(57)【要約】【課題】構成繊維の細径化を図りつつ耐水圧やフィルター性が向上したメルトブロー不織布を製造する。【解決手段】本発明のメルトブロー不織布の製造方法は、熱可塑性樹脂組成物を加熱溶融した後、その溶融物をノズルから吐出させ、吐出させた溶融物を、気流により延伸させて繊維状とする紡糸工程を具備するメルトブロー不織布の製造方法である。熱可塑性樹脂組成物は、熱可塑性樹脂であるポリオレフィンと溶解型結晶核剤とを含み、熱可塑性樹脂組成物の溶融状態から溶解型結晶核剤が析出する析出温度が１５０℃以上１８５℃以下であり、熱可塑性樹脂組成物は、析出温度よりも１０℃低い温度における複素粘性率をηＴ−１０とし、前記析出温度における複素粘性率をηＴとしたとき、ηＴ−１０のηＴに対する比であるηＴ−１０／ηＴの値が１．５以上である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂組成物を加熱溶融した後、その溶融物をノズルから吐出させ、吐出させた溶融物を、気流により延伸させて繊維状とする紡糸工程を具備するメルトブロー不織布の製造方法であって、
前記熱可塑性樹脂組成物は、熱可塑性樹脂としてのポリオレフィンと、溶解型結晶核剤とを含み、
前記熱可塑性樹脂組成物の溶融状態から該溶解型結晶核剤が析出する析出温度が１５０℃以上１８５℃以下であり、
前記熱可塑性樹脂組成物は、前記析出温度よりも１０℃低い温度における複素粘性率をηＴ−１０とし、前記析出温度における複素粘性率をηＴとしたとき、ηＴ−１０のηＴに対する比であるηＴ−１０／ηＴの値が１．５以上である、メルトブロー不織布の製造方法。
【請求項２】
前記溶解型結晶核剤が、ジベンジリデンソルビトール類又はアミド系化合物類である、請求項１に記載のメルトブロー不織布の製造方法。
【請求項３】
前記溶解型結晶核剤が、１，３：２，４−ビス−Ｏ−（４−メチルベンジリデン）−Ｄ−ソルビトールである、請求項１又は２に記載のメルトブロー不織布の製造方法。
【請求項４】
前記熱可塑性樹脂組成物における、前記溶解型結晶核剤の添加量が、０．１質量％超１．０質量％未満である、請求項１ないし３の何れか一項に記載のメルトブロー不織布の製造方法。
【請求項５】
前記ノズルから吐出される前の前記熱可塑性樹脂組成物の温度が２００℃以上である、請求項１ないし４の何れか一項に記載のメルトブロー不織布の製造方法。
【請求項６】
製造するメルトブロー不織布の平均繊維径が９００ｎｍ以下である、請求項１ないし５の何れか一項に記載のメルトブロー不織布の製造方法。
【請求項７】
前記ポリオレフィンがポリプロピレンである、請求項１ないし６の何れか一項に記載のメルトブロー不織布の製造方法。
【請求項８】
吸収性物品の吸収体に、請求項１ないし７の何れか一項に記載の製造方法で製造されたメルトブロー不織布を積層する工程を含む、吸収性物品の製造方法。
【請求項９】
ポリプロピレンと溶解型結晶核剤を含み、平均繊維径９００ｎｍ以下である、メルトブロー不織布。
【請求項１０】
請求項９に記載のメルトブロー不織布を含む、吸収性物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メルトブロー不織布の製造方法に関し、詳しくはメルトブロー不織布の製造方法、それを用いた吸収性物品の製造方法、メルトブロー不織布及び吸収性物品に関する。
【背景技術】
【０００２】
メルトブロー法は、溶融した樹脂を、複数のノズルを有するダイから高温高速の気流で吹きだし、繊維状に延伸された樹脂を互いに融着させて不織布とする方法であり、細い繊維の不織布を製造するのに適している。メルトブロー不織布は、メルトブロー法により製造される不織布である。
メルトブロー不織布を製造する技術に関し、特許文献１には、熱可塑性樹脂にリン酸系の分散型結晶核剤を配合するメルトブロー不織布の製造方法が開示されている。特許文献２の実施例には、熱可塑性樹脂に溶解型結晶核剤を配合するメルトブロー不織布の製造方法が記載されている。
特許文献３には、ジベンジリデンソルビトール類である結晶核剤をポリオレフィンに配合する粒状ポリオレフィン用添加剤組成物及びその製造方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＷＯ２０１４／０３０７３０号公報
【特許文献２】特開２０１８−１４１２４４号公報
【特許文献３】特開２００２−３３２３５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述のとおり、メルトブロー法は、細い繊維の不織布を製造するのに適しており、近年においては、繊維径が更に小さい極細繊維やナノファイバーを構成繊維とする不織布の量産に向けての研究が行われている。
しかし、繊維径が小さい繊維を得るためには、熱風の使用量を増大させる必要があり製造コストが上昇しやすい。特許文献２の技術は、構成繊維を細径化可能な技術であるが、一層の細径化を考えた場合には、必ずしもそれに十分に応え得るものではなかった。また特許文献１のように分散型結晶核剤を用いた場合は、押出機からダイまでの経路に配したフィルターに目詰まりを起こす等、繊維の細径化を図る上で、製造上の問題が生じやすい。
