JPS60209070A - 繊維構造物の改質方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） 本発明は繊維構造物にすぐれた耐久性と高度に変性され
た改質方法に関する。

（従来技術の問題点） 従来から、耐久性のある繊維表面の改質法として、クラ
フト重合法がある。この方法は放射線、電子線、紫外線
、低温プラズマあるいは化学的な重合開始剤などを用い
て繊維の表面や内部にグラフト重合の開始点となるラジ
カルを形成した後、ラジカル重合可能な七ツマ−を作用
させグラフト重合を行なわしめるものである。この際、
酸素が存在すると生成したラジカルと反応し、重合反応
を停止させる作用を有するので、処理の全過程を通じて
酸素を完全に除去する必要がある。　゛このことは、気
相、溶液あるいはエマルジョン系のいずれの系で反応乃
るにしても、高度の真空装置あるいは系を窒素のような
不活性ガスで置換するなどの操作が必須であり、設備コ
ストが極めて高くつく上に、！１報構造物のように表面
積の大きいものから酸素を脱気することは一層困難を極
め、これらが、グラフト重合法を１！雑の加工技術とし
て利用しにくい最大の欠点にしていた。

（発明の目的） 本発明は繊維構造物、特に合成繊維構造物に耐久性にす
ぐれた改質性能を極めて簡単に、かつ合理的に付与し得
るものである。

さらに、本発明によれば、繊維゛を高効率に改質するこ
とができる上に、従来技術で必須であった脱気工程を必
要としないところが最大の特徴である。

（発明６栴成） 繊維構造物にラジカル重合可能な化合物を付与した後に
、該繊維構造物を高周波加熱処理することを特徴とする
ｌｌｌ１ｂ （構成の説明） 本発明の繊維構造物とはポリアミド、ポリエステル、ポ
リアクリルなどの合成１１１ｉ、羊毛、絹、木綿、麻な
どの天然繊昶、アセテート、レーヨンなどの半合成！ｌ
ｌ織繊維どが含まれる。これらの繊維の中でも合成＃Ａ
ｌ１１が特に効果が大きい。

かかる繊維からなる４ＩＩＩｉ構造物とは、ワタ、トウ
、スライバー、糸、布帛、フェルトなどあらゆる形態の
ものをいう。

本発明ではかかる繊１ＩｉＩｌｌＩ造物にさらに高分子
弾性体樹脂たとえばウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、
シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂などを含浸または塗布
したものであっても適用でき、これらは予め染料、顔料
、酸化防止剤などを含有するものであってもさしつかえ
ない。

本発明でいうラジカル重合可能な化合物とはラジカルで
重合性を発揮する化合物であって、予め既知の方法で１
！雑にラジカルを発生させておくが、あるいは同時にラ
ジカル重合開始剤を含有するものである。

かかる化合物は分子中に重合性不飽和結合を有する化合
物であればよく、表面改質の目的に応じて適宜選択され
る。

たとえば、吸水性、ＳＲ性、ＩＩＩ電性などの親水性を
付与する目的の場合は アクリル酸、メタアクリル酸、ポリエチレンオキサイド
ジメタクリレート、２−ヒドロオキシエチルメタクリレ
ート、アクリル酸アミドなどの親水性七ツマ−１ また、撥水性をイリ与する目的の場合はベンタデ力フル
オロオクチルアクリンート、トリフルオロクロロエチレ
ン、トリフルオロエチルメタクリレートなどの含フツ素
不飽和化合物、などを例示することができるが、これら
に限定する必要はなく、重合性不飽和基を有するもので
あれば適用可能である。

本発明においては、かかる化合物を単独のみならず２種
以上の混合物として適用でき、必要に応じてさらに多種
の化合物を混合して適用し、５梗の改質性能を同時に付
与し得る。

かかる化合物をｔｉａｔＩｉに付与づる方法には制限を
受答ノない。たとえば、通常のバブインク法、浸漬法、
捺染法、＝１−ティング法などが適用できる。

本発明の方法は人気下でグラフト重合ｕしめるものであ
るが、その前にラジカル重合を開始させるための繊維へ
のラジカル形成が必殻であり、その方法は、放射線、電
子線、紫外線、低温プラズマ照射あるいは化学的なｍ合
同始剤など、いずれを用いる方法で６採用できるが、中
でも低温プラズマ照射法が本発明に好結果を与える。

本発明に好適に使用される低温プラズマ照射処理とは、
高電圧を印加することによって発生するプラズマ放電に
１１１雑な曝す処理である。かかる放電には火花放電、
コロナ放電、グロー放電など種々の形態のものがあるが
、繊維に１Ω傷を与えないものであれば放電形態を問わ
ないが、放電が均一でラジカル形成作用にすぐれｌこグ
ロー放電が特に好ましい。

