(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
結晶性ポリプロピレンからなるハードエラスチック成分を第１成分とし、熱可塑性エラストマーを第２成分とし、第１成分を鞘、第２成分を芯とする芯鞘型の伸縮弾性複合繊維を３０重量％以上含み、上記熱可塑性エラストマーが、メタロセン触媒を用いて製造されたエチレン−α−オレフィン共重合体からなる伸縮弾性不織布であって、
上記伸縮弾性複合繊維における上記第１成分の含有量が５〜７０重量％であり、上記第２成分の含有量が９５〜３０重量％であり、
カード機を用い上記伸縮弾性複合繊維を開繊させて形成されたウエブを、スルー・エア・ドライヤ中を通過させ、熱風により該ウエブ中の該伸縮弾性複合繊維の交絡点間を熱融着させ多数の接着点を形成させて製造されたものであり、
２０％伸張時の伸張回復率が４０〜１００％であることを特徴とする伸縮弾性不織布。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、優れた風合いを有する伸縮弾性不織布に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
熱可塑性エラストマーを繊維状に加工して得られる弾性繊維が知られているが、該弾性繊維から不織布を製造するためには、直接シート法しか用いることができず、その製造方法が限られていた。しかも直接シート法によって製造された不織布は、ゴム特有の肌触りがあるので使用目的が限られていた。
【０００３】
そこで、特公平７−３５６３２号公報には、通常の方法により不織布化が可能な弾性繊維が提案されている。該弾性繊維は、結晶性ポリプロピレンからなる第１成分と融点が１００〜１５０の熱可塑性樹脂からなる第２成分とから構成される弾性複合繊維である。
【０００４】
しかしながら、上記公報に記載の弾性複合繊維から形成された弾性不織布は、上記第２成分の熱可塑性樹脂に伸縮弾性の特性が無いため、複合繊維としての伸縮弾性が実質的に発現せず、熱接着後も硬いという欠点があり、また、衣料用の素材として用いるには肌触りや風合いが未だ不十分であるという欠点があった。
【０００５】
従って、本発明の目的は、肌触りや風合いに優れた伸縮弾性不織布を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは鋭意検討した結果、特定の成分の組み合わせからなる２成分系伸縮弾性複合繊維、特に第２成分として熱可塑性エラストマーを選択した伸縮弾性複合繊維を構成繊維として用いた伸縮弾性不織布によって上記目的が達成され得ることを知見した。
【０００７】
本発明は、上記知見に基づきなされたもので、結晶性ポリプロピレンからなるハードエラスチック成分を第１成分とし、熱可塑性エラストマーを第２成分とし、第１成分を鞘、第２成分を芯とする芯鞘型の伸縮弾性複合繊維を３０重量％以上含み、上記熱可塑性エラストマーが、メタロセン触媒を用いて製造されたエチレン−α−オレフィン共重合体からなる伸縮弾性不織布であって、
上記伸縮弾性複合繊維における上記第１成分の含有量が５〜７０重量％であり、上記第２成分の含有量が９５〜３０重量％であり、
カード機を用い上記伸縮弾性複合繊維を開繊させて形成されたウエブを、スルー・エア・ドライヤ中を通過させ、熱風により該ウエブ中の該伸縮弾性複合繊維の交絡点間を熱融着させ多数の接着点を形成させて製造されたものであり、
２０％伸張時の伸張回復率が４０〜１００％であることを特徴とする伸縮弾性不織布を提供することにより、上記目的を達成したものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の伸縮弾性不織布は、結晶性ポリプロピレンからなるハードエラスチック成分を第１成分とし、熱可塑性エラストマーを第２成分とする２成分系の伸縮弾性複合繊維（以下、単に「複合繊維」という）からなるものである。
上記複合繊維は、熱可塑性エラストマーからなる従来の弾性繊維に比して、すべり性が良好であり、特にカード機を用いて不織布に加工することが容易である。
【００１０】
本発明の伸縮弾性不織布を構成する上記複合繊維の第１成分として用いられるハードエラスチック成分は結晶性ポリプロピレンからなる。
【００１１】
上記結晶性ポリプロピレンとしては、ハードエラスチック性を有するものであれば特に制限無く用いることができる。上記結晶性ポリプロピレンの好ましい例としては、プロピレンのホモポリマー、プロピレンを主体とするエチレンとのコポリマー、及びプロピレンを主体とするα−オレフィンとのコポリマー等が挙げられる。
