JPS5966575A - 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】 本発明は高率紡績工程に適した、ポリ千ステＱ紡績貌剤
に関するもので、その目的と、すると、午ろは繊維？、
集束性を向上せしめて紡績輝を良好ならしめると共に温
湿度の変化によって、ロー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繊維の損傷に
起、因する白穀ロカム大オリゴマーの脱落な、どに起因
する紡績スカムを減少させて工程でのトラブ、、ルな極
力低減させ、つ、いて他繊維との混紡にも良軒紡細すを
付与す、ることを目的としたポリ１．。

エステル繊維用の紡竺油剤を提供せんと、７．る、−の
である。′　　　　　： 近年、ポリエステノヒ紡績業、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
た動線？＋ＩＩ’、＊１１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、他繊維どの混紡にも充分
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、らがな、表興を鳴しているために、
従来用いられてきた油剤では紡績１些をトラブルなく通
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、−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、温調伯仲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ボリヱステル：綿、に付着させ
た紡績油剤が混紡工程で他の繊維、！えば′−°７・木
綿・ウールなど０方へ移行・　しそ、結□・・局ポリー
ステル繊維自体の制電性がそこ、なわれ、紡績性、が不
良になることがよく経験されて（・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０９分、！ｌ千は・
動植物油・鉱物油・脂肪酸エステル系化合ウリび／又は
脂肪族の高級アルコールあるいは半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もｔｉ　ル。

一方、帯電防止剤としてはアルキルスルホネート、アル
キルホスホネート、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）、るいはアルキルベタイン型の両
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−勿油・鉱物油ま
、乍は脂肪酸−ステ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クシ’、’集束性□を高
めることはよ（知られているが、紡績におゆ乞開繊工程
や練争工程などにおいてゴムロ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
ローラー巻付きの厚肉になったり、さらによくないこと
は制電行を態化きせそ紡績工程でのトラブルを増大させ
谷。一方、アニオン活性剤は一般１（Ｃ７〕ｔカリ金−
一と口て用いられ、制電性が良好なものが多いが、温湿
ム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げローラー巻付きは少ない
が、高湿側で急激にｐ−ラー巻付きを起し二紡績トラブ
ルとなる１ことがよく知られている。またカチオン冶性
痢は一般に制電性力１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、赦湿性が大きいため
に湿度変イヒによって非□常に影響を受は易く、高湿に
なるとローラー巻付きを生じる。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カｌ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、繊維が黄変したりする
欠点が知られている。まバ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か知ら韮
ているが、これらのものは通常の争件ではｐ−ラー巻伺
きが小さいという長所もあるが、低湿側での訓電性が不
十分な場合もあり、かつ繊維の集束性がよくないという
欠点をもち、さらに一般的なアニオン活性剤に共通の高
湿側□セの吸湿そして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ローラー巻付きを増加させる傾
面がある。これらの欠点を改良するために燐酸化度を調
整したり、アルキル基の種類なｉ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、紡績行を良好に
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」二を目的として
アルキルリン酸エステルを使用し、かつフルキルリン酸
エステ／しの欠点をおｆ　ｋ、う方法として、７歩キル
リン酸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実用化され
ていることは周知のところである。例えば、特１１％＄
　４８−３３１９３−づ分轄によればアルキルホスフェ
−１力リウム塙４０〜６０％（ｉｆ）にポリオキシフル
キレンエーテル又はポリオキシアルキレンエステル２０
〜４０％（重量）と脂肪酸エステル１０〜３０多（重量
）などを配合した油剤、％−睨昭１１＋　２７６３４９
７号では分子ｉ　ｓ　ｏ　ＯＯ以」＝の酸化プ、−、ピ
レンど酸化エチレンのプルツク共重合体が全油剤成分中
３０チ（？ｆｆ量）以」二含翁するアルキルポスフェー
ト頻の配合油剤が紡績油剤として提案されている。

し、かじ、一般的にアル、キルホスフェート類ト他の界
面活性剤との配合であれば、どんな、ものヤもよいとい
うことでｉ土なく、アンレキルボスシ止−トそのものの
種類からびに併用される゛界面活性剤の種類と配合比に
可成り厳密な制約医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（、配合油剤とい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。

