JPH1053955A - 親水性処理剤を付与したポリオレフィン系不織布 - Google Patents
親水性処理剤を付与したポリオレフィン系不織布Info
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- JPH1053955A JPH1053955A JP8219086A JP21908696A JPH1053955A JP H1053955 A JPH1053955 A JP H1053955A JP 8219086 A JP8219086 A JP 8219086A JP 21908696 A JP21908696 A JP 21908696A JP H1053955 A JPH1053955 A JP H1053955A
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Abstract
単位からなるポリエーテル化合物及び特定の一般式
(B)で示されるポリエーテル変成シリコーンとを含有
する処理剤を付与したポリオレフィン系不織布。 【効果】 特定のポリエーテル化合物と特定のポリエー
テル変成シリコーンとを併用することにより、瞬間透水
性、耐久透水性、濡れ戻り性を改善し、更に少量の処理
剤でこれら特性を合わせ持った性能を付与することがで
き、安全性にも優れたポリオレフィン系不織布を提供す
る。
Description
不織布に関し、詳しくはポリオレフィン系不織布に対し
て、特定の親水性処理剤を付与することにより、初期若
しくは瞬間透水性を付与し、同時に耐久透水性を改善し
たポリオレフィン系不織布に関する。
等のポリオレフィン系繊維からなる不織布は、疎水性繊
維であるため生理用ナプキンや紙オムツ等の表面素材と
して使用すると肌に接触した部分に湿潤感がなく肌触り
が快適であるため、かかる用途に広く利用されている。
ところで、紙オムツ、生理用ナプキン等の着用時の発
汗、尿、体液等による不快感の回避は、それら製品の肌
触り部の濡れ易さ、それもその濡れ易さが短時間で瞬時
に発揮させることが重要であると考えられている。その
ため肌触り部を構成しているポリオレフィン系不織布に
は、短時間内で瞬時での透水性が要求されると同時に、
紙オムツ等では本人自身が排泄物を処理することができ
ない幼児、老人、病人等が着用するため、1回の着用で
必ずしも1回の排泄物が処理されるとは限られず、数回
の排泄に対する不快感の回避が必要とされ、そこで上記
透水性の耐久性(繰り返しの透水性)、および濡れもど
りの少ないこと(濡れもどり性)等がまた強く要求され
ている。当然、瞬時の透水性、耐久性の付与により、衛
生材料で最も不快とされる表面材上から尿等の洩れもな
くなる。
極めて劣るポリオレフィン系不織布について、上記のよ
うなる要求に応える親水性改良剤を付与した繊維から構
成されてなるポリオレフィン系不織布に関する。従来、
ポリオレフィン系繊維の親水性付与には、 1)低分子量親水性化合物の付与 2)親水性高分子樹脂の付与 3)薬品処理、溶剤処理、プラズマ処理、コロナ放電処
理等による表面改質等がなされている。
水性の繊維表面への付与剤の濡れが悪くて付着しにくく
期待する透水性が得られにくいばかりでなく、浸透性の
強い処理剤である程度の透水性が得られる場合でも耐久
性は全く得られず、しかも皮膚への刺激性の強いものが
多いという問題点があった。また、親水性高分子樹脂で
は、概して思ったより耐久性が不充分であって、ある程
度の耐久性が得られる親水性付与剤を用いた場合には透
水性が不充分となったり、付与剤が樹脂であるため不織
布製造工程で各種の障害を引き起こすという問題点があ
った。例えば、特開平1−148879号公報にはポリ
エ−テル変性シリコン系の親水綿用処理剤が示唆されて
いるが、該処理剤で処理された綿は初期透水性能はある
ものの耐久性は充分でなく、また特開平4−24026
6号公報にはポリエーテル系親水剤で耐久性を付与する
ことが示唆されているが、初期透水性に問題があり、使
用に耐え得るものではない。そして、繊維表面での改質
による手段では、皮膚の刺激性や透水性の面で比較的良
