WO2022092011A1 - 短繊維用処理剤、合成繊維、及び不織布の製造方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a treatment agent for short fibers, a synthetic fiber, and a method for producing a non-woven fabric.
- synthetic fibers are used as raw material fibers for non-woven fabrics.
- staples which are short fibers of synthetic fibers, are produced, and then the staples are passed through a card machine to produce a web.
- Nonwoven fabrics are manufactured by a thermal bond method in which the web is treated with hot air and the staple fibers are bonded to each other.
- Nonwoven fabrics made from synthetic fibers with functions such as water repellency are used in a wide range of fields such as the field of protective materials, the field of medical care, and the field of civil engineering.
- Patent Document 1 describes a treatment agent for short fibers containing an alkyl phosphate salt having a predetermined hydrocarbon group, an ester compound of an alcohol having a predetermined hydrocarbon group and a fatty acid having a predetermined hydrocarbon group, and a silicone compound. Is disclosed.
- the treatment agent for short fibers is required to improve the card processability in the non-woven fabric manufacturing process and suppress scum generated in the staple manufacturing process. ..
- the card processability for example, it is necessary to improve the antistatic property of the synthetic fiber to which the treatment agent for short fibers is attached.
- the solution stability of the staple fiber treatment agent for example, it is necessary to improve the solution stability of the staple fiber treatment agent.
- the treatment agent for staple fibers for solving the above problems contains the following component (A), the following component (B), and the following component (C), and the component (A) and the component (B). , And the total content ratio of the component (C) is 100 parts by mass.
- the gist is that the content ratio of the component (A) exceeds 40% by mass.
- Component (A) An ester compound of a monohydric alcohol having a hydrocarbon group having 12 to 22 carbon atoms and a monohydric fatty acid having a hydrocarbon group having 12 to 22 carbon atoms.
- Component (C) At least one selected from fatty acids having a hydrocarbon group having 12 to 22 carbon atoms and salts thereof.
- the short fiber is a condensate of a polyoxyalkylene group-containing hydroxy fatty acid polyhydric alcohol ester and a dicarboxylic acid (or a dicarboxylic acid derivative) and / or an ester in which at least one or more hydroxyl groups of the condensate are sealed with a fatty acid.
- the treatment agent for short fibers contains the condensate and / or the ester derived from the condensate in an amount of 10% by mass or more and 45% by mass or less. It is not contained, and it is not contained at all, or even if it is contained, the amount thereof is less than 10% by mass, or more than 45% by mass, preferably less than 10% by mass.
- the component (A) is 50 to 80 parts by mass. It is preferable that the component (B) is contained in an amount of 10 to 40 parts by mass and the component (C) is contained in a ratio of 1 to 10 parts by mass.
- the staple fiber treatment agent further preferably contains a polyoxyalkylene derivative as the component (D).
- the staple fiber treatment agent preferably contains the component (D) in an amount of 5 to 30% by mass.
- the component (A) is 60 parts by mass. It is preferable that the component (B) is contained in an amount of about 80 parts by mass, the component (B) is contained in an amount of 10 to 30 parts by mass, the component (C) is contained in an amount of 1 to 10 parts by mass, and the component (D) is contained in an amount of 5 to 20 parts by mass.
- the gist of the synthetic fiber for solving the above-mentioned problem is that the above-mentioned treatment agent for short fibers is attached.
- the synthetic fiber is preferably a polyolefin-based synthetic fiber.
- Step 1 A step of adhering the treatment agent for short fibers according to any one of claims 1 to 5 to synthetic fibers.
- Step 2 A step of passing the synthetic fiber to which the staple fiber treatment agent is attached in step 1 through a card machine to obtain a web.
- Step 3 A step of applying a heat fusion treatment to the web obtained in step 2 to obtain a non-woven fabric. That is, in the above method, a step of adhering the staple fiber treatment agent to the synthetic fiber, a step of passing the synthetic fiber to which the staple fiber treatment agent is attached through a card machine to obtain a web, and a step of heat on the obtained web. It includes a step of applying a fusion treatment to obtain a non-woven fabric.
- the synthetic fiber is a polyolefin-based synthetic fiber.
- the water repellency and antistatic property of synthetic fibers can be improved, and the solution stability of the staple fiber treatment agent is improved.
- the treatment agent of the present embodiment contains the following component (A), the following component (B), and the following component (C).
- the treatment agent contains 50 parts by mass or more of the component (A), where the total content ratio of the component (A), the component (B), and the component (C) is 100 parts by mass. ..
- the proportion of the content of the component (A) in the treatment agent exceeds 40% by mass, or 50% by mass or more, 60% by mass or more, 70% by mass or more, 72% by mass or more. Or it is 75% by mass or more.
- Component (A) An ester compound of a monohydric alcohol having a hydrocarbon group having 12 to 22 carbon atoms and a monohydric fatty acid having a hydrocarbon group having 12 to 22 carbon atoms.
- Component (C) At least one selected from fatty acids having a hydrocarbon group having 12 to 22 carbon atoms and salts thereof. Assuming that the treatment agent contains each of the above components and the total content ratio of the component (A), the component (B), and the component (C) is 100 parts by mass, the treatment agent contains 50 parts by mass or more of the component (A). By doing so, as will be described later, the water repellency and antistatic property of the synthetic fiber can be improved. In addition, the solution stability of the treatment agent is improved.
- the monohydric alcohol having a hydrocarbon group having 12 to 22 carbon atoms in the above component (A) may be an aliphatic alcohol or an aromatic alcohol. Further, it may be a linear aliphatic alcohol or an aliphatic alcohol having a branched chain. Further, it may be a saturated aliphatic alcohol or an unsaturated aliphatic alcohol.
- the monohydric alcohol is a linear aliphatic alcohol because it does not adversely affect the antistatic property.
- the number of carbon atoms of the monohydric alcohol is more preferably 16 to 20.
- the monohydric alcohol examples include octadecyl alcohol, hexadecyl alcohol, oleyl alcohol, isooctadecyl alcohol, isotridecyl alcohol, docosyl alcohol, dodecyl alcohol, tetradecyl alcohol and the like.
- the monohydric alcohol may be used alone or in combination of two or more.
- the monovalent fatty acid having a hydrocarbon group having 12 to 22 carbon atoms in the component (A) may be a saturated fatty acid or an unsaturated fatty acid. Further, it may be a linear fatty acid or a fatty acid having a branched chain.
- the monovalent fatty acid examples include octadecanoic acid, hexadecanoic acid, oleic acid, isooctadecanoic acid, docosanoic acid, tetradecanoic acid, dodecanoic acid and the like.
- the monovalent fatty acid may be used alone or in combination of two or more.
- the alkyl group having 16 to 22 carbon atoms in the alkyl phosphate ester salt having an alkyl group having 16 to 22 carbon atoms in the above component (B) may be a linear alkyl group or an alkyl group having a branched chain. There may be.
- the alkyl group preferably has 16 to 20 carbon atoms. Specific examples of the alkyl group include an octadecyl group, a hexadecyl group, a docosyl group and the like.
- alkyl groups may be used alone or in combination of two or more. Further, the alkyl group having 4 to 8 carbon atoms in the alkyl phosphate ester salt having an alkyl group having 4 to 8 carbon atoms in the component (B) may be a linear alkyl group or an alkyl having a branched chain. It may be a group.
- alkyl group examples include 2-ethylhexyl group, octyl group, hexyl group, butyl group and the like.
- the above alkyl groups may be used alone or in combination of two or more.
- Examples of the salt constituting the alkyl phosphate ester salt include an amine salt and a metal salt.
- the amine constituting the amine salt may be any of a primary amine, a secondary amine, and a tertiary amine.
- Examples of the amine constituting the amine salt include (1) methylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, NN-diisopropylethylamine, butylamine, dibutylamine, 2-methylbutylamine, tributylamine and octylamine.
- Aliper amines such as dimethyllaurylamine, (2) aniline, N-methylbenzylamine, pyridine, morpholin, piperazine, aromatic amines or heterocyclic amines such as derivatives thereof, (3) monoethanolamine, N- Alkanol amines such as methylethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, isopropanolamine, diisopropanolamine, triisopropanolamine, dibutylethanolamine, butyldiethanolamine, octyldiethanolamine, lauryldiethanolamine, and (4) arylamines such as N-methylbenzylamine. , (5) Polyoxyalkylene alkylamino ethers such as polyoxyethylene laurylamino ether and polyoxyethylene stearylamino ether, (6) ammonia and the like.
- Examples of the metal salt include an alkali metal salt and an alkaline earth metal salt.
- Examples of the alkali metal constituting the alkali metal salt include sodium, potassium, lithium and the like.
- Examples of the alkaline earth metal constituting the alkaline earth metal salt include metals corresponding to Group 2 elements such as calcium, magnesium, beryllium, strontium, and barium.
- the alkyl phosphate ester salt of the component (B) includes, for example, a monoester body alone, a diester body alone, and a mixture of the monoester body and the diester body. Further, the diester body includes a diester body having the same alkyl group (symmetrical diester), a diester body having different alkyl groups (asymmetrical diester) and the like.
