JPH0470421B2

JPH0470421B2 -

Info

Publication number: JPH0470421B2
Application number: JP2927484A
Authority: JP
Inventors: Itsupei Noda
Original assignee: Takemoto Oil and Fat Co Ltd
Current assignee: Takemoto Oil and Fat Co Ltd
Priority date: 1984-02-18
Filing date: 1984-02-18
Publication date: 1992-11-10
Also published as: JPS60173168A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、新規な繊維処理用油剤（以下単に油
剤と略記する）及び該油剤による繊維糸条の処理
方法に関し、更に詳しくは従来全く提案されるこ
とのなかつたホスフアーゼン化合物を主要成分と
して、繊維糸条に平滑性や静電気防止性を与える
とともに、従来油剤に比べて著るしく優れた抗タ
ール化性及び油膜強度を発揮する新規な油剤及び
該油剤による繊維糸条の処理方法に関する。ポリエステル、ポリアミド、ポリプロピレン、
ポリアクリロニトリル等の各種の熱可塑性合成繊
維、又はアセテート等のセルロース系繊維は、紡
糸工程、延伸工程、仮撚工程、撚糸工程、糊付工
程等の諸工程を、場合によつては一体化しつつ適
宜に経て、製織、製編工程により布にされるが、
これらの工程において種々の油剤が使用されてい
る。ところで、かかる油剤に平滑性、静電気防止性
及び抗タール化性等が要求されることは周知の通
りであり、このため従来から、鉱物油や脂肪酸エ
ステルの他にポリオキシアルキレンエーテル類等
（例えば米国特許第3338830号）も提案されてい
る。そして、これらの化合物を使用した油剤のう
ちでは、ポリオキシアルキレンエーテル類が最も
優れた抗タール化性を有しているが、それでも厳
しい熱処理（例えば糸速600m／分を超えるよう
な延伸仮撚）においては充分満足のゆくものでは
ない。そこで、従来のポリオキシアルキレンエーテル
類に勝る抗タール化性を有する油剤の出現が望ま
れることになるが、製造加工効率の向上のために
加工速度の高速化が図られる一方、製品の差別化
や高級化等のために繊維糸条の細物化が図られる
今日においては、いずれにしても、走行糸の断
糸、毛羽発生、静電気障害等が助長される傾向り
あり、特に高速の延伸仮撚加工（糸速600m／分
以上）や高温（200℃以上）のスピンドロー工程
においては、加熱機へのタール付着に対する改善
要求及び走行糸条の接触する金属材料の摩耗に対
する改善要求は実に強い。したがつて今日、従来
油剤の改良という程度を超えて、特に高水準の抗
タール化性及び前述のような金属材料の摩耗に影
響を与える広義の油膜強度の発揮という要求を充
足しつつ、さらに高水準の静電気防止能を有する
平滑性に優れた新たな油剤の出現が強く要請され
ているのである。要求を、平滑性や静電気防止性
等他の性能を維持しつつ、高度に充足する新たな
油剤の出現が強く要請されているのである。本発明者等は、このような要請に応える新規な
油剤の開発をするべく鋭意研究した結果、従来全
く提案されることのなかつた系統に属するホスフ
アーゼン化合物を主要成分とする油剤が正しく好
適であり、該油剤を繊維糸条へ適用すると著るし
く優れた所期の効果を奏することを見出し、本発
明を完成した。すなわち本発明は、次のような新規の油剤及び
該油剤による繊維糸条の処理方法に係る。次の一般式（）で示される環状ホスフアーゼ
ン化合物と一般式（）で示される活性水素を１
個有する有機化合物とを後者２モルに対して前者
１〜５モルの割合で反応させることによつて得ら
れるホスフアーゼン化合物を含有することを特徴
とする油剤。Ｒ（―Ｘ）―_nＨ（）〔R₁〜R₆は炭素数１〜18のアルキル基、フエ
ニル基、又はアルキル（炭素数１〜18）フエニル
基であつて、同一のものでも又は異なつていても
よい。Ｒは炭素数１〜30（但し、ｍが０の場合は
６〜30）の直鎖又は側鎖を有するアルコキシ基・
アルケノキシ基・チオアルコキシ基・チオアルケ
ノキシ基・アシロキシ基、ベンジルオキシ基、フ
エノキシ基、又はアルキル（炭素数１〜18）フエ
