JP2553185B2

JP2553185B2 - 疎水性熱接着性複合繊維

Info

Publication number: JP2553185B2
Application number: JP1036230A
Authority: JP
Inventors: 純夫中田; 幹雄田代; 司小林
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1989-02-17
Filing date: 1989-02-17
Publication date: 1996-11-13
Anticipated expiration: 2011-11-13
Also published as: JPH0319969A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、良好な疎水性と優れた制電性を呈する熱接
着性複合繊維に関する。

（従来の技術）従来より、不織布分野、例えばフィルター用，衛材用
等の不織布は熱接着性繊維を用いて製造する要求が大き
く、ポリプロピレン又はポリエステル（繊維形成性成
分）を芯成分としポリエチレン（熱接着性成分）を鞘成
分とした芯鞘複合繊維が提案されている（例えば、特開
昭53−86836号公報，特開昭57−176217号公報参照）。
しかし近年、衛材用例えばおむつ，生理用品等のフェー
スカバー用素材として使用する場合には、水分を保持せ
ず着用感の優れた不織布が望まれている。またフィルタ
ー用として使用する場合においても、水分の保持性が高
いとフィルター寿命が短くなる場合が有るので水分保持
性の低い、すなわち、疎水性の優れた熱接着性繊維が望
まれている。

ポリオレフィン、ポリエステル等の合成重合体は優れ
た疎水性を有するので、上記繊維の素材としては極めて
好ましいものである。しかしながら、その反面極めて帯
電しやすく、種々の製造工程を通過させるためには帯電
防止をしなければならないことは周知のとおりである。
しかるに、通常の帯電防止剤（制電剤）を付与する方法
では、十分な帯電防止性を付与せしめた繊維とすると、
疎水性を失って親水性、すなわち水分の保持性が高いも
のとなってしまう。

通常の合成繊維においては、疎水性を低下させず、加
工特性を向上させる方法として、特公昭62−25788号公
報に、セチルホスフェートカリウムを70重量％以上含有
する処理剤を付与する方法が提案されている。

しかしながら、本発明者等の検討によれば、かかる処
理剤をポリオレフィン及び／又は低融点ポリエステルを
接着成分とする熱接着性繊維に付与させた場合には、捲
縮付与工程において、熱接着性繊維の押込捲縮付与機通
過性が悪い事、又最終的にウェブを熱処理して得られる
不織布の接着強力も低下する等の問題点がある事を知っ
た。

このように、熱接着性繊維において、優れた疎水性を
呈すると共に、良好な加工特性（例えば良好な制電性）
と良好な接着性を有するものは未だ知られていないのが
実情である。

（発明の目的）本発明は、上記背景に鑑みなされたもので、その目的
とするところは、疎水性に優れ、良好な加工特性及び良
好な接着性を有する熱接着性繊維を提供することにあ
る。

（本発明の構成）本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討した
結果、モノアルキルホスフェート、ジアルキルホスフェ
ート及びポリアルキルポリホスフェートのカリウム塩混
合物を主体とする処理剤を付与した、ポリオレフィン又
は低融点ポリエステルを接着成分とする熱接着性繊維
は、前記疎水性と接着性を同時に満足し、かつ押込捲縮
機通過性も向上する事を見い出した。また、疎水性につ
いても、後述する吸水長Ｌ値を特定値以下にする事によ
り初めて最終的に得られる不織布の使用特性、例えば、
生理用品のフェースカバーに使用した際の着用感を改善
できることをも見い出した。本発明は、かかる知見に基
づいてなされたものである。

すなわち本発明は、融点及び／又は軟化開始温度が50
〜150℃のポリオレフィン及び／又は低融点ポリエステ
ルである熱接着性成分と繊維形成性重合体とからなる熱
接着性複合繊維において、該複合繊維の表面にはアルキ
ル基の炭素数が18〜20であって、モノアルキルホスフェ
ート、ジアルキルホスフェート及びポリアルキルポリホ
スフェートのカリウム塩混合物からなり、且つその混合
割合（重量比百分率）が40〜60:35〜55:5〜15の範囲内
にあるアルキルホスフェートカリウムを70重量％以上含
有した表面処理剤が繊維重量に対して0.05〜５重量％付
与されており、かつ下記に定義する吸水長Ｌが5cm以下
であることを特徴とする疎水性熱接着性複合繊維であ
る。

但し、吸水長Ｌとは、繊維2gを内径1cm長さ10cmのガ
ラス管にに均等に詰め、25±１℃,65±２％RHの条件の
もとで、水／メタノール混合比1/1（容量比）の混合液
に末端を浸漬して垂直に保持し、１分間経過した際の液
面上昇値である。

