JP2000154475A - 吸湿性繊維構造物 - Google Patents

吸湿性繊維構造物

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JP2000154475A
JP2000154475A JP32526398A JP32526398A JP2000154475A JP 2000154475 A JP2000154475 A JP 2000154475A JP 32526398 A JP32526398 A JP 32526398A JP 32526398 A JP32526398 A JP 32526398A JP 2000154475 A JP2000154475 A JP 2000154475A
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acid
fiber structure
fiber
silica particles
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Atsushi Horiuchi
篤 堀内
Katsuya Okajima
克也 岡嶋
Koichi Saito
公一 齋藤
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Toray Industries Inc
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Toray Industries Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、かかる従来技術の背景に鑑み、十分
な耐久性のある吸湿性と制電性を有し、しかも風合いが
柔軟でドライタッチである優れた吸湿性繊維構造物を提
供せんとするものである。 【解決手段】本発明の吸湿性繊維構造物は、ビニルカル
ボン酸および/またはビニルスルホン酸から選ばれた少
なくとも1種、および、一般式[II]および一般式[III]
で示されるジビニルモノマーから選ばれた少なくとも1
種とからなる重合体と、一般式[I] で示されるシリカ粒
子とが、繊維表面に付着していることを特徴とするもの
である。 【化1】 【化2】 【化3】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐久性のある吸湿
性と制電性を兼ね備え、しかも柔軟でドライタッチな吸
湿性繊維構造物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ポリエステルやナイロンなどの合成繊維
は、優れた物理的および化学的特性を有しているため広
く利用されているが、その反面吸湿性が低いため着用時
に蒸れやすく、帯電しやすいという欠点があり、改善が
望まれている。
【0003】このため、特公昭60−34979号公報
で示されるように、合成繊維にアクリル酸やメタクリル
酸をグラフト重合させたり、特公昭58−46589号
公報に示されるように、ラジカル重合可能な親水性モノ
マーをポリエステル繊維上で重合させる方法が提案され
ている。
【0004】しかし、これらの方法は性能や耐久性が不
十分であったり、風合いが硬くなったりする欠点があっ
た。
【0005】これらを解決すべく、耐久性のある吸放湿
性、制電性を有し、しかも柔軟な風合いを有する繊維材
料を得る方法として、ビニルカルボン酸および/または
ビニルスルホン酸モノマーとジビニルモノマーを繊維材
料表面で重合させる方法が特開平8−209540号公
報で提案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの方法
により得られる耐久性のある吸湿性と制電性は、ヌメリ
のある風合いであり、ドライ感のある風合いが望まれて
いた。
【0007】本発明は、かかる従来技術の背景に鑑み、
十分な耐久性のある吸湿性と制電性を有し、しかも風合
いが柔軟でドライタッチである優れた吸湿性繊維構造物
を提供せんとするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、かかる課題を
解決するために、次のような手段を採用するものであ
る。すなわち、本発明の吸湿性繊維構造物は、ビニルカ
ルボン酸およびビニルスルホン酸から選ばれた少なくと
も1種、ならびに、一般式[II]および一般式[III] で示
されるジビニルモノマーから選ばれた少なくとも1種と
からなる重合体と、一般式[I] で示されるシリカ粒子と
が、繊維表面に付着していることを特徴とするものであ
る。
【0009】
【化4】
【化5】
【化6】
【0010】
【発明の実施の形態】本発明は、前記課題、つまり十分
な耐久性のある吸湿性と制電性を有し、しかも風合いが
柔軟でドライタッチである優れた吸湿性繊維構造物につ
いて、鋭意検討し、特定なビニル系重合体とシリカ粒子
との混合体を繊維表面に付与してみたところ、意外にも
かかる課題を一挙に解決することを究明したものであ
る。
【0011】本発明に用いるシリカ粒子の一種は一般式
[I] で表され、主成分である二酸化ケイ素が有機変性さ
