JP7440151B1 - ポリオレフィン系合成繊維用処理剤、ポリオレフィン系合成繊維用処理剤組成物、ポリオレフィン系合成繊維、及び不織布 - Google Patents
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- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
Abstract
Description
R1:炭素数22以上50以下の炭化水素基、又は炭素数22以上50以下のアシル基。
n:5以上100以下の整数。
態様2は、態様1に記載のポリオレフィン系合成繊維用処理剤において、前記一価ポリオキシアルキレン誘導体(A1)の分子量分布(Mw/Mn)が1.03以上1.50以下である。
態様6のポリオレフィン系合成繊維は、態様1~4のいずれか一態様に記載のポリオレフィン系合成繊維用処理剤が付着していることを要旨とする。
以下、本発明のポリオレフィン系合成繊維用処理剤(以下、処理剤ともいう。)を具体化した第1実施形態について説明する。
R1:炭素数16以上60以下の炭化水素基、又は炭素数16以上60以下のアシル基。
n:5以上100以下の整数。)
処理剤が、上記ポリオキシアルキレン誘導体(A)、及びアニオン界面活性剤(B)を含有するとともに、ポリエーテル変性シリコーン(C)、及びポリグリセリン脂肪酸エステル(D)から選ばれる少なくとも一つを含有することによって、ポリオレフィン系合成繊維に対する浸透性を向上させることができる。また、乳化安定性を向上させることができる。
上記一価ポリオキシアルキレン誘導体(A1)において、R1としての炭素数16以上60以下の炭化水素基は、特に制限されず、飽和炭化水素基であっても、不飽和炭化水素基であってもよい。直鎖状であっても、分岐鎖を有していてもよい。
当該アルキレンオキシ基が複数存在する場合、重合配列は、特に限定されず、ランダム付加物であっても、ブロック付加物であってもよい。
アニオン界面活性剤(B)としては、公知のものを適宜採用できる。アニオン界面活性剤(B)としては、例えば(1)ラウリルリン酸エステル塩、セチルリン酸エステル塩、オクチルリン酸エステル塩、オレイルリン酸エステル塩、ステアリルリン酸エステル塩等の脂肪族アルコールのリン酸エステル塩、(2)ポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸エステル塩、ポリオキシエチレンオレイルエーテルリン酸エステル塩、ポリオキシエチレンステアリルエーテルリン酸エステル塩等の脂肪族アルコールにエチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドから選ばれる少なくとも一種のアルキレンオキサイドを付加したもののリン酸エステル塩、(3)ラウリルスルホン酸塩、ミリスチルスルホン酸塩、セチルスルホン酸塩、オレイルスルホン酸塩、ステアリルスルホン酸塩、テトラデカンスルホン酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ニ級アルキルスルホン酸(C13~15)塩等の脂肪族スルホン酸塩又は芳香族スルホン酸塩、(4)ラウリル硫酸エステル塩、オレイル硫酸エステル塩、ステアリル硫酸エステル塩等の脂肪族アルコールの硫酸エステル塩、(5)ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシアルキレン(ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン)ラウリルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンオレイルエーテル硫酸エステル塩等の脂肪族アルコールにエチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドから選ばれる少なくとも一種のアルキレンオキサイドを付加したものの硫酸エステル塩、(6)ひまし油脂肪酸硫酸エステル塩、ごま油脂肪酸硫酸エステル塩、トール油脂肪酸硫酸エステル塩、大豆油脂肪酸硫酸エステル塩、