JPWO2006051931A1 - 潜在型機能性ポリオレフィン系物品およびその製造方法、ならびに機能性発現済みのポリオレフィン系物品の製造方法 - Google Patents

Abstract

加熱処理によって所定の機能、例えば撥水性などを効果的に発現しうる潜在型機能性ポリオレフィン系繊維を提供するものであって、表面に油剤と機能性付与剤が付着してなり、加熱処理により、前記油剤の付着量が、該油剤の繊維内への潜り込みによって実質的に減少し、前記機能性付与剤のもつ機能が発現する潜在型機能性ポリオレフィン系繊維である。

Description

本発明は、潜在型機能性ポリオレフィン系物品およびその製造方法、ならびに機能性発現済みのポリオレフィン系物品の製造方法に関する。

一般に、ポリオレフィン系繊維、布、フィルム、シートなどのポリオレフィン系物品は、帯電しやすく、静電気の発生による諸問題があった。例えばポリオレフィン系繊維においては、マルチフィラメントの状態で得ようとする場合に、巻き取り時における巻き崩れの防止に静電気の発生を抑制する必要があるために、また、チョップドストランドやステープル繊維の場合には、例えば不織布の製造において、カード工程時における静電気の発生を抑制する必要があるために、繊維表面に親水系界面活性剤や帯電防止剤などを含む油剤を付着させることにより表面改質が行われている。
しかしながら、このような油剤を繊維表面に付着させることで、それ以外の機能を発現することは困難であり、その場合には、油剤と機能性付与剤の付着比率を最適化することしかできなかった。
例えば、撥水性などの機能を付与する場合には、ポリオレフィン系繊維などの表面に撥水剤を含む表面改質剤を付着させるなどの撥水性処理を行った繊維が知られている（例えば、特開平７−２１６７３７号公報参照）。しかしながら、このような表面改質剤を付着させた繊維を原料とし、カード工程によってウエブを作製したのち、加熱加工して不織布を得る場合に、加工工程の安定化のために、繊維の帯電防止性と不織布の機能としての撥水性という相反する性能を満足し得る程度に繊維に付与することは実現していない。
そこで、前記のように機能性付与を目的とした撥水処理剤に帯電防止剤を混合して、相反する機能を発現するために、混合比率を最適化する検討がなされている（例えば、特開平１０−４６４７０号公報参照）。
また、その他、フィルム、シート、布などにおいても、同様な巻取り時の不良、ごみや異物が付着などの問題があった。

本発明は、このような事情のもとで、物品の生産時や加工時には、必要な静電気発生防止性を発現すると共に、加熱処理によって所定の機能、例えば撥水性などを効果的に発現しうる潜在型機能性ポリオレフィン系物品およびその製造方法、ならびにこの潜在型機能性ポリオレフィン系繊維を用いる機能性発現済みのポリオレフィン系物品の製造方法を提供することを目的とするものである。
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、加熱により、ポリオレフィン系物品内に潜り込む特性を有する油剤を機能性付与剤とともに表面に付着してなるポリオレフィン系物品が、潜在型機能性ポリオレフィン系物品として、その目的に適合し得ること、そして、この潜在型機能性ポリオレフィン系物品は、油剤と機能性付与剤を含む混合液をポリオレフィン系物品に接触させて、前記油剤と機能性付与剤を表面に付着させる工程を含む方法により、効率よく得られることを見出した。
また、前記の方法により得られた潜在型機能性ポリオレフィン系物品を、加熱処理する工程を含む方法により、機能性発現済みのポリオレフィン系物品が得られることを見出した。
本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
すなわち、本発明は、下記の（１）〜（１５）からなるものである。
（１） 表面に油剤と機能性付与剤が付着してなるポリオレフィン系物品であって、加熱処理により、前記油剤の付着量が、該油剤の物品内への潜り込みによって実質的に減少し、前記機能性付与剤のもつ機能が発現することを特徴とする潜在型機能性ポリオレフィン系物品。
（２） 物品が、ポリオレフィン系繊維、布、フィルムおよびシートから選ばれる１種である上記（１）に記載の潜在型機能性ポリオレフィン系物品。
（３） ポリオレフィン系物品が、ポリオレフィン系繊維である上記（２）に記載の潜在型機能性ポリオレフィン系物品。
（４） 油剤が、１４０℃での加熱において実質上揮発しないものであって、かつ、油剤単独で付着させた場合において、その加熱処理前の付着量を０．２〜０．５質量％としたときに、１４０℃で５秒間の加熱処理後の当該油剤の付着量が０．０１〜０．２質量％に減少し、かつ式（Ｉ）
油剤付着量の減少率（％）＝［（Ａ／Ｂ）／Ａ］×１００ …（Ｉ）
［ただし、Ａは加熱処理前の物品の油剤付着量（質量％）、Ｂは加熱処理後の物品の油剤付着量（質量％）である。］
で表される油剤付着量減少率が６０％以上である上記（１）ないし（３）のいずれか１項に記載に記載の潜在型機能性ポリオレフィン系物品。
（５） 油剤の加熱処理前の付着量が０．２〜０．５質量％である上記（４）に記載の潜在型機能性ポリオレフィン系物品。
（６） 油剤が、分子量４００〜８００のポリエチレングリコールと、炭素数１０〜２０の脂肪酸とのエステルを主成分とするものである上記（１）ないし（５）のいずれか１項に記載の潜在型機能性ポリオレフィン系物品。
（７） ポリオレフィン系繊維が、ポリエチレンを鞘成分とし、ポリプロピレンを芯成分とする鞘芯型複合繊維である上記（２）ないし（６）のいずれか１項に記載の潜在型機能性ポリオレフィン系物品。
（８） 機能性付与剤が、撥水性付与剤および撥油性付与剤から選ばれる少なくとも１種である上記（１）ないし（７）のいずれか１項に記載の潜在型機能性ポリオレフィン系物品。
（９） 加熱処理前の油剤付着量に対する機能性付与剤の付着量の割合が、質量比で０．３〜２．０である上記（１）ないし（８）のいずれか１項に記載の潜在型機能性ポリオレフィン系物品。
（１０） 油剤と機能性付与剤とを含む混合液をポリオレフィン系物品に接触させて、前記油剤と機能性付与剤を該ポリオレフィン系物品表面に付着させる工程を含むことを特徴とする、上記（１）ないし（９）のいずれか１項に記載の潜在型機能性ポリオレフィン系物品の製造方法。
（１１） 上記（１０）に記載の方法により得られた潜在型機能性ポリオレフィン系物品を加熱処理する工程を含むことを特徴とする機能性発現済みのポリオレフィン系物品の製造方法。
（１２） 潜在型機能性ポリオレフィン系物品として、潜在型機能性ポリオレフィン系繊維を用い、これを加工する工程を含み、加工時および／または加工後に加熱処理して機能性発現済みのポリオレフィン系繊維加工品を得る上記（１１）に記載の機能性発現済みのポリオレフィン系物品の製造方法。
（１３） 加熱処理を、ポリオレフィン系繊維表面の軟化開始温度以上、熱分解温度以下で行う上記（１２）に記載の機能性発現済みのポリオレフィン系物品の製造方法。
（１４） 加熱処理を、１００〜１５０℃の温度で１〜１０秒間行う上記（１３）に記載の機能性ポリオレフィン系物品の製造方法。
（１５） 得られた機能性発現済みポリオレフィン系物品が、撥水性、撥油性または撥水・撥油性不織布である上記（１２）ないし（１４）のいずれか１項に記載の発現済みの機能性ポリオレフィン系物品の製造方法。
本発明によれば、物品の生産時や加工時または加工品の使用前や使用時には、必要な静電気発生防止性を発現すると共に、加熱処理によって所定の機能、例えば撥水性などを効果的に発現しうる潜在型機能性ポリオレフィン系物品、このポリオレフィン系物品を効率よく製造する方法、および前記潜在型機能性ポリオレフィン系繊維を用いて、撥水性不織布などの機能性発現済みのポリオレフィン系物品を製造する方法を提供することができる。

