JPH041103B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、吸水膨潤高収縮性ポリビニルアルコ
ール繊維（以下、収縮性PVA繊維と略す）を主
体繊維とした不織布の製造方法に関する。 本発明の目的は日用品あるいは業務用として使
用されるワイパー類（ガラス用ワイパー、台所用
ふきん、テーブルふきん、カーワイパー、家具用
ワイパー、化粧用具類等）の改良品を提供せんと
するものである。 従来ワイパー類としては天然又は合成繊維より
成る不織布もしくはスポンジ類（ポリビニルホル
マール等の発泡体）が主として使用されている。
しかし不織布製品には、ウエブ中に単繊維を固着
し、使用（金属、プラスチツクス、磁器、木材あ
るいは人体の皮膚等との摩擦）時の不織布からの
単繊維の脱落（毛抜け）を防止するために、強度
のニードルパンチングを行うかあるいはアクリル
酸エステル化合物、スチレン−ブタジエン共重合
体等のバインダーで単繊維を十分に固着しておく
必要がある。これらのうち、どちらの方式を用い
たのも、不織布製品は硬くなり、使用時にワイパ
ーとしての機能（被摩擦体に対する沿型性、風合
い、水分の吸着性）が不十分であり、耐摩耗性が
不足し（使用を繰り返すと毛羽立ち、毛抜けが起
る）、また使用時の感触もゴワゴワした感じであ
り、被摩擦体を傷つける場合もあり、満足のでき
るものではなかつた。またPVA繊維を用いた不
織布にPVA樹脂を含浸し、凝固、不溶化させて
スポンジ状の発泡層を形成させ湿潤時に柔軟な性
能を示すワイパー類の製造方法も公知であるが、
この方式による製品は乾燥時に非常に硬い風合い
になるという重大な欠点を有している。 我々は、これらのワイパー類の上記欠点を改良
し、高品質でしかも安価な製品を得るための方法
について鋭意研究の結果、本発明方法に到達し
た。すなわち本発明は、水中における最大収縮温
度が65℃〜90℃の範囲で、かつ最大収縮率が50％
以上の吸水膨潤高収縮性ポリビニルアルコール繊
維90〜60重量％と融点が200℃以下のバインダー
繊維10〜40重量％から成る不織布を温水処理によ
りその面積比を35〜65％に収縮させ、さらに該バ
インダー繊維表面を熱溶融させることを特徴とす
るワイパー類に適した不織布の製造方法である。 以下本発明の内容について記述する。 本発明の第一の要素は、不織布を構成する繊維
として収縮性PVA繊維を主体として用いること
にあり、さらに該不織布を温水処理により収縮さ
せてその面積を35〜65％にすることにあり、これ
らにより湿潤状態において100％近傍の切断伸度
と良好なゴム状弾性示し、かつ乾燥状態において
も柔い風合を示すものを得ることに成功した。 さらに本発明の第二の構成要素は、該不織布中
に少くとも単繊維表面の溶融温度が200℃以下の
熱可塑性繊維（以下バインダー繊維と略す）を10
〜40％混入することにあり、該バインダー繊維は
一部熱溶融されて主体繊維である収縮性PVA繊
維を強固に固着する役割をはたす。加えて本発明
の特徴は、該不織布にウレタン樹脂を主成分とす
る熱可塑性樹脂を２〜30％（樹脂固型分重量／繊
維重量）付着させ耐摩耗性を向上させるものであ
る。 我々は、収縮性PVA繊維を主体として用いた
不織布を温水収縮させることにより乾燥時の柔軟
性と湿潤時のゴム状弾性を有する不織布が得ら
れ、該不織布が化粧類の塗布あるいはぬぐい落し
用具、湿布基布、ワイパー類、海岸における埋立
時の洗堀防止用シート等に有用であることを見出
し、すでに特許出願を行なつた（特願昭58−
108943号）。本発明は上記用途のうち特にワイパ
ー類に関し、さらにすぐれた品質の製品を得るた
めに鋭意検討の結果到達したものである。 不織布を構成する主体繊維は、収縮性PVA繊
維より成り全ウエブ中の90〜60％（重量比）を占
める。ここでいう収縮性PVA繊維の代表例とし
ては、先願（特願昭58−108943号）で出願した如
く、重合度1200〜3000、ケン化度98モル％以上の
