JPS60224868A - ポリエステル繊維用紡績油剤組成物 - 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］ 本発明は高速紡績工程に適したポリニスアル繊維用紡績
油剤に関するもので、更に詳しくはポリエステル−綿−
ポリエステル−レーヨン、ポリエステル−毛、ポリエス
テル−麻等の混紡及びポリエステル１００％での紡績に
使用されるポリエステル繊維に付与する油剤に関するも
のである。

［従来技術］ 近年、合成繊維などの紡績業界においては、加工コスト
の低減のために省力化への対応が急がれ、高速紡績に適
した紡績油剤が望まれているが、これまで充分満足でき
る紡績油剤は未だ出現していない。一方、合成ｌＩＮは
木綿やウールに比較して滑らかな表面を有しているため
に従来用いられてきた油剤では紡績工程をうまく通過せ
ず、カード工程でのシリンダー巻付き、あるいは線条ロ
ーラーへの巻付きなどが起りやすく、とくに昨今のよう
に省エネルギーという時代的背景において温調条件の緩
和などという問題から温調条件や環境変化に鈍感な紡績
油剤が強く望まれている。

一般にこれまでよく知られた合成繊維等の紡績油剤は平
滑性と帯電防止性を兼ねそなえたような配合油剤を用い
るのが普通である。そして、平滑性の成分としては、動
植物油、鉱物油、脂肪酸エステル系化合物、または脂肪
族の高級アルコールあるいは多価アルコールの脂肪酸エ
ステルの酸化エチレン、酸化プロピレンあるいは両者の
付加物からなる非イオン活性剤が用いられ、一方、帯電
防止剤としてはアルキルスルホネート、アルキルサルフ
ェート、アルキルアミン、−酸化エチレン付加物、第４
級アンモニウム塩のようなカチオン活性剤あるいはアル
キルベタイン型の両性活性剤が用いられる。そして普通
はこれらの成分が組合わされて紡績油剤として使用され
るわけである。

しかし、一般に非イオン活性剤や動植物油、鉱物油また
は脂肪酸エステル類などの単独あるいは配合系では主と
して繊維−繊維間のＩｌ！擦を大きくし、集束性を高め
ることはよく知られているが、紡績における開繊工程や
線条工程などにおいてゴム［１−ルやメタルロールなど
の上に粘着物が付着し、さらに油剤の粘着性のためにロ
ーラー巻付きの原因になったり、さらによくないことに
は制電性を悪化させて紡績工程のトラブルを増大させる
。一方、アニオン活性剤は一般にアルカリ金属塩として
用いられ、制電性の良好なものが多いが、温湿度変化に
対してその正常の変化が非常に大きく、低湿側では油剤
そのものの粘着性が小さいためにローラー巻付きが少な
いが高湿側で急激にローラー巻付きを増加し、紡績トラ
ブルとなることがよく知られている。またカチオン活性
剤は一般に訓電性がすぐれ、低湿度でもすぐれた制電性
を有することが知られているが、吸湿性が大きいために
湿度変化による影響を受け易く、高湿になるとローラー
巻付きを生じる。両性活性剤は制電性が優れ低湿側でも
すぐれた訓電性をもつが、カチオン活性剤と同様に吸湿
性が大きいためにローラー巻付きを生じたり、加熱によ
って繊維が黄変したりする欠点が知られている。

一方、紡績性が比較的良好なものとして、アルキルホス
フェート塩が用いられるようになった。

このアルキルホスフェートは通常アルカリ金属塩〈特に
カリウム塩）として使用され、高い訓電性能、適度な平
滑性、優れた横圧作用を有し、又狭い範囲内の温湿度条
件下においてはローラー捲付が小さい等の長所をｂっこ
とが良く知られていることから、最近、紡績油剤の重要
なコンポーネントとなりつつある。しかしながら、アル
キルホスフェート塩は、このような長所をもつ反面、低
湿磨における制電性がやや不充分であり、またＩｌ＠の
集束性が良くないこと、更に他のアニオン界面活性剤と
同じように高湿側でその性状の変化が大きく粘着性が大
きくなって紡績工程での捲付を増大させたりするという
欠点も同時にもつでいる。

そのため、アルキルホスフェート塩のこ机ら長所を活か
しつつ、同時にこれら欠点が改良された紡績油剤が強く
望まれ、この目的に沿った改良の試みは、アルキルホス
フェート自体及びアルキルホスフェート塩を含む油剤組
成双方から追求されてきた。

