JPS6233881A - 合成繊維の親水化処理剤 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は合成繊維の親水化処理剤に関する。

［従来の技術］ 合成繊維の親水化処理剤としてビスフェノールＡのアル
キレンオキシド付加物のジ（メタ）アクリレートがある
（特公昭５９−３４８１８号公報）。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、このものは使用時、合成繊維に対する付着率が
低いため、多ｍ使用しなければならず、また、耐久性も
不十分である。

［問題を解決するための手段］ 本発明者らは、付着率および耐久性が向上した合成繊維
の親水化処理剤を得るべく鋭意検討した結果、本発明に
到達した。

本発明は一般式 ％式％（１） （式中、Ａは活性水素含有不飽和モノマーの残基、Ｙは
イソシアネート化合物の残基であり、ＡとＹの少なくと
も一つは塩形基または塩形成性基て必る親水基を有する
。ｎは１以上の整数である。）で示される親水性化合物
からなる合成繊維の親水化処理剤である。

一般式（１）においてＡの活性水素含有不飽和モノマー
の残基を形成する不飽和モノマーとしては下記があげら
れる。

（１）とドロキシル基含有不飽和モノマーヒドロキシア
ルキル（アルキル基の炭素数は通常２〜４）（メタ）ア
クリレート（アクリレートおよび／またはメタアクリレ
ートを表わす。

以下も同様に示す。）［ヒドロキシエチル（メタ）アク
リレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレートな
ど］、Ｎ−ヒドロキシアルキルアクリルアミド［Ｎ−メ
ヂロール（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エチロール（メ
タ〉アクリルアミドなどコ、（メタ）アリルアルコール
など。

（２）アミノ塁含有不飽和七ツマ− （メタ）アリルアミン、アルキレンポリアミンの（メタ
）アクリルアミド［エヂレンジアミン七）（メタ）アク
リルアミド、ジエチレントリアミン七ノ（メタ）アクリ
ルアミドなど］など。

（３）ポリオキシアルキレン鎖含有不飽和上ツマ上記（
１）および（２）のアルキレンオキシド（アルキレン基
の炭素数は通常２〜４であり、たとえばエチレンオキシ
ド、プロピレンオキシドおよびブチレンオキシド）付加
物（付加モル数は通常１〜１５０、好ましくは１０〜１
００であり、単独または、ランダムまたはブロックまた
はこの）昆台形付加物であってよい）、たとえばポリエ
チレングリコールモノ（メタ）アクリレートおよびポリ
プロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート。

（４）塩形基または塩形成性基含有活性水素含有不飽和
モノマー 塩形基または塩形成り基としては、第３級アミン基、第
４級アンモニウム塁、カルボキシル基、スルホニウム基
、ホスホニウム基など。これらを含有している不飽和モ
ノマーとしては、Ｎ、Ｎ−ジヒドロキシアルキルアミノ
アルキル（メタ〉アクリレート［Ｎ、Ｎ−ジヒドロキシ
アミンエチル（メタ）アクリレート、Ｎ、Ｎ−ジヒドロ
キシプロピルアミノプロピル（メタ）アクリレートなど
］、Ｎ−アルキル−Ｎ−ヒドロキシアルキルアミノアル
キル（メタ）アクリレート［Ｎ−メチル−Ｎ−ヒドロキ
シエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ−エチ
ル−Ｎ−ヒドロキシエチル７ミノエチル（メタ）アクリ
レートなど］、およびこれらのジメチル硫酸あるいはペ
ンシルクロリド等の４級化剤による窒素原子４級化物、
活性水素含有スチルベンジスルホン酸くジアミノスチル
ベンジスルホン酸、ジヒドロキシスチルベンジスルホン
閑など）なと。

これらの不飽和モノマーのなかで好ましいものはヒドロ
キシアルキル（メタ）アクリレートおよびこれのアルキ
レンオキシド付加物、Ｎ−アルキル−Ｎ−ヒドロキシア
ルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートの窒素原子
４級化物であり、特に好ましいものは２−ヒドロキシエ
チル（メタ）アクリレートおよびポリエチレングリコー
ルモノ（メタ）アクリレート、Ｎ−メチル−Ｎ−ヒドロ
キシエチルアミンエチル（メタ）アクリレートのジメチ
ルｌによる窒素原子４級化物でおる。

