(57)【要約】【課題】風合いがソフトで、洗濯耐久性を有する制電性能と撥水性脳を有する合成繊維布帛を安定して得ることができる加工方法を提供する。【解決手段】布帛の抽出液ｐＨを４以上７以下に調整した合成繊維布帛に、ポリアルキレンオキサイドを主体とする主鎖の少なくとも一方の末端あるいは側鎖にラジカル重合性基を有する重合体を付与し、ラジカル重合して親水性皮膜を形成後、染色し、パーフルオロアルキル基含有アクリレート、メタクリレート又はこれらに共重合し得る化合物との共重合体を最外層に被覆する。本発明では、洗濯耐久性のある制電性能および撥水性能を、加工数量によらず安定して付与できる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成繊維布帛に、第１工程として酸処理することにより布帛の抽出液ｐＨを４以上７以下に調整した後、第２工程として該布帛上へ、ポリアルキレンオキサイドを主体とする主鎖の少なくとも一方の末端あるいは側鎖にラジカル重合性基を有する重合体を付与し、該重合体をラジカル重合させて親水性皮膜を形成し、第３工程として該布帛を染色し、第４工程として表面にフッ素系撥水樹脂からなる撥水性皮膜を形成することを特徴とする耐久制電撥水布帛の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、洗濯耐久性のある制電性能および撥水性能を安定して得ることができる耐久制電撥水布帛の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
合成繊維は、天然繊維に比べ、静電気が発生しやすく、縫製時や製品着用時の静電気のために、電撃、身体へのまとわりつきや空気中の埃の吸着による汚れといった問題がある。また、合成繊維布帛は、コート、ブルゾン、スポーツ衣料等の外衣に幅広く利用されているが、撥水加工がされていないと、雨や雪等により衣服が濡れる問題があり、制電性能と撥水性能とを併せ持った合成繊維布帛の開発が望まれている。
【０００３】
従来から、合成繊維布帛の制電、撥水加工法としては、合成繊維布帛表面にポリエーテルエステル樹脂層を形成した後、カチオン系あるいはアニオン系制電防止剤を含むフッ素系撥水剤皮膜層を形成する方法（特開平６−３１６８７２号公報）、染色した繊維布帛に第１工程で親水性樹脂を付与、第２工程で親水基を有する撥水撥油樹脂を付与する製造方法（特開平９−３７７１号公報）や繊維布帛表面がポリアルキレンオキサイドセグメントを主体とする主鎖の末端あるいは主鎖の側鎖に２個以上のアクリルやメタクリル基を有する皮膜で覆われ、かつポリフルオロアルキル基含有アクリル共重合体を有し、さらにアミノプラスト樹脂および多官能ブロックイソシアネート含有ウレタン樹脂の反応物を有する撥水制電布帛（特開平９−１３２８７２号公報）等が知られている。
【０００４】
しかしながら、特開平６−３１６８７２号公報記載の方法では、撥水撥油樹脂層に制電防止剤が含まれているため、十分な撥水性能を得にくいという問題がある。また、特開平９−３７７１号公報や特開平９−１３２８７２号公報記載の方法のように染色された繊維布帛に制電剤を付与する場合では、制電剤の使用量を増やすと風合いが硬くなり、また、染色された布帛に制電剤を付与すると乾燥工程で分散染料が制電剤層に移行するため、水洗または還元洗浄を行うことが多く、この際制電剤層に汚染された分散染料のほかに布帛中の分散染料も一部脱落するため、染上と仕上品で布帛の色相が著しく変化したり、還元洗浄により制電剤が脱落し十分な制電性が得られないという問題があった。
【０００５】
