JP4264767B2

JP4264767B2 - 形態安定加工用セルロース系繊維含有繊維構造物及び形態安定性セルロース系繊維含有繊維構造物の製造方法

Info

Publication number: JP4264767B2
Application number: JP18895698A
Authority: JP
Inventors: 雅敏吉川; 俊三安倍; 潔森
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 1998-07-03
Filing date: 1998-07-03
Publication date: 2009-05-20
Anticipated expiration: 2018-07-03
Also published as: JP2000027074A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はシャツ、スラックス、ブラウス等の衣料用品、シーツ、枕カバー等の寝装用品、ハンカチ、テーブルクロス等の繊維雑貨用品として、好適なセルロース系繊維含有繊維構造物に関するものであり、さらに詳しくは、製品の強力低下をおさえ、しかも防縮性、Ｗ＆Ｗ（ウォッシュアンドウェア）性、プリーツ性及びパッカリング性、保型性を向上させたセルロース系繊維含有繊維構造物及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
セルロース系繊維構造物の洗濯するとしわになり易い、収縮し易い等の欠点の改善は永久的課題であり、また縫製品に於いては、洗濯後に発生するしわや生地と縫い糸又は生地部位間の伸縮性の差により生ずるパッカリング現象（ひきつれ現象）や製品形状での保型性の改善が強く望まれている。この問題点を改善しようとして、グリオキザール系樹脂加工剤をはじめとする樹脂加工剤を用いてセルロース系繊維布帛を樹脂加工することが行われている。さらに近年では、製品状態でのパッカリングや保型性を改善するために、樹脂加工剤と触媒を布帛に付与乾燥した後に熱処理しないで縫製し、製品状態で熱処理するいわゆるポストキュアー加工がさかんに行われている。しかし、これらの方法は樹脂加工による生地強力の低下を伴うため、強力低下が少ない樹脂加工方法の開発が望まれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は従来の樹脂加工やポストキュアー加工に工程の変更がなく使用でき、風合い、防しわ性、繰り返し洗濯後のパッカリング性、Ｗ＆Ｗ性、防縮性、保型性などを損なわずに、樹脂加工後の布帛強力低下を極力おさえたセルロース系繊維含有繊維構造物及びその為の工業的生産性に優れた製造方法を提供しようとするものである。
【０００４】
本発明者らは、上記課題の解決のために鋭意研究を重ねた結果、本発明に到達した。即ち、セルロース系繊維含有繊維構造物を少なくとも樹脂加工剤、酸性又は潜在性酸性触媒及び炭素数が２以上のアルカノール基を有し、かつアルカリ性のアルカノールアミン系化合物を付与した形態安定加工用セルロース系繊維含有繊維構造物及び該繊維構造物を縫製し、繊維製品の形にした後、熱処理するセルロース系繊維含有繊維構造物の製造方法である。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明でいうセルロース系繊維含有繊維構造物とは、木綿、麻、亜麻、パルプ、バクテリアセルロース繊維等の天然セルロース繊維、ビスコース法レーヨン（ポリノジックを含む）、銅アンモニア法レーヨン、溶剤紡糸法レーヨン等の再生セルロース繊維などのセルロース系繊維単独品、及びこれらセルロース系繊維とポリエステル、ポリアミド、アクリル、ポリエチレン、ポリプロピレン等の合成繊維との混繊、混紡、交織、交撚等で混用して得られるワタ、糸、織物、編物、不織布等及びそれらからなる繊維製品のことである。他の繊維と混用する場合、本発明の効果をよく発揮するために、セルロース系繊維の含有率は２０重量％以上が好ましく、３０重量％以上がより好ましく、さらに好ましくは５０重量％以上である。
【０００６】
