CZ20033106A3

CZ20033106A3 - Hydrophilic additives

Info

Publication number: CZ20033106A3
Application number: CZ20033106A
Authority: CZ
Inventors: Wildáchristine; Mathisáraymond; Birnbrichápaul; Padurschelápetra
Original assignee: Cognisádeutschlandágmbhá@Áco@Ákg
Priority date: 2001-05-16
Filing date: 2002-05-07
Publication date: 2004-05-12
Also published as: ATE384149T1; EP1402091A1; US20040138360A1; DK1402091T3; BR0209651A; JP4262988B2; ES2298393T3; SK14072003A3; DE10123863A1; EP1402091B1; US7157513B2; WO2002092891A1; JP2004533552A; DE50211559D1; PT1402091E

Description

Hydrofilní přísada

Oblast techniky

Předkládaný vynález se týká přísady pro stálou vnitřní hydrofilizaci materiálů s obsahem polyolefinů, výhodně polypropylenových vláken.

Dosavadní stav techniky

V mnoha případech se musí povrch výrobu z plastické hmoty opatřit speciálními účinky, které nelze vytvořit během tvarování buď z technických důvodů vůbec, popřípadě ne zcela, nebo z hospodářských důvodů jen nevýhodně. Takovým účinkem je například zlepšení smáčitelnosti polárními kapalinami, jako je voda technická použití se týkají například oblasti výroby hygienického zboží.

Při výrobě hygienického zboží, jako jsou pleny nebo dámské vožky, ale také utěrek nebo netkaných geotextílií se pro jímání vodných tekutin používají absorbující materiály. Aby se zabránilo přímému kontaktu s absorbujícím materiálem ph nošení a aby se zlepšil komfort nošení, opatří se tento materiál tenkou vrstvou netkané textilie, propouštějící vodu. Tyto netkané textilie se obvykle vyrábějí ze syntetických vláken, jako jsou polyolefinová nebo polyesterová vlákna, protože jsou tato vlákna cenově příznivá, mají dobré mechanické vlastnosti a jsou termicky odolná. Ovšem neupravená polyolefinová nebo polyesterová vlákna nejsou pro tento účel použití vhodná, protože v důsledku jejich hydrofobního povrchu nemají dostatečnou propustnost pro vodné tekutiny.

Principielně je možné, aby se vlákna dodatečně opatřila vrstvami odpovídajícími přípravky, které propůjčují potřebné hydrofilní vlastnosti (externí přísady), nebo přídavkem vhodných přísad již při výrobě vláken, která se tak dostatečně hydrofilně vybaví (vnitřní přísady). Posledně uvedený způsob je popsán ve spisu WO 95/10648, • · přičemž se zde jako vhodné a stálé přísady uvádějí diestery polyethylenglykolu s mastnými kyselinami, popřípadě jejich deriváty. V příkladech se jako zvláště výhodné popisují reakční produkty kyseliny olejové s polyethylen-glykolem o mol. hmotnosti 400. Z nepředzveřejněné patenotvé přihlášky DE 100 155 54 jsou dále známé speciální reakční produkty dvou dílů kyseliny laurové s polyethylenglykolem, které jsou vhodné jako vnitřní přísady pro hydrofilizaci polyolefinových vláken.

Tyto přísady se zpravidla zpracovávají společně s polyolefinovým granulátem na připravenou směs (masterbatch), která se jako taková přidává do polymerního granulátu před zpracováním na vlákna nebo na jiné konečné produkty a následně se vytlačuje (extruduje). Z hlediska nákladů je však žádoucí, aby se tyto přísady mohly dávkovat přímo během procesu vytlačování v zařízení pro vytlačování. Při pokusu použít přísady podle stavu techniky přímým dávkováním však nastávají problémy se stabilitou přísad za studená. Sloučeniny mají bod zákalu za studená větší než 20 °C. Při použití v zařízení s přímým dávkováním proto dochází k vykrystalizování sloučenin a tím k ucpání trysek.

Podstata vynálezu

Úkol předkládaného vynálezu proto spočívá v přípravě přísad pro stálou hydrofilizaci polyolefinových vláken, které nemají výše uvedené nevýhody. Tyto přísady musejí být schopné propůjčit vláknům popřípadě produktům dostatečnou hydrofilní schopnost, která zůstává také zachovaná při zatížení, například při mnohonásobném, opakovaném smáčení vodou, které nastává při procesech praní.

Zjistilo se, že určité oligomerní estery mají požadované vlastnosti.

