JPH01148877A - 防汚性合成繊維の製造法 - 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、耐久性のある優れた撥水性と撥油性とを有し
、紡績性の良好な防汚性合成繊維を操業性良く製造する
方法に関するものである。

（従来の技術） 合成繊維製品、特にカーペット、カーシートなどに撥水
性、撥油性などの防汚性能を付与する方法として、その
表面をフッ素系防汚剤化合物で処理する方法が一般的に
採用されているが、工程が複雑化し、操業性の低下、コ
ストアップにつながると共に防汚性能の耐久性に乏しい
という問題があった。

また、フッ素系防汚剤化合物を繊維形成用重合体にブレ
ンド又は共重合の形で導入して紡糸したり、繊維形成直
後の糸条にフッ素系防汚剤化合物を固着させる方法が提
案されている（例えば、特開閉５５−９０６６７号、同
５８−４６１２３号、同５９−９４６２１号など）。

しかし、従来のフッ素化合物で被覆された繊維は、洗濯
や摩擦により防汚性能が低下するという問題があった。

洗濯や摩擦による防汚性能の低下を見込んで。

防汚剤の付与量を多くしても、その効果はわずかであり
、かえって操業性が悪くなるという問題があった。

このような問題を解決する方法として１合成繊維を溶融
紡糸する際に、溶融紡出糸にポリエーテル化合物と脂肪
族含フン素エステル化合物、含フッ素ウレタン化合物及
びポリ（メタ）アクリル酸フルオロアルキルエステルか
らなるフッ素系防汚剤化合物とを含有した組成物を付与
する方法が提案されている（特願昭６２−２０４６５８
号）。

しかし、この方法で得られた繊維を短繊維として紡績糸
にしようとすると、著しく紡績性が悪いことが分かった
。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、上記の方法の問題点を解消し、耐久性のある
優れた↑８水性と撥油性とを有し、紡績性の良好な防汚
性合成繊維を操業性良く製造する方法を提供しようとす
るものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記課題を解決するもので、その要旨は次のと
おりである。

合成繊維を溶融紡糸する際に、溶融紡出糸にエチレンオ
キシドとプロピレンオキシドとのランダム又はブロック
共重合体系ポリエーテル化合物。

帯電防止剤及び下記３種の含フン素化合物からなるフッ
素系防汚剤化合物からなり、帯電防止剤の含有量がポリ
エーテル化合物の１０〜３０重四％であり、フッ素系防
汚剤化合物の含有量が全体の１０〜６０重量％である組
成物を付与することを特徴とする防汚性合成繊維の製造
法。

Ａ：フッ素含有量が４０重量％以上であり、平均分子量
が１０００〜３０００であるフルオロアルキル基を有す
る脂肪族含フッ素エステル化合物 Ｂニフルオロアルキル基を有する含フッ素ウレタン化合
物 Ｃ：ポリアクリル酸フルオロアルキルエステル又はポリ
メタクリル酸フルオロアルキルエステル本発明における
繊維としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチ
レンテレフタレート、ポリ−ｐ−エチレンオキシベンゾ
エート及びこれらを主体とするポリエステル、ナイロン
６、ナイロン１２．ナイロン４６．ナイロン６６、ナイ
ロン６１０及びこれらを主体とするポリアミド、ポリエ
チレン、ポリプロピレン及びこれらを主体とするポリオ
レフィン、ポリアクリロニトリルを主体とするポリマー
、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン及びこれらを主
体とするポリマーからなる繊維などが挙げられる。

また１本発明におけるポリエーテル化合物としては、エ
チレンオキシドとプロピレンオキシドとのランダム又は
ブロック共重合体及びそれらの末端水素原子を炭素原子
数１８以下のアルキル基、アリール基又はアルキルアリ
ール基で置換したちのなどが挙げられる。そして、ポリ
エーテル化合物は、平滑性及び防汚性の点で、エチレン
オキシド単位とプロピレンオキシド単位との総和が１０
〜２００の範囲にあるものが適当である。この総和が１
０未満では防汚性及び集束性が悪くなり、２００を超え
ると平滑性が悪くなって、延伸性が悪くなる。また。

