪酸酰胺化合物的種類、得到的無紡布所要求的性狀、老化條件等綜合判斷來確定的。
所以，例如對全同立構五單元組比例為90mol％程度的聚丙烯，使用芥酸酰胺時，以0.1～0.5質量％范圍為宜，特別優選為0.2～0.4質量％范圍。此時，取決于老化處理條件，不過在不到0.2質量％時，就難以把無紡布的靜摩擦系數控制在0.1～0.4的范圍，而當超過0.4質量％時，無紡布表面的芥酸酰胺量增多，成為了導致白粉發生等外觀變差和熱熔融附著性(熱熔融膠合性)、二次加工性下降的原因。
再者，在本發明的聚烯烴樹脂紡粘型無紡布中，為了賦予無紡布用途、特性等，可以加入無紡布一般所使用的大家熟悉的添加劑成分。這樣的大家熟知的添加劑成分列舉有，硬脂酸鈣、水滑塊石(ハイドロタルサイト)等中和劑、酚類、磷類、硫類等抗氧化劑、熱穩定劑、造核劑、紫外線吸收劑、光穩定劑、抗靜電劑、阻燃劑、顏料、染料或二氧化硅、滑石、碳酸鈣、氧化鈣、氧化鎂等無機粉末等。
(熔融紡絲)本發明的聚烯烴樹脂紡粘型無紡布是，在聚烯烴樹脂中加入規定數量的脂肪酸酰胺等潤滑劑和根據需要添加的添加劑成分之后，把經干混形成的混合物用熔融紡絲來得到紡粘型一次無紡布。
這里所述的紡粘型一次無紡布，例如可以通過把上述配合的原料聚烯烴樹脂從擠出成型機中熔融擠出，由紡絲用噴絲頭紡絲，用空氣吸管等氣流牽引裝置吸取紡絲所得到的纖維，根據需要解纖，由網狀輸送帶等經紗捕集裝置捕集與氣流同時輸送的纖維，根據需要采用熱空氣、熱輥等加熱手段使其部分熔融附著之后卷取，這樣的大家都熟悉的制造方法來得到一次無紡布。
又，作為此聚烯烴樹脂紡粘型無紡布通常是由單一的聚烯烴樹脂構成的無紡布，不過，纖維的外表面的至少50％以上也可以是由聚烯烴樹脂構成的復合纖維無紡布。
作為這樣的復合纖維無紡布，可以是，以聚烯烴樹脂為鞘成分、以聚酰胺類樹脂、聚酯類樹脂等聚烯烴樹脂以外的比鞘成分樹脂熔點更高的樹脂所構成的芯-鞘結構的復合纖維，或纖維的通常50質量％以上為聚烯烴樹脂其余為其它樹脂的并列結構的復合纖維。還有，作為此芯-鞘結構復合纖維、并列結構復合纖維，其聚烯烴樹脂中也可以是不同的2種聚烯烴樹脂的組合。
(老化加工)這樣得到的紡粘型一次無紡布，雖然紡絲性優異，但隨潤滑劑的種類特別是在用脂肪酸酰胺化合物的場合，存在其本身體現不出本發明無紡布所特定的靜摩擦系數的情況。在此時，為了制成本發明的聚烯烴樹脂紡粘型無紡布，把此一次無紡布在進行加熱老化處理，就可以使其在本發明特定的靜摩擦系數范圍了。在已有的無紡布制造裝置中并沒有組裝進這樣的老化裝置，通常是沒有進行老化的。
在這里，老化處理的條件隨聚烯烴樹脂的種類、結晶度、密度、熔點等樹脂特性、所含有的脂肪酸酰胺化合物的種類、熔點、對聚烯烴樹脂的溶解性等而異。所以，考慮了無紡布原料聚烯烴樹脂的特性和潤滑劑脂肪酸酰胺化合物的特性，又考慮了靜摩擦系數0.1～0.4范圍、最終制品所要求的柔軟性、手感、皮膚接觸感覺等要求特性之后，由實驗來確定具體條件。
例如，把含有脂肪酸酰胺化合物的聚烯烴樹脂熔融紡絲成紡粘型無紡布并把它在30～60℃溫度下老化處理1～50小時就得到了本發明的聚烯烴樹脂紡粘型無紡布。例如，作為丙烯的均聚物全同立構五單元組比例為90mol％程度、芥酸酰胺含量為0.3質量％時的具體例，可以設定如下的老化處理條件。