První předmět předkládaného vynálezu se týká vnitřních hydrofilních přísad pro syntetická vlákna, která obsahují polyolefiny, přičemž přísady mají obecný vzorec (I), • · ·

-3a-b-c-b-a (l) kde A znamená zbytek R-COO, přičemž R je nasycený, rozvětvený nebo nerozvětvený alkylový zbytek se 7 až 21 atomy C, B znamená skupinu (C_nH2_nO)k, přičemž n je celé číslo od 2 do 4 a k může mít hodnoty od 1 do 15 a C je lineární nebo rozvětvený alkylenový zbytek s alespoň 2 a nanejvýš 6 atomy C, který může být případně také přerušen atomy kyslíku. Index k se přitom vztahuje na jednotlivou skupinu B a neudává celkový počet skupin B v molekule. Index k se mění na základě rozdílného, technicky podmíněného stupně alkoxylace jednotlivé molekuly a může proto být také nesudé číslo.

Sloučeniny obecného vzorce (I) se získají například tak, že se provede reakce diolů, například polyalkylenglykolů a alkoxidů, s nenasycenými mastnými kyselinami. Přitom musejí být na jedné straně k dispozici dioly s 2 až 6 atomy C, které tvoří stavební prvek C přísady podle vynálezu, a také ethylen-, propylen- a/nebo butylenoxid, které tvoří skupiny B ve sloučeninách podle vynálezu. Volné hydroxylové skupiny alkoxidů se terminují nasycenými mastnými kyselinami s 8 až 22 atomy C.

Dioly se s výhodou zvolí ze skupiny 1,2-ethandiol, 1,2-propandiol, 1,3-propandiol a

1,4-butandiol. Principielně se také mohou použít směsi diolů, přičemž se ukázalo jako výhodné zvolit pro reakci pouze jeden diol. V závislosti na diolu, kterým se spustil způsob syntézy, se získají sloučeniny vzorce (I) s různými skupinami C. S výhodou je touto dvojmocnou skupinou skupina CH2-CH2, CH₂-CH(CH3), CH2-CH2CH₂ nebo (CH₂)₄.

Může být také výhodné, že skupina C obsahuje jeden nebo více atomů kyslíku. S výhodou to platí pro přísadu, která je na bázi diethylenglykolu, dipropylenglykolu nebo podobných etherových sloučenin. Skupina C je potom ve vzorci (I) dvojmocná skupina CH2-CH2-O-CH2-CH2-O popřípadě (CH₂)3-O-(CH₂)3-O.

-4• · • ·

Alkoxidy jsou zvoleny ze skupiny ethylenoxid, propylenoxid a butylenoxid, přičemž jsou také možné libovolné směsi. Jestliže reagují různé alkoxidy, může alkoxylace probíhat jak blokově, tak také po libovolných částech. Počet alkoxidových jednotek ve sloučeninách vzorce (I) kolísá v rozmezí 2 až 30, takže k může zaujímat hodnotu 1 až 15. Výhodné jsou sloučeniny vzorce (I), kde k znamená čísla 2 až 15 a zvláště 4 až 10 a zvláště výhodně 10 nebo 5. Dále jsou výhodné ty sloučeniny vzorce (I), které jako skupinu B také obsahují ethylenoxidové jednotky, výhodně pouze ethylenoxidové jednotky. Mohou se také použít ty sloučeniny, které obsahují pouze propylenoxidové skupiny. Dále jsou výhodné směsné alkoxyláty, výhodně také ethylenoxidové a propylenoxidové skupiny. V těchto případech by se měl počet ethylenoxidových jednotek alespoň rovnat počtu propylenoxidových jednotek (PO) a výhodně by měl existovat přebytek ethylenoxidových skupin (EO). Výhodné jsou poměry EO:PO 5:1 až 2:1.

Vhodné nasycené mastné kyseliny, které mohou tvořit skupinu A sloučenin podle vynálezu, jsou výhodně zvoleny ze skupiny, zahrnující kyselinu oktanovou, kyselinu nonanovou, kyselinu děkanovou, kyselinu undekanovou, kyselinu dodekanovou, kyselinu tridekanovou, kyselinu tetradekanovou, kyselinu pentadekanovou, kyselinu hexadekanovou, kyselinu heptadekanovou a kyselinu oktadekanovou, také kyselinu nonadekanovou, kyselinu eikosanovou a kyselinu heneikosanovou a také kyselinu dokosanovou. Výhodné jsou sloučeniny vzorce (I), kde R znamená nasycený alkylový zbytek s 9 až 13, popřípadě 9 až 11 atomy C. Zvláště výhodné jsou sloučeniny vzorce (I), které jsou založeny na kyselině děkanové (C₁₀) a kyselině undekanové (C-n).

Použití nenasycených kyselin je rovněž možné, ovšem sloučeniny vzorce (I), jejichž zbytky mají nenasycené funkční skupiny, vykazují nedostatečnou oxidační stabilitu.

