JP4028958B2 - 耐久親水性繊維およびこれを用いた不織布 - Google Patents
耐久親水性繊維およびこれを用いた不織布 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、安価で、親水性および親水持続性に優れた耐久親水性繊維に関するものであって、ウェットタイプあるいはドライタイプのワイパー、ウェットティッシュ、使い捨ておしぼりなどに好適であり、特に通水性およびドライタッチ性に優れた紙おむつ、生理用ナプキンなどの表面材に好適な耐久親水性繊維およびこれを用いた不織布に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ワイパー、ウェットティッシュ、あるいは紙おむつ、生理用ナプキン等の表面材などに主としてポリプロピレン／ポリエチレン、ポリエステル／ポリエチレン等のポリオレフィン系複合繊維を熱処理し、その低融点成分の融着により繊維同士を熱接着させた不織布が利用されている。しかし、前記不織布は機械的特性や耐薬品性に優れたものであるが、本質的に疎水性であるため、様々な不織布への親水性付与方法が検討されている。例えば、疎水性繊維の繊維表面に親水性の界面活性剤を付与する方法として、特開平２−１６９７７４号公報には、界面活性剤として、脂肪酸ジエタノールアミド、ポリエーテル変性シリコーン、ソルビタン脂肪酸エステルなどを使用する方法が提案されている。また、疎水性繊維に親水化剤を混合する方法として、特開昭６３−４９１５８号公報には、脂肪酸モノグリセライド、脂肪酸ジグリセライド、あるいはポリオキシアルキレン脂肪酸エステルなどの湿潤剤を含有する繊維からなる不織布にソルビタンモノオレエートとポリオキシエチレンソルビタンモノオレエートの混合物を付着させた吸収性物品の表面材が提案され、特開平２−２２１４４８号公報には、炭素数が１２以上の脂肪酸モノグリセライドを３〜１０重量％と、ポリビニルアルコールもしくはポリアミドを３〜１５重量％含有させた複合繊維からなる保水性不織布が提案されている。
【０００３】
また、疎水性繊維を水流交絡処理法を用いて交絡不織布を形成させる場合、水流をはじきやすく交絡性に劣るだけでなく、製品自体が疎水性となり製品の用途が限定されてしまう。そのため、レーヨンやコットンなどの親水性繊維を混綿して交絡性を高める方法、不織布を形成後、親水性界面活性剤を付着させたり、コロナ放電、プラズマ処理、グラフト重合処理などの親水化処理をする方法が採られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の技術には以下のような問題点がある。紙おむつ、生理用ナプキン等の表面材は直接肌に触れるために、風合い、触感性、また、体液などの吸収物を迅速に吸収材に到達させるための吸収性、吸収材に取り込まれた体液などの吸収物の逆流を防ぐためのドライタッチ性などが要求されているが、特開平２−１６９７７４号公報では、数種類の成分を含有した界面活性剤を使用するため、界面活性剤の調製、コストがかかる点、表面処理のために、処理剤が流出しやすく親水性の持続時間が短くなるといった欠点があり、繰り返しの体液吸収性（通液回数）に劣る。一方、特開昭６３−４９１５８号公報では、脂肪酸モノグリセライド、脂肪酸ジグリセライドなどは樹脂に混合すると、ブリードしやすく、瞬時に親水性能が消失するため、繰り返しの体液吸収性（通液回数）に劣り、特開平２−２２１４４８号公報では、脂肪酸モノグリセライドの含有量が３〜１０重量％と多いだけでなく、ポリビニルアルコールやポリアミドを含有させる必要があり、コスト高となる。
【０００５】
また、水流交絡処理法を用いて交絡不織布を形成させる場合、レーヨンやコットンなどの親水性繊維を混綿して交絡性を高める方法では、製品にしたときの湿潤強力に劣るだけでなく、コスト高となり、またコロナ放電、プラズマ処理、グラフト重合処理などの親水化処理をする方法でも、不織布強力の低下、コスト高となるため、疎水性繊維に親水性を付与する方法で検討がなされている。しかしながら、親水性の界面活性剤を付着させる方法では、１回目の水流処理でほとんどの界面活性剤が流失してしまい、交絡性が悪く、親水性に劣り、親水化剤を混合する方法では、脂肪酸モノグリセライド、脂肪酸ジグリセライドなどでは、ブリードしやすく、瞬時に親水性能が消失するため、交絡性が悪く、親水性に劣っている。よって、安価で、親水性および親水持続性に優れた耐久親水性繊維が得られていないのが実情である。本発明の発明者らは、瞬時に流出されることがなく、かつモノグリセライドよりも親水効果の大きいポリグリセリン脂肪酸エステルを使用することによって上記問題を解決することができ、本発明に至った。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明の耐久親水性繊維は、熱可塑性樹脂からなる芯成分と、前記芯成分よりも融点が２０℃以上低い熱可塑性樹脂からなる鞘成分との２成分で構成された芯鞘型複合繊維であって、前記鞘成分に下記式（化２）で示す重合度（ｎ）が２〜１０のポリグリセリンと炭素数８〜２２の飽和もしくは不飽和脂肪酸（Ｒは飽和もしくは不飽和炭化水素）とのエステル化合物（ただし、脂肪酸トリグリセライドを除く）を含有させ、前記エステル化合物の含有量を鞘成分の質量に対して０．５〜２．５mass％とすることにより、ポリグリセリン脂肪酸エステルはモノグリセライドよりも親水性に寄与する水酸基が多く、親水性が高まり、親水化剤の流出が起こらない安定した耐久親水性繊維を得ることができる。
【化２】
また、前記芯鞘型複合繊維は、芯成分にもエステル化合物を含有させることができ、エステル化合物の含有量は、繊維質量に対して０．５〜５mass％であることが好ましい。
【０００７】
本発明の芯鞘型複合繊維における鞘成分は、ポリオレフィン系樹脂であることが、元来疎水性樹脂に耐久親水性を付与するとともに不織布作製時の熱加工性に優れ、好ましい。
【０００８】
前記芯鞘型複合繊維の繊維表面には、親水性界面活性剤を含有する油剤が繊維質量に対して０．１〜０．５mass％付着していることが好ましい。また、親水性界面活性剤は、燐酸エステルアルカリ金属塩を含有することが好ましく、さらに、油剤は、燐酸エステルアルカリ金属塩の他に、親水性親油性バランス（ＨＬＢ）が２〜８の範囲である多価アルコール脂肪酸エステルを含有し、燐酸エステルアルカリ金属塩／多価アルコール脂肪酸エステルの含有比率が３／７〜７／３の範囲であると、紙おむつ、生理用ナプキン等の表面材に使用したときの、風合い、触感性、体液吸収性、ドライタッチ性、およびその繰り返し性に優れ好ましい。
【０００９】
