JP3900705B2

JP3900705B2 - セルロース系繊維含有布帛

Info

Publication number: JP3900705B2
Application number: JP24695298A
Authority: JP
Inventors: 克也岡嶋; 留美柄澤; 秀信本田; 公一齋藤
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1998-09-01
Filing date: 1998-09-01
Publication date: 2007-04-04
Anticipated expiration: 2018-09-01
Also published as: JP2000080566A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は架橋改質されたセルロース系繊維を含有する布帛に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、セルロース系繊維を含む布帛は、吸水性が高い、肌触りがよいなど様々な利点を有するため、衣料用途など多方面に幅広く利用されている。しかしながら、その一方で合成繊維布帛に比べ、しわになりやすい、洗濯により収縮するといった欠点があり、これらを改善する目的で、様々な加工が検討されている。なかでもホルムアルデヒドや繊維素反応型樹脂などの架橋剤を用い、セルロース系繊維を架橋改質することで、防しわ性、防縮性等の形態安定性能を付与する方法が広く行われているが、この改質を過度に行った場合、架橋の形成により布帛の柔軟性が低下するため、一般にはアミノ変性シリコーン系柔軟剤等による処理が必要である。しかしアミノ変性シリコーン等の柔軟剤を併用した場合、それらが疎水性であるため、それによって処理された布帛の吸水性が低下し、実際に衣料として着用した場合、吸汗性の悪い、着心地感の悪いものとなってしまうという問題があった。また、一方で架橋改質を十分に行わなかった場合には、必要とされるレベルの防しわ性、防縮性等の形態安定性能が付与することができないというのが現状である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる背景に鑑み、防しわ性、防縮性等の形態安定性能と吸水性を兼ね備えたセルロース系繊維含有布帛を提供せんとするものである。
【０００４】
【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、次の構成を有する。
【０００５】
すなわち、架橋改質されたセルロース系繊維を含有する布帛であって、該布帛の下記式で定義される架橋指数が１〜４、かつＪＩＳＬ−１０９６バイレック法で測定した吸水性が５０ｍｍ以上であることを特徴とするセルロース系繊維含有布帛。
【０００６】
架橋指数＝（Ａ−Ｂ）
ここでＡ：温度３０℃、相対湿度９０％ＲＨ雰囲気下での架橋改質後のセルロース系繊維の吸湿率（％）。
【０００７】
Ｂ：温度２０℃、相対湿度６５％ＲＨ雰囲気下での架橋改質後のセルロース系繊維の吸湿率（％）。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明でいうセルロース系繊維含有布帛とは、綿、麻、パルプなどの天然セルロース繊維、ビスコースレーヨンなどの再生セルロース繊維等を含有する布帛のことであり、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、ナイロン６やナイロン６６などのポリアミド系繊維、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン系繊維、羊毛や絹などのタンパク質系繊維、ポリ塩化ビニル系繊維、ビニロン繊維、アセテート繊維などと混繊、混紡、交織、交編などにより混用するものも含まれる。なお、得られる効果の面からは、他の繊維と混用される場合、セルロース系繊維を繊維重量で１０ｗｔ％以上含有するものであることが好ましい。
【０００９】
