JPH0959874A - 耐光性繊維構造物及びその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、優れた耐久性を有する高度な耐光性
能を有し、風合いの変化が極めて小さい繊維構造物及び
その製造法を提供せんとするものである。 【解決手段】本発明の耐光性繊維構造物は、紫外線吸収
性モノマー（Ａ）とメラミン化合物（Ｄ）を必須原料成
分とする反応物が繊維表面を被覆していることを特徴と
するものである。また、本発明の耐光性繊維構造物の製
造法は、紫外線吸収性モノマー（Ａ）とメラミン化合物
（Ｄ）および過硫酸塩の混合水溶液を繊維製品に付与し
た後、蒸熱処理することを特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、風合いが柔軟で、
高度な耐光性を有する繊維構造物及びその製造法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】ポリエステル繊維やポリアミド繊維など
の合成繊維は、その優れた物理特性から衣料用や産業資
材用途に広く使用されている。しかし、衣料用途におい
ては染色物の光による変色や黄ばみが問題であり、産業
用途では特に屋外で使用される場合は光により繊維物性
が低下するという問題を抱えている。

【０００３】従来から、繊維構造物の耐光性を改善する
試みが数多く提案されている。例えば、ベンゾフェノン
系やベンゾトリアゾール系の紫外線吸収化合物を繊維に
吸尽、吸着させる方法、繊維にベンゾフェノン系やベン
ゾトリアゾール系の紫外線吸収化合物や酸化チタン粒
子、酸化亜鉛粒子などの無機微粒子をブレンドする方法
などが提案されているが、前者の方法は、紫外線吸収剤
の吸尽量に限度があり十分な効果を付与できず、吸着に
おいてはその洗濯耐久性が不十分であったり、また風合
いが粗硬になったり、紫外線吸収剤により色相が変化す
るなどの問題がある。後者の方法は、製糸性の低下、紫
外線吸収剤のブリードアウト、色のくすみなどの問題を
抱えているのが現状である。

【０００４】近年、特開平４−３１６６７９号公報や特
開平６−７３３６８号公報に紫外線吸収モノマーとアク
リル酸アルキルなどの共重合物で処理することが提案さ
れているが、かかる方法では、樹脂が硬く繊維構造物の
風合いを著しく低下させるばかりでなく、繊維表面に均
一に樹脂の被膜を形成することができず、また樹脂が脆
いため外力により亀裂が入りやすく、耐光性能の安定性
に問題があるものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、優れた耐久
性を有する高度な耐光性能を有し、風合いの変化が極め
て小さい繊維構造物及びその製造法を提供せんとするも
のである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明はかかる目的を達
成するため次のような構成を有する。すなわち、本発明
の耐光性繊維構造物は、紫外線吸収性モノマー（Ａ）と
メラミン化合物（Ｄ）を必須原料成分とする反応物が繊
維表面を被覆していることを特徴とするものであね。

【０００７】また、本発明の耐光性繊維構造物の製造法
は、紫外線吸収性モノマー（Ａ）とメラミン化合物
（Ｄ）および過硫酸塩の混合水溶液を繊維製品に付与し
た後、蒸熱処理することを特徴とするものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明は、従来から、耐久性と耐
光性とが共に優れ、しかも、風合いの変化も小さい繊維
構造物は、つくることが極めて難しいとされていた事実
に鑑み、鋭意検討したところ、紫外線吸収性化合物とメ
ラミン化合物とを混合反応させて形成された樹脂の皮膜
を繊維表面に被覆させると、意外にも上述の効果を悉く
満足する繊維構造物を提供することができることを究明
したものである。具体的には、下記式で示される紫外線
吸収性化合物（Ａ）の少なくとも一種と、該化合物と共
重合可能なビニルモノマー（Ｂ）と架橋性モノマー
（Ｃ）からなる共重合体とメラミン化合物（Ｄ）を混合
した水溶液に過硫酸塩の存在下に付着させ、蒸熱により
反応させて、繊維表面に樹脂を被覆させることにより上
記の目的を達成するという事実を究明したものである。

【０００９】

【化４】

【化５】 本発明の繊維構造物とは、一般に使用されるポリエステ
ル、ポリアミド、ポリアクリルニトリル、ポリオレフィ
ンなどの合成繊維、アセテート、レーヨンなどの半合成
繊維、木綿、羊毛、絹などの天然繊維、及びこれらの混
合された繊維からなる糸、ロープ、編物、織物、不織布
などである。

