JP2022528112A - ポリ乳酸及びポリグリコール酸の新規エステル及びその組成物 - Google Patents
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Abstract
ポリ乳酸のポリエチレングリコールエステルを含むポリ乳酸のエステル及びポリグリコール酸のエステルが開示される。例示的なポリ乳酸のエステル及び／又はポリグリコール酸のエステルは、テキスタイル仕上げ剤として使用することができる。直接及びエステル交換反応を介してポリ乳酸のエステルを製造する方法も開示される。
【選択図】なし
【選択図】なし
Description
本発明は、ポリ乳酸の新規エステル及び新規エステルの製造方法に関する。本発明はまた、新規エステルを含む組成物に関する。
ポリエステル及びポリオレフィンのような高分子量ポリマーは、一般に、糸、織布及び編布、並びに不織布のような繊維及び繊維物品を製造するために使用される。ポリエステル及びポリオレフィンから製造された物品の表面は、それらの化学的性質により疎水性である。多くの用途において、物品の表面が親水性を有することが望ましい。ポリエステル及びポリオレフィン物品には、それらの疎水性に対抗し、親水性を付与するために、局部的コーティング又は仕上げ剤がしばしば使用される。ポリ乳酸（「ＰＬＡ」）やポリオレフィンなどのポリエステルは、おむつなどの吸収性製品を含む多くの製品に使用可能である。ポリ乳酸は石油の代わりにトウモロコシなどの再生可能な供給源から得られるので、ポリ乳酸は堆肥化可能で生分解性がある。ポリ乳酸はポリプロピレン（「ＰＰ」）と同様の特性を持っている。
一態様において、本発明はポリ乳酸（即ち、「ＰＬＡ」）のエステルに関する。別の態様では、本発明はテキスタイル（例えば、ポリ乳酸を含むポリエステルで作られたテキスタイル）の仕上げ剤として使用することができるポリ乳酸エステル及びポリプロピレンなどのポリオレフィンを含む組成物に関する。ポリ乳酸エステルは、ポリ乳酸ジオール（例えば、ポリエチレングリコール（即ち、「ＰＥＧ」）及び１，３プロパンジオール）エステル、並びにポリ乳酸ポリオール（例えば、ポリグリセロール、糖、及び糖アルコール）エステル、及び／又はそれらの組み合わせを含むことができる。本明細書で使用されるように、ポリオールは２つ以上の水酸基、例えば、２つの水酸基（本明細書ではジオールとも呼ばれる）及び／又は３つ以上の水酸基（－ＯＨ）を有する化合物を含むことができるが、これらに限定されない。
別の態様では、本発明はポリ乳酸のエステルの製造方法に関する。このようなポリ乳酸エステルは、（ｉ）ジオール及び／又はポリオールを（ｉｉ）ポリ乳酸、ラクチド又は乳酸と反応させることによって製造することができる。ジオール及び／又はポリオールの混合物又は組み合わせを、ポリ乳酸、ラクチド、又は乳酸と反応させて、本発明のエステルを形成することもできる。
別の態様では、本発明はポリ乳酸エステルを含有する組成物で処理されるテキスタイルに関する。ポリ乳酸エステルは堆肥化可能及び／又は生分解性であり得、したがって、堆肥化可能及び／又は生分解性であり得る生成物を作成するために、ポリ乳酸エステルはポリ乳酸ポリマーと共に有用である。
別の態様では、本発明はポリグリコール酸（又は「ＰＧＡ」）のエステルに関する。別の態様では、本発明はテキスタイル（例えば、ポリ乳酸を含むポリエステル製のテキスタイル）及びポリプロピレンなどのポリオレフィンに対する仕上げ剤として使用することができるＰＧＡエステルを含む組成物に関する。一実施形態では、ＰＧＡエステルがジオール、例えば、ポリエチレングリコール（「ＰＥＧ」）又は１，３プロパンジオールを含むことができるが、これらに限定されない。別の実施形態において、ＰＧＡエステルはポリオール、例えば、限定されないが、ポリグリセロール、糖、及び糖アルコールを含むことができる。別の実施形態では、前記エステルが１つ以上のジオールの組み合わせを含むことができる。別の実施形態では、前記ＰＧＡエステルが１つ以上のポリオールの組み合わせを含むことができる。さらに別の実施形態では、前記ＰＧＡエステルが１つ以上のジオールと１つ以上のポリオールとの組み合わせを含むことができる。
別の態様では、本発明はＰＧＡエステルの製造方法に関する。このようなポリグリコール酸エステルは、（ｉ）ジオール及び／又はポリオールと、（ｉｉ）ＰＧＡ又はグリコール酸とを反応させることによって製造することができる。ジオール及び／又はポリオールの混合物又は組み合わせをＰＧＡ又はグリコール酸と反応させて、ＰＧＡのエステルを形成することもできる。
別の態様では、本発明はＰＬＡ及び／又はＰＧＡのエステルを含有する組成物で処理されたテキスタイルに関する。ポリ乳酸及びポリグリコール酸のエステルは堆肥化可能及び／又は生分解性であり得、したがって、堆肥化可能及び／又は生分解性である製品を作成するために、それはポリ乳酸ポリマーと共に有用である。
１つの態様において、本発明はＰＬＡ及び／又はＰＧＡのエステルに関する。別の態様において、本発明はＰＬＡ及び／又はＰＧＡのエステルを含む組成物に関する。これらの組成物は、ＰＬＡ及びポリオレフィンのようなポリエステルから製造されたテキスタイルに対する仕上げ剤として使用することができる。ＰＬＡ及び／又はＰＧＡのエステルはまた、他の合成ポリマー（例えば、ポリアミド、アクリル、ナイロン、ポリプロピレン、及びアラミド）及び人工繊維（例えば、アセテート、リオセル、及びレーヨン）に対する仕上げ剤として有用であり得る。また、ＰＬＡのエステルは、天然繊維（例えば、竹、綿、亜麻、麻、及び羊毛）に有用であり得る。ＰＬＡ及び／又はＰＧＡのエステル、並びにＰＬＡ及び／又はＰＧＡのエステルを含む組成物は、ＰＬＡ及び／又はポリプロピレンで作られたテキスタイルなどの疎水性材料の表面をコーティングすることができ、そして当該材料の表面を疎水性から親水性に変化させることができ、又は、当該材料が既に親水性である場合、材料の親水性を増大させることができる。したがって、本発明の別の態様は、ＰＬＡ及び／又はＰＧＡの１つ以上のエステルが適用される材料である。
一実施形態では、前記材料は、スパンボンド、メルトブローン、カーデッド、エアレイド、ウェットレイド、又はそれらの組み合わせなどの不織布であってもよい。不織布の例には、おむつ用のポリエステルトップシートが含まれる。別の実施形態では、前記テキスタイルは、織物又は編物（例えば、スポーツ衣類を含む衣類）であってもよい。テキスタイルには、繊維、フィラメント、ヤーン、織物、不織布、及び編物が含まれる。
一実施形態では、ＰＬＡ及び／又はＰＧＡのエステルは、それぞれ１つ以上のポリオール及びＰＬＡ及び／又はＰＧＡのエステルを含む。本明細書中で使用される場合、用語「ポリオール」は２つ以上の水酸基、例えば、２つの水酸基（本明細書中ではジオールとも呼ばれる）及び／又は３つ以上のヒドロキシル（－ＯＨ）基を有する化合物を含むことができるが、これらに限定されない。
ジオールにはＣ２～Ｃ２０、例えばＣ２～Ｃ３、Ｃ２～Ｃ４、Ｃ２～Ｃ５、Ｃ２～Ｃ６、Ｃ２～Ｃ７、Ｃ２～Ｃ８、Ｃ２～Ｃ９など、線状、分岐及び／又は環状ジオール、及び／又はそれらのポリマー（ポリエーテルなど）が含まれ得るが、これらに限定されない。ジオールの例としてはエチレングリコール、１，２－プロパンジオール、１，３－プロパンジオール、１，４－ブタンジオール、１，５－ペンタンジオール、１，６－ヘキサンジオール、ＰＥＧ、ポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）など、及び／又はそれらの組み合わせ及び／又は混合物が挙げられるが、これらに限定されない。
