JPS5841970A - 繊維に防汚性を付与する方法 - Google Patents

繊維に防汚性を付与する方法

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JPS5841970A
JPS5841970A JP13921181A JP13921181A JPS5841970A JP S5841970 A JPS5841970 A JP S5841970A JP 13921181 A JP13921181 A JP 13921181A JP 13921181 A JP13921181 A JP 13921181A JP S5841970 A JPS5841970 A JP S5841970A
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alcohol
fibers
fiber
carpet
phosphoric acid
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アレツクス・カ−ル・ジヤン
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BADEITSUSHIYU CORP
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  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)

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、一般的には、繊維、特に紡織繊維のコンディ
ショニングに関する。特に、本発明はそのような繊維を
防汚性にする方法に関する。
繊維の後加工性及び取扱性を改良し、及び/又は繊維に
特定の性質を付与するために一般に繊維表面に化学組成
物が適用される。このような組成物は一般に潤滑性を与
え、静電気の蓄積を防ぎ、そして隣接繊維間でその凝集
を少なくする。正確に述べると、適用されるもの、すな
わち化学組成物は繊維の性質、繊維の加工又は取扱いに
おける特定の段階及び目的とする最終用途に大幅に依存
する。例えば、「紡績仕上剤」と称される組成物は合成
繊維のトウに、通常はその延伸後に、そしてしばしば捲
縮、乾燥、ステージの長さにする切断、カーディング、
延伸、四−ピング及び紡績を含めて後加工の前に適用さ
れる。このような組成物は一般に潤滑性を与え、静電気
の蓄積を防ぎ、そして隣接繊維間でその凝集を少なくす
る。
繊維に対する化学組成物の適用は通常繊維をトウ、ヤー
ン又は切断ステーブルの形で所望の化学組成物を含有す
る溶液又はエマルシヨンと標準的な浸漬、噴霧(又はオ
ーバースプレー)法を用いて接触させることによって達
成される。
かなり長い間、繊維工業には繊維、特にカーペットおよ
び同様の製品のような床敷物の製作に用いられる繊維に
防汚性を付与する有効な手段の必要があった。多くの研
究の結果、沢山の手段が提案され、そして無数の仕上剤
組成物および方法が開発されたが、そのどれもが1つ又
はそれ以上の重要な局面において不十分であることが見
い出されている。すなわち、それら従来の組成物は処理
らし、最高級の製品を求めている今日の市場には受は入
れられない。さらに、「スコッチガード1(Scotc
hguard)Jおよび「ゼツペル0 (ZepeL 
O)J−これらは繊維に防汚性を付与する−のようなフ
ルオロケミカル組成物は非常に高価であるばかりでなく
、往々にして繊維の適正加工を阻害する。
その結果、このような物質の使用はカーペットのような
仕上製品に対するオーバースプレーに実際上限られてい
る。
脂肪族アルコールの中和されたリン酸エステルも、また
そのような物質の繊維仕上剤としての利用も別に新しい
ことではない。この点に関しては次の文献が関連文献と
考えられる。
疎水性の非セルローズ系繊維に対する帯電防止性を付与
するためのそれらの適用について開示している。そのア
ルキル鎖はその中に8〜18個の炭素原子を有し、そし
てそのエステル/l′i2モルのアルコールを1モルの
五酸化リンと反応させることによって製造される。しか
し、このアメリカ国特許には、中和されたリン酸エステ
