JP2004060108A

JP2004060108A - 吸水性不織布構造体

Info

Publication number: JP2004060108A
Application number: JP2002221057A
Authority: JP
Inventors: Kenji Inagaki; 稲垣　健治; Atsushi Suzuki; 鈴木　篤
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 2002-07-30
Filing date: 2002-07-30
Publication date: 2004-02-26
Anticipated expiration: 2022-07-30
Also published as: JP3949023B2

Abstract

【課題】良好な吸収性、保水性を有し、かつ湿潤時においても高い強度を有する嵩高な吸水性不織布構造体を提供すること。
【解決手段】パルプ繊維（Ａ）と熱接着性複合短繊維（Ｂ）とが混合された不織布と、熱接着性複合短繊維（Ｂ）からなる不織布が、少なくとも各々１層ずつ積層されてなる不織布構造体であって、熱接着性複合短繊維（Ｂ）同士、又は熱接着性複合短繊維（Ｂ）とパルプ繊維（Ａ）が実質的に接着しており、かつパルプ繊維（Ａ）が不織布構造体の全重量に対して２０〜８０重量％含まれることを特徴とする吸水性不織布構造体。
【選択図】　なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、良好な吸水性を有し、かつ湿潤時においても高い強度を有する嵩高な不織布構造体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、吸水性を有する不織布を得るために、各種検討がなされてきた。かかる吸水性不織布として、アルキルフォスフェート金属塩を付着させた不織布（例えば特開平８−１８８９６５号公報）、熱可塑性樹脂よりなる疎水性不織布を界面活性剤で処理した不織布（例えば特開平１１−１８１６７８号公報）、吸水ポリマーと吸水繊維とからなる不織布（例えば特開平８−１２０５５０号公報）などが開示されている。
【０００３】
しかしながら、アルキルフォスフェート金属塩を付着させた不織布或いは熱可塑性樹脂よりなる疎水性不織布を界面活性剤で処理した不織布は、その表面のみを親水化するものであるため、初期の親水性には優れるものの、吸水（保水）という点では、不十分な性能しか示されていない。
【０００４】
また、吸水ポリマーと吸水繊維とからなる不織布は吸水性に優れるものの、吸水ポリマーとの複合体であるため、一般的に強度を高くすることが困難で、使用中に不織布が破れてしまう場合がある上、コスト高になるという問題があった。
【０００５】
これに対して本発明者らは、特願２００１−２９６３２６号において、パルプ繊維と熱接着性繊維が特定の比率で混合された不織布構造体を提案した。しかるに、かかる不織布構造体は嵩高で良好な吸水性を有するものの、用途によってはさらに高い湿潤強度を求められることもあった。
【０００６】
このため、本発明者らは、さらに特願２００１−３１２３８４号において、不織布構造体の表面を、熱圧着させることにより、高い湿潤強度を有する吸水性不織構造体を提案した。しかるに、かかる不織布構造体は、良好な吸水性と高い湿潤強度を有するものの、表面の熱圧着工程を必要とするためコスト高になるという問題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記の問題を解消するためになされたものであり、その課題は、嵩高でかつ良好な吸収性、保水性を有する上、表面の熱圧着工程を必要とすることなく湿潤時においても高い強度を有する、おしぼりやキッチン用途等に使用可能な吸水性不織布構造体を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の課題を達成するため鋭意検討した結果、パルプ繊維と熱接着性複合短繊維とが混合された不織布と、熱接着性性複合短繊維からなる不織布を積層し、かつパルプ繊維の含有量を特定の範囲内とすることにより、所望の不織布構造体が得られることを見出した。そして、さらに鋭意検討を重ねることにより本発明に到達した。
【０００９】
かくして、本発明によれば、「パルプ繊維（Ａ）と熱接着性複合短繊維（Ｂ）とが混合された不織布と、熱接着性複合短繊維（Ｂ）からなる不織布が、少なくとも各々１層ずつ積層されてなる不織布構造体であって、熱接着性複合短繊維（Ｂ）同士、又は熱接着性複合短繊維（Ｂ）とパルプ繊維（Ａ）が実質的に接着しており、かつパルプ繊維（Ａ）が不織布構造体の全重量に対して２０〜８０重量％含まれることを特徴とする吸水性不織布構造体」が提供される。
