特許 6913862 帯電防止性組成物およびスプレー式帯電防止剤

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6913862

(24)【登録日】2021年7月15日

(45)【発行日】2021年8月4日

(54)【発明の名称】帯電防止性組成物およびスプレー式帯電防止剤

(51)【国際特許分類】

   C09K 3/16 20060101AFI20210727BHJP

   C08L 101/14 20060101ALI20210727BHJP

【ＦＩ】

   C09K3/16 111

   C09K3/16 102C

   C09K3/16 102J

   C09K3/16 104

   C08L101/14

【請求項の数】5

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-13822(P2017-13822)

(22)【出願日】2017年1月30日

(65)【公開番号】特開2018-123177(P2018-123177A)

(43)【公開日】2018年8月9日

【審査請求日】2019年12月23日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】714008950

【氏名又は名称】白元アース株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002778

【氏名又は名称】特許業務法人ＩＰシーガル

(72)【発明者】

【氏名】中村 圭介

【審査官】 井上 恵理

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０１−２５０４７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１０２２０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１２５０１９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０９Ｋ ３／１６

Ｄ０６Ｍ １３／００− １５／７１５

Ｃ０８Ｋ ３／００− １３／０８

Ｃ０８Ｌ １／００−１０１／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

界面活性剤と、水溶性高分子と、溶媒とを含有し、
前記界面活性剤は、少なくともカチオン系界面活性剤を含有するものであり、
前記水溶性高分子は、ポリビニルアルコールであり、
前記水溶性高分子の含有量は、組成物全体に対して、０．００１質量％以上０．５質量％未満であること
を特徴とする帯電防止性組成物。

【請求項2】

前記界面活性剤は、
少なくともカチオン系界面活性剤と両性イオン系界面活性剤を含有するものであること
を特徴とする請求項１に記載の帯電防止性組成物。

【請求項3】

前記水溶性高分子の含有量は、
組成物全体に対して、０．００１質量％以上０．１質量％未満であること
を特徴とする請求項１又は２に記載の帯電防止性組成物。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれかに記載の帯電防止性組成物を、スプレー容器に充填したこと
を特徴とするスプレー式帯電防止剤。

【請求項5】

界面活性剤と、水溶性高分子とを含有し、
前記界面活性剤は、
少なくともカチオン系界面活性剤を含有するものであり、
前記水溶性高分子は、
ポリビニルアルコールであり、
前記界面活性剤及び水溶性高分子の配合比は、
質量比で、界面活性剤：水溶性高分子＝１：０．００１２５〜０．６２５であること
を特徴とする帯電防止性組成物。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、繊維製品用の帯電防止性組成物およびスプレー式帯電防止剤に関するものである。
より詳しくは、きわめて優れた帯電防止性を具備させることによって、粉体、特に微粒子物質に対して優れた付着防止性を有する、衣類などの繊維製品用の帯電防止性組成物およびスプレー式帯電防止剤に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、黄砂や、粉塵（微粒子）、花粉、飛沫、汚染物質（例えば「ＰＭ２．５」）などの微粒子物質を吸入することを防止するために、マスクを使用することが主流となっている。
しかしながら、このような微粒子物質の衣類への付着を、マスクによって防止することは困難である。

【0003】

かかる前記微粒子物質の衣類への付着を防止する具体的な方法として、カチオン性界面活性剤や両性界面活性剤による、帯電防止効果を利用する方法が知られている。

【0004】

例えば、特開２０１６−１２５０１９号公報（特許文献１）においては、衣類等の繊維製品に塗布して用いることにより、十分な帯電防止効果が発現する帯電防止剤組成物が提案されている。

【0005】

この帯電防止剤組成物は、
特定の式（ａ１）で示されるアミンオキシド型界面活性剤（ａ１）、
特定の式（ａ２）で示されるアミンオキシド型界面活性剤（ａ２）、及び
陽イオン性界面活性剤（ａ３）から選ばれる１種以上の界面活性剤（ａ）、無機性陽イオン（ｂ１）及び
無機性陰イオン（ｂ２）、並びに
溶媒（ｃ）を含有するもので、
前記（ｂ１）及び（ｂ２）となる水溶性無機塩（ｂ）を、
（ａ）と（ｂ）の質量比（ａ）／（ｂ）が、０．１以上１０以下となる量で配合してなるものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１６−１２５０１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