在老化溫度40℃時，老化時間為5～50小時，優選8～12小時。而當老化時間取為24小時時，老化溫度為32～50℃，優選為33～40℃。老化條件比上述范圍還溫和時，有時要降低靜摩擦系數過度需要時間、生產性降低。另外，若老化條件比上述更嚴酷，有反而使靜摩擦系數變高的情況，是不理想的。
此老化處理通常可以于無紡布呈輥狀卷起來的狀態下用芯管定向，在使熱空氣循環的老化室中進行。在此老化進行時，即使無紡布呈輥狀卷起來的狀態，由于無紡布的通氣性所以無紡布可得到了較為均勻的老化處理效果。再者，也可以是把無紡布在未卷起來的狀態下于輥間走過而由輥的加熱和/或熱空氣來進行老化。
(表面處理)其次，作為賦予本發明的紡粘型無紡布以靜摩擦系數的其它方法有，把紡絲所得到的無紡布纖維進行表面處理的方法。作為此表面處理劑，例如，可以使用二甲基硅氧烷、甲基氫聚硅氧烷、含脂肪酸酰胺的化合物等的溶液等。所以，此表面處理中，隨濕式處理工序、干燥工序、無紡布的厚度而存在有不能處理到其內部的情形等問題。根據無紡布的形態、用途、靜摩擦系數的范圍等，前述的潤滑劑熔融混合的方法為優選的場合較多。
本發明的聚烯烴樹脂所構成的紡粘型無紡布通常是疏水性的，隨吸收性物品的用途不同，例如，在作為一次性尿布和生理用衛生巾等毛條材料使用的場合，有時要求只水等透過的親水性。在此時，可對無紡布進行賦予親水性的處理。
此賦予親水性的處理，有用臭氧處理引入羧基等親水性基團和用親水性化合物的表面處理，不過從效果來看，還是采用親水性化合物溶液進行的處理為優選。作為處理方法，例如有噴涂法、涂布法、浸漬法等。作為親水性化合物，例如，可以列舉的有，含聚氧乙烯的碳原子數8～26的多元醇等烷基-酯類、烷基-醚類、含脂肪酸酰胺基的聚醚、脂肪酸單甘油酯、脫水山梨糖醇酯衍生物、烷基磷酸金屬鹽、烷基硫酸金屬鹽、聚氧乙烯烷基醚硫酸金屬鹽、烷基磺基乙酸金屬鹽、有葡糖環的糖衍生物等。
本發明的由聚烯烴樹脂構成的紡粘型無紡布，由于這樣的老化處理和表面處理而降低了靜摩擦系數，聚烯烴樹脂本身具有的本質的無紡布的特性原樣地維持，并使其柔軟性、手感、皮膚接觸感覺等觸感、使用感得到了格外的改善。因此，它可以作為各種吸收性物品(衛生材料等)用材料、各種衣料材料、醫療用材料、包裝用材料等使用。
(多層化)本發明的紡粘型無紡布可以制成與其它的無紡布類、熱塑性樹脂膜、紙等的多層材料。不過，即使以多層形式使用的場合，至少1面的無紡布要用滿足靜摩擦系數為0.1～0.4等前述特性的本發明無紡布。又，作為本發明的聚烯烴樹脂紡粘型無紡布用于多層無紡布時的其他無紡布，不是聚烯烴樹脂，可以是由聚酰胺類樹脂或聚酯類樹脂構成的無紡布。
無紡布的與觸感有關的特性是在無紡布材料表面的問題，為了改善強度、透濕度、通氣性、粉體阻擋性、熱熔融附著性等特性，也可以制成與不含脂肪酸酰胺化合物的普通聚烯烴樹脂無紡布、其它的熱塑性樹脂無紡布、透濕性膜、耐水性膜、防水性膜等其它原材料的多層材料。
