KR101427192B1

KR101427192B1 - 내변색성이 뛰어난 내구 친수성 섬유 및 이로 구성되어 있는 섬유 성형체 및 흡수성 물품

Info

Publication number: KR101427192B1
Application number: KR1020137034757A
Authority: KR
Inventors: 토모아키 스즈키; 마사히토 카츠야
Original assignee: 이에스 화이바비젼즈 가부시키가이샤; 이에스 화이바비젼즈 홍콩 리미티드; 이에스 화이바비젼즈 리미티드 파트너쉽; 이에스 화이바비젼즈 아페에스
Priority date: 2011-06-06
Filing date: 2012-06-06
Publication date: 2014-08-07
Also published as: CN103582729B; TW201250080A; JP5096602B1; TWI546435B; CN103582729A; KR20140010464A; WO2012169508A1; JP2012251270A

Abstract

내변색성이 지극히 뛰어나고, 동시에 높은 내구 친수성을 가지는 섬유 및 그러한 섬유로 구성된 섬유 성형체, 예를 들면 부직포를 제공하고, 더 나아가 그러한 섬유 또는 섬유 성형체를 이용한 흡수성 물품을 제공한다.
적어도 1종의 열가소성수지를 포함하고, 섬유처리제가 부착되어 있는 섬유로서, 상기 섬유처리제가 유효성분 기준으로 하기 성분(A)를 25 질량% 이상, 성분(B)를 5 질량% 이상 및 성분(C)를 5 질량%이상 포함하고 있고, 상기 섬유처리제가, 섬유 질량에 대해서 0.1~1.0 질량% 부착되어 있는 섬유에 의한다. 성분(A)：탄소수가 8~22인 탄화수소기를 가지는 황산에스테르염；성분(B)：탄소수가 12~20인 탄화수소기를 가지는 설포숙신산디에스테르염；성분(C)：탄소수가 4~18인 탄화수소기를 가지는 인산에스테르염. 상기 섬유를 주체로하여 구성되어 있는 섬유 성형체, 및 상기 섬유 성형체를 이용해 얻어지는 흡수성 물품.

Description

내변색성이 뛰어난 내구 친수성 섬유 및 이로 구성되어 있는 섬유 성형체 및 흡수성 물품 {DURABLE HYDROPHILIC FIBER HAVING EXCELLENT COLOR FASTNESS, AND MOLDED FIBER AND ABSORBENT ARTICLE COMPRISING SAME}

본 발명은, 내변색성이 뛰어난 내구 친수성을 가지는 섬유에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 상기 내변색성이 뛰어난 내구 친수성을 가지는 섬유로 구성되어 있는 섬유 성형체, 예를 들면 부직포, 및 상기 섬유 또는 섬유 성형체를 이용한 흡수성 물품에 관한 것이다.

열풍이나 가열 롤 등의 열에너지를 이용하여, 열융착에 의한 성형을 할 수 있는 열접착성 섬유는, 호고성(蒿高性)을 얻는 것이 용이한 점으로부터, 기저귀, 냅킨, 패드 등의 위생재료, 혹은 생활용품이나 필터 등의 산업 자재 등에 널리 이용되고 있다. 특히 위생재료는, 뇨, 경혈 등의 액체를 재빠르게 또한 반복하여 흡수하는 필요성으로부터 높은 흡액성이 요구되고 있다.

한편, 종래부터 열접착성 섬유에는, 라디칼 발생에 의한 열화 방지를 목적으로 하여 디부틸히드록시톨루엔 등의 산화방지제가 첨가·함유되어 있어, 일광이 닿는 장소나 형광 등 바로 밑 등에 장기간 보관해 두면 변색을 일으키기 쉽고, 제품 품위를 해친다는 트러블이 종종 발생한다.

그래서, 섬유 표면에 부착시키는 섬유 처리제에 히드록시카르본산을 가함으로써 내변색성을 개선하는 제안이 있다(예를 들면 특허문헌 1). 또한, 섬유처리제에 알킬인산암모늄을 이용함으로써 섬유 제조시나 보관중에 발생하는 황변현상을 방지하려는 제안이 있다(예를 들면 특허문헌 2).

한편, 섬유의 친수성을 높이고 또한 부직포 제조시에 녹을 발생시키지 않기 위해 고급알코올황산염과 알킬포스페이트금속염을 섬유에 부착시키는 제안(예를 들면 특허문헌 3)이나, 알킬황산염, 폴리옥시에틸렌알킬황산염 및 폴리옥시에틸렌알킬인산염을 섬유처리제의 성분으로 하는 제안(예를 들면 특허문헌 4)이 있다.

일본 특허 제 4381579호 명세서 일본 특허 공개 2001－140168호 공보 일본 특허 공개 평 8－141012호 공보 일본 특허 공개 2004－76165호 공보

없음

종래 기술에 의해 섬유의 내변색성을 개선하는 제안이 있지만, 히드록시카르본산은 친수성 부여로서의 기능이 낮기 때문에, 섬유의 흡액성을 저해해버릴 우려가 있다. 또한, 알킬인산암모늄은 내구 친수성 부여로서의 기능이 낮고, 높은 내구 친수성을 얻는 것은 어렵다는 문제가 있다.

따라서, 뛰어난 내변색성과 내구 친수성을 겸비한 섬유에의 강한 요망이 있다.

