(57)【要約】【課題】パッケージを形成した際、糸の巻き崩れのない良好な巻き形状を有し、糸同士の膠着のない解舒性の良好なポリウレタン弾性糸巻糸体を、熱接着性を良好に保つために油剤を付与せずに得ることを目的とする。【解決手段】  平均粒径０．０５〜０．３０μｍの粒状金属石鹸をポリウレタン弾性糸に０．０５〜０．５０重量％含有せしめて仕上げ剤処理せずに巻き取ることにより、熱接着させるときの接着性が良好で、巻糸体内における糸同士の膠着や巻き崩れのない良好な巻形状を有し、適度な解舒性をも有する熱接着用ポリウレタン弾性糸巻糸体を得た。【特許請求の範囲】
【請求項１】
平均粒径０．０５〜０．３０μｍの粒状金属石鹸 を０．０５〜０．５０重量％含有し、仕上油剤処理せずに巻き取られて得られる熱接着用ポリウレタン弾性糸巻糸体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は熱接着処理に供されるポリウレタン弾性糸巻糸体に関するものであり、より詳しくは、紙オムツの腰部や脚部等の伸縮性を要する部位を形成するために供される、ポリウレタン弾性糸巻糸体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリウレタン弾性糸は、優れた弾性特性を有することから、伸縮性やフィット性を要求される様々な分野で使用されている。ポリウレタン弾性糸は、通常巻糸体として供されるため、該巻糸体内でのポリウレタン弾性糸の糸同士の膠着を防止するとともに、ポリウレタン弾性糸を巻糸体から引き出して使用する際に、無駄な抵抗なしにポリウレタン弾性糸を解舒させるため、仕上油剤が付与されている。
また、ポリウレタン弾性糸を連続的に使用する場合には巻糸体を交換することが必要であり、巻糸体の糸巻量が少ないほどその交換頻度は多くなる。この巻糸体の交換、いわゆる玉替えの回数を減らすために、最近では、巻糸体の糸巻量を多くするラ−ジパッケ−ジ化が進んでいるが、そのような巻糸体においては特に巻糸体芯層における糸同士の膠着を防止するため、仕上油剤の付与は欠かせないものとなっている。しかしながら、仕上油剤が付与されたポリウレタン弾性糸は、例えば紙オムツのギャザ−部分を形成する等の用途で他の部材と接着剤によって接着されたり、あるいは熱処理によって接着される際に、糸に付着している仕上油剤によりポリウレタン弾性糸の接着性が著しく損なわれるという欠点を有している。
【０００３】
この欠点を解決する方法として、ポリウレタン弾性糸に付与する処理剤付着量を２重量％以下とし、巻糸体内における見掛けの伸長率が処理剤付着量の値に対して一定の範囲となるように巻き取った巻糸体は、紙オムツ用の用途において接着剤による接着性の良いことが開示されている。（特許文献１参照。）しかし、この方法では処理剤付着量を２重量％以下としているために接着性は阻害されにくくなっているが、糸同士の膠着を抑えるために通常よりも緩い張力で巻き取られているため、見掛けの伸長率が処理剤付着量の値に対して一定の範囲内であっても、見掛けの伸長率が低いときは得られる巻糸体の巻形状が悪くなる傾向がある。また、反対に見掛けの伸長率が高いときは、巻糸体内における糸同士の膠着が生じて解舒性が悪くなる傾向がある。最近の紙オムツの製造は、その生産性向上のために高速化が計られており、従来よりも安定な巻形状と解舒性、優れた接着性が求められている事から、単に処理剤付着量を低減して見かけの伸長率を規定する方法では、巻形状、解舒性並びに接着性の何れもが良好な捲糸体を得ることは、実質上困難である。
【０００４】
