JPS5947478A - 合成繊維用紡績油剤 - 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】

本発明は合成繊維用紡績油剤に関する。更に詳しくは、
熱工程を伴う合成繊維の製造工程、並びに加工工程にお
いて使用される繊維製造装置の発錆を抑制し、優れた耐
熱性、帯電防止性を有する合成繊維′用紡績油剤に関す
るものである。 一般に紡績油剤は鉱物油やＪ１ｈ肪酸エステルのような
中性油、又は脂肪酸、高級アルコールあるいは多価アル
コール脂肪酸エステルの酸化エチレン付加物のよりな°
非イオン活性剤、又はアルキル憾酸エステル塩あるいは
アルキルリン酸エステル（又は塩）のような陰イオン性
活性剤、第４級アンモニウム塩のような陽イオン性活性
剤、又はアルキルベタインのような両性活性剤が用いら
れている。 具体例として、ポリエステル繊維には、特開昭４８−５
５１９３号公報に記載されているアルキルリン酸エステ
ルの塩とエーテル及び／又はエステル型非イオン活性剤
の配合油剤、特開昭５４−１．５８６９４号公報に記１
ｖｔのアルキルリン酸エステルの塩と酸化エチレンと酸
化プロピレンのブロック共重合体との配合油剤、特開昭
５６−１４０１７８号公報に記載のアルキルリン酸エス
テルの塩とアルキルアミン類あるいは置換アルキルアミ
ンに酸化エチレンを付加した化合物のリン酸塩と、アル
キルフェニルエーテルの酸化エチレン、酸化プロピレン
の単独付加物、又は、酸化エチレンと酸化プロピレンの
共重合体の付加物との配合油剤が知られている。 ポリアクリロニトリル繊維には、を片公昭４５−２１２
７７号公報に記載されているアルキルリン酸エステルの
塩の単独もしくはアルキルリン酸エステルの塩とエーテ
ル及び／又はニスデル型非イオン活性剤との配合油剤が
知られでいる。又、ポリエステル繊維、ポリアクリロニ
トリル繊維に限らずポリアミド繊維なども含めた合成繊
維には、特公昭５２−３１９９９号公ｒ１６特開昭５４
−１２５７９７号公報に７Ｑ載のアルキルリン酸エステ
ル金属塩を主成分とする油剤、特公昭５６−２０３９１
号公報記載のシアルギルリン酸エステル塩を単独又はそ
れを含有してなる油剤が知られている。 かかる従来の油剤は、標準温湿度下並びに西湿度下では
優れた帯電防止性を有するが、・−力紙湿度条件ではそ
の効果は著しく低下し、紡績トラブルが発生するという
欠点を有している。 そこで静電気トラブルを防止すべく紡績室内を一定の適
切な温湿度に維持するよう調温調湿することか必要であ
るがそのためには運転費等に莫大な経費がかかる。 このような理由から、現在、時代の要請にマツチした調
温調湿の必要性のない、いわばＭ資源、省エネルギー型
のｕｆ＠油剤が益々強く要望されているわけである。 この覗点から見れば、第４級アンモニウム塩は帯電防止
性が特に優れ、また、低湿度下でも潰れた帯電防止性が
あるため目的にがなっているわけでるるが、紡機の金属
部分に発錆を起こさせた９、また耐熱性に乏しい為、繊
維全政変させるという欠点を有しておりｔｔ用しづらい
ものであった。具体的には、特公昭５１−２２５５８号
