JPH022983B2

JPH022983B2 -

Info

Publication number: JPH022983B2
Application number: JP55094259A
Authority: JP
Inventors: Koji Tanaka; Minoru Ueda
Original assignee: Japan Exlan Co Ltd
Current assignee: Japan Exlan Co Ltd
Priority date: 1980-07-09
Filing date: 1980-07-09
Publication date: 1990-01-22
Also published as: JPS5721549A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は特定の繊維からなる吸水性不織繊維製
品の製造法に関するものであり、更に詳しくはア
クリロニトリル系繊維（以下AN系繊維という）
と特定の熱接着性複合繊維からなる不織繊維製品
のAN系繊維外層部の少なくとも一部が親水性架
橋重合体（以下ヒドロゲルという）に変性されて
なり、優れた吸水性と共に強度、形態保持性、嵩
高性、柔軟風合等の実用性能を兼備し、しかも加
工上の問題のない不織繊維製品の製造法に関する
ものである。近年、高度の水膨潤性を有し、かつ水不溶性の
重合体（ヒドロゲル）が、その特殊機能に着目さ
れ幅広い用途分野に適用されつつある。例えば、
かかる重合体の瞬間多量吸水能力を利用しておむ
つ、生理用品等に、或はその水分保持能力を利用
して土壌改良材、インスタント土のう、氷枕等
に、また人体との親和性に着目して軟質コンタク
トレンズ、人工臓器、外科用縫合材等に適用が試
みられ、それらの用途のうち既に実用化段階に入
つたものもある。このように、広範な適用の可能性を有するヒド
ロゲルも、その用途によつて繊維状或はシート状
に形成する方が好ましい場合が少なくない。そこ
で、水膨潤性シート状物を作製する試みとして、
例えば特開昭51−143710号公報において通常の抄
紙法で製造された各種の紙にヒドロゲル粒子を均
一分布させて膨張紙を製造する方法が提案されて
いる。しかしかかる方法においては粒子形態のヒ
ドロゲルを紙に分布させるものであるから、必然
的にヒドロゲル粒子の脱落、こぼれ等を防止する
ために貼り合せ、加圧等の繁雑な工程が要求され
るばかりでなく、ヒドロゲル粒子を紙に均一に分
布させるために細心の工程管理が必要とされ、必
ずしも有利なものとは言い難かつた。このような状況下において本発明者は、特開昭
54−138693号発明においてAN系繊維に特定のア
ルカリ金属水酸化物水性溶液を作用させて該繊維
の外層部のみを選択的にヒドロゲル化することに
より、優れた水膨潤性能と共に実用上満足すべき
繊維物性を有する水膨潤性繊維を提供し得ること
を提案した。このようにして作製される水膨潤性
繊維は出発AN系繊維の物性を維持しているが故
に、通常の衣料用繊維と殆ど同様の取扱いが可能
であるが、繊維外層部が選択的にヒドロゲル化さ
れているが故に繊維間の膠着、カードがけ時にお
けるネツプ生成等を完全に解消することはでき
ず、用途によつてはさらに改良が望まれていた。このような状況下において、本発明者は、満足
すべき実用性能を備えた吸水性不織繊維製品を提
供すべく鋭意検討した結果、AN系繊維と特定の
熱接着性複合繊維からなる不織布にヒドロゲル層
を導入することにより、繊維間の膠着、ネツプ生
成がなく、強度、形態保持性、柔軟風合等の実用
性能が繊維されたまま吸水膨潤性能が付与された
不織繊維製品を提供し得る事実を見出し、本発明
に到達した。即ち、本発明の目的は、繊維間の膠着、ネツプ
等がなく、優れた強度、形態保持性、柔軟風合等
の実用性能を有する吸水性不織繊維製品の工業的
製造手段を提供し、もつて衛生材料、フイルタ
ー、吸取紙、イオン交換シート等ヒドロゲルの適
用分野を飛躍的に拡大させることにある。本発明の更に異なる目的は、以下の明細書の記
載により明らかとなろう。このような目的は、アクリロニトリル系繊維(A)
５〜95重量％、180℃以下の融点の重合体成分が
繊維表面の少なくとも一部を構成し、かつ繊維表
面露出成分の融点が繊維形態保持成分の融点より
20℃以上低い熱接着性複合繊維(B)95〜５重量％、
及び他の繊維０〜90重量％よりシート状物を形成
し、前記繊維(B)の繊維表面露出成分の融点以上で
繊維形態保持成分の融点未満の温度条件下に数十
秒〜数10分間乾熱処理を施して熱溶融による接合
部を設けた後、6.0mol／1000ｇ溶液以上の高濃
度アルカリ金属水酸化物水性溶液または
0.5mol／1000ｇ溶液以上の濃度の電解質塩類を
共存させた低濃度アルカリ金属水酸化物水性溶液
を作用させることにより前記繊維(A)の外層部の少
なくとも一部に架橋結合と0.2〜4.0ｍmol／ｇの
範囲内の−COOX（Ｘ：アルカリ金属または
NH₄）で示される塩型カルボキシル基とを導入
し２c.c.／ｇ製品以上の水膨潤度を付与することに
より達成される。以下、本発明を詳述するが、まず本発明に係る
AN系繊維(A)とは、AN系重合体単独またはAN
