JP2001295180A

JP2001295180A - 合成繊維の処理方法

Info

Publication number: JP2001295180A
Application number: JP2000107793A
Authority: JP
Inventors: Tomoki Nakamura; 知基中村; Masatsugu Enomori; 正嗣榎森; Motoyoshi Suzuki; 東義鈴木
Original assignee: JUKANKYO KOJO JUMOKU SEIBUN RI; JUKANKYO KOJO JUMOKU SEIBUN RIYO GIJUTSU KENKYU KUMIAI
Current assignee: JUKANKYO KOJO JUMOKU SEIBUN RI; JUKANKYO KOJO JUMOKU SEIBUN RIYO GIJUTSU KENKYU KUMIAI
Priority date: 2000-04-10
Filing date: 2000-04-10
Publication date: 2001-10-26

Abstract

(57)【要約】【課題】処理液の白濁がなく、合成繊維を処理した場
合に、該合成繊維に十分な吸湿性能等の機能性を付与す
ることが可能な処理方法を提供すること。【解決手段】吸湿成分としてのアクリル酸アルカリ金
属塩及び／又はメタクリル酸アルカリ金属塩、ポリエチ
レングリコールの重合性二官能誘導体並びに非重合性界
面活性剤を含む水系処理剤を合成繊維に付与した後、該
アクリル酸アルカリ金属塩及び／又はメタクリル酸アル
カリ金属塩並びにポリエチレングリコールの重合性二官
能誘導体を重合ゲル化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、合成繊維の処理方
法に関するものであり、更に詳しくは、吸湿性、吸水
性、制電性、防汚性等の機能性を合成繊維の風合いを損
なうことなく、かつ耐久性良く均一に付与することがで
きる合成繊維の処理方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ポリエステル、ポリアミド等の合成繊維
は多くの優れた特性を有しているため広く用いられてい
る。しかしながら、これらの合成繊維は疎水性であるた
め吸湿性、吸水性、制電性、防汚性等の機能性が要求さ
れる分野での使用が制限されている。

【０００３】このような問題を解決するため、例えば特
開平１１−１８１６７４号公報には、ポリエチレングリ
コール化合物と界面活性剤、及び浸透剤であるイソプロ
ピルアルコールを含む処理液を布帛表面に付与し、ポリ
エチレングリコール化合物を布帛表面にグラフト重合し
て、帯電防止性能を付与することが記載されているが、
この方法では充分な帯電防止性能が得られないばかりで
なく、機能の耐久性に劣るという問題があった。

【０００４】一方、特開平６-１７３１６７号公報に
は、芯鞘型複合繊維をアルカリ減量し、芯部を溶解除去
して、繊維表面から中空部まで貫通する繊維軸に平行な
貫通溝を有する中空繊維となし、該中空繊維の中空部
に、該中空繊維を構成するポリマーのガラス転移点以下
の曇点を持つモノマーから形成された吸湿剤を付着させ
た吸湿性繊維が開示されている。しかし、かかる繊維に
おいては幅及び長さが過度に大きな貫通溝が形成される
ので、該貫通溝を通して吸湿剤が洗濯等により容易に脱
落し、耐久性に劣るという問題があった。

【０００５】このような現状に鑑み、本発明者等は先に
単一ポリマーで構成され、少なくとも２０％の高中空率
を有する中空繊維であって、該中空繊維の長手方向に
は、該ポリマーの除去痕としてマイクログルーブが中空
部に連通した状態で存在し、且つ、該中空部にはアクリ
ル酸アルカリ金属塩の吸湿成分とポリオキシエチレン系
ポリエーテル等の架橋剤とを重合ゲル化せしめてなる非
水溶性重合体が存在する吸湿性中空繊維を提案した(特
開平８-３２５９４５号公報)。

【０００６】該中空繊維は、高度の吸湿性を有すると共
に、繊維強度等の物性、染色鮮明性、耐熱性、耐光性、
染色堅牢度、耐摩耗性等にも優れ、その上これらの機能
性や性能の洗濯耐久性にも優れている。

【０００７】しかしながら、上記の方法において、市販
のポリオキシエチレン系ポリエーテル架橋剤、例えばポ
リエチレングリコールジメタクリレートを用いて水系処
理剤を作成すると、該ポリエチレングリコールジメタク
リレートの製造ロット間のバラツキによって、その水分
散性が異なり、特に水分散性が悪いものを用いると水系
処理剤に白濁や沈澱を生じることがある。

