JPS6037228B2 - 繊維用処理剤 - Google Patents

繊維用処理剤

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JPS6037228B2
JPS6037228B2 JP10095881A JP10095881A JPS6037228B2 JP S6037228 B2 JPS6037228 B2 JP S6037228B2 JP 10095881 A JP10095881 A JP 10095881A JP 10095881 A JP10095881 A JP 10095881A JP S6037228 B2 JPS6037228 B2 JP S6037228B2
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hydrocarbon group
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功 小名
勝 尾崎
洋一郎 滝
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DuPont Toray Specialty Materials KK
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Toray Silicone Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は繊維用処理剤に関する。
更に詳しくは繊維材料に耐久力のある帯電防止性、吸湿
・吸汗性、防汚性、柔軟性、平滑性、防しわ性、圧縮回
復性等を付与するための繊維用処理剤に関する。従来、
繊維材料に柔軟性、平滑性、防しわ性、回復性等を付与
するために種々にオルガノポリシロキサンやその組成物
からなる処理剤が提供ないし提案されてきた。例えば、
柔軟性を付与するためにはジメチルポリシロキサンオイ
ルやそのェマルジョンが、耐久力のある柔軟性、防しわ
性、回復性を付与するためにはメチル水素ポリシロキサ
ン、両末端水酸基封鎖ジメチルポリシロキサンおよび縮
合反応用触媒からなる処理剤、メチル水素ポリシロキサ
ン、ビニル基含有ジオルガノポリシロキサンおよび付加
反応用触媒からなる処理剤などが知られている。
新規で具体的なものとしては、特公昭48一17514
号公報では有機合成繊維をなめらかにするため1分子当
り少なくとも2個のェポキシ基を有するオルガノポリシ
ロキサンとアミノ基を有するオルガノポリシロキサンか
らなる処理剤が、持公昭53一3607y号公報では両
末端水酸基封鎖ジオルガノポリシロキサン、1分子中に
アミノ基とアルコキシ基を有するオルガノシランおよび
/またはその部分加水分解物および縮合物からなる処理
剤が、特公昭球一19715号公報および侍公昭53−
19716号公報ではアミノアルキルトリアルコキシシ
ランとェポキシ基含有オルガノポリシロキサンからなる
処理剤が、袴開昭53−聡49y号公報では1分子中に
アミノアルキル基を2個以上有する両末端トリオルガノ
シロキシ基封鎖ジオルガノポリシロキサンが提案されて
いる。しかし、これらの従来公知の処理剤はなんらかの
欠点を有する。
例えば、ジメチルポリシロキサンオィルを主剤とする処
理剤は、防しわ性や回復性が不十分であり柔軟性や平滑
性において耐久力に欠けるという欠点がある。アルコキ
シシラン類を必須成分とする処理剤はヱマルジョン化し
て使用する際アルコキシシランが加水分解されやすくて
処理格の寿命が短いという欠点、風合がかたすぎるとい
う欠点がある。メチル水素ポリシロキサンを必須とする
処理剤では触媒を使用しない限り十分に硬化反応しない
という欠点や触媒を使用すると処理俗の寿命が短くなり
、しかも火災や爆発をひきおこす危険な水素ガスが多量
に発生するという欠点がある。ェボキシ基含有オルガノ
ポリシロキサンとアミノ基含有オルガノポリシロキサン
を主剤とする処理剤では摩擦による静電気の発生が多い
こと、油性汚れが付着し易いこと、下着類を処理した場
合吸湿・吸汗性が低下するという点がある。これを改善
