JP6915176B2 - 繊維用帯電防止加工薬剤及びその利用 - Google Patents
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Description
よって、本発明の目的は、加工布の風合いを損なわず洗濯耐久性の高い繊維用帯電防止加工薬剤とその製造方法を提供することにある。
前記3級アミン化合物の窒素原子に結合する3つの基のうち、2つが炭素数2乃至4のアルキル基、1つがカルボニル基を含む有機基であり、
前記3級アミン化合物が下記一般式(1)で示され、前記3級アミン化合物の酸塩が、ギ酸塩、乳酸塩及び酢酸塩から選ばれる少なくとも1種である、繊維用帯電防止加工薬剤である。
本発明の繊維用帯電防止加工薬剤に使用される3級アミン化合物は、窒素原子に結合する3つの基のうち、2つが炭素数1〜4のアルキル基、1つがカルボニル基を含む有機基である。
窒素原子に結合するアルキル基の炭素数は1〜4であるが、洗濯耐久性が高いという観点から、2〜4が好ましく、3又は4がより好ましく、4が最も好ましい。
窒素原子に結合する2つのアルキル基は、同じであってもよく、異なっていてもよい。
1つがカルボニル基を含む有機基としては、アミド基が挙げられる。
本発明の繊維用帯電防止加工薬剤に使用される3級アミン化合物は、洗濯耐久性が高いという観点から、上記一般式(1)で示されると好ましい。
R2は炭素数5〜22のアルキル基であり、洗濯耐久性が高いという観点から、7〜22が好ましく、9〜22がより好ましく、11〜22が特に好ましい。
nは1〜3の整数であり、洗濯耐久性が高いという観点から、1〜2が好ましく、1がより好ましい。
XおよびYは、それぞれ独立して、メチレン基、―NH−、―NR3−又は―O−である。
洗濯耐久性が高いという観点から、R3は炭素数1〜4が好ましく、2〜4がより好ましく、3〜4が特に好ましい。
本発明の繊維用帯電防止加工薬剤に使用される3級アミン化合物の酸塩は、上記3級アミン化合物を有機酸又は無機酸で中和したものである。
有機酸としては、ギ酸、酢酸、乳酸、コハク酸、フマル酸、リンゴ酸、アジピン酸、酒石酸、安息香酸、クエン酸、ピロリドンカルボン酸、サリチル酸等が挙げられるが、安全性等乳化性、取り扱い性の観点からギ酸、酢酸、乳酸が好ましく、ギ酸が最も好ましい。
無機酸としては、硫酸、硝酸、塩酸、炭酸、リン酸、ホウ酸、メタケイ酸及び無水ケイ酸等が挙げられる。
中和度としては、中和物の乳化性という観点から、100%が好ましい。
本発明の繊維用帯電防止加工薬剤に使用される3級アミン化合物の4級化物は、上記3級アミン化合物を4級化したものである。
4級化剤としては、塩化メチル、塩化エチル、臭化メチル、ヨウ化メチル等の炭素数1以上4以下のハロゲン化アルキル、硫酸ジメチル、硫酸ジエチル、硫酸ジ−n−プロピル等のアルキル化剤が挙げられる。
本発明の繊維用帯電防止加工薬剤は、本願発明の効果を損なわない範囲で、その他成分を含んでいてもよい。
その他成分としては、水、油剤、非イオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、無機物、防腐剤、pH調整剤、消泡剤、溶剤、脂肪酸(塩)等が挙げられる。
本発明の繊維用帯電防止加工薬剤は、繊維材料に優れた帯電防止性を付与するために用いられるものである。本発明の繊維用帯電防止加工薬剤は、前記3級アミン化合物、前記3級アミン化合物の酸塩及び前記3級アミン化合物の4級化物から選ばれる少なくとも1種を含むものである。なお、本発明の繊維用帯電防止加工薬剤とは、後述する製造方法で製造された薬剤のみならず、繊維材料に付与する際に該加工剤を水等により希釈した加工処理液を含むものである。
