JPS607069B2 - 樹脂加工された繊維構造物およびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、繊維構造物に耐摩耗性のある発色性を付与す
ることを目的とした新規な樹脂加工に関するものである
。

ポリエステル系繊維はそのすぐれた機能性ゆえ、広く一
般衣料素材として使用されている。

しかし他の衣料用繊維素材とくらべた場合、ポリエステ
ル系繊維の低い発色性は残された最大の欠点として上げ
られ、この改善策につき多くの検討がなされている。ポ
リエステル系繊維の低発色性の主な原因が、ポリエステ
ルポリマーの高い屈折率によることを考えた場合、繊維
表面を低屈折率化合物で覆うことが最も直接的な解決策
として、従来から検討されてきた。

しかし、パディング等の方法で、低屈折率化合物、たと
えばシリコーン化合物、フッ素化合物等を付与する場合
、染色に匹適する均一性が要求され、種々検討がなされ
ている。これらの低屈折率化合物の付与方法としては裕
中処理、パディング後スチーミング加熱による蒸熱処理
法、そして樹脂加工の最も一般的な手法である、パディ
ング後乾熱加熱によるパッドードラィ法が考えられる。
前２者は布富を構成する単繊総表面を均一な樹脂皮膜で
覆う目的には適するが、裕中処理法は繊維一樹脂間の親
和力が小さいため、樹脂の利用効率が極めて悪く、一方
、蒸熱処理法は処理装置内でのつゆ落、あるいは装置の
入口のシール・ 部分と接触することによる「すれ」の
発生等の困難な問題がある。一方「パッドードラィ法は
乾燥過程で生じる、樹脂成分のマィグレーションにより
、樹脂で単繊総表面をフィルム状に覆うことが極めてむ
ずかしいというのが従来の常識であり「事実、低屈折率
化合物を、従来のパッドードラィ法で処理しても高い発
色性向上効果は得られない。一方、発色性を向上させる
ための他の方法として、単繊総表面を、たとえばアルカ
リ減量あるいはプラズマエッチングなどの処理方法によ
り相面化して、繊維表面での反射光を減少させる試みが
近年実用化されようとしている。

前者の例としては特開昭５４−１２０７２８号、後者の
例としては袴開昭５２−９９４００号やＪＯＵＲＮＡＬ
ＯＦ ＴＨＥＳＯＣＩＥＴＹＯＦ ＤＹＥＲＳ Ａ
ＮＤ ＣＯＬＯＵＲＩＳＴＳ Ｖｏｌ．８８Ｐａ繋
１１３〜１１７があり、いずれも微細な凹凸を繊維表面
に形成することを開示している。しかし、この様な繊維
は、爪でかろくこする程度の摩擦でも単繊総表面の粗面
構造が消滅し、いわゆるてかりを生じるという重大な欠
点を有している。このてかり改善には、やはりシリコン
、フッ素化合物等の低摩擦樹脂で単繊総表面を覆い、摩
擦による作用を弱めることにより、実用上問題のないレ
ベルに改善できるが、この場合も、前記の発色性向上を
目的とした場合と同様、単繊維表面を均一に覆うことが
重要である。そこで本発明者等は、単繊維表面を均一な
皮膜で覆い、しかも工業的に実施可能な方法につき種々
検討した結果本発明に至ったものである。すなわち本発
明は次の構成を有する。‘１｝ 粗面化されたポリエス
テル系繊維で構成され、かつ該繊維表面が、不活性無機
微粒子を含む屈折率１．５以下の低屈折率ポリマーの薄
膜で被覆されていることを特徴とする樹脂加工された繊
維構造物。

■ 談不活性無機微粒子の屈折率が１．８以下であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の樹脂加工さ
れた繊維構造物。

糊 談ポリマーがシリコン系及び／又はフッ素系ポリマ
ーを主体とするポリマーであることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の樹脂加工された繊維構造物。

｛４；該繊維構造物が濃色に着色されていることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の樹脂加工された繊維
構造物。

【５｝ 相面化されたポリエステル系織総で構成された
繊維構造物に、不活性無機微粒子を付与した後「 屈折
率１．５以下の低屈折率を有するポリマー「プレポリマ
ーあるいはそれらのモノマ−の単独又は複数を付与した
後、加熱することを特徴とする樹脂加工された繊維構造
物の製造方法。