３個以上の水酸基を有するポリオールとしてはＣ３～Ｃ２０（例えば、Ｃ３～Ｃ４、Ｃ３～Ｃ５、Ｃ３～Ｃ６、Ｃ３～Ｃ７、Ｃ３～Ｃ８、Ｃ３～Ｃ９など）、直鎖、分岐及び／又は環状ポリオール、及び／又はそれらのポリマー（例えば、ポリエーテル）が挙げられ得るが、これらに限定されない。３個以上の水酸基を有するポリオールの例としてはグリセロール及び／又はそのポリマー（例えば、トリグリセロール、ペンタグリセロール、及び／又はデカグリセロール）、糖アルコール、糖など、及び／又はそれらの組み合わせ及び／又は混合物が挙げられ得るが、これらに限定されない。糖アルコールの例としてはエリトリトール、トレイトール、アラビトール、リビトール、キシリトール、マンニトール、ソルビトール、ガラクチトール、イディトール、ボレミトール、フシトール、マルチトール、ラクチトール、イソマルトなど、及び／又はそれらの混合物及び／又は組み合わせが挙げられ得るが、これらに限定されない。糖の例としてはグルコース、フルクトース、ガラトース、スクロース、ラクトース、マルトースなどの単糖類及び／又は二糖類、及び／又はそれらの組み合わせ及び／又は混合物が挙げられ得るが、これらに限定されない。
一実施形態では、ＰＬＡのエステルは、ＰＬＡのＰＥＧエステルを含む。別の実施形態では、ＰＬＡのエステルは、ＰＬＡの１，３プロパンジオールエステルを含む。さらに別の実施形態では、ＰＬＡのエステルは、ポリオール、例えば、ポリグリセロール、糖、及び／又は糖アルコール、ＰＬＡのエステルを含む。さらなる実施形態において、ＰＬＡのエステルは、以下のＰＬＡのエステルのうちの２つ以上を含み得る：ＰＬＡのＰＥＧエステル、ＰＬＡの１，３プロパンジオールエステル、ＰＬＡのポリオールエステル、及び／又はそれらの組み合わせ。ＰＬＡのエステルは、（ｉ）ＰＥＧ又は１，３プロパンジオールを含むがこれらに限定されない上記のジオール、及び／又はトリ－、ペンタ－、又はデカ－グリセロールなどのグリセロールを含むがこれらに限定されない上記のポリオール、又は糖、又は糖アルコールを（ｉｉ）ＰＬＡ、ラクチド、又は乳酸と反応させることによって作成されるエステルを含むことができる。前記ラクチドは、Ｄ－、Ｌ－、又はＤＬ－ラクチドであってもよい。従って、ＰＬＡのエステルは、ＰＬＡのＰＥＧエステル、ＰＬＡのグリセロールエステル、ＰＬＡの１，３プロパンジオールエステル、ＰＬＡの糖エステル、及びＰＬＡの糖アルコールエステルを含むことができる。別の実施形態において、ＰＬＡのエステルは、ＰＬＡのＰＥＧエステルを含む。別の実施形態では、組成物がＰＬＡのグリセロールエステルを含む。別の実施形態では、組成物がＰＬＡの１，３プロパンジオールエステルを含む。別の実施形態において、組成物は、ＰＬＡの糖エステルを含む。別の実施形態では、組成物がＰＬＡの糖アルコールエステルを含む。別の実施形態では、ＰＬＡのエステルがＰＬＡの２つ以上のＰＥＧエステル、ＰＬＡのグリセロールエステル、ＰＬＡの１，３プロパンジオールエステル、ＰＬＡの糖エステル、及びＰＬＡの糖アルコールエステルの組み合わせを含むことができる。前記組成物は水及び／又はＰＬＡの１つ以上のエステルを含む別の溶媒を含み、テキスタイルの仕上げ剤を提供することができる。
一実施形態では、ＰＧＡのエステルがＰＧＡのＰＥＧエステルを含む。別の実施形態において、ＰＧＡのエステルは、ＰＧＡの１，３プロパンジオールエステルを含む。さらに別の実施形態では、ＰＧＡのエステルにはポリオール、例えば、ポリグリセロール、糖、及び／又は糖アルコール、ＰＧＡのエステルが含まれる。さらなる実施形態において、ＰＧＡのエステルは、以下のＰＧＡのエステルのうちの２つ以上を含み得る：ＰＧＡのＰＥＧエステル、ＰＧＡの１，３プロパンジオールエステル、ＰＧＡのポリオールエステル、及び／又はそれらの組み合わせ。ＰＧＡのエステルは、（ｉ）ＰＥＧ又は１，３プロパンジオールを含むがこれらに限定されない上記のジオール、及び／又はトリ－、ペンタ－、又はデカ－グリセロールなどのグリセロールを含むがこれらに限定されない上記のポリオール、又は糖、又は糖アルコールを（ｉｉ）ＰＧＡ、ラクチド、又は乳酸と反応させることによって作成されるエステルを含むことができる。前記ラクチドは、Ｄ－、Ｌ－、又はＤＬ－ラクチドであってもよい。従って、ＰＧＡのエステルは、ＰＧＡのＰＥＧエステル、ＰＧＡのグリセロールエステル、ＰＧＡの１，３プロパンジオールエステル、ＰＧＡの糖エステル、及びＰＧＡの糖アルコールエステルを含むことができる。別の実施形態では、ＰＧＡのエステルがＰＧＡのＰＥＧエステルを含む。別の実施形態では、組成物がＰＧＡのグリセロールエステルを含む。別の実施形態では、組成物がＰＧＡの１，３プロパンジオールエステルを含む。別の実施形態において、組成物は、ＰＧＡの糖エステルを含む。別の実施形態において、組成物は、ＰＧＡの糖アルコールエステルを含む。別の実施形態では、ＰＧＡのエステルがＰＧＡの２つ以上のＰＥＧエステル、ＰＧＡのグリセロールエステル、ＰＧＡの１，３プロパンジオールエステル、ＰＧＡの糖エステル、及びＰＧＡの糖アルコールエステルの組み合わせを含むことができる。前記組成物は水及び／又はＰＧＡの１つ以上のエステルを含む別の溶媒を含み、テキスタイルの仕上げ剤を提供することができる。
別の態様において、本発明は、ＰＬＡ及びＰＧＡのエステルを作成する方法に関する。一実施形態では、ＰＬＡのエステルが（ｉ）ジオール（ＰＥＧ又は１，３プロパンジオールを非限定的に含むことができる上記のような）及び／又はポリオール（ポリグリコール、トリグリセロール、ペンタグリセロール、又はデカグリセロールを含むポリグリセロールを非限定的に含むことができる上記のような）、又は糖、又は糖アルコールを（ｉｉ）ＰＬＡと反応させることによって作成することができる。一実施形態では、ＰＧＡのエステルが（ｉ）ジオール（ＰＥＧ又は１，３プロパンジオールを非限定的に含むことができる上記のような）及び／又はポリオール（ポリグリコール、トリグリセロール、ペンタグリセロール、又はデカグリセロールを含むポリグリセロールを非限定的に含むことができる上記のような）、又は糖、又は糖アルコールを（ｉｉ）ＰＧＡと反応させることによって作製することができる。反応は、反応体を触媒で加熱することによって行うことができる。触媒は塩基性触媒（例えば、炭酸ナトリウム及び／又は炭酸カルシウム）であってもよい。触媒はまた、第一スズオクトアートのようなルイス酸触媒であってもよい。反応は触媒なしで行うことができる。反応はＰＬＡを溶融しかつ反応を開始してＰＬＡのエステルを形成するのに十分な温度で行われる。ＰＥＧとＰＬＡとの反応を開始させる温度は１４０℃～１６０℃とすることができるが、ＰＬＡを溶かすのに必要な温度は少なくとも約１６０℃である。従って、ＰＥＧとＰＬＡとの反応は１６０℃～２００℃又は１７０℃～１９０℃の間で行うことができる。ＰＬＡとの反応を促進するために、ジオール及び／又はポリオール、又はジオールとポリオールとの組合せを溶解するために溶剤を使用することができる。
反応物のジオール及び／又はポリオールに対する初期ＰＬＡの質量パーセンテージは、２５～７５パーセントのＰＬＡ及び７５～２５パーセントのジオール及び／又はポリオール、３０～７０パーセントのＰＬＡ及び７０～３０パーセントのジオール及び／又はポリオール、３５～６５パーセントのＰＬＡ及び６５～３５パーセントのジオール及び／又はポリオール、４０～６０パーセントのＰＬＡ及び６０～４０パーセントのジオール及び／又はポリオール、４５～５５パーセントのＰＬＡ及び５５～４５パーセントのジオール及び／又はポリオールであり得る。一実施形態ではＰＬＡの初期質量パーセントが反応物の５０パーセントを超え、従って、ジオール及び／又はポリオールの初期質量パーセントは反応物の５０パーセント未満である。初期質量パーセントＰＥＧ対ＰＬＡ比（ＰＥＧ：ＰＬＡ）は、７５：２５～２５：７５、７０：３０～３０：７０、６５：３５～３５：６５、６０：４０～４０：６０であり得る。反応温度は、典型的には１６０℃～２００℃又は１７０℃～１９０℃である。
