JPS6020500B2

JPS6020500B2 - 繊維又はその構造物の処理法

Info

Publication number: JPS6020500B2
Application number: JP52067172A
Authority: JP
Inventors: 明相河; 正雄小口; 俊英武田; 昭夫私市; 俊夫斉藤
Original assignee: Kanebo Ltd
Current assignee: Kanebo Ltd
Priority date: 1977-06-06
Filing date: 1977-06-06
Publication date: 1985-05-22
Also published as: JPS542498A; CA1112815A; IT1089331B; US4135877A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、繊維又はその構造物に、耐久性（永久性）吸
汗性、吸湿性、制電性を付与し、かつその風合を改善し
得る新規な処理方法に関する。

繊維を、アクリル酸、アクリルアミド、Ｎ●Ｎ′ーメチ
レンービスアクリルアミドの如き水落性モノマーと過硫
酸塩等の重合開始剤を含有する酸性溶液中で重合させて
帯電防止性や吸水性を附与する処理法が知られている。
しかしながら、この方法では重合処理に長時間を要する
ばかりでなく、工業的実施に際しては例えば反応温度や
昇温速度等の処理条件を一定に調節し難いため、そのモ
ノマーが繊維に比較的グラフト重合し難く、処理液中に
多量のホモポＩＪマーが生成し、重合処理装置を汚して
、その掃除に余分の手間を要し、またホモポリマーを含
有する処理液の廃棄は産業公害の一因ともなる。またこ
の方法で処理された繊維の表面には、比較的多量のホモ
ポリマ−が付着しているために、洗濯回教が少ない（１
〜１０回）うちは、可成り良好な吸汗性、吸湿性、帯電
防止性を示すけれども洗濯回数が更に２０回、３０回、
５０回と増加すると、脱落、除去して、その性能が著し
く劣化する。またそれらのモノマーと過酸化水素、過硫
酸海等の重合開始剤とを含有する溶液を繊維に付着して
から熱処理して重合処理する方法では、重合反応の開始
及び進行に長時間を要し、また繊維に付着したそのホモ
ポリマ−が洗濯により容易に脱落し、帯電防止効果、吸
水効果を永く保持することができない。

また、それらの方法のように、過硫酸塩や、過酸化物等
の重合触媒を処理液中に使用することは、コスト高を招
くのみならず、処理装置の材質の考慮が必要となり、ま
た空気中の酸素が反応の阻害要因となるため窒素ガスの
使用が必要となる。

更に、水熔性モノマーを通常の重合開始剤と共に繊維構
造物に施与し、次いでモノマーの非溶剤（炭化水素等）
中で加熱処理する方法では、溶剤の回収や衛生上、作業
性に問題があり、しかもホモポリマーの発生が少なくな
るだけで反応効率も充分でない等、工業的実施に際して
は不適である。

本発明者等は上述の如き従来技術の欠点を改良せんとし
て鋭意研究した結果、過硫酸塩や過酸化物等の通常の重
合開始剤を使用することなく、ポリマー中に活性水素を
有する繊維を、水可溶性重合性モノマーと酸と水とから
なる処理液の共存下に加熱処理するときは、前記繊維が
水溶性モノマ−のグラフト重合促進剤として作用し、モ
ノマーと接触している繊維の内外部において、選択的か
つ有効に反応してグラフトポリマーを生成し、特に処理
液中にホモポリマーを生成しないので、反応後の処理液
を再度反覆して多数回活用し得ると共に、しかも処理さ
れた繊維物質は多数回（例えば５０回）洗濯を繰返して
も尚、永久的な優れた吸汗性、吸湿性、帯電防止性と優
れた風合を保持していることを見出し、本発明を完成し
た。

本発明の目的は、通常の重合開始剤を使用することなく
、水溶性モノマーを効率よく繊維にグラフト重合すると
ができ、かつ多数回の洗濯にも安定で、永久的な優れた
吸汗性、吸湿性、帯電防止性と優れた風合を保持し得る
改良された処理方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、新規なグラフト重合処理方法を提
供することにある。

