(57)【要約】本発明は、一般式(Ｉ)：Ａ-Ｂ-Ｃ-Ｂ-Ａおよび／または(II)：Ａ-Ｂ-Ａ [式中、Ａは、Ｒ-ＣＯＯ基(ここで、Ｒは７〜２１個の炭素原子を含む、飽和、分岐または未分岐のアルキル基である)であり、Ｂは、(ＣnＨ2nＯ)k基(ここで、ｎは２〜４の整数であり、ｋは１〜１５の値であってよい)であり、Ｃは、少なくとも２個しかし６個を越えない炭素原子を含む直鎖または分岐鎖のアルキレン基である]で示される化合物の使用に関する。これらの化合物を、ポリオレフィンを含有する合成繊維の柔軟仕上げを行うための内部添加剤として使用する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリオレフィンを含有する物品の柔軟仕上げのための内部添加剤としての、一般式(Ｉ)および／または(II)：
【化１】
2006508194.tif 000003
[式中、Ａは、Ｒ-ＣＯＯ基(ここで、Ｒは飽和、不飽和、分岐または未分岐のＣ7-21アルキル基である)であり、
Ｂは、(ＣnＨ2nＯ)k基(ここで、ｎは２〜４の整数であり、ｋは値１〜１５であってよい)であり、
Ｃは、少なくとも２個および多くとも６個の炭素原子を含む直鎖または分岐鎖のアルキレン基である]
で示される化合物の使用。
【請求項２】
式(Ｉ)におけるＲが、９〜１３個の炭素原子、好ましくは９〜１１個の炭素原子を含む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に記載の使用。
【請求項３】
式(Ｉ)におけるｋが、値１〜１５、好ましくは値４〜１０、より具体的には値５を有することを特徴とする請求項１または２に記載の使用。
【請求項４】
式(Ｉ)におけるＣが、ＣＨ2-ＣＨ2、ＣＨ2-ＣＨ(ＣＨ3)、ＣＨ2-ＣＨ2-ＣＨ2または(ＣＨ2)4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使用。
【請求項５】
式(Ｉ)におけるｎが、値２を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の使用。
【請求項６】
式(Ｉ)におけるＲが、９個の炭素原子を含む直鎖アルキル基であり、ｋが値５を有し、ｎが２であり、ＣがＣＨ2-ＣＨ2(ＣＨ3)基であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の使用。
【請求項７】
式(Ｉ)におけるＲが、１１個の炭素原子を含む直鎖アルキル基であり、ｋが値５を有し、ｎが２であり、ＣがＣＨ2-ＣＨ2(ＣＨ3)基であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の使用。
【請求項８】
式(Ｉ)の化合物が、１２℃以下、好ましくは１０℃以下、より具体的には６℃以下の冷時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使用。
【請求項９】
式(Ｉ)の化合物が、５℃以下、好ましくは３℃以下の冷時曇り点を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の使用。
【請求項１０】
式(II)の化合物が、２部のＣ8-22脂肪酸と１部のポリエチレングリコールとの反応によって製造されることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の使用。
【請求項１１】
式(II)の化合物が、２部のＣ10-12脂肪酸と１部のポリエチレングリコールとの反応によって製造されることを特徴とする請求項１０に記載の使用。
【請求項１２】
分子量３００〜６００、好ましくは４００〜５００を有するポリエチレングリコールが反応において生成することを特徴とする請求項１０または１１に記載の使用。
【請求項１３】
ポリオレフィンを完全にまたは部分的に含有する物品の柔軟仕上げのための方法であって、式(Ｉ)および／または(II)で示される化合物を、ポリオレフィンを完全にまたは部分的に含有するポリマー顆粒に、該顆粒を基準に０.１〜１０重量％の量で添加し、次いで既知の方法で、好ましくは押出によって繊維またはフィルムに加工することを特徴とする方法。
【請求項１４】
