JP4302892B2 - 水性ディスパージョン、それらの製造および使用 - Google Patents
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Description
織物の基材において走行折目(running creases)が形成される可能性があり、または摩擦が基材と隣接した基材または機械部品との間で生ずる可能性があるという状況下で水性媒染液(liquor)において、ロープまたはチューブ状(本質的に、それらを前処理、着色(dye)、光学的増白、または後処理するため)の形の編織布(textile fabrics)の処理において生ずる望ましくない現象は、それらが平らでない領域に対応して、その後物品の外観を損じ、および処理された物品、および従って仕上げられた物品の物理的性質を損じる可能性がある、走行折目のマーキング、および、およびチェーフ(chafe)マークの形成である。これらの厄介な現象を打ち消すために、織物の材料が折目(特に走行折目)を形成および安定させ、従って折目をマークする傾向を低減させて、基材/基材および基材/金属摩擦を低減させて、従ってその材料のチェーフマークを形成する傾向を低減させる湿式滑りエンハンサの使用により、問題のプロセス・ステップが行われる。GB−A 2282153号は、折目マーク抑制剤として作用する電解質−安定な滑剤として特に有用なワックスディスパージョンを開示している。強化された性能と環境的に健全なプロセシングのゴールを有するプロセスおよび機械の絶え間ない更なる開発は、機械の開発と、より高速度でより高い生産性のために設計され、および/又は、よりショートな浴比(liquor ratio)で働くプロセスをもたらした。これは、使用された滑剤に対する要求がより多大である。例えば、それらは特に高い剪断力に耐性でなければならず、ショートな媒染液においてさえ非常に良好な性能を与えなければならない。媒染液がよりショートになると、特定の処理化学薬品により高い濃度が要求されるが、物品によって吸収される(物品の吸収性に依存すること)媒染液の割合もより大きくなり、物品への損傷のない物品の湿式滑り、および物品のための平らで一様な(level solid)外観の達成が更に困難となる。
【0002】
以下に定義される生成物(L)が極めて表面的な(surfacy)効果を有する非常に効果的な折目マーク抑制剤として驚くべきことに有用で、例えば、ウィンチベック(winch beck)およびジェット染色機における、また、特にショートな媒染液に適していることが、今や見出された。
本発明は、生成物(L)、それらの製造およびそれらの使用に関する。
【0003】
本発明の第1の面は、したがって、(a)(a1)カルボキシル基含有炭化水素ワックスまたはこのようなワックスの混合物、または(a1)と、
(a2)少なくとも1つの未変性の炭化水素ワックスとの混合物であるワックスと、
(b)(b1)所望によりカルボキシル含有コモノマーを含む、平均分子量Mw=n・106(n≧10)を有する少なくとも1つのマクロ(コ)ポリ−(メタ)アクリルアミド、または、(bl)と、
(b2)所望によりカルボキシル含有コモノマーを含む、10・106未満の平均分子量Mwを有する少なくとも1つの(コ)ポリ−(メタ)アクリルアミドとの混合物である、(コ)ポリ(メタ)アクリルアミド、または(コ)ポリ−(メタ)アクリルアミド混合物と、
(d)両性(amphoteric)、アニオン性および/又は非イオノゲン性界面活性剤からなる分散剤系を含む、水性ディスパージョン(L)である。
【0004】
ワックス(a)としては、一般に公知のワックスを使用することができる。
カルボキシル基含有炭化水素ワックス(a1)として一般に適当なものは、ワックス構造を有する、例えばオレフィンの共重合(例えばブロック共重合または混合した共重合)、特にエチレンまたはプロピレンと、カルボキシル含有コモノマー、特に(メタ)アクリル酸および/又はマレイン酸によって、またはグラフト重合によって製造される、任意のこのような合成ワックスおよび/又は酸化的に変性されたミネラルのおよび/又は合成の炭化水素ワックス、または炭化水素ワックスの酸化生成物、または所望により酸化的な経路によって合成されるカルボキシル基含有ワックス(例えばフィッシャー−トロプシュワックス)、およびそれらの部分的なケン化生成物である。
【0005】
カルボキシル基含有炭化水素ワックス(a1)は、好ましくは酸化され、所望により部分的にケン化された炭化水素ワックスであり、一般に酸化型でなおワックス構造、特に酸化されたマイクロクリスタリンワックスまたは酸化されたポリオレフィン・ワックス(主にポリエチレン・ワックス)を有するか、または所望により酸化型で直接合成される(特にフィッシャー−トロプシュ・ワックス)任意の所望の合成および/又はミネラル・ワックス、およびそれらの酸化ワックスを含み、上記酸化されたワックス、特に酸化されたポリオレフィン・ワックスおよびフィッシャー−トロプシュ・ワックスは、所望により部分的にケン化されていてもよい。言及されたワックスのうち、酸化され、および所望により部分的にケン化されたマイクロクリスタリンワックス、およびポリエチレン・ワックスは好ましい。このようなワックスは一般に公知であり、ニードル貫通(例えば、ASTM−D1321または−D5に従う)、凝固点、滴点(drop point)、密度、酸価又は/および所望によりケン化価等の慣習的なパラメータによって特徴づけることができる。言及されたワックス(a1)のうち、ニードル貫通が≦20dmm、好ましくはニードル貫通が0.1〜10dmm(好ましくは0.2〜5dmm)の範囲内にあるもので、且つ、その酸価が5〜70、好ましくは9〜50の範囲内にあるものが好ましい。ワックス(a1)の密度は、有利には0.90〜1.1、好ましくは0.92〜1.02、特に0.94〜0.99の範囲内である。言及されたワックスのうち、酸化されたポリエチレンワックス、主に酸化された低圧ポリエチレンは、特にニードル貫通が0.2〜5dmmの範囲内のものは、特に好ましい。
【0006】
ワックス(a2)は未変性の、すなわち、それらは官能基またはヘテロ原子が導入されなかった炭化水素ワックスである。
