JPS58197376A - 熱可塑性合成繊維の耐汚染仕上げ処理剤 - 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】 本発明は、弗素化合物を含む原糸油剤を合成繊維に付着
せしめる事によって、紡糸・延伸及び後加工工程までの
生意性向上と品質向上に対して優れた効果を発揮しつつ
、精練染色稜の製品に対して耐摩耗性、耐洗濯性の著【
、り改曳された、耐久性のある撥水撥油性−・わゆる耐
汚染性を付与する熱可慶性合成繊艙の耐汚染仕上げ処理
剤に関する。

布帛、特に合成繊維を含む布帛は親油性が強く、汚れが
つきやすい為、従来、種々の改良方法が掃察されてきた
。これらの例としては、ｌ）親水性高分子の表面コーテ
ィング、あるいは親木性七ツマ−のグラフトにより、洗
濯によって汚れをとれ易くする方法 ２）布帛を構成する単繊維の形状を中空異型断面形状に
し、光の乱反射によって汚れを目立ちにくくする方法 ３）鐵繞表面に表面自由エネルギーの低い物質を付着さ
せる事により繊維の表面自由エネルギーを低下させ撥水
撥油性を向上させて積極的に汚れをつきＫ＜くする方法 郷があるが、一般Ｋｌ）、りの方法は３）の方法に比べ
て、耐汚染性付与の効果が小さいと言われている。

ここで３）の概倉において、表面自由エネルギーを低下
させる為、繊維の表面に付着させる物質として弗素化合
物を使用することが知られている。この弗素系の化合物
は低い分子間力を持っている為に表面自由エネルギーが
小さく、他の物質の表１ｉＫ付着させる事によって撥水
性。

撥油性及び離型性を付与できる事は周知の事実である。

特に昨今は弗素化合物のうち表面自由エネルギーの最も
低い表面を作り、良好な防汚性を期待でλる屯のとして
、パーフルオルアルキル化合物を原料とする弗素樹脂が
開発され、カーペット、防水衣料及び耐水圧を要する産
業資材用途に対１７て主に後加工分野で広く使われるよ
うになって亨た、 ところで、上記の表面処理加工を製糸−捲縮加工段階で
特に捲縮セット時の熱エネルギーを利用１．て行ない、
耐久性σ）良い防汚性能を付与する事がで舞るならば、
原油の値上りによるコストアップの環境の中で製品の生
１１に１ｊｌする全エネルギーコストの績少に大きく貢
献できる事＋７ｊなる。しか【７．このような弗素化合
物の蒙維への加工処理は現在の所、後加工分野が大半で
ある。これは、防汚効果を有する弗素樹脂化合物を含む
後加工剤をＪ糸段階で適用しても、潤滑能が無く、紡糸
、延伸、ｌ！縮加工工程における生産性と両立で會ない
事に因る。すなわち、＃後加工剤と潤滑能を有する油剤
を併用すると、油剤成分によって該後加工剤の樹脂被膜
が可塑化して被膜強度が低下ｌ１、耐久性の慶・る防汚
性能が得られなくなる。更に＃セット工程の中でホット
ローラー上に樹脂成分が固着蓄積（ガムアップ）１７、
毛羽、ラップなどの工程トラブルが生じる。

一方、紡糸工程で上・記間頌を解決する為、パーフルオ
ロアルキル基を含む弗素低分子化合物を使用した例はＵ
ＳＰ　４１３４１１３９．　Ｕ　５ｐ４１９２γ３４．
　ＵＳＰ　４ｔ９３ｓｅｏ、　ＵＳＰ　４目１１５４！
１号明細書に記載され、これらの方法によれば成る程度
の効果をあげている。しか１．なからこれら明細ＩＦＫ
記載されている弗素化合物は、乳化安定性が劣り、水系
のエマルジョンとして綾帷に処理する際に一部沈澱を生
じ、高価な弗素化合物の性能な充分発揮させるまでＫは
至っていないっ 本発明者等はか〜る問題を解決する為鋭意検討の結果、
本発明に到達したものである。

即ち、本発明は次の一般式ｒ１〕又は［曹〕で示される
弗素化合物を少くとも３重量％ＤＩ上記合１．た事な特
徴とする熱可塑性合成繊維の耐汚染仕上げ処理剤である
。

・・・・・・・・Ｃ１） 又は ・・・・・・・・・〔蓋〕 （但し、Ｘは弗素又はｌ乃至６＠の炭素原子を含むベル
フルオーアルコキシ基、ｍは算術平均で２乃至２０の整
数、Ｙはアルキレン、シクロアルキレン又はアルキレン
基で２０乃至２０個の炭素原子を含み主鎖中に少なくと
も２個の炭素原子を含む。