反応物の最初のＰＧＡ対ジオール及び／又はポリオール質量パーセンテージは、２５～７５パーセントのＰＧＡ及び７５～２５パーセントのジオール及び／又はポリオール、３０～７０パーセントのＰＧＡ及び７０～３０パーセントのジオール及び／又はポリオール、３５～６５～３５パーセントのＰＧＡ及び／又は６５パーセントのジオール及び／又はポリオール、４０～６０パーセントのＰＧＡ及び６０～４０パーセントのジオール及び／又はポリオール、４５～５５パーセントのＰＧＡ及び５５～４５パーセントのジオール及び／又はポリオールであり得る。一実施形態ではＰＧＡの初期質量パーセントが反応物の５０パーセントを超え、したがって、ジオール及び／又はポリオールの初期質量パーセントは反応物の５０パーセント未満である。初期質量パーセントＰＥＧ対ＰＧＡ比（ＰＥＧ：ＰＧＡ）は、７５：２５～２５：７５、７０：３０～３０：７０、６５：３５～３５：６５、６０：４０～４０：６０であり得る。反応温度は、典型的には２２０℃～２４０℃又は２２５℃～２３０℃である。
ＰＬＡのエステルの十分な収率を提供するために必要とされる反応時間は、ＰＬＡ、ジオール及び／又はポリオールの分子量、反応の温度及び圧力、触媒の使用、ならびに直接エステル化の場合、反応中の水の除去速度に基づいて変化し得る。反応時間は透明で安定な水とのエマルジョンを提供するために、ＰＬＡのＰＬＡのエステルへの適切な変換を達成するのに十分であるべきである。反応時間は、温度がＰＬＡの融点温度に達した後、１時間～１０時間、２時間～６時間、及び３時間～５時間であり得る。典型的には、透明から曇った塊が形成され、ＰＬＡのエステルの形成が実質的に完了したことを示すまで（すなわち、ＰＬＡのＰＬＡのエステルへの７５、８０、８５、９０、又は９５パーセントを超える変換）、反応を続ける。
ＰＧＡのエステルの十分な収率を提供するために必要とされる反応時間は、ＰＧＡ、ジオール及び／又はポリオールの分子量、反応の温度及び圧力、触媒の使用、ならびに直接エステル化の場合、反応中の水の除去速度に基づいて変化し得る。反応時間は水との透明で安定なエマルジョンを提供するために、ＰＧＡのＰＧＡのエステルへの適切な変換を達成するのに十分であるべきである。反応時間は、温度がＰＧＡの融点温度に達した後、１時間～１０時間、２時間～６時間、及び３時間～５時間であり得る。典型的には、ＰＧＡのエステルの形成が実質的に完了したことを示す透明ないし曇った塊が形成されるまで（すなわち、ＰＧＡのＰＧＡエステルへの７５、８０、８５、９０、又は９５パーセントを超える変換）、反応を継続する。
ジオールをＰＬＡと反応させると、ジオール－ＰＬＡ及び／又はジオール－ＰＬＡ－ジオールエステルが形成される。ポリオールをＰＬＡと反応させると、ポリオール－ＰＬＡ及び／又はポリオール－ＰＬＡ－ポリオールエステルが形成される。ＰＬＡの代わりに乳酸又はラクチドを使用する場合、反応時間は２～８時間とすることができる。
ジオールをＰＧＡと反応させると、ジオール－ＰＧＡ及び／又はジオール－ＰＧＡ－ジオールエステルが形成される。ポリオールをＰＧＡと反応させると、ポリオール－ＰＧＡ及び／又はポリオール－ＰＧＡ－ポリオールエステルが形成される。ＰＧＡの代わりに乳酸又はラクチドを使用する場合、反応時間は２～８時間とすることができる。
ポリオールとＰＬＡとの反応によって形成されるエステルは、以下の式によって表され得るＰＬＡ－ポリオールエステル及び／又はＰＬＡ－ポリオール－ＰＬＡエステルを形成することができる：
（式中、ｍは１より大きい整数であり、ｎは１以上の整数である。）；
及び／又は
（式中、ｍ１及びｍ２は１より大きい整数であり、ｍ１及びｍ２は等しくても等しくなくてもよく、ｎは１以上の整数である。）
及び／又は
式（ＩＩＩ）のエステルの実施形態において、ｎは１以上、９０、８０、７０、６０、５０、４０、３０、２０、又は１０未満の整数であり得、そしてｍは１より大きく１０未満の整数であり得る。式（ＩＶ）のエステルの実施形態では、ｎは１以上、９０，８０，７０，６０，５０，４０，３０，２０又は１０未満の整数であり得、そしてｍ１及びｍ２は１より大きく１０未満の整数であり得、ｍ１及びｍ２は等しくても等しくなくてもよい。
ポリオールとＰＬＡとの反応によって形成されるエステルは、以下の式によって表され得る２つより多い水酸基を含むＰＬＡ－ポリオールエステル及び／又はＰＬＡ－ポリオール－ＰＬＡエステルを形成することができる：
（式中、ｍ１、ｍ３は１より大きい整数であり、そしてｍ１及びｍ３は等しくても等しくなくてもよく、そしてｎ及びｐは１以上の整数である。）
及び／又は
（式中、ｍ１、ｍ２、及びｍ３は１より大きい整数であり、そしてｍ１、ｍ２、ｍ３は等しくても等しくなくてもよく、そしてｎ及びｐは１以上の整数である。）
及び／又は
式（Ｖ）のエステルの実施態様では、ｎは１以上、９０、８０、７０、６０、５０、４０、３０、２０、又は１０未満の整数であり得、そしてｍ１及びｍ３は１よりも大きく１０未満の整数であり得、そして等しくても等しくなくてもよい。式（ＶＩ）のエステルの実施形態において、ｎは１以上、９０、８０、７０、６０、５０、４０、３０、２０、又は１０未満の整数、そしてｍ１、ｍ２、及びｍ３は１より大きいか又は１０より小さい整数であり得、そしてｍ１、ｍ２、及びｍ３は等しくても等しくなくてもよい。
式（ＩＩＩ）、（ＩＶ）、（Ｖ）、及び（ＶＩ）において、各Ａ及び／又はＡ’は、１つ以上のポリオール、例えば、本明細書中で議論されるジオール、ポリオール、糖及び／又は糖アルコールのうちの１つ以上から独立して誘導されるが、これらに限定されない。
例えば、各Ａ及び／又はＡ’は、Ｃ２－Ｃ２０、例えば、Ｃ２－Ｃ３、Ｃ２－Ｃ４、Ｃ２－Ｃ５、Ｃ２－Ｃ６、Ｃ２－Ｃ７、Ｃ２－Ｃ８、Ｃ２－Ｃ８、Ｃ２－Ｃ９など、直鎖及び／又は分岐アルキレン基及び／又はＣ３－Ｃ２０、例えば、Ｃ３－Ｃ４、Ｃ３－Ｃ５、Ｃ３－Ｃ６、Ｃ３－Ｃ７、Ｃ３－Ｃ８、Ｃ３－Ｃ９など、シクロアルキレン基の１つ以上を独立して含むことができ、ここで、各直鎖及び／又は分岐アルキレン基及び／又はシクロアルキレン基は、１つ以上の－Ｏ－原子を独立して任意に含むことができ、及び／又は各直鎖及び／又は分岐アルキレン基及び／又はシクロアルキレン基は、１つ以上の水酸基（－ＯＨ）を独立して任意に含むことができる。
ＰＥＧとＰＬＡ（ＰＬＡ）との反応によって形成されるエステルは、以下の式によって表されるＰＬＡ－ＰＥＧエステル及びＰＬＡ－ＰＥＧエステルを形成することができる：
式（Ｉ）
（式中、ｍ及びｎは１より大きい整数である。）
及び／又は
式（ＩＩ）
（式中、ｍ１及びｍ２は１より大きい整数であり、ｍ１及びｍ２は等しくても等しくなくてもよい。）
式（Ｉ）のエステルの別の実施形態において、ｎは１より大きく、９０、８０、７０、６０、５０、４０、３０、２０、又は１０未満の整数であり得、そしてｍは１より大きく、１０未満の整数であり得る。式（ＩＩ）のエステルの別の実施形態において、ｎは１より大きく、９０、８０、７０、６０、５０、４０、３０、２０、又は１０未満の整数であり得、そしてｍ１及びｍ２は１より大きく、１０未満の整数であり得、そしてｍ１及びｍ２は等しくても等しくなくてもよい。
式（Ｉ）
及び／又は
式（ＩＩ）
