JP6176888B1 - 合成繊維製不織布製造用処理剤、不織布製造用の合成繊維及び不織布の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】合成繊維に対し優れた濡れ性を示して、合成繊維に良好なカード通過性及び制電性を付与し、またかかる合成繊維から得られる不織布に良好な撥水性を付与することができる合成繊維用処理剤、かかる合成繊維用処理剤が付着した合成繊維及びかかる合成繊維を用いた不織布の製造方法を提供する。【解決手段】合成繊維用処理剤として、特定のポリオルガノシロキサンと、特定の長鎖アルキルリン酸エステル塩と特定の短鎖アルキルリン酸エステル塩から成るものを用いた。【選択図】なし

Description

本発明は、不織布製造用合成繊維に対し優れた濡れ性を示して、かかる合成繊維に良好なカード通過性及び制電性を付与し、またかかる合成繊維から得られる不織布に良好な撥水性を付与することができる合成繊維製不織布製造用処理剤、かかる処理剤が付着した不織布製造用の合成繊維及びかかる合成繊維を用いた不織布の製造方法に関する。

従来、合成繊維製不織布製造用処理剤として、オルガノポリシロキサン類、アルキルリン酸エステル塩、ノニオン界面活性剤及び脂肪族アルカノールアミドを含有するもの（例えば特許文献１参照）、アルキルホスフェート金属塩及びパーフルオロアルキル基含有化合物を含有するもの（例えば特許文献２参照）、セチルホスフェートカリウム塩、パーフルオロアルキル基含有化合物及びポリオキシエチレンアルキルエーテルを含有するもの（例えば特許文献３参照）、シリコーン乳化重合物及びセチルホスフェートカリウム塩を含有するもの（例えば特許文献４参照）、ポリシロキサン及びアルカンスルホネート金属塩を含有するもの（例えば特許文献５参照）等が提案されている。しかし、これら従来の合成繊維製不織布製造用処理剤にはいずれも、不織布製造用の合成繊維に対する濡れ性が不充分であって、かかる合成繊維にカード通過性及び制電性を充分に付与することができず、またかかる合成繊維から得られる不織布に撥水性を充分に付与することもできないという問題があり、更に特許文献２や３のような従来の合成繊維製不織布製造用処理剤には、フッ素が含まれているため、環境を汚染する恐れが高いという問題もある。

特開平５−５１８７２号公報 特開平１０−４６４７０号公報 特開２００２−３０２８７１号公報 特開平３−１８０５８０号公報 特開２０１０−１９６２２９号公報

本発明が解決しようとする課題は、不織布製造用の合成繊維に対し優れた濡れ性を示して、かかる合成繊維に良好なカード通過性及び制電性を付与し、またかかる合成繊維から得られる不織布に良好な撥水性を付与することができる合成繊維製不織布製造用処理剤、かかる処理剤が付着した不織布製造用の合成繊維及びかかる合成繊維を用いた不織布の製造方法を提供する処にある。

本発明者らは、前記の課題を解決するべく研究した結果、合成繊維製不織布製造用処理剤としては、特定の３成分を含有して成るものが正しく好適であることを見出した。

すなわち本発明は、ポリオルガノシロキサンとアルキルリン酸エステル塩を含有して成る合成繊維製不織布製造用処理剤であって、ポリオルガノシロキサンが質量平均分子量１０００〜１００００００のものであり、またアルキルリン酸エステル塩が下記の長鎖アルキルリン酸エステル塩と下記の短鎖アルキルリン酸エステル塩から成るものであり且つ下記の長鎖アルキルリン酸エステル塩を７０〜９９質量％と下記の短鎖アルキルリン酸エステル塩を１〜３０質量％（合計１００質量％）の割合で含有するものであることを特徴とする合成繊維製不織布製造用処理剤に係る。また本発明は、かかる処理剤が付着した不織布製造用の合成繊維及びかかる合成繊維を用いた不織布の製造方法に係る。

長鎖アルキルリン酸エステル塩：アルキル基の炭素数が１６〜２４のアルキルリン酸エステル塩。
短鎖アルキルリン酸エステル塩：アルキル基の炭素数が１〜７のアルキルリン酸エステル塩。

