專利名稱：延伸性無紡布和層疊有該無紡布的復(fù)合無紡布的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及延伸性無紡布。更詳細(xì)地講，本發(fā)明涉及在物理延伸時(shí)可以伸長、具有優(yōu)良的抗起毛性和表面耐磨性，同時(shí)成形性和生產(chǎn)性能優(yōu)良，而且可以在低溫下進(jìn)行熱壓紋加工的延伸性無紡布。而且本發(fā)明還涉及層疊有這種無紡布的復(fù)合無紡布以及使用其的一次性尿布。
背景技術(shù)：
無紡布被用在衣服、一次性尿布、個(gè)人衛(wèi)生用品等各種用途之中。對這些用途中使用的無紡布，要求其具有優(yōu)良的皮膚舒適性、身體適合性、追隨性、懸垂性、抗拉強(qiáng)度和表面耐磨性。
過去由單一組成纖維制成的無紡布，很難起毛，皮膚感覺好，但是卻達(dá)不到充分的延伸性。因此，很難在對皮膚觸感和延伸性有要求的尿布等中使用。
為使其滿足上述特性，就希望賦予無紡布以彈性特性。作為賦予彈性特性的方法，過去提出了各種方案。例如有將具有彈性特性的層與實(shí)質(zhì)上的非彈性層至少各一層的復(fù)合無紡布經(jīng)過物理拉伸使其出現(xiàn)彈性特性的方法。然而，這種方法的問題是，在進(jìn)行物理拉伸時(shí)，非彈性纖維會破損或斷裂，起毛，同時(shí)復(fù)合無紡布的強(qiáng)度也低。
于是有人研究了對非彈性纖維賦予高延伸性的方法。例如，有人提出一種含有由兩種或兩種以上的不同的聚合物組成的多種聚合物纖維作為非彈性纖維的復(fù)合無紡布(特表平9-512313號公報(bào)、國際專利公開公報(bào)WO001/49905)。這種復(fù)合無紡布通過含有多種聚合物纖維而實(shí)現(xiàn)了高延伸性。然而，這種復(fù)合無紡布有容易起毛，皮膚舒適感差的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種具有充分強(qiáng)度和優(yōu)良延伸性，同時(shí)抗起毛性、表面耐磨性、成形性、生產(chǎn)性能優(yōu)良，而且可以在低溫下進(jìn)行壓紋加工的延伸性無紡布以及層疊有該延伸性無紡布的復(fù)合無紡布。
本發(fā)明人等為解決上述問題而進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)由在同一溫度下流動(dòng)誘發(fā)結(jié)晶化誘導(dǎo)期互相不同的、同種聚烯烴系聚合物制成的纖維具有高的延伸性，因而完成了本發(fā)明。
也就是說，本發(fā)明涉及的延伸性無紡布，是含有至少由兩種烯烴系聚合物組成的纖維的延伸性無紡布，其特征在于，所述的烯烴系聚合物是同種的，而且在同一溫度下流動(dòng)誘發(fā)結(jié)晶化誘導(dǎo)期互相不同的烯烴系聚合物。上述纖維是復(fù)合纖維，優(yōu)選的是，該纖維斷面上點(diǎn)(a)的成分與相對于該點(diǎn)(a)與斷面中心點(diǎn)的點(diǎn)對稱點(diǎn)(b)的成分相同。
所述的延伸性無紡布優(yōu)選是紡粘型(spunbond)無紡布。
所述的延伸性無紡布，就機(jī)械流方向(MD)和/或與該機(jī)械流方向垂直的方向(CD)而言，最大載荷下的延伸率優(yōu)選為70％或其以上。所述的烯烴系聚合物優(yōu)選是丙烯系聚合物。
本發(fā)明的復(fù)合無紡布，至少層疊一層上述任何延伸性無紡布。而且本發(fā)明的一次性尿布中含有上述任何延伸性無紡布。
附圖的簡要說明

圖1是表示測定熔融剪切粘度的粘度的隨時(shí)間變化的曲線。
圖2是表示本發(fā)明使用的纖維的斷面視圖。圖中1為中心點(diǎn)。
圖3是表示本發(fā)明使用的纖維的斷面視圖。(a)是同芯的芯殼型復(fù)合纖維的斷面視圖，(b)是并肩型復(fù)合纖維的斷面視圖，(c)海島型復(fù)合纖維的斷面視圖。圖中，2是芯部，3是殼部，4是第一成分，5是第二成分。
圖4是帶齒拉伸裝置的示意圖。
圖5是實(shí)施例得到的本發(fā)明的復(fù)合無紡布在拉伸試驗(yàn)中的應(yīng)力變形曲線圖。
圖6是就具有圖5所示應(yīng)力變形曲線的復(fù)合無紡布，再次進(jìn)行拉伸試驗(yàn)時(shí)的應(yīng)力變形曲線。
實(shí)施發(fā)明的最佳方式以下說明本發(fā)明的延伸性無紡布和層疊了這種無紡布的復(fù)合無紡布。
<延伸性無紡布>
(流動(dòng)誘發(fā)結(jié)晶化誘導(dǎo)期)
首先說明本說明書中使用的“流動(dòng)誘發(fā)結(jié)晶化誘導(dǎo)期”。所謂流動(dòng)誘發(fā)的結(jié)晶誘導(dǎo)期是指，在測定溫度一定和剪切變形速度一定的條件下，測定聚合物的熔融剪切粘度時(shí)，從測定開始至熔融剪切粘度開始增加之間的時(shí)間。具體講，是指圖1所示的時(shí)間ti。也就是說，從測定開始至熔融剪切粘度由一定狀態(tài)到發(fā)生變化(增加)時(shí)所經(jīng)過的時(shí)間。