エチレンオキシドとプロピレンオキシドとの共重合割合
は、防汚性、特に耐洗濯防汚性の点で１：９〜４：６が
好ましい。

本発明における帯電防止剤としては、アニオン界面活性
剤、カチオン界面活性剤及び両性界面活性剤が用いられ
るが、フッ素系防汚剤化合物と反応性を有しないものを
選ぶ必要がある。

帯電防止剤の配合量は、ポリエーテル化合物の１０〜３
０％とする必要があり、この量が少なすぎれば、静電気
の発生を防止し、紡績性を向上させる効果が不十分とな
り、多すぎれば、ポリエーテル化合物の量が減少し、原
糸製造時の操業性が悪（なる。

また１本発明における脂肪族含フッ素エステル化合物Ａ
は、フッ素含有量が４０重量％以上で、平均分子量が１
０００〜３０００であることが必要である。

フッ素含有量が４０％未満では十分な耐洗濯性を有する
防汚性能が発揮されず、また９分子量が１０００未満で
は洗濯により脱落しやすく１分子量が３０００を超える
ものは、十分な防汚性能を発揮しない。

このような脂肪族含フッ素エステル化合物としては、多
価カルボン酸とパーフルオロアルキルアルコールとのエ
ステル及びパーフルオロアルキルカルボン酸と多価アル
コールとのエステルが挙げられる。

多価カルボン酸の具体例としては、マロン酸。

コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸。

スペリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、クエン酸、ア
クリル酸オリゴマー、メタクリル酸オリゴマー、マレイ
ン酸、フマル酸などが挙げられる。

パーフルオロアルキルアルコールとしては２その炭素原
子上の水素原子の一部又、は全部をフッ素原子で置換し
た炭素原子数６〜２０のフルオロアルキル基を有するア
ルコールが挙げられる（スルホンアミド結合、エーテル
結合などを含んでいてもよい、）。

パーフルオロアルキルカルボン酸としては、その炭素原
子上の水素原子の一部又は全部をフッ素原子で置換した
炭素原子数６〜２０のフルオロアルキル基を有するカル
ボン酸が挙げられる（スルホンアミド結合、エーテル結
合などを含んでいてもよい。）。

多価アルコールの具体例としては、グリセリン。

ペンタエリスリトール、ビニルアルコールオリゴマーな
どが挙げられる。

また１本発明における含フッ素ウレタン化合物Ｂとして
は９次の一般式（１）で表される化合物が挙げられる。

ＲｆＯＣＯＮ）Ｉ−Ｒ’−ＮＨＣＯＯＲ”　　　　（１
）ここで、Ｒｆはその炭素原子上の水素原子の一部又は
全部をフッ素原子で置換した炭素原子数６〜２０のフル
オロアルキル基（スルホンアミド結合。

カルボンアミド結合、エーテル結合、エステル結合、ア
リーレン結合などを含んでいてもよい。）。

Ｒ１は炭素原子数２〜２０のアルキレン基、アラルキレ
ン基又はアリーレン基、Ｒ２は炭素原子数１〜２０の有
機基（フッ素原子を含むものが好ましい。）を示す。

含フッ素ウレタン化合物の具体例としては２．４−ビス
〔２−パーフルオロアルキル−エトキシカルボニルアミ
ノ〕　トルエン、２．４−ビス（２−Ｎ−アルキル（炭
素原子数１〜５）パーフルオロアルカンスルホニルアミ
ノエトキシカルボニルアミノコトルエン、２，４−ビス
〔２〜Ｎ−アルキル（炭素原子数１〜５）パーフルオロ
アルカン力ルポニルアミノエトキシ力ルポニルアミノ〕
　トルエン。

