JP2008002047A

JP2008002047A - カチオン性繊維浸漬吸収処理分散組成物並びにこれを用いた繊維浸漬吸収処理浴及び機能繊維

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Publication number: JP2008002047A
Application number: JP2006249457A
Authority: JP
Inventors: Tomoka Watanabe; 朝香渡邊; Masaaki Matsumoto; 正明松本; Akira Sakata; 暁阪田
Original assignee: Sanyo Color Works Ltd
Current assignee: Sanyo Color Works Ltd
Priority date: 2006-05-22
Filing date: 2006-09-14
Publication date: 2008-01-10

Abstract

【課題】繊維の種類や繊維の形態にかかわらず、縫製等の加工後に於いても、機能剤を付与することができるカチオン性繊維浸漬吸収処理分散組成物を提供する。
【解決手段】
カチオン性重合体を用いて機能剤を水に分散することにより得られるカチオン性繊維浸漬吸収処理分散組成物である。この分散組成物を用いて繊維浸漬吸収処理浴を調製し、繊維材料を処理することにより、機能剤の機能が付与された繊維材料が得られる。
【選択図】なし

Description

本発明は、カチオン性繊維浸漬吸収処理分散組成物並びにこれを用いた繊維浸漬吸収処理浴及び機能繊維に関し、更に詳細には、既縫製、未縫製に関わらず繊維材料の機能剤による処理を浸漬吸収法により行うことができ、しかも廃液の汚染がなく、少ない設備で処理することができ、装置を汚染することのないカチオン性繊維浸漬吸収処理分散組成物並びにこれを用いた繊維浸漬吸収処理浴及び機能繊維に関する。

繊維産業の分野に於いては、繊維材料に新しい機能を付与した高機能繊維の開発が盛んに行われている。ここに言う機能としては、紫外線遮蔽、遠赤外線放射、蓄熱保温、抗菌防臭、制菌、防ダニ、消臭、難燃・防炎、静電気帯電防止、導電、吸湿、吸水・発汗、撥水、防水、透湿防水、蓄光等、各種のものを挙げることができる。このような機能を繊維材料に付与するには、これらの機能を発揮する機能剤を紡糸の段階で練り込む方法と、機能剤を樹脂に分散し、これを繊維表面にコーティング法、パッド・ディップ法、スプレー法、浸漬吸収法等により付与する方法とがある。

しかしながら、紡糸の段階で練り込む方法では、対象となる繊維が限られるという問題点がある。また、コーティング法では、繊維製品を略水平に保持して走行させ、その上面にペースト状の繊維処理剤を供給してナイフコーターなどを用いてコーティングが行われるため、繊維処理剤が十分に浸透せず、ブラウス、靴下等の既縫製品にこの方法を適用すると、機能剤を繊維に均一に付与することができないという問題点がある。また、スプレー法においても、同様に、既縫製品に機能剤を均一に付与することができないという問題点がある。

パッド・ディップ法では、繊維製品を走行させながら繊維処理液中を通過させることにより機能剤が付与されるが、この方法では、機能剤を繊維に均一に付与することができるものの、使用後の繊維処理液に多量の機能剤及び分散剤が残存し、廃液処理など環境衛生上の問題が生ずる。

浸漬吸収法では、繊維製品を単に繊維処理液中に浸漬することにより機能剤の吸収が行われる。しかし、この方法では、繊維を予めカチオン化処理しておき、アニオン性分散剤を用いて機能剤を分散させた繊維処理剤による処理が行われるため、工程が多くなるとともに、使用後の繊維処理液に多量の機能剤及び分散剤が残存し、これが汚染廃液となって環境衛生上の問題を生ずる。

繊維製品に顔料を付与する場合には、上記浸漬吸収法における問題と類似の問題を解決し得る顔料組成物が知られている（例えば、特許文献１）。しかし、繊維製品に機能剤を付与する場合においては、上記問題を解決し得る繊維処理分散組成物は未だに知られていない。
特開平１０−３１０７１８号公報

本発明の目的は、上記の機能剤を、繊維の種類や繊維の形態にかかわらず、縫製等の加工後に於いても付与することができ、しかも汚染廃液を出さないカチオン性繊維浸漬吸収処理分散組成物を提供することである。また、前処理の必要がなく、多くの設備を必要としない機能剤を付与することができる繊維浸漬吸収処理浴を提供することである。

本発明は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、カチオン性重合体を機能剤の分散剤として使用すれば、繊維材料を直接浸漬するだけで上記目的を達成できることを見出したものである。

即ち、本発明のカチオン性繊維浸漬吸収処理分散組成物は、カチオン性重合体を用いて機能剤を分散したことを特徴とする。また、前記機能剤とともに顔料をカチオン性重合体を用いて分散してもよい。更に、上記カチオン性繊維浸漬吸収処理分散組成物にカチオン性顔料分散組成物を混合してもよい。

本発明の繊維浸漬吸収処理浴は、上記カチオン性繊維浸漬吸収処理分散組成物を所望の濃度となるように水で希釈し、これに必要によりカチオン性重合体及び／又はカチオン性化合物を添加することにより得られる。