系重合体と他の重合体とで構成され、かつAN系
重合体の少なくとも一部が繊維表面に露出した断
面形状を有する繊維の総称である。なお、AN系重合体と他の重合体とを使用し、
AN系重合体の少なくとも一部が繊維表面に露出
した断面形状を有するAN系繊維の作製法として
は鞘芯型、サイド・バイ・サイド型、サンドイツ
チ型、海島型、ランダム複合型等の複合紡糸手段
を採用して任意の断面形状を有する繊維を作製す
ることができる。また、上記AN系重合体とは、
ANの含有量がAN系重合体全量を基準として好
ましくは50重量％以上、更に好ましくは60％以上
である限り、ANと１種もしくは２種以上の他の
エチレン系不飽和化合物との共重合体、ANと澱
粉、ポリビニルアルコール等の重合体とのグラフ
ト共重合体、または、AN単独重合体もしくは前
記AN系共重合体と他の重合体との混合重合体を
も含むものである。さらに、該AN系重合体と他
の重合体との複合紡糸繊維にあつては、繊維を構
成する重合体全量を基準としてAN系重合体の含
有量が好ましくは10重量％以上、更に好ましくは
30％以上であることが、最終的にヒドロゲル層を
効果的に導入することができるので望ましい。な
お、所望によりAN系重合体と混合または複合紡
糸される他の重合体としては、加水分解条件下に
安定な重合体である限り採用することができ、例
えば、ポリオレフイン系、ポリアミド系、ポリ塩
化ビニル系、ポリスチレン系等の重合体を挙げる
ことができる。また、上記のAN系繊維は該繊維
製造工程等において排出される廃繊維、或は該繊
維製造工程中途品であつても繊維形態を有する限
り使用することができる。次に、熱接着性複合繊維(B)について述べる。か
かる繊維としては、180℃以下の融点の重合体成
分が繊維表面の少なくとも一部を構成し、かつ繊
維表面露出成分（第１成分）の融点が繊維形態保
持成分（第２成分）の融点より20℃以上低い複合
繊維であることが必要であり、かかる繊維表面露
出重合体成分の融点が180℃を越える場合には、
熱溶融による接合部形成工程においてAN系繊維
の着色が著しくなるため、実用上避けられなけれ
ばならない。かかる条件を満足し、後続のアルカ
リ作用下に安定である限り、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリスチレン、クマロン、インデン
樹脂、ポリエステル、ポリアミド、ポリ塩化ビニ
ル等の中から第１、第２成分を適宜組合せ採用す
ることができる。なお、第１成分が繊維表面の少
なくとも一部を構成するように複合繊維を作製す
る方法としては、鞘芯型、サイド・バイ・サイド
型、ランダム複合型、サンドイツチ型、海島型等
公知の複合紡糸手段を採用して作製することがで
きる。また、かかる複合繊維としては、例えば特
公昭54−44773号、特公昭55−17807号等の明細書
に更に詳細に記述されており、かかる繊維を採用
して本発明を有利に実施することができる。な
お、熱接着性繊維として単一成分のみからなる繊
維を使用する場合には嵩高性、柔軟性、形態保持
性等の点で望ましくない。また、所望により混用される他の繊維(C)として
は、後続の熱溶融による接合部形製工程における
着色、分解等を惹起せず、かつアルカリ作用下に
安定な繊維である限り採用することができ、例え
ば綿、レーヨン、ポリビニルアルコール系、ポリ
アミド系等の繊維を挙げることができる。なお、上記各繊維（Ａ〜Ｃ）の混用率として
は、AN系繊維に導入されるカルボキシル基量、
最終製品に要求される吸水性能等により適宜設定
することができ一義的に規定することは困難であ
るが、概ねAN系繊維(A)を５〜95重量％、熱接着
性複合繊維(B)を95〜５％、他の繊維(C)を１〜90％
の割合で使用する必要がある。次に、熱溶融による接合部の形製方法（熱接着
法）について述べる。かかる熱接着法としては、
熱接着性複合繊維の繊維表面露出成分（第１成
分）の融点以上である限り、繊維形態保持成分の
融点未満のできるだけ低温度条件を採用し、所望
により加圧下に数十秒〜数10分間乾熱処理を施
す。かかる熱接着の施される繊維の好適な形態とし
ては、AN系繊維、熱接着性複合繊維および所望
により他の繊維より形製されたウエブ、該ウエブ
をニードルパンチングしたもの、抄紙シート等を
挙げることができるが、これらシート状物の積層
物或は捲回成形物等であつてもよくさらに短繊維
混合物を所望の形状の成型機中に仕込み乾熱処理
を施すこともできる。次に、AN系繊維を変性して該繊維の外層部の
少なくとも一部に架橋結合と0.2〜4.0ｍmol／ｇ
の範囲内の−COOX（Ｘ：アルカリ金属または
NH₄）で示される塩型カルボキシル基を導入す
る方法について述べる。かかる方法としては架橋結合と所定量のカルボ
キシル基が導入される限り何ら限定されるもので
はないが、加水分解処理工程のみによつて繊維外
層部に集中的に架橋結合と所定量のカルボキシル
基が導入され、AN系重合体内層部を有する繊維
を作製し得る工業的有利な方法として、例えば下
記のようなアルカリ加水分解手段を好適に採用す
ることができる。即ち、上記不織繊維製品に、6.0mol／1000ｇ
溶液以上の高濃度アルカリ金属水酸化物水性溶液
を作用させるか、または0.5mol／1000ｇ溶液以