図１は、分子量６００のポリエチレングリコールオレイン酸モノエステルの熱重量分析（ＴＧＡ）結果を示す１例のチャートである。

本発明の潜在型機能性ポリオレフィン系物品は、表面に油剤と機能性付与剤が付着してなるポリオレフィン系物品であって、加熱処理により、前記油剤の付着量が、該油剤の物品内への潜り込みによって実質的に減少し、前記機能性付与剤のもつ機能が発現する性質を有するものである。
ここに「油剤の物品内の潜り込み」とは、油剤が物品の内部に膨潤ないし浸透して、後述の溶剤による抽出処理でも抽出されない状態を意味する。
この潜在型機能性ポリオレフィン系物品の形態としては、特に制限は無いが、繊維、布、フィルム、シート、板状物、棒状物、その他の構造物などを例示できる。また、それら物品が少なくとも表面に配置された組立物も含む。それら物品の中では、特に繊維、布、フィルム、シートなどの製品形態として巻取りを必要とするものや、加工品とするものに好ましく用いることができる。
この潜在型機能性ポリオレフィン系物品に用いられるポリオレフィン系樹脂としては、特に制限は無いが、例えば、ポリエチレン系樹脂（高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン−プロピレンランダム共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）など）、ポリプロピレン系樹脂、ポリオキシメチレン系樹脂などが挙げられる。また、必要に応じて、各種公知の添加剤を必要に応じて添加してもよい。
ポリオレフィン系繊維としては、不織布などの繊維加工品に加工する際の作業性などの面から、熱接着性を有するポリオレフィン系繊維が好ましく、特に例えば高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン−プロピレンランダム共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリプロピレン、ポリオキシメチレン等を低融点成分とし、ポリプロピレン、ポリエステル（ＰＥＴ、ＰＢＴ、ＰＰＴ）、ポリアミド（ナイロン６、ナイロン６６）等を高融点成分とする鞘芯型あるいは並列型の複合繊維を挙げることができる。また、単一繊維でも熱接着が可能なものであれば用いることができる。これらの中で、ポリエチレン、特に高密度ポリエチレンを低融点成分（鞘成分）とし、ポリプロピレンを高融点成分（芯成分）とした鞘芯型繊維が最も好適である。
一方、前記ポリオレフィン系繊維表面に付着させる油剤としては、静電気発生防止性を有すると共に、加熱処理により、繊維内に潜り込む性質を有するものであればよく、特に制限はないが、好ましいものとしては、分子量４００〜８００のポリエチレングリコールと炭素数１０〜２０の脂肪酸とのエステルを主成分とするものを挙げることができる。上記エステルにおいて、ポリエチレングリコール成分の分子量が４００未満では油剤が水に溶解しにくく使用上の問題が生じるおそれがあるし、８００を超えると絶縁抵抗が大きくなり、例えばカード工程で静電気発生などの問題が生じやすくなり、好ましくない。一方、上記エステルにおける脂肪酸成分としては、本発明の効果の点から全炭素数１０〜２０の範囲のものが好ましく、またこの脂肪酸は飽和、不飽和のいずれであってもよいし、直鎖状、分岐鎖状のいずれであってもよい。このような脂肪酸の例としては、デカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、オレイン酸などが挙げられる。さらに、エステルの形態はジエステル、モノエステルのいずれであってもよいが、本発明の効果の点から、モノエステルが好適である。
本発明においては、油剤として、前記のポリエチレングリコール脂肪酸エステルを１種含むものを用いてもよいし、２種以上含むものを用いてもよく、あるいは該ポリエチレングリコール脂肪酸エステルと共に、本発明の効果が損われない範囲で、他の公知の油剤を含むものを用いてもよい。
本発明において、前記ポリオレフィン系繊維表面に、前記油剤と共に付着させる機能性付与剤については特に制限はなく、例えば撥水性付与剤、撥油性付与剤、消臭性付与剤、難燃性付与剤、微粒子付与剤などを挙げることができる。
前記撥水性付与剤としては、特に制限はなく、従来公知の撥水性付与剤、例えば含フッ素化合物、シリコーン化合物、炭化水素化合物などを用いることができるが、効果の点から、特に含フッ素化合物が好ましい。
この含フッ素撥水性付与剤としては、例えばパーフルオロアルキル基含有化合物が挙げられる。この化合物は、パーフルオロアルキル基含有エチレン性不飽和単量体とエチレン性不飽和単量体との共重合体であり、非常に高い撥水性能を有する。パーフルオロアルキル基含有エチレン性不飽和単量体としては、パーフルオロアルキルアクリレートやパーフルオロアルキルメタクリレート等が例示できる。またエチレン性不飽和単量体としては、長鎖アルキル基を含有するアルキルアクリレートやアルキルメタクリレートが例示できる。
前記のパーフルオロアルキル基含有エチレン性不飽和単量体とエチレン性不飽和単量体とを、質量比７０：３０〜３０：７０の割合で用い、界面活性剤の存在下に水に乳化させ、有機過酸化物などを触媒として共重合させることによって、目的の共重合体を比較的容易に得ることができる。
また、含フッ素撥水性付与剤として、例えばＮ−（ｎ−プロピル）−Ｎ−（β（メタ）アクリロキシエチル）パーフルオロオクチル酸アミドやパーフルオロアルキル基含有ウレタンオリゴマーなども用いることができる。
撥水性付与剤としては、撥水性とともに撥油性を有するものもあり、その例として炭化フッ素鎖を有するフッ素化合物が挙げられる。
撥油性をも有する撥水性付与剤の市販品として商品名「フロロサーフ」（フロロテクノロジー社製）、商品名「ジルコセット」（七福化学社製）、商品名「ウォーターガード」（ツー・エム化成社製）、商品名「ＮＫガード ＮＤＫ−７Ｅ」（日華化学社製）などがある。
撥油性付与剤としては、シリコーン系撥油剤、例えば商品名「サンリペル」（三葉化工株式会社製）が挙げられる。
消臭性付与剤としては、例えば鉄化合物、銀化合物、銅化合物、多種類のポリフェノール混合物を含む植物抽出液、該植物抽出液とフェノールオキシダーゼとの組み合せなどが挙げられる。好ましい具体的には、鉄イオン、鉄（ＩＩ）キレート、銀イオン、銅フタロシアニン、鉄フタロシアニンなどを例示することができる。
難燃性付与剤としては、非ハロゲン系難燃剤や、臭素系化合物などを含むものが挙げられ、具体的には、芳香族系臭素化合物、脂環族系臭素化合物、脂肪族系臭素化合物や、無機金属水酸化物、無機金属酸化物、無機金属炭酸塩、ホウ酸系化合物、硫黄系化合物、リン酸エステル系化合物、ポリリン酸アンモニウム系化合物、（イソ）シアヌル酸誘導体化合物、シアナミド化合物、尿素系化合物などを含有する薬剤が挙げられる。
微粒子付与剤としては、機能性付与および／または繊維の表面に凹凸付与を目的としたものであり、微粒子としては、抗菌性微粒子、光触媒微粒子、吸着性多孔質微粒子、タルク微粒子、シリカ微粒子などが挙げられる。抗菌性微粒子としては、公知の抗菌性化合物を微粒化したもののほかに、銀イオンなどの公知の抗菌剤を担持した微粒子も用いることができる。光触媒微粒子としては、公知の酸化チタンなどのほかに、好ましくは、シリカなど不活性化合物を、多孔状にコーティングしたものなどを用いることができる。
本発明においては、これらの機能性付与剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよいが、共存する油剤の量が少ないほど、それがもつ機能が効果的に発現する機能性付与剤が、本発明の主旨の上から好ましい。このような機能性付与剤としては、例えば撥水性付与剤などを挙げることができる。
本発明の潜在型機能性ポリオレフィン系物品は、加熱処理により、表面に付着した油剤が物品内へ潜り込むことによって、その付着量が実質的に減少し、該油剤と共に付着している機能性付与剤の機能が効果的に発現される。
ここで、油剤の付着量が実質的に減少するとは、後述の式（Ｉ）で求められる油剤付着量の減少率が１０％以上であることを指す。
本発明の潜在型機能性ポリオレフィン系物品がポリオレフィン系繊維である場合は、ポリオレフィン系繊維の表面に付着させる油剤として、前記例示の分子量４００〜８００のポリエチレングリコールと、炭素数１０〜２０の脂肪酸とのエステルを主成分とするものが望ましい。それらは、単独で用いても良いし、混合して用いることも可能である。
油剤は、１４０℃での加熱において実質上揮発しないものであって、かつ、油剤単独でポリオレフィン系繊維に付着させた場合に、その加熱処理前の付着量を、０．２〜０．５質量％としたときに、１４０℃で５秒間の加熱処理後の当該油剤の付着量が０．０１〜０．２質量％に減少し、かつ式（Ｉ）
油剤付着量の減少率（％）＝［（Ａ／Ｂ）／Ａ］×１００ …（Ｉ）
［ただし、Ａは加熱処理前の繊維の油剤付着量（質量％）、Ｂは加熱処理後の繊維の油剤付着量（質量％）である。］
で表される油剤付着量減少率が６０％以上であることが好ましく、特に８０％以上であるのが好ましい。
ポリオレフィン系繊維に対する油剤の加熱処理前の付着量は０．２〜０．５質量％であるのが好ましい。当該油剤の加熱処理前の付着量が０．２質量％以上であれば、例えばカード工程において静電気発生によるトラブルが生じにくく、また０．５質量％以下であれば、加熱処理による当該油剤の潜り込みにより、加熱処理後の当該油剤の付着量が所定の範囲まで減少することできる。加熱処理前の当該油剤の付着量は、より好ましくは０．２５〜０．３５質量％の範囲で選定される。
また、加熱処理後の当該油剤の付着量が０．０１〜０．２質量％の範囲にあれば、共存する機能性付与剤のもつ機能が効果的に発現し得ると共に、当該油剤の繊維内への潜り込みに必要な熱エネルギーが少なくてすむ。機能性付与剤のもつ機能の効果的な発現と熱エネルギーのバランスの面などから、加熱処理後の当該油剤のより好ましい付着量は、０．０２〜０．１質量％の範囲で選定される。
なお、前記加熱処理前及び加熱処理後の油剤付着量は、下記の方法により測定した値である。
すなわち、迅速残脂抽出装置（東海計器製：「Ｒ−ＩＩ型」）を用い、試料２ｇに対し、エチルアルコールとメチルアルコールの質量混合率が２：１である溶剤１０ミリリットルで２回、室温、約１５分間の条件で付着油剤を抽出させ、抽出油剤量を測定したのち、式（ＩＩ）
油剤付着量（質量％）＝［抽出油剤量（ｇ）／試料質量（ｇ）］×１００
に従い、油剤付着量を求める。
また、このようにして求めた加熱処理前および加熱処理後の油剤付着量から、前記式（Ｉ）に従って油剤付着量の減少率を算出する。
一方、ポリオレフィン系繊維表面に、前記油剤と共に付着している加熱処理前および加熱処理後の機能性付与剤の量は、前記の油剤付着量と同様にして、溶剤によって個別、または同時に抽出処理することによって求める。このとき、溶剤の種類および条件は、当該機能性付与剤の種類に依存し、繊維を溶解させることなく、かつ機能性付与剤と相溶性の高い溶剤を適宜選択する必要がある。例えば、撥水性付与剤の場合には、ベンゼン／メタノールの質量混合比が１：１の溶剤を用いることができる。
油剤と機能性付与処理剤をそれぞれ個別に抽出できる場合には、個別に抽出を行った後、前記式（ＩＩ）に従い、それぞれ付着量を求める（Ａ法）。一方、油剤と機能性付与剤が同時に抽出され、両者を個別に抽出できない場合には、同条件で油剤のみを付着させた場合の、加熱処理前及び加熱処理後の油剤付着量の算出結果を用いて、機能性付与剤がない場合と同じように油剤が潜り込んだものとみなして、機能性付与剤の付着量を算出する（Ｂ法）。このときには、潜り込みを発現しない油剤の場合との比較をして、加熱後の機能性が向上していることを確認することが好ましい。
機能性付与剤の付着量は、当該機能性付与剤の種類および要求する機能の程度に依存し、一概に定めることはできない。当該機能性付与剤が撥水性付与剤である場合には、一般的な撥水性や滑水性の付与であれば、その付着量は、効果および経済性のバランスなどの面から、ポリオレフィン系繊維に対し、０．１〜０．５質量％が好ましく、０．２〜０．３質量％がより好ましい。
また、加熱処理前の油剤付着量に対する撥水性付与剤付着量の割合は、質量比で０．３〜２．０の範囲にあることが好ましい。
次に、本発明の潜在型機能性ポリオレフィン系物品の製造方法は、ポリオレフィン系繊維表面に、油剤と機能性付与剤を付着させ得る方法であればよく、特に制限されず、各種の方法を用いることができるが、以下に示す本発明の方法によれば、目的の潜在型機能性ポリオレフィン系繊維を効率よく製造することができる。
本発明の方法は、油剤と機能性付与剤とを含む混合液（以下、表面処理剤液と称することがある。）をポリオレフィン系物品に接触させて、前記油剤と機能性付与剤を該ポリオレフィン系物品表面に付着させる工程を含むことを特徴とする。
ポリオレフィン系物品がポリオレフィン系繊維である場合に、表面処理剤液をポリオレフィン系繊維に接触させる方法としては、一般に表面処理剤液をポリオレフィン系繊維に塗布する方法が用いられる。この塗布は、例えば紡糸工程、延伸工程のいずれの段階で行ってもよい。また、塗布方法としては、例えば表面処理剤液中にポリオレフィン系繊維を浸漬して塗布するディップコート法（浸漬法）、ポリオレフィン系繊維に表面処理剤液をスプレーして塗布するスプレーコート法、刷毛塗りやロールコータを用いてポリオレフィン系繊維に表面処理剤液を塗布する方法、パットドライ法などを挙げることができるが、これらの中でディップコート法が作業性などの点で好ましい。
次に、本発明の機能性発現済みのポリオレフィン系物品の製造方法は、前記の方法により得られた潜在型機能性ポリオレフィン系物品を加熱処理する工程を含むことを特徴とする。
本発明の機能性発現済みのポリオレフィン系物品の製造方法は、潜在型機能性ポリオレフィン系物品として、潜在型機能性ポリオレフィン系繊維を用いた場合には、該ポリオレフィン系繊維を加工する工程を含み、加工時および／または加工後に加熱処理を行って、ポリオレフィン系繊維表面に付着している油剤を繊維内部に潜り込ませ、繊維表面の油剤の付着量を減少させる。この加熱処理は、ポリオレフィン系繊維表面の軟化開始温度以上、熱分解温度以下で行うのが好ましく、１００〜１５０℃の温度で１〜１０秒間行うのがより好ましい。
本発明の機能性発現済みのポリオレフィン系物品の製造方法は、特に撥水性、撥油性または撥水・撥油性不織布を製造するのに好ましい。
不織布化は、前述の潜在型機能性ポリオレフィン系繊維をカード機を通過させたのち、ポリオレフィン系繊維に、油剤と撥水性付与剤または撥油性付与剤とを付着させ、次いで例えば熱風融着、熱ローラ融着（エンボスローラー融着を含む）などの加熱融着法により行うのが、融着と同時に繊維表面の油剤付着量を減少させることができるので好ましい。その他、ニードルパンチなどの非加熱方式の不織布化処理であっても、その後に加熱処理することにより、加熱融着と同様に繊維表面の油剤付着量を減少させることができる。
この不織布化に用いられる前記ポリオレフィン系繊維の繊度は特に限定されるものではないが、熱融着不織布の用途を考慮すると、１．０〜２０．０ｄＴｅｘ程度であるのが好ましい。

