JPH04214466A - ポリエステル繊維の親水化表面改質方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、吸水性、吸湿性、ソイ
ルレリーズ性（ＳＲ）性及び制電性に優れ、かつ耐洗濯
性及び染色堅牢性に優れたポリエステル繊維の表面改質
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリエステル繊維を親水化する方法とし
て、一般に繊維表面に加工剤を付与する方法があるが、
吸水性は向上するが吸湿性は向上せず、又、その耐久性
能が悪く、更に堅牢度の低下が懸念され十分とは言い難
い。特公昭６３−１９６７６８号公報には、ケトン基含
有ポリエステル繊維にアクリル酸及びメタクリル酸をグ
ラフト重合し、更にカルボキシル基をアルカリ金属塩に
して親水化する方法が提案されている。

【０００３】しかしながら、この方法で得られた繊維は
、吸水性、吸湿性、制電性良好であり、かつ耐久性にも
優れるが、繊維の強力の低下を来たし、又染色堅牢度の
面に問題がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
のポリエステル繊維の親水化加工の問題点を解決し、耐
久性に優れた吸水性、吸湿性、ＳＲ性及び制電性を有し
かつ堅牢度良好なポリエステル繊維の親水化表面改質方
法を提供しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、ポリエステル
繊維にカルボキシル基含有不飽和ビニルモノマー０．５
〜２０重量％（対繊維）及びメラミン誘導体化合物１〜
２０重量％（対繊維）を含む水溶液を付着させ熱処理し
た後、金属イオン吸着処理を施すことを特徴とする吸湿
性ポリエステル繊維の親水化表面改質方法にある。

【０００６】更に本発明は、分子量２，０００〜２００
，０００のポリエチレングリコールを０．１〜５重量％
含有するポリエステル繊維を５〜３０重量％のアルカリ
減量を行った後上記の親水化表面改質方法を施すことを
包含する。

【０００７】本発明で使用されるカルボキシル基含有不
飽和ビニルモノマーとしては、アクリル酸、メタクリル
酸、イタコン酸等が挙げられるが、これらに限定される
ものではない。またこれらビニルモノマーは２種以上の
混合物として使用できる。繊維へのカルボキシル基含有
不飽和ビニルモノマーの付着量は０．５〜２０重量％（
対繊維）、カルボキシル基量としては、０．０２ｍ・ｍ
ｏｌ／ｇ以上、０．６ｍ・ｍｏｌ／ｇ　未満である。ビ
ニルモノマーの付着量が０．５重量％未満では充分な吸
水性、吸湿性、ＳＲ性及び制電性が得られず、また２０
重量％を超えると繊維の風合いが硬化する。

【０００８】カルボキシル基含有不飽和ビニルモノマー
と併用されるメラミン誘導体化合物は、例えばトリメチ
ロール、ヘキサメチロール、トリブチロール化メラミン
等の化合物が挙げられ、繊維への付着量は１〜２０重量
％（対繊維）である。付着量が１重量％未満では、繊維
表面に形成される被膜が弱く簡単に性能が低下してしま
うおそれがある。また付着量が２０重量％を超えると被
膜は強固となるが、単繊維間の接着が発生し風合いが硬
化する。

【０００９】付着処理は、カルボキシル基含有不飽和ビ
ニルモノマー及びメラミン誘導体化合物を含む水溶液の
浴に浸漬する方法が好ましく用いられる。

【００１０】熱処理の方法は、乾熱方式、コールドバッ
チ方式、スチーミング方式、または浴中で熱処理と付着
処理を同時に行なう浴中処理方式が挙げられる。熱処理
の温度は何れの方法においても４０℃以上で行なうこと
が望ましい。スチーミング方式の場合は９０〜１３０℃
で５〜３０分の飽和蒸熱処理、コールドバッチ方式では
４０〜１００℃で１０〜１２０分の熱処理、乾熱方式の
場合は１５０〜２００℃で１〜５分の処理が望しい。浴
中処理方式の場合は、４０〜１００℃で５〜６０分の処
理が望ましい。また必要に応じて触媒等を添加すること
も可能である。

【００１１】次に、このように処理された繊維に金属イ
オンを吸着させる。本発明でいう金属イオンとは、ナト
リウム、カリウム等のアルカリ金属イオン、カルシュー
ム、マグネシューム等のアルカリ土類金属イオン、亜鉛
、ニッケル、コバルト等の遷移金属イオン、その他アル
ミニウム、チタン、ジルコニウム、銅、銀等のイオンを
含み、本発明の目的を妨げないものであれば何れの金属
イオンも使用することが出来る。

【００１２】これ等の金属イオンは、水酸化化合物、炭
酸塩、ハロゲン化物、硝酸塩等の水溶性化合物を水に溶
解させることで容易に得られる。これ等の水溶液中に前
記の処理を施した繊維を浸漬し、必要に応じて５０℃以
上に加熱して金属イオンを吸着させる。金属イオンの付
着量は、カルボキシル基含有不飽和ビニルモノマーのカ
ルボキシル基の付着モル量に相当する量結合させること
が好ましく、０．０２ｍｍｏｌ／ｇ以上０．６ｍｍｏｌ
／ｇ未満とすることが望ましい。