本発明の不織布は、前記耐久親水性繊維を２０mass％以上含有する繊維ウェブからなり、複合繊維の鞘成分により繊維同士が熱接着されていることが好ましい。また、前記耐久親水性繊維を２０mass％以上含有する繊維ウェブからなり、繊維同士が三次元的に絡合されていることが好ましい。そして、前記耐久親水性繊維を５０mass％以上含有する繊維ウェブからなり、後述する方法により測定される通液回数が６回以上である不織布を紙おむつ、生理用ナプキン等の表面材に使用すると、体液吸収性、ドライタッチ性、およびその繰り返し性に優れており、好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の耐久親水性繊維は、熱可塑性樹脂からなる芯成分と、前記芯成分よりも融点が２０℃以上低い熱可塑性樹脂からなる鞘成分との２成分から構成された同心円あるいは偏心の芯鞘型複合繊維の形態を採る。このとき両成分の融点差が２０℃未満であると、熱接着によって不織布を形成する際に、芯鞘型複合繊維の芯成分および鞘成分がともに溶融してしまい、風合いの硬い不織布となるからである。芯成分として使用される熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂、ナイロン６６、ナイロン１２、ナイロン６などのポリアミド系樹脂、それらの共重合体、あるいはそれらのエラストマー系樹脂などを使用することができる。一方、鞘成分としてはポリエチレン、エチレン系共重合体、プロピレン系共重合体、あるいは共重合ポリエステルなどの低融点樹脂を使用することができる。芯鞘型複合繊維の好ましい組み合わせとしては、ポリプロピレン／高密度ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート／高密度ポリエチレン、ポリプロピレン／エチレン−プロピレン共重合体などが挙げられ、疎水性樹脂同士の組み合わせに採用するのが効果的であり、特に、鞘成分がポリエチレン、エチレン系共重合体、プロピレン系共重合体などのポリオレフィン系樹脂であると、不織布作製時の熱加工性に優れ、好ましい。
【００１１】
本発明では繊維の親水性効果を高めるために、鞘成分には前記式（化２）で示す重合度（ｎ）が２〜１０のポリグリセリンと炭素数が８〜２２の飽和もしくは不飽和脂肪酸（Ｒは飽和もしくは不飽和炭化水素）とのエステル化合物が含有される。より好ましくは、重合度（ｎ）が４〜６のポリグリセリンと炭素数が１２〜１８の飽和もしくは不飽和脂肪酸（Ｒは飽和もしくは不飽和炭化水素）とのエステル化合物を含有することである。ポリグリセリンの重合度が２未満であると、水酸基の数が少なく親水性が低下し、重合度が１０を越えると、水溶性が強くなり、繊維の紡糸時の加工性が悪くなるので好ましくない。また、飽和もしくは不飽和脂肪酸の炭素数が８未満であると、揮発性を有してしまい、炭素数が２２を超えると、融解しにくくなるからである。飽和もしくは不飽和炭化水素としては、アルキル基、アルケニル基などが挙げられる。前記エステル化合物を鞘成分、特に繊維表面近傍に含有させると、親水性の界面活性剤を繊維表面に付着したものや脂肪酸モノグリセライドなどの親水化剤に比べ、界面活性剤の瞬時の流出や親水化剤の瞬時のブリードが起こらず、耐久親水性に優れている。また、鞘成分のみならず、芯成分に前記エステル化合物を含有させてもよく、芯成分にも含有させると、エステル化合物のブリードが繊維表面方向に起こりやすく、親水化剤としての作用を十分に発揮し得るからである。
【００１２】
また、前記エステル化合物の含有量は、鞘成分の質量に対して０．５〜２．５mass％とすることが好ましく、より好ましくは、１〜２mass％である。含有量が０．５mass％未満であると、繊維の十分な親水性を期待することができず、２．５mass％を越えると、紡糸を初めとした工程性が悪化したり、コスト高となって好ましくない。また、芯成分にも含有させた場合、エステル化合物の含有量は、繊維質量に対して０．５〜５mass％となるように調整することが好ましい。含有量が０．５mass％未満であると、繊維の十分な親水性を期待することができず、５mass％を越えると、紡糸を初めとした工程性が悪化したり、コスト高となって好ましくない。
【００１３】
前記芯鞘型複合繊維の芯成分／鞘成分の複合比は、繊維の紡糸性、接着性、加工性などを考慮すると２／８〜８／２が好ましく、より好ましくは、３／７〜７／３である。芯成分の複合比が２／８未満であると、繊維自体に腰がなく、カード通過性に劣り、複合比が８／２を越えると、鞘成分が少なくなるため、繊維の熱接着性が低下し、不織布強力が低くなる傾向にあるので好ましくない。また、本発明の耐久親水性繊維の繊度は、０．５〜２０dtexが好ましく、例えば、紙おむつ、生理用ナプキン等の表面材に使用する場合、１〜３dtexが好ましく、ワイパーやウェットティッシュに使用する場合であれば、０．５〜１０dtexが好ましい。繊度が０．５dtex未満であると、繊維強度が弱くなり、製造工程上問題を引き起こしかねない。また、繊度が２０dtexを越えると、不織布となしたときの柔軟性が損なわれる可能性があり好ましくない。
【００１４】
そして、本発明の耐久親水性繊維では、繊維表面に親水性界面活性剤を含有する油剤を繊維質量に対して０．１〜０．５mass％付着することが好ましい。油剤付着量が０．１mass％未満であると、親水性効果の向上が期待できなくなるので好ましくなく、付着量が０．５mass％を越えると、繊維の開繊が悪くなり、不織布の加工上悪影響を及ぼす恐れがあるので好ましくない。親水性界面活性剤が油剤中に占める割合としては少なくとも４０％であることが好ましい。親水性界面活性剤が油剤中に占める割合が４０％未満であると、十分な初期親水性が得られないからである。前記エステル化合物を含有する芯鞘型複合繊維表面に親水性界面活性剤を含有する油剤を付着させることにより、親水性界面活性剤がエステル化合物の親水作用によって繊維表面に強固に保持されるので、親水性界面活性剤の瞬時の流出を抑制することができ、耐久親水性を飛躍的に向上させることができる。
【００１５】
使用される親水性界面活性剤としては、燐酸エステルアルカリ金属塩、プロピレングリコール、エチレングリコールブチルエーテル、ステアリン酸ジエタノールアミド、ポリオキシエチレンベヘニン酸アミドなどが挙げられる。なかでも燐酸エステルアルカリ金属塩との組み合わせが好ましく、具体的には、アルキル基あるいは脂肪族エーテル基を有する燐酸のモノ、ジ、トリエステルアルカリ金属塩であり、例えば、Ｃ8〜Ｃ18のアルキル燐酸エステルアルカリ金属塩、ジエチルエーテル燐酸エステルアルカリ金属塩などが挙げられ、アルカリ金属塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩などが挙げられる。特に、Ｃ10〜Ｃ13のアルキル燐酸エステルカリウム塩が好ましく用いられる。また、紙おむつ、生理用ナプキン等の表面材に使用する場合であれば、油剤として燐酸エステルアルカリ金属塩以外に、弱撥水性界面活性剤として親水性親油性バランス（ＨＬＢ）が２〜８の範囲である多価アルコール脂肪酸エステルを含有させることが好ましい。多価アルコール脂肪酸エステルとしては、ソルビタン脂肪酸エステルが好ましく用いられる。ソルビタン脂肪酸エステルは、ソルビタンとＣ12〜Ｃ18の脂肪酸とのエステルであり、好ましくはオレイン酸モノエステル、ラウリン酸モノエステルあるいはパルミチン酸モノエステルが用いられる。そして、燐酸エステルアルカリ金属塩／親水性親油性バランス（ＨＬＢ）が２〜８の範囲である多価アルコール脂肪酸エステルの含有比率は、３／７〜７／３の範囲であることが好ましい。前記燐酸エステルアルカリ金属塩が少ない（前記多価アルコール脂肪酸エステルが多い）と、親水性に劣り、前記燐酸エステルアルカリ金属塩が多い（前記多価アルコール脂肪酸エステルが少ない）と、ウェットバック性に劣るからである。
