JP2005273068A - 機能性繊維構造体およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】機能性微粒子が親水性バインダー樹脂を介して繊維構造体に付与された機能性繊維構造体であって、ソフトな風合いと優れた耐久性とを有する機能性繊維構造体およびその製造方法を提供する。
【解決手段】機能性微粒子および親水性バインダー樹脂を含む水分散体を繊維構造体に付与した後、該繊維構造体を９８〜１００℃の飽和蒸気中で１〜２０分間加熱処理し、さらに８０〜１３０℃の温度で１〜３０分間乾燥することにより、該繊維構造体を構成する単糸繊維に、前記親水性バインダー樹脂を皮膜状に付着させ、かつ前記機能性微粒子の径ｄ（μｍ）と前記親水性バインダー樹脂の皮膜厚みｔ（μｍ）との比ｄ／ｔを１．５〜１０の範囲とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、機能性微粒子が親水性バインダー樹脂を介して繊維構造体に付与された機能性繊維構造体であって、ソフトな風合いと優れた洗濯耐久性とを有する機能性繊維構造体およびその製造方法に関するものである。

近年、快適生活を目指した生活環境の多様化に伴い、消臭性や抗菌性などの各種機能を有する繊維やそれを用いた繊維構造体が提案されている。例えば、消臭性などの機能性微粒子を含有する繊維形成性熱可塑性高分子化合物を溶融紡糸して得られた機能性繊維（例えば特許文献１参照）や、機能性微粒子を後加工によりバインダー樹脂を介して繊維構造体に付与して得られた機能性繊維構造体などが提案されている（例えば特許文献２、３参照）。

しかしながら、機能性微粒子を含有する繊維形成性熱可塑性高分子化合物を溶融紡糸して得られた機能性繊維は、ソフトな風合いを損なうことなく良好な耐久性を有するものの、機能性微粒子の種類によっては、紡糸工程において機能性微粒子の機能が損なわれたり紡糸性が損なわれるという問題があった。

一方、機能性微粒子を後加工によりバインダー樹脂を介して繊維構造体に付与して得られた機能性繊維構造体では、バインダー樹脂により繊維構造体の風合いが硬くなったり、耐久性が十分でないという問題があった。かかる後加工により繊維構造体の風合いが硬くなることを防ぐ方法として、繊維構造体を構成する単糸繊維にバインダー樹脂を皮膜状に付着させることも提案されている（例えば特許文献４参照）が、単にバインダー樹脂を皮膜状にするだけでは、耐久性の点でいまだ十分とはいえなかった。

このような背景のもと、本発明者は先に特願２００３−０５８２７２号において、繊維構造体を構成する単糸繊維に疎水性バインダー樹脂を均一に被膜し、該皮膜層の厚みと機能性微粒子の径との比を特定の範囲内とすることにより、ソフトな風合いを損なうことなく耐久性に優れた機能性繊維構造体を提案した。しかしながらその後の検討により、用途によっては疎水性バインダー樹脂ではなく親水性バインダー樹脂を用いた機能性繊維構造体の提案が望まれていることが判明した。

特開平５−２２２６１４号公報 特開平１０−１０２３７９号公報 特開２００２−２１２８８３号公報 特開平１０−２４５７８２号公報

本発明は上記の背景に鑑みなされたものであり、その目的は、機能性微粒子が親水性バインダー樹脂を介して繊維構造体に付与された機能性繊維構造体であって、ソフトな風合いと優れた耐久性とを有する機能性繊維構造体およびその製造方法を提供することにある。

本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、機能性繊維構造体および親水性バインダー樹脂を含む水分散体を繊維構造体に付与した後加熱乾燥する際、加熱乾燥の前に該繊維構造体を飽和蒸気中で加熱処理することにより、親水性バインダー樹脂が繊維構造体を構成する単糸繊維に付着しやすくなり親水性バインダー樹脂を単糸繊維に皮膜状に付着させることができることを見出し、さらに鋭意検討を重ねることにより本発明に想到した。