此場合下，通常是前述老化處理過的聚烯烴樹脂紡粘型無紡布在至少1面上紡捻而被積層。不過，隨場合不同，在與其它的無紡布或膜等積層之后再進行老化處理也是可以的。此場合的所述其它無紡布，可列舉有熔融吹塑無紡布、短纖維無紡布等。例如，在紡粘型無紡布上紡絲上熔融吹塑無紡布，進而在其上多步連續制造紡粘型無紡布時，在至少一方的紡粘型無紡布用聚烯烴樹脂中含有脂肪酸酰胺，預先制造多層無紡布，然后把此多層無紡布進行老化處理的方法。
這里，使用的聚烯烴樹脂以外的無紡布可以列舉的有，例如，聚酯類樹脂、聚酰胺類樹脂、特別是熔點在150℃以上尤其是在150～300℃的無紡布。在此，作為聚酯類樹脂，可以列舉有，聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸三亞甲基酯、聚苯二甲酸萘二酯等均聚酯以及以它們為主要成分單元的共聚了其它成分的共聚酯、進而是它們的混合聚酯。
作為聚酰胺類樹脂可以列舉有，尼龍6(聚己內酰胺)、尼龍6，6(聚六亞甲基己二酰二胺)、尼龍6，10(聚六亞甲基癸二酰胺)、尼龍11(聚十一酰胺)、尼龍7(聚-ω-氨基庚酸)、尼龍9(聚-ω-氨基壬酸)、尼龍12(聚月桂酰胺)等，其中優選使用尼龍6、尼龍6，6。
作為制成此多層無紡布的積層手段，有熱粘合、粘合劑粘合等各種積層手段，但可以采用簡便、低成本的熱粘合積層手段，特別是采用熱壓花輥方法。此熱壓花輥方法，可以使用采用了壓花輥和平輥那樣的大家都熟悉的層積裝置來層積。這里，作為壓花輥，可以采用各種形狀的壓花圖案，有各熔融附著部分連續的格子狀、獨立的格子狀、任意分布等。還有，壓花面積率為5～40％程度范圍。
進一步說，本發明的聚烯烴樹脂紡粘型無紡布除與其它無紡布層積以外，還可以制成與透濕性樹脂層(膜)，耐水性樹脂層(膜)、防水性樹脂層(膜)的多層材料。在此時，可以采用擠出層壓方法、熱壓花輥方法、干層壓法等。
作為熱壓花輥層積條件，也根據聚烯烴樹脂紡粘型無紡布的熔點、其它無紡布的熔點、將其它膜等哪層作為壓花面之不同而不同，要從各自的要素來做合適的選擇。這些壓花圖案、壓花面積率、溫度、壓力等由各無紡布的纖維直徑、厚度、面密度、通氣性、加工速度以及其它的無紡布、膜等的熔點、厚度等來適當選擇。
本發明的紡粘型無紡布用在以一次性尿布、生理用衛生巾或失禁墊等吸收性物品為代表的醫療用、衣料用、包裝用材料中。[基于第1實施方案的實施例]下面說明基于第1實施方案的紡粘型無紡布的制造例，不過本發明并不限于所述的這些實施例。
(實施例1)在結晶性聚丙烯樹脂(全同立構五單元組比例91mol％、MFR60g/10min、熔點160℃)100質量份中加入了酚類抗氧化劑(千葉特殊化學品公司制造的イルガノツクス1010)0.035質量份、磷類抗氧化劑(サンド公司制造的サンドスタブP-EPQ)0.035質量份、中和劑(協同藥品株式會社制造的硬脂酸鈣)0.025質量份以及芥酸酰胺0.3質量份，在超級混練機中干混之后，用φ65mm擠出成形機在220℃熔融混練，由紡絲噴絲頭擠出而進行熔融紡絲。此時的紡絲噴絲頭的噴絲頭口徑為0.3mm，在寬度方向有200個而在擠出方向為15個。
