JP2006124866A - 繊維用加工剤およびそれを用いた繊維製品ならびに繊維布帛類の加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コートやゴルフパンツ、ウインドブレーカー、カジュアルウエアなどの繊維製品において、環境汚染問題視されているフッ素系の化合物を用いることなく、洗濯耐久性のある良好な撥水性を付与するための加工剤、加工方法の提供、ならびに それを用いて処理をした繊維製品の提供を課題とする。
【解決手段】シリコン系化合物、ワックス系化合物、ワックス−ジルコニウム系化合物、アルキレン尿素系化合物、脂肪族アマイド系化合物の少なくとも１種とカルボジイミド、グリオキザール、メラミン、イソシアネート、エポキシ、ジアルデヒド系化合物などの架橋剤を 少なくとも１種、組み合わせて繊維、繊維布帛を処理・加工する。
【選択図】 なし

Description

本発明はコート、ゴルフパンツ、カジュアルウエアなどの繊維製品に対し、環境汚染問題視されているフッ素系の化合物を用いること無く、洗濯耐久性の高い撥水性能を付与することを目的とする。

これまでに繊維製品に関するフッ素系化合物を用いない撥水加工技術は、様々な検討がなされ、それに伴う加工剤、加工技術が いろいろ 出されており、公知技術としては、以下の特許文献１〜２に記載されているものが挙げられるが、いずれも本発明の目的を達成できるものではない。

特公昭６０−２２１０３ 特開２０００−２１２８９１

具体的には、フッ素系以外の撥水剤としてシリコン系化合物、パラフィン・ワックス化合物、ワックス−ジルコニウムエマルジョン、脂肪酸アミド誘導体、アルキルエチレン尿素系、ウエルナー型錯塩系化合物などを布帛に付与し、乾燥を行い、熱処理をして布帛に撥水性を付与する方法は よく知られている。しかしながら、これらの薬剤で処理をした布帛は薬剤の種類、加工方法によって性能は異なるが、良好なものでも家庭洗濯を１０回程度 行うと撥水効果が低下し恒久的に撥水効果を持続することは困難であり、また 水洗濯 および ドライクリーニングの両方の処理に対して耐久性を有するものも少ない。さらに 撥水加工を行う際、非処理布帛に微量の不純物 例えばワックスなどの繊維自体の不純物、界面活性剤などの布帛の染色加工上の不純物が残留していると撥水効果が低下し、十分な耐久性が得られない場合が多く、撥水加工を行うときは非処理布帛を十分洗浄して不純物を完全に取り除く必要があり、実際の加工においては困難な作業となっている。

本発明はコートやゴルフパンツ、カジュアルウエアなどの繊維製品において、環境汚染問題視されているフッ素系の化合物を用いることなく、洗濯耐久性のある良好な撥水性能を付与するための加工剤、加工方法の提供、ならびに それを用いて処理をした繊維製品の提供を課題とする。

前記の課題を達成するために、シリコン系化合物、ワックス系化合物、ワックス−ジルコニウム系化合物、アルキレン尿素系化合物、脂肪族アマイド系化合物の少なくとも１種と架橋剤を組み合わせて繊維、繊維布帛を処理・加工するものである。

かかるフッ素系化合物を含まない加工剤で処理・加工をすることにより、繊維・繊維布帛は洗濯耐久性の良好な撥水性能が付与できる。

本発明ではシリコン系化合物、ワックス系化合物、ワックス−ジルコニウム系化合物の少なくとも１種（Ａ）、および／又は、アルキレン尿素系化合物、脂肪族アマイド系化合物の少なくとも１種（Ｃ）、ならびに 架橋剤(B)を加工剤の主成分とする。

本発明に言う シリコン系化合物（Ａ）とは、メチルハイドロジエンポリシロキサン、ジメチルシロキサン、反応型（ＯＨ基）ジメチルポリシロキサンなどのシリコン系化合物を言うが、これに限定されるものではない。