公報、特公昭５４−４４７９８号公報、ＵＳＦ４．２５
９，０７８号明細曹などに記載されている第４級アンモ
ニウム塩は、優れた帯′電防正性を有しているが、耐熱
性、発錆性の点でなお不充分である（表１．“Ａ５〜１
０参照）。 油剤の性能として耐熱性が切シ離せない特性であるのは
以下の理由による。 即ち、合成繊維は、本来捲縮を持っていないのが誇通で
あるので紡績用繊維をつくるためには機械的に捲縮を付
与してやり、それを合成・遺雄が持つ熱固ボ性を利用し
”（、＋ｉ￥１当な＋！注で熱−ヒツトすることが広く
行なわれている。この熱固定の除、織物又は編物以降の
後加工において熱収縮率を小さくするだめにはり〜処Ｊ
’Ｊ隠匿を高温にする必要がある。しかしながら、従来
の第４級アンモニウノ・塩は繊維に１憂れた帯電防止性
を与える油剤である一方、′１ｌｌＴｆ熱性に乏しく、
熱魁理時に発煙したり、１６０℃以上の一温では熱分解
を起こして油剤が変質し、繊維が着色するばかりかその
帯電防１）：、性も低下する。。 そこで、本発明者らは従来の小４級アンモニウム塩の欠
点を改良すべく鋭意研究した結果、特定の構造を有する
第４１ｔ＆アンモニウム塩が低湿度下での帯電防止性も
良好で、且つ耐熱性に優れ、発錆性の無いことを見出し
本発明を完成した。 即ち、本発明は下記の一般式（１）で表わされる第４級
アンモニウム塩を含有することを特徴とする合成繊維用
紡績油剤を提供するものである。 Ｒ２ ３ 〔式中、Ｒ１は炭素数８〜２２のアルキル又はア○ ２１のアルキルないしアルケニル基で、ｓす、　ｍは１
〜５の整数）又は炭素数１０〜２４のβ−ヒドロキシア
ルキル又はアルケニル基であシ、Ｒ２，Ｒ，はそれぞれ
独立に炭素数１〜２２のアルキルないしアルケニル基、
ベンジル基又は＋ＡＯ％　Ｈ（Ａは炭素数２〜４のアル
キレン基であシ、ｎは１〜２０の整数）であるが又はＲ
２は＋０Ｈ（Ｒ６）　０Ｈ２−ケーＯＨ（Ｒ６はＨ又は
炭素数１〜１８のアルキル基、！は１〜５の整数）であ
り、ｘｏは一般式　（Ｒ７−０＋−Ａ’０ｉＰ（ｌ−Ｏ
Ｈ）、ｑ（式中、Ｒ７は炭素数８〜２２の一アルキル基
又はアルケニル基であり、Ａ′は炭素ａ２〜４のアルキ
レン基であり、ｐは０−２０の整数であシ、ｑは１又は
２である。）で表わされるイｊｋ４リン酸エステルのア
ニオン又ｔよ炭素ＩＣｙ、２・〜６のヒドロキシアルカ
ンカルボン酸のアニオンを示す。〕本発明に係る一般式
（１）で表わ式れる第４級アンモニウム塩はＦ記に示す
方法により容易に製造することが出来る。 即ち、一般式（２） （式中、　Ｒ，、Ｒ２及びＲ，はそれ−どれ（１）にお
けるものと同じ。） で表わされる６級アミン（ａ）と、 一般式（３） ％式％（３） 一般式（４） す （式中、Ｒ６は前記のとおシ） で表わされるエポキシ化合物（Ｃ）を反応させる。 上記の反応は、好ましくは（ａ）　：　（ｂ）　：　（
Ｃ）のモル比をに０．９〜１，２　：　１，０〜２．５
で行なう。 −Ｂ式（２）で表わされる３級アミンの具体例となどが
挙げられる。 一般式（３）で表わされる；ｈ’　ｔ、＆　’）ン酸エ
ステルは、高級アルコール又は尚級アルコールのアルギ
レンオキナイド刊加物を、五１ｔη化リン、オルトリン
