JP2002161477A - 耐久透水性付与剤及びその繊維 - Google Patents
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-
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-
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-
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Abstract
の構造的な手段に頼っていた液戻り量を処理剤によって
低減し、更に耐久親水性の向上と耐久親水性の経時劣化
を低減させて表面特性に優れた繊維と繊維製品を提供す
ることにある。 【解決手段】本発明は、(a)アルキルホスフェート塩
を20〜60重量%、(b)トリアルキルグリシン誘導
体を10〜30重量%、(c)ポリオキシアルキレン変
性シリコーンを5〜20重量%、(d)アルコキシル化
リシノレイン型化合物、及び/又はその水素添加したも
のとジカルボン酸とのエステルであり、かつ該エステル
の少なくとも一つの水酸基を飽和及び/又は不飽和のモ
ノカルボン酸で封鎖したエステルを10〜35重量%含
有することを特徴とする透水性付与剤である。
Description
むつ、合成ナプキン等のトップシートに用いられる不織
布用繊維に好適な処理剤と該処理剤が付与された繊維及
び繊維製品に関するものである。さらに詳しくは、表面
シートを通して一度吸収された尿や体液などが、再び表
面シートから逆流して着用者に付着すること、即ち、液
戻りを改善すると共に、表面シートの液の吸収特性や耐
久親水性を改善した繊維用処理剤と該処理剤が付与され
た繊維及び繊維製品に関するものである。
物品は、疎水性の強いポリオレフィン系やトリアセテー
ト繊維を含めたポリエステル系繊維を主材とする各種不
織布に親水性を付与した表面シートと、撥水性のバック
シートの間に綿状パルプや高分子吸収体等からなる材料
を配置した構造になっている。尿や体液などの液体は表
面シートを通過して吸収体に吸収されるが、この時表面
シートのベトツキ感を無くすために、透水性の良いこと
が、即ち、液体が表面シート上から内部の吸収体に完全
に吸収される迄の時間が、極めて短いことが必要である
ことは勿論、一度吸収体に吸収された液体が再び表面シ
ート上に戻らないようにすることが必要になる。更に僅
か1回から2回の液体の吸収によつて表面シート上の処
理剤が流出して透水性が急激に低下するのは、おむつの
取り替え回数が増すことになって好ましくないので、耐
久性のある親水性が要求される他、経日による表面特性
の劣化防止も要求される。又、不織布の製造面からは円
滑な製造ができるように、繊維の帯電防止やカード工程
を通る場合にはシリンダーへの捲付が無く、均一なウェ
ブが形成されることが要求される。
く、且つ液戻りが少なく、液体の繰り返しの透水に対し
ても親水性を維持(耐久親水性)していることが重要で
あり、これら特性を処理剤によって改善する技術が提案
されている。特公昭63−14081号公報では、炭素
数12〜22の直鎖アルキルホスフェートカリウム塩で
繊維を処理する方法、特開昭60−215870号公報
では炭素数10〜30のアルキル燐酸エステル塩に炭素
数10〜30のベタイン化合物や硫酸エステル塩、ある
いはスルホネート塩を配合した処理剤が提案され、又、
アルキル燐酸エステル塩にポリエーテル変性シリコーン
を併用する方法が特開平4−82961号公報で、更
に、アルキル燐酸エステル塩に2種のベタイン化合物を
併用する方法が特開2000−170076号公報で提
案され、又、これらと異なったタイプの処理剤として
は、特開平3−82871号公報でアルコキシル化リシ
ノレインやこれの水素化物が提案されている。
れた方法は要求される不織布の表面特性において一長一
短はあるが、液の戻り性では提案されたいずれの方法で
も十分ではない。透水性の向上には親水性の処理剤が、
液戻りの低減には疎水性の処理剤が好ましいが、これら
の特性は単に処理剤成分の親水性や疎水性といった性質
だけでなく、成分の化学構造や親水性と疎水性のバラン
ス、成分間の相互作用などに影響されるが、透水性と液
