角蛋白纤维的防缩加工剂及使用其的防缩加工方法技术

本发明专利技术提供一种在毛条、粗纺毛纱或长丝状态的角蛋白纤维的防缩加工方面，用非氯系化合物且仅借助干燥操作的加热就能充分树脂化，具有极好洗涤耐久性的防缩性能，且能保持角蛋白纤维特有的手感和外观的防缩加工剂及加工方法，所述防缩加工剂含有使部分异氰酸酯基与活性氢化合物反应以导入亲水基、而剩余的游离异氰酸酯基则用加热能使其再生的封端剂封端的水溶性热反应型聚氨酯预聚物。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
作为角蛋白纤维的洗涤方法，在水系洗涤中如不进行防缩加工，就会收缩粘结，因而是以使用氯系溶剂和石油系溶剂洗涤的“干洗”为主。但由于干洗引起大气污染等环境污染问题，随着配合环境问题的强化，水系洗涤正在发展。作为毛条、粗纺毛纱或长丝状态的角蛋白纤维的防缩加工，先用氯或氯系化合物处理，接着用氯系阳离子树脂(聚酰胺表氯醇树脂)处理的方法一直在全世界广泛应用着。但是，氯系防缩加工方法的问题在于角蛋白纤维的蛋白质等有机物质与氯结合，生成AOX(Absorbable0rganic Halogens，吸收性有机卤化合物)，从废液中排出，对环境产生恶劣影响。AOX进入生物体中蓄积，也会致癌。现在，以欧洲为中心的ISO-14000系列为代表的环境保护意识的提高，环境管制的加强，在角蛋白纤维的防缩加工方面也要求一种即使进行水系洗涤也不发生收缩粘结、且不生成AOX的非氯系防缩加工方法。根据这种状况，作为毛条、粗纺毛纱或长丝状态的角蛋白纤维的使用非氯系防缩加工剂的防缩加工方法，已经公开了使用硅氧烷树脂的方法(特开平4-100970)，和使用碱性蛋白质分解酶的方法(特开平11-172580)，但既未发现足够的防缩性，又有加工操作上的问题，未能得到令人满意的结果。作为聚氨酯预聚物处理方法，用亚硫酸氢钠封端的聚氨酯预聚物中，因是阴离子性树脂之故，不能向阴离子化的毛条、粗纺毛纱或长丝状态的角蛋白纤维上充分吸尽，这是用亚硫酸氢钠封端的缺点。而且，用那些亚硫酸氢钠以外的含活性氢的封端剂，例如在用醇类、烷基苯酚封端的聚氨酯预聚物处理的场合，由于封端剂的离解温度增高，仅靠干燥操作的加热不能充分树脂化，不能保持足够的耐洗涤的防缩性能。本专利技术鉴于上述各问题，在毛条、粗纺毛纱或长丝状态的角蛋白纤维的防缩加工方面，提供一种用非氯系化合物，且仅借助干燥操作的加热，也能充分树脂化，保持极好的洗涤耐久性的防缩性能，且能保持角蛋白纤维特有的手感和外观的防缩加工剂及使用它的防缩加工方法。
技术实现思路
本专利技术的角蛋白纤维的防缩加工剂含有水溶性热反应型聚氨酯预聚物，其中一部分游离异氰酸酯基与活性氢化合物反应以导入亲水基，剩余的游离异氰酸酯基则用热处理能使异氰酸酯基再生的封端剂封端。作为活性氢化合物，可使用含有叔氨基的氨基醇。氨基醇所含的叔氨基既可用季铵化剂季铵化，也可用酸中和。作为封端剂，可使用在邻位或对位有吸电子基团的酚。该吸电子基团优选为羧基或酯化了的羧基。作为具体的封端剂，可优选使用选自对羟基苯甲酸、对羟基苯甲酸酯、水杨酸以及水杨酸酯的一种或两种以上化合物。并且，既可使用咪唑类，也可使用肟类。再者，本专利技术的角蛋白纤维的防缩加工方法，包括使上述任一角蛋白纤维的防缩加工剂向阴离子化角蛋白纤维的吸尽处理以及随后的干燥处理。具体实施例方式本专利技术的角蛋白纤维用防缩加工剂含有封端水溶性聚氨酯预聚物，其中，含游离异氰酸酯基的聚氨酯预聚物的一部分异氰酸酯基与活性氢化合物反应导入亲水基，剩余的异氰酸酯基则用选自在邻位或对位有吸电子基团的酚、咪唑类或肟类的封端剂封端。聚氨酯预聚物的制法可按照周知的方法使聚异氰酸酯化合物在NCO/OH当量比过剩的条件下与多羟基化合物(聚醚、多元醇、聚酯多元醇)起反应。聚氨酯工业界历来使用的任何聚醚多元醇、聚酯多元醇、以及聚异氰酸酯化合物都可用作原料，特别，从防缩性观点看，分子量在1,000-20,000的三价以上的聚醚多元醇用作多元醇成分是优选的。聚醚多元醇可用活性氢化合物为起始物，在碱性催化剂的存在下，与烯化氧加成聚合而成。作为活性氢化合物的具体例子可以举出甘油、己三醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷等三元醇类，三乙醇胺、三异丙醇胺、三丁醇胺等链烷醇胺类等。作为四官能醇，可以举出季戊四醇。作为烯化氧的具体例子，可以举出环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷等。