JP2020007649A

JP2020007649A - 繊維用仕上げ剤及び、繊維仕上げ剤を繊維に付着させてなる繊維または繊維製品。

Info

Publication number: JP2020007649A
Application number: JP2018126857A
Authority: JP
Inventors: 槇坂貴広; Takahiro Makisaka; 上林祥晃; Yoshiaki Kamibayashi; 脇浩一; Koichi Waki; 吉田信行; Nobuyuki Yoshida; 大平淳史; Atsushi Ohira
Original assignee: Ohara Paragium Chemical Co Ltd
Current assignee: Ohara Paragium Chemical Co Ltd
Priority date: 2018-07-03
Filing date: 2018-07-03
Publication date: 2020-01-16

Abstract

【課題】冷感物質の昇華性が無く、尚且つ冷感性機能を繊維に付与する繊維仕上げ加工剤及び、繊維仕上げ加工剤を繊維及び、繊維製品に処理するための加工方法を提供する事を課題とする。【解決手段】人間の皮膚に存在する冷感受容体を刺激する冷感物質で、尚且つ、融点が６０℃以上である冷感物質を１種もしくは２種以上を配合し水分散した繊維仕上げ加工剤及び、繊維仕上げ加工剤を繊維に付着させてなる繊維または繊維製品を提供する。【選択図】なし

Description

本発明は繊維仕上げ剤及び、繊維及び、繊維製品に処理するための加工方法に関する。

冷感機能を糸、または布帛などに与える従来の技術としては、大きく次の５種類に分類される。熱移動速度を速くして冷感を得る方法（特許文献１）、太陽光を反射し、熱を遮蔽する方法（特許文献２）、熱相変換物質を蓄熱材として内包したマイクロカプセルで冷感を得る方法（特許文献３）、吸湿吸熱性をもつ物質を利用した方法（特許文献４）である。また、アルコールにメントールを溶解させた噴霧式の冷感剤（特許文献５）が知られている。

特開２００７−２２４４２９号公報特開平０９−１７０１７６号公報米国特許第５４５６８５２号特開２００１−９８４６０号公報特開２０１０−０８４２６９号公報

前述の冷感機能を糸、または布帛などに与える技術は、涼感性の快適素材として使用されているが、それぞれ問題点を持つ。熱移動速度を速くして冷感を得る方法では、接触冷感を得るために高密度の織物、または編物であるため素材が限定される。太陽光を反射し、熱を遮蔽する方法では、十分な効果を得るために多量の無機物、または有機物の粉体を付着させるため、繊維の色相が変化する問題がある。次に、熱相変換物質を蓄熱材として内包したマイクロカプセルで冷感を得る方法では環境温度が相変換物質の融点以上の場合、冷感性を感じられない問題がある。そして、キシリトールに代表される吸湿吸熱性を有する物質を利用した方法では汗などの水分が必要であるため、冷感性が発揮されるシーンが限定される問題がある。

メントールを用いた冷感剤としては、メントールをアルコールに溶解し、少量の水で希釈した噴霧式のタイプがある。スプレー等の噴霧処理により、着用時に冷感効果を付与することができる。
しかし、上記の冷感剤はメントールをアルコールに溶解させることを特徴とするゆえ、大量の水に希釈させた時、アルコールの濃度が低くなるため、メントールが溶解できなくなり、浴中に析出してしまう問題がある。そのため、水で希釈する繊維仕上げ工程には適さない。また、融点が５０℃以下のメントール系涼感剤は昇華性があり、加工は出来るが生地に残らない問題がある。

