CN110892109A - 含功能剂纤维及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

在本发明的一个实施方式的含功能剂纤维中，上述功能剂担载于粘固在纤维上的有机硅上，上述有机硅包含在一分子中具有2个以上丙烯酸系基团的丙烯酸改性有机聚硅氧烷，在上述含功能剂纤维中，洗涤10次后的功能剂的减少率低于40％。在本发明中，可以通过对浸渗有含有有机硅的纤维处理剂A的纤维照射电子射线、使有机硅粘固于纤维后，使含有功能剂的纤维处理剂B浸渗于粘固有上述有机硅的纤维中，来制作含功能剂纤维，也可以通过使含有有机硅及功能剂的纤维处理剂C浸渗于纤维中后，对浸渗有纤维处理剂C的纤维照射电子射线，使有机硅粘固于纤维上，使功能剂担载于粘固在纤维上的有机硅上，来制作含功能剂纤维。由此，提供洗涤耐久性提高的含功能剂纤维及其制造方法。

Description

含功能剂纤维及其制造方法
技术领域
本发明涉及功能剂介由粘固于纤维上的有机硅而担载于纤维上的含功能剂纤维及其制造方法。
背景技术
近年来，为了对纤维赋予保湿性、除臭性等功能性，正在进行使各种功能剂附着于纤维上的工序。例如，在专利文献1中，提出了使作为显示保湿效果的氨基酸而已知的羟基脯氨酸或羟基脯氨酸的N-酰化衍生物或其盐利用有机硅系粘合剂粘固于纤维制品上。在专利文献2中，为了赋予接触冷感性，提出了使包含粘多糖类及丝绸来源的蛋白质中的至少一种的功能成分利用以有机硅乳液作为粘合剂基剂的粘合剂而固定于纤维表面。在专利文献3中，为了赋予除臭性等功能性，提出了将含有钛和硅的复合氧化物与有机硅系树脂一起赋予到纤维表面上。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开公报第2006/120851号
专利文献2：日本特开2007-224429号公报
专利文献3：日本特开2001-181964号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，专利文献1～3中记载的使用了二甲基聚硅氧烷或含羟基的有机硅树脂作为粘合剂的功能性纤维存在洗涤耐久性差、通过洗涤而导致功能剂容易从纤维上脱落这样的问题。
本发明为了解决上述问题，提供洗涤耐久性提高的含功能剂纤维及其制造方法。
用于解决课题的手段
本发明在一个实施方式中涉及一种含功能剂纤维，其特征在于，其是含有功能剂的含功能剂纤维，上述功能剂担载于粘固在纤维上的有机硅上，上述有机硅包含在一分子中具有2个以上丙烯酸系基团的丙烯酸改性有机聚硅氧烷，在上述含功能剂纤维中，洗涤10次后的功能剂的减少率低于40％。
本发明在一个实施方式中涉及一种含功能剂纤维的制造方法，其特征在于，其是含有功能剂的含功能剂纤维的制造方法，包含下述工序：对浸渗有含有有机硅的纤维处理剂(A)的纤维照射电子射线，使有机硅粘固于纤维上的工序；和使含有功能剂的纤维处理剂(B)浸渗于粘固有上述有机硅的纤维中的工序，其中，上述有机硅包含在一分子中具有2个以上丙烯酸系基团的丙烯酸改性有机聚硅氧烷，上述功能剂担载于粘固在纤维上的有机硅上。
本发明在一个实施方式中涉及一种含功能剂纤维的制造方法，其特征在于，其是含有功能剂的含功能剂纤维的制造方法，包含下述工序：使含有有机硅及功能剂的纤维处理剂(C)浸渗于纤维中的工序；和对浸渗有纤维处理剂(C)的纤维照射电子射线，使有机硅粘固于纤维上的工序，其中，上述有机硅包含在一分子中具有2个以上丙烯酸系基团的丙烯酸改性有机聚硅氧烷，上述功能剂担载于粘固在纤维上的有机硅上。
在本发明的一个实施方式中，上述功能剂也可以是选自由脂肪酸、多酚、蛋白质及多糖类组成的组中的一个以上。
在本发明的一个实施方式中，上述纤维优选包含选自由棉、丝绸、麻、羊毛、安哥拉兔毛及马海毛组成的组中的一种以上的天然纤维。在本发明的一个实施方式中，上述纤维的形态也可以为选自由短纤维(stable)、长丝、纤维束、纱、织物、编织物、填塞棉及无纺布组成的组中的一种以上。
发明效果
根据本发明，能够提供洗涤耐久性提高的含功能剂纤维。另外，根据本发明的纤维的制造方法，能够制造洗涤耐久性提高的含功能剂纤维。
具体实施方式
