JP2007303033A - 繊維構造体の処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】繊維の容量を減少させることなく、独特な風合いの付与および毛羽の除去が可能であるうえに、繊維強度をも向上し得る繊維構造体の処理方法を提供すること。
【解決手段】イオン液体に溶解または膨潤する高分子化合物からなる繊維状物を含有する繊維構造体を、例えば、下記式（１）で表されるイオン液体を含む媒体に接触させて繊維構造体の引張強度を向上させる繊維構造体の処理方法。

〔式中、Ｒ¹〜Ｒ³は、互いに同一でも異なっていてもよい、炭素数１〜５のアルキル基、炭素数３〜５のアルケニル基、またはＲ⁴−Ｏ−（ＣＨ₂）_n−で表されるアルコキシアルキル基を示し、Ｒ⁴は、メチル基またはエチル基を示し、ｎは１または２である。Ｙは、ハロゲン化物イオン、総炭素数１〜３のカルボン酸イオン、過塩素酸イオン、擬ハロゲン化物イオン、シアナミドイオン、またはジシアナミドイオンを示す。〕
【選択図】なし

Description

本発明は、繊維構造体の処理方法に関し、さらに詳述すると、イオン液体を用いた繊維構造体の処理方法に関する。

従来、セルロース繊維等から構成される繊維構造体の風合いを向上させたり、毛羽を除去したりする目的で、繊維構造体を各種処理剤にて処理することが行われている。
例えば、特許文献１（特開平７−１８９１２５号公報）には、セルロース繊維をＮ−メチルモルホリンオキシド水溶液で処理し、風合いを硬化させることなく、染色性および柔軟性を向上させる加工方法が開示されている。
特許文献２（特開平８−３８６９号公報）には、セルロース系繊維を酒石酸鉄ＩＩＩナトリウム水溶液などのセルロース溶解能を有する溶液に浸漬し、糸の毛羽を溶解除去して糸の容量を減少させる加工方法が開示されている。

特許文献３（特開平８−２０９５３５号公報）には、セルロース繊維布帛を、Ｎ−メチルモルホリンオキシド等のアミンオキシドを含有する溶液に加熱下で浸漬し、セルロース単繊維の構造を変化させることで、セルロース繊維布帛の強度を維持しつつ、布帛に様々な風合いを付与する加工方法が開示されている。
特許文献４（特表２００５−５３０９１０号公報）には、イオン液体を含む布地処理剤が開示され、この処理剤で処理されたセルロース系布地は、機能的または美観的に優れた外観を示し、繊維強化効果が発揮され得ることが開示されている。

しかし、上記特許文献１の加工方法では、繊維の染色性および柔軟性が向上するものの、処理後の繊維強度が２０〜３０％も低下してしまうという問題がある。
また、特許文献２の加工方法では、糸の毛羽を効率的に除去し得るものの、糸の容量が減少してしまうという問題がある。
特許文献３の加工方法では、繊維の強度は維持し得るものの、強度向上という点では不十分である。また、溶媒が可燃性であり、１２０℃以上に加熱すると無水物となり、さらにそれ以上に加熱すると爆発の危険が生じるという点も問題である。
特許文献４の加工方法では、イオン液体を処理剤として用いることで、セルロース系布帛の繊維強化効果が得られることが示唆されているものの、その具体的手段は何ら明らかにされておらず、イオン液体を用いてどの程度の処理を行えば、繊維強化効果が得られるかは不明である。

また、上記特許文献１〜３の方法では、混合系溶媒を使用せざるを得ないため、各成分の濃度を厳密に管理する必要があることから、取り扱いが非常に複雑であるという問題がある。
さらに、いずれの特許文献においても、セルロース以外の繊維からなる繊維構造体を処理して、毛羽の除去や風合いの向上を図ることについては開示されていない。

特開平７−１８９１２５号公報 特開平８−３８６９号公報 特開平８−２０９５３５号公報 特表２００５−５３０９１０号公報

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、繊維の容量を減少させることなく、独特な風合いの付与および毛羽の除去が可能であるうえに、繊維強度をも向上し得る繊維構造体の処理方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、イオン液体に溶解または膨潤する高分子化合物からなる繊維状物を含有する繊維構造体をイオン液体を含む媒体に接触させることで、独特の風合い付与効果や毛羽除去効果を与えつつ、繊維構造体の強度が向上し、しかも処理後の繊維容量が減少しないことを見出し、本発明を完成した。

