(57)【要約】【課題】本発明はポリエステル系布帛に優れた吸水性・吸湿性を効率良く付与することができる、加工時間が短く、連続加工が可能で加工効率に優れる耐久性に優れた親水加工方法を提供すること。【解決手段】少なくとも２個以上の反応性ビニル基を有する水溶性ウレタン樹脂（Ａ）とポリアルキレン付加型ビニル系親水モノマー（Ｂ）を含む加工液を含浸後、蒸熱処理することでポリエステル系布帛表面層に耐久性に優れた親水性皮膜を形成するポリエステル系布帛の親水加工方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２個以上の反応性ビニル基を有する水溶性ウレタン樹脂（Ａ）とポリアルキレン付加型ビニル系親水モノマー（Ｂ）を含む加工液を含浸後、蒸熱処理することでポリエステル系布帛表面層に耐久性に優れた親水性皮膜を形成することを特徴とするポリエステル系布帛の親水加工方法。
【請求項２】
水溶性ウレタン樹脂（Ａ）がポリアルキレンオキサイド付加型ウレタンアクリレート系樹脂であることを特徴とする請求項１に記載のポリエステル系布帛の親水加工方法。
【請求項３】
ポリアルキレンオキサイド付加型ウレタンアクリレート系樹脂のカルボン酸残基の全酸価が５〜２０ｍｇＫＯＨ／ｇであることを特徴とする請求項２に記載のポリエステル系布帛の親水加工方法。
【請求項４】
ポリアルキレン付加型ビニル系親水モノマー（Ｂ）が、下記一般式［Ｉ］〜［ＩＶ］のいずれかであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のポリエステル系布帛の親水加工方法。
【化１】
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【請求項５】
水溶性ウレタン樹脂（Ａ）とビニル系親水モノマー（Ｂ）との配合比率が重量比で１：１〜１：１０であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のポリエステル系布帛の親水加工方法。
【請求項６】
蒸熱処理が１０５〜１２０℃の加熱蒸気による処理であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のポリエステル系布帛の親水加工方法。
【請求項７】
蒸熱処理が連続高温蒸熱方式による処理であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のポリエステル系布帛の親水加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はポリエステル系布帛に優れた吸水性・吸湿性を効率良く付与することができる耐久性に優れる親水加工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポリエステル布帛を親水化する従来の技術として、疎水性ラジカル開始剤、疎水性有機溶剤、界面活性剤、及びエチレン性不飽和有機酸を含む水性乳化液をグラフト重合して、ポリエステルに吸湿性を持たせる方法（特許文献１参照。）や、疎水性ラジカル開始剤、フタルイミド系の化合物、及びエチレン性不飽和有機酸を含む水溶性乳化液にポリエステル繊維製品を浸漬、加熱処理しグラフト重合加工する方法（特許文献２参照。）が知られている。また合成繊維に対して真空下で低温プラズマ重合処理する方法（例えば、特許文献３参照）等が知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特公昭６０−３４５７９号公報（特許請求の範囲など）
【特許文献２】
特開２０００−２２６７６６号公報（請求項１など）
【特許文献３】
特開昭６２−３３８７７号公報（特許請求の範囲など）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような上記ポリエステル等の疎水性繊維の表面を親水化するための各種表面グラフト重合処方は多数公知となっているが、従来の加工方法では、特殊な加工設備が必要であり、バッチ式加工であるため、加工時間が長くなり、加工効率が非常に低い等の欠点がある。また、ビニルカルボン酸は非常に臭気が強く作業環境を甚だ悪化させるため、量産加工に用いるのが難しい問題があった。
【０００５】
本発明は係る従来の欠点を解消し、加工時間が短く、連続加工が可能で加工効率に優れる耐久性に優れたポリエステル系布帛の親水加工方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は以下の構成よりなる。
１．少なくとも２個以上の反応性ビニル基を有する水溶性ウレタン樹脂（Ａ）とポリアルキレン付加型ビニル系親水モノマー（Ｂ）を含む加工液を含浸後、蒸熱処理することでポリエステル系布帛表面層に耐久性に優れた親水性皮膜を形成することを特徴とするポリエステル系布帛の親水加工方法。
２．水溶性ウレタン樹脂（Ａ）がポリアルキレンオキサイド付加型ウレタンアクリレート系樹脂であることを特徴とする上記第１に記載のポリエステル系布帛の親水加工方法。
３．ポリアルキレンオキサイド付加型ウレタンアクリレート系樹脂のカルボン酸残基の全酸価が５〜２０ｍｇＫＯＨ／ｇであることを特徴とする上記第２に記載のポリエステル系布帛の親水加工方法。