本发明者们对于在含有功能剂的含功能剂纤维中改善洗涤耐久性反复进行了研究。其结果发现，通过使用含有在一分子中具有2个以上丙烯酸系基团的丙烯酸改性有机聚硅氧烷的有机硅，并通过电子射线照射使有机硅牢固地粘固于纤维上，同时使功能剂担载于该有机硅上，从而即使在洗涤后，也可抑制功能剂从含功能剂纤维上脱落，含功能剂纤维的洗涤耐久性提高，从而完成了本发明。在上述含功能剂纤维中，通过使有机硅粘固于纤维上，也可抑制因洗涤而引起的有机硅的脱落。这是由于下述缘故：作为有机硅，通过使用在一分子中具有2个以上丙烯酸系基团的丙烯酸改性有机聚硅氧烷(A)，从而通过电子射线照射产生自由基，通过接枝聚合等使有机硅缠绕到纤维上，同时通过进行有机硅彼此的交联反应而使有机硅粘固于纤维上，以及，通过使功能剂结构性地缠绕到粘固于纤维上的有机硅上而使功能剂担载于有机硅上、或通过功能剂与粘固于纤维上的有机硅的疏水性相互作用而使功能剂担载于有机硅上。
作为上述在一分子中具有2个以上丙烯酸系基团的丙烯酸改性有机聚硅氧烷(A)，没有特别限定，例如可以使用在分子中具有下述通式(1)所表示的单元、且在一分子中存在2个以上丙烯酸系基团的丙烯酸改性有机聚硅氧烷。
[化学式1]
Figure BDA0002363875700000031
上述通式(1)中，R1为同一或异种的碳原子数1～18的取代或未取代的1价烃基，R2为氢原子，m为1～8的整数，a、b为正数，并且a+b≤3。作为碳原子数1～18的取代或未取代的1价烃基，没有特别限定，例如可列举出甲基、乙基、丙基、丁基等烷基、乙烯基、烯丙基等烯基、苯基、甲苯基等芳基、或将这些基团的碳原子上键合的氢原子的一部分或全部用卤素原子或氰基等取代而得到的氯甲基、三氟丙基、氰基乙基等。上述通式(1)中，R1更优选为甲基。
上述丙烯酸改性有机聚硅氧烷(A)的25℃下的粘度优选为50～5000mPa·s的范围。若25℃下的粘度低于50mPa·s，则存在难以附着在纤维上的倾向，若变得大于5000mPa·s，则存在作为组合物的粘度变高而对纤维的处理变难的倾向。上述丙烯酸改性有机聚硅氧烷(A)的25℃下的粘度更优选为100～1000mPa·s。上述丙烯酸改性有机聚硅氧烷(A)可以为单一的丙烯酸改性有机聚硅氧烷，也可以为聚合度或官能团量不同的多个丙烯酸改性有机聚硅氧烷的混合物。
在本发明的一个实施方式中，没有特别限定，从提高纤维的柔软性的观点出发，上述有机硅也可以进一步包含下述通式(2)所表示的1分子中具有1个以上氨基的氨基改性有机聚硅氧烷(B)。
[化学式2]
Figure BDA0002363875700000041
上述通式(2)中，存在多个的R3为同一或异种的碳原子数1～18的取代或未取代的1价烃基、羟基、烷氧基、或氨基。另外，存在多个的R4为同一或异种的碳原子数1～18的取代或未取代的1价烃基、或氨基。另外，R3及R4中的至少一个为氨基。n为正数。作为碳原子数1～18的取代或未取代的1价烃基，可列举出上述的1价烃基。上述通式(2)中，作为R3或R4所表示的氨基，没有特别限定，例如可列举出下述通式(3)所表示的氨基等。
[化学式3]
-R5(NR6CH2CH2)cNR7R8 (3)
上述通式(3)中，R5为碳原子数1～8的取代或未取代的2价烃基，R6、R7及R8分别为氢原子、碳原子数1～4的取代或未取代的1价烃基或-CH2CH(OH)CH2OH，c为0～4的整数。作为碳原子数1～8的2价烃基，例如可列举出亚乙基、三亚甲基、四亚甲基、六亚甲基、异亚丁基等亚烷基、亚甲基亚苯基、亚甲基亚苯基亚甲基等，其中优选三亚甲基。作为碳原子数1～4的取代或未取代的1价烃基，例如可列举出甲基、乙基、丙基、丁基等烷基、乙烯基、烯丙基等烯基、或将这些基团的碳原子上键合的氢原子部分地用卤素原子取代而得到的基团，他们中，特别是甲基从防水性、平滑性、柔软性的方面出发而优选。
上述氨基改性有机聚硅氧烷(B)的25℃下的粘度优选为50～5000mPa·s的范围。若25℃下的粘度低于50mPa·s，则存在难以附着在纤维上的倾向，若变得大于5000mPa·s，则存在作为组合物的粘度变高而对纤维的处理变难的倾向。氨基改性有机聚硅氧烷(B)的25℃下的粘度更优选为100～1000mPa·s。
在本发明的一个实施方式中，没有特别限定，从提高有机硅在纤维上的粘固性及手感的观点出发，在将上述丙烯酸改性有机聚硅氧烷(A)及上述氨基改性有机聚硅氧烷(B)的合计质量设为100质量％的情况下，可以是上述丙烯酸改性有机聚硅氧烷(A)的配合量为10～95质量％、上述氨基改性有机聚硅氧烷(B)的配合量为5～90质量％，也可以是上述丙烯酸改性有机聚硅氧烷(A)的配合量为30～90质量％、上述氨基改性有机聚硅氧烷(B)的配合量为10～70质量％。
