JP2976184B2

JP2976184B2 - ポリアミド系合成繊維の親水化加工方法

Info

Publication number: JP2976184B2
Application number: JP13421596A
Authority: JP
Inventors: 糸山　　光紀; 美千代清田
Original assignee: Fuji Spinning Co Ltd
Current assignee: Fuji Spinning Co Ltd
Priority date: 1996-05-01
Filing date: 1996-05-01
Publication date: 1999-11-10
Anticipated expiration: 2016-05-01
Also published as: JPH09296369A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はポリアミド系合成繊
維に耐久性の優れた親水性能を付与する加工方法に関す
る。さらに詳しくは、キトサンのような多糖を用いて、
レッグ製品やランジェリー製品，外着用品，家庭用品等
へ利用するのに安定であって好適な親水性能を、ポリア
ミド系合成繊維に付与する加工方法を提供するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】ポリアミド系合成繊維は、天然系繊維に
比べ強度や耐久性といった物理的特性，加工特性に優れ
ているが、疎水性が高いことから、吸水性，吸湿性に劣
り、特に肌と直接接するパンティストッキング，ソック
ス，タイツ等のレッグ製品や、スリップ，パンティ，ネ
グリジェ，ペチコート，キャミソール等のランジェリー
製品に用いた場合は、ムレ感やベタツキ感といった不快
感を与えるという欠点を有する。

【０００３】この様な問題を解決するには、該繊維を、
糊剤を含む親水性物質の溶液に含浸またはこの溶液をス
プレー処理等により該繊維に塗布して、該繊維上に親水
性物質を付与する方法が一般に知られている。また、特
開平７−９０７７４号公報に親水性の酸性基を有するビ
ニル系モノマーをグラフト重合し、更に親水性の樹脂を
付与する方法が開示されている。

【０００４】更に、近年では、天然多糖の持つ風合い改
善性や機能性，安全性，生分解性等が好感を与えること
から、これらの素材を合成繊維に付与する試みがなされ
ている。多糖は親水性高分子であることから、上述の問
題解決法の親水性物質として用いると、合成繊維表面上
に比較的強固に固着させることができ、他の天然系親水
性物質よりも洗濯耐久性に優れる傾向がある上、吸収し
た水分の放出速度も比較的早く、ムレ感やベタツキ感が
効果的に抑えられることから、合成繊維の親水化加工に
広く利用されている。中でも、多糖の一種であるキトサ
ンおよびその誘導体を合成繊維に固着すると、繊維上に
て特に安定でかつ高い親水性を得ることができ、しか
も、染色性の改善や抗菌性，生体適合性をも付与できる
ため、近年その研究が多くなされている。

【０００５】例えば、特開平３−７６８０１号公報に
は、粉体状キトサンを熱可塑性の合成樹脂と混合し、布
地に付着する方法が、また、特開平７−２２９０６４号
公報には基布をキトサンとポリペプチドを含有する溶液
で処理する方法が記載されている。しかしながら、この
ようにポリアミド系繊維にキトサンを単に付着せしめる
方法においては、洗濯による多糖の剥離は避けられず、
繰り返し使用に充分耐えられないという欠点があった。

