KR101310108B1 - 투수성 부여제 및 그것이 부착된 투수성 섬유 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 흡수성 물품의 구조를 개량할 필요도 없이 침투액의 역류량을 저감시킬 수가 있고, 높은 내구투수성(耐久透水性)과 양호한 카딩공정 통과성을 섬유에 대하여 부여하는 투수성 부여제 및 그것이 부착된 투수성 섬유를 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 투수성 부여제는, (폴리)아민의 양이온화물(a)과, 에스테르(b)와, 디알킬술포숙시네이트염(c)과, 알킬포스페이트염(d)과, 트리알킬글리신 유도체 및 (알킬아미드기가 함유된 알킬)디알킬글리신 유도체로부터 선택된 적어도 1종의 글리신 유도체(e)와, 폴리옥시알킬렌변성실리콘(f)을 포함하고, 상기 성분(a)이 10~40중량%, 성분(b)가 10~40중량%, 성분(c)가 1~40중량%, 성분(d)가 10~60중량%, 성분(e)가 10~40중량%, 성분(f)가 1~20중량%의 비율로 배합된다.
투수성 부여제, 투수성 섬유

Description

투수성 부여제 및 그것이 부착된 투수성 섬유{AGENT FOR IMPARTING WATER PERMEABILITY AND WATER PERMEABLE FIBER ATTACHED BY THE SAME}
본 발명은, 투수성 부여제 및 그것이 부착된 투수성 섬유에 관한 것이다.
본 발명은, 구체적으로 예를 들면, 섬유제품 가운데서도 종이기저귀, 합성냅킨 등의 톱시트에 사용되는 부직포용 섬유에 적합한 투수성 부여제와, 이 투수성 부여제가 부착된 투수성 섬유에 관한 것이다. 본 발명은, 더욱 상세하게는, 단순히 투수성을 부여하는 것 뿐 아니라, 표면시트를 통해서 일단 흡수된 오줌이나 체액 등이 다시 표면시트로부터 역류하여 착용자에게 부착하게 되는, 이른바 「침투액의 역류」현상을 방지함과 동시에, 표면시트의 액체흡수특성이나 내구투수성을 개선하는 투수성 부여제와, 이 투수성 부여제가 부착된 투수성 섬유에 관한 것이다.
일반적으로, 종이기저귀나 생리용품 등의 흡수성 물품은, 소수성(疏水性)이 높은 폴리오레핀계 트리아세테이트섬유를 포함하는 폴리에스테르계 섬유를 주재료로 하는 각종 부직포에 투수성(친수성)을 부여한 표면시트와, 발수성(撥水性)을 부여한 백시트의 사이에, 면상(綿狀) 펄프나 고분자 흡수체 등으로 이루어지는 재료를 배치한 구조로 되어 있다. 그리고, 표면시트는, 보통, 투수성 부여제가 부착되 어 있으며, 투수성을 가지도록 되어 있다.
오줌이나 체액 등의 액체는 표면시트를 통과하여 흡수체에 흡수되는바, 이 때, 표면시트의 끈적거림을 없애기 위하여, 투수성이 좋을 것, 즉, 액체가 기저귀 등의 표면시트상에서 내부의 흡수체로 완전히 흡수될 때 까지의 시간이 극히 짧을 필요가 있다. 또, 한번 흡수체에 흡수된 액체가 다시 표면시트상으로 되돌아오지 않게 하는 것도 필요하다. 또한, 단지 1~2회의 액체흡수만으로 표면시트상의 투수성 부여제가 유출되어 버리는 결과로 투수성이 급격히 저하하게 되면, 흡수성 물품을 빈번히 교체할 필요가 있기 때문에 바람직하지 않다. 따라서, 투수성 부여제는, 내구성이 있는 투수성이 요구된다.
또한, 장기적인 내구투수성이 유지될 것, 즉, 내구투수성의 경시변화로 인한 열화가 적을 것도 요구된다.
또, 부직포를 원활하게 제조할 수 있도록, 섬유의 대전방지가 확보될 것과, 카딩공정을 통과할 때에, 실린더에 감겨 붙지 않고, 균일한 웹이 형성될 것, 즉, 양호한 카딩공정의 통과성이 요구된다.
흡수성 물품을 쾌적하게 착용하기 위해서는, 투수성이 좋고 침투액의 역류가 적고, 액체의 반복투수에 대해서도 친수성을 유지(내구투수성)하고 있을 것이 중요하다. 종래, 이와 같은 특성이 투수성 부여제에 의해서 개선되는 것이 알려져 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에서는, 탄소수 12~22의 직쇄 알킬포스페이트칼륨염으로 섬유를 처리하는 방법이 제안되어 있다. 특허문헌 2에서는, 탄소수 10~30의 알킬인산에스테르염에 탄소수 10~30의 베타인화합물이나 황산에스테르염 또는 술포네이트 염을 배합한 투수성 부여제가 제안되어 있다. 특허문헌 3에서는, 알킬인산에스테르염에 폴리에테르변성실리콘을 병용하는 방법이 제안되고 있다. 그리고, 특허문헌 4에서는, 알킬인산에스테르염에 2종류의 베타인화합물을 병용하는 방법이 제안되고 있다.
또, 특허문헌 5에서는, 폴리옥시알킬렌지방산아미드에 아실화폴리아민양이온화물이나 알킬포스페이트염, 트리알킬글리신유도체, 폴리옥시알킬렌변성실리콘을 병용하는 방법이 제안되어 있다. 또한, 특허문헌 6에서는, 알킬포스페이트염에 트리알킬글리신유도체, 폴리옥시알킬렌변성실리콘, 알콕실화리시놀레인형 화합물을 병용하여 섬유를 처리하는 방법이 제안되어 있다.
특허문헌1 : 일본국 특공소63-14081호 공보
특허문헌2 : 일본국 특개소60-215870호 공보
특허문헌3 : 일본국 특개평4-82961호 공보
특허문헌4 : 일본국 특개2000-170076호 공보
특허문헌5 : 일본국 특개2002-161474호 공보
특허문헌6 : 일본국 특개2002-161477호 공보
그러나, 이들 제안된 방법에는, 요구되는 부직포의 표면특성의 성능에 있어서 일장일단이 있으며, 게다가, 침투액의 역류에 대해서는 어떤 방법으로도 충분하지 않다. 투수성을 향상시키는 데에는, 친수성의 투수성 부여제가 바람직한데 대하여, 침투액의 역류를 저감시키는 데에는 소수성의 투수성 부여제가 바람직하다. 그러므로, 이와 같은 특성은 단순히 투수성 부여제의 성분이 친수성이나 소수성이라 는 성질뿐만 아니라, 성분의 화학구조나 친수성과 소수성의 균형이나 성분간의 상호작용 등에 의해 영향을 받는다. 그러나, 투수성의 향상과 침투액의 역류를 방지하는 것을 양립시키고, 또한 내구투수성의 경시변화로 인한 열화를 감소시키는 것이 어렵기 때문에, 침투액의 역류 방지는 부직포 표면층에 친수성 성능이 다른 부직포를 사용하여 이중구조로 하거나, 면상 펄프나 고분자흡수체의 배치나 그 양을 조정하는 등, 흡수성 물품의 구조에 궁리를 집중시키는 등의 수단에 의지하지 않을 수가 없었다.