【００１６】
次いで、本発明の耐久親水性繊維の製造方法について説明する。まず、鞘成分の熱可塑性樹脂に前記エステル化合物を含有させる。樹脂に含有させる方法としては、溶融紡糸時に構成樹脂ペレットとともに押出機に所定の割合で親水化剤を供給する方法や、公知の混合装置を用いて混合し、公知の単軸または２軸押出機等で溶融混合して、あらかじめマスターバッチ化しておく方法などが挙げられるが、後者の方がエステル化合物が成分中に均一に分散するので好ましい。
【００１７】
そして、前記２成分は公知の溶融紡糸機で、芯鞘型複合ノズルを用いて溶融紡糸される。次いで、紡糸フィラメント（未延伸糸）は、必要に応じて延伸される。延伸は、温水、熱風、あるいは熱媒中にて延伸温度は６０〜１１０℃、延伸倍率は２．０〜８．０倍の条件で延伸される。得られた延伸フィラメントには、必要に応じて、捲縮付与装置で捲縮数１２〜１６山／２５mm、捲縮率は８〜１５％程度の範囲で捲縮を与え、所定の長さに切断される。このとき、前記親水化界面活性剤を含有する油剤は、溶融紡糸後、あるいは延伸後に繊維表面に付与させることが好ましい。繊維表面への親水性界面活性剤の付着方法には特に限定はなく、例えば、公知のスプレー法、含浸法、ロールタッチ法などで付着させることができる。
【００１８】
上記のとおり得られた耐久親水性繊維は、公知の繊維集合物、例えば、織編物、ネット状物、不織布などに加工されて使用される。特に、不織布としては、構成される繊維ウェブの形態は特に限定されず、ステープル繊維を使用したパラレルウェブ、セミランダムウェブ、クロスウェブ、短繊維を使用した湿式抄紙ウェブ、エアレイウェブ、あるいは長繊維からなるスパンボンドウェブなど公知の方法で繊維ウェブを形成することができる。柔軟性、風合いを重視する場合であればステープル繊維を使用した繊維ウェブを使用することが好ましい。
【００１９】
また、不織布の加工方法においても特に限定されず、熱風貫通法、熱エンボス法などからなるサーマルボンド法、あるいはニードルパンチ法、水流交絡処理法等の機械的交絡法など公知の方法をとることができる。前記サーマルボンド不織布を採用する場合、本発明の耐久親水性繊維を２０mass％以上含有する繊維ウェブからなり、複合繊維の鞘成分により繊維同士が熱接着されていることが好ましい。ここでいう「複合繊維の鞘成分により繊維同士が熱接着されている」とは、複合繊維の鞘成分が軟化または溶融して繊維同士を固着したことを指し、熱エンボスなどの熱圧着法であれば、複合繊維の鞘成分の軟化点以上で、かつ芯成分の融点未満の温度で熱処理するとよく、熱風貫通法などの非接触熱処理法であれば、鞘成分の融点以上で、かつ芯成分の融点未満の温度で熱処理するとよい。また、耐久親水性繊維の含有量は、２０mass％以上であることが好ましく、含有量が少ないと、本発明の耐久親水性繊維の耐久親水性および熱接着性などの機能が十分に発揮されないからである。
【００２０】
また、本発明においては、水流交絡処理法を採用することも好ましく、本発明の耐久親水性繊維を２０mass％以上含有する繊維ウェブからなり、繊維同士を三次元的に絡合させるとともに、複合繊維の鞘成分により熱接着させることがより好ましい。水流交絡処理法の条件としては、最終的に得ようとする不織布の目付や柔軟性、機能性、あるいは開孔部を形成させるのであれば開孔形成性などに応じて設定すればよく、例えば、通常の繊維を交絡させるのであれば、孔径０．０５〜０．５mmのオリフィスが０．５〜１．５mmの間隔で設けられたノズルから、水圧１〜２０MPaの柱状水流を不織布の片面または両面にそれぞれ１〜８回ずつ噴射するとよい。本発明の耐久親水性繊維を用いれば、上記条件下においても、最終製品として親水性能を維持することができるだけでなく、水流を噴射させている間も常に繊維自身が水分を含有し、繊維ウェブが湿潤しているので、水流のエネルギーが効率的に繊維ウェブの交絡に寄与し、地合の乱れもなく、強力の高い不織布が得られる。また、上記交絡不織布における耐久親水性繊維の含有量は、２０mass％以上であることが好ましく、含有量が少ないと、耐久親水性および交絡性などが十分に発揮されないからである。
【００２１】
本発明の耐久親水性繊維を用いた不織布は、前記耐久親水性繊維以外の繊維を含有することができる。繊維の種類には特に限定はなく、コットン、シルク、ウールなどの天然繊維、レーヨンなどの再生繊維、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン系繊維、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系繊維、ナイロン６、ナイロン６６などのポリアミド系繊維などを使用することができる。この場合これらの繊維は一種類あるいは二種以上使用することができる。
【００２２】
例えば、前記不織布を吸収性物品の表面材として使用する場合であれば、耐久親水性繊維単独、あるいは他の繊維とをカード法、エアレイ法等により所望目付の繊維ウェブとなるように混合または積層したあと、必要により水流交絡処理を施し、サーマルボンド法で熱接着処理を施して、熱接着不織布とするとよい。このとき、耐久親水性繊維を５０mass％以上含有する繊維ウェブからなり、特開平９−３２２９１１号公報に記載される方法に準じた後述する方法により測定される通液回数が６回以上である不織布であることが好ましい。通液回数が５回未満であると、十分な耐久親水性が得られず、体液等の吸収物を迅速に吸収体に到達させることができず好ましくない。
【００２３】
また、本発明の不織布の目付は、特に限定されるものではなく、例えば、衛生材料の表面材に用いる場合、２０〜３０g/m2程度とすることが好ましい。
【００２４】
【実施例】
以下、本発明について実施例にてさらに詳しく説明する。また得られた不織布の厚み、通液回数およびドライタッチ性は、下記のようにして測定した。
【００２５】
［厚み］
厚み測定機（商品名；THICKNESS GAUGEモデルCR-60A （株）大栄科学精器制作所製）を用い、試料１cm2あたり３gの加重を加えた状態で測定した。
【００２６】
［通液回数］
特開平９−３２２９１１号公報に準じ、不織布を６０mm×６０mmの寸法に切り出し、トーヨーＮｏ．２濾紙を前記不織布の上に重ねて試料とし、前記試料を一対の通液用ガラス器具（高さ７５mm、内径３６mm、肉厚３mmの円筒状のもの）の間にシリコンパッキングを介して挟持させ固定する。そして、上部の通液用ガラス器具に４０mlのイオン交換水を注入し、前記イオン交換水の通液量が２０mlに達したときの時間Ｔ（sec）を測定する。その後前記不織布を取り出し、二枚の濾紙の間に挟み込み、その上に質量１kgのおもりを置き一分間放置する。これを１サイクルとして、２０mlの通液時間Ｔが１８０secに達するまで上記の測定を繰り返したサイクル数を通液回数とした。
【００２７】
［ドライタッチ性］