ワックス(a2)として、例えば非酸化マイクロクリスタリンワックスまたはパラフィン・ワックスを使用できる。
適当なワックス(a2)は、主に40℃以上、有利には40〜110℃、好ましくは50〜105℃の範囲の滴点を有するパラフィン・ワックス、特に充分に精製されたパラフィン・スケールワックスである。有利には、(a2)は、(a1)の130質量%(重量%)まで、好ましくは100質量%(重量%)以下、特に(a1)の50質量%(重量%)以下で寄与する。
【0007】
(a2)は存在していてもよいが、(a1)は(a2)によってカットされないことが好ましく、すなわち、全てのワックス(a)は本質的に(a1)のみから成る(consist)ことが好ましい。特にジェット染色機で湿式滑りエンハンサとしてディスパージョン(L)を使用する場合、ワックス(a)全体が本質的に(a1)のみから成ることことが好ましい。
【0008】
(b1)および(b2)は一般に公知のホモポリマーおよびコポリマー、特に、
(b‘)アクリルアミドおよび/又はメタクリルアミド、
および(b‘)のコポリマー、および、
(b“)エチレン性不飽和カルボン酸、好ましくは(メタ)アクリル酸、マレイン酸および/又はイタコン酸、
のホモポリマーおよび/又はコポリマーであることができる。
【0009】
(b1)におけるフラクション(b‘)は、有利には50〜100モル%、好ましくは60〜95モル%の範囲内で、残部が100モル%まで、すなわち、50〜0モル%、好ましくは40〜5モル%の(b“)から本質的に成る。
(b2)におけるフラクション(b‘)は、有利には50〜100モル%、好ましくは80〜100モル%の範囲内で、残部が100モル%まで、すなわち、50〜0モル%、好ましくは20〜0モル%の(b“)から本質的に成る。
【0010】
本発明により(b1)は、非常に高い分子量を有する(メタ)アクリルアミド(コ)ポリマー(ここでマクロ(コ)ポリ(メタ)アクリルアミドと称される)であることが必要である。(b1)の平均分子量(Mw)は所望に応じて高くでき、例えばnは10〜80の範囲内、nは主に10〜40、好ましくは12〜30、特に15〜25の範囲内にできる。本発明の特定の態様において、nは16以上である。
【0011】
(b2)は、(b1)より低い分子量を有するポリマーであり、特に平均分子量が10×100万(million)未満である。有利には、(b2)の平均分子量(Mw)は、100,000〜8・106、好ましくは200,000〜5・106の範囲内にある。
ポリマー(b)は公知であるか、またはそれ自体公知の方法によって製造することができる。(b‘)および(b“)のコポリマーは、ジカルボン酸例えばマレイン酸が、環状無水物の形で使用することもできる、それ自体慣習的な共重合プロセスによって製造することができる。(b”)がアクリル酸またはメタクリル酸のコモノマーであるそれらは、アクリルアミドおよび/又はメタクリルアミド単位のみから成る対応するコポリマーまたはホモポリマー中のアミド基の部分を加水分解することによっても製造できる。
【0012】
(b2)/(bl)の重量比は、広い範囲内で変化できる。例えば、0〜30、有利には0〜20、好ましくは0〜10質量部(重量部)の(b2)が、(bl)の質量部(重量部)につき使用される。(b2)が用いられるとき、(bl)の質量部(重量部)につき、少なくとも1質量部(重量部)の(b2)を使用することが有利である。
【0013】
カルボキシル基は遊離酸の形で、または塩の形で存在することができ、塩の形成のために、それ自体公知のカチオン、好ましくは親水化(hydrophilicizing)カチオン、例えばアルカリ金属カチオン(例えばナトリウム、カリウム)またはアンモニウムカチオン{例えば非置換のアンモニウム、モノ、ジ−またはトリ−(C1〜C2−アルキル)−アンモニウム、モノ、ジ−またはトリ−(C2〜C3−ヒドロキシ−アルキル)]−アンモニウム、モノ、ジ−またはトリ(C1〜C2−アルコキシ)−(C2〜C3−アルキル)−アンモニウム、またはモルホリニウム}が適当である。
【0014】
(b)/(a)の重量比は、有利には1:1〜1:200、好ましくは1:2〜1:100、より好ましくは1:3〜1:40の範囲内である。
界面活性剤(d)は、主に以下から選ばれる:
(dl)HLB≧7を有する非イオノゲン性の界面活性剤、または非イオノゲン性の界面活性剤の混合物、
(d2) HLB≧7を有するカルボン酸またはスルホン酸または硫酸またはリン酸部分エステルまたはその塩、またはこのようなアニオン界面活性剤の混合物であるアニオン界面活性剤、または
(d3) HLB≧7を有するアミノ−またはアンモニオ(ammonio-)含有カルボン酸、またはスルホン酸、またはアミン基またはアンモニウム基含有硫酸またはリン酸部分エステルまたはその塩、またはこのような両性(amphoteric)界面活性剤の混合物である両性界面活性剤、または
上記界面活性剤(dl)〜(d3)のうちの2つ以上の混合物、特に少なくとも1つの界面活性剤(d2)と、少なくとも1つの界面活性剤(dl)との混合物。
【0015】
界面活性剤(dl)、(d2)、および(d3)は、一般に分散剤(dispersant)特性を有する。
界面活性剤(d1)として、一般的に公知の化合物、特に乳化剤または分散剤の特性を有するものが適当である。非イオノゲン性の特性を有する分散剤および乳化剤は当該技術において周知であり、技術文献、例えばシック(M. J. SCHICK)の「非イオン界面活性剤」、(「界面活性剤サイエンスシリーズ」(Surfactants Science Series)、マーセルデッカー社(Marcel DEKKERInc.)、ニューヨーク、1967年の第1巻)において広範に記述されている。適当な非イオノゲン性の分散剤(dl)は、主に、脂肪アルコール、脂肪酸、脂肪酸モノ−またはジアルカノールアミド(「アルカノール」は、特に「エタノール」または「イソプロパノール」を表す)のオキシアルキル化生成物であるか、またはトリ−〜ヘキサ官能性の脂肪族ポリオールの脂肪酸部分エステル、または他に脂肪酸エステルの(例えば天然トリグリセリドの)インターオキシアルキル化生成物であり、適当なオキシアルキル化剤は、C2〜C4−アルキレンオキシドと所望によりスチレンオキシドの、および好ましくは導入されたオキシアルキレン単位の少なくとも50%がオキシエチレン単位であるもの;有利には導入されたオキシアルキレン単位の少なくとも80%がオキシエチレン単位であるものである。