先ず、本発明に係る合成繊維製不織布製造用処理剤（以下、本発明の処理剤という）について説明する。本発明の処理剤は、特定の３成分を含有して成るものである。

本発明の処理剤に供するポリオルガノシロキサンは質量平均分子量１０００〜１００００００のものである。かかるポリオルガノシロキサンとしてはジメチルシリコーン、アルキル変性シリコーン、アミノ変性シリコーン、ポリエーテル変性シリコーン、エポキシ変性シリコーン、カルビノール変性シリコーン、メルカプト変性シリコーン、カルボキシル変性シリコーン、フェノール変性シリコーン、アクリル変性シリコーン、カルボン酸無水物変性シリコーン、脂肪酸エステル変性シリコーン等が挙げられるが、なかでもジメチルシリコーン、アルキル変性シリコーン、アミノ変性シリコーン等の質量平均分子量１００００〜１０００００のものが好ましい。

本発明の処理剤に供する長鎖アルキルリン酸エステル塩はアルキル基の炭素数が１６〜２４のものである。かかる長鎖アルキルリン酸エステル塩としては、ドコシルリン酸エステルカリウム塩、オクタデシルリン酸エステルカリウム塩、オレイルリン酸エステルカリウム塩、ヘキサデシルリン酸エステルカリウム塩、ドコシルリン酸エステルナトリウム塩、オクタデシルリン酸エステルナトリウム塩、オレイルリン酸エステルナトリウム塩、ヘキサデシルリン酸エステルナトリウム塩、ドコシルリン酸エステルトリエタノールアミン塩、オクタデシルリン酸エステルトリエタノールアミン塩、オレイルリン酸エステルトリエタノールアミン塩、ヘキサデシルリン酸エステルトリエタノールアミン塩、ドコシルリン酸エステルホスホニウム塩、オクタデシルリン酸エステルホスホニウム塩、オレイルリン酸エステルホスホニウム塩、ヘキサデシルリン酸エステルホスホニウム塩等が挙げられるが、なかでもドコシルリン酸エステルカリウム塩、オクタデシルリン酸エステルカリウム塩、ヘキサデシルリン酸エステルカリウム塩が好ましい。

本発明の処理剤に供する短鎖アルキルリン酸エステル塩はアルキル基の炭素数が１〜７のものである。かかる短鎖アルキルリン酸エステル塩としては、ブチルリン酸エステルカリウム塩、ヘキシルリン酸エステルカリウム塩、ブチルリン酸エステルナトリウム塩、ヘキシルリン酸エステルナトリウム塩、ブチルリン酸エステルトリエタノールアミン塩、ヘキシルリン酸エステルトリエタノールアミン塩、ブチルリン酸エステルホスホニウム塩、ヘキシルリン酸エステルホスホニウム塩等が挙げられるが、なかでもブチルリン酸エステルカリウム塩、ヘキシルリン酸エステルカリウム塩が好ましい。

本発明の処理剤に供するアルキルリン酸エステル塩は、前記の長鎖アルキルリン酸エステル塩と前記の短鎖アルキルリン酸エステル塩とから成り、且つ長鎖アルキルリン酸エステル塩を７０〜９９質量％と短鎖アルキルリン酸エステル塩を１〜３０質量％（合計１００質量％）の割合で含有するものである。

本発明の処理剤は、以上説明したポリオルガノシロキサンと長鎖アルキルリン酸エステル塩と短鎖アルキルリン酸エステル塩の割合に特に制限はないが、ポリオルガノシロキサンを１〜４０質量％、長鎖アルキルリン酸エステル塩を４０〜９０質量％及び短鎖アルキルリン酸エステル塩を１〜２０質量％（合計１００質量％）の割合で含有して成るものが好ましく、ポリオルガノシロキサンを３〜３０質量％、長鎖アルキルリン酸エステル塩を６０〜８７質量％及び短鎖アルキルリン酸エステル塩を３〜１０質量％（合計１００質量％）の割合で含有して成るものがより好ましい。

次に、本発明に係る不織布製造用の合成繊維（以下、本発明の合成繊維という）について説明する。本発明の合成繊維は、以上説明した本発明の処理剤が付着している合成繊維である。