在熔融剪切粘度測定中使用的熔融粘度測定器，可以舉出旋轉(zhuǎn)型流變計(jì)、毛細(xì)管型流變計(jì)等。剪切變形速度，從即使產(chǎn)生某種程度結(jié)晶也能維持穩(wěn)定流動(dòng)的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選為3rad/s或其以下。
其中，實(shí)際的紡絲工序的流動(dòng)場與上述測定中的流動(dòng)場不同，同時(shí)變形速度非常高。然而，聚合物的流動(dòng)誘發(fā)結(jié)晶化，由于在體系的扭矩變形達(dá)到一定水準(zhǔn)時(shí)產(chǎn)生，所以流動(dòng)誘發(fā)的結(jié)晶誘導(dǎo)期與剪切變形速度成反比，因而能夠從低剪切速度下的測定結(jié)果推測出高剪切速度下流動(dòng)誘發(fā)的結(jié)晶誘導(dǎo)期。此外，據(jù)認(rèn)為，紡絲工序中的流動(dòng)場與上述測定中的流動(dòng)場，在因流動(dòng)而使聚合物分子取向這一點(diǎn)上是共通的，因此可以用低剪切變形速度下的測定結(jié)果來驗(yàn)證實(shí)際紡絲工序的拉伸流動(dòng)場中的現(xiàn)象。
流動(dòng)誘發(fā)結(jié)晶化誘導(dǎo)期的測定溫度，在靜態(tài)結(jié)晶溫度以上，優(yōu)選處于靜態(tài)結(jié)晶溫度以上和平衡熔點(diǎn)以下的溫度，能對使用聚合物的流動(dòng)誘發(fā)結(jié)晶化誘導(dǎo)期進(jìn)行比較的溫度，即只要是在聚合物之間能夠產(chǎn)生流動(dòng)誘發(fā)結(jié)晶化誘導(dǎo)期差別的就無特別限制。流動(dòng)誘發(fā)結(jié)晶化誘導(dǎo)期，優(yōu)選在能夠比較流動(dòng)誘發(fā)結(jié)晶化誘導(dǎo)期的溫度中的最高溫度下，進(jìn)行比較。這樣比較的流動(dòng)誘發(fā)結(jié)晶化誘導(dǎo)期之差，優(yōu)選處于50秒鐘或其以上，更優(yōu)選處于100秒鐘或其以上，此差別越大，越能發(fā)揮本發(fā)明的效果。
其中，關(guān)于流動(dòng)誘發(fā)結(jié)晶化誘導(dǎo)期的異同，可以用同一條件下測定的熔體流動(dòng)速率(MFR)和熔點(diǎn)的異同來判斷。也就是說，流動(dòng)誘發(fā)結(jié)晶化誘導(dǎo)期不同的聚合物之間的組合，是下述(i)～(iii)中任何一種組合(i)MFR不同，而且熔點(diǎn)也不同的聚合物的組合(ii)MFR相同，但熔點(diǎn)不同的聚合物的組合(iii)MFR不同，但熔點(diǎn)相同的聚合物的組合。
另一方面，(iv)MFR相同，而且熔點(diǎn)也相同的聚合物的組合，將是流動(dòng)誘發(fā)結(jié)晶化誘導(dǎo)期相同的聚合物的一種組合。
<烯烴系聚合物>
作為本發(fā)明使用的烯烴系聚合物，可以舉出α-烯烴的單獨(dú)聚合物和共聚物。其中優(yōu)選乙烯或丙烯的單獨(dú)聚合物、丙烯與從丙烯以外的α-烯烴中選出的至少一種α-烯烴的共聚物(以下叫作“丙烯共聚物”)，更優(yōu)選乙烯或丙烯的單獨(dú)聚合物。特別是丙烯的單獨(dú)聚合物，從抑制起毛產(chǎn)生的觀點(diǎn)來看是優(yōu)選的，適于尿布等使用。
作為丙烯以外的α-烯烴，可以舉出乙烯和4～20個(gè)碳原子的α-烯烴。其中，優(yōu)選乙烯和4～8個(gè)碳原子的α-烯烴，更優(yōu)選乙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯。
本發(fā)明中所述的“同種烯烴系聚合物”是指下述的(1)～(3)。下記(1)和(2)是烯烴系聚合物單獨(dú)一種的情況，下記(3)是烯烴聚合物兩種以上的聚合物混合物的情況。
(1)烯烴系聚合物是單獨(dú)聚合物的情況本發(fā)明中所述的“單獨(dú)聚合物”是指主要結(jié)構(gòu)單元占90％或其以上的聚合物。例如，含有少于10％乙烯單元的聚丙烯也被包括在均聚聚丙烯之內(nèi)。因此，所謂“同種單獨(dú)聚合物”例如是指乙烯之間或丙烯之間，其中也可以含有少于10％的各主要結(jié)構(gòu)單元以外的結(jié)構(gòu)單元。
(2)烯烴系聚合物是共聚物的情況“同種共聚物”是指結(jié)構(gòu)單元種類的組合在共聚物間相同，而且共聚物間各結(jié)構(gòu)單元比例之差低于10％的共聚物。例如，與80％丙烯結(jié)構(gòu)單元和20％乙烯結(jié)構(gòu)單元的乙烯-丙烯共聚物同種的共聚物，是丙烯單元超過70％但小于90％，而且乙烯單元超過10％但小于30％的乙烯-丙烯共聚物。
(3)烯烴系聚合物是共混聚合物的情況本發(fā)明中，也可以使用從上述單獨(dú)聚合物和共聚物中選出的兩種或其以上的聚合物混合后的共混聚合物，作為一種烯烴系聚合物。這種情況下，混合的兩種或其以上的聚合物，既可以是同種的，也可以是異種的。本發(fā)明中所說的“同種的共混聚合物”，是指聚合物種類的組合在共混聚合物之間相同，而且在共混聚合物之間各種聚合物比例之差小于10重量％的共混聚合物。例如，與由80％重量％聚丙烯和20重量％聚乙烯組成的共混聚合物同種的共混聚合物，是含有高于70重量％和低于90重量％的聚丙烯，而且高于10重量％和低于30重量％的聚乙烯的乙烯-丙烯共聚物。