これらの問題点に対して本発明者等は、特開２００１−５５６６８号公報にて「繊維布帛の表面へ、ポリアルキレンオキサイドを主体とする主鎖の両末端または片末端あるいは側鎖にラジカル重合性基を有する重合体をラジカル重合させて親水性皮膜を被覆させ、該親水性被膜上にパーフルオロアルキル基含有アクリレート、メタクリレートまたはこれらに共重合し得る化合物との共重合体からなる撥水性皮膜が形成されていることを特徴とする耐久制電撥水布帛。」を提案した。上記提案により高度の制電性と撥水性を有する布帛を得ることが可能となったが、加工数量が多くなると制電性にばらつきがでるという問題が生じる場合が出てきた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の現状に鑑みてなされたものであり、洗濯耐久性のある制電性能および撥水性能を、加工数量によらず安定して付与できる耐久制電撥水布帛の製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、この要因を究明すべく鋭意検討した結果、精練時や減量加工時に使用したアルカリが布帛に残存していて、このアルカリが制電剤を付与する加工剤溶液に溶け込み、加工数量が多くなると加工剤溶液のｐＨがアルカリ性に変化し、制電性能をばらつかせることが要因であることを見出し、この要因を克服できる本発明へ到達した。
すなわち本発明は、合成繊維布帛に、第１工程として酸処理することにより布帛の抽出液ｐＨを４以上７以下に調整した後、第２工程として該布帛上へ、ポリアルキレンオキサイドを主体とする主鎖の少なくとも一方の末端あるいは側鎖にラジカル重合性基を有する重合体を付与し、該重合体をラジカル重合させてなる親水性皮膜を形成し、第３工程として該布帛を染色し、第４工程として表面にフッ素系撥水樹脂からなる撥水性皮膜を形成することを特徴とする耐久制電撥水布帛の製造方法を要旨とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の合成繊維布帛とは、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレンテフタレート等のポリエステル繊維、ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド繊維またはポリアクリル繊維等の合成繊維からなる織物、編物、不織布等を意味するものであり、これら合成繊維に綿または羊毛等の天然繊維が混繊、交織編されていても差し支えない。本発明には、製布後、常法により精練・リラックス・プレセット等を行ない、必要に応じて、起毛加工、減量加工等を行った上述の合成繊維布帛を用いる。
【０００９】
本発明では、まず第１工程として、上述の合成繊維繊維布帛に、酸処理を行なうことにより布帛の抽出液ｐＨを４以上７以下に調整する。ここでいう酸処理とは、クエン酸やリンゴ酸等の低揮発性有機酸水溶液を用いてパッディング法、吸尽法等の公知の方法により処理する工程であり、その使用量については、用いる酸の種類、布帛の種類および布帛のアルカリ残存量によって異なるため、本発明では特に限定しないが、得られた布帛の抽出液ｐＨが４以上７以下の範囲になるよう調整しなければならない。
【００１０】
得られた布帛の抽出液ｐＨが４より小さい場合、得られる制電性能には特に問題が発生しないが、加工上りの繊維布帛に酸が残存して着用者に障害をもたらしてしまう可能性があり好ましくない。
【００１１】
第２工程は制電性能付与が目的である。前述の酸処理した布帛の表面にポリアルキレンオキサイドを主体とする主鎖の少なくとも一方の末端あるいは側鎖にラジカル重合性基を有する重合体を付与し、該重合体をラジカル重合させて親水性皮膜を形成する。ここで第２工程投入前の布帛（前述の酸処理した布帛）の抽出液ｐＨが７を超えていると、工程が進行するのと同時に布帛に残存するアルカリが制電剤溶液へ溶出し、加工数量が多くなると制電剤溶液をアルカリ性に変化させ、所望の制電性能を発現できず、好ましくない。
