JPS58180685A - 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】 本発明は高速紡績ニーに適した、ポリエステル用紡績油
剤に関するもので、その目的とするところは繊維の集束
性を向上せしめ【紡績性を曳好なちしめると共Ｋｌｌ湿
度の変化によってｐ−ラー巻付きが増大する傾向、とく
に高温高湿下でのローラー巻付を減少させ、かつ帯電防
止性にすぐれ、さらに紡績工程での一繊維の損傷に起因
する白粉スカムやオリゴマーの脱落などに起因する紡績
スカムを減少べせて工程でのトラブルを極力低減さく、
ついで他繊維との混紡にも良好紡績性を付与することを
目的としたポリエステル繊維用の紡績油剤を提供せんと
するものである。

近年、ポリエステル紡績業界において、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、ポリエステル単独の場合は勿
論のこと、他繊維との混紡にも充分満足できる紡績用の
油剤は未だ出現していない。

一方、ポリエステルの綿は木綿やウールに比して疎水性
で、且つ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ニーをトラブルなく通過させるこ
とは困難な場合が多く、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易く、
とくに昨今のような省エネルギーという時代において、
温調条件の緩和などという問題から、環境変化に鈍感な
紡績油剤が強く望まれている。

一方、紡績油剤の種類によっては、ポリエステル綿と他
繊維との混紡にさいしてポリニスチル綿に付着させた紡
績油剤が混紡工程で他の繊維例えばレーヨン、木綿、ウ
ールなどの方へ移行して、結局ポリニーステル繊維自体
の制電性がそこなわれ、紡績性が不実になることがよく
経験されているところである。

一般にこれまでよく知られたポリエステル紡績油剤は、
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。例えば平滑剤の成分としては、動
植物油、鉱物油。

脂肪酸エステル系化合物及び／又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′ンー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（・られる。一方、帯電防止剤と
してはフルキルスルホネ−ト、アルキルホスホネー　ト
、アルキルサルフェート、アルキルγミンー酸化エチレ
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雛の両性活性剤が用いられ
ている。そして普通は上記の各成分が組合わされて紡績
油剤とし【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
など単独あるいは配合系では主として繊維−繊維間の摩
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
ミー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、さら忙よくないことは訓電性を悪化させて紡績工程
で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、制電性が良好なも
のが多いが、１１ｅ４度変化に対して性状の変化が大き
く、低湿側では油剤そのものの粘着性が小さいためにロ
ーラー巻付きは少ないが、高湿側で急激１（ｏ−ラー巻
付きを起し、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
側でもすぐれた訓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温度変化によって非常に影響を受
は易く、１１１ｉｓｌになるとローラー巻付きを生じる
８また、紡機の金属部分を発錆させたりする欠点がある
ことも同時に知られている。両性活性剤は制電性が優れ
、低湿側でもすぐれた制電性をもつが、カチオン活性剤
と同様に吸湿性が大きく、ローラー巻付きを生じたり、
ｔＩｉｌ、維が黄変したりする欠点が知られている。ま
た近時比較的良好な紡績性を示すアルキルリン酸エステ
ルを主成分とするものが知られて〜・ろが、これらのも
のは通常の条件ではローラー巻付きが小さいという長所
もあるが、低湿側での制電性が不十分な場合もあり、か
つ繊維の集束性がよくないと（・う欠点をもち、さらに
一般的なアニオン活性剤と共通の高湿側での吸湿そして
性状の変化が大きく、粘着性が人會くなって紡績工程で
のローラー巻付きを増加させる傾向がある。これらの欠
点を改良するために燐酸化度を調整したり、アルキル基
の種類を選択したり、また中和度を選定したり、分子内
にエチレンオキシド基を導入したものが提案されたりし
ている。しかし、紡績性を良好に維持しながら、かつ本
発明の目的を達成することはきわめて困難である。そこ
で紡績性の向トを目的としてアルキルリン酸エステルを
使用し、かつアルキルリン酸エステルの欠点をおぎなう
方法として、フルキルリン鐵エステルに他の界面活性剤
を配合した紡績油剤が提案され、近時重要な紡績油剤の
一つとして集用化されていることは周知のところである
。例えば、特公開４８−３３１９３号公報によればアル
キルホスフェートカリウム塩４０〜６０％（重量）Ｋポ
リオキシアルキレンエーテル又はホリオキシＶルキレノ
エステル２０〜４　ｏ％（重量）と脂肪酸エステル１０
〜３１（ｌｉｔ）などを配合した油剤、特公開５２−６
３４９７号では分子量５０００以上の酸化プロピレンと
酸化工＋レンのブｃｙ−７Ｉｙ共重合体が全油剤成分中
３０％（重量）以上含有するアルキルホスフェート類の
配合油剤が紡績油剤として提案されている。