【００１２】
上記結晶性ポリプロピレンは、その結晶化度が４０％以上であることが好ましい。上記結晶化度が４０％満たないと繊維の伸張回復率が不十分となる場合がある。なお、上記結晶化度は、ＤＳＣ（示差走査熱量測定）法に従って測定された結晶の融解に要するエネルギーをもとに算出した値である。
【００１３】
上記結晶性ポリプロピレンは、そのメルトインデックスが、１〜２００ｇ／１０分であることが好ましく、３〜５０ｇ／１０分であることが更に好ましい。上記メルトインデックスが１ｇ／１０分に満たないと溶融粘度が高すぎて、紡糸が困難となる場合があり、２００ｇ／１０分を超えると溶融粘度が低すぎて、繊維化する前に糸切れが発生する場合があるので上記範囲内とすることが好ましい。なお、上記メルトインデックスは、ＡＳＴＭ  Ｄ−１２３８に従い、２３０℃、２．１６ｋｇｆ荷重下で測定された値である。
【００１４】
また、上記結晶性ポリプロピレンは、伸縮弾性が容易に発現し、且つ上記複合繊維を容易に紡糸し得る点から、その重量平均分子量が、１万〜１００万であることが好ましく、２万〜６０万であることが更に好ましい。
【００１５】
本発明の伸縮弾性不織布を構成する上記複合繊維の第２成分は熱可塑性エラストマーからなる。
該熱可塑性エラストマーは、一般に、分子中にゴム弾性を有する柔軟性成分（ソフトセグメント、軟質相）と、塑性変形を防止するための分子拘束成分（ハードセグメント、硬質相）とから構成されている。
【００１７】
本発明においては、加工性、コスト、耐光性、耐薬品性、及び皮膚刺激性等を考慮して、上記熱可塑性エラストマーとして、メタロセン触媒を用いて製造されたエチレン−α−オレフィン共重合体を用いる。
上記エチレン−α−オレフィン共重合体において、エチレンと共重合させるα−オレフィンとしては、炭素数が３〜３０のα−オレフィン、例えば、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−ヘプテン、４−メチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ヘキセン、４，４−ジメチル−１−ペンテン、オクタデセン等が挙げられる。これらの中でも１−ヘキセン、１−オクテン、１−ヘプテン、４−メチル−１−ペンテンが好ましく用いられる。
上記エチレン−α−オレフィン共重合体におけるエチレンとα−オレフィンとの配合割合は、好ましくはエチレンが４０〜９８重量％であり、α−オレフィンが６０〜２重量％である。
【００１８】
本発明においては、これらの熱可塑性エラストマーの溶融流動性を改質するために、これらの熱可塑性エラストマーに熱可塑性プラスチックやオイル成分等を添加してもよい。
【００１９】
上記熱可塑性エラストマーは、その１００％伸張時の伸張回復率が５０％以上であることが、例えば、本発明の伸縮弾性不織布を衣料用等に用いた場合に、人体の動作に対して破壊を起こさず追従することが可能となる点から好ましい。
【００２０】
上記複合繊維においては、上記第１成分の含有量が５〜７０重量％であり、上記第２成分の含有量が９５〜３０重量％であり、好ましくは、上記第１成分の含有量が１０〜６０重量％であり、上記第２成分の含有量が９０〜４０重量％であり、一層好ましくは、上記第１成分の含有量が１０〜５０重量％であり、上記第２成分の含有量が９０〜５０重量％である。上記第１成分の含有量が上記の上限を超えるか又は上記第２成分の含有量が上記の下限に満たないと上記複合繊維の伸縮性が不十分となる。上記第１成分の含有量が上記の下限に満たないか又は上記第２成分の含有量が上記の上限を超えると上記複合繊維の表面に上記第２成分が露出する面積が多くなり、触感が低下するうえ、鞘芯型の複合繊維を紡糸することが困難となる。
【００２１】
上記複合繊維の繊維形態は、鞘芯型〔シース・コア型（同心円型及び偏心型）〕である。これらの繊維形態の複合繊維は、公知の紡糸方法により製造することができる。鞘芯型の複合繊維においては第１成分が鞘、第２成分が芯となるように紡糸する。
【００２２】
上記公知の紡糸方法により製造された上記複合繊維は、紡糸後直接ウエブとなして不織布を形成してもよく、或いは、伸縮特性を一層発現させる点から、紡糸後所定の延伸処理に付した後にウエブとなして不織布を形成してもよい。
上記延伸処理の条件としては、延伸温度が２０〜１３０℃であることが好ましく、延伸倍率が１〜６倍であることが好ましい。上記延伸処理における上記伸縮弾性複合繊維の加熱には、例えば、熱風、蒸気、赤外線等の加熱手段を用いることができる。