여기서, 흡액성이란, 펄프 시트 등의 흡수층 위에, 부직포라는 섬유 성형체를 배치한 상태로, 상기 부직포 등의 옆으로부터 뇨나 경혈 등의 액체를 접촉(적하등)시킨 경우에, 액체를 신속하게 흡수층에 이행시키는 능력을 가리킨다. 이 흡액성은, 투액성이나 통액성 등으로도 불리고 있다. 또한, 여기서 내구 친수성이란, 반복의 흡액성을 의미한다.

이러한 문제에 비추어, 본 발명의 과제는, 내변색성이 지극히 뛰어나고, 동시에 높은 내구 친수성을 가진 섬유 및 그러한 섬유로 구성된 섬유 성형체, 예를 들면 부직포를 제공하여, 더 나아가 그러한 섬유 또는 섬유 성형체를 이용한 흡수성 물품을 제공하는 것이다.

본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해서 예의 검토했다. 그 결과, 특정의 황산에스테르염, 설포숙신산디에스테르염 및 인산에스테르염을 각각, 일정량 이상으로 포함한 섬유처리제를 섬유에 부착시킴으로써, 상기 과제를 달성하는 것을 발견하였다.

따라서 본 발명은, 이하의 구성을 가진다.

[1] 섬유의 재료로 적어도 1종의 열가소성수지를 포함하고, 섬유처리제가 부착되어 있는 섬유로서, 상기 섬유처리제가 유효성분 기준으로 하기 성분(A)를 25 내지 80 질량%, 성분(B)를 5 내지 50 질량% 및 성분(C)를 5 내지 40 질량% 포함하고 있고, 상기 섬유처리제가, 섬유 질량에 대해서 0.1 내지 1.0 질량% 부착되어 있는 섬유.

　성분(A)：탄소수가 8~22인 탄화수소기를 가지는 황산에스테르염

　성분(B)：탄소수가 12~20인 탄화수소기를 가지는 설포숙신산디에스테르염

　성분(C)：탄소수가 4~18인 탄화수소기를 가지는 인산에스테르염

[2] 상기의 섬유처리제의 유효성분 기준에서의 성분(A)의 구성비율(질량%)과 성분(C)의 구성비율(질량%)이, 하기 식을 만족하는 [1]에 기재의 섬유.

　성분(A)의 구성비율≥성분(C)의 구성비율

[3]　[1] 또는 [2]에 기재의 섬유를 주체로서 구성되어 있는 섬유 성형체.

[4]　부직포인 [3]에 기재의 섬유 성형체.

[5]　[3]또는 [4]에 기재의 섬유 성형체를 이용하여 얻어지는 흡수성 물품.

본 발명에 따라 섬유에, 특정의 황산에스테르염, 설포숙신산디에스테르염 및 인산에스테르염을 각각, 일정량 이상으로 포함한 섬유처리제를 부착시킴으로써, 뛰어난 내변색성을 가지고, 동시에 흡액성과 내구 친수성이 뛰어난 섬유를 얻을 수 있다. 본 발명에 의해, 또한, 그러한 섬유로부터 구성되는, 뛰어난 내변색성을 가지고, 동시에 내구 친수성이 뛰어난 섬유 성형체, 예를 들면 부직포를 달성할 수 있고, 그러한 섬유 성형체를 이용하여 내변색성 및 내구 친수성이 뛰어난 흡수성 물품을 달성할 수 있다.

본 발명에 의하면 특히, 종래 높은 내구 친수성을 얻는 것이 지극히 어려웠던, 프로필렌을 주성분으로 한 열가소성수지가 섬유 표면의 적어도 일부에 노출되어 있는 섬유(복합섬유를 포함한다), 예를 들면 복합섬유의 예로서 초/심구조가 에틸렌-프로필렌-부텐-1 공중합체/폴리프로필렌과 같은 복합섬유와, 상기의 섬유처리제를 조합함으로써, 종래에는 없는 높은 내구 친수성을 얻음과 동시에 지극히 뛰어난 내변색성을 겸비한다는, 예기치 못한 뛰어난 효과를 가지는 것이 된다.

본 발명에 의하면, 내변색성 및 내구 친수성을 바람직하게 겸비한 섬유, 섬유 성형체 및 흡수성 물품을 제공할 수 있다.

이하, 본 발명을 자세하게 설명한다.

본 발명의 섬유는, 섬유의 재료로 적어도 1종의 열가소성수지를 포함하고, 섬유처리제가 부착되어 있는 섬유로서, 상기 섬유처리제가 유효성분 기준으로 하기 성분(A)를 25 내지 80 질량%, 성분(B)를 5 내지 50 질량% 및 성분(C)를 5 내지 40 질량% 포함하고 있고, 상기 섬유처리제가, 섬유 질량에 대해서 0.1 내지 1.0 질량% 부착되어 있는 섬유이다.

여기서, 유효성분이라 함은 섬유처리제 전체로부터 수분을 제외한 성분이다. 또한, 유효성분 기준이라 함은, 섬유처리제 전체로부터 수분을 제외한 성분의 총질량을 기준으로 하는 의미이다.

본 발명의 섬유에 부착시키는 섬유처리제를 구성하는 성분(A)는, 탄소수가 8~22인 탄화수소기를 가지는 황산에스테르염이다. 그 탄화수소기는 직쇄여도 분지쇄여도 좋고, 또한 포화여도 불포화여도 좋다. 이러한 황산에스테르염은, 예를 들면 탄소수가 8~22인 알코올을 황산화함으로써 제조할 수 있다.

