JP5992445B2 - 分散形態にある蛍光増白剤の製剤 - Google Patents

Description

本発明は、分散形態にある蛍光増白剤（ＦＷＡ）の製剤及び織物材料の増白のためのそれらの使用に関する。

蛍光増白剤は合成織物繊維に優れた増白作用を提供するが、これらの剤の水分散液はしばしば十分な保存安定性でない、すなわち数ヶ月以上の室温での保存は分散液の沈殿及び濁りを導く。

驚くべきことに、スチルベン増白剤の安定な水分散液が、少量のβ−１，３−グルカンの添加によって得ることが出来ることが、いまや見出された。この安定剤の添加は、ｐＨの実質的な制御を容易にし、そしてこの剤の増白作用及び処理した繊維の特性に悪影響を与えない。

本発明は、（ａ）蛍光増白剤、（ｂ）分散剤及び（ｃ）β−１，３−グルカンを含む水分散液に関する。

基本的に、この目的で知られている何れのＦＷＡは本発明に係る水分散液において適用され得る。好ましくは、ジシアノ−１，４−ビス−スチリルベンゼン及びビスベンゾオキサゾールが使用される。

したがって、本発明は、上述したように、蛍光増白剤として、式（１）

で表される化合物を含む水分散液に関する。

より好ましくは、本発明に係る水分散液は蛍光増白剤として式（１ａ）

で表される化合物含む。

さらに好ましい態様として、本発明に係る水分散液は、蛍光増白剤として式（２）

（式中、Ｒ₁は水素原子、炭素原子数１ないし６のアルキル基、炭素原子数６ないし１４
のアリール基、炭素原子数７ないし２４のアラルキル基を表し、及び
Ｘは式（３）、（４）又は（５）

で表される２価の基を表わす。）で表される化合物を含む。

Ｒ₁としての炭素原子数１ないし６のアルキル基は、例えば、メチル基、エチル基、プ
ロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、アミル基、ｔｅｒｔ−アミル基（１，１−ジメチルプロピル基）、ｎ−ペンチル基、ネオペンチル基及びｎ−ヘキシル基を含む。

炭素原子数６ないし１４のアリール気の例として、フェニル基、トリル基、メシチル基、イシチル（ｉｓｉｔｙｌ）基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基及びフェナントリル基が挙げられる。

Ｒ₁としての炭素原子数７ないし２４のアラルキル基は、例えば、ベンジル基、２−フ
ェニルエチル基、ジフェニルメチル基、ナフチルメチル基及び２−ナフチルエチル基を含む。

特に好ましくは、式（２）で表されるＦＷＡが式（２ａ）及び（２ｂ）

で表される化合物である。

本発明に係る分散液に適した分散剤は、好ましくは非イオン性界面活性剤である。

非イオン性分散剤の例は、脂肪酸アルコールのエチレンオキシド付加物、高級脂肪酸、アルキルフェノール、ソルビトールエステル、ジ−及びトリ−スチリルフェノール；エト
レンオキシド及びプロピレンオキシドのコポリマー又はエチレンジアミンのエチレンオキシド／プロピレンオキシド付加物。

さらに、目的にかなう本発明に係る水分散液は、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール又はポリプロピレングリコール等の有機溶媒を含む。

β−１，３−グルカンは、グルコースに対するの特定の微生物の働きによって製造される多糖類である。水中での増粘剤として適ようできる適したグルカンは、例えば米国特許第３，３０１，８４８号明細書に開示されている。

好ましいβ−１，３−グルカンはスクレログルカンである。

蛍光増白剤は、しばしば二種以上の成分の混合物の形態で使用される。というのも斯様な混合物は、単独の個々の成分の合計の白色度よりも高い白色度を示し得るからである。

好ましい態様としては、本発明に係る水分散液は蛍光白色剤として、蛍光増白剤の全量に基づいた夫々の割合で、式（１）で表される化合物５ないし２５質量％、特に１０ないし２０質量％と、少なくとも一種の式（２）で表される化合物７５ないし９５％、好ましくは８０ないし９０質量％とを含む混合物を含む。

特に好ましくは、上述したように、式（１ａ）

で表される化合物２．５ないし２５％、式（２ａ）

で表される化合物２．５ないし２０質量％、及び式（２ｂ）

で表される化合物５５ないし９５質量％を含む混合物を、蛍光増白剤として含む水分散液である。

さらに、水分散液の全量に基づいた夫々の割合で、
（ａ）蛍光増白剤５ないし４０質量％、特に１０ないし３０質量％、
（ｂ）分散剤０．５ないし１５質量％、特に１．０ないし１０質量％、及び
（ｃ）β−１，３−グルカン０．５ないし１０質量％、特に１．０ないし５．０質量％
を含む水分散液は特に興味深い。

