JP2007504371A - ジプロピレングリコールｎ−プロピルエーテルを使用するドライクリーニング方法 - Google Patents

Abstract

ドライクリーニングの方法が開示されている。本方法においては、ジプロピレングリコールｎ−プロピルエーテル（ＤＰｎＰ）を含み、シロキサンおよびポリスルホン酸を本質的に含まない組成物を使用する。前記組成物は少なくとも約８０重量％のＤＰｎＰおよび最大約１５重量％の水を含むものである。本発明の方法は抜群の染み除去を可能にし、同時に布の過度の収縮、または汚れの再付着を回避するものである。

Description

本発明は布および繊維のドライクリーニングのための方法に関するものである。詳細には、本発明はジプロピレングリコールｎ−プロピルエーテルを含む組成物を使用するドライクリーニング方法である。

従来のドライクリーニング方法は、塩素化炭化水素溶媒、最も一般的にはパークロロエチレン（ＰＥＲＣ）を少量の水および洗剤と組み合わせて使用する。ＰＥＲＣは生地に悪影響を与えず、不燃性で、しかも回収が容易である一方、近年環境および健康に危険なものとして攻撃されている。ＰＥＲＣは特に危険大気汚染物（ＨＡＰ）としてリストに挙げられていて、非生分解性であり、おそらくヒトの発癌物質である。

近年クリーニング業は、炭化水素（たとえばＣＰＣｈｅｍ社のＥｃｏＳｏｌｖ^TMドライクリーニング液）およびグリコールエーテルを含む、毒性を減らしたＰＥＲＣ代替物で対応してきた。グリコールエーテルの１種である、ジプロピレングリコールｎ−プロピルエーテル（ＤＰｎＰ）は他の必須成分と組み合わせて使用されてきた。たとえばＤＰｎＰは、通常の衣類乾燥機内の家庭ドライクリーニングのために、ポリスルホン酸、基材、および他の成分と共に使用されてきた（たとえば米国特許第６０８６６３４号 および ６０３６７２７号参照）。ポリスルホン酸は汚れの付いた布を洗濯してきれいにする際に助けになる決定的に重要な意味を持つ成分である。

もう１つの環境に優しいＰＥＲＣ代替物は、ＧｒｅｅｎＥａｒｔｈ Ｃｌｅａｎｉｎｇ社から入手可能で、環状シロキサンを、場合によってグリコールエーテル（ＤＰｎＰでもよい）またはその他の有機溶媒（たとえば米国特許第６０４２６１７号および６０６３１３５号参照）と組み合わせて使用している。環状シロキサンは、望ましい引火点、生地を傷めない性質、油性の汚れに対するすぐれた溶解性を有する。シロキサンは毒性が低い一方、洗浄力は比較的低く、避けることが望ましい。

他のグリコールエーテルがドライクリーニングに使うように薦められてきた。最も目立つものは、プロピレングリコールｔｅｒｔ−ブチルエーテル（ＰＴＢ）、プロピレングリコールｎ−ブチルエーテル（ＰＮＢ）、ジプロピレングリコールｔｅｒｔ−ブチルエーテル（ＤＰＴＢ）およびジプロピレングリコールｎ−ブチルエーテル（ＤＰＮＢ）である。たとえば、すべてＲｙｎｅｘ Ｈｏｌｄｉｎｇｓ， Ｌｔｄ社に譲渡されたものであるが、米国特許第５８８８２５０号、第６１５６０７４号、第６２７３９１９号、および第６３５０２８７号を参照されたい。特に米国特許第６２７３９１９号および第６３５０２８７号特許はＤＰＴＢをＰＥＲＣに対する顕著な優位性を有する代替物としている。ＤＰＴＢは高い引火点および洗浄力を有している。使用のために指示された組成はＤＰＴＢ／水（重量で９：１を超える）混合物である。ＤＰＴＢを含むグリコールエーテルの使用はドライクリーニングにおけるＰＥＲＣ置き換えへ向かう重要な一歩を代表するものである。

