JPS5934818B2 - 合成繊維の親水化処理剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は特に合成繊維の処理に適した新規な親水化処理
剤に関するものである。

合成繊維は種々の優れた化学的、物理的性質を有してい
るが、反面疎水性のため制電性、吸水性、ＳＲ性等にお
いて多くの欠点を有しており、用途が限定されているの
が現状である。

これらの欠点を改良するため、従来より多くの方法が研
究されているが未だ十分とはいえない。

即ち親水性物質を製糸段階でブレンドする方法や仕上加
工段階で親水性物質を繊維表面で処理する方法が知られ
ているが、前者においては製糸性の低下、糸物性の、低
下及び染色性の低下等の問題がある。

また後者においては洗濯耐久性の不足や染色堅牢度の低
下等の問題が未解決のままである。

本発明者らは、このような合成繊維の改質上の問題点を
解決するため、鋭意研究を重ねた結果、本発明に到達し
たものである。

即ち、本発明は、［下記一般式で示される化合物から成
る合成繊維の親水化処理斉Ｌ （式中Ｒ１〜Ｒ３はＨ又は炭素数１〜２のアルキル基。

Ｘ、ｙ、ｚは０又は１〜２０の整数で、それぞれは同一
でも異っていてもよいが、Ｘ＋ｙ＋２は３〜２０であり
、アルキレンエーテル部の一つは必ずエチレンオキサイ
ドであることが必要であり、そのモル数は（ｘ＋ｙ＋ｚ
）７２以上である。

Ａは一〇−、−ＣＨ２−、−８０２−及びンゼン核同志
が直接結合する）ことを示す。

）」を提供するものである。

以下、本発明について更に説明する。

本発明に係る合成繊維の親水化処理剤（以下、単に親水
化処理剤という）は、繊維親和性を有する部分と、親水
性を有する部分とから成り、更に高分子化し得るビニル
基を合わせ持つ構造の化合物である。

この化合物で処理すれば、従来にない優れた特性を有す
る親水性合成繊維が得られるのである。

即ち、該親水化処理剤は、繊維親和性を有する部分を持
つものであるので、繊維へ強固に付着し、耐久性に優れ
る。

又、染色堅牢度の低下等をきたすこともない。

一般式で示される化合物としては、例えば、ポリオキシ
エチレンセグメントの分子量が４４０及び６６０である
２、２′−ビス（４−メタクリロキシポリエトキシジフ
ェニル）プロパンのごときものがある。

上記化合物のアルキレンエーテル部はポリオキシエチレ
ン（ＥＯ）、ポリオキシプロピレン（ＰＯ）又は／及び
ポリオキシブチレン（ＢＯ）から成るものであるが、そ
れらの重合度は適当な範囲が存在し、重合度が低すぎる
と繊維との親和力が強くなり吸着効果は出るが性能不足
となる。

一方、重合度が高すぎると繊維に吸着しなくなる。

またポリアルキレンオキサイドの炭素数が多くなるほど
、繊維親和性が強くなり親水性は低下する。

この様に繊維との親和性及び性能との相溶性からＥＯ，
ＰＯ及びＢＯの重合度は５〜１５モル程度が望ましく、
又ＰＯ及びＢＯの重合度はＥＯに対して１／２以下が好
ましい。

この場合、ＥＯの重合度が増すに従って制電性及び吸水
性の性能向上が期待されるが、反面繊維に吸着され難く
なる。

この様にＥＯの重合度が高い場合、一般の合成繊維より
は原糸段階で予め少し親水化しておいた改質原糸を使用
すると、より一層優れた吸着効果が得られる場合がある
。

本発明の親水化処理剤は主に合成繊維を処理対象とする
ものである。

合成繊維とはポリアミド、ポリエステル、ポリアクリロ
ニトリル、ポリオレフィン及びこれらの変性重合体から
なる長繊維、短繊維、紡績糸、及びこれらからなる編織
物、不織布などであってそれらの製造方法、構成成分及
び配列形態によって限定されるものではない。

