EA201591136A1 20160429 Номер и дата охранного документа [PDF] EAPO2016\PDF/201591136 Полный текст описания [**] EA201591136 20131111 Регистрационный номер и дата заявки JP2013-008997 20130122 Регистрационные номера и даты приоритетных заявок JP2013/080416 Номер международной заявки (PCT) WO2014/115401 20140731 Номер публикации международной заявки (PCT) EAA1 Код вида документа [PDF] eaa21604 Номер бюллетеня [**] ФИЛЬЕРНОЕ НЕТКАНОЕ ПОЛОТНО Название документа [8] D04H 3/007, [8] D04H 3/16 Индексы МПК [JP] Джинно Фумио, [JP] Хашимото Масахико, [JP] Ообай Сатоши, [JP] Маки Нобуаки Сведения об авторах [JP] ОДЖИ ХОЛДИНГС КОРПОРЕЙШН Сведения о заявителях
 

Патентная документация ЕАПВ

 
Запрос:  ea201591136a*\id

больше ...

Термины запроса в документе

Реферат

[RU]

Настоящее изобретение предусматривает решение проблемы получения фильерного нетканого полотна, имеющего высокие свойства драпировки. Указанное фильерное нетканое полотно получают путем прядения и укладки термопластичного полимера в непрерывное волокно, после чего пространства между волокнами нагревают и сжимают с помощью тиснильного вала, снабженного множеством выступов, расположенных в одну линию в направлении движения волокна и перпендикулярно его направлению. В данном случае отношение площади тиснения составляет 5-12%. Кроме того, минимальное расстояние между соседними выступами составляет 1,5-3 мм. Показатель жесткости при изгибе (жесткость при изгибе [г/см 2 /см]/вес [г/м 2 ] ×10 4 , определенная с помощью прибора испытания жесткости на изгиб по Кавабата KES) изготовленного нетканого полотна составляет 5-15 см -1 . Прочность при сжатии (RC%) изготовленного нетканого полотна, определенная с использованием KES прибора для испытаний по определению характеристик сжатия по Кавабата KES, составляет 60-75%.


Полный текст патента

(57) Реферат / Формула:

Настоящее изобретение предусматривает решение проблемы получения фильерного нетканого полотна, имеющего высокие свойства драпировки. Указанное фильерное нетканое полотно получают путем прядения и укладки термопластичного полимера в непрерывное волокно, после чего пространства между волокнами нагревают и сжимают с помощью тиснильного вала, снабженного множеством выступов, расположенных в одну линию в направлении движения волокна и перпендикулярно его направлению. В данном случае отношение площади тиснения составляет 5-12%. Кроме того, минимальное расстояние между соседними выступами составляет 1,5-3 мм. Показатель жесткости при изгибе (жесткость при изгибе [г/см 2 /см]/вес [г/м 2 ] ×10 4 , определенная с помощью прибора испытания жесткости на изгиб по Кавабата KES) изготовленного нетканого полотна составляет 5-15 см -1 . Прочность при сжатии (RC%) изготовленного нетканого полотна, определенная с использованием KES прибора для испытаний по определению характеристик сжатия по Кавабата KES, составляет 60-75%.


ФИЛЬЕРНОЕ НЕТКАНОЕ ПОЛОТНО
Область техники, к которой относится изобретение
[0001]
Настоящее изобретение относится к фильерному нетканому полотну подвергаемому процессу тиснения.
Предпосылки к созданию изобретения
[0002]
До настоящего времени нетканое полотно использовали в качестве прослойки, предназначенной, например, для их включения в качестве компонента в изделия, обладающие абсорбционными свойствами, такие как одноразовые подгузники или мочепоглощающие прокладки. Ввиду того, что нетканое полотно, входящее в состав одноразовых подгузников или аналогичных изделий, например, изделий, которые непосредственно контактируют с кожей ребенка, такое нетканое полотно должно обладать исключительно высокой степенью гибкости и высококачественной текстурой. [0003]
В этой связи диаметр волокна, образующего нетканое полотно, или вес нетканого полотна, в основном известны как факторы, определяющий гибкость нетканого полотна. Кроме того, известно, что, хотя нетканые полотна имеют одинаковый диаметр волокна или одинаковый вес, гибкость нетканого полотна повышается путем проведения процесса тиснения на нетканом полотне (например, Патентная литература 1). В целом процесс тиснения представляет собой процесс, в котором нетканое полотно подают между тиснильным валом, на поверхности которого имеется множество выступов (выпуклостей), и опорным валом, имеющим гладкую поверхность, и выступы отпечатываются на нетканом полотне за счет
давления прессования обоих валов. При выполнении процесса тиснения связь между волокнами, образующими нетканое полотно, разрывается или площадь поверхности нетканого полотна, входящей в непосредственный контакт с кожей пользователя, уменьшается. Таким образом, существует возможность достичь результата сенсорной оценки в отношении повышения степени гибкости нетканого полотна.
Список библиографических ссылок Патентная литература
[0004]
Патентная литература 1: WO 2007/091444 А1
Краткое изложение существа изобретения Техническая проблема
[0005]
Тем не менее, несмотря на некоторое повышение степени гибкости путем выполнения процесса тиснения на нетканом полотне, происходит уменьшение жесткости или эластичности нетканого полотна, либо на поверхности нетканого полотна образуется распушка. В результате этого снижаются свойства драпировки. В этом отношении даже в том случае, если одноразовые подгузники изготавливаются из такого нетканого полотна, не может быть обеспечено приятное ощущение при носке. Ввиду указанных причин, необходимо, чтобы нетканое полотно сохраняло высокие свойства драпировки при всестороннем рассмотрении таких факторов, как жесткость, эластичность, распушка и т.д., а также гибкость. [0006]
В данном случае в целом известно, что жесткость нетканого полотна зависит от жесткости при изгибе нетканого полотна, и на эластичность нетканого полотна влияют свойства сжатия нетканого полотна. Тем не менее, при
повышении жесткости при изгибе нетканого полотна путем регулировки диаметра волокна или веса волокон, образующих нетканое полотно, с целью придания нетканому полотну приемлемой степени жесткости, ухудшаются характеристики при сжатии нетканого полотна. В результате возникает проблема, заключающаяся в снижении эластичности нетканого полотна. С другой стороны, при повышении характеристик при сжатии нетканого полотна с целью придания ему приемлемой степени эластичности, возникает проблема, заключающаяся в том, что жесткость при изгибе нетканого полотна снижается, и, следовательно, ухудшается жесткость нетканого полотна. Как описано выше в предшествующем уровне техники, существуют сложности установления параметров как жесткости при изгибе, так и характеристик при сжатии нетканого полотна в соответствующих диапазонах. [0007]
С учетом вышеизложенного техническая цель настоящего изобретения заключается в устранении вышеописанных проблем предшествующего уровня техники и создании фильерного нетканого полотна, подвергнутого процессу тиснения, при этом нетканое полотно проявляет такие отвечающие требованиям характеристики, как гибкость, жесткость или эластичность и отличные свойства драпировки.
Решение проблемы
[0008]
Авторы настоящего изобретения провели глубокое изучение средств для решения вышеописанной технической проблемы и обнаружили, что путем изменения физической конфигурации выступов, отпечаток которых воспринимает нетканое полотно, или путем регулирования химического состава волокон, образующих нетканое полотно, существует возможность изготовить нетканое полотно, обладающее свойствами восстановления при сжатии, несмотря на
высокую жесткость при изгибе. Иными словами, несмотря на то, что жесткость при изгибе была выше жесткости фильерного нетканого полотна предшествующего уровня техники, в случае, при котором характеристики при сжатии находились в определенном диапазоне, существовала возможность изготовить фильерное нетканое полотно, которое, как установлено, обладало высокими свойствами драпировки при сенсорной оценке по сравнению с фильерным нетканым полотном предшествующего уровня техники. Таким образом, авторы настоящего изобретения выявили, что технические проблемы предшествующего уровня техники могли бы быть решены с учетом вышеприведенных результатов и завершили работу над изобретением.
В частности, изобретение имеет нижеприведенные варианты.
[0009]
Настоящее изобретение относится к фильерному нетканому полотну. Фильерное нетканое полотно настоящего изобретения получают путем прядения и укладки термопластичного полимера в непрерывные волокна, после чего пространство между волокнами нагревают и волокна сжимают с помощью тиснильного вала, снабженного множеством выступов, расположенных в одну линию по направлению движения волокон и перпендикулярно их направлению.
В данном случае отношение площади тиснения выступов, отпечаток которых воспринимает нетканое полотно, составляет от 5% до 12%.
При этом минимальное расстояние между соседними выступами составляет от 1,5 мм до 3 мм.
Кроме того, показатель жесткости при изгибе (жесткость при изгибе [г/см2/см]/вес [г/м2] * 104, определенная с помощью прибора испытания жесткости на изгиб по Кавабата KES) составляет от 5 до 15 см"1.