導入された全てのオキシアルキレン単位がオキシエチレン単位であることは、特に好ましい。オキシアルキレン単位(脂肪酸、脂肪酸モノ−またはジアルカノールアミド、脂肪アルコール、脂肪酸エステルまたは脂肪酸ポリオール部分エステル)の付加のための出発材料は、このような界面活性剤を製造するために用いられる任意の所望の慣習的な生成物であることができ、主に、その脂肪性部分(fat moiety)に9〜24個、好ましくは11〜22個、特に好ましくは16〜22個の炭素原子を有するものである。脂肪性部分は不飽和または好ましくは飽和であることができ、分枝または好ましくは線状であることができる。適当な脂肪酸の例は、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、アラキジン酸およびベヘン酸であり、技術グレードの脂肪酸、例えば獣脂脂肪酸、ココナツ脂肪酸、技術グレードのオレイン酸、トール(ta1l)油脂肪酸および技術グレードのダイズ油酸、およびそれらの水素化および/又は蒸留生成物であり;適当な脂肪酸モノ−またはジアルカノールアミドの例は、上記酸のモノ−またはジエタノール−、または−イソプロパノールアミドを含み;適当な脂肪アルコールは、上記それぞれの脂肪酸の誘導体、および合成アルコール(例えばテトラメチルノナノール)を含む。上記ポリオールの適当な部分エステルは、グリセロール、エリスリトール、ソルビトールまたはソルビタンの脂肪酸モノ−またはジエステル、特にソルビタンモノまたはジオレエートまたは−ステアレートを含む。上記生成物のうち、オキシアルキル化された脂肪アルコールが好ましく、特に飽和、線状の脂肪アルコール(特に、以下の平均の式のもの)のオキシエチル化生成物、
R−O−(CH2−CH2−O)m−H (I)
(式中、Rは11〜22個の炭素原子を有する脂肪族、飽和、線状の炭化水素基であり、mは2〜16である)、
またはこのような界面活性剤の混合物が好ましい。
【0016】
界面活性剤(dl)のHLB値は、有利には7〜16の範囲内、好ましくは8〜15の範囲内にある。式(I)の化合物のうち、Rが12〜22個の炭素原子、特に14〜22個の炭素原子を含むものが特に好ましい。
適当なアニオン界面活性剤(d2)は、それ自体が分散剤として(例えば乳化剤としてまたは洗浄剤(detergents)として)慣習的に用いられるような、界面活性剤特性を有するそれ自体は公知の酸を含む。このような界面活性のアニオン性化合物は当該技術において公知であり、技術文献、例えば「界面活性剤サイエンスシリーズ」、第7巻(「アニオン界面活性剤」)において広範に記述されている。より詳しくは、適当なアニオン界面活性剤は、例えば8〜24個の炭素原子、有利には12〜22個の炭素原子、特に14〜22個の炭素原子を含み、脂肪族またはアラリファティック(ara1iphatic)であることができ、その場合、脂肪族基が線状または分岐、飽和または不飽和あることができる、親油性基(特に脂肪酸の基または脂肪アルコールの脂肪族炭化水素基)を含む。カルボン酸の場合の親油性基は好ましくは純粋の脂肪族で不飽和であり、他方、スルホン酸の場合の親油性基は好ましくは飽和の純粋の脂肪族またはアラリファティックな基(特に、非イオン性界面活性剤に対して上述したようなもの)である。カルボン酸またはスルホン酸基は、少なくとも1つのヘテロ原子によって中断され、および好ましくは脂肪族であるブリッジを介して、炭化水素基(特に脂肪酸として、例えば石ケンの形の、またはアルカンスルホン酸として)または他のものに直接に結合することができる。カルボキシル基の導入は、例えば、ジカルボキシル無水物との、ヒドロキシル基のカルボキシアルキル化またはヒドロキシル基のモノエステル化によって、例えばオキシアルキル化のための出発材料として上述したようなこのような分子中に、非イオノゲン性の界面活性剤または他にそのオキシアルキル化生成物を形成するように行うことができ、その場合には、オキシランがオキシアルキル化、主にエチレンオキシド、プロピレンオキシド又は/およびブチレンオキシド、および所望によりスチレンオキシドに対して用いることができ、および好ましくは、用いられるオキシランの少なくとも50モル%はエチレンオキシドであり;これらは、特にアルコキシ化のための出発材料として上述したヒドロキシ化合物の1モルに対して、例えば1〜12モルのアダクトである。カルボキシアルキル化は、主にハロゲンアルカンカルボン酸、有利にはハロゲンアルキル基が1〜4個の炭素原子、好ましくは1または2個の炭素原子を含むものを用いて行われ、ハロゲンは主に塩素または臭素であり、および酸性基は所望により塩の形で存在してもよい。カルボキシル基は、例えば脂肪族ジカルボン酸のモノエステル化によって、例えば環状無水物、例えば無水フタル酸または2個のカルボキシル基の間に2または3個の炭素原子を有する脂肪族無水物(例えば無水コハク酸、無水マレイン酸または無水グルタル酸)と、ヒドロキシ化合物とを反応させることによっても導入することができる。同様の方法で、例えばリン酸または硫酸部分エステル基を導入するためにエステル化を用いることも可能である。有用なスルホン酸は、本質的に、パラフィン(例えば、スルホ塩素化またはスルホオキシデーションによって製造された)の、α−オレフィンの、アルキルベンゼンの、 および不飽和脂肪酸のスルホン化生成物である。アニオン界面活性剤は、有利には塩の形で用いられ、塩処方のためのカチオンは、好ましくは親水化カチオン、特にアルカリ金属カチオン(例えばナトリウム、カリウム)またはアンモニウムカチオン[例えば上記したもの]か、またはアルカリ土類金属カチオン(例えばカルシウムまたはマグネシウム)である。上記アニオン界面活性剤(d2)のうち、エステル基のないものが好ましく、主に石ケン、特にアミン石ケン、更にはオキシエチル化された脂肪アルコールとスルホン酸のカルボキシメチル化生成物、好ましくは上記した塩の形で、特にアルカリ金属塩としてが好ましい。
【0017】
