JP2852891B2 - 合成繊維用紡糸油剤 - Google Patents

合成繊維用紡糸油剤

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、合成繊維用紡糸油
剤に関する。更に詳しくはポリエステルのPOY−DT
Yに適した紡糸油剤に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、POY−DTY用油剤として
は、熱板でのタ−ル発生を極力抑える目的でポリエーテ
ル系潤滑剤をベースとし、これにイオン性界面活性剤等
を混合した油剤が使用されている。近年は、更にタール
の蓄積を防ぐ目的から、シリコン化合物やフッソ化合物
を添加することが提案されている。(特公平6−213
80号など)。しかし、これらの油剤でも800m/m
in以上の高速DTY加工では満足できる水準ではな
い。更に、最近実用化されてきた輻射熱式ヒーターによ
る高速DTYの場合はヒーター温度が400℃以上とな
り、従来の油剤では炭化物や熱分解によって生じたスカ
ムがヒーター内のガイドに固着するため短期間で毛羽や
糸切れが多くなるという問題がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従って、高速DTY加
工でタ−ルやスカムの発生しない油剤が強く求められて
いる。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、タール、
炭化物およびスカムなどの熱劣化物が主に油剤中の制電
剤成分に由来していることに着目して鋭意研究を重ねた
結果、特定化合物を制電剤成分として使用した油剤が飛
躍的に熱劣化物が低減することを見いだし、本発明に到
達した。
【0005】即ち、本発明は、ポリエーテル系潤滑剤と
下記一般式(1)で示される化合物(A)を含有するこ
とを特徴とする合成繊維用油剤である。 式中、R1〜R4は炭素数1〜5のアルキル基またはアル
ケニル基、Xは有機カルボン酸のアニオンを表わす。
【0006】本発明においてポリエーテル系潤滑剤は分
子内に1個以上のヒドロキシル基を有するアルコールに
炭素数2〜4のアルキレンオキシドを(共)重合付加し
た化合物、その末端ヒドロキシル基をアルキル封鎖した
化合物があげられる。
【0007】アルコールとしては、天然および合成の任
意の一価アルコール(メタノール、エタノール、イソプ
ロパノール、ブタノール、イソアミルアルコール、2−
エチルヘキサノール、ラウリルアルコール、イソトリデ
シルアルコール、イソセチルアルコール、ステアリルア
ルコール、イソステアリルアルコールなど)、二価アル
コール(エチレングルコール、プロピレングリコール、
ネオペンチルグリコール、ヘキシレングリコールなど)
および三価以上のアルコール(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、ソルビタン、ソ
ルビトールなど)があげられる。
【0008】炭素数2〜4のアルキレンオキシドとして
は、エチレンオキシド(以下EOと略記)、1,2−プ
ロピレンオキシド(以下POと略記)、1,2−ブチレ
ンオキシド、テトラヒドロフランなどがあげられ、EO
を必須とすることが好ましい。
【0009】EOと他のアルキレンオキシドを共重合す
る場合、EOの比率は5〜80重量%である。また付加
様式はランダム付加、ブロック付加のいずれでも良い。
【0010】ポリエーテル系潤滑剤の数平均分子量は1
000〜20000が適当である。
【0011】末端ヒドロキシル基をアルキル封鎖する場
合、アルコキシ化およびアシル化のいずれでもよい。
【0012】ポリエーテル系潤滑剤の具体例としては、
例えば[ブタノール(EO/PO)ランダム付加物、E
O/PO=50/50重量%、平均分子量=140
0]、[ヘキシレングリコール(EO/PO)ランダム
付加物、EO/PO=40/60重量%、平均分子量=
4000]、[トリメチロールプロパン(PO)(E
O)ブロック付加物のメチルエーテル、EO/PO=2
0/80重量%、平均分子量=5000]が挙げられ
る。
【0013】本発明において、ポリエーテル系潤滑剤の
配合量は油剤の合計重量に対し70〜99.5重量%で
ある。
【0014】本発明において、一般式(1)の化合物を
構成する四級アンモニウムカチオンは炭素数1〜5のア
