(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂の合成繊維からなり、単糸繊度が０．５〜１００デシテックス（ｄｔｅｘ）で、個々の合成繊維は捲縮を有し、全繊度が１万〜３０万ｄｔｅｘ、全繊度（D）をトウ幅（Ｗ）で割った値（Ｄ／Ｗ）が１０００〜８０００ｄｔｅｘ／ｍｍの範囲にあるトウに、下記Ａ成分およびＢ成分を含有する繊維処理剤（繊維処理剤基準で、Ａ成分が６０〜９５重量％、Ｂ成分が５〜４０重量％）が付着されたトウであって、漏洩電気抵抗値が１×１０10Ω以上である帯電性を有するトウ。
Ａ成分：下記一般式１で示されるポリオキシエチレン高級脂肪酸エステルおよび下記一般式２もしくは一般式３で示されるソルビタン脂肪酸エステルの１種以上との混合物。
Ｂ成分：下記一般式４および／または一般式５で示されるポリオキシエチレン高級脂肪酸エステル。
一般式１
0004747255.tif 000016
（式中、Ｒ1は炭素数５〜１８の飽和もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基を表し、ｋは２〜５０の整数である）。
一般式２
0004747255.tif 000017
一般式３
0004747255.tif 000018
（一般式２および一般式３中、Ｒ2，Ｒ3，Ｒ4はヒドロキシル基もしくはポリオキシエチレン基であり、ポリオキシエチレン基の重合度（ポリオキシエチレン基の繰り返し単位）は２〜５５であり、Ｒ5は炭素数１６〜３０の飽和もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基を表す。）
一般式４
0004747255.tif 000019
（式中、Ｒ6は炭素数１６〜３０の飽和もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基を表し、ｍは２〜５０の整数である）。
一般式５
0004747255.tif 000020
（式中、Ｒ7，Ｒ8はそれぞれ単独に炭素数１６〜３０の飽和もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基を表し、ｎは２〜５０の整数である）。
【請求項２】
繊維処理剤がトウに対して０．１〜１．５重量％付着されている請求項１記載の帯電性を有するトウ。
【請求項３】
トウを構成する合成繊維が顕在捲縮数５〜３０山／２５ｍｍを有する合成繊維である請求項１記載の帯電性を有するトウ。
【請求項４】
トウが、単糸繊度１〜３０ｄｔｅｘで、全繊度が５万〜２０万ｄｔｅｘのトウである請求項１〜３のいずれか１項記載の帯電性を有するトウ。
【請求項５】
トウの全繊度（D）をトウ幅（Ｗ）で割った値（Ｄ／Ｗ）が２５００〜５０００ｄｔｅｘ／ｍｍのトウである請求項１〜４のいずれか１項記載の帯電性を有するトウ。
【請求項６】
トウを構成する合成繊維が、ポリオレフィン、ポリエステル及びポリアミドの中から選ばれる熱可塑性樹脂の合成繊維である請求項１記載の帯電性を有するトウ。
【請求項７】
トウを構成する合成繊維が、低融点熱可塑性樹脂と高融点熱可塑性樹脂から構成される複合繊維である請求項１記載の帯電性を有するトウ。
【請求項８】
複合繊維を構成する熱可塑性樹脂の少なくとも１種がオレフィン系樹脂であり、かつ、合成繊維表面の一部に繊維の長さ方向に沿って、該オレフィン系樹脂が連続して露出した複合繊維である請求項７記載の帯電性を有するトウ。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項記載の帯電性を有するトウに、他の不織布、フィルム、パルプシート、編み物及び織物から選ばれた少なくとも１種が積層された積層体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、良好な帯電性と優れた加工適性を有するトウに関する。さらに詳しくは、良好な帯電性を有しているにもかかわらず、その帯電性が製造段階で悪影響を及ぼさないため、空気フィルター等の製品の素材として極めて優れた適性を有するトウおよびそれを用いた積層体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
繊維、特に合成繊維においては、紡糸、延伸、紡績もしくは不織布加工の工程中で、繊維−繊維間、繊維−金属間、繊維−空気間の摩擦により生じる静電気が障害となり、毛羽立ち、ローラー巻き付きおよび糸切れなどが発生し、それにより品質低下および生産性低下を引き起こすことは良く知られている。静電気によるトラブルを避けるために、発生する静電気を少なくする方法と発生した静電気を除去する方法が種々提案されている。前者の方法としては、繊維表面の平滑性を向上させるための繊維処理剤を塗布する方法が、後者の方法としては、繊維表面に帯電防止剤を塗布する方法や、合成繊維の原料樹脂として、帯電防止能を有する成分を共重合させた樹脂を使用する方法や、樹脂に帯電防止剤を添加、混合させて溶融紡糸する方法がある。
【０００３】
