JP2004043995A

JP2004043995A - Synthetic fiber oiling agent for making paper

Info

Publication number: JP2004043995A
Application number: JP2002200487A
Authority: JP
Inventors: Saburo Urabe; 占部　三郎; Noriko Sasaki; 佐々木　紀子
Original assignee: Sanyo Chemical Industries Ltd
Current assignee: Sanyo Chemical Industries Ltd
Priority date: 2002-07-09
Filing date: 2002-07-09
Publication date: 2004-02-12

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a synthetic fiber oiling agent which is used for making paper, exhibits excellent fiber dispersion stability, when a nonwoven fabric is produced by a paper-making method, and gives the nonwoven fabric having a high quality. <P>SOLUTION: This synthetic fiber oiling agent for making the paper is characterized in that the surface tension T (mN/m) of the 1 wt. % aqueous solution of the oiling agent at 25°C satisfies the following expression (1) : 26≤T≤33 and that the oiling agent comprises the following components (A), (B), (C) and (D). (A): a polyoxyalkylene ether of a 6 to 18C monohydric alcohol. (B): an 8 to 22C alkyl phosphate alkali metal salt. (C): a 8 to 22C fatty acid ester of polyoxyethylenepolyoxypropylene glycol having a number-average mol. wt. of 1,500 to 20,000. (D): a di(6 to 18C)alkyl sulfosuccinate alkali metal salt. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する分野】
本発明は、抄紙用合成繊維油剤に関する。さらに詳しくは、合成繊維を含有する抄紙用繊維状物質の抄紙工程に用いる合成繊維油剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリオレフィン繊維等、疎水性の合成繊維を原料とする不織布が近年脚光を浴びている。これを抄紙法で製造する際の水中での繊維の分散性を改良するための抄紙用油剤として、例えば、特公昭６２−４９３９４号公報においてポリエステル繊維用油剤として酸化エチレンと酸化プロピレンとの共重合物誘導体が提案され、特開平０３−１９３９９７号公報において湿式不織布用繊維処理剤としてポリオキシプロピレン炭化水素エーテルと非イオン界面活性剤との併用が提案されている。しかし、これらの油剤を使用した場合は、繊維間への油剤エマルションの浸透が不十分で、水中での繊維の分散性が十分でなく、不織布の品質が低下する場合がある。不織布の高品質化から、分散性の良好な抄紙用油剤が求められてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、合成繊維を原料とする不織布を抄紙法で製造する際、優れた繊維の分散安定性を示し、高品質な不織布が得られる抄紙用油剤を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、以下に示すような発明に到達した。
本発明の第１は、１質量％水溶液の２５℃での表面張力Ｔ（ｍＮ／ｍ）が下記式（１）を満足し、下記成分（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、および（Ｄ）を含有することを特徴とする抄紙用合成繊維油剤である。
２６≦Ｔ≦３３　　　　　　　（１）
（Ａ）炭素数６〜１８の１価アルコールのポリオキシアルキレンエーテル。
（Ｂ）炭素数８〜２２のアルキルリン酸エステルアルカリ金属塩。
（Ｃ）数平均分子量１，５００〜２０，０００のポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコールと、炭素数８〜２２の脂肪酸とのエステル。
（Ｄ）スルホコハク酸ジアルキル（アルキル基の炭素数：６〜１８）エステルアルカリ金属塩。
本発明の第２は、上記の抄紙用合成繊維油剤を繊維に対し０．０５〜２質量％付与する抄紙用合成繊維の処理方法である。
本発明の第３は、上記の処理方法により処理されてなる抄紙用合成繊維である。
本発明の第４は、上記の合成繊維を抄紙してなる不織布である。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明における合成繊維油剤は、油剤濃度１質量％水溶液の２５℃での表面張力Ｔ（ｍＮ／ｍ）が、下記式（１）を満足する。
２６≦Ｔ≦３３　　　　　　　（１）
Ｔの下限は好ましくは２７であり、上限は好ましくは３２である。
ここで表面張力は、Ｗｉｌｈｅｌｍｙ法により、後述する実施例の方法で測定したものである。
表面張力が、２６ｍＮ／ｍを下回る油剤は、親水性が強く、水中で繊維表面から油剤が脱落し易く、油剤が脱落すると繊維の凝集が起こり、地合の悪い不織布に仕上がる。また、３３ｍＮ／ｍを越えると、単繊維間への油剤エマルションの浸透が悪く、均一に油剤が付着しなくなり、水中で分散しない繊維が生じ、不織布の品質が悪くなる。
【０００６】
本発明の繊維油剤を構成する成分（Ａ）は、２種以上を併用してもよく、通常、炭素数６〜１８の１価アルコールに、アルキレンオキサイドを付加して得ることができる。油剤中に（Ａ）を含有しないと、油剤の浸透性、繊維の分散性が不足する。
炭素数６〜１８の１価アルコールとしては、直鎖、分岐、環状（脂環式または芳香脂肪族）のいずれでもよく、飽和、不飽和のいずれでもよい。直鎖飽和アルコールとしては、ヘキシルアルコール、オクチルアルコール、デシルアルコール、ラウリル（ドデシル）アルコール、ミリスチル（テトラデシル）アルコール、セチル（ヘキサデシル）アルコール、およびステアリル（オクタデシル）アルコールなどが挙げられる。直鎖不飽和アルコールとしては、オレイルアルコールなどが挙げられる。分岐飽和アルコールとしては、２−エチルヘキシルアルコールなどが挙げられる。環状アルコールとしては、シクロヘキシルアルコール、およびベンジルアルコールなどが挙げられる。これらの中で好ましくは、炭素数８〜１６の直鎖または分岐の飽和アルコールであり、さらに好ましくは、２−エチルヘキシルアルコール、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、およびセチルアルコールである。
