JP4262988B2

JP4262988B2 - 親水性化添加剤

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Publication number: JP4262988B2
Application number: JP2002589749A
Authority: JP
Inventors: クリスティネ・ヴィルト; レイモン・マティ; パウル・ビルンブリッヒ; ペトラ・パドゥルシェル
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Priority date: 2001-05-16
Filing date: 2002-05-07
Publication date: 2009-05-13
Anticipated expiration: 2022-05-07
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Description

本発明は、ポリオレフィン含有材料、好ましくはポリプロピレン繊維の永久内部親水性化用添加剤に関する。

プラスチック製品の表面には、多くの場合、成形時に与えるのが、技術的理由から仮に可能だとしても不完全でしかなく、或いは経済的理由から不利である特別な効果を供する必要がある。そのような効果の例は、例えば水のような極性液体による改良された湿潤性である。この点における工業的用途には、例えば衛生用品の製造が含まれる。

例えば、おむつや生理用品のような衛生用品、並びにワイピング・クロスまたは「ジオフリース」の製造において、水性流体を吸い取るために吸収材料が用いられる。着用中に、吸収材料との直接接触を防止し、着心地をよくするために、この材料は、薄い、水浸透性の不織布で覆われている。ポリオレフィンまたはポリエステル繊維のような合成繊維は、安価に製造でき、良好な機械特性を備え、耐熱性を有していることから、そのような不織布は、通常これらの合成繊維から製造されている。しかしながら、未処理のポリオレフィンまたはポリエステル繊維は、その疎水性の表面が原因で、含水流体への浸透性が不十分であるため、この用途に適さない。

相当する仕上げ（外部添加剤）で引き続き被覆を行なうことにより必要な親水性を繊維へ付与したり、若しくは繊維製造中に適当な添加剤（内部添加剤）を混合することにより繊維を十分な親水性とすることは、原理的に可能である。これら２つの選択肢の後者は、適当な永続性のある添加剤としてポリエチレングリコールと脂肪酸またはその誘導体のジエステルを開示しているＷＯ９５／１０６４８に記載されている。その実施例には、オレイン酸と分子量が４００のポリエチレングリコールの反応生成物が特に有利であることが記載されている。本出願人のこれまで未公開のＤＥ１００１５５５４には、ポリオレフィン繊維を親水性化するための内部添加剤として適当である、２部分のラウリン酸とポリエチレングリコールの反応生成物が記載されている。

これらのような添加剤は、一般的には、ポリオレフィン顆粒と加工してマスターバッチを形成し、次いで、これをそれ自体、繊維または他の最終製品への加工前にポリマー顆粒へ添加し、その後に押出が行なわれる。しかしながら、コスト上の理由から、そのような添加剤を実際の押出工程の間に押出機中で混合できることが望ましい。残念ながら、既知の添加剤を直接添加により混合する試みは添加剤の低温安定性に起因する問題により挫折するものであった。その化合物は２０℃より高い低温曇り点を有している。従って、その化合物は、これを直接添加により混合する際に晶出し、ダイを詰まらせる。

よって、本発明により解決すべき課題は、前記不都合を何ら有すことのない、ポリオレフィン繊維を永久親水化するための添加剤を提供することであった。これらの添加剤は、過酷条件下、例えば洗浄工程中に受ける水による度重なる湿潤後であっても持続する十分な親水性を繊維または製品に与えることができるものである。
ある特定のエステルオリゴマーが要求特性を示すことが判明した。

第１の態様では、本発明は、一般式(I):

［式中、ＡはＲ−ＣＯＯ基（ここで、Ｒは飽和で、分枝状または非分枝状のＣ_７−２１アルキル基である）を表わし、Ｂは（Ｃ_ｎＨ_２ｎＯ）_ｋ基を表わし（ここで、ｎは２〜４の整数でありｋは１〜１５の値を有し、Ｃは少なくて２個、多くて６個の炭素原子（酸素原子により遮断されていてもよい）を含む直鎖または分枝状アルキレン基である。］
に相当するポリオレフィン含有合成繊維用の内部親水性化添加剤に関する。指数ｋは個々の基Ｂに関するものであって分子中におけるＢの総数を示すものではない。指数ｋは、変化する技術的に関係する個々の分子のアルコキシル化度のために変化し、その結果奇数であってもよい。

