JPS5818481A - ポリエステル繊維の処理方法 - 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】 本発明は１合成繊維に後加工を施すことにより。

秀れた耐久性のある帯電防止性と親水性を付与すする方
法に関する。

ポリエステル繊維は秀れた物理的、化学的性質を持ち、
衣料用、産業資材用として多くの用途に供されているが
１反面静電気によるホコリの付着。

電撃ショックの発生０発汗した時のベトッキを生ずるな
どの欠点がある。

かかる欠点を解決するために９分子中に重合可能なビニ
ル基を有するポリエチレングリコール系゛化合物を繊維
に付与し、繊維上で該化合物を重合せしめて制電、吸水
性を得る方法（％開昭５４−１１２３００号公報、５４
−１６０８９５号公報など）。

上記ビニル化合物と有機酸モノマーの金属塩混合液で処
理する方法（特公昭５０−６５９９号公報、特開昭５２
−４７５１９９号公報など）がある。しかし。

いずれの方法においても処理の仕方に問題があシ。

上記化合物の本質をとらえたものではなく、上７記従来
の制電、吸水後加工剤を繊維上に単に付着させる方法に
較べである程度耐久性のある制電、吸水性は得られるが
、繰り返し洗たくによって制電性が失効する。被処理物
の風合変化が大きい、などの欠点がある。

これに対して、最近、アクリル酸、メタクリル酸−とビ
ニル基・を有するポリエチレングリコール系化合物など
を共存させてグラフト重合する改質方法（特開昭５２−
２５８９４号公報）が提案されている。しかし、この公
知例ではグラフト加工することは示しているが１合理的
、かつ品質の良いものを得ようとする具体的手段は何ら
明らかにされていない。

本発明者らは、この点に着目し鋭意検討した結果、実用
的に価値の高い耐久性の非常に秀れた制電、吸水性を有
するポリ、エステル繊維を得る方法を提供するに至った
。

本発明は上記目的を達成するために次の如き構成を有す
る。

−すなわち本発明は、ポリエステル繊維をテレフタル酸
および／′またはイソフタル酸とアルキレングリコール
からなるポリエステルとポリアルキレングリコールのブ
ロック共重合体、不飽和二重結合を有する有機酸モノマ
ーＪらびに下記一般式（１）および（Ｉｆ）で示される
化合物の少なくとも一つを含む処理液を付与したのち飽
和水蒸気で処理するものである。

（Ｉｆ） かかる技術構成を採用したことによシ、上記組成からな
るポリマーおよび一般式（１）および／又は一般式（■
）の化合物と有機酸モノマーからなる共重合体を繊維表
面のみならず繊維内部を含めて形成せしめ得たものであ
シ、その付着状態１重合状態が著しく改良され、その結
果良好かつ耐久性のある制電性、吸水性を同時に有する
ポリエステル繊維を製造し得たものである。

前記ブロック共重合体とはテレフタル酸−アルキレンク
リコール−ポリアルキレングリコール。

テレフタル酸−イソフタル酸−アルキレングリコール−
ポリアルキレングリコール、テレフタル酸−イソフタル
酸−アルキレングリコール−ポリアルキレングリコール
モノエーテルなどを反応させて得られるブロック共重合
体を意味する。

上記アルキレングリコールには、エチレングリコール、
プロピレングリコール、テトラメチレングリコール、デ
カメチレングリコールなどが含まれ、ポリアルキレング
リコールにはポリエチレングリコール、ポリプロピレン
グリコール、テトラメチレングリコールなどが含まれる
。

またポリアルキレングリコールモノエーテルニは、ポリ
エチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどの
モノメチルエーテル、モノエチルエーテルなどが含まれ
、これらポリアルキレングリコールおよびそのモノエー
テルの分子量は４００〜１００，０００である。

なお、これらブロック共重合体のテレフタレート単位対
インフタレート単位の組成比は任意であり、テレフタレ
ート単位十イソフタレート単位：ポリアルキレングリコ
ール単位＝１：１〜２０：１　（モル比）である。

