JP4741818B2 - Polypropylene nonwoven fabric molding - Google Patents
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Description
本発明は、ポリプロピレン系不織布成型体及びその用途に関し、特に、強力が高くかつ超音波融着特性に優れたポリプロピレン系不織布成型体及びその用途に関する。 The present invention relates to a polypropylene-based nonwoven fabric molded product and its use, and more particularly, to a polypropylene-based nonwoven fabric molded product having high strength and excellent ultrasonic fusion properties and its use.
ポリプロピレン等のプロピレン系樹脂は、成形性、剛性に優れ、またリサイクル性や耐熱性にも優れていることから、各種成形加工され、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン等の他の樹脂と同様に食品容器、食品包装材、医療用器具、医療用容器、包装フィルム等、各種用途に広く使用されている。 Propylene-based resins such as polypropylene are excellent in moldability and rigidity, and are also excellent in recyclability and heat resistance, so they are variously molded and processed into food containers, like other resins such as polyvinyl chloride and polystyrene. Widely used in various applications such as food packaging materials, medical instruments, medical containers, and packaging films.
特に、ポリプロピレンを用いた不織布は、種々の用途に用いられ、手術着、紙オムツ、生理用品等の医療・衛生材料、包装材等の産業資材、油吸着材等の工業資材、衣料材、清掃材、ごみ袋等の日用雑貨、食品包装材等の食品関連分野に用いられている。
通常、ポリプロピレン製の不織布には一般に柔軟性が要求されるため、プロピレンに少量のα−オレフィンを共重合させたランダム共重合体が使用されている。例えば、軟化点が132℃以下であって、所定量のエチレンを含有したエチレン−プロピレンランダム共重合体よりなる熱ロール加工適性に優れたエチレン−プロピレン共重合体からなる繊維が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。しかしながら、この繊維を用いた不織布は柔軟性に乏しいもので、実用に適する強力と柔軟性を持った不織布に加工できる温度幅が極めて狭いといった欠点がある。さらに、例えば、エチレン単位0.01〜15mol%およびプロピレン単位99.99〜85molからなるプロピレン−エチレン共重合体であって、特定の核磁気共鳴スペクトルによる連鎖構造を持ち、重量平均分子量(Mw)が50,000〜1,500,000であり、かつ、重量平均分子量(Mw)の数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)が1.2〜3.8であるプロピレン−エチレン共重合体を少なくとも一つの原料として用いて成形された繊維および、それを用いた繊維成形体が開示されている(例えば、特許文献2参照)。
In particular, non-woven fabric using polypropylene is used for various purposes, such as surgical clothes, paper diapers, sanitary items, medical and sanitary materials, packaging materials, industrial materials such as oil adsorbents, clothing materials, and cleaning. It is used in food-related fields such as timber, daily miscellaneous goods such as garbage bags, and food packaging materials.
Usually, since a nonwoven fabric made of polypropylene generally requires flexibility, a random copolymer obtained by copolymerizing a small amount of α-olefin with propylene is used. For example, a fiber made of an ethylene-propylene copolymer having a softening point of 132 ° C. or less and having excellent heat roll processability made of an ethylene-propylene random copolymer containing a predetermined amount of ethylene is disclosed ( For example, see Patent Document 1.) However, a nonwoven fabric using this fiber is poor in flexibility, and has a drawback that the temperature range that can be processed into a nonwoven fabric having strength and flexibility suitable for practical use is extremely narrow. Furthermore, for example, a propylene-ethylene copolymer comprising 0.01 to 15 mol% of ethylene units and 99.99 to 85 mol of propylene units, having a chain structure based on a specific nuclear magnetic resonance spectrum, and having a weight average molecular weight (Mw) Is 50,000 to 1,500,000, and the weight average molecular weight (Mw) number average molecular weight (Mn) ratio (Mw / Mn) is 1.2 to 3.8 propylene-ethylene copolymer A fiber molded using the coalescence as at least one raw material and a fiber molded body using the same are disclosed (for example, see Patent Document 2).
不織布からマスク、衛生材料等の最終製品の形態とするためにはホットメルト接着剤や、熱加工により不織布を貼り合わせ加工するのが一般的である。しかし、かかる二次加工では、成形時間が長くなり、かつエネルギーコストが増大し、また接着剤を使用するとコストが増大し、環境負荷が大きくなるといった問題がある。
二次加工の新たな手法として、超音波融着法が注目されている。超音波融着の原理は、不織布に超音波を印加させ、振動摩擦熱で融着させるものであり成形時間の短縮、コスト低減が期待される。しかし、上記プロピレン−エチレンランダム共重合体を含む従来のプロピレン−エチレンランダム共重合体では充分な接着強度が得られていない。プロピレン−エチレンランダム共重合体の融点を高めると接着強度は若干は向上するが、不織布の加工性が低下し又不織布自体の柔軟性が損なわれてしまう。以上のように、不織布の加工性又は柔軟性と接着強度は相反する関係にたち、柔軟かつ接着が良好な超音波融着成形体は得られていないのが実情である。
As a new technique for secondary processing, an ultrasonic fusion method is attracting attention. The principle of ultrasonic fusion is that ultrasonic waves are applied to the nonwoven fabric and fused by vibration frictional heat, so that shortening of molding time and cost reduction are expected. However, sufficient adhesive strength is not obtained with the conventional propylene-ethylene random copolymer containing the propylene-ethylene random copolymer. When the melting point of the propylene-ethylene random copolymer is increased, the adhesive strength is slightly improved, but the processability of the nonwoven fabric is lowered and the flexibility of the nonwoven fabric itself is impaired. As described above, the processability or flexibility of the nonwoven fabric and the adhesive strength are in a contradictory relationship, and the actual situation is that an ultrasonic fusion-molded article having good flexibility and good adhesion has not been obtained.
本発明は、かかる現状に鑑み、上記欠点を解消し、不織布生産時の低温加工性に優れ、かつ最終製品加工における超音波融着特性に優れたポリプロピレン系不織布成型体を提供することを目的とする。 In view of the present situation, the present invention has an object to provide a polypropylene-based nonwoven fabric molded article that eliminates the above-described drawbacks, is excellent in low-temperature processability during the production of nonwoven fabrics, and is superior in ultrasonic fusion properties in final product processing. To do.
本発明者らは、上記課題を解決するために、不織布生産時の低温加工性に優れ、かつ最終製品加工における超音波融着特性に優れた不織布を得るために鋭意検討した結果、メタロセン触媒で重合した特定のプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体が不織布生産時の低温加工性に優れ、かつ最終加工製品における超音波融着特性に優れた不織布原料として好適であることを見出し、本発明に至ったものである。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have intensively studied to obtain a nonwoven fabric excellent in low-temperature processability during production of a nonwoven fabric and excellent in ultrasonic fusion characteristics in final product processing. It has been found that a specific polymerized propylene / α-olefin random copolymer is suitable as a nonwoven fabric material having excellent low-temperature processability during the production of a nonwoven fabric and excellent ultrasonic fusing characteristics in the final processed product. It has come.
すなわち、本発明の第1の発明によれば、メタロセン触媒によって重合され、下記特性(1)〜(6)を有するプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体を少なくとも1成分とする繊維からなる不織布と被着体とを超音波融着してなるポリプロピレン系不織布成型体が提供される。
特性(1):MFRが10〜100g/10分
特性(2):Q値が2〜4
特性(3):Tmが110〜140℃
特性(4):o−ジクロロベンゼン可溶分量が10重量%となるときの温度(T10)が60〜80℃
特性(5):α−オレフィン含有量(α)が1〜18モル%
特性(6):引張弾性率(YM)とα−オレフィン含有量(α)とが式(a)を満たす
YM≦−52.3×α+1100 …式(a)
That is, according to the first invention of the present invention, a non-woven fabric comprising a fiber polymerized by a metallocene catalyst and having at least one component of a propylene / α-olefin random copolymer having the following characteristics (1) to (6): A polypropylene-based nonwoven fabric molded body obtained by ultrasonically fusing an adherend is provided.
Characteristic (1): MFR is 10 to 100 g / 10 minutes Characteristic (2): Q value is 2 to 4
Characteristic (3): Tm is 110 to 140 ° C.
Characteristic (4): The temperature (T 10 ) when the soluble amount of o-dichlorobenzene is 10% by weight is 60 to 80 ° C.
Characteristic (5): α-olefin content (α) is 1 to 18 mol%
Characteristic (6): Tensile modulus (YM) and α-olefin content (α) satisfy formula (a) YM ≦ −52.3 × α + 1100 Formula (a)
また、本発明の第2の発明によれば、第1の発明において、プロピレン・α−オレフィンランダム共重合体が、さらに下記特性(7)を有することを特徴とするポリプロピレン系不織布成型体が提供される。
特性(7):Tmとα−オレフィン含有量(α)とが式(b)を満たす
Tm≦−4.07×α+153.3 …式(b)
In addition, according to the second invention of the present invention, there is provided a polypropylene-based nonwoven fabric molded body according to the first invention, wherein the propylene / α-olefin random copolymer further has the following property (7): Is done.
Characteristic (7): Tm and α-olefin content (α) satisfy formula (b) Tm ≦ −4.07 × α + 153.3 Formula (b)
また、本発明の第3の発明によれば、第1又は2の発明において、プロピレン・α−オレフィンランダム共重合体のα−オレフィンがエチレンであることを特徴とするポリプロピレン系不織布成型体が提供される。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a polypropylene-based nonwoven fabric molded body according to the first or second aspect, wherein the α-olefin of the propylene / α-olefin random copolymer is ethylene. Is done.
また、本発明の第4の発明によれば、第1〜3のいずれかの発明において、プロピレン・α−オレフィンランダム共重合体を少なくとも1成分とする繊維が単一繊維、芯鞘型複合繊維、あるいはサイドバイサイド複合型繊維であることを特徴とするポリプロピレン系不織布成型体が提供される。 According to the fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the fiber containing at least one component of the propylene / α-olefin random copolymer is a single fiber, a core-sheath type composite fiber Alternatively, there is provided a polypropylene-based nonwoven fabric molded body characterized by being a side-by-side composite fiber.
また、本発明の第5の発明によれば、第1〜4のいずれかの発明において、プロピレン・α−オレフィンランダム共重合体を少なくとも1成分とする繊維からなる不織布が、スパンボンド法、メルトブロー法、水流交絡法又はカード法のいずれかの方法により製造されたシート状不織布であることを特徴とするポリプロピレン系不織布成型体が提供される。 According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the nonwoven fabric made of fibers containing at least one component of a propylene / α-olefin random copolymer is a spunbond method, a melt blown method. Provided is a polypropylene-based nonwoven fabric molded article, which is a sheet-like nonwoven fabric produced by any one of the method, hydroentanglement method or card method.
