WO2012169360A1 - 透水性付与剤 - Google Patents
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Abstract
本発明の目的は、繊維に対して、優れた耐変色性を付与できると共に、優れた瞬時透水性、耐久透水性、カード通過性をも付与できる透水性付与剤を提供することにある。 本発明は、成分(a)、成分(b)および成分(c)を必須成分として含む透水性付与剤であって、成分(a)が、所定のアルキル硫酸塩および/またはアルケニル硫酸塩であり、成分(b)が、所定のジアルキルスルホサクシネート塩であり、成分(c)が、所定のアルキルホスフェート塩および/またはポリオキシアルキレンアルキルホスフェート塩であり、前記透水性付与剤の不揮発分全体に占める成分(a)の重量割合が25重量%以上、成分(b)の重量割合が5重量%以上、成分(c)の重量割合が5重量%以上である。
Description
本発明は、透水性付与剤に関する。詳細には、少なくとも1種の熱可塑性樹脂を含む繊維に対して用いられる透水性付与剤に関する。
一般に、紙おむつや合成ナプキンを代表とする生理用品等の吸収性物品は、少なくとも1種の熱可塑性樹脂を含む繊維(ポリオレフィン系繊維、ポリエステル系繊維等)を主材とする各種不織布に親水性を付与したトップシートと、撥水性を付与したバックシートと、トップシートとバックシートの間に綿状パルプや高分子吸収体等からなる材料とを配置した3層から形成される構造になっている。尿や体液等の液体はトップシートを通過して吸収体に吸収されるが、トップシートには透水性のよいこと、すなわち液体がトップシート上から内部の吸収体に完全に吸収される迄の時間が極めて短い瞬時透水性が必要である。さらに、僅か1回から2回の液体の吸収によってトップシート上の処理剤が流出して透水性が急激に低下するのは、おむつの取り替え回数が増すことになって好ましくないので、トップシートには繰り返しの液体吸収に耐える耐久透水性が要求される。また、不織布の製造面からは、カード工程の高速化に伴い、シリンダーへの巻付き防止や静電気発生防止といった良好なカード通過性が要求される。
一般に、不織布を構成する少なくとも1種の熱可塑性樹脂を含む繊維は、品質劣化防止のために、酸化防止剤、紫外線吸収剤などの成分を含んでいる。これら酸化防止剤、紫外線吸収剤などの成分は、大気中に存在するNOX(窒素酸化物)やSOX(硫黄酸化物)などとの反応によって、黄色やピンクを帯びた色に変色する傾向がある。従って、酸化防止剤や紫外線吸収剤を含有する繊維も黄色やピンクに変色し、耐変色性に劣るという問題があった。
この耐変色性が劣る問題に対して、例えば、特許文献1のような繊維処理剤を用いることによって改善することが提案されている。しかし、このような繊維処理剤を用いても、耐変色性を満足する繊維を得ることはできなかった。さらに、特許文献1の処理剤を処理した繊維では、現在の衛生材料用途に要求される耐久透水性は不十分なレベルであった。一方、良好な瞬時透水性、耐久透水性、カード通過性を付与できる処理剤はこれまでに開発されているが、そのような処理剤は繊維の変色をさらに悪化させるものであった。このように、繊維に対して、優れた耐変色性を付与できる上に、優れた瞬時透水性、耐久透水性、カード通過性をも付与できる透水性付与剤はこれまでにはなかった。
本発明の目的は、繊維に対して、優れた耐変色性を付与できると共に、優れた瞬時透水性、耐久透水性、カード通過性をも付与できる透水性付与剤を提供することにある。
本発明者等は、前記課題を解決するために鋭意検討した結果、成分(a)が優れた耐変色性を付与できること、その比率が高くなるほど耐変色性に優れる傾向にあることを見出した。さらに、成分(a)単独ではその他の特性を満足できないこと、成分(a)と他成分とを併用した場合、その組合せや割合によっては耐変色性の効果を損なう場合があることを見出した。そして、成分(a)、成分(b)および成分(c)を特定割合で含有する透水性付与剤であれば、その効果を損なうことなく優れた耐変色性を付与できると共に、優れたカード通過性、不織布の瞬時の透水性、耐久透水性を付与できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明にかかる透水性付与剤は、成分(a)、成分(b)および成分(c)を必須成分として含む透水性付与剤であって、成分(a)が、炭素数8~22のアルキル基を有するアルキル硫酸塩および/または炭素数8~22のアルケニル基を有するアルケニル硫酸塩であり、成分(b)が、炭素数12~20のアルキル基を有するジアルキルスルホサクシネート塩であり、成分(c)が、炭素数4~18のアルキル基を有するアルキルホスフェート塩および/または炭素数4~18のアルキル基を有するポリオキシアルキレンアルキルホスフェート塩であり、前記透水性付与剤の不揮発分全体に占める成分(a)の重量割合が25重量%以上、成分(b)の重量割合が5重量%以上、成分(c)の重量割合が5重量%以上である、透水性付与剤である。
前記透水性付与剤の不揮発分全体に占める成分(a)と成分(c)の重量割合は、下記式を満たすことが好ましい。
成分(a)の重量割合≧成分(c)の重量割合
成分(a)の重量割合≧成分(c)の重量割合
本発明の透水性付与剤は、少なくとも1種の熱可塑性樹脂を含む繊維に用いられるのが好適である。前記繊維は、不織布製造用繊維であることが好適である。
前記成分(a)は、後述の一般式(1)で示される化合物であることが好ましい。
(式(1)中、R1は、炭素数8~22のアルキル基またはアルケニル基である。X+は、Na+、K+および[NRaRbRcRd]+からなる群から選択される少なくとも1種のイオン性残基である。Ra、Rb、Rc及びRdは、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アルカノール基又はポリオキシアルキレン基である。)
(式(1)中、R1は、炭素数8~22のアルキル基またはアルケニル基である。X+は、Na+、K+および[NRaRbRcRd]+からなる群から選択される少なくとも1種のイオン性残基である。Ra、Rb、Rc及びRdは、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アルカノール基又はポリオキシアルキレン基である。)
前記透水性付与剤の不揮発分全体に占める成分(a)、成分(b)及び成分(c)の合計の重量割合は50重量%以上であることが好ましい。
成分(a)と成分(c)の重量比(a/c)は1/1~18/1であることが好ましい。
前記透水性付与剤の不揮発分全体に占める成分(a)の重量割合は25~80重量%、成分(b)の重量割合は5~50重量%、成分(c)の重量割合は5~50重量%であることが好ましい。
前記透水性付与剤の不揮発分全体に占める成分(a)の重量割合は25~80重量%、成分(b)の重量割合は5~50重量%、成分(c)の重量割合は5~50重量%であることが好ましい。
本発明の透水性付与剤は、さらに、ポリオキシアルキレン基含有ヒドロキシ脂肪酸多価アルコールエステルとジカルボン酸との縮合物の少なくとも1つの水酸基を脂肪酸で封鎖したエステルである成分(d)を含み、透水性付与剤の不揮発分全体に占める成分(d)の重量割合が5~35重量%であることが好ましい。
本発明の透水性付与剤、繊維に対して、優れた耐変色性を付与できると共に、優れた瞬時透水性、耐久透水性、カード通過性を付与できる。
本発明の透水性付与剤は、上記の成分(a)、成分(b)および成分(c)を必須成分として含む透水性付与剤である。以下、詳細に説明する。
[成分(a)]
成分(a)は、炭素数8~22のアルキル基を有するアルキル硫酸塩および/または炭素数8~22のアルケニル基を有するアルケニル硫酸塩である。アルキル硫酸塩のアルキル基の炭素数またはアルケニル硫酸塩のアルケニル基の炭素数が8未満の場合、耐変色性が悪くなる。一方、アルキル硫酸塩のアルキル基の炭素数またはアルケニル硫酸塩のアルケニル基の炭素数が22超の場合、不織布の瞬時透水性及び耐久透水性が不足となる。アルキル硫酸塩のアルキル基の炭素数またはアルケニル硫酸塩のアルケニル基の炭素数は、10~22が好ましく、12~20がより好ましく、16~20がさらに好ましい。成分(a)としては、混合物であってもよく、また、1種または2種以上を使用してもよい。
