JPS60246869A - 合成繊維の改質方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、合成繊維を、すぐれた反応効率の下に、均一
かつ経済的に改質する方法に関する。

（従来の技術） 従来、疎水性合成繊維に親水性ビニルモノマーを効率よ
くグラフトする方法として、特公昭４８−２７７４４号
や特公昭５９−５１２６号などがある。

前者は効率のよいグラフト重合を達成するための前処理
方法（活性化方法）を提案するものであるが、モノマー
をグラフト重合する際の手段そのものについては具体的
な開示がなく、また、後者はグラフト重合させる七ツマ
−の組成に関する提案をしているものであるが、そのグ
ラフト重合手段は、浸漬加熱やパッド、スプレー、塗布
、転写などにより単量体を付与してのち加熱スチーム処
理するか、熱処理する方法が開示されているにすぎない
。かかる浸漬加熱法は未反応上ツマ−が多くグラフト効
率は向上しないし、排水問題も発生する。また、その他
の方法では高いグラフト効率が得られず、場合によって
は全くグラフト重合がおこらないこともある。いずれの
方法も経済的にすぐれているものとは言い難い。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、かかる従来欠点に鑑み、合成繊維をすぐれた
グラフト効率゛の下に、均一かつ経済的に改質する方法
を提供するものである。

（問題点を解決するための手段） （１）　合成繊維にモノマーをグラフト重合させて改質
する方法において、該繊維に３〜５０％のモノマー水溶
液をピックアツプ量が３０〜１５０％の範囲で付与した
後、密閉系で加熱処理することを特徴とする合成１ｍ！
１ｌｆｔの改質方法。

（２）　加熱が高周波加熱である特許請求の範囲（１）
項記載の合成繊維の改質方法。

（手段の説明） 本発明でいう合成４Ｉ維とは、通常の繊維形成性合成樹
脂からなる繊維であって、たとえばポリエステル系１［
、ポリアミド系繊維、ポリアクリロニトリル系繊維、ポ
リオレフィン系繊維などを含むものであり、さらにこれ
らの変性ポリマーからなる繊維、あるいはこれらの混合
、あるいはこれらに天然ＩＩＮを併用した、各種形態の
混用繊維を含むものである。これらの合成繊維の形Ｂは
トウ、糸、ｕ物、不織布などその種類を問わない。

本発明でいうモノマーとは通常グラフト重合に適用され
る、少なくとも１ケの重合性不飽和基を含有する化合物
であり、分子量の大小にかかわらず適用され得る。

かかるモノマーとしては、たとえばアクリル酸、メタク
リル酸、マレイン酸、フマール酸、イタコン酸などの不
飽和カルボン酸類、ならびにアクリルアミド、メタクリ
ルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、ビニルピロ
リドンなどの不飽和アミド類、ならびにビニルホスホン
酸などの不飽和リン化合物、ならびにビニルスルホン酸
、スチレンスルホン酸などの不飽和芳香族化合物類など
各種不飽和化合物があげられる。本発明ではこれら七ツ
マ−の誘導体化合物も適用され得る。かかる誘導体化合
物としては、たとえば上記七ツマ−にエチレンオキサイ
ドを付加した、たとえばポリエチレングライコールモノ
アクリレート、ポリエチレングライコールジメタクリレ
ート、アクリルアミドＥＯ付加物などや、パーフルオロ
エチルアルコールをエステル結合したパーフルオロエチ
ルアクリレートなど各種のものがあげられるが、これら
の七ツマ−に限定される必要はなく、要するに重合可能
な不飽和基を含有する化合物であれば本発明のモノマー
として適用され得る。かかるモノマーは単独または混合
して適用することができる。

かかる七ツマー組成物に８３いてメタクリル酸または／
およびアクリル酸を配合すること、メタクリル酸を少な
くとも約４０重量％とすることなどの構成をとること、
さらにこの七ツマー組成に加えて、全モノマー組成物の
２０〜８０重量％、の範囲で他のモノマーを添加配合す
ることなどはグラフト効率を向上する上から好ましい。

本発明はかかるモノマーまたはモノマー組成物を用いて
グラフトする場合の溶液濃度に特徴を有するものである
。すなわら、特定なモノマー濃度を右する処理液を使用
して密閉加熱処理することによりグラフト重合を開始す
るところにある。

ところで、先にも述べたように特公昭５９−５１２６８
にはパッド、スプレー、塗布などの手段によりモノマー
を繊維に付与した後、加熱スチーム処理するか熱処理プ
る記載があるが、モノマーの濃度がグラフト効率に彩管
すること、また、モノマーを付与した後の加熱処理はグ
ラフト効率を高めるために密閉系が必須であることにつ
いては全く触れられておらず、これらに関する実施例も
ない。

本発明者らは七ツマー濃度が３％以上５０％以下の範囲
で表面ホモポリマーを副成することなく高い効率でグラ
フト重合が可能になる。この範囲の濃度を越えるとグラ
フト率はやや上昇づるものの、グラフト効率は低下して
実用的かつ経済的な加工処理を行うことはできなくなる
。また上記加工処理を行う系は加熱時にモノマー蒸気カ
ー飛散するのを妨げる意味で必要である。さらに残りの
空気を窒素などの重合禁止作用のない気体で置換するこ
とは好ましい結果を与えるが必ずしも必須ではない。

密閉系を構成する素材は金属製の容器や装置が挙げられ
るが、必ずしもこれに限定される必要はなく、フィルム
や糊剤で被処理物を被覆する手段も密閉系を達成する簡
便な手段として適用可能である。