式（Ｉ）のエステルの別の実施形態において、ｎは１より大きく、９０、８０、７０、６０、５０、４０、３０、２０、又は１０未満の整数であり得、そしてｍは１より大きく、１０未満の整数であり得る。式（ＩＩ）のエステルの別の実施形態において、ｎは１より大きく、９０、８０、７０、６０、５０、４０、３０、２０、又は１０未満の整数であり得、そしてｍ１及びｍ２は１より大きく、１０未満の整数であり得、そしてｍ１及びｍ２は等しくても等しくなくてもよい。
別の実施形態において、ＰＧＡは、上記の式（Ｉ）～（ＶＩ）においてＰＬＡに置換され得る。
以下の非限定的な実施例は、ＰＬＡのＰＥＧエステルを製造する方法を例示するために提供される。各実施例で使用されるＰＬＡは、ＮａｔｕｒｅＷｏｒｋｓ（登録商標）によってＩＮＧＥＯ（登録商標）６３０２Ｄという商品名で製造販売されているＰＬＡである。ＩＮＧＥＯ（登録商標）６３０２Ｄは約１２５～１３５℃の結晶融点を有する非晶質熱可塑性繊維グレード樹脂である。同様にＮａｔｕｒｅＷｏｒｋｓ（登録商標）によって製造及び販売され、約１６５℃の融点を有するＩＮＧＥＯ（登録商標）６２０２Ｄなどの結晶性ＰＬＡもまた、本発明のエステルを製造するために使用することができる。より低い及びより高い分子量のＰＥＧを、以下の実施例に記載されるプロセスにおいて使用することができる。ＰＥＧの分子量は質量平均分子量である。
以下に開示されるエステルの製造方法は、ＰＧＡの対応するエステルの製造方法について例示的に使用することができる。
（実施例１）
ＰＥＧ ４００ Ｍｗ（１２９ｇ）、ＰＬＡ（１００ｇ）、及び０．４１ｇの炭酸ナトリウムを、撹拌しながら、フラスコ中で２４０分間１６０℃に加熱した。ＰＬＡのＰＥＧエステルのサンプルを収集した。ゲル浸透クロマトグラフィーを使用して、ＰＬＡのＰＥＧエステルの質量平均分子量は、約６００～６５０グラム／モルであると決定された。
ＰＥＧ ４００ Ｍｗ（１２９ｇ）、ＰＬＡ（１００ｇ）、及び０．４１ｇの炭酸ナトリウムを、撹拌しながら、フラスコ中で２４０分間１６０℃に加熱した。ＰＬＡのＰＥＧエステルのサンプルを収集した。ゲル浸透クロマトグラフィーを使用して、ＰＬＡのＰＥＧエステルの質量平均分子量は、約６００～６５０グラム／モルであると決定された。
（実施例２）
ＰＥＧ ４００ Ｍｗ（１２９ｇ）、ＰＬＡ（１００ｇ）、及び０．４０ｇの炭酸ナトリウムを、攪拌しながら２００分間、１８０℃に加熱した。ＰＬＡのＰＥＧエステルのサンプルを収集した。ゲル浸透クロマトグラフィーを使用して、ＰＬＡのＰＥＧエステルの質量平均分子量は、約６００～６５０グラム／モルであると決定された。
ＰＥＧ ４００ Ｍｗ（１２９ｇ）、ＰＬＡ（１００ｇ）、及び０．４０ｇの炭酸ナトリウムを、攪拌しながら２００分間、１８０℃に加熱した。ＰＬＡのＰＥＧエステルのサンプルを収集した。ゲル浸透クロマトグラフィーを使用して、ＰＬＡのＰＥＧエステルの質量平均分子量は、約６００～６５０グラム／モルであると決定された。
（実施例３）
ＰＥＧ ６００ Ｍｗ（１２９ｇ）、ＰＬＡ（１００ｇ）、及び０．４０ｇの炭酸ナトリウムを、攪拌しながら２００分間、１８０℃に加熱した。ＰＬＡのＰＥＧエステルのサンプルを収集した。ゲル浸透クロマトグラフィーを使用して、ＰＬＡのＰＥＧエステルの質量平均分子量は、約９００～９５０グラム／モルであると決定された。
ＰＥＧ ６００ Ｍｗ（１２９ｇ）、ＰＬＡ（１００ｇ）、及び０．４０ｇの炭酸ナトリウムを、攪拌しながら２００分間、１８０℃に加熱した。ＰＬＡのＰＥＧエステルのサンプルを収集した。ゲル浸透クロマトグラフィーを使用して、ＰＬＡのＰＥＧエステルの質量平均分子量は、約９００～９５０グラム／モルであると決定された。
他の質量平均分子量、例えば、２００、８００、１０００、１２００、１４００ダルトン又は２００ダルトンを超える他の質量平均分子量を有するＰＥＧをＰＬＡと反応させて、上記の手順を用いて他の質量平均分子量を有するＰＬＡのＰＥＧエステルを製造することができる。ＰＥＧ：ＰＬＡは本明細書に記載されるように、異なる質量比で反応させることができる。
ＰＬＡは、トウモロコシ、サトウキビ、テンサイ、及びキャッサバなどの再生可能な材料から作られる。使用することができるＰＬＡは分子量によって限定されず、質量平均分子量（Ｍｗ）が（例えば、１万～１５万ダルトン（ｇ／モル））であることができる。ＰＥＧは典型的には石油から製造されるが、トウモロコシ、サトウキビ、テンサイ及びキャッサバのような全ての天然の再生可能な材料から製造することもできる。したがって、ＰＬＡのエステルは全天然の再生可能な材料から作製することができ、堆肥化可能及び／又は生分解性であることができる。ＰＬＡのエステル中のＰＥＧ単位の質量平均分子量は、１００～５０００ダルトン、１００～４０００ダルトン、１００～２０００ダルトン、１００～１０００ダルトン、１００～８００ダルトン、及び１００～６００ダルトンであり得る。一実施形態では、質量平均分子量は約４００ダルトンである。ＰＬＡのＰＥＧエステルの質量平均分子量は、５０００ダルトン未満、４０００ダルトン未満、３０００ダルトン未満、２０００ダルトン未満、１０００ダルトン未満、９７５ダルトン未満、９５０ダルトン未満、９００ダルトン未満、８００ダルトン未満、７００ダルトン未満、６００ダルトン未満、５００ダルトン未満、又は４００ダルトン未満であり得る。ジオール又はポリオールをＰＬＡと反応させることによって作製されるＰＬＡのエステルの質量平均分子量は、５０００ダルトン未満、４０００ダルトン未満、３５００ダルトン未満、３０００ダルトン未満、２５００ダルトン未満、２０００ダルトン未満、１５００ダルトン未満、１０００ダルトン未満、９７５ダルトン未満、９５０ダルトン未満、９００ダルトン未満、８００ダルトン未満、７００ダルトン未満、６００ダルトン未満、５００ダルトン未満、又は４００ダルトン未満であり得る。
ＰＬＡのＰＥＧエステルの質量平均分子量はＧＰＣカラム及び蒸発光散乱検出（「ＥＬＳＤ」）を用いた標準高速液体クロマトグラフィー（「ＨＰＬＣ」）システムを用いたゲル浸透クロマトグラフィー（「ＧＰＣ」）により測定することができる。ＰＬＡのＰＥＧエステルの質量平均モジュラー質量を測定するために、以下の手順を使用した。標準物質の保持時間を校正方程式に適合させ、この方程式を用いて未知のポリマーの質量平均分子量を測定した。未知のポリマーサンプルは１．５ｍＬのＨＰＬＣグレードイソプロピルアルコール（「ＩＰＡ」）に対してサンプルの０．０２ｇを用いて調製した。また、様々な平均分子量のＰＥＧポリマーを調製しそしてサンプルの分子量計算に用いる指数関数的成長速度式／曲線を公式化するために「標準物質」として使用した。標準的なＰＥＧはそれらの質量平均分子量によって標識されたので、測定からの結果は質量平均分子量の結果であった。典型的なＰＥＧ標準セットの例を以下の表１に示す。
使用したカラムは、Ｊｏｒｄｉ Ｇｅｌ ＤＶＢ ５００Ａ（３００×０７．８ｍｍ、カタログ番号１５０７１）であった。この方法は１ｍｌ／分でテトラヒドロフラン（「ＴＨＦ」）を用いるアイソクラティック法であった。標準的な実行時間は３０分であるが、ほとんどの成分は１５分以内に溶出された。検出は蒸発光散乱検出器（「ＥＬＳＤ」）を用いて行った。使用したＥＬＳＤユニットは、ＥＬＳＤ ＬＴＡアクセサリーを有するＡｌｌｔｅｃｈ ５００ ＥＬＳＤであった。当該ＬＴＡユニットは４１℃に設定された。ＥＬＳＤユニットドリフトチューブは７０℃に設定され、窒素ガス流量は１．８４ＳＬＰに設定された。分析したＰＬＡ：ＰＥＧサンプルの分子量を計算するために、各ＰＥＧ標準結果の平均保持時間を計算した。これは、ピークを半分に分割することによって行った（面積％＝５０／５０による）。次いで、保持時間を、対応するＰＥＧ質量平均分子量、例えば、２００、４００、６００、８００、１０００、１２００、１４００、１４５０と共にプロットした。すべてのＰＥＧ標準をプロットして、散布図を作成し、指数傾向線をエクセルスプレッドシート内に適応させた。図１は、ＰＥＧ ＧＰＣ標準についての分子量対保持時間を示す典型的な標準曲線及び検量線決定である。次に、指数方程式を用いて質量平均分子量を計算した。標準と同様に、平均保持時間は、面積の５０％が決定された時間の各側にある時間を決定することによって計算された。