成分(a)は、炭素数8~22のアルキル基を有するアルキル硫酸塩および/または炭素数8~22のアルケニル基を有するアルケニル硫酸塩である。アルキル硫酸塩のアルキル基の炭素数またはアルケニル硫酸塩のアルケニル基の炭素数が8未満の場合、耐変色性が悪くなる。一方、アルキル硫酸塩のアルキル基の炭素数またはアルケニル硫酸塩のアルケニル基の炭素数が22超の場合、不織布の瞬時透水性及び耐久透水性が不足となる。アルキル硫酸塩のアルキル基の炭素数またはアルケニル硫酸塩のアルケニル基の炭素数は、10~22が好ましく、12~20がより好ましく、16~20がさらに好ましい。成分(a)としては、混合物であってもよく、また、1種または2種以上を使用してもよい。
一般式(1)において、R1は、炭素数8~22のアルキル基またはアルケニル基である。アルキル基またはアルケニル基の炭素数は、10~22が好ましく、12~20がより好ましく、16~20がさらに好ましい。R1としては、2-エチルヘキシル基、オクチル基、デシル基、ラウリル基、トリデシル基、ミリスチル基、セチル基、ステアリル基、エイコシル基、ベヘニル基等のアルキル基;オレイル基、8-ヘプタデセニル基、4.6-オクタデカジエニル基、2-メチルオクタデカ-6-エニル基等のアルケニル基が挙げられる。
X+は、Na+、K+および[NRaRbRcRd]+からなる群から選択される少なくとも1種のイオン性残基である。Ra、Rb、Rc及びRdは、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アルカノール基又はポリオキシアルキレン基を示す。アルキル基の炭素数は、1~18が好ましく、4~18がより好ましく、4~12がさらに好ましい。アルキル基としては、たとえば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、オクチル基、ラウリル基、ステアリル基等が挙げられる。アルカノール基の炭素数は、通常1~8が好ましく、2~4がより好ましく、2~3がさらに好ましい。アルカノール基としては、たとえば、メタノール基、エタノール基、n-プロパノール基、イソプロパノール基、ノルマルブタノール基、オクタノール基、等が挙げられる。ポリオキシアルキレン基の炭素数は、2~6が好ましく、2~4がより好ましく、2~3がさらに好ましい。ポリオキシアルキレン基としては、たとえば、ポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基、ポリオキシブチレン基等が挙げられる。
X+としては、Na+、K+が好ましく、Na+がさらに好ましい。
X+としては、Na+、K+が好ましく、Na+がさらに好ましい。
成分(a)としては、例えば、2-エチルヘキシル硫酸ナトリウム塩、オクチル硫酸ナトリウム塩、デシル硫酸ナトリウム塩、ラウリル硫酸ナトリウム塩、トリデシル硫酸ナトリウム塩、ミリスチル硫酸ナトリウム塩、ステアリル硫酸ナトリウム塩、ベヘニル硫酸ナトリウム塩、オレイル硫酸ナトリウム塩、8-ヘプタデセニル硫酸ナトリウム塩、4,6-オクタデカジエニル硫酸ナトリウム塩、2-メチルオクタデカ-6-エニル硫酸ナトリウム塩等のナトリウム塩;2-エチルヘキシル硫酸カリウム塩、オクチル硫酸カリウム塩、デシル硫酸カリウム塩、ラウリル硫酸カリウム塩、トリデシル硫酸カリウム塩、ミリスチル硫酸カリウム塩、ステアリル硫酸カリウム塩、ベヘニル硫酸カリウム塩、オレイル硫酸カリウム塩、8-ヘプタデセニル硫酸カリウム塩、4,6-オクタデカジエニル硫酸カリウム塩、2-メチルオクタデカ-6-エニル硫酸カリウム塩等のカリウム塩等が挙げられる。
[成分(b)]
成分(b)は、炭素数12~20のアルキル基を有するジアルキルスルホサクシネート塩である。ジアルキルスルホサクシネート塩は、α位にスルホン酸塩の基を有するコハク酸のジアルキルエステルをいう。ジアルキルエステルを構成するアルキル基の炭素数が12未満の場合、成分(a)による耐変色性の効果に悪影響を及ぼし、耐変色性が不足する。一方、該アルキル基の炭素数が20超であると、不織布に瞬時透水性および耐久親水性を付与できなくなる。アルキル基の炭素数は、12~18が好ましく、12~16がさらに好ましい。アルキル基の炭素数は分布があってもよく、アルキル基は直鎖状であっても分岐を有していてもよい。ジアルキルエステルを構成するアルキル基は、同一であってもよく、異なっていてもよい。
成分(b)は、炭素数12~20のアルキル基を有するジアルキルスルホサクシネート塩である。ジアルキルスルホサクシネート塩は、α位にスルホン酸塩の基を有するコハク酸のジアルキルエステルをいう。ジアルキルエステルを構成するアルキル基の炭素数が12未満の場合、成分(a)による耐変色性の効果に悪影響を及ぼし、耐変色性が不足する。一方、該アルキル基の炭素数が20超であると、不織布に瞬時透水性および耐久親水性を付与できなくなる。アルキル基の炭素数は、12~18が好ましく、12~16がさらに好ましい。アルキル基の炭素数は分布があってもよく、アルキル基は直鎖状であっても分岐を有していてもよい。ジアルキルエステルを構成するアルキル基は、同一であってもよく、異なっていてもよい。
スルホン酸塩としては、ナトリウム塩やカリウム塩等のアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン塩等を挙げることができる。これらの中でも、透水性付与の点から、アルカリ金属塩が好ましく、ナトリウム塩がさらに好ましい。
成分(b)は、混合物であってもよく、また、1種または2種以上を使用してもよい。成分(b)としては、例えば、ジラウリルスルホサクシネートナトリウム塩、ジ椰子アルキルスルホサクシネートナトリウム塩、ジトリデシルスルホサクシネートナトリウム塩、ジミリスチルスルホサクシネートナトリウム塩、ジセチルスルホサクシネートナトリウム塩、ジステアリルスルホサクシネートナトリウム塩、ジエイコシルスルホサクシネートナトリウム塩等が挙げられる。
[成分(c)]
成分(c)は、炭素数4~18のアルキル基を有するアルキルホスフェート塩および/または炭素数4~18のアルキル基を有するポリオキシアルキレンアルキルホスフェート塩である。成分(c)としては、混合物であってもよく、1種または2種以上を用いてもよい。アルキルホスフェート塩またはポリオキシアルキレンアルキルホスフェート塩を構成するアルキル基の炭素数が4未満の場合、カード通過性が劣る。また、成分(a)による耐変色性効果に悪影響を及ぼし耐変色性が悪くなる。一方、該アルキル基の炭素数が18超の場合、不織布に瞬時の透水性を付与できなくなる。該アルキル基の炭素数は、5~16が好ましく、6~14がより好ましく、8~13がさらに好ましい。
成分(c)は、炭素数4~18のアルキル基を有するアルキルホスフェート塩および/または炭素数4~18のアルキル基を有するポリオキシアルキレンアルキルホスフェート塩である。成分(c)としては、混合物であってもよく、1種または2種以上を用いてもよい。アルキルホスフェート塩またはポリオキシアルキレンアルキルホスフェート塩を構成するアルキル基の炭素数が4未満の場合、カード通過性が劣る。また、成分(a)による耐変色性効果に悪影響を及ぼし耐変色性が悪くなる。一方、該アルキル基の炭素数が18超の場合、不織布に瞬時の透水性を付与できなくなる。該アルキル基の炭素数は、5~16が好ましく、6~14がより好ましく、8~13がさらに好ましい。
一般式(2)中において、R2は炭素数4~18のアルキル基である。炭素数は5~16が好ましく、6~14がより好ましく、8~13がさらに好ましい。アルキル基の炭素数は分布があってもよく、アルキル基は直鎖状であっても分岐を有していてもよい。R2としては、例えば、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ラウリル基、トリデシル基、セチル基、ミリスチル基、ステアリル基等が挙げられる。