Также сопротивление при сжатии (RC%), определяемое с использованием KES прибора для испытаний по определению характеристик при сжатии по
Кавабата KES, составляет от 60% до 75%. [0010]
Как описано в вышеизложенном варианте, несмотря на то, что фильерное нетканое полотно имеет относительно высокий показатель жесткости при изгибе, при сохранении характеристик при сжатии (прочность при сжатии) в пределах вышеописанного заданного диапазона, вопреки ожиданиям, возможно достичь результата сенсорной оценки высоких свойств драпировки по сравнению со свойствами фильерного нетканого полотна предшествующего уровня техники. В вышеописанном варианте физические характеристики выступов, отпечаток которых воспринимает нетканое полотно, определены как фактор для сохранения характеристик при сжатии в заданных пределах. Это означает, что также как и в вышеприведенном варианте, вариант, в котором отношение площади тиснения устанавливается относительно низким и минимальное расстояние между соседними выступами устанавливается относительно большим, приводит к тому, что показатель жесткости при изгибе фильерного нетканого полотна относительно возрастает, и прочность при сжатии регулируется до относительно высокого значения. Таким образом, при вдавливании выступов в фильерное нетканое полотно, и когда показатель жесткости при изгибе и прочность при сжатии установлены в заданном диапазоне значений, свойственных только настоящему изобретению, существует возможность получения нетканого полотна с отвечающими требованиям характеристиками, такими как гибкость, жесткость или эластичность и отличные свойства драпировки. [0011]
Следовательно, ниже будет приведено описание химических свойств волокна, образующего фильерное нетканое полотно настоящего изобретения. В том случае, когда образующие нетканое полотно волокна имеют химические свойства, речь о которых пойдет ниже, индекс жесткости при изгибе и прочность
при сжатии могут быть отрегулированы в заданном диапазоне значений,
свойственных настоящему изобретению.
[0012]
Предпочтительно, чтобы термопластичный полимер, образующий фильерное нетканое полотно, являлся полипропиленом.
Кроме того, предпочтительно, чтобы полипропилен включал слабокристаллический полипропилен и высококристаллический полипропилен.
В данном случае предпочтительно, чтобы содержание слабокристаллического полипропилена составляло от 5 до 50 весовых процентов с учетом суммарной величины содержания слабокристаллического полипропилена и высококристаллического полипропилена.
Кроме того, предпочтительно, чтобы скорость течения расплава слабокристаллического полипропилена составляла от 30 до 70 г/10 мин.
Более того, предпочтительно, чтобы скорость течения расплава высококристаллического полипропилена составляла от 20 до 100 г/10 мин. [0013]
Как описывалось выше, фильерное нетканое полотно настоящего изобретения изготавливают из полимерной композиции (полипропилена), содержащей слабокристаллический полипропилен и высококристаллический полипропилен. В данном случае в настоящем изобретении слабокристаллический полипропилен означает кристаллический полипропилен, стереорегулярность которого нарушена в умеренной степени, и, в частности, используется полипропилен, соответствующий нижеприведенным характеристикам. [0014]
Слабокристаллический полипропилен, используемый в настоящем изобретени, имеют мольную долю мезопентад [mmmm] в пределах от 30 до 80 мольных процентов.
Кроме того, мольная доля рацемических мезопентад [гггг] и [1 - mmmm] удовлетворяют отношению [гггг]/[1 - mmmm] < 0,1.
Далее, мольная доля рацемических-мезо-рацемических-мезопентад [rmrm] превышает 2,5 мольных процентов.
Далее, массовая доля мезотриад [mm], массовая доля рацемических триад [гг], и массовая доля триад [mr] удовлетворяют отношению [mm] * [rr]/[mr]2 < 2,0.
Далее, средневесовой молекулярный вес (Mw) составляет от 10000 до
200000.
Далее, распределение по молекулярному весу (Mw/Mn) составляет менее
Кроме того, количество экстрагируемых компонентов кипящим простым диэтиловым эфиром составляет от 0 до 10 весовых процентов. [0015]
Кроме того, диаметр образующих нетканое полотно волокон приведен в качестве фактора для регулирования показателя жесткости при изгибе и прочности при сжатии в пределах значений, свойственных настоящему изобретению. В частности, диаметр волокон, образующих фильерное нетканое полотно настоящего изобретения, предпочтительно составляет от 0,5 до 1 дтекс. [0016]
Далее предпочтительно, чтобы фильерное нетканое полотно настоящего изобретения содержало смазывающее вещество в слое волокон, образующем, по меньшей мере, одну поверхность передней поверхности и задней поверхности нетканого полотна.
Преимущества настоящего изобретения
Настоящее изобретение предусматривает создание фильерного нетканого полотна, подвергаемого процессу тиснения, нетканого полотна, демонстрирующего отвечающие требованиям характеристики, такие как гибкость, жесткость или эластичность и отличные свойства драпировки.
Краткое описание чертежей
[0018]
Фиг. 1 - схематический вид в перспективе, иллюстрирующий пример выступа.
Фиг. 2 - схематический вид в плане, иллюстрирующий пример рельефного рисунка выступов.
Фиг. 3(a) - 3(c) - схематический вид в плане, иллюстрирующий пример точечного рельефного рисунка выступов.
Фиг. 4(a) и 4(b) - схематический вид в плане, иллюстрирующий пример линейного рельефного рисунка выступов.
Фиг. 5(a) и 5(b) - схематический вид в плане, иллюстрирующий расположение рельефного рисунка выступов, используемых в Примерах.
Описание примеров осуществления настоящего изобретения
[0019]
Ниже приведено описание примера осуществления для реализации настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые рисунки. Настоящее изобретение не ограничено приведенным ниже описанием примера осуществления и включает изменения, предлагаемые специалистами в данной области техники, на основе нижеприведенного примера осуществления с самоочевидной сферой применения.
В данном случае в описании настоящего изобретения выражение "А - В"
означает "А или больше, но В или меньше", если не предусмотрено иное. [0020]
(1. Фильерное нетканое полотно)
Фильерное нетканое полотно настоящего изобретения получают путем прядения и укладки термопластичного полимера в непрерывные волокна, после чего пространство между волокнами нагревают и волокна сжимают с помощью тиснильного вала, снабженного множеством выступов, расположенных в одну линию по направлению движения волокон и перпендикулярно их направлению. Например, фильерное нетканое полотно изготавливают таким образом, чтобы несколько длинных нитей, выделяемых из расплава полимера через фильеры, сначала подавали в воздухосос или аналогичное устройство, вытягивали в воздушном потоке, раскрывали и укладывали на движущийся транспортер с образованием волокнистого полотна. Далее группы длинных нитей, образующих волокнистое полотно, скрепляются с использованием подходящего устройства, в результате чего образуется фильерное нетканое полотно. В частности, фильерное нетканое полотно настоящего изобретения изготавливают таким образом, чтобы обеспечивалось вдавливание выступов, равномерно расположенных в одну линию по направлению движения транспортера и перпендикулярно его движению при проведении процесса тиснения, и группы длинных нитей, образующих волокнистое полотно, скрепляют друг с другом методом термоскрепления. Ввиду того, что связующее вещество не используют для скрепления длинных нитей, фильерное нетканое полотно, полученное путем процесса тиснения, меньше раздражает кожу и обладает преимуществом, заключающемся в исключительно высокой гибкостью по сравнению с фильерным нетканым полотном, изготавливаемым термоскреплением горячим воздухом. Нетканое полотно настоящего изобретения изготавливают путем подачи волокнистого полотна между нагретым тиснильным валом, снабженным выступами, и опорным валом,
имеющим гладкую поверхность, при этом происходит нагрев и сжатие волокнистого полотна за счет давления, создаваемого обоими валами, вследствие чего происходит скрепление групп длинных нитей путем термоскрепления у участков, соответствующих выступам тиснильного вала. [0021]
В фильерном нетканом полотне настоящего изобретения физическая конфигурация выступов, отпечаток которых воспринимает нетканое полотно, и химические свойства волокон, образующих нетканое полотно, регулируются таким образом, чтобы показатель жесткости при изгибе и прочность при сжатии (коэффициент восстановления после сжатия) находились в пределах заданного диапазона. [0022]