式(Ｉ)の化合物を、ポリマー顆粒に、０.１〜２.０重量％の量で、より具体的には０.１〜１.８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。
【請求項１５】
次いで最終物品に外部仕上げを供することを特徴とする請求項１３または１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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を永久的に親水性化するための添加剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの場合に、プラスチック製品の表面に特別の効果を付与しなければならないが、これは、技術的理由のために成形／形状化中には得られるとしても不完全にしか得られないか、または経済的理由のために不十分にしか得られない。このような効果の１つは、例えば、特にヒト皮膚と直接接触することになる物品の場合において、製品の柔軟性を改善することである。
【０００３】
衛生物品(例えば、おむつまたは生理用ナプキン)、さらに拭い布あるいは「ジオフリース(geofleece)」の製造において、吸収性物質を用いて水性液体を吸収する。装着中の吸収性物質との直接接触を妨げるため、および装着の快適さを増大させるために、この材料は、薄い水透過性の不織布中に包まれている。通常、このような不織布は、合成繊維(例えば、ポリオレフィンまたはポリエステル繊維)から製造されるが、これは、これらの繊維が安価に製造され、良好な機械的特性示し、そして耐熱性であるためである。この応用を念頭において、高レベルの柔軟性を有する不織布を製造しうることが望ましい。
【０００４】
通常、当該種類の添加剤を、ポリオレフィン顆粒と一緒に加工してマスターバッチを生成させ、次いでこれをそのままポリマー顆粒に添加し、次いで繊維または他の最終製品に加工する(後の押出によって)。しかし、コストの理由から、このような添加剤を、押出機における実際の押出過程中に導入しうることが望ましい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本発明が解決しようとする課題は、ポリオレフィン繊維またはこのような繊維を含有する物品の柔軟性を改善するための添加剤を提供することであった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、第１に、ポリオレフィン含有物品の柔軟仕上げのための、一般式(Ｉ)または(II)：
【化１】
2006508194.tif 000002
で示される化合物の使用に関する。これらの式において、Ａは、Ｒ-ＣＯＯ基(ここで、Ｒは飽和、分岐または未分岐のＣ7-21アルキル基である)であり、Ｂは、(ＣnＨ2nＯ)k基(ここで、ｎは２〜４の整数であり、ｋは値１〜１５を有する)であり、式(Ｉ)におけるＣは、少なくとも２個および多くとも６個の炭素原子を含む直鎖または分岐鎖のアルキレン基である。インデックスｋは、個々のＢ基に関係し、分子中のＢ基の合計数を示すものではない。インデックスｋは、個々の分子の変化する技術的に関連したアルコキシル化度のゆえに変化し、従って、端数であることもある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
一般式(Ｉ)で示される化合物は、例えば、ポリアルキレングリコールとアルコキシドとのおよび飽和脂肪酸との反応によって得られる。他方において、２〜６個の炭素原子を含むジオール(これは、本発明に係る添加剤の構造単位Ｃを構成する)、ならびに、エチレン、プロピレンおよび／またはブチレンオキシド(これは、本発明に係る化合物においてＢ基を構成する)が存在していなければならない。アルコキシドの遊離ヒドロキシル基の末端には飽和Ｃ8-22脂肪酸が存在する。このような化合物およびその製造は、独国特許出願ＤＥ１０１２３８６３.０から既知である。
【０００８】
ジオールは、好ましくは、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-ジオールからなる群から選択される。原則的に、ジオールの混合物を使用することもできるが、１種類のジオールだけを反応に使用するのが有利であることがわかった。