성분(A)는 단독의 화합물 또는 2 종류 이상의 화합물의 혼합물이어도 좋다. 성분(A)로서 예를 들면 옥틸황산염, 라우릴황산염, 스테아릴황산염, 베헤닐황산염 등을 들 수 있다.

성분(A)로서, 또한, 상기 탄화수소기에 산소 원자를 매개로 폴리옥시알킬렌기가 부가되어 있는 알킬렌옥사이드부가물의 황산에스테르염을 사용할 수 있다. 이러한 황산에스테르염은, 예를 들면 탄소수가 8~22인 탄화수소기를 가지는 폴리옥시알킬렌알킬에테르를 황산화함으로써 제조할 수 있다. 그러한 화합물의 예로서, 폴리옥시알킬렌알킬에테르 황산에스테르염, 폴리옥시알킬렌알케닐에테르 황산에스테르염, 폴리옥시알킬렌알키닐에테르 황산에스테르염 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 폴리옥시에틸렌라우릴에테르 황산에스테르염, 폴리옥시에틸렌스테아릴에테르 황산에스테르염, 폴리옥시에틸렌올레일에테르 황산에스테르염, 폴리옥시프로필렌라우릴에테르 황산에스테르염 등을 예시할 수 있다. 알킬렌옥사이드 부가 몰수는 특별히 한정되지 않지만, 일반적으로 2~10이다.

상기 탄화수소기의 탄소수는, 섬유에 내구 친수성을 부여하는 관점에서 12~18이 바람직하다. 또한, 내변색성의 점에서 상기 탄화수소기는 불포화체가 바람직하고, 성분(A)로서 특히 올레일황산염이 바람직하다.

성분(A)의 황산에스테르염을 구성하는 양이온은 특별히 한정되지 않지만, 수용성의 관점에서 금속 양이온이 바람직하고, 예를 들면 나트륨 이온, 칼륨 이온, 리튬 이온 등의 알칼리 금속 이온을 들 수 있다. 그 중에서 황산기와의 궁합의 관점에서 나트륨 이온이 특히 바람직하다.

본 발명의 섬유에 부착시키는 섬유처리제를 구성하는 성분(A)는, 섬유처리제의 유효성분의 25 질량% 이상을 차지하는 것이 필요하다. 성분(A)는 일반적으로 섬유처리제의 유효성분의 25~80 질량%의 범위를 차지한다. 성분(A)의 구성비율이 25 질량% 이상인 것에 의해 내변색성의 효과가 충분해지고, 바람직하게는 30~50 질량%의 범위이다.

본 발명의 섬유에 부착시키는 섬유처리제를 구성하는 성분(B)는, 탄소수가 12~20의 탄화수소기를 가지는 설포숙신산디에스테르염이다. 그 탄화수소기는, 직쇄여도 분지쇄여도 좋고, 또 포화여도 불포화여도 좋다. 또한, 그 2개의 탄화수소기가 같아도 달라도 좋다. 성분(B)로서 단독의 화합물 또는 2 종류 이상의 화합물의 혼합물을 사용할 수 있다. 성분(B)로서, 예를 들면 디라우릴 설포숙시네이트(sulfosuccinate), 디트리데실 설포숙시네이트, 디스테아릴 설포숙시네이트 등을 들 수 있다.

섬유에 내구 친수성을 부여하는 관점에서 상기 탄화수소기의 탄소수가 12~18인 것이 바람직하고, 특히 디트리데실 설포숙시네이트가 바람직하다.

성분(B)의 설포숙신산디에스테르염을 구성하는 양이온으로서, 특별히 한정되지 않지만, 수용성의 관점에서 금속 양이온이 바람직하고, 예를 들면 나트륨 이온, 칼륨 이온, 리튬 이온 등의 알칼리 금속 이온을 들 수 있다. 그 중에서도 설포기와의 궁합의 관점에서 나트륨 이온이 특히 바람직하다.

본 발명의 섬유에 부착시키는 섬유처리제를 구성하는 성분(B)는, 섬유처리제의 유효성분의 5 질량% 이상을 차지하는 것이 필요하다. 성분(B)는 일반적으로 섬유처리제의 유효성분의 5~50 질량%의 범위를 차지한다. 성분(B)의 구성비율이 5 질량% 이상 있는 것으로, 내구 친수성의 효과가 충분해져, 바람직하게는 10~30 질량%의 범위이다.

성분(A)의 황산에스테르염과 성분(B)의 설포숙신산디에스테르염과의 비율은, 특별히 한정되지 않지만, 내구 친수성의 점에서, 질량비로 1：1 ~ 8：1의 범위인 것이 바람직하고, 특히 1：1 ~ 3：1의 범위인 것이 바람직하다.

본 발명의 섬유에 부착시키는 섬유처리제를 구성하는 성분(C)는, 탄소수가 4~18의 탄화수소기를 가지는 인산에스테르염이다. 그 탄화수소기는 직쇄여도 분지쇄여도 좋고, 또한 포화여도 불포화여도 좋다. 이러한 인산에스테르염은, 예를 들면 탄소수가 4~18의 알코올을 인산화함으로써 제조할 수 있다. 인산에스테르염은 모노에스테르염 혹은 디에스테르염이여도 좋다.

성분(C)로서 단독의 화합물 또는 2 종류 이상의 화합물의 혼합물을 사용할 수 있다. 성분(C)의 예로서 헥실인산염, 옥틸인산염, 라우릴인산염, 스테아릴인산염 등을 들 수 있다.

