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JP2001159078A - 親水性繊維及び不織布、それらを用いた不織布加工品 - Google Patents

親水性繊維及び不織布、それらを用いた不織布加工品

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Publication number
JP2001159078A
JP2001159078A JP2000233770A JP2000233770A JP2001159078A JP 2001159078 A JP2001159078 A JP 2001159078A JP 2000233770 A JP2000233770 A JP 2000233770A JP 2000233770 A JP2000233770 A JP 2000233770A JP 2001159078 A JP2001159078 A JP 2001159078A
Authority
JP
Japan
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fiber
hydrophilic fiber
nonwoven fabric
component
group
Prior art date
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Granted
Application number
JP2000233770A
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English (en)
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JP3404555B2 (ja
Inventor
Masuo Iwata
満寿夫 岩田
Norihiro Nakai
徳宏 中井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JNC Corp
Original Assignee
Chisso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to US09/658,801 priority patent/US6436855B1/en
Priority to DE2000145345 priority patent/DE10045345A1/de
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    • DTEXTILES; PAPER
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    • D06M13/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M13/244Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing sulfur or phosphorus
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    • D06M13/292Mono-, di- or triesters of phosphoric or phosphorous acids; Salts thereof
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    • D06M13/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M13/244Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing sulfur or phosphorus
    • D06M13/282Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing sulfur or phosphorus with compounds containing phosphorus
    • D06M13/292Mono-, di- or triesters of phosphoric or phosphorous acids; Salts thereof
    • D06M13/295Mono-, di- or triesters of phosphoric or phosphorous acids; Salts thereof containing polyglycol moieties; containing neopentyl moieties
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    • D06M13/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M13/322Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing nitrogen
    • D06M13/44Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing nitrogen containing nitrogen and phosphorus
    • D06M13/453Phosphates or phosphites containing nitrogen atoms
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    • D06M13/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
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    • D06M13/46Compounds containing quaternary nitrogen atoms