AOは炭素数2~4のオキシアルキレン基である。オキシアルキレン単位の繰り返し数であるaは0~15の整数であり、0~10が好ましく、0~8がさらに好ましく、aが0でポリオキシアルキレン基を含有しない場合が特に好ましい。(AO)aは、オキシアルキレン単位としてオキシエチレン単位を50モル%以上有するポリオキシアルキレン基が好ましい。
nは1~2の整数である。
AOは炭素数2~4のオキシアルキレン基である。オキシアルキレン単位の繰り返し数であるaは0~15の整数であり、0~10が好ましく、0~8がさらに好ましく、aが0でポリオキシアルキレン基を含有しない場合が特に好ましい。(AO)aは、オキシアルキレン単位としてオキシエチレン単位を50モル%以上有するポリオキシアルキレン基が好ましい。
nは1~2の整数である。
Y+は、H+、Na+、K+および[NRaRbRcRd]+からなる群から選択される少なくとも1種のイオン性残基である。[NRaRbRcRd]+は、X+で説明したものと同様なものを挙げることができる。Y+としては、H+、Na+、K+、NH4
+、[NH2(CH2CH2OH)2]+、[NH(CH2CH2OH)3]+が好ましく、K+がさらに好ましい。
成分(c)としては、例えば、ブチルホスフェートカリウム塩、ヘキシルホスフェートカリウム塩、2-エチルヘキシルホスフェートカリウム塩、オクチルホスフェートカリウム塩、デシルホスフェートカリウム塩、ラウリルホスフェートカリウム塩、トリデシルホスフェートカリウム塩、ミリスチルホスフェートカリウム塩、セチルホスフェートカリウム塩、ステアリルホスフェートカリウム塩、オクチルホスフェートアンモニウム塩、ポリオキシエチレン2モル付加セチルホスフェートカリウム塩、ポリオキシエチレン3モル付加ラウリルホスフェートジエタノールアンモニウム塩、ポリオキシエチレン3モル付加ラウリルホスフェートカリウム塩、ポリオキシエチレン8モル付加オクチルホスフェートカリウム塩、ポリオキシエチレン3モル付加ラウリルホスフェートトリエタノールアンモニウム塩等が挙げられる。
[成分(a)、(b)、(c)の割合]
優れた耐変色性を付与し、さらに、優れた瞬時透水性、耐久透水性、カード通過性を付与するためには、以下の成分(a)、成分(b)および成分(c)の重量割合が必要となる。
透水性付与剤の不揮発分全体に占める成分(a)の重量割合は、25重量%以上であり、25~90重量%が好ましく、25~80重量%がより好ましく、25~60重量%がさらに好ましく、30~50重量%が特に好ましい。成分(a)の重量割合が25重量%未満の場合、繊維に十分な耐変色性を付与できなくなる。
透水性付与剤の不揮発分全体に占める成分(b)の重量割合は、5重量%以上であり、5~50重量%が好ましく、7~40重量%がより好ましく、10~30重量%がさらに好ましい。成分(b)の重量割合が5重量%未満の場合、不織布の瞬時透水性と耐久親水性が不足となる。
透水性付与剤の不揮発分全体に占める成分(c)の重量割合は、5重量%以上であり、5~50重量%が好ましく、5~40重量%がより好ましく、10~30重量%がさらに好ましい。成分(c)の重量割合が5重量%未満の場合、カード工程時の静電気防止性が不十分になり、またシリンダー巻付きが発生し易くなる。
なお、本発明の透水性付与剤の不揮発分とは、水分などを除くための熱乾燥工程後において繊維表面に残存する透水性付与剤中の成分を意味し、透水性付与剤を105℃で熱処理して水分などを除去し、恒量に達したときの揮発せずに残存した成分を意味する。
優れた耐変色性を付与し、さらに、優れた瞬時透水性、耐久透水性、カード通過性を付与するためには、以下の成分(a)、成分(b)および成分(c)の重量割合が必要となる。
透水性付与剤の不揮発分全体に占める成分(a)の重量割合は、25重量%以上であり、25~90重量%が好ましく、25~80重量%がより好ましく、25~60重量%がさらに好ましく、30~50重量%が特に好ましい。成分(a)の重量割合が25重量%未満の場合、繊維に十分な耐変色性を付与できなくなる。
透水性付与剤の不揮発分全体に占める成分(b)の重量割合は、5重量%以上であり、5~50重量%が好ましく、7~40重量%がより好ましく、10~30重量%がさらに好ましい。成分(b)の重量割合が5重量%未満の場合、不織布の瞬時透水性と耐久親水性が不足となる。
透水性付与剤の不揮発分全体に占める成分(c)の重量割合は、5重量%以上であり、5~50重量%が好ましく、5~40重量%がより好ましく、10~30重量%がさらに好ましい。成分(c)の重量割合が5重量%未満の場合、カード工程時の静電気防止性が不十分になり、またシリンダー巻付きが発生し易くなる。
なお、本発明の透水性付与剤の不揮発分とは、水分などを除くための熱乾燥工程後において繊維表面に残存する透水性付与剤中の成分を意味し、透水性付与剤を105℃で熱処理して水分などを除去し、恒量に達したときの揮発せずに残存した成分を意味する。
また、優れた耐変色性を付与でき、さらに、優れた瞬時透水性、耐久透水性、カード通過性を付与できる点から、透水性付与剤の不揮発分全体に占める成分(a)、成分(b)および成分(c)の合計の重量割合は、50重量%以上が好ましく、55重量%以上がより好ましく、60重量%以上がさらに好ましい。後述の成分(d)や他の成分を含む場合、透水性付与剤の不揮発分全体に占める成分(a)、成分(b)および成分(c)の合計の重量割合は、50~95重量%が好ましく、55~90重量%がより好ましく、60~90重量%がさらに好ましい。該重量割合が50重量%未満の場合では、耐変色性と瞬時透水性付与及び耐久透水性の両立ができなくなることがある。
また、良好なカード通過性と優れた耐変色性を両立して付与できる点から、透水性付与剤の不揮発分全体に占める成分(a)と成分(c)の重量割合が下記式を満たすことが好ましい。
成分(a)の重量割合≧成分(c)の重量割合
さらには、成分(a)と成分(c)の重量比(a/c)は、1/1~18/1が好ましく、1.1/1~10/1がより好ましく、1.2/1~8/1がさらに好ましい。該重量比(a/c)が1/1未満であると、繊維に十分な耐変色性を付与できなくなることがある。また成分(a)と成分(c)の重量比(a/c)が18/1超であると、良好なカード通過性を付与できなくなることがある。
成分(a)の重量割合≧成分(c)の重量割合
さらには、成分(a)と成分(c)の重量比(a/c)は、1/1~18/1が好ましく、1.1/1~10/1がより好ましく、1.2/1~8/1がさらに好ましい。該重量比(a/c)が1/1未満であると、繊維に十分な耐変色性を付与できなくなることがある。また成分(a)と成分(c)の重量比(a/c)が18/1超であると、良好なカード通過性を付与できなくなることがある。
[成分(d)]
本発明の透水性付与剤は、本願の効果をより発揮させる点から、さらにポリオキシアルキレン基含有ヒドロキシ脂肪酸多価アルコールエステル(以下、ポリヒドロキシエステルということがある)とジカルボン酸との縮合物の少なくとも1つの水酸基を脂肪酸で封鎖したエステル(成分(d))を含むことが好ましい。このときの透水性付与剤の不揮発分全体に占める成分(d)の重量割合は、5~35重量%が好ましく、5~30重量%がより好ましく、5~20重量%がさらに好ましく、10~20重量%が特に好ましい。該重量割合が30重量%超の場合、繊維に十分な耐変色性を付与できなくなることがある。
本発明の透水性付与剤は、本願の効果をより発揮させる点から、さらにポリオキシアルキレン基含有ヒドロキシ脂肪酸多価アルコールエステル(以下、ポリヒドロキシエステルということがある)とジカルボン酸との縮合物の少なくとも1つの水酸基を脂肪酸で封鎖したエステル(成分(d))を含むことが好ましい。このときの透水性付与剤の不揮発分全体に占める成分(d)の重量割合は、5~35重量%が好ましく、5~30重量%がより好ましく、5~20重量%がさらに好ましく、10~20重量%が特に好ましい。該重量割合が30重量%超の場合、繊維に十分な耐変色性を付与できなくなることがある。