２け酸素又は１素で２が酸素の場合ｐけｌ、Ｚが脅素の
場合はｐは２である。ＲはＨ又はＣ１〜Ｃ１４の炭化水
素基、アリール基ヌはアラルキル基である、 Ｂは−ＣＨ，Ｒ’ＣＩ（ＯＨ又は−Ｃ九Ｒ’ＣＩ（ＱＣ
鴇Ｒ’Ｃｌ０Ｈでその際Ｒ′は水素又はメチル基である
。ある〜Ｓ４１　Ｂ　Ｇ１−ＣＨｅＣＨ（ＯＨ）ＣＨ，
Ｑ又は−Ｃ鳥ＣＴ（（（Ｍ（）Ｃ’Ｈ，ＯＣ残ＣＨ（０
（支）印、Ｑでその際Ｑは／Ｓロゲン原子水酸基又はニ
トリル基である。

Ｘ（ＣＦ、）ｍ及びＹは直鎖９分岐鎖又は環状物であろ
つ尚、上記一般式の置換基は同−又は相異なる。、） 更に、これＫついて詳述すると、繊維に耐汚染仕上げ処
理剤を付着せしめて所望の耐汚染効果を得るには、仕上
げ剤自身が充分な撥水、撥油性を呈すると同時に微細な
−ｒマルク四ン粒子に乳化され、繊維に均一に付着する
事が肝要である。

この観点から仕上げ剤と【７ては、１分子中に撥水１撥
油性を発揮する基と、分子間凝集力。

吸着力をもたせろ基が母核に結合している事が必要にな
る。この点、本発明にお（・てはｌ）弗素化合物中の−
ＣＯＯＢ　（１）　Ｂ基の存在によって、併用する油剤
成分より剣先に繊＃表面に吸着１−１合成繊維辻“リマ
ーに最も近い位デ、に防汚被膜を形成し、油剤は繊＃表
面の最上層部に分布する為、従来通りの油剤機能を発揮
する。

例えば、紡糸、延伸、捲縮加工及びタフト等の諸工程の
生産性を［ｌ−１！！に弗素成分の加熱ローラー上のガ
ムアップ等によるトラブルを防止する効果がある３、Ｂ
基の好ましい構造は一〇）Ｔ、Ｃ）Ｉ（ＯＲ）Ｃ几Ｃｔ
　あるいは−Ｃ）Ｔ、ＣＨ（ＯＨ）Ｃ迅ＯＣ’Ｈ，ＣＩ
（（ＯＲ）ＣルＣｔ　　である。

２）更に分子中のペルフルオロアルキル基力、表面自由
エネルギーを低下させ、１ぐれた雪水・撥油性いわゆる
防汚性を発揮する。ここで、式（Ｘ（ＣＦＪｍ　８（％
　Ｎ　Ｙ）ｐＺ（Ｃ−ｏ）−の弗素化合物基の主鎖は少
な（とも６１１！！の炭素原子を含有ｊ２、かつ、基中
に少なくとも４個のベルフルオル化炭素原子を含む事が
望まＧ２い。

３）また、弗素化合物分子中へのスルホン７ミド構造の
導入によって乳化分散性は着【７く向上］１、ｒ−マル
ジョン循環パイプ内及びエマルジョンタンク内において
沈澱がほとんど発生ｊ７たい、安定なエマルＳンヨン処
理液を作る事が可能になり、均一な耐久性のある防汚被
膜の形成が客易になる。

上記の如き弗素化合物は一般に、３　、３’、　４゜４
′ビフエニルテトラカルボン陵、或いは２．３゜３’、
４’　ビフェニルテトラカルボン酸のエステル及び／又
はビス（アミド）／エステルの形をとり、−例を挙げる
と次のようなものがある。

これらの化合物は一般式〔Ｉ〕又は〔冒〕において、ｎ
＝８（平均値）、２はｏ、ｙは一騙Ｌ−１ＲはＣ，Ｈ，
−、Ｂけ−ＣにＣ）Ｉ（ＯＲ）ＣＩ（、Ｃｔ　　の場合
である。

本発明において、耐汚染仕上げ処理剤の適用に当っては
、合成有機高分子のＭ緒、糸又は糸製品に適用さｈイ・
公知あ方法、例えば績維、糸又は糸製品への散布、浸漬
あるいはｐ−ラー接帥方法が声）す、最も好適な実施聾
様は溶融紡糸【７た未Ｗ伸糸忙紡糸仕上げ剤と【２て付
着させることができる。