特許文献３には、不織布を製造することは記載されていない。
【０００５】
したがって、本発明の課題は、上述した従来技術が有する欠点を解消し得るメルトブロー不織布の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、熱可塑性樹脂組成物を加熱溶融した後、その溶融物をノズルから吐出させ、吐出させた溶融物を、気流により延伸させて繊維状とする紡糸工程を具備するメルトブロー不織布の製造方法を提供するものである。前記熱可塑性樹脂組成物は、熱可塑性樹脂としてのポリオレフィンと溶解型結晶核剤とを含むことが好ましい。前記熱可塑性樹脂組成物の溶融状態から該溶解型結晶核剤が析出する析出温度は、１５０℃以上１８５℃以下であることが好ましい。前記熱可塑性樹脂組成物は、前記析出温度よりも１０℃低い温度における複素粘性率ηＴ−１０とし、前記析出温度における複素粘性率をηＴとしたとき、ηＴ−１０のηＴに対する比であるηＴ−１０／ηＴの値が１．５以上であることが好ましい。
【０００７】
本発明は、吸収性物品の吸収体に、前記のメルトブロー不織布の製造方法で製造されたメルトブロー不織布を積層する工程を含む、吸収性物品の製造方法を提供するものである。
本発明は、ポリプロピレンと溶解型結晶核剤を含み、平均繊維径が９００ｎｍ以下である、メルトブロー不織布を提供するものである。
また本発明は、前記のメルトブロー不織布を含む、吸収性物品を提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のメルトブロー不織布の製造方法によれば、構成繊維を効率的に細径化させることができ、耐水圧やフィルター性が向上したメルトブロー不織布を効率的に製造することができる。
本発明のメルトブロー不織布によれば、構成繊維が細径化し、耐水圧やフィルター性が向上したメルトブロー不織布を提供することができる。
本発明の吸収性物品及びその製造方法によれば、構成繊維が細径化し、耐水圧の向上したメルトブロー不織布を含み、液漏れ防止性等に優れる吸収性物品を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下本発明を、その好ましい実施態様に基づき説明する。
本発明のメルトブロー不織布の製造方法は、メルトブロー法により不織布を製造する方法であり、熱可塑性樹脂組成物を加熱溶融した後、その溶融物をノズルから吐出させ、吐出させた溶融物を、気流により延伸させて繊維状とする紡糸工程を具備する。繊維状となった溶融物は、捕集工程において、ネットコンベアーや捕集スクリーンといった公知の捕集手段上に堆積され、互いに融着により接着されて不織布化される。
【００１０】
本実施形態に斯かるメルトブロー不織布の製造方法は、以下に説明する特定の熱可塑性樹脂組成物を用いる以外は、従来のメルトブロー不織布の製造方法と同様にして実施することができる。不織布の製造装置についても、メルトブロー不織布の製造に従来用いられる公知のメルトブロー不織布の製造装置を用いることができる。
【００１１】
本発明のメルトブロー不織布の製造方法において、原料として用いる熱可塑性樹脂組成物について説明する。
本実施形態に用いる熱可塑性樹脂組成物は、（１）熱可塑性樹脂としてのポリオレフィンと、（２）溶解型結晶核剤とを含んでいる。
【００１２】
（１）ポリオレフィン
熱可塑性樹脂組成物には、熱可塑性樹脂としてポリオレフィンを用いる。ポリオレフィンを用いることが、メルトブロー法により得られる不織布の構成繊維の細径化を図る観点から好ましい。
ポリオレフィンとしては、メルトブロー不織布の構成繊維の素材として通常用いられている熱可塑性樹脂を特に制限なく用いることができる。ポリオレフィンとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ４−メチル−１−ペンテン等のポリメチルペンテン、ポリブテン等が挙げられる。また、これらの樹脂を構成する重合性単量体と、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸等の不飽和カルボン酸、及びそれらのエステル、酸無水物とを共重合したもの等を用いることもできる。
ポリプロピレンには、プロピレンの単独重合体の他、プロピレンとα−オレフィン等の他のモノマーとのプロピレン系共重合体が含まれる。プロピレン系共重合体としては、プロピレン・α−オレフィンランダム共重合体、プロピレンブロック共重合体などが挙げられる。ポリエチレンとしては、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）などが挙げられる。
ポリオレフィンは、１種を単独で又は２種以上を共重合体又はブレンドとして組み合わせて用いることができる。
【００１３】
ポリオレフィンの中でも、繊維の細径化を図る観点や価格と性能とのバランスが良い点等から、ポリプロピレンが好ましく、一層効率よく繊維の細径化を図る観点から、プロピレンの単独重合体であることが更に好ましい。またポリプロピレンは、重量平均分子量が、好ましくは２５０００以上、より好ましくは３５０００以上であり、また好ましくは１０００００以下、より好ましくは６００００以下である。