これまでに相当の進歩はなされてきたが、クリーニング業はＰＥＲＣのより良い代替物を求め続けている。特にクリーニング業は、シロキサン、ポリスルホン酸、またはその他の複雑なもしくは高価な化合物を含まない液体で布および繊維をドライクリーニングする方法からは利益を得るであろう。改良されたドライクリーニングの方法とは、油性の汚れ（たとえばバターまたは動物性脂肪）およびより水溶性の汚れ（たとえば茶または血）の両者に対して効果的なものであろう。特に幼い子供たちの親たちにとって常に関心のあることは、草で付いた染みに対してもっと効果のあるクリーニング方法である。好ましいのは、クリーニング方法が汚れの再付着（ＰＥＲＣにとっても洗剤なしで使用するならば問題になる）を防止するのに役立つことであろう。理想的な洗浄剤は、容易に入手できる安価な化合物であって、しかも炭化水素またはＤＰＴＢを基剤とする洗浄剤のような市販のＰＥＲＣ代替物の性能を凌ぐものであろう。最後に、クリーニング方法は布地に悪影響を与えるものであってはならない。特に、洗浄方法は過度の（すなわち約２％を超える）収縮をおこしてはならない。

本発明は布または繊維をドライクリーニングするための方法である。本発明の方法は、少なくとも約８０重量％のジプロピレングリコールｎ−プロピルエーテル（ＤＰｎＰ）を含み、シロキサンおよびポリスルホン酸を本質的に含まない組成物を使用することを含む。前記組成物は過度の収縮を助長することなしに約１５重量％の水を含むことができる。

本発明者らは、驚いたことに、シロキサンまたはポリスルホン酸なしでＤＰｎＰを使用してすぐれた結果が得られることを見出した。本発明の方法は、油性および水溶性の汚れを除去することについて、ＰＥＲＣおよびその市販の代替品と比較して、有効性を改善した。そのうえ、本発明の方法は草による染みに対して際立ってすぐれている。本発明の方法は汚れの再付着を回避し、しかも容易に入手できて安価な成分を使用するものである。要約すれば、本発明の方法は、布に悪影響を与えない、環境にとって受容できるＰＥＲＣの代替物を供給する一方で、広範囲な種類の染みのすべてにわたって改良された洗浄力を提供するものである。
（発明の詳細な説明）
本発明の方法は布のドライクリーニングに使用される。適当な布にはドライクリーニング法が適している任意の繊維製品が含まれる。それらの繊維製品には、たとえば木綿、羊毛、絹、レーヨン、ポリエステル、ナイロン、アセテート、ポリオレフィン、アクリル系、スパンデックス、およびこれらのブレンドを含む広範囲の天然および合成繊維から造られた製品が含まれる。布の用途で適当なものには、衣料品および装飾品、寝具類、家具用カバー、敷物、壁カバー、カーテン、ナプキン、テーブルクロス等が含まれる。本発明の方法は、羊毛繊維を含めて、それが布を作るために使われる前に、繊維をドライクリーニングするために使用することもできる。

本発明の方法では、溶媒としてジプロピレングリコールｎ−プロピルエーテル（ＤＰｎＰ）が使用される。ＤＰｎＰは通常異性体の混合物として製造され、その異性体は、第一級または第二級ヒドロキシル基を有していてよく、また頭頭または頭尾のオキシプロピレン基の配置を有していてもよい。主たる異性体は通常第二級ヒドロキシル基を有している。ＤＰｎＰ異性体の分子式はすべてＣ₉Ｈ₂₀Ｏ₃である。ＤＰｎＰの製造における副生物として生じた少量の他の化合物もまた存在する可能性がある。ＤＰｎＰはＤｏｗａｎｏｌ（登録商標）ＤＰｎＰとしてＤｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから、およびＡＲＣＯＳＯＬＶ（登録商標）ＤＰｎＰとしてＬｙｏｎｄｅｌｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから市販されている。

本発明の方法を実施する際に有用な組成物は少なくとも約８０重量％のＤＰｎＰを有するものである。さらに好ましいのは、組成物が少なくとも約９０％、最も好ましいのは少なくとも約９５％のＤＰｎＰを有することである。前記組成物は環状シロキサン（たとえば米国特許第６０４２６１７号参照）およびポリスルホン酸（たとえば米国特許第６０８６６３４号参照）を本質的に含まない。「本質的に含まない」とは、前記組成物がこれらの成分の各々を含む量が０．１重量％未満、好ましくは、０重量％であるという意味である。本発明者らは、ＤＰｎＰですぐれたドライクリーニングを遂行するために、これらの成分が必要でないことを見出した。

前記組成物は最高で約１５重量％の水を含む。水は多くの汚れ、特に血または茶のような実質上水溶性の汚れを溶かすことに役立つ。しかしながら、ドライクリーニングの処方に水が多すぎることは、多くの布地（たとえば木綿または羊毛）を収縮させることになるので、避けるべきである。したがって、好ましい組成物の水分は最大約１０重量％である。たとえば、下の表２中の結果を参照されたい。約２％を超える収縮値は一般に望ましくない。ＤＰｎＰ８５重量％および水１５重量％の配合で、ウーステッドフランネルの場合、４％を上回る収縮が起こる。

