專利名稱：透水性賦予劑及附著有該透水性賦予劑的透水性纖維的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種透水性賦予劑及附著了透水性賦予劑的透水性纖維。
詳細(xì)地講，本發(fā)明涉及一種對(duì)纖維產(chǎn)品中適合用于紙尿布、合成餐巾的表層布(top sheet)的無(wú)紡布用纖維的透水性賦予劑及附著有該透水性賦予劑的透水性纖維。更詳細(xì)地講，本發(fā)明涉及一種不只是賦予透水性，還可以防止通過(guò)表層布一次吸收的尿或體液等再由表層布逆流附著于穿用者，即「返液」現(xiàn)象，同時(shí)改善表層布的液體吸收特性和耐久透水性的透水性賦予劑和附著有該透水性賦予劑的透水性纖維。
背景技術(shù)：
紙尿布或月經(jīng)用品等吸收性物品一般是在表層布與防水性的背層布之間配置棉狀紙漿或高分子吸收體等材料而成的結(jié)構(gòu)，而表層布是被賦予了透水性(親水性)的以疏水性高的聚烯烴類纖維或含三醋酸酯纖維的聚酯類纖維為主料的各種無(wú)紡布。表層布通常被賦予透水性賦予劑，因此具有透水性。
尿或體液等液體通過(guò)表層布而被吸收體吸收，此時(shí)，為了消除表層布發(fā)粘，良好的透水性，即縮短液體由表層布上被內(nèi)部的吸收體完全吸收為止的時(shí)間是必要的。而且使被吸收體一次吸收的液體不再返回表層布也是必要的。另外，如果由于僅1～2次的液體吸收就使表層布上的透水性賦予劑流失，從而導(dǎo)致透水性急劇下降，則必須頻繁更換吸收性物品，這樣是不理想的。因此要求透水性賦予劑具有耐久性的透水性。還要求長(zhǎng)時(shí)間維持耐久透水性，即要求減小耐久透水性隨時(shí)間變差的情況。
另外，為了順利制造無(wú)紡布，要求確保纖維的防靜電和通過(guò)梳理機(jī)工藝時(shí)不卷繞于汽缸，形成均一的網(wǎng)狀物，即要求良好的梳理機(jī)通過(guò)性。
為了舒適地穿用吸收性物品，透水性良好且返液少，對(duì)于液體的反復(fù)吸收仍能保持親水性(耐久透水性)是重要的。眾所周知這些特性通過(guò)透水性賦予劑可以改善。例如專利文獻(xiàn)1提出用碳原子數(shù)12～22的直鏈烷基磷酸鉀鹽處理纖維的方法。專利文獻(xiàn)2提出將碳原子數(shù)10～30的三甲銨乙內(nèi)酯化合物和硫酸酯鹽或磺酸鹽配合于碳原子數(shù)10～30的烷基磷酸酯鹽的透水性賦予劑的方法。專利文獻(xiàn)3提出將聚醚改性硅酮與烷基磷酸酯鹽合用的方法。專利文獻(xiàn)4提出將2種三甲銨乙內(nèi)酯化合物與烷基磷酸鹽合用的方法。
另外，專利文獻(xiàn)5提出將酰基化聚胺陽(yáng)離子化物、烷基磷酸鹽、三烷基氨基乙酸衍生物、聚氧亞烷基改性硅酮與聚氧亞烷基脂肪酸合用的方法。特性文獻(xiàn)6提出將三烷基氨基乙酸衍生物、聚氧亞烷基改性硅酮、烷氧基化甘油三蓖麻醇酸酯型化合物與烷基磷酸鹽合用而處理纖維的方法。
特公昭63-14081號(hào)公報(bào)[特性文獻(xiàn)2]特開(kāi)昭60-215870號(hào)公報(bào)[特性文獻(xiàn)3]特開(kāi)平4-82961號(hào)公報(bào)[特性文獻(xiàn)4]特開(kāi)2000-170076號(hào)公報(bào)[特性文獻(xiàn)5]特開(kāi)2002-161474號(hào)公報(bào)[特性文獻(xiàn)6]特開(kāi)2002-161477號(hào)公報(bào)這些提出的方法，對(duì)所要求的無(wú)紡布的表面特性有優(yōu)有劣，而且對(duì)于返液性，任何一種方法都不充分。對(duì)于提高透水性，優(yōu)選親水性的透水性賦予劑，而對(duì)于減少返液，優(yōu)選疏水性的透水性賦予劑。由此知，這些特性不只受透水性賦予劑成分的親水性與疏水性性質(zhì)的影響，還受成分的化學(xué)結(jié)構(gòu)和親水性與疏水性的平衡以及成分間相互作用等的影響。然而，由于兼顧提高透水性和防止返液、減少耐久透水性的經(jīng)時(shí)劣化困難，因此防止返液就必須將親水性性能不同的無(wú)紡布用于無(wú)紡布表層布而成為雙重結(jié)構(gòu)、或調(diào)整棉狀紙漿和高分子吸收體量或配置等對(duì)吸收性物品的結(jié)構(gòu)進(jìn)行悉心研究。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種無(wú)需改變吸收性物品的結(jié)構(gòu)就能夠?qū)崿F(xiàn)返液量的減少，賦予纖維高的耐久透水性和良好的梳理機(jī)通過(guò)性的透水性賦予劑及附著有該透水性賦予劑的透水性纖維。
本發(fā)明所涉及的透水性賦予劑，其包含陽(yáng)離子化物(a)，其具有聚氧亞烷(polyoxyalkylene)基和酰基的(聚)胺；酯(b)，其含有聚氧亞烷基的羥基脂肪酸多元醇酯與二羧酸的縮合物中的至少一個(gè)羥基由脂肪酸封端；二烷基磺基琥珀酸鹽(c)；烷基磷酸鹽(d)；選自三烷基氨基乙酸衍生物和(含烷基酰胺基的烷基)二烷基氨基乙酸衍生物中至少一種的氨基乙酸衍生物(e)；聚氧亞烷基改性硅酮(f)，其中，各成分占所述透水性賦予劑全部的配合比例分別滿足如下條件，即成分(a)為10～40重量％、成分(b)為10～40重量％、成分(c)為1～40重量％、成分(d)為10～60重量％、成分(e)為10～40重量％、成分(f)為1～20重量％。
