JP4405397B2 - 布の防しわ性を向上するための化合物及び方法並びにこの化合物を備えた布 - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも１つの可融性エラストマーを有するしわ低減剤と、当該しわ低減剤を保持するための液体担体とを有する、布の防しわ性を向上するための化合物に関する。本発明は、当該防しわ性向上化合物を備えた布にも関する。本発明は、更に、このような化合物を用いて布の防しわ性を向上する方法にも関する。

In Wear Wrinkle Resistance（着用中防しわ性、ＩＷＷＲ）は、その名前が示唆するとおり、所定の布、例えば綿の特性であって、特に当該布の着用の最中に、しわの形成を防止することを可能にする特性を意味する。ＩＷＷＲは、所定の布のしわの形成を防止することができる能力を測定することによって評価されることができる。防しわ性は、一般に、しわ回復角（ＷＲＡ）試験によって評価される。よく知られた標準試験は、ＡＡＴＣＣ法６６−１９９８である。このような試験は、平らな状態にセットされた布の、折りたたまれ、一時的な負荷をかけられ（好適には５００ｇを６０秒）、そして、解放された後に、この平らな状態を回復する能力を評価する。評価は、所与の時間（一般に５分）後に回復した角度（ＷＲＡ）を測定することによって実行される。角度が大きいほど、回復は良好である。角度は、縦糸方向及び横糸方向の両方向に測定され、加算されて、評価の最終的な結果を得る。完全に弾性な物質は、３６０°のＷＲＡを与える。完全に粘性な物質は、０°のＷＲＡを与える。

布におけるしわ形成を低減するための化合物は、知られている。例えば、米国特許第５，５３２，０２３号は、布に適用されることができるしわ低減組成物を開示する。この組成は、有効量のシリコーン及び有効量の膜形成ポリマーを有するしわ低減剤を有し、該しわ低減剤は、液体担体中に分散される。特に、開示された組成は、布、特に衣類の繊維に潤滑特性又は向上したすべり性能を与えるように適応される。繊維間のこのすべり効果は特にシリコーンによって生じる。衣類の変形は、衣類の繊維間の摩擦を低減し、これは、一般に、繊維における低減したエネルギー散逸に至り、（従って）、繊維の元の状態の比較的良好且つ容易な耐変形性（回復）も結果として生じる。しかし、衣類の繊維間の摩擦を低下させることは、衣類のしわの寄った状態の形成も容易にする。衣類への開示された組成の適用は、一般的に、約２００°までのＷＲＡに至る。

本発明の目的は、布のしわの寄った状態の形成を容易にすることなく、布の防しわ性を大幅に向上させる改善された化合物を提供することである。

本発明のこの目的は、冒頭段落において述べられた化合物において、前記化合物は、更に、前記可融性エラストマーの物理架橋のための少なくとも１つの塩組成物を有することを特徴とする化合物によって達成される。架橋は、前記可融性ポリマーの分子鎖間に弾性結合を与え、該分子鎖が互いに非可逆的にスライドしてエネルギー散逸が生じることを防止する。このような接合は、回復のための追加のエネルギー源を提供する。物理架橋は、可融性エラストマーの鎖の間に比較的強い弾性結合を提供する。特に、塩組成物のカチオンは、前記可融性エラストマーの鎖の間の中間物を形成する。従って、塩組成物の前記カチオンは、可融性ポリマーと共同して、特定の記憶を伴って前記布の繊維間に比較的強い弾性結合を提供し、これは、繊維が曲がった又は折り目がついた後に該繊維が比較的容易に回復することを可能にする。本発明による化合物の適用は、一般に、２００°より大幅に高いＷＲＡに至る。用いられる可融性エラストマーは、上述のエラストマーの前記鎖が塩組成物のカチオンによって結合されることができる限り、例えば、ポリウレタン、ポリブタジエン及び（例えばブチルアクリレート及びアクリル酸の好適には比率８０：２０の）アクリレートコポリマーであってよい。本発明の化合物において用いられる液体担体は、好適には、水を有する系である。任意的に、水に加えて、担体は、アルコール等の水によく溶ける他の液体溶媒を有してよい。