Ｙのイソシアネート化合物の残基を形成するイソシアネ
ート化合物としては、有機イソシアネートおよび有機ポ
リイソシアネートとポリオール類のＮＣＯウレタンプレ
ポリマーが使用でき、これらとしては下記があげられる
。

（１）有機イソシ７ネート 脂肪族系および芳香族系イソシアネート、たとえば脂肪
族ポリイソシアネート（テトラ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−１へなど）、脂環式
ポリイソシアネート［イソホロンジイソシアネート（Ｉ
ＰＤＩ　＞、４．４゛−ジシクロヘキシルメタンジイソ
シアネートなど］、芳香脂肪族ポリイソシアネート（キ
シリレンジイソシアネートなど）、芳香族ポリ−ｒソシ
アネ−１・［トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、４
，４−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＨＤＩ）　
、クル−トドＩＤＩ　、変［生ＭＤＩなどコ、上記ポリ
イソシアネートの多量体［ＴＤＩの多量体（たとえば二
母体、三量体）など１、脂肪族および芳香族モノイソシ
アネー１〜（ステアリルイソシアネート、ｐ−トリルイ
ソシアネートなど）なと。

これらのなかで好ましいものは脂肪族系ポリイソシアネ
ートであり、特に好ましいものはＩＰＤＩ、ヘキサメチ
レンジイソシアネートおよび４．４−ジシクロヘキシル
メタンジイソシアネートである。

（２）有機ポリイソシアネートとポリオール類のＮＣＯ
「クレタンプレボリマー 前記（１）にあげた有機ポリイソシアネートとポリオー
ル類とからのウレタンプレポリマー上記ポリオール類と
しては、高分子ポリオール（ポリエーテルポリオール、
ポリエステルポリオールなど）、低分子ポリオール、ア
ルカノールアミン類などがあげられる。

ポリエーテルポリオールとしては、低分子ポリオール（
エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−
ブタンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン
、ヘキサントリオール、ソルビトール、シュークローズ
、ソジウムスルボジ−（β−ヒドロキシエチル）イソフ
タレートなどの多価アルコール、ビスフェノールＡ、ビ
スフェノールＳなどの多価フェノールなど）、またはア
ミン類（アルカノールアミン、これらのジメチル硫酸あ
るいはヘンシルクロリドなどの４級化剤による窒素原子
４級化物およびポリアミン類など）のアルキレンオキシ
ド（炭素数２〜４のアルキレンオキシドたとえばエチレ
ンオギシ１〜、プロピレンオキシド、ブヂレンオキシト
）付１ノ１１物およびアルキレンオキシドの開環ｍ合物
かあげられ、具体的にはポリエチレングリコール、ポリ
プロピレングリコール、ポリデトラメチレングリコール
、Ｎ−メチルジェタノールアミンのジメチル硫酸による
窒素原子４級化物のエチレンオキシド付加物が含まれる
。

ポリエステルポリオール ン酸（脂肪族ポリカルボン酸たとえばアジピン酸、マレ
イン酸、三量化リノール酸；芳香族ポリカルボン酸たと
えばフタル酸、ンジウムスルホイソフタル酸）と低分子
ポリオールまたはポリエーテルポリオールとの末端ヒド
ロキシル基含有ポリエステルポリオール、ポリカプロラ
クトンポリオールたとえば開始剤［グリコール（エチレ
ングリコールなと）、トリオールなと］をベースとして
これに（置換）カプロラクトン（ε−カプロラクトン、
αーメヂルーεーカプロラクトン、ε−メチル−ε−カ
プロラクトンなど）を触媒（有機金属化合物、金属キレ
ート化合物、脂肪酸金属アシル化物など）の存在下に付
加重合させたポリオールがあげられる。

高分子ポリオールの当量は通常１００〜４０００。

好ましくは５００〜３０００である。

低分子ポリオールとしては、ポリエーテルポリオールで
説明した低分子ポリオールと同様のものを使用できる。

アルカノールアミン類としては、Ｎ，Ｎ−ジアルキルモ
ノアルカノールアミン（Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールア
ミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルエタノールアミンなど）、Ｎ−
アルキルジアルカノールアミン（Ｎ−メチルジェタノー
ルアミン、Ｎ−ブチルジェタノールアミンなど）、トリ
アルカノールアミン（トリエタノールアミン、トリプロ
パツールアミンなど）、およびこれらのジメチル硫酸あ
るいはベンジルクロリドなどの４級化剤による窒素原子
４級化物があげられる。

