TW407172B - Color enhancer for synthetic fiber - Google Patents

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A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（1 ) 此發明係有關附與合成纖維，特別是聚酯系合成纖維 具安定性之增色效果、柔軟效果之合成纖維增色劑者。 先行技術中合成纖維，特別是聚酯系合成纖維之缺點 比起羊毛、絲等天然纖維、以及尼龍、丙烯基系等其他合 成纖維，其染色後，色濃度降低、鮮明度變差與天然纖維 相較後，柔軟性、觸感均較差。 爲解決此缺點，各種方法被提出。例如：爲加深染色 濃度，於纖維之聚合物中吸著具磺酸之陽子染料之方法， 以鹼處理添加微多孔形成劑之聚酯纖維後去除微多孔形成 劑之方法（參考特開昭54 - 120728號公報），使 纖維表面經等離子體腐鈾後形成微細凹凸之方法（參考特 公昭59 — 1709號、特公昭60-37225號各公 報），使纖維表面等離子體腐蝕後形成凹凸後，以類似聚 矽氧之低折射率樹脂處理之方法或以低折射率樹脂處理後 進行等離子體腐蝕之方法（特公昭6 0 — 3 7 2 2 5號、 特開昭61-97490號、特開平2-99668號、 特開平3—180571號公報參考之），酵素處理纖維 表面後處理聚矽氧之方法（特開平2 — 1 5 4 0 8 2號公 報參考之），不同折射率之非相溶性樹脂處理之方法（參 考特開平2 — 1 9 1 773號公報），以環氧樹脂處理聚 酯纖維者，處理胺基聚矽氧之方法（參考特開平3 -269174號，特開平4 — 214482號各公報）， 以類似胺基聚矽氧之低折射率化合物處理之方法（參考特 開平3-104986號，特開平3-152276號公 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ,ιτ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） -4- 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 ο hi _B7_五、發明説明（2 ) 報），含環氧基之Silsesciuioxan與胺基矽 氧烷處理之方法（特公平4一78657號公報），於末 端基反應性之胺基矽氧烷以烷基聚矽酸鹽，有機聚矽氧烷 組成之處理劑處理之方法（特開平8 — 3 2 5 9 5 9號公 報）等爲公知者。 惟，將磺酸基等導入纖維之聚合物中之方法其增色效 果不足。伴隨鹹處理、等離子體處理、酵素處理、環氧樹 脂處理等方法務必以特別之裝置，工程困難之複雜問題點 存在。藉由不同折射率之樹脂、低折射率化合物之處理上 ，增色效果不佳，耐洗濯性亦不足等問題點存在，更且， 含環氧基之silsesquioxan與胺基砂氧院之處理後，亦有柔軟 性不佳之問題。另外，藉由末端基反應性之胺基矽氧烷、 烷基聚矽酸鹽、有機聚矽氧烷組成之處理劑處理後，其增 色效果、柔軟性、耐洗濯劑均不佳，乳化時易產生凝膠狀 物、且調製後之乳化物安定性不佳等作業性之不良問題點 出現。 本發明者爲解決上述各問題進行精密硏究結果發現， 將特定之胺基變性矽氧烷與特定有機矽烷之部份水解物藉 由以界面活性劑乳化化之處理劑處理合成纖維後，可使表 面增色性變佳，且處理劑之安定性良好，而取得附與安定 增色性之效果者，同時提昇洗濯耐久性。 亦即本發明係以（A ) —般式（化3 )所示2 5 °C下 粘度爲100〜1，000，000厘泊之有機聚矽氧烷 1 0〜8 0重量％ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐）_ 5 _ 五、發明説明（3 A7 B7 【化3】 R 1 a ( R 2 0 ) b R 3 c S i 0(4-a-b-c)/2 〔式中，R1爲碳數1〜20之非取代或取代1價烴基 、R2爲氫原子或碳數1〜20之非取代或取代1價烴基、 R3 爲式一 R4- (NHCH2CH2) dNR5R6 (式中 R4爲碳數1〜6之2價烴基、R5、 R6爲氫原子或碳數 1〜20之非取代或取代1價烴基、d爲〇〜4之整數） 所示之1價有機基、1 · 8SaS2 . 2、0 . 〇〇〇1 SbSO.l、 O.OOOlScSO.l者。〕以及（ B)下記一般式（化4)所示之有機矽烷之部份水解物 【化4】 0.01〜10重量％ R7lS i X(4-L) 1 ! - - I - - - - I I -I- \A^I- - I -I I - -I I - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 〔其中R7爲碳數1〜10之非取代或取代1價烴基、 X爲鹵原子或OR8，其中，R8爲碳數1〜6之1價烴基 、L爲1〜3之整數〕 (C)界面活性劑 0.1〜20重量％ (D )水 殘餘部份 所組成之聚矽氧乳劑做爲主成份之合成纖維增色劑者。 以下進行本發明更詳細之說明。 本發明所使用之（A)成份之含胺基之有機聚砂氧院 係如該一般式（化1 )所示者。式中之R1係選自甲基乙 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -6- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 j iy A7 _______B7__ 五、發明説明（4 ) 基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基 、月桂基、四癸基、十八基等烷基、乙烯基、烯丙基等之 脂烯基、環戊基、環己基等之環烷基、苯基、甲苯基、萘 基等之芳基、或此基之碳原子所結合之氫原子之一部份或 全部以鹵原子、氰基等取代之氯甲基、三氟丙基、氰乙基 等之相同或相異之碳數1〜2 0之非取代或取代1價烴基 者。惟，R1由處理對象之合成纖維之觸感面以9 0莫耳％ 以上爲甲基者爲較理想者。 (化1)之式中R2係爲氫原子或與上述之R1相同之 碳數1〜20之非取代或取代1價烴基者。R2由反應性面 觀之以氫原子或甲基、乙基、丙基等爲宜，較佳者爲氫原 子。 R3 代表式-R4 - (NHCH2CH2) dNR5R6, R4爲亞甲基、二亞甲基、三亞甲基、四亞甲基、六亞甲基 、五亞甲基等之碳數1〜6之2價烴基者，而三亞甲基爲 最佳。R5、R6爲氫原子或與上述R1相同之碳數1〜 2 0之取代或非取代1價烴基所選取者，其中又以氫原子 爲最佳。d爲〇〜4之整數，0或1者爲較佳。