この繊維浸漬吸収処理浴を用い、これに繊維材料を浸漬し、昇温し、処理終了後に処理液を除去し、そして繊維材料を取り出すことなく同じ装置内で、又は繊維材料を取り出して別の装置内で水洗し、更に必要な場合にはバインダー処理を行うことによって、希望する量の機能剤を繊維製品に均一に付与することが可能となる。このように、本発明の分散組成物を含有する繊維浸漬吸収処理浴は、カチオン化処理等の特別な前処理を必要とせず、処理装置を汚すこともない。しかも、繊維表面はアニオン性なので、分散組成物中のカチオン性成分の殆ど全てが繊維表面に吸着され、浸漬吸収処理後の廃液中には機能剤やカチオン性重合体が含まれていることはない。

本発明の分散組成物を繊維浸漬法による繊維材料への機能剤の付与に使用すると、繊維の表面はアニオン性なので、カチオン性重合体とともに機能剤が効率よく繊維材料の表面に吸着され、これにより繊維材料に機能性を容易に付与することが可能となる。しかも、繊維材料が既縫製、未縫製の何れの場合にも機能剤が効率よく繊維表面に付与される。また、アニオン性分散剤を用いる場合に必要となるカチオン化のための工程が不要となるので、短い工程、短い時間で処理を行うことが可能となる。更に、カチオン化処理のための設備が不要となるため、小さな設備で加工を行うことができる。加えて、分散組成物中のカチオン性成分の殆ど全てがアニオン性の繊維表面に吸着さるので、使用後の処理液は無色透明となり、廃水汚染の問題は生じない。また、加工設備の汚染が殆どなく、洗浄等の工程を短縮することが可能となる。

本発明は、全ての天然繊維及び合成繊維の処理に適用可能であり、例えば、綿、ウール、シルク、ポリエステル、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリアクリル、レーヨン、ポリノジックレーヨン、テンセル、パルプ及び種々の種々の繊維に適用可能である。また、これらが混紡、交織等されたものや、綿（わた）、糸、織布、不織布、メリヤス、ニットウェアー等の形態の他、種々の繊維製品の処理にも適用することができ、例えば綿及び混紡品のジーンズ、カジュアルウェアー用品等の既縫製品にも好適に使用され得る。

本発明のカチオン性繊維浸漬吸収処理分散組成物は、機能剤及びカチオン性重合体と、必要に応じて顔料とを水系で混合した後、公知の機能剤分散機、例えば高圧ホモジナイザー、ビーズミル型分散機、アトライター、ボールミル、高速撹拌分散機等により、分散処理することによって調製される。機能剤とカチオン性重合体との比率は、使用する両者の性質により異なるが、重量比で概ね１００：２０〜１００：１００の範囲が好ましい。

本発明のカチオン性繊維浸漬吸収処理分散組成物に含有される機能剤としては、紫外線遮蔽剤、遠赤外線放射剤、蓄熱保湿剤、抗菌防臭剤、制菌剤、防ダニ剤、消臭剤、防汚剤、難燃・防炎剤、導電剤、吸湿剤、吸水・吸汗剤、撥水剤、防水剤、透湿防水剤、蓄光剤等がある。機能剤はこれらに限定されるものではない。

紫外線遮蔽剤の例としては、微粒子状金属酸化物を挙げることができる。例えば、チタン、ジルコニウム、亜鉛、アルミニウム、ケイ素、アンチモンの酸化物が用いられる。これらの酸化物は紫外線遮蔽剤としての効果を発揮し得るように、その粒子径が１０〜２００ｎｍであることが好ましい。他に芳香族化合物等で紫外線を吸収して微小な熱エネルギーに変換するタイプもあり、その例は、サルチル酸系化合物、ベンゾフェノール系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、シアノアクリレート系化合物等である。

抗菌、防臭、制菌、消臭、防汚等の機能を発現する機能剤には光触媒が含まれ、それらには、ゲルマニウム、チタン、亜鉛、銅、アルミニウム、ガリウム、インジウム、リン、ケイ素、アンチモン、炭素、硫黄、テルル、ニッケル、鉄、コバルト、ストロンチウム、タングステン、バリウム等及びこれらの酸化物等の化合物が挙げられる。これらの化合物は、それぞれの効果を発揮し得るように、その粒子径が１０〜２００ｎｍであることが好ましい。

消臭剤としては、有機系及び無機系のものを使用することができる。有機系消臭剤としては、鉄フタロシアニン系化合物やサイクロデキストリン、更には茶葉から抽出されるカテキンやタンニン等の植物抽出物等が挙げられる。無機系消臭剤としては、亜鉛、銀、マグネシウム、銅、チタン、アルミニウム、ジルコニウム等の酸化物、リン酸塩、ケイ酸塩、これらの混合物等が挙げられる。消臭剤が前記混合物である場合には、それらがアモルファス状態で均一に混合されていることが望ましい。また、ゼオライト、活性炭、活性白土等の多孔性物質も消臭剤として使用することができる。