本發(fā)明中使用的聚乙烯，基于ASTM D1238記載的方法，在190℃和2.16千克載荷下測定的MFR，優(yōu)選為1～100克/10分鐘，更優(yōu)選5～90克/10分鐘，特別優(yōu)選10～85克/10分鐘。重均分子量(Mw)與數(shù)均分子量(Mn)之比(Mw/Mn)，優(yōu)選為1.5～5。當(dāng)Mw/Mn處于上述范圍內(nèi)時(shí)，可以得到紡絲性良好，而且強(qiáng)度優(yōu)良的纖維。這里所述的“良好的紡絲性”是指，從紡絲噴嘴噴出時(shí)和拉伸時(shí)不產(chǎn)生斷絲，長絲也不產(chǎn)生熔融的狀態(tài)。其中，本發(fā)明中，Mw和Mn均是采用凝膠滲透色譜法(GPC)，在柱TSKgel GMH6HTx2、柱溫度140℃、移動(dòng)相鄰二氯苯(ODCB)、流量1.0毫升/分鐘、樣品濃度30毫克/20毫升-ODCB、注入量500微升的條件下測定后，用聚苯乙烯換算的數(shù)值。其中，作為分析樣品，事先將30毫克樣品在20毫升鄰二氯苯中在145℃下加熱2小時(shí)溶解后，用孔徑0.45微米的燒結(jié)過濾器過濾后使用。
聚丙烯的平衡熔點(diǎn)在乙烯單元含量為0％的情況下，一般為180～195℃。本發(fā)明使用的聚丙烯，基于ASTM D1238記載的方法，在230℃和2.16千克載荷下測定的MFR，優(yōu)選為1～200克/10分鐘，更優(yōu)選5～120克/10分鐘，特別優(yōu)選10～100克/10分鐘。重均分子量(Mw)與數(shù)均分子量(Mn)之比(Mw/Mn)，優(yōu)選為1.5～5.0。更優(yōu)選為1.5～3.0。當(dāng)Mw/Mn處于上述范圍內(nèi)時(shí)，可以得到紡絲性良好，而且強(qiáng)度優(yōu)良的纖維。
本發(fā)明中使用的至少兩種烯烴系聚合物各自分別制備后使用。此時(shí)，優(yōu)選將烯烴系聚合物制成粒狀。使用兩種或其以上聚合物的情況下，優(yōu)選將這些聚合物熔融混合，必要時(shí)制成粒狀后使用。
<添加劑>
本發(fā)明中，除上述烯烴系聚合物以外，還可以根據(jù)需要在無損于本發(fā)明目的的范圍內(nèi)使用添加劑。具體的添加劑，可以舉出耐熱穩(wěn)定劑和耐侯穩(wěn)定劑等各種穩(wěn)定劑，填料、抗靜電劑、親水劑、滑動(dòng)劑、防暈劑、潤滑劑、染料、顏料、天然油、合成油、石蠟等。這些添加劑可以使用過去公知的。
作為穩(wěn)定劑，例如可以舉出2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)等防老劑、四[亞甲基-3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]甲烷、β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸烷基酯、2，2’-草氨酰基雙[乙基-3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)]丙酸酯、Irganox 1010(商品名，位阻酚系抗氧化劑)等苯酚系抗氧化劑，甘油單硬脂酸酯、甘油二硬脂酸酯、季戊四醇單硬脂酸酯、季戊四醇二硬脂酸酯、季戊四醇三硬脂酸酯等多元醇脂肪族酯等。這些穩(wěn)定劑可以使用一種或者兩種以上組合使用。
作為填料，例如可以舉出氧化硅、硅藻土、氧化鋁、氧化鈦、氧化鎂、浮石粉、浮石球、氫氧化鋁、氫氧化鎂、堿式碳酸鎂、白云石、硫酸鈣、鈦酸鉀、硫酸鋇、亞硫酸鈣、滑石、粘土、云母、石棉、硅酸鈣、蒙脫石、膨潤土、石墨、鋁粉、硫化鉬等。
這些添加劑優(yōu)選混合在上述烯烴系聚合物中。此時(shí)，添加劑既可以與一種烯烴系聚合物混合，也可以與數(shù)種烯烴系聚合物混合。關(guān)于混合方法并無特別限制，可以采用公知的方法。
<纖維>
可以用于本發(fā)明中的纖維，是由上述烯烴聚合物中至少兩種烯烴系聚合物制成的纖維，這些烯烴系聚合物既可以是同種的，而且也可以是在同一溫度和同一剪切速度下流動(dòng)誘發(fā)的結(jié)晶誘導(dǎo)期互相不同的。這種纖維實(shí)質(zhì)上沒有卷曲性。這里所述的“實(shí)質(zhì)上沒有卷曲性”，是指構(gòu)成無紡布的纖維的卷曲性對于無紡布的延伸性沒有影響。
上述纖維是復(fù)合纖維，優(yōu)選如圖2所示的、在此纖維的斷面上點(diǎn)(a)中的聚合物成分，和此點(diǎn)(a)與斷面上的中心點(diǎn)的對稱點(diǎn)(b)中的聚合物成分相同的纖維。這里所述的“復(fù)合纖維”是指，長度與假定斷面為圓的情況下的直徑之比基本符合被稱作纖維的相存在兩相或其以上的單纖維。因此，本發(fā)明中的復(fù)合纖維，是至少含有兩個(gè)由上述烯烴系聚合物構(gòu)成的纖維狀相的單纖維，形成這些相的聚烯烴系聚合物是同種的，流動(dòng)誘發(fā)結(jié)晶化誘導(dǎo)期不同的單纖維。
