JP2001329442A - 耐光堅牢度及び消臭性に優れた複合糸及びそれを用いた繊維製品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】糸あるいは織物、編物等の布帛として風合いが
損なわれず、耐光堅牢度及び消臭機能性に優れた糸、繊
維構造物及び繊維製品を提供する。 【解決手段】親水性ビニル系モノマーがグラフト重合さ
れた繊維を芯部に有し、鞘部に前記以外の繊維を有する
ことを特徴とする耐光堅牢度及び消臭性に優れた複合糸
及びそれを用いた繊維製品。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カーテン、ドレス
シャツ、ブラウス、スポーツシャツ、肌着、寝具、作業
服、ユニフォーム、靴下、手袋、カーシート等に用いら
れ、耐光堅牢度及び消臭機能性に優れた糸、繊維構造物
及び繊維製品に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、親水性ビニル系モノマーの繊
維に対するグラフト重合加工は、ポリエステル繊維に親
水性を付与する加工、セルロース系繊維、再生セルロー
ス系繊維、アクリル系繊維等の繊維構造物に消臭性や抗
菌性を付与する加工、吸湿発熱性を付与する加工として
知られている。

【０００３】しかし、このような親水性ビニルモノマー
がグラフト重合加工された布帛は、耐光堅牢度が悪く、
屋外で着用する衣料品や、カーテン、カーシート等のよ
うに常に光に当っている場所では使用することは困難で
あった。そのために、グラフト重合加工されたものは、
光の当らない用途にしか使用されていないのが現状であ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、糸あるいは
織物、編物等の布帛として風合いが損なわれず、耐光堅
牢度及び消臭機能性に優れた糸、繊維構造物及び繊維製
品を提供する事を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成する為に
本発明の繊維構造物は次の構成を有する。 1．親水性ビニル系モノマーがグラフト重合された繊維
を芯部に有し、鞘部に前記以外の繊維を有することを特
徴とする耐光堅牢度及び消臭性に優れた複合糸。 2．前記耐光堅牢度がJIS L 0842法において4級以上であ
ることを特徴とする前記１記載の耐光堅牢度及び消臭性
に優れた複合糸。 ３．前記の複合糸を用いたことを特徴とする前記１〜２
のいずれかに記載の耐光堅牢度及び消臭性に優れた繊維
製品。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明において、親水性ビニル系モノマーがグラ
フト重合される繊維は、ポリエステル繊維、ポリアミド
繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維等の合成繊維や、レ
ーヨン繊維、トリアセテート繊維等の再生もしくは半合
成繊維である。また、本発明における繊維構造物とは、
糸、織物、編物及びこれらを用いた繊維製品である。

【０００７】本発明におけるグラフト重合加工された繊
維は、グラフト率が1〜30重量%である。該繊維のグラフ
ト率は、1重量%未満では本発明の効果は十分ではない。
また、30重量%を超えると繊維の硬化や強伸度低下や可
紡性低下が発生する。好ましいグラフト率は3〜25重量%
である。グラフト重合加工された繊維の形態は、チーズ
の状態で親水性ビニル系モノマーがグラフト重合された
ものが好ましい。

【０００８】グラフト重合される親水性ビニル系モノマ
ーとしては、アクリル酸、メタアクリル酸、マレイン
酸、スチレンスルホン酸、クロトン酸、ブテントリカル
ボン酸等のエチレン性不飽和有機酸が例示され、各々単
独または混合物としてグラフト重合に用いられるが、特
にアクリル酸及びまたはメタクリル酸が好ましい。ま
た、不飽和有機酸以外のエチレン性不飽和単量体を共存
させても良い。

【０００９】グラフト重合率(GT%)、すなわちポリエス
テル繊維成形物に対する、エチレン性不飽和有機酸の重
合による重量増加率は12%以上が望ましい。これよりも
グラフト重合率が低いと、目標とする吸湿発熱性もしく
はアンモニア消臭機能性のいずれかの機能が十分発揮出
来ない。性能の点からより望ましくは15%以上である。
グラフト重合率(GT%)は反応前の絶乾重量(W0)からグラ
フト重合し洗浄した後の絶乾重量(W1)への重量増加率か
ら計算できる。 グラフト重合率(GT%)＝(W1−W0)×100／W0