【０００６】また、特開平３−７６８７１号公報及び特
開平４−２５７３０１号公報には、多糖であるキトサン
の脱落を防止するために、種々の架橋化試薬による架橋
化処理を提案しているが、架橋化処理を多糖であるキト
サンの繊維製品への付着と同時またはその後に行ってい
る。そのため、架橋化試薬が該繊維と合成樹脂，合成樹
脂同士，多糖であるキトサン同士を橋かけする割合が高
くなってしまい、多糖であるキトサンが該繊維と架橋す
る機会が少ないことから、架橋に関与していない部分が
洗濯により漏出してしまい、一方架橋化試薬の添加量を
多くし、キトサンと多く反応させるようにすると、風合
いを極度に悪くしてしまうという欠点があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の如き
欠点を解消すべくポリアミド系合成繊維を酸で部分加水
分解させて、グリシジルエーテル基又はカルボキシル基
を導入し、キトサンのような多糖をこれらの官能基を介
して直接該繊維上に保持させ、洗濯後も親水性能を維持
し、繰り返しての使用に充分耐えられ、風合いにも優れ
たポリアミド系合成繊維の親水化加工方法を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【発明を解決するための手段】本発明者らは、ポリアミ
ド系合成繊維を酸水溶液で処理することにより、該繊維
上に架橋化試薬が反応しやすい部位を形成させ、次いで
グリシジルエーテル基またはカルボキシル基を複数有す
る架橋化試薬水溶液を反応させて、該繊維上にグリシジ
ルエーテル基またはカルボキシル基を共有結合により配
位させ、これに多糖水溶液を反応させると、該繊維上に
架橋化試薬を介して共有結合により多糖が結合されるの
で、得られた該繊維が長期にわたり、優れた親水性を具
備することを見い出し本発明に至った。即ち、本発明
は、ポリアミド系合成繊維を酸水溶液処理し、次いでグ
リシジルエーテル基またはカルボキシル基を複数有する
架橋化試薬水溶液で処理し、更に多糖水溶液で処理する
ことを特徴とするポリアミド系合成繊維の親水化加工方
法であり、更に、多糖水溶液がキトサン酸塩水溶液であ
るポリアミド系合成繊維の親水化加工方法を提供するも
のである。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明で用いられるポリアミド系
合成繊維は、通常の６−ナイロン、６，６−ナイロン、
６，１０−ナイロン、ポリアミノ酸等の合成繊維のいず
れでも良い。また、該繊維の形態も糸状，編織布状，不
織布状等のいずれであっても良く、ポリウレタンを芯糸
にし、該繊維で被覆したものや、該繊維が５０％以上で
それ以外の繊維、例えばポリエステル，アクリル，ポリ
ウレタン，ポリプロピレン，ポリエチレン等の合成繊
維、木綿，絹，ウール，麻，パルプ等の天然繊維、ビス
コースレーヨン，銅アンモニアレーヨン，リヨセル，ア
セテート等の再生セルロース繊維等が混繊あるいは交編
織されているもので、これらの繊維は酸処理，アルカリ
処理に耐えうるものが好ましい。そして、予め染色工程
を施したものでも良い。

【００１０】本発明では、先ずポリアミド系合成繊維を
酸水溶液で部分加水分解処理する。即ち、２〜３０重量
％、より好ましくは５〜２０重量％の酸水溶液に４０〜
８０℃にて３０〜１２０分間浸漬した後、５〜３０分間
充分水洗する。その後、０．５〜２重量％のアルカリ水
溶液で中和し、次いで５〜３０分間充分水洗して脱水
し、必要に応じて乾燥処理する。

【００１１】この時、使用する酸水溶液の酸は特に限定
されず、硫酸、塩酸、硝酸、リン酸等が挙げられるが好
ましくは硫酸を使用する。また中和に使用するアルカリ
についても特に限定されず、水酸化ナトリウム，水酸化
カリウム，アンモニア等が挙げられるが水酸化ナトリウ
ムの使用が好ましい。この処理により、該繊維が部分加
水分解され、該繊維上に架橋化試薬の反応しやすい部位
が形成される。

【００１２】次に、上記のように部分加水分解された繊
維をグリシジルエーテル基またはカルボキシル基を複数
有する架橋化試薬で処理する。即ち、０．０５〜１０重
量％、より好ましくは０．１〜５重量％の架橋化試薬水
溶液に３０〜８０℃にて１０〜１２０分浸漬した後、５
〜３０分間充分水洗して脱水し、必要に応じて乾燥処理
する。この時、反応の進行を促進するような触媒を併せ
て添加しても良い。