본 발명의 목적은, 흡수성 물품의 구조를 개량할 필요도 없이 침투액의 역류량을 저감시킬 수가 있고, 높은 내구투수성과 양호한 카딩공정 통과성을 섬유에 대하여 부여하는 투수성 부여제 및 그것이 부착된 투수성 섬유를 제공하는 것에 있다.
본 발명에 있어서의 투수성 부여제는, 폴리옥시알킬렌기와 아실기를 가진 (폴리)아민의 양이온화물(a)과, 폴리옥시알킬렌기함유 하이드록시지방산 다가(多價) 알코올에스테르와 디카복실산(dicarboxylic acid)과의 축합물의 적어도 하나의 수산기를 지방산으로 봉쇄한 에스테르(b)와, 디알킬술포숙시네이트염(c)과, 알킬포스페이트염(d)과, 트리알킬글리신 유도체 및 (알킬아미드기가 함유된 알킬)디알킬글리신 유도체로부터 선택된 적어도 1종의 글리신 유도체(e)와, 폴리옥시알킬렌변성실리콘(f)을 포함하는 투수성 부여제로서, 상기 투수성 부여제의 전체에서 차지 하는 각 성분의 배합비율이, 성분(a)가 10~40중량%, 성분(b)가 10~40중량%, 성분(c)가 1~40중량%, 성분(d)가 10~60중량%, 성분(e)가 10~40중량%, 성분(f)가 1~20중량%인 요건을 각각 만족하는 투수성 부여제이다.
또, 본 발명의 투수성 부여제에 있어서, 이하에 나타내는 요건 (1)~(6)을 다시 만족하게 되는 것이 바람직하다.
(1) 성분(a)에 있어서, 폴리옥시알킬렌기가, 부가 몰 수 2~20의 폴리옥시에틸렌기이고, 아실기의 탄소수가 16~28이며, (폴리)아민이 폴리에틸렌폴리아민에서 유래할 것.
(2) 성분(b)에 있어서, 폴리옥시알킬렌기 함유의 하이드록시지방산 다가 알코올에스테르가, 탄소수 6~22의 하이드록시지방산과 다가 알코올과의 에스테르의 알킬렌옥사이드 부가물이며, 디카복실산의 탄소수가 2~10이며, 지방산의 탄소수가 10~22일 것.
(3) 성분(c)가, 탄소수 6~18의 알킬기를 가지며, 나트륨염 및/또는 칼륨염일 것.
(4) 성분(d)가, 탄소수 6~22의 알킬기를 가지며, 칼륨염, 나트륨염, 탄소수 1~9의 알킬아민염 및 암모늄염으로부터 선택된 적어도 1종의 염일 것.
(5) 성분(e)가, 하기의 일반식(1)로 표시되는 화합물일 것.
(일반식1)
Figure 112007011031715-pat00001
(식중, R1은 탄소수 7~22의 탄화수소기, a는 1~3의 정수, b는 0 또는 1, R2 및 R3는, 모두 탄소수 1~3의 탄화수소기이다.)
(6) 성분(f)의 분자량이, 1,000~100,000이며, 폴리옥시알킬렌 전체 중에서 폴리옥시에틸렌이 차지하는 비율이 20중량% 이상일 것.
본 발명에 있어서의 투수성 섬유는, 섬유 본체와 이것에 부착된 상기 투수성 부여제로 구성되는 투수성 섬유로서, 상기 투수성 부여제의 부착비율이 상기 투수성 섬유에 대하여 0.1~2중량%이다.
(실시예)
본 발명의 투수성 부여제는, 다음 여섯가지의 성분을 필수로 하고, 각각의 성분은 괄호안에 나타낸 소정량을 함유하고 있다.
성분(a):폴리옥시알킬렌기와 아실기를 가진 (폴리)아민의 양이온화물(투수성 부여제 전체의 10~40중량%).
성분(b):폴리옥시알킬렌기 함유 하이드록시지방산 다가 알코올에스테르와 디카복실산의 축합물의 적어도 하나의 수산기를 지방산으로 봉쇄한 에스테르(투수성 부여제 전체의 10~40중량%).
성분(c):디알킬술포숙시네이트염(투수성 부여제 전체의 1~40중량%).
성분(d):알킬포스페이트염(투수성 부여제 전체의 10~60중량%).
성분(e):트리알킬글리신유도체 및 (알킬아미드기 함유 알킬)디알킬글리신유도체로부터 선택된 적어도 1종의 글리신유도체(투수성 부여제 전체의 10~40중량%).
성분(f):폴리옥시알킬렌변성실리콘(투수성 부여제 전체의 1~20중량%).
이하, 각 성분에 대하여 상세하게 설명한다.
[성분 (a)]
성분(a)는, 폴리옥시알킬렌기와 아실기를 가진 (폴리)아민의 양이온화물이다. 성분(a)는, 침투액의 역류량을 저감시키고, 높은 내구투수성과 경시변화로 인한 열화가 적은 내구투수성을 섬유에 부여하는 성분이다.
상기 (폴리)아민은, 유리의 아미노기를 2개 이상 갖는 폴리아민류(디아민류, 트리아민류, 테트라민류 등)라도 좋고, 유리의 아미노기를 하나 갖는 모노아민류라도 좋다.
상기 폴리옥시알킬렌기는, (폴리)아민 중의 질소원자와 직접 결합하고 있다. 폴리옥시알킬렌기는, 후술하는 원료폴리아민에 포함되는 (N-치환)아미노기의 적어도 하나와 결합하고 있다고 표현할 수도 있다.
폴리옥시알킬렌기로서는, 예를 들면, 폴리옥시에틸렌기, 폴리옥시프로필렌기, 폴리옥시에틸렌옥시프로필렌기, 폴리옥시부틸렌기 등을 들 수가 있고, 폴리옥시에틸렌기, 폴리옥시에틸렌옥시프로필렌기가 바람직하다. 폴리옥시알킬렌기가 2종 이상의 옥시알킬렌기로 구성되는 경우, 폴리옥시알킬렌기는 블록형상으로 부가된 기(基)라도 좋고, 랜덤형상으로 부가된 기라도 좋다.
(폴리)아민에 포함되는 폴리옥시알킬렌기의 수에 대해서는, 특별히 한정되지는 않으나, 바람직하게는 2~20, 더욱 바람직하게는 5~15이고, 특히 바람직하게는 9~12이다. 부가 몰 수가 20을 넘으면, 내구투수성의 저하와 내구투수성의 경시변화로 인한 열화를 많이 관찰하게 되고, 침투액의 역류량도 증가하는 경우가 있다. 폴리옥시에틸렌옥시프로필렌기의 경우, 폴리옥시에틸렌의 부가 몰 수는 폴리옥시프로필렌의 부가 몰 수와 동등하거나, 또는 그 이상이 바람직하다. 여기서, 폴리옥시알킬렌기의 부가 몰 수는, 하나(1몰)의 폴리옥시알킬렌기를 구성하는 옥시알킬렌기의 개수(몰 수)로 정의된다.
아실기는, (폴리)아민 중의 질소원자와 직접 결합하여 아미드기를 형성하고 있다. 아실기는, 후술하는 원료폴리아민에 포함되는 아미노기의 적어도 하나와 결합하는 것에 의해, 아미드기를 형성하고 있다고 표현할 수도 있다.