れたものを用いるのがよい。Rは炭素−Si結合により結
合しているアルキル基またはスルホン酸アルキル基等を
示す。具体的には、たとえば、共栄社化学(株)製のC
LG−520、CLG−550、CLG−590が例示
される。有機シリカ化合物は樹脂との親和性が良いため
耐久性に優れ、柔軟でドライ感のある風合いを長く維持
することができる。
【0012】
【化7】 本発明に用いるモノマーAとしては、ビニルカルボン酸
および/またはビニルスルホン酸が選ばれる。ビニルカ
ルボン酸の具体例としては、アクリル酸、メタクリル
酸、マレイン酸などが挙げられる。ビニルスルホン酸の
具体例としては、2−アクリルアミド−2−メチルプロ
パンスルホン酸(以下、「AMPS」という。)、2−アリ
ルオキシ−2−ヒドロキシプロパンスルホン酸、スチレ
ンスルホン酸などが挙げられる。本発明では、これらの
モノマー2種類以上用いることも何ら差し支えない。特
に重合効率と吸湿性の面から、アクリル酸、メタクリル
酸、AMPS、スチレンスルホン酸が好ましい。また、これ
らのモノマーが金属イオン(Na+ 、Zn2+、Cu2+
ど)で置換されているものを用いても何ら差し支えな
い。
【0013】本発明に用いるモノマーBの一種は、一般
式[II]で表され、n=9〜23であるものである。nが
9より小さくても23より大きくても十分な耐久性が得
られない。制電性の面から、n=14〜23の範囲であ
ることがモノマーBとして好ましい。またモノマーBの
他の種は、一般式[III] で表され、m+n=10〜30
であるものである。
【0014】
【化8】
【化9】 モノマーBとして、一般式[II]、[III] のモノマーをそ
れぞれ単独でも用いることができ、また一般式[II]およ
び一般式[III] のものを併用してもよく、さらに、一般
式[II]、[III] で表されるものに含まれる2種以上のも
のを用いても何ら差し支えない。またXについては安全
の面からX=CH3 を用いることが好ましい。
【0015】モノマーAとモノマーBの混合比は、重量
比で1:20〜2:1が好ましい。この重量比が1:2
0を超える場合には、得られる吸湿性が低いレベルにと
どまる。一方、2:1に満たない場合には、重合体の網
目構造化が十分進まず耐久性が悪くなってしまう。モノ
マーAとモノマーBの使用量については特に限定なく目
的に応じて任意に決定することができる。
【0016】本発明に用いる重合開始剤としては、通常
のラジカル開始剤を使用できる。例えば、過硫酸アンモ
ニウム、過硫酸カリウム、過酸化水素など無機系重合開
始剤や、2,2’−アゾビス(2−アミディノプロパ
ン)ジハイドロクロライド、2,2’−アゾビス(N、
N−ジメチレンイソブチラミディン)ジハイドロクロラ
イド、2−(カルバモイラゾ)イソブチロニトリルなど
の有機系重合開始剤が挙げられる。また、過酸化ベンゾ
イル、アゾビスイソブチロニトリルなどの水不溶性重合
開始剤をアニオン、ノニオン等の界面活性剤で乳化させ
て用いてもよい。コスト、取り扱いに容易さの点から
は、過硫酸アンモニウムが好ましく用いられる。さら
に、重合効率を高めるために、重合開始剤としての過酸
化物と還元性物質を併用するいわゆるレドックス開始剤
を用いてもよい。この過酸化物としては、例えば、過硫
酸アンモニウムや過硫酸カリウム、還元性物質として
は、例えば、スルホキシル酸ナトリウムとホルマリンと
の反応物やハイドロサルファイトなどを使用することが
できる。重合開始剤の使用濃度は、使用するモノマー濃
度や処理条件にもよるが、0.1〜3重量%が好まし
い。
【0017】本発明に用いる処理液には、必要に応じて
仕上げ加工剤、例えば、撥水剤、柔軟剤、難燃剤、抗菌
防臭加工剤などを添加してもよい。また、架橋促進のた
めに、風合いをあまり粗硬にしない程度に、メチロール
基を有するビニルモノマー、例えば、N−メチロールア
クリルアミドやN−メチロールメタクリルアミドなどを
添加してもよい。
【0018】処理液を繊維材料に付与する方法として
は、通常用いられる手段が適用可能である。例えば、パ
ディング法、スプレー法、キスロールコータ、スリット
コータなどを採用することができる。これらの方法で処
理液を付与後、例えば真空脱水機で処理するなどして付
与量を調整することも好ましく行われる。
【0019】本発明において、モノマーAとモノマーB
を重合させる方法としては、ラジカル重合に用いられる
あらゆる手段が適用可能である。例えば、感熱処理、ス
チーム処理、浸漬法、コールドバッチ法、マイクロ波処
理、紫外線処理などを採用することができる。マイクロ
波処理とは、2450MHzまたは920MHzの波長
の高周波を被加熱物に当てることで発熱させるものであ
る。これらの処理手段は、単独で適用してもよいし、加
熱効率を高めるために、例えば、スチーム処理または乾
熱処理時にマイクロ波処理または紫外線処理を併用する
などしてもよい。なお、空気中の酸素が存在すると重合
が進みにくくなるので、乾熱処理、マイクロ波処理、紫
外線処理の場合には、不活性ガス雰囲気下で処理するの
が好ましく、コールドバッチ法の場合にも、シール材で
密封するのが好ましい。
