JPH11140760A - 熱水可溶性不織布の製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 手術着等の医療用用途に有用なオキシアルキ
レン基含有ポリビニルアルコール系不織布にかかり、特
に使用後は熱水中で溶解かつ殺菌が可能であるので環境
問題を起こす事なく使い捨てできる不織布の製法を提供
する。 【解決手段】 複数個配列されたノズル孔からオキシア
ルキレン基含有ポリビニルアルコール、特に平均重合度
１５０〜５０００、平均ケン化度８５〜１００モル％、
オキシアルキレン基含有量０．１〜２０モル％、かつ５
０℃以上好ましくは７０℃以上の熱水に可溶性の溶融紡
糸可能な樹脂を、溶融紡糸したフイラメント群を吸引ジ
ェットにて引き取り、噴射気流により非織性シート形成
面上に吹き付け、ウエブを形成させた後、熱エンボスロ
ールで圧着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、手術着等の医療用
用途に有用なオキシアルキレン基含有ポリビニルアルコ
ール（以下ＥＯ−ＰＶＡと略記する）系不織布にかか
り、使用後は熱水中で溶解かつ殺菌が可能であるので環
境問題を起こす事なく使い捨てできる不織布の製法を提
供する。

【０００２】

【従来の技術】手術着、ガーゼ、包帯等の医療機関から
発生する汚染された布製品は、医療機関外はもとより、
医療機関内での感染を防止するためできるだけ使い捨て
とするのが近時の趨勢である。

【０００３】現在の使い捨て医療用布、特に不織布製品
は、一般にポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステ
ル、ポリアミド等の熱可塑性樹脂繊維あるいはレーヨ
ン、木綿からなっているものが主流である。しかし、か
かる製品は使用後の処理は焼却が必要で、医療機関内で
の処理には限界があり、環境問題を引き起こしかねない
外部処理を要することから、ＰＶＡ繊維等の熱水に可溶
な繊維からなる不織布製品の採用が期待されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来提
案されている熱水可溶性のＰＶＡ系不織布は、使用時に
接触する恐れのある血液等の体温あるいはそれ以下の温
度の水に対して、十分なる耐水性がないため使用中に穴
があいたり、破れが起こったりする欠点、更にはかかる
欠点を改善しようとして耐水処理を行うと不織布本来の
風合いをそこなう等の難点があり、実用化に当たっては
解決すべき問題点が多い。

【０００５】

【問題を解決するための手段】そこで、本発明者はかか
る事情に鑑み、不織布本来の風合いを損なうことなく、
体温以下程度の温度の水に対して充分なる耐水性を持
つ、熱水可溶性の不織布を開発すべく鋭意研究をした結
果、複数個配列されたノズル孔からＥＯ−ＰＶＡ、特に
オキシアルキレン基含有量０．１〜２０モル％、平均重
合度１５０〜５０００、平均ケン化度８５〜１００モル
％、かつ５０℃以上好ましくは７０℃以上の熱水に可溶
性の溶融紡糸可能なＥＯ−ＰＶＡ樹脂を溶融紡糸したフ
イラメント群を吸引ジェットにて引き取り、噴射気流に
より非織性シート形成面上に吹き付け、ウエブを形成さ
せた後、熱エンボスロールで圧着する等のボンディング
処理をする場合、かかる目的が達成できることを見出し
本発明を完成した。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下に、本発明を詳細に述べる。
本発明で用いるＥＯ−ＰＶＡはポリビニルアルコールの
側鎖に化１で示されるオキシアルキレン基を０．１〜２
０モル％含有するものである。

【化１】 ［式中Ｒ¹は水素原子又はアルキル基、Ｒ²はアルキル
基、ｎは正数、Ｘは水素又はアルキル基、アルキルアミ
ド基、アルキルエステル基のいずれかを表す。］

【０００７】ＥＯ−ＰＶＡにおけるオキシアルキレン基
の含有量が０．１モル％未満では水溶解性が不足し、２
０モル％を越えると成型性が低下する。化１において
は、Ｒ¹は水素原子又はアルキル基、Ｒ²はアルキル基で
あることが必要で、Ｒ¹として好ましくは、水素原子で
あり、Ｒ²としてアルキル基であれば特に限定はない
が、好ましくはメチル基である。