そこで、本発明者らは鋭意研究を重ね、人間の皮膚に存在する冷感受容体を刺激する融点が６０℃以上の冷感物質を水分散した繊維仕上げ加工剤の開発に成功した。

本発明の繊維仕上げ剤を繊維に処理することで、種々の繊維に冷感性を付与できる。

本発明では冷感物質を水分散する。すなわち、油滴が水に分散する水中油滴型（以下、「Ｏ／Ｗ型」という）のエマルジョンの形態をとる。

本発明の冷感物質のＯ／Ｗ型のエマルジョンを得るために、アクリルモノマー、化粧品原料、非イオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、両性界面活性剤、多価アルコール、有機酸、無機酸、キレート剤などを配合できる。これらの物質と１種類以上の冷感物質の高濃度混合物に撹拌しながら水（５０〜９０℃）を加えていくことで、繊維仕上げに適した粘度のＯ／Ｗ型エマルジョンを得ることができる。

本発明に使用される冷感物質は、２−イソプロピル−Ｎ，２，３−トリメチルブチルアミド（融点６２℃）、２−［（２−イソプロピル−５−メチルシクロヘキシルカルボニル）アミノ］酢酸エチル（融点８０℃）、Ｎ−エチル−２−イソプロピル−５−メチルシクロヘキサンカルボキサミド（融点９５℃）、（１Ｒ，２Ｓ，５Ｒ）−２−イソプロピル−４’−メトキシ−５−メチルシクロヘキサンカルボキサニリド（融点１７７℃）及び、これらの誘導体から選択される。これらの冷感物質は１種類もしくは２種類以上を配合しても良い。

本発明に用いられる冷感受容体を刺激する冷感物質は、人間の皮膚に存在する冷感受容体に作用することで清涼感を感じさせる。

本発明の繊維仕上げ剤は、上記の冷感物質を１種類以上含んだ組み合わせからなり、組成物中に０．５〜３０重量％含有する。冷感物質は体感性を得るために少なくとも０．５重量％以上必要である。また、冷感物質を増やしすぎると、水分散での乳化が困難となるため、冷感物質は３０重量％以下が好ましい。

本発明の繊維仕上げ剤は冷感物質にシアバター、アルガンオイル、ココナッツオイル、ホホバオイル、コラーゲン、オリーブオイル、椿オイル、シルクアミノ酸、スクワラン、カプサイシン、ヒアルロン酸、ローズヒップオイル、米胚芽油、馬油等の天然由来成分を１種類もしくは２種類以上と混合または併用しても良い。

本発明に用いることのできる、アクリルモノマーとしては、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソデシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、セチル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、ベヘニル（メタ）アクリレートのアルキル（メタ）アクリレート、ポリオキシエチレン（メタ）アクリレート、ポリオキシプロピレン（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレートなどがあるが、これらに限定されるものではない。

本発明に用いることのできる、非イオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンセカンダリーアルコールエーテル、ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル、ポリオキシエチレンイソデシルエーテル、ポリオキシアルキレントリデシルエーテルなどがあるが、これらに限定されるものではない。

本発明に用いることのできる、アニオン系界面活性剤としては、例えば、アルキルサルフェート・ナトリウム塩、アルキルエーテルサルフェート・ナトリウム塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ジエチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウム、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウムなどがあるが、これらに限定されるものではない。

本発明に用いることのできる、カチオン系界面活性剤としては、例えば、アルキルトリメチルアンモニウムクロライド、ジアルキルメチルアンモニウムクロライド等の第４級アンモニウム塩、アルキルアミン及び、それらの塩、Ｎ，Ｎ−ジエチルエチレンジアミン脂肪酸アマイド等のアミドアミン類及び、それらの塩及び、第４級化物、トリエタノールアミン脂肪酸エステル等のアルカノールアミン脂肪酸エステルの第４級化物などがあるが、これらに限定されるものではない。

本発明に用いることのできる、多価アルコールとしては、１，３‐ブタンジオール、１，４‐ブタンジオール、トリメチロールプロパン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー（プルロニック非イオン系界面活性剤）、ソルビトール、マンニトール、マンノース、キシリトール、エリスリトール、マルチトール、オリゴ糖アルコールなどがあるが、これらに限定されるものではない。

