(57)【要約】【課題】本発明は、軽量感があり洗濯耐久性に優れた制電性、吸水性、防汚性を有する繊維構造物を提供せんとするものである。【解決手段】本発明の繊維構造物は、糸長方向に繊維表面から中空部まで貫通する連続した貫通溝を有し、かつ中空部の内径Ａと貫通溝の幅Ｂで表される異形度Ａ／Ｂが２．０〜９．０である繊維表面に、無機微粒子を含有する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両末端または一方の末端あるいは主鎖の側鎖として少なくとも２個以上のアクリルおよび／またはメタクリル基を有する重合性単量体を重合せしめてなる被膜が形成されており、該重合性単量体／無機微粒子の重量混合比が１／０．４〜１．０であって、かつ、該被膜は、５〜３００ｎｍの粒子径を有する該無機微粒子により微細な凹凸表面を有する凹凸が形成されている表面を有するものであることを特徴とするものである。【選択図】図１
2007262619.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
糸長方向に繊維表面から中空部まで貫通する連続した貫通溝を有し、かつ中空部の内径Ａと貫通溝の幅Ｂで表される異形度Ａ／Ｂが２．０〜９．０である繊維表面に、無機微粒子を含有する、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両末端または一方の末端あるいは主鎖の側鎖として少なくとも２個以上のアクリル基および／またはメタクリル基を有する重合性単量体を重合せしめてなる被膜が形成されており、該被膜の厚みが５〜４０ｎｍであって、該重合性単量体／無機微粒子の重量混合比が１／０．４〜１．０、かつ、該被膜は、粒子径５〜４００ｎｍの該無機微粒子により微細な凹凸が形成されている表面を有するものであることを特徴とする繊維構造物。
【請求項２】
該無機微粒子が、酸化珪素である請求項１に記載の繊維構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軽量感があり洗濯耐久性に優れた制電性、吸水性、防汚性を有する繊維構造物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリエステル織編物は優れた物性およびＷａｓｈ＆Ｗｅａｒ（Ｗ＆Ｗ）性を有するため、現在では衣料分野の主流を占めている。しかし、この優れたポリエステル繊維には静電気による衣服の身体へのまとわりつきや、脱衣時の不快な放電音の発生、また汗などを吸い取ってくれない、繰り返し洗濯によって黒ずんでくるなどの問題点を抱えている。
【０００３】
これら欠点を改良する方法として、従来から数多くの処理方法が提案されている。その中には大きく分けて２つの方法があり、一つは繊維自体を改質する方法であり、もう一つは後加工により表面を改質させる方法である。
【０００４】
繊維自体を改質する方法は繊維自体が脆化してしまうため強力が低下する問題や加工工程が多くコスト的な問題もあった。（特公昭５３−８５９０号）
もう一つの方法である後加工による方法として、界面活性剤などの低分子型帯電防止加工剤を使用し、Ｐａｄ−Ｄｒｙ−Ｃｕｒｅあるいは染色後の浴中処理の工程で行われてきたが、洗濯などによる耐久性が悪く、一時的な帯電防止性能しかないということが最大の欠点である。（特開平０９−１３７３８３）
このため、耐洗濯性のある耐久帯電防止加工剤や加工方法が検討開発されてきた。これらのほとんどは親水基を持つが水には溶解しない高分子帯電防止剤であり、水に乳化分散させた状態でＰａｄ−Ｄｒｙ−Ｃｕｒｅで繊維表面に固着させるものである。乳化型親水性高分子であるため、浴中処理では乳化破壊によるターリングや繊維への均一吸着が困難など加工が非常に難しい。また通常のＰａｄ−Ｄｒｙ−ＣｕｒｅではＤｒｙ工程での薬剤が繊維構造の結束部や交絡部に移動（マイグレーション）し、親水性高分子の均一な被膜が形成されにくく、帯電防止の性能が出にくいこと、さらには高分子薬剤が繊維結束部や交絡部に移動したままでＣｕｒｅされるため、風合いが粗硬になるという問題もある。さらに、親水性高分子を使用するにもかかわらず、繊維束を固めるために吸水性が悪化するなどの問題も発生する。さらに、糸加工技術の高度化に伴い布帛の組織が複雑・多様化する中で、表面への加工やコーティングでは布帛の独特の風合いを損なってしまう場合も多い。
【０００５】
また、耐久性を向上させる手段の一つとして、生地に帯電防止剤を付着させた後に低圧プラズマで処理する方法が挙げられるが、装置や素材が限定されたり、減圧時にマイグレーションを起こしたりするため、十分な性能が得られなかった。（特公昭６０−１５１３７９）
