JP2962000B2 - 合成繊維布帛の処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は合成繊維布帛の処理方法
に関するものである。さらに詳細には、吸放湿特性を有
する着用快適性に優れ、かつ、染色堅牢度および繊維物
性を十分維持することが可能な合成繊維布帛の処理方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ポリエステル、ナイロンなどの合成繊維
は、優れた物理および化学的特性を有しており、衣料用
途のみならず広く産業用途にも使用されており、工業的
に重要な価値を有している。

【０００３】しかしながら、これら一般の合成繊維（ポ
リエステル、ナイロンなど）は極めて吸湿性が低いた
め、春夏用中外衣、肌着、シーツ等の吸湿性が要求され
る分野への進出は限定されているのが実状であった。こ
れを改善しようとして、従来から特開昭61-282476 号公
報などに記載された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、吸湿性を付与する手段や、特開
昭61-266672 号公報などに特開平2-84565 号公報、特開
平2-145872号公報などに記載されているように、セルロ
ースやポリアミノ酸系樹脂などの吸湿性物質を合成繊維
布帛や糸条に付与する方法が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、いずれ
も実用に際しては、多くの問題を有している。例えば、
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
せる方法においては、使用する重合開始剤の性質上、染
色工程の前にグラフト重合を行なう必要があるため、工
程および色相管理が難しく、繊維物性の低下も避けられ
ない。また、セルロースやポリアミノ酸系樹脂などの吸
湿性物質を合成繊維布帛や糸条に付与する方法において
は、風合いとの兼ね合いから十分な吸湿性能を得ること
が困難であり、本発明の目的とする着用快適性に優れる
衣料にはなり得ない。さらに、糸条にポリアミノ酸系樹
脂を付与する場合、特に、ポリエステルの特徴であるア
ルカリ減量風合いが得られないことは、致命的欠点とな
る。

【０００５】あるいは、特開昭56-159363 号公報、特開
昭57-106774 号公報、特開昭59-36777号公報などに記載
されたように親水性モノマを付与した後、合成繊維布帛
上で重合させる方法が提案されているが、目的が異なる
ため、それらの配合割合・手法では、本発明で目的とす
る吸湿性能の発現は望めず、着用快適衣料にはなり得な
いものである。

【０００６】本発明は前記従来技術の問題を克服し、着
用快適性を発揮するのに必要な吸湿性能と、さらには染
色堅牢度、および繊維物性を十分維持することが可能な
合成繊維布帛の処理方法の提供を課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、次のいずれかの構成を有する。すなわ
ち、 合成繊維布帛にＮ−アルキロールアミド基を有するビ
ニル化合物とビニルスルホン酸を重量比１：５〜４：１
で含む混合モノマと重合開始剤を含む水溶液を付与し、
スチームで加熱処理後、乾燥状態を経ることを特徴とす
る合成繊維布帛の処理方法、または、 合成繊維布帛にＮ−アルキロールアミド基を有するビ
ニル化合物とビニルスルホン酸を重量比１：５〜４：１
で含む混合モノマと重合開始剤を含む水溶液を付与し、
自然乾燥後、加熱処理することを特徴とする合成繊維布
帛の処理方法、または、 合成繊維布帛にＮ−アルキロールアミド基を有するビ
ニル化合物とビニルスルホン酸を重量比１：５〜４：１
で含む混合モノマと重合開始剤を含む水溶液を付与し、
１５〜６０℃で１０〜２４時間熟成させた後、乾燥状態
を経ることを特徴とする合成繊維布帛の処理方法であ
る。

【０００８】本発明は上記混合モノマを重合開始剤の存
在下で重合させるものである。そして、得られる共重合
ポリマが合成繊維布帛を構成する繊維表面と繊維束間に
繊維軸に沿った被膜を形成することも特徴の一つであ
る。共重合ポリマが繊維軸に沿った被膜を形成している
ため、風合いの硬化抑制、共重合ポリマの洗濯耐久性向
上、さらには制電性能の発現が可能となったものであ
る。

【０００９】本発明に用いる合成繊維とは、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に
代表される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に代表されるポリアミド系繊維、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、ポリプロピレ
ンなどのポリオレフィン系繊維などをいい、用途・目的
に応じて任意にこれら合成繊維を選択し得るものであ
る。

【００１０】本発明においては２種の混合モノマーを用
いるものであるが、そのうちの１種のモノマとしてＮ−
アルキロールアミド基を有するビニル化合物を用いるも
のである。これ以外のモノマを用いた場合には、重合が
しにくいか、重合しても洗浄工程で容易に脱落してしま
うなどの問題がある。

