JPS60224869A - ポリエステル繊維用紡績油剤 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は高速紡績工程に適したポリ」スｊル繊維用紡績
油剤に関づるもので、更に訂しくはポリエステル−綿−
ポリニスフルーレー」ン、ポリＪステルー毛、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
使用されるポリニスフルｌ１Ｉ１１に付与する油剤に関
するものである。

［も【　来　１支ｖＨ］ 近年、合成繊維’ｃＩ：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。−ブｊ、合成
Ｉｌ報は木綿やウールに比較して滑らかな表面を右しく
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■稈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、どくに昨
今のように省１ネルギーという時代的背増において温調
条ｆ１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！１ｉ１１Ｅ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？
１１１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、
）１ルキルサルフＪ−ト、アルキルアミン、−酸化１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、に物油また
は脂肪酸エステル類などの中独あるいは配合系では主と
して繊維−ＩＩＮ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Ｌ１−ルやメタルロールなどの
上に粘着物が付着し、ざ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
訓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人さく、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１きが少ないが
１ｌｉｌｉｉＳｉｌ側で急激にローラー巻（＝Ｊきを僧
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りぐれ、低湿度でも
すぐれた制電性を右することが知られ（いるが、吸湿性
が大きいために湿度変化にＪ：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人さいために
ローラー巻イ］きを生じたり、加熱によってｍＮが黄変
したりする欠点が知られている。

一力、紡績性が比較的良好なものとして、アルキルボス
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ＪｉｌＦ（
特にカリ・クム塩）として使用され、高い制電性能、適
度な平滑性、優れた極圧作用を有し、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ざい等の長所を
も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
、アルキルスルホネート塩は、このような長所をもつ反
面、低湿度にｄ５ける制電ｆ１がやや不充分であり、ま
た繊維の集束性が良くないこと、史に他のアニオン界面
活性剤と同じように高湿側（・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
づるという欠点も同時にもっでいる。

そのため、アルキルホスフェート塩のこれら長所を活か
しつつ、同時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さた。

アルキルホスフェート塩自体の改良技（５としＣは、例
えばポリオキシエチレンが付加された側鎖を有りる合成
アルコールから合成δれたアル１ルホスフェ−１−（特
公昭５０−３０１９９号公報参照）。

アルキル基の平均炭素数が１２〜１５でアルｔル基中の
ノルマン含有率が６０〜９０％ぐあるアルキルホスフェ
ート金属塩（特公昭５２−３１９９９弓公報参照）。

メチル分解されたアルキルボスフェート塩（特開昭５０
−　１９５号公報参照）あるいは、ジエステルよりも七
ジ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
れでいる。しかし、これら開示技術のフルキルボスフェ
ート塩類においては、制電性能あるいはｍＮ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■稈上のスカムが名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
に対応できる紡績油剤を得ることは現在の所、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化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って、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、アルキルホスフェ
ート自体のみの改良り法よりも一般的に１ぐれＣいる。

この種の開示された公知技術としては例えば次のｊ、う
なものがある。

１）開昭５５−１４２７６９号公報では、Ｎ−アシルリ
ンコシン酸塩とホスフェート系界面活性剤どを缶用づる
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て゛アルキル塁中のノ
ルマン含有率が６０〜９０％であるアルキルホスフェー
ト塩を主成分どする油剤、特開昭４８−３３１９３号公
報では、）フルキルホスフｘ−トカリウム４４０へ・６
０重巾％にポリオキシアルキレンエーテル又はポリオキ
シアルキレンエステル２０〜４０１３％と脂肪酸エステ
ル１０〜３０重Φ％などを配合した油剤が提案されてい
る。

