JP2006002282A - Biodegradable nonwoven fabric and sanitary material using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は撥水剤を付与されてなる不織布に関するものであり、さらに詳しくは、良好な機械的強度と耐水性、撥水性を有して衛生材料として好適に用いられ、さらに生分解性を有し、使用後の廃棄が容易である不織布に関するものである。 The present invention relates to a nonwoven fabric provided with a water repellent. More specifically, the present invention has good mechanical strength, water resistance and water repellency and is suitably used as a sanitary material and further has biodegradability. In addition, the present invention relates to a nonwoven fabric that can be easily discarded after use.
近年、環境意識の高まりから生分解性を有する種々の不織布が提案されている。生分解性を有する不織布は、自然環境下で、日光、紫外線、熱、水、酵素、微生物等の作用により化学的に分解され、さらには形態的に崩壊するため、焼却処理の必要がなく、埋め立て処理や屋外への放置により処分が可能である。仮に焼却処理をした場合でも、生分解性樹脂は従来の不織布に使用されているポリエステルやポリプロピレン、ナイロン等の樹脂に比べ、一般的に燃焼熱量が低いため、焼却時に焼却炉を傷めないというメリットがある。特に使い捨ておむつや生理用品等の衛生材料は、１回の使用で廃棄されること、さらにその廃棄量が膨大であることから生分解性材料を用いた製品の開発が望まれている。 In recent years, various nonwoven fabrics having biodegradability have been proposed due to the increase in environmental awareness. Non-woven fabric with biodegradability is chemically decomposed by the action of sunlight, ultraviolet rays, heat, water, enzymes, microorganisms, etc. in natural environments, and further morphologically collapses, so there is no need for incineration treatment. It can be disposed of by landfill or left outdoors. Even if incinerated, the biodegradable resin generally has a lower calorific value than polyester, polypropylene, nylon, and other resins used in conventional nonwoven fabrics, so it does not damage the incinerator during incineration. There is. In particular, sanitary materials such as disposable diapers and sanitary products are discarded after one use, and further, the amount of disposal is enormous, and therefore development of products using biodegradable materials is desired.
しかしながら、従来の生分解性不織布では使用するに十分な機械的強度や柔軟性を有するものはなかった。特に使い捨ておむつや生理用品等のバックシート、サイドギャザーとして使用する場合、これらの部材は水分の洩れを防ぐため耐水性、撥水性が必要とされているが、一般的な生分解性樹脂は親水性のものが多く、このため従来の生分解性不織布で要求性能を満足するものはなかった。 However, none of the conventional biodegradable nonwoven fabrics have sufficient mechanical strength and flexibility for use. In particular, when used as a back sheet or side gather for disposable diapers, sanitary products, etc., these members are required to have water resistance and water repellency in order to prevent moisture leakage, but general biodegradable resins are hydrophilic. Therefore, none of the conventional biodegradable nonwoven fabrics satisfy the required performance.
例えば特許文献１には、生分解性熱可塑性重合体からなる柔軟性や機械的特性に優れた生分解性複合短繊維不織布に関する技術が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a technique relating to a biodegradable composite short fiber nonwoven fabric excellent in flexibility and mechanical properties made of a biodegradable thermoplastic polymer.
さらに特許文献２には、生分解性樹脂であるポリ乳酸を主成分とする、強度や柔軟性に優れた長繊維不織布からなる衛生用品用不織布に関する技術が開示されている。 Furthermore, Patent Document 2 discloses a technique relating to a nonwoven fabric for sanitary goods, which is composed of a long-fiber nonwoven fabric having a main component of polylactic acid, which is a biodegradable resin, and excellent in strength and flexibility.
しかしながらこれらの特許文献には不織布の耐水性、撥水性を向上させる技術はなんら示されておらず、特に使い捨ておむつや生理用品のバックシート、サイドギャザーとして使用するには困難であった。 However, these patent documents do not show any technique for improving the water resistance and water repellency of the nonwoven fabric, and are particularly difficult to use as disposable diapers, sanitary back sheets, and side gathers.
またさらに特許文献３には、ポリ乳酸系長繊維からなる透水性、柔軟性に優れた衛生材用不織布に関する技術が開示されているが、該衛生材用不織布は主に使い捨ておむつや生理用品等のトップシートのように透水性が求められる部分に使用されるものであり、使い捨ておむつや生理用品等のバックシート、サイドギャザーのように耐水性、撥水性を求められる部分に使用できるものではなかった。 Furthermore, Patent Document 3 discloses a technique related to a nonwoven fabric for hygiene materials that is made of polylactic acid-based long fibers and has excellent water permeability. However, the nonwoven fabric for hygiene materials is mainly used in disposable diapers, sanitary products, and the like. It is used for parts that require water permeability, such as topsheets, and cannot be used for parts that require water resistance and water repellency, such as back sheets for disposable diapers and sanitary products, and side gathers. It was.
また特許文献４には、実用的な耐水性を持つセルロース系繊維と生分解性樹脂からなる生分解性成型物に関する技術が開示されているが、該生分解性成型物の耐水性とは、水中に浸漬した際の形態安定性に関するものであり、使い捨ておむつや生理用品等のバックシート、サイドギャザーに求められる耐水性、撥水性を達成するものではない。さらに該生分解性成型物は主に育苗ポットや食品用トレー、包装用トレーとして使用されるものであり、柔軟性は劣るものである。 In addition, Patent Document 4 discloses a technique related to a biodegradable molded article composed of a cellulosic fiber having a practical water resistance and a biodegradable resin. The water resistance of the biodegradable molded article is It relates to form stability when immersed in water, and does not achieve water resistance and water repellency required for back sheets and side gathers of disposable diapers and sanitary products. Furthermore, the biodegradable molded product is mainly used as a seedling pot, a food tray, or a packaging tray, and is inferior in flexibility.
