JPH0238709B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明の分野は不織材料にある。本発明は或る
種の重合体により相互に結合した親水性繊維を含
む不織繊維材料に関する。 現在、おむつ、衛生ナフキン、病院用カーテ
ン、使い捨てシートおよびベツド用パツドのよう
な衛生および健康管理用布地の構成成分の健康お
よび環境に対する影響に多大の考慮がはらわれて
いる。 これらの用途に対する不織布はまた水または体
液のような水性液体で湿つたときに、適度の引張
強さおよび摩耗耐性を有することが必要である。
一般に、現在不織布に用いられている結合剤は適
当な湿潤強度および摩耗耐性を得るために交叉結
合されている。 通常、交叉結合は皮膚を刺戟し、発癌性の可能
性のあることが知られている有害な物質であるホ
ルムアルデヒドに基づいている。この種の交叉結
合はＮ−メチロールアクリルアミドのごとき重合
体中のメチロール基の反応、またはメチロール化
メラミンまたは尿素ホルムアルデヒドのごとき付
加アミノプラストの反応を包含する。この種の交
叉結合は不織布に適当な湿潤強度を付与する手段
であると考えられている。このような方法は米国
特許第2931749号および同第3157562号に記載され
ている。同様の健康上の理由で、結合剤がアクリ
ロニトリルのごときその他の物質を含まないこと
が望ましい。 本発明者等はここに、メチロール基含有単位を
含有せず、かつ、アミノプラストが添加されてい
ない或る種の結合剤重合体を発見した。この重合
体は驚くべきことに、類似のメチロール含有重合
体により付与される湿潤強度を親水性繊維含有不
織布に保有させる。 不織布の重要な用途はおむつの製造にある。従
来、セルロース、特にレーヨンのごとき親水性繊
維はおむつ用の不織布の大部分を占めていた。こ
れは親水性繊維が吸着性である理由による。しか
しながら、現在ではおむつのカバーストツクが不
織布から構成されており、これは滲み通りとして
知られるように体液をおむつ中に容易に通すが、
ウエツトバツクとして知られている液体におむつ
からの流出を阻止する。このようなおむつはポリ
エステルのような疎水性繊維から構成されてい
る。しかしながら、親水性繊維には依然として重
要な市場があり、親水性繊維を疎水性繊維とほと
んど同じ様式で機能するように適合させることが
望まれている。 本発明者等はここに、親水性繊維を含有する不
織布に滲み通りウエツトバツクとの性質の望まし
いバランスを付与しうる或る種の結合剤重合体を
発見した。 おむつは多くの場合にカバーストツクとして知
られる外被を有し、これは製造工程中に熱の適用
により封止される。慣用の交叉結合重合体により
結合している不織布は封止が困難である；これら
は貧弱な熱封止性を有する。これは重大な欠点で
ありうる。 本発明者等はここに、親水性繊維を含有する不
織布に改善された熱封止性を付与しうる或る種の
結合剤重合体を見出した。 不織布製品の製造方法では、結合剤重合体が処
理装置に対する望ましくない程度の粘着を生じる
ことがある。明白なように、これは操作の円滑な
実施を妨げる。この特性は生産性（runnability）
として知られている。 本発明者は良好な生産性を有しうる或る種の結
合剤重合体を見出した。 本発明により、その繊維が少なくとも50重量％
（乾燥繊維重量）の親水性繊維を含有し、繊維が、 (a) 50−80重量％、好ましくは60−80重量％の、
アクリル酸ブチルおよびアクリル酸２−エチル
ヘキシルのごときアクリル酸および（または）
メタアクリル酸のC₄〜C₈エステル、好ましく
はC₄〜C₈アルキルエステルの少なくとも１
種； (b) 10−49重量％、好ましくは15−30重量％の、
メタアクリル酸メチル、スチレンおよびα−メ
チルスチレンのうちの少なくとも１種、好まし
くはスチレン；および (c) １−10重量％、好ましくは１−６重量％の、
場合により少なくとも１種のモノエチレン状不
飽和モノカルボン酸と組合せた少なくとも１種
のモノエチレン状不飽和ジカルボン酸； の乳化共重合体により相互に結合している不織繊
維製品が提供される。 親水性繊維なる用語は乾燥状態で、21.1℃（70
〓）および65％相対湿度において2.5％より大き
い水分率を有する繊維を意味する（テキスタイル
ワールド、1978年８月、51頁および52頁参照）。 本発明の不織製品の好ましい繊維はレーヨンの
