DE69702193T2

DE69702193T2 - Mischungen aus fluoro- und nichtfluorotenside als hydrophile additive für thermoplastische polymere

Info

Publication number: DE69702193T2
Application number: DE69702193T
Authority: DE
Inventors: J. Gasper; P. Klun; A. Temperante
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1996-05-21
Filing date: 1997-04-08
Publication date: 2000-10-05
Anticipated expiration: 2017-04-09
Also published as: JP3845715B2; JP2000511597A; US5804625A; DE69702193D1; AU2608597A; KR20000015829A; CA2255645A1; CA2255645C; EP0900291A1; KR100446342B1; EP0900291B1; WO1997044508A1

Description

Diese Erfindung betrifft Faserzusammensetzungen, die thermoplastisches Polymer wie beispielsweise Polypropylen umfassen. In einer anderen Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung Verfahren zur Herstellung dauerhaft hydrophiler Faser aus normalerweise hydrophobem thermoplastischen Polymer. In noch einer anderen Ausführungsform betrifft sie Stoffe, die dauerhaft hydrophile Faser umfassen, verwendbar zum Beispiel als Einlagen für Windeln, und Verfahren zur Herstellung solcher Fasern.
Thermoplastische Polymere werden weithin verwendet, um eine Vielzahl von Produkten zu erzeugen, einschließlich geblasene und Kaskadenfilme, extrudierte Folien, Schäume, Fasern und daraus hergestellte Produkte, gewebte und gestrickte Stoffe sowie Faservliesstoffe. Viele in diesen Produkten verwendete thermoplastische Polymere, wie Polypropylen, sind von Natur aus hydrophob, und es gibt eine Anzahl von Anwendungen für thermoplastische Polymere, wo deren hydrophobe Natur entweder ihre Verwendung begrenzt oder gewissen Aufwand erfordert, um die Oberfläche der daraus hergestellten Formstücke zu modifizieren. Zum Beispiel werden Polyolefine bei der Herstellung von Vliesstoffen verwendet, die beim Aufbau von absorbierenden Gegenständen, wie Windeln, weibliche Pflegeprodukte und Produkte für körperliche Inkontinenz, verwendet werden, wobei die Verwendung solcher Gegenstände wegen ihrer hydrophoben Natur selbstverständlich begrenzt ist.
Wenn eine Faser, und die daraus hergestellten Stoffe, nach dem Trocknen im Anschluß an eine Berührung mit deionisiertem Wasser noch hydrophil ist, wird die Faser oder der Stoff als dauerhaft hydrophil angesehen. Eine hydrophile Faser wird bekanntlich durch örtliches Besprühen oder Beschichten der hydrophoben Faser mit bestimmten grenzflächenaktiven Mitteln und nachfolgendes Trocknen der Faser oder des Stoffes erhalten. Typischerweise verringert sich jedoch das grenzflächenaktive Mittel, das bei Verwendung dieser Technik auf der Faser verbleibt, bei Berührung mit einem wäßrigen Medium, z. B. Wasser, oder geht vollständig verloren, und so ist die Hydrophilie der Fasern nur schwach dauerhaft. Hydrophilie oder deren Fehlen kann auf einer Reihe von Wegen gemessen werden. Wenn zum Beispiel Wasser einen Vliesstoff berührt, der seine Hydrophilie verloren hat, fließt das Wasser nicht oder fließt unerwünscht langsam durch das Gewebe.
Es wurde beschrieben, daß bestimmte Klassen von kohlenwasserstoffartigen, siliconartigen und fluorhaltigen grenzflächenaktiven Mitteln verwendbar sind, um Polyolefinen Hydrophilie zu verleihen. Diese grenzflächenaktiven Mittel werden typischerweise auf einem von zwei Wegen mit dem thermoplastischen Harz in Berührung gebracht: (1) durch örtliches Aufbringen, z. B. Sprühen oder Foulardieren oder Schäumen, der grenzflächenaktiven Mittel aus einer wäßrigen Lösung auf den extrudierten Vliesstoff und nachfolgendes Trocknen oder (2) durch Einbringen des grenzflächenaktiven Mittels in die Polyolefinschmelze vor der Extrusion des Gewebes. Wie zuvor beschrieben leiden Gewebe, die durch örtliche Aufbringung eines grenzflächenaktiven Mittels hydrophil gemacht wurden, nach einer einzigen Berührung mit wäßrigen Medien an verringerter Hydrophilie, so werden in dieser Weise behandelte Gewebe als nicht dauerhaft hydrophil angesehen. Zu zusätzlichen Nachteilen der örtlichen Aufbringung eines grenzflächenaktiven Mittels zur Verleihung von Hydrophilie gehören Hautreizung durch das grenzflächenaktive Mittel selbst, nicht-gleichmäßige Oberflächen- und Massenhydrophilie und die zusätzlichen Kosten, die sich aus der Notwendigkeit eines weiteren Arbeitsschrittes bei der Aufbringung des grenzflächenaktiven Mittels ergeben. Das Einbringen eines oder mehrerer grenzflächenaktiver Mittel in das thermoplastische Polymer als Schmelzeadditiv mildert die Probleme, die mit der örtlichen Aufbringung verbunden sind, und kann außerdem den Stoff oder Vliesstoff, in den es eingebracht wird, mit einem weicheren "Griff" ausstatten.
Die örtliche Aufbringung eines Hydrophilie verleihenden Mittels auf ein thermoplastisches Polymer wird zum Beispiel durch die britische Patentschrift 1 337 467 gelehrt, die eine wäßrige, örtlich aufgebrachte Zusammensetzung offenbart, die Wasser, ein organisches oberflächenaktives Mittel, das als hydrophoben Anteil des Moleküls einen oder mehrere lineare oder verzweigte aliphatische Kohlenwasserstoffreste aufweist, und ein organisches oberflächenaktives Mittel, das als hydrophoben Anteil des Moleküls einen oder mehrere lineare oder verzweigte aliphatische Fluorkohlenstoffreste aufweist, umfaßt. Eine namenlose Vorlage an RESEARCH DISCLOSURE, September 1993, Abstract 35324, offenbart bei 593 eine hydrophile Appretur für olefinische Vliesstoffe, die aufgebracht wird, indem das Material wiederholt in Wasser und Alkohol eingetaucht wird, um die Oberfläche zu reinigen, nachfolgend in ein organisches Lösungsmittel eingetaucht wird, das einen geringen Prozentsatz von in Wasser unlöslichem, nicht-ionischem Kohlenwasserstoffmaterial enthält.
Die Zugabe eines oder mehrerer grenzflächenaktiver Mittel zu den Schmelzen thermoplastischer Polymere, um sowohl der Oberfläche als auch der Masse der Faser Hydrophilie zu verleihen, wird ebenfalls auf dem Fachgebiet gelehrt. Die US-Patentschriften 4,857,251 und 4,920,168 (Nohr et al.) beschreiben ein Verfahren zur Erzeugung von Fasern durch Schmelzextrusion einer auf der Oberfläche abscheidbaren thermoplastischen Zusammensetzung, die thermoplastisches Polymer und Siloxan enthaltendes Additiv mit bestimmten Einheiten umfaßt. Nachdem die Faser erzeugt ist, wird sie für einen Zeitraum, der ausreicht, um den Anteil des Additivs auf der Faseroberfläche zu erhöhen, von 27ºC auf 95ºC erhitzt. Die so erhaltene Faser weist, verglichen mit Fasern, die aus der Thermoplaste allein hergestellt sind, erhöhte Oberflächenhydrophilie auf.
Die US-Patentschrift 5,087,520 (Suzuki et al.) beschreibt Fasern, die als Oberflächenmaterialien für Papier, Windeln, Damenbinden, Inkontinenzprodukte usw. verwendbar sind, die ein Polyolefin oder Polyester mit einem Gemisch aus einem Fettsäurediethanolamid, einem mit Polyether modifizierten Silicon, einem Sorbitanfettsäureester und einem Metallsalz eines Alkylsulfonats umfassen.
Die US-Patentschriften 5,244,951 und 5,300,357 (Gardiner) beschreiben dauerhaft hydrophile, thermoplastische Fasern und daraus hergestellte Stoffe, zum Beispiel Einlagen für Windeln, die thermoplastisches Polymer und eine einen fluor-aliphatischen Rest enthaltende nicht-ionische Verbindung umfassen.
Kurz gesagt stellt diese Erfindung in einer Ausführungsform eine dauerhaft hydrophile thermoplastische Faser bereit, welche ein thermoplastisches Polymer, wie Polyamid, Polyurethan oder Polyolefin, z. B. Polypropylen, und ein Gemisch aus (a) einem oder mehreren einen fluor- aliphatischen Rest enthaltenden, nicht-ionischen grenzflächenaktiven Mittel(n) und (b) einem oder mehreren nicht-ionischen, nicht-fluorierten, einen Polyoxyethylenrest enthaltenden grenzflächenaktiven Mittel(n), das (die) zwischen 20 und 80 Gew.-% Polyoxyethylen enthält (enthalten), umfaßt. Das Gemisch der grenzflächenaktiven Mittel (a) und (b) ist in der Faser in einer Menge vorhanden, die ausreicht, um der Faser an ihrer Oberfläche dauerhafte Hydrophilie zu verleihen.
In einer anderen Ausführungsform stellt die vorliegende Erfindung dauerhaft hydrophile Filme und dauerhaft hydrophile Stoffe und Gewebe, die aus den Fasern aufgebaut sind, bereit. Die Erfindung stellt ebenfalls Gebrauchsgegenstände bereit, die aus dauerhaft hydrophilen Stoffen und Geweben hergestellt sind, einschließlich medizinische Tücher, Filtermedien, industrielle Wischtücher und Batterieseparatoren, die den Stoff der Erfindung umfassen, der in den Gegenständen als wäßrige Medien absorbierende Struktur fungiert. In noch einer anderen Ausführungsform stellt diese Erfindung mehrschichtige, wäßrige Flüssigkeit absorbierende Gegenstände bereit, umfassend ein für wäßrige Medien undurchlässiges Trägerblatt, ein für wäßrige Medien durchlässiges Deckblatt und eine eine wäßrige Flüssigkeit absorbierende (d. h. hydrophile) Schicht, aufgebaut aus dem vorstehend beschriebenem Gewebe oder Stoff, die dazwischengelegt sind, verwendbar zum Beispiel zum Aufbau von Wegwerfwindeln, Wischtüchern oder Handtüchern, Damenbinden, Batterieseparatoren und Inkontinenzunterlagen.
Diese Erfindung stellt ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung einer dauerhaft hydrophilen Faser aus einer Mischung oder einem Gemisch aus einem thermoplastischen filmerzeugenden Polymer, einem einen fluor-aliphatischen Rest enthaltenden, nicht-ionischen grenzflächenaktiven Mittel und einem nicht-fluorierten, nicht-ionischen, einen Polyoxyethylenrest enthaltenden grenzflächenaktiven Mittel bereit. Die Schmelze der Mischung oder des Gemisches wird zur Herstellung von Fasern verarbeitet oder geformt, zum Beispiel durch Extrusion oder Formpressen, wobei die grenzflächenaktiven Mittel innerhalb der Faser dispergiert werden und auf den Oberflächen der Faser vorhanden sind, um diese Oberflächen dauerhaft hydrophil zu machen. Da einige grenzflächenaktive Mittel thermische Empfindlichkeit zeigen, werden die Verarbeitungstemperaturen in dem Extruder vorzugsweise unter etwa 310ºC gehalten, stärker bevorzugt unter etwa 300ºC, wobei diese grenzflächenaktiven Mittel solchen Temperaturen ausgesetzt sind, die durch die spezielle Verarbeitungstechnik gegeben sind. Die dauerhafte Hydrophilie wird erreicht, ohne Arbeitsgänge nach dem Faserspinnen, z. B. Erhitzen, zu erfordern, da die Faser, wenn sie extrudiert ist, dauerhaft hydrophil ist.
Die gesamte Hydrophilie, die einer thermoplastischen Faser, einem Stoff oder Vliesstoff durch die Gemische der grenzflächenaktiven Mittel dieser Erfindung verliehen wird, ist synergistisch, d. h., ist größer als die Menge an Hydrophilie, die aus der Summe der anteiligen hydrophilen Beiträge von jedem grenzflächenaktiven Mittel allein vorhergesagt werden würde.
Eine derartige Synergie ist sehr vorteilhaft, da das Gemisch des Additivs fluorhaltiges/nicht- fluoriertes grenzflächenaktives Mittel weit ökonomischer zu verwenden ist als das fluorhaltige grenzflächenaktive Mittel allein.
Wie hier verwendet, bezeichnen die Begriffe "Faser" und "faserförmig" teilchenförmige Materie, im allgemeinen thermoplastisches Harz, wobei das Verhältnis Länge zu Durchmesser der teilchenförmigen Materie größer als oder gleich etwa 10 ist. Die Faserdurchmesser können im Bereich von etwa 0,5 um bis zu mindestens 1000 um liegen. Jede Faser kann eine Vielzahl von Querschnittsgeometrien haben, kann massiv oder hohl sein und kann durch z. B. Einbringen eines Farbstoffs oder Pigments in die Polymerschmelze vor der Extrusion gefärbt sein. Die Gemische der grenzflächenaktiven Mittel dieser Erfindung modifizieren sowohl die Oberfläche als auch die Masse jeder Faser in einer gleichmäßigen Weise. Wenn so etwas grenzflächenaktives Mittel von der Oberfläche der Fasern abgewaschen wird, liefert der Vorrat an grenzflächenaktiven Mitteln innerhalb der Faser mehr von jedem grenzflächenaktiven Mittel an die Oberfläche der Faser und füllt so die Hydrophilie der Faser wieder auf.
Der Begriff "Vliesstoff" oder "Stoff" bezeichnet einen Aufbau, hergestellt durch Verwirbeln der Fasern sofort nach der Extrusion, wobei der Aufbau ein viel höheres Oberfläche-zu-Volumen- Verhältnis darstellt, als verwirklicht werden würde, wenn ein Film extrudiert würde, und ist so sehr nützlich für Absorptionszwecke, besonders wenn der Vliesstoff stärker hydrophil gemacht wird. Hydrophile Vliesstoffe sind zum Beispiel bei der Herstellung von medizinischen Tüchern, Gesichtspapiertüchern, Filtermedien, industriellen Wischtüchern und Batterieseparatoren verwendbar. Wäßrige Medien absorbierende Gegenstände umfassen häufig, ein für wäßrige Medien undurchlässiges Trägerblatt (z. B. Polypropylen oder Polyethylen), ein für wäßrige Medien durchlässiges (d. h., poröses) Deckblatt und eine wäßrige Flüssigkeit absorbierende Schicht oder einen Kern, angeordnet zwischen dem Träger- und dem Deckblatt, ein Aufbau, der zum Beispiel bei Wegwerfwindeln, Damenbinden, Tampons und Inkontinenzunterlagen verwendbar ist. Hydrophile thermoplastische Polymere dieser Erfindung sind verwendbar, um die Flüssigkeit absorbierende Schicht oder den Kern aus Zellstoffasergewebe, die typischerweise in herkömmlichen Windeln verwendet werden, zu ersetzen oder zu ergänzen. Die hydrophilen Polymere der Erfindung können auch verwendet werden, um Hydrophilie in das Deckblatt eines derartigen Gegenstands einzuführen, wo Hydrophilie erwünscht ist. Die Vliesstoffe oder Stoffe dieser Erfindung werden leicht durch Verfahren hergestellt, die bei der Herstellung von entweder schmelzblasgeformten oder Spinnvliesstoffen verwendet werden. Zum Beispiel kann für die Herstellung der Vliesstoffe dieser Erfindung ein Verfahren verwendet werden, das dem in Wente, Superfine Thermoplastic Fibers, Indus. Eng'g Chem. 48 (1956), 1342 oder in Wente et al., MANUFACTURE OF SUPERFINE ORGANIC FIBERS (Naval Research Laboratories Report No. 4364, 1954) beschriebenen ähnlich ist.
Wie hier verwendet, bezeichnet "Hydrophilie" die Fähigkeit, durch Flüssigkeiten auf wäßriger Grundlage, polare Flüssigkeiten (wie Ethylenglycol), wäßrige Lösungen (wie KOH und H&sub2;SO&sub4;) oder eine Kombination davon benetzt zu werden.
In dieser Erfindung verwendbare thermoplastische Polymere sind im allgemeinen hydrophobe Polymere und schließen fasererzeugende Polyolefine wie Polypropylen, Polyethylen und Polybutylen ein. Gemische von einem oder mehreren thermoplastischen Polymeren werden ebenfalls als verwendbar angesehen. Zu anderen verwendbaren fasererzeugenden thermoplastischen Polymeren gehören thermoplastische Polyester, Polyurethane und Polyamid. Besonders bevorzugt ist Polypropylen.
Fluorhaltige und nicht-fluorhaltige (d. h. Kohlenwasserstoff und Silicon enthaltende) grenzflächenaktive Mittel, die zur Herstellung der Gemische von grenzflächenaktiven Mitteln, die thermoplastischen Vliesstoffen und ihren Faseraggregaten Hydrophilie verleihen, verwendbar sind, sind alle in der Art nicht-ionisch (d. h., haben keine Ionenladung im Molekül), und alle enthalten in ihren chemischen Strukturen wasserlöslichmachende Polyoxyalkylenreste.
Besonders nützliche fluorhaltige grenzflächenaktive Mittel sind einen fluor-aliphatischen Rest enthaltende nicht-ionische Verbindungen, die in ihren Strukturen einen oder mehrere Blöcke von wasserlöslichmachenden Polyoxyalkylenresten enthalten. Eine Klasse solcher grenzflächenaktiver Mittel ist in der US-Patentschrift 5,300,357 (Gardiner) beschrieben. Im allgemeinen sind die in der Erfindung verwendbaren fluorhaltigen grenzflächenaktiven Mittel diejenigen, die nachstehend durch Formel I dargestellt sind:
(Rf-Q)n-Z (I)
wobei:
Rf ein fluor-aliphatischer Rest mit mindestens 4 voll fluorierten Kohlenstoffatomen ist, der geradkettig, verzweigt oder, falls ausreichend groß, cyclisch oder eine Kombination davon sein kann. Die Gerüstkette in dem fluor-aliphatischen Rest kann ein oder mehrere kettenständiges (kettenständige) Heteroatom(e), wie Sauerstoff-, sechswertige Schwefel- und dreiwertige Stickstoffatome, einschließen, das (die) nur an die Kohlenstoffatome der Gerüstkette gebunden ist (sind). Voll fluorierte fluor-aliphatische Reste werden bevorzugt, aber Wasserstoff oder Chloratome können als Substituenten vorhanden sein, mit der Maßgabe, daß nicht mehr als ein Atom von jedem für jedes zweite Kohlenstoffatom vorhanden ist. Während Rf eine große Anzahl von Kohlenstoffatomen enthalten kann, sind Verbindungen, wo Rf nicht mehr als 20 Kohlenstoffatome aufweist, hinlänglich und bevorzugt, da größere Reste gewöhnlich eine weniger wirksame Verwendung des Fluors darstellen, als sie mit kürzeren Ketten möglich ist. Fluor-aliphatische Reste, die 6 bis 12 Kohlenstoffatome enthalten, werden am meisten bevorzugt. Im allgemeinen enthält Rf zwischen etwa 40 und etwa 78 Gew.-% Fluor. Der endständige Teil des Restes Rf enthält vorzugsweise mindestens vier voll fluorierte Kohlenstoffatome, z. B. CF&sub3;CF&sub2;CF&sub2;CF&sub2;-, und besonders bevorzugte Verbindungen sind diejenigen, bei denen der Rest Rf voll oder im wesentlichen vollständig fluoriert ist, wie in dem Fall, wo Rf ein Perfluoralkylrest ist, z. B. CF&sub3;(CF&sub2;)n-. Geeignete Reste Rf sind zum Beispiel CBF&sub1;&sub7;-, C&sub6;F&sub1;&sub3;CH&sub2;CH&sub2;- und C&sub1;&sub0;F&sub2;&sub1;CH&sub2;CH&sub2;-.