合成繊維としては、高密度ポリエチレン繊維、低密度ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリブテン繊維等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、ポリエチレンテレフタレート・イソフタレート、ポリエーテルポリエステル等のポリエステル系繊維、芯鞘構造の複合繊維であって芯、鞘部のいずれか又は両者がポリオレフィン系繊維である複合繊維、例えば鞘部が高密度ポリエチレン繊維である高密度ポリエチレン／ポリプロピレン複合繊維、高密度ポリエチレン／ポリエステル複合繊維、若しくはサイドバイサイド構造を有する高密度ポリエチレン／ポリプロピレン複合繊維、高密度ポリエチレン／ポリエステル複合繊維等が挙げられるが、なかでも高密度ポリエチレン繊維、低密度ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリブテン繊維等のポリオレフィン系繊維、芯鞘構造の複合繊維であって芯、鞘部のいずれか又は両者がポリオレフィン系繊維である複合繊維、例えば鞘部が高密度ポリエチレン繊維である高密度ポリエチレン／ポリプロピレン複合繊維、高密度ポリエチレン／ポリエステル複合繊維、若しくはサイドバイサイド構造を有する高密度ポリエチレン／ポリプロピレン複合繊維、高密度ポリエチレン／ポリエステル複合繊維等のポリオレフィン系合成繊維であるものが好ましい。

最後に、本発明に係る不織布の製造方法（以下、本発明の製造方法という）について説明する。本発明の製造方法は、下記の工程１〜３を経ることを特徴とする不織布の製造方法である。

工程１：本発明の処理剤を、不織布製造用の合成繊維に対し０．１〜１．０質量％となるよう付着させる工程。

工程２：工程１で本発明の処理剤を付着させた本発明の合成繊維を、カード機に通過させてウェブを得る工程。

工程３：工程２で得られたウェブに熱融着処理を施して不織布を得る工程。

工程１において、本発明の処理剤を不織布製造用の合成繊維に付着させる方法には公知の方法が適用でき、これには例えば、ローラータッチ法、スプレー法、シャワー法、浸漬法等が挙げられる。本発明の処理剤を付着させる工程としては、紡糸工程、延伸工程、仕上げ工程のいずれの工程でもよい。

工程２において、工程１により本発明の処理剤を付着させた本発明の合成繊維をカード機に供しウェブを製造する。カード機を通過させる方法としては公知の方法が適用できる。

工程３において、工程２により得られたウェブに熱融着処理を施して不織布を得る。熱融着処理の方法としては公知の方法が適用できる。

本発明の製造方法で使用する合成繊維に特に制限はないが、高密度ポリエチレン繊維、低密度ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリブテン繊維等のポリオレフィン系繊維、芯鞘構造の複合繊維であって芯、鞘部のいずれか又は両者がポリオレフィン系繊維である複合繊維、例えば鞘部が高密度ポリエチレン繊維である高密度ポリエチレン／ポリプロピレン複合繊維、高密度ポリエチレン／ポリエステル複合繊維、若しくはサイドバイサイド構造を有する高密度ポリエチレン／ポリプロピレン複合繊維、高密度ポリエチレン／ポリエステル複合繊維等のポリオレフィン系合成繊維であることが好ましい。

以下、本発明の構成及び効果をより具体的にするため、実施例等を挙げるが、本発明がこれらの実施例に限定されるというものではない。尚、以下の実施例及び比較例において、部は質量部を、また％は質量％を意味する。

試験区分１（合成繊維製不織布製造用処理剤の調製と評価）
実施例１
１０００ｍＬのビーカーに表１記載のＡ−１の４０％水溶液を５０ｇ、表１記載のＢ−１の４０％水溶液を１８７．５ｇ及び表１記載のＣ−１の６０％水溶液を８．３ｇ秤量して混合し、均一にした。その後、２０℃の水７５４．２ｇを加えて均一に撹拌し、実施例１の合成繊維製不織布製造用処理剤の１０％水溶液を調製した。

実施例２〜２２、参考例２３及び比較例１〜１８
実施例１の場合と同様にして、実施例２〜２２、参考例２３及び比較例１〜１８の合成繊維製不織布製造用処理剤の１０％水溶液を調製した。以上で調製した各例の処理剤の内容を表１にまとめて示した。