【００１０】本発明の紫外線吸収性モノマーとは、化４
で示されるベンゾフェノン誘導体は、たとえば、２−ヒ
ドロキシベンゾフェノン骨格を有する紫外線吸収化合物
と、アクリル酸、メタクリル酸及びそれらのアルキルエ
ステルなどを反応させ、エステル結合させた紫外線吸収
成分を分子中に有する重合性ビニルモノマーである。具
体的には、２−ヒドロキシ−４アクリロイルオキシベン
ゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メタクリロイルオキ
シベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−（２−メチル
−２−アクリロイルオキシ）エトキシベンゾフェノンな
どである。 本発明の化５で示される２−ヒドロキシベ
ンゾトリアゾール誘導体としては、２−［２´−ヒドロ
キシ−５´−（メタクリロイルオキシ）フェニル］ベン
ゾトリアゾール、２−［２´−ヒドロキシ−５´−（ア
クロイルオキシ）フェニル］ベンゾトリアゾール、２−
［２´−ヒドロキシ−３´−ｔ−ブチル−５´−（メタ
クリロイルオキシ）フェニル］ベンゾトリアゾール、２
−［２´−ヒドロキシ−５´−（アクロイルオキシブチ
ル）フェニル］−５−メチルベンゾトリアゾールなどを
使用することができる。

【００１１】本発明の紫外線吸収成分を含有するモノマ
ーと共重合可能なビニルモノマー（Ｂ）とは、アクリル
酸アルキルエステル、メタクリル酸アルキルエステルな
どであり、具体的には、メチルアクリレート、エチルア
クリレート、ブチルアクリレート、オクチルアクリレー
ト、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレートなど
があげられ、アクリロニトリル、スチレンなども使用す
ることができる。

【００１２】紫外線吸収モノマー（Ａ）と共重合可能な
ビニルモノマー（Ｂ）の共重合比率は重量比で（Ａ）／
（Ｂ）が１０／９０〜７０／３０が好ましい。

【００１３】本発明の架橋性モノマー（Ｃ）とは、ジビ
ニル化合物、ジ（トリ）アクリル化合物などの分子内に
２重結合を２個以上有する化合物やＮ−メチロールアク
リルアミド、グリシジルアクリレートなどであり、本発
明においては、カルボキシル基やメチロール基を分子中
に含有するものが好ましく使用される。該化合物の使用
量は、（Ａ）からなる重合体、さらには（Ａ）と（Ｂ）
からなる共重合体１００重量部に対し、０．１〜５重量
部の範囲で使用するのがよい。

【００１４】該共重合体の具体的製品としては、たとえ
ば、ＢＡＳＦ社製の「ＵＶＡ−６８３ＭＧ」、「ＵＶＡ
−３８３ＭＧ」、「ＵＶＡ−３８３ＭＡ」、「ＵＶＡ−
３８３ＭＴ」などを使用することができる。

【００１５】かかる重合体や共重合体の水溶液を繊維表
面に付与して熱処理すれば、該重合体や共重合体の架橋
物樹脂皮膜を繊維表面に形成できる。しかし、該架橋物
樹脂皮膜は硬い樹脂で、しかも繊維表面を均一に被覆す
るフィルム形成能の低い樹脂であるため、繊維構造物の
風合いが極めて粗硬なものになり、さらに、該架橋物樹
脂は脆くて、揉み作用などの外力により、亀裂が入りや
すく、さらに繊維表面から剥離しやすいという問題を有
し、安定した性能を付与することができない。本発明
は、かかる架橋物樹脂の欠点を改善することに特徴を有
する。すなわち、該重合体や共重合体とメラミン化合物
（Ｄ）とを混合して反応させることによって、風合いの
柔軟化と優れた耐久性を付与することに成功したもので
ある。

【００１６】かかるメラミン化合物（Ｄ）としては、好
ましくは下記式で表されるものを使用するのがよい。

【００１７】

【化６】 かかるメラミン化合物の使用量は、紫外線吸収成分を含
有する重合体、共重合体１００重量部に対し、好ましく
は３０〜１５０重量部、さらに好ましくは６〜１００重
量部である。３０重量部より少ないと、風合いの柔軟化
が不十分になる場合があり、１５０重量部を越えると、
白化状の重合物が発生しやすく色相がくすむ場合があ
り、また樹脂の全体量に対する紫外線吸収成分の量が低
くなるので、十分な耐候性能を発揮できない場合があ
る。かかる混合比率を採用することにより、柔軟な、し
かも耐久性に優れた樹脂被膜を繊維表面に均一に形成す
ることができる。本発明において、該混合樹脂は繊維表
面上で共重合体を形成するものと推定される。