ここでいうポリアルキレンオキサイドを主体とする主鎖の少なくとも一方の末端あるいは側鎖にラジカル重合性基を有する重合体とは、ポリエチレンオキサイドまたはポリプロピレンオキサイドなどのポリアルキレンオキサイドを主鎖とする化合物であって、その両末端あるいは片末端または主鎖の側鎖にアクリレートやメタクリレート等のラジカル重合性基を有する重合体であり、ラジカル重合することにより皮膜形成し、布帛に制電性能を付与する化合物である。その例としては、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコール―ポリプロピレングリコールジメタクリレート等が挙げられる。具体的には、ＳＲＭ−１０００（明成化学株式会社製ポリエチレングリコールジアクリレート系制電剤）等が挙げられる。
【００１２】
合成繊維布帛への親水性皮膜の形成方法は、本発明では特に限定しないが、上述の単量体と過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム等の水溶性重合開始剤を含む水溶液を繊維布帛に付与し、次いで８０〜１２０℃でスチーム処理し、重合体をラジカル重合させ、親水性皮膜を形成後洗浄し、未反応物と重合開始剤を除去する方法（パッドスチーム法）を用いるのが好ましい。
【００１３】
合成繊維布帛への重合体の付与量は、用いる合成繊維布帛の構成により異なるが、繊維重量に対し２〜５％の範囲が好ましい。２％未満の場合、十分な制電性能が得られず、５％を超えると風合いが硬くなるので好ましくない。
【００１４】
本発明では、親水性皮膜形成後、第３工程として該布帛を染色する。染色方法としては、一般的に行われている方法を用いればよく、ソフトな風合いを得るためには、モミ効果のある吸尽染色法を用いるのが好ましく、さらに好ましくは気流染色法を用いるのがよい。
【００１５】
本発明では、染色後、第４工程として表面にフッ素系撥水樹脂からなる撥水性皮膜を形成する。本発明でいうフッ素系撥水樹脂とは、パーフルオロアルキル基含有アクリレート、メタクリレートまたはこれらに共重合し得る化合物との共重合体であり、下記化１で示す一般式で表され、繊維に撥水性を付与する化合物である。
【００１６】
【化１】
2004003054.tif 000002
（ただし、Ｒ１は水素または低級アルキル基、ＲｆはＣｍＦ２ｍ＋１（ただし、ｍは２から２１の整数）で表されるパーフルオロアルキル基、ｎは１０から２００の整数である）
【００１７】
上記一般式で示される化合物と共重合し得る化合物としては、アクリル酸、メタクリル酸、スチレン、塩化ビニル等のビニル系化合物が挙げることができる。
【００１８】
本発明では、親水性皮膜を形成した後、染色した合成繊維布帛に、上述のフッ素系撥水樹脂から成る水溶液を付与し、撥水性皮膜を形成する。合成繊維布帛への撥水性皮膜の形成方法は、一般的に行われている方法を用いれば良く、好ましくはフッ素系撥水樹脂の水溶液中に布帛を浸漬し、絞液後、熱処理するパッド・ドライ法またはパッド・ドライ・キュア法を用いるのがよい。
ここで、用いるフッ素系撥水剤の使用量は、繊維重量に対し固形分換算で０．５〜２％の範囲が好ましい。０．５％より少なければ十分な撥水性能が得られず、２％を超えると風合いが硬くなり、好ましくない。
また、繊維布帛の撥水耐久性を向上させるため、メラミン系架橋剤やイソシアネート系架橋剤を併用してもよい。さらに、本発明の目的である制電性能と撥水性能を阻害しない範囲であれば、柔軟剤を併用してもよい。
【００１９】
【作用】
本発明の如く合成繊維布帛に、第１工程として酸処理により布帛の抽出液ｐＨを４以上７以下に調整した後、第２工程としてポリアルキレンオキサイドを主体とする主鎖の少なくとも一方の末端あるいは側鎖にラジカル重合性基を有する重合体を付与し、該重合体をラジカル重合させて親水性皮膜を形成し、第３工程として染色し、第４工程としてフッ素系撥水樹脂からなる撥水性皮膜を形成すると、なぜ洗濯耐久性を有する制電性能及び撥水性能を同時に安定して得られるのか、以下に詳述する。
本発明では、繊維布帛へ、上述の重合体を付与し、該重合体をラジカル重合させてなる親水性皮膜を形成する。該親水性皮膜は繊維布帛表面に３次元架橋された耐久性を有するため、染色にも耐える耐久性を有し、染色後でも、十分な制電性能を有する。