しかし、一般的にアルキルホスフェート類と他の界面活
性剤との配合であれば、どんなものでもよいということ
ではなく、アルキルホスフェート七υ）ものの種類なら
びに併用される界面活性剤の種類と配合比に可成り厳密
な制約があることが知られている。しかも、ホスフェー
ト類と併用される界面活性剤との間には一般的に規則性
はな（、配合油剤と云えども一種類の油剤としての特性
測定や、紡績テストが行なわれ、その要否が決定される
のが現況である。すなわち、アルキルホスフェートの種
類と配合される界面活性剤の間にはその特性同志の関係
にお℃・て何等加成性はなく、お互に単体のフンボーネ
ントとして夫々すぐれた性質をもっているものを組合わ
せてもその特性が発揮されろ場合は少なく、かえってそ
の逆の場合が多い。また、そのトにポリエステル繊維は
単独で紡績される以外に木綿、レーヨン、ウール、麻な
ど他繊維との混紡で紡屓される場合が多く、この面から
も配合油剤の組成が正確に選択されなければならない。

このような背景の中で本発明者らは、本発明の目的とす
る高速・高能率化においても、なお高い集束性であり、
且つ低紡績スカムで、かつ温湿度依存性の小さい、しか
もレーヨンなどとの混紡性にすぐれた紡績油剤の開発を
目ざし、鋭意研究を積み重ねた結果、本発明に到達した
ものである。

すなわち、本発明によれば平均炭素数が１０〜１６のア
ルキル燐酸エステルのカリウム塩及び／又はナトリウム
塩（Ａ成分）を２０ｔｉＩ以上５ｏｌ（！Ｉｔ）未満と
、Ａ成分に対して常に等量以下の一般式（１１ で示されるベタイン型の両性活性剤（Ｂ成分）とポリオ
キンエチレンとしての分子量が１０００以上の非イオン
性化合物（Ｃ成分）を少なくとも１０％（Ｓｉｉｉ）以
上配合することＫよって、その目的を達成できることを
知った。

さらに具体的に本発明を説明すると、まず本発明で使用
される燐酸エステル化合物とは従来より広く使用されて
いる公知のアルキルリン酸１ステルのＫ及び／又はＮａ
塩を使用できる。その中でも本発明の効果を最高に発揮
するためには、特に平均炭素数が１０〜１８の範囲にあ
る直鎖あるいは側鎖をもった飽和又は不飽和のアルコー
ルとＰ、０．を１００℃以下の温度で反応させて得られ
る燐酸化度が０．６〜１．０のものであって、なおかつ
反応生成物の酸価がＯ〜５０の範囲になるように水酸化
カリ、水酸化ナトリ〜ムで中）１」されることＶ二よっ
て得られるものが特に好ましい。例えば高級アルコール
のアルキル基トｌ−Ｃｌ！　、ｎ　−テンル、ｎ−ウン
デンル、２−メチルガンル、ｎ−ドデンル、ｎ−トリデ
シル、２−メチルドデシル、ｎ−テトラデシル。