- the fatty acid having a hydrocarbon group having 12 to 22 carbon atoms in the above component (C) may be a saturated fatty acid or an unsaturated fatty acid. Further, it may be a linear fatty acid or a fatty acid having a branched chain. It may be a monovalent fatty acid or a polyhydric fatty acid.
- the fatty acid having a hydrocarbon group having 12 to 22 carbon atoms in the component (C) is preferably a fatty acid having an unsaturated bond having 16 to 20 carbon atoms. Since the fatty acid has an unsaturated bond having 16 to 20 carbon atoms, the solution stability can be further improved without lowering the water repellency.
- the salt constituting the fatty acid salt having a hydrocarbon group having 12 to 22 carbon atoms in the component (C) for example, the same salt as the metal salt constituting the alkyl phosphate ester salt can be mentioned.
- the metal salt is potassium because the antistatic property can be further improved.
- the fatty acid having a hydrocarbon group having 12 to 22 carbon atoms in the above component (C) and its salt include, for example, potassium oleate salt, oleic acid, potassium octadecanoate salt, sodium oleate salt, and docosanoic acid. Examples thereof include a potassium salt, a potassium dodecanoic acid salt, a potassium tetradecanoic acid salt, and a potassium hexadecanoic acid salt.
- the fatty acid having a hydrocarbon group having 12 to 22 carbon atoms and a salt thereof may be used alone or in combination of two or more. Assuming that the total content of the component (A), the component (B), and the component (C) is 100 parts by mass, the treatment agent contains 50 to 80 parts by mass of the component (A) and 10 parts by mass of the component (B). It is preferable that the component (C) is contained in an amount of about 40 parts by mass and 1 to 10 parts by mass.
- the treatment agent preferably further contains a polyoxyalkylene derivative as the component (D).
- the treatment agent contains a polyoxyalkylene derivative, the solution stability of the treatment agent is further improved.
- Examples of the polyoxyalkylene derivative include alcohols or compounds in which an alkylene oxide is added to a carboxylic acid, an ether ester compound in which an alkylene oxide is added to an ester compound of a carboxylic acid and a polyhydric alcohol, and the like.
- the alcohols or carboxylic acids may be aliphatic alcohols or carboxylic acids having a linear or branched chain, or aromatic alcohols or carboxylic acids. Further, it may be a saturated alcohol or a carboxylic acid, or an unsaturated alcohol or a carboxylic acid. Further, it may be a monohydric or divalent or higher alcohol or carboxylic acid.
- the alkylene oxide is preferably an alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms.
- Specific examples of the alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms include ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide and the like. Among these, ethylene oxide is preferable.
- the polymerization sequence is not particularly limited, and may be a random adduct or a block adduct.
- the number of moles of alkylene oxide added to 1 mol of the above alcohols, carboxylic acids, or ester compounds of carboxylic acids and polyhydric alcohols is preferably 5 to 100 mol. More preferably, it is 5 to 30 mol.
- polyoxyalkylene derivative examples include polyoxyalkylene alkyl ether, polyoxyalkylene alkenyl ether, polyoxyalkylene alkyl ester, polyoxyalkylene alkenyl ester, polyoxyalkylene alkyl phenyl ether, polyoxyalkylene alkyl amine, and polyoxyalkylene.
- examples thereof include alkenylamines, salts of polyoxyalkylene alkylamines and inorganic acids, and salts of polyoxyalkylene alkenylamino ethers and inorganic acids.
- polyoxyalkylene derivative examples include polyoxyethylene (5 mol) oleyl ether, polyoxyethylene (10 mol) hardened castor oil ether, polyoxyethylene (20 mol) sorbitan monooctadecyl ester, and polyoxyethylene (. 7 mol) Oleyl ester, polyoxyethylene (7 mol) octadecyl ether and the like can be mentioned.
- the polyoxyalkylene derivative may be used alone or in combination of two or more.
- the content ratio of the above component (D) in the treatment agent is not particularly limited, but is preferably 5 to 30% by mass.
- the solution stability of the treatment agent can be further improved without lowering the water repellency.
- the treatment agent contains 60 to 80 parts by mass of the component (A) and the component (B).
- the treatment agent may contain a fluorine-based compound such as a perfluoroalkyl group-containing compound or a silicone compound as the other component (E).
- a fluorine-based compound such as a perfluoroalkyl group-containing compound or a silicone compound as the other component (E).
- the fluorine-based compound is generally used as a fluorine-based surfactant for the purpose of imparting water repellency.
- the silicone compound is generally used as an oil agent having high water repellency.
- Specific examples of the silicone compound include, for example, dimethyl silicone, phenyl-modified silicone, amino-modified silicone, amide-modified silicone, polyether-modified silicone, aminopolyether-modified silicone, alkyl-modified silicone, alkylaralkyl-modified silicone, and alkylpolyether-modified silicone. , Ester-modified silicone, epoxy-modified silicone, carbinol-modified silicone, mercapto-modified silicone, polyoxyalkylene-modified silicone and the like.
- the content ratio of the other component (E) in the treatment agent is preferably 1% by mass or less, more preferably 0% by mass, that is, the treatment agent does not contain the other component (E).
- the content ratio of at least one of the fluorine-based compound and the silicone compound is within the above numerical range, that is, 1% by mass or less, more specifically, 0% by mass, the solution stability of the treatment agent is improved. be able to.
- a second embodiment embodying the synthetic fiber according to the present invention will be described.
- the treatment agent of the first embodiment is attached to the synthetic fiber of the present embodiment.
- synthetic fibers include (1) polyolefin fibers such as polyethylene fibers, polypropylene fibers and polybutene fibers, and (2) polyester fibers such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate / isophthalate and polyether polyester. Fibers, polyamide fibers such as nylon 6 and nylon 66, and (4) composite fibers having a core-sheath structure in which either or both of the core and the sheath are polyolefin fibers.
- a polyethylene / polypropylene composite fiber whose sheath portion is a polyethylene fiber, a polyethylene / polyester composite fiber, a polyethylene / polypropylene composite fiber having a side-by-side structure, a polyethylene / polyester composite fiber, and the like can be mentioned.
- polyolefin fibers such as polyethylene fibers, polypropylene fibers, and polybutene fibers, and composite fibers having a core-sheath structure in which either or both of the core and the sheath are polyolefin fibers, for example, the sheath is polyethylene.
- Polyformic synthetic fibers such as polyethylene / polypropylene composite fibers, polyethylene / polyester composite fibers, polyethylene / polypropylene composite fibers having a side-by-side structure, and polyethylene / polyester composite fibers, which are fibers, are preferable.
- the polyolefin-based synthetic fiber means a synthetic fiber synthesized by using an olefin or an alkene as a monomer.
- the length of the synthetic fiber is not particularly limited, but a staple having a fiber length of about 30 mm to about 70 mm is preferable.
- the amount of the treatment agent of the first embodiment attached to the synthetic fiber is not particularly limited, but it is preferable to attach the treatment agent (without solvent) to the synthetic fiber in an amount of 0.1 to 2% by mass. , 0.3 to 1.2% by mass is more preferable.
- a method for adhering the treatment agent to the synthetic fiber for example, a known method, for example, a dipping method or a spray method, is used by using the treatment agent of the first embodiment and an aqueous solution containing water or a solution further diluted with water.
- the roller method, the guide lubrication method using a measuring pump, etc. can be applied.
- a known mechanical emulsification method using a homomixer, a homogenizer, or the like can be applied to the preparation of the aqueous solution.
- the synthetic fiber of this embodiment is produced by the following method.
- Step 1 Adhesion step of adhering the treatment agent of the first embodiment to synthetic fibers.
- Step 2 A web forming step of passing the synthetic fiber that has undergone the step 1 through a card machine to form a web.
- Step 3 A heat-sealing step of applying a heat-sealing treatment to the web obtained in the above-mentioned step 2 to fuse the fibers to each other.
- a non-woven fabric can be manufactured. Since the non-woven fabric is heat-sealed between fibers, it can be paraphrased as a thermal-bonded non-woven fabric.
- the treatment agent contains the above-mentioned component (A), component (B), and component (C), and the total content ratio of the component (A), the component (B), and the component (C) is 100 parts by mass. Then, the treatment agent contains 50 parts by mass or more of the component (A), and the ratio of the content of the component (A) in the treatment agent exceeds 40% by mass, so that the water repellency and antistatic of the synthetic fiber.
- the property can be improved and the solution stability of the treatment agent is improved.
- By improving the antistatic property it becomes possible to improve the card processability at the time of manufacturing the non-woven fabric. Further, by improving the solution stability of the treatment agent, it becomes possible to suppress scum in the staple manufacturing process.
- the solution stability of the treatment agent is further improved.
- the content ratio of the other component (E) in the treatment agent is 1% by mass or less, the water repellency and antistatic property of the synthetic fiber can be improved.
- the solution stability of the treatment agent can be improved.
