JP3460378B2 - 撥水性繊維およびこれを用いた不織布 - Google Patents

撥水性繊維およびこれを用いた不織布

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、紙おむつや生理用ナプ
キンの表面材等に有用な不織布、およびその原料である
加工性に優れた撥水性繊維に関する。
【０００２】
【従来の技術】紙おむつや生理用ナプキンの表面材に
は、ポリオレフィン系樹脂やポリエステル系樹脂等の熱
可塑性樹脂からなる合成繊維の不織布が広く用いられて
いる。これらの表面材には、紙おむつや生理用ナプキン
の中央部では吸収すべき液体を迅速に吸収材に伝達する
ための透水性が要求され、一方、両端部では吸収すべき
液体あるいは一度吸収した液体の横漏れを防ぐために撥
水性であることが要求される。ポリオレフィン系繊維や
ポリエステル系繊維は疎水性で水に濡れにくい性質を有
するのでこの両端部への使用に適している。しかしなが
ら、疎水性であるが故に極めて帯電し易く、カード機の
シリンダーやガイドロールに巻き付く等の事故を起こし
易く、加工性が悪い。加工性を改良するには、一般には
帯電防止剤を付着させることが行われているが、帯電防
止剤を付着させた繊維は本来の疎水性を失って親水性と
なり、撥水性を損なうという問題がある。
【０００３】疎水性すなわち撥水性と、加工性すなわち
帯電防止性とを同時に満足させる方法として、特開平３
−１８０５８０号公報にはシリコーン乳化重合物とセチ
ルホスフェートＫ塩との混合物からなる表面改質剤を繊
維に付着させる方法が開示されている。しかし、この方
法によっても撥水性についてはまだ満足な結果が得られ
ていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、撥水
性と帯電防止性の両方を実用上満足な程度に改良した撥
水性繊維およびこれを用いた不織布を提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、以下に示すような
発明に到達した。 （１） 熱可塑性樹脂からなる繊維表面に界面活性剤組
成物から成る繊維油剤を付着させた繊維であって、繊維
油剤が（Ａ）アルキルスルホン酸塩の少なくとも１種５
〜１５重量％、（Ｂ）多価アルコールエステル及び脂肪
酸アルカノールアミドから選ばれた少なくとも１種の化
合物５〜４５重量％、及び、（Ｃ）二塩基酸エステル及
びポリエチレングレコールエステルから選ばれた少なく
とも１種の化合物４０〜９０重量％からなり、繊維重量
に対し０．１〜０．８重量％付着させたことを特徴とす
る撥水性繊維。 （２） 熱可塑性樹脂がポリオレフィン系樹脂である上
記（１）項に記載の撥水性繊維。 （３） アルキルスルホン酸塩が、アルキル基の炭素数
が８〜１８のアルキルスルホン酸と、ナトリウム、カリ
ウム、及びリチウムから選ばれた少なくとも１種のアル
カリ金属との塩である上記（１）または（２）項に記載
の撥水性繊維。 （４） 多価アルコールエステルが、グリセリン、トリ
メチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエ
リスリトール、ソルビトール、ソルビタン、およびショ
トウから選ばれた少なくとも１種の多価アルコールのエ
ステルであり、かつ、ＨＬＢが５以下である上記（１）
または（２）項に記載の撥水性繊維。 （５） 脂肪酸アルカノールアミドが、アシル基の炭素
数が８〜２２の飽和または不飽和の脂肪酸のアルカノー
ルアミドから選ばれた少なくとも１種である上記（１）
または（２）項に記載の撥水性繊維。 （６） 二塩基酸エステルが、アジピン酸、セバシン
酸、フタル酸、テレフタル酸、コハク酸、及びマレイン
酸から選ばれた少なくとも１種の二塩基酸のエステルで
ある上記（１）または（２）項に記載の撥水性繊維。 （７） ポリエチレングリコールエステルが、エチレン
オキサイドの分子量が２００〜８００であり、アルキル
基の炭素数８〜１８の脂肪酸のモノまたはジエステルか
ら選ばれた少なくとも１種である上記（１）または
（２）項に記載の撥水性繊維。 （８） 上記（１）〜（７）項のいずれかに記載の撥水
性繊維を用いた撥水性不織布。
【０００６】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
撥水性繊維の素材である繊維としては、ポリエチレン、
ポリプロピレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体等のポ
リオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポ
リエチレンテレフタレート・イソフタレート共重合体等
のポリエステル系樹脂、及びポリアクリロニトリル系樹
脂からなる繊維、さらにはこれらの２種以上の熱可塑性
樹脂を組み合わせた複合繊維を使用することができる。
中でも、疎水性の大きいポリオレフィン系樹脂からなる
繊維は、本発明の目的である撥水性と帯電防止性の両方
を満足させる作用効果に優れるので好ましく用いられ
る。
【０００７】本発明で用いる繊維油剤の成分（Ａ）はア
ルキルスルホン酸塩で構成される。アルキルスルホン酸
塩としては、アルキル基の炭素数が８〜１８（好ましく
はアルキル基の炭素数が１２〜１８）のアルキルスルホ
ン酸と、ナトリウム、カリウム、又はリチウムから選ば
れたアルカリ金属との塩を用いることができる。例え
ば、ラウリルスルホネートナトリウム塩、ミリスチルス
ルホネートナトリウム塩、セチルスルホネートナトリウ
ム塩、ステアリルスルホネートナトリウム塩、を挙げる
ことができる。これらのアルキルスルホン酸塩は単一の
化合物であってもよく、また複数の化合物からなる混合
物であっても良い。本願発明で用いる繊維油剤の成分
（Ｂ）は、多価アルコールエステル及び脂肪酸アルカノ
ールアミドから選ばれた少なくとも１種の化合物で構成
される。多価アルコールエステル及び脂肪酸アルカノー
ルアミドはそれぞれ単一の化合物であっても良く、また
複数の化合物からなる混合物であっても良い。さらに、
多価アルコールエステルと脂肪酸アルカノールアミドと
の混合物であっても良い。多価アルコールエステルとし
ては、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロ
ールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、
ソルビタン、およびショトウから選ばれた少なくとも１
種の多価アルコールのエステルであり、かつ、ＨＬＢが
５以下のものが好ましく用いられる。特に好ましいもの
として、グリセリンモノラウレート、グリセリンモノス
テアレート、グリセリントリステアレート、ソルビタン
モノオレエート、及びソルビタンモノステアレートを例
示することができる。
【０００８】脂肪酸アルカノールアミドとしては、アル
カノールアミンと炭素数８〜２２の飽和または不飽和の
脂肪酸とのアミドが用いられる。アルカノールアミンと
しては、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、
Ｎ−（２−アミノエチル）−エタノールアミン等が例示
できる。特にジエタノールアミンが好ましい。また、脂
肪酸としては、炭素数１２〜１８の飽和または不飽和の
ものが特に好ましく、具体的にはラウリン酸、ミリスチ
ン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、及びオレイン酸を
例示できる。
【０００９】本発明で用いる繊維油剤の成分（Ｃ）は、
二塩基酸エステル又はポリエチレングリコールエステル
で構成される。二塩基酸エステル及びポリエチレングリ
コールエステルはそれぞれ単一の化合物であっても良
く、また複数の化合物からなる混合物であっても良い。
さらに、二塩基酸エステルとポリエチレングリコールエ
ステルの混合物であっても良い。二塩基酸エステルとし
ては、アジピン酸、セバシン酸、フタル酸、テレフタル
酸、コハク酸、マレイン酸から選ばれた少なくとも一種
の二塩基酸のエステルが用いられ、特に好ましいものと
して、アジピン酸ジオクチル、セバシン酸ジブトキシエ
チル、フタル酸ジオクチルが例示できる。ポリエチレン
グリコールエステルとしては、エチレンオキサイドの分
子量２００〜８００のポリエチレングリコールと、アル
キル基の炭素数８〜１８の脂肪酸とのモノまたはジエス
テルが用いられる。 例えば、ポリエチレングリコール
（４００）ステアリン酸モノエステル、ポリエチレング
リコール（３００）ステアリン酸ジエステル、ポリエチ
レングリコール（４００）ステアリン酸ジエステル、ポ
リエチレングリコール（４００）オレイン酸モノエステ
ルを挙げることができる。特に、エチレンオキサイドの
分子量が２００〜６００で、アルキル基の炭素数１２〜
１８のものが好ましい。
【００１０】本発明で用いる繊維油剤は、上記成分
（Ａ）、（Ｂ）、及び（Ｃ）が組成物全体に対する重量
比で、Ａ／Ｂ／Ｃ＝５〜１５／５〜４５／４０〜９０
（全体で１００重量％）の範囲にある混合物である。繊
維油剤の各成分が上記配合比の範囲から外れると、繊維
