(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビニルスルホン酸モノマーと一般式[I]で示されるジビニルモノマーとを重量比１：２０〜１：２で含む処理液が繊維材料の表面上に付与され重合されてなることを特徴とする繊維構造物。
【化１】
0003861458.tif 000004
【請求項２】
前記重合物の付着量が繊維材料に対して１〜２０重量％である請求項１記載の繊維構造物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐久性のある吸湿性と制電性を兼ね備え、しかも風合いの柔軟な吸湿性繊維構造物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポリエステルやナイロンなどの合成繊維は、優れた物理的および化学的特性を有しているため広く利用されているが、その反面吸湿性が低いため着用時に蒸れやすく、帯電しやすいという欠点があり、改善が望まれている。
【０００３】
このため、特公昭６０−３４９７９号公報で示されるように、合成繊維にアクリル酸やメタクリル酸をグラフト重合させたり、特公昭５８−４６５８９号公報に示されるように、ラジカル重合可能な親水性モノマーをポリエステル繊維上で重合させる方法が提案されている。
【０００４】
しかし、これらの方法は性能や耐久性が不十分であったり、風合いが硬くなったりする欠点があった。
【０００５】
これらを解決すべく、耐久性のある吸放湿性、制電性を有し、しかも柔軟な風合いを有する繊維材料を得る方法として、ビニルカルボン酸および／またはビニルスルホン酸モノマーとジビニルモノマーの重量比が１：１〜２０：１である処理液を繊維材料表面で重合させる方法が特開平８−２０９５４０号公報で提案されている。この方法により、耐久性のある吸湿性と制電性が得られるが、さらに高い制電性能と耐久性が望まれていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる従来技術の背景に鑑み、十分な耐久性のある吸湿性と制電性を有し、しかも柔軟な風合いの繊維構造物を提供せんとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は十分な耐久性と柔軟な風合いを得るために、次のような手段を採用する。
【０００８】
すなわち、ビニルスルホン酸モノマー（以下、「モノマーＡ」という。）と、一般式[I]で示されるジビニルモノマー（以下、「モノマーＢ」という。）とを重量比１：２０〜１：２で含む処理液が繊維材料の表面上に付与され重合されてなることを特徴とする繊維構造物である。
【０００９】
【化３】
0003861458.tif 000002
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明に用いるモノマーＡとしては、ビニルカルボン酸および／またはビニルスルホン酸が選ばれる。ビニルカルボン酸の具体例としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸などが挙げられる。ビニルスルホン酸の具体例としては、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸（以下、「AMPS」という。）、２−アリルオキシ−２−ヒドロキシプロパンスルホン酸、スチレンスルホン酸ナトリウムなどが挙げられる。本発明では、これらのモノマー２種類以上用いることも何ら差し支えない。特に重合効率と吸湿性の面から、アクリル酸、メタクリル酸、AMPS、スチレンスルホン酸ナトリウムが好ましい。
【００１１】
本発明に用いるモノマーＢの一種は、前記一般式[I]で表され、制電性の面から、ｎ＝１４〜２３の範囲であることがモノマーＢとして好ましい。モノマーＢとして、一般式[I]で表されるものに含まれる２種以上のものを用いても何ら差し支えない。またＸについては安全の面からＸ＝ＣＨ3を用いることが好ましい。
【００１２】
モノマーＡとモノマーＢの混合比は、重量比で１：２０〜１：２とする。この重量比が１：２０を超える場合には、得られる吸湿性が低いレベルにとどまる。一方、１：２に満たない場合には、重合体の網目構造化が十分進まず耐久性が悪くなってしまう。制電性の面からも、重量比でモノマーＡよりもモノマーＢの使用量が多い方がよい。モノマーＡとモノマーＢの使用量については特に限定なく目的に応じて任意に決定できる。