なたね油脂肪酸硫酸エステル塩、パーム油脂肪酸硫酸エステル塩、豚脂脂肪酸硫酸エステル塩、牛脂脂肪酸硫酸エステル塩、鯨油脂肪酸硫酸エステル塩等の脂肪酸の硫酸エステル塩、(7)ひまし油の硫酸エステル塩、ごま油の硫酸エステル塩、トール油の硫酸エステル塩、大豆油の硫酸エステル塩、菜種油の硫酸エステル塩、パーム油の硫酸エステル塩、豚脂の硫酸エステル塩、牛脂の硫酸エステル塩、鯨油の硫酸エステル塩等の油脂の硫酸エステル塩、(8)ラウリン酸塩、オレイン酸塩、ステアリン酸塩等の脂肪酸塩、(9)ジオクチルスルホコハク酸塩等の脂肪族アルコールのスルホコハク酸エステル塩、(10)脂肪族アルコールにエチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドから選ばれる少なくとも一種のアルキレンオキサイドを付加したもののカルボン酸エステル塩等が挙げられる。
<ポリエーテル変性シリコーン(C)>
上記ポリエーテル変性シリコーン(C)は、公知のものを適宜採用できる。ポリエーテル変性シリコーン(C)としては、例えば、ABn型ポリエーテル変性シリコーン、側鎖型ポリエーテル変性シリコーン、両末端型ポリエーテル変性シリコーン、ポリエーテル基とアルキル基の両方が側鎖、又は、末端に導入されたアルキルポリエーテル変性シリコーン、側鎖型ポリエーテル変性シリコーンのポリエーテル鎖末端部分が脂肪族化合物、又は、脂肪酸化合物で封鎖されたもの、両末端型ポリエーテル変性シリコーンのポリエーテル鎖末端部分が脂肪族化合物、又は、脂肪酸化合物で封鎖されたもの等が挙げられる。
<ポリグリセリン脂肪酸エステル(D)>
上記ポリグリセリン脂肪酸エステル(D)は、脂肪族モノカルボン酸と、ポリグリセリンのエステルであることが好ましい。
ポリグリセリンとしては、例えば、ジグリセリン、トリグリセリン、テトラグリセリン、ペンタグリセリン、ヘキサグリセリン、ヘプタグリセリン、オクタグリセリン等が挙げられる。
ポリグリセリンの縮合度は、2以上8以下であることが好ましい。
上記ポリグリセリン脂肪酸エステル(D)は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
処理剤における上記各成分の含有割合は、特に制限されない。
ポリオキシアルキレン誘導体(A)、アニオン界面活性剤(B)、ポリエーテル変性シリコーン(C)、及びポリグリセリン脂肪酸エステル(D)の含有割合の合計を100質量%とする。ポリオキシアルキレン誘導体(A)を10質量%以上60質量%以下、アニオン界面活性剤(B)を30質量%以上70質量%以下の割合で含有することが好ましい。また、ポリエーテル変性シリコーン(C)を0質量%以上20質量%以下、ポリグリセリン脂肪酸エステル(D)を0質量%以上30質量%以下の割合で含有することが好ましい。
本実施形態の処理剤は、その他成分(E)を含有してもよい。その他成分(E)としては、例えば、炭素数18以上26以下で分布を持つ平均炭素数22のポリエチレン、炭素数14以上58以下で分布を持つ平均炭素数30のポリエチレン、炭素数30のポリエチレン、クエン酸、オリーブオイルRR(サミット製油株式会社製)、シアバターRF(高級アルコール工業株式会社製)、ライスオイル(築野食品工業株式会社製)、エコファーム キューカンバーE(一丸ファルコス株式会社製)、モモ葉抽出液LA(丸善製薬株式会社製)、精製ヤシ油(S)(日清オイリオグループ株式会社)、アロエ抽出液BG-50(香栄興業株式会社製)、ホホバオイル(サミット製油株式会社製)等が挙げられる。
処理剤におけるその他成分(E)の含有割合は、特に制限されない。その他成分(E)の含有割合は、その他成分(E)を含む処理剤の全質量を100質量%とすると、15質量%以下であることが好ましく、5質量%以下であることがより好ましく、2質量%以下であることがさらに好ましい。
以下、本発明のポリオレフィン系合成繊維用処理剤組成物(以下、組成物ともいう。)を具体化した第2実施形態について説明する。
溶媒としては、特に制限されないが、例えば、水が挙げられる。水の具体例としては、イオン交換水が挙げられる。また、水に加えて、有機溶媒を含有してもよい。有機溶媒の具体例としては、エタノール、プロパノール等の低級アルコールや、ヘキサン等の低極性溶媒が挙げられる。
