JPH0742080A - 合成繊維布帛の制電防融加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 布帛の風合硬化，染色堅牢度低下を起こすこ
となく，恒久的な制電性能と防融性能を合成繊維布帛に
付与することができる制電防融加工方法を提供する。 【構成】 メラミン誘導体化合物，無機酸塩触媒，ポリ
エチレングリコールジアミン，ポリエチレングリコール
ジグリシジルエーテルを含む水溶液を合成繊維布帛に付
与し，乾燥することなく飽和蒸気処理した後，洗浄を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，恒久的な制電性能と防
融性能を合成繊維布帛に付与する制電防融加工方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に，合成繊維布帛は静電気を蓄積し
やすく，縫製時や縫製品の着用時に静電気障害を生じ，
電撃や身体へのまつわりつきによる不快感を与えたり，
空気中のほこりを吸着して汚れたりしやすいという問題
があった。また，溶融紡糸で得られる合成繊維には，煙
草の火，火の粉等の小火源の接触により，容易に変質し
たり，溶融孔を生じたりしやすい問題もあった。

【０００３】従来より，上述のそれぞれの問題に対処す
べく種々の方法が提案されている。制電加工に関して
は，イオン性高分子活性剤で処理して不活性化合物のコ
ンプレックスを繊維表面に形成する方法や，親水性高分
子物質と酸性，塩基性およびアミド系低分子量物質の混
合物を繊維に付与し，乾熱・湿熱・放射線・マイクロ波
・紫外線等によって繊維表面にグラフト重合する方法
や，さらにはエチレングリコールとプロピレングリコー
ルのブロックポリマーを含有し，末端をアクリルやメタ
クリルで構成した重合性モノマーや，エチレングリコー
ルとプロピレングリコールのブロックポリマーを含有
し，末端に架橋性官能基をもつプレポリマー等を，単独
ないし架橋剤を併用して繊維上で樹脂化する方法等が提
案されている。

【０００４】一方，防融加工に関しては，メラミン誘導
体化合物を湿熱架橋処理して耐熱樹脂皮膜を繊維表面に
形成する方法や，アクリル樹脂を乾熱でキュアすること
によりメラミン誘導体化合物と同様な耐熱樹脂皮膜を繊
維表面に形成する方法等が提案されている。

【０００５】しかしながら，耐久性のある制電性と防融
性を併せもつ合成繊維の加工方法の提案は非常に少な
く，その中で特開昭６１−１２９７８号公報によれば，
メラミン誘導体化合物，酸性触媒および親水性ポリエス
テル共重合体を繊維に含浸し，乾熱処理した後，湿熱処
理する加工方法が開示され，また特公平１−５９３８９
号公報によれば，メラミン誘導体化合物で皮膜形成され
た表面の上に制電性ウレタン樹脂皮膜を形成する加工方
法が開示されている。しかし，これらの加工方法では，
防融性に問題はないものの，制電性の面において十分な
性能が得られず，風合硬化と染色堅牢度低下の問題があ
った。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は，このような
現状に鑑みて行われたもので，風合硬化と染色堅牢度低
下のない恒久的な制電性能と防融性能を合成繊維布帛に
付与する制電防融加工方法を提供することを目的とする
ものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は，上記目的を達
成するもので，次の構成よりなるものである。すなわ
ち，本発明は，合成繊維布帛にメラミン誘導体化合物，
無機酸塩触媒と下記化３に示す一般式で表されるポリエ
チレングリコールジアミンと下記化４に示す一般式で表
されるポリエチレングリコールジグリシジルエーテルを
含む水溶液を付与して，メラミン誘導体化合物を繊維重
量に対し５〜１５％，ポリエチレングリコールジアミン
とポリエチレングリコールジグリシジルエーテルを１対
１ないし１対５のモル比で繊維重量に対し１〜１０％付
着せしめ，乾燥することなく飽和蒸気処理し，しかる後
に洗浄を行うことを特徴とする合成繊維布帛の制電防融
加工方法を要旨とするものである。

【０００８】

【化３】

【０００９】

【化４】

【００１０】以下，本発明を詳細に説明する。本発明で
は，まず，合成繊維布帛にメラミン誘導体化合物，無機
酸塩触媒と下記化５に示す一般式で表されるポリエチレ
ングリコールジアミンと下記化６に示す一般式で表され
るポリエチレングリコールジグリシジルエーテルを含む
水溶液を付与する。

