JP4554550B2 - 繊維処理剤組成物 - Google Patents

Description

本発明は、繊維処理剤組成物及び繊維製品の処理方法に関する。

衣類等の繊維製品は着用、洗浄を繰り返すうちに次第にハリ・コシがなくなり、肌触りが悪くなり着用時のシルエットが崩れる傾向にある。従来、この様な衣類の変化した風合いを回復するために、通常の衣料用洗剤で洗浄後に衣類に糊剤等を用いて高分子により繊維表面をコートすることで、ハリ・コシを回復させていた。

また、多価アルコール（例えば、特許文献１参照）や重合度２ないし３のオリゴ糖（例えば、特許文献２参照）を衣類表面に付着させる繊維製品用仕上げ剤が知られている。

また、洗浄と同時に衣類にハリを与える、特定構造のポリマーとアミノ変性シリコーンを含有する洗浄剤組成物（例えば、特許文献３参照）が知られている。

これらは、繊維製品の繊維それ自体を改質するのではなく、繊維表面に付着し効果を発現するものであり、同じ処理を持続しなければ効果を喪失することになる。

一方、布帛にハリ・コシを付与する耐久性のある処理として、ポリビニルアルコールとエポキシ樹脂等の架橋剤を布帛に施与する方法（例えば、特許文献４参照）が知られているが、１２０℃以上でのキュアリングが必要であり、一般家庭での処理に適さない。
特開平１０−２５６６１号公報 ２００４−３６０６４号公報 特開平１０−１４０１８３号公報 特開平５−４４１６６号公報

本発明の課題は、一般家庭における通常の洗濯工程において、被洗浄物を繊維の内部から改質し、繊維製品に持続性のあるハリ・コシを付与する繊維処理組成物及びその処理方法を提供することにある。

本発明は、下記一般式（Ｉ）で表される基及び／又は下記一般式（II）で表される基を有するアクリル樹脂（Ａ）と、アルコキシシリル基を有するアクリル樹脂（Ｂ）とを含有する繊維処理剤組成物に関する。

（式中、Ｒ¹〜Ｒ⁵は同一でも異なっていても良い炭素数１〜４の炭化水素基を示す。）

また、本発明は、上記本発明の繊維処理剤組成物を繊維製品と接触させた後、アクリル樹脂（Ｂ）のアルコキシシリル基を加水分解してシラノール化合物とし、該繊維製品に浸透させ、繊維内部でシラノール化合物を重合させる繊維製品の処理方法に関する。

また、本発明は、上記本発明の繊維処理剤組成物を繊維製品と接触させた後水洗する繊維製品の処理方法に関する。

本発明により、一般家庭における通常の洗濯工程において、繊維製品を繊維の内部から改質し、繊維製品に持続性のあるハリ・コシを付与する繊維処理組成物及び繊維製品の処理方法が得られる。

〔繊維処理組成物〕
本発明の繊維処理組成物は、洗剤による洗浄工程後に用いる仕上げ剤の形態でも良いが、簡便性の観点から、洗浄成分を含有する洗浄剤の形態が好ましい。また、本発明の繊維処理組成物が仕上げ剤の形態である場合、洗濯における使用のみならず、繊維製品にスプレー等を用いて接触させても良い。

＜アクリル樹脂（Ａ）＞
本発明の繊維処理組成物は、下記一般式（Ｉ）で表される基及び／又は下記一般式（II）で表される基を有するアクリル樹脂（Ａ）を含有する。

（式中、Ｒ¹〜Ｒ⁵は同一でも異なっていても良い炭素数１〜４の炭化水素基、好ましくは、メチル基、エチル基を示す。）

前記アクリル樹脂（Ａ）としては、貯蔵安定性の理由から、前記一般式（Ｉ）で表される基を有するアクリル樹脂の酸による部分中和物（Ａ１）、及びエポキシ基を有するアクリル樹脂の４級アンモニウム塩化物（Ａ２）から選ばれる樹脂であることが好ましい。（Ａ１）において、中和度は安定性の観点から70〜90％が好ましい。