好な結果が得られる利点を有する反面、繊維表面の改質
により生じた極性基の経時的な変化により透水性の低下
が起こり易く、また、耐久性も低下し、しかもかかる手
段それ自体が非経済的でもあるという問題点があった。
の如き従来の問題点を解決して、前述した要求に応え得
る親水性処理剤を付与した繊維から構成されてなるポリ
オレフィン系不織布を提供するものである。
記観点からポリオレフィン系繊維用親水性改良剤につい
て鋭意検討した結果、単独化合物では強い疎水性と強い
親水性を持つものはそのバランスが難しくその化合物の
開発の可能性が低く、強親水性で透水性の優れた化合物
とポリオレフィンとの親和性が高い化合物とを併用する
ことで相互の相乗効果が期待できることを知見し、特定
のポリエーテル化合物と特定のポリエーテル変成シリコ
ーンとを含有する処理剤が前述の要求に応え得る処理剤
であることを知見し、該処理剤を付与した繊維から構成
されてなるポリオレフィン系不織布が優れた瞬間透水
性、耐久透水性を有することを見出し本発明を完成する
に到った。
れるポリエーテル化合物及び下記一般式(B)で示され
るポリエーテル変成シリコーンを含有する親水性処理剤
が付与されているポリオレフィン系不織布、である。 一般式A: X−[O−(R−O)a −(R’−O)b −Y]c (式中、X=2〜4価のアルコール残基、Y=H又は炭
素数10〜17の脂肪酸残基、R=プロピレン基、R’
=エチレン基、a=5〜100、b=1〜100、c=
2〜4、を表す。)
ピレン基、R”’=水素あるいは炭素数1〜12のアル
コキシ基又はカルボキシ基、d=7〜100、e=1〜
10、f=2〜3、g=20〜80、を表す。) さらに、本発明は、下記一般式(C)で示される脂肪酸
金属塩を含有する処理剤を付与してなる上記のポリオレ
フィン系不織布、一般式C: RCOOM (式中、R=炭素数11〜17のアルキル基又はアルケ
ニル基、M=Na又はK、を表す。) 下記一般式(D)、(E)、(F)で示される化合物の
いずれかを含有する処理剤を付与してなる上記の衛生材
料用ポリオレフィン系不織布、
ニル基を表す。)
ある。
リコール、プロピレングリコール、ブチレングリコー
ル、グリセリン、トリエタノールアミン、ソルビトール
などの2〜4価の多価アルコーツに全体としてプロピレ
ンオキシド5〜100モル、エチレンオキシド1〜10
0モルをブロック又はランダム共重合し、末端の水酸基
の少なくとも1個を炭素数10〜17の脂肪酸でエステ
ル化することで得られるポリエーテル化合物である。そ
して該ポリエーテル化合物のプロピレンオキシド、エチ
レンオキシドそれぞれの好ましい付加モル数は、10〜
90、5〜70であり、ポリオレフィン系繊維及び水と
の親和性の点で、30〜70、10〜40が特に好まし
い。使用される脂肪酸としては、カプリル酸、ラウリン
酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等が挙げ
られ、性能上また疎水、親水バランスの点でステアリン
酸、オレイン酸、パルミチン酸が好ましい。具体的に
は、ブロック共重合体がポリオレフィン系繊維との親和
性の点で好ましく用いられ、繊維上に付与したものの溶
けにくさ、また溶解作業性の点を考慮して設定する必要
がある。
成シリコーンは、ジメチルハイドロジェンポリシロキサ
ンに、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコー
ルとポリプロピレングリコールのブロック又はランダム
共重合ポリエーテル、炭素数1〜12のアルコールへの
エチレオキシド付加物、炭素数1〜12アルコールへの
プロピレンオキシド/エチレンオキシドのブロック又は
ランダム共重合体付加物等のモノアリルエーテルを付加
して得られる変成シリコーンである。
リコーンの特徴は、その構造に基づいて水溶性が小さい
ことにある。即ち、それ自体の水への溶解性ができるだ
け小さいか、または他の乳化剤の補助でやっと乳化する
程度の溶解性を示すものである。実際、得られる変成シ
リコーンに最小限の水溶性を持たせて満足のゆく透水性
を得るためには、一般式Bのdが1以上である必要があ
