JP2001055668A - 耐久制電撥水布帛の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 風合いがソフトで、色相の変化が少なく、か
つ洗濯耐久性を有する制電性能および撥水性能を有する
合成繊維布帛の製造方法を提供する。 【解決手段】 合成繊維布帛に、ポリアルキレンオキサ
イドを主体とする主鎖の両末端、片末端または主鎖の側
鎖にラジカル重合性基を有する単量体からなる親水性皮
膜を形成した後、染色し、さらに、パーフルオロアルキ
ル基含有アクリレート、メタクリレート又はこれらに共
重合し得る化合物との共重合体を最外層に被覆する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、洗濯耐久性のある
制電性および撥水性を有する合成繊維布帛に関するもの
である。

【０００２】

【従来技術】合成繊維は天然繊維に比べ、静電気が発生
しやすく、縫製時や製品着用時の静電気のために、電
撃、身体へのまとわりつきや空気中の埃の吸着による汚
れといった問題がある。また、合成繊維布帛はコート、
ブルゾン、スポーツ衣料などの外衣に幅広く利用されて
いるが、撥水加工していないと、雨や雪などにより衣服
が濡れる問題があり、制電性能と撥水性能とを併せ持っ
た合成繊維布帛の開発が望まれている。

【０００３】従来から、合成繊維布帛の制電・撥水加工
方法としては、合成繊維布帛表面にポリエーテルエステ
ル樹脂層を形成した後、カチオン系あるいはアニオン系
制電防止剤を含むフッ素系撥水剤皮膜層を形成する方法
（特開平６−３１６８７２号）、染色した布帛に第１工
程で親水性樹脂を付与し、第２工程で親水基を有する撥
水撥油樹脂を付与する製造方法（特開平９−３７７１
号）や布帛表面がポリアルキレンオキサイドセグメント
を主体とする主鎖の末端あるいは主鎖の側鎖に２個以上
のアクリルやメタクリル基を有する皮膜で覆われ、か
つ、ポリフルオロアルキル基含有アクリル共重合体を有
し、さらにアミノプラスト樹脂および多官能ブロックイ
ソシアネート含有ウレタン樹脂の反応物を有する撥水制
電布帛（特開平９−１３２８７２号）等が知られてい
る。

【０００４】しかしながら、特開平６−３１６８７２号
公報記載の方法では、撥水撥油樹脂層に制電防止剤が含
まれているため、十分な撥水性能が得られにくいという
問題がある。また、特開平９−３７７１号公報や特開平
９−１３２８７２号公報記載の方法では、染色した布帛
に制電剤を付与するので、染料が制電剤層に昇華移行
し、布帛の色相が変化するという問題がある。さらに、
昇華移行した染料を除去するために還元洗浄を再度行う
と、布帛中の染料も脱落するため、染上の布帛の色相と
制電・撥水加工を行った布帛の色相が著しく変化すると
いう問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
現状に鑑みて行われたもので、風合いがソフトで、染上
の布帛の色相と制電・撥水加工を行った布帛の色相の変
化が少なく、洗濯耐久性のある制電性と撥水性を有する
合成繊維布帛の製造方法を提供することを目的とするも
のである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の目的を
達成するもので、次の構成よりなるものである。すなわ
ち、本発明は合成繊維布帛に、第１工程としてポリアル
キレンオキサイドを主体とする主鎖の両末端、片末端ま
たは主鎖の側鎖にラジカル重合性基を有する単量体から
なる親水性皮膜を形成し、第２工程として該布帛を染色
し、第３工程としてパーフルオロアルキル基含有アクリ
レート、パーフルオロアルキル基含有メタクリレートま
たはこれらに共重合し得る化合物との共重合体からなる
撥水性皮膜を形成することを特徴とする耐久制電撥水布
帛の製造方法を要旨とするものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明で用いる合成繊維布帛は、ポリエチレンテレフタ
レート、ポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレン
テフタレート等のポリエステル繊維、ナイロン６、ナイ
ロン６６等のポリアミド繊維またはポリアクリル繊維か
らなる織物、編物、不織布等であり、これら合成繊維に
綿または羊毛などの天然繊維が混繊、交織編されていて
も差し支えない。本発明では、一般的に行われている方
法を用いて、製布・精練・リラックス・プレセット等を
行い、必要に応じて、起毛加工、減量加工等を行った上
述の合成繊維布帛を用いる。