ポリヒドロキシエステルは、構造上、ポリオキシアルキレン基含有ヒドロキシ脂肪酸と多価アルコールとのエステルであり、多価アルコールの水酸基のうち、2個以上(好ましくは全部)の水酸基がエステル化されている。したがって、ポリオキシアルキレン基含有ヒドロキシ脂肪酸多価アルコールエステルは、複数の水酸基を有するエステルである。
ポリオキシアルキレン基含有ヒドロキシ脂肪酸は、脂肪酸の炭化水素基に酸素原子を介してポリオキシアルキレン基が結合した構造を有し、ポリオキシアルキレン基の脂肪酸の炭化水素基と結合していない片末端が水酸基となっている。
ポリヒドロキシエステルとしては、たとえば、炭素数6~22(好ましくは12~22)のヒドロキシ脂肪酸と多価アルコールとのエステル化物のアルキレンオキシド付加物を挙げることができる。
ポリヒドロキシエステルとしては、たとえば、炭素数6~22(好ましくは12~22)のヒドロキシ脂肪酸と多価アルコールとのエステル化物のアルキレンオキシド付加物を挙げることができる。
炭素数6~22のヒドロキシ脂肪酸としては、たとえば、ヒドロキシカプリル酸、ヒドロキシカプリン酸、ヒドロキシウンデカン酸、ヒドロキシラウリン酸、ヒドロキシステアリン酸、リシノール酸挙げられ、ヒドロキシステアリン酸、リシノール酸が好ましい。多価アルコールとしては、たとえば、エチレングリコール、グリセリン、ソルビトール、ソルビタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等が挙げられ、グリセリンが好ましい。アルキレンオキシドとしては、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド等の炭素数2~4のアルキレンオキシドが挙げられる。
アルキレンオキシドの付加モル数は、上記ヒドロキシ脂肪酸多価アルコールエステルの水酸基1モル当量当り、80以下が好ましく、5~30がさらに好ましい。アルキレンオキシドに占めるエチレンオキシドの割合は、50モル%以上が好ましく、80モル%以上がさらに好ましい。
ポリヒドロキシエステルは、たとえば、多価アルコールとヒドロキシ脂肪酸(ヒドロキシモノカルボン酸)を通常の条件でエステル化してエステル化物を得て、次いでこのエステル化物にアルキレンオキシドを付加反応させることによって製造できる。ポリヒドロキシエステルは、ひまし油などの天然から得られる油脂やこれに水素を添加した硬化ひまし油を用い、さらにアルキレンオキシドを付加反応させることによっても、好適に製造できる。
ポリヒドロキシエステルを製造する場合、多価アルコールの水酸基1モル当量あたりのヒドロキシ脂肪酸のカルボキシル基モル当量は、0.5~1の範囲であることが好ましい。
ポリヒドロキシエステルを製造する場合、多価アルコールの水酸基1モル当量あたりのヒドロキシ脂肪酸のカルボキシル基モル当量は、0.5~1の範囲であることが好ましい。
ポリヒドロキシエステルとジカルボン酸との縮合物において、ジカルボン酸の炭素数については、2~10が好ましく、2~8がさらに好ましい。このようなジカルボン酸としては、たとえば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、マレイン酸、フタル酸等が挙げられる。ジカルボン酸と共に、ラウリン酸、オレイン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、安息香酸等のジカルボン酸以外のカルボン酸を20%以下(好ましくは10%以下)含有してもよい。ポリヒドロキシエステルとジカルボン酸との縮合物を製造する場合、ポリヒドロキシエステルの水酸基1モル当量あたりのジカルボン酸のカルボキシル基モル当量は、0.2~1の範囲であることが好ましく、0.4~0.8がさらに好ましい。成分(d)を製造する際のエステル化の方法、反応条件等については、特に限定はなく、公知の方法、通常の条件を採用できる。
成分(d)は、上述のポリオキシアルキレン基含有ヒドロキシ脂肪酸多価アルコールエステルとジカルボン酸との縮合物(以下、縮合物ということがある)において、少なくとも1つの水酸基を脂肪酸で封鎖したエステルである。縮合物の少なくとも1つ以上の水酸基を封鎖する脂肪酸の炭素数は10~50が好ましく、12~36がさらに好ましい。脂肪酸中の炭化水素基の炭素数は分布があってもよく、炭化水素基は直鎖状であっても分岐を有していてもよく、飽和であっても不飽和であってもよく、多環構造を有していてもよい。このような脂肪酸としては、たとえば、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、イコサン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、ネルボン酸、セロチン酸、モンタン酸、メリシン酸、ラノリン脂肪酸等が挙げられるが、ベヘン酸やウールグリースを精製したラノリン誘導体である炭素数12~36のラノリン脂肪酸が好ましい。縮合物と脂肪酸とのエステルを製造する場合、縮合物の水酸基1モル当量あたりの脂肪酸のカルボキシル基モル当量は0.2~1の範囲であることが好ましく、0.4~1がさらに好ましい。エステル化の反応条件については特に限定はない。
[その他成分]
本発明の透水性付与剤は、本発明の効果を阻害しない範囲で、ポリオキシアルキレン変性シリコーン、エステル油、鉱物油等の成分を含んでもよい。
本発明の透水性付与剤は、本発明の効果を阻害しない範囲で、ポリオキシアルキレン変性シリコーン、エステル油、鉱物油等の成分を含んでもよい。
ポリオキシアルキレン変性シリコーンは、分子量が1,000~100,000であり、Si元素含有率が5~40重量%であり、ポリオキシアルキレンがポリオキシエチレンやポリオキシプロピレンであり、ポリオキシアルキレン全体のうちポリオキシエチレンが占める割合が20重量%以上である変性シリコーンである。
エステル油としては、1価アルコールおよび/または1価アルコールに炭素数2~4のアルキレンオキサイドを付加した(ポリ)エーテル化合物と脂肪酸とから得られる脂肪酸エステル、および多価アルコールおよび/または多価アルコールに炭素数2~4のアルキレンオキサイドを付加した(ポリ)エーテル化合物と脂肪酸とから得られる脂肪酸エステルから選ばれる少なくとも1種の脂肪酸エステルが好ましい。
1価アルコールおよび/または1価アルコールに炭素数2~4のアルキレンオキサイドを付加した(ポリ)エーテル化合物と脂肪酸とから得られる脂肪酸エステルとしては、ラウリルオレエート、ステアリルオレエート、オレイルオレエート、イソオクチルオレエート、イソオクチルパルミテート、イソオクチルステアレート、トリデシルオレエート、ブチルステアレート、2-エチルヘキシルオレエート、オレイルステアレート、オレイルパルミテート、オレイルラウレート、オレイルイソステアレート、ポリオキシエチレン(10モル)ステアリルエーテルのオレイン酸エステル等が挙げられる。
また、多価アルコールおよび/または多価アルコールに炭素数2~4のアルキレンオキサイドを付加した(ポリ)エーテル化合物と脂肪酸とから得られる脂肪酸エステルとしては、グリセリンモノオレエート、グリセリンモノステアレート、ヘキサグリセリンモノステアレート、トリメチロールプロパンモノパルミテート、ソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレン(20モル)グリセリンモノステアレート等が挙げられる。
これらの中でも、脂肪酸エステルとしては、イソオクチルパルミテートやイソオクチルステアレートが特に好ましい。
また、多価アルコールおよび/または多価アルコールに炭素数2~4のアルキレンオキサイドを付加した(ポリ)エーテル化合物と脂肪酸とから得られる脂肪酸エステルとしては、グリセリンモノオレエート、グリセリンモノステアレート、ヘキサグリセリンモノステアレート、トリメチロールプロパンモノパルミテート、ソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレン(20モル)グリセリンモノステアレート等が挙げられる。
これらの中でも、脂肪酸エステルとしては、イソオクチルパルミテートやイソオクチルステアレートが特に好ましい。