<第3実施形態>
以下、本発明のポリオレフィン系合成繊維を具体化した第3実施形態について説明する。
ここで、ポリオレフィン系合成繊維とは、オレフィンやアルケンをモノマーとして合成された合成繊維を意味するものとする。以下、ポリオレフィン系合成繊維を単に合成繊維ともいう。
以下、本発明の不織布を具体化した第4実施形態について説明する。本実施形態の不織布は、第3実施形態の合成繊維によって作製されている。
上記実施形態の作用について説明する。
一価ポリオキシアルキレン誘導体(A1)は、化2で示される化合物であり、R1の炭素数が異なる3種類以上の一価ポリオキシアルキレン誘導体を含んでいる。また、R1は、炭素数16以上60以下の炭化水素基、又は炭素数16以上60以下のアシル基である。R1が、炭素数16以上60以下の炭化水素基、又は炭素数16以上60以下のアシル基であることによって、一価ポリオキシアルキレン誘導体(A1)のアルキル鎖が、所定の長さを有した状態になる。また、R1の炭素数が異なる3種類以上の一価ポリオキシアルキレン誘導体を含んでいることによって、一価ポリオキシアルキレン誘導体(A1)のアルキル鎖の長さが、分布を有した状態になる。
また、処理剤が、ポリエーテル変性シリコーン(C)、及びポリグリセリン脂肪酸エステル(D)から選ばれる少なくとも一つを含有することによって、乳化安定性をより向上させることができるとともに、初期親水性や耐久親水性を向上させることができる。
(1)処理剤が、一価ポリオキシアルキレン誘導体(A1)を含むポリオキシアルキレン誘導体(A)、及びアニオン界面活性剤(B)を含有する。また、ポリエーテル変性シリコーン(C)、及びポリグリセリン脂肪酸エステル(D)から選ばれる少なくとも一つを含有する。したがって、ポリオレフィン系合成繊維に対する浸透性を向上させることができる。また、乳化安定性を向上させることができる。
上記実施形態は、以下のように変更して実施できる。上記実施形態、及び、以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施できる。
(実施例1)
表1に示されるポリオキシアルキレン誘導体(A)32%、アニオン界面活性剤(B)54%、ポリエーテル変性シリコーン(C)13%、その他成分(E)1%となるように各成分をビーカーに加えた。これらを撹拌してよく混合した。撹拌を続けながら固形分濃度が5%となるようにイオン交換水を徐々に添加して、実施例1のポリオレフィン系合成繊維用処理剤の5%水性液を調製した。
実施例2~31、38~49、51、参考例32~37、50、及び比較例1~8の各ポリオレフィン系合成繊維用処理剤は、表1~4に示される各成分を使用し、実施例1と同様の方法にて調製した。
(ポリオキシアルキレン誘導体(A))
表1~4に記載する一価ポリオキシアルキレン誘導体A1-1~A1-13、A-14~A-19の詳細は以下のとおりである。
A-19:ソルビタンモノステアラート1モルに対し、エチレンオキサイドを20モル付加させた化合物
一価ポリオキシアルキレン誘導体(A1)の分子量分布(Mw/Mn)の測定方法について説明する。一価ポリオキシアルキレン誘導体(A1)の分子量分布(Mw/Mn)は、GPC法に基づき、以下の測定条件で測定した。
カラム:TSK gel Super H4000
:TSK gel Super H3000
:TSK gel Super H2000(いずれも東ソー社製)
カラム温度:40℃
検出装置:示差屈折率検出器
試料溶液:0.25質量%のテトラヒドロフラン溶液
溶液流速:0.5mL/分
溶液注入量:10μL
標準試料:ポリスチレン(東ソー社製TSK STANDARD POLYSTYRENE)
標準試料を用いて検量線を作成し、各実施例、参考例、及び比較例の処理剤に配合されるポリオキシアルキレン誘導体の混合物の数平均分子量(Mn)と質量平均分子量(Mw)を求めた。その数値を用いて、分子量分布(Mw/Mn)を算出した。
表1~4に記載するアニオン界面活性剤B-1~B-8の詳細を表6に示す。
