JP2004530062A

JP2004530062A - ファブリック繊維の改変

Info

Publication number: JP2004530062A
Application number: JP2003503881A
Authority: JP
Inventors: ダンビー．ミルウオード，; ウィリアムスジュニアウォーレ，
Original assignee: ナノテックス，エルエルシー
Priority date: 2001-06-11
Filing date: 2002-06-10
Publication date: 2004-09-30
Also published as: CN1514898A; WO2002101140A1; EP1404918A1

Abstract

本発明は、アミン含有ポリマーでコートされたファブリック基材および他の繊維基材の繊維に関する。これらのポリマーは、恒久的な抗菌活性、特定の臭いの再生可能な制御、および基材表面に特定の物質を結合する能力を与える。本発明は、ファブリックおよび他の繊維基材のための耐久性仕上げ剤に関する。この仕上げ剤の活性成分は、反応基を有するアミンコーティングポリマーである。これらのポリマーは、基材繊維表面上に架橋されており、そしてクリーニング手順に対して耐久性である柔軟な樹脂性コーティングを形成する。アミン含有ポリマーの反応基は、アミンであり得るが、この官能基に限定されない。

Description

【技術分野】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、アミン含有ポリマーでコートされたファブリック基材および他の繊維基材の繊維に関する。これらのポリマーは、耐久的な抗菌活性、特定の臭いの再生可能な制御、および基材表面に特定の物質を結合する能力を与える。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
天然の（例えば、綿、羊毛、絹）または合成の（例えば、ポリエステル、ナイロン、アクリル）繊維のみから構成されるファブリックは、しばしば、所望される特徴を欠いている。所望の特性を与えるために少量成分の種々の化学物質を繊維に添加することは、繊維産業において一般的である；これらの処理は、一般的に仕上げ（ｆｉｎｉｓｈ）といわれる。そのような化学的エンハンサとしては、色素、光学的増箔剤、柔軟剤、撥水剤、撥水／撥油剤、防虫剤、抗菌処理剤および／抗真菌処理剤、静電気防止剤、および親水性仕上げ剤が挙げられる。
【０００３】
耐久性は、同時に、任意の仕上げ剤について所望される特性および重要な課題である。わずかな揮発性しか有さない分子でさえ、最終的には蒸発する；日光および空気は、徐々に残りを分解する。クリーニング手順（例えば、ロンダリング、ドライクリーニング、およびシャンプー）は、ファブリックの仕上げ耐久性に対する最も重要な課題である。多くの仕上げ剤が、たった２〜３回のクリーニング後にファブリックから除去される。
【０００４】
種々のアプローチが、耐久性仕上げ剤を提供するために試みられてきた。１つの方法は、ファブリック上に沈殿した後、容易には可溶化されずかつ洗い流されない化学物質（代表的にはポリマー）を堆積させることである。あるいは、仕上げ剤の活性成分は、ファブリックに適用される薄層フィルム内に包理され得る；この手順は、しばしば、活性成分の周囲のファブリックへの徐放を可能にする。しかし、慣用的なクリーニング手順の界面活性剤および機械的攪拌は、しばしば、ポリマーまたは薄層フィルムが繊維表面上に単に堆積している場合、結局それらを除去する。
【０００５】
ファブリック繊維が利用可能な反応基を含む場合（例えば、綿、リネン、羊毛、または絹において）、この仕上げ剤は、共有化学結合を介してこのファブリックに結合され得る。このアプローチは、非常に効果的であるが、繊維および仕上げ剤の一定の部分集合に限定される。人口繊維（例えば、再生されたセルロース、レーヨン、または特定の非合成ポリエステル）および合成繊維（例えば、アクリル、ライクラ、ポリエステルおよびナイロン）についての１つの不利な点は、利用可能な反応基が本質的に存在しないことである；莫大な多数のそのような基は、ポリマー骨格の形成において使用されている。従って、共有結合を介して合成繊維に有意な量の仕上げ剤を付着させることは困難であり、従って、仕上げ剤の耐久性を達成するためのこの有効な方法は、合成繊維を用いては役に立たない。
【０００６】
ポリマーコーティング中に、ファブリック繊維（特に、合成繊維）を覆うための方法を提供することが所望される。この様式において、繊維は、ポリマーシースのための構造的支持を提供し、そして慣用的なクリーニング工程（例えば、ロンダリングおよびドライクリーニング）に対するポリマーの耐久性を増大させる。このポリマーは、ファブリックに所望の特性を提供し、この特性は、潜在的に、さらなるファブリック仕上げ剤のための付着点として役立ち得る繊維表面上の反応基の提示を含む。以下に、仕上げ剤により与えられ得るいくつかの「所望される特徴」が記載される。
【０００７】
Ｉｎｃｏｒｖｉａらに対して発行された米国特許第６，１８７，８５６号は、ファブリック上の耐久性フィルムの形成のための、ポリアミドアミン架橋剤およびポリクロロヒドリン架橋剤から形成された架橋された樹脂の使用を教示する。本発明の樹脂は、このファブリックに耐久性の静電気防止特性を与えると主張されている。この特許において、耐久性は、処置されたファブリックを８０℃に加熱した湯に２０分間隔で２回浸漬した後の静電気防止特性の証拠として規定される。
【０００８】
