JP3489341B2 - 親水性繊維及び布状物 - Google Patents

親水性繊維及び布状物

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【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は親水性繊維及び布状
物に関する。更に詳しくは、主としてお茶パック等の濾
過材、鮮度保持用のドリップ吸収材、結露防止用の包装
材料等の食品分野、または工業用及び医療用のワイピン
グクロス材分野に有用な、安全性が高く、持続的な親水
性を有する親水性繊維及び布状物に関する。
【0002】
【背景技術】ポリエチレン、ポリプロピレン及びポリエ
ステルに代表される熱可塑性樹脂からなる繊維は、取扱
いが容易で比較的安価な加工が可能であるため様々な分
野で使用されている。これらの熱可塑性樹脂は吸水率1
%以下であるため、お茶パック等の親水性が必要な用途
で用いられる場合には、その繊維表面に様々な界面活性
剤を付着させて親水性を付与することが知られている。
この様に界面活性剤を付着させた繊維は、1回ないし2
回水に浸すと界面活性剤が流出するので、使用する界面
活性剤は非常に毒性の低い、安全性に優れた化合物でな
ければならない。さらに界面活性剤の流出によって繊維
は急激に親水性が低下するため、お茶パック等の透水性
が悪くなり、内部に多量の液が残ってしまう結果とな
る。安全性が高く繊維からの流出が少なく、永く親水性
を維持できる界面活性剤としてソルビタンエステル・エ
チレンオキサイド付加物が知られている。しかし、ソル
ビタンエステル・エチレンオキサイド付加物は起泡性が
高いため、これを付着させた繊維または布状物を浸した
水は発泡したり白濁し易いという欠点がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、水に
浸した場合も親水性を持続し、かつ溶出した界面活性剤
は安全性に優れ、起泡性が小さいという特徴を有する親
水性繊維及び布状物を提供する事にある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、特定の界面活性剤
組成物を仕上剤として繊維表面に付着させる事によって
所期の目的を達成できる事を知り、本発明を完成するに
至った。即ち本発明は、次の構成を有する。 (1)吸水率が1重量%以下のポリオレフィン系樹脂か
らなる繊維に、下記組成物(A)20〜90重量%と、
組成物(B)10〜80重量%とからなる仕上剤を繊維
重量に対し0.1〜1.0重量%付着させた親水性繊
維:(A) 炭素数が12〜18の脂肪酸のソルビタン
エステルから選ばれた少なくとも1種の化合物の0〜7
5重量%と、炭素数が12〜18の脂肪酸ソルビタンエ
ステルのエチレンオキサイド5〜20モル付加物から選
ばれた少なくとも1種の化合物の25〜100重量%と
からなる組成物; (B)白色鉱油、炭素数が12〜18である脂肪酸
と分子量200〜600のポリエチレングリコ−ルとの
ジエステル、炭素数が12〜18である脂肪酸と分子
量200〜600のポリプロピレングリコ−ルとのジエ
ステル、及び炭素数8〜16のアルキルスルホネ−ト
金属塩の中から選ばれた少なくとも1種の化合物。 (2)上記(1)項記載の親水性繊維を交絡及び/また
は接着、織成、または編成して得られる布状物。 (3)上記(1)記載の組成物からなる仕上剤が付着さ
れた布状物。
【0005】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
親水性繊維の素材として用いられるポリオレフィン系樹
脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、プロピレ
ンを主体としこれとエチレン、ブテン−1、あるいは4
−メチルペンテン−1等との共重合体が例示できる。こ