そこで、巻形状、解舒性を維持しつつも、接着性を極力損なわない特定の仕上油剤を用いる試みがいくつか提案されている。一例として、表面張力が２５〜３０ダイン／ｃｍである油剤を２重量％を越えて５重量％以下付与させた弾性糸巻糸体が、紙オムツ等に複合化されるときの接着性を損なわず、糸の解舒性も良好であることが開示されている。（特許文献２参照。）また、弾性糸に、鉱物油７０〜９０重量％とポリジメチルシロキサン１０〜３０重量％を含有する処理剤を、２．５〜５重量％付着させたオムツ用ポリウレタン弾性糸巻糸体が、解舒性と接着性を兼ね備えている事が開示されている。（特許文献３参照。）更に、本出願人は、ポリプロピレングリコ−ル系ポリオ−ル成分と、ポリプロピレングリコ−ル系ポリオ−ルと有機ジイソシアネ−ト化合物との反応生成物である成分とを配合してなる繊維処理剤を、ポリウレタン弾性糸に３．０〜１０．０重量％付与させて、巻き取られて得られる熱接着用ポリウレタン弾性糸巻糸体を提案している。（特許文献４参照。）
【０００５】
しかしながら、これらの仕上油剤は、従来のポリジメチルシロキサンを主とする仕上油剤に対して、弾性糸の表面に保持されやすいポリジメチルシロキサンの割合を減らし、または排除し、弾性糸内部に浸透されやすい鉱物油やポリプロピレングリコ−ル系ポリオ−ル等を主成分としたものであるので、巻糸体の巻形状は問題ないものの、解舒性が経時的に悪化しやすく、高速使用時に解舒不良を起こしやすい上、接着性についても、従来の仕上油剤よりは優れているものの、未だ十分とはいえないという欠点があった。
【０００６】
一方、ステアリン酸マグネシウム等の金属石鹸を、弾性糸に含有させると、巻糸体の解舒性が改善される事が知られており、例えば、原料ポリウレタン溶液中にポリウレタンに対して０．００５〜５重量％の金属石鹸を配合したポリウレタン弾性繊維に特定の仕上油剤を付与したものが、糸同士の粘着性と摩擦抵抗を低下させ、良好な解舒性が得られる事が開示されている。（特許文献５参照。）また、弾性繊維をダブルツイスターなどで撚糸して複合糸用弾性繊維を製造するに際し、弾性糸にステアリン酸マグネシウム粒子を０．１５重量%以上含有させ、仕上油剤を付与したものは、ガイド等の接触部品との摩擦抵抗が減少し、目ムキの少ない、品位良好な弾性複合糸が得られる事を開示している。（特許文献６参照。）しかし、これらの方法は、ステアリン酸マグネシウム等の金属石鹸を含有させるだけでなく、仕上油剤も付与しているので、巻形状と解舒性には優れているものの、接着性の面で劣る欠点がある。
【特許文献１】特公平５−５０４２９号公報
【特許文献２】特開平１０−１５２２６４号公報
【特許文献３】特開２００２−２０５８７６号公報
【特許文献４】特開２０００−３２７２２４号公報
【特許文献５】特開２００１−１１５３７７号公報
【特許文献６】特開２００３−１２９３７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述の欠点を克服し、ポリウレタン弾性糸を、紙オムツ等の製造時にホットメルト接着、熱溶着、超音波溶着等の処理により伸縮性を要する部位に接着させる際の接着性が良好であり、しかもパッケージを形成した際、糸の巻き崩れのない良好な巻形状を有し、且つ糸同士の膠着を防止するとともに、適度な解舒性をも兼ね備えた熱接着用のポリウレタン弾性糸巻糸体を得ることを目的とする。即ち、本発明の課題は、熱接着性が良好で、巻き崩れのない良好な巻形状を有し、糸同士の膠着を防止するとともに、適度な解舒性をも兼ね備えた熱接着用途に好適なポリウレタン弾性糸巻糸体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、特定粒度の金属石鹸を適量含有させることによって、油剤の付与なしで良好な解舒性が得られることを見出し本発明に到達した。即ち本発明は、平均粒径０．０５〜０．３０μｍの粒状金属石鹸 を０．０５〜０．