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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2025009335
(43)【公開日】2025-01-20
(54)【発明の名称】機能性繊維構造物及びその製造方法
(51)【国際特許分類】
D06M 14/04 20060101AFI20250110BHJP
D06M 15/263 20060101ALI20250110BHJP
D06M 15/267 20060101ALI20250110BHJP
D06M 15/27 20060101ALI20250110BHJP
D06M 101/06 20060101ALN20250110BHJP
【ＦＩ】
D06M14/04
D06M15/263
D06M15/267
D06M15/27
D06M101:06
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023112265
(22)【出願日】2023-07-07
(71)【出願人】
【識別番号】000002820
【氏名又は名称】大日精化工業株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】504132272
【氏名又は名称】国立大学法人京都大学
(74)【代理人】
【識別番号】100098707
【弁理士】
【氏名又は名称】近藤 利英子
(74)【代理人】
【識別番号】100135987
【弁理士】
【氏名又は名称】菅野 重慶
(74)【代理人】
【識別番号】100168033
【弁理士】
【氏名又は名称】竹山 圭太
(74)【代理人】
【識別番号】100161377
【弁理士】
【氏名又は名称】岡田 薫
(72)【発明者】
【氏名】田儀 陽一
(72)【発明者】
【氏名】荘司 拓海
(72)【発明者】
【氏名】谷嶋 美保
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 広賢
(72)【発明者】
【氏名】嶋中 博之
(72)【発明者】
【氏名】辻井 敬亘
(72)【発明者】
【氏名】松川 公洋
【テーマコード（参考）】
4L033
【Ｆターム（参考）】
4L033AA02
4L033AB07
4L033AC04
4L033AC15
4L033CA18
4L033CA19
4L033CA20
(57)【要約】
【課題】低摩擦性及び耐摩耗性等のＣＰＢ（濃厚ポリマーブラシ）の機能が付与された機能性繊維構造物を提供する。
【解決手段】水酸基を有する多数の繊維で構成される繊維基材と、その片末端が繊維の表面に結合してグラフト化したポリメタクリレートを含む、繊維の表面に設けられたポリマー層と、を備え、ポリマー層の平均厚さが、５０～２，０００ｎｍであり、繊維の表面積に占める、ポリメタクリレートの断面積の割合が、１０％以上であり、ポリメタクリレートの数平均分子量が１０，０００～３，０００，０００、分子量分布（重量平均分子量／数平均分子量）が１．１～１．８である機能性繊維構造物である。
【選択図】図２
【解決手段】水酸基を有する多数の繊維で構成される繊維基材と、その片末端が繊維の表面に結合してグラフト化したポリメタクリレートを含む、繊維の表面に設けられたポリマー層と、を備え、ポリマー層の平均厚さが、５０～２，０００ｎｍであり、繊維の表面積に占める、ポリメタクリレートの断面積の割合が、１０％以上であり、ポリメタクリレートの数平均分子量が１０，０００～３，０００，０００、分子量分布（重量平均分子量／数平均分子量）が１．１～１．８である機能性繊維構造物である。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
水酸基を有する多数の繊維で構成される繊維基材と、
その片末端が前記繊維の表面に結合してグラフト化したポリメタクリレートを含む、前記繊維の表面に設けられたポリマー層と、を備え、
前記ポリマー層の平均厚さが、５０～２，０００ｎｍであり、
前記繊維の表面積に占める、前記ポリメタクリレートの断面積の割合が、１０％以上であり、
前記ポリメタクリレートの数平均分子量が１０，０００～３，０００，０００、分子量分布（重量平均分子量／数平均分子量）が１．１～１．８である機能性繊維構造物。
その片末端が前記繊維の表面に結合してグラフト化したポリメタクリレートを含む、前記繊維の表面に設けられたポリマー層と、を備え、
前記ポリマー層の平均厚さが、５０～２，０００ｎｍであり、
前記繊維の表面積に占める、前記ポリメタクリレートの断面積の割合が、１０％以上であり、
前記ポリメタクリレートの数平均分子量が１０，０００～３，０００，０００、分子量分布（重量平均分子量／数平均分子量）が１．１～１．８である機能性繊維構造物。
【請求項2】
前記繊維が、セルロース系繊維である請求項１に記載の機能性繊維構造物。
【請求項3】
前記ポリメタクリレートが、メタクリル酸アルカリ金属塩、アルキルメタクリレート、ポリエチレングリコールモノメチルエーテルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、第４級アンモニウム塩基含有メタクリレート、ベタイン構造含有メタクリレート、ヒドロキシアルキルメタクリレート、ポリフルオロアルキルメタクリレート、及びポリジメチルシロキサン含有メタクリレートからなる群より選択される少なくとも一種のメタクリレートモノマーに由来する構成単位を有する請求項１に記載の機能性繊維構造物。
【請求項4】
請求項１～３のいずれか一項に記載の機能性繊維構造物の製造方法であって、
前記繊維基材に２－ブロモイソ酪酸ブロミド又は２－ブロモ－２－メチルプロピオニルオキシプロピルトリアルキルシランを反応させ、前記繊維の表面に２－ブロモイソ酪酸エステル基を導入して開始基含有基材を得る工程と、
前記開始基含有基材の存在下、常圧～１，０００ＭＰａの圧力条件で前記メタクリレートモノマーを表面開始リビングラジカル重合して、その片末端が前記繊維の表面に結合してグラフト化した前記ポリメタクリレートを含む前記ポリマー層を前記繊維の表面に設ける工程と、
を有する機能性繊維構造物の製造方法。
前記繊維基材に２－ブロモイソ酪酸ブロミド又は２－ブロモ－２－メチルプロピオニルオキシプロピルトリアルキルシランを反応させ、前記繊維の表面に２－ブロモイソ酪酸エステル基を導入して開始基含有基材を得る工程と、
前記開始基含有基材の存在下、常圧～１，０００ＭＰａの圧力条件で前記メタクリレートモノマーを表面開始リビングラジカル重合して、その片末端が前記繊維の表面に結合してグラフト化した前記ポリメタクリレートを含む前記ポリマー層を前記繊維の表面に設ける工程と、
を有する機能性繊維構造物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、機能性繊維構造物及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
基材の改質方法として、基材と吸着又は反応しうる基をその末端に有するポリマーを基材に作用させることで、物理的又は化学的に結合したポリマー層を基材表面に設ける方法が知られている。また、基材表面に付与した重合性基を起点としてモノマーを重合させることで、基材表面からグラフトしたポリマー層を設ける方法も知られている。
【0003】
近年、１９９０年代に発展したリビングラジカル重合の技術を利用して基材上に高密度にグラフトされる、いわゆる「濃厚ポリマーブラシ」が研究されている。この濃厚ポリマーブラシ（以下、単に「ＣＰＢ」とも記す）では、ビニル系モノマーを用いて形成されたポリマーの分子鎖が、１～４ｎｍ間隔の高密度で基板上にグラフトされている。すなわち、基材表面１ｎｍ２当たりに０．１分子鎖以上のポリマーの末端が結合している。このようなＣＰＢによって基材表面を改質したり、ポリマーの良溶剤でＣＰＢを膨潤させたりすることによって、低摩擦性、タンパク質吸着抑制、非血液凝固性、生物付着防止性、サイズ排除特性、超親水性、超撥水性、過冷却特性、及び触感改良特性等の特徴的なＣＰＢの機能が発揮され、これらの機能を基材に付与することができる。
【0004】
例えば、無機材料、プラスチック、及びフィルム等の工業製品を基材とし、これらの基材表面にＣＰＢを付与することが検討されている（特許文献１及び２）。また、複数の単量体を含有する重合用の液体組成物を繊維布帛に付与して重合することによって得られる機能性繊維布帛が提案されている（特許文献３）。さらに、布帛を構成する糸にラジカル重合性モノマーをグラフトした、ガス消臭機能が付与された機能性布帛が提案されている（特許文献４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】国際公開第２０１８／１９８８７６号
【特許文献2】特開２０１９－６５７８７号公報
【特許文献3】特開２００６－４５６８６号公報
【特許文献4】特開２０１３－１５５４６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ＣＰＢは極低摩擦性を示すことから、トライボロジー分野において、摩擦によるエネルギーロスの削減等の省エネ化及び二酸化炭素削減等の環境問題への対応が期待される。また、ＣＰＢは低摩擦性、サイズ排除特性、タンパク質付着防止性、非血液凝固防止性、超親水性、及び超撥水性等の特定を示すことから、高性能な医療機器や高感度な診断薬等の提供が期待される。しかしながら、有効な低摩擦性及び耐摩耗性等の特性が付与された機能性の繊維構造物はこれまでに存在していなかった。
