CN101033582A - 透水性赋予剂及附着有该透水性赋予剂的透水性纤维 - Google Patents

透水性赋予剂及附着有该透水性赋予剂的透水性纤维 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种无需改变吸收性物品的结构就可以实现返液量的减少，赋予纤维高的耐久透水性和良好的梳理机通过性的透水性赋予剂以及附着有该透水性赋予剂的透水性纤维。透水性赋予剂包含：(聚)胺的阳离子化物(a)、酯(b)、二烷基磺基琥珀酸盐(c)、烷基磷酸盐(d)、选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种氨基乙酸衍生物(e)、聚氧亚烷基改性硅酮(f)，其中，成分(a)为10～40重量％、成分(b)为10～40重量％、成分(c)为1～40重量％、成分(d)为10～60重量％、成分(e)为10～40重量％、成分(f)为1～20重量％。

Description

透水性赋予剂及附着有该透水性赋予剂的透水性纤维
技术领域
本发明涉及一种透水性赋予剂及附着了透水性赋予剂的透水性纤维。
详细地讲，本发明涉及一种对纤维产品中适合用于纸尿布、合成餐巾的表层布(top sheet)的无纺布用纤维的透水性赋予剂及附着有该透水性赋予剂的透水性纤维。更详细地讲，本发明涉及一种不只是赋予透水性，还可以防止通过表层布一次吸收的尿或体液等再由表层布逆流附着于穿用者，即「返液」现象，同时改善表层布的液体吸收特性和耐久透水性的透水性赋予剂和附着有该透水性赋予剂的透水性纤维。
背景技术
纸尿布或月经用品等吸收性物品一般是在表层布与防水性的背层布之间配置棉状纸浆或高分子吸收体等材料而成的结构，而表层布是被赋予了透水性(亲水性)的以疏水性高的聚烯烃类纤维或含三醋酸酯纤维的聚酯类纤维为主料的各种无纺布。表层布通常被赋予透水性赋予剂，因此具有透水性。
尿或体液等液体通过表层布而被吸收体吸收，此时，为了消除表层布发粘，良好的透水性，即缩短液体由表层布上被内部的吸收体完全吸收为止的时间是必要的。而且使被吸收体一次吸收的液体不再返回表层布也是必要的。另外，如果由于仅1～2次的液体吸收就使表层布上的透水性赋予剂流失，从而导致透水性急剧下降，则必须频繁更换吸收性物品，这样是不理想的。因此要求透水性赋予剂具有耐久性的透水性。还要求长时间维持耐久透水性，即要求减小耐久透水性随时间变差的情况。
另外，为了顺利制造无纺布，要求确保纤维的防静电和通过梳理机工艺时不卷绕于汽缸，形成均一的网状物，即要求良好的梳理机通过性。
为了舒适地穿用吸收性物品，透水性良好且返液少，对于液体的反复吸收仍能保持亲水性(耐久透水性)是重要的。众所周知这些特性通过透水性赋予剂可以改善。例如专利文献1提出用碳原子数12～22的直链烷基磷酸钾盐处理纤维的方法。专利文献2提出将碳原子数10～30的三甲铵乙内酯化合物和硫酸酯盐或磺酸盐配合于碳原子数10～30的烷基磷酸酯盐的透水性赋予剂的方法。专利文献3提出将聚醚改性硅酮与烷基磷酸酯盐合用的方法。专利文献4提出将2种三甲铵乙内酯化合物与烷基磷酸盐合用的方法。
另外，专利文献5提出将酰基化聚胺阳离子化物、烷基磷酸盐、三烷基氨基乙酸衍生物、聚氧亚烷基改性硅酮与聚氧亚烷基脂肪酸合用的方法。特性文献6提出将三烷基氨基乙酸衍生物、聚氧亚烷基改性硅酮、烷氧基化甘油三蓖麻醇酸酯型化合物与烷基磷酸盐合用而处理纤维的方法。
[特性文献1]特公昭63-14081号公报
[特性文献2]特开昭60-215870号公报
[特性文献3]特开平4-82961号公报
[特性文献4]特开2000-170076号公报
[特性文献5]特开2002-161474号公报
[特性文献6]特开2002-161477号公报
这些提出的方法，对所要求的无纺布的表面特性有优有劣，而且对于返液性，任何一种方法都不充分。对于提高透水性，优选亲水性的透水性赋予剂，而对于减少返液，优选疏水性的透水性赋予剂。由此知，这些特性不只受透水性赋予剂成分的亲水性与疏水性性质的影响，还受成分的化学结构和亲水性与疏水性的平衡以及成分间相互作用等的影响。然而，由于兼顾提高透水性和防止返液、减少耐久透水性的经时劣化困难，因此防止返液就必须将亲水性性能不同的无纺布用于无纺布表层布而成为双重结构、或调整棉状纸浆和高分子吸收体量或配置等对吸收性物品的结构进行悉心研究。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无需改变吸收性物品的结构就能够实现返液量的减少，赋予纤维高的耐久透水性和良好的梳理机通过性的透水性赋予剂及附着有该透水性赋予剂的透水性纤维。