ごときセルロース系繊維を少なくとも50重量％
（乾燥繊維重量）含有し、残りが１種または２種
以上のその他の天然または合成繊維であるうるも
のである。レーヨン50％とポリエステル50％との
配合物が好ましく、100％レーヨンがより好まし
い。 共重合体はヒドロキシエチルアクリレートまた
はメタアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリ
レートまたはメタアクリレート、アクリルアミド
またはメタアクリルアミド、もしくはこのような
単量体の混合物のごとき別の官能性単量体の単位
を10重量％まで、好ましくは５重量％までのごと
き少量で含有しうる。しかしながら、共重合体は
メチロール基を含有する単位および付加アミノプ
ラストを実質的に含有しないものであらねばなら
ない。共重合体は追加の官能性単位を含有しない
ことが好ましく、より好ましくは上記(a)、(b)、お
よび(c)の単位よりなる。 酸成分(c)はイタコン酸またはマレイン酸のごと
きジカルボン酸および場合によりアクリル酸また
はメタアクリル酸のごときモノカルボン酸よりな
りうる。(c)は場合により0.5−３％、好ましくは
0.75−３％のモノカルボン酸と組合せた0.5−３
％、より好ましくは0.75−３％のジカルボン酸よ
りなることが好ましい。 本発明の好適な態様では、結合剤共重合体が上
記したような少なくとも１種のジカルボン酸と少
なくとも１種のモノカルボン酸との両方の単位を
含有する。 本発明者は驚くべきことに、両種の酸を含有す
る共重合体が一般にどちらかの酸を単独で含有す
る場合に比較して、不織布に良好な湿潤強度を付
与することを見出した。 従つて、上記成分(c)はイタコン酸およびアクリ
ル酸および（または）メタアクリル酸よりなるこ
とが好ましい。 さらにまた、本発明者等はこの酸の組合せがイ
タコン酸だけにより付与される生産性を増大する
ことを見出した。イタコン酸とアクリル酸との組
合せがこれらの個別の酸に優る改善された湿潤強
度と生産性との望ましいバランスを得るのに好ま
しい。 この酸混合物におけるジカルボン酸対モノカル
ボン酸の重量比は好ましくは４：１ないし１：４
であり、より好ましくは２：１ないし１：２であ
る。 酸成分(c)は遊離の酸の形でも、またはナトリウ
ムまたはカリウムのごときアルカリ金属、メチル
アミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モ
ノ−、ジ−またはトリ−エタノールアミンまたは
モルホリンのごとき水溶性アミンとの塩の形で
も、またはアンモニウム塩の形でもよい。 本発明の不織製品は特におむつの製造に有用で
ある。従つて、本発明のもう１つの好適態様は本
明細書に記載の不織製品よりなるおむつのカバー
ストツクおよびおむつの仕上り品を提供する。 本発明による不織繊維製品はカーデイング、ガ
ーネツテイングによる、または繊維の空気懸濁物
からの乾式沈着によるごときいずれか適当なやり
方で形成しうる。この繊維製品をカーデイングま
たはガーネツテイングにより形成する場合には、
繊維を通常少なくとも部分的に配向させる、一方
空気沈着により形成される製品では繊維は完全に
無作為に分布している。単一カードから得られた
薄いウエブまたはフリースを本明細書に記載の共
重合体で処理しうるが、一般にこのようなウエブ
の複数個を積み重ねて、意図する最終用途に十分
な厚さのマツトに作り上げることが必要であり、
また望ましい。このようなマツトの作成では、カ
ードされたウエブの１つおきの層を中間層に対し
て60゜または90゜の角度で配置されたその繊維の配
向方向に配置しうる。 共重合体は噴霧、浸漬またはロール移送のよう
ないずれか適当な方式で水性分散液として繊維に
適用できる。分散液中の共重合体の濃度は水性分
散液としての適用時点で、５ないし60重量％、好
ましくは５ないし25重量％でありうる。 結合剤分散液または粉末はウエブまたはマツト
の形成または沈着の後に、繊維製品の内部に部分
的に浸透するか、または完全に通過浸透するよう
に乾燥繊維に適用しうる。別法として、結合剤分
散液または粉末はこれが沈降容器を通つてその沈
着点まで降下するように繊維に適用できる。これ
は沈降容器の頂上部と底部とのほぼ中間点に結合
剤分散液または粉末を噴霧することにより有利に
達成できる。結合剤が集合点まで降下するように
繊維に噴霧することにより、結合剤が製品中に集