- the above embodiment can be modified and implemented as follows.
- the above embodiment and the following modified examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
- the treatment agent is a stabilizer, an antistatic agent, an antistatic agent, a binder, an antioxidant, an ultraviolet absorber, and an antifoaming agent for maintaining the quality of the treatment agent, as long as the effect of the present invention is not impaired. It may contain components used in ordinary treatment agents such as.
- Test Category 1 (Preparation of Staple Treatment Agent) (Example 1) 160 g of the component (A-1) shown in Table 1, 25 g of the 40% solution of the component (B1-1), 14.3 g of the 70% solution of the component (B2-2), and 20 of the component (C-1). 20 g of the% solution, 10 g of the component (D-1) and 6 g of the component (D-2) were weighed and added to the beaker. These were stirred at a temperature of about 80 ° C. and mixed uniformly. Further, water at 20 ° C. was added to the beaker and the mixture was stirred uniformly to make a total of 1000 g. Then, emulsification was performed using a homogenizer to prepare a 20% aqueous solution of a staple treatment agent.
- Example 2 to 28, Reference Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 6 The staple fiber treatment agents of Examples 2 to 28, Reference Examples 1 and 2, and Comparative Examples 1 to 6 were prepared by the same method as in Example 1 using each component shown in Table 1.
- the details of each component of 5 and E-1 are as follows.
- Table 2 shows the types and carbon atoms of the monovalent alcohol having a hydrocarbon group having 12 to 22 carbon atoms and the types and carbon atoms of the monovalent fatty acid having a hydrocarbon group having 12 to 22 carbon atoms in the component (A). It is shown in the "monovalent alcohol” column and the “monovalent fatty acid” column, respectively.
- Component (C) C-1: Potassium oleate C-2: Potassium oleate C-3: Potassium octadecanoate C-4: Sodium oleate C-5: Potassium docosanate C-6: Potassium dodecanoate Component (C)
- the types and carbon atoms of the fatty acids having a hydrocarbon group having 12 to 22 carbon atoms or their salts are shown in the "fatty acid or its salt” column and the "carbon number” column of Table 4, respectively.
- a polyolefin-based synthetic fiber composed of a composite fiber having a sheath portion of polyethylene and a core portion of polyester was used.
- This synthetic fiber was a short fiber (staple) having a fineness of 2.2 dtex and a length of 38 mm.
- Test category 3 The water repellency of each of the treatment agents described in Examples 1 to 28, Reference Examples 1 and 2, and Comparative Examples 1 to 6 was evaluated as an evaluation item of the nonwoven fabric. In addition, antistatic property and solution stability were evaluated as evaluation items for processability. The procedure for each test is shown below. The test results are shown in the "water repellency” column, "antistatic property” column, and "solution stability” column of Table 1, respectively.
- the water repellency was evaluated in accordance with the hydrostatic pressure method according to JIS L 1092 7.1.1 A method (low water pressure method).
- As a hydrotester a product manufactured by Swiss Textest (FX3000-III) was used. The test environment was a temperature of 20 ⁇ 2 ° C. and a humidity of 65 ⁇ 2% RH.
- Test Category 2 Five non-woven fabrics (about 150 mm ⁇ about 150 mm) prepared in Test Category 2 were collected and attached to a hydrotester so that water would hit the front side of the non-woven fabric. The water level was raised at a speed of 10 cm / min, and the displayed value (cmw.c.) When the third water drop appeared on the back side of the non-woven fabric was read. This test was performed 5 times, and the average value of 5 times was calculated. The higher the water pressure resistance, the better the water repellency.
- a treatment agent for staple fibers which comprises the following component (A), the following component (B), and the following component (C).
- Component (A) An ester compound of a monohydric alcohol having a hydrocarbon group having 12 to 22 carbon atoms and a monohydric fatty acid having a hydrocarbon group having 12 to 22 carbon atoms.
- Component (C) At least one selected from fatty acids having a hydrocarbon group having 12 to 22 carbon atoms and salts thereof. (Appendix 2) Assuming that the total content of the component (A), the component (B), and the component (C) is 100 parts by mass, the component (A) is 50 to 80 parts by mass and the component (B) is 10 to 10 parts by mass.