４．４′−ビス（２−パーフルオロアルキルエトキシカ
ルボニルアミノ）ジフェニルメタンなどのウレタン化合
物（パーフルオロアルキル基の炭素原子数６〜２０）が
挙げられる。

また９本発明におけるポリアクリル酸フルオロアルキル
エステル又はポリメタクリル酸フルオロアルキルエステ
ルＣとしては１次の一般式（２）又は（３）で表される
七ツマ−の単独重合体又はフッ素原子を含有しない他の
モノマーとの共重合体が挙げられる。

ここで、Ｒｆは式（１）と同じであり　Ｒ３は水素原子
又はメチル基、Ｒ４は炭素原子数１〜１７の炭化水素基
又はその炭素原子上の水素原子の一部もしくは全部がフ
ッ素原子又は塩素原子で置換された基を示す。

３種の含フッ素化合物Ａ、Ｂ、Ｃの割合は、Ａが２０〜
３０重量％、Ｂが４０〜６０１ｉ量％、Ｃが２０〜３０
重量％となる割合が好ましく、繊維表面に形成する含フ
ッ素化合物の皮膜の量は、繊維の０．０５重量％以上、
好ましくは０．０９〜０．３重量％とするのが適当であ
る。

本発明の方法は、いわゆるスピンフィニツシユ法により
実施される。すなわち、紡糸口金から紡出された未延伸
糸にポリエーテル化合物、帯電防止剤及びフッ素系防汚
剤化合物とを含有する液を付与し、未延伸糸の延伸とフ
ッ素系防汚剤化合物の固着処理を同時又は別々に行う方
法である。この方法によれば工程が簡略化されるととも
にフッ素系防汚剤化合物の皮膜と繊維との密着性が良好
になるという利点がある。

未延伸糸に付与する組成物中のフッ素系防汚剤量は、全
組成物の１０〜６０重量％とすることが必要である。こ
の量が１０重置火未満では防汚性が不十分となり、６０
重量％を超えると延伸機の糸道等にフッ素化合物が脱落
して堆積したり、平滑性が不足して延伸性が悪くなる。

繊維の断面形状を凹凸のある形状とするとフッ素系防汚
剤化合物含有液が付着しやすくなり好ましい。

また、繊維上のフッ素系防汚剤化合物の皮膜を強化する
ために、アクリル樹脂をバインダーとして処理液に加え
たり、フッ素系防汚剤化合物の皮膜形成による繊維の染
色性低下を防止するために。

界面活性剤（湿潤剤）、特に含フッ素界面活性剤を皮膜
中に導入することも好ましい。

（実施例） 次に、実施例によって本発明をさらに具体的に説明する
が、防汚性能は次の方法で評価したものである。（「部
」は重量部を示す。） ■ＩΩ水性：第１表に示す組成のイソプロピルアルコー
ル／水混合液の１滴（約０．３ｍ　Ｅ　）を試験布上の
９カ所に静かに置き、３分後に５力所以上の液滴が試験
布に浸み込まない混合液の組成を撥水度（１未満はＯ）
とした。

■撥油性：　ＡＡＴＣＣ標準試験法１１８−１９７５に
拠った。判定は、第２表の各試薬（油）の浸透に対する
耐浸透性に基づいて、↑ΩΩ変度１未満は０）とした。

第１表゛　　　　　　　　　　第２表 ■耐洗濯性：　１００　ａδの試料に市販のカーペット
用発泡性洗剤（リンレイ）を３０ｇ／Ａ含んだ洗濯液３
ｍｌをＵＲＮし、直ちにナイロンブラシで、経緯方向に
各１０回往復ブラッシングを行い、減圧吸引し。

次いで市販のカーペット用リンス剤（リンレイ）を２０
　ｇ　／　１含んだリンス液５ｍ１２を噴霧し、再びナ
イロンブラシで、経緯方向に各１ｏ回往復ブラッシング
を行い、減圧吸引し、−昼夜自然乾燥後、前記■〜■の
試験を行った。