不織布を机の上に設置し、その不織布上に水を１０ml垂らし、そのときのドライタッチ性を下記の３段階で評価した。評価はモニター６人で行い、各人がそれぞれ評価した等級の最多数をその等級とした。
３等級：さらっとしていてドライタッチ性が良好であった。
２等級：中間
１等級：べたつき感があってドライタッチ性に劣るものであった。
【００２８】
［実施例１］
融点１６８℃（ＪＩＳ−Ｋ−７１２２（ＤＳＣ法）に準じて測定）、ＭＦＲ３０（ＡＳＴＭ−Ｄ−１２３８、２３０℃、２１．２Ｎ）のポリプロピレン樹脂（商品名：ＳＡ０３Ｂ、日本ポリケム（株）製）を芯成分とし、融点１３８℃、ＭＦＲ２０のポリエチレン樹脂（商品名：ＨＥ４８２、日本ポリケム（株）製）を鞘成分とし、前記鞘成分に前記式（化２）で示す重合度４のポリグリセリンとオレイン酸（炭素数１７の不飽和脂肪酸）とのエステル化合物を８mass％含有するマスターバッチを１０mass％混合し、複合比（芯成分／鞘成分）を４／６とし、引取速度５００ｍ／分で溶融紡糸し、上記エステル化合物が鞘成分の質量に対して０．８mass％含有する芯鞘型複合未延伸糸を得た。次いで、上記で得た芯鞘型複合繊維の未延伸糸を延伸温度９５℃、延伸倍率３倍で延伸し、親水性界面活性剤としてラウリルリン酸エステルカリウム塩を５５mass％、弱撥水性界面活性剤としてＨＬＢが６であるソルビタンモノオレートを２７mass％、およびＨＬＢが３であるソルビタンモノステアレートを１８mass％とを含有する油剤（燐酸エステルアルカリ金属塩／多価アルコール脂肪酸エステルの含有比率：５５／４５）を繊維表面に付着させた後に、クリンパーロールにて捲縮を付与した後、カッターにて繊維長５１mmに切断した。以上のようにして作製された耐久親水性繊維は、繊維繊度が２．２dtex、捲縮率が１２％、油剤付着量が繊維質量に対して０．３５mass％であった。
【００２９】
上記で得られた耐久親水性繊維を用い、パラレルカードにて目付３０g/m2の繊維ウェブをし、熱風貫通型加工機を用いて、熱処理温度１４０℃で耐久親水性繊維の鞘成分を溶融して、繊維ウェブの繊維同士を熱接着させて、熱接着不織布を得た。
【００３０】
［実施例２］
実施例１のエステル化合物を鞘成分の質量に対して１．６mass％とした以外は、実施例１と同様の方法で、耐久親水性繊維および熱接着不織布を得た。
【００３１】
［実施例３］
実施例１のエステル化合物を鞘成分および芯成分のそれぞれに対して０．８mass％（繊維質量に対して０．８mass％）とした以外は、実施例１と同様の方法で、耐久親水性繊維および熱接着不織布を得た。
【００３２】
［実施例４］
親水性界面活性剤としてステアリン酸ジエタノールアミドを３０mass％、プロピレンオキシド／エチレンオキシド変性シリコンを２０mass％などを含有する油剤を繊維表面に繊維質量に対して０．３５mass％付着させた以外は、実施例１と同様の方法で、耐久親水性繊維および熱接着不織布を得た。
【００３３】
［実施例５］
実施例１の耐久親水性繊維を用い、パラレルカードにて目付３０g/m2の繊維ウェブをし、次に、前記カードウェブを孔径０．１２mmのオリフィスが１．０mm間隔で設けられているノズルを用いてカードウェブの表面に柱状水流を水圧３Mpaで一回、５Mpaで二回、同じく裏面に水圧５Mpaで二回噴射させて、前記ウェブを三次元的に交絡させた後、熱風貫通型加工機を用いて、熱処理温度１４０℃で、乾燥と同時に耐久親水性繊維の鞘成分を溶融して、繊維ウェブの繊維同士を熱接着させて、熱接着不織布を得た。
【００３４】
［比較例１］
エステル化合物を含有させなかった芯鞘型複合繊維を用いた以外は、実施例１と同様の方法で、芯鞘型複合繊維および熱接着不織布を得た。
【００３５】
［比較例２］
比較例１の芯鞘型複合繊維を用いた以外は、実施例５と同様の方法で、芯鞘型複合繊維および熱接着不織布を得た。
【００３６】
［比較例３］
実施例３の油剤を用い、エステル化合物を含有させなかった芯鞘型複合繊維を用いた以外は、実施例５と同様の方法で、芯鞘型複合繊維および熱接着不織布を得た。
【００３７】
［比較例４］
親水化剤として、下記式（化３）で示すＲが炭素数６のアルキル基を有するモノグリセリン脂肪酸エステルを使用した以外は、実施例１と同様の方法で、芯鞘型複合繊維および熱接着不織布を得た。
【化３】
【００３８】
［比較例５］
比較例４の芯鞘型複合繊維を用いた以外は、実施例５と同様の方法で、芯鞘型複合繊維および熱接着不織布を得た。
上記実施例１〜５および比較例１〜５の物性等を表１に示す。
【００３９】
【表１】
【００４０】
表１に示すとおり、実施例１〜５の不織布の通液回数およびドライタッチ性に優れた不織布であるのに対し、比較例１、比較例４の不織布では、前記エステル化合物を含有しないため、通液回数が１回であり耐久親水性に劣っていた。また、比較例２、３、５の不織布では、水流交絡処理がなされているため、繊維表面に付着させた油剤が脱落し、親水性がほとんどなくなっていた。
【００４１】
【発明の効果】
本発明の耐久親水性繊維は、前記式（化２）に示す重合度（ｎ）が２〜１０のポリグリセリンと炭素数８〜２２の飽和もしくは不飽和脂肪酸（Ｒ）とのエステル化合物を鞘成分に所定量含有させることにより、界面活性剤の瞬時の流出や親水化剤の瞬時のブリードが起こらず、耐久親水性に優れている。また、前記エステル化合物を含有する芯鞘型複合繊維表面に親水性界面活性剤を含有する油剤を付着させることにより、親水性界面活性剤がエステル化合物の親水作用によって繊維表面に強固に保持されるので、親水性界面活性剤の瞬時の流出を抑制することができ、耐久親水性を飛躍的に向上させることができる。
本発明の耐久親水性繊維および不織布は、ウェットタイプあるいはドライタイプのワイパー、ウェットティッシュ、使い捨ておしぼりなどに好適であり、特に通水性およびドライタッチ性に優れた紙おむつ、生理用ナプキンなどの表面材に好適である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、安価で、親水性および親水持続性に優れた耐久親水性繊維に関するものであって、ウェットタイプあるいはドライタイプのワイパー、ウェットティッシュ、使い捨ておしぼりなどに好適であり、特に通水性およびドライタッチ性に優れた紙おむつ、生理用ナプキンなどの表面材に好適な耐久親水性繊維およびこれを用いた不織布に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ワイパー、ウェットティッシュ、あるいは紙おむつ、生理用ナプキン等の表面材などに主としてポリプロピレン／ポリエチレン、ポリエステル／ポリエチレン等のポリオレフィン系複合繊維を熱処理し、その低融点成分の融着により繊維同士を熱接着させた不織布が利用されている。しかし、前記不織布は機械的特性や耐薬品性に優れたものであるが、本質的に疎水性であるため、様々な不織布への親水性付与方法が検討されている。例えば、疎水性繊維の繊維表面に親水性の界面活性剤を付与する方法として、特開平２−１６９７７４号公報には、界面活性剤として、脂肪酸ジエタノールアミド、ポリエーテル変性シリコーン、ソルビタン脂肪酸エステルなどを使用する方法が提案されている。また、疎水性繊維に親水化剤を混合する方法として、特開昭６３−４９１５８号公報には、脂肪酸モノグリセライド、脂肪酸ジグリセライド、あるいはポリオキシアルキレン脂肪酸エステルなどの湿潤剤を含有する繊維からなる不織布にソルビタンモノオレエートとポリオキシエチレンソルビタンモノオレエートの混合物を付着させた吸収性物品の表面材が提案され、特開平２−２２１４４８号公報には、炭素数が１２以上の脂肪酸モノグリセライドを３〜１０重量％と、ポリビニルアルコールもしくはポリアミドを３〜１５重量％含有させた複合繊維からなる保水性不織布が提案されている。