セルロース系繊維布帛の樹脂加工では、先に述べた様に加工により布帛の強力が低下するが、これには樹脂加工剤がセルロース分子を架橋するために起こる強力低下と、触媒として使用される酸性又は潜在性酸性触媒から発生する酸がセルロース分子鎖を切断するために起こる強力低下の２通りの要因がある。本発明で使用されるアルカノールアミン系化合物は、この触媒より発生する酸がセルロース分子鎖を切断するために起こる強力低下の軽減に効果がある。このことにより、樹脂加工の欠点である強力低下を少なくすることができる。すなわち同じ生地強力あれば使用する樹脂の量を増やして加工することができるため、製品の洗濯後の防しわ性、パッカリング性、保型性などといった形態安定性能を向上させることができる。
【０００７】
先に述べた様にセルロース系繊維布帛の樹脂加工では反応触媒として酸性又は潜在性酸性触媒が用いられる。そのため、触媒から発生する酸によるセルロース繊維の強力低下を防ぐためには、布帛にアルカリ性化合物を付与しておくと触媒から発生した酸が中和されセルロース分子鎖の切断を防ぐことができるのであるが、これは同時に樹脂加工剤の反応触媒を失活させてしまうこととなり、樹脂加工剤の架橋反応が起こりにくくなり目的とする形態安定性能が得られない。しかし本発明者らはアルカリ性化合物であっても、特定のアルカノールアミン構造を持つ化合物には、これらの触媒活性をほとんど阻害せずに、触媒によるセルロース繊維の強力低下を防止する効果があることを見いだし本発明に至った。
【０００８】
本発明で使用できるアルカノールアミン系化合物には、酸性又は潜在性酸性触媒の触媒活性を阻害せず、これらの触媒より発生する酸によるセルロース繊維の強力低下を防ぐといった相反する特性が必要とされることから、全てのアルカノールアミン系化合物が有効であるわけではない。触媒活性を阻害しないためには、アンモニアやアミンのＮＨ基の全てがアルカノール基で置換されているアルカノールアミン構造が必要である。それらのアルカノール基はなるべく炭素数の大きい物の方が好ましく、少なくとも炭素数２以上、好ましくは炭素数３以上のアルカノール基が適している。即ち、メタノール基では触媒活性を阻害しない効果がなく、少なくともエタノール基、好ましくはプロパノール基やブタノール基などの炭素数３以上のアルカノール基や、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシドなどの炭素数２以上のアルキレンオキシド重合物をＮＨ基に付加したアルカノールアミン系化合物が適している。
【０００９】
具体的に本発明で使用できるアルカノールアミン系化合物としては、トリエタノールアミン、トリプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、トリブタノールアミン、トリイソブタノールアミン、及びこれらの炭素数２以上のアルキレンオキシド付加物。モノエチルアミン、ジエチルアミン等で代表されるモノアルキルアミン又はジアルキルアミンの炭素数２以上のアルカノール基付加物、及びこれらの炭素数２以上のアルキレンオキシド付加物、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、脂環族アミン、芳香族アミン等の各種アミンの炭素数２以上のアルカノール基付加物、及びこれらの炭素数２以上のアルキレンオキシド付加物、などが挙げられる。
【００１０】
これらの化合物のなかでも、使い勝手の点から水溶性のものが好ましい。又これら化合物の繊維構造物への好ましい付与量は化合物により変化するが、繊維構造物の重量に対して０．０１〜３％、好ましくは０．０２〜２％である。あまり多すぎる付与量は、いかに触媒活性を阻害しにくい化合物とはいえ、樹脂加工剤とセルロースとの架橋反応率を低下させるので好ましくない。
【００１１】
また、本発明でセルロース繊維と樹脂加工剤を架橋反応させるために、使用する酸性又は潜在性酸性触媒は下記の様なものが使用できる。
【００１２】
本発明で使用できる酸性触媒としては、塩化水素ガス、Ｓ０₂ ガス等のガス及び塩酸、硝酸、硫酸、りん酸など無機酸、グリコール酸、マレイン酸、乳酸、クエン酸、酒石酸及び蓚酸等の有機酸が利用できる。
【００１３】
