CN101057022A - 潜在型功能性聚烯烃类物品及其制造方法、及功能性已表现的聚烯烃类物品的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及潜在型功能性聚烯烃类纤维,其是通过加热处理可以有效地表现规定的功能、例如防水性等的潜在型功能性聚烯烃类纤维,其将油剂和功能性赋予剂附着在表面上而成,通过加热处理,由于所述油剂渗透到纤维内,该油剂的附着量实质上减少,从而表现所述功能性赋予剂所具有的功能。
Description
技术领域
本发明涉及潜在型功能性聚烯烃类物品及其制造方法,以及功能性已表现的聚烯烃类物品的制造方法。
背景技术
一般来说,聚烯烃类纤维、布、薄膜、片材等聚烯烃类物品容易带电,由于产生静电,导致各种问题。例如,对于聚烯烃类纤维而言,当要以复丝的状态获得时,为了防止在卷取时的崩断,必须抑制静电的产生,另外,当为短切原丝或切段纤维时,例如制造无纺布时,必须抑制在疏理工序中产生静电,因此,通常通过在纤维表面上附着含有亲水系表面活性剂、防静电剂等的油剂,来进行表面改性。
但是,由于使这种油剂附着在纤维表面上,因此难以表现其他的功能,此时,只能将油剂和功能性赋予剂的附着比例最优化。
例如,当赋予防水性等功能时,已知有进行使含有防水剂的表面改性剂附着在聚烯烃类纤维等表面上等的防水性处理得到的纤维(例如参照日本特开平7-216737号公报)。但是,当将这种附着有表面改性剂的纤维作为原料,通过疏理工序制作纤维网后进行加热加工获得无纺布时,为了使加工工序稳定,未能实现赋予纤维以纤维防静电性和作为无纺布功能的防水性这两种相反的性能至令人满意的程度。
因此,为了如上所述在用于赋予功能性的防水处理剂中混合防静电剂,表现相反的功能,对混合比例的最优化进行了研究(例如参照日本特开平10-46470号公报)。
另外,对于其他的薄膜、片材、布等而言,也具有同样的卷取时故障,附着尘土、杂质等的问题。
发明内容
本发明鉴于上述事实而完成,其目的在于提供在物品的生产时或加工时,表现必需的防静电产生性,同时通过加热处理能够有效地表现规定的功能、例如防水性等的潜在型功能性聚烯烃类物品及其制造方法,以及使用该潜在型功能性聚烯烃类纤维制造功能性已表现的聚烯烃类物品的方法。
本发明人为了达成上述目的进行了深入研究,结果发现,将具有通过加热渗透到聚烯烃类物品内的特性的油剂与功能性赋予剂一起附着在表面上而成的聚烯烃类物品作为潜在型功能性聚烯烃类物品可以适于上述目的,而且,该潜在型功能性聚烯烃类物品通过包括以下工序的方法可以高效地获得,所述工序为使含有油剂和功能性赋予剂的混合液与聚烯烃类物品接触,使上述油剂和功能性赋予剂附着在表面的工序。
另外,通过包括对由上述方法得到的潜在型功能性聚烯烃类物品进行加热处理的工序的方法,可以得到功能性已表现的聚烯烃类物品。
本发明是在上述发现的基础上完成的。
即,本发明包括下述(1)~(15):
(1)一种潜在型功能性聚烯烃类物品,其为将油剂和功能性赋予剂附着在表面上而成的聚烯烃类物品,其特征在于,通过加热处理,上述油剂的付着量由于所述油剂渗透到物品内而实质上减少,从而表现所述功能性赋予剂所具有的功能。
(2)上述(1)所述的潜在型功能性聚烯烃类物品,其中,物品为选自聚烯烃类纤维、布、薄膜和片材中的一种。
(3)上述(2)所述的潜在型功能性聚烯烃类物品,其中,聚烯烃类物品为聚烯烃类纤维。
(4)上述(1)~(3)中任一项所述的潜在型功能性聚烯烃类物品,其中,油剂为在140℃加热基本上不挥发的油剂,且当单独附着油剂时,当使其加热处理前的附着量为0.2~0.5质量%时,在140℃加热处理5秒钟后该油剂的附着量减少至0.01~0.2质量%,且下式(I)表示的油剂附着量减少率为60%以上,