適当な両性界面活性剤(d3)は、同様に、分散剤として効果的な公知の化合物、主に、反応性ヒドロキシルまたはアミノ基を含むカチオン界面活性剤に、少なくとも1個のアニオン性基を導入することによって[例えば、アミノ基のカルボキシアルキル化によって、スルファト(sulphato)またはホスファト基を導入するためのヒドロキシル基のエステル化によって、(d2)に関する上記記述と同様に環状ジカルボン酸無水物でのアミノまたはヒドロキシル基のモノアシル化によって、アミノ基のスルホメチル化によって、例えばホルムアルデヒドと亜硫酸水素ナトリウムとの反応によって、またはエピクロロヒドリンと亜硫酸水素ナトリウムとのアダクトと、アミノ基との反応によって]得ることができるもの、またはベタイン型の両性化合物を主に含む。上記反応のための出発材料として使用するための適当なカチオン界面活性剤は、一般に公知の化合物、例えば脂肪アミン、脂肪アミノアルキルアミン、およびアルキレンジアミンまたはポリアルキレンポリアミンの脂肪酸基とのアミド化生成物、またはアルカノールアミンまたはアルカノールアミノアルキルアミンのアシル化生成物、およびそれらのオキシアルキル化生成物又は/およびそれらの四級化(quaternization)生成物である。(d3)中の脂肪基は、例えば(d1)に関して上述したようなものである。アルキレンジアミン、ポリアルキレン−ポリアミンおよびアルカノールアミノアルキルアミンにおける2個の窒素原子の間のアルキレンブリッジは、有利には2〜6個、好ましくは2〜4個の炭素原子を有するものである。アルカノールアミンおよびアルカノールアミノアルキルアミン中のアルカノール基は、有利には2または3個の炭素原子を有するものである。好ましいアルキレンジアミン、ポリアミン、アルカノールアミンおよびアルカノールアミノアルキルアミンは、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、N,N−ジメチル−アミノプロピルアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレン−トリアミン、エチレンプロピレントリアミン、ジプロピレン−トリアミン、モノエタノールアミン、および3−(β−ヒドロキシエチル−アミノ)−プロピルアミンである。オキシアルキル化は、好ましくは、エチレンオキシド、例えばアミノ化合物のモルにつき、または脂肪基のモルにつき、2〜20モルのエチレンオキシドを付加することによって行われる。
【0018】
界面活性剤(d)は、好ましくは容易にケン化可能な基(特にエステル基)を有しない。
界面活性剤(dl)、(d2)および(d3)のうち、界面活性剤(dl)および特に(d2)は、分散剤として使用するために好ましい。
本発明の特に好ましい態様において、(d)は排他的に(d2)から成る。
【0019】
界面活性剤(d)は、有利には、ワックス(a)を良好に水相中に分散させて、(a)の水性分散液を形成するために充分な量において用いられる。重量比(d)/(a)は、例えば10/100〜80/100、好ましくは20/100〜60/100の範囲内である。
上述の成分(a)、(b)、および(c)に加えて、本発明の水性分散液(L)は、更に成分、特に、
(d)架橋剤、
(e)ヒドロトロープおよび/又は保護コロイド、および/又は、
(f)微生物の有害な効果をうち消すための剤、
を含むことができる。
【0020】
適当な架橋剤(c)は、(b)のアミド基と反応できる、またはそれぞれ架橋できる架橋剤、特に低分子量脂肪族化合物、例えば脂肪族アルデヒドまたは両方のアミノ基が第1級である脂肪族ジアミンを含む。(c)として適当な脂肪族架橋剤の例は、6個までの炭素原子を有するもの(例えばホルムアルデヒドとアセトアルデヒド)、および2〜6個の炭素原子を有するアルキレンジアミン、例えば、式
H2N−(CH2)p−NH2 (II)、
(式中、 pは2〜6である)
もの、好ましくはpが2または3であるものである。
【0021】
架橋剤(c)は、少なくとも部分的に架橋されるべき(b)中に存在するアミド基のために充分な量において有利に使用される。(b)中に存在するアミド基に対する(c)のモル比は、有利には0〜10、好ましくは0.01〜5の範囲内である。上記架橋剤中で、アルデヒドが好ましい。
本発明の特定の態様において、
(e)保護コロイド状(e1)および/又は、ヒドロトロープ(e2)が、(d)に加えて使用される。
【0022】
ここで用いられるように、保護コロイド(e1)は、高度に親水性のポリマーのみならず、水系二相系に対して、特に分散粒子において保護効果を発揮する高度に親水性の界面活性剤をも意味すると理解されるべきである。高度に親水性の界面活性剤は、それら自体でワックスを微細に分散させることができないが、(d)を含むディスパージョンに対して安定化効果を有する限り、特にそれ自体が分散剤でない点で(d)と異なる。
【0023】
適当な保護コロイド(e1)は、それ自体でそのまま公知の任意の高度に親水性の生成物、好ましくは非イオノゲン性または両性の化合物を含む。
非イオノゲン性の保護コロイドの例は、親水性向上のために化学的に変性[例えばヒドロキシ−(C1〜C4−アルキル)−、又は/およびカルボキシメチル−、および所望によりメチル−変性]されたポリサッカライド、親水性ビニルポリマー(例えばポリビニルアルコールまたはポリビニルピロリドン)、または高級脂肪族アルコールのエトキシ化生成物である。非イオノゲン性の保護コロイドのHLBは、有利には15を越え、好ましくは16.5以上であり、特に16.5〜19の範囲内にある。
【0024】
好ましい非イオノゲン性の保護コロイド(e1)は、脂肪族脂肪アルコールまたは合成アルコールのオキシエチル化生成物であり、例えば(dl)製造のための出発材料として上記したものである。特に好ましい非イオノゲン性の保護コロイドは、平均の式
R1−O−(CH2−CH2−O)q−H (III)、
(式中、 R1は、11〜18個の炭素原子を有する脂肪族の炭化水素基を示し、qは20〜100を示す)
に従い、および単一化合物としてまたはこのような化合物の混合物として存在できる。
【0025】
式(III)におけるqは、好ましくは30〜70、特に35〜60を示す。
