JPS6244067B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は防汚性合成繊維の製造方法に関するも
のであり、更に詳しくは合成繊維の製造工程にお
いてパーフルオロアルキル基含有撥油剤および含
弗素界面活性剤を付与することにより耐久性に富
む防汚性を有する合成繊維を高生産性でもつて製
造する方法に関する。 従来、ポリエステル、ポリアミド、ポリアクリ
ロニトリル等の合成繊維はそれらの特有のすぐれ
た力学的性質、染色性、風合を生かし、衣料製品
はもちろんのこと、カーペツト、カーテン、椅子
張りのようなインテリア製品やカーシート、内張
り等の自動車内装用製品等に広く利用されてい
る。特にインテリア製品や車輛、船舶、航空機等
の内装用製品は不特定多数の人に利用される機会
が多く、コーヒー、ジユース、牛乳、酒類、ハン
バーグ、サンドウイツチ等の飲食物や整髪剤、ワ
ツクス等の各種油剤類等をこぼし、汚されるケー
スが多い。このような汚れを防止する手段とし
て、汚れを弾く処理剤液たとえば撥水剤、撥水剤
液をスプレー等で付与し、熱処理する方法も知ら
れている。撥水・撥油性を付与されたインテリア
製品、乗物内装品蛤等は本来、コーヒーなど水性
汚れはもちろんのこと油性汚れをこぼした場合で
も直ぐには製品内にしみ込まないので、速かに拭
きとれば汚れがシミにはなりにくい効果を有して
いる。しかし、これらの防汚効果を充分に発揮さ
せるためには、適正な撥水・撥油剤の使用と加工
剤の均一付着化が重要な技術ポイントとなる。た
とえばカーペツト、椅子張りなどの立毛調製品の
撥水・撥油加工は通常染色工程を経た後スプレー
方式により後加工されるが、製品の表層部に加工
剤が片寄つて付着したり、たとえば内部に浸透し
ても熱処理効果が不均一となり易いこと等から内
部が改質されなかつたり、耐久性が不足すること
等から、内部へ入つた汚れは拭きとり難く、シミ
となる性能上の欠点を有している他、染色加工工
程に後加工工程を付加するための工程増加から生
産性、経済性の点からも問題を有している。 本発明者等は合成繊維に耐久性防汚性を効果
的、かつ高生産性で付与する方法を開発するべく
鋭意研究の結果、本発明の方法に到達した。すな
わち、本発明は合成繊維の製造工程における任意
の工程で、合成繊維にパーフルオロアルキル基含
有撥油剤および含弗素界面活性剤を含有する処理
剤を付与することを特徴とする。 本発明による合成繊維は、製糸工程が安定であ
り、各単繊維が均一な撥水・撥油性を付与されて
おり、得られた糸は織編性、染色、起毛、シアリ
ング等の後工程通過性が極めて良好で、しかもす
ぐれた防汚性およびその耐久性を有している。 本発明でいう合成繊維としては、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、
ポリエチレン（テレフタレート・イソフタレー
ト）、ポリ（ブチレン、エチレン）テレフタレー
ト、ポリエステルポリエーテルブロツク共重合
体、ポリエステルポリラクトンブロツク共重合体
およびそれらの制電改質、難燃改質、カチオン可
染改質のような改質ポリエステルなどのポリエス
テル繊維、ナイロン６、ナイロン６，６、ナイロ
ン11、ナイロン12、ナイロン６，12、ポリエステ
ルアミドエラストマーおよびそれらの改質ポリマ
ーなどのポリアミド繊維、ポリプロピレン繊維等
が挙げられるが、特にポリエステル繊維、ポリア
ミド繊維に適用して効果的である。本発明におい
ては、かかる合成繊維の製造工程の任意の工程、
たとえば紡糸後延伸工程迄の工程、延伸後捲縮加
工迄の工程等で処理剤が付与されるが、特に紡糸
後延伸工程迄の工程で付与するのが、耐久性およ
び生産性から好ましい。 本発明において用いられるパーフルオロアルキ
ル基含有撥油剤としては、分子中に反応性基、た
とえばエポキシ基、メチロール基、クロロトリア
ジン基のような自己反応性基をもつパーフルオロ
アルキル基含有撥油剤、ヒドロキシル基、アミノ
基のような架橋剤を介して反応し得る反応性基を
もつパーフルオロアルキル基含有撥油剤等が挙げ
られるが特にヒドロキシル基をもつパーフルフロ
アルキル基含有化合物が好ましい。該化合物とし
ては、たとえば一般式（）で示される化合物が
例示される。 Rf−Ｘ−Ｙ−OH ……（） （但し、Rf：炭素数が３以上、好ましくは４
〜18のパーフルオロアルキル基、Ｘ：（―CH₂）―_l
（但しｌ：０〜５の整数）、