かくして、本発明によれば「機能性微粒子が親水性バインダー樹脂を介して付着してなる繊維構造体であって、前記親水性バインダー樹脂が該繊維構造体を構成する単糸繊維に皮膜状に付着しており、前記機能性微粒子の径ｄ（μｍ）と前記親水性バインダー樹脂の皮膜厚みｔ（μｍ）との比ｄ／ｔが１．５〜１０の範囲であることを特徴とする機能性繊維構造体。」が提供される。

その際、機能性微粒子が金属酸化物からなる消臭性微粒子であってもよい。また、かかる機能性微粒子が光分解触媒能を有する消臭性微粒子であってもよい。かかる消臭性としては、ＪＩＳ Ｌ０２１７に規定する洗濯を３０回行った後の消臭率が７０％以上であることが好ましい。機能性微粒子の径としては、０．１〜２μｍの範囲であることが好ましい。親水性バインダー樹脂としては、親水化変性シリコーンと架橋性シリコーンとからなる親水性架橋シリコーン樹脂であってもよい。機能性微粒子を含む親水性バインダー樹脂の付着量としては、繊維構造体の質量に対して０．２〜３０質量％であることが好ましい。機能性繊維構造体の形態としては、布帛状であることが好ましい。機能性繊維構造体を構成する単糸繊維は、ポリエステル樹脂からなることが好ましい。機能性繊維構造体を構成する単糸繊維の直径は、５〜４０μｍの範囲であることが好ましい。

また、本発明によれば、「機能性微粒子および親水性バインダー樹脂を含む水分散体を繊維構造体に付与した後、該繊維構造体を９８〜１００℃の飽和蒸気中で１〜２０分間加熱処理し、さらに８０〜１３０℃の温度で１〜３０分間乾燥することにより、該繊維構造体を構成する単糸繊維に、前記親水性バインダー樹脂を皮膜状に付着させ、かつ前記機能性微粒子の径ｄ（μｍ）と前記親水性バインダー樹脂の皮膜厚みｔ（μｍ）との比ｄ／ｔを１．５〜１０の範囲とすることを特徴とする機能性繊維構造体の製造方法。」が提供される。

その際、機能性繊維微粒子および親水性バインダー樹脂を繊維構造体に付与する前および／または後に、難燃加工、吸汗加工、撥水加工、濃色加工、制電加工および蓄熱保温加工の群より選択される少なくとも１種の機能加工を付加してもよい。

本発明によれば、機能性微粒子が親水性バインダー樹脂を介して繊維構造体に付与された機能性繊維構造体であって、ソフトな風合いと優れた耐久性とを有する機能性繊維構造体およびその製造方法が提供される。かかる機能性繊維構造体は非撥水性なので、吸水性に優れ、また他の機能加工を容易に付加することができる。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
まず、本発明の機能性繊維構造体において、繊維構造体の形態としては２次元構造や３次元構造など特に限定されないが、織編物、不織布などの布帛状（２次元構造）であることが好ましい。

かかる繊維構造体を構成する繊維材料については特に限定されず、木綿、絹、麻、羊毛などの天然繊維、レーヨン、キュプラ、アセテートなどの半合成繊維、ポリエステル、ナイロン、アクリル、ポリプロピレンなどの合成繊維、なかでもポリエステル繊維が好適である。

かかるポリエスエル繊維としては、テレフタル酸を主たるジカルボン酸成分とし、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から選ばれた少なくとも１種のアルキ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からなるポリエステル繊維が好適である。該ポリエステルには、必要に応じて第３成分が共重合及び／又はブレンドされていてもよい。

さらには、本発明の目的を損なわない範囲内で必要に応じて、艶消し剤、微細孔形成剤（例えば、有機スルホン酸金属塩など）、カチオン染料可染化剤（例えば、イソフタル酸スルホニウム塩など）、酸化防止剤（例えば、ヒンダーフェノール系酸化防止剤など）、熱安定剤、難燃剤（例えば、三酸化二アンチモンなど）、蛍光増白剤、着色剤、帯電防止剤（例えば、スルホン酸金属塩など）、吸湿剤（例えば、ポリオキシアルキレングリコールなど）などが添加剤として１種または２種以上、繊維中に含まれていてもよい。