성분(C)로서 상기 탄화수소기에 산소 원자를 매개하여 폴리옥시알킬렌기가 부가되어 있는 알킬렌옥사이드부가물의 인산에스테르염을 사용할 수 있다. 예를 들면 탄소수가 8~22인 탄화수소기를 가지는 폴리옥시알킬렌알킬에테르를 인산화함으로써 제조할 수 있다. 그러한 화합물의 예로서, 폴리옥시알킬렌알킬에테르 인산에스테르염, 폴리옥시알킬렌알케닐에테르 인산에스테르염, 폴리옥시알킬렌알키닐에테르 인산에스테르염 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 폴리옥시에틸렌옥틸에테르 인산에스테르염, 폴리옥시에틸렌라우릴에테르 인산에스테르염, 폴리옥시에틸렌스테아릴에테르 인산에스테르염, 폴리옥시프로필렌라우릴에테르 인산에스테르염 등을 예시할 수 있다. 알킬렌옥사이드 부가 몰수는 일반적으로 2~10이다.

상기 탄화수소기는, 섬유에 대전(帶電)방지성을 부여하는 관점에서 탄소수 8~16이 바람직하고, 특히 옥틸인산염이 바람직하다.

성분(C)의 인산에스테르염을 구성하는 양이온으로서는 특별히 한정되지 않지만, 수용성의 관점에서 금속 양이온이 바람직하고, 예를 들면 나트륨 이온, 칼륨 이온, 리튬 이온 등의 알칼리 금속 이온을 들 수 있다. 그 중에서도, 인산기와 궁합이 좋은 칼륨 이온이 특히 바람직하다.

본 발명의 섬유에 부착시키는 섬유처리제를 구성하는 성분(C)는, 섬유처리제의 유효성분의 5 질량% 이상을 차지하는 것이 필요하다. 성분(C)는 일반적으로는 섬유처리제의 유효성분의 5~40 질량%의 범위를 차지한다. 성분(C)의 구성비율이 5 질량% 이상인 것에 의해 충분한 대전 방지의 효과가 발휘되어, 바람직하게는 10~30 질량%의 범위이다.

본 발명의 섬유는, 상기 섬유처리제가 그 유효성분으로서 0.1~1.0 질량% 부착되어 있는 것으로서, 0.3~0.8 질량% 부착되어 있는 것이 바람직하다. 섬유에 대해서 이 부착량이 0.1 질량% 이상이면, 대전방지성이 충분해져 섬유처리제가 부착된 섬유를 부직포라는 섬유 성형체로 가공하는 공정에서 정전기가 발생하지 않고, 가공이 용이해지는 경향이 있어, 바람직하다. 또한 부착량이 1.0 질량% 이하라면, 섬유를 가공하는 공정으로, 섬유로부터의 섬유처리제의 탈락이 적고, 기기에의 축적이 증대하는 일이 없고, 더 나아가 가공성을 저하시키는 일이 없는 것으로부터, 바람직하다.

본 발명의 섬유 성형체, 예를 들면 부직포에 있어서도, 상기 섬유처리제가 그 유효성분으로서 0.1~1.0 질량% 부착되어 있는 것이 바람직하다.

섬유에 있어서 내변색성과 내구 친수성을 보다 잘 양립시키기 위해서, 섬유 처리제에 있어서 성분(A)가 성분(C)와 동량으로 이용되거나, 또는 성분(C)보다도 다량으로 이용되고 있는 것이, 바람직하다. 즉, 섬유 처리제에 있어서 유효성분 기준에서의 성분(A)의 구성비율(질량%)과 성분(C)의 구성비율(질량%)과의 사이에, 이하의 관계식이 성립되고 있는 것이 바람직하다.

　　성분(A)의 구성비율≥성분(C)의 구성비율

섬유에 상기 섬유처리제를 부착시키는 태양으로서 섬유에 상기 섬유처리제를 부착시켜, 그 후, 상기 섬유가 필요에 따라 섬유 성형체로 가공되어도 좋다. 혹은, 섬유로부터 섬유 성형체로 가공한 후, 상기 섬유 성형체에 상기 섬유처리제를 부착시켜도 좋다.

본 발명의 섬유 성형체, 예를 들면 부직포는, 상기 섬유처리제를 부착시킨 섬유를 이용해 적당한 공정에 의해 가공하여 제조할 수 있어, 혹은, 섬유로부터 적당한 공정에 의해 가공하여 얻은 섬유 성형체에, 상기 섬유처리제를 부착시킴으로써 제조할 수 있다. 예를 들면 부직포라는 섬유 성형체에 섬유처리제를 부착시키는 경우는, 전체에 균일하게 부착시키는 것은 물론, 필요에 따라 임의의 부분에 부착시킬 수 있고, 또한, 부착시키는 부분마다의 부착량에 차이를 두어도 좋다.

