JP7056977B2

JP7056977B2 - 海藻変性ポリプロピレンスパンボンド不織布

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Publication number: JP7056977B2
Application number: JP2020137409A
Authority: JP
Inventors: 効華黄; 効謙黄; 宇劉; 潔劉; 効龍黄; 麗甄
Original assignee: Sinotech Academy of Textile Qingdao Co Ltd
Current assignee: Sinotech Academy of Textile Qingdao Co Ltd
Priority date: 2019-09-02
Filing date: 2020-08-17
Publication date: 2022-04-19
Anticipated expiration: 2040-08-17
Also published as: US11453960B2; US20210062368A1; CN110592808A; EP3786323A1; CN110592808B; JP2021038495A; EP3786323B1; WO2021042717A1

Description

本発明は、スパンボンド不織布に関し、具体的には海藻変性ポリプロピレン（ＰＰ）スパンボンド不織布に関する。

ＰＰスパンボンド不織布は、ポリプロピレン原料を使用して、高温紡糸、カーディングを経てウェブ状に粘着して形成された通気性はあるが透水性はない繊維構造であり、主に使い捨て医療用衛生用品、使い捨て防汚服、農業用布、家具用布及びライナー材料等に用いられる。従来のＰＰスパンボンド不織布衛生用品の表層は、有孔フィルム、サーマルボンド不織布及び純綿のスパンレース不織布であるものが多い。しかしながら、有孔フィルム不織布は通気性が悪く、サーマルボンド不織布は乾きが良いが、生体適合性が悪く、バリ感が強く、純綿のスパンレース不織布は乾きが悪く、濡れた感触が出やすいという問題がある。

また、従来のＰＰスパンボンド不織布には、通気性及び機械的特性を両立できないという問題が存在する。例えば中国登録特許ＣＮ１０２３３６９６１Ｂ及びＣＮ１０２３３６９２９Ｂには、それぞれ重質炭酸カルシウム、コーンスターチ変性のＰＰスパンボンド不織布複合材料及びコーンスターチ変性のＰＰスパンボンド不織布が開示されている。いずれも環境保護機能を有し、分解可能であるが、コーンスターチの添加により不織布の破断強度が低下し、機械的特性が低下する。

中国登録実用新案ＣＮ２０８７６０１１５Ｕには、抗菌性スパンボンド不織布が開示されている。この不織布は、上から下まで順次接着された第１イオン殺菌層、第１竹炭繊維層、第１スパンボンド不織布層、第１樹脂接着層、補強ベース層、第２樹脂接着層、第２スパンボンド不織布層、第２竹炭繊維層及び第２イオン殺菌層を含む。第１スパンボンド不織布層は、抗菌性ポリプロピレンスパンボンド不織布から製造され、抗菌性ポリプロピレンスパンボンド不織布は、抗菌性で分解可能なポリプロピレンスパンボンド不織布マスターバッチをスパンボンドして得られ、第２スパンボンド不織布層は、ポリエチレンポリプロピレンスパンボンド不織布から製造され、ポリエチレンポリプロピレンスパンボンド不織布は、抗菌性ポリエチレンポリプロピレンスパンボンド不織布マスターバッチをスパンボンドして得られる。しかしながら、上記登録実用新案は、抗菌性不織布の構造を簡略に紹介しているに過ぎず、具体的な製造プロセスを開示しておらず、スパンボンド不織布の吸湿性、通気性に関する技術課題を解決するものでもない。

中国特許公開ＣＮ１０３１３２３１９Ａには、難燃性スパンボンド不織布の製造方法及びその使用が開示されている。当該難燃性スパンボンド不織布は、重量部で、スパンボンド不織布６０～８０部、難燃剤１５～３０部及びカップリング剤５～１０部を含む。その製造方法は、難燃剤を１５～３０部秤量して１５～３０質量％の水溶液に調製して難燃剤溶液を形成した後、５～１０部のカップリング剤を難燃剤溶液に添加し、均一な混合液となるように十分に撹拌する。その後、６０～８０部のスパンボンド不織布を上記混合液に１０～２０ｍｉｎ浸漬し、最後に、浸漬したスパンボンド不織布をプレスローラ装置の２つのゴムプレスローラの間に静置して押圧し、乾燥させて難燃性スパンボンド不織布を製造する。製造した難燃性スパンボンド不織布を重ね、ニードルパンチして補強し、仕様に従って裁断し、自動車用加飾材料を得る。製造した難燃性スパンボンド不織布を濯ぎ、風乾させ、仕様に従った大きさに裁断し、家庭用紡績品材料を得る。当該特許では、スパンボンド不織布に難燃性を付与することが技術課題であり、吸湿、通気性の技術課題を解決するものではない。

