JP2011042886A - 繊維用精練剤 - Google Patents

Abstract

【課題】特に合成繊維とポリウレタン混繊維など油分付着量が多い繊維材料からの油分の除去性を高め、染色斑や油じみなどのトラブルの発生を防ぐことのできる、非イオン系界面活性剤を有効成分として含有してなる繊維用精練剤を提供する。
【解決手段】下記一般式（１）で表されるアルケニルフェノールの１種または２種以上にアルキレンオキサイドを付加した化合物（Ａ）を含有してなる繊維用精練剤。

（式中、Ｒは炭素数１３〜１７のアルケニル基を表し、ＡＯはエチレンオキシ基、またはエチレンオキシ基およびプロピレンオキシ基を表す）。
【選択図】なし

Description

本発明は新規な繊維用精練剤、特に合成繊維とポリウレタン混繊維の布帛や糸等に付着した油剤や糊剤を効率よく除去することができる繊維用精練剤に関する。更に詳しくは、精練剤組成中にアルケニルフェノールアルキレンオキサイド付加物を必ず含有してなる繊維用精練剤に関する。

天然繊維（木綿、毛、絹など）や合成繊維（ポリエステル、ナイロン、ポリ乳酸、ポリウレタンなど）は、紡糸、紡績、撚糸、製織などの工程から製造されており、各工程では種々の工程油剤や糊剤が用いられている。また、これらの油剤や糊剤は繊維に付着残存したまま染色工程に進むと染色効果を妨げる原因となる。この為、これら夾雑物を除去する為に繊維の精練が行われている。

従来、繊維用精練剤としては、高級脂肪酸石鹸、高級アルコール硫酸エステル塩等のアニオン系界面活性剤や、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル等の非イオン系界面活性剤が、単独または混合して用いられている。

しかし、最近ではウレタンスパンデックス類での紡糸油剤や新型織機の普及や編機の高速化に伴う平滑性、耐熱性向上のため繊維製品用の油剤の内容が大幅に変化してきており、スパンデックス混繊維材料、特にタイツ等の分野においては、従来では油分の付着量が２〜５重量％程度であったものが、近年には１５重量％以上であるものが増えている。これらのスパンデックス混繊維材料では、従来の精練洗浄方法で油分を除去することが困難になっており、染色工程時の染色斑などのトラブルや製品になった後の油じみなどのトラブルの原因となることが多い。

アルキルフェノールアルキレンオキサイド付加物や高級アルコールアルキレンオキサイド付加物などの非イオン系界面活性剤を含有する精練剤組成物は各種繊維用精練剤として広く用いられている（特許文献１〜３）。これら非イオン系界面活性剤としては、従来、アルキルフェノールアルキレンオキサイド付加物や高級二級アルコールアルキレンオキサイド付加物などが知られている。しかしながら、これらの界面活性剤では付着油分が多いスパンデックス混繊維材料からの油分を除去する為に必要な精練性能（乳化洗浄性、再付着防止性、浸透性、低起泡性など）が十分に得られないという問題がある。

特開平５−１０６１５８号公報 特開２０００−８０５６２号公報 特開平１１−４３８７２号公報

本発明の課題は、繊維用精練剤、特に合成繊維とポリウレタン混繊維など油分付着量が多い繊維材料からの油分の除去性を高め、染色斑や油じみなどのトラブルの発生を防ぐことのできる、非イオン系界面活性剤を有効成分として含有してなる繊維用精練剤を提供することにある。

本発明者らは上記課題を達成するために鋭意検討を行った結果、上記課題に最適な精練剤を見いだし、本発明を完成させるに至った。すなわち本発明は、下記一般式（１）で表されるアルケニルフェノールの１種または２種以上にアルキレンオキサイドを付加した化合物（Ａ）を含有してなる繊維用精練剤である。

（式中、Ｒは炭素数１３〜１７のアルケニル基を表し、ＡＯはエチレンオキシ基、またはエチレンオキシ基およびプロピレンオキシ基を表し、エチレンオキシ基単独の場合、ｎは５〜３０の整数であり、エチレンオキシ基とプロピレンオキシ基が同時もしくはブロックで付加している場合、ｎは１０〜５０の整数である）

本発明の好ましい態様として、前記アルケニルフェノールの１種または２種以上がカルダノールである前記の繊維用精練剤がある。

さらに、（Ｂ）分子量が５００〜１００００であるポリオキシアルキレングリコールを含有する前記の繊維用精練剤がある。

さらに、前記化合物（Ａ）と（Ｂ）の配合比率が、（Ａ）／（Ｂ）＝３０〜８０重量％／７０〜２０重量％から成ることを特徴とする前記の繊維用精練剤がある。

前記一般式（１）において、Ｒは炭素数１３〜１７のアルケニル基を表す。Ｒの構造には特に限定はないが、不飽和結合数は１以上であればよく、直鎖構造であってもまた分岐構造であってもよい。