また、前記アクリル樹脂（Ａ）としては、貯蔵安定性の理由から、前記一般式（Ｉ）で表される基を有するアクリル樹脂（Ａ’）と、前記一般式（II）で表される基を有するアクリル樹脂（Ａ''）とを含有することが好ましく、その場合、両者を（Ａ’）／（Ａ''）＝１／０〜１／１の質量比で含有することが好ましい。

一般式（Ｉ）で表される基は、必ずしも明らかではないが、アクリル樹脂（Ｂ）のアルコキシシリル基の加水分解触媒として作用する一方、一般式（II）で表される基は、触媒活性点である窒素原子上の非共有電子対が４級化反応で失われているものと考えられる。

アクリル樹脂（Ａ）の数平均分子量は、５，０００〜２００，０００、更に１０，０００〜１００，０００が好ましい。この分子量は、ＧＰＣ−光散乱法により測定されたものである。

＜アクリル樹脂（Ｂ）＞
本発明の繊維処理組成物は、アルコキシシリル基を有するアクリル樹脂（Ｂ）を含有する。アクリル樹脂（Ｂ）としては、下記一般式（III）で表される基及び／又は下記一般式（IV）で表される基を有するα，β−エチレン性不飽和モノマーの重合化物であることが好ましい。

（式中、Ｒ⁶とＲ⁷は、それぞれ分岐鎖を有していても良い炭素数１〜６のアルキレン基、好ましくは、エチレン基、ｍとｎはそれぞれ０又は１の数、Ｘ¹〜X⁶は同一でも異なっていても良い−Ｒ⁸又は−ＯＲ⁹（但し、Ｘ¹〜X⁶の内少なくとも１つは−ＯＲ⁹である）を示し、Ｒ⁸及びＲ⁹はそれぞれ炭素数１〜６の炭化水素基、好ましくは、メチル基及びエチル基を示す。）

アクリル樹脂（Ｂ）としては、加水分解によるシラノール縮合反応の進行の理由から、アルコキシシリル基としてメトキシシリル基、エトキシシリル基を有するアクリル樹脂（Ｂ１）が好ましい。

アクリル樹脂（Ｂ）の数平均分子量は、５，０００〜２００，０００、更に１０，０００〜１００，０００が好ましい。この分子量は、ＧＰＣ−光散乱法により測定されたものである。

本発明では、前記アクリル樹脂（Ａ）と前記アクリル樹脂（Ｂ）の質量比は、貯蔵安定性の理由から、（Ａ）／（Ｂ）＝９／１〜６／４であることが好ましい。

＜コアシェルエマルション＞
本発明の繊維処理剤組成物においては、貯蔵安定性の理由から、前記アクリル樹脂（Ａ）と前記アクリル樹脂（Ｂ）とが、前記アクリル樹脂（Ａ）をシェル相、前記アクリル樹脂（Ｂ）をコア相とするコアシェルエマルションを形成していることが好ましい。

コアシェルエマルションは、前記アクリル樹脂（Ａ）の存在下に、前記アクリル樹脂（Ｂ）の構成モノマーを重合して得ることができる。

一般に、水系でのアルコキシシリル基の反応制御は、その加水分解性のため困難であるが、本発明では安定となる。その理由は必ずしも明らかではないが、アルコキシシリル基とその加水分解触媒となる水和官能基（アミノ基、カルボキシル基）をそれぞれコア／シェル相に分離することにより、エマルション形態を安定にすることができると考えられる。得られたコアシェルエマルションの平均粒子径はレーザー光散乱法により測定することができる。

＜その他成分＞
抗菌剤（イソチアゾリン骨格を有するものが好ましい）、有機酸（コハク酸及びクエン酸が好ましい）、溶媒（エチレングリコール、プロピレングリコール及び重量平均分子量が５０００以下のポリエチレングリコールが好ましい）、無機塩（食塩、塩化アンモニウム、塩化カルシウムが好ましい）、その他（香料、色素）を配合することができる。

＜繊維処理方法＞
本発明は、上述した本発明の繊維処理剤組成物を繊維製品を接触させた後、繊維処理組成物に含有されているアクリル樹脂（Ｂ）のアルコキシシリル基を加水分解してシラノール化合物とし、該繊維製品に浸透させ、繊維内部でシラノール化合物を重合させる繊維製品の処理方法に関するものである。