その良否が決定されるのが現況である二手なわち、アル
キルホスフェートの種幼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いて何等加成性はなく、お互
いに量体のコンポニ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る場合
は少なく、かえりそその逆の場合が多い。門だ二′その
上にポリ′エステル繊維は単独で紡績され□る以外に木
綿、レニョン、′ウール、麻など仙−一との混紡で紡績
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
、且つ低紡績不カムで１．かつ温洋度依存性の小さい、
し、かもレーヨンなどとの混紡性にすぐれた紡績油剤の
即発を目ざし、鋭意研究なわ１ｔみＮわた結果、、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９カリウム塩及び／又はナトリウム
塩（Ａ成分）を２０％以上ｓｏ％（ｍｆｉｔ）−Ｊ３満
とＡ成分に対して常に等量以下の・一般式（１） で示される力千オン型の活性剤（Ｂ成分）とポリオキシ
エチレンとしての分子量が１００（１′以」二の非イオ
ン性化合物（Ｃ成分）を少なくとも１０チ（重量）以上
配合することによって、本発明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′Ｇｆ、従来より広く
使用されている公知のフルキルリソ酸の中、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
１０〜１′８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Ｐ２Ｏ，を１００℃以下
の温度で反応させで得られる燐酸化度が０．６〜１．０
のものや□あり・て、なおかつ反応生成物の酸価が０〜
５０の範囲になる」：うに水酸イ、ヒカリ、水酸化ナト
リウムで中和されることによって得られるものが竹に好
ま１い。例えば高級ア少コールやアルキル基としては、
ｎ−テシル、ｎ−ウンデシル、２−メブールデシ、／し
、ｎ−）”ｆシル＋、　ｎ−）　リテ￥ル、壬、−メチ
ルドデシ、ル、ｎ−テトラデシル。

セチル基など、きすにｎ−オキソコール（日量化学ｉＪ
Ａ＞やドパノール（シェル社製）などの合成アルコール
類などが特に好ましい。これらの高級アルコールの平均
アルキル鎖長番キ炭素数が１０〜１８の範囲のものであ
り、９れより長鎖のもの、力）るいは短鎖が主成分のも
のでは本発明の組成にｌチ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ｔ５（・。すなわち、アルキ
ノ！・の鎖長クー短かすヴる午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
おける巻付畔性を犬すクシ、さらに温湿度の変化によっ
て紡績性が非常に変化し易い。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、樵につい
ては０．６〜１．１１０の□範囲を越えるとすなわち燐
酸化度が０．６以下では紡績における白粉スカムをかえ
って増太し、かつ集束性が良くない傾向を示す。丸た、
リン酸化度が１．０を越えるとアルキル燐酸エステルと
して本来の性質が失われ、吸湿性も増加し、ｍｌ熱性も
低下してくるので好ましくな（・。

また、無機のアルカリ水酸化物による中和度も紡績性に
大きく影響を及ぼし、酸価が５０以上になると耐熱性が
大きく低下し、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日、
好ましくは１０〜１４の直鎖又は分岐のアルキル基で、
なおかつ燐酸化度が０．６〜ｌ、０、好ましくは０．７
〜０．９そして酸価はｏ−ｒ；ｏ’、好ましくは１０〜
４０の範囲に選ばれたアルキル燐酸エステルの無機塩の
使用力を特に好ましい。また無機塩としてはナトリウム
、カリウムであるが、特に好ましくはカリウム塩が適当
である。なお、本発明において燐酸化度とは公知の燐の
定量分析法に基づく燐モリブテン酸比色法で得られ起燐
ｔｆｉ（重量）から使用したアルプール１モルに対して
燐が伺モル結合しているかを算出して燐酸化度を求めた
ものである。また、酸・価については得られたアルキル
リン酸千ステルの無機塩を氷酢竺溶液とし、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、滴定値から酸価を求めた。すなわち、
酸価がＯであることは完全中和のものであり、酸価が５
０と（・うのは半分が中和されたアルキルリン酸エステ
ルの塩であることを示す。このアルキルリン酸ニスフル
塩の油剤中に占める割合は、本発明に」ｄいては２０部
以上５０チ（重量）未満、好ましくは３０部・以上５０
．、％（重ｊ＆）未満である。このアルキルリン酸エス
テルの塩そ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、温湿度依存、性、、はこのアルキ
ルリン酸エステル塩の量に依存するところが大きし・。