[Показатель жесткости при изгибе]
Фильерное нетканое полотно настоящего изобретения имеет показатель жесткости при изгибе от 5 до 15 см"1. В описании настоящего изобретения показатель жесткости при изгибе выражен формулой: жесткость при изгибе [г/см2/см]/вес [г/м2] * 104, полученная с помощью прибора испытания жесткости на изгиб по Кавабата KES. Это означает, что, показатель жесткости при изгибе определен как диапазон величин, полученных путем стандартизации веса [г/м2] и жесткости при изгибе [г/см2/см] (которая может быть измерена прибором для испытания жесткости на изгиб по Кавабата KES) фильерного нетканого полотна. Показатель жесткости при изгибе [см"1] является показателем, в основном представляющим жесткость или упругость фильерного нетканого полотна. В том случае, если показатель жесткости при изгибе составляет 5 см"1, свойство жесткости не возникает в фильерном нетканом полотне, и ощущение комфорта при контакте с кожей снижается. Соответственно ухудшается драпируемость нетканого полотна. С другой стороны, когда показатель жесткости при изгибе
превышает 15 см"1, текстура фильерного нетканого полотна становится твердой и, следовательно, драпируемость нетканого полотна ухудшается. В силу описанных причин показатель жесткости при изгибе фильерного нетканого полотна настоящего изобретения предпочтительно составляет от 5 до 15 см"1, может быть от 6 до 14 см"1 или от 7 до 13 см"1, и, в частности, предпочтительно, от 6 до 10 см"1. В данном случае фильерное нетканое полотно настоящего изобретения проявляет показатель жесткости на изгиб от 5 до 15 см"1, то есть, имеет относительно высокий показатель жесткости при изгибе. Когда фильерное нетканое полотно проявляет показатель жесткости при изгибе, как описано в настоящем изобретении, в целом, существует тенденция повышения твердости текстуры и ухудшения свойств драпировки. Тем не менее, в фильерном нетканом полотне настоящего изобретения, как описано ниже, прочность при сжатии (коэффициент восстановления после сжатия) можно поддерживать до относительно высокого значения. Таким образом, фильерное нетканое полотно настоящего изобретения становится нетканым полотном, имеющим достаточную эластичность несмотря на высокую жесткость, и существует возможность достижения исключительно высоких свойства драпировки при сенсорной оценке по сравнению с фильерным нетканым полотном предшествующего уровня техники. [0023]
[Прочность при сжатии]
Фильерное нетканое полотно настоящего изобретения имеет прочность при сжатии (RC%) от 60% до 75%. Случай, когда значение прочности при сжатии (RC%) приближается к 100% означает, что свойство восстановления относительно усилия сжатия является приемлемым, и прочность при сжатии является показателем, в основном представляющим эластичность фильерного нетканого полотна. Несмотря на то, что фильерное нетканое полотно настоящего изобретения имеет относительно высокую жесткость при изгибе, за счет
поддержания прочности при сжатии в пределах вышеописанного конкретного диапазона, фильерное нетканое полотно может достичь при оценке высоких свойств драпировки по сравнению с фильерным нетканым полотном предшествующего уровня техники. Это означает, что, поскольку показатель жесткости при изгибе фильерного нетканого полотна настоящего изобретения является относительно высоким, то есть, от 5 до 15 см"1, когда прочность при сжатии (RC%) менее 60%, не достигается эластичность нетканого полотна, и жесткая текстура непосредственно воспринимается кожей. Соответственно ухудшаются свойства драпировки. С другой стороны, поскольку жесткость при изгибе фильерного нетканого полотна настоящего изобретения является относительно высокой, когда прочность при сжатии (RC%) превышает 75%, текстура становится жесткой и эластичность также становится исключительно высокой. Например, когда одноразовые подгузники выполняют из такого нетканого полотна, возникает проблема, заключающаяся в том, что свойства прилегания нетканого полотна к коже ухудшаются. В силу описанных причин прочность при сжатии (RC%) фильерного нетканого полотна настоящего изобретения предпочтительно составляет от 60 до 75%, может быть от 62 до 74%, от 63 до 73% или от 65 до 72%, и, в частности, предпочтительно от 66 до 72%. [0024]
Как описано выше, когда фильерное нетканое полотно настоящего изобретения имеет показатель жесткости на изгиб в диапазоне от 5 до 15 см"1 и прочность при сжатии (RC%) в диапазоне от 60% до 75%, фильерное нетканое полотно становится нетканым полотном, имеющим восстановительные свойства при сжатии независимо от высокой жесткости при изгибе. Согласно этому фильерное нетканое полотно настоящего изобретения может достичь высоких свойств драпировки на основе сенсорной оценки по сравнению с фильерным нетканым полотном предшествующего уровня техники. Для установления
показателя жесткости при изгибе и прочности при сжатии фильерного нетканого полотна в соответствии с вышеприведенными пределами, физическая конфигурация выступов, отпечаток которых воспринимает нетканое полотно, и химические свойства волокон, образующих нетканое полотно, могут быть отрегулированы для достижения соответствующей конфигурации и свойств. В связи с этим ниже будет приведено описание физических конфигураций выступов, отпечаток которых воспринимает фильерное нетканое полотно настоящего изобретения, и химических свойств волокна, образующих фильерное нетканое полотно настоящего изобретения. [0025]
(2. Выступы)
Фильерное нетканое полотно настоящего изобретения изготавливают путем подачи волокнистого холста между тиснильным валом, снабженным множеством выступов, расположенных в одну линию по направлению движения волокон и перпендикулярно их направлению, и опорным валом, имеющим гладкую поверхность, и пространство между волокнами нагревают и подвергают сжатию. Например, на Фиг. 1 представлен вид в перспективе, иллюстрирующий форму нескольких выступов, выполненных на поверхности тиснильного вала. На Фиг. 1 проиллюстрирован пример выступов, выполненных точечными по форме. Далее, на Фиг. 2 приведен вид в плане, иллюстрирующий контуры выступов, выполненных на поверхности тиснильного вала. Как проиллюстрировано на Фиг. 1 и Фиг. 2, предпочтительно, чтобы множество выступов, выполненных на тиснильном валу, было расположено в ряд через равномерные промежутки в направлении движения волокна, входящего в состав нетканого полотна, и перпендикулярно его направлению. Далее, на Фиг. 1 и Фиг. 2 проиллюстрирована верхняя часть каждого выступа с линиями, пересекающимися под прямым углом. [0026]
В настоящем изобретении отношение площади тиснения выступов, нагревающих и сжимающих пространства между волокнами, составляет от 5% до 12%. Отношение площади тиснения, приведенное в данном описании, означает отношение всей площади плоской поверхности множества выступов ко всей плоской площади периферийной поверхности тиснильного вала, т.е. включая всю площадь плоской поверхности множества выступов и часть поверхности без выступов. Как проиллюстрировано на Фиг. 1, верхняя часть 11 каждого выступа 10 имеет плоскую поверхность. При нагреве и сжатии между верхней частью 11 (плоской поверхностью) каждого выступа 10 и гладкой поверхностью опорного вала, волокна термосклеиваются, образуя множество вогнутых участков в фильерном нетканом полотне. По этой причине, когда получают отношение общей площади плоской поверхности выступов ко всей плоской площади периферийной поверхности тиснильного вала, можно получить фактическое отношение общей площади вогнутых участков, отпечатанных на фильерном нетканом полотне ко всей площади, на которой выполняется процесс тиснения. [0027]
Это отношение площади тиснения может быть, как правило, получено с помощью следующей формулы расчёта.
Формула расчёта: (S1/S2) * 100 (%)
Определение: S1 = общая площадь плоской поверхности всех оставивших отпечаток выступов
S2 = вся площадь тиснильного вала
[0028]
Кроме того, отношение площади тиснения может быть также получено из рельефного рисунка выступов, как проиллюстрировано на Фиг. 2. В случае, когда отношение площади тиснения получают из одного рельефного рисунка выступов, может быть использована следующая формула расчёта.