４．ポリアルキレン付加型ビニル系親水モノマー（Ｂ）が、下記一般式［Ｉ］〜［ＩＶ］のいずれかであることを特徴とする上記第１〜第３のいずれかに記載のポリエステル系布帛の親水加工方法。
【化２】
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５．水溶性ウレタン樹脂（Ａ）とビニル系親水モノマー（Ｂ）との配合比率が重量比で１：１〜１：１０であることを特徴とする上記第１〜第４のいずれかに記載のポリエステル系布帛の親水加工方法。
６．蒸熱処理が１０５〜１２０℃の加熱蒸気による処理であることを特徴とする上記第１〜第５のいずれかに記載のポリエステル系布帛の親水加工方法。
７．蒸熱処理が連続高温蒸熱方式による処理であることを特徴とする上記第１〜第６のいずれかに記載のポリエステル系布帛の親水加工方法。
【０００７】
【発明の実施の形態】
上記の目的を達成するために、本発明は、下記の水溶性ウレタン樹脂（Ａ）及び該ビニルモノマー（Ｂ）を含む加工液にポリエステル系布帛を浸漬処理後、蒸熱処理することで、水溶性ウレタン樹脂（Ａ）及び該ビニルモノマー（Ｂ）を重合することによりポリエステル系布帛に優れた吸水・吸湿性能を付与する方法であって、上記浸漬処理したポリエステル系布帛を高温蒸熱機内に装填する工程と、上記浸漬処理したポリエステル系布帛が装填された高温蒸熱機内に加熱水蒸気を供給する工程と、上記高温蒸熱機内に供給された加熱水蒸気により、ポリエステル系布帛に含浸された上記、水溶性ウレタン樹脂（Ａ）及び該ビニルモノマー（Ｂ）を重合させる工程とを備えたものを好ましい態様とする。
【０００８】
また、本発明は、上記親水加工方法により得られる親水化ポリエステル系布帛であって、水溶性ウレタン樹脂（Ａ）とジビニルモノマー若しくはトリビニルモノマーが、重量分率として１：１〜１：１０の割合で繊維表層を覆っていることを更に好ましい態様とするものである。
【０００９】
本発明者らは、上記課題を解決し得るポリエステル系布帛の親水加工方法を得るため鋭意研究を重ねた。その結果、上記浸漬処理したポリエステル系繊維を高温蒸熱機（Ｈｉｇｈ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｓｔｅａｍｅｒ；ＨＴＳ）内に装填する工程と、上記浸漬処理したポリエステル系布帛が装填されたＨＴＳ内に加熱水蒸気を供給する工程と、上記ＨＴＳ内に供給された加熱水蒸気により、ポリエステル系布帛に含浸された上記水溶性ウレタン樹脂（Ａ）及び該ビニルモノマー（Ｂ）を重合させる工程とを備えていれば、上記課題を解決し得ることを突き止めた。すなわち、本発明においては、連続減量加工で広く使用され汎用性のある設備であるＨＴＳを用いるため、設備投資等の余分なコストが不要になる。また、上記ＨＴＳを用いて上記処理を施せば、重合処理時間を３０秒〜３０分程度に短縮でき、しかも連続重合処理が可能であるため、加工効率を飛躍的に向上させることができる。
【００１０】
更に、水溶性ウレタン樹脂（Ａ）及び前記一般式〔Ｉ〕、〔ＩＩ〕、〔ＩＩＩ〕、〔ＩＶ〕から選択される少なくとも一種類のジビニルモノマー若しくはトリビニルモノマーが、重量分率として１：１〜１：１０の割合で配合された処理液を用い、１０５〜１２０℃温湿熱処理を行うことで、吸水性・吸湿性に優れるポリエステル系布帛を得ることができる。
【００１１】
ポリエステル系布帛の親水加工方法は、水溶性ウレタン樹脂（Ａ）及び該ビニルモノマー（Ｂ）を含む水溶液にポリエステル系布帛を浸漬処理した後、この浸漬処理したポリエステル系布帛をＨＴＳ内に装填し、ついでポリエステル系布帛が装填されたＨＴＳ内に加熱水蒸気を供給して、ポリエステル系布帛に含浸された上記水溶性ウレタン樹脂（Ａ）及び該ビニルモノマー（Ｂ）を重合させてポリエステル系布帛の親水加工を行うものである。
【００１２】
本発明の親水加工方法において適用する該水溶性ウレタン樹脂（Ａ）としては、カルボン酸残基が全酸価で５〜２０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上であり両末端がビニルモノマーと反応性を有するものであることが好ましい。例えば（ａ）有機ポリイソシアネート化合物に（ｂ）カルボン酸残基と２個以上の活性水素を有する化合物、及び（ｃ）カルボキシル残基を有さない２個以上の活性水素を有する化合物を反応させた後に、遊離イソシアネート基に（ｄ）片末端をアクリロイル変性したエチレンオキサイド重付加物を反応させて得られた両末端にアクリロイル又はメタクリロイル基を持つ親水性ポリウレタンが好適に使用できる（ポリアルキレンオキサイド付加型ウレタンアクリレート系樹脂など）。
【００１３】
本発明に好適に用いられる（ａ）有機ポリイソシアネート化合物は、例えばヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートなどの脂肪族ジイソシアネート化合物や、イソホロンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネートなどの脂環式ジイソシアネートや、トリ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、ナフタレンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネートなどを挙げることができる。これらの有機ポリイソシアネート化合物は、１種もしくは、２種以上を組み合わせて用いることもできる。これらの中で、脂肪族ジイソシアネート化合物及び脂環式ジイソシアネート化合物は、無黄変性の皮膜を与えるので、好適に用いることができ、ヘキサメチレンレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート及びノルボルナンジイソシアネートを特に好適に用いることができる。