るが、逆にdが10より大きいと、得られる変成シリコ
ーンの水溶性が大きくなり過ぎて、透水性の面では満足
に行くものの、耐久性が不充分となってしまう。また、
同様に、得られる変成シリコーンに最小限の親水性を持
たせて満足のゆく透水性を得るためには、前記一般式B
におけるfが20〜80の範囲であることが好ましく、
20未満であると満足な透水を付与するこができず、逆
に80より大きいと、得られる変成シリコーンの特に耐
久性が大きく損なわれてしまう。この場合、オキシエチ
レン単位とオキシプロピレン単位のモル比も影響し、オ
キシエチレン単位が1/4以上であることが好ましい。
更に、一般式Bにおけるcは7〜100の範囲であり、
該値が7未満である得られる変成シリコーンの耐久性が
悪く、逆に100を超えると透水性が悪くなってしま
う。
る処理剤は、以上説明したような一般式Aで示されるポ
リエーテル化合物と一般式Bで示されるポリエーテル変
成シリコーンとを、前者が10〜90重量%、後者が9
0〜10重量%の割合で含有し、前者が30〜90重量
%、後者が70〜10重量%の割合で含有するものが好
ましく、前者が50〜80重量%、後者が50〜20重
量%の割合で含有するものがより好ましく、特に、前者
が60〜80重量%、後者が20〜40重量%の割合で
含有するものが初期透水性能と耐久性のバランスが取れ
ていて更に好ましい。この配合によって、ポリエーテル
変成シリコーン単体でのポリオレフィン系繊維への浸透
しにくさの点も改良される。
れぞれ、あるいは混合して直接付与することも有効であ
るが、予め混合し、水等の溶媒で希釈して付与するのが
好ましく、その場合は水等の溶媒に均一に分散させるた
めに、一般式Cで示される脂肪酸金属塩等の活性剤を5
重量%以下含有させることが更に好ましい。活性剤の含
有量が5重量%を超えると処理剤の性能に悪影響を及ぼ
し、更に好ましくはその含有量は1重量%以下である。
の付与方法をとしては、通常希釈した処理剤溶液を用い
て、浸漬法、噴霧法、コーティング(ロールコーター、
グラビアコーター、ダイ等)法等の既知の方法が採用で
き、均一に付与後、熱風、熱ロールなどの乾燥手段を用
いて乾燥する。以上の付与において、主にコーティング
法で付与する場合には、特に高速での付与では布への浸
透が均一である必要があり、その際一方の成分であるポ
リエーテル変成シリコーンが布への浸透性が弱いこと、
また他方の成分であるポリエーテル化合物が布への浸透
の温度依存性が強く影響することから、この浸透性を安
定化させるために、該処理剤に、更に浸透性安定剤とし
て、一般式Dで示されるアルキロールアミド化合物、あ
るいは同Eのアルキルアミノキシド化合物、あるいは同
Fのアルキルアンモニウムホスフェート化合物等を各々
10〜40重量%、好ましくは15〜30重量%含有さ
せることができる。
なるが通常は繊維に対して、0.1〜1.0重量%の範
囲であり、人体に直接接することから、必要最小限に設
定することが好ましい。必要に応じて、例えば、裏面材
の中央部等の液透過の必要部にのみ付与することも有要
である。本発明の処理剤は、一般式Aで示されるポリエ
ーテル化合物と一般式Bで示されるポリエーテル変成シ
リコーンとを前述の如くそれぞれ所定の割合で含有して
成るものであるが、更に本発明を効果を損なわない範囲
で、所望の目的に応じて他の化合物、例えば、帯電防止
剤、乳化剤、平滑剤、集束剤としての各種界面活性剤を
適宜含有させることができる。
レフィン系繊維としては、ポリエチレン、ポリプロピレ
ンなどのポリオレフィン繊維、あるいはポリオレフィン
系樹脂を表面層とする芯−鞘繊維などが挙げられるが、
強度が強く使用時において破断しにくく、且つ衛生材料
の生産時における寸法安定性に優れることからポリプロ
ピレン繊維を用いることが好ましい。また、その繊維形
状も通常の円形繊維のみでなく、捲縮繊維、異形繊維な
どの特殊形態の繊維も含まれるが、強度、寸法安定性お
よび透過性について使用に耐えるに充分な性能を有する
と共に、特に、肌ざわりと濡れもどり性に優れることか
ら捲縮繊維を用いることが好ましい。
に際しては、単繊維に付与して後、繊維ウェブとしても
