JPH10266077A - ケラティン繊維の処理剤、及びこれを用いたケラティン繊維の処理方法 - Google Patents

ケラティン繊維の処理剤、及びこれを用いたケラティン繊維の処理方法

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JPH10266077A
JPH10266077A JP9073617A JP7361797A JPH10266077A JP H10266077 A JPH10266077 A JP H10266077A JP 9073617 A JP9073617 A JP 9073617A JP 7361797 A JP7361797 A JP 7361797A JP H10266077 A JPH10266077 A JP H10266077A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 風合いを損なわずに防縮加工することのでき
るケラティン繊維の処理剤を提供すること。 【解決手段】 下記(a)〜(e)の条件を満たすウレ
タンプレポリマーをケラティン繊維に付着せしめ、のち
加熱処理した。 (a)3官能アルコールを出発物質としたポリオールを
イソシアネート化合物と反応させたものであること。 (b)上記(a)におけるポリオールの定量13C−NM
Rスペクトルにより測定した平均官能数が2.2〜3.
0であること。 (c)上記(a)におけるポリオールの平均分子量が
8,000〜20,000であること。 (d)上記(a)におけるポリオールのポリオキシプロ
ピレン含有量が50〜100%であること。 (e)末端イソシアネートが重亜硫酸塩でブロックされ
ていること。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はケラティン繊維(一
部あるいは全部がケラティン繊維よりなる繊維製品、以
下同様)、及びこれを用いたケラティン繊維の処理方法
に関し、詳しくは、ケラティン繊維(以下単に「繊維製
品」ともいう)をウレタンプレポリマーの重亜硫酸塩で
処理することにより、風合いを損なわずに防縮加工する
ことのできるケラティン繊維の処理剤、及びこれを用い
たケラティン繊維の処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来、ケ
ラティン繊維の防縮加工(洗濯によって縮まなくする処
理加工)用薬剤として、CSIRO(オーストラリア連
邦科学産業研究機構)が開発した、いわゆるBAP(ま
たは、BPA、ポリイソシアネートの重亜硫酸塩付加
物)が知られている(特開昭52−37900、特開昭
51−82100、特開昭53−23879、特公昭5
8−2972、特公昭60−10054)。この方法
は、当該繊維製品をウレタンプレポリマーの重亜硫酸塩
の水溶液で処理し、のち一般的なドライ・キュアー法を
行なう処理方法である。この方法により、一般的な染工
場でも、ケラティン繊維製品を防縮加工することができ
る。
【0003】しかしながら、このような従来のBAP加
工にあっては、確かに十分な防縮性が得られるものの、
その反面、加工上がりの生地の反発弾性が強くなる。こ
れにより、ケラチン繊維が持つ独特の風合いが損なわ
れ、すなわち堅く感じられ、また、薄手のソフトな生地
などには利用が困難であり、自ずと用途展開に限界があ
った。
【0004】[発明の目的]本発明は上記の実情に鑑み
てなされたものであり、その目的は、風合いを損なわず
に防縮加工することのできるケラティン繊維の処理剤、
及びこれを用いたケラティン繊維の処理方法を提供する
ところにある。
【0005】
【課題を解決するため手段】請求項1記載のウレタンプ
レポリマーからなるケラティン繊維の処理剤は下記の条
件を満たすものである。
【0006】(a)3官能アルコールを出発物質とした
ポリオールをイソシアネート化合物と反応させたもので
あること。
【0007】(b)上記(a)におけるポリオールの定
13C−NMRスペクトルにより測定した平均官能数が