しかしながら上述の親水性皮膜を形成せしめる際、精練やアルカリ減量工程で使用されたアルカリが残存した布帛を多量に加工していくと、上述の重合体の水溶液が酸性からアルカリ性へと変化する。この水溶液がアルカリ性に変化すると、親水性皮膜の形成が阻害され、結果的に制電性が得られなくなる。
そこで、本発明では該親水性皮膜を形成せしめる工程の前に、第１工程として制電加工する繊維布帛の抽出液ｐＨを４以上７以下の範囲に調整することで、布帛を多量に加工した場合でも、上述の重合体水溶液のｐＨをアルカリ性にすることなく安定して制電性能を発現できる。
次いで第３工程として、上記親水性皮膜を形成した後染色する。
本発明の如く、親水性皮膜を形成した後染色すると、親水性皮膜形成時の熱処理による染料の移行昇華がなく、また染色によって親水性皮膜中に汚染した染料を染色工程中の洗浄工程により除去できるので、染上りの布帛の色相と制電撥水加工を行った布帛の色相変化が少なくなる。さらに、染色工程中のモミ効果により、風合いがソフトになる。
最後に第４工程として、上記の親水性皮膜を形成し、染色した布帛に、撥水性皮膜を形成するので、優れた洗濯耐久性のある撥水性を有するようになる。
以上の結果、本発明の繊維布帛は、安定した加工性を有し、また、洗濯に対する耐久性を有する制電性と撥水性を両立することができ、かつソフトな風合いを有する繊維布帛を提供できる。
【００２０】
【実施例】
次に、本発明を実施例によってさらに具体的に説明するが、実施例における繊維布帛の性能測定、評価は下記の方法で行った。
（１）布帛の抽出液ｐＨ
ＪＩＳ　Ｌ−１０９６　８．４０．１に記載のある織物の抽出液のｐＨ測定に準じて測定。
（２）制電性能
加工上りの試料とＪＩＳ　Ｌ−１０２７（１０３法）による洗濯１０洗濯後の試料について、ＪＩＳ　Ｌ−１０９４（Ｂ法）により摩擦帯電圧を測定。
（３）撥水性能
加工上りの試料とＪＩＳ　Ｌ−１０２７（１０３法）による洗濯１０洗濯後の試料について、ＪＩＳ　Ｌ−１０９２（スプレー法）により撥水度を測定。　　　（４）風合い
染色前の繊維布帛と比較し、次の３段階判定し、判定○あるいは△を合格とする。
○：染色前生地と同一
△：染色前生地より少し硬い
×：染色前生地より硬い
【００２１】
実施例１
図１に示す断面でポリエチレンテレフタレート成分１とアルカリ易溶性カチオン可染ポリエステル成分２を交互に配置した８分割構造の７７デシテックス／４８フィラメントの割繊型複合ポリエステル繊維と高収縮ポリエステル繊維からなる３３デシテックス／１２フィラメントとを、オーバーフィード率１．５％でインターレース加工した１１４デシテックス／６０フィラメントの混繊糸を作製した。該混繊糸をパーンワインダーで一定長の１２００本分割後、ダブルツイスターにてＳ６００Ｔ／Ｍ（回転数８０００ｒｐｍ、チーズ形状で巻き取り）の撚りをかけ、真空セット（６５℃×４０分）、ワーパー、サイジング、ビーミングを経て通巾１８５ｃｍの経糸ビームを作製した。畦取り後、地１０枚耳２枚のヘルド差し入れを行ない、５６羽／鯨の筬で地耳共６本入／羽で筬通しをした後、ウォータージェットルームへ該経糸ビームを仕掛た。
次に、サイドバイサイド型ポリエステル繊維からなる１１０デシテックス／２４フィラメントを用いて、ＳＺ１５００Ｔ／Ｍの撚糸後、真空セット７５℃×４０分の後、ボビン型ジャンボワインダーに巻き取り緯糸を作製した。
この緯糸を用い、ＳＺ２対２、密度７５本／２．５４ｃｍで、地組織５枚サテン耳組織ナナコ組織で回転数４４０ｒｐｍ、メカ式フィーラー使用で到達タイミング２５２°に調整し生機を作製した。
【００２２】
続いてこの生機を８０℃×２０分精錬し、１２０℃×２分乾燥後１８０℃×３０秒プレセットした後、苛性ソーダ４０ｇ／リットルで２０％減量加工（割繊も兼ね、割繊後の単繊維繊度０．１６デシテックス）し、さらに起毛処理をすることで前処理済織物を得た。
