JP4087393B2 - 繊維用精練剤組成物 - Google Patents

Description

本発明は、繊維用精練剤組成物に関し、より詳細には原綿等の天然繊維及びポリエステル等の合成繊維及びこれらの混紡繊維製品等の漂白、染色、仕上げ等の後工程の効果を高めるために、天然繊維由来の一次夾雑物、合成繊維の製織段階で使用されたサイジング剤、糊剤等の二次夾雑物等を除去するために実施される「精練」工程に用いられる精練剤組成物に関する。

原綿をはじめとする天然繊維には、綿ロウ、たんぱく質等の一次夾雑物が付着し、ポリエステル繊維等の合成繊維の生機には、製織時に使用されるサイジング油剤、糊剤等の二次夾雑物が付着している。これら夾雑物を「精練」工程で充分に除去しないと、後の漂白、染色、仕上げ工程でトラブルが生じ、多大な不利益を被る。加工工程が簡素化、高速化していく昨今では、より高機能で使いやすく、また最近の環境問題から生分解性の高い精練剤への要求が高まっている。

このような背景の中、最近では安価な海外生機の輸入が増加し、以前より日本市場で出回っている組成の明確な生機、油剤や糊剤ではなく、組成不明の油剤、糊剤が使用されている海外生機、難精練生機が増大しており、従来の様な精練剤や精練条件では対処しきれなくなっている。中でも、綿織物をはじめとする繊維製品の、高温、高アルカリ条件下で実施される精練工程では、最近の現場工程の簡略化や自動供給システムといったハード面から高濃度ストックタンクを採用するケースが多く、それに伴いアルカリ濃度が７０〜１００ｇ／Ｌと非常に高く設定され、従来の非イオン活性剤主体の精練剤ではアルカリ浴中で分離を起こし、性能が発現しないという問題が生じている。その上、機械の高速化から高アルカリ条件でも繊維へより素早く浸透し、より低泡性で精練性にも優れるといった高機能薬剤への要求が高まっている。

従来の精練剤は、アニオン活性剤やＰＯＥのリン酸エステルもしくはスルホン酸エステル等のアニオン成分等を混合することにより、ある程度の耐アルカリ性能を実現しているが、より高い濃度の耐アルカリ性能を持ちながら、低温安定性、浸透性、精練性能を全て満たす精練剤組成物は未だ得られていない（特許文献１〜４）。

一方で、精練剤組成物には、環境問題に対応するノニルフェノールフリーや、ＰＲＴＲ法該当物質を使用しないという要望もある。
特開平６−２００４７１号公報 特開平９−３２４３６４号公報 特願第２９１５３９１号公報 特許第３３０５６７８号公報

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、従来より高い濃度の耐アルカリ性能を持ちながら、低温安定性、浸透性、精練性能等の要求を全て満たす繊維用精練剤組成物を提供することを目的とする。

本発明の繊維用精練剤組成物は、上記の課題を解決するために、（Ａ）下記一般式（１）で表され、多分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）が１．０１〜１．２０である非イオン界面活性剤に由来し、下記一般式（２）で表されるリン酸エステル及び／又はその塩、（Ｂ）下記一般式（３）で表されるポリオキシアルキレンアルキルエーテル型非イオン活性剤、（Ｃ）炭素数８〜２２の飽和脂肪酸又は不飽和脂肪酸、及び／又はその塩並びに（Ｄ）高級アルコール、グリコールエーテル及びシリコーンからなる群の中から選択された消泡剤を含有してなり、成分（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）及び（Ｄ）の配合比率が、（Ａ）が１０〜２５重量％、（Ｂ）が４０〜６０重量％、（Ｃ）が５〜８重量％、及び（Ｄ）が２〜１０重量％であり、これら成分（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）及び（Ｄ）の総量が９５重量％以下であるものとする。

