JPS60126378A - 有機珪素化合物を含有する溶融紡糸剤 - 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】 本発明は新たな有機珪素化合物よシ成る繊維処理剤に関
し、その場合この処理剤は、なかんずく融液から製造さ
れる合成繊維、とくにポリエステル繊維を処理するのに
適当である。

ポリジメチルシロキサンは、紡績工業で、溶融紡糸繊維
の処理剤に使用される。この用途は、ポリジメチルシロ
キサン（大てい簡単にシリコーンオイルと呼称さｎる）
が、これを使用して処理さｎた繊維に殊に大きい曳糸速
度で小さい摩擦係数を与え、その場合この摩擦係数がわ
ずかな温度依存度を有することＫよシ可能になる。さら
にシリコーンオイルは極めて熱安定ｆあシ、かつわずか
な粘度温度係数を有する。

溶融紡糸せる糸の、その製造直後の処理が、引続く延伸
加工およびテクスチャーＰ加工を可能にする。この場合
処理剤は、滑剤としておよび帯電防止上有効でなければ
ならない。糸の熱固定処理に際し、処理剤成分が加熱装
置へ飛散し、そこ１長時間熱的に負荷される。従って処
理剤は熱安定↑なければならない。′この飛散せる処理
剤は、１きるだけゲル化、黄変および蒸発して−はなら
ないが、その場合最も重要なのは、ゲル化が生じないこ
と１ある。同時に処理剤成分は、相互に１きるだけ真相
溶性１なければならない。殊にこのことは、とシわけ帯
電防止効果に与かる極性の表面活性成分と、もっばら潤
滑性に与かる無極性メチルシリコーンオイルとの間の相
溶性が挙げられる場合に難点がある１−ｊ−ｈｙｌ）　
：１−ｙ−ｉ４ｘ。ゎｉａ＋−ｉ、７．。

基を部分的に長鎖アルキル基によ多置換した場合に改善
することが１きる。しかしながらこの場合、得られたオ
イルはもはや熱安定性が不十分フある。さらに、このよ
うな変性メチルシリコーンオイルの粘度温度係数が極め
て増大するメチル基□をフェニル基によ多部分的に置換
し　□ても、大きい粘度温度係数を有し、その潤滑特性
が劣化した生成物が得られる。

意外にも、特定のアリールオキシ基およびポリエーテル
基を含有するシリコーンオイルは、熱的に殊に安定ｔあ
りかつ良好に他の物質と相溶すると判明した。同時にこ
の生成物は、標準のシリコーンオイルと比較し、その帯
電防止効果の点で明白な改善を有する。例えば西ｒイッ
、国特許明細書第１５９４９８６号および同第１７１９
３６５号に１すｆにシリコーンポリニー□　チルが繊維
処理剤として提案されている。しかしながらこれら生成
物は、熱安定性が余Ｊ）Ｋ低・・いという欠点を伴ない
、従ってこれらは溶融紡・　県側に（１００％または添
加剤として）使用するのが困難である。

・本発明による溶融紡糸剤を形成する新たな有□、機珪
素化合物は、式： □　〔式中、Ｒ１は、モノ−またはジアルキルフェニル
基マあシかつ１つの７．？ｃニル基当如のアルキル炭素
原子の総数が６〜′９．であシ、および／、または基： （式中、Ｒｓ　は、ａ原子数１〜１２を有するアルキル
基、ａｍ、子数１２を有するオルガノアシル基、または
そのアルキル基がオクチル−またはノニル基であること
が１きるアルキル７エエル基であシ、ｂが０〜２の価お
よびＣが４〜２２の価を有する）であシ、および／また
はトリメチルシリル基１あシ、Ｒ２はメチル基ｆあり１
ｎは６〜１２．５の価を有する〕を有し、かつ平均的分
子が、Ｅｌｉ　原子数１２〜２５、Ｏ結合を経てＳｌ　
原子に結合せるモノ−またはジアルキルフェニル基数０
．４〜０．８、およびポリエーテルブロック数０．８〜
１．６を有する化合物ｔある。

本発明によシ使用されるシリコーンポリエーテルの熱安
定性は、ポリエーテル含分が増加するとともに低下する
；これに反し、本発明によす使用されるシリコーンポリ
エーテルの相溶性および帯電防止効果は、ポリエーテル
含分が増加するとともに増大する。用途に応じ、最適な
バランスを選択することが１きる。代表的なポリエーテ
ル含分は、２０〜６０重量％ｆある。

