JPS6112969A - 合成繊維用耐汚染処理剤 - 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、耐汚染仕上げ処理剤、更に詳しくはフッ素化
合物を含む原糸油剤を合成繊維に付着せしめることによ
って紡糸、延伸及び後加工工程までの生産性向上と品質
向上に対して優れた効果を発揮しつつ、精練染色後の製
品に対して耐摩耗、耐洗濯性の著しく改良１、ｉｔた、
耐久性のある撥水撥油性いわゆる耐、汚染性を付与する
熱可塑性合成繊維用の耐汚染仕上ザ処理剤に関するもの
である。 従来技術 近年、繊維に対する要求が高性能化し、特に合成繊維を
含む布帛の耐汚染防止化については布帛は親油性が強（
、汚れがつきやすい為、従来種々の対策が講じられてき
た。これらの例としては。 １）龜水性為分子の表面コーティング或いは親木性七／
マーをグラフトさせ、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屋斬面影状
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）　繊維表面自由エネルギーの低い物質を付着させる
事忙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にくくする方法 等がある。しかるに一般的Ｋｌ）９２）の方法は３）　
Ｋ此べて耐汚染性付与の効果が小さい。 一方３）の概念においては、−緒維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７
ツ紮化合愉を使用するものである。フッ素系の化合物は
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、他の物質の表面に＋を着させることｋよって撥
水性、撥油性及び離温性を付４できる事は周知の事実で
ある。現在では、フッ素化合物のうち、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、パーフルオロアルキル化合物基な含有する
フッ素化合物がｈ発さ九、カーベント、ｖｊ水衣料及び
耐水圧な畏する産業資材用途に対して王に後加工分野で
広く使われるようになって来た。 ところで、上記の表面処理別口な製糸−捲縮加工段階で
４１に捲縮セク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＊ＫＩＭ
する全エネルギーコストの減少に大きく貢献できる事に
なる。しかし、このようなフッ素化合物の繊維への加工
処理の大半は現在のところ、後加工分野で実施されてい
る。これは防汚効果を有するフッ素樹脂化合物を含む後
加工剤を原糸段階で適用しても鋼滑能が無く、紡糸、鷺
伸、捲縮加工工程における生産性と両立できな（・。す
なわち、＃後加工剤と淘滑能を有する油剤を併用すると
、油剤成分によって皺後加工剤の樹脂被膜が可塑して被
膜強度が低下し、耐久防止性能が得られない。更に熟セ
ット工程の中でホン）ｐ−ジー上に樹脂成分の固着蓄積
（ガムアップ）し、毛羽。 ラップなどの工程トラブルが生じる。しかるに、紡糸工
程での上記問題を解決する為、パーフルオルアルキル基
な含むフッ素低分子化合物を使用することが米国特記第
４１３４８３９号ｖ　＊　４１９２７５４号、第４１９
３８８０号及び第４１９０５４５号明細書において提案
され、これらは成る程度の効果をあげている。しかしな
がら、これら明細書に記入され

【いる７ツ票化合物は、
乳化安定性が劣り、水系のエマルジョンとして繊維に処
理する際に一部沈殿を生じ、高価なフッ素化合物の性能
