(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリカルボン酸系化合物と多官能基を有する架橋剤とバインダー樹脂を繊維類上に付着させた後、該繊維を熱処理することを特徴とするポリカルボン酸系化合物の繊維類への固着方法。
【請求項２】
ポリカルボン酸系化合物と多官能基を有する架橋剤とバインダー樹脂を繊維類上に付着させた後、該繊維を熱処理することを特徴とするポリカルボン酸系化合物の繊維類への固着物。
【請求項３】
ポリカルボン酸系化合物のカルボキシル基の一部または全部が金属で置換されていることを特徴とする請求項１に記載の固着方法。
【請求項４】
ポリカルボン酸系化合物のカルボキシル基の一部または全部が金属で置換されていることを特徴とする請求項２に記載の固着物。
【請求項５】
多官能基を有する架橋剤が、メラミン樹脂、グリオキ樹脂、ブロックイソシアネート誘導体またはポリグリシジル誘導体から選ばれた１種あるいは数種の混合物であることを特徴とする請求項１、請求項３に記載の固着方法。
【請求項６】
多官能基を有する架橋剤が、メラミン樹脂、グリオキ樹脂、ブロックイソシアネート誘導体またはポリグリシジル誘導体から選ばれた１種あるいは数種の混合物であることを特徴とする請求項２、請求項４に記載の固着物。
【請求項７】
ポリカルボン酸系化合物の繊維類に対する付着量が０．５〜２０重量％で、多官能基を有する架橋剤の繊維類に対する付着量が０．２〜５重量％で、バインダー樹脂の繊維類に対する付着量が０．２〜５％であることを特徴とする請求項１、請求項３、および請求項５に記載の固着方法。
【請求項８】
ポリカルボン酸系化合物の繊維類に対する付着量が０．５〜２０重量％で、多官能基を有する架橋剤の繊維類に対する付着量が０．２〜５重量％で、バインダー樹脂の繊維類に対する付着量が０．２〜５％であることを特徴とする請求項２、請求項４、および請求項６に記載の固着物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明によれば、繊維表面上にポリカルボン酸系化合物を強固に固着させることができ、導入されたカルボキシル基の性質により、該繊維にアンモニア消臭機能の付与、繊維表面の親水化、保湿性能の改善、帯電防止効果の付与等繊維の改質ができる。
【０００２】
ポリエステル、ナイロン、アクリルのような合成繊維類は、繊維として優れた性能を多く有しているが、天然繊維と比較して、親水性、保湿性に劣るとか、後加工特性に劣るとか、静電気を帯びやすいといった問題点を有しているため、使用上の限界があった。
【０００３】
本発明の方法によれば、合成繊維のこれらの欠点を改良し、天然繊維に近づけることが可能であり、合成繊維類の改質には特に有用である。
【０００４】
綿、羊毛、絹のような天然繊維に関しても、従来備えている優れた性能を本発明の方法によって更に改良することが可能である。
【０００５】
【従来の技術】
繊維の改質方法としては、多くの手段が知られているが、親水性にする手段はあまり多くはく、しかも耐久性に問題のあるケースが多い。
【０００６】
この理由として、親水性にするためには親水性の化合物を繊維表面に固定する必要があるが、親水性化合物は本質的に水に溶けやすい物質であるため、バインダー樹脂等で固定しようとしても直ぐに水で洗い流されてしまうため、洗濯に対する耐久性が得にくい。
【０００７】
ことにポリエステル、ナイロン、アクリルといった合成繊維の場合には、天然繊維のもつ、ヒドロキシル基、アミノ基といった反応性のある特性基をほとんど有していないため、親水性基を持つ化合物を反応させて固定することも難しく、特に困難である。
【０００８】
これらの合成繊維に対しては、アルカリ減量処理、プラズマ処理、電子線照射のような処理が考えられているが、これらの処理の共通として、繊維を部分的に破壊するものであり、繊維の劣化につながりかねないという問題のほか、プラズマ処理等では特別な装置が必要という問題もある。
【０００９】
また、カルボキシル基導入の手段として、アクリル酸モノマーを繊維上で重合させて固着させる手段が試みられているが、洗濯耐久性を得るためには、アクリル酸モノマーを繊維重量に対して１５％以上使用する必要があり、それでもなお充分な洗濯耐久性が得られないという問題がある。
【００１０】
また、ポリカルボン酸系化合物と架橋剤のみを繊維上に付着させて熱処理し、繊維上で架橋固着させることも可能であるが、耐久性を出すためには比較的多量の薬剤を繊維上に付与する必要があり、薬剤の付着量がすくないと耐久性の不十分なものしか得られない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ポリカルボン酸系化合物を繊維類に固着させ、該素材の表面改質加工を行うものであり、且つこの固着が強固なもので洗濯等により脱落することがない耐久性のある改質加工方法を提供するものである。
【００１２】
本発明によれば、改質加工のための特別な装置を必要とせず、通常の繊維加工の装置で簡単に行うことができる。
