(57)【要約】【課題】充分な耐久性があり、染色された場合においても充分な耐光堅牢度をもつ吸湿発熱性繊維の製造方法を提供する。【解決手段】親水性ビニルモノマーがグラフト重合率５〜１０％の割合でグラフト重合され、繊維表面が一般式〔１〕で示されるジグリシジルエチレングリコールで被覆されている吸湿発熱性繊維である。【化１】2004115952.tif 000006【選択図】　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
親水性ビニルモノマーがグラフト重合率５〜１０％の割合で繊維にグラフト重合され、繊維表面が一般式〔１〕で示されるジグリシジルエチレングリコールで被覆されていることを特徴とする吸湿発熱性繊維。
【化１】
2004115952.tif 000005
【請求項２】
さらに赤外線吸収剤を含有していることを特徴とする請求項１記載の吸湿発熱性繊維。
【請求項３】
親水性ビニルモノマーをグラフト重合率５〜１０％の割合で繊維にグラフト重合させた後、必要に応じて染色処理された後、一般式〔１〕で示されるジグリシジルエチレングリコールを含む処理液で処理されることを特徴とする吸湿発熱性繊維の製造方法。
【請求項４】
一般式〔１〕で示されるジグリシジルエチレングリコールを含む処理液に、さらに赤外線吸収剤を含有させることを特徴とする請求項３記載の吸湿発熱性繊維の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、充分な耐久性があり、染色された場合においても充分な耐光堅牢度をもつ吸湿発熱性繊維およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来技術】空気中の水蒸気や水を繊維内部に吸収することにより発熱をする吸湿発熱性を有する繊維としては、従来より羊毛、アクリロニトリル系繊維等が知られている。一方、ポリエステル、ポリアミド等の合成繊維は多くの優れた特性を有しているため、衣料や工業的用途に広く利用されている。しかしながら、これら合成繊維の多くは疎水性であるため吸湿性が極めて小さく、そのため発熱量も低く、羊毛、アクリロニトリル系繊維と比べて保温性に劣るものである。
【０００３】
疎水性合成繊維を改質し吸湿性を与える方法としては、アクリル酸やメタクリル酸等の親水性ビニルモノマーを繊維にグラフト重合させる方法がある。（例えば、特許文献１−４参照。）
しかし、これらの方法で得られたグラフト物は、吸湿性が充分でないこと、また、衣料での用途を考えると繰り返し洗濯されることが前提となるが、その度に吸湿性の低下が著しく、耐久性に乏しいという問題もある。
【０００４】
吸湿性を高めるためには、親水性ビニルモノマーのグラフト重合率を上げればよいが、このような高グラフト重合率のものを染色した場合、耐光堅牢度が極めて悪くなってしまうという新たな問題も生じる。
【０００５】
【特許文献１】特開昭５４−９９４２８号公報
【特許文献２】特開昭６３−１９６７６８号公報
【特許文献３】特開２０００−５４２６２号公報
【特許文献４】特開２０００−２２６７６６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の如き従来技術の問題点を解決し、充分な耐久性があり、染色された場合においても充分な耐光堅牢度をもつ吸湿発熱性繊維の製造方法を提供せんとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の製造方法は、上記課題を解決するために次の構成を有する。
すなわち、（１）親水性ビニルモノマーがグラフト重合率５〜１０％の割合で繊維にグラフト重合され、繊維表面が一般式〔１〕で示されるジグリシジルエチレングリコールで被覆されている吸湿発熱性繊維に存する。
【０００８】
そして、（２）さらに赤外線吸収剤を含有している吸湿発熱性繊維に存する。
【０００９】
そしてまた、（３）親水性ビニルモノマーをグラフト重合率５〜１０％の割合で繊維にグラフト重合させた後、必要に応じて染色処理された後、一般式〔１〕で示されるジグリシジルエチレングリコールを含む処理液で処理される吸湿発熱性繊維の製造方法に存する。