‘６｝ 組面化されたポリエステル系繊維で構成された
繊維構造物に、屈折率１．５以下の低屈折率を有するポ
リマー、プレポリマーあるいはそれらのモノマーの単独
又は複数と不活性無機微粒子の混合物を付与した後、加
熱することを特徴とする樹脂加工された繊維構造物の製
造方法。

｛７’該不活性無機微粒子の屈折率が１．８以下である
ことを特徴とする特許請求の範囲第５項又は第６項記載
の樹脂加工された繊維構造物の製造方法。【８１ 該加
熱が乾熱処理であることを特徴とする特許請求の範囲第
５項又は第６項記載の樹脂加工された繊維構造物の製造
方法。

すなわち、本発明は微小な不活性無機微粒子と屈折率が
１．５以下の低屈折率ポリマーが混在した樹脂層で単繊
総表面が被覆されている繊維構造物に関するものである
。

ここで、微４・な不活性無機微粒子は単綴総表面に樹脂
皮膜を形成するに際して、流動状態にある樹脂成分のマ
ィグレーションを防止する目的で使用される。

すなわち、微小な不活性無機微粒子が単繊総表面に存在
する場合、流動状態にある樹脂成分は、不活性無機微粒
子の周辺に表面張力で固定され、不活性無機微粒子が存
在しない場合のように樹脂形成成分のマイグレーション
をおこすことなく、単繊維表面に均一な樹脂皮膜を形成
することができる。このため「不活性無機微粒子は適度
な粒径であることが要求され、０．０１ミクロン以上の
範囲が好ましい。不活性無機微粒子の粒径がこの範囲よ
り小さい場合は、樹脂形成成分と共に流動するためマィ
グレーションを防止する効果がない。しかしあまり粒子
径が大きいと粒子の表面積が小さくなってマィグレーシ
ョン防止効果が得られないばかりでなく、製品での付着
粒子の脱落、風合の変化、付着粒子のために生ずる光の
乱反射による色のパステル化などの弊害が生ずる。粒子
径は１仏以下が好ましく、特に好ましいのは０．５〃以
下である。また、付着粒子による光の乱反射は、粒子の
屈折率にも依存し、酸化チタンのような高屈折率（ｎ：
２．５）のものはこの場合目的に合わず、屈折率１．８
以下が好ましい。

この範囲の屈折率を有する不活性無機微粒子としては酸
化ケイ素（屈折率ｎ＝１．４７）、酸化アルミニウム（
ｎ＝１．７６）、カオリナイト（ｎ＝１．５６）、タル
ク（ｎニ１．５７〜１．６）、炭酸カルシウム（ｎ＝１
．６６）、ケイ酸カルシウム（ｎ＝１．７２）、酸化マ
グネシウム（ｎ＝１．７３）などがあげられる。なお、
これら不活性無機微粒子の粒径は、該微粒子を電子顕微
鏡で１０方倍に拡大した写真を撮影し、得られた像から
、各粒子の最長径を測定し、ＩＯＮ固の平均として求め
た値をいう。また、繊維表面上に付着した、粒子の粒径
も、同様に繊維表面の１０万倍の電子顕微鏡写真から、
各粒子の最長径を測定し１０の固の平均としたものであ
る。また、該不活性無機微粒子と併用するポリマーは、
第１に、粗面化されたポリエステル系繊維の耐摩擦特性
改善のため有効なものであることが望ましく、第２に、
改善された発色性を阻害しないか、むしろ向上させるも
のである必要がある。また第３に、望ましくは製品とし
て使用する際の洗濯あるいはドライクリーニング等に耐
久性のあるものが好ましい。これらの目的を満足するポ
リマーの特性として上げられるものは、低摩擦、低屈折
率に加え、架橋性樹脂化合物であることであり、これら
の性質を有するポリマー、プレポリマーあるいはそれら
のモノマーの単独あるいは混合物を使用することができ
る。

繊維基質の発色性を阻害しないためには、繊維表面を被
覆する高分子化合物の屈折率は１．５以下である必要が
あり、一例としてあげればブロピレンオキシドとエチレ
ンオキシドのブロックまたはランダム共重合ポリェーテ
ルジオールとへキサメチレンジイソシアネート、または
キシレンジイソシアネートなどから．なるウレタンポリ
マー。