するため処理剤にリシノレン酸の硫酸ェステル塩、ロー
ト油、ポリシロキサン・ポリオキシアルキレン共重合体
、高級アルコールのポリオキシェチレン付加物等の親水
性の界面活性剤が添加されてきた。しかし、これらの界
面活性剤は水もしくはドライクリーニングに使用される
有機溶剤に溶解し易く、繰り返し洗濯することによって
容易に脱落するため耐久性に乏しいという欠点があった
。本発明者らは上記のような従来公知の繊維用処理剤の
欠点を解消すべく鋭意検討した結果、繊維材料に耐久力
のある帯電防止性、吸湿・吸汗性、防汚性、柔軟性、平
滑性、防しわ性、圧縮回復性を付与することのできる繊
維用処理剤を発明するに至った。すなわち、本発明は 下記の■,‘B’およびにーの3種りオルガノポリシロ
キサンのうち、■および脚、または風および(C’を主
剤とする繊維用処理剤であり、その3種のオルガノポリ
シロキサンとはW 一般式 〔式中、Rは置換もしくは非置換の1価炭化水素基、A
はRおよび−RI−COOR2から選択される基、RI
は2価炭化水素基、R2は水素原子または1価炭化水素
基、1は0〜2000、mは0〜200(mが0の場合
は両方のAとも−RI−COORも蔓であり、mが1の
場合は少なくともAの一方が−RI−COOR2基であ
る)、1十mは1〜2000である。
〕で表わされ、1分子中に少なくとも2個の−RI−C
OOR2基を有するオルガノポリシロキサン、脚 一般
式 〔式中、Rは置換もしくは非置換の1価炭化水素基、B
はR,一R3一(NHCH2CH2)a−NHR4およ
びGから選択される基、R3は2価炭化水素基、R4は
水素原子または1価炭化水素基、aは0〜10、Gは一
(R5)b一〇一(C2日40)C−(C3日60)d
−R6(ここに、R5は2価の有機基、R6は水素原子
または末端封鎖基、bは0または1、cおよびdは0〜
50、ただしc十dは1〜100である)、pは0〜1
000、qおよびrは0〜100、ただしp+q+rは
2〜1000である。
〕で表わされ、1分子中に少なくとも2個の一R3一(
NHC比CH2)a−NHR4基と少なくとも1個のポ
リオキシアルキレン基とを有するオルガノポリシロキサ
ン、および【C} 一般式 〔式中、Rは置換もしくは非置換の1価炭化水素基、D
はR,EおよびGから選択される基、Eはェポキシ基含
有1価有機基、Gは−(R5)b−○−(C2日○)c
−(C340)d−R6(ここに、R5は2価の有機基
、R6は水素原子または末端封鎖基、bは0または1、
cおよびdは0〜50、ただしc+dは1〜100であ
る)、xは0〜100u yおよびzは0〜100 た
だし×十y+zは2〜1000である。
〕で表わされ、1分子中に少なくとも2個のェポキシ基
含有有機基と少なくとも1個のポリオキシアルキレン基
とを有するオルガノポリシロキサンである。すなわち、
本発明の繊維用処理剤は■と【Bはたはのと【C’の組
合せから成るオルガノポリシロキサンを主剤とするもの
である。
■,‘Bーおよび‘C}の各オルガノポリシ0キサンは
単独では繊維材料に耐久力の乏しい帯電防止性、吸湿・
吸汗性、柔軟性、平滑性、防しわ性、圧縮回復性を付与
するにすぎないが、風と{B’、■と‘C}の2種のオ
ルガノボリシロキサンを粗合せることによって、熱処理
するだけでカルボキシ基とアミ/基、カルボキシ基とェ
ポキシ基(この場合は触媒を使用した方がよい)とが架
橋反応するため、上記した効果が向上するばかりでなく
、耐久力を付与することができるという確認に基づくも
のである。なお、ここでいう耐久力とは水による洗濯や
ドライクリーニングによく耐えて長持ちするということ
である。凶成分のオルガノポリシロキサンは前記した一
般式によって表わされ、式中Rは置換もしくは非置換の
1価炭化水素基であり、メチル基、エチル基、プロピル
基、ドデシル基、ピニル基、フェニル基、8−フェニル
ェチル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基などが
例示される。1分子中のRはすべて同一である必要はな
い。
Rはメチル基が最も一般的であるが、メチル基と他の基