聚酯多元醇可由二元酸与二元醇起缩合反应而得。作为构成聚酯多元醇的二元酸的具体例子，可以举出草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、马来酸、富马酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸等饱和或不饱和脂族二元酸以及芳族二元酸。作为二元醇的具体例子，可以举出乙二醇、二甘醇、三甘醇、丙二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、3-甲基-1，5-戊二醇等脂族二元醇以及环己烷二醇等脂环族二元醇。使聚异氰酸酯成分与上面所得的多元醇成分起反应就能制得聚氨酯预聚物。对可用的异氰酸酯化合物没有特别限制，作为例子可以举出甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、聚合MDI、六甲撑二异氰酸酯(HMDI)、二甲苯二异氰酸酯(XDI)、四甲基二甲苯二异氰酸酯(TMXDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)等有机聚异氰酸酯化合物，在要求耐泛黄性的场合，优选的是HMDI等脂族异氰酸酯、IPDI等脂环族异氰酸酯、XDI、TMXDI等芳脂环族异氰酸酯。上述聚醚多元醇与聚异氰酸酯混合，借助周知的方法起反应，制得含有游离异氰酸酯基至少在0.5wt％以上，优选为1-5wt％的聚氨酯预聚物。此时，NCO基/活性氢的摩尔比以在1.0以上为宜，通常在30-130℃下反应30分-50小时，制得所需的聚氨酯预聚物。此聚氨酯预聚物的部分游离异氰酸酯基与含有叔氨基的活性氢化合物反应以导入亲水基。任意的含叔氨基的活性氢化合物都可使用，优选的是含有羟基或伯氨基那样的含活性氢基团和含叔氨基的脂族化合物，例如N，N-二甲基乙醇胺，N-甲基二乙醇胺、N，N-二甲基乙二胺等。也可使用含有叔氨基的N，N，N-三羟甲胺、N，N，N-三乙醇胺等。借助含活性氢基团与异氰酸酯基反应，使这些化合物与聚氨酯预聚物结合，使剩余的异氰酸酯基封端后，借助季铵化剂使叔氨基季铵化，就制得水溶性封端聚氨酯预聚物。作为季铵化剂，从非氯系观点看，优选使用硫酸二甲酯和硫酸二乙酯。或者不进行季铵化，用酸中和叔氨基以形成盐而可溶于水。中和用的酸优选为草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、马来酸等有机酸或者磷酸。从聚氨酯预聚物向阴离子化角蛋白纤维上吸尽的观点看，最优选的是以季铵盐的形式溶于水。用于导入亲水基的活性氢化合物对聚氨酯预聚物的比率，要足以使导入后预聚物溶于水，且使游离的异氰酸酯基残存。此比率因预聚物的原料多元醇及聚异氰酸酯的种类、亲水基的种类等而异，通常为预聚物异氰酸酯含量的10-50％当量。如上所述，与活性氢化合物反应的聚氨酯预聚物的剩余异氰酸酯基，则用热处理能使异氰酸酯基再生的封端剂封端。作为封端剂，可使用选自在邻或对位有吸电子基团的酚、咪唑类或肟类的一种或多种封端剂。作为邻或对位有吸电子基团的酚，可使用那些有三氟甲基、硝基、氰基、乙酰基、烷氧羰基、羧基、烷基磺酰基等吸电子基团的酚类。特别优选的吸电子基团是游离或酯化的羧基。更具体地说，是选自对羟基苯甲酸、对羟基苯甲酸酯、水杨酸、以及水杨酸酯的化合物。此等化合物是公认的食品添加剂，通常用作保存剂和医药原料，解除封端后即使残留在纤维上也是安全的，即使含在工厂废水中，相信对生态系统的负面影响也不大。还有，在有氨基作吸电子基团的场合，与异氰酸酯基不可逆地反应，形成脲键，不起封端剂的作用，是不适用的。作为咪唑类，除咪唑之外，可举出通常的咪唑衍生物，例如，2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-乙基-4-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种角蛋白纤维的防缩加工剂，其特征在于，它含有水溶性热反应型聚氨酯预聚物，其中一部分游离异氰酸酯基与活性氢化合物反应以导入亲水基，剩余的游离异氰酸酯基则用热处理能使异氰酸酯基再生的封端剂封端。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：土居猛，齐内直文，胡内成浩，宫村岳志，
申请(专利权)人：第一工业制药株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]