JP2009120768A - 帯電防止剤および帯電防止撥水加工剤、それらを用いた帯電防止加工方法および帯電防止撥水加工方法、ならびに前記方法により処理された繊維製品 - Google Patents
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Abstract
Description
で表されるアニオンと、
下記式(2):
で表される四級アンモニウムカチオンおよび下記式(3):
で表されるピリジニウムカチオンからなる群から選択される少なくとも1種のカチオンと
からなる塩を含有することを特徴とするものである。
で表されるアニオンと、
下記式(2):
で表される四級アンモニウムカチオンおよび下記式(3):
で表されるピリジニウムカチオンからなる群から選択される少なくとも1種のカチオンと
からなる塩を含有することを特徴とするものである。
先ず、本発明の帯電防止剤について説明する。本発明の第一の帯電防止剤は、特定のビスアルキルスルホコハク酸アニオンと、特定の四級アンモニウムカチオンおよび特定のピリジニウムカチオンからなる群から選択される少なくとも1種のカチオンと、からなる塩を含有することを特徴とするものである。また、本発明の第二の帯電防止剤は、特定のビスアルキルリン酸アニオンと、特定の四級アンモニウムカチオンおよび特定のピリジニウムカチオンからなる群から選択される少なくとも1種のカチオンと、からなる塩を含有することを特徴とするものである。
本発明に用いられるビスアルキルスルホコハク酸アニオンは、下記式(1):
本発明に用いられるビスアルキルリン酸アニオンは、下記式(4):
本発明に用いられる四級アンモニウムカチオンは、下記式(2):
本発明に用いられるピリジニウムカチオンは、下記式(3):
本発明の帯電防止剤の製造方法は特に制限されないが、例えば、前記式(1)または(4)で表されるアニオンとアルカリ金属イオンとの塩、および前記式(2)で表される四級アンモニウムカチオンおよび前記式(3)で表されるピリジニウムカチオンからなる群から選択される少なくとも1種のカチオンとハロゲン化物イオンとの塩を、水と有機溶媒との混合溶媒中でイオン交換反応せしめることにより製造することができる。前記アルカリ金属イオンとしては、ナトリウムイオン、リチウムイオン、カリウムイオン等が挙げられ、また、前記ハロゲン化物イオンとしては、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン等が挙げられる。ここで用いられる有機溶媒としては、特に限定されないが、例えば、アセトン、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、メチルエチルケトン、酢酸エチル、テトラヒドロフラン、N−メチルピロリドンが挙げられる。また、水と有機溶媒との混合比率は特に制限されないが、水:有機溶媒の比率(体積比)が1:0.5〜1:2であることが好ましい。
次に、本発明の帯電防止撥水加工剤について説明する。本発明の帯電防止撥水加工剤は、本発明の帯電防止剤と撥水剤とを含有するものである。本発明の帯電防止撥水加工剤は帯電防止性と撥水性とを高水準でバランスよく付与することができる。
前記撥水剤としては、撥水機能を有するものであれば特に限定されないが、例えば、フッ素系、シリコーン系、炭化水素系、シリカ系の撥水剤が挙げられる。これらの撥水剤のうち、本発明の帯電防止剤と混合することにより帯電防止性と撥水性とをより高水準でバランスよく付与することができるという観点から、フッ素系撥水剤が特に好ましい。
次に、本発明の帯電防止加工方法について説明する。本発明の帯電防止加工方法は、本発明の帯電防止剤を用いて基材に帯電防止加工処理を施す方法である。具体的な方法としては、基材に本発明の帯電防止剤をスプレーまたは塗布する方法、あるいは基材を本発明の帯電防止剤に浸漬する方法などが挙げられる。これにより、本発明の帯電防止剤が基材表面に付着して基材に帯電防止性が付与される。また、本発明の帯電防止加工方法では、必要に応じて、帯電防止剤が付着した基材を基材に応じた条件で乾燥させてもよい。
