JPS5823967A - セルロ−ス繊維に柔軟性を付与する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、セルロース線維に柔軟性を付与す゛る方法
に関するものである。

セルリース繊維製品、例えばセルロース繊維製の布帛は
、新しい間は比較的柔軟であるが、洗濯を重ねて古くな
ると次ＩＮＫ硬くなり、ついＫＦｉざらざらした不快な
感じを与えるものとなる。このような硬さの程度は、洗
濯を繰り返すにりれて著しくなる。そこで、七ルーース
縁線−品に柔軟剤を加えて、柔軟にすることが試みられ
た。しかしまただ柔軟剤を加えただ社のものでは、柔軟
剤が洗濯によ如容易に除かれ、元遷砂の硬いものとなる
。

そこで、セルロースａ、ｍｇａｃ柔軟剤を加えるとと４
に、柔軟剤が脱離しないように化学的に処理することが
試みられた。

その試みの７つは、柔軟剤に架橋剤を加え、柔軟剤ｔｍ
ｍ上上架橋剤と夏応させて不溶化する方法である。その
ほか箋柔軟剤にメチ誼−ル基のような官能基を導入し、
官能基を七に■−ス分子中の水−基と反応させて、柔軟
剤の離脱を防ぐ方法である。しかし、架橋剤を用いる前
者の方法でけ、柔軟剤が架橋剤と反応して繊維の表面Ｋ
ｌｌ脂状の皮膜を形成するので、満足な柔軟効果が得ら
れない。また、柔軟剤ＫＷ能基を導入する後者の方法て
は、副反応として柔軟剤ＷＩＩＩ′ｊＩｉが反応し、ま
た柔軟剤が溶媒と反応して、樹脂状の反応生成物を生じ
、これが繊維の表面上に付着することとなるのて、矢張
シ満足な柔軟効果が得られない。さらに１従来の官能基
は、薯−メチ讐−ル基のようにホルマリンの発生を伴う
ものが多いので、作業上煩しさが伴うこととなる。その
上に１官能基を導入する従来法は、製品が高価になった
り、工程が複雑であったり、水を溶媒として用いること
ができなくなる等の欠点をもたらし、結局能率よく柔軟
加工をすることができるととＫな夛得なかった。′この
ような事情に鑑み、この発明者は、七ルｐ−ス繊維に能
率よく柔軟性を与え、洗濯を繰シ返しても、その柔軟性
が失なわれないような、柔軟処理を施すことを企てた。

その九めの処理剤として、この発明者は、炭化水素長鎖
を有するとともに１官能基としてイソシアネート基を有
する化合物が適当であることを見出した。しかも、その
化合物は、官能基たるイソシアネート基を重亜硫酸塩に
より封鎖されたものとすることが、有効であることを見
出した。この発明は、このような知見に基づいて生まれ
えものである・ この発明は、７分子あたｐ１重蓋硫１！ｊｌＫよ）封鎖
された少なくとも２儒のイソシアネート基と、少なくと
も７個の炭化水素長鎖とを含有するカルバミン酸エステ
ルｔ−、セ＃リースｆａｌｌｌｌＫ含１セ、熱処理する
ことを特徴とする、七に四−ス鐵繍に柔軟性を付与する
方法Ｋｌｌする亀のである。

この発明方法て用いられるカルバミン酸エステルは、普
通一段の反応により生成される。そのうち、第１段の反
応は、炭化水素長鎖ｔｆするぎりヒドロキシ化合物と、
ブリイソシアネートとを反応させて、炭化水素長鎖とイ
ソシアネート基とを持った中間体を生成させる工程であ
る。第２段の反応は、上記中間体に重亜硫酸塩を反応さ
せて、中間体中に残っているイソシアネート基を重蓋硫
ｗＩ壌によ〕封鎖して、カルバミン酸エステルとする工
程である。