（詳述したブロック共重合体を以下、単にブロック共重
合体と略記する。） 次に本発明に用いられる前記一般式（Ｉ）および（ＩＩ
）の化合物（以下、前者を化合物（Ｉ）、後者を化合物
（ｎ）と略記する。）としては、いずれも重合可能なビ
ニル基を２個有するものでアシ、かつ水溶性を有するも
のが選択される。かかる化合物（りとしては１例えばポ
リエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレング
リコールジメタクリレートなどが挙げられる。

ポリオキシエチレンセグメントがｎ＝９以下の場合には
、帯電防止性、吸水性の不十分なものが多く、風合が硬
ぐなシ実用的でない。またｎ＝２５以上になると該化合
物の合成、精製が難しく実用的でない。さらにＸは、水
素、アルキル、アルコキシ基のいずれであってもほぼ同
等の効果を得ることが出来る。

一方化合物（ＩＩ）の例としてはビスフェノールＡ−ポ
リエチレングリコールジアクリレート、ビスフェノール
Ａ−ポリエチレングリコールジメタクリレート、ビスフ
ェノールＦ−ポリエチレングリコールジアクリレート、
ビスフェノールＦ−ポリエチレングリコールジメタクリ
レート、などが挙げられる。一般式中で、ｎ＝５以下の
場合には。

モノマーの水に対する溶解性が不十分であり、また一方
３０を上層るとモ′ツマー製造上の困難性があるので、
５〜６０の範囲に限定される。さらにＸは水素、アルキ
ル、アルコキシ基を表わすものであるが、好ましくは−
Ｈ，−ＣＨ，である。Ｙはれぞれ単独あるいは１両者を
適宜の配合比で混合して使用することが可能であるが、
混合して使う場合には、望ましくは化合物（１）の使用
量を化合物（ｎ）のそれよシ多く用いた方が良い。

また、前記の不飽和二重結合を有する有機酸モノマーＣ
以下、有機酸モノマーと略記する。）七しては、上記の
ブロック共重合体および化合物（Ｉ）。

（ＩＩ）と相容性を有するもので、かつ、水溶性である
ものが選択される。例えば、アクリル酸、メタクリル酸
、イタコン酸、マレイン酸、ブテントリカルボン酸、７
マール酸、アクリルアミド、メタクリルアミドなどの脂
肪族系有機酸モノマーが挙げられる。なおこれらのアル
カ°す金属塩も適用出来るが、効果的に劣る。これらの
有機酸モノマーは単独または２種以上の混合系で使用さ
れ得る。

上記、有機酸モノマーのなかでも特にアクリル酸。

メタクリル酸、イタコン酸から選択されたモノマーが好
ましい。

ここで重要なことは、ブロック共重合体、化合物（１）
　、　（ｆｆ）および有機酸モノマーを選択したことに
よシ、これらと、ポリエステル繊維との有機的結合に成
功し、帯電防止性ならびに親水性の改善のみならず、か
かる特性に更に耐久性を付与せしめ得たものである。

本発明はそれぞれ単独使用では達し得なかった性能を持
つ。例えば、ブロック共重合体、化合物（１）、　（Ｉ
ｆ）それぞれ単独では帯電防止性、親水性ならびに耐久
性のいずれの点においても劣るものし）・得られない。

また有機酸モノマー単独ではなおのこと上記特性を満足
するものは得られず、ただ該モノマーの場合、極めて多
量に付着させれば効果は出るが、風合粗硬ならびに強力
低下が著しい結果を生じるという欠点を有する。

本発明のブロック共重合体、化合物（Ｉ）、　（ＩＩ）
および有機酸モノマーの適正な選択、配合により。

想像以上の効果を得ることが出来る理由は明らかでない
が、疎水性であるポリエステル繊維と親水性の大きい化
合物（Ｉ）、　（ＩＩ）が両者の中間的性質を持つ該ブ
ロック共重合体により１両者の親和性を向上させると共
に架橋的に作用し、同時に、化合物（１）、　　（ＩＩ
）は有機酸モノマーとも共重合し。