すなわち、本発明は、
１． イオン液体に溶解または膨潤する高分子化合物からなる繊維状物を含有する繊維構造体を、イオン液体を含む媒体に接触させて前記繊維構造体の引張強度を向上させることを特徴とする繊維構造体の処理方法、
２． 前記高分子化合物が、セルロースおよびタンパク質から選ばれる少なくとも１種である１の繊維構造体の処理方法、
３． 前記イオン液体が、前記媒体中に８０〜１００質量％含まれる１または２の繊維構造体の処理方法、
４． 前記イオン液体が、ハロゲン化物イオン、総炭素数１〜３のカルボン酸イオン、過塩素酸イオン、擬ハロゲン化物イオン、シアナミドイオン、またはジシアナミドイオンをアニオン成分とする１〜３のいずれかの繊維構造体の処理方法、
５． 前記イオン液体が、下記式（１）で示される４級アンモニウム系イオン液体である１〜４のいずれかの繊維構造体の処理方法、
〔式中、Ｒ¹〜Ｒ³は、互いに同一でも異なっていてもよい、炭素数１〜５のアルキル基、炭素数３〜５のアルケニル基、またはＲ⁴−Ｏ−（ＣＨ₂）_n−で表されるアルコキシアルキル基を示し、Ｒ⁴は、メチル基またはエチル基を示し、ｎは１または２である。Ｙは、ハロゲン化物イオン、総炭素数１〜３のカルボン酸イオン、過塩素酸イオン、擬ハロゲン化物イオン、シアナミドイオン、またはジシアナミドイオンを示す。〕
６． 前記Ｒ¹〜Ｒ³が、互いに同一でも異なっていてもよい、メチル基、エチル基、アリル基、２−メチルアリル基、またはＲ⁴−Ｏ−（ＣＨ₂）_n−で表されるアルコキシアルキル基（Ｒ⁴およびｎは、前記と同じ意味を表す。）である５の繊維構造体の処理方法、
７． 前記イオン液体が、式（２）で示される６の繊維構造体の処理方法、
〔式中、ｎおよびＹは前記と同じ意味を表す。〕
８． 前記イオン液体が、式（３）で示される７の繊維構造体の処理方法、
９． 前記接触が、０．０１秒から１２０分間行われる５〜８のいずれかの繊維構造体の処理方法、
１０． 前記イオン液体が、イミダゾリウムカチオンと、ハロゲン化物イオン、総炭素数１〜３のカルボン酸イオン、過塩素酸イオン、擬ハロゲン化物イオン、シアナミドイオン、またはジシアナミドイオンとからなるイミダゾリウム系イオン液体である１〜４のいずれかの繊維構造体の処理方法、
１１． 前記接触が、０．０１秒から６０分間行われる１０の繊維構造体の処理方法、
１２． １〜１１のいずれかの処理方法で処理された繊維構造体
を提供する。

本発明の繊維構造体の処理方法によれば、繊維の容量を減少させることなしに、繊維構造体に独特な風合いを付与でき、かつ、繊維構造体の毛羽を除去できるうえ、その繊維強度をも向上させることができる。

以下、本発明についてさらに詳しく説明する。
本発明に係る繊維構造体の処理方法は、イオン液体に溶解または膨潤する高分子化合物からなる繊維状物を含有する繊維構造体を、イオン液体を含む媒体に接触させて繊維構造体の引張強度を向上させるものである。ここで、イオン液体とは、１００℃以下で液状を呈する有機塩をいう。
本発明において繊維とは、太さに対して十分な長さをもつ、細くてたわみやすいもの（「繊維」東京電機大学出版局、石川欣造監修、３頁）をいう。
繊維構造体とは、繊維状物を構成単位として形成される構造体をいい、具体的には、糸、織物、編物、不織布、紙、シート状物などが挙げられる。
溶解とは、媒体中で高分子化合物の分子鎖の凝集状態が解かれることをいうが、ここでは高分子化合物が媒体中に均一相として存在するように視認されることをいう。
膨潤とは、媒体が高分子化合物の凝集分子鎖中に浸入し、分子鎖同士の相互作用が緩和されているが、完全に分子鎖の凝集が解かれるまでには至っていない状態をいう。

本発明において、高分子化合物としては、イオン液体に溶解または膨潤するものであれば特に限定はなく、糖鎖もしくはタンパク質、またはこれらの混合物が挙げられる。
糖鎖としては、セルロース、キチン、キトサンなどが挙げられる。
セルロースとしては、植物由来セルロース、動物由来セルロース、バクテリア由来セルロース、再生セルロースが挙げられる。具体的には、綿、麻、竹、バナナ、月桃、ハイビスカスローゼル、ケナフ、広葉樹パルプ、針葉樹パルプ、ホヤセルロース、バクテリアセルロース、レーヨン、キュプラ、テンセル、イオン液体による再生セルロースなどが挙げられ、イオン液体に溶解，膨潤し得る限り、それらの誘導体も含まれる。誘導体としては、例えばセルロースの水酸基をエーテル化またはエステル化した誘導体や、シアノエチル化した誘導体などが挙げられる。
なお、セルロースの結晶構造は任意であり、Ｉ型、ＩＩ型、ＩＩＩ型、ＩＶ型、非晶のいずれか１つの構造またはそれらの組合せからなる構造を有するセルロースを採用できる。また、セルロースの結晶化度に関わらず本発明の方法が適用できる。
タンパク質としては、絹、羊毛、コラーゲン、ケラチン、セリシン、フィブロイン、カゼイン等が挙げられる。

本発明の繊維構造体は、イオン液体に溶解または膨潤する高分子化合物以外のその他の高分子化合物からなる繊維状物を含んでいてもよい。
このようなその他の高分子化合物としては、イオン液体に溶解，膨潤しない高分子化合物が挙げられ、例えば、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等）、ポリオレフィン（ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン等）、プロミックス、ポリアミド（ナイロン）、ポリイミド、ポリスチレン、ポリ乳酸、ポリメタクリル酸、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリル酸、ポリアクリロニトリル、ポリアクリルアミド、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ビニロン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリアニリン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、トリアセテート繊維、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、ロックウールなどが挙げられる。
なお、その他の高分子化合物からなる繊維状物の含有量は任意であるが、繊維構造体全体に対して、５〜９５質量％程度が好適である。