【0007】
本発明は、このような従来技術の有する問題点に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、低摩擦性及び耐摩耗性等のＣＰＢ（濃厚ポリマーブラシ）の機能が付与された機能性繊維構造物を提供することにある。また、本発明の課題とするところは、上記の機能性繊維構造物の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
すなわち、本発明によれば、以下に示す機能性繊維構造物が提供される。
［１］水酸基を有する多数の繊維で構成される繊維基材と、その片末端が前記繊維の表面に結合してグラフト化したポリメタクリレートを含む、前記繊維の表面に設けられたポリマー層と、を備え、前記ポリマー層の平均厚さが、５０～２，０００ｎｍであり、前記繊維の表面積に占める、前記ポリメタクリレートの断面積の割合が、１０％以上であり、前記ポリメタクリレートの数平均分子量が１０，０００～３，０００，０００、分子量分布（重量平均分子量／数平均分子量）が１．１～１．８である機能性繊維構造物。
［２］前記繊維が、セルロース系繊維である前記［１］に記載の機能性繊維構造物。
［３］前記ポリメタクリレートが、メタクリル酸アルカリ金属塩、アルキルメタクリレート、ポリエチレングリコールモノメチルエーテルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、第４級アンモニウム塩基含有メタクリレート、ベタイン構造含有メタクリレート、ヒドロキシアルキルメタクリレート、ポリフルオロアルキルメタクリレート、及びポリジメチルシロキサン含有メタクリレートからなる群より選択される少なくとも一種のメタクリレートモノマーに由来する構成単位を有する前記［１］又は［２］に記載の機能性繊維構造物。
［１］水酸基を有する多数の繊維で構成される繊維基材と、その片末端が前記繊維の表面に結合してグラフト化したポリメタクリレートを含む、前記繊維の表面に設けられたポリマー層と、を備え、前記ポリマー層の平均厚さが、５０～２，０００ｎｍであり、前記繊維の表面積に占める、前記ポリメタクリレートの断面積の割合が、１０％以上であり、前記ポリメタクリレートの数平均分子量が１０，０００～３，０００，０００、分子量分布（重量平均分子量／数平均分子量）が１．１～１．８である機能性繊維構造物。
［２］前記繊維が、セルロース系繊維である前記［１］に記載の機能性繊維構造物。
［３］前記ポリメタクリレートが、メタクリル酸アルカリ金属塩、アルキルメタクリレート、ポリエチレングリコールモノメチルエーテルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、第４級アンモニウム塩基含有メタクリレート、ベタイン構造含有メタクリレート、ヒドロキシアルキルメタクリレート、ポリフルオロアルキルメタクリレート、及びポリジメチルシロキサン含有メタクリレートからなる群より選択される少なくとも一種のメタクリレートモノマーに由来する構成単位を有する前記［１］又は［２］に記載の機能性繊維構造物。
【0009】
また、本発明によれば、以下に示す機能性繊維構造物の製造方法が提供される。
［４］前記［１］～［３］のいずれかに記載の機能性繊維構造物の製造方法であって、前記繊維基材に２－ブロモイソ酪酸ブロミド又は２－ブロモ－２－メチルプロピオニルオキシプロピルトリアルキルシランを反応させ、前記繊維の表面に２－ブロモイソ酪酸エステル基を導入して開始基含有基材を得る工程と、前記開始基含有基材の存在下、常圧～１，０００ＭＰａの圧力条件で前記メタクリレートモノマーを表面開始リビングラジカル重合して、その片末端が前記繊維の表面に結合してグラフト化した前記ポリメタクリレートを含む前記ポリマー層を前記繊維の表面に設ける工程と、を有する機能性繊維構造物の製造方法。
［４］前記［１］～［３］のいずれかに記載の機能性繊維構造物の製造方法であって、前記繊維基材に２－ブロモイソ酪酸ブロミド又は２－ブロモ－２－メチルプロピオニルオキシプロピルトリアルキルシランを反応させ、前記繊維の表面に２－ブロモイソ酪酸エステル基を導入して開始基含有基材を得る工程と、前記開始基含有基材の存在下、常圧～１，０００ＭＰａの圧力条件で前記メタクリレートモノマーを表面開始リビングラジカル重合して、その片末端が前記繊維の表面に結合してグラフト化した前記ポリメタクリレートを含む前記ポリマー層を前記繊維の表面に設ける工程と、を有する機能性繊維構造物の製造方法。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、低摩擦性及び耐摩耗性等のＣＰＢ（濃厚ポリマーブラシ）の機能が付与された機能性繊維構造物を提供することができる。また、本発明によれば、上記の機能性繊維構造物の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】比較例１の繊維構造物（繊維基材）のＦＥ－ＳＥＭ写真である。
【図2】実施例１の繊維構造物のＦＥ－ＳＥＭ写真である。
【図3】比較例２の繊維構造物（繊維基材）のＦＥ－ＳＥＭ写真である。
【図4】実施例９の繊維構造物のＦＥ－ＳＥＭ写真である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の実施の形態について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。本発明の機能性繊維構造物の一実施形態は、水酸基を有する多数の繊維で構成される繊維基材と、その片末端が繊維の表面に結合してグラフト化したポリメタクリレートを含む、繊維の表面に設けられたポリマー層とを備える繊維構造物である。ポリマー層の平均厚さは、５０～２，０００ｎｍであり、繊維の表面積に占める、ポリメタクリレートの断面積の割合（専有面積率σ＊）は、１０％以上である。そして、ポリメタクリレートの数平均分子量は１０，０００～３，０００，０００、分子量分布（重量平均分子量／数平均分子量）は１．１～１．８である。以下、本実施形態の機能性繊維構造物の詳細について説明する。
【0013】
（繊維基材）
繊維基材は、ＣＰＢであるポリマー層がその表面に配設される繊維状の基材であり、水酸基を有する多数の繊維で構成されている。繊維としては、有機質繊維及び無機質繊維を挙げることができる。有機質繊維としては、セルロース繊維系、アクリル系繊維、ポリビニルアルコール系繊維、エチレンビニルアルコール系繊維、及びポリオレフィン系繊維等を挙げることができる。無機質繊維としては、ガラス繊維等を挙げることができる。これらの繊維や繊維基材は、表面処理されていてもよい。また、これらの繊維や繊維基材をプラズマ処理等することで、繊維に水酸基を付与してもよい。
繊維基材は、ＣＰＢであるポリマー層がその表面に配設される繊維状の基材であり、水酸基を有する多数の繊維で構成されている。繊維としては、有機質繊維及び無機質繊維を挙げることができる。有機質繊維としては、セルロース繊維系、アクリル系繊維、ポリビニルアルコール系繊維、エチレンビニルアルコール系繊維、及びポリオレフィン系繊維等を挙げることができる。無機質繊維としては、ガラス繊維等を挙げることができる。これらの繊維や繊維基材は、表面処理されていてもよい。また、これらの繊維や繊維基材をプラズマ処理等することで、繊維に水酸基を付与してもよい。
【0014】
繊維基材を構成する水酸基を有する繊維は、セルロース系繊維であることが好ましい。すなわち、繊維基材は、多数のセルロース系繊維で構成されるセルロース系の繊維構造物であることが好ましい。セルロースは構造由来の水酸基を有するため、プラズマ処理等の処理を施さなくてもそのまま用いることが可能であり、工程簡略化及び品質均一化の観点で好ましい。また、セルロースは天然材料であるため、入手が容易であるとともに環境分解性でもあることから、カーボンニュートラルに寄与することができる。さらに、セルロースの表面には水酸基が多量に存在するため、ポリマーをより濃密に形成することができる。
【0015】
セルロース系繊維は、セルロースやセルロース誘導体で構成される繊維であり、植物繊維、再生繊維、及びアセテート等を挙げることができる。具体的には、綿や麻等の植物繊維；レーヨン、キュプラ、及びリヨセル等の再生繊維；セルロースを部分的にアセチル化したアセテート；等を用いることができる。また、セルロースを解繊して得られるセルロースファィバー、セルロースマイクロファィバー、及びセルロースナノファィバー等の極細繊維を用いることもできる。
【0016】
繊維の太さ、繊度、長さ、及び比重等の物性は特に限定されない。繊維の平均径は、１～１００μｍであることが好ましく、２～５０μｍであることがさらに好ましい。繊維の平均径が１μｍ以未満であると、形成されるポリマー層に対して細すぎることがあり、繊維構造物としての性能が維持されにくくなる場合がある。一方、繊維の平均径が１００μｍ超であると、繊維構造物の風合いが損なわれやすくなることがある。繊維の断面形状は、円状、凹凸状、及び不定形状等のいずれであってもよい。
【0017】
