JP2018154942A - 親水性不織布 - Google Patents
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Abstract
Description
[1]下記一般式(1):
R1COO[(A1O)x(A2O)y]H (1)
{式中、R1は、炭素数7〜21のアルキル基又はアルケニル基であり、A1Oは、炭素数2のオキシエチレン基であり、A2Oは、炭素数3〜4のオキシアルキレン基であり、xは、1〜20の整数であり、yは、10〜60の整数であり、そしてA1O及びA2Oについてオキシアルキレン基の付加順は限定しておらず、付加する際の付加方法はブロック付加又はランダム付加のいずれであってもよい。}で表される成分(A)、並びに下記一般式(2):
[2]前記成分(A)と成分(B)との重量比((A)/(B))が、90/10〜40/60である、前記[1]に記載の親水性不織布。
[3]前記成分(A)と成分(B)の合計の純分付着濃度が0.1〜1.50重量%である、前記[1]又は[2]に記載の親水性不織布。
[4]前記不織布を構成する繊維が熱可塑性繊維である、前記[1]〜[3]のいずれかに記載の親水性不織布。
[5]前記不織布を構成する繊維が長繊維である、前記[1]〜[4]のいずれかに記載の親水性不織布。
[6]目付が40g/m2以下である、前記[1]〜[5]のいずれかに記載の親水性不織布。
[7]前記不織布を構成する繊維の平均繊維径が8〜40μmである、前記[1]〜[6]のいずれかに記載の親水性不織布。
[8]前記親水性不織布の用途が、使い捨てオムツ、生理用ナプキン又は失禁パットを含む衛生材料である、前記[1]〜[7]のいずれかに記載の親水性不織布。
親水剤としての成分(A)は、下記一般式(1):
R1COO[(A1O)x(A2O)y]H (1)
{式中、R1は、炭素数7〜21のアルキル基又はアルケニル基であり、A1Oは、炭素数2のオキシエチレン基であり、A2Oは、炭素数3〜4のオキシアルキレン基であり、xは、1〜20の整数であり、yは、10〜60の整数であり、そしてA1O及びA2Oについてオキシアルキレン基の付加順は限定しておらず、付加する際の付加方法はブロック付加又はランダム付加のいずれであってもよい。}で表される。成分(A)は、耐久透水性と濡れ戻り性を発揮する点で重要な成分である。R1は、炭素数7〜21のアルキル基又はアルケニル基であり、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、デセニル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、トリデセニル基、テトラデシル基、テトラデセニル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、へプタデシル基、へプタデセニル基、オクタデシル基、イソオクタデシル基、ノナデシル基、ノナデセニル基、イコシル基、ヘンイコシル基等が挙げられる。
アルキル基又はアルケニル基の炭素数が7未満の場合、繊維との親和性がなくなり耐久透水性と液戻り性が低下する。他方、アルキル基又はアルケニル基の炭素数が21を超える場合、透水性自体が不十分となり耐久性も得られない。
成分(B)のポリオキシエチレンアルキルエーテル燐酸エステルについても通常の条件で脂肪族アルコールにエチレンオキサイドを付加させた後、通常の条件でリン酸化することによって製造することができる。その後、中和剤で中和を行えば燐酸エステル塩を得ることができる。
不織布への親水剤の付与方法としては、浸漬法、噴霧法、コーティング法等の既知の方法が採用でき、親水剤付与後、熱風、熱ロールなどの乾燥手段を用いて乾燥してもよい。また繊維加工剤付与前にコロナ放電処理、常圧プラズマ放電処理などの処理も必要に応じて採用してもよい。
噴霧粒子径(μm)={100000×√(表面張力(N/m))}/(ローター直径(mm)×ローター回転数(rpm))
により算出される。
本実施形態の不織布の透水性の指標となる繰り返し透水性は、4回目70%以上であることが好ましい。排尿毎におむつを交換することはないため、トップシートやセカンドシートなどに使用される不織布には2回目、3回目と繰返しの排尿に対しても、澱みなく尿等の体液を通水する必要がある。4回目の繰返し透水性の値が70%未満では、例えば、使い捨ておむつのトップシートやセカンドシートなどに用いた場合、2回目以降の尿に対し十分に通水出来ないことから尿漏れの原因となる可能性がある。
