JP6681023B2

JP6681023B2 - 繊維製品用撥水剤

Info

Publication number: JP6681023B2
Application number: JP2016154619A
Authority: JP
Inventors: 栗山　純一; 純一栗山; 典秀黒田; 貴章高森
Original assignee: Cemedine Co Ltd
Current assignee: Cemedine Co Ltd
Priority date: 2016-08-05
Filing date: 2016-08-05
Publication date: 2020-04-15
Anticipated expiration: 2036-08-05
Also published as: JP2018021280A

Description

本発明は、繊維製品用撥水剤に関し、特に、除菌・消臭効果を付与した繊維製品用撥水剤に関する。

従来より、家庭で使用する衣類の水性汚れを防止したり、傘や雨合羽など雨具等の撥水性を向上させるために、シリコーン系樹脂やフッ素系樹脂等を含有する撥水剤が用いられている。撥水剤は、スプレーで噴霧する等の方法で付与することで撥水性の被膜を形成し、撥水性を付与することができる。

また、従来の撥水剤に更なる効果を付与することが検討されており、たとえば特許文献１では、（Ａ）防菌防黴剤、（Ｂ）フッ素系撥剤および／またはシリコーン系撥剤ならびに（Ｃ）有機溶剤からなり、（Ａ）と（Ｂ）との重量比が１００：１〜１：１００であり、（Ａ）および（Ｂ）が合計で（Ｃ）に対して０．００１〜５０重量％の割合で溶解されている防菌防黴剤組成物が提案されている。

この防菌防黴剤組成物において、防菌防黴剤は、既知のものでよく、例えば、Ｎ−ハロメチル基を有する化合物、ベンズイミダゾール系およびベンゾチアゾール系化合物、フェノール系化合物、α−ブロムシンナムアルデヒド、有機スズ化合物、テトラチルチウラムジスルフィド、サリチルアニリド類、ヘキサメチレンビグアニジン塩酸塩、２−ピリジンチオ−ルナトリウム−１−オキシド、α−ブロム−ｐ−クロルベンザルアセトン、ヘキシルフェノール、ヘキシルフゾルシン等が挙げられる。

上記の防菌防黴剤組成物によると、素材（被表面処理材）の品質への影響を抑えつつ、素材に防菌防黴効果と撥水および／または撥油効果とを同時にしかも簡便に付与できる。

特開平２−１２０３８６号公報

ところで、特許文献１に記載の防菌防黴剤組成物は、水分や水性汚れ、油汚れ、黴、バクテリアなどの発生を防止すべき対象物、例えば皮革製品、靴類、雨具類、衣類および浴室内壁、更に屋内外の建材等に適用して、これら対象物を雨や水滴、湿気等の水分から保護し、かつ不快感を生じる黴やバクテリアが原因で発生する悪臭を同時に防除できることを特徴とする。

しかしながら、中でも、雨具類、スキーウェア、釣り用衣類等においては、黴やバクテリアが原因で発生する悪臭のみならず、汗の臭い、雨具類やスキーウェアに付着した泥の臭い、釣り用衣類に付着した魚の臭いや海水の臭い等、多種多様な臭いについても消臭できることへのニーズがある。

一般的に用いられる除菌・消臭剤は水性のものが多く、除菌・消臭処理と撥水処理の両方を行うためには、まず対象物の撥水性を落とし、水性の除菌・消臭剤で消臭した後に改めて撥水処理をすることになるため、手順が煩雑であった。そこで、手軽に除菌・消臭処理、及び撥水処理の両方を達成できる撥水剤が求められている。

本発明の目的は、繊維製品への付与が簡便で、撥水性に優れると共に、黴やバクテリアが原因で発生する悪臭に加え、黴やバクテリア以外に起因する様々な臭いに対する消臭性を有する繊維製品用撥水剤を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の繊維製品用撥水剤は、次の発明に関する。なお、本発明において、繊維製品とは繊維を用いてなる製品であれば特に限定されず、編織物や不織布はもとより、これを構成している糸及び単繊維をも含み、編織物や不織布等を用いた衣料、カーテンや絨毯、傘等の最終製品をも含むものである。