ポリエーテル置換置およびアリールオキシ置換分の選択
に応じ、ポリマーコンパウンＰ中に混合欠陥（Ｍｉｓｃ
ｈｕｎｇｓｌｕｃｋｅｎ　）が生じることがある：この
場合は混濁した生成物が得られる。

一般に、均質な生成物が有利である。

意外にも、直接に８１−〇−結合を経てＳ１原子に結合
された特定のアリール基を組入ＩＬることにより、シリ
コーンポリエーテルの熱安定性が奢るしく改善さしると
判明した。

本発明により使用される有機珪素化合物の製造は自体公
知の方法で行なわ几る。直接に８１原子に結合せる、場
合によジアルキル化さ′ｒＬ、タフェニル基ないしはポ
リエーテルが、５ｉｌｏ結合を経てシロキサン分子にｉ
ｔ加さｎている本発明による化合物は、多数の公知の方
法により製造することができる。殊にこれらは、適当な
フェノールないしはポリエーテルモノオールを、当量の
クロルシロキサンないしはクロルシロをサニルサルフエ
ートと、適当な酸受容体の使用下に、米国％許明細書第
３１１５５１２号に記載さした方法↑反応させることに
よシ容易に製造することがｆきる。本発明による化合物
の、この種のもう１つの公知方法は、適当なフェノール
ないしはポリエーテルモノオールと、５ｉＨ−結合を含
有する当量のシロキサンとの反応をベースとし、その場
合付加が水素の離脱下に行なわれる。この場合、Ｆ３ｎ
　オクトエートのような適当な触媒を一緒に使用するの
が有利である。この種の方法が英国特許明細書第９５４
０牛１号に記載されているが、この場合ポリエーテルモ
ノオール、例工＋ｆ、アリールポリニーテルモ。

ノオールが使用されるにすぎず、同時にまた反応成分と
して（アルキル）フェノールが使用されない点で異なる
。

もう１つの製法は、−８ｉＯＨ２−ノ）ロゲン基を有す
るシロキサンを適当なフェノールないしはポリニーテル
モ／オールと、酸受容体の存在において反応させること
である。この場合、式ニー５ｉ−ＯＨ２−０−アリール
ないしまＯ−ポリエーテルによ、ｔＬｃＨ２−基を経て
結合された、アリールオキシないしはポリエーテル置換
されたシロキサンが得られる。この方法は、６シリコー
ンの化学と技術”（”　Ｏｈｅｍｉｅ　ｕｎ４　Ｔｓｃ
ｈｎｏｌｏｇｉｅ　６ｅｒ８１１１ｃｏｎｅ″、　Ｖｅ
ｒｌａｇ　Ｏｈｅｍｉｅ　、　１９６８年）３２１頁の
Ｗ、ノル（Ｗ、Ｎｏ１ｌ　）の論文に記載されており、
その場合本発明によらざるフェノール糸成分として牛、
４−ジーヒｒロキシジフェニルプロパンが使用される。

勿論、不発明によ多使用される化合物を製造するための
例として前述せるこれら方法は、同じ分子中で相互に使
用されることもできる。

出発生成物を平衡化するために強酸を使用する場合、最
終生成物をこの強酸と十分に分離するのが有利である、
そｎというのもこの強酸が最終生成物の熱安定性に、殊
に黄変色の点フ不利九作用することがあるからである。

本発明は、前述の有機珪素化合物（以下に群Ａの物質と
して表わす）を含有する、紡織繊維用処理剤、なかんず
く溶融紡糸剤に関する。

この繊維処１ｉ１本発明による群へのこれら化合物とと
もに、場合によ９群Ｂの成分として、無極性でありかつ
、極めて大きい曳糸速度でも潤滑性に有利に作用するよ
うな物質を含有する。例えばこの群に属するものは、例
えばポリオールの脂肪酸エステルのようないわゆるエス
テルオイルである。このような化合物に代るものは、ト
リメチロールプロパントリペラルゴネートまたはペンタ
エリトリットテトラペラルゴネートもしくは、ステアリ
ン酸ヘキサデシルエステル、ステアリン酸ブチルエステ
ルまたはオレイルオレエートのような、モノオールのエ
ステルフある。エステルオイルとして、ジアルキル７タ
レートを挙げることができ、その場合とくに重要なのは
、分枝せる第２級または第１級アルコールから誘導され
るようなジアルキルフタレートである。また、脂肪族ジ
カルゼン酸から誘導されるエステルオイルも使用可能で
ある。価格的に有利な無極性の処理剤成分は鉱油ないし
は液状のオリぜマーポリオレフィンである。