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、アルキルリン酸エステル
塩の配合量をできるだけ低率にする必要がある。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
と番′！、繊維と金属の摩擦を大きくしたり、かつ紡績
スカムな増大したりし、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
のよう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言己のアルキ
ル燐酸エステル塩に一般式（１）で示されるカチオン塾
の活□性：剤□（Ｂ””）　’　”が□併用す□される
。　　　　　　　　　、：　　　　・　　　　・　　。

一般式（１）で７７＜されるカチオ□ン活性剤（Ｂ）は
良く知られているイし合物で１って、公知の方法によっ
て得るたとができる。具体的には、Ｒ１又はＲ＋−（Ｙ
）−ト’しては芽りチル、２□−エ□チノしヘキシル、
トリデシル、インセチル、α−メチノ□レアルキル、−
オレＩイル、ある（・は、ラウ）ミ□ド支チル、ラウラ
ミドプロビル、′ステ７ラミドプｐピル、ラウロイルオ
キシエチル、ラウロイルオキシエチル、オレオイルオキ
シエチル基なトカ例示できる。ここでＲ８の炭素数がｒ
＋＝ｏの場合は８未満＋ｎ＋”１の場合は７未満の場合
は、（Ｂ）自体吸湿性が大きく□なる゛ととと、粘着性
も増大してしまい、□又、炭素数がｎ・＝１の場合□は
１８゜ｎ＝１の場合は１７を越える場合は、集束性が悪
化したり□、ある（・は制電性が不足したりするので好
ましくなく　、”ｍ、の炭素数ｉｔｈ’＝　Ｏの場合は
８〜１８，１ｌ＝１の場合は７〜１７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−の制電性をおぎｈ＼・、併用するととＫよって優
れた制御性を与える。

さらに本発明の目的を達成するためＫは、前トｄのＡ成
分及びＢ成分に加えてＣ成分と七て、１、オキツーや、
７としての分子量が、”’ｔｙ　”ｏ　。

以上の非イオン性化合物が１０％（重ｉｔ）以上配合さ
れ１．Ｎ＋ｎ＋ｃという組合せに呈ろて初めて本発明の
目的を達成することができる。ポリオキシエチレンとし
ての芥子量が１′ｏｏｏ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＃−飢が１０００以上のものである。例えば、アルキ
ルラ三ノールヤ高級アルコールのポリオ屋シア〉レキル
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Ｉレンモノエステル又はジエ女チル系非イオン活性
□剤、多ｍｙルコール系非イオン活性剤、脂肪、族アミ
ン系非イオン化合物類。

脂肪族アミド系非、イオン活性剤、プルロ子ツタ型非イ
オン活性剤及びテトロニツタ型非イオン１１１ 活１１ミ剤のポリ、オキシ千チレン、の分子量が１　ｏ
ｏ　０以上の化合物、が示され、る。又、分子量が１、
、．０００以上のポリエチレングリコール、及ｑ±の、
誘導体も含まれる。これらは各々単独あるいは混合され
てＣ成分とすることができる。又、ポリオキシエチレン
としての分子、１が１０００以上の非イオン性化合物（
Ｃ成分）が１０％（重Ｍ）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成分に併用することは１本
発明の効果を［Ｓ［１害しない限りかしつかえない。

本発明の配合油剤の特徴の大きなポイントはポリエステ
ルｔ４Ｊ１．維１ｏｏ％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どのポリエス
テルを中心とした混紡品の紡績性も著しく向上すること
ができることである。したがって、汎用性の紡績油剤で
あり、この点％筆すべきものである。しかし１、前μし
た。ようにＡ　ｂｘ分、Ｂ成分そしてＣ成分を′！発明
の範囲内で併、用すれば、、どんな配合℃も好結果が得
られるという、ことではなり、請求範囲に述べて（・る
ように次のような配合組成に限定されてはじめてその効
果を、発揮する。基、、なわち、１ 、　　Ａ成分　２０％以上５０％（重ｘ＞、未、、、満
。

Ｂ、成分　常にＡ、成分の配合量以下（重、ｉｔ、）、
　Ｃ盛分　、１０％（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０．０６〜０．３％（重：１ｉｔ）、好ま、し
く、番ｉ；　０．、．１〜０．２％（重量）の範囲に実
施する。のがよい。＋１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易くなり、、一方、
付着量がこの範囲よりも多くなると酔績予カムやローラ
ー巻付きの傾向はやや大きくなや。、し”０・本組成物
０範ｌＮ１！す′）８１成に比Ｌ−１はるかにその傾向
は小さいのが特徴的である。