次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
なお、各例における諸特性は、下記の方法に従って求めた。
（１）油剤付着量
明細書本文記載の、式（ＩＩ）を用いる方法に従って測定する。
（２）撥水性付与剤付着量
明細書本文記載のＢ法に従って測定する。なお、溶剤はベンゼン／メチルアルコールが質量混合比で１／１のものを用いた。
（３）撥水性
（ａ）耐水圧
ＪＩＳ Ｌ １０９２「繊維製品の防水性試験方法」６．１「耐水度試験（静圧法）」に準拠して測定する。耐水圧が高いほど撥水性がよいことを示す。
（ｂ）滑水性
２０℃、６０％ＲＨ雰囲気下、目付３０ｇ／ｍ^２の熱風融着不織布上に２００μＬの水滴を静置する。１８°／ｍｉｎの速度で不織布を傾け、水滴が転がり始めた時点の角度を、滑水開始角度として求める。この角度が小さいほど滑水性がよいことを示す。
（４）撥油性
目付２０ｇ／ｍ^２の熱風融着不織布についてＡＡＴＣＣ１１８−１９９２の方法に従って測定した。
（５）カード通過性
試験原綿を２０℃、７０％ＲＨの雰囲気下で、サンプルローラーカードに通し、ウエブ排出時の静電気発生度合いを目視観察する。
実施例１
（１）ポリエチレングリコールオレイン酸モノエステルの熱重量分析
分子量６００のポリエチレングリコールとオレイン酸とのモノエステルについて、以下に示すように熱重量分析を行った。
試料を２０℃／ｍｉｎの速度で昇温し、１３５℃にて１２０分間保持して残存量をＴＧＡ（熱重量分析）により測定した。その結果を図１に示す。
図１から明らかなように、上記ポリエチレングリコールオレイン酸モノエステルは、温度１３５℃において、ほとんど揮発・熱分解しないことが分かる。
（２）熱接着繊維の作製
高密度ポリエチレン（商品名：１２０ＹＫ、出光興産株式会社製）を鞘成分とし、ポリプロピレン（商品名：Ｙ２００５ＧＰ、出光興産株式会社製）を芯成分とする鞘芯型複合繊維を常法により溶融紡糸したのち、延伸処理した。その後、スタッフィングボックスにより捲縮数６個／ｃｍの捲縮を付与したのち、繊維に分子量６００のポリエチレングリコールとオレイン酸とのモノエステルからなる油剤とフッ素樹脂系撥水剤（商品名：ＮＫガードＮＤＮ−７Ｅ、日華化学社製）とを油剤付着量が０．３５質量％、撥水剤付着量が０．３０質量％になるように付着させ、加熱乾燥処理後カットし繊度２．２ｄＴｅｘ、長さ５１ｍｍのＰＥ／ＰＰ系熱接着繊維を作製した。
なお、油剤と撥水剤の繊維への付着は、それらの混合液中に繊維を浸漬するディッピング法を採用した。
（３）不織布加工
得られた短繊維を用いカード機により開繊してウエブとしたのち、１４０℃の熱風融着機を５秒間通過させてエアスルー不織布を得た。
（４）評価
油剤及び撥水剤の加熱処理前後の繊維表面付着量、カード静電気および撥水性（耐水圧、滑水開始角度）、撥油性の評価を表１に示す。
得られた原綿は、カード通過性に優れ、静電気などの発生はなく、ウエブの地合も良好であった。また、耐水圧は５９ｍｍで十分な撥水性を有し、滑水開始角度が９．９°で、滑水性に優れていた。
得られた不織布について、ＡＡＴＣＣ１１８−１９９２の方法で撥油性評価を行った結果、７．５（級）であり、撥水性とともに撥油性も有していることも確認された。
実施例２、３
実施例１において、加熱処理前の油剤および撥水剤の繊維表面への付着量を、表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様に実施した。結果を表１に示す。
実施例２では、カード通過性が良好で、静電気の発生がなかった。また、耐水圧は６７ｍｍで撥水不織布として十分な機能を有し、滑水開始角度が８．５°で滑水性に優れていた。
実施例３では、カード通過性が良好で、静電気の発生がなかった。また、耐水圧は５２ｍｍで十分な撥水性を有し、滑水開始角度が１０．５°で滑水性に優れていた。
実施例４
実施例１において、油剤として、分子量４００のポリエチレングリコールとラウリン酸とのモノエステルを用い、かつ加熱処理前の油剤および撥水剤の繊維表面への付着量を表１に示すようにした以外は、実施例１と同様に実施した。結果を表１に示す。
カード通過性が良好で、静電気の発生がなかった。また、耐水圧は６０ｍｍで撥水不織布として十分な機能を有し、滑水開始角度が９．８°で滑水性に優れていた。
比較例１〜３
実施例１において、油剤として、アルキル鎖の炭素数が８のアルキルホスフェートカリウム塩（親水性油剤）を用い、かつ加熱処理前の油剤および撥水剤の繊維表面への付着量を表１に示すようにした以外は、実施例１と同様に実施した。結果を表４に示す。
比較例１〜３のいずれも、実施例１〜４に比べて、耐水圧が低くて撥水不織布として不十分であり、また滑水開始角度が大きく、滑水性に劣っていた。
比較例４〜６
実施例１において、油剤として、アルキル鎖の炭素数が１６のアルキルホスフェートカリウム塩（撥水性油剤）を用い、かつ加熱処理前の油剤および撥水剤の繊維表面への付着量を表１に示すようにした以外は、実施例１と同様に実施した。結果を表１に示す。
比較例４は、耐水圧は６１ｍｍで、撥水不織布として十分であるが、滑水開始角度が１１°であり、実施例１〜４に比べて大きかった。
比較例５は、静電気発生で不織布作製が不可能であった。
比較例６は、耐水圧は６７ｍｍと高いが、滑水開始角度が１４．６°と大きく、滑水性に劣っていた。
比較例７
実施例１において、油剤を使用せず、撥水剤のみを加熱処理前の繊維表面に０．３０質量％付着させた以外は、実施例１と同様に実施しようとしたが、カード工程において、繊維の静電気の発生がひどく、不織布を作製することができなかった。結果を表１に示す。