【０００７】
上記アルキレンオキサイドとしては、炭素数２〜４のものが好ましく、エチレンオキサイド（以下ＥＯという）、プロピレンオキサイド（以下ＰＯという）、１，２−、１，３−、２，３−または１，４−ブチレンオキサイド（以下ＢＯという）などが挙げられ、２種以上を用いてもよい。さらに好ましくはＥＯおよび／またはＰＯである。２種以上用いる場合の、アルキレンオキサイドの付加方法は、ランダム付加、ブロック付加、これらの併用などが挙げられるが、ブロック付加、およびランダム付加後ブロック付加が好ましい。
【０００８】
（Ａ）の数平均分子量（ゲルパーミエーシヨンクロマトグラフィーによる、以下Ｍｎという）は、２５０〜２，０００が好ましい。さらに好ましくは、下限は４００、上限は１，６００である。
（Ａ）の具体例としては、ミリスチルアルコールＥＯ５モル付加物、２−エチルヘキシルアルコールＰＯ１２モル／ＥＯ１４モルブロック付加物、ラウリルアルコールＥＯ５モル・ＰＯ３モルランダム付加物のＥＯ２モルブロック付加物などが挙げられる。
【０００９】
本発明の繊維油剤を構成する成分（Ｂ）は、２種以上を併用してもよく、例えば、炭素数８〜２２の１価アルコールと無水リン酸とのエステル化物をアルカリ水溶液で中和することにより得られる。また、ジアルキルリン酸エステルモノアルカリ金属塩、モノアルキルリン酸エステルジアルカリ金属塩、これらの混合物のいずれでもよい。油剤中に（Ｂ）を含有しないと、繊維の分散安定性が不足し、油剤エマルションが泡立ちやすくなる。
（Ｂ）を構成するアルキル基としては、直鎖、分岐、それらの混合のいずれでもよく、オクチル基、ラウリル（ドデシル）基、ミリスチル（テトラデシル）基、セチル（ヘキサデシル）基、ステアリル（オクタデシル）基、ベヘニル基、および２−エチルヘキシル基などが挙げられる。
また、アルカリ金属としては、ナトリウム、カリウムなどが挙げられる。
【００１０】
（Ｂ）の具体例としては、ラウリルアルコールリン酸エステルカリウム塩、セチルアルコールリン酸エステルカリウム塩、ステアリルアルコールリン酸エステルカリウム塩、およびベヘニルアルコールリン酸エステルカリウム塩などが挙げられる。これらの中で好ましくは、炭素数１６〜２２のアルキルリン酸エステルカリウム塩であり、さらに好ましくは、セチルアルコールリン酸エステルカリウム塩（ジエステル、モノエステル混合物）、ステアリルアルコールリン酸エステルカリウム塩（ジエステル、モノエステル混合物）、およびベヘニルアルコールリン酸エステルカリウム塩（ジエステル、モノエステル混合物）である。
【００１１】
本発明の繊維油剤を構成する成分（Ｃ）は、Ｍｎ１，５００〜２０，０００のポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール（ｃ１）と炭素数８〜２２の脂肪酸（ｃ２）とのモノエステルおよび／またはジエステルであり、ジエステルが好ましい。油剤中に（Ｃ）を含有しないと、油剤エマルションが泡立ちやすくなり、繊維の分散安定性が不十分となる。
（Ｃ）を構成する（ｃ１）は、通常、２価アルコールにＰＯおよびＥＯを共付加して得られ、２種以上からなるものでもよい。２価アルコールとしては、炭素数２〜２０のものが好ましく、脂肪族ジオール、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−および１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコールなどのアルキレングリコール；および脂環式ジオール、例えば、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノールなどのシクロアルキレングリコール；等が挙げられる。これらの中で好ましいものは、エチレングリコールおよびプロピレングリコールである。共付加の形式は、ブロック付加、ランダム付加、ブロック付加とランダム付加の併用のいずれでもよい。
（ｃ１）として好ましいものは、２価アルコール（とくにプロピレングリコール）のＰＯ／ＥＯブロック付加物、および２価アルコール（とくにプロピレングリコール）のＰＯ／ＥＯ／ＰＯブロック付加物（これらの付加物の分子中のオキシエチレン単位の含量は、好ましくは１０〜６０質量％、さらに好ましくは２０〜４０質量％）である。また、である。（ｃ１）としてさらに好ましいものは、Ｍｎ１，６００〜２，１００のポリプロピレングリコールに、付加して得られる分子中のオキシエチレン単位が１０〜６０質量％（とくに２０〜４０質量％）となる量ＥＯが付加されてなるＰＯ／ＥＯブロック付加物である。
（ｃ１）のＭｎは、１，８００〜９，０００が好ましい。さらに好ましくは下限は２，０００、上限は５，０００である。
【００１２】
（ｃ２）としては、直鎖状でも分岐状でも、飽和、不飽和のいずれでもよく、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘニン酸、およびオレイン酸などが挙げられ、２種以上からなるものでもよい。好ましくは炭素数１６〜１８の脂肪酸であり、さらに好ましくは、パルミチン酸およびステアリン酸である。
【００１３】
（Ｃ）の具体例としては、Ｍｎ１，７５０のポリプロピレングリコールに付加物中のオキシエチレン単位が４０質量％となる量ＥＯが付加されてなるポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコールのジステアリン酸エステル、Ｍｎ２，０００のポリプロピレングリコールに付加物中のオキシエチレン単位が３０質量％となる量ＥＯが付加されてなるポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコールのジパルミチン酸エステル、が挙げられる。
【００１４】
本発明の繊維油剤を構成する成分（Ｄ）は、スルホコハク酸ジアルキル（アルキルの炭素数：６〜１８）エステルアルカリ金属塩であり、２種以上を用いてもよい。油剤中に（Ｄ）を含有しないと、油剤の浸透性が不足する。
上記アルキル基としては、直鎖、分岐のいずれでもよく、ヘキシル基、オクチル基、ラウリル基、ミリスチル基、セチル基、ステアリル基、および２−エチルヘキシル基などが挙げられる。２個のアルキル基は同一であっても異なっていてもよい。
また、アルカリ金属としては、ナトリウム、カリウムなどが挙げられる。
【００１５】
（Ｄ）の具体例としては、スルホコハク酸ジオクチルエステルナトリウム塩、スルホコハク酸ジ２−エチルヘキシルエステルナトリウム塩、スルホコハク酸ジラウリルエステルナトリウム塩、スルホコハク酸ジミリスチルエステルナトリウム塩、およびスルホコハク酸ジステアリルエステルナトリウム塩などを挙げることができる。好ましくは、アルキル基の炭素数が８〜１２のスルホコハク酸ジアルキルエステルナトリウム塩であり、さらに好ましくはスルホコハク酸ジオクチルエステルナトリウム塩、スルホコハク酸ジ２−エチルヘキシルエステルナトリウム塩、およびスルホコハク酸ジラウリルエステルナトリウム塩である。
【００１６】
本発明の繊維油剤中に、必要により、Ｍｎ１，５００〜２０，０００のポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール（Ｅ）を含有させることにより、さらに繊維の分散安定性を向上させることができる。（Ｅ）は２種以上を用いてもよく、通常、２価アルコールにＰＯおよびＥＯを共付加して得られる。