【００１４】
熱可塑性樹脂組成物に用いるポリオレフィンは、温度２３０℃、荷重２１６０ｇにおけるメルトフローレートが５００ｇ／ｍｉｎ以上であることが、熱風使用量を抑制しつつ、得られる不織布の繊維径を小さくする観点から好ましい。以下、温度２３０℃、荷重２１６０ｇにおけるメルトフローレートを、単に「ＭＦＲ」という。
ポリオレフィンのＭＦＲは、７５０ｇ／ｍｉｎ以上がより好ましく、１０００ｇ／ｍｉｎ以上が更に好ましい。ポリオレフィンのＭＦＲは、糸切れを防ぐ観点から、２５００ｇ／ｍｉｎ以下が好ましく、２０００ｇ／ｍｉｎ以下が更に好ましい。ポリオレフィンのＭＦＲは、熱可塑性樹脂組成物に１種類のポリオレフィンのみが含まれる場合は、そのポリオレフィンのＭＦＲであり、２種以上のポリオレフィンが含まれる場合は、それらの混練物としてのＭＦＲである。
ＭＦＲは、例えば、ＪＩＳ  Ｋ  ７２１０に準拠し、試験温度、荷重で測定する。なお、出来上がった不織布を再溶融させ、同様に測定を行うことで構成樹脂に関するＭＦＲを測定することもできる。
【００１５】
（２）溶解型結晶核剤
結晶核剤は、有機系の結晶核剤と無機系の結晶核剤とに大別されるが、有機系の結晶核剤が好ましい。有機系の結晶核剤は、タルクやシリカ等の無機系の結晶核剤に比して分散性に優れ少量で効果が得られやすい。
有機系の結晶核剤は、溶解型の結晶核剤と分散型の結晶核剤とに区別することができる。本発明においては、その溶解型の結晶核剤（溶解型結晶核剤ともいう）を用いる。
【００１６】
溶解型結晶核剤は、熱可塑性樹脂組成物中の主たる熱可塑性樹脂との関係において、溶融した当該熱可塑性樹脂中に溶解可能なものである。ここで、主たる熱可塑性樹脂とは、熱可塑性樹脂組成物に最も多く含まれるポリオレフィンであり、熱可塑性樹脂組成物に含まれる熱可塑性樹脂の全質量中、好ましくは６０質量％以上、より好ましくは７５質量％以上、更に好ましくは９０質量％以上を占めるポリオレフィンである。
溶解型結晶核剤としては、熱可塑性樹脂組成物中の主たる熱可塑性樹脂の溶解型結晶核剤として市販のもの等を用いることができる。例えば、熱可塑性樹脂組成物に含まれる主たる熱可塑性樹脂がポリプロピレンの場合、ポリプロピレンの溶解型結晶核剤として市販の各種の結晶核剤を用いることができ、一例を示せば、新日本理化株式会社の「ゲルオールＤ」、「ゲルオールＭＤ」、「ゲルオールＤＸＲ」及び「リカクリアＰＣ１」、ＢＡＳＦ社の「ＩＲＧＡＣＬＥＡＲ  ＸＴ３８６」等を用いることもできる。ポリプロピレンに代表されるポリオレフィンの溶解型結晶核剤は、ソルビトール系又はアミド系の結晶核剤を用いることが好ましい。ソルビトール系の結晶核剤としては、ジベンジリデンソルビトール類である結晶核剤、例えば、前述した「ゲルオールＤ」、「ゲルオールＭＤ」、「ゲルオールＤＸＲ」が挙げられ、アミド系化合物類である結晶核剤としては、例えば、前述した「リカクリアＰＣ１」、「ＩＲＧＡＣＬＥＡＲ  ＸＴ３８６」等が挙げられる。
溶解型結晶核剤としては、ジベンジリデンソルビトール類等のソルビトール系の化合物又はアミド系の化合物を用いることが、ノズルから吐出された繊維状の溶融物を効率よく細径化させ得る点から好ましく、１，３：２，４−ビス−Ｏ−（４−メチルベンジリデン）−Ｄ−ソルビトールを用いることが、ノズルから吐出された繊維状の溶融物を一層効率よく細径化させ得る点から更に好ましい。
溶解型結晶核剤は、一種を単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。
【００１７】
溶解型結晶核剤が含まれていることは、メルトブロー不織布を再溶融して得られる熱可塑性樹脂組成物を示差走査熱量計測定等により分析することで確認することができる。また、再溶融状態の熱可塑性樹脂組成物から高沸点溶剤を用いて溶解型結晶核剤を抽出し、高速液体クロマトグラフィー法や核磁気共鳴法等の公知の分析手法により化合物種の特定をすることができる。溶解型結晶核剤であれば、溶解温度以上に十分加熱された熱可塑性樹脂組成物を観察しても、溶解型結晶核剤の凝集物等が観察されない。
【００１８】
本実施形態に用いる熱可塑性樹脂組成物は、熱可塑性樹脂及び溶解型結晶核剤の成分以外に、本発明の効果を損なわない範囲で、他の成分を含んでいても良い。例えば抗菌剤、防かび剤、難燃剤、光安定剤、親水剤、撥水剤、顔料等を含んでいても良い。
【００１９】
本実施形態に斯かるメルトブロー不織布の製造方法は、上述した熱可塑性樹脂組成物を用いる以外は、従来のメルトブロー不織布の製造方法と同様にして実施することができる。
例えば、スクリューを内蔵したバレル及び原料投入部を備えた押出機と、押出機に直接又はギアポンプ等を介して接続されたダイとを備えた公知の不織布製造装置を用いて製造することができる。その場合、好ましくは、熱可塑性樹脂組成物は、例えばペレットとして原料投入部から押出機内に供給され、押出機中において加熱されて溶融状態となり、その溶融物が、押出機から直接又はギアポンプ等を介してダイに供給される。ダイには、溶融物を吐出させる複数のノズルが直列した状態に形成されており、ダイに供給された溶融物は、複数のノズルから吐出されるとともに、そのノズルを挟んでその両側に位置する吹き出し口から噴射される高温高圧の気流によって延伸され、繊維状となる。そして、繊維状となった溶融物が、前述した公知の捕集手段上に堆積し、繊維どうしが互いに融着してメルトブロー不織布となる。ダイに設けられた複数のノズルは、好ましくは一定の間隔で直列している。また、高温高圧の気流は、好ましくは空気流であるが、他のガスの気流であっても良い。
