JP4694719B2 - 繊維用防汚性及び耐洗濯性付与剤及び組成物 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、繊維用防汚性及び耐洗濯性付与剤及びその組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、繊維の防汚処理は盛んに研究されているが、衣類の衿アカ・袖口汚れ、また、血液、タンパク質、口紅の汚れなど、技術的に最も難易度の高い分野で、いまだに効果的な防汚性を付与する処理剤、処理方法は見つかっていない。その上に、近年では、性能以外の面で安全性や環境汚染性なども注目されており、衣類に処理する際には、肌にやさしく、耐久性があり、吸水性、保湿性、帯電防止性等の性能も併せ持つ高度な防汚効果が要求される。
【0003】
セルロース繊維は、アカ等の汚れが付着しても、洗濯によって容易に落とすことができるが、血液、口紅、ファンデーション等の外部からの汚れに対しては、洗濯で落とすことは困難であった。このような汚れに対して、セルロース繊維に防汚性能を付与する方法として従来から、セルロース繊維をよりいっそう親水化して汚れ除去性を高めるため、例えば、特開平07−166471号公報、特開平06−313271号公報、特開平06−313264号公報等に開示されているように水溶性セルロース誘導体の処理液にセルロース布帛を浸漬して絞り、乾燥、熱処理することにより、同誘導体をセルロース繊維に付与する方法が行われている。しかしながら、水溶性セルロース誘導体の水溶液は粘度が高く、高い防汚性能を付与するために高濃度溶液を用いると処理が困難になり、しかも処理繊維の風合いが硬くなってしまう欠点を有している。
【0004】
一方、フッ素化合物、シリコーン系化合物、ポリオキシエチレン系化合物、ポリエステル系化合物、ウレタン系化合物、その他の炭化水素系化合物等が、合成繊維用の防汚性を付与する処理剤原料として、用いられてきた。例えば、特開平09−324173号公報にはフルオロアルキル基およびポリエチレングリコール基を有する共重合体、特開平09−291483号公報にはポリエステルとポリアルキレングリコールの共重合ポリエステル、特開平09−273079号公報にはセルロース誘導体やスルホン酸基含有ビニルポリマー、特開平09−268475号公報にはメラミン系樹脂、特開平09−241622号公報にはフッ素系撥水發油剤、特開平09−188970号公報にはビニルスルホン酸と4級アンモニウム塩、特開平09−176961号公報には親水性−疎水性ブロック共重合体、特開平08−325935号公報にはスルホコハク酸エステル塩型アニオン界面活性剤、特開平08−291474号公報にはポリエステル系ポリウレタン樹脂、特開平07−268314号公報にはヒドロキシポリオレフィンのアルキレンオキサイド付加物等の化合物を繊維表面に処理する技術が開示されている。
【0005】
前記のような繊維処理用の化合物は、撥水性により防汚効果を発現させる方法と親水性により防汚効果を発現させる方法の2つの方法に大別される。撥水性により防汚効果を発現させる方法では、帯電による静電的引力で逆に汚れをひきつけてしまうという問題点がある。親水性により防汚効果を発現させる方法では、親水性が十分でないことから、無理に高い防汚性を付与するために高濃度溶液を処理に用いることにより柔軟性が悪くなり風合いが悪化するという問題点がある。また、血液汚れへの防汚効果に対しては効果がほとんどない等の欠点も有している。
【0006】
一方で、ホスホリルコリン類似基含有重合体は、生体膜に由来するリン脂質類似構造に起因して、血液適合性、補体非活性化、生体物質非吸着性等の生体適合性に優れ、非常に親水性が高く、高い保湿性等の優れた性質を有することが知られており、それぞれの機能を生かした生体関連材料の開発を目的とした重合体の合成およびその用途に関する研究開発が活発に行われている。ホスホリルコリン類似基含有重合体により繊維を処理する技術として、ホスホリルコリン類似基含有単量体を絹に対してグラフト重合させる方法が開示されている(Polym.Preprints,Japan,Vol.47,No.3,pp.606,1999年)。前記の方法では、重合操作が煩雑な上、毒性の心配のある開始剤や残留の単量体等を除去する工程が必要であるため非常に製造の効率が悪いという問題点がある。また、繊維への防汚性の付与の可能性についてはまったく知られていない。また、特開2000−26842号公報には、ホスホリルコリン基含有重合体が帯電防止剤となりうる技術が開示されているが、防汚性を付与する効果については知られていない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の第1の目的は、肌にやさしく防汚性、吸水性、保湿性、帯電防止性に優れる繊維用防汚性及び耐洗濯性付与剤を提供することにある。