油剂附着量减少率(%)=[(A/B)/A]×100 ...(I)
其中,A为加热处理前的物品的油剂附着量(质量%)、B为加热处理后的物品的油剂附着量(质量%)。
(5)上述(4)所述的潜在型功能性聚烯烃类物品,其中,油剂在加热处理前的附着量为0.2~0.5质量%。
(6)上述(1)~(5)中任一项所述的潜在型功能性聚烯烃类物品,其中,油剂以分子量为400~800的聚乙二醇与碳原子数为10~20的脂肪酸所成的酯为主要成分。
(7)上述(2)~(6)中任一项所述的潜在型功能性聚烯烃类物品,其中,聚烯烃类纤维是以聚乙烯为皮成分、以聚丙烯为芯成分的皮芯型复合纤维。
(8)上述(1)~(7)中任一项所述的潜在型功能性聚烯烃类物品,其中,功能性赋予剂为选自防水性赋予剂和防油性赋予剂中的至少一种。
(9)上述(1)~(8)中任一项所述的潜在型功能性聚烯烃类物品,其中,功能性赋予剂的附着量与加热处理前的油剂附着量之比以质量比计为0.3~2.0。
(10)上述(1)~(9)中任一项所述的潜在型功能性聚烯烃类物品的制造方法,其特征在于,包含以下工序:使含有油剂和功能性赋予剂的混合液与聚烯烃类物品接触,使上述油剂和功能性赋予剂附着在该聚烯烃类物品表面的工序。
(11)一种功能性已表现的聚烯烃类物品的制造方法,其特征在于,包含对由上述(10)所述的方法制得的潜在型功能性聚烯烃类物品进行加热处理的工序。
(12)上述(11)所述的功能性已表现的聚烯烃类物品的制造方法,其包含用潜在型功能性聚烯烃类纤维作为潜在型功能性聚烯烃类物品,并对其进行加工的工序,在加工时和/或加工后进行加热处理,得到功能性已表现的聚烯烃类纤维加工品。
(13)上述(12)所述的功能性已表现的聚烯烃类物品的制造方法,其中,加热处理是在聚烯烃类纤维表面的软化开始温度以上、热分解温度以下进行的。
(14)上述(13)所述的功能性聚烯烃类物品的制造方法,其中,加热处理在100~150℃的温度下进行1~10秒钟。
(15)上述(12)~(14)中任一项所述的已表现功能性的聚烯烃类物品的制造方法,其中,所得功能性已表现的聚烯烃类物品为防水性、防油性或防水·防油性无纺布。
本发明可以提供在物品的生产时、加工时或者在加工品使用前、使用时,表现必需的防静电产生性,同时通过加热处理可以有效地表现规定的功能、例如防水性等的潜在型功能性聚烯烃类物品;高效地制造该聚烯烃类物品的方法;以及使用上述潜在型功能性聚烯烃类纤维制造防水性无纺布等功能性已表现的聚烯烃类物品的方法。
附图说明
图1是分子量为600的聚乙二醇油酸单酯的热重量分析(TGA)结果的1个例子的图。
具体实施方式
本发明的潜在型功能性聚烯烃类物品是在表面上附着油剂和功能性赋予剂而成的聚烯烃类物品,其具有以下性质:通过加热处理,上述油剂渗透到物品内,由此该油剂的附着量实质上减少,从而表现上述功能赋予剂所具有的功能。
这里,所谓的“油剂渗透到物品内”是指油剂膨润或者浸透到物品内部,即使通过后述的利用溶剂进行的提取处理也无法提取的状态。
对该潜在型功能性聚烯烃类物品的形态没有特别限定,可以举出纤维、布、薄膜、片材、板状物、棒状物、其他结构物等。另外,还包括至少在表面配置有这些物品的组合体。在这些物品中,可以特别优选使用纤维、布、薄膜、片材等作为制品形态必须卷绕的物品或者制成加工品的物品。
对在该潜在型功能性聚烯烃类物品中使用的聚烯烃类树脂没有特别限定,例如可以举出聚乙烯类树脂(高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、直链状低密度聚乙烯、乙烯-丙烯无规共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)等)、聚丙烯类树脂、聚甲醛类树脂等。另外,还可以根据需要添加各种公知的添加剂。