前記特許文献１に開示されている帯電防止剤組成物は、衣類などの繊維製品の使用感に影響を及ぼすことなく、帯電防止効果を発揮させる点において、さらなる改善が求められる。

【0008】

この発明はかかる現状に鑑み、きわめて優れた帯電防止性を具備させることによって、特に、微粒子物質に対して優れた付着防止性を有し、衣類などの繊維製品に使用した場合には、その使用感を損なうことなく、簡便に使用することができる帯電防止性組成物を提供せんとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

すなわち、この発明の請求項１に記載の発明は、
界面活性剤と、水溶性高分子と、溶媒とを含有し、
前記界面活性剤は、少なくともカチオン系界面活性剤を含有するものであり、
前記水溶性高分子は、ポリビニルアルコールであり、
前記水溶性高分子の含有量は、組成物全体に対して、０．００１質量％以上０．５質量％未満であること
を特徴とする帯電防止性組成物である。

【0010】

この発明の請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載の帯電防止性組成物において、
前記界面活性剤は、
少なくともカチオン系界面活性剤と両性イオン系界面活性剤を含有するものであること
を特徴とするものである。

【0011】

この発明の請求項３に記載の発明は、
請求項１又は２に記載の帯電防止性組成物において、
前記水溶性高分子の含有量は、
組成物全体に対して、０．００１質量％以上０．１質量％未満であること
を特徴とするものである。

【0012】

この発明の請求項４に記載の発明は、
請求項１〜３のいずれかに記載の帯電防止性組成物を、スプレー容器に充填したこと
を特徴とするスプレー式帯電防止剤である。

【0013】

この発明の請求項５に記載の発明は、
界面活性剤と、水溶性高分子とを含有し、
前記界面活性剤は、
少なくともカチオン系界面活性剤を含有するものであり、
前記水溶性高分子は、
ポリビニルアルコールであり、
前記界面活性剤及び水溶性高分子の配合比は、
質量比で、界面活性剤：水溶性高分子＝１：０．００１２５〜０．６２５であること
を特徴とする帯電防止性組成物である。

【発明の効果】

【0014】

この発明の帯電防止性組成物は、界面活性剤、好ましくは少なくともカチオン系界面活性剤を含有する界面活性剤と、水溶性高分子とを含むもので、前記水溶性高分子を、組成物全体に対して０．００１質量％以上０．５質量％未満の含有量で含むものである。
したがって、この帯電防止性組成物を、繊維製品などの対象物に対して塗布又は噴霧することによって、前記対象物の表面に、帯電防止効果を有する皮膜が形成され、この帯電防止効果は、前記特定量の水溶性高分子によって増強されるので、きわめて優れた付着防止効果が発揮される。
しかも、前記帯電防止性組成物を、衣類などの繊維製品に使用した場合であっても、その使用感が損なわれることがない。
前記付着防止効果は、微粒子物質、特に、黄砂や粉塵、花粉、ＰＭ２．５といった微粒子物質に対して顕著である。

【0015】

かかる帯電防止性組成物は、これをスプレー容器に充填して、スプレー式の帯電防止剤として使用することができる。

【0016】

なお、この発明の帯電防止性組成物については、溶媒を配合することなく、調製することができる。
すなわち、前記帯電防止性組成物については、少なくとも界面活性剤と水溶性高分子とを含むものとして構成することができる。
その際、前記界面活性剤及び水溶性高分子の配合比を、質量比で、
界面活性剤：水溶性高分子＝ １：０．００１２５〜０．６２５
とすればよい。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】試験例３における、紛体付着防止性の評価結果を示す各試験布の写真図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、この発明にかかる帯電防止性組成物を実施するための形態を、詳細に説明する。
なお、この発明は、これら実施例に限定されるものではない。

【0019】

この発明の帯電防止性組成物は、界面活性剤と、水溶性高分子と、溶剤とを含むものである。

【0020】

前記界面活性剤としては、特に限定されるものではなく、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤および両性イオン系界面活性剤の何れをも使用することができる。
これらの界面活性剤は、単独で配合してもよいし、２種以上を組み合わせて配合してもよい。