抗菌剤としては、有機系及び無機系のものを使用することができる。有機系抗菌剤としては、１，１−ヘキサメチレン−ビスジヒドロクロライド等のビグアナイド系抗菌剤、塩化ベンザルコニウム、ポリオキシメチレントリメチルアンモニウムクロリド、塩化ベンゼトニウム、塩化セチルピリジニウム、アルキルトリメチルアンモニウム塩等の第四級アンモニウム塩系抗菌剤、アルキレンビスフェノールナトリウム塩、アルキルジメチルアンモニウム塩等のフェノール系抗菌剤、カーバニリド系抗菌剤、グリセリン脂肪酸エステル、プロピレングリコールモノ脂肪酸エステル等のエステル系抗菌剤、Ｎ−ステアロイル−Ｌ−グルタミン酸銀、Ｎ−ステアロイル−Ｌ−グルタミン酸銅等のアミノ酸系抗菌剤、キトサン、キチン、ヒノキチオール等の天然系の抗菌剤等が挙げられる。無機系抗菌剤としては、銀スルホネート、鉄フタロシアニン、金属酸化物配位アミノケイ酸系化合物、硫酸亜鉛配合アクリル酸ポリマー、リン酸ジルコニウム、酸化銀、金属同等の金属系抗菌剤、ピリチオン系抗菌剤、ベンゾイソチアゾリン系抗菌剤が挙げられる。

遠赤外線放射剤としては、ケイ酸ジルコニウム系セラミック等が挙げられる。

蓄熱保温剤としては、炭化ジルコニウム等が挙げられる。

制菌剤としては、銀系化合物、第４級アンモニウム塩化合物、キチン、キトサン、銀ゼオライト系化合物、脂肪族イミド系化合物、複素環式窒素硫黄化合物、金属フタロシアニン系、有機シリコン第４級アンモニウム系、ヒノキチオール、第４級アンモニウム塩が挙げられる。

難燃・防炎剤としては、ハロゲンシクロアルカン化合物、有機リン系化合物を使用することができる。ハロゲンシクロアルカン化合物としては、１，２，３，４，５，６−ヘキサブロモシクロヘキサン、１，２，３，４−テトラブロモシクロオクタン、１，２，５，６，９，１０−ヘキサブロモシクロドデカン、１，２−ビス−（３，４−ジブロモシクロヘキシル）−１，２−ジブロモエタン、及びこれらの化合物における臭素を塩素に置換したものを例示することができる。また、有機リン系化合物としては、（２−カルボキシエチル）メチルホスフィン酸、（２−カルボキシエチル）フェニルホスフィン酸、及びこれらの環状無水物、エチレングリコール付加物の他、トリス（トリブロモネオペンチル）ホスフェートを例示することができる。

導電性素材としては、炭素微粒子が挙げられる。

脱湿剤及び吸水・吸汗剤としては、親水基、例えばＯＨ基、ＣＯＯＨ基、ＣＯＯＮａ基等を含む化合物が挙げられる。

保湿剤としては、水溶性カチオンポリマー、リン脂質含有ポリマー、キトサン、ラノリン、コラーゲン、シルクフィブロイン、スクアランカチオン、スクアランアニオン、サメ軟骨抽出物、ヒアルロン酸、シルクタンパク質、アクリル繊維が挙げられる。

撥水剤及び防水剤としては、シリコン樹脂やフッソ系樹脂等の高分子化合物が挙げられる。

蓄光性化合物としては、金属のアルミン酸化合物を挙げることができる。使用される金属として、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、亜鉛、マグネシウムからなる群より選択されるアルカリ土類金属の少なくとも１種類以上に、賦活剤としてユウロピウム、共賦活剤としてランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジウム、サマリウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルピウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム、マンガン、スズ、ビスマス、ニオブ、ジルコニウム等の金属元素を少なくとも１種類以上配合したものを挙げることができる。即ち、上記アルカリ土類金属を母結晶とし、これに上記賦活剤及び共賦活剤を添加したものである。

本発明の分散組成物に於いて、機能剤とともに分散して使用される顔料として、又は本発明の分散組成物に混合されるカチオン性顔料分散組成物に含まれる顔料として、公知の有機顔料、無機顔料、蛍光増白顔料（ジフェニルエチレン誘導体など）、蛍光顔料（ベンゾグアナミンホルムアルデヒド樹脂に塩基性染料、油性染料、有機顔料を含有させたものなど）を使用することができる。例えば、有機顔料としてアゾ系顔料、染付レーキ顔料、フタロシアニン顔料、縮合多環顔料（アントラキノン系など）、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、ペリノン顔料、ジケトピロロピロール顔料およびイソインドリノン顔料が挙げられ、無機顔料としては弁柄、酸化チタン、黄色酸化鉄、カーボンブラック、沈降性バリウムなどが挙げられる。但し、顔料はこれらに限定されるものではなく、また、２種類以上の前記機能剤を用いて分散してもよい。

カチオン性繊維浸漬吸収処理分散組成物の調製に使用されるカチオン性重合体としては、分子中に第３級アミノ基又は第４級アンモニウム基又は両者を含有している公知のポリマー又はプレポリマーを用いることができる。

このカチオン性重合体は、上述のようにカチオン性繊維浸漬吸収処理分散組成物の調製に使用してもよく、また、この分散組成物を希釈した処理液中に別途添加するカチオン性重合体として使用してもよい。また、カチオン性繊維浸漬吸収処理分散組成物に使用するカチオン性重合体と、これとは別に繊維浸漬吸収処理浴に添加するカチオン性重合体とは同じでもよく、また互いに異なったものであってもよい。

