JP4927014B2 - 繊維製品用シワ除去剤組成物 - Google Patents

Description

本発明は、繊維製品のシワを除去するための繊維製品用シワ除去剤組成物及び繊維製品のシワ除去方法に関する。

一般に衣料等の繊維製品を洗濯すると、シワが生じる。このシワをとる為に、アイロンがけやスチームプレス等の処理が行われているが、手間がかかる上に、風合いを損ねる可能性もある。したがって、洗濯時にシワの除去を目的とした各種洗剤組成物や仕上げ剤組成物が提案されている。

例えば、特許文献１には、特定の変性シリコーンを含有する液体仕上げ剤組成物が開示されている。また、特許文献２には環式アミンポリマー、疎水性修飾セルロース系ポリマー等を含有する洗剤組成物が開示されている。特許文献３には、アミノ変性シリコーンと融点が室温以上の非イオン性界面活性剤を含有する仕上げ剤が開示されている。特許文献４には、融点が５０℃以下である油剤を含有するスプレー式処理剤が開示されている。しかしながら、これらの方法では、衣料繊維の風合いを損ねたり、シワの除去性が不十分である為、より優れた方法が求められている。
特開２０００−１１００７５号公報 特開２００２−５３６５３５号公報 特開２００６−１７６９２０号公報 特開２００７−２３９１１７号公報

本発明の課題は、洗濯時及び洗濯後の繊維製品のシワを十分に除去する事ができる繊維製品用シワ除去剤組成物及び繊維製品のシワ除去方法を提供する事にある。

本発明は、平均繊維径が２００ｎｍ以下で、カルボキシル基含有量が０．１〜２．０ｍｍｏｌ／ｇであるセルロース繊維を含有する繊維製品用シワ除去剤組成物、並びにこの繊維製品用シワ除去剤組成物を、洗濯前の繊維製品に処理する、繊維製品のシワ除去方法を提供する。

本発明により、洗濯時及び洗濯後の繊維製品のシワを十分に除去する事ができる。

［セルロース繊維］
本発明に用いられるセルロース繊維は、平均繊維径が２００ｎｍ以下のものであり、好ましくは１〜２００ｎｍ、より好ましくは１〜１００ｎｍ、更に好ましくは１〜５０ｎｍのものである。

本発明に用いられるセルロース繊維は、それを構成するセルロースのカルボキシル基含有量が０．１〜２．０ｍｍｏｌ／ｇであり、好ましくは０．４〜２．０ｍｍｏｌ／ｇ、より好ましくは０．６〜１．８ｍｍｏｌ／ｇである。カルボキシル基含有量は、実施例に記載した測定方法により、求められるものである。なお、カルボキシル基含有量が０．１ｍｍｏｌ／ｇ以上である事により、後述の繊維の微細化処理後、セルロース繊維の平均繊維径が２００ｎｍ以下となる。

本発明に用いられるセルロース繊維は、平均アスペクト比（平均繊維長／平均繊維径）が１０〜５,０００のものが好ましく、より好ましくは１０〜２,０００、更に好ましくは１０〜１０００、更により好ましくは１０〜５００のものである。平均繊維径、平均繊維長及び平均アスペクト比は、実施例に記載した測定方法により、求められるものである。

本発明に用いられるセルロース繊維としては、Ｎ−オキシル化合物を含む触媒の存在下、原料セルロース繊維を酸化及び微細化処理して得られるものが好ましく、更に水に分散されているセルロース繊維の水分散体が好ましい。このようなセルロース繊維は、例えば、次の工程（i）〜(iii)を含む方法により製造することができる。

工程（i）：原料セルロース繊維からスラリーを得る工程
本工程では、原料となるセルロース繊維を含む成形体（絶対乾燥基準）に対して、約１０〜１０００倍量（質量基準）の水を加え、ミキサー等で処理してからスラリーにする。ここでいう、絶対乾燥基準とは２０℃、５０％ＲＨの環境下で自然乾燥したセルロース繊維の水分率をハロゲン水分計にて測定したものから絶対乾燥セルロース繊維量を算出するものである。

