JP3207614B2 - ポリアミド繊維用処理剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は毎分１０００m以上の高
速編機に適用可能なポリアミド繊維の製造に用いられる
ポリアミド繊維用処理剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】ホリエステル、ポリアミド繊維に代表さ
れる合成繊維は、紡糸、延伸、及び仮撚、製編、製織等
の各加工を円滑に進める為、紡糸工程や後加工工程に於
いて処理剤が付与されるが、近年生産性向上による合理
化を目的として繊維糸条が高速処理される事が多く、そ
の処理条件もますます苛酷になってきた。就中、パンテ
ィストッキングのような編立加工分野に於いては、毎分
１５００mという糸速で編立が可能な高速編機も開発さ
れている。

【０００３】しかしながら、このような毎分１０００m
以上の高速編機で編立を行う場合、糸切れが多発、編面
不良等のトラブルが発生し満足に編立が出来ないと言う
問題が生じている。高速化と同時に、一方では高付加価
値化が進んでおり、近年普及してきたサポートタイプの
パンティストッキングではウレタン繊維をポリアミド繊
維でカバリングした糸が使用される。カバリング糸用に
供されるポリアミド繊維は通常パーンに巻返された後、
カバリングマシンにかけられる。

【０００４】ポリアミド繊維はパーンへの巻返し工程、
カバリング工程で大気中の水分を吸収し、そのまま長期
間貯蔵されると繊維内部のオリゴマーが繊維表面に析出
し、編立時ガイド、編針等に繊維表面のオリゴマースカ
ムが蓄積し、摩擦の急上昇、張力変動によって満足に編
立が出来ないと言う問題が生じる。

【０００５】長期間貯蔵中にオリゴマーが繊維表面に析
出する問題は以前から認められていたが、実害が軽微で
あったため問題視されなかったが、近年繊維生産方式が
コンベンショナル方式からスピンドロー方式、或いは高
速紡糸方式に変更される事によって、糸自身がオリゴマ
ーを析出し易くなっている事、及び上述のサポートタイ
プのパンティストッキングが普及し、その途中生産工程
で大気中の水分を吸収し、オリゴマーを析出し易い加工
条件になってきた事等によって貯蔵中に繊維表面にオリ
ゴマーが析出し易くなり、実害を伴う大きな問題となっ
てきている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、貯蔵中の繊
維表面へのオリゴマー析出を防止し、且つ毎分１０００
m以上の高速編立に於いても糸切れがなく、且つ編地の
品位が良好なポリアミド繊維用処理剤を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、一価アルコー
ルと一塩基性脂肪酸の総炭素数１７〜２４のエステル１
０〜９０重量％、脂肪族ポリアミンと総炭素数１２〜５
０の脂肪族二塩基酸のアマイド化合物０．２〜１０重量
％、及び低粘度シリコーン０．０５〜５重量％含有する
ポリアミド繊維用処理剤に関する。

【０００８】高速編立性を最も左右するのはボビンや紙
管に巻き取られた糸の解舒時の張力変動(以後高速解舒
性)であると言われている。この高速解舒性は繊維−繊
維、繊維−ガイド間摩擦に関係し、高速走行下の摩擦を
下げるのが有効である。

【０００９】一方、繊維上のオリゴマー析出は大気中の
水分が繊維内部に浸透し、浸透した水分が繊維内部のオ
リゴマーを抽出する事によって発生する。従って、オリ
ゴマー析出を防止するには繊維表面を疎水性物質で被覆
して、大気中の水分の繊維内部への浸透を抑制する事が
有効と考えられる。

【００１０】本発明に用いる潤滑成分は、総炭素数１７
〜２４の一価アルコールと一塩基性脂肪酸とのエステル
である。総炭素数とは、エステルを構成する一価アルコ
ールの炭素数と一塩基性脂肪酸の炭素数の合計炭素数を
言い、どちらが多くても構わないが一塩基性脂肪酸成分
の炭素数が多い方が好ましい。特に該当エステルの全て
が上記範囲の総炭素数を有することが望ましい。

【００１１】一塩基性脂肪酸としては、特に炭素数６〜
２２の脂肪酸であって側鎖及び／または不飽和基を有し
ても良い。好適な脂肪酸の例は、カプリン酸、ラウリン
酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、イソ
ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、
エルカ酸等である。

【００１２】一価アルコールの例は、好ましくは炭素数
１〜１２、より好ましくは炭素数３〜８の直鎖又は側鎖
を有するアルコールである。不飽和結合を有していても
良いが、好ましくは飽和脂肪族アルコールである。好ま
しいアルコールの例は、n−プロピルアルコール、iso−
プロピルアルコール、n−ブチルアルコール、tert−ブ
チルアルコール、アミルアルコール、２−エチル−ヘキ
シルアルコール、ラウリルアルコール等である。