【０００９】
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ならびにこれらの混合物からなる群から選択される。異なる種類のアルコキシドを反応させるときには、このアルコキシル化反応は、ブロックおよびランダムの両方で起こりうる。式(Ｉ)の化合物中のアルコキシド単位の数は、２〜３０に変化するので、ｋは値１〜１５をとりうる。式(Ｉ)の好ましい化合物は、ｋが値２〜１５、好ましくは値４〜１０、より具体的には値１０を有するものである。他の好ましい式(Ｉ)の化合物は、Ｂ基としてエチレンオキシド単位を、好ましくはエチレンオキシド単位だけを含有する。
【００１０】
適当な飽和脂肪酸(これは、本発明に係る化合物のＡ基を構成する)は、好ましくは、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、オクタデカン酸、ノナデカン酸、エイコサン酸、ヘンエイコサン酸およびドコサン酸からなる群から選択される。Ｒが飽和のＣ9-13またはＣ9-11アルキル基である式(Ｉ)で示される化合物が好ましい。デカン酸(Ｃ10)およびウンデカン酸(Ｃ11)に基づく式(Ｉ)で示される化合物が最も好ましい。
【００１１】
式(Ｉ)の好ましい化合物は、１２℃以下、好ましくは１０℃以下、より具体的には６℃以下の冷時曇り点を有する。５℃以下、より具体的には３℃以下の冷時曇り点を有する式(Ｉ)の化合物を使用するのが特に有利である。
【００１２】
本発明に従って添加剤として適する式(Ｉ)の好ましい化合物は、Ｒが９個の炭素原子を含む直鎖アルキル基であり、ｋが値５を有し、ｎが値２を有し、ＣがＣＨ2-ＣＨ(ＣＨ3)基である化合物、または、Ｒが１１個の炭素原子を含む直鎖アルキル基であり、ｋが値５を有し、ｎが値２を有し、ＣがＣＨ2-ＣＨ2(ＣＨ3)基である化合物である。
【００１３】
本発明に係る添加剤は、それら自体で、または互いに混合して使用することができる。さらに、ポリマーの押出または製造のために当分野から既知の他の添加剤を添加することができる。
【００１４】
また、式(Ｉ)の添加剤に加えて、式(II)の添加剤を使用することもできる。これらの化合物(II)は、２部のＣ8-22脂肪酸(好ましくはＣ10-12脂肪酸)を１部のポリエチレングリコールと反応させることによって得られる。分子量３００〜６００(好ましくは分子量４００)を有するポリエチレングリコールを、好ましくは触媒の存在下に、自体既知の方法によって脂肪酸または脂肪酸誘導体と反応させるのが好ましい。飽和Ｃ10-12脂肪酸が特に好ましい。適当な脂肪酸誘導体は、Ｃ10-12脂肪酸のメチルエステルである。アルコールおよび酸成分を、約１：２のモル比で反応させる。ポリエチレングリコール(分子量４００)とデカン酸またはラウリン酸との反応生成物の使用が特に好ましい。また、酸の混合物を、ポリエチレングリコールと反応させることもできる。式(II)の化合物は、国際特許出願ＷＯ０１／７５１９９の対象である。また、この文献は、ポリオレフィン含有繊維を親水性化するための式(II)の化合物の使用を開示しているが、この添加剤が柔軟仕上げのためにも適することを示唆していない。
【００１５】
本発明によれば、本添加剤を、柔軟性を改善するために、ポリオレフィン含有材料、好ましくは繊維、シート形態の材料、例えば不織布およびフィルムにおいて使用する。
【００１６】
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に基づくあらゆる既知のポリマーおよびコポリマーである。原則的に、純粋なポリオレフィンとコポリマーとの混合物も適している。また、より柔軟性の高いポリオレフィン繊維を提供するために、本添加剤を、ポリオレフィンと他の合成または天然ポリマー(例えばセルロースまたは麻)との混合物において使用することもできる。
【００１７】
本発明の教示の目的に特に適するポリマーを以下に挙げる：ポリ(エチレン)類、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)；ポリ(プロピレン)類、例えばアイソタクチック ポリプロピレン；シンジオタクチック ポリプロピレン；メタロセン触媒のポリプロピレンＰＰ、耐衝撃性ポリプロピレン、エチレンとプロピレンに基づくランダムコポリマー、エチレンと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-コ-プロピレン)]；ＥＰＤＭ[ポリ(エチレン-コ-プロピレン-コ-非共役ジエン)]。