本發(fā)明的透水性賦予劑優(yōu)選滿足下述所示條件(1)～(6)。
(1)在成分(a)中，聚氧亞烷基是加成摩爾數(shù)2～20的聚氧亞乙烷(polyoxyehtylene)基，?；奶荚訑?shù)為16～28，(聚)胺來(lái)源于聚乙烯聚胺。
(2)在成分(b)中，含有聚氧亞烷基的羥基脂肪酸多元醇酯是碳原子數(shù)6～22的羥基脂肪酸和多元醇的酯的環(huán)氧烷加成物，二羧酸的碳原子數(shù)為2～10，脂肪酸的碳原子數(shù)為10～22。
(3)成分(c)具有碳原子數(shù)6～18的烷基，是鈉鹽和/或鉀鹽。
(4)成分(d)具有碳原子數(shù)6～22的烷基，是選自鉀鹽、鈉鹽、碳原子數(shù)1～9的烷基胺鹽和銨鹽中的至少一種鹽。
(5)成分(e)是下述通式(1)所示的化合物[化1] (其中，R1為碳原子數(shù)7～22的烴基，a為1～3的整數(shù)，b為0或1，R2和R3都是碳原子數(shù)為1～3的烴基)。
(6)成分(f)的分子量為1,000～100,000，全部聚氧亞烷基中，聚環(huán)氧乙烷所占比例為20重量％以上。
本發(fā)明所涉及的透水性纖維是纖維主體和附著于其上的透水性賦予劑構(gòu)成的透水性纖維，上述透水性賦予劑的附著比例占上述透水性纖維的0.1～2重量％。
發(fā)明的效果本發(fā)明所涉及的透水性賦予劑是不改變吸收性物品的結(jié)構(gòu)就能夠減少返液量，賦予纖維高的耐久透水性的處理劑。該透水性賦予劑由于防靜電性優(yōu)良，可以防止低濕時(shí)的靜電故障，由于潤(rùn)滑性優(yōu)良，還可以提高梳理機(jī)通過(guò)性。
本發(fā)明所涉及的透水性纖維，由于附著有上述透水性賦予劑，可以減少返液量，具有高的耐久透水性。該透水性纖維，由于透水性賦予劑的防靜電性良好，因此在制造或使用時(shí)即使在低濕條件下也不會(huì)產(chǎn)生靜電故障，而且透水性纖維因透水性賦予劑而潤(rùn)滑性優(yōu)良，由于提高了開(kāi)纖性，因而具有良好的梳理機(jī)通過(guò)性。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的透水性賦予劑必須含有以下6種成分，各成分的含量示于括號(hào)中。
成分(a)具有聚氧亞烷基和?；?聚)胺的陽(yáng)離子化物(占透水性賦予劑全部的10～40重量％)成分(b)含聚氧亞烷基的羥基脂肪酸多元醇酯和二羧酸的縮合物的至少一個(gè)羥基由脂肪酸封端的酯(占透水性賦予劑全部的10～40重量％)成分(c)二烷基磺基琥珀酸鹽(占透水性賦予劑全部的1～40重量％)成分(d)烷基磷酸鹽(占透水性賦予劑全部的10～60重量％)成分(e)選自三烷基氨基乙酸衍生物和(含烷基酰胺基的烷基)二烷基氨基乙酸衍生物中至少一種的氨基乙酸衍生物(占透水性賦予劑全部的10～40重量％)成分(f)聚氧亞烷基改性硅(占透水性賦予劑全部的1～20重量％)以下，對(duì)各成分進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
成分(a)是具有聚氧亞烷基和?；?聚)胺的陽(yáng)離子化物。成分(a)是減少返液量，將高的耐久透水性和經(jīng)時(shí)劣化少的耐久透水性賦予纖維的成分。
(聚)胺可以是具有2個(gè)以上游離氨基的聚胺類(二胺類、三胺類、四胺類等)，也可以是具有1個(gè)游離氨基的單胺類。
聚氧亞烷基直接與(聚)胺中的氮原子結(jié)合。聚氧亞烷基也可以表現(xiàn)為與至少一個(gè)后述原料聚胺所含(N-取代)的氨基結(jié)合。
作為聚氧亞烷基，可以列舉如聚氧亞乙烷基、聚環(huán)氧丙烷基、聚環(huán)氧乙烷環(huán)氧丙烷基、聚環(huán)氧丁烷基等，優(yōu)選聚氧亞乙烷基、聚環(huán)氧乙烷環(huán)氧丙烷基。聚氧亞烷基由2種以上環(huán)氧烷基構(gòu)成時(shí)聚氧亞烷基可以是嵌段狀加成的基團(tuán)，也可以是無(wú)規(guī)狀加成的基團(tuán)。
(聚)胺所含的聚氧亞烷基的數(shù)目沒(méi)有特別的限定，優(yōu)選為2～20，更優(yōu)選為5～15，特別優(yōu)選為9～12。加成摩爾數(shù)如果超過(guò)20，多會(huì)發(fā)生耐久透水性的下降和透水性的經(jīng)時(shí)劣化，返液量也會(huì)增加。如果是聚環(huán)氧乙烷環(huán)氧丙烷基，優(yōu)選聚環(huán)氧乙烷的加成摩爾數(shù)大于或等于環(huán)氧丙烷的加成摩爾數(shù)。在此，聚氧亞烷基的加成摩爾數(shù)定義為構(gòu)成1個(gè)(1摩爾)聚氧亞烷基的環(huán)氧烷基的個(gè)數(shù)(摩爾數(shù))。
?；c(聚)胺中的氮原子直接結(jié)合形成酰胺基。酰?；梢员憩F(xiàn)為與至少一個(gè)后述原料聚胺所含的氨基結(jié)合，形成酰胺基。
?；奶荚訑?shù)優(yōu)選為16～28，更優(yōu)選為16～22。?；奶荚訑?shù)如果不足16，則由于親水性變強(qiáng)會(huì)使返液量增加，耐久透水性下降。另一方面，?；奶荚訑?shù)如果超過(guò)28，則成分(a)變硬，使操作變得困難。作為?；?，例如可以列舉如從油酸、硬脂酸、正二十二烷酸等飽和或不飽和的脂肪酸除去OH所剩的結(jié)構(gòu)基。