表１において、
Ａ−１：質量平均分子量２００００のジメチルシリコーン
Ａ−２：質量平均分子量９００００のジメチルシリコーン
Ａ−３：質量平均分子量２００００のアルキル変性シリコーン
Ａ−４：質量平均分子量９００００のアミノ変性シリコーン
Ｒａ−１：質量平均分子量５００のジメチルシリコーン
Ｒａ−２：質量平均分子量２００００００のジメチルシリコーン
Ｂ−１：オクタデシルリン酸エステルカリウム塩
Ｂ−２：ヘキサデシルリン酸エステルカリウム塩
Ｂ−３：ドコシルリン酸エステルカリウム塩
Ｂ−４：テトラコシルリン酸エステルカリウム塩
Ｂ−５：オクタデシルリン酸エステルナトリウム塩
Ｂ−６：オレイルリン酸エステルナトリウム塩
Ｒｂ−１：トリアコンチルリン酸エステルカリウム塩
Ｒｂ−２：オクチルリン酸エステルカリウム塩
Ｒｂ−３：オクタデシル硫酸エステルナトリウム塩
Ｒｂ−４：ヘキサデシルスルホン酸エステルナトリウム塩
Ｒｂ−５：オクタデシル酸エステルカリウム塩
Ｃ−１：ブチルリン酸エステルカリウム塩
Ｃ−２：ヘキシルリン酸エステルカリウム塩
Ｃ−３：ブチルリン酸エステルナトリウム塩
Ｒｃ−１：ヘキシル硫酸エステルナトリウム塩
Ｒｃ−２：ヘキシルスルホン酸エステルナトリウム塩
Ｒｃ−３：ヘキサン酸エステルカリウム塩

・濡れ性の評価
調製した各例の合成繊維製不織布製造用処理剤の１０％水溶液を更に水希釈して１％水溶液を作製し、この１％水性液をポリプロピレンフィルムの表面に一滴垂らし、塗布状態を目視観察して、以下の基準で評価した。結果を表２にまとめて示した。

濡れ性の評価基準
５：滴下した水溶液がフィルムに対し極めて均一に薄く濡れ広がっている
４：滴下した水溶液がフィルムに対し均一に濡れ広がっている
３：滴下した水溶液がフィルムに対しほぼ均一に濡れ広がっている
２：滴下した水溶液がフィルムに対しあまり濡れ広がらず、若干水滴状になっている
１：滴下した水溶液がフィルムに対し、全く濡れ広がらず、水滴状になっている

試験区分２（合成繊維製不織布製造用処理剤の付着と評価）
原料の短繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ、長さ５１ｍｍのポリエチレンとポリプロピレンの複合繊維）１００ｇに対して、試験区分１で調製した各例の合成繊維製不織布製造用処理剤の１０％水溶液を更に水希釈して０．４％水溶液としたものを１００ｇスプレー法で付着させ、８０℃の乾燥機で１時間乾燥した。得られた短繊維試料について、次のように制電性及びカード通過性を評価し、結果を表２にまとめて示した。

・制電性の評価
前記の短繊維試料２０ｇを温度２５℃、湿度４０％の条件下でミニチュアローラーカード機に通してウェブとし、カード機出口のウェブに発生した静電気の電圧を測定して、下記の基準で制電性を評価した。

制電性の評価基準
５：発生静電気の電圧が３０Ｖ未満
４：発生静電気の電圧が３０Ｖ以上１００Ｖ未満
３：発生静電気の電圧が１００Ｖ以上５００Ｖ未満
２：発生静電気の電圧が５００Ｖ以上１ｋＶ未満
１：発生静電気の電圧が１ｋＶ以上

・カード通過性の評価
前記の短繊維試料２０ｇを温度２５℃、湿度６５％の条件下でミニチュアローラーカード機に通してウェブとし、得られたウェブの状態を目視観察して、以下の基準でカード通過性を評価した。

カード通過性の評価基準
５：ウェブは張りがあり均一な状態で、シリンダー巻付きが無い
４：ウェブは張りがあるが若干繊維塊があり、シリンダー巻付きが僅かに見られる
３：ウェブに繊維塊があり、シリンダー巻付きが認められる
２：ウェブが不均一で繊維塊も多く見られ、シリンダー巻付きが多い
１：ウェブが切れ易く不均一で、シリンダー巻付きが全面に見られる