即ち、本発明は、活性水素を有する繊維又はその構造物
を、少なくとも一つの水可溶性重合性モノマーと酸と水
とからなる処理液の共存下に加熱処理することを特徴と
する繊維又はその構造物の処理方法である。

以下、本発明の実施態様を詳述する。

本発明に使用する活性水素を有する繊維とは、繊維を構
成するポリマ−分子中に遊離のＮＨ２基、ＯＨ基、ＳＨ
基、ＣＨ２０日基、ＣＯＯ日基等の活性水素含有基を具
有する繊維であって、例えば、セルローズ繊維、絹、羊
毛、蛋白質再生繊維、ポリアミド繊維多量（４０モル％
以上）の遊離水酸基を有する、アセテート繊維、ポリビ
ニルァセタール繊維等を挙げることができる。

一般に比較的結晶化度が低い繊維、非結晶領域の大きい
繊維程反応速度が早くなり、反応活性が高く、また比較
的結晶化度が高くても−ＮＨ基や−Ｎ星基を有する繊維
は比較的速やかにグラフト重合反応を進行せしめる煩向
がある。例示した繊維の中で好ましいものは、ポリアミ
ド繊維、絹、羊毛、セルローズ繊維等であり、またポリ
アミド繊維は、重合速度の調節が容易でかつ吸汗性、吸
湿性、帯電防止性、風合等において著しく改良されるの
で特に好ましいものである。また、繊維又はその構造物
とは、それらの繊維の単独または二種以上の組合せから
なる糸、パッド、泰幕、織物、編物、不織布等を意味す
る。

水可溶性重合性モノマーとは、水溶性でかつ重合性の不
飽和基を有する化合物であって、例えばＮ・Ｎ′−メチ
レンービスアクリルアミド、Ｎ・Ｎ′ーメチレンービス
メタクリルアミド（Ｎ・Ｎ′−メチレンービスメチレン
ーＱーメチル−アクリルアミド）、Ｎ・Ｎ′ーメチレン
ービスーＱ−エチルーアクリルアミド、アクリルアミド
、アクリル酸、メタクリルアミド、トリアクリロィルヘ
キサヒドロトリアジン、２ーヒドロキシエチルアクリレ
ート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ポリアル
キレングリコールモノアクリレート（ポリエチレングリ
コールモノアクリレート、ポリプロピレングリコールモ
ノアクリレート等）、ポリアルキレングリコ−ルモノメ
タクリレート（ポリエチレングリコ一ルモノメタクリレ
ート、ポリプロピレングリコ‐ルモノメタクリレート等
）、スチレンスルホン酸等を挙げることができる。水可
溶性重合性モノマ−は、単独又は二種以上組合せて使用
される。

その使用量は、処理液重量に対して０．０１〜１の重量
％、好ましくは０．０３〜５重量％、更に好ましくは０
．０５〜２重量％である。０．０１重量％未満では反応
は進行し難く、１の重量％よりも多くなるとホモポリマ
ーが生成し易い。

次に、処理液に含有せしめる酸としては、例えば操燐酸
、硫酸、塩酸、酢酸、ギ酸、綾酸、酒石酸、モノクロル
酢酸、ジクロル酢酸、トリクロル酢酸等を挙げることが
できる。処理液中の酸量としては、その重量に対して０
．０５〜３．の重量％である。０．０５重量％よりも少
なくなると反応は進行し難く、３．の重量％よりも多く
なるとホモポリマーが生成し易く、また風合が硬くなる
場合がある。

尚、本発明の上記処理液には、必要に応じてアニオン型
、ノニオン型、カチオン型等の界面活性剤を含有するこ
ともできる。

本発明の処理液は、極めて安定で加熱して煮沸させても
、含有する水溶性モノマーの重合反応は進行せず、長期
保存し得るのも本発明の一つの特徴である。

本発明の方法は、この安定な処理液の中に前記の繊維物
質を浸潰し、その状態で所要温度に加熱処理するか、あ
るし、は浸債後ドクターで余分の処理液を取り除くか、
処理液をパッディング法、頃霧法等により繊維物質に所
要量含浸、施与した後蒸熱処理法等により加熱処理され
る。