【０００８】また、合成繊維として単糸繊度が１デニー
ル以下のマイクロファイバーを用いると、よりソフトな
風合いを有する合成繊維布帛を得ることができる。ここ
でいう単糸繊度が１デニール以下のマイクロファイバー
とは、染色仕上加工後の合成繊維の単糸繊度が１デニー
ル以下のものであればどのようなものを用いてもよく、
例えば、紡糸・延伸工程で単糸繊度１デニール以下とす
る直接紡糸繊維、溶解性の異なる２種のポリマーを用い
て、島成分の芯を海成分の鞘が取り囲む海−島型の構造
で、海成分を溶解除去し島成分だけの繊維とした海島型
繊維、例えば、海成分としてポリスチレン、島成分とし
てポリエステルを用いたもの、ポリエステルとカチオン
可染ポリエステルをくさび状に交互に配列し、アルカリ
処理によりカチオン可染ポリエステル成分を溶解除去し
たもの、相溶性のない２種のポリマーを米字型や並列多
層型に複合し、アリコール類等を使った化学的な処理や
物理的な方法で分割したもの、例えばポリエステルとナ
イロンを用いたもの等を挙げることができる。

【０００９】本発明では、まず第一工程として、上述の
合成繊維布帛に、ポリアルキレンオキサイドを主体とす
る主鎖の両末端、片末端または主鎖の側鎖にラジカル重
合性基を有する単量体からなる親水性皮膜を形成する。
ここで用いるポリアルキレンオキサイドを主体とする主
鎖の両末端、片末端または主鎖の側鎖にラジカル重合性
を有する単量体とは、ポリエチレンオキサイドまたはポ
リプロピレンオキサイドなどのポリアルキレンオキサイ
ドを主鎖とする化合物で、その両末端、片末端または主
鎖の側鎖にアクリレートやメタクリレート等のラジカル
重合性基を有する単量体である。具体的には、ポリエチ
レングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコー
ル−ポリプロピレングリコールジメタクリレート等を挙
げることができる。

【００１０】合成繊維布帛への親水性皮膜の形成方法
は、本発明では特に限定しないが、好ましくは、該単量
体と過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム等の重合開始
剤を含む水溶液を合成繊維布帛に付与し、８０〜１２０
℃で２〜１０分間スチーム処理を行い、該単量体をラジ
カル重合させ、親水性皮膜を形成する。その後布帛を洗
浄し、未重合物と重合開始剤を除去する方法（パッド・
スチーム法）を用いるのがよい。

【００１１】合成繊維布帛への該単量体の付与量は、用
いる合成繊維により異なるが、繊維重量に対し２〜５重
量％の範囲が好ましい。２重量％未満の場合は、十分な
制電性が得られず、５重量％を超えると風合いが硬くな
るので好ましくない。

【００１２】本発明では、親水性皮膜を形成した後、第
二工程として、該布帛を染色する。染色方法としては、
一般的に行われている方法を用いればよく、ソフトな風
合いを得るためには、モミ効果のある吸尽染色法を用い
るのが好ましく、さらに好ましくは気流染色法を用いる
のがよい。

【００１３】具体的には、分散染料、ナフタレン−スル
ホン酸ホルムアルデヒド縮合物などの分散剤、ｐＨ調整
剤を含む水溶液中で、温度１２０〜１４０℃で３０〜６
０分間染色する。次いで、アルカリ剤と界面活性剤とハ
イドロサルファイトを含む水溶液中で還元洗浄を行うと
色相変化がより少なくなるので好ましい。

【００１４】本発明では、染色後、第三工程として、該
布帛にパーフルオロアルキル基含有アクリレート、パー
フルオロアルキル基含有メタクリレートまたはこれらに
共重合し得る化合物との共重合体（以下、フッ素系撥水
樹脂という。）からなる撥水性皮膜を形成する。ここで
用いるパーフルオロアルキル基含有アクリレート、パー
フルオロアルキル基含有メタクリレートは、下記式１で
示す一般式で表される化合物である。

【００１５】

【化１】

【００１６】上記一般式で示される化合物と共重合し得
る化合物として、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、
スチレン、塩化ビニル等のビニル系化合物等を挙げるこ
とができる。