別の実施形態では、本発明のエステルが（ｉ）ジオール（例えば、ＰＥＧ又は１，３プロパンジオール）、及び／又はポリオール（例えば、トリ－、ペンタ－、又はデカ－グリセロールなどのグリセロール）、又は糖、又は糖アルコールを（ｉｉ）ラクチド、ラクチド中間体、又は乳酸と反応させることによる直接エステル化によって製造することができる。ラクチドは、Ｄ‐ラクチド、Ｌ‐ラクチド、及び／又はＤＬ‐ラクチドであり得る。ラクチド、ラクチド中間体、又は乳酸との反応を促進するために、ジオール又はポリオール、あるいはジオール及び／又はポリオールの組み合わせを溶解するために溶媒を使用することができる。反応は無機酸（例えば、硫酸又は乾燥塩化水素）の存在下で起こり得、これは、反応を加速し、そして水を除去するための触媒として作用する。また、水の除去は、例えば、反応混合物を、反応を妨害しない不活性ガス又は乾燥ガス、例えば、窒素と接触させる、例えば、かき混ぜることによって、及び／又は反応生成物を蒸留することによって、達成され得る。
本発明の別の態様では、ＰＬＡのエステルを、ＰＬＡのエステルを含まない他の化合物又は組成物と組み合わせて、仕上げ剤（即ち、仕上げ剤組成物）を形成することができる。仕上げ剤中のＰＬＡのエステルの質量パーセントは、ＰＬＡのエステルの質量の０．１～９９．９パーセント又は５～９５パーセントであり得る。他の化合物及び／又は組成物の例としては、水、潤滑剤、乳化剤、帯電防止剤、凝集剤、酸化防止剤、腐食防止剤、粘度調整剤、湿潤剤、殺生物剤、ｐＨ調整剤、汚れ脱離剤、及び防汚剤が含まれる。例示的な潤滑剤には、ＰＬＡのエステル以外のＰＥＧ脂肪酸エステル、エトキシル化脂肪酸、エトキシル化トリグリセリド、グリセロールエステル、ソルビタンエステル、及びアルキルエステル、及び／又は鉱油、植物油、及び／又は動物油に由来するそれらの組み合わせが含まれる。例示的な乳化剤には、非イオン性薬剤（例えば、アルキルアルコールエトキシレート、アルキルフェノールエトキシレート、脂肪アミンエトキシレート、及び脂肪酸エトキシレート、及び／又はそれらの組み合わせ）；カチオン性薬剤（例えば、第４級脂肪アミン、第４級脂肪アミンエトキシレート、第４級イミダゾリン、及び／又はそれらの組み合わせ）；ならびにアニオン性薬剤（例えば、エトキシル化アルキルアルコールの硫酸塩及びリン酸塩、脂肪酸石鹸、及び／又はスルホスクシネートアルキルエステル、及び／又はそれらの組み合わせ）が含まれる。例示的な帯電防止剤には、非イオン性薬剤（例えば、アルコールエトキシレート、アルキルフェノールエトキシレート、脂肪アミンエトキシレート、ポリオキシアルキレングリコール、エーテル、及び／又はエステル、及び／又はそれらの組み合わせ）；カチオン性薬剤（例えば、第４級アミン、第４級イミダゾリン、及び／又はそれらの組み合わせ）；及びアニオン性薬剤（例えば、アルキルアルコール硫酸塩、及び／又はリン酸塩、及び／又はアルキルアルコールエトキシレート硫酸塩、及び／又はリン酸塩、及び／又はそれらの組み合わせ）が含まれる。
本発明の別の態様では、ＰＧＡのエステルを、ＰＧＡ及び／又はＰＬＡのエステルを含まない他の化合物又は組成物と組み合わせて、仕上げ剤（すなわち、仕上げ剤組成物"）を形成することができる。仕上げ剤中のＧＰＡのエステルの質量パーセントは、ＰＬＡのエステルの質量の０．１～９９．９パーセント又は５～９５パーセントであり得る。他の化合物及び／又は組成物の例には、水、潤滑剤、乳化剤、帯電防止剤、凝集剤、酸化防止剤、腐食防止剤、粘度調整剤、湿潤剤、殺生物剤、ｐＨ調整剤、汚れ脱離剤、及び防汚剤が含まれる。例示的な潤滑剤には、ＰＬＡのエステル以外のＰＥＧ脂肪酸エステル、エトキシル化脂肪酸、エトキシル化トリグリセリド、グリセロールエステル、ソルビタンエステル、及びアルキルエステル、及び／又は鉱油、植物油、及び／又は動物油に由来するそれらの組み合わせが含まれる。例示的な乳化剤には、非イオン性薬剤（例えば、アルキルアルコールエトキシレート、アルキルフェノールエトキシレート、脂肪アミンエトキシレート、及び脂肪酸エトキシレート、及び／又はそれらの組み合わせ）；カチオン性薬剤（例えば、第４級脂肪アミン、第４級脂肪アミンエトキシレート、第４級イミダゾリン、及び／又はそれらの組み合わせ）；ならびにアニオン性薬剤（例えば、エトキシル化アルキルアルコールの硫酸塩及びリン酸塩、脂肪酸石鹸、及び／又はスルホスクシネートアルキルエステル、及び／又はそれらの組み合わせ）が含まれる。例示的な帯電防止剤には、非イオン性薬剤（例えば、アルコールエトキシレート、アルキルフェノールエトキシレート、脂肪アミンエトキシレート、ポリオキシアルキレングリコール、エーテル、及び／又はエステル、及び／又はそれらの組み合わせ）；カチオン性薬剤（例えば、第４級アミン、第４級イミダゾリン、及び／又はそれらの組み合わせ）；及びアニオン性薬剤（例えば、アルキルアルコール硫酸塩、及び／又はリン酸塩、及び／又はアルキルアルコールエトキシレート硫酸塩、及び／又はリン酸塩、及び／又はそれらの組み合わせ）が含まれる。
典型的な汚れ脱離配合物は、パーマネントプレス樹脂、パーマネントプレス樹脂用触媒、湿潤剤、高密度ポリエチレン樹脂、フッ素系汚れ脱離剤、及び酢酸を含む。前記化合物の典型的な質量パーセンテージは、４．０～１０．０のパーマネントプレス樹脂、パーマネントプレス樹脂のための５．０～１０．０の触媒、０．２５～１．０の湿潤剤、３．０～６．０の高密度ポリエチレン樹脂、５．０～１０．０のフッ素系汚れ脱離化学物質、及び０．０～０．２５の酢酸である。ＰＬＡのＰＥＧエステルはフッ素ベースの汚れ脱離化学物質を含む汚れ脱離配合物に、汚れ脱離剤に添加され得、その結果、汚れ脱離剤は布地に１滴を適用することによって決定されるように、布地中により迅速に吸収され得（例えば、１０秒未満、５秒未満、４秒未満、３秒未満、又は２秒未満）、したがって、汚れ脱離剤で布地を処理するための時間を減少させる。さらに、ＰＬＡのＰＥＧエステルを、フッ素ベースの汚れ脱離化学物質を含有する汚れ脱離配合物に添加する場合、フッ素ベースの化学物質の量は２５、５０、又は７５パーセントまで減少させることができ、汚れ脱離剤はＰＬＡのＰＥＧエステルを含まない典型的な量（すなわち、５．０～１０．０質量パーセント）のフッ素ベースの化学物質を含有する汚れ脱離剤に匹敵するか、又はそれよりも良好な汚れ脱離結果を依然として提供することができる。
ＰＬＡのエステル及びＰＧＡのエステルは界面活性剤として作用し、パーソナルケア製品、例えば、石鹸、シャンプー、及びコンディショナーに使用することができる。ＰＬＡのエステル及び／又はＰＧＡのエステルを含む組成物は、他の界面活性剤、例えば全天然ポリグルコシドを含むことができる。