また、本発明の第6の発明によれば、第1〜5のいずれかの発明において、目付40g/m2の不織布において、超音波融着による剥離強度(PS)が15N/15mm幅以上、かつ剥離強度(PS)と不織布弾性率(WM)とが式(c)を満たすことを特徴とするポリプロピレン系不織布成型体が提供される。
WM≦12.4×PS+50 …式(c)
According to a sixth invention of the present invention, in any one of the first to fifth inventions, in a nonwoven fabric having a basis weight of 40 g / m 2 , the peel strength (PS) by ultrasonic fusion is 15 N / 15 mm width or more, And the polypropylene-type nonwoven fabric molded object characterized by peeling strength (PS) and nonwoven fabric elastic modulus (WM) satisfy | filling Formula (c) is provided.
WM ≦ 12.4 × PS + 50 Formula (c)
また、本発明の第7の発明によれば、第1〜6のいずれかの発明のポリプロピレン系不織布成型体を用いた衛生材料が提供される。 Moreover, according to 7th invention of this invention, the sanitary material using the polypropylene-type nonwoven fabric molded object of the invention in any one of 1st-6th is provided.
また、本発明の第8の発明によれば、第1〜6のいずれかの発明のポリプロピレン系不織布成型体を用いた紙おむつが提供される。 Moreover, according to the 8th invention of this invention, the paper diaper using the polypropylene-type nonwoven fabric molded body of the invention in any one of the 1st-6th is provided.
また、本発明の第9の発明によれば、第1〜6のいずれかの発明のポリプロピレン系不織布成型体を用いたマスクが提供される。 According to the ninth aspect of the present invention, there is provided a mask using the polypropylene-based nonwoven fabric molded body according to any one of the first to sixth aspects.
また、本発明の第10の発明によれば、第1〜6のいずれかの発明のポリプロピレン系不織布成型体を用いたティーバッグが提供される。 Moreover, according to the 10th invention of this invention, the tea bag using the polypropylene-type nonwoven fabric molded body of the invention in any one of the 1st-6th is provided.
本発明に用いるプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体を、少なくとも1成分とする繊維とする不織布にすると、不織布生産時の低温加工性に優れ、かつ超音波融着特性に優れたポリプロピレン系不織布となるので、超音波融着法で容易に最終加工製品を得ることができる。 When a non-woven fabric comprising at least one component of the propylene / α-olefin random copolymer used in the present invention, a polypropylene-based non-woven fabric having excellent low-temperature processability during production of the non-woven fabric and excellent ultrasonic fusing characteristics; Therefore, the final processed product can be easily obtained by the ultrasonic fusion method.
本発明は、プロピレン・α−オレフィンランダム共重合体を少なくとも1成分とする繊維からなるポリプロピレン系不織布と被着体とを超音波融着してなるポリプロピレン系不織布成型体である。以下、本発明を詳細に説明する。 The present invention is a polypropylene-based nonwoven fabric molded body obtained by ultrasonically fusing a polypropylene-based nonwoven fabric composed of fibers containing a propylene / α-olefin random copolymer as at least one component and an adherend. Hereinafter, the present invention will be described in detail.
1.プロピレン・α−オレフィンランダム共重合体
本発明のポリプロピレン系不織布で用いるプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体は、メタロセン触媒を使用して重合したプロピレンとα−オレフィンの共重合体である。メタロセン触媒は、チタン、ジルコニウム、ハフニウム等の周期律表第4〜6族遷移金属と、シクロペンタジエニル基あるいはシクロペンタジエニル誘導体の基との錯体を使用した触媒である。
1. Propylene / α-olefin random copolymer The propylene / α-olefin random copolymer used in the polypropylene nonwoven fabric of the present invention is a copolymer of propylene and α-olefin polymerized using a metallocene catalyst. The metallocene catalyst is a catalyst using a complex of a group 4-6 transition metal such as titanium, zirconium, hafnium and the like and a group of a cyclopentadienyl group or a cyclopentadienyl derivative.
メタロセン触媒において、シクロペンタジエニル誘導体の基としては、ペンタメチルシクロペンタジエニル等のアルキル置換体基、あるいは2以上の置換基が結合して飽和もしくは不飽和の環状置換基を構成した基を使用することができ、代表的にはインデニル基、フルオレニル基、アズレニル基、あるいはこれらの部分水素添加物を挙げることができる。また、複数のシクロペンタジエニル基がアルキレン基、シリレン基、ゲルミレン基等で結合したものも好ましく用いられる。 In the metallocene catalyst, the group of the cyclopentadienyl derivative includes an alkyl substituent such as pentamethylcyclopentadienyl, or a group in which two or more substituents are combined to form a saturated or unsaturated cyclic substituent. Typically, an indenyl group, a fluorenyl group, an azulenyl group, or a partial hydrogenated product thereof can be used. Further, those in which a plurality of cyclopentadienyl groups are bonded by an alkylene group, a silylene group, a germylene group or the like are also preferably used.
メタロセン錯体として、具体的には次の化合物を挙げることができる。(1)メチレンビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、(2)メチレン(シクロペンタジエニル)(3,4−ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、(3)イソプロピリデン(シクロペンタジエニル)(3,4−ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
(4)エチレン(シクロペンタジエニル)(3,5−ジメチルペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
(5)メチレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、
(6)エチレンビス(2−メチルインデニル)ジルコニウムジクロリド、
(7)エチレン1,2−ビス(4−フェニルインデニル)ジルコニウムジクロリド、
(8)エチレン(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、
(9)ジメチルシリレン(シクロペンタジエニル)(テトラメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
(10)ジメチルシリレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド
Specific examples of the metallocene complex include the following compounds. (1) methylenebis (cyclopentadienyl) zirconium dichloride, (2) methylene (cyclopentadienyl) (3,4-dimethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, (3) isopropylidene (cyclopentadienyl) (3 , 4-dimethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride,
(4) ethylene (cyclopentadienyl) (3,5-dimethylpentadienyl) zirconium dichloride,
(5) methylenebis (indenyl) zirconium dichloride,
(6) ethylenebis (2-methylindenyl) zirconium dichloride,
(7) ethylene 1,2-bis (4-phenylindenyl) zirconium dichloride,
(8) ethylene (cyclopentadienyl) (fluorenyl) zirconium dichloride,
(9) Dimethylsilylene (cyclopentadienyl) (tetramethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride,
(10) Dimethylsilylenebis (indenyl) zirconium dichloride
また、これらの化合物のクロリドの一方あるいは両方が臭素、ヨウ素、水素、メチルフェニル、ベンジル、アルコキシ、ジメチルアミド、ジエチルアミド等に代わった化合物も例示することができる。さらに、上記のジルコニウムの代わりに、チタン、ハフニウム等に代わった化合物も例示することができる。 In addition, compounds in which one or both of the chlorides of these compounds are replaced with bromine, iodine, hydrogen, methylphenyl, benzyl, alkoxy, dimethylamide, diethylamide and the like can also be exemplified. Furthermore, instead of the above-mentioned zirconium, compounds in place of titanium, hafnium and the like can be exemplified.
助触媒としては、アルミニウムオキシ化合物、メタロセン化合物と反応してメタロセン化合物成分をカチオンに変換することが可能なイオン性化合物もしくはルイス酸、固体酸、あるいは、イオン交換性層状珪酸塩からなる群より選ばれた少なくとも1種の化合物が用いられる。また、必要に応じてこれら化合物と共に有機アルミニウム化合物を添加することができる。 The co-catalyst is selected from the group consisting of an ionic compound capable of reacting with an aluminum oxy compound, a metallocene compound to convert a metallocene compound component into a cation, or a Lewis acid, a solid acid, or an ion-exchange layered silicate. At least one compound selected is used. Moreover, an organoaluminum compound can be added with these compounds as needed.
アルミニウムオキシ化合物としては、メチルアルモキサン、エチルアルモキサン、プロピルアルモキサン、ブチルアルモキサン、イソブチルアルモキサン、メチルエチルアルモキサン、メチルブチルアルモキサン、メチルイソブチルアルモキサン等が例示される。 Examples of the aluminum oxy compound include methylalumoxane, ethylalumoxane, propylalumoxane, butylalumoxane, isobutylalumoxane, methylethylalumoxane, methylbutylalumoxane, methylisobutylalumoxane and the like.
イオン交換性層状珪酸塩としては、モンモリロナイト、ザウコナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライト、スチーブンサイト、ベントナイト、テニオライト等のスメクタイト族、バーミキュライト族、雲母族などの珪酸酸塩が用いられる。これらのケイ酸塩は(イ)酸処理、(ロ)アルカリ処理、(ハ)塩類処理、(ニ)有機物処理等の化学処理を施したものであることが好ましい。 As the ion-exchange layered silicate, silicates of smectite group such as montmorillonite, sauconite, beidellite, nontronite, saponite, hectorite, stevensite, bentonite, teniolite, vermiculite group, mica group and the like are used. These silicates are preferably those subjected to chemical treatment such as (i) acid treatment, (b) alkali treatment, (c) salt treatment, and (d) organic matter treatment.
また、必要に応じてこれら化合物と共にトリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、ジエチルアルミニウムクロリド等の有機アルミニウム化合物が使用してもよい。 If necessary, organic aluminum compounds such as triethylaluminum, triisobutylaluminum, and diethylaluminum chloride may be used together with these compounds.
本発明においては、上記メタロセン触媒を使用してプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体を得る。α−オレフィンとしては、プロピレンを除く炭素数2〜20のα−オレフィンがあげられ、例えばエチレン、ブテン−1、ペンテン−1、3−メチル−1−ブテン、ヘキセン−1、3−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、ヘプテン−1、オクテン−1、ノネン−1、デセン−1、ドデセン−1、テトラデセン−1、ヘキサデセン−1、オクタデセン−1、エイコセン−1等を例示できる。プロピレンと共重合されるα−オレフィンは、一種類でも二種類以上併用してもよい。このうちエチレン、ブテン−1が好適であり、特にはエチレンが好ましい。 In the present invention, a propylene / α-olefin random copolymer is obtained using the metallocene catalyst. Examples of the α-olefin include α-olefins having 2 to 20 carbon atoms excluding propylene, such as ethylene, butene-1, pentene-1, 3-methyl-1-butene, hexene-1, and 3-methyl-1. -Pentene, 4-methyl-1-pentene, heptene-1, octene-1, nonene-1, decene-1, dodecene-1, tetradecene-1, hexadecene-1, octadecene-1, eicosene-1, etc. . The α-olefin copolymerized with propylene may be used alone or in combination of two or more. Of these, ethylene and butene-1 are preferable, and ethylene is particularly preferable.