本発明においては、熱接着性複合繊維に付与される表
面処理剤は、その非水成分中の70重量％以上が、アルキ
ル基の炭素数が18〜20のアルキルホスフェートカリウム
である必要がある。ここでアルキル基の炭素数が18未満
の場合には、前述の如く押込捲縮付与機通過性が悪化し
たり、最終的に得られる不織布の強力が低下したり、あ
るいは、繊維表面への処理剤の付着斑が発生する傾向に
ある。一方20を越える場合にあっては、制電性が低下し
たり、処理剤溶液の安定性が劣るようになる。

かかるアルキルホスフェートカリウムは、通常、対応
するアルコールに粉末状の無水五酸化リンを添加して加
熱反応させ、次いで水酸化カリウム水溶液で中和して製
造される。そして、この反応条件，中和条件等を種々変
更する事により、下記式であらわされる、モノアルキル
ホスフェート，ジアルキルホスフェート及びポリアルキ
ルポリホスフェート等のカリウム塩の混合物が得られ
る。

モノアルキルホスフェートＫ塩（Ｍ）：ジアルキルホスフェートＫ塩（Ｄ）：ポリアルキルポリホスフェートＫ塩（Ｐ）：（式中、Ｒは炭素数が18〜20のアルキル塩,nは１以上の
整数,XはＲまたはＫ）本発明においては、上記M:D:Pの重量比（百分率で示
す）を40〜60:35〜55:5〜15の範囲にすることが必要で
ある。Ｐの割合が15を越える場合にあっては、得られる
熱接着性繊維の吸水長Ｌ値（後述）は5cm以下と疎水性
に優れ最終的に得られる不織布の強力も充分なものとな
るが、不織布製造工程でのトラブル発生は増加する傾向
にある。

また、本発明において前記表面処理剤は、上記アルキ
ルホスフェートカリウムを70重量％以上含有する必要が
あり、これ未満の場合にあっては、熱接着性繊維の押込
捲縮付与機通過性，後加工特性，疎水性，接着性等のい
ずれかの特性が低下するため好ましくない。

なお、本発明の目的を損わない範囲内であれば他の成
分、例えば他の平滑剤，集束剤，帯電防止剤，乳化剤，
防腐剤等従来より公知の配合剤のいずれを添加しても良
い。特に、低湿度条件下で後加工する際には帯電を防止
する必要があるので、５〜20重量％の制電剤を添加せし
めるのが好ましい。

好ましく用いられる制電剤としては、ポリオキシアル
キレンアルキル（またはアルケニル）アミン及びその
塩，第４級アンモニウム塩が例示される。かかるポリオ
キシアルキレンアルキル（またはアルケニル）アミンと
しては、炭素数８〜18の側鎖を有していてもよいアルキ
ルまたはアルケニルアミンに、エチレンオキシド及び／
又はプロピレンオキシドを２〜50モル、好ましくは５〜
35モル付加させた化合物、例えばポリオキシエチレンラ
ウリルアミン，ポリオキシエチレンステアリルアミン，
ポリオキシエチレンオレイルアミン，ブロックポリオキ
シエチレンポリオキシプロピレンミリスチルアミン等が
あげられる。また、これらの塩としては、特にリン酸塩
があげられる。

第４級アンモニウム塩としては一般式：［式中、R₁は側鎖および／または不飽和基を有していて
もよい炭素数７〜17のアルキル基、Ｚは−CH₂−，−CON
H（CH₂）_１〜_３、R₂,R₃,およびR₄は同一または異ること
もあるメチル，エチル，およびヒドロキシエチル基、お
よびＸはアニオン残基を表わす］で表わされる化合物が
好ましく、例えば、ラウリルジメチルエチルアンモニウ
ムエトサルフェート，ステアリルトリメチルアンモニウ
ムメトサルフェート,N,N−ジメチル−Ｎ−２−ヒドロキ
シエチル−Ｎ−オレオイルアミドプロピルアンモニウム
ナイトレート等があげられる。

なかでも、炭素数が８〜18のアルキルアミンにエチレ
ンオキシドを５〜15モル付加した化合物及びそのリン酸
塩が特に好ましい。

本発明における前記表面処理剤の付着量は、繊維に対
して0.05〜５重量％、好ましくは0.1〜1.0重量％とする
必要がある。付着量が0.05重量％未満にあては帯電防止
の効果が小さく、他方５重量％を越える場合にあっては
粘着性が増大して加工性が低下するとともに、最終的に
得られる不織布の接着強力も低下する傾向にある。処理
剤の付与は、水で希釈して水性エマルジョンとなしたも
のを、繊維の製造の任意の段階で行なってよいし、ある
いは加工の最終段階で行なっても良い。好ましくは、繊
維を延伸熱処理する過程で通常実施される、オイリング
の工程を利用するのが簡便で望ましい。