さらに別の態様では、本発明がＰＬＡ及び／又はＰＧＡのエステルで処理されたテキスタイルに関する。ＰＬＡ及び／又はＰＧＡのエステルで処理されたテキスタイルは、親水性などの改善された表面特性を有する。一実施形態では、テキスタイルは不織布であり、例えば、スパンボンド、メルトブローン、カーデッド（carded）、エアレイド、ウェットレイド、及び／又はそれらの組み合わせである。別の実施形態では、テキスタイルは織物又は編物である。一実施形態では、テキスタイルがポリエステル、例えば、ＰＬＡ及び／又はポリエチレンテレフタレートから作製されるか、又はそれらを含む。別の実施形態では、テキスタイルがポリプロピレンから作製されるか、又はポリプロピレンを含む。別の実施形態では、テキスタイルがポリエチレンから作製されるか、又はポリエチレンを含む。別の実施形態では、テキスタイルがポリプロピレン及びポリエチレンの組み合わせから作製されるか、又はそれらを含む。別の実施形態では、テキスタイルがポリアミド、アクリル、アラミド、及び／又はそれらの組み合わせから作製される。別のさらなる実施形態では、テキスタイルが人工繊維（例えば、アセテート、リヨセル、及びレーヨン）から作製されるか、又は人工繊維を含む。別の実施形態では、テキスタイルが天然繊維（例えば、竹、綿、亜麻、麻、羊毛、及び／又はそれらの組み合わせ）から作製されるか、又はそれらを含む。別の実施形態では、テキスタイルが「ＰＢＯ」としても知られるポリ（ｐ－フェニレン－２，６－ベンゾビスオキサゾール）から製造することができる。別の実施形態ではテキスタイルが「ＰＥＥＫ」としても知られるポリエーテルエーテルケトンから製造することができる。別の実施形態ではテキスタイルが「ＰＥＫＫ」としても知られるポリエーテルケトンケトンから製造される。テキスタイルに適用される場合、ＰＬＡのエステルは改善された濡れ特性（例えば、比較的速い裏抜け時間及び複数の裏抜け時間及び／又は比較的低い再湿潤（即ち、ウェットバック））を付与する。
本発明のエステルを含む組成物は、ポリプロピレン又はＰＬＡ製の１２グラム／平方メートル（ｇｓｍ）スパンボンド不織布に対して、単一液体裏抜け時間として、５秒以下を提供することができ、ＥＤＡＮＡ（欧州使い捨て用品及び不織布協会）及びＩＮＤＡ（不織布工業会）の標準試験：ＷＳＰ ０７０．３．Ｒ３（１２）の不織布カバーストック液体裏抜け時間により決定されるように４秒以下、又は３秒以下を提供することができる。上記したＥＤＡＮＡ及びＩＮＤＡの標準試験：ＷＳＰ ０７０．３．Ｒ３（１２）の不織布カバーストック液体裏抜け時間は、参考として本明細書に記載される。本発明のＰＬＡのエステルを含む組成物は、１５ｇｓｍのＰＬＡ又はポリプロピレンスパンボンド不織布に対して最初の３回の裏抜けについて５秒以下の複数回又は繰り返しの液体裏抜け時間、又は繰り返しの液体裏抜け時間について標準試験：ＷＳＰ ０７０．７．Ｒ４（１２）によって決定されるように４秒以下を提供することができる。標準試験：繰返し液体裏抜け時間のためのＷＳＰ ０７０．７．Ｒ４（１２）は、参考のため本明細書に記載される。
また、本発明のエステルを含む組成物は、不織布カバーストックウェットバックについての標準試験：ＷＳＰ ０８０．１０．Ｒ３（１２）によって決定されるように、１２ｇｓｍのＰＬＡスパンボンド不織布に対して少なくとも０．２５グラム以下の再湿潤を提供することができる。不織布カバーストックウェットバックについての標準試験：ＷＳＰ ０８０．１０．Ｒ３（１２）は、参考のため本明細書に記載される。ＰＬＡの１つ以上のエステルを含む組成物は、典型的には組成物中のＰＬＡの１つ以上のエステルの質量パーセントがＰＬＡの１つ以上のエステルの０．１～９９．９質量パーセント、０．１～８０．０質量パーセント、０．１～５０．０質量パーセント、０．１～２５．０質量パーセント、０．１～１０．０質量パーセント、又は０．１質量パーセントを超えることができるように、水を含む。
ＰＬＡ及び／又はＰＧＡのエステルを含む組成物は、仕上げ剤、例えば、漂白、精練、親水性、帯電防止、汚れ脱離（又は汚れ除去）、耐汚れ性、及び抗摩擦仕上げ剤、及び／又はそれらの組み合わせを提供することができる。一実施形態では、これらの仕上げ剤に使用されるＰＬＡのＰＥＧエステルが市販されているＰＥＧ ２００、ＰＥＧ ３００、ＰＥＧ ４００、ＰＥＧ ６００、ＰＥＧ ８００、ＰＥＧ １０００、ＰＥＧ １２００、ＰＥＧ １４００、ＰＥＧ １４５０、及び／又はそれらの混合物から作製することができる。ＰＬＡのＰＥＧエステルはまた、１００～１０００、２００～８００、及び３００～７００の分子量を有するＰＥＧから作製され得る。ＰＬＡのＰＥＧエステルは、３０：７０～７０：３０、４０：６０～６０：４０、及び４５：５５～５５：４５のＰＥＧ：ＰＬＡ比を有することができる。好ましい実施形態では、ＰＬＡのＰＥＧエステルはＰＥＧ ４００から製造され、ＰＥＧ：ＰＬＡ比は５０：５０である。ＰＬＡのＰＥＧエステル、すなわち、ＰＬＡのＰＥＧ：ＰＬＡ比が４４：５６のＰＥＧ ４００エステル、５０：５０のＰＥＧ：ＰＬＡ比を有するＰＬＡのＰＥＧ ２００エステル、５０：５０のＰＥＧ：ＰＬＡ比を有するＰＬＡのＰＥＧ ４００エステル、５０：５０のＰＥＧ：ＰＬＡ比を有するＰＬＡのＰＥＧ ６００エステル、５０：５０のＰＥＧ：ＰＬＡ比を有するＰＬＡのＰＥＧ １４５０エステルは、好ましい煙及び引火点特性（すなわち、煙は１７１ｏＦ未満であり、引火は２４４ｏＦ未満）及び好ましい摩擦特性を有する。例えば、汚れ脱離仕上げ剤は、ＰＬＡのＰＥＧエステル、例えば、上記で同定されたもの、撥油剤／撥水剤、湿潤剤／吸い上げ剤、及び親水性バインダーを含むことができる。一実施形態では、汚れ脱離仕上げ剤は、ＰＬＡのエステル、パーマネント加工用樹脂、パーマネント加工用樹脂用の触媒、湿潤剤、高密度ポリエチレン樹脂、フッ素系汚れ脱離化学物質、及び／又はｐＨ調整用の酸（例えば、酢酸、クエン酸、又はグリコール酸）を含む。ＰＬＡのエステルの添加は高価なフッ素系汚れ脱離化学物質の必要量を１０パーセント、２０パーセント、３０パーセント、４０パーセント、５０パーセント、又は６０パーセントまで減少させることができ、一方、匹敵するか又は改善された汚れ脱離結果を提供する。ＰＬＡのエステルの添加は、液滴反射率を改善する。１リットルの汚れ脱離仕上げ剤は、１～４０グラム、１～３０グラム、１～２０グラム、１～１５グラム、又は１～１０グラムのＰＬＡのＰＥＧエステルを含むことができる。２リットルの仕上げ剤は１リットル量のＰＬＡのＰＥＧエステルの２倍を含むことができ、３リットルの仕上げ剤は１リットル量のＰＬＡのＰＥＧエステルの３倍を含むことができ、以下同様である。
ＰＬＡ及び／又はＰＧＡのエステルを含む組成物は、所望の裏抜け及び／又は再湿潤特性を提供する量で、ロールコーティング、パディング、滴下、又は噴霧によってテキスタイルに適用することができる。例えば、ＰＬＡ及び／又はＰＧＡのエステルを含む組成物は、０．１～１０．０質量パーセントＦＯＹ（finish on yarn，糸上仕上げ剤）、０．２～３．０質量パーセント、０．３～１．０質量パーセント、及び０．３～０．８質量パーセントの間の糸上仕上げ剤（ＦＯＹ）レベルを提供するために適用され得る。したがって、本発明の別の態様は、上記のＰＬＡ及び／又はＰＧＡの１つ以上のエステルで処理されたテキスタイル、又は上記のＰＬＡ及び／又はＰＧＡの１つ以上のエステルを含有する組成物である。
ＰＬＡのＰＥＧエステル脱離を含まない従来の汚れ脱離配合物とＰＬＡのＰＥＧエステルを含む汚れ脱離配合物とを比較する試験の結果を、以下の表２ｂ－２ｃ、３ｂ－３ｃ、４ｂ－４ｃ、５ｂ－５ｄ、６ｂ－６ｄ、及び７ｂ－７ｄに示す。ＰＬＡのＰＥＧエステルを含有する汚れ脱離配合物を、１００％ポリエステル、ポリエステル／綿ブレンド（６５：３５質量％ポリ／綿）、及びナイロン布で試験した。その結果を、Ｐｕｌｃｒａ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから販売されている脱離剤として使用されている従来のポリエステルコポリマーであるＮＯＮＡＸ（登録商標）ＭＭと比較した。