繊維構造体の処理に用いられるイオン液体は任意であり、従来公知の各種イオン液体を用いることができるが、上述したセルロースなどの糖鎖や、羊毛などのタンパク質の溶解性の点から、アニオン成分が、ハロゲン化物イオン、総炭素数１〜３のカルボン酸イオン、過塩素酸イオン、擬ハロゲン化物イオン、シアナミドイオン、またはジシアナミドイオンであるイオン液体が好ましい。
ハロゲン化物イオンとしては、Ｃｌ^-、Ｂｒ^-、Ｉ^-が挙げられ、総炭素数１〜３のカルボン酸イオンとしては、Ｃ₂Ｈ₅ＣＯ₂ ^-、ＣＨ₃ＣＯ₂ ^-、ＨＣＯ₂ ^-等が挙げられ、擬ハロゲン化物イオンとしては、一価でありハロゲン化物に類似した特性を有するＣＮ^-、ＳＣＮ^-、ＯＣＮ^-、ＯＮＣ^-、Ｎ₃ ^-等が挙げられるが、セルロースの溶解性を高めるという点から、ハロゲン化物イオン、総炭素数１〜３のカルボン酸イオン、または擬ハロゲン化物イオンが好ましく、特に、Ｃｌ^-、Ｂｒ^-、ＨＣＯ₂ ^-、ＳＣＮ^-が好ましい。

一方、カチオン成分の点から、イオン液体はイミダゾリウム系イオン液体と４級アンモニウム塩系のイオン液体とに大別されるが、本発明の繊維構造体の処理方法では、どちらも用いることができる。
４級アンモニウム塩系のイオン液体としては、下記式（１）で示されるものが好適である。

〔式中、Ｒ¹〜Ｒ³は、互いに同一でも異なっていてもよい、炭素数１〜５のアルキル基、炭素数３〜５のアルケニル基、またはＲ⁴−Ｏ−（ＣＨ₂）_n−で表されるアルコキシアルキル基を示し、Ｒ⁴は、メチル基またはエチル基を示し、ｎは１または２である。Ｙは、ハロゲン化物イオン、総炭素数１〜３のカルボン酸イオン、過塩素酸イオン、擬ハロゲン化物イオン、シアナミドイオン、またはジシアナミドイオンを示す。〕

式（１）において、炭素数１〜５のアルキル基としては、メチル基、エチル基、１−プロピル基、２−プロピル基、１−ブチル基、２−ブチル基、２−メチルプロピル基、１，１−ジメチルエチル基、１−ペンチル基、２−ペンチル基、３−ペンチル基、１−メチルブチル基、２−メチルブチル基、３−メチルブチル基、２，２−ジメチルプロピル基等が挙げられる。炭素数３〜５のアルケニル基としては、１−プロペニル基、２−プロペニル基（アリル基）、イソプロペニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基（クロチル基）、３−ブテニル基、イソクロチル基、２−メチルアリル基（メタリル基）等が挙げられる。Ｒ⁴−Ｏ−（ＣＨ₂）_n−で表されるアルコキシアルキル基としては、メトキシまたはエトキシメチル基、メトキシまたはエトキシエチル基が挙げられる。

これらの中でも、式（１）におけるＲ¹〜Ｒ³が、互いに同一でも異なっていてもよい、メチル基、エチル基、アリル基、メタリル基、またはＲ⁴−Ｏ−（ＣＨ₂）_n−で表されるアルコキシアルキル基（特に、メトキシエチル基またはメトキシメチル基）であるものが好ましい。
より具体的には、下記式（２）で示されるイオン液体を好適に用いることができる。

〔式中、ｎおよびＹは上記と同じ意味を表す。〕

特に、ｎ＝２およびＹ＝Ｃｌ^-である、下記式（３）で示されるジエチルメチルメトキシエチルアンモニウムクロライド（ＤＥＭＥＣｌ）が、糖鎖やタンパク質繊維の溶解能に優れているうえに、繊維構造体を構成する高分子化合物の分子量低下を引き起こしにくいことから、好適である。

また、イミダゾリウム系イオン液体を構成するイミダゾリウムカチオンとしては、例えば、ジアルキルイミダゾリウムカチオン、トリアルキルイミダゾリウムカチオン等が挙げられ、具体例としては、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムイオン、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムイオン、１−プロピル−３−メチルイミダゾリウムイオン、１−（１，２または３−ヒドロキシプロピル）−３−メチルイミダゾリウムイオン、１，２，３−トリメチルイミダゾリウムイオン、１，２−ジメチル−３−エチルイミダゾリウムイオン、１，２−ジメチル−３−プロピルイミダゾリウムイオン、１−ブチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムイオンなどが挙げられる。
イミダゾリウム系イオン液体としては、糖鎖やタンパク質繊維の溶解能を考慮すると、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムクロライド（ＢＭＩＭＣｌ）が好適である。

なお、繊維処理時の処理温度との兼ね合いから、イオン液体は、１００℃以下で液体であるものが好ましく、８０℃以下で液体であるものがより好ましく、７０℃以下で液体であるものがより一層好ましい。