【００１３】
本発明に用いる重合開始剤としては、通常のラジカル開始剤を使用できる。例えば、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過酸化水素など無機系重合開始剤や、２，２’−アゾビス（２−アミディノプロパン）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ラミディン）ジハイドロクロライド、２−（カルバモイラゾ）イソブチロニトリルなどの有機系重合開始剤が挙げられる。また、過酸化ベンゾイル、アゾビスイソブチロニトリルなどの水不溶性重合開始剤をアニオン、ノニオン等の界面活性剤で乳化させて用いてもよい。コスト、取り扱いに容易さの点からは、過硫酸アンモニウムが好ましく用いられる。さらに、重合効率を高めるために、重合開始剤としての過酸化物と還元性物質を併用するいわゆるレドックス開始剤を用いてもよい。この過酸化物としては、例えば、過硫酸アンモニウムや過硫酸カリウム、還元性物質としては、例えば、スルホキシル酸ナトリウムとホルマリンとの反応物やハイドロサルファイトなどが挙げられる。重合開始剤の使用濃度は、使用するモノマー濃度や処理条件にもよるが、０．１〜３％が好ましい。
【００１４】
本発明に用いる処理液には、必要に応じて仕上げ加工剤、例えば、撥水剤、柔軟剤、難燃剤、抗菌防臭加工剤などを添加してもよい。また、架橋促進のために、風合いをあまり粗硬にしない程度に、メチロール基を有するビニルモノマー、例えば、Ｎ−メチロールアクリルアミドやＮ−メチロールメタクリルアミドなどを添加してもよい。
【００１５】
処理液を繊維材料に付与する方法としては、通常用いられる手段が適用可能である。例えば、パディング法、スプレー法、キスロールコータ、スリットコータなどが挙げられる。これらの方法で処理液を付与後、例えば真空脱水機で処理するなどして付与量を調整することも好ましく行われる。
【００１６】
本発明において、モノマーＡとモノマーＢを重合させる方法としては、ラジカル重合に用いられるあらゆる手段が適用可能である。例えば、乾熱処理、スチーム処理、浸漬法、コールドバッチ法、マイクロ波処理、紫外線処理などが挙げられる。マイクロ波処理とは、２４５０ＭＨｚまたは９２０ＭＨｚの波長の高周波を被加熱物に当てることで発熱させるものである。これらの処理手段は、単独で適用してもよいし、加熱効率を高めるために、例えば、スチーム処理または乾熱処理時にマイクロ波処理または紫外線処理を併用するなどしてもよい。なお、空気中の酸素が存在すると重合が進みにくくなるので、乾熱処理、マイクロ波処理、紫外線処理の場合には、不活性ガス雰囲気下で処理するのが好ましく、コールドバッチ法の場合にも、シール材で密封するのが好ましい。
【００１７】
これらの重合法のなかでは、スチーム処理が重合効率および処理の安定性の観点から好適である。スチーム処理は、常圧スチーム、加熱スチーム、高圧スチームのいずれでもよいが、コスト面からは、常圧スチームまたは加熱スチームが好ましい。スチーム処理温度は、８０〜１８０℃さらには１００〜１６０℃が好ましい。スチーム処理時間は、１〜１０分程度でよい。
【００１８】
なお、本発明において、繊維材料に処理液を付与した後、モノマーＡとモノマーＢを重合させる前に、風乾あるいは乾燥機などで予備乾燥することも好ましく行われる。
【００１９】
本発明の処理液による重合物の付着量は、吸湿性能を優れたものにし、一方、風合いの粗硬化を防ぐ観点から、繊維材料に対して１〜２０重量％とするのが好ましい。
【００２０】
本発明に用いうる繊維材料としては、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系繊維、ポリエステルに第３成分を共重合したポリエステル系繊維、ナイロン６やナイロン６６などのポリアミド系繊維、ポリアミドに第３成分を共重合したポリアミド系繊維、ポリアクリロニトリルを主成分とするアクリル系繊維、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系繊維、ポリ塩化ビニル系繊維、セルロース系繊維、たんぱく質系繊維などが挙げられ、これらを混紡混織、交織、交編した混用素材も含まれる。また、繊維の形態としては、フィラメント、ステープル、織編物、不織布などいかなる形態であってもよい。
【００２１】
【実施例】
以下、実施例および比較例を用いて本発明をさらに具体的に説明する。
【００２２】