【０００８】そして、この白濁や沈澱を起こした水系処
理剤を使用した場合は、白濁物質によりマイクログルー
ブが詰まって、中空部への処理剤の充填が阻害される
上、充分な重合ゲル化が起こらないので、結果として吸
湿性能が低下してしまうという欠点があり、吸湿率を高
いレベルでかつ安定に付与することはできなかった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、例え
ば、上記の中空充填加工における問題点を解決し、処理
液の白濁がなく、合成繊維を処理した場合に、該合成繊
維に十分な吸湿性能等の機能性を付与することが可能な
処理方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の処
理液の白濁および沈殿の問題を解消するため種々の検討
を行った結果、ポリオキシエチレンジメタクリレートの
白濁は、重合度が１〜５のオキシエチレン系ポリエーテ
ルオリゴマーのジメタクリレートに起因すること、及び
ポリオキシエチレンジメタクリレートの水系処理剤に非
重合性の界面活性剤を添加するとき、重合度が１〜５の
オキシエチレン系ポリエーテルオリゴマーのジメタクリ
レートに起因する白濁や沈澱が解消されることを究明
し、本発明に到達した。

【００１１】即ち、本発明は、吸湿成分としてのアクリ
ル酸アルカリ金属塩及び／又はメタクリル酸アルカリ金
属塩、ポリエチレングリコールの重合性二官能誘導体並
びに非重合性界面活性剤を含む水系処理剤を合成繊維に
付与した後、該アクリル酸アルカリ金属塩及び／又はメ
タクリル酸アルカリ金属塩並びにポリエチレングリコー
ルの重合性二官能誘導体を重合ゲル化させることを特徴
とする合成繊維の処理方法である。

【００１２】

【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としては、ポリエステル、ポリ
アミドなどの合成繊維などからなる繊維を適宜挙げるこ
とができ、なかでもポリエステル繊維が最も好ましく例
示される。また、これらの繊維には必要に応じて、安定
剤、酸化防止剤、難燃剤、帯電防止剤、蛍光増白剤、触
媒、着色防止剤、耐熱剤、着色剤、無機粒子等を含有し
ていても良い。

【００１３】特に、前記のポリエステル繊維について述
べると、ここでいうポリエステルには、テレフタル酸を
主たる酸成分とし、炭素原子数２〜６のアルキレングリ
コール、即ち、エチレングリコール、トリメチレングリ
コール、テトラメチレングリコール、ペンタメチレング
リコール、ヘキサメチレングリコールから選ばれた少な
くとも一種のグリコール、好ましくは、エチレングリコ
ール及びテトラメチレングリコールから選ばれた少なく
とも一種のグリコールを、さらに特に好ましくは、エチ
レングリコールを主たるグリコール成分とするポリエス
テルが例示される。

【００１４】また、前記テレフタル酸成分の一部を他の
二官能性カルボン酸成分で置き換えたポリエステルであ
ってもよく、及び／又は、グリコール成分の一部を前記
グリコール以外のジオール成分で置き換えたポリエステ
ルであってもよい。

【００１５】ここで使用されるテレフタル酸以外の二官
能性カルボン酸としては、例えば、イソフタル酸、ナフ
タレンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェ
ノキシエタンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、
１，４−シクロヘキサンジカルボン酸の如き芳香族、脂
肪族、脂環族の二官能性カルボン酸をあげることができ
る。また、前記グリコール以外のジオール化合物として
は、例えば、シクロヘキサン−１，４−ジメタノール、
ネオペンチルグリコール、ビスフェノールＡ、ビスフェ
ノールＳの如き芳香族、脂肪族、脂環族のジオール化合
物をあげることができる。

【００１６】このようなポリエステルは、任意の方法に
よって合成したものでよく、例えば、ポリエチレンテレ
フタレートについて説明すれば、通常、テレフタル酸と
エチレングリコールとを、直接、エステル化反応させる
か、テレフタル酸ジメチルなどのテレフタル酸の低級ア
ルキルエステルとエチレングリコールとをエステル交換
反応させるか、または、テレフタル酸とエチレンオキサ
イドとを反応させるかして、テレフタル酸のグリコール
エステル及び／又はその低重合体を生成させる第１段階
の反応と、該第１段階の反応生成物を減圧下に加熱して
所望の重合度となるまで重縮合反応させる第２段階の反
応によって製造することができる。

