JP2009228176A - ポリエステルモノフィラメント用処理剤 - Google Patents

Abstract

【課題】 製織工程におけるスカム発生が少ないポリエステルモノフィラメントを提供する処理剤。
【解決手段】 ポリエステルモノフィラメントに用いる処理剤であって、処理剤有効成分に対する含有率がそれぞれ４０〜６０重量％のエステル化合物と０．１〜５重量％のジアルキルスルホコハク酸金属塩と０．５〜５重量％のカルボン酸金属塩を含有してなる処理剤。
【選択図】なし

Description

本発明はポリエステルモノフィラメント用処理剤に関するものである。更に詳しくは製織工程におけるスカム発生が少ないポリエステルモノフィラメントを提供できる処理剤に関する。

ポリエステルモノフィラメントは、従来からスクリーン紗用として広く使用されてきた。特に近年、エレクトロニクス関連の精密基板プリントや精度の要求される特殊印刷用途などスクリーン紗のハイメッシュ化が進んでおり、品質が安定している合成繊維の使用が一般的となってきている。中でもナイロンモノフィラメントに比べ水分による寸法安定性の影響が少なく、耐熱性に優れたポリエステルモノフィラメントの需要は高まっている。

しかし、ポリエステルモノフィラメントを用いたスクリーン紗の製織の際には、ポリエステルモノフィラメント自体の削れによるスカム発生の他、ポリエステルモノフィラメント表面に付与されている処理剤中の析出物もスカム発生の大きな原因となっていた。このスカムはスクリーン紗の中に織り込まれると印刷欠点となるものであり、製織を中断して筬等を清掃しなければならず、製織性を著しく悪化させるものであり、さまざまな提案がなされている。

たとえば、特許文献１では、分子量３００〜５００の一塩基酸エステルを５０重量％以上含有する処理剤により製織時の走行糸と糸導との摩擦が小さく充分な平滑性を付与し、ポリエステルモノフィラメント自体の削れを抑制し白粉スカムを抑制する提案がなされている。

また、特許文献２では、α−オレフィン／不飽和二延塩基酸共重合体のエステル化合物を１〜１０重量％含有する油剤により平滑性と極圧性を付与し、ポリエステルモノフィラメント自体の削れを抑制し白粉スカムを抑制する提案がなされている。
これらは、いずれも平滑性を向上させた処理剤あるいは油剤をポリエステルモノフィラメントに付与することにより、ポリエステルモノフィラメント自体が削れることにより発生する白粉スカムを抑制するものであり、その処理剤あるいは油剤が原因となるスカム抑制を目的とした提案ではなかった。

一方、特許文献３では、耐熱性を向上させ、かつ、乳化安定性を改良するために特定のアルキル基を有するジアルキルスルホコハク酸の塩を含有する油剤が提案されている。しかし、確かにこの油剤は耐熱性が良好で、乳化安定性に優れるものの、製織の際に糸道となる筬等の金属との擦過、あるいは静電気の影響を受けやすいものであった。
特開平２−２４２９７１号公報 特開平１１−１２４７７２号公報 特開昭５８−８１６８３号公報

本発明の目的は、製織工程におけるスカム発生が少ないポリエステルモノフィラメントを提供することにある。

本発明は、処理剤有効成分に対する含有率が、４０〜６０重量％のエステル化合物と０．１〜５重量％のジアルキルスルホコハク酸金属塩と０．５〜５重量％のカルボン酸金属塩とを含有してなるポリエステルモノフィラメント用処理剤である。

本発明によれば、製織工程で、スカム発生が少ないポリエステルモノフィラメントが提供される。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

本発明が対象とするポリエステルモノフィラメントは、寸法安定性、耐熱性、耐薬品性に優れたポリエステル系合成繊維であることが好ましく、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレートおよびこれらに第３成分を共重合あるいは艶消し剤、制電剤、抗酸化剤、耐熱剤などの一般的に使用される添加剤を含有していてもよい。

本発明の処理剤は、処理剤有効成分に対する含有率がそれぞれ４０〜６０重量％のエステル化合物と０．１〜５重量％のジアルキルスルホコハク酸金属塩と０．５〜５重量％のカルボン酸金属塩を含有している必要がある。

エステル化合物が４０重量％未満では、ポリエステルモノフィラメントに充分な平滑性を付与することができず、ポリエステルモノフィラメント自体の削れによるスカムが発生する。また、エステル化合物が６０重量％を超えると疎水成分の比率が大きくなり、その他の処理剤成分との相溶性が低下して処理剤成分が原因となるスカムが発生し易くなる。

エステル化合物としては、例えばメチルオレート、ｉ−プロピルミリステート、オクチルパルミテート、オレイルラウレート、オレイルオレート等の一価アルコールと一塩基性脂肪族カルボン酸のエステル、ジオクチルセバケート、ジオレイルジペート等の一価アルコールと多塩基性脂肪族カルボン酸のエステル、ジオクチルフタレート、トリオレイルトリメリテート等の一価アルコールと芳香族カルボン酸のエステル、エチレングリコールジオレート、トリメチロールプロパントリカプリレート、グリセリントリオレート等の多価アルコールと一塩基性脂肪族カルボン酸のエステル、またこれらのエステルの誘導体としてラウリル（ＥＯ）ｎオクタネート等のアルキレンオキサイド付加エステル等の単独、あるいは複数種を挙げることができる。