一般式(I)に相当する化合物は、例えば、ジオール、例えばポリアルキレングリコールと、アルコキシドおよび飽和脂肪酸との反応により得られる。一方で、本発明の添加剤の構造単位Ｃを形成する炭素数２〜６のジオールと、本発明の化合物における基Ｂを形成するエチレン、プロピレンおよび／またはブチレンオキシドが存在する必要がある。アルコキシドの遊離ヒドロキシル基をＣ_８−２２の飽和脂肪酸で末端化する。

ジオールは、エタン-1,2-ジオール、プロパン-1,2-ジオール、プロパン-1,3-ジオールおよびブタン-1,4-ジオールよりなる群から選ばれることが好ましい。原則として、ジオール混合物を用いてもよいが、唯１つのジオールを反応に用いるのが有利であることが判明している。合成工程の開始に用いたジオールに応じて、得られる化合物(I)は種々の基Ｃを含む。この二官能性基は、ＣＨ_２−ＣＨ_２、ＣＨ_２−ＣＨ（ＣＨ_３）、ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＣＨ_２または（ＣＨ_２）_４基であることが好ましい。
しかしながら、基Ｃが１個または２個以上の酸素原子を含むことも有利で有り得る。このことは、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコールまたは同様のエーテル化合物に基づいて開始された添加剤にも好ましく適用される。この場合、式(I)におけるＣは、二官能性基ＣＨ_２−ＣＨ_２−Ｏ−ＣＨ_２−ＣＨ_２−Ｏまたは（ＣＨ_２）_３−Ｏ−（ＣＨ_２）_３−Ｏである。

アルコキシドは、エチレンオキシド、プロピレンオキシドおよびブチレンオキシド並びにそれらの混合物よりなる群から選ばれる。異なる種類のアルコキシドを反応させる場合、アルコキシル化反応はブロック様式とランダムのいずれで行なってもよい。式(I)の化合物におけるアルコキシド単位の数は、ｋが１〜１５の値をとるように２から３０まで変化する。好ましい式(I)の化合物は、ｋが２〜１５、好ましくは４〜１０、とりわけ１０或いは５の値を有する化合物である。他の好ましい式(I)の化合物は、基Ｂとしてエチレンオキシド単位も含むが、好ましくはエチレンオキシド単位だけを含む。しかしながら、プロピレンオキシド基だけを含む化合物もまた用い得る。更に、混合アルコキシレート、好ましくはエチレンオキシドおよびプロピレンオキシド基が好ましい。これらの場合、エチレンオキシド基の数はプロピレンオキシド基（ＰＯ）の数に少なくとも等しいことが必要であり、好ましくは過剰のエチレンオキシド基（ＥＯ）が存在すべきである。５：１〜２：１のＥＯ：ＰＯ比率が好ましい。

本発明の化合物の基Ａを形成し得る適当な飽和脂肪酸は、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ウンデカン酸、ドデカン酸、トリデカン酸、テトラデカン酸、ペンタデカン酸、ヘキサデカン酸、ヘプタデカン酸およびオクタデカン酸；ノナデカン酸、エイコサン酸およびヘンエイコサン酸；およびドコサン酸よりなる群から選ばれることが好ましい。ＲがＣ_９−１３またはＣ_９−１１の飽和アルキル基である式(I)に相当する化合物が好ましい。デカン酸（Ｃ_１０）およびウンデカン酸（Ｃ_１１）をベースとする式(I)に相当する化合物がとりわけ好ましい。
不飽和酸も用いてよいが、置換基が不飽和官能性を有する式(I)の化合物は不十分な酸化安定性を示す。

前記の課題を解決するためには、式(I)に相当する化合物は２０℃未満の低温曇り点を好ましく有すべきである。本発明において、低温曇り点はDIN EN 23015に準拠して測定される：即ち、低温温度計と被検物を含む試験管を冷却溶液（エチレングリコール/水が約１：１、冷蔵室から約−２０℃）中に配置し、明らかに目に見える曇りが生じるまで冷却する。次いで、被検物が再び完全に透明になる温度を室温（２１℃）にて温度計で撹拌することにより測定する。
好ましい式(I)の化合物は、１２℃未満、好ましくは１０℃、とりわけ６℃未満の低温曇り点を有する。低温曇り点が５℃未満、とりわけ３℃未満である式(I)の化合物を用いると特に有利である。

