JP2961285B2 - ポリオレフィン不織シート - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、防水性を有すると共に
制電性の優れたシートに関する。より詳しくは、本発明
は、保護衣、ウィンドブレーカー、雨衣、包装材料、封
筒類、寝袋等のシートとして好んで用いることができ
る、優れた防水性と制電性を有するポリオレフィン不織
シートに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、前述の用途に用いられるポリオレ
フィン不織シートとして、各種のシートが知られてい
る。例えば、通常の合成繊維紡糸法に基づいて紡出した
繊維を高速空気流によって、高速索引することによって
得る不織シート、メルトブロー法による不織シート、い
わゆるフラッシュ紡糸法によってポリオレフィンをフィ
ブリル化３次元網状繊維にした不織シートが知られてい
る。フラッシュ紡糸法による不織シートは、構成する繊
維が極めて微細且つ複雑な断面形状を持つことを特徴と
し、その特徴を利用して各種用途に用いられている。

【０００３】前述の用途に用いる時には、不織シートが
防水性を有すると共に制電性を有することが要望され
る。かかる要望を満たすために、特公昭５５−５１０６
８号公報には、化学式；ＭｎＲ₃ −ｎＰＯ₄ （ｎは１ま
たは２）の化合物であって、ｎ＝１の化合物とｎ＝２の
化合物が混合されている繊維処理剤を用いれば、防水性
を損なうことなく制電性を付与することができることが
開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】特公昭５５−５１０６
８号公報に開示された構成を有する化合物からなる繊維
処理剤は、防水性と制電性を不織シートに併せて付与す
ることができるが、この繊維処理剤は対繊維重量％で少
なくとも０．１％使用することが必要である。ところ
が、不織シートにこれら繊維処理剤を適用すると日本人
の好まない臭気を発生し、臭気の点および印刷特性上か
ら極力付着量が少ないことが望まれ、少なくとも０．１
％の付着量を必要とする前述の繊維処理剤では、実用上
その用途範囲が限定されるという問題点を有する。

【０００５】本発明者らは、前述の従来公知の繊維処理
剤の有する問題点を解消することを目的として、下記化
学式〔ＩＩ〕で示す化合物と下記化学式〔ＩＩＩ〕で示
す化合物からなり、〔ＩＩ〕の化合物のモル比率が〔Ｉ
ＩＩ〕の化合物の２倍以上である繊維処理剤を０．０５
重量％以上、およびフルオロカーボン化合物からなる撥
水剤を０．０５重量％以上含有することを特徴とするポ
リオレフィン不織布シート、 ＲＭ₂ ＰＯ₄ ・・・ 〔ＩＩ〕 Ｒ₂ ＭＰＯ₄ ・・・ 〔ＩＩＩ〕 （ただし、ＭはＬｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｈ，またはアンモニウ
ムイオンであり、Ｒは炭素数６又は７のアルキル基であ
る。）が優れた防水性と制電性を有することを見出し、
既に特願平１−２７９７６５号として出願した。

【０００６】このポリオレフィン不織シートは、繊維処
理剤の使用量を少なくすることができ、臭気の少なさや
印刷特性が優れ、且つ実用上充分の制電性を有してい
た。しかし、この不織シートは経時変化により黄変する
問題点があること、繊維処理剤が０．０５重量％より小
さくなると制電性が不十分になることがあり、用途によ
ってはさらにその改善が望まれた。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、優れた
防水性と共に制電性を有するポリオレフィン不織シート
を提供するためであり、下記化学式〔Ｉ〕で示す化合物
からなる繊維処理剤を０．０２重量％以上、およびフル
オロカーボン化合物から成る撥水剤を０．０２重量％以
上含有することにより達成できる。

【化２】 （ただし、ｎは１または２であり、ＲはＨまたはＣＨ₃
基であり、ＭはＬｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｈ，またはアンモニウ
ムイオンである。）