繊維構造体を構成する単糸繊維の形態は特に限定されず、長繊維（マルチフィラメント）であってもよいし、短繊維（ステープル）であってもよい。該単糸繊維の横断面形状は、その用途に応じて丸、三角、扁平、中空など適宜選定される。かかる繊維の単糸繊維としては特に限定されないが、本発明の主目的のひとつであるソフトな風合いが損なわれないために、直径（異型の場合は真円の直径に換算して）で５〜４０μｍ（０．３〜１７ｄｔｅｘ）が好適である。かかる単糸繊維は、複数の単糸繊維の集合体である糸条として、繊維構造体を構成していることが好ましい。かかる糸条には、通常の仮撚捲縮加工や、タスラン加工やインターレース加工など通常の空気加工、撚糸加工が施されていてもよい。さらには、複数の糸条からなる複合糸として、繊維構造体を構成していてもよい。

次に、繊維構造体に付着する機能性微粒子は径、種類とも特に限定されないが、その径としては０．１〜２．０μｍ（より好ましくは０．５〜１．５μｍ）の範囲が適当である。該直径が０．１μｍよりも小さいと、後記の皮膜層厚みとの特定の比率を得ることが困難となる恐れがある。逆に、該直径が２μｍよりも大きい場合には、機能性微粒子が繊維構造体から脱落しやすくなる恐れがある。

かかる機能性微粒子の種類としては特に限定はされず、消臭性微粒子、赤外線吸収微粒子、マイナスイオン発生微粒子、芳香性微粒子、抗菌性微粒子、吸湿性微粒子などが例示される。前記の消臭性微粒子としては、無機物、有機物、天然物のいずれの消臭性微粒子
を用いることができる。なかでも、熱的に安定な、Ｚｎ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｆｅ、ＡｌおよびＺｒの群より選ばれた少なくとも１種の元素の酸化物、あるいは複合酸化物が好適である。かかる機能性微粒子は光分解触媒能を有するものであってもよい。光分解触媒能を有する微粒子としては、光触媒酸化チタンが好適に例示される。該光触媒酸化チタンはアナターゼ型、ルチル型、アモルファス型のいずれでもよく、特に光触媒活性の強さからアナターゼ型酸化チタンが好適である。

次に、本発明において親水性バインダー樹脂とは、−ＣＯＯＨ、−ＯＨ、−ＮＨ_２、ポリエチレンオキシド基などの親水基を有するバインダー樹脂である。かかる親水性バインダー樹脂としては、アクリル酸エステル樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、アミノ変性シリコーン樹脂、カルボキシル変性シリコーン樹脂、ポリエチレングリコール変性シリコーン樹脂、アミノ変性シリコーンおよび／またはポリエチレングリコール変性シリコーンとポリジメチルシロキサンとの架橋型シリコーン樹脂、もしくはそのポリプレマーなどの樹脂が例示される。アクリル酸エステル樹脂は、アクリル酸および／またはメタクリル酸エステルを主たる構成モノマー単位とする重合体樹脂であれば特に制限されることなく使用することができ、特にメタクリル酸エステル樹脂が好ましく使用される。

本発明の機能性繊維構造体において、図１に模式的に示すように前記親水性バインダー樹脂が該繊維構造体を構成する単糸繊維に皮膜状に付着している。

ここで、図２に模式的に示すようにバインダー樹脂が凝集し該バインダー樹脂により単糸繊維同士が接着していると、繊維構造体の風合いが硬くなるだけでなく、洗濯の際、バインダー樹脂が繊維から脱落し易くなるため好ましくない。なお、図１および図２において機能性微粒子の図示は省略されている。

バインダー樹脂が単糸繊維に皮膜状に付着している様子の目安として、ＳＥＭ（電子顕微鏡）を用いて繊維構造体表面を３５０倍に写真撮影した際、繊維構造体表面に位置する単糸繊維同士の間から観察される、内部の繊維に付着している機能性微粒子が０．２ｃｍ^２あたり１０個以上（好ましくは２０個以上、特に好ましくは５０〜２００個）であることが好ましい。