を充分黴揮させるまでに至っていない。これらの間麺点
に対処したものがＩ＃開１８５ｇ−５４０７３号及び特
−昭５８−１３７２３号の発明であるが、これらは乳化
安定性も瓜好で水系のエマルジョンとして繊維に付与で
き防汚性能も十分であるが耐久性にやや問題が＊９％例
えばクリ−ユング法によっては、クリーニング回数と共
に防汚性能がタウンするといった不都合が生じることさ
えある。 この原因妊ついてはクリーニング時、繊維表面同士の摩
擦あるいは繊維表面と洗浄器具の摩擦によって繊維表面
上のフッ素化合物が脱落する為である。特に先の低分子
量化合物（特開昭５８−５４０７３号、特開昭５８−１
３７２３号）のみでは繊維に付着しているフッ素化合物
の固着力が小さいためクリーニング時の摩擦が大きいよ
うな条件例えば業務用カーペットのクリーニングなどの
条件下では数回のクリーニングでフッ素化合物が脱落し
防汚性能が大巾にダウンし場合によってはまったく防汚
性がな（なることさえある。 発明の目的 本発明の目的は前記の問題点即ちクリーニング回数と共
に低下する防汚性について繊維に付着しているフッ素化
合物の付着力をアップせしめ、クリーニング時の摩擦に
よってもフッ素化合物の脱落が極めて小さくなおかつ製
糸時のトラブル（Ｉ＃に、ローラー上のガムアンプ、毛
雨、ランプなどの発生）が極めて少ない防汚剤を提供す
ることにある。 発明の構成 本発明者らは上記の目的を達成せんと鋭意検討した結果
、耐汚染処理剤として特殊なフッ素エステル化合物ＣＩ
）　Ｋフッ素ウレタン化合−物〔ＩＩ〕を併用するとき
合成繊維へのフッ素化合物の付着性をさらに高めること
ができ、その結果少量のフッ素化合物の付与で目的を遅
し得る耐汚染処理剤を見い出した。 即ち本発明の化合物（１）としては母核（ＡＲＫ結合す
る少なくとも２ケの基のうちの一方が■の基であり、他
方が００基からなるフッ素エステル化合物〔Ｉ〕、母核
ＯＫ結合する基として（ト）の基及び（ト）の基からな
るフッ素ウレタン化合物〔ＩＩ〕及び通常の原糸油剤（
ｍ）から成り（Ｉ）／〔ＩＩ〕が５０１５０〜９０／１
０　（重量比）であり、且ツ（ＣＩ）＋（■月／〔ｍ〕
が１０／９０〜９０／１０（重量比）であることを特徴
とする合成繊維用耐汚染処理剤からなるものである。 本発明のフッ素化合物について例示する。 先ずフッ素化合物ＣＩ）は下記のものが挙げられる。但
しこれらのものＫＩＩＡ定さ゛れるものでたは−ＣＯＯ
Ｒｆ、のＲｆ、は−（ＣＨＩ）ｔｃｓＦ＋ｙであり、ス
−ＣＯＯＧのＧは−ＣＨ＊ＣＭ（ＯＨ）ＣＨｔαである
。 尚、（Ｑの基（−ＣＯＯＧ）のＧの基が−ＣｕｔＣＨ（
ＯＨ）ＣＢｔＱあるいは−ＣＨ，ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ，Ｏ
ＣＨ，ＣＨ（０Ｒ）ＣＨ，Ｑの場合、Ｑは一〇、が望ま
しい。 ヌ、繊維−５の吸着効果、＃＆水水棲撥油性よる防汚効
果及び乳化分散向上の効果をバランスよく最大限に発揮
さぜる為に■の基は母核囚に対して２基以上が好ましい
。さらにの）のＲ６ 基がＲｆＳＯ，Ｎ−Ｙ−Ｚ−場合、Ｒ，は構成炭素数が
多いとフッ素化合物基の配列を乱し、防汚性に悪影響を
及ぼすので構成度素数は少ない方がよく、又合成の容易
さからプルピル基が好ましい。 一方、フッ素化合物（ｎ）について例えば下記のような
ものが挙げられる。ここでＲｆはｃａＦ’ｕ−でＲ，ｌ
馬は炭素数１〜】０個のアルキＲｆＣＨｔＣ島０ＣＯＮ
Ｈ舎Ｃル（沢洲Ｃ０ＯＲ。 ＲｆＣＨ，ＣＨ，０ＣＯＮＨ（Ｃ几）ｓＮＨｃＯＯ３＋
Ｃ婁Ｈ７ ＲｆＣ’Ｈ，Ｃル０ＣＯＮＢ合電÷洲Ｃ０ＯＲ。 ＲｆＣ迅ＣＩ（，０ＣＯＮＨ これらのフッ素ウレタン化合物〔ＩＩ〕は分子量が２０
００以下が好ましく、２０００以上になると皮膜′が硬