架橋改質に用いる架橋剤は、セルロース系繊維を構成しているセルロース分子中の水酸基、とりわけ洗濯時のしわ、収縮の原因となる非晶領域にある水酸基と反応し、セルロース分子間および分子内に架橋を形成することが可能な化合物が好ましく用いられる。具体的にはホルムアルデヒドや、ジメチロールエチレン尿素、ジメチロールトリアゾン、ジメチロールウロン、ジメチロールグリオキザールモノウレイン、ジメチロールプロピレン尿素、これらのメチロール基の一部または全部をメトキシ化、エトキシ化したもの等の繊維素反応型樹脂、ポリカルボン酸類、イソシアネート類等があげられる。これらの架橋剤の中でも、セルロース系繊維の架橋改質をより効率的、効果的に行うために、本発明においては、下記一般式[I]で示された化合物が用いられる。
【００１０】
【化２】

ここでＲ₁、Ｒ₂は−Ｈ、炭素数１〜４のアルキル基、又は−ＣＨ₂ＯＲ₇ のいずれかである同種又は異種の基。Ｒ₃、Ｒ₄、Ｒ₅、Ｒ₆は−Ｈまたは−ＯＲ₈ のいずれかである同種又は異種の基。Ｒ₇、Ｒ₈は−Ｈ、又は炭素数１〜４のアルキル基のいずれかである同種又は異種の基。かかる架橋剤のセルロース系繊維への付与方法としては、一般の架橋手段が適用可能であり、具体的には架橋剤をガス状にして付与する方法、パディング法、浸漬法、スプレー法、プリント法、コーティング法、グラビア加工法、泡加工法等があげられるが、なかでも架橋剤が繊維素反応型樹脂、ポリカルボン酸類、イソシアネート類等の場合にはパディング法が好ましく使用される。
【００１１】
かかる架橋剤によるセルロース系繊維の架橋改質の方法としては、一般の架橋改質方法が適用可能であり、具体的には、布帛の状態のままのセルロース系繊維含有布帛に対し上述の架橋剤を付与し、縫製した後、加熱処理を施すポストキュア法、布帛の状態のままのセルロース系繊維含有布帛に対し上述の架橋剤を付与して熱処理まで行うプレキュア法等があげられるがこれらに限定されるものではない。なお、熱処理温度としては８０〜２２０℃の範囲にあることが好ましい。
【００１２】
セルロース系繊維の架橋改質を行うにあたり、架橋剤の反応を促進する目的で、触媒を併用することも好ましく行われ、具体的には、有機酸、有機アミン塩、塩化マグネシウム、硝酸亜鉛、ホウフッ化亜鉛、硝酸マグネシウム、塩化亜鉛等の金属塩などを用いることができる。
【００１３】
本発明のセルロース系繊維含有布帛はかかる方法により架橋改質されたセルロース系繊維を含むものであるが、その改質の程度は下記式で定義される架橋指数が１〜４の範囲内、より好ましくは２〜３．５の範囲内にあるものでなければならない。
【００１４】
架橋指数＝（Ａ−Ｂ）
ここでＡ：温度３０℃、相対湿度９０％ＲＨ雰囲気下での架橋改質後のセルロース系繊維の吸湿率（％）。
【００１５】
Ｂ：温度２０℃、相対湿度６５％ＲＨ雰囲気下での架橋改質後のセルロース系繊維の吸湿率（％）。
【００１６】
かかる架橋指数は、架橋改質後のセルロース系繊維の温度３０℃、相対湿度９０％ＲＨ雰囲気下で吸湿率の値から温度２０℃、相対湿度６５％ＲＨ雰囲気下で吸湿率の値を差し引いて算出されるものであり、セルロース系繊維がどの程度架橋改質されているかを知る上での指標となる。すなわちこれは、架橋改質によりセルロース分子中の水酸基が封鎖され、結果として吸湿率の値が低下することを利用したものである。この指数が小さいものほど架橋改質の度合いが大きく、大きいものほど架橋改質の度合いが小さい。一般に未加工の木綿、麻で４〜５程度である。
【００１７】
架橋指数が１より小さい場合、架橋が過度に形成され、布帛の強力や柔軟性が低下し、形態安定性は良好であるものの、実用に耐えないものとなってしまう。布帛の強力や柔軟性が低下する場合、それらを改善する目的で、一般にはアミノ変性シリコーン系柔軟剤等による処理が行われるが、アミノ変性シリコーン等の柔軟剤を併用した場合、それらが疎水性であるため、それによって処理された布帛の吸水性が低下し、実際に衣料として着用した場合、吸汗性の悪い、着心地感の悪いものとなってしまう。一方、架橋指数が４より大きい場合は、セルロース繊維の架橋改質が十分でなく、必要とされるレベルの防しわ性、防縮性等の形態安定性能が付与出来ない。布帛の強力、柔軟性と形態安定性のバランスを考えた場合には、架橋指数が２〜３．５の範囲内にあることがより好ましい。