【００１４】
本発明に好適に用いられる（ｂ）カルボン酸残基と２個以上の活性水素を有する化合物とは、例えば、２，２−ジメチロールプロピオン酸、２，２−ジメチロールブタン酸などを挙げることができる。これらの化合物は、１種もしくは２種以上を組み合わせて用いることもできる。最終の親水ポリウレタン樹脂に含まれるカルボン酸残基が５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、２０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることが好ましく、更に好ましくは１０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、２０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である。前記の酸価になるように、カルボン酸残基と２個以上の活性水素を有する化合物の混合比を調整することが好ましい。酸価が５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であると吸湿性向上効果が小さくなるので、あまり好ましくない。
【００１５】
（ｃ）カルボン酸を有さず２個以上の活性水素基を有する化合物は、１分子あたりのＥＯ含有量が０〜１００重量％の間で使用可能である。プレポリマー成分として同時に複数のＥＯ含有量の異なる活性水素基を有する化合物を使用してもよい。但し、ウレタンプレポリマー中のアルキレンオキサイド付加モル数は３〜１０が親水性改善効果の点で好ましい。
【００１６】
また、カルボン酸残基を有さず２個以上の活性水素基を有する化合物は、活性水素基数が異なるものを同時に複数使用してもよい。
【００１７】
かかる活性水素基を２個以上有する化合物としては、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエステルポリエーテルポリオールが挙げられる。ここで、ポリエーテルポリオールとしては、２個以上の活性水素基含有化合物に上記のようなアルキレンオキサイドを付加重合させた化合物が挙げられる。
【００１８】
この２個以上の活性水素基含有化合物としては、多価アルコール、アミン類が挙げられ、多価アルコールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオールまたはデカンジオール等のジオール類、グリセリン、ヘキサントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン等のトリオール類、エリスリトール、ペンタエリスリトール、ソルビトールまたはショ糖等のポリオール類が挙げられる。
【００１９】
また、アミン類としては、エタノールアミン、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミンまたはトリブタノールアミン等のアルカノールアミン類、Ｎ−メチルアミン、アンモニア、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン等のポリアルキレンポリアミン類、ジアミノジフェニルメタン、フェニレンジアミン、キシレンジアミン、ピペラジン等が挙げられる。
【００２０】
ポリエステルポリオールとしては、二塩基性脂肪酸またはそれらの無水物と、前記多価アルコール類、前記ポリエーテルポリオール等の重縮合物が挙げられる。
【００２１】
（ｄ）片末端をアクリロイル変性したエチレンオキサイド重付加物とは一般式〔Ｖ〕の構造のものが好適に用いられる。
【００２２】
【化３】
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【００２３】
〔式［Ｖ］において、Ｘ、Ｙは水素原子またはメチル基であって、互いに同じであっても異なっていてもよい。また、ｍは５〜５０の整数、ｎは０〜２０の整数であり、かつ、ｍ＋ｎ＜５０の条件を満足する整数を示す。  そして、［  ］  内はブロック重合体型またはランダム重合体型を示す。〕
【００２４】
繊維表層に付着する主鎖或いは主鎖の測鎖として２個以上の末端に重合性ビニル基を有する水溶性ウレタン樹脂（Ａ）と、該ビニルモノマー（Ｂ）の重量分率について、後者の分量が前者対比１倍未満となると繊維表面に形成された皮膜強度が不十分で、工業洗濯により脱落しやすくなり好ましくない。また、後者の分量が前者対比１０倍を超えると皮膜中のカルボン酸残基量が少なく、目的の吸湿性が得づらくなるので好ましくない。
【００２５】