【００１０】
そしてまた、（４）一般式〔１〕で示されるジグリシジルエチレングリコールを含む処理液に、さらに赤外線吸収剤を含有させる吸湿発熱性繊維の製造方法に存する。
【００１１】
【発明の実施の形態】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等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等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、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系繊維、ポリアクリロニトリルを主成分とするアクリル系繊維、ポリ塩化ビニル系繊維、セルロース系繊維、タンパク質系繊維、等が挙げられ、これらの混紡、交織および交編した素材も含まれる。なかでも本発明は、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維等の疎水性合成繊維を改質し吸湿発熱性繊維を製造する場合において好ましく用いられる。また、繊維の形態としては、フィラメント、ステープル、わた、トウ、織物、編物、不織布、等如何なる形態であってもよいが、作業性の面からは布帛類がよい。
【００１２】
本発明においてはまず、前記したような繊維に親水性ビニルモノマーをグラフト重合させる。本発明に用いる親水性ビニルモノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、クロトン酸、ブテントリカルボン酸等のエチレン性不飽和有機酸が例示され、これらを単独もしくは２種類以上用いてもよい。なかでも重合効率、コストの点からアクリル酸もしくはメタクリル酸が好ましい。
【００１３】
また、好ましいグラフト重合率は５〜１０％であり、グラフト重合率が５％より低いと吸湿発熱性の向上があまりみられず、１０％より高いと繊維強度や耐光堅牢度の低下を招くおそれがある。
【００１４】
該親水性ビニルモノマーを繊維にグラフト重合させる方法としては、従来公知の何れの方法を用いてもよく特に限定されない。一例を挙げると、液流染色機などを用いて、親水性ビニルモノマーを含む処理液中に繊維を浸漬し、５０〜１７０℃で５〜１８０分処理すればよい。このとき使用されるグラフト重合触媒としては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過酸化ベンゾイル等が例示できる。また、処理中の雰囲気を窒素ガス雰囲気で処理を行うと、効率よく重合させることができるので好ましい。
【００１５】
このような方法により親水性ビニルモノマーをグラフト重合させた繊維は、必要に応じて染色処理される。尚、染色処理については繊維の素材に応じて通常の手法で行えばよい。
また、染色処理後にグラフト重合処理をすることも可能であるが、グラフト重合時に発生するラジカルが染料を分解するおそれがあるため、グラフト重合処理は染色処理前に行う方がよい。
【００１６】
本発明においては、親水性ビニルモノマーをグラフト重合させた繊維（必要に応じて染色された後）に、ジグリシジルエチレングリコールを付与する。
親水性ビニルモノマーをグラフト重合させた繊維の表面に、ジグリシジルエチレングリコールの親水性被膜を形成することにより、充分な耐久性のある吸湿発熱性繊維を製造することが出来る。
【００１７】
本発明に使用するジグリシジルエチレングリコールであるが、下記一般式〔１〕で示されるエポキシ化合物であり、式中のｎは１〜３０の整数で、好ましくは２〜１５である。ここでｎが１未満では水に対する溶解性が低下するばかりでなく、十分な吸湿性を得ることが困難である。一方、ｎが３０を越えると反応性に乏しく、耐久性も低下してしまう。
【００１８】
【化２】
2004115952.tif 000002
【００１９】