本発明においては、１種以上のイオン液体を組合せて用いることも可能である。これによって繊維構造体の風合いや毛羽、強度等の諸特性をコントロールすることができる。この場合、カチオンのみが１種以上であってもよく、アニオンのみが１種以上であってもよく、またカチオン、アニオン共に１種以上であってもよい。具体的には、ＤＥＭＥＣｌとＢＭＩＭＣｌとの組合せ、ＤＥＭＥＣｌとその塩素イオンをチオシアンイオンに置換したジエチルメチルメトキシエチルアンモニウムチオシアネート（ＤＥＭＥＳＣＮ）との組合せ、ＤＥＭＥＳＣＮとＢＭＩＭＣｌとの組合せ等が挙げられる。

本発明の繊維構造体の処理方法において、処理媒体中のイオン液体含有量は、本発明の効果が得られる限り任意であるが、イオン液体含有量が多いほど、短時間で処理効果が発揮されることから、１０〜１００質量％が好ましく、５０〜１００質量％がより好ましく、８０〜１００質量％がより好ましい。
処理媒体にイオン液体以外のその他の溶媒を用いる場合、イオン液体と相溶かつ分離回収が容易な溶媒が好ましい。
具体的には、水；メタノール、エタノール等のアルコール類；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類；アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類；クロロホルム、ジクロロメタン等のハロゲン化炭化水素類；アセトニトリル等のニトリル類などが挙げられる。回収効率を考慮すると水やアルコールが好適であり、環境面をも考慮すると水が最適である。

イオン液体を含む媒体と繊維構造体との接触は、少なくとも繊維構造体の表面部分を、媒体で一定時間覆う処理である。この接触処理により、繊維構造体の少なくとも表面部分が溶解、膨潤するものと考えられる。それによって風合い変化や毛羽の減少がもたらされるだけでなく、繊維状物表面にある構造ひずみや構造欠陥が解消し、また繊維構造体を構成する単繊維同士の融着が生じるため、強度が向上するものと考えられる。
接触手法としては、浸漬、媒体槽通過、噴霧等の任意の手法を用いることができる。また、接触処理は、繊維構造体の張力下、非張力下のどちらで行ってもよい。布地のような二次元的な繊維構造物を張力下で処理する場合、張力は一方向だけでなく、直交する二方向にかけることも可能である。

イオン液体を含む媒体と繊維構造体との接触時間は、使用するイオン液体の種類（高分子化合物の溶解能）や媒体中のイオン液体の濃度にもよるため一概には規定できないが、上述したイオン液体濃度の媒体を用いる場合、０．０１秒から１８０分間程度が好ましい。
特に、４級アンモニウム塩系イオン液体を用いる場合には、０．０１秒から１２０分間程度が好ましく、１秒から２０分間がより好ましく、１秒から５分間がより一層好ましく、１秒から３分間がさらに好ましく、１〜６０秒が最適である。
一方、イミダゾリウム系イオン液体を用いる場合には、０．０１秒から６０分間程度が好ましく、１秒から５分間がより好ましく、１秒から３分間がより一層好ましく、１〜６０秒が最適である。

接触温度は、処理媒体が液体を呈し、それに含まれるイオン液体が分解しない程度の温度、かつ、繊維構造体が着火や炭化を引き起こさない程度の温度であれば任意である。一例を挙げると、処理媒体としてＤＥＭＥＣｌを１００ｗｔ％で使用した場合には５９℃（ＤＥＭＥＣｌが液状を呈する温度）〜１９７℃（ＤＥＭＥＣｌの分解点）である。
処理効率を高めるためには、加熱下で接触させることが好ましく、６０〜１９０℃程度、特に７０〜１５０℃程度の加熱下で接触させることが好適である。加熱手段は任意であるが、オーブンによる加熱、水浴や油浴による加熱、電磁波による加熱などの一般的な加熱手段を用いればよい。

本発明においては、上述した接触処理後に繊維構造体を洗浄してもよい。
洗浄媒体は、イオン液体と相溶であって、繊維構造体を溶解させない媒体が好ましく、上述の「その他の溶媒」と同一の溶媒を用いることができる。また、接触処理媒体としてイオン液体とその他の溶媒との混合媒体を用いる場合、溶媒回収の点から、接触処理時のその他の溶媒と同一の溶媒を洗浄に用いることが好ましい。
洗浄方法としては、浸漬、洗浄槽通過、噴霧等の通常の洗浄手段を用いることができる。また、この場合も張力下、非張力下のどちらで処理することもできる。布地のような二次元的な繊維構造物を張力下で処理する場合、張力は一方向だけでなく、直交する二方向にかけることも可能である。

接触処理および必要に応じて行われる洗浄処理後、繊維構造体を乾燥させる。乾燥手法は任意であり、公知の各種方法を用いることができる。具体例としては、ヒートドラム、熱風、赤外線、天日による方法などが挙げられる。

以下、合成例、実施例および比較例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、本発明は、下記の実施例に限定されるものではない。

［合成例１］Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−メチル−Ｎ−２−メトキシエチルアンモニウムクロライドの合成