ポリエステルコポリマーは、特にアパレル及びスポーツ用布地のために、合成繊維に水を吸収又は吸引させるために使用される。また、ポリエステルコポリマーは布地の汚れ脱離特性を改善すると言われている。また、ＰＬＡのＰＥＧエステルがテキスタイル上の静電気を改善するかどうかを決定するために、ＰＬＡのＰＥＧエステルについての試験が行われた。ＰＬＡの３つのエステルを、Ｐｕｌｃｒａ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ ＬＬＣによってＮＯＮＡＸ（登録商標） ＭＭという商品名で販売されている一般的なポリエステルコポリマー仕上げ剤と、比較した。ＮＯＮＡＸ（登録商標） ＭＭ及びＰＬＡのＰＥＧエステルをパッド法で布に塗布し、乾燥させ、布上で硬化させた。この配合物を、１００％ポリエステル布、６５／３５質量％ポリエステル／綿布、及び１００％ナイロン布に適用した。吸い上げ特性を測定するために、処理された布地の細長片の一端を水に浸漬し、水を布地に吸い上げさせた。布地が水を高く吸い上げるほど、吸い上げ特性は良好である。布地が水を吸い上げた距離をミリメートル（「ｍｍ」）で測定した。汚れ脱離剤中のＰＬＡのエステルの吸い上げ特性を測定する場合、下記の汚れ脱離剤配合物をパッドし、次いで１７７℃において布地上で乾燥させ、硬化させた。汚れ脱離配合物及び試験の結果を以下の表に示す。以下に述べる試験のための布地の洗浄は、現在のＡＡＴＣＣ試験方法１３５に従って行った。
上述のように、１００％ポリエステル、６５％／３５％ポリエステル／綿、及び１００％ナイロンについて記載されているように、吸い上げ及び汚れ脱離試験を繰り返した。１００％ポリエステルについての結果を以下の表５ｂ～５ｄに示す。汚れ脱離剤のｐＨをｐＨ４～５に調整した。その後の汚れ脱離剤試験を、上記のように１００％ポリエステルについて繰り返した。洗剤による洗浄前の最初の布地、５回の洗浄サイクル後、及び１０回の洗浄サイクル後についての吸い上げ、汚れ脱離、及び白色度についての試験結果を、以下の表５ａ～５ｅに示す。同じ洗浄手順を、全てのサンプルに対する全ての洗浄サイクルに使用した。各汚れ脱離剤のｐＨをｐＨ４～５に調整した。
続いての吸い上げ剤及び汚れ脱離剤試験を、上記のように、６５／３５パーセントポリエステル／綿に対して繰り返した。洗浄前、５回の洗浄サイクル後、及び１０回の洗浄サイクル後の最初の布地についての吸い上げ剤及び汚れ脱離剤についての試験結果を、以下の表６ａ～６ｄに示す。各汚れ脱離剤のｐＨを４～５の間のｐＨに調整した。
続いて、１００％ナイロン６、ニット試験布地スタイル３０４について、上記のように、吸い上げ剤及び汚れ脱離剤試験を繰り返した。洗浄前の最初の布地、５回の洗浄サイクル後、及び１０回の洗浄サイクル後の布地に対しての吸い上げ剤及び汚れ脱離剤についての試験結果を、以下の表７ａ～７ｄに示す。各汚れ脱離剤のｐＨをｐＨ４～５に調整した。
上記の表２ａ、３ａ、４ａ、５ａ、６ａ、及び７ａに示す試験結果は、ＰＬＡのＰＥＧエステルが３つのタイプの布地（ポリエステル、ポリエステル／綿、及びナイロン）のすべてにおいて良好な吸い上げ剤であることが証明され、生分解性及び／又は堆肥化可能であることを実証している。
ＰＬＡのエステルを、精錬剤としての使用について試験した。ＰＬＡのエステルを、布地を精錬するための従来の発泡剤の代わりに使用した。界面活性剤評価試験のために、活性物質含有量パーセントを調整して、同等の固形分パーセントを得た。布地湿潤試験（「湿潤試験」）は、界面活性剤が１００％のグレージュコットンサークル（greige cotton circle）をどれだけ速く濡らすかを示す。全ての生成物を、活性物質含有量について調整を行わずに、１、２及び４ｇ／ｌの濃度で試験した。これらの試験を二重に行い、次いで平均した。液滴吸光度は、１滴の水が消失する時間（秒）である。評価のこの部分では、ＰＬＡ界面活性剤及びＳＹＮＴＥＲＧＥＮＴ（登録商標）ＡＰＷは、布地に適用されかつ試験される化学組成物の一部である。ワーリングブレンダー発泡試験（Waring Blender Foaming Test）が、試験した各界面活性剤の１ｇ／ｌ溶液を使用して生成した発泡体高さを測定するために使用される。泡の高さは、６０秒のブレンド直後及び３０秒後に測定される。第２の測定は、３０秒間放置した後、発泡体形成がどの程度安定であるかを示す。この試験法は噴射機のような高乱流処理装置に用いられる。苛性ソーダアルカリ安定性試験は苛性ソーダ１００％の量を測定し、界面活性剤は、異なる苛性ソーダ溶液中で４時間後に安定である。我々の標準試験は、ＮａＯＨ１００％の１～６％苛性ソーダ溶液を使用することである。各界面活性剤の５ｇ／ｌ量が各苛性ソーダレベルに添加される。
澱粉なしで糊付けされた６５／３５質量％グレイジ（greige）ポリ綿綾織物が、標準的な一段漂白評価において各界面活性剤を評価するために使用された。この評価のために、同じ漂白剤配合物が各界面活性剤に対して使用された。しかしながら、各界面活性剤の等しい活性物質量が、各界面活性剤の湿潤、洗浄力及び糊除去特性の真の比較のために使用された。
単一段階布地漂白配合物及び手順
［化学配合物］
１０．０ｇ／ｌ Ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ ＳＹＮＴＥＲＧＥＮＴ（登録商標） ＡＰＷ ｖｓ ＳＹＮＴＥＲＧＥＮＴ（登録商標） ＡＰＷ ＰＬＡ ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ（ＳＹＮＴＥＲＧＥＮＴ（登録商標）はＰｕｌｃｒａ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ ＬＬＣから販売される）
７．０ｇ／ｌ ＳＥＣＵＲＯＮ（登録商標）５４０（Ｐｕｌｃｒａ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ ＬＬＣによって販売される）
１４．６ｇ／ｌ ケイ酸ナトリウム ４２°Ｂｅ’
３７．４ｇ／ｌ 苛性ソーダ ５０％
５３．７ｇ／ｌ 過酸化水素 ５０％
［漂白手順］
１．含浸量（布地の種類によって異なる）まで布地を浸す。
２．１００℃で２０分間、布地を蒸気処理する。
３．布地を最低１８０°Ｆで８回洗浄／リンスする。
４．布地を取り出し乾燥する。
［化学配合物］
１０．０ｇ／ｌ Ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ ＳＹＮＴＥＲＧＥＮＴ（登録商標） ＡＰＷ ｖｓ ＳＹＮＴＥＲＧＥＮＴ（登録商標） ＡＰＷ ＰＬＡ ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ（ＳＹＮＴＥＲＧＥＮＴ（登録商標）はＰｕｌｃｒａ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ ＬＬＣから販売される）
７．０ｇ／ｌ ＳＥＣＵＲＯＮ（登録商標）５４０（Ｐｕｌｃｒａ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ ＬＬＣによって販売される）
１４．６ｇ／ｌ ケイ酸ナトリウム ４２°Ｂｅ’
３７．４ｇ／ｌ 苛性ソーダ ５０％
５３．７ｇ／ｌ 過酸化水素 ５０％
［漂白手順］
１．含浸量（布地の種類によって異なる）まで布地を浸す。
２．１００℃で２０分間、布地を蒸気処理する。