【００１３】本発明の親水化表面改質方法が適用できる
ポリエステル繊維は、通常のポリエチレンテレフタレー
ト主たる構成成分とする繊維である。繊維の形態は繊維
状、織物、編物、不織布状又はその加工品であってもよ
い。これ等はまた、通常の染色を行なったものでもよい
。染色が施されたポリエステル繊維に本発明の表面改質
処理を行っても、繊維表面にメラミン誘導体化合物を中
心とした親水性被膜が形成されるため繊維の強力低下は
殆んどなく、また染色堅牢度の低下もない。

【００１４】本発明で使用されるポリエステル繊維は、
上記の如く通常のもので充分であるが、分子量２，００
０〜２００，０００のポリエチレングリコール０．１〜
５重量％含有するポリエステル繊維を５〜３０重量％の
アルカリ減量を行なったものに、本発明の親水化表面改
質方法を施すと、一層制電性に優れたものとなる特徴を
有する。

【００１５】このポリエステル繊維は、分子量２，００
０〜２００，０００のポリエチレングリコールを０．１
〜５重量％含有する。ポリエチレングリコールの分子量
が２，０００未満では繊維から脱落し易く、制電性の洗
濯耐久性が得られず、２００，０００を超えると制電性
及び溶融紡糸時に紡糸性の低下を来すので好ましくない
。又、繊維中に含有されるポリエチレングリコールの量
が０．１重量％未満では制電性能が十分でなく、５重量
％を超えると、紡糸性の低下及び単繊維の強力低下を招
き易い。

【００１６】アルカリ減量の方法は、上記繊維を水酸化
カリウム、水酸化ナトリウム等のアルカリ水溶液に浸漬
し浴中で処理する方法、又はアルカリ水溶液に浸漬後ニ
ップし、乾熱又は湿熱処理を行う方法等が挙げられるが
、繊維の形態を著しく損なう方法でなければ何れの方法
であってもよい。

【００１７】アルカリ減量率としては、５〜３０重量％
が望ましい。減量率が５重量％未満では繊維表面に溝が
十分に生成されず、表面積の増大による性能の向上及び
溝の内部への被膜の形成が減少し、性能向上が期待でき
ない。減量率が３０重量％を超えると繊維の強力が低下
する。

【００１８】アルカリ減量処理したポリエチレングリコ
ール含有ポリエステル繊維は、次いで、前述の方法に従
ってカルボキシル基含有不飽和ビニルモノマー及びメラ
ミン誘導体化合物を含む水溶液を付着させ、熱処理後金
属イオン吸着処理を施してカルボキシル基をアルカリ金
属塩とすることにより一層高い性能が得られる。

【００１９】ポリエステル繊維は、ポリエチレングリコ
ールを含有させることで、制電性が付与され、さらにア
ルカリ減量により繊維表面に、繊維軸方向に沿った無数
の溝及び繊維を構成するポリエステル分子のアルカリに
よる加水分解で生じたカルボキシル基及び水酸基等が導
入される。このため繊維の表面において樹脂の架橋反応
及びモノマーの重合反応で被膜が形成される際、より広
い表面積及び溝の内部まで被膜が形成される。さらに、
繊維表面のカルボキシル基、水酸基等の極性基により樹
脂被膜の接着性の向上、及びカルボキシル基と樹脂との
架橋反応等により、性能の向上、及び耐久性能の向上が
期待できる。

【００２０】

【実施例】次に本発明を、実施例により説明する。実施
例中の評価項目の測定は、次の方法で行った。なお実施
例中の％は重量％を意味する。吸湿率；繊維を１２０℃
で絶乾後２０℃×６５％ＲＨに２４時間放置し、重量増
加より吸湿率を算出した。 吸湿率（％）＝吸湿後重量−絶乾重量／絶乾重量×１０
０ 吸水長；バイレック法ＪＩＳ−Ｌ−１０９６法水滴消失
；０．０１ｍｌの水滴を繊維上へ落し、水滴が完全に消
失するまでの時間（秒） 制電性；摩擦帯電圧法ＪＩＳ−Ｌ１０９４Ｂ法に基づき
２０℃×３０％ＲＨで対綿布で行った。

