JPH03234866A - 熱接着性繊維 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、加工性に優れ、水洗耐久性に優れた熱接着性
繊維に関する。更に詳しくは、製綿工程及び不織布製造
工程での工程通過性が良好で、かつ接着を阻害すること
がなく、品質の優れた不織布の得られる熱接着性繊維に
関する。

（従来技術） 従来より、不織布用として各種の熱接着性繊維が提案さ
れており、主として鞘／芯型の複合繊維、例えば、低融
点ポリエステル／ポリエチレンテレフタレートく以下Ｐ
ＥＴと称す）、ポリエチレン／ポリプロピレン、ポリエ
チレン／ＰＥＴが使用されている。近年、これら熱接着
性繊維の使用される分野も拡大しつつあり、なかでも化
粧用パフ７ウエツトテイツシユ、ティーバッグ等の食品
・家庭用不織布、生理ナプキン、紙オムツ等の表面材。

オムツライナー、湿布基布等の衛生・医療用不織布には
、水洗耐久性に優れた親水性及びソフトな風合が要求さ
れている。

一般にソフト仕上げの可能な熱接着性繊維には、ポリマ
ー改質された熱接着性成分ポリマー、特にオレフィン系
重合体が熱接着性成分として用いられるなめ、製綿工程
もしくは不織布製造工程等で容易に変形し、ガイド、ロ
ーラー、針布等糸導部に対して、通常の合成繊維の場合
よりはるかに接触面積が大きくなる。そのため、繊維・
金属間の摩擦が著しく大きくなる傾向があり、押込み捲
縮機等により機械的な捲縮を付与する際、捲縮不良が発
生し易い問題点がある。さらには、紡績等の後加工工程
においても、静電気が発生し易くかつカード、シリンダ
ー、ローラー等への巻付きも多発する傾向がある。

一方、熱接着性繊維に親水性を付与するには、親水性化
合物を繊維表面に付着させる方法が簡便で、一般に採用
されている。例えば、特開昭５４−１５３８７２号公報
には、硫酸エステル塩基、リン酸エステル塩基、スルホ
ン酸塩基等の塩基を少なくとも１つ以上有するアニオン
系界面活性剤で、ポリプロピレン多孔質状膜を処理し親
水性を付与する方法が開示されている。しかし、この場
合、処理剤とポリプロピレンとの親和性が不十分なため
、水洗等により処理剤が脱落して親水性が低下するとい
う問題がある。また、特開昭６４−６１７３号公報には
、ソルビタントリ脂肪酸エステル化合物等を用いて処理
する方法が開示されているが、処理剤が接着界面に偏在
し易いため接着を阻害する傾向がある。また、特開昭６
４−６１７６号公報には高級脂肪酸のビスアルカノール
アミドを５０重量％以上含有する処理剤を付与する方法
が開示されている。

しかしながら、この処理剤は溶液安定性が悪いなめ繊維
への付着斑が発生し易く、したがって、安定した潤滑性
が得難く、製綿工程で静電気発生。

スカム発生等のトラブルが多発する傾向にある。

また得られる親水性及びその水洗耐久性も変動の大きい
ものとなる。さらには、上記ビスアルカノールアミドは
ポリオレフィンからなる接着層の接着界面に偏在し易い
なめ不織布に斑が大きく、また充分な接着強力が得られ
ないといった問題点もある。

（発明の目的〉 本発明は、かかる背景に鑑みなされたもので、その目的
は、ソフトな風合を呈し、優れた水洗耐久性のある親水
性が安定して得られ、製綿工程及び不織布製造工程等で
の工程安定性に優れ、かつ接着強力の高い不織布の得ら
れる熱接着性繊維を提供することにある。

（発明の構成） 本発明者等は前記目的を達成すべく鋭意検討した結果、
ジアルカノールアミドと特定のくポリオキシエチレン）
アルキルリン酸エステル塩とを併用することにより、ジ
アルカノールアミドの溶液安定性が著しく向上し、前記
目的を達成できることを見い出し、本発明に到達しな。