【００１０】
その際、いずれか１層を形成する不織布の、不織布構造体の全重量中に占める割合が１０〜６０重量％であることが好ましい。
【００１１】
また、３層以上の不織布が積層してなる不織布構造体であって、両外層が熱接着性性複合短繊維（Ｂ）からなる不織布で構成されることが、パルプ繊維の脱落を低減させる上で好ましい。そして、かかる両層を形成する不織布が、ともに、不織布構造体の全重量中に占める割合が１０〜６０重量％であることが好ましい。
【００１２】
前記熱接着性複合短繊維（Ｂ）の単糸繊維繊度としては０．１〜１０ｄｔｅｘの範囲が適当である。また、該熱接着性複合短繊維（Ｂ）の熱融着成分としてはポリエステル系ポリマー、又ポリオレフィン系ポリマーが好適である。
【００１３】
前記の不織布としては、エアレイド法により製造されたものが好適に例示される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。まず、本発明でいう熱接着性複合短繊維は、熱融着成分と繊維形成性熱可塑性ポリマーとからなり、少なくとも前者が繊維表面に露出している必要がある。重量割合としては、前者と後者が３０／７０〜７０／３０の範囲が適当である。該熱接着性複合短繊維の複合形態としては、サイド・バイ・サイド型、芯鞘型のいずれであってもよいが、好ましいのは後者である。この芯鞘型においては繊維形成性熱可塑性ポリマーが芯部となるが、該芯部は同心円状あるいは偏心状であってもよい。なお、該複合短繊維の断面形状としては、中空、中実、異型いずれでもよい。
【００１５】
ここで、熱融着成分として配されるポリマーとしては、ポリウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、非弾性ポリエステル系ポリマー及びその共重合物、ポリオレフィン系ポリマー及びその共重合物、ポリビニルアルコール系ポリマー等を挙げることができる。
【００１６】
前記ポリウレタン系エラストマーとしては、分子量が５００〜６０００程度の低融点ポリオール、例えばジヒドロキシポリエーテル、ジヒドロキシポリエステル、ジヒドロキシポリカーボネート、ジヒドロキシポリエステルアミド等と、分子量５００以下の有機ジイソシアネート、例えばｐ，ｐ’−ジフェニールメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート水素化ジフェニールメタンイソシアネート、キシリレンイソシアネート、２，６−ジイソシアネートメチルカプロエート、ヘキサメチレンジイソシアネート等と、分子量５００以下の鎖伸長剤、例えばグリコールアミノアルコールあるいはトリオールとの反応により得られるポリマーである。
【００１７】
これらのポリマーのうちで、特に好ましいのはポリオールとしてはポリテトラメチレングリコール、またはポリ−ε−カプロラクタムあるいはポリブチレンアジペートを用いたポリウレタンである。この場合の有機ジイソシアネートとしてはｐ，ｐ’−ビスヒドロキシエトキシベンゼンおよび１，４−ブタンジオールを挙げることができる。
【００１８】
また、ポリエステル系エラストマーとしては熱可塑性ポリエステルをハードセグメントとし、ポリ（アルキレンオキシド）グリコールをソフトセグメントとして共重合してなるポリエーテルエステル共重合体、より具体的にはテレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレン−２，６−ジカルボン酸、ナフタレン−２，７−ジカルボン酸、ジフェニル−４，４’−ジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸、コハク酸、シュウ酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカンジ酸、ダイマー酸等の脂肪族ジカルボン酸またはこれらのエステル形成性誘導体などから選ばれたジカルボン酸の少なくとも１種と、１，４−ブタンジオール、エチレングリコールトリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコールネオペンチルグリコール、デカメチレングリコール等の脂肪族ジオールあるいは１，１−シクロヘキサンジメタノール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、トリシクロデカンメタノール等の脂環式ジオール、またはこれらのエステル形成性誘導体などから選ばれたジオール成分の少なくとも１種、および平均分子量が約４００〜５０００程度のポリエチレングリコール、ポリ（１，２−および１，３−ポリプロピレンオキシド）グリコール、ポリ（テトラメチレンオキシド）グリコール、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとの共重合体、エチレンオキシドとテトラヒドロフランとの共重合体等のポリ（アルキレンオキサイド）グリコールのうち少なくとも１種から構成される三元共重合体を挙げることができる。