前記機能性微粒子の径ｄ（μｍ）と前記被膜層の厚みｔ（μｍ）との比ｄ／ｔが１．５〜１０（好ましくは２〜９）の範囲にある必要がある。該比ｄ／ｔが１．５よりも小さいと機能性微粒子がバインダー樹脂に埋もれてあまり露出せず、十分な機能効果が得られず好ましくない。逆に、該該比ｄ／ｔが１０よりも大きいと、機能性微粒子が脱落しやすくなるため好ましくない。なお、かかるｄおよびｔはＳＥＭにより測定可能である。

前記機能性微粒子を含んだバインダー樹脂（加工剤）の付着量としては、加工剤を付与する前の繊維構造体の重量に対して、０．２〜３０重量％（より好ましくは０．５〜５重量％）の範囲が適当である。該付着量が０．２重量％よりも小さいと、十分な機能性が得られない恐れがある。逆に、該付着量が３０重量％よりも大きいとコストアップとなる恐れがある。

なお、前記加工剤の付着量は下記式により求めるものとする。
付着量＝（（Ａ_１−Ａ_０）／Ａ_０）×１００（％）
ここで、Ａ_０は加工剤付与前の繊維構造体の重量であり、Ａ_１は加工剤付与・乾燥後の繊維構造体の重量であり、該付着量には、機能性微粒子、バインダー樹脂、その他添加剤の純分が含まれる。

次に、本発明の消臭性繊維構造体の製造方法について説明する。
まず、機能性微粒子および親水性バインダー樹脂を含む水分散体を準備する。ここで、機能性微粒子および親水性バインダー樹脂としては前記のものを適宜用いることができる。また、得られた機能性繊維構造体において、機能性微粒子の径ｄ（μｍ）と前記バインダー樹脂の皮膜厚みｔ（μｍ）との比ｄ／ｔが１．５〜１０の範囲となるよう、機能性微粒子の径およびバインダー樹脂の使用量等を適宜選定する。その際、水分散体中に含まれる機能性微粒子およびバインダー樹脂の濃度としては、機能性微粒子が０．１〜１５ｗｔ％（より好ましくは０．２〜５ｗｔ％）、親水性バインダー樹脂が０．１〜１５ｗｔ％（より好ましくは１〜８ｗｔ％）の範囲であることが好ましい。

前記の水分散液には、必要に応じて触媒、仕上げ加工剤、例えば撥水剤、柔軟剤、難燃剤、抗菌防臭加工剤などを添加してもよい。

かかる水分散体を前述の繊維構造体に付与する。その際、付与方法としては、水分散体を繊維構造体の内部まで均等に浸透させる点で公知のパデング法（含浸、絞液法）が好適である。

次いで、水分散体を付与された該繊維構造体を温度９８〜１００℃の飽和蒸気中で１〜２０分間加熱処理し、さらに８０〜１３０℃の温度で１〜３０分間乾燥し、必要に応じてさらに１６０〜１８０℃で０．５〜３分間加熱（キュアー）する。

ここで、乾燥前の飽和蒸気処理が特に重要であり、該飽和蒸気処理により親水性バインダー樹脂が繊維構造体を構成する単糸繊維に付着しやすくなり、親水性バインダー樹脂が単糸繊維に皮膜状に付着する。例えば、該親水性バインダー樹脂と機能性微粒子とを含む加工剤を繊維構造体に付与した後、飽和蒸気で加熱処理せずに加熱乾燥すると、機能性微粒子を含んだ親水性バインダー樹脂が水分と一緒に繊維構造体の表面に移動してしまい、親水性バインダー樹脂が繊維構造体の表面に偏在、凝集し、該バインダー樹脂により単糸繊維同士が接着しやすくなるため好ましくない。

なお、親水性バインダー樹脂として、親水化変性シリコーンと架橋性シリコーンとからなる架橋型親水性バインダー樹脂を用いる場合、機能性微粒子を含んだ親水化変性シリコーンと架橋性シリコーンが単糸繊維表面に被覆状に残されたまま水分のみが繊維構造体の表面に移動・蒸発するため、前記の飽和蒸気処理は必ずしも必要ではないが、飽和蒸気処理を施してもよい。