作为聚烯烃类纤维,从加工成无纺布等纤维加工品时的操作性等角度考虑,优选具有热粘合性的聚烯烃类纤维,特别可以举出以高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、直链状低密度聚乙烯、乙烯-丙烯无规共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚丙烯、聚甲醛等作为低熔点成分,以聚丙烯、聚酯(PET、PBT、PPT)、聚酰胺(尼龙6、尼龙66)等作为高熔点成分的皮芯型或并列型复合纤维。另外,即使是单一纤维,只要是能够热粘合也可以使用。其中,最优选以聚乙烯、特别是高密度聚乙烯为低熔点成分(皮成分),以聚丙烯为高熔点成分(芯成分)的皮芯型纤维。
另外,作为附着在上述聚烯烃类纤维表面的油剂,只要是具有防静电产生性、同时具有通过加热处理渗透到纤维内的性质的油剂,就没有特别限定,优选的油剂可以举出以分子量为400~800的聚乙二醇与碳原子数为10~20的脂肪酸所成的酯作为主要成分的油剂。对于上述酯而言,当聚乙二醇成分的分子量小于400时,油剂难以溶于水,在使用上可能产生问题;如果超过800,则绝缘电阻变大,例如在疏理工序中容易有产生静电等的问题,不优选。另一方面,作为上述酯中的脂肪酸成分,从本发明效果的角度考虑,优选总碳原子数在10~20范围的脂肪酸,该脂肪酸可以是饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸的任一种,可以是直链状,也可以是支链状。作为这种脂肪酸的例子,可以举出癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、异硬脂酸、油酸等。酯的形态可以是二酯、单酯的任一种,从本发明的效果的角度考虑,优选单酯。
在本发明中,作为油剂可以使用含有1种上述聚乙二醇脂肪酸酯的物质,也可以使用含有2种以上上述聚乙二醇脂肪酸酯的油剂,或者还可以使用在含有该聚乙二醇脂肪酸酯的同时,在不损害本发明效果的范围含有其他公知油剂的油剂。
在本发明中,对于与上述油剂一起附着在上述聚烯烃类纤维表面的功能性赋予剂没有特别限定,例如可以举出防水性赋予剂、防油性赋予剂、除臭性赋予剂、阻燃性赋予剂、微粒赋予剂等。
作为上述防水性赋予剂,没有特别限定,可以使用以往公知的防水性赋予剂,例如可以使用含氟化合物、有机硅化合物、碳氢化合物等,从效果角度考虑,特别优选含氟化合物。
作为该含氟防水性赋予剂,例如可以举出含有全氟烷基的化合物。该化合物为含有全氟烷基的烯键式不饱和单体和烯键式不饱和单体的共聚物,具有非常高的防水性能。作为含有全氟烷基的烯键式不饱和单体,可以举出丙烯酸全氟烷基酯、甲基丙烯酸全氟烷基酯等。作为烯键式不饱和单体,可以举出含有长链烷基的丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯。
通过以质量比为70∶30~30∶70的比例使用上述含有全氟烷基的烯键式不饱和单体和烯键式不饱和单体,在表面活性剂的存在下使其在水中乳化,以有机过氧化物等作为催化剂使其共聚,可以比较容易地获得目标共聚物。
作为含氟防水性赋予剂,例如可以使用N-(正丙基)-N-(β(甲基)丙烯酰氧基乙基)全氟辛酰胺、含有全氟烷基的聚氨酯低聚物等。
作为防水性赋予剂,有在具有防水性的同时具有防油性的防水性赋予剂,其例子可以举出具有氟碳链的氟化合物。