かくして得られる熱接着性繊維は、さらに、次に定義
する吸水長Ｌが5cm以下である必要がある。

吸水長Ｌとは、繊維2gを内径1cm,長さ10cmのガラス管
に均一に詰め、25±１℃,65±２％RHの条件のもとで、
水／メタノール混合比1/1（容量比）の混合液に末端を
浸漬して垂直に保持し、１分間経過した際の液面上昇値
である。

本発明者等の検討によれば、かかる測定法は極めて簡
便であるが、再現性は良好であるとともに、最終的に得
られる不織布の水分保持性とも非常に良く対応している
事を見い出した。すなわち、この吸水長が5cm以下の熱
接着性繊維を用いた不織布は、生理用品等のフェースカ
バーとして使用すると良好な着用感が得られ、又フィル
ターとしてし使用した場合のフィルター寿命は長くなる
事を見い出したのである。

次に、本発明の対象とする熱接着性複合繊維は、ポリ
オレフィン及び／又は低融点ポリエステルを熱接着成分
とした、繊維形成性重合体との複合繊維である。熱接着
性成分が上記以外の場合、例えば共重合ポリアミドの場
合にあっては、本発明の表面処理剤が均一に繊維上に付
着されず、最終的に得られる不織布の強力も低下する傾
向にあり、本発明の目的を達成できなくなる。

また、複合繊維の接着性成分は、通常150〜170℃で熱
接着されるため、その融点及び／又は軟化開始温度を15
0℃以下とする必要がある。また用途によっては、複合
繊維に捲縮を付与する際できるだけ高い温度で熱固定で
きること、あるいは熱接着後の不織布が熱湯等によって
再溶融しないことが望まれるので、その融点及び／又は
軟化開始温度は50℃以上、好ましくは90℃以上とする必
要がある。

かかる熱接着成分のうち好適に用いられるポリオレフ
ィンとしては、例えば、エチレン，プロピレン，ブテン
−1,ペンテン−１等のα−オレフィンを主成分とした重
合体および共重合体（以下これらを未変性ポリオレフィ
ンという）をあげることができる。また、上記α−オレ
フィンと、アクリル酸，メタクリル酸，フマル酸，マレ
イン酸，イタコン酸，クロトン酸，シトラコン酸等の不
飽和カルボン酸、及びこれらのエステル類もしくは酸無
水物類の少なくとも１種との共重合体をあげることがで
きる。さらには、上記未変性ポリオレフィンに上記不飽
和カルボン酸及びこれらのエステルもしくは酸無水物の
少なくとも１種をグラフトしたグラフト共重合体をあげ
ることができる。

また低融点ポリエステルは、前記融点及び／又は軟化
開始温度の限定を満たしたものであれば特に限定する必
要はなく、従来より知られている酸成分，グリコール成
分，及びその他の共重合成分を公知の方法により重縮合
すればよい。かかるポリエステルのうち、酸成分として
テレフタル酸，イソフタル酸，フタル酸，アジピン酸，
セバシン酸,5−ナトリウムスルホイソフタル酸等を、ま
たグリコール成分としてエチレングリコール，プロピレ
ングリコール，テトラメチレングリコール，ヘキサメチ
レングリコール，ジエチレングリコール,1,4−ブタンジ
オール，ネオペンチルグリコール,1,4−シクロヘキサン
ジメタノール，ポリオキシアルキレングリコール等を用
いた共重合ポリエステルは、安価であり好ましい。

本発明の複合繊維を構成する他方の成分は、繊維形成
性重合体であれば特に限定する必要はないが、コストの
点より通常はポリプロピレン，ポリエチレンテレフタレ
ートが好ましく用いられる。もちろん、用途によっては
脂肪族ポリアミド（ナイロン6,ナイロン−6,6）等の方
が望ましい場合もある。

次に、本発明の複合繊維の複合形式は、芯鞘型もしく
は偏心芯鞘型を主たる対象とするが、サイドバイサイド
型すなわち繊維形成性成分と接着性成分とを張り合わせ
たものであっても良い。しかしこの場合においては、繊
維形成性成分がポリオレフィンもしくはポリエステル以
外の場合、該複合繊維の全表面積のうち、繊維形成性成
分が占める表面積を65％以下にするのが好ましく、これ
以上になると、表面処理剤の付着斑により疎水性が不十
分となったり、帯電防止性が不足して後加工時にトラブ
ルが発生し易くなる傾向にある。

