JPS58197377A - 塩基性染料可染性合成繊維用耐汚染仕上げ組成物 - 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】 本発明は耐汚染什Ｆげ組成物、更に詳しくは塩基性染料
可染性合成繊維に、適用した際に４岸耗、耐洗濯性の著
しく改良さねた、１久性のある撥水撥油性、（・わゆる
耐汚染性を付与する塩基性染料可染性合成績雑用耐汚染
仕上げ組成物に関する。

布帛、！￥ＨＣ合成伶維を含む布帛は親油性が強く、汚
れがつきやす（・為、従来、種々の対策が講じられて来
た。

これらの例としては ＋）　　ｍｌ水性高分子の表面コーティング或（・は親
水性モノマーをグラフトさせ、洗濯によって汚れをとわ
易くする方法 ２）布帛を構成する単呻維の形状を中電界型断面形状に
し、光の乱反射によって汚ゎを目立ちＫ＜くする方法 ３）繊＃Ｉ爬面に表面自由エネルギーの低い物質を付着
させることにより、＃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ｎ極的に汚れをつきＫ＜くす
る方法 等があるが、一般的Ｋ　１）　、２）の方法け３）の方
法に比べて耐汚染性付与の効果が小さく・。

一方、３）の方法においては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
物を使用するのが一般的である。この弗素化合物は低（
・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、他の物質の界面に付着させることによって撥水性、
撥油性及び離型性を付与できること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きるもの
として、パーフルオロフ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して主に後加工分野で広（使われ
るようになって来た。

ところで、上記の表面処理加工を製糸−擢縮加工段階で
特に捲縮セット時の熱エネルギーを利用して耐久性の良
い防汚性能を付与することができるからげ、原油の値上
りＫよるコストアップの環境の中で製品の生産に１１！
−ｊる全エネルギーコストの減少に大きく貢献でλるこ
とになる。しかし、このような弗素化合物の９維への加
工処理は規在のとこ〕）、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［剤
を原糸段階で適用しても、潤滑能が無く、紡糸、延伸、
椿縮加Ｉ　工程における生産性と両立で欠ないことによ
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、油剤成分によって咳後加工剤の樹脂被膜が可
塑化して被膜強度が低下し、耐久防汚性能が得らｈ　？
、Ｃい。更に熱セツ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）し、手羽、ランプなど
の工程トラブルが生じる。

紡糸工程での上記問題を解決する為、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すルコとが米国＠
許＠　４１３４！３９，４１９２７５４゜４１９３ｅＲ
Ｏ及び４１９０５４５号明細書にお（・て提案き矛１、
これらはある程度の効果をあげている。しかしながら、
これらの弗素低分子化合物は合成繊維ポリマーとの物理
的な相互作用によ′つて繊維表面にイ（着して（・イ）
ことから、ポリマー組成とりわけポリマー内の共重合物
によってはその付着力が窒化し、撥水撥油性や、その耐
久性に大とか影響を８−知る。

特に、塩基性染料可染性合成繊維の場合、弗素化合物の
付着力の低下が犬λく、撥水撥油性は著しく低下あるい
は消滅するという問題が発生している。これはポリマー
中にスルホン酸塩基等の７ニオン性の基を含んでいる為
に繊＃表面の電気的性實がホモポリマーと大きく異なる
ことが原因と考えられる。本発明者等はかかる問題をＭ
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（Ｉ）で示される弗素化合物 ・・・・・・・・（１） （但し、Ｘけ弗素又は１乃至６個の弗素原子を含むペル
フルオロアルコキシ基、ｍけ算術平均で２乃至２０の整
数、Ｗは一〇〇、Ｎ−（ＲけＨｌ又はＣ８〜　の膨化水
素基、アリール基。

又は７ラルキル基、ヒトμキシアルキル基である。）、
あるいはアルキレン、ン′クロアルキレン、フル片しン
Ａキシ基でＷが−８０，Ｎ−の場合ｎは０、その他の場
合にけｎは０又け１である。

Ｙはアルキレン、シクロアルキレン、又はアルキレンオ
キシ基で、２乃至２０個の炭素原子より成り、かつ、主
鎖中に少なくとも２個の炭素原子を含む。

２は酸素、又は９素で２が酸輩の場合ｐは１、ｚが！素
の場合、ｐけ２である。ｒ及びｑは少なくとも菫の整数
マｒ　＋　ｑの合計は４である− Ｂは−ｃＨ，＊ｃＨｏｎ　、　−ｃｙｒ、ｒｃｕｏｃＨ
，ｆｃｎｏＨ，又は−ＣＨ，ＣＨ（ＯＲ）ＣＨ，Ｑ、　
−Ｃ）１．ＣＨ（ＯＲ）ＣＩ、０ＣＦＩ、ＣＭ（ＯＨ）
ＣＨ，Ｑで、その際「は水素又はメチル基、Ｑはハロゲ
ン原子、水酸基又は−トリル基である。