−ｈ、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ｘ　−１−アルカリ金属塩
５５重Ｕ！％以上にポリオニ１シ上ブレンを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４
Ｍ−１５６８９３号公報参照、平均炭素数８・〜１６の
）ｌルー１ルボスフ１−トアルカリ金属塩と１１」ピレ
ンオキシドとエチレンＡキシドとのランダｌ＼共申合Ｉ
Ａ　（分子Φ１０００〜１ｏｏｏ）ポリエーテルとを含
み、該ポリエーテルが油剤成分中に１０〜４５束量％配
合された油剤（特開昭５４−１３８６９４号公報参照、
セヂルホスフ１−トカリウムを５０重蜀％を越えて含有
し旦つアルキル基の平均炭素数が１４．５〜１７．５で
あるアル４ニルホスフエートカリウム７０〜９５千吊％
と、分子ｆＡ　５００〜１５００のポリエチレングリコ
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＠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１７＋粕性は改良されているが、高温り湿条件下にＪ
３けるローラー捲付や、紡績工程におけるスカムあるい
はその他工程ト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
ｌｃｏ［発明の目的］ 本発明の目的とする所は、Ｉｊ紺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ｂに、１！紐
の集束性、帯゛正騎ＩＩ性を向上さけ、同時に、温湿度
の変化によってローン−拓イリが増入りる傾向、特に高
温り湿時のローラー捲イ」を減少８　ｔ！’Ｃｌ／；ｈ
　ｆｉ、Ｉ程でのトラブルを神低減さゼるポリエステル
繊紺用紡績油剤を提供ぜんどするもの（ある。

［発明の構成］ 本発明によれば、直鎖あるいは分軸類を右りるアルキル
基の平均炭素数が１８〜２０で・、燐酸化庶が０．６〜
１，０．酸価が１０〜４ｏａ′）範１１１１のアルキル
燐酸エステルのカリウム塩（Ａ成分）を５０〜８０％（
ΦＣ示される第４級アンモーウｌＸ塩（Ｂ成分）を１０
〜３０Φ♀％ど一般式（ＩＩ） で示される化合物（Ｃ成分）を１０〜３０重量％配合し
て成るポリエステルｉｔｅｍ用紡績油剤。

が提供される。

更に、これについて述べると、従来、ポリ］、ステル原
綿用紡績油剤としてのアルキルボスフェート塩を含イｊ
づる組成物に使用されるアルキルボスフェート塩は、炭
素数が１２程度の比較的長くないアルギル基なイｊ乃る
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
ζるものである。一般的に／ルキルボスフ１−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、竹状もより同性が強くなる方向に変化し、又、温
湿度変化に対するその性状変化も減少りる。これによっ
て粘結］稈においてはスカムが減少し、８潟高湿下にお
けるＬｌ−ラー捲付や粘る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’３　’）、＊所を伴う。

比較的長いアルキルボスフェート塩、例えばステアリル
ホスフェートカリウムはｌ　ｇｅ　Ｌ／　／ご欠点が大
き覆ぎる為、これまでポリＬステル繊紺用紡Ｍ：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小スフＪ−１・塩及びそれに
配合される他の成分について多大の欅類及び組合せにつ
いて鋭意横開しだ結宋、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１〕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Ｊ３りるアルキルホスフエートカリウ
ｌＸ塩にお１づるアルキル基の平均炭素数は重上：′Ｃ
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ｌ＼やＩＩ−ラー
捲付く特に高温高湿下）が多くなる。

一ノ）、諜平均炭素数が２０を超える場合には、訓電性
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ｔ
！１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１つ状の変
化が大きくなって、へ瀉高湿下での捲付が増加づる。

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、アルキルボスフェート塩の性質、ひい（は
イれを含イｊ覆る油剤の紡績ｆｌに対ηる、アル−１−
ルホスフエ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ｌＪ″ｉｐ要であつＣ１燐酸化痘及
び酸価を適正な範囲としたアル４ルホスフ１−トカリウ
ムを使用して始め−（、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−モリブデン酸化色法で得られた燐含有（重
量）から、使用したアルコ」−ル１モルに対して燐が何
モル結合しくいるかを算出しＩ〔値を示す。

