JP2001064867A

JP2001064867A - 親水性ポリオレフィン系繊維、その製造方法およびこれを用いた不織布

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Publication number: JP2001064867A
Application number: JP23473699A
Authority: JP
Inventors: Kenji Yamashita; 憲司山下; Hiroshi Okaya; 洋志岡屋
Original assignee: Daiwa Boseki KK; Daiwabo Co Ltd
Current assignee: Daiwa Boseki KK; Daiwabo Co Ltd
Priority date: 1999-08-20
Filing date: 1999-08-20
Publication date: 2001-03-13
Anticipated expiration: 2019-08-20
Also published as: JP4005276B2

Abstract

(57)【要約】【課題】様々な不織布加工法、特に高圧水流交絡法や
湿式抄紙法など水を利用する不織布加工法における加工
性に優れ、かつ親水性を要求する分野、特に親水性能の
耐久性に優れたポリオレフィン系繊維およびこれを用い
た不織布を提供する。【解決手段】ポリオレフィン系樹脂からなる紡糸フィ
ラメントを温水、湿熱、あるいは乾熱中で所定の倍率に
延伸して延伸糸束を得て、延伸糸束を１０m/min以上の
速度で走行させながら、１．０〜１．２倍の緊張状態
で、延伸糸束両面に少なくとも１回のコロナ放電処理、
常圧プラズマ処理、オゾン水溶液処理のうちいずれかの
表面改質処理を施した後、繊維表面に繊維処理剤を付着
させることにより、繊維表面に酸素元素量と炭素元素量
の比が所定範囲を満たす親水性ポリオレフィン系繊維を
得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、様々な用途に有用
な親水性に優れたポリオレフィン系繊維および不織布に
関するものであり、特に、高圧水流交絡法や湿式抄紙法
など水を利用する不織布加工法における加工性に優れた
ポリオレフィン系繊維に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ポリオレフィン系繊維は様々
な加工法を用いて不織布化されている。例えば、乾式不
織布であれば、エアースルー法や熱カレンダー法などの
熱接着法、あるいはニードルパンチ法や高圧水流交絡法
などの繊維交絡法、スパンボンド法やメルトブロー法な
どがあり、湿式不織布であれば、湿式抄紙法など不織布
の加工法は用途に応じて多岐にわたっている。

【０００３】そして、様々な用途、例えば使い捨ておむ
つや生理用ナプキンなどの衛生材料、ウェットティッシ
ュ、フィルター、ワイパー、ティーパック、電池用セパ
レータなど親水性の要求される分野にも使用されてい
る。元来、ポリオレフィン系繊維は疎水性であるため、
親水性の繊維処理剤を繊維表面に塗布することにより親
水性能を付与している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ポリオレフィン系繊維を高圧水流交絡法や湿式抄造法な
ど水を利用する加工法に用いた場合、高圧水流交絡法で
あれば、１回目の水流噴射で繊維処理剤が容易に洗い流
されてしまい、それ以後水流を噴射しても繊維同士の交
絡が不十分で強力に優れた不織布が得られないばかり
か、繊維が水圧により飛散し、目付斑となり、美観的に
も優れたものが得られない。また、湿式抄造法であれ
ば、抄造前に繊維を水中に分散させる際の撹拌により、
繊維処理剤が容易に洗い流されてしまい、繊維の分散が
不十分となって、目付斑や密着糸が多数出現して美観的
に優れた不織布が得られないのが現状である。

【０００５】さらに、親水性を要求する分野において、
特に親水性能の耐久性、あるいは永続性が望まれてお
り、従来の繊維処理剤の塗布だけでは、数回使用すると
繊維処理剤が洗い流されてしまい、その後の親水性は著
しく低下してしまう。それを解消するために、例えば、
特開平５−２７２００６号公報などのように親水化剤を
ポリオレフィン樹脂に配合し、溶融紡糸した親水性ポリ
オレフィン系繊維が開示されている。しかしながら、親
水化剤を樹脂中に練り込んだ繊維は、親水化剤の繊維表
面へブリード（しみ出し）する速度を調整するのが困難
であり、目的に応じた耐久親水性を得るには十分とはい
えない。本発明はかかる実情を鑑みてなされたものであ
り、様々な不織布加工法に対応でき、かつ親水性を要求
する分野、特に親水性能の耐久性に優れたポリオレフィ
ン系繊維およびこれを用いた不織布を提供することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の親水性ポリオレ
フィン系繊維は、繊維表面に繊維処理剤が付着したポリ
オレフィン系繊維において、繊維表面における酸素元素
量と炭素元素量の比(O/C)_Aが０．１１〜０．４０であ
り、かつ繊維処理剤を減量した後の繊維表面における酸
素元素量と炭素元素量の比(O/C)_Wが０．０６〜０．３３
であることを特徴とする。かかる構成を採ることによ
り、様々な不織布加工法に対応でき、かつ親水性能の耐
久性に優れたポリオレフィン系繊維が得られる。