【0021】

前記アニオン系界面活性剤としては、例えば、
ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム等のジアルキルスルホコハク酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルリン酸ナトリウム、ポリオキシアルキレンアリールエーテルリン酸ナトリウム等のリン酸エステル塩、オレイン酸ナトリウム、ヒマシ油カリ等の脂肪酸油、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸アンモニウム等のアルキル硫酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のアルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルカンスルホン酸塩、アルキルリン酸エステル塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩
などが挙げられる。

【0022】

前記ノニオン系界面活性剤としては、例えば、
ポリオキシエチレントリデシルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル、アルキレン基の炭素数が３以上であるポリオキシアルキレントリデシルエーテル等のポリオキシアルキレンアルキルエーテル
ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、モノラウリン酸ポリオキシエチレンソルビタン等のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル
ポリオキシエチレンアルキルアミン
オキシエチレン−オキシプロピレンブロック共重合体
ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油
などが挙げられる。

【0023】

前記カチオン系界面活性剤としては、例えば、
ラウリルアミンアセテート、ステアリルアミンアセテート等のアルキルアミン塩、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、塩化ベンザルコニウム等の第四級アンモニウム塩
などが挙げられる。

【0024】

前記両性イオン系界面活性剤としては、例えば、
ラウリルジメチルアミンオキサイドや、リン酸エステル系または亜リン酸エステル系界面活性剤
などが挙げられる。

【0025】

なお、この発明においては、前記界面活性剤は、少なくともカチオン系界面活性剤を含むことが好ましく、カチオン系界面活性剤および両性イオン系界面活性剤を含むことがより好ましい。

【0026】

前記水溶性高分子は、前記帯電防止剤組成物を、対象物（例えば、疎水性を有する繊維製品）に塗布又は噴霧したときに、その表面に皮膜として水分層を形成するもので、この水分層によって、摩擦などによって帯電した電荷は、対象物へ留まること無く、大気中へ放電される。
したがって、前記水溶性高分子は、帯電防止効果をさらに高めることができ、その結果、微粒子の付着防止効果もさらに高めることができる。

【0027】

前記水溶性高分子としては、例えば、
１）メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロースなどのセルロース系水溶性高分子、
２）デンプン、デキストリン、カルボキシメチルデンプン、メチルデンプン等のデンプン系水溶性高分子
３）アルギン酸プロピレングリコールエステル、アルギン酸ナトリウム等のアルギン酸系水溶性高分子
４）グアーガム、ローカストビーンガム、クインスシード、ガラクタン、アラビアガム、カラヤガム、トラガントガム、カラギーナン等の植物系水溶性高分子、
５）キサンタンガム、デキストラン、サクシノグルカン、カードラン等の微生物系水溶性高分子
６）ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルメチルエーテル、カルボキシビニルポリマー、ポリアクリル酸ナトリウム等のビニル系水溶性高分子化合物
などが挙げられる。
これらの水溶性高分子は、単独で配合してもよいし、２種以上を組み合わせて配合してもよい。

【0028】

これらの中では、ビニル系水溶性高分子を選択することが好ましく、ポリビニルアルコールを選択することがより好ましい。

【0029】

なお、前記水溶性高分子の含有量は、
組成物全体に対して、０．００１質量％以上０．５質量％未満、好ましくは０．００１〜０．３質量％、より好ましくは０．０１〜０．１質量％、さらに好ましくは０．０１〜０．０８質量％である。
前記含有量が０．００１質量％未満の場合には、帯電防止効果をさらに高めることができない傾向にある。
また、前記含有量が０．５質量％以上の場合には、皮膜による被覆量は多くなるが、収縮率増加による被覆剥離や、クラックの生成などの問題により十分な帯電防止効果が得られない傾向にあり、さらに、対象物として繊維製品を選択する場合においては、風合いの悪化が生じる傾向にある。

【0030】

この発明の帯電防止剤組成物は、前記界面活性剤および前記水溶性高分子を、適当な溶媒に溶解して液状成分として用いられることが好ましい。

【0031】

前記溶媒としては、水が好ましいが、水と相溶可能な溶媒を混合していてもよい。
前記相溶可能な溶媒としては、
エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール
などが挙げられる。

【0032】

特に、乾燥時間が短い上に、臭気が少なく、使用時に周辺環境に悪影響を与える懸念がないことから、エタノールと水の質量比が、エタノール：水＝８０：２０〜５：９５の範囲であるエタノール水溶液に溶解して使用することがより好ましい。

