JPH076134B2

JPH076134B2 - 高速摩擦仮撚に適した油剤

Info

Publication number: JPH076134B2
Application number: JP13457888A
Authority: JP
Inventors: 清武田; 順二大北
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 1988-05-31
Filing date: 1988-05-31
Publication date: 1995-01-30
Anticipated expiration: 2010-01-30
Also published as: JPH01306684A

Description

【発明の詳細な説明】＜産業上の利用分野＞本発明は、主としてポリエステル繊維の高速延伸摩擦仮
撚に適した油剤に関するものであり、より詳しくは高速
摩擦仮撚に際してヒータ汚れが殆んど観察されず、均斉
の優れたニツト編地や織物布地を提供し得る加工糸製造
用油剤、特に高速延伸仮撚用油剤に関するものである。

＜従来の技術＞従来、ポリエステル繊維の加工糸を得る方法として、紡
糸後の未延伸糸を一旦延伸糸としてから仮撚する方法と
紡糸原糸から延伸と仮撚とを同時または連続的に行なう
方法があり、最近の技術の進歩により後者の延伸同時仮
撚が主体となつている。そしてかかる延伸仮撚付与方法
として、スピンドル仮撚方法および摩擦仮撚方法が採用
されており、特に摩擦仮撚方式の採用によつて加工速度
は400〜1000m/分のように飛躍的に向上しつつある。

＜発明が解決しようとする課題＞しかし加工速度の上昇に伴つて、糸と各種接触体（例え
ばガイド、ローラー、ヒータ）との摩擦の増大により繊
維の損傷による毛羽の発生および断糸の発生などが増大
するという欠点が現われる。また一方で、仮撚速度を増
大により従来よく知られている仮撚油剤ではヒーターが
著しく汚染されて、極端な場合にはヒーター上にタール
化物やスラツジ残査（以後スカムと称する）が堆積し、
これが原因で加工糸の毛羽の発生や断糸の発生が増大す
ることとなる。さらにまた、捲縮異常品の発生や染色斑
の発生の原因となり、ニツト編地の緯段や織物布地に筋
などが発生する。そのため生産を停止してヒーターの掃
除を頻繁に実施しなければならず、操業生を大きく損う
こととなる。

最近耐熱性の油剤が検討されており、その一つのポリエ
ーテル化合物を主体とした油剤が種々提案されている。
そしてかかるポリエーテルを主成分とする油剤を付与し
たポリエステルマルチフイラメント糸を延伸同時仮撚を
行なうと、ヒーター汚れに対しては良好な結果が得ら
れ、断糸および毛羽の防止に効果が得られている。しか
しながら、近年の延伸同時仮撚加工の加工速度の高速化
に伴ない、ヒーター温度も200℃以上の高温となり、し
かも捲縮加工糸の細デニール化の要求が高まりつつあ
る。このような細デニール加工糸を高速摩擦仮撚下で得
る際に、前記のポリエーテルを主成分とする油剤を使用
すると、ヒーター汚れが悪化し、操業時間と共に断糸が
多くなり、また得られた加工糸の毛羽も多くなる。

このため、単繊維デニールが1.2デニール以下である細
デニール糸を加工速度500m/分以上の高速摩擦仮撚で仮
撚加工して生産することは極めて難しく不可能に近い状
態であつた。

＜課題を解決するための手段＞本発明者は、これら問題点を解決することを目的に鋭意
研究を行なつた結果、ヒーター汚れが少なく毛羽の発生
や断糸の発生が少なく、さらに捲縮性の均一な緯段の発
生がない加工糸が得られる本発明油剤に到達したもので
ある。すなわち本発明は、細デニール加工糸、特に単繊
維繊度1.2デニール以下の加工糸を加工速度400m/分〜10
00m/分のような高速摩擦仮撚を行なうに際して、前述し
たような種々の弊害をもたらさないところの高速摩擦仮
撚用油剤を提供するものである。