本发明所涉及的透水性赋予剂，其包含：阳离子化物(a)，其具有聚氧亚烷(polyoxyalkylene)基和酰基的(聚)胺；酯(b)，其含有聚氧亚烷基的羟基脂肪酸多元醇酯与二羧酸的缩合物中的至少一个羟基由脂肪酸封端；二烷基磺基琥珀酸盐(c)；烷基磷酸盐(d)；选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种的氨基乙酸衍生物(e)；聚氧亚烷基改性硅酮(f)，其中，各成分占所述透水性赋予剂全部的配合比例分别满足如下条件，即：成分(a)为10～40重量％、成分(b)为10～40重量％、成分(c)为1～40重量％、成分(d)为10～60重量％、成分(e)为10～40重量％、成分(f)为1～20重量％。
本发明的透水性赋予剂优选满足下述所示条件(1)～(6)。
(1)在成分(a)中，聚氧亚烷基是加成摩尔数2～20的聚氧亚乙烷(polyoxyehtylene)基，酰基的碳原子数为16～28，(聚)胺来源于聚乙烯聚胺。
(2)在成分(b)中，含有聚氧亚烷基的羟基脂肪酸多元醇酯是碳原子数6～22的羟基脂肪酸和多元醇的酯的环氧烷加成物，二羧酸的碳原子数为2～10，脂肪酸的碳原子数为10～22。
(3)成分(c)具有碳原子数6～18的烷基，是钠盐和/或钾盐。
(4)成分(d)具有碳原子数6～22的烷基，是选自钾盐、钠盐、碳原子数1～9的烷基胺盐和铵盐中的至少一种盐。
(5)成分(e)是下述通式(1)所示的化合物：
[化1]
(其中，R1为碳原子数7～22的烃基，a为1～3的整数，b为0或1，R2和R3都是碳原子数为1～3的烃基)。
(6)成分(f)的分子量为1,000～100,000，全部聚氧亚烷基中，聚环氧乙烷所占比例为20重量％以上。
本发明所涉及的透水性纤维是纤维主体和附着于其上的透水性赋予剂构成的透水性纤维，上述透水性赋予剂的附着比例占上述透水性纤维的0.1～2重量％。
发明的效果
本发明所涉及的透水性赋予剂是不改变吸收性物品的结构就能够减少返液量，赋予纤维高的耐久透水性的处理剂。该透水性赋予剂由于防静电性优良，可以防止低湿时的静电故障，由于润滑性优良，还可以提高梳理机通过性。
本发明所涉及的透水性纤维，由于附着有上述透水性赋予剂，可以减少返液量，具有高的耐久透水性。该透水性纤维，由于透水性赋予剂的防静电性良好，因此在制造或使用时即使在低湿条件下也不会产生静电故障，而且透水性纤维因透水性赋予剂而润滑性优良，由于提高了开纤性，因而具有良好的梳理机通过性。
具体实施方式
本发明的透水性赋予剂必须含有以下6种成分，各成分的含量示于括号中。
成分(a)：具有聚氧亚烷基和酰基的(聚)胺的阳离子化物(占透水性赋予剂全部的10～40重量％)
成分(b)：含聚氧亚烷基的羟基脂肪酸多元醇酯和二羧酸的缩合物的至少一个羟基由脂肪酸封端的酯(占透水性赋予剂全部的10～40重量％)
成分(c)：二烷基磺基琥珀酸盐(占透水性赋予剂全部的1～40重量％)
成分(d)：烷基磷酸盐(占透水性赋予剂全部的10～60重量％)
成分(e)：选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种的氨基乙酸衍生物(占透水性赋予剂全部的10～40重量％)
成分(f)：聚氧亚烷基改性硅(占透水性赋予剂全部的1～20重量％)
以下，对各成分进行详细说明。
[成分(a)]
成分(a)是具有聚氧亚烷基和酰基的(聚)胺的阳离子化物。成分(a)是减少返液量，将高的耐久透水性和经时劣化少的耐久透水性赋予纤维的成分。
(聚)胺可以是具有2个以上游离氨基的聚胺类(二胺类、三胺类、四胺类等)，也可以是具有1个游离氨基的单胺类。
聚氧亚烷基直接与(聚)胺中的氮原子结合。聚氧亚烷基也可以表现为与至少一个后述原料聚胺所含(N-取代)的氨基结合。
作为聚氧亚烷基，可以列举如聚氧亚乙烷基、聚环氧丙烷基、聚环氧乙烷环氧丙烷基、聚环氧丁烷基等，优选聚氧亚乙烷基、聚环氧乙烷环氧丙烷基。聚氧亚烷基由2种以上环氧烷基构成时聚氧亚烷基可以是嵌段状加成的基团，也可以是无规状加成的基团。