本発明に従う添加剤として適当な好ましい式(I)の化合物は、Ｒが炭素数９の直鎖アルキル基で、ｋが５の値を有し、ｎが２の値を有し、Ｃが基ＣＨ_２−ＣＨ（ＣＨ_３）である化合物、またはＲが炭素数１１の直鎖アルキル基で、ｋが５の値を有し、ｎが２の値を有し、Ｃが基ＣＨ_２−ＣＨ（ＣＨ_３）である化合物である。他の好ましい親水性化添加剤は、Ａが基Ｒ−ＣＯＯ（式中、Ｒは飽和で、分枝状または非分枝状のＣ_７−２１アルキル基、Ｂは基Ｃ_３Ｈ_６Ｏであり、Ｃは基ＣＨ_２−ＣＨ_２−Ｏ−ＣＨ_２−ＣＨ_２−Ｏである）である化合物(I)である。式(I)の別の好ましい添加剤は、部分Ｃとしてジエチレングリコール残基を、基ＢとしてＥＯ５〜７部およびＰＯ２〜４を、そして置換基Ｒとしてラウリン酸残基を含む。

本発明の添加剤は、それ自体でまたは互いに混合して用いてよい。更に、ポリマーの押出または製造用として先行技術より既知の他の添加剤を添加してよい。
本発明によれば、該添加剤はポリオレフィン含有材料、好ましくは繊維、シート成形材料、例えば不織布、フィルムおよびフォームにおける永久の親水化のために用いられる。
本発明の添加剤は、不織布およびフォームにおいて好ましく用いられる。当業者に一般に知られるように、フォームは内部に存在する気泡に基づき、添加剤と共に投入し得るプラスチックである。投入は、少なくとも１つの添加剤を多孔性のキャリア材料に相当する本発明のプラスチックフォームへ単に添加し、プラスチックフォーム製造用ベースポリマーの融点より低いがその添加剤の融点より高い温度で、これをフォームと混合することによって行なうべきである。添加剤はプラスチックフォーム内部の気泡中へ流入する、即ち、プラスチックフォームはその特別な構造により液体添加剤をスポンジのように吸収する。

適当なポリオレフィン含有材料は、エチレンまたはプロピレンをベースとする任意の既知のポリマーおよびコポリマーである。純粋なポリオレフィンとコポリマーの混合物も原則として適している。永久親水特性を有するポリオレフィン繊維を提供するために、親水性化添加剤をポリオレフィンと他の合成或いは天然の高分子、例えばセルロース或いは麻との混合物中で用いてもよい。

本発明の教示の目的で特に適したポリマーを以下に列挙する：例えばＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）、ＬＤＰＥ（低密度ポリエチレン）、ＶＬＤＰＥ（超低密度ポリエチレン）、ＬＬＤＰＥ（線状低密度ポリエチレン）、ＭＤＰＥ（中密度ポリエチレン）、ＵＨＭＰＥ（超高分子量ポリエチレン）、ＶＰＥ（架橋ポリエチレン）、ＨＰＰＥ（高圧法ポリエチレン）等のポリエチレン、および、アイソタクティックポリプロピレン、シンジオタクティックポリプロピレン、メタロセンが触媒するポリプロピレン、耐衝撃性改良ポリプロピレン等のポリプロピレン、エチレンおよびプロピレンに基づくランダムコポリマー、エチレンおよびプロピレンに基づくブロックコポリマー、ＥＰＭ（ポリ［エチレン−co−プロピレン］）、ＥＰＤＭ（ポリ［エチレン−co−プロピレン−co−共役ジエン］）。

他の適したポリマーは、ポリ（スチレン）、ポリ（メチルスチレン）、ポリ（オキシメチレン）、メタロセンが触媒するα−オレフィンまたは環状オレフィンコポリマー、例えば、ノルボルネン−エチレンコポリマー、エチレンおよび／またはスチレンを６０％以上並びに酢酸ビニル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、アクリル酸、アクリロニトリル、塩化ビニル等のモノマーを４０％以下含むコポリマーである。そのようなポリマーの例は、ポリ（エチレン−co−アクリル酸エチル）、ポリ（エチレン−co−酢酸ビニル）、ポリ（エチレン−co−塩化ビニル）、ポリ（スチレン−co−アクリロニトリル）である。グラフトコポリマーおよびポリマーブレンド、すなわち、とりわけ前述のポリマーが存在するポリマー混合物、例えばポリエチレンおよびポリプロピレンに基づくポリマー混合物も適している。

エチレンおよびプロピレンに基づくホモポリマーおよびコポリマーは、本発明の目的のために特に好ましい。本発明の一つの具体例は、ポリオレフィンとしてポリエチレンのみを使用することからなるが、他の具体例は、ポリオレフィンとしてもっぱらポリプロピレンを用い、更に他の具体例は、ポリオレフィンとしてもっぱらエチレン／プロピレンコポリマーを用いる。