【特許文献１】特公昭５３−８５９０号公報
【特許文献２】特開平０９−１３７３８３号公報
【特許文献３】特公昭６０−１５１３７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、かかる従来技術の背景に鑑み、軽量感があり洗濯耐久性に優れた制電性、吸水性、防汚性を有する繊維構造物を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために、次のような手段を採用するものである。すなわち、本発明の繊維構造物は、糸長方向に繊維表面から中空部まで貫通する連続した貫通溝を有し、かつ中空部の内径Ａと貫通溝の幅Ｂで表される異形度Ａ／Ｂが２．０〜９．０である繊維表面に、無機微粒子を含有する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両末端または一方の末端あるいは主鎖の側鎖として少なくとも２個以上のアクリル基および／またはメタクリル基を有する重合性単量体を重合せしめてなる被膜が形成されており、該被膜の厚みが５〜４０ｎｍであって、該重合性単量体／無機微粒子の重量混合比が１／０．４〜１．０、かつ、該被膜は、粒子径５〜４００ｎｍの該無機微粒子により微細な凹凸表面を有する１つの凹凸が形成されている表面を有するものであることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、軽量感があり洗濯耐久性に優れた制電性、吸水性、防汚性を有する繊維構造物を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、前記課題について鋭意検討した結果、帯電防止・防汚効果のある樹脂を単糸一本一本に均一に被膜化させ、風合いを損なうことなく、高い性能を得ることを可能にした。強固な均一被膜を形成させることで、後加工で問題となっていた繰り返し洗濯による性能低下を飛躍的に改善することに成功した。また通常の表面樹脂加工品と比較して高い表面積を得ることができるため、後加工の帯電防止加工において課題であった湿度の影響を抑制し、静電気の発生しやすい低湿度状況下でも高い帯電防止効果を得ることができ、かかる課題を一挙に解決することを究明したものである。
【００１０】
すなわち、５〜４００ｎｍという特定な粒子径を有する該無機微粒子を該特定単量体に混合して繊維表面で重合させて被膜を形成してみたところ、得られた繊維構造物は優れた制電性を有するものであった。
【００１１】
本発明の繊維構造物は、繊維構造物を構成する単繊維に５〜４０ｎｍ、特に好ましくは１０〜３０ｎｍの被膜が形成されているものである。この被膜は、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両末端または一方の末端あるいは主鎖の側鎖として少なくとも２個以上のアクリルおよび／またはメタクリル基を有する単量体を重合せしめてなる被膜である。
【００１２】
本発明における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両末端または一方の末端あるいは主鎖の側鎖として少なくとも２個以上のアクリル基および／またはメタクリル基を有する単量体としては、例えば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ジメタクリレート、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、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールジアクリレート、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物ジメタクリレート、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物ジアクリレート、ビスフェノールＡのプロピレンオキサイド付加物ジメタクリレート、ビスフェノールＡのプロピレンオキサイド付加物ジアクリレート等を、単独あるいは２種以上の混合物として使用することができる。
【００１３】