【式】

【式】（但しＲ：水素原子、低級アルキル 基）フエニレン基、エーテル結合、エステル結合
またはそれらの基を含む２価の連結基、Ｙ：炭素
数20以下のアルキル基、アラルキレン基、アリレ
ーン基またはそれらのエーテル縮合物、もしくは
それらの基を含む２価の連結基である。） 更に具体的には 等が例示される。しかし、パーフルオロアル基含
有アルコール類と不飽和酸とのエステル、たとえ
ば RfSO₂N（CH₃）CH₂CH₂OCOCH＝CH₂ RfCH₂CH₂OCOCH＝CH₂ RfCON（C₂H₅）CH₂CH₂OCOC（CH₃）＝CH₂ RfCONH（CH₂CH₂O）_nCOCH＝CH₂ 等と反応性基を有する弗素非含有のエチレン性不
飽和単量体、たとえばヒドロキシアルキルアクリ
レート、アクリルアミド、ポリオキシアルキレン
グリコールの不飽和酸エステル等および所望によ
り非反応型の弗素非含有のエチレン性不飽和単量
体を共重合して得られる二元または三元以上の共
重合型ポリマーが更に好ましい撥油剤として例示
される。特に好ましい撥油剤はポリオキシアルキ
レン鎖と反応性基をもつパーフルオロアルキル基
含有の重合型ポリマーであり、たとえば次式
（）で示される単位を主体としたポリマーであ
る。該撥油剤は実質的に界面活性剤的を有しない
化合物である。 （但し、Ｙ，Ｘ：式（）と同じ、Ｒ：低級ア
ルキル基、R₁：低級アルキレン基、ｍ，ｎ：正
の整数、好ましくはｍ：ｎ＝３〜20：１、ｘ：正
の整数、好ましくは６〜50） なお、ポリオキシアルキレン成分は汚れ除去性
および併用する他処理剤との相溶性改良に有効で
あり、好ましい。上記以外の通常の弗素系撥水剤
も使用できるが、そのような際には汚れ除去性を
改良する他の処理剤たとえばポリエステル・ポリ
エーテルブロツク共重合体、ポリアミド・ポリエ
ーテルブロツク共重合体、スルホン酸金属塩基含
有ポリエステルのような親水化剤を併用するのが
好ましい。 また、本発明において用いられる含弗素界面活
性剤としては、パーフルオロアルキルカルボン酸
塩、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、パーフ
ルオロアルキルホスホン酸塩のようなアニオン性
界面活性剤、パーフルオロアルキルトリアルキル
アンモニユウム塩のようなカチオン性界面活性
剤、パーフルオロアルキル基含有両性界面活性
剤、パーフルオロアル基含有アルキレンオキシド
化合物のような非イオン性界面活性剤が挙げられ
るが、特に非イオン性界面活性剤が低起泡性、浸
透性、撥油剤との相溶性および撥油剤のローラー
等へのガムアツプ防止性がすぐれること、表面張
力低下能がすぐれることから好ましい。特に好ま
しい化合物としては次式（）で示される水系で
界面活性を有する化合物である。 CnF_2o+1（―Ｗ）―OH ……（） （但し、ｎ：２以上、好ましくは４〜20の正の
整数、Ｗ：エチレンオキシド重合体鎖またはエチ
レンオキシド主体の２種以上のアルキレンオキシ
ドのランダムまたはブロツク共重合体鎖であり、
分子量が100〜2000） その他パーフルオロアルキルスルンアミドのエ
チレンオキシド付加体、該化合物の末端ヒドロキ
シル基を硫酸化、リン酸エステル化、スルホアル
キル化して得られる非イオン・アニオン系界面活
性剤も使用することができる。 含弗素界面活性剤は撥油剤を単繊維に均一付与
し耐久性のある防汚性を付与する効果を有するほ
か、特に撥油剤が重合型ポリマーの場合製糸工程
中におけるローラーへの撥油剤のガムアツプを防
止し、長時間に亘り均一かつすぐれた効果を与え
ることができる。含弗素界面活性剤の使用量は処
理液の表面張力が通常35dyne／cm以下、好まし
くは25〜30dyne／cmとなるような量であり、通
常の含弗素界面活性剤では0.001〜0.1重量％程
度、好ましくは0.005〜0.05重量％程度である。 本発明の処理においては撥油剤の耐久性を改良
するためブロツクドイソシアネートを併用するの
が好ましい。該ブロツクドイソシアネートは同浴
で用いるのが特に効果的である。用いるブロツク
ドイソシアネートとしては、トリレンジイソシア
ネート、トリフエニルメタントリイソシアネー
ト、ジフエニルメタンジイソシアネートのような
芳香族ポリイソシアネート、イソホロンジイソシ
アネート、ヘキサヒドロトリレンジイソシアネー