【００１１】本発明において用いるＮ−アルキロールア
ミド基を有する化合物としては、Ｎ−メチロールアクリ
ルアミド、Ｎ−エチロールアクリルアミド、Ｎ−プロピ
ロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミ
ド、Ｎ−エチロールメタクリルアミド、Ｎ−プロピロー
ルメタクリルアミドなどがあげられ、これらから得られ
るポリマの合成繊維に対する親和性、入手容易性などの
観点からは、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチ
ロールメタクリルアミドが好ましい。

【００１２】本発明でいうビニルスルホン酸とは、アク
リルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、スルホエ
チルメタクリレート、アリルスルホン酸ナトリウム、メ
タリルスルホン酸ナトリウムなどの重合可能なビニル基
を保有するスルホン酸化合物であればよい。特に、重合
効率などの面からアクリルアミド−２−メチルプロパン
スルホン酸、スルホエチルメタクリレートが好ましい。

【００１３】Ｎ−アルキロールアクリルアミドとビニル
スルホン酸の混合モノマにおけるＮ−アルキロールアク
リルアミドとビニルスルホン酸の混合重量比は、１：５
〜４：１、好ましくは１：４〜２：１とするものであ
る。この混合重量比が１：５に満たない場合には、重合
効率の低下をきたし、一方、４：１を越える場合には、
吸湿性能の発現性が低下してしまうという問題がある。

【００１４】本発明に適する重合開始剤としては、水に
溶解または分散させることができるものであればよい
が、取扱容易な観点からは水溶性が好ましい。例えば、
過硫酸アンモニウム、過硫酸カリ、硫酸アンモニウムな
どの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'- ヂ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有
機系重合開始剤である。コスト、取扱いの容易さの点か
ら、過硫酸アンモニウムが特に好ましく用いられる。

【００１５】重合開始剤の適正使用濃度は、使用するモ
ノマ濃度や加熱条件にもよるが、重合に要する加熱時間
が過度に長くなることを防ぎ、一方、共重合物の被膜形
成性の低下や共重合物の分子量低下に伴う被膜の耐久性
低下を防ぐ観点からは、０．１％〜３％が好ましい。な
お、上記モノマと重合開始剤における全モノマ濃度が高
くなると、混合モノマ水溶液の状態で重合する場合があ
る。この場合、混合モノマ水溶液の安定性を高め、被膜
の耐久性低下を防ぐため、重合禁止剤を適量添加するこ
とが好ましい。重合禁止剤として好ましいものは、亜硝
酸ナトリウムなどの水溶性重合禁止剤であって、必要添
加量は０．０１〜０．３％である。かかる重合開始剤と
重合禁止剤の濃度であれば、一般に混合モノマー水溶液
は、４０℃以下であれば約１２時間安定に保持できる。

【００１６】本発明において共重合反応を促進させるた
めに、布帛に混合モノマ水溶液を付与した後、加熱する
ことも好ましく行なわれ、その際の加熱手段としては、
常圧スチーム、加熱スチーム、高圧スチームなどのスチ
ーム加熱を採用するものである。スチームによらず乾熱
によるならば、繊維軸に沿った均一な共重合ポリマ被膜
が得られず、ポリマの耐久性が不良となる、風合いが硬
化するなどの問題がある。均一な共重合ポリマ被膜を得
る観点から、スチーム加熱温度は８０〜１８０℃、さら
には１００〜１６０℃が好ましい。なお、スチーム加熱
温度が１００℃以上の場合には１〜８分間加熱すれば十
分である。

【００１７】また、加熱効率を向上させる観点からは、
スチームに高周波加熱を併用するのも好ましい。高周波
加熱とは、2450MHz,920MHz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り、常圧スチームとの併用が
一般的である。かかる加熱設備としては、常圧スチー
マ、加圧スチーマや、これらスチーマに高周波発振機を
備えた高周波加熱機がある。常圧スチーマに熱風を送り
込むことで温度を上げる高温スチーマも上記温度条件で
あれば適用できる。この場合、投入するスチーム量をで
きるだけ多くすることが、共重合ポリマ被膜を得るため
に好ましい。

【００１８】本発明において共重合反応を進行させるた
めには、必ずしもスチーム加熱することを要さず、布帛
に混合モノマ水溶液を付与した後、自然乾燥するかまた
は１５〜６０℃で１０〜２４時間熟成する手段を採用す
ることも行なわれる。

【００１９】共重合反応を自然乾燥で進行させる場合に
は、その後にスチームまたは乾熱による熱処理を施すも
のである。かかる熱処理を施さない場合には、被処理物
を水に浸漬すると共重合ポリマ被膜が水により膨潤し、
水洗工程で脱落しやすい問題がある。