Формула расчёта: [(а * Ь)/(Р1 * Р2)] х 100 (%)
Определение: а х b = площадь плоской поверхности всех оставивших отпечаток выступов
Р1 х Р2 = единица площади, включающая площадь плоской поверхности всех оставивших отпечаток выступов, и площадь участков, на которых не были отпечатаны выступы. [0029]
Как описано выше, когда отношение площади тиснения находятся в диапазоне от 5% до 12%, существует возможность придать свойства гибкости нетканому полотну, и это является одним из факторов для приведения показателя жесткости при изгибе и прочности при сжатии нетканого полотна к диапазону значений, свойственных настоящему изобретению. Это означает, что, когда отношение площади тиснения установлено меньше чем 5%, показатель жесткости при изгибе нетканого полотна снижается до менее 5 см"1, в результате чего не достигается соответствующая эластичность и, как следствие, прочность при сжатии (RC%) становится меньше, чем 60%. Таким образом, не может быть достигнута драпируемость нетканого полотна, свойственная настоящему изобретению. Аналогично этому, когда отношение площади тиснения превышает 12%, показатель жесткости при изгибе нетканого полотна превышает 15 см"1, в результате чего не достигается соответствующая эластичность и, как следствие, прочность при сжатии (RC%) становится меньше, чем 60%. Таким образом, не может быть достигнута драпируемость нетканого полотна, свойственная настоящему изобретению. В силу описанных причин, в настоящем изобретении отношение площади тиснения предпочтительно составляет от 5% до 12%, предпочтительно от 5,5 до 10%, от 6 до 9%, или от 7 до 8%, и, в частности, предпочтительно от 6,4 до 8,3%. [0030]
В настоящем изобретении минимальное расстояние между соседними выступами составляет от 1,5 мм до 3 мм. Например, в рельефном рисунке выступов, проиллюстрированном на Фиг. 2, минимальное расстояние между соседними выступами обозначено символом SD. Как проиллюстрировано на Фиг. 2, минимальное расстояние SD между выступами может быть определено путем измерения расстояние между центрами плоских верхних участков смежных выступов. Когда минимальное расстояние между соседними выступами установлено в диапазоне от 1,5 мм до 3 мм, существует возможность придать свойства гибкости нетканому полотну, и это является одним из факторов для приведения показателя жесткости при изгибе и прочности при сжатии нетканого полотна к диапазону значений, свойственных настоящему изобретению. Это означает, что, когда минимальное расстояние между соседними выступами менее 1,5 мм или более 3 мм, сложно привести показатель жесткости при изгибе нетканого полотна к значению в интервале от 5 до 15 см"1 и привести значение прочности при сжатии (RC%) к диапазону от 60 до 75%. В силу описанных причин, минимальное расстояние между выступами предпочтительно составляет от 1,5 мм до 3 мм, и может быть от 1,5 мм до 2 мм или от 1,5 мм до 1,7 мм. [0031]
В настоящем изобретении примеры формы выступов включают треугольную призму, четырёхугольную призму, столбик, треугольную пирамиду, четырехугольную пирамиду, круглый усеченный конус, линейную, косоугольную или квадратную решетку или зигзагообразную форму, и может быть использована любая форма, при условии, что отношение площади тиснения и минимальное расстояние между выступами, описанными выше, может быть измерено, и показатель жесткости при изгибе и прочности при сжатии (RC%) фильерного нетканого полотна могут находиться в диапазоне вышеприведенных значений, свойственных настоящему изобретению. Кроме того, можно выполнить
закругление или фаску на угле у стороны верхней части выступа. [0032]
Например, в примерах, проиллюстрированных на Фиг. 1 и Фиг. 2, форма каждого выступа 10 представляет собой четырехугольную пирамиду, и верхняя часть 11 выступов 10 имеет квадратную форму. Кроме того, в примерах, проиллюстрированных на Фиг. 1 и Фиг. 2, выступы 10 расположены таким образом, чтобы направление, в котором проходит одна диагональная линия квадратной формы, образующая верхнюю часть 11 выступов 10, совпадала с направлением движения (горизонтальное направление на Фиг. 2) волокна, образующих фильерное нетканое полотно, и с направлением, в котором проходит другая диагональная линия квадратной формы, совпадала с направлением (вертикальное направление на Фиг. 2), перпендикулярным направлению потока. В настоящем изобретении выступы могут иметь точечную форму, как проиллюстрировано на Фиг. 1 и Фиг. 2. [0033]
В свою очередь, на Фиг. 3(a) - 3(c) и Фиг. 4(a) и 4(b) проиллюстрированы примеры рельефного рисунка выступов, отличающиеся от рельефных рисунков, проиллюстрированных на Фиг. 1 и Фиг. 2. Кроме того, на каждом рельефном рисунке, проиллюстрированном на Фиг. 3(a) - 3(c) и Фиг. 4(a) и 4(b), минимальное расстояние между выступами обозначено символом SD. В настоящем изобретении можно также использовать рельефные рисунки выступов, проиллюстрированные на Фиг. 3(a) - 3(c) и Фиг. 4(a) и 4(b). [0034]
Во-первых, в примере, проиллюстрированном на Фиг. 3(a), форма каждого выступа представляет собой четырехугольную пирамиду. В примере, проиллюстрированном на Фиг. 3(a), выступы расположены таким образом, чтобы направления, в которых проходят две диагональные линии квадратной формы,
образующие верхнюю часть выступов, были соответственно наклонены под углом приблизительно 45 градусов по отношению к направлению движения (горизонтальное направление на Фиг. 2) волокна, образующих фильерное нетканое полотно, и перпендикулярно его направлению (вертикальное направление на Фиг. 2),. [0035]
В свою очередь, в примере, проиллюстрированном на Фиг. 3(b), вогнутая часть образована в центре верхней части каждого выступа, и форма верхней части представляет собой пустой квадрат. В данном случае при рельефном рисунке выступов, как проиллюстрировано на Фиг. 3(b), ширина вогнутой части, образованной в верхней части каждого выступа, не измеряется как "минимальное расстояние SD между соседними выступами", а как расстояние между выступами, в которых верхняя часть, образованная в виде пустого квадрата соответственно измеряется как "минимальное расстояние SD между соседними выступами". [0036]
В свою очередь, в примере, проиллюстрированном на Фиг. 3(c), форма каждого выступа представляет собой круглый усеченный конус. [0037]
На Фиг. 4(a) и Фиг. 4(b) проиллюстрированы линейные рельефные рисунки выступов.
В частности, на Фиг. 4(a) проиллюстрирован рельефный рисунок выступа в виде решетки квадратов. В описании настоящего изобретения рельефный рисунок в виде решетки квадратов представляет собой рельефный рисунок, на котором, как проиллюстрировано на Фиг. 4(a), множество линейных выступов, расположенных параллельно по направлению движения (горизонтальное направление на Фиг. 4(a)) волокна, образующих фильерное нетканое полотно, и множество линейных выступов, расположенных параллельно направлению
(вертикальное направление на Фиг. 4(a)), перпендикулярному направлению движения потока, взаимно пересекаются, образуя форму решетки, и пространства между решетками имеют квадратную форму. В случае, если рельефный рисунок выступов имеет форму решетки квадратов, расстояние между линейными выступами, расположенными в направлении потока или перпендикулярно его направлению, измеряется как "минимальное расстояние SD между соседними выступами". [0038]
На Фиг. 4(b) проиллюстрирован зигзагообразный рельефный рисунок выступов. В описании настоящего изобретения зигзагообразный рельефный рисунок представляет собой рельефный рисунок, на котором, как проиллюстрировано на Фиг. 4(b), множество линейных выступов, проходящих параллельно вдоль первого направления, и множество линейных выступов, проходящих параллельно вдоль второго направления, пересекаются друг с другом, образуя форму решетки. В данном случае первое направление и второе направление являются, по меньшей мере, направлением, отличающимся от направления потока волокна, и перпендикулярно его направлению. В частности, в примере, проиллюстрированном на Фиг. 4(b), зигзагообразный рельефный рисунок выступов представляет собой рельефный рисунок, на которой первое направление наклонено по углом приблизительно 45 градусов относительно направления движения волокна и перпендикулярно его направлению, и второе направление пересекается с первым направлением, и пространства между решетками имеют квадратную форму. В случае зигзагообразного рельефного рисунка выступов расстояние между линейными выступами, идущими в первом направлении или втором направлении, измеряется как "минимальное расстояние SD между соседними выступами". [0039]
На Фиг. 5(a) проиллюстрирован рельефный рисунок точечных выступов, расположенных в виде рельефного рисунка решетки квадратов. Это означает, что, на рельефном рисунке, проиллюстрированном на Фиг. 5(a), все выступы, имеющие форму четырехугольной пирамиды, расположены в положениях, при этом каждое положение соответствует углам множества квадратных форм, являющихся непрерывными. [0040]
В свою очередь, на Фиг. 5(b) проиллюстрирован рельефный рисунок точечных выступов, расположенных в виде рельефного рисунка треугольной решетки. Имеется в виду, что на рельефном рисунке, проиллюстрированном на Фиг. 5(b), все выступы, имеющие форму круглого усеченного конуса, расположены таким образом, чтобы каждый из них соответствовал углам множества форм равностороннего треугольника, являющихся непрерывными. [0041]
(3. Химические свойства нетканого полотна)
Предпочтительно, чтобы фильерное нетканое полотно настоящего изобретения получали, используя полимерную композицию полипропилена, включающую слабокристаллический полипропилен и высококристаллический полипропилен. Слабокристаллический полипропилен представляет собой кристаллический полипропилен, стереорегулярность которого умеренно нарушена, и, в частности, полипропилен, соответствующий нижеприведенным характеристикам (а) - (h). Когда критерием различимости в отношении степени кристалличности является температура плавления, кристаллический полипропилен, имеющий температуру плавления 100°С или выше, называют высококристаллическим полипропиленом, и кристаллический полипропилен, имеющий температуру плавления ниже 100°С называют слабокристаллическим полипропиленом.