ジエチルアミン（関東化学（株）製）７１質量部と２−メトキシエチルクロライド（関東化学（株）製）８８質量部とを混合し、オートクレーブ中、１２０℃で２４時間反応させた。この時、最高到達内圧は４．５ｋｇｆ／ｃｍ²（０．４４ＭＰａ）であった。２４時間後、析出した結晶を、テトラフヒドロフラン（和光純薬工業（株）製）を用いて洗浄して濾別した。濾液を常圧蒸留し、沸点１３５℃付近の留分を８１質量部得た。この化合物が２−メトキシエチルジエチルアミンであることを核磁気共鳴スペクトル（ＮＭＲ）により確認した。
続いて、オートクレーブ中にてテトラヒドロフラン（和光純薬工業（株）製）８０質量部に２−メトキシエチルジエチルアミン９．０質量部を溶解し、攪拌を行いつつ１５％塩化メチルガス（窒素中、日本特殊化学工業（株）製）を導入した。内圧が４ｋｇｆ／ｃｍ²（０．３９ＭＰａ）になるまで塩化メチルガスを加えた後、３時間かけて徐々に６０℃まで昇温した。この時、最高到達内圧は５．４ｋｇｆ／ｃｍ²（０．５３ＭＰａ）であった。この後、攪拌を続けながら放冷し、析出した結晶を濾別した。この結晶を減圧下乾燥し、目的物であるＮ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−メチル−Ｎ−２−メトキシエチルアンモニウムクロライド（以下、ＤＥＭＥＣｌという）を１２質量部得た。

［合成例２］Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−メチル−Ｎ−２−メトキシエチルアンモニウムチオシアネートの合成

合成例１の中間生成物である２−メトキシエチルジエチルアミン（２０ｇ：１５２．４ｍｍｏｌ）を、テトラフヒドロフラン（和光純薬工業（株）製）中で攪拌し、これにヨウ化メチル［シグマアルドリッチジャパン（株）製］（１１．２９ｍｌ：１８２．９ｍｍｏｌ）を滴下した。室温にて約２４時間攪拌した後、析出した結晶を濾別した。この結晶を減圧下乾燥し、目的物であるＮ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−メチル−Ｎ−２−メトキシエチルアンモニウムヨーダイド（以下、ＤＥＭＥＩという）を得た。構造確認は核磁気共鳴スペクトル（ＮＭＲ）により行った。次に文献（J. M. Pringle et al., Journal of Materials Chemistry, 2002, vol.12, p3475-3480）記載の方法に準じて、ＤＥＭＥＩのＩ^-イオンをＳＣＮ^-イオンに置換し、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−メチル−Ｎ−２−メトキシエチルアンモニウムチオシアネート（ＤＥＭＥＳＣＮ）を得た。構造確認は核磁気共鳴スペクトル（ＮＭＲ）により行った。

［合成例３］Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−（２−メトキシエチル）−Ｎ−（２−プロペニル）アンモニウムクロライドの合成

合成例１の中間生成物である２−メトキシエチルジエチルアミン（３．４３ｇ：０．０２６ｍｏｌ）をアセトニトリル中で攪拌し、これに３−クロロプロペン［東京化成工業（株）製］（２．６ｍｌ：０．０３１ｍｏｌ）を滴下した。暗所、室温にて約７２時間攪拌した後、真空ポンプで原料および溶媒を除去し、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−（２−メトキシエチル）−Ｎ−（２−プロペニル）アンモニウムクロライド（以下、ＤＥＭＰＣｌという）を得た。構造確認は核磁気共鳴スペクトル（ＮＭＲ）により行った。

［実施例１］
５０ｍｌサンプル瓶に、合成例１で得られたＤＥＭＥＣｌ（融点５９〜６０℃）（含水率１４００ｐｐｍ）３０ｍｌを入れ、乾燥機（Ｙａｍａｔｏ ＣＯＮＳＴＡＮＴ ＴＥＭＰＥＲＡＴＵＲＥ ＯＶＥＮ ＤＮ−４２）内に投入し、１００℃で加熱して融解させた後、これに５０番手３撚綿糸（カネボウカタン糸）（カネボウ繊維（株）製）３０ｃｍを１秒間浸漬させた。その後、糸を水で数回洗浄し、充分に乾燥させ目的の糸を得た。糸の質量は処理前後で不変であった。

［実施例２］
浸漬時間を１秒間から３０秒間に代えた以外は実施例１と同様にして目的の糸を得た。糸の質量は処理前後で不変であった。

［実施例３］
浸漬時間を１秒間から６０秒間に代えた以外は実施例１と同様にして目的の糸を得た。糸の質量は処理前後で不変であった。

［実施例４］
浸漬時間を１秒間から１８０秒間に代えた以外は実施例１と同様にして目的の糸を得た。糸の質量は処理前後で不変であった。

［実施例５］
ＤＥＭＥＣｌを１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムクロライド（ＢＭＩＭＣｌ、融点７３℃）（ＡＣＲＯＳ ＯＲＧＡＮＩＣＳ社製）（含水率３６７０ｐｐｍ）に代えた以外は実施例１と同様にして目的の糸を得た。糸の質量は処理前後で不変であった。