この場合、処理液中の水溶性モノマーは接触している繊
維の内外部の活性水素により励起、活性化され、接触部
分の繊維内外において選択的かつ速やかにグラフト重合
を進行することができる。

特にグラフト重合後の処理液は、無色透明でかつそのホ
モポリマーを含有（生成）していないので、そのまま多
数回（例えばモノマー濃度が０．１重量％の場合は連続
５回まで、濃度が０．２重量％では連続１０回）再使用
することができるのも本発明の一つの特徴である。本発
明の浸濃処理法における浴比（繊維重量対処理液重量）
は、１対５〜１対４００である。

１：４００よりも小さい場合は、活性水素を有する繊維
量が、グラフト重合促進剤として少なすぎるため反応は
進行し難くなり易い。

繊維物質に反応液をパディングするときの「ピックアッ
プ率は５０〜３００％、好ましくは１００〜２００％で
ある。

本発明の処理方法における重合反応は、水を媒体として
進行するので、水が多量共存する浸債法では、反応速度
の調整、反応の円滑性、吸水性、制電性等の効果等にお
いても最も好ましい。

そして、処理液を施与（含浸）した繊維物質の加熱処理
は、水を蒸発させる乾熱処埋よりも、蒸熱処理の方がよ
り好ましい。蒸熱処理温度は８０〜１３０℃、好ましく
は９０〜１１０ｑｏである。８０ｑｏよりも低いと重合
反応は進行し難く、１３０００よりも高い風合が粗硬と
なり易い。

以上、要するに本発明は、通常のラヂカル重合触媒を使
用することなく、活性水素含有繊維物質を水可溶性モノ
マーと酸と水とからなる処理液の共存下に加熱処理する
ことによって、活性水素含有繊維をグラフト重合促進剤
として作用せしめ、モノマーと接触している該繊維の内
外部において選択的かつ有効に反応して、ホモポリマ−
の生成を防止し、更に処理残液はそのまま再使用できる
と共に、しかも処理された繊維物質は、多数回洗濯を繰
返しても、尚永久的な、優れた吸汗性、吸湿性、帯電防
止性と良好な風合を保持し得るものであって、その商品
的価値及び工業的意義は極めて大きい。

以下実施例について説明する。

尚、実施例に示す％とは重量％を意味する。

実施例中の帯電性、電気抵抗、吸水性、洗濯性、被処理
物の処理後における重量増加率及び吸湿性は、次の如く
して測定したものである。すなわち、帯電性は、京大化
研式ロータリースタテックステスター（興亜商会製）を
用い、電気抵抗はェレクトロメータ−（タケダ理研製）
を用いた。吸水性は、ビュレットより、蒸留水を試料上
５肌上より１滴滴下し、その水の表面反射が消えるまで
の時間を示す。尚吸水性はその時間が短い程良く、０秒
とは時間的に水の表面反射が消えたことを意味する。洗
濯はニューワンダフル（花王石鹸社製）２夕／夕、裕比
１：４０、４０００で１５分間家庭用洗濯機を用いて行
なった。洗濯後流水で１５分間水洗を行ない自然乾燥し
た。重量増加率（ポリマー固着率）は下記に示す式で算
出した。重量増加率力ロー後の絶乾虫量一如工肌の絶乾
里量ｘｌｏｏ加工前の絶乾重量実施例１ ‘１’ 本発明の方法（無機煤法）精練リラックス処理、プレセットを行なった３０デニー
ルナイロンバックハーフをＮ・Ｎ′−メチレンービスア
クリルアミド０．１％、ギ酸０．５％、水９９．４％か
らなる処理液中に浴比１：２０で、浸潰して、１００ｏ
ｏで時間処理した。

その後縁洗（５０ｑＣで２０分）、水洗（２０分）を行
ない乾燥した。反応後の処理液は無色透明で、ホモポリ
マーの発生は全くなかった。｛２１比較例（触媒法）比較のために、同じ布を使用し、Ｎ・Ｎ′−メチレンー
ビスアクリルアミド０．５％、触媒としての硝酸第２セ
リウムアンモニウム０．５％、ギ酸０．５％、水擬．５
％からなる処理液中に浴比１：２０で浸潰してＮ２気流
中、時々燈拝しながら常温から７０午０まで２０分で昇
温を行ない７０ｑｏで３０分間処理を行なった。