の撥水性と帯電防止性のバランスが崩れ、発明の目的と
する効果が得られない。なお本発明の繊維には、本発明
の効果を妨げない範囲において、必要に応じて紡糸時に
繊維素材の熱可塑性樹脂中に各種の安定剤、着色剤その
他の樹脂類を練り込むこと、さらには紡糸後に他の処理
剤を添加または付加することもできる。
【００１１】本発明においては前記各成分からなる繊維
油剤を繊維重量に対して０．１〜０．８重量％、好まし
くは０．２〜０．６重量％付着させる。付着量が０．１
重量％未満では帯電防止性が不十分となり、０．８重量
％を超すと捲縮付与性の低下等によりカード工程での加
工性を低下させる等の問題が生じるため好ましくない。
繊維に繊維油剤を付着させる方法としては、繊維紡糸工
程でのタッチロールによる方法、延伸工程でのタッチロ
ールによる方法、捲縮加工後に噴霧して付着させる方法
等の公知の方法を用いることができる。
【００１２】本発明の不織布は、上記の撥水性繊維をカ
ーディング法あるいはエヤーレイ法を用いて所望の目付
のウエブとし、ニードルパンチ法、サクションドライヤ
ー法あるいは熱ロール法等の公知の方法で加工して得る
ことができる。この不織布を紙おむつや生理用ナプキン
の表面材に使用する場合には、撥水性繊維の単糸繊度は
１．０〜６．０デニール、不織布の目付は８〜５０ｇ／
ｍ2のものが好ましく、より好ましくは目付は１０〜３
０ｇ／ｍ2とする。単糸繊度が１．０デニール未満では
カード機で均質なウエブを得ることが困難となり、６．
０デニールを超すと不織布の目が粗くなり所望の撥水性
が得られず、さらに、これを表面材として使用すれば肌
触りの粗硬なものとなるので好ましくない。また、目付
が８ｇ／ｍ2未満では表面材が薄すぎて十分な撥水性が
得られず、５０ｇ／ｍ2と超すと好ましい撥水性は得ら
れるものの肌触りが悪くコスト高になることから実用的
でない。
【００１３】上記の不織布には、本発明の効果を損なわ
ない範囲で、必要に応じて本発明の撥水性繊維に他の繊
維を混合して用いることができる。この他の繊維として
は、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリプロピレ
ン繊維、ポリエチレン繊維、レーヨン、木綿、羊毛等を
例示できる。本発明の撥水性繊維とこれら他の繊維との
混合比は、不織布重量に対し本願発明の撥水性繊維を３
０重量％以上混合することが必要となるであろう。不織
布中の本願発明の撥水性繊維の量が３０％未満では、所
望の撥水性と帯電防止性の両方を得ることができなくな
ることが多い。
【００１４】
【実施例】以下実施例により本発明を具体的に説明する
が、本発明は実施例のみに限定されるものではない。な
お、実施例中における各種の物性値は以下の方法で測定
されたものである。 繊維油剤付着率： ソックスレー抽出器を用い、１０ｇ
の試料短繊維をメタノール ／石油エーテル＝１／１
（容量比）の混合溶剤で３時間還流抽出し、溶剤を除
去後重量を測定した。 撥水性： 不織布サンプルから１５ｃｍ角の試験片を切
り出し、ＪＩＳ Ｌ１０９２のＡ法（低水圧法）に準じ
て、昇降速度１０ｃｍ／ｍｉｎで耐水圧（ｍｍ）を測定
した。耐水圧が高いほど撥水性が良いことを示す。耐水
圧が５０ｍｍ以上であれば実用に供し得る。 帯電防止性： 試料短繊維を２０℃、相対湿度６５％の
条件でカード機に通してウエブとし、このウエブに発生
した静電気の電圧を測定した。電圧が１００Ｖ以下であ
れば実用に供し得る。
【００１５】実施例１〜７、比較例１〜５ ポリプロピレンを紡糸し、紡糸直後の引き取り工程で表
１に記載した各組成の繊維油剤をタッチロールにより付
着させた。引き取り後４０℃の熱ロールにて１．５倍に
延伸し、スタッファボックスで機械捲縮を付与し、乾燥
後切断処理して２ｄ×３８ｍｍの各種の試料短繊維を得
た。得られた試料単繊維をローラーカード機を用いて２
０ｍ／ｍｉｎの速度でカーディングし、目付け２０ｇ／
ｍ2のウエブとした。続いて同一速度で接着面積率２４
％のエンボスロールを用いて加熱温度１３０℃で不織布
に加工した。各試料について、カーディング時に測定し
た静電気電圧および不織布の撥水性（耐水圧）を表２
（実施例１〜７）及び表３（比較例１〜５）に示した。
【００１６】実施例８ ポリプロピレンを芯成分としポリエチレンを鞘成分とす
る複合比５０／５０の鞘／芯型複合繊維を紡糸した。紡
糸後１１０℃の熱ロールにて４．２倍に延伸し、この延
伸工程で表１に記載の繊維油剤４をタッチロールにより
付着させた。さらにスタッファボックスで機械捲縮を付
与し、乾燥後切断処理して２ｄ×５１ｍｍの試料短繊維