［実施例６］
浸漬時間を１秒間から３０秒間に代えた以外は実施例５と同様にして目的の糸を得た。糸の質量は処理前後で不変であった。

［実施例７］
浸漬時間を１秒間から１８０秒間に代えた以外は実施例５と同様にして目的の糸を得た。糸の質量は処理前後で不変であった。

［実施例８］
ＤＥＭＥＣｌを含水率３５０００ｐｐｍのものに代えた以外は実施例１と同様にして目的の糸を得た。糸の質量は処理前後で不変であった。

［実施例９］
浸漬時間を１秒間から３０秒間に代えた以外は実施例８と同様にして目的の糸を得た。糸の質量は処理前後で不変であった。

［実施例１０］
浸漬時間を１秒間から６０秒間に代えた以外は実施例８と同様にして目的の糸を得た。糸の質量は処理前後で不変であった。

［実施例１１］
浸漬時間を１秒間から１８０秒間に代えた以外は実施例８と同様にして目的の糸を得た。糸の質量は処理前後で不変であった。

［実施例１２］
ＤＥＭＥＣｌを含水率１０質量％（１０００００ｐｐｍ）のものに代えた以外は実施例２と同様にして目的の糸を得た。糸の質量は処理前後で不変であった。

［実施例１３］
浸漬時間を３０秒間から６０秒間に代えた以外は実施例１２と同様にして目的の糸を得た。糸の質量は処理前後で不変であった。

［実施例１４］
浸漬時間を３０秒間から１８０秒間に代えた以外は実施例１２と同様にして目的の糸を得た。糸の質量は処理前後で不変であった。

［実施例１５］
ＤＥＭＥＣｌを含水率２０質量％（２０００００ｐｐｍ）のものに代えた以外は実施例２と同様にして目的の糸を得た。糸の質量は処理前後で不変であった。

［実施例１６］
浸漬時間を３０秒間から６０秒間に代えた以外は実施例１５と同様にして目的の糸を得た。糸の質量は処理前後で不変であった。

［実施例１７］
ＤＥＭＥＣｌをＤＥＭＰＣｌ（含水率３４０．４ｐｐｍ）に代え、温度を１１０℃に代えた以外は実施例１と同様にして目的の糸を得た。糸の質量は処理前後で不変であった。

［実施例１８］
浸漬時間を１秒間から３０秒間に代えた以外は実施例１７と同様にして目的の糸を得た。糸の質量は処理前後で不変であった。

［実施例１９］
浸漬時間を１秒間から６０秒間に代えた以外は実施例１７と同様にして目的の糸を得た。糸の質量は処理前後で不変であった。

［実施例２０］
浸漬時間を１秒間から１８０秒間に代えた以外は実施例１７と同様にして目的の糸を得た。糸の質量は処理前後で不変であった。

［実施例２１］
ＤＥＭＥＣｌを、ＤＥＭＥＣｌとＤＥＭＥＳＣＮとの混合物（ＤＥＭＥＣｌ：ＤＥＭＥＳＣＮ＝４：６（モル比率）、含水率１７１８ｐｐｍ）に代えた以外は実施例１と同様にして目的の糸を得た。糸の質量は処理前後で不変であった。

［実施例２２］
浸漬時間を１秒間から３０秒間に代えた以外は実施例２１と同様にして目的の糸を得た。糸の質量は処理前後で不変であった。

［実施例２３］
浸漬時間を１秒間から６０秒間に代えた以外は実施例２１と同様にして目的の糸を得た。糸の質量は処理前後で不変であった。

［実施例２４］
浸漬時間を１秒間から１８０秒間に代えた以外は実施例２１と同様にして目的の糸を得た。糸の質量は処理前後で不変であった。

［実施例２５］
浸漬時間を１秒間から１２００秒間に代えた以外は実施例２１と同様にして目的の糸を得た。糸の質量は処理前後で不変であった。

［比較例１］
ＤＥＭＥＣｌをＮ−メチルモルホリンオキシド（ＮＭＭＯ・Ｈ₂Ｏ、含水率１５５８００ｐｐｍ）（和光純薬工業（株）製）に代えた以外は実施例１と同様にして目的の糸を得た。

［比較例２］
浸漬時間を１秒間から３０秒間に代えた以外は比較例１と同様にして目的の糸を得た。

［比較例３］
浸漬時間を１秒間から６０秒間に代えた以外は比較例１と同様にして目的の糸を得た。

［比較例４］
浸漬時間を１秒間から１８０秒間に代えた以外は比較例１と同様にして目的の糸を得た。

［実施例２６］
５０番手３撚綿糸を４８番手単糸綿／ポリエステル混紡糸（５０％／５０％）（日清紡績（株）製）に代えた以外は実施例１と同様にして目的の糸を得た。糸の質量は処理前後で不変であった。