(ポリエーテル変性シリコーン(C))
表1~4に記載するポリエーテル変性シリコーンC-1~C-6の詳細を表7に示す。
ポリエーテル変性シリコーン(C)の質量平均分子量(Mw)の測定方法について説明する。
表1~4に記載するポリグリセリン脂肪酸エステルD-1~D-52の詳細を表8に示す。D-1~D-52について、脂肪族モノカルボン酸の名称、炭素数、エステル1分子中のモル数を「脂肪族カルボン酸」欄に示す。ポリグリセリンの名称、縮合度、エステル1分子中のモル数を「ポリグリセリン」欄に示す。
表1~4に記載するその他成分E-1~E-12の詳細を表9に示す。
試験区分1で調製したポリオレフィン系合成繊維用処理剤を用いて、ポリオレフィン系合成繊維、及び不織布を製造した。
上記処理浴に、上記のスパンボンド不織布を5分間浸漬して取り出し、ポリプロピレンスパンボンド不織布2gに対して水性液の付着量が4gになるようにマングルにて絞り率を調整して絞った。その後、80℃で30分間送風乾燥して評価用の不織布(以下、評価用不織布ともいう。)を作製した。
実施例1~31、38~49、51、参考例32~37、50、及び比較例1~8に記載の各処理剤について、乳液の評価として、不織布に対する浸透性と乳化安定性を評価した。また、不織布の評価として、評価用不織布の初期親水性、耐久親水性、及び濡れ戻り防止性を評価した。各試験の手順について以下に示す。また、試験結果を、表1~4の「乳液評価項目」欄、「不織布評価項目」欄にそれぞれ示す。
各実施例、参考例、及び比較例の処理剤を約75℃に加温した。加温した各処理剤を、約75℃に加温したイオン交換水に撹拌下で加えて、処理剤の0.35%水溶液を調製した。次に、処理剤が付与されていないポリプロピレンスパンボンド不織布を、20℃で相対湿度60%の恒温室内にて24時間調湿した。調湿した不織布上に、各処理剤の0.35%水溶液を5μL滴下した。処理剤が不織布に浸透する状態を目視で観察した。処理剤が完全に浸透するまでの時間を測定して、下記の評価基準で評価した。なお、浸透性は、濡れ性ともいうものとする。
◎(良好):160秒未満で浸透した場合
○(可):160秒以上、且つ180秒未満で浸透した場合
×(不可):180秒以上で浸透した場合
(乳化安定性)
各実施例、参考例、及び比較例の処理剤を、イオン交換水を用いて希釈し、不揮発分の濃度が1.0%の希釈液(エマルジョン)を調製した。20℃で温調し、24時間後の希釈液を目視で観察して、分離の有無を確認した。また、希釈液を用いて、20℃で相対湿度60%の恒温条件下、波長750nmでの光透過性(%)を測定した。測定装置は島津製作所社製の分光光度計UV-1800 SPECTROPHOTOMETERを使用した。下記の評価基準で評価した。
◎(良好):分離がなく、且つ、光透過率が85%以上である場合
○(可):分離がなく、且つ、光透過率が50%以上85%未満である場合
×(不可):分離がある、もしくは、光透過率が50%未満である場合
(初期親水性)
評価用不織布を、10cm×15cmの小片に裁断した後、20℃で60%の恒温室内にて24時間調湿した。市販のトイレットペーパーを10枚重ねて吸収体とした。この吸収体の上に、調湿後の評価用不織布を配置した。45°傾斜板上に吸収体と評価用不織布を設置した後、不織布の上方1cmの高さより、37℃の生理食塩水0.05gを滴下した。評価用不織布の表面において、滴下点から吸収終了までの生理食塩水が流れる長さである流長を測定した。同じ試験を5回行い、その平均値を45°傾斜流長とした。下記の評価基準で評価した。
◎(良好):45°傾斜流長が、30mm未満である場合
○(可):45°傾斜流長が、30mm以上、且つ50mm未満である場合
×(不可):45°傾斜流長が、50mm以上である場合
(耐久親水性)
評価用不織布を、10cm×25cmの小片に裁断した後、20℃で60%の恒温室内にて24時間調湿した。市販のトイレットペーパーを10枚重ねて吸収体とした。この吸収体の上に、調湿後の評価用不織布を配置した。評価用不織布の上にさらに直径2cmの穴を等間隔に20箇所開けた414gのステンレス板を載置した。評価用不織布の上方1cmの高さより、20箇所の穴に対して、37℃の生理食塩水0.05gを滴下した。生理食塩水が10秒以内に吸収された穴の数を計測した。3分経過後、同様に生理食塩水を滴下し、10秒以内に吸収された穴の数を計測した。同様の操作を繰り返し行った。5回目の滴下後に、10秒以内に吸収された穴の数を計測して、下記の評価基準で評価した。
