JP3286272B2

JP3286272B2 - 繊維用ストレートオイル

Info

Publication number: JP3286272B2
Application number: JP20881899A
Authority: JP
Inventors: 樹人高; 修介堺
Original assignee: Sanyo Chemical Industries Ltd
Current assignee: Sanyo Chemical Industries Ltd
Priority date: 1999-07-21
Filing date: 1999-07-23
Publication date: 2002-05-27
Anticipated expiration: 2019-07-23
Also published as: JP2001089975A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、繊維用のストレー
トオイルに関する。特に紡糸工程、仮撚加工工程、整経
およびコーニング等の編織準備工程で給油される繊維用
のストレートオイルに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、繊維の製造加工工程は高生産性、
合理化を目的に著しくスピードアップされている。例え
ば、ポリエステルやナイロンの熱可塑性合成繊維の加工
糸の生産の主流となっている延伸仮撚加工は１０００ｍ
／分を越えるようになり、従来から使用されているオイ
ルでは、オイルの飛散が著しく、作業場の汚染やオイル
のロスが問題となっている。このため、ポリアルキレン
グリコールで変性された親水性シリコーン油を０．００
５〜１重量％添加し、表面張力を２３〜２８ダイン／ｃ
ｍに調整したオイル（特公昭６３−２３３１６号公
報）、潤滑油の粘度指数向上剤（スタウディンガーの粘
度平均分子量が７５００〜１５万のポリイソブチレン、
フローリーの粘度平均分子量が３０万〜８０万のポリメ
クリレート、エチレンプロピレンコポリマー、ポリアル
キルスチレン等）を０．１〜１５重量％添加したオイル
（米国特許４，０９８，７０３）およびカルボン酸アル
キルエステル含有単量体等の共重合体（重量平均分子量
２万〜１００万）を０．１〜１０重量％添加したオイル
（特公平３−４０１５０号公報）等が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特公昭
６３−２３３１６号公報記載のオイルでは３００〜６０
０ｍ／分の延伸仮撚工程には有効なものの、８００ｍ／
分以上の高速の延伸仮撚加工では不十分である。また、
米国特許４，０９８，７０３および特公平３−４０１５
０号公報記載のオイルでは、オイルの粘度が比較的高く
なるため、糸道へ付着したオイルが滴下したり（オイル
ドロップ）、オイルの付着斑が起こり易い。さらに８０
０ｍ／分以上の高速延伸仮撚加工ではオイル飛散も多く
なる。すなわち、本発明の解決課題は、８００ｍ／分以
上の高速延伸仮撚加工でもオイル飛散せず、オイルドロ
ップやオイルの付着斑の少ない繊維用ストレートオイル
を供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記問題
を解決すべく検討を重ねた結果、特定組成で特定の物理
特性を有するオイルが上記の諸問題に対し著しく有効な
ことを見出し、本発明に到達した。

【０００５】すなわち、本発明の繊維用ストレートオイ
ルの特徴は、潤滑油（Ａ）、スタウディンガーの粘度平
均分子量が１００万〜７００万の油溶性重合物（Ｂ）お
よび界面活性剤（Ｃ）からなり、２５℃における曳糸長
が３〜３０ｍｍ、３０℃における動粘度が８〜３０ｍｍ²
／秒である。

【０００６】

【発明の実施の形態】潤滑油（Ａ）としては、４０℃に
おける動粘度が７〜３０ｍｍ²／秒である鉱油およびそ
の精製油；抹香鯨油等の動物油；菜種油、ひまわり油、
やし油等の植物油；炭素数２〜１２のオレフィンオリゴ
マー等の合成炭化水素油；炭素数１〜２６の直鎖若しく
は分岐のアルキル基、アルケニル基またはアルカジエニ
ル基を有するアルコールと炭素数８〜１８の直鎖若しく
は分岐のアルキル基、アルケニル基またはアルカジエニ
ル基を有するカルボン酸とのモノエステル、ジエステ
ル、ポリオールエステル等である合成エステル油；炭素
数８〜１８のジアルキルエーテル等である合成エーテル
油；炭素数１〜２６の直鎖若しくは分岐のアルコールの
アルキレン（炭素数２〜４）オキシド付加物（１〜１５
モル付加）と炭素数８〜１８のアルキル基、アルケニル
基またはアルカジエニル基を有する脂肪酸のエステル等
である合成エーテル・エステル油から選ばれる１種また
は２種以上が使用できる。これらの中で、鉱油およびそ
の精製油並びにモノエステル油が好ましい。なお、
（Ａ）の含有量は、ストレートオイルの全体量｛（Ａ）
＋（Ｂ）＋（Ｃ）＋（Ｄ）｝に基づいて、好ましくは、
５０〜９７重量％、特に好ましくは、６０〜９５重量％
である。