抗菌仕上げ剤は、多くの繊維の用途のために大変、所望される。これらは、防腐条件を必要とする設定（例えば、病院）において使用されるファブリックにおいて使用され得る。これはまた、市販の食品調製、医療設定、および感染性細菌に人を曝す高い可能性のある他の領域において着用または使用されるファブリックとして有用であり得る。
【０００９】
ごく少数のクラスの抗菌化合物のみが存在する。ほとんどが容易に蒸発するかまたは洗い流され得る低分子であるので、耐久性は、重大な問題である。さらに、多くの抗菌化合物は、ヒトに対する毒性を示す。ヒト対して無害である耐久性抗菌ファブリック仕上げ剤を発明することが所望される。
【００１０】
種々の短い（５０アミノ酸またはそれより短い）、細胞障害性ポリペプチドが、特定されている（Ｍａｌｏｙら、Ｂｉｏｐｏｌｙｍｅｒｓ（ＰｅｐｔｉｄｅＳｃｉｅｎｃｅ）３７：１０５−１２２（１９９５））。これらは、アルギニン残基およびリジン残基の高含有量という共通の特性を共有し、そして生理学的ｐＨで正味の正電荷を有する。毒性の機構は、細胞壁へのペプチドの静電的配位により媒介される細胞溶解であるようである。
【００１１】
Ｐａｒｋに対して発行された米国特許第５，３００，２８７号は、抗菌活性および抗真菌活性を示すグラフトポリマーを形成するためのポリエチンイミンと特にポリエチレングリコールとの誘導体化を教示する。これらのポリマーは、特に、眼用生成物およびコンタクトレンズケア溶液における使用に指向されている。
【００１２】
Ｍａｎｄｅｖｉｌｌｅらに対して発行された米国特許第６，０３４，１２９号は、哺乳動物（特にヒト）における細菌感染を処置するためのカチオン性ポリマーの使用を教示する。この発明に記載されるポリマーは、ポリマー骨格からのアミノ基またはアンモニウム基ペンダントを有する。
【００１３】
脇の臭い（体臭）の悪臭および足の悪臭を排除または有意に減少させる能力は、アパレル繊維についての所望の特徴である。脇の悪臭の化学成分は、ヒト汗腺からの分泌物を食べる特定の細菌の排泄副産物である。これらの種の細菌は、ｌｉｐｏｐｈｉｌｉｃｄｉｐｔｈｅｒｏｉｄｓと呼ばれる。強力な悪臭を有するいくつかの３６分子が、体臭において特定されている（Ｐｒｅｔｉ，Ｇ．ら、Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｅｃｏｌｏｇｙ、１９９１、１７、１４６９；Ｐｒｅｔｉ，Ｇ．ら、Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｅｃｏｌｏｇｙ、１９９２、１８、１０３９；Ｐｒｅｔｉ，Ｇ．ら、Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｅｃｏｌｏｇｙ、１９９６、２２、２３７；Ｐｒｏｃ．Ｎａｔ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ、１９９６、９３、６６２６を参照のこと）。これらの全ては、有機酸であり、そして臭いの主要な誘因は、トランス−３−メチル−２−へキセン酸として特定されている。足の臭いの化学成分は、類似の起源を有する；これらは、細菌ｂｒｅｖｉｄｉｕｍｅｐｉｄｅｒｍｉｓの排泄産物である。これらの分子はまた、有機酸であり、最も主要な成分は、イソ吉草酸である（Ｋａｎｄａ，Ｆ．ら、Ｂｒｉｔ．Ｊ．ｏｆＤｅｒｍａｔｏｌｏｇｙ、１９９０、１２２、７７１を参照のこと）。ファブリック上の悪臭性の体臭を排除するかまたは有意に減少させる耐久性仕上げ剤を得ることが所望される。１つのアプローチは、殺菌性仕上げ剤を含むことである。しかし、これは、皮膚上で生きている細菌を死滅し得ず、従って、悪臭は、なお産生され得る。別の方法は、悪臭性有機酸の揮発性物質濃度が検出能の閾値未満であるように、脇および足の臭いに応答する悪臭性有機酸を吸収する仕上げ剤を使用することである。標準的なクリーニング手順によるそのような仕上げ剤の吸収能力を再生することが大変、所望される。
【００１４】
Ｐｆｌａｕｍｅｒに対して発行された米国特許第４，２４４，０５９号は、水溶性アミン含有ポリマー（Ｔｙｄｅｘ−１２（ＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌＣｏ．）の、「臭い吸収化合物」としての使用を教示する。Ｔｙｄｅｘ−１２は、セルロース繊維から構成される、軟らかく、通気性のよいファブリックに適用され、次いで処理されたファブリックは、パンティ型の衣服の作製に使用される。処理されたファブリックは、膣および周辺領域から発生する臭いを吸収するように設計されている。この特許は、耐久性に関する特許請求の範囲を作成しておらず、一般的なクリーニング工程（例えば、ロンダリング）の間のファブリックへのポリマー耐久性を提供することを規定していない。
【００１５】
Ｋｏｉｚｕｍｉらに対して発行されたＷＯ特許９７／３４０４０は、脱臭繊維を作製するためのアクリル繊維用のコーティングとしての、ポリアミンの使用を教示する。この特許において、酸性基を含む湿潤ゲルアクリル酸繊維が、過剰のアミン基が存在するように調製された化学量論の「アミノ化合物」と接触する。アミン基と酸性基との間の静電相互作用は、おそらく耐久性の源である。これらの繊維は、湿潤して紡がれており、おそらく予め乾燥されてない。アミン化合物と接触させた後、コートされた繊維は、「湿潤加熱条件下で１００℃〜１８０℃」の間に加熱される。これらの繊維から構築された繊維生成物は、酸性の臭いを脱臭し得る。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１６】
（発明の要旨）
