CN111247289A - 聚烯烃系合成纤维处理剂及聚烯烃系合成纤维 - Google Patents

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Abstract

本发明的聚烯烃系合成纤维处理剂的特征在于含有下述聚氧化亚烷基衍生物及下述直链状碳氢化合物而成。聚氧化亚烷基衍生物为相对于碳原子数24～60的脂肪族一元醇1摩尔，以5～100摩尔的比例加成有选自环氧乙烷及环氧丙烷中的至少一种的化合物。直链状碳氢化合物为碳原子数10～100的直链状碳氢化合物。本发明的聚烯烃系合成纤维的特征在于附着有上述聚烯烃系合成纤维处理剂。

Description

聚烯烃系合成纤维处理剂及聚烯烃系合成纤维
技术领域
本发明涉及一种聚烯烃系合成纤维处理剂以及附着有该处理剂的聚烯烃系合成纤维，聚烯烃系合成纤维处理剂赋予聚烯烃系合成纤维优异的梳棉机通过性，并赋予由聚烯烃系合成纤维所构成的梳棉网优异的初始亲水性、耐久亲水性、及防回湿性。
背景技术
一般而言，在纸尿片等卫生制品方面已知有为了吸收体液而在高吸收性高分子的表面被覆着聚烯烃系合成纤维的制品。被覆高吸收性高分子的表面的合成纤维特别要求：迅速吸收体液的初始亲水性、反复地将体液迅速吸收的耐久亲水性、及防止保持在高吸收性高分子中的水分漏出的防回湿性。因此，在聚烯烃系合成纤维的表面有时会进行赋予含有表面活性剂等的聚烯烃系合成纤维处理剂的处理。然而，当聚烯烃系的合成纤维是运用无纺布等而使用梳棉辊(梳棉机)以干式法制造时，梳棉机通过性就变得不可或缺。
目前已知有如专利文献1所公开的聚烯烃系合成纤维处理剂。专利文献1公开了一种聚烯烃系合成纤维处理剂，其包含将既定的聚氧化烯改性聚硅氧烷及碳原子数28以上的烃基作为疏水基的表面活性剂。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平2-80672号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，这些以往的聚烯烃系合成纤维处理剂中，仍未能充分兼具聚烯烃系合成纤维的优异的梳棉机通过性、梳棉网的初始亲水性、耐久亲水性、及防回湿性等各种功能。
本发明所要解决的课题在于提供一种聚烯烃系合成纤维处理剂及聚烯烃系合成纤维，该聚烯烃系合成纤维处理剂能够赋予聚烯烃系合成纤维优异的梳棉机通过性，并赋予梳棉网优异的初始亲水性、耐久亲水性、及防回湿性。
用于解决课题的手段
本发明者为了解决上述课题而进行研究，结果发现含有特定的聚氧化亚烷基衍生物及特定的直链状碳氢化合物而成的聚烯烃系合成纤维处理剂效果尤佳。
为了达成上述目的，本发明的一形态提供一种聚烯烃系合成纤维处理剂，其特征在于：含有下述聚氧化亚烷基衍生物及下述直链状碳氢化合物而成。
聚氧化亚烷基衍生物为相对于碳原子数24～60的脂肪族一元醇1摩尔，以5～100摩尔的比例加成有选自环氧乙烷及环氧丙烷中的至少一种的化合物。直链状碳氢化合物为碳原子数10～100的直链状碳氢化合物。
较佳为：上述直链状碳氢化合物为聚乙烯。
较佳为：上述直链状碳氢化合物的碳原子数为20～60。
较佳为：上述聚烯烃系合成纤维处理剂，当上述聚氧化亚烷基衍生物及上述直链状碳氢化合物的含有比例的总计设为100质量％时，含有上述聚氧化亚烷基衍生物50～99质量％及上述直链状碳氢化合物1～50质量％而成。