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    • DTEXTILES; PAPER
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    • D06M15/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
    • D06M15/37Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/53Polyethers
    • DTEXTILES; PAPER
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    • D06M15/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
    • D06M15/37Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/643Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing silicon in the main chain
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F13/00Bandages or dressings; Absorbent pads
    • A61F13/15Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators
    • A61F13/53Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators characterised by the absorbing medium
    • A61F2013/530131Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators characterised by the absorbing medium being made in fibre but being not pulp
    • A61F2013/530226Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators characterised by the absorbing medium being made in fibre but being not pulp with polymeric fibres
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速加工性と親水性に優れた繊維、不織布及
びそれを用いた不織布加工品を提供すること。 【解決手段】 特定のポリオキシエチレンアルキルエー
テル、第4級アンモニウムホスフェート塩及びポリオル
ガノシロキサンを含有する繊維処理剤が付着してなる熱
可塑性樹脂からなる親水性繊維、不織布、及びそれを用
いた不織布加工品。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高速加工性に優れ
た親水性繊維に関する。更に詳しくは紙おむつ、生理用
ナプキン、失禁用パッド等の吸水性物品、またはワイパ
ー、フィルター等に使用される高速加工性に優れた親水
性繊維、それを用いた不織布及びその不織布から加工さ
れる不織布加工品に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、不織布に用いられる繊維には、加
工時の繊維収束性や繊維への親水性付与を目的に繊維処
理剤による表面処理が行われてきた。特に繊維に親水性
を付与する場合には、ポリオキシエチレンアルキルエー
テルが使われてきた。また、不織布加工時に、繊維とカ
ード機の間に生じる摩擦力を抑えるために、ポリジメチ
ルシリコーンが用いられてきた。しかしながら、両者は
親水性と疎水性という相反する性質を持っており、両者
の性質を1種類の繊維処理剤によって付与することは困
難であった。
【0003】カード加工時に生じる静電気を抑制するた
めに、例えばアルキル硫酸エステル塩、アルキルフォス
フェート塩等の親水化剤を繊維処理剤として用いて繊維
を処理することが提案されている。しかし、これらの繊
維処理剤で処理した繊維からなる不織布は、静電気は抑
制されるものの、不織布の表面層にベトツキ感が残る等
の問題があった。これ以外では、第4級アンモニウム塩
からなる帯電防止剤を繊維処理剤として用いて繊維を処
理することが提案されている。しかし、この繊維処理剤
を用いた場合には、加工機内部に錆が生じ、さらに得ら
れた繊維が黄変を起こす等の問題があった。
【0004】エアレイド法を用いて不織布加工を行なう
場合、嵩高で良好な風合いの不織布を得るためには、エ
アレイド装置内部の空気の対流によって短繊維を短時間
に開繊することが必要である。しかし従来から繊維用処
理剤として使われているポリオキシエチレンアルキルエ
ーテルやポリジメチルシリコーンを用いた場合には、短
繊維が充分に開繊されないことから、充分な排出性、即
ち高速生産性を繊維に付与することはできなかった。こ
のように、従来の繊維処理剤で処理した合成繊維は、繊
維−繊維間摩擦が高く、静電気の発生を抑制することが
できていなかった。また、生産速度を高速にする場合な
どカード機やエアレイド機内部に静電気が発生し、装置
内部に繊維が滞留して作業に支障をきたす問題があっ
た。このようなことから、繊維−繊維間摩擦、または繊
維−金属間摩擦が低く、高速加工性が良好な親水性繊維
が求められていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、高
速加工性と親水性に優れた繊維、不織布、それを用いた
不織布加工品を提供することを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、繊維の親