[Слабокристаллический полипропилен]
(a) Скорость течения расплава
Слабокристаллический полипропилен, предназначенный для использования в настоящем изобретении, имеет скорость течения расплава от 30 до 70 г/10 мин. В свою очередь, скорость течения расплава слабокристаллического полипропилена предпочтительно составляет от 35 до 65 г/10 мин, и, в частности, предпочтительно от 40 до 60 г/10 мин. [0043]
(b) [mmmm] = от 30 до 80 мольных процентов
Слабокристаллический полипропилен, предназначенный для использования в настоящем изобретении имеет [mmmm] (долю мезопентад) от 30 до 80 мольных процентов. При [mmmm] менее 30 мольных процентов отверждение после плавления является настолько медленным, что волокно прилипает к намоточному валу, тем самым затрудняя непрерывное формование. В свою очередь, при [mmmm] более 80 мольных процентов степень кристалличности настолько высока, что часто происходит обрыв конца нити. С этой точки зрения, предпочтительно, чтобы [mmmm] составлял от 30 до 80 мольных процентов или от 40 до 70 мольных процентов, и, в частности, предпочтительно от 50 до 60 мольных процентов. [0044]
(c) [гггг]/(1 - [mmmm]) < 0,1
Слабокристаллический полипропилен, предназначенный для использования в настоящем изобретении, имеет [гггг]/(1 - [mmmm]) 0,1 или менее, [гггг] представляет собой долю рацемических пентад. Таким образом, [гггг]/(1 -[mmmm]) является показателем однородности распределения регулярности
слабокристаллического полипропилена. При увеличении значения получают смесь высоко стереорегулярного полипропилена и атактического полипропилена, как в случае полипропилена, полученного с помощью существующей каталитической системы, и смесь характеризуется клейкостью. С этой точки зрения, [гггг]/(1 -[mmmm]) предпочтительно составляет положительное число 0,1 или менее, и более предпочтительно 0,05 или менее или 0,04 или менее. [0045]
(d) [rmrm] > 2,5 мольных процента
Слабокристаллический полипропилен, предназначенный для использования в настоящем изобретении, имеет [rmrm] (долю рацемических-мезо-рацемических-мезопентад), превышающий 2,5 мольных процента. При [rmrm], составляющем 2,5 мольных процента или менее, неупорядоченность слабокристаллического полипропилена снижается, степень кристалличности возрастает вследствие кристаллизации блочной цепи изотактического полипропилена, в результате чего возникает обрыв конца нити. С этой точки зрения, [rmrm] предпочтительно составляет 2,6 мольных процента или более, и более предпочтительно 2,7 мольных процента или более. Его верхний предел обычно составляет приблизительно 10 мольных процентов. Из этого следует, что предпочтительно, чтобы слабокристаллический полипропилен имел 10 мольных процентов > [rmrm] > 2,5 мольных процента. [0046]
(e) [mm] * [rr]/[mr]2 < 2,0
Слабокристаллический полипропилен, предназначенный для использования в настоящем изобретении имеет [mm] * [rr]/[mr]2 2,0 или менее. В данном случае [mm] означает долю мезотриад. [гг] означает долю рацемических триад, [mr] означает долю триад. Таким образом, [mm] * [rr]/[mr]2 является показателем неупорядоченности полимера. При уменьшении значения
неупорядоченность повышается, и обрыв конца нити и клейкость снижаются. С этой точки зрения [mm] * [rr]/[mr]2 предпочтительно составляет от 0,2 до 2,0, и, в частности, предпочтительно от 0,25 до 1,8 или от 0,5 до 1,5. [0047]
(f) Средневесовой молекулярный вес (Mw) = от 10000 до 200000
Слабокристаллический полипропилен, предназначенный для использования в настоящем изобретении, имеет средневесовой молекулярный вес (Mw) от 10000 до 200000. Когда средневесовой молекулярный вес составляет 10000 или более, вязкость слабокристаллического полипропилена не является слишком низкой, а скорее умеренной, и, таким образом, обрыв конца нити при прядении уменьшается. В свою очередь, когда средневесовой молекулярный вес составляет 200000 или менее, вязкость слабокристаллического полипропилена не является слишком высокой, и пригодность для прядения повышается. С этой точки зрения средневесовой молекулярный вес предпочтительно составляет от 10000 до 200000, и, в частности, предпочтительно от 30000 до 100000 или от 40000 до 80000. [0048]
(д) Распределение молекулярного веса (Mw/Mn) < 4
Дополнительно к вышеописанным химическим характеристикам (а) - (д) предпочтительно, чтобы слабокристаллический полипропилен, предназначенный для использования в настоящем изобретении, имел распределение молекулярного веса (Mw/Mn) менее 4. Когда распределение молекулярного веса составляет 0 или более и менее 4, возникновение клейкости волокна, изготавливаемого путем прядения уменьшается. Такое распределение молекулярного веса предпочтительно составляет 3 или менее или 2 или менее. [0049]
(h) Количество компонентов, экстрагируемых кипящим простым диэтиловым
эфиром = от 0 до 10 весовых процентов.
Что касается слабокристаллического полипропилена, предназначенного для использования в настоящем изобретении, количество компонентов, экстрагируемых кипящим простым диэтиловым эфиром, составляет от 10000 до 200000. Количество компонентов, экстрагируемых кипящим простым диэтиловым эфиром, является показателем в отношении клейкого компонента.
В плане подавления просачивания клейкого компонента на поверхность нетканого полотна количество компонентов, экстрагируемых кипящим простым диэтиловым эфиром, предпочтительно составляет от 0 до 10 весовых процентов, и более предпочтительно от 0 до 5 весовых процентов.
В свою очередь, элюционное фракционирование при повышении температуры (TREF) также является индикатором для клейкого компонента. При использовании метода элюционного фракционирования при повышении температуры элюированное количество при температуре элюирования 25°С или ниже предпочтительно составляет от 0 до 20 весовых процентов, и, в частности, предпочтительно от 0 до 10 весовых процентов или от 0 до 5 весовых процентов. [0050]
При использовании слабокристаллического полипропилена, соответствующего вышеописанным характеристикам (а) - (h), в сочетании с высококристаллическим полипропиленом, недостатки высококристаллического полипропилена устраняются и, таким образом, получают композицию сырья, подходящего для производства требуемого нетканого полотна. [0051]
В качестве способа получения слабокристаллического полипропилена, имеющего вышеописанные химические свойства, предлагается способ использования металлоценового катализатора. В качестве металлоценового катализатора может использоваться, например, металлоценовый катализатор,
изготавливаемый путем сочетания соединения переходного металла, имеющего сшитую структуру, через две сшитые группы с сокатализатором. В качестве другого способа получения слабокристаллического полипропилена может быть использован, например, способ для получения полипропилена, описанный в патенте Японии № 4242498, приведенный в качестве ссылки. [0052]
[Высококристаллический полипропилен]
Виды высококристаллического полипропилена, предназначенного для использования в настоящем изобретении, в частности, не ограничены, при условии, что высококристаллический полипропилен способен удовлетворять физическим свойствам, относящимся к полимерной композиции полипропилена, о которой речь пойдет ниже. Примеры высококристаллического полипропилена включают пропиленовый гомополимер, пропиленовый неупорядоченный сополимер и пропиленовый блок-сополимер. Скорость течения расплава высококристаллического полипропилена составляет от 20 до 100 г/10 мин. скорость течения расплава высококристаллического полипропилена предпочтительно составляет от 50 до 100 г/10 мин, и более предпочтительно от 70 до 100 г/10 мин. Температура плавления высококристаллического полипропилена составляет 100°С или выше, и может быть от 150 до 167°С или от 155 до 165°С. [0053]
[Полимер полипропилен]
Полимер полипропилен, предназначенный для использования в настоящем изобретении, получают путем смешивания вышеописанных слабокристаллического полипропилена и высококристаллического полипропилена. Содержание слабокристаллического полипропилена в полимере полипропилена, предназначенного для использования в настоящем изобретении, составляет от 5 до 50 весовых процентов от общего количества слабокристаллического
полипропилена и высококристаллического полипропилена. При содержании слабокристаллического полипропилена менее 5 весовых процентов недостатки высококристаллического полипропилена невозможно устранить, в результате чего возникают трудности со снижением значения денье волокна без увеличения числа формований. Кроме того при изготовлении полипропилена в соответствии с вышеприведенным способом, при котором содержание слабокристаллического полипропилена соответствует предварительно заданному количеству или превышает его, снижается вероятность разрыва волокна и повышается пригодность к прядению. Таким образом, существует возможность стабильно изготавливать волокна при снижении значений денье. С этой точки зрения содержание слабокристаллического полипропилена предпочтительно составляет от 5 до 50 весовых процентов, и, в частности, предпочтительно от 10 до 50 весовых процентов или от 20 до 50 весовых процентов. [0054]
Скорость течения расплава полимера полипропилена, предназначенного для использования в настоящем изобретении, предпочтительно составляет от 20 до 100 г/10 мин. При снижении скорости течения расплава полимерной композиции полипропилена менее 20 г/10 мин пригодность к прядению ухудшается. С другой стороны, при повышении скорости течения расплава полимерной композиции полипропилена более 100 г/10 мин прочность при сжатии нетканого полотна, образованного из полипропилена ухудшается. Соответственно прочность при сжатии (RC%) не может находиться в соответствующем диапазоне, то есть, вышеописанном диапазоне от 60 до 75%. В свою очередь, поскольку нетканое полотно, выполненное из полипропилена настоящего изобретения, имеет относительно высокий показатель жесткости при изгибе, невозможно достичь отличного результата при сенсорной оценке в отношении свойств драпировки нетканого полотна, когда прочность при сжатии (RC%) находится за пределами
60% - 75%. По этой причине скорость течения расплава полимерной композиции полипропилена предпочтительно составляет от 20 до 100 г/10 мин, может быть от 20 до 90 г/10 мин или от 20 до 80 г/10 мин, и, в частности, предпочтительно от 20 до 70 г/10 мин. [0055]
Полипропилен, предназначенный для использования в настоящем изобретении, может включать другие термопластичные полимеры или добавки, в том случае, если он соответствует вышеописанным физическим свойствам.