Ｘ（ＣＦ、）ｒｎ及びＹは直鎖１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。） が少なくとも３重量％、かつ、陽イオン界面活性剤が少
なくとも３重量％配合されていることを特徴とする塩基
性染料可染性合成繊維用耐汚染仕上げ組成物である。

さらにこれについて詳述すると、本発明で用（・る弗素
化合物においては １）ペルフルオロアルキル基が表面自由エネルギーを著
しく低下させることによって、すぐわた撥水撥油性、い
わゆる防汚性を発揮する。

２）　　−ＣＯＯＢのＢ基は、繊維表面に吸着し、耐久
性のある防汚被膜を形成する機能を有する。

しかしこれを、単に塩基性染料可染性合成線Ｓ＜適用し
たのでは、ポリマー中のスルホン酸塩基環の７ニオン性
基の影響によりＢ基の機能が著しく阻害され、有効な防
汚被膜の形成かでλなくなる。

３）そこで、カチオン活性剤を弗素化合物と共存させる
ことにより、ポリマー中のアニオン性基を一時的に側鎖
し、弗素化合物の絆維表面への対着力に対する、アニオ
ン性基の悪影響を防１「１・ように為したものである、
５ここで、カチオン活性剤は、３）の効朱を得るために
配合するので、その構造や、対イオン（陰イオン）に特
別な制限はなく、一般に重版さ１ている、脂肪族アミン
塩（第一級、第二級。

第三級）、アルキル第４級アンモニウム塩、芳香族環を
有する第４級アンモニウム塩、窒素環を有する第４級ア
ンモニウム基環のハライド。

丁トサル７エート酢酸塩、乳酸塩等、いずれでもよい。

かかるカチオン活性剤の配合により弗素化合物中の−Ｃ
ＯＯＢのＢ基は所期の機能を発揮して、塩基性染料可染
性合成１！ＰＭＫお（・ても、その繊＃表面に吸着して
防汚膜を形成する。一方、弗素化合物及びカチオン活性
剤以外の油剤成分は繊維表面のさらに上層部に分布する
為、従来通りの油剤機能を発揮する。

かかる弗素化合物の例としては次のようなものを挙げる
ことができる。

（：）下記構造のピロメリット酸エステルの混合物 （畠） 但し、ｌ　−−Ｃ１ｌ、ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ，Ｃｊｎ−８
（平均値） （−）　　下記構造のピロメリット酸エステルの混合物 （ａ） （ｂ） 但し、Ｂ　−−ＣＩ、ＣＨ（ＯＨ）ＣＩ’ｌ、Ｃｊｎ−
８（平均値） 本発明にお（・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繊維、糸又は糸製品に適用される公
知の方法、例えば、線錐、糸又は糸製品への散布、浸漬
あろ（・はＲ−５−接触方法があり、最も好適な実施１
１機は溶融紡糸した未延伸糸に紡糸仕上げ剤として付着
させることができる。　　　　　゛ この場合、核部素化合物と併用する油剤成分としては、
例えば紡糸、凰伸、捲縮加工及びタフト等の諸工程の生
産性を艙持する為、潤滑性。

制電性、集束性及びヒーター上での油剤の熱分鱗に耐え
得る耐熱性郷の各工程における諸要求特性を満足しなけ
ればならない。最適の油剤として、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。

グライコールエステル類、　多価アルコールエステル類
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
、ポリブーピレングライコール、ポリイソブチレン、ポ
リプランあるいはポリエーテルが含まれていてもよい。

かかる平滑剤は非イオン屋の乳化剤及び訓電性能も兼ね
たアルキルホス７−Ｌ−）、アルキルスルホネート、ア
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サイド付加物、あるいは
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、あるいは両性界両活性剤郷と併用され、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
務、後加工工程を満足するならば、油剤に対する制約は
特にない。

本発明の耐汚染仕上げ組成物にて糸及び／又は糸製品を
処理するととＫより、撥水、撥油性及び耐汚染性が付与
されるのみならず、次の工程例えハ鴬伸、スチームジエ
ツトテクスチユア−処理及びかさ高糸、特Ｋかさ高カー
ペット糸又はテクスチュ７−処理服地用の糸製造工程で
、糸に潤滑性、制電性、集束性を４女ることかできる。

本発明の対象とする合成繊維はポリアミド、ポリエステ
ルその他の合成繊維で、その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
ば服地、イス掛地、室内装飾用、織物及びカーペット等
、類似用途に使用される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−１ 本実施例で使用した弗素化合物は下記構造のピロメリッ
ト酸エステルの混合物である。

