(57)【要約】【課題】後加工による撥水処理を施さなくても撥水性良好で、染色も可能な撥水性繊維構造物の製造方法を提供する。【解決手段】繊維形成性ポリマーを溶融紡糸し、フッ素系化合物を含む乳化物を、延伸巻取り直前に繊維重量に対し０．１〜２．０重量％付着させた撥水性繊維からなり、該撥水性繊維を繊維構造物にした後、（１）１００℃以上の乾熱処理工程（２）精練工程（３）１００℃以上の乾熱処理工程（４）染色工程（５）１００℃以上の乾熱処理工程の工程を経ることを特徴とする撥水性繊維構造物の製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維形成性ポリマーを溶融紡糸し、フッ素系化合物を含む乳化物を、延伸巻取り直前に繊維重量に対し０．１〜２．０重量％付着させた撥水性繊維を繊維構造物にした後、
（１）１００℃以上の乾熱処理工程
（２）精練工程
（３）１００℃以上の乾熱処理工程
（４）染色工程
（５）１００℃以上の乾熱処理工程
の工程を経ることを特徴とする撥水性繊維構造物の製造方法。
【請求項２】
フッ素系化合物が、フルオロアルキル基を含有するポリウレタン共重合体である請求項１記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撥水性能を有する繊維構造物の製造方法に関する。さらに詳しくは、原繊紡糸の工程にて特定の乳化物を付着させた撥水性繊維構造物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、繊維製品に撥水性を持たせる為に、種々の処理方法が提案されている。最も多いのが、繊維構造物を染色加工した表面を、撥水剤を含有する乳化物等で浸漬処理し、撥水性能を持たせる方法である。しかし、この方法では、充分な撥水性を保持させるためには多量の撥水剤を付着させなければならず、そのため布帛の風合いが硬くなったり、目詰まりにより通気性が悪くなるなどの問題点があった。
【０００３】
繊維用撥水剤として、シリコン系樹脂、ホスフェート系樹脂、パラフィンワックスなどが知られている。しかし、多くの撥水剤は、原繊に付与した場合、精練、染色工程時の熱水にさらされた時に、撥水剤がほとんど脱落する。従って、従来の撥水剤付着処理は原繊の段階では不可能とされており、製品化の最後の工程で施さなければならなかった。
【０００４】
原繊自体に撥水性を持たせる方法として、例えば特開平６−２２０７１８号公報には、撥水性樹脂をポリマー中に練り込む方法が記載されている。しかし、繊維表面に撥水剤が分散された状態で存在しているため、撥水効果にムラが生じやすかった。一方、特開２０００−９６３４８号公報には、鞘ポリマーにフッ素系共重合体を用いる芯鞘繊維が記載されている。しかし、共重合ポリマーを作製するのでコストアップとなり、また特殊ポリマーを使うことにより紡糸・加工の工程通過性が不良となり、満足のいくものではなかった。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−２２０７１８号公報
【特許文献２】
特開２０００−９６３４８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、後加工による撥水処理を施さなくても撥水性良好で、染色も可能な撥水性繊維構造物の製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、繊維形成性ポリマーを溶融紡糸し、フッ素系化合物を含む乳化物を、延伸巻取り直前に繊維重量に対し０．１〜２．０重量％付着させた撥水性繊維からなり、該撥水性繊維を繊維構造物にした後、
（１）１００℃以上の乾熱処理工程
（２）精練工程
（３）１００℃以上の乾熱処理工程
（４）染色工程
（５）１００℃以上の乾熱処理工程
の工程を経ることを特徴とする撥水性繊維構造物の製造方法である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に用いられる繊維形成性ポリマーは、溶融紡糸可能なポリマーであることが必要である。溶融紡糸可能なポリマーとしては、ポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと略す）、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系ポリマー、ナイロン６、ナイロン６６などのポリアミド系ポリマーなどが挙げられ、特に限定されず用いられる。中でも、ＰＥＴ、ナイロン６は、紡糸操業性、コストの面で特に好ましく用いられる。
【０００９】
繊維形成性ポリマーには公知の酸化防止剤、光安定剤、及び各種不活性粒子類、例えば酸化チタン、酸化ケイ素、炭酸カルシウム等を配合しても良い。また、染色性改善や特殊機能付加のために、ポリエチレングリコール、イソフタル酸などを共重合しても良い。更に、紡糸時の操業性を改善するために紡糸油剤や制電剤を使用してもよい。