【００１７】本発明では、親水性皮膜を形成した後、染
色した合成繊維布帛に、上述のフッ素系撥水樹脂からな
る水溶液を付与し、撥水性皮膜を形成する。合成繊維布
帛への撥水性皮膜の形成方法は、一般的に行われている
方法を用いればよく、好ましくはフッ素系撥水樹脂の水
溶液中に合成繊維布帛を浸漬し、絞液後、熱処理するパ
ッド・ドライ法またはパッド・ドライ・キュアー法を用
いるのがよい。

【００１８】フッ素系撥水樹脂の使用量は、繊維重量に
対し固形分換算で０．５〜２重量％の範囲で用いるのが
好ましい。０．５重量％より少なければ十分な撥水性能
が得られず、２重量％を超えると風合いが硬くなるので
好ましくない。

【００１９】また、合成繊維布帛の撥水性の耐久性を向
上させるために、メラミン系架橋剤やイソシアネート系
架橋剤を併用してもよい。さらに、目標とする制電性と
撥水性の程度を阻害しない範囲であれば、柔軟剤を併用
してもよい。本発明は、以上の構成を有するものであ
る。

【００２０】

【作用】本発明のごとく合成繊維布帛に、第１工程とし
てポリアルキレンオキサイドを主体とする主鎖の両末
端、片末端または主鎖の側鎖にラジカル重合性基を有す
る単量体からなる親水性皮膜を形成し、第２工程として
該繊維布帛を染色し、第３工程としてフッ素系撥水樹脂
からなる撥水性皮膜を形成すると、なぜに風合いがソフ
トで、色相変化が少なく、洗濯耐久性のある制電性と撥
水性を有する合成繊維布帛を得ることができるのか、本
発明者らは次のように推測する。

【００２１】本発明では、まず合成繊維布帛表面に親水
性皮膜を形成する。該親水性皮膜は、ラジカル重合によ
り３次元的に架橋し皮膜を形成しているので、優れた洗
濯耐久性のある制電性を有する。

【００２２】次に、本発明では、上記の親水性皮膜を形
成した後、染色する。本発明のごとく、親水性皮膜を形
成した後染色すると、親水性皮膜形成時の熱処理による
染料の昇華移行がなく、また染色によって親水性皮膜中
に汚染した染料を染色工程中の洗浄工程により除去でき
るので、染上りの布帛の色相と制電・撥水加工を行った
布帛の色相の変化が少なくなる。さらに、染色工程中の
モミ効果により、風合いがソフトになる。

【００２３】最後に、本発明では、上記の親水性皮膜を
形成し、染色した布帛に、撥水性皮膜を形成するので、
優れた洗濯耐久性のある撥水性を有するようになる。以
上のごとく、本発明では親水性皮膜を形成し、染色を行
い、撥水性皮膜を形成するので、風合いがソフトで、染
上の布帛の色相と制電・撥水加工を行った布帛の色相の
変化が少なく、洗濯耐久性のある制電性と撥水性を有す
るものである。

【００２４】

【実施例】次に、本発明を実施例によってさらに具体的
に説明するが、実施例における布帛の性能の測定・評価
は下記の方法で行った。ただし、制電性能および撥水性
能は、加工上の試料とＪＩＳ Ｌ−１０２７（１０３
法）にて洗濯１０回後の試料について行った。

【００２５】 制電性能 摩擦帯電圧 ＪＩＳ Ｌ−１０９４ Ｂ法 撥水性能 撥水度 ＪＩＳ Ｌ−１０９２法（スプレー法） 風合い 手触りによる感応テストにより相対的に次の３段階で評価した。 ○：柔らかい △：少し硬い ×：硬い 色相の変化 ＭＡＣＢＥＴＨ色差計にて布帛のＬ^*、ａ^*、ｂ^*を測定し、下記の数１から色 差（ΔＥ）を計算する。

【００２６】

【数１】

【００２７】実施例１ 経糸に鞘糸が図１に示す断面でポリエステル成分とカチ
オン可染ポリエステル成分を交互に配列させた１６分割
構造の１００デニール／４８フィラメント、芯糸が３０
デニール／１２フィラメントのポリエステル繊維を、オ
ーバーフィード率１．５％でインターレース加工した１
３２デニール／６０フィラメントの混繊糸を用い（経糸
密度２０８本／吋）、緯糸に１００デニール／２４フィ
ラメントのポリエステル繊維を（緯糸密度７７本／吋）
用いて、サテン織物を製織した。このサテン織物を用
い、精練、リラックス、プレセット、起毛処理を行った
後、アルカリ処理によりカチオン可染ポリエステル成分
を溶解除去し、単糸繊度０．２６デニールのマイクロフ
ァイバーを含むポリエステル繊維のサテン織物を得た。
この織物を連続式パッドスチーム機を用い、下記処方１
の制電剤水溶液中に浸漬した後、絞り率１００％で均一
に絞り、９７℃のスチーム中で５分間ラジカル重合させ
た後、洗浄し（未反応の単量体を除去する）、１２０℃
で２分間乾燥して、親水性皮膜を形成した。