（１） （ｂ） 但し、Ｂ　−−ＣＭ、ＣＨ（ＯＨ）ＣＩ’ｌ、Ｃｊｎ＝
１１（平均値） 便宜上、本ピロメリット酸エステルの混合物を以下弗素
化合物組成〔ム〕と呼ぶ。

表−ＩＫ示すように上記弗素化合物組成〔ム〕を乳化剤
と混合したもの（原液混合物−１）と平滑剤成分として
ヤシ油を乳化剤と混合したもの（原液混合物−２）を各
々８０℃に加熱し、まず原液混合物−２を＠ｏ℃の水に
攪拌下、投入し、続いて原液混合物−１を投入、ｊｌｌ
ｌＫカチオン活性剤としてジメチルエチルオレイルアン
モニウムエトサルフェートを投入し乳化分散せしめ、均
−攪拌後３５℃まで冷却した。

この様にして得られた紡糸仕上げ油剤１〜１゜は濃度２
０重量−でいずれも半透明の安定なエマルジョンである
。

紡糸工程中の塩基性染料可染性ポリアミド（５−スルホ
インフタル酸を０．８モルチ共重合させたナイｐンー６
）の未鷺伸糸上に上記紡糸仕上げ油剤１〜ｇを約１．６
重量−の油分が糸上に付与される様な量で糸に付着さぜ
た。次にその糸を約３倍に延伸し、スチームジェットで
１４０〜１８０℃の温度で処理し、かさ高糸を製造した
。紡糸仕上げ油剤２及び６〜１０については、比較の為
、スルホン酸塩基を含まないレギュラーのポリアミド（
ナイロン−６単独重合体）を用いて、上記と同様の方法
でかさ高糸を製造した。

かさ高糸の捲縮状１．物性９毛羽、タフト性及び染色性
は全く問題なかった。

本実施例により調製したポリアミド織物の肪汚性能の評
価結果を表−２に示す。

表−２から、カチオン活性剤を配合しない紡糸仕上げ油
剤６〜９の場合には、スルホン酸塩基を含まないレギュ
ラーのポリアミド（ナイーン−６）では、弗素化合物組
成〔ム〕の含有率２チの紡糸仕上げ油剤９を除いて防汚
性能が発現しているのに対して、塩基性染料可染性ポリ
アミドでは防汚性能は弗素化合物を含まない紡糸仕上げ
油剤１０と同程度まで低下して（・る。一方、カチオン
活性剤を３重量−以上含む紡糸仕上げ油剤１〜４の場合
には、塩基性染料可染性ポリアミドでもレギュラーポリ
アミドと同様に防汚性能が充分発現していることが判る
。

実施例−鵞 実施例−１で使用した紡糸仕上げ油剤ｌ−５を紡糸工程
中の塩基性染料可染性ポリエチレンテレフタレート（５
−スルホイソフタル酸を２．５モル−共重合させたもの
。）の未鴬伸糸上に約１．０重量嗟の油分が糸上に付与
される様な量で糸に付着させた。

次にその未凰伸糸を罵伸倍率３．７．プレートヒータ一
温度！８０℃で延伸した。得られた延伸糸の物性９毛羽
、製織性、染色性は全く問題なかった。

本実施例により調製したポリエチレンテレフタレート織
物の防汚性能の評価結果を嵌−３に示す。

表−３から、塩基性染料可染性ポリエチレンテレフタレ
ートについてもポリアミドの場合と同様Ｋ、カチオン活
性剤を３重量−以上含む紡糸仕上げ油剤では防汚性能が
発現しているが、２重量−では防汚性能が充分でないこ
とが判る。

実施例−３ 本実施例で使用した紡糸仕上げ油剤は、表−４に示すよ
うに、実施例−１の紡糸仕上げ油剤ｌ〜５のカチオン活
性剤を、環状構造をもつ、ｌ−ヒドロキシエチル−１−
エチル−２ヘプタデセニルイミダゾリニウムエトサルフ
ヱート（紡糸仕上げ油剤１１〜ｌＳ）と、対イオンをハ
ロゲン陰イオンとしたラウリルトリメチルアンモニウム
クーライド（紡糸仕上げ油剤１６〜ｚｏ）Ｋｍえたもの
で、実施例−１記載の乳化方法で調製した。

この様にして得られた紡糸仕上げ油剤１１〜２０は、濃
度２０重量％でいずれも半透明の安定ナエマルジョンで
ある。

紡糸仕上げ油剤１１〜２０を実施例−１記載の条件で塩
基性染料可染性ポリアミド（５−スルホイソフタル＄０
．８モルチを共重合させたナイロン−６）繊維に付着さ
せ、かさ高糸を製造した。

かさ高糸の捲縮形態、物性１毛羽、タクト性及び染色性
は全く問題なかった。本実施例により調製した十リアミ
ド織物の防汚性能の評価結果を表−５に示す。

表−５から、カチオン活性剤の構造及び対イオンが変わ
っても、塩基性染料可染性合成繊維の防汚性能に対して
実施例−１に記載したものと同様の効果が得られること
が判る。