また、ワックス系化合物（Ａ）とは、通常の蝋などのワックスを始め、合成パラフィンワックス、パラフィン蝋などを言うが、これに限定されるものではない。なお、合成パラフィンでは低融点のもの、高融点のものなど いろいろあるが、高融点のパラフィン・ワックスが好適である。また パラフィンにアクリル酸エステル系の重合物を共存させた変性物も本発明の目的を達成させるために活用できる。

また、ワックス−ジルコニウム化合物（Ａ）とは、前述のワックス系化合物とジルコニウム系化合物、具体的には酢酸ジルコニウム、塩酸ジルコニウム、硝酸ジルコニウム、水酸化カリなどによる塩基性ジルコニウムなどを反応させたものを言う。

次に、アルキレン尿素系化合物（Ｃ）とは、オクタデシルエチレン尿素 あるいは、それの変性物を言う。

また、脂肪酸アマイド系化合物（Ｃ）とは、Ｎ−メチロールステアリルアマイド、あるいは それの変性物などの高級脂肪酸アマイド誘導体を言う。

本発明に言う架橋剤（Ｂ）とは、カルボジイミドならびに その誘導体であるカルボジイミド系化合物、尿素とグリオキザール、ホルムアルデヒドとの反応物、あるいは ジメチル尿素とグリオキザールの反応物の如きグリオキザール系化合物、ヘキサメチロールメラミン、トリメチロールメラミンなどのメラミン系化合物、

イソシアネート系架橋剤としては、トリイソシアネート化合物、ジイソシアネート化合物がよく、それらのポリイソシアネート化合物でも良い。
具体的には、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレントリイソシアネート、リジンエステルトリイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、トルエンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなどがあるが、特にヘキサメチレンジイソシアネートのトリスビュレット変性体などのヘキサメチレンジイソシアネートの変性物であるトリイソシアネート化合物が好ましい。

また、エポキシ系化合物、多官能型などのアジリジン系化合物、ジアルデヒド系化合物、オキサゾリン系化合物、酢酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、塩酸アルミニウムなどのアルミニウム系化合物、炭素数が１〜４のアルキル基を有するチタンやアルミニウムのアルコキシド化合物などの有機金属系化合物、さらには、ワックス−ジルコニウム系化合物以外の撥水性化合物原体に対し、酢酸ジルコニウム、塩酸ジルコニウム、硝酸ジルコニウム、塩基性ジルコニウムなどのジルコニウム系化合物なども本発明に言う架橋剤を意味する。

本発明に於て、シリコン系化合物 あるいは ワックス系化合物、ワックス−ジルコニウム系化合物（Ａ）と、架橋剤（Ｂ）とを併用して用いることにより、撥水性能の洗濯耐久性を向上させるものであるが、具体的にはハイドロジェンポリシロキサン または、ＯＨ基を有する反応性ジメチルポリシロキサンにカルボジイミドを併用する方法、あるいは パラフィンワックスに酢酸ジルコニウム または 塩酸ジルコニウムとイソシアネート系架橋剤を併用する方法、さらには パラフィンワックスに酢酸アルミニウムとイソシアネート系架橋剤を併用する方法などが上げられる。

また、本発明に於てアルキレン尿素系化合物、脂肪酸アマイド系化合物（Ｃ）と架橋剤（Ｂ）を併用して加工をするが、具体的にはオクタデシルエチレン尿素にグリオキザール系化合物 および／もしくは メラミン系化合物を併用する方法、また Ｎ−メチロールステアリルアマイドにグリオキザール系化合物 および／または メラミン系化合物を併用する方法などがある。

さらに 本発明では、シリコン系化合物、ワックス系化合物、ワックス−ジルコニウム系化合物の少なくとも１種（Ａ）ならびに アルキル尿素系化合物、脂肪酸アマイド系化合物の少なくとも１種（Ｃ）と架橋剤（Ｂ）を併用するが、具体的にはＯＨ基含有ジメチルシリコンにＮ−メチロールアクリルアマイド ならびに カルボジイミドを併用して用いる方法、さらには パラフィンワックスの酢酸ジルコニウム反応物にオクタデシルエチレン尿素ならびにイソシアネート系化合物を併用して用いる方法などがある。