繊維基材の形態としては、織物、編物、及び不織布等を挙げることができる。繊維基材の組織は、平、ツイル、サテン、及びオックス等の織物や、カノコ、インターループ、ハーフ、デンビー、ポンチ、天竺、フライス、及びスムース等の編物であってもよい。不織布としては、乾式不織布、湿式不織布、スパンボンド不織布、メルトブロー不織布、及びケミカルボンド不織布等を挙げることができる。繊維基材の目開き、面密度等は特に限定されない。繊維基材の面密度は、例えば、５～１００ｇ／ｃｍ２程度であればよい。
【0018】
（ポリマー層）
繊維基材を構成する多数の繊維の表面には、ポリマー層が設けられている。このポリマー層は、その片末端が繊維の表面に結合してグラフト化したポリメタクリレートを含む。なお、ポリマー層は、その片末端が繊維の表面に結合してグラフト化したポリメタクリレートのみで実質的に構成されていることが好ましい。
繊維基材を構成する多数の繊維の表面には、ポリマー層が設けられている。このポリマー層は、その片末端が繊維の表面に結合してグラフト化したポリメタクリレートを含む。なお、ポリマー層は、その片末端が繊維の表面に結合してグラフト化したポリメタクリレートのみで実質的に構成されていることが好ましい。
【0019】
ポリメタクリレートは、メタクリレートモノマーに由来する構成単位を有するポリマーである。メタクリレートモノマーは、メタクリル酸アルカリ金属塩、アルキルメタクリレート、ポリエチレングリコールモノメチルエーテルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、第４級アンモニウム塩基含有メタクリレート、ベタイン構造含有メタクリレート、ヒドロキシアルキルメタクリレート、ポリフルオロアルキルメタクリレート、及びポリジメチルシロキサン含有メタクリレートからなる群より選択される少なくとも一種であることが好ましい。これらのメタクリレートモノマーに由来する構成単位を有するポリメタクリレートで形成されたポリマー層は、水、有機溶剤、及びイオン液体などの各種の液媒体で膨潤させることができる。このため、特定のメタクリレートモノマーに由来する構成単位を有するポリメタクリレートで形成されたポリマー層を繊維の表面に設けるとともに、必要に応じてポリマー層を液媒体で膨潤させることで、低摩擦性や耐摩耗性をはじめとする各種の特性がより高度に付与された機能性繊維構造物とすることができる。
【0020】
メタクリル酸アルカリ金属塩を構成するアルカリ金属としては、リチウム、ナトリウム、及びカリウム等を挙げることができる。メタクリル酸アルカリ金属塩はイオン解離しうるモノマーであるため、メタクリル酸アルカリ金属塩に由来する構成単位を有するポリメタクリレートは親水性が高い。したがって、メタクリル酸アルカリ金属塩に由来する構成単位を有するポリメタクリレートを含むポリマー層は、水、又は水と水溶性有機溶剤を含有する水性媒体が良溶剤となって膨潤させることができるとともに、親水性膜としての機能が発揮される。なお、カルボキシ基を保護基で保護したメタクリル酸を重合した後、保護基を脱離させることで、メタクリル酸アルカリ金属塩に由来する構成単位を有するポリメタクリレートを形成してもよい。カルボキシ基を保護基で保護したメタクリル酸としては、ｔ－ブチルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、トリメチルシリルメタクリレート、及びメタクリル酸のビニルエーテル保護物などを挙げることができる。
【0021】
アルキルメタクリレートを構成するアルキル基の炭素数は、１～２２であることが好ましい。アルキルメタクリレートとしては、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、２－エチルヘキシルメタクリレート、デシメメタクリレート、ドデシルメタクリレート、トリデシルメタクリレート、ヘキサデシルメタクリレート、及びオクタデシルメタクリレートなどを挙げることができる。
【0022】
炭素数１～６のアルキル基を有するアルキルメタクリレートに由来する構成単位を有するポリメタクリレートで形成されたポリマー層は、トルエン、酢酸エチル、メチルメタクリレート、テトラヒドロフラン、及びジメチルホルムアミド等の一般的な有機溶剤；１－エチル－３－メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、及びＮ，Ｎ－ジエチル－Ｎ－メチル－Ｎ－（２－メトキシエチル）アンモニウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド等のイオン液体；等で膨潤させることができる。
【0023】
炭素数８～２２のアルキル基を有するアルキルメタクリレートに由来する構成単位を有するポリメタクリレートで形成されたポリマー層は、上述の一般的な有機溶剤の他；長鎖炭化水素、トリメチロールプロパントリオレエート、ペンタエリスリトールテトラヘプタノエート等のポリオールエステル（ＰＯＥ）や、ポリエチレンポリ１－デセン等の数量体からオリゴマーであるポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）等の炭化水素系潤滑油で膨潤させることで、低摩擦性のポリマー層とすることができる。
【0024】
ポリエチレングリコールモノメチルエーテルメタクリレートとしては、繰り返し単位数２～１００のエチレングリコールユニットを有するモノメチルエーテルメタクリレートを用いることができる。ポリエチレングリコールモノメチルエーテルメタクリレートに由来する構成単位を有するポリメタクリレートを含むポリマー層は、前述の水性媒体で膨潤させることができるとともに、親水性膜としての機能が発揮される。さらに、生体適合性を示すことから、タンパク質付着防止や血液凝固防止等の医療分野に適用しうる機能が発揮される。
【0025】
ジメチルアミノエチルメタクリレートやジエチルアミノエチルメタクリレートに由来する構成単位を有するポリメタクリレートを含むポリマー層は、前述の一般的な有機溶剤の他、イオン液体で膨潤させることができる。また、塩基性の構成単位であることから、酸性物質の補足等の機能が発揮される。なお、これらのメタクリレートモノマーを重合した後、塩化ベンジル等のハロゲン化物を反応させて第４級アンモニウム塩基を形成してもよい。さらに、１，３－プロパンスルトン等を反応させてベタイン構造を形成してもよい。
【0026】
第４級アンモニウム塩基含有メタクリレートとしては、メタクリロイルオキシコリンクロライド、メタクリロイルオキシコリンビス（トリフルオロメタンスルフォニル）イミド、２－（メタクリロイルオキシ）－Ｎ－ベンジル－Ｎ，Ｎ－ジメチルアンモニウムクロライド、２－（メタクリロイルオキシ）－Ｎ，Ｎ，Ｎ－トリメチルアンモニウムメチルスルフェイト、Ｎ－［２－（メタクリロイルオキシ）エチル］－Ｎ，Ｎ－ジエチルエタン－１－アンモニウムビス（トリフルオロメタンスルフォニル）イミド、及びＮ－［２－（メタクリロイルオキシ）エチル］－Ｎ，Ｎ－ジメチルブタン－１－アンモニウムビス（トリフルオロメタンスルフォニル）イミド等を挙げることができる。第４級アンモニウム塩基含有メタクリレートに由来する構成単位を有するポリメタクリレートを含むポリマー層の良溶剤としては、前述の水性媒体及びイオン液体等を挙げることができる。さらに、これらの良溶媒で膨潤させることで、超親水性膜とすることができる。
【0027】
ベタイン構造含有メタクリレートとしては、２－（メタクリロイルオキシ）エチル２－（トリメチルアンモニオ）エチルホスフェート、４－［［２－（（メタクリロイルオキシ）エチル］ジメチルアンモニオ］ブタン－１－スルホネート、３－［［２－（メタクリロイルオキシ）エチル］ジメチルアンモニオ］プロパン－１－スルホネート、２－［［２－（メタクリロイルオキシ）エチル］ジメチルアンモニオ］アセタート、及び３－［［２－（メタクリロイルオキシ）エチル］ジメチルアンモニオ］プロピオナート等を挙げることができる。ベタイン構造含有メタクリレートに由来する構成単位を有するポリメタクリレートを含むポリマー層の良溶剤としては、水、前述の水性媒体、及びイオン液体等を挙げることができる。さらに、これらの良溶媒で膨潤させることで、超親水性膜とすることができるとともに、生体適合性を示すことから医療分野に適用しうる機能が発揮される。
【0028】
ヒドロキシアルキルメタクリレートを構成するヒドロキシアルキル基の炭素数は、２～４であることが好ましい。ヒドロキシアルキルメタクリレートとしては、２－ヒドロキシエチルメタクリレート、２－ヒドロキシプロピルメタクリレート、及び４－ヒドロキシブチルメタクリレート等を挙げることができる。ヒドロキシアルキルメタクリレートに由来する構成単位を有するポリメタクリレートを含むポリマー層の良溶剤としては、前述の一般的な有機溶剤、水性媒体、及びイオン液体等を挙げることができる。また、水酸基と反応しうる化合物を反応させることで、疎水性／親水性を制御したり、特性を変換したりすることができる。
【0029】
ポリフルオロアルキルメタクリレートを構成するポリフルオロアルキル基の炭素数は、１～１０であることが好ましい。ポリフルオロアルキルメタクリレートとしては、トリフルオロメチルメタクリレート、２，２，３，３，３－ペンタフルオロプロピルメタクリレート、及び３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，８－トリデカフルオロ－ｎ－オクチルメタクリレート等を挙げることができる。ポリフルオロアルキルメタクリレートに由来する構成単位を有するポリメタクリレートを含むポリマー層の良溶剤としては、前述の一般的な有機溶剤の他、フッ素系溶媒やフッ素系潤滑油等を挙げることができる。フッ素系溶媒やフッ素系潤滑油としては、１，１，２，２－テトラフルオロエチル－２，２，２－トリフルオロエチルエーテル、２，３，３，３－テトラフルオロ－１－プロペン、及び１－クロロ－２，３，３－トリフルオロ－１－プロペン等を挙げることができる。これらの良溶媒で膨潤させることで、低摩擦性、撥水性、及び撥油性等の機能が発揮される。