さらに特許文献５には、生分解性不織布に撥水剤を施してなる農園芸用シート状素材に関する技術が開示されているが、該生分解性不織布は農園芸用素材に関するものであり、柔軟性や機械的強度には劣るものである。さらに該生分解性不織布に付与された撥水剤は、徐々に消失するため、撥水性、耐水性も徐々に失われていくものである。よって使い捨ておむつや生理用品等のバックシート、サイドギャザーに好適に用いられるものではなかった。
本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解決しようとするものであり、耐水性、撥水性に優れ、かつ良好な機械的特性および柔軟性を有し、特に衛生材料、とりわけ使い捨ておむつや生理用品のバックシート、サイドギャザーとして好ましく使用できる生分解性不織布を提供することにある。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and is excellent in water resistance and water repellency, and has good mechanical properties and flexibility, especially sanitary materials, especially disposable diapers and An object of the present invention is to provide a biodegradable nonwoven fabric that can be preferably used as a back sheet and a side gather for sanitary products.
本発明は、かかる課題を解決するために、次のような構成を採用するものである。 The present invention employs the following configuration in order to solve such a problem.
すなわち、
（１）単繊維繊度０．８〜１０デシテックスの生分解性繊維からなる不織布であって、該不織布が撥水剤を含み、かつ該不織布の目付が５〜１００ｇ／ｍ２、耐水圧が６０〜２００ｍｍＡｑであることを特徴とする生分解性不織布。
That is,
(1) A nonwoven fabric composed of biodegradable fibers having a single fiber fineness of 0.8 to 10 dtex, wherein the nonwoven fabric contains a water repellent, the basis weight of the nonwoven fabric is 5 to 100 g / m 2 , and the water pressure is 60 A biodegradable nonwoven fabric characterized by being -200 mmAq.
（２）前記撥水剤が、フッ素系化合物、ポリオレフィン系化合物およびシリコーン化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種を含んでなることを特徴とする前記（１）に記載の生分解性不織布。 (2) The biodegradable nonwoven fabric as described in (1) above, wherein the water repellent comprises at least one selected from the group consisting of a fluorine compound, a polyolefin compound and a silicone compound.
（３）前記生分解性繊維がポリ乳酸系樹脂からなることを特徴とする前記（１）または（２）に記載の生分解性不織布。 (3) The biodegradable nonwoven fabric according to (1) or (2), wherein the biodegradable fiber is made of a polylactic acid resin.
（４）前記不織布が部分的に熱接着されて一体化してなり、かつ、該熱接着の接着面積が該不織布全面積に対して５〜５０％の範囲内であることを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれかに記載の生分解性不織布。 (4) The non-woven fabric is partially heat-bonded and integrated, and the bonding area of the heat-bonding is in the range of 5 to 50% with respect to the total area of the non-woven fabric ( The biodegradable nonwoven fabric according to any one of 1) to (3).
（５）前記不織布が長繊維不織布であることを特徴とする前記（１）〜（４）のいずれかに記載の生分解性不織布。 (5) The biodegradable nonwoven fabric according to any one of (1) to (4), wherein the nonwoven fabric is a long fiber nonwoven fabric.
（６）前記（１）〜（５）のいずれかに記載の生分解性不織布を用いてなることを特徴とする衛生材料。 (6) A sanitary material comprising the biodegradable nonwoven fabric according to any one of (1) to (5).
（７）前記（１）〜（５）のいずれかに記載の生分解性不織布を、バックシートおよび／またはサイドギャザーに用いてなることを特徴とする使い捨ておむつ。 (7) A disposable diaper comprising the biodegradable nonwoven fabric according to any one of (1) to (5) as a back sheet and / or a side gather.
（８）前記（１）〜（５）のいずれかに記載の生分解性不織布を、バックシートおよび／またはサイドギャザーに用いてなることを特徴とする生理用品。 (8) A sanitary product, wherein the biodegradable nonwoven fabric according to any one of (1) to (5) is used for a back sheet and / or a side gather.
本発明によれば、良好な耐水性、撥水性を有し、かつ機械的特性や柔軟性に優れた、特に衛生材料、とりわけ使い捨ておむつや生理用品のバックシート、サイドギャザーとして好ましく使用できる生分解性不織布を提供することができる。 According to the present invention, biodegradation that has good water resistance, water repellency, and excellent mechanical properties and flexibility, can be used preferably as a sanitary material, particularly a disposable diaper, a sanitary article backsheet, and a side gather. Can be provided.
本発明における不織布を構成する繊維の単繊維繊度は０．８〜１０デシテックスである。好ましくは０．９〜８デシテックス、より好ましくは１．０〜６デシテックスの範囲である。単繊維繊度が０．８デシテックスより細い場合、紡糸性が悪化する。また、単繊維繊度が１０デシテックスを超える場合、繊維の冷却を十分に行えず紡糸性が悪化する。異なる単繊維繊度の繊維を複数種類混合することも何ら問題はない。また繊維の断面形状は何ら制限されるものではなく、丸形、中空丸形、あるいはＸ形、Ｙ形等の異形、等が好ましく使用されるが、製造の簡便な点から丸形形状が最も好ましいものである。 The single fiber fineness of the fibers constituting the nonwoven fabric in the present invention is 0.8 to 10 dtex. Preferably it is 0.9-8 decitex, More preferably, it is the range of 1.0-6 decitex. When the single fiber fineness is thinner than 0.8 dtex, the spinnability deteriorates. On the other hand, when the single fiber fineness exceeds 10 dtex, the fiber cannot be cooled sufficiently and the spinnability deteriorates. There is no problem in mixing a plurality of types of fibers having different single fiber fineness. In addition, the cross-sectional shape of the fiber is not limited at all, and a round shape, a hollow round shape, or an irregular shape such as an X shape or a Y shape is preferably used, but the round shape is most preferable from the viewpoint of easy production. It is preferable.