実施例−４ 本実施例では弗素化合物として、下記構造のピルメリッ
ト酸エステルの混合物を使用した。

（１） （ｂ） 但し、Ｂ畿−ＣＭ、ＣＢ（ＯＨ）　ＣＭ、ＣｊＩＩ　ｍ
　８　（平均値） 便宜上、本ビｐメリット酸エステルの混合物を以下弗素
化合物組成〔Ｂ〕と呼ぶ。

表−６に示す様に、弗素化合物組成〔慕〕を実施例−１
記載の方法で乳化し、カチオン活性剤はジメチルエチル
オレイルアンモニウムエトサルフェートと、ラウリルト
リメチルアンモニウムクロライドを使用した。

この様にして得られた紡糸仕上げ油剤２１〜２８は、嬢
度２０重量−でいずれもほぼ安定なエマルジョンである
。

結糸仕上げ油剤ｊｌ　−２８を実施例−１記載の条件で
塩基性染料可染性ポリアミド（５−スルホイソフタル＠
　Ｏ，Ｓモルチな共重合させたナイロン−６）繊維に付
着させ、かさ高糸を製造した。

かさ高糸の捲縮形態、物性９毛羽、タフト性及び染色性
は全く問題なかった。

本実施例により調製したポリアミド織物の防汚性能の評
価結果を表−フに示す。

表−７から、弗素化合物組成ＣＢ）の場合でもカチオン
活性剤を３重量−以上配合することにより、塩基性染料
可染性合成繊維の防汚性能が著しく向上することが判る
。

上記評価の際に採用した測定条件は下記の通りである。

ｌ）撥水性 イソプロピルアルコール２０体積チ水溶液を用いる。試
料の上に一滴滴下し、水滴が消滅するまでの時間（秒）
を測定する。ただしアミコミ後の場合は、電気掃除機に
かけた後に測定を行なり。

２）撥油性 ＡＡＴＣＣｔｉｌｌ−１９７２に準する。水平にひろげ
た試料の表面Ｆｃ＊−ｓで示された試薬を一滴靜かに滴
下し、３分後の浸透状態により判定する。ただし、フミ
プミ後の場合は電気掃除機をかけた後ｋｌｌｌ定を行な
う。

表−８ ３）フミフミ試験 廊下に試料を張りつけ、土足によるフミコミを行ない、
汚れの影響を見る。

フミコミの日数は２ｓ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ｓ＃ｚＯｒｐｍＫて１時間回
転する。

汚染剤は水ｓ％を含む黒土。０．１１／秒にて散布する
。

５）汚れ率 フミコξ後或いは人工汚れ試＃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、次式に
より汚れ率を算出する。

こと′ＫＲ０−フミコミ前の試料の反射率Ｒ３＝フミコ
ξ後の　〃　　ｌ 特許出願人　帝人株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 次の一般式（１）でかされる弗素化合物・・・・・・・
   −（１） （但し、Ｘは弗素又は１乃至６Ｉ！の弗素原子を含むベ
   ルフルオロフルコキシ基、ｍは算術平均で２乃至ｚｏｆ
   ）整数、Ｗけ−ｓｏ、Ｎ−（ＨはＨｌ又は０１〜ｍ４の
   炭化水素基、アリール基。 又は７ラルキル基、ヒドロキシアルキル基である。）、
   あるいはフル千しン、シクロアルキレン、アルキレンオ
   キシ基でＷが−８０，Ｎ−凰 の場合ｎけ０、その他の場合にはｎは０又は！である。 Ｙはアルキレン、シクロアルキレン、又はアルキレンオ
   キシ基で、２乃ｆ２０個の炭素原子より成り、かつ、主
   鎖中に少なくとも２個の炭素原子を含む。 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、ｐは２である、ｒ及びｑは少なくともｌの整数
   でｒ＋ｑの合計は４である。 Ｂは−ＣＨ，１（ＣＨＯＨ、−ＣＭ〆ＣＨＯＣ）Ｉ〆Ｃ
   ＨＯＨ、又は−ＣＨ，ＣＨ（ＯＦＩ）ＣＨ，Ｑ　、　−
   ＣＨ，ＣＨ（ＯＩＴ）ＣＦＩ、ＱＣ）Ｉ、ＣＲ（ＯＲ）
   Ｃｌ、Ｑで、その際「は水素又はメチル基、Ｑはハロゲ
   ン原子、水酸基又はニトリル基である。 ｘ　（ｃｙ、）ｗｖ、及びＹは直鎖５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。） が少なくとも３重量％、かつ、陽イオン界面活性剤が少
   なくとも３重量％配合さ刺ていることを特徴とする塩基
   性染料可染性合成繊維用耐汚染仕上げ組成物