Q in der vorstehenden Formel I ein mehrwertiger, im allgemeinen zweiwertiger verbindender Rest ist oder eine kovalente Bindung ist, der (die) ein Mittel bereitstellt, um Rf mit dem dargestellten Rest Z zu verbinden, der einen nichtionischen, wasserlöslichmachenden Rest darstellt; Q einen ein Heteroatom enthaltenden Rest umfassen kann, z. B. einen Rest wie -S-, -O-, -CO-, -SO&sub2;-, -N(R)- (wobei R ein Wasserstoffatom oder ein substituierter oder unsubstituierter C&sub1;- bis C&sub6;-Alkylrest ist, der ein kettenständiges Heteroatom wie O, N, S umfassen kann), -CnH2n- (n = 1 bis 6); Q eine Kombination solcher Reste umfassen kann, wie zum Beispiel -CON(R)CnH2n-, -SO&sub2;N(R)CnH2n-, -SO&sub3;C&sub6;H&sub4;N(R)CnH2n-, -SO&sub2;N(R)CnH2nO-[CH&sub2;CH(CH&sub2;Cl)O]gCH&sub2;CH(CH&sub2;Cl)- (n = 1 bis 6; g = 1 bis 10), -SO&sub2;N(CH&sub3;)-C&sub2;H&sub4;OCH&sub2;CH(OH)CHr&sub2;-, -SO&sub2;N(C&sub2;H&sub5;)C&sub2;H&sub4;OCH&sub2;CH(OH)CH&sub2;-, -SO&sub2;N(H)-CH&sub2;CH(OH)CH&sub2;NHC(CH&sub3;)CH&sub2;-, -(CH&sub2;)&sub2;S(CH&sub2;)&sub2;- und -(CH&sub2;)&sub4;SCH(CH&sub3;)CH&sub2;- ergeben würde;
Z in der vorstehenden Formel I ein nicht-ionischer, wasserlöslichmachender Rest ist, umfassend einen Poly(oxyalkylen)rest, (OR')x, wobei R' ein Alkylenrest mit 2 bis etwa 4 Kohlenstoffatomen ist, wie -CH&sub2;CH&sub2;-, -CH&sub2;CH&sub2;CH&sub2;-, -CH(CH&sub3;)CH&sub2;- und -CH(CH&sub3;)CH(CH&sub3;)-, und x eine Zahl zwischen etwa 6 und etwa 20 ist; Z vorzugsweise einen Poly(oxyethylen)rest enthält. Die Oxyalkyleneinheiten in dem Polyoxyalkylen sind die gleichen, wie beispielsweise in Poly(oxypropylen), oder sind als Gemisch vorhanden, wie z. B. in einer heterogenen geraden oder verzweigten Kette mit statistisch verteilten Oxyethylen- und Oxypropyleneinheiten, d. h. Poly(oxyethylen-co-oxypropylen), oder wie in Blöcken von Oxypropyleneinheiten mit einer geraden oder verzweigten Kette. Die Poly(oxyalkylen)kette kann durch ein oder mehrere kettenständige Bindungen unterbrochen sein oder sie einschließen, wie beispielsweise, wo Z eine Gruppe der Formel -O-CH&sub2;-CH(O-)-CH&sub2;-O- einschließt, mit der Maßgabe, daß solche Bindungen den wasserlöslichmachenden Charakter der Poly(oxyalkylen)kette nicht wesentlich ändern. Der Rest Z kann mit einem Hydroxyl-, Niederalkylether-, Alkylarylether- oder Fluoralkyletherrest, zum Beispiel -OCH&sub3;, -OCH&sub2;CH&sub3;, -OC&sub6;H&sub4;C(CH&sub3;)&sub2;CH&sub2;C(CH&sub3;)&sub2;CH&sub3;, -OC&sub6;H&sub4;(C&sub9;H&sub1;&sub9;)&sub2;, -OC&sub1;&sub2;H&sub2;&sub5;, -OC&sub1;&sub4;H&sub2;&sub9;, -OC&sub1;&sub6;H&sub3;&sub3; oder -O-QRf (wo Q und Rf wie vorstehend definiert sind), enden; und
n eine Zahl von 1 bis 6 ist.
Einen fluor-aliphatischen Rest enthaltende, nicht-ionische grenzflächenaktive Mittel, einschließlich derjenigen, die vorstehend durch Formel I dargestellt sind, können unter Verwendung bekannter Verfahren einschließlich derjenigen Verfahren, die in der US-Patentschrift 2,915,554 (Albrecht et al.) beschrieben sind, hergestellt werden. Die Albrecht-Patentschrift offenbart die Herstellung von einen fluor-aliphatischen Rest enthaltenden nicht-ionischen Verbindungen aus ein aktives Wasserstoffatom enthaltenden fluorhaltigen Zwischenverbindungen, wie fluor-aliphatische Alkohole (z. B. RfC&sub2;H&sub4;OH), Säuren (z. B. RfSO&sub2;N(R)CH&sub2;CO&sub2;H) und Sulfonamide (z. B. RfSO&sub2;N(R)H) durch Umsetzung der Zwischenverbindungen mit, zum Beispiel, Ethylenoxid, um entsprechend RfC&sub2;H&sub4;(OC&sub2;H&sub4;)nOH, RfSO&sub2;N(R)CH&sub2;CO&sub2;(C&sub2;H&sub4;O)nH und RfSO&sub2;N(R)(C&sub2;H&sub4;O)nH zu ergeben, wobei n eine Zahl größer als etwa 3 ist und R ein Wasserstoffatom oder ein Niederalkylrest (z. B. von 1 bis 6 Kohlenstoffatomen) ist. Analoge Verbindungen können hergestellt werden, indem die Zwischenverbindung mit Propylenoxid behandelt wird. Die in der US-Patentschrift 3,787,351 (Olson) offenbarten fluor-aliphatischen Oligomere und bestimmte, in der US-Patentschrift 2,723,999 (Cowen et al.) beschriebene fluorierter-Alkohol-Ethylenoxid-Kondensate werden ebenfalls als verwendbar angesehen. Einen fluor-aliphatischen Rest enthaltende, nicht-ionische grenzflächenaktive Mittel, die hydrophobe langkettige Kohlenwasserstoffreste enthalten, können durch Umsetzung eines fluor-aliphatischen Epoxids, wie
mit zum Beispiel einem ethoxylierten Alkylphenol oder Alkohol, wie CH&sub3;C(CH&sub3;)&sub2;CH&sub2;C(CH&sub3;)&sub2;C&sub6;H&sub4;(OC&sub2;H&sub4;)9,5OH bzw. C&sub1;&sub2;H&sub2;&sub5;(OC&sub2;H&sub4;)&sub9;OH, in Anwesenheit von BF&sub3;-Etherat hergestellt werden. Sie können auch hergestellt werden, indem zuerst das ethoxylierte Alkylphenol oder der Alkohol durch Umsetzung mit Thionylchlorid in ein Chlorid umgewandelt wird, dann das so erhaltene Chlorid mit einem fluor-aliphatischen Sulfonamid, das ein aktives Wasserstoffatom enthält, zum Beispiel C&sub8;F&sub1;&sub7;SO&sub2;NH(CH&sub3;), in Anwesenheit von Natriumcarbonat und Kaliumiodid umgesetzt wird.
Eine Klasse verwendbarer nicht-fluorierter, nicht-ionischer, Polyoxyethylen enthaltender grenzflächenaktiver Mittel zur Kombination mit den vorstehend beschriebenen fluor-aliphatischen grenzflächenaktiven Mitteln schließt diejenigen ein, die allgemein durch die folgende Formel dargestellt werden können:
Rh-Z-(C&sub2;H&sub4;O)x-C&sub2;H&sub4;-Z-R'h (II)
wobei
Rh, ein Alkyl- oder Arylrest oder eine Kombination davon ist, der (die) substituiert oder unsubstituiert sein kann und der (die) 2 bis 20 Kohlenstoffatome enthält, dessen (deren) Gerüstkette geradkettig, verzweigt oder, falls ausreichend groß, cyclisch oder eine Kombination davon sein kann; wobei die Gerüstkette gegebenenfalls auch ein oder mehrere kettenständiges (kettenständige) Heteroatom(e), wie Sauerstoff-, sechswertige Schwefel- und dreiwertige Stickstoffatome enthalten kann, das (die) an die Kohlenstoffatome der Gerüstkette gebunden ist (sind);
R'h ein Wasserstoffatom oder ein Alkyl- oder ein Arylrest oder eine Kombination davon ist, der (die) substituiert oder unsubstituiert sein kann und der (die) 2 bis 20 Kohlenstoffatome enthält, dessen (deren) Gerüstkette geradkettig, verzweigt oder, falls ausreichend groß, cyclisch oder eine Kombination davon sein kann; wobei die Gerüstkette gegebenenfalls auch ein oder mehrere kettenständiges (kettenständige) Heteroatom(e) enthalten kann, wie Sauerstoff-, sechswertige Schwefel- und dreiwertige Stickstoffatome, das (die) an die Kohlenstoffatome der Gerüstkette gebunden ist (sind);
eines oder beide der dargestellten Rh, und R'h einen Polydialkylsiloxanrest der Formel:
enthalten kann, wobei alle veranschaulichten Reste R unabhängig aus Alkyl- oder Arylresten mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen ausgewählt sind, die substituiert oder unsubstituiert, geradkettig oder verzweigt, cyclisch oder acyclisch sein können, und die ein oder mehrere kettenständiges (kettenständige) Heteroatom(e) enthalten können;
Z ein Sauerstoff oder Schwefelatom ist oder ein Rest der Formel -CO-, -COO-, -NH-, -CONH- oder -N(R)- ist, wobei R ein substituierter oder unsubstituierter Alkyl- oder Arylrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen ist, der kettenständige Heteroatome, wie Sauerstoff-, Schwefel- oder Stickstoffatome, enthalten kann und der eine oder mehrere Ethylenoxidgruppen enthalten kann; wobei, falls R ein Alkylrest ist, der Alkylrest cyclisch oder acyclisch sein kann; und
x eine so ausgewählte Zahl ist, daß die Gewichtsprozente von Ethylenoxid im grenzflächenaktiven Mittel zwischen 20 und 80 Prozent liegen, vorzugsweise von 40 bis 70 Prozent.
Zu typischen kohlenwasserstoffartigen grenzflächenaktiven Mitteln gemäß der vorstehenden Formel II gehören ethoxylierte Alkylphenole (wie die TritonTM-TX-, IgepalTM-CA- und IgepalTM- CO-Reihe, im Handel erhältlich von Union Carbide Corp. bzw. Rhone-Poulenc Corp.), ethoxylierte Dialkylphenole (wie die IgepalTM-Reihe, ebenfalls im Handel erhältlich von Rhone-Poulenc Corp.), ethoxylierte Fettalkohole (wie die Tergitoltmt-Reihe, im Handel erhältlich von Union Carbide Corp.) und Polyoxyethylenfettsäurediester (wie die MapegTM-DO-Reihe, im Handel erhältlich von PPG Industries, Inc.).
Eine andere Klasse nicht-fluorierter, nicht-ionischer, Polyoxyethylen enthaltender grenzflächenaktiver Mittel, verwendbar in Kombination mit den fluor-aliphatischen grenzflächenaktiven Mitteln gemäß der Erfindung, kann durch die folgende Formel beschrieben werden:
wobei:
n und m Zahlen zwischen 2 und 20 sind und so gewählt werden, daß die Gewichtsprozente von Polyoxyethylen im grenzflächenaktiven Mittel zwischen 20 und 80 Prozent, vorzugsweise zwischen 30 und 60 Prozent, betragen; und
jeder Rest R unabhängig voneinander aus einem Alkyl- oder Arylrest ausgewählt ist, der substituiert oder unsubstituiert sein kann und der 2 bis 20 Kohlenstoffatome enthält, deren Gerüstkette geradkettig, verzweigt oder, falls ausreichend groß, cyclisch oder eine Kombination davon sein kann; wobei die Gerüstkette gegebenenfalls auch ein oder mehrere kettenständiges (kettenständige) Heteroatom(e), wie Sauerstoff-, sechswertige Schwefel- und dreiwertige Stickstoffatome, enthalten kann, das (die) an die Kohlenstoffatome der Gerüstkette gebunden ist (sind).
Zu einer dritten Klasse verwendbarer nicht-fluorierter, nicht-ionischer, Polyoxyethylen enthaltender grenzflächenaktiver Mittel, die bei der praktischen Ausführung der Erfindung in Kombination mit dem einen oder mit mehreren fluor-aliphatischen grenzflächenaktiven Mittel(n) verwendbar sind, gehören diejenigen Organosiloxanverbindungen, die allgemein durch die folgende Formel dargestellt werden können:
wobei:
n, x, y und z die Zahl der sich wiederholenden Einheiten im dargestellten grenzflächenaktiven Mittel sind und so gewählt werden, daß die Gewichtsprozente an Polyethylenoxid im grenzflächenaktiven Mittel zwischen 20 und 80 Prozent, vorzugsweise zwischen 40 und 70 Prozent und am meisten bevorzugt zwischen 40 und 60 Prozent, betragen; es selbstverständlich ist, daß die wiederkehrenden Siloxaneinheiten in der dargestellten Formel statistisch in dem Molekül des grenzflächenaktiven Mittels gelegen sein können;
Q ein mehrwertiger, im allgemeinen zweiwertiger, verbindender Rest oder eine kovalente Bindung ist, welcher (welche) ein Mittel bereitstellt, um das Siliziumatom mit dem dargestellten Oxyalkylenrest zu verbinden; wobei Q einen Heteroatome enthaltenden Rest umfassen kann, z. B. einen Rest, der -O-, -CO-, -CnH2nO- oder -OCnH2nO- enthält, wobei n eine Zahl von 1 bis 6 ist; und
jedes R unabhängig voneinander aus einem Alkyl- oder Arylrest ausgewählt ist, der substituiert oder unsubstituiert sein kann und der 2 bis 20 Kohlenstoffatome enthält, dessen Gerüstkette geradkettig, verzweigt oder, falls ausreichend groß, cyclisch oder eine Kombination davon sein kann; wobei die Gerüstkette gegebenenfalls auch ein oder mehrere kettenständiges (kettenständige) Heteroatom(e) enthalten kann, wie Sauerstoff-, sechswertige Schwefel- oder dreiwertige Stickstoffatome, das (die) an die Kohlenstoffatome der Gerüstkette gebunden ist (sind).
Zu verwendbaren siliconartigen grenzflächenaktiven Mitteln der durch die Formel TV dargestellten Art gehören ethoxylierte Polydimethylsiloxane, wie SilwetTM L-77, im Handel erhältlich von Union Carbide Corp.
Die Gemische von fluorhaltigem grenzflächenaktiven Mittel und nicht-fluorhaltigem grenzflächenaktiven Mittel können dem thermoplastischen Harz in Konzentrationsbereichen von etwa 0,2% bis etwa 5,0 Gew.-% zugesetzt werden. Wenn Vliesstoffe hergestellt werden, die weniger als etwa 2,0 Gew.-% des Gemisches von grenzflächenaktiven Mitteln enthalten, wird das Gemisch geeigneterweise in das Polymer eingebracht, indem die Verbindung vor der Extrusion mit den Harzpellets in einer Trommel gemischt wird oder indem die flüssige Verbindung während der Extrusion zusammen mit den Harzpellets in den Fülltrichter des Extruders dosiert wird. Wenn mehr als etwa 2,0 Gew.-% des Gemisches von grenzflächenaktiven Mitteln verwendet werden, ist es vorzuziehen, die Verbindung unter hohem Druck in den geschmolzenen Polymerstrom einzuspritzen, entweder in das Extrudergehäuse oder sofort, wenn der Schmelzestrom aus dem Extruder austritt und bevor er in die Extruderdüse eintritt. Der Bequemlichkeit halber kann eine "Stammischung" oder ein Superkonzentrat des Gemisches von grenzflächenaktiven Mitteln in thermoplastischem Polymer hergestellt werden (z. B. thermoplastisches Harz, das 5-30 Gew.-% des Gemisches von grenzflächenaktiven Mitteln enthält, welches geschmolzen und zu Pellets extrudiert wurde) und dem verbleibenden thermoplastischen Polymer vor dem Vorgang der Gewebeextrusion zugesetzt werden. Verwendbare Verhältnisse von fluorhaltigem grenzflächenaktiven Mittel zu nicht-fluorhaltigem grenzflächenaktiven Mittel betragen 9 : 1 bis 1 : 9, vorzugsweise 8 : 2 bis 2 : 8, stärker bevorzugt 8 : 2 bis 4 : 6.
Die Faser und die Stoffe dieser Erfindung können verwendet werden, um wäßrige Medien absorbierende Gegenstände, wie Windeln, weibliche Pflegeprodukte und Inkontinenzprodukte für Erwachsene, herzustellen, die die Faser und die Stoffe als zumindest einen Teil ihres Flüssigkeit absorbierenden "Kern" elements verwenden. "Absorbierender Gegenstand", wie hier verwendet, bezeichnet ein Verbraucherprodukt, das imstande ist, deutliche Mengen von Wasser und anderen wäßrigen Flüssigkeiten (d. h. Flüssigkeiten) wie beispielsweise Körperflüssigkeiten zu absorbieren. Beispiele wäßrige Medien absorbierender Gegenstände schließen Wegwerfwindeln, Damenbinden, Tampons, Inkontinenzunterlagen, Wegwerftrainingshosen, Papierhandtücher, Geostoffe, Gesichtspapiertücher, medizinische Tücher, medizinische Kleidung und dergleichen ein. Die Stoffe der vorliegenden Erfindung sind besonders zur Verwendung in Gegenständen wie Damenbinden, Windeln und Inkontinenzunterlagen geeignet.
Wäßrige Medien absorbierende Gegenstände umfassen häufig ein für wäßrige Medien im wesentlichen undurchlässiges Trägerblatt, ein für wäßrige Medien durchlässiges Deckblatt und einen wäßrige Medien absorbierenden Kern, umfassend eine wäßrige Medien absorbierende Struktur, die zwischen dem Trägerblatt und dem Deckblatt angeordnet ist. Die undurchlässigen Trägerblätter können ein beliebiges Material umfassen, wie beispielsweise Polyethylen oder Polypropylen, vorzugsweise mit einer Dicke von mindestens etwa 0,038 mm, das hilft, Flüssigkeit in dem absorbierenden Gegenstand zurückzuhalten. Ein undurchlässiges Trägerblatt kann auch einen Stoff umfassen, der mit einem wasserabstoßenden Material behandelt ist. Die durchlässigen Deckblätter können Material umfassen, wie beispielsweise Polyester, Polyolefin, Kunstseide und dergleichen, das im wesentlichen porös ist und erlaubt, daß wäßrige Medien leicht durch es hindurch in den darunterliegenden absorbierenden Kern gelangen. Geeignete Materialien für sowohl die Deckblätter als auch die Trägerblätter sind auf dem Fachgebiet bekannt.
Ausführlichere Beschreibungen von Damenbinden und geeigneten Materialien zur Verwendung darin können in den US-Patentschriften 3,871,378 (Duncan et al.), 4,324,246 (Smith et al.) und 4,589,876 (von Tillberg) gefunden werden, alle diese Beschreibungen sind hier durch Bezugnahme eingeschlossen.
Wegwerfwindeln, die die hydrophilen Stoffe der Erfindung umfassen, können unter Verwendung herkömmlicher Techniken zur Herstellung von Windeln hergestellt werden, indem der Zellstoffaserkern, der typischerweise verwendet wird, durch die hydrophilen Stoffe der Erfindung ersetzt oder ergänzt wird. Die hydrophilen Polymere der Erfindung können auch verwendet werden, um Hydrophilie in das Deckblatt eines derartigen Gegenstands, wo Hydrophilie erwünscht ist, einzuführen. Die hydrophilen Stoffe dieser Erfindung können so in Windeln in einschichtigen oder in mehrschichtigen Kernanordnungen verwendet werden. Gegenstände in Form von Wegwerfwindeln sind in den US-Patentschriften 3,592,194 (Duncan et al.), 3,489,148 (Duncan et al.) und 3,860,003 (Buell) beschrieben.
Die Gemische von fluorhaltigem grenzflächenaktiven Mittel und nicht-fluorhaltigem grenzflächenaktiven Mittel können zu dem thermoplastischen Harz und dem verarbeiteten Harz hinzugesetzt werden, um nach herkömmlichen Verarbeitungstechniken einen dauerhaft hydrophilen Film herzustellen. Solche Filme können nicht-porös oder porös sein (einschließlich Filme, die mechanisch perforiert sind), ausgewählt nach den gewünschten Leistungseigenschaften. Die so erhaltenen hydrophilen Filme finden zum Beispiel unter anderen Verwendungen Anwendung beim Aufbau von weiblichen Hygieneprodukten und Batterieseparatoren.
Die folgenden Beispiele werden angeboten, um ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung zu unterstützen. Diese Beispiele präsentieren und bewerten eine Anzahl verwendbarer grenzflächenaktiver Mittel entsprechend den vorstehend definierten allgemeinen Formeln. Diese Liste darf nicht als eine erschöpfende Aufzählung aller in der vorliegenden Erfindung verwendbaren grenzflächenaktiven Mittel ausgelegt werden, und die Beispiele dürfen nicht unnötigerweise als Begrenzung des Umfangs dieser Erfindung ausgelegt werden.

