JPS5851544B2 - 合繊油剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は合成繊維の加工工程に使用される改良された合
繊油剤に関するものであり、更に詳しくは加工工程の高
速化に伴なう給油時の給油量の不足や油付着の不均一性
を改良した合繊油剤に関するものである。

合繊油剤は合成繊維の紡糸、紡績、製織、編成などの加
工工程において合成繊維に良好な柔軟平滑性、集束性、
制電性などを与える目的で使用されている。

このような合繊油剤は柔軟平滑性を与える成分として動
物油、植物油、鉱物油、パラフィンワックス、高級アル
コール、脂肪酸エステル等と、集束性、乳化性及び制電
性を与える成分としてアルキルホスフェート、アルキル
サルフェート、アルキルアミンポリオキシエチレン付加
物、ジメチルアルキルベタイン、ポリオキシエチレンア
ルキルアリルエーテル等の界面活性剤からなる。

しかしながら、従来の合繊油剤では操業率の向上をはか
るため給油工程の高速化を行なった場合いくつかの欠陥
が見出される。

即ち、ポリエステル、ナイロン、アクリル等の合成繊維
の給油工程に於ける高速化は、給油装置からの繊維に対
する油付着量（オイルピックアップ）の絶対的不足、繊
維への油剤の不均一な付着を起こし易い。

とりわけ、高マルチフィラメントでは油剤の分布が一様
にならなかったり、一旦付着した油剤が飛び散って実質
的な油付着量が減少し、そのため目的とする平滑性、集
束性、制電性が損われるほか、各種機械の摩耗を引き起
こすなど製造工程中に於いて重大な欠損が生じる。

かかる観点から、これら合繊油剤の難点を解消するため
の研究が盛んに行われているが、今だに解消されていな
い。

しかるに、本発明者らはこれらの難点を解消すべく鋭意
研究の結果、ある種の限定されたフッ素系有機化合物を
従来の合繊油剤に特定量添加すれば、良好なる結果が得
られることを見い出し本発明を完成するに至った。

即ち、本発明は「合繊油剤に対して実質的に親和性であ
り、炭素数３〜１８個のパーフルオロアルキル基を含有
し、フッ素含有率が２〜７０重量％であり、分子量が３
００〜２０００００のフッ素系有機化合物を合繊油剤に
対してｏ、ｏｏｉ〜１０重量％含有させたことを特徴と
する合繊油剤」に関する。

ここに於いてフッ素系有機化合物とは次の諸点を特徴的
に有するものである。

即ち、■該化合物ハ少くとも１個のパーフルオロアルキ
ル基を有し、このパーフルオロアルキル基は直鎖状、分
枝状または環状（例えばシクロヘキシル）でもよく、更
にその炭素原子の間に酸素原子が介入していてもよく（
例えば、（ＣＦ３）２ＣＦＯＣＦ２ＣＦ２・・・・・・
・・・）、そしてこのアルキル基の炭素数は３〜１８個
好ましくは６〜１２個が適尚である。

この場合、炭素数が２個以下では目的とする効果が得ら
れず、逆に１９個以上では生産上著しく経済性を損ない
適当ではない。

Ｃ核化合物のフッ素含有率は２〜７０重量％好ましくは
１５〜５０重量％であり、上記範囲外では本発明の目的
とする効果が得られない。

過剰なフッ素含有率は油剤に対する親和性の点で問題と
なる。

■核化合物の分子量は３００〜２０００００好ましくは
６００〜２００００で※※あり、２０００００を越える
と油剤に対する親和性が劣り、逆に３００未満では蒸散
し易く適当ではない。

■更に、該化合物は合繊油剤中に溶解、可溶化、分散す
るなど合繊油剤に対して親和性を有するものでなげれば
ならない。

特定の油剤に対して上記フッ素系有機化合物の中から最
適の親和性を有するものを選択する。

このようなフッ素系有機化合物の例としては次のような
化合物を挙げることができる。

また、パーフルオロアルキル基含有アルコールを前駆体
として、これにエチレンオキサイドまたはプロピレンオ
キサイドを付加させたものも該フッ素系有機化合物の例
として挙げることができる。

〔但し、ｍ及びｎは２〜１００の整数〕 更に■パーフルオロアルキル基含有−価もしくは多価ア
ルコールとパーフルオロアルキル基含有−価もしくは多
価カルボン酸との（ポリ）エステル、特に■パーフルオ
ロアルキル基含有−価もしくは多価アルコールとフッ素
を含まない一価もしくは多価カルボン酸との（ポリ）エ
ステル、及ヒ■パーフルオロアルキル基音有−価もしく
は多価カルボン酸とフッ素を含まない一価もしくは多価
アルコールとの（ポリ）エステルも本発明のフッ素系有
機化合物として挙げることができる。

