JP3947595B2

JP3947595B2 - エマルジョンポリマーによる繊維材料の仕上加工法

Info

Publication number: JP3947595B2
Application number: JP14112097A
Authority: JP
Inventors: 達夫河村; 俊雄石水; 好孝分部
Original assignee: Dainichiseika Color and Chemicals Mfg Co Ltd
Current assignee: Dainichiseika Color and Chemicals Mfg Co Ltd
Priority date: 1997-05-16
Filing date: 1997-05-16
Publication date: 2007-07-25
Anticipated expiration: 2017-05-16
Also published as: JPH10317285A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エマルジョンポリマーによる繊維材料の仕上加工法に係り、特に、顔料によって染色された繊維材料の風合を損なわずに、摩擦堅牢度を向上するエマルジョンポリマーによる繊維材料の仕上加工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
顔料は太陽光や薬品に対する堅牢性に優れているため、各種繊維材料の染色に使用されている。この種の染色方法として、従来、染色すべき繊維材料を顔料の水性分散液中に浸漬した後、余分な溶液を搾り取り、前記繊維材料を連続的に染色するパデイング法がよく知られている。
【０００３】
しかし、このようなパデイング法では、顔料の脱落が生じ易く、それを防止するために、顔料固着用のバインダーが必要となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この種のバインダーは顔料の水性分散液中に直接投入して使用され、あるいは繊維材料に顔料を付着後、該繊維材料に付着して使用される。
【０００５】
しかしながら、上記のバインダーを使用すると、いずれの方法での使用であってもバインダーが繊維に固着するため、繊維の風合が損なわれるという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、繊維の風合が損なわれず、かつ顔料の脱落も生じることなく堅牢性に優れ、上述の公知技術に存する欠点を改良したエマルジョンポリマーによる繊維材料の仕上加工法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明によれば、セルロース系繊維を主体とした繊維材料をカチオン化剤で予め処理し、次いで、この材料に吸尽法により顔料分散浴から顔料を吸尽させたのち、エマルジョンポリマー、曇点２５〜５８℃のノニオン界面活性剤および無機塩を含む浴中に入れ、この浴を前記ノニオン界面活性剤の曇点まで昇温して前記繊維材料に前記ポリマーを吸着させることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体的に詳述する。
【０００９】
一般に化学物質の親和性は、親油性や親水性のレベルが互いに近似する場合に強くなり、固着あるいは密着等が生じ易くなることが知られている。本発明者等は、上記の問題点を解決すべく鋭意研究を進めた結果、特に有機顔料とバインダーは極性が近似して親和性が強く、繊維とバインダーのそれよりも遙かに親和力があることに着目した。
【００１０】
すなわち、本発明者等はバインダー成分であるエマルジョンポリマーを曇点２５〜５８℃のノニオン界面活性剤および無機塩を含有する浴として調製し、これに繊維材料を浸漬し、浴温を前記ノニオン界面活性剤の曇点に昇温してノニオン界面活性剤のはたらきを止めることにより、ポリマーは顔料表面に重点的に吸着され、繊維には必要以上に吸着されず、繊維材料に付着した顔料はポリマーにより十分に繊維に固着され、その結果、柔軟性に富み、堅牢度に優れた顔料染色布の仕上加工を実施することができるという知見を得て本発明を完成した。
【００１１】
本発明に用いられる繊維材料はセルロース系繊維を主体としたものであって、セルロース系繊維を２０重量％以上、好ましくは５０重量％以上含有した糸、編物、織物、不織布、紙等の形態のものである。このセルロース系繊維と併用される他の繊維としてはいかなる繊維であってもよいが、一例を示せば、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン等の合成繊維、絹、羊毛等の動物性繊維等が単独で用いられ、あるいは複数種併用される。
