JP2009221649A - コンドレープ性能のある疎水性不織布、およびこれを作る方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】連続繊維の疎水性不織布上にコンドレープ性能を付与できる繊維表面修飾物質を適用する。該物質は、本質的にはアミノ修飾ポリジメチルシロキサンである。このコンドレープ性能のある疎水性布は、180秒を超える滲み透りにより測定される場合は実質的な疎水性により、MDおよびCDに関しての少なくとも15%平均のハンドル−O−メーターの減少により測定される場合はコンドレープ性能における実質的な増加により特徴付けられる。
【選択図】なし
Description
好ましい実施例においては、前記アミノ修飾は、PDMSのメチル基に対する、アミノアルキル基の置換である。これ故に、アミノ修飾PDMSは、
R=R1−NH−R2;
R1=−(CH2)p−、ここでpは0より大きく;
R2=水素、アルキル、シクロアルキル、アリール、アミノアルキル、アルキルアミノアルキル、シクロアルキルアミノアルキル、またはアミノアリール;および
独立して、n、mは0より大きい。
好ましくは、R=CH2−CH2−CH2−NH−R2。
ハイドロヘッド(hydrohead、静水ヘッドに関した EDANA 120.80);
滲 み 透 り(strike-through,滲み透り時間または獲得スピードに関した EDANA1503-96);および
接 触 角(FIBRO DAT(動的吸収試験器−2.6版)1100)
に関連した属性のことを言う。この用語が、先行技術、および該先行技術が関わる疎水性の特別な適用において使用される文脈に依り、該先行技術は、如何なる所与の例においても、これらのパラメーターの内の1つまたは2つだけを試験または基準として使用して、疎水性を数量的に決定することがある。本明細書中および請求項中で使用されるように、布は、180秒を超える滲み透りの場合のみ「実質的な疎水性」を持つものとして特徴付けられる。このような高い滲み透りは、典型的には(しかし必須ではない)少なくとも5cmのハイドロヘッドおよび少なくとも90°の接触角に関係している。
典型的には、mは、400〜1500、好ましくは400〜650の範囲内であり、これにより、25℃にて200〜1000センチストーク(mm2/秒)の粘度を提供する。
本発明のアミノ修飾は、メチル基に関してのアミノアルキル基の置換である。これ故に、アミノ修飾PDMSは:
Y、Xは独立して末端基であり;
R=R1−NH−R2;
R1=−(CH2)p−(ここで、pは0より大きい);
R2=水素、アルキル、シクロアルキル、アリール、アミノアルキル、アルキルアミノアルキル、シクロアルキルアミノアルキル、またはアミノアリール;および
n、mは独立して0より大きい。
このYおよびXとして有用な末端基は、H、OH、メチル、エチル、アセチル、メトキシ、エトキシおよび同様のものを包含する。
R1は、メチレン、ビメチレン、トリメチレン等のようなポリメチレンである。特に好ましいアミノ修飾は、R1としてトリメチレンを採用し、以下のアミノプロピルの式:
R=CH2−CH2−CH2−NH−R2
を持つ。
R2は、各アミノ修飾の追加のアミノ基により与えられる追加的なコンドレープ性能を達成するために、好ましくは非イオン性であり、水素、アルキル、シクロアルキルまたはアリール、あるいは好ましくはこれらのアミノ誘導体(つまり、アミノアルキル、アルキルアミノアルキル、シクロアルキルアミノアルキルまたはアミノアリール)である。
[実施例I]
本発明による繊維表面修飾物質(SILASTOL SJKN)が、水の重量に基づいて3%のレベルにて水性溶媒(水)中で分散された。該物質は、19%の結合面積を持ち、2つのキスロール塗布器(布の各側に1つのロール)を使用して該布の充分な飽和を確実にし、これ故に、該繊維の該表面の保湿を完了する、ポリプロピレンの熱的にSS結合された不織布(15gsm)に適用された。該布のスピードは250m/分であり、キスロールのスピードは8rpmであった。該布は、「完全乾燥(bone dry)」状態までIR−乾燥器で乾燥され、その後24時間適切な条件に置かれた。以下の試験結果が得られた(10検体の平均);