较佳为：上述聚烯烃系合成纤维处理剂进而含有阴离子表面活性剂而成。
较佳为：上述阴离子表面活性剂为选自磷酸酯盐型阴离子表面活性剂、磺酸盐型阴离子表面活性剂、硫酸酯盐型阴离子表面活性剂、及脂肪酸盐型阴离子表面活性剂中的至少一种。
较佳为：上述聚烯烃系合成纤维处理剂，当上述聚氧化亚烷基衍生物、上述直链状碳氢化合物、及上述阴离子表面活性剂的含有比例的总计设为100质量％时，含有上述聚氧化亚烷基衍生物20.0～80.0质量％、上述直链状碳氢化合物0.1～20.0质量％、及上述阴离子表面活性剂5.0～50.0质量％而成。
较佳为：上述聚烯烃系合成纤维处理剂被赋予给用于无纺布的聚烯烃系合成纤维。
此外，本发明的其他形态提供一种聚烯烃系合成纤维，其特征在于，附着有上述聚烯烃系合成纤维处理剂。
发明效果
根据本发明，能够赋予聚烯烃系合成纤维优异的梳棉机通过性，并能够赋予梳棉网优异的初始亲水性、耐久亲水性、及防回湿性。
具体实施方式
(第1实施方式)
以下，针对本发明之具体化的聚烯烃系合成纤维处理剂(以下称为处理剂)的第1实施方式进行说明。本实施方式的处理剂为含有下述聚氧化亚烷基衍生物及下述直链状碳氢化合物而成者。
聚氧化亚烷基衍生物为相对于碳原子数24～60的脂肪族一元醇1摩尔，以5～100摩尔的比例加成有选自环氧乙烷及环氧丙烷中的至少一种的化合物。
直链状碳氢化合物为碳原子数10～100的直链状碳氢化合物。
本实施方式的处理剂所使用的聚氧化亚烷基衍生物为相对于碳原子数24～60的脂肪族一元醇1摩尔，以5～100摩尔的比例加成有选自环氧乙烷及环氧丙烷中的至少一种的化合物。碳原子数24～60的脂肪族一元醇并无特别限制，可列举例如二十四烷醇、二十六烷醇、二十八烷醇、三十烷醇、三十二烷醇、四十烷醇、五十烷醇、六十烷醇、2-甲基-1-二十八烷醇、8-甲基-1-四十烷醇、20-甲基-五十烷醇等。通过将脂肪族一元醇的碳原子数限定于24以上，能够提升本发明的效果，特别是梳棉机通过性、耐久亲水性。另一方面，通过将脂肪族一元醇的碳原子数限定于60以下，能够提升本发明的效果，特别是耐久亲水性。
此外，通过将选自环氧乙烷及环氧丙烷中的至少一种的加成摩尔数限定于5摩尔以上，能够提升本发明的效果，特别是初始亲水性。另一方面，通过将选自环氧乙烷及环氧丙烷中的至少一种的加成摩尔数限定于100摩尔以下，能够提升本发明的效果，特别是耐久亲水性。
聚氧化亚烷基衍生物并无特别限制，可列举例如聚氧乙烯(10摩尔：表示环氧乙烷或环氧丙烷的加成摩尔数。以下相同)三十烷基醚、聚氧乙烯(80摩尔)三十烷基醚、聚氧乙烯(80摩尔)五十烷基醚、聚氧乙烯(40摩尔)聚氧丙烯(40摩尔)五十烷基醚、聚氧乙烯(40摩尔)四十烷基醚等。其中，环氧乙烷或环氧丙烷的加成形态并无特别限制，可为嵌段加成、无规加成的任一者。聚氧化亚烷基衍生物可单独使用1种，也可组合使用2种以上。
本实施方式的处理剂所用的直链状碳氢化合物为碳原子数10～100者，较佳为碳原子数20～60者。通过将碳原子数限定于10以上，能够提升本发明的效果，特别是梳棉机通过性。另一方面，通过将碳原子数限定于100以下，能够提升本发明的效果，特别是防回湿性。
直链状碳氢化合物并无特别限制，可列举例如聚丙烯、聚乙烯等。这些之中又以聚乙烯较佳。直链状碳氢化合物可单独使用1种，也可组合使用2种以上。