作為這種單纖維，可以具體舉出芯殼型復(fù)合纖維、并肩型復(fù)合纖維和海島型復(fù)合纖維等。作為芯殼型復(fù)合纖維，可以舉出圓形的芯部中心與環(huán)狀殼部的中心一致的同芯型復(fù)合纖維。其中優(yōu)選同芯型復(fù)合纖維。其中各種復(fù)合纖維的斷面實(shí)例示于圖3。圖3(a)是同芯芯殼型復(fù)合纖維的斷面視圖、(b)是并肩型復(fù)合纖維的斷面視圖、(c)海島型復(fù)合纖維的斷面視圖的一種實(shí)例。這些復(fù)合纖維的各相必須至少一個(gè)成分呈纖維狀。例如當(dāng)相是由共混聚合物構(gòu)成的情況下，就各相而言，若共混聚合物中至少一個(gè)成分呈纖維狀，則也可以在相內(nèi)形成三維海島結(jié)構(gòu)。
在構(gòu)成上述纖維的至少兩種烯烴系聚合物中，流動(dòng)誘發(fā)結(jié)晶化誘導(dǎo)期最小的烯烴系聚合物，相對于全部纖維而言優(yōu)選占1～70重量％，更優(yōu)選占1～50重量％，特別優(yōu)選占1～30重量％。流動(dòng)誘發(fā)結(jié)晶化誘導(dǎo)期最小的烯烴系聚合物的含量，一旦超過70重量％，就不能得到良好的紡絲性。而且當(dāng)纖維是同芯的芯殼型復(fù)合纖維的情況下，由于能夠得到紡絲性優(yōu)良、高延伸性的纖維，所以優(yōu)選在芯部采用流動(dòng)誘發(fā)結(jié)晶化誘導(dǎo)期更小的烯烴系聚合物。
<無紡布>
本發(fā)明涉及的延伸性無紡布是含有上述纖維的無紡布。這種延伸性無紡布優(yōu)選紡粘型無紡布。
上述延伸性無紡布，每單位面積的質(zhì)量(織物單位面積質(zhì)量)優(yōu)選為3～100克/平方米，更優(yōu)選處于10～40克/平方米范圍內(nèi)。織物單位面積質(zhì)量處于上述范圍的情況下，柔軟性、觸感、身體適合性、追隨性、下垂性以及經(jīng)濟(jì)性、透明性均優(yōu)良。
上述延伸性無紡布，就機(jī)械的流動(dòng)方向(MD)和/或與該流動(dòng)方向垂直的方向(CD)而言，最大載荷下的延伸率優(yōu)選處于70％或其以上，更優(yōu)選處于100％或其以上，特別優(yōu)選處于150％或其以上，最好處于180％或其以上。上述延伸率一旦低于70％，進(jìn)行拉伸加工時(shí)將會產(chǎn)生斷裂。其結(jié)果使所得到無紡布的強(qiáng)度顯著降低，或者產(chǎn)生起毛，所以例如用作一次性尿布等觸感差，很難獲得滿意的特性。特別是織物單位面積質(zhì)量處于10～40克/平方米范圍內(nèi)的延伸性無紡布，若具有通常為70％或其以上，優(yōu)選100％或其以上，更優(yōu)選150％或其以上，特別優(yōu)選180％或其以上的延伸率，則在觸感和舒適感等實(shí)用方面上將能顯示非常令人滿意的特性。
上述延伸性無紡布的細(xì)度優(yōu)選處于5.0旦尼爾或其以下。細(xì)度若處于0.5旦尼爾或其以下，則無紡布將具有優(yōu)良的柔軟性。
本發(fā)明涉及的延伸性無紡布，可以采用過去公知的各種方法制造。例如干法、濕法、紡粘法、熔體流動(dòng)法等。這些方法雖然可以根據(jù)無紡布所需的特性采用，但是從生產(chǎn)率高、可以得到高強(qiáng)度無紡布的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選采用紡粘法。
以下以制造含有由兩種烯烴系聚合物構(gòu)成的同芯芯殼型復(fù)合纖維的紡粘型無紡布為例，說明本發(fā)明涉及的延伸性無紡布的制造方法，但是本發(fā)明涉及的延伸性無紡布的制造方法并不限于這種方法。
首先，分別制造兩種烯烴系聚合物。此時(shí)也可以根據(jù)需要在兩種烯烴系聚合物中的一種或兩種中混合上述添加劑。將這兩種烯烴系聚合物分別用擠出機(jī)等熔融，其中一個(gè)作為芯部，另一個(gè)作為殼部，從具有能夠構(gòu)成形成所需同芯芯殼型結(jié)構(gòu)的復(fù)合紡絲噴嘴的紡絲口噴出各熔融物，紡出同芯芯殼型復(fù)合長絲。被紡出的復(fù)合長絲經(jīng)冷卻流體冷卻后，進(jìn)一步在延伸區(qū)域?qū)?fù)合長絲施加張力調(diào)整到預(yù)定的細(xì)度，將其收集在撲集輸送帶上堆積成預(yù)定厚度。然后進(jìn)行用針刺法、水噴射法、超聲波焊接等進(jìn)行交織處理和熱壓紋法熱熔處理等，得到由具有所需同芯芯殼結(jié)構(gòu)的復(fù)合纖維構(gòu)成的紡粘型無紡布。當(dāng)采用熱壓紋法進(jìn)行熱熔的情況下，可以適當(dāng)決定壓紋的壓紋面積比，通常優(yōu)選為5～30％。
本發(fā)明涉及的延伸性無紡布可以在低溫下進(jìn)行熱壓紋加工。其結(jié)果不會發(fā)生起毛，可以作為尿布等使用。而且，本發(fā)明涉及的延伸性無紡布，從可以在低溫下進(jìn)行壓紋加工的觀點(diǎn)來看，還有削減生產(chǎn)工序中能量成本的效果。