の組合せも一般的である。−RI−COOR2基のRI
は2価炭化水素基であり、−C比−,一CQC日2−,
一CHよりCH2,一CQC日(CH3)CH2一,一
(C止)4一のようなアルキレン基、一(C比)2−C
6日4のようなアルキレンアリーレン基が例示される。
このうちアルキレン基が最も一般的である。R5は水素
原子または1価炭化水素基であり、後者としてはメチル
基、エチル基、プロピル基、ヘキシル基、フェニル基な
どが例示される。また、Aは上記したRおよび−RI−
COOR2から選択される基である。1は0〜2000
、mは0〜200(ただし、1分子中に少なくとも2個
の−RI−COOR2基を必要とするため、mが0の場
合は両方のAとも−RI−COOR2基であり、mが1
の場合は少なくともAの一方が−RI−COOR2基で
ある)、1十mは1〜2000である。
の成分のカルボキシ基もしくはカルポン酸ェステル基は
{B}成分のアミノ基または(C}成分のェポキシ基と
架橋反応させて、繊維材料に耐久力のある帯電防止性、
吸湿・吸汗性、防汚性、柔軟性、平滑性、防しわ性、圧
縮回復性を付与するために、■成分の1分子中には少な
くとも2個の−RI−COOR2基を必要とする。
少なくとも2個の−RI−COOR2基はオルガノポリ
シロキサンの分子構造中どの部分に存在していてもよい
。また、1十m(特に1)の値はそれが小さいと繊維材
料に柔軟性、平滑性を付与する効果が低下し、それが大
きいと乳化し‘こくくなるので、好ましい範囲は10〜
1000である。この脚成分は例えば特公昭33一99
6叫号公報および特公昭36一1293号に記載された
付加反応を使用して製造することができる。【B}成分
のオルガノポリシロキサンは前記した一般式によって表
わされ、式中Rは置換もしくは非置換の1価炭化水素基
であり、前記したRの例示と同様のものが例示される。
1分子中のRはすべて同一である必要はない。
Rはメチル基が最も一般的であるが、メチル基と他の基
との組合せも一般的である。−R3−(NHCH2CH
2)a−NHR4のR3は2価炭化水素基であり、前記
RIと同様−CH2−,一CWC日2−,一CH2CQ
CH2一,一CH2CH(CH3)CH2−,一(CH
2)4−のようなアルキレン基、一(C比)2−C6日
4−のようなアルキレンアリーレン基が例示される。こ
のうちアルキレン基が最も一般的である。R4は水素原
子または1価炭化水素基であり、前記R2と同様、1価
炭化水素基としてはメチル基、エチル基、プロピル基、
ヘキシル基、フェニル基が例示される。aは0〜10の
数である。Gは−(R5)b−○−(C2日○)c−(
C3は○)d−R6(式中R5は2価の有機基であり、
炭素原子数1〜5のアルキレン基、けし、素原子に結合
したアルキレン基を通して−C6日4一基、一CO−基
、または一NHCO−基が結合した基が例示される。R
6は水素原子または末端封鎖基であり、末端封鎖基とし
ては1価炭化水素基、アシル基、炭酸モノェステル基が
例示され、1価炭化水素基としてはメチル基、エチル基
、プロピル基、ドデシル基、シクロヘキシル基、フェニ
ル基、Bーフェニルェチル基などが例示され、アシル基
としてはアセチル基、プロピロニル基、ベンゾィル基な
どが例示される。bは0または、1、cおよびdは0〜
50,ただしc+dは1〜100である。)で表わされ
る基である。また、Bは上記したR,一R3一(NHC
H2CH2)a−NHR4およびGから選択される基で
ある。pは0〜100止 qおよびrは0〜100 た
だしp十q+rは2〜1000である。‘B}成分のア
ミノ基は凶成分のカルボキシ基もしくはカルポン酸ェス
テル基と架橋反応させて、繊維材料に耐久力のある帯電
防止性、吸湿・吸汗性、防汚性、柔軟性、平滑性、防し
わ性、圧縮回復性を付与するために、‘B}成分の1分
子中には少なくとも2個の−R3−(NHCH2CH2
)a−NHR4基を必要とする。
同じ1分子中には、帯電防止性、吸湿・吸汗性、防汚性
を繊維材料に付与するために少なくとも1個のポリオキ
シアルキレン基を必要とする。少なくとも2個の−R3
−(NHCQC日2)a−NHR4基と少なくとも1個