(聚)胺所含的聚氧亚烷基的数目没有特别的限定，优选为2～20，更优选为5～15，特别优选为9～12。加成摩尔数如果超过20，多会发生耐久透水性的下降和透水性的经时劣化，返液量也会增加。如果是聚环氧乙烷环氧丙烷基，优选聚环氧乙烷的加成摩尔数大于或等于环氧丙烷的加成摩尔数。在此，聚氧亚烷基的加成摩尔数定义为构成1个(1摩尔)聚氧亚烷基的环氧烷基的个数(摩尔数)。
酰基与(聚)胺中的氮原子直接结合形成酰胺基。酰酰基可以表现为与至少一个后述原料聚胺所含的氨基结合，形成酰胺基。
酰基的碳原子数优选为16～28，更优选为16～22。酰基的碳原子数如果不足16，则由于亲水性变强会使返液量增加，耐久透水性下降。另一方面，酰基的碳原子数如果超过28，则成分(a)变硬，使操作变得困难。作为酰基，例如可以列举如从油酸、硬脂酸、正二十二烷酸等饱和或不饱和的脂肪酸除去OH所剩的结构基。
(聚)胺所含的酰基的数目没有特别的限定，但优选为1～3。酰基数超过3时透水性赋予剂的水溶性会下降。
阳离子化物为上述(聚)胺和烷基化剂的反应产物。作为烷基化剂没有特别的限定，可以列举例如氯甲烷、溴甲烷、苄基氯、长链烷基氯、表氯醇、二甲基硫酸、二乙基硫酸、三甲基磷酸等。
(聚)胺可以使上述饱和或不饱和的脂肪酸和原料聚胺反应所得的一烷基酰胺(聚)胺或二烷基酰胺(聚)胺等与环氧烷反应得到。
作为原料聚胺，可以列举如乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺等聚亚乙基聚胺，丙二胺、二亚丙基三胺、三亚丙基四胺等聚亚丙基聚胺，亚丁基二胺、二亚丁基三胺等聚亚丁基聚胺等聚亚烷基聚胺。聚亚烷基聚胺的碳原子数目没有特别的限定，优选为2～4。
原料聚胺也可以是氨基或亚胺基的氢原子被烷基或羟乙基取代的聚胺(例如，乙基二亚乙基三胺等烷基聚亚烷基聚胺)。
作为环氧烷，可以列举如下述成分(b)的说明所示的环氧烷。环氧烷也可以两种以上合用。此时，优选环氧乙烷和环氧丙烷的组合，进而优选环氧乙烷的摩尔数大于环氧丙烷的摩尔数。
(聚)胺可以表现为分子内具有至少一个烷基酰胺基、和与氮原子直接结合的至少一个聚氧亚烷基的胺，其阳离子化物可以表现为分子内具有至少一个烷基酰胺基、和与氮原子直接结合的至少一个聚氧亚烷基的季铵盐。在此，从烷基酰胺基除去来源于胺的部分的基团与酰基对应。
作为成分(a)的(聚)胺的阳离子化物可以如下述通式(2)所示。
[化2]
Figure A20071008414700091
(c满足2≤c≤4；X1～X5为氢原子、R4CO-(R4为碳原子数15～27的烃基)、和-(A1O)d-H(A1为碳原子数1～5的亚烷基；2≤d≤20)中的任何一个，但至少含有一个R4CO-和-(A1O)d-H。排除X1与X2、X3与X4同时为R2CO-的情况。通式(2)中含多个-(A1O)d-H时，各-(A1O)d-H的聚氧亚烷基的加成摩尔数不一定相同，其合计加成摩尔数可以在2～20的范围。Y1和Z为来源于烷基化剂(Y1-Z)的基团。)
作为上述通式(2)的说明所示的烷基化剂的具体例子，可以列举上述阳离子化物的说明所述的各种烷基化剂。
成分(a)的配合比例优选为占透水性赋予剂全部的10～40重量％，更优选为15～35重量％。成分(a)的配合比例如果低于10重量％，则耐久透水性下降，同时返液量增加。另一方面，成分(a)的配合比例如果超过40重量％，则产品粘度和溶液粘度变高，操作性下降。
由于本发明的透水性赋予剂含有成分(a)，因此具有可以赋予纤维经时劣化少的耐久透水性的效果。
[成分(b)]
成分(b)为含有聚氧亚烷基的羟基脂肪酸多元醇酯(以下称为聚羟基酯)与二羧酸的缩合物的至少一个羟基被脂肪酸封端的酯。成分(b)是补助耐久透水性，降低返液量的成分。
聚羟基酯在结构上是含聚氧亚烷基的羟基脂肪酸与多元醇的酯，多元醇的羟基中有2个以上(优选为全部)的羟基被酯化。因此含聚氧亚烷基的羟基脂肪酸多元醇酯是具有多个羟基的酯。
含聚氧亚烷基的羟基脂肪酸具有借助氧原子将聚氧亚烷基结合于脂肪酸主链的结构，没有与聚氧亚烷基的脂肪酸主链结合的单侧末端成为羟基。
作为聚羟基酯，可以列举如碳原子数6～22的羟基脂肪酸与多元醇的酯化物的环氧烷加成物。羟基脂肪酸的碳原子数如果低于6，亲水性变强，另一方面，如果超过22，疏水性变强。由于任何一种情况都会使与其它成分的相溶性变差，所以有时得不到充分的耐久透水性。