- (Appendix 4) The treatment agent for staple fibers according to Appendix 3, wherein the content ratio of the component (D) is 5 to 30% by mass. (Appendix 5) Assuming that the total content of the component (A), the component (B), the component (C), and the component (D) is 100 parts by mass, the component (A) is 60 to 80 parts by mass, and the component ( The treatment agent for short fibers according to Appendix 3 or 4, which contains 10 to 30 parts by mass of B), 1 to 10 parts by mass of the component (C), and 5 to 20 parts by mass of the component (D). ..
- Step 1 A step of adhering the staple fiber treatment agent according to any one of Supplementary note 1 to 5 to synthetic fibers.
- Step 2 A step of passing the synthetic fiber to which the staple fiber treatment agent is attached in step 1 through a card machine to obtain a web.
- Step 3 A step of applying a heat fusion treatment to the web obtained in step 2 to obtain a non-woven fabric.
- Appendix 9 The method for producing a nonwoven fabric according to Appendix 8, wherein the synthetic fiber is a polyolefin-based synthetic fiber.
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Abstract
合成繊維の撥水性、及び制電性を向上させるとともに、短繊維用処理剤の溶液安定性を向上させることを課題とする。短繊維用処理剤は、下記の成分(A)、下記の成分(B)、及び下記の成分(C)を含有する。成分(A)は、炭素数12~22の炭化水素基を有する1価アルコールと、炭素数12~22の炭化水素基を有する1価脂肪酸とのエステル化合物である。成分(B)は、炭素数16~22のアルキル基を有するアルキルリン酸エステル塩、及び炭素数4~8のアルキル基を有するアルキルリン酸エステル塩から選ばれる少なくとも一つである。成分(C)は、炭素数12~22の炭化水素基を有する脂肪酸、及びその塩から選ばれる少なくとも一つである。
Description
本発明は、短繊維用処理剤、合成繊維、及び不織布の製造方法に関する。
一般に、不織布の原料繊維として合成繊維が用いられている。例えば、不織布は、合成繊維の短繊維であるステープルを作製した後、ステープルをカード機に通してウェブを作製する。ウェブに対して熱風処理を行い短繊維同士を結合させるサーマルボンド法によって不織布は製造される。
また、合成繊維に短繊維用処理剤を塗布することによって、撥水性等の機能が付与される。撥水性等の機能が付与された合成繊維から作製された不織布は、衛材分野、医療分野、土木分野等、幅広い分野で活用されている。
特許文献1には、所定の炭化水素基を有するアルキルホスフェート塩、所定の炭化水素基を有するアルコールと所定の炭化水素基を有する脂肪酸とのエステル化合物、及びシリコーン化合物を含有する短繊維用処理剤が開示されている。
ところで、短繊維用処理剤には、撥水性等の機能の付与に加えて、不織布の製造工程におけるカード工程性の向上、及びステープル製造工程において製造ラインで発生するスカムの抑制も求められている。カード工程性を向上させるためには、例えば、短繊維用処理剤を付着させた合成繊維の制電性を向上させる必要がある。また、スカムを抑制するためには、例えば、短繊維用処理剤の溶液安定性を向上させる必要がある。
上記課題を解決するための短繊維用処理剤は、下記の成分(A)、下記の成分(B)、及び下記の成分(C)を含有し、前記成分(A)、前記成分(B)、及び前記成分(C)の含有割合の合計を100質量部とすると、前記成分(A)を50質量部以上含有する短繊維用処理剤であって、前記短繊維用処理剤中に占める前記成分(A)の含有量の割合が40質量%を超えることを要旨とする。
成分(A):炭素数12~22の炭化水素基を有する1価アルコールと、炭素数12~22の炭化水素基を有する1価脂肪酸とのエステル化合物。
成分(B):炭素数16~22のアルキル基を有するアルキルリン酸エステル塩、及び炭素数4~8のアルキル基を有するアルキルリン酸エステル塩から選ばれる少なくとも一つ。
成分(B):炭素数16~22のアルキル基を有するアルキルリン酸エステル塩、及び炭素数4~8のアルキル基を有するアルキルリン酸エステル塩から選ばれる少なくとも一つ。
成分(C):炭素数12~22の炭化水素基を有する脂肪酸、及びその塩から選ばれる少なくとも一つ。
(ただし、ポリオキシアルキレン基含有ヒドロキシ脂肪酸多価アルコールエステルとジカルボン酸(またはジカルボン酸誘導体)との縮合物および/またはその縮合物の少なくとも1つ以上の水酸基を脂肪酸で封鎖したエステルを前記短繊維用処理剤中に10質量%以上45質量%以下含有する態様を除く。)すなわち、前記短繊維用処理剤は、前記縮合物および/またはそれに由来する前記エステルを10質量%以上45質量%以下含有するものでないのであって、それらを全く含有しないか、含有するとしてもその量は10質量%未満であるか、あるいは45質量%を超えており、好ましくは10質量%未満である。
(ただし、ポリオキシアルキレン基含有ヒドロキシ脂肪酸多価アルコールエステルとジカルボン酸(またはジカルボン酸誘導体)との縮合物および/またはその縮合物の少なくとも1つ以上の水酸基を脂肪酸で封鎖したエステルを前記短繊維用処理剤中に10質量%以上45質量%以下含有する態様を除く。)すなわち、前記短繊維用処理剤は、前記縮合物および/またはそれに由来する前記エステルを10質量%以上45質量%以下含有するものでないのであって、それらを全く含有しないか、含有するとしてもその量は10質量%未満であるか、あるいは45質量%を超えており、好ましくは10質量%未満である。
上記短繊維用処理剤は、前記成分(A)、前記成分(B)、及び前記成分(C)の含有割合の合計を100質量部とすると、前記成分(A)を50~80質量部、前記成分(B)を10~40質量部、及び前記成分(C)を1~10質量部の割合で含有することが好ましい。
上記短繊維用処理剤は、更に、成分(D)として、ポリオキシアルキレン誘導体を含有することが好ましい。
上記短繊維用処理剤は、前記成分(D)の含有割合が、5~30質量%であることが好ましい。
上記短繊維用処理剤は、前記成分(D)の含有割合が、5~30質量%であることが好ましい。
上記短繊維用処理剤は、前記成分(A)、前記成分(B)、前記成分(C)及び前記成分(D)の含有割合の合計を100質量部とすると、前記成分(A)を60~80質量部、前記成分(B)を10~30質量部、前記成分(C)を1~10質量部、及び前記成分(D)を5~20質量部の割合で含有することが好ましい。
上記課題を解決するための合成繊維は、上記短繊維用処理剤が付着していることを要旨とする。
上記合成繊維は、ポリオレフィン系合成繊維であることが好ましい。
上記合成繊維は、ポリオレフィン系合成繊維であることが好ましい。
上記課題を解決するための不織布の製造方法は、下記の工程1~3を経ることを要旨とする。工程1:請求項1~5のいずれか一項に記載の短繊維用処理剤を、合成繊維に対し付着させる工程。工程2:工程1で短繊維用処理剤を付着させた合成繊維を、カード機に通過させてウェブを得る工程。工程3:工程2で得られたウェブに熱融着処理を施して不織布を得る工程。すなわち、前記方法は、短繊維用処理剤を合成繊維に付着させる工程と、短繊維用処理剤を付着させた合成繊維をカード機に通過させてウェブを得る工程と、得られたウェブに熱融着処理を施して不織布を得る工程とを含む。
上記不織布の製造方法について、前記合成繊維が、ポリオレフィン系合成繊維であることが好ましい。
本発明によると、合成繊維の撥水性、及び制電性を向上させることができるとともに、短繊維用処理剤の溶液安定性が向上する。
(第1実施形態)
本発明に係る短繊維用処理剤(以下、単に処理剤ともいう。)を具体化した第1実施形態について説明する。
本発明に係る短繊維用処理剤(以下、単に処理剤ともいう。)を具体化した第1実施形態について説明する。
本実施形態の処理剤は、下記の成分(A)、下記の成分(B)、及び下記の成分(C)を含有する。本実施形態の一態様において、処理剤は、成分(A)、成分(B)、及び成分(C)の含有割合の合計を100質量部とすると、成分(A)を50質量部以上含有する。本実施形態の一態様において、処理剤中に占める成分(A)の含有量の割合は40質量%を超えるか、あるいは50質量%以上、60質量%以上、70質量%以上、72質量%以上又は75質量%以上である。
成分(A):炭素数12~22の炭化水素基を有する1価アルコールと、炭素数12~22の炭化水素基を有する1価脂肪酸とのエステル化合物。
成分(B):炭素数16~22のアルキル基を有するアルキルリン酸エステル塩、及び炭素数4~8のアルキル基を有するアルキルリン酸エステル塩から選ばれる少なくとも一つ。
成分(B):炭素数16~22のアルキル基を有するアルキルリン酸エステル塩、及び炭素数4~8のアルキル基を有するアルキルリン酸エステル塩から選ばれる少なくとも一つ。