【０００３】
また、疎水性繊維を水流交絡処理法を用いて交絡不織布を形成させる場合、水流をはじきやすく交絡性に劣るだけでなく、製品自体が疎水性となり製品の用途が限定されてしまう。そのため、レーヨンやコットンなどの親水性繊維を混綿して交絡性を高める方法、不織布を形成後、親水性界面活性剤を付着させたり、コロナ放電、プラズマ処理、グラフト重合処理などの親水化処理をする方法が採られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の技術には以下のような問題点がある。紙おむつ、生理用ナプキン等の表面材は直接肌に触れるために、風合い、触感性、また、体液などの吸収物を迅速に吸収材に到達させるための吸収性、吸収材に取り込まれた体液などの吸収物の逆流を防ぐためのドライタッチ性などが要求されているが、特開平２−１６９７７４号公報では、数種類の成分を含有した界面活性剤を使用するため、界面活性剤の調製、コストがかかる点、表面処理のために、処理剤が流出しやすく親水性の持続時間が短くなるといった欠点があり、繰り返しの体液吸収性（通液回数）に劣る。一方、特開昭６３−４９１５８号公報では、脂肪酸モノグリセライド、脂肪酸ジグリセライドなどは樹脂に混合すると、ブリードしやすく、瞬時に親水性能が消失するため、繰り返しの体液吸収性（通液回数）に劣り、特開平２−２２１４４８号公報では、脂肪酸モノグリセライドの含有量が３〜１０重量％と多いだけでなく、ポリビニルアルコールやポリアミドを含有させる必要があり、コスト高となる。
【０００５】
また、水流交絡処理法を用いて交絡不織布を形成させる場合、レーヨンやコットンなどの親水性繊維を混綿して交絡性を高める方法では、製品にしたときの湿潤強力に劣るだけでなく、コスト高となり、またコロナ放電、プラズマ処理、グラフト重合処理などの親水化処理をする方法でも、不織布強力の低下、コスト高となるため、疎水性繊維に親水性を付与する方法で検討がなされている。しかしながら、親水性の界面活性剤を付着させる方法では、１回目の水流処理でほとんどの界面活性剤が流失してしまい、交絡性が悪く、親水性に劣り、親水化剤を混合する方法では、脂肪酸モノグリセライド、脂肪酸ジグリセライドなどでは、ブリードしやすく、瞬時に親水性能が消失するため、交絡性が悪く、親水性に劣っている。よって、安価で、親水性および親水持続性に優れた耐久親水性繊維が得られていないのが実情である。本発明の発明者らは、瞬時に流出されることがなく、かつモノグリセライドよりも親水効果の大きいポリグリセリン脂肪酸エステルを使用することによって上記問題を解決することができ、本発明に至った。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明の耐久親水性繊維は、熱可塑性樹脂からなる芯成分と、前記芯成分よりも融点が２０℃以上低い熱可塑性樹脂からなる鞘成分との２成分で構成された芯鞘型複合繊維であって、前記鞘成分に下記式（化２）で示す重合度（ｎ）が２〜１０のポリグリセリンと炭素数８〜２２の飽和もしくは不飽和脂肪酸（Ｒは飽和もしくは不飽和炭化水素）とのエステル化合物（ただし、脂肪酸トリグリセライドを除く）を含有させ、前記エステル化合物の含有量を鞘成分の質量に対して０．５〜２．５mass％とすることにより、ポリグリセリン脂肪酸エステルはモノグリセライドよりも親水性に寄与する水酸基が多く、親水性が高まり、親水化剤の流出が起こらない安定した耐久親水性繊維を得ることができる。
【化２】
【０００７】
本発明の芯鞘型複合繊維における鞘成分は、ポリオレフィン系樹脂であることが、元来疎水性樹脂に耐久親水性を付与するとともに不織布作製時の熱加工性に優れ、好ましい。
【０００８】
前記芯鞘型複合繊維の繊維表面には、親水性界面活性剤を含有する油剤が繊維質量に対して０．１〜０．５mass％付着していることが好ましい。また、親水性界面活性剤は、燐酸エステルアルカリ金属塩を含有することが好ましく、さらに、油剤は、燐酸エステルアルカリ金属塩の他に、親水性親油性バランス（ＨＬＢ）が２〜８の範囲である多価アルコール脂肪酸エステルを含有し、燐酸エステルアルカリ金属塩／多価アルコール脂肪酸エステルの含有比率が３／７〜７／３の範囲であると、紙おむつ、生理用ナプキン等の表面材に使用したときの、風合い、触感性、体液吸収性、ドライタッチ性、およびその繰り返し性に優れ好ましい。
【０００９】
本発明の不織布は、前記耐久親水性繊維を２０mass％以上含有する繊維ウェブからなり、複合繊維の鞘成分により繊維同士が熱接着されていることが好ましい。また、前記耐久親水性繊維を２０mass％以上含有する繊維ウェブからなり、繊維同士が三次元的に絡合されていることが好ましい。そして、前記耐久親水性繊維を５０mass％以上含有する繊維ウェブからなり、後述する方法により測定される通液回数が６回以上である不織布を紙おむつ、生理用ナプキン等の表面材に使用すると、体液吸収性、ドライタッチ性、およびその繰り返し性に優れており、好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の耐久親水性繊維は、熱可塑性樹脂からなる芯成分と、前記芯成分よりも融点が２０℃以上低い熱可塑性樹脂からなる鞘成分との２成分から構成された同心円あるいは偏心の芯鞘型複合繊維の形態を採る。このとき両成分の融点差が２０℃未満であると、熱接着によって不織布を形成する際に、芯鞘型複合繊維の芯成分および鞘成分がともに溶融してしまい、風合いの硬い不織布となるからである。芯成分として使用される熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂、ナイロン６６、ナイロン１２、ナイロン６などのポリアミド系樹脂、それらの共重合体、あるいはそれらのエラストマー系樹脂などを使用することができる。一方、鞘成分としてはポリエチレン、エチレン系共重合体、プロピレン系共重合体、あるいは共重合ポリエステルなどの低融点樹脂を使用することができる。芯鞘型複合繊維の好ましい組み合わせとしては、ポリプロピレン／高密度ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート／高密度ポリエチレン、ポリプロピレン／エチレン−プロピレン共重合体などが挙げられ、疎水性樹脂同士の組み合わせに採用するのが効果的であり、特に、鞘成分がポリエチレン、エチレン系共重合体、プロピレン系共重合体などのポリオレフィン系樹脂であると、不織布作製時の熱加工性に優れ、好ましい。