【０００７】前記親水性ポリオレフィン系繊維におい
て、下記式（１）で示される繊維処理剤減量前後におけ
る酸素元素量と炭素元素量の比の減少率が６０％以下で
あることが望ましい。減少率＝［｛(O/C)_A− (O/C)_W ｝×１００］／(O/C)_A・・・（１）

【０００８】前記親水性ポリオレフィン系繊維は、ポリ
オレフィン系樹脂を溶融紡糸し、温水、湿熱、あるいは
乾熱中で延伸した延伸糸束を水分率５％以下に調整した
後、フィードロールに沿って延伸糸束の厚みを３mm以下
に拡げ、１０m/min 以上の速度で走行させながら、１．
０〜１．２倍の緊張状態でコロナ放電処理、常圧プラズ
マ処理、オゾン水溶液処理のうちいずれかの表面改質処
理を施した後、繊維表面に繊維処理剤を付着させること
により製造できる。また、コロナ放電処理は、繊維表面
全体に施され、かつ１回当たりの放電量が少なくとも５
０W/m²/minであることが好ましい。

【０００９】上記親水性ポリオレフィン系繊維を少なく
とも３０重量％含有する不織布は、親水性を要求する分
野、特に耐久親水性に優れた不織布が得られる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の親水性ポリオレフィン系
繊維の具体的な内容を説明する。本発明に用いられるポ
リオレフィン系繊維は、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリメチルペンテン、ポリブテン−１、エチレン−
酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、
エチレン−アクリル酸メチル共重合体等のポリオレフィ
ン系重合体、共重合体、三元共重合体、あるいはそれら
の変性体が得ようとする繊維形態に応じて１種または２
種以上用いられる。繊維形態は、単一繊維または複合繊
維のいずれであってもよく、複合繊維は鞘芯型、偏心芯
鞘型、並列型、分割型のいずれであっても差し支えな
い。断面形状においても、円状、異形状、中空状いずれ
であってもよい。

【００１１】そして、前記ポリオレフィン系繊維は、繊
維処理剤付着前および／または後に表面改質することに
より、永続的な親水性能が付与される。特に、表面改質
は、繊維処理剤が繊維重量あたり０．１重量％以下の状
態で施すと、耐久親水性が向上する点で好ましい。より
好ましくは、繊維処理剤が繊維重量あたり０．０５重量
％以下である。表面改質処理は、公知の処理方法の中か
ら適宜選定すればよく、例えば、コロナ放電処理、プラ
ズマ処理、オゾン水溶液処理、フッ素化処理、紫外線照
射、あるいはスルホン化処理等が挙げられる。また、こ
れらの処理を組み合わせても何ら支障はない。なかでも
本発明においては、親水化性能や安全性、コストの面か
らコロナ放電処理、常圧プラズマ処理、もしくはオゾン
水溶液処理が特に好ましい。

【００１２】さらに、本発明のポリオレフィン系繊維に
おいて、表面改質処理前および／または後に繊維処理剤
が付着される。ここで用いられる繊維処理剤は特に限定
されるものではないが、通常用いられる様々な親水性能
を有する繊維処理剤、例えばアルキルリン酸エステルな
どのリン酸系アニオン活性剤、脂肪族カルボン酸石けん
などの石けん系アニオン活性剤、アルキルサルフェート
などのサルフェート系アニオン活性剤等が用いられ、こ
れらを２種以上混合してもよい。