繊維内部でグラフト重合しているともみられ、この結果
、付着９重合状態が大幅に改良されたためであろう。

ここで、該ブロック共重合体と化合物（Ｉ）、　（ＩＩ
）および有機酸モノマーの混合割合は０重量比で前者ブ
ロック共重合体を１部に対して、化合物（Ｉ）。

（ＩＩ）および有機酸モノマーは０．２〜５部、好まし
くは０．５〜２部の割合で使用するのが良い。本発明は
かかる混合物を水又は、溶剤に溶解させて処理液を調整
したのち、ポリエステル繊維成形物に付着させるもので
あるが、該ブロック共重合体。

化合物（１）、（Ｉｆ）および有機酸モノマーは水溶性
であり、最適実施態様としてはこれらの水溶液系を用い
る方がよシ効果的、かつ経済的である。

この際、上記処理液の付着量は、繊維重量に対して固形
分で０．１〜１０重量％、好ましくは０．５〜５重量％
である。即ち、付着量が０，１重量％以剥 下の場合には１本発明の目的とする〆電効果が得られず
、また１０重量％を超えると、風合粗硬。

および処理コスト面から実用的でなくなる。これら付着
量は、該処理液の濃度、被処理場の絞り率などによシ適
宜調整することが出来る。

付着方法としては、パッド方式、スプレ一方式。

ロータリー又はスクリーン捺染方式などが適用でき５％
に限定されるものではないが、パッド方式が一般的に使
用される。

本発明の他の重要な技術要件はかかる液処理後の熱処理
の仕方にある。すなわち上記化合物の混合処理液をポリ
エステル繊維に付萼したのち、そのまま飽和蒸気にょる
蒸熱処理をすることが必須である。ここで云う飽和蒸気
とは蒸気含有率が９０％以上、望ましくは９５チ以上で
、温度は９０〜１５０℃の範囲が良く、望ましくはｉｏ
ｏ〜１３０℃である。９０℃未満では反応の進行が不十
分になシがちであり、１５０℃を超えると、被処理物が
染色物である場合染色室ロウ度の低下が大きくなる。

かかる飽和蒸気処理によって本発明の処理液中　・の該
ブロック共重合体、該化合物（Ｉ）、　（Ｕ）および有
機酸モノマーとの反応が最適下に反応すると同時に該モ
ノマーの繊維内部への浸透が良好に進み、該化合物なら
びに該モノマーからなる共重合が該ポリエステル繊維表
面のみならずその内部においても惹起しているものと考
えられる。かかる処理効果は、飽和蒸気以外の蒸熱処理
あるいは本発明の範囲外の不飽和蒸気処理では得られな
いものであることは後述する実施例ならびに比較例で明
らかにされている通シである。

かかる飽和蒸気処理の処理温度が制電性に及はす効果は
、高いほど顕著な効果を示し、また処理時間の短縮も可
能となシ有利である。処理時間は。

処理温度によシ若干異なるが、１０〜９０秒が採用され
る。かかる飽和蒸気処理は１通常特別の装置を必要とせ
ず１通常の常圧スチーマ、および高圧スチーマが適用さ
れ、連続式、バッチ武士加工出来る。

処理液には、開始剤は存在させなくても良いが。

必要に応じてラジカル重合開始剤を添加することもでき
る。また、ラジカル重合開始剤で前処理を施こし、その
後に該処理液で処理しても良い。前処理法としては、該
開始剤の分散液を付着後スチーミングする方法１分散液
に浸漬、加熱して処理する方法などがある。ラジカル重
合開始剤としては、ベンゾイルパーオキサイド、アゾビ
スブチロニトリル、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウ
ム。