また、本発明の第2の目的は、その繊維用防汚性及び耐洗濯性付与剤組成物を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記の問題点に鑑み、鋭意検討した結果、特定のホスホリルコリン類似基含有単量体とエポキシ基含有単量体との共重合体を用いて繊維を処理すると、特に防汚性に優れ、吸水性、保湿性、帯電防止性を併せ持ち、耐洗濯性も良好な繊維が得られることの知見を得て、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は以下に示す〔1〕〜〔7〕である。
【0009】
〔1〕 下記の式(1)
【0010】
【化2】
【0011】
[式中、Xは2価の有機残基を示し、Yは炭素数1〜6のアルキレンオキシ基を示し、Zは水素原子もしくはR5−O−(C=O)−(但しR5は炭素数1〜10のアルキル基または炭素数1〜10のヒドロキシアルキル基を示す。)を示す。また、R1は水素原子もしくはメチル基を示し、R2、R3およびR4は同一もしくは異なる基であって、水素原子または炭素数1〜6のアルキル基またはヒドロキシアルキル基を示す。mは0〜20の整数を示す。nは1〜4の整数を示す。]で表されるホスホリルコリン類似基含有単量体に基づく構成単位とエポキシ基含有単量体に基づく構成単位を有するホスホリルコリン類似基−エポキシ基含有重合体を有効成分とする繊維用防汚性及び耐洗濯性付与剤。
【0012】
〔2〕ホスホリルコリン類似基含有単量体が、2−((メタ)アクリロイルオキシ)エチル−2'−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、である前記〔1〕記載の繊維用防汚性及び耐洗濯性付与剤。
【0013】
〔3〕エポキシ基含有単量体が、グリシジル(メタ)アクリレートである前記〔1〕記載の繊維用防汚性及び耐洗濯性付与剤。
【0014】
〔4〕ホスホリルコリン類似基−エポキシ基含有重合体が、ホスホリルコリン類似基含有単量体を10〜95重量%、エポキシ基含有単量体を5〜90重量%含む単量体組成物を重合してなる、重量平均分子量が、20,000〜2,000,000の範囲のものである前記〔1〕〜〔3〕記載の繊維用防汚性及び耐洗濯性付与剤。
【0015】
〔5〕前記〔1〕〜〔4〕記載のホスホリルコリン類似基−エポキシ基含有重合体0.05〜10重量%を含む繊維用防汚性及び耐洗濯性付与剤組成物。
【0016】
〔6〕前記〔1〕〜〔4〕記載のホスホリルコリン類似基−エポキシ基含有重合体0.05〜10重量%とバインダー成分0.05〜10重量%とを含む繊維用防汚性及び耐洗濯性付与剤組成物。
【0017】
〔7〕バインダー成分が、アミノ基、カルボキシル基、ヒドロキシ基のいずれかから選ばれる基を有する重合体である前記〔6〕記載の繊維用防汚性及び耐洗濯性付与剤組成物。
【0020】
【発明の実施の形態】
本発明の繊維用防汚性及び耐洗濯性付与剤は、特定のホスホリルコリン類似基含有単量体(以下、PC単量体と略す。)に基づく構成単位とエポキシ基含有単量体(以下、EP単量体と略す。)に基づく構成単位とを含むホスホリルコリン類似基−エポキシ基含有重合体(以下、PC−EP重合体と略す。)を主成分とするものである。前記PC−EP重合体は、PC単量体とEP単量体を含む単量体組成物あるいは、PC単量体、EP単量体さらに他に重合可能な他の重合性単量体を含む単量体組成物を重合することによって得られる。
【0021】
具体的には、前記組成物は、PC単量体10〜95重量%、より好ましくは、30〜90重量%と、EP単量体5〜90重量、より好ましくは、10〜70重量%とからなる単量体組成物である。PC単量体が10重量%未満であると防汚効果が十分でなく、EP単量体が5重量%未満であるとエポキシ基の反応性による架橋性が低くなるため耐洗濯性が十分でない。
【0022】
ここで、前記のPC単量体は、下記の式(1)
【0023】
【化3】
【0024】
[式中、Xは2価の有機残基を示し、Yは炭素数1〜6のアルキレンオキシ基を示し、Zは水素原子もしくはR5−O−(C=O)−(但しR5は炭素数1〜10のアルキル基または炭素数1〜10のヒドロキシアルキル基を示す。)を示す。また、R1は水素原子もしくはメチル基を示し、R2、R3およびR4は同一もしくは異なる基であって、水素原子または炭素数1〜6のアルキル基またはヒドロキシアルキル基を示す。mは0〜20の整数を示す。nは1〜4の整数を示す。]で表される。
【0025】