Beispiele

GLOSSAR

Einen fluor-aliphatischen Rest enthaltende nicht-ionische Verbindungen

F-1: C&sub8;F&sub1;&sub7;SO&sub2;N(CH&sub3;)C&sub2;H&sub4;OCH&sub2;CH(OH)CH&sub2;O(C&sub2;H&sub4;O)C&sub6;H&sub4;C(CH&sub3;)&sub2;CH&sub2;C(CH&sub3;)&sub2;CH&sub3;. Verbindung F-1 wurde nach dem gleichen allgemeinen Verfahren hergestellt wie Verbindung F-5, außer daß 140,86 g (0,22 Äq.) MeFOSG mit 58,74 g (0,22 Äq.) TritonTM X-15 (ein ethoxyliertes (1,0) Alkylphenol, im Handel erhältlich von Union Carbide Corp., Danbury, Connecticut) in Anwesenheit von 0,624 g (0,54 ml, 0,0044 Äq. oder ungefähr 2,0 Molprozent) Bortrifluoridetherat umgesetzt wurden, um das gewünschte Hydroxyetheraddukt, bei Raumtemperatur eine Flüssigkeit, bereitzustellen.
F-2: C&sub8;F&sub1;&sub7;SO&sub2;N(CH&sub3;)C&sub2;H&sub4;OCH&sub2;CH(OH)CH&sub2;O(C&sub2;H&sub4;O)2,7C&sub6;H&sub4;C(CH&sub3;)&sub2;CH&sub2;C(CH&sub3;)&sub2;CH&sub3;. Verbindung F-2 wurde nach dem gleichen allgemeinen Verfahren hergestellt wie Verbindung F-5, außer daß 64,03 g (0,1 Äq.) MeFOSG mit 33,8 g (0,1 Äq.) IgepalTM CA-420 (ein ethoxyliertes (2,7) Alkylphenol, im Handel erhältlich von Rhone-Poulenc Corp., Cranberry, New Jersey) in Anwesenheit von 0,283 g (0,25 ml, 0,002 Äq.) Bortrifluoridetherat umgesetzt wurden, um das gewünschte Hydroxyetheraddukt, bei Raumtemperatur eine Flüssigkeit, bereitzustellen.
F-3: C&sub8;F&sub1;&sub7;SO&sub2;N(CH&sub3;)C&sub2;H&sub4;OCH&sub2;CH(OH)CH&sub2;O(C&sub2;H&sub4;O)&sub5;C&sub6;H&sub4;C(CH&sub3;)&sub2;CH&sub2;C(CH&sub3;)&sub2;CH&sub3;. Verbindung F-3 wurde nach dem gleichen allgemeinen Verfahren hergestellt wie Verbindung F-5, außer daß 64,03 g (0,1 Äq.) MeFOSG mit 42,6 g (0,1 Äq.) TritonTM X-45 (ein ethoxyliertes (5) Alkylphenol, im Handel erhältlich von Union Carbide Corp.) in Anwesenheit von 0,283 g (0,25 ml, 0,002 Äq.) Bortrifluoridetherat umgesetzt wurden, um das gewünschte Hydroxyetheraddukt, bei Raumtemperatur eine Flüssigkeit, bereitzustellen.
F-4: C&sub8;F&sub1;&sub7;SO&sub2;N(CH&sub3;)C&sub2;H&sub4;OCH&sub2;CH(OH)CH&sub2;O(C&sub2;H&sub4;O)7,5C&sub6;H&sub4;C(CH&sub3;)&sub2;CH&sub2;C(CH&sub3;)&sub2;CH&sub3;. Verbindung F-4 wurde nach dem gleichen allgemeinen Verfahren hergestellt wie Verbindung F-5, außer daß 96,63 g (0,15 Äq.) MeFOSG mit 81,9 g (0,15 Äq.) TritonTM X-114 (ein ethoxyliertes (7,5) Alkylphenol, im Handel erhältlich von Union Carbide Corp.) in Anwesenheit von 0,95 g (0,82 ml, 0,0066 Äq.) Bortrifluoridetherat umgesetzt wurden, um das gewünschte Hydroxyetheraddukt, bei Raumtemperatur eine Flüssigkeit, bereitzustellen.
F-5: C&sub8;F&sub1;&sub7;SO&sub2;N(CH&sub3;)C&sub2;H&sub4;OCH&sub2;CH(OH)CH&sub2;O(C&sub2;H&sub4;O)7,5C&sub6;H&sub4;C(CH&sub3;)&sub2;CH&sub2;C(CH&sub3;)&sub2;CH&sub3; Verbindung F-5 wurde nach dem folgenden Verfahren hergestellt. In einen mit einem magnetischen Rührstab ausgestatteten Rundkolben wurden 96,63 g (0,15 Äq.) geschmolzenes
(MeFOSG, hergestellt durch Umsetzen von C&sub8;F&sub1;&sub7;SO&sub2;N(CH&sub3;)H mit Epichlorhydrin unter Verwendung eines Verfahrens ähnlich dem, das im Beispiel 1 der US-Patentschrift 5,380,778 beschrieben ist) und 95,1 g (0,15 Äq.) TritonTM X-100 (ein ethoxyliertes (9,5) Alkylphenol, im Handel erhältlich von Union Carbide Corp.) gegeben, und das Gemisch wurde auf 73ºC erhitzt. Danach wurden unter Rühren 0,4616 g (0,40 ml, ungefähr 2 Molprozent) Bortrifluoridetherat (im Handel erhältlich von Aldrich Chemical Co., Milwaukee, Wisconsin) in einer Portion dem Gemisch hinzugegeben, dessen Temperatur nach 8 Minuten auf ein Maximum von 88ºC anstieg und dann nach 35 Minuten auf 72ºC zurückging. Nach ungefähr 2 Stunden wurde durch gaschromatographische Analyse gezeigt, daß das Reaktionsgemisch kein verbliebenes MeFOSG enthielt. Die Analyse des Reaktionsgemisches durch ¹H- und ¹³C-NMR zeigte, daß das Gemisch vollständig umgesetzt worden war, wobei das gewünschte Hydroxyetheraddukt, bei Raumtemperatur eine Flüssigkeit, erzeugt wurde.
F-6: C&sub8;F&sub1;&sub7;SO&sub2;N(CH&sub3;)C&sub2;H&sub4;OCH&sub2;CH(OH)CH&sub2;O(C&sub2;H&sub4;O)12,5C&sub6;H&sub4;C(CH&sub3;)&sub2;CH&sub2;C(CH&sub3;)&sub2;CH&sub3;. Verbindung F-6 wurde nach dem gleichen allgemeinen Verfahren hergestellt wie Verbindung F-5, außer daß 96,63 g (0,15 Äq.) MeFOSG mit 114,9 g (0,15 Äq.) TritonTM X-102 (ein ethoxyliertes (12,5) Alkylphenol, im Handel erhältlich von Union Carbide Corp.) in Anwesenheit von 0,92 g (0,8 ml, 0,0065 Äq.) Bortrifluoridetherat umgesetzt wurden, um das gewünschte Hydroxyetheraddukt, bei Raumtemperatur eine Flüssigkeit, bereitzustellen.
F-7: C&sub8;F&sub1;&sub7;SO&sub2;N(CH&sub3;)C&sub2;H&sub4;OCH&sub2;CH(OH)CH&sub2;O(C&sub2;H&sub4;O)&sub3;&sub0;C&sub6;H&sub4;C(CH&sub3;)&sub2;CH&sub2;C(CH&sub3;)&sub2;CH&sub3;. Verbindung F-7 wurde nach dem gleichen allgemeinen Verfahren hergestellt wie Verbindung F-5, außer daß 59,1 g (0,0923 Äq.) MeFOSG mit 140,85 g (0,0923 Äq.) TritonTM X-305 (ein ethoxyliertes (30) Alkylphenol, im Handel erhältlich von Union Carbide Corp.) in Anwesenheit von 0,38 g (0,33 ml, 0,0027 Äq.) Bortrifluoridetherat umgesetzt wurden, um das gewünschte Hydroxyetheraddukt, bei Raumtemperatur eine Flüssigkeit, bereitzustellen.
F-8: C&sub8;F&sub1;&sub7;SO&sub2;N(CH&sub3;)C&sub2;H&sub4;OCH&sub2;CH(OH)CH&sub2;O(C&sub2;H&sub4;O)&sub8;CH&sub3;. Verbindung F-8 wurde nach dem gleichen allgemeinen Verfahren hergestellt wie Verbindung F-5, außer daß 64,4 g (0,1 Äq.) MeFOSG mit 35,0 g (0,1 Äq.) CarbowaxTM 350 (Polyethylenglycol-350-monomethylether, im Handel erhältlich von Union Carbide Corp.) in Anwesenheit von 0,115 g (0,1 ml, 0,0008 Äq.) Bortrifluoridetherat umgesetzt wurden, um das gewünschte Hydroxyetheraddukt, bei Raumtemperatur eine Flüssigkeit, bereitzustellen.
F-9: [C&sub8;F&sub1;&sub7;SO&sub2;N(CH&sub3;)C&sub2;H&sub4;OCH&sub2;CH(OH)CH&sub2;]&sub3;-ThanolTM 4070. Verbindung F-9 wurde nach dem gleichen allgemeinen Verfahren hergestellt wie Verbindung F-5, außer daß 33,21 g (0,05 Äq.) MeFOSG mit 77,1 g (0,05 Äq.) ThanolTM 4070 (ein Triol mit dem Molekulargewicht 4626 mit einem statistischen 80/20(Gewicht)-Copolymer aus Ethylenoxid und Propylenoxid in seinem Grundgerüst, im Handel erhältlich von Union Carbide Corp.) in Anwesenheit von 0,173 g (0,15 ml, 0,00125 Äq.) Bortrifluoridetherat umgesetzt wurden, um das gewünschte Hydroxyetheraddukt, bei Raumtemperatur eine Flüssigkeit, bereitzustellen.
F-10: C&sub8;F&sub1;&sub7;SO&sub2;N(CH&sub3;)C&sub2;H&sub4;OCH&sub2;CH(OH)CH&sub2;-IgepalTM DM-530. Verbindung F-10 wurde nach dem gleichen allgemeinen Verfahren hergestellt wie Verbindung F-5, außer daß 99,63 g (0,1546 Äq.) MeFOSG mit 111,3 g (0,15 Äq.) IgepalTM DM-530 (im Handel erhältlich von Rhone-Poulenc Corp., Cranberry, New Jersey) in Anwesenheit von 0,53 g (0,46 ml, 0,00375 Äq., 2,5 Mol-% in bezug auf MeFOSG) Bortrifluoridetherat umgesetzt wurden, um das gewünschte Hydroxyetheraddukt, bei Raumtemperatur ein Feststoff, bereitzustellen.
F-11: C&sub8;F&sub1;&sub7;SO&sub2;N(CH&sub3;)C&sub2;H&sub4;OCH&sub2;CH(OH)CH&sub2;-IgepalTM DM-710. Verbindung F-11 wurde nach dem gleichen allgemeinen Verfahren hergestellt wie Verbindung F-5, außer daß 99,63 g (0,1546 Äq.) MeFOSG mit 149,1 g (0,15 Äq.) IgepalTM DM-710 (im Handel erhältlich von Rhone-Poulenc Corp.) in Anwesenheit von 1,38 g (1,20 ml, 0,0098 Äq., 6,3 Mol-% in bezug auf MeFOSG) Bortrifluoridetherat umgesetzt wurden, um das gewünschte Hydroxyetheraddukt, bei Raumtemperatur ein Feststoff, bereitzustellen.
F-12: C&sub8;F&sub1;&sub7;SO&sub2;N(CH&sub3;)C&sub2;H&sub4;OCH&sub2;CH(OH)CH&sub2;-IgepalTM DM-880. Verbindung F-12 wurde nach dem gleichen allgemeinen Verfahren hergestellt wie Verbindung F-5, außer daß 48,70 g (0,076 Äq.) MeFOSG mit 151,64 g (0,076 Äq.) IgepalTM DM-880 (im Handel erhältlich von Rhone-Poulenc Corp.) in Anwesenheit von 0,215 g (0,87 ml, 0,00153 Äq. oder 2 Mol% in bezug auf MeFOSG) Bortrifluoridetherat umgesetzt wurden, um das gewünschte Hydroxyetheraddukt, bei Raumtemperatur ein Feststoff, bereitzustellen.
F-13: C&sub8;F&sub1;&sub7;SO&sub2;NHCH&sub2;CH(OH)CH&sub2;NHC(CH&sub3;)CH&sub2;[OC(CH&sub3;)CH&sub2;]a(OCH&sub2;CH&sub2;)b- [CH&sub2;C(CH&sub3;)NH]cCH&sub2;CH(OH)CH&sub2;NHSO&sub2;C&sub8;F&sub1;&sub7;, wobei a + c ungefähr 2,5 ist und b ungefähr 2 ist. Verbindung F-13 wurde nach dem gleichen allgemeinen Verfahren hergestellt, wie es mit Verbindung F-5 verwendet wurde, außer daß 64,42 g (0,1 Äq.) MeFOSG mit 32,86 g (0,1 Äq.) JeffamineTM ED-600 (im Handel erhältlich von Huntsman Chemical Corp., Salt Lake City, Utah) in Anwesenheit von 0, 14 g (0,122 ml, 0,001 Äq.) Bortrifluoridetherat umgesetzt wurden, um das gewünschte Addukt, bei Raumtemperatur eine Flüssigkeit, bereitzustellen.
F-14: C&sub8;F&sub1;&sub7;SO&sub2;NHCH&sub2;CH(OH)CH&sub2;NHC(CH&sub3;)CH&sub2;[OC(CH&sub3;)CH&sub2;]a(OCH&sub2;CH&sub2;)b- CH&sub2;C(CH&sub3;)NHCH&sub2;CH(OH)CH&sub2;NHSO&sub2;C&sub8;F&sub1;&sub7;, wobei a + c ungefähr 2,5 ist und b ungefähr 15,5 ist. Verbindung F-14 wurde nach dem gleichen allgemeinen Verfahren hergestellt, wie es mit Verbindung F-5 verwendet wurde, außer daß 64,42 g (0,1 Äq.) MeFOSG mit 50,5 g (0,1 Äq.) JeffamineTM ED-900 (im Handel erhältlich von Huntsman Chemical Corp., Salt Lake City, Utah) in Anwesenheit von 0,14 g (0,122 ml, 0,001 Äq.) Bortrifluoridetherat umgesetzt wurden, um das gewünschte Addukt, bei Raumtemperatur eine Flüssigkeit, bereitzustellen.
F-15: Verbindung F-15, C&sub8;F&sub1;&sub7;SO&sub2;N(C&sub2;H&sub5;)(C&sub2;H&sub4;O)7,3H, ein ethoxylierter fluor-aliphatischer Alkohol, wurde gemäß der US-Patentschrift 2,915,554 (Albrecht et al.) hergestellt.
F-16: Verbindung F-16, ZonylTM FSN, ein fluoriertes Tetrahydroalkylethoxylat (CAS No. 65545-80-4) ist im Handel von E. I. du Pont de Nemours & Co., Wilmington, Delaware, erhältlich.
F-17: Verbindung F-17, ZonylTM FSO, ein fluoriertes Tetrahydroalkylethoxylat ist im Handel von E. I. du Pont de Nemours & Co. erhältlich.
F-18: Verbindung F-18, C&sub8;F&sub1;&sub7;SO&sub2;N(CH&sub3;)(C&sub2;H&sub4;O)9,5C&sub6;H&sub4;C(CH&sub3;)&sub2;CH&sub2;C(CH&sub3;)&sub2;CH&sub3;, wurde nach dem folgenden Verfahren hergestellt. In einen Dreihalsrundkolben, ausgestattet mit Überkopfrührer, Thermometer, Rückflußkühler und zwei angeschlossenen Gaswaschflaschen, wobei die zweite Flasche eine 10%ige wäßrige Lösung von Natriumhydroxid enthielt, wurden 646 g (1,0 mol) TritonTM X-100 und 12,9 g Filtermittel CeliteTM (im Handel erhältlich von Aldrich Chemical Co.) eingefüllt. Das Gemisch wurde auf 60ºC erhitzt, dann wurden 142,76 g (1,2 mol) Thionylchlorid über einen Zeitraum von etwa 22 Minuten durch einen Zugabetrichter hinzugegeben, wobei die Temperatur des Gemisches auf 75ºC stieg. Dann ließ man 4 Stunden lang Stickstoff durch das Reaktionsgemisch perlen, während dieser Zeit veränderte sich die Temperatur des Gemisches von 68-71ºC. Der Rückflußkühler und die Gaswaschilaschen wurden durch einen Destillieraufsatz ersetzt, und das Reaktionsgemisch wurde gerührt, während ein Vakuum von etwa 50 Torr absolutem Druck angelegt wurde. Nachdem durch ¹³C- und ¹H- Analyse eines Aliquots gezeigt wurde, daß die Umsetzung vollständig war, wurde das Reaktionsgemisch heiß durch einen Büchnertrichter mit einer Glasfritte der Porosität C filtriert, wobei sich ein blaßgelbes Produkt, TritonTM-X-100-Chlorid, ergab.