を得た。得られた試料短繊維をローラーカード機にて２
０ｍ／ｍｉｎの速度でカーディングし、目付け２０ｇ／
ｍ2のウエブとした。続いて１０ｍ／ｍｉｎの速度で１
４０℃のサクションドライヤーを通して不織布に加工し
た。この試料について、実施例１と同様に各特性を測定
した結果を表２に示した。
【００１７】
【表１】
【００１８】
【表２】
【００１９】
【表３】
【００２０】
【発明の効果】本発明の撥水性繊維は、撥水性に優れる
ため、これを加工して紙おむつや生理用ナプキンの端部
の表面材に用いた場合、液体の横漏れを効果的に防止で
きる良好な製品が得られる。しかも、良好な帯電防止性
を有しているので加工工程中におけるカード機のシリン
ダーやガイドロールへの巻き付きもなく加工性にも優れ
ている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｄ０６Ｍ 101:22 Ｄ０６Ｍ 101:22 (56)参考文献 特開 昭63−203880（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−251653（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−352875（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−24286（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−169774（ＪＰ，Ａ) 特許3351266（ＪＰ，Ｂ２) 独国特許出願公開4237298（ＤＥ，Ａ １) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) D06M 13/00 - 15/72 Ｆターム（４Ｌ０３３)

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 熱可塑性樹脂からなる繊維表面に界面活
    性剤組成物から成る繊維油剤を付着させた繊維であっ
    て、繊維油剤が（Ａ）アルキルスルホン酸塩の少なくと
    も１種５〜１５重量％、（Ｂ）多価アルコールエステル
    及び脂肪酸アルカノールアミドから選ばれた少なくとも
    １種の化合物５〜４５重量％、及び、（Ｃ）二塩基酸エ
    ステル及びポリエチレングリコールエステルから選ばれ
    た少なくとも１種の化合物４０〜９０重量％、とからな
    り、繊維重量に対し０．１〜０．８重量％付着させたこ
    とを特徴とする撥水性繊維。
  2. 【請求項２】 熱可塑性樹脂がポリオレフィン系樹脂で
    ある請求項（１）に記載の撥水性繊維
  3. 【請求項３】 アルキルスルホン酸塩が、アルキル基の
    炭素数が８〜１８のアルキルスルホン酸と、ナトリウ
    ム、カリウム、及びリチウムから選ばれた少なくとも１
    種のアルカリ金属との塩である請求項（１）または
    （２）に記載の撥水性繊維。
  4. 【請求項４】 多価アルコールエステルが、グリセリ
    ン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、
    ペンタエリスリトール、ソルビトール、ソルビタン、お
    よびショトウから選ばれた少なくとも１種の多価アルコ
    ールのエステルであり、かつ、ＨＬＢが５以下である請
    求項（１）または（２）に記載の撥水性繊維。
  5. 【請求項５】 脂肪酸アルカノールアミドが、アシル基
    の炭素数が８〜２２の飽和または不飽和の脂肪酸のアル
    カノールアミドから選ばれた少なくとも１種である請求
    項（１）または（２）に記載の撥水性繊維。
  6. 【請求項６】 二塩基酸エステルが、アジピン酸、セバ
    シン酸、フタル酸、テレフタル酸、コハク酸、及びマレ
    イン酸から選ばれた少なくとも１種の二塩基酸のエステ
    ルである請求項（１）または（２）に記載の撥水性繊
    維。
  7. 【請求項７】 ポリエチレングリコールエステルが、エ
    チレンオキサイドの分子量が２００〜８００であり、ア
    ルキル基の炭素数８〜１８の脂肪酸のモノまたはジエス
    テルから選ばれた少なくとも１種である請求項（１）ま
    たは（２）に記載の撥水性繊維。
  8. 【請求項８】 請求項（１）〜（７）のいずれかに記載
    の撥水性繊維を用いた撥水性不織布。
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