戻り低減を両立させることが難しいため、液戻り防止は
不織布表面層に親水性性能の異なる不織布を用いて二重
構造にすることや綿状パルプや高分子吸収体の配置や量
を調整するなど、いわゆる紙おむつや生理用品等の構造
に工夫をこらすというような手段に頼らざるを得なかっ
た。本発明の目的は、今まで紙おむつや生理用品等の構
造的な手段に頼っていた液戻り量を処理剤によって低減
し、更に、耐久親水性の向上と耐久親水性の経日劣化を
低減させて表面特性に優れた繊維と繊維製品を提供する
ことにある。
ルホスフェート塩を20〜60重量%、(b)トリアル
キルグリシン誘導体を10〜30重量%、(c)ポリオ
キシアルキレン変性シリコーンを5〜20重量%、
(d)アルコキシル化リシノレイン型化合物、及び/又
はその水素添加したものとジカルボン酸とのエステルで
あり、かつ該エステルの少なくとも一つの水酸基を飽和
及び/又は不飽和のモノカルボン酸で封鎖したエステル
を10〜35重量%含有することを特徴とする透水性付
与剤によって得られる。
は、アルキル基として炭素数6〜18が好ましく、特に
炭素数8〜14がより好ましい。アルキル基の炭素数が
18より大きくなると親水性が低下し、6未満では平滑
性が低下する。塩としては、アルカリ金属塩、アミン塩
が例示されるが、アルカリ金属塩が好ましい。アルキル
ホスフェート塩の配合量は、20〜60重量%、より好
ましくは、25〜55重量%である。60重量%を越え
ると耐久親水性が低下し、20重量%未満では、カード
工程の通過性が低下する。上記アルキルホスフェート塩
に親水性を補うためにポリオキシアルキレン基を付加し
たポリオキシアルキレンアルキルホスフェート塩を併用
しても良い。その併用量は該アルキルホスフェート塩に
対して10〜30重量%である。
分子構造中の窒素原子に3つのアルキル基が結合してい
る第4級アンモニウムとカルボキシル基の分子内塩、い
わゆるベタイン構造を有する化合物である。アルキル基
としては炭素数1〜22のものから任意に選んで構成す
る事が出来る。トリアルキルグリシン誘導体の具体例と
してはジメチルドデシルグリシンヒドロキサイド、ジメ
チルテトラデシルグリシンヒドロキサイド、ジメチルオ
クタデシルグリシンヒドロキサイド、ヘプタデシルイミ
ダゾリウムヒドロキシエチルグリシンヒドロキサイド、
β−ヒドロキシオクタデシルジメチルグリシンヒドロキ
サイド等の分子内塩があげられ、これ等の中でも2個の
アルキル基がメチル、エチル等の低級のアルキル基で、
1個が炭素数12以上の長鎖アルキル基を有するものが
好ましい。特に、ジメチルオクタデシルグリシンヒドロ
キサイド、ヘプタデシルイミダゾリウムヒドロキシエチ
ルグリシンヒドロキサイドが好ましい。トリアルキルグ
リシン誘導体の配合比率は、10〜30重量%が好まし
い。10重量%未満では十分な耐久親水性が得られず、
30重量%を越えると耐久親水性は向上するものの、液
戻り量が多くなると共に不織布表面のサラリ感が低下す
る。
ては、下記の一般式で表されるものが好ましい。
〜70%である必要があり、70%を越えると製品の安
定性が悪くコストが高くなる。また、20%未満の場合
は十分な親水性性能が得られず好ましくない。上記のポ
リオキシアルキレン基としては、ポリオキシエチレン
基、ポリオキシプロピレン基、ポリオキシブチレン基、
及びこれ等の構成モノマーが共重合されたもの等を挙げ
ることができるが、ポリオキシエチレン部を少なくとも
ポリオキシアルキレンに対して20重量%以上含有する
必要がある。これ未満では、十分な親水性性能が得られ
ず好ましくない。また、上記変性シリコーンの分子量
は、1,000〜100,000にする必要があり、こ
の範囲を外れると親水性が低下し、特に1,000未満
の場合にこの傾向が著しい。以上に述べたポリオキシア
ルキレン変性シリコーンを5〜20重量%、好ましく
は、5〜15重量%配合したものが重要である。この配
合量が20重量%を越えると耐久性に優れた親水性が得
られるものの、本発明の目的である液戻り量が多くなる
と共に製綿工程、不織布製造工程において、スカム発生
が多くなる傾向にある。5重量%未満の場合は、十分な
耐久親水性が得られない。
合物、及び/又はその水素添加したものとジカルボン酸
とのエステルであり、かつ該エステルの少なくとも一つ