適当な両性保護コロイドは、例えば、(d3)に対して記述されたものと同様の方法で製造することができるが、より高い親水性によって、例えば、ポリグリコール・エーテル鎖、または親油性部分に対して四級化またはプロトン化によって、(d3)と異なる。特に適当なものは、脂肪基を含む四級両性界面活性剤、および好ましくは、第四級アンモニウム基、アニオン性基、および所望によりポリエチレングリコール・エーテル鎖、主に内塩の形のための300〜3000の範囲内の分子量を有し、脂肪基が有利には8〜24個、好ましくは12〜18個の炭素原子を有するものである。
【0026】
保護コロイド(e1)が用いられるならば、それは例えば、(a)の100質量部(重量部)につき、5〜50、有利には10〜40質量部(重量部)、好ましくは15〜35質量部(重量部)の保護コロイド(e1)の範囲内にある。
ディスパージョン(L)は所望により、可溶化剤としてまたは不凍剤としても役に立つことができるヒドロトロープ(e2)を(e)として含むこともできる。
【0027】
ヒドロトロープまたは不凍剤(e2)としては、それ自体公知である生成物、特に非イオノゲン性の、主に低分子量のアミド(例えばアセトアミドまたは尿素)、または脂肪族オリゴヒドロキシ化合物[例えば、2〜12個、好ましくは3〜10個、特に4〜8個の炭素原子を有するもの、例えばグリセロール、ヘキシレングリコール又は/およびモノ−またはオリゴ−(C2〜C4−アルキレン)グリコール]、またはそれらのモノ−(C1〜C4−アルキル)−エーテルを使用することができる 。
【0028】
もし(e2)が使用されるならば、(L)中のそのフラクションは広い範囲内で変化することができる。(L)に対する(e2)の重量比は、有利には(L)の100の質量部(重量部)につき、0.5〜15質量部(重量部)の範囲内、好ましくは(L)の100質量部(重量部)につき、1〜10質量部(重量部)の範囲内である。
【0029】
本発明に従って用いられるディスパージョン(L)は、所望により、有利にはバクテリア成長の抑制剤または殺微生物剤である少なくとも1個の成分(f)を更に含むことができる。(f)は特に、それが各場合で推奨される濃度で使用可能な殺菌剤(fungicide)および殺バクテリア剤(例えば商業的な生産物)から選ばれる。
【0030】
本発明のディスパージョン(L)は、非常に簡単な方法で、成分を適当に混合することによって、特に(d)をも含む(a)の水性分散液(w)と、(b)の水溶液とを混合し、所望により更なる成分、特に(c)、(e)および/又は(f)を加えることによって製造できる。
水性ディスパージョン(w)は、非常に簡単な方法で、例えば(d)および所望により(e)をも含み、および、所望により、カルボキシル基による塩形成のための適当な塩基(例えば、アルカリ金属水酸化物またはカーボネート、および/又は上記カチオンに対応するアミン)をも加えておくことができる適当な(a)融解物を水で希釈することによって製造できる。
【0031】
分散剤系(d)は、(a)のディスパージョンが形成されるように好都合に選ばれる;成分(c)、(e)および/又は(f)は、いずれがより便利であっても、(a)ディスパージョンと(b)溶液とを混合する前および/又はその後に加えることができる。成分(e1)および(e2)は、有利には(a)ディスパージョンに混合される。成分(c)は、(a)の(b)との混合の前または後に加えることができる。成分(f)は、有利には最後に加えられる。
【0032】
ディスパージョン(L)のpHは、広い限界の範囲内で、例えば3〜12の範囲内で、好ましくは4〜11の範囲内で変化することができる。それぞれの成分と添加剤、特にアニオン性成分および加えられる任意の塩基の混合比は、それに応じて選ぶことができる。(c)による架橋は、アルカリ性pH値、例えば7.5〜12、好ましくは8〜11の範囲内で特に有利である。
【0033】
水性分散液(L)は、原則として、所望に応じて薄いものでありえる。有利には、それらは、好ましくは微細な水性流動性のディスパージョンを与えるように、できる限り濃縮した形で製造される。(L)中の(a)+(b)の含有量は、例えば0.3〜40質量%(重量%)、有利には0.6〜20質量%(重量%)、好ましくは1〜5質量%(重量%)である。流動性は、例えばASTM−D 1200(73/050)の方法によって決定することができる。22℃におけるフォード・カップNo.4での流れ時間は、例えば5〜60秒、有利には10〜45秒である。
【0034】
上述したように得ることができるディスパージョン(L)は、高度に微細に分けられ;例えば、分散粒子のサイズが0.01〜10μm、好ましくは0.05〜1μmの範囲内であるディスパージョン(L)を製造することが可能である。ディスパージョン(L)は、製造された状態で(as-prepared)直接取り扱うことができ、輸送することができる;特に、高度にフロストで、および耐熱性のそれらを含む非常に安定した微細なディスパージョン(L)を得ることができる。
【0035】
本発明に従って用いられるディスパージョン(L)は、有利には、(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、水、および任意の電解質[例えば、(a)、(b)または(d)の製造から、またはpHのセッティングから]以外の成分を本質的に含まない。本発明のディスパージョン(L)は、好ましくは本質的に、(a)、(b)、(d)および水、および所望により(c)[(b)と架橋された]、(e)、および/又は(f)および任意の所望の電解質から成る。
【0036】
上記のディスパージョン(L)は、そうでなければ、走行折目が形成される可能性があり、または基材中または基材上に擦り切れが生ずるような条件下で、湿式滑りエンハンサとして、すなわち編織布の処理剤(T)による処理(例えば前処理、着色、光学的増白、または後処理)における助剤として役に立ち、本発明に従って用いられるディスパージョン(L)は、特に処理の過程で形成される折目の安定化およびマーキングを防ぐのに役立ち、および有害な擦り切れを防ぐのに役立つ。このようなプロセスは、そうでなければ慣習的な処理条件および時間(例えば20分〜12時間の範囲内で)で、ショートな媒染液(媒染液/基材の重量比が、例えば3:1〜40:1、通常は4:1〜20:1の範囲)からの使い尽くし(exhaust)プロセスである。