その後傷洗（５０００で２０分）、水洗（２０分）を行
ない乾燥した。処理後は反応の後で強く白濁し、湯洗、
水洗の後でも繊維の間に多量のホモポリマーが付着して
いることをも認めた。これらの処理布を、１０回、５０
回洗濯したものの重量増加率、帯電性、吸水性を調べた
結果を第１表に示した。

第１表実施例２実施例１の本発明方法の処理液の反応残液を、８０午０
まで冷却し、精練、リラックス処理、プレセツトを行な
った同じ３０デニールナイロンバックハーフを裕比１：
２０にてその反応務液中で１００℃、１時間反応（処理
）した。

その後、湯洗（５０℃で２０分）、水洗（２０分）を行
ない乾燥した。以下、数回同じ操作をくりかえし、行な
った。その結果、第２表の通りである。

尚、その場合、反応は毎回有効に行なうことができ、ホ
モポリマーも全く発生しなかった。第２表（注）吸水性、風合の結果は、各処理布の５０回洗濯後
の結果である。

風合の評価は次の通りである。

１・・・・・・ナイロン特有のヌメリ感あり２・・・・
・・ある程度のヌメリ感あり３・・・・・・ヌメリ感殆
んどなし４・・・・・・ネメリ感全くなし実施例３精練、ＩＪラックス処理、プレセットを行なった７０デ
ニールナイロンバックハーフを、Ｎ・Ｎ′−メチレン−
ビスアクリルアミド０．０５％、ギ酸０．６％、水９９
．４５％からなる処理液中に裕比１：５０で浸潰して１
１０００、３０分間反応した。

その後、湯洗（５０ｑｏで２０分）、水洗（２０分）を
行ない乾燥した。処理液は、反応の前後で水の様に無色
透明で、ホモポリマーの発生は全くなかった。比較のた
めに同じ布を使用し、裕比１：５０にてＮ・Ｎ′−メチ
レンービスアクリルアミド０．３％、過硫酸アンモン０
．１％、硫酸０．５％、水９９．２％からなる処理液に
浸潰し、常温から７ぴ０まで３び分で昇温を行ない、７
０℃で１時間処理を行なった。

その後、湯洗（５０午０で２０分）水洗２粉ごを行ない
、乾燥した。反応後の処理液は、著しく白濁して湯洗、
水洗の後でも繊維の間に多量のホモポリマーが認められ
た。この処理物を、１０回、５０回洗濯したものの重量
増加率、電気抵抗、風合は第３表のとおりである。

このように過硫酸アンモニウム等の触媒を使用すると、
モノマーのほとんどが溶液中で自己重合し、繊維に強く
結合している量が少ないことが理解できる。第３表実施例４糊抜、精練、プレセットを行なった７０デニールナイロ
ンタフタを、Ｎ・Ｎ′ーメチレンービスアクリルアミド
１．０％、酢酸０．１５％、水９８．８５％からなる処
理液に浸潰させた後、ピックアップ率１００％に絞り、
１００００、１時間スチーミング（蒸熱処理）を行なっ
た。

その後湯洗（６０００で２０分）、水洗（２０分）を行
なったが、水洗液の中に繊維より遊離したホモポリマ−
の発生は全く認められず、効率よく反応が進行している
ことが確認された。比較のために、同じ布を使用しＮ・
Ｎ′−メチレンービスアクリルアミド１．０％、触媒と
しての過硫酸カリウム０．２％、硫酸０．５％からなる
処理液に浸潰した後、ピックアップ率１００％に絞り、
１００℃で１時間スチーミング処理を行なった。その後
、湯洗（６０ｑｏで２０分）、水洗（２０分）を行なっ
たが、水洗液の中に、繊維より多量のホモポリマーが遊
流してきた。この処理物を、１０回、５０回洗濯した後
の吸水性、風合は第４表のとおりである。