Aby se překonaly výše uvedené problémy, měly by mít sloučeniny vzorce (I) výhodně bod zákalu za studená menší než 20 °C. Bod záklau za studená ve smyslu předkládané přihlášky se stanoví podle DIN EN 23015 následujícím způsobem: Reakční nádoba s teploměrem a zkoumaným produktem se postaví do chladícího

-5• · · · « · roztoku (ethylenglykol/voda ca. 1:1, ca. -20 °C z mrazáku) a chladí tak dlouho, až vznikne jasně viditelný zákal. Následně se mícháním teploměrem při pokojové teplotě (21 °C) stanoví teplota, při které je produkt opět zcela čirý.

Výhodné jsou přitom ty sloučeniny vzorce (I), jejichž bod zákalu za studená je nižší než 12 °C, výhodně nižší než 10 °C a zvláště nižší než 6 °C. Zvláště výhodně se zvolí sloučeniny vzorce (I), jejichž bod zákalu za studená je nižší než 5 °C a zvláště nižší než 3 °C.

Výhodné sloučeniny, které jsou vhodné jako přísady ve smyslu předkládaného vynálezu, mají vzorec (I), kde R znamená lineární alkylový zbytek s 9 atomy C, k má hodnotu 5, n znamená 2 a C znamená zbytek CH₂-CH(CH₃) nebo, kde R znamená lineární alkylový zbytek s 11 atomy C, k má hodnotu 5, n znamená 2 a C znamená zbytek CH2-CH₂(CH₃). Dále je výhodné použít hydrofilní přísady, u nichž ve vzorci (I) A znamená zbytek R-COO, přičemž R znamená nasycený, rozvětvený nebo nerozvětvený alkylový zbytek s 7 až 21 atomy C, B znamená skupinu C₃H₆ a C znamená skupinu CH₂-CH₂-O-CH₂-CH₂-O. Výhodná přísada vzorce (I) má jako část C zbytek diethylenglykol, jako skupiny B obsahuje 5 až 7 dílů EO a 2 až 4 díly PO, zbytek R znamená zbytek kyseliny laurové.

Přísady podle vynálezu se mohou pužít samostatně nebo ve vzájemných směsích. Kromě toho se mohou přidat další přísady známé ze stavu techniky pro vytlačování popřípadě výrobu polymerů.

V rámci vynálezu se přísady použijí v materiálech obsahujících polyolefiny, výhodně ve vláknech, plošných útvarech, jako jsou netkané textilie, fólie a pěny pro stálou hydrofilizaci.

Výhodně se přísady podle vynálezu použijí v netkaných textiliích, popřípadě pěnách. Pěnami se přitom, jak je odborném světě obvyklé, rozumí plastické hmoty, které mohou být na základě existujících dutin vyplněny přísadami. Vyplnění by mělo přitom

-6být možné jednoduchým způsobem tak, že se pěna z plastické hmoty podle vynálezu, které představuje porézní nosný materiál, opatří alespoň jednou přísadou a s ní se smíchá při teplotě, které je pod teplotou tání základních polymerů, které se použily pro výrobu pěny z plastické hmoty, avšak nad teplotou tání přísady; přitom přísada vtéká do vnitřních dutin pěny z plastické hmoty, to znamená že pěna z plastické hmoty přijímá na základě své speciální struktury tekutou přísadu, jako houba.

Co se týká materiálu obsahujícího polyolefiny jsou vhodné všechny dnes známé polymerní a kopolymerní typy na ethylenové popřípadě propylenové bázi. Také směsi čistých polyolefinů s kopolymery jsou v podstatě vhodné. Podobně se mohou použít hydrofilní přísady ve směsích z polyolefinů se jinými syntetickými nebo přírodními polymery, například celulóza nebo konopí, aby se polyolefínovým vláknům stále dodávaly hydrofilní vlastnosti.

Podle vynálezu jsou zvláště výhodné polymerní typy které jsou uvedené v následující složeních: Poly(ethylen) jako je HDP (high density polyethylene), LDPE (low density polyethylene), VLDPE (very low density polyethylene), LLDPE (linear low density poylethylene), MDPE (medium density polyethylen), UHMPE (ultra high molecular polyethylen), VPE (zesítěný polyethylen), HPPE (high pressure polyethylene; Poly(propylen), jako je isotaktický polypropylen; syndiotaktický polypropylen; polypropylen vyrobený katalýzou metallocenu, polypropylen modifikovaný rázem, randomové kopolymery na bázi ethylenu a propylenu, blokové kopolymery na bázi ethylenu a proppylenu; EPM (poly[ethylen-co-propylenj); EPDM (poly[ethylen-copropylen-co-konjugovaný dienj).