ト、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートの
ような脂環族ポリイソシアネート、ヘキサメチレ
ンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシア
ネート３モルと水１モルを付加して得られるトリ
イソシアネートのような脂肪族ポリイソシアネー
ト、多価アルコールと過剰のポリイソシアネート
の付加体等のポリイソシアネートのNCO基を活
性水素化合物、たとえばイソプロピルアルコー
ル、ｔ―ブチルアルコールのような第２〜３級脂
肪族アルコール類、フエノール、パラ―ｔ―ブチ
ルフエノールのようなフエノール類、アセトキシ
ム、メチルエチルケトキシム、シクロヘキサノン
オキシムのようなオキシム類、ε―カプロラクタ
ム、バレロラクタムのようなラクタム類、アセト
酢酸エステル、マロン酸ジアルキルエステル、ア
セチルアセトンのような活性メチレン化合物類、
酸性亜硫酸ソーダ、アミド等でマスクした化合物
である。該化合物は処理方法にもよるが、特にポ
リエステル繊維に対し延伸前に付与し水浴中で延
伸するときは通常90℃以上、更には120〜200℃程
度の温度で活性化されるマスキング剤によつてマ
スクされた化合物が特に好ましい。その際活性化
過ぎると延伸工程中スカムを発生し延伸性が損わ
れる欠点を生じる。 本発明におけるパーフルオロアルキル基含有撥
油剤の付与量は繊維重量に対し、通常0.05〜２重
量％程度であり、好ましくは0.1〜１重量％であ
る。また、ブロツクドイソシアネートはパーフル
オロアルキル基含有撥油剤重量に対し通常５〜50
重量％であり、好ましくは８〜20重量％である。 本発明における処理剤は通常紡糸油剤と併用し
て延伸前の工程で付与するのが好ましい。併用す
る油剤としては、たとえば紡糸、延伸、捲縮加工
およびタフト等の諸工程を通過性、生産性を維持
するため、潤滑性、制電性、集束性および耐熱性
等を考慮して適宜選んで用いられる。好ましい油
剤として平滑剤成分はエステル系平滑剤を主体と
したものが特に好ましい。 エステル系平滑剤としては高級アルコールと高
級脂肪酸とのエステル、アジピン酸、セバシン
酸、フタル酸、トリメリツト酸、ピロメリツト酸
のような多塩基性酸と高級アルコールとのエステ
ル、エチレングリコール、グリセリン、トリメチ
ローールプロパン、ベンタエリスリトール、ネオ
ベンチルグリコールのような多価アルコールと高
級脂肪酸とのエステル等が例示される。該エステ
ル系油剤を主体とし、所望により鉱物油、ポリプ
ロピレングリコール、ポリアルキレングリコール
アルキルエーテルが併用される。 パーフルオロアルキル基含有撥油剤および平滑
剤は非イオン型乳化剤や制電性を兼備したアルキ
ルホスヘート、アルキルスルホネート、アルキル
スルホサクシネート、、アルキルサルフエート、
高級アルコールまたは置換フエノールとアルキレ
ンオキシドとの付加体のサルフエート、ホスフエ
ート、高級脂肪酸塩のようなアニオン系活性剤、
両性界面活性剤等と併用して用いられ、撥油剤、
含弗素界面活性剤、平滑剤を含む処理液の安定性
および製糸工程、後加工工程の通過性、得られる
製品の目的性能を阻害しないものであれば油剤に
対する制約は特にない。しかしながら、油剤とし
てノニオン界面活性剤のみでは完成糸の動摩擦係
数が大きくなり過ぎる欠点を有しており、またア
ニオン界面活性剤が主体の油剤は撥油剤との相溶
性が不満足であり延伸工程において白粉を生じ通
過性を悪化させるばかりか、完成糸の動摩擦係数
を大きくする欠点を有している。特に好ましい油
剤組成はエステル系平滑剤20〜50重量％、鉱物油
および／または液状油剤０〜30重量％、非イオン
界面活性剤およびアニオン界面活性剤が残部であ
り、アニオン界面活性剤は非イオン界面活性剤と
の合計に対し50重量％以下である油剤である。エ
ステル系平滑剤は繊維の膨潤作用効果も有してお
り、撥油剤の洗濯耐久性を改良する効果も有して
いる。繊維に対する油剤の付与量は通常0.1〜３
重量％程度である。 以下、実施例により本発明を説明する。なお、
実施例中における％は、ことわらない限り重量基
準である。また、各種性能評価は下記の方法によ
つて行つた。 １ 撥水性 イソプロピルアルコールと水を一定割合で混合
した液を調製し、この液の小滴を生地表面に置
き、ぬれを観察した。