本発明の特に好ましい具体例において、添加剤はポリプロピレン繊維中に使用される。そのような繊維は、好ましくは１０以上で１，５００ｄｇ／分（２３０℃／２．０６ｋｇ荷重で測定）のメルトフローレートを有する。好ましい繊維は、例えば、１５０〜１，２００または２０〜２５または４００〜１，０００ｄｇ／分のメルトフローレートを有し得る。

第二の態様において、本発明は、エタン-1,2-ジオール、プロパン-1,2-ジオール、プロパン-1,3-ジオールおよびブタン-1,4-ジオールまたはジエチレングリコール或いはジプロピレングリコールよりなる群から選ばれるジオールをエチレンオキシド、プロピレンオキシドおよび／またはブチレンオキシドよりなる群から選ばれるアルコキシドと反応させ、得られる反応生成物を炭素数が８〜２２で直鎖または分枝状の飽和脂肪酸によりエステル化することを特徴とするポリオレフィン含有合成繊維用の式(I)に相当する親水性化添加剤の製造方法に関する。エチレンオキシドおよびプロピレンオキシド基を好ましく有する混合アルコキシル化生成物を使用することが、本発明の教示の目的から好ましい。Ｃが酸素原子により遮断されたアルキレン基で、ＧがＣ_３Ｈ_６基である式(I)の添加剤が特に好ましい。これらのような化合物において、好ましくは、Ｃはジエチレングリコール残基であり、Ａは前記に定義されるものである。

ポリオレフィン含有繊維中で内部添加剤として本発明の式(I)の化合物を使用すると、改良された繊維の親水性化が達成され、良好な吸水が同時に得られる。よって、こうして内部に混合された添加剤を有する繊維は、とりわけ衛生用不織布およびワイピング・クロスの分野における、多くの工業的用途に適している。
本発明はまた、式(I)に相当する化合物を、完全にまたは部分的にポリオレフィンを含有するポリマー顆粒へ、該顆粒に基づき０．１〜５重量％の量で添加し、次いで繊維またはフィルムに既知の方法で、好ましくは押出によって、加工することを特徴とする、完全にまたは部分的にポリオレフィンを含有する生成物の製造方法にも関する。

押出された添加剤含有の繊維またはフィルムを水で後処理すると有利であることが判明した。この後処理は、好ましくは、最適な親水性化を達成するため、押出工程の直後に直接的に行なうべきである。水による処理は、押出された生成物を８０〜９０℃の水に接触させることによって行なうことが好ましい。噴霧法、浸漬またはキスローラーによって、これを行なうことができる。その生成物をスチーム、好ましくは過熱蒸気で処理してもよい。次に、処理された生成物を乾燥する。

製品、好ましくは繊維またはフィルム或いはこれらの繊維のシート成形材料（例えば不織布）は、製品の全重量に基づき好ましくは０．１〜５重量％、とりわけ０．５〜５重量％、特に１．０〜２．５重量％の量で添加剤を含有する。

本発明はまた、式(I)に相当する化合物の、ポリオレフィンを含有する繊維またはシート成形材料中、とりわけ不織布中での、内部親水性化添加剤としての使用に関する。式(I)の化合物を外部添加剤、即ち例えば外的に適用する仕上げ成分として用いてもよいが、これは本適用の主題ではない。

不織布は、例えばUllmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Vol. A17, VCH, Weinheim 1994, 572-581頁に説明されているように、従来技術にて既知の任意の不織布の製法により製造することができる。乾燥積層法またはスパンボンド法により製造される不織布が好ましい。乾燥積層法は、カーディングにより個々の繊維に通常まず分離され、次いで未安定化の不織布を形成するために、空力的または水力的な工程を用いて互いに積層したステープル繊維から出発する。その後、未安定化不織布を熱処理（「熱的結合」）して、最終的な不織布を得る。このために、合成繊維をその表面が溶融してその接触点で個々の繊維が互いに結合する程度まで過熱するか、若しくは熱処理中に溶融しその結果個々の繊維を互いに結合させる添加剤によって繊維をコートする。個々の結合は冷却により固定される。この方法のほか、不織布を結合させるために従来技術で使用される任意の他の方法も当然用いてよい。対照的に、スパンボンド法は、高圧下で紡糸ノズルから強制的に押出されたポリマーから溶融紡糸によって形成される個々のフィラメントから出発する。熱的結合により通常固着する不織布を形成するために、紡糸口金から吐出されたフィラメントを束ね、延伸し、積層する。

