(57)【要約】      （修正有）【課題】紡績工程の高速化に耐え操業性向上を図り且つ繊維に良好な柔軟性を与え且つ低コスト性を発揮できる極めて組成を単純にしたアクリル繊維用紡績油剤を提供する。【解決手段】下記のＡ成分を３０〜６０重量％、下記のＢ成分を４０〜７０重量％及び下記Ｃ成分を０〜２０重量％（合計１００重量％）の割合から成るアクリル繊維用紡績油剤である。Ａ成分：アルキル基の炭素数が８〜２２であり且つポリオキシアルキレン基を構成するオキシアルキレン単位の数が０〜１０個であるアルキルホスフェート又はポリオキシアルキレンアルキルホスフェートのアルカリ金属塩。Ｂ成分：アルキル基の炭素数が８〜２２でありかつポリオキシアルキレン基を構成するオキシアルキレン単位の数が０〜１０個であるアルキルホスフェート又はポリオキシアルキレンアルキルホスフェートのアミン塩。Ｃ成分：液状パラフィン又は融点が６０℃以下の固形パラフィンまたは鉱物油。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記のＡ成分を３０〜６０重量％、下記のＢ成分を４０〜７０重量％及び下記Ｃ成分を０〜２０重量％（合計１００重量％）の割合から成ることを特徴とするアクリル繊維用紡績油剤。
Ａ成分：アルキル基の炭素数が８〜２２であり且つポリオキシアルキレン基を構成するオキシアルキレン単位の数が０〜１０個であるアルキルホスフェート又はポリオキシアルキレンアルキルホスフェートのアルカリ金属塩から選ばれる一つ又は二つ以上の有機リン酸エステルアルカリ金属塩。
Ｂ成分：アルキル基の炭素数が８〜２２でありかつポリオキシアルキレン基を構成するオキシアルキレン単位の数が０〜１０個であるアルキルホスフェート又はポリオキシアルキレンアルキルホスフェートのアミン塩から選ばれる一つ又は二つ以上の有機リン酸エステルアミン塩。
Ｃ成分：液状パラフィン又は融点が６０℃以下の固形パラフィンまたは鉱物油
【請求項２】
Ｂ成分の有機リン酸エステルアミン塩のアミンがモノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミン及びアルキル基の炭素数が８から２２であり、且つポリオキシアルキレン基を構成するオキシアルキレン単位の数が１〜２０個であるポリオキシアルキレンアルキルアミンとから成ることを特徴とする請求項１記載のアクリル繊維用紡績油剤。
【請求項３】
Ａ成分及びＢ成分の混合が請求項１記載のアルキルホスフェート未中和物又はポリオキシアルキレンアルキルホスフェート未中和物をアルカリ金属及び請求項２記載のアミンを順次加えて中和する方法により製造されたことを特徴とする、請求項１又は２記載のアクリル繊維用紡績油剤。
【請求項４】
Ａ成分及びＢ成分の混合がＡ成分、Ｂ成分を個々に合成後混合する方法により製造されたことを特徴とする、請求項１又は２記載のアクリル繊維用紡績油剤。
【請求項５】
Ａ成分及びＢ成分の特定の混合割合（重量比）が  ３５／７５〜５０／５０であり且つＡ成分、Ｂ成分の混合物及びＣ成分の特定の混合割合（重量比）が９８／２〜８５／１５であることを特徴とする請求項１〜４記載のアクリル繊維用紡績油剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は合成繊維、特にアクリル繊維用紡績油剤に関する。近年アクリル繊維業界の動向としては高機能性を付与した特化品への移行と特化品以外の極度の低コスト化が挙げられる。本発明は後者の低コスト化に関し、高速化する紡績工程において制電性不足やスカム発生によるトラブルを抑制し、操業性を向上させるものであると同時に紡績能を維持し且つ組成を単純化し低コスト化を図ったものである。
【背景技術】
【０００２】従来合成繊維の紡績用油剤として各種のアルキルホスフェートアルカリ金属塩及び／又はポリオキシアルキレンアルキルホスフェートアルカリ金属塩を主成分とするものが使用されている（特公平２−１９２３０号公報）。しかしこれらアルキルホスフェートアルカリ金属塩単独ではスカムの発生を抑止することが出来ず、また繊維の柔軟性を欠くため、ノニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、シリコーンオイル等の様々な配合例が提案されて来た（特開平２００２−３０５７１号公報）。しかし繊維の風合い、紡績工程の操業性、低コスト性を同時に満足すことは困難であった。