本实施方式的处理剂，处理剂中上述聚氧化亚烷基衍生物及直链状碳氢化合物的含有比率并无限制。较佳为当上述聚氧化亚烷基衍生物及直链状碳氢化合物的含有比例的总计设为100质量％时，处理剂含有聚氧化亚烷基衍生物50～99质量％及直链状碳氢化合物1.0～50.0质量％而成。通过限定于该范围内，能够进一步提升本发明的效果。
本实施方式的处理剂，较佳为进而含有阴离子表面活性剂而成。通过配合阴离子表面活性剂，能够进一步提升本发明的效果，特别是初始亲水性。阴离子表面活性剂的种类并无限定，可列举例如辛基磷酸酯盐、异辛基磷酸酯盐、十一烷基磷酸酯盐、十二烷基磷酸酯盐、十三烷基磷酸酯盐、十四烷基磷酸酯盐、异辛基磷酸酯盐、2-乙基己基磷酸酯盐、异十三烷基磷酸酯盐、异十六烷基磷酸酯盐、聚氧乙烯辛醚磷酸酯盐、聚氧乙烯异辛醚磷酸酯盐、聚氧乙烯-2-乙基己基醚磷酸酯盐、聚氧乙烯十一烷基醚磷酸酯盐、聚氧乙烯十二烷基醚磷酸酯盐、聚氧乙烯十三烷基醚磷酸酯盐、聚氧乙烯十四烷基醚磷酸酯盐、聚氧乙烯十六烷基醚磷酸酯盐等磷酸酯盐型阴离子表面活性剂；辛基磺酸盐、十一烷基磺酸盐、十二烷基磺酸盐、十四烷基磺酸盐、十六烷基磺酸盐、辛基苯磺酸盐、十二烷基苯磺酸盐等磺酸盐型阴离子表面活性剂；硫酸辛酯盐、硫酸十一酯盐、硫酸十二酯盐、硫酸十四酯盐、硫酸十六酯盐等硫酸酯盐型阴离子表面活性剂；辛酸盐、癸酸盐、月桂酸盐、油酸盐等脂肪酸盐型阴离子表面活性剂等。这些之中又以由钠盐、钾盐等碱金属盐所构成的阴离子表面活性剂较佳。阴离子表面活性剂可单独使用1种，也可组合使用2种以上。
本实施方式的处理剂，处理剂中上述聚氧化亚烷基衍生物、直链状碳氢化合物、及阴离子表面活性剂的含有比率并无限制。较佳为当上述聚氧化亚烷基衍生物、直链状碳氢化合物、及阴离子表面活性剂的含有比例的总计设为100质量％时，处理剂含有聚氧化亚烷基衍生物20.0～80.0质量％、直链状碳氢化合物0.1～20.0质量％、及阴离子表面活性剂5.0～50.0质量％而成。通过限定于该范围内，能够进一步提升本发明的效果。
本实施方式的处理剂附着于聚烯烃系合成纤维。特别是当附着于无纺布所用的聚烯烃系合成纤维时，所得的无纺布的耐久亲水性、防回湿性、及初始亲水性等各效果的表现会变得更好故较佳。
(第2实施方式)
接着，针对本发明之具体化的聚烯烃系合成纤维(以下称为合成纤维)的第2实施方式进行说明。本实施方式的合成纤维为附着有第1实施方式的处理剂的聚烯烃系合成纤维。聚烯烃系合成纤维并无特别限定，可列举例如聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、聚丁烯纤维等聚烯烃系纤维。这些可单独使用1种，也可组合使用2种以上。此外，其为具有芯鞘构造的复合纤维，芯、鞘部的任一者或两者为聚烯烃系纤维，例如鞘部为聚乙烯纤维的聚乙烯/聚丙烯复合纤维、聚乙烯/聚酯复合纤维等。
第1实施方式的处理剂(不含溶剂)附着于上述合成纤维的比例并无特别限制，较佳为以使第1实施方式的处理剂相对于上述合成纤维成为0.05～5.0质量％的比例的方式进行附着。通过限定于该范围，能够进一步提升本发明的效果。此外，第1实施方式的处理剂是于何种步骤进行附着并无特别限定，例如可于纺纱步骤、延伸步骤、卷缩步骤等任一者。从良好地显现本发明的效果的观点而言，较佳为在纺纱步骤或卷缩步骤之前或之后进行附着。附着方法能够适当地采用公知的方法，可列举例如浸渍给油法、喷雾给油法、滚筒式给油法、使用计量泵的导引式给油法等。这些之中，从良好地显现本发明的效果的观点而言，较佳为浸渍给油法、喷雾给油法、或滚筒式给油法。第1实施方式的处理剂附着于合成纤维时的处理剂的形态也能够以例如有机溶剂溶液或水性液。