本発明は、ファブリックおよび他の繊維基材のための耐久性仕上げ剤に関する。この仕上げ剤の活性成分は、反応基を有するアミンコーティングポリマーである。これらのポリマーは、基材繊維表面上に架橋されており、そしてクリーニング手順に対して耐久性である柔軟な樹脂性コーティングを形成する。アミン含有ポリマーの反応基は、アミンであり得るが、この官能基に限定されない。
【００１７】
本発明はさらに、本発明のアミン含有ポリマーコーティングで処理された繊維；紡績糸；織られた（ｗｏｖｅｎ）か、編まれたか（ｋｎｉｔｔｅｄ）、または織られていない（ｎｏｎｗｏｖｅｎ）ファブリックおよび繊維（ｔｅｘｔｉｌｅ）；ならびに仕上げされたグッズ（用語「繊維基材」の下で本明細書中に包含される）に関する。
【００１８】
本明細書中で記載される仕上げ剤で処理された繊維基材は、元の繊維において見出されない特性（抗菌特性を含む）および／または悪臭の体臭のほとんどの悪臭成分を排除するか良好に減少する能力を得る。合成繊維（例えば、ポリエステルまたはナイロン）に適用された場合、本発明の反応基は、（予め適用されたか、同時に適用されたか、または後の工程で適用された）アミン含有ポリマーに適合する（ｃｏｍｐｌｉｍｅｎｔａｒｙ）反応性を有する他の仕上げ剤をクリーニング手順に対して耐久性にするような付着点を提供する。この高められた耐久性は、本発明の反応基および／またはアミン基とのイオン結合または共有結合の形成を介して与えられ得る。このポリマーコーティングはまた、繊維染色の新規の機会を提供する。例えば、反応性色素は、このアミン含有ポリマーと共有結合を形成し得、従って、合成繊維を染色するために用いられ得る。
【００１９】
（発明の詳細な説明）
本明細書および添付の特許請求の範囲の中で使用される場合、１つの（「ａ」および「ａｎ」）は、他に示されない限り、１つ以上を意味する。
【００２０】
本明細書中で使用される場合、用語「耐久性の」または「耐久性」は、この仕上げ剤により基材に与えられた所望の特性が複数回のロンダリングまたはドライクリーニングの後に観察される、仕上げされた繊維基材を記載する。
【００２１】
本明細書および添付の特許請求の範囲の目的のために、用語「アミン含有ポリマー」は、特に、ポリマー骨格内にあるかまたはポリマー骨格からのペンダントのいずれかであるアミン基を含有するポリマーをいう。本明細書の目的のために、用語「アミン基」は、第一級アミン基、第二級アミン基および／または第三級アミン基を記載する。ポリマーはまた、第四級アミンも含み得るが、第一級アミン基も、第二級アミン基も、第三級アミン基も含まず、第四級アミン基を含むことは、本明細書中で記載されるような「アミン含有基」としてそのようなポリマーを限定するのには不適当である。アミン含有ポリマーはまた、反応基を含有し；これらの反応基の例としては、アミン基であり得るが、限定され得ない。代替的な反応基としては、ヒドロキシル、チオール、およびカルボン酸が挙げられるが、これらに限定されない。
【００２２】
アミン含有ポリマーは、ホモポリマーでも、コポリマーでも、ターポリマーでもよく、そして天然の供給源由来でも合成の調製物でもよい。天然の供給源由来のアミン含有ポリマーの例としては、アミン含有多糖およびアミン含有ポリペプチドが挙げられる。現在、好ましい実施形態において、キトサンは、そのような天然のポリマーである。合成のアミン含有ポリマーの例としては、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）およびＰＥＩ誘導体、ポリ（ビニルアミン）、ポリ（ジアリルアミン）、ポリ（アリルアミン）、ジアリルアミンとアリルアミンとのコポリマー、ジアリルアミンおよび／またはアリルアミンを含むコポリマーおよびターポリマー、ならびにポリアミンモノマーおよび２つ以上のアミン反応性基を含むモノマーから形成される濃縮ポリマーが挙げられる。アミン含有ポリマーの他の例は、アミン基を含有するアクリレートモノマーから全体的または一部構成されるポリ（アクリレート）、アミン基を含有するメタクリレートモノマーから全体的または一部構成されるポリ（メタクリレート）、ならびにアクリレート、メタクリレートおよび／または他のビニルモノマーから構成されるコポリマーまたはターポリマー（このポリマーにおいて、少なくともいくつかおよび潜在的に全てのモノマーは、アミン基を含有する）である。
【００２３】
本発明の現在、好ましい実施形態としては、合成ポリマーＰＥＩおよびＰＥＩ誘導体、ポリ（ビニルアミン）、ならびにジアリルアミンまたはアリルアミンを含有するポリマーが挙げられる。ＰＥＩは、ハロヒドリン、エポキシド、有機酸、α，β−不飽和有機酸、およびカルボニルのような反応基を含有する分子を用いて誘導体化され得る。ＰＥＩポリマーおよび誘導体化ＰＥＩポリマーは、ＮｉｐｐｏｎＳｈｏｋｕｂａｉおよびＢＡＳＦから市販されている。現在、好ましいポリマーは、ＬｕｐａｓｏｌＳＣ−８６Ｘの商品名の下でＢＡＳＦより市販されているエピクロロヒドリン−グラフトＰＥＩである。
【００２４】
本明細書中で使用される場合、用語「架橋剤」は、アミン含有ポリマーの反応基と結合を形成する２つ以上の官能基を含有する分子を記載する。架橋剤は、アミン含有ポリマーを一緒に結合して、繊維の周辺にポリマーフィルムのコーティングを形成する。反応性の官能基を含む繊維はまた、架橋剤と反応して、その繊維にアミン含有ポリマーコーティングを直接的に接着し得る。
【００２５】