【００１８】
他の適当なポリマーは以下の通りである：ポリ(スチレン)；ポリ(メチルスチレン)；ポリ(オキシメチレン)；メタロセン触媒のα-オレフィンまたはシクロ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；少なくとも６０％のエチレンおよび／またはスチレンと４０％未満のモノマー(例えば、酢酸ビニル、アクリレート、メタクリレート、アクリル酸、アクリロニトリル、塩化ビニル)を含有するコポリマー。このようなポリマーの例は以下の通りである：ポリ(エチレン-コ-アクリル酸エチル)、ポリ(エチレン-コ-酢酸ビニル)、ポリ(エチレン-コ-塩化ビニル)、ポリ(スチレン-コ-アクリロニトリル)。また適するのは、グラフトコポリマーおよびポリマーブレンド、即ち、特に上記したポリマーが存在しているポリマーの混合物、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ブレンドである。
【００１９】
また、本発明に係る添加剤は、ＰＥＳ／ＰＥまたはＰＰ／ＰＥから製造されるいわゆる「ビコ(bico)」繊維(芯-鞘 繊維)の柔軟化にも適している。
【００２０】
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が、本発明の目的に特に好ましい。従って、本発明の１つの態様においては、ポリエチレンそれ自体をポリオレフィンとして使用し、別の態様においては、ポリプロピレンそれ自体をポリオレフィンとして使用し、さらに別の態様においては、エチレン／プロピレン コポリマーをポリオレフィンとして使用する。
【００２１】
本発明の１つの特に好ましい態様においては、本添加剤をポリプロピレン繊維において使用する。このような繊維は、好ましくは、１０〜１,５００ｄｇ／分の溶融流量を有する(２３０℃／２.１６ｋｇ荷重で測定)。好ましい繊維は、例えば、１５０〜１,２００または２０〜２５または４００〜１,０００ｄｇ／分の溶融流量を有していてよい。
【００２２】
また本発明は、ポリオレフィンを完全にまたは部分的に含有する物品の柔軟仕上げのための方法であって、式(Ｉ)および／または(II)で示される化合物を、ポリオレフィンを完全にまたは部分的に含有するポリマー顆粒に、該顆粒を基準に０.１〜５重量％の量で添加し、次いで既知の方法で、好ましくは押出によって繊維またはフィルムに加工する方法に関する。
【００２３】
これらの物品、好ましくは繊維またはフィルムあるいはこれら繊維のシート形態の材料(例えば不織布)は、本添加剤を、該物品の全重量を基準に、好ましくは０.１〜１０重量％、より好ましくは０.１〜２.０重量％、最も好ましくは０.１〜１.８重量％の量で含有する。これらの量は、部分的には親水性効果を達成するために知られている濃度よりもかなり低い。内部添加剤として本発明に従って式(Ｉ)および／または(II)の化合物を使用すると、高い柔軟性レベルを有するポリオレフィン含有製品が導かれる。原則的に、本発明に係る添加剤で仕上げた繊維を、外部柔軟化処理にかけることも勿論可能である。これに関連して、この追加の外部処理に使用する仕上剤の量を、内部柔軟化を行わない場合よりも、明らかに少なく維持しうることが利点である。
【実施例】
【００２４】
本発明に係る添加剤の柔軟化効果を以下のように試験した。２種類のＰＰスパンボンド不織布を製造した。１つは式(Ｉ)で示される本発明に係る添加剤を含み(１.８重量％)、１つはこの添加剤を含まなかった。次いで、これら不織布の柔軟性を感触試験によって測定した。可能な感触評点は、１＝非常に柔軟ないし４＝硬いの範囲であった。添加剤を含まない不織布の評点は３〜４であったが、本発明に係る不織布の評点は２であった。
【国際調査報告】
2006508194.tif 000004
2006508194.tif 000005
2006508194.tif 000006
2006508194.tif 000007