ポリオキシエチレソアルキルエーテル、ポリオキシヱチ
レンアルキルフエノールエーテル、ポリオキシプロピレ
ンアルキルエーテルなどのポリオキシアルキレンのアル
キルまたはフェノールエーテル。テトラフルオロエチレ
ンーヘキサフルオロプロピレン共重合物、ポリベンタデ
カフルオロオクチルアクリレート、ポリテトラフルオロ
エチレン、ポリトリフルオロエチルアクリレート、ポリ
トリフルオロクロロエチレン、ポリトリフルオロェチル
メタクリレートなどの含フッ素化合物。ポリビニルイソ
ブチルエーテル、ポリビニルエチルェーテルなどのビニ
ルェーテル重合体。ポリブチルアクリレート、ポリエチ
ルアクリレート、ポリメチルアクリレートなどのアクリ
ル酸ェステル重合体。ポリターシヤリーブチルメタクリ
レート、ポリイソブチルメタクリレート、ポリｎープロ
ピルメタクリレート、ポリエチルメタクリレート、ポリ
メチルメタクリレートなどのメタクリル酸ェステル重合
体。ポリビニルアセテート、ポリビニルホルメート、ポ
リビニルアセタ‐‐ル、ポリビニルアルコール′などの
ビニル重合体。ポリジメチルシラン、ポリジメチルシロ
キサン、アミン変性ジメチルポリシロキサン、ェポオキ
シ変性ジメチルポリシロキサンなどの有機シリコン化合
物などがあげられ、これらの重合体またはモノマー、反
応中間体等を適宜使用することができる。一方繊維の摩
擦特性改善のためには樹脂加工された繊維表面を低摩擦
にする必要があり、このためには前記低屈折率ポリマー
の中で低摩擦の得られる、有機シリコン化合物、含フッ
素化合物の単独あるいは他のポリマーとの併用が望まし
い。またポリマー被膜の耐洗濯性、耐ドライクリーニン
グ性を向上させるために前記ポリマーに反応基を導入し
架橋結合させるかまたは、前記の架橋反応性プレポリマ
ー又はモノマーを適宜混合使用することができ、これら
架橋反応性プレポリマー又はモノマーとしては、トリメ
チロールビニルシラン、トリメチロールメチルシランな
どのシラン化合物。遊離のィソシアネート基を重亜硫酸
塩でブロックした水溶性ウレタンプレポリマー、などが
あげられる。ここで、本発明の方法では、微小な不活性
無機微粒子とポリマー、プレポリマーあるいはそれらの
モノマー単独あるいは複数とを同時に付与するか、また
は不活性無機微粒子を常法により予め単独で付与してお
いても良い。

すなわち、不活性無機微粒子はそのコロイド分散液を繊
維に、パディング、スプレー、印嫁等の方法で付与した
後乾燥することにより繊維表面に沈着させることができ
るし、樹脂形成成分は、その溶液、あるいはェマルジョ
ンを前記同様の方法で繊維に付与した後、乾熱、スチー
ミング「過熱蒸気による熱処理、あるいは比較的低温で
長時間放置する等の方法で樹脂化反応を促進させ繊維表
面に樹脂被膜を形成させることにより行なうことができ
る。ここで不活性無機微粒子の付与を樹脂形成成分の付
与の前、あるいは同時に行なう理由は、先にも述べた通
り該不活性無機微粒子を核として、樹脂形成成分の繊維
表面でのマィグレーションを防止するためである。本発
明の効果が最も好ましく発揮されるのは、衣料用繊維素
材の中で、最も発色性に劣るポリエステル系繊維に適用
される場合であり、中でも、特厭昭５４−１５４６８１
、あるいは特願昭５４−３９２２などにより製造される
繊維表面に光の波長オーダーの微細な凹凸を形成させる
ことにより発色性を改善されたポリエステル系繊維ある
いは構造物に適用される場合、本発明の効果が相乗的に
発揮され、きわめて発色性のすぐれた耐摩擦特性の改善
された新規な衣料用素材を提供することが可能となる。

