JP3949023B2 - キッチン用途用吸水性不織布構造体 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、良好な吸水性を有し、かつ湿潤時においても高い強度を有する嵩高な不織布構造体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、吸水性を有する不織布を得るために、各種検討がなされてきた。かかる吸水性不織布として、アルキルフォスフェート金属塩を付着させた不織布(例えば特開平8−188965号公報)、熱可塑性樹脂よりなる疎水性不織布を界面活性剤で処理した不織布(例えば特開平11−181678号公報)、吸水ポリマーと吸水繊維とからなる不織布(例えば特開平8−120550号公報)などが開示されている。
【0003】
しかしながら、アルキルフォスフェート金属塩を付着させた不織布或いは熱可塑性樹脂よりなる疎水性不織布を界面活性剤で処理した不織布は、その表面のみを親水化するものであるため、初期の親水性には優れるものの、吸水(保水)という点では、不十分な性能しか示されていない。
【0004】
また、吸水ポリマーと吸水繊維とからなる不織布は吸水性に優れるものの、吸水ポリマーとの複合体であるため、一般的に強度を高くすることが困難で、使用中に不織布が破れてしまう場合がある上、コスト高になるという問題があった。
【0005】
これに対して本発明者らは、特願2001−296326号において、パルプ繊維と熱接着性繊維が特定の比率で混合された不織布構造体を提案した。しかるに、かかる不織布構造体は嵩高で良好な吸水性を有するものの、用途によってはさらに高い湿潤強度を求められることもあった。
【0006】
このため、本発明者らは、さらに特願2001−312384号において、不織布構造体の表面を、熱圧着させることにより、高い湿潤強度を有する吸水性不織構造体を提案した。しかるに、かかる不織布構造体は、良好な吸水性と高い湿潤強度を有するものの、表面の熱圧着工程を必要とするためコスト高になるという問題があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記の問題を解消するためになされたものであり、その課題は、嵩高でかつ良好な吸収性、保水性を有する上、表面の熱圧着工程を必要とすることなく湿潤時においても高い強度を有する、おしぼりやキッチン用途等に使用可能な吸水性不織布構造体を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の課題を達成するため鋭意検討した結果、パルプ繊維と熱接着性複合短繊維とが混合された不織布と、熱接着性性複合短繊維からなる不織布を積層し、かつパルプ繊維の含有量を特定の範囲内とすることにより、所望の不織布構造体が得られることを見出した。そして、さらに鋭意検討を重ねることにより本発明に到達した。
【0009】
かくして、本発明によれば、「パルプ繊維(A)と熱接着性複合短繊維(B)とが混合された不織布と、熱接着性複合短繊維(B)からなる不織布が、少なくとも各々1層ずつ積層されてなる不織布構造体であって、熱接着性複合短繊維(B)同士、又は熱接着性複合短繊維(B)とパルプ繊維(A)が実質的に接着しており、かつパルプ繊維(A)が不織布構造体の全重量に対して20〜80重量%含まれ、かつ前記熱接着性複合短繊維(B)が、鞘部に非弾性ポリエステル系ポリマーの共重合物が配された芯鞘型熱接着性複合短繊維を含み、かつ不織布がエアレイド法により製造されてなることを特徴とするキッチン用途用吸水性不織布構造体」が提供される。
【0010】
その際、いずれか1層を形成する不織布の、不織布構造体の全重量中に占める割合が10〜60重量%であることが好ましい。
【0011】
また、3層以上の不織布が積層してなる不織布構造体であって、両外層が熱接着性性複合短繊維(B)からなる不織布で構成されることが、パルプ繊維の脱落を低減させる上で好ましい。そして、かかる両層を形成する不織布が、ともに、不織布構造体の全重量中に占める割合が10〜60重量%であることが好ましい。
【0012】
前記熱接着性複合短繊維(B)の単糸繊維繊度としては0.1〜10dtexの範囲が適当である。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。まず、本発明でいう熱接着性複合短繊維は、熱融着成分と繊維形成性熱可塑性ポリマーとからなり、少なくとも前者が繊維表面に露出している必要がある。重量割合としては、前者と後者が30/70〜70/30の範囲が適当である。該熱接着性複合短繊維の複合形態としては、サイド・バイ・サイド型、芯鞘型のいずれであってもよいが、好ましいのは後者である。この芯鞘型においては繊維形成性熱可塑性ポリマーが芯部となるが、該芯部は同心円状あるいは偏心状であってもよい。なお、該複合短繊維の断面形状としては、中空、中実、異型いずれでもよい。