この場合、該弗素化合物と併用する油剤成分と【、ては
、例えば紡糸、延伸、捲縮加工及びタフト郷σ）Ｍｌ−
８の生産性を維持する為、潤滑性。

制電性、集束性及びヒーター上での油剤の熱分解に耐え
得る耐熱性等の各工程における賭要求特性を満足１．な
ければならな〜・。最適の油剤と；７て平滑剤成分は、
耐熱性の優れたエステル系平滑剤が好ましい。例えば−
塩基酸エステル類。

二塩基酸エステル類、多塩基酸エステル類、ブライフー
ルエステル類、多価アルコールエステル頌及び芳香族カ
ルボン酸エステル類等のエステル系平滑剤の単成分又は
これらの複合成分を主体とするが、鉱物油、ポリプロピ
レングライコール、ポリイソグチレン、ポリプランある
いはポリエーテルが含ま収ていてもよい。かかる平滑剤
は非イオン型の乳化剤及び制電性能も兼ねたアルキルホ
スフェート、フルキルスルホネート、フルキルスルホサ
クシネート、アルキルサルフェート及び／又はそれらの
フルキレンオキ号イド付加物ある−・は高級脂肪酸のア
ルカリ金属塩、アンモニウム塩、カチオン系活性剤ある
（・は両性界面活性剤等と併用され、該弗素化合物を含
む仕上げ処理剤の乳化安定性及び製糸工程、後加工工程
を満足するならば、油剤に対する制約は特にかいう 本発明の耐汚染仕上げ処胛剤組成物にて糸及び／又は糸
製品を処理することにより、撥水。

撥油性及び耐汚染性が付与されろのみならず、次の工程
例えば延伸、スチームジェットテクスチュアー処理及び
かさ高糸、特にかさ高カーペット糸又はテクスチュアー
処理服地用の糸製造工程で、糸に潤滑性、制電性、集束
性を与える事ができる　本発明の対象とする合成繊維は
ポリアミド、ポリエステルその他の合成ＩＩ！、維で千
〇・形状としてはフィラメントを構成する連続ストラン
ド又はステーブル等の非連続ストランドを含むものであ
る。又、糸製品でもよく、例えば加地、イス掛地、室内
装飾用、織物及びカーペット等類似用途に使用さオ【ろ
織物を含むものである。

次に本発明を実施例により説明する、 実施例 〔！〕　　紡糸仕上げ油剤１−Ｗの製造本実施例で使用
した弗素化合物は下記構造の３、３’、　４．４’−ビ
フェニルテトラカルボン酸エステルの混合物である。

但しＢ　ｚ　−ＣＢ、ＣＨＣＯＨ）ＣＩＬＣｌｎ−８（
平均値） 便宜土木３．３’、　４．４’　−ビフェニルテト石六
ノ１１ン酸ニスフールの混合物を以下弗素化合物）Ａ〕
と呼ぶ。

ｌＴ！−１に示すように上記弗素化合物組成［Ａ）を乳
化剤及びアニオン活性剤と混合１．たもの（原液混合物
−１）と平滑剤成分と１−てヤシ油を乳化剤と混合１．
たもの（Ｉｌｌ（液混合物−２）を各々８０℃に加熱【
、８０℃の温水中に攪拌下原液混合物−２ｐｙｉ、液混
合物−１の順に投入し乳化分散せ１．め、杓−攪拌！！
に３５℃まで冷却また。

この轡にして得られた紡糸仕上げ油剤１−４は濃度１ｉ
重量−でいづわも半透明の安定なエーンルジョンである
。

尚、比較例σ＞１つと１．て弗素化合物［Ａ］を含まな
い（原液混合物−２）のみの組成をＶとする。

表−１紡糸仕上げ油剤１−ｆｆの原液の組成〔璽〕　耐
汚染性能評価 上記ｔ−Ｖの紡糸仕上げ油剤を従来−延伸がさ高糸製造
工程で適用Ｌ％撥水性、撥油性及び耐汚染性を付与する
事につき説明する。