【０００８】本発明のＥＯ−ＰＶＡは任意の方法で製造
できる。例えばポリオキシアルキレンの存在下にビニ
ルエステルを重合した後にケン化する方法、化１で示
されるオキシアルキレン基を有する不飽和単量体をビニ
ルエステル系化合物と共重合した後にケン化する方法、
ポリビニルアルコールに酸化アルキレンを後反応させ
る方法等が挙げられるが、上記の方法のうちが樹脂の
製造面、性能面から実用的である。以下の方法を中心
に説明する。

【０００９】オキシアルキレン基を有する不飽和単量体
としては次の様なものが例示される。但し、本発明では
これらのみに限定されるものではない。 ［(メタ)アクリル酸エステル型］下記の化２で示される
もので、具体的にはポリオキシプロピレン（メタ）アク
リレート等が挙げられる。

【化２】 （但し、Ｙは水素又はメチル基、Ａはフェニレン基、置
換フェニレン基のいずれか、ｌは０又は１以上の整数、
Ｒ¹は水素又はアルキル基、Ｒ²はアルキル基、ｎは正数
で、好ましくは２〜６０、更に好ましくは６〜２０の整
数を示す。）

【００１０】［(メタ)アクリル酸アミド型］下記の化３
で示されるもので、具体的にはポリオキシプロピレン
（メタ）アクリル酸アミド等が挙げられる。

【化３】 （但し、Ｙ¹は水素又はメチル基を表し、Ａ、Ｙ、Ｒ¹、
Ｒ²、ｌ、ｎは前記と同様。）

【００１１】［(メタ)アリルアルコール型］下記の化４
で示されるもので、具体的にはポリオキシプロピレン
（メタ）アリルエーテル等が挙げられる。

【化４】 （但しＹ、Ｒ¹、Ｒ²、ｎは前記と同様。）

【００１２】［ビニルエーテル型］下記の化５で示され
るもので、具体的にはポリオキシプロピレンビニルエー
テル等が挙げられる。

【化５】 （但し、Ａ、Ｒ¹、Ｒ²、ｌ、ｎは前記と同様。） これらのオキシアルキレン基を含有する単量体の中でも
一般式（５）で示される（メタ）アリルアルコール型の
ものが好適に使用される。

【００１３】上記のビニルエステル系化合物としては、
ギ酸ビニル、酢酸ビニル、トリフルオロ酢酸ビニル、プ
ロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、カプリン酸ビニル、ラ
ウリル酸ビニル、バーサティック酸ビニル、パルミチン
酸ビニル、ステアリン酸ビニル、ピバリン酸ビニル等が
単独又は併用で用いられるが、工業的には酢酸ビニルが
好適である。

【００１４】本発明においては、前述した如き化１で示
されるオキシアルキレン基を有する単量体、ビニルエス
テル系化合物以外の他の一般の単量体を１０モル％以
下、好ましくは２モル％以下共存せしめて重合を行なっ
ても良い。これらの単量体を次に例示する。 ［不飽和脂肪族カルボン酸エチレン性不飽和ジカルボン
酸（マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等）、又はエチ
レン性不飽和ジカルボンモノエステル（マレイン酸モノ
アルキルエステル、フマル酸モノアルキルエステル、イ
タコン酸モノアルキルエステル等）又はエチレン性不飽
和ジカルボン酸ジエステル（マレイン酸ジアルキルエス
テル、フマル酸ジアルキルエステル、イタコン酸ジアル
キルエステル等）又はエチレン性不飽和カルボン酸無水
物（無水マレイン酸、無水イタコン酸等）、あるいは
(メタ)アクリル酸等の単量体およびその塩が挙げられ、
その中でもエチレン性不飽和カルボン酸、又はエチレン
性不飽和カルボン酸モノエステルおよびその塩が好適に
使用される。