【0020】これらの重合法のなかでは、スチーム処理
が重合効率および処理の安定性の観点から好適である。
スチーム処理は、常圧スチーム、加熱スチーム、高圧ス
チームのいずれでもよいが、コスト面からは、常圧スチ
ームまたは加熱スチームが好ましい。スチーム処理温度
は、80〜180℃さらには100〜160℃が好まし
い。スチーム処理時間は、1〜10分程度でよい。
【0021】なお、本発明において、繊維材料に処理液
を付与した後、モノマーAとモノマーBを重合させる前
に、風乾あるいは乾燥機などで予備乾燥することも好ま
しく行われる。
【0022】本発明の処理液による重合物の付着量は、
吸湿性能を優れたものにし、一方、風合いの粗硬化を防
ぐ観点から、繊維材料に対して1〜20wt%とするの
が好ましい。
【0023】本発明に用いうる繊維材料としては、ポリ
エチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレート
などのポリエステル系繊維、ポリエステルに第3成分を
共重合したポリエステル系繊維、ナイロン6やナイロン
66などのポリアミド系繊維、ポリアミドに第3成分を
共重合したポリアミド系繊維、ポリアクリロニトリルを
主成分とするアクリル系繊維、ポリエチレン、ポリプロ
ピレンなどのポリオレフィン系繊維、ポリ塩化ビニル系
繊維、セルロース系繊維、たんぱく質系繊維などを使用
することができ、これらを混紡混織、交織、交編した混
用素材も含まれる。また、繊維の形態としては、フィラ
メント、ステープル、織編物、不織布などいかなる形態
であってもよい。
【0024】
【実施例】以下、実施例および比較例を用いて本発明を
さらに具体的に説明する。なお、実施例中に記載した各
種性能は以下の方法により評価した。 <洗濯>自動反転渦巻き式電気洗濯機(東芝(株)製;
VH−1150と同性能のもの)に、45cm×45cmの
試験布500gと、40±2℃の0.2%弱アルカリ性
合成洗剤(JIS K−3371弱アルカリ性・第1
種)液25lとを入れ、強条件で25分間洗濯した。つ
いで、遠心脱水機で30秒間脱水後、常温水をオーバー
フローさせながら10分間すすぎを行った。その後、再
度30秒間脱水し、同条件で10分間すすいだ前記方法
を洗濯5回とする。表1では、これを4回繰り返し洗濯
20回と表示した。
【0025】<樹脂付着量> 樹脂付着量(%)=[(A−B)/B]×100 ここで、A:加工後の生地重量 B:加工前の生地重量 ここで、生地重量とは20℃×65%RH雰囲気下に2
4時間放置したときの重量をいう。
【0026】<吸湿性(ΔMR)> ΔMR(%)=MR2 −MR1 ここで、MR1 とは絶乾状態から20℃×65%RH雰
囲気下に24時間放置したときの吸湿率(%)をいい、
洋服ダンスの中に入っている状態、すなわち着用前の環
境に相当する。また、MR2 とは絶乾状態から30℃×
90%RH雰囲気下に24時間放置したときの吸湿率
(%)をいい、運動状態における衣服内の環境にほぼ相
当する。
【0027】ΔMRは、MR2 からMR1 の値を差し引
いた値で表されるものであり、衣服を着用してから運動
したときに、衣服内のムレをどれだけ吸収するかに相当
し、ΔMR値が高いほど快適であるといえる。一般に、
ポリエステルのΔMRは0%、ナイロンで2%、木綿で
4%、ウールで6%といわれる。
【0028】<摩擦帯電圧>試験片と綿布を20℃・3
0%RHの雰囲気中に24時間放置後、京大化研式ロー
タリースタチックテスタを用い、20℃・30%RHの
雰囲気中で両者を摩擦させ、帯電圧を測定した(JIS
L 1094の規定による)。
【0029】<供試生地>実施例の供試生地には、ポリ
エステル100%織物(番手40×40、密度128×
83本/インチ)を用いた。
【0030】<風合い>生地を掴んだときの感触を、非
常に柔らかい、柔らかい、やや硬い、硬い、非常に硬い
の5段階で評価した。
【0031】さらに、表面のタッチを、ドライ、ややド
ライ、ややぬめる、ぬめるの4段階で評価した。
【0032】実施例1 供試生地を下記組成の処理液に浸漬後、ピックアップ率
80%に設定したマングルで絞り、乾燥機で120℃、
2分乾燥させた。
【0033】 2−アクリルアミド−2−メチルスルホン酸 20g/l 一般式[II]においてX:−CH3 、n=23のモノマー 40g/l N−メチロールアクリルアミド 7g/l 過硫酸アンモニウム 2g/l CLG−520 20g/l 乾燥後直ちに、105℃の加熱スチーマーで5分間処理
し、湯水洗、乾燥した。 次いで、乾燥機で170℃、
1分でセットし、評価に供した。結果を表1に示す。
【0034】実施例2 供試生地を下記組成の処理液に浸漬後、実施例1と同じ
処理を施して試料を作製した。評価結果を表1に示す。
【0035】 2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸 20g/l 一般式[II]においてX:−CH3 、n=23のモノマー 40g/l N−メチロールアクリルアミド 7g/l 過硫酸アンモニウム 2g/l CLG−550 20g/l 実施例3 供試生地を下記組成の処理液に浸漬後、実施例1と同じ