イソシアネート基の水酸基に対するモル数は通常１．０
５〜３．０、好ましくは１．３〜２．２である。

ＮＣＯウレタンプレポリマーのなかで好ましいものはポ
リエーテルポリオールおよび／′またはポリエステルポ
リオールおよび、／′またはアルカノールアミン類の窒
素原子４扱化物と脂肪族系ポリイソシアネートとからの
ウレタンプレポリマーであり、特に好ましいものはポリ
エチレングリコール（平均分子１ｉｏｏｏ〜６０００　
）および／またはポリエヂレンソジウムイソフタレーｌ
〜ジオール（平均分子■１ｏｏｏ〜６ｏｏｏ　＞および
／またはＮ−メチルジェタノールアミンのジメヂル硫駿
による窒素原子４扱化物および／またはこれのエチレン
オキシド付加物（付加モル数１０〜５０）とＩＰＤＩお
よび／またはへキザメチレンジイソシアネートおよび／
または４，４−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネー
トとからのウレタンプレポリマーである。

ＡとＹの少なくとも一つは塩形基または塩形成性基であ
る親水基を有する。

一般式（１）にあけるｎは好ましくは２である。

一般式（１）で示される化合物として（よ、一般式Ｙ−
一（ＮＨＣＯＡ）　　　　　（２）（式中、Ａは活は水
素含有不飽和モノマーの残基、Ｙ−は塩形基または塩形
成性基て必る親水基含有ＮＣＯウレタンプレポリマーの
残基であり、ｎは１以上の整数である。〉で示される化
合物、およびＹ−（ＮＨＣＯＡ−）　　　　　（３）（
式中、Ａ゛は塩形基または塩形成性基である親水基含有
活性水素含有不飽和モノマーの残基、Ｙはイソシアネー
ト化合物の残基であり、ｎは１以上の整数でおる。）で
示される化合物かあげられる。

一般式（２）で示される化合物としては、ヒドロキシエ
チルメタクリレート、ＩＰＤＩとポリエチレンソジウム
イソフタレートジオール（平均分子ｆｆ１４０００）の
２：２：１モルウレタン化物など、一般式（３）で示さ
れる化合物としてはトメチルートヒドロキシエチルアミ
ノエチルアクリレートのジメチル疏１による窒素原子４
級化物、ヘキザメチレンジイソシアネートとポリエチレ
ングリコール（平均分子量２０００）の２：２：１モル
ウレタン化物などがあげられる。

一般式（１）の化合物は通常のウレタン化反応の方法に
より得ることができる。たとえば、■有機ポリイソシア
ネートと活性水素含有不飽和モノマーとを反応させる方
法、■ポリオール類と有機ポリイソシアネートをイソシ
アネート基過剰にて反応させてＮＣＯウレタンプレポリ
マーを生成し、これと活性水素含有不飽和モノマーとを
反応させる方法、■活性水素含有不飽和モノマーと有機
ポリイソシアネートをイソシアネート基過剰にて反応さ
せ不飽和二重結合含有のＮＣＯウレタンプレポリマーを
生成し、これとポリオール類を反応させる方法、および
■ポリオール類および活性水素含有不飽和モノマーと有
機ポリイソシアネートを反応させる方法が使用できる（
ただし、モノマーおよび／またはポリオール類の少なく
とも一つは塩形基または塩形成性基を有する。）。

反応温度は通常４０〜１４０’Ｃ１好ましくは６０〜ｉ
ｏｏ’ｃである。反応においては反応を促進するために
公知のウレタン化反応用触媒、たとえばジブチルスズジ
ラウレート、第１スズオクトエートなどの有放金属化合
物、トリエチレンジアミン、トリエチルアミン、１，８
−ジアザヒシクロ［５，４，Ｏｌウンデセン−７などの
第３級アミン系化合物を使用することも可能である。

本発明の処理剤の対象である合成繊維としては、ポリエ
ステル、ポリアミド、ポリアクリロニトリル、ポリオレ
フィン、ポリウレタン、これらの変性重合体およびこれ
ら合成繊維と他の天然、再生、半合成繊維との混紡から
なるものがあげられ、その形態としては綿、糸、トウ、
トップ、カセ、編織物、不織布などがあげられる。

本発明の処理剤を使用するに際し、繊維材料への付与は
繊維重囲に対して通常０５１〜３０％、好ましくは０．
５〜５％イ」着されるべく調整される。付着量が低すぎ
ると性能が不足し、高すぎると被処理物の風合いや物性
の低下を引き起こす。

