JP2948874B2 - 合成繊維用紡績油剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は合成繊維用紡績油剤に関する。さらに詳しく
は、合成繊維の紡糸工程あるいは紡績工程に用いて良好
な紡糸性、紡績性を発揮し、かつ染色後の繊維製品に優
れた風合を付与せしめることのできる合成繊維用紡績油
剤に関するものである。

［従来の技術］ 一般に合成繊維の紡績を良好に行うためには、合成繊
維に帯電防止性、集束性、平滑性、防錆性等の種々の性
能を付与する必要がある。

これらの性能を向上させるために、各性能を付与せし
める成分を組み合わせた種々の紡績油剤が用いられてい
る。

例えば帯電防止性を付与する成分としては、アルキル
リン酸エステル塩、アルキル硫酸エステル塩、第四級ア
ンモニウム化合物、ベタイン化合物等が用いられ、集束
性を付与する成分としては、ポリオキシアルキレンフェ
ニルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテ
ル、ポリオキシアルキレンアルキルエステル等が用いら
れている。また平滑性を付与する成分としては、アルキ
ルアルキレート、多価アルコールエステル、ポリアルキ
レングリコールアルキルエステル、パラフィン、α−オ
レフィン等が用いられている。

［従来技術の問題点］ しかしながら、従来から知られているこれらの紡績油
剤は応用範囲の狭いものであった。

例えば紡績工程の後で行う編立工程では、繊維に平滑
性、柔軟性等の性能を付与する必要があり、紡績工程と
は異なった性能が要求される。従来の紡績油剤は紡績工
程に用いられて良好な紡績性能を発揮しても、編立工程
迄効果の持続するものが少なく、又持続しても同工程で
要求される性能を満たすことができない。その為編立工
程では別途に編立油剤を用いる必要がある。

一方、繊維製品は天然繊維製品の持つ風合が好まれ、
合成繊維製品にも天然繊維製品の同様の柔軟性、平滑性
に富んだ風合が望まれるが、従来の紡績油剤では、この
様な風合を付与することができず、さらに柔軟剤、平滑
剤等の仕上剤を用いる必要がある。

この様に、従来の紡績油剤は、紡績工程でのみ性能を
発揮するもので適用範囲が狭く、合成繊維製品を製造す
る為には、他に種々の油剤を必要とし、経済性の劣るも
のであった。

本発明は上記問題点に着目し行ったもので、紡糸ある
いは紡績工程で用いると、編立工程を経て染色後の製品
に至るまでの各工程で必要とされる性能を満足し、良好
な風合を有する合成繊維製品を製造することのできる、
合成繊維用紡績油剤を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者らは上記課題を解決するために鋭意研究を行
った結果、アルキルリン酸エステル塩、高級脂肪酸アミ
ド化合物、非イオン界面活性剤及び低級アルカノールア
ミンの四級アンモニウム塩を特定化で含有してなる組成
物が、合成繊維の紡績工程に用いて、紡績工程からその
後の各工程で必要とされる各性能を発揮し、さらに良好
な風合を有する合成繊維製品を製造することのできる油
剤であることを見出し本発明に至った。

即ち、本発明は（Ａ）アルキルリン酸エステル塩５〜
80重量％、（Ｂ）全アミン価が30以下の高級脂肪酸アミ
ド化合物５〜80重量％、（Ｃ）非イオン界面活性剤５〜
80重量％、（Ｄ）低級アルカノールアミンの四級アンモ
ニウム塩３〜20重量％を含有することを特徴とする合成
繊維用紡績油剤を要旨とする。

本発明に用いる（Ａ）のアルキルリン酸エステル塩
は、下記一般式（１）及び又は（２） で示されるアルキルリン酸エステル塩が挙げられる。
（１）式及び（２）式中、Ｒは炭素数４〜18のアルキル
基又はアルケニル基が好ましく、又Ａはオキシエチレン
基及び又はオキシプロピレン基、ｎは０〜10、及びｍ
は０〜３、Ｘはアルカリ金属又は有機アミンは好まし
い。