【００２３】
上記複合繊維は、その繊維径が１〜２０デニールであることが好ましく、２〜６デニールであることが更に好ましい。上記繊維径が１デニールに満たないと紡糸工程での紡糸性が低下し、繊維化しにくくなる場合があり、２０デニールを超えると本発明の伸縮弾性不織布の実用性において、風合いが悪化する場合があるので上記範囲内とすることが好ましい。
【００２４】
上記複合繊維は、その１００％伸張時の伸張回復率が２０〜１００％であることが好ましく、５０〜１００％であることが更に好ましい。上記伸張回復率が２０％に満たないと、例えば、本発明の伸縮弾性不織布を衣料用等に用いた場合に、人体の動作に追従する機能が不十分となる場合がある。
【００２５】
上記複合繊維は、ステープルファイバーのような短繊維の形態で用いられてもよく、連続フィラメントのような長繊維の形態で用いられてもよい。
【００２６】
本発明の伸縮弾性不織布は、上記複合繊維１００％から構成されていることが特に好ましいが、他の繊維と混紡されたものであってもよい。
上記複合繊維を他の繊維と混紡する場合には、本発明の伸縮弾性不織布は、上記複合繊維を３０重量％以上含み、好ましくは５０重量％以上含む。上記複合繊維の量が３０重量％に満たないと、本発明の伸縮弾性不織布の伸縮弾性が著しく低下して破断してしまう。上記複合繊維と混紡し得る他の繊維としては、不織布形成工程における熱処理により変質しない繊維、例えば、ポリオレフィン、ポリエステル及びポリアミド等の熱可塑性合成繊維、コットン、麻及び羊毛等の天然繊維、並びにレーヨン及びアセテート等の再生繊維や、上記熱処理により融着し得る各種バインダー繊維等が挙げられる。
【００２７】
本発明の伸縮弾性不織布は、公知のウエブ形成方法を用いて上記複合繊維からなる（又は上記複合繊維を含む）ウエブを形成し、次いで該ウエブにおける繊維の交絡点間を、上記第１成分の融点と上記第２成分の融点との間の温度での熱処理により融着させ、多数の接着点を形成することにより製造される。
上記ウエブ形成方法としては、カード機を用いて該複合繊維を開繊させてウエブを形成する方法が挙げられる。
【００２８】
形成されたウエブを熱処理して不織布を形成する方法（サーマルボンド法）としては、該ウエブを、スルー・エア・ドライヤ中を通過させ、熱風により該ウエブの構成繊維の交絡点間を熱融着させて、多数の接着点を形成する方法が挙げられる。この場合、熱風の温度や供給量は、上記ウエブの構成繊維の種類並びに上記ウエブの坪量及び搬送速度等にもよるが、一般に、熱風の温度が１４０〜１７０℃であることが好ましく、流速又は風速が０．５〜３ｍ／分であることが好ましい。
【００２９】
本発明の伸縮弾性不織布は、その２０％伸張時の伸張回復率が４０〜１００％であり、６０〜１００％であることが好ましい。上記伸張回復率が４０％に満たないと、例えば、本発明の伸縮弾性不織布を衣料用等に用いた場合に、人体の動作等への追従が不十分で、抵抗が大きくなる。
【００３０】
本発明の伸縮弾性不織布は、その坪量が５〜２００ｇ／ｍ2 であることが好ましく、１５〜８０ｇ／ｍ2 であることが更に好ましい。上記坪量が５ｇ／ｍ2 に満たないと、上記伸張回復率が小さく不十分となる場合があり、２００ｇ／ｍ2 を超えると、サーマルボンド法での不織布形成が難しくなり、コスト的に不利であるので上記範囲内とすることが好ましい。
【００３１】
また、本発明の伸縮弾性不織布は、その０．５ｇ／ｃｍ2 加重下における厚さが０．０５〜５ｍｍであることが好ましく、０．２〜２ｍｍであることが更に好ましい。上記厚さが０．０５ｍｍに満たないと、繊維密度が高くなり、伸縮特性が不十分となる場合があり、５ｍｍを超えると、本発明の伸縮弾性不織布を衣料用等に用いた場合に、実用上、違和感を与えるので上記範囲内とすることが好ましい。
【００３２】
本発明の伸縮弾性不織布は、伸縮性が大きく、しかも布様の風合いを有するものである。このような特性を有する本発明の伸縮弾性不織布は、衣料用素材、ガーゼ、包帯、貼布剤、及び包装材等に好ましく用いることができ、特に、使い捨ておむつの裏面材や止着材等として好ましく用いることができる。また、本発明の伸縮弾性不織布を他の素材、例えば透湿性シート等と組み合わせた複合シートとなして、他の機能を付与してもよい。
【００３３】
【実施例】
以下、実施例により本発明の伸縮弾性不織布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るものではない。