【００２０】
本実施形態で用いる熱可塑性樹脂組成物は、熱可塑性樹脂組成物の溶融状態から溶解型結晶核剤が析出する析出温度Ｔが、１５０℃以上１８５℃以下である。
本実施形態で用いる熱可塑性樹脂組成物は、析出温度Ｔよりも１０℃低い温度における複素粘性率をηＴ−１０とし、析出温度Ｔにおける複素粘性率をηＴとしたとき、ηＴ−１０のηＴに対する比であるηＴ−１０／ηＴの値が１．５以上である。以下、ηＴ−１０のηＴに対する比を、単に複素粘性率の比ともいう。
【００２１】
本発明者は、溶解型結晶核剤の析出温度を特定の範囲とし、且つ前記複素粘性率の比の値を特定の範囲とすることで、得られるメルトブロー不織布の構成繊維の繊維径が大幅に細くなり、得られるメルトブロー不織布の耐水圧も向上することを見出した。
従来、熱可塑性樹脂組成物として熱可塑性樹脂と溶解型結晶核剤とを組み合わせる点は、特許文献２に開示されているところ、本実施形態のように、溶解型結晶核剤の析出温度を特定の範囲とし、且つその析出温度との関係において、熱可塑性樹脂組成物の、析出温度よりも１０℃低いときの複素粘性率ηＴ−１０と析出温度における複素粘性率ηＴとの比ηＴ−１０／ηＴの値を特定の範囲とする技術は知られていない。
【００２２】
本実施形態のメルトブロー不織布の製造方法によれば、溶解型結晶核剤の析出温度を前記の特定の範囲とし、且つ前記複素粘性率の比の値を前記の特定の範囲とすることよって、得られるメルトブロー不織布の構成繊維を一層の繊維径を図ることができる。またそれによって、耐水圧やフィルター性が向上したメルトブロー不織布を製造することができる。
【００２３】
その理由は定かではないが、以下のように推測される。
溶解型結晶核剤は冷却過程でネットワーク構造を形成するとの報告がある。他方、メルトブロー不織布の製造装置において、ノズルから吐出された熱可塑性樹脂組成物の溶融物は一般に粘度が低く流動性が高いため、吐出された溶融物が、気流を受けると比較的容易に引き伸ばされる。ノズルから吐出された熱可塑性樹脂組成物の溶融物を以下単に溶融物ともいう。
ノズルから吐出された溶融物中の溶解型結晶核剤は、溶融物の冷却過程において析出して溶融物内にネットワーク構造を形成する。
溶融物中に結晶核剤が析出するとネットワーク構造が形成されて増粘するため、その後の延伸が抑制されることになる。したがって、ノズルから吐出された直後に結晶核剤が析出すると、延伸が不十分な状態でその後の延伸が阻害されて細径化が難しくなる。他方、ノズルから吐出された溶融物がある程度延伸しても結晶核剤が析出しないと、既にある程度細くなっている溶融物は、ネットワーク構造が形成されないまま破断し、更なる延伸は望めない。
このように、析出温度がノズルから吐出される熱可塑性樹脂組成物の温度に近い〔高温〕の場合は析出が早く起きて繊維の細径化が抑制される傾向となり、析出温度が熱可塑性樹脂組成物の温度から離れた〔低温〕の場合は析出が遅くなり、溶解型結晶核剤を配合した意味がなくなる。
【００２４】
これに対して、本実施形態のメルトブロー不織布の製造方法によれば、溶解型結晶核剤の析出温度を前記の特定の範囲とし、且つ前記複素粘性率の比の値を前記の特定の範囲とすることよって、ノズルから吐出された溶融物は粘度が低いまま気流によって効率よく引き伸ばされる上に、本来であれば破断する破断点付近において、結晶核剤の析出によるネットワーク構造の形成により増粘し、溶融物の破断が抑制される。それにより、溶融物の更なる延伸が生じた後、増粘による抵抗力と気流による延伸力のバランスが崩れると破断される。このように、溶融物が大きく引き伸ばされた後破断されることによって、一層細径化された繊維が得られるものと推察される。そのような直径が細い繊維が、不織布の平面方向に拡がって配されることによって単位面積当たりの繊維密度が高くなり、耐水圧（耐水性）やフィルター性が向上したものと推察される。
【００２５】
ノズルから吐出された溶融物を効率よく延伸させて構成繊維の一層の細径化を図る観点から、溶解型結晶核剤の析出温度は、より好ましくは１５５℃以上、更に好ましくは１６０℃以上であり、また、より好ましくは１８０℃以下であり、更に好ましくは１７５℃以下であり、また、より好ましくは１５５℃以上１８０℃以下であり、更に好ましくは１６０℃以上１７５℃以下である。
【００２６】
ノズルから吐出された溶融物を効率よく延伸させて構成繊維の一層の細径化を図る観点から、熱可塑性樹脂組成物は、溶解型結晶核剤を配合しない場合の切断点の近傍で、急激に粘度が上昇することが好ましい。斯かる観点から、前記複素粘性率の比の値は、前述したとおり１．５以上であり、より好ましくは１．６以上、更に好ましくは２．０以上である。前記複素粘性率の比の値の上限は、特に制限されないが、例えば、５．０以下が好ましく、更に好ましくは４．０以下である。