【００１０】
繊維の断面形状は円形でも異形でも、特に限定されるものではない。また、芯鞘形や海島形などの複合繊維にしてもよい。フィラメント数も特に限定されず、マルチフィラメントでもモノフィラメントでもよい。
【００１１】
本発明の撥水剤は、フッ素化合物を含む乳化物であることが必要である。シリコン系化合物などでは、繊維に対する結合力が弱く、繊維構造物を精練、染色する際の熱水により大半が脱落してしまう。撥水性能を有するフッ素系化合物としては多くのものが存在するが、乾熱処理を行った際の繊維との結合力がより強く、処理後の撥水性が良好であるため、フルオロアルキル基を含有するポリウレタン共重合体である事が好ましい。なお、乳化物には制電剤、架橋剤、乳化促進剤などを含有させてもよい。
【００１２】
本発明の撥水剤は、繊維重量に対し０．１〜２．０重量％付着させる事が必要であり、特に好ましくは０．７〜２．０重量％である。０．１重量％未満であると、充分な撥水性能が保持できなくなる。また、２．０重量％を超えると、膠着により繊維の解舒性が不良となり、繊維構造物への加工が困難になる。
【００１３】
本発明の撥水剤は、延伸糸の巻取り直前で付着させる事が必要である。未延伸糸の状態で付着させると、繊維表面に均一に付着していた撥水剤の層が、延伸されることによって不均一になることがあり、糸質ムラの原因になる。紡糸方法は特に限定されず、コンベンショナル法、高速紡糸法、紡糸直接延伸法いずれも使用することができる。
【００１４】
繊維構造物は特に限定されないが、織物、編物が特に好ましい。
【００１５】
撥水性繊維を繊維構造物にした後の精練工程および染色工程の前後に、１００℃以上の乾熱処理をする事が必要であり、好ましくは１５０℃以上である。１００℃以上の乾熱処理をしないと、精練、染色工程において熱水にさらした際、繊維に対する撥水剤の固着が不充分であるために脱落し、撥水性能が低下する。乾熱処理時間は、撥水剤が繊維表面に充分に固着できれば特に限定されないが、５分以上の処理が好ましい。
【００１６】
繊維構造物の紡糸油剤、糊剤など不純物を除くための精練工程は、弱アルカリ剤、界面活性剤、溶剤などを用いて、従来公知の方法で実施することができる。処理条件は特に限定されないが、例えばポリエステル及びナイロンの場合は、７０〜９０℃の熱水にて１０〜２０分行えば充分である。
【００１７】
繊維構造物の染色工程は、ナイロンの場合は酸性染色、ポリエステルの場合は高圧染色、カチオン染色など、従来公知の染色法を用いることができる。
【００１８】
繊維構造物の撥水性能は、ＪＩＳ−Ｌ−１０９２スプレー試験において０級から５級までの６段階で示され、一般的に３級（表面に小さな水滴状の湿潤があるもの）もしくは４級（表面に湿潤しないが、小さな水滴の付着を示す）以上である繊維構造物について撥水性を有するものとみなしている。本発明における撥水性繊維構造物の撥水性能は、最後の乾熱処理を行った繊維構造物を用いたスプレー試験において、４級以上であることが好ましい。４級以上であれば、繊維構造物を衣類として使用した時、水滴が内側に透湿することなく、ドライで快適な製品を得る事ができる。
【００１９】
【実施例】
以下に実施例をあげて本発明をさらに詳細に説明する。なお、実施例中の評価は以下の方法に従った。
【００２０】
Ａ．撥水剤付着量の測定
延伸糸を２ｇ採取し、四塩化炭素で繊維表面の付着剤を抽出後、抽出液を蒸発乾固して残留物を計量し、付着剤の重量％を求めた。この方法で、撥水剤を付けた延伸糸と撥水剤を付けていない延伸糸を測定し、両者の差で撥水剤付着量を算出した。
【００２１】
Ｂ．撥水性能評価
撥水性能は、撥水繊維の平織物をＪＩＳ−Ｌ−１０９４撥水度試験（スプレー法）にて評価した。採点は以下の通りである。撥水性能は、４級以上が良好とし、３級以下が不良と判断した。
５級：表面に水滴や湿潤の付着がないもの
４級：表面に湿潤しないが、小さな水滴の付着があるもの
３級：表面に小さな水滴状の湿潤があるもの
２級：表面にかなりの部分的湿潤があるもの
１級：表面全体に湿潤があるもの
０級：表面及び裏面全体に湿潤があるもの
【００２２】
Ｃ．解舒性評価
撥水性繊維の解舒性は、５００ｇ巻き取った延伸糸を速度４００ｍ／ｍｉｎにて巻返しを行った際、全量を順調に捲き取りできるかどうかで判断した。順調に全量巻返しできたものについては、良好（○）、解舒性不良のために途中糸切れしたり、巻返し不能になったものについては、不良（×）と判断した。
【００２３】
Ｄ．撥水性繊維の紡糸