のポリオキシアルキレン基はオルガノポリシロキサンの
分子構造中どの部分に存在していてもよい。
なお、ポリオキシァルキレン基のc十dの値が小さすぎ
ると水系での溶解性もしくは自己乳化性が悪く、帯電防
止性、吸湿・吸汗性、防汚性の効果も乏しく、また、c
+dの値が大き過ぎると製造の際ポリオキシアルキレン
基が分岐するおそれがあるので、5〜50の範囲が好ま
しい。また、各シロキサン単位の好ましい範囲はpが1
0〜500、qが2〜40 rが1〜30、p十q+r
が10〜500である。この佃成分は例えば特開昭53
−9844計号公報に記載された方法に準じて製造する
ことができる。‘C}成分のオルガノポリシロキサンは
前記した一般式によって表わされ、式中Rは置換もしく
は非置換の1価炭化水素基であり、これには■成分で説
明したRの例示と同様のものが例示される。
Eで表わしたェポキシ基含有1価有機基は一般式または (ここに、R7は任意の2個の有機基であり、これには
メチレン基、エチレン基、プロピレン基、フェニレン基
、水酸化炭化水素残基、クロルヱチレン基、フルオロェ
チレン基、C比OCH2C比CH2一,一CQC日20
CQC日2一,CH20CH2CH20CH2CH2−
が例示される。
)で表わされる。Gで表わしたポリオキシアルキレン基
は佃成分の説明のところで述べたのと同じである。Dは
R,EおよびGから選択される基であり、xは0〜10
00 yおよびzは0〜10い ただしx+y+zは2
〜1000である。ポリオキシアルキレン単位および各
シロキサン単位の好ましい範囲は(B}成分の場合に準
じる。‘C)成分の1分子中には、■成分および(B)
成分のところで説明したと同様の理由により、少なくと
も2個のェポキシ基含有有機基と少なくとも1個のポリ
オキシアルキレン基を必要とする。
このェポキシ基含有有機基とポリオキシアルキレン基は
オルガノポリシロキサン構造中のどの部分に存在してい
てもよい。この【C)成分は風成分と同様、例えば特公
昭33−996y号公報および特公昭36一1293号
公報に記載された付加反応を使用して製造することがで
きる。■と曲または■とに}から成る2種のオルガノポ
リシロキサンは、例えばトルェン、キシレン、ベンゼン
、n−へキサン、ヘプタン、アセトン、メチルエチルケ
トン、メチルィソブチルケトン、酢酸エチル、酢酸ブチ
ル、ミネラルターベン、パークロルェチレン、クロロセ
ン等の有機溶剤に溶解して処理液を調製し、、スプレー
、ローラ、浸簿等の方法により繊維材料に付着させても
よいし、そのまま自己乳化するかまたは適当な乳化剤、
例えば、高級アルコールの硫酸ェステル塩、ァルキルベ
ンゼンスルホン酸塩、高級アルコールポリオキゞノアル
キレン付加物、高級脂肪酸ポリオキシアルキレン付加物
、アルキルフェノールポリオキシアルキレン付加物、高
級脂肪酸ソルピタンェステルにより乳化してスプレー、
ローラ、浸簿等の方法により繊維材料に付着させてもよ
い。
この際、両成分を別々に溶解ないし乳化しておいて、両
者を混合してから繊維材料に付着させてもよい。
また、どちらかの成分の溶液ないしェマルジョンを繊維
材料に付着させ、ついで他方の成分の溶液ないしェマル
ジョンを付着させる方法をとってもよい。要は、繊維材
料上で両成分が共存するいかなる処理方法でもとること
ができる。処理効果の均一性という点から両成分をあら
かじめ混合した処理剤で繊維材料を処理することが好ま
しい。両成分あわせて繊維材料に対し0.1〜4重量%
付着させるのが一般的である。ついで、常温放置、熱風
吹付、加熱処理などにより有機溶剤または水を除去した
後さらに加熱処理することによって2種のオルガノポリ
シロキサンの間ですみやかに架橋反応が起り耐久力のあ
る帯電防止性、吸湿・吸汗性、防汚性、特に油性に対す
る防汚性、柔軟性、平滑性、防しわ性、圧縮回復性が発
現する。常置放置よりは熱風吹付または加熱処理した方
が作業効率および耐久力がより増すという意味で好まし
い。必要に応じて適当な硬化触媒を添加してもよい。ま
た、従釆公知の帯電防止剤、柔軟剤、防しわ剤、耐熱剤
、簸燃剤等の他の添加物を併用してもよい。なお、この