In einen Dreihalsrundkolben, ausgestattet mit Überkopfrührer, Rückflußkühler und Stickstoffeinlaßstutzen, wurden 125 g (0,244 Äq.) C&sub8;F&sub1;&sub7;SO&sub2;NH&sub2; (MeFOSA), 177,80 g TritonTM- X-100-Chlorid (von der vorstehend angegebenen Herstellung), 30,18 g (0,2794 Äq., ein 15-%iger molarer Überschuß) Natriumcarbonat und 2,46 g (0,0149 Äq.) oder 6,26 Molprozent in bezug auf MeFOSA) Kaliumiodid eingefüllt. Das Reaktionsgemisch wurde 8 Stunden auf 120ºC erhitzt, zu dieser Zeit war, gemäß einer Analyse unter Verwendung der Gaschromatographie, das MeFOSA verschwunden. Nach dem Abkühlen auf 95ºC wurde das Reaktionsgemisch mit 157 g einer 10%igen wäßrigen Schwefelsäure, nachfolgend mit 157 g deionisiertem Wasser gewaschen. Das gewaschene Reaktionsgemisch wurde durch Eindampfen auf einem Rotationsverdampfer bei einer Rotationstemperatur von 70ºC und 50 Torr absolutem Druck eingeengt, wobei sich 252,6 g einer braunen Flüssigkeit (92,2% Ausbeute) ergaben, deren Struktur durch ¹³C- und ¹H-NMR- Spektroskopie charakterisiert wurde, mit dem erwünschten Etheraddukt vereinbar zu sein.
F-19: C&sub8;F&sub1;&sub7;SO&sub2;N(CH&sub3;)-TergitolTM 15-S-9. Verbindung F-19 wurde nach dem gleichen allgemeinen Verfahren hergestellt wie Verbindung F-18, außer daß 596 g (1,0 Äq.) TergitolTM 15-S-9 (C&sub1;&sub1;&submin;&sub1;&sub5;H&sub2;&sub3;&submin;&sub3;&sub1;(OCH&sub2;CH&sub2;)&sub9;OH, erhalten aus einem sekundären Alkohol, im Handel erhältlich von Union Carbide Corp., Danbury, Connecticut) mit 142,76 g (1,2 Äq.) Thionylchlorid in Anwesenheit von 13 g Filtermittel CeliteTM umgesetzt wurden, um das TergitolTM-15-S-9- Chlorid herzustellen.
Dann wurden 125 g (0,244 Äq.) MeFOSA mit 153,04 g (0,249 Äq. oder ein 2%iger molarer Überschuß) des TergitolTM-15-S-9-Chlorids, 37,71 g (0,355 Äq. oder ein 50%iger molarer Überschuß) Natriumcarbonat und 3,57 g (0,022 Äq. oder 8,8 Mol% in bezug auf MeFOSA) Kaliumiodid umgesetzt, um das gewünschte Etheraddukt, eine dunkle Flüssigkeit, zu ergeben.
F-20: C&sub8;F&sub1;&sub7;SO&sub2;N(CH&sub3;)-TergitolTM 15-S-12. Verbindung F-20 wurde nach dem gleichen allgemeinen Verfahren hergestellt wie Verbindung F-18, außer daß 728 g (1,0 Äq.) TergitolTM 15-S-12 (C&sub1;&sub1;&submin;&sub1;&sub5;H&sub2;&sub3;&submin;&sub3;&sub1;(OCH&sub2;CH&sub2;)&sub1;&sub2;OH, erhalten aus einem sekundären Alkohol, im Handel erhältlich von Union Carbide Corp., Danbury, Connecticut) mit 142,76 g (1,2 Äq.) Thionylchlorid in Anwesenheit von 14,56 g Filtermittel CeliteTM umgesetzt wurde, um das TergitolTM-15-S-12- Chlorid herzustellen.
Dann wurden 125 g (0,244 Äq.) MeFOSA mit 185,91 g (0,249 Äq. oder ein 2%iger molarer Überschuß) des TergitolTM-15-5-12-Chlorids, 37,71 g (0,355 Äq. oder ein 50%iger molarer Überschuß) Natriumcarbonat und 8,41 g (0,0205 Äq. oder 8,5 Mol% in bezug auf MeFOSA) Kaliumiodid umgesetzt, um das gewünschte Etheraddukt, eine dunkle Flüssigkeit, zu ergeben.
F-21: C&sub8;F&sub1;&sub7;SO&sub2;N(CH&sub3;)-GenapolTM 26-L-80. Verbindung F-21 wurde nach dem gleichen allgemeinen Verfahren hergestellt wie Verbindung F-18, außer daß 200,83 g (0,337 Äq.) GenapolTM 26-L-80 (C&sub1;&sub2;&submin;&sub1;&sub6;H&sub2;&sub5;&submin;&sub3;&sub3; (OCH&sub2;CH&sub2;)9,5OH, erhalten aus einem primären Alkohol, im Handel erhältlich von Hoechst Celanese Corp., Charlotte, North Carolina) mit 48,12 g (0,4045 Äq., ein 20%iger molarer Überschuß) Thionylchlorid in Anwesenheit von 5,5 g Filtermittel CeliteTM umgesetzt wurden, um das GenapolTM-26-L-80-Chlorid herzustellen.
Dann wurden 125 g (0,244 Äq.) MeFOSA mit 179,93 g (0,249 Äq. oder ein 2%iger molarer Überschuß) des GenapolTM-26-L-80-Chlorids, 37,71 g (0,355 Äq. oder ein 50%iger molarer Überschuß) Natriumcarbonat und 2,76 g (0,0141 Äq. oder 8,5 Mol-% in bezug auf MeFOSA) Kaliumiodid umgesetzt, um das gewünschte Etheraddukt, eine strohfarbene Flüssigkeit, zu ergeben.
F-22: [C&sub8;F&sub1;&sub7;SO&sub2;N(CH&sub3;)(C&sub2;H&sub4;O)&sub6;C&sub2;H&sub4;]&sub2;O. Verbindung F-22 wurde nach dem gleichen allgemeinen Verfahren hergestellt wie Verbindung F-18, außer daß 600 g (2,0 Äq.) CarbowaxTM 600 (Polyethylenglycol, Molekulargewicht 600, im Handel erhältlich von Union Carbide Corp., Danbury, Connecticut) mit 285,53 g (2,4 Äq., ein 20%iger molarer Überschuß) Thionylchlorid in Anwesenheit von 6 g Filtermittel CeliteTM umgesetzt wurden, um das CarbowaxTM-600-Chlorid herzustellen.
Dann wurden 158,1 g (0,308 Äq.) MeFOSA mit 100,64 g (0,315 Äq. oder ein 2%iger molarer Überschuß) des CarbowaxTM-600-Chlorids, 47,85 g (0,45 Äq. oder ein 50%iger molarer Überschuß) Natriumcarbonat und 5,46 g (0,0328 Äq. oder 10,6 Mol-% in bezug auf MeFOSA) Kaliumiodid umgesetzt, um das gewünschte Etheraddukt, bei Raumtemperatur ein Feststoff, zu ergeben.
F-23: C&sub8;F&sub1;&sub7;SO&sub2;N(CH&sub3;)-IgepalTM DM-530. Verbindung F-23 wurde nach dem gleichen allgemeinen Verfahren hergestellt wie Verbindung F-18, außer daß 325,1 g (0,438 Äq.) IgepalTM DM-530 (ethoxyliertes (9,6) verzweigtes Dinonylphenol, erhältlich von Rhone-Poulenc Corp., Cranberry, New Jersey) mit 62,55 g (0,525 Äq., ein 20%iger molarer Überschuß) Thionylchlorid in Anwesenheit von 6, 5 g Filtermittel CeliteTM umgesetzt wurden, um das IgepalTM-DM-530-Chlorid herzustellen.
Dann wurden 138,59 g (0,270 Äq.) MeFOSA mit 200 g (0,263 Äq. oder ein 3%iger molarer Unterschuß) des IgepalTM-DM-530-Chlorids, 41,80 g (0,394 Äq. oder ein 50%iger molarer Überschuß) Natriumcarbonat und 2,73 g (0,0165 Äq. oder 6,1 Mol-% in bezug auf MeFOSA) Kaliumiodid umgesetzt, um das gewünschte Etheraddukt, bei Raumtemperatur ein Feststoff, zu ergeben.
F-24: C&sub8;F&sub1;&sub7;SO&sub2;N(CH&sub3;)-IgepalTM DM-710. Verbindung F-24 wurde nach dem gleichen allgemeinen Verfahren hergestellt wie Verbindung F-18, außer daß 300,28 g (0,302 Äq.) IgepalTM DM-710 (ethoxyliertes (15) verzweigtes Dinonylphenol, erhältlich von Rhone-Poulenc Corp., Cranberry, New Jersey) mit 51,45 g (0,3635 Äq., ein 20%iger molarer Überschuß) Thionylchlorid in Anwesenheit von 6 g Filtermittel CeliteTM umgesetzt wurden, um das IgepalTM- DM-710-Chlorid herzustellen.
Dann wurden 104,1 g (0,203 Äq.) MeFOSA mit 200 g (0,1975 Äq. oder ein 3%iger molarer Unterschuß) des IgepalTM-DM-710-Chlorids, 31,40 g (0,2962 Äq. oder ein 50%iger molarer Überschuß) Natriumcarbonat und 2,05 g (0,0123 Äq. oder 6,1 Mol% in bezug auf MeFOSA) Kaliumiodid umgesetzt, um das gewünschte Etheraddukt, bei Raumtemperatur ein Feststoff, zu ergeben.
F-25: C&sub8;F&sub1;&sub7;SO&sub2;N(C&sub2;H&sub5;)C&sub2;H&sub4;OCH&sub2;CH(OH)CH&sub2;O(C&sub2;H&sub4;O)9,5C&sub6;H&sub4;C(CH&sub3;)&sub2;CH&sub2;C(CH&sub3;)&sub2;- CH&sub3;. Verbindung F-25 wurde nach dem gleichen allgemeinen Verfahren hergestellt wie Verbindung F-5, außer daß MeFOSG durch 62,84 g (0,1 Äq.)
(EtFOSG, hergestellt durch Umsetzen von C&sub8;F&sub1;&sub7;SO&sub2;N(C&sub2;H&sub5;)H mit Epichlorhydrin, wobei ein Verfahren ähnlich dem in der US-Patentschrift 5,025,052 beschriebenen verwendet wurde) ersetzt wurde, 54,6 g (0,1 Äq.) TritonTM X-100 verwendet wurden und 0,283 g (0,25 ml, 0,002 Äq.) Bortrifluoridetherat verwendet wurden, was das gewünschte Hydroxyetheraddukt, bei Raumtemperatur eine Flüssigkeit, ergab.
F-26: C&sub8;F&sub1;&sub7;SO&sub2;N(C&sub2;H&sub5;)C&sub2;H&sub4;OCH&sub2;CH(OH)CH&sub2;O(C&sub2;H&sub4;O)7,5C&sub6;H&sub4;C(CH&sub3;)&sub2;CH&sub2;C(CH&sub3;)&sub2;- CH&sub3;. Verbindung F-26 wurde hergestellt, indem ein Verfahren verwendet wurde, das dem ähnlich ist, das zur Herstellung von Verbindung F-4 verwendet wurde. Speziell wurden 62,84 g (0,1 Äq.) EtFOSG mit 54,6 g (0,1 Äq.) TritonTM X-114 in Anwesenheit von 0,283 g (0,25 ml, 0,002 Äq.) Bortrifluoridetherat umgesetzt, um das gewünschte Hydroxyetheraddukt, bei Raumtemperatur eine Flüssigkeit, zu ergeben.
F-27: [C&sub8;F&sub1;&sub7;SO&sub2;N(C&sub2;H&sub5;)C&sub2;H&sub4;OCH&sub2;CH(OH)CH&sub2;]&sub3;-Thanol. Verbindung F-27 wurde hergestellt, indem ein Verfahren verwendet wurde, das dem ähnlich ist, das zur Herstellung von Verbindung F-9 verwendet wurde. Speziell wurden 31,42 g (0,05 Äq.) EtFOSG mit 77,1 g (0,05 Äq.) ThanolTM 4070 in Anwesenheit von 0,173 g (0,15 ml, 0,00125 Äq.) Bortrifluoridetherat umgesetzt, um das gewünschte Hydroxyetheraddukt, bei Raumtemperatur eine Flüssigkeit, zu ergeben.
F-28: C&sub8;F&sub1;&sub7;SO&sub2;N(C&sub2;H&sub5;)C&sub2;H&sub4;OCH&sub2;CH(OH)CH&sub2;O(C&sub2;H&sub4;O)&sub8;CH&sub3;. Verbindung F-28 wurde hergestellt, indem ein Verfahren verwendet wurde, das dem ähnlich ist, das zur Herstellung von Verbindung F-8 verwendet wurde. Speziell wurden 62,84 g (0,1 Äq.) EtFOSG mit 35,0 g (0,1 Äq.) CarbowaxTM 350 in Anwesenheit von 0,35 g (0,31 ml, 0,0025 Äq.) Bortrifluoridetherat umgesetzt, um das gewünschte Hydroxyetheraddukt, bei Raumtemperatur eine Flüssigkeit, zu ergeben.
F-29: C&sub8;F&sub1;&sub7;SO&sub2;N(C&sub2;H&sub5;)(C&sub2;H&sub4;O)9,5C&sub6;H&sub4;C(CH&sub3;)&sub2;CH&sub2;C(CH&sub3;)&sub2;CH&sub3;. Verbindung F-29 wurde hergestellt, indem ein Verfahren verwendet wurde, das dem ähnlich ist, das zur Herstellung von Verbindung F-18 verwendet wurde. Speziell wurden 4,004 kg (7,60 Äq.) EtFOSA mit 5,125 kg (7,712 Äq. oder ein 1,015-Äquivalenzverhältnis zu dem EtFOSA) TritonTM-X-100-Chlorid in Anwesenheit von 2,25 kg (2,79 Äq.) Natriumcarbonat und 133 g (0,80 Äq.) Kaliumiodid umgesetzt, um das gewünschte Etheraddukt, bei Raumtemperatur eine Flüssigkeit, zu ergeben.
F-30: C&sub8;F&sub1;&sub7;SO&sub2;N(C&sub2;H&sub5;)-GenapolTM 26-L-80. Verbindung F-30 wurde hergestellt, indem ein Verfahren verwendet wurde, das dem ähnlich ist, das zur Herstellung von Verbindung F-21 verwendet wurde. Speziell wurden 3,37 kg (6,4 Äq.) EtFOSA mit 4,0 kg (6,53 Äq. oder ein 1,02-Äquivalenzverhältnis zu dem EtFOSA) GenapolTM-26-L-80-Chlorid in Anwesenheit von 0,814 kg (7,68 Äq.) Natriumcarbonat und 79,7 g (0,48 Äq.) Kaliumiodid umgesetzt, um das gewünschte Etheraddukt, bei Raumtemperatur eine Flüssigkeit, zu ergeben.