また酸価は、得られたアルキル小スフ■−トＪ）リウム
塩１グ（純分）を中和Ｊるのに要する水酸化カリウムの
η数で表わσ。Ｖなわち、ｌＩ！ｉｌ＋ｌｈＯとは完全
中和のものであり、酸価が「、い（′ｒ、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小
スフエートカリウム塩（△成分）５０〜８０＠量％と併
用される成分としく 一般式（１） で示される第４級アンモニウム塩（Ｃ成分）が１０〜３
０重」％加えられる。

該Ｃ成分は制電性を向上させる働きをする。該Ｃ成分と
しで、具体的にはステアリルトリメデルアン七ニウムク
ロライド、う「ンリルジメチルエチルアンモニウムブロ
マイド、セチルジメチル−ベンジルアンモニウムクロラ
イド、オレイルジメチル１デルアンモニウムエトサルフ
エート、ステアリルジメチルヒドロキシエチルアンモニ
ウムナイトレート等が使用される。

該Ｃ成分の性能を発揮さける為にはＣ成分を１０重Φ％
以上配合する必要があるが、配合比率が８すぎると吸湿
性、粘着性が高くなって、紡績スカムやＵ−ノー巻付（
特に高温＾湿時）が増加づるので、配合比率は３０重蚤
％以下にりる必要がある。

さらに本発明の目的を達成する為には、前記Ａ成分及び
Ｃ成分に加えて一般式（ＩＩ）で示される化合物（Ｃ成
分）を１０〜・３０千Ｇ１％配合する事が必要である。

該Ｃ成分は繊維の集束性を向上させるとともに高温高ｌ
Ｉｉ！簡のローラー巻ｆ１きを減少させる働きをする。

該Ｃ成分の）ノルキル基は炭素数が８〜１２で・ある′
１１が必要（゛ある。アル４ル阜の炭素数が８未満では
高温１３湿旧の０−ラー巻付きを抑制する能力が不光分
どなり、１２を超えるとｍｇの集束性が不足でる。また
、ポリオキシエチレン及び／又はポリＡ４ジプロピレン
の付加モル数の合計は３へ・１３である事が必要である
。該付加モル数の合計が３未渦の場合にはｌ！紺の集束
性が不足し、１３を超える場合に（よ吸湿性が増加して
粘着性が大ぎくなり、スカムやローラー巻付きが増加す
る 該Ｃ成分として具体的にはオクチルフェノール。

ノールフェノールなどのアルキルフェノール類に１ヂレ
ンオキシド及び／又はプロピレンオキシドのイｊ加した
エーテル類が用いられる。

なお前記のように、本発明の油剤については、△成分、
Ｂ成分、Ｃ成分を併用Ｊ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
わら、Ａ成分としては５０〜８０％（重量）Ｃ成分どし
ては１０〜３０％（重量）、Ｃ成分どしては３０％（重
量）に限られる。

本発明の油剤組成物のポリエステル繊維に対する付着甲
は０．０７へ・０．３小量９６、（１−１’ましくｓ、
ｔｏ、ｔ〜０．２手早％の範囲が適切である。付着Ｄ７
がこれより少なくなると付着むらがηじ紡績におりる静
電気が発生し易くなり、−１）、ｆ”Ｊ　（ｉ　Ｂがこ
の範囲よりも多くなると紡績スカムやローノーへの粘る
巻付きの傾向がやや大さく’（Ｋる。

本発明の紡績油剤はＡ成分、Ｃ成分そし′ＣＣ成分共に
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
水溶液として紡糸及び延伸工程で１−ウ、カット綿に対
して浸漬又はスジレープ）式で（４６させることができ
る。

また本発明の油剤は本発明の効果を失わ４ｆい限り、他
の助剤どして非イオン活性剤、アニオンζ１５性剤、カ
チオン活性剤あるいは両ｆ［＾竹剤の少【ｉｔを添加し
てもよく、その他、増白剤、染料１Ｍ化防止剤などを添
加Ｊることも（・きる。