すなわち、本発明によれば、融点が５０〜２００℃の熱
可塑性重合体を熱接着成分とし、かつその少なくとも５
０重量％がポリオレフィン系重合体である熱接着性繊維
において、該繊維表面に下記ＴＡ）及び（Ｂ）成分を含
有する処理剤が、処理剤有効成分として０．０５〜５重
量％（対繊維重量）付着していることを特徴とする熱接
着性繊維が提供される。

（Ａ）下記（Ｉ＞式で表わされる高級脂肪酸のビスエタ
ノールアミド：１０〜４０重量％ （Ｂ）下記＜ＩＩ＞式で表わされ、酸価が１０〜５０の
くポリオキシエチレン）アルキル燐酸エステル塩：３０
〜９０重量％ １ ［Ｒ’　　４０ＣＨ２ＣＨ２＋−０”）　ａＰ＋ＯＭ）
ｂ・・・（ＩＩ） 本発明で用いられる高級脂肪酸のビスエタノールアミド
（Ａ成分）は、下記（１）式で示されるものである。式
中、Ｒは炭素数が１１〜１７のアルキル基もしくはアル
ケニル基であり、特に親水性の水洗耐久性を重視する際
には、炭素数が大きい１５〜１７のものが好ましい。炭
素数が１７を越える場合には、水に難溶性となりかつＢ
成分との相溶性も低下するだけでなく、最終的に得られ
る不織布の親水性も不十分なものとなる。逆に１１未満
の場合には、親水性の水洗耐久性が著しく低下してしま
う。

また、Ａ成分の配合量は重要であって、処理剤有効成分
中の１０〜４０重量％、好ましくは１５〜４０重量％と
する必要がある。この配合量が１０重量％未満の場合で
は、不織布の親水性、水洗耐久性が不十分なものとなっ
てしまう。一方４０重量％を越える場合には、Ｂ成分と
併用しても溶液安定性が不十分なものとなり、繊維への
付着斑発生の要因となる。そして、潤滑性が悪化し、繊
維に捲縮を付与する際、押込捲縮機がガタックという問
題が発生しやすくなる。また、静電気、スカムが発生し
て製綿工程においてもトラブルを生じやすくなる。

さらには、親水性、及び親水性の水洗耐久性が大きく変
動することともなるし、不織布に斑が発生すると共に充
分な接着強力を有する不織布が得られなくなる。

本発明に用いられる処理剤には、上記Ａ成分にあわぜて
下記（ＩＩ＞式で表わされる（ポリオキシエチレン）ア
ルキル燐酸エステル塩を３０〜９０重量％を配合するこ
とが肝要である。

１ ［Ｒ′　＋０ＣＨ２ＣＨ２＋ｎｏ±ａＰ（−ＯＭ）ｂ（
ＩＩ＞ 式中、Ｒ′は８〜１０のアルキル基を示し、特にオクチ
ル基が好ましい。炭素数が８未満の場合にあっては、界
面活性の能力が低下して処理剤の安定性が不十分となる
。一方１０を越えるとＡ成分と併用した場合に溶液の安
定性が悪化し充分な性能が得られなくなると同時に、処
理剤の粘着性が増大して摩擦が大きくなるため工程通過
性が悪化する。

また、ポリオキシエチレンアルキル基中のポリオキシエ
チレン基の平均重合度ｎはＯ〜１５、好ましくはＯ〜５
（重合度が０の時は単なるアルキル基であることを示す
〉とする必要がある。重合度が１５を越えるとＡ成分と
併用した場合、十分な溶液安定性が得られず、従って十
分な性能が得られない。

また、ａ、ｂは夫々１以上であって、ａ十ｂ３となる数
、換言するならば、燐酸化度は０．５〜１．０とする必
要がある。ｂの値が１未満（燐酸化度が帆５未満）の場
合では、処理剤の溶液安定性が低下すると同時に、スカ
ムが多発し集束性も低下するといっな問題が発生する。