酸、ポリリン酸、オキシ礪比リン等のリン酸化剤でリン
酸エステル化しでイ（Ｌもれる化合物であって、具体的
にｅまオフブールリンｃ＜ＣＳ　ジオクチルリンｒ夜、
ドデシルリン酸、ジドデシルリン１険、オクタデシルリ
ン酸、ジメククデシルリン酸、オクタデセニルリン酸、
ジオクタグセニルリン酸、ポリオキシエチレン（８モル
）（以下ＰｏＥ（８）と略記する）ドデシルリンｒ・１
ン、ビスｐｏｇ　（ｓ）ドデシルリン酸、ポリオキシプ
ロピレン（３モル）（以下、ｐｏＰ（３）と略記ｊ−る
）オクタデシルリン酸、ビスＰＯＩ）（３）オクタデシ
ル

【・リン酸書。 が挙げられる。 炭ｇ　数２・−６のヒドロキシアルカンカルボン酸の具
体例としては、グリコール酸、ヒドロキシプロピオン酸
等が挙げら７する。 一般式（４）で表わさＪしるエポキシ化合′吻の其体例
としては、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド
、ブチレンオキサイド、１．２−エポキシオクタン、１
，２−エポキシドデカン、１，２−エボキシオクタデカ
ン等が挙げられる。 本発明の実施にあたり、本発明の第４級アンモニウム塩
の他に、本発明の効果を損わない範囲で任意の紡績油剤
成分を配合することができる。このような任意成分には
、動植物油、鉱物油、オレイン酸メチルエステル、ステ
アリン酸ブチルエステル等の脂肪酸エステル又は、脂肪
酸、面数アルコール、あるいは多値ｌアルコール、脂肪
酸エステルの酸化エチレン付加物のような非イオン活性
剤等が用いられる。 従来の第４級アンモニウム塩、例えば （３２Ｈ。 剤に対して３０重量％を超える量で使用すると発錆性が
あられれるため使用量に制限が必要であったが本発明の
第４級アンモニウム頃は、発錆性が全くないため任意の
割合で欧州することが出来る。 但し、満足できる帯■、防止効果を発揮させるため、本
発明の第４級アンモニウム塩の使用量は全油剤に対して
３重−ｊｉ　％以上疹加するのが好ましい。 本発明の紡績油剤は、ポリニスデル系繊維、ポリアクリ
ロニトリル系繊維、ポリアミド糸繊維などのあらゆる合
成憶椎に処理できる。 本発明の紡績油剤は、水性エマルジョンとして通常用い
られるＲ１１き、攪（貞法シこよって処理する場合ＶＣ
は、〕瓜Ｍｏ、５〜５車に係濃度のエマルジョンとして
用いることが、−当であるが、これはローラー接触法又
はスプレー法によっても処理され得るもので特に処理法
によつ１限定されるものではない。 繊維に対する付層献は一般に０．０１ないし１％Ｏｗｆ
　、好ましくは０．１ないし０．５係Ｏｗｆである。 以下に実施例をもって本発明の詳細な説明するが、本発
明は、これらの実施例に限定されるものではない。 く有機リン酸エステルの合成〉 （１）　　ＲＯＨ（Ｒ：Ｏ，、ｓｏｓ、ａ１６１７％、
Ｏ，ｌ１３俤の混合アルキル基）２モルを四ツ目フラス
コにとシ、約８０℃に昇温し、よく攪拌しなからＰ２Ｏ
，１モルを保々に添加していく。 Ｐ２Ｏ，全量を添加佐、約５時間熟成を行なって目的物
を得た。 （ここで合成した有機リン酸エステルを（Ａ）とする。 ） （２）上記（１）におけるＲＯＨノ代わシにＲＯ（ＯＨ