【００２１】

【実施例１】ポリエステル繊維７５ｄ／３６ｆの繊維織
物を、トリメチロールメラミン６％、アクリル酸１０％
、過硫酸アンモニウム０．５％、有機アミン系酸触媒２
％の水溶液中に浸漬し、ニップ（ピックアップ１００％
）して常圧スチーム中で２０分間熱処理を行なった。 その後水洗し、硫酸ニッケル１％の水溶液に浸漬し、沸
騰状態で２０分間処理する。次いで充分水洗した後、乾
燥し、親水化ポリエステル繊維織物を得た。得られた織
物の吸水性、ＳＲ性を測定したところ表１に示すように
良好であり、堅牢度の低下もなく、洗濯耐久性も良好で
あった。堅牢度の評価は、Ｄｉａｎｉｘ　Ｒｕｂｉｎｅ
　ＦＧ−ＳＥ　（三菱化成（株）製分散染料）４％ＯＷ
Ｆを１３０℃×６０分で染色した試料で測定した。

【００２２】

【表１】

【００２３】

【実施例２】実施例１で使用した織物を、トリメチロー
ルメラミン及びアクリル酸を表２に示した量、過硫酸ア
ンモニウム０．５％、有機アミン系酸触媒２．０％の水
溶液中に、浸漬し、ニップし（ピックアップ１００％）
し、常圧スチーム中で２０分間処理を行なった。更に水
洗し、硫酸ニッケル１％水溶液に浸漬し、沸騰状態で２
０分間処理した。充分水洗した後乾燥し、親水化ポリエ
ステル繊維織物を得た。その結果を表２に示した。

【００２４】

【表２】

【００２５】表２に於てＡは加工上り、Ｂは洗濯１０回
後の数値を示す。

【００２６】得られた織物の水滴消失、吸水長を測定し
たところ表２に示すように良好であり、洗濯耐久性も良
好であった。なお表２に比較例として主たる条件を変更
し、他の条件を同じにして処理した例を示したが、Ｎｏ
．１及び７は水滴消失の洗濯耐久性が不良であり、Ｎｏ
．６及び８は親水性は良好であったが樹脂による白化が
生じた。

【００２７】

【実施例３】分子量２０，０００のポリエチレングリコ
ール（ＰＥＧ）２．０％を含有したポリエステル繊維７
５ｄ／２５ｆの編地を水酸化ナトリウム２０ｇ／ｌの水
溶液中に浸漬し、沸騰処理して約１０％減量させた。つ
いで、トリメチロールメラミン６％、アクリル酸１０％
、過硫酸アンモニウム０．５％及び有機アミン系酸触媒
２％を含む水溶液中に浸漬し、ニップ（ピックアップ１
００％）して常圧スチーム中で２０分間熱処理を行なっ
た。その後水洗し、水酸ナトリウム１ｇ／ｌの水溶液中
で４０℃で１０分間処理した。充分水洗した後乾燥して
、吸湿性ポリエステル繊維編地を得た。得られた編地の
吸湿性、制電性を測定したところ表３に示すように良好
であり洗濯耐久性も良好であった。なお表３に比較例と
して主たる条件を変更し、他の条件を同じにして処理し
た例を示したが、何れも制電性、吸湿性及びそれらの洗
濯耐久性が不良であった。

【００２８】

【表３】

【００２９】

【実施例４】分子量２０，０００のポリエチレングリコ
ールを３．２％含有したポリエステル繊維７５ｄ／２４
ｆの編地を水酸化ナトリウムの水溶液中に浸漬し沸騰処
理して１３．５％減量させた。次いで表４に示す組成の
浴中に浸漬後、実施例３と同様の熱処理、アルカリ処理
を行ないそれぞれの制電性、吸湿性を測定した。なお過
硫酸アンモニウム０．５％、有機アミン酸系触媒２％は
いずれも共通に添加した。その結果本発明による例は良
好な吸湿性、制電性を示した。

【００３０】

【表４】

【００３１】

【発明の効果】本発明によるポリエステル繊維は、吸水
性、吸湿性、ソイルレリーズ（ＳＲ）性が良好であり、
従来法にみられた単繊維の強力低下、染色性及び染色堅
牢度の低下が全くなく、更に洗濯耐久性にも優れている
。又、ポリエチレングリコールを含有するポリエステル
繊維をアルカリ減量を行なったものを使用することによ
り、加えて制電性も著しく良好となり衣料分野、電子工
業用作業衣分野等へ広く適用しうる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ポリエステル繊維にカルボキシル基含
   有不飽和ビニルモノマー０．５〜２０重量％（対繊維）
   及びメラミン誘導体化合物１〜２０重量％（対繊維）を
   含む水溶液を付着させ熱処理した後、金属イオン吸着処
   理を施すことを特徴とするポリエステル繊維の親水化表
   面改質方法。
2. 【請求項２】　　分子量２，０００〜２００，０００の
   ポリエチレングリコールを０．１〜５重量％含有するポ
   リエステル繊維を５〜３０重量％のアルカリ減量を行な
   った後、カルボキシル基含有不飽和ビニルモノマー０．
   ５〜２０重量％（対繊維）及びメラミン誘導体化合物１
   〜２０重量％（対繊維）を含む水溶液を付着させ熱処理
   した後、金属イオン吸着処理を施すことを特徴とするポ
   リエステル繊維の親水化表面改質方法。