【0030】
ポリジメチルシロキサン含有メタクリレートとしては、３－［メタクリリロイルオキシ］プロピルポリジメチルシロキサンブチル等を挙げることができる。なかでも、１～１００ユニットのポリジメチルシロキサン鎖を有するメタクリレートを用いることが好ましい。ポリジメチルシロキサン含有メタクリレート由来する構成単位を有するポリメタクリレートを含むポリマー層の良溶剤としては、前述の一般的な有機溶剤の他、シリコーンオイル等を挙げることができる。これらの良溶媒で膨潤させることで、撥水膜としての機能が発揮される。
【0031】
ポリメタクリレートは、単独重合体であってもよく、ランダム構造又はブロック構造を有する共重合体であってもよい。ポリメタクリレートの数平均分子量（Ｍｎ）は、１０，０００～３，０００，０００であり、好ましくは５０，０００～３，０００，０００、さらに好ましくは１００，０００～１，０００，０００である。ポリメタクリレートのＭｎが１０，０００未満であると、ポリマー層の厚さが不足する。一方、Ｍｎが３，０００，０００超のポリメタクリレートを重合することは困難であるとともに、ポリマー層が過剰に厚くなる場合がある。なお、本明細書におけるポリマーの数平均分子量（Ｍｎ）及び重量平均分使用（Ｍｗ）は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＣ）により測定されるポリメチルメタクリレート換算の値である。
【0032】
ポリメタクリレートの分子量分布（ＰＤＩ＝重量平均分子量（Ｍｗ）／数平均分子量（Ｍｎ））は、１．１～１．８であり、好ましくは１．２～１．６である。すなわち、ポリマー層は、その分子量が比較的揃ったポリメタクリレートで実質的に形成されている。ポリメタクリレートのＰＤＩが１．８超であると、前述の範囲外の分子量のポリマーを多く含んでしまい、分子量が大きすぎるポリマー鎖がポリマー層の表面から出やすくなって、所望とする性能が発揮されなくなる場合がある。
【0033】
ポリマー層の平均厚さ（膜厚）は５０～２，０００ｎｍであり、好ましくは５０～１，０００ｎｍ、さらに好ましくは１００～８００ｎｍである。本明細書におけるポリマー層の平均厚さ（膜厚）は、ポリマー層を液媒体で膨潤させていない乾燥時の平均厚さを意味する。本実施形態の機能性繊維構造物を構成するポリマー層は、ポリマー層を形成するポリメタクリレートの良溶媒で膨潤させることで、膜厚が１．５～３倍程度に増大し、低摩擦性や耐摩耗性等の特性が向上する。ポリマー層の平均厚さが５０ｎｍ未満であると、液媒体で膨潤させても膨潤量が少なく、低摩擦性や耐摩耗性等の特性を向上させる効果が不十分になる。一方、ポリマー層の平均厚さが２，０００ｎｍ超であると、ポリメタクリレートの性状に応じて繊維構造物の風合いが変化しやすく、べたついたり、逆に硬くなったりする場合がある。
【0034】
繊維基材を構成する多数の繊維の表面積に占める、ポリメタクリレートの断面積の割合（以下、「専有面積率σ＊」とも記す）は、１０％以上であり、好ましくは２０％以上、さらに好ましくは３０％以上である。専有面積率σ＊が１０％以上となるようにポリメタクリレートが濃密にグラフトしてポリマー層を形成していることで、低摩擦性や耐摩耗性等の特性を発揮させることができる。なお、専有面積率σ＊の理論上の上限（最密充填）は１００％である。専有面積率σ＊は、例えば７０％以下、好ましくは６０％以下である。
【0035】
専有面積率σ＊は、下記式（１）により算出される「グラフト密度σ（本／ｎｍ２）」を用いて、下記式（２）にしたがって算出することができる。
σ＝ｄＬＮＡＭｎ ・・・（１）
σ＊＝σＳ×１００ ・・・（２）
ｄ：ポリマー（ポリメタクリレート）の密度
Ｌ：ポリマー層の厚さ
ＮＡ：アボガドロ数
Ｍｎ：ポリマー（ポリメタクリレート）の数平均分子量
Ｓ：ポリマー（ポリメタクリレート）の断面積
σ＝ｄＬＮＡＭｎ ・・・（１）
σ＊＝σＳ×１００ ・・・（２）
ｄ：ポリマー（ポリメタクリレート）の密度
Ｌ：ポリマー層の厚さ
ＮＡ：アボガドロ数
Ｍｎ：ポリマー（ポリメタクリレート）の数平均分子量
Ｓ：ポリマー（ポリメタクリレート）の断面積
【0036】
ポリマー層の厚さは、例えば、エリプソメータ、電子顕微鏡、原子間力顕微鏡等を使用し、従来公知の方法にしたがって測定することができる。ポリマーの密度は、従来公知の文献に記載された値や、ＪＩＳ Ｋ ７１１２：１９９９等に記載された方法にしたがって測定した値を用いることができる。ポリマーの断面積は、ポリマーの伸びきり形態における繰り返し単位長さ、及びポリマーのバルク密度より求めることができる。
【0037】
本実施形態の機能性繊維構造物は、特徴的な性質を示すポリマー層が設けられたものであることから、例えば、医療用部材、ヘルスケア用品、電子材料、ディスプレイ材料、半導体材料、機械部品、摺動部材、電池材料、及び診断材料等の様々な分野への応用展開が期待される。
【0038】
＜機能性繊維構造物の製造方法＞
本発明の機能性繊維構造物の製造方法の一実施形態は、前述の機能性繊維構造物の製造方法であり、開始基含有基材を得る工程（工程（１））と、ポリマー層を繊維の表面に設ける工程（工程（２））と、を有する。工程（１）では、繊維基材に２－ブロモイソ酪酸ブロミド又は２－ブロモ－２－メチルプロピオニルオキシプロピルトリアルキルシランを反応させ、繊維の表面に２－ブロモイソ酪酸エステル基を導入して開始基含有基材を得る。工程（２）では、得られた開始基含有基材の存在下、常圧～１，０００ＭＰａの圧力条件でメタクリレートモノマーを表面開始リビングラジカル重合する。これにより、その片末端が繊維の表面に結合してグラフト化したポリメタクリレートを含むポリマー層を繊維の表面に設ける。
本発明の機能性繊維構造物の製造方法の一実施形態は、前述の機能性繊維構造物の製造方法であり、開始基含有基材を得る工程（工程（１））と、ポリマー層を繊維の表面に設ける工程（工程（２））と、を有する。工程（１）では、繊維基材に２－ブロモイソ酪酸ブロミド又は２－ブロモ－２－メチルプロピオニルオキシプロピルトリアルキルシランを反応させ、繊維の表面に２－ブロモイソ酪酸エステル基を導入して開始基含有基材を得る。工程（２）では、得られた開始基含有基材の存在下、常圧～１，０００ＭＰａの圧力条件でメタクリレートモノマーを表面開始リビングラジカル重合する。これにより、その片末端が繊維の表面に結合してグラフト化したポリメタクリレートを含むポリマー層を繊維の表面に設ける。
【0039】
２－ブロモイソ酪酸ブロミド又は２－ブロモ－２－メチルプロピオニルオキシプロピルトリアルキルシランを繊維基材に反応させることで、繊維基材を構成する繊維の表面に重合開始基である２－ブロモイソ酪酸エステル基が導入され、開始基含有基材を得ることができる。なかでも、繊維がセルロース系繊維である場合、その表面に重合開始基が高濃度に導入された開始基含有基材を得ることができる。
【0040】
２－ブロモイソ酪酸ブロミドを繊維基材に反応させる方法としては、有機溶剤で希釈した２－ブロモイソ酪酸ブロミドに繊維基材を浸漬させる方法を挙げることができる。反応液中にはピリジンなどの塩基を共存させてもよい。また、塩基を溶解させて有機溶剤中に繊維基材を浸漬させ、２－ブロモイソ酪酸ブロミドを滴下して反応させてもよい。さらに、２－ブロモイソ酪酸ブロミドの蒸気を繊維基材に浴びせてもよい。
【0041】
また、ガラス繊維などで構成される繊維基材を用いる場合には、２－ブロモ－２－メチルプロピオニルオキシプロピルトリアルキルシランを反応させることが好ましい。２－ブロモ－２－メチルプロピオニルオキシプロピルトリアルキルシランを反応させることで、脱アルコール及び脱水によって、繊維の表面に重合開始基を導入することができる。２－ブロモ－２－メチルプロピオニルオキシプロピルトリアルキルシランとしては、２－ブロモ－２－メチルプロピオニルオキシプロピルトリメトキシシラン、２－ブロモ－２－メチルプロピオニルオキシプロピルトリエトキシシラン、及び２－ブロモ－２－メチルプロピオニルオキシプロピルジメトキシエトキシシラン等を用いることができる。
【0042】
２－ブロモ－２－メチルプロピオニルオキシプロピルトリアルキルシランを繊維基材に反応させる方法としては、２－ブロモ－２－メチルプロピオニルオキシプロピルトリアルキルシランを繊維基材にスプレーを用いて吹き付けた後、乾燥させる方法等を挙げることができる。また、エタノール等の溶媒に２－ブロモ－２－メチルプロピオニルオキシプロピルトリアルキルシランを溶解させた反応液に繊維基材を浸漬してもよい。この反応液は、アンモニア水溶液を添加して塩基性としてもよく、酢酸や塩酸を添加して酸性としてもよい。
【0043】
開始基含有基材の存在下、メタクリレートモノマーを表面開始リビングラジカル重合することで、その片末端が繊維の表面に結合してグラフト化したポリメタクリレートを含むポリマー層を繊維の表面に設けて、目的とする機能性繊維構造物を得ることができる。表面開始リビングラジカル重合としては、銅やルテニウムの金属錯体を触媒として酸化還元で行う原子移動ラジカル重合（ＡＴＲＰ法）；ヨウ化第４級アンモニウム塩等を使用してハロゲン交換し、第４級アンモニウム塩が触媒となって重合が進行する可逆的触媒媒介重合（ハロゲン交換ＲＣＭＰ法）；等がある。すなわち、重合開始基を繊維の表面に導入された重合開始基を起点としてリビングラジカル重合することで、ポリマーが濃密にグラフトしたポリマー層を繊維の表面に形成することができる。