（１）（Ａ）フッ素変性シリコーン樹脂と、（Ｂ）前記（Ａ）を除く他のシリコーン樹脂と、（Ｃ）シリコーンオイルと、（Ｄ）タンニン及びその誘導体と、（Ｅ）溶剤とを含有し、前記（Ｄ）タンニン及びその誘導体の含有量が繊維製品用撥水剤全量中３質量部未満である、繊維製品用撥水剤。
（２）前記（Ｅ）溶剤がイソプロピルアルコールである、（１）に記載の繊維製品用撥水剤。
（３）（１）または（２）に記載の繊維製品用撥水剤と炭酸ガスとが充填された撥水スプレー製品。
（４）（３）に記載の撥水スプレー製品を繊維製品に対して噴霧する撥水処理方法。
（５）（１）または（２）に記載の繊維製品用撥水剤で撥水処理された繊維製品。

本発明に係る繊維製品用撥水剤は、簡便に繊維製品の除菌・消臭処理、及び撥水処理を同時に実現することができる。

以下、本発明の具体的な実施形態について、詳細に説明するが、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。

［（Ａ）フッ素変性シリコーン樹脂］
本発明に用いる（Ａ）フッ素変性シリコーン樹脂は、アルキルシランのアルキル基のいくつかがフッ化炭素基（パーフルオロ基）に置換されたものであり、例えば、ＣＦ_３（ＣＨ_２）_２Ｓｉ（ＯＣＨ_３）_３、ＣＦ_３（ＣＦ_２）_５（ＣＨ_２）_２Ｓｉ（ＯＣＨ_３）_３、ＣＦ_３（ＣＦ_２）_７（ＣＨ_２）_２Ｓｉ（ＯＣＨ_３）_３、ＣＦ_３（ＣＦ_２）_７（ＣＨ_２）_２ＳｉＣＨ_３（ＯＣＨ_３）_２、ＣＦ_３（ＣＦ_２）_３（ＣＨ_２）_２Ｓｉ（ＯＣＨ_３）_３、ＣＦ_３（ＣＦ_２）_７（ＣＨ_２）_２ＳｉＣｌ_３等が挙げられる。

（Ａ）フッ素変性シリコーン樹脂は、単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いても良い。（Ａ）フッ素変性シリコーン樹脂の配合割合に特に制限はないが、本発明の撥水剤１００質量部中、０．００１質量部以上５質量部以下が好ましく、０．０１質量以上１質量部以下がより好ましく、０．０１質量以上０．５質量部以下がさらに好ましい。

［（Ｂ）他のシリコーン樹脂］
本発明に用いる（Ｂ）シリコーン樹脂は、（Ａ）フッ素変性シリコーン樹脂以外の他の従来公知のシリコーン樹脂（以下、単に「他のシリコーン樹脂」ともいう。）を用いることができ、例えば、ジメチルシリコーン、メチルハイドロジェンジメチルシリコーン、アルコール変性ジメチルシリコーン、及びアルコキシ変性ジメチルシリコーン等が挙げられる。これらのシリコーン樹脂は室温でガム状または固体状であり、油溶性であることが好ましい。

他のシリコーン樹脂としては、信越シリコーン社製のＰＯＬＯＮ−ＭＲ、ＰＯＬＯＮ−ＭＫ−２０６、ＫＳ−７００１、ＫＳ−７００２、ＰＯＬＯＮＣＯＡＴ−Ｅ、ＰＯＬＯＮ−ＭＦ−４９、ＰＯＬＯＮ−ＭＦ−３３Ａ等を具体例として挙げる事が出来る。

（Ｂ）他のシリコーン樹脂は、単独で用いても良く、２種以上を組み合わせて用いても良い。（Ｂ）他のシリコーン樹脂の配合割合に特に制限はないが、本発明の撥水剤１００質量部中、０．０１質量部以上１０質量部以下が好ましく、０．１質量部以上５質量部以下がより好ましく、１質量部以上３質量部以下が特に好ましい。

［（Ｃ）シリコーンオイル］
本発明に用いる（Ｃ）シリコーンオイルは、従来公知のシリコーンオイルを用いることができ、例えば、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、ハイドロジェンシリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、アルコール変性シリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、エポキシ・ポリエーテル変性シリコーンオイル、フェノール変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シリコーンオイル等が挙げられる。