上の濃度の電解質塩類を共存させた低濃度アルカ
リ金属水酸化物水性溶液を作用させるいずれかの
方法を採用する。なお、上記アルカリ水性溶液を
作用させる温度、処理時間等としては、一義的に
規定することは困難であるが、50℃以上、更に好
ましくは80℃以上の温度で、40分間以下、好まし
くは１〜30分間作用させることにより、AN系重
合体単一成分からなるAN系繊維を使用しても該
繊維外層部のみを容易にヒドロゲル化し得るので
望ましい。また、かかるアルカリ水性溶液を作用
させる手段としては、未処理不織繊維製品を該ア
ルカリ浴中に浸漬したまま加熱したり、或は所望
量のアルカリを含浸、付着させた後に加熱するい
ずれの方法も採用することができる。尚、かかる
アルカリ加水分解手段については、本出願人に係
る特開昭54−138693号、特願昭54−4277号に更に
詳細に記述されており、本発明に係る吸水性不織
繊維製品はこれら先願の明細書に記載の条件を採
用して有利に作製することができる。なお、前記AN系繊維に導入される塩型カルボ
キシル基量が0.2ｍmol／ｇに満たない場合には、
最終製品の吸水性能が不足し、本発明の目的とす
る製品を得ることができない。かかるカルボキシ
ル基量を0.2〜4.0ｍmol／ｇ、更に好ましくは0.5
〜3.5ｍmol／ｇの範囲内に設定することが、最
終製品の実用性能および吸水性能の兼ね合いで望
ましい。かくして作製される２c.c.／ｇ製品以上の水膨潤
度を有する本発明の不織繊維製品は、ウエブ作製
或は抄紙等の加工が容易であり、繊維間の膠着或
はネツプ等が殆どなく、強度、形態保持性、柔軟
風合等の実用性能が維持されたまま、卓越した吸
水性能が付与されたものであり、かかる点が本発
明の特筆すべき効果である。かかる工業的製造上および最終製品の性能上多
くの利点を有する本発明品は、例えば、その吸水
性能を利用しておむつ、生理用品、吸取紙、水と
混和性のない有機溶剤からの脱水材、インスタン
ト土のう、畜舎敷きわら代替品等に、また水分保
持能力を利用して人工土壌、水苔、へご、氷枕、
保温、保令材、防火布、加湿器芯材等に、さらに
吸着、イオン交換能等を利用してクロマト充填
材、イオン交換シート、重金属捕捉材等に、さら
にまた水膨潤性能等を利用してシール材、防水
布、限外過材、感湿素子等に、或は吸湿・吸
水・保水性能を利用して制電材、難燃材等に、或
はまた合成皮革の表面樹脂層および基材層、防音
材、樹脂、セメント、石膏等の成形品の軽量化、
通気性付与材等々に適用することができる。以下、本発明の理解をさらに容易にするために
実施例を記載するが、本発明の要旨はこれらの実
施例の記載によつて何ら限定されるものではな
い。尚、実施例に記載する百分率および部は、特
に断りのない限り全て重量基準によるものであ
る。尚、実施例に記載する水膨潤度および塩型カル
ボキシル基（−COOX）量は下記の方法で測定
乃至算出したものである。 (1) 水膨潤度（c.c.／ｇ）試験片約0.1ｇを純水中に浸漬し、25℃に保
ち24時間後、ナイロン布（200メツシユ）に
包み、遠心脱水機（30G×30分、但しＧは重力
加速度）により繊維間の水を除去する。このよ
うにして調整した試料の重量を測定する（W₁
ｇ）。次に、該試料を80℃の真空乾燥機中で恒
量になるまで乾燥して重量を測定する（W₂
ｇ）。以上の測定結果から次式によつて算出し
た。従つて、本水膨潤度は、繊維乃至繊維製品
の自重の何倍の水を吸収保持するかを示す数値
である。（水膨潤度）＝W₁−W₂／W₂ (2) −COOX基量（ｍmol／ｇ）充分乾燥した試料約１ｇを精秤し（Ｘｇ）、
これに200mlの水を加えた後、50℃に加温しな
がら1N塩酸水溶液を添加してPH２にし、次い
で0.1N苛性ソーダ水溶液で常法に従つて滴定
曲線を求めた。該滴定曲線からカルボキシル基
に消費された苛性ソーダ水溶液消費量（YCC）
を求めた。以上の測定結果から、次式によつて
算出した。（−COOX基量）＝0.1Y／Ｘ尚、多価カチオンが含まれる場合は、常法に
よりこれらのカチオンの量を求め、上式を補正
する必要がある。実施例１二成分貼り合せ型AN系複合繊維（日本エクス
ラン工業(株)製、単繊維繊度；2^d、バリカツト）50
％と、二成分貼り合せ型ポリオレフイン系複合繊
維（低密度ポリエチレン：結晶性ポリプロピレン
＝１：１、単繊維繊度；3^d、繊維長；51mm）50％
とをカードがけして200ｇ／m²のウエブをつくり、
145℃×10分間乾熱処理を施して不織布を作製し
た。得られた不織布に30％苛性ソーダ水溶液を均一
に撤布して40％付着させた後、オートクレーブ中
に仕込み、115℃の飽和水蒸気で10分間加熱した
後、残留アルカリを水洗除去し、乾層して白色乃
至微黄色の吸水性不織布（）を作製した。な
お、不織布（）を構成するAN系繊維には、2.7
ｍmol／ｇのカルボキシル基（−COONa基）が
導入されていた。比較例として、前記AN系複合繊維を前記条件
で加水分解した後、得られた水膨潤繊維と前記ポ
リオレフイン系複合繊維とより前記と同様にして
不織布（）を作製した。これら二種の不織布（〜）の水膨潤度、引
張強度および未解繊維を測定した結果を第１表に
示す。