しかしこのような処理剤成分は、その熱安定性の点ｆエ
ステルオイルよ如も劣る。大体において無極性の成分と
して、但しエステル油と比べ同じくその熱的負荷特性の
点ｆ欠点を有する疎水性のポリプロピレングリコールを
も挙げることが１きる。純粋なシリコーンオイルと比べ
改善された相溶性を有するアリールオキシ変性シリコー
ンオイルは、エステルと比べその熱的負荷特性の点１利
点を有するが、このものはまだ公知技術に属さずかつ妻
国特許出願第５０６６１号（１９７５年）仮明細書に記
載されている。この場合挙げられているのが、一般式：
〔式中、Ｒは、モノ−、ジーま友はトリアルキルフェニ
ル基ｆあシ１．そ、の場、金アル彦ル基の形ｆ詰合せる
炭素原子の総数が、１つのフェニル基当シ最低６および
最高１２であり、および／ｌたはトリメチルシリル基１
あり、 Ｒ２は、炭素原子数１〜１６を有するアルキル基１あシ
、その場合炭素連鎖が基−０−？Ｊ−または−０−０−
によシ中断されていてもよく、および／または基Ｍａ−
０−Ｒ’であシ、その場合Ｒ３はモノ−、ジーまたはト
リアルキルフェニル基であり、その場合アルキル基の形
ｆ結合せる炭素原子の総数が１つのフェニル基当υ最低
６．および最であシ、　ＯＨ。

Ｒ４は、炭素原子数１〜１６を有するアルΦルにＯＨを
表わし、 Ｍは炭素原子数１〜３を有するアルキレン基ｆあり、　
″ 指数は、 ｎが２．５〜１５の任意の５．値、 ｍがＯ−５の値、・およ、び　。

・・ａが０または、１の値を有する・〕を有し、。

、力＝つ平、均、的分子が、その最高２０モル％が８１
原子で、あるＳｌ　原子、６〜３．０個および、七ノー
、ジーまたはトリアルキルフェニルＳ０．５〜１０、個
を、含有する化合物ｆある。、同じくこｎらアリールオ
キシ変性シリコ−、ンオイ々は無極性の溶融紡県側用成
分の群と見・倣、すことができ、かつ処理剤に殊に大、
きい熱安定性を、与える、。、この場合特許請求された
ポリエ、−チルシロキサンと混合するため殊に好適なの
が、式：　。

：、′。

〔式・中ｒ＝８−１２）の化合物である。・、この群Ｂ
の無極性ないしはわずかな極性のオイぞの、粘度（２０
℃）は、一般忙５〜１．０．ＯｃＰ。

、、有利にｌＯシロ　００Ｆ　である。　・しばしば溶
融紡□県側は極性成分を含有し、これら成分は、その程
度の差こそあｎａｉ現する極性に応じ群０卦よび：群す
の化合物に分けることができ・る。　。

とシわけ、群Ｃの適度に極性の非イオン系成分は、・帯
電防止効、果を改善し、かつ場合により無極性成分（群
Ｂ）、と極性の大きいイオン糸底分（群Ｄ）・との相溶
性を改善するという課題な有する。殊に後者の成分は帯
電防止剤として使用するととが′ｅきる。非イオン系処
理剤成分の代表例は、脂肪酸、脂肪族アルコール、脂肪
族アミンまたは脂肪酸アミｒの水溶性ま１ヒは水時分散
性エチレンオキ・シーアダクツであ、シ、その場合この
群の液状低粘度のものが有利１ある。殊に適当なのが０
，２Ｈ２５Ｎ（ＣＨ２ａＨ２０Ｈ）２〔式中０１２’２
５−゛基＆家・０８Ｈ１７′−・’１０　Ｒ２１−・’
　１２　Ｒ２５−・’１４Ｈ２９−１’１６”３！１−
５’１８’１Ｓ７−基よシ成る混合物を表わす〕ｆある
。この場合ＯＨ基は部分的にまｋは完全にエステル化も
しくはエーテル化されていることができる。′ま九適当
なのは、グリセリンエステルないしはソルビットエステ
ル、例工ばソルビットモノオレエートまたはグリセ１ノ
ントリオレエートのような、脂肪酸のポリオールエステ
ルのエチレンオキシＰアダクツである。

殊に熱安定な非イオン糸の処理剤用成分は、例えばノニ
ルフェノールのよウナアルキルフェノールノエチレンオ
キシＰアダクツである。またまた他のポリエチレングリ
コールモノアリールエーテルも、殊に熱安定な処理剤用
成分として適当であり、その場合アリール基がフェニル
基であってもよい。最後に、この場合特別な群Ａとして
挙げらｔた本発明によるシリコーンポリエーテルも、そ
の特別な熱安定性および潤滑性により、群Ｃの適度に極
性の非イオン系成分に属する。