上述功能剂只要是能够对纤维赋予功能性的物质即可，没有特别限定。上述功能剂也可以具有烷基、苯基等官能团。通过具有这样的官能团，变得容易与粘固于纤维上的有机硅产生疏水相互作用。另外，上述功能剂也可以是分子量为260以上的大分子。若像这样分子量大，则变得容易缠绕到粘固于纤维上的有机硅上。另外，上述功能剂也可以具有分支或侧链。若像这样具有分支或侧链，则变得容易缠绕到粘固于纤维上的有机硅上。例如，可列举出具有保湿效果的物质(以下也记为保湿剂)、具有抗氧化作用的物质(以下也记为抗氧化剂)、具有紫外线吸收作用的物质(以下也记为紫外线吸收剂)、具有抗菌除臭效果的物质(以下也记为抗菌除臭剂)等。作为上述保湿剂，没有特别限定，例如可列举出脂肪酸、多糖类、蛋白质等。作为上述抗氧化剂，没有特别限定，例如可列举出多酚、蛋白质等。作为上述紫外线吸收剂，没有特别限定，例如可列举出多酚、脂肪酸等。作为上述抗菌除臭剂，例如可列举出多酚、蛋白质等。作为上述脂肪酸，没有特别限定，例如可列举出硬脂酸、油酸等。作为上述多糖类，没有特别限定，例如可列举出岩藻依聚糖等。作为上述蛋白质，例如可列举出丝胶蛋白等。丝胶蛋白的保湿性优异，同时还具有特应性皮炎抑制效果，此外在有机硅上的担载性也良好。作为上述多酚，例如可列举出儿茶素、单宁、异肥皂草苷等。
在上述含功能剂纤维中，功能剂的含量只要根据功能剂的种类或含功能剂纤维的用途等而适当决定即可，没有特别限定。在本发明的一个实施方式中，纤维中的功能剂的含量如后述那样进行测定。
在上述含功能剂纤维中，洗涤10次后的功能剂的减少率低于40％，优选为30％以下，更优选为25％以下，进一步优选为15％以下，特别优选为5％以下。即使是在洗涤后，也可抑制功能剂的脱落，发挥由功能剂带来的效果。即，洗涤后也可以作为功能性纤维使用。
在上述含功能剂纤维中，洗涤10次后的有机硅的减少率低于50％，优选为35％以下，更优选为15％以下，进一步优选为10％以下，特别优选为5％以下。由此，即使是在洗涤后也具有良好的手感。在本发明的含功能剂纤维中，如后述那样，通过使包含上述丙烯酸改性有机聚硅氧烷(A)的纤维处理剂、或包含上述丙烯酸改性有机聚硅氧烷(A)及上述氨基改性有机聚硅氧烷(B)的纤维处理剂涂布或浸渗于纤维中后，进行电子射线照射，能够将有机硅粘固于纤维上。在本发明的一个实施方式中，纤维中的有机硅的含量如后述那样进行测定。
在上述含功能剂纤维中，洗涤10次后的Si量的减少率低于50％，优选为35％以下，更优选为15％以下，进一步优选为10％以下，特别优选为5％以下。由此，即使是在洗涤后也具有良好的手感。在本发明的含功能剂纤维中，如后述那样，通过使包含上述丙烯酸改性有机聚硅氧烷(A)的纤维处理剂、或包含上述丙烯酸改性有机聚硅氧烷(A)及上述氨基改性有机聚硅氧烷(B)的纤维处理剂涂布或浸渗于纤维中后，进行电子射线照射，能够将有机硅粘固于纤维上。在本发明的一个实施方式中，纤维中的Si量如后述那样进行测定。
上述纤维没有特别限定，可以是天然纤维，也可以是合成纤维。作为天然纤维，没有特别限定，例如可列举出棉、丝绸、麻、羊毛、安哥拉兔毛及马海毛等。作为合成纤维，没有特别限定，例如可列举出聚酯纤维、尼龙纤维、丙烯腈纤维、斯潘德克斯纤维等。从提高有机硅在纤维上的粘固性的观点出发，上述纤维优选包含选自由棉、丝绸、麻、羊毛、安哥拉兔毛及马海毛组成的组中的一种以上的天然纤维。
上述纤维的形态没有特别限定，例如也可以是短纤维、长丝、纤维束、纱、织物、编织物、填塞棉、无纺布、纸等中的任一形态。
在本发明的一个实施方式中，上述含功能剂纤维例如可以通过对浸渗有含有有机硅的纤维处理剂(A)的纤维照射电子射线，使有机硅粘固于纤维上后，使含有功能剂的纤维处理剂(B)浸渗于粘固有上述有机硅的纤维中，使上述功能剂担载于粘固在上述纤维上的有机硅来制作。上述有机硅如上所述，包含上述丙烯酸改性有机聚硅氧烷(A)、或包含上述丙烯酸改性有机聚硅氧烷(A)与上述氨基改性有机聚硅氧烷(B)的混合物。
上述有机硅、即上述丙烯酸改性有机聚硅氧烷(A)、或上述丙烯酸改性有机聚硅氧烷(A)及上述氨基改性有机聚硅氧烷(B)的混合物(以下，也简记为“有机硅成分”)也可以直接作为纤维处理剂(A)使用。
在本发明的一个实施方式中，从处理性的观点出发，上述有机硅(有机硅成分)也可以将用有机溶剂稀释而制成溶液状态的物质作为纤维处理剂(A)使用。作为上述有机溶剂，只要是能够溶解上述有机硅的有机溶剂即可，没有特别限定。作为上述有机溶剂，例如可列举出甲苯、二甲苯等芳香族系烃溶剂、己烷、辛烷、异构烷烃等脂肪族系烃溶剂、二异丙基醚、1,4-二噁烷等醚系溶剂、或它们的混合溶剂等。特别优选甲苯、二甲苯等芳香族烃溶剂、己烷、辛烷、异构烷烃等脂肪族系烃溶剂。另外对有机硅成分的稀释浓度没有特别限定，只要有机硅成分、即上述丙烯酸改性有机聚硅氧烷(A)的浓度、或上述丙烯酸改性有机聚硅氧烷(A)及上述氨基改性有机聚硅氧烷(B)的合计浓度为1～60质量％即可，更优选为1～20质量％即可。