実施例５
公知の方法にて、ポリエチレンペレット（プライムポリマー社製ハイゼックス）を、Ｔ−ダイ溶融押出法によって押し出し、厚さ０．０５ｍｍのフィルムを得、巻取り工程前に、分子量６００のポリエチレングリコールとオレイン酸とのモノエステルからなる油剤とフッ素樹脂系撥水剤（商品名：ＮＫガードＮＤＮ−７Ｅ、日華化学株式会社製）を油剤付着量がそれぞれ０．１質量％、０．１質量％になるように付着させ、加熱乾燥処理後、再度、巻取りを行った。得られたポリエチレンフィルムは、容易に巻き取ることができた。
また、得られたフィルムについて、埃の付着状態を目視にて観察した結果、ほとんど埃は付着しなかった。そして、フィルムを１４０℃、５秒で加熱処理後に、滑水開始角度を測定した結果、９．２°であった。

本発明によれば、物品の生産時や加工時または加工品の使用前や使用時には、必要な静電気発生防止性を発現すると共に、加熱処理によって所定の機能、例えば撥水性などを効果的に発現しうる潜在型機能性ポリオレフィン系物品、このポリオレフィン系物品を効率よく製造する方法、および前記潜在型機能性ポリオレフィン系繊維を用いて、撥水性不織布などの機能性発現済みのポリオレフィン系物品を製造する方法を提供することができる。