本発明の帯電防止撥水加工方法は、本発明の帯電防止剤および撥水剤を用いて基材に帯電防止撥水加工処理を施す方法である。具体的には、基材に本発明の帯電防止撥水加工剤をスプレーまたは塗布する方法、あるいは基材を本発明の帯電防止撥水加工剤に浸漬する方法などが挙げられる。また、これらの方法では、必要に応じて、帯電防止撥水加工剤が付着した基材を基材に応じた条件で乾燥させてもよい。
本発明の繊維製品は、本発明の帯電防止撥水加工方法によって、例えば上記例示した繊維製品などに帯電防止撥水加工処理が施されたものである。本発明の繊維製品は帯電防止性と撥水性とを高水準でバランスよく有するものである。
JIS L1094:1997「織物及び編物の帯電性試験方法」に記載の「5.2 摩擦帯電圧測定法」に従って、得られた不織布の摩擦帯電圧を測定した。また、「5.1 半減期測定法」、に従って、得られた不織布について帯電圧が1/2に減衰するまでの時間(半減期)を測定した。なお、この半減期が短いほど不織布は帯電防止性に優れていることを意味する。
1.IPA/水法
表1に示す割合のイソプロピルアルコール(IPA)と水との混合液(約50μl)をスポイトで不織布上に滴下し、直径が約5mmの液滴を作成した。この液滴を5滴作成し、60秒間放置した後、液滴の形状を目視観察し、形状を保持している液滴の個数をカウントした。この試験を、表1に示す各IPA濃度の混合液について実施し、形状を保持している液滴の個数が4個以上となる最大IPA濃度を測定した。
JIS L1092に記載の「6.2 はっ水度試験(スプレー試験)」に準拠し、下記基準により撥水性を判定した。なお、判定値に+印を付記したものは下記基準値よりもわずかに撥水性が良好であることを示し、−印を付記したものは下記基準値よりもわずかに撥水性が劣ることを示す。
5:表面に湿潤や水滴の付着がないもの。
4:表面にわずかな湿潤があるか、または小さな水滴の付着があるもの。
3:湿潤の一部(半分未満)に湿潤を示すもの。
2:表面の半分に湿潤を示すもの。
1:表面全体に湿潤を示すもの。
ビス−2−エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウム0.02mol(8.89g)と塩化ベンジルジメチルドデシルアンモニウム0.02mol(6.80g)とを容量200mLのビーカーの中でアセトン25mLと純水25mLとの混合溶媒に溶解せしめた。得られた混合溶液(反応液)を大気中にて室温(約25℃)で7日間放置したところ、この反応液は水相と油相とに分離した。さらに、60℃の熱風乾燥炉中で4時間放置してアセトンを完全に揮発させた後、分液ロートを用いて水相を除去した。次いで、得られた油相に純水100mLを添加して水洗した後、水相を除去した。この精製操作を3回行った後、得られた油相に対して減圧下(約40mmHg)、90℃で4時間減圧乾燥処理を施し、ベンジルジメチルドデシルアンモニウム−ビス−2−エチルヘキシルスルホコハク酸からなる帯電防止剤を得た。この帯電防止剤の融点は−44℃、粘度(E型粘度計により標準ローターを使用し、25℃で測定)は14000mPa・sであった。
塩化ベンジルジメチルドデシルアンモニウムの代わりに塩化テトラオクチルアンモニウム0.02mol(10.0g)を用いた以外は実施例1−1と同様にしてテトラオクチルアンモニウム−ビス−2−エチルヘキシルスルホコハク酸からなる帯電防止剤を得た。この帯電防止剤の融点は−37℃、粘度(E型粘度計により標準ローターを使用し、25℃で測定)は7000mPa・sであった。
塩化ベンジルジメチルドデシルアンモニウムの代わりに塩化ヘキサデシルピリジニウム0.02mol(7.16g)を用いた以外は実施例1−1と同様にしてヘキサデシルピリジニウム−ビス−2−エチルヘキシルスルホコハク酸からなる帯電防止剤を得た。この帯電防止剤の融点は−51℃、粘度(E型粘度計により標準ローターを使用し、25℃で測定)は3400mPa・sであった。