又，（化1)式中之a不管小於1 . 8或大於2 . 2 均使平滑性效果不良，因此以1.8Sa‘2.2者爲宜 ，更佳者爲1 . 9SaS2 . 1者。另外，b若小於 0 . 0 0 0 1則處理後之合成纖維之量感不佳，大於 0 . 1則所處理後之合成纖維之平滑性不足，因此，以 0 . OOOlSbSO . 1 者宜，較佳者爲 0 . 001S 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210X297公釐)~ ---.—；---τ---A.------訂------t f請先閑讀背面之注意事項再填寫本頁；一 經濟部中央樣準局員工消费合作社印製 A7 B7五、發明説明（5 ) bSO . 01者。又，c爲0 . 0001以下或0 . 1以 上所處理後之合成纖維之平滑性均不良，因此以 〇 . 0001SCS0 . 1者爲宜，較佳者爲0 . 001 ScSO.Ol者。又，（A)之25 °C下粘度爲100 厘泊以下則處理後之合成纖維平滑性不足， 1，0 0 0，0 0 0厘泊以上則於本發明合成纖維增色劑 之主成份聚矽氧乳劑之製造過程中，其乳化轉相時有困難 ，因此，以100〜1，000，000理泊者宜，較圭 者爲500〜100，000厘泊者。 做爲本發明中之（A )成份具體例者如下記（化5 ) 之各化合物者，惟，並非僅限其例。又，含胺基之有機聚 矽氧烷（A)之部份胺基亦可使用以如縮水甘油醚之環氧 化合物封鎖，以有機酸無水物封鎖、或以（甲基）丙烯酸 酯封鎖者。更可使用複數種之（A)含胺基之有機聚矽氧 烷組合後使用之。 U--.—-;---:----裝------訂------廉 (請先閱讀背面之注意"項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）_ 8 - 五、發明説明（6 【化5】 A7 B7

H3C Όΐυ I CHa •Μυ CHa CaHeNi

SiO I LCH, SiO I CH, H5Ca〇- rCH3 1 -SiO Ί * ， -SIO - 1 iCH3 J 供 CH,. •«iHs CH3 I SiO I CH, C3H.NH3

SiO I CHa •SiO I >.CHa CHa-sxca,ca, CHa I •SiO CH, I J SiO I CH*

HsC,0--J rcH* I •SiO I CHa CHs I •SiO I ou

CsHetiHz -SiO * CHa I ‘CHa J n C,HeNHa

-SiO I CHa C*HeNH： I •SiO

CaHeNHC*OH* OH

SiO I CH, •SiO CHa I -SiQ I CHa is (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ，-β 經濟部中央標隼局員工消費合作杜印裝 又’（化5)式中之m、n、p分別爲10〜 2，000之整數者。 本發明中（A )成份配合量若小於1 〇重量％則附與 柔軟性效果不佳，反之大於8 0重量％則取得之聚矽氧乳 劑粘度變大，乳化轉相時有困難，因此務必於1 〇〜8 0 重量％者，較佳者爲2 0〜6 0重量％者。 本發明中（B )成份之有機矽烷之部份水解物係上述 一般式（化2 )所示之有機矽烷之部份水解物者。式中R 爲甲基'乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、 壬基、癸基之碳數1〜10之非取代或取代丄價烴基者。