この発明て用いられるカルバミン酸エステルの製造方法
をさらに具体的に説明するを為りぎのとおりである。す
なわち、第１段の反応として、７分子あたり少なくとも
７個の炭化水素、長鎖とｍ個の水酸基とを含むぎりとド
ルキシ化合物７モルに対して、７分子あたりＡ個のイソ
シアネート基を含むポリイソシアネートの■モルを反応
させて、中間体とする。次いで、第２段の反応として、
第１段の反応で得られた中間体の中に残存しているｍ（
′ｎ−７）モルのイソシアネー）基を、重亜硫酸塩で封
鎖する。こうして、上記カルバミン酸エステルが製造さ
れる。　　　　　　　′第１段の反応、すなわち、ポリ
ヒドロキシ化合物とポリイソシアネートとの反応では、
イソシアネー）基が水と反応しやすく、水と反応すれば
ｌり尿素を生成することＫなるので、目的とするものが
得られない。そこで、第１段の反応は、水の存在しない
条件下で行う。また、そこで得られる中間体、すなわち
カルバミン酸エステルが、分解したり着色しえすするこ
とを防ぐため、酸素も存在しない条件下で行うことが望
ましい。反応は、溶媒を使用しないで行うのが曹遥であ
るが、ポリヒドロキシ化合物とぎりイソシアネートとの
相溶性が悪かったり、ｔたは相溶性がよくて亀、得られ
たーものの粘度が高過ぎる場合には、溶媒を添加して行
う。溶媒としては、ペン（ン、アセトン、トリクレンの
よう表不活性な溶媒ｔＷＩいる。もっとも、以後の工程
で、その＃１媒によく溶解しない化合物を用いる必要が
あるとＩは、減圧無情などＫより、溶媒を除失する。

第１段の反応を行うに必要な属地温度及び時間け、そζ
で用いられるぽす七ドｗ午シ化合物、及びｌリイソシア
ネー）の種ＩＮＫよ〕員なシ、また触媒及び溶媒の有無
によって異なる。一般的には、ｔｏｌにいしｉｔｏ℃の
温度１１Ｎ内で、歇時−で行うのが曽遍である。触媒と
しては、＃ＩＪ毅アセンを使用することができる。

この発明方法て用いられるメリヒド―キシ化合物＃ｉ〜
少なくとも／儒の炭化水素長鎖を有するものである。こ
の場合、炭化水素長鎖とは、炭素数が７．２以上の脂肪
族炭化水素基を云うのである。

そのようなプリヒドロキシ化合物には色々なものが含ま
れる。例を挙げれば、ソルビタンモノツウレート、ソル
ビタンジラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソ
ルビタンジパルミテート、ソルビタンモノステアレート
、ソルビタンジステアレート、ソルビタンモノオレエー
ト、ソルビタンジラレ−ト、ｌリオ中シエチレンソルビ
タンモノラなレート、ミリオキシエチレンソルビタンジ
ラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパル之
デート、ｌリオキシエチレンソルビタンパルミテ″−）
、プリオキシエチレレソルビタンモノステアレート、ポ
リオキシエチレンソルビタンジステアレート、プリオキ
シエチレンソルビタンモノオレエー）、ぼりオキシェチ
レンソルビタンジオレエート、ペンタエラスリトール毫
ノテウレート、ペンタエリスリトールシラ中レート、ペ
ン倉エリスリシールモノパル瑠テーシ、ペンタエリスリ
トールジパル瑠テート、ペンタエツスツシールモノステ
アレート、ペンタエ啼スリ）−ルジステアレート、ペン
タエリスＶ）−ルモノオレ五−ト、ペンタエリスリトー
ルジオレエーシ、１９オキシエチレンペンタエリスリト
ールモノラウレート、ポリオ午ジエチレンペンタエリス
リトールジラウレート、ｌリオキシエチレンペンタエリ
スサトールモノバルミテート、ぎ菅オ中シエチレンペン
タエリスットールジバルミテート、ｌリオ牛ジエチレン
ペンタエリスリトールモノステアレート、プリオキシエ
チレンベンタエ１ス啼トールジステアレー）、ポリオキ
シエチレンペンタエリスリトールそノオレエート、ポリ
オ中シエチレンペンタエリス啼トールジオレエーシ、ソ
ルビットモノ（ジ、トリ、又はテトラ）ラウレー（、ソ
ルビットモノ（ジ、トリ、又はテトラ）パルミテート、
ソルビットモノ（ジ、トリ、又はテトラ）ステアレート
。

