(57)【要約】【課題】簡易な加工作業により十分な耐毛羽立ち、耐ピリングという改質効果が均一に得られ、この改質効果に永続性がある改質繊維を提供する【解決手段】蛋白質繊維、セルロース繊維、またはポリビニルアルコール繊維のための改質処理剤であって、二以上の活性ビニル基を有するビニルスルホン化合物を含む。これらの繊維と繊維改質処理剤の溶液とを混合処理して、当該繊維の高分子の少なくとも一部を架橋することで改質繊維が得られる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛋白質繊維、セルロース繊維、またはポリビニルアルコール繊維の改質処理剤であって、二以上の活性ビニル基を有するビニルスルホン化合物を含むことを特徴とする繊維改質処理剤。
【請求項２】
前記二以上の活性ビニル基を有するビニルスルホン化合物が、両末端にビニル基を有するスルホン酸アセトアミド化合物であることを特徴とする請求項１に記載の繊維改質処理剤。
【請求項３】
前記両末端にビニル基を有するスルホン酸アセトアミド化合物が、N,N’−アルキレンビス[2-(ビニルスルフォニル)アセトアミド]であることを特徴とする請求項２に記載の繊維改質処理剤。
【請求項４】
前記N,N’−アルキレンビス[2-(ビニルスルフォニル)アセトアミド]が、
ＣＨ２＝ＣＨＳＯ２ＣＨ２ＣＯＮＨＣｎＨ２ｎＮＨＣＯＣＨ２ＳＯ２ＣＨ＝ＣＨ２
（−ＣｎＨ２ｎ−は非分岐または分岐のアルキレンであってｎが１〜１２の自然数）であることを特徴とする請求項３に記載の繊維改質処理剤。
【請求項５】
蛋白質繊維、セルロース繊維、またはポリビニルアルコール繊維を、請求項１から４のいずれかに記載の繊維改質処理剤の溶液に混合処理して、当該繊維の高分子の少なくとも一部を架橋することを特徴とする繊維改質加工方法。
【請求項６】
蛋白質繊維、セルロース繊維、またはポリビニルアルコール繊維が、請求項１から４のいずれかに記載の繊維改質処理剤で処理されて、当該繊維の高分子の少なくとも一部が架橋されていることを特徴とする改質繊維。
【請求項７】
前記蛋白質繊維が、羊毛、モヘア、アンゴラ、アルパカ、カシミア、獣毛、羽毛及びシルクから選ばれる繊維であることを特徴とする請求項６に記載の改質繊維。
【請求項８】
前記セルロース繊維が、木綿、麻、ビスコースレーヨン、キュプラレーヨン、リヨセル及び酢酸セルロースから選ばれる繊維であることを特徴とする請求項６に記載の改質繊維。
【請求項９】
前記ポリビニルアルコール繊維が、部分ホルマール化ポリビニルアルコール繊維または未ホルマール化ポリビニルアルコール繊維であることを特徴とする請求項６に記載の改質繊維。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木綿等のセルロース繊維、絹、羊毛等の蛋白質繊維、或いはポリビニルアルコール繊維を改質する繊維改質処理剤、その処理剤を使用する繊維改質加工方法、並びにその改質加工方法により改質された繊維に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
主として衣類に使用される木綿等の繊維は、摩擦や屈伸の繰返しにより、繊維の表面が裂開いて、いわゆる毛羽立ちやピリングが発生し、繊維製品として品質の低下や、製品寿命が短くなる事態を招来する。これを防止するため、例えば特許文献１に示すように架橋剤により繊維の高分子を架橋する加工方法が採用されている。架橋剤としては、Ｎ−メチロール化合物、アルデヒド類、ポリカルボン酸、イミダゾリドン類、スルホン化合物などが使用されている。
【０００３】
一方、銀塩写真のフィルムは、基材上の銀塩感光乳剤を固めるため、ゼラチンに硬膜剤を作用させて硬化している。硬膜剤として特許文献２には、２つの活性ビニル基を有するスルホン化合物であるN,N’-methylenebis[2-(vinylsulfonyl)acetamide]
(CH２=CH・SO２CH２CONH)２CH２を挙げている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−０７０９３０号公報