Примеры других термопластичных полимеров включают олефиновые полимеры, и конкретные примеры включают полипропилен, пропиленэтиленовый сополимер, пропилен-этилен-диеновый сополимер, полиэтилен, этилен/а-олефиновый сополимер, этилен-винил ацетат сополимер, и гидрированный стироловый эластомер. Один из них может использоваться в отдельности или два или несколько его типов могут использоваться в сочетании. [0056]
В свою очередь, общеизвестные добавки могут смешиваться, и примеры добавок включают: лубрикант, вспенивающее вещество, зародышеобразующий агент, стабилизатор атмосферостойкости, УФ-абсорбирующий агент, светостабилизатор, стабилизатор термостойкости, антистатическое средство, антиадгезив для форм, огнезащитное средство, синтетическое масло, воск, добавку, улучшающую электрические свойства, добавку, улучшающую скольжение, противослипающее средство, модификатор вязкости, ингибитор окрашивания, добавку, предотвращающую запотевание, пигмент, краситель, пластификатор, мягчитель, ингибитор старения, абсорбент соляной кислоты, поглотитель хлора, антиоксидант и антиадгезив. [0057]
Для достижения высоких свойств драпировки нетканого полотна,
образованных полипропиленом, из различных добавок, приведенных выше, предпочтительно, чтобы нетканое полотно настоящего изобретения содержало лубрикант в слое волокон, образующих, по меньшей мере, одну поверхность передней поверхности и задней поверхности полотна. Лубрикант может быть нанесен на нетканое полотно или может быть напылен на нетканое полотно путем распыления. Примеры лубриканта могут включать амид жирных кислот, такой как амид эруковой кислоты, амид олеиновой кислоты, амид стеариновой кислоты или амид бегеновой кислоты; бутил стеарат; и силиконовое масло. Количество добавляемого лубриканта может быть отрегулировано соответствующим образом, однако, оно может быть установлено, например, на уровне значения в пределах от 1000 до 3,000 ч/млн, от 1500 до 2500 ч/млн или приблизительно 2000 ч/млн.
Примеры [0058]
Полимеры 1-13 были получены в виде образцов полипропилена путем смешивания высококристаллического полипропилена и слабокристаллического полипропилена.
В качестве высококристаллического полипропилена использовали SA06 (наименование продукта, производимого корпорацией "Japan Polypropylene Corporation))). Также в качестве слабокристаллического полипропилена был использован L-MODU S901 (наименование продукта, производимого компанией "ldemitsu Kosan Co., Ltd."). Вышеописанные высококристаллический полипропилен и слабокристаллический полипропилен смешивали в заданном количестве с учетом весовых процентов для получения полимеров 1 - 13 в качестве образцов полипропилена. Каждый из полимеров 1 - 13 в виде образцов полипропилена проявил характеристики, приведенные в Таблица 1 ниже. В данном случае в качестве лубриканта использовали амид эруковой кислоты
(наименование продукта: Fatty Acid Amide E, производимого корпорацией "Као
Corporation*). [0059] [Таблица 1]
Таблица 1
Слабокристал-
Высококристал-
Слабокристал-
Лубрикант
Пригодность
Индекс
Тонина
Вес
лический
лический
лический
(ч/млн)
к прядению
формования
волокна
(г/м2)
полимер
полимер
полимер
(дтекс)
(вес.%)
(скорость течения расплава)
(скорость течения расплава)
Полимер 1
2000
181
0,97
17,0
Полимер 2
2000
(r)
192
0,90
16,8
Полимер 3
2000
(r)
195
0,78
17,0
Полимер 4
2000
190
0,92
17,2
Полимер 5
2000
(r)
182
0,91
17,0
Полимер 6
2000
186
0,95
17,1
Полимер 7
2000
193
1,44
17,2
Полимер 8
2000
220
0,95
17,1
Полимер 9
2000
198
1,28
17,1
Полимер 10
120
2000
190
0,91
17,0
Полимер 11
2000
197
1,33
17,1
Полимер 12
2000
192
0,94
17,1
Полимер 13
(r)
192
0,90
17,0
[0060]
Волокнистое полотно получали путем прядения различных полимеров из расплава, приведенных в Таблице 1, через фильеры и путем разделения и укладки полученных нитей на разделительную пластину с помощью воздушного сопла. Воздушное сопло используется для вытягивания спряденных нитей из фильеры и их направления к разделительной пластине при транспортировке нитей в потоке сжатого воздуха. Изготовленный волокнистый холст подвергают процессу тиснения путем его подачи между нагретыми тиснильным валом и стальным валом, в результате чего получают фильерное нетканое полотно. Полимеры, используемые при изготовлении фильерного нетканого полотна и физическая конфигурация (отношение площади тиснения, расстояние между выступами, и форма решетки) выступов, используемых при изготовлении
нетканого полотна, приведены в Таблица 2 ниже. Что касается расположения
выступов в рельефном рисунке, расположение, проиллюстрированное на Фиг. 5(a), использовали в качестве "рельефного рисунка в виде решетки квадратов" и расположение, проиллюстрированное на Фиг. 5(b), использовали в качестве "рельефного рисунка в виде треугольной решетки". Кроме того, были проведены измерения и оценка показателя жесткости при изгибе, прочности при сжатии (коэффициент восстановления после сжатия), распушек и свойств драпировки каждого из полученных фильерных нетканых полотен. Результаты измерений и оценки приведены в Таблице 2 ниже. [0061] [Таблица 2]
Таблица 2
Используемый полимер
Отношение площади тиснения
(%)
Расстояние
между выступами (мм)
Расположение рельефного рисунка
Показатель жесткости прк изгибе (см1)
Коэффициент восстановления после сжатия (%)
Распушка
Оценка драпируемости
Пример 1
Полимер 2
6,4
1,5
Рельефный рисунок в виде решетки квадратов
(r)
Пример 2
Полимер 3
8,3
Рельефный рисунок в виде решетки квадратов
(r)
Пример 3
Полимер 5
7,4
1,5
Рельефный рисунок в виде решетки квадратов
(r)
Пример 4
Полимер 7
6,4
1,5
Рельефный рисунок в виде решетки квадратов
Пример 5
Полимер 10
6,4
1,5
Рельефный рисунок в виде решетки квадратов
Пример 6
Полимер 13
6,4
1,5
Рельефный рисунок в виде решетки квадратов
Сравнительный пример 1
Полимер 2
2,7
3,5
Рельефный рисунок в виде
треугольной решетки
Сравнительный пример 2
Полимер 2
16,5
1,7
Рельефный рисунок в виде
треугольной решетки
Сравнительный пример 3
Полимер 8
2,7
3,5
Рельефный рисунок в виде
треугольной решетки
Сравнительный пример 4
Полимер 7
11,9
1,5
Рельефный рисунок в виде
треугольной решетки
[0062]
[Методы измерения и оценки]
Ниже приведены метод измерения и метод оценки для получения результатов измерения и результатов оценки, представленных в
вышеприведенных Таблице 1 и Таблице 2. [0063]
(1) Скорость течения расплава [г/10 мин]
Измерение проводили в соответствии с Таблицей 1 в JIS-K7210 "Пластики - Определение скорости течения расплавов и объёмной скорости расплавов термопластиков", используя прибор для определения индекса расплава (Melt Indexer S-101, выпускаемый компанией "Тоуо Seiki Seisaku-sho, Ltd.") - прибор для определения текучести расплава при диаметре отверстия 2095 мм, длине отверстия 0,8 мм и нагрузке 2160 г. Измерение проводили при температуре 230°С, и количество (г) вытекающего расплавленного полимера каждые 10 минут с момента времени, требуемого для вытекания определенного суммарного объема, определяли на основе расчетов. [0064]
(2) Пригодность к прядению
Оценку проводили на основе визуального наблюдения состояния обрыва конца нити при прядении полипропилена с использованием машины для формирования волокна из расплава, имеющую круглую фильеру с диаметром отверстия ф0,5 мм и числом отверстий 2675 таким образом, чтобы обеспечивалось экструзия расплавленного полимера из фильеры при температуре прядения 230°С и при расходе на отверстие 0,45 г/мин, и экструдированный расплавленный полимер подавали через воздушное сопло (давление сопла: 0,24 МПа), установленное под нижней частью устройства на расстоянии 130 см. Стабильное прядение полимера без обрыва конца нити оценивалось символом "О," полимер, у которого наблюдался незначительный обрыв конца нити, но качество прядения было приемлемым, оценивался символом "О," и полимер, у которого наблюдалось множество обрывов конца нити и качество прядения не было приемлемым, оценивался символом "А."
(3) Индекс формования
Индекс формования измеряли с помощью измерителя качества формования FMT-MIII (метод определения изменения поглощающей способности при светопропускании), выпускаемого компанией "Nomura Shoji Co., Ltd". Размеры образца составляли 20 см * 20 см, и диафрагма (чувствительность) используемой камеры на ПЗС была установлена на значении 12. [0066]
(4) Тонина волокна [дтекс]
Изготовленное нетканое полотно было разделено на приблизительно пять равных частей в направлении ширины, за исключением 10 см по обоим концам нетканого полотна, и был взят образец для испытаний размером 1 квадратный сантиметр. Диаметр волокна был измерен в 20 точках с помощью микроскопа. Тонина волокон была рассчитана исходя из их среднего значения. [0067]
(5) Вес [г/м2]
Пять образцов для испытаний 20 см х 20 см были произвольно взяты из изготовленного нетканого полотна за исключением 10 см на обоих концах нетканого полотна, и была измерена масса каждого образца для испытаний. Среднее значение массы было получено исходя из веса на единицу площади. [0068]
(6) Отношение площади тиснения
Изготовленное нетканое полотно было разделено на приблизительно пять равных частей в направлении ширины, за исключением 10 см по обоим концам нетканого полотна, и был взят образец для испытаний размером 1 квадратный сантиметр, и было получено увеличенное изображение нетканого полотна с помощью микроскопа. Отношение площади вогнутой части нетканого полотна,
соответствующей выступам, было измерено в 20 точках с помощью программы обработки изображений, и было рассчитано среднее значение.