５０重量％含有し、仕上油剤処理せずに巻き取られて得られる熱接着用ポリウレタン弾性糸巻糸体である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明においては、粒状金属石鹸の僅かな含有量の範囲でも良好な解舒性を具備するポリウレタン弾性糸巻糸体を得る事ができるので、紡糸後に油剤を付与する必要がなく、仕上油剤を給油しないので仕上油剤による接着性の阻害がなく接着性に優れ、また、繊維処理剤の付着斑も起こりえないので、安定した解舒性と接着性を具備させる事ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明のポリウレタン弾性糸は、特に限定されるものではなく、ポリウレタンを溶剤に溶解して湿式法や乾式法により紡糸して得られるもの、ポリウレタンを加熱溶融して溶融法により紡糸して得られるもののいずれであっても良く、また、ポリウレタン弾性糸中に必要に応じて耐光剤、紫外線吸収剤、ガス変色防止剤、染料、活性剤、艶消剤等が含有されているものであっても良い。
【００１１】
本発明の粒状金属石鹸としては、リチウム、カルシウム、マグネシウム、亜鉛、アルミニウム等の金属と、ラウリン酸、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸等の炭素数８〜３０の脂肪族カルボン酸との塩が挙げられる。特にステアリン酸 マグネシウム、ステアリン酸 カルシウム等が好ましい。粒状金属石鹸の平均粒径は以下に述べる測定方法において０．０５〜０．３０μｍ、好ましくは０．０５〜０．２５μｍである。平均粒径が０．０５μｍに満たないと２次凝集を起こしやすく分散性、取り扱い性が難しくなるので好ましくない。また、平均粒径が０．３０μｍを超えると、十分な解舒性が得られにくくなり、所望の解舒性を得るべく含有量を上げると、接着性が劣ってしまうので、好ましくない。
【００１２】
本発明の粒状金属石鹸の含有量は、０．０５〜０．５０重量％の範囲内であり、より好ましくは０．０５〜０．２５重量％である。含有量が０．０５重量％に満たないと、巻き取りの際に、巻き巾の両端のみ巻き厚みが増える「耳高」と呼ばれる巻き不良を起こすだけでなく、糸同士の膠着が生じ、所望の解舒性が得られなくなるので、好ましくない。逆に０．５０重量％を超えると、接着性が不十分となるだけでなく、巻き崩れが起きやすくなるので好ましくない。
【００１３】
本発明においては、粒状金属石鹸をポリウレタン弾性糸に０．０５〜０．５０重量％含有させるが、含有させる方法としては、紡糸前のポリマー中に粒状金属石鹸を加え、斑なく分散するよう攪拌、混合処理すればよい。粒状金属石鹸を予めポリマーに使用している溶媒と同じ溶媒により均一分散させてから、ポリマーと混合処理しても良い。本発明の巻糸体の形状は特に限定されるものでないが、一例としては、チーズ、コーン、パイナップルコーン等が挙げられる。巻糸体の単量についても特に限定されるものでないが、チーズの例としては、巻巾８８ｍｍの単量３ｋｇ、巻巾１３２ｍｍの単量６ｋｇ等が挙げられる。本発明は、粒状金属石鹸の平均粒径を０．０５〜０．３０μｍと限定している。一般に流通している金属石鹸の粒子径は、数〜数十μｍであるが、本発明で使用する平均粒径を有する微粒子状金属石鹸は、化学的特性のみでなく滑剤としての作用もあり、高速での使用時に十分な巻形状と解舒性を保つことが出来る。
【実施例】
【００１４】
以下、実施例を示すが、本発明はこの範囲に限定されるものではない。なお、部はすべて重量部を示し、解舒性、巻形状、接着性は以下の方法により評価した。
＜粒状金属石鹸の平均粒径＞
金属石鹸が１０００ｐｐｍの濃度となるようにジメチルアセトアミドにて希釈し、これを２５℃で超遠心式自動粒度分布測定装置（堀場製作所製ＣＡＰＡ−７００）を用いて面積基準の平均粒径を測定した。
＜解舒性＞