該乾燥布は、該乾燥布の重量に基づいて、0.18%の前記物質を含有していた。
該乾燥布は、300秒より長い滲み透り時間を示した(無処理の比較品:300秒を超える)。該試験は、350秒にて停止された。
該乾燥布は、123°の接触角を示した(無処理の比較品は128°)。
該乾燥布は、ハンドル−O−メーターを使用して、平均してMDにおいて9.3およびCDにおいて4.5の(mNでの)コンドレープ性能を示した(無処理の比較品:平均して、MDにおいて12.3およびCDにおいて5.5)。表I参照。
これらの試験結果は、無処理の比較品に比較して、平均してMDにおいて25%およびCDにおいて19%のコンドレープ性能における実質的な改善を呈するコンドレープ性能のある疎水性不織布を示している(全体の平均:22%)。
実施例1の手順が、19%の結合面積を持つポリプロピレンの熱的に結合された不織SMMS布(15.5gsm、3.5gsmのメルトブローンを包含する)について遂行された。
該乾燥布は、該乾燥布の重量に基づいて0.24%の前記物質、および19%の結合面積を含有していた。
該乾燥布は、300秒より長い滲み透り時間を示した(無処理の比較品:300秒を超える)。該試験は、350秒にて停止された。
該乾燥布は、124°の接触角を示した(無処理の比較品は127°)。
該乾燥布は、ハンドル−O−メーターを使用して、平均して12.5を超えるMDおよび4.9CDのコンドレープ性能(mN)を示した(無処理の比較品:平均して、16MDおよび6.6CD)。表I参照。
これらの試験結果は、無処理の比較品に比較して、平均して22%MDおよび26%CDのコンドレープ性能における実質的な改善を呈するコンドレープ性能のある疎水性不織布を示している(全体の平均:24%)。
実施例1の手順が、17%の結合面積を持つポリプロピレンの熱的に結合された不織SS布(15gsm)について遂行された。
該乾燥布は、該乾燥布の重量に基づいて0.17%の物質を含有していた。
該乾燥布は、300秒より長い滲み透り時間を示した(無処理の比較品:300秒を超える)。該試験は、350秒にて停止された。
該乾燥布は、123°の接触角を示した(無処理の比較品は123°)。
該乾燥布は、ハンドル−O−メーターを使用して、平均して8.4を超えるMDおよび3.6CDのコンドレープ性能(mN)を示した(無処理の比較品:平均して、12.6MDおよび5.6CD)。表I参照。
これらの試験結果は、比較品に比較して、平均して33%MDおよび35%CDのコンドレープ性能における実質的な改善を呈するコンドレープ性能のある疎水性不織布を示す(全体の平均34%)。
実施例1の手順が、17%の結合面積を持つポリプロピレンの熱的に結合された不織SMMS布(15gsm、3.5gsmのメルトブローンを包含する)について遂行された。
該乾燥布は、該乾燥布の重量に基づいて0.26%の物質を含有していた。
該乾燥布は、300秒より長い滲み透り時間を示した(無処理の比較品:300秒を超える)。該試験は、350秒にて停止された。
該乾燥布は、122°の接触角を示した(無処理の比較品は125°)。
該乾燥布は、ハンドル−O−メーターを使用して、平均して14.5を超えるMDおよび5.4CDのコンドレープ性能(mN)を示した(無処理の比較品:平均して、18MDおよび7.7CD)。表I参照。
これらの試験結果は、無処理の比較品に比較して、平均して22%MDおよび26%CDのコンドレープ性能における実質的な改善を呈するコンドレープ性能のある疎水性不織布を示している(全体の平均:25%)。
実施例1の手順が、実験的な樹脂としてエクソンから得られ、商標名 ESCORENE PP 9355 という、エクソンから市販されている97/3の比のコポリマーに似た、17%の結合面積を持つ96/4の重量比のポリプロピレン/ポリエチレンコポリマーの熱的に結合された不織SS布(15gsm)について遂行された。
該乾燥布は、該乾燥布の重量に基づいて0.38%の前記物質を含有していた。
該乾燥布は、約300秒の滲み透り時間を示した(無処理の比較品:240〜300秒)。該試験は、350秒にて停止された。
該乾燥布は、121°の接触角を示した。
該乾燥布は、ハンドル−O−メーターを使用して、平均して4を超えるMDおよび1CDのコンドレープ性能(mN)を示した(無処理の比較品:平均して、7MDおよび4CD)。表I参照。
