JPH04343770A - 耐久性に優れた撥水性ポリエステル繊維の製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は耐久性に崩れた撥水性能
を有するポリエステル繊維の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ポリエステル繊維の撥水性を高め
る為の研究は種々なされており、種々の方法が提案され
ている。例えば、フッ素化合物、シリコーン化合物など
の極性の低い化合物で、染色加工されたポリエステル繊
維布帛を処理し、該化合物でポリエステル繊維表面を被
覆する方法が提案されている。確かにこれらの方法によ
れば、撥水性の良好な布帛が得られる。しかしながら、
これらの処理剤のポリエステル繊維布帛への接着性は低
いため、洗濯や使用時の摩擦により、これら処理剤が脱
落して撥水性能が低減してしまうといった難点がある。

【０００３】また、フッ素化合物を紡糸油剤に添加して
繊維製造時に付与する方法も提案されているが、かかる
方法では、フッ素化合物が繊維表面に単に付着している
だけなので、上記と同様に洗濯、摩擦等によって容易に
脱落してしまう。このため、撥水性能の耐久性は不十分
なものであった。

【０００４】

【発明の目的】本発明は、上述の従来技術が有する欠点
に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、
洗濯や着用時の摩擦による性能低下をきたさない、耐久
性に優れた撥水性能を有するポリエステル繊維の製造方
法を提供するにある。

【０００５】

【発明の構成】本発明者らは、上記目的を達成するため
鋭意検討した結果、驚くべきことに、ポリエステル未延
伸糸にエポキシ化合物を付与し、延伸後に含フッ素アミ
ノ変性シリコーン化合物を付与すると、極めて耐久性に
優れた撥水性ポリエステル繊維の得られることを知り、
かかる知見を基にさらに検討を重ねた結果本発明に到達
した。

【０００６】すなわち、本発明は、非晶部の複屈折（Δ
ｎａ）が０．０８以下のポリエステル繊維に、分子内に
２個以上のエポキシ基を有する脂肪族ポリエポキシ化合
物を付与した後、熱延伸及び／又は熱処理し、次いで含
フッ素アミノ変性シリコーン化合物を付与することを特
徴とする耐久性に優れた撥水性ポリエステル繊維の製造
方法である。

【０００７】本発明におけるポリエステル繊維とは、エ
チレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメ
チレングリコールなどのグリコール成分とテレフタール
酸、イソフタール酸などのジカルボン酸成分との重縮合
体、グリコール成分またはジカルボン酸成分の一部とし
て、他の第３成分を共重合させたポリエステル共重合体
、あるいはこれらのポリエステル重合体と他の重合体と
のブレンドからなる繊維などである。

【０００８】尚、かかるポリエステル繊維には必要に応
じて任意の添加剤、例えば触媒、着色防止剤、耐熱剤、
難燃剤、酸化防止剤、無機微粒子等が含まれていてもよ
い。

【０００９】次に、本発明で使用する脂肪族エポキシ化
合物は、１分子中に少なくとも２個以上のエポキシ基を
有している必要があり、好ましくは該化合物１００ｇ当
りエポキシ基を０．２ｇ当量以上含有していることが望
ましい。１分子中のエポキシ基が１個以下の場合には、
得られる繊維の撥水性の耐久性が低下するので好ましく
ない。

【００１０】好ましく使用される脂肪族ポリエポキシ化
合物としては、例えば、エチレングリコール、グリセロ
ール、ソルビトール、ペンタエリスリトール、ポリエチ
レングリコール等の多価アルコール類とエピクロルヒド
リンの如きハロゲン含有エポキシ類との反応生成物、過
酢酸または過酸化水素等で不飽和化合物を酸化して得ら
れるポリエポキシ化合物、すなわち３，４−エポキシシ
クロヘキシルエチレンオキサイド、３，４−エポキシシ
クロヘキシルメチル−３，４−エポキシシクロヘキサン
カルボキシレート、ビス（３，４−エポキシ−６−メチ
ル−シクロヘキシルメチル）アジペート等を挙げること
ができる。これらのうち、特に多価アルコールとエピク
ロルヒドリンとの反応生成物、すなわち、多価アルコー
ルのポリグリシジルエーテル化合物が優れた性能を発現
するのでこれらを使用するのが好ましい。