かくして得られた機能性繊維構造体において、親水性バインダー樹脂が繊維構造体の表面に偏在することなく、繊維構造体を構成する単糸繊維に皮膜状に付着している。そして、バインダー樹脂によって形成された皮膜層中には、機能性微粒子が、機能性微粒子の径と被膜層の厚みが特定の範囲となるよう含まれている。その結果、本発明の機能性繊維構造体はソフトな風合いを有するだけでなく、洗濯等でもまれても機能性微粒子が脱落し難く、耐久性にも優れる。さらには、かかる機能性繊維構造体は非撥水性なので吸水性に優れるだけでなく、前記の加工剤を繊維構造体に付与する前および／または後（好ましくは後）に、難燃加工、吸汗加工、撥水加工、濃色加工、制電加工、蓄熱保温加工など他の機能加工を付加することも可能である。特に、布帛の最外表面でもっとも効果が発現される吸汗加工および濃色加工が好適である。なお、本発明でいう非撥水性とは、ＪＩＳ Ｌ １０９６−１９９８、６．２６、１（１）Ａ法（滴下法）により測定した吸水性で１０秒以下のものをいう。また、前記機能性微粒子として消臭性微粒子を選定した場合、かかる耐久性としては、ＪＩＳ Ｌ０２１７に規定する洗濯を３０回行った後の消臭率が７０％以上であることが好ましい。

本発明の機能性繊維構造体には、本発明の目的が損なわれない範囲であれば、アルカリ減量加工や常法の染色仕上げ加工が施されてもよい。

次に本発明の実施例及び比較例を詳述するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、実施例中の各測定項目は下記の方法で測定した。
（１）加工剤の付着量
下記式により求めた。
付着量＝（（Ａ_１−Ａ_０）／Ａ_０）×１００（％）
ここで、Ａ_０は加工剤付与前の繊維構造体の重量であり、Ａ_１は加工剤付与・乾燥後の繊維構造体の重量である。
（２）消臭性微粒子の径ｄおよびバインダー樹脂の皮膜層厚みｔ
ＳＥＭ（日本電子（株）製）を用いて繊維構造体表面を３５０倍に写真撮影し、ｎ＝５で測定し、その平均値をもとめた。
（３）繊維間に観察される消臭性微粒子の個数
ＳＥＭを用いて繊維構造体表面を３５０倍に写真撮影し、繊維構造体表面に位置する繊維間に観察される消臭性微粒子の個数（ケ／０．２ｃｍ^２）をｎ数５でカウントした。
（４）洗濯
ＪＩＳ Ｌ０２１７法による洗濯を３０回行った。
（５）消臭率
洗濯前後の加工布帛１ｇをテドラーバッグに入れ、ここに、硫化水素４ＰＰＭを含む空気３リットルを導入した後、テドラーバッグを密栓し、ついで、２７０ｎｍに中心波長を持つ、強度５００μＷの紫外線を２４時間照射した後、消費された硫化水素量をガステック社製検知管にて測定し、当初の硫化水素量に対する百分率で表した。
（６）ソフト感
カトーテック社製純曲げ硬さ測定装置を用い、加工処理後で洗濯前の布帛について曲げ硬さを測定しソフト感の指標とした。
（７）吸水性
ＪＩＳ Ｌ １０９６−１９９８、６．２６、１（１）Ａ法（滴下法）により、ｎ数５で測定し、その平均値を算出した。
（８）明度指数Ｌ＊
マクベスカラーアイ（Ｍａｃｂｅｔｈ ｃｏｌｏｒ−Ｅｙｅ）モデルＭ−２０２０（米国、コルモーゲン社製）を使用して、明度指数Ｌ＊を求めた。なお、ｎ数５で測定しその平均値をもとめた。

［実施例１］
経糸として、総繊度５６ｄｔｅｘ／２４ｆｉｌのポリエステル延伸糸を配し、緯糸として、８４ｄｔｅｘ／３６ｆｉｌのポリエステル延伸糸を配して目付け５５ｇ／ｍ^２のタフタを製織した。