ジアルキルスルホコハク酸金属塩は、処理剤成分の相溶性を向上させる効果がある。本発明の処理剤は、エマルション系でポリエステルモノフィラメントに付与されるが、製造工程中の熱処理において水分が蒸発し、ポリエステルモノフィラメントの製品表面に存在する処理剤の水分はほとんどなくなる。水分が少ない状態でも処理剤成分が均一に混合されていることが重要であり、ジアルキルスルホコハク酸金属塩が０．１重量％未満では、充分な相溶効果が得られず、５重量％を超えると熱処理時の汚れ等が発生し易くなる。

ジアルキルスルホコハク酸金属塩としては、例えば炭素数８〜２４の炭化水素基を有するジアルキルスルホコハク酸エステルジもしくはモノ金属塩が挙げられ、なかでもＮａやＫとの塩が好ましい。

カルボン酸金属塩は、織機の筬や綜絖といった金属部分の摩耗を防止する効果がある。含有率が０．５重量％未満では摩耗防止効果が不足し、５重量％を超えると熱処理時の汚れ等が発生し易くなる。

カルボン酸金属塩としては、例えばラウリン酸、ミリスチン酸、バルミチン酸、ステアリン酸、カプリル酸、オレイン酸、リノレン酸、リノール酸、リシノレイン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸等から選ばれる少なくとも１種の金属塩が挙げられるが、なかでもＮａやＫとの塩が好ましい。

本発明の処理剤をポリエステルモノフィラメントに付与する方法として、従来公知の方法であれば採用でき、ローラーを介して付与する方法、計量ポンプで計量した処理剤をノズルを介して付与する方法などが挙げられる。

また、付与する際、ストレートでもエマルションでも採用できるが、好ましくはエマルションで付与する方法である。

エマルションを用いてポリエステルモノフィラメントに処理剤を付与する際の濃度は、薄すぎると付与後の処理剤の飛散、濃すぎると付与斑が発生する蛍光があるので、１〜２０重量％であることが好ましく、より好ましくは２〜１０重量％であるが、処理剤を付与する際の濃度はストレートでも、有機溶媒を用いてもよい。

ポリエステルモノフィラメントに対する処理剤の付与量は、少ないと平滑性不良によりポリエステルモノフィラメント自体の削れによるスカム発生の他、製糸あるいは製織工程での糸切れの原因となり、多すぎると過剰に付与した処理剤が脱落してスカムとなったり、製糸工程での加熱ローラー部の汚れが発生する傾向があるので、ポリエステルモノフィラメント重量に対して、処理剤有効成分が０．１〜１．０重量％付与されていることが好ましく、より好ましくは０．６重量％以下である。

本発明の処理剤には、本発明の効果を損なわない範囲内で、その他の成分を含有してもよい。例えば、アルキルスルホネート金属塩およびその誘導体やアルキルホスフェート金属塩およびその誘導体などのアニオン系界面活性剤、ｐＨ調整剤、酸化防止剤、防腐剤、乳化剤などである。

以下実施例により本発明をさらに具体的に説明する。なお、実施例中の物性値、評価は以下に述べる方法で測定、評価した。

１．極限粘度（ＩＶ）
オルソクロロフェノール中２５℃で測定された値より算出した。

２．製織時スカム評価
スルーザー型織機を使用し、タテ・ヨコ密度３５０メッシュ（３５０本／２．５４ｃｍ(インチ)）、回転数３５０ｒｐｍでスクリーン織物を製織し、筬の汚れが進行して正常な製織を維持出来ず、停機せざるを得なくなった時点までの製織長を求め、以下の通り判定した。

製織長２５０ｍ以上：○
製織長２５０ｍ未満：×
３．処理剤安定性評価
各処理剤成分を所定量混合し、処理剤成分含有率９５重量％、水分率５重量％となるように調整した。得られた処理剤を２５℃±３℃の環境下でマグネットスターラーを用いてよく攪拌した後、φ１０〜２０ｍｍ×１０〜１５０ｍｍの試験管に約１０ｇ採取し２５℃±３℃の環境下で２４時間静置後の析出物、沈殿物の発生状態を目視で確認した。

析出物なし、沈殿物なし：○
析出物あり、沈殿物あり：×
４．製糸熱処理工程汚れ評価
製糸工程において、未延伸糸を延伸する延伸機で、９１℃のフィードロールに巻き返して予熱し、フィードロールと１３５℃に加温したドローロール間において、延伸倍率４．４３倍で延伸しボビンに巻き上げる。
１日間連続して延伸した後のドローロール表面の汚れ発生状態を目視で確認した。