【００１８】
また、本発明のセルロース系繊維含有布帛はＪＩＳＬ−１０９６バイレック法で測定した吸水性が５０ｍｍ以上であるものである。吸水性が５０ｍｍに満たない場合、かかる布帛を縫製して得られた衣料は、吸汗性の悪い、着心地感の悪いものとなってしまう。
【００１９】
本発明においては、布帛の柔軟性を向上させる目的で、シリコーン系柔軟剤を付与することも好ましく行われる。ただし、通常一般に用いられるシリコーン系柔軟剤、とりわけアミノアルキル基含有ポリシロキサンを主成分とするアミノ変性シリコーン系柔軟剤を用いて布帛を処理した場合、処理された布帛の柔軟性やその効果の耐久性は優れるものの、処理布帛が撥水性を示すようになり、本発明の防しわ性、防縮性等の形態安定性能と吸水性を兼ね備えたセルロース系繊維含有布帛に適用するには不向きである。
【００２０】
従って、本発明におけるシリコーン系柔軟剤は布帛の吸水性を阻害することなく、柔軟な風合いを与えるものが好ましく、具体的には１分子中にアミノ基とポリオキシアルキル基の両方を含有するオルガノポリシロキサンと、分子中にアミンまたは水酸基と反応可能な基を少なくとも１個含有するポリエチレンポリアミン高級脂肪酸型アミド化合物とを主成分とするものであることが好ましい。
【００２１】
該オルガノポリシロキサンは１分子中にアミノ基とポリオキシアルキル基の両方を含有するオルガノポリシロキサン、すなわちアミノポリエーテル変性シリコーンであれば特に限定されるものではないが、２５℃における粘度が１００〜１０００００ｃｓｔ、アミノ等量が３００〜３０００の範囲にあるものが好ましい。また、アミノポリエーテル変性シリコーンのアミノ基は、黄変防止のため該アミノ基と反応性を有する化合物、有機酸または有機酸の無水物もしくは塩化物等により該アミノ基の一部もしくは全部が封鎖されていてもよい。
【００２２】
また、ポリエチレンポリアミン高級脂肪酸型アミド化合物としては、ポリエチレンポリアミン高級脂肪酸アミド、ポリエチレンポリアミン高級脂肪酸アミドの尿素縮合物、ポリエチレンポリアミン高級脂肪酸型アミド部分のイミダゾリニウム塩などとジカルボン酸、環状酸無水物、ジグリシジルエーテル、ジイソシアネート等との反応物などが挙げられる。
【００２３】
これらの構成成分であるポリエチレンポリアミンとしては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンベンタミン、アミノエチルエタノールアミンなどが挙げられる。高級脂肪酸としては、パーム油、牛脂、ナタネ油、米糠油、魚油などの天然油脂由来のものが一般的であるが、化学的に合成した高級脂肪酸も使用できる。これらのうち好ましいものは、ヨウ素価が５０以下で炭素数が１２〜２４の高級脂肪酸である。ジカルボン酸、環状酸無水物としては、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、リンゴ酸、コハク酸、無水コハク酸、酒石酸、フタル酸、無水フタル酸などが挙げられる。ジグリシジルエーテルとしては、エチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリオキシアルキレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルなどが挙げられる。ジイソシアネートとしては、トリレンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネートなどが挙げられる。
【００２４】
ポリエチレンポリアミン高級脂肪酸型アミド化合物を構成するポリエチレンポリアミンと高級脂肪酸のモル比は、通常、１：１．０〜２．５、好ましくは１：１．２〜１．８である。
【００２５】
かかるシリコーン系柔軟剤の主成分であるアミノポリエーテル変性シリコーンとポリエチレンポリアミン高級脂肪酸アミドの重量比は１：０．２〜１．５、好ましくは１：０．３〜１．０である。ポリエチレンポリアミン高級脂肪酸アミドが０．２未満の場合には十分な柔軟性が得られず、また、１．５を越える場合は処理された布帛の吸水性が低下するので好ましくない。
【００２６】