ポリエステル等の疎水性繊維の表面を親水化するための各種表面グラフト重合処方は多数公知となっており、ラジカル重合の開始方法として開始剤を使用する方法が開示されている。開始剤については限定を加えるものではないが、低温から中温領域、即ち−１０〜１００℃程度で適用されるものが望ましく、過硫酸アンモニウムや過硫酸カリウム、硫酸アンモニウム等の無機系重合開始剤や２，２’−アゾビス（２−アミノプロパン）ジハイドロクロライド、２，２’−アゾビス（Ｎ，Ｎ’−ジメチレンイソブチルアミジン）ジハイドロクロライド、２−（カルバモイルアゾ）イソブチロニトリル等の有機系重合開始剤が例示出来るが、コストや取扱性の容易さから無機系開始剤の使用が好ましい。
【００２６】
またラジカル重合開始剤は一般に、比較的熱に弱い結合（結合解離エネルギーが小さい）を分子内に有する化合物であり、加熱によって分解し容易にラジカルを形成するものが望ましいとされている。ラジカル重合開始剤の添加量は特に規定しないが加工剤中に０．１〜３．０重量％添加されていることが好ましく、０．１重量％未満であればラジカル重合反応が不十分なものに留まり、３．０重量％を超過する範囲であればコスト的に不利なものとなる。
【００２７】
重合開始剤及び架橋剤、グラフト重合の基材となるモノマー等々からなる加工剤を布帛に付与する方法としてはマングルローラーパディング法、スプレー法、染色吸尽法等の手法が挙げられる。マングルローラーパディング法を用いた時の処理条件としては、常温水溶液に浸漬後、マングルで５０〜９０％絞りになるようマングル圧を調整した後にＨＴＳの湿熱処理にてグラフト重合を促進させる。この方法は連続処理であり工程速度やコスト面、品質面を考慮する場合に非常に有効であるといえる。上記ＨＴＳはモノマーの蒸散を防ぎ、重合効率の低下を防ぐため、反応槽雰囲気温度が１００〜１２０℃、好ましくは１０５〜１２０℃、更に好ましくは１０５〜１１５℃の条件で工程滞留時間が過度に長くならぬように調整することが望ましい。また加熱効率や加工剤中の樹脂のマイグレーションを抑制するために上記ＨＴＳに高周波加熱を併用することも好ましく採用される。
【００２８】
繊維表面を親水化するために上述の加工剤を処方し、繊維表面に親水性樹脂皮膜層を形成させるが、樹脂皮膜層をより強固なものにするためには核剤となり得るモノマーを併用することがより効果的である。核剤となり得る剤としては反応型ポリウレタン系樹脂が望ましく、第一工業製薬社製スーパーフレックス（Ｒ）やエラストロン（Ｒ）等が例示される。また樹脂皮膜層を更に強固なものにするために多官能の架橋剤を用い、三次元架橋を形成させることが好ましく、下記に代表されるオキサゾリン系或いはアジリジン系架橋剤が皮膜強度を強固にする上で有効であり好適に使用される。
【００２９】
【化４】
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【００３０】
また、加工剤の水分散性を向上させるために疎水性成分を乳化均一分散させることが好ましい。更に加工剤パディング、表面グラフト重合を促進させる為のスチーム処理を実施した後、ソーダ灰や苛性ソーダ等の水溶液に通じて酸末端へのアルカリ金属、アルカリ土類金属の導入（塩化）を実施する。酸末端塩化を実施した後、水洗を充分に実施し不要なアルカリ成分を除去する。コハク酸、クエン酸、リンゴ酸等の弱酸性水溶液を通じた後、水洗を繰り返すと余分なアルカリ成分が中和除去されるが、強酸を通じた場合は酸末端がアルカリ金属、アルカリ土類金属から再び水素に置換されて吸水・吸湿機能が低下する。このため弱酸性水溶液の水素イオン濃度（ｐＨ）調整が必要であり、処理後の布帛ｐＨが４．５〜９．０程度になるように調整することが望ましい。
【００３１】
更にカルボン酸末端のアルカリ塩化をよりマイルドなものにするために該ビニルモノマー（Ｂ）を多く共重合させることが好ましい。親水性ジビニルモノマー若しくは親水性トリビニルモノマーはエチレンオキサイド等、親水基含有化合物の付加モル数が多くなるほど、水分散性及び布帛に加工した際の吸湿・吸水性が向上し、好ましい。
【００３２】
本発明の親水化加工の対象となるポリエステル系布帛は、従来公知のポリエステル繊維１００％からなるものでフィラメント、ステープルのいずれでも構成できる。またポリエステルはポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のホモポリマー、ブレンドポリマー、又はこれらを主な構成単位とするコポリマーを溶融紡糸することによって製造することが出来る。また、バージンポリマー以外にＰＥＴボトル等を回収使用した再生ポリマーを使用してもよい。また必要に応じて二酸化チタン、硫酸バリウム、二酸化珪素、カオリナイト等の無機微粒子を混練して艶消糸としてもよいし、顔料やカーボンブラック等を混練して原着糸とすることも出来る。また、その他酸化防止剤や安定剤、帯電防止剤等々を混練することができる。
【００３３】
繊維の断面形状についても特に限定を加えるものではなく丸断面の他、三角断面、扁平断面、その他多角断面、異型断面を用いることが出来る。また中実断面の他中空断面であってもよい。繊維断面は一様である必要はなく、複数種の異型断面糸をミックスした形態であってもよいし、繊度についても一様である必要はなく異繊度混繊であってもよい。
【００３４】
織編組織についても特に限定を加えるものではなく、織物では平織の他、綾織、朱子織等、公知の組織で製織することが出来る。丸編みでは平編、両面編、リブ編、パール編やこれらの変化編地、経編ではトリコット編地、ラッセル編地、経編組織としてはトリコット編地の場合、ハーフ編、逆ハーフ編、ダブルデンビー編、ダブルアトラス編、ラッセル編地ではパワーネット、ハーフパワーネット、サテンネット、トリコネットなどを例示することが出来る。