場合によっては、前記組成物はドライクリーニング業で通常使用される成分をさらに含む。たとえば、前記組成物は他のグリコールエーテル、グリコールエステル、グリコールエーテルエステル、アルコール（特にＣ₈〜Ｃ₁₂脂肪族アルコール）、炭化水素等、およびそれらの混合物のような他の有機溶媒を含み得る。前記組成物はまた、洗剤、静電気防止剤、界面活性剤、布地柔軟剤、増白剤、防虫剤、再付着防止剤、芳香剤等を含むこともできる。通常の添加剤のいくつかの例については、米国特許第６０８６６３４号を参照されたい。

様々なよく知られたドライクリーニング技術を使用することが可能である。代表的な商業的方法では、ドライクリーニング溶媒、洗剤、およびその他の添加剤を入れた回転ドラム型の洗濯機中で、衣類を回転させる。回転ドラムからクリーニング組成物を抜き出し、衣類を遠心にかけて大部分の液体を除去する。それから衣類を、乾燥機中で熱した空気中で回転させて、少量残っているクリーニング液を除く。クリーニング組成物は吸着、蒸留、またはこれらの方法の組み合わせによって精製した後、再使用する。本発明の方法は家庭ドライクリーニングに応用しても役立つことが期待される。

洗浄力はクリーニング業にとって決定的に重要で、ＤＰｎＰは広範囲の通常の種類の染みを除去するために非常に効果的である。下の表１で報告する予備的な結果は、ＤＰｎＰ／水（９５：５）混合物が相当な染み除去能力を有することを示唆している。表３にまとめた、その後のもっと総合的な研究で、さらにもっと目覚ましい結果が出た。下で述べるようにして測定し計算した染み指数（ｓｔａｉｎ ｉｎｄｅｘ）（ＳＩ）に関して、ＤＰｎＰ／水（９５：５）混合物は試験した他のすべての洗浄液（炭化水素洗浄液およびＤＰＴＢ系洗浄液を含む）を凌駕した。

特に、ＤＰｎＰ／水混合物は、バター、粘土、ベビーフード、草、赤色染料／動物性脂肪、泥炭、赤ワイン、およびカレーを含む、試験した１５種の染みのうち、８種を除去するうえで最高であった。草による染みに対する性能は特に注目に値する。さらに、他の４種の染み、すなわち、茶、スパゲティソース、血、およびデザートを除去する有効性に対してＤＰｎＰ／水混合物を凌駕したのは水だけであった。ドライクリーニングにおいて、水は或る限度まで（通常１０％以下）しか許容できないので、ＤＰｎＰ／水（９５：５）混合物が、事実上１５種の染みのうち１２種のために選択するドライクリーニング溶媒である。

表ＡにＤＰｎＰを使用することによる改善の集計を示す。他の洗浄剤と比較して、ＤＰｎＰは全体として３９〜１６７％多くの染みを除去した。

重要なこととして、ＤＰｎＰは収縮を助長しない。表２中の結果が示すように、布を浸す水の量が増えるほど収縮が大きいという結果になる。しかし、ＤＰｎＰ／水（９０：１０）混合物は、それでもなお、ウーステッドフランネル布地で２％未満の許容し得る収縮を示した。

本発明の方法は良好な洗浄特性を示すものである。ＤＰｎＰはＰＥＲＣに比較して染み除去能力に関してばかりでなく、汚れ再付着に関してもまた改良された有効性を提供する。表３中の白色度指数（ＷＩ）の数字が示すように、ＰＥＲＣが全体として最低のＷＩ値（６４．４）を有し、それはＰＥＲＣの、非常に油性の強い汚れ（たとえばエンジンオイル）を除去し、それから洗剤が不在であると、その汚れが布に再付着することを止められないという傾向の反映である。対照的にＤＰｎＰ／水（９５：５）混合物は９７．９という高いＷＩを示した。洗剤がなくてさえ、このＤＰｎＰ／水混合物は汚れをよく除去し、しかも汚れが布地に再付着させないように維持する。

本発明は入手容易な安価な成分を使用するものである。結果が示すように、ＤＰｎＰですぐれたドライクリーニング結果を達成するために、環状シロキサンまたはポリスルホン酸を使用する必要はない。まとめると、本発明の方法は、広範囲な通常の種類の染みのすべてにわたって改良された洗浄力を提供し、同時に布地に悪影響を及ぼさない、環境にとって許容し得るＰＥＲＣ代替物を供給するものである。