カチオン性重合体として使用される第３級アミノ基含有重合体としては、以下のものが例示できる。即ち、（ａ）アルキルアミノアルキル（メタ）アクリルアミドの重合体、例えば、ジメチル又はジエチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド，ジメチル又はジエチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド等の重合体、（ｂ）ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートの重合体、例えば、ジメチル又はジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート，ジメチル又はジエチルアミノプロピル（メタ）アクリレート等の重合体、（ｃ）アクリルアミド−スチレン共重合体、（ｄ）第３級アミノ基含有ウレタン系重合体等である。

カチオン性重合体として使用される第４級アンモニウム基含有重合体としては、次のものが例示できる。即ち、（ａ）（メタ）アクリロイロキシアルキルトリアルキルアンモニウム塩の重合体、例えば、２−（メタ）アクリロイロキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド、３−（メタ）アクリロイロキシ−２−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライドの重合体等、（ｂ）（メタ）アクリルアミドアルキルトリアルキルアンモニウム塩の重合体、例えば、３−（メタ）アクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロライド、３−（メタ）アクリロイルアミノ−２−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライド等の重合体、（ｃ）２−（メタ）アクリロイロキシアルキルベンジルアンモニウム塩の重合体、例えば、２−（メタ）アクリロイロキシエチルベンジルアンモニウムクロライド，２−（メタ）アクリロイロキシエチルジメチルベンジルアンモニウムクロライドの重合体，前二者の単量体とアクリルアミド，ジメチルアミノエチルアクリレート等との共重合体、（ｄ）アクリルアミドプロピルジメチルベンジルクロライドとＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミドとの共重合体、Ｎ−メチル−Ｎ−ベンジルアリルアミン塩とＮ−メチル−Ｎ−ヒドロキシエチルアミノプロピルアクリルアミドとの共重合体等、（ｅ）その他、例えば、ジメチル又はジエチルジアリルアンモニウムクロライド，β−ビニルオキシエチルトリアルキルアンモニウム塩、ビニルベンジルアンモニウム塩等の重合体等である。

更に、本発明では、繊維浸漬吸収処理浴にカチオン性化合物を添加してもよい。繊維浸漬吸収処理浴に添加するカチオン性化合物は、カチオン化剤として一般に使用されているものを使用可能である。

カチオン性化合物としては、（ｆ）４級アンモニウム基含有化合物、例えば、ヘキサメチレン−ビス−（３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル−ジメチルアンモニウムクロライド）、トリメチレン−ビス（３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル−ジメチルアンモニウムクロライド）、ヘキサメチレン−ビス（２，３−エポキシプロピル−ジメチルアンモニウムクロライド）、トリメチレン−ビス（２，３−エポキシプロピル−ジメチルアンモニウムクロライド）、３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル−トリメチルアンモニウムクロライド、２，３−エポキシプロピル−トリメチルアンモニウムクロライド等のカチオン化剤を使用することができる。

上述のカチオン性重合体のうち、カチオン性繊維浸漬吸収処理分散組成物の調製により好ましいのは、繊維材料により均一に吸着させることができるという観点から、ポリジアルキルアミノ（メタ）アクリレート，ポリジメチルジアリルアンモニウムクロライド，第３級アミノ基含有ウレタン系重合体である。

また、カチオン性繊維浸漬吸収処理分散組成物の繊維浸漬吸収処理浴中に別に添加するカチオン性重合体及びカチオン性化合物としてより好ましいのは、繊維材料により均一に吸着させることができるという観点から、上記で例示した（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）の化合物である。

本発明のカチオン性繊維浸漬吸収処理分散組成物の組成は、機能剤が２０〜８０重量部及びカチオン性重合体が４〜８０重量部に、合計で２００重量部となるように水を添加し、分散させたものが好ましい。

また、本発明に於いては、本願発明者が特許第３２２７５８１号公報として開示しているように、カチオン性重合体は、これにアニオン活性剤を添加してポリソルトとしてもよい。その場合のアニオン活性剤は、カチオン性重合体を構成するカチオン基の１当量に対し５〜７０％の当量に相当する量で使用することが好ましい。この場合に併用するアニオン性活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩，アルキルナフタレンスルホン酸塩，アルキルスルホコハク酸塩，アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩，ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン縮合物，アルキルナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物，芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物，リグニンスルホン酸塩等がある。これらの中で好ましいのは、繊維材料により均一に吸着させることができるという観点から、芳香族スルホン酸及びナフタレンスルホン酸のホルマリン縮合物である。

本発明のカチオン性繊維浸漬吸収処理分散組成物に、水、必要に応じてカチオン性重合体、カチオン性化合物等を添加して調製された繊維浸漬吸収処理浴には、公知の方法で湿潤処理された繊維材料が浸漬され、処理される。

本発明の繊維浸漬吸収処理浴は、浴比（繊維(ｋｇ)：処理液の重量(ｋｇ)）が１：５〜１：５０、好ましくは１：２０〜３０となるように、水、カチオン性繊維浸漬吸収処理分散組成物及び必要に応じてカチオン性重合体、カチオン性化合物等を更に追加して調製される。

繊維に対するカチオン性繊維浸漬吸収処理分散組成物の添加率は、所望する処理濃度に合わせて適宜決定すればよいが、繊維１００重量部に対して機能剤の固形分が０．２〜２重量部となるように添加することが好ましい。必要に応じて繊維浸漬吸収処理浴に更に添加するカチオン性重合体及び／又はカチオン性化合物は、繊維１００重量部に対して、固形分０．１５〜０．４５重量部が好ましい。