【0037】
ディスパージョン(L)、特に、成分(a)および(b)が所望により(c)と架橋されているものは、本質的に直接的(substantive)ではなく、媒染液の排水をすることによって一般に再び除去され、および/又はプロセスの洗浄および/又は濯ぎ操作において除去される。
処理剤(T)は、一般に、基材の特定の処理に続いて、例えば基材に固着されない部分に関しては、洗浄又は/および濯ぎにより再び基材から除去される、織物の化学薬品である。
【0038】
(T)として、それぞれの処理が水性媒体で行われる場合、特に以下の小群を考慮することができる:
(T1)前処理剤(主に、湿潤剤、アルカリ、洗浄剤、漂白剤)、
(T2)主処理剤(主に湿潤剤、色素(dyes)、染色助剤、光学的増白剤)、および、
(T3)後処理剤(主に染色(dyeing)のための固着剤、洗浄剤、ストリッピング剤、アルカリ)。
【0039】
走行折目が織物の基材で形成される可能性があるプロセスは、種々の力の作用および可能な干渉を介して、湿った基材がひだ(folds)を形成する傾向があるようなプロセスを本質的に意味する。このようなプロセスにおいて形成されるひだは、処理プロセスの間で折目として安定化される可能性があり、それらの縁がマークされる可能性があり、それは最初の部分で述べた不利益をもたらす可能性がある。それは、このようなプロセスにおいて、ディスパージョン(L)が折目マーク抑制剤として作用し、したがってそれらが湿った基材の滑りを有利にして、したがって湿った織物またはひだを滑らせるか、より良好に滑ることを助長して、そのように走行ひだの有害な安定化を防ぐことができるように行うことである。走行ひだを生じる可能性がある処理プロセスは、ひだ上に作用するひだ形成又は/およびひだ安定化力が、それらが最も強力な位置で、基材がウィンチ上にまたはジェットを通って個々のサイクルで通過する、主にウィンチ上の(特にウィンチベックにおける)、または特にジェット染色機における処理を含む。
【0040】
織物基材内または基材上で擦り切れが生ずる可能性があるプロセスは、高輸送速度、ジェットを通してのルート送り、又は/および運搬方向又は/および速度における変化により、湿った基材が機械部分または隣接した基材部分に擦りつけられるものを本質的に意味する。このようなプロセスで製造される擦り切れの領域は、処理プロセスの過程で、そのマーキングをもたらし、および基材の物理的性質の欠陥をもたらす可能性がある。このようなプロセスにおいて、ディスパージョン(L)が湿式滑りエンハンサとして作用して、それらが湿った基材の滑りを有利とし、したがって湿った織物を滑らせ、またはより良好に滑らせることを可能とし(特に隣接した織物上に、または金属上に)、基材に有害な擦り切れを防ぐことができる。チェーフマークを生じ易い処理プロセスは、主に、ジェット染色機(基材がジェットを通してサイクル毎に通過し、基材に作用する相対的な加速又は/および力は、それらが最も強力な位置で、基材はサイクル毎にその媒染液中の位置からジェットに引き出されて、基材に対する基材の加速または基材に対する金属の加速が、上記したチェーフマークをもたらす可能性があるそれぞれの領域で局所的な摩擦を起こす可能性がある)における処理である。
【0041】
本発明のプロセスのため、および本発明の湿式滑りエンハンサのための適当な基材は、一般に、上記プロセスで使用可能な任意の基材、特に、所望により変性されたセルロース繊維、例えば綿、リネン、ジュート、大麻、ラミーおよび変性された綿(例えばビスコースレーヨンまたはセルロースアセテート)、および綿との繊維ブレンド(例えば綿/ポリエステル、綿/ポリアクリル、綿/ナイロンまたは綿/ナイロン/ポリ−ウレタン)を含む。織物の基材は、上記プロセスで処理することができる任意の所望の形で、例えばチューブ状の材料として、オープンな織物ウエブとして、または他に半仕上げの製品として、ウィンチまたはジェットに適している本質的にロープの形で用いることができ;ニットおよび織物(wovens)の両方が使用可能である(例えば細かいないし粗いシンプルなニットまたは他にインターロック、細かいないし粗い織物、テリー(terry)タオル地、ビロードおよび透かし細工又は/および機械刺繍された織物)。
【0042】
本発明の湿式滑りエンハンサ(L)は、特定のプロセスで折目マーキングおよびチェーフマーキングが効果的に防止されるような濃度で、好都合に用いられる。それらは、それらの有効性および収率のために顕著で、非常に低い濃度で非常に高い効果を与えることができる;それらは、媒染液のリットルにつき0.01〜2gの[(a)+(b)]、主に媒染液のリットルにつき0.02〜1.5gの[(a)+(b)]、好ましくは媒染液のリットルにつき0.03〜1gの[(a)+(b)]、特に媒染液のリットルにつき0.04〜0.5gの[(a)+(b)]に対応する濃度で有利に使用される。
【0043】
本発明の湿式滑りエンハンサ(L)は、温度変動と実質的に無関係のためでも顕著で、良好に電解質安定であり、織物化学薬品(T)での処理用の技術、特に(T1)による前処理のために、(T2)による染色または光学的増白のために、または(T3)による後処理のために、例えば、スカーリング(scouring)(例えば、キヤーリング(kiering)における)の間の(T1)で、糊抜きでまたは漂白において、染色における(T2)で、または後処理における(T3)での光学的増白のまたは他で、特に染色堅牢度(特に湿式堅牢度)を改善するためのカチオン性固着剤で、特に染色で生ずるような処理条件の非常に広い選択において用いることができる。染色または光学的増白は、特定の基材とプロセスのために、および所望の効果のために適している任意の所望の色素または光学的増白剤(T2)を用いて行うことができる。セルロース基材の染色のために、セルロース用の任意の所望の色素、例えば反応染料、直接染料、バット染料、硫化染料または他の塩基性染料を使用することができ、その場合には、繊維ブレンド、特にセルロース系繊維と合成繊維とのブレンド、を含む基材は、適当な追加的な色素、特に分散染料を用いて染色することもできる。プロセスは、特定の基材および用いられる処理組成物のために使用される、および装置と所望の目的によって規定される、任意の所望の温度領域、例えば室温(例えば、染色の初め)からHT条件(閉鎖の装置での102〜140℃の範囲内で)でもパスすることができる。同様に、媒染液の電解質含有量は、そうでなければそれぞれのプロセスのために慣習的に用いられる任意のもの、例えば、スカーリング、漂白または糊抜きのために、または他にアルカリ金属塩(例えば塩化ナトリウムまたは硫酸ナトリウム)濃度又は/および上記色素での染色のために用いられるアルカリ金属水酸化物またはカーボネート濃度のために、商業的に入手可能な色素製品におけるブレンディング成分として、又は/および染色または光学的増白のための使い尽し助剤として、または他に硫化染料、バット染料または反応染料での染色のために用いられるアルカリとして、各場合で用いられるアルカリ金属化合物濃度に対応するものであってもよい。