【００１３】前記の繊維処理剤は、繊維重量に対して
０．１〜１．０重量％繊維表面に付着させることが好ま
しい。繊維処理剤の付与方法としては、浸漬法、スプレ
ー法、コーティング法の何れでもよい。０．１重量％未
満であると、初期の親水性が不十分であり、１．０重量
％より大きいと、不経済である。

【００１４】そして、表面改質および繊維処理剤により
親水化されたポリオレフィン系繊維には、繊維表面に親
水性の官能基が導入される。導入される親水性の官能基
としては、例えば、−ＣＨ−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ
−などが挙げられるが、本発明においては、繊維表面に
繊維処理剤が付着したポリオレフィン系繊維において、
繊維表面における酸素元素量と炭素元素量の比(O/C)_Aが
０．１１〜０．４０であり、かつ繊維処理剤を減量した
後の繊維表面における酸素元素量と炭素元素量の比(O/
C)_Wが０．０６〜０．３３を満たすことにより、後述す
る様々な不織布加工法に対応でき、かつ親水性能の耐久
性に優れたポリオレフィン系繊維となす。より好ましい
(O/C)_Aは０．２０〜０．３０であり、かつ(O/C)_Wは０．
１５〜０．２５である。前記酸素元素量と炭素元素量の
比(O/C)は、株式会社島津製作所製のＥＳＣＡ−３３０
０を用い、繊維の表面元素組成分析を行い、測定したも
のである。試料は両面テープの片面に、無脂状態に調整
した約１１００dtexの延伸糸束を引き揃えて並べて貼り
付けた。測定条件としては、線源はＭｇ／Ａｌ、出力８
kW、３０mAとし、測定面積５０mm²、繊維表面からの深
度１０nmで繊維表面に存在するオレフィン主鎖および側
鎖の全炭素元素、および全酸素元素の割合を測定した。
(O/C)_Aが０．１１、あるいは(O/C)_Wが０．０６未満であ
ると、親水性が不十分であり、例えば、高圧水流交絡処
理を施したときに十分に交絡せず、目付斑となったり、
不織布強力が低くなるからである。また、(O/C)_Aが０．
４０、あるいは(O/C)_Wが０．３３を超えると、親水性能
は増大するが繊維劣化が著しく、高コストとなるため好
ましくない。

【００１５】さらに、前記式（１）で示される繊維処理
剤減量前後における酸素元素量と炭素元素量の比の減少
率が６０％以下であることが好ましい。より好ましく
は、３０％以下である。繊維処理剤減量前後における酸
素元素量と炭素元素量の比の減少率が６０％を超える
と、親水性に対する繊維処理剤の占めるウェートが大き
くなることから、高圧水流交絡処理時においては、初回
の水流処理で繊維処理剤が洗い流された後、繊維ウェブ
表面および内部が十分に湿潤されていないため、２回目
以降の水流が繊維ウェブ内部まで効果的に処理されず、
交絡が弱かったり、地合が乱れたり不都合が生じる。ま
た、湿式抄紙時においても、抄造前に繊維を水中に分散
させる際の撹拌により、瞬時に繊維処理剤が洗い流され
てしまい、単繊維１本１本に十分に分散されなかった
り、他の繊維と混抄する場合であれば、分散層内で混抄
斑が生じるからである。

【００１６】以下に本発明の親水性ポリオレフィン系繊
維の製造方法について説明する。まず、ポリオレフィン
系樹脂は、公知の溶融紡糸法により紡糸される。得られ
た紡糸フィラメントは、温水、湿熱、あるいは乾熱中で
所定の倍率に延伸されて延伸糸束を得る。次いで、水分
率５％以下に調整した５５０００〜１４５００００dtex
の延伸糸束を１０m/min 以上の速度で走行させながら、
１．０〜１．２倍の緊張状態で表面改質処理を施すとよ
い。このとき延伸糸束はフィードロールに沿って均一に
薄膜状に薄く拡げる必要があり、特に延伸糸束の厚みは
できるだけ薄い方が効率よく表面改質処理できるため、
３mm以下、好ましくは１mm以下とするとよい。そして、
表面改質処理は延伸糸束の両面を少なくとも１回処理さ
れる。表面改質処理が片面だけであると、親水化が不十
分となり、均一な不織布が得られないからである。