水性と対金属との摩擦の低減、更には繊維の開繊性を上
げ、高速加工性を図ることを目的に鋭意検討したとこ
ろ、特定のポリオキシエチレンアルキルエーテルと特定
の第4級アンモニウムホスフェート塩、更に特定のポリ
オルガノシロキサンを特定の配合で含有する繊維処理剤
を繊維に付着させることで、親水性、摩擦の低減、開繊
性に効果があり、また加工機からの排出性も向上できる
ことから、高速加工性にも優れた効果を有することを見
出し、本発明を完成するに至った。
【0007】本発明は前記課題を解決するために以下の
構成を有する。 (1)熱可塑性樹脂からなる親水性繊維であって、下記
一般式(1)で示されるポリオキシエチレンアルキルエ
ーテルからなるA成分50〜80重量%;下記一般式
(2)及び下記一般式(3)で示される塩からなる群か
ら選ばれた少なくとも一種の第4級アンモニウムホスフ
ェート塩からなるB成分10〜40重量%;及び下記一
般式(4)で示されるポリオルガノシロキサンからなる
C成分3〜20重量%を含有する繊維処理剤が繊維に対
して0.1〜1.5重量%付着してなる親水性繊維
【化5】
【化6】
【化7】
【化8】 {式中、Rは炭素数12〜30の炭化水素基を示し;x
は10〜50の整数であり;R1及びR3はそれぞれ単独
に炭素数5〜18のアルキル基、もしくはアルケニル基
を示し;R2,R6,R7及びR8はそれぞれ単独に炭素数
1〜3のアルキル基を示し;R4は水素または炭素数5
〜18のアルキル基もしくはアルケニル基を示し;R5
は炭素数7〜17のアルキル基もしくはアルケニル基を
示し;Xは炭素数1〜3のアルキル基またはH(OA)
q−で示される基を示し;Yは炭素数1〜3のアルキル
基またはH(OA')r−で示される基を示し;各A及び
各A'はそれぞれ単独にエチレン基またはプロピレン基
を示し;(OA)q,(OA')r,(OA)l及び(O
A')mはそれぞれ単独にオキシエチレンの繰り返し構造
からなる化学種、オキシプロピレンの繰り返し構造から
なる化学種またはオキシエチレン単位とオキシプロピレ
ン単位とからなるランダムの繰り返し構造からなる化学
種もしくはブロックの繰り返し構造からなる化学種を示
し;q及びrはそれぞれ単独に2〜40の整数であり、
q+rは4〜42であり;l及びmはそれぞれ単独に0
〜20の整数であり、l+mは0〜20の整数であり;
yは2または3であり;R9,R10,R11及びR12はそ
れぞれ単独に炭素数1〜6のアルキル基、フェニル基、
ベンジル基、またはシクロヘキシル基であり;zは20
0〜1000の整数である}。 (2)繊維処理剤が、前記A成分60〜70重量%、前
記B成分20〜30重量%、前記C成分5〜10重量%
を含む繊維処理剤であることを特徴とする前記(1)項
記載の親水性繊維。 (3)一般式(1)で示されるポリオキシエチレンアル
キルエーテルからなるA成分が、Rは炭素数18〜30
の炭化水素基で、xが20〜40の整数からなるポリオ
キシエチレンアルキルエーテルであることを特徴とする
前記(1)項または前記(2)項記載の親水性繊維。 (4)前記C成分が、1〜100Pa・sの粘度を有す
るポリオルガノシロキサンであることを特徴とする前記
(1)〜(3)項のいずれか1項記載の親水性繊維。 (5)前記C成分が、5〜20Pa・sの粘度を有する
ポリオルガノシロキサンであることを特徴とする前記
(1)〜(4)項のいずれか1項記載の親水性繊維。 (6)親水性繊維が、低融点熱可塑性樹脂と高融点熱可
塑性樹脂から構成される複合繊維であることを特徴とす
る前記(1)〜(5)項のいずれか1項記載の親水性繊
維。 (7)親水性繊維を構成する熱可塑性樹脂の少なくとも
1成分が、ポリオレフィン系樹脂であり、且つ該ポリオ
レフィン系樹脂が繊維表面の一部に連続して露出してい
ることを特徴とする前記(1)〜(6)項のいずれか1
項記載の親水性繊維。 (8)前記(1)〜(7)項のいずれか1項記載の親水
性繊維の繊維長が3〜40mmであることを特徴とする
親水性繊維。 (9)前記(1)〜(7)項のいずれか1項記載の親水
性繊維の繊維長が32〜120mmであることを特徴と
する親水性繊維。 (10)前記(8)項に記載の親水性繊維を用いて、エ
アレイド法によって得られる不織布。 (11)前記(9)項に記載の親水性繊維を用いて、カ
ード法によって得られる不織布。 (12)前記(10)項または前記(11)項記載の不
織布と、他の不織布、フィルム、パルプシート、編み物
及び織物から選ばれた少なくとも1種を積層して得られ
る複合化不織布。 (13)前記(10)〜(12)項のいずれか1項記載
の不織布または複合化不織布を用いた不織布加工品。 (14)前記(10)〜(12)項のいずれか1項記載
の不織布または複合化不織布を用いたワイパー。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明に用いられるA成分である
ポリオキシエチレンアルキルエーテルは、一般式(1)
で表され、式中、Rは炭素数12〜30の炭化水素基で
あり、好ましくは炭素数18〜30の炭化水素基であ
る。炭素数が12を大幅に下回ると繊維同士の摩擦が生
じ、繊維の開繊性が低下するばかりか繊維の親水性も得
られ難くなる。炭素数が30を大幅に越えるとポリオキ
シエチレンアルキルエーテルそのものの合成が困難にな
り、工業化に適さないばかりか、アルキル基が長くなる
と疎水性になりやすい。一般式(1)中、xはエチレン
オキシドの平均繰り返し単位数を示し、xは10〜50
の整数である。特に好ましいのは、xが20〜40であ
る。
【0009】本発明に用いられるポリオキシエチレンア
ルキルエーテルの具体例としては、ポリオキシエチレン
(x=20)ベヘンエーテル、ポリオキシエチレン(x
=14)ステアリルエーテル、ポリオキシエチレン(x
=20)テトラコサンエーテル、ポリオキシエチレン
(x=18)オクタコサンエーテル、ポリオキシエチレ
ン(x=10)トリアコンタエーテル等が挙げられる
が、本発明に用いられるA成分は特にこれらに限定され
るものではない。
【0010】ポリオキシエチレンアルキルエーテルは繊
維処理剤の重量に対して、50〜80重量%の範囲で配