【０００８】本発明のポリオレフィン不織シート用の繊
維処理剤および撥水剤付与前のシートは公知の方法で製
造することができる。例えば、特開昭６１−１６０４６
９号公報にはポリプロピレン連続フィラメント不織布の
製造方法の例が、特開昭６３−６１０７号公報にはメル
トブロー法によるポリプロピレン極細繊維の不織布の製
造方法の例が開示されている。また、フラッシュ紡糸法
の例として、例えば、特公昭６２−１７２０７３号公報
には高密度ポリエチレンの例が、特公昭６２−１９２５
９８号公報にはポリプロピレンの例が開示されている。

【０００９】そのフラッシュ紡糸の一例としては、ポリ
オレフィン系ポリマーを高温・高圧下でトリクロロフル
オロメタン、トリクロロトリフルオロエタン等のハロゲ
ン化炭素、塩化メチレン等の炭化水素又はこれらの混合
液により溶解した後、急激な圧力損失を与えると、溶液
に極めて微細に相分離したかの如き構造を与える。この
液状物を紡糸ノズルより吐出させ、ポリマーに配向を与
えると共に３次元網状繊維を形成せしめる。

【００１０】これをコンベアベルト上に振り落とし、ウ
ェブ状にした後、常温ないし適当な温度（ポリオレフィ
ンポリマーの融点以下）に保ったロール（平滑ロール、
エンボスロール等）あるいは、フェルトカレンダーによ
り部分または全面圧着してシート状にする。この不織シ
ートは極めて微細かつ複雑な断面構造を持つ繊維からな
る。

【００１１】前述の不織シートの目付け量は３０〜２０
０ｇ／ｍ² 、好ましくは４０〜１００ｇ／ｍ² である。
３０ｇ／ｍ² より小さいと十分な防水性が得られない。
また、あまり厚くなると柔軟性が損なわれ、製造時にし
わが入ったり折れ易く、品質上から好ましくない。

【００１２】本発明のポリオレフィン不織シートは、下
記に説明するように前述の不織シートに繊維処理剤と撥
水剤を付与することにより製造することができる。本発
明の繊維処理剤は、Ｍがカリウムの場合はモノメトキシ
低級アルキルフォスフェイトカリウム、ビスメトキシ低
級アルキルフォスフェイトカリウムからなり、この両者
のモル比率は３対１から１対３の間にあり、通常はおよ
そ１対１である。

【００１３】本発明の繊維処理剤は通常の方法で製造す
ることができる。例えば、市販の３−メトキシブタノー
ル（ダイセルヒルス社製）３モルに五酸化燐１モルを時
間をかけながら少量づつ投入して攪拌し、モノ−、ビス
−メトキシブチルフォスフェイトを製造する。その生成
物を、例えば水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムを用
いて中和し、所定のＰＨに調整する。また、３−メチル
−３−メトキシブタノール（クラレ社製）を使用して
も、同様の方法で本発明のモノ−、ビス−３−メトキシ
ブチルフォスフェイトアルカリ金属塩或いはアンモニウ
ム塩を製造することができる。

【００１４】本発明で用いられるフルオロカーボン化合
物からなる撥水剤としては、フルオロアルキルカルボン
酸、パーフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロア
ルキルスルホン酸およびその塩（リチウム、ナトリウ
ム、カリウム等）、モノパーフルオロアルキルエチルフ
ォスフェイト塩、パーフルオロアルキルスルホン酸ジエ
タノールアミド等のフロロカーボン類、ポリテトラフル
オロエチレンポリマー、テトラフルオロエチレン−ヘキ
サフルオロプロピレンコポリマー、ポリトリフルオロモ
ノクロルエチレンポリマー、ポリビニルフロライドポリ
マー、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルコキ
シエチレンコポリマー、ポリクロロトリフルオロエチレ
ンポリマー等のフルオロポリマー類を挙げることができ
る。これらフルオロカーボン化合物は水溶液、エマルジ
ョン、ディスパージョン状となっており、繊維処理剤と
ともに通常の方法が適用できる。