Отношение площади тиснения было определено путем измерения конфигурации вогнутых участков, выполненных в нетканом полотне в результате процесса тиснения. Отношение площади тиснения было рассчитано по нижеприведенной формуле на основе площади верхнего участка [мм2] и численной плотности точек [1/мм2] вогнутых участков, выполненных в нетканом полотне.
Отношение площади тиснения [%] = площадь верхней части [мм2] * численная плотность точек [1/мм2].
Площадь верхней части [мм2] в примере 1 составляла 0,145 мм2, и ее численная плотность точек [1/мм2] составляла 0,444444.
Площадь верхней части [мм2] примера 2 составляла 0,332 мм2, и ее численная плотность точек составляла 0,25.
Площадь верхней части [мм2] примера 3 составляла 0,145 мм2, и ее численная плотность точек составляла 0,5132.
Площадь верхней части [мм2] примера 4 составляла 0,145 мм2, и ее численная плотность точек составляла 0,444444.
Площадь верхней части [мм2] примера 5 составляла 0,145 мм2, и ее численная плотность точек составляла 0,444444.
Площадь верхней части [мм2] примера 6 составляла 0,145 мм2, и ее численная плотность точек составляла 0,444444.
Площадь верхней части [мм2] сравнительного примера 1 составляла 0,332 мм2, и ее численная плотность точек составляла 0,081633.
Площадь верхней части [мм2] сравнительного примера 2 составляла 0,478 мм2, и ее численная плотность точек составляла 0,346021.
Площадь верхней части [мм2] сравнительного примера 3 составляла 0,332
мм2, и ее численная плотность точек составляла 0,081633.
Площадь верхней части [мм2] сравнительного примера 4 составляла 0,283 мм2, и ее численная плотность точек составляла 0,444444. [0069]
(7) Расстояние между выступами
Изготовленное нетканое полотно было разделено на приблизительно пять равных частей в направлении ширины, за исключением 10 см по обоим концам нетканого полотна, и был взят образец для испытаний размером 1 квадратный сантиметр, и было получено увеличенное изображение нетканого полотна с помощью микроскопа. Расстояние между центрами вогнутых участков нетканого полотна, соответствующих выступам, было измерено в 20 точках с помощью программы обработки изображений, и было рассчитано среднее значение. [0070]
(8) Показатель жесткости при изгибе
Пять образцов для испытаний 20 см х 20 см были произвольно взяты из изготовленного нетканого полотна за исключением 10 см на обоих концах нетканого полотна, которые были использованы для проведения измерений. В каждом образце измерение проводили в трех точках в направлении движения волокна и перпендикулярно его направлению, используя систему KES (FB-2), и среднее значение пяти образцов для испытаний было определено как жесткость при изгибе (значение В) [г/см2/см]. Показатель жесткости при изгибе был рассчитан по нижеприведенной формуле с учетом определенной жесткости при изгибе.
Показатель жесткости при изгибе [см"1] = [жесткость при изгибе (значение В) [г/см2/см]]/вес [г/м2] х 10000 [0071]
(9) Коэффициент восстановления после сжатия
(9)
Пять образцов для испытаний 20 см х 20 см были произвольно взяты из изготовленного нетканого полотна за исключением 10 см на обоих концах нетканого полотна, которые были использованы для проведения измерений. В каждом образце измерение проводили в трех точках, используя систему KES (FB-3) при высоком режиме чувствительности, то есть, при режиме, при котором максимальное усилие сжатия было установлено на значении 10 гс/см2, и среднее значение пяти образцов для испытаний было определено как коэффициент восстановления после сжатия (прочность при сжатии). [0072]
(10) Оценка распушки
Участки измерений были определены при интервале в 10 см в направлении ширины нетканого полотна, и оценка распушки нетканого полотна была проведена, используя петлевидную пленку прибора Hyper-KLL (выпускаемого компанией "Sumitomo ЗМ Ltd"). Была проведена визуальная оценка, и распушку классифицировали в соответствии с нижеприведенными критериями для определения. В тех случаях, когда при проведении оценки распушки определенное значение составляло 4 или более, полотно являлось приемлемым для практического использования.
1: Волокна были оторваны до степени, при которой происходило повреждение образца.
2: Волокна были оторваны с поверхности образца в значительной степени.
3: Наблюдался подъем волокон во многих местах, также наблюдался разрыв волокон в некоторых местах.
4: Наблюдался подъем волокон в некоторых местах.
5: Распушка отсутствовала.
[0073]
(11) Оценка свойств драпировки
(11)
Пять образцов для испытаний 20 см х 20 см были произвольно взяты из изготовленного нетканого полотна за исключением 10 см на обоих концах нетканого полотна, которые были использованы для проведения измерений. Была проведена сенсорная оценка по свойствам драпировки при касании образца рукой испытуемого человека.
Оценку проводили по четырем классам: "О," "О," "А," и "х."
[0074]
Кроме того, методы измерения для определения характеристик самого полипропилена включали нижеследующее. [0075]
(12) Распределение молекулярного веса (Mw/Mn)
Прибор для измерения методом гельпроникающей хроматографии Колонка: TOSO GMHHR-H(S)HT
Детектор: Детектор RI для жидкостной хроматографии, WATERS150C
Режим измерений
Растворитель: 1,2,4-трихлорбензол
Температура измерения: 145°С
Расход: 1,0 мл/мин
Концентрация образца: 2,2 мг/мл
Скорость впрыска: 160 мкл
Линия детектирования: универсальная калибровка Программа для анализа: HT-GPC (Версия 1.0) [0076]
(13) Элюционное фракционирование при повышении температуры
Растворение: К 60 мг образца добавляли 10 мл о-дихлорбензола, и полученное соединение нагревали при перемешивании в течение 60 минут в алюминиевом блочном нагревателе, в котором температура была установлена на
уровне 150°С и который был снабжен магнитной мешалкой.
Анализ фракционирования при повышении температуры: раствор образца кристаллизовали путем охлаждения и затем нагревали для измерения количества элюированного образца при следующих условиях. Значение количества элюированного образца наносили на график в зависимости от температуры. Колонка: изготовлена из нержавеющей стали, заполнена хромосорбом Р (30/60), размер 4,2 ммф * 150 мм
Количество загруженного образца: 3 мг растворителя (подвижная фаза): о-
дихлорбензол (специальный реактив Wako для хроматографии)
Кристаллизации: Диапазон понижения температуры - 135°С -> 0°С, скорость
понижения температуры - 5°С/час, время удержания при 0°С - 30 минут
Элюирование: диапазон повышения температуры - 0°С -> 135°С, скорость
повышения температуры - 40°С/час, расход подвижной фазы: 1,0 мл/мин
Время для измерения элюированной части при 0°С: 20 минут
Детектор: Инфракрасный (снабженный проточной кюветой, температура которой
может повышаться), длина волны 3,41 мкм
[0077]
(14) Количество компонентов, экстрагируемых кипящим простым диэтиловым эфиром
Количество измеряли при следующих условиях, используя экстрактор
Soxhlet.
Экстрагированный образец: от 5 г до 6 г
Форма образца: порошковая форма (в случае, если образец имеет форму гранул, образец размельчали в порошок, предназначенный для использования в порошковой форме)
Экстрагирующий растворитель: простой диэтиловый эфир Время экстрагирования: 10 часов
Количество операций экстрагирования: 180 раз или более
Метод расчета экстрагированного количества: расчет проводили, используя следующую формулу:
[Количество (г) компонентов, экстрагируемых простым диэтиловым эфиром/вес (г)
включенного порошка] х 100
[0078]
(15) Доля мезопентад [mmmm], доля рацемических пентад [гггг] и доля рацемических-мезо-рацемических-мезопентад [rmrm]
Измерение 13С-ЯМР спектра проводили с использованием нижеописанного аппарата и при условиях в соответствии с распределениями пиков, предложенными A. Zambelli, et al., в работе "Macromolecules, 8,687 (1975)." Аппарат: 13С-ЯМР спектрометр (модель: JNM-EX400, выпускаемый компанией "JEOL Ltd.")