しかしながら、近年、繊維の帯電性を利用して塵埃を捕集するフィルター等の製品が求められるようになり、これらの要求に対応し得る帯電性を有した合成繊維が望まれるケースも増えてきた。特に、製糸工程で得られる合成繊維を収束させた長くて太い繊維束であるトウに帯電性を持たせたものは、前記製品に対して好適な素材となるが、フィルタ−等の製品を製造する際、静電気の影響により、トウの収束性や開繊性が悪化すると、帯電性を利用して塵埃を捕集するフィルター等の製品に対する加工適性が著しく低下する。従って、帯電性と加工適性が両立するトウを得ることは極めて困難であった。
【０００４】
帯電性と加工適性が両立するトウを得るための一般的な方法に、製糸工程で合成繊維に対して帯電防止剤を塗布し、帯電防止剤が付着された合成繊維を用いてトウを製造した後、付着している帯電防止剤を水、または有機溶剤できれいに洗い流す方法が挙げられる。この際、トウを洗浄するよりも、トウをフィルター等（以下、加工品という場合がある）の最終形態に加工した後に洗浄する方が、該加工品を得るまでの製造段階で、静電気が発生し加工性を低下させるおそれがないので好ましい。しかし、トウの段階での洗浄や最終形態の加工品の段階での洗浄のいずれにおいても、水や有機溶剤で洗浄されたトウや加工品は、付着している水や有機溶剤を取り除く工程が必要となり、乾燥工程や溶剤回収工程といった付加工程が必要となる。
【０００５】
特開平５−２１４６５５号公報には、ポリブテン−１のようなエレクトレット性熱可塑性樹脂を繊維表面に被覆する方法が開示されており、これにより良好な帯電性を有する合成繊維を提供できることが記載されている。該公報によれば、該目的を達成するためには、繊維表面及び内部に導電性物質が存在することは極めて好ましくないと記載されていることから、該合成繊維は、繊維処理剤を付着させる必要のないスパンボンド法やメルトブロー法などの乾式紡糸法により製造されることを予定している。また、繊維表面に付着している繊維処理剤を洗い落とすことができるスパンレース加工で不織布を得る方法もあるが、前述した付加工程が必要となる上、他の一般的な製造方法においては、繊維処理剤を用いないと、摩擦により前記障害が起こり、製品の品質低下、生産性低下を引き起こしてしまうという欠点を有しているため、帯電性と加工適性が両立するトウを得るのに適した製造方法は未だないのが現状である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らは、帯電性を有しているにもかかわらず、その製造工程で発生する静電気によるロール巻き付きや単糸切れ等の弊害を抑制することのできるトウを得るべく鋭意検討した。その結果、熱可塑性樹脂の合成繊維からなり、単糸繊度が０．５〜１００デシテックスで、個々の合成繊維が捲縮を有し、トウの全繊度（D）をトウ幅（Ｗ）で割った値（Ｄ／Ｗ）が１０００〜８０００ｄｔｅｘ／ｍｍであり、かつ、特定構造のポリオキシエチレン高級脂肪酸エステル類およびソルビタン脂肪酸エステル類を特定の配合比率で含有する繊維処理剤を、好ましくは特定量付着させたトウが、トウ製造工程での捲きつきや糸切れ等の弊害を引き起こすことなく、優れた帯電性とフィルター等へ加工するときの加工適性という相反する特性を併せ持つことを見出し、この知見に基づいて本発明を完成した。以上の記述から明らかなように、本発明の目的は、帯電性を有しているにもかかわらず、フィルター等へ加工するときの加工適性にも優れたトウおよびそれを用いた積層体を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は以下から構成される。
（１）熱可塑性樹脂の合成繊維からなり、単糸繊度が０．５〜１００デシテックス（ｄｔｅｘ）で、個々の合成繊維は捲縮を有し、全繊度が１万〜３０万ｄｔｅｘ、全繊度（D）をトウ幅（Ｗ）で割った値（Ｄ／Ｗ）が１０００〜８０００ｄｔｅｘ／ｍｍの範囲にあるトウに、下記Ａ成分およびＢ成分を含有する繊維処理剤（繊維処理剤基準で、Ａ成分が６０〜９５重量％、Ｂ成分が５〜４０重量％）が付着されたトウであって、漏洩電気抵抗値が１×１０10Ω以上である帯電性を有するトウ。
Ａ成分：下記一般式１で示されるポリオキシエチレン高級脂肪酸エステルおよび下記一般式２もしくは一般式３で示されるソルビタン脂肪酸エステルの１種以上との混合物。
Ｂ成分：下記一般式４および／または一般式５で示されるポリオキシエチレン高級脂肪酸エステル。
一般式１
0004747255.tif 000002
（式中、Ｒ1は炭素数５〜１８の飽和もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基を表し、ｋは２〜５０の整数である）。
一般式２
0004747255.tif 000003
一般式３
0004747255.tif 000004
（一般式２および一般式３中、Ｒ2，Ｒ3，Ｒ4はヒドロキシル基もしくはポリオキシエチレン基であり、ポリオキシエチレン基の重合度（ポリオキシエチレン基の繰り返し単位）は２〜５５であり、Ｒ5は炭素数１６〜３０の飽和もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基を表す。）
一般式４
0004747255.tif 000005