■耐摩擦性：テーバー型摩耗試験機で、動的荷重法（Ｊ
ＩＳ　Ｌ　１０２１−５．１１）により、ゴムロールを
使用して、　１０００回摩擦後、前記■の試験を行った
。

■延伸性：５０ｋｇの未延伸糸を延伸し、ローラへの脱
落した防汚剤の付着量及び単糸巻きの多少により９次の
３段階で評価した。

○：良好、△：やや不良、×：不良 ■紡績性：５０ｋｇの短繊維を紡績し、ローラへの巻き
付き及び糸切れ回数の多少により１次の３段階で評価し
た。

Ｏ：良好５△：やや不良、×；不良 実施例 第３表のポリエーテル化合物、帯電防止剤及びフッ素系
防汚剤化合物とからなる組成物を水に分散させて１３％
水性エマルジョンを調製した。

第３表において、ポリエーテル化合物のＥＯはエチレン
オキシド単位、ＰＯはプロピレンオキシド単位を示し、
下線を付したものはランダム共重合体。

下線のないものはブロック共重合体を示し、フッ素系防
汚剤化合物は第４表に示した化合物である。

溶融紡出したナイロン６の糸条（トライローバル断面単
糸からなるもの）に、このエマルジョンを５％付着させ
て、５００ｍ／分の速度で巻き取った。

次いで、温度１６０℃１倍率４．４．延伸速度、１５０
ｍ／分で延伸し、引き続き押し込み式クリンパ−で捲縮
を付与し、乾燥後、切断して＋　２０　ｄ　Ｘ　１５２
　ａｓの短繊維を得た。

得られた短繊維は９強度４．０　ｇ　／　ｄ　、伸度６
０％。

捲縮数１０山／２．５４ｃｍ、捲縮度１３％であった。

この短繊維を用いて、セミ梳毛式によって紡績し、ｌ／
４．８番手（メートル番手）の紡績糸を製造した。

この紡績糸を編地にした後、酸性染料を用い。

１００℃で３０分間染色し、淡ベージュ色の染色布を得
た。この染色布を乾燥後、１３５℃で５分間熱処理し。

防汚性能を測定した。

結果を第５表に示す。

第５表において、ＷＳ−Ｏ及びＷＳ−５は洗濯回数０及
び５回を示し、ＷＲは撥水度、ＯＲは撥油度を示し、１
１ｈ９〜２１は比較例である。

第４表 第５表 （発明の効果） 本発明によれば、耐久性ある優れた撥水性及び撥油性を
有し、紡績性の良好な防汚性合成繊維を操業性良く製造
することが可能となる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）合成繊維を溶融紡糸する際に、溶融紡出糸にエチ
   レンオキシドとプロピレンオキシドとのランダム又はブ
   ロック共重合体系ポリエーテル化合物、帯電防止剤及び
   下記３種の含フッ素化合物からなるフッ素系防汚剤化合
   物からなり、帯電防止剤の含有量がポリエーテル化合物
   の１０〜３０重量％であり、フッ素系防汚剤化合物の含
   有量が全体の１０〜６０重量％である組成物を付与する
   ことを特徴とする防汚性合成繊維の製造法。 Ａ：フッ素含有量が４０重量％以上であり、平均分子量
   が１０００〜３０００であるフルオロアルキル基を有す
   る脂肪族含フッ素エステル化合物 Ｂ：フルオロアルキル基を有する含フッ素ウレタン化合
   物 Ｃ：ポリアクリル酸フルオロアルキルエステル又はポリ
   メタクリル酸フルオロアルキルエステル（２）ポリエー
   テル化合物のエチレンオキシドとプロピレンオキシドと
   の共重合モル比が１：９〜４：６である特許請求の範囲
   第１項記載の方法。