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JP2000192371A - セルロース系繊維含有布帛 - Google Patents

セルロース系繊維含有布帛

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JP2000192371A
JP2000192371A JP10365599A JP36559998A JP2000192371A JP 2000192371 A JP2000192371 A JP 2000192371A JP 10365599 A JP10365599 A JP 10365599A JP 36559998 A JP36559998 A JP 36559998A JP 2000192371 A JP2000192371 A JP 2000192371A
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Japan
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cellulosic fiber
fiber
cross
fabric
resin
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JP10365599A
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Rumi Karasawa
留美 柄澤
Katsuya Okajima
克也 岡嶋
Koichi Saito
公一 齋藤
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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  • Materials Applied To Surfaces To Minimize Adherence Of Mist Or Water (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】耐久性のある撥水性、優れた防シワ性と柔軟性
を兼ね備えた繊維布帛を提供する。 【解決手段】少なくとも一部が架橋改質されたセルロー
ス系繊維を含有する布帛であって、該布帛の下記式で定
義される架橋指数が1〜4であり、かつ、繊維表面にポ
リフルオロアルキル基含有アクリル共重合体、アミノシ
リコーン系樹脂、およびアミノプラスト樹脂および/ま
たは多官能ブロックイソシアネート基含有ウレタン樹脂
が付着していることを特徴とするセルロース系繊維含有
布帛。 架橋指数=100×(A−B)/A ここで、 A:温度30℃、相対湿度90%RH雰囲気下での架橋
改質後のセルロース系繊維の吸湿率(%) B:温度20℃、相対湿度65%RH雰囲気下での架橋
改質後のセルロース系繊維の吸湿率(%)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐久性のある撥水
性、柔軟性、防シワ性を兼ね備えたセルロース系繊維布
帛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を含む布帛
は、衣料用途など多方面に幅広く利用されている。しか
しながら、外衣など撥水性を要求される分野ではセルロ
ース繊維が持つ親水基の影響で十分な耐久性を有する撥
水性が得られないという問題があった。また、セルロー
ス系繊維を含む繊維布帛の場合、しわになりやすい、洗
濯により収縮するといった欠点をも有している。
【0003】これらの問題を改善する目的で、ホルムア
ルデヒドや繊維素反応型樹脂などの架橋剤により架橋改
質が行われており、これに撥水剤を併用することによ
り、撥水効果も付与されている。しかしながら、撥水性
の耐久性が不十分であったり、柔軟性に欠けるため布帛
の引裂強力が低下するなどの問題があった。
【0004】また、撥水性と防シワ性とを両立する目的
でセルロース系繊維に撥水加工をしたのち、ホルムアル
デヒドを気相処理で吸着させ親水基を封鎖するという方
法が提案されているが、2段工程が必要であること、ま
た気相処理用の特別な装置が必要であり、作業が非常に
煩雑などの問題があった。
【0005】さらに、これら繊維素反応型樹脂またはホ
ルムアルデヒドの気相処理による改質では、セルロース
系繊維の親水基が封鎖されるため、撥水剤と組み合わせ
ることにより、撥水の耐久性は若干向上するが大きな効
果ではなく、柔軟性が低下し、布帛の強力が低下すると
いう問題があり、商品としては非常に価値の低いもので
あった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる背景
に鑑み、耐久性のある撥水性、優れた防シワ性と柔軟性
を兼ね備えた繊維布帛を提供せんとするものである。
【0007】