１つの実施形態において、アミン含有ポリマーのアミン基はまた、耐久性繊維コーティングを形成するために用いられる反応基である。第一級アミンおよび／または第二級アミンを含有するポリマーは、この実施形態において、特に好ましい。化学の分野における当業者は、第一級アミンおよび第二級アミンが、結合形成において、第三級アミンが有するよりも非常に優れた多能性を有し、それにより潜在的架橋剤の型を広げることを認識している。架橋剤の反応基は、耐久性コーティングを形成するのに十分な量存在するべきであるが、特に第二の仕上げ剤がアミン含有ポリマーとの反応により耐久性になる場合、好ましくは、ポリマーのアミン基に対して亜等量で存在するべきである。この実施形態において、架橋剤の反応性が有意にアミン選択的であり、その結果、この架橋剤が、効率的に反応して、ポリマーを一緒に結合することが特に所望される。１つの実施形態において、架橋反応に関与する窒素原子の塩基性が、反応後に、実質的に変化しないことが所望されるが、必要とはされない。特定のアミン反応基としては、アルキルハライド、イソチオシアネート、イソシアネート、アシルアジ化物、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル、スルホニルクロリド、アルデヒド、グリオキサル、エポキシド、オキシラン、カルボナート、アリール化剤、イミドエステル、カルボジイミド、無水物、およびハロヒドリンが挙げられる。現在、好ましい実施形態において、架橋剤は、ハロヒドリン反応基またはエポキシド反応基を含有する。これらの架橋剤の例は、１，３−ジクロロ−２−プロパノールおよび１，４−ブタンジオールジグリシジルエステル（Ｓｉｇｍａ−ＡｌｄｒｉｃｈＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）である。
【００２６】
別の実施形態において、アミン含有ポリマーはまた、非アミン反応基を含有する。このポリマーのアミン基が、排他的またはほとんど排他的に第四級アミン基である場合、非アミン含有基の存在は、特に有益である。本発明において有用な非アミン反応基の例としては、ヒドロキシル、チオール、およびカルボン酸が挙げられる。現在、好ましい実施形態において、反応基はヒドロキシルである。架橋反応が、得られるフィルム中のアミンの塩基性に影響しないことが特に所望される。触媒が、必要に応じて、架橋を促進するために含められ得る。ヒドロキシル反応性官能基としては、エポキシド、ハロヒドリン、オキシラン、カルボニルジイミダゾール、Ｎ，Ｎ’−ジスクシンイミジルカルボナートまたはＮ−ヒドロキシスクシンイミジルクロロホルマート、アルキルハロゲン、イソシアネート、およびＮ−メチロール尿素が挙げられる。チオール基は、ハロアセチルおよびアルキルハライド誘導体、マレイミド、アジリジン、アクリロイル誘導体、アリール化剤、およびチオールジスルフィド置換試薬（例えば、ピリジルジスルフィド）、ジスルフィド還元剤、および５−チオ−２−ニトロ安息香酸と反応する。カルボキシレート反応基としては、ジアゾアルカンおよびジアゾアセチル化合物、オキサゾリン、カルボニルジイミダゾール、カルボジイミド、およびＮ−メチロール尿素が挙げられる。好ましい架橋剤は、ジエポキシド（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈｃｏｒｐ．）、Ｎ−メチロール尿素（例えば、ジメチロールジヒドロキシエチレン尿素（ＤＭＤＨＥＵ）（ＰａｔＣｏＲｅｚＰ−５３、ＢＦＧｏｏｄｒｉｃｈ）、およびブロックポリイソシアネート（例えば、ＲｅｐｅａｒｌＭＦ（ＭｉｔｓｕｂｉｓｈｉＣｈｅｍｉｃａｌＣｏ．））である。
【００２７】
繊維基材に適用される仕上げは、少なくともアミン含有ポリマー、架橋剤、および揮発性溶媒を含む溶液である。ポリマーおよび架橋剤は、溶媒中に溶解することが望ましい。特に好ましい溶媒は、水である。パッド溶液（ｐａｄｓｏｌｕｔｉｏｎ）は好ましくは、約０．０１重量％と約７５重量％、より好ましくは、約０．０５重量％と約５０重量％、および最も好ましくは、約０．１重量％と約４０重量％との間でのアミン含有ポリマーを含む。このパッド溶液は、好ましくは、約０．００１重量％と約４０重量％、より好ましくは、約０．０１重量％と約３０重量％、および最も好ましくは、約０．０５重量％と約２０重量％との間での架橋剤を含む。仕上げ溶液はまた、下記のような他の成分を含み得る。
【００２８】
本発明の特定の実施形態においては、アミン含有ポリマーは、処理槽中に配置される前に、部分的に架橋剤と反応する（例えば、架橋剤の２以上の反応基のうちの実質的に１つのみが、アミン含有ポリマーと、あらかじめ反応する）。生じたグラフトポリマーは次いで、処理槽に添加され、ファブリックに適用され、その後ファブリックが硬化され、架橋剤との反応を完了する。このグラフトポリマーは処理槽の成分のみであり得；あるいは他の成分（例えば、付加的架橋剤および湿潤剤）は、含まれ得る。
【００２９】
特定の架橋剤の官能基（例えば、ハロヒドリン）とのアミン含有ポリマーの反応は、仕上げのｐＨを低下させ、そして架橋速度を遅くし得、そして架橋の程度を減少し得る鉱酸の形成を生じる。この有害な影響を制御するために、緩衝剤が仕上げ溶液に添加され得る。緩衝剤は、弱酸または弱塩基を含む溶液を緩衝剤のｐＫａの±１ｐＨポイント以内に保持する傾向がある弱酸または弱塩基である。当業者は、最適な緩衝溶液が緩衝剤、およびその対応する共役酸または共役塩基（しばしば、後者は、強酸または強塩基の添加によって形成される）の等モル部分からなることを理解する。緩衝剤の一覧表は、Ｌａｎｇｅ’ｓＨａｎｄｂｏｏｋｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，第１４版、編Ｊ．Ａ．Ｄｅａｎ，ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ，Ｉｎｃ．，第８節、１０３〜１１２ページに見出され得る。緩衝剤が使用される場合、緩衝液のｐＫａは、この反応の最適ｐＨの範囲内にあるように緩衝剤が使用される。このｐＨの範囲は、アミン含有ポリマーの反応基および架橋剤の反応基の性質に依存する。この緩衝液はまた、架橋剤またはアミン含有ポリマーと反応しないように選択されなければならない。緩衝剤の量は、架橋剤の完全な反応によって生成される理論上の酸の総量に比べて、等モルよりも少し多くあるべきである。