【００１９】
特に、接着性や温度特性、強度の面からすればポリブチレン系テレフタレートをハード成分とし、ポリオキシブチレングリコールをソフトセグメントとするブロック共重合ポリエーテルエステルが好ましい。
【００２０】
この場合、ハードセグメントを構成するポリエステル部分は、主たる酸成分がテレフタル酸、主たるジオール成分がブチレングリコール成分であるポリブチレンテレフタレートである。むろん、この酸成分の一部（通常３０モル％以下）は他のジカルボン酸成分やオキシカルボン酸成分で置換されていても良く、同様にグリコール成分の一部（通常３０モル％以下）はブチレングリコール成分以外のジオキシ成分で置換されていても良い。また、ソフトセグメントを構成するポリエーテル部分はブチレングリコール以外のジオキシ成分で置換されたポリエーテルであってよい。
【００２１】
共重合ポリエステル系ポリマーとしては、アジピン酸、セバシン酸などの脂肪族ジカルボン酸、フタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸類および／またはヘキサヒドロテレフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸などの脂環式ジカルボン酸類と、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、パラキシレングリコールなどの脂肪族や脂環式ジオール類とを所定数含有し、所望に応じてパラヒドロキシ安息香酸などのオキシ酸類を添加した共重合エステル等を挙げることができ、例えばテレフタル酸とエチレングリコールとにイソフタル酸および１，６−ヘキサンジオールを添加共重合させたポリエステルが好ましい。
【００２２】
また、ポリオレフィンポリマーとしては、例えば低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン等を挙げることができる。
【００２３】
他方、上記の熱融着成分の相手方成分である、繊維形成性熱可塑性ポリマーとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステルや、ポリオレフィンポリマーなどが例示される。
【００２４】
なお、前記熱融着成分と繊維形成性熱可塑性ポリマーには、各種安定剤、紫外線吸収剤、増粘分枝剤、艶消し剤、着色剤、その他各種改良剤等が必要に応じて配合されていてもよい。
【００２５】
本発明において、熱接着性複合短繊維（Ｂ）は、前記の前記熱融着成分と繊維形成性熱可塑性ポリマーからなるものであり、その単糸繊度は０．１〜１０ｄｔｅｘ（より好ましくは１〜３ｄｔｅｘ）であることが好ましい。該繊度が０．１ｄｔｅｘ未満では、骨格としての強力が不足する恐れがある。逆に、該繊度が１０ｄｔｅｘよりも大きいと、パルプ繊維との均一な混合を作りにくく不織布に斑を生じる恐れがある。
【００２６】
次に、本発明でいうパルプ繊維とは、木材やその他植物から抽出された天然パルプをさす。使用するパルプの種類としては木材パルプ、麻パルプ、リンターパルプ、ケナフパルプなどがあげられ、中でも木材パルプが価格等の点で最も好ましい。
【００２７】
本発明においては、パルプ繊維（Ａ）と熱接着性複合短繊維（Ｂ）とが混合された不織布と、熱接着性複合短繊維（Ｂ）からなる不織布が、少なくとも各々１層ずつ積層されてなる不織布構造体であって、熱接着性複合短繊維（Ｂ）同士、又は熱接着性複合短繊維（Ｂ）とパルプ繊維（Ａ）が実質的に接着しており、かつパルプ繊維（Ａ）が不織布構造体の全重量に対して２０〜８０重量％（好ましくは３０〜７０重量％）含まれる必要がある。
【００２８】
前記のパルプ繊維（Ａ）の重量比率が２０重量％よりも小さいと、吸水性を十分に発揮することができず好ましくない。逆に、該重量比率が８０重量％を越えるとパルプ繊維の脱落が多くなり、使用上問題が生じるため好ましくない。
【００２９】
本発明における不織布構造体の構造として、パルプ繊維（Ａ）と熱接着性複合短繊維（Ｂ）とが混合された不織布からなる層と、熱接着性複合短繊維（Ｂ）で形成された不織布からなる層が、少なくとも各々１層ずつ積層されておればよく、積層する層の数は特に限定されるものではないが、設備の制約や生産性を考慮した場合、３〜５層であることが好ましい。
【００３０】