【００１７】例えば、表面改質処理をコロナ放電処理で
実施する場合、コロナ放電処理における１回当たりの放
電量は、少なくとも５０W/m²/minであることが好まし
く、総放電量は１００〜５０００W/m²/minであることが
好ましい。放電量が５０W/m²/min未満、あるいは総放電
量が１００W/m²/min未満であると、親水化が不十分とな
り、５０００W/m²/minを超えると、過剰処理となり高コ
ストであるとともに繊維表面の劣化が生じて、不織布強
力にも影響を与える。

【００１８】また、常圧プラズマ処理で実施する場合
は、電圧５０〜２５０kV、周波数５００〜３０００pps
で処理するとよい。常圧プラズマ処理であると、低電圧
で処理できるので、繊維の劣化が少なく都合がよい。

【００１９】表面改質処理をオゾン水溶液処理で実施す
る場合は、通常の水あるいは過酸化水素水等の水溶液中
にオゾンを吹き込んで処理するとよい。このとき、オゾ
ン濃度は、５ppm以上、好ましくは１５ppm以上であると
都合がよい。

【００２０】さらに、表面改質処理中および処理後の繊
維には熱を与えないことが好ましく、熱を与えるとして
も１３０℃以下の熱が好ましい。より好ましくは、１１
０℃以下であり、最も好ましくは８０℃以下である。１
３０℃を超えると、酸素を導入した官能基が繊維表面か
ら内部へと移動し親水性が低下するためである。

【００２１】そして、前記繊維処理剤付与後、アニーリ
ング処理、乾燥、あるいは湿潤状態のままで所定の繊維
長に切断されて、乾燥状態、あるいは湿潤状態のポリオ
レフィン系繊維を得る。得られた親水性ポリオレフィン
系繊維の繊度は、不織布の用途等に応じて適宜決定すれ
ばよいが、０．２〜１７dtexが好ましい。一般に繊度が
細いと繊維の表面積が大きくなるため、後述する表面改
質した繊維の表面に親水基等が水に接触し易くなって親
和性が増大し、不織布の均一性や生産性に寄与する。

【００２２】このようにして得られた親水性ポリオレフ
ィン系繊維は、下記で示される初期濡れ時間が３０sec
以上であり、かつ耐久濡れ時間が１５sec 以上であるこ
とが好ましい。初期濡れ時間、および耐久濡れ時間は下
記のとおり測定される。（１）初期濡れ時間５mmの長さに切断した繊維を０．３ｇ、水１リットルを
容量約１．３リットルの市販ミキサーへ投入し、回転数
４０００rpm で１０秒間撹拌した後、即座に１リットル
容量のメスシリンダー（高さ２８７mm、内径６７mm）へ
移し、投入した全繊維の浮き上がってくる時間を測定す
る。これを初期濡れ時間とした。（２）耐久濡れ時間初期濡れ時間を測定した後、浮き上がった繊維を金網フ
ィルター（３００メッシュ）を用いて取り出し、１リッ
トルの水とともに再度前記ミキサーへ投入し、回転数４
０００rpm で１０秒間撹拌した後、即座に前記メスシリ
ンダーへ移し、投入した全繊維の浮き上がってくる時間
を測定する。これを耐久濡れ時間とした。初期濡れ時
間、および耐久濡れ時間が上記範囲を満たすと、繊維表
面が長時間に亘り濡れているので、高圧水流交絡法や湿
式抄造法など水を利用する加工法において、加工性に優
れ、不織布強力や美観的にもに優れた不織布が得られ
る。より好ましい初期濡れ時間は、４５sec 以上であ
り、かつ耐久濡れ時間は、２０sec 以上である。初期濡
れ時間が３０sec 未満、あるいは耐久濡れ時間が１５se
c未満であると、所期の目的である親水性が得られない
からである。

【００２３】得られた親水性ポリオレフィン系繊維は、
繊維単独、繊維成型体、あるいは不織布として用いられ
る。不織布においては、公知の不織布加工法により不織
布化される。不織布の形態としては、繊維長３０〜１２
０mmのステープル繊維であれば、熱風貫通型や熱ロール
型などのサーマルボンド不織布、ケミカルボンド不織
布、高圧水流交絡法によるスパンレース不織布、ニード
ルパンチ不織布他が挙げられ、長繊維であれば、スパン
ボンド不織布やメルトブロー不織布他が挙げられる。ま
た、繊維長３〜２５mmの短繊維であれば、湿式抄造法に
よる湿式不織布、エアレイ不織布他が挙げられる。そし
て上記不織布は、単層、あるいはこれらの積層体を用途
に応じて決定される。