そのため、吸湿性及び通気性に優れ、抗菌性を有し、柔らく肌に優しく、生体適合性が良く、機械的特性に優れた不織布製品の開発が望まれている。

上記の課題を解決するために、本発明は、海藻変性ＰＰスパンボンド不織布を提供することを目的とする。

上記目的を実現するために、本発明は、以下の解決手段を用いる。
すなわち、ＰＰスパンボンド不織布中にアルギン酸塩を０．１～２質量％含有することを特徴とする、海藻変性ＰＰスパンボンド不織布を提供する。

上記海藻変性ＰＰスパンボンド不織布の水分率は０．２～３．５％であり、抗菌率は≧９８％であることが好ましい。
上記海藻変性ＰＰスパンボンド不織布におけるアルギン酸塩は、アルギン酸を変性してなり、前記海藻変性ＰＰスパンボンド不織布の製造原料は、ポリプロピレン、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドン及び酸化防止剤をさらに含み、
上記酸化防止剤が酸化防止剤３１２５又は酸化防止剤２０１３であり、
アルギン酸塩は、
アルギン酸を溶媒に溶解し、１０～３５℃の条件下、１－エチル－３－（３－ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド塩酸塩及びＮ－ヒドロキシこはく酸イミドを添加し、撹拌しながら５～１０時間反応させた後、得られた反応液にポリアミンを添加し、４０～８０℃で撹拌しながら１０～２４時間反応させ、得られた混合液に脱イオン水を添加し、分子量が３５００の透析バッグで透析して、得られた透析液を凍結乾燥させて変性アルギン酸を得るステップにより得られ、
上記溶媒はＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミド又はジメチルスルホキシドであり、
上記ポリアミンはヘキサメチレンジアミン又はトリス（２－アミノエチル）アミンであり、
アルギン酸、溶媒、１－エチル－３－（３－ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド塩酸塩、Ｎ－ヒドロキシこはく酸イミド、ポリアミン及び脱イオン水の質量比が１００：３００～６００：５～１５：７～１４：１～１０：３００～６００であることが好ましい。

本発明で用いるアルギン酸塩は、アルギン酸のカルボキシ基をポリアミンのアミノ基と反応させ、架橋した変性アルギン酸を生成する方法で製造することが好ましい。緻密な相互侵入ネットワーク構造を形成し、さらに透析バッグで分子量が３５００以上の大分子を貯留する。海藻変性ＰＰスパンボンド不織布にアルギン酸の迅速分解性能を発現させる一方、大分子のネットワーク構造により不織布に高い機械的強度及び耐摩耗性能を保有させる。変性後のアルギン酸は、水酸基、アミド基等の親水性官能基と分岐鎖アルキル基等の疎水性官能基とを同時に有するので、ＰＰと不織布に製糸した後、ＰＰ繊維は両親性界面活性剤に類似する性能を有し、不織布の表面が液体に触れる時、液体の表面張力が顕著に低下し、不織布の吸湿性及び乾きが良くなる。また、変性後のアルギン酸で形成された緻密的な相互侵入ネットワーク構造内に大量の隙間があり、スポンジに類似する構造が形成され、迅速に吸水することができ、かつ、大量に吸水する性能を持つ。

ポリエチレングリコールはポリエチレングリコール４０００又はポリエチレングリコール６０００であることが好ましく、上記ポリエチレングリコールは、分子量が適切であり、海藻変性ＰＰスパンボンド不織布の引張強度を１０～１５％向上させることができる。