（式中、Ｒ6は炭素数１６〜３０の飽和もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基を表し、ｍは２〜５０の整数である）。
一般式５
0004747255.tif 000006
（式中、Ｒ7，Ｒ8はそれぞれ単独に炭素数１６〜３０の飽和もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基を表し、ｎは２〜５０の整数である）。
【０００９】
（２）繊維処理剤がトウに対して０．１〜１．５重量％付着されている前記第１項記載の帯電性を有するトウ。
【００１０】
（３）トウを構成する合成繊維が顕在捲縮数５〜３０山／２５ｍｍを有する合成繊維である前記第１項記載の帯電性を有するトウ。
【００１１】
（４）トウが、単糸繊度１〜３０ｄｔｅｘで、全繊度が５万〜２０万ｄｔｅｘのトウである前記第１項〜第３項のいずれか１項記載の帯電性を有するトウ。
【００１２】
（５）トウの全繊度（D）をトウ幅（Ｗ）で割った値（Ｄ／Ｗ）が２５００〜５０００ｄｔｅｘ／ｍｍのトウである前記第１項〜第４項のいずれか１項記載の帯電性を有するトウ。
【００１３】
（６）トウを構成する合成繊維が、ポリオレフィン、ポリエステル及びポリアミドの中から選ばれる熱可塑性樹脂の合成繊維である前記第１項記載の帯電性を有するトウ。
【００１４】
（７）トウを構成する合成繊維が、低融点熱可塑性樹脂と高融点熱可塑性樹脂から構成される複合繊維である前記第１項記載の帯電性を有するトウ。
【００１５】
（８）複合繊維を構成する熱可塑性樹脂の少なくとも１種がオレフィン系樹脂であり、かつ、合成繊維表面の一部に繊維の長さ方向に沿って、該オレフィン系樹脂が連続して露出した複合繊維である前記第７項記載の帯電性を有するトウ。
【００１６】
（９）前記第１項〜第８項のいずれか１項記載の帯電性を有するトウに、他の不織布、フィルム、パルプシート、編み物及び織物から選ばれた少なくとも１種が積層された積層体。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１記載のトウは、熱可塑性樹脂からなり、単糸繊度が０．５〜１００デシテックス（ｄｔｅｘ）で、個々の合成繊維は捲縮を有し、全繊度が１万〜３０万ｄｔｅｘであり、全繊度（D）をトウ幅（Ｗ）で割った値（Ｄ／Ｗ：以下トウ密度という）が１０００〜８０００ｄｔｅｘ／ｍｍであるトウであって、漏洩電気抵抗値が１×１０10Ω以上である帯電性を有するトウである。
かかるトウは、繊維−金属間摩擦、繊維−繊維間摩擦および繊維−他素材間摩擦等により、優れた帯電性を保持することができるという特性を有していながら、トウの製造工程において、静電気によるロール巻き付きや単糸切れ等の悪影響が及ばない程度に静電気の発生を抑制し得るので、トウ割れが生じにくく、均一なトウ密度および良好な収束性を有するトウを得ることができる。また、該トウおよび該トウと他の不織布、フィルム、パルプシート、編み物及び織物から選ばれた少なくとも１種とを積層した積層体は、トウの持つ帯電性を利用して塵埃を効率的に捕集する空気フィルター等の素材に好適である。
【００１８】
本発明のトウを構成する合成繊維の原料である熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィン、ポリエステル及びポリアミドの中から選ばれる熱可塑性樹脂が好ましい。例えば、ポリプロピレン、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、プロピレンとプロピレン以外のオレフィンとの２元共重合体もしくは３元共重合体等のポリオレフィン類、ナイロン６，ナイロン６６等で代表されるポリアミド類、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ジオールとテレフタル酸／イソフタル酸等を共重合した低融点ポリエステル、ポリエステルエラストマー等のポリエステル類、フッ素樹脂を挙げることができ、これらの熱可塑性樹脂を単独でもしくは２種類以上を混合して用いても良い。
【００１９】
また、本発明のトウを構成する合成繊維は、前述した熱可塑性樹脂を溶融紡糸することによって得ることができる。該合成繊維は、単独もしくは２種類以上を混合した熱可塑性樹脂を用いて溶融紡糸した単一繊維であっても、２種類以上の熱可塑性樹脂を用いて複合紡糸した複合繊維であっても、どちらでも差し支えないが、低融点熱可塑性樹脂と高融点熱可塑性樹脂から構成される複合繊維であることが好ましい。
【００２０】
複合繊維の場合には、鞘芯型、並列型、３層以上の多層型、中空多層型、異形多層型等の複合形態をとることができる。このとき、複合繊維を構成する２種類以上の熱可塑性樹脂の組み合わせは、融点差が１０℃以上ある熱可塑性樹脂の組み合せが好ましく、さらに複合繊維を構成する熱可塑性樹脂のうち、低融点熱可塑性樹脂が該複合繊維表面の少なくとも一部に露出し、さらに該複合繊維の長さ方向に沿って連続している構造の複合繊維が好ましく、該低融点熱可塑性樹脂がオレフィン系樹脂であることがさらに好ましい。このような複合繊維のトウを用いて加工品や不織布を製造する際に、低融点熱可塑性樹脂の軟化点（または融点）以上、高融点熱可塑性樹脂の軟化点（または融点）未満の温度で熱処理することで、低融点熱可塑性樹脂が溶融され、該繊維同士の交点が熱接着された三次元網目状構造の加工品および不織布を製造することができる。