【0044】
ＡＴＲＰ法では、金属錯体を用いてモノマーを重合する。金属錯体としては、周期律表第７族～第１１族元素を中心金属とする金属錯体が用いられる。具体的には、一価の銅、二価の銅、二価のルテニウム、二価の鉄、又は二価のニッケルを含む金属錯体を挙げることができる。なかでも、安価で容易に入手可能な一価の銅又は二価の銅を含む金属錯体を用いることが好ましい。より具体的には、塩化第一銅、塩化第二銅、臭化第一銅、臭化第二銅、ヨウ化第一銅、及びヨウ化第二銅等を挙げることができる。これらの銅の金属錯体を重合触媒として用いる場合には、錯体を形成させるポリアミンをリガンドとして用いる。リガンドとしては、２，２－ビピリジン、ジノニルビピリジン、フェナントロリン、トリジメチルアミノエチルアミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、トリス［２－（ジメチルアミノ）エチル］アミン、トリス（２－ピコリル）アミン、及びＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラキス（２－ピリジルメチル）エチレンジアミン等を挙げることができる。モノマー１００質量部に対する金属触媒の量は、０．００１～０．１質量部とすることが好ましい。
【0045】
重合時には、触媒の失活を防ぐために還元剤を用いてもよい。還元剤としては、ジラウリン酸スズ及びアスコルビン酸などを挙げることができる。また、重合を促進すべく、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ系重合開始剤を添加してもよい。
【0046】
ＡＴＲＰ法は、バルク重合であってもよく、有機溶剤等を用いる溶液重合であってもよい。有機溶剤としては、炭化水素系溶剤、エステル系溶剤、グリコール系溶剤、エーテル系溶剤、アミド系溶剤、アルコール系溶剤、スルホキシド系溶剤、尿素系溶剤、及びイオン液体等を用いることができる。なかでも、重合速度を向上させるとともに、ポリマー層の厚さをより厚くすることができるため、イオン液体等の極性の高い溶媒を用いることが好ましい。イオン液体としては、４級アンモニウム塩、イミダゾリウム塩、ピリジニウム塩、４級ホスホニウム塩、及びグアジニウム塩等のイオン液体を挙げることができる。
【0047】
ハロゲン交換ＲＣＭＰ法では、ヨウ化第４級アンモニウム塩、ヨウ化ホスホニウム塩、及びヨウ化アルカリ金属塩等の塩化合物を用いる。ハロゲン交換ＲＣＭＰ法は、市販の有機材料や安価な無機塩を用いる方法であるため、コスト面及び環境負荷を軽減する観点から好ましく、また、金属を除去する必要がなく、工程を簡略化することができるために好ましい。ハロゲン交換ＲＣＭＰ法では、重合開始基が塩化合物とハロゲン交換し、２－アイオドイソ酪酸エステル基が形成される。次いで、塩化合物が触媒となってヨウ素がラジカルとなって脱離した後、炭素ラジカルにモノマーが挿入されて重合する。そして、脱離したヨウ素が直ちに結合して停止反応を防止し、リビング的に重合が進行する。
【0048】
塩化合物のうち、ヨウ化第４級アンモニウム塩としては、ヨウ化ベンジルテトラブチルアンモニウム、ヨウ化テトラブチルアンモニウム、ヨウ化テトラオクチルアンモニウム、ヨウ化デドシルトリメチルアンモニウム、ヨウ化オクタデシルトリメチルアンモニウム、及びヨウ化トリオクダデシルメチルアンモニウム等を挙げることができる。活性度を高めるとともに、より濃厚で高分子量のポリマーを得る観点から、重合開始基に対する塩化合物の量は当モル以上とすることが好ましく、１０倍モル以上とすることがさらに好ましく、１００倍モル以上とすることが特に好ましい。
【0049】
重合時の温度は、６０℃以上とすることが好ましい。また、有機溶媒の存在下で重合することが好ましい。有機溶媒は、塩を溶解する有機溶媒であることが好ましく、アルコール系、グリコール系、アミド系、尿素系、スルホキシド系、及びイオン液体等の極性が高い有機溶媒を用いることが好ましい。
【0050】
工程（２）では、常圧～１，０００ＭＰａ、好ましくは１０～１，０００ＭＰａの圧力条件でメタクリレートモノマーを表面開始リビングラジカル重合する。水等の液媒体を通じて重合容器内部まで圧力を伝えて重合することで、停止反応を抑制し、より分子量の大きいポリメタクリレートを形成することができる。ポリメタクリレートの分子量が大きくなると、形成されるポリマー層の厚さが増大する。より厚いポリマー層を形成することで、これまでにない性質を繊維基材に付与することができる。
【0051】
重合は、重合容器内で実施すればよい。重合容器としては、高圧に耐えうる密閉可能な容器を用いることが好ましい。重合容器としては、ポリエチレン製の瓶、ペットボトル、レトルトパウチ、及びブリスター容器等を用いることができる。また、加温又は加熱条件下で重合することを考慮し、耐熱性を有する素材でできた重合容器を用いることが好ましい。さらに、耐薬品性や耐溶剤性等の性質を有する素材でできた重合容器を用いることが好ましい。そのような素材としては、ポリオレフィン、フッ素樹脂、ポリエステル、ポリアミド、及びエンジニアプラスチック等を挙げることができる。
【0052】
重合容器に重合溶液を仕込む場合には、大きな空間が形成されないこと、すなわち重合容器内に気体が入りこまないようにすることが好ましい。具体的には、容器容量の９０％以上に重合溶液を仕込むことが好ましい。
【0053】
ポリマー層を形成するポリマー（ポリメタクリレート）の分子量は、加水分解等の手法によって機能性繊維構造物から切り出したポリマーを分析して測定することができる。また、重合開始基と同様の構造を有する２－ブロモイソ酪酸エチル等の化合物（フリー開始基化合物）を重合系中に添加した状態で表面開始リビングラジカル重合を行い、フリー開始基化合物の開始基から重合が進行して生成したフリーポリマーの分子量を測定する。このように測定してフリーポリマーの分子量を、ポリマー層を形成するポリマーの分子量と見積もることができる。
【0054】
重合系中におけるフリー開始基化合物の含有量は、０．０１質量％以下とすることが好ましく、０．００１質量％以下とすることがさらに好ましい。フリー開始基化合物の含有量が多すぎると、重合系の粘度が上昇しすぎることがある。このため、得られた機能性繊維構造物を取り出しにくくなったり、洗浄に時間がかかったりする場合がある。
【実施例0055】
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例、比較例中の「部」及び「％」は、特に断らない限り質量基準である。
【0056】
＜繊維構造物の製造＞
（実施例１及び比較例１）
Ａ４サイズの不織布（コットン１００％）を繊維基材として用意し、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、及びメタノールで超音波洗浄した後、送風乾燥した。トルエン／２－ブロモイソ酪酸ブロミド／ピリジン（質量比＝８５／１０／５）の混合溶液に繊維基材を１時間浸漬して反応させ、２－ブロモイソ酪酸エステル基を繊維表面に導入して開始基含有基材を得た。得られた開始基含有基材をメタノールで洗浄した後、送風乾燥した。赤外分光光度計を使用して赤外吸収を測定したところ、エステル基に由来する１，７２０ｃｍ－１の吸収が確認され、重合開始基である２－ブロモイソ酪酸エステル基が導入されたことを確認した。
（実施例１及び比較例１）
Ａ４サイズの不織布（コットン１００％）を繊維基材として用意し、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、及びメタノールで超音波洗浄した後、送風乾燥した。トルエン／２－ブロモイソ酪酸ブロミド／ピリジン（質量比＝８５／１０／５）の混合溶液に繊維基材を１時間浸漬して反応させ、２－ブロモイソ酪酸エステル基を繊維表面に導入して開始基含有基材を得た。得られた開始基含有基材をメタノールで洗浄した後、送風乾燥した。赤外分光光度計を使用して赤外吸収を測定したところ、エステル基に由来する１，７２０ｃｍ－１の吸収が確認され、重合開始基である２－ブロモイソ酪酸エステル基が導入されたことを確認した。
【0057】
第一臭化銅０．０８部、第二臭化銅０．００４部、ジノニルビピリジン０．５部、ポリエチレングリコールモノメチルエーテルメタクリレート（商品名「ＰＭＥ－４００」、日油社製）４０部、アニソール５９部、及び２－ブロモイソ酪酸エチル（ＥＢＩＢ）のアニソール溶液（ＥＢＩＢの濃度：０．０００８％）１部をガラスサンプル瓶に入れて均一化し、茶褐色の重合溶液を得た。開始基含有基材をアルミパウチに入れ、重合溶液で満たして封止した。高圧装置（商品名「まるごとエキス」、東洋高圧社製）にアルミパウチを入れ、６０℃、４００ＭＰａの条件で１時間重合した。アルミパウチ内には、粘性のポリマー溶液が生成していた。ポリマー溶液の一部をサンプリングし、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）を展開溶媒とするゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）にて生成したポリマーの分子量を測定した。その結果、ポリマーの数平均分子量（Ｍｎ）は２，５４０，０００であり、分子量分布（ＰＤＩ）は１．２７であった。