【0033】

なお、この発明の帯電防止性組成物については、溶媒を配合することなく、調製することができる。
その際、前記界面活性剤および水溶性高分子の配合比は、質量比で、
界面活性剤：水溶性高分子＝ １：０．００１２５〜０．６２５、
好ましくは、１：０．００１２５〜０．３７５、
より好ましくは、０．０１２５〜０．１２５
さらに好ましくは、０．０１２５〜０．１００である。

【0034】

この発明の帯電防止性組成物には、必要に応じて、さらに、この発明の目的および効果（帯電防止性および付着防止性）を阻害しない範囲で、各種添加剤を任意に添加することができる。
前記添加剤としては、例えば、
消臭剤、油剤、ゲル化剤、ｐＨ調整剤、酸化防止剤、防腐剤、香料、色素、紫外線吸収剤
などを適宜添加することができる。

【0035】

この発明の帯電防止性組成物の調製方法については、特に限定されず、種々の方法で調製可能である。
各種成分の混合順序についても特に限定されないが、例えば、溶媒に、界面活性剤、水溶性高分子および、必要に応じて各種添加剤を添加・混合して、この発明の帯電防止性組成物を調製することができる。

【0036】

かかる帯電防止性組成物は、その性状および必要に応じて配合される各種添加剤に応じて、任意の形態で使用することができ、その使用形態は特に限定されない。
例えば、液状、ゲル状、ジェル状、ミスト状、エアゾール状、エマルジョン状、サスペンション状の形態で使用することができる。

【0037】

さらに、前記帯電防止性組成物は、糸、織編物、織布、不織布、紙などの有機又は無機繊維や、樹脂、衣料素材又は衣類などの基材（対象）に適用することができる。
特に、前記帯電防止性組成物は、カーテン等の布地、スーツ、セーター、スカート、コート等の衣類、カーペット、ソファー、車の座席シート等の各種の繊維製品に対して適用することができる。

【0038】

前記各種基材に、前記帯電防止性組成物を、噴霧、塗布、吸着、混合、分散、乳化、混練、担持、浸透あるいは含浸等によって付着させることで、帯電防止性を付与させることができる。
その結果、粉体、特に微粒子物質（より具体的には、下記表１に示される微粒子物質を含む、粒子径０．１〜１００μｍの微粒子物質）の付着を、防止又は効果的に低減させることができる。

【0039】

【表1】

【0040】

なお、前記帯電防止性組成物を適用する方法としては、塗布や噴霧、含浸が好ましいが、噴霧がより好ましく、各種トリガースプレイヤー等の空気圧を利用した噴霧方法が考えられる。
すなわち、噴霧手段を備えた容器（スプレー容器）に充填し、スプレー式の帯電防止剤として使用することが好適である。

【実施例】

【0041】

以下に、実施例を挙げて、この発明にかかる帯電防止性組成物を詳細に説明する。
なお、この発明は、これらの実施例により制限されるものではない。

【0042】

［実施例１〜３ならびに比較例１および２］
下記表２に示した組成に従い、各成分を混合し、撹拌して、帯電防止性組成物を得た。

【0043】

【表2】

【0044】

［実施例４］
上記実施例１において得られた帯電防止性組成物を、トリガー式スプレー容器に充填してスプレー式の帯電防止剤を得た。

【0045】

［実施例５および６ならびに比較例３および４］
実施例１において得られた帯電防止性組成物に代えて、実施例２又は３、あるいは比較例１又は２において得られた帯電防止性組成物を用いること以外は、実施例４と同様の方法によって、スプレー式の帯電防止剤を製造した。

【0046】

［試験例１］帯電防止性の評価
上記実施例４および６、ならびに比較例３および４において得られたスプレー式の帯電防止剤について、ＪＩＳ Ｌ １０９４：２０１４の「織物及び編物の帯電性試験方法」のＢ法に準じた下記測定方法に基づき、摩擦帯電性を測定することによって、帯電防止性の評価を行った。
なお、帯電防止剤を適用しないものを、比較例５とした。
その結果を、表３に示す。

【0047】

＜測定方法＞
スプレー式の帯電防止剤から帯電防止性組成物１００ｍｇを、ポリエステル布に噴霧・乾燥し、試験片を作製した。
得られた試験片を、綿摩擦布又は毛摩擦布で擦り、その際の帯電圧を測定した。
その際、縦方向と横方向について測定を行い、平均値を「摩擦帯電圧」とした。