【０００７】油溶性重合物（Ｂ）のスタウディンガーの
粘度平均分子量（Ｍｖ）は、１００万〜７００万、好ま
しくは、２００万〜６００万、特に好ましくは、３００
万〜５００万である。Ｍｖが１００万未満では、オイル
の飛散やオイルドロップが増加する。また、Ｍｖが７０
０万を越えると、潤滑油（Ａ）との相溶性が低下し、オ
イル付着斑が増加する。

【０００８】なお、スタウディンガーの粘度平均分子量
（Ｍｖ）は、次式で算出することができる。Ｊ＝３．０６×１０^-2×Ｍｖ^0.65 ここで、スタウディンガーインデックス（Ｊ［ｃｍ³／
ｇ］）は、２０℃における溶液の粘度（Ｎ）をウベロー
デ粘度計（キャピラリー１）で測定し、次式で算出する
ことができる。Ｊ＝Ｎ／ｃ（１＋０．３１Ｎ）Ｎ＝ｔ／ｔ₀−１ただし、Ｎは溶液の粘度、ｔは溶液のフロータイム
（秒）、ｔ₀は溶媒のフロータイム（秒）、ｃは溶液の
濃度（ｇ／ｃｍ³）を示す。

【０００９】油溶性重合物（Ｂ）としては、以下の油溶
性モノマーまたは油溶性モノマーと水溶性モノマーを
（共）重合して得られる（共）重合物の１種または２種
以上の混合物が使用できる。油溶性モノマーとしては、
エチレン、プロピレン、ブテン、イソブチレン、ペンテ
ン、オクテン、ドデセン等の炭素数２〜１２の脂肪族ビ
ニル系炭化水素モノマー；シクロヘキセン等の炭素数６
〜１２の脂環式ビニル系炭化水素モノマー；スチレン、
ビニルトルエン、エチルスチレン等の炭素数８〜１６の
芳香族ビニル系炭化水素モノマー等；メチルメタアクリ
レート、エチルアクリレート、プロピルメタアクリレー
ト等の炭素数４〜２２アルキル（メタ）アクリレート系
モノマーが使用できる。水溶性モノマーとしては、アク
リル酸、メタアクリル酸、無水マレイン酸等のカルボキ
シル基含有ビニル系モノマー；メタアクリルアミド、Ｎ
−ビニルピロリドン等のアミド基含有ビニル系モノマー
が使用できる。上記のモノマーは１種または２種以上を
混合して使用することができ、好ましくは、ビニル系炭
化水素モノマー、特に好ましくは、イソブチレンまたは
イソブチレンと他のビニル系炭化水素モノマー（エチレ
ン、プロピレン等）を使用するものである。なお、水溶
性モノマーの使用量は、全モノマー量の２０重量％未満
が好ましく、１０重量％未満が特に好ましい。イソブチ
レンと他のビニル系炭化水素モノマーを使用する場合、
他のビニル系炭化水素モノマーの使用量は、モノマー全
量に基づいて、５０重量％以下が好ましく、３０重量％
以下が特に好ましい。（Ｂ）の含有量は、ストレートオ
イルの全体量｛（Ａ）＋（Ｂ）＋（Ｃ）＋（Ｄ）｝に基
づいて、好ましくは、０．０１〜０．３重量％、特に好
ましくは０．０２〜０．２重量％、最も好ましくは、
０．０３〜０．１重量％である。０．０１〜０．３重量
％の範囲であると、オイル飛散、オイルドロップおよび
オイル付着斑の面で好ましい。

【００１０】本発明においては、均一付着、帯電防止、
精練性向上等の目的で界面活性剤（Ｃ）を使用する。界
面活性剤（Ｃ）としては、炭素数８〜１８の高級アルコ
ールのエチレンオキシド付加物（２〜１５モル付加）、
ポリエチレングリコール（ｎ＝２〜１５）と炭素数８〜
１８高級脂肪酸のエステル、炭素数２〜１２の多価アル
コールと炭素数８〜１８の高級脂肪酸のエステル等の非
イオン界面活性剤；スルホネート、ホスフェート、高級
脂肪酸塩等のアニオン界面活性剤；アミノ酸塩型または
四級アンモニウム塩型等のカチオン界面活性剤から選ば
れる１種または２種以上の混合物が使用できる。これら
の中で、オイルの均一付着性や精練性向上の観点から、
（Ｃ）の少なくとも一部として、炭素数８〜１８の脂肪
族アルコールのエチレンオキシド付加物（２〜１５モル
付加）等の非イオン界面活性剤を含有することが好まし
い。さらに、非イオン界面活性剤とアニオン界面活性剤
とを併用することが好ましく、炭素数８〜１８の脂肪族
アルコールのエチレンオキシド付加物（８〜１５モル付
加）と炭素数８〜１８の脂肪族アルコールのホスフェー
トのアミン塩とを併用することが特に好ましい。さら
に、炭素数８〜１６の分岐アルコールにエチレンオキシ
ドを３〜７モル付加した化合物と炭素数８〜１６のホス
フェートトリエタノールアミン塩とを併用することが最
も好ましい。なお、非イオン界面活性剤（ｎｓ）とアニ
オン界面活性剤（ａｓ）とを使用する場合、これらの使
用比率（ｎｓ／ａｓ）は、好ましくは９８／２〜５０／
５０、特に好ましくは、９７／３〜７０／３０である。
また、（Ｃ）の含有量は、ストレートオイルの全体量
｛（Ａ）＋（Ｂ）＋（Ｃ）＋（Ｄ）｝に基づいて、好ま
しくは２〜５０重量％、特に好ましくは、４〜４０重量
％である。