上記アルキルリン酸エステル塩は、炭素数４〜18の脂
肪族アルコール、該脂肪族アルコールにエチレンオキシ
サイド又はプロピレンオキサイドを１〜10モル付加した
付加化合物を、常法に従いリン酸エステル化し、次いで
必要に応じエチレンオキサイド又はプロピレンオキサイ
ドを３モル以下反応させた後、アルカリ金属の水酸化
物、又は有機アミン化合物で中和して得られる。

ここに用いる脂肪族アルコールとしては、ブチルアル
コール、オクチルアルコール、ラウリルアアルコール、
セチルアルコール、ステアリルアルコール、オレイルア
ルコール、イソブチルアルコール、イソオクチルアルコ
ール、イソステアリルアルコール等の炭素数４〜18の脂
肪族アルコール、及びα−オレフィン、ｎ−オレフィ
ン、ｎ−パラフィンなどを原料にして得られる合成高級
アルコールが挙げられ、リン酸エステル化反応に用いら
れるリン化合物としては五酸化リンが挙げられる。リン
酸エステル化反応において、モノアルキルリン酸エステ
ル、ジアルキルリン酸エステル及びこれらの混合物が得
られ、これらはいずれも用いることができる、アルカリ
金属の水酸化物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カ
リウム等が挙げられ、有機アミン化合物としてはアンモ
ニア、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、ト
リエタノールアミン等が挙げられる。

本発明の合成繊維用紡績油剤における上記アルキルリ
ン酸エステル塩の含量は５〜80％であり、５〜40重量％
がより好ましい。アルキルリン酸エステル塩の含量が５
重量％未満であると、帯電防止性、防錆性が不足し、紡
績時に繊維がフロントローラーに巻き付く、あるいはロ
ーラーが錆びる等の現象を防ぐことができない。又80重
量％を越えると帯電防止性、防錆性の良くなるが、繊維
−金属間の平滑性が低下し、また得られる繊維製品の風
合が低下する。

本発明に用いる（Ｂ）の高級脂肪族アミド化合物に
は、ポリアルキレンポリアミン又はアルカノールアミン
と炭素数10〜26の飽和脂肪酸とを用い、常法に従いアミ
ド化反応を行って得られ、全アミン価が30以下の高級脂
肪酸アミド化合物、及び全アミン価が30以上の化合物に
あっては、それに尿素、エピハロヒドリン等を反応せし
め全アミン価を30以下にした高級脂肪酸アミド化合物が
挙げられる。またこれらのアミド化合物のうち、アミン
価を有するものは酸で中和して用いることもできる。上
記ポリアルキレンポリアミンとしては、エチレンジアミ
ン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、
テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン
等が挙げられ、アルカノールアミンとしては、モノエタ
ノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールア
ミン、Ｎ−（２−アミノエチル）−エタノールアミン等
が挙げられる。また炭素数10〜26の飽和脂肪酸として
は、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステア
リン酸、アラキン酸、ベヘン酸等が挙げられ、これらの
高級脂肪酸は単独でも、また２種以上混合したものであ
っても良い。２種以上混合した高級脂肪酸としては、動
植物油脂、あるいはこれらの動植物油脂を水素添加した
水添硬化油脂等の油脂類を、常法に従って高圧分解ある
いは油脂分解酵素を用いて分解して得られる脂肪酸が挙
げられる。上記高級脂肪酸アミド化合物は、全アミン価
30以下のものがアルキルリン酸エステル塩との相溶製に
優れ、繊維製品に良好な風合を付与することができる。
全アミン価が30を越えるものはアルキルリン酸エステル
塩との相溶性が低く好ましくなく、安定な製品及び水溶
液が得られ難い。