不織布のCD方向に5等分して1cm角の試験片を採取し、キーエンス社製マイクロスコープVHX−700Fで繊維の直径を各20点ずつ測定し、その平均値を求めた。
JIS−L1906に準じ、MD方向20cm×CD方向5cmの試験片を不織布のCD方向に採取位置が均等になるように5枚採取して質量を測定し、その平均値を単位面積あたりの重量に換算して目付(g/m2)として求めた。
親水剤付与加工1時間分の親水剤水溶液の消費量から下記式:
親水剤付着量(重量%)=親水剤消費量(g)/{不織布目付(g/m2)×幅(m)×加工速度(m/min)×60(min)}×100
により算出した値を、の親水剤付着量(重量%)とした。
吸収体として吸収体の特性を一定化しておくため、特定濾紙(Ahlstrоm社製 GRADE:989)3枚の上に試験布を置く。さらにその上に10cm角で中央に直径25mmの穴を開けた板(約800g)を置き、中央穴の上部25mm高さより、生理食塩水(吸収体重量の4.0倍の液量)を滴下し、吸収させる。次に、試験布の上の板を取り除き、3.5kgの錘(10cm角)をしずかに載せて3分間かけ、吸収体中の液の分布を一定化する。次いで、3.5kgの錘を一旦取り除き、試験布の上に予め秤量した測定用濾紙(HOLLINGSWORTH&VOSE.CONPANY製 ERTMWWSSHEETS 12.5cm角)2枚を速やかに置き、再度3.5kgの錘を静かに載せる。2分後にその測定濾紙の重量増加を秤量する。その増加分の値(g)を濡れ戻り指数とした。
吸収体としてトイレットペーパー(イトマン株式会社製ハードシングル1R55m)を10枚重ねて、その上に試験布(20cm×30cm)を置く。さらにその上に直径1.5cmの穴を等間隔に10ヶ所開けたステンレス製の板を置き、それぞれの穴に位置する布の上方10mmの高さから生理食塩水0.05gを滴下し、3分経過後、再度同様に滴下する。4回目の滴下後、10秒以内に吸収される穴の数(a)を数える。これを同じ試料の40ヶ所について試験し{((a)/(穴10ヶ所×試料40ヶ所)×100)}を4回目繰返し透水性(%)とした。また、継続して5回目の滴下後も4回目と同様に10秒以内に吸収される穴の数(b)を数え、{((b)/(穴10ヶ所×試料40ヶ所)×100)}を5回目繰返し透水(%)とした。
45度に傾斜した板上に吸収体としてトイレットペーパー(イトマン株式会社製ハードシングル1R55m)を10枚重ねて、その上に試験布(20cm角)を置いてセットし、布の上方10mmの高さから0.05gの生理食塩水を滴下した。滴下位置から吸収終了までの生理食塩水が流れ落ちた距離を読み取った。この測定を試験布内で任意に20点行い、その平均値を45度傾斜流長(mm)とした。
メルトフローレート(MFR)が55g/10分(JIS−K7210に準じ、温度230℃、荷重2.16kgで測定)のポリプロピレン(PP)樹脂を吐出量0.88g/分・hоleとなる様にスパンボンド法で、紡糸温度220℃で押出し、このフィラメント群をエアジェットによる高速牽引装置を使用して、移動捕集面に向けて押出し、平均繊維径17μmの長繊維ウェブを調製した。
次いで、得られた長繊維ウェブを上下温度135℃、圧力60kg/cm2でのフラットロールとエンボスロール(パターン仕様:直径0.425mm円形、千鳥配列、横ピッチ2.1mm、縦ピッチ1.1mm、圧着面積率6.3%)の間に通して繊維同士を部分圧着して、目的とする目付が18g/m2となる様にライン速度を調整し、長繊維不織布を得た。
エチレン成分含有量が4.3モル%、MFRが24のエチレン・プロピレンランダム共重合体樹脂(r−PP)を吐出量0.84g/分・hоleとなる様にスパンボンド法で、紡糸温度230℃で押出し、このフィラメント群をエアジェットによる高速牽引装置を使用して、移動捕集面に向けて押出し、平均繊維径17μmの長繊維ウェブを作製した。次いで、得られた長繊維ウェブを不織布の製造(1)で使用したものと同じフラットロール/エンボスロールを用いて上下温度135℃、圧力60kg/cm2の条件で、繊維同士を部分圧着して、目的とする目付が18g/m2となる様にライン速度を調整し、長繊維不織布(2)を得た。