本発明は、高速摩擦仮撚を行なうに際して前述したよう
な欠点を防止するために、下記イ〜ヘの成分を配合した
油剤を用いるものである。

イ多価アルコールにエチレンオキサイド（EO）とプロ
ピレンオキサイド（PO）がブロック共重合状にまたはラ
ンダム共重合状に付加されており、PO/EO（モル比）が4
0/60〜90/10であつて、実質的に全ての末端が炭素数１
〜12のアルキル基によつてエーテル結合封鎖されてお
り、かつ分子量が1000〜5000である化合物を30〜70重量
％、ロ多価アルコールにエチレンオキサイド（EO）とプロ
ピレンオキサイド（PO）がランダム共重合状に付加され
ており、PO/EO（モル比）が20/80〜80/20であつて、実
質的に末端が封鎖されておらず、かつ分子量が7000〜12
000である化合物を10〜30重量％、ハ多価アルコールにエチレンオキサイド（EO）とプロ
ピレンオキサイド（PO）がランダム共重合状に付加され
ており、PO/EO（モル比）が20/80〜80/20であつて、実
質的に末端が封鎖されておらず、かつ分子量が18000〜2
8000である化合物を２〜10重量％、ニ 75℃における粘度が２〜５センチポイズである分岐
脂肪酸エステルを４〜15重量％、ホ 30℃における粘度が100センチポイズ以上の変性シ
リコーンを0.2〜５重量％、ヘ炭素数１〜５のカルボン酸の塩を0.1〜５重量％、以下に本発明の構成成分イ〜ヘについて、そしてその役
割とそれを特定した根拠について説明する。

まず成分イは、全末端基をアルキル基により封鎖されて
おり、それにより糸の平滑性をより向上させ、高速摩擦
仮撚における毛羽や断糸を減少させ、さらに捲縮異常品
を少なくし、ニツト編地の緯段や織物布地の筋の発生の
少ない加工糸が得られる。またヒーター汚れも非常に少
なく良好である。ここでPO/EO（モル比）を40/60〜90/1
0とした理由は、ヒーター汚れを少なくするためであ
る。また化合物イの分子量が1000未満の場合には、対金
属摩擦など流体潤滑性の点では好ましいが、熱安定性に
乏しく、それと共にゴム膨潤性が悪化するので好ましく
ない。逆に分子量が5000を越えると摩擦が大きくなるの
で不適である。かかる化合物イにおけるEO単位とPO単位
の配列状態はブロック共重合状でもランダム共重合状で
もよい。そして共重合物の全末端は摩擦を小さくするた
めにアルキル基、特に炭素数１〜12のアルキル基によつ
てエーテル結合されたものである必要がある。これが一
部分の末端封鎖や未封鎖である場合には、摩擦が大きい
という欠点があるので不適である。封鎖しているアルキ
ル基の好ましい具体例としては、メチル基、エチル基、
プロピル基、ブチル基などが挙げられる。また化合物イ
の一原料となる多価アルコールの具体例としては、グリ
セリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトー
ル、ソルビトールなどが挙げられる。一価のアルコール
は摩擦の増大の点で不適である。そして化合物イの配合
量は、平滑性の点で30〜70重量％が好ましい。もちろ
ん、化合物イとして、１種の化合物を単独で用いても、
また２種以上の化合物を併用してもよい。

次に成分ロは、油膜を強化して糸表面を保護する働きが
あり、高速摩擦仮撚の際の毛羽を防止する上で著しい効
果を示す。前記イの化合物と大きく異なる点は、末端封
鎖が為されていない点である。その理由は、全末端を封
鎖した化合物イでは毛羽防止の点が不充分であるのに対
して、末端未封鎖の化合物の場合には、毛羽防止効果が
著しい。そして、その配合量は10〜30重量であらねばな
らない。30重量％を越える場合には、ポリエステル末延
伸フイラメントを紡糸捲取つた時、繊維間の静摩擦係数
が極端に低くなり、捲形状が不良となり、高速摩擦仮撚
時の断糸の原因となるためである。ロの化合物におい
て、EO単位とPO単位がブロック共重合状で付加されてい
る場合には平滑性不良の欠点があるのでランダム共重合
の状態で好ましい。ロの化合物において、PO/EO（モル
比）は、20/80〜80/20であらねばならず、この範囲を外
れるとポリエステル未延伸フイラメントの捲形状不良と
加工糸毛羽発生が多くなり好ましくない。またこのロの
化合物の一原料となる多価アルコールの具体例として
は、前記イの化合物の所で例示したものと同様のものが
挙げられる。化合物ロの分子量は7000〜12000の範囲に
あるものが効果の点で好ましく、7000未満のものは加工
糸毛羽発生が多くなる点でまた12000を越えるものは、
ポリエステル未延伸フイラメントの捲形状不良の点で共
に本発明の目的を達成し得ない。