本発明において、生分解性繊維の原料として使用する生分解性樹脂としては、ポリ乳酸樹脂、ポリブチレンサクシネート樹脂、ポリカプロラクトン樹脂、ポリエチレンサクシネート樹脂、ポリグリコール酸樹脂、ポリブチレンテレフタレート系樹脂、ポリヒドロキシブチレート系樹脂等が好適に用いられる。またこれらの樹脂を複数種類複合して用いてもよい。また樹脂の複合の方法としては、溶融した複数種類の樹脂を混合する方法や、２種類の樹脂を芯鞘型、あるいはサイドバイサイド型に複合する方法が好ましい方法である。 In the present invention, as a biodegradable resin used as a raw material for biodegradable fibers, polylactic acid resin, polybutylene succinate resin, polycaprolactone resin, polyethylene succinate resin, polyglycolic acid resin, polybutylene terephthalate resin, A polyhydroxybutyrate resin or the like is preferably used. A plurality of these resins may be used in combination. As a method for compounding the resin, a method of mixing a plurality of types of molten resins and a method of combining two types of resins in a core-sheath type or a side-by-side type are preferable methods.
生分解性を有する樹脂のうち、ポリ乳酸系樹脂は熱安定性や強度の面から最も好ましいものである。ポリ乳酸系樹脂としては、ポリ（Ｄ−乳酸）と、ポリ（Ｌ−乳酸）と、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸の共重合体、あるいはこれらのブレンド体が好ましいものである。 Of the resins having biodegradability, the polylactic acid resin is most preferable from the viewpoint of thermal stability and strength. As the polylactic acid-based resin, poly (D-lactic acid), poly (L-lactic acid), a copolymer of D-lactic acid and L-lactic acid, or a blend thereof is preferable.
ポリ乳酸系樹脂の重量平均分子量は５万〜３０万が好ましく、より好ましくは１０万〜３０万である。重量平均分子量が５万を下回る場合は、繊維の強力が低くなり好ましくない。重量平均分子量が３０万を越える場合、粘度が高いためノズルから押し出したポリマーの曳糸性が乏しく、高速延伸ができず、未延伸状態になり、十分な繊維強度を得ることができないため好ましくない方向である。またさらに生分解性樹脂に結晶核剤や艶消し剤、顔料、防カビ剤、抗菌剤、難燃剤、等を本発明の効果を損なわない範囲で添加してもよい。 The weight average molecular weight of the polylactic acid resin is preferably 50,000 to 300,000, more preferably 100,000 to 300,000. When the weight average molecular weight is less than 50,000, the strength of the fiber is lowered, which is not preferable. When the weight average molecular weight exceeds 300,000, the polymer extruded from the nozzle is poor because the viscosity is high, the high-speed stretching cannot be performed, the unstretched state cannot be obtained, and sufficient fiber strength cannot be obtained. Direction. Furthermore, a crystal nucleating agent, a matting agent, a pigment, an antifungal agent, an antibacterial agent, a flame retardant, and the like may be added to the biodegradable resin as long as the effects of the present invention are not impaired.
本発明の不織布の目付は５〜１００ｇ／ｍ２である。目付が５ｇ／ｍ２を下回ると不織布の強度が不十分となる。目付が１００ｇ／ｍ２を越えると強度的には十分であるが、単位面積あたりのコストが高くなり、さらには柔軟性が失われる。好ましい目付の範囲は７〜９０ｇ／ｍ２であり、より好ましい範囲は、１０〜７０ｇ／ｍ２である。 The basis weight of the nonwoven fabric of the present invention is 5 to 100 g / m 2 . When the basis weight is less than 5 g / m 2 , the strength of the nonwoven fabric becomes insufficient. When the basis weight exceeds 100 g / m 2 , the strength is sufficient, but the cost per unit area is increased, and further flexibility is lost. A preferable basis weight is 7 to 90 g / m 2 , and a more preferable range is 10 to 70 g / m 2 .
さらに本発明の不織布の柔軟性は、４５°カンチレバー法の測定値が１０〜１５０ｍｍの範囲であることが好ましい。４５°カンチレバー法の測定値が１０ｍｍを下回る場合は、実用的な機械的強度を達成できない場合があり好ましくない方向である。また測定値が１５０ｍｍを越える場合には柔軟性が劣るため、特に衛生材料向けには好ましくない方向である。より好ましい柔軟性の範囲は１５〜１２０ｍｍ、さらに好ましくは２０〜１００ｍｍである。 Furthermore, as for the softness | flexibility of the nonwoven fabric of this invention, it is preferable that the measured value of a 45 degree cantilever method is the range of 10-150 mm. When the measured value of the 45 ° cantilever method is less than 10 mm, practical mechanical strength may not be achieved, which is an undesirable direction. Moreover, since a flexibility is inferior when a measured value exceeds 150 mm, it is a direction unpreferable especially for sanitary materials. A more preferable range of flexibility is 15 to 120 mm, and further preferably 20 to 100 mm.