［実施例２７］
浸漬時間を１秒間から３０秒間に代えた以外は実施例２６と同様にして目的の糸を得た。糸の質量は処理前後で不変であった。

［実施例２８］
浸漬時間を１秒間から６０秒間に代えた以外は実施例２６と同様にして目的の糸を得た。糸の質量は処理前後で不変であった。

［実施例２９］
浸漬時間を１秒間から１８０秒間に代えた以外は実施例２６と同様にして目的の糸を得た。糸の質量は処理前後で不変であった。

［比較例５］
ＤＥＭＥＣｌをＮＭＭＯ・Ｈ₂Ｏ（含水率１５５８００ｐｐｍ）に代えた以外は実施例２６と同様にして目的の糸を得た。

［実施例３０］
５０番手３撚綿糸を５０番手絹糸（（株）東神製）に代えた以外は実施例１と同様にして目的の糸を得た。糸の質量は処理前後で不変であった。

［実施例３１］
浸漬時間を１秒間から３０秒間に代えた以外は実施例３０と同様にして目的の糸を得た。糸の質量は処理前後で不変であった。

［実施例３２］
浸漬時間を１秒間から６０秒間に代えた以外は実施例３０と同様にして目的の糸を得た。糸の質量は処理前後で不変であった。

［比較例６］
ＤＥＭＥＣｌをＮＭＭＯ・Ｈ₂Ｏ（含水率１５５８００ｐｐｍ）に代えた以外は実施例３０と同様にして目的の糸を得た。

［実施例３３］
５０番手３撚綿糸を１４番手羊毛糸（日本毛織（株）製）に代えた以外は実施例１と同様にして目的の糸を得た。糸の質量は処理前後で不変であった。

［実施例３４］
浸漬時間を１秒間から６０秒間に代えた以外は実施例３３と同様にして目的の糸を得た。糸の質量は処理前後で不変であった。

［実施例３５］
浸漬時間を１秒間から１８０秒間に代えた以外は実施例３３と同様にして目的の糸を得た。糸の質量は処理前後で不変であった。

［比較例７］
ＤＥＭＥＣｌをＮＭＭＯ・Ｈ₂Ｏ（含水率１５５８００ｐｐｍ）に代えた以外は実施例３３と同様にして目的の糸を得た。

上記実施例１〜３５、および比較例１〜７で得られた各繊維構造体について、風合い、毛羽の増減を目視にて観察した結果、および引張強度を下記手法により測定し、未処理繊維構造体と比較した結果を表１に示す。
［引張強度］
インストロン万能試験機（５５８２型）（ＩＮＳＴＲＯＮ社製）を使用して、つかみ間距離２５ｃｍ，引張速度３０ｃｍ／ｍｉｎとし、ＪＩＳ Ｌ１０９５−９．５に準じて行った。
なお、強度比は、未処理の糸の強度を１として表した。

表１に示されるように、実施例１〜３５で得られた繊維構造体は、イオン液体による接触処理により風合いが変化し、かつ、毛羽が減少していることがわかる。また、比較例のＮＭＭＯにより処理された繊維構造体はすべて強度が低下しているが、実施例１〜３５で得られた繊維構造体は全て強度減少がなく、場合によっては１０％も強度が向上していることがわかる。

［実施例３６］
５０番手３撚綿糸を綿ガーゼ（日清紡績（株）製）に代えた以外は実施例１と同様にして目的の繊維構造体を得た。繊維構造体の質量は処理前後で不変であった。

［実施例３７］
浸漬時間を１秒間から３０秒間に代えた以外は実施例３６と同様にして目的の繊維構造体を得た。繊維構造体の質量は処理前後で不変であった。

［実施例３８］
浸漬時間を１秒間から６０秒間に代えた以外は実施例３６と同様にして目的の繊維構造体を得た。繊維構造体の質量は処理前後で不変であった。

［比較例８］
ＤＥＭＥＣｌをＮＭＭＯ・Ｈ₂Ｏ（含水率１５５８００ｐｐｍ）に代えた以外は実施例３６と同様にして目的の繊維構造体を得た。

［比較例９］
浸漬時間を１秒間から３０秒間に代えた以外は比較例８と同様にして目的の繊維構造体を得た。

［比較例１０］
浸漬時間を１秒間から６０秒間に代えた以外は比較例８と同様にして目的の繊維構造体を得た。

［実施例３９］
５０番手３撚綿糸をろ紙（（有）桐山製作所製）に代えた以外は実施例１と同様にして目的の繊維構造体を得た。繊維構造体の質量は処理前後で不変であった。

［実施例４０］
浸漬時間を１秒間から３０秒間に代えた以外は実施例３９と同様にして目的の繊維構造体を得た。繊維構造体の質量は処理前後で不変であった。

［実施例４１］
浸漬時間を１秒間から６０秒間に代えた以外は実施例３９と同様にして目的の繊維構造体を得た。繊維構造体の質量は処理前後で不変であった。

［実施例４２］
浸漬時間を１秒間から１８０秒間に代えた以外は実施例３９と同様にして目的の繊維構造体を得た。繊維構造体の質量は処理前後で不変であった。

［比較例１１］
ＤＥＭＥＣｌをＮＭＭＯ・Ｈ₂Ｏ（含水率１５５８００ｐｐｍ）に代えた以外は実施例３９と同様にして目的の繊維構造体を得た。

［比較例１２］
浸漬時間を１秒間から３０秒間に代えた以外は比較例１１と同様にして目的の繊維構造体を得た。

［比較例１３］
浸漬時間を１秒間から６０秒間に代えた以外は比較例１１と同様にして目的の繊維構造体を得た。

［比較例１４］
浸漬時間を１秒間から１８０秒間に代えた以外は比較例１１と同様にして目的の繊維構造体を得た。

上記各実施例３６〜４２および比較例８〜１４で得られた各繊維構造体について、風合い、毛羽の増減（実施例３６〜３８、比較例８〜１０について）を目視にて観察するとともに、引張強度を測定し、未処理繊維構造体と比較した。なお、引張強度はインストロン万能試験機（５５８２型）（ＩＮＳＴＲＯＮ社製）を使用して、ＪＩＳ Ｐ８１１３、ＪＩＳ Ｌ１０９６−８．１２．１（Ｂ法）に準じて行った。強度比は、未処理のガーゼおよび布の強度を１として表した。また、実施例３８については剛軟度を下記手法により測定した。結果を表２に示す。
［剛軟度］
ガ―レ式試験機を用いて、試料１×１．５インチ（縦×横）をＪＩＳ Ｌ １０９６ Ａ法により測定した。なお、未処理綿ガーゼの剛軟度は０．１ｍＮであった。