根据上述实施方式的聚烯烃系合成纤维处理剂及聚烯烃系合成纤维，能够获得如以下的效果。
(1)上述实施方式中，聚烯烃系合成纤维处理剂中的聚氧化亚烷基衍生物是使用相对于碳原子数24～60的脂肪族一元醇1摩尔，以5～100摩尔的比例加成有选自环氧乙烷及环氧丙烷中的至少一种的化合物。此外，直链状碳氢化合物是使用碳原子数10～100的直链状碳氢化合物。因此，能够赋予聚烯烃系合成纤维优异的梳棉机通过性。此外，能够赋予由梳棉辊(梳棉机)所制得的梳棉网优异的初始亲水性、耐久亲水性、及防回湿性。
其中，上述实施方式也能够以如下方式变更。
·在不损害本发明的效果的范围内，上述实施方式的处理剂也能够进一步配合连接剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂等通常可用于处理剂的成分，作为用于维持处理剂的品质的稳定化剂或抗静电剂。
实施例
以下为了更具体地说明本发明的构成及效果而举出实施例等，但本发明并不局限于这些实施例。此外，以下的实施例及比较例的说明中，份表示质量份，％表示质量％。
试验分组1(聚烯烃系合成纤维处理剂的制备)
·聚烯烃系合成纤维处理剂(实施例1)的制备
将聚氧乙烯(10摩尔)三十烷基醚(A-1)35.0g、碳原子数30的聚乙烯(B-1)5.0g、及磷酸辛酯钾盐(C-1)10.0g混合，再添加950.0g的水，搅拌成为水性分散液，从而获得实施例1的聚烯烃系合成纤维用处理剂的5.0％水性液。
·聚烯烃系合成纤维处理剂(实施例2～14及比较例1～13)的制备
以与实施例1的聚烯烃系合成纤维处理剂的制备相同的步骤，其中使用的聚氧化亚烷基衍生物、聚乙烯、阴离子表面活性剂、及其他成分的种类、以及处理剂中各成分的含有比率(％)如同表2的“聚烯烃系合成纤维处理剂”栏中所示地进行适当地变更，制备实施例2～14及比较例1～13的处理剂。表1表示这些处理剂在制备时所使用的各聚氧化亚烷基衍生物的详细，也就是脂肪族醇类的碳原子数、环氧乙烷(以下称EO)或环氧丙烷(以下称PO)的加成摩尔数。
表1
Figure BDA0002455456470000071
表2
Figure BDA0002455456470000081
表1及表2中各代号表示：
A-1：聚氧乙烯(10摩尔)三十烷基醚
A-2：聚氧乙烯(80摩尔)三十烷基醚
A-3：聚氧乙烯(80摩尔)五十烷基醚
A-4：聚氧乙烯(40摩尔)聚氧丙烯(40摩尔)五十烷基
A-5：聚氧乙烯(40摩尔)四十烷基醚
ra-1：聚氧乙烯(10摩尔)二十二烷基醚
ra-2：聚氧乙烯(10摩尔)六十五烷基醚
ra-3：聚氧乙烯(3摩尔)三十烷基醚
ra-4：聚氧乙烯(120摩尔)三十烷基醚
ra-5：聚氧乙烯(60摩尔)聚氧丙烯(60摩尔)三十烷基醚
ra-6：聚氧乙烯(10摩尔)辛醚
B-1：碳原子数30的聚乙烯
B-2：碳原子数50的聚乙烯
rb-1：碳原子数6的聚乙烯
rb-2：碳原子数150的聚乙烯
C-1：磷酸辛酯钾盐
C-2：十二烷基苯磺酸钠盐
C-3：十二烷基硫酸钠盐
C-4：辛酸钾盐
D-1：聚氧化亚烷基改性聚硅氧(POEO含量50％，PO/EO＝50/50，分子量5,000)