作为还具有防油性的防水性赋予剂的市售品,有商品名“フロロサ一フ”(フロロテクノロジ一公司生产)、商品名“ジルコセツト”(七福化学公司生产)、商品名“ウオ一タ一ガ一ド”(ツ一·エム化成公司生产)、商品名“NKガ一ドNDK-7E”(日华化学公司生产)等。
作为防油性赋予剂,可以举出有机硅类防油剂,例如商品名“サンリペル”(三叶化工株式会社生产)。
作为除臭性赋予剂,例如可以举出铁化合物、银化合物、铜化合物、含有多种多酚混合物的植物提取液、该植物提取液与酚氧化酶的组合等。优选的例子具体可以举出铁离子、铁(II)螯合物、银离子、铜酞菁、铁酞菁等。
作为阻燃性赋予剂,可以举出非卤类阻燃剂、含有溴类化合物等的阻燃性赋予剂,具体可以举出含有芳香族类溴化合物、脂环族类溴化合物、脂肪族类溴化合物、无机金属氢氧化物、无机金属氧化物、无机金属碳酸盐、硼酸类化合物、硫磺类化合物、磷酸酯类化合物、多磷酸铵类化合物、(异)氰脲酸衍生物化合物、氨腈化合物、尿素类化合物等的试剂。
微粒赋予剂是为了赋予功能性和/或使纤维表面具有凹凸的赋予剂,作为微粒,可以举出抗菌性微粒、光催化剂微粒、吸附性多孔质微粒、滑石微粒、二氧化硅微粒等。作为抗菌性微粒,除了可以使用将公知的抗菌性化合物制成微粒得到的之外,还可以使用担载有银离子等公知抗菌剂的微粒。作为光催化剂微粒,除了可以使用公知的氧化钛等之外,还可以优选使用将二氧化硅等惰性化合物涂布成多孔状得到的粒子等。
在本发明中,这些功能性赋予剂可以单独使用1种,还可以组合2种以上使用,但从本发明的主旨出发,优选共存的油剂的量越少其所具有的功能越有效地表现的功能性赋予剂。作为这种功能性赋予剂,例如可以举出防水性赋予剂等。
本发明的潜在型功能性聚烯烃类物品由于附着在表面上的油剂通过加热处理渗透到物品内,油剂的附着量实质上减少,使与该油剂一起附着的功能性赋予剂的功能有效地表现。
这里,所谓的油剂附着量实质上减少是指通过后述式(I)求得的油剂附着量的减少率为10%以上。
当本发明的潜在型功能性聚烯烃类物品为聚烯烃类纤维时,作为附着在聚烯烃类纤维表面的油剂,优选以上述列举的分子量为400~800的聚乙二醇与碳原子数为10~20的脂肪酸所成的酯为主要成分。它们可以单独使用,也可以混合使用。
油剂是在140℃加热时基本上不挥发的物质,且对于使油剂单独地附着在聚烯烃类纤维上的情况而言,当使其加热处理前的附着量为0.2~0.5质量%时,在140℃加热处理5秒钟后该油剂的附着量减少至0.01~0.2质量%,且式(I)所示的油剂附着量减少率优选为60%以上,特别优选为80%以上。
油剂附着量的减少率(%)=[(A/B)/A]×100 ...(I)
[其中,A为加热处理前的纤维的油剂附着量(质量%),B为加热处理后的纤维的油剂附着量(质量%)。]
油剂在加热处理前相对于聚烯烃类纤维的附着量优选为0.2~0.5质量%。如果该油剂在加热处理前的附着量为0.2质量%以上,则在疏理工序中不易发生由于产生静电所导致的故障,如果在0.5质量%以下,则该油剂通过加热处理而渗透,由此加热处理后该油剂的附着量可以减少至规定范围。加热处理前该油剂的附着量更优选在0.25~0.35质量%的范围选择。
加热处理后该油剂的附着量如果在0.01~0.2质量%的范围,则能够有效地表现共存的功能性赋予剂所具有的功能,同时该油剂渗透到纤维内所需的热能可以少。从有效地表现功能性赋予剂所具有的功能与热能之间的平衡考虑,加热处理后该油剂更优选的附着量在0.02~0.1质量%范围选择。
需要说明的是,上述加热处理前和加热处理后的油剂附着量是通过下述方法测定的值。