아실기의 탄소수는, 적어도 16~28, 더욱 바람직하게는 16~22이다. 아실기의 탄소수가 16미만인 경우에는, 친수성이 강해지기 때문에 침투액의 역류량이 증가하고, 내구투수성이 저하되는 경우가 있다. 한편, 아실기의 탄소수가 28을 초과하면, 성분(a)가 딱딱해져서 취급이 어려워지는 경우가 있다. 아실기로서는, 예를 들면, 올레인산, 스테아린산, 베헨산 등의 포화 또는 불포화의 지방산으로부터 OH기를 제거한 구조의 기를 들 수가 있다.
(폴리)아민에 포함되는 아실기의 수에 대해서는, 특별히 한정되지 않으나, 바람직하게는 1~3이다. 아실기의 수가 3을 초과하는 경우는, 투수성 부여제의 수용 성이 저하되는 경우가 있다.
양이온화물은, 상기 (폴리)아민과 알킬화제의 반응생성물이다. 알킬화제로서는 특별히 한정되는 것은 아니나, 예를 들면, 메틸클로라이드, 메틸브로마이드, 벤질클로라이드, 긴사슬 알킬클로라이드, 에피크롤히드린, 디메틸황산, 디에틸황산, 트리메틸인산 등을 들 수가 있다.
(폴리)아민은, 예를 들면, 상기 포화 또는 불포화의 지방산과, 원료폴리아민과의 반응에서 얻어지는 모노알킬아미드(폴리)아민 또는 디알킬아미드(폴리)아민 등을, 알킬렌옥사이드와 반응시켜서 얻을 수가 있다.
원료폴리아민으로서는, 예를 들면, 에틸렌디아민, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민 등의 폴리에틸렌폴리아민;프로필렌디아민, 디프로필렌트리아민, 트리프로필렌테트라민 등의 폴리프로필렌폴리아민;부틸렌디아민, 디부틸렌트리아민 등의 폴리부틸렌폴리아민 등의 폴리알킬렌폴리아민을 들 수가 있다. 폴리알킬렌폴리아민의 탄소수에 대해서는, 특별히 한정되지 않으나, 바람직하게는 2~4이다.
원료폴리아민은, 아미노기 또는 이미노기의 수소원자를 알킬기나 하이드록시에틸기로 치환한 폴리아민(예를 들면, 에틸디에틸렌트리아민 등의 알킬폴리알킬렌폴리아민)이라도 좋다.
알킬렌옥사이드로서는, 예를 들면, 다음의 성분(b)의 설명에서 예시하는 알킬렌옥사이드를 들 수가 있다. 알킬렌옥사이드는 2종 이상을 병용하여도 좋다. 이 경우는, 에틸렌옥사이드 및 프로필렌옥사이드의 조합이 바람직하고, 프로필렌옥사이드보다 에틸렌옥사이드의 몰 수가 크면 더욱 바람직하다.
(폴리)아민은, 분자내에 적어도 하나의 알킬아미드기와, 질소원자와 직접 결합한 적어도 하나의 폴리옥시알킬렌기가 있는 아민으로 표현하여도 좋고, 그 양이온화물은, 분자내에 적어도 하나의 알킬아미드기와, 질소원자와 직접 결합한 적어도 하나의 폴리옥시알킬렌기가 있는 4급 암모늄염으로 표현하여도 좋다. 여기서, 알킬아미드기로부터 아민에서 유래하는 부분을 제거한 기가, 아실기에 대응한다.
성분(a)인 (폴리)아민의 양이온화물은, 예를 들면, 다음의 일반식(2)로 표현할 수도 있다.
(일반식2)
Figure 112007011031715-pat00002
(식중, c는 2≤c≤4를 만족하고; X1~X5는, 수소원자, R4CO-(R4는, 탄소수가 15~27의 탄화수소기), -(A1O)d-H(A1은, 탄소수가 1~5의 알킬렌기; 2≤d≤20) 중 하나이나, R4CO- 및 -(A1O)d-H를 적어도 하나 포함한다. 또한, X1과 X2, X3과 X4가 동시에 R2CO-가 되는 경우를 제외한다. 일반식(2)에 있어서, -(A1O)d-H가 복수인 경우는, 각 -(A1O)d-H의 폴리옥시알킬렌기의 부가 몰 수는 반드시 동일한 수가 아니라도 좋고, 그 부가 몰 수의 합계가 2~20의 범위에 있으면 좋다.; Y1 및 Z는, 알킬화제(Y1-Z)에서 유래하는 기이다.)
상기 일반식(2)의 설명에서 나타낸 알킬화제의 구체적인 예로서는, 상기 양이온화물의 설명에서 기술한 각종 알킬화제를 들 수가 있다.
성분(a)의 배합비율은, 투수성 부여제 전체의 10~40중량%가 바람직하고, 15~35중량%가 더욱 바람직하다. 성분(a)의 배합비율이 10중량% 미만에서는, 내구투수성이 저하하는 것과 동시에 침투액의 역류량도 증가하는 경우가 있다. 한편, 성분(a)의 배합비율이 40중량%를 넘는 경우, 제품의 점도 및 용액의 점도가 높아져서 작업성이 저하되는 경우가 있다.
또, 본 발명의 투수성 부여제는, 성분(a)를 함유하기 때문에, 경시변화로 인한 열화가 적은 내구투수성을 섬유에 부여할 수가 있다는 효과도 갖는다.
[성분(b)]
성분(b)는, 폴리옥시알킬렌기 함유 하이드록시지방산 다가 알코올에스테르(이하, 폴리하이드록시에스테르라고 하는 경우가 있다)와 디카복실산의 축합물의 적어도 하나의 수산기를 지방산으로 봉쇄한 에스테르이다. 성분(b)는, 내구투수성을 보조하고, 침투액의 역류량을 저감시키는 성분이다.
폴리하이드록시에스테르는, 구조적으로, 폴리옥시알킬렌기 함유 하이드록시지방산과 다가 알코올의 에스테르이며, 다가 알코올의 수산기 가운데, 2개 이상(바람직하게는 전부)의 수산기가 에스테르화되어 있다. 따라서, 폴리옥시알킬렌기 함 유 하이드록시지방산 다가 알코올에스테르는, 복수의 수산기를 갖는 에스테르이다.
폴리옥시알킬렌기 함유 하이드록시지방산은, 지방산 주사슬에 산소원자에 의해 폴리옥시알킬렌기가 결합한 구조를 가지며, 폴리옥시알킬렌기의 지방산 주사슬과 결합하고 있지 않은 한편 말단이 수산기로 되어 있다.
폴리하이드록시에스테르로서는, 예를 들면, 탄소수 6~22의 하이드록시지방산과 다가 알코올의 에스테르화물의 알킬렌옥사이드부가물을 들 수가 있다. 하이드록시지방산의 탄소수가 6미만인 경우에는 친수성이 강해지고, 한편, 22를 넘으면 소수성이 강해진다. 어떤 경우라도 다른 성분과의 상용성이 나빠지기 때문에, 충분한 내구투수성을 얻을 수가 없다는 문제가 있다.
탄소수 6~22의 하이드록시지방산으로서는, 예를 들면, 리시놀산, 12-하이드록시스테아린산, 살리틸산 등을 들 수가 있고, 리시놀산, 12-하이드록시스테아린산이 바람직하다.