【００１３】
本発明による改質効果は多方面にわたるもので、カルボキシル基の付着による親水性の増加、保湿率の増加、帯電防止効果等が期待できる。
【００１４】
ナイロン、ポリエステル、アクリル、ポリプロピレンのような合成繊維類は、繊維素材としては優れているが、親水性や保湿性が天然繊維に比べて低く、また特性基がないため、耐久性のある表面加工を行ない難いという欠点がある。
【００１５】
本発明の方法は、これらの合成繊維の欠点を改良する手段を提供するものであり、合成繊維類に対して特に効果的であるが、レーヨン、綿のような半合成繊維や天然繊維に対しても、該繊維の有する特徴を更に改善する手段として効果的である。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、次の技術的手段を講じる。
【００１７】
即ち、ポリカルボン酸系化合物と多官能架橋剤とバインダー樹脂を繊維類の表面に付着させ、しかる後に該繊維を熱処理することにより、目的は達成される。
【００１８】
このポリカルボン酸系化合物は、フリーのカルボン酸であってもよいし、金属塩の形または両者の混合物であっても差し支えない。
【００１９】
架橋剤としても多官能のものであれば特に限定されるものではないが、高度の耐久性を得るためには、メラミン樹脂、グリオキ樹脂、ブロックイソシアネート誘導体またはポリグリシジル誘導体から選ばれた１種あるいは数種の混合物であることが好ましい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の方法に従い、ポリカルボン酸系化合物と多官能基を有する架橋剤とバインダー樹脂を繊維上に付着させた後、該繊維を熱処理することにより、ポリカルボン酸系化合物を繊維類上に強固に固着することができる。
【００２１】
ポリカルボン酸系化合物のカルボキシル基は一部または全部が金属で置換されていても差し支えない。
【００２２】
これにより繊維上に存在するカルボキシル基は、それ自身の性質により、該繊維にアンモニア消臭機能の付与、繊維表面の親水化、保湿性能の改善、帯電防止効果の付与等繊維の改質ができる。
【００２３】
【実施例】
以下、本発明におけるポリカルボン酸系化合物と多官能基を有する架橋剤を繊維上で固着させる方法およびその固着物について幾つかの実施例を挙げ、詳述する。
【００２４】
本発明に関わるポリカルボン酸系化合物の例として、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸およびこれらのアルコール類とのエステルより選ばれた、１種類の化合物の重合体または数種の化合物の共重合体、および該重合体のビニルスルホン酸との共重合物を挙げることができる。
【００２５】
ポリカルボン酸系化合物の分子量は、特に限定されるものではないが、高度の耐久性を得るためには、分子量２，０００以上のものが好ましく、特に分子量５，０００〜１，０００，０００のものが耐久性のある固着および加工後の風合いの面から好適である。
【００２６】
ポリカルボン酸系化合物と塩を形成している金属として特に制限はないが、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｎ、Ｃｒ等を挙げることができる。
【００２７】
これらの金属の塩を形成させる方法に特に限定はなく、原料モノマーの段階で金属塩にしておいても差し支えないし、フリーのカルボン酸モノマーを重合して得られたフリーのポリカルボン酸系化合物を金属で置換してもよい。
【００２８】
例えば、フリーのポリカルボン酸系化合物の水溶液に、金属の水酸化物、ハロゲン化物、酸化物等を添加することによって、金属塩にすることができる。
【００２９】
また、フリーのポリカルボン酸系化合物を多官能基を有する架橋剤と繊維類に処理して固着させた後、該繊維を金属を含有する処理浴に浸漬し、必要ならば加熱して、カルボキシル基に金属を導入することもできる。
【００３０】
ポリカルボン酸系化合物は、純粋なポリカルボン酸である必要はなく、カルボキシル基の一部がエステル化されている等、他の基が導入されていても差し支えない。
【００３１】
多官能基を有する架橋剤は、特に限定されるものではなく、メラミン樹脂、グリオキ樹脂、ブロックイソシアネート誘導体または、ポリグリシジル誘導体等を挙げることができる。
【００３２】
これらの架橋剤は単独で用いてもよいし、複数の種類の架橋剤を混合して使用することも可能である。
【００３３】
バインダー樹脂は通常の繊維加工に使用できるものであれば特に限定されるものではなく、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコン系樹脂、エチレン酢酸ビニール系樹脂、およびこれらの混合物を挙げることができる。
【００３４】
ポリカルボン酸系化合物および多官能基を有する架橋剤を繊維類上に付着させる方法は特に限定されず、浸漬による方法、スプレーによる方法等が挙げられる。
【００３５】