【００１３】エステルの総炭素数は平均値であっても良
いが、その場合でも総炭素数１３以下のもの、又は３０
以上のものは含まない方が良く、最も好ましくは実質
上、又は工業的レベルでみて殆どのエステルが炭素数１
７〜２４の範囲にあるものである。特に好ましいエステ
ルは、総炭素数１８〜２１のもの、特にヘキシルラウレ
ート、イソプロピルパルミテート、イソブチルパルミテ
ート、イソオクチルラウレートである。エステルの総炭
素数が１６以下は潤滑性が劣るので、高接圧下の摩擦が
不安定となると共に揮散の心配がある。総炭素数が２５
以上は粘性の為摩擦が高くなり、高速化の張力変動も激
しくなり、糸切れの原因となる。エステルの含有量は多
いほうが好ましく、処理剤組成中最低でも１０重量％以
上含まれる必要があり、好ましくは２０〜９０重量％で
ある。

【００１４】潤滑成分としては、上記本発明の潤滑成分
に該当しない鉱物油、あるいはジオクチルアジペート、
エチレングリコールジカプレート等のジエステル、トリ
メチロールプロパントリカプレート等のトリエステル等
を本発明の潤滑成分と併用しても構わない。

【００１５】本発明に用いるアマイド化合物は、脂肪族
ポリアミンと総炭素数１２〜５０の脂肪族二塩基酸との
アマイドであって、分子量が５００〜４０００、より好
ましくは７００〜３０００のものである。

【００１６】脂肪族ポリアミンとしては、炭素数２以上
のアルキレン基を有するポリアミン、例えばエチレンジ
アミン、トリメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミ
ン、ドデカンジアミン等のアルキレンジアミン、ジエチ
レントリアミン、トリエチレンテトラミン、ペンタエチ
レンヘキサミン等の分子内にアミノ基を有するポリアル
キレンポリアミン、またはオリゴ、またはポリエチレン
イミン等が挙げられる。フェニレンジアミンのごとき芳
香族アミンでも良いが、より好ましくは脂肪族アミン、
特にジアミンである。ジアミンのアルキレン基の炭素数
は２〜２０、より好ましくは３〜１０である。

【００１７】本発明に使用し得る特に好ましいポリアミ
ンの例はエチレンジアミン、トリメチレンジアミン、ヘ
キサメチレンジアミン、トリエチレンテトラミン、ペン
タエチレンヘキサミン等である。

【００１８】本発明に用いられる脂肪族二塩基酸は総炭
素数１２〜５０の二塩基酸であって、例えばドデカメチ
レンジカルボン酸、オクタデカメチレンジカルボン酸等
のアルキレンジカルボン酸、ドデセニルコハク酸、オク
タデセニルコハク酸等のアルケニルコハク酸、リノール
酸等の不飽和脂肪酸を２量化したダイマー酸等が挙げら
れる。特に好ましくは、不飽和脂肪酸を２量化したダイ
マー酸のごとき比較的大きい分子量を有する二塩基酸で
あって、分子量は３００〜１０００の二塩基酸が好まし
い。これ等の二塩基酸は２種以上を併用しても良い。

【００１９】アマイド化合物の分子量を５００〜４００
０、より好ましくは７００〜３０００に制御するには、
二塩基酸を化学量論的に過剰に用い、１分子中に少なく
とも１個より多くの通常２個のカルボキシル基を残存さ
せるような比率で用いて、公知の方法で８０〜２００℃
で反応すればよい。

【００２０】上記の反応で得られるアマイド化合物は、
ジアマイド、トリアマイド、テトラアマイド、ペンタア
マイド、ヘキサアマイド、ヘプタアマイド等と未反応二
塩基酸の混合物である。ポリアミンと二塩基酸の反応当
量比の違いによって、各々の成分の生成割合は異なって
くる。ペンタアマイド、ヘキサアマイド、ヘプタアマイ
ド等のポリアミドは繊維用処理剤を構成する他の成分と
の相溶性が悪く、且つ粘着性を有しているため、粘着性
に起因するトラブルが発生し易いので、これ等のポリア
ミドの生成を極力抑える必要がある。

【００２１】これ等のポリアミドの副生を抑える方法に
ついて検討した結果、脂肪族ポリアミンに対して脂肪族
二塩基酸を３当量以上の割合で用いて反応すると、油剤
相溶性が悪く、かつ粘着性を有するペンタアマイド、ヘ
キサアマイド、ヘプタアマイド等のポリアマイドは生成
しない事が判明した。脂肪族ポリアミンと脂肪族二塩基
酸の最適反応当量比は、脂肪族ポリアミン／脂肪族二塩
基酸＝１／３〜１／１０である。処理剤を構成する他の
成分との相溶性の観点から、特に好ましいのは１／４〜
１／８である。脂肪族ポリアミンに対して脂肪族二塩基
酸が３当量より少ない場合は、油剤相溶性が悪く、粘着
性を有するペンタアマイド、ヘキサアマイド、ヘプタア
マイドが副生する。又、脂肪族二塩基酸が１０当量より
多い場合はポリアミド繊維のオリゴマー析出防止効果が
十分でない。