２０Ｈ２０）、Ｉ（（Ｒ：Ｏ１１！８０４．０１６１７
％、０１，５％の混合アルキル基）とＰ２Ｏ，を各々（
１）と同モル数加えて同方法で合成した。 （ここで合成した有機リン酸エステルを（Ｂ）とする。 ） く第４級アンモニウム塩の合成〉 合成例１ ＊憬’ｊン酸エステル（Ａ）　０．４４モルを１ｉ四ツ
目フラスコにとり、６０〜７０℃で溶融し、次Ｃ１，３
係の混合アルキル基）　０．４４モルｔｉＭＦし、６０
〜７０℃で１時間攪拌する。この中第１１物を１！オー
トクレーブにとり、インプロビルアルコール１１５ｆ、
水４５ｆを加えて、４５〜５０℃に昇温して陵、エチレ
ンオキサイド０．９０モルを吹きこみ、史に約９０℃に
昇温し、よく攪拌しながら、反応を７時間行なった。反
応生成物はわずかにかつ色を帯びた液体である。これを
本発明品（Ｉ）とする。 分析＋ｉ　：酸　　　価：０．２ アミン詮有＠：　ｏ、５チ 水　　　　分　：　１０　％ ｊボ元分＝２４％ 合成ｌ＋ｌ１２ 係ＩＣ１ｌ１５チのｌ昆合アルキル、Ｊ、（）、壱俄リ
ン酸エステル（Ａ）の代わりに有ｈ＆　！Ｊ　ｙ　ｒｑ
々ニスデル（Ｂ）を各々合成例１と同モル数加えて同方
法で合成したものを本発明品（Ｉｔ）とする。 合成例３ １７４、ｃ、ｌ＋　５’Ａの混合アルキル基、ｎ１＋ｎ
２＝８）を使用する他は、合成例１と同モル数加えて同
方法で合成したもの全本発明品（ｍ）とする。 合成例４ ＣＩｌｌ”の混合アルキル基）　０．６６モルとイソプ
ロピルアルコール１ＢＯｆを１７オートクレープにとり
、次いで、グリコールｍ０．７０モルと水１１５１とを
常温で加え中和する。４５〜５゜℃に外部じて俊エチレ
ンオキ・す”イド１．５２モルを吹き込み、更に約６０
℃に昇温し、よく攪拌しながら反応を２時間進行させた
。得られた反応生成物を・本発明品（ト）とする。 比較合成し１４１ モノアルキルトリメチルアンモニウムクロライド（アル
キル基の炭素数１１０　６　Ｏ％　ｌ　Ｃ１６８ １７％、ｏ、、５ｃ４）と有栽リン酸エステル（Ａ）の
カリウム塩とを等モル混合し、常温で２時間攪拌を行な
うことにより、モノアルキルトリメチルアンモニウム・
アルキルポスフェート′ｆ：イリタ。 これを比較品（１）とする。 実施例１ ポリエステルステーブル（１，５ｄ、３８朋）に対し、
本発明の油剤と比較の為に従米１史用されてきた油剤と
を谷々繊維取ｌｉ、当り０６１５チ処理し、８０℃で２
時間熱処理、乾燥を行なった。 これを２５℃で各々２５係ＲＨ，３５ｆＱＲＨ＋５０％
ＲＨの条件下で、−昼（１，エイジングして平衡水分量
にしたクユ、帯１に防１ヒ効果の目ρＥとして絶縁抵抗
値を測定した結果、及び発錆性、＋ｎ＋１熱性を測定し
た結果を表１に示す。 発錆性ｉｉ：　洗浄したｉ％　７ｔ　（ＧＲＯＺ−Ｂｌ
ｒ、０ＫＫＲＴ　（ｉ”；）　２５（Ｉｌｌ０９５，６
４　ＧＯｌ　）を各油剤の１％溶液にメプ漬し編釧の発
錆状態を観察した。 又、耐熱性は各油剤をｏ、ｔｓ％処理した偵椎を１５０
℃で２時間熱処理し繊維の庸色性を目視観察により判定
した。 又、カード通過性は、各ｒ）１剤を０．１５チ処理した
繊維を８０℃で２時間熱処理、乾燥後、２５℃で５０チ
ＲＨの恒温恒湿下で一昼夜エイジングした後、シャーレ