鉱物油としては、マシン油、スピンドル油および流動パラフィンから選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。鉱物油の30℃の粘度は、1×10-6~5×10-5m2/sが好ましく、1×10-6~4×10-5m2/sがより好ましい。鉱物油としては流動パラフィンが好ましい。
本発明の透水性付与剤は、必要に応じて水および/または溶剤を含有していてもよく、水を必須に含有することが好ましい。本発明に使用する水としては、純水、蒸留水、精製水、軟水、イオン交換水、水道水等のいずれであってもよい。透水性付与剤を製造する際の透水性付与剤全体に占める不揮発分の重量割合は、10~40重量%が好ましく、18~30重量%が特に好ましい。
また、本発明の透水性付与剤には、必要に応じて、抗菌剤、酸化防止剤、防腐剤、艶消し剤、顔料、防錆剤、芳香剤、消泡剤等がさらに含まれていてもよい。
また、本発明の透水性付与剤には、必要に応じて、抗菌剤、酸化防止剤、防腐剤、艶消し剤、顔料、防錆剤、芳香剤、消泡剤等がさらに含まれていてもよい。
さらに、本発明の透水性付与剤には、必要に応じて、pH調整剤を含有してもよい。pH調整剤としては、燐酸、塩酸、硫酸、硝酸等の無機酸;酢酸、プロピオン酸、シュウ酸、リンゴ酸、乳酸、クエン酸等の有機酸;水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、アンモニア等の無機塩基;脂肪族アミン、芳香族アミン等の有機塩基等が挙げられる。透水性付与剤の不揮発分全体に占めるpH調整剤の重量割合は、0.01~10重量%が好ましく、0.1~7重量%がより好ましく、0.1~5重量%がさらに好ましい。
[透水性付与剤の製造方法]
本発明の透水性付与剤の製造方法としては、公知の方法を採用できる。例えば、成分(a)と成分(b)と成分(c)とを配合し、約70℃の温度で撹伴する。次に、必要に応じて成分(d)を配合し、約70℃の温度で均一に攪拌する。次いで、攪拌しながら所定量の水を注入し希釈することにより、10~40重量%の透水性付与剤が得ることができる。
本発明の透水性付与剤の製造方法としては、公知の方法を採用できる。例えば、成分(a)と成分(b)と成分(c)とを配合し、約70℃の温度で撹伴する。次に、必要に応じて成分(d)を配合し、約70℃の温度で均一に攪拌する。次いで、攪拌しながら所定量の水を注入し希釈することにより、10~40重量%の透水性付与剤が得ることができる。
[透水性繊維]
本発明の透水性付与剤は、少なくとも1種の熱可塑性樹脂を含む繊維に好適に用いられ、特に該繊維が不織布製造用繊維であるときに好適である。
透水性繊維は、少なくとも1種の熱可塑性樹脂を含む繊維(繊維本体)とこれに付着した上記透水性付与剤とから構成されるものであり、一般的には所定の長さに切断した短繊維であるが、長繊維であってもよい。透水性付与剤の不揮発分の付着率は、前記透水性繊維に対して0.1~2重量%が好ましく、0.2~1重量%がより好ましく、0.3~0.6重量%がさらに好ましい。透水性繊維に対する透水性付与剤の不揮発分の付着率が0.1重量%未満では、繊維に十分な耐変色性、静電気防止性、瞬時透水性、耐久透水性を付与できないことがある。一方、透水性付与剤の不揮発分の付着率が2重量%を超えると、カード工程におけるシリンダー巻付きや開繊工程、カード工程などでスカムが発生することがある。
本発明の透水性付与剤は、少なくとも1種の熱可塑性樹脂を含む繊維に好適に用いられ、特に該繊維が不織布製造用繊維であるときに好適である。
透水性繊維は、少なくとも1種の熱可塑性樹脂を含む繊維(繊維本体)とこれに付着した上記透水性付与剤とから構成されるものであり、一般的には所定の長さに切断した短繊維であるが、長繊維であってもよい。透水性付与剤の不揮発分の付着率は、前記透水性繊維に対して0.1~2重量%が好ましく、0.2~1重量%がより好ましく、0.3~0.6重量%がさらに好ましい。透水性繊維に対する透水性付与剤の不揮発分の付着率が0.1重量%未満では、繊維に十分な耐変色性、静電気防止性、瞬時透水性、耐久透水性を付与できないことがある。一方、透水性付与剤の不揮発分の付着率が2重量%を超えると、カード工程におけるシリンダー巻付きや開繊工程、カード工程などでスカムが発生することがある。
少なくとも1種の熱可塑性樹脂を含む繊維(繊維本体)とは、溶融紡糸法によって得られるものである。通常、製造原料樹脂(熱可塑性樹脂)中に、抗酸化剤、紫外線吸収剤等が添加されている。複合繊維を得るための溶融紡糸は、融点が異なる複数の熱可塑性樹脂を用いて、夫々を融点以上に加温された押出機に投入して溶融させ、鞘芯型などの複合口金から押し出し、押し出された溶融樹脂を冷却させながら一定の速度で引き取って紡糸を行うものである。短繊維の場合は、紡糸後、熱ロールなどを用いて特定の倍率に延伸し、機械捲縮を付与した後、乾燥、切断処理を行う。
酸化防止剤、紫外線吸収剤としては、特に限定はなく、公知のものを用いることができる。酸化防止剤としては、例えば、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール(BHT)、ブチル化ヒドロキシアニソール(BHA)等のモノフェノール系酸化防止剤、2,2’-メチレンビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)、4,4’-チオビス(3-メチル-6-t-ブチルフェノール)等のビスフェノール系酸化防止剤、1,1,3-トリス(2-メチル-4-ヒドロキシ-5-t-ブチルフェニル)ブタン、1,3,5-トリス(3’,5’-ジ-t-ブチル-4’-ヒドロキシベンジル)-S-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)トリオン等の高分子型フェノール系酸化防止剤、ジラウリル-3,3’-チオジプロピオネート、ジステアリル-3,3’-チオジプロピオネート等の硫黄系酸化防止剤、トリフェニルホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス(オクタデシルホスファイト)等の燐系酸化防止剤等が挙げられる。紫外線吸収剤としては、例えば、2-ヒドロキシ-4-メトキシ-ベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-n-オクトキシ-ベンゾフェノン、4-ドデシロキシ-2-ヒドロキシ-ベンゾフェノン等のベンゾフェノン系紫外線吸収剤、2-(2’-ヒドロキシ-3’,5’-ジt-ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3’-t-ブチル-5’-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール等のベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、p-オクチルフェニルサリチレート、ドデシルサリチレート等のサリチル酸エステル系紫外線吸収剤、2-エチルヘキシル-2-シアノ-3,3-ジフェニルアクリレート等を挙げることができる。