【００２７】
ノズルから吐出される前の熱可塑性樹脂組成物の温度は、少なくとも溶解型結晶核剤の析出温度（℃）以上である。より確実に細い繊維が得られるようにする観点から、ノズルから吐出される前の熱可塑性樹脂組成物の温度は、２００℃以上とすることが好ましい。
また、結晶核剤を適切なタイミングで析出させて一層効率的な繊維の細径化を図る観点から、ノズルから吐出される熱可塑性樹脂組成物の温度と析出温度（℃）との差は、好ましくは１５℃以上、より好ましくは２０℃以上であり、また好ましくは１２０℃以下、より好ましくは１０５℃以下であり、また好ましく１５℃以上１２０℃以下、より好ましくは２０℃以上１０５℃以下である。
【００２８】
〔溶解型結晶核剤の析出温度の測定〕
溶解型結晶核剤の析出温度は、以下の方法によって測定することができる。
回転式レオメータ（Ｔｈｅｒｍｏ  Ｆｉｓｈｅｒ  ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製Ｒｈｅｏ  ｓｔｒｅｓｓ  ６０００）にて、φ６０ｍｍのパラレルプレートを用いて測定を行う。
まず試料台とパラレルプレートを温度２７０℃に昇温をする。昇温後、試料台とパラレルプレートを接触させてゼロ点調整を行う。
次に試料台とパラレルプレートを離し、試料台に熱可塑性樹脂組成物のサンプルを約１．５ｇ載せて溶融させる。なお熱可塑性樹脂組成物のサンプルについては、パウダー、ペレット、不織布など形態は問わない。熱可塑性樹脂組成物のサンプル溶融後、すぐに試料台とパラレルプレートの隙間を０．５ｍｍとし、溶融樹脂を試料台とパラレルプレートにて挟んだ状態で３０秒静置する。その後、温度２７０℃から−０．５℃／秒で少なくとも温度１４５℃まで降温させながら、パラレルプレートにひずみ０．８±０．２を周波数１０Ｈｚで与え、パラレルプレートを回転方向に振動させて、各温度における貯蔵弾性率Ｇ’（Ｐａ）と複素粘性率η（Ｐａ・ｓ）を得る。得られた温度に対する貯蔵弾性率Ｇ’にて、温度２６５℃から−５℃刻み（２６０、２５５、２５０・・・）の貯蔵弾性率Ｇ’を求め、下記式（１）を用いて温度−５℃刻みの貯蔵弾性率Ｇ’の傾きを計算する。そして式（１）の値が−２．５Ｐａ以下となった際の温度を結晶核剤の析出温度とした。
【数１】
2022001683.tif 000002
【００２９】
〔溶解型結晶核剤の析出温度における複素粘性率の算出方法〕
式（１）にて、Ｇ’Ｔは析出温度（２６５℃から−５℃刻み）における貯蔵弾性率を、Ｇ’Ｔ−５は析出温度−５℃における貯蔵弾性率とする。また、温度に対する複素粘性率ηにて、核剤の析出温度における複素粘性率ηＴ、析出温度−１０℃における複素粘性率ηＴ−１０を求め、下記式（２）を用いることで、その比率を算出することができる。
【数２】
2022001683.tif 000003
【００３０】
前記比率ηＴ−１０／ηＴは、主として、溶解型結晶核剤の使用及びその添加量の調整によって、上記特定の範囲とすることができる。
前記比率ηＴ−１０／ηＴを、前記の好ましい範囲とする観点から、熱可塑性樹脂組成物における、溶解型結晶核剤の添加量は０．１質量％超１．０質量％未満であることが好ましい。ここで、溶解型結晶核剤の添加量は、結晶核剤を除いた熱可塑性樹脂組成物の全成分の総量に対する結晶核剤の質量割合（質量％）である。
溶解型結晶核剤の添加量が多くなると繊維が延伸される高温領域で粘性が高くなり繊維径は細くなり難く、また溶解型結晶核剤の添加量が少なすぎると繊維の破断が起きた後の低温領域で粘性が高くなり、かつ十分な析出がなく繊維径が細くならないため繊維量が減ってしまい、耐水圧又はフィルター性が低下する傾向となる。このため、前記析出温度と、前記複素粘性率の比の範囲と、繊維径とのバランスを加味すると、熱可塑性樹脂組成物における溶解型結晶核剤の添加量は、好ましくは０．１質量％超であり、より好ましくは０．２質量％以上、さらに好ましくは０．３質量％以上であり、また好ましくは１．０質量％未満であり、より好ましくは０．９質量％以下、さらに好ましくは０．５質量％以下であり、より具体的には、好ましくは０．１質量％超１．０質量％未満であり、より好ましくは０．２質量％以上０．９質量％以下、さらに好ましくは０．３質量％以上０．５質量％以下の範囲である。
このように、溶解型結晶核剤の添加量を上記の範囲とすることで、より確実に、繊維径を十分に小さくし、得られる不織布の耐水圧やフィルター性を向上させることができる。
【００３１】
好ましい実施形態では、ノズルから吐出される前の熱可塑性樹脂組成物の温度を２００℃以上としている。例えば、熱可塑性樹脂組成物の溶融物を、ノズルから吐出させる際の温度を２００℃以上とし、気流の温度を２００℃以上として、エネルギー消費量を大幅に抑制したメルトブロー不織布の製造方法も可能である。また、ノズルから吐出させる際の温度の下限は、樹脂の融点以上とする必要があり、温度が高い方が細い繊維になりやすい。ノズルから吐出させる際の温度とは、例えば、ノズルから吐出する直前の溶融物の温度であり、通常熱可塑性樹脂組成物の温度はノズルに差し込まれた温度センサーにより測定される。気流の温度は、ノズル近傍に配された吹き出し口から噴射する気体の温度である。