原料となるセルロース繊維を含む成形体としては、木材パルプ、非木材パルプ、再生セルロース、バクテリアセルロース、コットン等を含むシートを挙げることができる。成形体の大きさや形状は特に制限されないが、厚さは、好ましくは０．０１〜１０ｍｍ、より好ましくは０．０３〜３ｍｍ、さらに好ましくは０．０５〜１ｍｍの範囲から選択することができ、シート状の成形体が好ましい。

工程（ii）：工程（i）で得られたスラリーを酸化処理する工程
本工程では、工程（i）で得られたスラリーを、Ｎ−オキシル化合物を含む酸化触媒液を用いて、酸化処理する。Ｎ−オキシル化合物を含む酸化触媒液としては、Ｎ−オキシル化合物、他の酸化剤及びハロゲン化物を含む溶液又は懸濁液を使用する。

Ｎ−オキシル化合物としては、例えば、2,2,6,6,−テトラメチル−1−ピペリジン−Ｎ−オキシル（ＴＥＭＰＯ）等を用いることができる。Ｎ−オキシル化合物の使用量は、原料セルロース繊維（絶対乾燥基準）に対して、約０．１〜３０質量％となる範囲が好ましい。また、酸化触媒液中のＮ−オキシル化合物の濃度は０．００１〜３０質量％の範囲が好ましい。

本工程に用いられる他の酸化剤としては、ハロゲンや、次亜ハロゲン酸，亜ハロゲン酸、過ハロゲン酸又はそれらの塩、ハロゲン酸化物、窒素酸化物、過酸化物等を挙げることができ、次亜塩素酸ナトリウムが好ましい。他の酸化剤の使用量は、原料セルロース繊維（絶対乾燥基準）に対して、約１〜５０質量％となる範囲が好ましい。

本工程に用いられるハロゲン化物としては、臭化物又はヨウ化物が好ましく、例えば、臭化アルカリ金属やヨウ化アルカリ金属等を挙げることができ、臭化ナトリウムが好ましい。ハロゲン化物の使用量は、原料セルロース繊維（絶対乾燥基準）に対して、約１〜３０質量％となる範囲が好ましい。また、酸化触媒液中のハロゲン化物の濃度は０．０１〜３０質量％の範囲が好ましい。

酸化触媒液の溶媒としては水を使用することが好ましく、酸化触媒液の表面張力を低下させ、原料セルロース繊維に浸透させやすくする観点から、メタノール、エタノール等のアルコール、各種の界面活性剤を含有させることができる。アルコールは反応性の観点から２級以上のアルコールが好ましい。１級アルコールを使用すると、酸化触媒液と１級アルコール自身が反応する場合があるからである。

酸化触媒液の溶媒として、水とエタノール等の有機溶媒の混合物を使用する場合、有機溶媒の含有量は５〜８０質量％が好ましく１０〜６０質量％がより好ましく、２０〜５０質量％が更に好ましい。

酸化触媒液のｐＨは、酸化反応を効率良く進行させる点から９〜１２の範囲であることが好ましい。酸化処理の温度（前記スラリーの温度）と時間は、１〜５０℃で、１〜３００分間が好ましい。酸化処理においては、原料セルロース繊維と酸化触媒液を機械的操作で接触させることが好ましい。本発明でいう機械的操作とは、攪拌等により、原料セルロース繊維又は酸化触媒液に機械的な運動を与えることを意味する。

そして、使用した触媒等を水洗等により除去し、必要に応じて乾燥処理した繊維状や粉末状の中間体を得ることができる。

工程(iii)：工程（ii）で得られた繊維状や粉末状の中間体を微細化処理する工程
本工程では、工程（ii）で得られた中間体を水等の溶媒中に分散し、微細化処理を行う。微細化処理は、離解機、叩解機、低圧ホモジナイザー、高圧ホモジナイザー、グラインダー、カッターミル、ボールミル、ジェットミル、短軸押出機、２軸押出機、超音波攪拌機、家庭用ジューサーミキサー等を用いて所望の繊維幅や長さに調整することができる。

このような微細化処理により、平均繊維径が２００ｎｍ以下のセルロース繊維を得ることができ、更に好ましくは平均アスペクト比が１０〜５,０００であるセルロース繊維を得ることができる。

その後、必要に応じて水洗等して、懸濁液状（目視的に無色透明又は不透明な液）又は必要に応じて乾燥処理した粉末状（但し、繊維状であり、粒を意味するものではない）のセルロース繊維を得ることができる。