【0015】
ここで、熱融着成分として配されるポリマーとしては、ポリウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、非弾性ポリエステル系ポリマー及びその共重合物、ポリオレフィン系ポリマー及びその共重合物、ポリビニルアルコール系ポリマー等を挙げることができる。
【0016】
前記ポリウレタン系エラストマーとしては、分子量が500〜6000程度の低融点ポリオール、例えばジヒドロキシポリエーテル、ジヒドロキシポリエステル、ジヒドロキシポリカーボネート、ジヒドロキシポリエステルアミド等と、分子量500以下の有機ジイソシアネート、例えばp,p’−ジフェニールメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート水素化ジフェニールメタンイソシアネート、キシリレンイソシアネート、2,6−ジイソシアネートメチルカプロエート、ヘキサメチレンジイソシアネート等と、分子量500以下の鎖伸長剤、例えばグリコールアミノアルコールあるいはトリオールとの反応により得られるポリマーである。
【0017】
これらのポリマーのうちで、特に好ましいのはポリオールとしてはポリテトラメチレングリコール、またはポリ−ε−カプロラクタムあるいはポリブチレンアジペートを用いたポリウレタンである。この場合の有機ジイソシアネートとしてはp,p’−ビスヒドロキシエトキシベンゼンおよび1,4−ブタンジオールを挙げることができる。
【0018】
また、ポリエステル系エラストマーとしては熱可塑性ポリエステルをハードセグメントとし、ポリ(アルキレンオキシド)グリコールをソフトセグメントとして共重合してなるポリエーテルエステル共重合体、より具体的にはテレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸、ナフタレン−2,7−ジカルボン酸、ジフェニル−4,4’−ジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸、コハク酸、シュウ酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカンジ酸、ダイマー酸等の脂肪族ジカルボン酸またはこれらのエステル形成性誘導体などから選ばれたジカルボン酸の少なくとも1種と、1,4−ブタンジオール、エチレングリコールトリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコールネオペンチルグリコール、デカメチレングリコール等の脂肪族ジオールあるいは1,1−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、トリシクロデカンメタノール等の脂環式ジオール、またはこれらのエステル形成性誘導体などから選ばれたジオール成分の少なくとも1種、および平均分子量が約400〜5000程度のポリエチレングリコール、ポリ(1,2−および1,3−ポリプロピレンオキシド)グリコール、ポリ(テトラメチレンオキシド)グリコール、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとの共重合体、エチレンオキシドとテトラヒドロフランとの共重合体等のポリ(アルキレンオキサイド)グリコールのうち少なくとも1種から構成される三元共重合体を挙げることができる。
【0019】
特に、接着性や温度特性、強度の面からすればポリブチレン系テレフタレートをハード成分とし、ポリオキシブチレングリコールをソフトセグメントとするブロック共重合ポリエーテルエステルが好ましい。
【0020】
この場合、ハードセグメントを構成するポリエステル部分は、主たる酸成分がテレフタル酸、主たるジオール成分がブチレングリコール成分であるポリブチレンテレフタレートである。むろん、この酸成分の一部(通常30モル%以下)は他のジカルボン酸成分やオキシカルボン酸成分で置換されていても良く、同様にグリコール成分の一部(通常30モル%以下)はブチレングリコール成分以外のジオキシ成分で置換されていても良い。また、ソフトセグメントを構成するポリエーテル部分はブチレングリコール以外のジオキシ成分で置換されたポリエーテルであってよい。
【0021】