成分(C):炭素数12~22の炭化水素基を有する脂肪酸、及びその塩から選ばれる少なくとも一つ。
処理剤が上記各成分を含有し、成分(A)、成分(B)、及び成分(C)の含有割合の合計を100質量部とすると、処理剤が成分(A)を50質量部以上含有することにより、後述のように、合成繊維の撥水性、及び制電性を向上させることができる。また、処理剤の溶液安定性が向上する。
処理剤が上記各成分を含有し、成分(A)、成分(B)、及び成分(C)の含有割合の合計を100質量部とすると、処理剤が成分(A)を50質量部以上含有することにより、後述のように、合成繊維の撥水性、及び制電性を向上させることができる。また、処理剤の溶液安定性が向上する。
上記成分(A)における炭素数12~22の炭化水素基を有する1価アルコールとしては、脂肪族アルコールであってもよいし、芳香族アルコールであってもよい。また、直鎖脂肪族アルコールであってもよいし、分岐鎖を有する脂肪族アルコールであってもよい。また、飽和脂肪族アルコールであってもよいし、不飽和脂肪族アルコールであってもよい。
上記1価アルコールが直鎖脂肪族アルコールであると、制電性に悪影響を与えないため好ましい。
上記1価アルコールの炭素数は、16~20であることがより好ましい。
上記1価アルコールの炭素数は、16~20であることがより好ましい。
上記1価アルコールの具体例としては、例えば、オクタデシルアルコール、ヘキサデシルアルコール、オレイルアルコール、イソオクタデシルアルコール、イソトリデシルアルコール、ドコシルアルコール、ドデシルアルコール、テトラデシルアルコール等が挙げられる。
上記1価アルコールは、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
上記成分(A)における炭素数12~22の炭化水素基を有する1価脂肪酸は、飽和脂肪酸であってもよいし、不飽和脂肪酸であってもよい。また、直鎖脂肪酸であってもよいし、分岐鎖を有する脂肪酸であってもよい。
上記成分(A)における炭素数12~22の炭化水素基を有する1価脂肪酸は、飽和脂肪酸であってもよいし、不飽和脂肪酸であってもよい。また、直鎖脂肪酸であってもよいし、分岐鎖を有する脂肪酸であってもよい。
上記1価脂肪酸の具体例としては、例えば、オクタデカン酸、ヘキサデカン酸、オレイン酸、イソオクタデカン酸、ドコサン酸、テトラデカン酸、ドデカン酸等が挙げられる。
上記1価脂肪酸は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
上記1価脂肪酸は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
上記成分(B)における炭素数16~22のアルキル基を有するアルキルリン酸エステル塩における炭素数16~22のアルキル基は、直鎖アルキル基であってもよいし、分岐鎖を有するアルキル基であってもよい。
上記アルキル基の炭素数は、16~20であることが好ましい。
上記アルキル基の具体例としては、例えば、オクタデシル基、ヘキサデシル基、ドコシル基等が挙げられる。
上記アルキル基の具体例としては、例えば、オクタデシル基、ヘキサデシル基、ドコシル基等が挙げられる。
上記アルキル基は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
また、上記成分(B)における炭素数4~8のアルキル基を有するアルキルリン酸エステル塩における炭素数4~8のアルキル基は、直鎖アルキル基であってもよいし、分岐鎖を有するアルキル基であってもよい。
また、上記成分(B)における炭素数4~8のアルキル基を有するアルキルリン酸エステル塩における炭素数4~8のアルキル基は、直鎖アルキル基であってもよいし、分岐鎖を有するアルキル基であってもよい。
上記アルキル基の具体例としては、例えば、2-エチルへキシル基、オクチル基、ヘキシル基、ブチル基等が挙げられる。
上記アルキル基は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
上記アルキル基は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
また、上記アルキルリン酸エステル塩を構成する塩としては、例えば、アミン塩、金属塩が挙げられる。
アミン塩を構成するアミンは、1級アミン、2級アミン、及び3級アミンのいずれであってもよい。アミン塩を構成するアミンとしては、例えば、(1)メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、N-N-ジイソプロピルエチルアミン、ブチルアミン、ジブチルアミン、2-メチルブチルアミン、トリブチルアミン、オクチルアミン、ジメチルラウリルアミン等の脂肪族アミン、(2)アニリン、N-メチルベンジルアミン、ピリジン、モルホリン、ピペラジン、これらの誘導体等の芳香族アミン類又は複素環アミン、(3)モノエタノールアミン、N-メチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、イソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、ジブチルエタノールアミン、ブチルジエタノールアミン、オクチルジエタノールアミン、ラウリルジエタノールアミン等のアルカノールアミン、(4)N-メチルベンジルアミン等のアリールアミン、(5)ポリオキシエチレンラウリルアミノエーテル、ポリオキシエチレンステアリルアミノエーテル等のポリオキシアルキレンアルキルアミノエーテル、(6)アンモニア等が挙げられる。
アミン塩を構成するアミンは、1級アミン、2級アミン、及び3級アミンのいずれであってもよい。アミン塩を構成するアミンとしては、例えば、(1)メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、N-N-ジイソプロピルエチルアミン、ブチルアミン、ジブチルアミン、2-メチルブチルアミン、トリブチルアミン、オクチルアミン、ジメチルラウリルアミン等の脂肪族アミン、(2)アニリン、N-メチルベンジルアミン、ピリジン、モルホリン、ピペラジン、これらの誘導体等の芳香族アミン類又は複素環アミン、(3)モノエタノールアミン、N-メチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、イソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、ジブチルエタノールアミン、ブチルジエタノールアミン、オクチルジエタノールアミン、ラウリルジエタノールアミン等のアルカノールアミン、(4)N-メチルベンジルアミン等のアリールアミン、(5)ポリオキシエチレンラウリルアミノエーテル、ポリオキシエチレンステアリルアミノエーテル等のポリオキシアルキレンアルキルアミノエーテル、(6)アンモニア等が挙げられる。
金属塩としては、例えば、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩が挙げられる。アルカリ金属塩を構成するアルカリ金属としては、例えば、ナトリウム、カリウム、リチウム等が挙げられる。アルカリ土類金属塩を構成するアルカリ土類金属としては、第2族元素に該当する金属、例えば、カルシウム、マグネシウム、ベリリウム、ストロンチウム、バリウム等が挙げられる。
上記金属塩がカリウムであると、制電性をより向上させることができるため好ましい。
上記成分(B)のアルキルリン酸エステル塩には、例えばモノエステル体の単独物、ジエステル体の単独物、モノエステル体とジエステル体との混合物が含まれる。また、ジエステル体には、同一のアルキル基を有するジエステル体(対称形のジエステル)と、異なるアルキル基を有するジエステル体(非対称形のジエステル)等が含まれる。
上記成分(B)のアルキルリン酸エステル塩には、例えばモノエステル体の単独物、ジエステル体の単独物、モノエステル体とジエステル体との混合物が含まれる。また、ジエステル体には、同一のアルキル基を有するジエステル体(対称形のジエステル)と、異なるアルキル基を有するジエステル体(非対称形のジエステル)等が含まれる。
上記成分(C)における炭素数12~22の炭化水素基を有する脂肪酸は、飽和脂肪酸であってもよいし、不飽和脂肪酸であってもよい。また、直鎖脂肪酸であってもよいし、分岐鎖を有する脂肪酸であってもよい。1価脂肪酸であってもよいし、多価脂肪酸であってもよい。
また、上記成分(C)における炭素数12~22の炭化水素基を有する脂肪酸は、炭素数16~20の不飽和結合を有する脂肪酸であることが好ましい。
炭素数16~20の不飽和結合を有する脂肪酸であることにより、撥水性を低下させることなく溶液安定性をより向上させることができる。
炭素数16~20の不飽和結合を有する脂肪酸であることにより、撥水性を低下させることなく溶液安定性をより向上させることができる。
また、上記成分(C)における炭素数12~22の炭化水素基を有する脂肪酸の塩を構成する塩としては、例えば、上記アルキルリン酸エステル塩を構成する金属塩と同様のものが挙げられる。
また、金属塩がカリウムであると、制電性をより向上させることができるため好ましい。
上記成分(C)における炭素数12~22の炭化水素基を有する脂肪酸、及びその塩の具体例としては、例えば、オレイン酸カリウム塩、オレイン酸、オクタデカン酸カリウム塩、オレイン酸ナトリウム塩、ドコサン酸カリウム塩、ドデカン酸カリウム塩、テトラデカン酸カリウム塩、ヘキサデカン酸カリウム塩等が挙げられる。
上記成分(C)における炭素数12~22の炭化水素基を有する脂肪酸、及びその塩の具体例としては、例えば、オレイン酸カリウム塩、オレイン酸、オクタデカン酸カリウム塩、オレイン酸ナトリウム塩、ドコサン酸カリウム塩、ドデカン酸カリウム塩、テトラデカン酸カリウム塩、ヘキサデカン酸カリウム塩等が挙げられる。
上記炭素数12~22の炭化水素基を有する脂肪酸、及びその塩は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
上記処理剤は、成分(A)、成分(B)、及び成分(C)の含有割合の合計を100質量部とすると、成分(A)を50~80質量部、前記成分(B)を10~40質量部、及び前記成分(C)を1~10質量部の割合で含有することが好ましい。
上記処理剤は、成分(A)、成分(B)、及び成分(C)の含有割合の合計を100質量部とすると、成分(A)を50~80質量部、前記成分(B)を10~40質量部、及び前記成分(C)を1~10質量部の割合で含有することが好ましい。