【００１２】
上記セルロース系繊維と他の繊維との併用の仕方には、特に限定はなく、混綿、混織、混編、混紗等が採用される。
【００１３】
この種のセルロース系繊維としては、例えば、綿、麻等の天然セルロース繊維、ビスコースレーヨン、銅アンモニア法レーヨン等の再生繊維、ジアセテートレーヨン、トリアセテートレーヨン等の半合成繊維等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上併用してもよい。
【００１４】
本発明ではまず、上述の繊維材料をカチオン化剤で予め処理する。この処理は繊維材料の重量に対して２〜７重量％のカチオン化剤を１０〜９０℃の温度で３〜４０分間、好ましくは６０〜８０℃の温度で５〜２０分間含浸させ、次いで冷水で濯ぎ、遠心脱水することにより行われる。
【００１５】
上述のカチオン化剤としては第４級アンモニウム塩系カチオン性ポリマーであって、具体的には、ジデシルジメチルアンモニウムクロライド、トリメチルオクタデシルアンモニウムクロライド、トリメチルラウリルアンモニウムクロライド、ジメチルラウリルアンモニウムクロライド、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、アルキルトリメチルアンモニウムクロライド等が挙げられる。
【００１６】
さらに、上述のカチオン化剤として、例えば、ラウリルピリジニウムクロライド、ステアリルアミドメチルピリジニウムクロライド等のピリジニウム塩型カチオン界面活性剤、２、３−エポキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライド、３−クロロ−２−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライドおよび２−メタクリロイルオキシエチルジエチルベンジルアンモニウムクロライドの単独重合物からなるカチオン性ポリマー、ジメチルジアリルアンモニウムクロライドを単独重合したカチオン性ポリマー、２−メタクリロイルオキシエチルジエチルベンジルアンモニウムクロライド／アクリルアミド／ジメチルアミノエチルアクリレート（１：１：１）の共重合体からなるカチオン性ポリマー、Ｎ−メチル−Ｎ−ベンジルアリルアミン塩／Ｎ−メチル−ヒドロキシエチルアミノプロピルアクリルアミド（１：0.３）の共重合体からなるカチオン性ポリマー、カチオン性ポリマー（商品名：サンフイックスＰＡＣ−７三洋化成工業社製品）、カチオン性ポリマー（商品名：エラストロンＭ−１０６９第一工業製薬社製品）、カチオン性ポリマー（商品名：アミゲンＮＦ第一工業製薬社製品）等が用いられる。
【００１７】
上述のカチオン化剤で予め処理された繊維材料は、次いで、吸尽法により顔料分散浴から顔料が吸尽される。この吸尽は例えば次のようにして行う。
【００１８】
まず、繊維材料を顔料の水分散浴に入れ、攪拌しながら浴温を約６０℃に加熱する。この状態で１０分間攪拌を続け、顔料を繊維材料に充分に吸着させる。浴液は当初濃色を呈しているが、顔料が繊維材料に吸着されるにしたがい浴液は透明度を増し、顔料が繊維材料に完全に吸着されたのが確認された時、攪拌を終了し、水洗、脱水する。
【００１９】
前記の顔料としては、例えば、アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、アンスラキノン系顔料、キナクリドン系顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、ジオキサジン系顔料、キノフタロン系顔料等の有機顔料、蛍光顔料等が挙げられる。また、これら顔料とともに、サーモクロミック材料、フォトクロミック材料、コレステリック液晶等も併用される。
【００２０】
上述のようにして、顔料を吸尽染色した繊維材料は、さらに、エマルジョンポリマー、曇点２５〜５８℃のノニオン界面活性剤および無機塩を含む浴中に入れ、この浴を前記ノニオン界面活性剤の曇点まで昇温して繊維材料に前記ポリマーを吸着する。ポリマーの吸着が済んだ繊維材料は、水洗、脱水後、１１０〜１４０℃の温度で２〜１０分間乾燥する。
【００２１】
前記のエマルジョンポリマーとしては、例えば、アクリル系水性エマルジョン、エチレンビニルアルコール系水性エマルジョン、ウレタン系水性エマルジョン、スチレン−ブタジエン系合成ラテックス等が挙げられる。
【００２２】