【００３５】
総繊度及び単糸繊度については特に限定を加えるものではく、総繊度としては大略５０〜４００デシテックス、より好ましくは６０〜２５０デシテックスであり、好適な単糸繊度は０．３〜１０デシテックス、より好ましくは１〜５デシテックスの範囲が好ましく用いられる。
単糸繊度０．３デシテックス未満では繊維が引っ掛かり、毛羽にななりやすく、１０デシテックス超えると繊維の曲げ剛性が高くなりすぎて風合いが硬くなるのであまり好ましくない。
【００３６】
本発明の親水加工に用いられるＨＴＳは、連続減量加工で広く使用され設備投資等の余分なコストが不用であるとともに、重合時間が短く連続重合処理が可能であるため好ましい。
【００３７】
つぎに、本発明のポリエステル系布帛の親水加工方法を装置の一例を示す図面に従って説明する。
【００３８】
まず、上記ＨＴＳの構造について、図１に示す模式図に基づいて説明する。図１において、１は水溶性ウレタン樹脂（Ａ）及び該ビニルモノマー（Ｂ）を含む水溶液に浸漬処理したポリエステル系布帛、２は浸漬処理後のポリエステル系布帛をＨＴＳ内に導入するための入口、３はＨＴＳ内への空気の侵入を遮断する入口側空気遮断室、４は上記ポリエステル系繊維をＨＴＳ内に連続的に搬送するための搬送装置、５は槽内温度を昇温させ、一定温度に保持するための間接ヒーター、６は水蒸気をＨＴＳ内に供給するための水蒸気供給管、７は被処理物がＨＴＳ内に滞留する時間を調整するためのタイミング部、８はＨＴＳから外部への加熱水蒸気の放出を遮断する出口側空気遮断室、９は親水化加工処理後のポリエステル系布帛をＨＴＳ外に導出するための出口、１０は親水加工処理を施したポリエステル系布帛である。
【００３９】
すなわち、まず、上記水溶性ウレタン樹脂（Ａ）及び該ビニルモノマー  （Ｂ）と重合用触媒とを含む水溶液を作製し、この水溶液中に上記ポリエステル系布帛を従来公知の方法で浸漬処理する。つぎに、図１に示すように、この浸漬処理したポリエステル系布帛１を搬送装置４に装填し、このポリエステル系布帛１を連続的にＨＴＳ内に導入する。つづいて、水蒸気供給管６を介して水蒸気をＨＴＳ内に供給し、一定温度に保持するための間接ヒーター５よって間接的に水蒸気を加熱する。そして、この加熱水蒸気によって上記ポリエステル系布帛１に含浸された上記水溶性ウレタン樹脂（Ａ）及び該ビニルモノマー（Ｂ）を重合させる。このような一連の工程により、水溶性ウレタン樹脂（Ａ）及び該ビニルモノマー（Ｂ）が、重量分率として１：１〜１：１０の割合で繊維表層に付着しているポリエステル系布帛１０を作製することができる。
【００４０】
上記ＨＴＳの水蒸気供給管６に供給する水蒸気の温度としては、１００〜１５０℃が好ましく、より好ましくは１０５〜１３０℃、更に好ましくは１０５〜１２０℃である。すなわち、水蒸気の温度が１００℃よりも低ければ、重合系内の蒸気圧が低くなり空気が混入し重合を阻害してしまうからであり、逆に、１５０℃を超えるとエーテル結合が切断されるからである。そして、上記水蒸気の温度が、ＨＴＳの処理温度となる。
【００４１】
上記ＨＴＳを用いて重合処理する際の重合温度は、用いる重合用触媒の種類によっても異なるが、１００〜１３０℃が好ましく、更に好ましくは１０５〜１２０℃である。すなわち、ＨＴＳ内に圧力をかけたままの状態で１００℃よりも低い温度に制御するのは困難だからであり、逆に１５０℃を超えると、重合開始剤の分解が必要以上に進行したり、親水性単量体のエーテル結合が切断されてしまう恐れがあるのであまり好ましくない。
【００４２】
また、上記ＨＴＳで重合処理する際の重合時間は、３０秒〜３０分の範囲が好ましく、より好ましくは４０秒〜１０分である。すなわち、重合時間を３０秒より短縮することはＨＴＳの機械的制約から困難であり、逆に、３０分を超えると重合効率は略一定となり性能も頭打ちとなり、加工効率の悪化を招くことになるからである。
【００４３】
【実施例】
以下、具体的実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明する。尚、本文中及び実施例中に記載の特性値、物性値は以下の測定方法に基づき評価したものである。
【００４４】
（吸湿性）
下記関係式に基づき吸湿率Ｈを算出した。
Ｈ＝｛（Ｈ１−Ｈ０）／Ｈ０｝×１００  （％）
ここでＨ０はサンプル（布帛）の絶乾重量であり、サンプルを１２０℃で３時間乾燥した後の重量を表す。またＨ１はサンプル（布帛）の吸湿重量であり、上記乾燥後に所定の温湿度雰囲気下に６時間以上放置して調湿した後の重量である。温湿度雰囲気としては、衣服内気候に相当する３０℃、９５％ＲＨと外気に相当する２０℃、６５％ＲＨとの２種類に設定した。
【００４５】
（吸放湿性）
２０℃、６５％ＲＨ環境下と３０℃、９５％ＲＨ環境下での吸湿率の差で表す。算出式は下記の通りであり、実験回数５回の平均値を以ってその測定値とした。
吸放湿性＝（３０℃×９５％ＲＨ環境下に２４時間放置した際の吸湿率）−（２０℃×６５％ＲＨ環境下に２４時間放置した際の吸湿率）
【００４６】
（乾燥率）
水に浸漬した試料を吸取紙あるいは濾紙上に展開し余分な水分を除去した後、試料を秤量（Ｋ（ｇ））し、２０℃×６５％ＲＨ下で３０分間の吊り干しを実施した後の試料の秤量（Ｌ（ｇ））を行い、下記数式に従い生地の速乾性を評価した。測定回数５回の平均値を以ってその特性とした。