本発明の繊維仕上げ剤には布帛の風合いの調整、洗濯耐久性や機能を付与する目的で、繊維仕上げに一般的に使用される、脂肪酸系柔軟剤、シリコーン樹脂、シリコーンオイル、ポリエチレンワックス系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、メラミン樹脂、尿素ホルマリン樹脂、多官能エポキシ樹脂、ポリイソシアネート系樹脂、フッ素樹脂、無機粉体分散物などのうち、１種類以上を組み合わせることができる。

本発明は従来公知の加工方法で加工できる繊維仕上げ剤である。例えば、パディング法、スプレー法、コーティング法、浸漬法、練り込み法などの加工方法を適用できる。

本発明は上記に挙げた公知の加工方法で、天然繊維、再生繊維または合成繊維及び、それらを混紡、公撚、混編したもの、および不織布など、どの種類の繊維にも加工できる。それらの繊維は、衣料、衣料品関連資材、寝装品、インテリア、生活雑貨品及び、自動車の内装品などの製品になりうる。

本発明の繊維仕上げ剤は他の涼感性を付与できる繊維仕上げ剤と組み合わせても良い。例えば、相変換物質を内包したマイクロカプセル、キシリトールなどの糖アルコールを含有する吸湿吸熱仕上げ剤、シリカ、酸化チタンなどの無機物粉体を含有する熱遮蔽仕上げ剤、メントール、乳酸メンチル、ハッカ油等の冷感剤、撥水剤などを１種類以上組み合わせても良い。

以下に実施例及び、比較例を示し、本発明を具体的に説明する。ただし、本発明は実施例に限定されない。

表１および表２にて実施例１〜２１および比較例１〜３の組成比を記載し、下記製造方法１〜３にて製造を行った。

各製造方法により製造された繊維仕上げ剤の乳化状態を確認し、エマルジョンが安定している場合を○、エマルジョンが分離している場合を×とした。

表１および表２に記載の冷感物質Ａ〜Ｄは下記のとおりである。
冷感物質Ａ：２−イソプロピル−Ｎ，２，３−トリメチルブチルアミド
冷感物質Ｂ：２−［（２−イソプロピル−５−メチルシクロヘキシルカルボニル）アミノ］酢酸エチル
冷感物質Ｃ：Ｎ−エチル−２−イソプロピル−５−メチルシクロヘキサンカルボキサミド
冷感物質Ｄ：（１Ｒ，２Ｓ，５Ｒ）−２−イソプロピル−４’−メトキシ−５−メチルシクロヘキサンカルボキサニリド

（製造方法１）
実施例１〜１０及び、比較例１，３の組成比にて、容量１Ｌのガラス製ビーカーを用いてホモミキサーで乳化を行った。蒸留水を除く原料をビーカーに仕込み、原料の融点以上で原料を加熱溶解後、３０００回転で１０分間撹拌を行った。表１のアミノ変性シリコーンとしては《商品名：ＫＦ−８００４、官能基当量：１５００ｇ／ｍｏｌ、信越シリコーン（株）製》を使用した。ポリオキシエチレンアルキルエーテルとしては《商品名：エマルゲン７０７、ＨＬＢ：１２．１、花王（株）製》を使用した。原料の混合物に、水（９０℃）を徐々に加え転相乳化を行い、最終的に全量５００ｇの繊維仕上げ剤の安定なエマルジョンを得た。

（製造方法２）
実施例１１〜１８の組成比にて、容量１Ｌのガラス製ビーカーを用いてホモミキサーで乳化を行った。蒸留水を除く原料をビーカーに仕込み、原料の融点以上で加熱溶解後、３０００回転で１０分間撹拌を行った。表１のアミノ変性シリコーンとしては《商品名：ＫＦ−８００４、官能基当量：１５００ｇ／ｍｏｌ、信越シリコーン（株）製》を使用した。ポリオキシエチレンアルキルエーテルとしては《商品名：エマルゲン７０７、ＨＬＢ：１２．１、花王（株）製》を使用した。アクリルモノマーとしては、ラウリルアクリレート《商品名：ブレンマーＬ、日油（株）製》を使用した。原料の混合物に、水（９０℃）を徐々に加え転相乳化を行い、最終的に全量５００ｇ調整後、アゾ触媒を投入し７０℃で３時間反応させ、繊維仕上げ剤の安定なエマルジョンを得た。