【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、次の構成を有する。
【0008】すなわち、少なくとも一部が架橋改質され
たセルロース系繊維を含有する布帛であって、該布帛の
下記式で定義される架橋指数が1〜4であり、かつ、繊
維表面にポリフルオロアルキル基含有アクリル共重合
体、アミノシリコーン系樹脂、およびアミノプラスト樹
脂および/または多官能ブロックイソシアネート基含有
ウレタン樹脂が付着しているセルロース系繊維含有布帛
である。
【0009】架橋指数=100×(A−B)/A ここで、 A:温度30℃、相対湿度90%RH雰囲気下での架橋
改質後のセルロース系繊維の吸湿率(%)B:温度20
℃、相対湿度65%RH雰囲気下での架橋改質後のセル
ロース系繊維の吸湿率(%)また、本発明の他の態様
は、前記セルロース系繊維含有布帛を用いてなるシャ
ツ、ユニフォーム、コートまたはスポーツ衣料である。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明におけるセルロース系繊維
布帛とは、綿、麻、パルプなどの天然セルロース繊維、
ビスコースレーヨンなどの再生セルロース繊維等を含有
する布帛のことであり、ポリエチレンテレフタレートや
ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系繊
維、ナイロン6やナイロン66などのポリアミド系繊
維、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィ
ン系繊維、ビニロン繊維、アセテート繊維などと混繊、
混紡、交織、交編などで混用されているものも含まれ
る。なお、得られる効果の面からは、他の繊維と混用さ
れる場合、セルロース系繊維を10重量%以上含有する
ものが好ましい。
【0011】本発明においては、かかるセルロース系繊
維の少なくとも一部が架橋剤等により架橋改質されてい
るものを用いる。ここでいう架橋剤とは、セルロース系
繊維を構成しているセルロース分子中の水酸基、特に非
晶領域にある水酸基と反応し、セルロース分子間および
分子内に架橋を形成することが可能な化合物のことであ
り、具体的にはホルムアルデヒドや、ジメチロールエチ
レン尿素、ジメチロールトリアゾン、ジメチロールウロ
ン、ジメチロールグリオキザールモノウレイン、ジメチ
ロールプロピレン尿素、これらのメチロール基の一部ま
たは全部をメトキシ化、エトキシ化したもの等の繊維素
反応型樹脂、ポリカルボン酸類、イシシアネート類等が
挙げられる。これらの架橋剤の中でもセルロース系繊維
の架橋改質をより効率的、効果的に行うためには、ホル
ムアルデヒドまたは下記一般式[I]で示される化合物が
好ましく用いられる。
【0012】
【化2】
【0013】ここで、R1、R2は、−H、炭素数1〜4
のアルキル基または−CH2OR7 のいずれかである同
種または異種の基であり、R3、R4、R5、R6は、−H
または−OR8 のいずれかである同種または異種の基で
あり、R7、R8は、−Hまたは炭素数1〜4のアルキル
基のいずれかである同種又は異種の基であることを示
す。
【0014】架橋改質されたセルロース系繊維を得るた
めに、架橋剤の反応を促進するための目的で触媒が併用
されてもよく、具体的には有機酸、有機アミン、塩化マ
グネシウム、硝酸亜鉛、ホウフッ化亜鉛、硝酸マグネシ
ウム、塩化亜鉛等の金属塩等が用いられてもよい。
【0015】本発明でいうポリフルオロアルキル基含有
アクリル共重合体は、特に限定されないが、例えば炭素
数3〜20のポリフルオロアルケニル基やポリフルオロ
アルキル基を有するビニル単量体のみの単独重合による
ものと、このようなビニル単量体とポリフルオロアルケ
ニル基やポリフルオロアルキル基を有しない他のビニル
単量体との共重合によるものが挙げられる。
【0016】ポリフルオロアルケニル基やポリフルオロ
アルキル基を有するビニル単量体としては、CH2=C
HCOOCH2715、CH2=C(CH3)COOCH
2612CF3(CF3)、CH2=CHCOO(CH2
2N(C37)SO2817、C613CH2OH、C8
17SO2(C37)CH2CH2OH、C817SO2(C3
7)CH2COOCNH(CH26NH(CH2CN
2O)11CH3などを用いることができる。
【0017】ポリフルオロアルケニル基やポリフルオロ
アルキル基を有しない他のビニル単量体としては、例え
ばエチレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリルア
ミド、スチレン、ベンジルアクリレート、ビニツアルキ
ルケトン、無水マレイン酸、イソプレン、シロキサン、
ブロックイソシアネートのビニル単量体が挙げられる。
なかでもブロックイソシアネートのビニル単量体を含む
共重合体を主成分とするものが好適である。ポリフルオ
ロアルキル基アクリル共重合体が、繊維布帛に対し0.