【００１１】

【化５】

【００１２】

【化６】

【００１３】ここでいう合成繊維布帛とは，ナイロン
６，ナイロン６・６，ナイロン４・６で代表されるポリ
アミド系繊維，ポリエチレンテレフタレート，ポリブチ
レンテレフタレート，スルフォイソフタル酸が導入され
たポリエチレンテレフタレートで代表されるポリエステ
ル系繊維等の溶融紡糸法で得られる繊維の単独またはこ
れらの合成繊維を２つ以上組み合わせた混紡糸，混繊糸
を用いた織物，編物，不織布等を意味するものである。

【００１４】本願発明で使用するメラミン誘導体化合物
としては，ヘキサメチロールメラミン，ペンタメチロー
ルメラミン，トリメチロールメラミン，ヘキサキスメト
キシメチロールメラミン，トリスメトキシメチロールメ
ラミン，トリスメトキシメチルメラミン，ジメチロール
メラミン，ビスメトキシメチルメチロールメラミン等を
挙げることができるが，これらに限定されるものではな
い。これらのメラミン誘導体化合物のうちでも，ヘキサ
メチロールメラミン，トリメチロールメラミンが特に好
ましく用いられる。

【００１５】メラミン誘導体化合物の使用に際しては，
通常無機酸塩触媒をメラミン誘導体化合物の樹脂硬化触
媒として使用するが，この無機酸塩触媒としては，硫
酸，過硫酸，塩酸，りん酸，硝酸等の無機酸のナトリウ
ム，マグネシウム，アルミニウム，亜鉛等の金属塩また
はアンモニウム塩を挙げることができる。これらの中で
は，水溶液の安定性，取扱いやすさ等の点で，特に過硫
酸アンモニウム塩を好ましく用いることができる。

【００１６】本発明方法で使用するポリエチレングリコ
ールジアミンは，前記化５に示す一般式で表されるもの
で，両末端に水酸基を有するポリエチレングリコールの
水酸基を酸化した後，アルキルアミンと反応させて酸ア
ミドを形成し，次いで，次亜ハロゲン酸アルカリでホフ
マン転位によりイソシアネートとし，さらに，このイソ
シアネートを分解することによって得られる。ポリエチ
レングリコールの分子量は，４４〜２０００のものが使
用可能であり，分子量が４４未満の場合，十分な帯電防
止性を繊維に付与することができない。また，分子量が
２０００を超えるものは，水に難溶であるので，使用す
ることが困難となる。

【００１７】ポリエチレングリコールジグリシジルエー
テルは，前記化６に示す一般式で表され，ポリエチレン
グリコールのエピクロルヒドリンより誘導される。ポリ
エチレングリコールの分子量が４４〜２０００のものが
使用可能であり，分子量がこの範囲以外のものは，繰り
返しの洗濯，ドライクリーニングに対して十分な耐久性
を有する制電性を繊維に付与することができない。

【００１８】本発明では，前述の水溶液を合成繊維に付
与することにより，メラミン誘導体化合物を繊維重量に
対し５〜１５％，無機酸塩触媒をメラミン誘導体化合物
の重量に対し５〜３０％付着せしめ，ポリエチレングリ
コールジアミンとポリエチレングリコールジグリシジル
エーテルを１対１ないし１対５のモル比で繊維重量に対
し１〜１０％付着せしめる。

【００１９】ここで，メラミン誘導体化合物の付着量が
繊維重量に対して５％未満であれば十分な防融性能を得
ることができず，また繊維重量に対して１５％を超える
と，防融性能は得られるものの，風合の硬化が著しくな
り，さらに，繊維表面に形成された皮膜層が厚くなりす
ぎて白化現象を生じ，濃色が得られにくくなる。

【００２０】無機酸塩触媒は，メラミン誘導体化合物の
重量に対し５〜３０％の範囲で用いるが，この無機酸塩
触媒が５％未満であれば，メラミン誘導体化合物の樹脂
硬化が不十分なために，繊維表面上で均一な皮膜が得ら
れにくくなり，一方，無機酸塩触媒がメラミン誘導体化
合物の重量に対して３０％を超えても，樹脂硬化に変化
が認められず，むしろ経済的に不利になる。

【００２１】ポリエチレングリコールジアミンとポリエ
チレングリコールジグリシジルエーテルは，モル比率に
て１対１から１対５の範囲で使用すべきであり，この範
囲よりポリエチレングリコールジアミンが多くなると，
繊維の黄変や被染色物の変色を起こし，また，ポリエチ
レングリコールジグリシジルエーテルがこの範囲より多
くなると，繰り返しの洗濯，ドライクリーニングに対す
る耐久性が全く得られなくなる。