合されてしまう前に、結合剤を繊維の中に十分に
分布させることができる。重合体の熱い融解塊状
物を加熱空気または水蒸気のジエツトにより分裂
させる或る種の繊維製品では、沈着後に結合剤が
迅速に固着し、繊維を適当な関係に結合させるよ
うに、重合体がまだ熱く、これが沈着する直前に
繊維上に直接噴霧できる。しかしながら、繊維製
品への結合剤分散液の適用は室温で行ない、結合
剤分散液の適用に付随する装置のクリーニングを
促進することが好ましい。結合剤分散液は繊維製
品の１表面または両表面に適用でき、またはその
内部全体に分布させてもよい。 本発明の結合剤はグルーのごときその他の結合
剤と組合せて適用してもよい。同様に、繊維製品
内に強力な接着性繊維を使用しても重合体系結合
剤の使用と組合せることもできる。 所望により、適用する繊維状ウエブまたはマツ
トへの浸透を助ける湿潤剤を含有する重合体水性
分散液を用いることができ、また分散液に発泡剤
を含有させて結合剤を最終製品に発泡した状態で
付与することもでき、または水性分散液の成分が
発泡する傾向を有するときに、そしてこのような
発泡が望ましくない特別の場合には脱泡剤を含有
させることもできる。ジオクチルスルホコハク酸
のナトリウム塩のごとき慣用の湿潤剤を使用で
き、そして発泡用のオレイン酸ナトリウムを包含
するナトリウム石けんおよび脱泡用のオクチルア
ルコールまたは或る種のシリコンのごとき慣用の
発泡剤および脱泡剤を使用できる。 ウエブまたはマツトに適用する重合体の割合は
共重合体と繊維との総重量に基づき15−50重量％
（または、或る場合に75％まででもよい）の共重
合体を付与するような割合である。水不溶性共重
合体の水性分散液を適用した後に、含浸または飽
和されたウエブを室温でまたは上昇温度で乾燥さ
せる。 本発明で使用する結合剤共重合体は米国特許第
2754280号および同第2795564号に記載されている
ように、非イオン性、陽イオン性または陰イオン
性乳化剤あるいは遊離基開始剤（これは所望によ
り良く知られているレドツクス系のいずれかの成
分でありうる）と組合せた非イオン性乳化剤と陽
イオン性または陰イオン性乳化剤との混合物のご
とき適当な乳化剤を使用する慣用の乳化共重合法
により製造できる。使用しうる乳化剤の例として
はラウリル硫酸ナトリウム、１分子当り約10−50
のオキシエチレン単位を含有するｔ−オクチルフ
エノキシポリエトキシエタノールおよびラウリル
ピリジニウムクロリドを包含する。乳化剤の量は
単量体の重量に基づき約0.5％ないし６％の範囲
でありうる。アゾジイソブチロニトリル、ｔ−ブ
チルヒドロパーオキシドおよびアンモニウムまた
は過硫酸カリウムのごときいずれかの遊離基開始
剤を使用できる。開始剤の割合は単量体の重量に
基づき0.1％ないし２％でありうる。 次例に本発明のいくつかの好適な具体例をより
特定して記載する。これらの例で、別記しないか
ぎり全てのパーセントは重量によりそして温度は
℃により示す。 例 １−27 表１に特定した重合体により結合した100％レ
ーヨンから不織布を製造する。 比較例１−６はメチロール交叉結合性結合剤お
よびメチロール基は含有しないがジカルボン酸も
含有しない結合剤の性能を示している。メチロー
ル基もジカルボン酸も含有しない結合剤は湿潤強
度が低く、一般に貧弱な生産性を有する。表中の
その他の例は結合剤がジカルボン酸を含有する本
発明による不織布を記載するものである。これら
の材料は改善された湿潤強度を有する。 表１では次の試験方法を用いる： 引張強度 22−23％固体の結合剤を指向状態で配列したレ
ーヨン不織ウエブ上に含浸により適用する（約
31.5g／m²）。含浸の前にウエブ試料（約39.5cm×
26.5cm）の重量を測り、木綿／ダクロン54（35／
65）布地の中に挿入する。含浸は浴中で約12.5％
固体含有量で行なう。試料の重量を再び測り、ウ
エルナーマチス（Werner Mathis）オーブン型
式LTF No.1268で乾燥させる。乾燥および硬化
条件は150℃で２分間である。 含浸させた不織布は試験前に20℃±１℃および
65％±10相対湿度で一夜状態調節する。 2.5cm巾の試料を10cmのジヨー間開口部を有す
るインストロン装置上で試験する。試験は乾燥時
と試料を水中に10分間浸した後の湿潤時とに行な
う。結果はペーパー速度20cm／分および機械速度
50cm／分にセツトしたインストロンで10回試験し