過酸化水素などが挙げられる。該開始剤の使用量は、多
すぎるとホモポリマーが生成しやすいため。

ブロック共重合体、化合物（Ｉ）、　（１１）、有機酸
モノマー混合使用量の１／２０〜１１５量あれば良い。

また、前処理する場合には、繊維重量に対して０．１〜
３重量重量着付せるのが適当である。該開始剤を併用す
ることによシ、繊維表面および内部。

での重合を促進し、耐久性向上に寄与する効果が大きい
。

また、処理液中にポリエステル繊維の構造弛緩を生じせ
しめる膨潤作用を有する化合物を添加することも、繊維
内部重合さｉる観点から有効な手段の一つである。これ
らの効果を有する化合物の例としては、安息香酸、安息
香酸の誘導体、サリチル酸の誘導体、クロルベンゼン系
化合物などがある。

かくして得られたポリエステル繊維の処理品は。

耐久性のある制電性、親水性を有するが処理後アルカリ
金属塩水溶液中で処理し、有機酸モノマーを金属塩置換
することによシさらに秀れた性能を得ることが出来る。

アルカリ金属の水溶液としては、炭酸ナトリウム、炭酸
水素ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムな
どが用いられ。

通常０．１〜５％溶液でパッドスチーム法（該溶液を付
着させたのち、スチーミングする方法）、浸漬法（該溶
液中に浸漬、加熱して処理する方法）によって達成する
。

本発明に適用出来るポリエステル繊維としては。

タトエばポリエチレンテレフタレートを主成分とするポ
リエステルあるいはこれにポリエチレングリコールや５
−ナトリウムスルホイソフタル酸などを共重合して得ら
れた各種変性ポリエステル繊維が挙げられる。また本発
明の効果を発揮させる範囲で該ポリエステル繊維に他の
合成繊維、天然繊維を混用（混紡、交編織など）したも
のでも差しつかえない。その形態は、布帛、縫製品、不
織布などいずれであっても良い。またそれらは、未染色
品でも染色品であってもほぼ同様の効果を得ることが出
来る。

本発明によれば、ブロック共重合体により、親水性の化
合物（Ｉ）、　（ＩＩ）の疎水性ポリエステル繊維への
親和性が高まり、それと同時に化合物（■）。

（ＩＩ）と有機酸モノマーとの共重合反応が該ブロック
共重合体存在下で起シ、なおかつ、ポリエステル繊維内
部でもグラフト重合が進行しているとも考えられ、上記
繊維内部に形成されたポリマーのアンカーリング効果も
あって、ポリマー皮膜の耐久性は著しく向上するもので
あり、一方、生成ポリマーは非常に強い親水性を有する
ので、被処理物に恒久的な制電性と吸水、吸汗性が付与
出来るものである。

さらに、該ブロック共重合体、化合物（Ｉ）、　（ＩＩ
）および有機酸モノマーの６者を併用することにより、
これらを単独使用するよりも使用量が少なくて済むにも
かかわらず性能にすぐれかつ風合変化がなく、均質性、
風合の秀れた処理物を簡便かつ。

容易に生産出来る。

以下０本発明を実施例をもって具体的に説明する。実施
例中、帯電防止性、および吸水性、洗たく耐久性の評価
は次の通りである。

〔帯電防止性：静電気発生量の測定〕

測定器：ロータリースタチツクテスター（東亜商会製） 摩擦対象布：木綿（５０番手ブロード）摩擦速度：４０
０ｒｐｍ 温　　　度：　２０℃±　１　℃ 湿　　　度＝　３０チ±　１　チ 測定試料はすべて、上記温湿度に調整された測定室中に
少なくとも２０時間以上放置後、上記条件で測定した。

測定値はｎ＝５の平均値であ多単位はボルト（至）であ
る。

〔吸水性：吸水速度〕

１５ｘ１５ａａの試料をたるまないように木枠でおさえ
、水平に張った試料上に、０．０５ｃｃ／滴の水滴をビ
ューレットで滴下し、水滴が完全に吸収されるまでの時
間を測定する。

〔試料の洗たく条件〕

花王石けん■製「サブ」０．２％溶液で４０℃。

浴比１：５０として東芝■製電気洗たく機「銀河」を用
いて１０分間洗たくシ、さらに大阪ガス■製ガスホーム
ドライヤーで乾燥する。これを１回の洗たくとして、３
０回繰シ返し行なったのち、前記の静電気発生量、吸水
速度の測定用試料としだ。