다가 알코올로서는, 예를 들면, 에틸렌글리콜, 글리세린, 소르비탄, 트리메티롤프로판 등을 들 수가 있고, 글리세린이 바람직하다. 알킬렌옥사이드로서는, 에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드, 부틸렌옥사이드 등의 탄소수 2~4의 알킬렌옥사이드를 들 수가 있다.
알킬렌옥사이드의 부가 몰 수는, 상기 에스테르화물의 수산기 1몰 당 , 바람직하게는 80이하, 더욱 바람직하게는 5~30이다. 부가 몰 수가 80을 넘으면 침투액의 역류량이 증가할 수가 있기 때문에 바람직하지 않다. 높은 내구투수성을 얻기 위해서는, 친수기와 소수기의 밸런스를 조정하는 것이 중요하다. 그러기 위해서는, 알킬렌옥사이드의 부가 몰 수는, 상기 에스테르 1몰 당, 바람직하게는 5~150, 더욱 바람직하게는 10~80이다. 알킬렌옥사이드에서 차지하는 에틸렌옥사이드의 비율은, 바람직하게는 50몰% 이상, 더욱 바람직하게는 80몰% 이상이다. 에틸렌옥사이드의 비율이 50몰% 미만에서는, 소수성이 강해지기 때문에 충분한 내구투수성을 얻을 수가 없는 경우가 있다.
폴리하이드록시에스테르는, 예를 들면, 다가 알코올과 하이드록시지방산(하이드록시모노카복실산)을 통상적인 조건에서 에스테르화하여 에스테르화물을 얻고, 이어서 상기 에스테르화물에 알킬렌옥사이드를 부가반응시키는 것에 의해 제조할 수가 있다. 폴리하이드록시에스테르는, 에스테르화물로서, 피마자유 등의 천연으로부터 얻어지는 유지나 이것에 수소를 첨가한 경화 피마자유를 사용하고, 또, 알킬렌옥사이드를 부가반응시키는 것에 의해, 적절히 제조할 수가 있다.
성분(b)의 에스테르는, 폴리하이드록시에스테르와 디카복실산의 축합물에 있어서, 그 적어도 하나의 수산기가 지방산으로 봉쇄된 에스테르이다. 상기에서 설명한 바와 같이, 폴리하이드록시에스테르는 수산기를 가지고 있다. 축합물은, 예를 들면, 폴리하이드록시에스테르 2분자가 디카복실산 1분자와 탈수축합반응하여 얻어지는 생성물이 주성분이 된다. 이 주성분이 되는 축합물(이하, 축합물A라고 하는 경우가 있다)의 구조는, 폴리하이드록시에스테르에서 유래하는 구조를 X,X'(여기서, X 및 X'는 동일해도 좋다)로 하고, 디카복실산에서 유래하는 구조를 Y로 하면, X-Y-X'로 표현할 수가 있다. X-Y간 및 X'-Y간의 결합은, 폴리하이드록시에스테르 중의 수산기와, 디카복실산 중의 카르복실기의 반응으로 형성된 에스테르결합이다.
성분(b)의 에스테르는, 축합물의 적어도 하나의 수산기가 지방산으로 봉쇄된 에스테르이다. 상기 축합물A에 있어서, X는 1개 이상의 수산기를 가지고 있기 때문에, 축합물A는 2개 이상의 수산기를 가지고 있다. 성분(b)의 에스테르에서는, 그 수산기의 적어도 하나가 지방산으로 봉쇄되어 있다.
디카복실산의 탄소수에 대해서는, 2~10이 바람직하고, 2~8이 더욱 바람직하다. 디카복실산의 탄소수가 10을 초과하면 충분한 내구투수성을 부여할 수 없는 경우가 있다. 디카복실산으로서는, 예를 들면, 옥시디프로피온산, 호박산, 말레인산, 세바신산, 프탈산 등 및 이들 디카복실산의 무수물 등을 들 수가 있다. 폴리하이드록시에스테르와 디카복실산의 축합물을 제조할 경우, 각각의 원료비율(몰비)은, 바람직하게는 1:1~2:1, 더욱 바람직하게는 1.5:1~2:1이다. 에스테르화의 반응은 통상의 조건에서도 좋으며, 특별히 한정되지는 않는다.
축합물의 적어도 하나의 수산기를 봉쇄하는 지방산의 탄소수에 대해서는, 10~22가 바람직하고, 12~22가 더욱 바람직하다. 지방산의 탄소수가 10미만이면 친수성이 강해지고, 한편, 22를 넘으면 소수성이 강해진다. 이와 같이, 친수성과 소수성이 불균형하는 경우에는, 충분한 내구투수성을 얻을 수가 없는 경우가 있다. 이와 같은 지방산으로서는, 예를 들면, 라우린산, 미리스틴산, 팔미틴산, 스테아린산, 올레인산, 이코산산, 베헨산 등을 들 수가 있다. 축합물과 지방산의 에스테르를 제조할 경우, 각각의 원료비율(몰비)은, 바람직하게는 1:0.2~1:1의 몰비로 반응되나, 더욱 바람직하게는 1:0.4~1:0.8의 몰비이다. 에스테르화의 반응조건에 대해서는 특별히 한정되지 않는다.
성분(b)는, 알콕실화 리시놀레인형 화합물 및/또는 그 수소첨가물과 디카복실산과의 에스테르로서, 그 에스테르의 적어도 하나의 수산기를 지방산으로 봉쇄한 에스테르로 표현할 수도 있다. 여기서, 디카복실산 및 지방산은 상기에서 설명한 바와 같다.
알콕실화 리시놀레인형 화합물로서는, 피마자유 등의 천연으로부터 얻어지는 유지나 이것에 수소를 첨가한 경화 피마자유 등을 들 수가 있다.
성분(b)의 에스테르는, 축합물A를 주성분으로 포함하는 다수의 성분의 혼합물인 것이 많다. 축합물A는, 예를 들면, 다음의 일반식(3)으로 표현할 수가 있다.
(일반식3)
Figure 112007011031715-pat00003
(식중, X6 및 X7은, 동일해도 좋고, 달라도 좋다; X6은, -Ｏ-CＯ-R8-(ＯA2)g- 또는 -(ＯA2)g-이다; X7은, -Ｏ-CＯ-R9-(ＯA2)g- 또는 -(ＯA2)g-이다; X6 및 X7에 있어서, A2는 탄소수 1~5의 알킬렌기이고, A2 및 g는 각각 동일해도 좋고, 달라도 좋으 며, g는 모두 80이하이고, g의 총합계는 10~80의 범위를 만족한다; R8은, 하이드록시지방산(HＯ-R8-CＯＯH, ＯH기는 R8의 측쇄에서 결합하고 있어도 좋고, 말단에서 결합하고 있어도 좋다)로부터 ＯH기와 CＯＯH기를 제거한 부분이다; R9는, 하이드록시지방산(HＯ-R9-CＯＯH,ＯH기는 R9의 측쇄에서 결합하고 있어도 좋고, 말단에서 결합하고 있어도 좋다)로부터 ＯH기와 CＯＯH기를 제거한 부분이다; R6은 2가의 유기기이다; R5는, 다가 알코올(R5(ＯH)e)로부터 모든 ＯH기를 제거한 부분이며, e는 2≤e≤4를 만족하는 정수이다; R7은, 다가 알코올(R7(ＯH)f)로부터 모든 ＯH기를 제거한 부분이고, f는 2≤f≤4를 만족하는 정수이다; Y2는 -CＯ-R10이고, Y2가 복수인 경우는, 그 일부가 수소원자라도 좋다.); R10은, 탄소수 12~22의 탄화수소기이다.)