重合法としては、これらの触媒の存在下、不活性溶媒を用いたスラリー法、実質的に溶媒を用いない気相法や溶液法、あるいは重合モノマーを溶媒とするバルク重合法等が挙げられる。 Examples of the polymerization method include a slurry method using an inert solvent in the presence of these catalysts, a gas phase method or a solution method using substantially no solvent, or a bulk polymerization method using a polymerization monomer as a solvent.
本発明で用いるプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体は、前述のメタロセン触媒で重合された共重合体であって、次の特性(1)〜(6)、好ましくはさらに、特性(7)〜(9)を有している必要がある。本発明が規定する特性(1)〜(6)、好ましくはさらに、特性(7)〜(9)を有するプロピレン・α−オレフィン共重合体は、コモノマーの種類の選択、重合方法の選択の他に、重合温度やコモノマー量を調節して、分子量および結晶性の分布を適宜制御することにより、所望のポリマーを得ることができる。以下、各特性について説明する。 The propylene / α-olefin random copolymer used in the present invention is a copolymer polymerized by the metallocene catalyst described above, and has the following characteristics (1) to (6), preferably further characteristics (7) to It is necessary to have (9). The propylene / α-olefin copolymer having the characteristics (1) to (6) defined by the present invention, preferably the characteristics (7) to (9), is selected in addition to the selection of the comonomer type and the polymerization method. Furthermore, a desired polymer can be obtained by adjusting the polymerization temperature and the comonomer amount and appropriately controlling the molecular weight and the crystallinity distribution. Hereinafter, each characteristic will be described.
特性(1):MFR
本発明で用いるプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体のJIS−K6921−2付属書による230℃、21.18Nでのメルトフローレート(MFR)は、10〜100g/10分であり、好ましくは12〜90g/10分であり、より好ましくは15〜80g/10分である。MFRが10g/10分未満であると紡糸圧力が高くなりすぎ、高倍率での延伸が困難となり、繊維径の不均一などの弊害が生じる。一方、100g/10分を超えると溶融粘度が低いことから紡糸時に糸揺れが顕著となり、隣接する糸同士が融着し糸切れが多発するといった弊害が生じる。ポリマーのMFRを調節するには、例えば、重合温度、触媒量、分子量調節剤としての水素の供給量などを適宜調節する方法、あるいは重合終了後に過酸化物の添加により調整する方法がある。
Characteristic (1): MFR
The melt flow rate (MFR) at 230 ° C. and 21.18 N according to the JIS-K6921-2 appendix of the propylene / α-olefin random copolymer used in the present invention is 10 to 100 g / 10 min, preferably 12 It is -90g / 10min, More preferably, it is 15-80g / 10min. When the MFR is less than 10 g / 10 minutes, the spinning pressure becomes too high, and it becomes difficult to stretch at a high magnification, resulting in problems such as uneven fiber diameter. On the other hand, if it exceeds 100 g / 10 min, the melt viscosity is low, so that the yarn sway becomes remarkable at the time of spinning, resulting in the disadvantage that adjacent yarns are fused together and yarn breakage occurs frequently. In order to adjust the MFR of the polymer, for example, there are a method of appropriately adjusting a polymerization temperature, a catalyst amount, a supply amount of hydrogen as a molecular weight regulator, or a method of adjusting by adding a peroxide after the polymerization is completed.
特性(2):Q値
本発明で用いるプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体のQ値は、GPCにより測定した重量平均分子量Mwと数平均分子量Mnとの比(Mw/Mn)であって、2〜4であり、好ましくは2.2〜3.7であり、より好ましくは2.3〜3.5である。Q値が4を超えると、高分子量の存在により紡糸延伸性が損なわれるといった弊害が生じる。逆に、2未満であると、高分子量成分が少なすぎることにより、紡糸ノズル直下での溶融繊維の粘性が低くなり、これに伴う糸揺れが顕著となり、紡糸安定性が損なわれ好ましくない。
プロピレン・α−オレフィンランダム共重合体のQ値を調整する方法は、2種以上のメタロセン触媒成分の併用した触媒系や2種以上のメタロセン錯体を併用した触媒系を用いて重合する、または重合時に2段以上の多段重合を行うことによりQ値を広く制御することができる。逆にQ値を狭く調整するためには、プロピレン・α−オレフィンランダム共重合体を重合後、有機過酸化物を使用し溶融混練することにより調整することができる。
Characteristic (2): Q value The Q value of the propylene / α-olefin random copolymer used in the present invention is a ratio (Mw / Mn) of the weight average molecular weight Mw and the number average molecular weight Mn measured by GPC, It is 2-4, Preferably it is 2.2-3.7, More preferably, it is 2.3-3.5. When the Q value exceeds 4, there is a problem that the spin drawability is impaired due to the presence of the high molecular weight. On the other hand, if it is less than 2, the high molecular weight component is too small, the viscosity of the molten fiber immediately below the spinning nozzle becomes low, and the accompanying yarn wobbling becomes remarkable, and the spinning stability is impaired.
The method of adjusting the Q value of the propylene / α-olefin random copolymer is polymerized using a catalyst system in which two or more metallocene catalyst components are used in combination or a catalyst system in which two or more metallocene complexes are used in combination. Sometimes, the Q value can be widely controlled by carrying out multistage polymerization of two or more stages. Conversely, in order to narrowly adjust the Q value, it can be adjusted by polymerizing a propylene / α-olefin random copolymer and then melt-kneading it using an organic peroxide.
なお、Q値の具体的測定は、次の条件で行なった。
装置 :Waters社製HLC/GPC 150C
カラム温度:135℃
溶媒 :o−ジクロロベンゼン
流量 :1.0ml/min
カラム :東ソー株式会社製 GMHHR−H(S)HT 60cm×1
注入量 :0.15ml(濾過処理無し)
溶液濃度 :5mg/3.4ml
試料調整 :o−ジクロロベンゼンを用い、5mg/3.4mlの溶液に調整し140℃で1〜3時間溶解させる。
検量線 :ポリスチレン標準サンプルを使用した。
検量線次数:1次
PP分子量:PS×0.639
The specific measurement of the Q value was performed under the following conditions.
Apparatus: Waters HLC / GPC 150C
Column temperature: 135 ° C
Solvent: o-dichlorobenzene Flow rate: 1.0 ml / min
Column: manufactured by Tosoh Corporation GMH HR- H (S) HT 60 cm × 1
Injection volume: 0.15 ml (no filtration treatment)
Solution concentration: 5 mg / 3.4 ml
Sample preparation: Use o-dichlorobenzene to prepare a 5 mg / 3.4 ml solution and dissolve at 140 ° C. for 1 to 3 hours.
Calibration curve: A polystyrene standard sample was used.
Calibration curve order: primary PP molecular weight: PS × 0.639
特性(3):Tm
本発明で用いるプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体のTmは、示差走査熱量計(DSC)によって得られる融解曲線のピーク温度を表し、110〜140℃であり、好ましくは115〜135℃、より好ましくは120〜130℃である。Tmが140℃を超えると、不織布加工時、エネルギーコストの観点から好ましくない。また、110℃未満であると、ティーバッグなどで使用した場合、沸騰水中で部分融解する可能性があり、好ましくない。
Tmを調整するには重合反応系へ供給するα−オレフィンの量を制御することにより容易に調整することができる。
Characteristic (3): Tm
Tm of the propylene / α-olefin random copolymer used in the present invention represents a peak temperature of a melting curve obtained by a differential scanning calorimeter (DSC), and is 110 to 140 ° C, preferably 115 to 135 ° C. Preferably it is 120-130 degreeC. When Tm exceeds 140 ° C., it is not preferable from the viewpoint of energy cost during processing of the nonwoven fabric. Moreover, when it is less than 110 degreeC, when using with a tea bag etc., there exists a possibility of partial melting in boiling water, it is not preferable.
In order to adjust Tm, it can adjust easily by controlling the quantity of the alpha olefin supplied to a polymerization reaction system.
なお、Tmの具体的測定は、パーキンエルマー社製の示差走査熱量計(DSC)を用い、サンプル量10mgを採り、200℃で5分間保持した後、40℃まで10℃/分の降温速度で結晶化させ、更に10℃/分の昇温速度で融解させたときに描かれる曲線のピーク位置を、融解ピーク温度Tm(℃)とした。 The specific measurement of Tm was performed by using a differential scanning calorimeter (DSC) manufactured by Perkin Elmer, taking a sample amount of 10 mg, holding it at 200 ° C. for 5 minutes, and then decreasing the temperature to 40 ° C. at a rate of 10 ° C./min. The peak position of the curve drawn when crystallizing and further melting at a heating rate of 10 ° C./min was defined as the melting peak temperature Tm (° C.).
特性(4):T10(o−ジクロロベンゼン可溶分量が10重量%となるときの温度)
本発明で用いるプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体のo−ジクロロベンゼン可溶分量が10重量%となるときの温度(T10)は、50℃以上、好ましくは55℃以上、より好ましくは60℃以上である。T10の上限は特に規定されるものではないが、融点(Tm)とのバランスを考慮すると、80℃程度になる。T10が50℃未満であると低融点成分が増加するため、構成繊維のべたつき、不織布とした時の表面べたつきの原因となり、超音波融着特性を悪くする。また、紡糸性能の低下等の弊害も生じる。ポリマーのT10が50℃以上であることは、ポリマーの分子量分布がより均一であることを意味している。これはメタロセン触媒を使用して重合したことに起因しており、チーグラーナッタ触媒ではこのようなポリマーを製造することは困難である。
プロピレン・α−オレフィンランダム共重合体のT10を調整する方法は、2種以上のメタロセン触媒成分の併用した触媒系や2種以上のメタロセン錯体を併用した触媒系を用いて重合することにより、T10を大きく調整することができる。
また、担体にメタロセン触媒成分を担持する際、担持が不均一である触媒を使用して重合した場合、低分子量成分が増え、これに伴いT10が大きくなってしまう。したがってメタロセン触媒成分を担体に均一に担持する技術が重要である。
ここで、T10の測定については後述する。
Characteristic (4): T 10 (temperature when the amount of o-dichlorobenzene soluble component is 10% by weight)
The temperature (T 10 ) when the o-dichlorobenzene soluble content of the propylene / α-olefin random copolymer used in the present invention is 10% by weight is 50 ° C. or higher, preferably 55 ° C. or higher, more preferably 60 It is above ℃. The upper limit of the T 10 is not particularly defined, but, considering the balance between the melting point (Tm), it is about 80 ° C.. When T 10 is less than 50 ° C., the low melting point component increases, which causes stickiness of the constituent fibers and surface stickiness when the nonwoven fabric is formed, and deteriorates the ultrasonic fusion characteristics. In addition, problems such as a decrease in spinning performance also occur. It T 10 of polymer is 50 ° C. or higher, it means that the molecular weight distribution of the polymer is more homogeneous. This is caused by polymerization using a metallocene catalyst, and it is difficult to produce such a polymer with a Ziegler-Natta catalyst.