小型紡績試験機を用いて、カード通過性を測定した。な
お、カード通過性は次式により塀、出した。 表１の結果から明らかな如く、Ａ５．属６及びＡ９の第
４級アンモニウム塩は、本発明の第４級アンモニウム塩
と比較して耐熱性が劣ってお９、また発錆Ｒ防止性の点
でも劣つぐいることがわかる。 比較合成例で得られた比較品（１）は満足すべき帯電防
止性を有しているが、発錆性、耐熱性の点で本発明品に
比べ明らかに劣っていることが認められる。 又、Ｕ、Ｓ、Ｐ、４２５９０７８号明細書に記載の４級
塩（Ａ％　−Ｉ　Ａ　７　）　、ｔｒａ公Ｈ（、イ５４
−４４７９８号公報記載の４級塩（表−１７に８＞ｔよ
耐熱性は良いが発錆防止性においてｉｚ　’ｈ−不光分
である。 これらの４級塩ではそのアニオン成分を一般式０＝Ｐ−
０で表わす時、ＲのｉｉＢ分が小さいため（Ｏｆｆ）、
。 発錆を抑制する効果が充分でなかった仁とが考えられる
。 これらの４級塩に比べ、本発明の第４級アンモニウム塩
では帯電防止性が、ｌ＋Ｊ’ｌ　４にであり、曖れた耐
熱性を有し、しかも錆を発生しない利点を南°している
ことがわかる。庫１発明におい−ｃ１幻アニオン部分が
ｏｕｃｕ２ｃｏｏ　　−ｃある第４級アンモニウム塩（
本発明品Ｎ）は、本発明品（１）　、　ＣＩ＋）　１（
Ｉｌｌ）の第４級アンモニウム塩に比べ、カード】…過
早がやや、劣っているため、他の成分と併用しで用いる
ことが好ましい。 実施例２ ポリアクリロニトリル繊１１（２ｄ、５１ｍｍ）を使用
する他は央７／Ｉ！ｉ汐り１と同様に処理を行なった。 ２５℃／　５０　％　ＲＨの粂件下での絶縁抵抗値の測
定結果を表２に示す。又、耐熱性を見るため、同じ試料
７１５０℃、２時間加熱処理した後の絶縁抵抗１′直の
測定結果、そして、試料の着色度の結果も示す。 表−２から、本発明の第４級アンモニウム塩は、１５０
℃、２時間加熱処理後も従来の４級塩に比べ帯電防止性
の低下は小さく満足できる性能を維持しており、又、試
料の着色も全く起こっていないことが認められる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １一般式（１） 〔式中、Ｒ１は炭素数８〜２２のアルキル又は７〜２１
   のアルキルないしアルケニル基であハｍは１〜３の螢数
   ）又は炭素数１０〜２４のβ−ヒドロキシアルキル又は
   アルケニル基であシ、Ｒ２，Ｒ，はそれぞれ独立に炭素
   数１〜２２のアルキルないしアルケニル基、ベンジル基
   又はそＡＯ−）、−Ｈ（Ａは炭素数２〜４のアルキレン
   基であシ、ｎは１〜２ｏの整数）でＨ又鉱炭票数１〜１
   ８のアルキル基、！は１１ ＬＲ７−０＋Ａ’　ｏＱ屋ＰモＯＨ）、−９（式中、Ｒ
   ７は炭素数８〜２２のアルキル基又はアルケニル基であ
   り％　Ａ’は炭素数２〜４のアルキレン基であシ、ｐは
   ０〜２０の整数であり、ｑは１又は２である。）で表わ
   される有機リン酸エステルのアニオン又は炭素数２〜６
   のヒドロキシアルカンカルボン酸のアニオンを示す〕で
   表わされる第４級アンモニウム堪を含有することを％徴
   とする合成繊維用紡績油剤。