2.2〜3.0であること。
【0008】(c)上記(a)におけるポリオールの平
均分子量(数平均分子量)が8,000〜20,000
であること。
【0009】(d)上記(a)におけるポリオールのポ
リオキシプロピレン(以下、「PO」ともいう)含有量
が50〜100%であること(原料ポリエーテルポリオ
ールに重付加されたアルキレンオキサイド中のプロピレ
ンオキサイドの割合が50〜100%であることの意
味)。
【0010】(e)末端イソシアネートが重亜硫酸塩で
ブロックされていること。
【0011】請求項2記載のように、前記(b)におけ
る平均官能数が2.4〜3.0であることが好ましい。
【0012】請求項3記載のように、前記(c)におけ
る平均分子量が10,000〜20,000であること
が好ましい。
【0013】請求項4記載のように、重亜硫酸塩でブロ
ックする前の遊離イソシアネートが0.45〜1.8重
量%であることが好ましい。
【0014】請求項5記載のケラティン繊維の処理方法
は、請求項1〜4のいずれか1項に記載の処理剤をケラ
ティン繊維に付着せしめ、のち加熱処理することを特徴
とする方法である。
【0015】
【発明の実施の態様】本発明でいうケラティン繊維製品
は、その構成繊維の一部あるいは全部が、ウール(羊
毛)、アンゴラ、カシミヤ、アルパカ、モヘヤーなどよ
りなるものである。
【0016】ウレタンプレポリマーの製造に用いられる
原料ポリオールは、3官能アルコールを出発物質として
合成されたポリオールである。2官能以下のアルコール
を用いることにより防縮性が得られないという問題が生
じ、4官能以上のアルコールを用いることにより風合い
が硬くなるという問題が生じる。
【0017】本発明で使用し得る3官能アルコールとし
ては特に限定はない。3官能アルコールとしては、グリ
セリン、ヘキサントリオール、トリメチロールエタン、
トリメチロールプロパンなどのトリオール類があげられ
る。また、3官能アルコールとして、トリエタノールア
ミン、トリイソプロパノールアミン、トリブタノールア
ミンなどのアルカノールアミン類などもあげられる。
【0018】前記3官能アルコールにアルキレンオキサ
イドを重付加してポリエーテルポリオールを合成する。
【0019】アルキレンオキサイドとしては、エチレン
オキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイ
ドなどがあげられる。このうち、風合いが良い、防縮性
に優れている、入手が容易であるという3つの理由でプ
ロピレンオキサイドの使用が好ましい。
【0020】原料ポリエーテルポリオールの、13C−N
MRスペクトルより測定された平均官能数(J.Ap
p;.Polym.Sci.,52,1015−102
2(1994))は、2.2〜3.0官能であることが
必要である。2.2官能未満の場合、充分な防縮性が得
られないという可能性が生じ、3.0官能を超える場
合、風合いが硬くなるという傾向がみられる。上記平均
官能数が2.4〜3.0であることが好ましい。
【0021】また、原料ポリエーテルポリオールの平均
分子量は8,000〜20,000である。8,000
未満の場合、風合いが硬くなり、20,000を超える
場合、防縮性が発現しにくくなる。なお、10,000
〜20,000であることが好ましい。
【0022】原料ポリエーテルポリオール中のポリオキ
シプロピレン含有量は50〜100%である。50%未
満の場合は、防縮性に優れていること、風合いがソフト
であること、及び製品形態を水系にすることの3つの必
要特性を同時に満足することが困難になる。好ましい範
囲は70〜100%である。
【0023】得られたポリエーテルポリオールとイソシ
アネート化合物とを反応させてウレタンプレポリマーが
得られる。
【0024】イソシアネート化合物については特に限定
はなく、トリレンジイソシアネート(TDI)、ジフェ
ニルメタンジイソシアネート(p−MDI)、ポリフェ
ニルポリメチルポリイソシアネートで代表される液状M