(聚)胺所含的酰基的數(shù)目沒(méi)有特別的限定，但優(yōu)選為1～3。?；鶖?shù)超過(guò)3時(shí)透水性賦予劑的水溶性會(huì)下降。
陽(yáng)離子化物為上述(聚)胺和烷基化劑的反應(yīng)產(chǎn)物。作為烷基化劑沒(méi)有特別的限定，可以列舉例如氯甲烷、溴甲烷、芐基氯、長(zhǎng)鏈烷基氯、表氯醇、二甲基硫酸、二乙基硫酸、三甲基磷酸等。
(聚)胺可以使上述飽和或不飽和的脂肪酸和原料聚胺反應(yīng)所得的一烷基酰胺(聚)胺或二烷基酰胺(聚)胺等與環(huán)氧烷反應(yīng)得到。
作為原料聚胺，可以列舉如乙二胺、二亞乙基三胺、三亞乙基四胺等聚亞乙基聚胺，丙二胺、二亞丙基三胺、三亞丙基四胺等聚亞丙基聚胺，亞丁基二胺、二亞丁基三胺等聚亞丁基聚胺等聚亞烷基聚胺。聚亞烷基聚胺的碳原子數(shù)目沒(méi)有特別的限定，優(yōu)選為2～4。
原料聚胺也可以是氨基或亞胺基的氫原子被烷基或羥乙基取代的聚胺(例如，乙基二亞乙基三胺等烷基聚亞烷基聚胺)。
作為環(huán)氧烷，可以列舉如下述成分(b)的說(shuō)明所示的環(huán)氧烷。環(huán)氧烷也可以兩種以上合用。此時(shí)，優(yōu)選環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的組合，進(jìn)而優(yōu)選環(huán)氧乙烷的摩爾數(shù)大于環(huán)氧丙烷的摩爾數(shù)。
(聚)胺可以表現(xiàn)為分子內(nèi)具有至少一個(gè)烷基酰胺基、和與氮原子直接結(jié)合的至少一個(gè)聚氧亞烷基的胺，其陽(yáng)離子化物可以表現(xiàn)為分子內(nèi)具有至少一個(gè)烷基酰胺基、和與氮原子直接結(jié)合的至少一個(gè)聚氧亞烷基的季銨鹽。在此，從烷基酰胺基除去來(lái)源于胺的部分的基團(tuán)與?；鶎?duì)應(yīng)。
作為成分(a)的(聚)胺的陽(yáng)離子化物可以如下述通式(2)所示。
(c滿足2≤c≤4；X1～X5為氫原子、R4CO-(R4為碳原子數(shù)15～27的烴基)、和-(A1O)d-H(A1為碳原子數(shù)1～5的亞烷基；2≤d≤20)中的任何一個(gè)，但至少含有一個(gè)R4CO-和-(A1O)d-H。排除X1與X2、X3與X4同時(shí)為R2CO-的情況。通式(2)中含多個(gè)-(A1O)d-H時(shí)，各-(A1O)d-H的聚氧亞烷基的加成摩爾數(shù)不一定相同，其合計(jì)加成摩爾數(shù)可以在2～20的范圍。Y1和Z為來(lái)源于烷基化劑(Y1-Z)的基團(tuán)。)作為上述通式(2)的說(shuō)明所示的烷基化劑的具體例子，可以列舉上述陽(yáng)離子化物的說(shuō)明所述的各種烷基化劑。
成分(a)的配合比例優(yōu)選為占透水性賦予劑全部的10～40重量％，更優(yōu)選為15～35重量％。成分(a)的配合比例如果低于10重量％，則耐久透水性下降，同時(shí)返液量增加。另一方面，成分(a)的配合比例如果超過(guò)40重量％，則產(chǎn)品粘度和溶液粘度變高，操作性下降。
由于本發(fā)明的透水性賦予劑含有成分(a)，因此具有可以賦予纖維經(jīng)時(shí)劣化少的耐久透水性的效果。
成分(b)為含有聚氧亞烷基的羥基脂肪酸多元醇酯(以下稱為聚羥基酯)與二羧酸的縮合物的至少一個(gè)羥基被脂肪酸封端的酯。成分(b)是補(bǔ)助耐久透水性，降低返液量的成分。
聚羥基酯在結(jié)構(gòu)上是含聚氧亞烷基的羥基脂肪酸與多元醇的酯，多元醇的羥基中有2個(gè)以上(優(yōu)選為全部)的羥基被酯化。因此含聚氧亞烷基的羥基脂肪酸多元醇酯是具有多個(gè)羥基的酯。
含聚氧亞烷基的羥基脂肪酸具有借助氧原子將聚氧亞烷基結(jié)合于脂肪酸主鏈的結(jié)構(gòu)，沒(méi)有與聚氧亞烷基的脂肪酸主鏈結(jié)合的單側(cè)末端成為羥基。
作為聚羥基酯，可以列舉如碳原子數(shù)6～22的羥基脂肪酸與多元醇的酯化物的環(huán)氧烷加成物。羥基脂肪酸的碳原子數(shù)如果低于6，親水性變強(qiáng)，另一方面，如果超過(guò)22，疏水性變強(qiáng)。由于任何一種情況都會(huì)使與其它成分的相溶性變差，所以有時(shí)得不到充分的耐久透水性。
作為碳原子數(shù)6～22的羥基脂肪酸，可以列舉如蓖麻酸、12-羥基硬脂酸、水楊酸等，優(yōu)選為蓖麻酸、12-羥基硬脂酸。
作為多元醇，可以列舉乙二醇、丙三醇、脫水山梨糖醇、三羥甲基丙烷等，優(yōu)選為丙三醇。作為環(huán)氧烷，可以列舉環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、環(huán)氧丁烷等碳原子數(shù)2～4的環(huán)氧烷。
環(huán)氧烷的加成摩爾數(shù)，每1摩爾上述酯化物的羥基，優(yōu)選為80以下，更優(yōu)選為5～30。加成摩爾數(shù)如果超過(guò)80，由于有時(shí)返液量會(huì)增加因而是不優(yōu)選的。為了獲得高的耐久透水性，調(diào)整親水性和疏水性的平衡是重要的。為此，環(huán)氧烷的加成摩爾數(shù)，每1摩爾該酯優(yōu)選為5～150，更優(yōu)選為10～80。環(huán)氧乙烷占環(huán)氧烷的比例優(yōu)選為50摩爾％以上，更優(yōu)選為80摩爾％以上。環(huán)氧乙烷的比例如果低于50摩爾％，由于疏水性變強(qiáng)，有時(shí)不能獲得充分的耐久透水性。