なお、懸濁液にするときは、水のみを使用したものでもよいし、水と他の有機溶媒（例えば、エタノール等のアルコール）や界面活性剤、酸、塩基等との混合溶媒を使用したものでもよい。このような酸化処理及び微細化処理により、セルロース構成単位のＣ６位が選択的にカルボキシル基に酸化され、前記カルボキシル基含有量が０．１〜２．０ｍｍｏｌ／ｇのセルロースからなる平均繊維径が２００ｎｍ以下の微細化されたセルロース繊維を得ることができる。そして、酸化処理条件を調整することにより、前記のカルボキシル基含有量を所定範囲内にて増減させ、極性を変化させたり、該カルボキシル基の静電反発や前述の微細化処理により、セルロース繊維の平均繊維径や平均繊維長等を制御することができる。また、前記セルロース繊維は、上記カルボキシル基を有することから繊維間の静電反発力が強くなるため、セルロース繊維の水分散液の分散性は良好である。ここでの分散性が良好であるというのは、平均繊維径２００ｎｍ以下の微細化されたセルロース繊維が分散液中で凝集、沈降を起こしにくいことをいう。分散性は、水分散液の目視観察によって確認される。

未処理のセルロース繊維水分散体は、セルロース繊維の凝集体が分散している状態であり、目視観察において凝集物、沈殿物が確認される。一方、本発明で用いるセルロース繊維は、平均繊維径が２００ｎｍ以下の微細構造体であり、該構造体が凝集することなく、水中で均一に分散するため、目視観察において凝集物、沈殿物は確認されない。

［シワ除去剤組成物］
本発明のシワ除去剤組成物は、平均繊維径が２００ｎｍ以下で、カルボキシル基含有量が０．１〜２．０ｍｍｏｌ／ｇであるセルロース繊維を含有するものであり、本発明のシワ除去剤組成物中の、本発明に係わるセルロース繊維の含有量は、０．０１〜１０．０質量％が好ましく、０．１〜５質量％が更に好ましい。

本発明のシワ除去剤組成物は、本発明に係わるセルロース繊維以外の残部は水とする事が好ましい。

本発明のシワ除去剤組成物中には、シワ低減効果を発現する事が一般的に知られている化合物として、例えばジメチルポリシロキサン、アミノ基やポリエーテル基で置換された変性シリコーン等のシリコーン化合物等を、性能を高める目的で使用する事も可能である。

本発明のシワ除去剤組成物中には、本発明の効果を損なわない範囲で、多価アルコール、各種溶剤、ゲル化剤、塩や硫酸ナトリウム等の塩類、酸化防止剤、防腐剤、殺菌剤、抗菌剤、香料、色素、紫外線吸収剤等の、他成分を添加する事ができる。溶剤としては、エタノール、イソプロパーノール等の低級アルコール類（炭素数２〜４）、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ソルビトール等の多価アルコール類（炭素数２〜１２）、エチレングリコールやプロピレングリコールのモノエチル又はモノブチルエーテル、ベンジルアルコール、ベンジルオキシエタノール、フェノール性のエチレンオキサイド又はプロピレンオキサイド付加物等が挙げられる。また、セルロース繊維を安定に配合する目的や、セルロース繊維を繊維製品上に均一に付着させる為に、非イオン性界面活性剤やカチオン性界面活性剤等を含有していても良い。

本発明のシワ除去剤組成物の２５℃におけるｐＨは、２〜１０が好ましく、５〜８が更に好ましい。この範囲であると、セルロース繊維の分散状態に変化が生じず、凝集やゲル化等を生じる事がない。本発明のシワ除去剤組成物のｐＨは、塩酸等の酸、又は水酸化ナトリウム等のアルカリを添加することにより調整することができる。

本発明のシワ除去剤組成物の形態は、液状、ゲル状や、粉状、粒状等の固体状の いずれの形態でも使用しても良い。液状の場合には、特にスプレーとして、繊維製品に用いることができる。本発明のシワ除去剤組成物は、洗濯前の繊維製品に対して、噴霧等により付着させて処理することが好ましい。