【００２４】上記不織布のうち、本発明の親水性ポリオ
レフィン系繊維は、スパンレース不織布あるいは湿式不
織布など水力を利用する不織布加工法において、最も効
果的である。例えば、スパンレース不織布に用いた場
合、３MPa 以上の水圧の水流を２回以上噴射されるた
め、初回の水流により通常の繊維には付与されている繊
維処理剤が簡単に洗い流されてしまい、２回目以降の水
流の応力による繊維の交絡にはほとんど寄与しないので
あるが、本発明の親水性ポリオレフィン系繊維を用いる
と、水流により繊維表面が瞬時に濡れて、疎水性である
と反発されていた水流エネルギーが繊維ウェブの内部に
浸透し易くなり、水流による交絡性を増大させるととも
に、短繊維の飛び散りが極端に減少し、均一な不織布が
得られる。また、湿式不織布においても、抄紙スラリー
の分散性が良好であり、分散不良による密着糸や目付斑
などが抑制され、均一な不織布が得られる。

【００２５】本発明の親水性ポリオレフィン系繊維を上
記不織布に加工する際、加工温度は、１３０℃以下が好
ましい。加工温度が１３０℃を超えると、前述と同様
に、酸素を導入した官能基が繊維表面から内部へと移動
し親水性が低下するためである。例えば、本発明の親水
性ポリオレフィン系繊維をサーマルボンド不織布として
用いる場合、融点が１３０℃未満の熱接着性繊維を混合
し、加工温度１３０℃以下で加工するとよい。

【００２６】上記不織布における本発明の親水性ポリオ
レフィン系繊維の含有量は、少なくとも３０重量％が好
ましい。より好ましくは少なくとも５０重量％、さらに
好ましくは少なくとも８０重量％である。含有量が３０
重量％未満であると、ポリオレフィン系繊維本来の機能
を維持しつつ、親水性が十分に得られないからである。

【００２７】そして、上記不織布に混合される他の素材
としては、例えば、綿、麻、レーヨンなどのセルロース
系繊維、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテ
レフタレートなどのポリエステル系繊維、ナイロン６、
ナイロン６６などのポリアミド系繊維、アクリル系繊
維、あるいはポリオレフィン系繊維などが挙げられ、繊
維形状も特に限定されず、単一繊維、鞘芯型複合繊維、
偏心鞘芯型複合繊維、並列型複合繊維、海島型複合繊
維、分割型複合繊維等の断面が円状、異形状、中空状の
ものが挙げられる。もちろんこれらの繊維は、表面改質
により親水性が付与されていても何ら差し支えない。

【００２８】例えば、不織布に強力を付与する場合は、
繊維表面の少なくとも一部が低融点樹脂からなる熱接着
性繊維、あるいはエチレン−ビニルアルコール共重合体
からなる湿熱接着性繊維がよい。熱接着性繊維として
は、ポリエチレン、ポリブテン−１、エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレ
ン−アクリル酸メチル共重合体などの樹脂からなる単一
繊維、鞘芯型複合繊維、偏心鞘芯型複合繊維、並列型複
合繊維、海島型複合繊維、分割型複合繊維等の断面が円
状、異形状、中空状のものが挙げられる。なかでも、鞘
成分の融点が１３０℃以下の鞘芯型複合繊維がよい。

【００２９】また、ワイパー、フィルター、電池用セパ
レータなどの分野においては、繊度０．６dtex以下の極
細繊維を混合してもよい。特に分割型複合繊維を混合す
ると、高圧水流交絡法により交絡とともに分割されて極
細繊維が発現して都合がよい。分割型複合繊維として
は、ポリエステル／ポリアミド、ポリエステル／ポリオ
レフィン、ポリメチルペンテン／ポリプロピレン、ポリ
メチルペンテン／ポリエチレン、ポリプロピレン／ポリ
エチレン、エチレン−ビニルアルコール共重合体／ポリ
プロピレン等が挙げられる。