【００１１】
本発明では繊維の親水性効果を高めるために、鞘成分には前記式（化２）で示す重合度（ｎ）が２〜１０のポリグリセリンと炭素数が８〜２２の飽和もしくは不飽和脂肪酸（Ｒは飽和もしくは不飽和炭化水素）とのエステル化合物が含有される。より好ましくは、重合度（ｎ）が４〜６のポリグリセリンと炭素数が１２〜１８の飽和もしくは不飽和脂肪酸（Ｒは飽和もしくは不飽和炭化水素）とのエステル化合物を含有することである。ポリグリセリンの重合度が２未満であると、水酸基の数が少なく親水性が低下し、重合度が１０を越えると、水溶性が強くなり、繊維の紡糸時の加工性が悪くなるので好ましくない。また、飽和もしくは不飽和脂肪酸の炭素数が８未満であると、揮発性を有してしまい、炭素数が２２を超えると、融解しにくくなるからである。飽和もしくは不飽和炭化水素としては、アルキル基、アルケニル基などが挙げられる。前記エステル化合物を鞘成分、特に繊維表面近傍に含有させると、親水性の界面活性剤を繊維表面に付着したものや脂肪酸モノグリセライドなどの親水化剤に比べ、界面活性剤の瞬時の流出や親水化剤の瞬時のブリードが起こらず、耐久親水性に優れている。また、鞘成分のみならず、芯成分に前記エステル化合物を含有させてもよく、芯成分にも含有させると、エステル化合物のブリードが繊維表面方向に起こりやすく、親水化剤としての作用を十分に発揮し得るからである。
【００１２】
また、前記エステル化合物の含有量は、鞘成分の質量に対して０．５〜２．５mass％とすることが好ましく、より好ましくは、１〜２mass％である。含有量が０．５mass％未満であると、繊維の十分な親水性を期待することができず、２．５mass％を越えると、紡糸を初めとした工程性が悪化したり、コスト高となって好ましくない。また、芯成分にも含有させた場合、エステル化合物の含有量は、繊維質量に対して０．５〜５mass％となるように調整することが好ましい。含有量が０．５mass％未満であると、繊維の十分な親水性を期待することができず、５mass％を越えると、紡糸を初めとした工程性が悪化したり、コスト高となって好ましくない。
【００１３】
前記芯鞘型複合繊維の芯成分／鞘成分の複合比は、繊維の紡糸性、接着性、加工性などを考慮すると２／８〜８／２が好ましく、より好ましくは、３／７〜７／３である。芯成分の複合比が２／８未満であると、繊維自体に腰がなく、カード通過性に劣り、複合比が８／２を越えると、鞘成分が少なくなるため、繊維の熱接着性が低下し、不織布強力が低くなる傾向にあるので好ましくない。また、本発明の耐久親水性繊維の繊度は、０．５〜２０dtexが好ましく、例えば、紙おむつ、生理用ナプキン等の表面材に使用する場合、１〜３dtexが好ましく、ワイパーやウェットティッシュに使用する場合であれば、０．５〜１０dtexが好ましい。繊度が０．５dtex未満であると、繊維強度が弱くなり、製造工程上問題を引き起こしかねない。また、繊度が２０dtexを越えると、不織布となしたときの柔軟性が損なわれる可能性があり好ましくない。
【００１４】
そして、本発明の耐久親水性繊維では、繊維表面に親水性界面活性剤を含有する油剤を繊維質量に対して０．１〜０．５mass％付着することが好ましい。油剤付着量が０．１mass％未満であると、親水性効果の向上が期待できなくなるので好ましくなく、付着量が０．５mass％を越えると、繊維の開繊が悪くなり、不織布の加工上悪影響を及ぼす恐れがあるので好ましくない。親水性界面活性剤が油剤中に占める割合としては少なくとも４０％であることが好ましい。親水性界面活性剤が油剤中に占める割合が４０％未満であると、十分な初期親水性が得られないからである。前記エステル化合物を含有する芯鞘型複合繊維表面に親水性界面活性剤を含有する油剤を付着させることにより、親水性界面活性剤がエステル化合物の親水作用によって繊維表面に強固に保持されるので、親水性界面活性剤の瞬時の流出を抑制することができ、耐久親水性を飛躍的に向上させることができる。
【００１５】
使用される親水性界面活性剤としては、燐酸エステルアルカリ金属塩、プロピレングリコール、エチレングリコールブチルエーテル、ステアリン酸ジエタノールアミド、ポリオキシエチレンベヘニン酸アミドなどが挙げられる。なかでも燐酸エステルアルカリ金属塩との組み合わせが好ましく、具体的には、アルキル基あるいは脂肪族エーテル基を有する燐酸のモノ、ジ、トリエステルアルカリ金属塩であり、例えば、Ｃ8〜Ｃ18のアルキル燐酸エステルアルカリ金属塩、ジエチルエーテル燐酸エステルアルカリ金属塩などが挙げられ、アルカリ金属塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩などが挙げられる。特に、Ｃ10〜Ｃ13のアルキル燐酸エステルカリウム塩が好ましく用いられる。また、紙おむつ、生理用ナプキン等の表面材に使用する場合であれば、油剤として燐酸エステルアルカリ金属塩以外に、弱撥水性界面活性剤として親水性親油性バランス（ＨＬＢ）が２〜８の範囲である多価アルコール脂肪酸エステルを含有させることが好ましい。多価アルコール脂肪酸エステルとしては、ソルビタン脂肪酸エステルが好ましく用いられる。ソルビタン脂肪酸エステルは、ソルビタンとＣ12〜Ｃ18の脂肪酸とのエステルであり、好ましくはオレイン酸モノエステル、ラウリン酸モノエステルあるいはパルミチン酸モノエステルが用いられる。そして、燐酸エステルアルカリ金属塩／親水性親油性バランス（ＨＬＢ）が２〜８の範囲である多価アルコール脂肪酸エステルの含有比率は、３／７〜７／３の範囲であることが好ましい。前記燐酸エステルアルカリ金属塩が少ない（前記多価アルコール脂肪酸エステルが多い）と、親水性に劣り、前記燐酸エステルアルカリ金属塩が多い（前記多価アルコール脂肪酸エステルが少ない）と、ウェットバック性に劣るからである。
【００１６】
次いで、本発明の耐久親水性繊維の製造方法について説明する。まず、鞘成分の熱可塑性樹脂に前記エステル化合物を含有させる。樹脂に含有させる方法としては、溶融紡糸時に構成樹脂ペレットとともに押出機に所定の割合で親水化剤を供給する方法や、公知の混合装置を用いて混合し、公知の単軸または２軸押出機等で溶融混合して、あらかじめマスターバッチ化しておく方法などが挙げられるが、後者の方がエステル化合物が成分中に均一に分散するので好ましい。
【００１７】
そして、前記２成分は公知の溶融紡糸機で、芯鞘型複合ノズルを用いて溶融紡糸される。次いで、紡糸フィラメント（未延伸糸）は、必要に応じて延伸される。延伸は、温水、熱風、あるいは熱媒中にて延伸温度は６０〜１１０℃、延伸倍率は２．０〜８．０倍の条件で延伸される。得られた延伸フィラメントには、必要に応じて、捲縮付与装置で捲縮数１２〜１６山／２５mm、捲縮率は８〜１５％程度の範囲で捲縮を与え、所定の長さに切断される。このとき、前記親水化界面活性剤を含有する油剤は、溶融紡糸後、あるいは延伸後に繊維表面に付与させることが好ましい。繊維表面への親水性界面活性剤の付着方法には特に限定はなく、例えば、公知のスプレー法、含浸法、ロールタッチ法などで付着させることができる。
【００１８】