セチル基など、さらにｎ−オキンコール（６産化学製）
やドパノール（シェル社製）などの合族アルコール類な
どが特に好ましい。これらの＾級アルコールの平均アル
キル鎖長は炭素数が１０〜１８の範囲のものであり、こ
れより長−のもの、あろい（言短鎖が主成分のものでは
本発明の組成になるように配合しても本発明の目的を達
成することはできない。すなわち、アルキルの鎖長が短
かすぎろと吸湿性が大きくなり、燐酸エステル自体の性
状の物理変化が大きくなり、紡績における巻付き性を大
きくし、さらに温湿度の変化によって紡績性が非常に変
化し為い。また鎖長が長いと集束性を保持することが困
難となる。また、燐酸化度につ（・ては０．６〜１．０
の範囲を越えるとすなわちリン酸化度が０．６以下では
紡績における白粉スカムをかえって増大し、かつ集束性
が良くない傾向を示す。

また、リン酸化度が１．０を越えるとアルキル燐岐エス
テルとして本来の性質が失われ、吸湿性も増力口し、耐
熱性も低下してくるので好ましくない。

また、無機のアルカリ水酸化物による中和度も紡績性に
大会く影響を及ぼし、酸価が５０以−ヒになると耐熱性
が大館く低下し、白粉スカムも多く、かつ溶解性が不良
となる。し、たがって本発明では平均炭素数が１０〜１
８、好ましくは１０〜１４の直鎖又は分岐の飽和又は不
飽和のアルキル基で、なおかつ燐酸化［カｏ、ｅ〜１．
０、好ま］、＜はＯ１７〜０．９そして酸価はＯ〜５０
、好まｌ−＜は１０〜４０の範２！！に選ばれたアルキ
ル燐酸エステルの無機塩の使用が特に好ま［−い。また
無機塩としてはナトリウム、カリウムであるが、特に好
−！【りはカリウム塩が適当である。なお、本発明に於
いて燐酸化度とは公知の燐の定量分析法に基く矯モリブ
テン酸比色法で得られた燐含量（重ｉｋ）から使用した
アルコール１モルに対して燐が何モル結合しているかを
算出して燐酸化度を求めたζ、のである。

また、酸価については得られたアルセルリン酸エステル
の無機塩を氷酢酸溶液とし、指示薬としてクリスタルバ
イオレットを使用し、過塩素酸氷酢酸溶液で滴定し、滴
定値から１ｌＩ１価を求めた。すなｈち、酸価がＯであ
ることは完全中和のものであり、酸価が５０というのは
半分が中和されたアルキル１１ン酸エステルの塩である
ことを示す。このフルキルリン酸エステル塩の油剤中に
占める割合は、本発明においてｌｊ　２０４以上５０チ
（重量）未満、好ましくはｓｏ％以上５０％（重量）未
満である。このアルキルリン酸エステルの壇上のものは
油剤組成物自体の吸湿性に対する影響度が大きく、温湿
１１ｊ依存性はこのアルキルリン階エステル塩の量に依
存するところが大きい。したがって温湿度変化に対して
、油剤自体の吸湿性の変化を小さくするためには、フル
キルリン酸エステル塩の配合量をできるだけ低率してす
る必要がある。しかし単にアルキルリン酸エステル塩の
配合量を小さくすることは繊維と金属の摩擦を太き（し
たり、かつ紡績スカムを増大したりし、紡績でのカード
性を不良にするので一般にはできない方向である。した
がって本発明のよ５な配合組成の重要性がでてくるわけ
である。

一方、本発明の効果を発揮させるために前記のアルキル
燐酸エステル塩に一般式（１）％式％（１） で示されるベタイン型の両性活性剤（Ｂ）が併用される
。

一般式（１）で示されるベタイン型の両性活性剤（１１
１）は曳く知られた化合物であって、公知の方法によっ
て得ろことができる。具体的には、Ｒ。

としてはオクチル、２エチルヘキシル、）リテシル、イ
ソセ＋ル、α−メチルアルキル、オレイルあるいけラウ
ラミドブロピル、ステアラミドプロピル、ラウロイルオ
キシエチル、オレオイルオキシエチル基などを例示する
ことができる。

ここで、Ｒ１又はＲ１の炭素数が８未満の場合は、吸湿
性が大赦くなることと、粘着性も増大してしまい、又、
炭素数が１８を超える場合は集束性が悪化したり、ある
いは制電性が不足したりするので好ましくなく、Ｒ５又
はＲ，の炭素数は８〜１８の範囲のものが好適に用いら
れる。