褐色着色物なし：○
褐色着色物あり：×
５．金属摩耗防止評価
ＧＲＯＺ−ＢＥＣＫＥＲＴ社製編み針１０００ ＫＦＰＳ ４６．５８ Ｇ １２を用いて、編み針への出入りの角度をそれぞれ４５°に設定し、入り側張力を１５ｇ±５ｇとなるようにリングテンサー等を用いて調整し、糸速２００ｍ／分で４時間、編み針とポリエステルモノフィラメントを擦過させ、擦過部の摩耗状態を目視にて確認した。

糸道跡あり、摩耗跡なし：◎
糸道跡あり、摩耗跡なし：○
糸道跡あり、摩耗跡あり：×
糸道跡とは、編み針表面に筋状に見られる跡であり、深く削れた状態ではない。
摩耗跡とは、編み針が深く削れ、えぐれたように見える状態である。

実施例１〜３
極限粘度が０．７０、無機物粒子の含有量０．３０％のポリエチレンテレフタレートのチップを、Ｎ_２シール減圧下で１６０℃、１２時間で乾燥し、通常の溶融紡糸機にチップを供給し、紡糸温度３００℃で口金より４．２０ｇ／分で吐出した。２５℃のチムニーエアーにて冷却固化した後、表１ 実施例１〜３に示す処理剤を５％エマルジョンとして調整しローラーを介して給油、処理剤付与量０．５重量％となるようにし、引取速度８００ｍ／分で引取り、未延伸モノフィラメントを巻取った。

未延伸モノフィラメントは、延伸機にて９１℃のフィードロールに巻き返して予熱し、フィードロールと１３５℃に加温したドローロール間において、延伸倍率４．４３倍で延伸しボビンに巻き上げ１２ｄｔｅｘのポリエステルモノフィラメントを得た。同一延伸条件で１日間連続して延伸後、ドローロールの表面を目視で確認したが、褐色着色物はなかった。

このポリエステルモノフィラメントを用いて、３５０メッシュの高密度スクリーン紗を製織した結果、筬汚れによる停機までの製織長は４５０ｍであった。

実施例１〜３の処理剤安定性は良好であり、析出物および沈殿物の発生はなかった。また、金属摩耗防止評価においても、糸道跡は若干あるものの、えぐれたような摩耗跡はなかった。

比較例１〜７
表１に記載の比較例１〜７の処理剤を用いて、処理剤以外は、実施例１〜３と同様の方法で製糸熱処理工程汚れ評価、製織、処理剤安定性評価、金属摩耗防止評価を行った。
比較例１は、エステル化合物の含有率が高く、処理剤安定性が不良であり、製織時にスカムが発生し製織長が２５０ｍ以下で短かった。

比較例２は、エステル化合物の含有率が低く、平滑性が不足しており製糸熱処理工程汚れ評価、処理剤安定性評価は良好であったが、製織時スカムが発生し製織長が２５０ｍ以下で短かった。

比較例３は、ジアルキルスルホコハク酸金属塩およびカルボン酸金属塩の含有率が低く、製糸熱処理工程汚れ評価が良好だった以外は、全て不良であった。

比較例４は、ジアルキルスルホコハク酸金属塩およびカルボン酸金属塩の含有率が高く、製織時スカム評価、処理剤安定性評価、金属摩耗防止評価はいずれも良好だったが、延伸時のドローローラ汚れが激しく製糸熱処理工程汚れ評価が不良であった。

比較例５は、エステル化合物の含有率が高く、またジアルキルスルホコハク酸金属塩を含有していないため処理剤安定性が不良で、製織時スカムが多かった。

比較例６は、ジアルキルスルホコハク酸金属塩を含有していないため処理剤安定性が不良で、製織時スカムが多かった。

比較例７は、カルボン酸金属塩を含有していないため、金属摩耗防止評価が不良だった。

実施例４〜５
比較例８〜９
実施例１の処理剤を用いて、処理剤付与量以外は実施例１と同様の方法で製糸、製織、処理剤安定性評価、金属摩耗防止評価を行った。処理剤付与量は、ローラを介して付与する際に、ローラ回転数を変更して所定の付与量に調整した。

実施例４、５は、処理剤の付与量が充分であり、製織時スカムの発生も少なく、製織長は２５０ｍを超えていた。また、延伸時のドローローラ汚れも褐色着色物の発生はなかった。金属摩耗防止評価においても、糸道跡は若干あるものの、えぐれたような摩耗跡はなかった。

比較例８は、実質処理剤なしの状態であり、製織時スカムの発生が著しい他に、金属摩耗防止性が不良で編み針の摩耗跡が著しかった。

比較例９は、処理剤付与量が多すぎたため、延伸ドローローラの褐色着色汚れが激しかった。

Claims (2)

1. 処理剤有効成分に対する含有率が、４０〜６０重量％のエステル化合物と０．１〜５重量％のジアルキルスルホコハク酸金属塩と０．５〜５重量％のカルボン酸金属塩とを含有してなるポリエステルモノフィラメント用処理剤。
2. 請求項１記載の処理剤を、フィラメント重量に対し０．１〜１．０重量％付与したポリエステルモノフィラメント。