本発明の機能繊維の製造方法は、上記繊維浸漬吸収処理浴中に繊維材料を浸漬することにより行われる。その際の処理条件は特に限定されるものではないが、３５〜７５℃で１０〜３０分間浸漬して保持するのが好ましい。

処理終了後、処理液を除去し、水洗、脱水することにより、機能剤が繊維表面に均一に付着した本発明の機能繊維が得られる。

本発明の繊維浸漬吸収処理浴には、上記カチオン性繊維浸漬吸収処理分散組成物に、更にカチオン性顔料分散組成物を混合したカチオン性繊維浸漬吸収処理分散組成物、又は、機能剤とともに顔料をカチオン性重合体を用いて分散して調製したカチオン性水性機能剤分散組成物を使用することができる。ここで、浴比は１：５〜１：５０、好ましくは１：２０〜３０となるように、水及びカチオン性顔料分散組成物を混合したカチオン性繊維浸漬吸収処理分散組成物又は顔料を機能剤と共に分散したカチオン性繊維浸漬吸収処理分散組成物に、必要に応じてカチオン性重合体、カチオン性化合物等を更に追加して調製される。

本発明においては、カチオン性繊維浸漬吸収処理分散組成物又は繊維浸漬吸収処理に、カチオン性顔料分散組成物を添加してもよい。このカチオン性顔料分散組成物は、上記で説明したカチオン性重合体を用いて顔料を分散させたものである。また、顔料を機能剤と共に上カチオン性重合体を用いて分散させてもよい。

本発明のカチオン性顔料分散組成物を用いた機能繊維の製造方法に於いては、上記繊維浸漬吸収処理浴に、直接染料、酸性染料、又は反応性染料、分散染料、カチオン染料等を添加して同時処理を行うことが、条件によっては可能である。この場合に於いても、上述と同様に繊維材料を処理すればよいが、公知の均染剤、ボウ硝等の無機塩を併用するのが好ましい。

また、本発明の機能剤分散組成物を用いた処理では、付与された機能の耐久性を向上させるために、バインダー処理を行うことが好ましい。このバインダー処理には、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアクリル酸エステル等公知のバインダー、好ましくはEMACOL CT BINDER ASC（山陽色素株式会社製）を使用することができる。

バインダー処理は、処理浴１００重量部に対して、０．１〜３０重量部、好ましくは０．５〜１０重量部のバインダーの添加量で、浴比が１：５〜１：５０、好ましくは１：２０〜１：３０のバインダー処理液を使用することにより行われる。バインダー処理の後、水洗、脱水した繊維材料は、５０〜１８０℃で５〜３０分間乾燥及びキャリング処理が行われる。

以下に本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

（実施例１…紫外線遮蔽剤含有カチオン性繊維浸漬吸収処理分散組成物の調製）
カチオン性重合体（山陽色素株式会社製、製品名：CT dispersant BT-05）３２重量部、水１２７．９重量部、消泡剤（シリコーンエマルジョン、東レ・ダウコーニング（株）製、製品名：DOW CORNING TORAY FS アンチフォーム013A）０．１重量部、及び機能剤として酸化亜鉛（昭和電工株式会社製、マックスライトＺＳ−０３２、粒子径２８ｎｍ）の４０重量部を、サンドミルを使用して２０００ｒｐｍで１２０分間分散させることにより、紫外線遮蔽剤を含有するカチオン性繊維浸漬吸収処理分散組成物を得た。

（実施例２…光触媒含有カチオン性繊維浸漬吸収処理分散組成物の調製）
カチオン性重合体（山陽色素株式会社製、製品名：CT dispersant BT-05）４０重量部、水１１９．９重量部、消泡剤（シリコーンエマルジョン、東レ・ダウコーニング（株）製、製品名：DOW CORNING TORAY FS アンチフォーム013A）０．１重量部、及び機能剤として酸化チタン（昭和電工株式会社製、ジュピターＦ４、粒子径３０ｎｍ）の４０重量部を、サンドミルを使用して２０００ｒｐｍで１２０分間分散させることにより、光触媒を含有するカチオン性繊維浸漬吸収処理分散組成物を得た。

（実施例３）
後述する繊維浸漬吸収処理工程で使用する綿ニット１００重量部に対して、実施例１で調製した酸化亜鉛を含有するカチオン性繊維浸漬吸収処理分散組成物を１０重量部（酸化亜鉛２重量部）と水１９９０重量部とを含有する繊維浸漬吸収処理浴を調製した。

＜繊維浸漬吸収処理工程＞
実施例３の繊維浸漬吸収処理浴を用いて以下の処理を行った。まず、綿ニット（シルケット加工なし、晒、以下同様）を、ワッシャー処理機中で９５℃の温水により浴比１：２０で１０分間湿潤処理した後、温水を排出した。同じ処理機中で、実施例３の繊維浸漬吸収処理浴を２０℃で添加し（浴比１：２０）、２５分間で６５℃に昇温した。処理液を排出した後、同じ処理機で水洗、脱水後、浴比１：２０となるように水を入れ、バインダー（山陽色素株式会社製、製品名：EMACOL CT BINDER ASC）を処理浴に対して１５ｇ／Ｌとなるように添加し、バインダー処理を４０℃で２０分間行った。これを脱水後、１００〜１１０℃のタンブラー乾燥を行い、紫外線遮蔽剤で処理した綿ニットを得た。この繊維浸漬吸収処理工程で処理機の汚染はなく、処理後の繊維浸漬吸収処理浴は無色透明であった。