合され、好ましくは60〜70重量%の範囲に配合され
る。なお、繊維処理剤中でA成分が80重量%を大幅に
越えると、本発明の親水性繊維からなるウエブの状態が
悪くなり、逆に50重量%を大幅に下回ると、繊維の親
水性が得られにくくなる。
【0011】本発明に用いられるB成分である第4級ア
ンモニウムホスフェート塩は、一般式(2)及び一般式
(3)で示される塩からなる群から選ばれた少なくとも
一種の第4級アンモニウムホスフェート塩である。な
お、式中、R1及びR3はそれぞれ単独に炭素数5〜18
のアルキル基、もしくはアルケニル基を示し、R2
6,R7及びR8はそれぞれ単独に炭素数1〜3のアル
キル基を示し、R4は水素または炭素数5〜18のアル
キル基もしくはアルケニル基を示し、R5は炭素数7〜
17のアルキル基もしくはアルケニル基を示す。また、
Xは炭素数1〜3のアルキル基またはH(OA)q−で
示される基を示し、Yは炭素数1〜3のアルキル基また
はH(OA')r−で示される基を示し、各A及び各A'
はそれぞれ単独にエチレン基またはプロピレン基を示
し、(OA)q,(OA')r,(OA)l及び(OA')m
はそれぞれ単独にオキシエチレンの繰り返し構造からな
る化学種、オキシプロピレンの繰り返し構造からなる化
学種またはオキシエチレン単位とオキシプロピレン単位
とからなるランダムの繰り返し構造からなる化学種もし
くはブロックの繰り返し構造からなる化学種を示す。ま
た、q及びrはそれぞれ単独に2〜40の整数でエチレ
ンオキシド及びプロピレンオキシドの平均繰り返し単位
数を示し、XがH(OA)q−で示される基であり、Y
がH(OA')r−で示される基であることを同時に満た
す場合にはq+rが4〜42である。また、l及びmは
それぞれ単独に0〜20の整数でエチレンオキシド及び
プロピレンオキシドの平均繰り返し単位数を示し、l+
mは0〜20の整数である。なお、一般式(2)中のホ
スフェートアニオンと、一般式(3)中のホスフェート
アニオンが全く同じ成分であることだけを意図していな
い。また、yは2または3でメチレンの平均繰り返し単
位数を示している。
【0012】本発明に用いられる第4級アンモニウムホ
スフェート塩を構成する第4級アンモニウムカチオンと
しては、トリメチルオクチルアンモニウムカチオン、ト
リエチルステアリルアンモニウムカチオン、トリエチル
オクチルアミドプロピルアンモニウムカチオン等が例示
できる。また、同様にホスフェートアニオンとしてはポ
リオキシエチレンラウリルリンサンエステルアニオン、
ポリオキシエチレンステアリルリン酸エステルアニオ
ン、オクチルリン酸エステルアニオン等が例示できる。
従って、第4級アンモニウムホスフェート塩としては、
トリメチルオクチルアンモニウムオクチルリン酸塩、ト
リメチルオクチルアンモニウムステアリルリン酸塩、ト
リメチルステアリルアンモニウムオクチルリン酸塩、ト
リメチルステアリルアンモニウムステアリルリン酸塩、
トリエチルオクチルアミドプロピルアンモニウムポリオ
キシエチレン(4)オクチルリン酸塩、トリエチルオク
チルアミドプロピルアンモニウムポリオキシエチレン
(15)ステアリルリン酸塩、トリエチルステアリルア
ミドプロピルアンモニウムポリオキシエチレン(2)/
ポリオキリプロピレン(1)ブロックオクチルリン酸
塩、トリエチルステアリルアミドプロピルアンモニウム
ポリオキシエチレン(5)/ポリオキシプロピル(1)
ランダムステアリルリン酸塩等を挙げることができる。
【0013】B成分である第4級アンモニウムホスフェ
ート塩は、繊維処理剤の重量に対して、10〜40重量
%の範囲で配合され、好ましくは20〜30重量%の範
囲に配合される。なお、繊維処理剤中でB成分が40重
量%を大幅に越えると繊維処理剤の安定性が低下し、該
繊維処理剤中のA成分、B成分、C成分の分離が生じ
る。逆にB成分が10重量%を大幅に下回ると、繊維処
理剤を付着した繊維間に静電気が発生することから、カ
ード機やエアレイド機フォーミングドラムから繊維の排
出性が低下し高速加工性が低下する。
【0014】本発明に用いられるC成分であるポリオル
ガノシロキサンは、一般式(4)で示すことができる。
式中、R9,R10,R11,R12は炭素数1〜6のアルキ
ル基またはフェニル基、ベンジル基、シクロヘキシル基
であり、互いに同一でも、異なっても良い。また、zは
−(R9−SiO−R10)−で示される単位の平均繰り
返し単位数であり、200〜1000の整数である。ま
た、ポリオルガノシロキサンは、直鎖状のもの、架橋二
次元、または三次元網目状構造を有するもののいずれも
使用できるが、直鎖状のものが特に好ましく用いられ
る。
【0015】ポリオルガノシロキサンとして好ましいも
のはポリジメチルシロキサン、またはメチル基の一部が
他のアルキル基またはフェニル基、ベンジル基、シクロ
ヘキシル基等で置換されたものであり、その中でも最も
好ましいポリオルガノシロキサンはポリジメチルシロキ
サンである。該ポリオルガノシロキサンの25℃におけ
る粘度は1〜100Pa・sであり、より好ましくは5
〜20Pa・sである。ポリオルガノシロキサンの粘度
が1Pa・sを下回る場合、繊維表面に付着しにくくな
り、それに伴い繊維の平滑性が低下し、カード加工時に
シリンダー等への巻き付きが増え、粘度が100Pa・
sを大きく上回る場合、繊維表面にベトツキが生じやす
くなりウエッブの状態が悪くなることから、カード通過
性が低下する不具合が生じる傾向にある。
【0016】本発明に用いられるC成分であるポリオル
ガノシロキサンは繊維処理剤の重量に対して、3〜20
重量%の範囲で配合され、好ましくは5〜10重量%の
範囲で配合される。なお、繊維処理剤中でC成分が20
重量%を大幅に越えると繊維の親水性が低下し、逆に3
重量%を大幅に下回ると、カード機またはエアレイド機
フォーミングドラムと繊維の間の摩擦が増加し繊維の排
出性が低下する。
【0017】本発明の親水性繊維において、ポリオキシ
エチレンアルキルエーテル(A成分)、第4級アンモニ
ウムホスフェート塩(B成分)、ポリオルガノシロキサ
ン(C成分)を含む繊維処理剤の繊維への付着量は、繊
維重量に対し0.1〜1.5重量%である。付着量が