一方、下記の水分散体を用意した。
［処理液の組成］
・チタン系吸着型消臭剤 １０ｇ／リットル
（チタン工業社製 商品名ＴＺ−１００ 粒子径０．８μｍ）
・アミノおよびポリエチレングリコール変性シリコーン水分散体 ４０ｇ／リットル
（クラリアントジャパン製 商品名サンドパーム）
・Ｈ末端シリコーン水分散体 ２ｇ／リットル
（クラリアントジャパン製）
・酢酸亜鉛触媒 ２０ｇ／リットル
（信越化学工業社製 商品名ＬＺ−１）
・水 ９２８ｇ／リットル

次いで、該水分散液中に前記繊維構造体を浸漬しマングルで絞った（パデング法）後、熱風乾燥機を用いて１３０℃、５分間乾燥し、さらに１７０℃で１分間熱処理（キュアー）することにより、機能性繊維構造体として消臭性繊維構造体（加工剤の付着量１重量％）を得た。

該機能性繊維構造体において、機能性微粒子が繊維構造体の表面に偏在することなく、繊維構造体を構成する単糸繊維に皮膜状に付着していた。該繊維構造体の表面に位置する単糸繊維間に機能性微粒子が７０個／０．２ｃｍ^２観察された。また、単糸繊維表面に形成されたバインダー樹脂皮膜層の厚みは０．２μｍであった。

該繊維構造体の消臭率はＬ０で１００％、Ｌ３０（３０回洗濯後）で９０％と耐久性に優れた消臭性を有するものであった。布帛のソフト感も布帛の曲げ硬さで０．０４ｇｃｍ^３／ｃｍと良好であった。さらに、吸水性も５秒と親水性（非撥水性）も有していた。

［実施例２］
経糸として、総繊度５６ｄｔｅｘ／２４ｆｉｌのポリエステル延伸糸を配し、緯糸として、８４ｄｔｅｘ／３６ｆｉｌのポリエステル延伸糸を配して目付け５５ｇ／ｍ^２のタフタを製織した後、常法により黒色（Ｌ＊＝１１．３）に染色した。

一方、下記の水分散液を用意した。
［処理液の組成］
・シリカ系吸着型消臭剤 １０ｇ／リットル
（大和化学工業社製 商品名ザオバタックＰＳ−Ｂ 粒子径０．８μｍ）
・メラミン樹脂 ４０ｇ／リットル
（住友化学社製 商品名 スミテックスレジンＭ３）
・触媒 ２０ｇ／リットル
（住友化学社製 商品名ＡＣＸ）
・水 ９３０ｇ／リットル

次いで、該水分散液中に前記繊維構造体を浸漬しマングルで絞った（パデング法）後、
常圧スチーマーを用いて、９８℃の飽和蒸気中で１０分間加熱処理し、熱風乾燥機を用いて１３０℃、５分間乾燥した。

次いで、該繊維構造体を下記の濃色加工液に浸漬しマングルで絞った（パデング法）後、熱風乾燥機を用いて１３０℃、５分間乾燥し、さらに１７０℃で１分間熱処理（キュアー）した。

［濃色加工液の組成］
・深色機能剤 ４０ｇ／リットル
（北広ケミカル社製 シュワットＴＲ−４２０）
・帯電防止剤 ７ｇ／リットル
（北広ケミカル社製 ＴＡ−２６７）
・水 ９５３ｇ／リットル

さらに、スイングエースを用いて、この消臭性繊維構造体を２５℃で２０分間水洗し、機能性繊維構造体として消臭性繊維構造体（加工剤の付着量１重量％）を得た。

該機能性繊維構造体において、機能性微粒子が繊維構造体の表面に偏在することなく、繊維構造体を構成する単糸繊維に皮膜状に付着していた。該繊維構造体の表面に位置する単糸繊維間に機能性微粒子が６０個／０．２ｃｍ^２観察された。また、単糸繊維表面に形成されたバインダー樹脂皮膜層の厚みは０．１μｍであった。

該繊維構造体の消臭率はＬ０で１００％、Ｌ３０（３０回洗濯後）で９２％と耐久性に優れた消臭性を有するものであった。布帛のソフト感も布帛の曲げ硬さで０．０４ｇｃｍ^３／ｃｍと良好であった。さらに、明度指数Ｌ＊＝１０．２で均一に濃染されていた。