（なりすぎて、逆に工程でスカムが発生したり染色性が
困難になる。 上述のフッ素エステル化合物ＣＩ）とフッ素ウレタン化
合物の比率（１）／〔ＩＩ〕は５０１５０〜９０／１０
（重量比）であり、〔Ｉ〕の比率が５０％未満になると
繊維表面へのフッ素エステル化合物ＣＩ）の付着力が低
下し、撥水。 撥油性能が低下する。一方（ｎ）の比率が１０％未満に
なるとフッ素皮膜強度が低下し、耐久性が劣る。本発明
で特に好ましいＣＩ　）／（…〕の比率は５０１５０〜
７５／２５（重量比）である。 本発明の耐汚染処理剤としての適用方法としては合成有
機高分子の繊維糸又は糸製品に適用される公知の方法１
例えば繊維糸又は糸製品への散布、浸漬あるいはローラ
ー接触方法があり、最も好適な実施態様は溶融紡糸した
未延伸糸に紡糸処理剤として付着させる方法である。こ
の場合、二段オイリングが処理剤の付着斑が小さくなり
好ましい。 本発明の処理剤はフッ素エステル化合物ＣＩ）とフッ素
ウレタン化合物〔■〕及び通常油剤Ｌｍ）の混合エマル
ジョンを用いてもよいし、場合によってはフッ素化合物
ＣＩ）とフッ素化合物（ｎ）のエマルジョンを一段目に
付与し。 通常油剤ＣＩＩＩ）のエマルジョン又は非水系を二段目
に付与する方法など％に付与する方法あるいは形１ｊＪ
ＡＫついては同勢これに限定されることがないことは云
うまでもな＼・。 本発明でフッ素化合物ＣＩ）及び（ｎ）と併用する油剤
としては、例えば紡糸、屡伸、捲縮加工及びタクト等の
諸工程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ヌ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、ポリイソブチレン、ポ
リブテン或いはポリエーテルが含まれてもよい。 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
たフルキルホスフェート、アルキルスルホネート、アル
キルスルホサクシネート、フルキルサルフェート及び／
又はそれらのフルキレンオキシイド付加物、或いは高級
脂肪酸のアルカリ金属塩又はアンモニウム塩、カチオン
系活性剤、或いは両性界面活性剤等を併用され、該゛フ
ッ素化合物を含む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％
罠ない。 ここで、フッ素エステル化合物〔Ｉ〕とフッ゛素ウレタ
ン化合物（Ｉｆ）　Ｋ併用される通常油剤（ｍ）の比率
が（ＣＩ）＋〔ＩＩ〕　）／（ｍ）が１０／９０〜９０
／１０（重量比）であるときは製糸性。 後加工性に問題はない。しかしくｍ）の比率が少ないと
厳選された油剤でないと、潤滑性。 制電性等が不良になり製糸性、後加工性に問題が生じる
鳩舎がある。一方（ＣＩ）＋（Ｉｍ））の比率が少ない
と処理剤の付着量を多くしないと撥水、撥油性が低下す
ると〜・う不都合が生じるので好ましくは（ＣＩ）＋Ｅ
ＩＴ））／（ｍ）が３０／７０〜７０／３０（重量比）
が好ましい。 作用・効果 繊維に耐汚染処理剤を付着せしめて耐久性のある汚染防
止効果を得るＫは処理剤自身が十分な撥水、撥油性を呈
すると同時に微細なエマルジョン粒子に乳化され、繊維
に均−忙付着することが肝要である。この観点からフッ
素エステル化合物ＣＩ）は１分子中に撥水。 撥油性を発揮するＱ３）の基と分子間凝集力、吸着力を
もたせる（Ｑの基が母核（Ａ）Ｋ結合したフッ素エステ
ル化合物が必要である。しかしこのフッ素エステル化合
物のみでは耐久性が劣る欠点を有しており、この皮膜を
補強させる効果を有しているフッ素ウレタン化合物〔Ｉ
Ｉ〕を併用することによって外的にカが加わる時、つま