【００３２】
本発明のメルトブロー不織布の製造方法で製造するメルトブロー不織布は、構成繊維の平均繊維径が９００ｎｍ以下であることが好ましい。
本実施形態のメルトブロー不織布の製造方法によれば、熱風使用量を抑制しつつ、溶融物が大きく延伸した、繊維径が小さい繊維からなり、構成繊維の細径化を図りつつ耐水圧やフィルター性が向上したメルトブロー不織布の製造が可能である。
メルトブロー不織布の構成繊維の平均繊維径が従来よりも小さい９００ｎｍ以下であると、メルトブロー不織布が、（ア）耐水性（耐水圧）及び（イ）フィルター性等に優れたものとなる。
【００３３】
（ア）耐水性に優れることは、例えば生理用ナプキンや使い捨ておむつ等の吸収性物品の裏面シートや、前後端や側方に配する立体ガードの構成シート等として用いた場合に、防漏性が高くなる等の利点がある。
（イ）フィルター性に優れることは、各種分離膜や衛生マスク等として用いた場合に、除去したい異物を効率よく捕集できる等の利点がある。
耐水性（耐水圧）及びフィルター性の向上の観点から、メルトブロー不織布の構成繊維の平均繊維径は、好ましくは１００ｎｍ以上、より好ましくは３００ｎｍ以上であり、また好ましくは９００ｎｍ以下、より好ましくは８５０ｎｍ以下である。
【００３４】
メルトブロー不織布の構成繊維の平均繊維径は、以下に示す方法により求めることができる。
〔平均繊維径の測定方法〕
おむつ等から測定対象の不織布を得る場合は、コールドスプレー又は有機溶剤でホットメルトを無効化させ、測定対象の不織布を丁寧に剥がして単離する。この工程は、特に記載が無い限り、本明細書中において、全ての測定に共通である。
平均繊維径は、まず、不織布からランダムに小片サンプル５個を採取する。次に、走査型電子顕微鏡で視野に２０〜６０本の繊維が映るよう１０００〜１００００倍に拡大した写真を撮影する。視野内の全ての繊維について、それぞれ１回ずつカウントするよう繊維径を測定し、繊維１００本以上に対する繊維径の平均値をナノメートルオーダーで算出し、小数点以下第一位を四捨五入し算出することで求めることができる。
【００３５】
本発明に係るメルトブロー不織布は、本発明の方法により製造されるメルトブロー層を含む多層構造の積層不織布であってもよい。
多層構造の積層不織布は、例えば、スパンボンド不織布やエアスルー不織布などからなる基材層と、本発明の方法により製造されるメルトブロー不織布（メルトブロー層）とが、厚み方向に積層された構造を有するものが挙げられる。より具体的には、スパンボンド（Ｓ）―メルトブロー（Ｍ）―スパンボンド（Ｓ）の層構造を有する積層不織布、スパンボンド（Ｓ）―メルトブロー（Ｍ）―エアスルー（ＡＴ）の層構造を有する積層不織布、エアスルー（ＡＴ）―メルトブロー（Ｍ）―エアスルー（ＡＴ）の層構造を有する積層不織布等が挙げられる。
メルトブロー層を含む積層不織布は、例えば、スパンボンド不織布やエアスルー不織布等等からなる基材層上に、本発明の方法により紡糸した結晶核剤を含む繊維を堆積させてメルトブロー不織布（メルトブロー層）を形成すること、又はそれに更に他の層を１層若しくは２層以上積層すること等によって、製造することができる。メルトブロー層とメルトブロー層以外の層との間、例えば基材層とメルトブロー層との間や、積層不織布の任意の層間は、任意の接合手段、例えば熱エンボスによって一体化されていても良い。
なお、測定対象の不織布が、スパンボンド不織布やエアスルー不織布などの基材と一体化した多層構造の場合の、構成繊維の平均繊維径は、メルトブロー層に焦点を合わせて測定対象とする。
【００３６】
本実施形態に係る製造方法で製造されたメルトブロー不織布の耐水圧について説明する。耐水圧は以下の測定方法によって測定することができる。
〔耐水圧の測定方法〕
耐水圧は、ＪＩＳ  Ｌ１０９２に記載の耐水度試験に準拠して測定する。なお、試験片の大きさが規定に満たない時には、採取できる面積の試験片に水が当たるよう測定面積を縮小した装置を組み、同様の方法で測定を行うことができる。
測定は１０枚の試験片について行い、その平均値をサンプルの耐水圧とする。
【００３７】
本実施形態に係るメルトブロー不織布は、耐水圧に優れており、例えば生理用ナプキンや使い捨ておむつ等の吸収性物品の裏面シートや立体ガードの構成シート等として有用である。またフィルター性にも優れており、各種分離膜や衛生マスクのフィルター材等として有用である。
【００３８】
本発明に係るメルトブロー不織布の用途は特に制限されず、その特性を生かして様々な用途に用いることができる。
例えば、本発明に係るメルトブロー不織布は、吸収性物品の吸収体に積層して用いられる。吸収性物品は、主として尿、経血等の身体から排泄される液を吸収保持するために用いられるものである。また本発明の吸収性物品とその製造方法によれば、吸収性物品の吸収体にメルトブロー不織布を積層する工程を含むことで、構成繊維の細径化、耐水圧の向上したメルトブロー不織布を吸収体に積層し、液漏れし難い吸収性物品を提供することができる。