【００１５】［エチレン性不飽和カルボン酸のアルキル
エステル等］クロトン酸メチル、クロトン酸エチル、ソ
ルビン酸メチル、ソルビン酸エチル、（メタ）アクリル
酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸
プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル
酸ペンチル、(メタ)アクリル酸ヘプチル、(メタ)アクリ
ル酸オクチル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリ
ル酸ヘキサデシル、(メタ)アクリル酸オクタデシル等が
挙げられる。 ［α−オレフィン］エチレン、プロピレン、α−ヘキセ
ン、α−オクテン、α−デセン、α−ドデセン、α−ヘ
キサデセン、α−オクタデセン等。

【００１６】［アルキルビニルエーテル］プロピルビニ
ルエーテル、ブチルビニルエーテル、ヘキシルビニルエ
ーテル、オクチルビニルエーテル、デシルビニルエーテ
ル、ドデシルビニルエーテル、テトラデシルビニルエー
テル、ヘキサデシルビニルエーテル、オクタデシルビニ
ルエーテル等。 ［アルキルアリルエーテル］プロピルアリルエーテル、
ブチルアリルエーテル、ヘキシルアリルエーテル、オク
チルアリルエーテル、デシルアリルエーテル、ドデシル
アリルエーテル、テトラデシルアリルエーテル、ヘキサ
デシルアリルエーテル、オクタデシルアリルエーテル
等。

【００１７】その他、アクリロニトリル、メタクリロニ
トリル等のニトリル類、アクリルアミド、メタクリルア
ミド等のアミド類、エチレンスルホン酸、アリルスルホ
ン酸、メタアリルスルホン酸等のオレフィンスルホン酸
あるいはその塩、Ｎーアクリルアミドメチルトリメチル
アンモニウムクロライド、アリルトリメチルアンモニウ
ムクロライド、ジメチルジアリルアンモニウムクロライ
ド等のカチオン基を有する化合物、ビニルケトン、Ｎー
ビニルピロリドン、塩化ビニル、塩化ビニリデスチレン
等との共重合体のケン化物が挙げられるが、必ずしもこ
れらに限定されるものではない。

【００１８】ＥＯ−ＰＶＡの平均ケン化度は８５モル％
以上、好ましくは９０〜１００モル％、又平均重合度は
１５０〜５０００、好ましくは５００〜３０００の範囲
から選ぶことが必要である。平均ケン化度が８５モル％
以下では繊維が冷水可溶性となり本発明の目的にそぐわ
ず、又平均重合度が１５０以下では不織布の強度が低下
し一方５０００以上では紡糸液の粘度が高くなる。

【００１９】次に、本発明の方法について各工程別に説
明する。 １．紡糸原料調製工程 ＥＯ−ＰＶＡは粉末でもペレットでも差し支えないが、
ペレットの方が溶融紡糸が有利に実施できる。水や可塑
剤は必ずしも必要でないが、それらを含有させるには一
旦ＥＯ−ＰＶＡをペレット化した後に水や可塑剤を含浸
させても、粉末ＥＯ−ＰＶＡと水や可塑剤を押出機に導
入して溶融押出しペレット化しても差し支えない。可塑
剤としては特に制限はなく、ＰＶＡ用の可塑剤として周
知の物がいずれも使用可能である。具体的にはソルビッ
ト、マンニット等の多価アルコール類、グリセリン、ジ
グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコー
ル、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、
メチルペンタントリオール等のグリコール類、ソルビタ
ン脂肪酸エステル及びその酸化エチレン付加物等が例示
され、これらは単独で又は併用して使用される。また、
後の紡糸にさしつかえない程度の量の架橋剤、染料、着
色防止剤、中和剤等の任意の添加剤を更に添加してもよ
い。

【００２０】２．紡糸工程 上記ペレットをノズルを通して溶融紡糸する。ノズルに
関しては、円、角等の任意の形状のノズルが用いられ十
字線、放射線、星型等の配列が適宜採用される。ノズル
の径は０．０１〜１．０ｍｍが実用的である。溶融押出
は単糸繊度０．５〜３．０デニールの繊維で、ノズル口
からの吐出量は０．０５〜１０００ｇ／ｍｉｎにするの
が望ましい。

