JPH10331071A - 繊維材料の製造方法 - Google Patents

繊維材料の製造方法

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JPH10331071A
JPH10331071A JP9138830A JP13883097A JPH10331071A JP H10331071 A JPH10331071 A JP H10331071A JP 9138830 A JP9138830 A JP 9138830A JP 13883097 A JP13883097 A JP 13883097A JP H10331071 A JPH10331071 A JP H10331071A
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JP
Japan
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monomer
fiber material
producing
vinyl
fibrous material
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JP9138830A
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English (en)
Inventor
Katsuya Okajima
克也 岡嶋
Jiro Tabata
次郎 田畑
Koichi Saito
公一 齋藤
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】耐久性のある優れた吸湿性を保持し、なおか
つ、優れた防縮性、防しわ性、形態安定性を同時に満足
する繊維材料を製造する方法を提供せんとするものであ
る。 【解決手段】本発明の繊維材料の製造方法は、セルロー
ス系繊維を含有する繊維材料に、ビニルカルボン酸およ
びビニルスルホン酸から選ばれた少なくとも1種のモノ
マAと、下記一般式[1]で示されるビニルモノマBな
らびに重合開始剤からなる処理液を付与し、該繊維材料
表面上で共重合させた後、ホルムアルデヒドガスおよび
触媒を繊維材料に吸着し熱処理して架橋せしめることを
特徴とするものである。 【化1】

Description

【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、防縮性、防しわ性および形態安定性を同時に付与す
る繊維材料の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、セルロース系繊維材料にホル
ムアルデヒドガスを気相吸着させ、熱処理により架橋を
形成させることで、優れた防縮性、防しわ性、形態安定
性が付与されることが広く知られている。しかし、この
加工法ではセルロース系繊維の水酸基がホルムアルデヒ
ドとの反応によりにより減少するため、吸湿性が低下す
るという欠点があり、改善が望まれる。
【0003】
【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、耐久性のある優れた吸湿性を保持
し、なおかつ、優れた防縮性、防しわ性、形態安定性を
同時に満足する繊維材料を製造する方法を提供せんとす
るものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、かかる課題を
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、本発明の繊維材料の製造方法は、セルロ
ース系繊維を含有する繊維材料に、ビニルカルボン酸お
よびビニルスルホン酸から選ばれた少なくとも1種のモ
ノマAと、下記一般式[1]で示されるビニルモノマB
ならびに重合開始剤からなる処理液を付与し、該繊維材
料表面で共重合させた後、ホルムアルデヒドガスおよび
触媒を繊維材料に吸着し熱処理して架橋せしめることを
特徴とするものである。
【0005】
【化2】
【0006】
【発明の実施の形態】本発明は、上記課題、つまり耐久
性のある優れた吸湿性を保持し、なおかつ優れた防縮
性、防しわ性、形態安定性を同時に満足する繊維材料を
製造する方法について、鋭意検討したところ、セルロー
ス系繊維を含有する繊維材料に、特定なモノマAと特定
なモノマBからなるコポリマを付与した後に、さらにホ
ルムアルデヒドにより繊維材料間、コポリマ間および繊
維材料とコポリマ間を架橋させることによって、上述課
題を一挙に解決することを究明したものである。
【0007】本発明に用いるモノマ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、イタコン酸、ブテントリカル
ボ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)、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、イソ
プレンスルホン酸、アリルスルホン酸、メタリルスルホ
ン酸などが挙げられる。本発明では、これらのモノマを
2種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は、アクリル酸、メタクリル酸、2
−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、ス
チレンスルホン酸が好ましい。
【0008】本発明に用いるモノマBは、一般式[1]
で示されるモノマが使用されるが、これらの中でも、n
=2または3、R=HまたはCH3 のモノマが好ましく
使用される。
【0009】モノマAとモノマBの混合比は、重量比で
1:10〜10:1の範囲であることが好ましい。この
重量比が1:10に満たない場合には、十分な吸湿性が
得られない。一方、10:1を越える場合には、ホルム
アルデヒドとの架橋反応が十分に進まないため、良好な
耐久性が得られない。モノマAとモノマBの使用量につ
いては、特に限定はなく、処理の目的に応じて任意に決
めればよい。
【0010】本発明に用いるモノマAとモノマBの重合