以下実施例にもとずき本発明をさらに説明する。

実施例 １ 重合時にエチレングラィコールに分散させた粒子径が２
０〜３仇ｈ仏のジリカゾルを１重量％添加したポリエス
テルポリマーを紡糸延伸して７５デニール３６フィラメ
ントのポリエステル長繊維を強撚（ョリ数２５０ｍ／Ｍ
）して得られた糸を用いジョーゼット織物を作成した。

これを常法に従い、ワツシャーシポ立「乾熱セット（１
８０℃、３の砂）した後、５雌／そのカセイソーダを含
む、９が０の水溶液中に浸潰し、処理前の重量に対して
、２５重量％のアルカリ減量加工を行なった。これをＤ
ｉａｎｉｘＢｌａｃｋＲＮ−ＳＥ（三菱化成■製分散染
料）１０％ｏＭを含む裕比１：３０の梁裕中で１３０ｏ
ｏで６０分間染色した後、常法に従い還元洗浄を行ない
水洗し乾燥した。この黒色染色物を以下の種々の粒子種
、粒子径を有する不活性無機微粒子をポリビニルアセテ
ート（屈折率１．４８）１重量％水溶液に対して１．５
重量％分散させた処理液に浸潰した後、マングルにて織
物重量の９０％の処理液を付着させた後１３０ｑｏの温
度で乾燥し、１６０ｑ０で３硯秒、間セットしたものの
黒色の発色性について調べた。黒色の発色性は、デジタ
ル側色々差計算機（スガ試験機■製）で測定したＬ値で
比較した。ここでＬ値とは色の視感濃度を現わすもので
あり、Ｌ値の小さいものほど濃色であることを示す。こ
の結果、粒子を添加せずしてポリビニルアセテートのみ
を付与したもの、屈折率の高い酸化チタンを添加して樹
脂加工したもの、添加した粒子の粒径が本発明範囲をは
ずれるものは発色性（Ｌ値）が、染色品に〈らべ向上し
ないか、または不良になった。

実施例 ２ 実施例１と同様のポリエステル系黒梁ジョーゼット織物
をＮＫガードＦＰ２８０（日華化学■製、フッ素系溌水
剤、屈折率１．３８、有効成分２０％）、トーレシリコ
ンＳＭ８７０２（東レシリコン■製、アミン変性ジメチ
ルポリシロキサン、屈折率１．４ふ有効成分４０％）、
トーレシリコンＳＨ６０７０（東レシリコン■製、シラ
ンモノマー、屈折率１．４８有効成分１００％）、ＫＫ
−２０００（一方社油脂工業■製、ポリビニルアセテー
ト系樹脂、屈折率１．４９有効成分４０％）、スミテツ
クスレジンＭ−３（住友化学製、メラミン系仕上剤、屈
折率１．６、有効成分８０％）の５種の処理剤を用い、
単独、または併用した場合の合計の濃度が純分換算で０
．５ｇ／のこなるように調整した処理溶に、粒径０．１
仏の酸化ケイ素を１重量％添加した処理液に浸潰して、
マングルにて織物重量の９０％の処理液を付与した後、
実施例１同様の熱処理を行ない、織物のＬ値耐摩擦性を
測定した。

織物の耐摩擦性は、ＪＩＳＬ０８４９に規定されている
（摩擦試験機ｎ型）を用い、同種の布同志で１００回摩
擦した後、摩擦子に取りつけた試験布のテカリの程度を
、変退色用グレースケールを用いて級判定した。

数字の大きなものほど、耐摩擦性の良いことを示す。こ
の結果、屈折率が１．５以下の場合にのみ発色性が向上
すること、また低屈折、低摩擦のシリコン、フッ素系処
理剤を用いるかまたは併用することにより、発色性、耐
摩擦性を同時に向上し得ることがわかつた。

実施例 ３ ７５デニール３６フィラメントのセミダル糸（東レ株式
会社製“テトロン”）を用いた、強燃デシンを常法に従
がい、シボ立、アルカリ減量加工（減量率２３％）した
後、実施例１同様黒色に染色した。