の水酸基を飽和及び/又は不飽和のモノカルボン酸で封
鎖したエステルにおいて、アルコキシル化リシノレイン
型化合物、及び/又はその水素添加したものは、多価ア
ルコールとヒドロキシモノカルボン酸からなるエステル
のアルキレンオキシド付加物であり、多価アルコールと
してはエチレングリコール、グリセリン、ソルビタン、
トリメチロールプロパン等が挙げられ、これらの少なく
とも一種類を使用する事が出来るが、好ましくはグリセ
リンである。又、ヒドロキシモノカルボン酸としては、
グリコール酸、乳酸、リシノール酸、12−ヒドロキシ
ステアリン酸、サリチル酸等が挙げられ、これらの少な
くとも一種類を使用する事が出来るが、好ましくはリシ
ノール酸、12−ヒドロキシステアリン酸である。
シド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド等の炭素
数2〜4のアルキレンオキシドが挙げられ、これ等の少
なくとも一種類を使用する事が出来る。アルキレンオキ
シドの付加モル数は、多価アルコールとヒドロキシモノ
カルボン酸からなるエステルの水酸基1個当り、通常0
〜80、好ましくは5〜30であり、該エステル1モル
当り、通常5〜150、好ましくは10〜80である。
アルキレンオキシド付加モル数の内でエチレンオキシド
付加モル%は、50モル%以上、好ましくは80モル%
以上である。この多価アルコールとヒドロキシモノカル
ボン酸とからなるエステルのアルキレンオキシド付加物
は、多価アルコールとヒドロキシモノカルボン酸を通常
の条件でエステル化し、次いでアルキレンオキシドを付
加反応する事により生産できるが、ひまし油などの天然
から得られる油脂やこれに水素を添加した硬化ひまし油
も好適に用いることが出来る。
び/又はその水素添加したものとジカルボン酸とのエス
テルにおいて、ジカルボン酸としては、オキシジプロピ
オン酸、ジプロピオン酸、コハク酸、マレイン酸、セバ
シン酸、フタル酸等が挙げられ、これらの少なくとも一
種類を使用する事が出来る。その他にラウリン酸、オレ
イン酸、ステアリン酸、ベヘニン酸、安息香酸等を20
%以下好ましくは10%以下含有しても良い。多価アル
コールとヒドロキシモノカルボン酸とからなるエステル
のアルキレンオキシド付加物とジカルボン酸との反応モ
ル比は通常1.0:1.0〜2.0:1.0、好ましく
は1.5:1.0〜2.0:1.0である。エステル化
の反応は通常の条件で良い。
合物、及び/又はその水素添加したものとジカルボン酸
とのエステルであり、かつ該エステルの少なくとも一つ
の水酸基を飽和及び/又は不飽和のモノカルボン酸で封
鎖したエステルは、上記の多価アルコール/ヒドロキシ
モノカルボン酸エステルのアルキレン付加物とジカルボ
ン酸とのエステルを、更に飽和及び/又は不飽和のモノ
カルボン酸によって通常の反応条件によってエステル化
する事により得られる。ここで使用されるモノカルボン
酸としては、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン
酸、アラギン酸、ステアリン酸、オレイン酸、ベヘニン
酸、安息香酸等があげられ、これ等の少なくとも一種類
を使用する事が出来る。アルキレンオキシド付加物とジ
カルボン酸から得られたエステルとモノカルボン酸は、
通常1.0:0.2〜1.0:1.0のモル比で反応さ
れるが、好ましくは1.0:0.4〜1.0:0.8の
モル比である。エステル化の反応は通常の条件で良い。
アルコキシル化リシノレイン型化合物、及び/又はその
水素添加したものとジルボン酸とのエステルであり、か
つ該エステルの少なくとも一つの水酸基を飽和及び/又
は不飽和のモノカルボン酸で封鎖したエステルの配合比
率は、10〜35重量%であり、10重量%未満では耐
久親水性が不足し、35重量%を越えるとカードの通過
性が悪くなるので好ましくない。
によりアルカンスルフォネートナトリウム塩等の帯電防
止剤、両性のN−アルキルスルフォピロリドンやノニオ
ン性の乳化剤、カルナバワックス等の潤滑剤等を添加し
ても良い。又、必要があれば適切な消泡剤及び防腐剤を
添加しても良い。
あるいは疎水性繊維からなる繊維製品、フィブリル化ポ
リオレフィン繊維、芯鞘構造のポリエステル・ポリエチ
レン系、ポリエステル・ポリプロピレン系、コポリプロ