【特許文献２】特開昭６０−８０８３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に示す繊維加工方法によると、加工時に触媒を必要とするなどの手間がかかるうえ、触媒の分布に不均一となりやすく、その結果、改質にムラが生じ、均一に改質された繊維が得られ難い。本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、簡易な加工作業により十分な耐毛羽立ち、耐ピリングという改質効果が均一に得られ、この改質効果に永続性がある改質繊維を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の目的を達成するためになされた、特許請求の範囲の請求項１に記載の繊維改質処理剤は、蛋白質繊維、セルロース繊維、またはポリビニルアルコール繊維の改質処理剤であって、二以上の活性ビニル基を有するビニルスルホン化合物を含むことを特徴とする。
【０００７】
同じく請求項２に記載の繊維改質処理剤は、請求項１の処理剤であって、前記二以上の活性ビニル基を有するビニルスルホン化合物が、両末端にビニル基を有するスルホン酸アセトアミド化合物であることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の繊維改質処理剤は、請求項２の処理剤であって、前記両末端にビニル基を有するスルホン酸アセトアミド化合物が、N,N’−アルキレンビス[2-(ビニルスルフォニル)アセトアミド]であることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の繊維改質処理剤は、請求項３の処理剤であって、前記N,N’−アルキレンビス[2-(ビニルスルフォニル)アセトアミド]が、
ＣＨ２＝ＣＨＳＯ２ＣＨ２ＣＯＮＨＣｎＨ２ｎＮＨＣＯＣＨ２ＳＯ２ＣＨ＝ＣＨ２
（−ＣｎＨ２ｎ−は非分岐または分岐のアルキレンであってｎが１〜１２の自然数）であることを特徴とする。
【００１０】
また、前記の目的を達成するためになされた、特許請求の範囲の請求項５に記載の繊維改質加工方法は、蛋白質繊維、セルロース繊維、またはポリビニルアルコール繊維を、請求項１から４のいずれかに記載の繊維改質処理剤の溶液に混合処理して、当該繊維の高分子の少なくとも一部を架橋することを特徴とする。
【００１１】
さらに前記の目的を達成するためになされた、特許請求の範囲の請求項６に記載の改質繊維は、蛋白質繊維、セルロース繊維、またはポリビニルアルコール繊維が、請求項１から４のいずれかに記載の繊維改質処理剤で処理されて、当該繊維の高分子の少なくとも一部が架橋されていることを特徴とする。
【００１２】
同じく請求項７に記載の改質繊維は、請求項６の改質繊維であって、前記蛋白質繊維が、羊毛、モヘア、アンゴラ、アルパカ、カシミア、獣毛、羽毛及びシルクから選ばれる繊維であることを特徴とする。
【００１３】
請求項８に記載の改質繊維は、請求項６の改質繊維であって、前記セルロース繊維が、木綿、麻、ビスコースレーヨン、キュプラレーヨン、リヨセル及び酢酸セルロースから選ばれる繊維であることを特徴とする。
【００１４】
請求項９に記載の改質繊維は、請求項６の改質繊維であって、前記ポリビニルアルコール繊維が、部分ホルマール化ポリビニルアルコール繊維または未ホルマール化ポリビニルアルコール繊維であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明による改質繊維は、繊維の高分子の一部が均一な分布で架橋されるため適度に保護され、素材繊維の特性、例えば吸水性や感触等を変えることなく、毛羽立ち、ピリングの防止等の改質がムラなくなされる。この改質効果は、洗濯による劣化や使用による経時劣化がなく永続性がある。そのため、この改質繊維による衣類等は、新しさを長期間保ったまま使用出来る。
【００１６】
また本発明による繊維改質加工方法は、素材繊維を、繊維改質処理剤の室温溶液に混合するという簡易な処理で改質繊維が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】改質繊維のダメージ処理５０回後における電子顕微鏡による図面代用写真。
【図２】未改質繊維のダメージ処理５０回後における電子顕微鏡による図面代用写真。
【図３】改質繊維のダメージ処理１００回後における電子顕微鏡による図面代用写真。
【図４】未改質繊維のダメージ処理１００回後における電子顕微鏡による図面代用写真。
【図５】改質繊維のダメージ処理５０回後における電子顕微鏡による図面代用写真。
【図６】未改質繊維のダメージ処理５０回後における電子顕微鏡による図面代用写真。
【図７】改質繊維のダメージ処理１００回後における電子顕微鏡による図面代用写真。
【図８】未改質繊維のダメージ処理１００回後における電子顕微鏡による図面代用写真。
【図９】改質繊維のダメージ処理５０回後における電子顕微鏡による図面代用写真。