式(1)中のXの2価の有機残基としては例えば、−C6H4−、−C6H10−、−(C=O)O−、−O−、−CH2−O−、−(C=O)NH−、−O−(C=O)−、−O−(C=O)−O−、−C6H4−O−、−C6H4−CH2−O−、−C6H4−(C=O)−O−、等が挙げられる。式(1)中のYは、炭素数1〜6のアルキレンオキシ基であり、例えば、メチルオキシ基、エチルオキシ基、プロピルオキシ基、ブチルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基等が挙げられる。
【0026】
式(1)中のZは水素原子もしくはR5−O−(C=O)−で表される有機残基であり、R5は、炭素数1〜10のアルキル基、または炭素数1〜10のヒドロキシアルキル基である。炭素数1〜10のアルキル基としては例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等が挙げられる。炭素数1〜10のヒドロキシアルキル基としては例えば、ヒドロキシメチル基、2−ヒドロキシエチル基、3−ヒドロキシプロピル基、2−ヒドロキシプロピル基、4−ヒドロキシブチル基、2−ヒドロキシブチル基、5−ヒドロキシペンチル基、2−ヒドロキシペンチル基、6−ヒドロキシヘキシル基、2−ヒドロキシヘキシル基、7−ヒドロキシヘプチル基、2−ヒドロキシヘプチル基、8−ヒドロキシオクチル基、2−ヒドロキシオクチル基、9−ヒドロキシノニル基、2−ヒドロキシノニル基、10−ヒドロキシデシル基、2−ヒドロキシデシル基等が挙げられる。
【0027】
PC単量体としては、具体的には例えば、2−{(メタ)クリロイルオキシ}エチル−2’−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、3−{(メタ)クリロイルオキシ}プロピル−2’−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、4−{(メタ)クリロイルオキシ}ブチル−2’−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、5−{(メタ)クリロイルオキシ}ペンチル−2’−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、6−{(メタ)クリロイルオキシ}ヘキシル−2’−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、2−{(メタ)クリロイルオキシ}エチル−2’−(トリエチルアンモニオ)エチルホスフェート、2−{(メタ)クリロイルオキシ}エチル−2’−(トリプロピルアンモニオ)エチルホスフェート、2−{(メタ)クリロイルオキシ}エチル−2’−(トリブチルアンモニオ)エチルホスフェート、2−{(メタ)クリロイルオキシ}エチル−2’−(トリシクロヘキシルアンモニオ)エチルホスフェート、2−{(メタ)クリロイルオキシ}エチル−2’−(トリフェニルアンモニオ)エチルホスフェート、2−{(メタ)クリロイルオキシ}エチル−2’−(トリメタノールアンモニオ)エチルホスフェート、2−{(メタ)クリロイルオキシ}プロピル−2’−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、2−{(メタ)クリロイルオキシ}ブチル−2’−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、2−{(メタ)クリロイルオキシ}ペンチル−2’−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、2−{(メタ)クリロイルオキシ}ヘキシル−2’−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、
【0028】
2−(ビニルオキシ)エチル−2’−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、2−(アリルオキシ)エチル−2’−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、2−(p−ビニルベンジルオキシ)エチル−2’−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、2−(p−ビニルベンゾイルオキシ)エチル−2’−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、2−(スチリルオキシ)エチル−2’−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、2−(p−ビニルベンジル)エチル−2’−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、2−(ビニルオキシカルボニル)エチル−2’−