グロー放電番Ｊ　５０　ｔｏｒｒ以下、さらには２０　
ｊＯｒｒ以下、特に好ましくは０．０１〜１Ｑ　ｔｏｒ
ｒの減圧下のガス雰囲気中で高電圧を印加して発生する
もので、処理時間はａ維の種類や処理＠置によって選択
されるが、通常数秒間から数分間であり、好ましくは１
秒から５分間程度である。

本発明のラジカル形成作用を与えるガスとしては、たと
えば、Ａｒ　、Ｎ２　、ｌ−１ｅ　％ＣＯ２、Ｃｏ１０
２、ｌ−１２０，空気などがあげられる。特にＡｒ。

ト１ｅ、Ｎ２、Ｇｏなどがラジカルを効率よく形成する
ので好ましい。

まに１化学的ｍ合間始剤によるラジカル形成も処理に特
殊なＩｆｆを必要としないなどの利点は多い。かかるｎ
始剤としては、通常のｍ合ｎ始剤、たとえば、メチルイ
ソブチルケトン、クメンハイドロパーオキサイド、ベン
ゾイルパーオキサイドなどの過酸化物があり、かかる開
始剤は予めｓｉに吸収させておくか、またはモノマーと
同時に繊維に付与し、後の高周波加熱によって分解させ
繊維にラジカルを形成する方法が適用される。

本発明は、かかる方法でラジカル重合可能な化合物をｉ
ｔ＜に付与した後に、高周波加熱してラジカル重合を開
始するものである。

かかる高周波加熱とは、周波数３００　Ｍ　Ｈｚから１
０．０００Ｍｌ−１ｚの電磁波中で、水などの誘電体物
質が、このエネルギーを選択的に吸収して発熱すること
を利用して加熱処理する方法である。

この方法では電磁波と誘電体が主役であるが、このｔ［
１波は極めて浸透性にすぐれており、４１帛を巻上げた
状態でも、誘電体さえ存在していれば、均一に加熱処理
する特徴を有づ゛る。

本発明において、この工程で熱効率を向上せしめること
はグラフト効率に関係づるもので、特に！！！要である
。その意味からラジカル重合可能な化合物を付与する場
合の媒体として「水ｊなど熱効率の高いものを選択する
ことが好ましい。さらに、この媒体によって拡布状布帛
を、たとえば浸漬した後、そのまま巻き上げると、巻層
間を含め布帛全体に存在する媒体によって該布帛には空
気の存在する間隙がなくなるが、その代りに媒体が存在
するという結果を惹起する。

高周波を作用させる時期は、該布帛を巻上げながらでも
、一旦巻上げてからでも、いずれの方法を採用してもよ
い。

かかる高周波加熱処理を行なうに際し、雰囲気を水蒸気
などの使用媒体飽和蒸気で満たしたり、被処理布帛の周
囲をフィルムなどで被覆密閉することは加熱による乾燥
を防止し、エネルギー吸収を持続する観点から好ましい
。

処理条件は適用するプロセスやラジカル重合可能な化合
物の種類によって異るが、重合開始温度以上、すなわち
通常５０℃以上、好ましくは８０℃以上の温度条件が採
用される。一般に高温であれば短い処理時間でよいが、
通常３０秒以上、好ましくは１分以上の処理時間が採用
されるが、たとえば、５０℃で一昼夜放置とか、９５℃
で３０秒間など各種の条件が適用される。しかし、□こ
の処理時間は使用する媒体の種類によって、高周波によ
る昇温時間が大きく異ることからも一義的に設定できな
い。たとえば、水は２０℃／秒、アセトンは９℃／秒、
エチレングリコールは３１℃／秒、メチルアルコールは
３２℃／秒、トルエンは１．５℃／秒という具合に媒体
の種類によりまらまちである。したがって、使用媒体に
よっても処理時間を設定する必要がある。

（Ｒ明の効果） 本発明による改質品は耐久性に富む改質性能を有すると
共に、風合が処理前とほとんど変らないという特徴を有
する。本発明はかかる加工品を極めて簡単にかつ安定し
て提供し得る利点を有する。

特に、ラジカル重合可能な化合物を被処理イ５帛に付与
する段階を、低温プラズマ処理で行なう方法を採用する
と、均一で、かつ風合変化の極めて少ない改質性能の付
与を可能にし、しかも極めて続演的に改質製品を提供し
得る。