前記一般式（１）で表される化合物はどのような方法で製造されたものであってもよい。通常は、アルケニルフェノールの１種または２種以上に塩基性触媒の存在下アルキレンオキサイドを付加する方法で得ることが出来る。

前記アルケニルフェノールには、工業的に製造された純品または複数種の混合物のほか、植物等の天然物から抽出・精製された純品または複数種の混合物として存在するものも含まれる。例えば上記カシューナッツ殻等から抽出され、カルダノールと総称される、３−［８（Ｚ），１１（Ｚ），１４−ペンタデカトリエニル］フェノール、３−［８（Ｚ），１１（Ｚ）−ペンタデカジエニル］フェノール、３−［８（Ｚ）−ペンタデセニル］フェノール、３−［１１（Ｚ）−ペンタデセニル］フェノールや、いちょうの種子および葉、ヌルデの葉等から抽出される３−［８（Ｚ），１１（Ｚ），１４（Ｚ）−ヘプタデカトリエニル］フェノール、３−［８（Ｚ），１１（Ｚ）−ヘプタデカジエニル］フェノール、３−［１２（Ｚ）−ヘプタデセニル］フェノール、３−［１０（Ｚ）−ヘプタデセニル］フェノール等が挙げられる。これらの中で、分解性が良好^※であるカルダノールが好適に使用できる。
※出典：独立行政法人製品評価技術基盤機構（NITE）ホームページ

前記一般式（１）において、ＡＯはエチレンオキシ基、またはエチレンオキシ基およびプロピレンオキシ基を表し、エチレンオキサイド単独の場合、ｎは５〜３０の整数であり、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドが同時もしくはブロックで付加している場合、ｎは１０〜５０の整数である。繊維を精練処理する上で重要とされる消泡性、または精練溶液を調製する際に必要とされる作業性（水への溶解性）を向上させる目的で、エチレンオキサイド付加モル数／プロピレンオキサイド付加モル数＝１０〜３０／５〜２０で同時に付加したもの、ブロックで付加している場合は、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイドの順に付加したものがより好ましい。

本発明の繊維用精練剤には、繊維を精練処理する上で重要とされる消泡性、または精練溶液を調製する際に必要とされる作業性（水への溶解性）を向上させる目的で、（Ｂ）分子量が５００〜１００００であるポリオキシアルキレングリコールを、好ましくは分子量が１０００〜５０００であるポリオキシアルキレングリコールを併用することができる。ポリオキシアルキレングリコールとしては、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコールが挙げられるが、上記の目的を達成する点でポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコールが好ましい。

前記化合物（Ａ）と（Ｂ）の配合比率は、質量比で（Ａ）／（Ｂ）＝３０〜８０／７０〜２０であることが好ましく、（Ａ）／（Ｂ）＝５０〜７０／５０〜３０であることが、各種繊維、特に合成繊維とポリウレタン混繊維など油分付着量が多い繊維材料からの油分の除去性を高め、染色斑や油じみなどのトラブルの発生を防ぐことからより好ましい。

本発明に係る繊維用精練剤には前記一般式（１）で表される化合物のみから構成される態様の他、添加剤が配合された状態、溶媒で希釈した状態で製品化されたものも含まれる。希釈する場合に使用する溶媒は通常水であるが、更に低級アルコール、グリコール等のような他の液体溶剤を含んでいてもよい。製品形態が水溶液である場合、本発明に係る化合物の精練剤中の含有量は精練する生地の対象にもよるが、精練剤中に０．１〜３０重量％の範囲とするのが好ましく、特に好ましくは１〜２０重量％の範囲である。使用態様に応じてさらに水等の溶媒に希釈して使用することもある。

本発明の精練剤には、本発明の目的が損なわれない範囲で、通常の精練剤に慣用される添加成分の中から任意のものを選択して添加することができる。このような添加成分としては、例えば、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、カルボキシベタイン型、イミダゾリニウム型あるいはスルホベタイン型の両性界面活性剤などの界面活性剤、カラギーナン、ローカストビーンガム、グアガム、タマリンドガム、アラビアガム、キサンタンガム、ペクチン、プルラン、カゼイン、ゼラチン、アルブミン、カゼイン、大豆タンパク質、グルテンなどの天然増粘安定剤、メチルセルロース、カゼインナトリウム、ポリアクリル酸などの合成増粘安定剤、クエン酸などのキレート剤、無機塩などのビルダー、芳香族スルホン酸塩などのハイドロトロープ剤、粘度調整剤、香料、着色剤、酸化防止剤、防腐剤、殺菌剤、消炎剤、薬効成分、酵素などが挙げられる。