本発明の親水化処理剤は、下記するいずれの処理法によ
っても、合成繊維に優れた制電性、吸水性及びＳＲ性を
付与することができる。

耐久性等の点からポリエステル繊維を対象とした時、最
も効果が顕著に表われる。

ポリエステル繊維は一般に行なわれるアルカリ処理を行
なったものでも良い。

本発明の親水化処理剤は、次のような３つの方法により
使用されることが望ましいが、特にこれらに限定される
ものではない。

第１の方法は、親水化処理剤の水溶液又は水中分散液に
合成繊維を浸漬し、８０〜１５０℃で処理するものであ
る。

この場合、重合開始剤の使用により処理温度を４０°Ｃ
まで低下させることが可能である（浸漬法）。

第２の方法は、該親水化処理剤及び重合開始剤を含む水
溶液又は水中分散液に合成繊維を浸漬するか、又はこれ
らの液を合成繊維にスプレーするか等した後搾取し、し
かる後８０〜１４０℃にて蒸着処理を行なうものである
（パッド・スチーム法）。

この方法は、耐久性の面で特に優れる。第３の方法は、
第２の方法と同様に、該親水化処理剤を浸漬又はスプレ
ー等の方法によって合成繊維に付看させた後、１４０〜
２００°Ｃで乾熱処理するものである（パッド・キュア
法）。

本発明の親水化処理剤成分は、被処理物に対して０．１
〜２０重量％、好ましくは０．２〜２０重量％、より好
ましくは、浸漬法の場合には２〜１５重量％、また、パ
ッド・スチーム法及びパッド・キュア法の場合には０．
２〜５重量％含有されるべく調整される。

各々の方法において、付着量が低過ぎると性能が不足し
、高過ぎると被処理物の風合や物性の低下を引き起こす
。

本発明における親水化処理剤の水中分散液とは親水化処
理剤の微粒子が水中に分散している状態をいい、必要に
応じてトルエン、キシレン、ベンジルアルコール、り四
ロベンゼン等の一般の有機溶媒や、乳化剤及び分散剤と
して用いられている一般の界面活性剤を使用しても良い
。

使用方法について更に説明する。

浸漬法は染色の前後どちらで行なっても良く、さらに染
色と同時に行なうことも可能である。

この場合、キャリヤ染色で一般に用いられている様な繊
維膨潤剤を併用すれば、染料及び親水化処理剤の繊維中
への浸透を助けることが可能となる。

さらにまた必要に応じて親水化処理剤の付与工程中又は
付与後、重合開始剤を含む水溶液中で浸漬加熱処理又は
バンド後加熱処理して繊維内部及び繊維表面に付看して
いる低分子化合物の高分子化をはかることができる。

本発明の浸漬法における親水化処理法の特徴の一つば本
親水化処理剤を甲いれば染色と同時に処理することが可
能であり、しかも非常に優れた耐洗濯性を有する吸水性
、制電性及びＳＲ性が得られることである。

合成繊維への親水化処理剤の同右機構は必ずしも明らか
ではないが、おそらく繊維の非晶部への吸尽、グラフト
化及び繊維表面での被膜化などの機構の混在であると思
われる。

本発明の親水化処理剤は繊維内部及び繊維表面で主に高
分子化しているので、高温での繊維内部からのブリード
及び可塑剤効果による風合変化等は見られない。

また一般の繊維表面付着による親水化処理にみられるよ
うな染色堅牢度の低下等の問題はない。

一方、パッド・スチーム法及びパッド・キュア法によれ
は、本発明による親水化処理剤は、主として、重合体と
して繊維表面に連続又は非連続的な被膜を形成すること
になる。

この場合の被膜の厚さは、０．１〜１０ハ好ましくは０
．１〜３μが適当である。

即ち０．０１μ以下では付着量が少なすぎるため十分な
制電性が得られない。

また１０μ以上になると編織物の風合を損うので実用的
とはいえないのである。

合成繊維への親水化処理剤の付与方法は、浸漬法、パッ
ド法、スプレー法、捺染法等、繊維表面を被覆できるも
のであればいかなる方法でも良いが、パッド法があらゆ
る点で最も優れている。