【００２２】ペンタアマイド、ヘキサアマイド、ヘプタ
アマイドの副生を抑制するため常法手段である脂肪族モ
ノアミン、もしくは脂肪族一塩基酸を脂肪族ポリアミン
と脂肪族二塩基酸の系に少量共存させて反応しても構わ
ない。

【００２３】本発明のポリアミドは、酸を過剰に用いる
ため、ポリアミド分子内に未反応遊離カルボキシル基が
生成する。この遊離カルボキシル基は中和しなくともよ
いが必要により部分的にまたは完全に中和してもよい。
塩としては特に限定的ではないがアルカリ金属塩、低級
アミン塩、アンモニウム塩等が例示される。

【００２４】脂肪族ポリアミンと総炭素数１２〜５０の
脂肪族二塩基酸を反応して得られるアマイド化合物の配
合量は０．２〜１０重量％が適当である。０．２重量％
未満ではポリアミド繊維のオリゴマー析出防止効果が十
分でなく、１０重量％を越えると油剤相溶性が悪化し、
且つ潤滑性も悪化する。

【００２５】本発明繊維用処理剤は、更に低粘度シリコ
ーンを含む。低粘度シリコーンは処理剤に対する濡れ性
を改良する。その結果処理剤が繊維に均一に付着し、付
着斑によって生ずる張力変動を抑制する事が出来る。

【００２６】本発明に用いられるシリコーンは２５℃の
粘度が１００cst以下、特に１０〜５０cstの範囲のもの
が好ましい。シリコーンの粘度が１００cstより大きい
と、他の成分特にエステルとの相溶性が低下する。好ま
しいシリコーンの例としては、ジメチルシリコーン、ア
ルコール変性シリコーン、カルボキシル変性シリコー
ン、オレフィン変性シリコーン、ポリエーテル変性シリ
コーン等があるがジメチルシリコーンにおいて特に好結
果が得られる。シリコーンの添加量は０．０５〜５重量
％、特に０．２〜２重量％が好ましい。シリコーン添加
量が０．０５重量％未満では付着向上効果が乏しく、５
重量％を越えると高速下で摩擦が高くなるので好ましく
ない。

【００２７】本発明繊維用処理剤は、上記成分以外の成
分、例えば乳化剤、酸化防止剤、帯電防止剤等を配合し
ても良い。乳化剤は精練不良による染色トラブルを防止
する事を目的として用いるものであり、非イオン系界面
活性剤、及び陰イオン系界面活性剤のうち一方、又は両
方が一般に用いられる。乳化剤の添加量は処理剤全量の
２〜２０重量％、特に３〜１０重量％が適当である。本
発明の処理剤は通常ストレートで使用するが、所望によ
り非水系媒体を使用しても良い。非水系媒体としてはミ
ネラルスピリット、ノルマルパラフィン等が例示され
る。本発明の処理剤は従来から公知の給油方式、例えば
ローラ給油、ノズル給油方式等によって仮撚加工工程、
又は製編や製繊の準備工程においてポリアミド繊維に給
油される。給油量は処理剤有効成分の付着量が０．５〜
３％、好ましくは０．８〜２．０％となるように調整す
るのが良い。

【００２８】以下、実施例をあげて本発明を説明する。実施例 本発明例１〜７、及び比較例１〜６ 表１に示す処理剤をナイロンウーリー加工糸(３０d／５
fフリクション仮撚糸)に、付着量が１．３％によるよう
にオイリングローラによりストレート給油して紙管に巻
取った。オイリング直後の試料の対金属摩擦特性(Ｆ／
Ｍμd)及びこの試料を５０℃×９０％ＲＨ雰囲気中で２
週間放置した(加速経時処理)後の対金属摩擦特性および
走行糸のスカム(オリゴマー析出)を下記の試験方法で評
価した。その結果を表２に示す。

【００２９】更に、表１中の処理剤のうち本発明例２、
４、６、７及び比較例１、４、５、６をナイロン６．６
ウーリー加工糸(３０d／１０fのフリクション仮撚糸)に
付着量が１．３％になるようにオイリングローラにより
ストレート給油して紙管に巻取った後、高速編立性を評
価した。その結果を表３に示す。