Další vhodné polymerní typy jsou: Poly(styrol); poly(methylstyrol); poly(oxymethylen); alfa-olefinové nebo cykloolefinové kopolymery kytalyzované metallocenem, jako jsou kopolymery norbornen-ethylen; kopolymery, které obsahují alespoň 60 % ethylenu a/nebo styrolu a méně než 40 % monomeru, jako je vinylacetát, ester kyseliny akrylové, ester kyseliny metakrylové, kyselina akrylová, akrylonitril, vinylchlorid. Příklady těchto polymerů jsou: Poly(ethylen-co-ethylakrylát), póly-7 -

(ethylen-co-vinylacetát), poly(ethylen-co-vinylchlorid), poly(styrol-co-akrylnitril). Vhodné jsou dále roubované kopolymery, jako slepé polymery, to znamená směsi polymerů, které mezi jiným obsahují výše uvedené polymery, například slepé polymery na bázi polyethylenu a polypropylenu.

V rámci předkládaného vynálezu jsou homo- a kopolymery na bázi ethylenu a propylenu zvláště výhodné. Ve jedné formě provedení předkládaného vynálezu se jako polyolefin použije výlučně polyethylen, v jiné formě provedení výlučně polypropylen, v dalších formách provedení kopolymery na bázi ethylenu a propylenu.

Ve zvláště výhodné formě provedení vynálezu se použijí přísady v polypropylenových vláknech. Tato vlákna mají s výhodou hodnotu melt flow rate větší než 10 až 1500 dg/min (měřeno při teplotě 230 °C a 2,16 kg zatížení), přičemž mohou být výhodná vlákna s hodnotou například 150 až 1200 nebo 20 až 25 popřípadě 400 až 1000 dg/minutu.

Druhý předmět předkládaného vynálezu se týká způsobu výroby hydrofilních přísad podle vzorce (I) pro syntetická vlákna, která obsahují polyolefiny, přičemž se provede reakce diolu, zvoleného ze skupiny 1,2-ethandiol, 1,2-propandiol, 1,3-propandiol nebo 1,4-butandiol nebo diethylenglykol nebo dipropylenglykoi, s alkoxidy zvolenými ze skupiny ethylenoxid, propylenoxid a/nebo butylenoxid, a následně se reakční produkt esterifikuje nasycenou, lineární nebo rozvětvenou mastnou kyselinou s 8 až 22 atomy C. Ve smyslu předkládaného vynálezu je výhodné použít směsné alkoxylační produkty, které výhodně obsahují ethylenoxidové a propylenoxidové skupiny. Zvláště výhodné jsou přísady vzorce (I), kde C znamená aikylový zbytek přerušený atomy kyslíku a B znamená skupinu C₃H₆. Výhodně je v těchto sloučeninách C diethylenglykolový zbytek. A má potom výše uvedený význam.

Použití sloučenin podle vynálezu vzorce (I) jako vnitřní přísady ve vláknech, obsahující polyolefiny, zlepšuje hydrofilizaci vláken, přičemž se současně dosáhne • ·

-8ještě dobré absorpce vody. Takto vnitřně aditivovaná vlákna jsou proto vhodná pro mnoho technických použití, zvláště pro hygienické netkané textilie nebo utěrky.

Dále vynález nárokuje způsob výroby předmětů, které zcela nebo částečně obsahují polyolefiny, přičemž se polymerní granulát, který zcela nebo částečně obsahuje polyolefiny, smíchá se sloučeninami vzorce (I) v množstvích 0,1 až 5 % hmotnostních, vztaženo na granulát, a následně známým způsobem zpracuje na vlákna nebo fólie, výhodně vytlačováním (extruzí).

Ukázalo se jako výhodné extrudovaná a přísadami opatřená vlákna nebo fólie dále upravit vodou. Tato následná úprava by měla s výhodou probíhat přímo a bezprostředně po extruzi, aby se dosáhlo optimální hydrof i lizace. Výhodně se úprava vodou provede tak, že se extrudované produkty uvedou v bezprostřední styk s vodou o teplotě 80 až 90 °C. To může probíhat postřikem, ponorem nebo dotykem válců. Také úprava produktů vodní párou, výhodně přehřátou vodní párou, je vhodné. Následně se upravené produkty suší.

Předměty, výhodně vlákna, popřípadě fólie, nebo plošná útvary z těchto vláken, jako jsou netkané textilie, obsahují přísady výhodně v množstvích 0,1 až 5 % hmotnostních, výhodně 0,5 až 5 % hmotnostních a zvláště 1,0 až 2,5 % hmotnostních, vztaženo na celkovou hmotnost předmětů.

Další předmět vynálezu se týká použití sloučenin vzorce (I) jako vnitřní hydrofilní přísady ve vláknech nebo plošných útvarech obsahujících polyolefiny, zvláště ve netkaných textiliích. Použití jako externí přísady, tedy například jako složky externě použitého přípravku, je sice také možné, ale není předmětem předkládané přihlášky.