【００１３】この時使用するグリシジルエーテル基また
はカルボキシル基を複数有する架橋化試薬水溶液の架橋
化試薬としては、特に限定されるものではないが、具体
的にグリシジルエーテル基を複数有するものとしては、
エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレ
ングリコールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリ
シジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジ
ルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエ
ーテル等が挙げられ、好ましくはエチレングリコールジ
グリシジルエーテルが挙げられ、またカルボキシル基を
複数有するものとしては、マロン酸，マレイン酸，フマ
ル酸，コハク酸，リンゴ酸，シトラコン酸，グルタール
酸，アジピン酸，ピメリン酸，スベリン酸，セバシン
酸，フタル酸，メリト酸，マレイン酸−メチルビニルエ
ーテル共重合体，シトラコン酸−メチルビニルエーテル
共重合体、及びこれらの酸無水物，酸ハロゲン化物等の
誘導体も挙げられ、好ましくは無水マレイン酸−メチル
ビニルエーテル共重合体が挙げられる。これらは単独で
使用しても２種類以上を混合して用いても良い。この処
理により、該酸処理したポリアミド系合成繊維にジグリ
シジルエーテル基またはカルボキシル基が共有結合によ
って配位される。

【００１４】次に、上記ポリアミド系繊維を多糖で処理
するが、その方法は、０．０５〜５重量％、より好まし
くは０．１〜１重量％の多糖水溶液に３０〜８０℃にて
１０〜１２０分間浸漬した後、５〜３０分間充分水洗し
て脱水し、乾燥処理をする。この時、反応の進行を促進
するような触媒として、例えば、グリシジルエーテル基
が配位している場合は、ホウフッ化亜鉛を、カルボキシ
ル基が配位している場合は、酢酸ナトリウムを、夫々、
０．０５〜５重量％併せて添加しても良い。この処理に
より、架橋化試薬を介して共有結合で多糖が保持され
る。

【００１５】この時使用される多糖水溶液の多糖として
は、澱粉，セルロース，キチン，キトサン，ヒアルロン
酸，アルギン酸，カラギーナン，寒天，グアーガム，ロ
ーカストビーンガム，タラガム，コンニャクマンナン，
ペクチン，アラビヤガム，タマリンドガム，キサンタン
ガム，ゲランガム，ウェランガム，ラムザンガム，プル
ラン，カードラン等及びこれらの誘導体のうち、ｐＨ３
〜１１、温度３０〜８０℃の範囲内で水溶性であるもの
であれば特に限定されるものではなく、これらは単独で
使用しても２種以上を混合して用いても良いが、ジエチ
ルアミノエチル化セルロース，ヒドロキシプロピル化セ
ルロース，カルボキシメチル化セルロース，ヒアルロン
酸，キトサン，ジエチルアミノエチル化キトサンを用い
るのが好ましい。キトサンを用いるときはギ酸，塩酸，
酢酸，乳酸，リンゴ酸等の水溶液に溶解したキトサン酸
塩水溶液として用いるのが好適である。

【００１６】このように本発明の方法で得られたポリア
ミド系合成繊維の親水化加工繊維は、架橋化試薬が該繊
維に直接結合し、該繊維上の架橋化試薬を介して共有結
合によりキトサンのような多糖が保持されているため、
優れた親水性を発揮すると共に、洗濯しても親水性が保
持できるという特徴を有し、繰り返し使用することがで
きるものとなる。また、風合いにも優れ、先染等がなさ
れていない時は、更に通常の染色加工を行ってもその性
能は充分維持される。

【００１７】

【実施例】以下、本発明について実施例により具体的に
説明するが、本発明はこの範囲に限定されるものではな
い。尚、実施例に記載した濃度は重量％で示し、各測定
値は次の方法で測定した。