本發(fā)明涉及的延伸性無紡布，也可以采用公知方法延伸加工。作為在機(jī)械流動(dòng)方向(MD)延伸(拉伸)的方法，例如使延伸性無紡布通過兩個(gè)或其以上軋輥。此時(shí)通過使軋輥的旋轉(zhuǎn)速度在機(jī)械流動(dòng)方向上加速，能使延伸性無紡布延伸。而且，采用圖4所示的曲面延伸裝置也可以進(jìn)行曲面延伸。
<復(fù)合無紡布>
本發(fā)明涉及的復(fù)合無紡布具有至少一層上述延伸性無紡布層。上述延伸性無紡布包含的延伸性無紡布層以外的層(以下叫作“其他延伸層”)，只要至少是具有延伸性的層就無特別限制，但是優(yōu)選由具有伸縮性和彈性聚合物組成的層。
作為上述彈性聚合物，可以使用具有延伸性和伸縮性的彈性材料。這些材料中優(yōu)選硫化橡膠和熱塑性彈性體，從成形性優(yōu)良的觀點(diǎn)來看，特別優(yōu)選熱塑性彈性體。熱塑性彈性體，是在常溫下具有與硫化橡膠同樣的彈性體性質(zhì)(因分子中的柔軟片段)，高溫下能夠與通常的熱塑性樹脂一樣用已有的成形機(jī)成形(因分子中的堅(jiān)硬片段)的高分子材料。
作為可以在本發(fā)明中使用的熱塑性彈性體，可以舉出尿烷系彈性體、苯乙烯系彈性體、聚酯系彈性體、烯烴系彈性體和聚酰胺系彈性體等。
尿烷系彈性體，是可以用聚酯或低分子二醇等與亞甲基聯(lián)苯基異氰酸酯或甲苯撐二異氰酸酯等得到的聚氨酯。例如，在短鏈多元醇存在下，使聚內(nèi)酯多元醇加成聚異氰酸酯的聚氨酯(聚醚聚氨酯)；在短鏈多元醇存在下，使乙二酸與乙二醇的乙二酸酯多元醇加成了聚異氰酸酯的聚氨酯(聚酯聚氨酯)；在短鏈多元醇存在下，使通過四氫呋喃開環(huán)得到的聚四亞甲基二醇加成了聚異氰酸酯的聚氨酯等。這種尿烷系彈性體，可以在市場上以レザミン(注冊商標(biāo)，日本聚氨酯株式會社制造)、エラストラン(注冊商標(biāo)，BASF制造)、パンデックス、デスモスパン(注冊商標(biāo)，DIC-Bayer聚合物公司制造)、エステン(注冊商標(biāo)，B.F.グットリッチ公司出品)、ペレセン(注冊商標(biāo)，道化學(xué)公司出品)等市售品得到。
作為苯乙烯系彈性體，可以舉出SEBS(苯乙烯/(乙烯-丁二烯)/苯乙烯)、SIS(苯乙烯/異戊二烯/苯乙烯)、SEPS(苯乙烯/(乙烯-丙烯)/苯乙烯)、SBS(苯乙烯/丁二烯/苯乙烯)等苯乙烯系嵌段共聚物。這種苯乙烯系彈性體，在市場上可以以クレィトン(Kraton)(注冊商標(biāo)，殼牌化學(xué)公司出品)、キャリフレックス TR(注冊商標(biāo)，殼牌化學(xué)公司出品)、ソ ルプ レン(注冊商標(biāo)，フィリップスペトロリファム公司出品)、ュ-ロプレンSOLT(注冊商標(biāo)，ァニッチ株式會社制造)、タフプレン(注冊商標(biāo)，旭化成株式會社制造)、ソルプレンT(注冊商標(biāo)，日本彈性體株式會社制造)、JSRTR(注冊商標(biāo)，日本合成橡膠株式會社制造)、電化STR(注冊商標(biāo)，電化學(xué)株式會社制造)、クィンタック(注冊商標(biāo)，日本ゼオン株式會社制造)、クレィトンG(注冊商標(biāo)，殼牌化學(xué)公司出品)、タフテック(注冊商標(biāo)，旭化成株式會社制造)、セプトン(注冊商標(biāo)，クラレ株式會社制造)等市售品得到。
作為聚酯系彈性體，可以舉出將芳香族聚酯制成堅(jiān)硬片段，將非結(jié)晶性聚醚和脂肪族聚酯制成柔軟片段的聚酯系彈性體。具體講，可以舉出聚對苯二甲酸丁二醇酯/聚四亞甲基二醇嵌段共聚物等。
作為烯烴系彈性體，可以舉出乙烯/α-烯烴無規(guī)共聚物，和以二烯作為第三成分使其共聚而成的烯烴系彈性體。具體講可以舉出將乙烯/丙烯無規(guī)共聚物、乙烯/1-丁烯無規(guī)共聚物、乙烯/丙烯/二環(huán)戊二烯共聚物和乙烯/丙烯/乙叉降冰片烯共聚物等乙烯/丙烯/二烯共聚物(EPDM)制成柔軟片段，將聚烯烴制成堅(jiān)硬片段的烯烴系彈性體。這種烯烴系彈性體，可以在市場上以タフマ-(三井化學(xué)株式會社制造)、ミラストマ-(注冊商標(biāo)，三井化學(xué)株式會社制造)等市售品得到。
作為聚酰胺系彈性體，可以舉出將尼龍制成堅(jiān)硬片段，將聚酯或多元醇制成柔軟片段的聚酰胺系彈性體等。具體講可以舉出尼龍12/聚四亞甲基二醇嵌段共聚物等。
這些彈性體中，優(yōu)選尿烷系彈性體、苯乙烯系彈性體和聚酯系彈性體。尤其是從伸縮性優(yōu)良的角度來看，優(yōu)選尿烷系彈性體和苯乙烯系彈性體。
上述其他延伸層的形態(tài)，可以舉出長絲、網(wǎng)、薄膜、發(fā)泡體等。這些可以采用過去公知的各種方法得到。
本發(fā)明涉及的復(fù)合無紡布，例如可以采用過去公知的方法，將由上述延伸性無紡布構(gòu)成的層與上述其他延伸性層結(jié)合的方式得到。作為結(jié)合方法，例如可以舉出熱壓紋結(jié)合、超聲波壓紋結(jié)合、通過熱空氣結(jié)合、針刺結(jié)合和粘著劑結(jié)合等。