上記のとおり得られた耐久親水性繊維は、公知の繊維集合物、例えば、織編物、ネット状物、不織布などに加工されて使用される。特に、不織布としては、構成される繊維ウェブの形態は特に限定されず、ステープル繊維を使用したパラレルウェブ、セミランダムウェブ、クロスウェブ、短繊維を使用した湿式抄紙ウェブ、エアレイウェブ、あるいは長繊維からなるスパンボンドウェブなど公知の方法で繊維ウェブを形成することができる。柔軟性、風合いを重視する場合であればステープル繊維を使用した繊維ウェブを使用することが好ましい。
【００１９】
また、不織布の加工方法においても特に限定されず、熱風貫通法、熱エンボス法などからなるサーマルボンド法、あるいはニードルパンチ法、水流交絡処理法等の機械的交絡法など公知の方法をとることができる。前記サーマルボンド不織布を採用する場合、本発明の耐久親水性繊維を２０mass％以上含有する繊維ウェブからなり、複合繊維の鞘成分により繊維同士が熱接着されていることが好ましい。ここでいう「複合繊維の鞘成分により繊維同士が熱接着されている」とは、複合繊維の鞘成分が軟化または溶融して繊維同士を固着したことを指し、熱エンボスなどの熱圧着法であれば、複合繊維の鞘成分の軟化点以上で、かつ芯成分の融点未満の温度で熱処理するとよく、熱風貫通法などの非接触熱処理法であれば、鞘成分の融点以上で、かつ芯成分の融点未満の温度で熱処理するとよい。また、耐久親水性繊維の含有量は、２０mass％以上であることが好ましく、含有量が少ないと、本発明の耐久親水性繊維の耐久親水性および熱接着性などの機能が十分に発揮されないからである。
【００２０】
また、本発明においては、水流交絡処理法を採用することも好ましく、本発明の耐久親水性繊維を２０mass％以上含有する繊維ウェブからなり、繊維同士を三次元的に絡合させるとともに、複合繊維の鞘成分により熱接着させることがより好ましい。水流交絡処理法の条件としては、最終的に得ようとする不織布の目付や柔軟性、機能性、あるいは開孔部を形成させるのであれば開孔形成性などに応じて設定すればよく、例えば、通常の繊維を交絡させるのであれば、孔径０．０５〜０．５mmのオリフィスが０．５〜１．５mmの間隔で設けられたノズルから、水圧１〜２０MPaの柱状水流を不織布の片面または両面にそれぞれ１〜８回ずつ噴射するとよい。本発明の耐久親水性繊維を用いれば、上記条件下においても、最終製品として親水性能を維持することができるだけでなく、水流を噴射させている間も常に繊維自身が水分を含有し、繊維ウェブが湿潤しているので、水流のエネルギーが効率的に繊維ウェブの交絡に寄与し、地合の乱れもなく、強力の高い不織布が得られる。また、上記交絡不織布における耐久親水性繊維の含有量は、２０mass％以上であることが好ましく、含有量が少ないと、耐久親水性および交絡性などが十分に発揮されないからである。
【００２１】
本発明の耐久親水性繊維を用いた不織布は、前記耐久親水性繊維以外の繊維を含有することができる。繊維の種類には特に限定はなく、コットン、シルク、ウールなどの天然繊維、レーヨンなどの再生繊維、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン系繊維、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系繊維、ナイロン６、ナイロン６６などのポリアミド系繊維などを使用することができる。この場合これらの繊維は一種類あるいは二種以上使用することができる。
【００２２】
例えば、前記不織布を吸収性物品の表面材として使用する場合であれば、耐久親水性繊維単独、あるいは他の繊維とをカード法、エアレイ法等により所望目付の繊維ウェブとなるように混合または積層したあと、必要により水流交絡処理を施し、サーマルボンド法で熱接着処理を施して、熱接着不織布とするとよい。このとき、耐久親水性繊維を５０mass％以上含有する繊維ウェブからなり、特開平９−３２２９１１号公報に記載される方法に準じた後述する方法により測定される通液回数が６回以上である不織布であることが好ましい。通液回数が５回未満であると、十分な耐久親水性が得られず、体液等の吸収物を迅速に吸収体に到達させることができず好ましくない。
【００２３】
また、本発明の不織布の目付は、特に限定されるものではなく、例えば、衛生材料の表面材に用いる場合、２０〜３０g/m2程度とすることが好ましい。
【００２４】
【実施例】
以下、本発明について実施例にてさらに詳しく説明する。また得られた不織布の厚み、通液回数およびドライタッチ性は、下記のようにして測定した。
【００２５】
［厚み］
厚み測定機（商品名；THICKNESS GAUGEモデルCR-60A （株）大栄科学精器制作所製）を用い、試料１cm2あたり３gの加重を加えた状態で測定した。
【００２６】
［通液回数］
特開平９−３２２９１１号公報に準じ、不織布を６０mm×６０mmの寸法に切り出し、トーヨーＮｏ．２濾紙を前記不織布の上に重ねて試料とし、前記試料を一対の通液用ガラス器具（高さ７５mm、内径３６mm、肉厚３mmの円筒状のもの）の間にシリコンパッキングを介して挟持させ固定する。そして、上部の通液用ガラス器具に４０mlのイオン交換水を注入し、前記イオン交換水の通液量が２０mlに達したときの時間Ｔ（sec）を測定する。その後前記不織布を取り出し、二枚の濾紙の間に挟み込み、その上に質量１kgのおもりを置き一分間放置する。これを１サイクルとして、２０mlの通液時間Ｔが１８０secに達するまで上記の測定を繰り返したサイクル数を通液回数とした。
【００２７】
［ドライタッチ性］
不織布を机の上に設置し、その不織布上に水を１０ml垂らし、そのときのドライタッチ性を下記の３段階で評価した。評価はモニター６人で行い、各人がそれぞれ評価した等級の最多数をその等級とした。
３等級：さらっとしていてドライタッチ性が良好であった。
２等級：中間
１等級：べたつき感があってドライタッチ性に劣るものであった。
【００２８】
［実施例１］
融点１６８℃（ＪＩＳ−Ｋ−７１２２（ＤＳＣ法）に準じて測定）、ＭＦＲ３０（ＡＳＴＭ−Ｄ−１２３８、２３０℃、２１．２Ｎ）のポリプロピレン樹脂（商品名：ＳＡ０３Ｂ、日本ポリケム（株）製）を芯成分とし、融点１３８℃、ＭＦＲ２０のポリエチレン樹脂（商品名：ＨＥ４８２、日本ポリケム（株）製）を鞘成分とし、前記鞘成分に前記式（化２）で示す重合度４のポリグリセリンとオレイン酸（炭素数１７の不飽和脂肪酸）とのエステル化合物を８mass％含有するマスターバッチを１０mass％混合し、複合比（芯成分／鞘成分）を４／６とし、引取速度５００ｍ／分で溶融紡糸し、上記エステル化合物が鞘成分の質量に対して０．８mass％含有する芯鞘型複合未延伸糸を得た。次いで、上記で得た芯鞘型複合繊維の未延伸糸を延伸温度９５℃、延伸倍率３倍で延伸し、親水性界面活性剤としてラウリルリン酸エステルカリウム塩を５５mass％、弱撥水性界面活性剤としてＨＬＢが６であるソルビタンモノオレートを２７mass％、およびＨＬＢが３であるソルビタンモノステアレートを１８mass％とを含有する油剤（燐酸エステルアルカリ金属塩／多価アルコール脂肪酸エステルの含有比率：５５／４５）を繊維表面に付着させた後に、クリンパーロールにて捲縮を付与した後、カッターにて繊維長５１mmに切断した。以上のようにして作製された耐久親水性繊維は、繊維繊度が２．２dtex、捲縮率が１２％、油剤付着量が繊維質量に対して０．３５mass％であった。