本発明に於て、前述したような方法で繊維用加工剤を製造するが、それらの加工剤を用いて繊維に加工剤を付与する方法としては次のような方法がある。すなわち 前述の方法で製造した加工剤を浸漬法、パディング法、印捺法、コーティング法、スプレー法などで繊維布帛に付与した後、風乾もしくは熱乾燥させる。この時点で 既に洗濯耐久性に優れた撥水性能が付与できるが、さらには 乾燥後の布帛を１００℃以上望ましくは１５０℃以上の温度で熱処理を施すと さらに 繊維布帛に対し洗濯耐久性に優れた撥水性能が付与できる。

なお、かかる加工品は洗濯によっても撥水性能の耐久性が持続するが、より効果的には洗濯後に６０℃以上の熱を掛けると より一層 撥水性能が回復して良好な性能維持が図れる。

本発明の加工剤を用いて加工するに際し、適用素材としては特に限定しないが、合成繊維ではポリエステル系合成繊維、ポリアミド系合成繊維、天然素材としては、木綿、麻、絹、羊毛などの素材、ならびに それらと合成繊維との混紡、交織物、さらにはレーヨンなど半合成繊維 ならびに それと 天然繊維、合成繊維との混紡、交織物が上げられる。形態としては糸、綿の形態、また 織物、編物、不織布などの布帛の形態など いずれの形態でも良い。

本発明に於て、かかる加工剤を用いて加工する製品形態としては、通常のコート、レインコート、スキーウエア、ゴルフパンツ、ウインドブレーカーなどのアウトドア用スポーツウエア、一般カジュアルウエア、帽子、シューズ、ディスポーザブルなメディカル用衣料、ならびに各種作業衣などの衣料品、あるいは 傘、テント、農業用シートカバー、建築・土木用シートカバーなどの製品に適用できる。

以下 実施例を持って さらに本発明内容を説明する。なお、本発明に言う撥水度とはＪＩＳ−Ｌ−１０９２スプレー法に基づいて測定を行った。

メチルハイドロジェンポリシロキサンの非イオン系界面活性剤による乳化物（パラシリコンＳＹ−３０Ｅ：大原パラヂウム化学（株）社製）１０部、2官能型エポキシ架橋剤１部、残りが水でトータル１００部の加工液を調液した。かかる加工液にポリエステル１００％加工糸織物を浸し、マングルにて絞り率が１００％になるように絞った。次いで １００℃で予備乾燥後、１６０℃で１分間熱処理をした。このものの撥水度は１００であった。なお 家庭用洗濯機で洗濯後、タンブルドライヤーで乾燥する作業を繰り返し２０回実施した後の撥水度を測定したところ９０であり、撥水度の洗濯耐久性が良好であることが確認できた。

比較例１
実施例１の加工液作成において、２官能型のエポキシ系架橋剤を添加しないものを調液し、後は実施例１と同様に加工を行った。撥水度は家庭洗濯前が１００と良好であったが、家庭洗濯２０回後の撥水度は５０と大幅に低下し、あまり良くなかった。
（実施例２、３、４、５）

、（比較例２）
パラフィンワックス５０部、酢酸ジルコニウム１０部、アニオン・非イオン系界面活性剤１０部、残りが水でトータル１００部とした加工剤を作製した。かかる加工剤１０部、下記架橋剤を2部、残りが水でトータル１００部の加工液を調整した。かかる加工液にポリアミド系合成繊維１００％からなるフィラメント織物を浸漬し、マングルにて絞り率が１００％になるように絞り、１００℃で予備乾燥後、１６０℃で１分間熱処理をした。これらの家庭洗濯前後の撥水度は下表の通りであり、洗濯耐久性は良好であった。
なお、比較として本実施例において、架橋剤を全く加えない水準を作って実施例と同様に加工したが、洗濯耐久性の乏しいものになった。