【００１８】（洗濯処理）ＪＩＳＬ０２１７−１９
９５「繊維製品の取り扱いに関する表示記号及び表示方
法」２．１．（１）洗い方番号１０３に準じて行った。

【００１９】（吸湿率の測定）温度３５℃、湿度９０％
にセットした恒温恒湿機内に、４．５cm×４．５cmの試
験布をふたを開けた秤量瓶に入れ、６０分後に秤量瓶の
ふたを閉めて取り出し、重量を測定した。予め何も入れ
ない秤量瓶のふたを閉めた際の重量を測定しておき、こ
れらの重量の差から吸湿量を求め、試験布の絶乾重量の
比から次式で吸湿率を求めた。

【数１】

【００２０】（放湿率の測定）温度２５℃、湿度６０％
の室内に置いたＭｇ（ＮＯ₃）₂飽和溶液入りデシケー
タ内に、既述の吸湿率の測定を行った試験布をふたを開
けた秤量瓶ごと入れ、６０分後の重量を測定した。吸湿
性と同様に計算して、放湿率を求めた。

【００２１】（風合いの評価）５名のパネラーにより以
下の基準で未処理布と比較して評価し、最も多い判定を
風合いの評価結果とした。 ◎：大変良い ○：良い △：どちらとも言えない
×：悪い

【００２２】《実施例１》４．５cm×４．５cmの６，６
−ナイロン織物の７つの試験片（７０ｄ：経，緯計２１
０本／inch）を２．５，５，１０，１５，２０，２５％
の硫酸水溶液１００mlに夫々入れ、８０℃で１時間処理
した後に１％水酸化ナトリウム水溶液で中和後水洗，脱
水した。これらの各試験片をエチレングリコールジグリ
シジルエーテル（商品名：デナコールＥＸ−８１０，ナ
ガセ化成工業（株）製）の１％水溶液１００mlに入れ、
５０℃，１時間処理し、充分水洗，脱水後、０．１％キ
トサン酢酸塩水溶液１００mlに入れ、８０℃，１時間処
理し、充分水洗，乾燥して試料Ｎｏ．１〜６を得た。ま
た、比較として、硫酸水溶液処理と中和処理を行わず、
その後の操作を同様に行い試料Ｎｏ．７を得た。得られ
た各試料について、吸・放湿率と風合いの評価の結果を
表１に示す。

【００２３】

【表１】

【００２４】表１より、２５％硫酸水溶液で処理した試
料Ｎｏ．６は、吸・放湿率には優れていたが、走査電子
顕微鏡で観察したところ、繊維表面が溶けた状態になっ
ており、硫酸水溶液処理によって分解が進み、風合いも
堅くなった。また、硫酸水溶液濃度が２．５％の試料Ｎ
ｏ．１では洗濯後に吸・放湿率が落ちており、硫酸水溶
液処理が不十分であった。硫酸水溶液処理と中和処理し
ない試料Ｎｏ．７では、試料Ｎｏ．１と同様に洗濯後に
性能が低下している。試料Ｎｏ．２〜５ではいずれも未
処理のものに比べて、硫酸水溶液処理の悪影響もなく、
吸・放湿性が上昇しており、風合いも良く、洗濯後でも
その性能が維持され、キトサンが６，６−ナイロン織物
に固着されていることが明らかである。

【００２５】《実施例２》４．５cm×４．５cmの６，６
−ナイロン織物（７０ｄ：経，緯計２１０本／inch）の
６つの試料片を夫々５００mlの１５％硫酸水溶液に入
れ、８０℃で１時間処理をした後に１％水酸化ナトリウ
ム水溶液で中和後水洗，脱水した。これらの各試験片を
夫々０．０５，０．１，０．５，１，５，１０％のエチ
レングリコールジグリシジルエーテル水溶液１００mlに
入れ、８０℃，１時間処理した。充分水洗，脱水後、夫
々を０．１％キトサン酢酸塩水溶液１００mlに入れ、８
０℃，１時間処理し、充分水洗，乾燥して試料Ｎｏ．８
〜１３を得た。得られた各試料について、吸・放湿率と
風合いの評価の結果を表２に示す。