【００１５】具体的には、ディップ−ニップ法、コーテ
ィング法、グラビアロール法、キスロール法、スプレー
法等が挙げられる。付与した繊維処理剤はテンターのよ
うな熱風又は熱ドラムによる接触加熱等で乾燥し、仕上
げる。また、繊維処理剤を付与する前にあらかじめコロ
ナ放電処理を施しておくことによって、不織シートの表
面の濡れ性が改善され、繊維処理剤及び撥水剤の付与を
容易にすることができる。

【００１６】コロナ処理を施さない場合は、繊維処理剤
水溶液に、アルコール類（エタノール、プロパノール
等）やアセトンを１〜１０重量％程度添加するか、又は
トライトンＸ１００（ノニルフェニルエチレンオキサイ
ド８モル付加物）の様なノニオン界面活性剤を０．０５
〜１．０重量％処理液に配合して用いることにより、繊
維処理剤及び撥水剤の付与を容易にすることができる。

【００１７】また、同時にパルミチン酸トリグリセリ
ド、ステアリン酸トリグリセリド、ジメチルポリシロキ
サン等の撥水剤；パーフロロアルキルフォスフェイト、
パーフロロポリエチレン等の撥油剤；アニオン、カチオ
ン、ノニオン、両性等の界面活性剤及び合成樹脂エマル
ジョンやラテックス等を配合してもさしつかえない。ま
た、本発明の繊維処理剤および撥水剤には、燐酸塩や他
の無機塩類を含んでいても効果に支障を来さない場合は
さしつかえない。

【００１８】ポリオレフィン不織シートへの繊維処理
剤、撥水剤はそれぞれ別の２段工程で処理してもさしつ
かえないが、工程上一浴で実施するのが好ましい。繊維
処理剤、撥水剤の混合に際しては、両者の相溶性、イオ
ン性、ＰＨ等の問題があり、これらを考慮して、溶液安
定性の良い処理液となし、ポリオレフィン不織シートへ
適用する。このように他の化合物を混合使用しても問題
が起こりにくい条件として、繊維処理剤のＰＨはモノメ
トキシ低級アルキルフォスフェート塩及びビスメトキシ
低級アルキルフォスフェート塩の第１当量点と第２当量
点の間である５〜９に調整する必要がある。

【００１９】衣料用途等に適用するために、エンボス加
工や柔軟化処理を施したポリオレフィン不織シートに繊
維処理剤および撥水剤を施す場合は、処理液が膜状とな
りにくく、繊維処理剤の付着量を０．５重量％、撥水剤
を０．１重量％程度まで増加させることが要求される場
合がある。通常は繊維処理剤の付着量を０．０５〜０．
１重量％、撥水剤を０．０３〜０．０５重量％程度で十
分制電効果のある不織シートが得られる。このように特
定の範囲のモノ−及びビス−メトキシ低級アルキルフォ
スフェイト塩化合物からなる繊維処理剤及びフルオロカ
ーボン化合物からなる撥水剤を使用することにより、防
水性を損なうことなく制電性効果をもたらすことができ
る。

【００２０】

【実施例】以下、実施例によって本発明を説明するが、
これらは本発明の範囲を制限しない。まず、本発明の不
織シートの諸物性の測定法を説明する。 制電性（半減期測定法）；試験片をコロナ放電で帯
電させた後、この帯電圧が半分に減衰するまでの時間
（半減期）を測定する方法により制電性を評価した（Ｊ
ＩＳ−Ｌ−１０９４）。この測定方法は織物又は編物の
静電気減衰特性の評価に適する。半減期は６０秒以下が
合格であり、１０秒以下であればより好ましい。

【００２１】 耐水度試験；繊維製品の防水性試験方
法（ＪＩＳ−Ｌ−１０９２）のＡ法及びＢ法の静水圧で
測定した。耐水度試験においては、処理不織シートの耐
水圧（ｍｍＨ₂ Ｏ）が未処理不織シートの耐水圧（ｍｍ
Ｈ₂ Ｏ）の７０％以上を保持していれば良いとする。 撥水度試験（スプレー試験）；繊維製品の防水性試
験方法（ＪＩＳ−Ｌ−１０９２）を用いて測定した。た
だし、該不織シートは実質的に洗濯しないため、洗濯を
しない状態で評価する。撥水度試験（スプレー試験）に
おいては、表面の湿潤があっても裏面への水滴の湿潤が
なく、且つ撥水度７０以上を合格とする。