り接触体（ガイド、Ｉ：ｌ−ラー、ヒーターなど）との
摩擦あるいはクリーニング時の繊維、あるいは洗浄器具
との摩擦によってもフッ素化合物が欠落せず耐久性のあ
る皮膜を形成させることが可能であることが判明した。 更にこの点について詳しく述べる。 （１）　　フッ素エステル化合物ＣＩ）は（Ｑの基（−
ＣＯＯＧ）中の、特ＫＧの基の存在によって併用してい
る通常油剤〔■〕よりも先に繊維表面に吸着し、合成繊
維ポリマーに最も近い位置に防汚皮膜を形成し、この皮
膜をさらに補強する作用のあるフッ素化合物（ＩＴ）で
おおわれ、その上に通常油剤が繊維表面の最上層部に分
布する為に従来通りの油剤機能を発揮する。従って紡糸
、ｍ伸、捲縮加工及びタフト等の諸工程の生産性を□維
持することが可能である。ヌフッ素皮膜を強固にするこ
とでフッ素化合物ルーラ−上へのガムアップ等によるト
ラブルも防止する効果がある。 更にフッ素エステル化合物ＣＩ）及びフッ素ウレタン化
合物〔■〕はパーフロロフルキル基を含んでおり、この
基によって表面自由エネルギーを最低にし、すぐれた撥
水。 撥油性いわゆる防汚性を発揮する。 本発明の耐汚染処理剤にて糸及び／又に糸製品を処理す
ることにより、撥水、撥油性及び耐汚染性が付与される
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７−処風及びかさ高糸、特Ｋかさ高カーペット
糸スはテクスチュアー処理服地用糸の製造工程で糸に潤
滑性、制電性。 集束性を与える事ができる。本発明の効象とする合成繊
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＃成するストランド又は
ステープ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、呈内装飾、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。 実施例１〜５　比較例１〜５ 紡糸工程におけるポリアミド（ナイロン６）未延伸糸に
フッ素化合物含エマルジョンを一段目で繊維に対して固
型分として約０．５％になる・　ように付与し、通常油
剤（Ｈ）　（（）３）は下記の処理剤）の１５％エマル
ジョンを二段目で繊維に対して固型分として約０．５％
になるように付与した後、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、嵩高糸を製
造した。この嵩高糸を用いてタフト、染色し所望のカー
ペットを得た。得られたカーペットについて初期性能と
して撥水、撥油性を評価すると共にドライクリーニング
を数回繰返し耐久性を評価した。 その結果を表−１に示す。 （）１）油剤の組成 表　　−１ □□□□□■ ■ 表−１でも判るように本発明例はドライクリ　゛−二ソ
ング回数１０回でも撥水撥油の低下かはとんとなく耐久
性が優れている事がわかる。 それに対し比較例はドライクリーニング３回でも撥水撥
油が低下し耐久性が劣ることがわかる。 実施例−１〜５のフッ素化合物ＣＩ） （Ａ）のフッ素化合物 Ｃ，Ｈ。 ここで、Ｃ００Ｒｆ　（＋）　Ｒｆは−Ｃ！Ｈ４ＮＳＯ
＊Ｃ＊　Ｒｙ又、Ｃ００Ｇ　１０　Ｇ　バーＣＨｔ−Ｃ
Ｈ（ＯＨ）−ＣＭ、（Ｉ　テ＆　ル以下に示す（ａ）と
（呻の混合物 （ａ）　　　　　　　　　　（ｂ） ＣＢ）のフッ素化合物 以下に示す（ａ）と（ｂ）と（ｃ）の混合物（ａ）　　
　　　　　　　　　　　　（ｂ）（ｅ） 〔Ｃ〕のフッ素化合物の例 ←）と（ｂ）と（ｅ）と（山の混合物 （ａ）　　　　　　　　　　　　（ｂ）（ｅ）　　　　
　　　　　　　　　　　　（ｄ）（Ｄ）のフッ素化合物 （ｃ）のフッ素化合物のンｃ＝ｏの部分が＞　５である