２価アルコールとしては、前記（ｃ１）で例示したものと同様のものが挙げられ、好ましいものも同様である。共付加の形式も、前記（ｃ１）と同様である。
【００１７】
（Ｅ）として好ましいものは、２価アルコール（とくにプロピレングリコール）のＰＯ／ＥＯブロック付加物（分子中のオキシエチレン単位の含量が、好ましくは１０〜８０質量％、さらに好ましくは１０〜６０質量％）である。さらに好ましいものは、低気泡性であることから、Ｍｎ１，０００〜４，０００（とくにＭｎ１，６００〜２，１００）のポリプロピレングリコールに、付加して得られる分子中のオキシエチレン単位が１０〜６０質量％（とくに２０〜４０質量％）となる量ＥＯが付加されてなるＰＯ／ＥＯブロック付加物である。
（Ｅ）のＭｎは、１，８００〜９，０００が好ましい。さらに好ましくは下限は２，０００、上限は５，０００である。
【００１８】
本発明の繊維油剤中の（Ａ）の含量は、浸透性が良好となることから、７〜６０質量％が好ましい。下限はさらに好ましくは１０質量％であり、上限はさらに好ましくは５０質量％である。（Ｂ）の含量は、分散安定性が良好となることから、１５〜５０質量％が好ましい。下限はさらに好ましくは２０質量％であり、上限はさらに好ましくは４０質量％である。（Ｃ）の含量は、繊維付着泡が少なくなることから、５〜３５質量％が好ましい。下限はさらに好ましくは１０質量％であり、上限はさらに好ましくは３０質量％である。（Ｄ）の含量は、浸透性が良好となることから、５〜３５質量％が好ましい。下限はさらに好ましくは１０質量％であり、上限はさらに好ましくは３０質量％である。また、（Ｅ）の含量は、分散安定性が良好となることから、０〜４０質量％が好ましい。下限はさらに好ましくは１０質量％であり、上限はさらに好ましくは３５質量％である。
【００１９】
本発明の繊維油剤中には、上記（Ａ）〜（Ｅ）以外に、本発明の効果を損なわない程度において、他の汎用油剤をさらに添加してもよい。例えば、炭素数２〜２０の多価（２〜８価）アルコールの炭素数８〜２４の高級脂肪酸エステル（ソルビタンオレイン酸エステル等）、炭素数８〜２４の高級脂肪酸アルカリ金属塩（オレイン酸ナトリウム等）、消泡剤（シリコン系消泡剤等）などが挙げられる。　本発明の油剤中の他の汎用油剤の含量は、好ましくは２０質量％以下、さらに好ましくは５質量％以下である。
【００２０】
本発明の繊維油剤の製造方法は、とくに限定されないが、例えば、櫂型攪拌機を有する配合槽に任意の順序で前記各成分を仕込み、必要により加温（例えば４０〜７０℃）して混合することにより作成できる。
【００２１】
本発明の抄紙用合成繊維に用いられる合成繊維は、通常用いられる熱可塑性樹脂からなる繊維でよく、樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂を例示できる。なかでも、ポリオレフィン系樹脂、およびポリエステル系樹脂は、抄紙用合成繊維の素材として好ましく用いられる。
【００２２】
ポリオレフィン系樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・プロピレン・１−ブテン共重合体などが例示できる。また、ポリエステル系樹脂としては、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、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート・イソフタレートおよびポリエーテルポリエステルなどが例示できる。ポリアミド系樹脂としては、６，６−ナイロン、および６−ナイロンなどが例示できる。
【００２３】
本発明の抄紙用合成繊維は、上記熱可塑性樹脂の中から１種あるいは２種以上を選定し、溶融紡糸法により得ることができ、本発明の効果を損なわない範囲で、顔料、帯電防止剤などの通常用いられる添加剤を配合してもよい。
繊維の単糸繊度は０．１〜１０ｄｔｅｘが好ましく、繊維長は０．５〜２５ｍｍが好ましい。
【００２４】
繊維に本発明の油剤を付与する方法にはとくに制限はなく、紡糸・延伸などの任意の行程でよい。例えば、水で乳化した１〜２０質量％（油剤から水分を除いた純分、以下固形分という）のエマルションを用い、給油ローラー法、浸漬法、噴霧法などの公知の方法を利用することができる。
【００２５】
本発明の方法においては、本発明の油剤を繊維質量に対して、固形分として０．０５〜２質量％付与する。好ましくは、下限は０．２質量％、上限は１．５質量％である。付与量が０．０５質量％未満では分散性が不十分となり、２質量％を超えると分散槽での泡立ちが増加する。
【００２６】
本発明の抄紙用合成繊維を、水中に分散させてスラリー状とし、丸網法、傾斜短網法等の通常用いられる抄紙法により抄紙して、本発明の不織布とすることができる。また、抄紙時に、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、ビスコースレーヨン等の再生繊維、アセテート等の半合成繊維、綿等の天然繊維を混合して用いることができる。本発明の抄紙用合成繊維以外のこれらの繊維の使用量は、全繊維中の５０質量％以下が好ましく、２０質量％以下がさらに好ましい。
【００２７】
本発明の不織布の用いられる用途はとくに限定されないが、紅茶パック、緑茶などの濾過袋、ワイピングクロス、おしぼり、ウェットティシュー、紙おむつ、バッテリー分液板等が挙げられる。
【００２８】
【実施例】
以下、実施各例および比較各例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。なお、以下において、部は質量部、％は質量％を意味する。
【００２９】
各実施例、比較例に用いた成分は以下の通りである。
（Ａ１）ラウリルアルコールＥＯ５モル・ＰＯ３モルランダム付加物のＥＯ２モルブロック付加物
（Ａ２）２−エチルヘキシルアルコールＰＯ１２モル／ＥＯ１４モルブロック付加物
（Ａ３）ミリスチルアルコールＥＯ５モル付加物
（Ｂ１）セチルアルコールリン酸エステルカリウム塩（モノエステルジカリウム塩、ジエステルモノカリウム塩のモル比１：１混合物）
（Ｂ２）ラウリルアルコールリン酸エステルカリウム塩（モノエステルジカリウム塩、ジエステルモノカリウム塩のモル比１：１混合物）
（Ｃ１）ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール（ＰＯ／ＥＯブロック付加物、Ｍｎ２，９００、末端のオキシエチレン単位の含量４０％）のジステアリン酸エステル
（Ｄ１）スルホコハク酸ジ２−エチルヘキシルエステルナトリウム塩
【００３０】
（Ｅ１）ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール（ＰＯ／ＥＯブロック付加物、Ｍｎ２，９００、末端のオキシエチレン単位の含量４０％）
（Ｅ２）エチレングリコールＥＯ・ＰＯ（質量比８０／２０）ランダム付加物（Ｍｎ１２，０００）
（Ｆ１）ジイソブチルフェノールＥＯ・ＰＯ（質量比９０／１０）ランダム付加物（Ｍｎ２，０００）
（Ｆ２）ヒマシ油ＥＯ２５モル付加物
（Ｆ３）１，２−ジヒドロキシドデカンＰＯ５モル付加物
【００３１】
上記各成分を、表１に記載の部数、櫂型攪拌機を有する配合槽に仕込み、５０〜６０℃にて混合して、本発明および比較の抄紙用合成繊維油剤１００部を得た。　なお、表１中の部数は固形分の部数を示す。
【００３２】
【表１】