式（１）及び（２）で表される化合物は、周知のＦＷＡであり、そして市販されているか或いは既知の方法に従って製造できる。

本発明のさらなる目的は、上述したような水分散液を用いて処理することによる織物材料の増白方法である。

本発明のさらに他の目的は、合成繊維、特にポリエステル繊維の増白のための、上述したような水分散液の使用である。

蛍光増白剤の混合物の慣例により、個々の成分は、液体媒体、好ましくは水の中に分散させることによって商業形態に加工することができる。これは、個々の成分を分散させ、次いでそのようにして得られた分散液を組み合わせることによって得ることができる。しかしながら、実質的に個々の成分を一緒に混合し、ついでそれらを一緒に分散させることも可能である。分散操作は、ボールミル、コロイドミル、ビーズミルなどの慣用の方法で実施される。

好ましくは、水と分散剤とを一緒に組み合わせたＦＷＡは、ガラスビーズの存在下で湿式粉砕される。細かくした原料は、貯蔵され、異なる部分に分割され、そしてそれ自体を既知の方法で処理される。

本発明に係る水分散液は、助剤０．１ないし６０質量％、好ましくは５ないし５０質量％をさらに含み得る。

適した助剤は、例えば、湿潤剤、不凍剤、消泡剤、増粘剤／安定剤及び殺生物剤を含む。

増粘剤／安定剤の例は、Ｎ−ビニルピロリドンと３−ビニルプロピオン酸との共重合体、ポリビニルアルコール又は非イオン性／アニオン性の多糖類である。

助剤の全種類は、乳化剤＆洗剤及び機能性材料のマカッチャン年鑑に開示されている。

本発明の水分散液及びそれを含む組成物は、合成繊維から製造される、特にポリエステルから製造される織物材料の増白のために適している。しかしながら、それらの混合物及び組成物はまた、ポリエステルを含むブレンドの増白に対して使用できる。

本発明の混合物は、例えば、染色機械における吸尽染色工程によるか、又はパッド−熱固着による、蛍光増白剤の適用のために一般的に使用される方法により利用される。この処理は、化合物が懸濁液、マイクロ分散液又は場合によっては溶液のような微細粒子形態で存在する水性媒体中で、都合よく実施される。適切であれば、分散剤、安定剤、湿潤剤及び他の助剤はこの処理中に添加され得る。この処理は、通常、約９０℃ないし１４０℃、好ましくは１１０ないし１３０℃の温度範囲で実施される。混合物がパッド−熱固着法により適用された場合、熱固着は、１７０及び２２０℃の間の温度で好ましくは実施される。

本発明に係る水分散液は、シェーディング染料の添加なしに、青い色調を提供できる。

その上、本発明に係る水分散液で処理された材料は、高い光堅牢度及び高い白色度と優れた輝きとを示す。

驚くべきことに、β−１，３−グルカンはＦＷＡの分散だけでなくバット染料とＦＷＡとを含む分散にも効果的な安定剤であり、色調変化を伴うポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）繊維の増白のために適していることが見出された。

それに応じて、本発明はさらに、（ａ）蛍光増白剤、（ｂ）分散剤、（ｃ）β−１，３−グルカン及び（ｄ）バット染料を含む水分散液に関する。

ＰＡＮ繊維に適用できるＦＷＡは当業者に既知である。適した増白剤は、例えば、Ｃ．Ｉ．蛍光増白剤３６３のようなベンズイミダゾール誘導体である。

ＰＡＮの染色に適しているバット染料は、同様に当業者に既知である。例えばＣ．Ｉ．バットバイオレット１及びＣ．Ｉ．バットブルー６６である。

本発明はさらに、上記で定義されたような、成分（ａ）＋（ｂ）＋（ｃ）を含む水分散液か、又は成分（ａ）＋（ｂ）＋（ｃ）＋（ｄ）を含む水分散液を用いて処理することによって、織物材料を増白するための工程に関する。

本発明はさらに、上記で定義されたような合成繊維を増白するための、成分（ａ）＋（ｂ）＋（ｃ）を含む水分散液か又は成分（ａ）＋（ｂ）＋（ｃ）＋（ｄ）を含む分散液の使用に関する。