粘著劑結(jié)合用的粘著劑，例如可以使用醋酸乙烯酯系和聚乙烯醇系樹脂粘著劑、苯乙烯-丁二烯系和苯乙烯-異戊二烯系、尿烷系等橡膠系粘著劑等。而且可以將這些粘著劑溶解在有機(jī)溶劑中制成溶劑系粘著劑、上述粘著劑的水性乳液粘著劑等使用。這些粘著劑中，苯乙烯-丁二烯系和苯乙烯-異戊二烯系等橡膠系熱熔性粘著劑，從無損于外觀的觀點(diǎn)來看優(yōu)選使用。
本發(fā)明涉及的復(fù)合無紡布，與上述延伸性無紡布同樣，也可以利用公知方法進(jìn)行延伸加工。
<用途>
本發(fā)明涉及的延伸性無紡布和復(fù)合無紡布，由于延伸性、抗拉強(qiáng)度、耐起毛性、表面耐磨特性、成形性、生產(chǎn)性能等優(yōu)良，所以可以用于醫(yī)療、衛(wèi)生材料、包裝等各種產(chǎn)業(yè)用途之中，特別優(yōu)選用作一次性尿布。
實(shí)施例以下利用實(shí)施例說明本發(fā)明，但是本發(fā)明并不受這些實(shí)施例的任何限制。以下示出流動(dòng)誘發(fā)結(jié)晶化誘導(dǎo)期的測定方法及其比較方法、無紡布的拉伸試驗(yàn)法、起毛的評定方法。
<評價(jià)方法>
(1)流動(dòng)誘發(fā)結(jié)晶化誘導(dǎo)期的測定方法關(guān)于流動(dòng)誘發(fā)結(jié)晶化誘導(dǎo)期，測定了聚合物的平衡熔點(diǎn)與靜態(tài)結(jié)晶溫度之間的溫度。在溫度一定、剪切變形速度一定的條件下通過測定熔融剪切粘度，決定了流動(dòng)誘發(fā)結(jié)晶化誘導(dǎo)期。測定從平衡熔點(diǎn)附近的溫度開始，從開始測定在7200秒鐘以內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)粘度上升的情況下，降低測定溫度，再次測定熔融剪切粘度。反復(fù)重復(fù)此操作直至流動(dòng)誘發(fā)結(jié)晶化誘導(dǎo)期達(dá)到7200秒鐘以前。以下示出熔融剪切粘度的測定條件。
測定裝置レオメトリックス株式會社制造，型號ARES測定方式時(shí)間分散剪切速度2.0rad/s測定溫度130℃、140℃、150℃、160℃、170℃測定夾具錐板直徑25毫米測定環(huán)境氮?dú)鈿夥?2)流動(dòng)誘發(fā)結(jié)晶化誘導(dǎo)期的比較方法在以下方法決定的溫度下比較了聚合物的流動(dòng)誘發(fā)結(jié)晶化誘導(dǎo)期。首先，關(guān)于使用的各聚合物，在測定溫度中選擇了能夠在7200秒鐘內(nèi)確認(rèn)流動(dòng)誘發(fā)結(jié)晶化誘導(dǎo)期的最高溫度(以下將此溫度叫作“選擇溫度”)。其次，在全部選擇的溫度中以最高選擇溫度作為比較溫度，比較了該比較溫度下的流動(dòng)誘發(fā)結(jié)晶化誘導(dǎo)期。
(3)溶提流動(dòng)速率的測定按照ASTM D1238，測定了熔體流動(dòng)速率(MFR)。各聚合物的測定條件如下聚丙烯230℃、載荷2.16千克聚乙烯190℃、載荷2.16千克(4)結(jié)晶溫度利用差示掃描量熱計(jì)(DSC)進(jìn)行了測定。在氮?dú)鈿夥障率咕酆衔镆?0℃/分鐘速度升溫至200℃，在此溫度下保溫10分鐘后，以10℃/分鐘的速度降溫至30℃。降溫時(shí)的發(fā)熱峰溫度是結(jié)晶溫度。
其中，將本實(shí)施例中用上式方法測定的結(jié)晶溫度+20℃作為經(jīng)驗(yàn)靜態(tài)結(jié)晶溫度。
(5)拉伸試驗(yàn)從得到的無紡布取出流動(dòng)方向(MD)25毫米、橫向(CD)2.5毫米的五片試驗(yàn)片，以及流動(dòng)方向(MD)2.5毫米、橫向(CD)25毫米的五片試驗(yàn)片。用定速伸長型拉伸試驗(yàn)機(jī)，在卡盤間100毫米、拉伸速度100毫米/分鐘的條件下對前者試驗(yàn)片進(jìn)行了拉伸試驗(yàn)。測定了流動(dòng)方向的最大載荷、最大載荷下和斷裂時(shí)(載荷為0)試驗(yàn)片的伸長比例，求出五片試驗(yàn)片的平均值。同樣對后者試驗(yàn)片進(jìn)行了拉伸試驗(yàn)，測定了橫向的最大載荷、最大載荷下和斷裂時(shí)試驗(yàn)片的伸長比例，求出五片試驗(yàn)片的平均值。
(6)起毛的測定(耐刷試驗(yàn))按照J(rèn)IS L1076進(jìn)行了測定。從得到的無紡布中取出流動(dòng)方向(MD)25毫米、橫向(CD)20毫米的三片試驗(yàn)片。將其安裝在刷和海綿型試驗(yàn)機(jī)的樣品保持架上，安裝皮帶代替刷和海綿，以58/分鐘(rpm)的速度摩擦200次。目視測定摩擦試驗(yàn)后的試驗(yàn)片，用以下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了評價(jià)。
(評價(jià)標(biāo)準(zhǔn))5全不起毛4幾乎不起毛3見到少許起毛2顯著起毛，未斷裂1顯著起毛，斷裂<聚丙烯>
在實(shí)施例和對照例中使用的聚丙烯(PP1～PP5)的性能示于表1之中。
表1

<實(shí)施例1>