Einen Kohlenwaserstoffrest enthaltende nicht-ionische Verbindungen

Ethoxylierte Alkylphenole:

H-1: TritonTM X-15, ethoxyliertes (1) Octylphenol, im Handel erhältlich von Union Carbide Corp., Danbury, Connecticut. TritonTM X-15 enthält ungefähr 17 Gew.-% Polyethylenoxid.
H-2: IgepalTM CA-420, ethoxyliertes (2,7) Octylphenol, im Handel erhältlich von Rhone- Poulenc Corp., Cranberry, New Jersey. IgepalTM CA-420 enthält ungefähr 37 Gew.-% Polyethylenoxid.
H-3: TritonTM X-45, ethoxyliertes (5) Octylphenol, im Handel erhältlich von Union Carbide Corp. TritonTM X-45 enthält ungefähr 52 Gew.-% Polyethylenoxid.
H-4: TritonTM X-114, ethoxyliertes (7,5) Octylphenol, im Handel erhältlich von Union Carbide Corp. TritonTM X-114 enthält ungefähr 62 Gew.-% Polyethylenoxid.
H-5: TritonTM X-100, ethoxyliertes (9,5) Octylphenol, im Handel erhältlich von Union Carbide Corp. TritonTM X-100 enthält ungefähr 67 Gew.-% Polyethylenoxid.
H-6: TritonTM X-102, ethoxyliertes (12,5) Octylphenol, im Handel erhältlich von Union Carbide Corp. TritonTM X-102 enthält ungefähr 73 Gew.-% Polyethylenoxid.
H-7: TritonTM X-165, ethoxyliertes (16) Octylphenol, im Handel erhältlich von Union Carbide Corp. TritonTM X-165 enthält ungefähr 77 Gew.-% Polyethylenoxid.
H-8: TritonTM X-305, ethoxyliertes (30) Octylphenol, im Handel erhältlich von Union Carbide Corp. TritonTM X-305 enthält ungefähr 87 Gew.-% Polyethylenoxid.
H-9: IgepalTM RC-620, ein ethoxyliertes (10) Dodecylphenol, im Handel erhältlich von Rhone-Poulenc Corp. IgepalTM RC-620 enthält ungefähr 63 Gew.-% Polyethylenoxid.
H-10: IgepalTM CO-710, ethoxyliertes (11) Nonylphenol, im Handel erhältlich von Rhone- Poulenc Corp. IgepalTM CO-710 enthält ungefähr 79 Gew.-% Polyethylenoxid.

Ethoxylierte Dialkylphenole:

H-11: IgepalTM DM-530, ethoxyliertes (11) Dinonylphenol, im Handel erhältlich von Rhone-Poulenc Corp. IgepalTM DM-530 enthält ungefähr 56 Gew.-% Polyethylenoxid.
H-12: IgepalTM DM-710, ethoxyliertes (15) Dinonylphenol, im Handel erhältlich von Rhone-Poulenc Corp. IgepalTM DM-710 enthält ungefähr 66 Gew.-% Polyethylenoxid.
H-13: IgepalTM DM-880, ethoxyliertes (49) Dinonylphenol, im Handel erhältlich von Rhone-Poulenc Corp. IgepalTM DM-880 enthält ungefähr 86 Gew.-% Polyethylenoxid.

Ethoxylierte Alkohole:

H-14: TergitolTM 15-S-3, C&sub1;&sub1;&submin;&sub1;&sub5;H&sub2;&sub3;&submin;&sub3;&sub1;(OCH&sub2;CH&sub2;)&sub3;OH, erhalten aus einem sekundären Alkohol, im Handel erhältlich von Union Carbide Corp. TergitolTM 15-S-3 enthält ungefähr 40 Gew.-% Polyethylenoxid.
H-15: TergitolTM 15-S-9, C&sub1;&sub1;&submin;&sub1;&sub5;H&sub2;&sub3;&submin;&sub3;&sub1;(OCH&sub2;CH&sub2;)&sub9;OH, erhalten aus einem sekundären Alkohol, im Handel erhältlich von Union Carbide Corp. TergitolTM 15-S-9 enthält ungefähr 66 Gew.-% Polyethylenoxid.
H-16: GenapolTM 26-L-80, C&sub1;&sub2;&submin;&sub1;&sub6;H&sub2;&sub5;&submin;&sub3;&sub3;(OCH&sub2;CH&sub2;)9,5OH, erhalten aus einem primären Alkohol, im Handel erhältlich von Hoechst Celanese Corp., Charlotte, North Carolina. GenapolTM 26-L-80 enthält ungefähr 66 Gew.-% Polyethylenoxid.
H-17: TergitolTM 15-S-12, C&sub1;&sub1;&submin;&sub1;&sub5;H&sub2;&sub3;&submin;&sub3;&sub1;(OCH&sub2;CH&sub2;)&sub1;&sub2;OH, erhalten aus einem sekundären Alkohol, im Handel erhältlich von Union Carbide Corp. TergitolTM 15-S-12 enthält ungefähr 73 Gew.-% Polyethylenoxid.
H-18: TergitolTM 15-S-20, C&sub1;&sub1;&submin;&sub1;&sub5;H&sub2;&sub3;&submin;&sub3;&sub1;(OCH&sub2;CH&sub2;)&sub2;&sub0;OH, erhalten aus einem sekundären Alkohol, im Handel erhältlich von Union Carbide Corp. TergitolTM 15-S-20 enthält ungefähr 81 Gew.-% Polyethylenoxid.
H-19: CarbowaxTM 350, Polyethylenglycol-350-Monomethylether, im Handel erhältlich von Union Carbide Corp. CarbowaxTM 350 enthält ungefähr 92 Gew.-% Polyethylenoxid.

Monoesterfettsäureethoxylat:

H-20: CalgeneTM 40-L, Polyethylenglycol-400-Monolaurat, im Handel erhältlich von Calgene Chemical, Inc., Skokie, Illinois. CalgeneTM 40-L enthält ungefähr 70 Gew.-% Polyethylenoxid.

Diesterfettsäureethoxylate:

H-21: MapegTM DO-400, Polyethylenglycol-400-Dioleat, im Handel erhältlich von PPG Industries, Gurnee, Illinois. MapegTM DO-400 enthält ungefähr 42 Gew.-% Polyethylenoxid.
H-22: MapegTM DO-600, Polyethylenglycol-600-Dioleat, im Handel erhältlich von PPG Industries. MapegTM DO-600 enthält ungefähr 52 Gew.-% Polyethylenoxid.

Ethoxyliertes Amin:

H-23: EthomeenTM C/15, ein ethoxyliertes (5) Cocoamin, das nach Ethoxylierung ein tertiäres Amin erzeugt, im Handel erhältlich von Akzo Chemicals Inc., Chicago, Illinois. EthomeenTM C/15 enthält ungefähr 53 Gew.-% Polyethylenoxid.

Ethoxylierte Amide:

H-24: WitcamideTM M-3, ein Diethanol(2)cocoamid, im Handel erhältlich von Witco Chemical Corp., Chicago, Illinois. WitcamideTM M-3 enthält ungefähr 29 Gew.-% Polyethylenoxid.
H-25: EthomidTM O/17, ein ethoxyliertes (5) Oleoamid, im Handel erhältlich von Akzo Chemicals Inc., Chicago, Illinois. Ethomidm O/17 enthält ungefähr 42 Gew.-% Polyethylenoxid.

Ethoxylierte Mercaptane:

H-26: AlcodetTM 260, ein ethoxyliertes (6) Dodecylthiol, im Handel erhältlich von Rhone- Poulenc Corp. AlcodetTM 260 enthält ungefähr 47 Gew.-% Polyethylenoxid.
H-27: AlcodetTM SK, ein ethoxyliertes (8) Dodecylthiol, im Handel erhältlich von Rhone- Poulenc Corp. AlcodetTM SK enthält ungefähr 54 Gew.-% Polyethylenoxid.
H-28: AlcodetTM 218, ein ethoxyliertes (10) Dodecylthiol, im Handel erhältlich von Rhone- Poulenc Corp. AlcodetTM 218 enthält ungefähr 59 Gew.-% Polyethylenoxid.

Acetylenische Diolethoxylate:

H-29: SurfynolTM 420, ein ethoxyliertes (1,3) acetylenisches Diol, im Handel erhältlich von Air Products and Chemicals, Inc., Allentown, Pennsylvania. SurfynolTM 420 enthält ungefähr 20 Gew.-% Polyethylenoxid.
H-30: SurfynolTM 440, ein ethoxyliertes (3,5) acetylenisches Diol, im Handel erhältlich von Air Products and Chemicals, Inc., Allentown, Pennsylvania. SurfynolTM 440 enthält ungefähr 40 Gew.-% Polyethylenoxid.
H-31: SurfynolTM 465, ein ethoxyliertes (10) acetylenisches Diol, im Handel erhältlich von Air Products and Chemicals, Inc., Allentown, Pennsylvania. SurfynolTM 465 enthält ungefähr 65 Gew.-% Polyethylenoxid.

Sorbitolester:

H-32: SpanTM 80, Sorbitanmonooleat, im Handel erhältlich von ICI Americas Inc. SpanTM 80 enthält kein Polyethylenoxid.
H-33: SpanTM 20, Sorbitanmonolaurat, im Handel erhältlich von ICI Americas Inc. SpanTM 20 enthält kein Polyethylenoxid.

Ethoxylierte Sorbitolester:

H-34: TweenTM 80, Polyoxyethylen-(20)-Sorbitanmonooleat, im Handel erhältlich von ICI Americas Inc. TweenTM 80 enthält ungefähr 67 Gew.-% Polyethylenoxid.
H-35: TweenTM 40, Polyoxyethylen-(20)-Sorbitanmonolaurat, im Handel erhältlich von ICI Americas Inc., Wilmington, Delaware. TweenTM 40 enthält ungefähr 71 Gew.-% Polyethylenoxid.

Propylenoxid-Ethylenoxid-Blockcopolymere:

H-36: PluronicTM L-63, difunktionelles Polyoxypropylen/Polyoxyethylen-Blockcopolymer, im Handel erhältlich von BASF Corporation, Wyandotte, MI. PluronicTM L-63 enthält ungefähr 30 Gew.-% Polyethylenoxid.
H-37: TetronicTM 704, tetrafunktionelles Polyoxypropylen/Polyoxyethylen- Blockcopolymer, im Handel erhältlich von BASF Corporation, Wyandotte, MI. TetronicTM 704 enthält ungefähr 40 Gew.-% Polyethylenoxid.
H-38: PluronicTM L-35, difunktionelles PolyoxypropylenlPolyoxyethylen-Blockcopolymer, im Handel erhältlich von BASF Corporation, Wyandotte, Ml. PluronicTM L-35 enthält ungefähr 50 Gew.-% Polyethylenoxid.

Silicon enthaltende nicht-ionische Ethoxylatverbindungen:

S-1: NuWetTM 500, ethoxyliertes (14) Silicon, im Handel erhältlich von OSi Specialties, Inc., Danbury, Connecticut. NuWetTM 500 enthält ungefähr 42 Gew.-% Polyethylenoxid.
S-2: TegroprenTM 5840, polyoxyethylenfunktionelles (13) Silicon, hat die allgemeine Formel (CH&sub3;)&sub3;SIO[Si(CH&sub3;)&sub2;O]n[Si(CH&sub3;)(R)O]mSi(CH&sub3;)&sub3;, wobei n + m = 1, und aus der Analyse wurde bestimmt, daß R CH&sub2;CH&sub2;CH&sub2;O[CH&sub2;CH&sub2;O]&sub1;&sub3;[CH&sub2;CH(CH&sub3;)O]&sub6;H ist. TegroprenTM 5840 ist im Handel erhältlich von Goldschmidt Chemical Corporation, Hopewell, Virginia und enthält ungefähr 43 Gew.-% Polyethylenoxid.
S-3: SilwetTM L-77, ethoxyliertes (7) Silicon, im Handel erhältlich von Union Carbide Corp. SilwetTM L-77 enthält ungefähr 51 Gew.-% Polyethylenoxid.