【００１０】グラフト重合方法は特に限定されるもので
はないが、疎水性ラジカル開始剤、アルキルフタルイミ
ド系化合物、界面活性剤及びエチレン性不飽和有機酸を
含む水性乳化中にポリエステル繊維成形品を浸漬、加熱
処理する方法が好ましい。これらの方法を採用すること
により、効率よく均一にグラフト重合することができ、
繊維物理特性の低下が少ない。

【００１１】グラフト重合浴中におけるエチレン性不飽
和有機酸の濃度は1〜10重量%が好ましい。このような濃
度で加工することにより、通常12%以上のグラフト重合
率を得ることが可能となる。

【００１２】疎水性のラジカル開始剤としては、ベンゾ
イルパーオキサイド、トルイルパーオキサイド、芳香族
アルキルパーオキサイド系化合物、ジクロルベンゾイル
パーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、アゾビスイ
ソブチロニトリル、キュメンハイドロパーオキサイド、
過安息香酸、過安息香酸エステル等が挙げられる。な
お、疎水性のラジカル重合開始剤の使用量は、グラフト
重合浴に対して、0.01〜5.0重量％程度である。

【００１３】アルキルフタルイミド系化合物とは、フタ
ルアミドのN基に脂肪族もしくは芳香族のアルキル基を
有する化合物であるが、加工処理後の製品への残存量、
臭気、安全性、取り扱い性を考えると、メチル、エチ
ル、プロピル、イソピロピル、ブチル、イソブチル等の
低分子量脂肪族アルキル基が望ましい。また、これらは
単独で用いても、数種類混合して用いても良い。

【００１４】このアルキルフタルイミド系化合物の使用
量は、グラフト重量浴に対して、0.01〜2.0重量%が望ま
しい。これより少ないと、均一にグラフト重合が行われ
ず、重合率も上がらない。また、これ以上使用量を増や
しても、重合率は高くならず、最終製品に残存するアル
キルフタルイミドの量も多くなり、臭気が残り、消費特
性上好ましくない。また、安全性、処理コスト、反応性
の点から、より好ましくは0.1重量%以上1.0重量%以下で
ある。

【００１５】調整されたグラフト重合浴中にポリエステ
ル繊維成形品を浸漬して加熱処理するが、処理条件は通
常50℃から150℃で5分から3時間であり、好ましくは70
℃から130℃で30分から120分間である。雰囲気としては
窒素ガス雰囲気が好ましい。

【００１６】さらにグラフト重合した後、塩基性アルカ
リ金属化合物と金属イオン封鎖剤を含む水溶液で、その
水溶液pHが8以上10未満になるまで処理することによ
り、高い吸湿発熱性能とアンモニア消臭性能の両性能を
得ることが出来る。

【００１７】すなわち、これらの方法によりグラフト重
合されたポリエステル繊維成形品は、共重合したエチレ
ン不飽和有機酸の酸末端の一部をアルカリ金属塩化する
ことにより、高い吸湿発熱性能をえることが出来る。ま
た、不飽和有機酸の酸末端の一部はアルカリ金属塩化せ
ずに残す必要がある。残った酸末端により、アンモニア
消臭機能を得ることが出来る。これらの両性能を得るた
めには、グラフト重合した後の塩基性アルカリ金属化合
物と金属イオン封鎖剤を含む水溶液での処理において、
アルカリ添加量を徐々に追加するか、低濃度で数回に分
けて、処理液中のpHが8以上10未満の地点になるまで処
理する必要がある。水溶液pHが8未満の場合は十分な吸
湿性能が得られず、10以上になるとアンモニア消臭機能
が得られるだけでなく、繊維の機械的特性の低下も激し
く、製品として望ましくない。

【００１８】このアルカリ金属塩化に用いる金属塩とし
ては、ナトリウム、リチウム、カリウム等が挙げられ、
塩基性アルカリ化合物としては、具体的には水酸化ナト
リウム、水酸化カリウム、水酸化リチウムなどがアルカ
リ金属水酸化物、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、リン
酸-2-ナトリウム、リン酸-3-ナトリウムなどの無機弱酸
のアルカリ金属塩、酢酸ナトリウム、プロピオン酸ナト
リウムなどの有機弱酸のアルカリ金属塩、亜硫酸ナトリ
ウム、珪酸ナトリウム等の水に溶けてアルカリ性を示す
化合物であり、これらは単独または2種遺贈の混合物と
して用いられる。なお、該アルカリ金属化合物の使用濃
度は10g/Lの濃度で使用されるが、機械的性能上望まし
い。