0.1重量%未満では親水性と開繊性付与効果が不充分
となり、1.5重量%を大幅に越えると、繊維処理剤に
よって加工機内の汚染や繊維にベトツキ感が現れる不具
合が生じる。
【0018】本発明に用いられる繊維処理剤はA成分、
B成分、C成分のみからなるものでもよいが、A成分、
B成分、C成分の他にも平滑剤としてのエステル類、例
えば、2−エチルヘキシルステアレートや、イソプロピ
ルミリステート等の脂肪族エステル類及びヤシ油、牛脂
等の天然油脂類や、帯電防止剤としてのアニオン性界面
活性剤、例えばアルキルサルフェート、脂肪酸石鹸、ア
ルキルスルフォネート、アルキルリン酸エステル等、更
には必要に応じて酸化防止剤、防腐剤、防錆剤、抗菌
剤、濡れ性向上剤等を本発明の効果を阻害しない範囲内
で配合することができる。
【0019】本発明の親水性繊維は、紡糸可能な熱可塑
性樹脂を原料として使用した繊維を用いており、熱可塑
性樹脂を単独または2種類以上の均一に混合された樹脂
から溶融紡糸された単一繊維や、2種類以上の熱可塑性
樹脂を用いて複合紡糸した複合繊維が用いられる。熱可
塑性樹脂としては、例えば、ポリプロピレン、高密度ポ
リエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレ
ン、線状低密度ポリエチレン、プロピレンと他のαオレ
フィンとの2元または3元系共重合体等のポリオレフィ
ン類、ポリアミド類、ポリエチレンテレフタレート、ポ
リブチレンテレフタレート、ジオールとテレフタル酸/
イソフタル酸等を共重合した低融点ポリエステル、ポリ
エステルエラストマー等のポリエステル類、フッ素樹脂
及び上記樹脂の混合物等を挙げることができる。
【0020】本発明の親水性繊維が、複合繊維の場合に
は、鞘芯型、並列型、3層以上の多層型、中空多層型、
異形多層型等の複合形態を用いることができる。このと
き、熱可塑性樹脂の組み合わせは、融点差が10℃以上
とすることが好ましく、さらに繊維を構成する熱可塑性
樹脂のうち低融点熱可塑性樹脂が繊維表面の少なくとも
一部が露出し、さらに繊維の長さ方向に沿って連続して
いる構造となることが好ましく、これにより、低融点熱
可塑性樹脂の軟化点または融点以上、高融点熱可塑性樹
脂の融点未満の温度で熱処理することで、複合繊維の低
融点熱可塑性樹脂が溶融され、繊維の交点が熱接着され
た三次元網目状構造の熱接着性不織布を形成させること
ができる。
【0021】本発明に用いられる複合繊維が、低融点熱
可塑性樹脂と高融点熱可塑性樹脂との2種類の熱可塑性
樹脂からなる場合、その組み合わせとしては、高密度ポ
リエチレン/ポリプロピレン、低密度ポリエチレン/プ
ロピレン−エチレン−ブテン−1結晶性共重合体、高密
度ポリエチレン/ポリエチレンテレフタレート、ナイロ
ン−6/ナイロン66、低融点ポリエステル/ポリエチ
レンテレフタレート、ポリプロピレン/ポリエチレンテ
レフタレート、ポリフッ化ビニリデン/ポリエチレンテ
レフタレート、線状低密度ポリエチレンと高密度ポリエ
チレンの混合物/ポリエチレン等が例示できる。好まし
くは、複合繊維がポリオレフィン系及びポリエステル系
の成分からなるもので、このような低融点熱可塑性樹脂
/高融点熱可塑性樹脂の組み合わせとしては、例えば、
高密度ポリエチレン/ポリプロピレン、低密度ポリエチ
レン/プロピレン−エチレン−ブテン−1結晶性共重合
体、高密度ポリエチレン/ポリエチレンテレフタレー
ト、低融点ポリエステル/ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリプロピレン/ポリエチレンテレフタレート、線
状低密度ポリエチレン/ポリエチレンテレフタレート等
を挙げることができる。
【0022】本発明の親水性繊維を構成する熱可塑性樹
脂には本発明の効果を妨げない範囲内で酸化防止剤、光
安定剤、紫外線吸収剤、中和剤、造核剤、エポキシ安定
剤、滑剤、抗菌剤、難燃剤、帯電防止剤、顔料、可塑剤
及び他の熱可塑性樹脂等を添加することができる。
【0023】本発明の親水性繊維に用いられる複合繊維
を構成する低融点熱可塑性樹脂と高融点熱可塑性樹脂の
重量比は、低融点熱可塑性樹脂が10〜90重量%、高
融点熱可塑性樹脂が10〜90重量%であり、好ましく
は低融点熱可塑性樹脂が30〜70重量%、高融点熱可
塑性樹脂が70〜30重量%である。低融点熱可塑性樹
脂が10重量%未満の場合、熱接着性が不充分になり不
織布に加工したときの不織布強力が低下する。また、逆
に低融点熱可塑性樹脂が90重量%を越えた場合、芯成
分である高融点熱可塑性樹脂が繊維形態を維持できにく
くなる。
【0024】本発明の親水性繊維の繊維径は特に限定さ
れないが、0.2〜100デニール(約0.22〜11
0デシテックス)の範囲の繊度が好ましく用いられてい
る。風合いや嵩高性の点から、本発明の親水性繊維を含
む不織布が吸収性物品やワイパーに用いられる場合には
0.5〜30デニール(約0.55〜33デシテック
ス)の範囲の繊度が好ましく用いられる。
【0025】本発明の親水性繊維は、親水性繊維単独も
しくは他の繊維と混合されて、カード法、エアレイド法
及び湿式抄紙法等でウエブに形成され、熱風循環装置、
スルーエアー型熱処理機等の熱処理機により熱融着温度
以上の温度で熱処理されることで繊維の交点を熱融着し
不織布とするか、または直接メルトブロー法やスパンボ
ンド法で不織布とすることができる。
【0026】エアレイド法により不織布加工を行う場
合、繊維を篩、またはスクリーンを通して繊維が均一分
散したウエブとなるよう降り積もらせることが必要であ
る。このためには、繊維長が3〜40mmの範囲の短繊
維を用いることが好ましい。繊維長が40mmを大幅に
越えると均一分散が難しくなる傾向にあり、さらに不織
布に地合斑ができやすくなる。逆に、繊維長が3mm未
満では不織布に加工したときの不織布強力が低下するば
かりでなくエアレイド法の特徴である嵩高性も失われや
すい。
【0027】エアレイド法に用いられるウエブ製造装置
としては、例えば、前後、左右、上下、水平円状等のい
ずれかに振動し短繊維をふるいの目から分散落下させる
箱形篩いタイプの装置が使用できる。また、ネット状の