即,使用迅速残脂提取装置(迅速残脂抽出装置)(东海计器生产:“R-II型”),相对于2g样品,使用乙醇和甲醇的质量混合率为2∶1的溶剂10毫升在2次、室温、约15分钟的条件下提取附着油剂,测定提取油剂量后,根据式(II)求得油剂附着量。
油剂附着量(质量%)=[提取油剂量(g)/样品质量(g)]×100
另外,根据上述式(I)从如此获得的加热处理前和加热处理后的油剂附着量计算油剂附着量的减少率。
另外,与上述油剂一起附着在聚烯烃类纤维表面上的加热处理前和加热处理后的功能性赋予剂的量与上述油剂附着量相同,通过利用溶剂单独或同时进行提取处理而求得。此时,溶剂的种类和条件依赖于该功能性赋予剂的种类,必须适当选择不溶解纤维、且与功能性赋予剂的相容性高的溶剂。例如,当为防水性赋予剂时,可以使用苯/甲醇的质量混合比为1∶1的溶剂。
当可以分别单独提取油剂和功能性赋予处理剂时,在分别提取后,根据上述式(II)求得各自的附着量(A法)。另外,当油剂和功能性赋予剂被同时提取,不能分别提取两者时,使用在相同条件下仅附着油剂时的加热处理前和加热处理后的油剂附着量的计算结果,将其看作与没有功能性赋予剂时那样油剂渗透到内部的情况,计算功能性赋予剂的附着量(B法)。此时,优选与未表现渗透的油剂的情况相比较,来确认加热后的功能性提高。
功能性赋予剂的附着量依赖于该功能性赋予剂的种类和所要求功能的程度,不能一概而论。当该功能性赋予剂为防水性赋予剂时,如果是赋予普通的防水性、滑水性(water slipperiness),从效果和经济性的平衡等考虑,其附着量相对于聚烯烃类纤维优选为0.1~0.5质量%,更优选为0.2~0.3质量%。
防水性赋予剂的附着量相对于加热处理前的油剂附着量的比例以质量比表示,优选在0.3~2.0的范围。
本发明的潜在型功能性聚烯烃类物品的制造方法只要是能够使油剂和功能性赋予剂附着在聚烯烃类纤维表面的方法即可,没有特别限定,可以使用各种方法,但根据以下所示的本发明方法,可以高效地制造目标潜在型功能性聚烯烃类纤维。
本发明方法的特征在于包含以下工序:使含有油剂和功能性赋予剂的混合液(以下有时称为表面处理剂液)与聚烯烃类物品接触,使上述油剂和功能性赋予剂附着在该聚烯烃类物品表面的工序。
当聚烯烃类物品为聚烯烃类纤维时,作为使表面处理剂液与聚烯烃类纤维接触的方法,通常使用将表面处理剂液涂布在聚烯烃类纤维上的方法。该涂布可以在例如纺丝工序、拉伸工序的任一阶段进行。作为涂布方法,例如可以举出将聚烯烃类纤维浸渍在表面处理剂液中进行涂布的浸涂法(浸渍法)、将表面处理剂液喷在聚烯烃类纤维上进行涂布的喷涂法、使用毛刷或辊涂机将表面处理剂液涂布在聚烯烃类纤维上的方法、轧烘法等,其中从操作性等角度考虑,优选浸涂法。
本发明的功能性已表现的聚烯烃类物品的制造方法的特征在于,包含以下工序:对由上述方法得到的潜在型功能性聚烯烃类物品进行加热处理的工序。
本发明的功能性已表现的聚烯烃类物品的制造方法在使用潜在型功能性聚烯烃类纤维作为潜在型功能性聚烯烃类物品时,包含加工该聚烯烃类纤维的工序,在加工时和/或加工后进行加热处理,使附着在聚烯烃类纤维表面的油剂渗透到纤维内部,使纤维表面的油剂附着量减少。该加热处理优选在聚烯烃类纤维表面的软化开始温度以上、热分解温度以下进行,更优选在100~150℃的温度下进行1~10秒钟。
本发明的功能性已表现的聚烯烃类物品的制造方法特别优选用于制造防水性、防油性或防水·防油性无纺布。
无纺布化优选在使上述潜在型功能性聚烯烃类纤维通过疏理机后,使油剂和防水性赋予剂或防油性赋予剂附着在聚烯烃类纤维上,接着通过例如热风熔合、热轧熔合(包括轧纹辊筒熔合)等加热熔合法进行,这样可以在熔合的同时减少纤维表面的油剂附着量,因而优选。另外,即便是针刺法等非加热方式的无纺布化处理,通过之后进行加热处理,也可以与加热熔合同样地减少纤维表面的油剂附着量。