その際、いずれか１層を形成する不織布の、不織布構造体の全重量中に占める割合が１０〜６０重量％であることが好ましい。
【００３１】
さらには、両外層を熱接着性性複合短繊維（Ｂ）からなる不織布で構成し、かつ中間層として、パルプ繊維（Ａ）と熱接着性複合短繊維（Ｂ）とが混合された不織布からなる層を配置した、３層以上の不織布が積層してなる不織布構造体であることが好ましい。このような構造を採用することにより、中間層に含まれるパルプ繊維（Ａ）が優れた吸水性を示すと同時に、パルプ繊維（Ａ）の脱落を低減することが可能になる。その際、両外層を形成する不織布が、ともに、不織布構造体の全重量中に占める割合が１０〜６０重量％であることが、パルプ繊維（Ａ）の脱落をより効果的に防ぐ上で好ましい。
【００３２】
本発明の不織布構造体を構成する不織布の製造方法、及びその積層方法としては従来公知の方法が任意に採用でき、特に限定されるものではないが、嵩を高め、パルプ繊維と熱接着性複合短繊維とを均一に混合することが好ましい点を考慮するとエアレイド法が最も好ましい。
【００３３】
また、熱接着複合短繊維同士、又はパルプ繊維と熱接着性複合短繊維との接着は、不織布を製造した後熱処理により一旦熱融着させ、さらに該不織布を積層した後、再度熱融着させてもよいし、不織布を積層した後、一度に熱融着させてもよい。
【００３４】
【実施例】
次に本発明の実施例及び比較例を詳述するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、実施例中の各測定項目は下記の方法で測定した。
＜厚み＞ＪＩＳ　Ｌ１０９６（一般織物試験方法）に基づき測定を行った。
＜強度（ＤＲＹ）＞ＪＩＳ　Ｐ８１１３（紙及び板紙の引張り強さ試験方法）に基づき測定を行った。
＜強度（湿潤状態：ＷＥＴ）＞ＪＩＳ　Ｐ８１３５（紙及び板紙の湿潤引張り強さ試験方法）に基づき測定を行った。
＜吸水性（バイレック法）＞ＪＩＳ　Ｌ１０９６（一般織物試験方法）６．２６．１　Ｂ法（バイレック法）に基づき測定を行った。
＜繊維脱落＞得られたサンプルを２枚用意し、表面同士を擦った時の状態について目視観察を行った。
◎：ほとんど繊維脱落は見られない
○：ごく少量の繊維脱落が見られる
△：繊維脱落が見られる
×：多くの繊維脱落が見られる
【００３５】
［実施例１〜５、比較例１〜５］
まず、熱接着性複合短繊維（Ｂ）として、熱接着性複合短繊維Ｂ１、熱接着性複合短繊維Ｂ２、熱接着性複合短繊維Ｂ３の３種を用意した。
【００３６】
ここで、熱接着性複合短繊維Ｂ１は、ポリエチレンテレフタレート（融点２５６℃）を芯部に、テレフタル酸とイソフタル酸とを６０／４０（モル％）で混合した酸成分と、エチレングリコールとジエチレングリコールとを８５／１５（モル％）で混合したジオール成分とからなる共重合ポリエチレンテレフタレート（軟化点１１０℃）を鞘部に、鞘／芯の重量比で５０／５０になるように常法により紡糸して得られた芯鞘型熱接着性複合短繊維（単糸繊度１．７ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）である。
【００３７】
次に、熱接着性複合短繊維Ｂ２は、ポリエチレンテレフタレート（融点２５６℃）を芯部に、ポリエチレン（融点１３１℃）を鞘部に、鞘／芯の重量比で５０／５０になるように常法により紡糸して得られた芯鞘型熱接着性複合短繊維（単糸繊度１．７ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）である。
【００３８】
さらに、熱接着性複合短繊維Ｂ３は、ポリプロピレン（融点１６０℃）を芯部に、ポリエチレン（融点１３１℃）を鞘部に、鞘／芯の重量比で５０／５０になるように常法により紡糸して得られた芯鞘型熱接着性複合短繊維（単糸繊度１．７ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）である。
【００３９】
そして、針葉樹パルプ（以下ＮＢＫＰと称する場合がある）と、表１に示される熱接着性複合短繊維とを表１に示す比率で複合し、エアレイド法により均一なウエッブを得て、該ウエッブを積層した後、エアースルードライヤーで熱接着性複合短繊維の鞘成分を融着させた。得られた不織布構造体の各物性を表２に示す。
【００４０】
比較例１については、パルプ繊維の脱落に問題を生じた。さらに、比較例１では、パルプと熱接着性複合短繊維から構成される単層不織布であるため、吸水したときにべとつきが多いという問題が生じた。比較例２、３においては、全体に対するパルプ繊維の比率が小さいため、吸水性に劣るという問題が生じた。比較例４、５においては、パルプ繊維の脱落に問題を生じた。
【００４１】
【表１】

