JP2981535B2 - 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、化学式：

【化４】Ｍ_n Ｒ_3-n ＰＯ₄ （ｎは１または２である） 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。

【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は日本人の好まない臭気
を有し、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〔ＩＩ
Ｉ〕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成る撥水
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。

【０００６】

【化５】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事を見い出し、
既に特願平１−２７９７６５号として出願した。

【０００７】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、また０．５重
量％以上になると防水性が損なわれ易く、用途によって
はさらにその改善が望まれた。

【０００８】

【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
上含有するさせることにより達成できる。

【０００９】

【化６】 （ｎは１または２であり、Ｒは炭素数１〜７のアルキル
基であり、ＭはＬｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｈ，またはアンモニウ
ムイオンであり、 −ＡＯ−は−ＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｏ−または

【００１０】

【化７】 であり、ｍは１〜１０の整数であり、 −（ＡＯ）_m −は−ＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｏ−または

【００１１】

【化８】 で示されるアルキレンオキサイド類が、単独、或はブロ
ックまたはランダムに結合したものである。）

【００１２】本発明のポリオレフィン不織シートの繊維
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６１−１６０４６９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。

【００１３】又、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。

【００１４】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。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。

【００１５】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。
又、２００ｇ／ｍ² 以上に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。

【００１６】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、メチル、エチル、プロピル、ブチ
ル、ヘキシル、ヘプチルからなるアルキル基（即ち、メ
チルからヘプチルまでの種々のアルキル異性体も含む）
を有するモノアルキルアルキレンオキサイドフォスフェ
イト塩、ビスアルキルアルキレンオキサイドフォスフェ
イト塩からなり、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。

【００１７】アルキル基（Ｒ）の炭素数が８以上、例え
ばオクチルセロソルブフォスフェイトカリウム、デシル
セロソルブフォスフェイトカリウム、ラウリルセロソル
ブフォスフェイトカリウム、オクチルカルビトールフォ
スフェイトカリウム、トリエチレングリコールモノオク
チルエーテルフォスフェイトカリウム等の場合はポリオ
レフィン不織シートは付着により急激に水浸透性が増大
し、防水性を損なう。又、アルキレンオキサイド（Ａ
Ｏ）のｍ数が１０以上になると不織シートの親水性が増
大し、本発明の目的とする制電防水の効果は得られな
い。この場合、ポリエチレンオキサイド単独のものとポ
リプロピレン単独のものとでは、ポリプロピレンオキサ
イド単独のものの方が防水性が損なわれにくい。

【００１８】ポリエチレンオキサイドとポリプロピレン
オキサイドをブロック或はランダムに重合したＣ₁ から
Ｃ₇ のアルキルエーテルについてはポリエチレンオキサ
イド単独のものと類似物性のフォスフェイト塩を得るこ
とができる。

【００１９】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、マトリウム、
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、トリフルオロモノクロルエチ
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挙げること
ができる。

【００２０】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
理剤とともに通常の付与方法が適用できる。具体的には
デイップ−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、スプレー法等があげられる。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。

【００２１】又、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。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×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。

【００２２】又、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、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。又、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
に支障のない場合はさしつかえない。

【００２３】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段階工程で付与してもさし
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。

【００２４】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および取扱い易さや性能的なこと
を考慮すると、繊維処理剤のＰＨはモノアルキルアルキ
レンオキサイドフォスフェート塩及びビスアルキルアル
キレンオキサイド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。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％程度で充分制電効果のある不織シ
ートが得られる。

【００２５】このように特定の範囲のモノ及びビスアル
キルアルキレンオキサイド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。

【００２６】

【実施例】以下実施例により本発明を詳細に述べる。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。 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敵する。
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。

【００２７】 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）未処理不織シ
ートの耐水圧（ｍｍＨ₂ 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。

【００２８】 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。したがって、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／ｍ
^2.日）が未処理不織シートの透湿度（ｇ／ｍ^2.日）の７
０％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２００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。