また、曇点が２５〜５８℃のノニオン界面活性剤としては、プロピレングリコールにエチレンオキサイドを付加重合させたブロックポリマーであるが、その他、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテルまたはアルキルアリールエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンエーテル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸アルカノールアミド、ポリオキシエチレンアルキルアミン等が挙げられる。
【００２３】
さらに、上述無機塩としては、例えば、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、塩化ナトリウム、塩化マグネシウム、塩化カリウム等が挙げられる。。
【００２４】
上記のエマルジョンポリマーは、浴中、ポリマー純分として１〜１０ｇ／ｌの濃度とし、好ましくは、２〜５ｇ／ｌとして用いられる。顔料は、浴中0.５〜１０ｇ／ｌ、好ましくは、２〜５ｇ／ｌとして用いられる。ノニオン界面活性剤は、浴中１〜１０ｇ／ｌ、好ましくは、２〜５ｇ／ｌとして用いられる。無機塩は、浴中１〜１０ｇ／ｌ、好ましくは、２〜５ｇ／ｌとして用いられる。
【００２５】
以下に、本発明の仕上加工法を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２６】
実施例１
処理槽に水２０００重量部を投入し、これに綿布１００重量部を浸漬して攪拌下にカチオン化剤（アクリル系ポリマーの第４級アンモニウム塩）１０重量部を添加し、浴温を徐々に上げて６０℃とした。この状態で１０分間攪拌を続けた。次いで、さらにそのままの状態で４０分間放置し、カチオン化を終了した。
【００２７】
カチオン化の終了後、綿布を水洗し、遠心脱水した。次いで、別に準備したステンレス容器に水２０００重量部を投入し、上記のカチオン化処理した綿布を浸漬し、この中に有機顔料の水分散液（銅フタロシアニンブルー顔料、純分２５重量％）１０重量部を加え、浴温を６０℃として１０分間攪拌を行った。浴液は当初青色の濁った状態を呈したが、顔料が綿布に吸尽されるにしたがって透明度を増し、銅フタロシアニンブルー顔料が綿布に完全に吸着されたときに透明となった。２０分経過後、水洗遠心脱水を行い、均一に染色された綿布を得た。
【００２８】
さらに前記の染色綿布をステンレス容器に入れ、水２０００重量部を投入し、これにエマルジョンポリマー（アクリル樹脂エマルジョン純分４５重量％）１０重量部、ノニオン界面活性剤（エチレン／プロピレンブロックコポリマー曇点３０℃）２重量部および硫酸ソーダ２重量部を加え、浴温を常温より徐々に加熱して８０℃とした。この状態で１０分間攪拌を続けて綿布にアクリルポリマーを吸着させた。アクリルポリマーが吸着されるにしたがって浴液は乳濁色から次第に透明になり、アクリルポリマーが完全に吸着されるのが確認できた。
【００２９】
次いで、処理綿布を遠心脱水し、１３０℃の温度で５分間乾燥して綿布の仕上加工処理を行った。得られた染色布について摩擦堅牢度試験および風合試験を行い、結果を表１に示した。
【００３０】
実施例２
処理槽に水２０００重量部を投入し、これに綿布１００重量部を浸漬して攪拌下にカチオン化剤（アクリル系ポリマーの第４級アンモニウム塩）１０重量部を添加し、浴温を徐々に上げて６０℃とした。この状態で１０分間攪拌を続けた。次いで、さらにそのままの状態で４０分間放置し、カチオン化を終了した。
【００３１】
カチオン化が終了したら、綿布を水洗し、遠心脱水した。次いで、別に準備したステンレス容器に水２０００重量部を投入し、上記のカチオン化処理した綿布を浸漬、この中に蛍光顔料の水分散液（商品名：ＮＬピンクＨＬ２ＢＮ大日精化工業社製品、顔料分４０重量％）１０重量部を加え、浴温を６０℃として１０分間攪拌を行った。浴液は当初ピンク色の濁った状態を呈したが、顔料が綿布に吸尽されるにしたがって透明度を増し、蛍光顔料が綿布に完全に吸着されたときに透明となった。２０分経過後、次いで水洗し、遠心脱水を行い、均一に染色された綿布を得た。
【００３２】
さらに前記の染色綿布をステンレス容器に入れ、水２０００重量部を投入し、これにエマルジョンポリマー（ウレタン樹脂エマルジョン純分４５重量％）１０重量部、ノニオン界面活性剤（ポリオキシエチレン高級アルコールエーテル曇点３３℃）１０重量部および硫酸ソーダ１０重量部を加え、浴温を常温より徐々に加熱して８０℃とした。この状態で５分間攪拌を続けて綿布にウレタンポリマーを吸着させた。ウレタンポリマーが吸着されるにしたがって浴液は乳濁色から次第に透明になり、ウレタンポリマーが完全に吸着されるのが確認できた。