【００２１】３．不織布製造工程 上記で得られるＥＯ−ＰＶＡ系紡糸繊維にノズル口の下
方に設けたジェット装置に通過させ、そこで高速度のジ
ェット気流を作用させてその推進力を利用して紡糸繊維
を下方に索引し、該吸引ジェット装置より噴出した噴流
とともに捕集装置である平面上又は曲面状の非繊性シー
ト形成面上に、均一に吹き付け堆積して不織布を形成す
る。尚、非繊性シート形成面としてはベルトコンベア、
網、金型等が挙げられ、内部吸引装置が付設されていて
も良い。かかる手段により風合いを保持しながら体温程
度の水には耐水性を付与するという課題が解決されるの
である。

【００２２】吸引ジェット装置としては周知の装置がい
ずれも使用し得る。また、ジェット気流の媒体となる気
体は空気、窒素ガス、炭酸ガス等が使用できるが、これ
らに限定されない。このジェット気流を使用させる装置
は、紡糸直後の繊維が固化していない流動状態から冷却
固化するまでの適当な時期に稼動させればよく、また吸
引ジェット装置に室温程度の空気あるいは乾燥空気を供
給してジェット気流による索引延伸に引き続いて、ある
いは同時に熱処理、蒸気処理をしてもよい。このように
ジェット気流で引き取られた繊維を噴射気流により平面
上又は曲面状の非織性シート形成面上に均一に吹き付
け、連続フイラメントをランダムループ状に堆積せしめ
てウェブを形成する。ランダム状態を向上させるため、
衝突板、帯電装置等を利用することもできる。

【００２３】このウエブをボンディング処理するわけで
あるが、かかる処理にはウォーターニードル法、ニード
ルパンチ法、ケミカルボンド法、熱エンボスロール法等
があるが、熱エンボスロール法が実用的である。熱エン
ボスロール法を実施する時は上記ウエブを１００〜２４
０℃程度の熱エンボスロール間を通過させ部分的に熱接
着させて不織布を得る。高速気流で引き取るフイラメン
ト群はＰＶＡ単独でも他の繊維のフイラメント群と引き
揃えたものでもよく、更に２種以上のフイラメント群を
別々の吸引ジェットにより引き取り、噴射気流により平
面上又は曲面状の同一非織性シート形成面上に均一に吹
き付け堆積させてもよい。

【００２４】４．撥水処理工程 上記で得た不織布には通常撥水処理が施される。かかる
処理により耐水性が向上する。撥水処理は該不織布を撥
水剤の液に浸漬したり、撥水剤液を不織布面に噴霧やコ
ーティングする等の方法が実施される。本発明の目的に
は、撥水剤の付着量が不織布の重量当たり固形分として
０．００１〜１％となるようにするのが好ましい。

【００２５】撥水剤の例としては、ペルフルオロオクチ
ルアクリレートポリマー、ポリテトラフルオロエチレン
をはじめフッ素樹脂エマルジョン等のフッ素系撥水撥油
剤、オクタデシルエチレンウレア等のエチレン尿素系、
メチロールメラミン等のメラミン系、メチロールステア
ラミド等のメチロールアミド系、メチル置換型線状ジメ
チルポリシロキサン等のシリコン系等の任意のものが挙
げられる。具体的な商品名を列挙するとＳＣＯＴＣＨＧ
ＡＲＤ ＦＣ−２５１（住友スリーエム）、オクテック
スＥＭ（保土ケ谷化学）、パラガード８２３ ４２５
５１９Ｚ（大原パラジュウム化学）、ＴＦ−２０００
ＴＦ−２００１（松本油脂）、ＳＵＭＩＦＵＬＯＩＬ
ＥＭ−２０１（住友化学）、ダイルーフＤＣ ＤＧ７０
０（大和化学）、ＮＫガード ＮＤＮ−７ ２２ ７３
００（日華化学）、ＰＨＯＥＮＩＸ ＰＥ−１２４０
ＣＷ−４０Ｐ（フタバファインケミカル）がある。かく
して、本発明で得られる不織布は目付２０〜３００ｇ／
ｍ²程度が特に有用である。