次に化合物ハは、高速摩擦仮撚における油膜強化によっ
て一層の毛羽防止効果を得るために用いるものであつて
その配合量を２〜10重量％としたのは、これ以上配合す
るとポリエステル未延伸フイラメントを紡糸・捲取る際
に静摩擦係数が極端に低くなり捲形状が不良となるため
であり、また高速摩擦仮撚時の断糸の原因にもなるため
である。EO単位とPO単位の結合状態をランダム共重合状
に限定した理由は、前記ロの化合物の場合と同様であ
る。PO/EO（モル比）の限定理由も前記ロの場合と同様
である。末端未封鎖の理由も同様である。化合物ハの分
子量は18000〜28000の範囲にあるものが効果の点で好ま
しく、18000未満のものは加工糸毛羽防止の点で、また2
8000を越えるものはポリエステル未延伸フイラメントの
捲形状不良の点で、共に本発明の目的を達成し得ない。
この化合物ハの一原料となる多価アルコールの具体例と
しては、前記イ、ロと同様のものが挙げられる。

化合物ニは、上記イ〜ハのポリエーテル系化合物のみで
は糸に対する平滑性が充分でなく、高速摩擦仮撚での毛
羽防止および捲縮異常によるニツト編地の緯段や織物布
地の筋発生などを完全に防止することが不可能であるこ
とより用いるものである。この分岐脂肪酸エステルを添
加することによるヒーター汚れ防止効果は、前記イ〜ハ
のポリエーテル系化合物と同程度で非常に良好である。
従来一般に使用されている鉱物油や直鎖型脂肪酸エステ
ルではヒーター汚れが激しい。化合物ニの75℃における
粘度が５センチポイズ未満である場合には、平滑性は良
好であるが、高温での集束性が不良となる。その一方、
粘度が５センチポイズを越える場合には、ヒーター汚れ
をきたし、好ましくない。この分岐脂肪酸エステルは、
一般にオキソ法によつて得られた炭素数12〜18の分岐鎖
アルコールと炭素数１〜８の低級カルボン酸よりなる合
成エステルを代表とする。本発明の分岐脂肪酸エステル
の好ましい例としては、イソステアリルアジペート、イ
ソステアリルヘキサネート、イソステアリルオクタネー
ト、イソヘキサデシルオクタネート等が挙げられる。化
合物ニの配合量は、平滑性の点で５〜30重量％が好まし
い。

次の化合物ホは、上記イ〜ハのポリエーテル系化合物お
よび上記ニの化合物のみではヒーター汚れ防止が充分で
ないことから、高速摩擦仮撚の際のヒーター汚れ防止を
格段に良くするために添加するものである。その粘度が
30℃において100センチポイズ未満であるとヒーター上
での飛散が大きく、ヒーター汚れの防止効果が充分でな
い。変性シリコーンの好ましい例として、ポリグリコー
ル変性シリコーン、高級アルコール変性シリコーン、脂
肪酸変性シリコーン、ポリエチレン変性シリコーン、ポ
リエーテル変性シリコーン等が挙げられる。そして化合
物ホの油剤全体に占める配合量は0.2〜５重量％がヒー
ター汚れ防止の点で好ましい。

そして最後の化合物ヘはヒーター上のスカムの堆積を防
止する効果がある。この炭素数１〜５のカルボン酸の塩
としては例えば一般式Ｒ−COOM（M:アルカリ金属、アン
モニウム基、R:H、アルキル基、アルケニル基など）で
表わされる炭素数１〜５のモノカルボン酸の塩や一般式
MOOC−Ｒ−COOM（M:アルカリ金属、アンモニウム基、R:
アルキレン基、アルケニレン基など）で表わされる炭素
数２〜５のジカルボン酸の塩などが挙げられる。具体的
には、マロン酸カリウム、マレイン酸カリウム、コハク
酸カリウム、グルタル酸カリウム、乳酸カリウムなどが
挙げられる。そしてこの化合物ヘの油剤全体に占める配
合は0.1〜５重量％がヒーター汚れ防止の点で好まし
い。

本発明は、かかる化合物イ〜ヘからなる油剤をポリエス
テル系の未延伸糸に0.3〜0.8％程度付与することによつ
て高速摩擦仮撚で毛羽の発生や断糸の発生が少なく、捲
縮異常がなく、ニツト編地の緯段や織物布地の筋発生の
ない均斉な加工糸が得られる。

なお本発明の油剤に、帯電防止のために一般的に知られ
ているアルキルスルホネート塩やアルキルホスフエート
塩を配合しても差支えない。また、さらに新たな効果を
得るために、他の油剤単位や改質剤などを上記本発明油
剤に配合してもよい。