作为碳原子数6～22的羟基脂肪酸，可以列举如蓖麻酸、12-羟基硬脂酸、水杨酸等，优选为蓖麻酸、12-羟基硬脂酸。
作为多元醇，可以列举乙二醇、丙三醇、脱水山梨糖醇、三羟甲基丙烷等，优选为丙三醇。作为环氧烷，可以列举环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷等碳原子数2～4的环氧烷。
环氧烷的加成摩尔数，每1摩尔上述酯化物的羟基，优选为80以下，更优选为5～30。加成摩尔数如果超过80，由于有时返液量会增加因而是不优选的。为了获得高的耐久透水性，调整亲水性和疏水性的平衡是重要的。为此，环氧烷的加成摩尔数，每1摩尔该酯优选为5～150，更优选为10～80。环氧乙烷占环氧烷的比例优选为50摩尔％以上，更优选为80摩尔％以上。环氧乙烷的比例如果低于50摩尔％，由于疏水性变强，有时不能获得充分的耐久透水性。
聚羟基酯例如可以通过在通常的条件下使多元醇与羟基脂肪酸(羟基单羧酸)酯化得到酯化物，然后使环氧烷与该酯化物加成反应来制造。聚羟基酯作为酯化物，可以通过使用由蓖麻子油等天然物得到的油脂或将氢添加其中的硬化蓖麻子油，再使环氧烷加成反应来适当制造。
成分(b)的酯是聚羟基酯与二羧酸的缩合物中的至少一个羟基被脂肪酸封端的酯。如上述说明，聚羟基酯具有羟基。缩合物例如以2分子聚羟基酯与1分子二羧酸脱水缩合反应得到的产物为主要成分。如果来源于聚羟基酯的结构设为X、X’(在此，X和X’也可以是相同的)，来源于二羧酸的结构设为Y，成为该主成分的缩合物(以下称缩合物A)的结构可以表示为X-Y-X’。X-Y之间和X’-Y之间的键是聚羟基酯中的羟基与二羧酸中的羧基反应形成的酯键。
成分(b)的酯是缩合物的至少一个羟基被脂肪酸封端的酯。上述缩合物A中的X具有一个以上的羟基，因此缩合物A具有2个以上的羟基。成分(b)的酯中的至少一个羟基被脂肪酸封端。
二羧酸的碳原子数优选为2～10，更优选为2～8。二羧酸的碳原子数如果超过10，则不能赋予充分的耐久透水性。作为二羧酸，可以列举如羟基二丙酸、琥珀酸、马来酸、癸二酸、苯二甲酸等及它们的二羧酸酐等。制造聚羟基酯与二羧酸的缩合物时，各种原料比例(摩尔比)优选为1∶1～2∶1，更优选为1.5∶1～2∶1。酯化反应在通常条件下进行即可，不特别限定。
封端缩合物的至少一个羟基的脂肪酸的碳原子数优选为10～22，更优选为12～22。脂肪酸的碳原子数如果低于10，亲水性会变强，另一方面，如果超过22，疏水性会变强。这样，如果亲水性和疏水性不均衡，就不能得到充分的耐久透水性。作为这样的脂肪酸，可以列举十二(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。制造缩合物和脂肪酸的酯时，各种原料比例(摩尔比)优选以1∶0.2～1∶1的摩尔比反应，更优选为1∶0.4～1∶0.8的摩尔比。酯化反应的条件没有特别的限定。
成分(b)是烷氧基化甘油三蓖麻醇酸酯型化合物和/或其氢添加物与二羧酸的酯，也可以表现为该酯的至少一个羟基被脂肪酸终止的酯。在此，二羧酸和脂肪酸如上述所说明的。
作为烷氧基化甘油三蓖麻醇酸酯型化合物，可以列举由蓖麻子油等天然物所得油脂或将其添加了氢的硬化蓖麻子油等。
成分(b)的酯多数情况下是以缩合物A为主要成分含多种成分的混合物。聚合物A例如可以由下述通式(3)所示。
[化3]
Figure A20071008414700121
(X6和X7可以相同也可以不同，X6为-O-CO-R8-(OA2)g-或-(OA2)g-，X7为-O-CO-R9-(OA2)g-或-(OA2)g-；X6和X7中A2为碳原子数1～5的亚烷基，A2和g各自可以相同也可以不同，任何一个g都在80以下，g的总合满足10～80的范围；R8为从羟基脂肪酸(HO-R8-COOH、OH基可以结合在R8的侧链，也可以结合在末端)除去了OH基和COOH基的部分；R9为从羟基脂肪酸(HO-R9-COOH、OH基可以结合在R9的侧链，也可以结合在末端)除去了OH基和COOH基的部分；R6为2价的有机基团；R5为从多元醇(R5(OH)e)除去所有OH基所剩的部分，e为满足2≤e≤4的整数；R7为从多元醇(R7(OH)f)除去所有OH基所剩的部分，f为满足2≤e≤4的整数；Y2为-CO-R10，有多个Y2的情况下，其一部分可以是氢原子。)R10为碳原子数12～22的烃基。)