Netkané textilie se mohou vyrobit podle všech způsobů výroby netkaných textiílií, známých ze stavu techniky, které jsou například popsány v Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, svazek A 17, VCH Weinheim 1994, strany 572-581. Výhodné jsou přitom netkané textilie, které byly vyrobeny buď podle takzvaného způsobu „dry-9• · • ·· · ··· ·

laici“ nebo způsobem spřádání netkané textilie, popřípadě netkaným způsobem nebo způsobem melt-blow. Způsob „dry-laid“ vychází ze střižových vláken, která se oddělí mykáním na jednotlivá vlákna a následně se použitím aerodynamických nebo hydrodynamických způsobů skládají na nezpevněnou netkanou textíli. Ta se potom například termickou úpravou spojí na hotovou netkanou textilii (takzvaný „thermobonding“). Přitom se syntetická vlákna buď zahřejí tak, že se jejich povrch roztaví a jednotlivá vlákna se na styčných místech vzájemně spojí, nebo se vlákna opatří přísadou, která se při tepelné úpravě roztaví a tak se jednotlivá vlákna vzájemně spojí. Ochlazením se spojení fixuje. Vedle tohoto způsobu jsou přirozeně také vhodné všechny ostatní způsoby, které se ve stavu techniky používají pro spojování netkaných textilii. Spřádání netkané textilie vychází naproti tomu z jednotlivých filamentů, které se tvoří z extrudovaných polymerů způsobem zvlákňování z taveniny, které se za vysokého tlaku protlačují zvlákňovacími tryskami. Filamenty, vystupující ze vlákňovacích trysek, se navýjejí, natahují a pokládají, přičemž vzniká netkaná textilie, která se obvykle zpevňuje způsobem „thermobonding“.

Příklady provedení vynálezu

Syntéza přísady

Obecný postup syntézy přísad 1-4 podle vynálezu. Provede se reakce x mol mastné kyseliny s y mol diolu za přítomnosti 0,5 % H3PO2 (50%) při teplotě 240 °C pod dusíkem. Když už se nedestiluje voda, sníží se teplota na 100 °C a evakuuje se (1,5 kPa (15 mbar)). Pokud je číslo kyselosti více než jednu hodinu konstantní, může se reakce ukončit. Přitom se H₃PO₂ neutralizuje dvojnásobným přebytkem bezvodého uhličitanu sodného při teplotě 80 °C (ca. 30 minut). Soli se následně odfiltrují za pomocí filtračního pomocného prostředku (hyflo celit).

- 10·· · ·· · · · · ·*· · · · · · ·· ·· ··· · · · * ··· · · · · · ·

Přísada 1

Podle výše uvedeného postupu se 9 hodin provádí reakce 2,05 mol kyseliny dodekanové s 1,00 mol 1,2-propandiolu x 10 EO. SZ: 1,7; OHZ: 7,9

Přísada 2

Podle výše uvedeného postupu se 9 hodin provádí reakce 2,05 mol kyseliny dodekanové s 1,00 mol 1,2-propandiol x 12 EO. SZ: 1,5; OHZ: 6,6

Přísada 3

Podle výše uvedeného postupu se 8 hodin provádí reakce 1,95 mol kyseliny dodekanové s 1,00 mol 1,3-propandiol x 10 EO. SZ: 1,5; OHZ: 11,4

Přísada 4

Podle výše uvedeného postupu se 7 hodin provádí reakce 2,00 mol kyseliny děkanové s 1,00 mol 1,3-propandiol x 10 EO. SZ: 1,6; OHZ 15,2

Test smáčení

Pro důkaz působení přísad 1 až 5 podle vynálezu v polypropylenových granulátech byl proveden níže popsaný test smáčení.

Test smáčení

1. Smíchá se 600 g vysokomolekulárního polypropylenového granulátu (obchodní produkt „Eltex PHY 671“ firmy Solvay) s 9,0 g (= 1,5 % hmotn.) látky, zkoumané z hlediska hydrofilního vybavení. Tato směs se přivede trychtýřem do extrudéru (extruder s dvojitým šnekem DSK 42/7 firmy Brabender OHG/Duisburg). Extruder je jak je odborníkovi známo - zařízení na zpracování plastické hmoty, které je vhodné pro kontinuální míchání a plastifikování jak práškových, tak také granulovaných