01〜10%owf、特に好ましくは、0.03〜5%
owf含まれることが好ましい。
【0018】本発明においては、アミノシリコーン樹脂
を用いる。かかるシリコーン樹脂が繊維表面に付着して
いることにより、架橋改質されることによって柔軟性が
低下し、強力が低下したセルロース系繊維布帛に柔軟性
を付与できるだけでなく、ポリフルオロアルキル基含有
アクリル共重合体による撥水性能をも助ける役割をす
る。かかるアミノシリコーン樹脂は、親水性を有すると
撥水性能を阻害することになるため好ましくない。すな
わち、エチレンオキサイドやプロピレンオキサイド等の
親水成分を含有しないもの、また、アミノ基がカルボン
酸等の親水成分で改質されていないものが好ましい。
【0019】かかるアミノシリコーン樹脂は、柔軟性と
洗濯耐久性を確保する観点からアミノ当量が500グラ
当量/モル以上あることが好ましく、親水性が高くなら
ないようにアミノ当量が12000グラム当量/モル以
下であることが好ましい。
【0020】また、かかるアミノシリコーン樹脂は、布
帛に十分な柔軟性と撥水性を付与するために、繊維布帛
に対して0.06%owf以上であること、そして撥水
性を低下させることなく目ズレなどの欠点を生じないよ
うに1%owf以下であることが好ましい。
【0021】アミノプラスト樹脂は、例えばトリメチロ
ールメラミン、ヘキサメチロールメラミンなどのメラミ
ン樹脂、ジメチロールプロピレン尿素、ジメチロールエ
チレン尿素、ジメチロールヒドロキシ尿素などの尿素樹
脂、ジメチロールウロンなどのウロン樹脂を用いること
ができる。中でもヘキサメチロールメラミンが好適であ
る。アミノプラスト樹脂の量は、繊維布帛に対して、固
形分換算で0.01〜2重量%が好ましく、特に好まし
くは、0.02〜1重量%である。
【0022】アミノプラスト樹脂を用いる際、一般に用
いられる触媒を用いてもよく、例えば、リン酸、硫酸、
硝酸などの無機酸のアンモニウム、アルミニウム、また
は亜鉛などの塩類、ギ酸、酢酸、アクリル酸、コハク酸
などの有機酸の塩類などが挙げられる。
【0023】多官能ブロックイソシアネート基含有ウレ
タン樹脂は、分子中に2個以上のブロックイソシアネー
ト官能基を含む有機化合物であれば特に限定されるもの
ではなく、加熱時に解離して活性なイソシアネート基が
再生できるように、フェノール、マロン酸ジエチルエス
テル、メチルエチルケトンオキシム、重亜硫酸ソーダ、
などを反応させた多官能ブロックイソシアネートウレタ
ン樹脂であればよい。特に好ましくは、ジフェニールメ
タンジイソシアネートのメチルエチルメトオキシムや、
トリメチロールプロパントリレンジイソシアネートアダ
クトのメチルエチルケトオキシムの水分散体が好適であ
る。
【0024】多官能ブロックイソシアネートウレタン樹
脂の量は、繊維布帛に対し固形分換算で0.01〜4重
量%が好ましく、0.03〜1重量%がより好ましい。
【0025】また、多官能ブロックイソシアネート基含
有ウレタン樹脂の解離温度の低下を促進するため触媒を
使用してもよく、ジブチルスズジオレート、ジブチルス
ズステアレート、ステアリル亜鉛、有機アミン化合物が
好ましい。
【0026】次に本発明のセルロース系含有繊維布帛を
製造する方法について説明する。
【0027】セルロース系繊維を含有する布帛に、ポリ
フルオロアルキル基含有アクリル共重合体、アミノシリ
コーン系樹脂、およびアミノプラスト樹脂および/また
は多官能ブロックイソシアネート基含有ウレタン樹脂を
含む処理液を、パッディング法、スプレー法、浸漬法、
プリント法、コーティング法、グラビア法、泡加工等に
より付与する。なかでもセルロース系繊維の改質に用い
る架橋剤が繊維素反応型樹脂、ポリカルボン酸類、イソ
シアネート類の場合には、パッディング法が好ましい。
次に、その処理液を含むセルロース系繊維含有布帛を8
0〜220℃で熱処理する。
【0028】または、セルロース系繊維の架橋剤を含ん