【0058】
アルミパウチの内容物を取り出し、ＴＨＦに１２時間浸漬させた。ＴＨＦで超音波洗浄した後、送風乾燥して、繊維構造物（実施例１）を得た。得られた繊維構造物を電界放出形走査電子顕微鏡（ＦＥ－ＳＥＭ）で観察し、形成されたポリマー層の任意の３点の膜厚を測定し、その平均値を「ポリマー層の膜厚」とした。その結果、ポリマー層の膜厚は４５６ｎｍであった。また、前述の式（１）及び（２）より算出した、繊維の表面積に占める、ポリメタクリレートの断面積の割合（専有面積率σ＊）は、３５％であった。なお、未処理の不織布（繊維基材）を比較例１とした。比較例１の繊維構造物（繊維基材）のＦＥ－ＳＥＭ写真を図１に示す。また、実施例１の繊維構造物のＦＥ－ＳＥＭ写真を図２に示す。
【0059】
（実施例２）
Ａ４サイズの不織布（コットン１００％）を繊維基材として用意し、前述の実施例１と同様にして、２－ブロモイソ酪酸エステル基を繊維表面に導入して開始基含有基材を得た。第一臭化銅０．０８部、第二臭化銅０．００４部、ジノニルビピリジン０．５部、ＰＭＥ－４００ ４０部、アニソール５９部、及びＥＢＩＢのアニソール溶液（ＥＢＩＢの濃度：０．０００８％）１部をガラスサンプル瓶に入れて均一化し、茶褐色の重合溶液を得た。開始基含有基材をアルミパウチに入れ、重合溶液で満たして封止した。ウォーターバスにアルミパウチを入れ、６０℃、常圧（０．１ＭＰａ）の条件で４時間重合した。アルミパウチ内には、粘性のポリマー溶液が生成していた。生成したポリマーのＭｎは６００，０００であり、ＰＤＩは１．３８であった。アルミパウチの内容物を取り出し、メタノール（ＭｅＯＨ）に１２時間浸漬させた。ＭｅＯＨで超音波洗浄した後、送風乾燥して、繊維構造物（実施例２）を得た。得られた繊維構造物のポリマー層の膜厚は９７ｎｍであり、専有面積率σ＊は３３％であった。
Ａ４サイズの不織布（コットン１００％）を繊維基材として用意し、前述の実施例１と同様にして、２－ブロモイソ酪酸エステル基を繊維表面に導入して開始基含有基材を得た。第一臭化銅０．０８部、第二臭化銅０．００４部、ジノニルビピリジン０．５部、ＰＭＥ－４００ ４０部、アニソール５９部、及びＥＢＩＢのアニソール溶液（ＥＢＩＢの濃度：０．０００８％）１部をガラスサンプル瓶に入れて均一化し、茶褐色の重合溶液を得た。開始基含有基材をアルミパウチに入れ、重合溶液で満たして封止した。ウォーターバスにアルミパウチを入れ、６０℃、常圧（０．１ＭＰａ）の条件で４時間重合した。アルミパウチ内には、粘性のポリマー溶液が生成していた。生成したポリマーのＭｎは６００，０００であり、ＰＤＩは１．３８であった。アルミパウチの内容物を取り出し、メタノール（ＭｅＯＨ）に１２時間浸漬させた。ＭｅＯＨで超音波洗浄した後、送風乾燥して、繊維構造物（実施例２）を得た。得られた繊維構造物のポリマー層の膜厚は９７ｎｍであり、専有面積率σ＊は３３％であった。
【0060】
（実施例３）
Ａ４サイズの不織布（レーヨン８０％、ポリプロピレン（ＰＰ）２０％の複合繊維）を繊維基材として用意し、前述の実施例１と同様にして、２－ブロモイソ酪酸エステル基を繊維表面に導入して開始基含有基材を得た。第一臭化銅０．０８部、第二臭化銅０．００４部、２，２’－ビピリジン０．５部、メタクリル酸２－ヒドロキシエチル（ＨＥＭＡ）４０部、エタノール５９部、及びＥＢＩＢのエタノール溶液（ＥＢＩＢの濃度：０．０００８％）１部をガラスサンプル瓶に入れて均一化し、茶褐色の重合溶液を得た。開始基含有基材をアルミパウチに入れ、重合溶液で満たして封止した。高圧装置にアルミパウチを入れ、６０℃、１００ＭＰａの条件で６時間重合した。アルミパウチ内には、粘性のポリマー溶液が生成していた。生成したポリマーのＭｎは２３０，０００であり、ＰＤＩは１．３２であった。アルミパウチの内容物を取り出し、ＭｅＯＨに１２時間浸漬させた。ＭｅＯＨで超音波洗浄した後、送風乾燥して、繊維構造物（実施例３）を得た。得られた繊維構造物のポリマー層の膜厚は２１０ｎｍであり、専有面積率σ＊は４７％であった。
Ａ４サイズの不織布（レーヨン８０％、ポリプロピレン（ＰＰ）２０％の複合繊維）を繊維基材として用意し、前述の実施例１と同様にして、２－ブロモイソ酪酸エステル基を繊維表面に導入して開始基含有基材を得た。第一臭化銅０．０８部、第二臭化銅０．００４部、２，２’－ビピリジン０．５部、メタクリル酸２－ヒドロキシエチル（ＨＥＭＡ）４０部、エタノール５９部、及びＥＢＩＢのエタノール溶液（ＥＢＩＢの濃度：０．０００８％）１部をガラスサンプル瓶に入れて均一化し、茶褐色の重合溶液を得た。開始基含有基材をアルミパウチに入れ、重合溶液で満たして封止した。高圧装置にアルミパウチを入れ、６０℃、１００ＭＰａの条件で６時間重合した。アルミパウチ内には、粘性のポリマー溶液が生成していた。生成したポリマーのＭｎは２３０，０００であり、ＰＤＩは１．３２であった。アルミパウチの内容物を取り出し、ＭｅＯＨに１２時間浸漬させた。ＭｅＯＨで超音波洗浄した後、送風乾燥して、繊維構造物（実施例３）を得た。得られた繊維構造物のポリマー層の膜厚は２１０ｎｍであり、専有面積率σ＊は４７％であった。
【0061】
（実施例４）
Ａ４サイズの不織布（コットン７０％、ポリエステル（ＰＥ）３０％の複合繊維）を繊維基材として用意し、前述の実施例１と同様にして、２－ブロモイソ酪酸エステル基を繊維表面に導入して開始基含有基材を得た。第一臭化銅０．０７部、第二臭化銅０．００６部、２，２’－ビピリジン０．２部、メタクリル酸ジメチルアミノエチル（ＤＭＡＥＭＡ）４７部、エタノール４７部、及びＥＢＩＢのエタノール溶液（ＥＢＩＢの濃度：０．１％）０．２部をガラスサンプル瓶に入れて均一化し、茶褐色の重合溶液を得た。開始基含有基材をアルミパウチに入れ、重合溶液で満たして封止した。高圧装置にアルミパウチを入れ、４０℃、３００ＭＰａの条件で４時間重合した。アルミパウチ内には、粘性のポリマー溶液が生成していた。生成したポリマーのＭｎは１，２５０，０００であり、ＰＤＩは１．３３であった。アルミパウチの内容物を取り出し、ＴＨＦに１２時間浸漬させた。ＴＨＦで超音波洗浄した後、送風乾燥して、繊維構造物（実施例４）を得た。得られた繊維構造物のポリマー層の膜厚は５８０ｎｍであり、専有面積率σ＊は２４％であった。
Ａ４サイズの不織布（コットン７０％、ポリエステル（ＰＥ）３０％の複合繊維）を繊維基材として用意し、前述の実施例１と同様にして、２－ブロモイソ酪酸エステル基を繊維表面に導入して開始基含有基材を得た。第一臭化銅０．０７部、第二臭化銅０．００６部、２，２’－ビピリジン０．２部、メタクリル酸ジメチルアミノエチル（ＤＭＡＥＭＡ）４７部、エタノール４７部、及びＥＢＩＢのエタノール溶液（ＥＢＩＢの濃度：０．１％）０．２部をガラスサンプル瓶に入れて均一化し、茶褐色の重合溶液を得た。開始基含有基材をアルミパウチに入れ、重合溶液で満たして封止した。高圧装置にアルミパウチを入れ、４０℃、３００ＭＰａの条件で４時間重合した。アルミパウチ内には、粘性のポリマー溶液が生成していた。生成したポリマーのＭｎは１，２５０，０００であり、ＰＤＩは１．３３であった。アルミパウチの内容物を取り出し、ＴＨＦに１２時間浸漬させた。ＴＨＦで超音波洗浄した後、送風乾燥して、繊維構造物（実施例４）を得た。得られた繊維構造物のポリマー層の膜厚は５８０ｎｍであり、専有面積率σ＊は２４％であった。
【0062】
（実施例５）
ガラス製のサンプル管に１，３－プロパンスルトン１２．２部を入れ、アセトニトリル２０部及び水８０部を添加して均一化した。実施例４で得た繊維構造物を浸漬し、ウォーターバスを使用して６０℃で１２時間反応させた。冷却後、内容物を取り出し、ＭｅＯＨ及び純水で十分に洗浄した。８０℃の送風乾燥機で乾燥して、繊維構造物（実施例５）を得た。得られた繊維構造物の赤外吸収を測定したところ、スルホニル基に由来する１，０３０ｃｍ－１付近の吸収が確認された。また、形成されたポリマー層の膜厚は９２０ｎｍであった。ポリメタクリレートが双性イオン化して分子量が増大し、ポリメタクリレート（ポリマー鎖）の断面積が拡大して、膜厚が増大したと考えられる。ポリマー層上に水を滴下して測定した水との接触角は８°であり、十分な親水性を有していることを確認した。
ガラス製のサンプル管に１，３－プロパンスルトン１２．２部を入れ、アセトニトリル２０部及び水８０部を添加して均一化した。実施例４で得た繊維構造物を浸漬し、ウォーターバスを使用して６０℃で１２時間反応させた。冷却後、内容物を取り出し、ＭｅＯＨ及び純水で十分に洗浄した。８０℃の送風乾燥機で乾燥して、繊維構造物（実施例５）を得た。得られた繊維構造物の赤外吸収を測定したところ、スルホニル基に由来する１，０３０ｃｍ－１付近の吸収が確認された。また、形成されたポリマー層の膜厚は９２０ｎｍであった。ポリメタクリレートが双性イオン化して分子量が増大し、ポリメタクリレート（ポリマー鎖）の断面積が拡大して、膜厚が増大したと考えられる。ポリマー層上に水を滴下して測定した水との接触角は８°であり、十分な親水性を有していることを確認した。
【0063】
（実施例６）