乾燥率（％）＝〔（Ｌ−Ｚ）／（Ｋ−Ｚ）〕×１００
ここで、Ｚは試料の絶乾重量（ｇ）を示すものである。
【００４７】
（吸水性）
ＪＩＳ  Ｌ−１０９６  ６−２６−１  Ａ法（滴下法）に準じた評価方法で、試料を水平に張り、０．０３ｍｌの蒸留水を１０ｃｍの高さから滴下し、蒸留水が完全に吸収されるまでの時間（秒）を測定した。
【００４８】
（引裂強度）
ＪＩＳ  Ｌ−１０９６  ８−１５−５  Ｄ法（ペンジュラム法）に準じた方法で、（株）島津製作所製エレメドンドルフ型引裂き試験機に、６．３ｃｍ×１０ｃｍの試験片をセットし、所定の荷重で引裂いた指示針の目盛を測定した。単位はｃＮで表示（１ｋｇ重＝９．８Ｎ
【００４９】
（洗濯方法）
ＪＩＳ  Ｌ−０２１７の１０３法に準じて実施した。繰り返し洗濯については洗濯処理１回毎に吊り干しにて風乾し、基準の洗濯回数（５０回）の処理を施した。
【００５０】
（着用感官能評価）
クリーンルーム（２０℃、４０％ＲＨ環境）内で作業者１０名に縫製品を着用してもらい、各官能値における３段階評価を実施、総合評価した。
官能評価基準：◎快適  〇やや快適  △不快
【００５１】
（実施例１）
（染色加工布の準備）
経糸として、高収縮糸と自発伸長糸を混繊したポリエステル新合繊６６デシテックス３６フィラメントの甘撚糸（Ｓ撚  ２４０回／ｍ）、緯糸にレギュラーポリエステル糸８３デシテックス７２フィラメントの強撚糸（Ｓ及びＺ撚  ３０００回／ｍ）を使用し、を用いてウオータージェットルームでヒラ組織に製織し、デシン織物（ポリエステル１００％）を作製した。この織物を公知の方法でリラッツクス精練、プレセット、アルカリ減量、分散染料による染色、仕上セットし染色加工布を得た。
【００５２】
（水溶性ウレタン樹脂の合成）
平均分子量４０００のポリエーテルポリオール（エチレングリコールにエチレンオキシドを付加重合させたもの）２００部とヘキサメチレンジイソシアネート１６．８重量部、２，２−ジメチロールプロピオン酸１０．７重量部を１００℃×２時間反応させ、遊離イソシアネート基含有量３．６％の末端イソシアネートウレタンポリマーを得た。系の温度を７０℃まで下げて、片末端をアクリロイル変性したエチレンオキサイド重付加物（分子量２，５００）３００部を添加し、８０℃で３時間反応させ、両末端にアクリロイル基をもつ水溶性ウレタン樹脂（ポリアルキレンオキサイド付加型ウレタンアクリレート系樹脂）を合成した。
この樹脂の酸価は１５．１ｍｇＫＯＨ／ｇであった。
【００５３】
該染色加工布を乾燥状態で下記処方による薬液（水分散液）を３０重量％パディングし、ＨＴＳを１１０℃に昇温した条件下で重合処理を実施した。
（薬液処方）
▲１▼第一工業製薬社製ＢＰＥ３０；２０ｗｔ％  （化学式〔ＩＩ〕のポリアルキレン付加型ビニル系親水モノマー）
▲２▼前記の水溶性ウレタン樹脂；１５ｗｔ％
▲３▼第一工業社製スーパーフレックス（Ｒ）Ｒ５０００（反応性ウレタン樹脂）；７ｗｔ％
▲４▼北広ケミカル社製ノベールＴＤ−８８８（浸透剤）；５ｗｔ％
▲５▼ペルソオキソニ硫酸ナトリウム（試薬、重合開始剤）；１．７ｗｔ％
▲６▼日本触媒社製エポクロス（Ｒ）Ｗ７００（オキサゾリン系架橋剤）；７ｗｔ％
▲７▼第一工業社製ハイテノール（Ｒ）ＮＦ１３（分散剤）；７ｗｔ％
その後、ソーダ灰（繊維重量あたり１０ｗｔ％）を用いて７０℃×１０分にてナトリウム塩化を実施、水洗、乾燥を実施した。
【００５４】
得られた布帛の２０℃、６５％ＲＨ環境における吸湿率は２．２％、乾燥率が９４％、吸放湿度差が４．１％、ウィッキング法による吸水速度が０．６秒であり、加工剤分散液の分散性も良好で、加工も容易であった。また布帛のペンジュラム法によるたて糸引裂方向引裂強度は８１８ｃＮであった。該加工布の工業洗濯５０回後の２０℃、６５％ＲＨ環境における吸湿率は１．８％、乾燥率が８９％、吸放湿差が３．７％、ウイッキング法による吸水速度は０．９秒、ペンジュラム法によるたて糸引裂方向引裂強度は６８２ｃＮ（強度保持率８３％）であり洗濯耐久性のあるものに仕上がった。これらの特性値、物性値を表１に結果をまとめた。続いて該加工布を用い長袖シャツを縫製し、作業員１０名に該加工布の着用感についてアンケート（官能評価）を依頼し、表２に結果をまとめた。未処理の染色加工布と比較し着用快適性は改善が認められ、べとつき感や蒸れ感を伴わない快適なポリエステル系布帛が得られた。
【００５５】
（実施例２）
実施例１で得られた染色加工布を乾燥状態で下記処方による薬液（水分散液）を３０重量％パディングし、ＨＴＳを９８℃に昇温した条件下で重合処理を実施した。
（薬液処方）
▲１▼第一工業製薬社製ＢＰＥ３０；２０ｗｔ％  （化学式〔ＩＩ〕のポリアルキレン付加型ビニル系親水モノマー）
▲２▼実施例１と同一の水溶性ウレタン樹脂；１５ｗｔ％
▲３▼第一工業社製スーパーフレックス（Ｒ）Ｒ５０００（反応性ウレタン樹脂）；７ｗｔ％
▲４▼北広ケミカル社製ノベールＴＤ−８８８（浸透剤）；５ｗｔ％
▲５▼ペルソオキソニ硫酸ナトリウム（試薬、重合開始剤）；１．７ｗｔ％
▲６▼日本触媒社製エポクロス（Ｒ）Ｗ７００（オキサゾリン系架橋剤）；７ｗｔ％
▲７▼第一工業社製ハイテノール（Ｒ）ＮＦ１３（分散剤）；７ｗｔ％
その後、ソーダ灰（繊維重量あたり１０ｗｔ％）を用いて７０℃×１０分にてナトリウム塩化を実施、水洗、乾燥を実施した。