（式（１），（２）中、Ｒは炭素数１０である分岐イソデシルアルコール残基を示し、ＰＯはオキシプロピレン基、ＥＯはオキシエチレン基を示し、ｍ，ｎは、ｍ＝０〜２、ｎ＝１〜８の数字を示す。ＰＯとＥＯの付加形態はランダム付加、ブロック付加又はこれらの混合付加である。また、式（２）中のＸは、ＯＨ又はＲ−Ｏ−［（ＰＯ）ｍ−（ＥＯ）ｎ］を示す。）
Ｒ^３−Ｏ−［（ＰＯ）ｐ−（ＥＯ）ｑ］−Ｈ …（３）
（式中、Ｒ^３は炭素数が８〜２０の直鎖或いは分岐のアルコール残基を示し、ＰＯはオキシプロピレン基、ＥＯはオキシエチレン基を示し、ｐ，ｑは、ｐ＝０〜２、ｑ＝１〜８の数字を示す。ＰＯとＥＯの付加形態はランダム付加、ブロック付加又はこれらの混合付加である。但し、ＰＲＴＲ法により規制されるＣ１２〜１５のエトキシレートを除く。）

本発明の精練剤組成物は、成分（Ａ）を含有することにより、従来の精練剤より高アルカリ条件下においても安定かつ顕著な浸透力と精練性を発揮する。

また、成分（Ｂ）を用いることで、浸透性、精練布の再湿潤性が従来よりも顕著に向上し、それに伴い精練性も向上する。また、生分解性が高いため排水の環境への負荷が少なく、使用者が安心して処理できる精練剤を提供できる。

さらに、成分（Ｃ）を配合することで低泡化し、また耐アルカリ性能を向上させることができる。

本発明で用いる（Ａ）成分は、上記の通り、一般式（２）で表されるリン酸エステル及び／又はその塩であって、一般式（１）におけるＲが炭素数１０の分岐型のイソデシル残基であり、かつ多分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）が１．０１〜１．２０である非イオン界面活性剤から得られるものである。

このような（Ａ）成分を含有することで、従来使用されている多分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）が１．２５で同様の構造（炭素数が１０の分岐型のイソデシル残基）を持つアニオン成分よりも、精練剤の耐アルカリ性能が飛躍的に向上する。これに伴い、高アルカリ下で製品分離を起こすことなく、優れた精練性と耐アルカリ浸透力を並行して発現することができ、本発明の目的を達成することが可能となる。

リン酸エステルの塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩、アミン塩等が使用可能であるが、特にトリエタノールアミン塩が、製品高濃度化、低温安定性（流動良）の面から好ましい。

成分（Ｂ）は、上記の通り一般式（３）で表されるポリオキシアルキレンアルキルエーテル型非イオン界面活性剤であり、多分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）が１．０１〜１．２０である直鎖或いは分岐のポリオキシアルキレンアルキルエーテル型非イオン活性剤であることが好ましい。多分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）が１．０１未満の場合、脱脂力をはじめとする精練効果が低下する傾向にあり、また１．２１以上であると要求される浸透力や再湿潤性が発現し難くなる傾向にある。

成分（Ｂ）としては、中でも、２−プロピル−１−ヘプタノールを原料アルコールとしたＣ１０の分岐型非イオン界面活性剤が好ましい。Ｃ１０の分岐型非イオン界面活性剤を中心とした１種類以上の非イオン界面活性剤を配合し、加えて炭素数８〜２０の非イオン界面活性剤を広範囲に配合することで、良好な浸透性と再湿潤性等の精練全般の性能を確保しながら、水への易溶解性、他成分との相溶性、可溶化性等を落とすことなく各種性能を付与できる。

但し、昨今の環境ホルモン問題からＣ９のノニルフェノールエトキシレートが敬遠され、また最近施行された化学物質排出把握管理促進法（ＰＲＴＲ法）でＣ１２〜１５のエトキシレートの排出報告義務が発生したことから、このような構造を持つ非イオン界面活性剤は本発明では使用しない。

さらに成分（Ｃ）は、炭素数８〜２２の飽和脂肪酸及び不飽和又はその塩である。塩は、ナトリウム塩、カリウム塩、アミン塩等であり、特に限定されないがアミン塩が好ましい。

成分（Ｃ）は、成分（Ａ）や（Ｂ）に由来する泡の消泡に寄与し、これを使用することにより、低泡性能を向上させることが可能となる。

上記成分（Ａ）〜（Ｃ）の配合比率は、成分（Ａ）のアニオン活性剤と成分（Ｂ）の非イオン活性剤の重量比が、（Ａ）／（Ｂ）＝１／９〜３／７であることが好ましく、成分（Ａ）と成分（Ｃ）の重量比として、両者の合計量１０部中で成分（Ａ）が８部以上１０部未満であることが好ましい。