termoplastů. Pod plnící nálevkou se nachází vedle chlazení vodou, které má zabránit předčasnému tavení granulátu popřípadě prášku, také protichůdný dvojitý šnek, který je podélně rozdělen na tři ohřívací zóny. Teplota ohřívacích zón a otáčky dvojitého šneku se mohou řídit zařízením na zpracování dat Plast-Corder PL 2000, které je spojeno pomocí PC s extruderem. Přitom jsou ohřívací zóny I, II a III nastavany na teplotu 200 °C, přičemž se tyto tři ohřívací zóny chladí vzduchem, aby se udržela konstantní teplota. Směs polypropylenového granulátu a zkušební látky se automaticky natáhne protichůdným dvojitým šnekem do extruderu a dopravuje podél šneku. Otáčky se nastaví na 25 otáček za minutu, aby zajistilo dobré promíchání a homogenizace. Tato homogenní směs se dostává konečně do trysky, která představuje čtvrtou ohřívací zónu. Teplota této trysky je nastavená na teplotu 200 °C - při této teplotě tedy opouští směs extruder. Tryska se volí tak, že střední půměr vlákna po výstupu z této trysky je v rozmezí asi 2 - 3 mm. Toto vlákno se granuluje, to znamená, že se krájí na malé kousky, přičemž se nastaví délky asi 2 - 4 mm. Získaný granulát se ochladí na teplotu 20 °C. Tento granulát se v zařízení pro zvlákňování z taveniny převede při teplotě zpracování 280 °C (to znamená, že se nastaví jak teplota tavení, tak také teplota trysky na 280 °C) gravimetricky (to znamená působením gravitační síly) na vlákna. Získaná vlákna mají titr vlákna v rozmezí asi 10 - 30 dtex (1 dtex odpovídá 1 g vlákna na 10000 m délky vlákna). Následně se 500 m tohoto vlákna navine na roli o průměru 4,4 cm. Vlákna navinutá na roli se z role stáhnou a stažené kruhové ustpořádání se stabilizuje středovým uzlem, přičemž se získá uspořádání, které má tvar „8“; toto uspořádání se následně označuje jako „vlákenko“

2. Odměrný válec o objemu 1 I (skleněný válec s vnitřním průměrem 6,0 cm) se naplní destilovanou vodou o teplotě 20 °C a sice až po značku 1000 ml. Teď se drží zkušební vlákénko tak, že jeho podélný směr souhlasí s vertikálou odměrného válce, to znamená, že vlákénko vypadá jako vertikální „S“. Na spodní část „8“ se teď pověsí závaží, které se skládá z měděného drátu, přičemž hmotnost měděného drátu činí 0,2064 g Cu na gram vlákénka. Tento měděný drát se na vlákénko upevní ve fromě vinutí, přičem průměr vinutí měděného drátu činí asi 1 až 2 cm; následně se tato vinutí měděného drátu mírným stlačením mezi palcem a ukazováčkem stlačí. Teď se drží vlákénko se závažím Cu nad povrchem vody odměrného válce a sice tak, že • · . _Λ ····· ¹ ······· • ··· «·· ·· «·» _9# spodní část závaží Cu se ponoří do vody a nejspodnější část vlákénka se nachází asi 2 mm nad povrchem vody. Potom se vlákénko uvolní a měří se stopkami čas v sekundách, který vlákénko potřebuje, aby se zcela včetně horní hrany ponořilo do vody (celkový doba ponoření). Začátek a konec měřené doby se definuje tím, že nejspodnější konec vlákénka odpovídá značce 1000 ml a horní konec vlákénka rovněž odpovídá značce 1000 ml. Tato první naměřená hodnota se označuje jako hodnota C1 („hodnota prvního cyklu smáčení“).

3. Vlákénko se bezprostředně po stanovení hodnoty C1 vytáhne z odměrného válce, osuší buničinou a 1 hodinu suší v sušárně s cirkulací vzduchu (Typ UT 5042 EK firmy Heraeus) při teplotě 40 °C. Následně se opakuje krok 2. Právě získaná hodnota v sekundách úplné doby ponoru se označuje jako hodnota C2 („hodnota druhého cyklu smáčení“). Sušení a stanovení úplné doby ponoru se opět opakuje, přičemž se získá hodnota C3 („hodnota třetího cyklu smáčení). Pokud je úplná doba ponoru (hodnoty C1 až C3) větší než 180 sekund, cyklus se ukončí.

Výsledky

Test smáčení je úspěšný, když jsou doby poklesu C1 až C3 pod 5 sekund. Výsledky testu pro přísady podle vynálezu jsou opět uvedeny v tabulce I a pro přísady ze stavu techniky v tabulce II. Body zákalu za studená se nacházejí v tabulce III.

• *

- 13Tabulka I

Test poklesu s vlákénky PP s přísadami podle vynálezu

č.	Přísada	Hmotnost vlákénka v g	Závaží Cu poklesu v g	Faktor = závaží poklesu/ vlákénko	Doba poklesu C1 vs	Doba poklesu C2 vs	Doba poklesu C3 v s
1	POE(10) 1,2-propandiol didodekanoat	1,5780	0,3263	0,2068	1,00	1,00	1,50
2.	POE(12) 1,2-propandiol didodekanoat	1,3399	0,2768	0,2066	1,32	1,28	2,25
3.	POE(10) 1,3-propandiol didodekanoat	1,5539	0,3209	0,2065	3,18	4,35	2,09
4.	POE(7) 1,3-propandiol didekanoat	1,2807	0,2632	0,2055	1,18,	1,09	1,59

Pro srovnání jsou v tabulce II uvedeny výsledky testu poklesu pro přísady ze stavu techniky podle DE 100 155 54.