紡糸工程に於けるポリアミド（ナイロン−６）未延伸糸
に上記紡糸仕上げ油剤ｉ〜Ｖを約１．０−重量一の油分
が糸条に付与される様な量で付着させた。

次にその糸を約３倍ＫＱ伸し、スチー人ジェットで１４
０〜．１ｓＯ℃の温度で処理し、かさ高糸を製造した。

かさ高糸の捲縮形態、物性、タクト性及び染色性は本発
明の弗素化合物を使用しても全く問題がなかった。

本実施例により調整したポリアミド織物の防汚性能の評
価結果を表−！に示す。

本発明に関する実施例により調製ｊ７たポリアミド織物
の場合には撥水性、撥油性、耐久性はいづれもすぐれて
ｔ・た。

弗素化合物の含有率の低い紡糸仕上げ剤評（比較例）の
場合には、防汚性能全般が低下し工おり、特に耐久性の
低下が七しい。

上記ＩＩＩＦ価の際に採用１．た測定条件は下記の通り
である。

１）＃ｌ水性 イソプルピルアルコール２０体積チ水＃＊を用〜・る。

試料の上に一滴々下（２、水滴が消滅するまでの時間（
秒）をＩ！！ＩＩ定する。ただし、フ！コ！後の場合は
、電気掃除機にかけた後に測定を行なう。

２）撥油性 ＡＡＴＣＣ１１Ｂ−１１１２１Ｃ準する。水平にひろげ
た試料の表面に表で示された試薬を一摘静かに滴下し、
１分後の浸透状ＩＩＫより判定する。ただし、フミコｓ
後の場合は電気掃除機をかけた後ＫＩＦＩ定を行なう、 ３）フｉフｉ試験 廊下に試料を張りつけ、土足によるフミフミを行ない、
汚れの影響を見る。

フミフミの日数は２８日間。１日１回電気掃除機をかけ
る。

４）人工汚れ 回転式汚染機による。荷重量　Ｋｇ　！　Ｏｒｐｍにて
１時間回転する。

汚染剤は水Ｓ−を含む黒土。０，１ｆ／秒にて散布する
。

５）汚れ率 フミフミ後或は人工汚れ試験後の試料を電気掃除機にか
けた後、デジタル色差計にて反射率を測定し０次式によ
り汚れ率を算出する。

Ｒ，−Ｒ１ 汚れ率（１％）　＝　　−、−−−、−−−−一〜×１
００Ｒに こにＲ，＝フミコ！館の試料の反射率 １１ｍ　＝フミコ！後の試料の反射率　　　−特許出願
人　帝人株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　次の一般式〔ｉ〕又は〔冒〕で示される弗素
   化合物を少くとも３重量％配合したことを４？微とする
   熱可慶性合成ａｍの耐汚染仕上げ処理剤。 ・・・・・・・・・〔Ｉ〕 又は ・・・・・・・・・（１） （但し、Ｘは弗素又はｌ乃至６個の炭素原子を含むペル
   フルオーアルプキシ基、ｍは算術平均で意乃至２０の整
   数、Ｙはフルキレン。 シ々ｐフルキレン又はアルキレンオキシ基で２乃至２０
   儒の炭素原子を含み、主鎖中に少なくとも２１１の炭素
   原子を含む。 ２は酸素又は窒素で２が酸素の場合ｐは１、Ｚが窒素の
   場合はｐは２である。ＲはＨ又はＣ，−Ｃ，４の膨化水
   素基、７リール基又はアラルキル基である。 ８は−Ｃ几Ｒ’ＣＨＯＨ又は−Ｃ几Ｒ’Ｃ）ＩＯＣルＲ
   ’ＣＨＯＩ（で、その際Ｒ′は水嵩又はメチル基である
   。あるいは、Ｂは−ｃ＆ｃｕ（ＯＨ）ＣＨｔＱ又はべ凡
   Ｃ）Ｉ（ＯＨ）Ｃへ〇Ｃ鳥Ｃ１’Ｉ（ＯＨ）ＣＨ，Ｑで
   、その際Ｑはハｐゲン原子、水酸基又はニトリル基であ
   る。 Ｘ（ＣＦ、）ｍ及びＹは、直鎖９分岐鎖又は環状物であ
   る。尚、上記一般式の置換基は同−又は相異なる。）
2. （２）　　弗素化合物がｓ、　３’、　４．４’−ビフ
   ェニルテトラカルボン酸又は２．　ｌ、　３’、　４’
   −ビフェニルテトラカルボン酸のエステル及び／又は３
   ．３’。 ４，４′−ビフェニルテトラカルボン酸又は２，３゜３
   ′、４′−ビフェニル−テトラカルボン酸のビス（ジア
   ミド）／エステルであり、その際、Ｘ（ＣＦ）ｍ　ｓｏ
   ｌ　ＮＲＹの弗素化合物基の主鎖は少なくとも６個の炭
   素原子を含有し、かつ基中に少なくとも４個のベルフル
   オル化炭素厘子を含有する特許請求の範囲第１項記載の
   耐汚染仕上げ処理剤。