在本发明的一个实施方式中，另外，也可以将以水作为分散介质将有机硅成分制成乳液状态的物质作为纤维处理剂(A)使用。对于该乳液化，可以使用非离子性表面活性剂、阴离子性表面活性剂、阳离子性表面活性剂、及两性表面活性剂等。作为非离子性表面活性剂没有特别限制，例如可列举出聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、山梨糖醇酐烷基化物、聚氧乙烯山梨糖醇酐烷基化物等。作为阴离子性表面活性剂没有特别限制，例如可列举出烷基苯磺酸盐、烷基磷酸盐等。作为阳离子性表面活性剂没有特别限制，例如可列举出季铵盐、烷基胺盐等。作为两性表面活性剂没有特别限制，例如可列举出烷基甜菜碱、烷基咪唑啉等。这些表面活性剂可以单独使用一种，也可以将两种以上并用。上述表面活性剂没有特别限定，从容易将有机硅乳化的观点出发，HLB(Hydrophilic-Lipophilic Balance，亲水亲油平衡)优选为11～18，更优选为13～16。
上述表面活性剂的使用量相对于有机硅成分、即上述丙烯酸改性有机聚硅氧烷(A)100质量份、或相对于上述丙烯酸改性有机聚硅氧烷(A)及上述氨基改性有机聚硅氧烷(B)的混合物100质量份，优选为5～50质量份，更优选为10～30质量份。另外乳化时的水的使用量可以是任意的量，但一般是上述丙烯酸改性有机聚硅氧烷(A)的浓度、或上述丙烯酸改性有机聚硅氧烷(A)及上述氨基改性有机聚硅氧烷(B)的合计浓度成为1～60质量％那样的量，优选为成为1～20质量％那样的量。为了将上述丙烯酸改性有机聚硅氧烷(A)、或上述丙烯酸改性有机聚硅氧烷(A)及上述氨基改性有机聚硅氧烷(B)乳化，只要混合表面活性剂，将其用均质混合机、均化器、胶体磨、管道混合机等乳化机进行乳化即可。
在本发明的一个实施方式中，作为有机硅成分，在使用上述丙烯酸改性有机聚硅氧烷(A)及上述氨基改性有机聚硅氧烷(B)这两者的情况下，可以将各成分预先混合并制成溶液状态或乳液状态，也可以混合将各个成分预先单独制成溶液状态或乳液状态的物质。
作为使上述纤维处理剂(A)浸渗于纤维中的方法，没有特别限定，例如可以使用辊涂布、凹版涂布、线刀涂布、气刀涂布、浸渍处理等公知的方法。作为浸渗量(也记为涂布量)，只要设定为0.01～20.0g/m2即可，更优选为0.01～5g/m2。通过将浸渗量设定为上述范围，能够提高有机硅在纤维上的粘固性。
在本发明的一个实施方式中，在上述纤维处理剂(A)为将有机硅用有机溶剂稀释而得到的溶液状态或分散于水中而得到的乳液的形态的情况下，使上述纤维处理剂(A)浸渗于纤维中后，为了使有机溶剂或乳液的分散介质即水挥发，也可以进行干燥工序。干燥只要通过吹送热风、加热炉等进行即可，干燥温度或时间只要在不对纤维造成影响的范围内任意设定即可，例如干燥温度在100～150℃、干燥时间在10秒～5分钟的范围内进行即可。
对浸渗有上述纤维处理剂(A)的纤维照射电子射线，使上述有机硅粘固于纤维上。电子射线照射装置没有特别限定，只要设定为帘式方式、扫描方式或双扫描方式的装置即可。利用该电子射线照射的电子射线的加速电压没有特别限定，例如只要设定为100～1000kV的范围的加速电压即可。加速电压低于100kV时，有可能能量的透过量不足，若超过1000kV则经济性差。另外，电子射线的照射量没有特别限定，例如只要设定为5～100kGy的范围即可。电子射线的照射量低于5kGy时，有可能产生硬化不良，为100kGy以上时有可能纤维劣化。在上述纤维处理剂(A)为将有机硅用有机溶剂稀释而得到的溶液状态的情况下，在电子射线照射后，也可以通过以用于稀释有机硅的有机溶剂将纤维进行浸渍(清洗)，将未反应的有机硅除去。另一方面，在上述纤维处理剂为使有机硅分散于水中而得到的乳液的情况下，在电子射线照射后，也可以通过用水将纤维进行清洗，将未反应的有机硅除去。
在本发明的一个实施方式中，在上述功能剂为液体的情况下，例如也可以直接作为纤维处理剂(B)使用。
在本发明的一个实施方式中，上述功能剂没有特别限定，从使处理性变得良好的观点出发，也可以将分散于水中而制成乳液状态的物质作为纤维处理剂(B)使用。这种情况下，也可以使用表面活性剂。作为表面活性剂，可以使用与上述的将有机硅成分制成乳液状态时使用的同样的表面活性剂。或者，在本发明的一个实施方式中，也可以使用将上述功能剂溶解于水中而制成水溶液的物质作为纤维处理剂(B)。纤维处理剂(B)中的功能剂的浓度只要根据功能剂的种类等而适当选择即可。