【００２２】本発明では，上記のモル比で混合されたポ
リエチレングリコールジアミンとポリエチレングリコー
ルジグリシジルエーテルの水溶液を合成繊維に付与し，
繊維重量に対し両者の合計で固形分を１〜１０％付着せ
しめる。ここで，付着量が１％未満であれば，十分な制
電性能を得ることができず，また１０％を超えると，風
合が著しく硬化するとともに，後述する洗浄においても
未反応物を完全に除去することができず，繊維の黄変や
被染色物の変色を起こすようになるので注意を要する。
この水溶液を合成繊維布帛へ付与するには，繊維布帛を
処理浴に浸漬した後，マングルで均一に絞る公知の方法
で行えばよく，本発明では特に限定しない。

【００２３】本発明方法では，上述の組成比のメラミン
誘導体化合物，無機酸塩触媒とポリエチレングリコール
ジアミンとポリエチレングリコールジグリシジルエーテ
ルを付与した合成繊維布帛を，次に乾燥することなく飽
和蒸気処理し，その後に洗浄を行う。

【００２４】飽和蒸気処理は，前述のメラミン誘導体化
合物を合成繊維上で樹脂硬化させ，ポリエチレングリコ
ールジアミンとポリエチレングリコールジグリシジルエ
ーテルを合成繊維上で樹脂架橋させるために行うもので
あり，加熱飽和蒸気によって常圧または高圧下で８０〜
１４０℃の温度範囲で行う。ここで，加熱温度が８０℃
未満であれば，効率的にそれぞれの樹脂硬化と樹脂架橋
を行うことができず，制電性能と防融性能が耐久性のな
いものになる。一方，加熱温度が１４０℃を超えると，
染色堅牢度の低下を生じ，品質に悪影響を及ぼす。飽和
蒸気処理を行うには，非連続式，連続式のどちらの方式
で行っても問題はないが，生産性，加工コストの点から
みて，連続式の装置で行う方が望ましい。

【００２５】本発明方法では，乾燥することなく湿潤状
態で飽和蒸気処理することが必須であり，この処理によ
り繊維表面上に均一な樹脂皮膜が形成され，繰り返し洗
濯の耐久性に優れた制電性と防融性が得られる。ここで
乾燥を行った後に飽和蒸気処理を行うと，乾燥時に繊維
表面に付与された樹脂水溶液の水分が徐々に蒸発しなが
ら繊維表面に樹脂が付着するため，ムラ状に付着した状
態で樹脂架橋を飽和蒸気で行うことになり，均一な樹脂
皮膜が形成できず，繰り返し洗濯で樹脂が脱落しやすく
なるので，洗濯耐久性のある制電性と防融性を得ること
ができない。

【００２６】続く洗浄工程は，飽和蒸気処理で樹脂硬
化，樹脂架橋した後に繊維表面上に残留する未反応物を
除去することにより染色堅牢度の向上を計ること，並び
に，洗浄工程中のもみ効果により風合の柔軟化を計るこ
とを目的とするものであり，洗浄方法は，被処理物の素
材，形態に応じて適切な方法を採用し，界面活性剤，ア
ルカリ等の薬剤を添加した水溶液で，温度６０〜９０
℃，時間５〜６０分間の範囲で行う。また，洗浄に際し
ては，飽和蒸気処理した後，乾燥せずに湿潤状態で洗浄
する方が洗浄効率が上がるので好ましい。本発明は，以
上の構成を有するものである。

【００２７】

【作 用】本発明方法では，なぜ恒久的に制電性能と防
融性能を合成繊維に付与することができるのか，その理
由は必ずしも明確ではないが，本発明者らは次のように
推測している。

【００２８】本発明で使用するメラミン誘導体化合物と
ポリエチレングリコールジアミンとポリエチレングリコ
ールジグリシジルエーテルを，熱エネルギーの非常に高
い飽和蒸気を用いて湿潤状態で硬化および架橋処理する
と，瞬時に熱が伝導されるため，繊維間の樹脂は架橋さ
れることなく，繊維表面上に短時間で合成繊維と密着性
の高い強靱な樹脂皮膜を均一に形成し，続く洗浄工程で
は，樹脂が繊維間に架橋されていないので，残留する未
反応物は容易に除去され，さらに，繊維表面上にブリー
ドする染料も，架橋反応の時間が短いため少なく，除去
も容易となる。以上の作用により，風合硬化を生じるこ
となく，染色堅牢度低下を未然に防ぎつつ，制電性能と
防融性能を恒久的に有する合成繊維布帛を得ることがで
きるようになるものと推測している。