DI、ポリメリックMDI、ヘキサメチレンジイソシア
ネート(HMDI)、キシリレンジイソシアネート(X
DI)、テトラメチルキシリレンジイソシアネート(T
MXDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)
などの有機ポリイソシアネート化合物が挙げられるが、
無黄変性を考慮する場合には、HMDIなどの脂肪族イ
ソシアネート、IPDIなどの脂環族イソシアネート、
XDI、TMXDIなどの芳脂環族イソシアネートが好
ましい。
【0025】次いで、得られたウレタンプレポリマーに
おける遊離イソシアネート基を重亜硫酸塩でブロックす
る。これは、適当な濃度に重亜硫酸塩を水に溶解して行
なう従来公知の方法を用いることができる。
【0026】末端イソシアネートをブロックする重亜硫
酸塩としては、例えば、重亜硫酸ナトリウム、重亜硫酸
カリウム、重亜硫酸アンモニウム等が挙げられる。重亜
硫酸塩以外のブロック剤(例えば有機オキシム、フェノ
ール系化合物)を用いた場合、充分な防縮性が得られな
いという弊害が生じるので好ましくない。
【0027】上記ポリエーテルポリオールと有機ポリイ
ソシアネートを任意の割合にて混合し、公知の方法によ
りNCO基/活性水素基のモル比を1.0以上自由に選
ぶことができ、30から130℃、30分から50時間
反応させることにより0.45〜1.8重量%の遊離イ
ソシアネート基を含有するウレタンプレポリマーが得ら
れる。
【0028】なおウレタンプレポリマーの合成は非溶剤
系で可能であるが、ウレタンプレポリマーの粘度によっ
ては、イソシアネートと不活性な、かつ、ウレタンプレ
ポリマーを溶解しうる溶剤を用いてもよい。これらに
は、ジオキサン、メチルエチルケトン、ジメチルホルム
アミド、テトラヒドロフラン、N−メチル−2−ピロリ
ドン、トルエン、プロピレングリコールモノメチルエー
テルアセテートなどがあげられる。
【0029】以上のようにして合成したウレタン処理剤
は、安定な水溶性の熱反応性ウレタン処理剤となる。
【0030】本処理剤の繊維製品への付着方法として、
本処理剤の水溶液に浸漬する方法、本処理剤の水溶液を
スプレーする方法、本処理剤をコーティングする方法な
どがある。また、付着後、本処理剤を樹脂化(ポリウレ
タン樹脂化)するための処理方法として、乾熱キュア法
とスチーム・キュア法がある。温度と時間に関しては特
に限定はないが、およそのところ、100〜160℃、
1〜5分間である。
【0031】[作用]このウレタンプレポリマーの原料
ポリオールの特定は以下のような作用性能として発現す
る。
【0032】(1)本発明では、形成される樹脂の反発
性を緩和するために、上記CSIROの特許に示される
よりも、より高分子量のポリエーテルポリオールを用い
る。このようにして加工されたケラティン繊維は素材固
有の風合いを損ねることがなく、ソフトな風合いに仕上
がる。
【0033】(2)原料ポリオールの平均官能数を厳密
に特定することによって従来のBAP加工と同等の防縮
性を維持できる。
【0034】しかし、高分子量(特に分子量5,000
以上)のポリエーテルポリオールの使用には、次のよう
な問題点があった。すなわち、通常のポリエーテルポリ
オールはアルカリ金属を用いて合成されている。この場
合、反応中にプロピレンオキサイドが異性化した不飽和
モノエーテルが副生成し、1官能である不飽和モノエー
テルとこれが2量化した2官能のポリエーテルジオール
が夾雑することになる。このため、平均分子量が高くな
るほど平均官能基数は低くなる。防縮性の付与には、本
処理剤の樹脂化が必須であるので、こうしたポリエーテ
ルポリオールの高分子量のものは本発明に使用すること
ができない。
【0035】これに対し、近年、製造時の不飽和モノオ
ールの生成を抑制する触媒を用いて誘導された高分子量
のポリエーテルポリオールが工業化されている(特開平
2−265921など)。
【0036】さらに、定量13C NMRスペクトル法
(J.App.Polym.Sci.,52,1015