【００１７】また、前記の繊維の繊度、フィラメント
数、断面形状、繊維物性、微細構造やポリマー性状（分
子量等）には何ら限定を受けるものではない。さらに、
本発明で言う合成繊維とは、ヤーン、コード、不織布、
織編物等の種々の繊維集合形態を含むものである。

【００１８】次に、このような繊維を中空繊維とするに
は、従来公知の方法が任意に採用でき、例えば、実公平
２−４３８７９号公報に記載の方法などが例示される。
中空繊維の中空率は、繊維としての必要な特性を維持
し、且つ、充分な量のゲルを充填するうえで、５〜６０
％の範囲にあるものが好ましく、２０〜５０％の範囲に
あることが更に好ましい。

【００１９】また、繊維表面から中空部への連通孔を形
成させる方法としては、例えば、ポリエステル繊維の場
合では、有機スルホン酸化合物を共重合したポリエステ
ルを混合して溶融紡糸し、中空繊維とした後、アルカリ
減量処理することにより多数の連通部（微細孔）を形成
させる方法（特開平１−２０３１９号公報など）や、ま
た、有機スルホン酸金属塩を添加配合せしめたポリエス
テル中空繊維をアルカリ減量処理することにより、繊維
表面から中空部への多数の連通部（微細孔）を形成させ
る方法（特公昭６１−６０１８８号公報、特公昭６１−
３１２３１号公報）も採用することができる。

【００２０】さらに、中空率が２０％以上である中空繊
維をアルカリ減量処理すれば、前記のような有機スルホ
ン酸金属塩を使用しなくても、繊維の長手方法に沿った
低配向部及び／又は変形歪集中部の除去痕として、多数
の連通孔（マイクログルーブ）を形成することができる
（特開平７−２６４６６号公報）。また、芯鞘型複合繊
維をアルカリ減量処理し、芯部ポリマーを分解除去し
て、繊維の長手方向に繊維表面から中空部に達する連通
部（割裂溝）を有する中空繊維を得る方法（特開平６−
１７３１６７号公報）も用いられる。

【００２１】本発明において使用する非重合性界面活性
剤とは、ラジカル反応性の官能基を持たない界面活性剤
であり、例えば、カチオン、アニオン等のイオン性界面
活性剤、並びにノニオン系界面活性剤を広く用いること
が出来る。ラジカル反応性の界面活性剤を用いた場合に
は、界面活性剤が処理剤中に取り込まれ、処理剤の洗濯
耐久性を悪化させてしまう。

【００２２】さらに、上記非反応性界面活性剤として
は、少量で白濁防止できる点から、ノニオン系界面活性
剤が好ましく、なかでもアリールエーテル界面活性剤が
特に好ましい。また、非重合性界面活性剤の量が少なす
ぎると白濁抑制効果が小さく、一方、非重合性界面活性
剤量が多すぎると温水中での重合であっても、重合が阻
害されてしまうことがある。したがって好ましい非重合
性界面活性剤の量は、処理液全体に対し、０．０５〜５
重量％の範囲である。

【００２３】本発明に用いられるポリエチレングリコー
ルの重合性二官能誘導体の好ましい具体例としては、ポ
リエチレングリコール（平均分子量；４００）ジ（メ
タ）アクリレート、ポリエチレングリコール（平均分子
量；６００）ジ（メタ）アクリレート、ポリエチレング
リコール（平均分子量；１０００）ジ（メタ）アクリレ
ート等を挙げることができる。

【００２４】また、本発明において吸湿成分として用い
られるアクリル酸及び／又はメタクリル酸のアルカリ金
属塩としては、アクリル酸、メタクリル酸のナトリウム
塩、リチウム塩、カリウム塩等が挙げられる。これら
は、１種単独で使用することも、あるいは２種以上を混
合して用いることもできる。

【００２５】本発明の処理方法にあっては必要に応じて
重合開始剤が含有されていてもよく、こうすることは処
理時に充分な重合架橋反応を行うためにむしろ好ましい
ことである。かかる重合開始剤としては、例えば、過硫
酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化水素、過酸化
ベンゾイルなどの過酸化物、硫酸第２セリウムアンモニ
ウム、硝酸第２セリウムアンモニウム等のセリウムアン
モニウム塩、あるいはα、α’−アゾビスイソブチロニ
トリルなどが挙げられる。