ソルビットモノ（ジ、シリ、又は、テトラ）オレエート
、ポリオキシエチレンソルビットモノ（ジ、トリ、又は
テトラ）ラウレー）、ポリオキシ・エチレンソルビット
モノ（ジ、シリ、又はテトラ）パルミテート、ポリオキ
シエチレンソルビットモノ（ジ、トリ、又はテ）う）ス
テアレート、ポリオキシエチレンソルビツ）モノ（ジ、
トリ、又はテトラ）オレエート、グリセリンモノラウレ
ート、グリセリンモノパルミテート、グリセリンモノス
テアレート、グリセリンモノオレエート、グリセリンモ
ノオレエート、グリセリンモノオレエ−ト、グリセリン
モノ（ジ又はトリ）リシルレート、グリセリンモノ（ジ
又はト０オキシステアレージ、ポリオキシエチレンラウ
リルアセト、ポリオキシエチレンパルミチルテミド、ｌ
リオ午ジエチレンステアリルア瑠ド、１９オ午ジエチレ
ンオレイルγ之ド、ざリオキシエチレンツウリルアセン
、ポリオキシエチレンバルセチルア電ン、プリオ牛ジエ
チレンステアリルアセン、ｌリオ午ジエチレンオレイル
アミン等である・この発明方法では１その何れをも用い
ることがてきる。

この発明では、ぎジイソシアネートとして、／分子中に
コ個以上のインシアネー）基を含む公知の化合物をすべ
て使用することができる・そのような化合物は大別する
と、脂肪族イソシアネート類と、芳香族イソシアネート
襞とに分かれる＠脂肪族イソシアネート＠’ｅ例を挙げ
れば、エチレンジイソシアネート、トリメチレンジイソ
シ、アネート、テトラメチレンジイソシアネート、へ＋
ｔメチレンジイソシアネート、シタロブタンジイソシア
４−）、／−メチルシクロヘキ量ンーコ、グージイソシ
アネート、／−メチルシターヘキｔンーコ、ｇ−ジイソ
シアネート、ジシターへ中シルメタンジイソシアネーＦ
、ジメチルシク關ヘキシルメタンジイソシアネート等で
ある。また芳香族イソシアネート類の例を挙げれば１　
トリレンーコ、タージイソシアネート、トリレンーコ、
ｇ−ジイソシアネー）、トリジンジイソシアネーシ、ナ
フチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネー
ト、メタフェエレンジイソシアネー′Ｆ１バラ７エ二レ
ンジイソシアネζト、りｐロフェニレン−２、タージイ
ソシアネート、ジクｐロフェニレンー２％グージイソシ
アネート、メトキシ７エ二レンーコ、タージイソシアネ
ート、ジフェニルメタン−ｙ、　ｙ’−ジイソシアネー
ト、Ｊ−メチルジフェニルメタンーグ、ダ′−ジイソシ
アネーシ、Ｊ。

Ｊ′−ジメチルジフェニルメタンーダ、ｙ′−ジイソシ
アネート、ジフェニルエーテルジイソシアネート、Ｆリ
フェニルメタン°トリイソシアネート、ジフェニルエー
テルーコ、ダ、グＩ−＞ジイソシアネート等である０こ
の発明方法では、これらを何れも用いることができる。

これらのうち、シリレンーコ、タージイソシアネート、
トリレンーコ、ｇ−ジイソシアネート、ジフェニルメタ
ンーダ、ダ′−ジイソシアネート、へ今！メチレンジイ
ソシアネートが市販され１人手容易であるから、とくに
好都合である〇 第１段の反応は、ポリヒト−キシ化合物中の水１１基ｔ
ｃ、ｙリイソシアネー）分子中の一部のイソシアネート
基を反応させ、一部イソシアネート基を残しているカル
バミン酸エステル（これを中間体という）を生成させる
反応て慕ゐ◎ 第２段の反応は、残っているイソシアネート基を重亜硫
−塩で封鎖する反応であｈａｌｌ／段の反応によって得
られた中間体に、重亜硫酸塩の水溶液を添加することｋ
よって行われる。ただし１第１Ｒの反応によって得られ
た中間体が親水性の乏しいものである場合には、中一体
が重電硫酸＊＊溶液と均−Ｋｍ合し合うに至ら＆いのて
、第Ｊ＃の反応を均一に進行させることが困難となる。