これらの試験結果は、無処理の比較品に比較して、平均して43%MDおよび75%CDのコンドレープ性能における実質的な改善を呈するコンドレープ性能のある疎水性不織布を示している(全体の平均:59%)。
処理された比較品として、繊維表面修飾物質(Schill & Seilacher から商標名 SILASTOL E35 として入手可能な、修飾されていないPDMSのマクロ的な乳化剤)が、水の重量に基づいて0.15%のレベルにて水性溶媒(水)中で分散された。該物質は、19%の結合面積を持つポリプロピレンの熱的に結合されたSS不織布(15gsm)の、実験室規模の手触り試料に適用された。1対の圧力調整可能なニップロール(ドイツのマチス社から商標名LABORATORY FOULARD # VFH-35594として入手可能)を有する浸浴(飽和浴に似ている)が使用され、布の充分な飽和を確実にし、これ故に該繊維の表面の保湿を完了した。該布のスピードは0.5m/分であり、該ニップロール圧力は、1〜100単位の規模で50であった。該布は、実験室強制空気オーブン乾燥器を用いて「完全乾燥」状態まで乾燥され、その後24時間適切な条件に置かれた。以下の試験結果が得られた(10検体の平均):
該乾燥布は、該乾燥布の重量に基づいて0.25%の前記物質の追加的な乾燥含浸量を持っていた。
該乾燥布は、185.2秒の滲み透り時間を示した(無処理の比較品:197.7秒)。
該乾燥布は、130.2°の接触角を示した(無処理の比較品129.2°)。
該乾燥布は、ハンドル−O−メーターを使用して、平均してMDにおいて9.7およびCDにおいて4.2のコンドレープ性能(mNでの)を示した(無処理の比較品:平均して、MDにおいて12.4およびCDにおいて5.5)。表II参照。
これらの実験室試験結果は、無処理の比較品に比較して、コンドレープ性能における実質的な改善を呈するが疎水性において僅かな減少を呈するコンドレープ性能のある疎水性不織布を示している。
本発明による繊維表面修飾物質(商標名SILASTOL SJKNとして入手可能な、アミノ修飾PDMSのマクロ的な乳化剤)が、水の重量に基づいて0.4%のレベルにて水性溶媒(水)中で分散された。実施例6の手順が、伴われた。
以下の試験結果が得られた(10検体の平均):
該乾燥布は、該乾燥布の重量に基づいて0.15%の前記物質の追加的な乾燥含浸量を持っていた。
該乾燥布は、231.8秒の滲み透り時間を示した(無処理の比較品:197.7秒を超える)。
該乾燥布は、129.6°の接触角を示した(無処理の比較品129.2°)。
該乾燥布は、ハンドル−O−メーターを使用して、平均してMDにおいて8.4およびCDにおいて3.5のコンドレープ性能(mNでの)を示した(無処理の比較品:平均して、MDにおいて12.4およびCDにおいて5.5)。表II参照。
これらの実験室試験結果は、無処理の比較品に比較して、PDMS処理比較品よりも、コンドレープ性能におけるより実質的な改善および疎水性における増加を呈するカンドレープ性能のある疎水性不織布を示している。
処理された比較品として、繊維表面修飾物質(商標名 SILASTOL E35 として入手可能な修飾されていないPDMSのマクロ的な乳化剤)が、水の重量に基づいて0.15%のレベルにて水性溶媒(水)中で分散された。該物質は、19%の結合面積を持つポリプロピレンの熱的に結合されたSMMS不織布(15gsm)の、実験室規模の手触り試料に適用された。実施例6の手順が、伴われた。
以下の試験結果が得られた(10検体の平均):
該乾燥布は、該乾燥布の重量に基づいて0.25%の前記物質の追加的な乾燥含浸量を持っていた。
該乾燥布は、300秒より長い滲み透り時間を示した(無処理の比較品:300秒を超える)。
該乾燥布は、129.6°の接触角を示した(無処理128.1°)。
該乾燥布は、ハンドル−O−メーターを使用して、平均してMDにおいて14.9およびCDにおいて5.1のコンドレープ性能(mNでの)を示した(無処理の比較品:平均して、MDにおいて16およびCDにおいて6.5)。表II参照。
これらの実験室試験結果は、無処理の比較品に比較して、疎水性における減少なしに、コンドレープ性能における改善を呈するコンドレープ性能のある疎水性不織布を示している。