（Ｃ）シリコーンオイルは、単独で用いても良く、２種以上を組み合わせて用いても良い。（Ｃ）シリコーンオイルの配合割合に特に制限はないが、本発明の撥水剤１００質量部中、０．０１質量部以上３質量部以下が好ましく、０．０１質量部以上１質量部以下がより好ましい。

［（Ｄ）タンニン及びその誘導体］
本発明に用いる（Ｄ）タンニン及びその誘導体としては、従来公知のものを用いることができるが、柿由来の柿タンニンが消臭効果に優れることから、（Ｄ）成分として柿タンニン及び柿タンニン誘導体を用いることが好ましい。

（Ｄ）タンニン及びその誘導体は、単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いても良い。（Ｄ）タンニン及びその誘導体の配合割合に特に制限はないが、本発明の撥水剤１００質量部中、０．００１質量部以上３質量部未満が好ましく、０．００１質量部以上１．０質量部以下がより好ましく、０．００１質量部以上０．１質量部以下がさらに好ましい。（Ｄ）タンニン及びその誘導体が過剰であると、本発明の撥水剤の撥水性が不十分となる場合があるため好ましくない。

［（Ｅ）溶剤］
本発明に用いる（Ｅ）溶剤は、従来公知の溶剤を用いることができ、例えば、メタノール、エタノール、及びイソプロピルアルコール等のアルコール類、酢酸エチルや酢酸プロピル、酢酸ブチル等の酢酸エステル類、アセトン、２−ブタノン等のケトン類等が挙げられる。特に、除菌性に優れており、毒性も低いことからイソプロピルアルコールを用いることが好ましい。

［その他の成分］
本発明に係る撥水剤は、上記成分の他に本発明の目的を損なわない範囲で、酸化防止剤や熱安定剤、無機充填材（アルミナ、タルク、炭酸カルシウム、マイカ、ウォラストナイト、クレー、シリカ等）、香料、防腐剤、防錆剤などを配合してもよい。

本発明に係る撥水剤は、家庭用として使用するときは、主にスプレー缶やトリガー式の噴霧器等の各種噴霧器に充填され、繊維製品に噴霧して使用される。業務用として使用するときは、液体を噴霧する従来周知の噴霧装置を用いて、本発明に係る撥水剤を噴霧すればよい。

撥水剤をスプレー缶に充填する場合には、ジメチルエーテル、液化石油ガス（ＬＰＧ）、炭酸ガス、窒素ガス等の噴射ガスと共に充填される。撥水剤と噴射ガスとの質量比は、従来公知の任意の比でよい。噴射ガスとして炭酸ガスを用いた場合低温環境下での噴霧性が良好であるため好ましい。

また、スプレー缶に充填したときは、同時にガラス球等の混合助材もスプレー缶に収納するとよい。

なお、上記では、繊維製品に撥水剤を付与する方法として噴霧の例を挙げたが、噴霧に限られることはなく、浸漬や塗布等の手段で繊維製品に撥水剤を付与してもよい。

以下、実施例を用いて詳細に説明する。なお、これらの実施例は例示であり、限定的に解釈されるべきでないことはいうまでもない。

（実施例１〜５、比較例１〜２）
表１に示す配合割合で各配合物質を所定量添加し、撹拌混合して撥水剤を調製した。得られた撥水剤について下記の方法で評価を行った。評価結果を表１に示す。

表１において各配合物質の配合量は質量部で示され、配合物質の詳細は下記の通りである。
＊１商品名「Ｘ−２４−９４１８」、信越化学工業株式会社製
＊２商品名「ＫＳ−７００２」、信越化学工業株式会社製
＊３商品名「Ｌ６５６」、アミノ変性シリコーンオイル、旭化成ワッカーシリコーン株式会社
＊４商品名「ＰａｎｃｉｌＰＯ−１０」、リリース科学工業株式会社製（表１では、イソプロピルアルコールで０．１％質量部に希釈したものを用いた）
＊５イソプロピルアルコール