れらのポリオレフィン系樹脂は単独で、あるいは混合物
として溶融紡糸法により繊維とすることができる。ま
た、これらのポリオレフィン系樹脂から選んだ2種類の
ポリオレフィン系樹脂を並列型、同心鞘芯型、偏心鞘芯
型、放射状分割型、あるいは海島状型に配置した複合繊
維とすることもできる。これらのポリオレフィン系樹脂
繊維には、本発明の目的を阻害しない範囲内で、繊維内
に顔料、酸化防止剤等の添加剤を配合することができ
る。また、繊維の断面形状は、円形、多葉形、中空、偏
平等とすることができ、繊維形態も、短繊維、長繊維、
捲縮の有無等のいずれも可能であり、用途に合わせて適
宜それらを組み合わせても良い。
【0006】本発明で用いる仕上げ剤を構成する組成物
(A)は、炭素数が12〜18の脂肪酸とソルビタンと
のエステルから選ばれた少なくとも1種のソルビタン脂
肪酸エステルの0〜75重量%と、炭素数が12〜1
8の脂肪酸とソルビタンとのエステルにエチレンオキ
サイドが5〜20モル付加した化合物から選ばれた少な
くとも1種の化合物の25〜100重量%とからなる組
成物である。ソルビタン脂肪酸エステルは、ソルビタ
ンと炭素数が12〜18の、側鎖を有しても良い飽和ま
たは不飽和脂肪酸のモノエステル、ジエステル、トリエ
ステルのいずれであってもよく、これらのエステルの混
合物であってもよい。ソルビタン脂肪酸エステル・エチ
レンオキサイド付加物におけるソルビタン脂肪酸エステ
ルは、上記ソルビタン脂肪酸エステルと同一の化合
物であっても良く、別種の化合物であっても良い。この
ソルビタン脂肪酸エステルへのエチレンオキサイドの
付加モル数は、5〜20モル、より好ましくは20モル
である。エチレンオキサイドの付加モル数が5未満の場
合、親水性が不十分で好ましくない。
【0007】本発明で用いる仕上剤を構成する組成物
(B)は、仕上剤の発泡抑制ないし消泡作用と加工適
を向上させる成分で構成されている。組成物(B)は、
白色鉱油、アルキル基の炭素数が12〜18の、側
鎖を有しても良い飽和または不飽和脂肪酸と分子量20
0〜600のポリエチレングリコ−ルとのジエステル、
アルキル基の炭素数が12〜18の脂肪酸と分子量2
00〜600のポリプロピレングリコ−ルとのジエステ
ル、及び炭素数8〜16のアルキルスルホネ−ト金属
の中から選ばれた少なくとも1種の化合物である。本
発明で用いる仕上剤において、組成物(A)の配合量は
20〜90重量%であり、20重量%未満では十分な親
水性が得られず、また90重量部を越えると気泡性が増
大し、十分な消泡効果または泡抑制効果が得られないの
で好ましくない。また、仕上剤において組成物(B)の
配合量は10〜80重量%であり、80重量%を越える
と十分な持続性を有する親水性が得られず、また10重
量%未満では、十分な消泡効果または泡抑制効果が得ら
れない。本発明で用いる仕上剤は、本発明の目的を達す
る範囲内で、前記組成物(A)及び組成物(B)以外の
化合物を必要に応じて添加することができる。
【0008】本発明においてポリオレフィン系樹脂繊維
への仕上剤の付着量は繊維重量に対して0.1〜1.0
重量%、好ましくは0.3〜0.7重量%である。付着
量が0.1重量%未満では制電性、親水性が不十分とな
り、また1.0重量%を越えるとカ−ド工程でシリンダ
−巻き付きが生じたり、布状物にベトツキ感が生じる等
の問題が生じる。熱可塑性繊維に仕上剤を付着させる方
法には特別な制限はなく、繊維の紡糸工程及びまたは延
伸工程で適当な濃度の仕上剤水溶液をオイリングロ−ル
により付着させる、繊維を仕上剤水溶液に浸漬する、あ
るいは繊維に仕上剤水溶液を噴霧する等の公知の方法が
利用できる。また、繊維をウェブ等の繊維積層体、不織
布または編織布等の布状物に加工した後に接触法、浸漬
法、噴霧法により付着させてもよい。
【0009】本発明の親水性繊維を用いて布状物とする
方法には特別な制限はなく、公知の加工方法が利用でき
る。例えば、短繊維を乾式法または湿式法により繊維積