イオン性の基を有し、大ていは液状の有機表面活性剤よ
り成る、極性の大きい群りの処理剤用成分は、陰イオン
性、両性または陽イオン性ｆあることが１きる。とりわ
けこのような化合物は、帯電防市に有効な添加剤として
有利１ある。この詳の代表的な陰イオン糸表面活性剤は
、アルキルホスフェートないしはアルキルホスホネート
のアルカリ塩、例λばＮａ−オクチル−１−−ホスフェ
ートである。さらに、硫化鉱ｉ１ｆ＋ないしは脂肪族ア
ルコールサルフェードないしはアルキルボリエーテルサ
ルフエートモ使用することができる。場合により不飽和
の脂肪酸のアルカリ塩もこの群に属する。この群の伸、
の代表例は、アルキルベンゼンスルホネートのアルカリ
塩である。この群の代表釣力両性表面活性剤は表面活性
ベタインである。溶融紡糸剤用成分として殊に有利なの
が、陽イオン系表面活性剤である。この群の代表例は、
アルキルトリメチルアンモニウムサルフェート、例工ば
コフＡＩＪｆ５子油トリメチルアンモニウムメトサルフ
ェートである。

〔式中基０１□Ｈ２５−基は、ｏ８−１Ｃ７゜−１Ｃ４
２−５Ｃ１４−１０−および０１８−成分力）ら統引・
的平均６ 値として得られる〕１ある。この場合ＯＨ基シま部分的
にまたは完全にエステル化される力・またはエーテル化
されていることがｆきる。イオン基を有する＠極性の成
分は熱安姐性力１（氏く力・つその相溶性が不良である
ことにより、この化合物はその都度の必要最低量を占め
るにすぎな〜λ。群ＯおよびＤの帯電防止性化合物＆ま
、ビーダーマン（Ｗ、Ｂｉｅｄｅｒ＋ｎａｎｎ　、　Ｐ
ｌａｅｔｅ　ｕｎｉ　Ｋａｕｔｅｃｈｕｋ。

＄１６巻、８〜１５貫（１ｇ６９年）並びにクマール（
Ｌ、Ｒ，Ｋｕｒｎａｒ　ｉｎ　５ｉｌｋ、　Ｒａｙｏｎ
工ｎｄ、。

工ｎｄｉａ　、第１２巻、３１５−３３頁（１９６９年
）によりまとめて記載さｎて℃・る。

従って本発明は、 群Ａの本発明による変性シリコーンオイル５〜１００劃
Ｉ。

群Ｂの無極性ないしは低極性オイル ０〜９０重量％。

群Ｏの非イオン系化合物　Ｏ〜３ｏ創ｕ。

群りのイオン系表面活性剤および、場合により常用の添
加剤　０〜１５劃Ｉ。

より成り、その場合これら成分の総量が１００重量％ｆ
ある溶融紡糸剤に関する。

適用形態に応じ、これら成分は、前述の混合物の形で希
釈せずに、または溶液の形に（その場合溶剤として有利
に炭化水素が適当である）、もシくはエマルジョンの形
に（エマルジョンの場合はさらに当業者に周知の適当な
乳化剤を一緒に使用することができる）希釈して使用さ
れることができる。さらにこの処理剤には、現技術水準
に相応に、例えば酸化防止剤（例えばフェノール（ＩＬ
Ｌぼりクレジルプロパン）マタは次亜燐酸ナトリウム）
のような他の常用の添加剤が添加されることができる。

本発明による処理剤は、常用のシリコーンポリエーテル
を使用する現技鶏水準の処理剤と比べ、２００℃におよ
びそれを上廻って長時間加熱せる際の易ゲル化性および
易黄変性が低減することによシ優れている。

本発明により使用可能なシリコーンポリエーテルの良好
な相溶性により、前述の組成の範囲内で、自体乳化性↑
あ漫、従って易洗除性および真相溶性である、とシわけ
溶性不含の溶融紡糸剤を製造することができる。溶剤不
含の１゜Ｏ％処理剤は、溶液およびエマルジョンと比べ
、環境汚染がわずかなため有利である。