ルが脂肪族鎖の中に12〜22個の炭素原子を持っとき
一12個未満の炭素原子はこの目的には不満足であるー
、そしてそのエステルが3モルのアルコールを1モルの
五酸化リンと反応させることによって製造されていると
き、前記のような非セルローズ繊維に防汚性を付与する
ことができることは開示されていないし、また間接にも
示唆さえしていない。
B アメリカ国特許第3,659,235号明細書は繊
維仕上組成物の本質的成分として08〜OQOアルキル
アルコニルのエチレンオキシド付加物のンーエステルを
使用することを開示している。この技術では、アルキル
アルコールのリン酸エステルは、それがエトキシ化され
ていようと、あるいはされていまいと、本質的に同等を
考えられ、その選択は水分散性と乳化性−これらは普通
ポリグリコール鎖の導入で向上する一全考慮することに
依存してなされている。この点に関して、このアメリカ
国特許* 3,639.235号は脂肪族アルコールの
2〜8モルのエチレンオキシド付加物のリン酸工xfル
について特別の利用性を教示している。この脂肪族アル
コールのポリグリコール鎖はそれが短かくても防汚性を
失わせるというのが本発明の認識で、この点が上記アメ
リカ国特許の教示とはつきり対比されるところである(
後記実施例6をする方法を提供することである。本発明
の関連目的は効率的に取り扱われ、容易に加工される、
そして防汚性を有するアクリル繊維およびポリアミド繊
維を提供することである。
本発明の主目的は繊維、特に紡織繊維に有効量の、約3
モルのアルコールt−1モルの五酸化リンと反応させる
ことによって製造された、鎖中に12〜22個の炭素原
子を有する脂肪族アルコールの中和されたリン酸エステ
ルを適用することから成る方法の提供によって達成され
る。特に有利な結果はそのような脂肪族アルコールが一
価のアルコールで、かつこの−価の脂肪族アルコールが
飽和アルコールであるときに達成される。高度に有効な
結果はジアルキルスルホこはく酸ナトリウムのような低
汚染性の展着剤をその脂肪族アルコールの中和されたリ
ン酸エステルと混合して用いるときに得られる。
本発明の関連目的の1つは繊維がその上に約0・1〜1
重量%の、約6モルのアルコールを1モルの五酸化リン
と反応させることによって製造された、鎖中に12〜2
2個の炭素原子を有する一価の飽和脂肪族アルコールの
中和されたリン酸ニス゛チルから成る仕上剤を組み込ま
れて有する、防汚性を持ったアクリル繊維の提供によっ
て達成される。高度に有利な結果は1〜約10重量%の
配−合仕上剤を与えるのに十分な量で低汚染性の展着剤
、特にジアルキルスルホこはく酸ナトリウムを一価の飽
和脂肪族アルコールの中和されたリン酸エステルと混合
して用いるときに達成される。
本発明のもう1つの関連目的は約3モルのアルコールを
1モルの五酸化リンと反応させることによって製造され
た、鎖中に12〜22個の炭素原子を有する一価の飽和
脂肪族アルコールの、防汚性の中和されたリン酸エステ
ルを有するポリアミド繊維の提供によって達成される。
高度に有利な結果は約1重景チ〜約10重量%の配合仕
上剤を与えるのに十分な量で低汚染性の展着剤、特にジ
アルキルスルホこはく酸ナトリウムを一価の飽和脂肪族
アルコールの中和されたリン酸エステルと混合して用い
るときに達成される。
本発明のさらに完全な理解のために、好ましい実施態様
についての次の詳細な記述に言及する。
本発明に用いられる、鎖中に12〜22個の炭素原子を
有する脂肪族アルコールの中和されたリン酸エステルは
多くの市販製品の1つである。このような中和されたζ
リン酸エステルは一般に選択された脂肪族アルコール’
frPsosと反応させることによって製造され、そし
てその反応はモノエステルとジエステルの混合物を形成
させる。この反応生成物の残留酸度は次に力性アルカリ
又はアミンによるように中和される。選択される脂肪族
アルコールは飽和アルコールでもよいし、あるいは不飽
和アルコールでもよく、そして直鎖配置を取ってもよい
し、あるいは分枝鎖配置を取ってもよい。−価のアルコ
ールを用いるのが特に有利であるけれども、多価アルコ
ールが実用性を欠くとは考えられない。いずれにしても
、脂肪族鎖は炭素原子数12個より短かくないこと、そ
して脂肪族アルコール鎖にポリグリコール分枝鎖が存在