接著，紡了絲的纖維束被導入空氣吸管中進行牽引拉伸并被捕集在有吸引裝置的輸送帶上，連續被送入熱壓花輥[140℃的壓花輥/140℃的平輥]中使其部分粘合之后，卷在紙管上，得到了一次紡粘型無紡布。把所得到的卷起的無紡布在40℃、24小時的條件下進行老化處理，得到了本發明的聚烯烴樹脂紡粘型無紡布。所得到的無紡布的平均纖維直徑是16μm，面密度20g/m2、靜摩擦系數0.19、硬挺度5.3cm、皮膚接觸感覺為◎，手感為◎。還有，紡絲中完全沒有發現有斷絲或絲的搖晃現象，可以穩定地紡絲。
對無紡布的評價根據以下內容進行。
(1)靜摩擦系數根據ASTM-D1894的靜摩擦系數測定方法來進行測定，其詳細見前面所述。
(2)硬挺度(經向(タテ))(cm)根據JIS L 1096(45°懸臂法)測定。
(3)皮膚接觸感覺·手感由20位評委進行皮膚接觸感覺·手感的官能試驗，按◎、○、△來評價。
(實施例2)除了把實施例1中的芥酸酰胺含量改為0.4質量份、噴絲頭口徑為0.3mm、改變擠出速度、輸送帶速度之外，按實施例1進行。得到的無紡布其平均纖維直徑是24μm，面密度20g/m2、靜摩擦系數0.19、硬挺度5.3cm、皮膚接觸感覺為◎，手感為◎。還有，紡絲中完全沒有發現有斷絲或絲的搖晃現象，可以穩定地紡絲。[第2實施方案]本發明的聚烯烴類樹脂紡粘型無紡布是硬挺度[按照JIS L 10966.19.1 A法(45°懸臂法)測定的硬挺度其經·緯向合計]為70～120mm，靜摩擦系數為0.1～0.4的紡粘型無紡布。
(硬挺度)也就是說，本發明的紡粘型無紡布，首先第一是抗彎性[根據JIS L1096 6.19.1 A法(45°懸臂法)測定的硬挺度其經向·緯向合計]為70～120mm。作為紡粘型無紡布的性能評價項目，與強度等一起，手感被視為非常重要的。此手感被認為是反映了紡粘型無紡布的柔性、堅牢性、彈性、反彈性、冷熱感、光澤、起皺性等組合的感覺，隨制造方法特別是粘合方法而有很大的不同，這是大家都很清楚的。
其中，作為柔性的指標之柔軟性評價試驗的硬挺度，根據無紡布的特性各種試驗方法已標準化了。本發明的紡粘型無紡布是采用適于評價最普通的無紡布的前述45°懸臂法的測定值特定的無紡布。紡粘型無紡布的硬挺度通常在無紡布制造工藝中的流動方向(經向)與和流動方向垂直的方向(緯向)上的硬挺度是有差值的。因此，為了把此方向性平均，本發明的紡粘型無紡布是取經、緯方向的硬挺度的合計來特定硬挺度的(以下，沒有特別說明就是以經、緯方向的硬挺度的合計作為硬挺度使用)。
聚丙烯類樹脂紡粘型無紡布的硬挺度，在作為通用品的纖維直徑為20μm左右、面密度20g/m2時，為70～120mm左右。對手感而言，此硬挺度還希望低些。作為降低此硬挺度的手段，研究了使纖維直徑變細、降低面密度、作為聚丙烯類樹脂采用結晶性低的樹脂，進一步，在聚丙烯類樹脂中配合入熱塑性彈性體或軟質樹脂使聚丙烯類樹脂的彈性率下降等手段。
不過，聚丙烯類樹脂紡粘型無紡布，不光是手感，而且需要綜合的物性平衡。前述的降低硬挺度來改善手感的方法是使聚丙烯類樹脂本身軟質化或降低纖維的直徑或面密度的方法。這可以說是一種犧牲了作為聚丙烯類樹脂紡粘型無紡布的基本特性的強度、合適的柔軟性的改善手段。