作为使上述纤维处理剂(B)浸渗于粘固有有机硅的纤维中的方法，没有特别限定，可以使用与上述的使纤维处理剂(A)浸渗于纤维中的方法同样的方法。作为浸渗量(也记为涂布量)，只要设定为0.01～20.0g/m2即可，更优选为0.01～5g/m2。通过将浸渗量设定为上述范围，能够使粘固于纤维的有机硅上的功能剂的担载变得良好。
在上述处理剂(B)为将功能剂分散于水中而得到的乳液状态或将功能剂溶解于水中而得到的水溶液的情况下，为了使水挥发，也可以进行干燥工序。干燥只要通过吹送热风、加热炉等进行即可，干燥温度或时间只要在不对纤维造成影响的范围内任意设定即可，例如干燥温度在100～150℃、干燥时间在10秒～5分钟的范围内进行即可。
在本发明的一个实施方式中，没有特别限定，从工序的简便性出发，上述含功能剂纤维例如可以通过使含有有机硅及功能剂的纤维处理剂(C)浸渗于纤维中后，对浸渗有纤维处理剂(C)的纤维照射电子射线，使有机硅粘固于纤维上，使上述功能剂担载于粘固在纤维上的有机硅上来制作。
作为上述纤维处理剂(C)，也可以使用将上述有机硅成分和上述功能剂分散于水中而得到的乳液状态的物质。或者，作为上述纤维处理剂(C)，也可以使用使有机硅成分分散于将上述功能剂溶解于水中而得到的水溶液中而得到的乳液状态的物质。这种情况下，也可以使用表面活性剂。作为表面活性剂，可以使用与上述的将有机硅成分制成乳液状态时使用的同样的表面活性剂。上述纤维处理剂(C)中的有机硅成分、即上述丙烯酸改性有机聚硅氧烷(A)的浓度、或上述丙烯酸改性有机聚硅氧烷(A)及上述氨基改性有机聚硅氧烷(B)的合计浓度只要为1～60质量％即可，更优选为1～20质量％即可。上述纤维处理剂(C)中的功能剂的浓度只要根据功能剂的种类等而适当选择即可。
作为使上述纤维处理剂(C)浸渗于纤维中的方法，没有特别限定，例如可以使用辊涂布、凹版涂布、线刀涂布、气刀涂布、浸渍处理等公知的方法。作为浸渗量(也记为涂布量)，只要设定为0.01～20.0g/m2即可，更优选为0.01～5g/m2。通过将浸渗量设定为上述范围，能够提高有机硅在纤维上的粘固性。
在本发明的一个实施方式中，使上述纤维处理剂(C)浸渗于纤维中后，为了使水挥发，也可以进行干燥工序。干燥只要通过吹送热风、加热炉等进行即可，干燥温度或时间只要在不对纤维造成影响的范围内任意设定即可，例如干燥温度在100～150℃、干燥时间在10秒～5分钟的范围内进行即可。
对浸渗有上述纤维处理剂(C)的纤维的电子射线照射没有特别限定，可以以与对浸渗有上述纤维处理剂(A)的纤维照射电子射线的情况同样的方法或条件来进行。另外，在电子射线照射后，也可以通过用水将纤维进行清洗，将未反应的有机硅除去。
在本发明的一个实施方式中，在上述纤维处理剂(A)、纤维处理剂(B)及纤维处理剂(C)中，也可以在不阻碍其特性的范围内添加其它纤维用药剂，例如防皱剂、阻燃剂、抗静电剂、耐热剂等。
实施例
接着基于实施例对本发明的实施方式进行详细说明。本发明并不限定于以下的实施例。下述实施例及比较例中的物性值表示利用下述的试验法得到的测定值。
(初期的有机硅及功能剂的合计含量)
测定赋予有机硅及功能剂之前的起始材料(布帛)的质量(W0)及赋予有机硅及功能剂而得到的试样(布帛)的质量(W1)，通过下述式子算出初期的有机硅及功能剂的合计含量(质量％)。
初期的有机硅及功能剂的合计含量(质量％)＝(W1-W0)/W1×100
需要说明的是，在仅以功能剂进行处理的情况下，如上述那样测定算出的值成为初期的功能剂的含量。
(初期的Si量及初期的有机硅的含量)
使用Rigaku Corporation制荧光X射线分析装置ZSX100e，利用EZ扫描法测定洗涤前的试样中包含的全部元素的质量(W0t)及Si原子的质量(W0s)，通过下述式子算出初期的Si量及初期的有机硅量(质量％)。在下述式子中，MWs表示用于浸渗布帛的有机硅的分子量，NSi表示用于浸渗布帛的有机硅中的每1分子的Si原子的个数。
初期的Si量(质量％)＝[(W0s)/(W0t)]×100
初期的有机硅的含量(质量％)＝[(W0s)/(W0t)]×[MWs/(NSi×28)]×100
(初期的功能剂的含量)
初期的功能剂的含量通过下述式子而算出。
初期的功能剂的含量(质量％)＝(初期的有机硅及功能剂的合计含量)-(初期的有机硅的含量)
(洗涤10次后的有机硅及功能剂的合计含量)