よく、繊維ウェブ及び不織布とした後付与してもよく、
その繊維ウェブの形状も、平坦ウェブと捲縮ウェブの積
層等種々の繊維ウェブを積層した不織布、表面層をポリ
オレフィン繊維ウェブとし、中心層を親水性ウェブ、異
種ウェブとする特殊な不織布などが用いられるが、特に
捲縮繊維を少なくとも一層とする積層体とした不織布と
して用いるのが特に好ましい。付与に際しては、必要に
応じて、繊維ウェブの表裏に付着量に差をつけてもよ
い。
接合手段としては、熱圧着点(ポイントボンディング)
法、熱風法、その他、溶融成分での接合(ホットメルト
剤)法、などがあるが、安全性および柔軟性の点で部分
的に熱圧着されたものが好ましい。ウェブの形成方法と
しては、短繊維をカード機等でウェブ化したもの、ま
た、紡糸に直結したスパンボンド法、メルトブロー法等
特に限定されるものではないが、性能面への影響の点か
らカード油剤等他の処理剤を使用しない点、ウェブの接
合時の融着等の過度の熱が加わることがない点から、ウ
ェブ接合後の付与が好ましく、この点で紡糸直結方式で
接合・付与するスパンボンド不織布が性能安定の点で好
ましい。
更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例等によ
り何ら限定されるものではない。なお、本発明における
各種測定方法、および評価は以下に記載のとおりであ
る。 (1)瞬間透水速度:吸収体としてトイレットペーパー
10枚を重ねた上に測定器(約800g、10cm角で
中央に直径25mmの穴を設け、その中央に向け2本の
電極を設けてタイマーに接続したもの)を置き、測定は
試験布10cm角(以上)を吸収体と測定器の間に置
き、布の上方15mmのスポイトから生理食塩水を1滴
(0.1cc/滴)滴下する。滴下から表面通過終了ま
での時間を電極でチェックし、瞬間透水速度(秒)とし
た。
れ戻り量(g):吸収体として、吸収体の特性を一定化
しておくため、特定濾紙(EatonDikeman社
製“939”10cm角×3枚重ね)を測定器(約80
0g、10cm角で中央に直径25mmの穴を設けたも
の)の下部に置く。この吸収体の上に試験布(10cm
角)を置く。まず、この上部25mmから5ccの人工
尿を滴下する。人工尿は生理食塩水に非イオン活性剤を
添加し25℃において45±3dyne/cm(乳幼児
の尿に相当)に調製し、滴下速度は3.3秒/25cc
とした。これを5cc透水速度(秒/5cc)とした。
に含まれる液量が一定化するように、全液量が吸収体重
量の約4倍にする。このまま試験布の上から800g/
10cm角の荷重を3分間かけ、吸収体中の液の分布を
一定化させる。次いで、試験布の上に予め秤量した濾紙
(Eaton Dikeman社製“631”12.5
cm角×2枚)を重ね速やかに3600g/10cm角
(乳幼児のオムツに加わる荷重に相当)を2分間かけ濾
紙の重量増加を測定し、濡れ戻り量(g)とした。
度の測定器を用いて一定濾紙上での生理食塩水5ccの
透過速度を測定する。試験布の位置を決め、透過速度を
測定した後、50℃以下の温風で乾燥し、新たな濾紙上
での透過速度をの測定を繰り返す。目安として透過速度
60秒以下を有効とし、それまでの繰り返し回数を測定
してその回数を耐久透過回数とした。 (4)厚み(mm):試料片に100g/cm2 の荷重
をかけた場合の試料の厚みを測定した。 (5)引張試験(強力・伸度):幅2.5cmの試料を
試料把握間隔10cmで把握し、引張り速度20cm/
分で試験した。
ルトフローレート(MFR)が38のポリプロピレンを
押出温度240℃にて1300g/mm定量的に押出
し、1540ホールの紡糸口金を用いてフィラメント群
を紡出し、これを高速気流牽引装置を使用して3500
m/分の速度で牽引し、移動する吸引装置のついた金網
製ウェブコンベアに受けてウェブを作った。このウェブ
を搬送し、彫刻ロールと平滑ロールを組合わせた熱圧着
ロールにて上下ロール共135℃且つ60kg/cmの
圧力で部分熱圧着して単糸デニールが2.2デニール、
目付20g/m2 のポリプロピレンスパンボンド不織布
(PP不織布)を得た。