ルキル基またはアルケニル基を有する3級アミンを4級
化して得られる。
【0015】この3級アミンとしては、脂肪族アミン
(例えばトリメチルアミン、トリエチルアミン、トリ−
n−プロピルアミン、トリ−n−ブチルアミン、ジエチ
ル−1−プロピルアミンなどが挙げられる。
【0016】これらの中で好ましいものはトリメチルア
ミン、トリエチルアミンである。
【0017】本発明において、一般式(1)の化合物を
構成する有機カルボン酸としては、モノカルボン酸(プ
ロピオン酸、カプロン酸、カプリル酸、2−エチルヘキ
サン酸、カプリン酸、ウンデカン酸、オレイン酸な
ど)、ジカルボン酸(マロン酸、コハク酸、アゼライン
酸、セバシン酸、マレイン酸、フタル酸、トリメリット
酸など)があげられる。有機カルボン酸は、1種類また
は必要に応じて2種類以上の混合物として用いることが
できる。
【0018】これらの中で好ましいもの、マレイン酸、
フタル酸、及び2−エチルヘキサン酸である。
【0019】本発明において、一般式(1)の化合物は
以下に示す方法で製造することができる。
【0020】例えばトリエチルメチルアンモニウム・マ
レイン酸の塩の場合は、先ずトリエチルアミン1モルと
等モル以上のジメチルカーボネートとメタノールをオー
トクレーブに仕込み、約5Kg/cm2の加圧下、約1
20℃で反応させることにより、トリエチルメチルアン
モニウムメチルカーボネートのメタノール溶液を得る。
次いでフタル酸のメタノール溶液を80〜90℃で徐々
に添加し、発生する二酸化炭素およびメタノールを留去
する。次いで水を添加し、充分にアニオン交換反応を行
なった後、濃度調整して得られる。
【0021】本発明において、一般式(1)の化合物の
含量は油剤の合計重量に対し、通常0.2〜5重量%、
好ましくは0.2〜2重量%である。含量が0.2重量
%未満では本発明の静電気防止性を得ることが難しくな
る傾向がある。5重量%を越えるとDTY工程でのオイ
ルドロップの発生が多くなる傾向がある。
【0022】本発明の油剤には本発明の目的から逸脱し
ないかぎり任意の成分が使用可能である。任意の成分と
しては潤滑剤(例えば、鉱物油、脂肪酸エステルおよび
シリコーン油など)、乳化剤、油性向上剤、極圧添加
剤、防錆剤、酸化防止剤、およびその他の機能添加剤な
どを含有することができ、これらの種類について特に限
定はない。
【0023】本発明の油剤は合成繊維の溶融紡糸工程に
おいて、水系エマルションとして紡出糸条に給油され
る。
【0024】エマルションの濃度は0.5〜30重量%
の範囲の任意の濃度の選択が可能である。好ましくは5
〜20重量%である。
【0025】エマルションの給油方法については特に限
定はなく、ノズル給油、ローラー給油など、いずれでも
よい。
【0026】油剤の付着量は繊維に対して純分で0.1
〜5.0重量%、好ましくは0.2〜2.0重量%であ
【0027】適用される合成繊維としてはポリエステ
ル、ナイロン、およびポリプロピレンなどが挙げられ
る。糸銘柄については特に限定はないが、200デニー
ル以下の仮撚用途の原糸に好適である。
【0028】
【発明の実施の形態】以下、実施例等により本発明をさ
らに説明するが、本発明はこれらに限定されない。以下
において、部および%はそれぞれ重量部および重量%を
示す。
【実施例】
【0029】下記のベース油剤に本発明の化合物(1〜
3)、およびその他の静電気防止剤(4〜6)を配合し
た油剤について静電気防止性および耐熱性を評価した。
それらの結果を表1、表2に示す。
【0030】 ベース油剤: ブタノール(EO/PO)ランダム付加物 (EO/PO=50/50、平均分子量:1400) 60部 ラウリルアルコール(PO)(EO)ブロック付加物 (EO/PO=40/60、平均分子量:1400) 20部 プロピレングリコール(EO/PO)ランダム付加物 (EO/PO=50/50、平均分子量:2000) 10部 2−エチルヘキシルパルミテート 10部
【0031】 (本発明の化合物) 化合物1 フタル酸・メチルトリエチルアンモニウム塩 化合物2 マレイン酸・メチルトリエチルアンモニウム塩 化合物3 2−エチルヘキサン酸・テトラメチルアンモニウム塩 (その他の静電気防止剤) 化合物4 ラウリルアルコ−ルEO3モル付加物の燐酸エステル K塩 化合物5 イソステアリルアルコールEO5モル付加物の燐酸エス テルK塩 化合物6 アルキルスルフォネートNa塩