第４表参考例実施例１の本発明の中で、ギ酸を使用しない場合は全く
同様に行なった。

その結果、重合反応は全く進行しないことを認めた。実
施例５Ｎ・Ｎ′ーメチレンービスアクリルアミド１．０％の代
りに、Ｎ・Ｎ′ーメチレンービスメタクリルアミド（Ｎ
−ＭＭＡと略記する）１．０％、Ｎ・Ｎ′ーメチレンビ
スーＱ−エチルアクリルアミド（Ｎ−Ｍ旧Ａと略記する
）１．０％の夫々を使用する他は、実施例１の本発明法
（無触媒法）、及び比較例（触媒法）と同様に行なった
。

その結果を第５表に示した。尚本発明による反応後の処
理は、無色透明でホモポリマ−の発生は全く認められな
かつた。これに反して触媒法で反応液は白濁し、また処
理後の繊維の隙間には多量のホモポリマーが付着してい
た。第５表モノマ−試料布重電増加率鰍帯電
防止性Ｍ吸水性感め無海虫煤法触媒法
無触媒法触媒法無触媒法触媒法Ｎ−ＭＭＡ処
理布く未洗濯）０．２６０．３２９６
０１３５０００１０回洗濯後
０．２５０．１３１１５０２１０
００３５０回洗濯後０．２
５０．０６１２５０４９００１
９２Ｎ−ＭＥＡ処理布く未処理）０．２５
０．３４９７０１４０００
０１０回洗濯後０．２４０．１
３１２００２２０００
４５０回洗濯後０．２５０．０６
１３００４９００１９３（注）
：未処理布の帯電性及び吸水性は第１表に記載の通りで
ある。

Claims

【特許請求の範囲】１活性水素を有する繊維又はその構造物を、少なくと
も一つの水可溶性重合性モノマーと酸と水とからなる処
理液の共存下に加熱処理することを特徴とする繊維又は
その構造物の処理方法。２水可溶性重合性モノマーが、Ｎ・Ｎ′−メチレンビスアクリルアミド、Ｎ・Ｎ′−メ
チレン−ビスメタクリルアミド、Ｎ・Ｎ′−メチレン−
ビス−α−エチルアクリルアミド、アクリルアミド、ア
クリル酸、メタアクリルアミド、トリアクリロイルヘキ
サヒドロトリアジン、２−ヒドロキシエチルアクリレー
ト、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ポリアルキ
レングリコールモノメタクリレート、ポリアルキレング
リコールモノアクリレート、スチレンスルホン酸からな
る群から選択された化合物の少なくとも一つである特許
請求の範囲第１項記載の処理方法。３水可溶性重合性モノマーが処理液中に０．０１〜１
０重量％含有されている特許請求の範囲第１項記載の処
理方法。４酸が、燐酸、硫酸、塩酸、酢酸、ギ酸、蓚酸、酒石
酸、モノクロル酢酸、ジクロル酢酸、トリクロル酢酸あ
るいはそれらの組合せである特許請求の範囲第１項記載
の処理方法。５酸が、処理液中に０．０５〜３重量％含有されてい
る特許請求の範囲第１項記載の処理方法。６処理液共存下の加熱処理が、前記繊維又はその構造
物を処理液中に浸漬した状態で加熱処理することである
特許請求の範囲第１項記載の処理方法。７浸漬した状態で加熱処理するときの浴比（繊維量対
処理液量）が、１対５〜１対４００である特許請求の範
囲第１項記載の処理方法。８処理液共存下の加熱処理が、前記繊維又はその構造
物に処理液を含浸した後、蒸熱処理することである特許
請求の範囲第１項記載の処理方法。９加熱処理の温度が８０〜１３０℃である特許請求の
範囲第１項記載の処理方法。１０加熱処理した後で、水洗を行なう特許請求の範囲
第１項記載の処理方法。１１活性水素を有する繊維が、絹、羊毛、セルローズ
繊維、ポリアミド繊維、遊離水酸基を有するアセテート
繊維、ポリビニルアセタール繊維である特許請求の範囲
第１項記載の処理方法。