【００１１】かかるポリエポキシ化合物は、通常乳化液
又は水溶液として使用に供する。乳化液または溶液とす
るには、例えば、該ポリエポキシ化合物をそのままある
いは必要に応じて少量の溶媒に溶解したものを、公知の
乳化剤例えばアルキルベンゼンスルホン酸ソーダ、ジオ
クチルスルホサクシネートナトリウム塩、ノニルフェノ
ールエチレンオキサイド付加物等を用いて乳化又は溶解
する。

【００１２】本発明においては、これらエポキシ化合物
を付与した繊維はその後熱延伸及び／又は熱処理等の工
程を通るので、その工程通過安定性を向上させるために
、上記エポキシ化合物含有処理液中には平滑剤、制電剤
等通常用いられる繊維用油剤を併用することが望ましい
。エポキシ成分と油剤成分との併用比は、本発明の目的
を損わない範囲内であれば特に限定する必要はなく、工
程安定性とエポキシ化合物の固着性との関係で適宜設定
すれば良い。しかし、あまりに油剤成分が少ないと工程
安定性は向上せず、一方多くなりすぎるとエポキシ化合
物の固着性が損われるので、通常は油剤成分／エポキシ
化合物の重量比は１０／９０〜７０／３０が好ましい。

【００１３】本発明においては、上記のエポキシ化合物
含有処理剤をポリエステル繊維に付与せしめるわけであ
るが、この時のポリエステル繊維の非晶部複屈折（Δｎ
ａ）を０．０８以下、好ましくは０．０６以下、特に好
ましくは０．０１以下とすることが肝要である。これを
越えると、エポキシ化合物の繊維中への拡散吸着が減少
するためと推定されるが、エポキシ化合物の固着性が低
下し、得られる繊維の撥水性能の耐久性は乏しいものと
なる。

【００１４】また、該エポキシ化合物の繊維への付与量
は、繊維重量に対して０．１〜０．５重量％であること
が好ましい。０．１重量％未満の場合には、得られる繊
維の撥水性能の耐久性が不足するし、逆に０．５重量％
を超えても必ずしも撥水性能の耐久性がよくなるもので
なく、むしろ、風合い低下等その他の欠点が生じてくる
ので好ましくない。

【００１５】エポキシ化合物が付与された繊維は、エポ
キシ化合物の固着を強固にするため、熱延伸及び／又は
熱処理が施される。この温度は、あまりに低いとエポキ
シ化合物が繊維中に拡散しないためと推定されるが、エ
ポキシ化合物の固着が低下して撥水性能の耐久性が低下
するし、逆にあまりに高くなりすぎるとエポキシ化合物
が変質するとともに得られる繊維の風合も硬くなるため
好ましくない。通常は、７０〜２５０℃の温度が好まし
く採用される。

【００１６】次に、本発明で使用する含フッ素アミノ変
性シリコーン化合物は、側鎖に−Ｒ−ＮＨ２　もしくは
−Ｒ−ＮＨＣＨ２　ＣＨ２ＮＨ２　（但しＲは２価のア
ルキレン基）で表わされるアミノ変性基、及び−Ｒｆ　
（但しＲｆ　はパーフルオロアルキル基もしくはそのフ
ッ素の一部が水素又はフッ素以外のハロゲン原子で置換
されたフルオロアルキル基）で表わされる基を併有する
化合物であって、かつアミノ基当量が３０００以下のも
のが好ましい。アミノ基当量が３０００を超える場合に
は、撥水性の効果が得難くなる傾向がある。

【００１７】本発明においては、かかる含フッ素アミノ
変性シリコーン化合物を熱延伸及び／又は熱処理後の繊
維に付与するが、この時粘度があまりに高いと繊維への
付着に斑などが生ずるので、稀釈剤として、又、得られ
る繊維の後加工工程での潤滑性を高める為の潤滑剤とし
て、低粘度の潤滑剤を相溶性稀釈として用いることが望
ましい。かかる低粘度の潤滑剤としては、含フッ素アミ
ノ変性シリコーン化合物と相溶し、かつ非反応性であれ
ば特に制限はないが、例えば、２００秒レッドウッド粘
度以下の鉱物油やイソブチルオレエート、イソオクチル
パルミテート等の一塩基酸エステル類が好ましく用いら
れる。なお、含フッ素アミノ変性シリコーン化合物と低
粘度潤滑剤との混合比率も特に限定されず、稀釈後の液
粘度が付着斑をきたさず、かつ取扱いに支障のない範囲
であればよい。好ましくは、稀釈後の３０℃以下におけ
る粘度が、６０センチストークス以下となるようにする
のが望ましい。