【0032】〔評価方法〕 静電気防止性:脱脂した市販のポリエステルフィラメン
ト(75デニール、36フィラメント)、各油剤を付着
量が0.3%になるように給油した糸を試料糸とし、2
0℃、40%RHの雰囲気下で100m/分,300m
/分の速度で梨地クロムピン、アルミナセラミックピン
およびウレタンディスクとの摩擦させ帯電量を測定し
た。 耐熱性:各油剤を直径50mm高さ10mmのSUS製
のシャーレに0.5g採取し、220℃の循風乾燥機内
で8時間加熱し残渣量を測定した。その後、更に400
℃の電気炉内で20分間加熱し残渣量を測定した。
【0033】
【表1】
【0034】
【表2】
【0035】表1および表2より本発明の油剤は高度の
静電気防止性及び耐熱性を有していることが判る。
【0036】巻取り速度3400m/分でポリエステル
を溶融紡糸し、115デニール/36フィラメントのP
OYを巻き取った。この際、実施例1および比較例1の
油剤の10%エマルションを純分付着量が0.3%にな
るようにノズル給油した。これらのPOYを下記条件で
1ケ月連続でDTY加工を行ない、得られた加工糸の毛
羽数およびヒーター内のガイドの汚れ状況を評価した。
その結果を表3に示す。 仮撚機 :HTS−1500 帝人製機(株)製 加工速度:1200m/分 ヒーター温度:450゜C
【0037】〔評価方法〕 毛羽数:運転開始1ケ月後に得られた加工糸を150m
/分の解舒速度で解舒しつつ、東レ(株)製毛羽テスタ
ー(DT−104型)を用いて、10000m長当たり
の毛羽数を測定した。 ガイド汚れ:1ケ月経過後のヒーター内のガイドの汚染
状況を肉眼で観察した。
【0038】
【表3】
【0039】表3の結果から、本発明の油剤は高温高速
(輻射熱式ヒーター)の高速DTY加工で、従来油剤に
較べ非常に優れた性能を発揮することが判る。
【0040】
【発明の効果】本発明の紡糸油剤は、優れた耐熱性と静
電気防止性を示し、DTY加工など高温での熱処理を伴
う合成繊維の製糸および加工に非常に有用である。とり
わけ、1000m/分以上の輻射熱式の高速DTY加工
において、清掃周期の大幅延長などの効果が期待でき
る。
フロントページの続き 審査官 松縄 正登 (56)参考文献 特開 平3−67641(JP,A) 特開 昭64−65198(JP,A) 特開 平7−3650(JP,A) 特開 昭62−223374(JP,A) 特開 昭64−66108(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) D06M 11/00 - 13/535

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリエーテル系潤滑剤と下記一般式
    (1)で示される化合物を含有することを特徴とする合
    成繊維用紡糸油剤。 式中、R〜Rは炭素数5以下のアルキル基またはア
    ルケニル基、Xは有機カルボン酸のアニオンを示す。
  2. 【請求項2】 油剤の合計重量に対し、ポリエーテル系
    潤滑剤が70〜99.5重量%であり、一般式(1)の
    化合物が0.2〜2重量%である請求項1記載の合成繊
    維用紡糸油剤。
  3. 【請求項3】 油剤の残部が、潤滑剤、乳化剤、油性向
    上剤、極圧添加剤、防錆剤および酸化防止剤から選ばれ
    る請求項1または2記載の合成繊維用紡糸油剤。
  4. 【請求項4】 一般式(1)の化合物が、炭素数1〜5
    のアルキル基またはアルケニル基を有する3級アミンの
    4級化物である請求項1〜3のいずれか記載の合成繊維
    用紡糸油剤。
  5. 【請求項5】 一般式(1)の化合物が、ジメチルカー
    ボネートによる4級化物である請求項1〜4のいずれか
    記載の合成繊維用紡糸油剤。
  6. 【請求項6】 該有機カルボン酸が、モノカルボン酸お
    よびジカルボン酸から選ばれる1種以上の酸である請求
    項1〜5のいずれか記載の合成繊維用紡糸油剤。
  7. 【請求項7】 ポリエステルのPOY−DTY加工用で
    ある請求項1〜6のいずれか記載の合成繊維用紡糸油
    剤。
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