Method of adjusting the T 10 of the propylene · alpha-olefin random copolymer by polymerization using a catalyst system in combination with the combination catalyst system and two or more metallocene complexes of two or more metallocene catalyst components, it is possible to increase the size T 10.
Further, upon supporting a metallocene catalyst component on a carrier, if the carrier is polymerized by using a catalyst which is heterogeneous, low molecular weight component increases, the T 10 Accordingly increases. Therefore, a technique for uniformly supporting the metallocene catalyst component on the support is important.
Here will be described later measurement of T 10.
特性(5):α−オレフィン含有量
本発明で用いるプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体中のα−オレフィン(コモノマー)含有量は、1〜18モル%であり、好ましくは2.5〜10モル%であり、より好ましくは3〜8モル%である。特にコモノマーがエチレンの場合は、1〜12モル%が好ましい。コモノマー含有量が上記範囲よりも少量であると融点が高く、ヒートシール特性が改善されず好ましくない。一方、多すぎると紡糸時の固化が遅く、生産性が損なわれる、また不織布強度や剛性が大きく低下してしまうといった弊害が生じる。ポリマー中のα−オレフィン含有量は重合反応系へ供給するα−オレフィンの量を制御することにより容易に調節することができる。なお、本発明において、α−オレフィン含有量は、フーリエ変換赤外分光光度計により定量されるものである。
Characteristic (5): α-olefin content The α-olefin (comonomer) content in the propylene / α-olefin random copolymer used in the present invention is 1 to 18 mol%, preferably 2.5 to 10%. It is mol%, More preferably, it is 3-8 mol%. In particular, when the comonomer is ethylene, 1 to 12 mol% is preferable. When the comonomer content is less than the above range, the melting point is high, and the heat seal characteristics are not improved, which is not preferable. On the other hand, if the amount is too large, solidification during spinning is slow, productivity is impaired, and the strength and rigidity of the nonwoven fabric are greatly reduced. The α-olefin content in the polymer can be easily adjusted by controlling the amount of α-olefin supplied to the polymerization reaction system. In the present invention, the α-olefin content is determined by a Fourier transform infrared spectrophotometer.
特性(6):引張弾性率(YM)とα−オレフィン含有量の関係
本発明で用いるプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体は、α−オレフィン含有量(α)と引張弾性率(YM)の関係が式(a)、好ましくは式(a’)を満たす必要がある。
YM≦−52.3×α+1100 …式(a)
YM≦−52.3×α+1050 …式(a’)
式(a)は、数多くの実験結果に基づき導き出された式であって、共重合体中のα−オレフィン量が効果的に引張弾性率を下げることを示している。式(a)を満たさない場合、α−オレフィンは、低分子のべたつき成分として存在するため、超音波融着部の剥離強度が低下するため好ましくない。YMの下限には特に定めはないが、製造プラントでの安定生産といった観点では、500MPa程度である。
プロピレン・α−オレフィンランダム共重合体において、式(a)を調整する方法は、重合時のα−オレフィンのフィード量を制御することにより調整でき、さらに、必要に応じてべたつき成分を溶媒等で除去することにより調整することができる。
Characteristic (6): Relationship between tensile modulus (YM) and α-olefin content The propylene / α-olefin random copolymer used in the present invention has an α-olefin content (α) and a tensile modulus (YM). The relationship must satisfy formula (a), preferably formula (a ′).
YM ≦ −52.3 × α + 1100 Formula (a)
YM ≦ −52.3 × α + 1050 Formula (a ′)
Formula (a) is a formula derived based on many experimental results, and shows that the amount of α-olefin in the copolymer effectively lowers the tensile modulus. When the formula (a) is not satisfied, α-olefin is present as a low-molecular sticky component, which is not preferable because the peel strength of the ultrasonic fused portion is reduced. The lower limit of YM is not particularly defined, but is about 500 MPa from the viewpoint of stable production at a manufacturing plant.
In the propylene / α-olefin random copolymer, the method for adjusting the formula (a) can be adjusted by controlling the feed amount of the α-olefin at the time of polymerization. It can be adjusted by removing.
特性(7):Tmとα−オレフィン含有量の関係
本発明で用いるプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体は、α−オレフィン含有量(α)とTmの関係が式(b)、好ましくは(b’)を満たすことが好ましい。
Tm≦−4.07×α+153.3 …式(b)
Tm≦−4.07×α+150.3 …式(b’)
式(b)は、数多くの実験結果に基づき導き出された式であって、共重合体中のα−オレフィン量が効果的に融点を下げることを示している。式(b)を満たさない場合、α−オレフィンは、低分子のべたつき成分として存在するため、超音波融着部の剥離強度が低下するおそれがある。
プロピレン・α−オレフィンランダム共重合体において、式(b)を調整する方法は、式(a)の場合と同様の方法で調整することができる。
Characteristic (7): Relationship between Tm and α-olefin content In the propylene / α-olefin random copolymer used in the present invention, the relationship between α-olefin content (α) and Tm is the formula (b), preferably ( It is preferable to satisfy b ′).
Tm ≦ −4.07 × α + 153.3 Formula (b)
Tm ≦ −4.07 × α + 150.3 Formula (b ′)
Formula (b) is a formula derived based on many experimental results, and shows that the amount of α-olefin in the copolymer effectively lowers the melting point. When the formula (b) is not satisfied, the α-olefin exists as a low-molecular sticky component, and thus there is a possibility that the peel strength of the ultrasonic fusion part is lowered.
In the propylene / α-olefin random copolymer, the method of adjusting the formula (b) can be adjusted by the same method as in the case of the formula (a).
特性(8):T80−T20(TREFによる溶出量差温度)
本発明で用いるプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体は、温度上昇溶離分別(TREF:Temperature Rising Elution Fraction)によって得られる積分溶出曲線において、80重量%が溶出する温度(T80)と20重量%が溶出する温度(T20)の差、T80−T20は、10℃以下が好ましく、より好ましくは2〜9℃であり、特に好ましくは2〜8℃である。T80−T20が10℃を超えると、低融点成分が増加するため、構成繊維のべたつき、不織布とした時の表面べたつきの原因となり、超音波融着特性を悪くする場合がある。また、紡糸性能の低下等の弊害も生じやすくなる。ポリマーのT80−T20が上記のように特定の狭い範囲にあることは、ポリマーの分子量分布がより均一であることを意味している。これはメタロセン触媒を使用して重合したことに起因しており、チーグラーナッタ触媒ではこのようなポリマーを製造することは困難である。
プロピレン・α−オレフィンランダム共重合体のT80−T20を調整する方法は、2種以上のメタロセン触媒成分の併用した触媒系や2種以上のメタロセン錯体を併用した触媒系を用いて重合することにより、T80−T20を大きく調整することができる。
また、担体にメタロセン触媒成分を担持する際、担持が不均一である触媒を使用して重合した場合、低分子量成分が増え、これに伴いT80−T20が大きくなってしまう。したがってメタロセン触媒成分を担体に均一に担持する技術が重要である。
Characteristic (8): T 80 -T 20 (elution amount difference temperature by TREF)
In the integral elution curve obtained by temperature rising elution fractionation (TREF), the propylene / α-olefin random copolymer used in the present invention has a temperature (T 80 ) at which 80 % by weight is eluted and 20% by weight. The difference in temperature (T 20 ) at which elution occurs, T 80 -T 20 is preferably 10 ° C. or less, more preferably 2 to 9 ° C., and particularly preferably 2 to 8 ° C. When T 80 -T 20 exceeds 10 ° C., the low melting point component increases, which may cause stickiness of the constituent fibers and surface stickiness when made into a nonwoven fabric, and may deteriorate the ultrasonic fusion characteristics. Also, adverse effects such as a decrease in spinning performance are likely to occur. The T 80 -T 20 of the polymer being in a specific narrow range as described above means that the molecular weight distribution of the polymer is more uniform. This is caused by polymerization using a metallocene catalyst, and it is difficult to produce such a polymer with a Ziegler-Natta catalyst.
The method for adjusting T 80 -T 20 of the propylene / α-olefin random copolymer is carried out by using a catalyst system in which two or more metallocene catalyst components are used in combination or a catalyst system in which two or more metallocene complexes are used in combination. it makes it possible to increase the size T 80 -T 20.
In addition, when a metallocene catalyst component is supported on a carrier and polymerized using a catalyst that is not uniformly supported, the low molecular weight component increases, and T 80 -T 20 increases accordingly. Therefore, a technique for uniformly supporting the metallocene catalyst component on the support is important.
ここで、上記温度上昇溶離分別(TREF)とは、不活性担体の存在下に一定高温下でポリマーを完全に溶解させた後に冷却し、該不活性担体表面に薄いポリマー層を生成させ、次に、温度を連続又は段階的に昇温して、溶出した成分を回収し、その濃度を連続的に検出して、その溶出量と溶出温度によって描かれるグラフ(積分溶出曲線)により、ポリマーの組成分布を測定する方法である。温度上昇溶離分別(TREF)の測定の詳細については、Journal of Applied Polymer Science第26巻 第4217〜4231頁(1981年)に記載されており、本発明においてもこれに従って行う。 Here, the temperature rising elution fractionation (TREF) means that the polymer is completely dissolved at a constant high temperature in the presence of an inert carrier and then cooled to form a thin polymer layer on the surface of the inert carrier. In addition, the temperature is raised continuously or stepwise to recover the eluted component, its concentration is continuously detected, and the graph of the amount of elution and the elution temperature (integrated elution curve) shows the polymer This is a method for measuring the composition distribution. Details of the measurement of temperature rising elution fractionation (TREF) are described in Journal of Applied Polymer Science Vol. 26, pages 4217-4231 (1981), and are also carried out in the present invention.
