JP2004019069A

JP2004019069A - ポリウレタン短繊維およびそれを用いたポリウレタン混セルロース紙製品

Info

Publication number: JP2004019069A
Application number: JP2002178699A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Yoshizato; 吉里　明彦
Original assignee: Asahi Kasei Corp
Current assignee: Asahi Kasei Corp
Priority date: 2002-06-19
Filing date: 2002-06-19
Publication date: 2004-01-22

Abstract

【課題】ストレッチ性能を有し、外観品位が良好なセルロース紙製品およびそれに使用される弾性繊維を得る。
【解決手段】▲１▼　繊度が０．５〜１５ｄｔｅｘで、繊維長が１〜１００ｍｍであるポリウレタン短繊維、▲２▼　該ポリウレタン繊維表面に親水性処理剤が付着しているポリウレタン短繊維、▲３▼　これらのポリウレタン短繊維とセルロース短繊維とを含有するポリウレタン混セルロース紙製品。
【選択図】　　　　なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリウレタン繊維およびそれからのセルロース紙製品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パルプ、レーヨン、綿のセルロース短繊維を用いたセルロース紙製品およびセルロース短繊維にアクリルやエステル、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレンの短繊維を混合したセルロース紙製品は広く知られている。このようなセルロース紙製品は商品包装に用いられることが多く、外観品位が良好なことが求められている。
しかしながら、これらの紙は伸びがないのが欠点であり、物品をラッピングする際の操作性が劣り、破れたり、運送する際には緩衝性に劣る問題があった。
【０００３】
ポリウレタン弾性長繊維は製品にストレッチ性を付加する目的で、衣料、産業用資材等に広く使用されている。
具体的には、乾式紡糸、湿式紡糸、溶融紡糸により、ポリウレタン弾性長繊維が紙管上に巻き取られたパッケージとして生産され、このパッケージから弾性糸を解舒しながら、ストレッチ性のある編織物等が生産されている。
現在商業的に生産されているポリウレタン弾性長繊維は、繊度が凡そ１０〜２０００ｄｔｅｘ（デシテックス）の単繊維または単繊維を紡糸時に交絡接着させた物である。
【０００４】
これらのポリウレタン弾性長繊維とセルロース短繊維の組み合わせによるストレッチ性を有するセルロース紙製品は、紙を梳く際に長繊維のポリウレタン弾性繊維同士が絡み合って結節スポットを形成し、また表面にポリウレタン弾性長繊維が浮き出ているため、外観品位が悪く、紙の伸びも充分でなかった。
特開平５−３２１１１９号公報には弾性糸の連続したフィラメントをシート状に積層した後加熱加圧して、弾性糸不織布を製造する方法が提案されている。
この方法では、弾性糸１００％の特殊な不織布しか製造できない。吸湿性や寸法安定性、意匠性に乏しく、価格も高く使用範囲が限定されている。
このように、ストレッチ性能を有し且つ外観品位が良好なセルロース紙製品は、いまだ得られていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、従来のポリウレタン弾性長繊維との組み合わせでは生産が困難であったセルロース短繊維との複合によるストレッチセルロース製品及びそれに好適なポリウレタン繊維を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、下記の通りである。
▲１▼　繊度が０．５〜１５ｄｔｅｘで、繊維長が１〜１００ｍｍであるポリウレタン短繊維。
▲２▼　繊維表面に親水性処理剤が付着している▲１▼記載のポリウレタン短繊維。
