JP3004690B2 - 不織材料の親水性化方法 - Google Patents

不織材料の親水性化方法

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は疎水性繊維またはフィブリル化フィルムを含
む不織材料に、このような繊維またはフィブリル化フィ
ルムの表面に水性アルコキシル化界面活性剤組成物を塗
布することによって親水性を与える方法および親水性を
与えられた、このような不織材料に関する。
例えば月経用デバイス、使い捨ておむつ、失禁用パッ
ド等のような身体衛生に用いられる製品は、通常１層以
上の吸収性材料を含む流体吸収性パッド；吸収性コアを
取り囲み、皮膚とコアとの接触を阻止して、コア中に既
に吸収された流体を単離させる傾向を有する、実質的に
非吸収性材料から成る上張りまたはカバーストック層；
および着用者の衣服を吸収流体によるしみまたは漏れか
ら保護するための流体不浸透性バリヤーシートをしばし
ば有する。
身体に接する側では、上張りまたはカバーストック材
料が流体に対して浸透性であって表面流体保有率を最小
にし、流体の吸収性コアへの即時の移動を促進し、着用
者を既に漏れた吸収性材料との接触から保護しなければ
ならない。カバーストック材料はその表面に沿っての流
体の側方移動を抑制し、かつ滑らかで軟い感触でなけれ
ばならない。カバーストック材料は、例えば不透明性、
特別な着色、および光沢ある外面のような時には望まし
い、付加的特性を有することもできる。
このような望ましい特性を得るために、カバーストッ
クが、水性流体を直ちに受容して透過させるほどの親水
性である、例えばポリオレフィン繊維またはフィルムの
ような、本質的には疎水性のポリマー材料を含まなけれ
ばならないことが認められている。しかし、このような
材料は数回の濡れ［技術上インサルト（insult）と専門
的に呼ばれることもある］の後にもこの能力を維持すべ
きであり、これは達成するのが非常に困難な問題であ
る。このような親水性の促進に用いる作用剤は浸出また
は「洗い出し（washout）」によってそれらの効果を減
ずる、このような濡れの特有の傾向に耐える能力を有さ
なければならない。このことはおむつのカバーストック
の場合に、液体の側方移動とひと度濡れた後の縁からの
漏出とを避けるために特に重要である。また、このよう
な作用剤による処理は最終製品の製造中に布帛結合段階
と製品の湿潤強度を妨げてはならない。
米国特許第4,578,414号は、塊状溶融ポリマーにアル
コキシル化アルキルフェノールおよび／またはポリオキ
シアルキレン脂肪酸エステルまたはこれらの一方をトリ
グリセリドと共に含む界面活性剤を配合することを含
む、ポリプロピレンを含めた疎水性ポリオレフィン繊維
に表面湿潤性を与える方法を開示する。米国特許第3,85
3,601号は強電解質充てん電解セル中に入れた時にその
短期間湿潤性を強化するためにポリオキシエチレンポリ
チメルシロキサンを塗布することによる微孔質ポリプロ
ピレンフィルムの親水性化方法を開示する。
日本特許第63211369号はおむつ等の吸水性不織表面シ
ートに耐久性親水性仕上げを施すための、ポリプロピレ
ンを含めた不織合成繊維のポリシロキサン−ポリオキシ
エチレンコポリマーにより処理を開示する。
しかし、反復濡れによる浸出および洗い出しに対して
大きな耐性を与え、良好な流体調節性を有し、営利的な
高速作業下での結合性への妨害を減じるような方法が依
然として必要とされている。
本発明により、疎水性ポリオレフィン含有繊維または
フィブリル化フィルムを含む不織材料に、繊維またはフ
ィブリル化フィルムの表面に水性アルコキシル化界面活
性剤組成物を塗布することによって親水性を与える方法
は、界面活性剤組成物が大部分のアルコキシル化リシノ
レイン（ricinolein）もしくはアルコキシル化／水素化
リシノレインを含むC18脂肪酸のアルコキシル化または
アルコキシル化／水素化トリグリセリルエステル、また
は静電防止性化合物と組合せた水溶性ポリアルコキシル