【００１９】本発明において、上記段落００１８のアル
カリ金属化合物と共に用いられる金属イオン封鎖剤は公
知の物質が使用される。一般に金属イオン封鎖剤として
は、ピロリン酸ナトリウム、トリリン酸ナトリウム、ト
リメタリン酸ナトリウム、テトラメタリン酸ナトリウ
ム、ポリリン酸ナトリウム等の縮合リン酸塩類、エチレ
ンジアミンテトラ酢酸の2ナトリウム塩、エチレンジア
ミンテトラ酢酸の4ナトリウム塩、エチレンジアミンテ
トラ酢酸の2アンモニウム塩、エチレンジアミンテトラ
酢酸の4アンモニウム塩等のエチレンジアミンテトラ酢
酸塩、N-ヒドロキシエチルエチレンジアミン-N、N'N'-
トリ酢酸塩、ジエチレントリアミンペンタ酢酸、グリコ
ールエーテルジアミンテトラ酢酸、シクロヘキサンジア
ミンテトラ酢酸、ニトリロトリ酢酸類等が挙げられる。
これらの金属イオン封鎖剤の使用量は用水中に溶存する
多価金属イオンの量にもよるが、一般には0.01〜5.0g/L
の濃度で使用すれば十分である。

【００２０】アルカリ金属化合物と金属イオン封鎖剤を
含む水溶液によるグラフト重合したポリエステル繊維成
形品のアルカリ金属塩化処理は、一般的には常温から10
0℃の範囲で行われる。

【００２１】また、グラフト重合方法として、放射線、
電子線、紫外線、マイクロウェーブ等の活性エネルギー
線を利用する方法も採用することができる。

【００２２】織物、編物、不織布等の布帛の状態で親水
性ビニル系モノマーのグラフト重合を実施する場合は、
風合いが硬くなる、反応性染料や直接染料等を用いて染
色加工する場合、染料と繊維とがイオン反発して淡色化
する、耐光堅牢度が悪い、染色時の色合わせが困難にな
るなどの問題があるが、本発明のように、芯部に親水性
ビニル系モノマーをグラフト重合させたフィラメント、
鞘部に加工されていない繊維を用いて、複合糸にするこ
とにより、淡色化や耐光堅牢度の問題を改善することが
出来る。

【００２３】鞘部に用いる未加工の繊維は、ポリエステ
ル繊維、ポリアミド繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維
等の合成繊維や、レーヨン繊維、トリアセテート繊維等
の再生もしくは半合成繊維、木綿、絹、麻、羊毛などの
天然繊維あるいは、これらの混用繊維からなるものがあ
げられる。これらの繊維はフィラメント状やステープル
状の単独もしくは、複合でも用いることが出来る。好ま
しくは、木綿、ポリエステル短繊維、単独もしくは複合
である。

【００２４】

【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明
する。実施例また比較例における繊維構造物及び繊維製
品の評価方法は以下の通りである。

【００２５】グラフト重合率(GT%)の測定：反応前の絶
乾重量(W0)から、グラフト重合し洗浄した後の絶乾重量
(W1)への重量増加率から計算した。 グラフト重合率(GT%)=(W1−W0)×100／W0

【００２６】耐光堅牢度の測定：JIS L 0842法（カーボ
ンアーク灯光に対する染色堅牢度試験法）に準拠した方
法で実施した。測定機器は耐光堅牢度測定機（密閉式紫
外線フェードメーター、スガ試験機株式会社製）を使用
した。耐光4級照射を実施して、グレースケール基準で
評価した。

【００２７】アンモニア消臭性の測定：3Lのポリ容器に
100ppmの濃度になるようになるようにアンモニア水を敵
下し、そのポリ容器にサンプルを3g入れ、密閉し20分後
のポリ容器中にアンモニア濃度が10ppm以下になるよう
な、性能のことを言う。アンモニア濃度は（株）ガステ
ック社製のガス検知管を使用して測定する。