ポリビニルアルコール水溶液を用いて湿式紡糸を
行い、当該糸篠が水分及び塩類を含有した状態で
130℃以下の雰囲気中において４倍以上延伸した
後、当該繊維の水中における最大収縮温度が65℃
以上、90℃以下の範囲となり、かつ最大収縮率が
50％以上となるよう緊張下で熱処理して得られた
繊維が挙げられる。 さらにウエブ中の10〜40％（重量比）は、単繊
維表面の溶融温度が200℃以下のバインダー繊維
から成る。該繊維としては、たとえば変性ポリエ
ステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、エチレ
ンープロピレン共重合物、変性ナイロンの如く融
点が200℃以下のポリマー単独より成る繊維が挙
げられ、もちろん、内部が融点200℃以上のポリ
マーから成りその外側に融点200℃以下のポリマ
ーから成る層を有するいわゆる芯鞘繊維、あるい
は融点200℃以下のポリマーを50％以上含んだブ
レンドポリマーより成る複合繊維であつても良
い。該バインダー繊維は、主体繊維である収縮性
PVA繊維が後述の温水加工により収縮処理を受
けた場合単繊維同志が互に疑接着して、乾燥時に
不織布が硬化する現象を防止するのに役立つ。し
かしこの硬化現象を防止することのみが目的であ
れば、単に疎水性繊維をウエブ中に混入（例えば
20％以上）しておけば良いこととなる。しかし本
発明による融点200℃以下のバインダー繊維は、
収縮性PVA繊維を温水により収縮させた後の加
工工程において該バインダー繊維の融点以上の温
度で熱処理することによりその表面を溶融させて
収縮性PVA繊維間の接着剤とし、不織布の強度
を上げ、ステイツクスリツプを防止し、さらに実
用時の主体繊維の毛羽立ち及び毛抜けを防止する
のに非常に大きな効果を有するものであり、単な
る疎水繊維に変えてこのバインダー繊維を使用す
ることが本発明の最も重要な構成要素の一つであ
る。 さらに本発明は、上述の如き構成を有するウエ
ブを温水処理により、その面積を35〜65％に収縮
させることを必要要件とする。温水による収縮処
理後の面積が65％以上の場合、得られた不織布は
湿潤時においてゴム状弾性を示さず本発明の目的
に合致しない。また温水処理により不織布面積を
35％以下に収縮させた場合、湿潤状態の不織布は
良好なゴム状弾性を有するが、乾燥時に粗剛な風
合いとなり本発明の用途に適さない。温水処理に
よりその面積を35〜65％に収縮させた不織布は湿
潤状態で良好なゴム状弾性を有し、乾燥状態で柔
軟な風合いを示し、再湿潤、再乾燥を繰り返して
もその風合いはほとんど変化しない。 温水処理及びバインダー繊維の溶融処理を受け
た該不織布はそのまま又は乾燥後ワイパー、たと
えば台所用ふきん、テーブルふきん、カーワイパ
ー、家具用ワイパー、化粧用具類として使用可能
であり、製品として十分に機能するが、さらに実
用時の機能性、耐久性（耐摩耗性）を向上させる
ために樹脂加工を施すことが好ましい。樹脂加工
に用いる樹脂としては、本体不織布の風合い（柔
軟性）を損なうものであつてはならず、かつ耐摩
耗性を賦与し、不織布の毛羽立ち、毛抜けを防止
するものが好ましく、具体的には収縮性PVA繊
維に対して良好な接着性を示すウレタン系樹脂が
最も適している。ウレタン樹脂による加工は、溶
剤型、水分散型、もしくは水溶性ウレタ樹脂の溶
液を常法により該不織布にデイツプ又はコーテイ
ング加工を行い乾燥する方式（いわゆる乾式凝
固）と、溶剤型ウレタンをデイツプ加工又はコー
テイング加工した後水中に浸漬して溶剤を抽出
し、ウレタンの凝固と同時に多孔構造を構成させ
るいわゆる湿式凝固の両者を使用し得る。ウレタ
ン樹脂の付着率（対繊維重量％）は、２％以下で
は耐摩耗性改良効果が得られず、30％以上とすれ
ば不織布が硬くなり風合いを損うため２〜30％が
良い。 このウレタン系樹脂による樹脂加工は、前記の
不織布製造工程の収縮以前もしくは収縮後のいず
れの工程で行つてもよい。収縮以前の工程とは、
例えば、温水による収縮処理工程であり、また収