試験区分３（不織布の製造と評価）
撥水性の評価
試験区分２で得られた短繊維試料２０ｇを温度２５℃、湿度６５％の条件下でミニチュアローラーカード機に供してウェブを作製した。その後、熱風処理機を用い、１４０℃で１０秒間熱処理を行い、目付２５ｇ／ｍ^２の不織布を得た。この不織布から１５０ｍｍ角の試験片を切り取り、ＪＩＳ Ｌ１０９２−Ａ法（低水圧法）に準じて昇降速度１０ｍ／分で耐水圧を測定し、下記の基準で撥水性を評価した。結果を表２にまとめて示した。尚、耐水圧は高いほど撥水性が良いことを示す。

撥水性の評価基準
５：耐水圧が５０ｍｍ以上
４：耐水圧が４０ｍｍ以上５０ｍｍ未満
３：耐水圧が３０ｍｍ以上４０ｍｍ未満
２：耐水圧が１０ｍｍ以上３０ｍｍ未満
１：耐水圧が１０ｍｍ未満

表２の結果からも明らかなように、本発明によれば、不織布製造用合成繊維に対し優れた濡れ性を示して、かかる合成繊維に良好なカード通過性及び制電性を付与し、またかかる合成繊維から得られる不織布に良好な撥水性を付与することができ、更にフッ素を含んでいないのでそれによる環境汚染のおそれもない。

Claims (8)

1. ポリオルガノシロキサンとアルキルリン酸エステル塩を含有して成る合成繊維製不織布製造用処理剤であって、ポリオルガノシロキサンが質量平均分子量１０００〜１００００００のものであり、またアルキルリン酸エステル塩が下記の長鎖アルキルリン酸エステル塩と下記の短鎖アルキルリン酸エステル塩から成るものであり且つ下記の長鎖アルキルリン酸エステル塩を７０〜９９質量％と下記の短鎖アルキルリン酸エステル塩を１〜３０質量％（合計１００質量％）の割合で含有するものであることを特徴とする合成繊維製不織布製造用処理剤。
   長鎖アルキルリン酸エステル塩：アルキル基の炭素数が１６〜２４のアルキルリン酸エステル塩。
   短鎖アルキルリン酸エステル塩：アルキル基の炭素数が１〜７のアルキルリン酸エステル塩。
2. ポリオルガノシロキサンが、質量平均分子量１００００〜１０００００のものである請求項１記載の合成繊維製不織布製造用処理剤。
3. ポリオルガノシロキサンを１〜４０質量％、長鎖アルキルリン酸エステル塩を４０〜９０質量％及び短鎖アルキルリン酸エステル塩を１〜２０質量％（合計１００質量％）の割合で含有して成る請求項１又は２記載の合成繊維製不織布製造用処理剤。
4. ポリオルガノシロキサンを３〜３０質量％、長鎖アルキルリン酸エステル塩を６０〜８７質量％及び短鎖アルキルリン酸エステル塩を３〜１０質量％（合計１００質量％）の割合で含有して成る請求項１又は２記載の合成繊維製不織布製造用処理剤。
5. 請求項１〜４のいずれか一つの項記載の合成繊維製不織布製造用処理剤が付着していることを特徴とする不織布製造用の合成繊維。
6. 合成繊維が、ポリオレフィン系合成繊維である請求項５記載の不織布製造用の合成繊維。
7. 下記の工程１〜３を経ることを特徴とする不織布の製造方法。
   工程１：請求項１〜４のいずれか一つの項記載の合成繊維製不織布製造用処理剤を、不織布製造用の合成繊維に対し０．１〜１．０質量％となるよう付着させる工程。
   工程２：工程１で合成繊維製不織布製造用処理剤を付着させた不織布製造用の合成繊維を、カード機に通過させてウェブを得る工程。
   工程３：工程２で得られたウェブに熱融着処理を施して不織布を得る工程。
8. 合成繊維が、ポリオレフィン系合成繊維である請求項７記載の不織布の製造方法。