【００２９】

【実施例】次に，本発明方法を実施例によってさらに具
体的に説明するが，実施例における布帛の性能の測定，
評価は，下記の方法で行った。

【００３０】（１）制電性 半 減 期 ＪＩＳ Ｌ−１０９４ Ａ法 摩擦帯電圧 ＪＩＳ Ｌ−１０９４ Ｂ法 （２）防融性 試料を木枠に水平に張り，着火吸煙したタバコを水平に
置き，試料が溶融して孔があくまでの時間を測定し，評
価する。 （３）洗濯方法 ＪＩＳ Ｌ−０２１７ １０３法（家庭洗濯法）

【００３１】（４）染色堅牢度 摩擦堅牢度 ＪＩＳ Ｌ−０８４９ 摩擦試験機
II形法 洗濯堅牢度 ＪＩＳ Ｌ−０８４４ Ｃ−２法準
拠（合成洗剤0.８ｇ／リットルで実施） （５）風 合 官能検査にて試験し，下記の４段階で評価する。 ◎ ： 柔らかい ○ ： やや柔らかい △ ： やや硬い × ： 硬 い

【００３２】実施例１ ポリエステル嵩高加工糸１５０デニール／３６フィラメ
ントを経糸と緯糸に使用して製織した綾織物を，通常の
精練，乾燥後，下記処方１にて温度１３０℃，時間３０
分の条件で染色し，引き続き，通常の還元洗浄，乾燥を
行い，紺色の染色布を得た。

【００３３】 処方１ Dianix Navy Blue ＢＧ−ＳＥ ２００％ ２％o.w.f. （三菱化成株式会社製，分散染料） ニッカサンソルト ＲＺ−８ 0.５ｇ／リットル （日華化学株式会社製，分散剤） 酢 酸（４８％） 0.２cc／リットル

【００３４】次に下記処方２に示すポリエチレングリコ
ールジアミンとポリエチレングリコールジグリシジルエ
ーテルが１対1.４６のモル比で存在し，メラミン誘導体
化合物と無機酸塩触媒を含有する混合水溶液を調液し，
これに上記染色布を浸漬し，マングルで絞り率１００％
で均一に絞った後，乾燥することなく，常圧スチーマー
で１０２℃の飽和蒸気にて５分間の湿熱処理を行った。

【００３５】 処方２ スミテックスレジン Ｍ−３ １0.０重量部 （住友化学工業株式会社製，トリメチロールメラミン） 過硫酸アンモニウム 1.０重量部 ポリエチレングリコールジアミン 2.０重量部 （ポリエチレングリコール分子量１０００） ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル 2.０重量部 （ポリエチレングリコール分子量６００） 水 ８5.０重量部

【００３６】この後，乾燥することなく，サンモールＦ
Ｌ（日華化学株式会社製，非イオン界面活性剤）１ｇ／
リットルを使用して，温度８０℃で１０分間処理し，次
いで水洗にて洗浄処理を実施した。続いて，乾燥後，温
度１５０℃の乾熱で１分間仕上げセットを行い，本発明
方法による制電防融加工布を得た。

【００３７】本発明との比較のため，樹脂を付与するま
では本実施例と同一方法で行った後乾燥を行い，次に湿
熱処理の代わりに温度１７０℃の乾熱で５分間熱処理し
たものに本実施例と同一の方法で洗浄，乾燥，仕上げセ
ットを行い，比較用の制電防融加工布（比較例１）を得
た。

【００３８】さらに，本発明との比較のため，下記処方
３に示す処理液を用意し，これに本実施例の染色後の布
帛を浸漬して，本実施例と同一条件で付与し，本実施例
と同一条件で湿熱処理，洗浄，乾燥した後，下記処方４
の処理液に浸漬し，マングルで絞り率１００％にて均一
に絞り，乾燥し，温度１５０℃の乾熱で１分間仕上げセ
ットを行い，比較用の制電防融加工布（比較例２）を得
た。

【００３９】 処方３ スミテックスレジン Ｍ−３ １0.０重量部 （住友化学工業株式会社製，トリメチロールメラミン） 過硫酸アンモニウム 1.０重量部 水 ８9.０重量部