金属多孔板が円筒状に成形され、且つその側面に繊維の
投入口を有し、繊維をそのふるいの目から分散・落下さ
せるネット状円筒型タイプの装置も使用できる。
【0028】本発明の親水性繊維をカード機で流綿する
場合には、繊維長が32〜120mmの繊維を用いるこ
とが好ましい。繊維長が120mmを大幅に越える繊維
を流綿すると、カード機のローラーへの繊維の巻き付き
が生じやすくなり、32mm未満ではウエブの形成が不
充分となる。
【0029】本発明の親水性繊維の捲縮数は特に制限さ
れないが、カード機で流綿する場合には、3〜20山/
25mmの範囲がウエブの形成が良好となり好ましい。
このとき、捲縮数が3山/25mm未満であると得られ
た不織布の強力が低下し、20山/25mmをはるかに
超えると繊維間の絡みが大きくなり繊維の開繊性が低下
し、均一な地合いのウエブさらには不織布が得られにく
くなる。また、捲縮形状はジグザグ型の二次元捲縮やス
パイラル型、オーム型等の立体三次元捲縮等、いずれの
形状も用いることができる。
【0030】本発明の親水性繊維を用いてエアレイド
法、またはカード法によって得られたウエブは熱処理機
によって不織布に加工される。熱処理は低融点熱可塑性
樹脂の軟化点または融点以上、高融点熱可塑性樹脂の融
点未満の温度に加熱して繊維の交点を融着する装置であ
り、スルーエアー型熱処理機、エンボスロール型熱処理
機、フラットロール型熱処理機等が使用できる。特にエ
アレイド法により得られたウエブはスルーエアー型熱処
理機を用いることで嵩高な不織布が得られるため好適で
ある。
【0031】以下に本発明に用いられる熱接着性複合繊
維を製造する工程を示す。低融点熱可塑性樹脂が繊維表
面の少なくとも一部を形成するように並列型口金、また
は低融点熱可塑性樹脂を鞘成分とし高融点熱可塑性樹脂
を芯成分とする鞘芯型口金、若しくは偏芯鞘芯型口金を
用い、通常用いられる溶融紡糸機により熱可塑性樹脂を
紡出する。このとき、口金直下をクエンチにより送風
し、半溶融状態の熱可塑性樹脂を冷却することによっ
て、未延伸状態の熱接着性複合繊維を製造する。このと
き、溶融した熱可塑性樹脂の吐出量及び未延伸糸の引取
速度を任意に設定し、目標繊度に対して1〜5倍程度の
繊維径の未延伸糸とする。なお、繊維表面を形成する低
融点熱可塑性樹脂の割合は、繊維断面円周率で50%以
上の場合に熱接着力が充分となり、特に50〜100%
の場合には強力となり好ましい。得られた未延伸糸は、
通常用いられる延伸機により延伸することによって、延
伸糸(捲縮加工前の熱接着性複合繊維)とすることがで
きる。なお、通常の場合、40〜120℃に加熱したロ
ールとロールの間を、ロール間の速度比が1:1〜1:
5の範囲となるように延伸処理を施す。得られた延伸糸
は、タッチロールにより繊維処理剤を付着し、ボックス
型の捲縮加工機により捲縮が付与されトウとする。該ト
ウは乾燥機を用いて60〜120℃で乾燥し、押し切り
カッターを用いて用途に合わせた任意の繊維長に切断
し、使用される。
【0032】本発明の親水性繊維を用いた不織布は、前
述のごとく、例えばエアレイド法やカード法によって得
ることができる。該不織布の目付は特に限定されない
が、液吸収性物品の表面材等に用いる場合は、5〜60
g/m2、吸収性物品やワイパー等に用いる場合は10
〜500g/m2、フィルターに用いる場合には、8〜
1000g/m2の範囲の目付が好ましい。
【0033】本発明の親水性繊維を用いた不織布は、不
織布単独で、または他の様々なシート、例えば、他の不
織布、フィルム、パルプシート、編み物、織物、木質
板、金属板等と積層し複合化不織布として、様々な用途
に使用することができる。例えば、尿及び軟便等を吸収
する新生児用紙おむつ、尿を主として吸収する幼児用紙
おむつ、生理用ナプキン、傷パット、汗取りパット、液
を吸い取るワイパー、液を吸い取るシート等の吸収性物
品や、家具及び車等のワイパー等に使用することができ
る。
【0034】
【実施例】以下、実施例、比較例により本発明を説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。な
お、実施例、比較例中に示された物性値の測定法または
定義をまとめて以下に示す。 捲縮数 :JIS−L−1015に準じて測定した。 単糸繊度 :JIS−L−1015に準じて測定した。 目付 :不織布を50cm角に切った成形体全体の
重量を秤量し、単位面積当たりの重量(g/m2)で示
した。 繊維処理剤付着量(%):繊維2gをメタノール25m
lで抽出し、抽出メタノールからメタノールのみを蒸発
させて残った残渣を秤量し、繊維に対する重量比を算出
した値(%)。 最大排出量:ローター回転数3000rpm、振幅幅3
0mmの条件で振とうさせた金属メッシュ(金属メッシ
ュは20cm×30cmの矩形で、直径10mmの円形
の孔を有し、開孔率は50%である)を1分間に通過
し、堆積した熱接着性繊維の重量を秤量し、重量(g)
で示した。 親水性(%):不織布を15cm角に切った後、直径10
mmの円をランダムに10箇所設定し、その10箇所の
円の内側に上から粘度(72mN/m、20℃)の人工
尿0.1ccを滴下し、水滴ができた箇所を観察し、そ
の個数(X1)から下記式により親水性を求めた。 親水性(%)=((10−X1)/10)×100
【0035】実施例1〜6、比較例1〜7 実施例及1〜6び比較例1〜7で用いた熱接着性複合繊
維の製造条件を表1に示す。但し、用いたすべての熱接
着性複合繊維の単糸繊度は2デニール(約2.2デシテ
ックス)、繊維長は5mm、捲縮数は13山/25mm
とした。熱接着性複合繊維に付着させた繊維処理剤の成
分とその配合比率及び複合繊維に付着した繊維処理剤の
付着量を表2に示す。なお、繊維処理剤の付着方法は全
てタッチロール方式を用いた。得られた熱接着性複合繊
維を用いて最大排出量の測定を行った。また、得られた
熱接着性繊維をエアレイド法にて、目付25g/m2
ウェブを作り、138℃のスルーエアー熱処理機を通過
させて不織布とし、これを用いて親水性の測定を行っ
た。最大排出量と親水性の結果を表3に示す。最大排出