【００３３】
各油剤の表面張力、繊維の分散安定性、繊維付着泡、および泡立ち性を評価した結果を表２に示す。各評価方法は以下の方法で測定されたものである。
【００３４】
表面張力：油剤濃度１％水溶液を、内径６０ｍｍ、深さ１５ｍｍのガラス製シャーレに２５ｇ採取し、２５±１℃に温調して自動表面張力計（協和界面科学社製）により測定する。単位（ｍＮ／ｍ）。（Ｗｉｌｈｅｌｍｙ法）
【００３５】
試験用繊維：ポリプロピレン（単糸繊度：２．２ｄｔｅｘ、繊維長：５ｍｍ）に、油剤固形分２．０％のエマルションを、スプレー給油にて繊維に対し３５％付着（油剤固形分付着量０．７％）した繊維。
繊維の分散安定性：５００ｍｌビーカーにイオン交換水５００ｇを採取し、その中に試験用繊維１．３５ｇを入れ、マグネティックスターラーで１分間攪拌する（回転数：１，０００ｒｐｍ）。攪拌停止後、１０分後の繊維の凝集状態を次の判定基準で目視判定し、繊維の分散安定性の指標とした。
判定基準　　◎：凝集繊維が全く認められない。
○：凝集繊維がわずかに認められる。
△：凝集繊維が明確に認められる。
×：凝集繊維が著しく多い。
【００３６】
繊維付着泡：繊維の分散安定性評価直後、繊維に付着している泡の有無を次の判定基準で目視判定した。
判定基準　　◎：付着している泡は無い。
○：極わずかに付着している泡がある。
△：少し付着している泡がある。
×：付着している泡が多い。
【００３７】
泡立ち性：繊維付着泡判定後、繊維を除去した残液を１００ｍｌの栓付きメスシリンダーに２０ｍｌ採取し、上、下に３０回振とうし（３０回／１５秒間、振とう幅約１０ｃｍ）、１分後の泡の高さ（ｍｍ）を測定する。
【００３８】
【表２】