Метод: Полная протонная развязка Концентрация: 220 мг/мл
Растворитель: Смесь растворителей 1,2,4-трихлорбензола и гексадейтеробензола
(объемное отношение = 90 : 10)
Температура: 130°С
Ширина импульса: 45°
Период повторения импульсов: 4 секунды
Интегрирование: 10000 раз
<Формулы расчета>
М = m/S х ЮО
R = y/S х ЮО
S = Р(3(3 + Pap + Pay
S: Интенсивность сигнала атома углерода метила боковой цепи в целых звеньях пропилена
Р(3(3: от 19,8 до 22,5 ч/млн Ра(3: от 18,0 до 17,5 ч/млн Рау: от 17,5 до 17,1 ч/млн
у: Цепь рацемических пентад: от 20,7 ч/млн до 20,3 ч/млн т: Цепь мезопентад: от 21,7 ч/млн до 22,5 ч/млн [0079]
(16) Измерение температуры плавления (Тт) и температуры кристаллизации (Тс)
Используя дифференциальный сканирующий калориметр (DSC-7, выпускаемый компанией "PerkinElmer Co., Ltd."), 10 мг образца предварительно расплавляли при 230°С в течение 3 минут в атмосфере азота, и затем температуру образца понижали до 0°С при скорости 10°С/мин. Температура кристаллизации была определена как вершина пика, наблюдаемая на максимальном экзотермическом пике на кривой кристаллизации, полученной в данный момент. Кроме того, температура плавления была определена как вершина пика, наблюдаемая на максимальном эндотермическом пике на кривой плавления, полученной при дальнейшем выдерживании образца при 0°С в течение 3 минут и последующем повышении температуру образца со скоростью 10°С/мин. [0080]
[Комментарии]
При тщательном рассмотрении показателя жесткости при изгибе в отношении фильерных нетканых полотен сравнительных примеров 1 - 4, представленных в Таблице 2, было установлено, что образцы, имеющие высокий показатель жесткости при изгибе (сравнительный пример 2 и сравнительный пример 4) были ниже по своим характеристикам образцов, имеющих низкий показатель жесткости при изгибе (сравнительный пример 1 и сравнительный пример 3) при определении оценки свойств драпировки. Ввиду указанной причины
можно утверждать, что по мере повышения показателя жесткости при изгибе, свойства драпировки фильерного нетканого полотна ухудшаются. С другой стороны, было установлено, что в случае низкого показателя жесткости при изгибе (сравнительный пример 1 и сравнительный пример 3), появились многочисленные участки распушки и возникала проблема практического использования по сравнению со случаями, при которых образцы имели высокий показатель жесткости при изгибе (сравнительный пример 2 и сравнительный пример 4). Ввиду указанной причины можно утверждать, что для получения нетканого полотна, имеющего практическое применение при незначительной распушке, необходимо поддерживать до определенной -то степени показатель жесткости при изгибе. В данном случае как один из факторов, вызывающих повышение показателя жесткости при изгибе в сравнительном примере 2 и сравнительном примере 4, можно рассматривать фактор увеличения отношения площади тиснения. С другой стороны как один из факторов , вызывающих уменьшение показателя жесткости при изгибе сравнительного примера 1 и сравнительного пример 3, можно рассматривать фактор уменьшения отношения площади тиснения. [0081]
В данном случае, рассматривая примеры 1 - 6, представленные в Таблице 2, несмотря на то, что все из показателей жесткости при изгибе имели значение 6 или более, и фильерное нетканое полотно в примерах 1 - 6 имело относительно высокий показатель жесткости при изгибе, при сохранении коэффициент восстановления после сжатия до предпочтительного предела от 60% до 75%, определили, что фильерные нетканые полотна в примерах 1 - 6, не создавали проблему при практическом использовании исходя из результатов оценки распушки, и имели относительно высокие свойства драпировки по результатам оценки свойств драпировки. Исходя из указанных примеров 1 - 6, было установлено, что несмотря на высокую жесткость при изгибе, путем
регулирования восстановления формы при сжатии до приемлемого уровня, имеется возможность получить фильерное нетканое полотно, имеющее высокие свойства драпировки без распушки. Как показано в примерах 1 - 6 и сравнительных примерах 1 - 4, можно утверждать, что на показатель жесткости при изгибе и коэффициент восстановление при сжатии нетканого полотна в значительной степени влияют отношение площади тиснения и расстояние между выступами. Как показано в примерах 1 - 6, для того, чтобы отрегулировать показатель жесткости при изгибе и коэффициент восстановления при сжатии нетканого полотна до подходящего уровня, было бы предпочтительно, чтобы отношение площади тиснения было установлено в пределах от 6,4 до 8,3%, и расстояние между выступами было установлено в пределах от 1,5 мм до 2 мм. [0082]
В свою очередь, фильерные нетканые полотна примера 1 и примера 4 имеют одинаковое отношение площади тиснения и одинаковое расстояние между выступами, но используемые полимеры отличаются друг от друга. Это означает, что в примере 1 был использован полимер 2 (содержащий 20 весовых процентов слабокристаллического полимера), а в примере 4 использовался полимер 7 (не содержащий слабокристаллического полимера). При сравнении примера 1 с примером 4 нетканое полотно примера 1, содержащее слабокристаллический полимер, продемонстрировало относительно низкий индекс жесткости и относительно высокий коэффициент восстановления после сжатия и, вследствие этого, было определено, что свойства драпировки были приемлемыми. С другой стороны, в нетканом полотне примера 4, не содержащем слабокристаллический полимер, показатель жесткости при изгибе возрастал, а коэффициент восстановления после сжатия снижался, и, вследствие этого, свойства драпировки в определенной степени ухудшались. В связи с этим было установлено, что даже в случае одинакового отношения площади тиснения выступов, отпечаток которых
воспринимает нетканое полотно, и одинакового расстояния между выступами, возникали различия в показателях жесткости при изгибе и в коэффициентах восстановления после сжатия нетканого полотна в зависимости от количества слабокристаллического полимера, содержащегося в полученном нетканом полотне. Это означает, что, когда количество слабокристаллического полимера и его химические свойства в нетканом полотне отрегулированы до предпочтительного диапазона значений, а также отношение площади тиснения и расстояние между выступами, показатель жесткости при изгибе и коэффициент восстановления после сжатия нетканого полотна находятся, в частности, в предпочтительном диапазоне значений, свойства драпировки нетканого полотна становится более приемлемыми.
Промышленная применимость
[0083]
Настоящее изобретение относится к фильерному нетканому полотну, предназначенному для использования, например, при производстве абсорбирующих изделий, таких как одноразовые подгузники. Таким образом, настоящее изобретение может быть предпочтительно использовано промышленности для производства одноразовых подгузников или подобных изделий.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Фильерное нетканое полотно, изготавливаемое путем прядения и укладки
термопластичного полимера в непрерывные волокна, после чего пространство
между волокнами нагревают и волокна сжимают с помощью тиснильного вала,
снабженного множеством выступов, расположенных в одну линию по
направлению движения волокон и перпендикулярно их направлению, в котором
отношение площади тиснения составляет от 5% до 12%, минимальное расстояние между соседними выступами составляет от 1,5 мм до 3 мм,
показатель жесткости на изгиб (жесткость при изгибе [г/см2/см]/вес [г/м2] х 104, определенная с помощью прибора испытания жесткости на изгиб по Кавабата KES) составляет от 5 до 15 см"1, и
прочность при сжатии (RC%), определенная с использованием KES прибора для испытаний по определению характеристик сжатия по Кавабата KES, составляет от 60% до 75%.
2. Фильерное нетканое полотно по п. 1, в котором
термопластичным полимером является полимер полипропилен,
полимер полипропилен включает слабокристаллический полипропилен и
высококристаллический полипропилен,
содержание слабокристаллического полипропилена составляет от 5 до 50 весовых процентов с учетом общего значения содержания слабокристаллического полипропилена и высококристаллического полипропилена,
скорость течения расплава слабокристаллического полипропилена составляет от 30 до 70 г/10 мин, и
скорость течения расплава высококристаллического полипропилена
составляет от 20 до 100 г/10 мин.
3. Фильерное нетканое полотно по п. 2, в котором слабокристаллический полипропилен является полипропиленом, в котором мольная доля мезопентад [mmmm] составляет от 30 до 80 мольных
процентов,
мольная доля рацемических пентад [гггг] и [1 - mmmm] удовлетворяет отношению [гггг]/[1 - mmmm] ^0,1,
доля рацемических-мезо-рацемических-мезопентад [rmrm] превышает 2,5 мольных процента,
доля мезотриад [mm], доля рацемических триад [гг] и доля триад [mr]
удовлетворяют отношению [mm] * [rr]/[mr]2 < 2,0,
средневесовой молекулярный вес (Mw) составляет от 10000 до 200000,
распределение молекулярного веса (Mw/Mn) менее 4, и
количество компонентов, экстрагируемых кипящим простым диэтиловым
эфиром, составляет от 0 до 10 весовых процентов.
4. Фильерное нетканое полотно по любому из пп. 1 - 3, в котором скорость течения расплава полимера полипропилена составляет от 20 до
100 г/10 мин.
5. Фильерное нетканое полотно по одному из пп. 1 - 4, в котором диаметр волокна составляет 1 дтекс или менее.
6. Фильерное нетканое полотно по одному из пп. 1 - 5, в котором лубрикант содержится в слое волокна, по меньшей мере, на одной поверхности нетканого полотна.
(а) РАСПОЛОЖЕНИЕ В ВИДЕ КВАДРАТНОЙ РЕШЕТКИ
[0017]
[0042]
[0065]
1/4
1/4
2/4
2/4