Ａ４サイズの不織布（コットン／ＰＥＴ／ナイロンの複合繊維）を繊維基材として用意し、前述の実施例１と同様にして、２－ブロモイソ酪酸エステル基を繊維表面に導入して開始基含有基材を得た。第一臭化銅０．０８部、第二臭化銅０．００４部、２，２’－ビピリジン０．５部、メタクリル酸ｔｅｒｔ－ブチル（ｔ－ＢｕＭＡ）４０部、アニソール５９部、ＥＢＩＢのアニソール溶液（ＥＢＩＢの濃度：０．０００８％）１部をガラスサンプル瓶に入れて均一化し、茶褐色の重合溶液を得た。開始基含有基材をアルミパウチに入れ、重合溶液で満たして封止した。高圧装置にアルミパウチを入れ、６０℃、１００ＭＰａの条件で４時間重合した。アルミパウチ内には、粘性のポリマー溶液が生成していた。生成したポリマーのＭｎは２１０，０００であり、ＰＤＩは１．１９であった。アルミパウチの内容物を取り出し、ＴＨＦに１２時間浸漬させた。ＭｅＯＨで超音波洗浄した後、送風乾燥して、繊維構造物（実施例６）を得た。得られた繊維構造物のポリマー層の膜厚は１８２ｎｍであり、専有面積率σ＊は４２％であった。
Ａ４サイズの不織布（コットン／ＰＥＴ／ナイロンの複合繊維）を繊維基材として用意し、前述の実施例１と同様にして、２－ブロモイソ酪酸エステル基を繊維表面に導入して開始基含有基材を得た。第一臭化銅０．０８部、第二臭化銅０．００４部、２，２’－ビピリジン０．５部、メタクリル酸ｔｅｒｔ－ブチル（ｔ－ＢｕＭＡ）４０部、アニソール５９部、ＥＢＩＢのアニソール溶液（ＥＢＩＢの濃度：０．０００８％）１部をガラスサンプル瓶に入れて均一化し、茶褐色の重合溶液を得た。開始基含有基材をアルミパウチに入れ、重合溶液で満たして封止した。高圧装置にアルミパウチを入れ、６０℃、１００ＭＰａの条件で４時間重合した。アルミパウチ内には、粘性のポリマー溶液が生成していた。生成したポリマーのＭｎは２１０，０００であり、ＰＤＩは１．１９であった。アルミパウチの内容物を取り出し、ＴＨＦに１２時間浸漬させた。ＭｅＯＨで超音波洗浄した後、送風乾燥して、繊維構造物（実施例６）を得た。得られた繊維構造物のポリマー層の膜厚は１８２ｎｍであり、専有面積率σ＊は４２％であった。
【0064】
（実施例７）
ガラス製のセパラブルフラスコにｐ－トルエンスルホン酸を５部入れ、ＤＭＦ９５部を添加して均一化した。実施例６で得た繊維構造物を浸漬し、オイルバスを使用して８０℃で１０時間反応させた。冷却後、内容物を取り出し、ＭｅＯＨ及び純水で十分に洗浄した。８０℃の送風乾燥機で乾燥して、繊維構造物（実施例７）を得た。得られた繊維構造物の赤外吸収を測定したところ、カルボキシ基に由来する１，７００ｃｍ－１付近の吸収が確認された。
ガラス製のセパラブルフラスコにｐ－トルエンスルホン酸を５部入れ、ＤＭＦ９５部を添加して均一化した。実施例６で得た繊維構造物を浸漬し、オイルバスを使用して８０℃で１０時間反応させた。冷却後、内容物を取り出し、ＭｅＯＨ及び純水で十分に洗浄した。８０℃の送風乾燥機で乾燥して、繊維構造物（実施例７）を得た。得られた繊維構造物の赤外吸収を測定したところ、カルボキシ基に由来する１，７００ｃｍ－１付近の吸収が確認された。
【0065】
（実施例８）
ガラス製のビーカーに５％水酸化ナトリウム水溶液を入れた。実施例６で得た繊維構造物を浸漬し、カルボキシ基を中和してナトリウム塩とした。内容物を取り出し、純水で十分に洗浄した。８０℃の送風乾燥機で乾燥して、繊維構造物（実施例８）を得た。
ガラス製のビーカーに５％水酸化ナトリウム水溶液を入れた。実施例６で得た繊維構造物を浸漬し、カルボキシ基を中和してナトリウム塩とした。内容物を取り出し、純水で十分に洗浄した。８０℃の送風乾燥機で乾燥して、繊維構造物（実施例８）を得た。
【0066】
（実施例９及び比較例２）
Ａ４サイズの平織り布地（コットン１００％）を繊維基材として用意し、前述の実施例１と同様にして、２－ブロモイソ酪酸エステル基を繊維表面に導入して開始基含有基材を得た。第一臭化銅０．０２部、第二臭化銅０．００１部、ジノニルビピリジン０．１部、ラウリルメタクリレート（ＬＭＡ）９９部、ＥＢＩＢのラウリルメタクリレート溶液（ＥＢＩＢの濃度：０．０８％）１部をガラスサンプル瓶に入れて均一化し、茶褐色の重合溶液を得た。開始基含有基材をアルミパウチに入れ、重合溶液で満たして封止した。高圧装置にアルミパウチを入れ、６０℃、１００ＭＰａの条件で６時間重合した。アルミパウチ内には、粘性のポリマー溶液が生成していた。生成したポリマーのＭｎは１，６３０，０００であり、ＰＤＩは１．１６であった。アルミパウチの内容物を取り出し、ＴＨＦに１２時間浸漬させた。ＴＨＦで超音波洗浄した後、送風乾燥して、繊維構造物（実施例９）を得た。得られた繊維構造物のポリマー層の膜厚は４７２ｎｍであり、専有面積率σ＊は４７％であった。なお、未処理の布地（繊維基材）を比較例２とした。
Ａ４サイズの平織り布地（コットン１００％）を繊維基材として用意し、前述の実施例１と同様にして、２－ブロモイソ酪酸エステル基を繊維表面に導入して開始基含有基材を得た。第一臭化銅０．０２部、第二臭化銅０．００１部、ジノニルビピリジン０．１部、ラウリルメタクリレート（ＬＭＡ）９９部、ＥＢＩＢのラウリルメタクリレート溶液（ＥＢＩＢの濃度：０．０８％）１部をガラスサンプル瓶に入れて均一化し、茶褐色の重合溶液を得た。開始基含有基材をアルミパウチに入れ、重合溶液で満たして封止した。高圧装置にアルミパウチを入れ、６０℃、１００ＭＰａの条件で６時間重合した。アルミパウチ内には、粘性のポリマー溶液が生成していた。生成したポリマーのＭｎは１，６３０，０００であり、ＰＤＩは１．１６であった。アルミパウチの内容物を取り出し、ＴＨＦに１２時間浸漬させた。ＴＨＦで超音波洗浄した後、送風乾燥して、繊維構造物（実施例９）を得た。得られた繊維構造物のポリマー層の膜厚は４７２ｎｍであり、専有面積率σ＊は４７％であった。なお、未処理の布地（繊維基材）を比較例２とした。
【0067】
吸水性を比較すべく、比較例２の繊維基材及び実施例９の繊維構造物のそれぞれの表面に水を１滴ずつ垂らし、水の弾き具合を観察した。比較例２の繊維構造物（繊維基材）のＦＥ－ＳＥＭ写真を図３に示す。また、実施例９の繊維構造物のＦＥ－ＳＥＭ写真を図４に示す。図３及び４に示すように、比較例２の繊維基材（未処理の布地）には水が吸収されて浸透したのに対し、実施例９の繊維構造物では水が弾かれていることがわかる。これにより、繊維基材の表面が疎水化されたことがわかる。
【0068】
（実施例１０）
約１０ｃｍ×１０ｃｍサイズのフィルター（レーヨン１００％、ろ過精度２０～３０μｍ）を繊維基材として用意し、前述の実施例１と同様にして、２－ブロモイソ酪酸エステル基を繊維表面に導入して開始基含有基材を得た。第一臭化銅０．１部、第二臭化銅０．００４部、ジノニルビピリジン０．７部、ポリエチレングリコールモノメチルエーテルメタクリレート（ＰＭＥ－４００）５０部、アニソール４９部、及びＥＢＩＢのアニソール溶液（ＥＢＩＢの濃度：０．００１％）１部をガラスサンプル瓶に入れて均一化し、茶褐色の重合溶液を得た。開始基含有基材をアルミパウチに入れ、重合溶液で満たして封止した。高圧装置にアルミパウチを入れ、６０℃、１００ＭＰａの条件で４時間重合した。アルミパウチ内には、粘性のポリマー溶液が生成していた。生成したポリマーのＭｎは１，０９０，０００であり、ＰＤＩは１．６５であった。アルミパウチの内容物を取り出し、ＴＨＦに１２時間浸漬させた。ＴＨＦで超音波洗浄した後、送風乾燥して、繊維構造物（実施例１０）を得た。得られた繊維構造物のポリマー層の膜厚は２８１ｎｍであり、専有面積率σ＊は５２％であった。
約１０ｃｍ×１０ｃｍサイズのフィルター（レーヨン１００％、ろ過精度２０～３０μｍ）を繊維基材として用意し、前述の実施例１と同様にして、２－ブロモイソ酪酸エステル基を繊維表面に導入して開始基含有基材を得た。第一臭化銅０．１部、第二臭化銅０．００４部、ジノニルビピリジン０．７部、ポリエチレングリコールモノメチルエーテルメタクリレート（ＰＭＥ－４００）５０部、アニソール４９部、及びＥＢＩＢのアニソール溶液（ＥＢＩＢの濃度：０．００１％）１部をガラスサンプル瓶に入れて均一化し、茶褐色の重合溶液を得た。開始基含有基材をアルミパウチに入れ、重合溶液で満たして封止した。高圧装置にアルミパウチを入れ、６０℃、１００ＭＰａの条件で４時間重合した。アルミパウチ内には、粘性のポリマー溶液が生成していた。生成したポリマーのＭｎは１，０９０，０００であり、ＰＤＩは１．６５であった。アルミパウチの内容物を取り出し、ＴＨＦに１２時間浸漬させた。ＴＨＦで超音波洗浄した後、送風乾燥して、繊維構造物（実施例１０）を得た。得られた繊維構造物のポリマー層の膜厚は２８１ｎｍであり、専有面積率σ＊は５２％であった。
【0069】
（実施例１１）
約１０ｃｍ×１０ｃｍサイズの不織布（キュプラ１００％）を繊維基材として用意し、前述の実施例１と同様にして、２－ブロモイソ酪酸エステル基を繊維表面に導入して開始基含有基材を得た。第一臭化銅０．３部、第二臭化銅０．０２部、ジノニルビピリジン２部、ポリジメチルシロキサン含有メタクリレート（商品名「Ｘ－２２－１７４ＡＳＸ」、信越化学工業社製、官能基当量：約９００ｇ／ｍｏｌ）４８部、アニソール４９部、及びＥＢＩＢのアニソール溶液（ＥＢＩＢの濃度：０．０４％）１部をガラスサンプル瓶に入れて均一化し、茶褐色の重合溶液を得た。開始基含有基材をアルミパウチに入れ、重合溶液で満たして封止した。高圧装置（商品名「ＰＶ－４００」、シンコーポレーション社製）にアルミパウチを入れ、６０℃、３００ＭＰａの条件で６時間重合した。アルミパウチ内には、粘性のポリマー溶液が生成していた。生成したポリマーのＭｎは２，３００，０００であり、ＰＤＩは１．２７であった。アルミパウチの内容物を取り出し、ＴＨＦに１２時間浸漬させた。ＴＨＦで超音波洗浄した後、送風乾燥して、繊維構造物（実施例１１）を得た。得られた繊維構造物のポリマー層の膜厚は５５３ｎｍであり、専有面積率σ＊は３８％であった。