実施例−１，比較例−１ ポリエステル繊維７５Ｄ−３６フイラメント糸使いの梨
地ジョーゼット織物（目付８５　ｇ／ｍ　）を作シ、°
常法によシ精練同時シボ立て加工を行ない乾燥後、１８
０℃、３０秒間のヒートセットをした。

該試料を、テレフタル酸−インフタル酸−エチレングリ
コール−ポリエチレングリコールを反応させたブロック
共重合体（テレフタレート単位／イソフタレート単位＝
７０／３０．テレフタレート単位子イソフタレート単位
／ポリエチレングリコール単位＝　３．０／１．０　、
ポリエチレングリコール単位の分子量１４００）なるブ
ロック共重合体の水性分散液２０部、ポリエチレングリ
コールジメタクリレート（オキシエチレングリコールの
繰シ返し単位２３モル）ｘｓ、ビスフェノールＡ−ポリ
エチレングリコールジメタクリレート　（オキシエチレ
ングリコールの繰シ返し単位各１５モル）Ｙ部（ただし
、Ｘ、Ｙは表−１に示した。）および表−１に示す有機
酸モノマー１０部と過硫酸アンモニウム５部を水に溶解
し合計１０００部とした混合水溶液に浸漬し、マングル
で均一に絞った。絞シ率は１１０％であった。これを湿
潤状態のまま、飽和蒸気で満された表−１に示す温度の
スチーマ−に入れ２分間処理じた。熱処理後、湯水洗し
未反応モノマーを除去し乾燥した。また、比較として各
化合物をそれぞれ単独で、前記と同一量秤量し。

トータル１０００部になるように水に溶解し同一処理条
件で処理した。静電気発生量、吸水速度を測定した。得
られた結果を表雫１にまとめて示した。

試料Ｉ＆１１３〜１６は比較例のデータを示し、醜１３
はブロック共重合体、ＩＩＬ１４．１５は化合物（Ｉ）
および（１）、ｍ１６は有機酸モノマーのそれぞれ単独
処理の場合の結果である。

表−１の結果よシ、ブロック共重合体、化合物（１）ま
たは／および（ＩＩ）ならびに有機酸モノマーを併用し
て処理することによシ、すぐれた制電性。

吸水性が得られて、しかも耐久性も大幅に向上している
。処理後の風合も加工前に較べてほとんど変化はなく、
良好であった。

なお、該処理品をカチオン染料、　ＣａｔｈｉｌＯｎＢ
ｌｕｅ　３　ＢＬＨ（採土ケ谷化学製）　１．　□　ｑ
６　（ＯＷＦ）　。

酢酸０．５　Ｖｌ！、浴比１：５０で９５℃、６０分間
染色した結果、各化合物を単独で処理したものは染ムラ
になったのに対して、併用使用した本発明の方法で処理
したものは、均一に染色されておシ。

均一な加工がなされていることが証明された。

なお、飽和蒸気温度が高いほど、性能、耐久性の面です
ぐれている。

比較例−２ 実施例−１と同一試料を同一浴に浸漬した後ピンテンタ
ーで９０℃、２分間予備乾燥し１次いで表−２に示す温
度の乾熱処理器で各２分間熱処理して特性を調べた。結
果を表−２に示す。

表−２ 表−２のように、乾熱処理では、制電性も、吸水性も劣
り、実用性はないものであった。

比較例−３ 実施例−１と同一試料を同一浴に浸漬した後湿潤状態の
まま加熱不飽和蒸気処理器で９表−６に示す温度で５分
間処理した。結果を表−６に示した。

表−３ 表−６のように、加熱不飽和蒸気処理では、制電性、吸
水性ともに不十分であシ、実用性のないものであった。

実施例−２ 実施例−１と同一試料を分散染料ＳｕｍｉｋａｒｏｎＢ
ｌｕｅＳ　　ＢＧ　　（住友化学■製）１．５　％　（
ＯＷＦ’）　。

サンソソル）＋１２００（日華化学特製）０．５％（ｏ
　Ｗ　Ｆ）浴比１：５０で１３５℃、４５分間染色した
。染色後、常法によシ還元洗浄を行なったのち実施例−
１と同一のパッド浴を用いて同一条件で処理した。ただ
し、ポリエチレングリコール系化合物ハ、ポリエチレン
グリコールジメタクリレート（オキシエチレン繰り返し
単位１５）を１０部用い、飽和蒸気温度は１００℃であ
る。得られた結果を表−４にまとめて示した。