◎(良好):5回目の滴下後に10秒以内に吸収された穴の数が18個以上
○(可):5回目の滴下後に10秒以内に吸収された穴の数が12個以上18個未満
×(不可):5回目の滴下後に10秒以内に吸収された穴の数が12個未満
(濡れ戻り防止性)
評価用不織布を、10cm×10cmの小片に裁断した後、20℃で60%の恒温室内にて24時間調湿した。市販されている紙おむつの最外部の不織布素材から10cm×10cmの不織布片を切除した。その切除部に前記の調湿された10cm×10cmの小片を取り付けて、濡れ戻り防止性評価試料とした。
◎(良好):質量増加率が1%未満である場合
○(可):質量増加率が1%以上、且つ2%未満である場合
×(不可):質量増加率が2%以上である場合
表1~4の結果から、本発明によれば、ポリオレフィン系合成繊維に対する処理剤の浸透性を向上させることができる。また、処理剤の乳化安定性を向上させることができる。また、処理剤が付着した不織布の初期親水性、耐久親水性、及び濡れ戻り防止性を向上させることもできる。
Claims (7)
- 下記の一価ポリオキシアルキレン誘導体(A1)を含むポリオキシアルキレン誘導体(A)、及びアニオン界面活性剤(B)を含有するとともに、
ポリエーテル変性シリコーン(C)、及びポリグリセリン脂肪酸エステル(D)から選ばれる少なくとも一つを含有することを特徴とするポリオレフィン系合成繊維用処理剤。
一価ポリオキシアルキレン誘導体(A1):下記一般式(1)で示される化合物であり、R1の炭素数が異なる3種類以上の一価ポリオキシアルキレン誘導体を含むもの。
R1:炭素数22以上50以下の炭化水素基、又は炭素数22以上50以下のアシル基。
A1O:炭素数2以上4以下のアルキレンオキシ基(当該アルキレンオキシ基は1種単独又は2種以上とすることができる。)。
n:5以上100以下の整数。
前記化1中のR 1 の炭素数が異なる一価ポリオキシアルキレン誘導体の存在比率が、最も存在比率の大きい一価ポリオキシアルキレン誘導体の炭素数をαとした場合、炭素数(α-4)以上(α+4)以下の合計存在比率が97質量%以下である。) - 前記一価ポリオキシアルキレン誘導体(A1)の分子量分布(Mw/Mn)が1.03以上1.50以下である請求項1に記載のポリオレフィン系合成繊維用処理剤。
- 前記ポリオキシアルキレン誘導体(A)、前記アニオン界面活性剤(B)、前記ポリエーテル変性シリコーン(C)、及び前記ポリグリセリン脂肪酸エステル(D)の含有割合の合計を100質量%とすると、前記ポリオキシアルキレン誘導体(A)を10質量%以上60質量%以下、前記アニオン界面活性剤(B)を30質量%以上70質量%以下、前記ポリエーテル変性シリコーン(C)を0質量%以上20質量%以下、前記ポリグリセリン脂肪酸エステル(D)を0質量%以上30質量%以下の割合で含有する請求項1に記載のポリオレフィン系合成繊維用処理剤。
- 前記ポリオキシアルキレン誘導体(A)、前記アニオン界面活性剤(B)、前記ポリエーテル変性シリコーン(C)、及び前記ポリグリセリン脂肪酸エステル(D)の含有割合の合計を100質量%とすると、前記ポリオキシアルキレン誘導体(A)及び前記アニオン界面活性剤(B)の含有割合の合計が60質量%以上である請求項1に記載のポリオレフィン系合成繊維用処理剤。
- 請求項1~4のいずれか一項に記載のポリオレフィン系合成繊維用処理剤と、溶媒を含むことを特徴とするポリオレフィン系合成繊維用処理剤組成物。
- 請求項1~4のいずれか一項に記載のポリオレフィン系合成繊維用処理剤が付着していることを特徴とするポリオレフィン系合成繊維。
- 請求項6に記載のポリオレフィン系合成繊維によって作製されたことを特徴とする不織布。
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