本発明の生分解性不織布の製造方法は特に限定されるものではないが、製造方法が簡便であり、生産能力に優れる点からスパンボンド不織布、あるいは短繊維不織布からなることが好ましい形態である。特に好ましい製造方法は機械的強度の点からスパンボンド不織布である。 Although the manufacturing method of the biodegradable nonwoven fabric of this invention is not specifically limited, From the point that a manufacturing method is simple and is excellent in production capacity, it is a preferable form to consist of a spunbond nonwoven fabric or a short fiber nonwoven fabric. A particularly preferable production method is a spunbonded nonwoven fabric from the viewpoint of mechanical strength.
本発明にて使用されるスパンボンド不織布は、特に限定されるものではないが、溶融したポリマーをノズルより押し出し、これを高速吸引ガスにより吸引延伸した後、移動コンベア上に繊維を捕集してウェブとし、さらに連続的に熱接着、絡合等を施すことにより一体化されたシートとする、いわゆるスパンボンド法により製造されたものが好ましい。 The spunbonded nonwoven fabric used in the present invention is not particularly limited, but after extruding a molten polymer from a nozzle and sucking and stretching it with a high-speed suction gas, the fibers are collected on a moving conveyor. A web manufactured by a so-called spunbond method, which is a sheet integrated by continuous thermal bonding, entanglement, or the like, is preferable.
また、本発明にて使用される短繊維不織布は、溶融したポリマーをノズルより押し出し、冷却した後、一旦巻き取って未延伸糸条とし、あるいは一旦巻き取ることなく連続して、これに１段または２段以上で冷延伸または熱延伸した後カットして短繊維とし、ランダムウェッバー、パラレルウェッバー等の乾式法、または抄紙法により得られたウェブを熱接着、絡合等を施すことにより一体化されたシートとする短繊維不織布が好ましい。 In addition, the short fiber nonwoven fabric used in the present invention is obtained by extruding a melted polymer from a nozzle and cooling it, and then winding it once to form an unstretched yarn, or continuously without winding it once. Alternatively, after cold drawing or hot drawing in two or more stages, cut into short fibers, and integrate them by applying thermal bonding, entanglement, etc. to the web obtained by dry methods such as random webber and parallel webber, or papermaking method The short fiber nonwoven fabric used as the finished sheet is preferred.
また、短繊維はカットする前にスタフィングボックス法や押し込み加熱ギア法により、所定の捲縮加工を加えることができる。乾式法にて短繊維不織布を製造する場合には、短繊維の捲縮数は５〜５０個／２５ｍｍが好ましく、より好ましくは１０〜３０個／２５ｍｍであり、また短繊維のカット長は１０〜８０ｍｍが好ましく、より好ましくは２０〜６０ｍｍである。捲縮数が５個／２５ｍｍ未満の場合、開繊時に未開繊が生じやすく好ましくない方向である。また捲縮数が５０個／２５ｍｍを越えると、均一な開繊が得られない場合があり、好ましくない方向である。 In addition, the short fibers can be subjected to a predetermined crimping process by a stuffing box method or an indentation heating gear method before cutting. In the case of producing a short fiber nonwoven fabric by a dry method, the number of crimps of the short fiber is preferably 5 to 50/25 mm, more preferably 10 to 30/25 mm, and the cut length of the short fiber is 10 -80 mm is preferable, More preferably, it is 20-60 mm. When the number of crimps is less than 5/25 mm, unopened fibers are likely to occur during opening, which is an undesirable direction. On the other hand, if the number of crimps exceeds 50/25 mm, a uniform fiber opening may not be obtained, which is an undesirable direction.
抄紙法にて短繊維不織布を製造する場合には、短繊維のカット長は１〜２５ｍｍが好ましく、より好ましくは３〜１５ｍｍである。カット長が１ｍｍを下回る場合は、抄紙が困難となる場合があり好ましくない。またカット長が２５ｍｍを越えると抄紙により均一な不織布を得ることが困難となる場合があり、好ましくない方向である。 In the case of producing a short fiber nonwoven fabric by the papermaking method, the cut length of the short fiber is preferably 1 to 25 mm, more preferably 3 to 15 mm. If the cut length is less than 1 mm, papermaking may be difficult, which is not preferable. On the other hand, if the cut length exceeds 25 mm, it may be difficult to obtain a uniform nonwoven fabric by papermaking, which is an undesirable direction.
本発明における不織布は、部分的に熱接着されて一体化していることが好ましい。熱接着の面積は不織布の全面積の５〜５０％が好ましい。さらに好ましくは８〜４５％、より好ましくは１０〜３０％である。熱接着の面積が５％を下回る場合は、不織布の強度が弱くなる傾向であり好ましくない方向である。また熱接着の面積が５０％を超える場合は、不織布の機械的強度には優れるものの柔軟性が損なわれる方向であり、好ましくない。 The nonwoven fabric in the present invention is preferably partially thermally bonded and integrated. The area for thermal bonding is preferably 5 to 50% of the total area of the nonwoven fabric. More preferably, it is 8-45%, More preferably, it is 10-30%. When the area of thermal bonding is less than 5%, the strength of the nonwoven fabric tends to be weak, which is an undesirable direction. Moreover, when the area of thermal bonding exceeds 50%, although it is excellent in the mechanical strength of a nonwoven fabric, the softness | flexibility is impaired, it is unpreferable.