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、2−(アリルオキシカルボニル)エチル−2’−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、2−(アクリロイルアミノ)エチル−2’−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、2−(ビニルカルボニルアミノ)エチル−2’−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、エチル−(2’−トリメチルアンモニオエチルホスホリルエチル)フマレート、ブチル−(2’−トリメチルアンモニオエチルホスホリルエチル)フマレート、ヒドロキシエチル−(2’−トリメチルアンモニオエチルホスホリルエチル)フマレート、エチル−(2’−トリメチルアンモニオエチルホスホリルエチル)マレート、ブチル−(2’−トリメチルアンモニオエチルホスホリルエチル)マレート、ヒドロキシエチル−(2’−トリメチルアンモニオエチルホスホリルエチル)マレート等を挙げることができる。ここで(メタ)アクリロイルは、アクリロイルおよび/またはメタクリロイルを意味する。
【0029】
この中でも、2−((メタ)アクリロイルオキシ)エチル−2’−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェートが好ましく、さらに2−(メタクリロイルオキシ)エチル−2’−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート(略称;MPC)が入手性等の点でより好ましい。
【0030】
PC単量体をEP単量体と共に単量体組成物とする際には、前記のPC単量体1種を単独で、もしくは2種以上を混合して用いることができる。PC単量体は、公知の方法で製造できる。例えば、特開昭54−63025号公報に示される水酸基含有重合性単量体と2−ブロムエチルホスホリルジクロリドとを3級塩基存在下で反応させて得られる化合物と3級アミンとを反応させる方法、特開昭58−154591号公報等に示される、水酸基含有重合性単量体と環状リン化合物との反応で環状化合物を得た後、3級アミンで開環反応する方法等によって製造することができる。
【0031】
EP単量体とは、PC単量体と共重合可能でありエポキシ基を有する重合性単量体であればいずれでも良いが、具体的には、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート等が好ましく挙げられる。
【0032】
PC単量体とEP単量体の単量体組成物には、PC単量体とEP単量体に共重合可能な他の重合性単量体を混合して用いても良い。他の重合性単量体としては、親水性の重合性単量体、疎水性の重合性単量体が挙げられる。親水性の重合性単量体としては、具体的には例えば、ポリエチレングリコール(モノ)(メタ)クリレート、2−ビニルピロリドン、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸、スチレンスルホン酸、(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロイルオキシホスホン酸、アミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライド等が挙げられる。疎水性の重合性単量体としては、具体的には例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、スチレン、メチルスチレン、クロロメチルスチレン、メチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等が挙げられる。これらの1種または2種以上を混合して用いても良い。
【0033】
PC−EP重合体は、前記のようにPC単量体とEP単量体と必要により他の重合性単量体を含む単量体組成物をラジカル重合することにより得られるが、他の重合性単量体の種類により若干性質が異なるため、PC−EP重合体の被処理繊維への密着性や、得られる繊維の吸水性等を考慮して他の重合性単量体を選択することが望ましい。例えば、他の重合性単量体の中でもPC−EP重合体の吸水性、防汚性等の高親水性に基づく機能を付与する観点から、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレートが単量体組成物に混合する単量体として好ましく挙げられる。また、繊維との密着性をさらに向上させるためには、他の単量体の中でもメチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、スチレン等の疎水性単量体が好ましく挙げられる。