。 （Ｅ）のフッ素化合物 （ｅ）のフッ素化合物のンＣ−Ｏの部分がンＳへである
。 フッ素化合物〔ＩＩ〕 （Ｈ）のフッ素化合物 Ｃａ　Ｒ７ＣｂＣ５０ＣＯＮＨ（Ｃ＆　）、ＮＨＣＯＯ
Ｃ＊Ｈｓ上記評価の際に、採用した測定条件は下記の通
りである。 １）　４！ｌ鴫体性 デュポン法に準する。水平にひろげた試料の表面に表−
２で示された試薬を一滴静かに滴下し、１０秒後の浸透
状１１により判定する。 ２）　撥　　油　　性 ＡＡＴＣ：　　１１８−１９７２に準する。水平にひろ
げた試料の表面に表−３で示された試薬を一滴靜かに滴
下し、３分後の浸透状１１により判定する。 ３）耐久性 耐久性はドライクリーニング処理回数による撥水撥油性
の低下度合を測定したものである。ここ忙おいてドライ
クリーニングは、ＪＩＳＬ−１０９２−３２２法により
行なった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）母核（Ａ）に結合する少なくとも２ケの基のうち
   の一方が（Ｂ）の基であり、他方が（Ｃ）の基からなる
   フッ素エステル化合物〔 I 〕、母核（Ｄ）に結合する
   基として（Ｅ）の基及び（Ｆ）の基を必ず有するフッ素
   ウレタン化合物〔II〕及び通常の原糸油剤〔III〕から
   なり、〔 I 〕／〔II〕が５０／５０〜９０／１０（重
   量比）であり、且つ｛〔 I 〕＋〔II〕｝／〔III〕が１
   ０／９０〜９０／１０（重量比）であることを特徴とす
   る合成繊維用耐汚染処理剤。 〔但し、化合物〔 I 〕において、（Ａ）は▲数式、化
   学式、表等があります▼、▲数式、化学式、表等があり
   ます▼、▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、
   化学式、表等があります▼ は▲数式、化学式、表等があります▼、（Ｂ）は▲数式
   、化学式、表等があります▼又は ｆ−Ｙ−Ｚ−（但し、Ｒｆは炭素数が６〜１８個パーフ
   ロロアルキル基、Ｒ＿１は水素原子、メチル、エチル、
   プロピル基、Ｙは炭素数２ 〜４のアルキレン基、Ｚはエステル基）、 （Ｃ）は−ＣＯＯＧ（但し、Ｇは−ＣＨ＿４Ｒ′ＣＨＯ
   Ｈ又は−ＣＨ＿２Ｒ″ＣＨＯＣＨ＿２Ｒ″ＣＨＯＨ又は
   −ＣＨ＿２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ＿２Ｑ又は−ＣＨ＿２ＣＨ
   （ＯＨ）ＣＨ＿２ＯＣＨ＿２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ＿２Ｑで
   あつてＲ′及びＲ″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）、化合物 〔II〕においては（Ｄ）は、▲数式、化学式、表等があ
   ります▼、▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式
   、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、表等が
   あります▼、▲数式、化学式、表等があります▼、 −（ＣＨ＿２）−＿ｋ、▲数式、化学式、表等がありま
   す▼（但し、ｋは１〜１０の整数である）。 （Ｅ）は、▲数式、化学式、表等があります▼、Ｒｆ−
   Ｙ−ＯＣＯＮＨ−（但し、Ｒｆ、Ｒ＿１及びＹは（Ｂ）
   と同じ）、（Ｆ）は−ＮＨＣＯＯＲ＿２、▲数式、化学
   式、表等があります▼（但し、Ｒ＿２、Ｒ＿３、Ｒ＿４
   は炭素数１〜１０個のアルキル基、 ｋ＝１〜１０を示す）。〕