吸収性物品は、典型的には、表面シート、裏面シート及び両シート間に介在配置された液保持性の吸収体を具備している。吸収性物品は更に、吸収性物品の具体的な用途に応じた各種部材を具備していてもよい。そのような部材は当業者に公知である。例えば吸収性物品が使い捨ておむつや生理用ナプキン、失禁パッドである場合には、着用者の前後方向に沿う長手方向の両側部に一対又は二対以上の立体ガードを配置することができる。立体ガードは、固定端と自由端とを有し、好ましくは前記自由端の近傍に弾性部材が配されている。
【００３９】
本発明に係るメルトブロー不織布は、このような吸収性物品の、耐水性が要求される裏面シート又は立体ガードの構成シート、経血や尿等の色の隠蔽性が要求される表面シート、裏面シート又は立体ガードの構成シート等として用いることができる。吸収性物品の裏面シートを、樹脂フィルムとその非肌対向面側を被覆する外装不織布との積層シートから形成する場合、本発明に係るメルトブロー不織布を、その樹脂フィルムに代えて用いても良いし、外装不織布に代えて用いても良く、その裏面シートの全体に代えて用いても良い。また、衛生マスクのフィルター材として用いることもできる。
【００４０】
本発明のメルトブロー不織布の製造方法、吸収性物品の製造方法、メルトブロー不織布及び吸収性物品は、上述した実施態様に何ら制限されるものではなく、適宜変更可能である。例えば、本発明に係るメルトブロー不織布は、耐水性及びフィルター性のうちの何れか一方のみに優れるものであってもよい。
【実施例】
【００４１】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。しかしながら本発明の範囲は、かかる実施例に制限されない。特に断らない限り、「％」は「質量％、ｗｔ％」を意味する。
表１における実施例１〜４、比較例１〜２では、紡糸条件を同一とし、熱可塑性樹脂としてＭＦＲ１２００ｇ／１０分のポリプロピレン樹脂（ＰＰ）を用い、溶解型結晶核剤としてゲルオールＭＤを用いて、核剤の添加量を変化させたときの、核剤の析出温度Ｔ〔℃〕、前記複素粘性率の比（ηＴ−１０／ηＴ）、平均繊維径〔ｎｍ〕及び耐水圧〔ｍｍＡｑ．〕の実施例、比較例の測定結果を示す。
表１における参考例１では、紡糸条件は表１に示したようにし、熱可塑性樹脂としてＭＦＲ１３００ｇ／１０分のポリプロピレン樹脂（ＰＰ）を用い、溶解型結晶核剤としてゲルオールＭＤを用いて、核剤の添加量を０．１質量％としたときの、平均繊維径〔ｎｍ〕及び耐水圧〔ｍｍＡｑ．〕の参考例の測定結果を示す。
【００４２】
〔実施例１〜４〕
実施例１、２では核剤の添加量を０．３質量％とし、実施例３、４では核剤の添加量を０．５質量％とした。なお、実施例１と実施例２及び実施例３と実施例４は目付を異ならせている。目付とは、単位面積当たりの質量であり、坪量と同義である。実施例１，３では、目付を５ｇ／ｍ２とし、実施例２，４では目付を１０ｇ／ｍ２した。
【００４３】
〔比較例１〜２、参考例１〕
比較例１は、溶解型結晶核剤を添加しない場合を示し、比較例２は核剤の添加量を１．０質量％とした場合を示す。参考例１は、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）のＭＦＲを１３００ｇ／１０分とし、核剤の添加量を０．１質量％とした場合を示す。
〔評価〕
実施例及び比較例、参考例で得られた各メルトブロー不織布について、前述した方法により、核剤の析出温度、前記複素粘性率の比、構成繊維の平均繊維径及び耐水圧を測定した。それらの結果を表１に示す。
【００４４】
【表１】
2022001683.tif 000004
【００４５】
表１に示す計測結果から明らかなように、熱可塑性樹脂組成物として熱可塑性樹脂であるポリオレフィンと溶解型結晶核剤を含み、溶解型結晶核剤が析出する析出温度が１５０℃以上１８５℃以下となる実施例１〜４で得られたメルトブロー不織布は、平均繊維径が、比較例１，２及び参考例１ものに比して有意に小さくなった。通常、平均繊維径を小さくするには熱風使用量を増やす必要があるが、本発明の製造方法では同じ熱風使用量で平均繊維径を小さくすることができた。例えば、実施例１と比較例２とを対比すると、実施例１の平均繊維径が１００ｎｍ以上小さくなっていることが判る。
熱可塑性樹脂組成物の前記複素粘性率の比の値が１．５以上のものは、実施例１〜４及び比較例２である。比較例２は、前記複素粘性率の比の値は１．５以上を満たすものの、繊維径は、実施例１〜４と比較して小さくなっていない。比較例２の場合、析出温度が１９５℃と高いため、十分にノズルから吐出された溶融物が伸びる前に硬化して細径化が抑制されたため、繊維径が実施例１〜４の繊維径まで細径化されかなったものと推察される。
【００４６】
熱可塑性樹脂組成物に溶解型結晶核剤を含まない比較例１の場合では、溶解型結晶核剤が配合されていないため、繊維径が実施例１〜４よりも大きくなった。参考例１では、溶解型結晶核剤の添加量が０．１質量％と少ないため、以下の表２に示すように析出温度は１５０℃以下である。そのため、糸切れが起きる領域にて核剤が十分に析出せず、細径化が十分になされなかったと推察される。
また、実施例１、３では、同じ目付にて、耐水圧が比較例１及び２よりも高くなっている。更に、実施例１、３では目付５ｇ／ｍ２にも関わらず、目付１０ｇ／ｍ２である参考例１と同等以上の耐水圧を実現できている。これらは、繊維径の細径化により、堆積する繊維密度が高くなったことに起因すると推察される。