以下の実施例につき、本発明による化合物の製造並びに
その繊維処理としての用法を詳述する： 例１（製造法１） エノールポリエーテル牛１５．８Ｆ（０，６３当敞）、
ノニルフェノールｑ　２．４ｇ（０，４２当量）および
ドルオール２７５０−を−緒に装入する。その後に攪拌
下に共沸乾燥させドルオール５５０−を溜去する。フラ
スコ内容物を５０℃となし、平均式： る。引続き３０分５０℃で攪拌する。その後に同じ温度
ｆ１アルカリ性反応するまでアンモニアを導入する。そ
の後に、さらに３０分弱ＮＨ３の被覆下に攪拌し、引続
きく３０℃に冷却する。次いで中間濾別を、セルロース
繊維より成るフィルタ層を経て行なう。滑性の濾液な再
び装入し、フラスコを真窒化する。激しい攪拌下に、１
００℃、の液底温度になるまでに流出する全ての溜出物
を除去する。溜出物がもはや生じない場合、さら［１，
（時間１００℃の液底温度で真空（２０ｍｍＨｇ　）中
で攪拌する。その後に、７ラスフ内容物を冷却すること
によシ約３０℃となし、引続き換気する。再び、セルロ
ース繊維材料より成るフィルタ層を経て濾別する。こう
して製造さ牡た滑性の、黄声に着色せる生成物は１７６
０Ｆ　の粘度（２０℃）を有する。

この生成物は、下表のＮｒ、ｌｉＣ相応する。

以下の第１表に、本発明によ□り使用可能な生成物（１
〜１０）を、式、１法および特性につきｊとめた。第２
表の’Ｎｒ、　１’　１　”　１６に、本発明によらざ
る生成物を記載するとともに□、Ｎｒ。

１７および１８に、本発明によ□る浴融紡糸剤として使
用されることがで蕪る混合物火水す。

ｌ５−１＠ トＩ９− 〜　尋　〜 溢屁ム ｌ＋−状　１ 曖　囮　神 傘　へ 中　− 申−−Ｈ これらの表からは以下が明白ｆある： 比□較例として使用された、本発明によらざる晋通市販
のシリコーンポリエーテル（Ｎｒ、　ｌ　１および１２
）および本発明によらざるシリコーンポリエーテル（Ｎ
ｒ、　ｌ　３および１４）と比べ、本弛明によるシリコ
ーンポリエーテル（Ｎｒ。

１−１０）は、揮発成分の含分の点１、およびと如わけ
抗ゲル化性の点で優れている。揮発成分の含分を測定す
る試験は、一般に実施されている方法に相応する。極め
て類似の方法が、例えば米国特許明細喘第３５７８５９
冬号の第１６段、第１節、第冬行に記載されている。耐
熱性シリコーンオイル（Ｎｒ、　１５　）と比べ、本発
明によるシリコーンポリエーテルは相溶性が著るしく良
好である（この釉のシリコーンオイルは、その不相溶性
により大てい使用不可能！ある）。さらに、第３表から
明白なように、本発明によるシリコーンポリエーテルは
、シリコーンオイルと比べ著るしく改善された帯電防止
効果をも示す。Ｎｒ、　ｌ　６に記載せるエステルオイ
ル（トリメチロールゾロノぞントリベラル♂ネート）は
、その帯電防止効果、謂ｆｎ性および混和性の点で劣る
。Ｎｒ、　１７および１Ｂは、本発明によるシリコーン
ポリエーテルで使用し同じく優れた熱安定性の処理剤を
製造できることを示　゛す。Ｎｒ、　Ｉ　Ｂの場合、処
理剤は極めて良好な帯電防止効果を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、式： 〔式中、Ｒ１は、モノ−またはジアルキルフェニル基で
   ありかつ１つのフェニル基当シのアルキル炭素原子の総
   数が６〜９であり、および／捷たは基： （式中、Ｒ５は、０原子数１〜１２を有するアルキル基
   、０原子数１２を有するオルガノアシル基、またはその
   アルキル基がオクチル−またはノニル基であることが〕
   きるアルキルフェニル基であり、ｂが０〜２の価および
   Ｃが４〜２２の価を有する）′１％あシ、および／また
   はトリメチルシリル基であり、Ｒはメチル基１あり、ｎ
   は６〜１２．５の価を有する〕を有し、かつ平均的分子
   が、　Ｓｉ原子数１２〜２５．０結合を経てＳｌ　原子
   に結合せるモ／−またはジアルキルフェニル基数０．４
   〜０．８、およびポリエーテルゾロツク数０．８〜１．
   ６を有する化合物　５〜１００ｉ量％無極性ないしは低
   極性オイル　０〜９０重量％非イオン性表面活性剤　０
   〜３０重量％イオン性表面活性剤および場合によυ常用
   の添加剤　０〜１５重量％ より成シ、その場合これら成分の総量が１００重量％マ
   あることを特徴とする有機珪素化合物を含有する溶融紡
   糸剤。