【００３０】さらに、使い捨ておむつや生理用ナプキン
などの衛生材料、ウェットティッシュなどの分野におい
ては、本発明の親水性ポリオレフィン系繊維を５０重量
％以上含有させるとよい。

【００３１】

【実施例】以下、本発明の内容を実施例を挙げて説明す
る。なお、繊維強力、伸度、初期濡れ時間および耐久濡
れ時間は、以下のように測定した。

【００３２】［繊維強力、伸度］ＪＩＳＬ１０１３
における引張強さおよび伸び率に準ずる。

【００３３】［初期濡れ時間、耐久濡れ時間］５mmの長
さに切断した繊維を０．３ｇ、水１リットルをミキサー
（松下電器産業（株）製、商品名ＭＸ−Ｍ３）へ投入
し、回転数４０００rpm で１０秒間撹拌した後、即座に
１リットル容量のメスシリンダー（高さ２８７mm、内径
６７mm）へ移し、投入した全繊維の浮き上がってくる時
間を測定する。これを初期濡れ時間とする。次に、浮き
上がった繊維を金網フィルター（３００メッシュ）を用
いて取り出し、１リットルの水とともに再度前記ミキサ
ーへ投入し、回転数４０００rpm で１０秒間撹拌した
後、即座に前記メスシリンダーへ移し、投入した全繊維
の浮き上がってくる時間を測定する。これを耐久濡れ時
間とした。

【００３４】［実施例１］樹脂として融点１６５℃、Ｍ
ＦＲ２５g/10min （ＪＩＳＫ７２１０、２３０℃）
のポリプロピレン樹脂を用いて、紡糸温度２７０℃、引
取速度６４０m/min で溶融紡糸し、５dtexの紡糸フィラ
メントを得た。前記紡糸フィラメントを１３０℃で３．
２倍に延伸して延伸糸束とし、水分率０％のトータル９
００００dtexの延伸糸束を１０m/min の速度で走行させ
ながら、１．０５倍の緊張状態を保ち、均一に薄膜状に
厚み１mmに拡げた状態で室温２５℃の雰囲気下でコロナ
放電処理機を通し、両面にそれぞれ放電量１０２６W/m²
/minを与えて、繊維表面にコロナ放電処理を施し、親水
性延伸糸束を得た。その後、ジアルキルスルホン酸系繊
維処理剤を含む８０℃のオイルバス槽に延伸糸束を浸漬
して、繊維処理剤を０．３重量％付着させ、１５山／２
５mmの捲縮を付与し、１１０℃で乾燥し、切断すること
により繊度１．１dtex、繊維長４５mmの親水性ポリプロ
ピレン繊維となした。

【００３５】得られた親水性ポリプロピレン繊維１００
重量％からなる目付６０g/m²のパラレルカードウェブ
を、１００メッシュの支持体上で、孔径０．１３mmのオ
リフィスが１mm間隔で設けられたノズルから水圧９．８
MPa の高圧柱状水流を噴射し、繊維同士を交絡させ、８
０℃で乾燥を施してスパンレース不織布を得た。

【００３６】［実施例２］表面改質処理として、電圧６
０kV、周波数１０００pps の常圧プラズマ処理を施した
以外は実施例１と同様として、親水性ポリプロピレン繊
維およびスパンレース不織布を得た。

【００３７】［実施例３］芯成分が融点１６５℃、ＭＦ
Ｒ２５g/10min （ＪＩＳＫ７２１０、２３０℃）の
ポリプロピレン樹脂、鞘成分が融点１３８℃、ＭＦＲ２
２g/10min のエチレン−プロピレン共重合体からなり、
複合比（芯成分／鞘成分）が５／５、紡糸温度２７０
℃、引取速度５００m/min で偏心芯鞘型ノズルを用いて
溶融紡糸し、８．８dtexの紡糸フィラメントを得た。上
記紡糸フィラメントを６５℃で３．２倍に延伸して延伸
糸束とし、トータル９００００dtexの延伸糸束を６５℃
で乾燥して水分率０％に調整し、延伸糸束を１０m/min
の速度で走行させながら、１．０５倍の緊張状態を保
ち、均一に薄膜状に厚み１mmに拡げた状態で室温２５℃
の雰囲気下でコロナ放電処理機を通し、両面にそれぞれ
放電量２０５０W/m²/minを与えて、繊維表面にコロナ放
電処理を施した。その後、ジアルキルスルホン酸系繊維
処理剤を含む６５℃のオイルバス槽に延伸糸束を浸漬し
て、繊維処理剤を０．３重量％付着させ、１５山／２５
mmの捲縮を付与し、６５℃で乾燥し、切断することによ
り繊度２．２dtex、繊維長４５mmの親水性偏心芯鞘型ポ
リオレフィン系複合繊維となした。