（実施例）以下、本発明を実施例により更に詳細に説明する。

なお、各特性の評価は下記方法により行なった。

1.押込捲縮機通過性 38mm巾の押込捲縮付与機に17万デニールのトウを供給
し、15ケ/25mmの捲隙を付与する際のトウ通過性を４段
階で評価した。

全く問題なく運転が可能：◎ 一応正常な運転が可能：○ 問題はあるが一応運転は可能：△ 正常な運転は全くできない：× 2.カード通過性カット長51mmの短繊維をローラーカードに通し、その
通過性を３段階で評価した。

正常に運転可能：○ 一応運転可能：△ 全く運転できない：× 3.接着強度カット長51mmの短繊維から目付30g/m²のウェブを作成
し、次いで140℃20秒間熱処理して不織布となす。この
不織布から、マシン方向に巾6cm長さ20cmの試験片を切
り取り、つかみ間隔10cm,引張速度20cm/分で破断強力を
測定する。

接着強度は、破断強力を試験片重量で除した値とし
た。

実施例１融点125℃の高密度ポリエチレンを鞘成分（接着性成
分）とし、極限粘度0.64のポリエチレンテレフタレート
を芯成分（繊維形成性成分）とし、孔径0.5mmφ，孔数2
60の芯鞘型複合紡糸口金を用い、芯成分は285℃，鞘成
分は250℃で溶融し、口金温度275℃で吐出した。複合比
は50/50とした。

この未延伸糸を合糸し80℃にて2.7倍に延伸して17万
デニールのトウとした後、第１表記載の各種処理剤を付
与し、押込捲縮付与機に通して15ケ/25mmの捲縮を付与
した。次いで100℃下30分間弛緩熱処理した後切断して
単糸繊度３デニール，繊維長51mmの短繊維を得た。

この熱接着性繊維の性能は第１表に示す。

実施例２接着性成分として、低融点ポリエステル（酸成分：テ
レフタル酸／イソフタル酸＝80/20（モル比），グリコ
ール成分：ヘキサメチレングリコール／エチレングリコ
ール＝90/10（モル比），融点106℃）もしくはポリオレ
フィン／ポリエステル混合物（融点125℃の高密度ポリ
エチレン／上記低融点ポリエステル／マレイン酸変性ポ
リエチレン（三菱油化製三菱モディックＬ−400F
融点114℃）＝60/20/20）を使用し、処理剤としては実
施例１の実験No.5または８で用いたものを使用する以外
は実施例１と同様にして熱接着性複合繊維を得た。

これらの性能は、あわせて第２表に示す。

実施例３融点が125℃の高密度ポリエチレンを接着性成分に、
また融点170℃の結晶性ポリプロピレンを繊維形成性成
分とし、第３表に示す断面形状の複合繊維となし、実施
例２と同じく実施例１の実験No.5または８で使用した処
理剤を付与した。

なお、紡糸温度は250℃，延伸温度及び延伸倍率は夫
々80℃,3.0倍とし、延伸後のトウが17万デニールとなる
ように未延伸トウの繊度を調節した。また複合比は50/5
0とした。これらの性能は第３表に示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭57−158295（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−89371（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】融点及び／又は軟化開始温度が50〜150℃
のポリオレフィン及び／又は低融点ポリエステルである
熱接着性成分と繊維形成性重合体とからなる熱接着性複
合繊維において、該複合繊維の表面には、アルキル基の
炭素数が18〜20であって、モノアルキルホスフェート、
ジアルキルホスフェート及びポリアルキルポリホスフェ
ートのカリウム塩混合物からなり、且つその混合割合
（重量比百分率）が40〜60:35〜55:5〜15の範囲内にあ
るアルキルホスフェートカリウムを70重量％以上含有し
た表面処理剤が繊維重量に対して0.05〜５重量％付与さ
れており、かつ下記に定義する吸水長Ｌが5cm以下であ
ることを特徴とする疎水性熱接着性複合繊維。但し、吸水長Ｌとは、繊維2gを内径1cm長さ10cmのガラ
ス管に均等に詰め、25±１℃、65±２％RHの条件のもと
で、水／メタノール混合比1/1（容量比）の混合液に末
端を浸漬して垂直に保持し、１分間経過した際の液面上
昇値である。