JP4361367B2 - フッ素化ポリエーテル類による繊維品の処理 - Google Patents

フッ素化ポリエーテル類による繊維品の処理 Download PDF

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Description

本発明は繊維品のポリマー処理に関する。
繊維品のフッ素化ポリマー処理は撥水、撥油及び/又は防汚性を付与する効果がある。
ＷＯ ９８ １１２９３ Ａ ＥＰ ０ ４３０ ８８７ Ａ ＥＰ １ ００６ １６８ Ａ
家庭で洗濯したときに起こるウール衣類のフェルト収縮の防止には多数の薬品処理法がある。Dylon GRB及びSIMPL-X法など衣類をポリマーで処理する方法もその一例である。このポリマー処理には毛玉を形成しにくくするなど他の望ましい性質をもたらす効果もある。
ウール衣類はたとえば前記いずれかの処理方法で収縮(フェルト収縮)を防止し、次いでフッ素化ポリマー処理で撥水、撥油及び/又は防汚性を付与することもできる。しかし、後者の処理は一般に風合いを損なうので効果的に処理するには処理品を乾燥後に130℃以下の温度でベーキングしてポリマーを硬化させなければならないが、それはウール繊維に有害な影響を及ぼす。
本発明は繊維品処理用の新規ポリマーを提供する。該ポリマーはこの難点を解消すると同時に、驚くべきことに撥水、撥油及び/又は防汚性の付与という点で幅広い応用分野をもつ。
本発明はフッ素化ポリエーテルを含む、繊維品処理用に適合させたポリマーを包含する。
該ポリマーは-A-B-A-B-型とすることができる。ただしAはポリエーテルアミンであり、Bはフッ素化合物である。Bはポリエーテル分子鎖であってペルフルオロポリエーテルでもよい。このペルフルオロポリエーテルはヒドロポリエーテルと反応させてもよい。
該ポリマーは、ポリテトラヒドロフラン=ジアミンなどのポリエーテルアミンと反応させたペルフルオロポリエーテルのエステルを含んでもよい。
該ポリマーにはエピクロロヒドリンを添加したものでもよい。
該ポリマーはケラチン繊維の防縮処理用に、また撥水、撥油及び/又は防汚性を付与するように、適合させることができる。
本発明はまた植物性及び合成繊維処理用に適合させた、フッ素化ポリエーテルを含むポリマーを包含するが、該ポリマーはフッ素化ポリウレタン又はフッ素化ポリアクリレートと比較してソフトな風合いを保ちながら繊維に撥水、撥油及び/又は防汚性を付与する。
該ポリマーは濃度20%以下たとえば10%の水溶液とすることにより繊維品処理用に適合させることができる。
本発明はまた、フッ素化ポリエーテルを含むポリマーの製造方法であって、ポリエーテルアミンたとえばポリテトラヒドロフラン=ジアミンをペルフルオロエーテルのエステルと反応させるステップを含む方法を包含する。該エステルはFomblin 5027X又はFomblin 5028X (いずれもAusimont Spaの市販品。分子量はそれぞれ1000、1500程度)でもよい。
ジアミン:エステル比は7:6〜2:1であって7:6、5:4、3:2又は2:1とすることができる。
前記反応は酸の存在下に減圧加熱して行うが、酸はp-トルエンスルホン酸でもよいし、またその濃度は全反応物を基準にして2重量%とすることができる。加熱後、生成物をさらに1~4時間たとえば3時間、減圧下に保ってもよい。生成物は次いで110℃未満に冷却し、流動性をまだ失わないうちにイソプロパノール+水に激しく撹拌しながら溶解する。エピクロロヒドリンをこの溶液に加え、65℃でpHが7.2未満に下がるまで反応させてもよい。
次にギ酸を加えて反応を停止させ、pHが3.5となるようにする。次いで溶液を水で希釈し、固形分が20%以下たとえば10%となるようにする。
本発明はまたケラチン繊維の処理方法であって、フッ素化ポリエーテルを含むポリマー特に前述の方法で製造したポリマーをケラチン繊維に付着させるステップを含む処理方法を包含する。
ポリマーはパディング法で、又はコーティング法で、付着させてもよい。
ポリマーは繊維表面に吸いこませる方法で付着させてもよい。
ポリマーは処理浴中、浴比1:30で付着させてもよい。処理浴は40℃に加熱してもよい。
ポリマー付着量は処理物を基準にして4〜8重量%としてもよい。処理後の繊維は、繊維を傷めたり風合いを損ねたりすることのないよう80℃以下の温度で(すなわちタンブル乾燥機で)、場合により室温で乾燥させてもよい。
ケラチン繊維はペルモノスルフェート、塩素又は塩素供与体で、次いで亜硫酸中和及びすすぎ洗いで、前処理してもよい。