ポリビニルピロリドンがポリビニルピロリドンＫ３０であることが好ましく、上記ポリビニルピロリドンＫ３０は、粘度が低く、不織布の平滑性能がより良い。

適切な割合のポリエチレングリコール及びポリビニルピロリドンを添加することにより、アルギン酸塩とポリプロピレンとの相性を増加させ、アルギン酸塩とポリプロピレンとを溶融した後の単一材料のざらつき感を低減し、不織布の平滑性能を増加させることができる。
本発明の海藻変性ＰＰスパンボンド不織布は以下のステップ１及び２を含む方法で製造することが好ましい。
ステップ1：ポリプロピレンと、混合材料の総重量の０．１～２％を占めるアルギン酸塩とを、横型二軸リボンミキサー中に仕込み、４０～８０℃に加熱し、中速で２０～４０分間混合し、その後、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドン及び酸化防止剤を添加し、１８０～１９０℃に加熱し、高速で２０～４０分間混合し、混合物を得る。
アルギン酸塩は、
アルギン酸を溶媒に溶解し、１０～３５℃の条件下、１－エチル－３－（３－ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド塩酸塩及びＮ－ヒドロキシこはく酸イミドを添加し、撹拌しながら５～１０時間反応させた後、得られた反応液にポリアミンを添加し、４０～８０℃で撹拌しながら１０～２４時間反応させ、得られた混合液に脱イオン水を添加し、分子量が３５００の透析バッグで透析して、得られた透析液を凍結乾燥させてアルギン酸塩を得るステップにより得られることが好ましい。
上記酸化防止剤は酸化防止剤３１２５又は酸化防止剤２０１３であることが好ましい。酸化防止剤は、主にアルギン酸塩を高温ポリプロピレンに添加するときの炭化を防止するために用いられ、酸化防止剤３１２５又は酸化防止剤２０１３はより良い流動性及び付着性を有し、変性アルギン酸の炭化程度を顕著に低下させ、変性アルギン酸塩の構造が炭化により変化して機能性を失うことを防止することができる。

ステップ２：ステップ１で得られた混合物を制糸箱体に押し込み、紡糸、牽引を経て繊維ウェブを得、得られた繊維ウェブを熱間圧延機において布に熱間圧延し、海藻変性ＰＰスパンボンド不織布を得る。

ステップ２において繊維ウェブの熱間圧延機における圧延ローラ温度は１４０～１５０℃であることが好ましい。

ステップ２において溶融体を制糸箱体に押し込む動作圧力は２～５ＭＰａであることが好ましい。

本発明は、海藻変性ＰＰスパンボンド不織布の使用をさらに含み、使い捨て医療衛生用品、例えば生理用ナプキン、乳幼児用のおむつ、ウェットティッシュ、乳汁漏出パッド等に用いられる。

本発明は、従来技術と比べて、以下の利点を有する。
１．変性後のアルギン酸は水酸基、アミド等の親水性官能基と、分岐鎖アルキル基等の疎水性官能基とを同時に有するので、ＰＰと不織布に製糸した後、ＰＰ繊維は両親性界面活性剤に類似する性能を有する。即ち、プロトンの供与及び受容が可能となり、不織布の表面が液体に触れる時に、液体の表面張力を顕著に低下させ、不織布の吸湿性及び乾きを良くすることができる。また、変性アルギン酸で形成された緻密的な相互侵入ネットワーク構造内に大量の隙間があり、スポンジに類似する構造が形成され、良好な吸湿性を有し、かつ、吸水速度が速く、吸水後にも表面は依然として乾きが良く、しかも、その質量の１２倍以上の水分を吸収することができ、非常に良い親水性能を有し、公定水分率は０．２～３．５％である。

２．アルギン酸の変性により、製造されたＰＰスパンボンド不織布は、優れた抗菌性能を有し、総合抗菌率が９８％以上である。

３．アルギン酸の変性により、繊維は大分子のネットワーク構造を有し、不織布に高い機械的強度及び耐摩耗性を保有させることができ、破断強度及び破断伸び率が一般のＰＰスパンボンド不織布より２０％程度向上し、耐摩耗性が一般の製品より少なくとも３０％以上向上する。

４．本発明の海藻変性ＰＰスパンボンド不織布は、マイクロ孔構造により、製品の通気率が一般のＰＰスパンボンド不織布以上となり、非常に良い通気性能及び吸湿性を有し、業界の合成繊維水分率がほぼ０であることに対し、飛躍的進歩と言える。