酸化防止剤、紫外線吸収剤としては、特に限定はなく、公知のものを用いることができる。酸化防止剤としては、例えば、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール(BHT)、ブチル化ヒドロキシアニソール(BHA)等のモノフェノール系酸化防止剤、2,2’-メチレンビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)、4,4’-チオビス(3-メチル-6-t-ブチルフェノール)等のビスフェノール系酸化防止剤、1,1,3-トリス(2-メチル-4-ヒドロキシ-5-t-ブチルフェニル)ブタン、1,3,5-トリス(3’,5’-ジ-t-ブチル-4’-ヒドロキシベンジル)-S-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)トリオン等の高分子型フェノール系酸化防止剤、ジラウリル-3,3’-チオジプロピオネート、ジステアリル-3,3’-チオジプロピオネート等の硫黄系酸化防止剤、トリフェニルホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス(オクタデシルホスファイト)等の燐系酸化防止剤等が挙げられる。紫外線吸収剤としては、例えば、2-ヒドロキシ-4-メトキシ-ベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-n-オクトキシ-ベンゾフェノン、4-ドデシロキシ-2-ヒドロキシ-ベンゾフェノン等のベンゾフェノン系紫外線吸収剤、2-(2’-ヒドロキシ-3’,5’-ジt-ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3’-t-ブチル-5’-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール等のベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、p-オクチルフェニルサリチレート、ドデシルサリチレート等のサリチル酸エステル系紫外線吸収剤、2-エチルヘキシル-2-シアノ-3,3-ジフェニルアクリレート等を挙げることができる。
少なくとも1種の熱可塑性樹脂を含む繊維としては、例えば、ポリオレフィン繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、塩ビ繊維、2種類以上の熱可塑性樹脂からなる複合繊維等を挙げることができる。これらは、一般には疎水性の合成繊維である。
複合繊維の組み合わせとしては、ポリオレフィン系樹脂/ポリオレフィン系樹脂の場合、例えば、高密度ポリエチレン/ポリプロピレン、直鎖状高密度ポリエチレン/ポリプロピレン、低密度ポリエチレン/ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル共重合体/ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体/ポリプロピレン、プロピレンと他のα-オレフィンとの二元共重合体または三元共重合体/ポリプロピレン、直鎖状高密度ポリエチレン/高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン/高密度ポリエチレン等が挙げられる。また、ポリオレフィン系樹脂/ポリエステル系樹脂の場合、例えば、ポリプロピレン/ポリエチレンテレフタレート、高密度ポリエチレン/ポリエチレンテレフタレート、直鎖状高密度ポリエチレン/ポリエチレンテレフタレート、低密度ポリエチレン/ポリエチレンテレフタレート等が挙げられる。また、ポリエステル系樹脂/ポリエステル系樹脂の場合、例えば、共重合ポリエステル/ポリエチレンテレフタレート等が挙げられる。さらにポリアミド系樹脂/ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂/ポリアミド系樹脂等からなる繊維も例示することができる。
これら繊維(繊維本体)のなかでも、付着した透水性付与剤が尿や体液等の液体によって脱落がし難いという理由から、不織布製造用ポリオレフィン系繊維(ポリオレフィン繊維やポリオレフィン繊維を含む複合繊維)、不織布製造用ポリエステル系繊維(ポリエステル繊維やポリエステル繊維を含む複合繊維)等の疎水性合成繊維に本発明の透水性付与剤は好適であり、さらには不織布製造用ポリオレフィン系繊維に本発明の透水性付与剤は好適である。
複合繊維の組み合わせとしては、ポリオレフィン系樹脂/ポリオレフィン系樹脂の場合、例えば、高密度ポリエチレン/ポリプロピレン、直鎖状高密度ポリエチレン/ポリプロピレン、低密度ポリエチレン/ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル共重合体/ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体/ポリプロピレン、プロピレンと他のα-オレフィンとの二元共重合体または三元共重合体/ポリプロピレン、直鎖状高密度ポリエチレン/高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン/高密度ポリエチレン等が挙げられる。また、ポリオレフィン系樹脂/ポリエステル系樹脂の場合、例えば、ポリプロピレン/ポリエチレンテレフタレート、高密度ポリエチレン/ポリエチレンテレフタレート、直鎖状高密度ポリエチレン/ポリエチレンテレフタレート、低密度ポリエチレン/ポリエチレンテレフタレート等が挙げられる。また、ポリエステル系樹脂/ポリエステル系樹脂の場合、例えば、共重合ポリエステル/ポリエチレンテレフタレート等が挙げられる。さらにポリアミド系樹脂/ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂/ポリアミド系樹脂等からなる繊維も例示することができる。
これら繊維(繊維本体)のなかでも、付着した透水性付与剤が尿や体液等の液体によって脱落がし難いという理由から、不織布製造用ポリオレフィン系繊維(ポリオレフィン繊維やポリオレフィン繊維を含む複合繊維)、不織布製造用ポリエステル系繊維(ポリエステル繊維やポリエステル繊維を含む複合繊維)等の疎水性合成繊維に本発明の透水性付与剤は好適であり、さらには不織布製造用ポリオレフィン系繊維に本発明の透水性付与剤は好適である。
繊維の断面構造は鞘芯型、並列型、偏心鞘芯型、多層型、放射型あるいは海島型が例示できるが、繊維製造工程での生産性や、不織布加工の容易さから、偏心を含む鞘芯型または並列型が好ましい。また、断面形状は円形または異形形状とすることができる。異形形状の場合、例えば扁平型、三角形~八角形等の多角型、T字型、中空型、多葉型等の任意の形状とすることができる。
本発明の透水性付与剤は、そのまま希釈等せずに繊維本体に付着させてもよく、水等で不揮発分全体の重量割合が0.5~5重量%となる濃度に希釈してエマルジョンとして繊維本体に付着させてもよい。透水性付与剤を繊維本体に付着させる工程は、繊維本体の紡糸工程、延伸工程、捲縮工程等のいずれで行ってもよい。本発明の透水性付与剤を繊維本体に付着させる手段については、特に限定はなく、ローラー給油、ノズルスプレー給油、ディップ給油等の手段を使用してもよい。繊維の製造工程やその特性に合わせ、より均一に効率よく目的の付着量が得られる方法を採用すればよい。また、乾燥の方法としては、熱風および赤外線により乾燥させる方法、熱源に接触させて乾燥させる方法等を用いてもよい。
[不織布の製造方法]
不織布の製造方法として、特に限定なく、公知の方法を採用できる。原料繊維としては短繊維や長繊維を用いることができる。原料繊維が短繊維のウェブ形成方式としては、カード方式やエアレイド方式等の乾式法や抄紙方式等の湿式法が挙げられる。また原料繊維が長繊維のウェブ形成方式としては、スパンボンド法、メルトブロー法、フラッシュ紡糸法等が挙げられる。また、繊維間結合方式としては、ケミカルボンド法、サーマルボンド法、ニードルパンチ法、スパンレース法、スティッチボンド法等が挙げられる。
本発明の不織布の製造方法は、上記の透水性繊維(例えば短繊維)をカード機等に通し繊維ウェブを作製し、得られた繊維ウェブを熱処理する工程を含むものが好ましい。すなわち、本発明の透水性付与剤は、不織布の製造において繊維ウェブを熱処理する工程を有する場合に、特に好適に使用されるものである。
不織布の製造方法として、特に限定なく、公知の方法を採用できる。原料繊維としては短繊維や長繊維を用いることができる。原料繊維が短繊維のウェブ形成方式としては、カード方式やエアレイド方式等の乾式法や抄紙方式等の湿式法が挙げられる。また原料繊維が長繊維のウェブ形成方式としては、スパンボンド法、メルトブロー法、フラッシュ紡糸法等が挙げられる。また、繊維間結合方式としては、ケミカルボンド法、サーマルボンド法、ニードルパンチ法、スパンレース法、スティッチボンド法等が挙げられる。
本発明の不織布の製造方法は、上記の透水性繊維(例えば短繊維)をカード機等に通し繊維ウェブを作製し、得られた繊維ウェブを熱処理する工程を含むものが好ましい。すなわち、本発明の透水性付与剤は、不織布の製造において繊維ウェブを熱処理する工程を有する場合に、特に好適に使用されるものである。