また、かかる付与の際に同時に染色処理しても伺ら染色
性を損うことなく本発明の目的を達成できる。

本発明に用いられる重合開始剤としては、過硫酸アンモ
ン、過硫酸カリ、アゾビスイソブチロニトリル等一般的
なビニル重合開始剤として使われる過酸化物及びこれら
の過酸化物と鉄（ＩＩ）イオン、亜硫酸塩、ヒドロキシ
ルアミン及びヒドラジン等の還元剤との組合せによるレ
ドックス系開始剤が使われ、かかる重合開始剤の種類を
選択することにより適宜所望処理条件で被覆処理するこ
とができる。

本発明においては、上述した如く特にグラフト重合の必
要がなく、従って繊維自体に重合活性中心を付与するが
ごとき複雑な技術を必要とせず、極く簡単に、前述一般
式で示した化合物及び重合開始剤の水溶液又は水中分散
液を用いてパッド・スチーム及びパッド・キュアするこ
とにより目的を達することができる。

尚、本発明の親水化処理剤を緻密化前の膨潤状態にある
合成繊維に適用すれば、該親水化処理剤を、繊維内部ま
で浸透せしめることができ、これを重合し高分子化する
ことにより、該化合物が繊維内部で強固な網目構造とな
り、耐久性の更に優れた制電性及び吸水性を付与するこ
とができる。

次に本発明の実施例を示す。

実施例 １ 繊維に対して１０重量％の２，２′ビス（４−メタクリ
ロキシデカエトキシフェニル）フロパンとその半量の界
面活性剤０Ｔ−２２１（ポリオキシエチレンソルビクン
モノオレート、日本油脂製）からなる親水化処理剤の水
中分散液を調製した。

この親水化処理剤の水中分散液中に精練処理したテトロ
ン長繊維クレープ織物（目付７５ 、！ｉ’ ／ ｒｒ
ｊ ）を浸漬しく浴、比１：３０）、１３０°Ｃで４５
分間処理した。

水洗後、４ｆＢｅ′カセイソーダ、アミラジンＤ（非イ
オン界面活性剤、第−工業製）及びハイドロサルファイ
ド各１ ｇ／ｌの水溶液中で９０℃で３０分間還元洗浄
し水洗後乾燥した。

次いで処理布の一部を２ ｇ／１３の中性洗剤（ザフ゛
、花王石鹸製）水溶液中で４０℃で１０分間洗濯し、次
いで水洗乾燥した。

この洗濯、水洗、乾燥の操作を５回繰返した。

洗濯前後の処理布について付着率、吸水性、及び摩擦帯
電圧を測定した。

これらの測定結果を表１に示した。

本発明の処理法によれば、親水化処理剤の付着率が高く
洗濯による脱落、性能の低下がないことは明らかである
。

また風合効果等の問題もなかった。

なお性能評価法は次のとおりである。

付着率：処理前後の重量変化から求めた。

吸水性：試験布上に一滴が約０．０３ｍ１の水滴を落と
し、それが完全に吸収される時間を測定した。

摩擦帯電圧：京大化研弐ロータリースタチックテスター
を用い、綿布を摩擦対象布として２０℃４０％ＲＨの雰
囲気中で測定した。

実施例 ２ 繊維に対して、１０重量％の親水化処理剤２゜２′ビス
（４−メタクリロキシポリエトキシフェニル）プロパン
と、該親水化処理剤と同量のＩＰキャリヤＴ−４０（ク
ロロベンゼン系キャリヤ、一方社製）、及び繊維に対し
て１重量％の染料Ｒｅ５ｏｌｉｎｅ Ｂｌｕｅ ＦＢＬ
（バイエル社製）からなる、親水化処理剤と染料の
水中分散液を調製した。