【００２６】本発明における水系処理剤の付与方法とし
ては、浸漬法、パッドドライキュア法、パッドスチーム
キュア法、コーティング法、ラミネート法、浴中加熱法
等の従来から公知の処理法を任意に採用することが出来
る。なかでも、特開平８−３２５９４５号公報に開示さ
れた中空充填加工法などに本発明の吸湿処理剤の組成を
適用する場合に特に大きな効果が得られる。

【００２７】本発明においては、上記の方法で水系処理
剤を合成繊維に付与した後、処理剤中のアクリル酸アル
カリ金属塩及び／又はメタクリル酸アルカリ金属塩及び
ポリエチレングリコールの重合性二官能誘導体を重合ゲ
ル化させる。

【００２８】上記の重合ゲル化は温水中で加熱処理する
方法が好ましく例示される。重合ゲル化を温水中以外の
方法で重合した場合には、該非重合性界面活性剤により
重合反応が阻害される場合がる。温水中において重合が
阻害され難い理由としては、該非重合性界面活性剤が温
水中に流出するためであると考えられる。

【００２９】

【発明の作用】本発明の吸湿処理剤は、その処理液が透
明であるため、例えば、パッディング等の処理工程にお
いて吸湿成分とポリオキシエチレン系ポリエーテルとの
間に選択吸着等の問題点の発生がなく、特開平８−３２
５９４５号公報に開示された中空充填加工法において
も、加工反内、加工反間等での吸湿率のバラツキがな
く、かつ、高い吸湿率及びその洗濯耐久性を達成するこ
とが出来ると共に、大量生産が可能なプロセスで用いる
ことが出来るものである。また、通常の繊維構造体に対
して処理した場合にも、選択吸着等の問題がないので、
優れた吸湿性等の機能性及びその耐久性を安定して付与
することが出来る。

【００３０】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明は、これら実施例によって何ら制限さ
れるものではない。また、実施例中の部及び％はそれぞ
れ重量部及び重量％を示し、吸湿率、洗濯耐久性は以下
の方法により測定した。

【００３１】（１）加工液透明性１００ｍｌのガラスビーカーに加工液を８０ｍｌ入れ、
白濁の状態を目視で評価し、白濁が認められない（無色
から微青色透明）のものを透明、白濁により、ビーカー
の背景が見えないものを白濁と判断した。

【００３２】（２）吸湿率吸湿率（単位：％）は、試料を５０℃の温度で２時間予
備乾燥した後、１０５℃の温度で２時間絶乾した（この
時の重量をＷ₀とする）。次に、３５℃×９５％ＲＨの
恒温恒湿槽中に２時間入れた後の重量：Ｗ₁を測定して
下記式により吸湿率を算出した。

【００３３】

【数１】

【００３４】（３）吸湿率のばらつき同一組成の加工液を用い、１０回加工した際の、吸湿率
の最大値と最小値の差をばらつきとした。

【００３５】［実施例１］円形スリットの４個所が閉じ
た円弧状の開口部をもつ紡糸孔を穿設した紡糸口金を用
いて溶融紡糸を行い、固有粘度が０．６１のポリエチレ
ンテレフタレート（二酸化チタン：０．０７％含有）か
らなる中空繊維の未延伸糸とし、該中空繊維の未延伸糸
を常法に従って延伸し、中空率が４０％の丸中空断面の
マルチフィラメント糸（３８．９ｄｔｅｘ／１２フィラ
メント）を得た。

【００３６】この丸中空断面のマルチフィラメント糸を
用いて３６ゲージのトリコットハーフ編地を編成し、常
法に従って精錬した後、水酸化ナトリウム：５０ｇ／リ
ットルの水溶液中で温度：１０５℃にて１０分間処理し
て減量率：２０％の編地となし、次いで下記表１の条件
で染色した（未処理布）。

【００３７】

【表１】

【００３８】染色後、ソーピングを行い、次いで、温
度：１００℃で５分間乾燥した。得られた編地からマル
チフィラメント糸を取り出し、その表面を走査型電子顕
微鏡で観察したところ、繊維軸方向の長さ：１００μｍ
当たり、幅：１．０〜１．５μｍ、長さ：５０〜１５０
μｍのスリット（連通孔）が少なくとも１個存在してい
た。