使用与初期的有机硅及功能剂的合计含量的测定中使用的试样相同质量的试样，依据JIS L 0217 103法(洗剂为JAFET)洗涤10次，测定干燥后的试样的质量(W2)，通过下述式子算出洗涤10次后的有机硅及功能剂的合计含量(质量％)。
洗涤10次后的有机硅及功能剂的合计含量(质量％)＝(W2-W0)/W2×100
需要说明的是，在仅以功能剂进行处理的情况下，如上述那样测定算出的值成为洗涤10次后的功能剂的含量。
(洗涤10次后的Si量及洗涤10次后的有机硅的含量)
将试样依据JIS L 0217 103法(洗剂为JAFET)洗涤10次，干燥后，使用RigakuCorporation制荧光X射线分析装置ZSX100e，利用EZ扫描法测定洗涤10次后的试样中包含的全部元素的质量(W10t)及Si原子的质量(W10s)，通过下述式子算出洗涤10次后的Si量及洗涤10次后的有机硅的含量。在下述式子中，MWs表示用于浸渗布帛的有机硅的分子量，NSi表示用于浸渗布帛的有机硅中的每1分子的Si原子的个数。
洗涤10次后的Si量(质量％)＝(W10s)/(W10t)×100
洗涤10次后的有机硅的含量(质量％)＝(W10s)/(W10t)×[MWs/(NSi×28)]×100
(洗涤10次后的功能剂的含量)
洗涤10次后的功能剂的含量通过下述式子而算出。
洗涤10次后的功能剂的含量(质量％)＝(洗涤10次后的有机硅及功能剂的合计含量)-(洗涤10次后的有机硅的含量)
(洗涤10次后的功能剂的减少率)
洗涤10次后的功能剂的减少率(％)＝(W0f％-W10f％)/W0f％×100
W0f％为初期的功能剂的含量，W10f％为洗涤10次后的功能剂的含量。
(洗涤10次后的Si的减少率)
洗涤10次后的Si的减少率(％)＝(W0Si％-W10Si％)/W0Si％×100
W0Si％为初期的Si量，W10Si％为洗涤10次后的Si量。
(洗涤10次后的有机硅的减少率)
洗涤10次后的有机硅的减少率(％)＝(W0s％-W10s％)/W0s％×100
W0s％为初期的有机硅的含量，W10s％为洗涤10次后的有机硅的含量。
(水分率)
测定试样(布帛)的绝干质量、在标准条件下(温度：20℃、相对湿度：65％)放置2小后的质量(标准时质量)、在湿润条件下(温度：30℃、相对湿度：90％)放置2小时后的质量(湿润时质量)，通过下述式子算出水分率。
标准时水分率(％)＝(标准时质量-绝干质量)/绝干质量×100
湿润时水分率(％)＝(湿润时质量-绝干质量)/绝干质量×100
(实施例1)
首先，将下述平均分子式(4)所表示的丙烯酸改性有机聚硅氧烷(A1)、油酸及水混合，制备了丙烯酸改性有机聚硅氧烷(A1)的浓度为10质量％、油酸的浓度为5.0质量％的纤维处理剂(C1)。接着，将棉100质量％宽幅布(Kurabo Industries Ltd.制)在纤维处理剂(C1)中浸渍后，在轧液率60％的条件下使用轧液辊进行轧液，在110℃下干燥90秒。接着，使用区域波束型电子射线照射装置EC250/15/180L(岩崎电气社制)，在氮气氛下，以加速电压200kV照射40kGy的电子射线。接着，将电子射线处理后的纤维(棉100质量％宽幅布)用水清洗后，在轧液率60％的条件下使用轧液辊进行轧液，在110℃下干燥90秒，制作了含油酸纤维。
[化学式4]
Figure BDA0002363875700000131
(实施例2)
将上述平均分子式(4)所表示的丙烯酸改性有机聚硅氧烷(A1)、丝胶蛋白(丹后织物工业组合制、品名“丝胶蛋白-SS”)及水混合，制备了丙烯酸改性有机聚硅氧烷(A1)的浓度为10质量％、丝胶蛋白的浓度为0.8质量％的纤维处理剂(C2)。除了使用纤维处理剂(C2)来代替纤维处理剂(C1)以外，与实施例1同样地操作而制作了含丝胶蛋白纤维。
(实施例3)
将上述平均分子式(4)所表示的丙烯酸改性有机聚硅氧烷(A1)、岩藻依聚糖(Takara Bio Inc.制、品名“Takara海藻提取物”)及水混合，制备了丙烯酸改性有机聚硅氧烷(A1)的浓度为10质量％、岩藻依聚糖的浓度为1.5质量％的纤维处理剂(C3)。除了使用纤维处理剂(C3)来代替纤维处理剂(C1)以外，与实施例1同样地操作而制作了含岩藻依聚糖纤维。
(实施例4)