（実施例6）

オクタデシルエチレン尿素（パラヂウムＲＣ：大原パラヂウム化学(株)社製））１５０ｇ／ｌ、グリオキザール樹脂（パラレヂンＬＦニュー：大原パラヂウム化学(株)社製）２０ｇ／ｌ、３官能型イソシアネート架橋剤（ＰＧＥ：大原パラヂウム化学(株)社製）５ｇ／ｌからなる加工液を調整した。かかる加工液に木綿１００％のブロード織を浸し、マングルにて絞り率が１００％になるように絞り、次いで１００℃で予備乾燥後、１６０℃で１分間熱処理をした。このものの撥水度は良好で、加工上がりで９０、家庭洗濯（タンブルドライヤー）２０介護で９０であった。
（実施例７）

、（比較例３）
高級脂肪酸アマイド誘導体（大原パラヂウム化学（株）社製）１００ｇ／ｌ、カルボジイミド（日清紡社製）１０ｇ／ｌ、酢酸ジルコニウム（日本軽金属（株）社製）１０ｇ／ｌからなる加工液を調整した。かかる加工液にポリエステル繊維５０％、木綿５０％からなるブロード織物を浸漬し、後は実施例６と同様に加工をした。かかる加工織物の撥水度は加工上がりの家庭洗濯前が９０、家庭洗濯・タンブルドライヤー２０回繰り返し品が８０であった（実施例）。一方 参考として本実施例中の架橋剤を入れない加工液で、後は本実施例と同様に加工した織物の撥水度は洗濯前が８０、洗濯後は０であった（比較例３）。

Claims (7)

1. シリコン系化合物、ワックス系化合物、ワックス−ジルコニウム系化合物の少なくとも１種（Ａ）と、架橋剤（Ｂ）を主成分としてなる繊維用加工剤
2. アルキレン尿素系化合物、脂肪族アマイド系化合物の少なくとも１種（Ｃ）と、架橋剤（Ｂ）を主成分としてなる繊維用加工剤
3. シリコン系化合物、ワックス系化合物、ワックス−ジルコニウム系化合物の少なくとも１種（Ａ）と、アルキレン尿素系化合物、脂肪族アマイド系化合物の少なくとも１種（Ｃ）、ならびに 架橋剤（Ｂ）からなる繊維用加工剤
4. 架橋剤（Ｂ）が、カルボジドイミド系化合物、グリオキザール系化合物、メラミン系化合物、イソシアネート系化合物、エポキシ系化合物、アジリジン系化合物、アルミニウム系化合物、有機金属系化合物、ジアルデヒド系化合物、オキサゾリン系化合物の少なくとも１種であり、また、ワックス−ジルコニウム系化合物以外の（Ａ）化合物に対しては、ジルコニウム系化合物であってもよい事を特徴とする請求項１〜３に記載の繊維用加工剤
5. シリコン系化合物、ワックス系化合物、ワックス−ジルコニウム系化合物の少なくとも１種（Ａ）ならびに／もしくは、アルキル尿素系化合物、脂肪族アマイド系化合物の少なくとも１種（Ｃ）と架橋剤（Ｂ）からなる繊維用加工剤が付着あるいは固着してなる繊維製品
6. シリコン系化合物、ワックス系化合物、ワックス−ジルコニウム系化合物の少なくとも１種（Ａ）ならびに／もしくは、アルキル尿素系化合物、脂肪酸アマイド系化合物の少なくとも１種（Ｃ）、ならびに 架橋剤（Ｂ）からなる繊維用加工剤を繊維布帛類に浸漬法、パディング法、印捺法、コーティング法、スプレー法で付着後、乾燥・熱処理をすることを特徴とする繊維布帛類の加工方法
7. 請求項６項の方法で加工した布帛からなる繊維製品を洗濯後、６０℃以上の熱を掛けることを特徴とする繊維布帛類の加工方法