【００１８】また、これらの溶液中には、制電性の向上
や耐熱性の向上などの目的の為には他の添加剤を溶解し
ていても良い。但し、この場合には、含フッ素アミノ変
性シリコーン化合物と非反応性でかつ粘度を増大させな
いことが必要であることは言うまでもない。

【００１９】次に、含フッ素アミノ変性シリコーン化合
物の付与量は、該化合物の繊維表面に対する固着性を向
上させるために、前記エポキシ化合物との割合を特定の
範囲内、すなわちエポキシ化合物／含フッ素アミノ変性
シリコーン化合物（重量比）を５０／５０〜５／９５に
するのが望ましい。かくすることにより、シリコーン化
合物が繊維表面に極めて強固に固着させることができ、
その結果、撥水性能の耐久性が極めて向上したものとな
る。

【００２０】

【発明の作用、効果】本発明の製造方法によれば、非晶
部の複屈折率が低い状態でエポキシ化合物が付与されて
いるため、その後の熱延伸又は熱処理時に該エポキシ化
合物がポリエステル繊維中に拡散吸着せしめられて強固
に接着することになる。次いで付与される含フッ素アミ
ノ変性シリコーン化合物は、そのアミノ基が上記エポキ
シ基化合物と反応して化学結合されるため、該シリコー
ン化合物がポリエステル繊維表面に極めて強固に固着さ
れることになる。その結果、シリコーン化合物に基づく
撥水性能は、洗濯、ドライクリーニング、その他各種摩
擦作用を伴なう処理に対して極めて優れた耐久性を示す
こととなる。

【００２１】これに対して非晶部の複屈折率が高いもの
、すなわち非晶部の配向度の高い通常の延伸糸を用いた
のでは、エポキシ化合物の固着が不充分となるためと推
定されるが、上記撥水性能の耐久性は得られなくなる。

【００２２】なお、かくして得られるポリエステル繊維
は、前記シリコーン化合物が一般に低屈折率であるため
、深色性にも優れたものであり、かつその効果の耐久性
も優れたものである。

【００２３】

【実施例】以下、本発明を実施例によって詳述する。な
お、ポリエステル繊維の非晶部複屈折（Δｎａ）、撥水
性の測定、並びに洗濯、ドライクリーニング、および摩
擦処理に対する耐久性の評価及び深色性の評価は下記の
条件で行なった。

【００２４】（１）Δｎａ（非晶部複屈折）非結晶領域
の分子鎖の配向性を示すパラメーターであり、比重から
求められる結晶化度Ｘρ、複屈折Δｎ、結晶配向関数ｆ
ｃ（特開昭５０−５９５２６号公報記載）を用いて次式
により算出する。

【００２５】

【数１】

【００２６】（２）撥水性の測定 ＪＩＳ　　Ｌ−１０９２−７７のスプレー試験に準じ、
試料を４５度の傾斜台に取り付け、上から蒸留水をスプ
レーした後、試料上の残存状態から撥水性の評価を行な
った。

【００２７】（３）洗濯処理 家庭用電気洗濯機（ナショナル製　　ＮＡ−６８０Ｌ）
を用い、新酵素ザブ（花王（株）製）２ｇ／Ｌ溶液を３
０リットル入れ、試料と共に綿の金巾を浴比が１：３０
になるように加え４０℃の温水３０リットルで５分間湯
洗、脱水し、オーバーフロー水洗を１０分間行い、脱水
し、風乾した。この処理を５回繰返し洗濯５回処理とし
、撥水性と深色性を評価した。

【００２８】（４）ドライクリーニング処理ＪＩＳ−０
８４４に定める方法によって行い、これを５回繰り返し
てドライクリーニング５回処理とし、撥水性と深色性を
評価した。

【００２９】（５）摩擦処理 ＪＩＳ−Ｌ−０８４９の摩擦堅牢度試験に準じ、試料を
試料台に取り付け蒸留水で約１００％湿潤状態とした被
摩擦試料と同一試料を摩擦布として摩擦子の接触面に取
り付け、２００ｇの荷重で２０回往復摩擦し、摩擦布の
摩擦部分の撥水性と深色性を評価した。

【００３０】（６）深色性の測定 深色効果を示す尺度としては、深色度（Ｋ／Ｓ）を用い
た。この値は試料の５００ｎｍにおける反射率をＲとす
ると、次式（クーベルカムンクの式）から求められる。