【００３９】
【発明の効果】
本発明の抄紙用合成繊維油剤を付着させた繊維は、従来の油剤を用いたものに比べて、水中での分散性安定性が良好である。さらに抄紙工程での泡立ちが少ないことにより、不織布の高品質化、および高速化が求められる抄紙工程に好適である。[0001]
[Field of the Invention]
The present invention relates to a synthetic fiber oil agent for papermaking. More specifically, the present invention relates to a synthetic fiber oil agent used in a papermaking process of a papermaking fibrous substance containing synthetic fibers.
[0002]
[Prior art]
In recent years, nonwoven fabrics made of hydrophobic synthetic fibers such as polyolefin fibers have been spotlighted. As an oil agent for papermaking for improving the dispersibility of fibers in water when it is produced by a papermaking method, for example, a copolymer of ethylene oxide and propylene oxide as an oil agent for polyester fibers in Japanese Patent Publication No. 62-49394. In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 03-193997 proposes a combination of a polyoxypropylene hydrocarbon ether and a nonionic surfactant as a fiber treating agent for a wet nonwoven fabric. However, when these oils are used, the penetration of the oil emulsion between the fibers is insufficient, the dispersibility of the fibers in water is not sufficient, and the quality of the nonwoven fabric may deteriorate. From the standpoint of improving the quality of nonwoven fabrics, there has been a demand for oil agents for papermaking having good dispersibility.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide an oil agent for papermaking that exhibits excellent fiber dispersion stability when a nonwoven fabric made of synthetic fibers is used as a raw material by a papermaking method, and that provides a high-quality nonwoven fabric.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have conducted intensive studies in order to solve the above-mentioned problems, and as a result, have reached the following invention.
The first aspect of the present invention is that the surface tension T (mN / m) of a 1% by mass aqueous solution at 25 ° C. satisfies the following formula (1), and the following components (A), (B), (C), and ( A synthetic fiber oil agent for papermaking, characterized by containing D).
26 ≦ T ≦ 33 (1)
(A) A polyoxyalkylene ether of a monohydric alcohol having 6 to 18 carbon atoms.
(B) Alkali metal alkyl phosphate having 8 to 22 carbon atoms.
(C) Esters of polyoxyethylene polyoxypropylene glycol having a number average molecular weight of 1,500 to 20,000 and a fatty acid having 8 to 22 carbon atoms.
(D) Dialkyl sulfosuccinate (carbon number of alkyl group: 6 to 18) ester alkali metal salt.
The second aspect of the present invention is a method for treating synthetic fiber for papermaking, wherein 0.05 to 2% by mass of the above synthetic fiber oil agent for papermaking is added to the fiber.
A third aspect of the present invention is a synthetic fiber for papermaking, which is treated by the above-described treatment method.
A fourth aspect of the present invention is a nonwoven fabric made of the above synthetic fibers.
[0005]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The synthetic fiber oil agent according to the present invention has a surface tension T (mN / m) at 25 ° C. of a 1% by mass oil solution aqueous solution satisfying the following expression (1).
26 ≦ T ≦ 33 (1)
The lower limit of T is preferably 27 and the upper limit is preferably 32.
Here, the surface tension is measured by the Wilhelmy method according to the method described in Examples below.
An oil agent having a surface tension of less than 26 mN / m has a strong hydrophilicity, and the oil agent easily falls off from the fiber surface in water, and when the oil agent drops off, the fibers aggregate to produce a nonwoven fabric having poor formation. On the other hand, if it exceeds 33 mN / m, penetration of the oil agent emulsion between the single fibers is poor, the oil agent does not adhere uniformly, fibers which do not disperse in water are generated, and the quality of the nonwoven fabric is deteriorated.
[0006]
The component (A) constituting the fiber oil agent of the present invention may be used in combination of two or more kinds, and can be usually obtained by adding an alkylene oxide to a monohydric alcohol having 6 to 18 carbon atoms. If (A) is not contained in the oil, the permeability of the oil and the dispersibility of the fibers are insufficient.
The monohydric alcohol having 6 to 18 carbon atoms may be linear, branched, or cyclic (alicyclic or araliphatic), and may be saturated or unsaturated. Straight-chain saturated alcohols include hexyl alcohol, octyl alcohol, decyl alcohol, lauryl (dodecyl) alcohol, myristyl (tetradecyl) alcohol, cetyl (hexadecyl) alcohol, stearyl (octadecyl) alcohol, and the like. Examples of the linear unsaturated alcohol include oleyl alcohol. Examples of the branched saturated alcohol include 2-ethylhexyl alcohol. Examples of the cyclic alcohol include cyclohexyl alcohol and benzyl alcohol. Among them, preferred are straight-chain or branched saturated alcohols having 8 to 16 carbon atoms, and more preferred are 2-ethylhexyl alcohol, lauryl alcohol, myristyl alcohol, and cetyl alcohol.
[0007]
The alkylene oxide is preferably one having 2 to 4 carbon atoms, such as ethylene oxide (hereinafter referred to as EO), propylene oxide (hereinafter referred to as PO), 1,2-, 1,3-, 2,3- or 1,4. -Butylene oxide (hereinafter referred to as BO) and the like, and two or more kinds may be used. More preferably, it is EO and / or PO. When two or more kinds are used, the method of adding the alkylene oxide includes random addition, block addition, and a combination thereof, but block addition and block addition after random addition are preferred.
[0008]
(A) has a number average molecular weight (hereinafter, referred to as Mn by gel permeation chromatography) of preferably from 250 to 2,000. More preferably, the lower limit is 400 and the upper limit is 1,600.
Specific examples of (A) include an adduct of 5-mol myristyl alcohol EO, an adduct of 12 mol of 2-ethylhexyl alcohol PO / 14 mol of EO, and an adduct of 2 mol of EO of a 5 mol of lauryl alcohol EO / 3 mol of PO random adduct.
[0009]
Two or more components (B) constituting the fiber oil agent of the present invention may be used in combination. For example, an esterified product of a monohydric alcohol having 8 to 22 carbon atoms and phosphoric anhydride is neutralized with an aqueous alkali solution. It can be obtained by: Further, any of dialkyl phosphate monoalkali metal salts, monoalkyl phosphate dialkali metal salts, and mixtures thereof may be used. If (B) is not contained in the oil agent, the dispersion stability of the fibers is insufficient, and the oil agent emulsion tends to foam.
The alkyl group constituting (B) may be any of linear, branched or a mixture thereof, and may be an octyl group, a lauryl (dodecyl) group, a myristyl (tetradecyl) group, a cetyl (hexadecyl) group, a stearyl (octadecyl) group. , A behenyl group, and a 2-ethylhexyl group.
Examples of the alkali metal include sodium and potassium.
[0010]
Specific examples of (B) include lauryl alcohol phosphate potassium, cetyl alcohol phosphate potassium, stearyl alcohol phosphate potassium, and behenyl alcohol phosphate potassium. Among them, preferred are alkyl phosphate potassium salts having 16 to 22 carbon atoms, and more preferred are potassium cetyl alcohol phosphate (a mixture of diester and monoester) and potassium stearyl alcohol phosphate (diester). , Monoester mixture), and potassium salt of behenyl alcohol phosphate (diester, monoester mixture).
[0011]
The component (C) constituting the fiber oil agent of the present invention is a monoester of polyoxyethylene polyoxypropylene glycol (c1) having Mn of 1,500 to 20,000 and fatty acid (c2) having 8 to 22 carbon atoms and / or Diesters, with diesters being preferred. If the oil agent does not contain (C), the oil agent emulsion tends to foam, and the dispersion stability of the fibers becomes insufficient.
(C1) constituting (C) is usually obtained by co-adding PO and EO to a dihydric alcohol, and may be composed of two or more kinds. As the dihydric alcohol, those having 2 to 20 carbon atoms are preferable, and aliphatic diols such as ethylene glycol, propylene glycol, 1,3- and 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol And alicyclic diols, for example, cycloalkylene glycols such as cyclohexanediol and cyclohexanedimethanol; and the like. Preferred among these are ethylene glycol and propylene glycol. The form of co-addition may be any of block addition, random addition, and a combination of block addition and random addition.
Preferred as (c1) are a PO / EO block adduct of a dihydric alcohol (especially propylene glycol) and a PO / EO / PO block adduct of a dihydric alcohol (especially propylene glycol) (in the molecule of these adducts). Is preferably 10 to 60% by mass, and more preferably 20 to 40% by mass. It is also. More preferred as (c1) is an amount EO in which the number of oxyethylene units in the molecule obtained by addition to polypropylene glycol having Mn of 1,600 to 2,100 is 10 to 60% by mass (particularly 20 to 40% by mass). Is added to the PO / EO block.
Mn of (c1) is preferably from 1,800 to 9,000. More preferably, the lower limit is 2,000 and the upper limit is 5,000.
[0012]
(C2) may be linear or branched, saturated or unsaturated, and includes lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, behenic acid, and oleic acid. It may be. Preferably, it is a fatty acid having 16 to 18 carbon atoms, and more preferably, palmitic acid and stearic acid.