因此，在紡粘型無紡布的制造時，特別是在進行一次性尿布等最終制品的加工中，不能保持在無紡布的輸送、熱封等二次加工時的無紡布的穩定化，從品質的穩定、生產性等考慮，降低硬挺度的方法是有限的。所以，作為被大量消費的聚丙烯類樹脂紡粘型無紡布盡管手感、皮膚接觸感覺等有不足但仍使用硬挺度在70～120mm范圍的。還有，例如，即使是在聚丙烯類樹脂中配合了10質量％的熱塑性彈性體的無紡布，當硬挺度降低很少，并更增多熱塑性彈性體的配合量時，不僅二次加工性下降，而且其紡絲性也下降了。
(靜摩擦系數)又，根據本發明人等的探討，發現其硬挺度本身的數值如前所述，它并不直接表示聚丙烯類樹脂紡粘型無紡布的手感。也就是說，發現了用人的手和皮膚感覺到的觸感不能僅用硬挺度的數值來評價。
本發明的聚丙烯類樹脂紡粘型無紡布的特點，第1是其硬挺度為70～120mm，優選75～115mm，除此之外，還有第2個特點，即其靜摩擦系數滿足0.1～0.4范圍，優選為滿足0.12～0.36范圍。紡粘型無紡布的靜摩擦系數與無紡布的手感有很大的關系的理由還不明確，但是，可以認為，這是由于在與手或皮膚接觸的場合，構成無紡布的纖維之間的滑動變得良好，無紡布整體變得容易變形。為此，明確了的是，對紡粘型無紡布的手感的評價，僅用硬挺度是難以評價的，即使在硬挺度相同時，由于靜摩擦系數不同而會有很大的差異。
本發明的聚丙烯類樹脂紡粘型無紡布的靜摩擦系數只要控制在0.1～0.4范圍的話就行，其手段是任意的，可以采用各種手段。不過，本發明的紡粘型無紡布具有優異的柔軟性、手感是由于前述的提高了長纖維彼此之間的滑動性所產生的效果，因此，不僅是無紡布表面部分的纖維的滑動性，也使作為無紡布整體的纖維的滑動性提高，其結果作為表面特性之靜摩擦系數變為特定的范圍。
本發明的特點是，在具有確保了這些已有的聚丙烯類樹脂紡粘型無紡布的強度、堅挺、二次加工性等的特定范圍的硬挺度的同時，前述靜摩擦系數為0.1～0.4、優選0.12～0.36的聚丙烯類樹脂紡粘型無紡布。在這里，當靜摩擦系數不到0.1時，在二次加工中，因過于滑溜，反而使加工性下降，與此同時，由于靜摩擦系數的下降，所以較多地需要一般所采用的添加劑和表面處理劑的使用量，往往其經濟性變差了。進一步地，二次加工時的熱封、粘合劑等所致的粘合性有下降的趨勢，因此有時是不理想的。還有，超過0.4時，其柔軟性、手感、皮膚接觸感覺等使用感的改善的效果就變得不充分。
再是，在測定靜摩擦系數時，按照前述的第1實施方案的“靜摩擦系數測定”中所述的方法來進行的。
(無紡布的基本特性)本發明的聚丙烯類樹脂紡粘型無紡布，優選的是，平均纖維直徑為10～30μm，面密度為10～30g/m2，更優選的是，平均纖維直徑為15～25μm，面密度為15～25g/m2。在此，當平均纖維直徑不到10μm、面密度不到10g/m2時，就難以確保其強度和硬挺度的范圍，結果是二次加工性下降。還有，當平均纖維直徑超過30μm、面密度超過30g/m2時，就有難以確保硬挺度、手感的情況，柔軟性下降，作為無紡布的特性下降，特別是有時在吸收性物品等中的使用變得困難，從而大大的限制了它的使用領域。
本發明的聚丙烯類樹脂紡粘型無紡布可以以使用無紡布的用途、要求性狀、通氣性、非透水性等為基礎來適當選擇/組合樹脂、纖維直徑、面密度等。
