JP3615827B2 - 制電性および撥水性を有する繊維布帛およびその製造方法 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、制電性および撥水性を有する繊維布帛およびその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
合成繊維は疎水性であるが、撥水機能を発揮するほどその疎水性が強力であるものは数少なく、撥水機能を発揮できるものとしてはパーフルオロエチレン繊維よりなる繊維構造物が挙げられる程度である。従って、通常、合成繊維構造物にパーフルオロアルキル基を主要構成成分として含む有機化合物を付与し、熱処理することによって撥水性能の付与が行われる。しかし、合成繊維構造物、特にこれらの撥水加工物は、一般に、静電気を蓄積し易い性質を持ち、衣類のまとわりつき、ほこりの吸着、火花放電等の諸現象が起こり易く、縫製時や着用時に障害になることが多い。また、時には、高電圧で帯電し、その放電により着用者に不快感を与えることもある。
【0003】
合成繊維構造物、特にこれらの撥水加工物のこのような欠点を取り除くため、従来、フッ素系撥水剤にカチオン系帯電防止剤、非イオン系帯電防止剤、有機アミン塩、無機塩等の水系帯電防止剤を、撥水加工剤と併用する方法が、通常行われている。しかし、これらの水系帯電防止剤は、良好な初期制電性能を示すが、洗濯耐久性に劣るものであった。
【0004】
また、天然繊維に関していえば、天然繊維は親水性であり、その吸湿作用により静電気を蓄積しにくいが、洗濯耐久性の良好な撥水性能を付与することは困難であった。
このように、繊維布帛に洗濯耐久性のある制電性と撥水性を同時に付与することは、非常に困難であり、従来においては満足すべき性能の繊維布帛を与えることのできる処理方法は存在しなかった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上述の如き従来技術の問題点を解消し、洗濯耐久性のある制電性および撥水性を有する繊維布帛を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、合成繊維表面に撥水剤および下記の成分1、2および3のグラフト重合体よりなる皮膜を有し、または撥水剤よりなる皮膜と下記成分1、2および3のグラフト重合体よりなる皮膜とを有することを特徴とする制電性および撥水性を有する繊維布帛を提供する。
1.下記式(1)、(2)または(5)で示される2官能性単量体
【0007】
【化2】
【0008】
〔上式中、Rは−C(CH3 )2 −、−SO2 −または−Cn H2n−(ここでnは1〜6の整数を表す)を表し、ZはHまたは−CH3 を表し、aおよびbはそれぞれa+bが0〜50となるような0または正の整数であり、xおよびyはそれぞれx+yが0〜30となるような0または正の整数である。ただし、a+b+x+yは10以上であるものとする。〕
2.水酸基、カルボキシル基、アミノ基、スルホン酸基またはリン酸基を含む単量体
3.アジリジン基を含む単量体またはアジリジン基を2個以上含む多官能性単量体
本発明の繊維布帛においては、撥水剤と上記成分1〜3のグラフト重合体よりなる薄い皮膜、または撥水剤の皮膜と上記成分1〜3のグラフト重合体よりなる薄い皮膜が布帛を構成する繊維表面を包み込んでいるので、この表面重合体皮膜は水にもはや溶解乃至脱落することがなく、洗濯耐久性のあるものとなる。
【0009】
本発明において、上記皮膜が形成される合成繊維とは、ポリエステル、ナイロン、アクリルなどの一般の合成繊維である。これらの合成繊維は、木綿、レーヨン、麻などのセルロース繊維、アセテート、トリアセテートなどの半合成繊維等の各種繊維との混紡または混繊品であってもよい。そのような繊維の布帛は、織物、編物、不織布などの形態にあってよい。
【0010】
上記の如き本発明の繊維布帛は、下記の方法により製造することができる。
すなわち、第1の方法は、撥水剤の水溶液に上記の成分1、2および3を添加して得られた処理液を繊維布帛に付与し、この布帛上で重合させて、布帛を構成する合成繊維表面に架橋性被膜を形成させる方法である(以下、A法という)。
第2の方法は、上記の成分1、2および3を含む水性処理液を繊維布帛に付与し、この布帛上で重合させて、布帛を構成する合成繊維表面に架橋性被膜を形成させた後、さらにこの布帛を撥水剤を含む水系および/または溶剤系処理液で処理する方法である(以下、B法という)。
【0011】
第3の方法は、撥水剤の水溶液に上記の成分1、2および3を添加して得られた処理液を繊維布帛に付与した後、この布帛上で重合させて、布帛を構成する合成繊維表面に架橋性被膜を形成させた後、さらにこの布帛を撥水剤を含む溶剤系処理液で処理する方法である(以下、C法という)。
上記のB法およびC法で用いられる撥水剤の水性処理液には、一般に用いられる撥水加工のための処理液と同様に、通常の架橋剤や帯電防止剤が添加されていてもよい。
【0012】
本発明に従う上記A法によれば、成分1〜3の単量体がラジカル重合によって撥水剤とともにグラフト重合して、布帛を構成する繊維の表面および/または表面に近い内部に、不溶性の架橋性皮膜が形成される。
また、B法によれば、成分1〜3の単量体がラジカル重合によってグラフト重合して、布帛を構成する繊維の表面および/または表面に近い内部に、不溶性の架橋皮膜が形成され、さらにその皮膜の外側に撥水剤と架橋剤などによるもう1つの不溶性皮膜を形成される。
【0013】
さらに、C法によれば、成分1〜3の単量体がラジカル重合によって撥水剤とともにグラフト重合して、布帛を構成する繊維の表面および/または表面に近い内部に、不溶性の架橋性皮膜が形成され、さらにその皮膜の外側に撥水剤と架橋剤などによるもう1つの不溶性皮膜が形成される。
このような手法による皮膜形成により、数十回の家庭洗濯に耐え得る、繊維構造物の撥水加工が可能であり、また本発明の方法では、合成繊維の欠点である帯電し易いといった欠点も同時に解消することができる。さらに、制電性に関しても非常に良好な洗濯耐久性が得られる。
【0014】
本発明に用いられる成分1の化合物としては、例えば、
【0015】
【化3】
【0016】
【化4】
【0017】
【化5】
【0018】
【化6】
【0019】
などがある。
成分2の化合物としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、スチレンスルホン酸、マレイン酸、イタコン酸、クルトン酸、ビニルスルホン酸、2−アリルオキシ−2−ヒドロキシプロパンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、
【0020】
【化7】
【0021】
〔但し、c+dは5以上の整数である〕
【0022】
【化8】
【0023】
〔但し、eは5以上の整数である〕
【0024】
【化9】
【0025】
などがある。
また、成分3の化合物としては、例えば、
【0026】
【化10】
【0027】
【化11】
【0028】
【化12】
【0029】
【化13】
【0030】
【化14】
【0031】
などがある。
具体的な処理方法としては、成分1、2および3の化合物とラジカル重合触媒および/または撥水剤とを含む水溶液を、布帛を構成する繊維構造物に付与した後、コールドバッチ処理、乾熱処理、蒸気処理、電子線照射、紫外線照射またはマイクロ波照射などにより重合を行わせる方法がある。
【0032】
成分1の化合物の使用量は、処理液中1〜10重量%の範囲であるのがよく、また成分1:成分2:成分3の割合は1:0.1〜1:0.1〜1の範囲であるのが好ましい。溶媒としては、水または水と可溶性の溶媒(アルコール類、ジメチルホルムアミド、アセトン、ジメチルスルホキシドなど)の混合溶媒が使用できる。ラジカル重合触媒としては、水溶性もしくは水不溶性の過酸化物やアゾ化合物が用いられる。上記成分1〜3の単量体混合物が水に易溶でない場合は、非イオン、アニオンなどの界面活性剤を添加してもよい。
【0033】
本発明において、撥水剤としては、公知のものが広く使用でき、特にパーフルオロアルキル基を主要構成成分とするものが好ましい。撥水剤は、布帛を構成する繊維構造物に対して0.05〜5重量%、好ましくは0.1〜2.0重量%の量で付与されるのがよい。