量は繊維−繊維間摩擦の度合い、即ち繊維の開繊性と繊
維−金属間摩擦の度合い、即ち機械からの排出性の指標
として用いた。最大排出量の高い繊維は高速加工性に優
れていることを表している。
【0036】
【表1】
【0037】
【表2】
【0038】
【表3】
【0039】実施例7 繊維長を51mmとした以外は、実施例3と同様の熱接
着性複合繊維を用いて、カード法で目標目付25g/m
2のウェブを作り138℃のスルーエアー熱処理機を通
過させて不織布とした。
【0040】比較例8 比較例3の熱接着性複合繊維を用いた以外は、実施例7
と同じ条件で不織布を作製した。
【0041】比較例9 比較例7の熱接着性複合繊維を用いた以外は、実施例7
と同じ条件で不織布を作製した。
【0042】実施例7及び比較例8、9で得られた不織
布の地合と不織布の親水性を表4に示した。
【0043】実施例8 実施例1で用いた熱接着性複合繊維を使い、エアレイド
法により目付50g/m2、サイズ10cm×25cm
の不織布を作製し、不織布全体をティッシュペーパーで
包んで紙おむつ用吸収体とした。
【0044】実施例9 実施例5で用いた熱接着性複合繊維を使い、エアレイド
法により目付25g/m2、サイズ10cm×10cm
の不織布を作製し、さらにポリプロピレン繊維を使い、
カード法により得られた目付50g/m2、サイズ10
cm×10cmの不織布と積層し、138℃でスルーエ
アー熱処理を通過させてワイパーとした。
【0045】比較例10 比較例1で用いた熱接着性複合繊維を使い、エアレイド
法により目付25g/m2、サイズ10cm×25cm
の不織布を作製し、作製した不織布全体をティッシュペ
ーパーで包んで紙おむつ用吸収体とした。
【0046】比較例11 比較例6で用いた熱接着性複合繊維を使い、エアレイド
法により目付25g/m2、サイズ10cm×10cm
の不織布を作製し、さらにポリプロピレン繊維を使い、
カード法により得られた目付50g/m2、サイズ10
cm×10cmのウエブと積層し、138℃のスルーエ
アー熱処理を通過させてワイパーとした。
【0047】実施例8、9及び比較例10、11で得ら
れた不織布加工品の生産性を測定し、表5に示した。
【0048】
【表4】
【0049】
【表5】 高速加工性:繊維処理剤が付着した繊維の最大排出量を
100で割った数値を示した。
【0050】表3より、本発明の親水性繊維は、エアレ
イド法に好適な高速排出性に優れ、且つ本発明の親水性
繊維から作られた不織布は親水性に優れていることがわ
かった。即ち、本発明の親水性繊維を用いて加工を行う
ことで、通常の繊維処理剤が付与された繊維と比較し
て、高速加工が可能であり生産性が向上できることを示
している。しかし、比較例1〜3では、熱接着性繊維に
付着している繊維処理剤が単成分からなり、また比較例
4〜7は2成分からなっているため、高速排出性と親水
性の両者の性質が共に良好とはなっていない。これは、
本発明の親水性繊維の構成要件である繊維処理剤の成分
であるポリオキシエチレンアルキルエーテル(A成
分)、第4級アンモニウムホスフェート塩(B成分)、
ポリオルガノシロキサン(C成分)を特定の配合比率で
混合し付着されていないためである。なお、実施例5、
6は繊維処理剤の配合比率がより好ましい範囲にあるこ
とから、最大排出量及び、親水性が良好となることを示
している。
【0051】実施例7と比較例8、9を比較すると、実
施例7では、目付25g/m2の不織布が生産でき、こ
のとき不織布の地合は良好で、さらに親水性を示してい
た。これに対して、比較例7では不織布の目付が25g
/m2で、なおかつ地合も良好であったが親水性が0%
となり撥水性を示していた。比較例9では、C成分であ
るポリオルガノシロキサンが配合されていない繊維処理
剤を繊維に使用したため、得られた不織布は親水性を示
すものの、カード機からの繊維の排出が不充分となり、
その結果、不織布の目付が18g/m2と低く、さら
に、地合も不良であった。実施例7及び比較例8、9で
は、使用した熱接着性複合繊維の表面を覆う高密度ポリ
エチレンの摩擦係数が高いため、繊維表面を従来の繊維
処理剤で処理を行っても不織布を均一で良好な地合とす
ることは困難であった。良好な地合の必要性から、従来
の繊維処理剤、例えば低粘度のポリジメチルシロキサン
を主とする繊維処理剤を繊維に付着させた場合には、得
られた不織布は撥水性を示す。しかし、本発明の親水性
繊維の構成要件である繊維処理剤を用いることによっ
て、均一で良好な地合とさせ、さらに親水性である不織
布を得ることが可能となった。
【0052】実施例8、9と比較例10、11を比較す
ると、すべての不織布及び不織布加工品は親水性を示し
ている。実施例8で用いた熱接着性複合繊維は、装置か
らの排出性に優れていることから、この繊維から高い生
産性で紙おむつ用吸収体に加工できることを示してい
る。一方、比較例10で用いた熱接着性複合繊維は、装
置からの排出性に劣っていることから、この繊維を用い
て紙おむつ用吸収体を生産した場合には、生産性が低い
ことを示している。なお、この熱接着性複合繊維に付着
している繊維処理剤は、本発明の構成用件を満たしてい
ない。実施例8の生産性と比較例10の生産性の比は最
大排出量の比とほぼ一致し、およそ1:0.6である。
同様に実施例9で得られるワイパーへの生産性は高く、
比較例11で得られるワイパーへの生産性は低くなる。
その比は1:0.7である。即ち、実施例8、9は最大
排出量が優れていて、且つ親水性とすることができるた
め、親水性を保持したまま、生産性を向上させることが
できた。
【0053】
【本発明の効果】本発明の親水性繊維は、特定の成分を
特定の配合比で混合した繊維処理剤を付着させているた
めに繊維−繊維間摩擦や繊維−金属間摩擦が抑えられて
おり、従ってエアレイド機やカード機により不織布に加
工するときに繊維の開繊性が良好であり、更に加工機か
らの排出性に優れ、高速加工性にきわめて優れた繊維で
ある。しかも親水性が高いため該繊維より得られた不織
布は各種の不織布加工品、例えば吸収性物品やワイパー