ノキシ基。Ｘは炭素数２〜４の酸化アルキレン単
位であつて、（―Ｘ）―_nは単独のものでも又は２種
以上の混合のものでもよい。ｍは０又は１以上の
整数。〕繊維の製造工程において、前述のように得られ
るホスフアーゼン化合物を含有する油剤を、繊維
糸条に対し0.1〜3.0重量％の割合となるように適
用して、該繊維糸条を潤滑することを特徴とする
繊維糸条の処理方法。本発明で使用するホスフアーゼン化合物は、例
えば次のように合成される。すなわち、前記一般
式（）で示される環状ホスフアーゼン化合物
と、前記一般式（）で示される活性水素を１個
有する有機化合物とを、後者２モルに対して前者
１〜５モルの割合で加え、減圧下、200℃前後に
加熱し、反応せしめて得る。この際、環状ホスフ
アーゼン化合物の使用モル数が５モルを超える
と、得られるホスフアーゼン化合物のタール化の
点で好ましくない。また、前記一般式（）で示
される有機化合物において、アルキレンオキサイ
ドＸの付加モル数ｍに特に限定はないが、通常１
〜200モルである。そして、該付加モル数ｍが０
の場合は、この場合に得られるホスフアーゼン化
合物の揮発性の点で、Ｒの炭素数６以上のもので
あることを要する。叙上の如き合成手段で使用する、前記一般式
（）で示される有機化合物を例示すると、次の
ものがある。オクチルアルコール、デシルアルコ
ール、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコー
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、ベヘニルアルコール等の、
天然の脂肪酸より誘導されるアルコール類。２−
エチルヘキサノール、イソセチルアルコール（例
えば、エヌジエコール160B、新日本理化社製）、
イソステアリルアルコール（例えば、ダイヤドー
ル18G、三菱化成社製）等の、アルドール縮合型
合成アルコール類。イソトリデカノール、直鎖体
とイソ体の混合アルコール（例えば、ドバノー
ル、三菱油化社製）等の、オキソ法合成アルコー
ル類。メタノール、エタノール、ブタノール等
の、低級アルコール類。ベンジルアルコール等
の、炭素数１〜30の１価アルコール類。ｎ−ヘキ
シルメルカプタン、ｎ−オクチルメルカプタン、
ｎ−ドデシルメルカプタン、ｔ−ドデシルメルカ
プタン、ベヘニルメルカプタン等の、メルカプタ
ン類、酢酸、デカン酸、ラウリル酸、オレイン酸
等の、脂肪酸類。オクチルフエノール、ノニルフ
エノール等の、フエノール類。以上の化合物に、
エチレンオキサイド、１，２−プロピレンオキサ
イド、１，２−ブチレンオキサイドを単独又は混
合で付加したポリグリコールエーテル類等。これ
らの中で、いずれも炭素数１〜30の１価アルコー
ル、フエノール類又はこれらに炭素数２〜４のア
ルキレンオキサイドを付加して得られるポリグリ
コールエーテル類が本発明の目的に照らして好ま
しい。かくして合成され、本発明において使用される
ホスフアーゼン化合物の化学構造は、次の一般式
（）で示されるものと推定される。〔R′、R″は一般式（）のR₁〜R₆と同じ。Ｒ、
Ｘ、ｍは一般式（）の場合と同じ。ｎは１〜５
の整数。〕本発明におけるホスフアーゼン化合物は、叙上
の如き特異な化学構造により、これを油剤成分と
して繊維糸条に適用した場合、従来のポリオキシ
アルキレンエーテル類等と比較して、次のような
特長を有する。すなわち、繊維糸条の摩擦係数低
下能はほぼ同等であるが、高荷重下における油膜
強度（四球式耐荷重能で評価、以下同じ）が強
く、走行繊維糸条と接触する各種金属材料の摩耗
が少ない。また、特に合成繊維の走行糸条の帯電
圧が非常に小さく、静電気の漏洩性や、繊維糸条
の熱処理工程におけるヒーターへのタールの付着
が極めて少ないのである。本発明に係る油剤におけるこのようなホスフア
ーゼン化合物の含有量は、本発明の効果が得られ
る範囲であればよく、特に制限はない。そして、
本発明に係る油剤は、かかるホスフアーゼン化合
物とともに、他の平滑剤、帯電防止剤、非イオン
界面活性剤、乳化調節剤、湿潤剤、防黴剤及び／
又は防錆剤等を適宜含有し得るものである。このような平滑剤としては、精製鉱物油、脂肪
酸エステル類、脂肪族エーテルエステル類又は、
エチレンオキサイドやプロピレンオキサイドから
誘導されるポリエーテル類等がある。また、前述
の如き帯電防止剤としては、スルホネート塩、ホ