【００３３】
次いで、処理綿布を遠心脱水し、１３０℃の温度で５分間乾燥して綿布の仕上加工処理を行った。得られた染色布について、摩擦堅牢度試験および風合試験を行い、結果を表１に示した。
【００３４】
実施例３
実施例１の綿布に替えて綿ニットを使用し、かつ実施例１のノニオン界面活性剤に替えてシリコン変性ポリエーテル曇点５０℃を１０重量部使用し、さらにエマルジョンポリマーとして合成ゴムレテックス（商品名：クロスレン２Ｍ３３Ａ武田薬品工業社製品、純分４８％）１０重量部を使用した他は実施例１と同様にして綿ニットの仕上加工処理を行った。得られた染色布について、摩擦堅牢度試験および風合試験を行い、結果を表１に示した。
【００３５】
比較例１
実施例１によって顔料を吸尽染色した綿布をステンレス容器に入れ、これに水２０００重量部およびアクリル酸エステル系共重合エマルジョン（商品名：バインダー５１８大日精化工業社製品）１０重量部を投入、常温で１０分間攪拌後、遠心脱水した。次いで、この綿布をタンブラーに入れ、８０℃の温度で３０分間乾燥して綿布の仕上加工処理を行った。得られた染色布について、摩擦堅牢度試験および風合試験を行い、結果を表１に示した。
【００３６】
比較例２
実施例２によって蛍光顔料を吸尽染色した綿布をステンレス容器に入れ、これに水２０００重量部およびアクリル酸エステル系共重合エマルジョン（商品名：バインダー５１８大日精化工業社製品）１０重量部を投入、常温で１０分間攪拌後、遠心脱水した。次いで、この綿布をタンブラーに入れ、８０℃の温度で３０分間乾燥して綿布の仕上加工処理を行った。得られた染色布の摩擦堅牢度試験および風合試験を行い、結果を表１に示した。
【００３７】
比較例３
実施例３によって顔料を吸尽染色した綿ニットをステンレス容器に入れ、これに水２０００および合成ゴムレテックス（商品名：クロスレン２Ｍ３３Ａ武田薬品工業社製品純分４８％）１０重量部を投入、常温で１０分間攪拌後、遠心脱水した。次いで、この綿ニットをタンブラーに入れ、８０℃の温度で３０分間乾燥して綿ニットの仕上加工処理を行った。得られた染色布について、摩擦堅牢度試験および風合試験を行い、結果を表１に示した。
【００３８】
【表１】

【００３９】
〔摩擦堅牢度試験〕
上述の実施例１〜３および比較例１〜３で得られた染色布の摩擦堅牢度試験は学振型摩擦試験機を使用し、ＪＩＳＬ−０８４９の試験方法に従って行った。評価は、汚染グレースケール５段階表示によった。
【００４０】
〔風合〕
さらに、上述実施例１〜３および比較例１〜３で得られた染色布の風合試験はクラークソフトネステスターを用いて、ＪＩＳＬ−１００４Ｃ法の試験方法に従って行った。評価の数値は、測定値（ｍｍ）の値が小さい方がソフトであることを示す。
【００４１】
表１に示されるように、摩擦堅牢度試験では、本発明にかかる実施例１〜３は乾式および湿式のいずれにも３〜５の上位段階にあり、比較例１〜３の値１〜３よりも相当に上位であり、摩擦堅牢性に優れていることがわかる。
【００４２】
さらに、表１に示されるように、風合試験でも、本発明にかかる実施例１〜３は4.８〜5.１mmと小さい値であり、比較例１〜３の値5.２〜5.５よりも相当に小さく、良好な風合であることがわかる。
【００４３】
【発明の効果】
本発明のエマルジョンポリマーによる繊維材料の仕上加工法によれば、バインダーが繊維材料に均一に、しかも強固に固着される。そのため柔軟性等風合に富み、摩擦堅牢性に優れた染色繊維が得られる。

Claims

セルロース系繊維を主体とした繊維材料をカチオン化剤で予め処理し、次いで、この材料に吸尽法により顔料分散浴から顔料を吸尽させたのち、エマルジョンポリマー、曇点２５〜５８℃のノニオン界面活性剤および無機塩を含む浴中に入れ、この浴を前記ノニオン界面活性剤の曇点まで昇温して前記繊維材料に前記ポリマーを吸着させることを特徴とするエマルジョンポリマーによる繊維材料の仕上加工法。
前記カチオン化剤が第４級アンモニウム塩系カチオン性ポリマーである請求項１記載のエマルジョンポリマーによる繊維材料の仕上加工法。
前記エマルジョンポリマーがアクリル系エマルジョン、エチレンビニルアルコール系エマルジョン、ウレタン系エマルジョンおよびスチレン−ブタジエン系合成ラテックスの群から選択される請求項１記載のエマルジョンポリマーによる繊維材料の仕上加工法。
曇点２５〜５８℃の前記ノニオン界面活性剤がプロピレングリコールにエチレンオキサイドを付加重合させたブロックポリマーである請求項１記載のエマルジョンポリマーによる繊維材料の仕上加工法。
前記無機塩が硫酸ナトリウムである請求項１記載のエマルジョンポリマーによる繊維材料の仕上加工法。