【0034】
PC−EP重合体の重量平均分子量は、好ましくは、20,000〜2,000,000の範囲である。さらに好ましくは、50,000〜500,000の範囲である。重量平均分子量が20,000未満であると重合体間の架橋が十分でないため耐洗濯性が劣ることになり、2,000,000を超えると処理液の粘性が高くなり、繊維に均一に処理剤が浸透するのが困難となり防汚性を十分に発揮することが困難となる恐れがあるので好ましくない。
【0035】
本発明の繊維用防汚性及び耐洗濯性付与剤組成物は、PC−EP重合体を0.05〜10重量%含む溶液が好ましく、さらに好ましくはPC−EP重合体を0.1〜3重量%を含む溶液である。耐洗濯性をさらに向上させるためには、バインダー成分を併用しPC−EP重合体がエポキシ基を十分に架橋させることが望ましく、その場合、繊維用処理剤組成物はPC−EP重合体0.05〜10重量%とバインダー成分0.05〜10重量%とを含む組成物とする。より好ましくはPC−EP重合体0.1〜3重量%とバインダー成分0.1〜3重量%の組成物である。PC−EP重合体の量が0.05重量%未満では、PC−EP重合体が繊維に付着する量が十分でないため防汚効果を十分に上げることができず、10重量%を超えると必要以上にPC−EP重合体が残留し繊維の柔軟さを損なう恐れがあるため好ましくない。バインダー成分の量が0.05重量%未満では、架橋反応によりPC−EP重合体を繊維に付着させる能力が十分でないため耐洗濯性を十分に上げることができず、10重量%を超えると必要以上にバインダー成分が残留し、繊維の柔軟さを損なう恐れがあるため好ましくない。
【0036】
繊維用防汚性及び耐洗濯性付与剤組成物の溶媒は、基本的には水が最も望ましいが、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤等を使用することも可能である。前記溶媒は1種または2種以上の混合溶媒を使用しても良い。
【0037】
バインダー成分は、エポキシ基との化学反応や疎水性結合、イオン性結合等の結合力によりPC−EP重合体を繊維表面へ強固に固定させ耐久性を付与することを目的として利用するが、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、グリオキザール系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、メラミン系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、ポリエーテル系樹脂、多糖類等、一般に繊維処理に使用されている重合体を使用することができる。さらにバインダー成分は、前記の重合体の中でも、アミノ基、カルボキシル基、ヒドロキシ基を有する重合体であることが望ましく、具体的には例えば、ポリジメチルアミノエチルメタクリレート、アクリル酸−アルキルメタクリレート共重合体、2−ヒドロキシエチルメタクリレート−メタクリル酸共重合体、ポリ2−ヒドロキシ−3−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライド、ポリエチレングリコール−テレフタル酸重縮合物、末端カルボン酸ポリエチレングリコール、部分ケン化ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリ4−アミノスチレン、ポリエチレンイミン、スチレン−マレイン酸共重合体、マレイン酸−メチルビニルエーテル共重合体、キトサン、プルラン、カゼイン、キサンタンガム、コラーゲン、ヒアルロン酸、ゼラチン、アルギン酸、デキストラン等が好ましく挙げられる。
【0038】
また、バインダー成分として最も防汚性に優れた重合体は、アミノ基、カルボキシル基、ヒドロキシ基の内どれかを有する単量体とPC単量体との共重合体であり、具体的には例えば、MPC−メタクリル酸共重合体、MPC−2−ヒドロキシ−3−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライド共重合体、MPC−2−ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体等が好ましく挙げられる。
【0039】
前記組成物により繊維を処理して防汚効果のある繊維を得るための繊維処理方法としては、前記組成物に繊維を浸漬する工程と40〜190℃で乾燥および熱処理する工程を行う処理方法が望ましく、さらに好ましくは、90〜160℃で乾燥および熱処理する工程を行う処理方法である。乾燥および熱処理温度が40℃未満だと架橋反応が困難となるため耐洗濯性が十分でなく、190℃を超えると繊維布帛が黄変しやすくなるため好ましくない。また、場合によっては乾燥および熱処理の工程は、乾燥を40〜120℃で行い、その後100〜190℃で熱処理を行う2段階の方法が望ましく、さらに好ましくは、乾燥80〜105℃、熱処理110〜180℃で行う方法である。