た平均値である。 熱封止性（Heat−Sealability） 58−62％固体の結合剤を引張強度試験の場合と
同様に、約20％固体濃度の浴を用いて含浸により
適用する。試料は150℃で２分間乾燥硬化させる。 含浸したウエブから試料５×7.5cmを機械方向
から採取し、次のとおりにして封止する： ２個の長さ５cmの0.6cm（1/4インチ）巾ストリ
ツプシールを二重にした不織布試料からブランド
ヒートシーリング装置を用いて作る。試料を次に
前記のとおりに状態調節し、乾燥時と水中に30秒
間浸した後の湿潤時とに剥離強さについてインス
トロン装置で試験する。インストロンは上記のと
おりにセツトし、ヒートシール装置は2.8Kg／m²
（40psi）、200℃および0.3秒間にセツトして、８
回の試験の平均値をとる。 生産性 共重合体乳剤を水で50：50に稀釈する。0.1％
ノプコ（Nopco）DF−160Lを加え、PHを９に調
整する。ベンズ（Benz）パツダーをその垂直パ
ツダーの底部ローラーが準備した様式で一定に作
動するように変更する。浴レベルは水の添加によ
り一定に維持し、装置上の蓄積を目で見て測定す
る。 湿潤状態における望ましい引張および熱封止性
値はそれぞれ320g／2.5cmおよび150g／５cmであ
る。

【表】 例 28−35 例28−32では100％レーヨンから、および例33
−35では50／50重量％レーヨン／ポリエステルか
ら不織布を作る。繊維は表２に記載の重合体によ
り結合させる。この表中の引張度の結果は表１に
示されている結果と直接比較できないことに留意
すべきである。 表２において、比較例28および33は結合剤がメ
チロール基を含有する場合を、そして比較例29は
結合剤がメチロール基およびジカルボン酸を含有
しない場合を例示している。表中のその他の例か
ら、ジカルボン酸の存在がメチロール基含有結合
剤と比較して、匹敵しうる湿潤強度を付与するこ
とおよびジカルボン酸とモノカルボン酸との組合
せが匹敵しるう湿潤時摩耗および湿潤強度を付与
することを見ることができる。 表２では次の試験方法を用いる： 引張強度 別記した種類の繊維のウエブをガラス繊維スク
リムの２層の間に担持し、６％重合体固形分浴中
でバーチブラザースパツダー（Birch Brothers
Padder）によつて6.95m／分の速度の18.14Kg
（40ポンド）ニツプロール圧で重合体結合剤で飽
和する。パジングしたウエブを強制通風オーブン
中で65.5℃（（150〓）において７分間乾燥させ、
150℃で15分間硬化させる。仕上げられた布地は
23−26g／m²の乾燥重量を有し、結合剤30％を含
有する。 試料を機械方向で2.5cm×15.2cmに切り取り、
12.7cmのジヨウ分離間隔および5.1cm／分の延伸
速度を有するインストロン装置で試験する。湿潤
強度は試料を30分間水中に浸した後に測定する。 湿潤摩耗耐性 引張強度試験について記載したとおりに作つた
不織布試料をメイタグ（Maytag）洗濯機におい
て石けんを用いず繰返し洗濯する。洗濯機は十分
な熱水（140℃）が循環するようにセツトし、バ
ラストとして８枚のテリータオルを含有する。ウ
エブが２片に切れる時に不十分であるとする。各
組成物について２回試験を行なう。 感 触 感触もしくは柔かさを上記引張強度試験につい
て記載したとおりに作つた布地で測定する。６人
の審査人が布地を１（柔かい）から５（硬い）まで
の等級に分ける。各布地について最高および最低
等級を無視し、残りを平均して最終等級をつけ
る。

【表】 註：単量体についての記号は表１と同じである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 繊維が少なくとも50％（乾燥繊維重量に基づ
   く）の親水性繊維〔親水性繊維は乾燥状態で、
   21.1℃（70〓）および65％相対湿度において2.5
   ％より大きい水分率を有する繊維を意味する〕を
   含有し、繊維が、 (a) 総単量体の50〜80重量％の、アクリル酸の
   C₄〜C₈エステルおよびメタアクリル酸のC₄〜
   C₈エステルのうちの少なくとも１種； (b) 総単量体の10〜49重量％の、メタアクリル酸
   メチル、スチレンおよびα−メチルスチレンの
   うちの少なくとも１種； および (c) 総単量体の0.5〜10重量％の、少なくとも１