特にオリゴマー程度のポリエステルが好ましい。

この場合、使用される成分の例を次に挙げる。

酢酸、アジピン酸、セバシン酸、フタル酸、マレイン酸
、トリメリット酸 エチレンクリコールモノメチルエーテル、プロピレング
リコール、モノメチルエーテル、エチレングリコール、
フロピレンゲリコール、ジエチレングリコール、グリセ
リン、ポリ（オキシアルキレン）グリコール及びそのモ
ノアルキルエーテル。

更に上に例示したようなパーフルオロアルキル基含有−
価または多価アルコール（場合によって、他のフッ素を
含まない一価または多価アルコールを含ませてもよい）
と一価または多価イソシアネート例えばヘキシルイソシ
アネート、トルエンジインシアネート、ジフェニルメタ
ンジイソシアネート、ヘキサメチレンジインシアネート
との（ポリ）ウレタンも本発明のフッ素系有機化合物と
して使用することができる。

更にパーフルオロアルキル基含有エポキシ化合物例えば のホモポリマー及び好ましくは（エチレンオキサイト、
プロピレンオキサイド、エピクロロヒドリンなどの）コ
ポリマーも使用することができる。

重合可能なパーフルオロアルキル基含有ビニルモノマー
のホモポリマー及び好ましくは他のビニ※※ルモノマー
とのコポリマーも本発明のフッＬｔＪ機化合物として使
用できる。

かかるパーフルオロアルキル基含有ビニルモノマーとし
ては次のものを挙げることができる。

また他のビニルモノマーとしては、例えばエチレン、プ
ロピレン、ブチレンなどのオレフィン、（メタ）アクリ
レート、カルボン酸ビニルエステル、スチレン、ハロゲ
ン化ビニル、ビニルエーテル、ビニルケトン、ブタジェ
ン、特にポリオキシアルキレン（メタ）アクリレートが
挙げられる。

この場合、ビニル重合は公知の方法によって行なうこと
ができ、例えばラジカル開始剤を使用して溶液重合法で
行われる。

ポリマーの分子量は開始剤濃度、モノマー濃度、連鎖移
動剤（例えばメルカプタン）の種類及び濃度によって好
ましい範囲に調整できる。

更ニパーフルオロアルキル基含有のシロキサンも本発明
のフッ素系有機化合物として有用である。

好ましいシロキサンはパーフルオロアルキル基含有のシ
ランとパーフルオロアルキル基を含マないシランとの共
加水分解生成物である。

このようなパーフルオロアルキル基含有シランとしては
例えば次のものが挙げられる。

パーフルオロアルキル基を含まないシランとしてはポリ
オキシアルキレン基含有のシランが好ましい。

フッ素系有機化合物の合繊油剤に対する添加量はｏ、ｏ
ｏｉ〜１０重量％好ましくは０．０１〜１重量％である
。

フッ素系有機化合物の使用量が少量でよいことは経済性
のほかにベースとする油剤の特性を損わないことを意味
する。

途 本発明の合繊油剤は、非水系、エマルジョン系のい
ずれでもよく、各種合成繊維例えばポリエステル、ナイ
ロン、アクリルの各繊維へスプレー法、回転ローラー法
などの通常の方法で給油することができる。

こうして本発明の合繊油剤は、合成繊維の紡糸、紡績、
製織、編成などの加工工程に於ける高速運転時の給油段
階で、従来の油剤に比較して安定で均一な油付着を合成
繊維に与え、従って従来不足がちであった繊維の平滑性
、集束性、制電性を十分にするほか、各種機械の摩耗に
よる損傷も少くすることができる。

次いで実施例により本発明をより具体的に説明する。

尚、「部」は「重量部」を言う。実施例 １ ３６部と分子量６００のポリオキシプロピレングリコー
ルメタクリレート２４部とをラウリルメルカプタン３部
を用いて酢酸エチル中で重合し、分子量４０００の粘稠
なフッ素系有機化合物を得た。

次いで、このフッ素系有機化合物を用いて次の合繊油剤
を調製した。

鉱物油（６σ′） ｓｏ、ｏ部ポ
リオキシエチレンドデシルフェノ ２０．０部−ルエー
テル （エチレンオキシド３モル付加物） 上記のフッ素系有機化合物 ｏ、ｉ部また比
較例としてフッ素系有機化合物を除いたものも調製した
。