상기 일반식(3)에 있어서, A2로서는, 예를 들면, 에틸렌기, 프로필렌기 등을 들 수가 있고, 1종 또는 2종 이상을 병용하여도 좋다. g의 총합계는, 바람직하게는 5~30이다.
상기 일반식(3)에 있어서, R8이나 R9를 함유하는 하이드록시지방산으로서는, 리시놀산, 12-하이드록시스테아린산, 살리틸산 등을 들 수가 있고, 리시놀산, 12-하이드록시스테아린산이 바람직하다.
상기 일반식(3)에 있어서, R6으로서는, 옥시디프로피온산, 호박산, 말레인산, 세바신산, 프탈산 등 및 이들의 디카복실산의 무수물 등으로부터 카르복실기(또는 산무수물기)를 제거한 2가의 유기기를 들 수가 있고, (무수)호박산, (무수)말레인산으로부터 카르복실기(또는 산무수물기)를 제거한 2가의 유기기가 바람직하다.
상기 일반식(3)에 있어서, R5를 함유하는 다가 알코올로서는, 에틸렌글리콜, 글리세린, 소르비탄, 트리메티롤프로판 등을 들 수가 있으며, 글리세린이 바람직하다.
상기 일반식(3)에 있어서, R10으로서는, 라우릴산, 미리스틴산, 팔미틴산, 스테아린산, 올레인산, 이코산산, 베헨산 등으로부터 카르복실기를 제거한 1가의 탄화수소기를 들 수가 있으며, 1종 또는 2종 이상을 병용하여도 좋다.
성분(b)의 배합비율은, 투수성 부여제 전체의 10~40중량%가 바람직하고, 10~30중량%가 더욱 바람직하다. 성분(b)의 배합비율이 10중량% 미만에서는, 내구투수성이 저하하는 경우가 있다. 한편, 성분(b)의 배합비율이 40중량%를 넘으면, 카딩공정의 통과성과, 작업성이 저하되는 문제가 있다.
[성분(c)]
성분(c)는, 디알킬술포숙시네이트염이다. 성분(c)는, 높은 초기투수성을 섬유에 부여하고, 액체가 섬유에 신속하게 침투하게 하는 작용을 갖는 성분이다. 성분(c)의 디알킬술포숙시네이트염은, α자리에 술폰산염의 기를 갖는 호박산의 디알 킬에스테르이다.
디알킬에스테르를 구성하는 알킬기에 대하여, 성분(c)가, 탄소수 6~18의 알킬기를 가지면 바람직하고, 탄소수 8~18의 알킬기를 가지면 더욱 바람직하다. 알킬기의 탄소수가 6미만에서는 카딩공정 통과성이 저하하는 경우가 있다. 한편, 알킬기의 탄소수가 18을 넘으면, 초기투수성이 저하하는 경우가 있다.
성분(c)의 술폰산염으로서는, 나트륨염이나 칼륨염 등의 알칼리금속염, 아민염을 들 수가 있고, 나트륨염 및/또는 칼륨염이면, 투수성 부여제가 부착된 섬유에 액체가 신속하게 침투하기 때문에 바람직하다.
성분(c)의 배합비율은, 투수성 부여제 전체의 1~40중량%가 바람직하고, 1~20중량%가 더욱 바람직하다. 성분(c)의 배합비율이 1중량% 미만에서는, 투수성 부여제가 부착된 섬유에 액체가 신속하게 침투하지 않게 되는 경우가 있다. 한편, 성분(c)의 배합비율이 40중량%를 넘으면, 카딩공정 통과성이 저하하는 경우가 있다.
[성분(d)]
성분(d)는, 알킬포스페이트염이다. 성분(d)는, 카딩공정 통과성과 내구투수성을 향상시키고, 침투액의 역류량을 적게 하는 성분이다.
알킬포스페이트염을 구성하는 알킬기에 대하여, 성분(d)가, 탄소수 6~22의 알킬기를 가지면 바람직하고, 탄소수 8~18의 알킬기를 가지면 더욱 바람직하다. 알킬기의 탄소수가 6미만에서는 카딩공정의 통과성이 저하하는 경우가 있다. 한편, 알킬기의 탄소수가 22를 넘으면, 초기투수성 및 내구투수성이 동시에 저하하는 경우가 있다. 또한, 알킬기의 탄소수는 분포(分布)가 있어도 좋고, 2종류 이상의 알 킬포스페이트염의 혼합물이라도 좋다.
성분(d)로서는, 나트륨염이나 칼륨염 등의 알칼리금속염, 탄소수 1~9의 아민염, 암모늄염 등을 들 수가 있고, 이들 염은, 정전기방지성이 높고, 취급성이 용이하기 때문에 바람직하다.
성분(d)의 배합비율은, 투수성 부여제 전체의 10~60중량%가 바람직하고, 15~55중량%가 더욱 바람직하다. 성분(d)의 배합비율이 10중량% 미만에서는 카딩공정 통과성이 저하하는 경우가 있다. 한편, 성분(d)의 배합비율이 60중량%를 넘으면, 내구투수성이 저하하는 경우가 있다.
상기 알킬포스페이트염의 친수성을 보강하기 위하여, 폴리옥시알킬렌기를 부가한 폴리옥시알킬렌알킬포스페이트염을 병용하여도 좋다. 그 병용량은 알킬포스페이트염에 대하여 10~30중량%이다.
[성분(e)]
성분(e)는, 트리알킬글리신 유도체 및(알킬아미드기 함유 알킬)디알킬글리신유도체로부터 선택된 적어도 1종의 글리신 유도체이다. 성분(e)는, 내구투수성을 향상시키는 성분이다.
트리알킬글리신 유도체는, 글리신 분자구조 중의 질소원자에 3개의 알킬기가 결합하고 있는 제4급 암모늄과 카르복실기의 분자내 염, 이른바 베타인구조를 갖는 화합물이다. 트리알킬글리신 중의 알킬기로서는 탄소수 1~22의 알킬기라면 특별히 한정되지 않는다. 트리알킬글리신 유도체로서는, 예를 들면, 디메틸도데실글리신하이드록사이드, 디메틸테트라데실글리신하이드록사이드, 디메틸옥타데실글리신하이 드록사이드, β-하이드록시옥타데실디메틸글리신하이드록사이드 등의 분자내 염을 들 수가 있다. 그 가운데서도, 3개의 알킬기 중, 2개의 알킬기가 메틸기나 에틸기 등의 저급 알킬기이고, 1개가 탄소수 12이상의 긴사슬 알킬기를 갖는 트리알킬글리신 유도체가 바람직하다. 이와 같은 트리알킬글리신 유도체로서는, 디메틸도데실글리신하이드록사이드, 디메틸테트라데실글리신하이드록사이드, 디메틸헥사데실글리신하이드록사이드, 디메틸옥타데실글리신하이드록사이드 등을 들 수가 있다.