以PP1作芯部，以PP3作殼部進(jìn)行復(fù)合熔融紡絲，使芯部與殼部的重量比為10/90的同芯芯殼型復(fù)合纖維在撲集面上堆積。然后用壓紋輥對此堆積物進(jìn)行熱壓處理(壓紋面積率18％，壓紋溫度為120℃)，制成了織物單位面積質(zhì)量為25克/平方米、構(gòu)成纖維的細(xì)度為3.5旦尼爾的紡粘型無紡布。測定了得到紡粘型無紡布的各種性能。結(jié)果示于表2之中。
<實(shí)施例2>
除了用PP4代替PP3作為殼部，將壓紋溫度從120℃變更為100℃以外，與實(shí)施例1同樣制成紡粘型無紡布。測定了得到紡粘型無紡布的各種性能。結(jié)果示于表2之中。
<實(shí)施例3>
除了用PP5代替PP3作為殼部，將壓紋溫度從120℃變更為80℃以外，與實(shí)施例1同樣制成紡粘型無紡布。測定了得到紡粘型無紡布的各種性能。結(jié)果示于表2之中。
<實(shí)施例4>
除了用PP2代替PP1作為芯部，將壓紋溫度從80℃變更為100℃以外，與實(shí)施例3同樣制成紡粘型無紡布。測定了得到紡粘型無紡布的各種性能。結(jié)果示于表2之中。
<實(shí)施例5>
除了將芯部與殼部的重量比從10/90改變?yōu)?0/80，并將壓紋溫度從120℃變更為100℃以外，與實(shí)施例1同樣制成紡粘型無紡布。測定了得到紡粘型無紡布的各種性能。結(jié)果示于表2之中。
<實(shí)施例6>
除了將芯部與殼部的重量比從10/90改變?yōu)?0/80，并將壓紋溫度從100℃變更為80℃以外，與實(shí)施例2同樣制成紡粘型無紡布。測定了得到紡粘型無紡布的各種性能。結(jié)果示于表2之中。
<實(shí)施例7>
除了將芯部與殼部的重量比從10/90改變?yōu)?0/80以外，與實(shí)施例3同樣制成紡粘型無紡布。測定了得到紡粘型無紡布的各種性能。結(jié)果示于表2之中。
<實(shí)施例8>
除了用PP2代替PP1作為芯部，并將芯部與殼部的重量比從10/90改變?yōu)?0/80以外，與實(shí)施例1同樣制成紡粘型無紡布。測定了得到紡粘型無紡布的各種性能。結(jié)果示于表2之中。
<實(shí)施例9>
除了將芯部與殼部的重量比從10/90改變?yōu)?0/80以外，與實(shí)施例4同樣制成紡粘型無紡布。測定了得到紡粘型無紡布的各種性能。結(jié)果示于表3之中。
<實(shí)施例10>
除了將芯部與殼部的重量比從10/90改變?yōu)?0/50以外，并將壓紋溫度從100℃變更為70℃以外，與實(shí)施例4同樣制成紡粘型無紡布。測定了得到紡粘型無紡布的各種性能。結(jié)果示于表3之中。
<實(shí)施例11>
除了用PP3代替PP2作為芯部以外，與實(shí)施例9同樣制成紡粘型無紡布。測定了得到紡粘型無紡布的各種性能。結(jié)果示于表3之中。
<實(shí)施例12>
除了將壓紋溫度從120℃變更為100℃，并將構(gòu)成纖維的細(xì)度從3.5旦尼爾改變成2.5旦尼爾以外，與實(shí)施例1同樣制成紡粘型無紡布。測定了得到紡粘型無紡布的各種性能。結(jié)果示于表3之中。
<實(shí)施例13>
除了將構(gòu)成纖維的細(xì)度從3.5旦尼爾改變成2.5旦尼爾以外，與實(shí)施例5同樣制成紡粘型無紡布。測定了得到紡粘型無紡布的各種性能。結(jié)果示于表3之中。
<實(shí)施例14>
除了將構(gòu)成纖維的細(xì)度從3.5旦尼爾改變成2.5旦尼爾以外，與實(shí)施例2同樣制成紡粘型無紡布。測定了得到紡粘型無紡布的各種性能。結(jié)果示于表3之中。
<實(shí)施例15>
除了將構(gòu)成纖維的細(xì)度從3.5旦尼爾改變成2.5旦尼爾以外，與實(shí)施例6同樣制成紡粘型無紡布。測定了得到紡粘型無紡布的各種性能。結(jié)果示于表3之中。
<實(shí)施例16>
除了將構(gòu)成纖維的細(xì)度從3.5旦尼爾改變成2.5旦尼爾以外，與實(shí)施例3同樣制成紡粘型無紡布。測定了得到紡粘型無紡布的各種性能。結(jié)果示于表4之中。
<實(shí)施例17>
除了將構(gòu)成纖維的細(xì)度從3.5旦尼爾改變成2.5旦尼爾以外，與實(shí)施例7同樣制成紡粘型無紡布。測定了得到紡粘型無紡布的各種性能。結(jié)果示于表4之中。
<實(shí)施例18>
除了將構(gòu)成纖維的細(xì)度從3.5旦尼爾改變成2.5旦尼爾以外，與實(shí)施例4同樣制成紡粘型無紡布。測定了得到紡粘型無紡布的各種性能。結(jié)果示于表4之中。
<實(shí)施例19>
除了將構(gòu)成纖維的細(xì)度從3.5旦尼爾改變成2.5旦尼爾以外，與實(shí)施例9同樣制成紡粘型無紡布。測定了得到紡粘型無紡布的各種性能。結(jié)果示于表4之中。
<對照例1>
作為烯烴系聚合物使用了PP3和聚乙烯(PE1)。PE1使用了按照ASTMD1238測定的MFR(190℃，載荷2.16千克)為60克/10分鐘，密度為0.93克/立方厘米，熔點(diǎn)為115℃的聚合物。
除了用PE1代替PP5作為殼部，壓紋溫度從100℃變更為110℃以外，與實(shí)施例11同樣制成了紡粘型無紡布。測定了所得到的紡粘型無紡布的各種性能。結(jié)果示于表4之中。