なお、実施例中に記載した各種性能は以下の方法により評価した。
【００２３】
[洗濯]
自動反転渦巻き式電気洗濯機（東芝（株）製；ＶＨ−１１５０と同性能のもの）に、４５ｃｍ×４５ｃｍの試験布５００ｇと、４０±２℃の０．２％弱アルカリ性合成洗剤（ＪＩＳ Ｋ−３３７１弱アルカリ性・第１種）液２５ｌとを入れ、強条件で２５分間洗濯した。ついで、遠心脱水機で３０秒間脱水後、常温水をオーバーフローさせながら１０分間すすぎを行った。その後、再度３０秒間脱水し、同条件で１０分間すすいだ前記方法を洗濯５回とする。表１では、これを４回繰り返し洗濯２０回と表示した。
【００２４】
[樹脂付着量]
樹脂付着量[％]＝[（Ａ−Ｂ）／Ｂ]×１００
ここで、Ａ：加工後の生地重量
Ｂ：加工前の生地重量
ここで、生地重量とは２０℃×６５％ＲＨ雰囲気下に２４時間放置したときの重量をいう。
【００２５】
[吸湿性（ΔＭＲ）]
ΔＭＲ（％）＝ＭＲ2−ＭＲ1
ここで、ＭＲ1とは絶乾状態から２０℃×６５％ＲＨ雰囲気下に２４時間放置したときの吸湿率（％）をいい、洋服ダンスの中に入っている状態、すなわち着用前の環境に相当する。また、ＭＲ2とは絶乾状態から３０℃×９０％ＲＨ雰囲気下に２４時間放置したときの吸湿率（％）をいい、運動状態における衣服内の環境にほぼ相当する。
【００２６】
ΔＭＲは、ＭＲ2からＭＲ1の値を差し引いた値で表されるものであり、衣服を着用してから運動したときに、衣服内のムレをどれだけ吸収するかに相当し、ΔＭＲ値が高いほど快適であるといえる。一般に、ポリエステルのΔＭＲは０％、ナイロンで２％、木綿で４％、ウールで６％といわれる。
【００２７】
[摩擦帯電圧]
試験片と綿布を２０℃・３０％ＲＨの雰囲気中に２４時間放置後、京大化研式ロータリースタチックテスタを用い、２０℃・３０％ＲＨの雰囲気中で両者を摩擦させ、帯電圧を測定した（ＪＩＳ  Ｌ  １０９４の規定による）。
【００２８】
[供試生地]
実施例の供試生地には、ポリエステル１００％織物（番手４０×４０、密度１２８×８３本／インチ）を用いた。
【００２９】
[風合い]
生地を掴んだときの感触を、非常に柔らかい、柔らかい、やや硬い、硬い、非常に硬いの５段階で評価した。
【００３０】
実施例１
供試生地を下記組成の処理液に浸漬後、ピックアップ率８０％に設定したマングルで絞り、乾燥機で１２０℃、２分乾燥させた。
【００３１】
AMPS                                                ２０ｇ／ｌ
一般式[I]においてＸ：−ＣＨ3、ｎ＝２３のモノマー    ４０ｇ／ｌ
Ｎ−メチロールアクリルアミド                          ７ｇ／ｌ
過硫酸アンモニウム                                    ２ｇ／ｌ
乾燥後直ちに、１０５℃の加熱スチーマーで５分間処理し、湯水洗、乾燥した。  次いで、乾燥機で１７０℃、１分でセットし、評価に供した。結果を表１に示す。
【００３２】
実施例２
供試生地を下記組成の処理液に浸漬後、実施例１と同じ処理を施して試料を作製した。評価結果を表１に示す。
【００３３】
AMPS                                                   ２０ｇ／ｌ
一般式[I]においてＸ：−ＣＨ3、ｎ＝２３のモノマー       ３０ｇ／ｌ
一般式[II]においてＸ：−ＣＨ3、ｍ＋ｎ＝３０のモノマー  １０ｇ／ｌ
Ｎ−メチロールアクリルアミド                             ７ｇ／ｌ
過硫酸アンモニウム                                       ２ｇ／ｌ
実施例３
供試生地を下記組成の処理液に浸漬後、実施例１と同じ処理を施して試料を作製した。評価結果を表１に示す。
【００３４】
AMPS                                                   ２０ｇ／ｌ
一般式[I]においてＸ：−ＣＨ3、ｎ＝２３のモノマー        １０ｇ／ｌ
一般式[II]においてＸ：−ＣＨ3、ｍ＋ｎ＝３０のモノマー   ３０ｇ／ｌ
Ｎ−メチロールアクリルアミド                             ７ｇ／ｌ
過硫酸アンモニウム                                       ２ｇ／ｌ
【００３５】
実施例４
供試生地を下記組成の処理液に浸漬後、実施例１と同じ処理を施して試料を作製した。評価結果を表１に示す。