【0040】
前記組成物に繊維を浸漬して防汚効果のある繊維を得る場合、繊維重量の20〜200重量%の含浸量まで前記組成物溶液を絞った後に乾燥および熱処理の工程に移行することが望ましく、さらに好ましくは繊維重量の50〜120重量%の含浸量まで前記組成物溶液を絞ることである。
【0041】
本発明の組成物を使用して繊維処理を行う際には、本発明の効果を損なわない範囲において、形態安定処理剤、防臭剤、吸着剤、界面活性剤、柔軟剤、溶剤、染料、顔料、染色助剤、保湿剤、防腐剤、防虫剤、香料、樹脂等の他の成分を添加しても良い。
【0042】
本発明の組成物は、通常はPC−EP重合体を1〜40重量%の濃縮液としておき、処理の際に水で0.05〜10重量%の濃度に希釈することにより前記組成物の液とすることが実用上好ましい。
【0043】
本発明で使用する繊維とは、糸状、ヒモ状、縄状の繊維であって良く、それらが布状に構成されたものであって良い。また、繊維を構成する素材としては、通常の衣類に使用することのできる素材であればいずれでも良く、例えば、木綿、麻、絹、羊毛、コラーゲン繊維、アクリル繊維、レーヨン、ナイロン、ビニロン、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリメタフェニレンイソフタルアミド、アラミド、ポリアリレートおよびこれらの混紡品からなる織物、編物、不織布等が挙げられる。この中でもポリエステルおよびポリエステル−綿混紡、ナイロンの繊維に対して、さらに著しい防汚効果を付与するのに好適である。対象とする繊維としては、ヒトの皮膚に接触させて使用する場合のあるティッシュペーパーやトイレットペーパー等の主としてセルロース繊維から構成される紙類にも本発明を適用できる。
【0044】
本発明で処理した繊維は、防汚効果に優れ、吸水性、吸湿性、帯電防止性も併せ持ちそれらの項の耐久性も優れる特徴を有することから、いずれの用途の繊維にも利用可能であるが、肌着、下着、Yシャツ、靴下、ストッキング等の人の皮膚に直接接触し汚れやすい部位に使用される繊維に好適である。また、血液汚れが付着しやすい手術着や白衣、オイル汚れ等が付着しやすい作業着等にも好適に利用可能である。
【0045】
【発明の効果】
本発明により得られた被処理繊維は、耐洗濯性に優れた高い防汚性を有し、吸保湿性、帯電防止性にも優れている。
【0046】
【実施例】
以下に本発明の実施例を挙げて詳しく説明する。
ポリマーの分子量の分析方法
リン酸バッファー(pH7.4、20mM)を溶離液としたゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)、ポリエチレングリコール標準、UV(210nm)および屈折率にて検出する。
【0047】
合成例1:ポリマー1の合成(MPC0.7−GMA0.3、重量平均分子量112,000)
MPC;37.3g、グリシジルメタクリレート(GMA);7.7gをエタノール;180gに溶解し4つ口フラスコに入れ、30分間窒素を吹込んだ後、50℃でアゾビスイソブチロニトリル;1.15gを加えて8時間重合反応させた。重合液を3リットルのジエチルエーテル中にかきまぜながら滴下し、析出した沈殿を濾過し、48時間室温で真空乾燥を行って、粉末35.1gを得た。GPCにより評価した分子量は重量平均分子量112,000であった。これをポリマー1とする。
【0048】
合成例2:ポリマー2の合成(MPC0.5−BMA0.2−GMA0.3、重量平均分子量106,000)
MPC;20.3g、BMA;3.9g、GMA;5.8gをエタノール;170gに溶解し4つ口フラスコに入れ、30分間窒素を吹込んだ後、50℃でアゾビスイソブチロニトリル;1.15gを加えて8時間重合反応させた。重合液を2リットルのジエチルエーテル中にかきまぜながら滴下し、析出した沈殿を濾過し、48時間室温で真空乾燥を行って、粉末20.3gを得た。GPCにより評価した分子量は重量平均分子量106,000であった。これをポリマー2とする。
【0049】
合成例3:ポリマー3の合成(MPC0.4−EMA0.2−GMA0.4、重量平均分子量139,000)
MPC;12.9g、ポリエチレングリコールメタクリレート(EMA);10.9g、GMA;6.2gをエタノール;120gに溶解し4つ口フラスコに入れ、30分間窒素を吹込んだ後、50℃でアゾビスイソブチロニトリル;0.85gを加えて8時間重合反応させた。重合液を2リットルのジエチルエーテル中にかきまぜながら滴下し、析出した沈殿を濾過し、48時間室温で真空乾燥を行って、粉末18.8gを得た。GPCにより評価した分子量は重量平均分子量139,000であった。これをポリマー3とする。