部分的熱接着の方法は特に限定されるものではないが、一対の熱エンボスロールによる接着、あるいは超音波発振装置とエンボスロールによる接着が好ましい方法であるが、強度的には一対の熱エンボスロールによる接着がより好ましいものである。熱エンボスロールによる熱接着の温度は、繊維表面に存在する樹脂の融点より５〜５０℃低いことが好ましく、より好ましくは１０〜４０℃低い温度条件である。熱エンボスロールによる熱接着の温度が、繊維表面に存在する樹脂の融点より５℃未満低い温度であった場合、樹脂の溶融が激しく、エンボスロールへのシート取られ、ロール汚れが発生、シートが硬くなるばかりかロール巻付きも頻発するなど安定生産も不可能となる。また、繊維表面に存在する樹脂の融点より５０℃を超えて低い温度であった場合、樹脂の融着が不十分であり、物性的に弱いものとなる傾向であり好ましくない。 The method of partial thermal bonding is not particularly limited, but bonding with a pair of hot embossing rolls or bonding with an ultrasonic oscillator and an embossing roll is a preferred method, but in terms of strength, a pair of hot embossing rolls. Adhesion by is more preferable. The temperature of heat bonding by the hot embossing roll is preferably 5 to 50 ° C., more preferably 10 to 40 ° C. lower than the melting point of the resin existing on the fiber surface. When the temperature of heat bonding by the hot embossing roll is lower than the melting point of the resin existing on the fiber surface by less than 5 ° C., the resin is melted severely, the sheet is taken on the embossing roll, roll contamination occurs, Not only is it stiff, but also roll winding often occurs, making stable production impossible. Further, when the temperature is lower than the melting point of the resin existing on the fiber surface by more than 50 ° C., it is not preferable because the resin is insufficiently fused and tends to be weak in physical properties.
本発明の生分解性不織布は耐水圧が６０〜２００ｍｍＡｑであることが必要である。耐水圧が６０ｍｍＡｑ未満の場合は、撥水性、耐水性を求められる用途への使用は困難である。また耐水圧が２００ｍｍＡｑを超える場合は、不織布の目付を必要以上に高くすること、さらに不織布に含まれる撥水剤量を必要以上に多くしなければならず、コストが高くなるばかりでなく、柔軟性が失われる。好ましい耐水圧は７０〜１８０ｍｍＡｑ、より好ましくは８０〜１７０ｍｍＡｑである。 The biodegradable nonwoven fabric of the present invention needs to have a water pressure resistance of 60 to 200 mmAq. When the water pressure resistance is less than 60 mmAq, it is difficult to use in applications requiring water repellency and water resistance. In addition, when the water pressure resistance exceeds 200 mmAq, the fabric weight of the nonwoven fabric must be increased more than necessary, and the amount of water repellent contained in the nonwoven fabric must be increased more than necessary, which not only increases the cost but also increases flexibility. Sex is lost. A preferable water pressure resistance is 70 to 180 mmAq, more preferably 80 to 170 mmAq.
また本発明に用いられる撥水剤は、フッ素系化合物、ポリオレフィン化合物、シリコーン化合物のうちの少なくとも１種を含んでなるものが好ましい。最も好ましい撥水剤は、撥水性能に優れる点からフッ素系化合物である。撥水剤量は、不織布に対して０．０５〜５重量％が好ましい範囲である。撥水剤の付与量が不織布に対して０．０５重量％未満の場合は、撥水性、耐水性が不十分となりやすく好ましくない方向である。撥水剤の付与量が不織布に対して５重量％を超える場合には、コストが高くなるばかりでなく、不織布の通気性が失われる場合があり好ましくない。 In addition, the water repellent used in the present invention preferably comprises at least one of a fluorine compound, a polyolefin compound, and a silicone compound. The most preferable water repellent is a fluorine-based compound from the viewpoint of excellent water repellency. The amount of the water repellent is preferably 0.05 to 5% by weight with respect to the nonwoven fabric. When the applied amount of the water repellent is less than 0.05% by weight with respect to the nonwoven fabric, the water repellency and water resistance tend to be insufficient, which is not preferable. When the application amount of the water repellent exceeds 5% by weight with respect to the nonwoven fabric, not only the cost increases, but also the air permeability of the nonwoven fabric may be lost, which is not preferable.
撥水剤を不織布に含ませる方法とはなんら限定されるものではない。例えば、エアドクタコート、ブレードコート、ロッドコート、ナイフコート、スクイズコート、含浸コート、リバースロールコート、トランスファロールコート、グラビアコート、キスロールコート、キャストコート、スプレーコート、カーテンコート、カレンダコート、泡沫コートまたは押出コート法が好ましいものとして挙げられる。特に好ましい方法としては、エマルジョン化した撥水剤に不織布を含浸し、所定量の撥水剤を付与する含浸コート法、あるいは、エマルジョン化した撥水剤を所定量キスロールにて不織布に転写するキスロールコート法である。 The method of including a water repellent in a nonwoven fabric is not limited at all. For example, air doctor coat, blade coat, rod coat, knife coat, squeeze coat, impregnation coat, reverse roll coat, transfer roll coat, gravure coat, kiss roll coat, cast coat, spray coat, curtain coat, calendar coat, foam coat Alternatively, an extrusion coating method is preferable. As a particularly preferred method, an impregnated coating method in which a nonwoven fabric is impregnated into an emulsified water repellent and a predetermined amount of water repellent is applied, or a kiss that transfers the emulsified water repellent to a non-woven fabric with a predetermined amount of kiss roll. Roll coating method.