【図１０】改質繊維のダメージ処理１００回後における電子顕微鏡による図面代用写真。
【図１１】改質繊維のダメージ処理５０回後における電子顕微鏡による図面代用写真。
【図１２】改質繊維のダメージ処理１００回後における電子顕微鏡による図面代用写真。
【図１３】改質繊維のダメージ処理１００回後における電子顕微鏡による図面代用写真。
【図１４】改質繊維のダメージ処理１００回後における電子顕微鏡による図面代用写真。
【図１５】改質繊維のダメージ処理１００回後における電子顕微鏡による図面代用写真。
【図１６】改質繊維のダメージ処理１００回後における電子顕微鏡による図面代用写真。
【図１７】改質繊維のダメージ処理１００回後における電子顕微鏡による図面代用写真。
【図１８】改質繊維のダメージ処理１００回後における電子顕微鏡による図面代用写真。
【図１９】未改質繊維のダメージ処理１００回後における電子顕微鏡による図面代用写真。
【図２０】未改質繊維のダメージ処理１００回後における電子顕微鏡による図面代用写真。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明を実施するための好ましい形態を以下に説明する。
改質すべき繊維を繊維改質処理剤の溶液に混合することで、繊維の高分子にあるアミド基、水酸基に、繊維改質処理剤の活性ビニル基が反応して高分子間で架橋されネットワークを形成する。このネットワークにより改質繊維は表面が保護された状態となっている。
【００１９】
改質すべき繊維の素材は、繊維の高分子に繊維改質処理剤と反応しうるアミド基、水酸基を有する蛋白質繊維、セルロース繊維、またはポリビニルアルコール繊維である。蛋白質繊維としては、羊毛、モヘア、アンゴラ、アルパカ、カシミア、獣毛、シルクが挙げられる。セルロース繊維としては、木綿、麻、ビスコースレーヨン、キュプラレーヨン、リヨセル、酢酸セルロースなど、天然繊維、再生繊維、半合成繊維が挙げられる。ポリビニルアルコール繊維としては、部分ホルマール化ポリビニルアルコール繊維または未ホルマール化ポリビニルアルコール繊維がある。
【００２０】
繊維改質処理剤である二以上の活性ビニル基を有するビニルスルホン化合物には、両末端にビニル基を有するスルホン酸アセトアミド化合物がある。具体的には
N,N’−アルキレンビス[2-(ビニルスルフォニル)アセトアミド]
N,N’-alkylenebis[2-(vinylsulfonyl)acetamide]
ＣＨ２＝ＣＨＳＯ２ＣＨ２ＣＯＮＨＣｎＨ２ｎＮＨＣＯＣＨ２ＳＯ２ＣＨ＝ＣＨ２が好ましい。なかでもアルキレンの炭素数ｎが２から１２のものが特に好ましい。
【００２１】
このような二以上の活性ビニル基を有するビニルスルホン化合物は、以下の反応手順で合成される。
【００２２】
【化１】
2013044060.tif 000002
【００２３】
またこのような二以上の活性ビニル基を有するビニルスルホン化合物の繊維素材に対して使用する薬剤量（対繊維薬剤量：％owf）は５〜２０％owfが適切であり、５％owf以下であると架橋が不十分となり、２０％owf以上であると架橋が多すぎて繊維素材の風合いが損なわれてしまう。
【実施例】
【００２４】
以下、本発明の実施例、及び比較例を詳細に記載するが、本発明の範囲はこれらの記載に限定されるものではない。
【００２５】
（実施例１）
太さ６６デニール（＝７４dtex）の長繊維シルク３ｇを素材繊維とする。この繊維素材を、精練したもの、精練しないもの、洗濯したもの、洗濯しないものについてサンプルとした。
【００２６】
精練は、湯浴に４Lの水を入れ温度を６０℃に保ち精練剤（非イオン活性剤、明成化学社製イントールＭＡＣ）を２０ｇを入れた精練浴に、サンプルを投入し１０分間撹拌後取り出し、流水で精練剤を流し乾燥した。洗濯乾燥は洗濯機で洗剤なしで水洗した。
【００２７】
これらのサンプルにつき、下記により調製した繊維改質処理剤溶液で架橋して改質処理をおこなった。
【００２８】
富士フィルム社製特殊架橋剤の商品番号ＶＳ−Ｃ
N,N’−trimethylenbis[2-(vinylsulfonyl)acetamide]２.５ｇを５０ｍリットルのイオン交換水に溶解して５％繊維改質処理剤溶液とした。また、０.５ｇを５０ｍリットルのイオン交換水に溶解して１％繊維改質処理剤溶液とした。これらの繊維改質処理剤溶液の温度を２０℃の室温、または６０℃とし、ｐＨを７〜８に維持してサンプルを浸して１時間放置した後、水洗乾燥して、加工済みサンプルを得た。
【００２９】
