JPS6155265A - 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】 （産業上の利用分野） 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） 従来から、耐久性のある繊維表面の改質法として、グラ
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ｍ合間始剤などを用い
てＩＩ雑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モノマーを作
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、気相系、溶液系あるいはエマルジョン系の
いずれの系で反応するにしても、系を高度の真空装置で
減圧するかあるいは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、織ｉ構造物のような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
重合法を繊維の加工技術として利用しにくい最大の欠点
にしていた。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明はｌ１１Ｍ構造物、特に合成繊ｍ　＆を進物に耐
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。

ざらに、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。

（問題点を解決するための手段） 繊維構造物にラジカル重合可能な化合物と不活性ガス発
生化合物とを付与した後に、グラフト重合することを特
徴とするｕＡ帷溝構造物改質方法。

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繊維、羊毛、絹、木綿、麻などの
天然繊維、アセテート、レーヨンなどの半合成繊Ｍ繊維
などが含まれる。これらの繊維の中でも合成繊維が特に
効果が大きい。

かかる繊維からなる繊維構造物とは、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維構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イ［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に
よって重合する化合物であって、予め既知の方法、たと
えばプラズマ処理によりｍ雑にラジカルを発生させてお
くか、あるいは重合開始剤を繊維に予め含有せしめてお
いて、後に該化合物を付与し、昇温するか、あるいは該
化合物と重合開始剤を同時に含有せしめて、昇温して、
該開始剤の分解によって重合を進行するものである。

かかる化合物は分子中にラジカル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、制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、アクリル酸テミドなどの親水性モノマー、 また、撥水性を付与する目的の場合は ペンタデカフルオロオクチルアクリレート、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、重合性不飽和塁
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、多種の改質性能を同時に付
与し得る。

かかる化合物はｌａ　ｌ１重量に対して０．１〜５０％
、好ましくは１〜３０％の範囲で付与する。

かかるラジカル重合可能な化合物は重合反応時に酸素が
存在すると反応が停止する。そのために従来では反応系
の全工程を窒素置換したり、真空にしていたちのである
。本発明はかかる反応において、反応系全体を対象にす
るものではなく、反応部分のみを不活性化する特定な方
式を採用するものであり、そのために不活性ガスを発生
ずる特定な化合物を選択したものである。本発明は、単
繊維の１本１本の反応部分を対象とするところに特徴を
有するものである。すなわら、従前の方式に比して極め
て経済的、かつ合理的である。

本発明でいう不活性ガス発生化合物とは、温度を上昇さ
せると不活性ガスを発生する化合物であり、特にグラフ
ト重合開始温度で該ガスが発生するものが好ましい。

かかる化合物としては、たとえば窒素ガスの場合はジニ
トロソペンタメチレンテトラミン、アゾジカルボンアミ
ド、パラトルエンスルホニルヒドラジッド、ベンゼンス
ルホニルヒドラジッドなどがあげられる。これらの化合
物は約１０５〜２００℃で分解して、約１１５〜２６０
ｍ１７ｇの窒素ガスを発生する。炭酸ガスの場合では、
たとえば重炭酸ソーダがあげられる。このような不活性
ガス発生化合物は、必要に応じてカプセルに封入しても
よい。

かかる化合物を繊維に付与する方法には制限を受けない
。たとえば、通常のパディング法、浸漬法、捺染法、コ
ーティング法などが適用できる。

該化合物は多■であればあるほど酸素遮断効果も大きい
が、通常はラジカル重合可能な化合物重量の１〜１０％
、好ましくは２〜５％付与することにより、目的を達成
することができる。

本発明の方法は大気下でグラフト重合せしめるものであ
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要であり、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重合
開始剤など、いずれを用いる方法でも採用できるが、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１！ｌ！
とは、高電圧を印加することによって発生するプラズマ
放電に繊維を曝す処理である。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、繊維に損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ずぐれたグロ
ー放電が特に好ましい。

グロー放電は５　Ｑ　ｔｏｒｒ以下、さらには２０　ｔ
ｏｒｒ以下、特に好ましくは０．０１〜１Ｑ　ｊｏｒｒ
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、処理時間は繊維の種類や処理装置によって選択さ
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じては、たと
えば、Ａ　ｒ　１Ｎ　２　、Ｅｌ　ｅｌＣＯ２、Ｃ０１
０２、ｌ−１２０、空気などがあげられる。特にＡｒ１
Ｈｅ１Ｎ２、ＣＯなどがラジカルを効率よく形成するの
で好ましい。