【００２１】
該複合繊維を構成する低融点熱可塑性樹脂と高融点熱可塑性樹脂との組み合わせを、低融点熱可塑性樹脂／高融点熱可塑性樹脂で表すと、高密度ポリエチレン／ポリプロピレン、低密度ポリエチレン／プロピレン−エチレン−ブテン−１結晶性共重合体、高密度ポリエチレン／ポリエチレンテレフタレート、ナイロン−６／ナイロン６６、低融点ポリエステル／ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン／ポリエチレンテレフタレート、ポリフッ化ビニリデン／ポリエチレンテレフタレート、線状低密度ポリエチレンと高密度ポリエチレンの混合物／ポリエチレン等が例示できる。中でも、ポリオレフィン系樹脂およびポリエステル系樹脂から選択的に組み合わせたものが好ましく、たとえば、高密度ポリエチレン／ポリプロピレン、低密度ポリエチレン／プロピレン−エチレン−ブテン−１結晶性共重合体、高密度ポリエチレン／ポリエチレンテレフタレート、低融点ポリエステル／ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン／ポリエチレンテレフタレート、線状低密度ポリエチレン／ポリエチレンテレフタレート等を挙げることができる。
【００２２】
該複合繊維を構成する低融点熱可塑性樹脂と高融点熱可塑性樹脂の重量比は、低融点熱可塑性樹脂が１０〜９０重量％、高融点熱可塑性樹脂が９０〜１０重量％、好ましくは低融点熱可塑性樹脂が３０〜７０重量％、高融点熱可塑性樹脂が７０〜３０重量％である。低融点熱可塑性樹脂が１０重量％未満の場合、得られる複合繊維の熱接着性が不充分になり、かかる複合繊維を用いると得られる加工品および不織布の強力が低下する。また、逆に低融点熱可塑性樹脂が９０重量％を越えると、加工品もしくは不織布を熱処理する際、過度に低融点樹脂が溶融してしまうので、得られる加工品もしくは不織布がフィルム化してしまう。
【００２３】
本発明のトウを構成する合成繊維の原料である熱可塑性樹脂には、本発明の効果を妨げない範囲内で酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、中和剤、造核剤、エポキシ安定剤、滑剤、抗菌剤、難燃剤、帯電防止剤、顔料、可塑剤及び他の熱可塑性樹脂等が含まれていてもよい。
【００２４】
本発明のトウは、単糸繊度が０．５〜１００ｄｔｅｘ、好ましくは１〜８０ｄｔｅｘの範囲にある合成繊維の収束体であり、全繊度が１万〜３０万ｄｔｅｘの範囲にあるものである。該トウを、柔軟性や風合が求められる不織布や傷当て材、包帯、ハップ材等の素材として用いる場合には、単糸繊度が０．５〜１５ｄｔｅｘのものが好ましい。また、フィルター、断熱材、クッション材等の場合には、１〜１００ｄｔｅｘのものが好ましい。単糸繊度が０．５ｄｔｅｘを大きく下回る場合には、トウを開繊する時に単糸切れや毛羽立ちが出来やすくロールへの巻き付きが生じ生産性が低下する。また、１００ｄｔｅｘを大きく上回るとトウの収束性が低下し生産性が低下する。
【００２５】
本発明のトウは、全繊度が１万〜３０万ｄｔｅｘであり、好ましくは５万〜２０万ｄｔｅｘであり、全繊度が１万ｄｔｅｘより大きく下回る場合および３０万ｄｔｅｘより大きく上回る場合にはいずれもトウ繊維の収束性が得られず，トウが細かく割れることにより単糸の絡みが生じ生産性が低下する。
【００２６】
本発明のトウは、トウ密度が１０００〜８０００ｄｔｅｘ／ｍｍであり、好ましくは１５００〜５０００ｄｔｅｘ／ｍｍである。トウ密度が１０００ｄｔｅｘ／ｍｍを大きく下回る場合には、トウの収束性が失われ、トウ割れを生じ、トウ割れにより発生した単糸が単糸同士絡んだり、ロールに巻きつくなどの不具合が生じ、トウの生産性が低下する。また、トウの輸送や移動のためのトウの箱詰梱包や加工時のトウの引き上げ工程でもトウの割れが多発し、もつれや絡み合い等の不具合が生じることがある。更に、トウを使った加工品を作製するときにはトウの開繊性、すなわち収束していたトウが単糸単位に解れることによりトウが均一に幅広く広がる特性を妨げることになる。トウ密度が８０００ｄｔｅｘ／ｍｍを大きく上回る場合には、捲縮が均一に付与されたトウを得ることができなくなる恐れがある。
【００２７】
本発明のトウを構成する合成繊維は捲縮を有するものである。このような捲縮は、顕在捲縮および／または潜在捲縮のいずれであっても良く、捲縮形状は山谷状のジグザグ型、Ｕ型、スパイラル型等のいずれであっても良い。
【００２８】
該合成繊維に捲縮を付与する方法としては、スタッファーボックス型捲縮機を用いる方法や、高温高圧蒸気や加熱加圧空気による気体押込による方法、更には高速クリンパーのような一対の高速回転体の間にトウを押し込み捲縮を付与する方法等を挙げることができる。
【００２９】
合成繊維の顕在捲縮数は、３〜３０山／２５ｍｍの範囲にあることが良く、好ましくは４〜２５山／２５ｍｍ、更に好ましくは５〜２０山／２５ｍｍであると良い。捲縮数が３山／２５ｍｍ未満であるとトウの収束性が悪くなる。他方、３０山／２５ｍｍを越えると合成繊維同士の過度の絡み合いや高密度化により、トウの開繊性が低下する恐れがあるので好ましくない。