【特許文献１】特公平２−１９２３０号公報、特開平２００２−３０５７１号公報
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】本発明が解決しようとする課題は、紡績工程の高速化に耐え操業性向上を図り且つ繊維に良好な柔軟性を与え且つ低コスト性を発揮できるため極めて組成を単純にする処にある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】本発明者は上記課題を克服すべく鋭意検討を行った結果、特定のアルキルホスフェートもしくはポリオキシアルキレンアルキルホスフェートのアルカリ金属塩及びアミン塩と、液状もしくは６０℃以下の融点を持つ固形パラフィンもしくは鉱物油を特定の比率で混合することにより良好な紡績性と柔軟性を兼ね備えた単純組成の紡績油剤の開発に行き着いた。ただし混合方法は特定のアルキルホスフェートもしくはポリオキシアルキレンアルキルホスフェートを特定のアミン、アルカリ金属を順次加えて中和する方法、又はアルキルホスフェートもしくはポリオキシアルキレンアルキルホスフェートのアルカリ金属塩、アミン塩をまず合成したのち両者を混合する方法のどちらでも良い。
【０００５】すなわち本発明は、下記のＡ成分を３０〜６０重量％、下記のＢ成分を４０〜７０重量％及び下記Ｃ成分を０〜２０重量％（合計１００重量％）の割合から成ることを特徴とするアクリル繊維用紡績油剤に係る。
Ａ成分：アルキル基の炭素数が８〜２２であり且つポリオキシアルキレン基を構成するオキシアルキレン単位の数が０〜１０個であるアルキルホスフェート又はポリオキシアルキレンアルキルホスフェートのアルカリ金属塩から選ばれる一つ又は二つ以上の有機リン酸エステルアルカリ金属塩。
Ｂ成分：アルキル基の炭素数が８〜２２でありかつポリオキシアルキレン基を構成するオキシアルキレン単位の数が０〜１０個であるアルキルホスフェート又はポリオキシアルキレンアルキルホスフェートのアミン塩から選ばれる一つ又は二つ以上の有機リン酸エステルアミン塩。
Ｃ成分：液状パラフィン又は融点が６０℃以下の固形パラフィンまたは鉱物油
【０００６】Ａ成分：一般式（１）で示されるアルキル基の炭素数が８〜２２であり且つポリオキシアルキレン基を構成するオキシアルキレン単位の数が０〜１０個であるアルキルホスフェート又はポリオキシアルキレンアルキルホスフェートのアルカリ金属塩から選ばれる一つ又は二つ以上の有機リン酸エステルアルカリ金属塩。
［Ｒ１Ｏ（ＡＯ）ａ］ｂＰＯ（ＯＸ）３−ｂ    （１）
式（１）中、Ｒ１：炭素数８〜２２の直鎖又は分岐アルキル基、Ａ：炭素数２〜４のアルキレン基、ａ：０〜１０の整数、ｂ：１または２、Ｘ：アルカリ金属を示す。
【０００７】Ｂ成分：一般式（２）で示されるアルキル基の炭素数が８〜２２でありかつポリオキシエチレン基を構成するオキシアルキレン単位の数が０〜１０個であるアルキルホスフェート又はポリオキシアルキレンアルキルホスフェートのアミン塩から選ばれる一つ又は二つ以上の有機リン酸エステルアミン塩。
［Ｒ１Ｏ（ＡＯ）ａ］ｂＰＯ（Ｏ−ＹＨ＋）３−ｂ        （２）
式（２）中、Ｒ１、Ａ、ａ、ｂは一般式（１）と同様。Ｙはアミンを示す。
【０００８】一般式（２）中のＹは一般式（３）で示されるモノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミン及び一般式（４）で示されるアルキル基の炭素数が８から２２であり、且つポリオキシアルキレン基を構成するオキシアルキレン単位の数が１〜２０個であるポリオキシアルキレンアルキルアミン。
（Ｈ）３−ｃＮ（ＣＨ２ＣＨ２−ＯＨ）ｃ      （３）
式（３）中、ｃは０〜３の整数を示す。
Ｒ２Ｎ（ＡＯ）ｄＨ（ＡＯ）ｅＨ          （４）
式（４）中、Ｒ２：炭素数８〜２２の直鎖または分岐アルキル基、ｄ及びｅ：ともに０〜２０の整数であり且つｄ＋ｅが０〜２０の整数となる整数の組み合わせ、Ａ：式（１）、（２）同様炭素数２〜４のアルキレン基を示す。
【０００９】Ａ成分及びＢ成分の混合方法は上記記載の有機リン酸エステル未中和物に式（１）中アルカリ金属Ｘ、式（２）中アミンＹを順次加えて中和しＡ成分、Ｂ成分の混合物とする方法、及びＡ成分、Ｂ成分を個々に合成後混合する方法のどちらでも良い。また前者の混合方法の場合アルカリ金属Ｘ及びアミンＹによる中和の順序はいずれの順番でも良い。