【0050】
合成例4:バインダー1の合成(MPC0.5−HEMA0.5、重量平均分子量481,000)
MPC;17.4g、2−ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA);7.6gを水;75gに溶解し4つ口フラスコに入れ、30分間窒素を吹込んだ後、70℃でコハク酸パーオキサイド;0.64gを加えて8時間重合反応させた。重合液を水で2倍希釈した後、3リットルのアセトン中にかきまぜながら滴下し、析出した沈殿を濾過し、48時間室温で真空乾燥を行って、粉末22.6gを得た。GPCにより評価した分子量は重量平均分子量481,000であった。これをバインダー1とする。
【0051】
試験方法
1.(評価試験1−1)汚れの除去性A法
試験布(5cm×5cm)を、人工油性汚れ液(牛脂硬化油0.15%、カーボンブラック0.01%、石鹸0.10%)が150mL入ったステンレス容器に硬球10個とともに入れ、ランドリーで回転させて(40℃×20分)、汚れを付着させ、ろ紙上で乾燥させる。この時の試験布の汚染度合いを目視判定し、初期汚染度とする。判定基準は表1に示すように5段階とする。次に、家庭洗濯(JIS L−0217 103法)を1回行った後の汚れの残存状態を目視判定し、洗濯1回後の汚染度とする。また、処理上がり布を汚染布とともに洗濯し、再汚染確認布として汚れの再汚染を目視判定する。
【0052】
表1
等級 判定基準
5 汚れが付着していない
4 かすかに汚れが付着している
3 少し汚れが付着している
2 かなり汚れが付着している
1 たくさん汚れが付着している
【0053】
2.(評価試験1−2)汚れの除去性B法
<ふき取り法> 布上に汚れの物質0.15gを滴下し、3分間放置後、ティッシュでふき取り、汚染度合いを表1の基準で目視判定する。
<強汚染法> 布上に汚れの物質0.15gを置き、500gの荷重を1分間かける。その後ティッシュでふき取り、15時間常温で放置する。次に、家庭洗濯(JIS L−0217 103法)を1回した後、汚染度合いを表1の基準で目視判定する。
ふき取り法、強汚染法ともに汚れ物質には以下の5つを使用する。
1. 醤油(サンビシ(株)製、サンビシしょうゆ特級本醸造);水性物質、
2. 墨汁(不易糊工業(株)製、書道用液 墨彩);水分散系で接着成分を含む物質、
3. 魚血(いわし);水性物質、
4. 口紅(LANCOME PARIS 313 ROUGE AZIEQUE MAT);油性固形物質、
5. ダーティモーターオイル(日本石油(株)製、工業用極圧ギヤー油、ボンノックM220);油性物質。
【0054】
3.(評価試験2)吸水性試験
JIS L−1096、6.26、A法;滴下法により吸水性試験を行う。
【0055】
4.(評価試験3)保湿試験
処理試験布を温度20℃、相対湿度(RH)=80%のデシケーター中に2、5、24時間放置し、布の重量測定を行う。次に、処理試験布をRH=35%のデシケーターに移し、同様の試験を行う。保湿率を以下のように定義する。なお、処理試験布を8時間の真空乾燥の後の重量を絶乾布の重量とする。
保湿率(%)={(各時間後の布重量−絶乾布の重量)/(絶乾布の重量)}×100
【0056】
5.(評価試験4)帯電性試験
JIS L−1094、A法;半減期測定法、およびJIS L−1094、B法により帯電性試験を行う。
【0057】
実施例1−1
通常の方法で糊抜き、精錬、仕上げされた綿100%、ポリエステル100%(表中では、E100%と略す。)、ポリエステル/綿混紡(ポリエステル:綿=65:35、表中ではE/Cと略す。)の試験布を用意し、これにヒドロキシアルキル基含有のアクリル酸エステル系樹脂バインダー(大和化学工業(株)製、製品名バインテックスA-30G)を利用した下記処方1の処理液をマングルを用いて付与し、105℃で5分間乾燥した。この後、ピンテンターを用いて、150℃で2分間の乾熱処理を行い、防汚処理布を得た。
処方1
PC-EP重合体;ポリマー1 50g/L
バインダー;バインテックスA-30G 50g/L
【0058】
実施例1−2
処理液を下記の処方2とした以外は、実施例1と同様の操作により処理布を得た。
処方2
PC-EP重合体;ポリマー2 50g/L
バインダー;バインテックスA-30G 50g/L
【0059】
実施例1−3
処理液を下記の処方3とした以外は、実施例1と同様の操作により処理布を得た。
処方3
PC-EP重合体;ポリマー3 50g/L
バインダー;バインテックスA-30G 50g/L
【0060】
実施例1−4