【表】第１表の結果より明らかなように、本発明に係
る不織布（）は水膨潤度、引張強度共に優れる
と共に、未解繊維も全く見当らなかつた。実施例２ AN系繊維の混率およびAN系繊維中に導入す
る−COONa基量を第２表記載のように変化させ
る以外は実施例１記載の処方に従つて６種の不織
布（〜）を作製した。これら不織布の水膨潤度を測定した結果を第２
表に併記する。

【表】第２表の結果より明らかなように−COONa基
量、AN系繊維の混率を変えることにより用途に
応じて種々の水膨潤度を有する不織布が得られる
ことが理解される。

Claims

【特許請求の範囲】

１アクリロニトリル系繊維(A)５〜95重量％、
180℃以下の融点の重合体成分が繊維表面の少な
くとも一部を構成し、かつ繊維表面露出成分の融
点が繊維形態保持成分の融点より20℃以上低い熱
接着性複合繊維(B)95〜５重量％、及び他の繊維０
〜90重量％よりシート状物を形成し、前記繊維(B)
の繊維表面露出成分の融点以上で繊維形態保持成
分の融点未満の温度条件下に数十秒〜数10分間乾
熱処理を施して熱溶融による接合部を設けた後、
6.0mol／1000ｇ溶液以上の高濃度アルカリ金属
水酸化物水性溶液または0.5mol／1000ｇ溶液以
上の濃度の電解質塩類を共存させた低濃度アルカ
リ金属水酸化物水性溶液を作用させることにより
前記繊維(A)の外層部の少なくとも一部に架橋結合
と0.2〜4.0ｍmol／ｇの範囲内の−COOX（Ｘ：ア
ルカリ金属またはNH₄）で示される塩型カルボ
キシル基とを導入し２c.c.／ｇ製品以上の水膨潤度
を付与することを特徴とする吸水性不織繊維製品
の製造法。