[0013]
As a specific example of (C), distearic ester of polyoxyethylene polyoxypropylene glycol obtained by adding an amount of EO such that the oxyethylene unit in the adduct becomes 40% by mass to polypropylene glycol of Mn1,750, Mn2, And dipalmitic acid esters of polyoxyethylene polyoxypropylene glycol obtained by adding an amount of EO such that the amount of oxyethylene units in the adduct becomes 30% by mass to 2,000 polypropylene glycols.
[0014]
The component (D) constituting the fiber oil agent of the present invention is a dialkyl sulfosuccinate (alkyl having 6 to 18 carbon atoms) ester alkali metal salt, and two or more kinds thereof may be used. If (D) is not contained in the oil, the permeability of the oil is insufficient.
The alkyl group may be linear or branched, and includes a hexyl group, an octyl group, a lauryl group, a myristyl group, a cetyl group, a stearyl group, and a 2-ethylhexyl group. The two alkyl groups may be the same or different.
Examples of the alkali metal include sodium and potassium.
[0015]
Specific examples of (D) include dioctyl sulfosuccinate sodium salt, sodium di-2-ethylhexyl sulfosuccinate, sodium dilauryl sulfosuccinate, sodium dimyristyl sulfosuccinate, and sodium distearyl sulfosuccinate. And the like. Preferably, it is a sodium salt of a dialkyl sulfosuccinate having 8 to 12 carbon atoms in the alkyl group, and more preferably, a sodium salt of dioctyl sulfosuccinate, a sodium salt of di-2-ethylhexyl sulfosuccinate, and a sodium salt of dilauryl sulfosuccinate. It is.
[0016]
The dispersion stability of the fiber can be further improved by adding a polyoxyethylene polyoxypropylene glycol (E) having an Mn of 1,500 to 20,000, if necessary, in the fiber oil agent of the present invention. (E) may use two or more kinds, and is usually obtained by co-adding PO and EO to a dihydric alcohol.
Examples of the dihydric alcohol include the same ones as exemplified in the above (c1), and preferable ones are also the same. The form of the co-addition is the same as in the above (c1).
[0017]
Preferred as (E) are PO / EO block adducts of dihydric alcohols (especially propylene glycol) (the content of oxyethylene units in the molecule is preferably 10 to 80% by mass, more preferably 10 to 60% by mass. ). More preferred are oxyethylene units in a molecule obtained by adding to polypropylene glycol having Mn of 1,000 to 4,000 (particularly Mn of 1,600 to 2,100) because of its low bubble property. It is a PO / EO block adduct to which an amount EO to be added in an amount of 20% by mass (particularly 20 to 40% by mass) is added.
(E) Mn is preferably from 1,800 to 9,000. More preferably, the lower limit is 2,000 and the upper limit is 5,000.
[0018]
The content of (A) in the fiber oil agent of the present invention is preferably 7 to 60% by mass from the viewpoint of good permeability. The lower limit is more preferably 10% by mass, and the upper limit is more preferably 50% by mass. The content of (B) is preferably 15 to 50% by mass from the viewpoint of improving dispersion stability. The lower limit is more preferably 20% by mass, and the upper limit is more preferably 40% by mass. The content of (C) is preferably from 5 to 35% by mass because the amount of foam attached to the fiber is reduced. The lower limit is more preferably 10% by mass, and the upper limit is more preferably 30% by mass. The content of (D) is preferably from 5 to 35% by mass from the viewpoint of improving the permeability. The lower limit is more preferably 10% by mass, and the upper limit is more preferably 30% by mass. Further, the content of (E) is preferably 0 to 40% by mass from the viewpoint of improving dispersion stability. The lower limit is more preferably 10% by mass, and the upper limit is more preferably 35% by mass.
[0019]
In addition to the above (A) to (E), other general-purpose oil agents may be further added to the fiber oil agent of the present invention as long as the effects of the present invention are not impaired. For example, a higher fatty acid ester having 8 to 24 carbon atoms (such as sorbitan oleate) of a polyhydric (2 to 8 valent) alcohol having 2 to 20 carbon atoms, or an alkali metal salt of a higher fatty acid having 8 to 24 carbon atoms (sodium oleate) And the like, and an antifoaming agent (such as a silicon-based antifoaming agent). The content of the other general-purpose oil in the oil of the present invention is preferably 20% by mass or less, more preferably 5% by mass or less.
[0020]
The method for producing the fiber oil agent of the present invention is not particularly limited. For example, the above components are charged in a mixing tank having a paddle-type stirrer in an arbitrary order, and heated (for example, 40 to 70 ° C.) and mixed if necessary. Can be created by
[0021]
The synthetic fiber used for the papermaking synthetic fiber of the present invention may be a fiber made of a commonly used thermoplastic resin, and examples of the resin include a polyolefin resin, a polyester resin, and a polyamide resin. Among them, polyolefin-based resins and polyester-based resins are preferably used as materials for synthetic fibers for papermaking.
[0022]
Examples of the polyolefin resin include polyethylene, polypropylene, ethylene / vinyl acetate copolymer, ethylene / propylene copolymer, ethylene / propylene / 1-butene copolymer, and the like. Examples of the polyester resin include polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polyethylene terephthalate / isophthalate, and polyether polyester. Examples of the polyamide resin include 6,6-nylon and 6-nylon.
[0023]
The synthetic fiber for papermaking of the present invention can be obtained by selecting one or more of the above thermoplastic resins by a melt spinning method, and a pigment, an antistatic agent or the like within a range that does not impair the effects of the present invention. Ordinarily used additives such as may be blended.
The single fiber fineness of the fiber is preferably 0.1 to 10 dtex, and the fiber length is preferably 0.5 to 25 mm.
[0024]
The method of applying the oil agent of the present invention to the fiber is not particularly limited, and any process such as spinning and drawing may be used. For example, a known method such as a refueling roller method, a dipping method, and a spraying method may be used using an emulsion of 1 to 20% by mass (pure content of water removed from an oil agent, hereinafter referred to as solid content) emulsified with water. it can.
[0025]
In the method of the present invention, 0.05 to 2% by mass of the oil agent of the present invention is added as a solid content to the fiber mass. Preferably, the lower limit is 0.2% by mass and the upper limit is 1.5% by mass. If the amount is less than 0.05% by mass, the dispersibility is insufficient, and if it exceeds 2% by mass, foaming in the dispersion tank increases.
[0026]
The synthetic fiber for papermaking of the present invention is dispersed in water to form a slurry, and papermaking is performed by a commonly used papermaking method such as a round net method or a slanted short net method to obtain the nonwoven fabric of the present invention. Further, at the time of papermaking, a recycled fiber such as viscose rayon, a semi-synthetic fiber such as acetate, and a natural fiber such as cotton can be mixed and used as needed, as long as the effects of the present invention are not impaired. The use amount of these fibers other than the synthetic fibers for papermaking of the present invention is preferably 50% by mass or less, more preferably 20% by mass or less of the total fibers.
[0027]
The use of the nonwoven fabric of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include filter bags for tea packs and green tea, wiping cloths, towels, wet tissues, disposable diapers, battery separators, and the like.
[0028]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples. In the following, parts mean parts by mass, and% means mass%.
[0029]
The components used in each Example and Comparative Example are as follows.
(A1) EO2 mol block adduct of lauryl alcohol EO5 mol / PO3 mol random adduct (A2) 2-ethylhexyl alcohol PO12 mol / EO14 mol block adduct (A3) myristyl alcohol EO5 mol adduct (B1) cetyl alcohol phosphoric acid Ester potassium salt (1: 1 mixture of monoester dipotassium salt and diester monopotassium salt in a molar ratio of 1: 1)
(B2) Lauryl alcohol phosphate ester potassium salt (a mixture of monoester dipotassium salt and diester monopotassium salt in a molar ratio of 1: 1)
(C1) Distearic acid ester of polyoxyethylene polyoxypropylene glycol (PO / EO block adduct, Mn: 2,900, terminal oxyethylene unit content: 40%) (D1) Di-2-ethylhexyl sodium sulfosuccinate sodium salt ]
(E1) Polyoxyethylene polyoxypropylene glycol (PO / EO block adduct, Mn 2,900, content of terminal oxyethylene unit 40%)
(E2) Ethylene glycol EO.PO (mass ratio 80/20) random adduct (Mn 12,000)
(F1) Diisobutylphenol EO.PO (mass ratio 90/10) random adduct (Mn 2,000)
(F2) Castor oil EO 25 mol adduct (F3) 1,2-dihydroxydodecane PO 5 mol adduct
The above components were charged into a mixing tank having a paddle-type stirrer in the number of copies shown in Table 1 and mixed at 50 to 60 ° C. to obtain 100 parts of the synthetic fiber oil agent for papermaking of the present invention and a comparative example. In addition, the number of parts in Table 1 shows the number of parts of a solid content.
[0032]
[Table 1]