【００３０】
本発明のトウは、漏洩電気抵抗値が１０10Ω以上でなければならない。漏洩電気抵抗値が１０10Ωよりも小さいトウは、漏洩電荷量が多く、十分な帯電性を有するトウにはならないため、帯電性を必要とする用途には不向きである。
【００３１】
本発明の請求項２記載のトウは、熱可塑性樹脂からなり、単糸繊度が０．５〜１００デシテックス（ｄｔｅｘ）で、個々の合成繊維は捲縮を有し、全繊度が１万〜３０万ｄｔｅｘであり、全繊度（D）をトウ幅（Ｗ）で割った値（Ｄ／Ｗ）が１０００〜８０００ｄｔｅｘ／ｍｍであるトウであって、該合成繊維の表面に、特定のポリオキシエチレン高級脂肪酸エステルおよび／または特定のソルビタン脂肪酸エステルを含んだ繊維処理剤が塗布されたトウである。このようなトウは、繊維−金属間摩擦、繊維−繊維間摩擦および繊維−他素材間摩擦等により、優れた帯電性を保持することができるという特性を有していながら、トウの製造工程においては、静電気によるロール巻き付きや単糸切れ等の悪影響を高度に抑制し得るので、トウ割れが生じにくく、均一なトウ密度および良好な収束性を有するトウを得ることができる。また、該トウおよびその積層体は、トウの持つ帯電性を利用して塵埃を効率的に捕集する空気フィルター等の素材に好適である。
【００３２】
本発明のトウに用いられる繊維処理剤は、トウに帯電性を付与させることができる。厳密には、熱可塑性樹脂からなる合成繊維が、繊維−繊維間摩擦、繊維−金属間摩擦および繊維−他素材間摩擦等により発生させた発生電荷量に対して、逃げていく漏洩電荷量（漏洩電気抵抗値と同義語）をごく微量に抑えることのできる特性を有するものである。従って、通常のトウに対して、該繊維処理剤を用いると、非常に乾燥した条件下で該トウを生産する際、摩擦による発生電荷量が増大し易いので、トウのロールへの巻き付きや単糸切れが生じる恐れがある。しかしながら、本発明のトウは、特定の単糸繊度と捲縮数を有する合成繊維を特定のトウ密度となるように調節した上、該構成を有するトウと相性の良い特定の繊維処理剤で処理されているため、トウの収束性が高く、トウが割れたり、部分的にトウが裂ける等の現象の発生を極端に抑えることができる上、開繊性にも優れている。
【００３３】
トウの収束性を向上させるためには、トウを構成する合成繊維に対して、湿潤性と粘ちょう性を付与できる繊維処理剤でなくてはならず、トウ幅方向に対するトウ密度均一性を得るためには、捲縮工程において、該合成繊維が平滑性または潤滑性を付与された状態にできる繊維処理剤を用いなければならない。また、トウの帯電電荷量を高め、帯電性を向上させるためには、漏洩電荷量を抑える事が重要であり、そのためには非イオン性の繊維処理剤でなければならない。かかる繊維処理剤は、後述するＡ成分とＢ成分とを有効成分として構成されている。
【００３４】
本発明で用いる処理剤剤のＡ成分は、ポリオキシエチレン高級脂肪酸エステル類および１種以上のソルビタン脂肪酸エステル類との混合物で構成されている。ポリオキシエチレン高級脂肪酸エステルは、下記一般式１で示される構造を有する化合物である。
【００３５】
一般式１
0004747255.tif 000007
（式中、Ｒ1は炭素数５〜１８の飽和もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基を表し、ｋは２〜５０の整数である）。
【００３６】
また、ソルビタン脂肪酸エステル類は、下記一般式２もしくは下記一般式３で示される構造を有する化合物である。
一般式２
0004747255.tif 000008
【００３７】
一般式３
0004747255.tif 000009
（一般式２および一般式３中、Ｒ2，Ｒ3，Ｒ4はヒドロキシル基もしくはポリオキシエチレン基であり、ポリオキシエチレン基の重合度（ポリオキシエチレン基の繰り返し単位）は２〜５５であり、Ｒ5は炭素数１６〜３０の飽和もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基を表す。）
【００３８】
該ポリオキシエチレン高級脂肪酸エステル類および該ソルビタン脂肪酸エステル類は非イオン系の界面活性剤に分類され、高い湿潤性と粘ちょう性を有している。
【００３９】
ポリオキシエチレン高級脂肪酸エステル類の具体例としては、ポリオキシエチレンモノヤシ油脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンカプレート、ポリオキシエチレンラウレート、ポリオキシエチレンミリステート等を挙げることができる。
【００４０】