開始剤としては、通常のラジカル開始剤を使用すること
ができる。例えば、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウ
ム、過酸化水素などの無機系重合開始剤や、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
ロニトリルなど有機系重合開始剤を使用することができ
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ることができる。コス
ト、取扱いの容易さの点からは、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、重合開始剤として過酸化物と還元性物質を併用する
いわゆるレドックス系開始剤を用いることもできる。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の反応物やハイドロサルフ
ァイトなどを使用することができる。重合開始剤の使用
濃度は、使用するモノマ濃度や処理条件にもよるが、
0.1〜3重量%が好ましい。
【0011】本発明に用いる処理液は、モノマA、モノ
マBおよび重合開始剤からなるものであるが、予め別個
にモノマAとモノマBを共重合させて得たコポリマを用
いても差し支えない。また、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。
【0012】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−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。
【0013】本発明において、モノマAとモノマBを繊
維表面上で共重合させる方法としては、ラジカル重合に
用いられる各種の手段、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
線処理などを採用することができる。マイクロ波処理と
は、2450MHz または920 MHzの波長の高周波被加
熱物に当てることで発熱させるものである。これら処理
手段は、単独で適用しても良いし、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こともできる。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、シール材で密閉するのが好ま
しい。
【0014】これらの重合方法のなかでは、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ましく使
用される。スチーム処理は、常圧スチーム、過熱スチー
ム、高圧スチームのいずれでも良いが、コスト面から
は、常圧スチームまたは過熱スチームが好ましい。スチ
ーム処理温度は、80〜180℃、さらに好ましくは1
00〜160℃が好ましく、スチーム処理時間は、1〜
10分程度の条件が好ましく使用される。
【0015】なお、本発明の方法において、繊維表面上
でモノマAとモノマBを共重合させる前に、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。
【0016】本発明において、処理液重合物の付着量
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。
【0017】繊維材料にモノマAとモノマBのコポリマ
を付与した後、本発明では、ホルムアルデヒドガスおよ
び触媒を繊維材料に吸着し、熱処理して繊維材料間、コ
ポリマ間および繊維材料とコポリマ間を架橋せしめる。
この処理に際しては、一般公知のホルムアルデヒドガス
を用いた各種の加工法が適用可能である。
【0018】ガス加工装置内でのホルムアルデヒドガス
濃度は1〜20%の範囲が好ましく、1%未満では、架
橋反応が不十分となり、また、20%を越えても、それ
以上の効果は期待できない。
【0019】架橋反応を行う際の触媒は、あらかじめ繊
維材料に触媒溶液をパディングしてもよいし、触媒溶液
もしくは液化している触媒を気化またはミストして繊維
材料に吸着させてもよい。
【0020】触媒の種類に関しては、あらかじめ触媒を
繊維材料にパディングする場合は、従来の樹脂加工と同
じ触媒、例えば、硝酸亜鉛のような酸の金属塩、ルイス
酸、ブレンステッド酸を用いることができる。また、ミ
スト状に気化させる場合は、塩化水素のような揮発性で
低沸点の酸を用いるのが好ましい。
【0021】触媒濃度に関しては、ガスで処理する場合
には、好ましくは0.1〜3%の範囲であることが好ま
しい。ガス濃度が0.1%以下であると架橋反応が不十
分となり、3%以上になるとそれ以上の効果が期待でき
ないばかりでなく、繊維材料の強度低下の恐れもある。
繊維材料に触媒溶液をパディングして付着させる場合に
は、触媒濃度は5〜100g/lの範囲が望ましい。濃
度が5g/l未満になると、架橋反応が不十分となり、
100g/lを越えても、それ以上の効果が上がらなく
なり、しかも過度の繊維強度低下を招く恐れもある。
【0022】ホルムアルデヒドガスを吸着した後の熱処
理は、100〜180℃の範囲の温度で、0.5〜10
分間行うのが好ましい。
【0023】本発明でいうセルロース系繊維とは、木
綿、麻などの天然繊維やビスコースレーヨン、ポリノジ
ックなどの再生セルロース系繊維をいう。本発明の繊維
材料には、これらセルロース系繊維の他にポリエステ
ル、ナイロン、アクリル、絹、ウール、ビニロンなどを
混紡、混繊、交織、交編して用いることができる。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良い。特に、セルロ
ース系繊維の含有率が10%以上、さらには30%以上
の場合、形態安定性の面、およびコポリマの耐久性の面
から好ましい。
【0024】
【実施例】以下、実施例により、さらに詳細に説明す
る。なお、実施例中に記載した各種性能の測定は、次の
方法による。
【0025】[樹脂付着量] 樹脂付着量( %owf)=[(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。