本発明の組成物において、より一層の低泡化を図る必要がある場合には、成分（Ｄ）として消泡剤を含有させることができる。

その場合の成分（Ｄ）としては、２−エチルヘキサノール、オレイルアルコール、イソステアリルアルコール等の高級アルコール系消泡剤やグリコールエーテル系、自己乳化型シリコーンのような相溶性に害を及ぼさないシリコーン系消泡剤を配合すればよい。

また、低温時の製品安定性をより安定に保持し高濃度化を図る為に、溶剤としてイソプロピルアルコール、メタノール、ブチルセロソルブ等を配合することもできる。

本発明において精練剤組成物は、有効成分（固形分）の重量％として、成分（Ａ）を５〜２５重量％、好ましくは１０〜２５重量％、より好ましくは１５〜２０重量％、成分（Ｂ）を３０〜７０重量％、好ましくは４０〜６０重量％、成分（Ｃ）を１０重量％以下、好ましくは５〜８重量％、成分（Ｄ）は０〜１０重量％、好ましくは２〜１０重量％配合する。

また、成分（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）の総量は、５０〜９５重量％であることが好ましく、より好ましくは５５〜９０重量％であるように配合し、残部の１０〜４５重量％は通常は水を使用する。

これらの配合比における精練剤組成物で精練した生機は、白度も高く、その後の漂白、染色、仕上工程をトラブルなく経ることができ、非常に高品質な仕上がりになる。

本発明の精練剤組成物には、本発明の目的を損なわない範囲内で、他の添加物、例えばＥＤＴＡ４Ｎａ（ＥＤＴＡ：エチレンジアミンテトラアセティックアシッド）のようなキレート剤等を含有させることもできる。

以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

１．綿織物、ポリエステル／綿混紡織物（以下、Ｔ／Ｃ織物という）、ポリエステル織物の精練性能試験（残脂率、再湿潤性）
以下の通り、綿織物、Ｔ／Ｃ織物、ポリエステル織物につき、精練性能試験（残脂率、再湿潤性の評価）を行った。精練剤組成物の組成を表１，２に示す。なお、表における多分散度は非イオン界面活性剤の多分散度を示す。

［供試布］ （ａ）綿織物 １００％生機
［処理条件］
精練剤（有効成分） １．５ｇ／Ｌ
ＮａＯＨ（固） ２０．０ｇ／Ｌ
サイゾール（登録商標、以下同様）ＬＭ（第一工業製薬（株）製キレート剤） ０．５ｇ／Ｌ
酸化糊抜剤 ８．０ｇ／Ｌ
＊機種 ミニ・カラー（テクサム技研（株）製）
＊浴比 １：２０
＊温度・時間 ９５℃×３０分→湯洗２分→水洗×１分→乾燥
（９５℃で３０分間処理した後、約５０℃の湯で２分間洗浄し、次いで常温の水で１分間洗浄し、乾燥した。以下においても時間が異なる以外は同様である。）

［供試布］ （ｂ）Ｔ／Ｃ（７０／３０）織物生機
［処理条件］
精練剤（有効成分） １．０ｇ／Ｌ
ＮａＯＨ（固） １０．０ｇ／Ｌ
サイゾールＬＭ（第一工業製薬（株）製キレート剤） ０．５ｇ／Ｌ
酸化糊抜剤 ４．０ｇ／Ｌ
＊機種 ミニ・カラー（テクサム技研（株）製）
＊浴比 １：２０
＊温度・時間 ９０℃×３０分→湯洗（５０℃）２分→水洗×１分→乾燥

［供試布］ （ｃ）ポリエステル１００％織物生機
［処理条件］
精練剤（有効成分） １．０ｇ／Ｌ
ＮａＯＨ（固） １．０ｇ／Ｌ
サイゾールＦＸ−２０（第一工業製薬（株）製キレート剤） ０．５ｇ／Ｌ
＊機種 ミニ・カラー（テクサム技研（株）製）
＊浴比 １：１０
＊温度・時間 ９０℃×１０分→湯洗（５０℃）２分→水洗×１分→乾燥