［発明の効果１ 本発明の紡績油剤を付与して１ｑられたポリ１−ステル
１ｌＩＩｉは紡績工程においてスカムの脱落や１」−ノ
ー捲付がきわめで少なく、かつ集束？！１が良好（′あ
る。またａ、ＩＩ電性す良好ぐ、ポリ［ステル１００％
のみならｆポリ１ステルと綿やレーヨン、′Ｃ２麻等と
の混紡にＪ３い（ｂ静電気の発生が少なく、丈ぐれた紡
績性を示づ。さらに特筆すべぎは、温湿１良変化の影響
を受ｉ〕にくい事ｒあって、高温高湿条ｆｌ　Ｆでも【
」−ラー捲付が少なく、低湿条例下でも良好ならす電性
を糾持−する事ができる。

［実施例１ 以１・、本発明を実施例によって説明Ｊ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ではない。な
お、評価用Ｉ］と評価方払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℃ひ３日間放置後の液の状態 （沈澱、浮遊物１層分１ｌＩ１等）ぐ 判定した。

（０）集　束　性・・・油剤を付与したステーブルファ
イバーの打綿工程でのラップの 真性（ｃａｌ’／グ）で判定した。

（ハ）ＩＩ１１１電　性・・・カード工程において、ウ
ェブ上１０ｃ＃の制電電（１シを測定した。

（ニ）紡績スカム・・・ステーブルファイバー　１００
シを線条工程に通し、ゴムローラー。

金属ローラー及びガイド類に（＝Ｊ 着したものを集め（、そのルｈ） で判定した。

（４→高温高湿時ローラー捲付・・・３０℃、８０％Ｒ
ＬｌにｖＡ節された環境（・線条Ｊ稈を通 し線条ローラーへの捲付き回数 を測定した。

実施例１〜３ オルソクロ［−１フエノール溶液で測定した極限粘度が
０．６５のポリ１チレンテレフタレー］・繊維（１，５
デー−ル）を３８ｍ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、１ｌｌｌ剤の付シ１ｍが
繊維重量に対して　０．１５％（重Φ）になるように付
着させ、その後１２０℃Ｃ・熱処理した。

このステーブルファイバーを４痕２０℃、　Ｉｊｌ係湿
度６５％Ｒ）ｌの条ｆｌ”Ｔ”に２４時間１イジングし
Ｃ中衛水分率になるようにし、打綿、カード、線条の各
■稈を通過きり、集束性、紡績スカムを、Ｉｉ？価した
。

上記のカードスライバ−の一部を３０℃、８０％Ｒ）＝
１の条ｆ４下に２４時間調湿後、同条件下で線条■稈を
通し、８′６Ａ湿条例での線条［１−ラー捲付き回数を
測定した。また、２０℃ｘ４０％Ｒ１−１の条件下に２
４時間調湿した打綿ラップを同条件下ぐカードに通し、
低湿条件での制電性を評価しＩＬ　０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○〜・△、△。

Δ〜×、×としく、表−２に定性的に示した。

（以下余白） 実施例４．５） 表　３に示′１Ｊ５種の油剤を用いて実施例１〜・３と
同様にしＣ評ｂｌ＋　シ、表−４に示す結果を得た。

（以下余白） 実施例６〜９ 表−５に示す８種の油剤を用い（、実施例１−３と同様
にして評価し、表−６に示す結果を冑だ。

（以下余白） 表−２，４及び６に示Ｌ゛こｔ、１１宋り日ら本弁明の
油剤は評価項目のすべてにわたってバランスのどれだ、
良好な紡績性を早する串がわかる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）１白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Ｔｌ４Ｗａエステルの
   カリウム塩（△成分）を５０〜８０％（短小）とで示さ
   れる第４級アンモニウノ、塩（Ｂ成分）を１０〜３０重
   Φ％と一般式（ＩＴ） して成るポリエステルＩＩＨ用紡ｇ！油剤。