繊維ウェブを熱処理して接合させる方法としては、加熱ロールまたは超音波による熱圧着、加熱空気による熱融着、熱圧着点(ポイントボンディング)法等の熱融着法が挙げられる。繊維ウェブを熱処理して接合させる一例としては、芯に高融点の樹脂を使用し鞘に低融点の樹脂を使用する鞘芯型の複合繊維の場合、低融点の樹脂の融点付近で熱処理することで、繊維交点の熱接着を容易に行なうことができる。
不織布の製造方法としては、透水性付与剤が付与された短繊維をカード機等に通しウェブとしたものを上述のように熱処理して接合させ一体化する方法、エアレイド法でパルプ等を積層する際に本発明の透水性繊維(短繊維)と混綿して、上述のように熱処理して接合させる方法等も挙げられる。その他、スパンボンド法、メルトブロー法、フラッシュ紡糸法等により得られた繊維成形体に対して、本発明の透水性付与剤を付着させたものを加熱ロールまたは加熱空気等で熱処理して、または加熱ロールまたは加熱空気等で熱処理したものに本発明の透水性付与剤を付着させて、不織布を製造する方法も挙げられる。
スパンボンド法の一例としては、複合繊維樹脂を紡糸し、次に、紡出された複合長繊維フィラメントを冷却流体により冷却し、延伸空気によってフィラメントに張力を加えて所期の繊度とする。その後、紡糸されたフィラメントを捕集ベルト上に捕集し、接合処理を行ってスパンボンド不織布を得る。接合手段としては、加熱ロールまたは超音波によるによる熱圧着、加熱空気による熱融着、熱圧着点(ポイントボンディング)法等がある。
得られたスパンボンド不織布に本発明の透水性付与剤を付与する方法としては、グラビア法、フレキソ法、ゲートロール法等のロールコーティング法、スプレーコーティング法等で行うことができるが、不織布への塗布量を片面ずつ調節できるものであれば特に限定されるものではない。また、乾燥の方法としては、熱風および赤外線により乾燥させる方法、熱源に接触させて乾燥させる方法等を用いてよい。
得られたスパンボンド不織布に本発明の透水性付与剤を付与する方法としては、グラビア法、フレキソ法、ゲートロール法等のロールコーティング法、スプレーコーティング法等で行うことができるが、不織布への塗布量を片面ずつ調節できるものであれば特に限定されるものではない。また、乾燥の方法としては、熱風および赤外線により乾燥させる方法、熱源に接触させて乾燥させる方法等を用いてよい。
以下に本発明を実施例によって説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、各実施例および比較例における評価項目と評価方法は以下の通りである。なお、例中の「部」および「%」とあるのは、それぞれ「重量部」および「重量%」を表す。
(実施例1~14および比較例1~8)
表1~3に示す各成分および水を混合して、透水性付与剤全体に占める不揮発分の重量割合が25重量%の実施例1~14、比較例1~8の透水性付与剤をそれぞれ調製した。得られた透水性付与剤をそれぞれ約60℃の温水で不揮発分の重量割合が0.9重量%の濃度になるよう希釈して希釈液を得た。
次に、繊維本体300gに対しそれぞれの透水性付与剤の希釈液150gをディップ給油法で付着させ、透水性繊維に付着する透水性付与剤の不揮発分の付着量を0.45重量%にした。繊維本体は、透水性付与剤等の繊維処理剤が付着していない、ポリプロピレン(芯)-低融点変性ポリプロピレン(鞘)系複合繊維であり、単繊維繊度が2.2Dtex、繊維長が38mmのものであった。それぞれの透水性付与剤の希釈液を付着させた繊維を、80℃の温風乾燥機の中に2時間入れた後、室温で8時間以上放置して乾燥させて、透水性繊維を得た。
表1~3に示す各成分および水を混合して、透水性付与剤全体に占める不揮発分の重量割合が25重量%の実施例1~14、比較例1~8の透水性付与剤をそれぞれ調製した。得られた透水性付与剤をそれぞれ約60℃の温水で不揮発分の重量割合が0.9重量%の濃度になるよう希釈して希釈液を得た。
次に、繊維本体300gに対しそれぞれの透水性付与剤の希釈液150gをディップ給油法で付着させ、透水性繊維に付着する透水性付与剤の不揮発分の付着量を0.45重量%にした。繊維本体は、透水性付与剤等の繊維処理剤が付着していない、ポリプロピレン(芯)-低融点変性ポリプロピレン(鞘)系複合繊維であり、単繊維繊度が2.2Dtex、繊維長が38mmのものであった。それぞれの透水性付与剤の希釈液を付着させた繊維を、80℃の温風乾燥機の中に2時間入れた後、室温で8時間以上放置して乾燥させて、透水性繊維を得た。
得られた透水性繊維をそれぞれ混打綿工程およびカード試験機を用いたカード工程に通し、目付25g/m2のウェブを作製した。その際、それぞれの透水性繊維について、下記に示す評価方法でカード工程における物性(シリンダー巻付き、静電気防止性)、耐変色性を評価した。得られたウェブをエアースルー型熱風循環乾燥機中135℃で熱処理してウェブを固定し、不織布を得た。得られた不織布について、下記に示す評価方法で物性(瞬時透水性、耐久透水性)をそれぞれ評価した。その結果を表4~6に示す。
〔評価方法〕
(1)耐変色性
カード試験機を用いて試料短繊維40gをカーディングして得られたウェブ1gを5cm×5cm四方に切り取り、切り取ったウェブを紗(ポリエステル製)で包んだ。下部にガスバーナーを装着したアルミ製の箱の上部より試料(紗で包んだウェブ)を吊るして、箱の中心付近に配置した。さらに試料付近の温度が90~100℃になるように、ガスバーナーの火力を調整しながら7時間熱処理した。処理したウェブおよび未処理のウェブを色差計(ミノルタ色彩色差計CR-400)にて、YI(Yellowness Index:JIS K7103に準拠)値を測定した。耐変色性を表すΔYIは下記式で算出した。ΔYIの数値が低いほと耐変色性に優れており、6以下であれば実用に供し得る。
ΔYI=(熱処理後のウェブのYI値)-(熱処理前のウェブのYI値)
(1)耐変色性
カード試験機を用いて試料短繊維40gをカーディングして得られたウェブ1gを5cm×5cm四方に切り取り、切り取ったウェブを紗(ポリエステル製)で包んだ。下部にガスバーナーを装着したアルミ製の箱の上部より試料(紗で包んだウェブ)を吊るして、箱の中心付近に配置した。さらに試料付近の温度が90~100℃になるように、ガスバーナーの火力を調整しながら7時間熱処理した。処理したウェブおよび未処理のウェブを色差計(ミノルタ色彩色差計CR-400)にて、YI(Yellowness Index:JIS K7103に準拠)値を測定した。耐変色性を表すΔYIは下記式で算出した。ΔYIの数値が低いほと耐変色性に優れており、6以下であれば実用に供し得る。
ΔYI=(熱処理後のウェブのYI値)-(熱処理前のウェブのYI値)
(2)シリンダー巻付き
カード試験機を用いて30℃×70%RHの条件で試料短繊維40gをカーディングした後にシリンダーを観察し、以下の基準で評価した。なお、5が最も良い評価である。
5…巻付きなし、4…シリンダー面の1/10に巻付きあり、3…シリンダー面の1/5に巻付きあり、2…シリンダー面の1/3に巻付きあり、1…全面に巻付きあり
カード試験機を用いて30℃×70%RHの条件で試料短繊維40gをカーディングした後にシリンダーを観察し、以下の基準で評価した。なお、5が最も良い評価である。
5…巻付きなし、4…シリンダー面の1/10に巻付きあり、3…シリンダー面の1/5に巻付きあり、2…シリンダー面の1/3に巻付きあり、1…全面に巻付きあり
(3)静電気防止性
カード試験機を用いて20℃×45%RHの条件で試料短繊維40gをカーディングして得られたウェブに発生した静電気の電圧を測定し、以下の基準で評価する。なお、5が最も良い評価であり、0.5kV未満であれば実用に供し得る。
5…0.5kV未満、4…0.5~1.0kV、3…1.0~1.5kV、
2…1.5~2.0kV、1…2.0kVより大
カード試験機を用いて20℃×45%RHの条件で試料短繊維40gをカーディングして得られたウェブに発生した静電気の電圧を測定し、以下の基準で評価する。なお、5が最も良い評価であり、0.5kV未満であれば実用に供し得る。