(알킬아미드기 함유 알킬)디알킬글리신유도체로서는, 예를 들면, 상기 일반식(1)로 표현되는 화합물(1)을 들 수가 있고, 그 가운데서도 b=1인 화합물(1)을 대표적인 예로서 들 수가 있다. 일반식(1) 중의 2개의 알킬기 R2, R3가 메틸기나 에틸기 등의 저급 알킬기이고, 알킬아미드기 함유 알킬의 R1이, 탄소수 7이상의 긴사슬 알킬기인(알킬아미드기 함유 알킬) 디알킬글리신 유도체가 바람직하다. 이와 같은 (알킬아미드기 함유 알킬)디알킬글리신 유도체로서는, 야자유 지방산아미드프로필베타인, 라우린산 아미드프로필베타인, 스테아린산 아미드에틸베타인 등을 들 수가 있다.
성분(e)의 배합비율은, 투수성 부여제 전체의 10~40중량%가 바람직하고, 10~30중량%가 더욱 바람직하다. 성분(e)의 배합비율이 10중량% 미만에서는 내구투수성이 저하하는 경우가 있다. 한편, 성분(e)의 배합비율이 40중량%를 넘으면, 내구투수성은 향상되지만, 침투액의 역류량이 많아짐과 동시에 부직포 등의 섬유표면이 갖는 산뜻하고 매끈함이 저하하는 경우도 있다.
[성분(f)]
성분(f)는, 폴리옥시알킬렌변성실리콘이다. 성분(f)는, 높은 내구투수성과 카딩공정 통과성을 섬유에 부여하는 성분이다.
성분(f)로서는, 예를 들면, 다음의 일반식(4)로 나타내는 화합물(4)를 들 수가 있다.
(일반식4)
Figure 112007011031715-pat00004
(식 중, R11은 메틸렌기, 프로필렌기, N-(아미노에틸)메틸이미노기 및 N-(아미노프로필)프로필이미노기로부터 선택되는 1종이며, X8은 폴리옥시알킬렌기이고; h 및 i는, Si함유율이 20~70중량%이고, 분자량이 1,000~100,000이 되도록 선택되는 수이다.)
화합물(4) 중의 Si함유율(화합물(4) 중에 Si가 차지하는 중량%)은 20~70%이다. Si함유율이 70%를 넘으면, 본 발명의 투수부여제를 부착시켜서 얻어지는 투수성 섬유의 안정성이 저하하고, 제조비용이 높아진다. 한편, Si함유율이 20%미만이면, 내구투수성을 얻지 못하는 경우가 있다.
상기 화합물(4) 중의 폴리옥시알킬렌기로서는, 예를 들면, 폴리옥시에틸렌 기, 폴리옥시프로필렌기, 폴리옥시부틸렌기, 이들 기를 구성하는 단량체로부터 2종 이상을 선택하고, 중합하여 얻어지는 기 등을 들 수가 있다. 폴리옥시알킬렌(기) 전체 중에서 폴리옥시에틸렌(기)가 차지하는 비율이 20중량% 이상인 것이 바람직하고, 20중량% 미만에서는 투수성이 저하하는 경우가 있다.
화합물(4)의 중량평균분자량에 대해서는 특별히 한정되지 않으나, 1,000~100,000인 것이 바람직하고, 2,000~80,000인 것이 더욱 바람직하다. 중량평균분자량이 이 범위를 벗어나면 투수성이 저하하며, 특히 1,000미만의 경우에 이와 같은 경향이 현저히 나타난다.
성분(f)의 배합비율은, 투수성 부여제 전체의 1~20중량%가 바람직하고, 5~15중량%가 더욱 바람직하다. 성분(f)의 배합비율이 1중량% 미만에서는 충분한 내구투수성이 얻어지지 않는 경우가 있다. 한편, 성분(f)의 배합비율이 20중량%를 넘으면, 내구투수성은 향상되나, 침투액의 역류량이 많아짐과 동시에, 제면(製綿)공정이나 부직포제조공정에 있어서, 찌꺼기의 발생이 많아지는 경우가 있다.
[투수성 부여제에 포함되는 그 밖의 성분]
본 발명의 투수성 부여제는, 필요에 의해 알칸술포네이트나트륨염 등의 대전방지제, N-알킬술포피롤리돈 등의 양성(兩性)유화제, 비이온성의 유화제, 카르나우바 왁스 등의 윤활제, 소포제(消泡劑), 방부제 등의 첨가제를 함유하여도 좋다. 이들 첨가제의 배합비율에 대해서는 특별한 한정이 없다.
본 발명의 투수성 부여제는, 후술하는 바와 같이, 섬유본체에 부착시키는 것에 의해, 투수성 섬유를 얻을 수가 있다. 또, 본 발명의 투수성 부여제는 섬유에 함유시켜, 섬유의 내부첨가제로서 사용하여도 좋다. 이 경우는, 섬유를 구성하는 폴리머에 대하여, 그 중량의 2~30중량%, 바람직하게는 3~15중량% 첨가된다. 투수성 부여제의 첨가량이 2중량% 미만에서는 투수성능이 부족하고, 한편, 투수성 부여제의 첨가량이 30중량%를 넘으면, 섬유강도가 저하하고, 생산성이 큰폭으로 저하하는 문제가 있다.
[투수성 섬유]
본 발명의 투수성 섬유는, 섬유 본체와 이것에 부착된 상기 투수성 부여제로 구성되는 투수성 섬유이다.
투수성 부여제의 부착비율은, 상기 투수성 섬유에 대하여 0.1~2중량%이고, 바람직하게는 0.3~1중량%이다. 투수성 섬유에 대한 투수성 부여제의 부착비율이 0.1중량% 미만에서는, 침투액의 역류량이 많고, 투수내구성이 저하하는 경우가 있다. 한편, 투수성 부여제의 부착비율이 2중량%를 넘으면, 섬유를 카딩처리할 때에 감겨 붙는 일이 많아져서 생산성이 큰폭으로 저하하고, 부직포 등의 섬유제품이 투수 후에 끈적거림이 많아지는 경우가 있다.
섬유 본체로서는, 예를 들면, 소수성 섬유; (피브릴화)폴리오레핀섬유, 폴리에스테르섬유, 나일론섬유, 염화비닐수지섬유, 심초구조의 폴리에스테르폴리에틸렌계 복합섬유, 폴리프로필렌-폴리에틸렌계 복합섬유, 코폴리프로필렌-폴리프로필렌계 복합섬유, 코폴리에스테르-폴리프로필렌계 복합섬유, 코폴리에스테르-코폴리에스테르계 복합섬유 등의 열융착섬유를 들 수가 있다. 또, 섬유 본체의 형태에 대해서는, 특별히 한정되지는 않으며, 필라멘트계, 스판계, 이들의 복합체나 가공체(예 를 들면, 스판본드, 스판레이스, 멜트블로운(Melt-Blown) 등의 부직포나 웹)나, 최종제품인 속옷 등의 의료(衣料)제품 등을 들 수가 있다.
본 발명의 투수성 부여제는, 희석 등을 하지 않고 그대로 섬유 본체에 부착시켜도 좋고, 물 등으로 1~30중량%의 농도로 희석하여 에멀젼으로 하여 섬유 본체에 부착시켜도 좋으며, 낮은 점도의 탄화수소화합물 등에 1~30중량%의 농도로 희석하여 섬유 본체에 부착시켜도 좋다.