しないこと(どんなに短かくても)が本質的なことであ
る。それはいずれの条件も、後記の特定の実施例によっ
て証明されるように、もしその条件が満されないと付与
される防汚性を害するからである。さらに、このエステ
ルは約3モルのアルコールを1モルの五酸化リンと反応
させることによって製造すべきである。
防汚性が付与される繊維は紡織繊維がどれも、特にアク
リル及びポリアミドのような人造紡織繊維が有利である
。特に重要なものは(+!L)アクリロニトリル重合体
の無機溶剤溶液(例えば、アメリカ国特許第2.916
,348号及び同第2.558.730号明細書を参照
)又は有機溶剤溶液(例えばクヌー(1963)を参照
)から紡糸したアクリル繊維・及び(1,)この技術分
野で周知の標準的な方法(モンクリーフ[Moncri
eff ]の]1乙i−pスエ王!ニス Man ua
ae IPi’bera ]、ジョンヮイリーテンドサ
ンズ社[John Wiley & Elons、工n
c、]、第5版、第626〜365ページ及び第543
〜561ページ(1970)を参照)を用いて溶融紡糸
されるポリカプロラクタムのようなポリアミド繊維であ
る。
脂肪族アルコールの中和されたリン酸エステルは溶液又
は分散液として、特に水分散液として繊維に、噴霧法パ
ッディング法又は同様の方法のような任意の多数の標準
的な手段によって、トウ、ステープル又は紡績繊維の加
工において事実上任意の段階に、そして有利にはそれら
繊維の延伸後に、あるいはそれら繊維又はそiら繊維を
含有するヤーンの床敷物(例えば、カーペット)のよう
な仕上構造物に成形後に適用するのが有効である。
繊維に防汚性を付与する際にそれを効果的なものにする
ため、脂肪族アルコールの中和されたリン酸エステルは
繊維重量に基づいて約0.1重量−〜約2重量tst−
与えるのに十分な量で用いる。アクリル繊維を用いる場
合、中和されたリン酸エステルの有効量は約0.1重量
%〜約1重量%であり、ポリカプロラクタムのようなポ
リアミド繊維を用いる場合は、中和されたリン酸エステ
°ルの有効量は約0.2重量−〜約2重量%である。
脂肪族アルコールの中和されたリン酸エステルの適用の
均一性を高めるために、低汚染性の展着剤をリン酸エス
テルと単純に混合して用いるのが有利である。この展着
剤はこれが配合された繊維仕上剤に対して約1重量%〜
約10重量%となるのに十分な量で与えるのが普通で、
かつ有利であり、そしてこれはジアルキルスルホこはく
酸ナトリウム、特にジオクチル、ジイソジチル、シアミ
ル、ジヘキシル、ジトリデシル又はジオクタデシルエス
テルが有利である。このような展着剤はアメリカ国特許
第5.606.850号及び同第3.428.560号
明細書に開示されている。使用できると思われる他の展
着剤はスルホサクシナメートやアルキルナフタレンスル
ホン酸ナトリウムである。
本発明、特にその主目的及び関連目的、並びに多数の利
点は単に説明の目的のために記される次の実施例を参照
することによって一層よく理解されるであろう。
実施例1 カーペット用アクリル繊維を黄色にストック染色し、8
qbの水をオーバースプレーし、カードにかけ、カーベ
ートヤーンに紡績し、そしてタフティングしてレペルル
ーゾ構造のカーペットにした。
加工用潤滑剤及び帯電防止剤は用いなかった。
2’X 2’の大きさの試験試料に切り、そしてその面
に0・5%の仕上剤固形分が、分散されている7チの水
を噴霧した(百分率はカーペットの試料の重量に基づく
)。この試料を115℃で2時間乾燥し、そして外囲温
度において10分間冷却した。
この1系列の試料を全て次にガラスジャーの中で過剰の
よごれと一緒に10分間振った。これらの試料を次いで
真空清掃した。よごれは真空クリーナーからの、o、6
s*のカーボンブラックと添加された0、65チのヌジ
ョール(Nujol)  鉱油を持つカーペットのごみ
(100メツシユのスクリーンを通る)から成っていた
。700 upにおける反射率をラージスフェア−カラ
ーアイ(LargeSphere Co1or Eye
)で測定した。反射率R(%)を(1−1戸/2Rに等
しく、かつ着色剤(又は、この場合はよごれ)の濃度の
お\よその尺度であるクベルカームンク関数(lUu’
belka−Munk function)VBに変換