聚羥基酯例如可以通過(guò)在通常的條件下使多元醇與羥基脂肪酸(羥基單羧酸)酯化得到酯化物，然后使環(huán)氧烷與該酯化物加成反應(yīng)來(lái)制造。聚羥基酯作為酯化物，可以通過(guò)使用由蓖麻子油等天然物得到的油脂或?qū)涮砑悠渲械挠不吐樽佑?，再使環(huán)氧烷加成反應(yīng)來(lái)適當(dāng)制造。
成分(b)的酯是聚羥基酯與二羧酸的縮合物中的至少一個(gè)羥基被脂肪酸封端的酯。如上述說(shuō)明，聚羥基酯具有羥基?？s合物例如以2分子聚羥基酯與1分子二羧酸脫水縮合反應(yīng)得到的產(chǎn)物為主要成分。如果來(lái)源于聚羥基酯的結(jié)構(gòu)設(shè)為X、X’(在此，X和X’也可以是相同的)，來(lái)源于二羧酸的結(jié)構(gòu)設(shè)為Y，成為該主成分的縮合物(以下稱縮合物A)的結(jié)構(gòu)可以表示為X-Y-X’。X-Y之間和X’-Y之間的鍵是聚羥基酯中的羥基與二羧酸中的羧基反應(yīng)形成的酯鍵。
成分(b)的酯是縮合物的至少一個(gè)羥基被脂肪酸封端的酯。上述縮合物A中的X具有一個(gè)以上的羥基，因此縮合物A具有2個(gè)以上的羥基。成分(b)的酯中的至少一個(gè)羥基被脂肪酸封端。
二羧酸的碳原子數(shù)優(yōu)選為2～10，更優(yōu)選為2～8。二羧酸的碳原子數(shù)如果超過(guò)10，則不能賦予充分的耐久透水性。作為二羧酸，可以列舉如羥基二丙酸、琥珀酸、馬來(lái)酸、癸二酸、苯二甲酸等及它們的二羧酸酐等。制造聚羥基酯與二羧酸的縮合物時(shí)，各種原料比例(摩爾比)優(yōu)選為1∶1～2∶1，更優(yōu)選為1.5∶1～2∶1。酯化反應(yīng)在通常條件下進(jìn)行即可，不特別限定。
封端縮合物的至少一個(gè)羥基的脂肪酸的碳原子數(shù)優(yōu)選為10～22，更優(yōu)選為12～22。脂肪酸的碳原子數(shù)如果低于10，親水性會(huì)變強(qiáng)，另一方面，如果超過(guò)22，疏水性會(huì)變強(qiáng)。這樣，如果親水性和疏水性不均衡，就不能得到充分的耐久透水性。作為這樣的脂肪酸，可以列舉十二(烷)酸、十四(烷)酸、十六(烷)酸、硬脂酸、油酸、二十烷酸、正二十二烷酸等。制造縮合物和脂肪酸的酯時(shí)，各種原料比例(摩爾比)優(yōu)選以1∶0.2～1∶1的摩爾比反應(yīng)，更優(yōu)選為1∶0.4～1∶0.8的摩爾比。酯化反應(yīng)的條件沒(méi)有特別的限定。
成分(b)是烷氧基化甘油三蓖麻醇酸酯型化合物和/或其氫添加物與二羧酸的酯，也可以表現(xiàn)為該酯的至少一個(gè)羥基被脂肪酸終止的酯。在此，二羧酸和脂肪酸如上述所說(shuō)明的。
作為烷氧基化甘油三蓖麻醇酸酯型化合物，可以列舉由蓖麻子油等天然物所得油脂或?qū)⑵涮砑恿藲涞挠不吐樽佑偷取?br> 成分(b)的酯多數(shù)情況下是以縮合物A為主要成分含多種成分的混合物。聚合物A例如可以由下述通式(3)所示。
(X6和X7可以相同也可以不同，X6為-O-CO-R8-(OA2)g-或-(OA2)g-，X7為-O-CO-R9-(OA2)g-或-(OA2)g-；X6和X7中A2為碳原子數(shù)1～5的亞烷基，A2和g各自可以相同也可以不同，任何一個(gè)g都在80以下，g的總合滿足10～80的范圍；R8為從羥基脂肪酸(HO-R8-COOH、OH基可以結(jié)合在R8的側(cè)鏈，也可以結(jié)合在末端)除去了OH基和COOH基的部分；R9為從羥基脂肪酸(HO-R9-COOH、OH基可以結(jié)合在R9的側(cè)鏈，也可以結(jié)合在末端)除去了OH基和COOH基的部分；R6為2價(jià)的有機(jī)基團(tuán)；R5為從多元醇(R5(OH)e)除去所有OH基所剩的部分，e為滿足2≤e≤4的整數(shù)；R7為從多元醇(R7(OH)f)除去所有OH基所剩的部分，f為滿足2≤e≤4的整數(shù)；Y2為-CO-R10，有多個(gè)Y2的情況下，其一部分可以是氫原子。)R10為碳原子數(shù)12～22的烴基。)上述通式(3)中，作為A2，可以列舉如亞乙基、亞丙基等，也可以1種或2種以上合用。g的總合優(yōu)選為5～30。
上述通式(3)中，作為含有R8或R9的羥基脂肪酸，可以列舉蓖麻酸、12-羥基硬脂酸、水楊酸等，優(yōu)選為蓖麻酸、12-羥基硬脂酸。
上述通式(3)中，作為R6，可以列舉從羥基二丙酸、琥珀酸、馬來(lái)酸、癸二酸、苯二甲酸等及它們的羧酸酐等除去了羧基(酸酐基)的2價(jià)有機(jī)基團(tuán)，優(yōu)選從琥珀酸(酐)、馬來(lái)酸(酐)中除去了羧基(或酸酐基)的2價(jià)有機(jī)基團(tuán)。
作為上述通式(3)中含有R5的多元醇，可以列舉乙二醇、丙三醇、脫水山梨糖醇、三羥甲基丙烷等，優(yōu)選為丙三醇。
作為上述通式(3)中的R10，可以列舉從十二烷酸、十四(烷)酸、十六(烷)酸、硬脂酸、油酸、二十烷酸、正二十二烷酸等中除去了羧基的1價(jià)烴基，也可以1種或2種以上合用。