好適には、塩組成物は、多価カチオンを有する。多重正電荷、例えば２＋（亜鉛、カルシウム、マグネシウム）及び３＋（鉄、アルミニウム）を持つ多価カチオンは、実際に、前記物理架橋が形成される前記エラストマーの複数の鎖を架橋することができる。好適な実施例において、塩組成物は、亜鉛、カルシウム及びホウ酸イオンのうちの少なくとも１つを有する。

塩組成物は、好適には、室温では液体担体には不溶であり、比較的高温では前記エラストマーの物理架橋のために液体担体に十分に可溶である。本発明による前記塩組成物との前記防しわ剤の混合は、一般に、エマルジョンの安定性の結果をもたらす。なぜなら、架橋は（又は時には塩の追加の結果としてのｐＨの変化でさえ）、前記化合物の粒子の凝集、従って、溶液からの析出を引き起こす可能性があるからである。この問題は、不溶性の塩組成物を適用することによって解決されることができる。化合物の温度が引き続き上昇されれば、可融性エラストマーは融解し、塩組成物は溶解して最後に前記エラストマーの鎖を架橋する。前記エラストマーと前記塩組成物のイオンとの間の反応（物理架橋）を実現するには、前記塩組成物を十分な程度までイオン化、従って溶解することが必要であることに注意されたい。

好適には、本発明による化合物は、前記塩組成物を（水性溶液として又は固体で）備えたマイクロカプセルを有する。前記マイクロカプセルは、一般に、室温で安定であり、前記塩組成物と前記可融性エラストマーとの間の早期接触を防止する。前記化合物の温度が十分に上昇したら、マイクロカプセルは、塩組成物が前記可融性エラストマーと接触するような態様で変形する。前記マイクロカプセルの変形は、例えば、融解、溶解又は破れることによって実現されてよい。

好適な実施例において、液体担体中の防しわ剤の内容は、２〜６０重量％、好適には５〜３０重量％、より好適にはほぼ１２．５重量％である。これらの値の間又はこれらの値において、液体担体中の活性物質の良い分散が、得られて維持されることができる。前記の６０％という割合が（大幅に）上回られたら、一般に、制御不可能な粘性の分散が得られる。

他の好適な実施例において、エラストマーは、水の存在下で、５０〜１００℃の軟化温度を有する。上昇した温度におけるエラストマーの容易な軟化は、一般に、本発明による化合物を備えた布のヤーンの容易な供給という結果を生じる。軟化した化合物の粘性は、比較的非常に低く、このことは、例えば前記布のアイロン掛けの最中に、布が比較的熱くなっている限り、ポリマーが布からのしわの除去に干渉しないことを意味する。布が冷めると、本発明による化合物は、凝固して、ヤーン又は個々の繊維の周りに及びこれらの間に弾性膜を形成し、これにより、処置された布に或る程度の弾性を与える。これは、ＷＲＡ値を大幅に向上させる。

好適には、可融性エラストマーは１つ又は複数の有効な基（effective group）を備え、より好適には、ヒドロキシル基及びカルボキシル基のうちの少なくとも１つを有する。有効基は、イオン（主にカチオン）に結合されることができ、これにより、イオンとより多くのポリマー鎖との複合体を形成する。形成される巨大分子は、アイオノマーとしても知られている。当業者には、上記の２つの例とは異なる有効基を利用することも明らかであろう。従って、請求の範囲内で、他の有効基を有するエラストマーが代替的に利用されることができることが明らかであろう。エラストマーの少なくとも２つの鎖の前記塩組成物のイオンへの結合は、以下の２つの非制限的な例において説明されることができる。

第１の例において、アクリル酸のコポリマーの２つの鎖は、以下のように二価の亜鉛イオンによって物理架橋され、

ここで、Ｒ１及びＲ２は、上述のコポリマーの分子鎖の一部である。この例では、カルボキシル基は、物理架橋のための有効基として機能する。第２の例では、有効基としてアルコール基を備えた（コ）ポリマーの２つの鎖は、以下のようにホウ酸イオンによって結合され、