本発明の上述の油剤は本発明以外の目的、たとえばスピ
ンドル式仮撚加工原糸処理剤や合成繊維の紡糸、延伸用
原糸処理剤として使用しても一応の効果はある。

以下に実施例と比較例により本発明を説明する。

実施例１〜４および比較例１〜４常法によりポリエチレンテレフタレートを3500m/分の紡
糸速度で紡糸し、その際に第１表に示す８種の油剤組成
物Ａ〜Ｈをそれぞれ該紡糸原糸に対して油剤付着量が0.
45重量％となるように付与した。得られたそれぞれの紡
糸原糸（116デニール/72フイラメント）をウレタンゴム
円板を備えた摩擦仮撚機を用いて延伸倍率1.6倍、ヒー
ター温度210℃、加工速度600m/分で延伸しながら摩擦仮
撚を行なつた。それぞれの紡糸原糸に対して20日間ずつ
連続運転を行ない、延伸仮撚性（毛羽、断糸、ヒーター
汚れ、捲縮性等）を調べると共に、得られた仮撚加工糸
を編物として染色仕上し、緯段発生状況を調べた。その
結果を第１表に示す。第１表に示すＡ〜Ｈの油剤のうち
でＡ〜Ｄが代表的な本発明油剤であり、Ｅ〜Ｈは比較例
の油剤である。

以下にこれら実験例の結果について考察する。

（１）油剤Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは本発明油剤であつて、仮
撚糸毛羽の発生及び仮撚断糸の発生が少なく、ヒーター
汚れは殆んどなく、捲縮性及び編物にした際の緯段もな
く良好な結果が得られた。

（２）油剤Ｅは全末端封鎖したポリエーテルを主体に
したものであるが、分子量7000〜12000及び18000〜2800
0のものを使用していないため加工糸毛羽が多く発生し
ている。また変性シリコンとカルボン酸の塩を使用して
おらず、それに替えて一般的に知られているアルキルス
ルホネートを使用しており、その結果仮撚当初は断糸が
少なく、緯段も観察されずに良好であつたが、仮撚日数
が増すにつれねヒータースカムやオイルドロツプが増
し、捲縮性もバラツキが多くなり、編地の緯段や編物の
筋が発生した。

（３）油剤Ｆは分子量18000〜28000のものを使用しな
かつたものであるが、この場合には、加工糸毛羽はＥ油
剤よりは減少したが、それでもなお多く発生した。

（４）油剤Ｇはイとニに対応する化合物を配合してい
ない場合であるが、この場合には、平滑性不足のために
仮撚毛羽の発生および仮撚断糸が多くなつた。また一方
では、捲縮不良と編地の緯段及び編物の筋が発生した。

（５）油剤Ｈは、イの化合物の一部を低分子量のポリ
エーテルに置き換えた場合であるが、この場合には、ヒ
ーター汚れが短時間で発生し、仮撚糸毛羽及び仮撚断糸
がヒーター汚れと共に急激に増加した。仮撚当初、捲縮
性及び編地の緯段は良好であつたが、ヒーター汚れの発
生と共に捲縮性が悪化し、編地の緯段や織物の筋が発生
した。またゴム膨潤性も劣つた。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｄ０６Ｍ 15/643 Ｄ０６Ｍ 13/16 13/20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記イ〜ヘの構成成分および構成割合イ多価アルコールにエチレンオキサイド（EO）とプロ
ピレンオキサイド（PO）がブロツク共重合状にまたはラ
ンダム共重合状に付加されており、PO/EO（モル比）が4
0/60〜90/10であつて、実質的に全ての末端が炭素数１
〜12のアルキル基によつてエーテル結合封鎖されてお
り、かつ分子量が1000〜5000である化合物を30〜70重量
％、ロ多価アルコールにエチレンオキサイド（EO）とプロ
ピレンオキサイド（PO）がランダム共重合状に付加され
ており、PO/EO（モル比）が20/80〜80/20であつて、実
質的に末端が封鎖されておらず、かつ分子量が7000〜12
000である化合物を10〜30重量％、ハ多価アルコールにエチレンオキサイド（EO）とプロ
ピレンオキサイド（PO）がランダム共重合状に付加され
ており、PO/EO（モル比）が20/80〜80/20であつて、実
質的に末端が封鎖されておらず、かつ分子量が18000〜2
8000である化合物を２〜10重量％、ニ 75℃における粘度が２〜５センチポイズである分岐
脂肪酸エステルを４〜15重量％、ホ 30℃における粘度が100センチポイズ以上の変性シ
リコーンを0.2〜５重量％、ヘ炭素数１〜５のカルボン酸の塩を0.1〜５重量％、からなることを特徴とする高速摩擦仮撚に適した油剤。