５．本発明の海藻変性ＰＰスパンボンド不織布は、柔らかくて肌に優しく、良好な生体適合性を有する。

以下、具体的な実施例を参照して本発明をさらに説明する。

実施例１
海藻変性ＰＰスパンボンド不織布は、原料として、ポリプロピレン９０ｋｇ、変性アルギン酸０．２ｋｇ、ポリエチレングリコール１ｋｇ、ポリビニルピロリドン０．３ｋｇ、及び酸化防止剤０．３ｋｇを含む。
上記酸化防止剤は酸化防止剤３１２５である。
変性アルギン酸は、下記のステップにより製造される。
１００ｋｇのアルギン酸を３００ｋｇのＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミドに溶解し、１０℃で、５ｋｇの１－エチル－３－（３－ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド塩酸塩及び７ｋｇのＮ－ヒドロキシこはく酸イミドを添加し、撹拌しながら１０時間反応させて反応液を得た。得られた反応液に１ｋｇのヘキサメチレンジアミンを添加し、４０℃で撹拌しながら１０時間反応させ、混合液を得た。得られた混合液に３００ｋｇの脱イオン水を添加し、分子量が３５００の透析バッグで透析して透析液を得、得られた透析液を凍結乾燥させて変性アルギン酸を得た。

実施例２
海藻変性ＰＰスパンボンド不織布は、原料として、ポリプロピレン１００ｋｇ、変性アルギン酸１ｋｇ、ポリエチレングリコール５ｋｇ、ポリビニルピロリドン０．１ｋｇ、及び酸化防止剤０．６ｋｇを含む。
上記酸化防止剤は酸化防止剤２０１３である。
変性アルギン酸は、下記のステップにより製造される。
１００ｋｇのアルギン酸を６００ｋｇのジメチルスルホキシドに溶解し、３５℃で、１５ｋｇの１－エチル－３－（３－ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド塩酸塩及び１４ｋｇのＮ－ヒドロキシこはく酸イミドを添加し、撹拌しながら５時間反応させて反応液を得た。得られた反応液に１０ｋｇのトリス（２－アミノエチル）アミンを添加し、８０℃で撹拌しながら２４時間反応させ、混合液を得た。得られた混合液に６００ｋｇの脱イオン水を添加し、分子量が３５００の透析バッグで透析して透析液を得、得られた透析液を凍結乾燥させて変性アルギン酸を得た。

実施例３
海藻変性ＰＰスパンボンド不織布は、原料として、ポリプロピレン９４ｋｇ、変性アルギン酸１．２ｋｇ、ポリエチレングリコール４ｋｇ、ポリビニルピロリドン０．１５ｋｇ、及び酸化防止剤０．４ｋｇを含む。
上記酸化防止剤が酸化防止剤３１２５である。
変性アルギン酸は、下記のステップにより製造される。
１００ｋｇのアルギン酸を４００ｋｇのＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミドに溶解し、２５℃で、１０ｋｇの１－エチル－３－（３－ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド塩酸塩及び１０ｋｇのＮ－ヒドロキシこはく酸イミドを添加し、撹拌しながら４時間反応させて反応液を得た。得られた反応液に５ｋｇのヘキサメチレンジアミンを添加し、５０℃で撹拌しながら１４時間反応させて混合液を得た。得られた混合液に４００ｋｇの脱イオン水を添加し、分子量が３５００の透析バッグで透析して透析液を得、得られた透析液を凍結乾燥させて変性アルギン酸を得た。

実施例４
海藻変性ＰＰスパンボンド不織布は、原料として、ポリプロピレン９５ｋｇ、変性アルギン酸１．５ｋｇ、ポリエチレングリコール４０００３ｋｇ、ポリビニルピロリドンＫ３００．２ｋｇ、及び酸化防止剤０．５ｋｇを含む。
前記酸化防止剤は酸化防止剤３１２５である。
変性アルギン酸は、下記のステップにより製造される。
１００ｋｇのアルギン酸を４００ｋｇのジメチルスルホキシドに溶解し、２０℃で、８ｋｇの１－エチル－３－（３－ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド塩酸塩及び１０ｋｇのＮ－ヒドロキシこはく酸イミドを添加し、撹拌しながら５時間反応させて反応液を得た。得られた反応液に６ｋｇのポリアミンを添加し、６０℃で撹拌しながら１５時間反応させ、混合液を得た。得られた混合液に４５０ｋｇの脱イオン水を添加し、分子量が３５００の透析バッグで透析して透析液を得、得られた透析液を凍結乾燥させて変性アルギン酸を得た。