本発明の処理に適する繊維製品としては、綿、麻等の植物繊維、ウール、絹等の動物繊維である天然繊維からなる繊維製品が挙げられる。また、これら天然繊維と化学繊維の混紡繊維製品が挙げられる。

本発明では、前記アクリル樹脂（Ａ）と前記アクリル樹脂（Ｂ）とが、前記アクリル樹脂（Ａ）をシェル相、前記アクリル樹脂（Ｂ）をコア相とするコアシェルエマルションを含む繊維処理組成物を用いることが好ましく、その場合、乾燥や過熱により、含有されているエマルションのコアシェル粒子におけるアクリル樹脂（Ｂ）のアルコキシシリル基は加水分解し、シラノール化合物となる。シラノール化合物は水溶性であるため容易に繊維内部に侵入する。シラノール化合物を繊維に十分に浸透させるために、繊維に接触させておく時間は、５〜９０分、特に１０〜６０分が好ましく、１５〜５０分がより好ましく、２０〜４０分が更に好ましい。接触後一定時間放置することで、シラノール化合物は繊維内部まで浸透する。この間、攪拌を行っても良いし、静置しても良い。

繊維内部に侵入したシラノール化合物は、乾燥や、過熱、或いは液のｐＨを５〜８に調整することによって重合を促進することができる。これにより、繊維内部に重合物を形成し持続性のあるハリ・コシを付与することができる。重合工程後、さらに水洗することで過剰の重合物が除去され、より生来の繊維の風合いを保つことができる。よって、本発明によれば、本発明の繊維処理剤組成物を繊維製品と接触させた後水洗する繊維製品の処理方法が提供され、このような方法は一般家庭での通常の洗濯工程に適用することが好適である。

＜参考例１：アクリル樹脂１の合成法＞
反応容器にブチルセルソルブ120部を入れ、120℃に加熱攪拌した。ここにt-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート2部及びブチルセルソルブ10部を混合した開始剤溶液と、N,N-ジエチルアミノエチルメタクリレート20部及びメチルメタクリレート80部からなるモノマーとを同時に3時間で滴下した。30分間エージングした後、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート0.5部及びブチルセルソルブ5部を混合した溶液を30分で滴下し、2時間のエージングを行った後、冷却した。ポリスチレン換算のGPCにより求められた、このエポキシ基を有するアクリル樹脂の数平均分子量は6300、分子量分布は2.1であった。ここに50％酢酸水溶液30部を加え、3級アミノ基を80％中和することで目的のアクリル樹脂１を得た。

＜参考例２：アクリル樹脂２の合成法＞
反応容器にブチルセルソルブ120部を入れ、120℃に加熱攪拌した。ここにt-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート2部及びブチルセルソルブ10部を混合した開始剤溶液と、グリシジルメタクリレート20部及びメチルメタクリレート80部からなるモノマーとを同時に3時間で滴下した。30分間エージングした後、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート0.5部及びブチルセルソルブ5部を混合した溶液を30分で滴下し、2時間のエージングを行った後、冷却した。ポリスチレン換算のGPCにより求められた、このエポキシ基を有するアクリル樹脂の数平均分子量は8500、分子量分布は2.1であった。ここにトリエチルアミン7部及び50％酢酸水溶液15部を加え、80℃で加熱攪拌することにより4級化を行った。酸化が1以下になり、粘度上昇が止まった時点で加熱を停止することで、目的のアクリル樹脂２を得た。

＜参考例３：コアシェルエマルション(1)の合成法＞
反応容器に、上記アクリル樹脂１を20部と脱イオン水を270部加え、75℃で加熱攪拌した。ここに2,2'-アゾビス（2-（2-イミダゾリン-2-イル）プロパン）1.5部の酢酸100％中和水溶液を5分かけて滴下した。5分間エージングした後、メチルメタクリレート30部を5分かけて滴下した。さらに5分間エージングした後、先の70部と脱イオン水250部とを混合した溶液に、メチルメタクリレート240部及びγ-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン30部からなるアルコシキシシリル基を有するα,β-エチレン性不飽和モノマーを含むモノマー混合物を加えて攪拌して得られたプレエマルションを40分かけて滴下した。60分間エージングした後、冷却し、目的のコアシェルエマルション(1)を得た。得られたコアシェルエマルション(1)のpHは5.0、レーザー光散乱法により測定された平均粒子径は90nmであった。