だ処理液にセルロース系繊維含有布帛を浸漬させたの
ち、マングルで絞り、80〜220℃で熱処理した後、
さらにポリフルオロアルキル基含有アクリル共重合体、
アミノシリコーン樹脂、およびアミノプラスト樹脂およ
び/または多官能ブロックイソシアネート基含有ウレタ
ン樹脂を含んだ処理液に浸漬させたのち、マングルで絞
り、80〜220℃で熱処理してもよい。
【0029】本発明のセルロース系繊維布帛は、架橋改
質されたセルロース系繊維を含むものであるが、その改
質程度は前記式で定義される架橋指数が1〜4の範囲
内、好ましくは2〜3.5の範囲内にあるものでなけれ
ばならない。かかる架橋指数は、架橋改質後のセルロー
ス系繊維の温度30℃、相対湿度90%RH雰囲気下で
吸湿率の値から、温度20℃、相対湿度65%RH雰囲
気下で吸湿率の値を差し引いて算出されるものであり、
セルロース系繊維がどの程度架橋改質されているかを知
る上での指標となる。すなわちこれは、架橋改質により
セルロース分子中の水酸基が封鎖され、結果として吸湿
率の値が低下することを利用したものである。この指数
が小さいものほど架橋改質の度合いが大きく、大きいも
のほど架橋改質度合いが小さい。一般に未加工の木綿、
麻で4〜5程度である。
【0030】架橋指数が1より小さい場合、架橋が過度
に形成され、形態安定性は良好であるものの、かかるセ
ルロース系繊維表面にアミノシリコーン樹脂が付着して
いても、布帛の強力を維持することが出来ず、実用に耐
えないものとなってしまう。また、架橋指数が4より大
きい場合は、セルロース系繊維の架橋改質が十分でな
く、必要とされるレベルの防シワ性の形態安定性が得ら
れない。布帛の強力と防シワ性等の形態安定性とのバラ
ンスを考慮し、架橋指数は、2〜3.5の範囲にあるこ
とが好ましい。
【0031】本発明のセルロース系繊維含有布帛を用い
てなる繊維製品は防シワ性、防縮性等の形態安定性、お
よびソフトな風合いと耐久性に優れる撥水性能をも兼ね
備えており、ドレスシャツ、学童用スクールシャツ、ユ
ニフォーム、コート、スポーツ衣料等の用途に最適であ
る。
【0032】
【実施例】以下、実施例により、さらに具体的に説明す
る。
【0033】常法により精練、マーセライズを行った4
5番手のポリエステル45%、綿55%の混紡糸からな
る目付112g/m2のブロード織物を用いた。かかる
織物を加工液に浸漬し、絞り率80%でパディング後、
100℃×2分予備乾燥、ついで180℃×1分熱処理
し、試料を得た。
【0034】なお、実施例中の架橋剤とその触媒、ポリ
フルオロアルキル基含有アクリル共重合体、シリコーン
系樹脂A、アミノプラスト樹脂とその触媒、多官能ブロ
ックイソシアネート基含有ウレタン樹脂とその触媒とし
ては以下のものを用いた。 [架橋剤] ジメチロールジヒドロキシエチレン尿素樹脂水溶液(固
形分20%) [架橋剤の触媒] 塩化マグネシウム [ポリフルオロアルキル基含有アクリル共重合体] 下記に示す量の化合物と蒸留水とを共重合反応せしめた
共重合体(固形分30%) C1225(CH22OCOCH=CH2 88g CH3(C25)CNONCH(C64)CH2(C64) NHCOO(CH2)CH=CH2 1g ステアリルアクリレート 9g 塩化ビニール 4g ステアリルメチルアンモニウムクロライド 2g C1225O(C24O)12H 2.4g アセトン 60g 蒸留水 415g アミン系触媒 0.8g [シリコーン系樹脂A] アミノ当量3000グラム当量/モルのアミノシリコー
ン樹脂(固形分20%) [アミノプラスト樹脂] ヘキサメチロールメラミン樹脂(固形分80%) [アミノプラスト樹脂の触媒] 有機アミン化合物 [多官能ブロックイソシアネート基含有ウレタン樹脂] ジフェニールメタンジイソシアネートのメチルエチルケ
トオキシムの水分散液体(固形分30%) [多官能ブロックイソシアネート基含有ウレタン樹脂の