なお、T80−T20は、具体的には、次の条件で測定した値である。
測定装置はダイヤインスツルメンツ製CFC T−102Lを使用した。
まず、測定すべきサンプルを溶媒(o−ジクロロベンゼン)を用い、3mg/mlとなるように、140℃で溶解し、これを測定装置内のサンプルループ内に注入する。以下の測定は設定条件にしたがって自動的に行われる。サンプルループ内に保持された試料溶液は、溶解温度の差を利用して分別するTREFカラム(不活性担体であるガラスビーズが充填された内径4mm、長さ150mmの装置付属のステンレス製カラム)に0.4ml注入される。次に該サンプルを1℃/分の速度で140℃から0℃の温度まで冷却させる。TREFカラムが0℃で更に30分間保持された後、0℃の温度で溶解している成分2mlが1ml/分の流速でTREFカラムからSECカラム(昭和電工製AD806MS 3本)へ注入される。SECで分子サイズの分別が行われている間に、TREFカラムでは次の溶出温度(10℃)に昇温され、その温度に約30分保持される。SECでの各溶出区分の測定は39分間隔で行われた。溶出温度は0℃から40℃まで10℃毎に、40℃から90℃まで5℃毎に、90℃から140℃までは4℃毎に階段的に昇温される。該SECカラムで分子サイズによって分別された溶液は装置付属の赤外線分光光度計で検出され、各溶出温度区分におけるクロマトグラフが得られる。なお、赤外線分光光度計での検出は検出波数3.42μmにおける吸光度を使用して行われ、溶液中のポリマー成分量と吸光度とが比例するものとして以下のデータ処理が行われる。各溶出温度区分におけるクロマトグラムは内蔵のデータ処理ソフトにより処理され、各クロマトグラムの面積を基に、積算が100%となるように規格化された各溶出温度区分の溶出量が計算される。更に、得られた各溶出温度区分の溶出量から、積分溶出曲線が作成される。0℃可溶分量とは0℃で溶出したポリマー成分の量(%)を示すものであり、T10とは積算溶出量が10%となる温度を、T20とは積算溶出量が20%となる温度を、T80とは積算溶出量が80%となる温度を示すものである。
T 80 -T 20 is specifically a value measured under the following conditions.
As a measuring apparatus, CFC T-102L manufactured by Dia Instruments was used.
First, a sample to be measured is dissolved at 140 ° C. using a solvent (o-dichlorobenzene) so as to be 3 mg / ml, and this is injected into a sample loop in the measuring apparatus. The following measurements are automatically performed according to the set conditions. The sample solution retained in the sample loop is separated into TREF columns (a stainless steel column attached to the apparatus with an inner diameter of 4 mm and a length of 150 mm filled with glass beads as an inert carrier) that is separated using the difference in dissolution temperature. 0.4 ml is injected. The sample is then cooled from 140 ° C. to 0 ° C. at a rate of 1 ° C./min. After the TREF column is held at 0 ° C. for another 30 minutes, 2 ml of components dissolved at the temperature of 0 ° C. are injected from the TREF column to the SEC column (three AD806MS manufactured by Showa Denko) at a flow rate of 1 ml / min. While molecular size fractionation is performed by SEC, the temperature is raised to the next elution temperature (10 ° C.) in the TREF column, and is maintained at that temperature for about 30 minutes. Measurement of each elution segment by SEC was performed at 39 minute intervals. The elution temperature is raised stepwise from 0 ° C to 40 ° C every 10 ° C, from 40 ° C to 90 ° C every 5 ° C, and from 90 ° C to 140 ° C every 4 ° C. The solution separated by the molecular size in the SEC column is detected by an infrared spectrophotometer attached to the apparatus, and a chromatograph in each elution temperature section is obtained. The detection by the infrared spectrophotometer is performed using the absorbance at a detection wave number of 3.42 μm, and the following data processing is performed assuming that the amount of polymer component in the solution is proportional to the absorbance. The chromatogram in each elution temperature section is processed by the built-in data processing software, and the elution amount of each elution temperature section normalized so that the integration is 100% is calculated based on the area of each chromatogram. Furthermore, an integrated elution curve is created from the elution amounts of the obtained elution temperature sections. The 0 ° C. soluble content indicates the amount (%) of the polymer component eluted at 0 ° C., T 10 is the temperature at which the integrated elution amount is 10%, and T 20 is the integrated elution amount is 20%. T 80 indicates a temperature at which the integrated elution amount becomes 80%.
特性(9):TREF測定時の0℃可溶分量
本発明で用いるプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体のTREF測定時の0℃可溶分量は、3重量%以下が好ましく、より好ましくは2.8重量%以下であり、特に好ましくは2.5重量%以下である。TREF測定時の0℃可溶分量は、低分子量成分がそのほとんどを占めており、不織布のべたつきの原因となり、超音波融着特性を悪くする。上記範囲より大きい場合は、不織布べたつきが顕著となり、結果として超音波融着特性が悪くなり好ましくない。
プロピレン・α−オレフィンランダム共重合体のTREF0℃可溶分の量は、担体にメタロセン触媒成分を担持する際、担持が不均一である触媒を使用して重合した場合、低分子量が増え、これに伴いTREF0℃可溶分の量が増加してしまう。したがってメタロセン触媒成分を担体に均一に担持する触媒を使用して重合することによりTREF0℃可溶分の量を3重量%以下に調整することができる。
Characteristic (9): 0 ° C. soluble content at the time of TREF measurement The 0 ° C. soluble content at the time of TREF measurement of the propylene / α-olefin random copolymer used in the present invention is preferably 3% by weight or less, more preferably 2 0.8 wt% or less, particularly preferably 2.5 wt% or less. The low molecular weight component occupies most of the 0 ° C. soluble content at the time of TREF measurement, which causes the non-woven fabric to stick and deteriorates the ultrasonic fusion characteristics. If it is larger than the above range, the stickiness of the nonwoven fabric becomes noticeable, and as a result, the ultrasonic fusion properties deteriorate, which is not preferable.
The amount of TREF 0 ° C. soluble content of the propylene / α-olefin random copolymer increases when the metallocene catalyst component is supported on the carrier when polymerized using a catalyst that is non-uniformly supported. As a result, the amount of TREF 0 ° C. soluble component increases. Therefore, the amount of TREF 0 ° C. soluble component can be adjusted to 3% by weight or less by polymerization using a catalyst that uniformly supports the metallocene catalyst component on the carrier.
また、本発明のプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体には、本発明の目的が損なわれない範囲で、各種添加剤、例えば、耐熱安定剤、酸化防止剤、耐候安定剤、紫外線吸収剤、結晶造核剤、銅害防止剤、帯電防止剤、スリップ剤、抗ブロッキング剤、防曇剤、着色剤、充填剤、エラストマー、石油樹脂などを配合することができる。 In addition, the propylene / α-olefin random copolymer of the present invention includes various additives such as a heat stabilizer, an antioxidant, a weather stabilizer, an ultraviolet absorber, and the like within a range in which the object of the present invention is not impaired. Crystal nucleating agents, copper damage inhibitors, antistatic agents, slip agents, antiblocking agents, antifogging agents, colorants, fillers, elastomers, petroleum resins and the like can be blended.
本発明においては、プロピレン・α−オレフィンランダム共重合体と、必要に応じてこれらの各種添加剤とを、ドライブレンドの状態あるいは溶融混練機を用いて180〜300℃で溶融混練し、粒状に裁断されたペレットの状態で繊維不織布成形材料として提供される。 In the present invention, the propylene / α-olefin random copolymer and, if necessary, these various additives are melt-kneaded at 180 to 300 ° C. in a dry blend state or using a melt-kneader to form granules. It is provided as a fiber nonwoven fabric molding material in the state of a cut pellet.
2.不織布
本発明で用いるポリプロピレン系不織布は、上述のプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体を少なくとも1成分として用いた繊維不織布成形材料をスパンボンド法、メルトブローン法等で直接製造するか、一旦繊維化して、水流交絡法、カード法などの成形法により製造される。該不織布の目付量は、5〜200g/m2であるのが好ましい。また、不織布は単層での使用だけでなく、例えば、スパンボンド法で得られた不織布とメルトブローン法で得られた不織布の積層体、あるいは不織布とフィルムや吸水紙との積層体としても好適に使用できる。
ここで、少なくとも1成分とする繊維とは、プロピレン・α−オレフィンランダム共重合体と他の樹脂成分との組成物からなる繊維や、プロピレン・α−オレフィンランダム共重合体と他の樹脂成分との複合繊維をも含む意味である。
2. Non-woven fabric The polypropylene-based non-woven fabric used in the present invention is produced by directly producing a fiber non-woven molding material using the above-mentioned propylene / α-olefin random copolymer as at least one component by a spunbond method, a melt-blown method, etc. It is manufactured by molding methods such as hydroentanglement method and card method. The basis weight of the nonwoven fabric is preferably 5 to 200 g / m 2 . In addition, the nonwoven fabric is not only used as a single layer, but also suitable as, for example, a laminate of a nonwoven fabric obtained by a spunbond method and a nonwoven fabric obtained by a melt blown method, or a laminate of a nonwoven fabric and a film or water absorbent paper Can be used.
Here, the fiber having at least one component is a fiber composed of a composition of a propylene / α-olefin random copolymer and another resin component, or a propylene / α-olefin random copolymer and another resin component. It is also meant to include the composite fiber.
不織布を成形する際、プロピレン・α−オレフィンランダム共重合体を少なくとも1成分とする繊維は、単一繊維、芯鞘型複合繊維、あるいはサイドバイサイド型複合繊維であっても良く、複合繊維の場合は、上記プロピレン・α−オレフィンランダム共重合体からの繊維がどちらかの繊維の1成分として含まれていれば良い。 When forming a nonwoven fabric, the fiber containing at least one component of propylene / α-olefin random copolymer may be a single fiber, a core-sheath type composite fiber, or a side-by-side type composite fiber. The fiber from the propylene / α-olefin random copolymer may be contained as one component of either fiber.
3.不織布成型体
本発明の不織布成型体は、上記で得られた不織布と被着体とを超音波融着して得られる。被着体としては、素材、形状とも特に制限はないが、素材としてはアルミ等の金属およびそれらの合金、ポリプロピレン、ポリスチレン等の合成樹脂、天然ゴム、紙、ガラス、鉱物、セラミックス、天然繊維などが例示でき、形状としては箔状、筒状、膜状、布状などが例示できる。本発明の不織布が被着体であってもよい。被着体が異種素材の場合には充分な接着強度が得られない場合があるので、ポリプロピレンであることが好ましく、さらには本発明に用いるプロピレン・α−オレフィン共重合体が好ましい。
超音波融着の方法は、特に制限はなく、公知の超音波融着装置を用いて行うことができる。特に、発振周波数が25〜35kHz、加圧力が20〜800N、加圧時間が0.1〜20秒が安定した接着強度が得られるので好ましい。
3. Nonwoven fabric molded body The nonwoven fabric molded body of the present invention is obtained by ultrasonically fusing the nonwoven fabric obtained above and the adherend. There are no particular restrictions on the material and shape of the adherend, but the materials include metals such as aluminum and their alloys, synthetic resins such as polypropylene and polystyrene, natural rubber, paper, glass, minerals, ceramics, natural fibers, etc. Examples of the shape include a foil shape, a cylindrical shape, a film shape, and a cloth shape. The non-woven fabric of the present invention may be an adherend. When the adherend is made of a different material, sufficient adhesive strength may not be obtained. Therefore, polypropylene is preferable, and the propylene / α-olefin copolymer used in the present invention is more preferable.