【００３６】
AMPS                                                  ２０ｇ／ｌ
一般式[I]においてＸ：−ＣＨ3、ｎ＝１４のモノマー       ４０ｇ／ｌ
Ｎ−メチロールアクリルアミド                            ７ｇ／ｌ
過硫酸アンモニウム                                      ２ｇ／ｌ
実施例５
供試生地を下記組成の処理液に浸漬後、実施例１と同じ処理を施して試料を作製した。評価結果を表１に示す。
【００３７】
AMPS                                                    １５ｇ／ｌ
一般式[I]においてＸ：−ＣＨ3、ｎ＝２３のモノマー         ４５ｇ／ｌ
Ｎ−メチロールアクリルアミド                             ７ｇ／ｌ
過硫酸アンモニウム                                       ２ｇ／ｌ
実施例６
供試生地を下記組成の処理液に浸漬後、実施例１と同じ処理を施して試料を作製した。評価結果を表１に示す。
【００３８】
AMPS                                                   １０ｇ／ｌ
一般式[I]においてＸ：−ＣＨ3、ｎ＝２３のモノマー        ５０ｇ／ｌ
Ｎ−メチロールアクリルアミド                             ７ｇ／ｌ
過硫酸アンモニウム                                       ２ｇ／ｌ
実施例７
供試生地を下記組成の処理液に浸漬後、実施例１と同じ処理を施して試料を作製した。評価結果を表１に示す。
【００３９】
AMPS                                                 ５．５ｇ／ｌ
一般式[I]においてＸ：−ＣＨ3、ｎ＝２３のモノマー       ５５ｇ／ｌ
Ｎ−メチロールアクリルアミド                             ７ｇ／ｌ
過硫酸アンモニウム                                       ２ｇ／ｌ
実施例８
供試生地を下記組成の処理液に浸漬後、実施例１と同じ処理を施して試料を作製した。評価結果を表１に示す。
【００４０】
AMPS                                                     ４ｇ／ｌ
一般式[I]においてＸ：−ＣＨ3、ｎ＝２３のモノマー       ８０ｇ／ｌ
Ｎ−メチロールアクリルアミド                             ７ｇ／ｌ
過硫酸アンモニウム                                       ２ｇ／ｌ
比較例１
供試生地を下記組成の処理液に浸漬後、実施例１と同じ処理を施して試料を作製した。評価結果を表１に示す。
【００４１】
AMPS                                                   ４０ｇ／ｌ
一般式[I]においてＸ：−ＣＨ3、ｎ＝９のモノマー         ２０ｇ／ｌ
Ｎ−メチロールアクリルアミド                             ７ｇ／ｌ
過硫酸アンモニウム                                       ２ｇ／ｌ
比較例２
供試生地を下記組成の処理液に浸漬後、実施例１と同じ処理を施して試料を作製した。評価結果を表１に示す。
【００４２】
AMPS                                                   ４０ｇ／ｌ
一般式[I]においてＸ：−ＣＨ3、ｎ＝２３のモノマー       ２０ｇ／ｌ
Ｎ−メチロールアクリルアミド                             ７ｇ／ｌ
過硫酸アンモニウム                                       ２ｇ／ｌ
比較例３
供試生地に加工を施さず、そのまま評価に用いた。結果を表１に示す。
【００４３】
【表１】
0003861458.tif 000003
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、吸湿性と制電性の耐久性が非常に優れ、風合いの柔軟な生地が得られる。