約１０ｃｍ×１０ｃｍサイズの不織布（キュプラ１００％）を繊維基材として用意し、前述の実施例１と同様にして、２－ブロモイソ酪酸エステル基を繊維表面に導入して開始基含有基材を得た。第一臭化銅０．３部、第二臭化銅０．０２部、ジノニルビピリジン２部、ポリジメチルシロキサン含有メタクリレート（商品名「Ｘ－２２－１７４ＡＳＸ」、信越化学工業社製、官能基当量：約９００ｇ／ｍｏｌ）４８部、アニソール４９部、及びＥＢＩＢのアニソール溶液（ＥＢＩＢの濃度：０．０４％）１部をガラスサンプル瓶に入れて均一化し、茶褐色の重合溶液を得た。開始基含有基材をアルミパウチに入れ、重合溶液で満たして封止した。高圧装置（商品名「ＰＶ－４００」、シンコーポレーション社製）にアルミパウチを入れ、６０℃、３００ＭＰａの条件で６時間重合した。アルミパウチ内には、粘性のポリマー溶液が生成していた。生成したポリマーのＭｎは２，３００，０００であり、ＰＤＩは１．２７であった。アルミパウチの内容物を取り出し、ＴＨＦに１２時間浸漬させた。ＴＨＦで超音波洗浄した後、送風乾燥して、繊維構造物（実施例１１）を得た。得られた繊維構造物のポリマー層の膜厚は５５３ｎｍであり、専有面積率σ＊は３８％であった。
【0070】
（実施例１２）
約１０ｃｍ×１０ｃｍサイズの不織布（キュプラ１００％）を繊維基材として用意し、前述の実施例１と同様にして、２－ブロモイソ酪酸エステル基を繊維表面に導入して開始基含有基材を得た。第一臭化銅０．１部、第二臭化銅０．０３部、ジノニルビピリジン０．９部、トリフルオロエチルメタクリレート（３ＦＥＭＡ）４９部、アニソール４９部、及びＥＢＩＢのアニソール溶液（ＥＢＩＢの濃度：０．０３％）１部をガラスサンプル瓶に入れて均一化し、茶褐色の重合溶液を得た。開始基含有基材をアルミパウチに入れ、重合溶液で満たして封止した。高圧装置（ＰＶ－４００）にアルミパウチを入れ、６０℃、４００ＭＰａの条件で４時間重合した。アルミパウチ内には、粘性のポリマー溶液が生成していた。生成したポリマーのＭｎは３，４９０，０００であり、ＰＤＩは１．２３であった。アルミパウチの内容物を取り出し、ＴＨＦに１２時間浸漬させた。ＴＨＦで超音波洗浄した後、送風乾燥して、繊維構造物（実施例１２）を得た。得られた繊維構造物のポリマー層の膜厚は１，５００ｎｍであり、専有面積率σ＊は２０％であった。
約１０ｃｍ×１０ｃｍサイズの不織布（キュプラ１００％）を繊維基材として用意し、前述の実施例１と同様にして、２－ブロモイソ酪酸エステル基を繊維表面に導入して開始基含有基材を得た。第一臭化銅０．１部、第二臭化銅０．０３部、ジノニルビピリジン０．９部、トリフルオロエチルメタクリレート（３ＦＥＭＡ）４９部、アニソール４９部、及びＥＢＩＢのアニソール溶液（ＥＢＩＢの濃度：０．０３％）１部をガラスサンプル瓶に入れて均一化し、茶褐色の重合溶液を得た。開始基含有基材をアルミパウチに入れ、重合溶液で満たして封止した。高圧装置（ＰＶ－４００）にアルミパウチを入れ、６０℃、４００ＭＰａの条件で４時間重合した。アルミパウチ内には、粘性のポリマー溶液が生成していた。生成したポリマーのＭｎは３，４９０，０００であり、ＰＤＩは１．２３であった。アルミパウチの内容物を取り出し、ＴＨＦに１２時間浸漬させた。ＴＨＦで超音波洗浄した後、送風乾燥して、繊維構造物（実施例１２）を得た。得られた繊維構造物のポリマー層の膜厚は１，５００ｎｍであり、専有面積率σ＊は２０％であった。
【0071】
実施例１～４、６、及び９～１２の結果を表１に示す。
【0072】
【0073】
（比較例３）
Ａ４サイズの不織布（コットン１００％）を繊維基材として用意し、ＭＥＫ、ＴＨＦ、及びＭｅＯＨで超音波洗浄した後、送風乾燥した。トルエン８５部、メタクリル酸ブロミド１０部、及びピリジン５部を含有する混合溶液に用意した繊維基材を１時間浸漬して反応させ、重合反応基であるメタクリル基をエステル結合にて繊維表面に導入して開始基付与基材を得た。得られた開始基含有基材をメタノールで洗浄した後、送風乾燥した。赤外分光光度計を使用して赤外吸収を測定したところ、エステル基に由来する１，７２０ｃｍ－１の吸収が確認され、重合開始基であるメタクリル基が導入されたことを確認した。
Ａ４サイズの不織布（コットン１００％）を繊維基材として用意し、ＭＥＫ、ＴＨＦ、及びＭｅＯＨで超音波洗浄した後、送風乾燥した。トルエン８５部、メタクリル酸ブロミド１０部、及びピリジン５部を含有する混合溶液に用意した繊維基材を１時間浸漬して反応させ、重合反応基であるメタクリル基をエステル結合にて繊維表面に導入して開始基付与基材を得た。得られた開始基含有基材をメタノールで洗浄した後、送風乾燥した。赤外分光光度計を使用して赤外吸収を測定したところ、エステル基に由来する１，７２０ｃｍ－１の吸収が確認され、重合開始基であるメタクリル基が導入されたことを確認した。
【0074】
開始基付与基材及びＰＭＥ－４００ １００部をフラスコに入れ、６５℃で窒素を１時間バブリングした後、２，２－アゾビス（２－メチルプロピオニトリル）（ＡＩＢＮ）０．１部を添加して２４時間反応させた。フラスコ内には粘性のポリマー溶液が生成していた。生成したポリマーのＭｎは４５０，０００であり、ＰＤＩは２．５０であった。フラスコの内容物を取り出し、ＴＨＦに１２時間浸漬させた。ＴＨＦで超音波洗浄した後、送風乾燥して、繊維構造物（比較例３）を得た。得られた繊維構造物のポリマー層の膜厚は１３ｎｍであり、専有面積率σ＊は６％であった。
【0075】
（比較例４）
Ａ４サイズの不織布（コットン１００％）を繊維基材として用意し、ＭＥＫ、ＴＨＦ、及びＭｅＯＨで超音波洗浄した後、送風乾燥した。ＰＭＥ－４００ ９０部、及び２－イソシアナトエチルメタクリレート（ＭＯＩ）１０部をフラスコに入れ、６５℃で窒素を１時間バブリングした後、ＡＩＢＮ０．１部を添加して２４時間反応させた。フラスコ内には粘性のポリマー溶液が生成していた。生成したポリマーのＭｎは３５０，０００であり、ＰＤＩは２．３４であった。ポリマー液に繊維基材を浸漬し、８０℃で１時間反応させた。フラスコの内容物を取り出し、ＴＨＦに１２時間浸漬させた。ＴＨＦで超音波洗浄した後、送風乾燥して、繊維構造物（比較例４）を得た。得られた繊維構造物のポリマー層の膜厚は１１ｎｍであり、専有面積率σ＊は６％であった。
Ａ４サイズの不織布（コットン１００％）を繊維基材として用意し、ＭＥＫ、ＴＨＦ、及びＭｅＯＨで超音波洗浄した後、送風乾燥した。ＰＭＥ－４００ ９０部、及び２－イソシアナトエチルメタクリレート（ＭＯＩ）１０部をフラスコに入れ、６５℃で窒素を１時間バブリングした後、ＡＩＢＮ０．１部を添加して２４時間反応させた。フラスコ内には粘性のポリマー溶液が生成していた。生成したポリマーのＭｎは３５０，０００であり、ＰＤＩは２．３４であった。ポリマー液に繊維基材を浸漬し、８０℃で１時間反応させた。フラスコの内容物を取り出し、ＴＨＦに１２時間浸漬させた。ＴＨＦで超音波洗浄した後、送風乾燥して、繊維構造物（比較例４）を得た。得られた繊維構造物のポリマー層の膜厚は１１ｎｍであり、専有面積率σ＊は６％であった。
【0076】
＜評価＞
（低摩擦性）
製造した繊維構造物を表２に示す潤滑液媒体で膨潤させ、直径１０ｍｍφのピンに貼り付けた。そして、トライボメータ（商品名「ＴＲＢ３」、アントンパール・ジャパン社製）を使用し、厚さ１ｍｍのシリコーンゴムシート上で摺動する摺動試験（往復摺動、摺動幅：４ｃｍ、荷重：１Ｎ、摺動速度：１ｃｍ／ｓｅｃ、１００往復）を行い、以下に示す評価基準にしたがって低摩擦性を評価した。結果を表２に示す。
○：摩擦係数が０．５未満であった。
△：摩擦係数が０．５以上０．８未満であった。
×：摩擦係数が０．８以上であった。
（低摩擦性）
製造した繊維構造物を表２に示す潤滑液媒体で膨潤させ、直径１０ｍｍφのピンに貼り付けた。そして、トライボメータ（商品名「ＴＲＢ３」、アントンパール・ジャパン社製）を使用し、厚さ１ｍｍのシリコーンゴムシート上で摺動する摺動試験（往復摺動、摺動幅：４ｃｍ、荷重：１Ｎ、摺動速度：１ｃｍ／ｓｅｃ、１００往復）を行い、以下に示す評価基準にしたがって低摩擦性を評価した。結果を表２に示す。
○：摩擦係数が０．５未満であった。
△：摩擦係数が０．５以上０．８未満であった。
×：摩擦係数が０．８以上であった。
【0077】
（耐摩耗性）
上記の摺動試験後、シリコーンゴムシートへの繊維の付着状態（繊維残りの状態）を目視で観察し、以下に示す評価基準にしたがって摩擦特性を評価した。結果を表２に示す。
○：繊維残りが認められなかった。
×：繊維残りが認められた。
上記の摺動試験後、シリコーンゴムシートへの繊維の付着状態（繊維残りの状態）を目視で観察し、以下に示す評価基準にしたがって摩擦特性を評価した。結果を表２に示す。
○：繊維残りが認められなかった。
×：繊維残りが認められた。
【0078】
【産業上の利用可能性】
【0079】
本発明の機能性繊維構造物は、ＣＰＢ材料由来の低摩擦性の他、タンパク質吸着抑制、非血液凝固性、生物付着防止性、サイズ排除特性、超親水性、超撥水性、過冷却特性、及び触感改良特性等を活用した用途での応用が期待される。なかでも、医療機器、診断薬、衛生用品、生活資材、衣料、農業資材、及びろ過・吸着用途などに用いられる材料として有用である。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