There is no restriction | limiting in particular in the method of ultrasonic fusion, It can carry out using a well-known ultrasonic fusion apparatus. In particular, an oscillation frequency of 25 to 35 kHz, a pressing force of 20 to 800 N, and a pressing time of 0.1 to 20 seconds are preferable because stable adhesive strength can be obtained.
ここで、被着体として、本発明で用いる不織布を用いた場合においては、その不織布同士を超音波融着(発振周波数:28.7kHz、加圧:200N、加圧時間:1秒)したときの剥離強度(PS)は、不織布の目付けが目付40g/m2において、15N/15mm幅以上であることが好ましく、より好ましくは20N/15mmである。剥離強度が15N/15mm幅未満であると、紙おむつなどの場合、外力により接合部が簡単に剥離してしまうため、好ましくない。 Here, when the nonwoven fabric used in the present invention is used as the adherend, the nonwoven fabrics are ultrasonically fused (oscillation frequency: 28.7 kHz, pressurization: 200 N, pressurization time: 1 second). The peel strength (PS) of the nonwoven fabric is preferably 15 N / 15 mm width or more, more preferably 20 N / 15 mm when the basis weight of the nonwoven fabric is 40 g / m 2 . When the peel strength is less than 15 N / 15 mm width, in the case of a paper diaper or the like, the joint is easily peeled off by an external force, which is not preferable.
さらに、不織布の弾性率(WM)と剥離強度(PS)は、式(c)を満足することが好ましい。
WM≦12.4×PS+50 …式(c)
式(c)は、数多くの実験結果に基づき導き出された式であって、不織布成型体が式(c)を満足しないと、剥離強度のみが高くても、不織布弾性率が高すぎると、衛生材料や紙おむつ、マスクティーバッグなどに加工した際に、ごわごわとした手触りとなり製品として好ましくなくなる。
ここで、不織布の剥離強度(PS)の測定法は、15mm×100mmの不織布を超音波融着した後、引張速度:10mm/分の条件で測定するものである。
また、不織布の弾性率は(WM)は、JIS K7127に準拠して測定する値である。
Furthermore, it is preferable that the elastic modulus (WM) and peel strength (PS) of the nonwoven fabric satisfy the formula (c).
WM ≦ 12.4 × PS + 50 Formula (c)
Formula (c) is a formula derived on the basis of numerous experimental results. If the nonwoven fabric molding does not satisfy Formula (c), even if only the peel strength is high, the nonwoven fabric elastic modulus is too high. When processed into a material, a paper diaper, a mask tea bag, etc., it becomes a rough hand and becomes unpreferable as a product.
Here, the measurement method of the peel strength (PS) of a nonwoven fabric is a method in which a nonwoven fabric having a size of 15 mm × 100 mm is ultrasonically fused and then measured under the condition of a tensile speed of 10 mm / min.
The elastic modulus (WM) of the nonwoven fabric is a value measured according to JIS K7127.
本発明のポリプロピレン系不織布成型体は、不織布生産時の低温加工性に優れ、かつ最終製品加工における超音波融着特性に優れた不織布を用いているので、紙おむつや生理用ナプキンなどの衛生材料、マスク等のメディカル材料、ティーバッグなどの食品用として好適に使用できる。 The polypropylene-based nonwoven fabric molded body of the present invention uses a nonwoven fabric that has excellent low-temperature processability during nonwoven fabric production and excellent ultrasonic fusing characteristics in final product processing, so sanitary materials such as paper diapers and sanitary napkins, It can be suitably used for medical materials such as masks and foods such as tea bags.
次に本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り下記の実施例に限定されるものではない。物性等の測定は下記の通りである。また、実施例、比較例で用いたプロピレン・α−オレフィン共重合体の製造方法を重合例に示した。 EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further more concretely, this invention is not limited to the following Example, unless the summary is exceeded. The physical properties are measured as follows. Moreover, the manufacturing method of the propylene / alpha-olefin copolymer used by the Example and the comparative example was shown to the polymerization example.
1.測定方法
(1)MFR:JIS−K6921−2附属書に準拠し測定した。(条件:温度230℃、荷重21.18N)
(2)エチレン含量:赤外分光光度計により測定した。
(3)Q値:前述の測定方法に従って測定した。
なお、検量線は、表1のポリスチレン標準サンプルを使用した。
1. Measurement method (1) MFR: Measured according to JIS-K6921-2 appendix. (Conditions: temperature 230 ° C., load 21.18 N)
(2) Ethylene content: measured with an infrared spectrophotometer.
(3) Q value: Measured according to the measurement method described above.
In addition, the polystyrene standard sample of Table 1 was used for the analytical curve.
(4)融解ピーク温度(Tm):パーキンエルマー社製の示差走査熱量計(DSC)を用い、前述の測定条件に従って測定した。
(5)T10、温度上昇溶離分別(TREF)によるT80−T20、0℃可溶分量:測定装置はダイヤインスツルメンツ製CFC T−102Lを使用し、前述の測定条件に従って測定した。
(6)樹脂引張弾性率(YM):JIS K7113に準拠して測定した。
(7)不織布弾性率(WM):東洋精機製ストログラフを用い、縦10cm×横5cmの試験片を引張速度1mm/分、チャック間50mm、チャートスピード:50mm/分の条件で測定し、下記式より求めた。
不織布弾性率[MPa]=1%伸長時荷重/不織布断面積/伸び率(0.01)
(ここで、不織布断面積は、試験片重量/密度(0.9g/cm3)/試験片面積(50cm2)とした。)
(8)剥離強度(PS):東洋精機製テンシロンを用い、180度剥離を行い、引張速度10mm/分の速度で剥離するときの試料単位幅あたりの荷重を剥離強度とした(単位N/15mm)。
(4) Melting peak temperature (Tm): Measured according to the measurement conditions described above using a differential scanning calorimeter (DSC) manufactured by PerkinElmer.
(5) T 10, T 80 -T 20 by temperature rising elution fractionation (TREF), 0 ° C. soluble content: measuring apparatus using a CFC T-102L manufactured by Dia Instruments, was measured according to the measurement conditions described above.
(6) Resin tensile modulus (YM): Measured according to JIS K7113.
(7) Nonwoven fabric elastic modulus (WM): Using a Toyo Seiki strograph, a test piece of 10 cm in length and 5 cm in width was measured under the conditions of a tensile speed of 1 mm / min, a chuck interval of 50 mm, and a chart speed of 50 mm / min. Obtained from the equation.
Nonwoven fabric elastic modulus [MPa] = 1% elongation load / nonwoven fabric cross-sectional area / elongation rate (0.01)
(Here, the non-woven fabric cross-sectional area was defined as test piece weight / density (0.9 g / cm 3 ) / test piece area (50 cm 2 ).)
(8) Peel strength (PS): Using Tensilon manufactured by Toyo Seiki, peeling at 180 degrees, and the load per sample unit width when peeling at a tensile rate of 10 mm / min was defined as peel strength (unit: N / 15 mm) ).
2.プロピレン・α−オレフィン共重合体の製造方法
実施例、比較例で用いたプロピレン・α−オレフィン共重合体は、下記の重合例1〜7で得られた重合体I〜VIIを用いた。重合体の物性を表2に示す。重合体I〜IVは、特性(1)〜(9)を有する本発明のプロピレン・エチレンランダム共重合体であり、重合体V〜VIIは本発明外の共重合体である。
2. Production Method of Propylene / α-Olefin Copolymer Polymers I to VII obtained in the following Polymerization Examples 1 to 7 were used as the propylene / α-olefin copolymer used in Examples and Comparative Examples. Table 2 shows the physical properties of the polymer. Polymers I to IV are propylene / ethylene random copolymers of the present invention having characteristics (1) to (9), and polymers V to VII are copolymers outside the present invention.
(重合例1)
(1)触媒の調整
3つ口フラスコ(容積1L)中に硫酸で逐次的に処理されたスメクタイト族ケイ酸塩(水沢化学社製ベンクレイSL)20g、ヘプタン200mLを仕込み、トリノルマルオクチルアルミニウム50mmolと接触後ヘプタンで洗浄し、スラリー1とした。また別のフラスコ(容積200mL)中に、ヘプタン90mL、〔(r)−ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−メチル−4−(4−クロロフェニル)−4H−アズレニル}]ジルコニウム〕0.3mmol、トリイソブチルアルミニウム1.5mmolを仕込みスラリー2とした。スラリー2を、上記スラリー1に加えて、室温で60分攪拌した。その後ヘプタンを210mL追加し、このスラリーを1Lオートクレーブに導入した。オートクレーブの内部温度を40℃にしたのちプロピレンを10g/時の速度でフィードし4時間40℃を保ちつつ予備重合を行い、予備重合触媒83gを得た。
(2)プロピレン・α−オレフィンランダム共重合体の製造
内容積270Lの反応器に液状プロピレン、エチレン、水素、およびトリイソブチルアルミニウム(TIBA)のヘキサン希釈溶液を連続的に供給し、内温を62℃に保持した。プロピレンの供給量は、38kg/hrであり、エチレンの供給量は1.1kg/hrであり、水素の供給量は0.24g/hrであり、TIBAの供給量は18g/hrであった。前記予備重合触媒を流動パラフィンによりスラリー状とし、1.2g/hrでフィードした。その結果、14.5kg/hrのプロピレン・エチレンランダム共重合体(重合体I)を得た。得られたプロピレン・エチレンランダム共重合体Iは、MFR=22g/10分、エチレン含量=5.0mol%、Tm=125.1℃、Q値=2.7であった。
(Polymerization example 1)
(1) Preparation of catalyst 20 g of smectite group silicate (Benley SL manufactured by Mizusawa Chemical Co., Ltd.), which was sequentially treated with sulfuric acid, in a three-necked flask (volume: 1 L) and 200 mL of heptane were charged with 50 mmol of trinormal octylaluminum After contact, the slurry was washed with heptane to obtain slurry 1. In another flask (volume 200 mL), heptane 90 mL, [(r) -dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2-methyl-4- (4-chlorophenyl) -4H-azurenyl}] zirconium] 0 .3 mmol and triisobutylaluminum 1.5 mmol were charged to make slurry 2. Slurry 2 was added to the slurry 1 and stirred at room temperature for 60 minutes. Thereafter, 210 mL of heptane was added, and this slurry was introduced into a 1 L autoclave. After the internal temperature of the autoclave was set to 40 ° C., propylene was fed at a rate of 10 g / hour, and prepolymerization was carried out for 4 hours while maintaining 40 ° C. to obtain 83 g of a prepolymerized catalyst.