かかるシリコーン系柔軟剤の繊維重量に対する付着量は、０．０６〜１．０ｗｔ％の範囲であることが好ましい。付着量が０．０６ｗｔ％未満の場合、布帛に十分な柔軟性、平滑性を付与することが困難であり、また１．０ｗｔ％より大きい場合には、柔軟性、平滑性は向上するものの、目ズレなどの欠点を引き起こす原因となる。
【００２７】
本発明においては、布帛の吸水性を向上させる目的で親水性樹脂、好ましくは親水性ポリエステル樹脂を付与することも好ましく行われる。中でもポリアルキレングリコール−ポリエステルブロック共重合体を主成分とするものがよい。
【００２８】
ここでいうポリアルキレングリコールとは分子中に −Ｃ_nＨ_2nＯ− （ｎ＝２〜４）なる主鎖を有するもののことをいい、具体的にはポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、またはこれらのブロックポリマー等である。かかるポリアルキレングリコールの分子量は３００〜４００００の範囲にあることが好ましく、１０００〜１００００にあることがより好ましい。分子量が３００に満たない場合は繊維への付着耐久性が不十分になる傾向にあり、分子量が４００００を越えると分散性が低下する傾向にある。
【００２９】
また、かかるポリアルキレングリコールをブロック共重合するポリエステルとしては、芳香族ジカルボン酸とアルキレングリコールからなるものが好ましい。芳香族ジカルボン酸としては、テレフタル酸、テレフタル酸の低級アルキルエステル、イソフタル酸、イソフタル酸の低級アルキルエステル等が挙げられ、アルキレングリコールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール等が挙げられる。
【００３０】
かかる親水性ポリエステル樹脂の繊維重量に対する付着量は、０．０３〜１．０ｗｔ％の範囲であることが好ましい。付着量が０．０３ｗｔ％未満の場合、親水性ポリエステル樹脂を付与したことによる効果は少なく、また１．０ｗｔ％より大きい場合には、布帛の吸水性は向上するものの、布帛にヌメリ感が起こり、また染色堅牢度低下の原因ともなる。
【００３１】
本発明のセルロース系繊維含有布帛を用いてなる繊維製品は防しわ性、防縮性等の形態安定性、吸水性に優れており、ドレスシャツ、学童用スクールシャツ、ユニフォーム、婦人衣料、スポーツ衣料、等の用途に好適である。
【００３２】
【実施例】
以下、実施例により、さらに詳細に説明する。
【００３３】
評価には常法により精錬、漂白、マーセライズを行ったタテ・ヨコ４５番手のポリエステル４５％、綿５５％からなる目付１１２ｇ／ｍ²のブロード織物を用いた。かかる織物を架橋剤、触媒、シリコーン系柔軟剤、親水性ポリエステル樹脂等を含む加工液に浸漬し、絞り率８０％でパディング後、１００℃×２分予備乾燥、ついで１７０℃×１分熱処理し、試料を得た。
【００３４】
なお、実施例中の架橋剤、触媒、シリコーン系柔軟剤、親水性ポリエステル樹脂としては以下のものを用いた。
【００３５】
架橋剤：
ジメチロールジヒドロキシエチレン尿素樹脂水溶液（固形分２０％）
触媒：
塩化マグネシウム
シリコーン系柔軟剤：
アミノポリエーテル変性シリコーン（粘度３００ｃｓｔ、アミノ当量４０００）１０部、ジエチレントリアミンとステアリン酸と無水マレイン酸とのア
ミド化合物３部、水８７部からなるエマルジョン（固形分２０％）
比較として市販のアミノ変性シリコーン系柔軟剤も使用した。
【００３６】
親水性ポリエステル樹脂：
ジメチルテレフタレート５００部、エチレングリコール４００部、ポリエチレングリコール（分子量３０００）の共重合エマルジョン（固形分１０％）
実施例および比較例中の評価は、下記の方法で行った。
【００３７】
［架橋指数］
架橋指数＝（Ａ−Ｂ）
ここでＡ：温度３０℃、相対湿度９０％ＲＨ雰囲気下での架橋改質後のセルロース系繊維の吸湿率（％）。
【００３８】
Ｂ：温度２０℃、相対湿度６５％ＲＨ雰囲気下での架橋改質後のセルロース系繊維の吸湿率（％）。
【００３９】
［吸水性（バイレック法）］
ＪＩＳＬ−１０９６バイレック法で吸水高さを測定した。数値が大きいほど、吸水性が良好なことを示す。
【００４０】
［吸水性（滴下法）］