【００１８】かかる樹脂被膜中に、本発明の効果を阻害
しない範囲で他の紫外線吸収剤、酸化チタンなどの無機
微粒子、着色剤、帯電防止剤、難燃剤、アクリル又はウ
レタンなどの樹脂を含有していてもよい。

【００１９】本発明の耐光性、風合いに優れた繊維構造
物は、紫外線吸収モノマー（Ａ）とビニルモノマー
（Ｂ）、架橋性モノマー（Ｃ）からなる共重合体とメラ
ミン化合物（Ｄ）の混合水溶液に過硫酸塩を添加したも
のを繊維構造物に付与し、次いで蒸熱処理を行うことで
製造される。

【００２０】本発明の過硫酸塩とは、具体的には過硫酸
アンモニウム又は過硫酸カリウムなどの重合触媒であ
り、水溶液に１〜１０g/l の濃度、好ましくは３〜６g/
l の濃度で添加するのがよい。

【００２１】本発明の蒸熱処理は、温度が８０℃以上の
飽和水蒸気または過熱水蒸気であり、好ましくは飽和水
蒸気が１００〜１３０℃、過熱水蒸気は１１０〜１４０
℃であり、数秒から数分の処理を行う。かかる蒸熱処理
を行った後、必要に応じて未反応のモノマーや過硫酸塩
触媒を除去するために、０．１〜１g/l 濃度のノニオン
系界面活性剤と炭酸ナトリウムを含む６０〜９０℃の湯
中で洗浄するのが好ましく、次いで乾燥し、必要に応じ
て１５０〜１８０℃の温度で熱処理を行う。

【００２２】かかる製造法を採用することにより、繊維
表面に均一な樹脂の被膜を形成することができ、加工前
の繊維構造物と同等な風合いを有するものを提供するこ
とが可能となる。

【００２３】

【実施例】以下、実施例により詳しく説明するが、本発
明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例及
び比較例に示す性能値は次の方法で測定した。 （紫外線照射Ａ）フェードメーター（スタンダ−ド紫外
線ロングライフフェードメーター：スガ試験機株式会社
製）ブラックパネル８３℃で３００時間照射した。

【００２４】（紫外線照射Ｂ）アイスーパーＵＶテスタ
ー（ＳＵＶ−Ｗ−１３：岩崎電気株式会社製）メタルハ
ライドランプを使用し、６３℃で６時間の照射を行っ
た。

【００２５】（色の変化）染色品の色の変退色の程度を
グレースケールで判定し、性能を「級」で表示した。

【００２６】（洗濯耐久性）ＪＩＳ−Ｌ−０２７１−１
０３に規定される水洗濯を１０回繰り返した。

【００２７】（揉み耐久性）樹脂加工品をＪＩＳ−Ｋ−
６３２８に規定されるスコット法に準じ、押し圧加重１
０００ｇで１００回の揉みを行い、樹脂の亀裂や剥離な
どの異常のある物を×で、異常のないものを○で表示し
た。

【００２８】（風合い）樹脂加工上り品をＪＩＳ−Ｌ−
１０９６の４５°カンチレバー法に準じ、剛軟度（ｍ
ｍ）を測定した。数値の小さいもの程、柔軟性であるこ
とを示す。

【００２９】（繊維物性）ＪＩＳ−Ｌ−１０１７に基づ
き、織物の経糸分解糸の引張り強度を測定し、紫外線照
射しないものに対する強度保持率を計算した。

【００３０】実施例１〜８、比較例１〜５ １００デニール４８フィラメントのポリエステル加工糸
（東レ株式会社製）を経糸、緯糸に使用し、平織物を製
織した。次いで、常法により精練、ヒートセットしたも
のを次の方法で処理し、性能を評価した結果を表１に示
す。

【００３１】（染色）染料として、ND Super Auto Blue
S-GL を１％ owfの濃度で、浴比１：２０で１３５℃の
温度で４５分間染色し、次いで、湯洗、水洗、乾燥し１
７０℃でヒートセットした。

【００３２】（紫外線吸収剤処理）次の樹脂を使用して
濃度を変更した水溶液を調整し、染色した織物を浸漬
し、マングルで絞って、水溶液の付着量が織物重量の８
０％になるようにマングルで絞り、蒸熱処理を２分間実
施し、次いでノニオン系界面活性剤（サンデットＧ２
９：三洋化成株式会社製）０．５ｇ／l 、炭酸ナトリウ
ム０．５ｇ／l の６０℃湯中で１０分洗浄し、水洗、乾
燥し、１７０℃でヒートセットした。