MFRが55g/10分(JIS−K7210に準じ、温度230℃、荷重2.16kgで測定)のポリプロピレン(PP)樹脂を第1成分とし、MIが26g/10分(JIS−K7210に準じ、温度190℃、荷重2.16kgで測定)の高密度ポリエチレン(HDPE)樹脂を第2成分とし、第1成分の吐出量が0.4g/分・hоle、第2成分の吐出量が0.4g/分・hоleで全吐出量が0.8g/分・hоleであり、第1成分と第2成分の比が1/1となる繊維をスパンボンド法により紡糸温度220℃で押出し、このフィラメント群をエアジェットによる高速気流牽引装置を使用して、移動捕集面に向けて押出し平均繊維径18μの偏芯鞘芯型複合長繊維ウェブを調製した。
次いで、得られた偏芯鞘芯型複合長繊維不織ウェブを100℃のフラットロールとエンボスロール(パターン仕様:直径1.00mm円形、千鳥配列、横ピッチ4.4mm、縦ピッチ4.4mm、圧着面積率7.9%)の間に通して繊維同士を仮接着し、次いで、熱風温度140℃、熱風風速1.0m/sの熱風により繊維同士を接着し、目付18g/m2、捲縮数17個/インチの複合長繊維不織布(5)を得た。
・成分(A1)の合成
5Lオートクレーブにステアリン酸284g(1モル)と水酸化カリウム6.7gを仕込み、オートクレーブ内を窒素ガスで置換する。200rpmの撹拌速度で150℃まで昇温し、エチレンオキサイド440g(10モル)を同温度で徐々に圧入し付加させる。同温度で1時間熟成し120℃まで冷却後、同温度でプロピレンオキサイド2610g(45モル)を圧入し付加させる。同温度で3時間熟成し60℃まで冷却後、氷酢酸7.2gを仕込み中和した。
成分(A1)と同様の合成方法にて成分(A2)〜(A8)を合成した。
東邦化学工業株式会社製「A−30」を使用した。
5Lオートクレーブにペンタエリスリトール136g(1モル)と水酸化カリウム3.8gを仕込み、オートクレーブ内を窒素ガスで置換する。200rpmの撹拌速度で150℃まで昇温し、エチレンオキサイド1760g(40モル)を同温度で徐々に圧入し付加させる。同温度で1時間熟成後、60℃まで冷却し反応物を得る。次に反応物1896g(1モル)、ステアリン酸1136g(4モル)、水酸化カリウム11.4gを水分受器の付した5Lフラスコに仕込み、200rpmの撹拌速度で220℃まで昇温し、同温度で約8時間エステル化反応を行う。反応終了後、60℃まで冷却し、氷酢酸16.3gを仕込み中和した。
5Lオートクレーブに1−ヘキサデカノール968g(4モル)と水酸化カリウム5.5gを仕込み、オートクレーブ内を窒素ガスで置換する。200rpmの撹拌速度で150℃まで昇温し、エチレンオキサイド1760g(40モル)を同温度で徐々に圧入し付加させる。同温度で1時間熟成し60℃まで冷却後、氷酢酸5.9gを仕込み中和した。
成分(A1):ポリオキシエチレン(10モル)ポリオキシプロピレン(45モル)モノステアリン酸エステル
成分(A2):ポリオキシエチレン(3モル)ポリオキシブチレンモノオレイン酸エステル
成分(A3):ポリオキシプロピレン(36モル)ポリオキシエチレン(4モル)モノステアリン酸エステル
成分(A4):ポリオキシエチレン(8モル)ポリオキシプロピレン(40モル)モノベヘニン酸エステル
成分(A5):ポリオキシプロピレン(42モル)ポリオキシエチレン(6モル)モノイソステアリン酸エステル
成分(A6):ポリオキシプロピレン(50モル)ポリオキシエチレン(5モル)モノラウリン酸エステル
成分(A7):ポリオキシエチレン(10モル)モノステアリン酸エステル
成分(A8):ポリオキシエチレン(15モル)ポリオキシプロピレン(8モル)モノステアリン酸エステル
成分(A9):ポリオキシエチレン(30モル)ヒマシ油
成分(A10):ポリオキシエチレン(40モル)ペンタエリスリトールテトラステアリン酸エステル
成分(A11):ポリオキシエチレン(3モル)ラウリルエーテルリン酸エステルナトリウム塩
・成分(B1)の合成
1Lオートクレーブに2−エチルヘキサノール390g(3モル)と水酸化カリウム0.7gを仕込み、オートクレーブ内を窒素ガスで置換する。200rpmの撹拌速度で150℃まで昇温し、エチレンオキサイド264g(6モル)を同温度で徐々に圧入し付加させる。同温度で1時間熟成し60℃まで冷却後、89%燐酸0.2gで中和し反応物を得た。次に、反応物654g(3モル)を1Lフラスコに仕込み、撹拌しながら徐々に無水燐酸を142g(1モル)投入し、60℃を保持したまま3時間反応させる。その後、イオン交換水3gを仕込み60℃で30分間撹拌する。次に水酸化カリウム160gを発熱に注意しながら仕込み、燐酸エステル塩を得た。