本発明による繊維表面修飾物質(商標名 SILASTOL SJKN として入手可能な、アミノ修飾PDMSのマクロ的な乳化剤)が、水の重量に基づいて0.4%のレベルにて水性溶媒(水)中で分散された。該物質は、19%の結合面積を持つポリプロピレンの熱的に結合されたSMMS不織布(15gsm)に適用された。実施例6の手順が、伴われた。
以下の試験結果が得られた(10検体の平均):
該乾燥布は、該乾燥布の重量に基づいて0.21%の前記物質の追加的な乾燥含浸量を持っていた。
該乾燥布は、300秒より長い滲み透り時間を示した(無処理の比較品:300秒を超える)。
該乾燥布は、127.9°の接触角を示した(無処理の比較品128.1°)。
該乾燥布は、ハンドル−O−メーターを使用して、平均してMDにおいて12.8およびCDにおいて4.3のコンドレープ性能(mNでの)を示した(無処理の比較品:平均して、MDにおいて16およびCDにおいて6.5)。表II参照。
これらの実験室試験結果は、無処理の比較品に比較して、疎水性における減少無しに、PDMS処理比較品よりもコンドレープ性能においてより実質的な改善を呈するコンドレープ性能のある疎水性不織布を示している。
Claims (54)
- 連続繊維のコンドレープ性能のある(condrapable)疎水性不織布を作る方法であって:
(A)初期のコンドレープ性能を持つ連続繊維の疎水性不織布を提供し;
(B)該布に、水性溶媒中で分散された繊維表面修飾物質を適用し、該物質が、本質的にアミノ修飾ポリジメチルシロキサンを含み;および
(C)該布を乾燥させ、該水性溶媒を除去し、改善されたコンドレープ性能を持つ疎水性布を残す
段階を含む方法。 - 前記アミノ修飾が、メチル基に対してのアミノアルキル基の置換である、請求項1に記載の方法。
- 請求項1に記載の方法であって、前記乾燥布が、少なくとも180秒の滲み透りにより測定される場合は実質的な疎水性により、MDおよびCDに関しての初期のコンドレープ性能に対して相対的に少なくとも15%平均のハンドル−O−メーターの減少により測定される場合はコンドレープ性能における実質的な改善により、特徴付けられる方法。
- 前記物質が、本質的にアミノ修飾ポリジメチルシロキサンを含み、このアミノ修飾が、メチル基に対してのアミノアルキル基の置換である、請求項3に記載の方法。
- 前記物質が、親水性乳化剤により水性溶媒中で分散される、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
- R=CH2−CH2−CH2−NH−R2である、請求項6に記載の方法。
- R2がアミノアルキルである、請求項7に記載の方法。
- Rがアミノエチルアミノプロピルである、請求項8に記載の方法。
- (A)n=120〜500;およびn+m=400〜1,500;
(B)アミノ修飾の度合いが2〜5;および
(C)アミノ数が0.1〜0.3
である、請求項6に記載の方法。 - (D)n=150;およびn+m=1,100;
(E)アミノ修飾の度合いが3.5;および
(F)アミノ数が0.12〜0.15
である、請求項10に記載の方法。 - 前記アミノ修飾PDMSの分子量が、30,000〜150,000である、請求項6に記載の方法。
- 前記アミノ修飾PDMSの分子量が、70,000〜100,000である、請求項12に記載の方法。
- 前記布の湿潤含浸率が、該乾燥布に基づいて20〜200%である、請求項1〜13のいずれか1項に記載の方法。
- 前記水性溶媒が、この中に、該水性溶媒の重量に基づいて0.5〜20%の前記物質を持つ、請求項14に記載の方法。
- 前記乾燥布が、この上に、該乾燥布の重量に基づいて0.005〜0.5%の前記物質を持つ、請求項1〜15のいずれか1項に記載の方法。
- 前記繊維が、ポリエチレン、ポリプロピレン、これらのコポリマーおよびこれらの配合物からなる群から選択されるポリオレフィンである、請求項1〜16のいずれか1項に記載の方法。
- 前記繊維が、ポリプロピレンである、請求項17に記載の方法。
- 前記繊維が、4%のポリエチレンを含有するポリプロピレン/ポリエチレンコポリマーの配合物である、請求項17に記載の方法。