［供試布］ （ｄ）ナイロン織物生機
［処理条件］
精練剤（有効成分） １．０ｇ／Ｌ
ＮａＯＨ（固） １．０ｇ／Ｌ
サイゾールＦＸ−２０（第一工業製薬（株）製キレート剤） ０．５ｇ／Ｌ
＊機種 ミニ・カラー（テクサム技研（株）製）
＊浴比 １：１０
＊温度時間 ９０℃×１０分→湯洗（５０℃）２分→水洗×１分→乾燥

上記各処理により得られた処理布につき、以下の方法で残脂率及び再湿潤性を調べた。結果を表３に示す。
残脂率（％）：ソックスレー抽出処理（溶媒：ジエチルエーテル）前後の生地重量から次式により算出した；

再湿潤性（ｃｍ）：幅４ｃｍ×１２ｃｍの試験布に染料水を５分間浸漬し、吸上げた長さを測定する吸上げ法により評価した。なお、この評価は（ａ）綿、（ｂ）Ｔ／Ｃ織物についてのみ実施した。

２．耐アルカリ浸透性
参考例１，２，３，４，６及び比較例１〜４の精練剤組成物を用い、次の浴組成で処理した処理布につき、下記の評価方法で耐アルカリ性、アルカリ浸透性を調べた。結果を表４に示す。

［浴組成］
精練剤（有効成分） １．５ｇ／Ｌ
ＮａＯＨ（固） Ｘｇ／Ｌ
サイゾールＬＭ ０．５ｇ／Ｌ（第一工業製薬（株）製キレート剤）
ラクトーゲンＬＳ １５．０ｇ／Ｌ（洛東化成（株）製酸化糊抜剤）
［評価方法］
＊耐アルカリ性：ＮａＯＨ ６０ｇ／Ｌ〜１００ｇ／Ｌまでの溶液を作製し、精練剤の分離の有無を確認した。評価は常温５時間放置後、○〜×（○：分離なし、×：分離あり）で目視評価した。

＊アルカリ浸透性：ＮａＯＨ（固）＝６０ｇ／Ｌ濃度で、綿キャンバスディスク法（２ｃｍ角の綿キャンバス生機を測定浴に浮かせ、浸透時間と浸漬時間を測定する。）により行った。なお、「浸透時間」はキャンバスが染みる迄の時間を示し、「沈降時間」はキャンバスがビーカーの底に沈み始める時間を示す。

３．起泡性・消泡性試験
実施例３、参考例１，２，３及び比較例２，４の精練剤組成物を用い、次の浴組成で処理した処理布につき、下記の評価方法で起泡性・消泡性を調べた。結果を表５に示す。

［浴組成］
精練剤（有効成分） １．５ｇ／Ｌ
ＮａＯＨ（固） ６０．０ｇ／Ｌ
サイゾールＬＭ（第一工業製薬（株）製キレート剤） ０．５ｇ／Ｌ
ラクトーゲンＬＳ（洛東化成（株）製酸化糊抜剤） １５．０ｇ／Ｌ
＊測定浴 ２００ｃｃ
［測定方法］
ＪＩＳ−２５１８（空気導入法）に準拠し、以下の方法で評価した。
＊起泡性…１リットルメスシリンダーに試験浴２００ｍｌを入れ、空気導入ポンプで１０００ｍｌ／１０秒で空気を導入し、泡が１リットルの目盛までに至る時間を測定した。

＊消泡性…泡が１リットルの目盛まで到達後、空気導入を停止し、３０秒毎の泡残存量を測定した。

４．低温安定性
精練剤組成物を調製し、常温と低温（−５℃恒温槽：２４時間放置後）で製品の状態を目視で確認し、○〜×（○：流動性があり、粘度約８００ｍＰａ・ｓ以下、×：流動性がなく、粘度約１０００ｍＰａ・ｓ以上）で評価した。結果を表６に示す。

５．生分解性評価
化審法分解度試験に基づき、ＢＯＤ法による生分解性試験を実施した。一般には、生分解率が６０％以上とすれば良好と判断されるが、本試験では、生分解率が８０％以上のものを◎、７０〜７９％のものを○、６０〜６９％のものを△、５９％以下のものを×とした。結果を表７に示す。