【００３３】紫外線吸収剤ａ：メチロール基を分子内に
持つＢＡＳＦ社製ＵＶＡ−３８３ＭＧ（水性エマルジョ
ン：固型分３０％） 紫外線吸収剤ｂ：カルボキシル基を分子内に持つＢＡＳ
Ｆ社製ＵＶＡ−３８３ＭＡ（水性エマルジョン：固型分
３０％） メラミン樹脂：トリメチロールメラミン（住友化学株式
会社製：スミテックスレジンＭ−３：固型分１００％） 触媒：過硫酸カリウムを５ｇ／l の濃度で使用した。

【００３４】（蒸熱処理ア）１０２℃の飽和水蒸気中 （蒸熱処理イ）１２０℃の過熱水蒸気中

【表１】 表１から本発明のメラミン樹脂を併用するものは、耐久
性のある高度な耐光性能を持ち、樹脂処理した織物の風
合い変化が極めて小さいことが分かる。

【００３５】実施例９〜１７、比較例６〜１０ １０００デニール１２２フィラメントの高強力原着（青
色）ポリエステルフィラメント糸（東レ株式会社製：強
度８ｇ／デニール）を使用し、三本絽織物からなる養生
メッシュの精練、ヒートセット反を実施例１と同様に紫
外線吸収剤処理を行い、性能を評価した結果を表２に示
した。

【００３６】

【表２】 表２から本発明のメラミン樹脂を併用するものは、耐久
性のある高度な耐光性能を持ち、樹脂処理した織物の風
合い変化が極めて小さいことが分かる。

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば、風合いの変化が小さ
く、耐光性耐久性に優れた繊維構造物を安定に供給する
ことができる。かかる繊維構造物は、一般衣料はもとよ
り、高度な耐光性能が要求されるカーテン、傘地などの
資材用途、屋外で使用される建築用養生シート、養生メ
ッシュなどにも好適に使用することができる。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】紫外線吸収性モノマー（Ａ）とメラミン化
   合物（Ｄ）を必須原料成分とする反応物が繊維表面を被
   覆していることを特徴とする耐光性繊維構造物。
2. 【請求項２】該反応物が、該紫外線吸収性モノマー
   （Ａ）と共重合可能なビニルモノマー（Ｂ）と架橋性モ
   ノマー（Ｃ）とで構成される共重合体を含む請求項１記
   載の耐光性繊維構造物。
3. 【請求項３】該紫外線吸収性モノマー（Ａ）が、下記式
   で表される２種の化合物の少なくとも一種である請求項
   １記載の耐光性繊維構造物。 【化１】 【化２】
4. 【請求項４】該ビニルモノマー（Ｂ）が、アクリル酸、
   メタクリル酸及びそれらのアルキルエステルである請求
   項２記載の耐光性繊維構造物。
5. 【請求項５】該架橋性モノマー（Ｃ）が、メチロール基
   またはカルボン酸基を含有するものである請求項２記載
   の耐光性繊維構造物。
6. 【請求項６】該メラミン化合物（Ｄ）が、下記式で表さ
   れるものである請求項１記載の耐光性繊維構造物。 【化３】
7. 【請求項７】紫外線吸収性モノマー（Ａ）とメラミン化
   合物（Ｄ）および過硫酸塩の混合水溶液を繊維製品に付
   与した後、蒸熱処理することを特徴とする耐光性繊維構
   造物の製造法。
8. 【請求項８】該紫外線吸収性モノマー（Ａ）が、ビニル
   モノマー（Ｂ）および架橋性モノマー（Ｃ）からなる共
   重合体である請求項７記載の耐光性繊維構造物の製造
   法。
9. 【請求項９】該蒸熱処理が、８０℃以上の飽和水蒸気又
   は過熱水蒸気である請求項７記載の耐光性繊維構造物の
   製造法。
10. 【請求項１０】該過硫酸塩が、過硫酸アンモニウム又は
    過硫酸カリウムである請求項７記載の耐光性繊維構造物
    の製造法。
11. 【請求項１１】該メラミン化合物（Ｄ）が、該紫外線吸
    収性モノマー（Ａ）を必須成分とする重合体１００重量
    部に対して、３０〜１５０重量部混合されている請求項
    ７記載の耐光性繊維構造物の製造法。