スフエート塩、カルボン酸塩等のアニオン界面活
性剤、第四級アンモニウム塩型のカチオン界面活
性剤、イミダゾリン型、ベタイン型、スルホベタ
イン型の両性界面活性剤等がある。更に、前述の
如き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
ルキルフエニルエーテル、ポリオキシエチレンア
ルキルエステル、多価アルコールの部分アルキル
エステル等がある。以上説明した本発明に係る油剤は、ポリエステ
ル、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリアクリロ
ニトリル等の熱可塑性合成繊維、またポリアラミ
ド繊維や炭素繊維、更にはアセテート等のセルロ
ース系繊維、その他各種の天然繊維に適用して、
高度の所期効果を発揮する。すなわち、該油剤の
中核である前述の如きホスフアーゼン化合物によ
つて、これを従来公知の平滑剤等その成分と比較
すると、卓越した抗タール化性、静電防止性及び
油膜強度（結果的には走行糸条が接触する金属材
料の摩耗を軽減する）を得ることができるのであ
る。しかも、このホスフアーゼン化合物には、そ
の合成が容易であつて、また未反応原料の除去も
容易である等、合成時における多くの利点があ
る。本発明に係る油剤は、紡糸油剤や加工工程油剤
として繊維に適用され、その効果を発揮するもの
であるが、その使用に当たつては、水性エマルジ
ヨンとして、有機溶剤溶液として又は油剤そのま
ま（ストレートオイリング）で繊維に付与するこ
とが可能である。そして、該油剤の繊維糸条への
付着量は、繊維糸条に対し0.1〜3.0重量％の割合
となるように適用するのが良く、特にポリエステ
ル、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリアクリロ
ニトリル等の合成繊維を製造する工程で適用する
場合においては、前述の油剤を該合成繊維糸条に
対して0.1〜3.0重量％、好ましくは0.2〜2.0重量
％となるように付着せしめれば、その後の全工程
（加熱される工程も含む）に亘つて、前述した効
果の発現が著るしい。最後に、本発明の構成及び効果を一層具体的に
するため、本発明に係る油剤におけるホスフアー
ゼン化合物の合成例、その推定化学構造式及び、
比較例に対する実施例をその性能評価も含んで列
記する。尚、PP−Ａ〜PP−Ｈはいずれも以下の
合成例に付記したものに該当する。 ●合成例１（PP−Ａの合成）ブタノールにPO（１，２−プロピレンオキサイ
ド、以下同じ）／EO（エチレンオキサイド、以下
同じ）＝50／50（重量比、以下同じ）をランダムに
付加重合して得たMW（分子量、以下同じ）＝2000
のポリエーテル500ｇ（0.25モル）と、前記一般
式（）で示される環状のプロポキシホスフアー
ゼン61ｇ（0.125モル）とを、ガラス製１反応
容器（撹拌器付）に採り、撹拌均一後、撹拌を続
けながら、減圧下（１mmHg）、温度200℃で６時
間反応させ、目的のホスフアーゼン化合物を収率
95％以上で得た。〔R₁＝C₄H₉，R₂＝iso−C₃H₇〕 ●合成例２（PP−Ｂの合成）ラウリルアルコールにEOを付加重合して得た
MW＝1500のポリエーテル375ｇ（0.25モル）と、
前記一般式（）で示される環状のプロポキシホ
スフアーゼン61ｇ（0.125モル）とから、合成例
１と同様にして目的のホスフアーゼン化合物を得
た。〔R₁＝C₁₂H₂₅，R₂＝iso−C₃H₇〕 ●合成例３（PP−Ｃの合成）ラウリルアルコール186ｇ（1.0モル）と、前記
一般式（）で示される環状のプロポキシホスフ
アーゼン488ｇ（1.0モル）とから、合成例１と同
様にして目的のホスフアーゼン化合物を得た。〔R₁＝C₁₂H₂₅，R₂＝iso−C₃H₇） ●合成例４（PP−Ｄの合成）ラウリル酸200ｇ（１モル）と、前記一般式
（）で示される環状のプロポキシホスフアーゼ
ン244ｇ（0.5モル）とから、合成例１と同様にし
て目的のホスフアーゼン化合物を得た。〔R₁＝C₁₁H₂₃，R₂＝iso−C₃H₇〕 ●合成例５（PP−Ｅの合成）ブタノールにPO／EO＝50／50をランダムに付
加重合して得たMW＝2000のポリエーテル500ｇ
（0.25モル）と、前記一般式（）で示される環
状のフエノキシホスフアーゼン86.6ｇ（0.125モ
ル）とから、合成例１と同様にして目的のホスフ
アーゼン化合物を得た。〔R₁＝C₄H₉、