5…0.5kV未満、4…0.5~1.0kV、3…1.0~1.5kV、
2…1.5~2.0kV、1…2.0kVより大
(4)不織布の瞬時透水性
不織布を濾紙(東洋濾紙、No.5)の上に重ね、不織布表面から10mmの高さに設置したビューレットより1滴(約0.05ml)の人工尿を滴下して、不織布表面から水滴が消失するまでの時間を測定する。不織布表面の20箇所でこの測定を行って5秒未満の個数を表示する。この個数が18個以上であれば瞬時透水性は良好である。
不織布を濾紙(東洋濾紙、No.5)の上に重ね、不織布表面から10mmの高さに設置したビューレットより1滴(約0.05ml)の人工尿を滴下して、不織布表面から水滴が消失するまでの時間を測定する。不織布表面の20箇所でこの測定を行って5秒未満の個数を表示する。この個数が18個以上であれば瞬時透水性は良好である。
(5)不織布の耐久透水性
不織布(10cm×10cm)を市販の紙おむつに重ね、その上に内径60mmの円筒を置き、人口尿50mlを円筒内に注入して不織布を通して紙おむつに吸収させた。注水後3分間放置した後に、不織布を2枚の濾紙(東洋濾紙、No.5)の間に挟み、その上に板(10cm×10cm)と重り(合計3.5kg)を乗せて3分間放置して脱水し、その後さらに5分間風乾した。風乾後の試料不織布に上記円筒内で人工尿が通過した箇所について、不織布の瞬時透水性の試験方法によって、人工尿の消失時間を20箇所で測定し、消失時間5秒未満の個数を表示した。この個数が10個以上であれば耐久透水性は良好である。試験に供した不織布について、同様の作業を繰り返して行う。この繰り返し試験では回数を重ねても人口尿の消失個数(消失時間5秒未満となる箇所の個数)が多い方がよい。
不織布(10cm×10cm)を市販の紙おむつに重ね、その上に内径60mmの円筒を置き、人口尿50mlを円筒内に注入して不織布を通して紙おむつに吸収させた。注水後3分間放置した後に、不織布を2枚の濾紙(東洋濾紙、No.5)の間に挟み、その上に板(10cm×10cm)と重り(合計3.5kg)を乗せて3分間放置して脱水し、その後さらに5分間風乾した。風乾後の試料不織布に上記円筒内で人工尿が通過した箇所について、不織布の瞬時透水性の試験方法によって、人工尿の消失時間を20箇所で測定し、消失時間5秒未満の個数を表示した。この個数が10個以上であれば耐久透水性は良好である。試験に供した不織布について、同様の作業を繰り返して行う。この繰り返し試験では回数を重ねても人口尿の消失個数(消失時間5秒未満となる箇所の個数)が多い方がよい。
成分a1:オクチル硫酸ナトリウム塩
成分a2:ラウリル硫酸ナトリウム塩
成分a3:オレイル硫酸ナトリウム塩
成分a4:ベヘニル硫酸ナトリウム塩
成分b1:ジラウリルスルホサクシネートナトリウム塩
成分b2:ジステアリルスルホサクシネートナトリウム塩
成分b3:ジエイコシルスルホサクシネートナトリウム塩
成分c1:オクチルホスフェートカリウム塩
成分c2:ラウリルホスフェートカリウム塩
成分c3:ステアリルホスフェートカリウム塩
成分c4:ポリオキシエチレン(3モル)ラウリルホスフェートナトリウム塩
成分c5:ポリオキシエチレン(8モル)オクチルホスフェートカリウム塩
成分c6:オクチルホスフェートアンモニウム塩
成分a2:ラウリル硫酸ナトリウム塩
成分a3:オレイル硫酸ナトリウム塩
成分a4:ベヘニル硫酸ナトリウム塩
成分b1:ジラウリルスルホサクシネートナトリウム塩
成分b2:ジステアリルスルホサクシネートナトリウム塩
成分b3:ジエイコシルスルホサクシネートナトリウム塩
成分c1:オクチルホスフェートカリウム塩
成分c2:ラウリルホスフェートカリウム塩
成分c3:ステアリルホスフェートカリウム塩
成分c4:ポリオキシエチレン(3モル)ラウリルホスフェートナトリウム塩
成分c5:ポリオキシエチレン(8モル)オクチルホスフェートカリウム塩
成分c6:オクチルホスフェートアンモニウム塩
成分d1:ポリオキシエチレン(20モル)カスターワックスのマレイン酸縮合物の水酸基1モル当量あたりステアリン酸1モル当量で封鎖したエステル
成分d2:ポリオキシエチレン(20モル)カスターワックスのマレイン酸縮合物の水酸基1モル当量あたりベヘン酸1モル当量で封鎖したエステル
成分e1:ポリオキシエチレン/ポリオキシプロピレン変性シリコーン(Si元素含有率:20%、POE含有率:100%、分子量:10000)。なお、POE含有率は、ポリオキシアルキレン中のポリオキシエチレンの含有率(重量%)を示す。
成分e2:イソオクチルステアレート
成分e3:ソルビタンモノラウレート
成分f1:ジオクチルスルホサクシネートナトリウム塩
成分f2:ステアリルジエタノールアミド
成分f3:ヘキシル硫酸ナトリウム塩
成分d2:ポリオキシエチレン(20モル)カスターワックスのマレイン酸縮合物の水酸基1モル当量あたりベヘン酸1モル当量で封鎖したエステル
成分e1:ポリオキシエチレン/ポリオキシプロピレン変性シリコーン(Si元素含有率:20%、POE含有率:100%、分子量:10000)。なお、POE含有率は、ポリオキシアルキレン中のポリオキシエチレンの含有率(重量%)を示す。
成分e2:イソオクチルステアレート
成分e3:ソルビタンモノラウレート
成分f1:ジオクチルスルホサクシネートナトリウム塩
成分f2:ステアリルジエタノールアミド
成分f3:ヘキシル硫酸ナトリウム塩
表4~6から明らかなように、実施例1~14の本発明の透水性付与剤を給油した透水性繊維は、耐変色性が良好であり、カード通過性、透水性不織布の瞬時透水性、耐久透水性も良好であった。一方、本願請求項1の構成要件を充足しない比較例1~8は、総ての必要特性を満足することはできなかった。
Claims (9)
- 成分(a)、成分(b)および成分(c)を必須成分として含む透水性付与剤であって、
成分(a)が、炭素数8~22のアルキル基を有するアルキル硫酸塩および/または炭素数8~22のアルケニル基を有するアルケニル硫酸塩であり、
成分(b)が、炭素数12~20のアルキル基を有するジアルキルスルホサクシネート塩であり、
成分(c)が、炭素数4~18のアルキル基を有するアルキルホスフェート塩および/または炭素数4~18のアルキル基を有するポリオキシアルキレンアルキルホスフェート塩であり、
前記透水性付与剤の不揮発分全体に占める成分(a)の重量割合が25重量%以上、成分(b)の重量割合が5重量%以上、成分(c)の重量割合が5重量%以上である、透水性付与剤。 - 前記透水性付与剤の不揮発分全体に占める成分(a)と成分(c)の重量割合が下記式を満たすものである、請求項1に記載の透水性付与剤。
成分(a)の重量割合≧成分(c)の重量割合 - 少なくとも1種の熱可塑性樹脂を含む繊維に用いられる、請求項1又は2に記載の透水性付与剤。
- 前記繊維が不織布製造用繊維である、請求項3に記載の透水性付与剤。
- 前記透水性付与剤の不揮発分全体に占める成分(a)、成分(b)及び成分(c)の合計の重量割合が50重量%以上である、請求項1~5のいずれかに記載の透水性付与剤。
- 成分(a)と成分(c)の重量比(a/c)が1/1~18/1である、請求項1~6のいずれかに記載の透水性付与剤。
- 前記透水性付与剤の不揮発分全体に占める成分(a)の重量割合が25~80重量%、成分(b)の重量割合が5~50重量%、成分(c)の重量割合が5~50重量%である、請求項1~7のいずれかに記載の透水性付与剤。
- さらに、ポリオキシアルキレン基含有ヒドロキシ脂肪酸多価アルコールエステルとジカルボン酸との縮合物の少なくとも1つの水酸基を脂肪酸で封鎖したエステルである成分(d)を含み、
透水性付与剤の不揮発分全体に占める成分(d)の重量割合が5~35重量%である、請求項8に記載の透水性付与剤。
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- 2012-05-24 WO PCT/JP2012/063251 patent/WO2012169360A1/ja active Application Filing
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