【００３８】得られた親水性偏心芯鞘型ポリオレフィン
系複合繊維１００重量％からなる目付６０g/m²のパラレ
ルカードウェブを、１００メッシュの支持体上で、孔径
０．１３mmのオリフィスが１mm間隔で設けられたノズル
から水圧９．８MPa の高圧柱状水流を噴射し、繊維同士
を交絡させ、８０℃で乾燥を施してスパンレース不織布
を得た。

【００３９】［実施例４］実施例１の親水性延伸糸をジ
アルキルスルホン酸系繊維処理剤を含む２５℃のオイル
バス槽に浸漬して、繊維処理剤を０．３重量％付着さ
せ、５mmに切断し、繊度１．１dtex、繊維長５mmの親水
性ポリプロピレン繊維となした。

【００４０】得られた親水性ポリプロピレン繊維９０重
量％、繊度２．２dtex、繊維長５mmの芯成分がポリプロ
ピレン樹脂、鞘成分がポリエチレン樹脂からなる芯鞘型
複合繊維（大和紡績（株）製、ＮＢＦ（Ｈ））１０重量
％からなる目付５０g/m²の湿式抄造ウェブを、ヤンキー
ドライヤーを用い、１３０℃で熱処理し、湿式不織布を
得た。

【００４１】［比較例１、４］コロナ放電処理を施さな
かった以外は実施例１と同様として、ポリプロピレン繊
維を得た。実施例１および実施例４と同様にして、それ
ぞれスパンレース不織布（比較例１）および湿式不織布
（比較例４）を作製した。

【００４２】［比較例２、５］コロナ放電処理を施さな
かった以外は実施例４と同様として、偏心芯鞘型ポリオ
レフィン系複合繊維を得た。さらに、実施例１および実
施例４と同様にして、それぞれスパンレース不織布（比
較例２）および湿式不織布（比較例５）を作製した。

【００４３】［比較例３、６］延伸糸束の両面にそれぞ
れ放電量２５W/m²/minを与えて、繊維表面にコロナ放電
処理を施した以外は、実施例１と同様にして、ポリプロ
ピレン繊維を得た。実施例１および実施例４と同様にし
て、それぞれスパンレース不織布（比較例３）および湿
式不織布（比較例６）を作製した。

【００４４】［実施例５］実施例１の親水性ポリプロピ
レン繊維８０重量％、芯成分がポリプロピレン樹脂、鞘
成分がポリエチレン樹脂からなる熱接着性複合繊維２０
重量％（大和紡績（株）製、ＮＢＦ（Ｈ））からなる目
付４０g/m²のパラレルカードウェブを、熱処理温度１３
０℃、熱処理時間５sec の熱風貫通型熱処理機を用いて
熱処理を施し、サーマルボンド不織布を得た。

【００４５】［比較例７］熱処理温度を１４０℃とした
以外は、実施例５と同様の方法でサーマルボンド不織布
を得た。実施例１〜３および比較例１〜３の各物性を表
１に示す。

【００４６】

【表１】

【００４７】実施例１〜３および比較例１〜３につい
て、実施例１〜３には酸素元素が炭素元素に対して０．
０６以上形成されていた。また、繊維の強力および伸度
は表面改質処理前後においては、ほとんど劣化すること
はなかった。さらに初期濡れ時間は、繊維表面に付着し
ている界面活性剤の効果によって差はほとんど見られな
いが、耐久濡れ時間になると比較例１〜２は界面活性剤
が流れ落ちてしまい、繊維表面が濡れることなく急激に
浮上してしまった。また、比較例３においては、(O/C)_A
は０．１１であったが、(O/C)_Wが０．０４となり、その
減少率も６４％であったため、親水性が不十分で耐久濡
れ時間が短くなった。