Tabulka II

Přísada	Hmotnost vlákénka vg	Závaží poklesu Cu v g	Faktor = závaží poklesu/ vlákénko	Doba poklesu 1 v s	Doba poklesu 2 v s	Doba poklesu 3 v s	Doba poklesu 4 v s	Doba poklesu 5 v s
1,5% PEG-400 dilaurat	1,7648	0,3630	0,2057	1,2	1,2	1,2	1,2	1,3
1,5% PEG-400 dilaurat	1,7758	0,3673	0,2068	1,2	1,2	1,2	1,2	1,3

-14Tabulka III

Body zákalu za studená přísad podle vynálezu

Produkt	Bod záklau za chladu
1	2 °C
2	5 °C
3	3 °C
4	3 °C
PEG 400 dilaurat (srovnání)	Zákal při teplotě 25 °C

Dále byl proveden test výšky výstupu („Wicking“) a byla měřena absorpce vody aditivovaných netkaných textilii, aby se doložil účinek přísad podle vynálezu. K tomu byly vyrobeny netkané textilie meltblown z polypropylenových vláken (PP), přičemž tato vlákna obsahovala 2 % hmotnostních vnitřní hydrofilní přísady.

Přísada A je diester na bázi PEG400, esterifikovaný dvěma moly kyseliny laurové, podle patentové přihlášky WO 01/75199.

Přísada B (podle vynálezu) je produkt vycházející z diethylenglykolu, který následně reagoval s ethylenoxidem nebo propylenoxidem a následně byl uzavřen koncovou skupinou kyseliny laurové. Tomu odpovídá ve vzorci (I) pro C zbytek CH₂CH₂-OCH₂CH₂-O, pro B zbytky EO a PO, přičemž molekula obsahuje na mol přísady 7 mol EO a 2 mol PO. A představuje zbytek kyseliny laurové.

Pro srovnání byla zkoumána netkaná textilie s neaditivovanými vlákny.

-15• · · · · « · . · • · ·· · · ·· ···· • · ··· ··» ·· · · ··· ·· · ·· · ' ·

A. Test výšky výstupu (Wickinq-Test)

Příprava

Nakrájení předlohy netkané textilie: Velikost: 225 mm x 85 mm

Počet: 4

Směr: podéně a křížem

Provedení

1. Předloha netkané textilie se vloží do rámu

2. Vložená netkaná textilie se s rámem ponoří 10 mm do destilované vody

3. Výška výstupu se odečte po 120 sekundách

Výsledky

	Výška výstupu v mm
Přísada A	0
Přísada B	30
Bez přísady	0

Aditivované netkané textilie podle vynálezu vykazují výrazně lepší hydrofilizaci než aditivované produkty ze stavu techniky.

B. Absorpce vody

Jedná se o modifikovaný test EDANA (kapitola 10.1-72).

• · · · · · · · « ·

Příprava

Nakrájení předlohy netkané textilie: Velikost: 120 mm x 120 mm

Počet: 3

Hmotnost: alespoň 1,0 g (více netkaných textilii)

Provedení

1. Předlohu netkané textilie zvážit.

2. Položit 60 minut do destilované vody (předlohu netkané textilie zatížit).

3. Vertikálně zavěsit ve směru zařízení a 120 sekund nechat odkapat

4. Netkanou textilii opět zvážit

5. Nechat sušit 24 hodiny

6. Kroky 1 až 5 dvakrát opakovat

Absorpce (kapacita příjmu vody) / % přepočítat:

Hmotnost za vlhka - hmotnost za sucha χ% = ---------------------------------------------------- x100

Hmotnost za sucha *

• ·

- 17V následující tabulce jsou opět uvedeny výsledky absorpce vody:

	Absorpce vody v %
Přísada A	1003
Přísada B	935
Bez přísady	129

Přísady podle předkládaného vynálezu vykazují tedy podobně dobrou absorpci vody jako produkty ze stavu techniky a představují proto alternativu.