▲３▼　▲２▼記載のポリウレタン短繊維とセルロース短繊維とを含有するポリウレタン混セルロース紙製品。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明で用いられるポリウレタン弾性繊維は、代表的には有機ジイソシアナートと実質的に線状の高分子ジオールとで調製されたイソシアナート末端のプレポリマーに、多官能性活性水素原子を有する鎖伸長剤および単官能性活性水素原子を有する末端封鎖剤を反応せしめて得られる、分子内にウレタン基を有する弾性高分子重合体を乾式紡糸、湿式紡糸又は溶融紡糸して得られるものである。
上記ポリウレタン重合体組成物には、所望により、公知のポリウレタン重合体組成物に使用される特定の化学構造を有する有機または無機の配合剤、例えば、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、ヒンダードアミン系化合物等の紫外線吸収剤；ヒンダードフェノール系化合物等の酸化防止剤；酸化亜鉛、酸化チタン、ハイドロタルサイト等のような無機微粒子；ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ポリテトラフルオロエチレン、オルガノポリシロキサン等の粘着防止剤等を適宜配合することもできる。
【０００８】
本発明のポリウレタン短繊維を構成するポリウレタン弾性繊維の繊度は０．５〜１５ｄｔｅｘ、好ましくは１〜１０ｄｔｅｘであり、特に好ましくは２〜８ｄｔｅｘである。
繊度１５ｄｔｅｘを越えるポリウレタン弾性繊維は、セルロース紙製品に用いた時に表面にポリウレタン弾性繊維が浮き出て見えるため不均一になり製品の品位が劣るものとなる。
繊度０．５ｄｔｅｘに満たないポリウレタン弾性繊維は紡糸中に単糸切れが多発し、ポリウレタン弾性繊維自体の製造が困難である。
本発明のポリウレタン短繊維の繊維長は１〜１００ｍｍであり、好ましくは２〜５０ｍｍ、更に好ましくは３〜３０ｍｍである。
【０００９】
このようなポリウレタン短繊維を製造する方法としては、公知の方法で製造されたポリウレタン弾性長繊維を機械的に細断する方法が好ましい。
ポリウレタン弾性長繊維を細断する方法は特に限定されないが、紡糸後、刃物や熱による一般的切断方法が採用できる。
繊維長が１００ｍｍを越えるポリウレタン短繊維は、セルロース紙製品に用いた時にポリウレタン繊維同士が絡み合って結節スポットを形成し、また表面にポリウレタン繊維が浮き出ているため、外観品位が悪くなる。また、セルロース短繊維との接着性が劣るものとなる。
繊維長が１ｍｍ未満のポリウレタン短繊維は細断による製造が困難であり、またセルロース紙製品に用いた時にストレッチ性能が低下する。
ポリウレタン弾性繊維の繊維長は長さが均一で揃っていることが好ましく。不均一であると、紙を梳く際に糸長によって流速が異なり、糸長が短い程流速が早く、糸長による流速差を生じ短繊維同士が結節点を作り製品表面に外観が蜘蛛の巣のような欠点を生じる。
【００１０】
本発明のポリウレタン短繊維は、セルロース短繊維と均一に混合し、水分散性を向上させる目的で、繊維表面に親水性表面処理剤が付着されていることが好ましい。
本発明のポリウレタン短繊維に混合するセルロース短繊維の混繊量はポリウレタン短繊維の特性が損なわれないなら特に制限されないが、ポリウレタン短繊維１００重量部当たり好ましくは１〜５０重量部、より好ましくは３〜３０重量部である。この範囲の混繊量であるとストレッチ性と外観品位の点で望ましい。
【００１１】
親水性表面処理剤の一例を挙げれば、分子量２０００以下のエチレンオキシド、プロピレンオキサシド等のアルキレンオキシドを重合または共重合して得られる物や、低分子のポリアルキレングリコールをエチレンオキシド、プロピレンオキサシドを用いてさらに共重合したホモ又は共重合ポリアルキレンエーテルジオール化合物である。
ポリウレタン短繊維への親水性表面処理剤の塗被量は、好ましくはポリウレタン短繊維１００重量部に対して０．１〜３０重量部、より好ましくは１〜２５重量部である。
親水性表面処理剤の塗被量が０．１重量部未満であると水中での分散性が低下し、セルロースとの均一混合性に劣る。３０重量部を越えると製品の脱水や乾燥に時間がかかる。
ポリウレタン弾性繊維に処理剤を付与する工程は、紡糸時糸を巻取る前に付与するか、または一旦他の処理剤で巻取った後に、その処理剤を除去した後に付与しても良い。
【００１２】
本発明のポリウレタン短繊維は、セルロース紙製品の製造時にセルロース短繊維と混合して用いる事ができる。