一方、ａの値が１未満（燐酸化度が１．０を越える〉の
場合には、界面活性能が損われ、Ａ成分との相溶性が悪
化するなめ、十分な性能が得られなくなる。尚、ここで
いう燐酸化度とは、使用しなくポリオキシエチレン）ア
ルコールに燐原子が何モル結合しているかを算出した値
であって、平均的にはこの値が１の時リン酸モノエステ
ル、０．５の時リン酸ジエス０ チルを表わす（燐原子の定量は燐モリブデン酸比色法に
よる）。

また、上記（ＩＩ）式中Ｍは、水素、ナトリウム又はカ
リウムを示すが、本発明においては、かがる化合物の酸
価も重要であって、酸価が１０〜５ｏの範囲になる割合
でＭは水素でなければならない。

酸価がこの範囲からはずれると、処理剤の溶液安定性が
低下して十分な性能が得られなくなる。

このように、（ポリオキシアルキレン）アルキル燐酸エ
ステル塩の性質は重要であって、アルキル基の炭素数、
オキシアルキレンの付加モル数。

燐酸化度及び酸価を適正な範囲としたものを用いること
が肝要なのである。

かかる（ポリオキシエチレン）アルキル燐酸エステル塩
は、上記Ａ成分との親和性が良好で処理剤液の溶液安定
性は良好となり、また親水性がＡ成分より大きいなめ良
好な親水性を付与することができる。本発明においては
、かかるＢ成分を３０〜９０重量％、好ましくは６０〜
９０重量％配合する必要がある。この配合量が３０重量
％未満の場合には、１ 前記Ａ成分との併用効果が低減し、また処理剤の潤滑性
、制電性等の性能が不十分となり、工程調子悪化の傾向
がある。

なお、本発明においては、上記Ｂ成分として、オキシエ
チレン鎖を有しないアルキル燐酸ニスデルと、オキシエ
チレン鎖を有するアルキル燐酸エステルとを混合して用
いるのが好ましく、特に混合重量比を１：３〜３：１と
するのが望ましい。

この際、エチレンオキシ鎖の重合度は４〜８が特に好ま
しく用いられる。かかる処理剤を用いれば、水洗耐久性
に優れた親水性、工程安定性及び不織布の品質改善を同
時に解決するといっな本願の目的を高度に達成すること
ができるのである。

以上に述べた本発明で用いる処理剤には、本発明の効果
を損わない範囲内で他の剤、例えば、ノニオン性界面活
性剤、前記Ｂ成分以外のアニオン活性剤、帯電防止剤、
増白剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、染料、顔料等を添
加することもできる。

本発明の熱接着性繊維は、繊維に対し前記処理剤を０．
０５〜５重量％、好ましくはＯｊ〜１．０重量２ ％付着させる。付着量が０．０５重量％未満の場合には
、十分な親水性は得られずかつ潤滑性と集束性も不十分
なものとなってカード工程等でのトラブル発生の要因と
なる。一方、５重量％を越えるとスカム発生やローラー
捲付きの傾向は大きくなり、また接着強力も低下する傾
向にある。

処理剤を付着させるには、水洗エマルジョン等として、
紡糸および延伸工程において浸漬又はスプレ一方式等通
常の方法をそのまま適用すればよい。

本発明で前記処理剤を付着せしめる熱接着性繊維は、融
点（非品性重合体にあってはその軟化点）が５０〜２０
０℃の熱可塑性重合体を熱接着性成分とし、かつその少
なくとも５０重量％がポリオレフィン系重合体であるこ
とが重要である。前記処理剤、特にＡ成分はポリオレフ
ィン系重合体との親和性が特異的に高いため、接着性成
分の５０重量％以上がポリオレフィン系重合体の時、前
記処理剤が極めて強固に熱接着性繊維表面に固着され、
その結果水洗耐久性に優れた親水性が得られると同時に
、３ スカムの発生が低減されるものと推定される。