本発明の合成繊維紡績油剤における上記高級脂肪酸ア
ミド化合物の含量は、５〜80重量％であり、５〜40重量
％がより好ましい。高級脂肪酸アミド化合物の含量が５
重量％未満では、繊維製品に風合を付与する効果が少な
く、また80重量％を越えると繊維の帯電を防止すること
が難しく、さらに繊維間の集束性も十分でなく抱合力が
不足し好ましくない。

本発明に用いる（Ｃ）の非イオン界面活性剤として
は、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシ
エチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレ
ンスチリルエーテル、ポリオキシエチレンヒマシ油エー
テル、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロ
ック共重合体等のエーテル型非イオン界面活性剤、ソル
ビタン脂肪酸部分エステル、グリセリン脂肪酸部分エス
テル、ポリグリセリン（重合度２〜10）脂肪酸部分エス
テル、ペンタエリスリトール脂肪酸部分エステル、ポリ
エチレングリコール脂肪酸モノエステルあるいはジエス
テル、ポリプロピレングリコール脂肪酸モノエステルあ
るいはジエステル、ショ糖脂肪酸部分エステル等の脂肪
酸エステル型非イオン界面活性剤、及びこれらのうちの
部分エステルにエチレンオキサイドを付加した非イオン
界面活性剤が挙げられる。ポリオキシエチレン・ポリオ
キシプロピレンブロック共重合体を除くエーテル型非イ
オン界面活性剤のポリオキシエチレン基はエチレンオキ
サイドを付加して得られ、その付加モル数は５〜50モル
が好ましく、またアルキル基の鎖長は炭素数12〜18が好
ましい。ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブ
ロック共重合体は、分子量が500〜20000が好ましく、同
範囲の分子量を有するものはエチレンオキサイドとプロ
ピレンオキサイドの付加モル数の比及び付加順序がいず
れであっても用いることができる。またエステル型非イ
オン界面活性剤の脂肪酸基は酸素数12〜18が好ましく、
部分エステルに付加するエチレンオキサイドの付加モル
数は３〜20モルが好ましい。

本発明の合成繊維用紡績油剤における上記非イオン界
面活性剤の含量は５〜80重量％であり、５〜40重量％が
より好ましい。この含量が５重量％未満では油剤として
乳化力が弱く、水に乳化して用いることが難しく、また
80重量％を越えると高級脂肪酸アミド化合物による繊維
製品へ風合を付与する効果が低下し、帯電防止性も低下
する。

本発明の合成繊維用紡績油剤は、上記（Ａ）アルキル
リン酸エステル塩、（Ｂ）高級脂肪酸アミド化合物及び
（Ｃ）非イオン界面活性剤を所定量含有すると共に、更
に（Ｄ）低級アルカノールアミンの四級アンモニウム塩
を所定量含有することにより、非常に良好な紡績性を発
揮し、繊維製品に優れた風合いを付与することができる
と共に、特に（Ａ）のアルキルリン酸エステル塩と
（Ｄ）低級アルカノールアミンの四級アンモニウム塩と
が相乗的に作用して、帯電防止性をさらに高めることが
できる。

本発明に用いる（Ｄ）低級アルカノールアミンの四級
アンモニウム塩としては、モノエタノールアミン、ジエ
タノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ−（２−ア
ミノエチル）−エタノールアミン等の低級アルカノール
アミンをジメチル硫酸、ジエチル硫酸で四級化して得ら
れる四級アンモニウム塩が挙げられる。

上記四級アンモニウム塩の含量は３〜20重量％であ
る。その含量が20重量％を越えると、帯電防止性が高く
なるものの防錆性が低下する。

本発明の合成繊維用紡績油剤は、前記（Ａ）アルキル
リン酸エステル塩、（Ｂ）高級脂肪酸アミド化合物、
（Ｃ）非イオン界面活性剤、（Ｄ）低級アルカノールア
ミンの四級アンモニウム塩を主成分とするが、これに必
要に応じて高級脂肪酸アルコールエステル、動植物油
脂、鉱物油、ワックス類、シリコン系化合物等の、従来
知られている柔軟剤、平滑剤を配合することもできる。
その配合量は20重量％以下が好ましい。