【書類名】 明細書
【発明の名称】
潜在型機能性ポリオレフィン系物品およびその製造方法、ならびに機能性発現済みのポリオレフィン系物品の製造方法
【技術分野】
本発明は、潜在型機能性ポリオレフィン系物品およびその製造方法、ならびに機能性発現済みのポリオレフィン系物品の製造方法に関する。
【背景技術】
一般に、ポリオレフィン系繊維、布、フィルム、シートなどのポリオレフィン系物品は、帯電しやすく、静電気の発生による諸問題があった。例えばポリオレフィン系繊維においては、マルチフィラメントの状態で得ようとする場合に、巻き取り時における巻き崩れの防止に静電気の発生を抑制する必要があるために、また、チョップドストランドやステープル繊維の場合には、例えば不織布の製造において、カード工程時における静電気の発生を抑制する必要があるために、繊維表面に親水系界面活性剤や帯電防止剤などを含む油剤を付着させることにより表面改質が行われている。
しかしながら、このような油剤を繊維表面に付着させることで、それ以外の機能を発現することは困難であり、その場合には、油剤と機能性付与剤の付着比率を最適化することしかできなかった。
例えば、撥水性などの機能を付与する場合には、ポリオレフィン系繊維などの表面に撥水剤を含む表面改質剤を付着させるなどの撥水性処理を行った繊維が知られている（例えば、特開平７−２１６７３７号公報参照）。しかしながら、このような表面改質剤を付着させた繊維を原料とし、カード工程によってウエブを作製したのち、加熱加工して不織布を得る場合に、加工工程の安定化のために、繊維の帯電防止性と不織布の機能としての撥水性という相反する性能を満足し得る程度に繊維に付与することは実現していない。
そこで、前記のように機能性付与を目的とした撥水処理剤に帯電防止剤を混合して、相反する機能を発現するために、混合比率を最適化する検討がなされている（例えば、特開平１０−４６４７０号公報参照）。
また、その他、フィルム、シート、布などにおいても、同様な巻取り時の不良、ごみや異物が付着などの問題があった。
【発明の開示】
本発明は、このような事情のもとで、物品の生産時や加工時には、必要な静電気発生防止性を発現すると共に、加熱処理によって所定の機能、例えば撥水性などを効果的に発現しうる潜在型機能性ポリオレフィン系物品およびその製造方法、ならびにこの潜在型機能性ポリオレフィン系繊維を用いる機能性発現済みのポリオレフィン系物品の製造方法を提供することを目的とするものである。
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、加熱により、ポリオレフィン系物品内に潜り込む特性を有する油剤を機能性付与剤とともに表面に付着してなるポリオレフィン系物品が、潜在型機能性ポリオレフィン系物品として、その目的に適合し得ること、そして、この潜在型機能性ポリオレフィン系物品は、油剤と機能性付与剤を含む混合液をポリオレフィン系物品に接触させて、前記油剤と機能性付与剤を表面に付着させる工程を含む方法により、効率よく得られることを見出した。
また、前記の方法により得られた潜在型機能性ポリオレフィン系物品を、加熱処理する工程を含む方法により、機能性発現済みのポリオレフィン系物品が得られることを見出した。
本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
すなわち、本発明は、下記の（１）〜（１５）からなるものである。
（１） 表面に油剤と機能性付与剤が付着してなるポリオレフィン系物品であって、加熱処理により、前記油剤の付着量が、該油剤の物品内への潜り込みによって実質的に減少し、前記機能性付与剤のもつ機能が発現することを特徴とする潜在型機能性ポリオレフィン系物品。
（２） 物品が、ポリオレフィン系繊維、布、フィルムおよびシートから選ばれる１種である上記（１）に記載の潜在型機能性ポリオレフィン系物品。
（３） ポリオレフィン系物品が、ポリオレフィン系繊維である上記（２）に記載の潜在型機能性ポリオレフィン系物品。
（４） 油剤が、１４０℃での加熱において実質上揮発しないものであって、かつ、油剤単独で付着させた場合において、その加熱処理前の付着量を０．２〜０．５質量％としたときに、１４０℃で５秒間の加熱処理後の当該油剤の付着量が０．０１〜０．２質量％に減少し、かつ式（Ｉ）
油剤付着量の減少率（％）＝［（Ａ−Ｂ）／Ａ］×１００ …（Ｉ）
［ただし、Ａは加熱処理前の物品の油剤付着量（質量％）、Ｂは加熱処理後の物品の油剤付着量（質量％）である。］
で表される油剤付着量減少率が６０％以上である上記（１）ないし（３）のいずれか１項に記載の潜在型機能性ポリオレフィン系物品。
（５） 油剤の加熱処理前の付着量が０．２〜０．５質量％である上記（４）に記載の潜在型機能性ポリオレフィン系物品。
（６） 油剤が、分子量４００〜８００のポリエチレングリコールと、炭素数１０〜２０の脂肪酸とのエステルを主成分とするものである上記（１）ないし（５）のいずれか１項に記載の潜在型機能性ポリオレフィン系物品。
（７） ポリオレフィン系繊維が、ポリエチレンを鞘成分とし、ポリプロピレンを芯成分とする鞘芯型複合繊維である上記（２）ないし（６）のいずれか１項に記載の潜在型機能性ポリオレフィン系物品。
（８） 機能性付与剤が、撥水性付与剤および撥油性付与剤から選ばれる少なくとも１種である上記（１）ないし（７）のいずれか１項に記載の潜在型機能性ポリオレフィン系物品。
（９） 加熱処理前の油剤付着量に対する機能性付与剤の付着量の割合が、質量比で０．３〜２．０である上記（１）ないし（８）のいずれか１項に記載の潜在型機能性ポリオレフィン系物品。
（１０） 油剤と機能性付与剤とを含む混合液をポリオレフィン系物品に接触させて、前記油剤と機能性付与剤を該ポリオレフィン系物品表面に付着させる工程を含むことを特徴とする、上記（１）ないし（９）のいずれか１項に記載の潜在型機能性ポリオレフィン系物品の製造方法。
（１１） 上記（１０）に記載の方法により得られた潜在型機能性ポリオレフィン系物品を加熱処理する工程を含むことを特徴とする機能性発現済みのポリオレフィン系物品の製造方法。
（１２） 潜在型機能性ポリオレフィン系物品として、潜在型機能性ポリオレフィン系繊維を用い、これを加工する工程を含み、加工時および／または加工後に加熱処理して機能性発現済みのポリオレフィン系繊維加工品を得る上記（１１）に記載の機能性発現済みのポリオレフィン系物品の製造方法。
（１３） 加熱処理を、ポリオレフィン系繊維表面の軟化開始温度以上、熱分解温度以下で行う上記（１２）に記載の機能性発現済みのポリオレフィン系物品の製造方法。
（１４） 加熱処理を、１００〜１５０℃の温度で１〜１０秒間行う上記（１３）に記載の機能性ポリオレフィン系物品の製造方法。
（１５） 得られた機能性発現済みポリオレフィン系物品が、撥水性、撥油性または撥水・撥油性不織布である上記（１２）ないし（１４）のいずれか１項に記載の発現済みの機能性ポリオレフィン系物品の製造方法。
本発明によれば、物品の生産時や加工時または加工品の使用前や使用時には、必要な静電気発生防止性を発現すると共に、加熱処理によって所定の機能、例えば撥水性などを効果的に発現しうる潜在型機能性ポリオレフィン系物品、このポリオレフィン系物品を効率よく製造する方法、および前記潜在型機能性ポリオレフィン系繊維を用いて、撥水性不織布などの機能性発現済みのポリオレフィン系物品を製造する方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
本発明の潜在型機能性ポリオレフィン系物品は、表面に油剤と機能性付与剤が付着してなるポリオレフィン系物品であって、加熱処理により、前記油剤の付着量が、該油剤の物品内への潜り込みによって実質的に減少し、前記機能性付与剤のもつ機能が発現する性質を有するものである。
ここに「油剤の物品内の潜り込み」とは、油剤が物品の内部に膨潤ないし浸透して、後述の溶剤による抽出処理でも抽出されない状態を意味する。
この潜在型機能性ポリオレフィン系物品の形態としては、特に制限は無いが、繊維、布、フィルム、シート、板状物、棒状物、その他の構造物などを例示できる。また、それら物品が少なくとも表面に配置された組立物も含む。それら物品の中では、特に繊維、布、フィルム、シートなどの製品形態として巻取りを必要とするものや、加工品とするものに好ましく用いることができる。
この潜在型機能性ポリオレフィン系物品に用いられるポリオレフィン系樹脂としては、特に制限は無いが、例えば、ポリエチレン系樹脂（高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン−プロピレンランダム共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）など）、ポリプロピレン系樹脂、ポリオキシメチレン系樹脂などが挙げられる。また、必要に応じて、各種公知の添加剤を必要に応じて添加してもよい。
ポリオレフィン系繊維としては、不織布などの繊維加工品に加工する際の作業性などの面から、熱接着性を有するポリオレフィン系繊維が好ましく、特に例えば高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン−プロピレンランダム共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリプロピレン、ポリオキシメチレン等を低融点成分とし、ポリプロピレン、ポリエステル（ＰＥＴ、ＰＢＴ、ＰＰＴ）、ポリアミド（ナイロン６、ナイロン６６）等を高融点成分とする鞘芯型あるいは並列型の複合繊維を挙げることができる。また、単一繊維でも熱接着が可能なものであれば用いることができる。これらの中で、ポリエチレン、特に高密度ポリエチレンを低融点成分（鞘成分）とし、ポリプロピレンを高融点成分（芯成分）とした鞘芯型繊維が最も好適である。
一方、前記ポリオレフィン系繊維表面に付着させる油剤としては、静電気発生防止性を有すると共に、加熱処理により、繊維内に潜り込む性質を有するものであればよく、特に制限はないが、好ましいものとしては、分子量４００〜８００のポリエチレングリコールと炭素数１０〜２０の脂肪酸とのエステルを主成分とするものを挙げることができる。上記エステルにおいて、ポリエチレングリコール成分の分子量が４００未満では油剤が水に溶解しにくく使用上の問題が生じるおそれがあるし、８００を超えると絶縁抵抗が大きくなり、例えばカード工程で静電気発生などの問題が生じやすくなり、好ましくない。一方、上記エステルにおける脂肪酸成分としては、本発明の効果の点から全炭素数１０〜２０の範囲のものが好ましく、またこの脂肪酸は飽和、不飽和のいずれであってもよいし、直鎖状、分岐鎖状のいずれであってもよい。このような脂肪酸の例としては、デカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、オレイン酸などが挙げられる。さらに、エステルの形態はジエステル、モノエステルのいずれであってもよいが、本発明の効果の点から、モノエステルが好適である。
本発明においては、油剤として、前記のポリエチレングリコール脂肪酸エステルを１種含むものを用いてもよいし、２種以上含むものを用いてもよく、あるいは該ポリエチレングリコール脂肪酸エステルと共に、本発明の効果が損われない範囲で、他の公知の油剤を含むものを用いてもよい。
本発明において、前記ポリオレフィン系繊維表面に、前記油剤と共に付着させる機能性付与剤については特に制限はなく、例えば撥水性付与剤、撥油性付与剤、消臭性付与剤、難燃性付与剤、微粒子付与剤などを挙げることができる。
前記撥水性付与剤としては、特に制限はなく、従来公知の撥水性付与剤、例えば含フッ素化合物、シリコーン化合物、炭化水素化合物などを用いることができるが、効果の点から、特に含フッ素化合物が好ましい。
この含フッ素撥水性付与剤としては、例えばパーフルオロアルキル基含有化合物が挙げられる。この化合物は、パーフルオロアルキル基含有エチレン性不飽和単量体とエチレン性不飽和単量体との共重合体であり、非常に高い撥水性能を有する。パーフルオロアルキル基含有エチレン性不飽和単量体としては、パーフルオロアルキルアクリレートやパーフルオロアルキルメタクリレート等が例示できる。またエチレン性不飽和単量体としては、長鎖アルキル基を含有するアルキルアクリレートやアルキルメタクリレートが例示できる。
前記のパーフルオロアルキル基含有エチレン性不飽和単量体とエチレン性不飽和単量体とを、質量比７０：３０〜３０：７０の割合で用い、界面活性剤の存在下に水に乳化させ、有機過酸化物などを触媒として共重合させることによって、目的の共重合体を比較的容易に得ることができる。
また、含フッ素撥水性付与剤として、例えばＮ−（ｎ−プロピル）−Ｎ−（β（メタ）アクリロキシエチル）パーフルオロオクチル酸アミドやパーフルオロアルキル基含有ウレタンオリゴマーなども用いることができる。
撥水性付与剤としては、撥水性とともに撥油性を有するものもあり、その例として炭化フッ素鎖を有するフッ素化合物が挙げられる。
撥油性をも有する撥水性付与剤の市販品として商品名「フロロサーフ」（フロロテクノロジー社製）、商品名「ジルコセット」（七福化学社製）、商品名「ウォーターガード」（ツー・エム化成社製）、商品名「ＮＫガード ＮＤＫ−７Ｅ」（日華化学社製）などがある。
撥油性付与剤としては、シリコーン系撥油剤、例えば商品名「サンリペル」（三葉化工株式会社製）が挙げられる。
消臭性付与剤としては、例えば鉄化合物、銀化合物、銅化合物、多種類のポリフェノール混合物を含む植物抽出液、該植物抽出液とフェノールオキシダーゼとの組み合せなどが挙げられる。好ましい具体的には、鉄イオン、鉄（II）キレート、銀イオン、銅フタロシアニン、鉄フタロシアニンなどを例示することができる。
難燃性付与剤としては、非ハロゲン系難燃剤や、臭素系化合物などを含むものが挙げられ、具体的には、芳香族系臭素化合物、脂環族系臭素化合物、脂肪族系臭素化合物や、無機金属水酸化物、無機金属酸化物、無機金属炭酸塩、ホウ酸系化合物、硫黄系化合物、リン酸エステル系化合物、ポリリン酸アンモニウム系化合物、（イソ）シアヌル酸誘導体化合物、シアナミド化合物、尿素系化合物などを含有する薬剤が挙げられる。