本発明で使用できる潜在性酸性触媒としてはＡｌＣｌ₃、Ａｌ₂（ＳＯ₄）₃、ＭｇＣｌ₂、Ｍｇ（Ｈ₂ＰＯ₄）₂、Ｚｎ（ＢＦ₄）₂、Ｚｎ（ＮＯ₃）₂、ＺｎＣｌ₂、Ｍｇ（ＢＦ₄）₂、Ｍｇ（ＣｌＯ₄）₂、Ａｌ₂（ＯＨ）₄Ｃｌ₂などの各種金属塩（結晶水含有物も含む）類、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノールの塩酸塩など各種アルカノールアミンの酸性塩、硝酸、塩酸、硫酸、りん酸などの強酸のアンモニウム塩類及びこれらの混合物等が利用できる。
【００１４】
また、本発明で使用できる樹脂加工剤としては、ジメチロールジヒドロキシエチレン尿素などのグリオキザール系樹脂が最も好ましいが、ジメチルジヒドロキシエチレン尿素、ジメチロールエチレン尿素、ジメチロールプロピレン尿素、ジメチロールアルキルトリアゾン、トリメチロールメラミン、ヘキサメチロールメラミンなどのメラミン系樹脂、尿素ホルマリン樹脂、ホルムアルデヒド水溶液なども利用できる。
【００１５】
これらのアルカノールアミン系化合物、酸性又は潜在性酸性触媒及び樹脂加工剤を繊維構造物に付与させる方法としては、水溶液などの溶液として繊維構造物に浸漬処理により付与する方法、該溶液をスプレー方式等で繊維構造物に吹き付ける方法等が利用できる。
【００１６】
本発明ではこれら以外にも、樹脂加工剤の反応を安定させる目的や、繊維構造物を製品として好ましい風合いにする目的及び可縫性を向上させる目的で、ポリオール化合物や柔軟剤なども利用できる。
【００１７】
本発明で利用できるポリオール化合物としては、エチレングリコール系、プロピレングリコール系化合物や、エチレンオキシドとプロピレンオキシドの共重合体。グリセリン、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、エリスリトール、ペンタエリスリトール、ソルビトール、及びこれらのエチレンオキシド及び／又はプロピレンオキシドの付加物が利用できる。
【００１８】
本発明で利用できる柔軟剤とは、繊維構造物の風合いを好ましいものにするためや、繊維構造物の可縫性を向上させる目的で使用するものであり、ジメチルポリシロキサン、エポキシ変性シリコーン、アミノ変性シリコーン、水溶性シリコーン等のシリコーン系柔軟剤、ワックス系柔軟剤、ポリエチレン系柔軟剤、脂肪酸アミド系柔軟剤、ポリウレタン系柔軟剤、ポリエステル系柔軟剤、アクリルエステル系柔軟剤、ノニオン、アニオン、カチオン、両性の界面活性剤等が利用できる。
【００１９】
さらに本発明では、撥水剤、抗菌剤、防臭剤、静電気防止剤等の機能性加工剤を同時に使用することも可能である。
【００２０】
本発明のセルロース系繊維含有繊維構造物は精錬漂白工程後に、水酸化ナトリウムによる通常のシルケット加工処理や液体アンモニア加工処理、更にはシルケット加工と液体アンモニア加工を組み合わせて処理したものや、先染め、浸染、捺染等の染色したものも使用できる。ポリエステルで代表される合成繊維との混用では必要があれば予めヒートセットしてもかまわない。
【００２１】
これらのアルカノールアミン系化合物、触媒、樹脂加工剤及び柔軟剤等を繊維構造物に付与した後樹脂加工剤とセルロース繊維を反応させる方法としては、これらの加工剤水溶液を繊維構造物に付与し乾燥させた後１３０℃以上の温度でキュアーするパッド−ドライ−キュアー法、加工剤水溶液を繊維構造物に付与し熱乾燥した後縫製を行い製品の形態で１３０℃以上の温度でキュアーするポストキュアー法、さらには加工剤水溶液を繊維構造物に付与した後ある程度の水分を残した状態で乾燥し巻き上げ比較的低温（室温〜６０℃）で数時間から数十時間かけて反応させるモイストキュアー法などが利用できる。
【００２２】
通常は樹脂加工剤と酸性又は潜在性酸性触媒を含む加工剤水溶液は触媒が酸性であるために、これらの加工剤を付与した繊維構造物は生地ｐＨが酸性となるのが普通である。このため、生地に加工剤を付与してからキュアーするまでに縫製などの工程を経るため長期間保管する必要があるポストキュアー法では、長期間の保管中に触媒の酸性による生地強力の劣化や樹脂加工剤の反応が起こり目的とする性能が得られないという問題があった。
しかし本発明によると、使用するアルカノールアミン系化合物はアルカリ性であるため、加工剤を付与した繊維構造物の生地ｐＨを酸性から中性や弱アルカリ性にすることができる。従って長期間の保管中にも、触媒の酸性による生地強力の劣化や樹脂加工剤の経時的な反応を抑制することができるので、ポストオキュアー法の生地保管安定性を大幅に改善できることができる。