上述通式(3)中，作为A2，可以列举如亚乙基、亚丙基等，也可以1种或2种以上合用。g的总合优选为5～30。
上述通式(3)中，作为含有R8或R9的羟基脂肪酸，可以列举蓖麻酸、12-羟基硬脂酸、水杨酸等，优选为蓖麻酸、12-羟基硬脂酸。
上述通式(3)中，作为R6，可以列举从羟基二丙酸、琥珀酸、马来酸、癸二酸、苯二甲酸等及它们的羧酸酐等除去了羧基(酸酐基)的2价有机基团，优选从琥珀酸(酐)、马来酸(酐)中除去了羧基(或酸酐基)的2价有机基团。
作为上述通式(3)中含有R5的多元醇，可以列举乙二醇、丙三醇、脱水山梨糖醇、三羟甲基丙烷等，优选为丙三醇。
作为上述通式(3)中的R10，可以列举从十二烷酸、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价烃基，也可以1种或2种以上合用。
成分(b)的配合比例优选为占透水性赋予剂全部的10～40重量％，更优选为10～30重量％。成分(b)的配合比例如果低于10重量％，则会降低耐久透水性。另一方面，成分(b)的配合比例如果超过40重量％，则梳理机的通过性下降，操作性降低。
[成分(c)]
成分(c)是二烷基磺基琥珀酸盐。成分(c)赋予纤维高的初期透水性，是具有加速液体向纤维浸透的成分。成分(c)二烷基磺基琥珀酸盐是在α位具有磺酸盐基的丁二酸的二烷基酯。
对于构成二烷基酯的烷基，成分(c)优选具有碳原子数6～18的烷基，更优选为具有碳原子数8～18的烷基。烷基的碳原子数如果低于6，梳理机通过性会下降。另一方面，烷基的碳原子数如果超过18，则会降低初期透水性。
作为成分(c)的磺酸盐，可以列举钠盐或钾盐等碱金属盐、胺盐，如果是钠盐和/或钾盐，会加速液体向附着了透水性赋予剂的纤维浸透，因而是优选的。
成分(c)的配合比例优选占透水性赋予剂全部的1～40重量％，更优选为1～20重量％。成分(c)的配合比例如果低于1重量％，则不能加速液体向附着了透水性赋予剂的纤维浸透。另一方面，成分(c)的配合比例如果超过40重量％，会降低梳理机通过性。
[成分(d)]
成分(d)是烷基磷酸盐。成分(d)是提高梳理机通过性，提高耐久透水性，减少返液量的成分。
对于构成烷基磺酸酯盐的烷基，成分(d)优选具有碳原子数6～22的烷基，更优选具有碳原子数8～18的烷基。烷基的碳原子数如果低于6，梳理工艺通过性会下降。另一方面，烷基的碳原子数如果超过22，初期透水性和耐久透水性会同时下降。烷基的碳原子数可以有一定的分布，也可以是两种以上的烷基磷酸盐混合物。
作为成分(d)，可以列举钠盐或钾盐等碱金属盐、碳原子数1～9的胺盐、铵盐等，由于这些盐防静电性高、操作容易，因而是优选的。
成分(d)的配合比例优选占透水性赋予剂全部的10～60重量％，更优选为15～55重量％。成分(d)的配合比例如果低于10重量％，梳理机通过性会下降。另一方面，成分(d)的配合比例如果超过60重量％，则耐久透水性会下降。
为了补足上述烷基磷酸盐的亲水性，可以合用加成了聚氧亚烷基的聚氧亚烷基烷基磷酸盐。合用量占烷基磷酸盐的10～30重量％。
[成分(e)]
成分(e)是从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选择的至少一种氨基乙酸衍生物。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结构中的氮原子结合了3个烷基的季铵与羧基的分子内盐，也就是具有三甲铵乙内酯结构的化合物。作为三烷基氨基乙酸中的烷基，只要是碳原子数1～22的烷基就没有特别的限制。作为三烷基氨基乙酸衍生物，可以列举如二甲基十二烷基氨基乙酸氢氧化物、二甲基十四烷基氨基乙酸氢氧化物、二甲基十八烷基氨基乙酸氢氧化物、β-羟基十八烷基二甲基氨基乙酸氢氧化物等分子内盐。其中，优选具有三个烷基中的2个烷基为甲基或乙基等低级烷基，1个烷基为具有碳原子数12以上的长链烷基的三烷基氨基乙酸衍生物。作为这样的三烷基氨基乙酸衍生物，可以列举二甲基十二烷基氨基乙酸氢氧化物、二甲基十四烷基氨基乙酸氢氧化物、二甲基十六烷基氨基乙酸氢氧化物、二甲基十八烷基氨基乙酸氢氧化物等。