【００３０】
仕上げ溶液はまた、他の添加剤を含み得る。例えば、アミン基は、酸化傾向があり、酸化の副産物はしばしば、色がイエローブラウンである。仕上げ溶液への抗酸化剤の添加は、貯蔵状態、および仕上げがファブリックに適用され、そして硬化される間の両方において、酸化の程度を最小化し得る。ここで好ましい抗酸化剤は、リン酸である。蛍光増白剤（例えば、ＣｌａｒｉａｎｔＣｏｒｐ．からのＬｅｕｃｏｐｈｏｒ生成物、またはＣｉｂａＣｏｒｐ．からのＵｖｉｔｅｘ生成物）は、仕上げ溶液中に含まれ得る。白色化剤（ｗｈｉｔｅｎｉｎｇａｇｅｎｔ）（例えば、四ホウ酸ナトリウム）もまた、溶液中に含まれ得る。この仕上げ溶液はまた、湿潤剤（例えば、ＷｅｔＡｉｄＮＲＷ（ＢＦＧｏｏｄｒｉｃｈＣｏｒｐ．）を含み得、繊維中に仕上げの均等な広がりを援助する。このことは、繊維材が疎水性の場合、特に有用である。さらなる添加剤は、必要に応じ、溶液に添加され得る。
【００３１】
仕上げは、当該分野で公知の方法（例えば、浸漬、噴霧、液浸、流体に流すこと（ｆｌｕｉｄ−ｆｌｏｗ）、およびパディング（ｐａｄｄｉｎｇ））により、基材を仕上げ溶液に曝露することによって繊維基材に適用され得る。曝露された繊維基材は次いで、揮発性溶媒を除去し、そして架橋剤とのポリマーの反応速度を上げるために加熱される。あるいは、繊維または糸は、浸漬、噴霧、または液浸によって、仕上げ溶液に曝露され得る。仕上げは、その場で硬化された後に、繊維または糸は、ファブリックに織られ得るか、または編まれ得る。
【００３２】
仕上げ溶液は、溶媒の凝固点以上および沸点以下の任意の温度において、繊維基材に適用され得る。本実施形態においては、適用温度は、好ましくは、５℃と９０℃との間、より好ましくは、１０℃と５０℃との間、および最も好ましくは、室温である。この処理されたファブリックは、非常に短時間（好ましくは、５分未満、より好ましくは、１分以下）で、外装（ｓｈｅａｔｈ）の形成を引き起こすのに十分高い室温で硬化されるべきである。本実施形態においては、硬化温度は好ましくは、１００℃と１８０℃との間、より好ましくは、１１０℃と１４０℃との間である。
【００３３】
本発明は、上記の仕上げで処理された繊維基材にさらに関する。このように、処理された基材は、未処理の基材中に見出されない性質を所有する。これらの性質としては、抗菌性、および仕上げの酸とアミン基との酸−塩基反応性を介して、悪臭を放つ有機酸を吸収する能力が挙げられ得る。全てまたは部分的に不活性な合成繊維から構築された基材の場合において、処理された繊維がこれらの表面上に反応基を提示する。改変繊維と反応する基を含む第二仕上げでのさらなる処理は、第二仕上げのために耐久性を生じる。所望される耐久的な第二仕上げの例としては、以下が挙げられる：染料、柔軟剤、撥水剤、撥水／撥油剤、防虫剤、抗菌剤処理および／または抗真菌剤処理、帯電防止仕上げ、および親水性仕上げ。
【００３４】
本発明の１つの実施形態においては、処理された繊維基材は、抗菌性を有する。細菌、カビまたは真菌の増殖を妨げるか、または細菌、カビまたは真菌を積極的に殺すかのいずれかであるファブリックおよび他の繊維基材は、特に生物学的に汚染されたファブリックが感染の供給源であり得る環境（例えば、病院および食物調製の環境）において非常に望ましい。本発明の仕上げは、処理されたファブリックに対する耐久性、非浸出の抗菌性を提供するために示されている。理論に拘束されるわけではないが、仕上げの作用が、ポリマーの陽イオン電荷に起因し得ることが考えられる。微生物の細胞壁は、第一に負に荷電したリン酸脂質の二重層から構成される。理論上は、仕上げポリマーへの脂質二重層の静電配位は、細胞壁を破壊し、そして生物を殺す。
【００３５】
本発明の別の実施形態は、このような基材に、不快感を与える体臭を除去するか、または非常に減少させる能力を与える有機酸を吸収し、そして脱臭する処理された繊維基材の調製物である。ファブリックの匂いを吸収する能力は、従来型の洗濯手順によって必要な場合、再生され得る。不快感を与える体臭の分子の供給源は、第一にｌｉｐｏｐｈｉｌｉｃｄｉｐｈｔｈｅｒｏｉｄという名称の細菌の一種の老廃物である。この種の細菌は、ヒトの皮膚表面上で生存し、そして第一にアポクリン腺からの分泌物を消化する。ｌｉｐｏｐｈｉｌｉｃｄｉｐｈｔｈｅｒｏｉｄの悪臭を放つ老廃物は、最も有意な成分が３−メチル−ヘキセン酸である有機酸である。揮発性有機酸は、極度な低濃度においてさえ、非常に不快感を与える匂いを有すると、一般に考えられている。処理された繊維基材の匂いを吸収する能力は、仕上げのアミン基の塩基性から生じる。酸は、アミン含有ポリマーの遊離アミン基と反応し、非揮発性イオン複合体を形成する。このイオン複合体形成が起こる程度は、酸および塩基の相対的強度に依存する。本発明の場合において、この反応は、１万に１つの酸の分子から１００万に１つの酸の分子までの間のみが、非イオン化形態、潜在的に揮発形態において見出される程度までイオン複合体の形成に偏る。従って、未反応アミン基が処理されたファブリック中で利用可能な限り、処理されたファブリック中の揮発有機酸の濃度は、検出不可能または殆ど検出不可能である点まで低下する。
【００３６】
