JP2969389B2 - 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、ウインドブレーカー、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
繊維を拘束空気流によって、拘束牽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。

【０００３】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。前述の用途に用いるときには、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５５−５１０６８号公
報には、

【０００４】

【化２】化学式ＭｎＲ_3-n ＰＯ₄ （ｎは１または２）の化合物であって、ｎが１の化合物
とｎが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。

【０００５】

【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は日本人の好まない
臭気を有し、臭気の点及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。

【０００６】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〔Ｉ〕で示す化合物と下記化学式〔ＩＩ〕で示す化
合物からなり、〔Ｉ〕の化合物のモル比率が〔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、及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
ィン不織シート。

【０００７】

【化３】ＲＭ₂ ＰＯ₄ ・・・ 〔Ｉ〕 Ｒ₂ ＭＰＯ₄ ・・・ 〔ＩＩ〕 （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または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。

【０００８】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、臭気の点で優
れ、且つ実用上十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。

【０００９】

【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、及びフルオ
ロカーボン化合物からなる撥水剤を０．０１重量％以上
含有することにより達成できる。

【００１０】

【化４】 （ただし、ｎは１または２、ｍは１または２、ＭはＬ
ｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｈまたはアンモニウムイオンである。）

【００１１】本発明のポリオレフィン不織シートの繊維
処理剤及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６１−１６０４６９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。

【００１２】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、特公昭６２−１９２５９８号公報にはポリ
プロピレンの例が開示されている。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、塩化メチレン等のハロゲ
ン化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。

【００１３】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。これをコンベアベルト上に振り落とし、ウエブ
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
分又は全面圧着し、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。

【００１４】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、製造時に皺
が入ったり折れ易く、品質上から好ましくない。

【００１５】本発明のポリオレフィン不織シートは、前
述の不織シートに下記に説明するように、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オキサ
シクロアルキルメチルフォスフェイトカリウム、ビスオ
キサシクロアルキルメチ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１〜１対３の間にあ
り、通常はおよそ１対１である。

【００１６】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、市販のテトラヒドロフルフリ
ルアルコール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、攪拌し、モノ−、ビス−テトラヒド
ロフルフリルフォスフェイトを製造する。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。

【００１７】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
ルキルスルホン酸及びその塩（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、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、トルフルオロモノクロロエチ
レンポリマー、ビニルフロライドコポリマー、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、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロ
ピレンコポリマー等のフルオロポリマー類をあげること
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、デイスパージョンとなっており、繊維処
理剤と共に通常の方法が適用できる。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。

【００１８】付与した繊維処理剤は、テンターのような
熱風加熱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、予めコロナ放
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。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、またはトライトン×１００（ノニルフェニルエチレ
ンオキサイド８モル付加物）のよう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。また、同時にパルミチン酸トリグルセリ
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、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
等を配合しても差し支えない。

【００１９】また、本発明の繊維処理剤及び撥水剤に
は、燐酸塩や他の無機塩類を含んでいても、効果に支障
を来さない場合は差し支えない。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
処理しても差し支えないが、工程上、一浴で実施するの
が好ましい。繊維処理剤、撥水剤の混合においては、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。

【００２０】このように他の化合物を混合使用しても問
題が起こり難い条件として、繊維処理剤のＰＨは、モノ
オキサシクロアルキルメチルフォスフェート塩及びビス
オキサシクロアルキルメチ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４〜１０に調整する必要が
ある。また、繊維処理剤溶液のＰＨが低すぎる場合に
は、制電効果が現れ難く、機械等に錆等の問題を生じ易
い。また、ＰＨが高すぎると、取扱時に皮膚傷害等を起
こす危険性があり好ましくない。

【００２１】衣料用途等に適用するため、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
処理剤及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％程度で充
分に制電効果のある不織シートが得られる。

【００２２】このように特定の範囲のモノ−及びビス−
オキサシクロアルキルメチルフォスフェート塩化合物か
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。

【００２３】

【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に述べる
が、これらは本発明の範囲を制限しない。実施例の説明
に先立ち、本発明の不織シートの諸物性の測定法を説明
する。

【００２４】 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（ＪＩＳ−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。

【００２５】 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（ｍｍＨ₂Ｏ）、未処理不
織シートの耐水圧（ｍｍＨ₂Ｏ）の７０％以上を保持し
ていれば良いとする。

【００２６】 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。

【００２７】 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相をもたせ、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、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
想定し、透湿度を評価する。

【００２８】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％以上を保持し
ていれば良い。

【００２９】 黄変性試験（乾熱加速試験） 不織シートを乾熱乾燥機（９０℃）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。

【００３０】 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ケ月放置
（太陽光の照射あり、７月末〜１１月末まで）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。

【００３１】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製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
るゴムロール間でニップし、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。

【００３２】

【実施例１〜２、比較例１〜４】ポリエチレンポリマー
と溶剤を高温高圧条件から、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、金網状に堆積させ１３０℃のカレンダーロー
ルにより熱圧着せしめ、目付６２ｇ／ｍ² 厚さ０．２ｍ
ｍ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に示す如き種々の繊維処理剤
０．１重量％の水溶液にて処理をした。

【００３３】なお、これらの繊維処理剤は、すべて表に
示したモノ及びビスオキサシクロアルキルメチルフォス
フェイトカリウムの混合物（約１：１モル量）であっ
た。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、あらかじめ該
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。

【００３４】

【表１】

【００３５】表１に示すように、本発明の繊維処理剤及
び撥油剤を用いることで良好な防水透湿性及び制電性を
示すことがわかる。

【００３６】

【実施例３〜６、比較例５】通常の溶融紡糸法及びメル
トブロー法によるポリプロピレンからなる不織シートの
目付は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、モノ、ビステトラヒドロフルフリ
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。又、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。

【００３７】

【表２】

【００３８】表２に示すように、モノ、ビステトラヒド
ロフルフリ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。

【００３９】

【実施例７〜１０】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６９ｇ／ｍｍ² 、厚さ０．２２ｍｍ
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、その後に、繊維処理剤として化合物の
金属（Ｍ）を変えた場合の制電性、撥水性の効果を調べ
た。

【００４０】尚、使用した繊維処理剤はモノ、ビステト
ラヒドロピラン２メチルフォスフェイト塩からなり、繊
維処理溶液のｐＨは６〜７の間に調製し、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。又、
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。

【００４１】

【表３】

【００４２】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。

【００４３】

【実施例１１〜１６】実施例１で得たポリエチレン不織
シートにモノ、ビステトラヒドロフルフリルフォスフェ
イトカリウムからなる繊維処理剤０．１重量％及び下記
表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。

【００４４】

【表４】

【００４５】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
が解った。

【００４６】

【実施例１７〜２０、比較例６】実施例７で得たポリプ
ロピレン不織シートにモノ、ビステトラヒドロフルフリ
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％及び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。

【００４７】

【表５】

【００４８】表５に示すように、モノ、ビステトラヒド
ロフルフリ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、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て、不織シートに０．０２重量％
以上付与した場合、完全な防水性を示すことが解った。

【００４９】

【実施例２１〜２６、比較例７】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（ＰＨ６〜
９）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。

【００５０】

【表６】

【００５１】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わせによる黄変は見られ
なかった。

【００５２】

【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 10/00 Ｈ

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、及びフルオロカーボ
   ン化合物からなる撥水剤を０．０１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、ｍは１または２、ＭはＬ
   ｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｈまたはアンモニウムイオンである。）