JPH02200873A - 繊維構造物の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の利用分野） 本発明は摩擦堅牢度、昇華堅牢度、耐光堅牢度、洗濯堅
牢度、染料移行防止効果、添加物のブリードアウト防止
効果等がすぐれた繊維構造物の製造方法に関するもので
ある。

（従来の技術） 従来から繊維の改質又は染色の目的で繊維中に添加物又
は染料を入れることはひろく行なわれているが、その際
に用いる添加物又は染料が繊維と相溶性が悪ければ悪い
ほど、添加物又は染料は繊維表′面にブリードアウトし
てきて、製品の消費性能を低下させるという問題があっ
た。

例えば、特にポリエステルの分散染料による染色物は濃
色になればなるほど、また染料の分子量が小さければ小
さいほど染料が繊維表面に移行し易く、乾燥時あるいは
湿潤時の摩擦堅牢度、昇華堅牢度が低下し、汚染、変退
色が問題となっている。

また、ポリエステル染色物にウレタン、アクリル、ゴム
、塩ビ、シリコーン等のコーティングあるいはラミネー
トをほどこした製品の場合、染料はコーティング樹脂と
相溶性が大きいため時間がたつにつれて樹脂中に移行し
て着色した状態となり、コーテイング物に色移りしたり
汚染したりするという問題を生じさせる。これらの問題
は分散染料特有の問題でありナイロン等にはなくポリエ
ステルやトリアセテートが特に大きな問題となっている
。

また、制電性等を付与させるためポリエステル中にポリ
エチレングリコール等を練込み制電性糸を製造する技術
があるが、ポリエチレングリコールとポリエステルは比
較的相溶性が悪く、ポリエチレングリコールが繊維表面
にブリードし製品の耐光堅牢度を低下させる。ブリード
を防止するために芯部に制電性ポリマー、鞘部にレギュ
ラーポリマーを配した芯鞘複合糸にしても、鞘部へのブ
リードは生じ問題の解決には今−歩至っていない。

コーテイング物の染料移行による汚染を防止する方法と
して、例えば特開昭５９−８２４６９号公報があるが、
この方法は染色物にメラミン系樹脂により架ｌｌＩ膜を
形成するもので、製品の風合を硬化させるという問題が
あった。かつ、メラミンの樹脂加工が繊維表面に均一に
行なえないため、染料移行防止効果は不十分であった。

また、特開昭５９−１０８５８８号公報には染色物を仕
上加工剤処理後に低温プラズマ処理し、摩擦堅牢度及び
加工剤の洗濯耐久性を上げることが述べられているが、
分散染料移行昇華防止に効果があることは何ら開示され
ていないし、この方法による染料移行昇華防止効果はま
ことに少い。なぜなら、この技術は繊維表面に均一に樹
脂皮膜を形成させることが困難で繊維基質を架橋させる
こともないからである。

特開昭６１−９７４６７号公報には繊維表面を低温プラ
ズマ処理によって架橋すれば、その上にウレタン、シリ
コン、ゴム、アクリル、塩ビのコーティングあるいはラ
ミネート加工を行なっても染料の移行がなくなる開示が
ある。しかしこれは乾燥状態では染料移行昇華堅牢度は
良好であるが、高温多湿下では効果が少ないという欠点
がある。

また、特開昭６２−２８４８４号公報では染色物にメラ
ミンの樹脂加工を行い、その後低温プラズマ処理を行な
えば染料の移行を防ぐことができる開示があるが、この
方法では二つの問題がある。第一は、メラミンの樹脂が
繊維表面に均一に付着せずブロック状に付着すること。

第二は、メラミンを樹脂加工したあと通常条件のプラズ
マ処理を行なうとメラミン樹脂の架橋構造がこわれるこ
とである０以上より、染料移行防止効果は良好なものと
ならない。

（本発明が解決しようとする課題） 本発明者等は繊維の低温プラズマによる架橋と架橋性樹
脂をいかに繊維表面に均一に付着させるか・を長年にわ
たり研究した結果、繊維基質で架橋がある限られた低温
プラズマ条件のみでおこり、さらに架橋物の中でも添加
物、染料の移行防止効果に有効なのはその中の特定の範
囲の架橋構造のみであること、さらにその範囲の低温プ
ラズマ処理後の繊維表面には架橋性樹脂が驚く程均−に
付着できること邊発見した。

すなわち、本発明は添加物のブリードアウト防止を簡単
な工程で製品の風合を硬化させず、かつ充分な耐久効果
があるものを得んとするもので、繊維基質の低温プラズ
マ処理による架橋方法と架橋性樹脂の付着方法とを単に
技術を組み合せた以上の驚くべき効果を発見した。

（１１題を解決するための手段） 即ち本発明は、 「１．繊維構造物の少なくとも片面を低温プラズマ処理
し繊維構造物の少なくとも片面の最表面の繊維に架橋構
造を形成し、その後架橋性樹脂を付着させることを特徴
とする繊維構造物の製造方法。

２１１維構造物を形成する繊維の３０重量％以上がポリ
エステルであることを特徴とする請求項第１項記戦の繊
維構造物の製造方法。

３、架橋性樹脂がメラミン樹脂であることを特徴とする
請求項第１項記載の繊維構造物の製造方法。　　　　　
　　　　　　　　　　　」に関するものである。

本発明の繊維構造物とは合成繊維、天然繊維、再成ｗＡ
＠等のステープル、フィラメント等を問わず繊維より構
成された織・編物、不織布、シート物等の構造物をいう
、プラズマ地理は必要に応じて構造物の片面のみ、ある
いは両面、あるいは部公的に行なうことができる。

繊維構造物の内部に位置する繊維表面は通常プラズマに
よる処理はされに＜＜、構造物の最表面に位置する繊維
が処理されれば本発明の目的は十分達仕られる。

低温プラズマ処理は繊維構造物の染色前あるいは染色後
のいずれでもよいか、染色時の均染性からいうと染色後
の方が望ましい。

次に低温プラズマについて述べる。低温プラズマは真空
度０．００１〜５０Ｔｏｒｒの系の中にガスとしてアル
ゴン、チッ素、水素、酸素、空気、−酸化炭素、二酸化
炭素等を連続的に導入し、電極間に電圧をかけることに
より生ずる。ガスの種類は処理目的により選択される。

プラズマ処理で添加物のブリード防止又は染料移行防止
を目的として繊維基材最表面に架橋構造を作るための最
適プラズマ処理条件は以下のようである。

まず、処理ガスは非重合性無機ガス（例えばアルゴン、
ヘリウム、チッ素、−酸化炭素等）で良いが、その中で
も特に不活性ガス（例えばチッ素、アルゴン、ネオン、
ヘリウム等）の方がエツチング性が少なく、緻密な架橋
構造となりやすい。

処理真空度は０．０１〜５０Ｔｏｒｒでも架橋がおこる
が、本発明者等の検討結果によると０．０５〜１Ｔｏｒ
ｒの範囲が望ましい。

プラズマの出力は０．１〜５ワツト／ｃｆｆｉ！が望ま
しい。

０．１ワツト／ｃ１１′以下の場合は架橋処理に時間が
かかり、かつ緻密な架橋構造を作ることがむずかしい。

また、５ワツト／ｃａｒ”以上になると放電が不安定に
なり均一な架橋構造を作りにくい。

処理時間は５秒以上で架橋はおこるが鋭意検討した結果
５秒〜３００秒が最適条件であることがわかった。処理
時間が５秒未満の処理では架橋密度が低く　、３００秒
をこえると架橋密度は十分であるが、表面が硬くなった
りもろくなったりしてｍ維本来の性質と違ってくる場合
がある。

電圧をかける電源としては放電持続性、電極の幅方向の
プラズマ均一性からいうとｌＩ［Ｈｚ〜１３．５６１１
ＴＩｚが好ましい。電極は内部電極の方が架橋効率の点
から好ましい。

ｔＡ橋構造とは、繊維表面の一部が１〜１０”ａμの厚
さ、にわたって架橋状態になっておればよい。この架橋
したかどうかを調べるには例えばポリエステルの場合で
あればトリフルオロ酢酸等に溶解したとき、架橋部は完
全溶解せずに不溶物となることでわかる。

架橋構造の重量比率は繊維重量に対してＯ，ＱＯ１〜５
．０％である。架橋構造の重量比率が高くなりすぎると
繊維の特性が本来のものと異なるし、操業的にはコスト
アップにつながり好ましくない。

また低すぎると本発明の移行防止効果が少なくなって好
ましくない。

本発明でいうポリエステルとはテレフタル酸、イソフタ
ル酸、ナフタリン−２，６−ジカルボン酸などの芳香族
ジカルボン酸、フタール酸、アジピン酸、セバシン酸な
どの脂肪族ジカルボン酸またはこれらの二人チル類とエ
チレングリコール、ジエチレングリコール、１−４ブタ
ンジオール、ネオペンチルグリコール、ジクロルヘキサ
ン−１，４−ジメタツールなどのジオール化合物とから
合成されるポリエステルであり、特に反復構造単位の８
０％以上がエチレンテレフタレート単位であるポリエス
テルが好ましい。また上記ポリエステル成分にポリアル
キレンゲリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール
、メトキンポリアルキレングリコール、ビスフェノール
Ａ１スルホイソフタル酸などを共重合したもの、あるい
は艶消剤、熱安定剤、顔料等を混合したものでもよい。

またポリエステル系繊維とは短繊維であるか長繊維であ
るかはもちろん問わないし、ポリエステル系と他繊維の
コンジュゲート、芯鞘ｍａ、あるいは多芯芯鞘繊維等を
も意味するものである。

架橋性樹脂としては架橋構造を形成させろものをいい、
尿素樹脂、トリアジン環誘導体、グリオキザール、メラ
ミン誘導体等をいうが、その中でもメラミンが最も好ま
しい。メラミン樹脂は染料等と相溶性が悪く、かつ比較
的緻密な架橋構造をとるため繊維最表面の染料等が該皮
膜表面上に出るのを防止し、次いで加工されるコーティ
ング層あるいは、ラミネート層の中に染料等が移行する
のを防止する。

樹脂の付着量は繊維重量に対して０．１〜５重量％が好
ましい。０．１重量％以下では該皮膜表面上への染料等
の移行を防御できない。また、５重量％以上になると該
皮膜上への染料移行は防げるが、繊維構造物の風合が硬
化するという欠点がある。

本発明は繊維基材最表面をプラズマ処理によって架橋さ
せ、そのあとメラミン等の架橋性１を脂を樹脂加工する
ものである。この方法ではまず繊維表面をプラズマによ
り架橋させて染料等の移行を抑えると同時に繊維表面を
親水化し、その上に染料等と相溶性の悪い架橋性樹脂を
加工するため、プラズマ処理なしで架橋性樹脂を付着さ
せたものより染料等移行防止効果が数段良い。この染料
等移行防止の著しい効果は次のように推定される。

即ち、プラズマ処理なしで繊維表面に架橋性樹脂を付着
させると、影成された樹脂皮膜はミクロの単位で見ると
ブロック状に付着しているため、未付着部から染料等が
繊維表面上に出てくる。しかし、本発明では繊維表面に
プラズマ処理をほどこし繊維表面が親水化しているため
（れ性、密着性が向上しており、架橋性樹脂が均一に付
着し未付着部がなくなる。つまり、本発明の場合ｍ維表
面の緻密な架橋層とプラズマ処理により均一に付着した
架橋性樹脂との二層により染料等が繊維表面上に出てく
るのを防ぐことができると考えられる。また、Ｉ＆椎と
架橋性樹脂との接着性が大きく向上する。

架橋性樹脂を繊維表面に付着させたあとプラズマ処理を
行なう方法もあるが、これでは樹脂又は繊維表面の極一
部にしか架橋構造はできない。つまり、−層架橋層のた
め染料等の移行を完全に防げない。またプラズマ処理条
件によっては樹脂の架橋密度を緻密にするどころか逆に
架橋構造をこわす恐れさえある。しかし、本発明ではま
ず繊維表面をプラズマ処理によって架橋しその上に架橋
性樹脂を均一付着させて架橋させる二層架ｍｍ処理であ
るため染料等移行を完全に防ぐことができると考えられ
る。また、架橋性樹脂の上からプラズマ処理を行なわな
いため樹脂の架橋構造をこわす恐れもない。

、本発明の大きな特徴は架橋性樹脂加工後に行なわれる
ウレタン、アクリル、ゴム、塩ビ、シリコン系ｗ　ＭＷ
をラミネートあるいはコーテイング後の染料等移行防止
性能にすぐれることである。分散染料で染色されるポリ
エステル基布とウレタン、アクリル、ゴム、塩ビ、シリ
コンの組み合せの場合は染料等の移行が非常には（ｆし
く、はとんど商品価値がないような場合でも本発明の方
法を用いることにより、染料等の移行は乾燥時及び高温
多湿時においても染料等の移行は完全になくなる。

したがって繊維構造物としてはポリエステルを３０重量
％以上含むものが本発明の効果としては顕著である。

（実施例） 以下実施例に従がってさらに詳細に説明する。

但し実施例及び比較例の各表中の各堅牢度の測定方法は
下記様式にて行なった。

染料移行昇華性（Ｄｒｙ）　：　Ｊ　ｒ　Ｓ　　Ｌ−０
８５４染料移行昇華性（ｌｌｅｔ）　二Ｊ　Ｉ　Ｓ　　
Ｌ−０８５４に準じて行なった。

後者の具体的なやり方はＪ　Ｉ　Ｓ　　Ｌ−０８５４の
方法で作った試験片を蒸留水に浸漬し、完全に濡らしそ
のまま常温で３０分間浸漬し、次に蒸留水を流しだし試
験片を２本のガラス棒にはさんで余分の水分がしたたり
落ちない程度までしごきとり、ステンレス鋼金属板２枚
の間にはさみこみ、これを汗試験機に取り付けて４．５
ＫＧの圧力をかけた状態で汗試験機を試験片が垂直にな
るようにして１２Ｇ’Ｃ８０分間乾燥機中に入れて処理
する。

判定は級判定により５段階評価を行なった。但し級判定
数時のＯ印は、その数字により近いことを示す。また、
各種ポリマー及び繊維は常法によって得たものであり、
これらを平織物にして加工及び染色を行なった。また架
橋性樹脂の加工はデイツプ、ニップ方式で行ないプラズ
マ処理は片面のみに行ないプラズマ処理面の各堅牢度を
測定した。当然必要に応じて両面にプラズマ処理を行な
えば表裏とも同様の傾向を有することがわかる。

実施例Ａ−１〜Ａ−１６、比較例Ｂ−１〜Ｂ２５ポリエ
ステル平織物を糊抜き精練後、乾燥し１８０℃１分間熱
処理する。ついでカヤロンブラック１０％ｏａｔで染色
（１３５℃Ｘ６０分）し、還元洗浄後水洗乾燥する。

該染色布を１３．５６ＭＨｚの電源を配した内部電極型
平行平板電極を有する低温プラズマ処理槽にセットし減
圧にした。内圧が０．０５Ｔｏｒｒになったのちアルゴ
ンガスを：（Ｏｃｃ／分で導入し内圧を０．３Ｔｏｒｒ
に保持した。ついで電極間に１３．５６ＭＨｚ　１ｗ／
ａｍ″の電力を投入し、片面に５〜１２０秒間低温プラ
ズマ処理をした。次いで、プラズマ処理した織物にメラ
ミン樹脂（スミテックスレジンＭ−３）を該処理布に対
して０．１〜５％と触媒（キャタリストスミテックスＡ
ＣＸ）を樹脂に対して１／１０１度のものを付着させ湿
熱処理、乾燥をした。

このあと、メラミン樹脂面の上からプラズマ処理面側に
ウレタンラミネートの加工を行ない、これらについて染
料移行昇華堅牢度を評価した。結果を第１表に示す。

第 表 また各実施例で用いた染色布と同じ染色布を用い、該染
色布に、はじめにメラミン樹脂加工を行ない、次いでそ
の上にプラズマ処理加工を行なう場“合、あるいは同じ
染色布へプラズマ処理加工のみを行なう場合をそれぞれ
比較例とし、この比較例の場合の染色移行昇華堅牢度の
結果を第２表に示す。

実施例Ａ−１、Ａ−５、Ａ−９、Ａ−１３はプラズマ処
理を５秒〜１２０秒したあとメラミン樹脂を０゜１ｗｔ
％付着しウレタンラミネートした物の結果であるが、染
料移行昇華堅牢度が比較例Ｂ−１，Ｂ−２、Ｂ　、−６
、Ｂ−７、Ｂ−８、Ｂ−９に比べ向上していることがわ
かる。

実施例Ａ−２、Ａ−６、Ａ−１０、Ａ−１４はプラズマ
処理を５秒〜１２０秒したあとメラミン樹脂を１．０ｗ
ｔ％付着し、ウレタンラミネートした物の結果であるが
、染料移行昇華堅牢度が比較例Ｂ−１，Ｂ−３、Ｂ−１
０，Ｂ−１１、Ｂ　−１２、Ｂ　−１３に比べ大幅に向
上していることかわるか。

実施例Ａ−３、Ａ−７、八−１１、Ａ−１５はプラズマ
処理を５秒〜１２０秒したあとメラミン樹脂を２．Ｏｖ
ｔ％付着し、ウレタンラミネートした物の結果であるが
、染料移行昇華堅牢度が比較例Ｂ−１，Ｂ−４、Ｂ　−
１４、Ｂ　−１５、Ｂ−１６、Ｂ　−１７に比べ大幅に
向上していることがわかる。

実施例Ａ−４、Ａ−８、Ａ　−１２、Ａ　−１６はプラ
ズマ処理を５秒〜１２０秒したあとメラミン樹脂を５．
０曹Ｌ％付看し、ウレタンラミネートした物の結果であ
るか、染料移行昇華堅牢度が比較例Ｂ−１、Ｂ−５、Ｂ
−１８、Ｂ−１９、Ｂ−２０，Ｂ−２１に比べ大幅に向
上していることがわかる。