【００３１】

【数２】 この値が大きいほど深色効果が大きいことを示す。測定
はマクベスカラーアイモデルＭ−２０２０ＰＬを使用し
て行った。

【００３２】尚、ここで行なった織、染加工は次の要領
によって行なった。 ■織 組織：平織 経糸撚数：３００Ｔ／ｍ、緯糸撚数：無撚経糸密度：１
２０本／ｉｎ 緯糸密度：１１５本／ｉｎ ■染色加工 通常方法で精練、ヒートセットした後、下記の染色、還
元洗浄を行なった。

【００３３】

【表１】

【００３４】

【表２】 その後、該織物を水洗し、温度１２０℃で３分間乾燥し
た後、温度１６０℃で１分間熱処理した。

【００３５】

【実施例１】紡糸速度１０００ｍ／分で紡出された２６
０ｄｅ／３６ｆｉｌ　の繊維束に、ジオレイルアジペー
トを主成分とする油剤成分とエポキシ化合物としてのデ
ナコールＥＸ−５１２（ナガセ化成製）を２０／８０の
比率で配合した処理剤を１０％エマルジョンとして付与
した。 この時の処理剤の付与量は有効成分量として繊維重量に
対して０．３％であった。また、この時の繊維のΔｎａ
は０．００３であった。

【００３６】この繊維を更に１２０℃で熱延伸を行ない
、７５ｄｅ／３６ｆｉｌ　の延伸糸を得た。これに下記
一般式で表わされる含フッ素アミノ変性シリコーン化合
物（平均分子量５０００、アミノ基当量８００、フッ素
含有率１５ｗｔ％）とイソオクチルミリスチレートとを
３０／７０に配合した処理剤を繊維重量に対して２．０
％となるように付与し捲取った。

【００３７】この繊維を更に捲取りパッケージのまま６
０℃の雰囲気中で２日間置きエポキシ化合物と含フッ素
アミノ変性シリコーン化合物との反応を完結せしめた。

【００３８】このようにして得られた繊維でもって上述
の織、染色加工を行ない、黒染織物を得た。この織物に
より撥水耐久性を評価した。

【００３９】

【比較例１】実施例１において、紡出糸に付与する処理
剤としてエポキシ成分を使用せず油剤成分のみを繊維重
量に対して０．５％付与し更に延伸後何も付与せず捲取
った他は実施例１と同様にして染織物の撥水性を評価し
た。

【００４０】

【比較例２】比較例１において得られた延伸糸（Δｎａ
＝０．１４）にエポキシ化合物としてデナコールＥＸ−
５１２を繊維重量に対して０．２５％付与し、その後、
実施例１と同様に含フッ素アミノ変性シリコーン化合物
を付与して染織物の撥水姓及びその耐久性を評価した。

【００４１】

【実施例２】実施例１において紡糸速度が４５００ｍ／
ｍｉｎ　の未延伸糸（Δｎａ＝０．０４２、９５ｄｅ／
３６ｆｉｌ　）を用いる以外は実施例１と同様にして黒
染織物とした。

【００４２】

【比較例３】実施例２において、比較例１と同様処理に
よって比較用黒染織物を得た。

【００４３】

【比較例４】比較例３で得た延伸糸（Δｎａ＝０．９３
）に、エポキシ成分及び含フッ素アミノ変性シリコーン
成分の付与を比較例２の条件で付与した後、織・染加工
を行ない黒染織物を得た。

【００４４】以上の如くして得られたポリエステル繊維
の撥水性能評価結果を下記表１にまとめて示す。

【００４５】

【表３】 この表から、Δｎａが低い状態でエポキシ処理した糸は
撥水性発現効果もその耐久性も極めて高く、一方Δｎａ
が０．０８以上の糸への処理糸は初期の撥水性はある程
度あるもののその耐久性に劣ることが明確である。

【００４６】次に、実施例１及び比較例１、２で得られ
た黒染織物のＫ／Ｓ値を測定し、その深色性を評価した
結果を表２に示す。

【００４７】なお、比較例１の染上り品のＫ／Ｓを１０
０として指数表示で表わす。

【００４８】

【表４】 この結果から、本発明により得られる繊維は耐久性に優
れた撥水性能を有するだけでなく、深色発現性及びその
耐久性にも優れていることが明らかである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】非晶部の複屈折（Δｎａ）が０．０８以下
   のポリエステル繊維に、分子内に２個以上のエポキシ基
   を有する脂肪族ポリエポキシ化合物を付与した後、熱延
   伸及び／又は熱処理し、次いで含フッ素アミノ変性シリ
   コーン化合物を付与することを特徴とする耐久性に優れ
   た撥水性ポリエステル繊維の製造方法。