Thermoplastische Polymere:

EscoreneTM PP3505 Polypropylene - Polypropylen mit einem Schmelzindex von 400, im Handel erhältlich von Exxon Chemical Company, Houston, Texas.
EscoreneTM PP3445 Polypropylene - Polypropylen mit einem Schmelzindex von 35, im Handel erhältlich von Exxon Chemical Company.
AspunTM 6806 Polyethylene - Polyethylen mit einem Schmelzindex von 105 g/10 min (gemessen nach dem Testverfahren ASTM D-1238) und mit einem Spitzenschmelzpunkt von 124,8ºC, im Handel erhältlich von Dow Chemical Co., Midland, Michigan.
DuraflexTM Polybutylene 8510 - Polybutylenpolyrner mit einem Schmelzindex von 45 (gemessen nach ASTM D1238, Condition D) und mit einer Brookfield-Viskosität von 640 000 cP (gemessen bei 177ºC unter Verwendung einer Spindel #29), im Handel erhältlich von Shell Chemical Co. Houston, Texas.
MorthaneTM PS 400 - ein thermoplastisches Polyurethanharz mit einer Shore-A-Härte (1 s Verzögerung) von 89 und mit einem Schmelzpunktbereich von 140-210ºC, im Handel erhältlich von Shell Chemical Co.
MorthaneTM Polyester-based Polyurethane PS440-200 - ein Polyurethanharz, im Handel erhältlich von Morton Thiokol Corp., Chicago, Illinois.
CelanezTM 2002 Polybutylenterephthalate - ungefülltes thermoplastisches Polybutylenterephthalatharz, mittleres Fließen, im Handel erhältlich von Hoechst Celanese Corp., Chatham, New Jersey.
BASF UltramidTM B3 -Nylon-6-Polyamidharz mit einem Schmelzpunkt von 220ºC, mit einem Zahlenmittel der Molekularmasse von 15 000 und mit einer Schmelzviskosität von 140 Pa·s bei 250ºC (D = 1000 s&supmin;¹), im Handel erhältlich von BASF Corp. Parsippany, New Jersey.

Testverfahren

Schmelzblasextrusionsverfahren - Das Schmeizblasextrusionsverfahren ist das gleiche, das in der US-Patentschrift 5,300,357, Spalte 10, beschrieben ist, die hier durch Bezugnahme eingeschlossen ist. Der verwendete Extruder ist ein Brabender-42-mm-Extruder mit konischer Doppelschnecke mit einer maximalen Extrusionstemperatur von 270-280ºC und einem Abstand zum Sammler von 12 Zoll (30 cm).
Die Gemische aus grenzflächenaktivem Mittel und thermoplastischem Polymer werden gemischt, indem das grenzflächenaktive Mittel und das thermoplastische Polymer in einem Plastikbeutel etwa fünf Minuten in einer Trommel gemischt werden, bis ein visuell homogenes Gemisch erhalten wird.
Die Verfahrensbedingungen sind für jedes Gemisch die gleichen, einschließlich des zum Blasen des Mikrofasergewebes verwendeten Aufbaus der Schmelzblasdüse, des Basisgewichts des Gewebes (55±5 g/m²) und des Durchmessers der Mikrofasern (5-18 Mikrometer). Wenn nicht anderweitig festgestellt, beträgt die Extrusionstemperatur 200ºC, beträgt die primäre Lufttemperatur 210ºC, beträgt der Druck 124 kPa (18 psi) (0,076 cm Luftspaltbreite) und beträgt die Durchsatzgeschwindigkeit des Polymers etwa 180 g/h/cm.
Spinnvliesegtrusionsverfahren - Der verwendete Extruder ist ein Reifenhauser Extruder Model Number RT 381 (erhältlich von Reifenhauser Co., Troisdorf, Nordrhein-Westfalen, Deutschland). Der Extruder wird durch einen unbegrenzt variablen 3-ø-Nebenschluß- Gleichstrommotor, 37,3 kW & max. 2200 U/min. angetrieben. Die maximale Geschwindigkeit der Schnecke ist auf 150 U/min verringert. Die Schnecke hat einen Durchmesser von 70 mm und eine Länge von 2100 mm. Der gesamte Extruder hat eine Länge von 2,34 m, eine Breite von 1,335 m, eine Höhe von 1,555 m, wobei er 2200 kg wiegt. Es gibt fünf 220-V-Heizzonen mit einer Gesamtheizleistung von 22,1 kW, was ergibt, daß die maximale Heizzonentemperatur 210ºC beträgt.
Der Binder ist ein Kusters Two-Bowl-Thermobonding-Calender (Kusters-Zwei-Walzen- Thermobindungskalander) (erhältlich von Kusters Corp., Nordrhein-Westfalen, Deutschland). Die effektive Bindungsbreite beträgt 1,2 m. Die obere Metallprofilwalze hat eine Bindungsfläche von 14,66% und eine Temperatur von 270ºF (132ºC), während die untere Gummiwalze eine glatte Oberfläche und eine Temperatur von 265ºF (129ºC) hat. Der Bindungswalzendruck beträgt 57-860 Pound pro Zoll linear (3000-46000 J/cm). Die Heizung der Walzen erfolgt durch Konvektion von einem ständig zirkulierenden Brennöl. Der Temperaturbereich der Walzenspalten beträgt 200-300ºF (93-149ºC). Die Geschwindigkeit des Binders ist direkt mit der Geschwindigkeit des Sammelbandes synchronisiert, die einen Bereich von linear 3,6 bis 65 Metern pro Minute aufweist.
Das Basisgewicht für den Vliesstoff (g/m²) kann durch Multiplizieren der Geschwindigkeit der Spinnpumpe (U/min) mit der Konstante 71 berechnet werden. Für alle Beispiele betrug das verwendete Basisgewicht ungefähr 20 g/m².
Hydrophilietest - Der Hydrophilietest wird durchgeführt, indem eine Probe eines Vliesstoffes von ungefähr 3 · 6 Zoll (7,6 · 15,2 cm) unter einen Strom von entweder heißem (ungefähr 45ºC) oder kaltem (ungefähr 25ºC) Leitungswasser mit einem Ausflußvolumen von 200 ml/min in einer Entfernung von etwa 1 Zoll (2,5 cm) vom Wasserhahn gehalten wird. Die folgende Skala wird verwendet, um die Hydrophilie zu bewerten:
1- sofortiges Benetzen (am meisten wünschenswerte Situation)
2 - Benetzen um etwa 0,5-2,0 Sekunden verzögert
3 - Benetzen um mehr als 2,0 Sekunden bis etwa 10 Sekunden verzögert
4 - Benetzen um mehr als 2,0 Sekunden bis etwa 10 Sekunden verzögert, aber nur, wo die Vliesstoffprobe die Hand berührt, die sich unter der Probe befindet
5 - kein Benetzen (am wenigsten wünschenswerte Situation)
Fließtest - Der Fließtest ist vorgesehen, um die Dauerhaftigkeit des hydrophil modifizierten thermoplastischen Vliesstoffes zu messen.
Die Testkammer besteht aus einem Glaszylinder von 4 Zoll (10 cm) im äußeren Durchmesser und ungefähr 11 Zoll (28 cm) Höhe, halbiert bei 5,6 Zoll (14,2 cm) von oben und, verbunden mit jeder neu geschnittenen Kante, einem Flansch mit einem äußeren Durchmesser von 5,25 Zoll (13,3 cm). Die Ränder waren so erzeugt, daß eine Gewebeprobe von 6 Zoll mal 6 Zoll (15 cm mal 15 cm) an der Stelle zwischen den Flanschen festgespannt werden konnte, wobei vier 3-Zoll-(7,6 cm)-"Bulldoggen"klammern und eine Dichtung verwendet wurden. Ein konischer Wasserdeflektor, bestehend aus einem umgekehrten Glastrichter von 3,55 Zoll (9,0 cm) äußerem Durchmesser wird in dem Zylinder in einer Höhe von ungefähr 6 Zoll (15 cm) über der Gewebeprobe aufgehängt, und der Zylinder wird auf eine waagerecht gemachte Polyethylenplattform gestellt, so daß die Gewebeprobe perfekt horizontal ist. 200 ml Leitungswasser mit ungefähr 25ºC werden über den konischen Deflektor gegossen, und eine Stoppuhr wird gestartet. Die Zeit für das gesamte Wasser, um die Probe zu durchdringen, wird gemessen. Wenn in 5 Minuten unvollständige Durchdringung erfolgt, wird die Zeit als > 300 Sekunden aufgezeichnet, und der Test wird beendet. Wenn die Durchdringung innerhalb von 5 Minuten erfolgt, wird die Zeit für die Durchdringung in Sekunden aufgezeichnet, man läßt die Gewebeprobe 24 Stunden trocknen, und der Test wird am nächsten Tag wiederholt. Gewebe, die sehr gut benetzen, zeigen Durchdringungszeiten von 5-20 Sekunden. Gewebe, die dauerhaftes Benetzungsverhalten zeigen, bewahren diese Zeiten nach vier aufeinanderfolgenden Tagen des Fließtestens.
Durchschlagetest - Der Durchschlagetest wird durchgeführt, um die Zeit zu bestimmen, die für ein gegebenes Volumen von auf die Oberfläche aufgebrachter Testflüssigkeit erforderlich ist, um in ein Deckblatt (hergestellt aus hydrophilem Vliesmaterial) einzutreten und in einen darunter liegenden absorbierenden Kern oder eine absorbierende Unterlage durchzuschlagen. Dieser Test mißt die Wirksamkeit eines Deckblattes, unverzüglich zuzulassen, daß Feuchtigkeit durch den Kern absorbiert wird. Dieser Test ist von dem EDANA-Test 150.2-93 "Zeit zum Durchschlagen einer Flüssigkeit" angepaßt.
Eine Kernaggregat wird aufgebaut, indem drei Blätter Filterpapier Eaton Dikeman No. 939, 4 Zoll (10,2 cm) im Durchmesser, aufeinandergeschichtet werden. Die Aufschichtung wird gewogen und wird mit der matten Seite nach oben auf eine Plexiglasplatte in den Abmessungen 4 Zoll (10,2 cm) · 4 Zoll (10,2 cm) · 0,25 Zoll (0,64 cm) gelegt. Ein Quadrat von 5 Zoll (12,7 cm) mal 5 Zoll (12,7 cm), geschnitten aus dem hydrophilen Vliestestmaterial, wird, die glatte Seite nach oben, oben auf die Kernaufschichtung gelegt. Eine Durchschlageplatte (beschrieben im EDANA-Test 150.2-93), die 800 g wiegt und rote und schwarze Drähte aufweist, die mit einem elektronischen Zeitmesser verbinden, wird oben auf das Testmaterial gelegt.
Um den Test durchzuführen, werden 5 ml einer Lösung von synthetischem Urin (hergestellt aus dem synthetischen Uringemisch Syn-UrineTM wie vom Verkäufer beschrieben; das synthetische Uringemisch ist im Handel erhältlich von Endovations, Inc. Reading, Pennsylvania) aus einer Bürette verteilt, und man läßt sie in die Durchschlageplatte ablaufen. Dieser anfängliche Flüssigkeitsfluß schließt den Stromkreis und startet den Zeitmesser. Der Zeitmesser stoppt, wenn die Flüssigkeit in die Kernaufschichtung durchgedrungen ist und unter das Niveau der Elektroden fällt. Auf diese Weise wird die Zeit für den synthetischen Urin, um durch das Testmaterial hindurchzudringen, automatisch aufgezeichnet. Eine wünschenswerte Zeit des Durchschlagens beträgt weniger als 4 Sekunden.
Wiederbefeuchtungstest - Der Wiederbefeuchtungstest mißt die Menge an Flüssigkeit, die durch ein vorher befeuchtetes Deckblatt (hergestellt aus hydrophilem Vliesmaterial) aus einem darunterliegenden feuchten hydrophilen Kern herauskommt, wobei auf der Oberfläche des Deckblattes entfernbare Feuchtigkeit verursacht wird. Dieser Test schafft eine Abschätzung, wie trocken Haut bleiben würde, wenn sie in Berührung mit einer absorbierenden Struktur, die das Testdeckblatt enthält, gebracht wird. Dieser Test ist aus dem EDANA-Test 151.0-93 "Rückbefeuchten des Hüllvlieses" angepaßt.
Unter Verwendung des Testaufbaus von dem Durchschlagetest setze man fort, mehr synthetischen Urin in die Durchschlageplatte ablaufen zu lassen, bis die Kernaufschichtung gesättigt ist. (Die erforderliche Menge an Testflüssigkeit wird berechnet, indem das Gewicht der Kernaufschichtung mit dem Belastungsfaktor 3,9 multipliziert wird.) Nachdem man den Durchschlagehohlraum hat vollständig ablaufen lassen, wird die Durchschlageplatte entfernt und eine gewogene Aufnehmeaufschichtung, bestehend aus zwei aufeinandergeschichteten Blättern Filterpapier Eaton Dikeman No. 631 (5 Zoll (12,7 cm) mal 5 Zoll), wird oben auf die verbliebene Anordnung gelegt und wird mit dem feuchten hydrophilen Vliesdeckblatt bedeckt. Eine Verdichtungsgewichtanordnung mit den Querschnittsabmessungen 4 Zoll (10,2 cm) · 4 Zoll (10,2 cm) wird aufgebaut, indem (a) auf einen 1 Zoll (2,5 cm) dicken Polyurethanschwamm Typ A-30 ein 0,25 Zoll (0,63 cm) dickes Blatt aus Polymethylmethacrylat, nachfolgend ein Gewicht von 8 Pound (3,6 kg) aufgestapelt wird und (b) die Aufstapelung mit 1,2-mil-Polyethylenfilm eingewickelt wird. Die so erhaltene Verdichtungsgewichtanordnung wird oben in die Mitte auf die Aufnehmeaufschichtung gelegt. Der elektronische Zeitmesser wird sofort gestartet, und nach 2 Minuten wird die Anordnung weggenommen, um die Aufnehmeaufschichtung zu entfernen. Die feuchte Aufnehmeaufschichtung wird gewogen und die absorbierte Menge an synthetischem Urin berechnet, indem das Gewicht der trockenen Aufnehmeaufschichtung subtrahiert wird. Ein wünschenswerter Wiederbefeuchtungswert beträgt weniger als 0,5 g.
Test der Prozent Ablauf - Der Test der Prozent Ablauf mißt die Menge an Testflüssigkeit, die nicht absorbiert wird, wenn eine vorherbestimmte Menge der Flüssigkeit auf das Deckblatt (hergestellt aus hydrophilem Vliesmaterial), gelegt auf einen geneigten Tisch, gegossen wird.
Ein "Sandwich" wird wie folgt angeordnet. Zwei Stücke Filterpapier Eaton-Dikeman #989, Stock No. 1-04-0382, werden direkt aufeinandergelegt, die rauhe Seite nach oben. Eine Probe des hydrophilen Deckblattes wird oben mitten auf das doppelte Filter gelegt, wobei die Probe ungefähr 0,25 Zoll (0,64 cm) über die untersten Kanten der Filterpapiere hinausgeht. Die Kanten des "Sandwiches" sind an der oberen Kante einer Spannvorrichtung befestigt, die eine erhöhte flache Platte mit einer 10º-Neigung von der Horizontalen ist, in einer derartigen Weise, daß der Überhang des Stoffes "bergab" ist. Ein Scheidetrichter, der 25 ml synthetisches Uringemisch Syn-UrineTM enthält, wird so auf einem Ringständer aufgebaut, daß das unterste Ende des Trichters sich in einer Höhe von 1 Zoll (2,5 cm) und 0,5 Zoll (1,3 cm) bergab von der Befestigungsklemme mitten über dem "Sandwich" befindet. Der Hahn des Scheidetrichters wird voll geöffnet, und man läßt das Wasser auf dem "Sandwich" auftreffen, wobei es so sowohl den Vliesstoff als auch die Filterpapiere befeuchtet. Wasser, das nicht durch den "Sandwich" absorbiert wird, wird am untersten Ende der Neigung in einem Auffangbecken aufgefangen. Die Menge an Wasser in dem Auffangbecken wird gewogen, und die Prozent Ablauf werden berechnet, indem das Gewicht des Wassers in dem Auffangbecken durch 25 dividiert wird und dieser Quotient mit 100 multipliziert wird.