かかる単量体を重合するために重合開始剤を使用することができ、重合開始剤としては、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリ、アゾビスイソブチロニトリル、硫酸アンモニウム等、一般的なビニル重合開始剤を使用することができる。かかる重合開始剤を用いて、８０〜１６０℃の飽和水蒸気または過飽和水蒸気雰囲気中で０．５〜１０分間の処理をすることにより、繊維表面に連続または非連続的皮膜を形成させることができる。かかる被膜の厚みは樹脂付着量によってコントロールすることができる。すなわち、重合性単量体および重合触媒の混合液を作成する際の樹脂有効成分濃度と繊維構造物を樹脂液に含浸させてマングルで絞る際の絞り率、つまりマングルの加圧圧力を適宜調整することにより樹脂付着量つまり被膜の膜厚をコントロールすることができる。一般的には、一定圧力で絞り樹脂有効成分濃度を変更することによりコントロールするものであり、樹脂有効成分濃度を低くする、または絞り率を高くすれば被膜の厚みは薄くなる傾向にある。
【００１４】
かかる被膜を単繊維表面に被覆させることにより、耐久性のある制電性、防汚性が得られるものである。
【００１５】
本発明の無機微粒子としては、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化チタン、カオリナイト、タルク、炭酸カルシウム、珪酸カルシウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛等であり、これらを単独あるいは２種以上を混合して使用することができる。該粒子の粒子径としては５〜４００ｎｍであり、好ましくは１０〜２００ｎｍのものを使用する。５ｎｍより小さいと微細な凹凸を形成しにくく、４００ｎｍを越えると重合体の被膜形成が不十分となる場合があるため、無機微粒子としては粒径が５〜４００ｎｍの範囲内とする必要があるが、該粒径範囲外の粒径のものが上記凹凸形成に影響のない程度、例えば０％を超え、１０％程度まで含まれることはさしつかえない。該粒子範囲の無機粒子は、市販されている特定粒子範囲の無機粒子を使用することもできるが、好ましくは分散液の状態で使用するのが好ましい。かかる分散液は特に限定されるものではないが、例えばケイ素の重合反応によって反応媒体にシリカの核粒子が生成し、その粒子成長をコントロールすることによって、特定の粒子径を形成したものなどが好ましい。
【００１６】
本発明の重合性単量体と無機微粒子の重量混合比は、単量体１に対して好ましくは０．４以上、より好ましくは０．４〜１．０であり、０．４より少ないと表面凹凸が小さく、また１．０より多いと被膜形成性が悪くなり、制電性能が不十分になる場合がある。該無機粒子は該重合体被膜に均一もしくはランダムに含有されるものであり、繊維上に凹凸形状を有するものであれば特に限定されるものではない。
【００１７】
本発明の無機微粒子を含有する被膜を形成させる方法としては、重合性単量体、重合開始剤および無機微粒子を混合した水系液に、繊維布帛を浸積して、マングル等で絞って所定の付着量に調整した後、８０〜１６０℃の飽和水蒸気または過飽和水蒸気の雰囲気で０．５〜１０分、好ましくは１〜４分の処理を行い、しかる後に非イオン系界面活性剤と炭酸ナトリウム等を含む洗浄液中で４０〜８０℃の温度で１〜５分間洗浄、水洗して未反応の単量体や重合開始剤を除去し、１００〜１３０℃で乾燥、１４０〜１８０℃でヒートセット方法などを採用することができる。また、水系液を付与した後、１００〜１３０℃で乾燥した後に、水蒸気処理する方法も採用することもできる。かかる被膜形成加工をした後に、本発明の効果を阻害しない範囲で、帯電防止剤、吸水剤、吸湿剤、撥水剤、撥油剤、防汚剤、着色剤、増摩剤等で処理してもかまわない。
【００１８】
本発明の繊維構造物を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で１０００００倍で観察すると図１のごとくに該無機微粒子を含有した５〜４０ｎｍの被膜が単繊維上に形成されているものである。
【００１９】
本発明の繊維布帛を構成する繊維としては、糸長方向に繊維表面から中空部まで貫通する連続した貫通溝を有し、かつ中空部の内径Ａと貫通溝の幅Ｂで表される異形度Ａ／Ｂが２．０〜９．０を満たす形状を有するものであれば特に限定されないが、前記課題を有するものとしてポリエステル系繊維、ポリエチレン系繊維、ポリプロピレン系繊維、ポリアミド系繊維、ポリビニルアルコール系繊維、ポリ塩化ビニル系繊維、ポリアクリロニトリル系繊維などの合成繊維やレーヨン、アセテートなどの半合成繊維が本発明の効果を得る上で好ましい。また木綿、麻、絹、羊毛などの天然繊維等と２種類以上混合して使用することも何ら差し支えない。また、長繊維でも短繊維でも良く、これらを混合して使用しても良い。本発明の繊維布帛の組織としては、前記繊維からなる織物、編物、不織布等のものを使用することができる。
【００２０】