アルキルホスフェート塩自体の改良技術としては、例え
ばポリオキシエチレンが付加された側鎖を有する合成ア
ルコールから合成されたアル１ルホスフエート（特公昭
５０−３０１９９号公報参照）。

アルキル基の平均炭素数が１２〜１５ｒ：アルキル基申
のノルマン含イｊ率が６０〜９０％であるアルキルホス
フェート金属塩（特公昭５２−３１９９９号公報参照）
。

メチル分解されたアルキルホスフェート塩（特開昭５０
−１９５号公報参照）あるいは、ジエステルよりもモノ
エステルアルカリ金属塩を多く含むアルキルホスフェー
ト塩（特公昭４２−　１１４８０号公報参照）等が知ら
れている。しかし、これら開示技術のアルキルボスフェ
ート塩類においては、訓電性能あるいはＩＩＭの集束性
等は改良されるが、反面、粘着が増大したり、あるいは
紡績工程上のスカムが看しく過大になったりする欠点が
同時により増幅される結果となり、その改良程度は未だ
不充分である。このようにアルキルホスフェート塩自体
の改良のみでは、高度な性能が要求される最近の紡績事
情に対応ひきる紡績油剤を冑ることは現在の所、困難と
考えられる。

そこで、従来公知のアルキルホスフェート塩又は改良さ
れたアルキルホスフェート塩に他の界面活性剤等を併用
した配合油剤技術による改良の試みがなされてきた。こ
の技術は、配合内容や組成にもよるが、界面活性剤など
併用される他成分によつＣ、アルキルホスフェート塩の
欠点をおぎなうことができるため、アルキルボスフェー
ト自体のみの改良方法よりも一般的にすぐれている。

この種の開示された公知技術としては例えば次のような
ものがある。

特開昭５５−１４２７６９号公報では、Ｎ−アシルサン
コシン酸塩とホスフェート系界面活性剤とを併用する油
剤、前記の特公昭５２−３１９９９号公報では、アルキ
ル基の平均炭素数が１２〜１５でアルキル基中のノルマ
ン含有率が６０〜９０％であるアルキルホスフェート塩
を主成分とする油剤、特開昭４８−３３１９３号公報で
は、アルキルホスフェ−１−カリウム塩４０〜６０重崩
％にポリオキシアルキレンＩ−５ル又はポリオキシアル
キレンニスミル２０〜４０１８％と脂肪酸エステル１０
〜３０重量％などを配合した油剤が提案されている。一
方、本発明者等は、同様の改良技術として、平均炭素数
８〜１６のアルキルホスフェートアルカリ金属塩５５更
（イ）％以上にポリＡ　ｔジエチレンを５〜２０モル付
加したアルキルアミン塩を配合した油剤（特開昭５４−
１５６８９３号公報参照。

平均炭素数８〜１６のアルキルホスフェートアルカリ金
属塩とプロピレンオキシドとエチレンオキシドとのラン
ダム共重合体（分子量１０００〜４０００　）ポリエー
テルとを含み、該ポリエーテルが油剤成分中に１０〜４
５重里％配合された油剤（特開昭５４−１３８６９４号
公報参照、レチルホスフエートカリウムを５０重」％を
越えて含有し且つアルキル基の平均炭素数が１４．５〜
１７．５であるアルキルホスフェートカリウム１０〜９
５重Ｍ％と、分子量５００〜１５００のポリ１チレング
リコールのシアルキレート５〜３０重量％とよりなる油
剤（特開昭５８−６５０７０号公報参照）を提案してい
る。これらの提案による油剤においては、従来の油剤に
比べて紡績性は改良されているが、高温高湿条件下にお
けるローラー捲付や、紡績工程におけるスカムあるいは
その他工程１〜ラブル等を各々にわたって完全に満足す
べき水準にまで減少するには至っていないことが判明し
Ｉこ。

［発明の目的１ 本発明の目的とする所は、ｓａｇの損傷やオリゴマーの
脱落等による紡績スカムを減少させるとともに、ｍ維の
集束性、帯電防止性を向上させ、同時に、温湿度の変化
によってローラー捲付が増大する傾向、特に高渇高湿時
のローラー捲付を減少させて紡績工程でのトラブルを極
低減させるポリニスデル繊維用紡績油剤組成物を提供せ
んとするものである。