成分(b)的配合比例優(yōu)選為占透水性賦予劑全部的10～40重量％，更優(yōu)選為10～30重量％。成分(b)的配合比例如果低于10重量％，則會(huì)降低耐久透水性。另一方面，成分(b)的配合比例如果超過(guò)40重量％，則梳理機(jī)的通過(guò)性下降，操作性降低。
成分(c)是二烷基磺基琥珀酸鹽。成分(c)賦予纖維高的初期透水性，是具有加速液體向纖維浸透的成分。成分(c)二烷基磺基琥珀酸鹽是在α位具有磺酸鹽基的丁二酸的二烷基酯。
對(duì)于構(gòu)成二烷基酯的烷基，成分(c)優(yōu)選具有碳原子數(shù)6～18的烷基，更優(yōu)選為具有碳原子數(shù)8～18的烷基。烷基的碳原子數(shù)如果低于6，梳理機(jī)通過(guò)性會(huì)下降。另一方面，烷基的碳原子數(shù)如果超過(guò)18，則會(huì)降低初期透水性。
作為成分(c)的磺酸鹽，可以列舉鈉鹽或鉀鹽等堿金屬鹽、胺鹽，如果是鈉鹽和/或鉀鹽，會(huì)加速液體向附著了透水性賦予劑的纖維浸透，因而是優(yōu)選的。
成分(c)的配合比例優(yōu)選占透水性賦予劑全部的1～40重量％，更優(yōu)選為1～20重量％。成分(c)的配合比例如果低于1重量％，則不能加速液體向附著了透水性賦予劑的纖維浸透。另一方面，成分(c)的配合比例如果超過(guò)40重量％，會(huì)降低梳理機(jī)通過(guò)性。
成分(d)是烷基磷酸鹽。成分(d)是提高梳理機(jī)通過(guò)性，提高耐久透水性，減少返液量的成分。
對(duì)于構(gòu)成烷基磺酸酯鹽的烷基，成分(d)優(yōu)選具有碳原子數(shù)6～22的烷基，更優(yōu)選具有碳原子數(shù)8～18的烷基。烷基的碳原子數(shù)如果低于6，梳理工藝通過(guò)性會(huì)下降。另一方面，烷基的碳原子數(shù)如果超過(guò)22，初期透水性和耐久透水性會(huì)同時(shí)下降。烷基的碳原子數(shù)可以有一定的分布，也可以是兩種以上的烷基磷酸鹽混合物。
作為成分(d)，可以列舉鈉鹽或鉀鹽等堿金屬鹽、碳原子數(shù)1～9的胺鹽、銨鹽等，由于這些鹽防靜電性高、操作容易，因而是優(yōu)選的。
成分(d)的配合比例優(yōu)選占透水性賦予劑全部的10～60重量％，更優(yōu)選為15～55重量％。成分(d)的配合比例如果低于10重量％，梳理機(jī)通過(guò)性會(huì)下降。另一方面，成分(d)的配合比例如果超過(guò)60重量％，則耐久透水性會(huì)下降。
為了補(bǔ)足上述烷基磷酸鹽的親水性，可以合用加成了聚氧亞烷基的聚氧亞烷基烷基磷酸鹽。合用量占烷基磷酸鹽的10～30重量％。
成分(e)是從三烷基氨基乙酸衍生物和(含烷基酰胺基的烷基)二烷基氨基乙酸衍生物中選擇的至少一種氨基乙酸衍生物。成分(e)是提高耐久透水性的成分。
三烷基氨基乙酸衍生物是氨基乙酸分子結(jié)構(gòu)中的氮原子結(jié)合了3個(gè)烷基的季銨與羧基的分子內(nèi)鹽，也就是具有三甲銨乙內(nèi)酯結(jié)構(gòu)的化合物。作為三烷基氨基乙酸中的烷基，只要是碳原子數(shù)1～22的烷基就沒(méi)有特別的限制。作為三烷基氨基乙酸衍生物，可以列舉如二甲基十二烷基氨基乙酸氫氧化物、二甲基十四烷基氨基乙酸氫氧化物、二甲基十八烷基氨基乙酸氫氧化物、β-羥基十八烷基二甲基氨基乙酸氫氧化物等分子內(nèi)鹽。其中，優(yōu)選具有三個(gè)烷基中的2個(gè)烷基為甲基或乙基等低級(jí)烷基，1個(gè)烷基為具有碳原子數(shù)12以上的長(zhǎng)鏈烷基的三烷基氨基乙酸衍生物。作為這樣的三烷基氨基乙酸衍生物，可以列舉二甲基十二烷基氨基乙酸氫氧化物、二甲基十四烷基氨基乙酸氫氧化物、二甲基十六烷基氨基乙酸氫氧化物、二甲基十八烷基氨基乙酸氫氧化物等。
作為(含烷基酰胺基的烷基)二烷基氨基乙酸衍生物，例如可以列舉如上述通式(1)所示的化合物(1)，其中可以列舉b＝1的化合物(1)作為代表例。通式(1)中的2個(gè)烷基R2、R3為甲基或乙基等低級(jí)烷基，含有烷基酰胺基的烷基R1為碳原子數(shù)是7以上的長(zhǎng)鏈烷基的(含烷基酰胺基的烷基)二烷基氨基乙酸衍生物是優(yōu)選的。作為這樣的(含烷基酰胺基的烷基)二烷基氨基乙酸衍生物，可以列舉椰子油脂肪酸酰胺丙基三甲銨乙內(nèi)酯、十二烷酸酰氨丙基三甲銨乙內(nèi)酯、硬脂酸酰氨乙基三甲銨乙內(nèi)酯等。
成分(e)的配合比例優(yōu)選占透水性賦予劑全部的10～40重量％，更優(yōu)選為占10～30重量％。成分(e)的配合比例如果低于10重量％，則會(huì)降低耐久透水性。另一方面，成分(e)的配合比例如果超過(guò)40重量％，耐久透水性雖然得到提高，但返液量變多，同時(shí)無(wú)紡布等纖維表面的干爽感下降。
成分(f)為聚氧亞烷基改性硅酮。成分(f)是賦予纖維高的耐久透水性和梳理機(jī)通過(guò)性的成分。
作為成分(f)，可以列舉如下述通式(4)所示的化合物(4)。
(式中R11為從亞甲基、亞丙基、N-(氨基乙基)甲基亞胺基和N-(氨基丙基)丙基亞胺基中選擇的一種，X8為聚氧亞烷基；h和i是為使Si的含有率在20～70重量％、分子量在1,000～100,000而選擇的數(shù)。)化合物(4)中Si的含有率(化合物(4)中Si所占的重量％)為20～70％。Si的含有率如果超過(guò)70％，賦予了本發(fā)明的透水性賦予劑所得的透水性纖維的穩(wěn)定性下降，制造成本變高。另一方面，若Si的含有率如果低于20％，則有時(shí)得不到耐久透水性。