구체적으로는, 섬유처리제는, 이온 교환수 등으로 3~30 질량% 농도로 희석한 에멀젼 상태로 섬유나 부직포라는 섬유 성형체에 부착시킬 수 있다. 섬유를 생산하는 공정, 이른바 방사 공정, 연신 공정 및 권축 공정에 대해, 섬유처리제를 부착시켜도 좋고, 섬유를 섬유 성형체에 가공한 후, 예를 들면 섬유를 부직포화한 후에, 상기 부직포에 대해서, 부착량이 소망한 범위가 되도록 섬유처리제를 부착시켜도 좋다. 섬유처리제를 섬유에 부착시키는 방법으로서는, 오일링 롤법, 침지법, 분무법 등, 공지의 방법을 이용할 수 있다. 또한, 예를 들면 부직포에 섬유처리제를 부착시키는 방법으로서는, 오일링 롤법(코팅법), 침지법, 분무법 등을 들 수 있고, 부착의 효율이나 고착성을 향상시키기 위해서, 전처리로서, 부직포에 대해서 코로나 방전처리나 상압(常壓) 플라즈마 방전처리를 가해도 괜찮다.

섬유 혹은 섬유 성형체에의 섬유처리제의 부착량의 조정은, 오일링 롤 등의 롤로 부착시키는 경우는, 롤의 회전수 등에 의해 실시할 수 있어 분무법에 의해 부착시키는 경우는, 그 분무량등에 의해 실시할 수 있다.

섬유에 부착한 섬유처리제의 양을 정량적으로 확인하는 방법으로서, 용매에 의한 추출법이 있다. 부착량을 확인하고 싶은 섬유처리제가 가용인 용제, 예를 들면 메탄올, 에탄올, 2－프로판올 등에 일정량의 섬유나 섬유 성형체를 침지한 후, 용제만을 열 등으로 휘발시켜, 그 잔량을 계량함으로써 단위 질량 당의 섬유처리제의 부착량을 확인할 수 있다. 구체적으로는, 신속법, 속슬레이법을 들 수 있다.

본 발명의 섬유에 부착시키는 섬유처리제에는, 본 발명의 효과를 방해하지 않는 범위에서 그 외의 공지의 계면활성제 성분을 사용할 수 있다. 예를 들면 내구 친수성의 점에서 피마자유에스테르유도체, 폴리옥시에틸렌피마자유에테르유도체, 폴리옥시알킬렌변성실리콘, 폴리옥시에틸렌에스테르, 소르비탄산에스테르, 트리알킬글리신히드록사이드(베타인) 등이나, 섬유처리제의 안정성의 점에서 에스테르유 등을 들 수 있다.

　본 발명의 섬유에 부착시키는 섬유처리제에는, 본 발명의 효과를 방해하지 않는 범위에서, 각종 첨가제를 배합할 수 있다. 이러한 첨가제의 예로서 유화제, 방부제, 방청제, pH 조정제, 소포제 등을 들 수 있다.

본 발명의 섬유는 단일 성분의 섬유여도 좋고, 복합섬유여도 좋다. 구성하는 열가소성수지로서 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 고밀도 폴리에틸렌, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌(프로필렌 단독 중합체), 프로필렌을 주성분으로 하는 에틸렌-프로필렌 공중합체, 프로필렌을 주성분으로 하는 에틸렌-프로필렌-1－부텐 공중합체, 폴리부텐-1, 폴리헥센-1, 폴리옥텐-1, 폴리4－메틸펜텐-1, 폴리메틸펜텐, 1,2－폴리부타디엔, 1,4－폴리부타디엔이라고 하는 폴리올레핀계 수지나, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리프로필렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리유산, 폴리부틸렌 숙시네이트나 폴리부틸렌아디페이트 테레프탈레이트, 공중합 폴리에스테르(코폴리에스테르)라고 하는 폴리에스테르계 수지 등을 들 수 있다. 이들 2 종류 이상을 포함하는 혼합물로부터 이루어지는 섬유여도 좋다.

복합섬유이면, 단면 구조로서는 동심초심구조, 편심초심구조, 사이드·바이·사이드 구조의 복합섬유, 또는, 교호방사상 등의 분할형 복합섬유 등을 들 수 있다. 섬유의 형상으로서는 원형, 성형(星形), 타원형, 삼각형, 사각형, 오각형, 다엽형, 중천형(中空型) 등을 들 수 있다. 또한, 복합섬유의 구체적인 열가소성수지의 조합(초/심, 혹은, 저융점 성분/고융점 성분으로서의 조합)으로서는, 고밀도 폴리에틸렌/폴리프로필렌, 저밀도 폴리에틸렌/폴리프로필렌, 에틸렌옥텐 공중합체/폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체/폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-부텐-1 공중합체/폴리프로필렌, 고밀도 폴리에틸렌/폴리에틸렌 테레프탈레이트, 에틸렌-옥텐 공중합체/폴리에틸렌 테레프탈레이트, 에틸렌-프로필렌-부텐-1 공중합체/폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리프로필렌/폴리에틸렌 테레프탈레이트, 고밀도 폴리에틸렌/폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리유산/폴리부틸렌 숙시네이트 등을 들 수 있다. 초/심, 혹은, 저융점 성분/고융점 성분의 비율은, 질량비로 10/90 ~ 90/10의 범위인 것이 바람직하고, 방사성, 연신성, 부직포 가공성의 점에서, 30/70 ~ 70/30의 범위인 것이 특히 바람직하다.