［発明の構成］ 本発明によれば、直鎖あるいは分岐鎖を有するアルキル
基の平均炭素数が１８〜２０で、燐酸化度が０．６〜１
．０．　酸価力ｌｏ　〜４０（Ｄ範’Ｒノフルキル１１
ｉＩｖエステルのカリウム塩（Ａ成分）を５０〜８０％
（ｆ！ｍ）ど−・一式（Ｉ） Ｒ−ＮＨ−Ｘ　・・・・・・（Ｉ） で示されるアルキルアミン類あるいは置換アルキルアミ
ン類にエチレンオキシドを５〜１５モル付加した化合物
の燐酸中和物（Ｂ成分）を１０〜４０％（重量）と一般
式（Ｉｔ） 配合してなるポリエステル！ｌＮ用紡績油剤組成物が提
供される。

更に、これについて述べると、従来、ポリエステル原綿
用紡績油剤としてのアルキルホスフェート塩を含有する
組成物に使用されるアルキルホスフェート塩は、炭素数
が１２程度の比較的長くないアルキル基を有するもので
多くはラウリルホスフェートカリウムを主成分とするも
のである。一般的にアルキルホスフェート塩においては
、アルキル基の炭素数が長くなる程、吸湿率が減少し、
性状もより同性が強くなる方向に変化し、又、ｌｉ！湿
度変化に対するその性状変化も減少する。これによって
紡績工程においてはスカムが減少し、高温高湿下におけ
る［Ｉ−ラー捲付や粘着トラブルも少ないという長所が
もたらされるが、同時に吸湿率の低下による制電性の低
下、固状化による集束性やコイリングフオームの悪化と
いう短所を伴う。

比較的長いアルキルホスフェート塩、例えばステアリル
ホスフェートカリウムは上記した欠点が大きすぎる為、
これまでポリエステル原綿用紡績油剤の主要成分として
使用されなかった。

本発明者等は長鎖アルキルホスフェート塩及びそれに配
合される他の成分について多大の種類及び組合せについ
て鋭意検問した結果、長鎖アルキルホスフェート塩が有
する欠点を解消するとともにその長所も損わないきわめ
て限定された剤及び油剤組成技術の開発に至ったのであ
る。

従って、本発明においては、アルキルホスフェートカリ
ウム塩におけるアルキル基の平均炭素数は重要であり、
該平均炭素数が１８未満の場合には油剤自体の粘着性が
比較的大きく、又、温湿度変化による性状の変化も大き
くなり、紡績工程におけるスカムやローラー捲付く特に
高温高湿下）が多くなる。

一方、該平均炭素数が２０を超える場合には、制電性及
び原綿の集束性が不足したり、溶液安定性が劣るように
なる。

又、燐酸化度については０．６未満の場合には、紡績性
が全体的に悪化し、１．０を超える場合には原綿の集束
性が不足し、かつ、温湿度変化による性状の変化が大き
くなって、高温高湿下での捲付が増加する。

さらに、酸価も油剤の性能に大きな影響を与え、酸価が
１０未満の場合には紡績スカム、高温高湿時の捲付が増
加し、４０を超えると溶液安定性、訓電性が悪化する。

このように、アルキルホスフェート塩の性質、ひいては
それを含有する油剤の紡績性に対する、アルキルホスフ
ェート塩の燐酸化度及び酸価の影響は、アルキル基の炭
素数に劣らず重要であって、燐酸化度及び酸価を適正な
範囲としたアルキルホスフェートカリウムを使用して始
めて、本発明の目的とする効果が得られる。

なお、本発明において燐酸化度とは公知の燐の定量分析
法に基く燐−モリブデン酸比色法ぐ得られｌ〔燐含有（
重量）から、使用したアルコール１モルに対して燐が何
ｔル結合しているかを算出した値を示す。

また酸価は、得られたアルキルホスフェ−トノノリラム
塩１ｇ（純分）を中和づるのに要する水酸化カリウムの
η数で表わす。すなわち、酸価Ｏとは完全中和のもので
あり、酸価が高い程、未中和物が多い事を示す。

一方、本発明の効果を発揮させる為に前記のアルキルボ
スフェートカリウム塩（Ａ成分）５０へ・８０％（重重
）と併用される成分として、一般式（Ｉ）で示されるア
ルキルアミン類あるいは置換アルキルアミン類にエチレ
ンオキシドを５〜１５’Ｔ−ル付加した化合物の燐酸中
和物（Ｂ成分）が１０〜４０％（重量）加えられる。

該Ｂ成分は、訓電性と繊維の集束性を向上させる働きを
する。該Ｂ成分中のアルキル基（一般式（Ｉ＞において
Ｒがアルキル基の場合のＲ１その他の場合のＲ′に相当
）が小さい場合、粘着性が大きくなって、スカム、ロー
ラー捲付が増加し、大きすぎる場合には集束性、訓電性
が不足するので、該アルキル基は炭素数８〜１８の範囲
のものが好適である。