本発明において、撥水性能の洗濯耐久性を向上させるために使用される架橋剤としては、公知のものが広く使用でき、アミノプラスト樹脂、前述した成分▲3▼の単量体と同じ化合物などを用いるのが好ましい。適当なアミノプラスト樹脂としては、例えば、ジメチロールジヒドロキシエチレン尿素、トリアゾンホルムアルデヒド、尿素ホルムアルデヒド、エチレン尿素ホルムアルデヒドやその他のN−メチロール化合物、N−メチロールエーテル化合物などが挙げられ、硬化触媒としてアミン塩または金属塩等を使用するのが好ましい。架橋剤は、布帛を構成する繊維構造物に対して、0.05〜5重量%の量で用いるのがよく、アミノプラスト樹脂を使用する場合には硬化触媒として有機アミン塩等をアミノプラスト樹脂に対して50〜100重量%の量で加えるのが好ましい。架橋剤を使用することによって、撥水性能の洗濯耐久性が顕著に向上する。
【0034】
本発明に用いられる帯電防止剤としては、公知のものを広く使用することができ、例えば、塩化カルシウム等の無機塩類、グアニジン塩等の有機塩類、第4級アンモニウム塩やアミン塩等のカチオン系帯電防止剤、有機リン酸エステル塩やスルホン酸塩等のアニオン系帯電防止剤、エチレンオキサイド付加型の非イオン系帯電防止剤などが挙げられる。このような帯電防止剤は、布帛を構成する繊維構造物に対して0.01〜5重量%、特に0.1〜1重量%の量で用いられるのが好ましい。
【0035】
【作用】
本発明において形成されるグラフト重合体と撥水剤による皮膜は布帛を構成する繊維構造物を包み込んでおり、これにより撥水剤に基づく良好な撥水性が得られるとともに、グラフト重合体の吸湿作用により安定した制電性が得られる。
【0036】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
例中おける、処理繊維製品の評価には、下記の試験方法を用いた。
(1)洗濯試験
JIS L−0217 103法
(2)撥水度試験
JIS L−1092 スプレー法
(3)制電性試験
摩擦帯電圧 JIS L−1094 B法
実施例1(A法)
下記組成の処理液を調製した。
【0037】
処方1
フッ素系撥水剤 5.0%
(アサヒガードAG−710、明成化学工業社製、固形分19%)
前記構造式(2)の化合物 3.0%
メタクリル酸 2.5%
前記構造式(12)の化合物 1.5%
(PAZ−33、日本触媒株式会社製、固形分100%)
アゾ系重合触媒 0.3%
(V−50、和光純薬株式会社製、固形分100%)
水 87.7%
上記処方1の処理液を、ポリエステルツイル織物に絞り率70%で含浸させ、水蒸気処理を110℃の温度で10分間行った後、湯洗、乾燥およびセットを行い、実施例1の製品を得た。
【0038】
実施例2(B法)
下記組成の処理液を調製した。
処方2
前記構造式(2)の化合物 3.0%
メタクリル酸 2.5%
前記構造式(12)の化合物 1.5%
(PAZ−33、日本触媒株式会社製、固形分100%)
アゾ系重合触媒 0.3%
(V−50、和光純薬株式会社製、固形分100%)
水 92.7%
処方3
フッ素系撥水剤 5.0%
(アサヒガードAG−710、明成化学工業社製、固形分19%)
メラミン系樹脂 0.5%
(ベッカミンPMN、大日本インキ化学工業社製、固形分78%)
触媒 0.5%
(キャタリスト376、大日本インキ化学工業社製)
カチオン系帯電防止剤 1.0%
(ナイスポールFE−26、日華化学株式会社製、固形分20%)
水 93.0%
上記処方2の処理液を、ポリエステルツイル織物に絞り率70%で含浸させ、水蒸気処理を110℃で10分間行い、湯洗および乾燥を行った。その後、上記処方3の処理液を絞り率70%で含浸させ、100℃の温度で1分間乾燥した後、160℃の温度で1分間の熱処理を行い、実施例2の製品を得た。
【0039】
実施例3(C法)
下記組成の処理液を調製した。
処方1
フッ素系撥水剤 5.0%
(アサヒガードAG−710、明成化学工業社製、固形分19%)
前記構造式(2)の化合物 3.0%
メタクリル酸 2.5%
前記構造式(12)の化合物 1.5%
(PAZ−33、日本触媒株式会社製、固形分100%)
アゾ系重合触媒 0.3%
(V−50、和光純薬株式会社製、固形分100%)
水 87.7%
処方4
フッ素系撥水剤 5.0%
(アサヒガードAG−690、明成化学工業社製、固形分10%)