触媒] ジブチルスズジオレート また、比較例中のシリコーン樹脂B、Cは以下のものを
用いた。 [シリコーン系樹脂B] アミノ当量300グラム当量/モルのアミノシリコーン
樹脂(固形分30%) [シリコーン系樹脂C] アミノ当量20000グラム当量/モルのアミノシリコ
ーン樹脂(固形分30%) 得られた試料は次の方法で評価した。 [架橋指数] 架橋指数=100×(A−B)/A ここで、 A:温度30℃、相対湿度90%RH雰囲気下での架橋
改質後のセルロース系繊維の吸湿率(%) B:温度20℃、相対湿度65%RH雰囲気下での架橋
改質後のセルロース系繊維の吸湿率(%) [防しわ性]AATCC−124−1984 5段階レ
プリ法に基づいて判定を行った。
【0035】5級(良好)〜1級(不良) [洗濯収縮]JIS L−1042 G法 家庭洗濯法
で布帛のタテ方向、ヨコ方向の収縮率を測定した。な
お、洗濯後は脱水機で絞らず乾燥ろ紙の間にはさみ、軽
く押さえて脱水し、水平に置いた金網の上で乾燥した。 (柔軟性)ハンドリングにより以下の基準で評価した。
【0036】 ○:柔軟性に富んだ風合い △:やや粗硬感で、芯の残る風合い ×:粗硬で、柔軟性の全くない風合い (引裂強力)JIS L−1096 D法ペンジュラム
法で布帛のタテ糸切断方向、ヨコ糸切断方向の引裂強力
を測定した。 (撥水性)JIS L1092(スプレー法)に準じて
評価した。
【0037】100:表面に付着湿潤がない 90:表面にわずかに付着湿潤を示す 80:表面の水の落下点が湿潤を示す 70:表面全体にわたって部分的湿潤を示す 50:表面全体に湿潤を示す 0:表面が完全に湿潤を示す 耐久性は洗濯10回後の柔軟性、撥水性で評価した。洗
濯条件はJIS L0217(1)洗い方103法に準
じて行った。
【0038】実施例1〜3 表1に示された組成の加工液を用い、架橋指数が1〜4
の試料を作成した。結果を表1に示す。いずれも優れた
形態安定性と、柔軟性および耐久撥水性能を兼ね備えた
布帛を得ることができた。
【0039】比較例1〜7 表1に示された組成の加工液を用い、試料を作成した。
結果を表1に示す。比較例1は、優れた形態安定性およ
び耐久撥水性、柔軟性は得られたものの、スベリが大き
く、目ズレが発生した。比較例2は、優れた形態安定性
は得られたものの、柔軟性が十分でなく、耐久撥水性布
帛についても劣るものであった。また、比較例3は、優
れた形態安定性、耐久撥水性は得られたものの、柔軟性
が全くなく、布帛の引裂強力が大幅に低下し、実用に耐
える布帛を得ることができなかった。比較例4は、優れ
た形態安定性は得られたものの、撥水性は全くなく、柔
軟性も低いため布帛の引裂強力が大幅に低下し、実用に
耐える布帛を得ることができなかった。比較例5は、優
れた形態安定性および柔軟性は兼ね備えているが、シリ
コーン樹脂の撥水性だけでは、スポーツ衣料用途に耐え
るだけの撥水性は得られず、商品価値の低いものであっ
た。
【0040】比較例6および7は、耐久撥水性は得られ
たものの、形態安定性は全くなく、洗濯後のしわは非常
に見栄えが悪く、また比較例6は柔軟性も無いため布帛
の引裂強力が大幅に低下し、実用に耐える布帛を得るこ
とができなかった。
【0041】
【表1】
【0042】実施例4 表2に示された組成の加工液を用い、1段目処理液での
パッド・ドライ・キュア処理後、60℃で湯洗、乾燥し
た後、2段目処理液でパッド・ドライ・キュア処理を行
い、架橋指数が1〜4の試料を作成した。結果を表2に
示す。いずれも優れた形態安定性と、柔軟性および耐久
撥水性能を兼ね備えた布帛を得ることができた。
【0043】比較例8,9 表2に示された組成の加工液を用い、1段目処理液での
パッド・ドライ・キュア処理後、60℃で湯洗、乾燥し
た後、2段目処理液でパッド・ドライ・キュア処理を行
い、試料を作成した。結果を表2に示す。比較例8は、
優れた形態安定性および耐久撥水性は得られたものの、