塩化ベンジルジメチルドデシルアンモニウムの代わりに塩化オクチルピリジニウム0.02mol(4.56g)を用いた以外は実施例1−1と同様にしてオクチルピリジニウム−ビス−2−エチルヘキシルスルホコハク酸からなる帯電防止剤を得た。この帯電防止剤の融点は0℃、粘度(E型粘度計により標準ローターを使用し、25℃で測定)は5000mPa・sであった。
ビス−2−エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウムの代わりにビス−2−エチルヘキシルリン酸ナトリウム0.02mol(6.44g)を用いた以外は実施例1−1と同様にしてベンジルジメチルドデシルアンモニウム−ビス−2−エチルヘキシルリン酸からなる帯電防止剤を得た。この帯電防止剤の融点は−45℃、粘度(E型粘度計により標準ローターを使用し、25℃で測定)は4500mPa・sであった。
塩化ベンジルジメチルドデシルアンモニウムの代わりに塩化テトラオクチルアンモニウム0.02mol(10.0g)を用いた以外は実施例1−5と同様にしてテトラオクチルアンモニウム−ビス−2−エチルヘキシルリン酸からなる帯電防止剤を得た。この帯電防止剤の融点は−39℃、粘度(E型粘度計により標準ローターを使用し、25℃で測定)は6100mPa・sであった。
塩化ベンジルジメチルドデシルアンモニウムの代わりに塩化ヘキサデシルピリジニウム0.02mol(7.16g)を用いた以外は実施例1−5と同様にしてヘキサデシルピリジニウム−ビス−2−エチルヘキシルリン酸からなる帯電防止剤を得た。この帯電防止剤の融点は−10℃、粘度(E型粘度計により標準ローターを使用し、25℃で測定)は20000mPa・sであった。
塩化ベンジルジメチルドデシルアンモニウムの代わりに塩化オクチルピリジニウム0.02mol(4.56g)を用いた以外は実施例1−5と同様にしてオクチルピリジニウム−ビス−2−エチルヘキシルリン酸からなる帯電防止剤を得た。この帯電防止剤の融点は10℃、粘度(E型粘度計により標準ローターを使用し、25℃で測定)は4300mPa・sであった。
塩化ベンジルジメチルドデシルアンモニウムの代わりに塩化テトラブチルアンモニウム0.02mol(5.56g)を用いた以外は実施例1−1と同様にしてテトラブチルアンモニウム−ビス−2−エチルヘキシルスルホコハク酸からなる帯電防止剤を得た。この帯電防止剤の融点は−20℃、粘度(E型粘度計により標準ローターを使用し、25℃で測定)は3100mPa・sであった。
塩化ベンジルジメチルドデシルアンモニウムの代わりに塩化ヘキシルピリジニウム0.02mol(3.99g)を用いた以外は実施例1−1と同様にしてヘキシルピリジニウム−ビス−2−エチルヘキシルスルホコハク酸からなる帯電防止剤を得た。この帯電防止剤の融点は40℃であった。
塩化ベンジルジメチルドデシルアンモニウムの代わりに塩化テトラブチルアンモニウム0.02mol(5.56g)を用いた以外は実施例1−5と同様にしてテトラブチルアンモニウム−ビス−2−エチルヘキシルリン酸からなる帯電防止剤を得た。この帯電防止剤の融点は−22℃、粘度(E型粘度計により標準ローターを使用し、25℃で測定)は2800mPa・sであった。
塩化ベンジルジメチルドデシルアンモニウムの代わりに塩化ヘキシルピリジニウム0.02mol(3.99g)を用いた以外は実施例1−1と同様にしてヘキシルピリジニウム−ビス−2−エチルヘキシルリン酸からなる帯電防止剤を得た。この帯電防止剤の融点は45℃であった。
撥水加工処理を施さなかった以外は実施例1−1と同様にしてポリプロピレンからなるスパンボンド不織布に帯電防止加工処理を施した。この帯電防止加工処理のみを施した不織布(洗濯なし(L−0))の帯電防止性および撥水性(IPA/水法)を上記評価方法により評価した。その結果を表2に示す。