また、化学的重合開始剤によるラジカル形成も処理に特
殊な装置を必要としないなどの利点は多い。かかる開始
剤としては、通常の重合開始剤、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
剤は予め繊維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。

かかる方法でラジカル重合可能な化合物を繊維に付与し
た後に、加熱昇温することにより重合する。たとえば、
かかる加熱の手段として高周波加熱する方式も有効であ
る。

かかる高周波加熱とは、周波数３００ＭＨｚから１０　
　、ＯＯＯＭＨｚ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、この電磁
波は極めて浸透性にずぐれており、布帛を巻上げた状態
でも、誘電体さえ存在していれば、均一に加熱処理する
特徴を有する。この方式において、熱効率を向上せしめ
ることはグラフト効率に関係する。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」
など熱効率の高いものを選択することが好ましい。

この方式においては、該重合性化合物を付与した後、そ
のまま巻き上げる方式が好結果を惹起する。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
媒体の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。

グラフト重合処理（加熱処理）条件は適用するプロセス
や重合開始剤の種類、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、すなわら通常５０
℃以上、好ましくは８０℃以上、特に好ましくは１００
℃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。たとえば、５０℃で一昼
夜放置とか、９５℃で３０秒などの条件も適用可能であ
る。

（実施例） 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）を非イオン活性剤２ｇ／Ｑ、ソ
ーダ灰１０／Ｑで９８℃Ｘ３０分精練し、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：３０（０／分 減圧度　：Ｑ、５ｔｏｒｒ 印加電圧：３ＫＶ 処理速度：２０ｃｏ＋／分 次に、この処理布帛をアクリル１（３０部）とメタクリ
ル酸（７０部）の混合液１００ａ／Ｑにバラトルエンス
ルボニルヒドラジッド（窒素ガス発生化合物）　１０（
１／Ｑの非イオン活性剤乳化分散液を混合した処理液に
浸漬した後、マングルで布帛型組に対して８０％の処理
液を付与した後、巻上げて、高周波加熱器［東京芝浦電
気（株）ＥＲ−６７８０型］に入れ、５分間処理し、水
洗、乾燥をした。

１ｑられた改質布帛の柔軟性は未処理品と変化がなかっ
た。

次に、比較のために、上記処理液のうちバラトルエンス
ルホニルヒドラジッドを配合しないものを実施例１と同
一処理した（比較例１）。

１ｆｆｉ増加率およびグラフト効率を測定した結果を表
１に示した。

［増加率］ グラフト重合後の試料の重量増加分を未処理試料のｆ［
１ｆｆｉで除した百分立で示した値で、グラフトによる
重量増加率を示す。

［グラフト効率］ グラフトに供したモノマー重量に対するグラフトしたモ
ノマー重量の百分率である。

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）２ｇ／α、モノクロルベンゼン系キャリ
ヤー（キャリヤーＴ−４０ニ一方社）１０ａ／ｆｆ、乳
化剤（／イゲンＥＸ−１６０；三洋化成）５ｇ／Ｑ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（重合性化合物）２５
ｇ、ｌを用いて同一に付与した後、１６０℃×３分間、
スチーム加熱した。充分に水洗後、１１０℃で乾燥した
。

得られた改質品も実施例１同様に柔軟な風合のものであ
った。

なお、比較のために、上記処理浴においてベンゾイルパ
ーオキサイドを含まないものについて実施例２と同一処
理をしたく比較例２）。

評価結果を表１に示した。

表　　１ （発明の効果） 本発明は改質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。

本発明によれば、従来グラフト重合技術において必須で
あった脱気工程を必要とせず、しかもグラフト重合効率
が良好であるという利点を有し、また、低温プラズマ処
理でラジカルを付与する方法を採用すると、風合変化の
少ない均一な改質を達成する。さらに本発明によれば極
めて経済的に改質製品を提供し１！７るという利点も有
する。

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と不活性ガス発
   生化合物とを付与した後に、グラフト重合することを特
   徴とする繊維構造物の改質方法。