【式】〕 ●合成例６（PP−Ｆの合成）フエノール94ｇ（１モル）と、前記一般式
（）で示される環状のプロポキシホスフアーゼ
ン244ｇ（0.5モル）とから、合成例１と同様にし
て目的のホスフアーゼン化合物を得た。〔R₂＝iso−C₃H₇〕 ●合成例７（PP−Ｇの合成〕ｎ−ラウリルメルカプタン202ｇ（１モル）と、
前記一般式（）で示される環状のプロポキシホ
スフアーゼン244ｇ（0.5モル）とから、合成例１
と同様にして目的のホスフアーゼン化合物を得
た。〔R₁＝C₁₂H₂₅，R₂＝iso−C₃H₇〕 ●合成例８（PP−Ｈの合成）ラウリルアルコール186ｇ（１モル）と、前記
一般式（）で示される環状のプロポキシホスフ
アーゼン976ｇ（２モル）とから、合成例１と同
様にして目的のホスフアーゼン化合物を得た。〔R₁＝C₁₂H₂₅、R₂＝iso−C₃H₇〕 ●実施例１〜６、比較例１〜４第１表に示した実施例１〜６の油剤と比較例１
〜４の油剤をそれぞれ配合調整した。これらの各
油剤の10重量％エマルジヨンを、シクロヘキサン
で脱脂して乾燥した市販のナイロンフイラメント
（セミダル70デニール・24フイラメント）にオイ
リングローラより給油し、油剤を0.8〜1.0重量％
付着させた。そして、該ナイロンフイラメントに
ついて走行糸摩擦係数を、また油剤について四球
式耐荷重能及びタール化率を、更に以下の方法で
摩擦発生電気及び電気抵抗を、それぞれ測定して
評価した。結果を第１表に示す。 ●●走行糸摩擦係数の測定油剤処理したナイロン試料糸を用い、次の条件
でμメーター（エイコー測器社製）により測定し
た。摩擦体＝表面クロムメツキ梨地処理した直径25
mmの円筒、糸−摩擦体接触角＝90度、初張力
（T₁）＝20ｇ、走行速度＝300m／分、雰囲気＝25
℃×65％RH。摩擦体通過直後の糸条張力（T₂）を測定し、
次式により摩擦係数を算出した。摩擦係数＝1.466log T₂／T₁ 走行糸摩擦係数は小さい程、平滑性が良い。 ●●四球式耐荷重能の測定 JISのK2519に定められた石油製品四球式耐荷
重試験方法にしたがい、試験鋼球の焼付が起こる
に至つたときの油圧計の数値（Kg／cm²）を測定し
た。 ●●タール化率の測定ステンレス製シヤーレ（直径３cm、深さ８mm）
に油剤３ｇを精秤し、加熱オーブン中で230℃×
48時間処理して、乾燥デシケータ中で放冷後、再
度精秤し、元の油剤の有効成分に対する残査率を
求めて、タール化率（重量％）を測定した。 ●●摩擦発生電気の測定ナイロンフイラメント（セミダル75デニール・
36フイラメント）のマルチフイラメント糸に油剤
を同様に0.4±0.1重量％付与し、20℃×40％RH
の雰囲気下で調整して試料糸とした。この試料糸
を用い、初張力20ｇ、700m／分の速度で供給し
た糸を、200℃×90cmのヒーターに接触させた後、
クロムメツキ梨地ピンと接触角90度で接触摩擦さ
せ、その直後に集電式電位測定器を置いて、糸条
上の発生静電気（ボルト）を測定した。 ●●電気抵抗の測定摩擦発生電気の測定の場合と同様に試料糸を調
整した。この試料糸10ｇを、電気抵抗測定用ボツ
クス（40ml容量）に入れ、東亜電波工業社製の
SM−5E型絶縁計を用いて電気抵抗（logΩ）を
測定した。 ●●評価基準次の付表１及び付表２の基準で評価した。