これを粒径０．０５仏の酸化ケイ素微粉末とＫＫ−２０
００で処理するに当り次の３通りの付与方法で行ないＬ
値を測定し、発色性向上効果を調べた。

■ 酸化ケイ素１．５重量％を含むコロイド分散液を繊
維に付与乾燥し、繊維重量に対して０．３％の酸化ケイ
素を沈着させた後ＫＫ−２０００２０ｇ／夕を含む水溶
液をパディングし１３０００で乾燥した。‘Ｂ｝ 酸化
ケイ素１．５重量％を含むＫＫ−２０００の２雌／そ水
溶液をパディングした後１３０℃で乾燥した。

【０ 酸化ケイ素、ＫＫ−２０００を付与する順序を凶
と全く反対にして処理した。

これら３通りの方法で得られた織物のＬ値は、風１３．
５，〔Ｂ｝１３．６であり染色品の１４．３に〈らべ向
上していたが、【ｑは１４．５であり、染色品に対しむ
しろ悪化していた。

比較例 １ アルカリ減量加工工程を省く以外は実施例１と同一織物
を同一に処理した。

このジョーゼット織物の黒発色性は次の通りであった。
表より明らかなように、アルカリ減量、つまり表面が粗
面化されていないために、いずれも実施例１のＬ値より
約１〜２の差異があり、際立った黒発色性を示すには至
らないことがわかる。

比較例 ２＊ アルカリ減量加工工程を省く以外は実施
例２と同一織物を同一処理をした。

このジョゼット織物の黒発色性ならびに耐摩耗性を測定
した。結果を以下に示す。表から、耐摩耗性と発色性を
同時に満足するものは、ァルカＩＪ減量、つまり表面が
粗面化されていないと得られないことがわかる。

実施例 ４ 実施例３で用いた黒染め強撚デシンを次の条件下で低温
プラズマエッチング処理し、繊維表面を粕面化し発色性
を向上させた。

（低温プラズマエッチング条件） ガス：酸素 流量：５比ｃ／分 圧力：０．６ｒｏｎ 印加電圧：雛Ｖ 処理温度：１０伽／分 低温プラズマエッチング処理された繊維表面を位相差電
子顕微鏡を用いて観察した結果、表面には周期が０．２
〜０．８仏程度の微細な凹凸が観察され、粗面化されて
いることが確認された。

また、染色物のＬ値を低温プラズマエッチング処理前後
で測定したところ、１４．３であったものが１１．９に
大幅に向上していた。このプラズマエッチングした織物
に実施例２と同一樹脂加工を施して６種類の樹脂被膜の
耐摩擦性能を評価した。

結果を次表に示した。表から明らかなように、不活性無
機微粒子と低屈折ポリマーを併用した処理剤で処理した
もののみが高発色性と耐摩擦性の両特性を満足した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 粗面化されたポリエステル系繊維で構成され、かつ
   該繊維表面が、不活性無機微粒子を含む屈折率１．５以
   下の低屈折率ポリマーの薄膜で被覆されていることを特
   徴とする樹脂加工された繊維構造物。 ２ 該不活性無機微粒子の屈折率が１．８以下であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の樹脂加工さ
   れた繊維構造物。 ３ 該ポリマーがシリコン系及び／又はフツ素系ポリマ
   ーを主体とするポリマーであることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の樹脂加工された繊維構造物。 ４ 該繊維構造物が濃色に着色されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の樹脂加工された繊維構
   造物。 ５ 粗面化されたポリエステル系繊維で構成された繊維
   構造物に、不活性無機微粒子を付与した後、屈折率１．
   ５以下の低屈折率を有するポリマー、プレポリマーある
   いはそれらのモノマーの単独又は複数を付与した後、加
   熱することを特徴とする樹脂加工された繊維構造物の製
   造方法。 ６ 粗面化されたポリエステル系繊維で構成された繊維
   構造物に、屈折率１．５以下の低屈折率を有するポリマ
   ー、プレポリマーあるいはそれらのモノマーの単独又は
   複数と不活性無機微粒子の混合物を付与した後、加熱す
   ることを特徴とする樹脂加工された繊維構造物の製造方
   法。 ７ 該不活性無機微粒子の屈折率が１．８以下であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第５項又は第６項記載の
   樹脂加工された繊維構造物の製造方法。 ８ 該加熱が乾熱処理であることを特徴とする特許請求
   の範囲第５項又は第６項記載の樹脂加工された繊維構造
   物の製造方法。