（実施例４）
実施例３において、酸化亜鉛を含有するカチオン性繊維浸漬吸収処理分散組成物を添加した後、更にカチオン性重合体ＣＴＦ１１０１（山陽色素株式会社製）を綿ニットに対して１重量％となるように追加して繊維浸漬吸収処理浴を得た。

＜繊維浸漬吸収処理工程＞
この繊維浸漬吸収処理浴を用い、実施例３と同様の操作で綿ニットの処理を行うことにより、紫外線遮蔽剤で処理した綿ニットを得た。この場合も繊維浸漬吸収処理工程で処理機の汚染はなく、処理後の繊維浸漬吸収処理浴は無色透明であった。

（比較例１…繊維浸漬吸収処理なし）
綿ニットをワッシャー処理機中で９５℃の温水により、浴比１：２０で１０分間湿潤処理後、温水を排出し、脱水した後、１００〜１１０℃でタンブラー乾燥を行った。

（比較例２…カチオン性重合体及びカチオン性化合物のみの処理）
綿ニット１００重量部に対し、分散剤（山陽色素株式会社製、製品名：CT dispersant BT-05）０．４重量部、カチオン性重合体ＣＴＦ１１０１（山陽色素株式会社製）１重量部、水１９９８．６重量部なる繊維浸漬吸収処理浴を調製した。一方、綿ニットをワッシャー処理機中で９５℃の温水により、浴比１：２０で１０分間湿潤処理した後、温水を排出した。この綿ニットを前述の繊維浸漬吸収処理浴に２０℃で添加し、２５分間で６５℃まで昇温した。処理液を排出した後、同じ処理機で水洗及び脱水した後、浴比１：２０となるように水を入れた。更に、バインダー（山陽色素株式会社製、製品名：ＥＭＡＣＯＬＣＴＢＩＮＤＥＲＡＳＣ）を綿ニット１００重量部に対して３重量部添加してバインダー処理を４０℃で２０分間行った。これを脱水した後、１００〜１１０℃でタンブラー乾燥を行った。

（紫外線遮蔽効果）
実施例４で得た綿ニットと、比較例１及び比較例２で得た綿ニットの紫外線遮蔽効果を比較するため、分光光度装置ＵＶ−３１００Ａ型（島津製作所製）を用いて上記綿ニットの紫外線透過率を測定し、その結果を図１に示した。横軸は測定波長（２８０〜４００ｎｍ）、縦軸は紫外線の透過率である。

図１に示すように、実施例４の綿ニットは、比較例１及び比較例２の綿ニットに比べて、紫外線領域（波長４００ｎｍ以下）での透過率が低く、紫外線遮蔽効果に優れていた。

（実施例５…顔料との共染め）
実施例１の酸化亜鉛を含有するカチオン性繊維浸漬吸収処理分散組成物と、カチオン性顔料分散組成物（山陽色素株式会社製、EMACOL CT BLUE 4817N）とを、重量比で１：１（酸化亜鉛と顔料との重量比は１：１）、綿ニット１００重量部に対して酸化亜鉛と顔料とがそれぞれ１となるように混合し、実施例４と同様にして繊維浸漬吸収処理浴を調製した。

＜繊維浸漬吸収処理工程＞
実施例５の繊維浸漬吸収処理浴を用いて実施例３と同様の繊維浸漬吸収処理工程を行うことにより、紫外線遮蔽剤で処理した綿ニットを得た。

この場合も繊維浸漬吸収処理工程で処理機の汚染はなく、処理後の繊維浸漬吸収処理浴は無色透明であった。このことより、酸化亜鉛を含有するカチオン性繊維浸漬吸収処理分散組成物とカチオン性顔料分散組成物は、同時に綿ニットに吸収されたことが分かる。

（実施例６）
以下の繊維浸漬吸収処理工程で使用する綿ニット１００重量部に対して、実施例２で調製した酸化チタンを光触媒として含有するカチオン性繊維浸漬吸収処理分散組成物を１０重量部（酸化チタン２重量部）と水１９９０重量部とを含有する繊維浸漬吸収処理浴を調製した。

＜繊維浸漬吸収処理工程＞
実施例６の繊維浸漬吸収処理浴を用い、実施例３と同様の操作で綿ニットの処理を行うことにより、紫外線遮蔽剤で処理した綿ニットを得た。この場合も繊維浸漬吸収処理工程で処理機の汚染はなく、処理後の繊維浸漬吸収処理浴は無色透明であった。

（実施例７）
実施例６において、酸化チタンを含有するカチオン性繊維浸漬吸収処理分散組成物を添加した後、更にカチオン性重合体（ＣＴＦ１１０１（山陽色素株式会社製））とを、綿ニットに対して１重量％となるように追加して繊維浸漬吸収処理浴を調製した。

＜繊維浸漬吸収処理工程＞
この繊維浸漬吸収処理浴を用い、実施例３と同様の操作で綿ニットの処理を行うことにより、光触媒処理した綿ニットを得た。この場合も繊維浸漬吸収処理工程で処理機の汚染はなく、処理後の繊維浸漬吸収処理浴は無色透明であった。