【0048】

【表3】

【0049】

＜結 果＞
実施例４および６において得られたスプレー式の帯電防止剤から、帯電防止性組成物を噴霧した試験片（布）は、いずれも摩擦帯電圧の値が低かった。
以上のことから、この発明の帯電防止性組成物は、優れた帯電防止効果を有することは、明らかである。

【0050】

［試験例２］風合いの評価
上記実施例４〜６、ならびに比較例３および４において得られたスプレー式の帯電防止剤を、繊維製品に適用した場合の風合いについて、下記評価方法に基づき、評価を行った。
その結果を、表４に示す。

【0051】

＜評価方法＞
スプレー式の帯電防止剤から帯電防止性組成物５ｇを、衣類（綿１００％のＴシャツ）に噴霧・乾燥した。
得られた衣類について、官能評価パネル５名に着用時の触感を判別してもらい、下記の評価基準に従って官能評価を行った。

【0052】

＜評価基準＞
〇：風合いに変化なし
△：１〜２名のパネルが風合いに変化を感じた
×：３名以上のパネルが風合いに変化を感じた

【0053】

【表4】

【0054】

＜結 果＞
実施例４〜６において得られたスプレー式の帯電防止剤から、帯電防止性組成物を噴霧した衣類は、いずれも風合いに変化が認められなかった。
以上のことから、この発明の帯電防止性組成物は、衣類などの繊維製品の使用感に影響を及ぼすことがないことは、明らかである。

【0055】

［試験例３］粉体（微粒子）付着防止性の評価
上記実施例４および６、ならびに比較例３および４において得られたスプレー式の帯電防止剤について、下記測定方法に基づき、粉体付着量を測定し、粉体の付着防止性の評価を行った。
さらに、別途、粉体（微粒子酸化チタン）に近づけて１分間保持した後の試験布の状態（外観）を、目視により確認することによって粉体の付着防止性の評価を行った。
なお、帯電防止剤を適用しないものを、比較例６とした。
粉体付着の割合の評価結果を表６に、外観の評価結果を、図１にそれぞれ示す。

【0056】

＜試験布の製造＞
スプレー式の帯電防止剤から帯電防止性組成物を、下記表５に示されている噴霧量で、下記表５に示されている生地に噴霧・乾燥して、試験布を作製した。

【0057】

【表5】

【0058】

＜測定方法＞
得られた試験布を、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製の樹脂棒で摩擦したのち、ガラス板上に載せた微粒子酸化チタン（平均粒径：数μｍ程度，一次粒子の粒径：２．５μｍ未満）へ近づけた。
近づけた状態を１分間保持し、その後、各試験布の状態を、目視により、微粒子酸化チタンの有無を確認することによって、評価した。
さらに、各試験布に付着した微粒子酸化チタンの重量を測定した。
その際、帯電防止性組成物を噴霧した試験布（実施例４および６、ならびに比較例３および４）について測定した微粒子酸化チタンの重量（粉体付着量）を、帯電防止性組成物を噴霧していない試験布（比較例６）について測定した微粒子酸化チタンの重量を、１００％としたときの相対値（付着の割合）として評価し、この割合を付着防止性の指標とした。

【0059】

【表6】

【0060】

＜結 果＞
表６および図１から、実施例４および６において得られたスプレー式の帯電防止剤から、帯電防止性組成物を噴霧した試験布は、噴霧量に関わらず、いずれも微粒子酸化チタンの付着量が少ないことが分かった。
これに対して、比較例３および４において得られたスプレー式の帯電防止剤から、帯電防止性組成物を噴霧した試験布、ならびに帯電防止性組成物を噴霧しなかった比較例６の試験布は、多量の微粒子酸化チタンの付着が認められた。
したがって、この発明の帯電防止性組成物によれば、粉体（特に微粒子）の付着を、防止又は効果的に低減させることができることは明らかである。

【産業上の利用可能性】

【0061】

この発明にかかる帯電防止性組成物は、対象物に対して適用されると、きわめて優れた帯電防止性を付与し、対象物としての衣類などの繊維製品に適用する場合であっても、その使用感が損なわれることがない。
したがって、繊維業界において幅広く利用することができるものである。

【図1】