ジグリシジルエチレングリコールの繊維に対する付与量は、１〜２０重量％であり、好ましくは２〜１０重量％である。１重量％未満では、望まれる吸湿性能が得られない。また２０重量％を超えると、風合いが硬くなり、且つ、使用濃度に見合った効果が得られなく、コスト高になり好ましくない。尚、本発明のジグリシジルエチレングリコールを反応させる触媒として、酸性触媒、塩基性触媒、アミン触媒等を使用しても良い。
【００２０】
ジグリシジルエチレングリコールの繊維への付与方法としては、従来公知の何れの方法を用いてよく、浸漬法では、室温静置法や加熱撹拌法等、パディング法では、パッド・ロール法、パッド・ドライ法、パッド・ドライ・キュア法、パッド・スチーム法等が挙げられる。なかでも生産性を考えた場合、パッド・ドライ法、パッド・ドライ・キュア法が好ましい。例えば、繊維にジグリシジルエチレングリコールを含む溶液をパッドし、直ちに乾燥後、乾熱処理を行う。乾燥と乾熱処理を一工程で行っても良い。乾燥は風乾でもよいが、通常５０〜１２０℃で１〜３０分行う。乾熱処理は通常８０℃以上、好ましくは１００〜２２０℃で１〜２０分間行う。また乾燥後、低温で時間をかけ反応をさせても良い。
【００２１】
本発明において繊維へのジグリシジルエチレングリコールの付与処理は、染色処理を行う場合においては染色処理後におこなう。染色処理前に付与してしまうと、繊維表面に被覆されたジグリシジルエチレングリコールの被膜が、染色性を妨げてしまうためである。
【００２２】
さらに、本発明の吸湿発熱性繊維に赤外線吸収剤を付与することがより好ましい。赤外線吸収剤を付与することによって、太陽光等の赤外線を吸収し繊維内部の温度を上昇させることができる。また上昇した温度を長時間維持でき、保温性も高められる。
【００２３】
赤外線吸収剤としては、金属酸化物系微粒子、カーボンブラック、有機化合物の赤外線吸収色素等を挙げることができる。なかでも金属酸化物系微粒子は、赤外線吸収能と赤外線反射能を合わせ持つものが多く、具体的には、アンチモンドープ酸化錫やスズドープ酸化インジュームなどを用いることが好ましい。また、このような金属酸化物系微粒子は、可視光線を透過する透明な材料でもあり、色相に変化を与えない点でも好ましい。
【００２４】
赤外線吸収剤の繊維に対する付与量としては、０．０１重量％以上、１０重量％以下である。赤外線吸収剤を繊維に付与する手段としては、特に限定はなく、本発明の吸湿発熱繊維に、更にバインダー樹脂を用いて赤外線吸収剤を付着させてもよいし、ジグリシジルエチレングリコールの処理溶液中に赤外線吸収剤を配合して同時に処理してもよい。
【００２５】
【実施例】本発明を更に詳しく説明するために以下に実施例を挙げるが、本発明は何等これらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例における評価方法は以下の方法にて行った。
【００２６】
（１）洗濯耐久性
ＪＩＳ−Ｌ−０２１７−１０３法による繰り返し洗濯試験にて２０回洗濯する。
【００２７】
（２）グラフト重合率
グラフト重合率は、反応前の繊維の絶乾重量（Ｗ０）からグラフト重合し、洗浄した後の絶乾重量（Ｗ１）への重量増加率から計算した。
グラフト重合率（％）＝（Ｗ１−Ｗ０）×１００／Ｗ０
【００２８】
（３）吸湿発熱性
▲１▼試料を二つ折りにした状態の中に、温度センサーを挿入し、２０℃、２０％ＲＨの環境下で試料の水分率が平衡状態になるまで調湿を行う。
▲２▼十分に調湿した試料を２０℃、９０％ＲＨの環境下に放置し、一定時間ごとに試料の温度を測定する。
▲３▼吸湿発熱温度上昇の値を、２０℃との差として記録する。
吸湿発熱温度＝（２０℃、９０％ＲＨ環境下での最高温度）−２０℃
【００２９】
（４）耐光堅牢度
ＪＩＳ−Ｌ−０８４２（カーボンアーク灯光に対する染色堅牢度試験方法）に準拠した方法で実施した。測定機器は耐光堅牢度測定機（密閉式紫外線フェードメーター、スガ試験機株式会社製）を使用した。耐光３級照射、耐光４級照射を実施、退色させ、グレースケール基準で評価した。
【００３０】