本発明の帯電防止加工繊維の製造方法は、繊維材料に対して、本発明の繊維用帯電防止加工薬剤を付与する工程(I)を含むものである。すなわち、本発明の製造方法は、繊維用帯電防止加工薬剤を後加工にて繊維材料に付与する工程を含むものである。後加工とは、繊維材料が製造された後に加工することを意味する。本製造方法によれば、帯電防止性が優れ、洗濯耐久性にも優れた帯電防止加工繊維を得ることができる。
温度計、還流冷却器及び攪拌機を備えた容量1リットルの反応容器に、公知の方法により得られた上記一般式(1)において、R1の炭素数が4、nが1、Xがメチレン基、Yが―NH−、R2が炭素数18であるアミドアミン(a1)500g、76%ギ酸67gを仕込んだ。攪拌しながら昇温し、60℃で2時間反応を行い、アミドアミン型界面活性剤であるカチオン界面活性剤(A1)を得た。
カチオン界面活性剤(A1)の調製において、アミドアミン(a1)をそれぞれ下記の(a2)〜(a10)に変更する以外は同様の操作を行い、アミドアミン型カチオン界面活性剤及びエステルアミン型カチオン界面活性剤であるカチオン界面活性剤(A2〜A10)を得た。
一般式(1)においてR1の炭素数が4、nが1、Xがメチレン基、Yが―NH−、R2が炭素数8であるアミドアミン(a2)
一般式(1)においてR1の炭素数が4、nが1、Xがメチレン基、Yが―NH−、R2が炭素数12であるアミドアミン(a3)
一般式(1)においてR1の炭素数が4、nが1、Xがメチレン基、Yが―NH−、R2が炭素数22であるアミドアミン(a4)
一般式(1)においてR1の炭素数が2、nが1、Xがメチレン基、Yが―NH−、R2が炭素数12であるアミドアミン(a5)
一般式(1)においてR1の炭素数が2、nが1、Xがメチレン基、Yが―NH−、R2が炭素数18であるアミドアミン(a6)
一般式(1)においてR1の炭素数が2、nが1、Xがメチレン基、Yが―NH−、R2が炭素数22であるアミドアミン(a7)
一般式(1)においてR1の炭素数が4、nが1、Xがメチレン基、Yが―O−、R2が炭素数18であるエステルアミン(a8)
一般式(1)においてR1の炭素数が4、nが3、Xが―NH−、Yがメチレン基、R2が炭素数16であるアミドアミン(a9)
一般式(1)においてR1の炭素数が4、nが3、Xが―NH−、Yがメチレン基、R2が炭素数10であるアミドアミン(a10)
温度計、還流冷却器及び攪拌機を備えた容量1リットルの反応容器に、アミドアミン(a1)500g、90%乳酸111gを仕込んだ。攪拌しながら昇温し、60℃で2時間反応を行い、アミドアミン型界面活性剤であるカチオン界面活性剤(A11)を得た。
温度計、還流冷却器及び攪拌機を備えた容量1リットルの反応容器に、アミドアミン(a1)500g、氷酢酸67gを仕込んだ。攪拌しながら昇温し、60℃で2時間反応を行い、アミドアミン型界面活性剤であるカチオン界面活性剤(A12)を得た。
(実施例1)
前記方法にて得られたカチオン界面活性剤(A1)2.1重量%、HLB=9.7のエーテル型ノニオン活性剤0.6重量%、イソプロパノール0.3重量%、水97重量%を混合撹拌し、処理液を調製した。この処理液にポリエステル布帛(ポリエステルトロピカル)を浸漬させ、絞り率65重量%にて処理し、次いで130℃にて2分間熱処理した。得られた処理布(試験布)の洗濯前と洗濯5回後の摩擦帯電圧、半減期、及び吸水性を評価した。その結果を表1に示す。なお、洗濯方法及び処理液安定性評価、摩擦帯電圧、半減期、風合いの試験方法については、下記の方法で行った。