对在该无纺布化中使用的上述聚烯烃类纤维的纤度没有特别限定,如果考虑热熔合无纺布的用途,则优选为1.0~20.0dTex左右。
实施例
接着,通过实施例更加详细地说明本发明,但本发明并不受这些实施例的任何限定。
需要说明的是,各例中的各特性是根据以下方法求出的。
(1)油剂附着量
根据本说明书中记载的使用式(II)的方法测定。
(2)防水性赋予剂附着量
根据本说明书记载的B法测定。需要说明的是,溶剂使用苯/甲醇的质量混合比为1/1的溶剂。
(3)防水性
(a)耐水压
根据JIS L 1092“纤维制品的防水性试验方法”6.1“耐水度试验(静压法)”测定。耐水压越高则表示防水性越好。
(b)滑水性
在20℃、60%RH环境中,在目付为30g/m2的热风熔合无纺布上静置200μL的水滴。以18°/min的速度倾斜无纺布,将水滴开始滚动时的角度作为滑水开始角度。该角度越小则滑水性越好。
(4)防油性
对目付为20g/m2的热风熔合无纺布,根据AATCC118-1992的方法进行测定。
(5)疏理机通过性
在20℃、70%RH的环境中,使试验原棉通过样品辊疏理机,肉眼观察排出纤维网时的静电产生程度。
实施例1
(1)聚乙二醇油酸单酯的热重量分析
如下所示那样,对分子量为600的聚乙二醇与油酸所成的单酯进行热重量分析。
以20℃/min的速度将试样升温,在135℃保持120分钟,通过TGA(热重量分析)测定残存量。结果示于图1中。
由图1可知,上述聚乙二醇油酸单酯在135℃的温度下几乎不挥发·热分解。
(2)热粘合纤维的制作
通过常规方法将以高密度聚乙烯(商品名:120YK,出光兴产株式会社生产)作为皮成份、以聚丙烯(商品名:Y2005GP,出光兴产株式会社生产)作为芯成份的皮芯型复合纤维熔融纺丝后,进行拉伸处理。之后,通过填塞箱赋予卷曲数为6个/cm的卷曲后,将含有分子量为600的聚乙二醇和油酸所成单酯的油剂以及含氟树脂类防水剂(商品名:NKガ一ドNDN-7E,日华化学公司生产)附着在纤维上,使油剂附着量达到0.35质量%、防水剂附着量达到0.30质量%,加热干燥处理后截断,制作纤度为2.2dTex、长度为51mm的PE/PP类热粘合纤维。
需要说明的是,油剂和防水剂在纤维上的附着采用将纤维浸渍在这些混合液中的浸涂法。
(3)无纺布加工
使用所得的短纤维,通过疏理机开纤制成纤维网后,使其通过140℃的热风熔合机5秒钟,获得热风(air through)无纺布。
(4)评价
油剂和防水剂在加热处理前后的纤维表面附着量、疏理机静电和防水性(耐水性、滑水开始角度)、防油性的评价如表1所示。
所得原棉的疏理机通过性优异、不会产生静电等,纤维网的品质也良好。另外,耐水压为59mm,具有充分的防水性,滑水开始角度为9.9°,滑水性优异。
对所得无纺布,通过AATCC118-1992的方法评价防油性,结果为7.5(级),确认在具有防水性的同时还具有防油性。
实施例2、3
除了将实施例1中加热处理前的油剂和防水剂在纤维表面的附着量按照表1所示进行变更之外,其它与实施例1同样地实施。结果示于表1中。
在实施例2中,疏理机通过性良好、未产生静电。另外,耐水压为67mm,具有作为防水无纺布的充分功能,滑水开始角度为8.5°,滑水性优异。
在实施例3中,疏理机通过性良好,未产生静电。另外,耐水压为52mm,具有充分的防水性,滑水开始角度为10.5°,滑水性优异。
实施例4
在实施例1中,除了使用分子量为400的聚乙二醇与月桂酸所成的单酯作为油剂、将加热处理前的油剂和防水剂在纤维表面的附着量按照表1所示进行变更之外,与实施例1同样地实施。结果示于表1中。