作为(含烷基酰胺基的烷基)二烷基氨基乙酸衍生物，例如可以列举如上述通式(1)所示的化合物(1)，其中可以列举b＝1的化合物(1)作为代表例。通式(1)中的2个烷基R2、R3为甲基或乙基等低级烷基，含有烷基酰胺基的烷基R1为碳原子数是7以上的长链烷基的(含烷基酰胺基的烷基)二烷基氨基乙酸衍生物是优选的。作为这样的(含烷基酰胺基的烷基)二烷基氨基乙酸衍生物，可以列举椰子油脂肪酸酰胺丙基三甲铵乙内酯、十二烷酸酰氨丙基三甲铵乙内酯、硬脂酸酰氨乙基三甲铵乙内酯等。
成分(e)的配合比例优选占透水性赋予剂全部的10～40重量％，更优选为占10～30重量％。成分(e)的配合比例如果低于10重量％，则会降低耐久透水性。另一方面，成分(e)的配合比例如果超过40重量％，耐久透水性虽然得到提高，但返液量变多，同时无纺布等纤维表面的干爽感下降。
[成分(f)]
成分(f)为聚氧亚烷基改性硅酮。成分(f)是赋予纤维高的耐久透水性和梳理机通过性的成分。
作为成分(f)，可以列举如下述通式(4)所示的化合物(4)。
[化4]
Figure A20071008414700151
(式中R11为从亚甲基、亚丙基、N-(氨基乙基)甲基亚胺基和N-(氨基丙基)丙基亚胺基中选择的一种，X8为聚氧亚烷基；h和i是为使Si的含有率在20～70重量％、分子量在1,000～100,000而选择的数。)
化合物(4)中Si的含有率(化合物(4)中Si所占的重量％)为20～70％。Si的含有率如果超过70％，赋予了本发明的透水性赋予剂所得的透水性纤维的稳定性下降，制造成本变高。另一方面，若Si的含有率如果低于20％，则有时得不到耐久透水性。
作为化合物(4)中的聚氧亚烷基，可以列举如聚氧亚乙烷基、聚环氧丙烷基、聚环氧丁烷基、由构成这些基团的单体选择2种以上聚合所得的基团等。全部聚亚氧烷(基)中聚环氧乙烷(基)所占比例优选为20重量％以上，如果低于20重量％，则透水性下降。
化合物(4)的重均分子量没有特别的限定，但优选为1,000～100,000，更优选为2,000～80,000。重均分子量如果超出这一范围，透水性下降，特别是不足1,000时，这一倾向会更显著。
成分(f)的配合比例优选占全部透水性赋予剂的1～20重量％，更优选为占5～15重量％。成分(f)的配合比例如果低于1重量％，则得不到充分的耐久透水性。另一方面，成分(f)的配合比例如果超过20重量％，虽然可以提高耐久透水性，但返液量增多，同时制棉工艺或无纺布制造工艺中产生的泡沫增多。
[透水性赋予剂所含其它成分]
本发明的透水性赋予剂根据需要可以含有烷基磺酸钠盐等防静电剂、N-烷基磺酸吡咯烷酮等两性乳化剂、非离子性乳化剂、巴西棕榈蜡等润滑剂、消泡剂、防腐剂等添加剂。这些添加剂的配合比例没有特别的限定。
如后面所述，通过将本发明的透水性赋予剂赋予纤维主体，可以得到透水性纤维。另外，使本发明的透水性赋予剂含于纤维，可以作为纤维的内部添加剂使用。这种情况下，可以添加占构成纤维的聚合物重量的2～30重量％，优选为3～15重量％。透水性赋予剂的添加量如果低于2重量％，透水性能不充分，另一方面，透水性赋予剂的添加量如果超过30重量％，纤维强度会下降，生产率也大幅度降低。
[透水性纤维]
本发明的透水性纤维是由纤维主体与附着于其上的上述透水性赋予剂构成的透水性纤维。透水性赋予剂的附着比例为占上述透水性纤维的0.1～2重量％，优选为0.3～1重量％。透水性赋予剂占透水性纤维的附着比例如果低于0.1重量％，则返液量多，耐久透水性下降。另一方面，如果透水性赋予剂的附着比例超过2重量％，则切割处理纤维时卷绕多，生产率大幅度降低，无纺布等纤维产品透水后不透气感变大。
作为纤维主体，可以列举如疏水性纤维、(原纤化)聚烯烃纤维、聚酯纤维、尼龙纤维、氯乙烯纤维、芯壳(芯鞘)结构的聚酯-聚乙烯类复合纤维、聚丙烯-聚乙烯类复合纤维、共聚丙烯-聚丙烯类复合纤维、共聚酯-聚丙烯类复合纤维、共聚酯-共聚酯类复合纤维等热粘纤维。纤维主体的形态没有特别的限定，可以列举长丝、短丝、它们的复合体或加工体(如纺粘、无纺、熔喷等无纺布或网状物)和作为最终产品内衣等的衣料产品等。
本发明的透水性赋予剂可以不稀释而原样附着于纤维主体，可以用水等稀释至1～30重量％浓度作为乳浊液附着于纤维主体，也可以由低粘度的碳水化合物等稀释至1～30重量％浓度附着于纤维主体。
将本发明的透水性赋予剂附着于纤维主体的方法没有特别的限定，可以使用辊给油、喷雾给油、浸渍给油等方法。
[透水性纤维的物性]