本発明の合成繊維用紡績油剤は、前記各成分を所定量
混合し、均一に溶解して調製することができる。

本発明の合成繊維用紡績油剤は合成繊維の紡績工程に
おいて用いられ、合成繊維の原糸を該油剤で処理した後
紡績を行う方法、紡績中の繊維に給油処理する方法等、
いずれの方法も採用できる。原糸を処理する方法として
は、浸漬給油法、ローラータッチ給油法、スプレー給油
法等が挙げられる。また給油に際し、油剤を水で希釈し
て0.01〜２重量％程度の濃度にて用いることが好まし
い。

本発明の合成繊維用紡績油剤はポリアクリロニトリル
繊維、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維ポリプロピレ
ン繊維等の合成繊維に適用でき、特にポリアクリロニト
リル繊維、ポリアミド繊維に用いて良好な紡績性を発揮
する。

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する
が、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に
限定されるものではない。

［実施例］ 実施例、参考例及び比較例に用いた各化合物を次に示
す。（ ）内は略号を表す。

Ａ・アルキルリン酸エステル塩 （Ａ−１）ヒドロキシエチルオクチルアルコールエーテ
ルリン酸エステルモノエタノールアミン塩 （Ａ−２）オクチルアルコールリン酸エステルカリウム
塩 （Ａ−３）ラウリルアルコールリン酸エステルジエタノ
ールアミン塩 （Ａ−４）ポリオキシエチレン（ｎ＝７）ラウリルアル
コールエーテルリン酸エステルナトリウム塩 （Ａ−５）オクチルアリコールリン酸エステルモノエタ
ノールアミン塩 （Ａ−６）セチルアルコールリン酸エステルカリウム塩 Ｂ・高級脂肪酸アミド化合物 高級脂肪酸アミド化合物は以下に示す様に合成したも
のを用いた。

撹拌機付の反応容器に、表１に示す高級脂肪酸及びポ
リアルキレンポリアミン又はアルカノールアミンを所定
の比で仕込み、窒素ガス気流下に170〜200℃で６時間脱
水反応を行い、高級脂肪酸アミド化合物（Ｂ−１、３、
７）を得た。さらに同様なアミド反応を行った後、所定
量の尿素、エピクロルヒドリンを加え、90〜130℃で１
〜２時間反応を行い、高級脂肪酸アミド化合物Ｂ−２、
４〜６を得た。各化合物の合成条件、全アミン価及び略
号を表１に示す。

Ｃ・非イオン界面活性剤 （Ｃ−１）ポリオキシエチレン（ｎ＝７）ラウリルエー
テル （Ｃ−２）ポリオキシエチレン（ｎ＝25）セチルエーテ
ル （Ｃ−３）ポリオキシエチレン（ｎ＝25）ヒマシ油エー
テル （Ｃ−４）ポリオキシエチレン（ｎ＝20）ノニルフェニ
ルエーテル （Ｃ−５）ポリオキシエチレン（ｎ＝20）ソルビタンモ
ノラウリルエステル （Ｃ−６）ポリエチレングライコール（MW400）ジラウ
レート Ｄ・低級アルカノールアミンの四級アンモニウム塩 （Ｄ−１）Ｎ−（２−アミノエチル）エタノールジエチ
ル硫酸塩 （Ｄ−２）モノエタノールアミンジメチル硫酸塩 （Ｄ−３）ジエタノールアミンジエチル硫酸塩 （Ｄ−４）ジエチノールアミンジメチル硫酸塩 （Ｄ−５）トリエタノールアミンジメチル硫酸塩 Ｅ・その他添加物 （Ｅ−１）ステアリン酸ブチルエステル （Ｅ−２）パラフィンワックス（融点60℃） （Ｅ−３）オクチルステアレート 実施例１〜４、比較例１〜５ 表２に示す原料Ａ−Ｅを所定量調合釜に仕込み、80〜
90℃に加熱し、同温度の温水を徐々に加えて乳化し、25
重量％濃度の乳化液を調製し試験に供した。各合成繊維
用紡績油剤の調製に用いた原料の種類、配合比及び乳化
液の安定性を表２に示す。表中、各例の「紡績油の組
成」のＡ〜Ｄ成分の二段書きは、２種を混合しているも
ので、括弧内の数値は配合割合（％）を示し、例えば実
施例１ではＡ−１を25％共に、Ｂ−３を20％とＢ−４を
20％、Ｃ−１を25％とＣ−５を５％、及びＤ−１を５％
併用することを示している。