熱処理の方法も特に限定はされず、乾熱処理、常圧蒸気による加熱、１７０°Ｃ位の高圧蒸気による加熱処理を挙げることができる。
【００３６】
ポリカルボン酸系化合物および多官能基を有する架橋剤の混合処理液のｐＨは、特に限定されないが、ｐＨ１〜６の範囲が耐久性を持たせるための条件として好適である。
【００３７】
ポリカルボン酸系化合物の繊維に対する付着量に、特に制限はないが、繊維重量に対して０．５％〜２０％が好適である。
【００３８】
多官能基を有する架橋剤の繊維に対する付着量に、特に制限はないが、繊維重量に対して０．２〜５％が好適である。
【００３９】
バインダー樹脂の繊維に対する付着量に特に限定はないが、０．２〜５％が好適である。
【００４０】
対象となる繊維類にも特に限定はないが、ポリエステル、アクリル、ナイロン、ポリプロピレンのような合成繊維、レイヨンのような半合成繊維、綿、絹、羊毛、麻のような天然繊維を挙げることができる。
【００４１】
繊維類の形態についても限定はなく、糸状、織物、編物、不織布といった布状または縫製された製品であってもよい。
【００４２】
＜＜保湿率の測定による実験例＞＞
次に、前記実施例のポリカルボン酸系化合物と多官能基を有する架橋剤とバインダー樹脂を使用して、繊維に加工し、加工効果の例として保湿率を測定した結果を記す。
【００４３】
尚保湿率の測定方法としては、１０５°Ｃ×４５分で絶乾状態にした生地重量に対する、ＲＨ＝８０％、２５°Ｃにおける含水量を％で表示した。
【００４４】
＜実験例１＞  分子量１０万のポリアクリル酸；５重量部とポリエチレングリコール＃４００ジグリシジルエーテル；０．５重量部、アクリル系バインダー樹脂；１重量部および水；９３．５重量部よりなる処理液にポリエステル布を浸漬し、ピックアップ  １００％になるように絞ったのち、１００°Ｃで乾燥後、１８０°Ｃで１分間熱処理した。その後、２ｇ／Ｌの苛性ソーダ溶液中で６０°Ｃで２０分処理、続いて水洗した。この処理布について保湿率を測定した。
【００４５】
＜実験例２＞  またこの処理布をＪＩＳ  Ｌ０２１７  １０３法に従って３０回洗濯し、洗濯後の該布についても保湿率を測定した。
【００４６】
＜実験例３＞  アクリル系バインダーをウレタン系バインダー樹脂に変えた他は実験例１と同様に処理した。
【００４７】
＜実験例４＞  またこの処理布をＪＩＳ  Ｌ０２１７  １０３法に従って３０回洗濯し、洗濯後の該布についても保湿率を測定した。
【００４８】
＜実験例５＞  アクリル系バインダーをシリコン系バインダー樹脂に変えた他は実験例１と同様に処理した。
【００４９】
＜実験例６＞  またこの処理布をＪＩＳ  Ｌ０２１７  １０３法に従って３０回洗濯し、洗濯後の該布についても保湿率を測定した。
【００５０】
＜比較例１＞  未処理のポリエステル布の保湿率を測定した。
【００５１】
＜比較例２＞  分子量１０万のポリアクリル酸；５重量部とポリエチレングリコール＃４００ジグリシジルエーテル；０．５重量部および水；９４．５重量部よりなる処理液にポリエステル布を浸漬し、実験例１と同様に処理した。
【００５２】
＜比較例３＞  またこの処理布をＪＩＳ  Ｌ０２１７  １０３法に従って３０回洗濯し、洗濯後の該布についても保湿率を測定した。
【００５３】
前記各保湿試験の結果を下記表１に示す。
【表１】
0004088868.tif 000002
【００５４】
＜＜薬剤付着量の測定による実験例＞＞
次に、前記実験例１〜６、比較例２〜３について、加工耐久性の例として、繊維上に固着した加工剤の重量変化を測定した結果を示す。
【００５５】
測定方法としては、加工前の生地重量、加工後アルカリ洗浄、水洗した後の生地重量、および該加工生地の洗濯後の生地重量をそれぞれ測定し、その差から、加工後および洗濯後の薬剤の繊維上の付着量を求めた。
【００５６】
前記、各重量測定の結果から求めた薬剤付着量と洗濯に対する残存率を表２に示す。
【表２】
0004088868.tif 000003
【００５７】
前記実験例および比較例の結果から、ポリカルボン酸系化合物と多官能基を有する架橋剤とバインダー樹脂を繊維上に付着させた後熱処理することにより、処理した繊維に明白な保湿率の増加が認められ、且つ洗濯に耐久性のあることも明白である。
【００５８】
薬剤付着量の測定からも洗濯耐久性のあることが確認され、このことから、ポリカルボン酸系化合物と多官能基を有する架橋剤およびバインダー樹脂を繊維上に固着させる本発明の方法により、繊維表面を改質できることは明白である。
【００５９】
【発明の効果】
以上、詳述したように、本発明に関わるポリカルボン酸系化合物と多官能基を有する架橋剤とバインダー樹脂を繊維類上で熱処理することにより、繊維類上にポリカルボン酸系化合物に固着させることが可能である。
【００６０】
しかも、この固着は強固なものであり、洗濯等による脱落はほとんどない。
【００６１】
この結果、繊維表面の改質を行うことが可能であり、カルボキシル基の存在による、親水性の改良、アンモニアに対する消臭効果、保湿の改良等の効果が得られる。