実施例５
海藻変性ＰＰスパンボンド不織布は、原料として、ポリプロピレン９５ｋｇ、変性アルギン酸１．９ｋｇ、ポリエチレングリコール６０００３ｋｇ、ポリビニルピロリドンＫ３００．２ｋｇ、及び酸化防止剤０．５ｋｇを含む。
前記酸化防止剤は酸化防止剤３１２５である。
変性アルギン酸は、下記のステップにより製造される。
１００ｋｇのアルギン酸を４００ｋｇのジメチルスルホキシドに溶解し、２０℃で、８ｋｇの１－エチル－３－（３－ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド塩酸塩及び１０ｋｇのＮ－ヒドロキシこはく酸イミドを添加し、撹拌しながら５時間反応させて反応液を得た。得られた反応液に６ｋｇのポリアミンを添加し、６０℃で撹拌しながら１５時間反応させ、混合液を得た。得られた混合液に４５０ｋｇの脱イオン水を添加し、分子量が３５００の透析バッグで透析して透析液を得、得られた透析液を凍結乾燥させて変性アルギン酸を得た。

実施例６
実施例１に記載の海藻変性ＰＰスパンボンド不織布の製造方法は、下記のステップ１及び２を含む。
ステップ１：ポリプロピレン９０ｋｇ、及び変性アルギン酸０．２ｋｇを横型二軸リボンミキサーに仕込み、４０℃に加熱し、中速で２０分間混合し、その後、ポリエチレングリコール１ｋｇ、ポリビニルピロリドン０．３ｋｇ、及び酸化防止剤０．３ｋｇを添加し、１８０℃に加熱し、高速で２０分間混合し、混合物溶液を得る。
変性アルギン酸は、下記のステップにより製造される。
１００ｋｇのアルギン酸を３００ｋｇのＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミドに溶解し、１０℃で、５ｋｇの１－エチル－３－（３－ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド塩酸塩及び７ｋｇのＮ－ヒドロキシこはく酸イミドを添加し、撹拌しながら１０時間反応させて反応液を得た。得られた反応液に１ｋｇのヘキサメチレンジアミンを添加し、４０℃で撹拌しながら１０時間反応させ、混合液を得た。得られた混合液に３００ｋｇの脱イオン水を添加し、分子量が３５００の透析バッグで透析して透析液を得た。得られた透析液を凍結乾燥させて変性アルギン酸を得た。
上記酸化防止剤は酸化防止剤３１２５である。
ステップ２：ステップ１で得られた混合物溶液を制糸箱体に押し込み、紡糸、サイドブロー箱体により冷却、牽引を経て繊維ウェブを得た。得られた繊維ウェブを熱間圧延機において布に熱間圧延し、海藻変性ＰＰスパンボンド不織布を得た。

実施例７
実施例２に記載の海藻変性ＰＰスパンボンド不織布の製造方法は、下記のステップ１及び２を含む。
ステップ１：ポリプロピレン１００ｋｇ、及び変性アルギン酸０．９ｋｇを横型二軸リボンミキサーに仕込み、８０℃に加熱し、中速で４０分間混合し、その後、ポリエチレングリコール５ｋｇ、ポリビニルピロリドン０．１ｋｇ、及び酸化防止剤２０１３０．６ｋｇを添加し、１９０℃に加熱し、高速で４０分間混合し、混合物溶液を得た。
変性アルギン酸は、下記のステップにより製造される。
１００ｋｇのアルギン酸を６００ｋｇのジメチルスルホキシドに溶解し、３５℃で、１５ｋｇの１－エチル－３－（３－ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド塩酸塩及び１４ｋｇのＮ－ヒドロキシこはく酸イミドを添加し、撹拌しながら５時間反応させて反応液を得た。得られた反応液に１０ｋｇのトリス（２－アミノエチル）アミンを添加し、８０℃で撹拌しながら２４時間反応させて混合液を得た。得られた混合液に６００ｋｇの脱イオン水を添加し、分子量が３５００の透析バッグで透析して透析液を得、得られた透析液を凍結乾燥させて変性アルギン酸を得た。
ステップ２：ステップ１で得られた混合物溶液を制糸箱体に押し込み、紡糸、サイドブロー箱体による冷却、牽引を経て繊維ウェブを得、得られた繊維ウェブを熱間圧延機において布に熱間圧延し、海藻変性ＰＰスパンボンド不織布を得た。