（撥水性試験）
ＪＩＳＬ１０９２：２００９「繊維製品の防水性試験方法」７．２はっ水度試験（スプレー試験）に準じて評価を行った。なお、試験片は基材（綿）に、それぞれ実施例１〜５、比較例１〜２の撥水剤１００質量部を炭酸ガス３．５質量部とともにスプレー缶に充填し、約５秒間噴霧した後、２３℃５０％ＲＨ環境下で４０分間放置することで撥水処理をしたものを用いた。撥水性が４級以上の場合を「○」、３級以下の場合を「△」と評価した。

（消臭性試験）
試験容器（１Ｌ三角フラスコ）内に実施例１に係る撥水剤を１ｇ入れ、さらに各悪臭成分（トリメチルアミン２０ｐｐｍ、酢酸５０ｐｐｍ、イソ吉草酸５０ｐｐｍ）を封入し、６０分間放置した。その後、試験容器内の各成分の残存濃度を測定（ガス検知管、直接法）し、消臭率を算出した。
全成分の残存濃度が、封入量の７０％以下となっている場合を「○」、封入量の７０％を超える場合を「×」と評価した。
実施例２〜５、及び比較例１〜２についても同様に評価を行った。

（低温噴霧性）
実施例１に係る撥水剤１００質量部と、炭酸ガス３．５質量部とをスプレー缶に充填し、−１８℃の恒温室に２４時間静置した後の噴射性を確認した。繊維製品に対して問題なく噴霧できる場合を「○」、繊維製品に対しての噴霧が困難な場合を「×」と評価した。
実施例２〜５、及び比較例１〜２についても同様に評価を行った。

（防水スプレーとしての性能）
実施例１に係る撥水剤１００質量部を炭酸ガス３．５質量部とともにスプレー缶に充填し、ポリエステル製の傘（ポリエステル１００％、６５ｃｍ）に、全体的に均一となるよう６０ｇを噴霧することで撥水処理をした。その後、２３℃５０％ＲＨ環境下で４０分間放置し、撥水処理をしたポリエステル製の傘を得た。得られた撥水処理をしたポリエステル製の傘の上から２００ｍｌの水を流し、撥水性を目視で確認した。
傘の表面に水滴が残存していない場合を「◎」、小さな水滴が残存しているが、容易に除去できる場合を「○」、小さな水滴が残存しており、容易には除去できない場合を「△」、湿潤感が有り、水滴が残存している場合を「×」と評価した。
実施例２〜５、及び比較例１〜２についても同様に評価を行った。

表１の結果から、（Ａ）フッ素変性シリコーン樹脂と、（Ｂ）（Ａ）成分を除く他のシリコーン樹脂と、（Ｃ）シリコーンオイルと、（Ｄ）タンニン及びその誘導体と、（Ｅ）溶剤とを含有する繊維製品用撥水剤を用いることで、繊維製品の除菌・消臭処理と、撥水処理とを同時かつ簡便に実現できることが確認された（実施例１〜５）。また、噴射ガスとして炭酸ガスを用いることで、低温環境下での噴霧性にも優れることが確認された（実施例１〜５）。

中でも、実施例１及び２は高い撥水性を有していながら消臭性にも優れることが確認された。

これに対し、（Ｄ）タンニンを含有していないと、消臭効果を得られないことが確認された（比較例１）。また、（Ｄ）タンニンが過剰であると、十分な撥水性を得られないことが確認された（比較例２）。

Claims

（Ａ）フッ素変性シリコーン樹脂と、（Ｂ）前記（Ａ）を除く他のシリコーン樹脂と、（Ｃ）シリコーンオイルと、（Ｄ）タンニン及びその誘導体と、（Ｅ）溶剤とを含有し、
前記（Ｄ）タンニン及びその誘導体の含有量が繊維製品用撥水剤１００質量部中、０．１質量部以上１．５質量部以下である繊維製品用撥水剤。
前記（Ｅ）溶剤がイソプロピルアルコールである、請求項１に記載の繊維製品用撥水剤。
請求項１または２に記載の繊維製品用撥水剤と炭酸ガスとが充填された撥水スプレー製品。
請求項３に記載の撥水スプレー製品を繊維製品に対して噴霧する繊維製品の処理方法。
請求項１または２に記載の繊維製品用撥水剤を浸漬又は塗布によって繊維製品に付与することで前記繊維製品用撥水剤が付与された繊維製品を製造する方法。