これに精練処理したポリエステル長繊維クレープ織物（
目付７５ ｇ ／ ｍ： ）を浸漬しく溶比１：３０）
、１３０℃で４５分間処理した。

水洗後４７°Ｂｅ’カセイソーダ、アミラジンＤ（非イ
オン界面活性剤、第−工業製）及びハイドロサルファイ
ド各１９／ｌの水溶液中で９０℃で３０分間還元洗浄し
た。

水洗乾燥後、処理布の一部を実施例１と同様な操作で洗
濯処理した。

洗濯前後の処理布について付着率、吸水性、及び摩擦帯
電圧を測定した０これらの測定結果を表１に示した。

本発明の処理法によれζず、親水化処理剤の付着性、染
着性及び染色堅牢度が良好でしかも洗濯による性能の・
低下がないことは明らかである。

実施例 ３ 繊維に対して１０重量％のポリオキシエチレンセグメン
トの分子量が４４０なる２、２′ビス（４−メタクリロ
キシポリエトキシフェニル）プロパンとその半量の界面
活性剤０Ｔ−２２１、繊維に対して１重量％のＸｙｌｅ
ｎｅ Ｆａｓｔ Ｂｌｕｅ Ｐ（サンド社製）及び０．
５ｇ／ｌ！の酢酸からなる処理液を調製し、これに精練
加工したポリアミド長繊維トリコット編物（目付８０
Ｅｌ ／ ｍ ）を浸漬しく浴比１：３０）、１００℃
で４５分間処理した。

十分湯水洗した後、処理布の一部を実施例工と同様な手
順で洗濯処理した。

洗濯前後の処理布について、付着率、吸水性及び摩擦帯
電圧を測定した。

第１に示したように良好な結果が得られた。

なお、染色性、風合も良好であった。

実施例 ４ 繊維に対して１０重量％のポリオキシエチレンセグメン
トの分子量が４４０なる２、２′ビス（４−メタクリロ
キシポリエトキシフェニル）プＤ／クンとその半量の界
面活性剤０Ｔ−２２１（日本油脂製）、繊維に対して１
重量％のカヤクリルブルーＧＲ（日本化薬製０及び０．
５ｇ／ｌの酢酸からなる処理液を調製し、これに精練加
工したポリアクリルスパン織物（目付１２０ ｇ／ｖ？
’）を浸漬しく浴比１：３０）、１００℃で４５分間処
理した。

十分湯水洗した後、処理布の一部を実施例１と同様に洗
濯処理した。

洗濯前後の処理布について付着率、吸水性及び摩擦帯電
圧を測定した結果表１に示したように良好な結果が得ら
れた。

染色性、風合等に問題はなかった。

実施例 ５ ポリエステル長繊維クレープ織物（目付７５ｇ／ｍ２）
を５％のカセイソーダ水溶液中で１０００Ｃで３０分間
処理した後（減量率１０％）、ポリオキシエチレンセグ
メントの分子量が６６０である２、２′ビス（４−メタ
クリロキシポリエトキシフェニル）プロパン２％、過硫
酸アンモニウム０．２％を含む水溶液中に浸漬し、絞り
率８０％になるように絞り、次いで１０５℃の飽和水蒸
気雰囲気中で３分間処理した。

次いで０．２％のソーダ灰及び０．１％のサンデッドＧ
９００（非イオン界面活性剤、三洋化成製→を含む水溶
液中で８０°Ｃで１５分間ソーピングした。

処理布の一部について実施例１と同様な手順で洗濯５回
処理した。

洗濯前後の処理布について吸水性、及び摩擦帯電圧を測
定した結果、表１に示すように良好な結果を得た。

実施例 ６ ポリエステル長繊維クレープ織物（目付７５ｇ／ｍ′）
を５％のカセイソーダ水溶液中で１００℃で３０分間処
理した。

その際の減量率は１０％であった。

このアルカリ処理した織物をポリオキシエチレンセグメ
ントの分子量が６６０である２゜２′ビス（４−メクク
リロキシポリエトキシフェニル）フロパン２％、過硫酸
アンモニウム（１２％を含む水溶液中に浸漬し、絞り率
８０％になるように絞り、次いで１２０°Ｃで乾燥後１
８０°Ｃで１分間乾熱処理した。