［シワ除去方法］
本発明の繊維製品のシワ除去方法は、本発明のシワ除去剤組成物を洗濯前の繊維製品にスプレー等を用いて、処理する方法である。

本発明のシワ除去剤組成物を繊維製品に処理する際には、本発明の組成物を、液状、更に水系組成物としてミストタイプのスプレー容器に充填し、１回の噴霧量を０．１〜１．０ｍＬに調整したものを用いるのが好ましい。使用するスプレー容器としては、トリガースプレー容器（直圧あるいは蓄圧型）やディスペンサータイプのポンプスプレー容器等があげられ、公知のスプレー容器を用いることができる。

本発明のシワ除去方法により、繊維製品の洗濯時（脱水後）や洗濯後のシワを効果的に除去する事ができる。

例中の％は特に記載しない限り、質量％である。また、セルロース繊維の平均繊維径、平均繊維長及び平均アスペクト比、カルボキシル基含有量は下記の方法で算出した。

（１）平均繊維径、平均繊維長及び平均アスペクト比
原子間力顕微鏡（Veeco Dimension 3100 Tapping mode）によって撮影されたセルロース繊維の直径が確認できる画像において、５０点以上抽出し、繊維径及び繊維長を測定し、平均繊維径、平均繊維長及び平均アスペクト比（平均繊維長／平均繊維径）を算出した。

（２）カルボキシル基含有量（ｍｍｏｌ／ｇ）
絶対乾燥パルプ約０．５ｇを１００ｍＬビーカーにとり、イオン交換水を加えて全体で５５mlとし、そこに０．０１Ｍ塩化ナトリウム水溶液５mlを加えて０．８３％パルプ懸濁液とし、パルプが十分に分散するまでスターラーにて攪拌した。そして、０．１Ｍ塩酸を加えてｐＨ２．５〜３．０としてから、自動滴定装置（ＡＵＴ−５０１、東亜デイーケーケー（株）製）を用い、０．０５Ｍ水酸化ナトリウム水溶液を待ち時間６０秒の条件で注入し、パルプ懸濁液の１分ごとの電導度とｐＨの値を測定し、ｐＨ１１程度になるまで測定を続けた。そして、得られた電導度曲線から、水酸化ナトリウム滴定量を求め、カルボキシル基含有量を算出した。

製造例１
セルロース繊維原料として、針葉樹の漂白クラフトパルプ（製造会社：フレッチャー チャレンジ カナダ、商品名 「Ｍａｃｈｅｎｚｉｅ」、ＣＳＦ６５０ｍｌ）を用いた。

まず、上記針葉樹の漂白クラフトパルプ３ｇを２９７ｇのイオン交換水で十分攪拌後、パルプ質量３ｇに対し、ＴＥＭＰＯ（製造会社：ALDRICH、Free radical、９８％）１．２５％、次亜塩素酸ナトリウム（製造会社：和光純薬工業(株)、Ｃｌ：５％）１４．２％、臭化ナトリウム（製造会社：和光純薬工業(株)）１２．５％をこの順で添加し、ｐＨスタッドを用い、０．５Ｍ水酸化ナトリウムにて滴下を行い、ｐＨを１０．５、温度２０℃に保持し、酸化反応を６０分間行い、酸化パルプを得た。

次に、酸化パルプをイオン交換水にて十分洗浄し、脱水処理後、２３℃の雰囲気下で自然乾燥した。その後、酸化パルプ０．７５ｇとイオン交換水９９．２５ｇをミキサー（ＳＭ−ＫＭ３６、サンヨー（株）製）にて１０分間攪拌することにより、繊維の微細化処理を行い、半透明の懸濁液を得た。

得られたセルロース繊維水分散液中の酸化パルプ量（固形分濃度）は、０．７５％であった（酸化パルプ０．７５ｇ／イオン交換水９９．２５ｇ）。また、セルロース繊維は、平均繊維径：４．１２ｎｍ、平均繊維長：６１４ｎｍ、平均アスペクト比：１４９、カルボキシル基含有量０．９２ｍｍｏｌ／ｇであった。

上記酸化反応後に微細化処理を行った本発明のセルロース繊維水分散液と、酸化反応を行わず、同様の微細化処理を行った比較のセルロース繊維の同濃度水分散液について目視観察を行った。酸化反応を行った本発明のセルロース繊維水分散液は、凝集物、沈殿物なく、均一な外観であった。一方、未酸化反応セルロース繊維水分散液は、綿状の凝集物が確認された。