本発明の処理剤は下記の方法により使用することができ
る。たとえば■本発明の処理剤および重合間始剤を含む
水溶’ｔｌｌまたは水中分散液に合成繊維を浸漬し、８
０〜１４０’Ｃで処理を行う方法、■本発明の処理剤お
よび重合開始剤を含む水溶液または水中分散液に合成繊
維を浸漬するか、またはこれらの液を合成繊維にスプレ
ーするかなどした後搾液し、しかる後８０〜２００’Ｃ
にて湿熱処理を行う方法、■■と同様に本発明の処理剤
を合成繊維に付着させた後、１２０〜２００°Ｃて屹然
処理を行う方法か必げられる。

下記の重合開始剤としては通常のラジカルΦ金触媒、た
とえば過酸化物（右該過闇化物たとえば過酸化ベンゾイ
ル、クメンヒドロペルオキシド、［−ブチルヒドロペル
オキシド；無機過酸化物たとえば過僚醒アンモン、過硫
酸ソーダ、過硫酸カリなと）、アゾ系化合物（アゾビス
イソブチロニトリル、アゾビスイソバレリル酸なと）、
レドックス系（過酸化水素、過硫酸塩、過酸化ジアシル
などの過酸化物と金属イオン、亜＠酸塩、メルカプタン
、アミン類などの還元剤との併用系）があげられる。好
ましくは無機過酸化物であり、特に好ましくは過（ｊｔ
ｔ酸塩でおる。重合開始剤の使用量は処理剤の重量に対
して通常０．１〜５０％であり、好ましくは１〜１０％
でおる。

上記の水中分散液とは、処理剤が水中に微細に分散して
いる状態の液でおる。この場合、必要に応じて水溶性溶
媒（メタノール、イソプロパツール、アセトン、ジメチ
ルホルムアミドなど）、非水溶性溶ｔＩｉ、（トルエン
、キシレン、ベンジルアルコールなど、およびキャリヤ
ー効果のあるクロルベンセン、メチルナフタレンなど）
、乳化剤および分散剤として用いられている一般の界面
活性剤、Ｊ′３よび親水基を含有する不飽和モノマーが
使用されてもよい。上記の親水基を含有する不飽和モノ
マーとしては酸性不飽和モノマー［（メタ）アクリル酸
、マレイン酸、スチレンスルホン酸、ビニルスルホン酸
、２−ヒドロキシ−３−（メタ）アクリロキシプロピル
スルホン酸など］、塩基性不飽和モノマーＵ（メタ）ア
クリルアミド、Ｎ、Ｎ−ジヒドロキシエチル（メタ）ア
クリルアミド、Ｎ、Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ〉
アクリレート、モルホリノエチル（メタ〉アクリレート
、４−ビニルピリジン、２−ビニルピリジンなど］、そ
の他の不飽和モノマーＦ（メタ）アリルアルコール、ヒ
ドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ポリオキシエ
チレンオキシプロピレン（ランダムまたはブロック）グ
リコールモノ（メタ）アリルエーテル、Ｎ、Ｎ、Ｎ−ト
リメチル−Ｎ−（メタ）アクリロキシエチルアンモニウ
ムクロリドなど］などがあげられる。

［実施例］ 以下、実施例、および試験例により本発明をざらに説明
するが、本発明はこれに限定されるものではない。試験
例における性能評価方法は次のとおりである。

（イ）付着率：　処理前後の試験布の重量変化から求め
た。

同訓電性：　処理イ［を２０’Ｃ１４０％ＲＨの雰囲気
下で６時間温調し、２０°Ｃ１４０％Ｒ１−１の条イ１
下、京大化研式ロータリース タティックテスターを用いて間隙 帯電圧を測定した。

へ吸水性：　試験布上に水滴（１０／、１１＞を１滴落
とし、それが完全に吸収される 時間を測定した。

実施例１ ゛平均分子［４０００のポリエチレンラジウムスルホイ
ソフタレートジオール４００部とイソホロンジイソシア
ネート４４．４部とを窒素雰囲気下１２０〜１２５℃に
て４時間反応させ、その後ヒドロキシエチルメタクリレ
ート２６部およびジブチルスズジラウレート０．０２部
、モノメチルハイドロキノン０．５部を加え、７５〜８
０°Ｃにて２００時間反応ぜて、白色固状の本発明の！
ｌｉａ理剤（イ）を得た。