【0044】
染色の堅牢度性質を強化するための後処理剤(T3)として、一般に高い電荷密度の従来のポリカチオン性生成物、主に、所望によりプロトン化された形で存在する脂肪族モノ−またはポリアミンとのエピクロロヒドリンまたはジシアンジアミドの、またはエピクロロヒドリンとアンモニアの、主に脂肪族縮合物を用いることができる。このような後処理は、(b)が本質的にカルボキシル基を有しないようなディスパージョン(L)を用いて有利に行われ、他方、前処理のためのディスパージョン(L)においては、分散系(d)の染色および増白は、好ましくは(d1)又は/および(d2)から成る。
【0045】
ディスパージョン(L)は、染色における、好ましくはジェット染色機における、特に好ましくはセルロース基材の染色のための湿式滑りエンハンサとして特に有利に用いられる。
温度変動と高い電解質濃度に対するそれらの高い安定性のために、本発明の湿式滑りエンハンサ(L)は、上記条件の下で用いられることができ、それらの有効性の悪化なしで、最適に機能することができる。湿式滑りエンハンサ(L)、特に任意の非酸化ワックス(a2)を含まず、(a1)、(b)、(d)、および所望により(c)、(e)、および/又は水性分散液での(f)から成るものの実質的な剪断力安定性のために、これらは、特に織物および媒染液が極端に高い動的ストレス(すなわち非常に高い剪断力が媒染液で生ずる)に晒されるものを含む、特にジェット染色機における湿式滑りエンハンサとして有用である。
【0046】
ディスパージョン(L)は、非常にショートな媒染液、例えば媒染液/物品比が15/1以下、特に、<10/1未満のものにおいても、非常に良好な極めて表面的な湿式滑り効果を与え、特に、それらは、滑りエンハンサが織物表面で濃縮され、および媒染液が滑りエンハンサの直接の環境で濃縮されて、媒染液の流れ層として、驚くほど高い程度に織物の湿式滑りを容易にすることを確実にする。
【0047】
本発明の湿式滑りエンハンサ(L)の使用は、非常にショートな媒染液からでも、例えば、最適に前処理され、光学的増白され、着色され又は/および後処理された材料であって、それぞれの処理組成物(前処理剤、色素、光学的増白剤または後処理剤)の効果が害されず、物品の外観は最適であるものを与える。
生成物(L)の特に浸漬領域における有効性は、次のように摩擦係数を測定することによって決定することができる:布の第1の片は、低い、浅いトラフに締めつけ、そのベースの内部表面に対して、一端をクランプで固定して、当該技術において慣習的な浴比(liquor ratio)に対応する媒染液の量でカバーする;その上に同じ布の第二の片を引き伸ばし、固定された平滑な、扁平な、矩形のベースを有する200gの重りが、最上部に水平に配置される。布の第二の片でおおわれている重りは、次いで、そりが動き始めて、定常的な速度に到達するまで、トラフの、および布(いわば、スライド)の第1の片の長手方向で引かれ、クランプで固定された端から始まって、スライドを水平に動かし始め、および引っ張り方向に定常速度で水平に動かすのに必要な引っ張り力が測定される。これは、静止摩擦のみならず、動摩擦、したがって静止摩擦の係数のみならず動摩擦係数の測定をも可能とする。
【0048】
N0を垂直な力(すなわち、スライド上のそりの重量)、Zsをスライド上でそり運動を得るために必要な水平方向の引っ張り力、およびZkをそりを定常速度でスライドの上に動かせ続けるために必要な水平方向の引っ張り力とすると、および静止摩擦係数μsは以下の式:
μs=Zs/N0
によって、および、動摩擦係数μkは以下の式:
μk=Zk/N0
によって表すことができる。(L)の使用は、μkに対してのみならず、μsに対しても非常に低い値を与える。
【0049】
視覚的に、(L)含有の媒染液から上方へ引かれる張られた(taut)織物上の鏡のような媒染液表面の形成によって示される有効性は、織物での光の鏡面反射によって媒染液より上で観察することができる。
湿式滑りエンハンサの全体的な有効性は、チェーフマークまたは折目マーク(例えば染色に対して)についての適当に処理された織物の検査により、視覚的に確認することができる。
【0050】
以下の例において、部およびパーセンテージは、質量(重量)により;温度は、摂氏温度で報告される。応用例において、約25%の活性物質含有量で、商用の形で色素が使用され;報告された濃度はその形に基づく。C.I.はカラーインデックスを表す。硫酸ナトリウムはボウ硝(Glauber's sa1t)の形で使用され、硫酸ナトリウムの報告された量はボウ硝に基づく。以下の例で、ワックス、分散剤および保護コロイドは、以下のように文字および数のみで略された形で言及される:
ワックス(A11)
滴点 l03〜105℃
酸価 25
密度 0.96
ニードル貫通(ASTMD−1321) 5dmm
を有する酸化ポリエチレン。
【0051】
分散剤(D11)
C18H37−(OCH2CH2)10−OH
保護コロイド(E11)
【0052】
【化1】
【0053】
保護コロイド(E12)
C18H37(OCH2CH2)40−OH
マクロコポリアクリルアミド(B11)
20・106の平均分子量Mwおよび27±3モル%のCH2−CH−COONaモノマー単位を有する部分的に加水分解されたポリアクリルアミド。
【0054】
ポリアクリルアミド(B21)
20・106の平均分子量Mwを有するポリアクリルアミド(ホモポリマー)。