将上述平均分子式(4)所表示的丙烯酸改性有机聚硅氧烷(A1)与水混合，制备了该丙烯酸改性有机聚硅氧烷(A1)浓度成为10质量％的纤维处理剂(A1)。将棉100质量％宽幅布(Kurabo Industries Ltd.制)在所得到的纤维处理剂(A1)中浸渍后，在轧液率60％的条件下使用轧液辊进行轧液，在110℃下干燥90秒，使用区域波束型电子射线照射装置EC250/30/90L(岩崎电气社制)，在氮气氛下，以加速电压200kV照射40kGy的电子射线。接着，将电子射线处理后的纤维(棉100质量％宽幅布)用水清洗后，在轧液率60％的条件下使用轧液辊进行轧液，在110℃下干燥90秒，制作了粘固有有机硅的纤维。接着，将异肥皂草苷(金印社制、品名“Wasabi Flavone”)与水混合，制备了异肥皂草苷的浓度为2.0质量％的纤维处理剂(B1)。接着，将粘固有有机硅的纤维(坯布)在纤维处理剂(B1)中浸渍后，在轧液率60％的条件下使用轧液辊进行轧液，进一步用水清洗后，在轧液率60％的条件下使用轧液辊进行轧液，在110℃下干燥90秒，制作了含异肥皂草苷纤维。
(比较例1)
将油酸与水混合，制备了油酸的浓度为5.0质量％的纤维处理剂(B2)。接着，将棉100质量％宽幅布(Kurabo Industries Ltd.制)在纤维处理剂(B2)中浸渍，在轧液率60％的条件下使用轧液辊进行轧液，在110℃下干燥90秒，制作了含油酸纤维。
(比较例2)
将丝胶蛋白(丹后织物工业组合制、品名“丝胶蛋白-SS”)与水混合，制备了丝胶蛋白的浓度为0.8质量％的纤维处理剂(B3)。接着，将棉100质量％宽幅布(KuraboIndustries Ltd.制)在纤维处理剂(B3)中浸渍，在轧液率60％的条件下使用轧液辊进行轧液，在110℃下干燥90秒，制作了含丝胶蛋白纤维。
(比较例3)
将岩藻依聚糖(Takara Bio Inc.制、品名“Takara海藻提取物”)与水混合，制备了岩藻依聚糖的浓度为1.5质量％的纤维处理剂(B4)。接着，将棉100质量％宽幅布(KuraboIndustries Ltd.制)在纤维处理剂(B4)中浸渍，在轧液率60％的条件下使用轧液辊进行轧液，在110℃下干燥90秒，制作了含岩藻依聚糖纤维。
(比较例4)
与实施例4的情况同样地操作，将异肥皂草苷(金印社制、品名“Wasabi Flavone”)与水混合，制备了异肥皂草苷的浓度为2.0质量％的纤维处理剂(B1)。接着，将棉100质量％宽幅布(Kurabo Industries Ltd.制)在纤维处理剂(B1)中浸渍，在轧液率60％的条件下使用轧液辊进行轧液，在110℃下干燥90秒，制作了含异肥皂草苷纤维。
(比较例5)
将上述平均分子式(4)所表示的丙烯酸改性有机聚硅氧烷(A1)、甘油葡糖苷(辰马酒造制、品名“αGG-L”)及水混合，制备了丙烯酸改性有机聚硅氧烷(A1)的浓度为10质量％、甘油葡糖苷的浓度为35.0质量％的纤维处理剂(C5)。除了使用纤维处理剂(C5)来代替纤维处理剂(C1)以外，与实施例1同样地操作，制作了含甘油葡糖苷纤维。
(比较例6)
与实施例2同样地操作，制备了丙烯酸改性有机聚硅氧烷(A1)的浓度为10质量％、丝胶蛋白的浓度为0.8质量％的纤维处理剂(C2)。接着，将棉100质量％宽幅布(KuraboIndustries Ltd.制)在纤维处理剂(C2)中浸渍后，在轧液率60％的条件下使用轧液辊轧液后，用水进行清洗，在轧液率60％的条件下使用轧液辊进行轧液，在110℃下干燥90秒，制作了含丝胶蛋白纤维。
(比较例7)
与比较例2同样地操作，制备了丝胶蛋白的浓度为0.8质量％的纤维处理剂(B3)。接着，将棉100质量％宽幅布(Kurabo Industries Ltd.制)在纤维处理剂(B3)中浸渍，在轧液率60％的条件下使用轧液辊轧液，在110℃下干燥90秒，制作了含丝胶蛋白纤维。接着，使用区域波束型电子射线照射装置EC250/15/180L(岩崎电气社制)，在氮气氛下，以加速电压200kV照射40kGy的电子射线。接着，将电子射线处理后的纤维(棉100质量％宽幅布)用水清洗后，在轧液率60％的条件下使用轧液辊进行轧液，在110℃下干燥90秒，制作了含丝胶蛋白纤维。
如上述那样测定算出实施例及比较例中得到的纤维(棉100％宽幅布)中的初期的功能剂的含量、初期的Si量、初期的有机硅的含量、洗涤10次后的功能剂的含量、洗涤10次后的Si量、洗涤10次后的有机硅的含量、洗涤10次后的功能剂的减少率、洗涤10次后的Si的减少率、洗涤10次后的有机硅的减少率，将其结果示于下述表1中。
Figure BDA0002363875700000171
如上述那样测定实施例2中得到的布帛的水分率，将其结果示于下述表2中。另外，如上述那样测定将实施例2中得到的布帛洗涤10次后的水分率，将其结果示于下述表2中。作为对照例，测定棉100质量％宽幅布(Kurabo Industries Ltd.制)的洗涤前后的水分率，将其结果示于下述表2中。