［比較例１］
実施例１において、０．２μｍのチタン系吸着消臭剤を用いる以外は実施例１と同様にして、消臭性繊維構造体（加工剤の付着量１重量％）を得た。

該機能性繊維構造体において、各単糸繊維にはバインダー樹脂が皮膜状に付着していたものの、機能性微粒子がバインダー樹脂に埋まってしまい、機能性微粒子はほとんど見えなかった。このとき、単糸繊維表面に形成されたバインダー樹脂皮膜層の厚みは０．２μｍであった。

該繊維構造体の消臭率はＬ０で６０％、Ｌ３０（３０回洗濯後）で４０％と消臭性に劣るものであった。布帛のソフト感は布帛の曲げ硬さで０．０４ｇｃｍ^３／ｃｍと良好であった。

［比較例２］
実施例１において、４μｍのチタン系吸着消臭剤を用いる以外は実施例１と同様にして、消臭性繊維構造体（加工剤の付着量１重量％）を得た。

該機能性繊維構造体において、機能性微粒子が繊維構造体を構成する単糸繊維に皮膜状に付着していた。該繊維構造体の表面に位置する単糸繊維間に機能性微粒子が１０個／０．２ｃｍ^２観察された。また、単糸繊維表面に形成されたバインダー樹脂皮膜層の厚みは０．２μｍであった。

該繊維構造体の消臭率はＬ０で１００％であるものの、Ｌ３０（３０回洗濯後）で２０％と耐久性に欠けるものであった。布帛のソフト感は布帛の曲げ硬さで０．０４ｇｃｍ^３／ｃｍと良好であった。さらに、明度指数Ｌ＊＝１１．０で均一に濃染されていた。

［比較例３］
実施例１において、アミノおよびポリエチレングリコール変性シリコーン水分散体とＨ末端シリコーン水分散体に変えて、疎水性架橋シリコーンバインダー（信越化学工業社製 商品名ＭＦ―２３）を使用すること以外は実施例１と同様にして、消臭性繊維構造体（加工剤の付着量１重量％）を得た。

該機能性繊維構造体において、機能性微粒子が繊維構造体を構成する単糸繊維に皮膜状に付着していた。該繊維構造体の表面に位置する単糸繊維間に機能性微粒子が７０個／０．２ｃｍ^２観察された。また、単糸繊維表面に形成されたバインダー樹脂皮膜層の厚みは０．２μｍであった。

該繊維構造体の消臭率はＬ０で１００％、Ｌ３０（３０回洗濯後）で９２％と耐久性に優れた消臭性を有するものであった。布帛のソフト感も布帛の曲げ硬さで０．０４ｇｃｍ^３／ｃｍと良好であった。しかるに、吸水性が６０秒以上と撥水性になっていた。

［比較例４］
実施例２において、消臭処理液の組成を下記のように変更し、常圧スチーマーによる飽和蒸気処理を行わないこと以外は実施例２と同様にして、消臭性繊維構造体（加工剤の付着量１重量％）を得た。

［処理液の組成］
・シリカ系吸着型消臭剤 １０ｇ／リットル
（大和化学工業社製 商品名ザオバタックＰＳ−Ｂ 粒子径０．８μｍ）
・疎水性架橋シリコーンバインダー ３０ｇ／リットル
（信越化学工業社製 商品名ＭＦ―２３）
・触媒 １５ｇ／リットル
（信越化学工業社製 商品名ＬＺ−１）
・水 ９４５ｇ／リットル

該機能性繊維構造体において、機能性微粒子が繊維構造体の表面に偏在することなく、繊維構造体を構成する単糸繊維皮膜状に付着していた。該繊維構造体の表面に位置する単糸繊維間に機能性微粒子が７０個／０．２ｃｍ^２観察された。また、単糸繊維表面に形成されたバインダー樹脂皮膜層の厚みは０．２μｍであった。