共重合ポリエステル系ポリマーとしては、アジピン酸、セバシン酸などの脂肪族ジカルボン酸、フタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸類および/またはヘキサヒドロテレフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸などの脂環式ジカルボン酸類と、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、パラキシレングリコールなどの脂肪族や脂環式ジオール類とを所定数含有し、所望に応じてパラヒドロキシ安息香酸などのオキシ酸類を添加した共重合エステル等を挙げることができ、例えばテレフタル酸とエチレングリコールとにイソフタル酸および1,6−ヘキサンジオールを添加共重合させたポリエステルが好ましい。
【0022】
また、ポリオレフィンポリマーとしては、例えば低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン等を挙げることができる。
【0023】
他方、上記の熱融着成分の相手方成分である、繊維形成性熱可塑性ポリマーとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステルや、ポリオレフィンポリマーなどが例示される。
【0024】
なお、前記熱融着成分と繊維形成性熱可塑性ポリマーには、各種安定剤、紫外線吸収剤、増粘分枝剤、艶消し剤、着色剤、その他各種改良剤等が必要に応じて配合されていてもよい。
【0025】
本発明において、熱接着性複合短繊維(B)は、前記の前記熱融着成分と繊維形成性熱可塑性ポリマーからなるものであり、その単糸繊度は0.1〜10dtex(より好ましくは1〜3dtex)であることが好ましい。該繊度が0.1dtex未満では、骨格としての強力が不足する恐れがある。逆に、該繊度が10dtexよりも大きいと、パルプ繊維との均一な混合を作りにくく不織布に斑を生じる恐れがある。
【0026】
次に、本発明でいうパルプ繊維とは、木材やその他植物から抽出された天然パルプをさす。使用するパルプの種類としては木材パルプ、麻パルプ、リンターパルプ、ケナフパルプなどがあげられ、中でも木材パルプが価格等の点で最も好ましい。
【0027】
本発明においては、パルプ繊維(A)と熱接着性複合短繊維(B)とが混合された不織布と、熱接着性複合短繊維(B)からなる不織布が、少なくとも各々1層ずつ積層されてなる不織布構造体であって、熱接着性複合短繊維(B)同士、又は熱接着性複合短繊維(B)とパルプ繊維(A)が実質的に接着しており、かつパルプ繊維(A)が不織布構造体の全重量に対して20〜80重量%(好ましくは30〜70重量%)含まれる必要がある。
【0028】
前記のパルプ繊維(A)の重量比率が20重量%よりも小さいと、吸水性を十分に発揮することができず好ましくない。逆に、該重量比率が80重量%を越えるとパルプ繊維の脱落が多くなり、使用上問題が生じるため好ましくない。
【0029】
本発明における不織布構造体の構造として、パルプ繊維(A)と熱接着性複合短繊維(B)とが混合された不織布からなる層と、熱接着性複合短繊維(B)で形成された不織布からなる層が、少なくとも各々1層ずつ積層されておればよく、積層する層の数は特に限定されるものではないが、設備の制約や生産性を考慮した場合、3〜5層であることが好ましい。
【0030】
その際、いずれか1層を形成する不織布の、不織布構造体の全重量中に占める割合が10〜60重量%であることが好ましい。
【0031】
さらには、両外層を熱接着性性複合短繊維(B)からなる不織布で構成し、かつ中間層として、パルプ繊維(A)と熱接着性複合短繊維(B)とが混合された不織布からなる層を配置した、3層以上の不織布が積層してなる不織布構造体であることが好ましい。このような構造を採用することにより、中間層に含まれるパルプ繊維(A)が優れた吸水性を示すと同時に、パルプ繊維(A)の脱落を低減することが可能になる。その際、両外層を形成する不織布が、ともに、不織布構造体の全重量中に占める割合が10〜60重量%であることが、パルプ繊維(A)の脱落をより効果的に防ぐ上で好ましい。
【0032】
本発明の不織布構造体を構成する不織布の製造方法、及びその積層方法としては従来公知の方法が任意に採用でき、特に限定されるものではないが、嵩を高め、パルプ繊維と熱接着性複合短繊維とを均一に混合することが好ましい点を考慮するとエアレイド法が最も好ましい。
【0033】
また、熱接着複合短繊維同士、又はパルプ繊維と熱接着性複合短繊維との接着は、不織布を製造した後熱処理により一旦熱融着させ、さらに該不織布を積層した後、再度熱融着させてもよいし、不織布を積層した後、一度に熱融着させてもよい。
【0034】
【実施例】
次に本発明の実施例及び比較例を詳述するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、実施例中の各測定項目は下記の方法で測定した。