表２に示されるように、実施例３６〜４２で得られた繊維構造体は、イオン液体による処理により風合いが変化し、かつ、毛羽が減少していることがわかる。また、実施例３６〜４２で得られた繊維構造体の強度は、全く減少が見られなかっただけでなく、ガーゼの横糸方向を除き、１０％以上向上していることがわかる。

上記実施例５、１２、３１、３５、３７、４１、および比較例１で得られた繊維構造体、並びに未処理の５０番手３撚綿糸、５０番手絹糸、１４番手羊毛糸、綿ガーゼ、およびろ紙を、それぞれＳＥＭ（Ｓ−４８００、（株）日立製作所製）にて撮影した電子顕微鏡写真を図１〜１２に示す。

未処理の５０番手３撚綿糸（カネボウ繊維（株）製）の電子顕微鏡写真を示す図である。 実施例５の綿糸の電子顕微鏡写真を示す図である。 実施例１２の綿糸の電子顕微鏡写真を示す図である。 比較例１の綿糸の電子顕微鏡写真を示す図である。 未処理の５０番手絹糸（（株）東神製）の電子顕微鏡写真を示す図である。 実施例３１の絹糸の電子顕微鏡写真を示す図である。 未処理の１４番手羊毛糸（日本毛織（株）製）の電子顕微鏡写真を示す図である。 実施例３５の羊毛糸の電子顕微鏡写真を示す図である。 未処理の綿ガーゼ（日清紡績（株）製）の電子顕微鏡写真を示す図である。 実施例３７の綿ガーゼの電子顕微鏡写真を示す図である。 未処理のろ紙（（有）桐山製作所製）の電子顕微鏡写真を示す図である。 実施例４１のろ紙の電子顕微鏡写真を示す図である。

Claims (12)

1. イオン液体に溶解または膨潤する高分子化合物からなる繊維状物を含有する繊維構造体を、イオン液体を含む媒体に接触させて前記繊維構造体の引張強度を向上させることを特徴とする繊維構造体の処理方法。
2. 前記高分子化合物が、セルロースおよびタンパク質から選ばれる少なくとも１種である請求項１記載の繊維構造体の処理方法。
3. 前記イオン液体が、前記媒体中に８０〜１００質量％含まれる請求項１または２記載の繊維構造体の処理方法。
4. 前記イオン液体が、ハロゲン化物イオン、総炭素数１〜３のカルボン酸イオン、過塩素酸イオン、擬ハロゲン化物イオン、シアナミドイオン、またはジシアナミドイオンをアニオン成分とする請求項１〜３のいずれか１項記載の繊維構造体の処理方法。
5. 前記イオン液体が、下記式（１）で示される４級アンモニウム系イオン液体である請求項１〜４のいずれか１項記載の繊維構造体の処理方法。
   〔式中、Ｒ¹〜Ｒ³は、互いに同一でも異なっていてもよい、炭素数１〜５のアルキル基、炭素数３〜５のアルケニル基、またはＲ⁴−Ｏ−（ＣＨ₂）_n−で表されるアルコキシアルキル基を示し、Ｒ⁴は、メチル基またはエチル基を示し、ｎは１または２である。Ｙは、ハロゲン化物イオン、総炭素数１〜３のカルボン酸イオン、過塩素酸イオン、擬ハロゲン化物イオン、シアナミドイオン、またはジシアナミドイオンを示す。〕
6. 前記Ｒ¹〜Ｒ³が、互いに同一でも異なっていてもよい、メチル基、エチル基、アリル基、２−メチルアリル基、またはＲ⁴−Ｏ−（ＣＨ₂）_n−で表されるアルコキシアルキル基（Ｒ⁴およびｎは、前記と同じ意味を表す。）である請求項５記載の繊維構造体の処理方法。
7. 前記イオン液体が、式（２）で示される請求項６記載の繊維構造体の処理方法。
   〔式中、ｎおよびＹは前記と同じ意味を表す。〕
8. 前記イオン液体が、式（３）で示される請求項７記載の繊維構造体の処理方法。
   
9. 前記接触が、０．０１秒から１２０分間行われる請求項５〜８のいずれか１項記載の繊維構造体の処理方法。
10. 前記イオン液体が、イミダゾリウムカチオンと、ハロゲン化物イオン、総炭素数１〜３のカルボン酸イオン、過塩素酸イオン、擬ハロゲン化物イオン、シアナミドイオン、またはジシアナミドイオンとからなるイミダゾリウム系イオン液体である請求項１〜４のいずれか１項記載の繊維構造体の処理方法。
11. 前記接触が、０．０１秒から６０分間行われる請求項１０記載の繊維構造体の処理方法。
12. 請求項１〜１１のいずれか１項記載の処理方法で処理された繊維構造体。