以下本発明を実施例を挙げてさらに詳細に説明する。

実施例１ ポリエステル１００％からなる加工糸織物（７５デニー
ル、３６フイラメント）を非イＡン桔性剤２　ｇ／Ｑ１
／−４灰１　９／ｆｉｒ９８℃Ｘ３（１精練し、充分に
水洗、乾燥した。

この布帛を次の条件で得られる低温プラズマに曝して処
理した。

（低温プラズマ処理条件） ガ　ス　＋Ａｒ：３０ＣＣ／分 減圧度　：０．６ｔｏｒｒ 印加電圧：３ＫＶ 処理速度：２０ｃｎ＋／分 次に、この処理布帛をアクリルＥｌｌｌ（５０部）とメ
タクリル１２（５０部）の混合液２００ｇ／αからなる
処理液に浸漬した後、マングルでイ１」帛重量に対して
６０％の処理液を付与した後、巻上げて、高周波加熱器
［東京２浦電気（株）ＥＲ−６７８Ｃ型］に入れ、５分
間処理し、水洗、乾燥をした。

得られた改質布帛は重量増加率が２．２重量％で、柔軟
性は未処理品と変化がなかった。

次に、ＳＲ性について耐洗濯性を下記要領に従って測定
したところ、洗ＷＯ回（仕上げ直後）でＳＲ性（再汚染
亭）７．３％で、洗Ｗ１３０回後でＳＲ性（再汚染率）
７．３％で、洗濯３０回後で７．６％であった。ＳＲ性
は性能も耐久性にも優れていた。なお、未加工布帛（精
練上り）のＳＲ性は３６．０％で洗濯３０回後で３７．
８％であった。

［洗濯］ ゛ザブ″［花王石鹸（株）製のアニオン系洗剤］２Ｑ　
／Ｑの水溶液を４５℃に昇温した後、試料とともに家庭
用洗たく機に装填した後、５分間洗濯し、水洗い２分間
、乾燥１０分間行なうサイクルを１回として、これを３
０回繰り返す。

［ＳＲ性］ 下記汚染処理を施した試料について、マクベスＭＳ−２
０００型分光光度計による汚染処理前後の反射率を測定
して、次式より再汚染率をめた。

ＦＴ　ｔ’ｊ　’Ａ率（％）　−（Ｒｏ　−Ｒ８／Ｒｏ
　）　ＸＩ　００ＲＯ：汚染処理前の反射率 Ｒ８：汚染処理後の反射率 （汚染処理） ステアリン酸、オレイン酸、硬化油、オリーブ油をそれ
ぞれ１２．５部とセチルアルコール８゜５部、固形パラ
フィン２１．５部、コレステロール５．０部、カーボン
ブラック１５．０部からなる汚染剤と、“スーパーザブ
″［花王石鹸（株）製のアニオン系洗剤Ｊを重量比で３
ニアの割合で混合し、水で０．０７５重量％に希釈する
。この希釈液を４０℃に昇温し、これに試料を２０分間
浸漬し、次いでこの汚染処理試料を流水中で１分間水洗
いし、乾燥する。

実施例２ 実施例１の精練後の試料を、ベンゾイルパーオキサイド
（重合開始剤）２ａ／！１モノクロルベンゼン系キヤリ
ヤー（キャリヤーＴ−４０；一方社）１０１１／ｆｌ、
乳化剤（／イケンＥＸ−１６０；三洋化成）５Ｑ　／（
１とからなる処理浴で、浴比１：５０で８０℃Ｘ３０分
間処理した。次に実施例１と同一混合液２５ｕ／（１を
用いて同一に高周波加熱処理した。充分に水洗後、１１
０℃で乾燥した。

得られた改質品の重量増加率は１．６％で、実施例１同
様に柔軟な風合であった。このものは極めて親水性に富
みＳＲ゛性にもすぐれた性能示したが、生地に強電低下
がみられた。

実施例３ 実施例１の低温プラズマ処理布帛を用いて、適用するラ
ジカル重合可能な化合物を２−ヒドロキシエチルメタク
リレートに変更し、これを５０ｇ／ａの水溶液にして、
これに該布帛を浸漬し、付着ｆｆ１６０％（対布帛重量
）に絞り、実施例１と同一に高周波加熱処理した。

この化合物は極めてグラフト効率にすぐれ、処理品の重
ａｎｔ加率は５．６％で、実施例１よりやや硬い感じで
あったが、改質品の風合としては極めてすぐれている範
晴のものであり、またＳＲ性６．３％、洗濯３０回後の
ＳＲ性６．５％と耐久性にも優れていた。

特許出願人　東　し　株　式　会　社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 繊維構造物にラジカル重合可能な化−合物を付与した後
   に、該繊維構造物を高周波加熱処理することを特徴とす
   る繊維構造物の改質方法。