【００２２】 透湿度試験；繊維製品の透湿度試験方
法（ＪＩＳ−Ｌ−１０９９）Ａ−１法（塩化カルシウム
法）により評価する。この試験方法は透湿カップ内に空
気層をもたせ、試験片を境界として、透湿カップ内側を
塩化カルシウムで乾燥状態にし、透湿カップ外側を多湿
状態として、この間に生じた蒸気圧差により強制的に水
蒸気を吸湿させ、その透過量を測定し、透湿度を評価す
る。従って、この試験方法は衣服内が多湿状態となる着
用条件下での透湿度測定に適し、透湿防水素材をはじめ
あらゆる繊維素材に適用できる。この透湿度は、処理不
織シートの透湿度（ｇ／ｍ² ・日）が未処理不織シート
の透湿度（ｇ／ｍ² ・日）の７０％を保持していれば良
い。 黄変性試験（恒温恒湿加速試験）；不織シートを恒
温恒湿槽（７０℃×９０％ＲＨ）に５００時間放置した
後、該不織シートの黄変を調べる。未処理不織シートを
基準とした視覚判定により差がなければ黄変の変化なし
とする。 黄変性試験（室内放置試験）；不織シートを実験室
内の壁に張り付け、約４カ月放置（太陽光の照射下、７
月末〜１１月末まで）した後、該不織布シートの黄変を
調べる。未処理不織シートを基準とした視覚判定によ
り、差がなければ黄変の変化なしとする。

【００２３】以下に述べる各実施例における繊維処理剤
の付与と測定用試料の調整は下記の方法で行った。不織
シートを繊維処理剤溶液に浸漬し、硬度７５±５を有す
るゴムロール間で空気乾燥し、不織シート表面から過剰
の溶液を除去した。この湿った不織シートを空気乾燥
し、次いで予め指定の２０±２℃の４０±２％ＲＨの恒
温室で２４時間以上調整した。

【００２４】実施例１〜３および比較例１〜４ ポリエチレンポリマーと溶剤とを高温・高圧条件下で、
ノズルより低温・低圧域に吐出し、溶剤をフラッシュさ
せてフィブリル化網状繊維とした後、金網上に堆積さ
せ、１３０℃のカレンダーロールにより熱圧着せしめ、
目付け６２ｇ／ｍ² 、厚さ０．２ｍｍのポリエチレン不
織シートを得た。このシートにコロナ放電処理を施し、
表１に示す種々の繊維処理剤０．１重量％の水溶液で処
理した。なお、これらの繊維処理剤は、すべて表１に示
したモノ−及びビス−メトキシ低級アルキルフォスフェ
イトカリウムの混合物（約１：１モル量）であった。

【００２５】この繊維処理剤と共にパーフルオロアルキ
ルアクリレート系撥水剤を不織シートに施したが、予め
該不織シートの表面はコロナ放電処理が施してあるの
で、十分に不織シートに処理溶液を付与せしめることが
できた。（繊維処理剤の付着量は０．１重量％、撥水剤
は０．０５重量％であった。）この結果を表１に示し
た。表１に示すように、本発明の繊維処理剤および撥油
剤を用いることにより、良好な防水透湿性及び制電性を
示すことが判る。