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -9- 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A7 B7 _五、發明説明（7 ) X爲鹵原子或OR8所示者’ R8爲甲基、乙基、丙基、丁 基、戊基、己基等之碳數1〜6之1價烴基者’而由反應 性面觀之，以甲基、乙基、丙基等爲宜。又，L爲1〜3 之整數，特別以1者佳。 此有機砂烷之部份水解物配合量爲〇 . 〇 1〜1 〇重 量％。若小於0 . 0 1重量％時，交聯效果變小，耐洗濯 性（耐久性）不足。反之’大於1 0重量％時’交聯反應 進行太快致使柔軟性降低。因此，配合量務必爲0 . 0 1 〜10重量％，較佳者爲0.1〜5重量％者。 做爲本發明（B )成份之具體例者如：三烷氧基矽烷 之部份水解物者，此係1莫耳三烷氧基矽烷中溶解如甲酸 、醋酸之有機羧酸後使2莫耳以上之水反應後，如式： CH3Si(OR)3 + H2〇-» CH3Si(0R).(0H)b (其中a爲0，1，2、 b爲〇，1，2或3者，a+b =3之數）所示之反應下成含矽醇基之化合物者，惟，此 爲極安定，且因含矽醇故爲親水性，於後記之非離子或陰 離子界面活性劑水溶液中滴入後均勻分散之。 本發明中（C )成份之界面活性劑如：聚氧乙烯烷基 苯基醚、聚氧乙烯烷基醚、山梨糖醇脂肪酸酯等之非離子 性界面活性劑、烷基硫酸鹽、烷基苯磺酸鹽、烷基磷酸鹽 等陰離子性界面活性劑、第4級銨鹽、烷基胺鹽等陽離子 性界面活性劑、烷基甜菜鹸、烷基咪唑啉等兩性界面活性 (讀先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（ .210X297公釐） -10- 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 l\〇y〇2^ A7 _ B7五、發明説明（8 ) 劑等例。其中爲提高處理布之增色效果又以HL B爲1 2 〜16之聚氧乙烯烷基醚或聚氧乙烯烷基苯基醚等爲宜》 HL B小於1 2時，乳化力將不足，無法製成安定之乳劑 。又，HL B大於1 6時與含胺基之有機聚矽氧烷互溶性 不佳，增色效果降低。因此，HLB務必於1 2〜1 6之 範圍內，更理想者爲13〜15者。 此界面活性劑之配合量必爲0.1〜20重量％者。 若小於0 . 1重量％時，乳化劑安定性不足，大於2 0重 量％則特性雖不變，卻不經濟，因此於0 . 1〜20重量 %之範圍者宜，更佳者爲1〜1 0重量％者。 本發明中之乳化係利用均漿器、高級均化器、 Ultramixer、planetarymixer、combimixer、azihomomixer、等 公知之乳化機進行之。 以本發明處理劑處理合成纖維時，將此以適當溶劑稀 釋後，調整所需濃度，或以界面活性劑乳化分散於水中後 ，形成乳化之形態後，以水稀釋後調整所需濃度，以浸漬 、噴霧等方式附著於纖維後，進行乾燥及熱處理即可。本 發明合成纖維增色劑所使用之聚矽氧乳化劑附著量一般爲 纖維之（A)、 （B)兩成份合計量基劑之0.1〜5重 量％者將可取得充份之效果。 又，本發明合成纖維增色劑係以上述之（A )成份之 含胺基之有機聚矽氧烷與（B )成份之有機矽烷部份水解 物及（C )成份之界面活性劑做爲含必須成份者’在不阻 擾其效果之範圍下爲促進（A)成份與（B )成份之交聯 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4現格（210X297公釐）· h _ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^07/7 2^ A7 B7 五、發明説明（9 ) 反應可添加觸媒、或纖維用藥劑’如：防皺劑、難燃劑' 帶靜電防止劑等等。 〔實施例〕 以下，以實施例進行本發明更具體之說明’惟’本發 明並不僅限定於此。又，實施例所載之粘度係於2 5 °C下 之値者。 〔乳化劑之調製〕 以下式（化6 )所示之含胺基之有機聚矽氧烷（a ) 〜（d)及有機矽烷部份水解物（e)，界面活性劑（ί )〜（h)使用後調製乳化劑。 【化6】 含胺基之有機聚矽氧烷（a)〜（d) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局負工消费合作社印裝