を反応させ、平均重合度50の付加物をを得た。次い
で、エチレンオキシドを平均重合度15となるように重
合した。このものにステアリン酸を反応させ、ポリエー
テル化合物を得た。 ポリエーテル変性シリコーン;ジメチルヒドロキシポリ
シロキサンにメチルアルコールのエチレンオキシド反応
物を付加して、一般式Bにおけるcが22、dが2、f
が40のポリエチレンエーテル変成シリコーン(S
i22、SiE2 、EO40)を得た。
70重量%とポリエーテル変性シリコーン30重量%と
の配合品を噴霧法で前記PP不織布(目付量20g/m
2 )に純分0.6重量%付着するよう付与した。得られ
た不織布の物性測定結果を表1に示す。 (比較例1)処理剤として、ポリエーテル化合物単体、
及びポリエーテル変成シリコーン単体、また従来から親
水性処理剤として使用せれているノニルフェノールエチ
レンオキシド8モル付加物をそれぞれ同量付与したもの
と比較例とした。その結果を表1に示す。その結果、実
施例1のものは、瞬間透水性及びヌレ戻り性に優れ、更
に耐久透水性にも優れ、バランスのとれた親水性不織布
が得られた。
ラウリン酸カリウム塩を0.7重量%添加し、更に、ラ
ウリン酸ジメチロールアミドを20重量%添加し、液温
を18℃とし、グラビアコーティング法によった以外は
実施例1と同様にして処理し、処理剤付与PP不織布を
得た。得られたPP不織布の実施例1と同様に各種物性
を測定した。得られた結果を表1に示す。処理液の溶解
性、安定性に優れ、布への浸透も問題なく、瞬間透水
性、耐久性、ヌレ戻り性共に良好であった。
エーテル変成シリコーンとを併用した処理剤を付与する
することにより、瞬間透水性、耐久透水性、濡れ戻り性
を改善し、更に少量の処理剤でこれら特性を合わせ持っ
た性能を付与することができ、安全性にも優れた衛生材
料用ポリオレフィン系不織布を提供する。
Claims (8)
- 【請求項1】 下記一般式(A)で示される繰り返し単
位からなるポリエーテル化合物及び下記一般式(B)で
示されるポリエーテル変成シリコーンとを含有する親水
性処理剤を付与してなるポリオレフィン系不織布。 一般式A: X−[O−(R−O)a −(R’−O)b −Y]c (式中、X=2〜4価のアルコール残基、Y=H又は炭
素数10〜17の脂肪酸残基、R=プロピレン基、R’
=エチレン基、a=5〜100、b=1〜100、c=
2〜4、を表す。) 【化1】 (式中、R”=エチレン基及び/又はプロピレン基、
R”’=水素或いは炭素数1〜12のアルコキシ基又は
カルボキシ基、d=7〜100、e=1〜10、f=2
〜3、g=20〜80、を表す。) - 【請求項2】 親水性処理剤が下記一般式(C)で示さ
れる脂肪酸金属塩を含有する処理剤である請求項1記載
のポリオレフィン系不織布。 一般式C: RCOOM (式中、R=炭素数11〜17のアルキル基又はアルケ
ニル基、M=Na又はK、を表す。) - 【請求項3】 親水性処理剤が下記一般式(D)、
(E) (F)で示される化合物のいずれかを含有する
処理剤である請求項1記載のポリオレフィン系不織布。 【化2】 (式中、R=炭素数11〜17のアルキル基又はアルケ
ニル基を表す。) 【化3】 (式中、R=炭素数11〜17のアルキル基を表す。) 【化4】 (式中、R=炭素数8〜12のアルキル基を表す。) - 【請求項4】 ポリオレフィン系不織布繊維がポリプロ
ピレン繊維である請求項1〜3のいずれかに記載のポリ
オレフィン系不織布。 - 【請求項5】 ポリオレフィン系不織布繊維が捲縮を有
するポリオレフィン系繊維である請求項1〜4のいずれ
かに記載のポリオレフィン系不織布。 - 【請求項6】 不織布が部分的に熱圧着されてなる請求
項1〜5のいずれかに記載のポリオレフィン系不織布。 - 【請求項7】 不織布が少なくとも捲縮を有する層との
積層体からなる請求項1〜6のいずれかに記載のポリオ
レフィン系不織布。 - 【請求項8】 不織布がスパンボンド法によって得られ
た不織布である請求項1〜7のいずれかに記載のポリオ
レフィン系不織布。
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