（製造方法３）
実施例１９〜２１の組成比にて、容量１Ｌのガラス製ビーカーを用いてホモミキサーで乳化を行った。蒸留水を除く原料をビーカーに仕込み、原料の融点以上で加熱溶解後、３０００回転で１０分間撹拌を行った。表１のシラノール変性シリコーンとしては《商品名：ＫＦ−９７０１、官能基当量：１５００ｇ／ｍｏｌ、信越シリコーン（株）製》を使用した。ポリオキシエチレンアルキルエーテルとしては《商品名：エマルゲン７０７、ＨＬＢ：１２．１、花王（株）製》を使用した。アクリルモノマーとしては、ラウリルアクリレート《商品名：ブレンマーＬ、日油（株）製》を使用した。原料の混合物に、水（９０℃）を徐々に加え転相乳化を行い、最終的に全量５００ｇ調整後、アゾ触媒を投入し７０℃で３時間反応させ、繊維仕上げ剤の安定なエマルジョンを得た。

比較例２の組成比にて、上記と同様の製造方法で乳化を行ったが、エマルジョンが分離し、製品として成り立たないことがわかった。

（加工条件）
実施例１〜２１及び、比較例１，３のエマルジョンをそれぞれ蒸留水で１００ｇ／Ｌの濃度に希釈し、全量を１００ｇで調液したものを加工液とした。加工する生地は綿１００％のスムースニット生地とポリエステル１００％織物のデシン生地を選択し、それらの生地を縦２０ｃｍ、横３０ｃｍの大きさに切り分けた。加工方法はパディング法を選択し、生地を加工液に浸した後に、加圧マングルを用いて、絞り率９５％で脱水処理し、１１０℃に設定したテンター型の乾燥機で３分間乾燥させた。この一連の作業を繰り返し、実施例１〜２１及び、比較例１，３の繊維仕上げ剤を加工した繊維製品（以下、「加工布」という）を得た。得られた加工布を室温２５℃、湿度６５％の条件に設定した恒温恒湿機に静置し、これを評価用の生地とした。

（実施例２２〜２５の評価用生地の作成）
実施例１のエマルジョンを１００ｇ／Ｌとキシリトールおよびエリスリトール配合加工剤（大原パラヂウム化学(株)製パラクールＩＤ−８）１００ｇ／Ｌを混合し蒸留水で希釈、全量を１００ｇで調液したものを加工液とすること以外は実施例１〜２１及び、比較例１，３と同様の工程で処理を行い、処理した加工布を実施例２２とした。

実施例１のエマルジョンを１００ｇ／Ｌと相変換パラフィンマイクロカプセル加工剤（大原パラヂウム化学(株)製パラファインＴＰＣ−３５Ｈ）１００ｇ／Ｌを混合し蒸留水で希釈、全量を１００ｇで調液したものを加工液とすること以外は、実施例１〜２１及び、比較例１，３同様の工程で処理を行い、加工布を実施例２３とした。

実施例１のエマルジョンを１００ｇ／Ｌと酸化チタン配合熱遮蔽加工剤（大原パラヂウム化学(株)製パラヂウムＴＲＧ−１）１００ｇ／Ｌを混合し蒸留水で希釈、全量を１００ｇで調液したものを加工液とすること以外は、実施例１〜２１及び、比較例１，３と同様の工程で処理を行い、処理した加工布を実施例２４とした。