ソルビタン脂肪酸エステル類の具体例としては、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレート、ソルビタンセスキオレート、ソルビタンセスキステアレート、ソルビタントリオレエート、ソルビタントリステアレート、ソルビタンモノイソステアレート、ヤシ油脂肪酸ソルビタンエステル等が挙げられ、ソルビタン脂肪酸エステル類のポリオキシエチレン誘導体の例としては、ポリオキシエチレン（ＥＯ＝４）ソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレン（ＥＯ＝４）ソルビタントリステアレート、ポリオキシエチレン（ＥＯ＝４）ソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレン（ＥＯ＝５）ソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレン（ＥＯ＝６）ソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレン（ＥＯ＝６）ソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレン（ＥＯ＝２０）モノヤシ油脂肪酸ソルビタンエステル、ポリオキシエチレン（ＥＯ＝２０）ソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレン（ＥＯ＝２０）ソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレン（ＥＯ＝２０）ソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレン（ＥＯ＝２０）ソルビタンモノイソステアレート、ポリオキシエチレン（ＥＯ＝２０）ソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレン（ＥＯ＝２０）ソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレン（ＥＯ＝２０）ソルビタントリステアレートなどが挙げられる。これらポリオキシエチレン高級脂肪酸エステル類およびソルビタン脂肪酸エステル類は市販品を使用することができる。
【００４１】
Ｂ成分は、ポリオキシエチレン高級脂肪酸エステル類であり、下記一般式４および／または一般式５で表される化合物である。該ポリオキシエチレン高級脂肪酸エステル類は、非イオン系の界面活性剤に分類され、高い平滑性または潤滑性を有している。
【００４２】
一般式４
0004747255.tif 000010
（式中、Ｒ6は炭素数１６〜３０の飽和もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基を表し、ｍは２〜５０の整数である）。
【００４３】
一般式５
0004747255.tif 000011
（式中、Ｒ7，Ｒ8はそれぞれ単独に炭素数１６〜３０の飽和もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基を表し、ｎは２〜５０の整数である）。
【００４４】
該ポリオキシエチレン高級脂肪酸エステルの具体例としては、ポリオキシエチレン（ＥＯ＝２）ステアレート、ポリオキシエチレン（ＥＯ＝６）ステアレート、ポリオキシエチレン（ＥＯ＝９）ラウリレート、ポリオキシエチレン（ＥＯ＝９）ステアレート、ポリオキシエチレン（ＥＯ＝９）オレエート、ポリオキシエチレン（ＥＯ＝１４）ラウレート、ポリオキシエチレン（ＥＯ＝２３）ステアレート、ポリオキシエチレン（ＥＯ＝１２）リノレート、ポリオキシエチレン（ＥＯ＝９）ジラウレート、ポリオキシエチレン（ＥＯ＝９）ジステアレート、ポリオキシエチレンジオレエート等を挙げることができる。該ポリオキシエチレン高級脂肪酸エステル類も市販品を使用することができる。
【００４５】
該繊維処理剤は、処理剤基準で、Ａ成分が６０〜９５重量％、Ｂ成分が５〜４０重量％含有されたものである。該配合比率が大きく外れた場合にはトウの収束性やトウの平滑性が失われ、トウの製造工程においてロールへの巻き付きや単糸切れが生じる恐れがある。
【００４６】
また、該繊維処理剤のトウへの付着量は、トウ重量に対して平均０．１〜１．５重量％の範囲にあることが好ましい。付着量がこの範囲にあると良好なトウの収束性が得られ、ロールへの巻き付きや単糸切れが生じる恐れがなく、また、過剰の繊維処理剤によって加工機内の汚染や合成繊維にベトツキ感が現れる不具合も生じない。
【００４７】
本発明に用いられる繊維処理剤は、Ａ成分、Ｂ成分のみからなるものでもよいが、Ａ成分、Ｂ成分の他にも必要に応じて酸化防止剤、防腐剤、防錆剤、抗菌剤、濡れ性向上剤等を本発明の効果を阻害しない範囲内で配合することができる。該繊維処理剤は、通常、水などに希釈して用いられる。
【００４８】
以下に、本発明の帯電性を有するトウの例として、複合繊維形態を有したトウの製造方法を示す。
【００４９】
低融点熱可塑性樹脂が鞘部を構成し、高融点熱可塑性樹脂が芯部を構成するような鞘芯型口金や偏心鞘芯型口金、もしくは低融点熱可塑性樹脂と高融点熱可塑性樹脂が並列する並列型口金を用い、低融点熱可塑性樹脂が繊維表面の少なくとも一部を形成するように、これらの熱可塑性樹脂を溶融紡糸機により紡出する。このとき、クエンチで口金直下へ送風を行い、半溶融状態で紡出される熱可塑性樹脂を冷却することによって、未延伸状態の熱接着性複合繊維を製造する。このとき、溶融した熱可塑性樹脂の吐出量及び該樹脂によって得られる未延伸糸を引取る速度を任意に設定し、目標繊度に対して１〜５倍程度の繊維径の未延伸糸とする。この時、繊維表面を形成する低融点熱可塑性樹脂の割合が、繊維断面円周率５０％以上であると充分な熱接着力が得られるので好ましい。得られた未延伸糸は、通常用いられる延伸機により延伸され延伸糸とすることができる。