処理剤で処理される繊維材料としては、材質的には羊毛
、絹、麻、木綿、アスベストのような天然繊維、レーヨ
ン、アセテートのような再生繊維、ポリエステル、ポリ
アミド、ビニロン、ポリアクリロニトリル、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、スパンデックスのような合成繊維
、ガラス繊維、カーボン繊維、シリコンカーバィド繊維
が例示され、形状的にはステープル、フィラメント、ト
ウ糸、織物、編物、不織布、樹脂加工布常、合成皮革な
どいずれでもよいが、織物、編物、不織布、ふとん線な
どのシート状で連続的に処理すると効率的である。
次に、実施例と比較例をあげて説明するが、その中に部
および%とあるのは重量部および重量%を示し、粘度は
2500における値である。
実施例 1式‘1} で表わされ、粘度3300センチストークスのカルボキ
シ基含有オルガノポリシロキサン0.4部と、式■で表
わされ、3500センチストークスの粘度を有し、ェポ
キシ基含有有機基とポリオキシアルキレン基とを有する
オルガ/ポリシロキサン0.6部をトルェン9$部‘こ
溶解して処理液を調製した。
この処理液にポリエステル/綿(65/35)の白地の
ローン地(樹脂加工、帯電防止加工なし)を浸債後引き
上げてオルガノポリシロキサン付着量が1%になるよう
にマングルロールで絞り風乾した。次いで170℃で1
0分間加熱処理して、2種のオルガノポリシロキサンの
架橋反応を完結させた。比較例として、式【1}で示し
たカルボキシ基含有オルガノポリシロキサン1部とトル
ェン9$部‘こよる処理液、および式{21で示したェ
ポキシ基含有有機基とポリオキシアルキレン基とを有す
るオルガノポリシロキサン1部とトルェン9$郡の処理
液を調製し、上記と同じ条件でローン地を処理した。
これら処理布を用いて下記に示す帯電防止性、クリーニ
ング後の残存オルガノポリシロキサン率および防汚性の
各誌験を行なった。先ず帯電防止性を調べるために、各
処理布および禾処理布をパークロルヱチレン中に浸澄し
、15分間損拝した後乾燥することによってドライクリ
ーニングの代替とした。
この操作を2回繰り返した。さらに、自動反転渦巻式電
気洗濯機の強の条件で、0.5%のマルセル石鹸水溶液
中で15分間クリーニングした後水洗乾燥した。この操
作を2回繰り返した。クリーニングした未処理布と処理
布およびクリ−ニングしなかった未処理布と処理布を2
0℃、湿度65%で1週間放置した後京大化研式ロータ
リースタチックテスタを使用して、摩擦対象布に綿布(
カナキン3号)を用い、800回/分の回転により60
秒後の摩擦電圧を測定した。また、蛍光X線装置(理学
電機工業社製)を使用してクリーニングした処理布の残
存オルガノボリシロキサン率を測定した。次に油性汚れ
に対する防汚性を調べるために、ASTM一如.オイル
300夕、コールタール3夕、乾域群占土粉末5夕、ポ
ートランドセメント5夕、ドデシルベンゼンスルホン酸
ソーダ5夕を乳鉢で十分粉砕混合して調製した人工汚染
液5の【と0.5%のマルセル石鹸水溶液looの‘と
を450の‘のガラス瓶に入れ、クリーニングした(ド
ライクリーニング2回と石鹸による洗濯2回)5×10
伽の処理布および未処理布をおのおの前記ガラスビンに
入れ、スチールボール各IN固を加えて試験布を人工汚
染液中に浸潰し、60ooで3■ご間処理した。
軽く水洗乾燥後0.5%のマルセル石鹸水溶液を用いて
、自動反転渦巻式電気洗濯機の強の条件で10分間洗濯
した。水洗乾燥後の試験布を反射率計を使用して、55
血〃の波長での反射率を測定した。各測定値の結果を第
1表に示した。各測定値から明らかなように、本発明の
処理剤による処理布は比較例に比べ、帯電防止性、防汚
性ともその耐久性に優れている。第1表 実施例 2 式{31 で表わされ、粘度3500センチストークスのカルボキ
シ基含有オルガノポリシロキサン1部および、式【41
で表わされ、4000センチストークスの粘度を有する
アミノ基とポリオキシアルキレン基とを含有するオルガ
ノポリシロキサン0.5部をパークロルェチレン98.