本发明的透水性纤维具有难以返液的优良物性。透水性纤维的返液量通常在1.2g以下，优选在1.0g以下，更优选在0.8g以下，尤其优选在0.6g以下，特别优选在0.4g以下，最优选在0.2g以下。返液量的测定方法用实施例加以说明。
本发明的透水性纤维在耐久透水性和经时劣化少的耐久透水性方面是优良的。对透水性纤维进行实施例中详细说明的耐久透水性评价，进行3次在20处测定生理食盐水的消失，消失时间低于5秒处的个数通常在10个以上，优选在12个以上，更优选在14个以上，尤其优选在16个以上，特别优选在18个以上，最优选在20个以上。经时劣化少的耐久透水性是指经时劣化前的耐久透水性评价结果为良好，而且经过一定时间后的耐久透水性的评价结果与经过一定时间前的结果相比较变化很小。这一变化小者为良好。
通过将本发明的透水性赋予剂附着于纤维主体得到上述物性。
[实施例]
下面通过实施例对本发明加以说明，但本发明不仅限于此。各实施例和比较例的评价项目和评价方法如下。以下任何「％」均表示「重量％」。(实施例1～7和比较例1～9)
将表1和表3所示各成分混合，分别调制透水性赋予剂1～7和比较透水性赋予剂(1)～(9)。各成分的混合比例(重量％)示于表1和表3。将所得透水性赋予剂分别用60℃的温水稀释至1％浓度得到稀释液。将各种透水性赋予剂的稀释液50g用喷雾法附着于纤维主体。纤维主体是没有附着透水性赋予剂等纤维处理剂的聚丙烯(芯)-聚乙烯(壳)类复合纤维，单纤维纤度为1.5dTex，纤维长为38mm。将附着了各透水性赋予剂的稀释液的纤维放入60℃的热风干燥箱中2小时后，在室温放置8小时以上进行干燥，得到透水性纤维。
使所得透水性纤维通过各种开清棉工艺和使用梳理试验机的梳理工艺制作单位面积30g/m2的网状物。此时对各透水性纤维用下述所示评价方法评价梳理工艺中的物性(梳理机通过性：汽缸卷绕性和防静电性)，结果示于表2和表4。在鼓风型热风循环干燥机中以130℃热处理、使所得网状物定形，得到无纺布。对所得无纺布用下述所示评价方法分别评价其物性(初期透水性、耐久透水性和返液量)，结果示于表2和表4。
[评价方法]
(1)汽缸卷绕
在30℃×70％RH的条件下，用梳理试验机切割开清棉工艺所得试料短纤维40g，然后观察汽缸，用以下的基准进行评价。5为最好的评价。
5…无卷绕，4…汽缸面的1/10有卷绕，3…汽缸面的1/5有卷绕，2…汽缸面的1/3有卷绕，1…全面卷绕
(2)防静电性
在20℃×45％RH的条件下，用梳理试验机将开清棉工艺所得试料短纤维40g作成网状物，测定网状物上产生的静电电压，用下面基准进行评价。5为最好的评价，如果低于100V则可供实际应用。
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)无纺布的初期透水性
将无纺布重叠于滤纸(东洋滤纸，No.5)上，从距无纺布表面10mm高度处设置的滴定管滴下一滴(约0.5ml)生理食盐水，测定水滴从无纺布表面消失的时间。在无纺布表面的20处进行测定，表示为不足5秒的个数。这一个数如果在18个以上，则初期透水性良好。
(4)无纺布的耐久透水性
将无纺布(10cm×10cm)重叠于市售的纸尿布，在其上放置内径60mm的圆筒，向圆筒内注入80ml生理食盐水，经过无纺布被纸尿布吸收。注水后放置3分钟后，将无纺布夹于两张滤纸(东洋滤纸，No.5)之间，在其上放上板子(10cm×10cm)和重物(合计3.5Kg)3分钟，进行脱水，然后再风干5分钟。在风干后的无纺布试样上上述圆筒内生理食盐水通过处，用无纺布初期透水性的试验方法，测定20处生理食盐水的消失时间，表示为消失时间低于5秒的个数。这一个数若在18以上则耐久透水性为良好。对用于试验的无纺布，反复进行同样的操作。重复多次该试验，生理食盐水的消失个数(消失时间低于5秒处的个数)多者为良好。
(5)经时变化后的透水性
将上述无纺布(10cm×10cm)在40℃×70％RH的环境试验器中放置30天。30天后将该无纺布从环境试验器中取出，进行上述所示的无纺布的初期透水性和耐久透水性试验。放入环境试验器前后的初期透水性和耐久透水性的差越小，耐久透水性的经时变化越小。这一经时变化小者为良好。
(6)返液量
将无纺布(10cm×10cm)放于市售的纸尿布上，再在其上放置内径60mm的圆筒，向圆筒内注入100ml生理食盐水，通过无纺布被纸尿布吸收。生理食盐水被纸尿布全部吸收后取走圆筒，重叠放置预先称量好的滤纸(东洋滤纸，No.5)20张，放上5Kg的荷载。放置5分钟后，称量滤纸的重量，测定重量增加量作为返液量(g)。1.2g以下是容许范围，1.0g以下为优选。