【００２６】

【表２】

【００２７】表２より、試料Ｎｏ．８ではキトサン酢酸
塩溶液処理した効果がほとんど見られないが、試料Ｎ
ｏ．９〜１３はキトサン酢酸塩溶液処理によって未処理
のものと比較して吸・放湿率が向上している。しかしな
がら、試料Ｎｏ．１２と１３ではほとんど変化が見られ
ず、５％以上の架橋試薬水溶液を使用しても効果がない
ことが明らかである。

【００２８】《実施例３》実施例２のエチレングリコー
ルジグリシジルエーテル水溶液の代りに無水マレイン酸
−メチルビニルエーテル共重合体（商品名ＧＡＮＴＲＥ
ＺＡＮ、五協産業（株）製）水溶液を用いた以外は実
施例２と同様の方法によって、試料Ｎｏ．１４〜１９を
得た。得られた各試料について、吸・放湿率と風合いの
評価の結果を表３に示す。

【００２９】

【表３】

【００３０】表３より、試料Ｎｏ．１４ではキトサン酢
酸塩溶液処理した効果がほとんど見られないが、試料Ｎ
ｏ．１５〜１９はキトサン酢酸塩溶液処理によって未処
理のものと比較して吸・放湿率が向上している。しかし
ながら、試料Ｎｏ．１８と１９ではほとんど変化が見ら
れず、５％以上の架橋試薬水溶液を使用しても効果がな
いことが明らかである。

【００３１】《実施例４》ポリウレタン弾性繊維を芯と
し、６，６−ナイロンで被覆したフィラメントツイスト
ヤーンで編成したパンティストッキング６足より５足の
試料を１０ｌの１５％硫酸水溶液に入れ、８０℃で１時
間処理した後に１％水酸化ナトリウム水溶液で中和後水
洗，脱水した。これら各試料を０．１％の無水マレイン
酸−メチルビニルエーテル共重合体（商品名ＧＡＮＴＲ
ＥＺＡＮ、五協産業（株）製）水溶液に入れ、８０
℃，１時間処理した。充分水洗後、夫々１足づつを０．
０５，０．１，０．５，１，２％のキトサン酢酸塩水溶
液１００mlに加え、８０℃，１時間処理し、充分水洗，
脱水後乾燥し試料Ｎｏ．２０〜２４を得た。得られた各
試料について、吸・放湿率と風合いの評価の結果を表４
に示す。

【００３２】

【表４】

【００３３】表４より、試料Ｎｏ．２０〜２４の吸・放
湿率が未処理のものと比較して明らかに向上したが、キ
トサン酢酸塩水溶液の濃度が０．０５％の試料Ｎｏ．２
０では十分な効果は得られず、２％以上の試料Ｎｏ．２
４ではキトサン酢酸塩水溶液の濃度を増やしても効果が
変わらなくなることが明らかである。試料Ｎｏ．２１〜
２３を着用した処、未処理のパンティストッキングに比
較してムレ感がなかった。

【００３４】

【発明の効果】本発明のポリアミド系合成繊維の親水化
加工方法は、該繊維を酸処理した後、架橋化試薬水溶液
で処理し、これを多糖水溶液で処理する方法であり、親
水化に優れ、耐洗濯性もあり風合いも向上させる効果を
発揮する。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリアミド系合成繊維を酸水溶液処理
し、次いでグリシジルエーテル基またはカルボキシル基
を複数有する架橋化試薬水溶液で処理し、更に多糖水溶
液で処理することを特徴とするポリアミド系合成繊維の
親水化加工方法。
【請求項２】多糖水溶液がキトサン酸塩水溶液である
請求項１記載のポリアミド系合成繊維の親水化加工方
法。