−1022(1994))により平均官能基数の範囲を
特定することによって、安定に防縮性を発現することが
できるようになった。
【0037】
【実施例】合成例1 グリセリンを出発物質としたプロピレンオキサイド重付
加物(定量13CNMRスペクトルにより測定された平均
官能数2.4、平均分子量8,000、PO含有量10
0%)400部にヘキサメチレンジイソシアネート25
部を添加し、100℃で2時間反応を行い、遊離イソシ
アネート基1.5%を有するウレタンプレポリマーを得
た。次に、30%重亜硫酸ソーダ水溶液55部を添加
し、45℃で60分間撹拌を行ったのち、水2,350
部で希釈し、樹脂分15%の半透明粘稠なアニオン性ブ
ロック化ウレタンプレポリマー水溶液を調整した。
【0038】合成例2 グリセリンを出発物質としたプロピレンオキサイド重付
加物(定量13CNMRスペクトルにより測定された平均
官能数2.5、平均分子量10,000、PO含有量1
00%)450部にヘキサメチレンジイソシアネート2
2.3部を添加し、100℃で2時間反応を行い、遊離
イソシアネート基1.2%を有するウレタンプレポリマ
ーを得た。次に、30%重亜硫酸ソーダ水溶液47部を
添加し、45℃で60分間撹拌を行ったのち、水2,6
30部で希釈し、樹脂分15%の半透明粘稠なアニオン
性ブロック化ウレタンプレポリマー水溶液を調整した。
【0039】合成例3 グリセリンを出発物質としたプロピレンオキサイド重付
加物(定量13CNMRスペクトルにより測定された平均
官能数2.2、平均分子量20,000、PO含有量1
00%)500部にヘキサメチレンジイソシアネート
6.3部を添加し、100℃で2時間反応を行い、遊離
イソシアネート基0.65%を有するウレタンプレポリ
マーを得た。次に、30%重亜硫酸ソーダ水溶液40部
を添加し、45℃で60分間撹拌を行ったのち、水2,
830部で希釈し、樹脂分15%の半透明粘稠なアニオ
ン性ブロック化ウレタンプレポリマー水溶液を調整し
た。
【0040】合成例4 グリセリンを出発物質としたプロピレンオキサイド重付
加物(定量13CNMRスペクトルにより測定された平均
官能数2.8、平均分子量10,000、PO含有量6
0%)400部にヘキサメチレンジイソシアネート2
0.2部を添加し、100℃で2時間反応を行い、遊離
イソシアネート基1.2%を有するウレタンプレポリマ
ーを得た。次に、30%重亜硫酸ソーダ水溶液42部を
添加し、45℃で60分間撹拌を行ったのち、水2,3
40部で希釈し、樹脂分15%の半透明粘稠なアニオン
性ブロック化ウレタンプレポリマー水溶液を調整した。
【0041】合成例5 グリセリンを出発物質としたプロピレンオキサイド重付
加物(定量13CNMRスペクトルにより測定された平均
官能数2.4、平均分子量8,000、PO含有量10
0%)400部にヘキサメチレンジイソシアネート30
部を添加し、100℃で2時間反応を行い、遊離イソシ
アネート基2.0%を有するウレタンプレポリマーを得
た。次に、30%重亜硫酸ソーダ水溶液73部を添加
し、45℃で60分間撹拌を行ったのち、水2,360
部で希釈し、樹脂分15%の半透明粘稠なアニオン性ブ
ロック化ウレタンプレポリマー水溶液を調整した。
【0042】合成例6 トリメチロールプロパンを出発物質としたプロピレンオ
キサイド重付加物(定量13CNMRスペクトルにより測
定された平均官能数2.4、平均分子量8,000、P
O含有量100%)400部にヘキサメチレンジイソシ
アネート30部を添加し、100℃で2時間反応を行
い、遊離イソシアネート基1.5%を有するウレタンプ
レポリマーを得た。次に、30%重亜硫酸ソーダ水溶液
41部を添加し、45℃で60分間撹拌を行ったのち、
水1,770部で希釈し、樹脂分15%の半透明粘稠な
アニオン性ブロック化ウレタンプレポリマー水溶液を調
整した。
【0043】比較合成例1 グリセリンを出発物質としたプロピレンオキサイド重付
加物(定量13CNMRスペクトルにより測定された平均