実施例１のエマルジョンを１００ｇ／Ｌとメントール系冷感加工剤（大原パラヂウム化学(株)製パラファインＣＣＳ−１）１００ｇ／Ｌを混合し蒸留水で希釈、全量を１００ｇで調液したものを加工液とすること以外は、実施例１〜２１及び、比較例１，３同様の工程で処理を行い、処理した加工布を実施例２５とした。

（比較布）
比較用に綿１００％のスムースニット生地とポリエステル１００％織物のデシン生地を縦２０ｃｍ、横３０ｃｍの大きさに切り分け、これらを未加工布と呼ぶこととする。これらの未加工布を室温２５℃、湿度６５％の条件に設定した恒温恒湿機に静置し、これらを評価用の生地とした。

（評価方法）
実施例１〜２５及び、比較例１，３の繊維仕上げ剤の加工布と、未加工布を比較し、冷感性を評価した。加工布と未加工布を同時に被試験者の腕に乗せ、１分後に冷感性を評価した。被験者は３０人で、６０％以上被験者が冷感性を感じると評価したものを合格とした。

表３に綿１００％スムースニット生地の評価結果、表４にポリエステル１００％デシン織物の評価結果を記載する。

表２と表３の実施例１〜２５及び、比較例１，３の結果から、冷感物質の組成比が０．５〜３０重量％で冷感性を感じることがわかる。また、表１の比較例２の組成比ではエマルジョンが分離し加工が出来ないため、繊維仕上げ剤の製品としては適切でない。以上から、冷感物質の組成比は繊維仕上げ剤中に０．５〜３０重量％含むことが適切であることがわかる。実施例１７，１８，２０，２１から天然由来成分を配合しても冷感性を感じることがわかる。実施例２２〜２５からキシリトール加工剤、パラフィンマイクロカプセル加工剤、熱遮蔽加工剤、メントール系加工剤と併用しても冷感性を感じることがわかる。

本発明の繊維仕上げ剤を繊維または、繊維製品に加工することで、優れた冷感性を付与し、夏等の暑い季節に快適に過ごす衣料を提供する事が出来る。

Claims

人間の皮膚に存在する冷感受容体を刺激する冷感物質で、尚且つ、融点が６０℃以上である冷感物質を水分散した繊維仕上げ剤及び、繊維仕上げ剤を繊維に付着させてなる繊維または繊維製品。
請求項１の冷感受容体を刺激する冷感物質は、２−イソプロピル−Ｎ，２，３−トリメチルブチルアミド、２−［（２−イソプロピル−５−メチルシクロヘキシルカルボニル）アミノ］酢酸エチル、Ｎ−エチル−２−イソプロピル−５−メチルシクロヘキサンカルボキサミドWS-12（１Ｒ，２Ｓ，５Ｒ）−２−イソプロピル−４’−メトキシ−５−メチルシクロヘキサンカルボキサニリド及び、これらの誘導体から選択される。これらの冷感物質は１種類もしくは２種類以上を配合しても良い。
請求項１および請求項２の冷感物質を１種類もしくは２種類以上含んだ組み合わせからなり、組成物中に０．５〜３０重量％含有する。
請求項１、請求項２および請求項３の冷感物質にシアバター、アルガンオイル、ココナッツオイル、ホホバオイル、コラーゲン、オリーブオイル、椿オイル、シルクアミノ酸、スクワラン、カプサイシン、ヒアルロン酸、ローズヒップオイル、米胚芽油、馬油等の天然由来成分を１種類もしくは２種類以上と混合または併用した繊維仕上げ剤及び、繊維仕上げ剤を付着させた繊維または繊維製品。
請求項１、請求項２および請求項３の冷感物質と請求項４の天然由来成分をアルキル（メタ）アクリレート、ポリオキシエチレン（メタ）アクリレート、ポリオキシプロピレン（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレートを１種類もしくは２種類以上と混合または併用した繊維仕上げ剤及び、繊維仕上げ剤を付着させた繊維または繊維製品。