撥水加工処理を施さなかった以外は実施例1−5と同様にしてポリプロピレンからなるスパンボンド不織布に帯電防止加工処理を施した。この帯電防止加工処理のみを施した不織布(洗濯なし(L−0))の帯電防止性および撥水性(IPA/水法)を上記評価方法により評価した。その結果を表2に示す。
帯電防止加工処理を施さなかった以外は実施例1−1と同様にしてポリプロピレンからなるスパンボンド不織布にフッ素系撥水剤による撥水加工処理を施した。この撥水加工処理のみを施した不織布(洗濯なし(L−0))の帯電防止性および撥水性(IPA/水法)を上記評価方法により評価した。その結果を表2に示す。
ベンジルジメチルドデシルアンモニウム−ビス−2−エチルヘキシルスルホコハク酸からなる帯電防止剤のイソプロピルアルコール溶液の代わりにカチオン系液状高分子化合物(日華化学(株)製、商品名「ナイスポールFL」、有効成分:約7.5質量%)の水分散物(濃度:1質量%)を用いた以外は実施例1−1と同様にして、ポリプロピレンからなるスパンボンド不織布に帯電防止撥水加工処理を施した。得られた不織布(洗濯なし(L−0))の帯電防止性および撥水性(IPA/水法)を上記評価方法により評価した。その結果を表2に示す。
ベンジルジメチルドデシルアンモニウム−ビス−2−エチルヘキシルスルホコハク酸からなる帯電防止剤のイソプロピルアルコール溶液の代わりにアルキルホスフェートの液状化合物(日華化学(株)製、商品名「デートロンN」、有効成分:約5質量%)の水分散物(濃度:2質量%)を用いた以外は実施例1−1と同様にして、ポリプロピレンからなるスパンボンド不織布に帯電防止撥水加工処理を施した。得られた不織布(洗濯なし(L−0))の帯電防止性および撥水性(IPA/水法)を上記評価方法により評価した。その結果を表2に示す。
ベンジルジメチルドデシルアンモニウム−ビス−2−エチルヘキシルスルホコハク酸の代わりに、融点が−16℃、粘度(E型粘度計により標準ローターを使用し、25℃で測定)が30mPa・sのエチルメチルイミダゾリウム・トリフルオロメタンスルホンアミドを用いた以外は実施例1−1と同様にして、ポリプロピレンからなるスパンボンド不織布に帯電防止撥水加工処理を施した。得られた不織布(洗濯なし(L−0))の帯電防止性および撥水性(IPA/水法)を上記評価方法により評価した。その結果を表2に示す。
帯電防止加工処理および撥水加工処理を共に施さずに、ポリプロピレンからなるスパンボンド不織布(洗濯なし(L−0))の帯電防止性および撥水性(IPA/水法)を上記評価方法により評価した。その結果を表2に示す。
実施例1−1で調製した帯電防止剤を濃度が3質量%となるようにイソプロピルアルコールに溶解した。この溶液にポリエステル100%の織物を浸漬した後、ウェットピックアップ率が約50%となるようにマングルで絞り、110℃で3分間乾燥して帯電防止加工処理を施した。
実施例1−2で調製した帯電防止剤を用いた以外は実施例2−1と同様にして、ポリエステル100%の織物に帯電防止撥水加工処理を施した。得られた織物(洗濯なし(L−0))の帯電防止性および撥水性(スプレー法)を上記評価方法により評価した。その結果を表3に示す。
実施例1−3で調製した帯電防止剤を用いた以外は実施例2−1と同様にして、ポリエステル100%の織物に帯電防止撥水加工処理を施した。得られた織物(洗濯なし(L−0))の帯電防止性および撥水性(スプレー法)を上記評価方法により評価した。その結果を表3に示す。
実施例1−4で調製した帯電防止剤を用いた以外は実施例2−1と同様にして、ポリエステル100%の織物に帯電防止撥水加工処理を施した。得られた織物(洗濯なし(L−0))の帯電防止性および撥水性(スプレー法)を上記評価方法により評価した。その結果を表3に示す。
実施例1−5で調製した帯電防止剤を用いた以外は実施例2−1と同様にして、ポリエステル100%の織物に帯電防止撥水加工処理を施した。得られた織物(洗濯なし(L−0))の帯電防止性および撥水性(スプレー法)を上記評価方法により評価した。その結果を表3に示す。