<厚み>JIS L1096(一般織物試験方法)に基づき測定を行った。
<強度(DRY)>JIS P8113(紙及び板紙の引張り強さ試験方法)に基づき測定を行った。
<強度(湿潤状態:WET)>JIS P8135(紙及び板紙の湿潤引張り強さ試験方法)に基づき測定を行った。
<吸水性(バイレック法)>JIS L1096(一般織物試験方法)6.26.1 B法(バイレック法)に基づき測定を行った。
<繊維脱落>得られたサンプルを2枚用意し、表面同士を擦った時の状態について目視観察を行った。
◎:ほとんど繊維脱落は見られない
○:ごく少量の繊維脱落が見られる
△:繊維脱落が見られる
×:多くの繊維脱落が見られる
【0035】
[実施例1〜3、参考例1,2、比較例1〜5]
まず、熱接着性複合短繊維(B)として、熱接着性複合短繊維B1、熱接着性複合短繊維B2、熱接着性複合短繊維B3の3種を用意した。
【0036】
ここで、熱接着性複合短繊維B1は、ポリエチレンテレフタレート(融点256℃)を芯部に、テレフタル酸とイソフタル酸とを60/40(モル%)で混合した酸成分と、エチレングリコールとジエチレングリコールとを85/15(モル%)で混合したジオール成分とからなる共重合ポリエチレンテレフタレート(軟化点110℃)を鞘部に、鞘/芯の重量比で50/50になるように常法により紡糸して得られた芯鞘型熱接着性複合短繊維(単糸繊度1.7dtex、繊維長5mm)である。
【0037】
次に、熱接着性複合短繊維B2は、ポリエチレンテレフタレート(融点256℃)を芯部に、ポリエチレン(融点131℃)を鞘部に、鞘/芯の重量比で50/50になるように常法により紡糸して得られた芯鞘型熱接着性複合短繊維(単糸繊度1.7dtex、繊維長5mm)である。
【0038】
さらに、熱接着性複合短繊維B3は、ポリプロピレン(融点160℃)を芯部に、ポリエチレン(融点131℃)を鞘部に、鞘/芯の重量比で50/50になるように常法により紡糸して得られた芯鞘型熱接着性複合短繊維(単糸繊度1.7dtex、繊維長5mm)である。
【0039】
そして、針葉樹パルプ(以下NBKPと称する場合がある)と、表1に示される熱接着性複合短繊維とを表1に示す比率で複合し、エアレイド法により均一なウエッブを得て、該ウエッブを積層した後、エアースルードライヤーで熱接着性複合短繊維の鞘成分を融着させた。得られた不織布構造体の各物性を表2に示す。
【0040】
比較例1については、パルプ繊維の脱落に問題を生じた。さらに、比較例1では、パルプと熱接着性複合短繊維から構成される単層不織布であるため、吸水したときにべとつきが多いという問題が生じた。比較例2、3においては、全体に対するパルプ繊維の比率が小さいため、吸水性に劣るという問題が生じた。比較例4、5においては、パルプ繊維の脱落に問題を生じた。
【0041】
【表1】
【0042】
【表2】
【0043】
【発明の効果】
本発明によれば、良好な吸収性、保水性を有する上、表面の熱圧着工程を必要とすることなく、湿潤時においても高い強度を有する、嵩高な吸水性不織布構造体を得ることができる。かかる吸水性不織布構造体は、おしぼりやキッチン用途等に好適である。
Claims (5)
- パルプ繊維(A)と熱接着性複合短繊維(B)とが混合された不織布と、熱接着性複合短繊維(B)からなる不織布が、少なくとも各々1層ずつ積層されてなる不織布構造体であって、熱接着性複合短繊維(B)同士、又は熱接着性複合短繊維(B)とパルプ繊維(A)が実質的に接着しており、かつパルプ繊維(A)が不織布構造体の全重量に対して20〜80重量%含まれ、かつ前記熱接着性複合短繊維(B)が、鞘部に非弾性ポリエステル系ポリマーの共重合物が配された芯鞘型熱接着性複合短繊維を含み、かつ不織布がエアレイド法により製造されてなることを特徴とするキッチン用途用吸水性不織布構造体。
- いずれか1層を形成する不織布の、不織布構造体の全重量中に占める割合が10〜60重量%である請求項1に記載のキッチン用途用吸水性不織布構造体。
- 3層以上の不織布が積層してなる不織布構造体であって、両外層が熱接着性性複合短繊維(B)からなる不織布で構成された請求項1又は請求項2に記載のキッチン用途用吸水性不織布構造体。
- 両外層を形成する不織布が、ともに、不織布構造体の全重量中に占める割合が10〜60重量%である請求項3に記載のキッチン用途用吸水性不織布構造体。
- 熱接着性複合短繊維(B)の単糸繊維繊度が0.1〜10dtexである請求項1〜4のいずれかに記載のキッチン用途用吸水性不織布構造体。
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