官能数2.7、平均分子量3,000、PO含有量10
0%)100部にヘキサメチレンジイソシアネート1
6.8部を添加し、100℃で2時間反応を行い、遊離
イソシアネート基3.6%を有するウレタンプレポリマ
ーを得た。次に、30%重亜硫酸ソーダ水溶液40.5
部を添加し、45℃で60分間撹拌を行ったのち、水4
27部で希釈し、樹脂分20%の半透明粘稠なアニオン
性ブロック化ウレタンプレポリマー水溶液を調整した。
【0044】比較合成例2 グリセリンを出発物質としたプロピレンオキサイド重付
加物(定量13CNMRスペクトルにより測定された平均
官能数2.2、平均分子量5,000、PO含有量10
0%)320部にヘキサメチレンジイソシアネート32
部を添加し、100℃で2時間反応を行い、遊離イソシ
アネート基2.3%を有するウレタンプレポリマーを得
た。次に、30%重亜硫酸ソーダ水溶液67部を添加
し、45℃で60分間撹拌を行ったのち、水1,340
部で希釈し、樹脂分20%の半透明粘稠なアニオン性ブ
ロック化ウレタンプレポリマー水溶液を調整した。
【0045】比較合成例3 グリセリンを出発物質としたプロピレンオキサイド重付
加物(定量13CNMRスペクトルにより測定された平均
官能数2.8、平均分子量5,000、PO含有量10
0%)300部にヘキサメチレンジイソシアネート30
部を添加し、100℃で2時間反応を行い、遊離イソシ
アネート基2.3%を有するウレタンプレポリマーを得
た。次に、30%重亜硫酸ソーダ水溶液65部を添加
し、45℃で60分間撹拌を行ったのち、水1,255
部で希釈し、樹脂分20%の半透明粘稠なアニオン性ブ
ロック化ウレタンプレポリマー水溶液を調整した。
【0046】比較合成例4 グリセリンを出発物質としたプロピレンオキサイド重付
加物(定量13CNMRスペクトルにより測定された平均
官能数1.7、平均分子量8,000、PO含有量10
0%)500部にヘキサメチレンジイソシアネート25
部を添加し、100℃で2時間反応を行い、遊離イソシ
アネート基1.5%を有するウレタンプレポリマーを得
た。次に、30%重亜硫酸ソーダ水溶液55部を添加
し、45℃で60分間撹拌を行ったのち、水2,350
部で希釈し、樹脂分15%の半透明粘稠なアニオン性ブ
ロック化ウレタンプレポリマー水溶液を調整した。
【0047】比較合成例5 グリセリンを出発物質としたプロピレンオキサイド重付
加物(定量13CNMRスペクトルにより測定された平均
官能数2.8、平均分子量10,000、PO含有量3
5%)400部にヘキサメチレンジイソシアネート2
0.2部を添加し、100℃で2時間反応を行い、遊離
イソシアネート基1.2%を有するウレタンプレポリマ
ーを得た。次に、30%重亜硫酸ソーダ水溶液40部を
添加し、45℃で60分間撹拌を行ったのち、水2,3
40部で希釈し、樹脂分15%の半透明粘稠なアニオン
性ブロック化ウレタンプレポリマー水溶液を調整した。
【0048】比較合成例6 エチレングリコールを出発物質としたプロピレンオキサ
イド重付加物(定量13CNMRスペクトルにより測定さ
れた平均官能数1.4、平均分子量8,000、PO含
有量100%)450部にヘキサメチレンジイソシアネ
ート38部を添加し、100℃で2時間反応を行い、遊
離イソシアネート基1.0%を有するウレタンプレポリ
マーを得た。次に、30%重亜硫酸ソーダ水溶液39部
を添加し、45℃で60分間撹拌を行ったのち、水24
73部で希釈し、樹脂分15%の半透明粘稠なアニオン
性ブロック化ウレタンプレポリマー水溶液を調整した。
【0049】比較合成例7 グリセリンを出発物質としたプロピレンオキサイド・エ
チレンオキサイド重付加物(定量13CNMRスペクトル
により測定された平均官能数2.9、平均分子量8,0
00、PO:EO=50:50(重量比))500部に
ヘキサメチレンジイソシアネート32部を添加し、10
0℃で2時間反応を行い、遊離イソシアネート基1.5
%を有するウレタンプレポリマーを得た。次に、ブタノ
ンオキシム19部を添加し、60分間撹拌を行ったの