実施例1−6で調製した帯電防止剤を用いた以外は実施例2−1と同様にして、ポリエステル100%の織物に帯電防止撥水加工処理を施した。得られた織物(洗濯なし(L−0))の帯電防止性および撥水性(スプレー法)を上記評価方法により評価した。その結果を表3に示す。
実施例1−7で調製した帯電防止剤を用いた以外は実施例2−1と同様にして、ポリエステル100%の織物に帯電防止撥水加工処理を施した。得られた織物(洗濯なし(L−0))の帯電防止性および撥水性(スプレー法)を上記評価方法により評価した。その結果を表3に示す。
実施例1−8で調製した帯電防止剤を用いた以外は実施例2−1と同様にして、ポリエステル100%の織物に帯電防止撥水加工処理を施した。得られた織物(洗濯なし(L−0))の帯電防止性および撥水性(スプレー法)を上記評価方法により評価した。その結果を表3に示す。
比較例1−1で調製した帯電防止剤を用いた以外は実施例2−1と同様にして、ポリエステル100%の織物に帯電防止撥水加工処理を施した。得られた織物(洗濯なし(L−0))の帯電防止性および撥水性(スプレー法)を上記評価方法により評価した。その結果を表3に示す。
比較例1−2で調製した帯電防止剤を用いた以外は実施例2−1と同様にして、ポリエステル100%の織物に帯電防止撥水加工処理を施した。得られた織物(洗濯なし(L−0))の帯電防止性および撥水性(スプレー法)を上記評価方法により評価した。その結果を表3に示す。
比較例1−3で調製した帯電防止剤を用いた以外は実施例2−1と同様にして、ポリエステル100%の織物に帯電防止撥水加工処理を施した。得られた織物(洗濯なし(L−0))の帯電防止性および撥水性(スプレー法)を上記評価方法により評価した。その結果を表3に示す。
比較例1−4で調製した帯電防止剤を用いた以外は実施例2−1と同様にして、ポリエステル100%の織物に帯電防止撥水加工処理を施した。得られた織物(洗濯なし(L−0))の帯電防止性および撥水性(スプレー法)を上記評価方法により評価した。その結果を表3に示す。
撥水加工処理を施さなかった以外は実施例2−1と同様にしてポリエステル100%の織物に帯電防止加工処理を施した。この帯電防止加工処理のみを施した織物(洗濯なし(L−0))の帯電防止性および撥水性(スプレー法)を上記評価方法により評価した。その結果を表3に示す。
撥水加工処理を施さなかった以外は実施例2−5と同様にしてポリエステル100%の織物に帯電防止加工処理を施した。この帯電防止加工処理のみを施した織物(洗濯なし(L−0))の帯電防止性および撥水性(スプレー法)を上記評価方法により評価した。その結果を表3に示す。
帯電防止加工処理を施さなかった以外は実施例2−1と同様にしてポリエステル100%の織物にフッ素系撥水剤による撥水加工処理を施した。この撥水加工処理のみを施した織物(洗濯なし(L−0))の帯電防止性および撥水性(スプレー法)を上記評価方法により評価した。その結果を表3に示す。
ベンジルジメチルドデシルアンモニウム−ビス−2−エチルヘキシルスルホコハク酸からなる帯電防止剤のイソプロピルアルコール溶液の代わりに比較例1−8で用いたカチオン系液状高分子化合物の水分散物(濃度:1質量%)を用いた以外は実施例2−1と同様にして、ポリエステル100%の織物に帯電防止撥水加工処理を施した。得られた織物(洗濯なし(L−0))の帯電防止性および撥水性(スプレー法)を上記評価方法により評価した。その結果を表3に示す。
ベンジルジメチルドデシルアンモニウム−ビス−2−エチルヘキシルスルホコハク酸からなる帯電防止剤のイソプロピルアルコール溶液の代わりに比較例1−9で用いたアルキルホスフェートの液状化合物の水分散物(濃度:2質量%)を用いた以外は実施例2−1と同様にして、ポリエステル100%の織物に帯電防止撥水加工処理を施した。得られた織物(洗濯なし(L−0))の帯電防止性および撥水性(スプレー法)を上記評価方法により評価した。その結果を表3に示す。