作為化合物(4)中的聚氧亞烷基，可以列舉如聚氧亞乙烷基、聚環(huán)氧丙烷基、聚環(huán)氧丁烷基、由構(gòu)成這些基團(tuán)的單體選擇2種以上聚合所得的基團(tuán)等。全部聚亞氧烷(基)中聚環(huán)氧乙烷(基)所占比例優(yōu)選為20重量％以上，如果低于20重量％，則透水性下降。
化合物(4)的重均分子量沒(méi)有特別的限定，但優(yōu)選為1,000～100,000，更優(yōu)選為2,000～80,000。重均分子量如果超出這一范圍，透水性下降，特別是不足1,000時(shí)，這一傾向會(huì)更顯著。
成分(f)的配合比例優(yōu)選占全部透水性賦予劑的1～20重量％，更優(yōu)選為占5～15重量％。成分(f)的配合比例如果低于1重量％，則得不到充分的耐久透水性。另一方面，成分(f)的配合比例如果超過(guò)20重量％，雖然可以提高耐久透水性，但返液量增多，同時(shí)制棉工藝或無(wú)紡布制造工藝中產(chǎn)生的泡沫增多。
本發(fā)明的透水性賦予劑根據(jù)需要可以含有烷基磺酸鈉鹽等防靜電劑、N-烷基磺酸吡咯烷酮等兩性乳化劑、非離子性乳化劑、巴西棕櫚蠟等潤(rùn)滑劑、消泡劑、防腐劑等添加劑。這些添加劑的配合比例沒(méi)有特別的限定。
如后面所述，通過(guò)將本發(fā)明的透水性賦予劑賦予纖維主體，可以得到透水性纖維。另外，使本發(fā)明的透水性賦予劑含于纖維，可以作為纖維的內(nèi)部添加劑使用。這種情況下，可以添加占構(gòu)成纖維的聚合物重量的2～30重量％，優(yōu)選為3～15重量％。透水性賦予劑的添加量如果低于2重量％，透水性能不充分，另一方面，透水性賦予劑的添加量如果超過(guò)30重量％，纖維強(qiáng)度會(huì)下降，生產(chǎn)率也大幅度降低。
本發(fā)明的透水性纖維是由纖維主體與附著于其上的上述透水性賦予劑構(gòu)成的透水性纖維。透水性賦予劑的附著比例為占上述透水性纖維的0.1～2重量％，優(yōu)選為0.3～1重量％。透水性賦予劑占透水性纖維的附著比例如果低于0.1重量％，則返液量多，耐久透水性下降。另一方面，如果透水性賦予劑的附著比例超過(guò)2重量％，則切割處理纖維時(shí)卷繞多，生產(chǎn)率大幅度降低，無(wú)紡布等纖維產(chǎn)品透水后不透氣感變大。
作為纖維主體，可以列舉如疏水性纖維、(原纖化)聚烯烴纖維、聚酯纖維、尼龍纖維、氯乙烯纖維、芯殼(芯鞘)結(jié)構(gòu)的聚酯-聚乙烯類復(fù)合纖維、聚丙烯-聚乙烯類復(fù)合纖維、共聚丙烯-聚丙烯類復(fù)合纖維、共聚酯-聚丙烯類復(fù)合纖維、共聚酯-共聚酯類復(fù)合纖維等熱粘纖維。纖維主體的形態(tài)沒(méi)有特別的限定，可以列舉長(zhǎng)絲、短絲、它們的復(fù)合體或加工體(如紡粘、無(wú)紡、熔噴等無(wú)紡布或網(wǎng)狀物)和作為最終產(chǎn)品內(nèi)衣等的衣料產(chǎn)品等。
本發(fā)明的透水性賦予劑可以不稀釋而原樣附著于纖維主體，可以用水等稀釋至1～30重量％濃度作為乳濁液附著于纖維主體，也可以由低粘度的碳水化合物等稀釋至1～30重量％濃度附著于纖維主體。
將本發(fā)明的透水性賦予劑附著于纖維主體的方法沒(méi)有特別的限定，可以使用輥給油、噴霧給油、浸漬給油等方法。
本發(fā)明的透水性纖維具有難以返液的優(yōu)良物性。透水性纖維的返液量通常在1.2g以下，優(yōu)選在1.0g以下，更優(yōu)選在0.8g以下，尤其優(yōu)選在0.6g以下，特別優(yōu)選在0.4g以下，最優(yōu)選在0.2g以下。返液量的測(cè)定方法用實(shí)施例加以說(shuō)明。
本發(fā)明的透水性纖維在耐久透水性和經(jīng)時(shí)劣化少的耐久透水性方面是優(yōu)良的。對(duì)透水性纖維進(jìn)行實(shí)施例中詳細(xì)說(shuō)明的耐久透水性評(píng)價(jià)，進(jìn)行3次在20處測(cè)定生理食鹽水的消失，消失時(shí)間低于5秒處的個(gè)數(shù)通常在10個(gè)以上，優(yōu)選在12個(gè)以上，更優(yōu)選在14個(gè)以上，尤其優(yōu)選在16個(gè)以上，特別優(yōu)選在18個(gè)以上，最優(yōu)選在20個(gè)以上。經(jīng)時(shí)劣化少的耐久透水性是指經(jīng)時(shí)劣化前的耐久透水性評(píng)價(jià)結(jié)果為良好，而且經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后的耐久透水性的評(píng)價(jià)結(jié)果與經(jīng)過(guò)一定時(shí)間前的結(jié)果相比較變化很小。這一變化小者為良好。
通過(guò)將本發(fā)明的透水性賦予劑附著于纖維主體得到上述物性。