本発明の繊維構造物は、軽くて洗濯耐久性に優れた制電性、吸水性、防汚性を有することから、コート、ブルゾン、ウインドブレーカー、ブラウス、シャツ、スカート、スラックス、手袋、帽子等の衣料や布団側地等の寝装具、カーテン等のインテリア用具などの用途に好適に使用されるものである。
【実施例】
【００２１】
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。また、実施例中の品質評価は次の方法で実施した。
【００２２】
（制電性）
ＪＩＳ  Ｌ  １０９４Ｂ法（摩擦耐電圧測定法）に規定される方法で、２０℃×３０％ＲＨの雰囲気中で、対象布を木綿として摩擦耐電圧を測定し、（ｋＶ）で表示した。数値が大きいほど、制電性が悪いことを示す。
【００２３】
（吸水性）
ＪＩＳ  Ｌ  １０９６に規定される方法で、布帛上に水滴を落とし、それが完全に吸収されるまでの時間を測定し、（ｓｅｃ）で表示した。数値が大きいほど、吸水性が悪いことを示す。
【００２４】
（洗濯耐久性）
自動反転渦巻き電気洗濯機に、ＪＩＳ  Ｋ  ３３７に規定される弱アルカリ性合成洗剤を０．２％の濃度になるように溶解し、浴比１：５０で、４０±２℃の温度で、強条件で１０分洗濯し、次いで排水し水洗５分をする工程を１回としこれを１０回繰り返した後、風乾した。
【００２５】
実施例１〜３、比較例１〜１０
ポリエチレンテレフタレートを鞘成分にアルカリ易溶解性の共重合ポリエステルを芯成分に配置した８４ｄｔｅｘ、２４フィラメントの仮撚り加工糸をタテ糸、ヨコ糸に使用して平織物を製織したのち、該織物を９５℃の温度で連続式精練機で常法に従い精練、湯水洗し、次いで１３０℃で乾燥、１８０℃でピンテンターセットした。引き続き、液流染色機で芯部分の共重合成分を溶出した後、染色し、１３０℃で乾燥、１７０℃でピンテンターセットして中空率４０％、異形度４．０の染色布Ａを得た。
【００２６】
ポリエチレンテレフタレートからなる８４ｄｔｅｘ、２４フィラメントの仮撚り加工糸をタテ糸、ヨコ糸に使用して平織物を製織したのち、該織物を９５℃の温度で連続式精練機で常法に従い精練、湯水洗し、次いで１３０℃で乾燥、１８０℃でピンテンターセットした。引き続き、液流染色機で染色し、１３０℃で乾燥、１７０℃でピンテンターセットして染色布Ｂを得た。
【００２７】
なお、被膜厚みは、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で繊維断面の１０００００倍拡大写真を撮り、測定した。
【００２８】
＜重合性単量体＞
ポリアルキレンオキサイドセグメントが分子量１０００であるポリエチレングリコールジメタクリレート（有効成分１００重量％）を使用した。
【００２９】
＜無機微粒子＞
次に示す粒径の酸化ケイ素の水分散液を使用した。なお、ここでいう有効成分とは水分散液中の酸化ケイ素のことであり、ｂ〜ｄについては示した粒径以外の粒径のものを数％含む。
ａ．スノーテックスＸＳ（粒径約４ｎｍ）（日産化学工業(株)製、有効成分２０重量％）
ｂ．スノーテックスＯＬ（粒径４０〜５０ｎｍ）（日産化学工業(株)製、有効成分２０重量％）
ｃ．ＣＬＡ１１０（粒径１８０〜２００ｎｍ）（共栄社化学(株)製、有効成分１０重量％）
ｄ．ＭＰ４５４０（粒径４２０〜４８０ｎｍ）（日産化学工業(株)製、有効成分４０重量％）
＜処理液の調整＞
単量体を２ｇ／ｌ、２０ｇ／ｌ、４０ｇ／ｌの濃度で水に溶解し、該液に酸化ケイ素の有効成分が単量体１に対して０．１、０．４、０．９、１．２の重量比になるように添加した。酸化ケイ素を含まない処理液も調整した。
【００３０】
＜処理条件＞
染色布Ａ、Ｂそれぞれを処理液に浸積して、マングルで絞り、処理液の付着量が１００重量％になるように調整した後、１０６℃の飽和水蒸気雰囲気中にて３分間の処理を行った。
【００３１】
次いで、非イオン界面活性剤１ｇ／Ｌ、炭酸ナトリウム１ｇ／Ｌとした６０℃の水溶液中で１分洗浄し、水洗し、１３０℃で乾燥、１６０℃でピンテンターセットした。
【００３２】
【表１】
2007262619.tif 000003
【００３３】
表１から明らかなように、比較例に比して、実施例のものは、重合性単量体に特定比率で酸化ケイ素を混合しているもので、微細な凹凸を有する５〜４０ｎｍの被膜が形成されており、軽量感があり制電性、吸水性、防汚性をも兼ね備え、耐洗濯性にも優れることが判る。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】異形度
【図２】制電剤の付着
【符号の説明】
【００３５】
Ａ：中空糸部の内径
Ｂ：貫通溝の幅
【図１】
2007262619.tif 000004
【図２】
2007262619.tif 000005