【００５０】
なお、通常の延伸処理は、得られた未延伸糸を４０〜１２０℃に加熱された速度の異なる複数のロールの間を通過させることによって行われる。この時、ロール間の速度比が１：１．１〜１：５の範囲となるように設定されていることが好ましい。得られた延伸糸は、ボックス型の捲縮加工機により捲縮が付与され、捲縮延伸糸となり、該捲縮延伸糸を収束させてトウとした後、６０〜１２０℃に設定された乾燥機によって乾燥される。繊維処理剤は紡糸工程でのキスロールによる付着、もしくは延伸工程でのタッチロールによる付着のいずれでも良いが、本発明においては合成繊維の収束性を高め、トウの割れを抑える目的からも紡糸工程で付着させるのが好ましい。また、得られるトウのトウ密度が本発明の範囲内になるように、捲縮加工機にトウを導入する際にトウの収束均一性を調整するのが好ましい。
【００５１】
本発明のトウは、合成繊維に他の繊維を混繊して得られるトウでも良い。混繊できる繊維としては、成分や繊度、複合形態、熱融着温度、熱収縮挙動、染色挙動、色相、水吸収性等が異なる熱可塑性のトウまたは繊維を挙げることができ、熱可塑性繊維以外ではコットンやレーヨン、ガラス繊維や炭素繊維等を挙げることができる。また、該トウおよび他の繊維を混繊して得られたトウに対して、他の不織布、フィルム、パルプシート、編物および織物から選ばれた少なくとも１種とを積層して用いても良い。
【００５２】
積層体の形態としては、トウを開繊し、ウエブとし、該ウエブを他の不織布やフィルム等と積層したもの、該ウエブを他の不織布やフィルム等と積層後さらに熱融着処理し一体化したもの、該ウエブ／パルプ／フィルム等を積層後さらに熱融着処理したものを挙げることができる。また、該ウエブとパルプ等を混合して不織布とすることも可能であり、積層基材として用いても良い。これらの積層体は、尿及び軟便等を吸収する新生児用紙おむつ、尿を主として吸収する幼児用紙おむつ、生理用ナプキン、傷パット、汗取りパット、液を吸い取るワイパー、液を吸い取るシート等の吸収性物品等に使用することができる。特に、繊維間摩擦や他素材との摩擦により帯電性を発現する点から塵埃の捕集性や吸着性が高く、空気フィルター等に好適に使用することができる。
【００５３】
【実施例】
以下、実施例、比較例により本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例、比較例中に示された物性値の測定法または定義をまとめて以下に示す。
【００５４】
（１）繊維処理剤付着量（％）：合成繊維２ｇをメタノール２５ｍｌで抽出し、抽出メタノールからメタノールのみを蒸発させて残った残渣を秤量して、抽出繊維処理剤重量（ｇ）を測定した後、次の計算式によって合成繊維に付着している繊維処理剤の割合を導き出した。
抽出繊維処理剤重量／（２−抽出繊維処理剤重量）×１００
【００５５】
（２）トウ密度（Ｄ／Ｗ）：トウ全繊度をトウ幅で除した数値であり、単位トウ幅あたりのトウの繊度をあらわす。単位は、ｄｔｅｘ／ｍｍである。
【００５６】
（３）トウ厚み：トウの厚みを任意に５点測定し、その平均を求めた。厚みの測定には、デジシックネステスター（（株）東洋精機製作所製）を用いた。
【００５７】
（４）トウ収束性：トウ長１ｍあたりのトウ割れの状態と個所を観察した。判定基準は、トウ割れして完全に分離している箇所が０〜１場合は良好、２箇所以上ある場合には不良とした。
【００５８】
（５）開繊係数：トウをピンチロール型の開繊機で速度６０ｍ／分、倍率１．５倍で延伸開繊した時のトウ幅を開繊処理前のトウ幅で除したときの数値を開繊係数とした。開繊係数が３〜２５の範囲にあるトウは開繊性が良好である。開繊係数が３未満の場合は高速生産における均一開繊性に劣り、一方、開繊係数が２５を超える場合は開繊機で開繊処理をする工程でトウの割れが生じている。
【００５９】
（６）発生静電気量（ボルト）：トウを長手方向に５０ｍｍにカットしたものを、ローラーカード機を通したとき、フライコムからドラムへの移行部位でウエブ状態となった該トウの発生静電気量を集電式電位測定器ＫＳ−５２５を用いて測定した。その時の温度及び湿度は２０℃、４０％ＲＨに設定した。この数値の大きい方が帯電性に優れたトウであることを意味する。
【００６０】
（７）漏洩電気抵抗値（Ω）：トウを長手方向に５０ｍｍにカットしたもの３０ｇを２００ｃｃのビ−カ−に入れ、ガラス棒でビ−カ−に押し詰めた後、超絶縁計ＳＭ−８２０３（東亜電波工業（株）製）を用い、測定電圧を５Ｖとし、電極を２ｋｇの加重でトウに押しつけて測定した。この数値が大きい程、電気が漏洩し難く、帯電し易い特性を有する。
【００６１】
（８）生産性：トウを得るための紡糸、延伸、捲縮付与、乾燥の各一連の工程中におけるロールや装置への巻き付き、単糸切れ等の状態を観察した。問題がない場合は良好とし、問題が発生した場合はその内容を記した。
【００６２】
なお、実施例及び比較例で用いた繊維処理剤成分を表１に示す。
【００６３】
実施例１