化ポリジメチルシロキサン少なくとも80％、または前記
アルコキシル化リシノレインもしくはアルコキシル化／
水素化リシノレイン0.5〜80重量％と、静電防止性化合
物と組合せた水溶性ポリアルキレン改質ポリジメチルシ
ロキサン20〜99.5重量％を含み、界面活性剤組成物量が
繊維またはフィブリル化フィルムの約0.2〜２重量％で
あり；繊維またはフィブリル化フィルムを不織材料に成
形することを特徴とする。
界面活性剤組成物が例えばリン酸とアルコールの中和
エステル［例えばジー．エィ．ゴールストン社（G.A.Go
ulston Company）からルロール（Lurol）AS−Ｙとして
商取引で入手可能］またはアルコキシル化リン酸塩、カ
リウム塩、アミン塩およびアルコキシル化アミン塩を含
めた、同様な公知のリン酸塩に基づく静電防止剤のいず
れかのような静電防止剤0.1〜0.3重量％と組合せた、ユ
ニオン カーバイド コーポレーション（Union Carbi
de Corporation）からＹ−12230として商取引で入手可
能であるようなポリジメチルシロキサンの水溶性エトキ
シレートであることが好ましい。ユニオン カーバイド
コーポレーションからＹ−12230として入手可能な界
面活性剤組成物には、やはりユニオン カーバイド コ
ーポレーションから商標シルウェット（Silwet）、例え
ばシルウェット7603として入手可能な等価のポリアルキ
レンオキシド改質ポリジメチルシロキサン50％までを組
合せることができる。
界面活性剤組成物の少なくとも80％を占める脂肪酸ト
リグリセリドのアルコキシル化混合物はひまし油の通常
のエステル化、アルコキシル化および任意の水素化によ
って便利に得られる。トリグリセリド脂肪酸の前記混合
物はこの場合にリシノール酸約87％、オレイン酸約７
％、リノール酸３％、パルミチン酸２％およびステアリ
ン酸１％を含み、アルコキシル化はポリオキシエチレン
による通常の処理であることが好ましい。他の原料（so
urce）は例えばオレイン酸、リノール酸、ステアリン酸
のような１種類以上のC18脂肪酸を含む異なる混合物を
形成することになる。
界面活性剤組成物がヘンケル社（Henkel A.G）から
ダコスピン（Dacospin） 1735Aとして商取引が入手可
能な液状エトキシル化ひまし油またはやはりヘンケル社
からスタンテックス（Stantex ）A241として液状で得
られる繊維潤滑乳化剤またはヘンケル社からエメリー
（Emery） 32148または32149として商取引で入手可能
な液状の水素化ひまし油であることが便利さのために好
ましい。界面活性剤組成物は例えばユニオン カーバイ
ド コーポレーションからＹ−12230として商取引で入
手可能であるような、ポリジメチルシロキサンの水溶性
エトキシレート20〜99.5重量％と組合せた、脂肪酸トリ
グリセリドの前記アルコキシル化（好ましくはエトキシ
ル化）混合物から成る。
界面活性剤組成物の量は繊維またはフィブリル化フィ
ルムの0.5〜１重％である。
界面活性剤組成物は連続スパン（continuous spun）
繊維、フィラメントまたはフィブリル化フィルムにこれ
らを界面活性剤組成物の浴に部分的に浸せきした供給ロ
ールすなわち「キス（Kiss」ロール上で通常に延伸（dr
aw）することによって、または浴中にこれらを浸せきす
ることによって、または液体を噴霧して乾燥することに
よって塗布することができる。
上述のような、ウェブおよび不織材料の成形に用いる
繊維またはフィルムはアイソタクチックポリプロピレン
またはその技術上認められた疎水性コポリマーおよび／
またはその混合物から紡糸またはキャストすることが好
ましく、紡糸溶融物（spin melt）は約３×105から約
５×105までの範囲内の重量平均分子量、約5.0〜8.0の
分子量分布、約2.5〜約4.0g/分の溶融流量を有するのが
好ましく、紡糸温度は約220℃〜300℃の範囲内であるこ
とが好ましい。
不織材料の形成に用いたウェブは例えば接着結合剤、
加熱カレンダーロールまたはニードル穿刺のような、繊