본 발명의 투수성 부여제를 섬유 본체에 부착시키는 수단에 대해서는, 특별히 한정되는 것은 아니며, 롤러 급유, 노즐스프레이 급유, 딥 급유 등의 수단을 사용하여도 좋다.
[투수성 섬유의 물성]
본 발명의 투수성 섬유는, 침투액이 역류하기 어려운 우수한 물성을 가지고 있다. 투수성 섬유의 침투액의 역류량은, 통상적으로 1.2g이하, 바람직하게는 1.0g이하, 더욱 바람직하게는 0.8g이하, 보다 바람직하게는 0.6g이하, 특히 바람직하게는 0.4g이하, 가장 바람직하게는 0.2g이하이다. 침투액의 역류량의 측정방법에 대해서는, 하기의 실시예에서 상세하게 설명한다.
본 발명의 투수성 섬유는, 내구투수성 및 경시변화로 인한 열화가 적은 내구투수성이 우수하다. 투수성 섬유에 대하여 실시예에서 상세하게 설명한 내구투수성 평가를 실시하고, 3회째에 생리식염수의 소실시간을 20곳에서 측정하여, 소실시간이 5초 미만이 되는 곳의 개수는, 통상 10개 이상, 바람직하게는 12개 이상, 더욱 바람직하게는 14개 이상, 보다 바람직하게는 16개 이상, 특히 바람직하게는 18개 이상, 가장 바람직하게는 20개이다. 경시 열화가 적은 내구투수성이란, 경시변화로 인한 열화 이전의 내구투수성 평가의 결과가 양호하고, 게다가 경시 후의 내구투수성의 평가결과도 경시 전의 결과에 비하여 변화가 작은 것이다. 이 변화가 작은 쪽이 좋다.
본 발명의 투수성 부여제를 섬유 본체에 부착시키는 것에 의해, 상기 물성을 얻을 수가 있다.
이하에 본 발명을 실시예를 통해서 설명하는 바, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 실시예 및 비교예에 있어서의 평가항목과 평가방법은 이하와 같다. 이하에서는, 「%」는 모두 「중량%」를 나타낸다.
(실시예1~7 및 비교예1~9)
표1 및 3에 나타내는 각 성분을 혼합하여, 투수성 부여제(1)~(7) 및 비교투수성 부여제(1)~(9)를 각각 조제하였다. 표1 및 3에는, 각 성분의 혼합비율(중량%)을 나타내었다. 얻어진 투수성 부여제를 각각 약 60℃의 온수, 1%의 농도로 희석하여 희석액을 얻었다. 섬유 본체 100g에 대하여 각각의 투수성 부여제의 희석액 50g을 스프레이로 부착시켰다. 섬유 본체는, 투수성 부여제 등의 섬유처리제가 부착되어 있지 않은 폴리프로필렌(심)-폴리에틸렌(초)계 복합섬유이며, 단섬유섬도가 1.5dTex, 섬유길이가 38㎜의 것이었다. 각각의 투수성 부여제의 희석액을 부착시킨 섬유를, 60℃의 온풍건조기 중에 2시간 동안 넣은 후, 실온에서 8시간 이상 방치하여 건조시켜서 투수성 섬유를 얻었다.
얻어진 투수성 섬유를 각각 혼타면공정(混打綿工程) 및 카드시험기를 사용한 카딩공정을 통과시켜, 단위무게 30g/㎡의 웹을 제조하였다. 그 때, 각각의 투수성 섬유에 대하여, 하기에 나타내는 평가방법으로 카딩공정에 있어서의 물성(카딩공정 통과성:실린더에 감겨 붙는 것 및 정전기 방지성)을 평가하고, 그 결과를 표2 및 4에 나타내었다. 얻어진 웹을 에어스로(air through)형 열풍순환건조기 중에서 130℃로 열처리하여 웹을 고정하고, 부직포를 얻었다. 얻어진 부직포에 대하여, 하기에 나타내는 평가방법으로 물성(초기투수성, 내구투수성 및 침투액의 역류량)을 각각 평가하고, 결과를 표2 및 4에 나타내었다.
[평가방법]
(1) 실린더에 감겨붙기
카드시험기를 사용하여 30℃×70% RH의 조건으로 혼타면공정에서 얻어진 시료단섬유 40g을 카딩한 후에 실린더를 관찰하고, 이하의 기준으로 평가한다. 5를 가장 좋은 것으로 평가한다.
5…감겨붙지 않음,
4…실린더면의 1/10에 감겨붙기 있음,
3…실린더면의 1/5에 감겨붙기 있음,
2…실린더면의 1/3에 감겨붙기 있음,
1…전체면에 감겨붙기 있음
(2) 정전기 방지성
카드시험기를 사용하여 20℃×45% RH의 조건으로 혼타면공정에서 얻어진 시료단섬유 40g을 웹으로 하고, 웹에 발생한 정전기의 전압을 측정하여, 이하의 기준 으로 평가하였다. 또한, 5가 가장 좋은 평가이고, 100V 미만이면 실용에 제공할 수가 있다.
5…50V 미만,
4…0.5~1.0KV,
3…1.0~1.5KV,
2…1.5~2.0KV,
1…2.0KV 보다 큼
(3) 부직포의 초기투수성
부직포를 여과지(토요여지제품, No.5)의 위에 포개고, 부직포의 표면으로부터 10㎜의 높이로 설치한 뷰렛으로부터 1방울(약 0.05ml)의 생리식염수를 적하하여, 부직포 표면으로부터 물방울이 소실될 때까지의 시간을 측정한다. 부직포 표면의 20곳에서 이 측정을 실시하여 5초 미만의 곳의 개수를 표시한다. 이 개수가 18개 이상이면 초기투수성이 양호한 것으로 평가한다.
(4) 부직포의 내구투수성
부직포(10㎝×10㎝)를 시판의 종이기저귀에 포개고, 그 위에 안지름 60㎜의 원통을 놓고, 생리식염수 80ml을 원통 내에 주입하여 부직포를 통하여 종이기저귀에 흡수시킨다. 물을 주입한 후 3분간 방치한 후에, 부직포를 2매의 여과지(토요여지제품, No.5)의 사이에 끼우고, 그 위에 판(10㎝×10㎝)과 무게 추(합계 3.5Kg)를 올려서 3분간 방치하여 탈수하고, 그 후 다시 5분간 풍건한다. 풍건 후의 시료부직포에 상기 원통 내에서 생리식염수가 통과한 곳에 대하여, 부직포의 초기투수성의 시험방법에 의해, 생리식염수의 소실시간을 20곳에서 측정하고, 소실시간 5초 미만의 곳의 개수를 표시한다. 이 개수가 18개 이상이면 내구투수성은 양호하다. 시험에 제공한 부직포에 대하여, 동일한 작업을 반복하여 실시한다. 이 반복시험에서는 횟수를 되풀이하여도 생리식염수의 소실되는 곳의 개수(소실시간 5초 미만이 되는 곳의 개수)가 많은 편이 좋다.