【００２８】処方１ ＳＲＭ−１０００ ４０ｇ／リットル （明成化学工業株式会社製：ポリエチレングリコールジ
アクリレート系制電剤、固形分：５０％） 過硫酸カリウム １ｇ／リットル （ラジカル重合開始剤）

【００２９】次いで、親水性皮膜を形成させた織物を、
液流染色機を用いて、下記処方２の染液中で１３０℃、
３０分間染色し、下記処方３の洗浄液で８０℃、２０分
間還元洗浄した後、乾燥した。

【００３０】 処方２ Ｄｉａｎｉｘ Ｎａｖｙ Ｂｌｕｅ ＢＧ−ＳＥ ３％ｏ．ｗ．ｆ． （ダイスタージャパン株式会社製：分散染料） Ｄｉａｎｉｘ Ｂｌａｃｋ ＲＢ−ＵＰ １６％ｏ．ｗ．ｆ． （ダイスタージャパン株式会社製：分散染料） ニッカサンソルト ＳＮ−１３０ ０．５ｇ／リットル （日華化学株式会社製：分散剤） 酢酸 ０．１ｃｃ／リットル

【００３１】処方３ 苛性ソーダ ２ｇ／リットル ハイドロサルファイト ２ｇ／リットル サンモールＦＬ １ｇ／リットル （日華化学株式会社製：界面活性剤）

【００３２】次いで、親水性皮膜を形成した後染色した
織物を、ネットドライヤーを用いて、下記処方４の撥水
剤水溶液中に浸漬した後、絞り率６０％で均一に絞り、
１２０℃で２分間乾燥させ、ヒートセッターで１７０
℃、１分間仕上セットを行い、実施例１の加工織物を得
た。

【００３３】 処方４ ＮＫガード ＮＤＮ−７ ３０ｇ／リットル （日華化学株式会社製：フッ素系撥水剤、固形分２０％） スミテックスレジンＭ−３ ３ｇ／リットル （住友化学工業株式会社製：メラミン系樹脂） スミテックスアクセラレーターＡＣＸ ３ｇ／リットル （住友化学工業株式会社製：触媒） ハイソフナーＫＲ−５９Ｍ ２ｇ／リットル （明成化学工業株式会社製：シリコン系柔軟剤） イソプロピルアルコール ３０ｇ／リットル

【００３４】実施例２ 実施例１と同一の織物を用い、処方１を下記処方５に代
える以外は、実施例１と全く同一の方法にて、実施例２
の加工織物を得た。

【００３５】処方５ ＳＲＭ−１０００ ７０ｇ／リットル （明成化学工業株式会社製：ポリエチレングリコールジ
アクリレート系制電剤、固形分５０％） 過硫酸カリウム １ｇ／リットル （ラジカル重合開始剤）

【００３６】実施例３ 実施例１と同一の織物を用い、処方１を下記処方６に代
える以外は、実施例１と全く同一の方法にて、実施例３
の加工織物を得た。

【００３７】処方６ ＳＲＭ−１０００ １００ｇ／リットル （明成化学工業株式会社製：ポリエチレングリコールジ
アクリレート系制電剤、固形分：５０％） 過硫酸カリウム １ｇ／リットル （ラジカル重合開始剤）

【００３８】比較例１ 実施例１と同一の織物を用い、まず処方２、３を用いて
染色・還元洗浄した後に、処方１の制電剤を付与し、次
いで処方４の撥水剤を付与する方法により、比較例１の
加工織物を得た。実施例１、２、３および比較例１の加
工織物の性能を測定・評価し、その結果を合わせて表１
に示した。

【００３９】

【表１】

【００４０】表１から明らかなように、実施例１、２、
および３の加工織物は、洗濯耐久性に優れた制電性と撥
水性を有し、染上りの布帛の色相と制電・撥水加工を行
った布帛の色相の変化が少なく、風合いもソフトであっ
た。一方、染色工程を先に行った比較例１は、色相の変
化が大きく、風合いも硬かった。