等に好適である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) D04H 1/42 D04H 1/72 D 1/56 Z 1/72 D06M 13/17 13/295 D06M 13/17 13/463 13/295 15/643 13/463 A61F 13/18 303 15/643 Fターム(参考) 4C003 AA19 4L033 AB01 AB07 AC07 BA14 BA40 CA48 CA60 4L041 AA07 AA19 AA20 BA02 BA05 BA21 BC02 BD03 BD11 BD20 CA06 CA36 CA37 CA38 CA42 CA44 CA63 DD01 DD05 DD14 DD15 DD18 4L047 AA14 AB02 BA02 BC13 CA02 CA05 CA06 CC04 CC05 CC16

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】熱可塑性樹脂からなる親水性繊維であっ
    て、下記一般式(1)で示されるポリオキシエチレンア
    ルキルエーテルからなるA成分50〜80重量%;下記
    一般式(2)及び下記一般式(3)で示される塩からな
    る群から選ばれた少なくとも一種の第4級アンモニウム
    ホスフェート塩からなるB成分10〜40重量%;及び
    下記一般式(4)で示されるポリオルガノシロキサンか
    らなるC成分3〜20重量%を含有する繊維処理剤が繊
    維に対して0.1〜1.5重量%付着してなる親水性繊
    維 【化1】 【化2】 【化3】 【化4】 {式中、Rは炭素数12〜30の炭化水素基を示し;x
    は10〜50の整数であり;R1及びR3はそれぞれ単独
    に炭素数5〜18のアルキル基、もしくはアルケニル基
    を示し;R2,R6,R7及びR8はそれぞれ単独に炭素数
    1〜3のアルキル基を示し;R4は水素または炭素数5
    〜18のアルキル基もしくはアルケニル基を示し;R5
    は炭素数7〜17のアルキル基もしくはアルケニル基を
    示し;Xは炭素数1〜3のアルキル基またはH(OA)
    q−で示される基を示し;Yは炭素数1〜3のアルキル
    基またはH(OA')r−で示される基を示し;各A及び
    各A'はそれぞれ単独にエチレン基またはプロピレン基
    を示し;(OA)q,(OA')r,(OA)l及び(O
    A')mはそれぞれ単独にオキシエチレンの繰り返し構造
    からなる化学種、オキシプロピレンの繰り返し構造から
    なる化学種またはオキシエチレン単位とオキシプロピレ
    ン単位とからなるランダムの繰り返し構造からなる化学
    種もしくはブロックの繰り返し構造からなる化学種を示
    し;q及びrはそれぞれ単独に2〜40の整数であり、
    q+rは4〜42であり;l及びmはそれぞれ単独に0
    〜20の整数であり、l+mは0〜20の整数であり;
    yは2または3であり;R9,R10,R11及びR12はそ
    れぞれ単独に炭素数1〜6のアルキル基、フェニル基、
    ベンジル基、またはシクロヘキシル基であり;zは20
    0〜1000の整数である}。
  2. 【請求項2】 繊維処理剤が、前記A成分60〜70重
    量%、前記B成分20〜30重量%、前記C成分5〜1
    0重量%を含む繊維処理剤であることを特徴とする請求
    項1記載の親水性繊維。
  3. 【請求項3】 一般式(1)で示されるポリオキシエチ
    レンアルキルエーテルからなるA成分が、Rが炭素数1
    8〜30の炭化水素基で、xが20〜40の整数からな
    るポリオキシエチレンアルキルエーテルであることを特
    徴とする請求項1または2記載の親水性繊維。
  4. 【請求項4】 前記C成分が、1〜100Pa・sの粘
    度を有するポリオルガノシロキサンであることを特徴と
    する請求項1〜3のいずれか1項記載の親水性繊維。
  5. 【請求項5】 前記C成分が、5〜20Pa・sの粘度
    を有するポリオルガノシロキサンであることを特徴とす
    る請求項1〜4のいずれか1項記載の親水性繊維。
  6. 【請求項6】 親水性繊維が、低融点熱可塑性樹脂と高
    融点熱可塑性樹脂から構成される複合繊維であることを
    特徴とする請求項1〜5のいずれか1項記載の親水性繊
    維。
  7. 【請求項7】 親水性繊維を構成する熱可塑性樹脂の少
    なくとも1成分が、ポリオレフィン系樹脂であり、且つ
    該ポリオレフィン系樹脂が繊維表面の一部に連続して露
    出していることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1
    項記載の親水性繊維。
  8. 【請求項8】 親水性繊維の繊維長が3〜40mmであ
    ることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項記載の
    親水性繊維。
  9. 【請求項9】 親水性繊維の繊維長が32〜120mm
    であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項記
    載の親水性繊維。
  10. 【請求項10】 請求項8に記載の親水性繊維を用い
    て、エアレイド法によって得られる不織布。
  11. 【請求項11】 請求項9に記載の親水性繊維を用い
    て、カード法によって得られる不織布。
  12. 【請求項12】 請求項10または請求項11記載の不
    織布と、他の不織布、フィルム、パルプシート、編み物
    及び織物から選ばれた少なくとも1種を積層して得られ
    る複合化不織布。
  13. 【請求項13】 請求項10〜12のいずれか1項記載
    の不織布または複合化不織布を用いた不織布加工品。
  14. 【請求項14】 請求項10〜12のいずれか1項記載
    の不織布または複合化不織布を用いたワイパー。
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