例1
ワックス(A11)の54.0部を窒素下で120℃まで加熱し、次いで先ずオレイン酸の9.5部と、次いで3−メトキシ−プロピルアミンの9.5部と反応させる。得られた透明な、均一な融解物を攪拌しつつ、次いで94〜96℃の水394.0部に加えて、微細な、ほとんど透明なディスパージョンを形成し、それを30℃まで冷却する。次いで、15%のヘキシレングリコール、65%のジプロピレングリコール、および20%の水の混合物中の29%濃度(strength)の(E11)溶液の73.0部を加え、540.0部のワックスディスパージョン(W1)を得て、それを攪拌しつつ室温で、水の2448.0部中の3.0部のマクロコポリアクリルアミド(B11)の溶液の2451.0部に加える。次いで、37%濃度のホルムアルデヒド水溶液の6.0部を加え、続いて、1.75%のMg(NO3)2、0.85%のMgCl2および0.12%のCu(NO3)2を追加的に含む1.5%濃度の2−メチル−4−イソ−チアゾリン−3−オン水溶液の3.0部を殺微生物剤として加え、バッチを次いで放出させて、32秒(22℃で)の流れ時間(エリクセン(Erichsen)、フォード・カップNo.4、ASTM−D1200、73/050)を有する水性分散液(L1)の3000.0部を得る。
【0055】
例2
ポリアクリルアミド(B21)の3%濃度の溶液の560.0部を、水の1894.9部で希釈する。次いで、マクロコポリアクリルアミド(B11)の2.1部を、攪拌しつつ加える。均一溶液が現れるとすぐに、37%濃度のホルムアルデヒド水溶液の3.0部、続いて、(例1のように)ワックス分散液(W1)の540部を加え、38秒(22℃で)の流れ時間(エリクセン、フォード・カップNo.4、ASTM−D1200、73/050)を有する水の分散液(L2)の3000.00部を得る。
【0056】
例3
ジプロピレングリコールの76.6部を窒素下で120℃まで加熱し、次いでワックス(A11)の112.4部と混合して、クリアーな透明溶液を形成し、およびそれを次いで分散剤(D11)の25.8部と混合する。水酸化カリウムの3.8部を加えた後、均質融解物を、攪拌しつつ94〜96℃で水の265.6部に加える。バッチを次いで30℃に冷却し、およびほとんど透明なディスパージョンを保護コロイド(E12)の30%濃度の溶液の55.8部と混合して、ワックスディスパージョン(W2)の540.0部を得て、それを例1の(W1)と同様に更に処方して、30秒(22℃で)の流動性(エリクセン、フォード・カップNo.4、ASTM−D1200、73/050)を有する水性分散液(L3)の3000.0部を得る。
【0057】
応用例A
[ウィンチベックにおける低温での純粋な綿の反応染料による染色]
硫酸ナトリウムの120部および3部のディスパージョン(L1)を含有する40℃の水性媒染液の1400部を、綿織物の100部とともに入れる。水の100部中のCI.リアクティブレッド147の3.3部の溶液を浴に加え、その機械を40℃で30分間運転する。次いで5回、個々の回に10%濃度の炭酸ナトリウム溶液の20部を、5分間の間隔で加える。次いで温度を60℃に上げ、および染色をその温度で更に30分間続ける。慣習的な仕上(濯ぎ、洗浄)により、優れた外観を有する非常に一様な赤い染色を得る。
【0058】
応用例B
[ジェット染色機(Rotostream Thies)での純粋な綿の反応染料による染色]
硫酸ナトリウムの70部およびディスパージョン(L1)の2部を含有する80℃の水性媒染液の600部を、綿織物の100部とともに入れる。100部の水中のCI.リアクティブブルー52の3.1部の溶液を浴に加え、媒染液を95℃まで加熱する。この温度で30分の後、5回、個々の回で3%濃度のNaOH溶液の4部を5分間の間隔で加え、および染色を更に40分間続ける。慣習的な仕上(濯ぎ、洗浄)により、非常に一様な中実の青染色を得る。
【0059】
(L1)の代わりに、ディスパージョン(L2)または(L3)の同じ量も、応用例AおよびBで用いることができる。
Claims (9)
- (a)(a1)カルボキシル含有炭化水素ワックスまたはこのようなワックスの混合物、または(a1)と、
(a2)少なくとも1つの未変性の炭化水素ワックスとの混合物であるワックスと、
(b)(b1)カルボキシル含有コモノマーを含んでいてもよい、平均分子量Mw=n×10 6 (n≧10)を有する少なくとも1つのマクロ(コ)ポリ−(メタ)アクリルアミド、または、(bl)と、
(b2)カルボキシル含有コモノマーを含んでいてもよい、10×10 6 未満の平均分子量Mwを有する少なくとも1つの(コ)ポリ−(メタ)アクリルアミドとの混合物である、(コ)ポリ(メタ)アクリルアミド、または(コ)ポリ−(メタ)アクリルアミド混合物と、
(d)両性、アニオン性および/又は非イオン性界面活性剤からなる分散剤系を含む、水性ディスパージョン(L)。 - (b1)および/又は(b2)が、二官能性の架橋剤(c)で架橋されている請求項1に記載の水性分散液(L)。
- (c)が脂肪族アルデヒドまたは両方のアミノ基が第1級である脂肪族ジアミンである請求項2に記載の水性分散液(L)。
- (e)ヒドロトロープおよび/又は保護コロイド、および/又は、
(f)微生物の有害な効果を制御するための剤である少なくとも1個の成分を更に含む、請求項1〜3のいずれかに記載の水性分散液(L)。 - (b)が(c)で架橋されている請求項2〜4のいずれかに記載の水性分散液(L)。
- (d)とともに水性分散液(a)が(b)の水溶液と混合され、更に、成分(c)、(e)、および/又は(f)が所望により加えられることを特徴とする請求項4または5に記載の水性分散液(L)を製造するための方法。
- 水性媒染液からの織物処理組成物(T)による織物材料の処理における助剤としての請求項1〜5のいずれかに記載の水性分散液(L)の使用。
- 水性媒染液からの編織布の染色または光学的増白における請求項7に記載の使用。
- ジェット染色機における染色または光学的増白における湿式滑りエンハンサとしての請求項7または8に記載の使用。
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