【００４１】実施例４ 経糸に１０５デニール／４８フィラメントのポリエステ
ル加工糸を用い（経糸密度１５７本／吋）、緯糸に１０
０デニール／４８フィラメントのポリエステル強撚糸
（１５００Ｔ／Ｍ）を（緯糸密度６９本／吋）用いて平
織物を製織した。この平織物を精練・リラックスし、プ
レセットを行った。この平織物を下記処方９の制電剤水
溶液中に浸漬した後、絞り率１００％で均一に絞り、９
７℃のスチーム中で５分間ラジカル重合させた後、水で
十分洗浄し、１２０℃で２分間乾燥し、親水性皮膜を形
成した。

【００４２】処方９ ＳＲＭ−１０００ ８０ｇ／リットル （明成化学工業株式会社製：ポリエチレングリコールジ
アクリレート系制電剤、固形分５０％） 過硫酸カリウム １ｇ／リットル （ラジカル重合開始剤）

【００４３】次いで、親水性皮膜を形成させた織物を、
液流染色機を用いて、下記処方１０の染液中で１３０
℃、３０分間染色した後、乾燥した。

【００４４】 処方１０ Ｄｉａｎｉｘ ＹＥＬＬＯＷ ＵＮ−ＳＥ ２％ｏ．ｗ．ｆ． （ダイスタージャパン株式会社製：分散染料） ニッカサンソルト ＳＮ−１３０ ０．５ｇ／リットル （日華化学株式会社製：分散剤） 酢酸 ０．１ｃｃ／リットル

【００４５】この平織物をネットドライヤーを用いて、
下記処方１１の撥水剤水溶液中に浸漬した後、絞り率６
０％で均一に絞り、１２０℃で２分間乾燥し、ヒートセ
ッターで１７０℃で１分間仕上げセットを行い、実施例
４の加工織物を得た。

【００４６】 処方１１ ＡＧ９２５ ６０ｇ／リットル （明成化学株式会社製：フッ素系撥水剤、固形分２０％） スミテックスレジンＭ−３ ３ｇ／リットル （住友化学工業株式会社製：メラミン系樹脂） スミテックスアクセラレーターＡＣＸ ３ｇ／リットル （住友化学工業株式会社製：触媒） イソプロピルアルコール ３０ｇ／リットル

【００４７】比較例２ 実施例４と同一の織物を用い、まず処方１０を用い染色
した後に、処方９の制電剤を付与し、次いで処方１１の
撥水剤を付与する方法により、比較例２の加工織物を得
た。実施例４および比較例２の加工織物の性能を測定・
評価し、その結果を合わせて表２に示した。

【００４８】

【表２】

【００４９】表２から明らかなように、実施例４の加工
織物は洗濯耐久性に優れた制電性と撥水性を有し、染上
りの布帛の色相と制電・撥水加工を行った布帛の色相の
変化が少なく、風合いもソフトであった。一方、比較例
２は、色相の変化が大きく、風合いも硬かった。

【００５０】

【発明の効果】本発明によれば、風合いがソフトで、染
上りの布帛の色相と制電・撥水加工を行った布帛の色相
の変化が少なく、かつ洗濯耐久性のある制電性能と撥水
性能を合成繊維布帛に付与することができ、婦人用コー
ト、ジャケットなどの一般衣料からウィンドブレーカ
ー、スキーウェアなどのスポーツ衣料に利用することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】分割型複合繊維の１例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ ポリエステル成分 ２ カチオン可染ポリエステル成分

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 合成繊維布帛に、第１工程としてポリア
   ルキレンオキサイドを主体とする主鎖の両末端、片末端
   または主鎖の側鎖にラジカル重合性基を有する単量体か
   らなる親水性皮膜を形成し、第２工程として該布帛を染
   色し、第３工程としてパーフルオロアルキル基含有アク
   リレート、パーフルオロアルキル基含有メタクリレート
   またはこれらに共重合し得る化合物との共重合体からな
   る撥水性皮膜を形成することを特徴とする耐久制電撥水
   布帛の製造方法。
2. 【請求項２】 合成繊維布帛を構成する繊維として単糸
   繊度が１デニール以下のマイクロファイバーを用いた請
   求項1記載の耐久制電撥水布帛の製造方法。