[0033]
Table 2 shows the results of evaluating the surface tension, fiber dispersion stability, fiber-adhering foam, and foamability of each oil agent. Each evaluation method was measured by the following method.
[0034]
Surface tension: 25 g of a 1% aqueous solution of an oil agent is collected in a glass Petri dish having an inner diameter of 60 mm and a depth of 15 mm, the temperature is adjusted to 25 ± 1 ° C., and the surface tension is measured by an automatic surface tensiometer (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.). Unit (mN / m). (Wilhelmy method)
[0035]
Test fiber: Emulsion having a solid content of oil of 2.0% was adhered to polypropylene by polypropylene oil (fineness of single yarn: 2.2 dtex, fiber length: 5 mm) by spraying to 35% (oil solid content: 0. 7%).
Fiber dispersion stability: 500 g of ion-exchanged water is collected in a 500 ml beaker, and 1.35 g of a test fiber is put therein, and stirred with a magnetic stirrer for 1 minute (rotational speed: 1,000 rpm). The aggregation state of the fiber 10 minutes after the stirring was stopped was visually determined according to the following criteria, and used as an index of the dispersion stability of the fiber.
Judgment criteria A: No coagulated fiber was observed.
：: Coagulated fibers are slightly observed.
Δ: Aggregated fibers are clearly observed.
X: The amount of aggregated fibers is remarkably large.
[0036]
Immediately after the evaluation of the dispersion stability of the fibers, the presence or absence of bubbles adhering to the fibers was visually determined according to the following criteria.
Judgment criteria ：: No bubbles attached.
：: Some bubbles are very slightly attached.
Δ: Some bubbles adhered.
X: There are many attached bubbles.
[0037]
Foaming property: After the determination of the fiber-adhering foam, 20 ml of the residual liquid from which the fiber was removed was collected in a 100-ml graduated cylinder with a stopper, and shaked up and down 30 times (30 times / 15 seconds, shake width about 10 cm), The height (mm) of the foam after 1 minute is measured.
[0038]
[Table 2]