成分(B1)と同様の合成方法にて成分(B2)〜(B6)を合成した。
花王株式会社製「ネオペレックスG−65」(65%品)を使用した。
成分(B1):ポリオキシエチレン(2モル)2-エチルヘキシルエーテルリン酸エステルカリウム塩
成分(B2):ポリオキシエチレン(3モル)オクチルエーテルリン酸エステル
成分(B3):ポリオキシエチレン(1モル)2-エチルヘキシルエーテルリン酸エステルナトリウム塩
成分(B4):ポリオキシエチレン(5モル)デシルエーテルリン酸エステルカリウム塩
成分(B5):ポリオキシエチレン(3モル)ラウリルエーテルリン酸エステルナトリウム塩
成分(B6):ステアリルアルコールリン酸エステルカリウム塩
成分(B7):ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム
不織布(1)に、成分(A1):62%と成分(B1):38%を混合した0.25重量%の親水剤水溶液を、液温20℃に調整した後、容器に入れ、親水剤が入った浴を作製した。その浴中に不織布(1)を投入し、浸漬させた後、塗布量が200重量%となるようにマングル圧を調整して不要な親水剤を除き、不織布に塗布した。塗布後は120℃に設定した乾燥機中に置き、3分間乾燥させ、透水不織布を得た。得られた不織布の各種測定結果を以下の表1に示す。
不織布(1)に、成分(A2):55%と成分(B2):45%を混合した1.67重量%の親水剤を、液温20℃に調整し、塗布量が30重量%となるように、斜線柄120メッシュ、セル容積22cm3/m2のグラビアロールを用いて塗布し、次いで、120℃のシリンダードライヤーに通して乾燥させ巻き取った。得られた不織布の各種測定結果を以下の表1に示す。
不織布(3)に、成分(A2):70%と成分(B4):30%を混合した1.67重量%の親水剤を用いた他は、実施例2と同様にして不織布に付与した。得られた不織布の各種測定結果を以下の表1に示す。
不織布(1)に、成分(A3):60%と成分(B3):40%を混合した1.00重量%の親水剤を用いた他は、実施例2と同様にして不織布に付与した。得られた不織布の各種測定結果を以下の表1に示す。
不織布(1)に、成分(A3):60%と成分(B3):40%を混合した1.67重量%の親水剤を用いた他は、実施例2と同様にして不織布に付与した。得られた不織布の各種測定結果を以下の表1に示す。
不織布(1)に、成分(A3):60%と成分(B3):40%を混合した3.33重量%の親水剤を用いた他は、実施例2と同様にして不織布に付与した。得られた不織布の各種測定結果を以下の表1に示す。
不織布(1)においてライン速度を調整し、目付13g/m2の不織布を得た。得られた不織布に、成分(A3):60%と成分(B3):40%を混合した1.00重量%の親水剤を用いた他は、実施例2と同様にして不織布に付与した。得られた不織布の各種測定結果を以下の表1に示す。
不織布(1)においてライン速度を調整し、目付25g/m2の不織布を得た。得られた不織布に、成分(A3):60%と成分(B3):40%を混合した3.33重量%の親水剤を用いた他は、実施例2と同様にして不織布に付与した。得られた不織布の各種測定結果を以下の表1に示す。
不織布(1)に、成分(A3):70%と成分(B1):30%を混合した1.67重量%の親水剤を用いた他は、実施例2と同様にして不織布に付与した。得られた不織布の各種測定結果を以下の表1に示す。
不織布(1)に、成分(A4):60%と成分(B2):40%を混合した親水剤の5.00重量%水溶液を、液温20℃に調整し、塗布量が10重量%となるように、ローターダンプニング方式にて上記不織布に塗布し125℃のエアスルードライヤーに通して乾燥させ巻き取った。使用したローターダンプニング装置のローターの直径は80mmであり、各ローターは、CD方向に115mm間隔、塗布する不織布とのローター中心の距離を180mmとなるように配置した。また、ローター回転数を調整し、噴霧される繊維加工剤の噴霧粒子径が35μmとなるようにした。得られた不織布の各種測定結果を以下の表1に示す。
不織布(2)に、成分(A4):70%と成分(B3):30%を混合した1.67重量%の親水剤を用いた他は、実施例2と同様にして不織布に付与した。得られた不織布の各種測定結果を以下の表1に示す。