本發明的聚丙烯類樹脂紡粘型無紡布，只要是紡粘型無紡布就可以沒有特別限制地用各種制造方法來制造。還有，作為粘合的形式，可以采用壓花、軋光、熱風等的熱粘合、針刺、水刺等機械交織等。不過，從確保生產性、硬挺度等等來看，使用熱壓花輥法的熱粘合為優選。
此熱壓花輥法是用采用了壓花輥和平輥的大家熟悉的熱粘合裝置來進行的。在此，作為熱壓花輥，可以采用各種形狀的壓花圖案，有各熔融附著部分連續的格子狀、獨立的格子狀、任意分布等。還有，壓花面積率為5～40％程度范圍。在此，當壓花面積率不到5％時，硬挺度在限度范圍的下限之外，而超過40％時其硬挺度在限度范圍的上限之外，同時有手感、柔軟性容易降低的情況。還有，壓花輥壓力低時，柔軟性、手感、皮膚接觸感覺等使用感變得良好，但反過來，硬挺度降低，二次加工性顯著下降，變得不實用了。所以，熱壓花輥方法的條件要考慮壓花部分的形狀、壓花粘合部分之間的節距、輥溫度等以及硬挺度而來做適宜的選擇。
(聚丙烯類樹脂)對于本實施方案，使用了先前的第1實施方案中所述的聚丙烯類樹脂的紡粘型無紡布是合適的。對聚丙烯類樹脂，與前述一樣，所以在這里略去重復的說明。
這些聚丙烯類樹脂，可以是各自2種以上的混合物，也可以根據需要制成作為含有30質量％以下的其它乙烯類樹脂、丙烯類樹脂、熱塑性彈性體等的物質的樹脂組合物使用。
(靜摩擦系數的控制方法)本實施方案中，與前面的第1實施方案同樣，將潤滑劑適用于無紡布纖維來控制靜摩擦系數。為此，關于“潤滑劑”、“熔融紡絲”、“老化”、“表面處理”都與先前的第1實施形態中的說明一樣，所以這里略去重復的說明。
(多層化)另外，本實施方案中，與前述第1實施方案一樣，可以制成多層無紡布。關于多層化，與先前的第1實施方案的“多層化”一節中所述的一樣，所以這里略去重復的說明。[基于第2實施方案的實施例]下面說明基于第2實施方案的紡粘型無紡布的制造例，不過本發明并不限于所述的這些實施例。
(實施例3～4、比較例1～5)在結晶性聚丙烯樹脂(全同立構五單元組比例91mol％、MFR60g/10min、熔點160℃)100質量份中加入酚型抗氧化劑(千葉特殊化學品公司制造的イルガノツクス1010)0.035質量份、磷類抗氧化劑(サンド公司制造的サンドスタブP-EPQ)0.035質量份、中和劑(協同藥品株式會社制造的硬脂酸鈣)0.025質量份以及芥酸酰胺[表1所示質量份]，在超級混練機中干混之后，用φ65mm擠出成形機在220℃熔融混練，由紡絲噴絲頭擠出而進行熔融紡絲。此時的紡絲噴絲頭的噴絲孔直徑是實施例1、2、比較例1～4為0.4mm，比較例5為0.3mm，在寬度方向有200個而在擠出方向為15個。
接著，紡了絲的纖維束被導入空氣吸管中進行牽引拉伸并被捕集在有吸引裝置的輸送帶上，連續被送入熱壓花輥[表1所示的條件]中使其部分粘合之后，卷在紙管上，得到了一次紡粘型無紡布。改變無紡布的制造條件，得到了平均纖維直徑、面密度、粘合度不同的無紡布。
把所得到的卷繞的無紡布在40℃·24小時條件下老化處理，得到了聚丙烯類樹脂紡粘型無紡布。所得到的無紡布的平均纖維直徑、面密度、靜摩擦系數、硬挺度、手感、二次加工性、紡絲性的結果示出于表2中。