従来型の匂い吸収材（例えば、活性炭素）に対する本発明の利点は、繊維基材の匂い吸収能力を再生する能力である。アミンが弱塩基の場合、基質を塩基のｐＫ_ｂ以上のｐＨを有する水溶液に曝露することが、殆どのアミン複合体を脱プロトンし、そしてアミン−酸複合体の分離を生じる。悪臭を放つ有機酸の共役塩基の形態は、洗濯液中に洗い流され、繊維表面上の遊離アミン基を残す。１０のｐＨは、殆どのアミンのｐＫ_ｂ以上であり、そして洗濯洗剤溶液（例えば、Ｔｉｄｅ（登録商標））は代表的にこのｐＨ以上を有する。従って、従来型の洗濯手順は、ファブリックの匂い吸収能を再生するのに十分である。
【００３７】
本発明のさらなる実施形態は、耐久性様式での繊維基材のために、他の仕上げを組み合わせるのに関与し得る反応性アミン基を伴う繊維表面の調製物である。これは、繊維が例えば、ポリエステル中、およびナイロン中の有意な数の反応基なしに、ポリマーから構成される場合、特に有用である。本発明のアミン含有ポリマー仕上げで処理された繊維は、繊維表面上の反応基を提示する。改変繊維と反応する基を含む第二仕上げでのさらなる処理は、第二仕上げ用の耐久性を生じる。望ましい耐久性のある第二仕上げの例としては、以下が挙げられる：染料、柔軟剤、撥水剤、撥水／撥油剤、防虫剤、抗菌剤処理および／または抗真菌剤処理、帯電防止仕上げ、および親水性仕上げ。
【００３８】
第二仕上げの反応性官能基の性質は、アミン含有ポリマーの反応基に依存する（上記を参照のこと）。アミン反応基の例としては、以下が挙げられる：イソチオシアネート、イソシアネート、アシルアジド、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル、塩化スルホニル、アルデヒド、グリオキサール、エポキシド、オキシラン、炭酸塩、アリール化剤、イミドエステル、カルボジイミド、無水物、およびハロヒドリン。ヒドロキシル反応性官能基としては、以下が挙げられる：エポキシド、ハロヒドリン、オキシラン、カルボニルジイミダゾール、炭酸Ｎ，Ｎ’−ジスクシンイミジルまたはＮ−ヒドロキシスクシンイミジルクロロホルメート、アルキルハロゲン、イソシアネート、およびＮ−メチロール尿素。チオール基は、以下と反応する：ハロアセチル誘導体およびアルキルハライド誘導体、マレイミド、アジリジン、アクリロイル誘導体、アリール化剤、ならびにチオールジスルフィド交換試薬（例えば、ピリジルジスルフィド、ジスルフィド還元剤、および５−チオ−２−ニトロ安息香酸）。カルボキシレート反応基としては、以下が挙げられる：ジアゾアルカン化合物およびジアゾアセチル化合物、カルボニルジイミダゾール、カルボジイミド、ならびにＮ−メチロール尿素。
【００３９】
以下の実施例は、例示の目的のみのために意図される。当業者は、他の実施形態を認識し、他の実施形態の全ては、本発明の一部分とみなされる。
【実施例】
【００４０】
（実施例１）
ｐＨ９．０での、１０％ポリエチレンイミン（ＰＥＩ、分子量７０，０００、ＮｉｐｐｏｎＳｈｏｋｕｂａｉ）および５％の１，３−ジクロロ−２−プロパノール（ＤＣＰ、ＡｌｄｒｉｃｈＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｒｐ．）の１００．０ｇ溶液が、３３．３ｇのＰＥＩ（３０％溶液）と５０．０ｇの水とを混合することによって調製され、塩酸（ＶＷＲ）でｐＨを調整し、付加的な水を質量が合計９５．０ｇになるまで添加し、次いで５．０ｇのＤＣＰを添加した。未染色で、織られたマイクロデニールポリエステルファブリックの布切れ（ｓｗａｔｃｈ）は、この溶液中に液浸されたか、パッドローラーを介して処理されたか、または「パディングされ（ｐａｄｄｅｄ）」、そして１２１℃で、５分間、強制空気乾燥器（ｆｏｒｃｅｄ−ａｉｒｏｖｅｎ）で硬化された。同一ファブリックのコントロールの布切れ（Ｃ−１）は、ｐＨ９．０で水中に液浸され、第二コントロールの布切れ（Ｃ−２）は、ｐＨ９．０で１０％ＰＥＩ中に液浸された。コントロールの布切れすべては、パディングされ、次いで１２１℃で、５分間、強制空気乾燥器で硬化された。布切れの全ては、４等分に切断された。４等分のうちの１組は、冷たい水道水中に２０分間、個々にすすがれ；この組は、本明細書中では、ゼロ（０）家庭の洗濯（ＨＬ）サンプルという。４等分のうちの残りの３組は、ＡＡＴＣＣ技術マニュアル（１９９９）に報告されている、ＡｍｅｒｉｃａｎＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎｏｆＴｅｘｔｉｌｅＣｈｅｍｉｓｔｓａｎｄＣｏｌｏｒｉｓｔｓ（ＡＡＴＣＣ）法１２４−１９９６に従って、５回、１０回、または２０回、機械で洗濯された。洗濯完了の際に、４等分の全ては、半分に切断された。半分の１組は、下記のように染められ、半分の残りの組は、匂い吸収の分析用に使用された。
【００４１】
染められるサンプルの布切れは、３０分間、染料ＡｃｉｄＲｅｄ３７（２０：１液体：物品比）の０．１％水溶液中に配置された。染色完了の際に、これらのサンプルが染色槽から除去され、そして１分間、冷たい水道水中で個々にすすがれた。着色の程度は、表１の「色」欄見出しの下（「ｄ」は暗い、「ｌ」は明るい）に記述され、そして記録された。未処理ポリエステルは、酸染料に対して、殆どないかまたは全くない親和性を有するのに対して、ＰＥＩは、酸染料に対して強い親和性を有し、それでこの試験が、ＰＥＩの存在の優れた指標である。
【００４２】
匂いの分析は、以下のように行われた：０．０１％酪酸溶液の１滴が、各布切れ上に配置され、次いでこの１滴を乾燥させた。審査員は次いで、各布切れの匂いを嗅ぎ、そして匂いを、強い、弱い、または目立たないと評定した。審査員の全般的な印象は、表１の「匂い」欄見出しの下に記録される。
【００４３】
【表１】

（実施例２）