（紫外線遮蔽効果）
実施例７で得た綿ニットと、比較例１及び比較例２で得た綿ニットの紫外線遮蔽効果を比較するため、分光光度装置ＵＶ−３１００Ａ型（島津製作所製）を用いて上記綿ニットの紫外線透過率を測定し、その結果を図２に示した。図２の横軸及び縦軸は、図１と同じである。

図２に示すように、実施例７の綿ニットは、比較例１及び比較例２の綿ニットに比べて、紫外線領域（波長４００ｎｍ以下）での透過率が低く、紫外線遮蔽効果が優れていた。

（防汚効果）
実施例７で得た綿ニットと、比較例１及び比較例２で得た綿ニットの光触媒機能として、防汚効果を評価した。評価方法は、２×５ｃｍにカットした綿ニットを、濃度１０ｍｇ／Ｌのメチレンブルー水溶液に１時間浸漬し、ブラックライト（４ワット）から２．５ｃｍの位置に静置した。ブラックライト照射時は乾かないよう、時々脱塩水を含ませた。一定時間照射後、メチレンブルー脱色を分光側色計ＣＭ−３７００ｄ（ミノルタ株式会社製）で測定し、その結果を図３に示した。図３の縦軸のΔＥは（ΔＬ^*2＋Δａ^*2＋Δｂ^*2）^1/2で表される、ブラックライト照射前とブラックライト照射後の色の差であり、横軸は照射時間である。

図３に示すように、実施例７の綿ニットは、比較例１及び比較例２の綿ニットに比べて、光触媒によるメチレンブルーの脱色能力に優れ、防汚効果が高いことが分かる。

なお、本発明のカチオン性繊維浸漬吸収処理分散組成物を用いれば、上述のように一つの処理装置で全ての工程を行うことができるが、作業性等を考慮して工程ごとに別々の装置を用いても何ら問題はない。

（実施例８…抗菌剤含有カチオン性繊維浸漬吸収処理分散組成物の調整）
カチオン性重合体（山陽色素株式会社製、製品名：CT dispersant BT-05）４０重量部、水１５９．９重量部、消泡剤（シリコンエマルジョン、東レ・ダウコーニング（株）製、製品名：ＦＳアンチフォーム０１３Ａ）０．１重量部、及び機能剤として抗菌剤（ナガセケムテックス株式会社製、ジンクオマジン）６０重量部を、サンドミルを使用して２０００ｒｐｍで１２０分間分散させることにより、抗菌剤含有カチオン性繊維浸漬吸収処理分散組成物を得た。

（実施例９…繊維浸漬吸収処理浴の調整）
綿ニット１００重量部に対して、実施例８で調整した抗菌剤含有カチオン性繊維浸漬吸収処理分散組成物を１０重量部と水１９９０重量部とを含有する繊維浸漬吸収処理浴を調整した。

＜繊維浸漬吸収処理工程＞
実施例９の繊維浸漬吸収処理浴を用い、実施例３と同様の操作で綿ニットの処理を行なうことにより、抗菌剤を綿ニットに対して０．１重量％、１重量％、３重量％、５重量％及び１０重量％の５段階に分けて処理した試験例１〜５の綿ニットを得た。この場合も繊維浸漬吸収処理工程で処理機の汚染はなく、処理後の繊維浸漬吸収処理浴は無色透明であった。

（抗菌性試験）
実施例９で得た試験例１〜５の綿ニットと、前述の比較例１で得た綿ニットの抗菌性効果を比較した。その結果を表１に示した。抗菌性の試験方法は、ＪＩＳＬ１９０２（２００２）「繊維製品の抗菌性試験方法・抗菌効果」に従い、試料（綿ニット）に対して試験菌液（試験菌株として黄色ブドウ状球菌：Staphylococcus aureus IFO 12732を用いた）を接種し、その直後と３７℃で１８時間培養後に回収された生菌数を計数し、静菌活性値を求めた。静菌活性値は、［ｌｏｇＡ−ｌｏｇＣ］で算出され、この値が２．２以上であれば抗菌性があると判断される。

無加工布における増殖値、試験菌液接種直後の回収菌数（Ａ）の常用対数値および３７℃で１８時間培養後の回収菌数（Ｂ）の常用対数値を引いた値［ｌｏｇＢ−ｌｏｇＡ］＝２．４８が１．５より大きいため、試験は有意に行われていると判断される。

（抗菌効果）
実施例９で得られたカチオン性繊維浸漬吸収処理分散組成物を綿ニットに対して０．１重量％で処理した場合（試験例１）、１重量％で処理した場合、洗濯０回では静菌活性値は５．３０＞２．２で抗菌性の効果が認められたが、洗濯１０回によって抗菌性が損なわれる結果となった。また、１重量％で処理した場合も、洗濯０回では静菌活性値は６．０８＞２．２で抗菌性の効果が認められたが、洗濯１０回によって抗菌性が損なわれた。これに対して、３重量％または５重量％、１０重量％で処理した場合、洗濯０回及び洗濯１０回の何れの場合にも、得られる静菌活性値は６．０８＞２．２であり、抗菌効果が確認された。