縮後とは、例えば、温水収縮した不織布の乾燥
後、カレンダー熱処理前の工程である。 水溶性又は水分散型ウレタン樹脂をデイツプ加
工により該不織布に付着させる場合は、水溶液又
は水分散液の温度を調節することにより、前述の
温水による収縮処理を一工程で実施できるので合
理的である。 ワイパー類に機能性、柔軟性を賦与するため、
界面活性剤、シリコン系柔軟剤等の仕上剤を用い
ることも有用である。これらの活性剤処理は独立
工程で実施しても良いが、温水収縮処理もしくは
上述の温水収縮＋ウレタン樹脂加工の同時処理工
程中に組み入れることも可能である。 次に該不織布中に含まれるバインダー繊維の単
繊維表面を溶融させて、該不織布の主体繊維であ
る収縮性PVA繊維をバインダー繊維により固着
させる工程について説明する。この工程は、バイ
ンダー繊維の融点より高い温度の熱風炉中におい
て熱処理すれば目的は達せられるが、不織布の表
面をスムースに仕上げて表面の凹凸を少なくする
ために、表面温度がバインダー繊維の融点以上、
好ましは融点＋20℃以上に設定されたカレンダー
ロール間に不織布を通過させるのが良い。不織布
の表面形状はカレンダーロール間隔と不織布厚さ
の比率で決まり、滑らかな表面形状を得るために
はカレンダー間隔／不織布厚さ（カレンダー通過
前）を1/2〜1/4に設定するのが好ましい。 以下実施例により本発明の詳細について記述す
るが、本発明が実施例により拘束されるものでは
ない。 実施例１及び比較例１ 重合度1700、ケン化度99.9モル％のPVA水溶
液を飽和Na₂SO₄水溶液中で湿式紡糸後、40℃の
空気中及び90℃の飽和Na₂SO₄水溶液中で4.5倍に
延伸し、そのままの定長状態において絶乾するま
で130℃の熱風乾燥と、水中での最大収縮温度が
80℃になるよう180℃の熱風により熱処理を行つ
た。この繊維は水による著るしい膨潤と収縮を伴
うため、定長を維持するに十分な張力を与えた状
態で、繊維付着Na₂SO₄除去を目的とする30℃の
水洗、給油等の湿潤処理を実施し、更に対繊維水
分が40％に到達するまで80℃、次に120℃の熱風
により緊張下で乾燥した。さらに不織布製造に必
要な捲縮を付与し糸篠をカツトして1.5dr×51mm
長の原綿を得た。 この原綿の水中における最大収縮率は68％、最
大収縮温度は80.5℃であつた。 上記により製造した収縮性PVA繊維と、バイ
ンダー繊維としてのES繊維（3dr×51mm(株)チツソ
製、表面は低密度ポリエチレン、芯部はポリプロ
ピレンより成る芯鞘繊維）との混合比を80／20と
し、ランダムウエバー、ニードルパンチ方式によ
り目付100ｇ／m²、針打数200p／cm²の不織布を作
成した。該不織布の厚さは2.0mmであつた。 この不織布を温度の異なる温水中に１分間浸漬
して収縮処理を行い、収縮率の異なる不織布を作
成した。その後70℃で10分間乾燥した。これらの
不織布に10％濃度の水分散型ウレタン樹脂液（常
温）を固型分重量比（対不織布）で10％の割合で
付着させ、さらに70℃で10分間乾燥させた後、表
面温度を140℃に設定したカレンダーロール（ロ
ール間隔：カレンダー処理前の不織布の厚みの
0.4倍）間を通し、バインダー繊維の単繊維表面
を熱溶融させた。得られた結果を表１に示す。 表１から明らかな如く、温水処理による面積収
縮率が30％のものは不織布が湿潤状態でゴム状弾
性を示さず、面積収縮率が70％のものは湿潤時に
良好なゴム状弾性を示すものの、乾燥時に粗剛と
なり本発明の目的に合致しない。 実施例２及び比較例２ 実施例１で製造した収縮性PVA繊維とバイン
ダー繊維（ES繊維）を用いて、実施例１と同一
の方法で原綿混合比の異なるウエブを作成し、温
水処理により不織布面積が約50％となるよう収縮
を行なわせた。その後のウレタン樹脂液処理、カ
レンダー加工は実施例１と同一条件とした。実施
結果を表２に示す。 収縮性PVA繊維のみで作成した不織布は湿潤
時良好なゴム状弾性を示すが、一度乾燥させると