表−４の結果のように、染色品に対しても制電性、吸水
性ともに良好であり、耐久性もすぐれている。

実施例−６ ポリエステル繊維１５０Ｄ−４８フイラメント糸を仮ヨ
リ加工してツイル織物（目付２５５６７ｍ　）を作った
。常法によシ糊抜き、精練後乾燥し、８０℃で６０秒間
ヒートセットした。この試料を用いて（１）　　ベンゾ
イルパーオキサイド２部、モノクロルベンゼン１０ｇ、
）ライドン１０２（三洋貿易■製）５部を水１０００部
に分散した液で、浴比１：３０、温度・８０℃で６０分
間処理し乾燥した。

（前処理法）　、　（２）　　ベンゾイルパーオキサイ
ド２部をトライトン１２０（三洋質易■製）１０部に分
散させ実施例−１と同じパッド浴に添加した。（同時処
理法） ＋１１．　（２１を実施例−１と全く同一条件で処理し
た。

ただし、有機酸モノマーはメタクリル酸、前記一般式（
ＩＩ）の化合物はビスフェノールＡ−ポリエチレングリ
コールジメタクリレート（オキシエチレン繰り返し単位
は各１５を１０部用い、飽和蒸気温度は１００℃である
。結果を表−５にまとめて示した。

表−５ 表−５の結果のように、ラジカル重合開始前１］を使用
することによシ、さらにすぐれた性能、面十久性のある
ものが得られた。

実施例−４ 実施例−１で処理する際に、・（ラド浴中に、（１）イ
オネットＴＤ−２０８（三洋化成■製）（２）ＩＰキャ
リヤーＴ−４０（一方社油脂■製）をそれぞｉｔ５部添
加し同一条件で処理した。ただし、有機酸上ツマ−は、
アクリル酸を使い、飽和蒸気温度は１００℃である。結
果を表−６にまとめて示した。

表−６のように、膨潤剤を添加すると、無添加のものに
較べて性能が向上する。

実施例−５ 実施例−３で処理した試料を用いて炭酸ナトリウム２　
ｔｅｌ　、浴比１　：　１００の浴中に浸漬し、８０℃
で２０分間処理した。結果を表−７にまとめて示した。

表−７ 表−７の結果のように、炭酸ナトリウムによるナトリウ
ム塩置換によシ、さらにすぐれた性能のものが得られた
。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリエステル繊維を、テレフタル酸および／また
   はイソフタル酸とアルキレングリコールからなるポリエ
   ステルとポリアルキレン、グリコールのブロック共重合
   体、不飽和二重結合を有する有機酸モノマーならびに下
   記一般式（１）および（ＩＩ）で示される化合物の少な
   くとも一つを含む処理液を付与したのち飽和水蒸気で処
   理することを特徴とするポリエステル繊維の処理方法。 （ｎ）
2. （２）処理液がラジカル重合開始剤ならびに膨潤剤の少
   なくとも一種を含有する特許請求の範囲第１項記載のポ
   リエステル繊維の処理方法。
3. （３）ポリエステル繊維のラジカル重合開始剤ならびに
   膨潤剤の少なくとも一種で前処理されてなる特許請求の
   範囲第１項記載のポリエステル繊維の処理方法。
4. （４）飽和水蒸気温度が１００℃以上である特許請求の
   範囲第１項記載のポリエステル繊維の処理方法。
5. （５）　　飽和水蒸気で処理したのち、アルカリ水溶液
   で処理する特許請求の範囲第１項記載のポリエステル繊
   維の処理方法。