そこで、メタノール、エタノール、ジオキサン、アセト
ン、メチルエチルナト、ン、ジメチルホル入ア之ド等の
溶媒を添加し、均一に溶解させるようＫする。このよう
な溶媒は、第２段の反応に何等悪影響を与えない。なぜ
ならば、イソシアネー）基と重亜硫酸塩との反応速度は
、イソシアネート基と水又はアルコール性水酸基との反
応速度よりも遥かに大きいからである。ただし、イソシ
アネーシ基と重亜硫酸塩との反応は可逆的であるのに対
し、水及びアルコール性水酸基との反応は不可逆的であ
り、しかも温度の上昇とともに反応速度が著しく増大す
るのて、反応温度は５０℃以下で行う必要がある。反応
時間は、数分ないし２時間の範囲内である。重亜硫−塩
としては、通常ナシリウム又はカリウム塩が用いられる
。

第一段の反応終了後、そこで得られたカルバミン酸エス
テルを水で適当な濃度に稀釈して用いる〇また、必要な
らば、他の編線加工剤、例えば防しわ、防縮加工剤、叶
い光増白加工剤、防燃加工剤、防かび加工剤、社っ水、
社っ油如工剤（防汚加工剤）等を添加してもよい・ζう
して得られたカルバミン酸エステルを含む溶液を加工液
として用いる。

この加工液は、この中に−ｋｋｗａ−ス―艙製品を浸漬
したｂｌ又は加工波をセル嘗−ス繊維製品に噴−したシ
して、七ｋｍ−スー艙に付着させる。

好ましい付着量は、繊ｌｌ１１品の絶乾重量に対してカ
ルバセン−エステルの量が０．７ないし／θ重量襲であ
る。付着後、繊ＩＩＩＩ品を乾燥させる。乾燥ＦｉＩθ
ないし７００℃で２ないし７０分位が適当である。乾燥
後に１繊維調品を熱処理する。熱処ｍｔｔ、／、２０な
いし７１０℃で、０．ｊｌｋｈシ）。

分程度が適当である。仁のように熱処早スルト、炭化水
素長鎖を含有し重亜硫１ｍｍＫよ〕封鎖されたカルバミ
ン酸エステルが、竜ルーース繊腫と反応し、結合するこ
ととなるのである。

この反応は、次のような機構によると考えられる０すな
わち１カルバミン酸エステル中の重亜硫酸塩による封ｌ
ｌＩけ、加熱によって分解されやすいので、カルバζン
讃エステルは重亜硫酸塩を分離してイソシアネート基を
生成させる。こうして生成されたイソシアネー）基は、
セルロースの水酸基と反応し、熱的に安定なウレタン結
合を生成する。その結果、セルロースｌｌ１１ｍ製品は
、７分子あたり少なくとも７個の炭化水素長鎖を含有す
る架橋剤によジウレタン結合で架橋されることとなる。

このため、洗濯を繰り返しても、組織の緻密に々ること
が防止される。しかもウレタン結合は安定であるから、
柔軟成分の脱落が防止され、ここに耐洗濯性のある柔軟
性が付与されることＫなる、と考えられる。

かくして、この発明方決によれば、洗濯を繰り返しても
、柔軟性が失なわれないセルロース繊維−品が得られる
。このようｉ耐洗濯性の柔軟加工品は、従来技術では得
られ１ｋかったので１蓋だ冑用価値が大きい。以下実施
例によ如、この発明方法をさらに詳しく説明する。

実ｊｌｌ　Ｎ　Ｚ メツオキシエチレン（Ｉ）ソルビ責ンモノオレエートｔ
ｖ、Ｈと、ヘキサメチレンジイソシアネートｊｏ、ダｆ
とを混合し、この漉合物を攪拌しながら、窒素気流中２
θ℃で２時間反応させ、９７段の反応を行った□その後
、第１段の反応によって得られた中間体をＪり”ＣＫ冷
却し、これにビ四酉硫曽ナトリウム溶液を加えた。ビｗ
ｉｉｉ＊ｍすＦリウム溶波け、ピロ亜硫酸ナトリ☆ム！
／、ｊｊｆｆ水／／Ｖ、ｏｆとエタノ−＃Ｊコｚ、ａｒ
ｏｌ杏ｔＫｉｌ解し、３０℃としたものである。上記反
応生成物にビ―蒼ｉ１膳ナシリウ＾を細えたのちＪθ〜
ダ。