鞘成分が高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）で、芯成分がポリプロピレン（ＰＰ）からなる複合比５０／５０重量％の複合繊維を溶融紡糸し、未延伸糸として得た。溶融紡糸する際に、表１記載の繊維処理剤１が２．５重量％含有する水をキスロールを用いて、複合繊維に付着させた。該繊維処理剤が付着した複合繊維の未延伸糸を温度９０℃、延伸倍率３．２倍で延伸し、次いで２７ｍｍ幅のスタファーボックス型クリンパーで１５山／２５ｍｍの捲縮を付与し、単糸繊度３．１ｄｔｅｘ、全繊度１１５０００ｄｔｅｘのトウを得た。
なお、クリンパーに導入される直前（延伸工程末期の段階）のトウに、水をスプレーし、クリンパーボックス内でのトウの圧着による自己発熱を抑えながら複合繊維に捲縮を付与した後、捲縮付与後のトウ（複合繊維収束体）を１００℃で５分加熱処理し水分の除去した。得られたトウの単糸強度、伸度、繊維処理剤付着量、トウ密度（Ｄ／Ｗ）、トウ厚み、トウ収束性、開繊係数、発生静電気量、漏洩電気抵抗値を前記測定法に準じて測定した。その結果を表３に示す。
【００６４】
実施例２〜９  比較例１、２
後記の表２に示した条件を採用する以外は、実施例１に準拠してトウを得た。得られたトウの単糸強度、伸度、繊維処理剤付着量、トウ密度（Ｄ／Ｗ）、トウ厚み、トウ収束性、開繊係数、発生静電気量、漏洩電気抵抗値を前記測定法に準じて測定した。その結果を表３及び表４に示す。表２において、ＰＥＴはポリエチレンテレフタレ−トを表す。
【００６５】
実施例１０
実施例２で得られたトウを開繊し、２０ｇ／ｍ2のスパンボンド不織布に重ね合わせ、３ｃｍ間隔でトウ幅方向に連続してヒートシール加工することによりトウとスパンボンド不織布が一体化した積層体を得た。該積層体は高い帯電性を有するものであった。
【００６６】
表３および表４から明らかなように、本発明の実施例１〜９のトウは、熱可塑性樹脂からなり、単糸繊度が０．５〜１００デシテックス（ｄｔｅｘ）の範囲に、個々の合成繊維は捲縮を有し、全繊度が１万〜３０万ｄｔｅｘの範囲にあり、トウ密度が１０００〜８０００ｄｔｅｘ／ｍｍの範囲にあり、漏洩電気抵抗値が１×１０10Ω以上であるトウであるため、帯電性に優れていることが分かる。特に、実施例１〜７のトウには、特定のポリオキシエチレン高級脂肪酸エステルおよび特定のソルビタン脂肪酸エステルとからなるＡ成分と特定のポリオキシエチレン高級脂肪酸エステルからなるＢ成分とから構成される繊維処理剤が０．１〜１．５重量％付着しているため、帯電性を有していながら、収束性に優れており、トウの生産工程である紡糸、延伸、捲縮付与、乾燥の各工程におけるロールや装置への巻き付きや単糸切れ等のトラブルがないため、加工性が極めて良好であった。
【００６７】
また、実施例８のトウには、Ａ成分を構成する特定のソルビタン脂肪酸エステルを含まない、特定のポリオキシエチレン高級脂肪酸のみからなる繊維処理剤が付着されたモノであるが、収束性は極めて良好であり、漏洩電気抵抗値は大きく、優れた帯電性を有していることが解る。実施例９のトウには、繊維処理剤が通常使用する量より若干少ない０．０５重量％付着されているため、トウ割れやロ−ル装置への単糸の巻き付きが若干発生しているものの、漏洩電気抵抗値は、１×１０10Ω以上有しており、優れた帯電性を有していることが分かる。
【００６８】
比較例１のトウには、アニオン系界面活性剤であるアルキル基の炭素数が１６であるアルキルホスフェートのカリウム塩からなる繊維処理剤が付着されているため、トウ割れやロ−ル装置への単糸の巻き付き等のトラブルはないが、漏洩電気抵抗値が１×１０10Ω未満であり、トウの発生静電気量も０であり、帯電性を有していないものであった。
【００６９】
比較例２のトウは、トウ密度が９０５ｄｔｅｘ／ｍｍと小さいために、トウの収束性が悪く、トウ割れが発生し、トウ割れによるロ−ルへの巻き付きが発生し、加工適性の悪いものとなった。
【００７０】
【表１】
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【００７１】
【表２】
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【００７２】
【表３】
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【００７３】
【表４】
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【００７４】
【本発明の効果】
本発明のトウは、特定のトウ構造を有し、漏電電気抵抗値が１×１０10Ω以上のものであるか、特定のトウ構造を有し、ポリオキシエチレン高級脂肪酸エステル類とソルビタン脂肪酸エステル類を含んだ繊維処理剤が，好ましくはトウに対して特定量、繊維表面に塗布されたものであるため、摩擦等による帯電性を有していながら、トウの収束性が高いので、トウ割れが生じにくい等の特徴を有しており、かつ、トウ製造工程においてロール巻き付きや単糸切れを起こすことなく生産することができる。更に、帯電性を利用して塵埃を効率的に捕集することが出来ることから空気フィルター等に好適に使用できる。