ここで、Ｒ３及びＲ４は、前述の（コ）ポリマーの分子鎖の一部である。従って、ホウ酸イオンは、これら２つの鎖の物理架橋の中間体として機能する。

好適な実施例において、前記塩組成物のイオン（カチオン）の、可融性エラストマーの有効基に対するモル比は、ほぼ１：４〜１：６にあり、好適には１：５である。１：５というモル比は、特に、前記可融性エラストマーと組み合わせた二価のイオン（カチオン）に適している。なぜなら、加えられたイオン（カチオン）と比較して僅かに過剰なポリマー分子が存在するからである。

化合物は、好適には、添加物を有し、その添加剤がポリマーの主要な機能に干渉しない限り、例えば、界面活性剤、安定剤、香料、抗菌添加剤、又は、布の繊維間の滑りを向上するためのシリコーン等を有する。本発明による化合物への添加剤の使用は、アイロン等の家庭用機器によって布に化合物を適用するときに非常に適切でありうる。添加剤は、洗浄サイクルの最中にも適用されてよい。しかし、本発明による化合物の早期凝集を防止するために、塩組成物及び可融性エラストマーの両方を洗濯機に加えることは望ましくない。

本発明は、前記防しわ性向上化合物を備えた布にも関する。好適な実施例において、化合物は、少なくとも１つのアイオノマーを有し、該アイオノマーは、好適には多価のカチオンであるイオンと前記可融性エラストマーとを有し、前記可融性エラストマーの鎖はイオン（カチオン）によって物理的に架橋されている。前記したように、アイオノマーは、エラストマーを融解する温度の上昇によって作られることができる。冷却後、アイオノマーは、繊維上の、特に繊維間の、弾性物質として布に留まり、比較的高い防しわ性を生じる。

本発明は、更に、前記防しわ性向上化合物の使用による布の防しわ性を向上させる方法において、
Ａ）布に化合物を適用するステップと、
Ｂ）布のしわを除去するステップと、
Ｃ）液体担体が少なくとも部分的に蒸発することを許可するステップと、
を有する方法にも関する。布に典型的に適用される（特に噴霧される）防しわ剤の量は、好適には、布に対して、約０．５〜１０重量％であり、より好適には、約２〜５重量％である。有効量の化合物が布に噴霧されたら、布は、ステップＢ）に従って手で伸ばされ又はなでつけられる。有効量の化合物が布に適用され該布が好適には伸ばされた後、液体、特に湿気は、少なくともほとんど蒸発することを許可される。蒸発は、布の温度上昇を通じて受動的に又は積極的に起こってよい。湿気の蒸発は、一般に重要である。なぜなら、可融性エラストマーの粒子はくっつき合って、これにより布の繊維及びヤーンの周りに凝固したおおい（sheath）を形成するからである。更に、湿気の蒸発は、一般的に、布のヤーンの応力緩和も生じさせる。蓄積エネルギーの減少は、布を、設定された、即ち平らな状態に維持する。

好適には、ステップＡ）による布への化合物の適用は、家庭用機器によって実現される。このような家庭用機器の例は、洗濯機、化合物スプレー容器を備えたアイロン及び本発明による化合物のための他の噴霧装置である。より好適な実施例において、アイロンは、２つの別個のスプレー容器を備える。第１の容器は、塩組成物の水溶液で満たされることができ、第２の容器は、可融性エラストマーの分散液で満たされることができる。本発明による化合物の両成分の分離は、前もっての化合物の凝集を防止する。従って、２つの成分は、前記布への両成分の噴霧後に互いに接触する。従って、この実施例によれば、アイオノマーは、布上においてのみ形成される。

本発明の好適な実施例において、ステップＢ）による布のしわの除去は、アイロンによって、周囲の温度と比較して高い温度において実現される。このようにして、ステップＣ）は、一般的に、ステップＢ）の適用の最中に適用される。従って、上昇した温度は、適用された液体の加速した蒸発及び可融性エラストマーの軟化の両方につながる。布の冷却は、布の引き伸ばされたヤーンの周りに形成された弾性保護層を生じさせ、層は、弾性のブリッジによって互いに結合される。本発明による方法の適用の後の布の変形は、前記弾性ブリッジを一時的に長くし、このことは、ヤーンを、或る時間の間その元々の引き伸ばされたしわのない状態にしようとする。