具体的にはアルキル基としては、オクチル、ラウリル、
ステアリル等が代表的である。また側鎖をもつアルキル
基としては２−エチルヘキシル。

イソトリデシル、イソセチル等をあげる事ができるが、
何等これに限定されるものぐはない。

また、Ｒか に−ｕｆｆｌ−１，，ｉＭｚ　。

Ｈ Ｒ’−ＣＯＯＣト１２　ＣＨＣ１−１２−で表わされる
ヒト０キシアルキルアミン類、アルコ４ニジヒドロキシ
プロビルアミン類、アルキルモノグリセライドのアミン
類などのエチレンオキシド付加体などがある。さらに一
般式Ｒ−Ｎ　でＸがアセチル基、シアノエチル基、ある
いは炭素数が１〜４の低級アルキル基で表わされるアル
キルアミン類のエチレンオキシド付加体も好適に用いら
れる。例えばＮ−オクチル−Ｎ−シアノエチルアミン、
Ｎ−ラウリル−Ｎ−エチルアミン、Ｎ−ステアリル−Ｎ
−ブチルアミンなどのエチレンオキシド付加体のリン酸
中和物が用いられる。

エチレンオキシドの付加については、通常の方法で実施
される。そしてついでリン酸によって中和することによ
って得られる。エチレンオキシドの付加モル数が少ない
と耐熱性が低下し加熱域■が多くなって実用的に問題と
なるし、エチレンオキシドの付加モル数が多いと親水性
が高くなつ（いたずらに吸湿性が大きくなり粘着性も大
きくなってくるので５〜１５モル範囲のものが好適に用
いられる。なおエチレンオキシドの付加した化合物はリ
ン酸によって中和されるが完全中和でると水溶液自体が
酸性側になるのでアミン類にエチレンオキシドが付加し
た化合物１モルに対し０．２〜０．７モルの燐酸を用い
て中和したものが好適である。

さらに本発明の目的を達成する為には、前記Ａ成分及び
Ｂ成分に加えて、一般式（ｎ）で示される化合物（Ｃ成
分）を１０へ・３０％＜ｍｆＪ）配合する事が必要であ
る。該Ｃ成分は１Ｎ雑の集束性を向上させるとともに高
温高湿時のローラー捲付きを減少させる働きをする。

該Ｃ成分のアルキル基は炭素数が８〜１２である事が必
要である。アルキル基の炭素数が８未満では高温高湿時
のローラー捲付きを抑制する能力が不充分となり、１２
を超えると繊維の集束性が不足する。また、ポリオキシ
エブレン及び／又はポリオキシプロピレンのイ４加モル
数の合計は３〜１３である事が必要である。該付加モル
数の合計が３未満の場合にはｍＨの集束性が不足し、１
３を超える場合には吸湿性が増加して粘着性が大きくな
り、スカムやローラー捲付きが増加する。

該Ｃ成分として具体的にはオクチルフェノール。

ノニルフＪノールなどのアルキルフェノール類にエチレ
ンオキシド及び／又はプロピレンオキシドの付加した１
−チル類が用いられる。

なお、前記のように、本発明の油剤組成物については、
Ａ成分、Ｂ成分、Ｃ成分を併用すればどんな配合比でも
好結果が得られるという事ではなく、次のような配合比
率、すなわちＡ成分とじてハ５０〜８０％　＜ｔｌｍ＞
　、　ＢＪＩＡ分トＬテハ１０〜４０％＜ｍｆｌｋ＞、
ＣＪｌ、！：Ｌ４ｉ、１１０〜３０％　（重１１）ニ限
られる。　本発明の油剤組成物のポリ１ステル繊維に対
する付着Ｍは０．０７〜０．３％（重量）、好ましくは
０．１〜０．２％（重量）の範囲が適切である。付着Ｍ
がこれよりも少なくなると付着むらが生じ紡績における
静電気が発生し易くなり、　ｈ、付着量がこの範囲より
も多くなると紡績スカムやローラー捲付きの傾向がやや
大きくなる。

本発明の紡績油剤組成物はＡ成分、Ｂ成分、そしてＣ成
分共に水に可溶性又は水分散性のものぐあるのでそのま
ま希釈して水溶液として紡糸および延伸工程でトウ、カ
ット綿に対して浸漬またはスプレー方式Ｃ付着させるこ
とができる。