【００２６】

【表１】

【００２７】実施例４〜７及び比較例５ 実施例１と同様の方法により３次元網状繊維からなるポ
リプロピレンの堆積物不織シートを得た。このシートを
１５５℃のエンボスロールにより部分圧着加工し、目付
６７ｇ／ｍ² 、厚さ０．２１ｍｍの不織シートを得た。
該不織シートにあらかじめコロナ放電処理を施し、モノ
−、ビス−３−メトキシブチルフォスフェイトカリウム
からなる繊維処理剤の付着量を変えて、不織シートに付
与した。また、同時に撥水剤としてパーフルオロアルキ
ルアクリレート系化合物を不織シートに対して０．０５
重量％になるように付与せしめた。この結果を表２に示
した。表２に示すように、モノ−、ビス−３−メトキシ
ブチルフォスフェイトカリウムからなる繊維処理剤は、
不織シートに０．０２重量％以上付着させることによっ
て、十分な制電性が得られる。

【００２８】

【表２】

【００２９】実施例８〜１１ 通常の溶融紡糸法及びメルトブロー法により製造された
ポリプロピレンからなる不織シートの目付けは４０ｇ／
ｍ² であった。該シートにあらかじめコロナ放電処理を
施し、その後、繊維処理剤として化合物の金属（Ｍ）を
変えて、同様に制電性、撥水性の効果を調べた。なお、
使用した繊維処理剤は、モノ−、ビス−３−メトキシブ
チルフォスフェイト塩からなり、繊維処理液のＰＨは６
〜７の間に調整し、付着量が０．１重量％となるように
不織シートの処理を行った。また、同時に撥水剤として
パーフルオロアルキルアクリレート系化合物を不織シー
トに対して０．０５重量％になるように付与せしめた。
この結果を表３に示した。表３に示すように、金属
（Ｍ）を変えることによっても、制電効果、防水性が実
質的に変わらないことが判明した。

【００３０】

【表３】

【００３１】実施例１２〜１７ 実施例１で得たポリエチレン不織シートにモノ−、ビス
−３−メトキシブチルフォスフェイトカリウムからなる
繊維処理剤０．１重量％および下記表４に示すフルオロ
カーボン化合物からなる撥水剤を０．０５重量％付与し
た。この結果を表４に示した。表４に示すように、フル
オロカーボン化合物からなる撥水剤を変えても、防水効
果は変わらないことが判った。

【００３２】

【表４】

【００３３】実施例１８〜２１および比較例６ 実施例４で得たプロピレン不織シートにモノ−、ビス−
３−メトキシブチルフォスフェイトカリウムからなる繊
維処理剤０．０５重量％およびポリテトラフルオロエチ
レンポリマーをその付着量を変えて付与せしめた。この
結果を表５に示した。表５に示すように、モノ−、ビス
−３−メトキシブチルフォスフェイトカリウムからなる
繊維処理剤量を一定にして、ポリフルオロエチレンポリ
マーディスパージョンの量を増やし、不織シートに０．
０２重量％以上付与した場合に、完全な防水性を示すこ
とが判った。

【００３４】

【表５】

【００３５】実施例２２〜２７ 実施例１で得たポリエチレン不織シートに下記に示す繊
維処理剤（ＰＨ５〜７）０．５重量％及びフルオロカー
ボン化合物０．１重量％を付与した。該不織シートの黄
変性試験を行った。この結果を表６に示した。表６で示
されるように、本発明の繊維処理剤及びフルオロカーボ
ンの組合せによる黄変は見られなかった。

【００３６】

【表６】

【００３７】

【発明の効果】本発明は前述のように構成されているの
で、優れた防水性且つ制電性を有するポリオレフィン不
織シートであり、前述のような問題点が解決されてお
り、その結果、包装材料、封筒類、保護衣、ウィンドブ
レーカー、雨衣、寝袋等のシートとして有用に用いるこ
とができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｄ０６Ｍ 101:20 Ｄ０６Ｍ 13/32

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記化学式〔Ｉ〕で示す化合物からなる
   繊維処理剤を０．０２重量％以上、およびフルオロカー
   ボン化合物から成る撥水剤を０．０２重量％以上含有す
   ることを特徴とする、ポリオレフィン不織シート。 【化１】 （ただし、ｎは１または２であり、ＲはＨまたはＣＨ₃
   基であり、ＭはＬｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｈ，またはアンモニウ
   ムイオンである。）