【００２０】共重合反応を１５〜６０℃で１０〜２４時
間熟成することにより進行させる場合には、その後、乾
燥状態を経るものである。

【００２１】即ち、本発明の処理方法においては、いず
れの共重合条件をとる場合においても、共重合反応の後
に乾燥状態を経るものである。共重合反応の後に乾燥状
態を経ない場合は、被処理物を水に浸漬すると共重合ポ
リマ被膜が水により膨潤し、水洗工程で脱落しやすい問
題がある。その原因は定かではないが、乾燥により架橋
反応が進行して強固な共重合ポリマ被膜を形成するもの
と考えられる。

【００２２】被処理物を乾燥する条件としては、例え
ば、自然乾燥や１３０〜１８０℃の乾熱処理などの条件
を採用することができる。本発明の方法で繊維布帛上に
形成される共重合ポリマは、被膜化し、合成繊維を構成
する繊維の単繊維上と単繊維束間に繊維軸に沿って存在
するのが特徴のひとつである。そして、合成繊維を溶解
するのに適した溶剤、例えば、ポリエステルの場合に
は、フェノール／四塩化エタンなどを用いて合成繊維だ
けを溶解すると、形態を維持したままの共重合ポリマの
連続被膜がＳＥＭ等の高倍率顕微鏡で観察される。

【００２３】上記手法によって得られる合成繊維布帛上
の共重合ポリマ被膜の量は、吸湿性能を優れたものと
し、一方、風合いの硬化を防ぐ観点から、合成繊維布帛
に対して３〜１５％とするのが好ましい。なお、ポリエ
ステル系繊維のようにほとんど吸湿性を有しない場合
は、５〜１５％が好ましく、ある程度の吸湿性を有する
ポリアミド系繊維の場合は、３〜８％が好ましい。

【００２４】かかる共重合ポリマ被膜量を有する布帛
は、外気環境湿度に相当する２０℃・６５％ＲＨの環境
下に２４時間放置した時の重量増加率（％）と着用地の
衣服内湿度に相当する３０℃・９０％ＲＨの環境下に２
４時間放置した時の重量増加率（％）との差（以下、Δ
ＭＲ）を２．５％以上とすることができ、着用時の衣服
内の湿気を外気環境へ逃がしやすくし、着用時のムレ感
を防止し、着用快適性を発揮することができる。また、
公定水分率を２％以上９％未満とすることができ、ある
程度の吸湿性は保持しつつ、一方、生地のヌルミ感や重
量がまして衣料に不向きになることがない。

【００２５】なお、着用快適性を付与する観点からは、
公定水分率よりもむしろ着用時の衣服内の湿度（高湿領
域）と外気環境湿度（低湿領域）との差の方が、湿気の
移送性に大きな影響を与える。

【００２６】本発明の方法で得られる合成繊維布帛は、
合成繊維布帛上に形成される共重合ポリマ被膜量によっ
ては、未加工布帛に比べ粗硬な風合いとなることから、
この風合い硬化を防ぐため、必要に応じ、最終工程での
カムフィット加工などの物理的揉み作用を施すことも風
合い調整の面で好ましい。

【００２７】

【実施例】以下、実施例によりさらに詳細に説明する。
なお、実施例中に記載した各種性能の測定は、次の方法
によった。

【００２８】ポリマ被膜の量（％）＝｛（重合後の生地
重量）−（重合前の生地重量）｝／（重合前の生地重
量）

【００２９】公定水分率（％）＝｛（吸湿時の生地重
量）−（絶乾時の生地重量）｝／（絶乾時の生地重量） ここで、吸湿時の生地重量とは、絶乾から２０℃・６５
％ＲＨの環境下に２４時間放置した時の重量をいう。

【００３０】ΔＭＲ（％）＝（３０℃・９０％ＲＨの環
境下に２４時間放置した時の重量増加率）−（２０℃・
６５％ＲＨの環境下に２４時間放置した時の重量増加
率）

【００３１】洗濯堅牢度はＪＩＳ Ｌ ０８４２の方法
により測定した。

【００３２】（実施例１）通常の染色加工を施したポリ
エチレンテレフタレートからなる織物布帛（東レ（株）
製＃ＳＣ９０００）を４重量％のＮ−メチロールアクリ
ルアミド、１２重量％のアクリルアミド−２−メチルプ
ロパンスルホン酸、０．３重量％の過硫酸アンモニウ
ム、および０．１重量％の亜硝酸ナトリウムを含む水溶
液に浸漬後、マングルで絞り率６０％になるよう絞り、
ついで１５０℃の高温スチーマに３分間投入加熱し重合
処理を行なった後、水洗し、乾燥した。ついでテンター
（１７０℃）でセットした後、評価に供した。