紡糸は相対粘度２．５のナイロン６を用い、従来公知の溶融紡糸方法に従った。すなわち、紡糸温度２８０℃、紡速８００ｍ／ｍｉｎにて未延伸糸を巻上げた後、温度２５℃、湿度６０％にて１日エージングした。その後、速度８００ｍ／ｍｉｎ、延伸倍率３．６倍にて７８ｄＴｅｘ／３２ｆのナイロン６延伸糸を巻き取った。その際、延伸が終了したドローローラー５ｃｍ下方の糸路に撥水剤付着用ノズルを使用し、撥水性繊維を得た。付着量は、以下特に記載がない限り繊維重量に対し０．７重量％となるように付着させた。
【００２４】
Ｅ．織物の作製
（Ｄ．）記載の撥水性繊維を経緯両方に使い、レピア織機を用いて経密度４５本／ｃｍ、緯密度３３本／ｃｍの平織物を作製した。
【００２５】
＜撥水剤の違いによる撥水性能評価＞
実施例１
（Ｄ．）記載の方法に従い、撥水剤に松本油脂製薬株式会社製のフッ素系撥水剤『ＫＥ−１１１４』を使用し、（Ｅ．）記載の平織物を作製した。これを１００℃、３０分間乾燥機中にて乾熱処理（第１回乾熱処理）を行い、ついで８５℃の精練溶液（メタ珪酸ソーダ１２ｇ／ｌ、ピッチランＬ１．６ｍｌ／ｌ、ネオクリスタル１．５ｍｌ／ｌ）で２％ｏｗｆとして５分間精錬処理を行った。精練処理後、１００℃、３０分間乾燥機中にて乾熱処理（第２回乾熱処理）を行い、酸性染料（ナイロンサン・ブルー）を用い、１００℃、３０分、２％ｏｗｆで酸性染色を行った。染色後、１００℃、３０分間乾燥機中にて乾熱処理（第３回乾熱処理）を行い、最終製品とした。
【００２６】
比較例１
使用する撥水剤を松本油脂製薬株式会社製のシリコン系撥水剤『ゲラネックスＳＷ−１』とした以外は、実施例１記載通りの操作を行った。
【００２７】
比較例２
使用する撥水剤を松本油脂製薬株式会社製のホスフェート系撥水剤『ＫＥ−１１１０』とした以外は、実施例１記載通りの操作を行った。
【００２８】
シリコン系撥水剤（比較例１）及びホスフェート系撥水剤（比較例２）を使用し、各乾熱処理を行っても、撥水性能は０級であり、不良であった。しかし、本発明に準じた実施例１は、最適な乾熱処理を行う事によって最終製品で撥水性能４級であり、良好な撥水性能を示していた。
【００２９】
＜乾熱処理の有無における撥水性能評価＞
比較例３
実施例１の操作において、精練処理前の乾熱処理のみ行わなかった事以外は、実施例１記載通りの操作を行った。
【００３０】
比較例４
実施例１の操作において、染色前の乾熱処理のみ行わなかった事以外は、実施例１記載通りの操作を行った。
【００３１】
実施例１、比較例３、比較例４記載の各工程実施後に、（Ｂ．）記載の方法に従って撥水性評価を行った。その結果を表１に示す。なお、織物、精練、染色各工程の撥水性は、室温で１日風乾した後に測定した。
【００３２】
【表１】
2004100072.tif 000002
【００３３】
比較例３、比較例４共に、第１回乾熱処理または第２回乾熱処理を行わなかったために撥水剤の固着が不充分であり、その後の工程で熱水に曝された際に、撥水剤が大量に脱離してしまい、その後の撥水性能は不良であった。その結果、最終製品の撥水性能は不良であった。また、実施例１は、第３回乾熱処理を行う前の染色工程では１級であるが、第３回乾熱処理を行うことによって、４級と良好な撥水性能であった。
【００３４】
＜乾熱処理温度変化による撥水性能評価＞
実施例１記載の加工方法に従って撥水性繊維平織物を作製し、その際に、第１回・第２回・第３回の各乾熱処理温度を、表２に示すように種々変化させ、（Ｂ．）記載の方法に従って撥水性能評価を行った。
【００３５】
【表２】
2004100072.tif 000003
【００３６】
比較例５は、乾熱処理温度が不充分であるために、精練、染色工程にて熱水に曝されることによって撥水剤がほとんど脱落してしまい、撥水性不良であった。一方、本発明に準ずる実施例１〜４は、撥水剤が繊維に固着されているので、熱水に曝されても撥水剤が脱落せず撥水性良好であった。特に、実施例３、４は、乾熱処理温度が高く、撥水剤が繊維に充分に固着されているので撥水性能は優良であった。
【００３７】
＜撥水剤付着量変化による撥水性能の評価＞
実施例１記載の加工方法に従って撥水性繊維平織物を作製し、その際に表３に示すように撥水剤付着量を種々変化させ、（Ｂ．）記載の方法での撥水性評価と、（Ｃ．）記載の評価で解舒性評価を行った。
【００３８】
【表３】
2004100072.tif 000004
【００３９】
比較例６は、解舒性は良好であったが、撥水剤付着量が少なすぎるために、最終製品での撥水性能は著しく不良であった。また、比較例７は、撥水性は良好であったが、延伸糸内層部分の膠着が激しく、解舒性が不良であった。一方、本発明に準ずる実施例１、５〜７は、撥水性能、解舒性共良好であり、特に実施例６、７は撥水性能優良であった。
【００４０】
【発明の効果】
本発明より、撥水剤の原繊付与では染色は不可能とされていたが、フッ素系撥水剤を原繊に付着させ巻取り、繊維構造物とした後に各工程にて最適な乾熱処理をする事によって染色も可能であり、しかも染色後の撥水性能も良好である撥水性繊維構造物の供給を可能にした。