した。汚染試料のに/Bから同じ種類の未汚染カーペッ
ト片について得られたx/s’を引くことによって各試
料についているよごれの量の比較上の読みを得ることが
できる。水添獣脂アに:1−ル(Ql、を4チ、016
を50 q6、r C’1gを65%、Oso ’fr
 1 %含有するrHTAJ)のリン酸塩に関する実駿
データーを第1表に示す。DHム=ジェタノールアミン
、T]ItA=)リエタノールアミン。
本実施例及び以下の実施例で形成される本発明のリン酸
エステルは全てアルコール対五酸化リンのモル比として
3/1を用いて製造した。
適用されたオーバースプレーの仕上剤は全て汚染を低下
させる、すなわち防汚性を持つことがわかる。
第■表には異なるアルキル鎖長のリン酸エステル間の同
様の比較が示される。アルキル鎖は明記されている場合
を除いて分枝していない。
第■表 6  なしく未汚染)    0.0526水だけ(対
照)    0.567 0・4840S167を園づ
め リン酸エステルX−塩  1.565  1.482 
   +206イソ一0107M−M) リン酸エステルに一塩  1.570  1.517 
  4213ラウリルアルコールの リン酸エステルX−塩  0.469  0.416 
  −1408〜C+lOアルコールから合成したリン
酸エステルは対照よりさらに汚染させることがわかる。
これに対してラウリル(Olm)ア/L−コールのリン
酸エステルは防汚性を付与する。
実施例2 アクリルカーペットをストック染色(黄色)した繊維か
ら作つ九が、この系列のカーペット構造はカットパイル
であった。その他、実験段階及び試験は実施例1に記載
したものと同じであった。
tlX I 表fd O@〜01Gアルコールのリン酸
エステルは防汚性を与えないが、01i (ラウリル)
アルコールのリン酸エステルはそれを与えることの確認
データを示す。さらに% 014及び水添獣脂(014
〜Cso )アルコールのりy酸エステルが防汚仕上剤
であることも示されている。
第1表 4  なしく未汚染)     0.0+!591水だ
け(対照)     0.858  0.789Or’
o 1oフカ情の リン酸エステ%に一塩   1.883   1.81
4    +130イソ−0leアルコールの リン酸エステkg−塩   1.920  1.851
    +135ラウリAアルコールの リン酸エステA/に一塩   0.797  0.72
8   −85  水だけ(対照)     0.63
1  0・5620147’に−ルの リン酸エステルに一塩   0.450  0.381
   −32014〜−Q(HTム)の リン酸:rxテ5−x−塩   0−475  0.4
06   −28実施例6 試料の製造は実施例1及び2と同じであった。
試Rは全てストック染色(黄色)されている。カーペッ
トの構造を表に記す。本実施例はアルキルアルコールに
対するエトキシ化の有害な影響を証明するものである。
い\換えると、ホスフェート化ポリグリコールアルキル
エーテルは防汚性を示さない。
第  ■  表 系列隊 カーペット オーバースプレー6  カットパ
イル なし−(未汚染)水だけ(対照) Oxr<x4アルコール+3n。
リン酸エステルに一塩 C1cS!18アルコール+6x。
り糧二テルト塩 7   カットパイル 水だけ(対照)オレイルアルコ
ール+5i。
リン酸エステルに一塩 +7:ieO +9F!0 8Lヶ′!AJL−プ なしく未汚染)水だけ(対照) Oxr”Oxa″7J/ff−、A/ + I Ql。
リン酸エステルに一塩 z       +15BO +20II!。
K / 8   Δに/B  対照からの0.0691 0.631  0.562 1.700  1.631    +1901.811
  1.742    +2100.660  0.5
91 1.5661.497    +1531.322  
1.253    +1121.621  1.552
    +1630.0526 0.355  0.302 0.961  0.908    +2000.970
  0.917  4204実施例4 カーペット用アクリル繊維は捲縮及びステーブルへの切
断前に、そのトウに適用される仕上剤としての、0.2
%の水添獣脂アルコールリン酸エステルに一塩により処
