JP2688719B2

JP2688719B2 - 繊維処理用油剤

Info

Publication number: JP2688719B2
Application number: JP2255893A
Authority: JP
Inventors: 正横山; 明海渡辺
Original assignee: Yushiro Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Yushiro Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1990-09-25
Filing date: 1990-09-25
Publication date: 1997-12-10
Anticipated expiration: 2012-12-10
Also published as: JPH04136270A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、繊維処理用油剤に関し、更に詳しくいえ
ば、繊維糸条に優れた柔軟性と平滑性を付与するための
繊維処理用油剤に関する。

〔従来の技術〕

従来より、繊維糸条製品においては、製織や製編を円
滑に行うため、糸条に優れた平滑性と好ましい柔軟性を
付与することを目的として、各種ワックス、油、界面活
性剤からなる組成物が繊維処理用油剤として使用されて
いる。柔軟性を付与するための成分、即ち“柔軟剤”に
使用される界面活性剤としては、主にカチオン系界面活
性剤が、平滑性を付与する成分、即ち“平滑剤”に使用
される界面活性剤としては、ノニオン系界面活性剤が使
用されている。

近年、特に編み立て、製織の高速化が進み、より複雑
で製織難しい繊維製品が生産される傾向にあるため、高
能率でしかも高品位の製品の生産が可能となる油剤が求
められている。一般に、先染糸を用いて製織又は編み立
てを行う場合、染色糸に油剤をオイリングして糸条に柔
軟性、平滑性を付与してから、製織又は編み立てが行わ
れる。染色糸の中で濃色染色糸においては、染色堅牢度
増進のために、染色後、堅牢度増進剤いわゆる“フィッ
クス剤”を用いてフィックス処理が行われる。フィック
ス処理された糸条は極めて粗硬となるため、編み立て性
や製織性が劣り出来上がった繊維製品も品位が低下す
る。

このフィックス剤は、一般にポリアミン系あるいは第
４級アンモニウム塩等のカチオン性高分子化合物が用い
られ、染色糸表面に固着して糸表面をプラスに帯電す
る。この濃色染色糸においては、前記のノニオン性の平
滑剤とカチオン性柔軟剤を混合した油剤を、フィックス
処理糸にオイリングしても、油剤が糸に付着せず好まし
い柔軟性と平滑性が得られないと言う問題点があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

この問題点を解決する手段としては、マイナスに帯電
し僅かにアニオン的性質を帯びたノニオン性平滑剤をオ
イリングし、糸条表面のカチオン性を弱めた後、カチオ
ン性柔軟剤をオイリングする方法がある。しかし、この
方法では工程が一つ増えることになり、生産性が低下し
非能率的である。

他の方法として、アニオン性柔軟剤とノニオン性平滑
剤を併用する方法がある。しかし、アニオン性柔軟剤で
は、十分な柔軟性が得られず、フィックス未処理糸がマ
イナスのゼータ電位であるため、油剤が糸に吸着しなく
なる。従って、フィックス未処理糸にはカチオン性柔軟
剤を用いることが必要になるが、上記の使用薬剤の管
理、溶解槽、オイリング槽、乾燥機、ライン等の洗浄管
理が極めて繁雑となり、更には廃液の増大による廃液処
理負荷が増大するので有効な方法ではない。

以上より、染色糸条、特に濃色糸条におけるフィック
ス処理糸に対して優れた柔軟性および平滑性を有する油
剤は得られていないのが実状である。

本発明は、繊維糸条に均一に高付着して、優れた柔軟
性及び平滑性を付与することができる繊維処理用油剤を
提供することを目的とする。特に、前記問題点である染
色糸条におけるフィックス処理糸に対しても、優れた柔
軟性と平滑性を付与することができる繊維処理用油剤を
提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、フィックス処理糸及び未処理糸に対す
る油剤成分の付着、特に界面活性剤の種類及び油剤希釈
液のゼータ電位と糸への付着性との関係について、新た
な知見を得て、本発明を完成したものである。

従来、アニオン系界面活性剤とカチオン系界面活性剤
を混合した油剤では、凝集沈殿又は凝集浮上を起こすた
めの、オイリングは不可能とされてきた。事実、大部分
のアニオン系及びカチオン系界面活性剤ではそうである
が、アニオン系界面活性剤の内で、ポリオキシエチレン
基が一定量以上のスルホン酸塩、硫酸エステル塩、カル
ボン酸塩タイプの界面活性剤は、カチオン系界面活性剤
と混合しても凝集を起こさないことを見出した。更に、
前記の界面活性剤、ノニオン系界面活性剤を用いてワッ
クスを乳化して平滑剤を調製し、一般的なカチオン性柔
軟剤と混合してオイリングをした結果、凝集が認められ
ないことを見出した。更に、興味あることは、この平滑
剤と柔軟剤の混合比率を変えて、ゼータ電位と付着性と
の関係を調べたところ、ゼータ電位が±0mV近辺では、
フィックス処理糸、未処理糸いずれにおいても均一に高
付着することが見出された。