- 前記布が、メルトスパン不織布である、請求項1〜19のいずれか1項に記載の方法。
- 前記繊維が、熱的結合、化学的結合、水交絡およびニードルパンチからなる群から選択される工程により結合される、請求項1〜20のいずれか1項に記載の方法。
- 前記繊維が、熱的結合工程により結合される、請求項21に記載の方法。
- 前記布が、前記布の全面積に基づいて12〜18%の結合面積を持つ、請求項1〜22のいずれか1項に記載の方法。
- 前記親水性乳化剤が、非イオン性である、請求項5に記載の方法。
- 前記親水性乳化剤が、少なくとも1つのエトキシル化脂肪族アルコールである、請求項24に記載の方法。
- 前記親水性乳化剤が、非イオン性または陽イオン性共乳化剤を包含する、請求項24に記載の方法。
- 前記親水性乳化剤が、8〜17のHLBを持つ、請求項24に記載の方法。
- 前記親水性乳化剤が、前記物質の重量に基づいて3〜30%にて存在する、請求項24に記載の方法。
- 前記減少が、MDおよびCDに関して少なくとも20%平均である、請求項3に記載の方法。
- 連続繊維のコンドレープ性能のある疎水性不織布であって:
(A)初期のコンドレープ性能を持つ連続繊維の疎水性不織布;および
(B)該布上で処理された繊維表面修飾物質
を含み、該物質が本質的にアミノ修飾ポリジメチルシロキサンを含み;該繊維表面修飾物質を用いた処理後の該布が、180秒を超える滲み透りにより測定される場合は実質的な疎水性により、MDおよびCDに関しての初期のコンドレープ性能に対して相対的に少なくとも15%平均のハンドル−O−メーターの減少により測定される場合はコンドレープ性能における実質的な改善により特徴付けられる
布。 - 親水性乳化剤を包含する、請求項30に記載の布。
- 前記アミノ修飾が、メチル基に対してのアミノアルキル基の置換である、請求項30に記載の布。
- R=CH2−CH2−CH2−NH−R2である、請求項33に記載の布。
- R2がアミノアルキルである、請求項34に記載の布。
- Rがアミノエチル−アミノプロピルである、請求項35に記載の布。
- (C)n=120〜500;およびn+m=400〜1,500;
(D)アミノ修飾の度合いが2〜5;および
(E)アミノ数が0.1〜0.3
である、請求項33に記載の布。 - (F)n=150;およびn+m=1,100;
(G)アミノ修飾の度合いが3.5;および
(H)アミノ数が0.12〜0.15
である、請求項37に記載の布。 - 前記アミノ修飾PDMSの分子量が、30,000〜150,000である、請求項33に記載の布。
- 前記アミノ修飾PDMSの分子量が、70,000〜100,000である、請求項39に記載の布。
- 前記布が、この上に、該布の重量に基づいて0.005〜0.5%の前記物質を持つ、請求項30に記載の布。
- 前記繊維が、ポリエチレン、ポリプロピレン、これらのコポリマーおよびこれらの配合物からなる群から選択されるポリオレフィンである、請求項30に記載の布。
- 前記繊維が、ポリプロピレンである、請求項42に記載の布。
- 前記繊維が、4%のポリエチレンを含有するポリプロピレン/ポリエチレンコポリマーである、請求項42に記載の布。
- 前記布が、メルトスパン不織布である、請求項30に記載の布。
- 前記繊維が、熱的結合、化学的結合、水交絡およびニードルパンチからなる群から選択される工程により結合にされる、請求項30に記載の布。
- 前記繊維が、熱的結合工程により結合される、請求項46に記載の布。
- 前記布が、前記布の全面積に基づいて12〜18%の結合面積を持つ、請求項30に記載の布。
- 前記親水性乳化剤が、非イオン性である、請求項31に記載の布。
- 前記親水性乳化剤が、少なくとも1つのエトキシル化脂肪族アルコールである、請求項49に記載の布。
- 前記親水性乳化剤が、非イオン性または陽イオン性共乳化剤を包含する、請求項49に記載の布。
- 前記親水性乳化剤が、8〜17のHLBを持つ、請求項49に記載の布。
- 前記親水性乳化剤が、前記物質の重量に基づいて3〜30%にて存在する、請求項49に記載の布。
- 前記減少が、MDおよびCDに関して少なくとも20%平均である、請求項30に記載の布。
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