４％ＰＥＩ（ＢＡＳＦ、Ｍｎ＝６０，０００）、３％１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテル（Ｓｉｇｍａ−ＡｌｄｒｉｃｈＣｏｒｐ．）、および０．１％ＷｅｔＡｉｄＮＲＷ（ＢＦＧｏｏｄｒｉｃｈ）の溶液は、ビーカー中で２４．０ｇのＰＥＩ、０．３ｇのＷｅｔＡｉｄＮＲＷと２４００．０ｇの蒸留水とを混合することによって調製された。この溶液のｐＨは、８５％のリン酸（Ｂａｋｅｒ）を用いて、９．０に調整された。混合した質量を２９１．０ｇにする十分な水が添加され、９．０ｇの１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテルを、添加した。この処方物（処方物Ａ）は次いで、十分に攪拌された。
【００４４】
処方物Ｂは、ｐＨ９．０で４％ＰＥＩ、および０．１％ＷｅｔＡｉｄの水溶液（３００．０ｇ）であった。
【００４５】
処方物Ｃは、３％１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテル、および０．１％ＷｅｔＡｉｄの水溶液（３００．０ｇ）であった。
【００４６】
処方物Ｄは、水酸化ナトリウム（Ａｌｄｒｉｃｈ．）を用いて、ｐＨ９．０に調整した０．１％ＷｅｔＡｉｄ（３００．０ｇ）の水溶液であった。
【００４７】
ポリエステルファブリックおよび綿ファブリックの３様式の布切れを、各溶液中に液浸した。この布切れは次いで、均一の湿潤したピックアップ（ｐｉｃｋ−ｕｐ）にパディングされ、次いで１５７℃で、ファブリックの乾燥点を過ぎて１５秒間、乾燥させた。これらのサンプルは次いで、ＡＡＴＣＣ法１２４−１９９６に従って、３０回洗濯された。小さな布切れは、洗濯前ならびに１回目および３０回目の洗濯後にファブリックから切り取られた。匂いの吸収試験は、実施例１に記載されるような各々の小さな布切れ上で行われた。
【００４８】
処方物Ａを用いて処理された布切れは、３０回の洗濯後、匂いを吸収したのに対して、その他の処理サンプルは、吸収しなかった。
【００４９】
（実施例３）
５％エトキシル化ＰＥＩ（ＢＡＳＦ）、０．１％ＷｅｔＡｉｄＮＲＷ（ＢＦＧｏｏｄｒｉｃｈ）、および３％１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテル（Ｓｉｇｍａ−ＡｌｄｒｉｃｈＣｏｒｐ．）の５００．０ｇ溶液である、処方物Ａは、６７．５ｇのエトキシル化ＰＥＩ、０．５ｇのＷｅｔＡｉｄと４１７．０ｇの水とを混合することによって調製された。１５．０ｇの１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテルは次いで、添加され、そしてこの溶液が十分に攪拌された。
【００５０】
処方物Ｂは、５００．０ｇの０．１％ＷｅｔＡｉｄ溶液からなった。
【００５１】
３種類の織られたポリエステル様式の布切れ（綿編物、および９０／１０の綿／ライクラの編物）が切断され、そして２種類の処方物のうちの１つの中に液浸された。これらの布切れは、均一な湿潤したピックアップにパディングされ、次いで１５７℃で、ファブリックの乾燥点を過ぎて１５秒間、乾燥させた。これらのサンプルは次いで、ＡＡＴＣＣ法１２４−１９９６に従って、３０回、洗濯された。小さな布切れは、洗濯前ならびに１回および３０回の洗濯後にファブリックから切り取られた。
【００５２】
匂いの吸収試験は、０．０１％酪酸を使用して、３０回洗濯された布切れ上で行われた。審査員は、処理されたサンプルの匂いと未処理のコントロールとを比較した。コントロールは、３の値を割り当てた。匂いが処理された布切れで検出され得ない場合、０の値を割り当てた。処理されたファブリックにおける任意の検出可能な酪酸の匂いは、コントロールに比較して、１〜３と評価された。３０回の家庭で洗濯した小さな布切れはまた、実施例１に記載される手順に従って、染められた。
【００５３】
染色および匂い試験からの結果が、表２に作表される。ポリエステルの布切れは、ＰＥＴ番号として、綿はＣＯＴとして、そして綿／ライクラ混合物はＣ／Ｌとして、識別される。接尾語Ｔは、処方物Ａを用いる処理を示し、接尾語Ｕは、処方物Ｂを用いる処理を示す。
【００５４】
【表２】

（実施例４）
３０％ＰＥＩ（ＮｉｐｐｏｎＳｈｏｋｕｎａｉ、Ｍｎ＝７０，０００）の１００．０ｇの部分は、７．８ｇのグリシドール（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｏｒｉｃｈ）と混合した。このグリシドールを、１．５時間、室温でＰＥＩと反応させた。ポリエチレンイミンとグリシドールとの完全な反応性が、想定された。生じた生成物、グリシドールがグラフトされたポリエチレンイミンは、以下、ＰＥＩ−ｇ２０といわれる。このＰＥＩ−ｇ２０は、３５％水溶液として、さらなる精製なしに使用された。
【００５５】
一連のパッドバス（ｐａｄ−ｂａｔｈ）処方物が調製され；全てが塩酸（ＶＷＲ）を用いて、ｐＨ３．５に調整された。処方物Ａは、水からからなった。処方物Ｂは、１０％ＰａｔＣｏＲｅｚＰ−５３（ＤＭＤＨＥＵ樹脂、ＢＦＧｏｏｄｒｉｃｈ）からなった。処方物Ｃは、１２．６％ＰＥＩ−ｇ２０からなった。処方物Ｄは、１０％ＰａｔＣｏＲｅｚＰ−５３および１２．６％ＰＥＩ−ｇ２０からなった。各処方物について、綿の２種類の布切れは液浸され、次いでパディングされ、そして３分間、乾燥され／硬化された。各処方物の１種類の布切れは、ＡＡＴＣＣ法１２４−１９９６に従って、５回、洗濯された。
【００５６】