処理を施して試料を作製した。評価結果を表1に示す。
【0036】 2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸 20g/l 一般式[II]においてX:−CH3 、n=23のモノマー 40g/l N−メチロールアクリルアミド 7g/l 過硫酸アンモニウム 2g/l CLG−590 20g/l 実施例4 供試生地を下記組成の処理液に浸漬後、実施例1と同じ
処理を施して試料を作製した。評価結果を表1に示す。
【0037】 2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸 20g/l 一般式[III] においてX:−CH3 、m+n=30のモノマー 40g/l N−メチロールアクリルアミド 7g/l 過硫酸アンモニウム 2g/l CLG−550 20g/l 実施例5 供試生地を下記組成の処理液に浸漬後、実施例1と同じ
処理を施して試料を作製した。評価結果を表1に示す。
【0038】 2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸 20g/l 一般式[II]においてX:−CH3 、n=14のモノマー 40g/l N−メチロールアクリルアミド 7g/l 過硫酸アンモニウム 2g/l CLG−550 20g/l 比較例1 供試生地を下記組成の処理液に浸漬後、実施例1と同じ
処理を施して試料を作製した。評価結果を表1に示す。
【0039】 2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸 20g/l 一般式[II]においてX:−CH3 、n=23のモノマー 40g/l N−メチロールアクリルアミド 7g/l 過硫酸アンモニウム 2g/l 比較例2 供試生地を下記組成の処理液に浸漬後、実施例1と同じ
処理を施して試料を作製した。評価結果を表1に示す。
【0040】 2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸 20g/l 一般式[III] においてX:−CH3 、m+n=30のモノマー 40g/l N−メチロールアクリルアミド 7g/l 過硫酸アンモニウム 2g/l 比較例3 供試生地を下記組成の処理液に浸漬後、実施例1と同じ
処理を施して試料を作製した。評価結果を表1に示す。
【0041】 2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸 20g/l 一般式[II]においてX:−CH3 、n=14のモノマー 40g/l N−メチロールアクリルアミド 7g/l 過硫酸アンモニウム 2g/l 比較例4 供試生地に加工を施さず、そのまま評価に用いた。結果
を表1に示す。
【0042】
【表1】 表1から明らかなように、実施例1〜5のものは、有機
変性されたシリカ粒子を添加することで、従来からの耐
久性に優れた吸湿性、制電性と、柔軟かつドライな風合
いを両立することが可能であることがわかる。これに対
し比較例1〜3のものは、柔軟ではあるが、ヌメリ感の
ある風合いのものしか得られないことがわかる。
【0043】
【発明の効果】本発明によれば、吸湿性と制電性の耐久
性が非常に優れ、風合いが柔軟でドライタッチな生地を
提供することができる。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ビニルカルボン酸およびビニルスルホン酸
    から選ばれた少なくとも1種、ならびに、一般式[II]お
    よび一般式[III] で示されるジビニルモノマーから選ば
    れた少なくとも1種とからなる重合体と、一般式[I] で
    示されるシリカ粒子とが、繊維表面に付着していること
    を特徴とする吸湿性繊維構造物。 【化1】 【化2】 【化3】
  2. 【請求項2】該重合体およびシリカ粒子が、繊維材料に
    対して1〜20重量%付着しているものである請求項1
    記載の吸湿性繊維構造物。
  3. 【請求項3】該シリカ粒子が、1〜40μmの粒径を有
    するものである請求項1または請求項2記載の吸湿性繊
    維構造物。
  4. 【請求項4】該シリカ粒子が、有機変性されているもの
    である請求項1〜3のいずれかに記載の繊維構造物。
  5. 【請求項5】該有機変性が、スルホン基によるものであ
    る請求項4記載の吸湿性繊維構造物。
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Cited By (3)

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JP2002220718A (ja) * 2001-01-22 2002-08-09 Toray Ind Inc 裏 地
JP2003096603A (ja) * 2001-09-25 2003-04-03 Toray Ind Inc ホームウエア
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