.(CH3) 1. 9Ββ(0Η)〇. 002 (CsHeNHz) 〇. oo^SlOo. Β99 粘度 35,flG0cP (25Ό) uns ( 、1 HC fCH3 Ί 1 » I -ς;π - ς τη I >lU · icHa j i 000 U - a (b) : (CH3).. „9〇(0H)〇. 〇〇, (C3HeNHC2H4NH2)〇. 〇〇,SiO,. iHeNHC2H4NH2 粘度 l,400cP (25eC) 004

HC rCHa •SiO -! ICHa ao〇 -SiOI CHa

-H 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS > A4規格（210X297公楚） -12- 五、發明説明（10 A7 B7 (c) ! (CHa) ι. 9β〇(OCH3)〇. oio(ΟβΗβΝΗΟζΗ^ΝΗΣ)〇. 〇z〇SiOi. 009 fCH,] h3co- -SiO - Λ 5i0 - I .ch3 - 200 ICHs (d) · (CH3) ι. 9ββ (OCH3) 0. oas (CaHeNHCaH^NHa) 0. ο 12S1O0. gee CaHeNHCaH^NHz 粘度 80cP (25eC) •CH,'

HaCO+SiO CHa 80

SiO I ICHa 甲基三甲氧基矽烷部份水解物（e) 界面活性劑（f )聚氧乙烯三癸基醚（HLB 14.5)界面活性劑（g )聚氧乙烯烷基苯基醚（HL B 14.1) 界面活性劑（h)聚氧乙烯三癸基醚（HLB 18.3) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ,"

•1T 良- 經濟部中央標準局員工消費合作社印敢 (乳化劑之調製例1 ) 含胺基之有機聚矽氧烷（a) 300g，甲基三甲氧 基矽烷部份水解物（e) lg及界面活性劑（g) 25g 相互配合後，以勻漿器均勻混合後，投入2 5 g之水進行 轉相，結束轉相後更以萬能混合器攪拌1 〇分鐘，投入 6 4 9 g之水後，取得自濁狀之「乳化劑1」。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -13 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Α7 Β7_五、發明説明（11 ) (乳化劑之調製例2〜8 ) 配合各成份如表1所示之量後’與調製例1同法取得 白濁狀之「乳化劑2〜8」。各原料之數字單位爲g。 (實施例1〜4、比較例1〜4) 上述取得之乳化劑1〜6之6%水稀釋液中，浸漬黑 色聚酯薄皺紗布後，於軋板機下扭轉率1 0 〇%，亦即， 針對該布調整乳化物水稀釋液之附著率爲1 0 0%，於 1 2 0°C下乾燥2分鐘後，更於1 7 0°C下進行1分鐘之 固化。此布之增色性、柔軟性藉由後記方法評定後，以洗 濯機洗濯5次〔J I S — L基準〕，測定洗滌後之增色性 。再由洗滌前後之增色性L値之差評定其耐久性（安定性 )。又，將乳化劑之6%水稀釋液200g置入500n<£ 燒杯中，評定其經勻漿器5，000rpm、 30分鐘攪 拌後之水稀釋液安定性（機械安定性）。其結果整理於表 2 ° 由表1、表2結果可證明本發明合成纖維增色劑所使 用之聚矽氧乳化劑所處理之合成纖維具有安定之增色效果 及附有柔軟性者。 (藉由手觸感評定柔軟性基準） 〇：柔軟度佳 △:稍嫌粗糙 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）.^