【００２６】なお、本発明においては原料ＰＶＡ系繊維
には、本発明の範囲を損なわない範囲で砕木パルプ、ク
ラフトパルプ、セミケミカルパルプ、亜硫酸パルプ、ソ
ーダパルプ、ケミグランドパルプ等の木材繊維、木綿、
マニラ麻、黄麻等の植物繊維、ポリエステル系、ポリア
クリル系、ポリオレフイン系、ポリ塩化ビニル系、ポリ
アミド系等の疎水性合成繊維、本発明で規定する以外の
ＰＶＡ系繊維、デンプン等の親水性繊維、ビスコースレ
イヨン、ビスコーススフ、アセテート等の再生繊維、ガ
ラス繊維、アスベスト、炭素繊維等の無機繊維、並びに
これらの混合物を併用しても良い。

【００２７】又、必要に応じて各種の添加剤例えば、抗
菌剤、殺菌剤、酸化防止剤、染料、顔料、可塑剤との組
成物、架橋剤、柔軟化剤、硬化剤、膠着防止剤等周知の
試剤を併用し得る。

【００２８】かくして得られる本発明の不織布は医療用
を初めとする各種用途に利用される。具体的用途を列記
すれば、医療用手袋、手術着、オイフ、ドレープ、シー
ツ、枕カバー、寝間着、カーテン、タオル、掛物、ガウ
ン、ヘッドカバー、フェイスマスク、シューズカバー、
スポンジ、包帯、テープ、アンダーバット、おしめ、ナ
プキン、農業用種蒔きシート、寒冷紗、ビニルハウス用
フイルム代替、ペーパーポット、使い捨て食器類、トレ
ー、たばこフィルター、土木用袋、植木袋等が挙げられ
る。かかる用途に用いる場合、本発明で得られる不織布
を単独使用するのみでなく、他の方法で製造される不織
布、例えばメルトブロー方法で得られる不織布等と積層
して用いると実用性を改善できる。

【００２９】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明
する。 実施例１ 平均重合度１８００、平均ケン度９９．３モル％、オキ
シエチレン基（ｎ＝８）含有量１モル％のＥＯ−ＰＶＡ
ペレットをスクリュー径５０ｍｍ、スクリュー長８００
ｍｍの押出機の供給口に導入し、この供給口を乾燥窒素
雰囲気としたのち溶融し、紡糸頭温度１９０℃、孔径
０．５ｍｍ、１０００孔のノズルより６７０ｇ／ｍｉｎ
の吐出量で押し出しを行い、次いで紡糸口金下４０ｃｍ
の位置に設置した吸引ジェット装置によってＰＶＡ吐出
繊条体にジェット気流を付与し、紡糸速度４０００ｍ／
ｍｉｎで引き取り、吸引ジェット装置を上記の位置でト
ラバース連動させながら、噴射気流により金網状の非織
性シート形成面上に吹き付け堆積して均一なウエブを製
造した。このウエブから取り出した繊維の単繊維繊度は
１．３デニール、強度は７ｇ／ｄであった。次いで１４
０℃のエンボスロールでこのウエブを圧着して不織布と
した。

【００３０】該不織布の性質を表１に示す。尚、各物性
値は下記によって測定した。

【００３１】（１）熱水溶解性 ３０×３０ｍｍの試験片を３００ｇの熱水中に投入し、
４００ｒｐｍの撹拌下に昇温を続け溶解率が９５％以上
となる温度を測定した。 （２）耐水圧 ＪＩＳ Ｌ １０９２の耐水度試験Ａ法（低水圧）の静
圧法に準じる （３）剛軟度 ＪＩＳ Ｌ １０８５（４１．５度カンチレバー法２０
ｃｍ×２０ｃｍ×３枚）に準じる（ＭＤ方向、ＴＤ方向
の平均値）