(2) Production of propylene / α-olefin random copolymer A hexane-diluted solution of liquid propylene, ethylene, hydrogen, and triisobutylaluminum (TIBA) was continuously supplied to a reactor having an internal volume of 270 L, and the internal temperature was 62. Held at 0C. The supply amount of propylene was 38 kg / hr, the supply amount of ethylene was 1.1 kg / hr, the supply amount of hydrogen was 0.24 g / hr, and the supply amount of TIBA was 18 g / hr. The prepolymerized catalyst was slurried with liquid paraffin and fed at 1.2 g / hr. As a result, 14.5 kg / hr of a propylene / ethylene random copolymer (polymer I) was obtained. The obtained propylene / ethylene random copolymer I had MFR = 22 g / 10 min, ethylene content = 5.0 mol%, Tm = 12.5 ° C., and Q value = 2.7.
(重合例2)
重合例1で調整した固体触媒を用い、水素の供給量を0.36g/hr、予備重合触媒を流動パラフィンによりスラリー状としたフィード量を0.87g/hrに変更した以外は、重合例1と同様にして重合を行った。その結果、11.6kg/hrのプロピレン・エチレンランダム共重合体(重合体II)を得た。重合体IIは、MFR=39g/10分、エチレン含量=5.0mol%、Tm=125.3℃、Q値=2.8であった。
(Polymerization example 2)
Polymerization Example 1 except that the solid catalyst prepared in Polymerization Example 1 was used, the hydrogen supply amount was changed to 0.36 g / hr, and the feed amount in which the prepolymerization catalyst was slurried with liquid paraffin was changed to 0.87 g / hr. Polymerization was carried out in the same manner as described above. As a result, 11.6 kg / hr of a propylene / ethylene random copolymer (Polymer II) was obtained. Polymer II had MFR = 39 g / 10 min, ethylene content = 5.0 mol%, Tm = 12.5 ° C., and Q value = 2.8.
(重合例3)
重合例1で調整した固体触媒を用い、エチレンの供給量を0.85kg/hr、水素の供給量を0.42g/hr、予備重合触媒を流動パラフィンによりスラリー状としたフィード量を1.95g/hrに変更した以外は、重合例1と同様にして重合を行った。その結果、12.0kg/hrのプロピレン・エチレンランダム共重合体(重合体III)を得た。得られた重合体IIIは、MFR=40g/10分、エチレン含量=4.1mol%、Tm=130.1℃、Q値=2.7であった。
(Polymerization example 3)
Using the solid catalyst prepared in Polymerization Example 1, the amount of ethylene supplied was 0.85 kg / hr, the amount of hydrogen supplied was 0.42 g / hr, and the prepolymerized catalyst was slurried with liquid paraffin to a feed amount of 1.95 g. Polymerization was carried out in the same manner as in Polymerization Example 1 except that it was changed to / hr. As a result, 12.0 kg / hr of a propylene / ethylene random copolymer (Polymer III) was obtained. The obtained polymer III had MFR = 40 g / 10 min, ethylene content = 4.1 mol%, Tm = 130.1 ° C., and Q value = 2.7.
(重合例4)
重合例1で調整した固体触媒を用い、エチレンの供給量を1.6kg/hrに変更した以外は、重合例1と同様にして重合を行った。その結果、12.5kg/hrのプロピレン・エチレンランダム共重合体(重合体IV)を得た。得られた重合体IVは、MFR=22g/10分、エチレン含量=6.0mol%、Tm=120.2℃、Q値=2.8であった。
(Polymerization example 4)
Polymerization was carried out in the same manner as in Polymerization Example 1 except that the solid catalyst prepared in Polymerization Example 1 was used and the ethylene supply rate was changed to 1.6 kg / hr. As a result, 12.5 kg / hr of a propylene / ethylene random copolymer (Polymer IV) was obtained. The obtained polymer IV had MFR = 22 g / 10 min, ethylene content = 6.0 mol%, Tm = 120.2 ° C., and Q value = 2.8.
(重合例5)
重合例1で調製した固体触媒を用い、水素の供給量を0.03g/hr、予備重合触媒を流動パラフィンによりスラリー状としたフィード量を1.5g/hrに変更した以外は、重合例1と同様にして、重合を行った。その結果、12.5kg/hrのプロピレン・エチレンランダム共重合体(重合体V)を得た。得られた重合体Vは、MFR=6g/10分、エチレン含量5.0mol%、Tm=125.4℃、Q値=2.7であった。
(Polymerization Example 5)
Polymerization Example 1 except that the solid catalyst prepared in Polymerization Example 1 was used, the hydrogen supply amount was changed to 0.03 g / hr, and the feed amount in which the prepolymerization catalyst was slurried with liquid paraffin was changed to 1.5 g / hr. Polymerization was carried out in the same manner as described above. As a result, a 12.5 kg / hr propylene / ethylene random copolymer (polymer V) was obtained. The obtained polymer V had MFR = 6 g / 10 min, ethylene content 5.0 mol%, Tm = 12.5 ° C., and Q value = 2.7.
(重合例6)
内容積200リットルの攪拌式オートクレーブをプロピレンで十分に置換した後、脱水・脱酸素処理したn−ヘプタン60Lを導入し、ジエチルアルミニウムクロリド16g、三塩化チタン触媒(エム・アンド・エム社製)4.1gを50℃でプロピレン雰囲気下で導入した。更に気相水素濃度を6.0容量%に保ちながら、50℃の温度で、プロピレン5.7kg/時及びエチレン0.28kg/時の速度で4時間フィードした後、更に1時間重合を継続した。その結果、12kgのプロピレン・エチレンランダム共重合体(重合体VI)を得た。得られた重合体VIは、MFR=6.4g/10分、エチレン含量=5.9mol%、Tm=140.0℃、Q値=4.4であった。
(Polymerization Example 6)
After fully replacing the stirred autoclave with an internal volume of 200 liters with propylene, 60 L of dehydrated and deoxygenated n-heptane was introduced, 16 g of diethylaluminum chloride, titanium trichloride catalyst (manufactured by M & M Co.) 4 0.1 g was introduced at 50 ° C. in a propylene atmosphere. Further, while maintaining the gas phase hydrogen concentration at 6.0 vol.%, Propylene was fed at a rate of 5.7 kg / hr and ethylene at a rate of 0.28 kg / hr for 4 hours at a temperature of 50 ° C., and then the polymerization was continued for another hour. . As a result, 12 kg of propylene / ethylene random copolymer (polymer VI) was obtained. The obtained polymer VI had MFR = 6.4 g / 10 min, ethylene content = 5.9 mol%, Tm = 140.0 ° C., and Q value = 4.4.
(重合例7)
エチレンの供給量を0.35kg/hrとした以外は重合例6と同様にして重合を行い、その結果、11kgのプロピレン・エチレンランダム共重合体VII(重合体VII)を得た。得られた重合体VIIは、MFR=6g/10分、エチレン含量=6.5mol%、Tm=130.0℃、Q値=4.5であった。
(Polymerization Example 7)
Polymerization was conducted in the same manner as in Polymerization Example 6 except that the amount of ethylene supplied was 0.35 kg / hr. As a result, 11 kg of propylene / ethylene random copolymer VII (polymer VII) was obtained. The obtained polymer VII had MFR = 6 g / 10 min, ethylene content = 6.5 mol%, Tm = 130.0 ° C., and Q value = 4.5.
(実施例1〜4)
表2に示す重合体I〜IVのパウダー100重量部に対して、酸化防止剤として1、3、5−トリス[(4−tert−ブチル−3−ヒドロキシ−2、6−キシリル)メチル]−1、3、5−トリアジン−2、4、6(1H、3H、5H)−トリオン(サイテック製、商品名サイアノックス1790)を0.04重量部、トリス−(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製、商品名イルガホス168)を0.05重量部、及び中和剤としてステアリン酸カルシウム(日東化成工業製、商品名Ca−St)を0.05重量部配合し、ヘンシェルミキサーで500rpm、3分間高速混合した後、φ50mm単軸押出機(ユニオンプラスチック社製)を使用し、押出温度230℃の条件で、溶融、混練、冷却、カットしてペレット状のプロピレン共重合体組成物を調製した。
次に、得られた組成物をホール数24個の単一紡糸口金を用いて溶融紡糸を行った。溶融紡糸は、紡糸温度230℃、吐出量0.8g/分・孔で行い、その後エアサッカーにて延伸し、繊度2デニールの単一繊維を得た。この繊維をエアサッカー下方にあるコンベアーに集積させた後、所定の温度に設定したエンボスロールにより繊維同士を融着させ、目付量40g/m2の不織布を得た。
なお、エンボスロール温度は、実施例1〜2:114℃、実施例3:119℃、実施例4:109℃とした。
得られた不織布の15mm幅×100mm長試験片を重ね合わせ、精電舎電子工業製SONOPET ΣG−620を用い、発振周波数:28.7kHz、加圧力:200N、加圧時間:1秒で超音波融着させ、その剥離強度を測定した。その結果を表3に示す。
(Examples 1-4)
1,3,5-tris [(4-tert-butyl-3-hydroxy-2,6-xylyl) methyl]-as an antioxidant with respect to 100 parts by weight of the powders of polymers I to IV shown in Table 2 0.04 parts by weight of 1,3,5-triazine-2,4,6 (1H, 3H, 5H) -trione (product name, Cyanox 1790, manufactured by Cytec), tris- (2,4-di-t- (Butylphenyl) phosphite (Ciba Specialty Chemicals, trade name: Irgafos 168) and 0.05 parts by weight of calcium stearate (Nitto Kasei Kogyo, trade name: Ca-St) as a neutralizing agent After mixing and mixing at 500 rpm for 3 minutes with a Henschel mixer, using a φ50 mm single screw extruder (manufactured by Union Plastics), melting at an extrusion temperature of 230 ° C. Kneading, cooling, to prepare a pellet-like propylene copolymer composition was cut.
Next, the obtained composition was melt-spun using a single spinneret having 24 holes. The melt spinning was performed at a spinning temperature of 230 ° C., a discharge rate of 0.8 g / min / hole, and then drawn by air soccer to obtain a single fiber having a fineness of 2 denier. After the fibers were accumulated on a conveyor under the air soccer, the fibers were fused together by an embossing roll set at a predetermined temperature to obtain a nonwoven fabric having a basis weight of 40 g / m 2 .
In addition, embossing roll temperature was made into Example 1-2: 114 degreeC, Example 3: 119 degreeC, and Example 4: 109 degreeC.