[0039]
【The invention's effect】
The fibers to which the synthetic fiber oil agent for papermaking of the present invention is adhered have better dispersibility stability in water than those using a conventional oil agent. Further, since the foaming in the papermaking process is small, it is suitable for the papermaking process in which high quality and high speed of the nonwoven fabric are required.

Claims

The surface tension T (mN / m) of the 1% by mass aqueous solution at 25 ° C. satisfies the following formula (1) and contains the following components (A), (B), (C), and (D). Characteristic synthetic fiber oil agent for papermaking.
26 ≦ T ≦ 33 (1)
(A) A polyoxyalkylene ether of a monohydric alcohol having 6 to 18 carbon atoms.
(B) Alkali metal alkyl phosphate having 8 to 22 carbon atoms.
(C) Esters of polyoxyethylene polyoxypropylene glycol having a number average molecular weight of 1,500 to 20,000 and a fatty acid having 8 to 22 carbon atoms.
(D) Dialkyl sulfosuccinate (carbon number of alkyl group: 6 to 18) ester alkali metal salt.

The synthetic fiber oil agent for papermaking according to claim 1, further comprising the following component (E).
(E) Polyoxyethylene polyoxypropylene glycol having a number average molecular weight of 1,500 to 20,000.

The content of (A) in the oil agent is 7 to 60% by mass. The content of (B) is 15 to 50% by mass. The content of (C) is 5 to 35% by mass. The synthetic fiber oil agent for papermaking according to claim 1 or 2, wherein the content of (D) is from 5 to 35% by mass and the content of (E) is from 0 to 40% by mass.

A method for treating synthetic fiber for papermaking, wherein the synthetic fiber oil agent for papermaking according to any one of claims 1 to 3 is added to the fiber in an amount of 0.05 to 2% by mass.

A synthetic fiber for papermaking, which is treated by the treatment method according to claim 4.

A nonwoven fabric obtained by making the synthetic fiber according to claim 5 into paper.