【００４２】
【表２】

【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、良好な吸収性、保水性を有する上、表面の熱圧着工程を必要とすることなく、湿潤時においても高い強度を有する、嵩高な吸水性不織布構造体を得ることができる。かかる吸水性不織布構造体は、おしぼりやキッチン用途等に好適である。

Claims

パルプ繊維（Ａ）と熱接着性複合短繊維（Ｂ）とが混合された不織布と、熱接着性複合短繊維（Ｂ）からなる不織布が、少なくとも各々１層ずつ積層されてなる不織布構造体であって、熱接着性複合短繊維（Ｂ）同士、又は熱接着性複合短繊維（Ｂ）とパルプ繊維（Ａ）が実質的に接着しており、かつパルプ繊維（Ａ）が不織布構造体の全重量に対して２０〜８０重量％含まれることを特徴とする吸水性不織布構造体。
いずれか１層を形成する不織布の、不織布構造体の全重量中に占める割合が１０〜６０重量％である請求項１に記載の吸水性不織布構造体。
３層以上の不織布が積層してなる不織布構造体であって、両外層が熱接着性性複合短繊維（Ｂ）からなる不織布で構成された請求項１又は請求項２に記載の吸水性不織布構造体。
両外層を形成する不織布が、ともに、不織布構造体の全重量中に占める割合が１０〜６０重量％である請求項３に記載の吸水性不織布構造体。
熱接着性複合短繊維（Ｂ）の単糸繊維繊度が０．１〜１０ｄｔｅｘである請求項１〜４のいずれかに記載の吸水性不織布構造体。
熱接着性複合短繊維（Ｂ）の熱融着成分がポリエステル系ポリマーである請求項１〜５のいずれかに記載の吸水性不織布構造体。
熱接着性複合短繊維（Ｂ）の熱融着成分がポリオレフィン系ポリマーである請求項１〜５のいずれかに記載の吸水性不織布構造体。
不織布がエアレイド法により製造されてなる請求項１〜７のいずれかに記載の吸水性不織布構造体。