【００３４】
〔実施例１〕
複合繊維の製造
第１成分としてポリプロピレン（メルトインデックス；８ｇ／１０分、結晶化度；４３％）を用い（５０重量％）、第２成分としてメタロセン触媒を用いて製造されたエチレン−α−オレフィン共重合体（１００％伸張時の伸張回復率；８０％）を用いて（５０重量％）、溶融紡糸により偏心鞘芯型（第１成分が鞘で、第２成分が芯）の複合繊維を製造した。この複合繊維の繊維径は２デニールであり、１００％伸張時の伸張回復率は８０％であった（表１参照）。
【００３５】
伸縮弾性不織布の製造
上記複合繊維のステープルファイバー（２ｄ×５１ｍｍ）をカード機を用いて開繊しウエブとなした。引き続き、該ウエブを、スルー・エア・ドライヤ中を通過させて熱処理し（熱風温度；１６８℃、風速；２ｍ／分）、伸縮弾性不織布を製造した。
このようにして得られた伸縮弾性不織布の２０％伸張時の伸張回復率、坪量及び０．５ｇ／ｃｍ2 加重下での厚さをそれぞれ測定したところ、２０％伸張時の伸張回復率は７５％であり、坪量は３２ｇ／ｍ2 であり、０．５ｇ／ｃｍ2 加重下での厚さは０．８ｍｍであった。また、この伸縮弾性不織布の風合いを評価した。その結果を表２に示す。
なお、上記第２成分及び上記複合繊維の１００％伸張時の伸張回復率、並びに上記伸縮弾性不織布の２０％伸張時の伸張回復率の測定方法及び風合いの評価方法は下記の通りである。
【００３６】
＜第２成分及び複合繊維の１００％伸張時の伸張回復率＞
長さ５１ｍｍ、繊維径２．０デニールの試料を用意し、テンシロン（オリエンテック社製ＲＴＡ−１００）装置を用いて、ＪＩＳ  Ｌ１０１５及びＬ１０９６に従い、試料を試験機に固定して、１００％伸張させる。この状態を１分間保持した後、引張速度と同様の速度で戻し始めて応力が０になったときの変位長Ｌ’（ｍｍ）を測定する。元の固定寸法Ｌ（ｍｍ）に対して下記式から１００％伸張時の伸張回復率（％）を算出する。
１００伸張時の伸張回復率（％）＝（Ｌ’／Ｌ）×１００
＜伸縮弾性不織布の２０％伸張時の伸張回復率＞
上記伸縮弾性不織布の流れ方向（連続方向）を長手方向とした試料を縦サンプルとし、それに直交する方向を長手方向とした試料を横サンプルとし、試料サイズが長さ２００ｍｍ×幅５０ｍｍの試料を縦サンプル及び横サンプルそれぞれ１０枚ずつサンプリングした。次いで、テンシロン（オリエンテック社製  ＲＴＡ−１００）装置を用いて、試料固定の寸法１５０ｍｍ、引張速度３００ｍｍ／ｍｉｎで引張試験を行い、２０％伸張させる。この状態を１分間保持した後、速度３００ｍｍ／ｍｉｎで戻し始めて、応力が０になったときの長さを測定する。２０％伸張時の伸張回復率（％）は下記式から算出する。
２０％伸張時の伸張回復率（％）＝（初期長さ／伸張回復後の長さ）×１００
＜伸縮弾性不織布の風合い＞
パネラー１０人により手触りの評価を行なった。手触りが良かったと感じる人数が１０人又は９人のときを「◎」、８人〜６人のときを「○」、５人〜３人のときを「△」、２人又は１人のときを「×」とした。
【００３７】
〔実施例２〕
表１に示す成分を用い且つ表１に示す断面形状とする以外は実施例１と同様の手順により複合繊維を製造した。得られた複合繊維を用いて実施例１と同様の手順により伸縮弾性不織布を製造した。このようにして得られた伸縮弾性不織布について実施例１と同様の測定及び評価をした。その結果を表２に示す。
【００３８】
〔比較例１〜３〕
表１に示す成分を用いて溶融紡糸により繊維を製造した。得られた繊維を用いてスパンボンド不織布を製造した。このようにして得られた不織布について実施例１と同様の測定及び評価をした。その結果を表２に示す。なお、上記繊維は、断面が円形である通常の繊維である。
【００３９】
【表１】
0004251380.tif 000002
【００４０】
【表２】
0004251380.tif 000003
【００４１】
表２に示す結果から明らかなように、結晶性ポリプロピレンからなるハードエラスチック成分を第１成分とし、熱可塑性エラストマーを第２成分とする複合繊維からなる本発明の伸縮弾性不織布（実施例１及び２）は、伸縮性が高く、しかも優れた風合いを有するものである。これに対して、比較例１〜３の不織布は肌触りが悪く、直接肌に接触する用途には不適当である。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、伸縮性が高く、しかも布様の優れた風合いを有する伸縮弾性不織布が得られる。