下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明加以說(shuō)明，但本發(fā)明不僅限于此。各實(shí)施例和比較例的評(píng)價(jià)項(xiàng)目和評(píng)價(jià)方法如下。以下任何「％」均表示「重量％」。(實(shí)施例1～7和比較例1～9)將表1和表3所示各成分混合，分別調(diào)制透水性賦予劑1～7和比較透水性賦予劑(1)～(9)。各成分的混合比例(重量％)示于表1和表3。將所得透水性賦予劑分別用60℃的溫水稀釋至1％濃度得到稀釋液。將各種透水性賦予劑的稀釋液50g用噴霧法附著于纖維主體。纖維主體是沒(méi)有附著透水性賦予劑等纖維處理劑的聚丙烯(芯)-聚乙烯(殼)類復(fù)合纖維，單纖維纖度為1.5dTex，纖維長(zhǎng)為38mm。將附著了各透水性賦予劑的稀釋液的纖維放入60℃的熱風(fēng)干燥箱中2小時(shí)后，在室溫放置8小時(shí)以上進(jìn)行干燥，得到透水性纖維。
使所得透水性纖維通過(guò)各種開(kāi)清棉工藝和使用梳理試驗(yàn)機(jī)的梳理工藝制作單位面積30g/m2的網(wǎng)狀物。此時(shí)對(duì)各透水性纖維用下述所示評(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià)梳理工藝中的物性(梳理機(jī)通過(guò)性汽缸卷繞性和防靜電性)，結(jié)果示于表2和表4。在鼓風(fēng)型熱風(fēng)循環(huán)干燥機(jī)中以130℃熱處理、使所得網(wǎng)狀物定形，得到無(wú)紡布。對(duì)所得無(wú)紡布用下述所示評(píng)價(jià)方法分別評(píng)價(jià)其物性(初期透水性、耐久透水性和返液量)，結(jié)果示于表2和表4。
(1)汽缸卷繞在30℃×70％RH的條件下，用梳理試驗(yàn)機(jī)切割開(kāi)清棉工藝所得試料短纖維40g，然后觀察汽缸，用以下的基準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。5為最好的評(píng)價(jià)。
5…無(wú)卷繞，4…汽缸面的1/10有卷繞，3…汽缸面的1/5有卷繞，2…汽缸面的1/3有卷繞，1…全面卷繞(2)防靜電性在20℃×45％RH的條件下，用梳理試驗(yàn)機(jī)將開(kāi)清棉工藝所得試料短纖維40g作成網(wǎng)狀物，測(cè)定網(wǎng)狀物上產(chǎn)生的靜電電壓，用下面基準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。5為最好的評(píng)價(jià)，如果低于100V則可供實(shí)際應(yīng)用。
5…低于50V，4…0.5～1.0KV，3…1.0～1.5KV，2…1.5～2.0KV，1…比2.0KV大。
(3)無(wú)紡布的初期透水性將無(wú)紡布重疊于濾紙(東洋濾紙，No.5)上，從距無(wú)紡布表面10mm高度處設(shè)置的滴定管滴下一滴(約0.5ml)生理食鹽水，測(cè)定水滴從無(wú)紡布表面消失的時(shí)間。在無(wú)紡布表面的20處進(jìn)行測(cè)定，表示為不足5秒的個(gè)數(shù)。這一個(gè)數(shù)如果在18個(gè)以上，則初期透水性良好。
(4)無(wú)紡布的耐久透水性將無(wú)紡布(10cm×10cm)重疊于市售的紙尿布，在其上放置內(nèi)徑60mm的圓筒，向圓筒內(nèi)注入80ml生理食鹽水，經(jīng)過(guò)無(wú)紡布被紙尿布吸收。注水后放置3分鐘后，將無(wú)紡布夾于兩張濾紙(東洋濾紙，No.5)之間，在其上放上板子(10cm×10cm)和重物(合計(jì)3.5Kg)3分鐘，進(jìn)行脫水，然后再風(fēng)干5分鐘。在風(fēng)干后的無(wú)紡布試樣上上述圓筒內(nèi)生理食鹽水通過(guò)處，用無(wú)紡布初期透水性的試驗(yàn)方法，測(cè)定20處生理食鹽水的消失時(shí)間，表示為消失時(shí)間低于5秒的個(gè)數(shù)。這一個(gè)數(shù)若在18以上則耐久透水性為良好。對(duì)用于試驗(yàn)的無(wú)紡布，反復(fù)進(jìn)行同樣的操作。重復(fù)多次該試驗(yàn)，生理食鹽水的消失個(gè)數(shù)(消失時(shí)間低于5秒處的個(gè)數(shù))多者為良好。
(5)經(jīng)時(shí)變化后的透水性將上述無(wú)紡布(10cm×10cm)在40℃×70％RH的環(huán)境試驗(yàn)器中放置30天。30天后將該無(wú)紡布從環(huán)境試驗(yàn)器中取出，進(jìn)行上述所示的無(wú)紡布的初期透水性和耐久透水性試驗(yàn)。放入環(huán)境試驗(yàn)器前后的初期透水性和耐久透水性的差越小，耐久透水性的經(jīng)時(shí)變化越小。這一經(jīng)時(shí)變化小者為良好。
(6)返液量將無(wú)紡布(10cm×10cm)放于市售的紙尿布上，再在其上放置內(nèi)徑60mm的圓筒，向圓筒內(nèi)注入100ml生理食鹽水，通過(guò)無(wú)紡布被紙尿布吸收。生理食鹽水被紙尿布全部吸收后取走圓筒，重疊放置預(yù)先稱量好的濾紙(東洋濾紙，No.5)20張，放上5Kg的荷載。放置5分鐘后，稱量濾紙的重量，測(cè)定重量增加量作為返液量(g)。1.2g以下是容許范圍，1.0g以下為優(yōu)選。