微粒子付与剤としては、機能性付与および／または繊維の表面に凹凸付与を目的としたものであり、微粒子としては、抗菌性微粒子、光触媒微粒子、吸着性多孔質微粒子、タルク微粒子、シリカ微粒子などが挙げられる。抗菌性微粒子としては、公知の抗菌性化合物を微粒化したもののほかに、銀イオンなどの公知の抗菌剤を担持した微粒子も用いることができる。光触媒微粒子としては、公知の酸化チタンなどのほかに、好ましくは、シリカなど不活性化合物を、多孔状にコーティングしたものなどを用いることができる。
本発明においては、これらの機能性付与剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよいが、共存する油剤の量が少ないほど、それがもつ機能が効果的に発現する機能性付与剤が、本発明の主旨の上から好ましい。このような機能性付与剤としては、例えば撥水性付与剤などを挙げることができる。
本発明の潜在型機能性ポリオレフィン系物品は、加熱処理により、表面に付着した油剤が物品内へ潜り込むことによって、その付着量が実質的に減少し、該油剤と共に付着している機能性付与剤の機能が効果的に発現される。
ここで、油剤の付着量が実質的に減少するとは、後述の式（Ｉ）で求められる油剤付着量の減少率が１０％以上であることを指す。
本発明の潜在型機能性ポリオレフィン系物品がポリオレフィン系繊維である場合は、ポリオレフィン系繊維の表面に付着させる油剤として、前記例示の分子量４００〜８００のポリエチレングリコールと、炭素数１０〜２０の脂肪酸とのエステルを主成分とするものが望ましい。それらは、単独で用いても良いし、混合して用いることも可能である。
油剤は、１４０℃での加熱において実質上揮発しないものであって、かつ、油剤単独でポリオレフィン系繊維に付着させた場合に、その加熱処理前の付着量を、０．２〜０．５質量％としたときに、１４０℃で５秒間の加熱処理後の当該油剤の付着量が０．０１〜０．２質量％に減少し、かつ式（Ｉ）
油剤付着量の減少率（％）＝［（Ａ−Ｂ）／Ａ］×１００ …（Ｉ）
［ただし、Ａは加熱処理前の繊維の油剤付着量（質量％）、Ｂは加熱処理後の繊維の油剤付着量（質量％）である。］
で表される油剤付着量減少率が６０％以上であることが好ましく、特に８０％以上であるのが好ましい。
ポリオレフィン系繊維に対する油剤の加熱処理前の付着量は０．２〜０．５質量％であるのが好ましい。当該油剤の加熱処理前の付着量が０．２質量％以上であれば、例えばカード工程において静電気発生によるトラブルが生じにくく、また０．５質量％以下であれば、加熱処理による当該油剤の潜り込みにより、加熱処理後の当該油剤の付着量が所定の範囲まで減少することできる。加熱処理前の当該油剤の付着量は、より好ましくは０．２５〜０．３５質量％の範囲で選定される。
また、加熱処理後の当該油剤の付着量が０．０１〜０．２質量％の範囲にあれば、共存する機能性付与剤のもつ機能が効果的に発現し得ると共に、当該油剤の繊維内への潜り込みに必要な熱エネルギーが少なくてすむ。機能性付与剤のもつ機能の効果的な発現と熱エネルギーのバランスの面などから、加熱処理後の当該油剤のより好ましい付着量は、０．０２〜０．１質量％の範囲で選定される。
なお、前記加熱処理前及び加熱処理後の油剤付着量は、下記の方法により測定した値である。
すなわち、迅速残脂抽出装置（東海計器製：「Ｒ−II型」）を用い、試料２ｇに対し、エチルアルコールとメチルアルコールの質量混合率が２：１である溶剤１０ミリリットルで２回、室温、約１５分間の条件で付着油剤を抽出させ、抽出油剤量を測定したのち、式（II）
油剤付着量（質量％）＝［抽出油剤量（ｇ）／試料質量（ｇ）］×１００
に従い、油剤付着量を求める。
また、このようにして求めた加熱処理前および加熱処理後の油剤付着量から、前記式（Ｉ）に従って油剤付着量の減少率を算出する。
一方、ポリオレフィン系繊維表面に、前記油剤と共に付着している加熱処理前および加熱処理後の機能性付与剤の量は、前記の油剤付着量と同様にして、溶剤によって個別、または同時に抽出処理することによって求める。このとき、溶剤の種類および条件は、当該機能性付与剤の種類に依存し、繊維を溶解させることなく、かつ機能性付与剤と相溶性の高い溶剤を適宜選択する必要がある。例えば、撥水性付与剤の場合には、ベンゼン／メタノールの質量混合比が１：１の溶剤を用いることができる。
油剤と機能性付与処理剤をそれぞれ個別に抽出できる場合には、個別に抽出を行った後、前記式（II）に従い、それぞれ付着量を求める（Ａ法）。一方、油剤と機能性付与剤が同時に抽出され、両者を個別に抽出できない場合には、同条件で油剤のみを付着させた場合の、加熱処理前及び加熱処理後の油剤付着量の算出結果を用いて、機能性付与剤がない場合と同じように油剤が潜り込んだものとみなして、機能性付与剤の付着量を算出する（Ｂ法）。このときには、潜り込みを発現しない油剤の場合との比較をして、加熱後の機能性が向上していることを確認することが好ましい。
機能性付与剤の付着量は、当該機能性付与剤の種類および要求する機能の程度に依存し、一概に定めることはできない。当該機能性付与剤が撥水性付与剤である場合には、一般的な撥水性や滑水性の付与であれば、その付着量は、効果および経済性のバランスなどの面から、ポリオレフィン系繊維に対し、０．１〜０．５質量％が好ましく、０．２〜０．３質量％がより好ましい。
また、加熱処理前の油剤付着量に対する撥水性付与剤付着量の割合は、質量比で０．３〜２．０の範囲にあることが好ましい。
次に、本発明の潜在型機能性ポリオレフィン系物品の製造方法は、ポリオレフィン系繊維表面に、油剤と機能性付与剤を付着させ得る方法であればよく、特に制限されず、各種の方法を用いることができるが、以下に示す本発明の方法によれば、目的の潜在型機能性ポリオレフィン系繊維を効率よく製造することができる。
本発明の方法は、油剤と機能性付与剤とを含む混合液（以下、表面処理剤液と称することがある。）をポリオレフィン系物品に接触させて、前記油剤と機能性付与剤を該ポリオレフィン系物品表面に付着させる工程を含むことを特徴とする。
ポリオレフィン系物品がポリオレフィン系繊維である場合に、表面処理剤液をポリオレフィン系繊維に接触させる方法としては、一般に表面処理剤液をポリオレフィン系繊維に塗布する方法が用いられる。この塗布は、例えば紡糸工程、延伸工程のいずれの段階で行ってもよい。また、塗布方法としては、例えば表面処理剤液中にポリオレフィン系繊維を浸漬して塗布するディップコート法（浸漬法）、ポリオレフィン系繊維に表面処理剤液をスプレーして塗布するスプレーコート法、刷毛塗りやロールコータを用いてポリオレフィン系繊維に表面処理剤液を塗布する方法、パットドライ法などを挙げることができるが、これらの中でディップコート法が作業性などの点で好ましい。
次に、本発明の機能性発現済みのポリオレフィン系物品の製造方法は、前記の方法により得られた潜在型機能性ポリオレフィン系物品を加熱処理する工程を含むことを特徴とする。
本発明の機能性発現済みのポリオレフィン系物品の製造方法は、潜在型機能性ポリオレフィン系物品として、潜在型機能性ポリオレフィン系繊維を用いた場合には、該ポリオレフィン系繊維を加工する工程を含み、加工時および／または加工後に加熱処理を行って、ポリオレフィン系繊維表面に付着している油剤を繊維内部に潜り込ませ、繊維表面の油剤の付着量を減少させる。この加熱処理は、ポリオレフィン系繊維表面の軟化開始温度以上、熱分解温度以下で行うのが好ましく、１００〜１５０℃の温度で１〜１０秒間行うのがより好ましい。
本発明の機能性発現済みのポリオレフィン系物品の製造方法は、特に撥水性、撥油性または撥水・撥油性不織布を製造するのに好ましい。
不織布化は、前述の潜在型機能性ポリオレフィン系繊維をカード機を通過させたのち、ポリオレフィン系繊維に、油剤と撥水性付与剤または撥油性付与剤とを付着させ、次いで例えば熱風融着、熱ローラ融着（エンボスローラー融着を含む）などの加熱融着法により行うのが、融着と同時に繊維表面の油剤付着量を減少させることができるので好ましい。その他、ニードルパンチなどの非加熱方式の不織布化処理であっても、その後に加熱処理することにより、加熱融着と同様に繊維表面の油剤付着量を減少させることができる。
この不織布化に用いられる前記ポリオレフィン系繊維の繊度は特に限定されるものではないが、熱融着不織布の用途を考慮すると、１．０〜２０．０ｄＴｅｘ程度であるのが好ましい。
【実施例】
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
なお、各例における諸特性は、下記の方法に従って求めた。
（１）油剤付着量
明細書本文記載の、式（II）を用いる方法に従って測定する。
（２）撥水性付与剤付着量
明細書本文記載のＢ法に従って測定する。なお、溶剤はベンゼン／メチルアルコールが質量混合比で１／１のものを用いた。
（３）撥水性
（ａ）耐水圧
ＪＩＳ Ｌ １０９２「繊維製品の防水性試験方法」６．１「耐水度試験（静圧法）」に準拠して測定する。耐水圧が高いほど撥水性がよいことを示す。
（ｂ）滑水性
２０℃、６０％ＲＨ雰囲気下、目付３０ｇ／ｍ^２の熱風融着不織布上に２００μＬの水滴を静置する。１８°／ｍｉｎの速度で不織布を傾け、水滴が転がり始めた時点の角度を、滑水開始角度として求める。この角度が小さいほど滑水性がよいことを示す。
（４）撥油性
目付２０ｇ／ｍ^２の熱風融着不織布についてＡＡＴＣＣ１１８−１９９２の方法に従って測定した。
（５）カード通過性
試験原綿を２０℃、７０％ＲＨの雰囲気下で、サンプルローラーカードに通し、ウエブ排出時の静電気発生度合いを目視観察する。
実施例１
（１）ポリエチレングリコールオレイン酸モノエステルの熱重量分析
分子量６００のポリエチレングリコールとオレイン酸とのモノエステルについて、以下に示すように熱重量分析を行った。
試料を２０℃／ｍｉｎの速度で昇温し、１３５℃にて１２０分間保持して残存量をＴＧＡ（熱重量分析）により測定した。その結果を図１に示す。
図１から明らかなように、上記ポリエチレングリコールオレイン酸モノエステルは、温度１３５℃において、ほとんど揮発・熱分解しないことが分かる。
（２）熱接着繊維の作製
高密度ポリエチレン（商品名：１２０ＹＫ、出光興産株式会社製）を鞘成分とし、ポリプロピレン（商品名：Ｙ２００５ＧＰ、出光興産株式会社製）を芯成分とする鞘芯型複合繊維を常法により溶融紡糸したのち、延伸処理した。その後、スタッフィングボックスにより捲縮数６個／ｃｍの捲縮を付与したのち、繊維に分子量６００のポリエチレングリコールとオレイン酸とのモノエステルからなる油剤とフッ素樹脂系撥水剤（商品名：ＮＫガードＮＤＮ−７Ｅ、日華化学社製）とを油剤付着量が０．３５質量％、撥水剤付着量が０．３０質量％になるように付着させ、加熱乾燥処理後カットし繊度２．２ｄＴｅｘ、長さ５１ｍｍのＰＥ／ＰＰ系熱接着繊維を作製した。
なお、油剤と撥水剤の繊維への付着は、それらの混合液中に繊維を浸漬するディッピング法を採用した。
（３）不織布加工
得られた短繊維を用いカード機により開繊してウエブとしたのち、１４０℃の熱風融着機を５秒間通過させてエアスルー不織布を得た。
（４）評価
油剤及び撥水剤の加熱処理前後の繊維表面付着量、カード静電気および撥水性（耐水圧、滑水開始角度）、撥油性の評価を表１に示す。
得られた原綿は、カード通過性に優れ、静電気などの発生はなく、ウエブの地合も良好であった。また、耐水圧は５９ｍｍで十分な撥水性を有し、滑水開始角度が９．９°で、滑水性に優れていた。
得られた不織布について、ＡＡＴＣＣ１１８−１９９２の方法で撥油性評価を行った結果、７.５（級）であり、撥水性とともに撥油性も有していることも確認された。
実施例２、３
実施例１において、加熱処理前の油剤および撥水剤の繊維表面への付着量を、表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様に実施した。結果を表１に示す。
実施例２では、カード通過性が良好で、静電気の発生がなかった。また、耐水圧は６７ｍｍで撥水不織布として十分な機能を有し、滑水開始角度が８．５°で滑水性に優れていた。
実施例３では、カード通過性が良好で、静電気の発生がなかった。また、耐水圧は５２ｍｍで十分な撥水性を有し、滑水開始角度が１０．５°で滑水性に優れていた。
実施例４
実施例１において、油剤として、分子量４００のポリエチレングリコールとラウリン酸とのモノエステルを用い、かつ加熱処理前の油剤および撥水剤の繊維表面への付着量を表１に示すようにした以外は、実施例１と同様に実施した。結果を表１に示す。
カード通過性が良好で、静電気の発生がなかった。また、耐水圧は６０ｍｍで撥水不織布として十分な機能を有し、滑水開始角度が９．８°で滑水性に優れていた。
比較例１〜３
実施例１において、油剤として、アルキル鎖の炭素数が８のアルキルホスフェートカリウム塩（親水性油剤）を用い、かつ加熱処理前の油剤および撥水剤の繊維表面への付着量を表１に示すようにした以外は、実施例１と同様に実施した。結果を表１に示す。
比較例１〜３のいずれも、実施例１〜４に比べて、耐水圧が低くて撥水不織布として不十分であり、また滑水開始角度が大きく、滑水性に劣っていた。
比較例４〜６
実施例１において、油剤として、アルキル鎖の炭素数が１６のアルキルホスフェートカリウム塩（撥水性油剤）を用い、かつ加熱処理前の油剤および撥水剤の繊維表面への付着量を表１に示すようにした以外は、実施例１と同様に実施した。結果を表１に示す。
比較例４は、耐水圧は６１ｍｍで、撥水不織布として十分であるが、滑水開始角度が１１°であり、実施例１〜４に比べて大きかった。
比較例５は、静電気発生で不織布作製が不可能であった。
比較例６は、耐水圧は６７ｍｍと高いが、滑水開始角度が１４．６°と大きく、滑水性に劣っていた。
比較例７
実施例１において、油剤を使用せず、撥水剤のみを加熱処理前の繊維表面に０．３０質量％付着させた以外は、実施例１と同様に実施しようとしたが、カード工程において、繊維の静電気の発生がひどく、不織布を作製することができなかった。結果を表１に示す。
【表１】