柔軟性が十分でなく、布帛の引裂強力が大幅に低下し、
実用に耐える布帛を得ることができなかった。比較例9
は、優れた形態安定性および柔軟性は兼ね備えている
が、シリコーン樹脂の撥水性だけでは、スポーツ衣料用
途に耐えるだけの撥水性は得られず、商品価値の低いも
のであった。
【0044】
【表2】
【0045】
【発明の効果】本発明によれば、形態安定性、柔軟性、
耐久撥水性に優れた繊維材料を得ることができ、ドレス
シャツ、学童用スクールシャツ、スポーツ衣料、白衣や
ワーキングなどのユニフォーム、コートなどに適した布
帛を提供することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C09K 3/18 104 C09K 3/18 104 D06M 13/352 D06M 13/352 15/423 15/423 15/564 15/564 15/643 15/643 // D06M 101:06 Fターム(参考) 4H020 BA24 BA32 4L033 AA02 AC01 AC02 AC03 AC15 BA56 BA92 CA22 CA36 CA64 DA02

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくとも一部が架橋改質されたセルロー
    ス系繊維を含有する布帛であって、該布帛の下記式で定
    義される架橋指数が1〜4であり、かつ、繊維表面にポ
    リフルオロアルキル基含有アクリル共重合体、アミノシ
    リコーン系樹脂、およびアミノプラスト樹脂および/ま
    たは多官能ブロックイソシアネート基含有ウレタン樹脂
    が付着していることを特徴とするセルロース系繊維含有
    布帛。 架橋指数=100×(A−B)/A ここで、 A:温度30℃、相対湿度90%RH雰囲気下での架橋
    改質後のセルロース系繊維の吸湿率(%) B:温度20℃、相対湿度65%RH雰囲気下での架橋
    改質後のセルロース系繊維の吸湿率(%)
  2. 【請求項2】架橋改質されたセルロース系繊維を繊維重
    量で10重量%以上含有することを特徴とする請求項1
    記載のセルロース系繊維含有布帛。
  3. 【請求項3】架橋改質するための架橋剤が下記一般式
    [I]で示される化合物であることを特徴とする請求項1
    または2に記載のセルロース系繊維含有布帛。 【化1】 ここで、 R1、R2は、−H、炭素数1〜4のアルキル基または−
    CH2OR7 のいずれかである同種または異種の基であ
    り、 R3、R4、R5、R6は、−Hまたは−OR8 のいずれか
    である同種または異種の基であり、 R7、R8は、−Hまたは炭素数1〜4のアルキル基のい
    ずれかである同種又は異種の基であることを示す。
  4. 【請求項4】該アミノシリコーン系樹脂が、アミノ当量
    500〜12000グラム当量/モルであることを特徴
    とする請求項1〜3いずれかに記載のセルロース系繊維
    含有布帛。
  5. 【請求項5】請求項1〜4いずれかのセルロース系繊維
    含有布帛を用いてなることを特徴とするシャツ。
  6. 【請求項6】請求項1〜4いずれかのセルロース系繊維
    含有布帛を用いてなることを特徴とするユニフォーム。
  7. 【請求項7】請求項1〜4いずれかのセルロース系繊維
    含有布帛を用いてなることを特徴とするコート。
  8. 【請求項8】請求項1〜4いずれかのセルロース系繊維
    含有布帛を用いてなることを特徴とするスポーツ衣料。
JP10365599A 1998-12-22 1998-12-22 セルロース系繊維含有布帛 Pending JP2000192371A (ja)

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