即ち、本発明の繊維処理用油剤は、前記に示す一般式
（Ｉ）〜（VII）で表される化合物から選ばれた１種又
は２種以上のアニオン系界面活性剤、融点が40〜110℃
のワックス及びノニオン系界面活性剤を含む平滑剤
（イ）と、カチオン性柔軟剤（ロ）とを含む混合物を水
に乳化させた組成物であって、該組成物のゼータ電位は
±10mV以内であり、該平滑剤は、該アニオン系界面活性
剤、該ワックス及び該ノニオン系界面活性剤の合計を10
0重量部とする場合、該アニオン系界面活性剤２〜25重
量部、該ワックス50〜80重量部、及び該ノニオン系界面
活性剤15〜40重量部からなることを特徴とする。

前記平滑剤（イ）は、糸状に柔軟性を付与するための
成分である。

この平滑剤の一成分であるワックスとしては、天然及
び合成の炭化水素ワックス、グリセリド、及びロウ並び
にこれらの酸化物や酸変性物等を挙げることができる。
天然ワックスとしては、牛脂又は豚脂を水素添加した水
添硬化油脂、密ロウ、水添鯨ロウ、カルナバワックス、
キャンデリアワックス、木ロウ、ぬかロウ等の動植物性
ワックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタリン
ワックス、モンタンワックス、セリシンワックス等の鉱
物性ワックスが挙げられる。また、合成ワックスとして
は、低分子量のポリエチレンワックス、ポリプロピレン
ワックス、フィッシャートロプッシュ法によるワックス
等が挙げられる。

このワックスの融点が40℃未満では、平滑性が低下
し、その融点が110℃を越えると、乳化安定性、特に機
械安定性が低下して、糸条に油剤が均一に付着し難くな
り、パウダリングが発生し易くなる。また、このワック
スの含有量は、前記アニオン系界面活性剤、ワックス及
びノニオン系界面活性剤の合計を100重量部（以下、単
に部という。）とする場合、50〜80部の範囲とする。こ
の含有量が50部未満では、平滑性が不十分となり、80部
を越えると柔軟性又は乳化安定性が低下するからであ
る。

前記平滑剤成分としてのアニオン系界面活性剤は、一
般式（Ｉ）〜（VII）で表されるように、スルホン酸、
硫酸、カルボン酸の各種塩若しくはアルカノールアミン
のエステルである。ここで、アルカノールアミンとは、
OH基とアミノ基をもつもの（例えば、HO−Ｒ′−NH₂）
であり、この型の各種成分化合物としては、各種酸のエ
ステルを構成する。

これらの化合物を用いるのは、これにカチオン系界面
活性剤、又はカチオン系界面活性剤及びノニオン系界面
活性剤を混合しても凝集しないからである。このアニオ
ン系界面活性剤において、その分子中のポリオキシエチ
レン基の付加モル数は６モル以上である。これが６モル
未満では、カチオン性柔軟剤と混合した時に、エマルシ
ョンが不安定となるからである。また、このアニオン系
界面活性剤の含有量は、前記アニオン系界面活性剤、ワ
ックス及びノニオン系界面活性剤の合計を100部とする
場合、２〜25部の範囲とする。この含有量が２部未満で
は、水に希釈した液のゼータ電位を±10mV以内に調整す
ることが困難となるからである。また、逆に含有量が25
部を越えると、平滑性が不足するからである。

前記平滑剤成分としてのノニオン系界面活性剤として
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
ンアルキルナフチルエーテル、ポリオキシエチレン化ヒ
マシ油、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキ
シエチレン−ポリオキシプロピレングリコール、ポリオ
キシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンプロ
ピレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン
ソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステ
ル、ソルビタン脂肪酸エステル、ペンタエリトリット脂
肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、脂肪酸モノエタ
ノールアミド、脂肪酸ジエタノールアミド等を挙げるこ
とができる。

このノニオン系界面活性剤の含有量は、前記アニオン
系界面活性剤、ワックス及びノニオン系界面活性剤の合
計を100部とする場合、15〜40部の範囲とする。この含
有量が15部未満では、安定な乳化物が得られにくく、40
部を越えると望ましい平滑性が得られ難いからである。

前記カチオン性柔軟剤は、柔軟効果を発揮するための
成分であり、繊維用柔軟剤として、一般的に用いられて
いるカチオン性化合物を用いることができる。例えば、
アルキル第４級アンモニウム塩、又はアルキルアミン、
アルカノールアミン脂肪酸エステル、ポリアミンポリア
ミド、アルキルイミダゾリン若しくはその各塩等を挙げ
ることができる。