該Ｂ成分はＡ成分であるリン酸エステル塩の制電性をお
ぎない、Ａ成分と併用することによって優れた制電柱を
与える。

さらに本発明の目的を達成するためには、前記のＡ成分
及びＢ成分に加えてＣ成分として、ポリオキシエチレン
としての分子量が１０００υ上の非イオン性化合物がｌ
ｏ％（重量）以上配合され、Ａ＋Ｂ＋Ｃという組合せに
よって始めて本発明の目的を達成することができる。ポ
リオキシエチレンとしての分子量が１０００以上の非イ
オン性化合物とは、公知の非イオン化合物類においてポ
リオキシエチレンの分子量が１０００以上のものである
。例えば、アルキルフェノールや高級アルコールのポリ
オキシアルキルエーテル類非イオン活性剤、高級脂肪酸
のポリオキシアルキレンモノエステル又はジエステル系
非イオン活性剤、多価アルコール系非イオン活性剤、脂
肪族アミン系非イオン活性剤。

脂肪族アミド系非イオン活性剤、プルｏニック聾非イオ
ン活性剤及びテトロニック屋非イオン活性剤のポリオキ
シエチレンの分子量が１０００以上の化合物が示される
。又、分子量が１０００以上のポリエチレングリコール
及びその誘導体も含まれる。これらは各々単独あるいけ
混合されてＣ成分とすることがで館る。又、ポリオキシ
エチレンとしての分子量が１０００以上の非イオン性化
合物（Ｃ成分）が１０％（重量）以上配合されていれば
、Ｃ成分以外の非イオン活性剤をＣ成分に併用する事は
、本発明の効果を阻害しない限り差しつかえない。

本発明の配合油剤の特徴の大きなポイントはポリニスナ
ル繊維１００チからなる紡績性のみならず、ポリエステ
ル−綿混、ポリエステル−レーヨン混、ポリエステル−
ウール混、ポリエステルー麻混なとのポリエステルを中
心とした混紡品の紡績性も著ろしく向上することができ
ろことである。したがって、汎用性の紡績油剤であり、
この点特筆すべきものである。しかし、前記したようＫ
Ａ酸成分Ｂ成分そしてＣ成分を本発明の範囲内で併用す
れば、どんな配合でも好結果が得られるということでは
なく、請求範囲に述べているよう！／Ｃ次のような配合
組成に限定されて（まじめてその効果を発揮する。すな
わち、 Ａ成分　　２０チ以上ｓ　ｏ％（重量）未満Ｂ成分　　
常ＫＡ成分の配合量以下（重量）Ｃ成分　　１０チ（重
量）以上 本発明の油剤配合物のポリエステル繊維に対する付着量
は０．０６〜ｏ、ｓ　％　（重量）、好ましくは０．１
〜０２％（車量）の範ｉ！に実施するのがよい。付着量
がこれよりも少なくなると、付着むらのために静電気が
発生し馬くなり、一方、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巻付きの傾向はや一大鰐くな
る。しかし、本組成物の範囲外の組成に比し【Ｇ言るか
にその傾向は小さいのが特徴的である。

本発明の紡績油剤は水で稀釈して水性エマルジョン等と
して紡糸および延伸工程においてトウ、カット綿に対し
て浸漬又はスプレ一方式で付着きせることができる。か
くして得られたポリエステル繊維は曳好な高速カード通
過性を有し、線条工程を非常に円滑に通過し、紡績スカ
ムなどの脱落も小さく、かつ温湿度の変化に対してもき
わめて鈍感である。

また、本発明の油剤組成物には本発明の効果を失なわな
い限り他の助剤として非イオン活性剤アルキルリン酸エ
ステルの塩以外の他のアニオン活杓剤、カチオン活性剤
１両性活性剤を少量添加し、てもよ（、その他増白剤、
染料、酸化防止剤なども添加することもできる。