上記処理剤は、更に、成分(D)として、ポリオキシアルキレン誘導体を含有することが好ましい。
処理剤が、ポリオキシアルキレン誘導体を含有することにより、処理剤の溶液安定性がより向上する。
処理剤が、ポリオキシアルキレン誘導体を含有することにより、処理剤の溶液安定性がより向上する。
上記ポリオキシアルキレン誘導体としては、例えば、アルコール類又はカルボン酸類にアルキレンオキサイドを付加させた化合物、カルボン酸類と多価アルコールとのエステル化合物にアルキレンオキサイドを付加させたエーテル・エステル化合物等が挙げられる。アルコール類又はカルボン酸類としては、直鎖状又は分岐鎖を有する脂肪族系のアルコール類又はカルボン酸類であってもよく、芳香族系のアルコール類又はカルボン酸類であってもよい。また、飽和のアルコール類又はカルボン酸類であっても、不飽和のアルコール類又はカルボン酸類であってもよい。また、1価又は2価以上のアルコール類又はカルボン酸類であってもよい。
アルキレンオキサイドとしては、炭素数2~4のアルキレンオキサイドであることが好ましい。炭素数2~4のアルキレンオキサイドの具体例としては、例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等を挙げることができる。これらの中でも、エチレンオキサイドであることが好ましい。重合配列としては、特に限定されず、ランダム付加物であっても、ブロック付加物であってもよい。
上記アルコール類、カルボン酸類、又はカルボン酸類と多価アルコールとのエステル化合物1モルに対するアルキレンオキサイドの付加モル数は、好ましくは5~100モルである。より好ましくは5~30モルである。
上記ポリオキシアルキレン誘導体としては、例えば、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエステル、ポリオキシアルキレンアルケニルエステル、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルアミン、ポリオキシアルキレンアルケニルアミン、ポリオキシアルキレンアルキルアミンと無機酸との塩、及びポリオキシアルキレンアルケニルアミノエーテルと無機酸との塩が挙げられる。
上記ポリオキシアルキレン誘導体の具体例としては、例えば、ポリオキシエチレン(5モル)オレイルエーテル、ポリオキシエチレン(10モル)硬化ひまし油エーテル、ポリオキシエチレン(20モル)ソルビタンモノオクタデシルエステル、ポリオキシエチレン(7モル)オレイルエステル、ポリオキシエチレン(7モル)オクタデシルエーテル等が挙げられる。
上記ポリオキシアルキレン誘導体は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
処理剤中の上記成分(D)の含有割合は、特に制限されないが、5~30質量%であることが好ましい。
処理剤中の上記成分(D)の含有割合は、特に制限されないが、5~30質量%であることが好ましい。
成分(D)の含有割合が上記数値範囲内であることにより、撥水性を低下させることなく処理剤の溶液安定性をより向上させることができる。
上記処理剤は、成分(A)、成分(B)、成分(C)及び成分(D)の含有割合の合計を100質量部とすると、成分(A)を60~80質量部、成分(B)を10~30質量部、成分(C)を1~10質量部、及び成分(D)を5~20質量部の割合で含有することが好ましい。
上記処理剤は、成分(A)、成分(B)、成分(C)及び成分(D)の含有割合の合計を100質量部とすると、成分(A)を60~80質量部、成分(B)を10~30質量部、成分(C)を1~10質量部、及び成分(D)を5~20質量部の割合で含有することが好ましい。
上記処理剤は、その他成分(E)として、パーフルオロアルキル基含有化合物等のフッ素系化合物や、シリコーン化合物を含有してもよい。
上記フッ素系化合物は、一般にフッ素系界面活性剤として撥水性の付与を目的として用いられる。
上記フッ素系化合物は、一般にフッ素系界面活性剤として撥水性の付与を目的として用いられる。
また、上記シリコーン化合物は、一般に撥水性の高い油剤として用いられる。
シリコーン化合物の具体例としては、例えば、ジメチルシリコーン、フェニル変性シリコーン、アミノ変性シリコーン、アミド変性シリコーン、ポリエーテル変性シリコーン、アミノポリエーテル変性シリコーン、アルキル変性シリコーン、アルキルアラルキル変性シリコーン、アルキルポリエーテル変性シリコーン、エステル変性シリコーン、エポキシ変性シリコーン、カルビノール変性シリコーン、メルカプト変性シリコーン、ポリオキシアルキレン変性シリコーン等が挙げられる。
シリコーン化合物の具体例としては、例えば、ジメチルシリコーン、フェニル変性シリコーン、アミノ変性シリコーン、アミド変性シリコーン、ポリエーテル変性シリコーン、アミノポリエーテル変性シリコーン、アルキル変性シリコーン、アルキルアラルキル変性シリコーン、アルキルポリエーテル変性シリコーン、エステル変性シリコーン、エポキシ変性シリコーン、カルビノール変性シリコーン、メルカプト変性シリコーン、ポリオキシアルキレン変性シリコーン等が挙げられる。
処理剤中のその他成分(E)の含有割合は、1質量%以下であることが好ましく、0質量%であること、すなわち処理剤がその他成分(E)を含まないことがより好ましい。フッ素系化合物、及びシリコーン化合物の少なくともいずれか一方の含有割合が上記数値範囲内であること、すなわち1質量%以下、さらに言えば0質量%であることにより、処理剤の溶液安定性を向上させることができる。
(第2実施形態)
本発明に係る合成繊維を具体化した第2実施形態について説明する。本実施形態の合成繊維には、第1実施形態の処理剤が付着している。合成繊維の具体例としては、(1)ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリブテン繊維等のポリオレフィン系繊維、(2)ポリエチレンテレフタラート、ポリブチレンテレフタラート、ポリエチレンテレフタラート・イソフタラート、ポリエーテルポリエステル等のポリエステル系繊維、(3)ナイロン6、ナイロン66等のポリアミド系繊維、(4)複合繊維のうち、芯鞘構造の複合繊維であって芯、鞘部のいずれか又は両者がポリオレフィン系繊維である複合繊維、例えば鞘部がポリエチレン繊維であるポリエチレン/ポリプロピレン複合繊維、ポリエチレン/ポリエステル複合繊維、若しくはサイドバイサイド構造を有するポリエチレン/ポリプロピレン複合繊維、ポリエチレン/ポリエステル複合繊維等が挙げられる。これらの中でも、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリブテン繊維等のポリオレフィン系繊維、芯鞘構造の複合繊維であって芯、鞘部のいずれか又は両者がポリオレフィン系繊維である複合繊維、例えば鞘部がポリエチレン繊維であるポリエチレン/ポリプロピレン複合繊維、ポリエチレン/ポリエステル複合繊維、若しくはサイドバイサイド構造を有するポリエチレン/ポリプロピレン複合繊維、ポリエチレン/ポリエステル複合繊維等のポリオレフィン系合成繊維であることが好ましい。
本発明に係る合成繊維を具体化した第2実施形態について説明する。本実施形態の合成繊維には、第1実施形態の処理剤が付着している。合成繊維の具体例としては、(1)ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリブテン繊維等のポリオレフィン系繊維、(2)ポリエチレンテレフタラート、ポリブチレンテレフタラート、ポリエチレンテレフタラート・イソフタラート、ポリエーテルポリエステル等のポリエステル系繊維、(3)ナイロン6、ナイロン66等のポリアミド系繊維、(4)複合繊維のうち、芯鞘構造の複合繊維であって芯、鞘部のいずれか又は両者がポリオレフィン系繊維である複合繊維、例えば鞘部がポリエチレン繊維であるポリエチレン/ポリプロピレン複合繊維、ポリエチレン/ポリエステル複合繊維、若しくはサイドバイサイド構造を有するポリエチレン/ポリプロピレン複合繊維、ポリエチレン/ポリエステル複合繊維等が挙げられる。これらの中でも、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリブテン繊維等のポリオレフィン系繊維、芯鞘構造の複合繊維であって芯、鞘部のいずれか又は両者がポリオレフィン系繊維である複合繊維、例えば鞘部がポリエチレン繊維であるポリエチレン/ポリプロピレン複合繊維、ポリエチレン/ポリエステル複合繊維、若しくはサイドバイサイド構造を有するポリエチレン/ポリプロピレン複合繊維、ポリエチレン/ポリエステル複合繊維等のポリオレフィン系合成繊維であることが好ましい。
ここで、ポリオレフィン系合成繊維とは、オレフィンやアルケンをモノマーとして合成された合成繊維を意味するものとする。
合成繊維の長さは特に限定されないが、繊維長が約30mm~約70mmの短繊維であるステープルであることが好ましい。
合成繊維の長さは特に限定されないが、繊維長が約30mm~約70mmの短繊維であるステープルであることが好ましい。
第1実施形態の処理剤を合成繊維に付着させる量に特に制限はないが、処理剤(溶媒を含まない)を合成繊維に対し0.1~2質量%となるように付着させることが好ましく、0.3~1.2質量%となるように付着させることがより好ましい。
処理剤を合成繊維に付着させる方法としては、例えば、第1実施形態の処理剤、及び水を含有する水性液又はさらに水で希釈した溶液を用いて、公知の方法、例えば浸漬法、スプレー法、ローラー法、計量ポンプを用いたガイド給油法等によって付着させる方法を適用できる。
なお、水性液の調製には、ホモミキサーやホモジナイザー等を用いた公知の機械的乳化方法が適用できる。
本実施形態の合成繊維を用いて、以下の方法によって不織布は製造される。
本実施形態の合成繊維を用いて、以下の方法によって不織布は製造される。
工程1:合成繊維に第1実施形態の処理剤を付着させる付着工程。
工程2:前記工程1を経た合成繊維を、カード機に通過させてウェブを形成するウェブ形成工程。
工程2:前記工程1を経た合成繊維を、カード機に通過させてウェブを形成するウェブ形成工程。
工程3:前記工程2で得られたウェブに熱融着処理を施して、繊維同士を融着させる熱融着工程。