Beispiele 1-31 und Vergleichsbeispiele C1-C23

In den Beispielen 1-31 und den Vergleichsbeispielen C1-C23 wurde ein experimentelles Raster durchgeführt, um die Hydrophilie von Polypropylenyliesstoffen zu messen, die ethoxylierte fluorhaltige nichtionische grenzflächenaktive Mittel, ethoxylierte Octylphenole und Gemische davon enthalten, wobei die Prozente an Ethylenoxid für jedes grenzflächenaktive Mittel verändert wurden. Die grenzflächenaktiven Mittel und Gemische wurden jeweils mit 1,00 Gew.-% in das Polypropylen EscoreneTM PP3505 eingebracht, und die Vliesstoffe wurden unter Verwendung des Schmelzblasextrusionsverfahrens extrudiert.
Die Hydrophilie jedes Vliesstoffes gegenüber heißem und kaltem Leitungswasser wurde unter Verwendung des Hydrophilietestes bestimmt, und die Ergebnisse dieser Untersuchung sind in Tabelle 1 dargestellt. Die Werte wurden dann auf synergistische Wechselwirkung zwischen den fluorhaltigen und kohlenwasserstoffartigen grenzflächenaktiven Mitteln überprüft.
Gemische von fluorhaltigen und nicht-fluorhaltigen grenzflächenaktiven Mitteln werden als "synergistisch" beim Verleihen von Hydrophilie an ein thermoplastisches Polymer angesehen, wenn die Hydrophiliebewertung des Gemisches mindestens so gut ist wie die beste einzelne Hydrophiliebewertung für das fluorhaltige oder nicht-fluorhaltige (in diesem Fall kohlenwasserstoffartige) grenzflächenaktive Mittel, alle bei der gleichen Gesamtkonzentration des grenzflächenaktiven Mittels in dem thermoplastischen Harz gemessen. Tabelle 1
Die Werte in Tabelle 1 zeigen, daß das fluorkohlenstoffartige grenzflächenaktive Mittel F-5 bei 1,00 Gew.-% eine gemessene Hydrophiliebewertung von 2 in heißem Wasser und 3 in kaltem Wasser (Vergleichsbeispiel C17) ergab, eine als (2,3) bezeichnete Bewertung, während die kohlenwasserstoffartigen grenzflächenaktiven Mittel (bei 1 Gew.-%) H-1, H-2, H-3, H-4, H-5, H-6, H-7 und H-8 mit jeweils 18, 37, 52, 62, 67, 73, 77 und 87 Gew.-% Polyethylenoxid Hydrophiliebewertungen von (5,5), (4,4), (4,5), (4,5), (4,5), (4,5), (4,5) bzw. (5,5) (Vergleichsbeispiele 1-8) ergaben. Die 50/50-Gemische des fluorhaltigen grenzflächenaktiven Mittels F-5 mit jedem von H-2, H-3, H-4, H-5 und H-6 bei einem Gesamtgehalt von 1,00 Gew.-% (Beispiele 19, 20, 21, 22 und 23) ergaben jeweils Hydrophiliebewertungen von (2,3), (1,3), (1,2), (1,2) und (1,3), von denen alle mindestens so gut sind wie F-5 allein (Vergleichsbeispiel C17); das eine Hydrophiliebewertung von (2,3) aufweist.
Die 50/50-Gemische des fluorhaltigen grenzflächenaktiven Mittels F-5 mit den kohlenwasserstoffartigen grenzflächenaktiven Mitteln H-1, H-7 und H-8 (Vergleichsbeispiele C18, Beispiel 24 bzw. Vergleichsbeispiel C19) ergaben Hydrophiliebewertungen von (3,4), (3,4) bzw. (5,5); diese Gemische werden in ihrer Hydrophilie nicht als synergistisch angesehen, da ihre Hydrophiliebewertungen schlechter waren als mit F-5 allein (2,3) (Vergleichsbeispiel C17).
Überall in Tabelle 1 können mit den kohlenwasserstoffartigen grenzflächenaktiven Mitteln H-2, H-3, H-4, H-5, H-6 und H-7, die 33-77 Gew.-% Polyethylenoxid enthalten, Beispiele von Synergie mit den fluorhaltigen grenzflächenaktiven Mitteln gefunden werden. Das kohlenwasserstoffartige grenzflächenaktive Mittel H-1, das nur 18 Gew.-% Polyethylenoxid enthält, zeigt Synergie nur mit dem fluorhaltigen grenzflächenaktiven Mittel F-7 (Vergleichsbeispiel C22), wobei sich ein Hydrophiliewert von (4, 5) ergibt, verglichen mit Hydrophiliewerten von (5,5) und (5,5) für H-1 und F-7 allein (Vergleichsbeispiele C1 bzw. C21), aber diese milde Synergie ist von geringem Nutzen. Das kohlenwasserstoffartige grenzflächenaktive Mittel H-8, das 87 Gew.-% Polyethylenoxid enthält, zeigt Synergie mit den fluorhaltigen grenzflächenaktiven Mitteln F-1 und F-7, wobei sich Hydrophiliewerte von (3,5) und (4,5) (Vergleichsbeispiele C11 bzw. C23) ergeben, verglichen mit Hydrophiliewerten von (5,5) für allein gemessenes H-8, F-1 und F-7 (Vergleichsbeispiele C8, C9 und C21), aber wiederum ist diese milde Synergie von geringem Nutzen.

Beispiele 32-55 und Vergleichsbeispiele C24-C65

In den Beispielen 32-55 und den Vergleichsbeispielen C24-C65 wurden das fluorhaltige grenzflächenaktive Mittel F-5 (das MeFOSG/TritonTM-X-100-Addukt), kohlenwasserstoffartige und siliconartige grenzflächenaktive Mittel und Gemische davon in verschiedenen Gew.-%- Gehalten in das Polypropylen EscoreneTM PP3505 eingebracht, und Vliesstoffe wurden unter Verwendung des Schmelzblasextrusionsverfahrens extrudiert.
Die Hydrophilie jedes Vliesstoffes wurde unter Verwendung des Hydrophilietests gemessen. Ergebnisse aus dem Hydrophilietest sind in Tabelle 2 dargestellt. Tabelle 2
Die Werte in Tabelle 2 zeigen, daß im allgemeinen mit den Kombinationen von fluorhaltigem grenzflächenaktiven Mittel/kohlenwasserstoffartigem grenzflächenaktiven Mittel verbesserte Hydrophilie beobachtet wurde, verglichen mit dem Durchgang mit dem fluorhaltigen grenzflächenaktiven Mittel F-5 oder dem kohlenwasserstoffartigen grenzflächenaktiven Mittel allein. Die kohlenwasserstoffartigen grenzflächenaktiven Mittei H-14 (TergitolTM 15-S-3), H-25 (EthomidTM O/17) und H-26 (AlcodetTM 260) (Beispiele 38, 46 bzw. 47) waren die einzigen kohlenwasserstoffartigen grenzflächenaktiven Mittel dieser Erfindung, die keinen hydrophilen Synergismus mit dem fluorhaltigen grenzflächenaktiven Mittel F-5 zeigten.
Die kohlenwasserstoffartigen grenzflächenaktiven Mittel H-32 (SpanTM 80), H-34 (TweenTM 80), H-36 (PluronicTM L-63), H-37 (TetronicTM 704) und H-38 (PluronicTM L-35) arbeiteten nicht synergistisch (Vergleichsbeispiele C50, C54, C58, C60 bzw. C62).
Die kohlenwasserstoffartigen grenzflächenaktiven Mittel H-18 (TergitolTM 15-S-20) und H-13 (IgepalTM DM-880) arbeiteten nicht synergistisch, aber sind ebenfalls außerhalb des Umfangs dieser Erfindung, da sie beide über 80 Gew.-% Polyethylenoxid enthalten.

Beispiele 56-61 und Vergleichsbeispiele C66-C72

In den Beispielen 56-61 und den Vergleichsbeispielen C66-C72 wurden die fluorhaltigen grenzflächenaktiven Mittel F-15 (Alkoholethoxylat), F-16 (ZonylTM FSN), F-17 (ZonylTM FSO); das kohlenwasserstoffartige grenzflächenaktive Mittel H-5 (TritonTM X-100, ethoxyliertes Octylphenol) und Gemische davon mit Gehalten von 1,00 Gew.-% und 0,75 Gew.-% in das Polypropylen EscoreneTM PP3505 eingebracht, und Vliesstoffe wurden unter Verwendung des Schmelzblasextrusionsverfahrens extrudiert.
Die Hydrophilie jedes Vliesstoffes wurde unter Verwendung des Hydrophilietests mit den in Tabelle 3 dargestellten Ergebnissen gemessen. Tabelle 3
Die Werte in Tabelle 3 zeigen, daß in allen Fällen eine synergistische Verbesserung in der Hydrophilie bemerkt wurde, wenn das fluorhaltige grenzflächenaktive Mittel F-15, F-16 oder F-17 und das kohlenwasserstoffartige grenzflächenaktive Mittel H-5 als Gemisch zu dem Polypropylen hinzugegeben wurden.

Beispiele 62-68 und Vergleichsbeispiele C73-C85

In den Beispielen 62-68 und den Vergleichsbeispielen C73-C85 wurden das fluorhaltige grenzflächenaktive Mittel F-8 (MeFOSG/Carbowaxmt-350-Addukt), verschiedene kohlenwasserstoffartige und siliconartige grenzflächenaktive Mittel und Gemische davön mit verschiedenen Gew.-%-Gehalten in das Polypropylen EscorenemTM PP3505 eingebracht, und Vliesstoffe wurden unter Verwendung des Schmelzblasextrusionsverfahrens extrudiert.
Die Hydrophilie jedes Vliesstoffes wurde unter Verwendung des Hydrophilietests mit den in Tabelle 4 dargestellten Ergebnissen gemessen. Tabelle 4
Die Werte in Tabelle 4 zeigen, daß meistens alle kohlenwasserstoffartigen und siliconartigen grenzflächenaktiven Mittel in Kombination mit dem fluorhaltigen grenzflächenaktiven Mittel F-10 synergistische Aktivität bei der Verbesserung der Hydrophilie von Polypropylenyliesstoffen zeigten.

Beispiele 69-70 und Vergleichsbeispiele C86-C88

In den Beispielen 69-70 und den Vergleichsbeispielen C86-C88 wurden die fluorhaltigen grenzflächenaktiven Mittel F-13 und F-14 (MeFOSG-Addukte mit JeffamineTM ED-600 bzw. JeffamineTM ED-900), das grenzflächenaktive Mittel in Form von ethoxyliertem Alkylphenol H-5 (TritonTM X-100) und Gemische davon mit verschiedenen Gew.-%-Gehalten in das Polypropylen EscoreneTM 3505 eingebracht, und Vliesstoffe wurden unter Verwendung des Schmelzblasextrusionsverfahrens extrudiert.
Die Hydrophilie jedes Vliesstoffes wurde unter Verwendung des Hydrophilietests mit den in Tabelle 5 dargestellten Ergebnissen gemessen. Tabelle 5
Die Werte in Tabelle 5 zeigen, daß das Gemisch entweder des fluorhaltigen grenzflächenaktiven Mittels F-13 oder F-14 mit dem kohlenwasserstoffartigen grenzflächenaktiven Mittel H-5 in Polypropylen eine synergistische Verbesserung in der Hydrophilie erzeugte.

Beispiele 71-76 und Vergleichsbeispiele C89-C106

In den Beispielen 71-76 und den Vergleichsbeispielen C89-C106 wurden das fluorhaltige grenzflächenaktive Mittel F-9 (MeFOSG-Addukt mit ThanolTM 4070), verschiedene kohlenwasserstoffartige und siliconartige grenzflächenaktive Mittel und Gemische davon mit verschiedenen Gew.-%-Gehalten in das Polypropylen EscoreneTM 3505 eingebracht, und Vliesstoffe wurden unter Verwendung des Schmelzblasextrusionsverfahrens extrudiert.
Die Hydrophilie jedes Vliesstoffes wurde unter Verwendung des Hydrophilietests mit den in Tabelle 6 dargestellten Ergebnissen gemessen. Tabelle 6
Die Werte in Tabelle 6 zeigen, daß das Gemisch aus fluorhaltigem grenzflächenaktiven Mittel F-9 und kohlenwasserstoffartigem grenzflächenaktiven Mittel H-5 die Hydrophilie des Polypropylens über einen Gesamtkonzentrationsbereich des grenzflächenaktiven Mittels von 1,00 Gew.-% bis 5,00 Gew.-% synergistisch verbesserte.
Das kohlenwasserstoffartige grenzflächenaktive Mittel H-22 war mit dem fluorhaltigen grenzflächenaktiven Mittel F-9 ebenfalls synergistisch, aber die kohlenwasserstoffartigen grenzflächenaktiven Mittel H-21, H-20, H-35 und H-38 sowie das siliconartige grenzflächenaktive Mittel S-2 waren nicht synergistisch.

Beispiele 77-86 und Vergleichsbeispiele C107-C126

In den Beispielen 77-86 und den Vergleichsbeispielen C107-C126 wurden das fluorhaltige grenzflächenaktive Mittel F-18 (MeFOSA-Addukt mit TritonTM X-100), verschiedene kohlenwasserstoffartige grenzflächenaktive Mittel und Gemische davon mit verschiedenen Gew.-%-Gehalten in das Polypropylen EscoreneTM 3505 eingebracht, und Vliesstoffe wurden unter Verwendung des Schmelzblasextrusionsverfahrens extrudiert.
Die Hydrophilie jedes Vliesstoffes wurde unter Verwendung des Hydrophilietests mit den in Tabelle 7 dargestellten Ergebnissen gemessen. Tabelle 7
Die Werte in Tabelle 7 zeigen, daß mit der Ausnahme des kohlenwasserstoffartigen grenzflächenaktiven Mittels H-17 (TergitolTM 15-S-12), H-11 (IgepalTM DM-530), H-12 (IgepalTM DM-710) und möglicherweise H-20 (CalgeneTM 40-L) das Gemisch des fluorhaltigen grenzflächenaktiven Mittels F-18 und jedes kohlenwasserstoffartigen grenzflächenaktiven Mittels die Hydrophilie des Polypropylens über einen Gesamtkonzentrationsbereich des grenzflächenaktiven Mittels von 1,00 Gew.-% bis 5,00 Gew.-% synergistisch verbesserte.

Beispiele 87-96 und Vergleichsbeispiele C127-C142

In den Beispielen 87-96 und den Vergleichsbeispielen C127-C142 wurden die fluorhaltigen grenzflächenaktiven Mittel F-19 (MeFOSA-Addukt mit TergitolTM 15-S-9) und F-20 (MeFOSA-Addukt mit TergitolTM 15-S-12); die kohlenwasserstoffartigen grenzflächenaktiven Mittel H-5 (TritonTM X-100, ethoxyliertes Octylphenol) und H-21 und H-22 (MapegTM DO-400 und MapegTM DO-600, Polyethylenglycoldioleate); und Gemische davon mit verschiedenen Gew.-%-Gehalten in das Polypropylen EscoreneTM 3505 eingebracht, und Vliesstoffe wurden unter Verwendung des Schmelzblasextrusionsverfahrens extrudiert.
Die Hydrophilie jedes Vliesstoffes wurde unter Verwendung des Hydrophilietests mit den in Tabelle 8 dargestellten Ergebnissen gemessen. Tabelle 8
Die Werte in Tabelle 8 zeigen, daß die meisten Gemische von grenzflächenaktiven Mitteln bei 1,00 Gew.-% in Polypropylen, verglichen mit jedem allein verwendeten kohlenwasserstoffartigen und fluorhaltigen grenzflächenaktiven Mittel, synergistische Verbesserung in der Hydrophilie zeigten.

Beispiele 97-100 und Vergleichsbeispiele C143-C150

In den Beispielen 97-100 und den Vergleichsbeispielen C143-C150 wurden die fluorhaltigen grenzflächenaktiven Mittel F-21 (MeFOSA-Addukt mit GenapolTM 26-L-80) und F-22 (MeFOSA-Addukt mit CarbowaxTM 600), die kohlenwasserstoffartigen grenzflächenaktiven Mittel H-5 (TritonTM X-100, ethoxyliertes Octylphenol) und H-21 und H-22 (MapegTM DO-400 und MapegTM DO-600, Polyethylenglycoldioleate); und Gemische davon mit verschiedenen Gew.-%-Gehalten in das Polypropylen EscoreneTM 3505 eingebracht, und Vliesstoffe wurden unter Verwendung des Schmelzblasextrusionsverfahrens extrudiert.
Die Hydrophilie jedes Vliesstoffes wurde unter Verwendung des Hydrophilietests mit den in Tabelle 9 dargestellten Ergebnissen gemessen. Tabelle 9
Die Werte in Tabelle 9 zeigen, daß das fluorhaltige grenzflächenaktive Mittel F-22, wenn es mit kohlenwasserstoffartigem grenzflächenaktiven Mittel gemischt wurde, Synergismus zeigte, aber das fluorhaltige grenzflächenaktive Mittel F-21 nicht.

Beispiele 101-113 und Vergleichsbeispiele C151-C176

In den Beispielen 101-113 und den Vergleichsbeispielen C151-C176 wurden die fluorhaltigen grenzflächenaktiven Mittel F-23 (MeFOSA-Addukt mit IgepalTM DM-530), F-24 (MeFOSA-Addukt mit IgepalTM DM-710), F-10 (MeFOSG-Addukt mit IgepalTM DM-530), F-11 (MeFOSG-Addukt an IgepalTM DM-710) und F-12 (MeFOSG-Addukt mit IgepalTM DM-880); die kohlenwasserstoffartigen grenzflächenaktiven Mittel H-5 (TritonTM X-100, ethoxyliertes Octylphenol) sowie H-11 und H-12 (IgepalTM DM-530 und IgepalTM DM-710, ethoxylierte Dialkylphenole); und Gemische davon mit verschiedenen Gew.-%-Gehalten in das Polypropylen EscoreneTM 3505 eingebracht, und Vliesstoffe wurden unter Verwendung des Schmeizblasextrusionsverfahrens extrudiert.
Die Hydrophilie jedes Vliesstoffes wurde unter Verwendung des Hydrophilietests mit den in Tabelle 10 dargestellten Ergebnissen gemessen. Tabelle 10
Die Werte in Tabelle 10 zeigen, daß mit sowohl 1,00 als auch 5,00 Gew.-% in Polypropylen Gemische aller fluorhaltigen grenzflächenaktiven Mittel mit dem kohlenwasserstoffartigen grenzflächenaktiven Mittel H-5 synergistische Verbesserung in der Hydrophilie zeigen, ausgenommen die fluorhaltigen grenzflächenaktiven Mittel F-11 und F-12, die einen hohen Prozentsatz an Ethylenoxid enthalten. Jedoch ergab mit den fluorhaltigen grenzflächenaktiven Mitteln F-23 und F-24 die höhere Konzentration von 5 Gew.-% (Beispiele 101 bzw. 103) eine bessere Synergie als die geringere Konzentration von 1 Gew.-% (Beispiele 102 und 104).