上記結果から分かるように、本発明の精練剤組成物は、成分（Ａ）を含有することにより、従来の精練剤がＮａＯＨ６０ｇ／Ｌ前後で分離を起こしていたのに対し、ＮａＯＨ ８０〜１００ｇ／Ｌまで濃度アップしても分離を起こさず高アルカリ条件下においても安定で、且つ顕著な浸透力と精練性を発揮する。

また、成分（Ｂ）を用いることで、綿キャンバス法におけるキャンバス生機の浸透性、精練布の再湿潤性が従来よりもはるかに向上し、それに伴い精練性が良くなった。これは、精練後の生地の再湿潤性をみれば明らかである。残脂率も従来以上に低く、脱脂力がアップした。また、Ｃ９のノニルフェノールエトキシレートや化学物質排出把握管理促進法（ＰＲＴＲ法）該当物質であるＣ１２〜１５のエトキシレートを含まない非イオン界面活性剤で構成しているため、環境にも優しく、生分解性がより高いため排水への負荷が少なく、使用者が安心して処理できる。

また、成分（Ｃ）を配合することで低泡化及び耐アルカリ性能の向上が図れる。

加えて成分（Ｄ）のグリコール類を配合することで、高濃度にも関わらず減粘可能であり、また成分（Ｃ）では不十分な消泡性能を、高級アルコール系、自己乳化型シリコン系等の消泡剤を含有することにより、低泡性能を付与することができる。

本発明の精練剤組成物はアルカリ高濃度での製品安定性が良いことから、原綿の精練等の高アルカリ条件をはじめ、ポリエステル、その他混紡生機等あらゆる条件下で精練剤の安定性を気にすることなく精練することが可能となる。また、高濃度アルカリストックタンクで、貯蔵、自動供給ができるという特長や、高速に流れる生地に素早く浸透し、高い精練効果が得られるという特長も有する。さらに、生分解性が良好であり、ノニルフェノールフリー、ＰＲＴＲ非該当物質であることから、法規制に則した環境に優しい精練剤であり、河川を汚染しないメリットがある。

Claims (1)

1. （Ａ）下記一般式（１）で表され、多分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）が１．０１〜１．２０である非イオン界面活性剤に由来し、下記一般式（２）で表されるリン酸エステル及び／又はその塩、
   （Ｂ）下記一般式（３）で表されるポリオキシアルキレンアルキルエーテル型非イオン活性剤、
   （Ｃ）炭素数８〜２２の飽和脂肪酸又は不飽和脂肪酸、及び／又はその塩並びに
   （Ｄ）高級アルコール、グリコールエーテル及びシリコーンからなる群の中から選択された消泡剤
   を含有してなり、
   前記成分（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）及び（Ｄ）の配合比率が、（Ａ）が１０〜２５重量％、（Ｂ）が４０〜６０重量％、（Ｃ）が５〜８重量％、及び（Ｄ）が２〜１０重量％であり、これら成分（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）及び（Ｄ）の総量が９５重量％以下である
   ことを特徴とする繊維用精練剤組成物。
   

   

   

   （式（１），（２）中、Ｒは炭素数１０である分岐イソデシルアルコール残基を示し、ＰＯはオキシプロピレン基、ＥＯはオキシエチレン基を示し、ｍ，ｎは、ｍ＝０〜２、ｎ＝１〜８の数字を示す。ＰＯとＥＯの付加形態はランダム付加、ブロック付加又はこれらの混合付加である。また、式（２）中のＸは、ＯＨ又はＲ−Ｏ−［（ＰＯ）ｍ−（ＥＯ）ｎ］を示す。）
   Ｒ^３−Ｏ−［（ＰＯ）ｐ−（ＥＯ）ｑ］−Ｈ …（３）
   （式中、Ｒ^３は炭素数が８〜２０の直鎖或いは分岐のアルコール残基を示し、ＰＯはオキシプロピレン基、ＥＯはオキシエチレン基を示し、ｐ，ｑは、ｐ＝０〜２、ｑ＝１〜８の数字を示す。ＰＯとＥＯの付加形態はランダム付加、ブロック付加又はこれらの混合付加である。但し、ＰＲＴＲ法により規制されるＣ１２〜１５のエトキシレートを除く。）