理して作った。この繊維を8チの水でオーバースプレー
し、カードにかけ、ヤーンに紡績し、そしてタフティン
グして固有色のレベルループカーペットにした(試料1
)。ステー−プルのもう1つの部分’に8’16の水の
外にさらに0.4%の同じ仕上剤でオーバースプレーし
、そしてレベルルーシカ−ペットにした(試料2)。両
力−ペットをテトラポッドアクセラレーテツドウイアテ
スター(Tetrapoa Accelerated 
WearTester)において真空クリーナーからの
カーペットのごみと接触させて試験した。これらの試料
を10.000.15.000及び30.000回のド
ラム回転(サイクル)の後取り出した。
第V光 1 73.550.04760.1550.3110・
5 胡42 72.240.呪 0.152 0.み0
.流 660仕上剤の3倍までの増加は汚染の1・7倍
までの減少をもたらすことがわかる。
実施例5 カーペット用ナイ四ン6ステープルをレベルループカー
ペットにした。あと染め(黄色)及び乾燥後、6%の水
に分散された1チの水添獣脂アルコ−k(HTム)のリ
ン酸エステルに一塩(百分率はカーペット重量に基づく
)ヲこのカーペットの2jF X 2%片の面にはけ塗
りした。80℃で2時間続いて115℃で15分間乾燥
し、そして10分間冷却した後、この試料及び対照試料
(水をはけ塗りし、そして同様に処理した)をガラスジ
ャーの中で10分間よごれ(実施例1に示した組成〕と
一緒に振り、次いで真空清掃した。反射率の測足結果を
第4表に示す。
1vI表      ヵえヵ、わ。
なしく未汚染)     0.0363水だけ、対照 
     0.155  0.119HT4のリン酸 エステルに一塩     0.139  0.103 
   −13実施例6 固有色の繊維を70%含有する2種の市販のアクリル「
ヒーザー(heather)Jタイプのレベルルーシカ
−ペットを床試験した。カーペットll&L1における
固有色の繊維は捲縮及びステーゾルへの切断前に繊維の
製造ラインでトウに適用される仕上剤としての0.25
 %の水添獣脂アルコールのリン酸エステルX−塩で処
理して作った。カーペットNa2における固有色の繊維
は同じ方法で作っ苑が、仕上剤として0.25 %On
−オクチル/n−デシルアルコールのリン酸エステルに
一塩で処理し念。
繊維の加工及びカーペットのタフティングは全て両力−
ペットについて同じであった。この2種のカーペラトラ
床の重歩行区域に並行に敷いた。
22.000歩の歩行及び真空清掃の後、汚染の差がは
つきり認めることができた。カーペットl1a2は力・
−ペット?4111よりかなり多くの汚れを付着した。
第1表は前記実施例で報告したのと同様の反射率の測定
値を示す。
第1表 1  61.59 0.119854.460.190
40.0706 592  61.80 0.1181
50.750.23900.1209 10208〜0
10アルコールのリン酸エステル含有する固有色の繊維
を含有するカーペットは水添獣脂アルコールのリン酸エ
ステルを有する固有色の繊維を同じ割合で含有するカー
ペットより75%多くよごれを吸うことがゎかる◎ 実施例7 カーペット用アクリル繊維は95チの水添獣脂アルコー
ルのリン酸エステルに一塩と5チのジオクチルスルホこ
はく酸ナトリウムから成る0、25チの仕上剤により処
理して作った。仕上剤は捲縮及びステーゾルに切断する
前にトウに適用した。
この繊維を8%の水でオーバースプレーし、カードにか
け、ヤーンに紡績しそしてタフティングして自然色のレ
ベル−ルーシカ−ペットにした(試料1)。平行して行
った実験において、仕上剤は水添獣脂アルコールのリン
酸エステルに一塩だけから成っていた(試料2)、両力
−ペットをテトラポッドアクセレーテツドウイアテスタ
ーにおいて真空クリーナーからのカーペットのごみと接
触させて試験した。これらの試料tio、ooo回及び
20,000回のドラムの回転(サイクル)の後に取り
出し、真空清掃し、そして汚れの付着量の判定のために
反射率の測定を行った。展着剤の添加はリン酸エステル
の仕上剤の低汚染特性を阻害しなかった。
実施例8 本発明の実施例1の操作により、カーペット用アクリル
繊維を黄色にストック染色し、8チの水でオーバースプ