なお、上記熱接着性繊維は、接着性成分単独からなる繊
維であってもよく、また他の繊維形成性重合体との複合
繊維（芯鞘型、サイドバイサイド型等〉であってもよい
。また、断面形状も、丸断面、偏平、Ｔ型、Ｙ型、十型
、異型等の多葉異型断面、中空断面、異型中空断面等い
ずれの形態にしてもよい。特に中空率が３〜４０％の中
空部を有するものは、不織布の電性を向上させる。

次に、接着性成分として好ましく用いられるポリオレフ
ィン系重合体としては、例えばポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ポリブテン−１，ポリペンテン−１及びこれら
のランダムもしくはブロック共重合体、あるいは、さら
にメタクリル酸、アクリル酸、フマル酸、クロトン酸、
イタコン酸等の不飽和カルボン酸、及びそれらの誘導体
から選択される少なくとも１種以上を共重合したポリオ
レフィン系重合体く変性オレフィンと称す）をあげるこ
とができる。中でも製綿時の工程安定性及び不織布の風
合く柔軟性）等の面から不飽和カル］　４ ボン酸１種以上とエチレン、プロピレン、ブテン１等の
α−オレフィン少なくとも１種を共重合した変性ポリオ
レフィンが好ましい。

ポリオレフィン系重合体以外の熱接着性成分としては、
前述の如く融点が５０〜２００℃の範囲にあれば特に限
定する必要はなくポリ酢酸ビニル、ポリアクリル酸エス
テル、あるいはこれらの共重合体、ナイロン１０．ナイ
ロン１２の如きポリアミド、あるいは共重合ポリアミド
、ポリエステルもしくは共重合ポリエステル等をあげる
ことができ、特に９０〜１５０℃の融点のものが好まし
い。

一方、複合繊維を構成する他の繊維形成性重合体として
は、融点が１５０℃以上でかつ熱接着性成分より融点の
高い熱可塑性ポリマー、例えばＰＥＴ、ＰＢＴ、ナイロ
ン−６、ナイロン−６６、ポリプロピレン等をあげるこ
とができ、特に最終的に得られる不織布の嵩高性、耐ヘ
タリ性２弾力性。

ソフトな風合の面でＰＥＴもしくはＰＢＴが好まし７い
。なお、複合繊維断面の全周長に対する上記繊維形成性
重合体が占める割合、すなわち繊維断５ 面周率は６０％以下く熱接着成分が占める割合は４０％
以上）とするのが好ましく、また繊維形成性重合体と熱
接着成分との間に親和性が不足して界面剥離が発生し易
い場合には、４０重量％以下の割合で熱接着性成分もし
くはこれと親和性の高い重合体を繊維形成性重合体に配
合するのが接着強力向上の面で好ましい。

以上に詳述した本発明の熱接着性繊維は、不織布製造時
のカード通過性、抄紙性等の観点より、その繊度を０．
１〜２０デニールとするのが望ましい。

繊維長、捲縮数は、用途によって異なり、例えば抄紙用
では夫々３５ｍｍ以下、０〜１０ケ／２５ｍｍ、また乾
式不織布用には、２０〜１５０ｍｍ　、　６〜２５ケ／
２５ｍｍで、さらに捲縮度、捲縮弾性度（ＪＩＳ　Ｌ　
１０１５）及び熱収縮率（８０℃）が夫々８％以上、７
０％以上及び１０％以下のものが適している。

本発明の熱接着性繊維は、これ単独で不織布となしても
よく、また、通常の繊維、例えばポリエステル短繊維、
ポリプロピレン短繊維等と混合して用いてもよく、用途
に合わせて適宜選択するこ６ とができる。