実施例８
実施例３に記載の海藻変性ＰＰスパンボンド不織布の製造方法は、下記のステップ１及び２を含む。
ステップ１：ポリプロピレン９４ｋｇ、及び変性アルギン酸１．２ｋｇを横型二軸リボンミキサーに仕込み、５０℃に加熱し、中速で２５分間混合し、その後、ポリエチレングリコール４ｋｇ、ポリビニルピロリドン１５ｋｇ、及び酸化防止剤０．４ｋｇを添加し、１８２℃に加熱し、高速で２５分間混合し、混合物溶液を得る。
変性アルギン酸は、下記のステップにより製造される。
１００ｋｇのアルギン酸を４００ｋｇのＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミドに溶解し、２５℃で、１０ｋｇの１－エチル－３－（３－ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド塩酸塩及び１０ｋｇのＮ－ヒドロキシこはく酸イミドを添加し、撹拌しながら４時間反応させて反応液を得た。得られた反応液に５ｋｇのヘキサメチレンジアミンを添加し、５０℃で撹拌しながら１４時間反応させて混合液を得た。得られた混合液に４００ｋｇの脱イオン水を添加し、分子量が３５００の透析バッグで透析して透析液を得、得られた透析液で凍結乾燥させて変性アルギン酸を得た。
上記酸化防止剤は酸化防止剤３１２５である。
ステップ２：ステップ1で得られた混合物溶液を制糸箱体に押し込み、紡糸、サイドブロー箱体による冷却、牽引を経て、繊維ウェブを得、得られた繊維ウェブを熱間圧延機において布に熱間圧延し、海藻変性ＰＰスパンボンド不織布を得た。

実施例９
実施例４に記載の海藻変性ＰＰスパンボンド不織布の製造方法は、下記のステップ（1）及び（2）を含む。
（1）ポリプロピレン９５ｋｇ、及び変性アルギン酸１．５ｋｇを横型二軸リボンミキサーに仕込み、６０℃に加熱し、中速で３０分間混合し、その後、ポリエチレングリコール４０００３ｋｇ、ポリビニルピロリドンＫ３００．２ｋｇ、及び酸化防止剤０．５ｋｇを添加し、１８５℃に加熱し、高速で３０分間混合して、混合物溶液を得る。
変性アルギン酸は、下記のステップにより製造される。
１００ｋｇのアルギン酸を４００ｋｇのジメチルスルホキシドに溶解し、２０℃で、８ｋｇの１－エチル－３－（３－ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド塩酸塩及び１０ｋｇのＮ－ヒドロキシこはく酸イミドを添加し、撹拌しながら５時間反応させて反応液を得た。得られた反応液に６ｋｇのポリアミンを添加し、６０℃で撹拌しながら１５時間反応させて、混合液を得た。得られた混合液に４５０ｋｇの脱イオン水を添加し、分子量が３５００の透析バッグで透析して透析液を得、透析液を凍結乾燥させて変性アルギン酸を得た。
前記酸化防止剤は酸化防止剤３１２５である。
ステップ２：ステップ１で得られた混合物溶液を制糸箱体に押し込み、紡糸、サイドブロー箱体による冷却、牽引を経て繊維ウェブを得、得られた繊維ウェブを熱間圧延機において布に熱間圧延し、海藻変性ＰＰスパンボンド不織布を得た。