次いで０．２％のソーダ灰及び０．１％のサンデッドＧ
９００を含む水溶液中で５ｏ０ｃで１５分間ソーピング
した。

処理布の一部について実施例１と同様な手順で洗濯５回
処理した。

洗濯前後の処理布のついて吸水性及び摩擦帯電圧を測定
した結果、表１に示すように良好な結果を得たＯ 実施例 ７ 生機セット、及び精練加工したポリアミド長繊維トリコ
ット編物（目付８０９ ／ ｒｒｌ ）を実施例５で用
いた親水化処理剤の２％、過硫酸アンモニウム０．２％
を含む水溶液中に浸漬し、絞り率が８０％になるように
絞り、次いで１０５°Ｃの飽和水蒸気雰囲気中で３分間
処理した。

以下実施例５と同様な手順でソーピング、洗濯処理を行
ない洗濯前後の処理布について吸水性、及び摩擦帯電圧
を測定した。

測定結果は表１に示したように非常に良好であった。

実施例 ８ 精練加工したポリアクリルスパン編物（目付１２ｏｇ／
ｍ）を実施例５で用いた親水化処理剤の２％、過硫酸ア
ンモン０．２％を含む水溶液中に浸漬後、パッダーで均
一に絞り、付着量を１２５重量％に調整し、次いで１０
５℃で３分間水蒸気加熱処理した。

以下実施例５と同様にソーピング、洗濯処理を行ない洗
濯前後の処理布について吸水性及び摩擦帯電圧を測定し
た。

表１に示したように良好な性能が得られた。

実施例 ９ 繊維に対して１０重量％のポリオキシエチレンセグメン
トの分子量が４４０なる２、２′ビス（４−メタクリロ
キシポリエトキシフェニル）プロパンと０．１９．＃の
過硫酸アンモニウム及び０．：１／ｌのスーパーライｔ
−Ｃ（三菱ガス化学製）を含む水中分散液に精練処理し
たテトロン長繊維クレープ織物（目付７５ｇ／ｒｎ：）
を浸漬しく浴比１：３０）、７０℃で３０分間処理した
。

十分水洗した後乾燥し、実施例１と同様に洗濯５回処理
した。

洗濯前後の処理布について付着率、吸水性及び摩擦帯電
圧を測定した。

これらの測定結果を表２に示した。

実施例 １０ 繊維に対して１０重量％のポリオキシエチレンセグメン
トの分子量が６６０なる２、２′ビス（４−メタクリロ
キシポリエトキシフェニル）プロパンと０．５ｇ／ｌの
過硫酸アンモニウムを含む水溶曇督液に精練処理したポ
リアミド長繊維トリコット物（目付ｓｏｇ／ｍ）を浸漬
しく浴比１：３０）、１００℃で３０分間処理した。

以下実施例９と同様に水洗乾燥後、洗濯５回処理し、付
着率、吸水性及び摩擦帯電圧を測定した。

これらの測定結果を表２に示した。

実施例 １１ 繊維に対して１０重量％のポリオキシエチレンセグメン
トの分子量が４４０なる２，２′ビス（４−メタクリロ
キシポリエトキシフェニル）プロパンと０． ５ ｇ／
Ａの過酸化ベンゾイルを含む水中分酸液に精練処理し
たポリアクリルスパン織物（目付１ ２ ０ ｊ；ｌ
／ ｍ” ）を浸漬しく浴比１：３０）、１００°Ｃで
３０分間処理した。

以下実施例９と同様に水洗乾燥後、洗濯５回処理し、付
着率、吸水性及び摩擦帯電圧を測定した。

これらの測定結果を表２に示した。

実施例 １２ 繊維に対して１０重量％のポリオキシエチレンセグメン
トの分子量が４４０なる２，２′ビス（４−メタクリロ
キシポリエトキシフェニル）エーテルとその半量の界面
活性剤Ｑ’ｌ’−２２１（日本油脂製）からなる親水化
処理剤の水中分散液を調整した。