この処理剤（イ）０．４ｙと過硫酸カリ０．０１９とを
水ｉｏｏｇに溶解して得た処理浴にボリエステルアムン
ゼン織物５ｇを浸漬し、これらをステンレスの密閉容器
中に入れ、密閉状態で回転させながら１２０’ＣＸ　３
０分加熱処理を行った。加熱処理後、ポリエステルアム
ンぜンを取り出し、水洗乾燥したものを仕上り布として
性能評価に供した。また仕上り布の一部を２ｇ／ｌの中
性洗剤（ザブ：花王石鹸製）水溶液中で４０’Ｃで１０
分間洗）在し、次いて１０分間すすいだ。この工程を５
回繰り返して洗濯５回後の処理布として性能評価に供し
た。

実施例２ 平均分子量２０００のポリエチレングリコール２００部
とへキサメチレンジイソシアネート１６．８部とを窒素
雰囲気下１２０〜１２５°Ｃにて４時間反応させ、その
後Ｎ−メチル−Ｎ−ヒドロキシエチルアミノエチルアク
リレートのジメチル硫酸による窒素原子４級化物２９．
９部およびジブチルスズジラウレート０、０１部および
モノメヂルハイドロキノン０，１７部を窒素雰囲気下、
７５〜８０’Ｃにて２００時間反応せて、白色固状の本
発明の処理剤（ロ）を１！？た。

この処理剤（ｏ）０．４ＣＪと過硫酸アンモン０．０１
９とを水１００ｇに溶解して１ｑた処理浴にポリエステ
ルスパンツイル織物５ｇを浸漬し、実施例１と同様に熱
処理して仕上り布、洗ｉｆｆ　５回後の処理布を作成し
、性能評価に供した。

実施例３ 実施例１で１１だ本発明の処理剤（イ）２％および過５
ＡＭソーダ０．２％の処理浴にポリエステルスェード織
物を浸漬し、マングルで含浸率８０９６に絞った。

ついで飽［（１水魚気中１１０°Ｃで５分間処理し、こ
れを水洗・乾燥したものを仕上りイ５とした。実施例１
と同様に洗濯を行い、仕上りイロ、洗濯５回１なの処理
布を作成し、性能評価に供した。

比較例１ ビスフェノールＡのエチレンオキシド４０モル付加物の
ジアクリレート０．４ｇと過硫閑カリ０．０１３とを水
ｉｏｏｇに溶解してｊｑた処理浴にボ゛リエステルアム
ンぜン織物５ｇを浸漬し、実施例１と同様に熱処理して
仕上りイ行、洗濯５回後の処理布を作成し、性能評価に
供した。

試験例１ 実施例１〜３および比較例１て得られた仕上り乍および
洗）Ｉ５回辺浬缶について付着率の測定および性能計ｌ
１ＩＩｉ（制電性および吸水性）を行い１．結果を表１
に示した。

表−１ ［発明の効果］ 本発明の処理剤は下記の効果を奏する。

（１）合成繊維に耐久性のあるすぐれた制電性、吸水性
を与える。

（２）従来の親水化処理剤に比較して繊維に対する付着
性が良いため、少岳の使用で十分な効果が得られる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一般式 Ｙ−（ＮＨＣＯＡ）＿ｎ（１） （式中、Ａは活性水素含有不飽和モノマーの残基、Ｙは
   イソシアネート化合物の残基であり、ＡとＹの少なくと
   も一つは塩形基または塩形成性基である親水基を有する
   。ｎは１以上の整数てある。）で示される親水性化合物
   からなる合成繊維の親水化処理剤。 ２、該化合物が一般式 Ｙ′−（ＮＨＣＯＡ）＿ｎ（２） （式中、Ａは活性水素含有不飽和モノマーの残基、Ｙ′
   は塩形基または塩形成性基である親水基含有ＮＣＯウレ
   タンプレポリマーの残基であり、ｎは１以上の整数であ
   る。）で示される化合物である特許請求の範囲第１項記
   載の処理剤。 ３、該化合物が一般式 Ｙ−（ＮＨＣＯＡ′）＿ｎ（３） （式中、Ａ′は塩形基または塩形成性基である親水基含
   有活性水素含有不飽和モノマーの残基、Ｙはイソシアネ
   ート化合物の残基であり、ｎは１以上の整数である。）
   で示される化合物である特許請求の範囲第１項または第
   ２項記載の処理剤。 ４、ｎが２である特許請求の範囲第１項〜第３項のいず
   れか一項に記載の処理剤。