Beispiele 114-121 und Vergleichsbeispiele C179-C192

In den Beispielen 114-121 und den Vergleichsbeispielen C179-C192 wurden die fluorhaltigen grenzflächenaktiven Mittel in Form von N-ethylsubstituiertem Sulfonamid F-25 bis F-28 (Ethylenoxidaddukte mit EtFOSG,
und F-29 und F-30 (Ethylenoxidaddukte mit EtFOSA, C&sub8;F&sub1;&sub7;SO&sub2;N(C&sub2;H&sub5;)H); die kohlenwasserstoffartigen grenzflächenaktiven Mittel H-4 und H-5 (TritonTM X-114 und TritonTM X-100, ethoxylierte Octylphenole), die kohlenwasserstoffartigen grenzflächenaktiven Mittel H-11 und H-12 (IgepalTM DM-530 und IgepalTM DM-710, ethoxylierte Dialkylphenole); und Gemische davon mit verschiedenen Gew.-%-Gehalten in das Polypropylen EscoreneTM 3505 eingebracht, und Vliesstoffe wurden unter Verwendung des Schmelzblasextrusionsverfahrens extrudiert.
Die Hydrophilie jedes Vliesstoffes wurde unter Verwendung des Hydrophilietests mit den in Tabelle 11 dargestellten Ergebnissen gemessen. Tabelle 11
Die Werte in Tabelle 11 zeigen, daß mit der Ausnahme von F-30 Gemische aller fluorhaltigen grenzflächenaktiven Mittel in Form von N-Ethylsulfonamid mit kohlenwasserstoffartigen grenzflächenaktiven Mitteln synergistische Verbesserung in der Hydrophilie zeigen.

Beispiele 122-129 und Vergleichsbeispiele C193-C204

In den Beispielen 122-129 und den Vergleichsbeispielen C193-C204 wurden die fluorhaltigen grenzflächenaktiven Mittel F-5 (MeFOSG/TritonTM-X-100-Addukt), F-8 (MeFOSG/CarbowaxTM-350-Addukt) und F-9 (MeFOSG-Addukt mit ThanolTM 4070); die kohlenwasserstoffartigen grenzflächenaktiven Mittel H-5 (TritonTM X-100, ethoxyliertes Octylphenol) und H-21 (MapegTM DO-400, Polyethylenglycoldioleat); S-2 (TegoprenTM 5840, polyoxyethylenfunktionelles Silicon) und S-3 (SilwetTM L-77, ethoxyliertes Silicon); und Gemische davon mit verschiedenen Gew.-%-Gehalten in das Polypropylen EscoreneTM 3505 eingebracht, und Vliesstoffe wurden unter Verwendung des Schmelzblasextrusionsverfahrens extrudiert.
Unter Verwendung des Fließtestverfahrens wurden über einen Zeitraum von vier Tagen Fließtestwerte mit den in Tabelle 12 dargestellten Ergebnissen gemessen. Tabelle 12
Die Werte in Tabelle 12 zeigen, daß die Kombination eines fluorhaltigen grenzflächenaktiven Mitteis mit entweder einem kohlenwasserstoffartigen oder einem siliconartigen grenzflächenaktiven Mittel, eingebracht als Schmelzeadditiv in Polypropylen, dauerhafte Hydrophilie verlieh, wie durch den Fließtest mit Werten, die nach vier Tagen Testen gut blieben, gemessen wurde.
Eine synergistische Wirkung auf die Fließtestwerte erfolgte mit den Gemischen von fluorhaltigen und kohlenwasserstoffartigen grenzflächenaktiven Mitteln, verglichen mit der Verwendung jedes grenzflächenaktiven Mittels allein bei den gleichen Gew.-%.
Während des vierten Tages des Testens traten überlegene Fließtestwerte mit Gemischen von fluorhaltigen und siliconartigen grenzflächenaktiven Mitteln auf, wenn mit der Verwendung jedes grenzflächenaktiven Mittels allein verglichen wird.

Beispiele 130-137 und Vergleichsbeispiele C205-C226

In den Beispielen 130-137 und den Vergleichsbeispielen C205-C226 wurden das fluorhaltige grenzflächenaktive Mittel F-5, das kohlenwasserstoffartige grenzflächenaktive Mittel H-5 und Gemische von F-5 und H-5 in thermoplastische Polymere von Polybutylen, Polyurethan, Polyethylen, Polybutylenterephthalat (PBT), Nylon und Polypropylen eingebracht, und Vliesstoffe wurden unter Verwendung des Schmelzblasextrusionsverfahrens extrudiert.
Die Hydrophilie jedes Vliesstoffes wurde unter Verwendung des Hydrophilietests mit den in Tabelle 13 dargestellten Ergebnissen gemessen. Tabelle 13
Die Werte in Tabelle 13 zeigen, daß, ausgenommen ihr Polybutylenterephthalat, die Kombination des fluorhaltigen grenzflächenaktiven Mittels F-5 und des kohlenwasserstoffartigen grenzflächenaktiven Mittels H-5 für alle thermoplastischen Polymere Synergismus in Hydrophilie beisteuerte.

Beispiele 138-143 und Vergleichsbeispiele C227-C232

In den Beispielen 138-143 und den Vergleichsbeispielen C227-C232 wurden die fluorhaltigen grenzflächenaktiven Mittel F-18, F-20 und F-21, die kohlenwasserstoffartigen grenzflächenaktiven Mittel H-5 und H-22 und Gemische davon mit Gesamtmengen von 1 Gew. -% in das Polypropylen EscoreneTM 3445 eingebracht. Diesmal wurden die Vliesstoffe unter Verwendung des Spinnvliesextrusionsverfahrens anstatt unter Verwendung des Schmelzblasextrusionsverfahrens extrudiert.
Die Hydrophilie jedes Vliesstoffes wurde unter Verwendung des Tests der Wiederbefeuchtungszeit, des Durchschlagetests und des Tests der Prozent Ablauf gemessen. Geringere Testwerte in jeder Spalte zeigen größere Hydrophilie des Gewebes an. Die Testergebnisse sind in Tabelle 14 dargestellt, wobei die angegebenen Werte im allgemeinen der Durchschnitt von drei Messungen sind. Tabelle 14
Die Werte in Tabelle 14 zeigen, daß in einem Polypropylen-Spinnvliesstoff das kohlenwasserstoffartige grenzflächenaktive Mittel H-5 mit den fluorhaltigen grenzflächenaktiven Mitteln F-18, F-20 und F-21 im Durchschlagetest und Ablauftest synergistische Aktivität zeigten, wobei sich Testwerte ergaben, die niedriger als erwartet waren, was eine höhere als erwartete Hydrophilie anzeigte.

Claims

1. Dauerhaft hydrophile, thermoplastische Faser, welche ein thermoplastisches Polymer und ein Gemisch aus (a) einem oder mehreren einen fluor-aliphatischen Rest enthaltenden, nicht-ionischen grenzflächenaktiven Mittel(n), welches (welche) einen oder mehrere Polyoxyalkylenrest(e) in ihrer Struktur besitzt (besitzen), und (b) einem oder mehreren nicht-ionischen, nicht-fluorierten, einen Polyoxyethylenrest enthaltenden grenzflächenaktiven Mittel(n), das (die) zwischen 20 und 80 Gew.-% Polyoxyethylen enthält (enthalten), umfaßt, wobei das Gemisch in der Faser in einer Konzentration vorhanden ist, die ausreicht, um der thermoplastischen Faser dauerhafte Hydrophilie zu verleihen.

2. Faser gemäß Anspruch 1, wobei eines oder mehrere der nicht-ionischen, nichtfluorierten, einen Polyoxyethylenrest enthaltenden grenzflächenaktiven Mittel ausgewählt ist (sind) aus Verbindungen mit der Formel:

Rh-Z-(C&sub2;H&sub4;O)x-C&sub2;H&sub4;-Z-R'h

wobei:

Rh ein Alkyl- oder Arylrest oder eine Kombination davon ist, der (die) substituiert oder unsubstituiert sein kann und der (die) 2 bis 20 Kohlenstoffatome enthält, dessen (deren) Gerüstkette geradkettig, verzweigt oder, falls ausreichend groß, cyclisch oder eine Kombination davon sein kann, wobei die Gerüstkette gegebenenfalls ein oder mehrere kettenständiges (kettenständige) Heteroatom(e) enthalten kann, das (die) an die Kohlenstoffatome der Gerüstkette gebunden ist (sind);

R'h ein Wasserstoffatom oder ein Alkyl- oder Arylrest oder eine Kombination davon ist, der (die) substituiert oder unsubstituiert sein kann und der (die) 2 bis 20 Kohlenstoffatome enthält, dessen Gerüstkette geradkettig, verzweigt oder, falls ausreichend groß, cyclisch oder eine Kombination davon ist, wobei die Gerüstkette gegebenenfalls ein oder mehrere kettenständiges (kettenständige) Heteroatom(e) enthalten kann, das (die) an die Kohlenstoffatome der Gerüstkette gebunden ist (sind); wobei ein oder beide der veranschaulichten Reste Rh und R'h einen Polydialkylsiloxanrest der Formel:

enthalten kann, wobei alle veranschaulichten Reste R unabhängig aus Alkyl- oder Arylresten mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen ausgewählt sind, die substituiert oder unsubstituiert, geradkettig oder verzweigt, cyclisch oder acyclisch sein können, und die ein oder mehrere kettenständiges (kettenständige) Heteroatom(e) enthalten können;

Z ein Sauerstoff oder Schwefelatom ist oder ein Rest der Formel -CO-, -COO-, -NH-, -CONH- oder N(R)- ist, wobei R ein substituierter oder unsubstituierter Alkyl- oder Arylrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen ist, der kettenständige Heteroatome enthalten kann und der eine oder mehrere Ethylenoxidgruppen enthalten kann; wobei, falls der Rest R ein Alkylrest ist, der Alkylrest cyclisch oder acyclisch sein kann; und

x eine so ausgewählte Zahl ist, daß die Gewichtsprozente von Polyoxyethylen im grenzflächenaktiven Mittel zwischen 20 und 80% liegen;

oder der Formel

wobei:

n und m Zahlen zwischen 2 und 20 sind und so gewählt werden, daß die Gewichtsprozente von Polyoxyethylen im grenzflächenaktiven Mittel zwischen 20 und 80% betragen; und

jeder Rest R unabhängig voneinander ein Alkyl- oder Arylrest ist, der substituiert oder unsubstituiert sein kann und der 2 bis 20 Kohlenstoffatome enthält, dessen Gerüstkette geradkettig, verzweigt oder, falls ausreichend groß, cyclisch oder eine Kombination davon ist, wobei die Gerüstkette gegebenenfalls auch ein oder mehrere kettenständige Heteroatome enthalten kann, das (die) an die Kohlenstoffatome der Gerüstkette gebunden ist (sind);

oder der Formel:

wobei:

n, x, y und z die Zahl der sich wiederholenden Einheiten im dargestellten grenzflächenaktiven Mittel sind und so gewählt werden, daß die Gewichtsprozente an Polyoxyethylen im grenzflächenaktiven Mittel zwischen 20 und 80% betragen,

Q ein mehrwertiger verbindender Rest oder eine kovalente Bindung ist, welcher (welche) ein Mittel bereitstellt, um das Siliziumatom mit dem dargestellten Oxyalkylenrest zu verbinden; wobei Q einen Heteroatome enthaltenden Rest oder eine Kombination derartiger Reste umfassen kann; und

jeder Rest R unabhängig voneinander aus einem Alkyl- oder Arylrest ausgewählt ist, der substituiert oder unsubstituiert sein kann und der 2 bis 20 Kohlenstoffatome enthält, dessen Gerüstkette geradkettig, verzweigt oder, falls ausreichend groß, cyclisch oder eine Kombination davon sein kann, wobei die Gerüstkette gegebenenfalls ein oder mehrere kettenständiges (kettenständige) Heteroatom(e) enthalten kann, das (die) an die Kohlenstoffatome der Gerüstkette gebunden ist (sind).

3. Faser gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei eines oder mehrere der einen fluor- aliphatischen Rest enthaltenden, nicht-ionischen grenzflächenaktiven Mittel gemäß der Formel ist:

(Rf-Q)n-Z

wobei:

Rf ein fluor-aliphatischer Rest mit mindestens 4 voll fluorierten Kohlenstoffatomen ist, der geradkettig, verzweigt oder, falls ausreichend groß, cyclisch oder eine Kombination davon sein kann, dessen Gerüstkette ein oder mehrere kettenständiges (kettenständige) Heteroatom(e) einschließen kann, das (die) nur an Kohlenstoffatome der Gerüstkette gebunden ist (sind);

Q ein mehrwertiger verbindender Rest oder eine kovalente Bindung ist, der (die) ein Mittel bereitstellt, den Rest Rf mit dem dargestellten Rest Z zu verbinden, der einen nicht-ionischen, wasserlöslichmachenden Rest darstellt, wobei Q einen Heteroatom enthaltenden Rest oder eine Kombination solcher Reste umfassen kann;

Z ein nicht-ionischer, wasserlöslichmachender Rest ist, der einen Polyoxyalkylenrest (OR')x umfaßt, wobei R' ein Alkylenrest mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen ist und x eine Zahl zwischen 6 und 20 darstellt; und

n eine Zahl von 1 bis 6 ist.

4. Faser gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, wobei das thermoplastische Polymer normal hydrophob ist und ausgewählt ist aus Polyolefin, Polyamid, Polyester, Polyurethan und Gemischen davon und wobei das Gemisch an grenzflächenaktiven Mitteln in einer Menge bis zu 2 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Polymers, vorhanden ist.

5. Stoff, umfassend die Faser gemäß einem der voranstehenden Ansprüche.

6. Stoff gemäß Anspruch 5, wobei der Stoff einen Vliesstoff umfaßt.

7. Stoff gemäß Anspruch 5, wobei der Stoff einen schmelzblasgeformten Stoff oder einen Spinnvliesstoff umfaßt.

8. Mehrschichtiger, wäßrige Flüssigkeit absorbierender Gegenstand, umfassend:

(a) ein für wäßrige Flüssigkeit undurchlässiges Trägerblatt;

(b) ein für wäßrige Flüssigkeit durchlässiges Deckblatt; und

(c) eine eine wäßrige Flüssigkeit absorbierende Schicht, die zwischen dem Trägerblatt und dem Deckblatt angeordnet ist, wobei das Deckblatt ein Gewebe aus einem dauerhaft hydrophilen, thermoplastischen Polymer und ein Gemisch aus (1) einem oder mehreren einen fluor-aliphatischen Rest enthaltenden, nicht-ionischen, grenzflächenaktiven Mittel(n), welches (welche) einen oder mehrere Polyoxyalkylenrest(e) in seiner (ihrer) Struktur besitzt (besitzen), und (2) einem oder mehreren nicht-ionischen, nicht-fluorierten, einen Polyoxyethylenrest enthaltenden grenzflächenaktiven Mittel(n), welches (welche) zwischen 20 und 80 Gew.- % Polyoxyethylen enthält (enthalten), umfaßt, wobei das Gemisch im thermoplastischen Polymer in einer Konzentration vorhanden ist, die ausreicht, dem Polymer dauerhafte Hydrophilie zu verleihen.

9. Film, umfassend ein thermoplastisches Polymer und ein Gemisch aus:

(a) einem oder mehreren einen fluor-aliphatischen Rest enthaltenden nichtionischen, grenzflächenaktiven Mittel(n), das (die) einen oder mehrere Polyoxyalkylenrest(e) in seiner (ihrer) Struktur enthält (enthalten), und

(b) einem oder mehreren nicht-ionischen, nicht-fluorierten, einen Polyoxyethylenrest enthaltenden, grenzflächenaktiven Mittel(n), das (die) zwischen 20 und 80 Gew.-% Poloxyethylen enthält (enthalten), wobei das Gemisch im Film in einer Konzentration vorhanden ist, die ausreicht, dem thermoplastischen Film dauerhafte Hydrophilie zu verleihen.

10. Verfahren zur Herstellung einer dauerhaft hydrophilen Faser, umfassend:

(a) Mischen eines thermoplastischen Polymers mit einem Gemisch aus:

1) einem oder mehreren einen fluor-aliphatischen Rest enthaltenden, nicht-ionischen, grenzflächenaktiven Mittel(n), das (die) einen oder mehrere Polyoxyalkylenrest(e) in seiner (ihrer) Struktur besitzt (besitzen), und

2) einem oder mehreren nicht-ionischen, nicht-fluorierten, einen Polyoxyethylenrest enthaltenden, grenzflächenaktiven Mittel(n), das (die) zwischen 20 und 80 Gew.-% Polyoxyethylen enthält (enthalten),

wobei das Gemisch im thermoplastischen Polymer in einer Konzentration vorhanden ist, die ausreicht, dem Polymer dauerhafte Hydrophilie zu verleihen;

(b) Verarbeiten der Schmelze des Gemisches, um eine Faser oder einen Film herzustellen, wobei die grenzflächenaktiven Mittel in der Faser oder im Film dispergiert und an den Oberflächen vorhanden sind, um die Oberflächen dauerhaft hydrophil zu machen.