【００３０】 臭気判定 不織シートを１００ｇを約５×５ｃｍの大きさに切断
し、１０００ｃｃの三角フラスコに入れ、細口部をシリ
コンゴム栓で密閉する。この状態で２４℃の恒温室に２
４時間放置した後、シリコンゴム栓をはずし、開口部よ
り臭いをかぎ、通常使用されている６段階臭気強度表示
方法（官能試験）により判定し、臭気強度２以下を合格
とする。（６段階臭気強度表示については表１に示
す。）

【００３１】

【表１】

【００３２】以下に述べる各実施例における繊維処理剤
および撥水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および撥水剤溶液
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。

【００３３】

【実施例１〜５及び比較例１〜５】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０．２
ｍｍ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。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アルキル
アルキレンフォスフェイトカリウム混合物（約１：１モ
ル量）であった。この繊維処理剤と共にクロロトリフル
オロエチレンポリマーディスパージョン撥水剤を不織シ
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、充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２に示した。

【００３４】

【表２】

【００３５】表２に示すように、本発明の繊維処理剤及
び撥水剤を用いることで良好な防水透湿性及び制電性を
示したが、不織シートの良好な耐水性はアルキル基の炭
素数８（オクチル）を越えて増加した場合、失われるこ
とが解った。また、本発明の繊維処理剤については、臭
いにおいても問題はないことが解った。

【００３６】

【実施例６〜９及び比較例６】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６３ｇ／ｍｍ² 、厚さ
０．１９ｍｍ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、ビスエチルセロソ
ルブ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３に示した。

【００３７】

【表３】

【００３８】表３に示すように、モノ、ビスエチルセロ
ソルブ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ことが解った。

【００３９】

【実施例１０〜１３】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、その後に、繊維処理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、ビスブチ
ルカルビトールフォスフェイト塩からなり、繊維処理溶
液のＰＨは５〜７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。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４に示した。

【００４１】

【表４】

【００４２】表４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１４〜１９】実施例１で得たポリエチレン不織
シートにモノ、ビスブチルセルソルブフォスフェイトカ
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５に示した。

【００４４】

【表５】

【００４５】表５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２０〜２３及び比較例７】実施例５で得たポリ
プロピレン不織シートにモノ、ビスプロピレングリコー
ルターシャルブチルエーテ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６に示した。

【００４７】

【表６】

【００４８】表６に示すように、モノ、ビスプロピレン
グリコールターシャルブチルエーテ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、テトラフル
オロエチレンポリマーディスパージョンを不織シートに
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２４〜２７及び比較例８〜９】実施例９で得た
ポリプロピレン不織シートにクロロトリフルオロエチレ
ンポリマーディスパージョン撥水剤０．０５重量％と共
に、ブチルアルコールエチレンオキサイド付加物のフォ
スフェイトカリウムのエチレンオキサイドの付加モル数
を変えた繊維処理剤０．０５重量％付与した場合の制電
性、耐水圧の効果を調べた。この結果を表７に示した。

【００５０】

【表７】

【００５１】表７で示されるように、ブチルアルコール
へのエチレンオキサイド付加モル数は１〜１０まで増大
しても、スプレー撥水度、耐水圧、制電性は良好な結果
を示した。

【００５２】

【実施例２８〜３３及び比較例１０】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８に示した。

【００５３】

【表８】 表８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。

【００５４】

【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レオレフィン不織
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 (56)参考文献 特開 昭63−105175（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−140700（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−64575（ＪＰ，Ａ) 特公 昭49−40040（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭48−38039（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) D06M 13/282 - 13/313 D06M 15/00 - 15/715

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識シート。 【化１】 （ｎは１または２であり、Ｒは炭素数１〜７のアルキル
   基であり、ＭはＬｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｈ，またはアンモニウ
   ムイオンであり、 −ＡＯ−は−ＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｏ−または 【化２】 であり、ｍは１〜１０の整数であり、 −（ＡＯ）_m −は−ＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｏ−または 【化３】 で示されるアルキレンオキサイド類が、単独、或はブロ
   ックまたはランダムに結合したものである。）