下記実施例は本発明の説明に約立ち；部及びパーセンテージは、特に明記しない限り質量である。

実施例１
式（２ｂ）で表されるビスベンゾオキサゾール１００ｇ、ＰＰＧ １７５０／８０ ＥＯ（エトキシ化ポリプロピレングリコール、８０エチレンオキシド単位）１０ｇ、１，２−プロピレングリコール１２．５ｇ及びグルタルアルデヒド０．２５ｇを脱イオン水１２７．２５ｇに添加した。水で冷却できるグライディングビーカー内で、この分散液をガラスビーズ（１ｍｍφ）５００ｇと混合し、従来の撹拌装置（７００ｒｐｍ）によって冷却下で９時間粉砕した。濾過後、ＦＷＡ４０質量％を含むグラウンドストック２５０ｇを得た。
脱イオン水９０．７１ｇ、粗製グルカン（スクレログルカン）の１．５％水溶液１．３８ｇ、アクチサイド（Ａｃｔｉｃｉｅ（登録商標））ＭＢＳ（２−メチル−２Ｈ−イソチアゾール−３−オン２．５質量％及び１，２−ベンズイソチアゾール−３（２Ｈ）−オン２．５質量％を含む殺生物剤）１．２９ｇを容器中で混合した。ＦＷＡを含むグラウンドストック２３０ｇを添加し、そして混合物を３０分間（６００ｒｐｍ）で撹拌し、そして均質化した。ＦＷＡ２０質量％を含む透明な分散液を得た。分散液のサンプルを貯蔵安定性に関して分析し；結果を表１に纏めた。

比較例２
式（２ｂ）で表されるビスベンゾオキサゾール１００ｇ、ＰＰＧ １７５０／８０ ＥＯ（エトキシル化ポリプロピレングリコール、８０エチレンオキシド単位）１０ｇ、１，２−プロピレングリコール１２．５ｇ及びグルタルアルデヒド０．２５ｇを脱イオン水１２７．２５ｇに添加した。水によって冷却できるグランディングビーカー内で、この分散液をガラスビース（１ｍｍφ）５００ｇと混合し、そして慣用の撹拌装置（７００ｒｐｍ
）によって冷却下で９時間粉砕した。濾過後、ＦＷＡ４０質量％を含むグランドストック２５０ｇを得た。
脱イオン水９０．７１ｇ、ポリビニルアルコール（ゴーセノール（Ｇｏｈｓｅｎｏｌ、登録商標）ＫＨ１７、日本合成社供給）の１０％水溶液１３８ｇ及びアクチサイド（登録商標）ＭＢＳ（２−メチル−２Ｈ−イソチアゾール−３−オン２．５質量％及び１，２−ベンズイソチアゾール−３（２Ｈ）−オン２．５質量％を含む殺生物剤）１．２９ｇを容器内で混合した。ＦＷＡを含むグラウンドストック２３０ｇを添加し、そしてこの混合物を３０分間（６００ｒｐｍ）撹拌し、そして均質化した。ＦＷＡ２０質量％を含む透明分散液を得た。分散液の試料を貯蔵安定性に関して分析し；結果を表１に纏めた。

適用例１
ａ）吸尽法におけるポリエステルへの適用
染色装置中で、ポリエステル織物（前洗浄され、１９５℃でヒートセット、１６５ｇ／ｍ²）を、室温で及び浴比１：２０で、実施例１又は比較例２に従うＦＷＡ夫々を含む水
浴を用いて、処理した。温度を、室温から１３０℃まで３０分かけて昇温し、この温度をさらに３０分保持し、続いて１５分間で４０℃まで冷却した。次いで、織物材料を流水で３０秒間すすいで、そして７０℃で乾燥した。試料を、ガンツ、ガンツ−グリセールに従う色値（ＴＶ）及び顕色プロファイル（ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ ｐｒｏｆｉｌｅ）に従う白色度に関して分析した。結果を表２ａ、２ｂ及び２ｃに纏める。

ｂ）パッド−ベイク法におけるポリエステルへの適用
ポリエステル織物（前洗浄され、ヒートセット１９５℃、１６５ｇ／ｍ²）を、分散形
態で、表２ａ及び２ｂに与えられた割合で例１又は２に従うＦＷＡを夫々含む、スルホン化ジカルボン酸アルキルエステルのアルカリ塩１ｇ／Ｌの存在している水性液を用いて、パッド−ベイク法によって、室温で処理した。この水溶液収集は５０％である。次いで、織物試料を３０分間７０℃で乾燥し、そして３０秒間１８５度で熱固着した。試料をガンツ、ガンツ−グリセールに従う色値（ＴＶ）及び顕色プロファイルに従う白色度に関して分析した。白色度と色値に関しては、両試料でおおよそ同じ結果が得られたが、一方本発明に係る分散液の顕色プロファイルは明らかに優れている。結果を表３ａ、３ｂ及び３ｃに纏める。