ベンジルジメチルドデシルアンモニウム−ビス−2−エチルヘキシルスルホコハク酸の代わりに比較例1−10で用いたエチルメチルイミダゾリウム・トリフルオロメタンスルホンアミドを用いた以外は実施例2−1と同様にして、ポリエステル100%の織物に帯電防止撥水加工処理を施した。得られた織物(洗濯なし(L−0))の帯電防止性および撥水性(スプレー法)を上記評価方法により評価した。その結果を表3に示す。
帯電防止加工処理および撥水加工処理を共に施さずに、ポリエステル100%の織物(洗濯なし(L−0))の帯電防止性および撥水性(スプレー法)を上記評価方法により評価した。その結果を表3に示す。
フッ素系撥水剤の代わりにシリコーン系撥水剤(日華化学(株)製、商品名「ドライポン600E」、有効成分:54質量%)を用いた以外は、それぞれ実施例1−1〜1−8および比較例1−1〜1−4と同様にしてポリプロピレンからなるスパンボンド不織布に帯電防止撥水加工処理を施した。得られた不織布(洗濯なし(L−0))の帯電防止性および撥水性(IPA/水法)を上記評価方法により評価した。その結果を表4に示す。
フッ素系撥水剤の代わりにシリコーン系撥水剤(日華化学(株)製、商品名「ドライポン600E」、有効成分:54質量%)を用いた以外は比較例1−7と同様にしてポリプロピレンからなるスパンボンド不織布に撥水加工処理のみを施した。この撥水加工処理のみを施した不織布(洗濯なし(L−0))の帯電防止性および撥水性(IPA/水法)を上記評価方法により評価した。その結果を表4に示す。
フッ素系撥水剤の代わりに炭化水素系撥水剤(日華化学(株)製、商品名「ネオシードNR−90」、有効成分:30質量%)を用いた以外は、それぞれ実施例1−1〜1−8および比較例1−1〜1−4と同様にしてポリプロピレンからなるスパンボンド不織布に帯電防止撥水加工処理を施した。得られた不織布(洗濯なし(L−0))の帯電防止性および撥水性(IPA/水法)を上記評価方法により評価した。その結果を表5に示す。
フッ素系撥水剤の代わりに炭化水素系撥水剤(日華化学(株)製、商品名「ネオシードNR−90」、有効成分:30質量%)を用いた以外は比較例1−7と同様にしてポリプロピレンからなるスパンボンド不織布に撥水加工処理のみを施した。この撥水加工処理のみを施した不織布(洗濯なし(L−0))の帯電防止性および撥水性(IPA/水法)を上記評価方法により評価した。その結果を表5に示す。
Claims (7)
- 下記式(1):
で表されるアニオンと、
下記式(2):
で表される四級アンモニウムカチオンおよび下記式(3):
で表されるピリジニウムカチオンからなる群から選択される少なくとも1種のカチオンと
からなる塩を含有することを特徴とする帯電防止剤。 - 下記式(4):
で表されるアニオンと、
下記式(2):
で表される四級アンモニウムカチオンおよび下記式(3):
で表されるピリジニウムカチオンからなる群から選択される少なくとも1種のカチオンと
からなる塩を含有することを特徴とする帯電防止剤。 - 前記式(2)中のR3〜R6のうちの1つの基が炭素数10〜14の直鎖状または分枝鎖状のアルキル基であり、残りの基のうちの2つの基がそれぞれ独立に炭素数1〜3の直鎖状または分枝鎖状のアルキル基であり、さらに残りの1つの基が炭素数7〜9のアリールアルキル基であり、前記(3)中のR7が炭素数14〜18の直鎖状または分枝鎖状のアルキル基である、ことを特徴とする請求項1または2に記載の帯電防止剤。
- 請求項1〜3のうちのいずれか一項に記載の帯電防止剤と撥水剤とを含有することを特徴とする帯電防止撥水加工剤。
- 請求項1〜3のうちのいずれか一項に記載の帯電防止剤を用いて基材を処理することを特徴とする帯電防止加工方法。
- 請求項1〜3のうちのいずれか一項に記載の帯電防止剤および撥水剤を用いて基材を処理することを特徴とする帯電防止撥水加工方法。
- 請求項6に記載の帯電防止撥水加工方法により帯電防止撥水加工処理が施されていることを特徴とする繊維製品。
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