ポリウレタン弾性糸巻糸体の表層部を除去して巻厚２ｃｍ付近の芯層部のみとし、この巻糸体から糸を１０ｍ／分で積極的に送り出しながら、紙管の中心距離が５０ｃｍ離れた別の紙管に巻き取る際に、巻糸体からの糸の解舒点において糸が回転方向に引き上げられない最低の巻き取り速度Ｓ（ｍ／分）を測定し、次式により算出した。解舒性は、巻糸体を作製した直後および室温に１ケ月間静置した後に測定した。
なお、解舒性の数値が０％であると、弾性糸巻糸体からの糸の解舒が無張力でできることを示しており、この場合には巻糸体の形状を保持することが困難である。解舒性の数値は、通常は４０〜１００％の範囲であることが好ましい。
解舒性（％）＝（Ｓ−１０）／１０×１００
＜巻形状＞
ポリウレタン弾性糸巻糸体の巻き形状を観察し、次の３段階で評価した。
−１：巻き巾の両端のみ巻き厚みが増える「耳高」現象が確認され、全体的に巻形状が良くない。
±０：巻糸体に異常はない。
＋１：巻糸体の巻側面に綾落ちと巻斑による突出糸が確認され、全体的に巻形状が良くない。
【００１５】
＜接着性＞
ポリプロピレン製スパンボンド不織布上に１４５℃に加熱溶融したホットメルト（日立化成ポリマ−（株）製、商品名：ハイボンＨ９６１０）を５ｇ／ｍ２の割合で均一にロ−ラ−塗布した後、ポリウレタン弾性糸試料を元長に対して２．５倍延伸した状態で、速やかに不織布上に載せ、更にポリエステル製フィルムを、ポリウレタン弾性糸試料の上に重ねて載せた後、荷重８．４ｇ／ｃｍ２にて１分間圧着させた。得られたポリプロピレン製不織布−ポリウレタン弾性糸−ポリエステル製フィルムを、ポリプロピレン製不織布とポリエステル製フィルムが弛まぬように、伸ばしたままの状態で保持し、ポリウレタン弾性糸のみを２５ｃｍ間隔で２カ所カッターで切断し、４０℃にて１時間放置した後の、ポリウレタン弾性糸の糸端から糸端の長さＬを計測し、以下の式にて接着保持率を算出した。接着保持率が高い程、接着性が良い事を示す。
接着保持率（％）＝Ｌ（ｃｍ）÷２５（ｃｍ）×１００
【００１６】
[実施例１]
数平均分子量１８１８のポリオキシテトラメチレングリコ−ル５７３８部、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネ−ト１２６２部を４５℃にて混合した後、７５℃にて８０分間反応させて、ウレタンプレポリマ−７０００部を得た。
これとは別に鎖伸長剤としてエチレンジアミン１１２８部と末端停止剤としてジエチルアミン４２部を、０℃に冷やしたＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド２７２８部に加えて良く撹拌し、鎖伸長剤と末端停止剤の混合溶液を得た。
次に、先に得たウレタンプレポリマ−６８００部を、０℃に冷やしたＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド１５８６７部に加え、良く撹拌した後、ウレタンプレポリマ−のイソシアネ−ト基に対して、鎖伸長剤と末端停止剤の活性水素基の合計が等モルとなるように鎖伸長剤と末端停止剤の混合溶液を添加し反応させて、固形分３０．０重量％のポリウレタン重合体溶液を得た。
このようにして得たポリウレタン重合体溶液約１８００部に対して、粒状金属石鹸として平均粒径０．２０μｍのステアリン酸マグネシウムを、糸中の含有量が０、０．０１、０．０５、０．２５、０．５０、０．７５重量％となるように加え、十分攪拌混合したものを紡糸原液とし、紡糸ノズルから熱風中に押し出して乾式紡糸し、仮撚りした後に、５００ｍ／分の速度で、５％伸長しながら紙管に巻き巾１３２ｍｍで夫々巻き取り、繊度５６０デニ−ル、フィラメント数４０、糸巻量６．０ｋｇのポリウレタン弾性糸巻糸体を得、試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６とした。