ここで、前記のアニオン性界面活性剤としては、例えば、カルボン酸基、スルホン酸基、硫酸エステル基及びリン酸エステル基からなる群より選ばれる１種以上のアニオン性官能基を極性基として有するものが特に好ましい。具体的には、脂肪酸セッケン、アルキルエーテルカルボン酸塩、アシルアラニネートやアシルタウレート、Ｎ−アルキルイミノジカルボン酸に代表されるアミノ酸系アニオン界面活性剤又はその塩、α−スルホ脂肪酸塩、アルキルスルホン酸塩、アルキルスルホコハク酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、アルキル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、アルキルリン酸塩、アルキルエーテルリン酸塩、アルキルリン酸エステル塩などが挙げられる。これらの中でも、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、アルキルエーテルカルボン酸塩、脂肪酸セッケン、アシルタウレート、アルキルリン酸エステル塩等が特に好ましい。これらのアニオン性界面活性剤は、単独で又は適当な２種以上の組み合わせで配合可能である。アニオン性界面活性剤を配合する場合の配合量は、精練剤組成物中に０．１〜３０質量％の範囲とするのが好ましく、特に好ましくは１〜１５質量％の範囲である。

また、前記のノニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、グリセリンモノ脂肪酸エステル、グリセリンジ脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアシルエステル、アルキルポリグリコシド、脂肪酸メチルグリコシドエステル、アルキルメチルグルカミド、脂肪酸アルカノールアミド等が挙げられる。これらの中でも、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルが低起泡性効果を期待できるのでより好ましい。これらのノニオン性界面活性剤は、単独で又は適当な２種以上の組み合わせで配合可能である。ノニオン性界面活性剤を配合する場合の配合量は、精練剤組成物中に０．１〜３０質量％の範囲とするのが好ましく、特に好ましくは１〜１５質量％の範囲である。

本発明の精練剤は、各種繊維用精練剤に用いることができるが、特に合成繊維、なかでもポリエステル、ナイロン、ポリ乳酸、ポリウレタンなどの繊維材料及びその混繊維の精練剤として有用である。

（精練剤の合成）
次に実施例により本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。
実施例１
カルダノール（３−［８（Ｚ），１１（Ｚ），１４−ペンタデカトリエニル］フェノール ３１重量％、３−［８（Ｚ），１１（Ｚ）−ペンタデカジエニル］フェノール ２０重量％、３−［８（Ｚ）−ペンタデセニル］フェノール ４５重量％の混合物）商品名；Distilled Cashew Nut Shell Liquid（インド、SATYA CASHEW CHEMICALS社製。以下同様）を１０００ｍｌオートクレーブに２８４ｇ及び水酸化カリウム０．７ｇを仕込み、系内を窒素置換した後１２０℃に昇温し、次いで系内を５０ｍｍＨｇの減圧にして１時間減圧脱水した。減圧脱水終了後、系内を窒素により常圧に戻し、１５０℃に昇温した後、この温度を保ちながらエチレンオキサイド４１６ｇをゲージ圧力０．２〜０．４ＭＰａの加圧下で２時間かけて反応系内に導入しカルダノールのエトキシ化反応を行った。エチレンオキサイド送入終了後、さらに同温度で１時間熟成を行い、冷却後酢酸０．７ｇで中和し、表１に記載の精練剤Ａを得た。

実施例２
カルダノールを１０００ｍｌオートクレーブに１５０ｇ及び水酸化カリウム１．０ｇを仕込み、系内を窒素置換した後１２０℃に昇温し、次いで系内を５０ｍｍＨｇの減圧にして１時間減圧脱水した。減圧脱水終了後、系内を窒素により常圧に戻し、１５０℃に昇温した後、この温度を保ちながらエチレンオキサイド３３０ｇをゲージ圧力０．２〜０．４ＭＰａの加圧下で２時間かけて反応系内に導入した。エチレンオキサイド送入終了後、さらに同温度で１時間熟成を行い、引き続きプロピレンオキサイド１７４ｇを温度１３０℃、０．２〜０．４ＭＰａの加圧下で２時間かけて反応系内に導入した。プロピレンオキサイドを送入終了後、さらに同温度で３時間熟成を行い、冷却後酢酸１．０ｇで中和し、表１に記載の精練剤Ｂを得た。