最後の好適な実施例においては、ステップＡ）による布への化合物の適用は、塩組成物及びしわ低減剤が順次適用されることにより実現される。化合物の成分を前記布に順次加えることは、例えば、２つの別個の容器を備えた上述のアイロンによって実現されることができる。成分のうちの１つ、例えば塩組成物を、洗浄サイクルの最中に布に加えることも可能である。可融性エラストマーは、布に噴霧されることができ、その後該布には前記塩が供給される。これは、成分が布に適用される前に成分が凝集（架橋）するのを防止するためである。

本発明は、以下の非限定的な例によって説明されることができる。
例
ポリ（ブチルアクリレート−ｃｏ−アクリル酸） ９０：１０のラテックスの１２．５重量％水溶液（組成Ａ）が、必要な濃度への希釈によって調製された。酢酸亜鉛二水和物（Aldrich）の２％水溶液が調製された（組成Ｂ）。組成Ｂは、次に、布の切れ（コットンタイプ４０７）に、布重量に基づく合計ピックアップ（pick-up）が１５％となるように噴霧された。これは、乾燥した布重量に基づいて０．３％という添加物ピックアップを生じた。布は、空気中で乾燥された後、組成Ａによって、布重量に基づく合計ピックアップが４０％となるように噴霧された。従って、布重量に基づくポリマーの量は、５％であった。アクリル酸基に対する亜鉛イオンの比は、１：５（モル当量）であった。次に、布は、綿に適した温度にセットされたアイロンで、乾燥するまでアイロンをかけられた。２４時間の布のコンディショニングの後、特定の大きさ（４０ｍｍ×１５ｍｍ）の断片について、縦糸及び横糸の両方向に、標準ＡＡＴＣＣ法６６−１９９８に従ってＷＲＡが測定された。上記のように処理された布から得られた平均ＷＲＡ値は、添加物の適用無しにアイロンをかけられた布について実行されたＷＲＡ測定値（基準値）、及び、布重量に基づいて５％のポリ（ブチルアクリレート−ｃｏ−アクリル酸）９０：１０のみを適用した後にアイロンをかけられた布と比較された。前記布についてのＷＲＡ基準値は、１４０°である。組成Ａによる、用いられたポリ（ブチルアクリレート−ｃｏ−アクリル酸）ラテックスについて得られたＷＲＡは、１９７°であった。しかし、組成Ｂによる前記亜鉛イオンと組み合わせて用いられたポリ（ブチルアクリレート−ｃｏ−アクリル酸）ラテックスについて得られたＷＲＡは、２０４°であった。

Claims (8)

1. 布の防しわ性を向上するための防しわ性向上組成物であって、
   カルボキシル基又はヒドロキシル基を有する少なくとも１つの可融性エラストマーを有するしわ低減剤と、
   前記しわ低減剤を保持するための液体担体とを有し、
   当該防しわ性向上組成物は、亜鉛イオン又はホウ酸イオンを更に有し、
   前記可融性エラストマーは、前記カルボキシル基を有する場合には前記亜鉛イオンで物理架橋され、前記ヒドロキシル基を有する場合には前記ホウ酸イオンで物理架橋されることを特徴とする防しわ性向上組成物。
2. 当該防しわ性向上組成物は前記物理架橋のための前記亜鉛イオン又は前記ホウ酸イオンを有する塩組成物を備えたマイクロカプセルを有することを特徴とする請求項１に記載の防しわ性向上組成物。
3. 前記液体担体中の前記しわ低減剤の含有量は２〜６０重量％であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の防しわ性向上組成物。
4. 前記可融性エラストマーは、水の存在下で、５０〜１００℃の軟化温度を持つことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の防しわ性向上組成物。
5. 前記亜鉛イオンの、前記可融性エラストマーの有効基に対するモル比は、１：４〜１：６であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の防しわ性向上組成物。
6. 当該防しわ性向上組成物は、界面活性剤、安定剤又は香料である添加物を有することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の防しわ性向上組成物。
7. 請求項１乃至６の何れか１項に記載の防しわ性向上組成物を備えた布。
8. 当該防しわ性向上組成物は、前記亜鉛イオン又は前記ホウ酸イオンと前記可融性エラストマーとを有する少なくとも１つのアイオノマーを有し、前記可融性エラストマーの鎖は前記亜鉛イオン又は前記ホウ酸イオンによって物理架橋されることを特徴とする請求項７に記載の布。