また比較例日−２２〜Ｂ−２５はプラズマ処理のみの染
料移行昇華堅牢度であり、その性能は不十分である。

このようにメラミン加工のみによる方法さらにはメラミ
ン加工後プラズマ処理による方法では染料等の移行昇華
防止効果は不十分である。

染料移行防止板はこの測定で４級以上でないと実用化は
無理で、４級以上で初めて実用化可能である。この意味
においてら本発明のプラズマ処理後架橋性樹脂の処理は
二層の架橋層とプラズマ処理後の架橋性樹脂の均一付着
があって初めて実用化レベルに至った技術となり得たの
である。

実施例Ａ−１７〜Ａ−２９、 比較例日−２６〜Ｂ−４３ ポリエステル平織物を糊抜き精練後乾燥し、１８０℃１
分間熱処理をする。ついでカヤロンブラックｌＯ％ｏｖ
ｆで染色（１３５℃ＸａＯ分）し、還元洗浄後水洗乾燥
する。

該染色布を１３．５６ＭＨｚの電源を配した内部電極型
平行平板電極を有する低温プラズマ処理槽にセットし減
圧にした。内圧が０．００５Ｔｏｒｒになったのち、酸
素又はアルゴンガスを３０ｃｃ／分で導入し、０．１５
〜１ＯＴｏｒｒに保持した。ついで電極間に１３．５６
ＭＨｚで０．０５〜ｌＯｖ／ｃｓ’の電力を投入し、片
面に１〜６００秒間低温プラズマ処理をした。

次いで、プラズマ処理した織物にメラミン樹脂（スミテ
ックスレジンＭ−３）を該処理布に対して０．１〜５％
と触媒（キャタリストスミテックスＡＣＸ）を樹脂に対
して１／１０濃度のものを付着させ湿熱処理、乾燥をし
た。

このあと、メラミン樹脂面の上からプラズマ処理面側に
アクリルコーティングの加工を行ない、これらについて
染料移行昇華堅牢度を評価した。

結果を第３表ならびに第４表に示す。

第 表 第 実施例Ａ−２Ｌ　Ａ−２２はアルゴンガスによるプラズ
マ処理を行ない、メラミン樹脂２．Ｏｖｔ％加工後アク
リルコーティングした物の結果であるが、移行昇華堅牢
度は酸素ガスによる処理を行なった比較１＠ＩＢ−２６
、Ｂ−２７に比べ大幅に向上していることがわかる。

実施例Ａ−１８〜Ａ−２３は真空度を０．１５又は０．
３Ｔｏｒｒにてプラズマ処理を行ない、メラミン樹脂２
、ＯｖＬ％加工後アクリルコーティングした物の結果で
あるが、移行昇華堅牢度は真空度を０．０３〜１０Ｔｏ
ｒｒにて処理した比較例Ｂ−，２８〜Ｂ−３３に比べ大
きく向上していることがわかる。

実施例Ａ−２１〜Ａ−２９は出力を１．０〜５．０豐／
ａｓ’にてプラズマ処理を行ない、メラミン樹脂２．０
ｗｔ％加工後アクリルコーティングした物の結果である
が、移行昇華堅牢度は、出力を０．０５〜ｌｏｗ／ａｍ
’にて処理した比較例Ｂ−３４〜Ｂ−３９に比べて大き
く向上していることがわかる。

実施例Ａ−２１〜Ａ−２３は出力１．０ｗ７ｃｍ”でプ
ラズマ処理時間を変えて処理し、メラミン樹１１２ｗｔ
％加工後アクリルコーティングした物の結果であるが、
移行昇華堅牢度は出力１．ｏｖ／ｃｇ＋″、処理時間１
ヶ６００秒まで変えてプラズマ処理した比較例日−４０
〜Ｂ−４３に比べて大幅に向上していることがわかる。

染料移行防止のための架橋層の形成は、ある限られた低
温プラズマ条件のみで起こり、その条件の内ひとつでも
はずれると染料移行防止効果は極度に低下する。

特許出願人　株式会社　り　ラ　し

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、繊維構造物の少なくとも片面を低温プラズマ処理し
   繊維構造物の少なくとも片面の最表面の繊維に架橋構造
   を形成し、その後架橋性樹脂を付着させることを特徴と
   する繊維構造物の製造方法。 ２、繊維構造物を形成する繊維の３０重量％以上がポリ
   エステル繊維であることを特徴とする請求項第１項記載
   の繊維構造物の製造方法。 ３、架橋性樹脂がメラミン樹脂であることを特徴とする
   請求項第１項記載の繊維構造物の製造方法。