본 발명의 효과는, 프로필렌을 주성분으로 한 열가소성수지, 예를 들면 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-프로필렌-부텐-1 공중합체 등이, 섬유 표면의 적어도 일부에 노출되어 있는 섬유(복합섬유를 포함한다)에 있어서, 지극히 높고 바람직하다. 그 이유는 명확하지는 않지만, 특히 이들 열가소성수지와 사용하는 섬유처리제의 섞임이 좋은 것으로 추측된다. 또한 주성분이란, 구성성분 중에서 가장 질량비율이 높은 것으로, 바람직하게는 30 질량% 이상을 차지하는 것을 말한다. 특히, 프로필렌을 주성분으로 한 열가소성수지가 섬유의 길이 방향으로 연속하여, 섬유 표면의 10% 이상을 차지하고 있는 것이 바람직하고, 상기 열가소성수지의 단일 섬유나, 상기 열가소성수지를 초성분에 포함하는 동심초심구조, 편심초심구조의 복합섬유나, 상기 열가소성수지를 복합 성분으로서 포함한 분할형 복합섬유인 것이 바람직하다.

본 발명을 구성하는 열가소성수지에는, 본 발명의 효과를 방해하지 않는 범위내에서 더 나아가, 산화방지제, 광안정제, 자외선 흡수제, 중화제, 조핵제, 에폭시 안정제, 윤활제, 항균제, 난연제, 대전방지제, 안료 및 가소제등의 첨가제를 적절히 필요에 따라서 첨가해도 좋다.

본 발명의 섬유중에는, 본 발명의 효과를 방해하지 않는 범위내에서 자체의 무게에서 유래하는 드레이프(drape)감이나 매끄러운 촉감을 주어, 보이드나 크랙 등 섬유 내외의 공극을 생성함에 의한 유연성이 뛰어난 섬유를 얻기 위해서 무기 미립자를 필요에 따라서 첨가해도 좋다. 그러한 무기 미립자의 양은, 바람직하게는 섬유중에 0~10 질량%이며, 보다 바람직하게는 1~5 질량%의 범위이다.

상기 무기 미립자에 대해서는, 비중이 높고, 용융한 열가소성수지 중에서의 응집이 일어나기 어려운 것이면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 산화티탄(비중 3.7~4.3), 산화아연(비중 5.2~5.7), 티탄산바륨(비중 5.5~5.6), 탄산바륨(비중 4.3~4.4), 황산바륨(비중 4.2~4.6), 산화지르코늄(비중 5.5), 규산지르코늄(비중 4.7), 알루미나(비중 3.7~3.9), 산화마그네슘(비중 3.2) 혹은 이들과 거의 동등의 비중을 가지는 물질을 들 수 있고, 그 중에서도 산화티탄이 바람직하게 이용된다.

무기 미립자의 섬유에의 첨가 방법으로서는, 방사시에 무기 미립자의 가루와 열가소성수지를 혼합하는 등에 의해 직접 첨가하는 방법, 혹은 무기 미립자의 가루를 마스터배치(masterbatch)화하여, 방사시에 마스터배치와 열가소성수지를 혼합하는 방법 등을 들 수 있다. 마스터배치화에 이용하는 열가소성수지는, 섬유를 구성하는 열가소성수지와 같은 열가소성수지를 이용하는 것이 가장 바람직하지만, 본 발명의 요건을 만족하는 것이면 특별히 한정되지 않고, 다른 열가소성수지를 이용해도 좋다.

본 발명의 섬유는, 예를 들면 상기 열가소성수지를 용융 방사법에 의해 방사하여, 미연신 섬유를 얻은 후, 연신 공정으로 일부 배향 결정화를 진행시킨 다음 권축 공정에 있어서 권축을 부여해, 그 후 열풍 건조기 등을 이용해 소정의 온도에서 일정시간 열처리를 실시함으로써 적합하게 얻을 수 있다.

본 발명의 섬유의 섬도는 특별히 한정되지 않지만, 0.3~12.0 dtex가 바람직하고, 상기 섬유를 부직포로 가공하는 과정의 점에서 1.0~8.0 dtex가 보다 바람직하고, 더욱 바람직한 것은 1.7~6.0 dtex이다.

본 발명의 섬유의 섬유 길이는 특별히 한정되지 않고, 섬유를 예를 들면 부직포로 하는 방법마다 임의로 결정할 수 있다. 예를 들면 롤러 카드기를 이용해 섬유 웹을 형성할 듯한 단섬유인 경우, 그 섬유의 섬유 길이는 25~125 mm가 바람직하고, 보다 바람직하게는 38~76 mm이다. 또한 에어레이드기를 이용해 섬유 웹을 형성할 듯한 촙인 경우, 그 섬유 길이는 3~25 mm가 바람직하고, 보다 바람직하게는 3~12 mm이다.

섬유를 부직포로 가공하는 방법은, 특별히 한정되지 않지만, 섬유 웹을 형성한 후에, 열처리를 실시해, 섬유 웹을 구성하는 섬유의 교락점을 열접착시켜 부직포화하는 수법을 이용하는 것이 바람직하다. 섬유 웹을 형성하는 방법으로서는, 단섬유를 롤러 카드기에 통과시키는 카딩법, 단섬유를 에어에서 포밍하는 에어레이드법, 장섬유를 적층시키는 스판본드법 등을 들 수 있다. 섬유 웹을 열처리하여, 열접착시키는 방법으로는, 열풍 순환형 건조기, 열풍 환기식 열처리기, 릴렉싱식 열풍 건조기, 열판압착식 건조기, 드럼형 건조기, 적외선 건조기, 부분 열압착 가공기 등 공지의 것을 이용할 수 있다.

본 발명의 섬유를 부직포로 가공했을 경우의 부직포의 단위 면적 당 질량은, 특별히 한정되지 않고, 사용 용도에 따라 결정할 수 있다. 예를 들면 일회용 기저귀나 생리용 냅킨의 표면재이면 10~50 g/m²가 바람직하고, 보다 바람직하게는 20~35 g/m²이다.