【００２８】ベンゾルパーオキサイド0.1重量%、N-ブチ
ルフタルイミド、炭酸ナトリウム及びポリエチレングリ
コールとアニオン系の界面活性剤よりなる乳化水溶液
に、アクリル酸とメタクリル酸の等量混合モノマーを加
えて調整したグラフト重合浴に1/15重量のポリエチレン
テレフタレートフィラメント(2.2dtex)をチーズの状態
で浸漬した。そして、窒素ガス雰囲気下、100℃で1時間
グラフト重合を行った。次いで、80℃の熱水で10分処理
し、その後、炭酸ナトリウム3g/L及びジエチレンジアミ
ンテトラ酢酸-4-ナトリウム塩0.5g/Lの水溶液を用い
て、70℃×10分の処理を処理液が所定のpHになるまで繰
り返し、その後、湯水洗を行い、乾燥機(140℃)を用い
て乾燥させて、グラフト重合加工されたフィラメントを
得ることが出来た。処理したポリエステルのフィラメン
トを、以下では「GT-FIL」と呼ぶ。

【００２９】ポリエチレンテレフタレートフィラメント
(2.2dtex)のグラフト重合加工を実施していないもの得
ることが出来た。処理していないポリエステルのフィラ
メントを以下「FIL」と呼ぶ。

【００３０】実施例1 芯部が「GT-FIL」、鞘部が未加工の木綿で構成された40
番手の複合糸を作成し、天竺編物を編み立てた。

【００３１】実施例2 芯部が「GT-FIL」、鞘部が未加工のポリエステルステー
プル(2.2dtex-40mm)で構成された、40番手の複合糸を作
成し、天竺編物を編み立てた。

【００３２】実施例3 芯部が「GT-FIL」、鞘部が未加工の木綿が35重量%とポ
リエステルステープル(6.6dtex-40mm)が65重量%に均一
に混紡し構成された、40番手の紡績糸を作成し、天竺編
物を編み立てた。

【００３３】比較例1 芯部に「FIL」、鞘部に未加工の木綿で構成された40番
手の複合糸を作成し、天竺編物を編み立てた。

【００３４】比較例2 芯部に「FIL」、鞘部に未加工のポリエステルステープ
ル(2.2dtex-40mm)で構成された40番手の複合糸を作成
し、天竺編物を編み立てた。

【００３５】比較例3 芯部に「FIL」、鞘部に未加工の木綿が35重量%とポリエ
ステルステープル(2.2dtex-40mm)が65重量%に均一に混
紡され構成された、40番手の複合糸を作成し、天竺編物
を編み立てた。

【００３６】比較例4 「GT-FIL」を用いて、天竺編物を編み立てた。

【００３７】実施例1~3、比較例1~4で得られた織物を精
錬、漂白、ポリエステル染色、木綿染色し繊維製品を得
た。なお、ポリエステル染色、木綿染色は、以下の方法
によった。

【００３８】 ポリエステルの染色方法： Sumikaron Red SE-RPD(住友化学工業社製) 0.1%omf Sumikaron Blue SE-RPD(住友化学工業社製) 0.05%omf Sumikaron Yellow SE-RPD(住友化学工業社製) 0.05%omf 酢酸 1.0g/l 酢酸ソーダ 0.5g/l 130℃×30min 浴比 1:20 染色後、湯洗、水洗を繰り返す。

【００３９】 木綿の染色方法： Sumifix Supra Red 4BNF(住友化学工業社製) 0.1%omf Sumifix Supra Blue BRF(住友化学工業社製) 0.05%omf Sumifix Supra Yellow 3RF(住友化学工業社製) 0.05%omf ソーダ灰 1.0g/l 60℃×45min 浴比 1：20 染色後、湯洗、水洗を繰り返す。

【００４０】実施例1〜3、比較例1〜4で得られた繊維製
品の耐光堅牢度、アンモニア消臭率を測定した結果を表
1に示す。

【００４１】

【表１】

【００４２】

【発明の効果】本発明は、芯部のグラフト重合加工した
フィラメントを、鞘部に未加工の繊維を覆い複合糸にす
ることによって、該糸から布帛を得ることにより、従来
のグラフト重合加工布帛では達成できなかった、良好な
風合いで、かつ耐光堅牢度及び消臭機能性に優れた繊維
製品を提供することが出来る。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】親水性ビニル系モノマーがグラフト重合さ
   れた繊維を芯部に有し、鞘部に前記以外の繊維を有する
   ことを特徴とする耐光堅牢度及び消臭性に優れた複合
   糸。
2. 【請求項２】前記耐光堅牢度がJIS L 0842法において4
   級以上であることを特徴とする請求項１記載の耐光堅牢
   度及び消臭性に優れた複合糸。
3. 【請求項３】前記の複合糸を用いたことを特徴とする請
   求項１〜２のいずれかに記載の耐光堅牢度及び消臭性に
   優れた繊維製品。