【００３２】実施例２ 実施例１の不織布をフッ素系樹脂エマルジョン（大原パ
ラジュウム化学社製 パラガード８２３）に浸漬し撥水
処理した後、脱水乾燥し樹脂分着量０．０１重量％の不
織布を製造した。結果を表１に示す。

【００３３】実施例３ 平均重合度１２００、平均ケン化度８９モル％、オキシ
エチレン基（ｎ＝１０）含有量３．０モル％のＥＯ−Ｐ
ＶＡを使用した以外は実施例２と同一の実験を行った。
結果を表１に示す。

【００３４】

【表１】 実施例１ 実施例２ 実施例３ 目付（ｇ／ｍ²） ７０ ７０ ７０ 熱水溶解性（℃） ６０ ６５ ５５ 耐水圧（ｍｍ／Ａｑ） １７０ ２００ １８０ 剛軟度（ｍｍ） ３０ ３５ ３０

【００３５】

【発明の効果】本発明においては、オキシアルキレン基
含有ポリビニルアルコールを用い特にスパンボンド方式
による製造法によって、風合いを維持しながら、使用時
に接触する恐れのある血液等の体温あるいはそれ以下の
温度の水に対しても、充分なる耐水性をもつ熱水可溶性
のＰＶＡ系不織布が製造できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平井 良明 茨木市室山２丁目13番１号 日本合成化学 工業株式会社中央研究所内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数個配列されたノズル孔からオキシア
   ルキレン基含有ポリビニルアルコール系樹脂を溶融紡糸
   したフイラメント群を吸引ジェットにて引き取り、噴射
   気流により非織性シート形成面上に吹き付け、ウエブを
   形成させた後、ボンディング処理することを特徴とする
   熱水可溶性不織布の製法。
2. 【請求項２】 オキシアルキレン基含有ポリビニルアル
   コール系樹脂として５０℃以上の水に溶解する樹脂を使
   用することを特徴とする請求項１記載の熱水可溶性不織
   布の製法。
3. 【請求項３】 オキシアルキレン基含有ポリビニルアル
   コール系樹脂として７０℃以上の水に溶解する樹脂を使
   用することを特徴とする請求項１記載の熱水可溶性不織
   布の製法。
4. 【請求項４】 オキシアルキレン基含有ポリビニルアル
   コール系樹脂として平均重合度１５０〜５０００、平均
   ケン化度８５〜１００モル％の溶融紡糸可能なポリビニ
   ルアルコール系樹脂を使用することを特徴とする請求項
   １〜３いずれか記載の熱水可溶性不織布の製法。
5. 【請求項５】 オキシアルキレン基含有ポリビニルアル
   コール樹脂のオキシアルキレン基含有量が０．１〜２０
   モル％であることを特徴とする請求項１〜４記載の熱水
   可溶性不織布の製法。
6. 【請求項６】 ボンディング処理として熱エンボスロー
   ルで加熱圧着することを特徴とする請求項１〜５いずれ
   か記載の熱水可溶性不織布の製法。
7. 【請求項７】 不織布に更に撥水処理を施すことを特徴
   とする請求項１〜６いずれか記載の熱水可溶性不織布の
   製法。
8. 【請求項８】 医療用又は介護用基材として使用するこ
   とを特徴とする請求項１〜７いずれか記載の熱水可溶性
   不織布の製法。
9. 【請求項９】 医療用又は介護用基材として、使用後に
   ７０℃以上の水、又は消毒剤入りの７０℃以上の水のい
   ずれかで消毒溶解できる不織布を製造することを特徴と
   する請求項８記載の熱水可溶性不織布の製法。
10. 【請求項１０】 医療用又は介護用基材として、使用後
    に１００℃以上の熱水、又は消毒剤入りの１００℃以上
    の熱水のいずれかで消毒溶解できる不織布を製造するこ
    とを特徴とする請求項８記載の熱水可溶性不織布の製
    法。