ち、水2,110部で希釈し、樹脂分20%の半透明粘
稠な非イオン性ブロック化ウレタンプレポリマー水溶液
を調整した。
【0050】実施例1〜6および比較例1〜7 上記合成例1〜6、比較合成例1〜7で得られた熱反応
型ウレタン処理剤の固形分5%相当部数に5%重曹水溶
液6部を混合した樹脂加工液を調整した。この樹脂加工
液にウール100%布帛を浸漬し、窄液を行なった。の
ち、再度、同じ布帛を上記の樹脂加工液にウール100
%布帛を浸漬し、窄液を行なった(絞り率70%)。
【0051】この後、120℃で3分間熱風乾燥し、さ
らに、130℃で2分間熱処理を施した。
【0052】得られた加工布の防縮性(家庭洗濯時の面
積収縮率として表示)と、風合い(No226ハンドル
オメーター(株式会社安田精機製作所製)による評価、
並びにパネラーによる評価)とを比較した。結果を[表
1]に記載する。
【0053】
【表1】 (トリオール種) Gly;グリセリン、TMP;トリメチロールプロパ
ン、EG;エチレングリコール (ブロック剤) HS;重亜硫酸塩(Hydrogen Sulfit
e)、BO;ブタノンオキシム (防縮性) サンプル;布帛縦30cm×横30cmの中央部分の縦
20cm×横20cmを測定 洗濯条件;JIS L0217 103法(20回) 評価方法;面積収縮率で表示 (風合い) 測定装置;No.226ハンドルオメーター(株式会社
安田精機製作所製) サンプル;縦20cm×横20cm 測定方法;縦方向2回横方向2回の測定値の平均値 (パネラーによる風合い評価)比較合成例1の薬剤を処
理した生地(ウール100%ビエラ織)を比較対照とし
た。得られた加工布を12名のパネラーで評価した。下
記の評点により評価を行ない平均値を算出した。
【0054】
【0055】上記の実施例にみられるように、本発明の
加工剤は従来のBAP加工と同等の防縮性を示し、かつ
従来のBAP加工では達成できなかった加工前の生地と
同等の風合いの柔らかさ(ここでは特に「曲げ風合い」
をさす。繊維特性評価研究委員会編、繊維計測便覧、p
185−199、日本繊維機械学会(1975年)参
照)を維持することが分かる。
【0056】
【発明の効果】本発明により、ケラティン繊維製品を防
縮加工することができた。しかも、従来におけるBAP
加工([従来の技術]の項参照)では損なわれたケラテ
ィン繊維製品の風合いは充分に保持されている。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記の条件を満たすウレタンプレポリマー
    からなることを特徴とするケラティン繊維の処理剤。 (a)3官能アルコールを出発物質としたポリオールを
    イソシアネート化合物と反応させたものであること。 (b)上記(a)におけるポリオールの定量13C−NM
    Rスペクトルにより測定した平均官能数が2.2〜3.
    0であること。 (c)上記(a)におけるポリオールの平均分子量が
    8,000〜20,000であること。 (d)上記(a)におけるポリオールのポリオキシプロ
    ピレン含有量が50〜100%であること。 (e)末端イソシアネートが重亜硫酸塩でブロックされ
    ていること。
  2. 【請求項2】前記(b)における平均官能数が2.4〜
    3.0であることを特徴とする請求項1記載の処理剤。
  3. 【請求項3】前記(c)における平均分子量が10,0
    00〜20,000であることを特徴とする請求項1ま
    たは2に記載の処理剤。
  4. 【請求項4】重亜硫酸塩でブロックする前の遊離イソシ
    アネートが0.45〜1.8重量%であることを特徴と
    する請求項1〜3のいずれか1項に記載の処理剤。
  5. 【請求項5】請求項1〜4のいずれか1項に記載の処理
    剤を、ケラティン繊維に付着せしめ、のち加熱処理する
    ことを特徴とするケラティン繊維の処理方法
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