<對照例2>
僅用PP3進(jìn)行熔融紡絲，使單一組成纖維在撲集面上堆積。然后用壓紋輥對此堆積物進(jìn)行熱壓處理(壓紋面積率18％，壓紋溫度130℃)，制成了織物單位面積質(zhì)量為25克/平方米、構(gòu)成纖維的細(xì)度為3.5旦尼爾的紡粘型無紡布。測定了得到紡粘型無紡布的各種性能。結(jié)果示于表5之中。
<對照例3>
除了用PP4代替PP3以外，與對照例2同樣制成了紡粘型無紡布。測定了得到紡粘型無紡布的各種性能。結(jié)果示于表5之中。
<對照例4>
除了將構(gòu)成纖維的細(xì)度從3.5旦尼爾改變成2.5旦尼爾以外，與對照例2同樣制成了紡粘型無紡布。測定了得到紡粘型無紡布的各種性能。結(jié)果示于表5之中。
<對照例5>
除了將壓紋溫度從130℃變更為100℃以外，與對照例2同樣制成了紡粘型無紡布。測定了得到紡粘型無紡布的各種性能。結(jié)果示于表5之中。
表2

表3

表4

表5

<實(shí)施例20>
以PP1作芯部，以PP3作殼部進(jìn)行復(fù)合熔融紡絲，使芯部與殼部的重量比為10/90的同芯芯殼型復(fù)合纖維在撲集面上堆積。利用公知的熔體噴吹形成法在其上噴吹SEPS(苯乙烯/(乙烯-丙烯)/苯乙烯)嵌段共聚物(クラレ株式會社制造，商品名SEPS2002)，制成層疊體。進(jìn)而以PP1作芯部，以PP3作殼部進(jìn)行復(fù)合熔融紡絲，使芯部與殼部的重量比為10/90的同芯芯殼型復(fù)合纖維在撲集面上堆積。這種堆積物利用壓紋輥進(jìn)行熱壓處理(壓紋面積率18％，壓紋溫度為120℃)，制成了織物單位面積質(zhì)量為130克/平方米、紡粘型/熔體噴吹/紡粘型無紡布。
用得到的無紡布制成寬度50毫米的試驗(yàn)片。用拉伸試驗(yàn)機(jī)將此試驗(yàn)片拉伸至180％后，使延伸率恢復(fù)到0。此時(shí)的應(yīng)力變形曲線圖示于圖5。進(jìn)而將此試驗(yàn)片拉伸至180％后，使延伸率恢復(fù)到0。此時(shí)的應(yīng)力變形曲線圖示于圖6。在拉伸試驗(yàn)后，試驗(yàn)片的紡粘型無紡布層上沒有發(fā)現(xiàn)長絲等斷裂等。而且起毛試驗(yàn)的評價(jià)為“5”。
產(chǎn)業(yè)上應(yīng)用的可能性按照本發(fā)明，能夠得到延伸性、抗拉強(qiáng)度、耐起毛性、表面耐磨性、成形性、生產(chǎn)性能均優(yōu)良的延伸性無紡布和含有延伸性無紡布的復(fù)合無紡布。這種延伸性無紡布和復(fù)合無紡布，能夠在醫(yī)療、衛(wèi)生材料、包裝材料等各種產(chǎn)業(yè)用途中使用，特別因耐起毛性優(yōu)良而具有優(yōu)良的觸感，可以優(yōu)選作為一次性尿布使用。
權(quán)利要求
1.一種延伸性無紡布，是含有至少由兩種烯烴系聚合物組成的纖維的延伸性無紡布，其特征在于，所述的烯烴系聚合物是同種的，而且在同一溫度和同一剪切變形速度下，流動(dòng)誘發(fā)結(jié)晶化誘導(dǎo)期互相不同的烯烴系聚合物。
2.按照權(quán)利要求1所述的延伸性無紡布，其特征在于，所述的纖維是復(fù)合纖維，該纖維斷面上點(diǎn)(a)的成分與相對于該點(diǎn)(a)與斷面中心點(diǎn)的點(diǎn)對稱點(diǎn)(b)的成分相同。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的延伸性無紡布，其特征在于，所述的延伸性無紡布是紡粘型無紡布。
4.按照權(quán)利要求1～3中任何一項(xiàng)所述的延伸性無紡布，其特征在于，其中就機(jī)械流方向(MD)和/或與該機(jī)械流方向垂直的方向(CD)而言，最大載荷下的延伸率處于70％或其以上。
5.按照權(quán)利要求1～4中任何一項(xiàng)所述的延伸性無紡布，其特征在于，所述的烯烴系聚合物是丙烯系聚合物。
6.一種復(fù)合無紡布，其中至少有一層是由權(quán)利要求1～5中任何一項(xiàng)所述的延伸性無紡布構(gòu)成的層。
7.一種一次性尿布，其中含有權(quán)利要求1～5中任何一項(xiàng)所述的延伸性無紡布。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種延伸性無紡布，是含有至少由兩種烯烴系聚合物組成的纖維的延伸性無紡布，其特征在于，所述的烯烴系聚合物是同種的，而且在同一溫度和同一剪切變形速度下，流動(dòng)誘發(fā)結(jié)晶化誘導(dǎo)期互相不同的烯烴系聚合物。本發(fā)明涉及的復(fù)合無紡布，其特征在于，至少含有一層由這種延伸性無紡布構(gòu)成的層。
文檔編號D04H3/14GK1714188SQ20038010393
公開日2005年12月28日 申請日期2003年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月25日
發(fā)明者鈴木健一, 森本尚史, 春林克明, 本村茂之, 陳平凡 申請人:三井化學(xué)株式會社