実施例５
公知の方法にて、ポリエチレンペレット（プライムポリマー社製ハイゼックス）を、Ｔ−ダイ溶融押出法によって押し出し、厚さ０.０５ｍｍのフィルムを得、巻取り工程前に、分子量６００のポリエチレングリコールとオレイン酸とのモノエステルからなる油剤とフッ素樹脂系撥水剤（商品名：ＮＫガードＮＤＮ−７Ｅ、日華化学株式会社製）を油剤付着量がそれぞれ０．１質量％、０．１質量％になるように付着させ、加熱乾燥処理後、再度、巻取りを行った。得られたポリエチレンフィルムは、容易に巻き取ることができた。
また、得られたフィルムについて、埃の付着状態を目視にて観察した結果、ほとんど埃は付着しなかった。そして、フィルムを１４０℃、５秒で加熱処理後に、滑水開始角度を測定した結果、９．２°であった。
【産業上の利用可能性】
本発明によれば、物品の生産時や加工時または加工品の使用前や使用時には、必要な静電気発生防止性を発現すると共に、加熱処理によって所定の機能、例えば撥水性などを効果的に発現しうる潜在型機能性ポリオレフィン系物品、このポリオレフィン系物品を効率よく製造する方法、および前記潜在型機能性ポリオレフィン系繊維を用いて、撥水性不織布などの機能性発現済みのポリオレフィン系物品を製造する方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
図１は、分子量６００のポリエチレングリコールオレイン酸モノエステルの熱重量分析（ＴＧＡ）結果を示す１例のチャートである。