本発明の繊維処理用油剤、即ち所定の成分を水に乳化
した組成物のゼータ電位は、±10mV以内とする。このゼ
ータ電位が±10mVの範囲を外れると、被処理糸条表面と
ゼータ電位が同じ符号の電位を有する場合に、油剤の付
着性が低下するためである。また、ゼータ電位が±10mV
の範囲内の場合には、フィックス処理の有無に係わらず
良好な付着性を示す。

本発明の繊維処理用油剤は、前記の必須成分よりなる
が、その他の任意成分として、香料、高級アルコール等
の溶剤、防腐剤、防黴剤、消泡剤、硫酸ナトリウム等の
無機化合物、pH調整剤等を適宜用いることができる。

本発明の繊維処理用油剤の製造方法は、例えば、以下
の通りとすることができる。即ち、まず、所定のアニオ
ン系界面活性剤、ワックス及びノニオン系界面活性剤を
溶解し、加熱攪拌し、所定温度の温水を徐々に加えて乳
化し、冷却して、平滑剤乳化液を調製する。更に、所定
のカチオン性柔軟剤と水とを混合し、加熱攪拌して乳化
液を作り、これを冷却して柔軟剤乳化液を調製する。次
いで、この平滑剤乳化液にこの柔軟剤乳化液を徐々に添
加して混合し、本繊維処理用油剤を製造（調製）する。

〔実施例〕

以下実施例により本発明を具体的に説明する。尚、下
記の実施例及び比較例において「部」は重量部を意味す
る。

（１）平滑剤用界面活性剤の検討以下に示す柔軟剤ａとして使用したカチオン系界面活
性剤又は第２表中の平滑剤Ｃに使用するカチオン系界面
活性剤の１部と、同表に示すアニオン系界面活性剤ａ、
ｂ又はｃの各１部とを、各々混合した処、凝集は生じな
かった。また、この組成に加えて同表に示すノニオン系
界面活性剤ａ〜ｃを１部加えても、同様に凝集は生じな
かった。

一方、前記カチオン系界面活性剤に、C₁₈H₃₅OSO₃Naの
構造をもつ従来一般に使用されるアニオン系界面活性剤
を、前記と同割合にて混合した処、凝集した。

また、C₁₂H₂₅O(EO)_nSO₃Naのｎの数について、検討し
た処、ｎが４の場合は、前記カチオン性柔軟剤ａと混合
した時に、エマルションが不安定となった。しかし、ｎ
が６若しくは15の場合は、いずれもエマルションが安定
した。特に、ｎが15の場合は更に良好であった。

以上より、ｎが６以上の硫酸塩型若しくはカルボン酸
型アニオン系界面活性剤を、通常使用されるカチオン系
界面活性剤に添加しても、凝集はせず、且つエマルショ
ンも安定することが判明した。

（２）繊維処理用油剤の調製先ず、第１表に示す組成の柔軟剤乳化液、及び第２表
に示す組成の平滑剤乳化液を各々調製する。

この柔軟剤ａは、以下のようにして製造された。即
ち、窒素導入管、攪拌機、温度計、滴下フラスコ、検水
管付き還流冷却器を備えた５ッ口セパラブルフラスコ
に、アジピン酸73部を入れ、150℃に加熱した後、ジエ
チレントリアミン51.5部を20分を要して滴下する。次い
で、155〜160℃で180分間を要して脱水反応を行う。別
に100℃に加熱溶融したステアリン酸284部を、60分間を
要して滴下した後、170〜175℃に加熱して150分間脱水
反応を行う。反応終了後、100〜110℃まで冷却し、エピ
クロルヒドリン92.5部を60分を要して滴下し、更に90分
間反応させて、製造した。尚、このカチオン系界面活性
剤化合物の濃度は94重量％である。

更に、柔軟剤ｂは、柔軟剤ａの合成反応に用いたと同
様の５ッ口セパラブルフラスコに、ステアリン酸274部
を入れ、150〜160℃に加熱し、ｎ−（β−アミノエチ
ル）エタノールアミン104部を30分を要して滴下した
後、155〜160℃で180分間脱水反応を行って、製造され
た。尚、このカチオン系界面活性剤化合物の濃度は95重
量％である。

そして、柔軟剤分散液の調製は、第１表に示す組成を
もって、所定のカチオン性柔軟剤と水等とを混合し、90
±５℃に加熱攪拌して乳化液を作り、これを40±５℃に
冷却して行った。

平滑剤の成分組成は第２表に示す。この組成の平滑剤
分散液の調製は、まず、所定のアニオン系界面活性剤、
ワックス及びノニオン系界面活性剤を溶解し、90±10℃
で攪拌し、その後、90±10℃の温水を徐々に加えて乳化
し、40 ±10℃まで冷却して行った。