実施例３
製造例１で得た精練剤Ａとポリオキシエチレン（８）ポリオキシプロピレン（３２）グリコール（東邦化学工業（株）製ペポールＢ−１８１）を表１の記載のごとく配合し精練剤Ｃを得た。

以下同様の方法で表１に示す精練剤Ｄ〜Ｆ（実施例４〜６）を得た。

表１に記載の精練剤Ｇ〜Ｉを比較例として用い、下記の条件下に、各種繊維を精練洗浄し、精練性能の評価を行った。

１．ポリエステル、ナイロン、ポリ乳酸、ポリエステル／リヨセル混紡織物（以下、Ｔ／Ｒ織物という）、ポリエステル／ポリウレタン混紡織物（Ｔ／ＰＵスパンという）、ナイロン／ポリウレタン混紡織物（Ｎｙ／ＰＵスパンという）の精練性能試験（残脂率、精練処理後の残液の乳化性及び起泡性）
以下の通り、ポリエステル織物、ナイロン織物、ポリ乳酸編物、Ｔ／Ｒ織物、Ｔ／ＰＵスパン、Ｎｙ／ＰＵスパンにつき、精練性能試験（残脂率、精練処理後の残液の乳化性及び起泡性）を行った。
＜供試布＞ （ａ）ポリエステル１００％織物 生機
（ｂ）ナイロン１００％織物 生機
（ｃ）ポリ乳酸１００％編物 生機
（ｄ）Ｔ／Ｒ（４０／６０）織物 生機
（ｅ）Ｔ／ＰＵ（８６／１４）スパン 生機
（ｆ）Ｎｙ／ＰＵ（８０／２０）スパン 生機
＜処理条件＞
精練剤（有効成分） １．０ｇ／Ｌ
ＮａＯＨ １．０ｇ／Ｌ
浴比 １：２０
機種 赤外線加熱染色試験機 MCD-306-2EPT型（辻井染機工業（株）製）
温度・時間 ４０⇒８０℃×２０ｍｉｎ→湯洗２分→水洗×１分→乾燥

上記条件にて各供試布（ａ〜ｆ）を処理し、得られた処理布につき、以下の方法で残脂率を測定した。
結果を表２に示す。
残脂率（％）：処理布を乾燥後、ジエチルエーテルでソックスレー抽出を６時間行い、布の重量比により算出した。
＜残脂率算出方法＞

２．残液の乳化性・消泡性
＜供試布＞ （ａ）ポリエステル１００％織物 生機
（ｂ）ナイロン１００％織物 生機
（ｃ）ポリ乳酸１００％編物 生機
（ｄ）Ｔ／Ｒ（４０／６０）織物 生機
（ｅ）Ｔ／ＰＵ（８６／１４）スパン 生機
（ｆ）Ｎｙ／ＰＵ（８０／２０）スパン 生機
＜処理条件＞
精練剤（有効成分） １．０ｇ／Ｌ
ＮａＯＨ １．０ｇ／Ｌ
浴比 １：２０
機種 赤外線加熱染色試験機 MCD-306-2EPT型（辻井染機工業（株）製）
温度・時間 ４０⇒８０℃×２０ｍｉｎ→残液の乳化性・起泡性を評価

上記条件にて各供試布（ａ〜ｆ）を処理し、得られた各残液につき、以下の方法で残液の乳化性・消泡性を評価した。結果を表３〜５に示す。

本発明の繊維用精練剤は、各種繊維用精練剤、特に合成繊維とポリウレタン混用繊維など油分付着量が多い繊維材料からの油分の除去性を高め、染色斑や油じみなどのトラブルの発生を防ぐことができる。

Claims (4)

1. 下記一般式（１）で表されるアルケニルフェノールの１種または２種以上にアルキレンオキサイドを付加した化合物（Ａ）を含有してなる繊維用精練剤。
   

   

   （式中、Ｒは炭素数１３〜１７のアルケニル基を表し、ＡＯはエチレンオキシ基、またはエチレンオキシ基およびプロピレンオキシ基を表し、エチレンオキシ基単独の場合、ｎは５〜３０の整数であり、エチレンオキシ基とプロピレンオキシ基が同時もしくはブロックで付加している場合、ｎは１０〜５０の整数である）
2. 前記アルケニルフェノールの１種または２種以上がカルダノールである請求項１に記載の繊維用精練剤。
3. さらに（Ｂ）分子量が５００〜１００００であるポリオキシアルキレングリコールを含有する請求項１又は２に記載の繊維用精練剤。
4. 前記化合物（Ａ）と（Ｂ）の配合比率が、質量比で（Ａ）／（Ｂ）＝３０〜８０／７０〜２０であることを特徴とする請求項３に記載の繊維用精練剤。