不織布(1)に、成分(A5):55%と成分(B3):45%を混合した5.00重量%の親水剤を用いた他は、実施例10と同様にして不織布に付与した。得られた不織布の各種測定結果を以下の表1に示す。
不織布(1)に、成分(A5):74%と成分(B1):26%を混合した1.67重量%の親水剤を用いた他は、実施例2と同様にして不織布に付与した。得られた不織布の各種測定結果を以下の表1に示す。
不織布(1)に、成分(A6):64%と成分(B4):36%を混合した1.67重量%の親水剤を用いた他は、実施例2と同様にして不織布に付与した。得られた不織布の各種測定結果を以下の表1に示す。
不織布(1)に、成分(A1):70%と成分(B6):30%を混合した1.67重量%の親水剤を用いた他は、実施例2と同様にして不織布に付与した。得られた不織布の各種測定結果を以下の表2に示す。
不織布(1)に、成分(A2):85%と成分(B5):15%を混合した1.67重量%の親水剤を用いた他は、実施例2と同様にして不織布に付与した。得られた不織布の各種測定結果を以下の表2に示す。
不織布(1)に、成分(A3):65%と成分(B5):35%を混合した0.25重量%の親水剤を用いた他は、実施例1と同様にして不織布に付与した。得られた不織布の各種測定結果を以下の表2に示す。
不織布(1)に、成分(A3):74%と成分(B6):26%混合した1.67重量%の親水剤を用いた他は、実施例2と同様にして不織布に付与した。得られた不織布の各種測定結果を以下の表2に示す。
不織布(1)に、成分(A7):75%と成分(B2):25%を混合した1.67重量%の親水剤を用いた他は、実施例2と同様にして不織布に付与した。得られた不織布の各種測定結果を以下の表2に示す。
不織布(1)に、成分(A8):70%と成分(B1):30%混合した1.67重量%の親水剤を用いた他は、実施例2と同様にして不織布に付与した。得られた不織布の各種測定結果を以下の表2に示す。
不織布(1)に、成分(A9):60%と成分(B7):40%を混合した0.25重量%の親水剤を用いた他は、実施例1と同様にして不織布に付与した。得られた不織布の各種測定結果を以下の表2に示す。
不織布(1)に、成分(A10):65%と成分(B7):35%を混合した1.67重量%の親水剤を用いた他は、実施例2と同様にして不織布に付与した。得られた不織布の各種測定結果を以下の表2に示す。
不織布(1)に、成分(A11):72%と成分(B7):28%混合した1.67重量%親水剤を用いた他は、実施例2と同様にして不織布に付与した。得られた不織布の各種測定結果を以下の表2に示す。
Claims (8)
- 下記一般式(1):
R1COO[(A1O)x(A2O)y]H (1)
{式中、R1は、炭素数7〜21のアルキル基又はアルケニル基であり、A1Oは、炭素数2のオキシエチレン基であり、A2Oは、炭素数3〜4のオキシアルキレン基であり、xは、1〜20の整数であり、yは、10〜60の整数であり、そしてA1O及びA2Oについてオキシアルキレン基の付加順は限定しておらず、付加する際の付加方法はブロック付加又はランダム付加のいずれであってもよい。}で表される成分(A)、並びに下記一般式(2):
- 前記成分(A)と成分(B)との重量比((A)/(B))が、90/10〜40/60である、請求項1に記載の親水性不織布。
- 前記成分(A)と成分(B)の合計の純分付着濃度が0.1〜1.50重量%である、請求項1又は2に記載の親水性不織布。
- 前記不織布を構成する繊維が熱可塑性繊維である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の親水性不織布。
- 前記不織布を構成する繊維が長繊維である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の親水性不織布。
- 目付が40g/m2以下である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の親水性不織布。
- 前記不織布を構成する繊維の平均繊維径が8〜40μmである、請求項1〜6のいずれか1項に記載の親水性不織布。
- 前記親水性不織布の用途が、使い捨てオムツ、生理用ナプキン又は失禁パットを含む衛生材料である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の親水性不織布。
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