【００２９】
上記で得られた耐久親水性繊維を用い、パラレルカードにて目付３０g/m2の繊維ウェブをし、熱風貫通型加工機を用いて、熱処理温度１４０℃で耐久親水性繊維の鞘成分を溶融して、繊維ウェブの繊維同士を熱接着させて、熱接着不織布を得た。
【００３０】
［実施例２］
実施例１のエステル化合物を鞘成分の質量に対して１．６mass％とした以外は、実施例１と同様の方法で、耐久親水性繊維および熱接着不織布を得た。
【００３１】
［実施例３］
実施例１のエステル化合物を鞘成分および芯成分のそれぞれに対して０．８mass％（繊維質量に対して０．８mass％）とした以外は、実施例１と同様の方法で、耐久親水性繊維および熱接着不織布を得た。
【００３２】
［実施例４］
親水性界面活性剤としてステアリン酸ジエタノールアミドを３０mass％、プロピレンオキシド／エチレンオキシド変性シリコンを２０mass％などを含有する油剤を繊維表面に繊維質量に対して０．３５mass％付着させた以外は、実施例１と同様の方法で、耐久親水性繊維および熱接着不織布を得た。
【００３３】
［実施例５］
実施例１の耐久親水性繊維を用い、パラレルカードにて目付３０g/m2の繊維ウェブをし、次に、前記カードウェブを孔径０．１２mmのオリフィスが１．０mm間隔で設けられているノズルを用いてカードウェブの表面に柱状水流を水圧３Mpaで一回、５Mpaで二回、同じく裏面に水圧５Mpaで二回噴射させて、前記ウェブを三次元的に交絡させた後、熱風貫通型加工機を用いて、熱処理温度１４０℃で、乾燥と同時に耐久親水性繊維の鞘成分を溶融して、繊維ウェブの繊維同士を熱接着させて、熱接着不織布を得た。
【００３４】
［比較例１］
エステル化合物を含有させなかった芯鞘型複合繊維を用いた以外は、実施例１と同様の方法で、芯鞘型複合繊維および熱接着不織布を得た。
【００３５】
［比較例２］
比較例１の芯鞘型複合繊維を用いた以外は、実施例５と同様の方法で、芯鞘型複合繊維および熱接着不織布を得た。
【００３６】
［比較例３］
実施例３の油剤を用い、エステル化合物を含有させなかった芯鞘型複合繊維を用いた以外は、実施例５と同様の方法で、芯鞘型複合繊維および熱接着不織布を得た。
【００３７】
［比較例４］
親水化剤として、下記式（化３）で示すＲが炭素数６のアルキル基を有するモノグリセリン脂肪酸エステルを使用した以外は、実施例１と同様の方法で、芯鞘型複合繊維および熱接着不織布を得た。
【化３】
［比較例５］
比較例４の芯鞘型複合繊維を用いた以外は、実施例５と同様の方法で、芯鞘型複合繊維および熱接着不織布を得た。
上記実施例１〜５および比較例１〜５の物性等を表１に示す。
【００３９】
【表１】
表１に示すとおり、実施例１〜５の不織布の通液回数およびドライタッチ性に優れた不織布であるのに対し、比較例１、比較例４の不織布では、前記エステル化合物を含有しないため、通液回数が１回であり耐久親水性に劣っていた。また、比較例２、３、５の不織布では、水流交絡処理がなされているため、繊維表面に付着させた油剤が脱落し、親水性がほとんどなくなっていた。
【００４１】
【発明の効果】
本発明の耐久親水性繊維は、前記式（化２）に示す重合度（ｎ）が２〜１０のポリグリセリンと炭素数８〜２２の飽和もしくは不飽和脂肪酸（Ｒ）とのエステル化合物を鞘成分に所定量含有させることにより、界面活性剤の瞬時の流出や親水化剤の瞬時のブリードが起こらず、耐久親水性に優れている。また、前記エステル化合物を含有する芯鞘型複合繊維表面に親水性界面活性剤を含有する油剤を付着させることにより、親水性界面活性剤がエステル化合物の親水作用によって繊維表面に強固に保持されるので、親水性界面活性剤の瞬時の流出を抑制することができ、耐久親水性を飛躍的に向上させることができる。
本発明の耐久親水性繊維および不織布は、ウェットタイプあるいはドライタイプのワイパー、ウェットティッシュ、使い捨ておしぼりなどに好適であり、特に通水性およびドライタッチ性に優れた紙おむつ、生理用ナプキンなどの表面材に好適である。
Claims (9)
- 熱可塑性樹脂からなる芯成分と、前記芯成分よりも融点が２０℃以上低い熱可塑性樹脂からなる鞘成分との２成分で構成された芯鞘型複合繊維であって、前記鞘成分が下記式（化１）で示す重合度（ｎ）２〜１０のポリグリセリンと炭素数８〜２２の飽和もしくは不飽和脂肪酸（Ｒは飽和もしくは不飽和炭化水素）とのエステル化合物（ただし、脂肪酸トリグリセライドを除く）を含有し、前記エステル化合物の含有量が鞘成分の質量に対して０．５〜２．５mass％であり、繊維表面に親水性界面活性剤を含有する油剤が付着していることを特徴とする耐久親水性繊維。
- 芯鞘型複合繊維が芯成分にエステル化合物を含有し、エステル化合物の含有量が繊維質量に対して０．５〜５mass％である請求項１記載の耐久親水性繊維。
- 芯鞘型複合繊維における鞘成分がポリオレフィン系樹脂である請求項１または２に記載の耐久親水性繊維。
- 芯鞘型複合繊維の繊維表面に親水性界面活性剤を含有する油剤が繊維質量に対して０．１〜０．５mass％付着している請求項１〜３のいずれかに記載の耐久親水性繊維。
- 親水性界面活性剤が燐酸エステルアルカリ金属塩を含有する請求項４記載の耐久親水性繊維。
- 油剤が燐酸エステルアルカリ金属塩および親水性親油性バランス（ＨＬＢ）が２〜８の範囲である多価アルコール脂肪酸エステルを含有し、燐酸エステルアルカリ金属塩／多価アルコール脂肪酸エステルの含有比率が３／７〜７／３の範囲である請求項４または５に記載の耐久親水性繊維。
- 請求項１〜６のいずれかに記載の耐久親水性繊維を２０mass％以上含有する繊維ウェブからなり、前記耐久親水性繊維の鞘成分により繊維同士が熱接着されていることを特徴とする不織布。
- 請求項１〜６のいずれかに記載の耐久親水性繊維を２０mass％以上含有する繊維ウェブからなり、繊維同士が三次元的に絡合されていることを特徴とする不織布。
- 請求項１〜６のいずれかに記載の耐久親水性繊維を５０mass％以上含有する繊維ウェブからなり、下記に示す方法により測定される通液回数が６回以上であることを特徴とする不織布。
（通液回数）
不織布を６０mm×６０mmの寸法に切り出し、トーヨーＮｏ．２濾紙を前記不織布の上に重ねて試料とし、前記試料を一対の通液用ガラス器具（高さ７５mm、内径３６mm、肉厚３mmの円筒状のもの）の間にシリコンパッキングを介して挟持させ固定する。そして、上部の通液用ガラス器具に４０mlのイオン交換水を注入し、前記イオン交換水の通液量が２０mlに達したときの時間Ｔ（sec）を測定する。その後前記不織布を取り出し、二枚の濾紙の間に挟み込み、その上に質量１kgのおもりを置き一分間放置する。これを１サイクルとして、２０mlの通液時間Ｔが１８０secに達するまで上記の測定を繰り返したサイクル数を通液回数とした。
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