実施例３
Ａ．グラウンドストックの製造
プロピレングリコール１１．０ｇ、プルロニック（Ｐｌｕｒｏｎｉｃ（登録商標））Ｆ
１０８（ポリプロピレングリコール）１１．０ｇ及びグルタルアルデヒドの５０％溶液０．２２ｇを室温で水４３．７８ｇに溶解した。式（１ａ）で表される化合物６．６ｇ、式（２ａ）で表される化合物８．８ｇ及び式（２ｂ）で表される化合物２８．６ｇを一部に添加した。この懸濁液を室温で３０分間撹拌した。水で冷却できるグライディングビーカー中で、この分散液をガラスビーズ（１ｍｍφ）と混合し、そして慣用の撹拌装置（２２００ｒｐｍ）によって冷却下で１時間粉砕した。濾過後、ＦＷＡ４０質量％を含むグラウンドストック２００ｇが得られた。

Ｂ．グルカン溶液の製造
粗製グルカン（スクレログルカン）２．０ｇ、１，２−プロピレングリコール４．０ｇ及びアクチサイド（登録商標）ＭＢＳ ０．４ｇを、室温で、水９３．６ｇに撹拌下で添加した。この混合物を８０℃まで加熱し、そして透明水溶液が得られるまで撹拌した。

Ｃ．最終分散液の製造
工程Ａで製造したグランドストック７５ｇ、工程Ｂで製造したグルカン溶液６７．５ｇ、アクチサイド（登録商標）ＭＢＳ ０９３ｇ及び水１５６．６７ｇを混合し、分散液を室塩で３０分間撹拌した。このようにして得た最終分散液の試料を貯蔵安定性に関して分析し；結果を表４に纏めた。

実施例４
Ｃ．Ｉ．蛍光増白剤３６３（１５％製剤）５６０ｇの溶液を、ビーカー中で激しく撹拌しながら粗製グルカン３．１５ｇと混合した。様々な量のＣ．Ｉ．バイオレット１又はＣ．Ｉ．バットブルー６６を含むバット染料の湿式粉砕された分散液を脱イオン水と混合し、そしてＦＷＡ分散液を添加した。そして、分散液を３０分間（５００ｒｐｍ）撹拌した。
このようにして得られた分散液は、明るく白い色合いを与える、９８度での吸尽法でＰＡＮ繊維へ適用される。

Claims (10)

1. （ａ）蛍光増白剤として、式（２）
   

   

   （式中、Ｒ _１ は、水素原子、炭素原子数１ないし６のアルキル基、炭素原子数５ないし１４のアリール基又は炭素原子数６ないし２４のアラルキル基を示し、
   Ｘは式（３）、（４）又は（５）
   

   

   で表される二価の基を表わす。）で表される化合物、
   （ｂ）分散剤、及び
   （ｃ）β−１，３−グルカン
   を含む水分散液。
2. 前記蛍光増白剤として、更に式（１）：
   

   

   で表される化合物を含む、請求項１に記載の水分散液。
3. 前記分散剤として非イオン性界面活性剤を含む、請求項１又は請求項２に記載の水分散液。
4. エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール又はポリプロピレングリコールを更に含む、請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の水分散液。
5. 蛍光増白剤として、蛍光増白剤の全量に基づいた夫々の割合で、前記式（１）で表される化合物５ないし２５質量％及び少なくとも１種の前記式（２）で表される化合物７５ないし９５質量％を含む混合物を含む、請求項１に記載の水分散液。
6. 蛍光増白剤として、蛍光増白剤の全量に基づいた夫々の割合で、式（１ａ）
   

   

   で表される化合物２．５ないし２５質量％、式（２ａ）
   

   

   で表される２．５ないし２０質量％及び式（２ｂ）
   

   

   で表される化合物５５ないし９５質量％を含む混合物を含む、請求項１に記載の水分散液。
7. 水分散液の全量に基づいた夫々の割合で、
   （ａ）蛍光増白剤５ないし４０質量％
   （ｂ）分散剤０．５ないし１５質量％、及び
   （ｃ）β−１，３−グルカン０．５ないし１０質量％
   を含む、請求項１ないし請求項６の何れか１項に記載の水分散液。
8. （ｄ）バット染料
   を更に含む、請求項１に記載の水分散液。
9. 請求項１ないし請求項８の何れか１項に記載の水分散液で処理することによる、織物材料の増白方法。
10. 合成繊維を増白するための、請求項１ないし請求項８の何れか１項に記載の水分散液の使用。