処理液を下記の処方4とした以外は、実施例1と同様の操作により処理布を得た。
処方4
PC-EP重合体;ポリマー1 50g/L
バインダー;バインダー1 50g/L
【0061】
比較例1−1
処理液を、パーフルオロオクチルエチルメタクリレート−ポリエチレングリコールモノメタクリレート−ポリプロピレングリコールモノメタクリレート共重合体(重量比=50:35:15、以下、F共重合体と略す。)を使用した下記の処方5とした以外は、実施例1と同様の操作により処理布を得た。
処方5
F共重合体 50g/L
【0062】
比較例1−2
処理液を、エポキシ基を含まないホスホリルコリン類似基含有重量体であるバインダー1のみを使用した下記の処方6とした以外は、実施例1と同様の操作により処理布を得た。
処方6
バインダー;バインダー1 100g/L
【0063】
比較例1−3
実施例1で使用した試験布を未処理のまま試験布とした。
【0064】
実施例2
実施例1−1〜1−4で得られた処理試験布を使用して、前記評価試験を行った(表中では、初期布として表示した。)。また、実施例1−1〜1−4で得られた処理試験布を洗濯30回行った処理試験布についても同様に前記評価試験を行った(表中では、L−30として表示した。)。
(評価試験1−1)の結果については、表2に結果を示した。表2中の数値a/b/cは、それぞれaが初期の汚染度、bが洗濯1回後の汚染度、cが再汚染確認布の汚染度である。
(評価試験1−2)の結果については、表3、4に結果を示した。表3、4中の数値a/bは、それぞれaがふき取り法、bが強汚染法の汚染度である。
(評価試験2)の結果については、表5に結果を示した。
(評価試験3)の結果については、表6に結果を示した。
(評価試験4)の結果については、表7に結果を示した。
【0065】
比較例2
比較例1−1〜1−3で得られた処理試験布を使用して、実施例2と同様に前記評価試験を行い、結果を表2〜7に示した。
【0066】
【表1】
【0067】
【表2】
【0068】
【表3】
【0069】
【表4】
【0070】
【表5】
【0071】
【表6】
【0072】
以上の結果より、本発明のPC重合体を用いた実施例1−1〜1−4は、比較例1−1〜1−3に比べて、汚れ除去試験、各種の汚れに対する汚れ除去試験において、綿100%、ポリエステル/綿混紡、ポリエステル100%のいずれの布についても優れた効果を示すことがわかる。
また、表5、6および7より、本発明の繊維処理剤で処理した布は、吸水性、保湿性の試験および帯電性試験においても優れた効果を示すことがわかる。
Claims (7)
- 下記の式(1)
[式中、Xは2価の有機残基を示し、Yは炭素数1〜6のアルキレンオキシ基を示し、Zは水素原子もしくはR5−O−(C=O)−(但しR5は炭素数1〜10のアルキル基または炭素数1〜10のヒドロキシアルキル基を示す。)を示す。また、R1は水素原子もしくはメチル基を示し、R2、R3およびR4は同一もしくは異なる基であって、水素原子または炭素数1〜6のアルキル基またはヒドロキシアルキル基を示す。mは0〜20の整数を示す。nは1〜4の整数を示す。]で表されるホスホリルコリン類似基含有単量体に基づく構成単位とエポキシ基含有単量体に基づく構成単位を有するホスホリルコリン類似基−エポキシ基含有重合体を有効成分とする繊維用防汚性及び耐洗濯性付与剤。 - ホスホリルコリン類似基含有単量体が、2−((メタ)アクリロイルオキシ)エチル−2'−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェートである請求項1記載の繊維用防汚性及び耐洗濯性付与剤。
- エポキシ基含有単量体が、グリシジル(メタ)アクリレートである請求項1記載の繊維用防汚性及び耐洗濯性付与剤。
- ホスホリルコリン類似基−エポキシ基含有重合体が、ホスホリルコリン類似基含有単量体を10〜95重量%とエポキシ基含有単量体を5〜90重量%含む単量体組成物を重合してなる、重量平均分子量が、20,000〜2,000,000の範囲のものである請求項1〜3のいずれか1項に記載の繊維用防汚性及び耐洗濯性付与剤。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載のホスホリルコリン類似基−エポキシ基含有重合体0.05〜10重量%を含む繊維用防汚性及び耐洗濯性付与剤組成物。
- バインダー成分0.05〜10重量%を更に含む請求項5記載の繊維用防汚性及び耐洗濯性付与剤組成物。
- バインダー成分が、アミノ基、カルボキシル基、ヒドロキシ基のいずれかから選ばれる基を有する重合体である請求項6記載の繊維用防汚性及び耐洗濯性付与剤組成物。
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