5部に溶解して処理液を調製した。
この処理液に綿100%のメリヤス肌着を浸簿し、オル
ガノポリシロキサンの付着量が1.5%になるように遠
心脱水機で脱液し、室温で24時間風乾した。次いで1
2000で5分間加熱処理した。比較例として、式湖で
示したカルボキシ基含有オルガノポリシロキサン1.5
部とパークロルェチレン班.5部からなる処理液、およ
び式(4ーで示したアミノ基とポリオキシアルキレン基
とを含有するオルガノポリシロキサン1.5部とパーク
ロルェチレン班.5部による処理液を調製し、上記と同
じ条件で綿100%のメリヤス肌着を処理した。各処理
布および未処理布を、自動反転渦巻式電気洗濯機の強の
条件で、0.5%のマルセル石鹸水溶液中で15分間ク
リーニングして水洗乾燥し、この操作を5回繰り返した
。クリーニングした処理布と未処理布およびクリーニン
グしなかった処理布と未処理布について、実施例1と同
様にして、オルガノポリシロキサン残率および55肌山
の反射率について試験を行なった。
また、クリーニング後の各処理布と未処理布について手
による官能検査で風合を調べた。これらの結果を第2表
に示す。本発明の処理剤で処理したものが防汚性および
風合において最も優れていることを示した。第2表

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 下記の(A),(B)および(C)の3種のオルガ
    ノポリシロキサンのうち、(A)および(B)、または
    、(A)および(C)を主剤とする繊維用処理剤。 (A)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、Rは置換もしくは非置換の1価炭化水素基、A
    はRおよび−R^1−COOR^2から選択される基、
    R^1は2価炭化水素基、R^2は水素原子または1価
    炭化水素基、1は0〜2000、mは0〜200(mが
    0の場合は両方のAとも−R^1−COOR^2基であ
    り、mが1の場合は少なくともAの一方が−R^1−C
    OOR^2基である)、1+mは1〜2000である。 〕で表わされ、1分子中に少なくとも2個の−R^1−
    COOR^2基を有するオルガノポリシロキサン、(B
    )一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、Rは置換もしくは非置換の1価炭化水素基、B
    はR、−R^3−(NHCH_2CH_2)a−NHR
    ^4およびGから選択される基、R^3は2価炭化水素
    基、R^4は水素原子または1価炭化水素基、aは0〜
    10、Cは−(R^5)b−0−(C_2H_4O)c
    −(C_3H_6O)d−R^6(ここに、R^5は2
    価の有機基、R^6は水素原子または末端封鎖基、bは
    0または1、cおよびdは0〜50、ただしc+dは1
    〜100である)、pは0〜1000、qおよびrは0
    〜100、ただしp+q+rは2〜1000である。 〕で表わされ、1分子中に少なくとも2個の−R^3−
    (NHCH_2CH_2)a−NHR^4基と少なくと
    も1個のポリオキシアルキレン基とを有するオルガノポ
    リシロキサン、および(C)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、Rは置換もしくは非置換の1価炭化水素基、D
    はR,EおよびGから選択される基、Eはエポキシ基含
    有1価有機基、Gは−(R^5)b−O−(C_2H_
    4O)c−(C_3H_6O)d−R^6(ここに、R
    ^5は2価の有機基、R^6は水素原子または末端封鎖
    基、bは0または1、cおよびdは0〜50、ただしc
    +dは1〜100である)、xは0〜1000、yおよ
    びzは0〜100、ただしx+y+zは2〜1000で
    ある。 〕で表わされ、1分子中に少なくとも2個のエポキシ基
    含有有機基と少なくとも1個のポリオキシアルキレン基
    とを有するオルガノポリシロキサン。
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