層体とした後、加熱ロ−ルまたは超音波による圧着、加
熱空気による融着、高圧水流またはニ−ドル等での繊維
交絡により不織布を得る方法や、紡績糸、連続糸等を用
いて編成加工または織成加工により編物または織物を得
る方法がいずれも利用できる。また、本発明で用いる仕
上剤が付着していない繊維の場合には、乾式法または湿
式法による繊維積層体、あるいはスパンボンド法、メル
トブロ−ン法、フラッシュ紡糸法等により得られた繊維
積層体を上記加工法を用いて不織布にし、あるいは紡績
糸、連続糸等を用いて編物や織物等の布状物とし、これ
らの布状物を洗浄して加工工程中の平滑剤、集束剤、制
電剤及び機械油等を洗い流した後、得られた布状物に対
して本発明で用いる仕上剤を付着する事によって、本発
明の目的を達することが出来る。また本発明の親水性繊
維を用いた布状物において、湿式抄造工程やスパンレ−
ス加工工程を経ることで、繊維から仕上剤が流出し親水
性が低下する場合においても、得られた不織布に本発明
で用いる仕上剤を再度付着させる事により本発明の目的
を達する事ができる。また本発明の親水性繊維は、湿式
法での加工工程において優れた特性を有する。本発明の
親水性繊維は、抄造等の湿式工程において水中への仕上
剤の流失が非常に緩やかでありかつその仕上剤を溶解し
た水は発泡性が弱いので、吸水率が1%未満の疎水性樹
脂を用いた繊維の場合においても繊維の親水性が持続さ
れ、水中での繊維の分散性が長く保持される。
【0010】本発明の親水性繊維または布状物は、お茶
パック等の濾過材、鮮度保持用のドリップ吸収材、結露
防止用の包装材料等の食品分野用素材、また衛生材料の
表面材や吸収体の形態保持材、医療用及び工業用ワイピ
ングクロス、吸収パッド、土木建築分野の建築構造体補
強繊維、液体輸送膜、導水管、透水シ−ト等広い分野に
有用で安全に利用できる。
【0011】
【実施例】以下本発明を実施例により更に詳細に説明す
る。なお、各例に於いて以下の物性評価方法を用いた。 (1)カ−ド通過性:試料繊維40gを30℃、相対湿
度80%の条件下で7m/minの速度でミニチュアカ
−ド試験機を用いてウェブとした後、カ−ド試験機を停
止し、シリンダ−を観察し、以下の基準で評価する。 ○:巻き付きなし ×:部分的に巻き付き
あり (2)起泡試験:水道水を使用して、濃度が0.10重
量%、0.01重量%の仕上剤の水溶液それぞれ100
0cm3を、径143mm、高さ270mmのガラス製
ビーカーに入れ、室温にてエアーポンプを使用して毎分
2000cm3の空気を3分間吹き込み、ポンプ停止直
後と1分後に泡の高さを測定する。 (3)布状物の親水性:目付け30g/m2の布状物か
ら10cm×10cmの試験片を切り取り、市販の紙お
むつの上に重ね、その上に内径6cmの円筒を置く。円
筒内に水65cm3を注入し試験片を通して紙おむつに
吸収させる。注水後3分間放置した後、試験片を上下2
枚の濾紙(東洋濾紙、No50)の間に挟み、その上に
10cm×10cmの板と重さ3.5kgの重りを載せ
3分間放置して、濾紙に水を吸収させる。濾紙を取り除
いた試験片を5分間風乾した後、新しい濾紙(東洋濾
紙、No50)の上に乗せ、恒温水槽中で23±2℃に
調整した水をピペットにて試験片上1cmの高さより1
滴ずつ位置をずらしながら10箇所に滴下し、滴下から
30秒以内に試験片の表面から消失する水滴の個数を測
定する。測定後の試験片を再度市販の紙おむつの上に重
ね、上記の作業を繰り返し、試験片の表面に30秒以上
消失しない水滴の数が5箇以上となったら終了する。繰
り返しの回数が3回以上であるものを親水持続性が良好
であると判断する。
【0012】実施例1〜6、比較例1〜2 表1に示した各種組成の仕上剤の起泡性試験を行った。
結果を表1に併記した。上記の仕上げ剤の中から消泡性
の優れた組成物を選び、下記の繊維a〜cを加工した布
状物A〜Dに付着させ、カ−ド通過性及び親水持続性を