該繊維構造体の消臭率はＬ０で１００％、Ｌ３０（３０回洗濯後）で９２％と耐久性に優れた消臭性を有するものであった。布帛のソフト感も布帛の曲げ硬さで０．０４ｇｃｍ^３／ｃｍと良好であった。しかるに、布帛の濃染斑がはなはだしく、商品価値の乏しいものであった。

本発明によれば、機能性微粒子が親水性バインダー樹脂を介して付与された機能性繊維構造体であって、ソフトな風合いを損なうことなく、耐久性に優れた機能性を有する機能性繊維構造体が提供される。かかる機能性繊維構造体は非撥水性を有するので、吸水性に優れかつ他の機能加工を容易に付加することもでき、ユニフォーム、スポーツウエアー、シーツなどの用途に好適である。

本発明の機能性繊維構造体において、親水性バインダー樹脂が該繊維構造体を構成する単糸繊維に皮膜状に付着している様子を模式的に示すものである。なお、機能性微粒子の図示は省略されている。 従来の機能性繊維構造体において、繊維構造体を構成する単糸繊維が、凝集したバインダー樹脂により接着している様子を模式的に示すものである。なお、機能性微粒子の図示は省略されている。

符号の説明

１，２，３，４ 繊維構造体を構成する単糸繊維
５ 単糸繊維同士を接着しているバインダー樹脂

Claims (12)

1. 機能性微粒子が親水性バインダー樹脂を介して付着してなる繊維構造体であって、前記親水性バインダー樹脂が該繊維構造体を構成する単糸繊維に皮膜状に付着しており、前記機能性微粒子の径ｄ（μｍ）と前記親水性バインダー樹脂の皮膜厚みｔ（μｍ）との比ｄ／ｔが１．５〜１０の範囲であることを特徴とする機能性繊維構造体。
2. 機能性微粒子が金属酸化物からなる消臭性微粒子である請求項１に記載の機能性繊維構造体。
3. 機能性微粒子が光分解触媒能を有する消臭性微粒子である請求項１または請求項２に記載の機能性繊維構造体。
4. ＪＩＳ Ｌ０２１７に規定する洗濯を３０回行った後の消臭率が７０％以上である請求項２または３に記載の機能性繊維構造体。
5. 機能性微粒子の径が０．１〜２μｍの範囲である請求項１〜４のいずれかに記載の機能性繊維構造体。
6. 親水性バインダー樹脂が、親水化変性シリコーンと架橋性シリコーンとからなる親水性架橋シリコーン樹脂である請求項１〜５のいずれかに記載の機能性繊維構造体。
7. 機能性微粒子を含む親水性バインダー樹脂の付着量が繊維構造体の質量に対して０．２〜３０質量％である請求項１〜６のいずれかに記載の機能性繊維構造体。
8. 機能性繊維構造体の形態が布帛状である請求項１〜７のいずれかに記載の機能性繊維構造体。
9. 機能性繊維構造体を構成する単糸繊維がポリエステル樹脂からなる請求項１〜８のいずれかに記載の機能性繊維構造体。
10. 機能性繊維構造体を構成する単糸繊維の直径が５〜４０μｍの範囲である請求項１〜９のいずれかに記載の機能性繊維構造体。
11. 機能性繊維微粒子および親水性バインダー樹脂を含む水分散体を繊維構造体に付与した後、該繊維構造体を９８〜１００℃の飽和蒸気中で１〜２０分間加熱処理し、さらに８０〜１３０℃の温度で１〜３０分間乾燥することにより、該繊維構造体を構成する単糸繊維に前記親水性バインダー樹脂を皮膜状に付着させ、かつ前記機能性微粒子の径ｄ（μｍ）と前記親水性バインダー樹脂の皮膜厚みｔ（μｍ）との比ｄ／ｔを１．５〜１０の範囲とすることを特徴とする機能性繊維構造体の製造方法。
12. 機能性繊維微粒子および親水性バインダー樹脂を繊維構造体に付与する前および／または後に、難燃加工、吸汗加工、撥水加工、濃色加工、制電加工および蓄熱保温加工の群より選択される少なくとも１種の機能加工を付加する請求項１１に記載の機能性繊維構造体の製造方法。

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