본 발명의 섬유 성형체는, 상기한 바와 같은 부직포 외, 섬유 토(tow), 섬유 웹, 섬유 적층물, 네트, 편직물 및 이들을 열처리하여 시트상이나 덩어리로 가공한 것, 부직포를 층상이나 파상으로 겹쳐 열처리 등의 2차 가공을 한 것 등을 포함한다. 본 발명의 섬유 성형체로서 특히 부직포를 들 수 있다.

본 발명의 섬유 또는 섬유 성형체를 이용해, 통상의 방법에 따라 제품의 종류에 따라 각종 섬유 제품을 제조할 수 있다.

본 발명의 섬유 또는 섬유 성형체를 이용한 섬유 제품으로서는, 기저귀, 냅킨, 실금 패드 등의 흡수성 물품, 가운, 수술복 등의 의료 위생재, 벽용 시트, 창호지, 바닥재 등의 실내 내장재, 커버 크로스, 청소용 와이퍼, 음식물 쓰레기용 커버 등의 생활 관련재, 일회용 화장실, 화장실용 커버 등의 욕실제품, 애완동물 시트, 애완동물용 기저귀, 애완동물용 타올 등의 애완동물 용품, 와이핑재, 필터, 쿠션재, 기름 흡착재, 잉크탱크용 흡착재 등의 산업 자제, 일반 의료재, 침장재, 개호 용품 등을 들 수 있다. 본 발명의 섬유 또는 섬유 성형체는, 다양한 섬유 제품에의 용도로 이용이 가능하다.

본 발명의 섬유 제품으로서, 특히 흡수성 물품을 들 수 있다.

[실시예]

이하, 실시예에 의해 본 발명을 상술하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 어떠한 한정이 되는 것은 아니다. 또한 각 예에 있어서의 제조, 가공, 측정, 시험은 이하에 나타내는 방법으로 시행하였다.

＜실시예 1~8 및 비교예 1~7＞

(열가소성수지)

섬유를 구성하는 열가소성수지로서 이하의 수지를 이용했다.

수지 1: 밀도 0.96 g/cm³, MFR(190℃ 하중 21.18 N)이 16 g/10 min, 융점이 130℃인 고밀도 폴리에틸렌(약기호 PE)

수지 2: MFR(230℃ 하중 21.18 N)이 11 g/10 min, 융점이 162℃인 폴리프로필렌(약기호 PP－1)

수지 3: MFR(230℃　하중 21.18 N)이 16 g/10 min, 융점이 162℃인 폴리프로필렌(약기호 PP－2)

수지 4: MFR(230℃　하중 21.18 N)이 16 g/10 min, 융점이 131℃인 에틸렌 함유량 4.0 중량%, 1－부텐 함유량 2.65 중량%의 에틸렌-프로필렌-부텐-1 공중합체(약기호 co－PP)

(멜트-매스 플로우레이트(Melt-Mass Flow Rate, MFR)의 측정)

JIS　K　7210에 준거해, 멜트-매스 플로우레이트의 측정을 실시했다. 여기서, MI는, 부속서 A 표 1의 조건 D(시험온도 190℃, 하중 2.16 kg)에 준거하고, MFR은, 조건 M(시험온도 230℃, 하중 2.16 kg)에 준거해 측정했다.

(섬유의 제조)

표 1~2에 나타내는 열가소성수지를, 동심초심형의 단면이 되는 방사 금구를 이용해, 소정의 압출온도에서 용융 방사하여, 섬유 단면이 체적비로 50/50의 동심초심형의 미연신 섬유를 얻었다. 그 때, 표 1~2에 나타내는 섬유처리제를 오일링 롤로, 미연신 섬유에 부착시켰다. 얻어진 미연신 섬유를, 90℃의 열 롤에서 연신하여, 클린 퍼에서 권축을 부여함으로써, 연신 섬유로 했다. 그 후, 열풍 순환형 건조기에서 연신 섬유를 건조하고, 커터로 51 mm로 잘라 2.2 dtex의 단섬유로 해, 이것을 시료 섬유로서 이용했다.

(섬유처리제의 조성)

각 예로 사용한 섬유처리제의 조성을 표 1~2에 나타낸다. 이 조성의 단위는 질량%로, 섬유처리제 중의 유효성분의 전량으로 100 질량%로 한다.

(섬유처리제의 부착량 측정)

시료 섬유를 롤러 카드 시험기((유) 다이와기공 제)에서 섬유 웹으로하고, 섬유 웹으로부터 2 g을 꺼내 신속잔지(殘脂)추출 장치(토카이계기(주) 제 「R－II형」)를 이용해 측정했다. 추출 용매로서 메탄올 25 ml를 이용했다.

이하의 식에서 부착량을 산출했다.

처리제의 부착량(질량%) = 추출량(g)÷2×100

(내변색 시험)

상기 공정에서 얻어진 시료 섬유를 롤러 카드 시험기((유) 다이와기공제)에서 카드 웹으로 하여, 이 웹을 니들 펀치 프레스기에서 단위 면적 당 질량 약 200±20 g/m²의 부직포로 했다. 동샘플을 세로 8 cm×가로 8 cm로 잘라, 석유 스토브 화원의 상부 80 cm에 설치했다(분위기 온도는 100±5℃). 연소 가스에 3시간 폭로한 후, 시료를 꺼냈다. 색차계(스가시험(주) 제 「Model　SM－4」)에서 시험 전후의 시험 샘플의 표면의 YI(Yellow　Index)의 수치를 측정해, 그 차이인ΔYI를 산출하고 아래와 같이 3 단계로 평가했다.