7 B 五、發明説明（12 ) X :粗糙感 (濃色性之評定方法） 色差計：使用ZE — 2000 (日本電色工業製）測 定L値。 L値：12〜13 (增色效果良好） L値：13〜14(稍有增色效果） L値：14 (無增色效果） (機械安定性之評定基準） 〇：非常安定 △:有乳油化、浮渣 X :出現凝膠狀物 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 【表1】 調製例 胺基含有 聚矽氧烷 甲基三甲氧 基矽烷水解 物⑷ 其他 界面活 性劑 水 乳化劑 No. 1 ⑴300 1 0 (025 675 1 2 ⑴300 1 0 (g)30 669 2 3 (b)300 10 0 (f)30 660 3 4 (c)300 5 0 (f)30 665 4 5 (d)300 1 0 ⑴30 669 5 6 ⑴300 0 乙基聚 矽酸鹽 (f)30 669 6 7 (a)300 1 0 (h)30 669 7 8 (a)300 0.09 0 (f)25 675 8 (表中各原料數字單位爲g) *「乙基聚矽酸鹽40」（多摩化學製） 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）-15 - 五、發明説明（13 ) 【表2】 > 實施例及 比較例 乳化劑No. 乳化劑之機 械安定性 洗湾 1前 洗濯後 增色性 柔軟性 增色性 實施例1 1 〇 〇 11.7 12.0 2 2 〇 〇 12.0 12.4 3 3 Λ 〇 12.2 12.4 4 4 〇 〇 12.1 12.5 比較例1 5 〇 X 12.5 13.6 2 6 X 〇 12.0 12.2 3 7 X Δ 12.7 13.9 4 8 〇 〇 13.0 13.8 本發明合成纖維增色劑所使用之聚矽氧乳化劑之安定 性極佳，同時，以此合成纖維增色劑所處理之合成纖維具 有安定之增色效果與柔軟性優異者。 I--.—：---,,----裝^— - (請先閱讀背面之注意ί項再填寫本頁) ,ιτ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐）-16 -

Claims (1)

1. 修正"補毛 ^)9/9¾ » no BI 六、fit寻利範圍 第87 104978號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國89年4月修正 1 . 一種合成纖維增色劑，其特徵係以（A )下記一 般式（化1 )所示之於2 5 °C下粘度爲5 00〜 1 0 0 ’ 0 0 0厘泊之有機聚矽氧烷1 0〜8 0重量％ 請· 先， 閱. 讀 背-Φ 之 1' 事 項 再 填 · I裝 頁 R R20) bR3cS i 0( 4 / 訂 〔式中，R1爲選自同種或不同種之碳數1〜2 0之烷 基、鏈烯基、環烷基、芳基、或這些基與碳原子結合的氫 原子之一部份或全部由鹵素原子或氰基等取代的基、R2爲 -原子、甲基、乙基或丙基、R3爲式 -R4 - (NHCH2CH NR5R6 (式中R4爲碳數 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1〜6之2價烴基、R5、R6爲氫原子）所示之1價有機 基、1.8SaS2.2、O.OOOlSbSO.l、 〇 . OOOlScSO . 1 者 0SdS4〕與（B)下記 一般式（化2 )所示之有機矽烷部份水解物 【化2】 0.01〜10重量％ R 7 L S i X ( 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 修正"補毛 ^)9/9¾ » no BI 六、fit寻利範圍 第87 104978號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國89年4月修正 1 . 一種合成纖維增色劑，其特徵係以（A )下記一 般式（化1 )所示之於2 5 °C下粘度爲5 00〜 1 0 0 ’ 0 0 0厘泊之有機聚矽氧烷1 0〜8 0重量％ 請· 先， 閱. 讀 背-Φ 之 1' 事 項 再 填 · I裝 頁 R R20) bR3cS i 0( 4 / 訂 〔式中，R1爲選自同種或不同種之碳數1〜2 0之烷 基、鏈烯基、環烷基、芳基、或這些基與碳原子結合的氫 原子之一部份或全部由鹵素原子或氰基等取代的基、R2爲 -原子、甲基、乙基或丙基、R3爲式 -R4 - (NHCH2CH NR5R6 (式中R4爲碳數 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1〜6之2價烴基、R5、R6爲氫原子）所示之1價有機 基、1.8SaS2.2、O.OOOlSbSO.l、 〇 . OOOlScSO . 1 者 0SdS4〕與（B)下記 一般式（化2 )所示之有機矽烷部份水解物 【化2】 0.01〜10重量％ R 7 L S i X ( 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） ο > 8888 ABCD 2 〇重量％ 殘餘部份 六、申請專利範圍 〔其中，R7爲碳數1〜1 0之非取代或取代丨價煙基 、X爲鹵原子或OR8，其中R8爲碳數1〜GSi價煙基 、1^爲1〜3之整數〕 (C )界面活性劑 0.1 (D )水 所組成之聚矽氧乳劑做爲主成份者。 2.如申請專利範圍第1項之合成纖維增色劑，其中 ，界面活性劑（C)爲HLB 1 2〜1 6之非離子性界面 活性劑者。 請· k： 閱-讀 背· 面 之 注 意 事 項 再 填 寫裝 頁 訂 經濟部智慧財產扃員工消費合作社印製 表紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 2-