また撥水剤が付与された不織布を乾燥する温度は、特に制限されるものではないが、撥水性、耐水性を高めるために６０〜１６０℃であることが好ましい。乾燥温度が６０℃を下回る場合には、撥水性が不十分となる場合があり好ましくない方向である。また乾燥温度が１６０℃を超える場合には、一般的な生分解性樹脂は融点、軟化点が低いために、不織布の収縮や劣化が起きやすいので、好ましくない方向である。より好ましい乾燥温度は７０〜１５０℃、さらに好ましくは８０〜１３０℃である。またさらに乾燥時間は１〜６００秒が好ましい範囲である。乾燥時間が１秒より短い場合は、乾燥が不十分となり、撥水性が不十分となる場合があり好ましくない方向である。また乾燥時間が６００秒を超える場合には、生産性が落ちるばかりでなく、不織布の収縮や劣化が起きやすいので好ましくない方向である。 The temperature at which the nonwoven fabric provided with the water repellent is dried is not particularly limited, but is preferably 60 to 160 ° C. in order to improve water repellency and water resistance. When the drying temperature is lower than 60 ° C., the water repellency may be insufficient, which is not preferable. On the other hand, when the drying temperature exceeds 160 ° C., the general biodegradable resin has a low melting point and softening point, and therefore, the nonwoven fabric tends to shrink and deteriorate, which is not preferable. A more preferable drying temperature is 70 to 150 ° C, and more preferably 80 to 130 ° C. Further, the drying time is preferably in the range of 1 to 600 seconds. When the drying time is shorter than 1 second, the drying is insufficient, and the water repellency may be insufficient. Further, when the drying time exceeds 600 seconds, not only the productivity is lowered, but also the nonwoven fabric tends to shrink or deteriorate, which is not preferable.
また本発明の生分解性不織布は、温度５０℃、湿度８０％の条件下で、１６８時間処理した後の引張強度が、処理前の引張強度と比較して０〜３５％しか低下しないことが好ましい。より好ましい引張強度の低下の範囲は０〜２５％である。条件下での引張強度の低下が３５％を超える場合には、製品を保管している最中に機械的強度が低下し、使用できなくなる場合があり好ましくない。 In the biodegradable nonwoven fabric of the present invention, the tensile strength after treatment for 168 hours under the conditions of a temperature of 50 ° C. and a humidity of 80% may be reduced by only 0 to 35% compared with the tensile strength before treatment. preferable. A more preferable range of decrease in tensile strength is 0 to 25%. If the decrease in tensile strength under conditions exceeds 35%, the mechanical strength decreases during storage of the product, which may be unusable.
本発明の生分解性不織布は、いかなる用途にも用いることができるが、機械的強度や柔軟性に優れ、かつ良好な耐水性を持つことから衛生材料に好ましく用いられる。ここでいう衛生材料の具体例としては、保護着、下着等の１回程度の使用で使い捨てる使い捨て衣料、あるいは、サニタリーナプキン、パンティーシールド等の生理用品、あるいは成人用紙おむつ、ベビー用紙おむつ、失禁者パッド等の使い捨ておむつ、シーツ、ベッドカバー、枕カバー等の寝具、エプロン、手袋等のキッチン用品であるが、特にこれらに制限されるものではない。本発明の生分解性不織布の最も好ましい使用用途は、使い捨ておむつや生理用品のバックシート、サイドギャザーである。 The biodegradable nonwoven fabric of the present invention can be used for any application, but is preferably used for sanitary materials because it is excellent in mechanical strength and flexibility and has good water resistance. Specific examples of sanitary materials here include disposable clothing that can be used once, such as protective clothing and underwear, sanitary products such as sanitary napkins and panty shields, adult diapers, baby diapers, and incontinence Disposable diapers such as a person's pad, bed sheets such as sheets, bed covers and pillow covers, and kitchen utensils such as an apron and gloves, but are not particularly limited thereto. The most preferred use of the biodegradable nonwoven fabric of the present invention is disposable diapers, sanitary back sheets, and side gathers.