Claims

Patentové nároky

1. Vnitřní hydrofilní přísada pro syntetická vlákna, která obsahují polyolefiny, podle obecného vzorce (I)

A-B-C-B-A (I) kde

A znamená zbytek R-COO, přičemž R je nasycený, rozvětvený nebo nerozvětvený alkylový zbytek s 7 až 21 atomy C,

B znamená skupinu (C_nH2_nO)k, přičemž n jsou celá čísla 2 až 4 a k může mít hodnoty 1 až 15,

C je lineární nebo rozvětvený alkylenový zbytek s alespoň 2 a nanejvýš 6 atomy C, přičemž zbytek C může být případně přerušen jedním nebo více atomy kyslíku.
2. Hydrofilní přísada podle nároku 1,vyznačující se tím, že ve vzorci (I)

R je nasycený, lineární alkylový zbytek s 9 až 13 atomy C a výhodně 9 až 11 atomy C.
3. Hydrofilní přísada podle nároků 1a 2, vyznačující se tím, že ve vzorci (I) k znamená hodnoty 1 až 15, výhodně 4 až 10 a zvláště 5.
4. Hydrofilní přísada podle nároků 1 až 3, v y z n a č u j I c í se 11 m, že ve vzorci (I) C jsou zbytky CH₂-CH₂, CH₂-CH(CH₃), CH₂-CH₂-CH₂ nebo (CH₂)₄.

-19t í m, že ve t í m, že ve t í m. že ve
5. Hydrofilní přísada podle nároků 1 až 4, vyznačující se vzorci (I) C je zbytek CH2-CH2-O-CH2-CH2-O.
6. Hydrofilní přísada podle nároků 1 až 5, vyznačující se vzorci (I) n je číslo 2.
7. Hydrofilní přísada podle nároků 1 až 4, vyznačující se vzorci (I) R je lineární alkylový zbytek s 9 atomy C, k má hodnotu 5, n je 2 a C je zbytek CH2-CH₂(CH₃).
8. Hydrofilní přísada podle nároků 1 až 4, v y z n a č u j í c í se t í m, že ve vzorci (I) R je lineární alkylový zbytek s 11 atomy C, k má hodnotu 5, n je 2 a C je zbytek CH₂-CH₂(CH₃).
9. Hydrofilní přísada podle nároků 1 až 4, v y z n a č u j í c í se t í m, že ve vzorci (I) A je zbytek R-COO, přičemž R je nasycený, rozvětvený nebo nerozvětvený alkylový zbytek se 7 až 21 atomy C, B znamená skupinu Ο₃Ηθ a C znamená skupinu CH2-CH2-O-CH2-CH2-O.
10. Hydrofilní přísada podle nároků 1 až 9, v y z n a č u j í c í se t í m, že sloučeniny vzorce (I) mají bod zákalu za studená nižší než 12 °C, výhodně nižší než 10 °C a zvláště nižší než 6 °C.
11. Hydrofilní přísada podle nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že sloučeniny vzorce (I) mají bod zákalu za studená nižší než 5 °C a výhodně nižší než 3 °C.
12. Hydrofilní přísada podle nároků 1 až 11,vyznačující se tím, že ve vzorci (I) B znamená směs ethylenoxidových a propylenoxidových skupin.
13. Hydrofilní přísada podle nároků 1 až 11, v y z n a č u j í c í se t í m, že ve vzorci (I) B znamená propylenoxidové skupiny.
14. Způsob výroby hydrofilních přísad podle vzorce (I) v nároku 1 pro syntetická vlákna, která obsahují polyolefiny, vyznačující se tím, že se provede reakce diolu, zvoleného ze skupiny 1,2-ethandiol, 1,2-propandiol, 1,3-propandiol, 1,4-butandiol nebo diethylenglykol nebo dipropylenglykof, s alkoxidy, zvolenými ze skupiny ethylenoxid, propyienoxid a/nebo butylenoxid, a následně se provede esterifikace reakčního produktu nasycenou, lineární nebo rozvětvenou mastnou kyselinou s 8 až 22 atomy C.
15. Použití sloučenin podle vzorce (I) v nároku 1 pro hydrofilizaci vláken nebo plošných útvarů, které zcela nebo částečně obsahují polyolefiny.
16. Způsob výroby předmětů, které zcela nebo částečně obsahují polyolefiny, vyznačující se tím, že se polymerní granulát, který zcela nebo částečně obsahuje polyolefiny, smíchá se sloučeninami vzorce (I) v množstvích 0,1 až 30 % hmotnostních, vztaženo na granulát, a následně se známým způsobem zpracuje na vlákna nebo fólie, výhodně vytlačováním.
17. Způsob podle nároku 16, vyznačující se tím, že se k polymernímu granulátu přidají sloučeniny vzorce (I) v množstvích 1 až 15 % hmotnostních a zvláště 1 až 2,5 % hmotnostních.

> 9

-21 • 9 · *

·· * · ·

9 · · 9 * 9 ·9φ
18. Způsob podle nároků 16 až 17, v y z n a č u j í c í se t í m, že se produkty získané vytlačováním uvedou v bezprostřední styk s vodou a následně se suší.
19. Způsob podle nároku 18, vyznačující se tím, že se produkty získané vytlačováním uvedenou v bezprostřední styk s vodou o teplotě 80 až 90 °C nebo s vodní párou.