以上の工程を経ることにより、不織布を製造することができる。不織布は、繊維同士を熱融着させていることから、サーマルボンド不織布と言い換えることができる。
以上の工程を経ることにより、不織布を製造することができる。不織布は、繊維同士を熱融着させていることから、サーマルボンド不織布と言い換えることができる。
第1実施形態の処理剤、及び第2実施形態の合成繊維によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)処理剤が上記成分(A)、成分(B)、及び成分(C)を含有し、成分(A)、成分(B)、及び成分(C)の含有割合の合計を100質量部とすると、処理剤が成分(A)を50質量部以上含有し、処理剤中に占める成分(A)の含有量の割合が40質量%を超えることにより、合成繊維の撥水性、及び制電性を向上させることができるとともに、処理剤の溶液安定性が向上する。制電性を向上させることによって、不織布製造時のカード工程性を向上させることが可能になる。また、処理剤の溶液安定性が向上することによって、ステープル製造工程におけるスカムを抑制することが可能になる。
(1)処理剤が上記成分(A)、成分(B)、及び成分(C)を含有し、成分(A)、成分(B)、及び成分(C)の含有割合の合計を100質量部とすると、処理剤が成分(A)を50質量部以上含有し、処理剤中に占める成分(A)の含有量の割合が40質量%を超えることにより、合成繊維の撥水性、及び制電性を向上させることができるとともに、処理剤の溶液安定性が向上する。制電性を向上させることによって、不織布製造時のカード工程性を向上させることが可能になる。また、処理剤の溶液安定性が向上することによって、ステープル製造工程におけるスカムを抑制することが可能になる。
(2)処理剤が上記成分(D)としてポリオキシアルキレン誘導体を含有することにより、処理剤の溶液安定性がより向上する。
(3)処理剤におけるその他成分(E)の含有割合が1質量%以下であっても、合成繊維の撥水性、及び制電性を向上させることができる。また、処理剤の溶液安定性を向上させることができる。
(3)処理剤におけるその他成分(E)の含有割合が1質量%以下であっても、合成繊維の撥水性、及び制電性を向上させることができる。また、処理剤の溶液安定性を向上させることができる。
上記実施形態は、以下のように変更して実施できる。上記実施形態、及び、以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施できる。
・処理剤は、本発明の効果を阻害しない範囲内において、処理剤の品質保持のための安定化剤や制電剤、帯電防止剤、つなぎ剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、消泡剤等の通常処理剤に用いられる成分を含有してもよい。
・処理剤は、本発明の効果を阻害しない範囲内において、処理剤の品質保持のための安定化剤や制電剤、帯電防止剤、つなぎ剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、消泡剤等の通常処理剤に用いられる成分を含有してもよい。
以下、本発明の構成及び効果をより具体的に説明するために実施例等を挙げるが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。尚、以下の実施例及び比較例の説明において、%は質量%を意味する。
試験区分1(短繊維用処理剤の調製)
(実施例1)
表1に示される成分(A-1)を160g、成分(B1-1)の40%溶液を25g、成分(B2-2)の70%溶液を14.3g、成分(C-1)の20%溶液を20g、成分(D-1)を10g、成分(D-2)を6g秤量してビーカーに加えた。これらを約80℃の温度で撹拌して均一に混合した。さらに、ビーカーに20℃の水を加えながら撹拌して均一に混合し、合計1000gとした。その後、ホモジナイザーを用いて乳化を行い、短繊維用処理剤の20%水性液を調製した。
(実施例1)
表1に示される成分(A-1)を160g、成分(B1-1)の40%溶液を25g、成分(B2-2)の70%溶液を14.3g、成分(C-1)の20%溶液を20g、成分(D-1)を10g、成分(D-2)を6g秤量してビーカーに加えた。これらを約80℃の温度で撹拌して均一に混合した。さらに、ビーカーに20℃の水を加えながら撹拌して均一に混合し、合計1000gとした。その後、ホモジナイザーを用いて乳化を行い、短繊維用処理剤の20%水性液を調製した。
(実施例2~28、参考例1、2及び比較例1~6)
実施例2~28、参考例1、2及び比較例1~6の各短繊維用処理剤は、表1に示される各成分を使用し、実施例1と同様の方法にて調製した。
実施例2~28、参考例1、2及び比較例1~6の各短繊維用処理剤は、表1に示される各成分を使用し、実施例1と同様の方法にて調製した。
なお、各例の処理剤中における成分(A)、成分(B)、成分(C)、成分(D)、及びその他成分(E)の種類と含有量は、表1の「成分(A)」欄、「成分(B)」欄、「成分(C)」欄、「成分(D)」欄、及び「その他成分(E)」欄にそれぞれ示すとおりである。
表1の種類欄に記載するA-1~A-9、rA-1、B1-1~B1-5、B2-1~B2-3、C-1~C-6、D-1~D-5、E-1の各成分の詳細は以下のとおりである。
(成分(A))
成分(A)における炭素数12~22の炭化水素基を有する1価アルコールの種類と炭素数、炭素数12~22の炭化水素基を有する1価脂肪酸の種類と炭素数について、表2の「1価アルコール」欄、「1価脂肪酸」欄にそれぞれ示す。
成分(A)における炭素数12~22の炭化水素基を有する1価アルコールの種類と炭素数、炭素数12~22の炭化水素基を有する1価脂肪酸の種類と炭素数について、表2の「1価アルコール」欄、「1価脂肪酸」欄にそれぞれ示す。
(成分(B))
B1-1:オクタデシルリン酸エステルカリウム塩
B1-2:ヘキサデシルリン酸エステルカリウム塩
B1-3:オクタデシルリン酸エステルナトリウム塩
B1-4:オクタデシルリン酸エステルトリエタノールアミン塩
B1-5:ドコシルリン酸エステルカリウム塩
B2-1:ブチルリン酸エステルカリウム塩
B2-2:オクチルリン酸エステルカリウム塩
B2-3:2-エチルへキシルリン酸エステルカリウム塩
成分(B)における炭素数16~22のアルキル基と、炭素数4~8のアルキル基の種類と炭素数、及びアルキルリン酸エステル塩の種類について、表3の「アルキル基」欄、「塩」欄にそれぞれ示す。
B1-1:オクタデシルリン酸エステルカリウム塩
B1-2:ヘキサデシルリン酸エステルカリウム塩
B1-3:オクタデシルリン酸エステルナトリウム塩
B1-4:オクタデシルリン酸エステルトリエタノールアミン塩
B1-5:ドコシルリン酸エステルカリウム塩
B2-1:ブチルリン酸エステルカリウム塩
B2-2:オクチルリン酸エステルカリウム塩
B2-3:2-エチルへキシルリン酸エステルカリウム塩
成分(B)における炭素数16~22のアルキル基と、炭素数4~8のアルキル基の種類と炭素数、及びアルキルリン酸エステル塩の種類について、表3の「アルキル基」欄、「塩」欄にそれぞれ示す。
(成分(C))
C-1:オレイン酸カリウム塩
C-2:オレイン酸
C-3:オクタデカン酸カリウム塩
C-4:オレイン酸ナトリウム塩
C-5:ドコサン酸カリウム塩
C-6:ドデカン酸カリウム塩
成分(C)における炭素数12~22の炭化水素基を有する脂肪酸、又はその塩の種類と炭素数について、表4の「脂肪酸、又はその塩」欄、「炭素数」欄にそれぞれ示す。
C-1:オレイン酸カリウム塩
C-2:オレイン酸
C-3:オクタデカン酸カリウム塩
C-4:オレイン酸ナトリウム塩
C-5:ドコサン酸カリウム塩
C-6:ドデカン酸カリウム塩
成分(C)における炭素数12~22の炭化水素基を有する脂肪酸、又はその塩の種類と炭素数について、表4の「脂肪酸、又はその塩」欄、「炭素数」欄にそれぞれ示す。
(成分(D))
D-1:ポリオキシエチレン(5モル)オレイルエーテル
D-2:ポリオキシエチレン(10モル)硬化ひまし油エーテル
D-3:ポリオキシエチレン(20モル)ソルビタンモノオクタデシルエステル
D-4:ポリオキシエチレン(7モル)オレイルエステル
D-5:ポリオキシエチレン(7モル)オクタデシルエーテル
(その他成分(E))
E-1:ジメチルシリコーン
試験区分2(合成繊維、及び不織布の製造)
試験区分1で調製した短繊維用処理剤を用いて、合成繊維、及び不織布を製造した。
D-1:ポリオキシエチレン(5モル)オレイルエーテル
D-2:ポリオキシエチレン(10モル)硬化ひまし油エーテル
D-3:ポリオキシエチレン(20モル)ソルビタンモノオクタデシルエステル
D-4:ポリオキシエチレン(7モル)オレイルエステル
D-5:ポリオキシエチレン(7モル)オクタデシルエーテル
(その他成分(E))
E-1:ジメチルシリコーン
試験区分2(合成繊維、及び不織布の製造)
試験区分1で調製した短繊維用処理剤を用いて、合成繊維、及び不織布を製造した。
合成繊維としては、鞘部がポリエチレンであり、芯部がポリエステルである複合繊維で構成されたポリオレフィン系合成繊維を用いた。この合成繊維は、繊度2.2dtex、長さ38mmの短繊維(ステープル)であった。
この合成繊維100gに対して、試験区分1で調製した短繊維用処理剤の20%水性液をさらに希釈して0.4%水性液としたものをスプレー法で付着させた。この際、ステープルに対して固形分付着量が0.4質量%(溶媒を含まない)となるように付着させた。処理剤が付着した合成繊維を、80℃の熱風乾燥機で1時間乾燥した。
乾燥後の合成繊維20gを、温度25℃、湿度40%の条件下で、公知のミニチュアローラーカード機に供してウェブを形成した。このウェブに対して、約140℃の熱風を10秒間吹き付けて熱風処理を行い、繊維同士を結合させて目付25g/m2の不織布を作製した。
試験区分3(評価)
実施例1~28、参考例1、2及び比較例1~6に記載の各処理剤について、不織布の評価項目として、撥水性を評価した。また、工程性の評価項目として制電性、溶液安定性を評価した。各試験の手順について以下に示す。また、試験結果を表1の「撥水性」欄、「制電性」欄、「溶液安定性」欄にそれぞれに示す。
実施例1~28、参考例1、2及び比較例1~6に記載の各処理剤について、不織布の評価項目として、撥水性を評価した。また、工程性の評価項目として制電性、溶液安定性を評価した。各試験の手順について以下に示す。また、試験結果を表1の「撥水性」欄、「制電性」欄、「溶液安定性」欄にそれぞれに示す。