【００４０】 処方４ エバファノール ＡＳ−１ 4.０重量部 （日華化学株式会社製，制電性ウレタン樹脂） エバファノール ＣＳ 0.４重量部 （日華化学株式会社製，触媒） 水 ９5.６重量部

【００４１】本発明および比較用の加工布の性能を測
定，評価し，その結果を合わせて表１に示した。

【表１】

【００４２】表１より明らかなごとく，本発明方法によ
る制電防融加工布は，繰り返し洗濯を３０回を行っても
制電性と防融性の低下がなく，しかも染色堅牢度の低下
のない，風合の柔軟なものであることが分かる。

【００４３】実施例２ ポリエステル嵩高加工糸７５デニール／３６フィラメン
トを経糸と緯糸に使用して製織した平織物（タフタ）を
用意し，これを実施例１と同様に精練，乾燥した後，下
記処方５にて温度１３０℃，時間１０分の条件で染色
し，乾燥して，白色の染色布を得た。

【００４４】 処方５ Uvitex ＥＢＦ １％o.w.f. （チバガイギー株式会社製，蛍光増白剤） 酢 酸（４８％） 0.２cc／リットル

【００４５】次に下記処方６に示すポリエチレングリコ
ールジアミンとポリエチレングリコールジグリシジルエ
ーテルが１対1.３８のモル比で存在し，メラミン誘導体
化合物と無機酸塩触媒を含有する混合水溶液を調液し，
これに上記染色布を浸漬し，マングルにて絞り率７０％
で均一に絞った後，乾燥することなく，高圧スチーマー
で１１５℃の飽和蒸気にて５分間処理した。

【００４６】 処方６ スミテックスレジン Ｍ−６ １2.０重量部 （住友化学工業株式会社製，ヘキサメチロールメラミン） 過硫酸カリウム 1.０重量部 ポリエチレングリコールジアミン 2.０重量部 （ポリエチレングリコール分子量８００） ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル 2.０重量部 （ポリエチレングリコール分子量５００） 水 ８3.０重量部

【００４７】この後，実施例１と同一方法で洗浄，乾
燥，仕上げセットを行い，本発明方法による制電防融加
工布を得た。

【００４８】本発明との比較のため，本実施例において
処方６の樹脂付与後，飽和蒸気処理前に乾燥を行うほか
は，本実施例とまったく同一の方法により比較用の制電
防融加工布（比較例３）を得た。

【００４９】さらに，本発明との比較のため，下記処方
７に示す処理液を用意し，これに本実施例の染色後の布
帛を浸漬して，本実施例と同一条件で付与した後，本実
施例と同一条件で飽和蒸気処理，洗浄，乾燥，仕上げセ
ットを行い，比較用の制電防融加工布（比較例４）を得
た。

【００５０】 処方７ スミテックスレジン Ｍ−６ １2.０重量部 （住友化学工業株式会社製，ヘキサメチロールメラミン） 過硫酸カリウム 1.０重量部 ＳＲ−１０００ 6.０重量部 （高松油脂株式会社製，親水性ポリエステル系樹脂） 水 ８1.０重量部

【００５１】本発明および比較用の加工布の性能を測
定，評価し，その結果を合わせて表２に示した。

【表２】

【００５２】表２より明らかなごとく，本発明方法によ
る制電防融加工布は，その風合が柔軟で，洗濯耐久性に
優れた制電性と防融性を有した合成繊維織物であること
が分かる。

【００５３】

【発明の効果】本発明方法で得られた制電防融加工布
は，従来にない優れた制電性と防融性を有し，特に制電
性の洗濯耐久性に優れ，かつ染色堅牢度低下と風合硬化
の問題のない加工布となり，その優れた性能により静電
気帯電に起因して発生する火災，障害を防止するための
特殊作業服や，紳士服，婦人服等のコート等の衣料用生
地に提供できる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 合成繊維布帛にメラミン誘導体化合物，
   無機酸塩触媒と下記化１に示す一般式で表されるポリエ
   チレングリコールジアミンと下記化２に示す一般式で表
   されるポリエチレングリコールジグリシジルエーテルを
   含む水溶液を付与して，メラミン誘導体化合物を繊維重
   量に対し５〜１５％，ポリエチレングリコールジアミン
   とポリエチレングリコールジグリシジルエーテルを１対
   １ないし１対５のモル比で繊維重量に対し１〜１０％付
   着せしめ，乾燥することなく飽和蒸気処理し，しかる後
   に洗浄を行うことを特徴とする合成繊維布帛の制電防融
   加工方法。 【化１】 【化２】