前記構造式(12)の化合物 1.5%
(PAZ−33、日本触媒株式会社製、固形分100%)
イソプロピルアルコール 3.0%
ターペン 90.5%
上記処方1の処理液を、ポリエステルツイル織物に絞り率70%で含浸させ、水蒸気処理を110℃で10分間行い、湯洗および乾燥を行った。その後、上記処方4の処理液を、絞り率70%で含浸させ、100℃の温度で1分間乾燥した後、160℃の温度で1分間の熱処理を行い、実施例3の製品を得た。
【0040】
比較例1
実施例1の処方1において撥水剤を使用しなかったこと以外は、実施例1と同様にして、比較例1の製品を得た。
比較例2
実施例2の処方2による処理を行わず、処方3による処理のみを行ったこと以外は、実施例2と同様にして、比較例2の製品を得た。
【0041】
比較例3
実施例3の処方1による処理を行わず、処方4による処理のみを行ったこと以外は、実施例3と同様にして、比較例3の製品を得た。
上記により得られた各製品を、前述の試験方法により評価した結果を下記の表1に示す。
【0042】
【表1】
【0043】
上記の結果から、本発明の布帛(実施例1〜3)は、比較例1の布帛に比べて、良好な撥水性を有し、かつ、比較例2および3の布帛に比べて、洗濯耐久性のある制電性を有していることがわかる。
【0044】
【発明の効果】
以上の通り、本発明の制電性および撥水性を有する布帛は、非常に優れた制電性および撥水性の洗濯耐久性を有するものであり、また本発明の方法によれば、このような優れた特徴を有する布帛を、効率よく製造することができる。
Claims (4)
- 合成繊維表面に撥水剤および下記の成分1、2および3のグラフト重合体よりなる皮膜を有し、または撥水剤よりなる皮膜と下記成分1、2および3のグラフト重合体よりなる皮膜とを有することを特徴とする制電性および撥水性を有する繊維布帛。
1.下記式(1)、(2)または(5)で示される2官能性単量体
2.水酸基、カルボキシル基、アミノ基、スルホン酸基またはリン酸基を含む単量体
3.アジリジン基を含む単量体またはアジリジン基を2個以上含む多官能性単量体 - 撥水剤の水溶液に請求項1に記載した成分1、2および3を添加して得られた処理液を繊維布帛に付与し、この布帛上で重合させることを特徴とする制電性および撥水性を有する繊維布帛の製造方法。
- 請求項1に記載した成分1、2および3を含む水性処理液を繊維布帛に付与し、この布帛上で重合させた後、さらにこの布帛を撥水剤を含む水系および/または溶剤系処理液で処理することを特徴とする制電性および撥水性を有する繊維布帛の製造方法。
- 撥水剤の水溶液に請求項1に記載した成分1、2および3を添加して得られた処理液を繊維布帛に付与し、この布帛上で重合させた後、さらにこの布帛を撥水剤を含む溶剤系処理液で処理することを特徴とする制電性および撥水性を有する繊維布帛の製造方法。
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JP10968895A JP3615827B2 (ja) | 1995-05-08 | 1995-05-08 | 制電性および撥水性を有する繊維布帛およびその製造方法 |
Publications (2)
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JPH08302571A JPH08302571A (ja) | 1996-11-19 |
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JP10968895A Expired - Lifetime JP3615827B2 (ja) | 1995-05-08 | 1995-05-08 | 制電性および撥水性を有する繊維布帛およびその製造方法 |
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1995
- 1995-05-08 JP JP10968895A patent/JP3615827B2/ja not_active Expired - Lifetime
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