以下、実施例に基づき本発明につき具体的に説明するが、本発明がこれら実施例によって限定されるものではない。なお、下記実施例における各特性値は、次の方法で測定したものである。
（１）重量平均分子量
試料のクロロホルム溶液にテトラヒドロフランを混合し測定溶液とし、これをＷａｔｅｒｓ社製ゲルパーミテーションクロマトグラフ（ＧＰＣ）Ｗａｔｅｒｓ２６９０を用いて、２５℃で測定し、ポリスチレン換算で重量平均分子量を求めた。測定は各試料につき３点行い、その平均値をそれぞれの重量平均分子量とした。
（２）融点（℃）：
パーキンエルマ社製示差走査型熱量計ＤＳＣ−２型を用い、昇温温度２０℃／分の条件で測定し、得られた融解吸熱曲線において極値を与える温度を融点とした。測定は各試料につき３点行い、その平均値をそれぞれの融点とした。
（３）繊度（ｄｔｅｘ）：
不織布からランダムに小片サンプル１０個を採取し、走査型電子顕微鏡で５００〜３０００倍の写真を撮影し、各サンプルから１０本ずつ、計１００本の繊維直径を測定し、平均値から繊維径を算出、これをポリマーの密度で補正し、繊度を算出した。
（４）目付（ｇ／ｍ２ ）：
ＪＩＳ Ｌ１９０６の４．２に準じて、縦方向５０ｃｍ×横方向５０ｃｍの試料を３点採取、各試料の重量をそれぞれ測定し、得られた値の平均値を単位面積当たりに換算し、不織布の目付（ｇ／ｍ２ ）とした。
（５）引張強力
ＪＩＳ Ｌ１９０６の４．３．１に準じ、サンプルサイズ５×３０ｃｍ、つかみ間隔２０ｃｍ、引張速度１０ｃｍ／ｍｉｎの条件で、シート縦方向、横方向とも３点を測定、それぞれの平均値を１００ｇ／ｍ２ 当たりの強力に換算し、縦方向、横方向ともに３０Ｎ／５ｃｍ以上のものを合格（○）、それ以外のものは不合格（×）とした。
（６）柔軟性
ＪＩＳ Ｌ１０９６の６．１９．１Ａ法（４５°カンチレバー法）に準じて測定を実施した。サンプルサイズは２×１５ｃｍとし、シートの縦方向、横方向とも表裏５点測定、縦横それぞれの平均値を算出し、縦方向、横方向とも１０〜１５０ｍｍの範囲にある場合を合格（○）、それ以外は不合格（×）とした。
（７）耐水圧（撥水性）
ＪＩＳ Ｌ１０９２の６．１耐水度試験（静水圧法）Ａ法（低水圧法）に準じ、サンプルサイズ１５×１５ｃｍで５点測定し、平均値を不織布の耐水性とした。
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely based on an Example, this invention is not limited by these Examples. In addition, each characteristic value in the following Example is measured by the following method.
(1) Weight average molecular weight Tetrahydrofuran was mixed with a chloroform solution of a sample to obtain a measurement solution, which was measured at 25 ° C. using a gel permeation chromatograph (GPC) Waters 2690 manufactured by Waters, and the weight average molecular weight was calculated in terms of polystyrene. Asked. The measurement was performed at three points for each sample, and the average value was defined as the respective weight average molecular weight.
(2) Melting point (° C):
Using a differential scanning calorimeter DSC-2 manufactured by Perkin Elma Co., Ltd., measurement was performed under the condition of a temperature rise temperature of 20 ° C./min, and the temperature giving an extreme value in the obtained melting endotherm curve was defined as the melting point. The measurement was performed at three points for each sample, and the average value was defined as the melting point of each sample.
(3) Fineness (dtex):
Ten small piece samples are taken at random from the nonwoven fabric, photographed at 500 to 3000 times with a scanning electron microscope, 10 from each sample, 100 fiber diameters are measured, and the fiber diameter is calculated from the average value. The fineness was calculated by correcting this with the density of the polymer.
(4) Weight per unit area (g / m 2 ):
According to JIS L1906 4.2, three samples of 50 cm in the vertical direction × 50 cm in the horizontal direction were collected, the weight of each sample was measured, and the average value of the obtained values was converted per unit area. The basis weight (g / m 2 ) was used.
(5) Tensile strength Measured according to JIS L1906 4.3.1, sample size 5 × 30 cm, gripping distance 20 cm, tensile speed 10 cm / min. The value was converted to a strength per 100 g / m 2 , and in the vertical and horizontal directions, those of 30 N / 5 cm or more were accepted (◯), and the others were rejected (x).
(6) Flexibility Measurement was carried out according to the JIS L1096 6.19.1A method (45 ° cantilever method). The sample size is 2 × 15 cm, the front and back of the sheet are measured at 5 points in both the vertical and horizontal directions, and the average value is calculated for each of the vertical and horizontal directions. Otherwise it was rejected (x).
(7) Water pressure resistance (water repellency)
According to JIS L1092, 6.1 water resistance test (hydrostatic pressure method) A method (low water pressure method), 5 points were measured at a sample size of 15 × 15 cm, and the average value was regarded as the water resistance of the nonwoven fabric.
実施例１
重量平均分子量が１５万でＱ値（Ｍｗ／Ｍｎ）が１．７８、融点が１６８℃であるポリ乳酸樹脂を原料とし、２１０℃で溶融した後、口金温度２２０℃で細孔より紡出した後、エジェクターにより紡糸速度４０００ｍ／分で紡糸し、移動するネットコンベアー上に捕集し得られたウェブを、凸部の面積が１５％のエンボスロールとフラットロールで、温度１４０℃、圧力５０ｋｇ／ｃｍの条件で熱圧着し、単繊維繊度１．５デシテックス（ｄｔｅｘ）、目付２０ｇ／ｍ２ のスパンボンド不織布を製造した。
Example 1
A polylactic acid resin having a weight average molecular weight of 150,000, a Q value (Mw / Mn) of 1.78 and a melting point of 168 ° C. was used as a raw material, melted at 210 ° C., and then spun from the pores at a die temperature of 220 ° C. Thereafter, the web obtained by spinning with an ejector at a spinning speed of 4000 m / min and collected on a moving net conveyor was embossed and flat with a convex area of 15%, temperature 140 ° C., pressure 50 kg / A spunbonded nonwoven fabric having a single fiber fineness of 1.5 dtex and a basis weight of 20 g / m 2 was manufactured by thermocompression bonding under the conditions of cm.
得られた不織布にフッ素化合物系エマルジョンからなる撥水剤を、含浸コート法にて１．０重量％付与し、１００℃で１００秒間乾燥し、撥水加工を施した。 A 1.0% by weight water repellent comprising a fluorine compound emulsion was applied to the obtained nonwoven fabric by an impregnation coating method, followed by drying at 100 ° C. for 100 seconds to give a water repellent finish.