【００５６】
得られた布帛の２０℃、６５％ＲＨ環境における吸湿率は１．７％、乾燥率が８８％、吸放湿度差が２．９％、ウィッキング法による吸水速度が１．０秒であり、また布帛のペンジュラム法による経糸引裂方向引裂強度は８２１ｃＮであった。工業洗濯５０回後の２０℃、６５％ＲＨ環境における吸湿率は１．３％、乾燥率が７５％、吸放湿差が２．４％、ウイッキング法による吸水速度は１．３秒、ペンジュラム法による経糸引裂方向引裂強度は６７１ｃＮ（強度保持率８３．４％）であった。これらの特性値、物性値を表１に結果をまとめた。続いて該加工布を用い長袖シャツを縫製し、作業員１０名に該加工布の着用感についてアンケート（官能評価）を依頼し、表２に結果をまとめた。未処理の染色加工布と比較し着用快適性は作業員半数が改善を認め、べとつき感や蒸れ感を伴なわない、快適なポリエステル系布帛が得られたものの、ＨＴＳ内の水蒸気温度９８℃では、樹脂のマイグレーションが発生し易く、蒸気圧が低くなり空気が混入し重合を阻害することから、樹脂皮膜形成が均一化されにくいものと考えられ、ＨＴＳ内の水蒸気温度９８℃以上が好ましいといえる。
【００５７】
（実施例３）
実施例１で得られた染色加工布を乾燥状態で下記処方による薬液（水分散液）を３０重量％パディングし、ＨＴＳを１３５℃に昇温した条件下で重合処理を実施した。
（薬液処方）
▲１▼第一工業製薬社製ＢＰＥ３０；２０ｗｔ％  （化学式〔ＩＩ〕のポリアルキレン付加型ビニル系親水モノマー）
▲２▼実施例１と同一の水溶性ウレタン樹脂；１５ｗｔ％
▲３▼第一工業社製スーパーフレックス（Ｒ）Ｒ５０００（反応性ウレタン樹脂）；７ｗｔ％
▲４▼北広ケミカル社製ノベールＴＤ−８８８（浸透剤）；５ｗｔ％
▲５▼ペルソオキソニ硫酸ナトリウム（試薬、重合開始剤）；１．７ｗｔ％
▲６▼日本触媒社製エポクロス（Ｒ）Ｗ７００（オキサゾリン系架橋剤）；７ｗｔ％
▲７▼第一工業社製ハイテノール（Ｒ）ＮＦ１３（分散剤）；７ｗｔ％
その後、ソーダ灰（繊維重量あたり１０ｗｔ％）を用いて７０℃×１０分にてナトリウム塩化を実施、水洗、乾燥を実施した。
【００５８】
得られた布帛の２０℃、６５％ＲＨ環境における吸湿率は１．８％、乾燥率が８６％、吸放湿度差が３．１％、ウィッキング法による吸水速度が１．１秒であり、また布帛のペンジュラム法による経糸引裂方向引裂強度は８１８ｃＮであった。工業洗濯５０回後の２０℃、６５％ＲＨ環境における吸湿率は１．３％、乾燥率が７９％、吸放湿差が２．９％、ウイッキング法による吸水速度は１．５秒、ペンジュラム法による経糸引裂方向引裂強度は６８０ｃＮ（強度保持率８３．１％）であった。これらの特性値、物性値を表１に結果をまとめた。続いて該加工布を用い長袖シャツを縫製し、作業員１０名に該加工布の着用感についてアンケート（官能評価）を依頼し、表２に結果をまとめた。未処理の染色加工布と比較し着用快適性は作業員半数が改善を認め、べとつき感や蒸れ感を伴わない、快適なポリエステル系布帛が得られたものの、ＨＴＳ内の水蒸気温度１３５℃では、加工剤分散液に含まれる重合開始剤が水蒸気温度の影響により失活し、重合を阻害することから、樹脂皮膜が均一化されにくいものと考えられ、ＨＴＳ内の水蒸気温度１３５℃以下が好ましいといえる。
【００５９】
（比較例１）
実施例１と同一の染色加工布を乾燥状態で下記処方による薬液（水分散液）を３０重量％パディングし、ピンテンターで１００℃で予備乾燥を行った後、１１０℃に昇温した条件下でキュアー処理を実施した。
（薬液処方）
▲１▼第一工業製薬社製ＢＰＥ３０；２０ｗｔ％  （化学式〔ＩＩ〕のポリアルキレン付加型ビニル系親水モノマー）
▲２▼実施例１と同一の水溶性ウレタン樹脂；１５ｗｔ％
▲３▼第一工業社製スーパーフレックス（Ｒ）Ｒ５０００（反応性ウレタン樹脂）；７ｗｔ％
▲４▼北広ケミカル社製ノベールＴＤ−８８８（浸透剤）；５ｗｔ％
▲５▼ペルソオキソニ硫酸ナトリウム（試薬、重合開始剤）；１．７ｗｔ％
▲６▼日本触媒社製エポクロス（Ｒ）Ｗ７００（オキサゾリン系架橋剤）；７ｗｔ％
▲７▼第一工業社製ハイテノール（Ｒ）ＮＦ１３（分散剤）；７ｗｔ％
その後、ソーダ灰（繊維重量あたり１０ｗｔ％）を用いて７０℃×１０分にてナトリウム塩化を実施、水洗、乾燥を実施した。
【００６０】
得られた布帛の２０℃、６５％ＲＨ環境における吸湿率は０．５％、乾燥率が７６％、吸放湿度差が１．１％、ウィッキング法による吸水速度が３．４秒であり、また布帛のペンジュラム法による経糸引裂方向引裂強度は８２２ｃＮであった。工業洗濯５０回後の２０℃、６５％ＲＨ環境における吸湿率は０．６％、乾燥率が６９％、吸放湿差が１．１％、ウイッキング法による吸水速度は３．６秒、ペンジュラム法による経糸引裂方向引裂強度は６７７ｃＮ（強度保持率８２．３％）であった。これらの特性値、物性値を表１に結果をまとめた。続いて該加工布を用い長袖シャツを縫製し、作業員１０名に該加工布の着用感についてアンケート（官能評価）を依頼し、表２に結果をまとめた。未処理の染色加工布と比較し着用快適性は改善が認められず、べとつき感や蒸れ感を伴ない、快適なポリエステル系布帛には仕上がらなかった。
薬液の分散性は良好で加工も容易であったものの、ドライーキュアー法では空気の存在が重合を阻害するから事から、樹脂皮膜が均一化されないからである。
【００６１】
（比較例２）