維またはフィブリル化フィルムから不織材料の形成に用
いられる周知の結合方法によって通常形成される。
本発明による方法は、例えばステアリン酸カルシウム
のようなpH安定剤、酸化防止剤、崩壊剤、白色体質顔料
を含めた顔料、例えばTiO2のような着色剤のような、ポ
リオレフィン含有樹脂の紡糸溶融物に通常混入されるま
たは繊維もしくはフィブリル化フィルムに局部的に塗布
される添加剤の使用を妨げない。一般にこのような添加
剤の量は処理した材料の重量を基準にして約0.1〜３重
量％の範囲内で変化する。
次の例は本発明をさらに説明するものであり、限定す
るものではない。下記のテストを実施し、結果は表に報
告する： 「シンク時間（sink time）」（液体吸収時間）：各
フィラメントの5gサンプルを同じ3gメッシュバスケット
中にゆるく充てんする（ASTM方法Ｄ−1117−79に従
う）、反復処理後のシンク時間すなわち潜水時間（subm
ergence time）の増加は親水性度の低下を表す。
「滲み通り時間（strike−through time）」は合成
尿（syn−urine）5mlが不織布の単層を通って吸収性紙
（紙）パッドに吸収されるまでに要する時間（秒）で
ある。
「滲り通り時間／再濡れ」または「滲み通り時間際濡
れ」は最初液体5mlと新しい吸収性紙によって滲み取り
時間テストを実施し、次に同じ液体10mlの連続添加が不
織布を通過するのに要する時間を測定し、時間（秒）を
指定欄に報告する。各添加後に、吸収性パッドを不織布
の上部の3.63kg（8lb）の重し下に置き、濡れたパッド
から不織布を通して上部パッド中に戻される液体重量
（ｇ）を測定することによって、「再濡れ」欄の値を求
める。すでに述べたように、各濡れは「インサルト」と
呼ぶことにする。
本発明を次の例と表によってさらに説明するが、本発
明はこれらに限定されるものではない。
例１ A.2バッチのアイソタクチックポリプロピレンを1 1/
2″押出機を通して供給し、210孔の紡糸口金を用いて28
5℃において通常に紡糸し、空冷し、生成した連続2.5dp
fと3.0dpfバッチフィラメントを、ユニオン カーバイ
ドからＹ−12230として商取引で入手されるエトキシル
化ポリジメチルシロキサンをジー．エイ．ゴールストン
社から商取引で入手されるロールAS−Ｙ約１重量％と共
に含む改質剤組成物のタンク中に一部浸せきした供給ロ
ールまたはキスロール上に通した。２バッチはそれぞれ
0.87重量％と0.36重量％の改質剤組成物を局部的に塗布
するように、期間と速度を変えて製造する。生成した紡
糸ヤーン（spin yarn）を延伸し、クリンパー（crimpe
r）に通し、仕上剤（finish）で局部的に処理し、1.5″
ステープルに切断し、次にカードして約20g/Yd2の重量
のウェブを形成し、165℃においてルーチンにカレンダ
ー結合させる。各テスト不織材料を切断して、湿潤液体
として合成尿［ペンシルバニア州キャンプヒルのジャイ
コ ファーマスーチカル カンパニー（Jayco Pharmac
eutical Company）から入手される水性商品］を用い
た、通常の滲み通りテストと再濡れテスト用のＳ−1,S
−2,S−３と名づけたテストスリップを作製した。結果
は下記の第１表に報告する。平均的な幾つかの2.5dpf対
照サンプル（Ｃ−１）を、局部的に塗布する改質剤組成
物を用いないこと以外は、同様に作製し、対応する不織
材料をテストし、第１表に報告する。
B.3dpf紡糸繊維をバッチ別に、例1Aに述べたようなポ
リプロピレン繊維と紡糸装置を用いて製造し、これに 1.50％Ｙ−12230/50％シルウェット 7603, 2.デコスピン と1735A,または 3.スタンテックス A241 をキスホィールによってそれぞれ局部塗布し、処理した
繊維を前述のように風乾した。各バッチからの1.5イン
チ非クリンプト ステープル繊維（uncrimped staple
fiber）5gをASTM方法Ｄ−1117−79によるシンク時間