〔実施例１〕生地重量が２００ｇ／ｍ２であるポリエステル１００％からなる編物を液流染色機を用いて窒素ガス雰囲気下、下記処方にて、浴比を１：２０として１０５℃で１時間グラフト重合処理を行った。
グラフト重合処理液
メタクリル酸（親水性ビニルモノマー）　　　　　　　　　　　　　１重量％
ベンゾイルパーオキサイド（重合触媒）　　　　　　　　　　　０．１重量％
メリヤーＴＷ（繊維膨潤剤：明成化学工業株式会社製）　　　　０．４重量％
プライサーフＡ２１９Ｂ（アニオン系界面活性剤：第一工業製薬株式会社製）２重量％
水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　残
グラフト重合処理後、炭酸ナトリウム０．２重量％の水溶液にて８０℃で２０分間洗浄し、グラフト重合繊維布帛を得た。
【００３１】
次に下記処方により、浴比１：２０で、温度条件１３０℃で６０分間染色を行った。
2004115952.tif 000003
染色後、ハイドロサルファイトを０．１重量％、炭酸ナトリウムを０．１重量％に調整し、浴比１：２０、温度条件８０℃で１０分間、還元洗浄を行った。
【００３２】
そして、染色されたグラフト重合繊維布帛を下記処方の処理液に浸漬し、ジグリシジルエチレングリコールの付与を行った。
処理液
デナコールＥＸ−８３０（一般式［１］のｎが９であるジグリシジルエチレングリコール：ナガセ化成工業株式会社製）　　　　　　　　　　　　　５重量％
ホウ弗化マグネシウム　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１重量％
水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　残
そして、絞り率１００％で圧搾後、１１０℃で３分間乾燥する。次いで１５０℃で５分間乾熱処理を行った。更に、５０℃の温水で１０分間洗浄、乾燥して本発明の吸湿発熱性繊維を得た。
【００３３】
〔実施例２〕実施例１のグラフト重合処理において、メタクリル酸を２重量％とし、ジグリシジルエチレングリコールの付与工程において、処理液にさらに赤外線吸収剤としてアンチモンドープ酸化錫水分散体（微粒子径５０ｎｍ以下、固形分１０％）を３重量％加えた以外は、実施例１と同様に処理を行い、本発明の吸湿発熱性繊維を得た。
【００３４】
〔比較例１〕実施例１において染色処理のみ行い、グラフト重合処理及びジグリシジルエチレングリコールの付与は行わなかった。
【００３５】
〔比較例２〕グラフト重合処理において、メタクリル酸を２重量％とし、ジグリシジルエチレングリコールの付与は行わなかった以外は、実施例１と同様に処理を行った。
【００３６】
〔比較例３〕グラフト重合処理において、メタクリル酸を４重量％とし、ジグリシジルエチレングリコールの付与は行わなかった以外は、実施例１と同様に処理を行った。
【００３７】
上記実施例および比較例で得られた繊維について、各評価項目について評価を行った。この結果を表１に示す。
【００３８】
【表１】
2004115952.tif 000004
【００３９】
表の実施例１と比較例２を比較すると、実施例１は比較例２のおおよそ半分のグラフト重合率であるが、洗濯０回の吸湿発熱性についてはほぼ同じ数値であり、このことから繊維表面を被覆しているジグリシジルエチレングリコールが繊維の吸湿発熱性に寄与していることがわかる。また、実施例１、２の洗濯０回と洗濯２０回の吸湿発熱性の比較からジグリシジルエチレングリコールを付与するにより耐久性も向上している。
【００４０】
また、実施例の耐光堅牢度の結果より、本発明の吸湿発熱性繊維は高い吸湿発熱性を持ちつつ耐光堅牢度にも優れていることがわかる。
【００４１】
【発明の効果】本発明の吸湿発熱性繊維は繊維表面にジグリシジルエチレングリコールが被覆されているため、高い吸湿発熱性を達成しており、かつ耐久性にも優れている。また、本発明の吸湿発熱性繊維が染色された場合においても、これまで問題とされてきた耐光堅牢度にも優れている。そのため、例えば、スポーツウェアーやインナーなどの衣料分野において好適に利用できる吸湿発熱性繊維を提供することが出来る。