[表2]
Figure BDA0002363875700000181
如由上述表1的数据获知的那样，就使含有丙烯酸改性有机聚硅氧烷(A)及功能剂的纤维处理剂(C)浸渗于纤维中后进行电子射线照射的实施例1～3、及使含有丙烯酸改性有机聚硅氧烷(A)的纤维处理剂(A)浸渗于纤维中后进行电子射线照射、使含有功能剂的纤维处理剂(B)浸渗于电子照射后的纤维的实施例4而言，通过使有机硅粘固在纤维上、在粘固于纤维上的有机硅上担载功能剂，从而洗涤耐久性提高，因洗涤而引起的有机硅及功能剂的脱落得以抑制。这是由于下述缘故：作为有机硅，通过使用在一分子中具有2个以上丙烯酸系基团的丙烯酸改性有机聚硅氧烷(A)，从而通过电子射线照射，产生自由基，有机硅通过接枝聚合等缠绕在纤维上，同时进行有机硅彼此的交联反应而使有机硅粘固在纤维上；并且通过功能剂结构性地缠绕在粘固于纤维的有机硅上而使功能剂担载于有机硅上，或者通过功能剂与粘固于纤维上的有机硅的疏水性相互作用而使功能剂担载于有机硅上。
如由上述表2的数据获知的那样，作为保湿剂的丝胶蛋白担载于粘固在纤维上的有机硅上的实施例2的纤维若与不含功能剂的比较例进行对比，则即使是在洗涤后，水分保持率也高。
另一方面，就通过使含有功能剂的纤维处理剂浸渗于纤维中而赋予了功能剂的比较例1～4而言，在初期，功能剂附着在纤维上，但在洗涤后大部分的功能剂脱落。另外，就使含有丙烯酸改性有机聚硅氧烷(A)及功能剂的纤维处理剂(C)浸渗于纤维中后进行电子射线照射、但作为功能剂使用了甘油葡糖苷的比较例5而言，在初期，功能剂附着在纤维上，但在洗涤后大部分的功能剂脱落。另外，就使含有丙烯酸改性有机聚硅氧烷(A)及功能剂的纤维处理剂(C)浸渗于纤维中、但没有进行电子射线照射的比较例6而言，也是在初期，功能剂附着在纤维上，但洗涤后大部分的功能剂脱落。就使不含丙烯酸改性有机聚硅氧烷(A)而仅含有功能剂的纤维处理剂(B)浸渗于纤维中后、进行了电子射线照射的比较例7而言，也是在初期，功能剂附着在纤维上，但在洗涤后大部分的功能剂脱落。

Claims (9)

1.一种含功能剂纤维，其特征在于，其是含有功能剂的含功能剂纤维，
所述功能剂担载于粘固在纤维上的有机硅上，
所述有机硅包含在一分子中具有2个以上丙烯酸系基团的丙烯酸改性有机聚硅氧烷，
在所述含功能剂纤维中，洗涤10次后的功能剂的减少率低于40％。
2.根据权利要求1所述的含功能剂纤维，其中，所述功能剂为选自由脂肪酸、多酚、蛋白质及多糖类组成的组中的一个以上。
3.根据权利要求1或2所述的含功能剂纤维，其中，所述纤维包含选自由棉、丝绸、麻、羊毛、安哥拉兔毛及马海毛组成的组中的一种以上的天然纤维。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的含功能剂纤维，其中，所述纤维的形态为选自由短纤维、长丝、纤维束、纱、织物、编织物、填塞棉及无纺布组成的组中的一种以上。
5.一种含功能剂纤维的制造方法，其特征在于，其是含有功能剂的含功能剂纤维的制造方法，包含下述工序：
对浸渗有含有有机硅的纤维处理剂(A)的纤维照射电子射线，使有机硅粘固于纤维上的工序；和
使含有功能剂的纤维处理剂(B)浸渗于粘固有所述有机硅的纤维中的工序，
所述有机硅包含在一分子中具有2个以上丙烯酸系基团的丙烯酸改性有机聚硅氧烷，所述功能剂担载于粘固在纤维上的有机硅上。
6.一种含功能剂纤维的制造方法，其特征在于，其是含有功能剂的含功能剂纤维的制造方法，包含下述工序：
使含有有机硅及功能剂的纤维处理剂(C)浸渗于纤维中的工序；和
对浸渗有纤维处理剂(C)的纤维照射电子射线，使有机硅粘固于纤维上的工序，
所述有机硅包含在一分子中具有2个以上丙烯酸系基团的丙烯酸改性有机聚硅氧烷，所述功能剂担载于粘固在纤维上的有机硅上。
7.根据权利要求5或6所述的含功能剂纤维的制造方法，其中，所述功能剂为选自由脂肪酸、多酚、蛋白质及多糖类组成的组中的一个以上。
8.根据权利要求5～7中任一项所述的含功能剂纤维的制造方法，其中，所述纤维包含选自由棉、丝绸、麻、羊毛、安哥拉兔毛及马海毛组成的组中的一种以上的天然纤维。
9.根据权利要求5～8中任一项所述的含功能剂纤维的制造方法，其中，所述纤维的形态为选自由短纤维、长丝、纤维束、纱、织物、编织物、填塞棉及无纺布组成的组中的一种以上。
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