得られた前処理済織物を、１ｇ／リットルのリンゴ酸水溶液を用いて、パッド・ドライ法にて酸処理した。（絞り率６０％、乾燥１２０℃×２分）　酸処理後の織物の抽出液ｐＨは４．５であった。
次に連続式パッドスチーム機を用いて、下記処方１の制電剤水溶液中へ上述の前処理済織物を浸積した後、絞り率１００％で均一に絞り、９７℃×５分のスチーム中でラジカル重合させた後、未反応の単量体を除去する目的で水で洗浄し、１２０℃×２分乾燥して、親水性皮膜を形成した。
【００２３】
＜処方１＞
・ＳＲＭ−１０００　　　　　　８０ｇ／リットル
（明成化学工業株式会社製ポリエチレングリコールジアクリレート系制電剤、固形分：５０％）
・過硫酸カリウム　　　　　　　　　１ｇ／リットル
（ラジカル重合開始剤）
【００２４】
次いで、親水性皮膜を形成させた織物を、液流染色機を用いて、下記処方２の染液中で１３０℃×３０分染色し、下記処方３の還元洗浄液で８０℃×２０分還元洗浄した後、乾燥した。
【００２５】
＜処方２＞
・Ｄｉａｎｉｘ　Ｎａｖｙ　Ｂｌｕｅ　ＢＧ−ＳＥ　　　　３％ｏ．ｍ．ｆ．
（ダイスタージャパン株式会社製分散染料）
・Ｄｉａｎｉｘ　Ｂｌａｃｋ　ＲＢ−ＵＰ　　　　　１６％ｏ．ｍ．ｆ．
（ダイスタージャパン株式会社製分散染料）
・ニッカサンソルトＳＮ−１３０　０．５ｇ／リットル
（日華化学株式会社製分散剤）
・酢酸　　　　　　　　　　　　０．１ｃｃ／リットル
【００２６】
＜処方３＞
苛性ソーダ　　　　　　　　　　２ｇ／リットル
ハイドロサルファイト　　　　　２ｇ／リットル
サンモールＦＬ　　　　　　　　１ｇ／リットル
（日華化学株式会社製界面活性剤）
【００２７】
次いで親水性皮膜を形成した後染色した織物を、ネットドライヤーを用いて、下記処方４に示す撥水剤水溶液中に浸積した後、絞り率６０％で均一に絞り、１２０℃で２分間乾燥させ、ヒートセッターで１７０℃×１分仕上セットを行い、本発明による実施例１の加工織物を得た。上記の加工の加工始め部分と１００００ｍ加工終了時の部分の性能を評価した。
【００２８】
＜処方４＞
・ＮＫガードＮＤＮ−７　　　　　　　　３０ｇ／リットル
（日華化学株式会社製撥水剤、固形分２０％）
・スミテックスレジンＭ−３　　　　　　３ｇ／リットル
（住友化学工業株式会社製メラミン系樹脂、架橋剤）
・スミテックスアクセラレーターＡＣＸ　３ｇ／リットル
（住友化学工業株式会社製Ｍ―３架橋触媒）
・ハイソフナーＫＲ−５９Ｍ　　　　　　２ｇ／リットル
（明成化学工業株式会社製シリコン系柔軟剤）
・イソプロピルアルコール　　　　　　３０ｇ／リットル
【００２９】
比較例１
実施例１において、リンゴ酸による酸処理を省くこと以外は実施例１と同様にして１００００ｍの加工を行ない、比較例１の織物を得て、加工始め部分と
加工終了部分の性能を評価した。
【００３０】
【表１】
2004003054.tif 000003
【００３１】
表１から明らかなように、本発明による実施例１の織物は、加工始め部分と量的に加工後も共に洗濯１０洗後も摩擦帯電圧が２０００Ｖ以下で、撥水度３点以上であり、安定した性能が得られていることが分かる。これに対して酸処理をしなかった比較例１は、加工始め部分でも本発明より性能が劣る。加工終了部は制電性能が著しく低下し、風合いも不十分であった。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、風合いがソフトで洗濯耐久性のある制電性能と撥水性能を同時に安定して繊維布帛に付与することができ、婦人用コート、ジャケットなどの一般衣料からウィンドブレーカー、スキーウェアなどのスポーツ衣料に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例にて用いた分割型複合繊維の断面図である。
【符号の説明】
１　ポリエチレンテレフタレート成分
２　カチオン可染ポリエステル成分
【図１】
2004003054.tif 000004