添加剤の合成
本発明の添加剤１−４のための一般的合成手法：０．５％Ｈ_３ＰＯ_２（５０％）の存在下に、Ｘモルの脂肪酸をｙモルのジオールと窒素下にて２４０℃で反応させる。水の留出が終わると、温度を１００℃へ下げ、減圧（１５ｍｂａｒ）を適用する。酸価が１時間一定であると、反応を終了してよい。このために、８０℃（約３０分）で、Ｈ_３ＰＯ_２を２倍過剰の無水炭酸ソーダにより中和する。次いで、その塩を濾過助剤（Hyflo Celite）を用いて濾別する。

添加剤１
２．０５モルのドデカン酸を１．００モルのプロパン-1,2-ジオールｘ１０ＥＯと前記手順により９時間反応させる。酸価：１．７、ＯＨ価：７．９。

添加剤２
２．０５モルのドデカン酸を１．００モルのプロパン-1,2-ジオール x １２ＥＯと前記手順により９時間反応させる。酸価：１．５、ＯＨ価６．６。

添加剤３
１．９５モルのドデカン酸を１．００モルのプロパン-1,3-ジオール x １０ＥＯと前記手順により８時間反応させる。酸価：１．５、ＯＨ価：１１．４。

添加剤４
２．００モルのドデカン酸を１．００モルのプロパン-1,3-ジオール x １０ＥＯと前記手順により７時間反応させる。酸価：１．６、ＯＨ価：１５．２。

湿潤試験
本発明の添加剤１〜４のポリプロピレン顆粒での有効性を下記の湿潤試験により測定した。
１．高分子量ポリプロピレン顆粒（市販製品「Eltex PHY 671」Solvay製）６００ｇを親水性仕上げのために試験すべき物質９．０ｇ（＝１．５重量％）と混合する。この混合物を、押出機（DSK 42/7 二軸押出機、Brabender OHG製/Duisburg）中へホッパーから投入する。専門家に既知のとおり、押出機は、粉状のものでも顆粒状のものでも熱可塑性プラスチックを連続的に混合し、可塑化するのに適したプラスチック加工用機である。供給ホッパーの真下には、ペレットや粉体の早期溶融を防止するための水冷システム、並びに軸方向に３つの加熱ゾーンに分割された逆回転の２本のスクリューがある。加熱ゾーンの温度と２本のスクリューの回転速度は、ＰＣインターフェースによって押出機に接続されたデータ処理 Plast-Corder PL 2000 により制御することができる。加熱ゾーンI、IIおよびIIIは、それぞれ２００℃の温度に加熱されるが、温度を一定に保つために３つの加熱ゾーンを空冷する。ポリプロピレン顆粒と試験物質の混合物を、自動的に逆回転２軸スクリューにより押出機中へ引き込み、スクリューに沿って運ぶ。完全な混合と均一化を確実なものとするため、回転速度は２５r.p.m.である。得られる均一混合物は、最終的に第４の加熱ゾーンに相当するノズルへ入る。ノズル温度は２００℃に設定される、即ち、混合物はその温度で押出機を離れる。押出ダイは、ダイを出た後のストランドの平均直径が２〜３ｍｍのオーダーとなるように選択する。ストランドを顆粒化する、即ち約２〜４ｍｍ長さの小片に切断する。得られる顆粒を２０℃へ冷却する。顆粒を重量測定的に（即ち重力の作用により）、溶融紡糸機中、２８０℃の加工温度（即ち、溶融開始温度と紡糸ノズル温度をいずれも２８０℃に設定する）で繊維へ加工する。得られる繊維は約１０〜３０dtex（１dtexは１０，０００ｍ繊維長当たりの繊維１ｇに相当する）のデニールを有する。次いで、この繊維５００ｍを直径６．４ｃｍのロールへ巻き取る。ロールへ巻き取られた繊維をロールから取り外し、中心で節を作って８の字型を形成することにより取り外した環状体を安定化する。以後、これを「かせ状物」という。