ＪＩＳＬ−１０１８Ａ法滴下法で吸水時間を測定した。数値が小さいほど、吸水性が良好なことを示す。
【００４１】
［防しわ性］
ＡＡＴＣＣ−１２４−１９８４５段階レプリ法に基づいて判定を行った。
【００４２】
５級（良好）〜１級（不良）
［洗濯収縮］
ＪＩＳＬ−１０４２Ｇ法家庭洗濯法で布帛のタテ方向、ヨコ方向の収縮率を測定した。なお、洗濯後は脱水機で絞らずに、乾燥ろ紙の間にはさみ、軽く押さえて脱水し、水平に置いた金網の上で乾燥した。
【００４３】
［引裂強力］
ＪＩＳＬ−１０９６Ｄ法ペンジュラム法で布帛のタテ糸切断方向、ヨコ糸切断方向の引裂強力を測定した。
【００４４】
［風合い］
ハンドリングにより以下の基準で評価した。
【００４５】
○ ：柔軟性に富んだ風合いである。
【００４６】
△ ：やや粗硬感で、芯の残る風合いである。
【００４７】
× ：粗硬で、柔軟性の全くない風合いである。
【００４８】
実施例１〜３
表１に示された組成の加工液を用い、試料を作製した。評価結果を併せて表１に示す。
【００４９】
比較例１〜３
表１に示された組成の加工液を用い、試料を作製した。評価結果を併せて表１に示す。比較例１および２の布帛は架橋指数が４より大きく、十分な形態安定性能が得られないことがわかる。比較例３は、従来一般のアミノ変性シリコーン樹脂で処理して得られた布帛であるが、十分な吸水性が得られていないことがわかる。
【００５０】
【表１】

【００５１】
【発明の効果】
本発明によれば、防しわ性、防縮性等の形態安定性能と吸水性を兼ね備えたセルロース系繊維含有布帛を安定して供給することができる。

Claims

下記一般式 [I] で示される化合物を架橋剤として用いて架橋改質されたセルロース系繊維を含有する布帛であって、該布帛の下記式で定義される架橋指数が１〜４、かつＪＩＳＬ−１０９６バイレック法で測定した吸水性が５０ｍｍ以上であることを特徴とするセルロース系繊維含有布帛。

ここでＲ ₁ 、Ｒ ₂ は−Ｈ、炭素数１〜４のアルキル基、又は−ＣＨ ₂ ＯＲ ₇ のいずれかである同種又は異種の基。Ｒ ₃ 、Ｒ ₄ 、Ｒ ₅ 、Ｒ ₆ は−Ｈまたは−ＯＲ ₈ のいずれかである同種又は異種の基。Ｒ ₇ 、Ｒ ₈ は−Ｈ、又は炭素数１〜４のアルキル基のいずれかである同種又は異種の基。
架橋指数＝（Ａ−Ｂ）
ここでＡ：温度３０℃、相対湿度９０％ＲＨ雰囲気下での架橋改質後のセルロース系繊維の吸湿率（％）。
Ｂ：温度２０℃、相対湿度６５％ＲＨ雰囲気下での架橋改質後のセルロース系繊維の吸湿率（％）。
該架橋指数が２〜３．５であることを特徴とする請求項１記載のセルロース系繊維含有布帛。
該布帛が架橋改質されたセルロース系繊維を繊維重量で１０ｗｔ％以上含有するものであることを特徴とする請求項１または２に記載のセルロース系繊維含有布帛。
該布帛が、１分子中にアミノ基とポリオキシアルキル基の両方を含有するオルガノポリシロキサンと、分子中にアミンまたは水酸基と反応可能な基を少なくとも１個含有するポリエチレンポリアミン高級脂肪酸型アミド化合物とを主成分とするシリコーン系柔軟剤を含有するものであることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載のセルロース系繊維含有布帛。
該ポリエチレンポリアミン高級脂肪酸型アミド化合物が、ポリエチレンポリアミン、高級脂肪酸、低級ジカルボン酸、環状酸無水物、低級ジグリシジルエーテルおよびジイソシアネートからなる群から選ばれた少なくとも１種を反応させて得られるものであることを特徴とする請求項４記載のセルロース系繊維含有布帛。
該布帛が、該シリコーン系柔軟剤を繊維重量に対して０．０６〜１．０ｗｔ％含有することを特徴とする請求項４または５に記載のセルロース系繊維含有布帛。
該布帛が、ポリアルキレングリコール−ポリエステルブロック共重合体を主成分とする親水性ポリエステル系樹脂を含有するものであることを特徴とする請求項１〜６いずれかに記載のセルロース系繊維含有布帛。
該布帛が、該ポリアルキレングリコール−ポリエステルブロック共重合体を繊維重量に対して０．０３〜１．０ｗｔ％含有することを特徴とする請求項７記載のセルロース系繊維含有布帛。