【００３９】次いで、該編地をアクリル酸カリウム１
０％、アリールエーテル界面活性剤（第一工業製薬製
ノイゲンＥＡ１３７）１％、およびＰＥＧ１０００ジメ
タクリレート(第一工業製薬製ＰＥＭ１０００) １５
％並びに過硫酸アンモニウム０．５％を含む水系処理液
（室温下で透明）に浸漬した後、処理液の付着量が該編
地に対して１００％になるようにマングルを用いて圧絞
し、次にポリエチレン製の袋に入れてシールし、その後
３０℃の温度で２日間静置した。

【００４０】２日間経過した後、該編地をポリエチレン
製袋から取出し、１００℃の熱湯中に入れて揺動させな
がら５分間浸漬し、引続き乾燥した後、温度：１２０℃
で１分間乾燥し、次いで、温度：１８０℃で１分間のフ
ァイナルセットを行った。

【００４１】かかる一連の中空充填加工処理による編地
の重量増加、すなわち、充填率は１５％（対未処理布）
であり、この編地を走査型電子顕微鏡で観察した結果、
固形分が中空繊維の中空部にのみ存在し、繊維外表面、
繊維間空隙、組織間には全く付着していなかった。この
ため得られた布帛は未処理布と同等にソフトな風合、タ
ッチを呈した。

【００４２】かかる一連の中空充填加工処理を１０回繰
返して行った際の吸湿率の平均値(ｎ＝１０)とばらつき
Ｒ（最大値−最小値）は表２に示す通りであり、吸湿率
のばらつきは非常に小さいものであった。

【００４３】[実施例２]水系処理液の組成を、アクリル
酸カリウム１０％、アリールエーテル界面活性剤（第
一工業製薬製ノイゲンＥＡ１３７）３％、およびＰＥ
Ｇ１０００ジメタクリレート(第一工業製薬製ＰＥＭ
１０００) １５％並びに過硫酸アンモニウム０．５％
にに変更した以外は、実施例１と同様に実施し、編地を
得た。結果を表２に示す。

【００４４】［比較例１］実施例１においてアリールエ
ーテル界面活性剤を使用しなかった以外は、実施例１と
同様に実施し、編地を得た。この際、水系処理液は白濁
していた。得られた編地は、表２に記すように吸湿率が
劣り且つそのばらつきの大きなものであった。

【００４５】［実施例３］実施例１においてアリールエ
ーテル界面活性剤を８％使用した以外は、実施例１と同
様に実施し、編地を得た。この際、水系処理液は透明で
あった。得られた編地は、表２に記すように吸湿率がや
や劣るものであったが、そのばらつきは小さかった。

【００４６】

【表２】

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば、洗濯耐久性と耐水性に
優れた高い吸湿性等の機能性を繊維構造体に安定して付
与することが出来るので、例えば、着用快適性や吸湿性
を必要とするインナー、ナイティー、ブラウス、シャ
ツ、スポーツウェア等の衣料用及び水まわり製品等の非
衣料の用途分野に極めて有用である。

フロントページの続き (72)発明者鈴木東義大阪府茨木市耳原３丁目４番１号帝人株式会社大阪研究センター内Ｆターム(参考） 4L033 AA07 AA08 AB04 AC07 AC15 CA18 CA27

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸湿成分としてのアクリル酸アルカリ金
属塩及び／又はメタクリル酸アルカリ金属塩、ポリエチ
レングリコールの重合性二官能誘導体並びに非重合性界
面活性剤を含む水系処理剤を合成繊維に付与した後、該
アクリル酸アルカリ金属塩及び／又はメタクリル酸アル
カリ金属塩並びにポリエチレングリコールの重合性二官
能誘導体を重合ゲル化させることを特徴とする合成繊維
の処理方法。
【請求項２】重合ゲル化を温水中で実施する請求項１
記載の合成繊維の処理方法。
【請求項３】水系処理剤全体に占める非重合性界面活
性剤の量が、０．０５〜５重量％の範囲にある請求項１
又は２記載の合成繊維の処理方法。
【請求項４】非重合性の界面活性剤が、ノニオン界面
活性剤である請求項１、２又は３記載の合成繊維の処理
方法。
【請求項５】非重合性の界面活性剤が、アリールエー
テル界面活性剤である請求項４記載の合成繊維の処理方
法。
【請求項６】合成繊維が中空繊維であり、該中空繊維
の中空部でアクリル酸アルカリ金属塩及び／又はメタク
リル酸アルカリ金属塩並びにポリエチレングリコールの
重合性二官能誘導体を重合ゲル化させる請求項１〜５の
いずれか１項に記載の合成繊維の処理方法。