Claims (15)

1. 表面に油剤と機能性付与剤が付着してなるポリオレフィン系物品であって、加熱処理により、前記油剤の付着量が、該油剤の物品内への潜り込みによって実質的に減少し、前記機能性付与剤のもつ機能が発現することを特徴とする潜在型機能性ポリオレフィン系物品。
2. 物品が、ポリオレフィン系繊維、布、フィルムおよびシートから選ばれる１種である請求項１に記載の潜在型機能性ポリオレフィン系物品。
3. ポリオレフィン系物品が、ポリオレフィン系繊維である請求項２に記載の潜在型機能性ポリオレフィン系物品。
4. 油剤が、１４０℃での加熱において実質上揮発しないものであって、かつ、油剤単独で付着させた場合において、その加熱処理前の付着量を０．２〜０．５質量％としたときに、１４０℃で５秒間の加熱処理後の当該油剤の付着量が０．０１〜０．２質量％に減少し、かつ式（Ｉ）
   油剤付着量の減少率（％）＝［（Ａ／Ｂ）／Ａ］×１００ …（Ｉ）
   ［ただし、Ａは加熱処理前の物品の油剤付着量（質量％）、Ｂは加熱処理後の物品の油剤付着量（質量％）である。］
   で表される油剤付着量減少率が６０％以上である請求項１ないし３のいずれか１項に記載に記載の潜在型機能性ポリオレフィン系物品。
5. 油剤の加熱処理前の付着量が０．２〜０．５質量％である請求項４に記載の潜在型機能性ポリオレフィン系物品。
6. 油剤が、分子量４００〜８００のポリエチレングリコールと、炭素数１０〜２０の脂肪酸とのエステルを主成分とするものである請求項１ないし５のいずれか１項に記載の潜在型機能性ポリオレフィン系物品。
7. ポリオレフィン系繊維が、ポリエチレンを鞘成分とし、ポリプロピレンを芯成分とする鞘芯型複合繊維である請求項２ないし６のいずれか１項に記載の潜在型機能性ポリオレフィン系物品。
8. 機能性付与剤が、撥水性付与剤および撥油性付与剤から選ばれる少なくとも１種である請求項１ないし７のいずれか１項に記載の潜在型機能性ポリオレフィン系物品。
9. 加熱処理前の油剤付着量に対する機能性付与剤の付着量の割合が、質量比で０．３〜２．０である請求項１ないし８のいずれか１項に記載の潜在型機能性ポリオレフィン系物品。
10. 油剤と機能性付与剤とを含む混合液をポリオレフィン系物品に接触させて、前記油剤と機能性付与剤を該ポリオレフィン系物品表面に付着させる工程を含むことを特徴とする、請求項１ないし９のいずれか１項に記載の潜在型機能性ポリオレフィン系物品の製造方法。
11. 請求項１０に記載の方法により得られた潜在型機能性ポリオレフィン系物品を加熱処理する工程を含むことを特徴とする機能性発現済みのポリオレフィン系物品の製造方法。
12. 潜在型機能性ポリオレフィン系物品として、潜在型機能性ポリオレフィン系繊維を用い、これを加工する工程を含み、加工時および／または加工後に加熱処理して機能性発現済みのポリオレフィン系繊維加工品を得る請求項１１に記載の機能性発現済みのポリオレフィン系物品の製造方法。
13. 加熱処理を、ポリオレフィン系繊維表面の軟化開始温度以上、熱分解温度以下で行う請求項１２に記載の機能性発現済みのポリオレフィン系物品の製造方法。
14. 加熱処理を、１００〜１５０℃の温度で１〜１０秒間行う請求項１３に記載の機能性ポリオレフィン系物品の製造方法。
15. 得られた機能性発現済みポリオレフィン系物品が、撥水性、撥油性または撥水・撥油性不織布である請求項１２ないし１４のいずれか１項に記載の機能性発現済みのポリオレフィン系物品の製造方法。

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