　좋다　A　＞　B　＞　C　나쁘다

ΔYI가 6 미만이면 내변색성이 뛰어난 것으로 하여 'A'로 했다.

ΔYI가 6이상 8 미만이면 'B＇로 했다.

ΔYI가 8이상이면 변색성이 높다고 말할 수 있음으로부터 'C＇로 했다.

(부직포화)

상기 공정에서 얻어진 시료 섬유를 롤러 카드 시험기((유) 다이와기공 제)에서 카드 웹으로 하고, 이 웹을 썩션(suction)드라이어로, 표 1~2 기재의 온도의 쓰루에어 가공(약호로서 TA)으로 열접착시켜, 단위 면적 당 질량이 약 23±2 g/m²의 부직포를 얻었다.

(흡수 평가)

상기 공정에서 얻어진 부직포를 세로 10 cm×가로 10 cm로 잘라, 티슈에 싸인 흡수체 위에 설치하고, 인공뇨를 2 ml 피펫에서 1 방울씩 10개소에 적하하여, 부직포 표면상에서 흡수된 수로부터 하기 식으로부터 흡수율을 산출했다.

　흡수율(%) = (흡수된 수(개)/10)×100

그 후, 50 ml의 인공뇨에서 부직포를 씻어 흘려, 충분히 건조 후, 방금전 적하한 위치에 적하하여 재차 흡수율을 측정했다. 흡수율이 0%가 될 때까지 반복 실시하고, 아래와 같이 3 단계에서 판정해, 내구 친수성을 평가했다.

　좋다　A　＞　B　＞　C　나쁘다

3회째의 흡수율이 0%를 넘는 것은 흡수성이 뛰어난 것으로 하여 'A＇로 했다.

2회째의 흡수율이 0%를 넘고 3회째의 흡수율이 0%에서는 'B＇로 했다.

2회째의 흡수율이 0%의 것은 흡수성이 뒤떨어진다고 하여 'C＇로 했다.

또한 본 평가에서 이용한 인공뇨는 하기 성분비로 조제된 것을 사용했다.

요소 ··· 2.00 질량%

염화나트륨 ··· 0.80 질량%

황산마그네슘 ··· 0.08 질량%

염화칼슘 ··· 0.03 질량%

이온 교환수 ···97.09 질량%

이하의 표 1 및 2에, 섬유의 구성, 가공 조건, 및 상기 시험 및 측정 방법에 근거해 시험, 측정한 결과를 모아 나타낸다.

본 발명의 섬유는, 특정의 황산에스테르염, 설포숙신산디에스테르염 및 인산에스테르염을 각각, 소정량 이상으로 포함한 섬유처리제를 부착시키고 있음으로써, 높은 내구 친수성 뿐만이 아니라 지극히 뛰어난 내변색성을 겸비하는 것이다.

더 나아가, 본 발명의 섬유로부터 얻어지는 부직포 등의 섬유 성형체는, 높은 내구 친수성을 갖는 동시에, 내변색성이 지극히 뛰어나 기저귀, 냅킨, 실금 패드 등의 흡수성 물품, 가운, 수술복 등의 의료 위생재, 벽용 시트, 창호지, 바닥재 등의 실내 내장재, 커버 크로스, 청소용 와이퍼, 음식물 쓰레기용 커버 등의 생활 관련재, 일회용 화장실, 화장실용 커버 등의 욕실제품, 애완동물 시트, 애완동물용 기저귀, 애완동물용 타올 등의 애완동물 용품, 와이핑재, 필터, 쿠션재, 기름 흡착재, 잉크탱크용 흡착재 등의 산업 자제, 일반 의료재, 침장재, 개호 용품 등 여러가지 섬유 제품에의 용도로 유리하게 이용할 수가 있다.

Claims

섬유의 재료로 적어도 1종의 열가소성수지를 포함하고, 섬유처리제가 부착되어 있는 섬유로서, 상기 섬유처리제가 유효성분 기준으로 하기 성분(A)를 25 내지 80 질량%, 성분(B)를 5 내지 50 질량% 및 성분(C)를 5 내지 40 질량% 포함하고 있고, 상기 섬유처리제가, 섬유 질량에 대해서 0.1 내지 1.0 질량% 부착되어 있는 섬유.
　성분(A)：탄소수가 8 내지 22인 탄화수소기를 가지는 황산에스테르염
　성분(B)：탄소수가 12 내지 20인 탄화수소기를 가지는 설포숙신산디에스테르염
　성분(C)：탄소수가 4 내지 18인 탄화수소기를 가지는 인산에스테르염
청구항 1에 있어서, 섬유처리제의 유효성분 기준에서의 성분(A)의 구성비율(질량%)과 성분(C)의 구성비율(질량%)이 하기 식을 만족하는, 섬유.
　성분(A)의 구성비율≥성분(C)의 구성비율
청구항 1 또는 2에 기재의 섬유를 주체로하여 구성되어 있는 섬유 성형체.
청구항 3에 있어서, 부직포인, 섬유 성형체.
청구항 3에 기재의 섬유 성형체를 이용하여 얻어지는 흡수성 물품.
청구항 4에 기재의 섬유 성형체를 이용하여 얻어지는 흡수성 물품.