次にアクリルスフ（2d×51mm）5kgを上記油剤の１％
水溶液に浸漬（液温60℃、１分）した後、遠心脱水機を
用いて油剤水溶液の含浸量が1.5kgになる様調製し、80
℃で１時間乾燥して給油処理（乾燥後の給油率0.3重量
％）を行った。給油処理を行ったアクリルスフを、常法
に従い紡績（開綿工程−梳綿工程−粗紡工程−精紡工
程）し、1/40番手の紡績糸を得、同時に紡績性を評価し
た。さらに得られた紡績糸を用いて、その風合、染色後
の風合、編成性を評価した。各性能の評価結果を表２に
示す。

・紡績性の評価試験 紡績工程における静電気発生量、連条ローラーへの巻
き付き、精紡時の糸切れを測定し、紡績性を評価した。

静電気発生量：春日電気（株）製集電式電位測定機を用
い、梳綿工程におけるカードウエッブの静電気発生量を
測定した。

連条ローラーへの巻き付き：連条工程における紡出スラ
イバーのフロントローラーの状態を目視にて観察し、評
価した。

精紡精：精紡工程における糸切れの回数を測定し次の基
準に従い評価した。

◎：精紡工程において糸切れ無し ○：精紡工程において糸切れ殆ど無し △：精紡工程において糸切れが若干有り ×：精紡工程において糸切れが多い ・風合評価試験 パネラー10人のハンドリングにより、紡積糸及び染色
糸の風合を次の基準に従い評価した。

◎：糸の柔軟性が極めて良い ○：糸の柔軟性が良い △：糸が若干硬く、柔軟性がやや劣る ×：糸が硬く、キシミ感が有り、柔軟性が劣る 尚、紡績糸の染色は次の条件に従った。

染 料：保土ケ谷化学（株）製CATHILONRED GCLH
1.0％owf 緩 染 剤：オスピンAN 1.0％owf pH調製剤：酢酸 0.5％owf 酢酸ソーダ 0.5％owf ・編成性評価試験 紡績糸を次の条件にて編成し、評価した。

測定機：杉原計器製編成性試験機 条 件 雰 囲 気 :25℃、40％RH 糸 速 度 :50cm/分、100m/分 糸−金属摩擦:18ゲージ編針３本、３ケ所 糸−糸 摩擦:2回ひねり２ケ所 １回ひねり１ケ所 ［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の合成繊維用紡績 油剤は、アルキルリン酸エステル塩、高級脂肪酸アミド
化合物、非イオン界面活性剤及び低級アルカノールアミ
ンの四級アンモニウム塩を特定比で含有してなるもの
で、合成繊維の紡糸工程あるいは紡績工程に用いた良好
な紡糸性、紡績性を発揮し、かつ染色後の繊維製品に優
れた風合を付与することができ、従来何種類もの工程油
剤を用いる方法に比較して、工程を簡略化することがで
きる等の効果を発揮する。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) D06M 13/00 - 13/535 D06M 15/00 - 15/715

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（Ａ）アルキルリン酸エステル塩５〜80重
   量％、（Ｂ）全アミン価が30以下の高級脂肪族アミド化
   合物５〜80重量％、（Ｃ）非イオン界面活性剤５〜80重
   量％、（Ｄ）低級アルカノールアミンの四級アンモニウ
   ム塩３〜20重量％を含有することを特徴とする合成繊維
   用紡績油剤。