【００１０】Ａ成分及びＢ成分の特定の混合割合（重量比）が  ３５／７５〜５０／５０であり且つＡ成分、Ｂ成分の混合物及びＣ成分の特定の混合割合（重量比）が９８／２〜８５／１５で使用することにより紡績工程において良好な制電性、平滑性を与え且つ良好な風合いを与え好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】本発明の実施形態としては次の１）〜５）を好適例として挙げ、６）に在るように１）〜５）の組み合わせについて検討しその紡績性を評価することで本発明に至った。
１）Ａ成分、Ｂ成分に挙げられるポリオキシアルキレンアルキルホスフェート未中和物がセチルアルコール／ステアリルアルコール＝７０／３０（重量比）の混合アルコール１モルに対して３、４又は５モルのエチレンオキサイドを反応させて得られるポリオキシエチレンアルキルエーテルを無水リン酸でリン酸化して得られる有機リン酸エステルであるもの。但しセチルアルコール／ステアリルアルコール＝７０／３０（重量比）の平均分子量はセチルアルコールの分子量２４２、ステアリルアルコールの分子量２７０として式（５）にしたがって２５０．４と計算した。
２４２×０．７＋２７０×０．３＝２５０．４          （５）
２）Ａ成分、Ｂ成分に挙げられるポリオキシアルキレンアルキルホスフェート未中和物がステアリルアルコール１モルに対して３、４又は５モルのエチレンオキサイドを反応させて得られるポリオキシエチレンアルキルエーテルを無水リン酸でリン酸化して得られる有機リン酸エステルであるもの。
３）Ａ成分有機リン酸エステルアルカリ金属塩は未中和有機リン酸エステルをカセイソーダまたはカセイカリで中和したもの。
４）Ｂ成分有機リン酸エステルアミン塩に用いられるアミンとしてはジエタノールアミン及びポリオキシエチレンラウリルアミンのポリオキシエチレン基の繰り返し単位が３であるもの又はポリオキシエチレンステアリルアミンのポリオキシエチレン基の繰り返し単位が２であるもの。
５）Ｃ成分として固形パラフィンまたは鉱物油（１５０秒）のどちらかであるもの。
６）上記１）及び２）記載の有機リン酸エステルを３）及び４）記載の塩基を数種類組み合わせて用いて順次中和してゆき５）記載のＣ成分を配合する事からなる紡績油剤の検討。
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明が該実施例に限定されるものではない。尚、以下の実施例等において別に記載しない限り％は重量％である。
【実施例】
【００１２】下記表１に挙げたポリオキシエチレンアルキルエーテルをそれぞれ無水リン酸でリン酸化して有機リン酸エステルを合成した。
表１中、ＥＯモル数はアルコール１モルに対して反応させるエチレンオキサイドのモル数を示し、無水リン酸当量はポリオキシエチレンアルキルエーテル１モルに対してのＰ２Ｏ５（分子量１４４）のモル数を示す。
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【００１３】上記表１で合成した有機リン酸エステルを下記表２に示すｂ−１〜ｂ−５の塩基のうちから数種類選んで順次混入し中和し上記記載のＡ成分、Ｂ成分の混合物とした。
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【００１４】Ｃ成分としては下記表３に示すｃ−１又はｃ−２。
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【００１５】有機リン酸エステルＰ−１〜Ｐ−７と中和塩基ｂ−１〜ｂ−５の組み合わせ及び使用比率（重量％）に関する実施例、及びＣ成分の配合実施例は表４の通り。但し表中、Ｃ成分の配合比はＡ成分及びＢ成分の混合物に対する重量％を示し、中和塩基の使用比率の重量％とは関係しない。
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【００１６】上記表４記載の実施例１〜１３及び比較例１〜３の各エマルションを温水脱脂した１．７ｄｔｅｘ×５１ｍｍ  アクリル綿に乾燥後の油剤付着量が０．３０〜０．４０％となるように付着させ、恒温乾燥機で１００℃×１時間乾燥させたものを試料とした。各試料を開繊工程、カード工程及び練条工程をミニチュア紡機で行い発生静電気を測定することで制電性について評価を行った。又そのスライバーのドラフト力、粗糸のドラフト力を測定し、綿量（ｇ）で割ることで補正して繊維−繊維摩擦について評価を行った。更に精紡糸を金属ピンに接した状態で高速走糸し、その張力を測定することで繊維−金属摩擦についての評価を行った。【００１７】