(5) 경시변화 후의 투수성
상기의 부직포(10㎝×10㎝)를 40℃×70% RH의 환경시험기에 30일간 방치한다. 상기 부직포를 30일 후에 환경시험기로부터 인출하여, 상기에 나타낸 부직포의 초기투수성 및 내구투수성시험을 실시한다. 환경시험기에 투입하기 전·후의 초기투수성 및 내구투수성의 차이가 작을수록, 내구투수성의 경시변화가 작은 것으로 한다. 이 경시변화가 작은 편이 좋다.
(6) 침투액의 역류량
시판의 종이기저귀 위에 부직포(10㎝×10㎝)를 놓고, 다시 그 위에 안지름 60㎜의 원통을 놓은 다음, 생리식염수 100ml을 원통내로 주입하여 부직포를 통해서 종이기저귀에 흡수시킨다. 생리식염수가 모두 종이기저귀에 흡수되면 원통을 제거하고, 미리 칭량한 여과지(토요여지제품, No.5)를 20장 겹치고, 이것에 5Kg의 하중을 싣는다. 5분간 방치한 후, 여과지의 무게를 측정하고, 중량증가분을 측정하여 침투액의 역류량(g)으로 한다. 1.2g이하를 허용범위로 하고 있으나, 1.0g이하가 바람직하다.
Figure 112007011031715-pat00005
성분a : 폴리옥시에틸렌베헨산디에틸렌트리아민의 에피크롤히드린을 반응시킨 양이온화물(폴리옥시에틸렌기의 부가 몰 수:15)
성분b : 폴리옥시에틸렌카스터왁스의 말레인산과 스테아린산의 에스테르(폴리옥시에틸렌기의 부가 몰 수:20)
성분c : 디옥틸술포숙시네이트 Na염
성분d : 스테아릴포스페이트 K염
성분e : 디메틸옥타데실글리신하이드록사이드
성분f2 : 폴리옥시에틸렌/폴리옥시프로필렌변성실리콘(Si함유율:35%, POE함유율:60%, 분자량:7000)
성분f3 : 폴리옥시에틸렌/폴리옥시프로필렌변성실리콘(Si함유율:65%, POE함유율:100%, 분자량:10000)
성분F4 : 폴리옥시에틸렌/폴리옥시프로필렌변성실리콘(Si함유율:70%, POE함유율:80%, 분자량:55000)
또한, POE함유율은, 폴리옥시알킬렌중의 폴리옥시에틸렌의 함유율(중량%)을 나타낸다.
Figure 112007011031715-pat00006
Figure 112007011031715-pat00007
표3에서 사용한 성분a~성분e, 성분f3 및 성분 f4는, 표1에서 사용한 성분과 동일한 성분이다.
성분f1 : 폴리옥시에틸렌/폴리옥시프로필렌변성실리콘(Si함유율:15%, POE함유율:50%, 분자량:2000)
성분g : 폴리옥시에틸렌베헨산디에탄올아미드(폴리옥시에틸렌기의 부가 몰 수:15)
성분h : 스테아린산디에탄올아미드와 에피크롤히드린을 반응시킨 양이온화물
성분i : 라우릴포스페이트 K염
Figure 112007011031715-pat00008
본 발명에 있어서의 투수성 부여제는, 흡수성 물품의 구조를 개량할 필요도 없이, 침투액의 역류량을 저감시킬 수가 있고, 높은 내구투수성을 섬유에 부여할 수 있는 처리제이다. 이 투수성 부여제는, 정전기방지성이 양호하기 때문에, 저습시의 정전기트러블을 방지할 수가 있고, 또한, 윤활성이 양호하기 때문에 카딩공정 통과성을 향상시킬 수가 있다.
본 발명에 있어서의 투수성 섬유는, 상기 투수성 부여제가 부착되어 있기 때문에, 침투액의 역류량의 저감을 달성할 수가 있으며, 높은 내구투수성을 가지고 있다. 이 투수성 섬유는, 투수성 부여제의 정전기방지성이 양호하므로, 제조나 사 용시에 저습하에서도 정전기트러블이 발생하지 않고, 게다가, 투수성 섬유는 투수성 부여제에 의해 윤활성이 좋고, 개섬성이 향상되기 때문에 양호한 카딩공정의 통과성을 갖는다.

Claims (8)

  1. 폴리옥시알킬렌기와 아실기를 가진 (폴리)아민의 양이온화물(a)과,
    폴리옥시알킬렌기 함유 하이드록시지방산 다가 알코올에스테르와 디카복실산과의 축합물의 적어도 하나의 수산기를 지방산으로 봉쇄한 에스테르(b)와,
    디알킬술포숙시네이트염(c)과,
    알킬포스페이트염(d)과,
    트리알킬글리신 유도체 및 (알킬아미드기 함유 알킬)디알킬글리신 유도체로부터 선택된 적어도 1종의 글리신 유도체(e)와,
    폴리옥시알킬렌변성실리콘(f)을 포함하는 투수성 부여제로서,
    상기 투수성 부여제 전체에서 차지하는 각 성분의 배합비율이, 성분 (a)가 10~40중량%, 성분 (b)가 10~40중량%, 성분 (c)가 1~40중량%, 성분 (d)가 10~60중량%, 성분 (e)가 10~40중량%, 성분 (f)가 1~20중량%인 요건을 각각 만족하는 투수성 부여제.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 성분 (a)에 있어서, 폴리옥시알킬렌기가, 부가 몰 수 2~20의 폴리옥시에틸렌기이며, 아실기의 탄소수가 16~28이며, (폴리)아민이 폴리에틸렌폴리아민에서 유래하는 투수성 부여제.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 성분 (b)에 있어서, 폴리옥시알킬렌기 함유의 하이드록시지방산 다가 알코올에스테르가, 탄소수 6~22의 하이드록시지방산과 다가 알코올과의 에스테르의 알킬렌옥사이드 부가물이며, 디카복실산의 탄소수가 2~10이며, 지방산의 탄소수가 10~22인 투수성 부여제.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 성분 (c)가, 탄소수 6~18의 알킬기를 가지며, 나트륨염 및 칼륨염으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종인 투수성 부여제.
  5. 제1항에 있어서,
    성분 (d)가, 탄소수 6~22의 알킬기를 가지며, 칼륨염, 나트륨염, 탄소수 1~9의 알킬아민염 및 암모늄염으로부터 선택된 적어도 1종의 염인 투수성 부여제.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 성분 (e)가, 하기의 일반식(1)로 표시되는 화합물인 투수성 부여제.
    (일반식1)
    Figure 112013018149809-pat00009
    (식중, R1은 탄소수 7~22의 탄화수소기, a는 1~3의 정수, b는 0 또는 1, R2 및 R3는, 모두 탄소수 1~3의 탄화수소기이다.)
  7. 제1항에 있어서,
    상기 성분 (f)의 분자량이, 1,000~100,000이며, 폴리옥시알킬렌 전체 중에서 폴리옥시에틸렌이 차지하는 비율이 20중량% 이상인 투수성 부여제.
  8. 섬유 본체와 이것에 부착된 투수성 부여제로 구성되는 투수성 섬유로서,
    상기 투수성 부여제가, 청구항1 내지 청구항7 중 어느 한 항에 기재된 투수성 부여제이며, 그 부착비율이 상기 투수성 섬유에 대하여 0.1~2중량%인 투수성 섬유.
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