繊維間の疑接着により不織布が粗剛となり目的に
合致した品質が得られなかつた。これに反し、バ
インダー繊維を10％及び30％混入した不織布は湿
潤時のゴム状弾性、乾燥時の風合い共に満足でき
る良好な品質であつた。さらにバインダー繊維量
を50％混入した不織布は、温水処理による面積収
縮率を50％としたにもかかわらず、収縮性PVA
繊維の持つゴム状弾性はバインダー繊維による接
着点が多すぎるため湿潤時ゴム状弾性を示さず、
かつ乾燥時も粗剛な風合いであつた。 実施例３及び比較例３ 実施例１で製造した収縮性PVA繊維とバイン
ダー繊維（ES繊維）を80／20の重量比で混合し
た不織布に、実施例１と同様の温水収縮処理（た
だし面積収縮率50％）とウレタン樹脂処理を施し
た後、バインダー繊維の熱溶融条件について検討
した。その結果を表３に示す。 バインダー繊維を熱溶融させない場合、不織布
は湿潤時ゴム状弾性を示すものの、引張強度が非
常に低く、また耐摩耗性も不良であり、バインダ
ー繊維を熱溶融させることは非常に重要であるこ
とが理解できる。またバインダー繊維の熱溶融を
熱風中で行なわせると、不織布の機能は十分発揮
されるものの、不織布表面が波打ち状となり外観
上好ましくない。従つて一旦熱風によりバインダ
ー繊維を熱溶融させた場合、製品の外観を良くす
るために再度、バインダー繊維の融点以上の表面
温度を有するカレンダーロールで仕上げ加工を行
うのが好ましい。 実施例４及び比較例４ 実施例１と同様にして、収縮性PVA繊維とバ
インダー繊維（ES繊維）の重量比が80／20、目
付100ｇ／m²、針打数200p／cm²のニードルパンチ
不織布を温水収縮処理し、面積比が50％となるよ
う収縮させた。この不織布に実施例１で示した水
分散型ポリウレタン樹脂を付着率を変えて付着さ
せ、その後実施例１と同様にカレンダーによるバ
インダー繊維の熱溶融処理を施した。得られた結
果を表４に示す。 ポリウレタン樹脂をわずか２％付着させた場合
でも不織布の耐摩耗性は飛躍的に向上することが
判明した。しかしポリウレタン樹脂の付着率が30
％を越える場合は、耐摩耗性は良好なものの、乾
燥状態における風合いが硬くなり、本発明の目的
に合致しないものとなつた。 実施例 ５ 温水収縮処理とウレタン樹脂含浸工程を同時に
行なわせるため、ウレタン樹脂濃度10％の水分散
液を63℃に昇温し、その溶液中に実施例１に用い
たニードルパンチウエブを１分間浸漬した。溶液
の付着率が100％（対ウエブ100重量部）となるよ
うマングルで絞り、70℃で10分間乾燥後、実施例
１と同様、140℃の表面温度を有するカレンダー
ロール間を通し、バインダー繊維を融着させた。
このものの性能は実施例１に示したサンプルNo.１
−２と同一の性能を示した。

【表】 ＊＊：カンチレバー法

【表】

【表】

【表】

【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 水中における最大収縮温度が65℃〜90℃の範
   囲で、かつ最大収縮率が50％以上の吸水膨潤高収
   縮性ポリビニルアルコール繊維90〜60重量％と融
   点が200℃以下のバインダー繊維10〜40重量％か
   ら成る不織布を温水処理によりその面積比を35〜
   65％に収縮させ、さらに該バインダー繊維表面を
   熱溶融させることを特徴とするワイパー類に適し
   た不織布の製造方法。 ２ 水中における最大収縮温度が65℃〜90℃の範
   囲で、かつ最大収縮率が50％以上の吸水膨潤高収
   縮性ポリビニルアルコール繊維90〜60重量％と融
   点が200℃以下のバインダー繊維10〜40重量％か
   ら成る不織布を温水処理によりその面積比を35〜
   65％に収縮させ、さらに該バインダー繊維表面を
   熱溶融させる不織布の製造方法において、不織布
   の収縮以前もしくは収縮後の工程で、不織布にポ
   リウレタン系樹脂を２〜30重量％付着させること
   を特徴とするワイパー類に適した不織布の製造方
   法。