この２種の合繊油剤をナイロン６のマルチフィラメント
へ回転ローラ一式給油方法により巻き上げ速度３００
ｍ／分、５００７７１／分及び１０００ｍ／分で給油し
た。

このときの油剤のピックアツプ量を測定したのでその結
果を糸に対する％で次に示す。

ちなみに、実施例の油剤の２３℃に於ける表面張力は１
１．１ダイン／ｃｍで比較例の油剤のそれは２９．２ダ
イン／ｃｍであった。

また、ここで調製した２種の油剤について、各油剤の油
滴としての拡がり速度をシリコン表面処理紙上で調べた
。

尚、シリコン表面処理紙は臨界表面張力（臨界表面張力
についてはＷ、Ｊ。

ＺｉｓｍａｎＪ、Ｐｈｙｓ、Ｃｈｅｍ、 ６１． １
０４６（１９５７）を参照）が約３０ダイン／ｃｍであ
り濡れにくい特性を有するものである。

油剤をガラスピペットで静かに一滴落し経時的にその油
滴の直径の拡がりを測定した。

この結果を次の表２に示す。

この結果からも本発明の油剤は拡がり易いことが判る。

実施例 ２ Ｃ８Ｆ１７ＳＯ２Ｎ（Ｃ３Ｈ７）ＣＨ２ＣＨ２０ＣＨ＝
ＣＨ２１８部と分子量５００のポリオキシエチレングリ
コールメタクリレート４２部をラウリルメルカプタン０
．５部を用いて酢酸エチル中で重合し、分子量約１６０
００の粘稠なフッ素系有機化合物を得た。

これを用いて次の油剤を調製した。スピンドル油（５５
“） ５５．０部ポリオキシエチレンノ
ニルフェノ−３５，０部ルエーテル （エチレンオキシド１０モル付加物） オレイン酸ジグリセライド ５．０部※
レイルアルコール ５．０部記フッ
素系有機化合物 ０．３部この油剤をステ
ープルファイバー用ポリエステルへ給油したところ、可
紡性が優れており十分な油付着量が得られた。

実施例 ３ 本発明のフッ素系有機化合物を各種の合繊油剤またはそ
の成分に０．１重量％添加して、油剤の性能比較の目安
として油剤の表面張力を測定し、無添加のそれと比較し
た。

この結果を次の表３に示す。

表面張力は低い方が望ましい。実施例 ４ 次の組成： の油剤を水に乳化させて１５重量％の水エマルジョンを
調製した。

このエマルジョンをナイロン６のマルチフィラメントへ
回転ローラ一式給油方法によって巻き上げ速度１０００
ｍ／分で給油したところ、均一でかつ十分な油付着が認
められた。

実施例 ５ 次の組成： 「鉱物油（６０“） ８５．０部※ からなる油剤を、フィラメント用ポリエステル繊維へ高
速度給油を行なったところ、上記フッ素系有機化合物を
除いた油剤に比べて油付着量は１．４５倍であった。

実施例 ６ Ｃ８Ｆ１□５Ｏ２Ｎ（Ｃ３Ｈ７）ＣＨ２ＣＨ２０Ｈ２モ
ル、ポリオキシプロピレングリコール（分子量６００）
１モル及び２・４−トルエンジイソシアネート２モルか
ら下記構造式のフッ素系有機化合物を得た。

次いで、 次の組成： からなる合繊油剤をステーブルファイバ一周ホリプロピ
レンへ給油した。

この結果、フッ素系有機化合物を添加しないものに比較
して高度の平滑性、制電性が得られた。

実施例 ７ 次の組成： かもなる合繊油剤を水に乳化させて１０重量％の水エマ
ルジョンを調製した。

このエマルジョンをステープルファイバー用ポリエステ
ルへ回転ローラーにより高速度で給油したところ、得ら
れたポリエステルステープルファイバーは特に集束性、
平滑性、制電性が良好であった。

実施例 ８ 次の組成： の合繊油剤を水に乳化させて１５重量％の水エマルジョ
ンを調製した。

このエマルジョンをステープルファイバー用ナイロン６
に高速度回転ローラ一式給油方法により給油した。

その結果、均一な油付着と優れた平滑性が得られた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 合繊油剤に対し実質的に親和性であり、炭素数３〜
   １８個のパーフルオロアルキル基を含有しフッ素含有率
   が２〜７０重量％であり、分子量が３００〜２００００
   ０のフッ素系有機化合物を合繊油剤に対して０．００１
   〜ｉｏ重量％含有させたことを特徴とする合繊油剤。