この布切れは次いで、ＡＡＴＣＣ試験法１００に従って、抗菌活性を試験された。この結果は、表３に記録される。サンプルＩＤは、このサンプルが液浸した処方物に対応する。用語「ＴＭＴＣ」は、あまりにも多くの細菌コロニーの存在で、計数できないことを示す。ＰＥＩ−ｇ２０は、０回および５回の家庭の洗濯の両方（サンプルＣおよびサンプルＤ）の試験細菌の本質的に即効的な殺傷をもたらすことに注目すべきである。
ＰａｔＣｏＲｅｚＰ−５３中のＤＭＤＨＥＵ樹脂は、おそらくはＤＭＤＨＥＵ樹脂が分解される場合に、ホルムアルデヒドの遅い遊離が原因で、抗菌活性をまた、有する（サンプルＢ）；しかし、この影響は大変遅い。未処理のコントロール（サンプルＡ）は、抗菌活性を有さない。
【００５７】
【表３】

（実施例５）
２５％ＬｕｐａｓｏｌＳＣ−８６Ｘ（ＢＡＳＦ）、１．５％ＲｅｐｅａｒｌＭＦ（ＭｉｔｓｕｂｉｓｈｉＣｈｅｍｉｃａｌＣｏ．）、および０．１％ＷｅｔＡｉｄＮＲＷ（Ｎｏｖｅｏｎ）の４００リットル溶液を調製し、そしてモンフォールテンターフレーム（Ｍｏｎｔｆｏｒｔｔｅｎｔｅｒｆｒａｍｅ）上のパッドバス中に配置した。１分間あたり２３．５ヤードで動く乾燥した開口幅１００％ポリエステルファブリックの６様式（ｓｔｙｌｅ）（１−６）がこの溶液を通過し、次いで圧搾ロールパッドセットを５５ｐｓｉで通過し、平均１０６％の湿潤ピックアップを達成する。このファブリックは次いで、３２０°Ｆで、オーブンセットを通過し；このファブリックはこの温度で１４秒の滞留時間を有した。この最終的なファブリックは、酪酸の匂いを吸収する能力を試験され、次いで各仕上げ様式の布切れが、ＡＡＴＣＣ法１２４−９６に従って、２０回、洗濯され、そして再度試験された。同一の６様式の未処理の布切れもまた、比較として、同一様式で試験された。この結果は、表４に記録される。
【００５８】
この試験は、以下のように行われた：１滴の希酪酸は、布切れ上に配置され、そしてファブリック中に吸収される時間を見越しておき、次いで審査員は布切れの匂いを嗅ぐ。匂いがいずれの審査員によっても検出され得ない場合、１滴のより濃縮された酪酸溶液を繊維上に配置し、そしてファブリックが再度評価された。この手順は、全審査員が酪酸の匂いを嗅ぎ得るまで繰り返された。各審査員は、各審査員が匂いを検出し得た酪酸濃度を（百万分率で）記録し；この濃度は、匂いスコアといわれる。次いで、各布切れの匂いスコアを平均した。
【００５９】
【表４】

Claims

反応基、架橋剤、および揮発性溶媒を有するアミン含有ポリマーを含む、繊維基材用の仕上げ剤であって、該仕上げ剤は、クリーニング手順に対して耐久性である、仕上げ剤。
前記繊維基材に抗菌特性を提供する、請求項１に記載の仕上げ剤。
前記繊維基材に悪臭の体臭を排除するかまたは良好に減少させる能力を提供する、請求項１に記載の仕上げ剤。
前記能力が再生可能である、請求項３に記載の仕上げ剤。
アミン含有ポリマーを備える繊維基材であって、該アミン含有ポリマーが、該繊維基材の繊維表面上に架橋されて、クリーニング手順に対して耐久性の樹脂製コーティングを形成する、繊維基材。
耐久性の抗菌特性を示す、請求項５に記載の繊維基材。
悪臭の体臭を排除するかまたは良好に減少させる耐久性の能力を示す、請求項５に記載の繊維基材。
前記能力が再生可能である、請求項７に記載の繊維基材。
請求項５〜８のいずれか一項に記載の繊維基材であって、該繊維基材が、少なくとも１つの追加の仕上げ剤をさらに含む合成繊維であり、該追加の仕上げ剤がクリーニング手順に対して耐久性である、繊維基材。
前記追加の仕上げ剤が反応性色素である、請求項９に記載の繊維基材。
繊維基材に抗菌特性を提供するための方法であって、該方法は、耐久性の抗菌特性を示す繊維基材を得るために、以下：
処理組成物に該繊維基材を曝す工程であって、該処理組成物が、
反応基、架橋剤、および揮発性溶媒を含有するアミン含有ポリマー
を含む、工程；ならびに
該繊維基材を加硫する工程、
を包含する、方法。
繊維基材に悪臭の体臭を排除するかまたは良好に減少させる能力を提供するための方法であって、該方法は、悪臭の体臭を耐久的に排除するかまたは良好に減少させる能力を示す、処理された繊維基材を得るために、以下：
処理組成物に該繊維基材を曝す工程であって、該処理組成物が、
反応基、架橋剤、および揮発性溶媒を含有するアミン含有ポリマー
を含む、工程；ならびに
該繊維基材を加硫する工程、
を包含する、方法。
前記繊維基材が臭いを吸収する能力を再生するために、ｐＨ１０以上の水溶液に、前記処理された繊維基材を曝すさらなる工程を包含する、請求項１２に記載の方法。
合成繊維基材上に耐久性の仕上げ剤を提供するために該合成繊維基材を処理するための方法であって、該方法は、合成繊維を得るために、以下：
第一の仕上げ剤に該繊維基材を曝す工程であって、該第一の仕上げ剤が、
処理された繊維基材のその表面に、反応基を与えるための、反応基、架橋剤、および
揮発性溶媒を含有するアミノ含有ポリマー
を含む、工程；
該処理された繊維基材を加硫する工程；ならびに
第二の仕上げ剤に該処理された繊維基材を曝す工程であって、該第二の仕上げ剤が、
該処理された繊維基材上の反応基と反応する基
を含む、工程、
を包含し、ここで、該第二の仕上げ剤がクリーニング手順に対して耐久性である、方法。
前記合成繊維基材が、前記第一の仕上げ剤および前記第二の仕上げ剤に同時に曝される、請求項１４に記載の方法。
前記合成繊維基材が、前記第一の仕上げ剤に曝された後、かつ前記加硫工程の前または後に、該合成繊維基材が前記第二の仕上げ剤に曝される、請求項１４に記載の方法。
前記第二の仕上げ剤が、反応性色素である、請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の方法。
前記アミン含有ポリマーが、前記揮発性溶媒中に配置される前に、架橋剤と一部反応される、請求項１１〜１７のいずれか一項に記載の方法。