（発明の効果） 本発明の熱接着性繊維は、特定の高級脂肪酸ジェタノー
ルアマイドと（ポリオキシエチレン）アルキル燐酸エス
テル塩とを組み合わせた処理剤を用いると同時に、接着
性成分としてポリオレフィン系重合体を用いているので
、水洗耐久性に極めて優れた親水性を呈し、接着強力の
低下がなく、かつソフトな風合の不織布が得られる。さ
らには、本発明で用いる処理剤はその溶液安定性も良好
で、製綿工程、不織布製造工程等でのトラブル発生も少
なく、工程安定性も著しく改善されている。

本発明の熱接着性繊維は、上述の如く耐久性のある親水
性が付与されているので、化粧用パフ材。

ウェットティッシュ等の家庭用；生理ナプキン及び紙オ
ムツ等の表面材、オムツライナー、湿布基布等の衛生医
療用の不織布に好適に用いられる。

また、工程安定性も著しく改善されており、安定した品
質の不織布が生産性良く得られるといった、工業的意義
も極めて大なるものがある。

７ （実施例） 以下、実施例により本発明を更に具体的に説明する。な
お、各物性の評価は下記の方法にしたがった。

（１）処理剤溶液安定性 濃度１０％の水溶液を作成し、２０℃で３日間放置後の
液の状態（沈殿５層分離等）で判定した。

（２）押込捲縮機通過性 押込捲縮機にて捲縮を付与する際、押込捲縮機が正常に
運転でき、かつ良好な捲縮が付与できる場合を良好（○
）、押込捲縮機がガタッキ等で正常に運転できず、また
斑の大きな捲縮しか付与できない場合を不良（×）、両
者の中間でなんとか運転可能な場合をほぼ良好（△）で
評価しな。

（３）親水性 繊維１、Ｏｇを採取し、直径的４ｃｍの球状繊維塊をつ
くり、水１０１００Ｏを入れたビーカーの水面上方５ｃ
ｍの高さから繊維塊を自然落下させ、繊維塊が水面下に
沈むまでの浸漬時間を測定して親８ 水性の大小を評価しな。

（４）親水性の水洗耐久性 水面下に浸漬した繊維塊を取り出し、遠心分離機で脱水
乾燥した後、再度上記の親水性評価方法で浸漬時間を測
定した。

浸漬時間が６０秒を超えるまで繰り返し、浸漬時間が６
０秒以下を維持した浸漬回数をもって、親水性能の水洗
に対する耐久性とした。

（５）スカム ２５℃×６５％ＲＨの条件下で原綿５０ｋｇをローラー
カードにかけ、３０ｇ／ｍ’目イ寸のウェブを３０ｍ／
分で紡出した際、スカム発生有無により評価した。

スカム発生なしを良好くＯ〉、スカムが発生し、カーデ
イングが不能になった場合を不良（×）、両者の中間で
きりぎりカーデイング可能な場合をほぼ良好（△）とし
た。

（６）静電気 ２５℃×６５％ＲＨの条件下で原綿５０ｋｇをローラー
カードにかけ、３（Ｊｒｒ／ｒｒｆ目付のウェブ゛を３
０ｍ９ ７分で紡出した際、静電気発生有無により評価した。

静電気発生なしを良好（○）、静電気が発生しカーデイ
ングが不能になった場合を不良（×）、両者の中間でき
りぎりカーデイング可能な場合をほぼ良好（△〉とした
。

（７）カード巻付き ２５℃×６５％ＲＨ条件下でローラーカードを用いて３
０ｇ／ｍ’の目付のウェブを３０ｍ／分で紡出した際、
正常に運転できたものを良好（○）、カードの針布への
巻付きが多発して運転できなかったものを不良（×）、
両者の中間でなんとか運転できたものを中間く△）で判
定した。

（８）不織布の目付斑 目付３０ｇ／ｒｒｆ’のウェブを１６５℃下２０秒熱処
理して不織布を作成する。この不織布から１０ａｎＸ１
０ｃｍの試験片をｎ　＝　１００切り取り、そのσ値よ
り判定した。