[表1]
单位：重量％
成分a：使聚氧亚烷基正二十二(烷)酸二亚乙基三胺的表氯醇反应的阳离子化物(聚氧亚烷基的加成摩尔数：15)
成分b：聚环氧乙烷蓖麻石蜡的马来酸与硬脂酸的酯(聚氧亚乙烷基的加成摩尔数：20)
成分c：二辛基磺基琥珀酸钠盐
成分d：硬脂酰基磷酸钾盐
成分e：二甲基十八烷基氨基乙酸氢氧化物
成分f2：聚环氧乙烷/聚环氧丙烷改性硅酮(Si含有率：35％、POE含有率：60％、分子量：7000)
成分f3：聚环氧乙烷/聚环氧丙烷改性硅酮(Si含有率：65％、POE含有率：100％、分子量：10000)
成分f4：聚环氧乙烷/聚环氧丙烷改性硅酮(Si含有率：70％、POE含有率：80％、分子量：55000)
POE含有率是指聚氧亚烷基中聚环氧乙烷的含有率(重量％)
[表2]
Figure A20071008414700211
[表3]
Figure A20071008414700212
单位：重量％
表3中使用的成分a～成分e、成分f3和成分f4与表1中使用的成分相同。
成分f1：聚环氧乙烷/聚环氧丙烷改性硅酮(Si含有率：15％、POE含有率：50％、分子量：2000)
成分g：聚环氧乙烷正二十二烷酸二乙醇酰胺(聚氧亚乙烷基的加成摩尔数：15)
成分h：使硬脂酸二乙醇酰胺和表氯醇反应的阳离子化物
成分i：十二烷基磷酸钾盐
[表4]
Figure A20071008414700221

Claims (8)

1.一种透水性赋予剂，其包含：阳离子化物(a)，其具有聚氧亚烷基和酰基的(聚)胺；酯(b)，其含有聚氧亚烷基的羟基脂肪酸多元醇酯与二羧酸的缩合物中的至少一个羟基由脂肪酸封端；二烷基磺基琥珀酸盐(c)；烷基磷酸盐(d)；选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种的氨基乙酸衍生物(e)；聚氧亚烷基改性硅酮(f)，其中，
各成分占所述透水性赋予剂全部的配合比例分别满足如下条件，即：成分(a)为10～40重量％、成分(b)为10～40重量％、成分(c)为1～40重量％、成分(d)为10～60重量％、成分(e)为10～40重量％、成分(f)为1～20重量％。
2.根据权利要求1所述的透水性赋予剂，其中，
在成分(a)中，聚氧亚烷基是加成摩尔数2～20的聚氧亚乙烷基，酰基的碳原子数为16～28，(聚)胺来源于聚乙烯聚胺。
3.根据权利要求1或2所述的透水性赋予剂，其中，
在成分(b)中，含有聚氧亚烷基的羟基脂肪酸多元醇酯是碳原子数6～22的羟基脂肪酸和多元醇的酯的环氧烷加成物，二羧酸的碳原子数为2～10，脂肪酸的碳原子数为10～22。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的透水性赋予剂，其中，
成分(c)具有碳原子数6～18的烷基，是钠盐和/或钾盐。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的透水性赋予剂，其中，
成分(d)具有碳原子数6～22的烷基，是选自钾盐、钠盐、碳原子数1～9的烷基胺盐和铵盐中的至少一种盐。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的透水性赋予剂，其中，
成分(e)是下述通式(1)所示的化合物：
[化1]
Figure A2007100841470003C1
(其中，R1为碳原子数7～22的烃基，a为1～3的整数，b为0或1，R2和R3都是碳原子数为1～3的烃基)。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的透水性赋予剂，其中，
成分(f)的分子量为1,000～100,000，全部聚氧亚烷基中，聚环氧乙烷所占比例为20重量％以上。
8.一种透水性纤维，其是由纤维主体和附着于其上的透水性赋予剂构成的纤维，其中，
所述透水性赋予剂是权利要求1～7中任一项所述的透水性赋予剂，其附着比例相对于所述透水性纤维为0.1～2重量％。
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