（実施例１０…蓄光性顔料含有カチオン性分散組成物の調整）
カチオン性重合体（山陽色素株式会社製、製品名：CT dispersant BT-05）３０重量部、蓄光性顔料（根本特殊化学株式会社製、製品名：ルミノーバBGL 300 FFS）４５重量部、水２５重量部を、サンドミルを用いて２０分間分散させることにより蓄光性顔料含有カチオン性分散組成物を得た。

（実施例１１…繊維浸漬吸収処理浴の調整）
綿ニット１００重量部に対して、実施例１０で調整した蓄光性顔料を含有するカチオン性繊維浸漬吸収処理分散組成物を３０重量部と水１９７０重量部とを含有する繊維浸漬吸収処理浴を調整した。

＜繊維浸漬吸収処理工程＞
実施例１１の繊維浸漬吸収処理浴を用い、実施例３と同様の操作で綿ニットの処理を行なうことにより、蓄光性顔料（綿ニットに対して２０重量％）で処理した綿ニットを得た（図３）。この場合も繊維浸漬吸収処理工程で処理機の汚染はなく、処理後の繊維浸漬吸収処理浴は無色透明であった。

（実施例１２…顔料との共染め）
実施例１０の蓄光性顔料を含有するカチオン性繊維浸漬吸収処理分散組成物と、カチオン性顔料分散組成物（山陽色素株式会社社製、EMACOL CT GREEN4715N）とを綿ニットに対して重量比で１５０：１となるように混合し、実施例３と同様にして繊維浸漬吸収処理浴を得た。

＜繊維浸漬吸収処理工程＞
実施例１２の繊維浸漬吸収処理浴を用い、実施例３と同様の操作で綿ニットの処理を行なうことにより、蓄光性顔料で処理した綿ニットを得た。この場合も繊維浸漬吸収処理工程で処理機の汚染はなく、処理後の繊維浸漬吸収処理浴は無色透明であった。

（蓄光性の効果）
実施例１１及び１２で得た試験用綿ニットと、比較例１の試験用綿ニットの蓄光性の効果を比較した。蓄光性の効果は、各試験用綿ニットに常用光源Ｄ６５（ミニマッチャーＭＭ−１，ｇｔｉ社製）を２０分間照射し、その後、暗室にて残光を目視で確認するとともに、照度測定器（東京光電株式会社、ＡＮＡ−９）を使用して照度を測定することにより行った。表２は、照度の測定結果と目視判定の結果を表している。同表の結果から、実施例１１及び１２の試験用綿ニットは暗室で蛍光を発していのに対し、比較例１の試験用綿ニットは暗室では全く蛍光を発していないことが分かる。

図４〜図６は各試験用綿ニットの照射前の写真（各図のＡ）と、照射後の暗室での写真（各図のＢ）である。図４Ｂ及び図５Ｂの写真を見ると、実施例１１及び１２の試験用綿ニットは暗室で蛍光を発していることが分かる。一方、図６Ｂの写真を見ると、比較例１の試験用綿ニットは暗室では全く何も写らず、蛍光を発していないことが分かる。これらの写真から、実施例１１及び１２の繊維浸漬吸収処理浴を使用すれば、繊維に対して蓄光性を付与することができることが分かる。

本発明のカチオン性繊維浸漬吸収処理分散組成物を使用すれば、既縫製、未縫製に関わらず繊維材料を処理することができるので、繊維染色の分野で利用可能である。

本発明のカチオン性繊維浸漬吸収処理分散組成物による紫外線遮蔽効果を示すグラフである。本発明のカチオン性繊維浸漬吸収処理分散組成物による紫外線遮蔽効果を示すグラフである。本発明のカチオン性繊維浸漬吸収処理分散組成物による防汚効果を示すグラフである。実施例１１で得た試験用綿ニットの照射前の暗室で撮影した写真である。実施例１１で得た試験用綿ニットの照射後の暗室で撮影した写真である。実施例１２で得た試験用綿ニットの照射前の暗室で撮影した写真である。実施例１２で得た試験用綿ニットの照射後の暗室で撮影した写真である。比較例１で得た試験用綿ニットの照射前の暗室で撮影した写真である。比較例１で得た試験用綿ニットの照射後の暗室で撮影した写真である。

Claims

カチオン性重合体を用いて機能剤を分散したカチオン性繊維浸漬吸収処理分散組成物。
前記機能剤とともに顔料をカチオン性重合体を用いて分散した請求項１記載のカチオン性繊維浸漬吸収処理分散組成物。
請求項１又は２記載のカチオン性繊維浸漬吸収処理分散組成物に、カチオン性顔料分散組成物を混合したカチオン性繊維浸漬吸収処理分散組成物。
請求項１乃至３の何れかに記載のカチオン性繊維浸漬吸収処理分散組成物を水で希釈して得られる繊維浸漬吸収処理浴。
請求項４記載の繊維浸漬吸収処理浴中に、前記カチオン性重合体とは別にカチオン性重合体及び／又はカチオン性化合物を添加して得られる繊維浸漬吸収処理浴。
請求項４又は５記載の繊維浸漬吸収処理浴に、繊維材料を浸漬することを特徴とする機能繊維の製造方法。
請求項６記載の製造方法により得られる機能繊維。
前記繊維材料が、糸、布、不織布、パルプ及び縫製品からなる群から選択されるものである請求項７記載の機能繊維。