   種のモノエチレン状不飽和ジカルボン酸よりな
   る酸；よりなる単量体組成物の乳化共重合体に
   より相互に結合しており、該共重合体がメチロ
   ール基を含有する単位を含まず、且つ、アミノ
   プラストが添加されていないことを特徴とする
   不織繊維製品。 ２ 繊維が少なくとも50重量％（乾燥繊維重量）
   のセルロース系繊維を含有し、そして残りがある
   場合には、これが１種または２種以上のその他の
   天然または合成繊維である、特許請求の範囲第１
   項に記載の製品。 ３ 繊維が100％レーヨンである、特許請求の範
   囲第１または２項に記載の製品。 ４ 繊維が、 (a) 総単量体の60〜80重量％の、アクリル酸の
   C₄〜C₈エステルおよびメタアクリル酸のC₄〜
   C₈エステルのうちの少なくとも１種； (b) 総単量体の15〜30重量％の、メタアクリル酸
   メチル、スチレンおよびα−メチルスチレンの
   うちの少なくとも１種；および (c) 総単量体の１〜６重量％の、少なくとも１種
   のモノエチレン状不飽和ジカルボン酸よりなる
   酸； よりなる単量体組成物の乳化共重合体により相互
   に結合している、特許請求の範囲第１〜３項のい
   ずれか１項に記載の製品。 ５ おむつのカバーストツクまたは仕上りおむつ
   の形である、特許請求の範囲第１項〜第４項のい
   ずれか１項に記載の製品。 ６ 繊維が少なくとも50％（乾燥繊維重量に基づ
   く）の親水性繊維〔親水性繊維は乾燥状態で、
   21.1℃（70〓）および65％相対湿度において2.5
   ％より大きい水分率を有する繊維を意味する〕を
   含有し、繊維が、 (a) 総単量体の50〜80重量％の、アクリル酸の
   C₄〜C₈エステルおよびメタアクリル酸のC₄〜
   C₈エステルのうちの少なくとも１種； (b) 総単量体の10〜49重量％の、メタアクリル酸
   メチル、スチレンおよびα−メチルスチレンの
   うちの少なくとも１種； および (c) 総単量体の0.5〜10重量％の、少なくとも１
   種のモノエチレン状不飽和モノカルボン酸と少
   なくとも１種のモノエチレン状不飽和ジカルボ
   ン酸よりなる酸； よりなる単量体組成物の乳化共重合体により相互
   に結合しており、該共重合体がメチロール基を含
   有する単位を含まず、且つ、アミノプラストが添
   加されていないことを特徴とする不織繊維製品。 ７ 繊維が少なくとも50重量％（乾燥繊維重量）
   のセルロース系繊維を含有し、そして残りがある
   場合には、これが１種または２種以上のその他の
   天然または合成繊維である、特許請求の範囲第６
   項に記載の製品。 ８ 繊維が100％レーヨンである、特許請求の範
   囲第６または７項に記載の製品。 ９ 繊維が、 (a) 総単量体の60〜80重量％の、アクリル酸の
   C₄〜C₈エステルおよびメタアクリル酸のC₄〜
   C₈エステルのうちの少なくとも１種； (b) 総単量体の15〜30重量％の、メタアクリル酸
   メチル、スチレンおよびα−メチルスチレンの
   うちの少なくとも１種；および (c) 総単量体の１〜６重量％の、少なくとも１種
   のモノエチレン状不飽和モノカルボン酸と少な
   くとも１種のモノエチレン状不飽和ジカルボン
   酸よりなる酸； よりなる単量体組成物の乳化共重合体により相互
   に結合している、特許請求の範囲第６〜８項のい
   ずれか１項に記載の製品。 １０ 成分(c)が総単量体の0.5〜３重量％の少な
   くとも１種のモノエチレン状不飽和ジカルボン酸
   および総単量体の0.5〜３重量％の少なくとも１
   種のモノエチレン状不飽和モノカルボン酸よりな
   る、特許請求の範囲第６項〜第９項のいずれか１
   項に記載の製品。 １１ 成分(c)がイタコン酸およびアクリル酸およ
   び（または）メタアクリル酸よりなる、特許請求
   の範囲第６項〜第１０項のいずれか１項に記載の
   製品。 １２ 共重合体がアクリル酸ブチル、スチレン、
   イタコン酸およびアクリル酸および（または）メ
   タアクリル酸より実質的になるものである、特許
   請求の範囲第６項〜第１１項のいずれか１項に記
   載の製品。 １３ おむつのカバーストツクまたは仕上りおむ
   つの形である、特許請求の範囲第６項〜第１２項
   のいずれか１項に記載の製品。