また、本発明の組成物に平滑剤を併用することは何らさ
しつかえない。平滑剤としては、鉱物油、高級脂肪酸エ
ステルなどの中性油等が使用できる。平滑剤を併用する
際、併用する量は、油剤全体に対して５％（重量）以上
とするのが好ましい。その負が５％（１１未満では、平
滑剤の潤滑効果あるいは離型、又は非粘着化効果を発揮
できない。一方、その量が過大すぎると、制電性などが
不良化してしまうので、条件に応ｌ−て適当に設定され
る。

以下、本発明を実施例により説明するが、本発明は以下
の実施例によって何等制限されるもの干はない。なお、
紡績性の評価として集束性。

紡績スカム、コイリングフオームおよび温湿度依存性の
大小の評価法としては、２５℃、６１％ＲＨでの線条ロ
ーラー巻付きと３０℃、８０％ＲＨでの線条ローラーへ
の巻付きの傾向をもって判定しまた。

ビ１　集束性　ラップの電性ｄ／＆で判定し、相互に比
較検討した。

（ロ）　紡績スカム・・・線条工程を綿１００に９通過
させゴムローラーとメタルローラーに 付着したものをあつめて実測した。

（ハ）　コイリンクフオーム・・・線条工程を経たスラ
イバーの形を級で判定した。

（勾　温湿度依存性・・・紡績を行５環境を２３”Ｃ。

６０チＲＨに調節した中で、線条ロ ーラーへの巻付き回数を測定し、さ らに３０℃、８０チＲＨに調節され た環境で紡績を行い、線条ローラー への巻付き回数を測定Ｉ−た。

実施例１〜５．比較例１〜５ オルソクロロフェノール溶液で測定した極限粘賓が０．
６５のポリエチレンテレフタレート繊維（１，５デニー
ル）を３８寵の長さに切断し、ｆ１！−１に示す１０種
の溶液中に夫々浸漬処環し、油剤の付着量が繊維重量に
対して０．１５　％　（重量）になるように付着させ、
その後１２０℃で熱処理した綿を２５℃、関係湿度６５
チＲＨの条件下に２４時１１４１１イア）ングして平衡
水分￥になて）１つにし、−繊、打イ昂、カード、線条
の太夫σ）工程を通過させ、集束性はラップのかさ比重
、紡績スカム、コイリングツ」−ノ、などを測定［た、
なお、温湿度依存性の大小につ℃・ては、温度および関
係湿度を夫々２０℃、６５チＲＨおよび３０’Ｃ，８０
％ＲＨの両条件で夫々スライバーを通過させてローラー
への巻付ぎ回数の大小をもってその傾向の大小を比較し
た。

集束性七よびＯｐｉルミスカムイリングフオームについ
ては良結果の得られたものを○とし、キ、と〇−４へ、
△、△−×、×の順に不良となることを定性的に示した
。

表−２ ＊　Ｔ／Ｒ−ポリエステル／し一四ン混本発明の油剤を
処理したポリエステル綿の紡績性はいづれも良好であっ
たが、一方比較例の油剤を処理したポリエステル綿及び
ポリエステル−レーヨン１の紡績においてと（にボリエ
ステルーンーヨン混の制電性はとくに不良であつた。

実施例６〜７及び比較例６〜７ 実施例１で得られたポリエステル綿に表−３の油剤を付
４させ実施例１と同じように評価した。その結果を表−
４に示した。

表−４ 表−４の結果かられかるように、本発明の油剤は可紡性
の面で非常によ＜ツクランスされて（・るのがわかる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　平均炭素数が１０〜１６のフルキル燐酸エス
   テルのカリウム塩及び／又はナトリウム塩（Ａ成分）ｔ
   ’２０％以上５０１Ｇ（重量）未満とＡ成分に対して常
   に勢量以下の一般式（１）で示されるベタイン型の両性
   活性剤（Ｂ成分）とポリオキシエチレンとしての分子量
   が１０００以上の非イオン性化合物（Ｃ成分）を少なく
   とも１０チ（重量）以上配合してなるポリエステル繊維
   用紡績油剤組成物。