レーし、カードにかけ、カーペット用ヤーンに紡績し、
そしてタフティングしてレベルルーゾ構造にした。加工
用潤滑剤及び帯電防止剤は使用しなかった。このカーペ
ットを2# X 2#の大きさの試験試料に切断し、そ
の面に0・5%の仕上剤固形分が分散されている7チの
水を噴霧した(百分率はカーペット試料の重量に基づく
)。
これらの試料管115℃で2時間乾燥し、そして外囲温
度で10分間冷却した。1つの系列の試料を次に全てガ
ラスジャー中で過剰のよごれと10分間振った。これら
の試料を次に真空清掃した。
よごれは添加された0、65 %のカーボンブラックと
0・65%のヌジョール鉱油を有する真空クリーナーか
らのカーペットのごみ(100メツシユのスクリーンを
通過)から成っていた。700 mpにおける反射率を
ラージスフェア−カラーアイで測定した。反射率R(%
)を(i −R)”/2Hに等しく、かつ着色剤(又は
、この場合はよごれ)の濃度のお\よその尺度であるク
ベルカームンク関数K / 8に変換した。汚染試料の
X/Sから同じ種類の未汚染カーペット片について得ら
れ7’CV′8 t’引くことによって各試料について
いるよごれの量の比較上の読み金得ることができた。水
添獣脂アルコ−/1/(01414%、Cxaを60チ
、Oxs t−65チ、Csoを1チ含有するrETA
J)のリン酸エステル塩に関する実験データを以下の第
1表に示す。
ラージスフェア−カラーアイ中の追カロフィルターの存
在により、以下の第1表に示されるに/a値は本発明の
実施例1の第1表に示される値より大きいが、各グルー
プの値の間では厳密な相関性力(ある。
第1表 9  なしく未汚染)       35.28 0.
594  −HTA12)リン酸エステルに一塩 アルコール/P140B=シへ  24.62  1.
154 0.560ETAのリン酸エステル五−塩 アルコール/Pa0s=2/1  20−69  1−
520 0−92610  なしく未汚染)     
  35.28 0.b94  −HTM)リン酸エス
テルに一塩 アルコール/P20z、== 3/1  24.16 
 1.190 0.596HTA12)リン酸エステル
に一塩 アルコール/PssOs=2/1  20−45  1
−547 0.953ETAのリン酸ススチルに一塩 アルコール/Pm0a=2/1 大頬模生産品         20,41  1.5
52 0.958第■表から、2/1モル比において製
造したETAのリン酸エステルを持つカーペットの試料
は671モル比で製造したHTAのリン酸エステルを持
つカーペットより60〜65チ多く汚れ、許容できない
ことがわかる。
代理人 浅 村   皓 外4り

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  繊維に対して有効量の、約3モルのアルコー
    ルを1モルの五酸化リンと反応させるととKよって製造
    された、鎖中に12〜22個の炭素原子を有する脂肪族
    アルコールの中和されたリン酸エステルを適用すること
    を特徴とする繊維に防汚性を付与する方法。
  2. (2)脂肪族アルコールが一価のアルコールである前記
    特許請求の範囲第(1〕項に記載の方法。
  3. (3)  −価の脂肪族アルコールが飽和アルコールで
    ある前記特許請求の範囲第(2)項に記載の方法。
  4. (4)  約0.1〜1重量−の、約6モルのアルコー
    ルを1モルの五酸化リンと反応させることによって製造
    された、鎖中に12〜22個の炭素原子を有する一価の
    飽和脂肪族アルコールの中和されたリン酸エステルから
    成る仕上剤を繊維上に組み込まれて有することを特徴と
    する防汚性を有するアクリル繊維。
  5. (5)  約0.2〜2重量%の、約6モルのアルコー
    ルを1モルの五酸化リンと反応させることによって製造
    された、鎖中に12〜22個の炭素原子を有する一価の
    飽和脂肪族アルコールの中和されたリン酸エステルから
    成る仕上剤を繊維上に組み込まれて有すること管特徴と
    する防汚性を有するポリアミlド繊維。
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