２．１リットルのメスシリンダー（内径６．０ｃｍのガラスシリンダー）に、２０℃で１０００ｍｌの標線まで蒸留水を満たす。次いで試験するかせ状物を、その縦方向がメスシリンダーの縦軸に一致するように、すなわち、かせ状物が縦８の字として現れるように支持する。この「８の字」の最底部に、かせ状物１ｇあたり０．２０６４ｇの銅線量となるように銅線の重りを取り付ける。この銅線をかせ状物にコイル状に取りつけるが、銅線コイルの直径は約１〜２ｃｍである。次に、これらの銅線コイルを、親指と人差し指の間で軽く力を加えることにより一体に圧縮する。銅の重りのついたかせ状物を、メスシリンダーの水面上で、銅の重りの下部が水中に浸り、かせ状物の最底部が水面上約２ｍｍの状態であるように保つ。次いで、かせ状物を放し、かせ状物がその上端を含めて水中に完全に浸漬するのにかかる時間（完全浸漬時間）を、秒単位のストップウオッチで測定する。測定時間の最初と最後は、かせ状物の最底端およびかせ状物の上端の１０００ｍｌ標線通過により定義する。この最初の測定値をＣ１値（「第１湿潤サイクル値」）と呼ぶ。

３．Ｃ１値測定後、かせ状物をすぐにメスシリンダーから取り出し、セルロースで軽く打ち、４０℃で１時間、循環式空気乾燥キャビネット（Heraeus製ＵＴ５０４２ＥＫ型）中で乾燥する。その後、第２段階を繰り返す。得られた完全浸漬時間の値（単位：秒）をＣ２値（「第２湿潤サイクル値」）と呼ぶ。次いで、乾燥および完全浸漬時間測定を再び繰り返し、Ｃ３値（「第３湿潤サイクル値」）を得る。完全湿潤時間（Ｃ１〜Ｃ３値）が１８０秒を超える場合、それぞれのサイクルを終了する。

結果
それぞれの湿潤試験は、Ｃ１〜Ｃ３が５秒を下回る場合とき合格とする。試験結果は、本発明の添加剤について表１に、既知の添加剤について表２に示す。低温曇り点を表３に示す。

比較のため、ＤＥ１００１５５５４により既知の添加剤での浸漬試験の結果を表２に示す。

上昇高さ試験（「ウィッキング」）も行い、本発明の添加剤の有効性を実証するために添加剤含有不織布の吸水を測定した。このために、溶融ブローによる不織布を２重量％の内部親水性化添加剤を含有するポリプロピレン（ＰＰ）繊維から製造した。
添加剤Ａは、出願人によるＷＯ０１／７５１９９の教示に従い、２モルのラウリン酸でエステル化したＰＥＧ４００に基づくジエステルである。
添加剤Ｂ（本発明）は、ジエチレングリコールから出発し、次いでエチレンおよびプロピレンオキシドと反応させ、最後に、ラウリン酸で末端基封鎖した生成物である。式(I)において、これは、Ｃが基ＣＨ_２ＣＨ_２−Ｏ−ＣＨ_２ＣＨ_２−Ｏに、ＢがＥＯおよびＰＯ基に相当し、分子は添加剤１モル当たりトータル７モルのＥＯおよび２モルのＰＯを含む。Ａはラウリン酸残基である。
添加剤なしの繊維を含む不織布を、比較のため試験した。

Ａ．上昇高さ試験（ウィッキング試験）
調製：
不織布試料の適切な大きさへの裁断
寸法：２２５ｘ８５ｍｍ
数：４
方向：縦方向および交差方向

手順：
１．不織布試料をフレーム内に配置する。
２．不織布およびフレームを、蒸留水中で１０ｍｍの深さに浸す。
３．１２０秒後に上昇高さを読み取る。

本発明の添加剤を含む不織布は、既知の添加剤を含む製品よりも極めて良好な親水性化を示す。

Ｂ．吸水
修正したＥＤＡＮＡ試験（１０．１−７２章）にて使用した試験:

調製：
不織布試料の適切な大きさへの裁断
寸法：１２０ｍｍｘ１２０ｍｍ
数：３
重量：少なくとも１．０ｇ（数枚の不織布）

手順：
１．不織布試料を計量する。
２．蒸留水中に６０秒間置く（不織布試料に負荷をかける）。
３．流れ方向にて垂直につるし１２０秒間で排出させる。
４．不織布試料を再計量する。
５．２４時間乾燥させる。
６．ステップ１〜５を２回繰り返す。

吸収 (水分取り込み能力）/％の計算：

吸水結果を次表に示す。

その結果、本発明の添加剤は、既知の製品と同等に良好な給水を示しており、よってこれらの製品の代替物に相当するものである。

本発明の主たる態様および好ましい態様は、以下を包含する。
〔１〕一般式(I):