ピレン・ポリプロピレン系、コポリエステル・ポリプロ
ピレン系、コポリエステル・コポリエステル系複合繊維
等の熱融着繊維に適用する事が好ましい。
としてポリオレフィン繊維、フィブリル化ポリオレフィ
ン繊維のみに限らずポリエステル繊維、ナイロン繊維、
塩ビ繊維及び、これ等の組み合わされた複合繊維に用い
る事が出来る。不織布としてはスパンボンド、スパンレ
ース及びメルトブロー等の不織布に用いることも出来
る。なお、繊維製品用には繊維から形成される最終製品
たる肌着などの衣料製品のみでなく熱融着繊維自体及び
熱融着性繊維を混合して形成されるウェブ、不織布も含
まれる。
ンあるいはストレートで繊維に付着する事が出来る。エ
マルジョンの場合は水で5〜30重量%濃度に希釈し
て、ストレート給油の場合は低粘度の炭化水素化合物に
5〜30重量%濃度に希釈して、下記の量を付着させた
り、繊維製造時にポリマーに添加する事が出来る。給油
はローラー、ノズルスプレーの何れでも良い。本発明の
耐久透水性付与剤は、通常繊維に対して0.1〜2.0
重量%、好ましくは0.3〜0.7重量%付着させる。
付着量が0.1重量%未満では透水性と耐久性が不足
し、付着量が2.0重量%を越えると繊維をカード処理
する時に巻付きが多くなり、生産性が大幅に低下した
り、不織布などの繊維製品が透水後にベトツキが大きく
なるので好ましくない。ポリマーに添加する時は2〜3
0重量%、好ましくは3〜15重量%添加する。添加す
る量が2重量%未満では透水性能が不足し、30重量%
を越えると繊維強度が低下し、生産性が大幅に低下する
ので好ましくない。
品に付与する事により、尿や体液の液戻り量が低減され
ると共に、繰り返し透水に対する耐久性の経日劣化(耐
久親水性が経日変化によって低下する)を著しく改善す
る事が出来ると同時に、不織布の製造工程では帯電防止
性や潤滑性が改善されるので、開繊性が良くなりカード
通過性を一段と向上させることが出来る。
本発明はこれに限定されるものではない。尚、各実施
例、比較例における評価項目と評価方法は以下の通りで
ある。又、各実施例、比較例における処理剤の明細と評
価結果を表1〜表2にまとめて示す。処理剤の明細中、
配合割合はいずれも重量%を表す。
重量部(対繊維重量、O.W.Fと言う。処理剤純分で
は0.5重量%)付与して乾燥した。次いで、これを混
打綿、カードの各工程を通し、目付30g/m2のウェ
ブを作製した。目付30g/m2のウェブをエァースル
ー型熱風循環乾燥機において130℃で熱処理してウェ
ブの固定を行った。このようにして作製した不織布を以
下の親水性の試験に用いた。
0%RHの条件に於いてシリンダー巻付き状況及びウェ
ブの状態を主体に判定し、静電気防止性は20℃×45
%RHでの発生静電気の帯電圧で判定した。各々のラン
ク付けは以下の通りである。 カード通過性:カード試験機を用いて30℃×70%R
Hの条件で試料短繊維40gをカーディングした後にシ
リンダーを観察し、以下の基準で評価した。 5…巻付きなし、4…シリンダー面の1/10に巻付き
あり、3…シリンダー面の1/5に巻付きあり、2…シ
リンダー面の1/3に巻付きあり、1…全面に巻付きあ
り。5が最も良い。 静電気防止性:カード試験機を用いて20℃×45%R
Hの条件で試料短繊維40gをウェブとし、ウェブに発
生した静電気の電圧を測定し、以下の基準で評価した。
100V未満であれば実用に供し得る。 5…50V未満、4…0.5〜1.0KV、3…1.0
〜1.5KV、2…1.5〜2.0KV、1…2.0K
Vより大。 5が最も良い。
(10cm×10cm)を置き、更にその上に内径60
mmの円筒を置き、生理食塩水100mlを円筒内に注
入して不織布を通して紙おむつに吸収させる。生理食塩
水が全て紙おむつに吸収されたら円筒を取り除き、予め
秤量した濾紙(東洋濾紙、No.5)を20枚重ね、こ
れに5Kgの加重を乗せる。5分間放置後、濾紙の重さ
を計り、重量増加分を測定して液戻り量(g)とした。
1.5g以下を許容範囲としているが、1.0g以下
が望ましい。
不織布を濾紙(東洋濾紙、No.5)の上に重ね、不織
布表面から10mmの高さに設置したビューレットより
1滴(約0.05ml)の生理食塩水を滴下して、不織
布表面から水滴が消失するまでの時間を測定する。不織