【００２３】
上記のアルカノールアミン系化合物を用いた樹脂加工法により、防しわ性に優れ、かつ繰り返し洗濯後のパッカリング性、Ｗ＆Ｗ性、防縮性、保型性に優れ、同時に加工による抗張力、引き裂き強力等の生地強力が高いセルロース系繊維含有繊維構造物が製造可能となる。
【００２４】
【実施例】
以下に本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。実施例で用いた評価法を以下に示す。
生地ｐＨ：ＪＩＳＬ１０９６６．４０．
引裂強力；ＪＩＳＬ１０９６６．１５．５Ｄ法（ヨコ方向）
抗張力；ＪＩＳＬ１０９６６．１２．１Ａ法（５ｃｍ幅ヨコ方向）
Ｗ＆Ｗ性；ＪＩＳＬ０２１７１０３法による洗濯を５回繰り返した後、ＪＩＳＬ１０４２６．９．２Ｉ−２法によるタンブル乾燥を行い、サンプルを２０℃、６５％ＲＨの室内に一晩放置した後、ＡＡＴＣＣ１２４−１９８４５段階レプリカ法にもとづいて判定を行った。
５級（良好）〜１級（不良）
【００２５】
パッカリング性；ＪＩＳＬ０２１７１０３法による洗濯を５回繰り返した後、ＪＩＳＬ１０４２６．９．２Ｉ−２法によるタンブル乾燥を行い、サンプルを２０℃、６５％ＲＨの室内に一晩放置した後、ＡＡＴＣＣ８８−Ｂ−１９８４法の縫い目５段階レプリカにより評価した。
５級（良好）〜１級（不良）
【００２６】
保型性；ＪＩＳＬ０２１７１０３法による洗濯を５回繰り返した後、ＪＩＳＬ１０４２６．９．２Ｉ−２法によるタンブル乾燥を行い、サンプルを２０℃、６５％ＲＨの室内に一晩放置した後、、視覚で５段階に判定した。
５（級）：非常に良好
４〃：良好
３〃：普通
２〃：やや不良
１〃：非常に不良
【００２７】
又、本発明において樹脂加工剤の架橋反応の程度は、グリオキザール系樹脂などの繊維素反応型樹脂加工剤の場合はセルロース系繊維に直接架橋反応した樹脂加工剤を硫酸で分解して得られるホルムアルデヒド量である、結合ホルムアルデヒド量で示すことができる。
この結合ホルムアルデヒド量を測定することによりバラツキが生じやすいＷ＆Ｗ性だけに頼らず正確な改質の程度を知ることができる。
【００２８】
結合ホルムアルデヒド量：加工布約２ｇを沸水中で１５分間処理し、水洗、絶乾精秤後、水蒸気蒸留法により２０％硫酸中で分解し、亜硫酸水素ナトリウム水溶液中に生成ホルムアルデヒドを回収し、よう素滴定法で過剰亜硫酸水素ナトリウムを酸化した後、アルカリで付加物を分解し、ホルムアルデヒドと付加した亜硫酸水素ナトリウムの量を求め、加工布重量当りのホルムアルデヒドを重量％で示した。
【００２９】
実施例１
木綿織物（４０／１×４０／１／１２０×７２）を常法による毛焼き、精錬漂白、シルケット加工後、さらに液体アンモニア加工し、下記組成の加工液（Ａ）に浸漬し絞り率７０％になるように絞り、１２０℃で１分間乾燥した後、次いでサンフォライズ加工した。得られた木綿織物の生地ｐＨは７．４であった。この木綿織物を使用して通常の方法によりシャツを縫製した。このシャツを密閉容器内に設置し、熱風により加熱昇温し１４５℃で５分間キュアーし、本発明の実施例１のシャツを得た。得られたシャツの評価結果を表１に示した。
【００３０】
加工液（Ａ）：
テトライソプロパノールエチレンジアミン０．４重量部
Sumitex Resin ＮＳ−１９１８．０重量部
（住友化学工業社製、グリオキザール樹脂）
Sumitex Accelerator Ｘ−８０５．４重量部
（住友化学工業社製、潜在性酸性触媒）
ポリエチレングリコール（平均分子量２００）６．０重量部
パラシリコンＡＹＲ２０４．０重量部
（大原パラジウム社製、シリコン系ソフナー）
ＰＥＮ３．０重量部
（大日本インキ化学工業社製、ポリエチレン系ソフナー）
水６３．２重量部
【００３１】
実施例２
実施例１で使用した木綿織物を下記組成の加工液（Ｂ）に浸漬し、絞り率７０％になるように絞り、１２０℃で１分間乾燥し、次いでサンフォライズ加工した。得られた木綿織物の生地ｐＨは８．０であった。この木綿織物を使用して通常の方法によりシャツを縫製した。このシャツに実施例１と同様の熱風による加熱キュアーを施し、本発明の実施例２のシャツを得た。得られたシャツの評価結果を表１に示した。
加工液（Ｂ）：