得られた夫々のポリウレタン弾性糸巻糸体の解舒性と接着性の測定結果、および巻形状の評価結果を表１に示した。
【００１７】
【表１】
2005075587.tif 000002
【００１８】
表１から明らかな如く、粒状金属石鹸を含有していない比較例の試料Ｎｏ．１は、解舒性が悪く、巻き形状も良くない。また、粒状金属石鹸の含有量が本発明の含有量に満たない比較例の試料Ｎｏ．２も、１ヶ月後の解舒性が悪くなっている。更に粒状金属石鹸の含有量が本発明の含有量よりも多すぎる比較例の試料Ｎｏ．６は、綾外れによる巻き形状異常を起こしている上、接着性も劣り良くない。一方、粒状金属石鹸の含有量が０．０５〜０．５０重量％の範囲である本発明の試料Ｎｏ．３、４、５のポリウレタン弾性糸巻糸体は、巻き形状、解舒性が十分な上、接着性についても優れている。
【００１９】
［実施例２］
実施例１と同様の操作により得た固形分３０．０重量％のポリウレタン重合体溶液約１８００部に対して、粒状金属石鹸として平均粒径０．２５μｍ、０．３０μｍ、０．３５μｍのステアリン酸マグネシウムを、糸中の含有量が０．２５重量％となるように加え、十分攪拌混合したものを紡糸原液とし、実施例１と同様の操作により紙管に巻き巾１３２ｍｍで夫々巻き取り、繊度５６０デニ−ル、フィラメント数４０、糸巻量６．０ｋｇのポリウレタン弾性糸巻糸体を得、試料Ｎｏ．７〜Ｎｏ．９とした。
得られた夫々のポリウレタン弾性糸巻糸体の解舒性と接着性の測定結果、および巻形状の評価結果を実施例１の試料Ｎｏ．４の結果と共に表２に示した。
【００２０】
【表２】
2005075587.tif 000003
【００２１】
表２から明らかな如く、粒状金属石鹸の平均粒径が０．３０μｍを超えている比較例である試料Ｎｏ．９は、接着性については問題ないものの、解舒性が悪く、巻き形状も良くない。一方、粒状金属石鹸の平均粒径が０．３０μｍ以下である本発明の試料Ｎｏ．４、７、８は、巻き形状、解舒性、接着性共に良好である。
【００２２】
[比較例]
実施例１と同様の操作により得た固形分３０．０重量％のポリウレタン重合体溶液約１８００部に対して、粒状金属石鹸として平均粒径０．２０μｍのステアリン酸マグネシウムを、糸中の含有量が０．２５重量％となるように加え、十分攪拌混合したものを紡糸原液とし、実施例１と同様の操作により紙管に巻き巾１３２ｍｍで巻き取った。この際、紙管に巻き取る手前で、４０レッドウッド秒の粘度を有する鉱物油９０重量％と粘度１０ｃＳｔのポリジメチルシロキサン１０重量％を含有する仕上油剤を、ポリウレタン弾性糸に対して２．５重量％となるようローラー給油で付与してから巻取り、繊度５６０デニ−ル、フィラメント数４０、糸巻量６．０ｋｇのポリウレタン弾性糸巻糸体を得、試料Ｎｏ．１０とした。
得られたポリウレタン弾性糸巻糸体の解舒性と接着性の測定結果、および巻形状の評価結果を表３に示した。
【００２３】
【表３】
2005075587.tif 000004
表３から明らかな如く、仕上油剤を付与している比較例の試料Ｎｏ．１０は、解舒性には問題ないものの、接着性が良くないことが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
上述したように本発明は、平均粒径０．０５〜０．３０μｍの粒状金属石鹸をポリウレタン弾性糸に０．０５〜０．５０重量％含有せしめることにより、熱接着させるときの接着性が良好で、巻糸体内における糸同士の膠着を防止するとともに、巻き崩れのない良好な巻形状を有し、適度な解舒性をも与える熱接着用ポリウレタン弾性糸巻糸体を提供することができるので、本発明を利用することにより、ポリウレタン弾性糸巻糸体のラ−ジパッケ−ジ化が容易となり、熱接着を要する様々な分野での利用が可能となる。