［式中、ＡはＲ−ＣＯＯ基（ここで、Ｒは飽和で、分枝状または非分枝状のＣ _７−２１アルキル基である）を表わし、Ｂは（Ｃ _ｎＨ _２ｎＯ） _ｋ基（ここで、ｎは２〜４の整数でありｋは１〜１５の値を有する）を表わし、Ｃは少なくて２個、多くて６個の炭素原子（１個またはそれ以上の酸素原子により遮断されていてもよい）を含む直鎖または分枝状アルキレン基である。］
に相当するポリオレフィン含有合成繊維用の内部親水性化添加剤。
〔２〕式(I)において、Ｒが炭素数９〜１３（好ましくは炭素数９〜１１）の飽和の直鎖アルキル基であることを特徴とする前記〔１〕に記載の親水性化添加剤。
〔３〕式(I)において、ｋが２〜１５（好ましくは４〜１０、とりわけ５）の値を有することを特徴とする前記〔１〕または〔２〕に記載の親水性化添加剤。
〔４〕式(I)において、ＣがＣＨ _２ −ＣＨ _２、ＣＨ _２ −ＣＨ（ＣＨ _３）、ＣＨ _２ −ＣＨ _２ −ＣＨ _２または（ＣＨ _２） _４基を表わすことを特徴とする前記〔１〕〜〔３〕のいずれかに記載の親水性化添加剤。
〔５〕式(I)において、ＣがＣＨ _２ −ＣＨ _２ −Ｏ−ＣＨ _２ −ＣＨ _２ −Ｏ基を表わすことを特徴とする前記〔１〕〜〔４〕のいずれかに記載の親水性化添加剤。
〔６〕式(I)において、ｎが２の値を有することを特徴とする前記〔１〕〜〔５〕のいずれかに記載の親水性化添加剤。
〔７〕式(I)において、Ｒが炭素数９の直鎖アルキル基であり、ｋが５の値を有し、ｎが２の値を有し、ＣがＣＨ _２ −ＣＨ（ＣＨ _３）基であることを特徴とする前記〔１〕〜〔４〕のいずれかに記載の親水性化添加剤。
〔８〕式(I)において、Ｒが炭素数１１の直鎖アルキル基であり、ｋが５の値を有し、ｎが２の値を有し、ＣがＣＨ _２ −ＣＨ（ＣＨ _３）基であることを特徴とする前記〔１〕〜〔４〕のいずれかに記載の親水性化添加剤。
〔９〕式(I)において、Ａが炭素数７〜２１の飽和で、分枝状または非分枝状のアルキル基、ＢがＣ _３Ｈ _６Ｏ基、ＣがＣＨ _２ −ＣＨ _２ −Ｏ−ＣＨ _２ −ＣＨ _２ −Ｏ基であることを特徴とする前記〔１〕〜〔４〕のいずれかに記載の親水性化添加剤。
〔１０〕式(I)の化合物が１２℃未満（好ましくは１０℃未満、とりわけ６℃未満）の低温曇り点を有することを特徴とする前記〔１〕〜〔９〕のいずれかに記載の親水性化添加剤。
〔１１〕式(I)の化合物が５℃未満（好ましくは３℃未満）の低温曇り点を有することを特徴とする前記〔１〕〜〔１０〕のいずれかに記載の親水性化添加剤。
〔１２〕式(I)において、Ｂがエチレンオキシド基とプロピレンオキシド基の混合物を表わすことを特徴とする前記〔１〕〜〔１１〕のいずれかに記載の親水性化添加剤。
〔１３〕式(I)において、Ｂがプロピレンオキシド基を表わすことを特徴とする前記〔１〕〜〔１１〕のいずれかに記載の親水性化添加剤。
〔１４〕エタン-1、2-ジオール、プロパン-1,2-ジオール、プロパン-1,3-ジオールおよびブタン-1,4-ジオールよりなる群から選ばれるジオール、またはジエチレングリコール或いはジプロピレングリコールをエチレンオキシド、プロピレンオキシドおよび／またはブチレンオキシドよりなる群から選ばれるアルコキシドと反応させ、得られた反応生成物を炭素数が８〜２２の直鎖または分枝状の飽和脂肪酸でエステル化することを特徴とする、前記〔１〕に記載の式(I)に相当するポリオレフィン含有合成繊維用親水性化添加剤の製造方法。
〔１５〕完全にまたは部分的にポリオレフィンを含有する繊維またはシート成形材料を親水性化するための、前記〔１〕に記載の式(I)に相当する化合物の使用。
〔１６〕式(I)に相当する化合物を完全にまたは部分的にポリオレフィンを含有するポリマー顆粒へ該顆粒に基づき０．１〜３０重量％の量で添加し、その後に既知の方法（好ましくは押出）で繊維またはフィルムに加工することを特徴とする、完全にまたは部分的にポリオレフィンを含有する物品の製造方法。
〔１７〕式(I)の化合物をポリマー顆粒へ１〜１５重量％の量で（とりわけ１〜２．５重量％の量で）添加することを特徴とする前記〔１６〕に記載の方法。
〔１８〕押出により得られた生成物を水に接触させ、次いで乾燥することを特徴とする前記〔１６〕または〔１７〕に記載の方法。
〔１９〕押出により得られた生成物を水に８０〜９０℃で接触させ、または蒸気に接触させることを特徴とする前記〔１８〕に記載の方法。