＜参考例４：コアシェルエマルション(2)の合成法＞
反応容器に、上記アクリル樹脂２を20部と脱イオン水を270部加え、75℃で加熱攪拌した。ここに2,2'-アゾビス（2-（2-イミダゾリン-2-イル）プロパン）1.5部の酢酸100％中和水溶液を5分かけて滴下した。5分間エージングした後、メチルメタクリレート30部を5分かけて滴下した。さらに5分間エージングした後、先のアクリル樹脂２を70部と脱イオン水を250部混合した溶液に、メチルメタクリレート240部及びγ-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン30部からなるアルコシキシシリル基を有するα,β-エチレン性不飽和モノマーを含むモノマー混合物を加えて攪拌して得られたプレエマルションを40分かけて滴下した。60分間エージングした後、冷却し、目的のコアシェルエマルション(2)を得た。得られたコアシェルエマルション(2)のpHは5.0、レーザー光散乱法により測定された平均粒子径は89nmであった。

＜参考例５：コアシェルエマルション(3)の合成法＞
反応容器に、上記アクリル樹脂１を10部、上記アクリル樹脂２を10部と脱イオン水を270部加え、75℃で加熱攪拌した。ここに2,2'-アゾビス（2-（2-イミダゾリン-2-イル）プロパン）1.5部の酢酸100％中和水溶液を5分かけて滴下した。5分間エージングした後、メチルメタクリレート30部を5分かけて滴下した。さらに5分間エージングした後、先のアクリル樹脂１を35部、アクリル樹脂２を35部と脱イオン水を250部混合した溶液に、メチルメタクリレート240部及びγ-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン30部からなるアルコシキシシリル基を有するα,β-エチレン性不飽和モノマーを含むモノマー混合物を加えて攪拌して得られたプレエマルションを40分かけて滴下した。60分間エージングした後、冷却し、目的のコアシェルエマルション(3)を得た。

＜参考例６：コアシェルエマルション(4)の合成法＞
反応容器に、アクリル樹脂１を5部、アクリル樹脂２を15部と脱イオン水を270部加え、75℃で加熱攪拌した。ここに2,2'-アゾビス（2-（2-イミダゾリン-2-イル）プロパン）1.5部の酢酸100％中和水溶液を5分かけて滴下した。5分間エージングした後、メチルメタクリレート30部を5分かけて滴下した。さらに5分間エージングした後、先のアクリル樹脂１を20部、アクリル樹脂２を50部と脱イオン水を250部混合した溶液に、メチルメタクリレート240部及びγ-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン30部からなるアルコシキシシリル基を有するα,β-エチレン性不飽和モノマーを含むモノマー混合物を加えて攪拌して得られたプレエマルションを40分かけて滴下した。60分間エージングした後、冷却し、目的のコアシェルエマルション(4)を得た。

＜実施例1＞
コアシェルエマルション(3)を繊維処理剤組成物１としてそのまま使用した。
＜実施例2＞
コアシェルエマルション(4)を繊維処理剤組成物２としてそのまま使用した。
＜実施例3＞
コアシェルエマルション(1)を繊維処理剤組成物３としてそのまま使用した。
＜実施例4＞
コアシェルエマルション(2)を繊維処理剤組成物４としてそのまま使用した。

＜比較例１＞
実施例1において、α、β-エチレン性不飽和モノマー混合物の組成を、アルコキシシリル基を含まないメチルメタクリレート270部に変更した以外は同様にして、コアシェルエマルション(5)を得た。得られたコアシェルエマルション(5)のpHは5.0、レーザー光散乱法により測定された平均粒子径は90nmであった。このようにして得られたコアシェルエマルション(5)を繊維処理剤組成物５としてそのまま使用した。