σ値が０．００３未満を良好（○）、σ値が０、００３
〜０．００６をほぼ良好（△〉、σ値が０ ０、００６を超える場合を不良（×）で表示しな。

（９）臭気 ウェブを１４０℃×１分熱処理した際、臭いの感じられ
なかったものを良好（○）、臭気が強く不快感をもよお
すものを不良（×）、両者の中間をほぼ良好（△）で評
価した。

（１０）接着強度 前記と同様にして作成した不織布から、マシン方向に幅
６σ長さ２０ｃＩ１１の試験片を切り取り、つかみ間隔
１０ａｎ、伸長速度２０ａｎ／分で測定しな。

接着強度は引張破断強力を試験片重量で除した値としな
。

実施例１ 芯成分として極限粘度０．６４のポリエチレンテレフタ
レート（融点２６０℃）を用い、鞘成分として高密度ポ
リエチレン（融点１３０℃）８０部及びエチレン／メチ
ルメタクリレート／無水マレイン酸共重合体く共重合モ
ル比９０／６／４．メルトインデックス８．融点９５℃
）２０部からなる熱接着性成分２］− を用い、孔数２１０孔を有する芯鞘型複合紡糸口金より
、紡糸温度２８０℃、紡糸速度１０００ｍ／分、複合比
５０１５０　（重量比）で紡糸した。次いで得られた未
延伸糸を集めて２００万デニールのトウにした後、８０
℃の温水中にて３．０倍に延伸し、表−１に示す各種の
処理剤（１０％水性エマルジョン）を表＝２に示す付着
率（有効成分として）で付与しな。

この延伸糸を押込捲縮機に供給して捲縮を付与した後、
１００’Ｃで弛緩熱処理を施し５１ｍｍの繊維長に切断
して、短繊維繊度３．０デニール、捲縮数１５ケ／２５
ｍｍ、捲縮度１２％、捲縮弾性度７７％、８０℃乾熱収
縮率１７％以下の熱接着性繊維を得な。

これらの熱接着性繊維を用いて、前記評価方法にしたが
って評価した結果を表−２に示す。なお、接着強度は、
熱接着性繊維単独で不織布となしな場合のものである。

２ ２６ 実施例２ 鞘成分として表−３に記載の熱接着性成分を用いる以外
は実施例１と同様にして熱接着性繊維を得た。（但し、
処理剤は表−１記載の（３）を使用し、付着量は０．５
ｗｔ％とした。） 得られた熱接着繊維を実施例１と同様にし評価した。そ
の結果を表−４に示す。

表 （）：融点 Ｅｔ：エチレン、Ｍ！ＩＩＡ：メチルメタクリレート。

ＭＡｎ　　：無水マレイン酸、ＴＡ：テレフタル酸、　
　ＩＡ：イソフタル酸。

ＨＭＧ　：ヘキサメチレングリコール、　　ＥＧ：エチ
レングリコール７ ８

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 融点が５０〜２００℃の熱可塑性重合体を熱接着成分と
   し、かつその少なくとも５０重量％がポリオレフィン系
   重合体である熱接着性繊維において、該繊維表面に下記
   （Ａ）及び（Ｂ）成分を含有する処理剤が、処理剤有効
   成分として０．０５〜５重量％（対繊維重量）付着して
   いることを特徴とする熱接着性繊維。 （Ａ）下記（ I ）式で表わされる高級脂肪酸のビスエ
   タノールアミド：１０〜４０重量％ ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（ I ） ［式中、Ｒは炭素数１１〜１７のアルキル基又はアルケ
   ニル基］ （Ｂ）下記（II）式で表わされ、酸価が１０〜５０の（
   ポリオキシエチレン）アルキル燐酸エステル塩：３０〜
   ９０重量％ ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（II） ［式中、Ｒ′は炭素数８〜１０のアルキル基、Ｍは水素
   、ナトリウム又はカリウム、ａ、ｂはａ≧１、ｂ≧１、
   ａ＋ｂ＝３を満足する数を示す。