本発明はまた、ソフトな風合いを保ったまま撥水、撥油及び/又は防汚性を付与するための植物性及び/又は合成繊維の処理方法であって、前述のフッ素化ポリマー又は前述の方法で製造したフッ素化ポリマーで繊維を処理するステップを含む方法を包含する。
ポリマーは60g/lポリマー水溶液から付着させてもよい。
繊維へのポリマー付着量は布地を基準にして6重量%でもよい。
通常、処理物としての繊維は布地たとえば織物又は編物の形をとろうが、原糸又はトウでもよい。
このフッ素化ポリエーテルは複数回の洗濯後でも撥水及び防汚剤として有効であることが見て取れよう。処理直後は撥油剤としても有効であったが、この撥油性は洗濯により失われやすかった。にもかかわらず、通常は洗濯しないような繊維品たとえば天幕、テントキャンバスなどには、該ポリマーは有用な防護剤となりうる。
該ポリマーはケラチン繊維(ラム・ウール)に対しても、防縮剤としてもきわめて有効であった。
該ポリマーは綿布やポリエステル織布に、風合いを損なうことなく撥水性を付与する。
他のフッ素化ポリエーテル類もまた同じではないにせよ類似の効果をもたらすことは明らかであろう。本開示を参考にすれば、他の調製品や処理仕様を研究して有用な結果をもたらすようにするのは簡単であろう。
さらに、本発明のポリマーでウール繊維品を処理すると、該繊維品は通常より高い温度で、及び/又はより強烈な洗剤を使用して洗濯することができる。たとえば該ポリマーで処理したウール試験布は60℃までの温度で洗濯することができる。
以下、本発明に従うフッ素化ポリエーテルの製造と繊維品処理への使用について実施例を参照しながら説明する。
ポリテトラヒドロフラン=ジアミン(PTHF; 分子量約1700)とFomblin 5027X又は5028X(ペルフルオロポリエーテルのエステルで分子量はそれぞれ約1000、1500; Ausimont社)とを(表1に示す)種々の比率で、p-トルエンスルホン酸(全反応物を基準にして2重量%)の存在下に150℃で減圧加熱して、反応させた。反応混合物は150℃に2時間減圧加熱し、この条件下にさらに3時間維持した。混合物を100℃未満に冷却し、得られた生成物をまだ溶融体のうちにイソプロパノール+水に激しくかき混ぜながら溶解した。
この溶液にエピクロロヒドリン(ech)を表1に従って添加し、全混合物を溶液のpH値が7.2未満に下がるまで65℃でさらに反応させた。反応を停止させるために十分な量のギ酸を加えてpH値を3.5とし、次いで全混合物を水で希釈し固形分10%程度の溶液とした。
Figure 0004361367
ラム・ウールのニット試験布(2/17Nm毛紡績糸)を、Dylan SIMPL-X法によりペルモノスルフェートで処理した。亜リン酸中和及びすすぎ洗いの後、各試験布を実施例1で生成したいくつかのポリマーで処理した。これには処理浴中、浴比1:30でウール試験布にポリマーを吸尽させる方法を用いた。各試験布のポリマー付着量は試験布を基準にして4.5重量%であった。
比較のため、Polymer TM (市販の防縮ポリマー)による処理も行った。付着量はいずれも4重量%とした。各処理群は2枚の試験布からなり、1枚は室温で乾燥させ、もう1枚はタンブル乾燥機(70〜75℃)で乾燥させた。処理した試験布をそれぞれその直後と家庭用洗濯機(洗剤を使用)によるウール洗濯モードでの1回及び5回の洗濯(HLCC7)後に撥水・撥油性試験にかけた(表2)。撥水性は十分に実現維持されたが、撥油性は低く、選択後には総じて失われた。
Figure 0004361367
実施例2と同様の要領で高フッ素生成物(SP1261)を使用してさらなる試験布を用意した。本実施例ではSIMPL-X処理したウール試験布に8重量%のフッ素化生成物を付着させた。比較用の試験布は4% Polymer TMで処理し、次いで(新鮮な処理浴中で) 3% Foraperle 390 (繊維品処理用の市販フルオロアクリル樹脂; Atofina社)で処理した。Polymer TM/Foraperle 390処理した試験布はタンブル乾燥機で乾燥させ、次いで130℃で4分間硬化させた。他の試験布はすべてタンブル乾燥機で乾燥させただけである。
本実施例で用意した試験布を以下の試験にかけた: WoolMark CompanyのTotal Easy Care規格(ref TM254)による防縮性試験; AATCC Method 118による撥油性試験; 撥水性試験; BS3702によるスプレー試験、及び家庭用洗濯機によるウール・モードでの洗濯(20回洗濯)に対するこれらの処理効果の耐久性試験。結果は表3のとおりである。
Figure 0004361367