又，無紡布的評價是按如下進行的。
(1)靜摩擦系數按照ASTM-D1894的靜摩擦系數測定方法來測定，其詳細見前面所述。
(2)硬挺度(經·緯合計)根據JIS L 1096 6.19.1 A法(45°懸臂法)測定。
(3)手感由20位評委進行皮膚接觸感覺·手感的官能試驗，按◎、○、△來評價。
(4)二次加工性在紡粘型無紡布上，用噴嘴吐出方式纖維分布機，把乙烯-乙酸乙烯酯類熱熔融類粘合劑“H-6805”[ニツタフインドレ-株式會社制造]按涂布量4g/m2那樣以纖維狀吹塑。接著，在此上面，貼合上トクヤマ株式會社制造的含無機填充料的拉伸PE膜“ポ-ラムPU35”(厚度35μm)，制成無紡布積層體。其積層時，△表示起皺、蛇行、縮幅，◎為沒有問題可以積層加工。
表1

表2



圖1示出了本發明的實施例與比較例的紡粘型無紡布的靜摩擦系數與硬挺度的關系。由圖1可知，本發明的紡粘型無紡布(虛線內)與已有的無紡布是明顯不同的。
產業上的利用可能性本發明可以適用于聚烯烴樹脂無紡布以及用它制造的吸收性物品，特別是柔軟性、手感、皮膚接觸感覺良好，強度、硬挺度、二次加工性優異，可適合作為各種用途、特別是一次性尿布等吸收性物品用材料使用。
權利要求
1.一種紡粘型無紡布，其特征在于，它是由聚烯烴樹脂所構成的平均纖維直徑為5～60μm、面密度為5～200g/m2的紡粘型無紡布，其靜摩擦系數為0.1～0.4。
2.權利要求1所述的紡粘型無紡布，其中無紡布含有潤滑劑。
3.權利要求1或2所述的紡粘型無紡布，其中，所述潤滑劑是脂肪酸酰胺化合物，其含有率為0.05～1.0質量％。
4.權利要求項1～3中任一項所述的紡粘型無紡布，其中，所述聚烯烴樹脂是聚丙烯類樹脂。
5.權利要求1～4中任一項所述的紡粘型無紡布，其中，所述纖維是被賦予親水性處理的纖維。
6.一種紡粘型無紡布，其特征在于，它是聚丙烯類樹脂紡粘型無紡布，其硬挺度[根據JIS L1096 6.19.1 A法(45°懸臂法)測定的經向·緯向的合計值]為70～120mm，靜摩擦系數為0.1～0.4。
7.權利要求6所述的紡粘型無紡布，其中，無紡布的平均纖維直徑為10～30μm，面密度為10～30g/m2。
8.權利要求6或7所述的紡粘型無紡布，其中，無紡布含有0.15～1.0質量％的潤滑劑。
9.權利要求8所述的紡粘型無紡布，其中，所述潤滑劑是脂肪酸酰胺化合物。
10.權利要求6～9中任一所述的紡粘型無紡布，其中，構成無紡布的纖維是被賦予親水性處理的纖維。
11.一種吸收性物品，其特征在于，它是使用權利要求1～10中的任一項所述的無紡布制成的。
12.權利要求11所述的吸收性物品，其中，所述吸收性物品是一次性尿布、生理用衛生巾或失禁墊。
全文摘要
提供一種由聚烯烴樹脂構成的、平均纖維直徑為5～60μm、面密度為5～200g/m
文檔編號D04H3/10GK1444673SQ01813654
公開日2003年9月24日 申請日期2001年6月13日 優先權日2000年6月13日
發明者石川雅英, 倉橋明彥 申請人:出光統一科技株式會社