３．布地を最低１８０°Ｆで８回洗浄／リンスする。
４．布地を取り出し乾燥する。
＊＊ 希釈せず、配合ミックスで丁度２倍濃度
以下の表９に示すように、ＰＬＡのＰＥＧエステルによるＳＹＮＴＥＲＧＥＮＴ（登録商標）ＡＰＷの変更は、標準的なＳＹＮＴＥＲＧＥＮＴ（登録商標）ＡＰＷのような安定な泡を形成しない。精錬は、ある場合には同等であるか、又はそれよりも優れている。湿潤は、標準ミックスに非常に類似したいくつかのサンプル変更で変化した。滴下吸収性試験における幾つかのバリエーションも同様である。全ての変更は、試験した２つの温度範囲において腐食剤中で安定であった。全体として、ＰＥＧ ４００は、１００％綿ニットに対して最良の結果を提供した。
以下の表１０は、ＰＬＡのＰＥＧ ４００、ＰＥＧ １４５０、トリグリセロール、及びペンタグリセロールエステルについての１２ｇｓｍポリプロピレンについての単一裏抜け試験の結果を示す。
以下の表１１は、表１０で同定された同じ試料に対して実施されたＰＬＡの同じＰＥＧ ４００、ＰＥＧ １４５０、トリグリセロール、及びペンタグリセロールエステルについての１２ ｇｓｍポリプロピレンについての単一裏抜け試験の結果を示す。
糸上に０．５２質量パーセント仕上げ剤（「ＦＯＹ」）で塗布された１２ｇｓｍのポリプロピレン不織布に対するＰＥＧ：ＰＬＡの質量比が４４：５６；５０：５０；３０：７０；及び５６：４４であるＰＬＡのＰＥＧエステルについての単一裏抜け試験（「ＳＳＴ」）及び複数裏抜け試験（「ＭＳＴ」）の結果を以下の表１２に示す。ＰＬＡのＰＥＧ ４００及びＰＥＧ ６００エステルはＳＳＴ及びＭＳＴ要件を満たし、Ｐｕｌｃｒａ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ ＬＬＣによってＳＴＡＮＴＥＸ（登録商標）の商品名で販売されている従来の仕上げ剤に匹敵するか、又はそれよりも良好である。
１％糸上仕上げ剤（「ＦＯＹ」）で適用した３００デニールのポリプロピレンにおけるＰＬＡのＰＥＧエステル（ＰＥＧ ４００ＭＷ、１４５０ＭＷ及び４０００ＭＷ）の静的及び摩擦試験の結果を以下の表１３ａ～１３ｂに示し、そして仕上げ剤なしの糸についての結果及び商標名ＳＴＡＮＴＥＸ（登録商標）でＰｕｌｃｒａによって販売されている従来の仕上げ剤についての結果と比較する。当該ＰＬＡのＰＥＧエステルは従来の仕上げ剤に匹敵する結果を提供した。
本明細書及び／又は図面では、複数の実施形態の例が開示されている。本発明は、このような例示的な複数の実施形態に限定されるものではない。特に断らない限り、特定の用語は一般的かつ説明的な意味で使用されており、限定を目的としたものではない。用語「及び／又は」の使用は関連する列挙された項目のうちの１つ以上の任意の及びすべての組み合わせを含む。上記の温度、パーセンテージ、ダルトンなどの範囲（即ち、「～と～の間」）について、「～の間」は範囲に提供される数が範囲に含まれるように（例えば、１と１０との間は１と１０とを含む）「～の間を含む」意味である。
Claims (32)
- 下記式（Ｉ）及び／又は下記式（ＩＩ）のポリ乳酸のエステルであり、
当該ポリ乳酸のエステルが４，０００ダルトン以下の質量平均分子量を有する、
ポリ乳酸のエステル。
- （ａ）下記式（Ｉ）及び／又は下記式（ＩＩ）のポリ乳酸のエステルであって、
当該ポリ乳酸のエステルが４，０００ダルトン以下の質量平均分子量を有するポリ乳酸のエステル、
及び
（ｂ）水
を含む、エステル組成物。 - 下記式（Ｉ）及び／又は下記式（ＩＩ）のポリ乳酸のエステルであって、
当該ポリ乳酸のエステルが４，０００ダルトン以下の質量平均分子量を有するポリ乳酸のエステル、
及び
ポリ乳酸のエステルではない第２の化合物、
を含むエステル組成物。 - （ａ）複数の繊維、及び
（ｂ）下記式（Ｉ）及び／又は下記式（ＩＩ）のポリ乳酸のエステルであって、
当該ポリ乳酸のエステルが４，０００ダルトン以下の質量平均分子量を有するポリ乳酸のエステル、
を含む、親水性を示すテキスタイル。 - （ｉ）ジオール及び／又はポリオールを（ｉｉ）ポリ乳酸と１４０℃～１９０℃で反応させることを含む、ポリ乳酸のエステルの製造方法であって、
前記ポリ乳酸のエステルが５０００ダルトン未満の質量平均分子量を有する、ポリ乳酸のエステルの製造方法。 - 前記ジオール及び／又はポリオールがポリエチレングリコールである、請求項５に記載の方法。
- 前記ポリエチレングリコールが４００ダルトンの質量平均分子量を有する、請求項６に記載の方法。
- 前記ポリエチレングリコールが６００ダルトンの質量平均分子量を有する、請求項７に記載の方法。
- 前記ポリエチレングリコールが再生可能な材料から作成される、請求項６に記載の方法。
- 前記再生可能な材料が、トウモロコシ、サトウキビ、テンサイ、及び／又はキャッサバである、請求項９に記載の方法。
- 布地、及び
ポリ乳酸のエステル
を含む、テキスタイル。 - 前記布地が不織布である、請求項１１に記載のテキスタイル。
- 前記布地が織布又は編布である、請求項１１に記載のテキスタイル。
- 前記不織布がポリエステルを含む、請求項１２に記載のテキスタイル。
- 前記不織布がポリプロピレンを含む、請求項１２に記載のテキスタイル。
- 前記織布又は編布がポリエステルを含む、請求項１３に記載のテキスタイル。
- 前記織布又は編布がポリエステル及び綿を含む、請求項１３に記載のテキスタイル。
- 前記ポリエステル及び綿が６５パーセントのポリエステル及び３５パーセントの綿のブレンドを含む、請求項１７に記載のテキスタイル。
- 前記織布又は編布がナイロンを含む、請求項１３に記載のテキスタイル。
- 前記ポリ乳酸のエステルがポリ乳酸のポリエチレングリコールエステルであり、その質量平均分子量が２００ダルトン～４０００ダルトンである、請求項１１に記載のテキスタイル。
- 前記ポリ乳酸のエステルがポリ乳酸のポリエチレングリコールエステルであり、その質量平均分子量が４００ダルトン～２０００ダルトンで請求項１１に記載のテキスタイル。
- ポリ乳酸のエステルを含む、テキスタイル仕上げ剤組成物。
- 前記ポリ乳酸のエステルがポリ乳酸のポリエチレングリコールエステルを含む、請求項２２に記載のテキスタイル仕上げ剤組成物。
- 前記ポリ乳酸のエステルがポリ乳酸のポリエチレングリコールエステルであり、その質量平均分子量が２００ダルトン～４０００ダルトンである、請求項２３に記載のテキスタイル仕上げ剤組成物。
- 前記ポリ乳酸のエステルがポリ乳酸のポリエチレングリコールエステルであり、その質量平均分子量が４００ダルトン～２０００ダルトンである、請求項２３に記載のテキスタイル仕上げ剤組成物。
- 第２の成分をさらに含む、請求項２２に記載のテキスタイル仕上げ剤組成物。
- 前記第２の成分が水である、請求項２６に記載のテキスタイル仕上げ剤組成物。
- 前記第２の成分がフッ素系化合物である、請求項２６に記載のテキスタイル仕上げ剤組成物。
- 前記第２の化合物がポリエステルのコポリマーである、請求項２６に記載のテキスタイル仕上げ剤組成物。
- ポリ乳酸のエステルを用いてテキスタイルを仕上げる方法であって、
ポリ乳酸のエステルをテキスタイルに適用する工程、及び
前記テキスタイルを加熱する工程
を含む、方法。 - 前記ポリ乳酸のエステルがポリ乳酸ポリエチレングリコールエステルである、請求項３０に記載の方法。
- 前記ポリ乳酸のポリエチレングリコールエステルが２００ダルトン～４０００ダルトンの質量平均分子量を有する、請求項３０に記載の方法。
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