実施例１〜４及び比較例１〜４
本発明のシワ除去剤として、製造例１で得られた本発明のセルロース繊維水分散液を、また、比較のシワ除去剤として、カルボキシメチルセルロース（日本製紙（株）製、サンローズＦ３０ＭＣ、粘度２５０ｍＰａ・ｓ、置換度０．７５）を用い、女性用ブラウス（綿１００％）、カットソー（綿ニット１００％）を用いて、下記方法でシワ除去性を評価した。結果を表１に示す。

＜シワ除去性評価方法＞
(1) 評価用衣料の調整
新品衣料に付着している油剤や繊維表面状態の均一化を目的として、評価用衣料の前処理を行った。即ち、女性用ブラウス（綿１００％）、カットソー（綿ニット１００％）を市販の弱アルカリ性洗剤（花王（株）製アタック）を用いて、２槽式洗濯機（東芝銀河ＶＨ−３６０Ｓ１）で３回繰り返し洗濯（洗剤濃度０．０６６７％、水道水（２０℃）３６Ｌ使用、洗濯１０分−脱水３分−泡がなくなるまで濯ぎ（流水濯ぎ水量１５Ｌ／ｍｉｎ））を行い、自然乾燥させた。

(2) 衣料のシワ除去処理
(1)に示す方法で調整された評価用衣料に対して、０．２５％の本発明のセルロース繊維水分散液を、市販の手動式スプレー容器（花王（株）製リセッシュの容器を、中身を抜いて繰り返し水で洗浄して、乾燥させたもの）に充填し、衣料全体に均一に処理される様にスプレー塗布した（有効分処理濃度は、０．２５％o.w.fならびに０．３７５％o.w.f）。処理された衣料は、ハンガーに掛けて、恒温室（２０℃、４０％ＲＨ）で１２時間吊り干しを行い、自然乾燥させた。また比較のため、０．２５％カルボキシメチルセルロース水溶液を用いて、同様な方法で衣料を処理し、同様に自然乾燥させた。

乾燥後の衣料を、洗濯機（松下電器産業（株）製 ＭｉＮｉＭｉｎｉ Ｗａｓｈｅｒ Ｎａｔｉｏｎａｌ ＮＡ−３５、作動時間５分）を用いて、水洗浄を行った。この処理の方法では、槽内に投入する衣料を１着とし、水道水（２０℃）４Ｌを使用した。

続いて、二層式洗濯機（日立（株）製ＰＳ−Ｈ３５Ｌ）の脱水槽を用いて、５分脱水した。処理された衣料は、ハンガーに掛けて、恒温室（２０℃、４０％ＲＨ）で１２時間吊り干しを行い、自然乾燥させた。

(3) シワ除去性評価
５人のパネラーが、上記方法で処理された乾燥衣料に対して、シワ除去性能の評価を行った。未処理を比較に用いて、シワが有意に減少したかどうかという観点から、下記の評価基準に従い、採点（○〜×）を行った。

評価基準（未処理に比べて）
○：良くなった。
△：同じである。
×：悪くなった。

Claims (5)

1. 平均繊維径が２００ｎｍ以下で、カルボキシル基含有量が０．１〜２．０ｍｍｏｌ／ｇであるセルロース繊維を含有し、予め洗濯前に繊維製品を処理する時に用いられる為の繊維製品用シワ除去剤組成物。
2. セルロース繊維の平均アスペクト比（平均繊維長／平均繊維径）が１０〜５，０００である、請求項１記載の繊維製品用シワ除去剤組成物。
3. セルロース繊維が、Ｎ−オキシル化合物を含む触媒の存在下、原料セルロース繊維を酸化及び微細化処理して得られたものである、請求項１又は２記載の繊維製品用シワ除去剤組成物。
4. セルロース繊維が、水に分散されている、請求項１〜３いずれかに記載の繊維製品用シワ除去剤組成物。
5. 請求項１〜４いずれかに記載の予め洗濯前に繊維製品を処理する時に用いられる為の繊維製品用シワ除去剤組成物を、洗濯前の繊維製品に処理する、繊維製品のシワ除去方法。