次の実施例は単に本発明を例証するだけのものである。当業者は本発明の趣旨および請求範囲の内にある多くの変形に気づくであろう。

試験方法
Ａ．染み／汚れ洗浄方法
１５種の異なった染みをつけた染色していない標準綿布（Ｔｅｓｔｆａｂｒｉｃｓ社が供給するＥＭＰＡ ｍｕｌｔｉｓｔａｉｎ）を２２×２２ｃｍのステンレス鋼の網にホチキスでとめる。取り付けた布を３．８リットル（１ガロン）の容器内に入れ、調べる洗浄液（６００ｇ）を加える。容器を密封し、機械的回転機に置いて、回転機の速度を毎分３０回転（３０ｒｐｍ）にして１０分回転させる。容器が回転すると、洗浄剤が布を通して流れて、染みを除去する。布を放置して液をしたたり出させ、次いで布を室温で１晩乾燥させる。洗浄液のＡＰＨＡ色をハンター（Ｈｕｎｔｅｒ）色彩計またはそれと同等の機器を使用して測定する。全体の色除去結果は表１に示してある。
Ｂ．収縮試験方法
正方形の模様（１９×１９ｃｍ）を、ウーステッドフランネル布（無色、含油率＜０．５重量％、Ｔｅｓｔｆａｂｒｉｃｓ社から入手可能）の上に描く。縦糸（布の長さ）および横糸（布の幅）の両方向に入れたマークの寸法を測定する。次いで布を６００ｇの洗浄剤に浸漬して、３０ｒｐｍで１０分間回転させる（布はステンレス鋼の網につけない）。次に布を液から取り出し、過剰の洗浄剤をしたたらせて除き、湿った布を乾燥機により４８．９℃（１２０°Ｆ）で３０分乾燥し、それから室温で１晩放置して乾燥させる。それから正方形模様の寸法変化を、縦糸および横糸両方向の模様の長さを測って、測定する。どちらの場合も、寸法変化百分率＝［（Ａ−Ｂ）／Ａ］×１００、式中Ａはもとの寸法、およびＢは洗浄後の寸法である。収縮試験結果は表２に示してある。
Ｃ．染み指数法
洗浄剤溶液のＡＰＨＡ色を測定することに加えて、本発明者らはＨｕｎｔｅｒＱｕｅｓｔＩＩ色彩計および次のパラメーターを用いて、処理した布試料の上の個々の染みの各々も解析した。
色目盛：ＣＩＥ Ｌ^*ａ^*ｂ^*。 光源：Ｄ６５（正午の日光をシミュレート）。測定角度：１０度。すべての測定は正反射光を含む様式で実施した。
白色度指数（ＷＩ）は次式により与えられる：
ＷＩ＝０．０１×Ｌ^*（Ｌ^*−５．７ｂ^*）
ここで、１００＝ＭｇＯ白色、および０＝黒色
染み指数（ＳＩ）は次式により与えられる。

ＳＩ＝［１００−Ｌ^*］＋［（ａ^*）絶対値＋（ｂ^*）絶対値］
ここで、０＝ＭｇＯ白色、１６０＝飽和赤橙色
最低のＳＩ値（最適染み除去を示す）は、色飽和が最低のとき（すなわち、ａ^*およびｂ^*の絶対値が０に近づくとき）および白色度指数（ＷＩ）が最高の（Ｌ^*が１００に近づく）ときに観測されるであろう。ＨｕｎｔｅｒＬａｂ社［米国バージニア州、レストン（Ｒｅｓｔｏｎ）所在］により用いられるＬ^*、ａ^*、ｂ^*色立体目盛上においてＬ^*軸は明暗を表わし、白色に対してＬ^*＝１００、黒色に対して０である。ａ^*軸においては、正の値は赤い着色および負の値は緑色を表わす。絶対値が大きいほど、色飽和が大きい。ｂ^*軸においては、正の値は黄色および負の値は青色を表わす。

ＳＩ値は最も低いときは０に接近し得る。Ｌ^*、（ａ^*）絶対値、および（ｂ^*）絶対値の最大値はそれぞれ６０、６０、および４０であるから、理論的には、ＳＩ値は１６０（飽和した赤橙色）まで高くなり得る。しかしながら実際問題として、一般にヒトの目は最高の色飽和レベルで色を検出できないので、最高の観測値は１００に接近するであろう。