本発明のポリウレタン短繊維を含有するセルロース紙は、ストレッチ性に優れ、紙の外観品位が良好である。
ポリウレタン短繊維とセルロース短繊維を用いて紙に梳く方法は特に限定されないが、水を用いて均一に分散させ、金網上に積層し、プレス脱水後乾燥させる方法が一般的に用いられる。
この際、ポリウレタン短繊維とセルロース短繊維以外に他の合成繊維の短繊維、例えば、アクリル、エステル、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレンの短繊維をストレッチが損なわれない範囲において混合して使用しても良い。
【００１３】
以下、本発明を実施例で具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【実施例１】
数平均分子量１８００のポリテトラメチレンエーテルジオール４００ｇと、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート９１．７ｇとを乾燥窒素雰囲気下、８０℃で３時間攪拌下で反応させて、末端がイソシアネートでキャップされたポリウレタンプレポリマーを得た。
これを室温に冷却した後、ジメチルアセトアミド７２０ｇを加え溶解してポリウレタンプレポリマー溶液を調整した。
一方、エチレンジアミン８．１１ｇおよびジエチルアミン１．３７ｇをジメチルアセトアミド３９０ｇに溶解し、これを前記プレポリマー溶液に室温下添加して、粘度４０８Ｐａ・ｓ（３０℃）のポリウレタン溶液を得た。
ジメチルアセトアミドを溶媒とするポリウレタン溶液を用いて、繊度４．４ｄｔｅｘの糸を乾式紡糸し、分子量４００のポリプロピレングリコール処理剤を５質量％付与して、直ぐに切断機で繊維長１０ｍｍの長さにカットした。
【００１４】
このポリウレタン弾性短繊維と繊度７デシテックスの繊維長１０ｍｍのセルロース短繊維のレーヨンとをポリウレタン短繊維１に対してレーヨン１５の質量比で、均一に水分散させ、金網上に均一になるように積層し、プレス脱水した後、乾燥させ紙を作成した。
得られた紙は、短繊維同士の接着性が良好で、外観も均一、伸びも良好であり好ましいものであった。
【００１５】
【実施例２】
実施例１と同様に３．３ｄｔｅｘの糸を乾式紡糸し巻取った後、切断機で５ｍｍの長さにカットした。このポリウレタン短繊維と１ｄｔｅｘ３ｍｍのパルプと２ｄｔｅｘ５ｍｍの実施例１と同様な処理剤を２質量％付与したアクリル短繊維を質量比１対２０対１０の比で水中で均一混合分散後、同量ステンレスの金網上に積層し、脱水後、乾燥させ紙を作成した。
得られた紙は短繊維同士の接着性が良好で、外観も均一、伸びも良好であり好ましいものであった。
【００１６】
【比較例１】
実施例１と同様にして１９ｄｔｅｘの糸を乾式紡糸し、同様の処理剤を５質量％付着させて巻取った後、カットして１０ｍｍのポリウレタン短繊維を製造した。
このポリウレタン弾性短繊維と７ｄｔｅｘ１５ｍｍのレーヨンと実施例１と同様な方法で紙を作成した。
得られた紙は短繊維同士の接着性が不良であり、ポリウレタン短繊維が絡まった結節点が点在する外観品位の劣ったものであった。
【００１７】
【比較例２】
実施例２と同様に８．８デシテックスの糸を乾式紡糸し、処理剤を５質量％付着させて巻き取った後、カットして１５０ｍｍのポリウレタン短繊維を製造した。
このポリウレタン短繊維と７ｄｔｅｘ１５ｍｍのレーヨンとを質量比１対２０で金網上に積層し、実施例１と同様な方法で紙を作成した。
得られた紙は短繊維同士の接着性が不良であり、ポリウレタン短繊維が絡まった結節点が点在する外観品位の劣ったものであった。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の特定されたポリウレタン短繊維はセルロース紙原料に好適である。
このポリウレタン短繊維を含有するセルロース紙は、ストレッチ性能を有し、外観品位が良好であり、商品包装等に好適なセルロース紙製品である。

Claims

繊度が０．５〜１５ｄｔｅｘで、繊維長が１〜１００ｍｍである事を特徴とするポリウレタン短繊維。
繊維表面に親水性処理剤が付着していることを特徴とする請求項１のポリウレタン短繊維。
請求項２記載のポリウレタン短繊維とセルロース短繊維とを含有することを特徴とするポリウレタン混セルロース紙製品。