これらの加工済みサンプルを、安田精機製作所社製の学振型染色摩擦堅牢度試験機によりダメージ処理(５０回／１００回)を行い、フィブリル化を発現させた。
【００３０】
比較例１は、実施例１と同一のサンプルを使い、架橋剤を使用しないこと以外は同じ処理を施した。実施例１、及び比較例１の詳細な実験条件を表１に示してある。
【００３１】
ダメージ処理後の繊維表面を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）で撮影しフィブリル構造の状況を観察した。各実施例毎のＳＥＭ写真を図面代用写真として番号を付して図１から図１２に示してある。写真の倍率は５００×、左下部に見えるスケール線は２０μｍである。
【００３２】
【表１】
2013044060.tif 000003
【００３３】
実施例１および比較例１の実験結果により、溶液温度６０℃、架橋剤ＶＳ−Ｃの溶液濃度５％にして架橋を行ったサンプルでは架橋を行っていないサンプルに比べ大幅にフィブリル化を抑制することができた。
【００３４】
架橋構造については、溶液温度６０℃、溶液濃度５％にて、３０時間、シルク繊維のサンプルを架橋し、赤外線分光スペクトルを採取した。波数３３００ｃｍ−１付近のＯＨ基の伸縮に由来するピークが減少し、新たに波数２９３０ｃｍ−１付近にピークが観察でき、シルク繊維が架橋されていることを確認できた。
【００３５】
（実施例２）
シルクサテン（５０ｃｍ×３０ｃｍ）を素材繊維とする。
【００３６】
対繊維薬剤量２０％owfの調製及び架橋：富士フィルム社製特殊架橋剤ＶＳ−Ｃ０.６ｇを１５０ｍｌのイオン交換水に溶解した繊維改質処理剤溶液（ｇ/ｌ換算：４.０/ｌ）をＰＨ７または８に調整し、６０℃に温め、素材繊維３ｇを投入して２４時間撹拌した。
【００３７】
対繊維薬剤量１０％owfの調製及び架橋：同一の架橋剤０.３gを１５０ｍｌのイオン交換水に溶解した繊維改質処理剤溶液（ｇ/ｌ換算：２.０ｇ/ｌ）をＰＨ７または８に調整し、素材繊維３ｇを投入して時間撹拌した。
【００３８】
対繊維薬剤量５％owfの調製及び架橋：同一の架橋剤０.１５ｇを１５０ｍｌのイオン交換水に溶解した繊維改質処理剤溶液（ｇ/ｌ換算：１.０ｇ/ｌ）をＰＨ７または８に調整し、素材繊維３ｇを投入して２４時間撹拌した。
【００３９】
対繊維薬剤量０％owfの調製及び処理：イオン交換水をＰＨ７または８に調整し、素材繊維を投入して２４時間撹拌した。
【００４０】
上記により架橋処理を行ったサンプルを良く洗浄し、学振型摩擦堅牢度試験機によりダメージ処理(５０回、１００回)を行い、フィブリル化を発現させた。
【００４１】
ダメージ処理を１００回行った後の繊維表面を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）で撮影しフィブリル構造の状況を観察した。各実施例毎のＳＥＭ写真を図面代用写真として番号を付して図１３から図２０に示してある。写真の倍率は５００×、左下部に見えるスケール線は２０μｍである。
【００４２】
肉眼により毛羽立の状況を観察するとともに手触りにより風合いの変化を調べた。毛羽立は、３段階分類とし０級は毛羽立が無い状態を表し、３級は比較例２−１の状態とし目視判定にて０．５刻みにて評価した。風合は、触感ハンドリングにて０.５刻みの３段階表示とする。比較例２−１を標準資料とし、標準に対し風合いの粗硬判定を３段階で表示し比較例２−１を０.０級とし実施例２−２の粗硬判定を３.０級とする。
【００４３】
実施例２、比較例２の詳細な実験条件、および結果を表２に示してある。
【００４４】
【表２】
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【００４５】
実施例２および比較例２の実験結果により、架橋剤ＶＳ−Ｃの対繊維薬剤量２０％owfにして架橋を行ったサンプルでは大幅にフィブリル化を抑制することができた。対繊維薬剤量５％owfにし架橋を行ったサンプルでは、風合いを維持しつつある程度フィブリル化を抑制していることがわかった。
【００４６】
また、架橋処理を行い良く洗浄した各シルクサテンのサンプルにつき赤外線分光スペクトルを採取した。その結果、ペプチド結合(-NHCO-)に由来するピーク(１６８０ｎｍ付近)を観察できた。すなわち、ペプチド結合による架橋が成立していることを確認できた。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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