被処理物に活性点を付与する方法は、重合開始剤を付与
する場合に特公昭４８−２７７４号の方法を採用するこ
とやプラズマ照射ならびに放射線照射などにより活性点
を形成することなどは適宜選択し得る。

かかる重合開始剤または重合活性点を付与した被処理物
は次にモノマーまたは七ツマー組成物からなる処理液が
付与される。この場合、処理液をマングルなどで絞って
付着量を調整してもよい。

その際のピックアツプ量は３０〜１５０％（対ＩＩＮ重
量）が好ましい。３０％以下では付着水分量が少なすぎ
るため密閉加熱の際の熱伝導性が悪く、また水そのもの
のキャリヤー効果（繊維膨潤効果）が小さくなり、グラ
フト効率が低下する。

一方、１５０％以上では逆に水分量が多すぎるため、全
体く被処理物、モノマー水溶液）の温度が上がりにくく
なり、また、七ツマー水溶液の被処理物上での移動が大
きくなりすぎ、不均一グラフトの原因になる。

モノマーを付与された被処理物は、次に密閉系に移され
る。

密閉系に移された被処理物は静置して加熱処理する場合
は、処理液が自重により下方へ移動するのが通常であり
、好ましくは該被処理物を遠心ノ〕により液移動が惹起
しない程度に回転するなどして、液移動の少ない状態に
保持することが好ましい。

加熱手段は通常の加熱機構が適用され得るが、好ましく
は高周波加熱が昇温速度やコントロールのし易さなどの
点で選択され得る。

この加熱方法による場合は周波数、誘電体の種類や量、
被処理物の移動速度などの要件によって昇温速度が異る
が、それぞれを調整することにより、昇温速度や最高温
度を規制することができる。

グラフ１−重合開始温度は活性点の種類や重合開始剤、
七ツマ−の種類などによって多少異るが、通常８０℃以
上、好ましくは１００℃以上高くとも１３０℃までの温
度条件が適用される。

（実施例） 実施例１ 精練中間セット上りの未加工ポリエチレンテレフタレー
ト繊維よりなる加工糸織物（東し製＃２５）を、ラジカ
ル重合開始剤として有機過酸化物（日本油脂製ナイパー
ＭＴ−８０）２（］　、ポリエチレンテレフタレート繊
維の膨潤剤としてモノクロルベンゼン１０ｇ、界面活性
剤（第−工業製薬製ブライサーフＡ−２１７Ｅ）５（ｌ
を混合し、水で希釈し１１１１の乳化液を形成した。こ
れを前処理液として用い、浴比１：３０で上記織物を浸
漬し、８０℃Ｘ３０分間処理し、水洗した。次いでアク
リル酸とメタクリル酸の等重量混合物の水溶液（前モノ
マー濃度１０〜１００％）に該織物を浸漬させた後、マ
ングルで絞り、ｌ−１ｉ−［）ｉ型染色試験機のポット
内に入れ、窒素雰囲気下に密封し、１１０℃で１時間加
熱処理した。なお、マングルで絞った時点でのモノマー
溶液のピックアツプ量は上記織物の重量に対して８８％
であった。

加熱処理後に乾燥重量を測定し、初期重量に対する重量
増加をめた。次いで、その重量増加分のアクリル酸を中
和するためと、ホモポリマーの抽出のために、該アクリ
ル酸当量の１．５倍量のＮａ２ＣＯ３を溶解した水溶液
中で６０℃で３０分間処理した。その後、大過剰のアク
リル酸水溶液で８０℃×１時間処理し、ｓ１ｍ内部のＮ
ａ＋イオンを除去した後、乾燥重量を測定し、初期量ω
に対する重量増加率をめた。

重量増加率に対応するモノマーのグラフト効率はピック
アツプ量を考慮に入れて、次のように算出した。

グラフト効率（％）− 重量増加率（％）Ｘ１００ ０．８８Ｘ濃度（％） これらの結果を第１図に示した。

第１図より明らかなように、被処理物を浸漬させるモノ
マー溶液の濃度が５０％以下の場合は、５０％以上とい
う高いグラフト効率で繊維内にモノマーをグラフトさせ
得ることがわかる。

比較として、実施例の上記モノマー水溶液（ｍ度：混合
モノマー２０ａ／１１）を用いて浴比１：３０で浴中処
理法（１１０℃×１時間）によりグラフト重合する以外
は実施例１と同一処理をした。

このもののグラフト率は１５％で、グラフト効率は２５
％であった。

これを本発明のＭ１図のグラフでみると、グラフト率１
５％ではグラフト効率は６０％であり、比較例に対して
格段に効率が高いことがわかる。

（発明の効果） 本発明は、合成繊維を、極めて経済的かつ簡単に、すぐ
れたグラフト効率で均一改質することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のグラフト方法によるモノマー濃度、グ
ラフト効率、グラフト率の関係図である。 表中 １ニゲラフト率を示すグラフ ２ニゲラフト効率を示すグラフ 特許出願人　東　し　株　式　会　社 私へさ−１−、ｆ＝＃波 ’ｅ−１＋’へ上針ジ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〈１）　合成ＩＭ雑に七ツマ−をグラフト重合させ−で
   改質する方法において、該繊維に３〜５０％のモノマー
   水溶液をピックアップ吊が３０〜１５０％の範囲で付与
   した後、密閉系で加熱処理することを特徴とする合成［
   の改質方法。 （２）　加熱が高周波加熱である特許請求の範囲（１）
   項記載の合成繊維の改質方法。