また本発明の油剤組成物は本発明の効果を失わない限り
、他の助剤として非イオン活性剤、アニオン活性剤、カ
チオン活性剤あるいは両性活性剤の少量を添加してもよ
く、その他増白剤、染料。

酸化防止剤などを添加することもできる。

［発明の効果］ 本発明の紡績油剤を付与して得られたポリニスクル繊維
は紡績工程においてスカ・ムの脱落やローラー捲付がき
わめて少なく、かつ集束性が良好である１、また１ｉｌ
ｌ電性も良好で、ポリエステル１００％のみならずポリ
ニスデルと綿やレーヨン、毛、麻等との混紡においても
静電気の発生が少なく、づ゛ぐれｊこ紡績性を示す。さ
らに特筆すべきは、温湿度変化の影響を受けにくい事で
あって、高温高湿条件下でもローラー捲付が少なく、低
湿条件下でも良好な制電性を維持する事ができる。

［実施例１ 以下、本発明を実施例によつ（説明するが、本発Ｉｌｌ
は以下の実施例によって何等制限されるものではない。

なお、評価項目と評価方法は以下の通りである。

（イ）溶液安定性・・・濃度５％の水溶液を作成し、２
０℃で３日間放置後の液の状態 （沈澱、浮遊物、Ｒ分離等）で 判定した。

（○）集　束　性・・・油剤を付与したステーブルファ
イバーの打綿二り稈でのラップの 高性（ｃＩＩ／ｇ）ぐ判定した。

（ハ）制　電　性・・・カード工程において、つ１ブ」
−１０ｃｌＩの制電電位を測定しｌこ。

に））紡績スカム・・・ステープルファイバー　１００
ｇを線条工程に通し、ゴムローラー。

金属ローラー及びガイド類に付 着したものを集めて、そのｆｆ１ｌｌ で判定した。

（局高温高湿時ローラー捲付・・・３０℃、８０％ＲＩ
−１に調節された環境で線条工程を通 し線条ローラーへの捲付き回数 を測定した。

実施例１へ・３ オルソクロ０フエノール溶液で測定した極限粘度が０．
６５のポリエチレンテレフクレー１−１１３１１（１，
５デニール）を３８℃ｍの長さに切断し、表−１に示す
１０種の溶液中に夫々浸漬処理し、油剤の付着量がｌｌ
ｌＩ重量に対して　０．１５％（重量）になるように付
着させ、その後押込捲縮、熱処即（１２０℃）を施し、
３８ＩＩＩ＃Ｉの１Ｉｌｎ艮に切断してステープルファ
イバーを作成した。

このステープルファイバーを温度２０℃、関係湿ＪＪｌ
Ｆ６５％ＲＨの条件下に２４ｖ１間エイジングして平衡
水分率になるようにし、打綿、カード、線条の各工程を
通過さＶ、集束性、紡績スカムを評価した。

上記のカードスライバ−の一部を３０℃、８０％Ｒ１」
の条例上に２４時間調湿後、同条件下で線条工程を通し
、高温湿条件での線条ローラー捲付き回数を測定した。

また、２０℃ｘ４０％Ｒ１−１の条件下に２４時間調湿
した打綿ラップを同条件下でカードに通し、低湿条件で
の訓電性を評価した。

これらの評価結果について、良好な性能の得られたもの
を０１以下、不良となる順にＯ〜△、△。

△〜Ｘ、Ｘとして、表−２に定性的に示した。

（以下余白） 実施例４〜６ 表−３に示す６欅の油剤組成物を用いて、実施例１〜３
と同様にして評価し、表−４に示す結果を得た。

（以下余白） 実施例７〜１１ 表−５に示す１０１１の油剤組成物を用いて実施例１〜
３と同様にし’Ｕ３’Ｆ価し、表−６に示す結果を得ｋ
　６ （以下余白） 表−２，４及び６かられかるように、本発明の油剤組成
物は評価項目のすべてにわたってバランスのとれた良好
な紡績性を示している。

特許出願人　帝　人　株　式　会　礼

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）直鎖あるいは分岐鎖を有するアルキル基の平均炭
   素数が１８〜２０で、燐酸化度が０．６〜１．０．酸価
   が１０〜４０の範囲のアルキル燐酸エステルのカリウム
   塩（Ａ成分）を５０〜８０％（重量）と一般式％式％（
   ） で示されるアルキルアミン類あるいは置換アルキルアミ
   ン類にエチレンオキシドを５〜１５モル付加した化合物
   の燐酸中和物（Ｂ成分）を１０〜４０％（重量）と一般
   式（ＩＩ） 配合してなるポリニスデル繊維用紡績油剤組成物。