この親水化処理剤の水中分散液に精練したテトロン長繊
維クレープ織物（目付７５Ｅｌ／ｍ）を浸漬しく浴比１
：３０）、１３０°Ｃで４５分間処理した。

十分水洗した後、乾燥し実施例１と同様に洗濯５回処理
した。

洗濯前後の処理布について付着率、吸水性及び摩擦帯電
圧を測定した。

これらの測定結果を表３に示した。

実施例 １３ 繊維に対して１０重量％のポリオキシエチレンセグメン
トの分子量が６６０なる２、２′ビス（４−メタクリロ
キシポリエトキシフェニル）スルホンと０．１ｇ／１１
の過硫酸アンモニウム及び０．３ｇ／ｌのスーパーライ
トＣ（三菱ガス化学製のを含む水中分散液に精練、処理
したテトロン長繊維クレープ編物（目付７５ｇ／ｒｒｒ
”）を浸漬しく浴比１：３０）、７５℃で３０分間処理
した。

以下実施例１２と同様に水洗乾燥後、洗濯５回処理し、
付着率、吸水性及び摩擦帯電圧を測定しｔラ これらの
測定結果を表３に示した。

実施例 １４ 繊維に対して１０重量％のポリオキシエチレンセグメン
トの分子量が６６０なる２、２′ビス（４−メタクリロ
キシポリエトキシフェニル）メタンと０．１ｇ／１２の
過硫酸アンモニウム及び０．２ｇ／ｌのスーパーライト
Ｃ（三菱ガス化学製）を含む水中分散液に精練したアク
リロニドＩＪルスパン織物（目付１２ｏ、９／ｍ）を浸
漬しく浴比１ ：３０）、１００°Ｃで３０分間処理し
た。

以乍実施例１２と同様に水洗乾燥後、洗濯５回処理し、
付着率、吸水性及び摩擦帯電圧を測定し島これらの測定
結果を表３に示した。

実施例 １５ 繊維に対して１０重量％のポリオキシエチレンセグメン
トの分子量が６６０なる２、２′ビス（４−メタクリロ
キシポリエトキシフェニル）及び線維に対して０．５重
量％のＲｅ５ｏｌｉｎｅ ＢｌｕｅＦＢＬ（バイエル社
製）と酢酸０．３ ＣＣ／ Ａに調整した水中分散液に
精練したポリエステル長繊維クレープ織物（目付７５ｊ
；ｌ／ｍ２を浸漬しく浴比１：３０）、１３０℃で４５
分間処理した（実施例１５−（１））。

また、他の実施例として、繊維に対して１．５重量％の
Ｒｅ５ｏ １ｉｎｅ Ｂｌｕｅ ＦＢＬ （バイエル社
製）を用い、常法により染色されたポリエステル長繊維
クレープ織物（目付７５ｇ／ｒｒｌ）について、上記親
水化処理剤を繊維に対して１０重量％に調整した水中分
散液で同様に１３０℃で１５分間処理した（実施例１５
−（２））。

以下実施例１２へ同様に水洗乾燥後、洗濯５回処理し、
付着率、吸水性及び摩擦帯電圧を測定した。

これらの測定結果を表３に示した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 下記一般式で示される化合物から成る合成繊維の親
   水化処理前［Ｌ：） 〔式中Ｒ１〜Ｒ５はＨ又は炭素数１〜２のアルキル基。 Ｘ、ｙ、ｚはＯ又は１〜２０の整数で、それぞれは同一
   でも異っていてもよいが、Ｘ＋ｙ＋Ｚは３〜２０であり
   、アルキレンエーテル部の一つは必ずエチレンオキサイ
   ドであることが必要であり、そのモル数は（ｘ ＋ ｙ
   ＋ ｚ ） ／ ２以上である。 Ａは一〇−、−ＣＨ２−、−８０□−及びＨ３ −Ｃ−から選ばれた一種の基又は存在しない（べＨ３ ンゼン核同志が直接結合する）ことを示す。 〕