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【００１８】・制電性評価
前前項記載の方法で作られた各試料のミニチュアカード工程及び練条工程における発生静電気の測定結果を表５にまとめて示した。実施例より有機リン酸エステルとしてポリオキシエチレン基の繰り返し単位が４個（Ｐ−２及びＰ−５）でやや良好、ポリオキシエチレン基の繰り返し単位が５個（Ｐ−３、Ｐ−６及びＰ−７）で良好な制電性を得られ、これは制電剤である比較例１及び比較例２と同水準であることを見出した。【００１９】・ドラフト力測定結果
各試料の練条上がリスライバー及び粗糸のドラフト力の測定結果を表５にまとめて示した。実施例１から６は優れた集束性を持つことを示しておりこれは繊維長が３８〜５１ｍｍの綿紡式に適する水準であることを見出した。また実施例７〜１３は優れた平滑性を持ち繊維−繊維摩擦が低く繊維長の長い梳毛紡式及びトウ紡式に適する水準であることを見出した。各実施例より有機リン酸エステルのポリオキシエチレン基の繰り返し単位が多いほどドラフト力が高くなることを見出した。また実施例１及び２又は実施例８及び９の様に中和塩基の吸湿性を上げるとドラフト力が高くなり吸湿性を下げるとドラフト力が低くなること、更に実施例４及び５の様に中和塩基の固体結晶性を強めるとドラフト力が低くなり、結晶性を弱めるとドラフト力が高くなることを見出し、中和塩基によってもドラフト力をコントロールできることを見出した。【００２０】・精紡糸の対金属摩擦測定結果
各試料を精紡した後精紡糸を金属ピンに接した状態で高速走糸させたときの張力を測定し、表５にまとめて示した。比較例にあるようにカセイカリ単独で中和した場合対金属摩擦が非常に高いことがわかるが実施例に示した通りポリオキシエチレン基の繰り返し単位を大きくすること及び中和塩基を併用することによって対金属摩擦を低減できることを見出した。さらに実施例６、１２及び１３で示した通り鉱物油または固形パラフィンを配合することでさらに摩擦を低減できることを見出した。【００２１】・溶液安定性についての調査結果
各紡績油剤の１０％エマルションの安定性を５０℃の恒温乾燥機中で一週間放置後、目視判定を行った結果を表５にまとめて示した。
◎：非常に良好、○：良好、○〜△：５日目までは良好、△：４日目までは良好、△〜×：３日目までは良好、×：３日以内に分離または沈殿物を確認
綿紡式に適した実施例２〜６は安定な溶液が得られることを見出した。梳毛紡式及びトウ紡式に適した実施例７〜１３においては有機リン酸エステルソーダ塩よりもカリ塩の方が安定で且つポリオキシエチレン基の繰り返し単位が多いほど且つリン酸化度の高いほどより良好な結果が得られた。【００２２】・風合い判定
各試料の風合い判定結果を表５にまとめて示した。
◎：柔軟性が非常に良好、○：柔軟性が良好、△：柔軟性可、×：柔軟性が不良
有機リン酸エステルのカリ塩単独ではキシミ感が強く十分な柔軟性を得ることが出来なかったがジエタノールアミンなどのアミン類で中和することにより柔軟性を得ることが出来ることを見出した。綿紡式に適した風合いとしては実施例４〜６、梳毛紡式及びトウ紡式に適した風合いとしては実施例１２及び１３が挙げられる。【００２３】・総合評価
繊維に良好な制電性、集束性及び風合いを与え且つその溶液が安定であることから綿紡式に適する実施例としては実施例４〜６が挙げられる。なかでも実施例６は対金属摩擦も低減できスカムの低減を図れることから最適例として挙げることが出来る。
同様に繊維に良好な制電性を与え且つ優れた繊維同士の平滑性、柔軟性を与え且つ溶液が安定である実施例１１〜１３が梳毛紡式及びトウ紡式に適した実施例として挙げられる。特に溶液安定性が良好で且つ対金属摩擦が低い実施例１３が最適例として挙げられる。
【発明の効果】
【００２４】本発明の効果として、有機リン酸エステルの中和塩基としてアルカリ金属とアミン類を特定の比率で併用することで紡績性及び風合いをコントロールすることが出来、その有機リン酸エステル塩単独もしくはパラフィン又は鉱物油の特定量の配合という単純組成で優れた紡績性及び風合いを与え紡績工程の操業性向上と低コスト化を図れることを見出した。