℃でコ時間攪拌ｔａＩけて１ｌＪＩＦの反応を打つぇ。

その結果１カルバミン酸エステルが白色ペース謝状とし
て生成された。これを水で７０倍に壽釈すると１無色透
明の溶液が得られた。これを加工液とし良。

縞タオル地を精練漂白してのち、これを上記加工液に浸
漬し、ピックアップ率／／θ襲で絞り、１００℃で５分
間乾燥してのち、これを／ｌＯ”ｃ！コ分間熱処理した
。次いで、このタオル地を水洗乾燥し、こうして付着量
、１０％の本発明方法による柔軟加工生地を得た。

１１１に比較のために１同種の締タオル地を精練漂白の
のち、市販の柔軟剤ソフミン８１参／Ｑ／（鼻 ノニオン、アニオン系、ミ曹シ油脂）で付着量０．３％
、Ｋ柔軟加工をした。又、同様に市販の柔軟剤ディック
シリコーンソ７す−８（シリコン系、大日本インキ社製
）で付着量ｏ、２％として柔軟加工を行りた。

上記３つの加工タオル地を未加工のタオル地に比べると
、加工されえものが柔軟な感１を与え心持のよいものと
なってぃえ・合成洗剤を用いて家庭用洗漏欄によｌ）　
ｚｘｔｚ　Ｌ　１０／Ｉ　Ｍ決（家庭用洗層欄法）の方
法によｔ）１００目洗濯したあとでは、未加工布及び市
販柔軟剤による加工生地が乾燥時に硬くなって不快な感
じを与えるものとなっ７ｔが、この発明による加工生麺
は凰合いが洗濯前と殆んど変らず、柔軟でる地よいもの
であった。

実施例２ グリセリンモノリル−）７ｊ、ダＰとトリレンジイソシ
アネートＪ４１．ｌｆとｔＳ合し、攪拌しながら窒素気
流中／１０Ｃで２時１ｌｆｆ応させ、＃ｌ／段の反応を
行い中間体を得え。＊に、ビｔ−１［ｉ１階カリウムコ
ｙ、　ｙ　Ｐを水１１．．２ｙとエタノール／Ｊ九Ｊ１
との混合波に溶解させ％　ｊＯｃの溶液を作った。

この溶膨中に上記中間体を加え、２時間攪拌して、第２
段の反応を行った。その結果、目的とする加工Ｍｆ）カ
ルバ々ン陵ヱステ＃が白色ぺ−Ｘ）９４１として得られ
た。これを水で７０倍Ｋ１１釈すると、無極透明の溶液
が得られた。これを加工液とした。

この加工液中に精練漂白後の總ニット布を浸漬し１ピッ
クアップ率／１０％で鮫り、ｉ０ｏ℃で１分間乾燥し、
次いで／ｌＯ”ｃでコ分間熱処理し、その後水洗乾燥し
て、付着量２０−の本発明による加工布を得た０ ＩｆＫ比較のために、同種の布を精練漂白ののち、市販
の柔軟剤ソア之ン８Ｎす１０／　（ノニオン、アニオン
系、ミ曹シ油脂社製）で付着量０．ｙＳ　Ｋ柔軟加工を
した。又、同様に市販の柔軟剤デイックシリコーンソ７
ナー８（シリコン系、大日本インキ社製ｉで付着量Ｏ，
ｔＳとして１柔軟加°工を行った＠ 上記Ｊつの加工布を未加工の布に比べると、加工布の方
が柔軟で心持よい感じを与えるものとなっていた。実施
例／で述べたと同様にして、１００同洗濯をしたあとで
は、未加工及び市販品での加工布け、乾燥時に硬くなっ
て不快な感じを与えるものとなったが、この発明による
加工布社風合いがよく洗濯前を殆んど変らず、柔軟で心
地のよいものであう友。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ７分子あたり、重亜硫＊ｍによ）封鎖された少なくとも
   ２個の、イソシアネーシ基と、少なくとも／＠ｆｊ炭化
   水素長鎖とを含有するカルバ之ン酸エステルを、七ルロ
   ース繊１１に含ませ、熱処理することを特徴とする、セ
   ルロース繊維に柔軟性を付与する方法。