(撥水性)
撥水性の評価は、JIS L 1092 7.1.1 A法(低水圧法)による静水圧法に準拠して行った。ハイドロテスターとして、スイス・テクステスト社製(FX3000-III)を使用した。試験環境としては、温度20±2℃、湿度65±2%RHで行った。
撥水性の評価は、JIS L 1092 7.1.1 A法(低水圧法)による静水圧法に準拠して行った。ハイドロテスターとして、スイス・テクステスト社製(FX3000-III)を使用した。試験環境としては、温度20±2℃、湿度65±2%RHで行った。
試験区分2で作製した不織布(約150mm×約150mm)を5枚採取し、不織布の表側に水が当たるようにハイドロテスターに取り付けた。10cm/minの速さで水位を上昇させ、不織布の裏側に3滴目の水滴が現れた時の表示値(cmw.c.)を読み取った。この試験を5回行い、5回の平均値を算出した。耐水圧が高いほど撥水性が良いことを示す。
なお、不織布の裏側において、水滴が現れてから大きくならない非常に小さな水滴、又は、同じ位置を通過してできる水滴は計算に入れなかった。
・撥水性の評価基準
◎(良好):耐水圧が3.0cmw.c.以上の場合
〇(可):耐水圧が1.0cmw.c.以上3.0cmw.c.未満の場合
×(不良):耐水圧が1.0cmw.c.未満の場合
(制電性)
試験区分2で作製した合成繊維20gを、25℃で相対湿度40%の条件下で、ミニチュアローラーカード機に供してウェブを形成した。カード機出口のウェブに発生した静電気の電圧を測定して、下記の評価基準で評価した。
・撥水性の評価基準
◎(良好):耐水圧が3.0cmw.c.以上の場合
〇(可):耐水圧が1.0cmw.c.以上3.0cmw.c.未満の場合
×(不良):耐水圧が1.0cmw.c.未満の場合
(制電性)
試験区分2で作製した合成繊維20gを、25℃で相対湿度40%の条件下で、ミニチュアローラーカード機に供してウェブを形成した。カード機出口のウェブに発生した静電気の電圧を測定して、下記の評価基準で評価した。
・制電性の評価基準
◎(良好):発生静電気の電圧が500V未満である場合
〇(可):発生静電気の電圧が500V以上1kV未満である場合
×(不良):発生静電気の電圧が1kV以上である場合
(溶液安定性)
試験区分1で作製した短繊維用処理剤の20%水性液を更に希釈して1%水性液を作製した。この1%水性液を密閉容器に入れ、5℃、20℃、50℃の各温度制御化の下で24時間静置した。24時間静置した後、溶液の状態を目視で観察して、以下の評価基準で評価した。
◎(良好):発生静電気の電圧が500V未満である場合
〇(可):発生静電気の電圧が500V以上1kV未満である場合
×(不良):発生静電気の電圧が1kV以上である場合
(溶液安定性)
試験区分1で作製した短繊維用処理剤の20%水性液を更に希釈して1%水性液を作製した。この1%水性液を密閉容器に入れ、5℃、20℃、50℃の各温度制御化の下で24時間静置した。24時間静置した後、溶液の状態を目視で観察して、以下の評価基準で評価した。
・溶液安定性の評価基準
◎(良好):水性液に析出物や分離が見られない場合
〇(可):水性液に析出物や分離がごくわずかに見られた場合
×(不良):水性液に析出物や分離が見られた場合
表1の結果から明らかなように、本発明によれば、合成繊維の撥水性、及び制電性を向上させることができる。また、短繊維用処理剤の溶液安定性を向上させることができる。
◎(良好):水性液に析出物や分離が見られない場合
〇(可):水性液に析出物や分離がごくわずかに見られた場合
×(不良):水性液に析出物や分離が見られた場合
表1の結果から明らかなように、本発明によれば、合成繊維の撥水性、及び制電性を向上させることができる。また、短繊維用処理剤の溶液安定性を向上させることができる。
本発明は以下の態様も包含する。
(付記1)
下記の成分(A)、下記の成分(B)、及び下記の成分(C)を含有することを特徴とする短繊維用処理剤。
(付記1)
下記の成分(A)、下記の成分(B)、及び下記の成分(C)を含有することを特徴とする短繊維用処理剤。
成分(A):炭素数12~22の炭化水素基を有する1価アルコールと、炭素数12~22の炭化水素基を有する1価脂肪酸とのエステル化合物。
成分(B):炭素数16~22のアルキル基を有するアルキルリン酸エステル塩、及び炭素数4~8のアルキル基を有するアルキルリン酸エステル塩から選ばれる少なくとも一つ。
成分(B):炭素数16~22のアルキル基を有するアルキルリン酸エステル塩、及び炭素数4~8のアルキル基を有するアルキルリン酸エステル塩から選ばれる少なくとも一つ。
成分(C):炭素数12~22の炭化水素基を有する脂肪酸、及びその塩から選ばれる少なくとも一つ。
(付記2)
前記成分(A)、前記成分(B)、及び前記成分(C)の含有割合の合計を100質量部とすると、前記成分(A)を50~80質量部、前記成分(B)を10~40質量部、及び前記成分(C)を1~10質量部の割合で含有する付記1に記載の短繊維用処理剤。
(付記2)
前記成分(A)、前記成分(B)、及び前記成分(C)の含有割合の合計を100質量部とすると、前記成分(A)を50~80質量部、前記成分(B)を10~40質量部、及び前記成分(C)を1~10質量部の割合で含有する付記1に記載の短繊維用処理剤。
(付記3)
更に、成分(D)として、ポリオキシアルキレン誘導体を含有する付記1又は2に記載の短繊維用処理剤。
更に、成分(D)として、ポリオキシアルキレン誘導体を含有する付記1又は2に記載の短繊維用処理剤。
(付記4)
前記成分(D)の含有割合が、5~30質量%である付記3に記載の短繊維用処理剤。
(付記5)
前記成分(A)、前記成分(B)、前記成分(C)及び前記成分(D)の含有割合の合計を100質量部とすると、前記成分(A)を60~80質量部、前記成分(B)を10~30質量部、前記成分(C)を1~10質量部、及び前記成分(D)を5~20質量部の割合で含有する付記3又は4に記載の短繊維用処理剤。
前記成分(D)の含有割合が、5~30質量%である付記3に記載の短繊維用処理剤。
(付記5)
前記成分(A)、前記成分(B)、前記成分(C)及び前記成分(D)の含有割合の合計を100質量部とすると、前記成分(A)を60~80質量部、前記成分(B)を10~30質量部、前記成分(C)を1~10質量部、及び前記成分(D)を5~20質量部の割合で含有する付記3又は4に記載の短繊維用処理剤。
(付記6)
付記1~5のいずれか一つに記載の短繊維用処理剤が付着していることを特徴とする合成繊維。
付記1~5のいずれか一つに記載の短繊維用処理剤が付着していることを特徴とする合成繊維。
(付記7)
前記合成繊維が、ポリオレフィン系合成繊維である付記6に記載の合成繊維。
(付記8)
下記の工程1~3を経ることを特徴とする不織布の製造方法。
前記合成繊維が、ポリオレフィン系合成繊維である付記6に記載の合成繊維。
(付記8)
下記の工程1~3を経ることを特徴とする不織布の製造方法。
工程1:付記1~5のいずれか一つに記載の短繊維用処理剤を、合成繊維に対し付着させる工程。
工程2:工程1で短繊維用処理剤を付着させた合成繊維を、カード機に通過させてウェブを得る工程。
工程2:工程1で短繊維用処理剤を付着させた合成繊維を、カード機に通過させてウェブを得る工程。
工程3:工程2で得られたウェブに熱融着処理を施して不織布を得る工程。
(付記9)
前記合成繊維が、ポリオレフィン系合成繊維である付記8に記載の不織布の製造方法。
(付記9)
前記合成繊維が、ポリオレフィン系合成繊維である付記8に記載の不織布の製造方法。
Claims (9)
- 下記の成分(A)、下記の成分(B)、及び下記の成分(C)を含有し、前記成分(A)、前記成分(B)、及び前記成分(C)の含有割合の合計を100質量部とすると、前記成分(A)を50質量部以上含有する短繊維用処理剤であって、前記短繊維用処理剤中に占める前記成分(A)の含有量の割合が40質量%を超えることを特徴とする短繊維用処理剤。
成分(A):炭素数12~22の炭化水素基を有する1価アルコールと、炭素数12~22の炭化水素基を有する1価脂肪酸とのエステル化合物。
成分(B):炭素数16~22のアルキル基を有するアルキルリン酸エステル塩、及び炭素数4~8のアルキル基を有するアルキルリン酸エステル塩から選ばれる少なくとも一つ。
成分(C):炭素数12~22の炭化水素基を有する脂肪酸、及びその塩から選ばれる少なくとも一つ。
(ただし、ポリオキシアルキレン基含有ヒドロキシ脂肪酸多価アルコールエステルとジカルボン酸(またはジカルボン酸誘導体)との縮合物および/またはその縮合物の少なくとも1つ以上の水酸基を脂肪酸で封鎖したエステルを前記短繊維用処理剤中に10質量%以上45質量%以下含有する態様を除く。) - 前記成分(A)、前記成分(B)、及び前記成分(C)の含有割合の合計を100質量部とすると、前記成分(A)を50~80質量部、前記成分(B)を10~40質量部、及び前記成分(C)を1~10質量部の割合で含有する請求項1に記載の短繊維用処理剤。
- 更に、成分(D)として、ポリオキシアルキレン誘導体を含有する請求項1又は2に記載の短繊維用処理剤。
- 前記成分(D)の含有割合が、5~30質量%である請求項3に記載の短繊維用処理剤。
- 前記成分(A)、前記成分(B)、前記成分(C)及び前記成分(D)の含有割合の合計を100質量部とすると、前記成分(A)を60~80質量部、前記成分(B)を10~30質量部、前記成分(C)を1~10質量部、及び前記成分(D)を5~20質量部の割合で含有する請求項3又は4に記載の短繊維用処理剤。
- 請求項1~5のいずれか一項に記載の短繊維用処理剤が付着していることを特徴とする合成繊維。
- 前記合成繊維が、ポリオレフィン系合成繊維である請求項6に記載の合成繊維。
- 下記の工程1~3を経ることを特徴とする不織布の製造方法。
工程1:請求項1~5のいずれか一項に記載の短繊維用処理剤を、合成繊維に対し付着させる工程。
工程2:工程1で短繊維用処理剤を付着させた合成繊維を、カード機に通過させ
てウェブを得る工程。
工程3:工程2で得られたウェブに熱融着処理を施して不織布を得る工程。 - 前記合成繊維が、ポリオレフィン系合成繊維である請求項8に記載の不織布の製造方法。
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