テトライソプロパノールエチレンジアミン０．８重量部
Sumitex Resin ＮＳ−１９１８．０重量部
（住友化学工業社製、グリオキザール樹脂）
Sumitex Accelerator Ｘ−８０５．４重量部
（住友化学工業社製、潜在性酸性触媒）
ポリエチレングリコール（平均分子量２００）６．０重量部
パラシリコンＡＹＲ２０４．０重量部
（大原パラジウム社製、シリコン系ソフナー）
ＰＥＮ３．０重量部
（大日本インキ化学工業社製、ポリエチレン系ソフナー）
水６２．８重量部
【００３２】
比較例１
実施例１で使用した木綿織物を下記組成の加工液（Ｃ）に浸漬し、絞り率７０％になるように絞り、１２０℃で１分間乾燥し、次いでサンフォライズ加工した。得られた木綿織物の生地ｐＨは５．６であった。この木綿織物を使用して通常の方法によりシャツを縫製した。このシャツに実施例１と同様の熱風による加熱キュアーを施し、本発明の実施例２のシャツを得た。得られたシャツの評価結果を表１に示した。
加工液（Ｃ）：
Sumitex Resin ＮＳ−１９１８．０重量部
（住友化学工業社製、グリオキザール樹脂）
Sumitex Accelerator Ｘ−８０５．４重量部
（住友化学工業社製、潜在性酸性触媒）
ポリエチレングリコール（平均分子量２００）６．０重量部
パラシリコンＡＹＲ２０４．０重量部
（大原パラジウム社製、シリコン系ソフナー）
ＰＥＮ３．０重量部
（大日本インキ化学工業社製、ポリエチレン系ソフナー）
水６３．６重量部
【００３３】
比較例２
実施例１で使用した木綿織物を下記組成の加工液（Ｄ）に浸漬し、絞り率７０％になるように絞り、１２０℃で１分間乾燥し、次いでサンフォライズ加工した。得られた木綿織物の生地ｐＨは５．８であった。この木綿織物を使用して通常の方法によりシャツを縫製した。このシャツに実施例１と同様の熱風による加熱キュアーを施し、本発明の実施例２のシャツを得た。得られたシャツの評価結果を表１に示した。
加工液（Ｄ）：
Sumitex Resin ＮＳ−１９１３．０重量部
（住友化学工業社製、グリオキザール樹脂）
Sumitex Accelerator Ｘ−８０３．９重量部
（住友化学工業社製、潜在性酸性触媒）
ポリエチレングリコール（平均分子量２００）６．０重量部
パラシリコンＡＹＲ２０４．０重量部
（大原パラジウム社製、シリコン系ソフナー）
ＰＥＮ３．０重量部
（大日本インキ化学工業社製、ポリエチレン系ソフナー）
水７０．１重量部
【００３４】
表１の結果で明らかなように、実施例１、２、と比較例１はアルカノールアミン系化合物を使用しているかいないかの違いだけであるが、アルカノールアミン系化合物を使用した実施例１、２の本発明のシャツは、Ｗ＆Ｗ性、結合ホルマリン量がほぼ同じであるのに、抗張力や引裂き強力が比較例１より優れている。さらに使用しているアルカノールアミン量が多い実施例２は実施例１よりさらに生地強力が向上している。又、比較例２は比較例１で使用している樹脂加工剤と潜在性酸性触媒量を減少させて実施例２とほぼ同じ生地強力となるようにしたのもであるが、実施例２より結合ホルムアルデヒド量が減少しＷ＆Ｗ性、保型性、パッカリングなどの形態安定性能が低下していることが分かる。以上により本発明のアルカノールアミン系化合物を使用した木綿織物の樹脂加工法による改質バランスの向上効果は明白である。
【００３５】
【表１】

【００３６】
【発明の効果】
セルロース系繊維を含む繊維構造物を少なくとも樹脂加工剤、触媒及びアルカノールアミン系化合物を含む加工液を用いて樹脂加工して得られる繊維構造物は、風合いが良好で、セルロース系繊維の抗張力、引き裂き強力等の強力の低下が少なく、繰り返し洗濯後も優れたＷ＆Ｗ性、パッカリング性、防縮性、保型性を示し、形態安定性に優れる。

Claims

樹脂加工剤、酸性又は潜在性酸性触媒及び炭素数が２以上のアルカノール基を有し、かつアルカリ性のアルカノールアミン系化合物が付与されたセルロース系繊維含有繊維構造物。
セルロース系繊維含有繊維構造物に少なくとも樹脂加工剤、酸性又は潜在性酸性触媒及び炭素数が２以上のアルカノール基を有し、かつアルカリ性のアルカノールアミン系化合物を含む水溶液を付与した後乾燥させ、縫製し繊維製品の形にした後熱処理することを特徴とする形態安定性セルロース系繊維含有繊維構造物の製造方法。