【表】 ２ 撥油性 AATCC法118―1975 ３ 均染性 カーペツトを製造し目視判定 ４ 改質剤脱落量 染色前後の繊維の弗素含有変化から算出（ナイ
ロン繊維100℃60分含金染料染色、ポリエステ
ル繊維130℃30分分散染料染色） ５ 防汚性 ジユース（市販オレンジジユース室温）および
ホツトコーヒー（65℃）をカーペツトにこぼし
た後、テイツシユペーパーで拭き取つた後、汚
れの除去性を判定。 ６ 動的荷重試験 JIS―Ｌ―1021 実施例 １ 常法により溶融紡糸、延伸後捲縮加工すること
により、1600d／96fのナイロンフイラメント捲縮
加工糸（BCFナイロン）を製造するに際し、紡
糸後のオイリング工程において、第１表に示す組
成の処理液を付与し、延伸、熱処理して防汚性加
工糸を製造した。 得られた防汚性加工糸を合金染料により100℃
60分チーズ染色、撚糸後、常法によりカツトタイ
プのサクソニ―カーペツトを製造した。得られた
カーペツトの防汚性、加工糸の製糸性、後工程通
過性および最終製品の各種防汚性を評価し、結果
を第２表に示した。

【表】 なお、比較例４として撥油剤をカーペツト製造
後にスプレー法で付与した防汚性加工品の性能も
比較表示した。

【表】 実施例 ２ ポリエチレンテレフタレートを常法により溶融
紡糸、延伸熱処理して15d、68mmカツト長のステ
ープルを製造するに際し、紡糸後のオイリング工
程において実施例１第１表に示す組成の処理液を
繊維重量に対し20％付与し、延伸熱処理後、捲縮
付与、カツトして防汚性繊維を得た。 得られた防汚性繊維をワタ染、オイリング後、
常法によりニードルパンチ、パツキングしてニー
ドルパンチカーペツトを製造した。 防汚性繊維の製糸性、後工程通過性および最終
製品の各種防汚性能を評価し第３表の結果を得
た。

【表】 実施例 ３ 実施例１において、処理液を第４表に示す処方
に変える以外は実施例１と同様にして1800d／64f
のナイロン捲縮加工糸を製造し、チーズ染色、撚
糸後、カツトタイプのサクソニ―カーペツトを製
造後防汚性を評価した。その結果を第５表に示し
た。

【表】

【表】 本発明の製造法により極めて防汚性のすぐれた
合成繊維が得られた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 合成繊維の製造工程における任意の工程で、
   合成繊維にパーフルオロアルキル基含有撥油剤お
   よび含弗素界面活性剤を含有する処理剤を付与す
   ることを特徴とする防汚性合成繊維の製造方法。 ２ 合成繊維の製造工程が紡糸以降延伸までの工
   程である特許請求の範囲第１項記載の防汚性合成
   繊維の製造方法。 ３ パーフルオロアルキル基含有撥油剤がパーフ
   ルオロアルキル基およびポリオキシアルキレン鎖
   を有する重合型ポリマーである特許請求の範囲第
   １項または第２項記載の防汚性合成繊維の製造方
   法。