試験する試料は布を平らにするために、望遠リング上に置く。確実に一貫性のある結果を得るために測定中は布の後ろに白いタイルを置く。最初の測定の後、布を９０度回して２度目の測定を行う。結果を平均してＬ^*、ａ^*、またはｂ^*の単一の数字を報告する（表Ａ〜Ｃを参照されたい）。この手法は布からの如何なる方向依存性織目効果をも減少させる。Ｌ^*、ａ^*、およびｂ^*に対して得た値は、以前に述べたようにＡＳＴＭ Ｅ３１３によって染み指数（ＳＩ）および白色度指数（ＷＩ）を計算するために使用する。

試料の計算
１．白色度指数：表ＡおよびＣのＬ^*およびｂ^*の測定値を使用するＤＰｎＰ／水（９５：５）、「染み無し」に対する値。

ＷＩ＝０．０１×Ｌ^*（Ｌ^*−５．７ｂ^*）
ＷＩ＝０．０１×９５．２［９５．２−（５．７）（−１．３５）］
ＷＩ＝０．０１×９５．２［９５．２＋７．６９５］＝９７．９
２．染み指数：表Ａ、Ｂ、およびＣのＬ^*、ａ^*およびｂ^*の測定値を使用するＤＰｎＰ／水（９５：５）、草による染みに対する値。

ＳＩ＝ ［１００−Ｌ^*］＋［（ａ^*）絶対値＋（ｂ^*）絶対値］
ＳＩ＝［１００−９３．０］＋［（−０．２８）絶対値＋（３．７１）絶対値］
ＳＩ＝７．０＋０．２８＋３．７１＝１１．０
３．平均染み指数：表３からのＳＩ値を使用するＤＰｎＰ／水（９５：５）に対する値。

平均ＳＩ＝［測定された全ＳＩ値の合計］／１５種の染み
平均ＳＩ＝［４６．４＋９．１＋３０．７．．．＋６５．６］／１５
＝５１２．５／１５＝３４．２
４．ＤＰｎＰ／水（９５：５）からの改善百分率：
ＤＰｎＰによる平均染み指数における改善％＝１００×［（ＳＩ_control−ＳＩ_comp）−（ＳＩ_control−ＳＩ_DPnP）］絶対値／（ＳＩ_control−ＳＩ_comp）
式中のＳＩ値は、ＤＰｎＰ／水（９５：５）の値（３４．２）、コントロールの値（４８．９）、および比較溶媒の値の平均染み指数である。

簡単化して、
改善％＝［（Ｓｌ_DPnP−ＳＩ_comp）］絶対値／（ＳＩ_control−ＳＩ_Comp）×１００
ＤＰｎＰ／水（９５：５）対Ｒｙｎｅｘ／水（９５：５）について：
改善％＝［（３４．２−３８．３）］絶対値／（４８．９−３８．３）×１００＝３９％
ＤＰｎＰ／水（９５：５）対ＥｃｏＳｏｌｖ^TMＤＣＦについて：
改善％＝［（３４．２−４３．４）］絶対値／（４８．９−４３．４）×１００＝１６７％

上記の実施例は例証のみを意図したものである。次の請求範囲が本発明を規定する。

Claims (11)

1. 水および少なくとも９５重量％のジプロピレングリコールｎ−プロピルエーテル（ＤＰｎＰ）を含む組成物を使用して、布または繊維をドライクリーニングすることを含む方法であって、前記組成物がシロキサンおよびポリスルホン酸を本質的に含まない方法。
2. 前記組成物が５重量％までの水を含む請求項１の方法。
3. 前記組成物が本質的にＤＰｎＰおよび水からなる請求項１の方法。
4. 前記の布が衣類である請求項１の方法。
5. 前記の繊維が羊毛繊維である請求項１の方法。
6. 水および少なくとも９５重量％のＤＰｎＰを含む組成物を使用して、布をドライクリーニングすることを含む方法であって、前記組成物がシロキサンおよびポリスルホン酸を本質的に含まない方法。
7. 前記組成物が５重量％までの水を含む請求項６の方法。
8. 前記の布が衣類である請求項６の方法。
9. （ａ）水および少なくとも９５重量％のＤＰｎＰを含む洗浄用組成物であって、シロキサンおよびポリスルホン酸を本質的に含まない洗浄用組成物の存在下に衣類を回転させること、
   （ｂ）洗浄用組成物から衣類を分離すること、および
   （ｃ）加熱した空気中で衣類を回転させて、衣類から洗浄用組成物を残さず除去することを含む方法。
10. 前記洗浄用組成物が約５重量％までの水を含む請求項９の方法。
11. 前記洗浄用組成物を、吸着、蒸留、またはこれらの方法の組み合わせによって精製した後、再使用する請求項９の方法。