疏理机通过性良好,未产生静电。另外,耐水压为60mm,具有作为防水无纺布的充分功能,滑水开始角度为9.8°,滑水性优异。
比较例1~3
在实施例1中,除了使用烷基链的碳原子数为8的烷基磷酸钾盐(防水性油剂),且使加热处理前的油剂和防水剂在纤维表面的附着量如表1所示之外,与实施例1同样地实施。结果如表1所示。
比较例1~3的任一个与实施例1~4相比,耐水压均低,作为防水无纺布不充分,而且滑水开始角度大,滑水性差。
比较例4~6
在实施例1中,除了使用烷基链的碳原子数为16的烷基磷酸钾盐(亲水性油剂),且使加热处理前的油剂和防水剂在纤维表面的附着量如表1所示之外,与实施例1同样地实施。结果示于表1中。
比较例4的耐水压为61mm,作为防水无纺布充分,但滑水开始角度为11°,比实施例1~4大。
比较例5产生静电,不能制作无纺布。
比较例6的耐水压高,为67mm,但滑水开始角度大,为14.6°,滑水性差。
比较例7
在实施例1中,除了不使用油剂,仅使0.30质量%的防水剂附着在加热处理前的纤维表面之外,与实施例1同样地实施,但在疏理工序中,产生很严重的纤维静电,无法制作无纺布。结果示于表1中。
表1
油剂的种类 | 油剂性能 | 表面附着量(质量%) | 加热后的表面附着量(质量%) | 油剂减少率(%) | 梳理机静电 | 耐水压(mm) | 滑水开始角度(°) | |||
油剂 | 防水剂 | 油剂 | 防水剂 | |||||||
实施例1 | 分子量为600的聚乙二醇与油酸所成的单酯 | 亲水性 | 0.35 | 0.30 | 0.05 | 0.30 | 86 | ○ | 59 | 9.9 |
实施例2 | 0.20 | 0.30 | 0.03 | 0.30 | 85 | ○ | 67 | 8.5 | ||
实施例3 | 0.35 | 0.15 | 0.05 | 0.15 | 86 | ○ | 52 | 10.5 | ||
实施例4 | 分子量为400的聚乙二醇与月桂酸所成的单酯 | 亲水性 | 0.35 | 0.30 | 0.05 | 0.30 | 86 | ○ | 60 | 9.8 |
比较例1 | 烷基链的碳原子数为8的烷基磷酸钾盐 | 亲水性 | 0.35 | 0.30 | 0.33 | 0.30 | 5.7 | ○ | 27 | 15.2 |
比较例2 | 0.20 | 0.30 | 0.19 | 0.30 | 5.0 | ○ | 29 | 16.5 | ||
比较例3 | 0.35 | 0.15 | 0.33 | 0.15 | 5.7 | ○ | 18 | 18.0 | ||
比较例4 | 烷基链的碳原子数为16的烷基磷酸钾盐 | 防水性 | 0.35 | 0.30 | 0.33 | 0.30 | 5.7 | ○ | 61 | 11.4 |
比较例5 | 0.20 | 0.30 | 0.19 | 0.30 | 5.0 | × | - | - | ||
比较例6 | 0.35 | 0.15 | 0.33 | 0.15 | 5.7 | ○ | 67 | 14.6 | ||
比较例7 | 无 | - | - | 0.30 | - | 0.30 | - | × | - | - |
(梳理机静电;○:未产生静电,梳理机通过性优异。×:产生静电,不能制作无纺布)
实施例5
使用公知的方法,通过T-模头熔融挤塑法将聚乙烯颗粒(プライムポリマ一公司生产ハイゼツクス)挤出,得到厚度为0.05mm的薄膜,在卷取工序前,附着含有分子量为600的聚乙二醇与油酸所成单酯的油剂以及含氟树脂类防水剂(商品名:NKガ一ドNDN-7E,日华化学株式会社生产),使油剂附着量达到0.1质量%、0.1质量%,加热干燥处理后截断,再次卷取。所得聚乙烯薄膜可以容易地卷取。