その後、柔軟剤自身（第１表のａ、ｂのうちのカチオ
ン界面活性剤化合物のみで、酢酸及び水は含まない。）
及び第２表に示す平滑剤自身（ワックス及びノニオン
系、ノニオン系界面活性剤のみからなる。尚、ステアリ
ン酸モノグリセリドはノニオン系界面活性剤に含む。）
の濃度が第３表に示す割合になるように、前記平滑剤乳
化液に前記柔軟剤乳化液を徐々に添加して混合し、本繊
維処理用油剤を調製した。

（３）性能評価前記各繊維処理用油剤（実施例１〜４、比較例１〜
６）及び未処理糸の従来例のゼータ電位及び各種性能を
評価し、その結果を第３表及び図に示す。尚、この油剤
の性能試験項目と方法は以下に示す。

〔性能試験〕各油剤を用いて、綿100％40番手単糸の、反応染料を
糸に対して５％使用して染色した紺色染色糸に、下記の
オイリング条件でオイリングした。

油剤純分濃度 ;2.5％o.w.f. 浴比 ;1:20 処理温度×時間;40℃×15分乾燥；遠心脱水の後、100℃で60分乾燥〔評価項目〕ゼータ電位（mV）:PEN KEM INC製レーザー回転プリズ
ム方式コロイド粒子ゼータ電位測定装置「LASER ZEETM
MODEL501」を使用。

付着油分（％）:IPA（イソプロピルアルコール）／ベ
ンゼン混合溶媒でソックスレー抽出した。

付着率（％）：（付着油分／油分純分処理濃度）×10
0 動摩擦係数（μ_d ¹⁰⁰）：糸走行法による糸対金属の動
摩擦係数を測定した。

接触角:180度摩擦端子:25mmステンレス丸棒糸速度:100m/分編成性（ｇ）：杉原計器社製「編成性試験機」を使用
した。

糸速度:100m/分風合：ダンフィックス707（日東紡社製）で、５％o.
w.f.、50℃×15分フィックス処理した後、水洗を５分間
行い、その風合をハンドリングにより評価した。評価
は、◎：風合良好、○：やや良好、△：普通、×：劣る
を表す。

第３表に示すように、本実施例１〜４全てにおいて、
フィックス未処理糸及びフィックス処理糸のいずれの場
合においても、全ての性能が良好であり、大変優れた実
用特性を示す。また、図に示すゼータ電位と付着率の関
係に表されるように、実施例１〜４ではゼータ電位が−
７〜＋３の範囲を示し、非フィックス糸及びフィックス
糸のいずれの場合においても、優れた付着率を示す。

〔発明の効果〕

本発明の繊維処理用油剤は、アニオン系界面活性剤と
カチオン系界面活性剤の双方を含むが、凝集することも
なくオイリングが容易であり、且つ繊維糸条に均一に高
付着して、優れた柔軟性及び平滑性を示す。

また、油剤（乳化液）のゼータ電位が−10〜＋10mVで
あるので、フィックス未処理系及びフィックス処理系の
双方において付着率が高く、大変優れた柔軟性と平滑性
を示すとともに、適用範囲が大変広い。

【図面の簡単な説明】

図は実施例においてゼータ電位と付着率との関係を示す
グラフである。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】以下に示す一般式（Ｉ）〜（VII）で表さ
れる化合物から選ばれた１種又は２種以上のアニオン系
界面活性剤、融点が40〜110℃のワックス及びノニオン
系界面活性剤を含む平滑剤（イ）と、カチオン性柔軟剤
（ロ）とを含む混合物を水に乳化させた組成物であっ
て、該組成物のゼータ電位は±10mV以内であり、該平滑剤は、該アニオン系界面活性剤、該ワックス及び
該ノニオン系界面活性剤の合計を100重量部とする場
合、該アニオン系界面活性剤２〜25重量部、該ワックス
50〜80重量部、及び該ノニオン系界面活性剤15〜40重量
部からなることを特徴とする繊維処理用油剤。 RO(CH₂CH₂O)_nSO₃X （Ｉ） RO(CH₂CH₂O)_nCH₂CH₂−SO₃X （III） RO(CH₂CH₂O)_nCH₂COOX （Ｖ） RCONH(CH₂CH₂O)_nCOCH₂−CH（SO₃X）COOX （VI） RO（CH₂CH₂O)_nCOCH₂CH＜（SO₃X）COOX （VII）（但し、Ｒは炭素原子数が少なくとも８のアルキル基又
はアルケニル基であり、ｎは少なくとも６の整数であ
り、ＸはNa、Ｋ、又はアルカノールアミンである。）