【表】

【表】 ●実施例７〜11、比較例５、６第２表に示した実施例７〜11の油剤と比較例
５，６の油剤をそれぞれ配合調整し、以下第１表
の場合と同様にして評価した。尚、この第２表で
は、第１表のタール化率に替えて、以下の方法
で、編針摩耗度を測定して評価した。 ●●編針摩耗度の測定摩擦発生電気の測定の場合と同様に試料糸を調
整し、この試料糸を下記条件でトリコツト用編針
に接触走行させた後、その編針の摩擦面を顕微鏡
観察し、摩耗痕の有無を調べた。試料糸走行速度＝400m／分、張力＝40ｇ、編
針と走行糸の接触角＝150度、雰囲気＝25℃×75
％RH。 ●●評価基準次の付表３の基準で評価した。

【表】

【表】 ●実施例12、比較例７第３表に示した実施例12の油剤と比較例７の油
剤をそれぞれ配合調整した。これらの各油剤の10
重量％エマルジヨンを用い、ローラータツチ法で
油剤として0.4〜0.5重量％付与したPOYを対象
に、いずれも次の方法で延伸仮撚を行なつた。工
程通過性は、実施例12及び比較例７ともに問題な
かつたが、10日間運転の後、ヒーターに付着した
タールの量は、実施例12の方が比較例７よりも良
好であつた。 ●●延伸仮撚次の条件で延伸仮撚した。施撚方法＝３軸摩擦方式（硬質ウレタンゴムデ
イスク）、糸条走行速度＝600m／分、延伸倍率＝
1.518、加撚側ヒーター＝長さ2mで表面温度220
℃、解撚側ヒーター＝なし、目標撚数＝3200T／
ｍ。

【表】比較例１〜７に対する実施例１〜12の結果から
も明らかなように、本発明に係る油剤は、従来の
油剤に比べて、全ての項目を全体として充足して
いることが判る。

Claims

【特許請求の範囲】１次の一般式（）で示される環状ホスフアー
ゼン化合物と一般式（）で示される活性水素を
１個有する有機化合物とを後者２モルに対して前
者１〜５モルの割合で反応させることによつて得
られるホスフアーゼン化合物を含有することを特
徴とする繊維処理用油剤。Ｒ（―Ｘ）―_nＨ（）〔R₁〜R₆は炭素数１〜18のアルキル基、フエ
ニル基、又はアルキル（炭素数１〜18）フエニル
基であつて、同一のものでも又は異なつていても
よい。Ｒは炭素数１〜30（但し、ｍが０の場合は
６〜30）の直鎖又は側鎖を有するアルコキシ基・
アルケノキシ基・チオアルコキシ基・チオアルケ
ノキシ基・アシロキシ基、ベンジルオキシ基、フ
エノキシ基、又はアルキル（炭素数１〜18）フエ
ノキシ基。Ｘは炭素数２〜４の酸化アルキレン単
位であつて、（―Ｘ）―_nは単独のものでも又は２種
以上の混合のものでもよい。ｍは０又は１以上の
整数。〕２繊維の製造工程において、次の一般式（）
で示される環状ホスフアーゼン化合物と一般式
（）で示される活性水素を１個有する有機化合
物とを後者２モルに対して前者１〜５モルの割合
で反応させることによつて得られるホスフアーゼ
ン化合物を含有する繊維処理用油剤を、繊維糸条
に対し0.1〜3.0重量％の割合となるように適用し
て、該繊維糸条を潤滑することを特徴とする繊維
糸条の処理方法。Ｒ（―Ｘ）―_nＨ（）〔R₁〜R₆は炭素数１〜18のアルキル基、フエ
ニル基、又はアルキル（炭素数１〜18）フエニル
基であつて、同一のものでも又は異なつていても
よい。Ｒは炭素数１〜30（但し、ｍが０の場合は
６〜30）の直鎖又は側鎖を有するアルコキシ基・
アルケノキシ基・チオアルコキシ基・チオアルケ
ノキシ基・アシロキシ基、ベンジルオキシ基、フ
エノキシ基、又はアルキル（炭素数１〜18）フエ
ノキシ基。Ｘは炭素数２〜４の酸化アルキレン単
位であつて、（―Ｘ）―_nは単独のものでも又は２種
以上の混合のものでもよい。ｍは０又は１以上の
整数。〕