＜評価方法＞
得られた繊維処理剤組成物１〜５について、以下の方法でハリ・コシ及び耐久性を評価した。結果を表1に示す。

＜ハリ・コシ評価方法＞
ターゴトメーター型洗浄試験機を使用し、水道水500mL、繊維処理剤組成物100mLを洗浄槽（内容積1000mL）に入れ良く分散した後、木綿ブロード＃60布100gを入れ50回転／分の攪拌速度で15分間攪拌した。その後、下記の方法A又はBにより乾燥した。
乾燥方法A：20℃、65％相対湿度の条件下、24時間乾燥を行う。
乾燥方法B：ドラム式洗濯乾燥機を用いて乾燥を行う。
上記処理布をJIS L 1096：1999 8.19 剛軟性 8.19. 1A法（45°カンチレバー法）に従い剛軟性を測定し、以下の評価基準により評価した。
・評価基準
１：10mm以上15mm以下
２：8mm以上10mm未満、又は15mm超17mm以下
３：8mm未満、又は17mm超

＜耐久性試験＞
ハリ・コシ評価方法で乾燥した木綿ブロード＃60布100を、ターゴトメーター型洗浄試験機を使用し、水道水1000mL、JIS K3362：1998記載の洗浄力判定用指標洗剤（蛍光増白剤無配合）を標準量使用し、100回転／分の攪拌速度で15分間攪拌し、濯ぎ、乾燥する洗浄工程を5回繰り返した。この処理布をJIS L 1096：1999 8.19 剛軟性 8.19. 1A法（45°カンチレバー法）に従い剛軟性を測定し、以下の評価基準により評価した。
・評価基準
Ｉ：10mm以上15mm以下
II：8mm以上10mm未満、又は15mm超17mm以下
III：8mm未満、又は17mm超

Claims (6)

1. 下記一般式（Ｉ）で表される基及び／又は下記一般式（II）で表される基を有するアクリル樹脂（Ａ）と、アルコキシシリル基を有するアクリル樹脂（Ｂ）とを含有する繊維処理剤組成物であって、
   前記アクリル樹脂（Ａ）と前記アクリル樹脂（Ｂ）とが、前記アクリル樹脂（Ａ）をシェル相、前記アクリル樹脂（Ｂ）をコア相とするコアシェルエマルションを形成している、繊維処理剤組成物。
   

   

   
   （式中、Ｒ¹〜Ｒ⁵は同一でも異なっていても良い炭素数１〜４の炭化水素基を示す。）
2. 前記アクリル樹脂（Ａ）と前記アクリル樹脂（Ｂ）の質量比が、（Ａ）／（Ｂ）＝９／１〜６／４である請求項１項記載の繊維処理剤組成物。
3. アクリル樹脂（Ａ）が、前記一般式（Ｉ）で表される基を有するアクリル樹脂（Ａ’）と、前記一般式（II）で表される基を有するアクリル樹脂（Ａ''）とを、（Ａ’）／（Ａ''）＝１／０〜１／１の質量比で含有する請求項１又は２記載の繊維処理剤組成物。
4. 前記アクリル樹脂（Ｂ）が、下記一般式（III）で表される基及び／又は下記一般式（IV）で表される基を有するα，β−エチレン性不飽和モノマーを含むモノマーの重合物である、請求項１〜３の何れか１項記載の繊維処理剤組成物。
   

   

   
   （式中、Ｒ⁶とＲ⁷はそれぞれ分岐鎖を有していてもよい炭素数１〜６のアルキレン基、ｍとｎはそれぞれ０又は１の数、Ｘ¹〜X⁶は同一でも異なっていても良い−Ｒ⁸又は−ＯＲ⁹（但し、Ｘ¹〜X⁶の内少なくとも１つは−ＯＲ⁹である）を示し、Ｒ⁸及びＲ⁹はそれぞれ炭素数１〜６の炭化水素基を示す。）
5. 請求項１〜４の何れか１項記載の繊維処理剤組成物を繊維製品と接触させた後、アクリル樹脂（Ｂ）のアルコキシシリル基を加水分解してシラノール化合物とし、該繊維製品に浸透させ、繊維内部でシラノール化合物を重合させる繊維製品の処理方法。
6. 請求項１〜４の何れか１項記載の繊維処理剤組成物を繊維製品と接触させた後水洗する繊維製品の処理方法。