実施例２
実施例１と同様の方法で単繊維繊度２．０デシテックス（ｄｔｅｘ）、目付３０ｇ／ｍ２ のスパンボンド不織布を製造した。
Example 2
A spunbonded nonwoven fabric having a single fiber fineness of 2.0 dtex and a basis weight of 30 g / m 2 was produced in the same manner as in Example 1.
得られた不織布にフッ素化合物系エマルジョンからなる撥水剤を、含浸コート法にて１．５重量％付与し、１１０℃で３０秒間乾燥し、撥水加工を施した。 The obtained non-woven fabric was applied with a water repellent comprising a fluorine compound emulsion by 1.5% by weight by an impregnation coating method, dried at 110 ° C. for 30 seconds, and subjected to a water repellent finish.
実施例３
実施例１と同様の原料を２１０℃で溶融した後、口金温度２２０℃で細孔より紡出し、油剤を付与した後、紡糸速度５００ｍ／ｍｉｎで紡糸し、未延伸糸を一旦巻き取った。これを６０℃の加熱ロールで３．８倍に熱延伸し、得られた延伸糸条にスタフィングボックスを用いて１７個／２５ｍｍの機械捲縮を付与し、長さ５１ｍｍに切断して単繊維繊度２．０デシテックス（ｄｔｅｘ）の短繊維を得た。この短繊維を原綿としランダムウェッバーにより目付２０ｇ／ｍ２ のウェブを作成し、凸部の面積が１６％のエンボスローラとフラットロールで１４０℃、圧力５０ｋｇ／ｃｍの条件で熱圧着し短繊維不織布を製造した。
Example 3
The same raw material as in Example 1 was melted at 210 ° C., then spun from the pores at a die temperature of 220 ° C., and an oil agent was applied. Then, spinning was performed at a spinning speed of 500 m / min, and the undrawn yarn was once wound. This was hot-drawn 3.8 times with a heating roll at 60 ° C., and a 17/25 mm mechanical crimp was applied to the obtained drawn yarn using a stuffing box, and the piece was cut into a length of 51 mm. A short fiber having a fiber fineness of 2.0 dtex was obtained. A web of 20 g / m 2 with a basis weight of 20 g / m 2 is prepared from this short fiber as a raw web, and is thermocompression bonded at 140 ° C. under a pressure of 50 kg / cm with an embossing roller having a convex area of 16% and a flat roll. Manufactured.
得られた不織布に実施例１と同様の方法でフッ素化合物系エマルジョンからなる撥水剤を付与、乾燥を実施、撥水加工を施した。 A water repellent comprising a fluorine compound emulsion was applied to the obtained non-woven fabric in the same manner as in Example 1, followed by drying and water repellent finishing.
得られた不織布の特性は表１に示した通りであるが、実施例１〜３の不織布はいずれも良好な引張強度、柔軟性を有していた。さらに耐水圧はいずれも６０ｍｍＡｑ以上で良好な耐水性を示した。 The properties of the obtained nonwoven fabric are as shown in Table 1, but the nonwoven fabrics of Examples 1 to 3 all had good tensile strength and flexibility. Furthermore, the water pressure resistance was 60 mmAq or more, indicating good water resistance.
比較例１
実施例１と同様の方法で単繊維繊度１．５デシテックス（ｄｔｅｘ）、目付２０ｇ／ｍ２ のスパンボンド不織布を製造し、撥水剤の付与を実施しなかった。
Comparative Example 1
A spunbonded nonwoven fabric having a single fiber fineness of 1.5 dtex and a basis weight of 20 g / m 2 was produced in the same manner as in Example 1, and no water repellent was applied.
比較例２
ポリプロピレンを原料とし、目付２０ｇ／ｍ２ で部分的熱接着面積が１２％であるＳＭＳ不織布（スパンボンド−メルトブロー−スパンボンドの３層積層不織布）を製造した。スパンボンド部分の目付と単繊維繊度は、いずれも９ｇ／ｍ２ 、２．２デシテックスであり、メルトブロー部分の目付は２ｇ／ｍ２ 、単繊維繊度は０．０４デシテックスとした。
Comparative Example 2
An SMS nonwoven fabric (spunbond-meltblown-spunbond three-layer laminated nonwoven fabric) having a basis weight of 20 g / m 2 and a partial thermal bonding area of 12% was produced. The basis weight and single fiber fineness of the spunbond part were 9 g / m 2 and 2.2 decitex, the basis weight of the melt blow part was 2 g / m 2 , and the single fiber fineness was 0.04 dtex.
得られた不織布の特性は表１に示した通りであるが、比較例１の不織布は引張強力、柔軟性に優れていたが、耐水圧が低く、使用には耐えないものであった。また比較例２の不織布は、引張強力、柔軟性に優れ、耐水圧も良好であったが、生分解性がなく、使用後の廃棄に問題のあるものであった。 The properties of the obtained nonwoven fabric are as shown in Table 1. The nonwoven fabric of Comparative Example 1 was excellent in tensile strength and flexibility, but had a low water pressure resistance and could not withstand use. Further, the nonwoven fabric of Comparative Example 2 was excellent in tensile strength and flexibility, and had good water pressure resistance, but was not biodegradable and had a problem in disposal after use.
本発明の不織布は、衛生材料に利用できる。特には使い捨ておむつや生理用品のバックシート、サイドギャザーとして利用できる。 The nonwoven fabric of this invention can be utilized for a sanitary material. In particular, it can be used as a disposable diaper, a back sheet for sanitary products, and a side gather.
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