【００４８】また、実施例１〜３においては、高圧柱状
水流処理時に水流が繊維ウェブの内部に浸透していき、
地合が乱れることはなかったが、比較例１〜２では、最
初から水をはじいてしまい、繊維ウェブが吹き飛ばされ
てしまい、地合が乱れて均一な不織布が得られなかっ
た。比較例３においても、濡れ性が不十分で地合に乱れ
が生じた。

【００４９】一方、実施例４においては、スラリー調整
時における分散性が良好で、均一な湿式抄造ウェブが得
られたが、比較例４〜６では、スラリー調整時における
分散性が悪く、数本の繊維が密着状態で抄造され、欠点
の多い湿式抄造ウェブとなった。また、実施例５および
比較例７において、吸収体に上に不織布を載置し、約１
０ccの水を滴下し、これを吸収体を交換しながら３回繰
り返したところ、実施例５は不織布を瞬時に通過する
が、比較例７は通過性が不十分であった。

【００５０】

【発明の効果】本発明の親水性ポリオレフィン系繊維
は、繊維表面に親水化処理を施し、(O/C)_A、および(O/
C)_Wを所定量導入することにより、親水性、とりわけ耐
久親水性に優れた繊維となり、例えば使い捨ておむつや
生理用ナプキンなどの衛生材料、フィルター、ワイパ
ー、ティーパック、電池用セパレータなど耐久親水性を
要求する分野に好適である。特に、本発明の親水性ポリ
オレフィン系繊維は、水との親和性に優れているため、
高圧水流交絡法や湿式抄造法などの水力を利用する不織
布加工法に有用であり、工程性に優れるとともに均一性
や美観的に優れた不織布が得られる。さらに、高圧水流
交絡法や湿式抄造法を用いれば、繊維処理剤の脱落など
により親水性能が低下してしまうため、不織布加工後に
親水性の処理剤や表面改質により親水性能を付与する必
要があり、これらの不織布では親水性能が主として不織
布表面のみであり不織布内部にまで及ばなかったが、本
発明の親水性ポリオレフィン系繊維を含有する繊維ウェ
ブを不織布化した場合、親水性ポリオレフィン系繊維が
不織布内部にも均一に分散されるので、斑なく親水性能
を得ることができる。

フロントページの続きＦターム(参考） 4L031 AA14 AB01 CA06 CA09 CB05 CB06 DA08 4L047 AA14 AA27 BA04 BA09 BA21 BB09 CC03 CC04 CC05 CC12 DA00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】繊維表面に繊維処理剤が付着したポリオ
レフィン系繊維において、繊維表面における酸素元素量
と炭素元素量の比(O/C)_Aが０．１１〜０．４０であり、
かつ繊維処理剤を減量した後の繊維表面における酸素元
素量と炭素元素量の比(O/C)_Wが０．０６〜０．３３であ
ることを特徴とする親水性ポリオレフィン系繊維。
【請求項２】下記式（１）で示される繊維処理剤減量
前後における酸素元素量と炭素元素量の比の減少率が６
０％以下であることを特徴とする請求項１記載の親水性
ポリオレフィン系繊維。減少率＝［｛(O/C)_A− (O/C)_W ｝×１００］／(O/C)_A・・・（１）
【請求項３】ポリオレフィン系樹脂を溶融紡糸し、温
水、湿熱、あるいは乾熱中で延伸した延伸糸束を水分率
５％以下に調整した後、フィードロールに沿って延伸糸
束の厚みを３mm以下に拡げ、１０m/min 以上の速度で走
行させながら、１．０〜１．２倍の緊張状態でコロナ放
電処理、常圧プラズマ処理、オゾン水溶液処理のうちい
ずれかの表面改質処理を施した後、繊維表面に繊維処理
剤を付着させることを特徴とする親水性ポリオレフィン
系繊維の製造方法。
【請求項４】コロナ放電処理が繊維表面全体に施さ
れ、かつ１回当たりの放電量が少なくとも５０W/m²/min
であることを特徴とする請求項３記載の親水性ポリオレ
フィン系繊維の製造方法。
【請求項５】請求項１または２に記載の親水性ポリオ
レフィン系繊維を少なくとも３０重量％含有することを
特徴とする不織布。