试验分组2(聚烯烃系合成纤维处理剂的附着与评价)
聚烯烃系合成纤维是准备鞘部为聚乙烯，芯部为聚酯，纤度2.2dtex，纤维长度51mm的聚烯烃系复合纤维。利用喷雾给油法，以使附着量(不含溶剂)成为0.35质量％的方式将试验分组1所制备的各例的聚烯烃系合成纤维用处理剂的水性液附着在聚烯烃系复合纤维上，然后于80℃的热风干燥机干燥1小时，从而获得已处理完成的聚烯烃系合成纤维处理绵。
·作为原绵评价项目的梳棉机通过性的评价
将上述已处理完成的聚烯烃系合成纤维处理绵20g于20℃、65％RH的恒温室内调湿24小时，然后将其用于梳棉辊(梳棉机)。计算相对于投入量之排出量的比例，并以下述评价基准进行评价。结果示于表2的“梳棉机通过性”栏。
·梳棉机通过性的评价基准
◎(优)：排出量为85％以上
○(良)：排出量为60％以上且低于85％
×(不可)：排出量低于60％
试验分组3(聚烯烃系合成纤维无纺布的作成与评价)
·耐久亲水性的评价
将试验分组2所获得的已处理完成的聚烯烃系合成纤维处理绵100g于20℃、65％RH的恒温室内调湿24小时，然后利用梳棉辊(梳棉机)制作单位面积重量20g/m2的梳棉网。将所得的梳棉网于140℃进行10秒的热风处理，作为耐久亲水性评价的试料。将该试料剪裁成10cm×10cm的小片，于20℃、60％RH的恒温室内调湿24小时。将调湿后的无纺布置于重叠的5张滤纸的上方，进而在该上方的中央垂直立置两端开放且内径1cm的圆筒，并于该圆筒内注入0.9％生理食盐水10ml，测定食盐水被完全吸进无纺布中为止的时间。然后，将无纺布取出，于40℃进行90分钟的送风干燥。同样的操作反复进行总计3次，将第3次的时间以下述评价基准进行评价。结果示于表2的“耐久亲水性”栏。
·耐久亲水性的评价基准
◎(优)：生理食盐水被完全吸收为止所需的时间低于5秒
○(良)：生理食盐水被完全吸收为止所需的时间为5秒以上且低于8秒
×(不可)：生理食盐水被完全吸收为止所需的时间为8秒以上
·防回湿性的评价
将上述耐久亲水性评价的试料剪裁成10cm×10cm的小片，于20℃、65％RH的恒温室内调湿24小时。从市售的纸尿片的最外部的无纺布素材切除10cm×10cm的无纺布片，将上述调湿后的10cm×10cm小片安装于该切除部上，作为防回湿性评价试料。以安装的小片朝上的方式将防回湿性评价试料水平放置，然后在该小片的中央垂直立置两端开放且内径6cm的圆筒，并于该圆筒内注入水80ml，静置5分钟，使水被吸进纸尿片内部。接着在安装的小片上叠加15张10cm×10cm的滤纸，再于其上载置10cm×10cm、5.0kg的锤板，承载2分钟后，测量15张重叠的滤纸的总质量，计算该质量的增加率，并以下述评价基准进行评价。结果示于表2的“防回湿性”栏。
·防回湿性的评价基准
◎(优)：质量增加率低于1％
○(良)：质量增加率为1％以上且低于2％
×(不可)：质量增加率为2％以上
·初始亲水性的评价
将上述耐久亲水性评价的试料于20℃、65％RH的恒温室内调湿24小时，然后置于水平板上，使用滴定管从10mm的高度滴加0.5ml的水滴，测定该水滴完全被吸进试料中为止所需的时间(透水为止所需的时间)，并以下述评价基准进行评价。结果示于表2的“初始亲水性”栏。
·初始亲水性的评价基准
◎(优)：透水为止所需的时间低于0.5秒
○(良)：透水为止所需的时间为0.5秒以上且低于2.0秒