実施例3で使用した生成物の付着量を引き下げて、防縮ポリマー及び撥水処理剤としての効果の下限を調べた。これらの試験では実施例2に記載の要領でSP1261をSIMPL-X処理ウール・ニット試験布に8重量%、6重量%及び4重量%付着させた。防縮性能、撥水・撥油性及びスプレー試験採点を求め、またウール・モードでの20回洗濯に対するこれらの処理効果の耐久性を評価した(表4)。SP1261の性能は付着量を4%まで落としても影響を受けないと判明した。
Figure 0004361367
実施例3で使用した生成物(SP1261) 60g/lを含む水溶液からSP1261を綿ジャージー布(一重編み)とポリエステル織布にパディング法で付着させた。パディング後の生地への浴含浸量は100%に調整し、生地重量を基準にしたSP1261付着量で6重量%相当(固形分0.6%に相当)となるようにした。生地はタンブル乾燥機(70〜80℃)で乾燥させた後、撥水・撥油性試験にかけ、未処理の対照布と比較した。結果は表5のとおりであった。
Figure 0004361367

Claims (10)

  1. -A-B-A-B-型(ただしAはポリエーテルアミンであり、Bはフッ素化合物（ポリエーテル鎖からなる）である）である繊維品処理用のポリマー。
  2. Bがペルフルオロポリエーテル鎖からなるフッ素化合物であることを特徴とする請求項１に記載のポリマー。
  3. ポリエーテルアミンとペルフルオロポリエーテルのエステルとを反応させて得られた請求項１又は２に記載のポリマー。
  4. ポリエーテルアミンがポリテトラヒドロフラン=ジアミンを含む請求項３に記載のポリマー。
  5. 上記ペルフルオロポリエーテルのエステルは、エピクロロヒドリンを添加した状態でポリエーテルアミンと反応させたことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のポリマー。
  6. 請求項１〜５のいずれか1項に記載のポリマーを水溶液としたポリマー水溶液。
  7. 水溶液のポリマー濃度が20%以下である請求項６に記載のポリマー水溶液。
  8. ポリテトラヒドロフラン=ジアミンをペルフルオロエーテルのエステルと反応させるステップを含む、請求項１に記載のポリマーの製造方法。
  9. ジアミン:エステル比が7:6〜2:1である請求項８記載の製造方法。
  10. 請求項１〜５のいずれか1項のポリマー又は請求項６又は７記載の水溶液をケラチン繊維に付着させるステップを有する、ケラチン繊維の処理方法。
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