実施例１と同一の染色加工布を乾燥状態で下記処方による薬液（水分散液）を３０重量％パディングし、ＨＴＳを１１０℃に昇温した条件下で重合処理を実施した。
（薬液処方）
▲１▼実施例１と同一の水溶性ウレタン樹脂；３５ｗｔ％
▲２▼第一工業社製スーパーフレックス（Ｒ）Ｒ５０００（反応性ウレタン樹脂）  ；７ｗｔ％
▲３▼北広ケミカル社製ノベールＴＤ−８８８（浸透剤）；５ｗｔ％
▲４▼ペルソオキソニ硫酸ナトリウム（試薬、重合開始剤）；１．７ｗｔ％
▲５▼日本触媒社製エポクロス（Ｒ）Ｗ７００（オキサゾリン系架橋剤）；７ｗｔ％
▲６▼第一工業社製ハイテノール（Ｒ）ＮＦ１３（分散剤）；７ｗｔ％
その後、ソーダ灰（繊維重量あたり１０ｗｔ％）を用いて７０℃×１０分にてナトリウム塩化を実施、水洗、乾燥を実施した。
【００６２】
得られた布帛の２０℃、６５％ＲＨ環境における吸湿率は１．９％、乾燥率が９０％、吸放湿度差が３．８％、ウィッキング法による吸水速度が０．８秒であり、また布帛のペンジュラム法による経糸引裂方向引裂強度は８１９ｃＮであった。工業洗濯５０回後の２０℃、６５％ＲＨ環境における吸湿率は０．５％、乾燥率が６７％、吸放湿差が１．２％、ウイッキング法による吸水速度は３．７秒、ペンジュラム法による経糸引裂方向引裂強度は６８１ｃＮ（強度保持率８３．２％）であった。これらの特性値、物性値を表１に結果をまとめた。続いて該加工布を用い長袖シャツを縫製し、作業員１０名に該加工布の着用感についてアンケート（官能評価）を依頼し、表２に結果をまとめた。未処理の染色加工布と比較し初期の着用快適性は改善が認められ、べとつき感や蒸れ感を伴わない、快適なポリエステル系布帛が得られたものの、工業洗濯５０回後では充分なものには仕上がらなかった。加工液の分散性は良好で加工も容易であったものの、上記水溶性ウレタン樹脂単独使用の場合は、樹脂皮膜が充分に強くなく工業洗濯により脱落しやすくなるためと考えられる。
【００６３】
（比較例３）
実施例１と同一の染色加工布を乾燥状態で下記処方による薬液（水分散液）を３０重量％パディングし、ＨＴＳを１１０℃に昇温した条件下で重合処理を実施した。
（薬液処方）
▲１▼第一工業製薬社製ＢＰＥ３０；３５ｗｔ％  （化学式〔ＩＩ〕のポリアルキレン付加型ビニル系親水モノマー）
▲２▼第一工業社製スーパーフレックス（Ｒ）Ｒ５０００（反応性ウレタン樹脂）；７ｗｔ％
▲３▼北広ケミカル社製ノベールＴＤ−８８８（浸透剤）；５ｗｔ％
▲４▼ペルソオキソニ硫酸ナトリウム（試薬、重合開始剤）；１．７ｗｔ％
▲５▼日本触媒社製エポクロス（Ｒ）Ｗ７００（オキサゾリン系架橋剤）；７ｗｔ％
▲６▼第一工業社製ハイテノール（Ｒ）ＮＦ１３（分散剤）；７ｗｔ％
▲７▼その後、ソーダ灰（繊維重量あたり１０ｗｔ％）を用いて７０℃×１０分にてナトリウム塩化を実施、水洗、乾燥を実施した。
【００６４】
得られた布帛の２０℃、６５％ＲＨ環境における吸湿率は０．８％、乾燥率が７６％、吸放湿度差が１．７％、ウィッキング法による吸水速度が２．９秒であり、また布帛のペンジュラム法による経糸引裂方向引裂強度は８１９ｃＮであった。工業洗濯５０回後の２０℃、６５％ＲＨ環境における吸湿率は０．６％、乾燥率が６７％、吸放湿差が１．２％、ウイッキング法による吸水速度は３．４秒、ペンジュラム法による経糸引裂方向引裂強度は６７４ｃＮ（強度保持率８２．３％）であった。これらの特性値、物性値を表１に結果をまとめた。続いて該加工布を用い長袖シャツを縫製し、作業員１０名に該加工布の着用感についてアンケート（官能評価）を依頼し、表２に結果をまとめた。未処理の染色加工布と比較し着用快適性は改善が認められず、べとつき感や蒸れ感を伴ない、快適なポリエステル系布帛には仕上がらなかった。加工剤の分散性は良好で加工も容易であったものの、該ビニルモノマー単独使用の場合は、樹脂中のカルボン酸残基量が少なく、吸湿率が得られないためと考えられる。
【００６５】
【表１】
2005002521.tif 000006
【００６６】
【表２】
2005002521.tif 000007
【００６７】
【発明の効果】
本発明によると、ポリエステル系布帛の親水化加工方法は、水溶性ウレタン樹脂（Ａ）及び該ビニルモノマー（Ｂ）を含む水溶液にポリエステル系布帛を浸漬処理した後、この浸漬処理したポリエステル系布帛をＨＴＳ内に装填し、ついでポリエステル系布帛が装填されたＨＴＳ内に１１０℃の加熱水蒸気を供給して、ポリエステル系布帛に含浸された上記水溶性ウレタン樹脂（Ａ）及び該ビニルモノマー（Ｂ）を重合させてポリエステル系布帛の親水化加工を行うことを好ましい態様とするものである。更に好ましくは、特定温度範囲に設定されたＨＴＳ処理を行うことにより、ポリエステル系布帛は洗濯耐久性や着用時のソフト感にも優れ、着用時の衣服内湿度を快適領域に留め、不快感を伴わない布帛となるものである。本発明によって、加工時間が短く、連続加工が可能で加工効率に優れる親水加工方法の提供が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で好適に用いられる装置の一例の模式図である。
【符号の説明】
１．水溶液に浸漬処理したポリエステル系布帛
２．布帛の入口
３．入口側空気遮断室
４．搬送装置
５．間接ヒーター
６．水蒸気供給管
７．タイミング部
８．出口側空気遮断室
９．布帛出口
１０．親水化加工処理されたポリエステル系布帛
【図１】
2005002521.tif 000009