單位重量％成分a使聚氧亞烷基正二十二(烷)酸二亞乙基三胺的表氯醇反應(yīng)的陽(yáng)離子化物(聚氧亞烷基的加成摩爾數(shù)15)成分b聚環(huán)氧乙烷蓖麻石蠟的馬來(lái)酸與硬脂酸的酯(聚氧亞乙烷基的加成摩爾數(shù)20)成分c二辛基磺基琥珀酸鈉鹽成分d硬脂?；姿徕淃}成分e二甲基十八烷基氨基乙酸氫氧化物成分f2聚環(huán)氧乙烷/聚環(huán)氧丙烷改性硅酮(Si含有率35％、POE含有率60％、分子量7000)成分f3聚環(huán)氧乙烷/聚環(huán)氧丙烷改性硅酮(Si含有率65％、POE含有率100％、分子量10000)成分f4聚環(huán)氧乙烷/聚環(huán)氧丙烷改性硅酮(Si含有率70％、POE含有率80％、分子量55000)POE含有率是指聚氧亞烷基中聚環(huán)氧乙烷的含有率(重量％) [表3]
單位重量％表3中使用的成分a～成分e、成分f3和成分f4與表1中使用的成分相同。
成分f1聚環(huán)氧乙烷/聚環(huán)氧丙烷改性硅酮(Si含有率15％、POE含有率50％、分子量2000)成分g聚環(huán)氧乙烷正二十二烷酸二乙醇酰胺(聚氧亞乙烷基的加成摩爾數(shù)15)成分h使硬脂酸二乙醇酰胺和表氯醇反應(yīng)的陽(yáng)離子化物成分i十二烷基磷酸鉀鹽[表4]
權(quán)利要求
1.一種透水性賦予劑，其包含陽(yáng)離子化物(a)，其具有聚氧亞烷基和?；?聚)胺；酯(b)，其含有聚氧亞烷基的羥基脂肪酸多元醇酯與二羧酸的縮合物中的至少一個(gè)羥基由脂肪酸封端；二烷基磺基琥珀酸鹽(c)；烷基磷酸鹽(d)；選自三烷基氨基乙酸衍生物和(含烷基酰胺基的烷基)二烷基氨基乙酸衍生物中至少一種的氨基乙酸衍生物(e)；聚氧亞烷基改性硅酮(f)，其中，各成分占所述透水性賦予劑全部的配合比例分別滿足如下條件，即成分(a)為10～40重量％、成分(b)為10～40重量％、成分(c)為1～40重量％、成分(d)為10～60重量％、成分(e)為10～40重量％、成分(f)為1～20重量％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透水性賦予劑，其中，在成分(a)中，聚氧亞烷基是加成摩爾數(shù)2～20的聚氧亞乙烷基，?；奶荚訑?shù)為16～28，(聚)胺來(lái)源于聚乙烯聚胺。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的透水性賦予劑，其中，在成分(b)中，含有聚氧亞烷基的羥基脂肪酸多元醇酯是碳原子數(shù)6～22的羥基脂肪酸和多元醇的酯的環(huán)氧烷加成物，二羧酸的碳原子數(shù)為2～10，脂肪酸的碳原子數(shù)為10～22。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的透水性賦予劑，其中，成分(c)具有碳原子數(shù)6～18的烷基，是鈉鹽和/或鉀鹽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的透水性賦予劑，其中，成分(d)具有碳原子數(shù)6～22的烷基，是選自鉀鹽、鈉鹽、碳原子數(shù)1～9的烷基胺鹽和銨鹽中的至少一種鹽。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)所述的透水性賦予劑，其中，成分(e)是下述通式(1)所示的化合物[化1] (其中，R1為碳原子數(shù)7～22的烴基，a為1～3的整數(shù)，b為0或1，R2和R3都是碳原子數(shù)為1～3的烴基)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6中任一項(xiàng)所述的透水性賦予劑，其中，成分(f)的分子量為1,000～100,000，全部聚氧亞烷基中，聚環(huán)氧乙烷所占比例為20重量％以上。
8.一種透水性纖維，其是由纖維主體和附著于其上的透水性賦予劑構(gòu)成的纖維，其中，所述透水性賦予劑是權(quán)利要求1～7中任一項(xiàng)所述的透水性賦予劑，其附著比例相對(duì)于所述透水性纖維為0.1～2重量％。
全文摘要
本發(fā)明提供一種無(wú)需改變吸收性物品的結(jié)構(gòu)就可以實(shí)現(xiàn)返液量的減少，賦予纖維高的耐久透水性和良好的梳理機(jī)通過(guò)性的透水性賦予劑以及附著有該透水性賦予劑的透水性纖維。透水性賦予劑包含(聚)胺的陽(yáng)離子化物(a)、酯(b)、二烷基磺基琥珀酸鹽(c)、烷基磷酸鹽(d)、選自三烷基氨基乙酸衍生物和(含烷基酰胺基的烷基)二烷基氨基乙酸衍生物中至少一種氨基乙酸衍生物(e)、聚氧亞烷基改性硅酮(f)，其中，成分(a)為10～40重量％、成分(b)為10～40重量％、成分(c)為1～40重量％、成分(d)為10～60重量％、成分(e)為10～40重量％、成分(f)為1～20重量％。
文檔編號(hào)D06M13/342GK101033582SQ20071008414
公開(kāi)日2007年9月12日 申請(qǐng)日期2007年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月17日
發(fā)明者米田陽(yáng)彥, 喜多節(jié)夫, 北口英利, 伊東和喜, 藤本善治 申請(qǐng)人:松本油脂制藥株式會(huì)社