実施例１０
実施例５に記載の海藻変性ＰＰスパンボンド不織布の製造方法は、下記のステップ１及び２を含む。
ステップ１：ポリプロピレン９５ｋｇ、及び変性アルギン酸１．９ｋｇを横型二軸リボンミキサーに仕込み、６０℃に加熱し、中速で３０分間混合し、その後、ポリエチレングリコール６０００３ｋｇ、ポリビニルピロリドンＫ３００．２ｋｇ、及び酸化防止剤０．５ｋｇを添加し、１８５℃に加熱し、高速で３０分間混合し、混合物溶液を得る。
変性アルギン酸は、下記のステップにより製造される。
１００ｋｇのアルギン酸を４００ｋｇのジメチルスルホキシドに溶解し、２０℃で、８ｋｇの１－エチル－３－（３－ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド塩酸塩及び１０ｋｇのＮ－ヒドロキシこはく酸イミドを添加し、撹拌しながら５時間反応させて反応液を得た。得られた反応液に６ｋｇのポリアミンを添加し、６０℃で撹拌しながら１５時間反応させて、混合液を得た。得られた混合液に４５０ｋｇの脱イオン水を添加し、分子量が３５００の透析バッグで透析して透析液を得、得られた透析液を凍結乾燥させて変性アルギン酸を得た。
前記酸化防止剤は酸化防止剤３１２５である。
ステップ２：ステップ１で得られた混合物溶液を制糸箱体に押し込み、紡糸、サイドブロー箱体による冷却、牽引を経て繊維ウェブを得、得られた繊維ウェブを熱間圧延機において布に熱間圧延し、海藻変性ＰＰスパンボンド不織布を得た。

比較例１１
実施例１０の方法を用い、添加するアルギン酸塩の量を３．５Ｋｇに変更し、その他のパラメータをそのままにした。

比較例１２
実施例１０の方法を用い、アルギン酸塩の量を４．０Ｋｇに変更し、その他のパラメータをそのままにした。

比較例１３
実施例１０の方法を用い、添加するアルギン酸塩の量を４．５Ｋｇに変更し、その他のパラメータをそのままにした。

比較例１４
実施例１０の方法を用い、添加するアルギン酸塩の量を０．０９Ｋｇに変更し、その他のパラメータをそのままにした。

比較例１５
実施例１０の方法を用い、添加するアルギン酸塩の量を０．０５Ｋｇに変更し、その他のパラメータをそのままにした。

実施例６～１０と比較例１１～１３の海藻変性ＰＰスパンボンド不織布の性能測定を行った。比較例では同一グラム重のＰＰスパンボンド不織布を用い、グラム重がいずれも２０±０．５ｇ／ｃｍ^２であり、ＩＳＯ９２３７－１９９５規格に従って材料の通気率の測定を行い、ＧＢ／Ｔ２４２１８．３－２０１０を用いて破断強度及び破断伸び率の測定を行った。その結果を表１に示す。

表１

表１より、本発明の海藻変性ＰＰスパンボンド不織布の通気率が非常に良く、従来の不織布製品の１００％以上であり、破断強度及び破断伸び率がいずれも従来のＰＰスパンボンド不織布より２０％程度高いことがわかった。分子量が３５００以上の変性アルギン酸は、構造上の緻密的な相互侵入ネットワーク構造により不織布に高い機械的強度及び耐摩耗性能を有することがわかった。

同時に、製造した不織布中のアルギン酸塩の含有量が０．１～２％である場合、製造した繊維の抗菌性が一番よく、かつ物理的性能が生産の要求を満足できることがわかった。アルギン酸塩の含有量が＜０．１％である場合、製造した不織布の通気性及び抗菌性が明らかに低下し、アルギン酸塩の含有量が≧２％である場合、製造した不織布の物理的指標が明らかに低下し、通常の応用における要求特性を満足できなかった。上記結果より、本発明では海藻変性ＰＰスパンボンド不織布中のアルギン酸塩の最適含有量を０．１～２％とした。

実施例６～１０の海藻変性ＰＰスパンボンド不織布に対して吸水性測定を行った。比較例では同一グラム重のＰＰスパンボンド不織布を用い、グラム重がいずれも２０±０．５ｇ／ｃｍ^２であり、その吸水速度及び吸水量を測定した。吸水速度の測定方法は以下のとおり行った。実施例６～１０の海藻変性ＰＰスパンボンド不織布を１０ｃｍ＊１０ｃｍの正方形シート状のものにカットし、１ｍｌの水を実験台に滴下し、シート状の不織布をゆっくりと水に近づけ、ストップウオッチを用いて不織布が完全吸水、即ち、全部湿潤となる時間を記録して吸水速度の測定を行った。吸水量の測定は以下のとおり行った。１０ｃｍ＊１０ｃｍの正方形シート状ものを秤量した後、水中に１０ｓ浸漬し、取り出した後、不織布から水が滴下しなくなった後、天秤に放置して秤量し、不織布の重量ｍを記録し、１グラム当たりの吸水量＝（ｍ－５）／５を算出した。その結果を表２に示す。