【００３３】結果を表１に示す。

【００３４】

【表１】

【００３５】（実施例２）通常の染色加工を施したナイ
ロン６からなるトリコット編み物（東レ（株）製＃５０
５）を２重量％のＮ−メチロールアクリルアミドと８重
量％のアクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン
酸、０．３重量％の過硫酸アンモニウム、および０．１
重量％の亜硝酸ナトリウムを含む水溶液に浸漬後、マン
グルで絞り率６０％になるよう絞り、ついで１５０℃の
高温スチーマに３分間投入加熱し重合処理を行なった
後、水洗し、乾燥した。ついでテンター（１７０℃）で
セットした後、評価に供した。結果を表１に併せて示
す。

【００３６】（実施例３）実施例１と同じ布帛を４重量
％のＮ−メチロールアクリルアミド、１２重量％のスル
ホエチルメタクリレート、０．３重量％の過硫酸アンモ
ニウム、および０．１重量％の亜硝酸ナトリウムを含む
水溶液に浸漬後、実施例１と同様に処理した。結果を表
１に併せて示す。

【００３７】（実施例４）実施例１と同じ布帛を２重量
％のＮ−メチロールアクリルアミドと８重量％のスルホ
エチルメタクリレート０．３重量％の過硫酸アンモニウ
ム、および０．１重量％の亜硝酸ナトリウムを含む水溶
液に浸漬後、実施例１と同様に処理した。結果を表１に
併せて示す。

【００３８】（実施例５）実施例１と同じ布帛を実施例
１で用いたのと同組成の液に浸漬後、直径６cmのガラス
管に巻き取り、塩化ビニリデン塩化ビニル共重合体から
なる食品用のラップフィルムでシールした後、室温下２
０時間回転しつつ熟成処理を行なった。次いで１６０℃
で３分間加熱乾燥処理を行ない水洗、乾燥した。結果を
表１に併せて示す。

【００３９】（実施例６）実施例１と同じ布帛を実施例
３で用いたのと同組成の液に浸漬後、室温下２０時間放
置し、自然乾燥した。次いで１６０℃で１分間感熱処理
を行なった後、水洗、乾燥した。結果を表１に併せて示
す。

【００４０】（比較例１）実施例１と同じ布帛を２重量
％のＮ−メチロールアクリルアミドと１２重量％のアク
リルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、０．３重
量％過硫酸アンモニウムおよび０．１重量％の亜硝酸ナ
トリウムを含む水溶液に浸漬後、実施例１と同様に処理
した。結果を表１に併せて示す。

【００４１】（比較例２）実施例１と同じ布帛を１２．
５重量％のＮ−メチロールアクリルアミドと２．５重量
％のアクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、
０．３重量％過硫酸アンモニウムおよび０．１重量％の
亜硝酸ナトリウムを含む水溶液に浸漬後、実施例１と同
様に処理した。結果を表１に併せて示す。

【００４２】（比較例３）実施例１と同じ布帛を２重量
％のＮ−メチロールアクリルアミドと１２重量％のアク
リルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸を含み、重
合開始剤を含まない水溶液に浸漬後、実施例１と同様に
処理した。結果を表１に併せて示す。

【００４３】表１から明らかなように、本発明による実
施例１〜４は、混合モノマの配合割合が本発明とは異な
る比較例１〜２に比べ、公定水分率、ΔＭＲともに満足
できる値を示し、洗濯堅牢度の低下は認められないもの
であった。

【００４４】また、重合開始剤を含まない比較例３は、
洗浄によってポリマが脱落した。

【００４５】

【発明の効果】本発明の方法により、着用快適性に富
み、スポーツ衣料や肌着等のインナーから春夏用中外衣
に好適な合成繊維からなる布帛を提供することができ
る。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】合成繊維布帛にＮ−アルキロールアミド基
   を有するビニル化合物とビニルスルホン酸を重量比１：
   ５〜４：１で含む混合モノマと重合開始剤を含む水溶液
   を付与し、スチームで加熱処理後、乾燥状態を経ること
   を特徴とする合成繊維布帛の処理方法。
2. 【請求項２】合成繊維布帛にＮ−アルキロールアミド基
   を有するビニル化合物とビニルスルホン酸を重量比１：
   ５〜４：１で含む混合モノマと重合開始剤を含む水溶液
   を付与し、自然乾燥後、加熱処理することを特徴とする
   合成繊維布帛の処理方法。
3. 【請求項３】合成繊維布帛にＮ−アルキロールアミド基
   を有するビニル化合物とビニルスルホン酸を重量比１：
   ５〜４：１で含む混合モノマと重合開始剤を含む水溶液
   を付与し、１５〜６０℃で１０〜２４時間熟成させた
   後、乾燥状態を経ることを特徴とする合成繊維布帛の処
   理方法。