Claims

一般式(I):

［式中、ＡはＲ−ＣＯＯ基（ここで、Ｒは飽和で、分枝状または非分枝状のＣ_７−２１アルキル基である）を表わし、Ｂは（Ｃ_ｎＨ_２ｎＯ）_ｋ基（ここで、ｎは２〜４の整数でありｋは１〜１５の値を有する）を表わし、ＣはＣＨ_２−ＣＨ（ＣＨ_３）、ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＣＨ_２および（ＣＨ_２）_４からなる群から選択される直鎖または分枝状アルキレン基である。］
に相当するポリオレフィン含有合成繊維用の内部親水性化添加剤。
式(I)において、Ｒが炭素数９〜１３の飽和の直鎖アルキル基であることを特徴とする請求項１に記載の親水性化添加剤。
式(I)において、ｋが２〜１５の値を有することを特徴とする請求項１または２に記載の親水性化添加剤。
式(I)において、ｎが２の値を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の親水性化添加剤。
式(I)において、Ｒが炭素数９の直鎖アルキル基であり、ｋが５の値を有し、ｎが２の値を有し、ＣがＣＨ_２−ＣＨ（ＣＨ_３）基であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の親水性化添加剤。
式(I)において、Ｒが炭素数１１の直鎖アルキル基であり、ｋが５の値を有し、ｎが２の値を有し、ＣがＣＨ_２−ＣＨ（ＣＨ_３）基であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の親水性化添加剤。
式(I)の化合物が１２℃未満の低温曇り点を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の親水性化添加剤。
式(I)の化合物が５℃未満の低温曇り点を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の親水性化添加剤。
式(I)において、Ｂがエチレンオキシド基とプロピレンオキシド基の混合物を表わすことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の親水性化添加剤。
式(I)において、Ｂがプロピレンオキシド基を表わすことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の親水性化添加剤。
エタン-1、2-ジオール、プロパン-1,2-ジオール、プロパン-1,3-ジオールおよびブタン-1,4-ジオールよりなる群から選ばれるジオール、またはジエチレングリコール或いはジプロピレングリコールをエチレンオキシド、プロピレンオキシドおよび／またはブチレンオキシドよりなる群から選ばれるアルコキシドと反応させ、得られた反応生成物を炭素数が８〜２２の直鎖または分枝状の飽和脂肪酸でエステル化することを特徴とする、請求項１に記載の式(I)に相当するポリオレフィン含有合成繊維用親水性化添加剤の製造方法。
完全にまたは部分的にポリオレフィンを含有する繊維またはシート成形材料を親水性化するための、請求項１に記載の式(I)に相当する化合物の使用。
式(I):

［式中、ＡはＲ−ＣＯＯ基（ここで、Ｒは飽和で、分枝状または非分枝状のＣ _７−２１アルキル基である）を表わし、Ｂは（Ｃ _ｎＨ _２ｎＯ） _ｋ基（ここで、ｎは２〜４の整数でありｋは１〜１５の値を有する）を表わし、ＣはＣＨ _２ −ＣＨ（ＣＨ _３）、ＣＨ _２ −ＣＨ _２ −ＣＨ _２および（ＣＨ _２） _４からなる群から選択される直鎖または分枝状アルキレン基である。］
に相当する化合物を完全にまたは部分的にポリオレフィンを含有するポリマー顆粒へ該顆粒に基づき０．１〜３０重量％の量で添加し、その後に既知の方法で繊維またはフィルムに加工することを特徴とする、完全にまたは部分的にポリオレフィンを含有する物品の製造方法。
式(I)の化合物をポリマー顆粒へ１〜１５重量％の量で添加することを特徴とする請求項１３に記載の方法。
押出により得られた生成物を水に接触させ、次いで乾燥することを特徴とする請求項１３または１４に記載の方法。
押出により得られた生成物を水に８０〜９０℃で接触させ、または蒸気に接触させることを特徴とする請求項１５に記載の方法。