【００３０】試験方法 (１)オイリング直後の糸の対金属摩擦(Ｆ／Ｍμd) 対金属摩擦は図１に示すごとき走糸法摩擦試験機で測定
した。試験糸(１)をフィードローラー(２)、ホットロー
ラー室温(３)および死荷重(４)(入張力:１０ｇ(Ｗ＝２
０ｇ))を介して金属製シリンダー状摩擦体(φ４０mm梨
地クロムピン)(５)に導き、この試験糸をドローローラ
ー(７)により糸速２００m／分および４００m／分で走行
させ、サクション(８)で吸引させたときに生ずる摩擦体
接触走行後の糸の出張力(Ｔ₂)をＵゲージで測定し、
式：

【数１】 によりＦ／Ｍμｄを求めた。

【００３１】(２)加速経時処理糸のＦ／Ｍμd オイリング試料糸を５０℃×９０％ＲＨ雰囲気中に２週
間放置した後、(１)と同一条件で測定した。

【００３２】(３)加速経時処理糸のスカム(オリゴマー) オイリング試料糸を５０℃×９０％ＲＨ雰囲気中に２週
間放置して加速経時処理した後、梨地ワッシャーを介し
て２００m／分の速度で黒ビロード上を接触走行させ
た。１０分後黒ビロード上に蓄積するスカム量を肉眼測
定した。

【００３３】(４)編立性 各々のオイリング試料糸の加速経時処理(５０℃×９０
％ＲＨ雰囲気中に１週間放置)前後の各試料をローダテ
ィ社製(イタリー)のパンティストッキング用高速編機に
て毎分１３００m／minの速度で１０時間編立を行った時
の糸切れの回数、及び編地の品位を評価した。

【００３４】

【表１】

【００３５】

【表２】

【００３６】表２に示す様に実施例１〜７はＦ／Ｍμd
が低く、且つ加速経時処理後もスカム(オリゴマー)発生
量が少なく、Ｆ／Ｍμdの上昇率も比較的小さい。これ
に対してエステルを全く用いない鉱物油ベースの比較例
１はＦ／Ｍμdが高い。

【００３７】本発明のアマイド化合物を含有しない比較
例２〜５は、加速経時処理後のスカム(オリゴマー)発生
量が著しく多く、Ｆ／Ｍμdにおいても未処理糸の値は
低いものの、加速経時処理糸は著しく上昇する。

【００３８】本発明の処理剤がＦ／Ｍμdが低く、加速
経時処理後もその変化が小さく、且スカム(オリゴマー)
の発生量が激減する事は明らかである。

【００３９】

【表３】

【００４０】表３に示すように本発明の処理剤で処理さ
れたナイロン６．６繊維は加速経時処理有無に関係な
く、高速編立においても糸切れが少なく、編地の品位も
良好である。

【００４１】

【発明の効果】本発明の処理剤で処理されたポリアミド
繊維は長時間貯蔵してもオリゴマー析出がなく、１００
０m／min以上の高速編立においても糸切れがなく、且つ
編品位の良好な編み物を得る事ができる。従って、本発
明の処理剤を使用する事によって従来のポリアミド繊維
に於いて問題であった繊維貯蔵中のオリゴマー析出、高
速編立性不良が解決でき、高速編立時の操業性、編地品
位の向上に有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 走糸法摩擦試験機

【符号の説明】

１ 試験糸 ２ フィードローラー ３ ホットローラー ４ 荷重 ５ 摩擦体 ６ Ｕゲージ ７ ドローローラー ８ サクション

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−146270（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D06M 13/00 - 13/535 D06M 15/00 - 15/72

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （イ）１価アルコールと一塩基性脂肪酸
   の総炭素数１７〜２４のエステル１０〜９０重量％、 （ロ）脂肪族ポリアミンと総炭素数１２〜５０の脂肪族
   二塩基酸のアマイド化合物０.２〜１０重量％および （ハ）２５℃の粘度が１００ｃｓｔ以下であるシリコー
   ン０.０５〜５重量％を含有し、かつストレート給油も
   しくは非水系溶媒で希釈して給油されることを特徴とす
   るポリアミド繊維用処理剤。
2. 【請求項２】 脂肪族ポリアミンが炭素数３〜１０のア
   ルキレンジアミンである請求項１記載のポリアミド繊維
   用処理剤。
3. 【請求項３】 アマイド化合物が総炭素数３〜１０のア
   ルキレンジアミン／総炭素数１２〜５０の脂肪族二塩基
   酸の反応当量比が１／３〜１／１０で反応して得られる
   請求項１記載のポリアミド繊維用処理剤。
4. 【請求項４】 シリコーンが２５℃で１０〜５０ｃｓｔ
   の粘度を有する請求項１記載のポリアミド繊維用処理
   剤。
5. 【請求項５】 シリコーンが０.２〜２重量％配合され
   る請求項１記載のポリアミド繊維用処理剤。
6. 【請求項６】 さらに界面活性剤を２〜２０重量％配合
   する請求項１記載のポリアミド繊維用処理剤。
7. 【請求項７】 請求項１の処理剤で処理されたポリアミ
   ド繊維。