布表面の20箇所でこの測定を行って5秒未満の個数を
表示する。この個数が18以上であれば初期親水性は良
好である。
cm×10cm)を市販の紙おむつに重ね、その上に内
径60mmの円筒を置き、生理食塩水80mlを円筒内
に注入し不織布を通して紙おむつに吸収させる。注水後
3分間放置した後に、不織布を2枚の濾紙(東洋濾紙、
No.5)の間に挟み、その上に板(10cm×10c
m)と重り(合計3.5Kg)を乗せて3分間放置して
脱水し、その後更に5分間風乾する。風乾後の不織布に
上記円筒内で生理食塩水が通過した箇所について、不織
布の初期親水性の試験方法によって、生理食塩水の消失
時間を20箇所で測定し、5秒未満の個数を表示する。
この個数が18以上であれば耐久親水性は良好である。
試験に供した不織布について、同様の作業を繰り返して
行う。この繰り返し試験では回数を重ねても生理食塩水
の消失個数が多い方が良い。
0cm×10cm)を40℃×70%RHの環境試験器
に30日放置する。30日後に不織布(10cm×10
cm)を環境試験器から取り出して、上記の不織布の初
期親水性、耐久親水性試験を行う。環境試験器投入前後
の耐久親水性試験の繰り返し評価の差が小さいほど耐久
親水性の経日変化が小さいとする。この経時変化が小さ
い方が良い。
該当する実施例は、液戻り量が少なく、耐久透水性等そ
の他の必要特性を総合的に充分満足させる結果となっ
た。特に実施例2,3は、液戻り量が少なく耐久透水性
に優れる結果を得た。この比率範囲から外れるその他の
比較例は総ての必要特性を満足させることはできない。
各成分の最適な組合せによる相乗効果が良く表れてい
る。比較例は各実施例に比べて液戻り量が多い結果にな
っている。
り量を減少する共に、耐久親水性性能の向上及び経日変
化による親水性の低下を低減できる効果をもたらす。そ
れと共に本発明に係る処理剤は、静電気防止性が良好で
あるので、低湿時の静電気トラブルを防止出来、又、潤
滑性が良いのでカード通過性をも向上させる事が出来
る。又、本発明に係る処理剤をポリプロピレン繊維等の
疎水性繊維、及び不織布に噴霧等の手段により付与すれ
ば、繊維に親水性を付与し尿や体液の液戻り量を減少す
る共に、更にその耐久親水性の経日的な低下を低減出来
る。従って、本発明に係る処理剤を用いれば、体液輸送
繊維としてのドライタッチ性を付与しながら、繊維のウ
ェブを作るための工程通過性と生産性を改良出来ると言
う格別の効果を奏するものである。
Claims (3)
- 【請求項1】(a)アルキルホスフェート塩を20〜6
0重量%、(b)トリアルキルグリシン誘導体を10〜
30重量%、(c)ポリオキシアルキレン変性シリコー
ンを5〜20重量%、(d)アルコキシル化リシノレイ
ン型化合物、及び/又はその水素添加したものとジカル
ボン酸とのエステルであり、かつ該エステルの少なくと
も一つの水酸基を飽和及び/又は不飽和のモノカルボン
酸で封鎖したエステルを10〜35重量%含有すること
を特徴とする透水性付与剤。 - 【請求項2】繊維又は繊維製品に対し、請求項1記載の
透水性付与剤を0.1〜2.0重量%付与したことを特
徴とする透水性繊維。 - 【請求項3】請求項1において(a)(b)(c)
(d)の各々が以下の成分であることを特徴とする請求
項1記載の透水性付与剤及び請求項2記載の透水性繊
維。 (a)アルキル基の炭素数が8〜14であり、塩がカリ
ウムであるアルキルホスフェート塩、(b)炭素数が1
4〜20であるトリアルキルグリシンヒドロキサイド、
(c)ポリオキシアルキレンに対してポリオキシエチレ
ン部を20重量%以上含有し、且つ分子量が1,000
〜100,000であるポリオキシアルキレン変性シリ
コーン、(d)アルコキシル化リシノレイン型化合物が
ヒドロキシステアリン酸グリセライドのアルキレンオキ
シド付加物であり、該化合物とジカルボン酸とのエステ
ルにおいてジカルボン酸がマレイン酸又は/及びフタル
酸であり、かつ該エステルの水酸基を炭素数10〜22
のモノカルボン酸で封鎖した化合物。
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Cited By (7)
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