実施例２、４では、同じ目付にて、耐水圧が参考例１よりも高くなっている。これは、同様に繊維径の細径化により、堆積する繊維密度が高くなったことに起因すると推察される。
【００４７】
これらの結果から、繊維径の細径化とともに耐水圧を向上させるには、本実施形態で説明したメルトブロー不織布の製造方法のように、溶解型結晶核剤の析出温度が１５０℃以上１８５℃以下であり、かつ熱可塑性樹脂組成物の前記複素粘性率の比の値が１．５以上となるようにすることが重要であることが判る。
【００４８】
次に、溶解型結晶核剤の種類と、溶解型結晶核剤が析出した際の熱可塑性樹脂組成物の粘度との関係について表２を用いて説明する。表２は溶解型結晶核剤の種類と添加量、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）のＭＦＲを変化させたときの析出温度と前記複素粘性率の比の値との関係を実験した結果を示す。
【００４９】
【表２】
2022001683.tif 000005
【００５０】
実験１の不織布は表１の参考例１の不織布に相当し、実験２の不織布は表１の実施例１，２の不織布に相当し、実験３の不織布は表１の実施例３，４の不織布に相当し、実験４の不織布は表１の比較例２の不織布に相当し、それぞれ表１に示す紡糸条件により作製した。実験５、９では、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）のＭＦＲと溶解型結晶核剤の種類及び核剤の添加量を表２のように変更して、表１の参考例１と同様の紡糸条件にて作製した。実験６、７、８及び１０では、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）のＭＦＲと溶解型結晶核剤の種類及び核剤の添加量を表２のように変更して、表１の実施例１と同様の紡糸条件にて作製した。
実験１〜４における不織布は、熱可塑性樹脂組成物に配合する溶融型結晶核剤としてゲルオールＭＤを用いて作製したのに対して、実験５〜１０では、異なる種類の溶融型結晶核剤を用いた。実験５、６における不織布は、溶解型結晶核剤としてゲルオールＤを用い、実験７、８では、溶解型結晶核剤としてゲルオールＤＸＲを用い、実験９、１０では、溶解型結晶核剤としてリカクリアＰＣ１を用いた。
【００５１】
実験２と実験６、８、１０とを比較すると、溶解型結晶核剤の種類に違いがあっても、添加量を、適切な範囲、例えば上述した好ましい範囲である０．１％超１．０％以下とすることにより、析出温度及び前記複素粘性率の比の値を、本発明に規定される好ましい範囲（析出温度１５０℃以上１８５℃以下、複素粘性率の比１．５以上）の値とすることができることがわかる。
一方、表１の参考例１に相当する実験１のように、溶解型結晶核剤を０．１質量％しか含まない場合、析出温度及び前記複素粘性率の比の値が、本発明に規定される好ましい範囲の範囲外となることがわかる。これは、溶解型結晶核剤の種類を変更した実験５、９についても同様なことがいえる。また実験７のように溶解型結晶核剤がゲルオールＤＸＲの場合、添加量０．３質量％でも析出温度及び前記複素粘性率の比の値が、本発明に規定される好ましい範囲の範囲外となることがわかる。溶解型結晶核剤は添加量を増やすと析出温度及び前記複素粘性率の比の値が増加することから、溶解型結晶核剤がゲルオールＤＸＲの場合、添加量０．１質量％においても析出温度及び前記複素粘性率の比の値が本発明に規定される好ましい範囲の範囲外といえる。
【００５２】
これらの結果から、溶解型結晶核剤の種類に違いがあっても添加量を適切に調整することにより、溶解型結晶核剤の析出温度を、本発明に規定される好ましい範囲の範囲内とすることができる。また、前記複素粘性率は、その値が高くなると、粘性が高くなることから、溶融型結晶核剤に用いる材質は、ゲルオールＭＤに限定されるものではなく、他の種類の溶融型結晶核剤でも、ゲルオールＭＤと同等の効果を得られることが判る。
【００５３】
本発明の製造方法により製造されるメルトブロー不織布及び本発明のメルトブロー不織布では、製造するメルトブロー不織布の目付（坪量）が５ｇ/ｍ２の場合は耐水圧が９００ｍｍＡｑ．以上、製造するメルトブロー不織布の目付が１０ｇ/ｍ２の場合は耐水圧が１１００ｍｍＡｑ．以上であることが好ましい。
本発明の製造方法により製造されるメルトブロー不織布及び本発明のメルトブロー不織布は、原料使用量を抑制して、例えば軽量でありながら耐水性（耐水圧）の高い不織布とする観点から、目付（坪量）が、好ましくは１２ｇ/ｍ２以下、より好ましくは１０ｇ/ｍ２以下、さらに好ましくは８ｇ/ｍ２、とりわけ好ましくは７ｇ／ｍ２である。下限は、特に制限されないが、強度の確保等の観点から、例えば２ｇ/ｍ２以上であり、好ましくは３ｇ/ｍ２以上、より好ましくは４ｇ/ｍ２以上、さらに好ましくは５ｇ/ｍ２以上である。
生産性の観点から、ノズルから吐出される樹脂の総吐出量が、１０ｋｇ／ｍ／ｈｒ以上であることが好ましい。また細径化の観点から、ノズルから吐出される樹脂の単孔吐出量が、０．１ｇ／ｍｉｎ／ｈｏｌｅ以下であることが好ましい。