本発明の紡績伸側は水で希釈して水性エマルジ９ン等と
して紡糸部よ、び延伸工程において［・宮、カント綿に
対、、シて浸漬又はスプ、レー：７ｊ式でイ」町させる
ことができ≦）。か＜、シて得られたポリエステル繊維
は良好な＾速力７ド通過惟を有゛し、銖祭工眉を弁室に
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峰である。　　。

また、本発明の油剤組成−には本発明の効果を失なわな
い限り仙の助剤として非イオン活性剤アルキルリン酸エ
ステルの基以外の他の７ニオン活性剤、カチオン活轄剤
２両件棹性剤を少ｊｉｇ加してもよく、そのｐ＝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
しつがえない。平滑剤としては、鉱物油、高級月、旨肪
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係（重量）以
上とするのが好ましい。七の量が５％（重ＩＩ）未満で
は、平滑剤の潤滑効果、あるいは離Ｍ又は非粘着化効果
を充分、発揮できない。一方その量が堀太す、ぎると制
電性が不、良化してしまうので、条件に□応じて１当：
′に設定される。□ 以下、本発明を実施例により説明する。が、本発明は昼
下や実施例によ、つて何等制限されるものではない。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、２０℃、６５％ＲＨでの練φｐ
−ラー巻付きと３０℃、８０チＲＨでの１１−ラーへの
巻付きの傾向をもって判定した。

（イ）　集束性・・・ラップの嵩性ｃｄ／９で判定し、
相に比較検討した。

（ロ）　紡績スカム・・・＃！争工程を綿ｘｏｏｋｇ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）　コイリングフオーム・・・練φ工程を経たスラ
、　　イバーの形を級で判定した。

（に）温湿・度依存性・・・紡績を行う環境を２０℃。

６ｓ％ＲＨに調節した中で、線条ｐ− に３０°Ｃ、８”（１％　ＲＨに調節された環境で紡ｉ
を行（・、ａ東ｔ−ラーへの □　　　巻句き回１を測定した。

実施例１〜６．比較例１〜５ 粘度が０．６５のボリニ□チレンテレフタレート繊鼾１
；’（１，５デユール）を３８．、ｌの長さに切□断し
、表−１に示す１１ｇ虫の溶液中に夫々省漬処理し、油
剤の付１Ｊｌｉがゆ紺重量に対して０．１５φ（重ＪＪ
１）になるように□付着させ、その後′１２０°Ｃで０
゛Ｃ１関係湿度６５％ＲＨの条件 下に２４時間エイジングして平衡水分率になるようにし
、開繊、打綿、カード、線条の夫々の工程を通過させ、
−束性はラップのかさ比重。

紡績・力・、・イリングフーＡ−−ム□などを測定した
。なお、温漫氏゛依呑件の大小につ（・では、温□　　
　　夫々２０℃、６５チＲＨおよび３０℃、８０％ＲＨ
の両伯仲も夫々スライ／り−を通過させてｐ−ラーへの
巻付き回数の大／Ｊ＼をもってその傾向の大小を比較し
た。

□集束性および紡績スカム、プイリングフオ°−ムにつ
いては良結果の得られたものを○とし、あと〇−△、△
、△−×、×の順に不良となることを定性的に示した。

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−レーヨン混の紡織に粘い
てとくにポリエステル−レーヨン混の制電性はとくに不
良であった。

実施例７〜８．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
与させ実施例１と同じように評価した。その結果を衣−
４に示した。

我−４の結果かられかるように、本すラ明の？中剤は可
紡性の面で非常によりノ（ランスさ）１で（・るりがわ
かる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　平均炭素数力１１０〜１６リアルキルすで酸
   エステル９カリ、ラム及び／又はナトリウム：塩（Ａ成
   分）を２０％以上５０皿址チ未満と、。 Ａ成分に対して常に等量以下の一般式（１）。 で示されるカチオン竺の活性剤（Ｂ成分）と、ポリ、オ
   ヤシエチレンとしての、分子量がｉ　ｏ　ｏ　ｏ。 昼上？非イオン性化合物（Ｃ成分）を少なくとも１ｏ３
   ｉ量−以上配合してなるポリエステル繊維用紡岬油剤組
   成物。