接着,通过肉眼观察所得薄膜的尘埃附着状态,结果几乎没有尘埃附着。而且,在140℃加热处理薄膜5秒钟后,测定滑水开始角度,结果为9.2°。
产业实用性
通过本发明,可以提供在物品的生产时、加工时或者加工品使用前、使用时表现必需的防静电产生性,同时通过加热处理可以有效地表现规定的功能、例如防水性等潜在型功能性聚烯烃类物品;高效地制造该聚烯烃类物品的方法;以及使用上述潜在型功能性聚烯烃类纤维制造防水性无纺布等功能性已表现的聚烯烃类物品的方法。
Claims (15)
1.一种潜在型功能性聚烯烃类物品,其为将油剂和功能性赋予剂附着在表面而成的聚烯烃类物品,其特征在于,通过加热处理,所述油剂附着量由于所述油剂渗透到物品内而实质上减少,从而表现所述功能性赋予剂所具有的功能。
2.权利要求1所述的潜在型功能性聚烯烃类物品,其中,物品为选自聚烯烃类纤维、布、薄膜和片材中的一种。
3.权利要求2所述的潜在型功能性聚烯烃类物品,其中,聚烯烃类物品为聚烯烃类纤维。
4.权利要求1~3中任一项所述的潜在型功能性聚烯烃类物品,其中,油剂为在140℃加热基本上不挥发的油剂,且在单独附着油剂的情况下,当使其加热处理前的附着量为0.2~0.5质量%时,在140℃加热处理5秒钟后该油剂的附着量减少至0.01~0.2质量%,且式(I)表示的油剂附着量减少率为60%以上,
油剂附着量的减少率(%)=[(A/B)/A]×100 …(I)
其中,A为加热处理前物品的油剂附着量(质量%),B为加热处理后物品的油剂附着量(质量%)。
5.权利要求4所述的潜在型功能性聚烯烃类物品,其中,油剂在加热处理前的附着量为0.2~0.5质量%。
6.权利要求1~5中任一项所述的潜在型功能性聚烯烃类物品,其中,油剂以分子量为400~800的聚乙二醇与碳原子数为10~20的脂肪酸所成的酯作为主要成分。
7.权利要求2~6中任一项所述的潜在型功能性聚烯烃类物品,其中,聚烯烃类纤维是以聚乙烯为皮成分、以聚丙烯为芯成分的皮芯型复合纤维。
8.权利要求1~7中任一项所述的潜在型功能性聚烯烃类物品,其中,功能性赋予剂为选自防水性赋予剂和防油性赋予剂中的至少一种。
9.权利要求1~8中任一项所述的潜在型功能性聚烯烃类物品,其中,功能性赋予剂的附着量与加热处理前的油剂附着量之比以质量比计为0.3~2.0。
10.权利要求1~9中任一项所述的潜在型功能性聚烯烃类物品的制造方法,其特征在于,包含以下工序:使含有油剂和功能性赋予剂的混合液与聚烯烃类物品接触,使上述油剂和功能性赋予剂附着在该聚烯烃类物品表面的工序。
11.一种功能性已表现的聚烯烃类物品的制造方法,其特征在于,包含对由权利要求10所述的方法制得的潜在型功能性聚烯烃类物品进行加热处理的工序。
12.权利要求11所述的功能性已表现的聚烯烃类物品的制造方法,其包含用潜在型功能性聚烯烃类纤维作为潜在型功能性聚烯烃类物品,并对其进行加工的工序,在加工时和/或加工后进行加热处理,得到功能性已表现的聚烯烃类纤维加工品。
13.权利要求12所述的功能性已表现的聚烯烃类物品的制造方法,其中,加热处理是在聚烯烃类纤维表面的软化开始温度以上、热分解温度以下进行的。
14.权利要求13所述的功能性聚烯烃类物品的制造方法,其中,加热处理在100~150℃的温度进行1~10秒钟。
15.权利要求12~14中任一项所述的功能性已表现的聚烯烃类物品的制造方法,其中,所得功能性已表现的聚烯烃类物品为防水性、防油性或防水·防油性无纺布。
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