評価した。結果を表2に記した。 試験繊維a:MFR(190℃,2.16kg)=13
(g/10分)の高密度ポリエチレンを鞘成分とし、M
FR(230℃、2.16kg)=10(g/10分)
のポリプロピレンを芯成分とする鞘芯型複合繊維を紡
糸、延伸し単糸繊度2dの繊維を得た。 試験繊維b:MFR(230℃、2.16kg)=10
(g/10分)のポリプロピレンからなる単一成分繊維
を紡糸、延伸し単糸繊度2dの繊維を得た。 試験繊維c:MFR(190℃、2.16kg)=13
(g/10分)の高密度ポリエチレンを鞘成分とし、3
5℃のo−クロロフェノ−ル中で測定した固有粘度=
0.65のポリエステル(mp=254℃)を芯成分と
する鞘芯型複合繊維を紡糸、延伸し単糸繊度2dの繊維
を得た。得られた繊維に表1に示した各種組成〜の
仕上剤を付着させ、下記の加工方法で布状物として評価
し、結果を表2に示した。 加工方法A:繊維長51mmにカットした試験繊維をミ
ニチュアカ−ド機にてカ−ドウェブとし、サクションド
ライヤ−(140℃)で熱処理して、目付け約30g/
2の不織布を得た。 加工方法B:繊維長51mmにカットした試験繊維をミ
ニチュアカ−ド機にてカ−ドウェブとし、エンボスロ−
ル(135℃、線圧20kg/cm)で熱処理して、目
付け約30g/m2の不織布を得た。 加工方法C:繊維長38mmにカットした試験繊維をミ
ニチュアカ−ド機にてカ−ドウェブとし、リング精紡機
にて30番手の紡績糸を得た。得られた紡績糸を22ゲ
−ジのフライス編みのニットに編成した。 加工方法D:MFR(230℃、2.16kg)=30
(g/10分)のポリプロピレンを用いてスパンボンド
法により繊維積層体を作成し、得られた繊維積層体をエ
ンボスロ−ル(140℃、線圧20kg/cm)で熱処
理して、目付け約35g/m2のスパンボンド不織布を
得た。
【0013】
【表1】
【0014】
【表2】
【0015】
【発明の効果】本発明の親水性繊維及び布状物は、持続
的な親水性を有しかつ安全性に優れているため、お茶パ
ック等の濾過材、鮮度保持のドリップ吸収材、結露防止
用の包装材料等の食品分野、または工業用及び医療用ワ
イピングクロスにおいて、親水性が低下し難く安全性が
高い製品が得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) D06M 15/00 - 15/72 C08K 5/10 C08K 5/42 D04H 1/42

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】吸水率が1重量%以下のポリオレフィン系
    樹脂からなる繊維に、下記組成物(A)20〜90重量
    %と、組成物(B)10〜80重量%とからなる仕上剤
    を繊維重量に対し0.1〜1.0重量%付着させた親水
    性繊維:。 (A)炭素数12〜18の脂肪酸ソルビタンエステルか
    ら選ばれた少なくとも1種の化合物の0〜75重量%
    と、炭素数12〜18の脂肪酸ソルビタンエステルのエ
    チレンオキサイド5〜20モル付加物から選ばれた少な
    くとも1種の化合物の25〜100重量%とからなる組
    成物; (B)白色鉱油、炭素数が12〜18である脂肪酸
    と分子量200〜600のポリエチレングリコ−ルとの
    ジエステル、炭素数が12〜18である脂肪酸と分子
    量200〜600のポリプロピレングリコ−ルとのジエ
    ステル、及び炭素数が8〜16のアルキルスルホネ−
    ト金属塩の中から選ばれた少なくとも1種の化合物。
  2. 【請求項2】請求項1記載の親水性繊維を交絡及び/ま
    たは接着、織成、または編成して得られる布状物。
  3. 【請求項3】請求項1に記載の組成物からなる仕上剤が
    付着された布状物。
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