得られた試験サンプルについて、風合を、触感にて評価した。なお、風合の評価は以下の基準に基づき、以下の3段階に分類して判定した。○及び△を合格とした。
<判定>
○:柔軟である。
△:やや粗硬である(未加工のポリエステルトロピカルと同等)。
×:粗硬である
20℃、65%の室内で調製した処理液の外観を評価した。
<判定>
○:均一
△:やや不均一
×:不均一
上記で得られた試験布を20℃、45%RHの恒温室内に2時間調湿したものを用いて、JIS L−1094 B法に従い、ロータリースタティックテスターを用いて、摩擦帯電圧を測定した。
摩擦帯電圧を測定したときと同じ雰囲気下でスタティックオネストメーターを用い、上記で得られた試験布に10kVの電圧を印加し、印加された電荷が半分に減衰した時間を半減期として求めた。半減期は印加した電荷が半分に減少する時間を表すため、短いほど帯電しにくいことを示す。
JIS−L−0217 103法に準じて、試験布を洗濯した。洗剤はアタック(花王(株)製)を使用し、洗濯液の洗剤濃度を1.0g/Lとして使用した。前記条件により、繰り返し洗濯を5回行った。
洗濯処理したものについて、上記方法と同様に摩擦帯電圧及び半減期を測定した。半減期が30秒以内、摩擦帯電圧が3000V以下であれば、帯電防止性が良好であり、洗濯前後で上の条件が満たされている場合、洗濯耐久性が良好であるといえる。
実施例2〜12は、実施例1のカチオン界面活性剤(A1)を前記カチオン界面活性剤(A2)〜(A12)に変更した以外は、実施例1と同様にして評価をした。また、比較例1として、加工処理をしていないポリエステル布帛を実施例1と同様に評価した。その結果を表1、表2に示す。
実施例1のカチオン界面活性剤(A1)を使用することなく、ジメチルジステアリルアンモニウムクロリドに水を投入し、ジメチルジステアリルアンモニウムクロリドの重量割合が2.1重量%となる加工処理液を調製した以外は、実施例1と同様にして、評価した。その結果を表2に示す。
実施例1のカチオン界面活性剤(A1)を使用することなく、塩化カルシウムに水を投入し、塩化カルシウムの重量割合が1.0重量%となる加工処理液を調製した以外は、実施例1と同様にして、評価した。その結果を表2に示す。
実施例1のカチオン界面活性剤(A1)を使用することなく、アルカンスルホネートNa塩を投入し、アルカンスルホネートNa塩の重量割合が2.1重量%となる加工処理液を調製した以外は、実施例1と同様にして、評価した。その結果を表2に示す。
実施例1のカチオン界面活性剤(A1)を使用することなく、PET−PEG系帯電防止剤を投入し、PET−PEG系帯電防止剤の純分の重量割合が2.1重量%となる加工処理液を調製した以外は、実施例1と同様にして、評価した。その結果を表2に示す。
一方、比較例2〜5に係る帯電防止加工薬剤は、アミン化合物でない(比較例3〜5)、アミン化合物であっても、水溶性が高く洗濯耐久性がない(比較例2)、そもそも薬剤がない(比較例1)ため、本願課題のいずれかを解決できていない。
Claims (2)
- 3級アミン化合物の酸塩を含む繊維用帯電防止加工薬剤であって、
前記3級アミン化合物の窒素原子に結合する3つの基のうち、2つが炭素数2乃至4のアルキル基、1つがカルボニル基を含む有機基であり、
前記3級アミン化合物が下記一般式(1)で示され、
前記3級アミン化合物の酸塩がギ酸塩、乳酸塩及び酢酸塩から選ばれる少なくとも1種である、繊維用帯電防止加工薬剤。
- 繊維材料に対して、請求項1に記載の繊維用帯電防止加工薬剤を付与する工程を含む、帯電防止加工繊維の製造方法。
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