【0026】[吸湿性] △MR( %) =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。
【0027】△MR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、△MR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%、綿で4
%、ウールで6%といわれている。
【0028】[防しわ性]AATCC 124-19845段階レプリ
カ法に基づいて判定した。5級(良好)〜1級(不良) [洗濯収縮率]JIS L-1042により測定した。
【0029】実施例の供試生地にはポリエステル/綿
(45重量%/55重量%)織物(番手45×45/密
度110×76本/インチ)の生機を精錬、乾熱セット
したものを用いた。
【0030】実施例1 上記供試生地を下記組成の処理液に浸漬後、樹脂付着量
6%owf となるように絞り率を設定したマングルで絞
り、乾燥機で120℃×2分乾燥した。
【0031】 AMPS 130g/l [一般式1]においてR=H、n=2のモノマB 43g/l 過硫酸アンモニウム 3g/l 乾燥後、100℃の飽和蒸気スチーマーで3分間処理
し、湯水洗、乾燥した。次いで乾燥機で180℃×1分
間セットした後、ガス加工装置を用いて下記条件でホル
ムアルデヒドガス加工した。評価結果を表1に示す。
【0032】 ホルマリンガス注入量 3724ml 亜硫酸ガス( 触媒) 注入量 454g 表1より、洗濯耐久性に優れた吸湿性および防縮性、防
しわ性を有する繊維材料が得られることがわかる。
【0033】実施例2 処理液を下記組成とした以外は実施例1と全く同じ処理
を施して試料を作製した。結果を併せて表1に示す。
【0034】 [一般式1]においてR=CH3 、n=3のモノマB 100g/l 過硫酸アンモニウム 3g/l 表1より、モノマBの種類、モノマAとモノマBの配合
比を変化させても、実施例1と同様に洗濯耐久性に優れ
た吸湿性および防縮性、防しわ性を有する繊維材料が得
られることがわかる。
【0035】実施例3 処理液を下記組成とした以外は実施例2と全く同じ処理
を施して試料を作製した。結果を併せて表1に示す。
【0036】 メタクリル酸ナトリウム 100g/l [一般式1]においてR=CH3 、n=3のモノマB 100g/l 過硫酸アンモニウム 3g/l 表1より、モノマAをビニルスルホン酸からビニルカル
ボン酸塩に変えても、実施例2と同様に洗濯耐久性に優
れた吸湿性および防縮性、防しわ性を有する繊維材料が
得られることがわかる。
【0037】実施例4 処理液を下記組成とした以外は実施例1と全く同じ処理
を施して試料を作製した。結果を併せて表1に示す。
【0038】AMPSと、[一般式1]においてR=
H、n=2のモノマB 200g/lのコポリマ(AM
PS:モノマB=3:1) 表1より、予め調製したコポリマを含む処理液を用いて
も、実施例1と同様に洗濯耐久性に優れた吸湿性および
防縮性、防しわ性を有する繊維材料が得られることがわ
かる。
【0039】比較例1 処理液を下記組成とした以外は実施例1と全く同じ処理
を施して試料を作製した。結果を併せて表1に示す。
【0040】 AMPS 130g/l 過硫酸アンモニウム 3g/l 表1より、モノマBを加えない場合、繊維表面への固着
が不十分となり、十分な洗濯耐久性が得られないことが
わかる。
【0041】比較例2 処理液を下記組成とした以外は実施例2と全く同じ処理
を施して試料を作製した。結果を併せて表1に示す。
【0042】 [一般式1]においてR=CH3 、n=3のモノマB 100g/l 過硫酸アンモニウム 3g/l 表1より、モノマAを加えない場合、十分な吸湿性能が
得られないことがわかる。
【0043】比較例3 ホルムアルデヒドガス加工を行わない以外は実施例1と
全く同じ処理を施して試料を作製した。結果を併せて表
1に示す。
【0044】表1より、ホルムアルデヒドガス加工をし
ないと耐久性のある吸湿性、防縮性、防しわ性が得られ
ないことがわかる。
【0045】比較例4 実施例1と同じ条件でホルムアルデヒドガス加工のみを
施して試料を作製した。結果を併せて表1に示す。
【0046】表1よりホルムアルデヒドガス加工のみの
場合、十分な吸湿性能が得られないことがわかる。
【0047】
【表1】
【0048】
【発明の効果】本発明によれば、耐久性のある吸湿性、
優れた防縮性、防しわ性、形態安定性を併せ持つ繊維材
料を安定して提供することができる。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】セルロース系繊維を含有する繊維材料に、
    ビニルカルボン酸およびビニルスルホン酸から選ばれた
    少なくとも1種のモノマAと、下記一般式[1]で示さ
    れるビニルモノマBならびに重合開始剤からなる処理液
    を付与し、該繊維材料表面上で共重合させた後、ホルム
    アルデヒドガスおよび触媒を繊維材料に吸着し熱処理し
    て架橋せしめることを特徴とする繊維材料の製造方法。 【化1】
  2. 【請求項2】該処理液が、該モノマAと該モノマBのコ
    ポリマを含むものである請求項1記載の繊維材料の製造
    方法。
  3. 【請求項3】該モノマAと該モノマBの重量比が、1:
    10〜10:1の範囲である請求項1または2記載の繊
    維材料の製造方法。
  4. 【請求項4】該モノマBが、n=2または3、R=Hま
    たはCH3 のモノマである請求項1〜3のいずれかに記
    載の繊維材料の製造方法。
  5. 【請求項5】該モノマAが、ビニルカルボン酸塩および
    ビニルスルホン酸塩から選ばれた少なくとも1種である
    請求項1〜3のいずれかに記載の繊維材料の製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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