表２実施例６～１０の海藻変性ＰＰスパンボンド不織布の吸水性測定結果

注：吸水量実験を行う時、比較例の従来の不織布の表面は水に触れない。

表２の結果から明らかなように、本発明実施例６～１０の海藻変性ＰＰスパンボンド不織布は、吸水速度が速く、吸水後も表面が乾いたままであり、かつ、その質量の１２倍以上の水分を吸収することができ、公定水分率が０．２～３．５％の範囲であり、吸湿性が良好で、非常に良い親水性能を有する。

本発明で用いるアルギン酸は、市販品でよく、本発明における要求以外、その具体的な指標に対して特に要求はない。

以上は、本発明の好適な実施例に過ぎず、本発明をその他の形で制限するものではなく、当業者であれば上述した技術内容を示唆として利用して等価実施例に変更又は変形することができる。しかし、本発明の技術的解決手段の内容から逸脱しない限り、本発明の技術的内容に基づいて上記の実施例に対して行った簡単な変更、等価変化及び変形は、依然として本発明の請求項の保護範囲に属する。

Claims

ポリプロピレン（ＰＰ）スパンボンド不織布中にアルギン酸塩を０．１～２質量％含有する海藻変性ＰＰスパンボンド不織布の製造方法であって、
ポリプロピレンと、総質量の０．１～２％のアルギン酸塩とを横型二軸リボンミキサー中に入れ、４０～８０℃に加熱し、２０～４０分間混合した後、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドン及び酸化防止剤を添加し、１８０～１９０℃に加熱して、２０～４０分間混合し、混合物溶液を得るステップ１と、
ステップ１で得られた混合物溶液を制糸箱体に押し込み、紡糸、サイドブロー箱体による冷却、牽引を経て、繊維ウェブを得、得られた繊維ウェブを熱間圧延機において布に熱間圧延し、海藻変性ＰＰスパンボンド不織布を得るステップ２と、
を含み、
前記アルギン酸塩は、アルギン酸で変性してなり、前記アルギン酸は、天然藻類から抽出されたものであり、
前記アルギン酸塩は、
アルギン酸を溶媒に溶解し、１０～３５℃の条件下、１－エチル－３－（３－ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド塩酸塩及びＮ－ヒドロキシこはく酸イミドを添加し、撹拌しながら５～１０時間反応させた後、得られた反応液にポリアミンを添加して、４０～８０℃で撹拌しながら１０～２４時間反応させ、得られた混合液に脱イオン水を添加し、分子量が３５００の透析バッグで透析して、得られた透析液を凍結乾燥させてアルギン酸塩を得るステップを含む製法で得られ、
前記溶媒はＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミド又はジメチルスルホキシドであり、
前記ポリアミンはヘキサメチレンジアミン又はトリス（２－アミノエチル）アミンであり、
アルギン酸、溶媒、１－エチル－３－（３－ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド塩酸塩、Ｎ－ヒドロキシこはく酸イミド、ポリアミン及び脱イオン水の質量比が１００：３００～６００：５～１５：７～１４：１～１０：３００～６００であることを特徴とする海藻変性ＰＰスパンボンド不織布の製造方法。
ステップ２において熱間圧延機の繊維ウェブの圧延ローラ温度が１４０～１５０℃であることを特徴とする、請求項１に記載の海藻変性ＰＰスパンボンド不織布の製造方法。
ステップ２において混合物溶液を制糸箱体に押し込む動作圧力が２～５ＭＰａであることを特徴とする、請求項１に記載の海藻変性ＰＰスパンボンド不織布の製造方法。
前記海藻変性ＰＰスパンボンド不織布の製造原料は、ポリエチレングリコールをさらに含み、前記ポリエチレングリコールはポリエチレングリコール４０００又はポリエチレングリコール６０００であることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の海藻変性ＰＰスパンボンド不織布の製造方法。