The obtained non-woven fabric 15 mm wide × 100 mm long test pieces were superposed, and using a SONEPET ΣG-620 manufactured by Seidensha Electronics Co., Ltd., oscillation frequency: 28.7 kHz, pressure: 200 N, pressure time: 1 second, ultrasonic wave After fusing, the peel strength was measured. The results are shown in Table 3.
(実施例5)
実施例1で調製したプロピレン・エチレンランダム共重合体(重合体I)組成物を、第1成分(鞘材)原料として使用し、第2成分(芯材)原料としてホモポリプロピレン(SA04C:日本ポリプロ社製)を使用し、芯鞘比1/1(重量比)になるようにし、ホール数24個の芯鞘型紡糸口金を用いて溶融紡糸を行った。
溶融紡糸は、紡糸温度230℃、吐出量0.8/分・孔で行い、その後エアサッカーにて延伸し、繊度2デニールの芯鞘型複合繊維を得た。この複合繊維をエアサッカー下方にあるコンベアーに集積させた後、114℃に設定したエンボスロールにより繊維同士を融着させ、目付量40g/m2の不織布を得た。得られた不織布を超音波融着させ、その剥離強度を測定した。その結果を表3に示す。
(Example 5)
The propylene / ethylene random copolymer (polymer I) composition prepared in Example 1 is used as the first component (sheath material) raw material, and the second component (core material) raw material is homopolypropylene (SA04C: Nippon Polypro). The core-sheath ratio was 1/1 (weight ratio), and melt spinning was performed using a core-sheath type spinneret with 24 holes.
The melt spinning was performed at a spinning temperature of 230 ° C. and a discharge rate of 0.8 / min / hole, and then drawn by air soccer to obtain a core-sheath type composite fiber having a fineness of 2 denier. After this composite fiber was accumulated on the conveyor under the air soccer, the fibers were fused together by an embossing roll set at 114 ° C. to obtain a nonwoven fabric having a basis weight of 40 g / m 2 . The obtained nonwoven fabric was subjected to ultrasonic fusion, and the peel strength was measured. The results are shown in Table 3.
(実施例6)
実施例5で第2成分(芯材)をメタロセンポリエチレン(KS560:日本ポリエチレン製)、エンボスロール温度を109℃とした以外は、同様にして目付量40g/m2の不織布を得た。得られた不織布を超音波融着させ、その剥離強度を測定した。その結果を表3に示す。
(Example 6)
A nonwoven fabric having a basis weight of 40 g / m 2 was obtained in the same manner as in Example 5 except that the second component (core material) was metallocene polyethylene (KS560: manufactured by Nippon Polyethylene) and the embossing roll temperature was 109 ° C. The obtained nonwoven fabric was subjected to ultrasonic fusion, and the peel strength was measured. The results are shown in Table 3.
(比較例1)
実施例1で、原料をホモポリプロピレン(SA04C:日本ポリプロ社製)を使用し、エンボスロール温度を145℃とした以外は同様にして、目付量40g/m2の不織布を得た。得られた不織布を超音波融着させ、その剥離強度を測定した。その結果を表3に示す。
(Comparative Example 1)
A nonwoven fabric having a basis weight of 40 g / m 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that homopolypropylene (SA04C: manufactured by Nippon Polypro Co., Ltd.) was used and the embossing roll temperature was 145 ° C. The obtained nonwoven fabric was subjected to ultrasonic fusion, and the peel strength was measured. The results are shown in Table 3.
(比較例2〜3)
重合体VI、VIIに過酸化物(パーヘキサ25B:日本油脂社製)を0.03重量部加え、それぞれ最終MFRが25g/10分になるように調製した重合体を鞘材として用いる以外は、実施例5と同様にして不織布を得た。ただし、比較例2ではエンボスロール温度を131℃、比較例3では120℃とした。得られた不織布を超音波融着させ、その剥離強度を測定した。その結果を表3に示す。
(Comparative Examples 2-3)
0.03 parts by weight of a peroxide (Perhexa 25B: manufactured by NOF Corporation) was added to the polymers VI and VII, and a polymer prepared so that the final MFR was 25 g / 10 min was used as a sheath material. A nonwoven fabric was obtained in the same manner as in Example 5. However, in Comparative Example 2, the embossing roll temperature was 131 ° C., and in Comparative Example 3, 120 ° C. The obtained nonwoven fabric was subjected to ultrasonic fusion, and the peel strength was measured. The results are shown in Table 3.
(比較例4)
実施例5で、第1成分(鞘材)を高密度ポリエチレン(HE490:日本ポリエチレン社製)、第2成分(芯材)をホモポリプロピレン(SA04C:日本ポリプロ社製)とし、エンボスロール温度を130℃とした以外は同様にして目付量40g/m2の不織布を得た。得られた不織布を超音波融着させ、その剥離強度を測定した。その結果を表3に示す。
(Comparative Example 4)
In Example 5, the first component (sheath material) is high density polyethylene (HE490: manufactured by Nippon Polyethylene Co., Ltd.), the second component (core material) is homopolypropylene (SA04C: manufactured by Nippon Polypro Co., Ltd.), and the embossing roll temperature is 130. A non-woven fabric having a basis weight of 40 g / m 2 was obtained in the same manner except that the temperature was changed to ° C. The obtained nonwoven fabric was subjected to ultrasonic fusion, and the peel strength was measured. The results are shown in Table 3.
(比較例5)
重合体Vのパウダーを使用し、実施例1と同様に調製した重合体V組成物を第1成分(鞘材)原料として使用し、第2成分(芯材)原料としてホモポリプロピレン(SA04C:日本ポリプロ(株)製)を使用し、芯鞘型紡糸口金を用いて溶融紡糸を行ったが、エアサッカーでの延伸追随性が非常に悪く、延伸切れを多発したため、不織布を得ることができなかった。
(Comparative Example 5)
Using the polymer V powder, the polymer V composition prepared in the same manner as in Example 1 is used as the first component (sheath material) raw material, and the second component (core material) raw material is homopolypropylene (SA04C: Japan). Polypropylene Co., Ltd.) was used, and melt spinning was performed using a core-sheath type spinneret. However, the stretchability in air soccer was very poor, and many stretch breaks occurred, so a nonwoven fabric could not be obtained. It was.
(比較例6)
重合体Vに過酸化物(パーヘキサ25B:日本油脂(株)製)を0.05重量部加えた以外は実施例1と同様に調製し、MFR=60g/10分、Q値=1.8の重合体V*を得た。当該組成物を第1成分(鞘材)として使用し、第2成分(芯材)原料としてホモポリプロピレン(SA04C:日本ポリプロ(株)製)を使用し、芯鞘型紡糸口金を用いて溶融紡糸を行ったが、紡糸口金直下での溶融繊維の糸揺れに伴う融着が顕著に起こり、不織布を得ることができなかった。
(Comparative Example 6)
A polymer V was prepared in the same manner as in Example 1 except that 0.05 part by weight of a peroxide (Perhexa 25B: manufactured by NOF Corporation) was added, MFR = 60 g / 10 min, Q value = 1.8. Of polymer V * was obtained. The composition is used as the first component (sheath material), homopolypropylene (SA04C: manufactured by Nippon Polypro Co., Ltd.) is used as the second component (core material), and melt spinning using a core-sheath type spinneret. However, the fusion due to the yarn shaking of the molten fiber directly under the spinneret occurred remarkably, and a nonwoven fabric could not be obtained.
表3から明らかなように、上記に示した各実施例によれば、いずれも超音波融着での不織布の剥離強度が高いポリプロピレン系不織布が得られる。一方、各比較例の不織布は、エンボスロール温度が高い、超音波融着での剥離強度が低く本発明の効果を発揮しない。 As is clear from Table 3, according to each of the examples shown above, a polypropylene-based nonwoven fabric having high peel strength of the nonwoven fabric by ultrasonic fusion can be obtained. On the other hand, the nonwoven fabric of each comparative example has a high embossing roll temperature, a low peel strength by ultrasonic fusion, and does not exhibit the effects of the present invention.
本発明のポリプロピレン系不織布成型体は、特定のプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体からの不織布を用いているので、不織布生産時の低温加工性に優れ、かつ最終製品加工における超音波融着特性に優れ、紙おむつや生理用ナプキンなどの衛生材料、マスク等のメディカル材料、ティーバッグなどの食品用として好適に使用できる。 Since the polypropylene-based nonwoven fabric molded body of the present invention uses a nonwoven fabric from a specific propylene / α-olefin random copolymer, it is excellent in low-temperature processability during the production of the nonwoven fabric and has an ultrasonic fusion property in the final product processing. It can be suitably used for sanitary materials such as paper diapers and sanitary napkins, medical materials such as masks, and foods such as tea bags.
Claims (10)
特性(1):MFRが10〜100g/10分
特性(2):Q値が2〜4
特性(3):Tmが110〜140℃
特性(4):o−ジクロロベンゼン可溶分量が10重量%となるときの温度(T10)が60〜80℃
特性(5):α−オレフィン含有量(α)が1〜18モル%
特性(6):引張弾性率(YM)とα−オレフィン含有量(α)とが式(a)を満たす
YM≦−52.3×α+1100 …式(a) Polypropylene obtained by ultrasonically fusing a non-woven fabric composed of fibers polymerized by a metallocene catalyst and having at least one component of a propylene / α-olefin random copolymer having the following characteristics (1) to (6) and an adherend: -Based nonwoven fabric molding.
Characteristic (1): MFR is 10 to 100 g / 10 minutes Characteristic (2): Q value is 2 to 4
Characteristic (3): Tm is 110 to 140 ° C.
Characteristic (4): The temperature (T 10 ) when the soluble amount of o-dichlorobenzene is 10% by weight is 60 to 80 ° C.
Characteristic (5): α-olefin content (α) is 1 to 18 mol%
Characteristic (6): Tensile modulus (YM) and α-olefin content (α) satisfy formula (a) YM ≦ −52.3 × α + 1100 Formula (a)
特性(7):Tmとα−オレフィン含有量(α)とが式(b)を満たす
Tm≦−4.07×α+153.3 …式(b) The polypropylene-based nonwoven fabric molded article according to claim 1, wherein the propylene / α-olefin random copolymer further has the following property (7).
Characteristic (7): Tm and α-olefin content (α) satisfy formula (b) Tm ≦ −4.07 × α + 153.3 Formula (b)
WM≦12.4×PS+50 …式(c) In a nonwoven fabric with a basis weight of 40 g / m 2, the peel strength (PS) by ultrasonic fusion is 15 N / 15 mm width or more, and the peel strength (PS) and the nonwoven fabric elastic modulus (WM) satisfy the formula (c). The polypropylene-based nonwoven fabric molded body according to any one of claims 1 to 5.
WM ≦ 12.4 × PS + 50 Formula (c)
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