テストのために同じ3gメッシュバスケットにゆるく充て
んする。合成尿（Syn−urine）による反復インサルト後
のシンク時間の増加［すなわち浸せき時間の増加］は塗
布した湿潤剤の洗い出しまたは浸出と対応する、好まし
い親水性の低下の結果として解釈される。テスト結果は
サンプルＳ−4,S−5,S−６として第２表に報告し、改質
組成物を用いない紡糸ポリプロピレン5gを有する対応対
照は第２表にＣ−３として報告する。

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】疎水性ポリオレフィン含有繊維またはフィ
    ブリル化フィルムを含む不織材料を、繊維またはフィブ
    リル化フィルムの表面に水性アルコキシル化界面活性剤
    組成物を塗布し、そして繊維またはフィブリル化フィル
    ムから不織材料を成形することによって、親水性化する
    方法であって、 界面活性剤組成物が、 主要部分のアルコキシル化レシノレインもしくはアルコ
    キシル化／水素化レシノレインを含むアルコキシル化も
    しくはアルコキシル化／水素化C18脂肪酸のトリグリセ
    リドエステル、または静電防止性化合物と組合せた水溶
    性ポリアルコキシル化ポリジメチルシロキサン少なくと
    も80重量％、または 前記アルコキシル化レシノレインもしくはアルコキシル
    化／水素化レシノレイン0.5〜80重量％と、静電防止性
    化合物と組合せた水溶性ポリアルキレン改質ポリジメチ
    ルシロキサン20〜99.5重量％を含み、 界面活性剤組成物の量が繊維またはフィブリル化フィル
    ムの約0.2〜２重量％であることを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】ポリアルコキシル化ポリジメチルシロキサ
    ンがポリエトキシル化ポリジメチルシロキサンであるこ
    とをさらに特徴とする請求項１記載の不織材料の親水性
    化方法。
  3. 【請求項３】静電防止剤がホスフェートに基づく静電防
    止剤であることをさらに特徴とする請求項２記載の不織
    材料の親水性化方法。
  4. 【請求項４】静電防止剤がリン酸とアルコールの中和エ
    ステルであることをさらに特徴とする請求項３記載の不
    織材料の親水性化方法。
  5. 【請求項５】界面活性剤組成物が約87％のリシノール酸
    を含む脂肪酸のアルコキシル化混合物または前記混合物
    の水素化誘導体を含むことをさらに特徴とする請求項１
    記載の不織材料の親水性化方法。
  6. 【請求項６】トリグリセリド脂肪酸の混合物をエトキシ
    ル化することをさらに特徴とする請求項１または５のい
    ずれかに記載の不織材料の親水性化方法。
  7. 【請求項７】界面活性剤組成物の量が繊維またはフィブ
    リル化フィルムの約0.2〜２重量％であることをさらに
    特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の不織材料の
    親水性化方法。
  8. 【請求項８】静電防止剤の量が繊維またはフィブリル化
    フィルムの0.1〜0.3重量％であることをさらに特徴とす
    る請求項１〜７のいずれかに記載の不織材料の親水性化
    方法。
  9. 【請求項９】ポリエトキシル化ポリジメチルシロキサ
    ン、ホスフェートに基づく静電防止剤及び水性媒質から
    成る、疎水性ポリオレフィン含有繊維またはフィブリル
    化フィルムを含む不織材料に親水性を付与する組成物。
  10. 【請求項１０】リシノール酸約87％含有脂肪酸のアルコ
    キシル化混合物または前記混合物の水素化誘導体及び水
    性媒質から成る、疎水性ポリオレフィン含有繊維または
    フィブリル化フィルムを含む不織材料に親水性を付与す
    る組成物。
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