×(不可)：透水为止所需的时间为2.0秒以上
如表2所示，不含直链状碳氢化合物的比较例1、2、12、13相对于各实施例被确认特别在防回湿性的评价上不佳。此外，不含聚氧化亚烷基衍生物的比较例3相对于各实施例被确认特别在梳棉机通过性、耐久亲水性、及防回湿性的评价上不佳。此外，构成聚氧化亚烷基衍生物的脂肪族醇类的碳原子数低于24的比较例4、9相对于各实施例被确认特别在梳棉机通过性及耐久亲水性的评价上不佳。此外，构成聚氧化亚烷基衍生物的脂肪族醇类的碳原子数为65的比较例5相对于各实施例被确认特别在耐久亲水性、防回湿性、及初始亲水性的评价上不佳。此外，构成聚氧化亚烷基衍生物的环氧烷类的加成摩尔数为3的比较例6相对于各实施例被确认特别在耐久亲水性、防回湿性、及初始亲水性的评价上不佳。此外，构成聚氧化亚烷基衍生物的环氧烷类的加成摩尔数的总计为120的比较例7、8相对于各实施例被确认特别在耐久亲水性的评价上不佳。聚乙烯的碳原子数为6的比较例10相对于各实施例被确认特别在梳棉机通过性的评价上不佳。聚乙烯的碳原子数为150的比较例11相对于各实施例被确认特别在耐久亲水性、防回湿性、及初始亲水性的评价上不佳。
从以上表2的结果可知，根据本发明能够赋予聚烯烃系合成纤维优异的梳棉机通过性，同时也能够赋予由聚烯烃系合成纤维所构成的梳棉网优异的初始亲水性、耐久亲水性、及防回湿性的效果。

Claims (9)

1.一种聚烯烃系合成纤维处理剂，其特征在于，
含有下述聚氧化亚烷基衍生物及下述直链状碳氢化合物而成；
聚氧化亚烷基衍生物：相对于碳原子数24～60的脂肪族一元醇1摩尔，以5～100摩尔的比例加成有选自环氧乙烷及环氧丙烷中的至少一种的化合物；
直链状碳氢化合物：碳原子数10～100的直链状碳氢化合物。
2.如权利要求1所述的聚烯烃系合成纤维处理剂，其中，
上述直链状碳氢化合物为聚乙烯。
3.如权利要求1或2所述的聚烯烃系合成纤维处理剂，其中，
上述直链状碳氢化合物的碳原子数为20～60。
4.如权利要求1～3中任一项所述的聚烯烃系合成纤维处理剂，其中，
当上述聚氧化亚烷基衍生物及上述直链状碳氢化合物的含有比例的总计设为100质量％时，含有上述聚氧化亚烷基衍生物50～99质量％及上述直链状碳氢化合物1～50质量％而成。
5.如权利要求1～4中任一项所述的聚烯烃系合成纤维处理剂，其中，进而含有阴离子表面活性剂而成。
6.如权利要求5所述的聚烯烃系合成纤维处理剂，其中，
上述阴离子表面活性剂为选自磷酸酯盐型阴离子表面活性剂、磺酸盐型阴离子表面活性剂、硫酸酯盐型阴离子表面活性剂、及脂肪酸盐型阴离子表面活性剂中的至少一种。
7.如权利要求5或6所述的聚烯烃系合成纤维处理剂，其中，
当上述聚氧化亚烷基衍生物、上述直链状碳氢化合物、及上述阴离子表面活性剂的含有比例的总计设为100质量％时，含有上述聚氧化亚烷基衍生物20.0～80.0质量％、上述直链状碳氢化合物0.1～20.0质量％、及上述阴离子表面活性剂5.0～50.0质量％而成。
8.如权利要求1～7中任一项所述的聚烯烃系合成纤维处理剂，其中，
上述聚烯烃系合成纤维处理剂被赋予给用于无纺布的聚烯烃系合成纤维。
9.一种聚烯烃系合成纤维，其特征在于，
附着有权利要求1～8中任一项所述的聚烯烃系合成纤维处理剂。
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