【００１１】本発明のストレートオイルは、下記方法で
測定した２５℃における曵糸長が３〜３０ｍｍ、好まし
くは５〜２５ｍｍ、特に好ましくは７〜２０ｍｍであ
る。曵糸長が３ｍｍ未満では、オイル飛散防止効果が得
られない。また、曵糸長が３０ｍｍを越えると糸道への
オイル付着が多くなり、加工張力が不安定となる。

【００１２】＜曵糸長の測定方法＞１００ｃｃのビーカ
ーにオイルを６０ｃｃ採取し、２５℃の水浴で１５分間
放置し、試料とする。曳糸性試験器（協和化学製）付属
の、一方に直径２．５ｍｍ、長さ１０ｍｍの円柱状の結
合部を備えた長さ１１ｍｍ、幅８ｍｍの回転楕円体のガ
ラス玉を、円柱の付け根までオイルの中に入れ、１４ｍ
ｍ／秒の速度でガラス玉を上昇させ、オイルからガラス
玉を抜き上げた。ガラス玉がオイルから完全に分離した
時点で、ガラス玉の上昇を止め、曳糸性試験機付属の測
定器を用いて、オイル表面からガラス玉がオイルから分
離した点までの距離（ｍｍ）を測定した。同様な操作を
１０回行いその平均値を曳糸長（ｍｍ）とした。

【００１３】曳糸長は、（Ｂ）のスタウディンガーの粘
度平均分子量または（Ｂ）の含有量で調整することがで
きる。例えば、（Ｂ）の粘度平均分子量を高くするこ
と、または（Ｂ）の含有量を多くすることにより、曳糸
長を長くすることができる。

【００１４】本発明のストレートオイルは、ウベローデ
粘度計を用いて測定した３０℃における動粘度が８〜３
０ｍｍ²／秒、好ましくは１２〜２５ｍｍ²／秒である。
動粘度が８ｍｍ²／秒未満では、繊維に付着したオイル
が揮発し易くなる。動粘度が３０ｍｍ²／秒を越える
と、オイルドロップが起こりやすくなる。

【００１５】本発明において、３０℃におけるオイルの
表面張力を好ましくは、２０〜２９、特に好ましくは、
２１〜２８ｍＮ／ｍに調整することにより高速でのオイ
ルの均一付着性が更に向上する。

【００１６】表面張力は、例えば、次に説明する任意の
成分（Ｄ）の化合物、すなわち、４０℃における動粘度
４〜３０ｍｍ²／秒のポリジメチルシロキサンまたはこ
れをフェニル変性（側鎖若しくは末端）若しくは炭素数
２〜４のアルキレンオキシドでポリエーテル変性（側鎖
または末端）したポリジメチルシロキサン等であるシリ
コーン化合物；炭素数４〜１６のパーフルオロアルキル
基含有化合物（パーフルオロオクチルアルコールのエチ
レンオキシド１０モル付加物等）等のフルオロカーボン
化合物から選ばれる１種または２種以上を添加すること
によって下げることができる。これらを添加する場合、
これらの添加量は、ストレートオイルの全体量｛（Ａ）
＋（Ｂ）＋（Ｃ）＋（Ｄ）｝に基づいて、好ましくは、
０．００１〜０．５重量％、特に好ましくは、０．０１
〜０．２重量％である。

【００１７】本発明のストレートオイルには、本発明の
効果を阻害しないかぎり、前記（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）
の他に、任意の成分（Ｄ）が使用可能である。任意の成
分（Ｄ）としては、４０℃における動粘度４〜３０ｍｍ
²／秒のポリジメチルシロキサンまたはこれをフェニル
変性（側鎖若しくは末端）若しくは炭素数２〜４のアル
キレンオキシドでポリエーテル変性（側鎖または末端）
したポリジメチルシロキサン等であるシリコーン化合
物；炭素数４〜１６のパーフルオロアルキル基含有化合
物（パーフルオロオクチルアルコールのエチレンオキシ
ド１０モル付加物等）等のフルオロカーボン化合物；油
性向上剤；錆止め剤（高級脂肪酸、高級脂肪族アミン
等）；固体潤滑剤（高級脂肪酸マグネシウム塩等）；酸
化防止剤；紫外線吸収剤等が挙げられる。

【００１８】なお、（Ｄ）の含有量は、ストレートオイ
ルの全体量｛（Ａ）＋（Ｂ）＋（Ｃ）＋（Ｄ）｝に基づ
いて、２０重量％以下が好ましい。

【００１９】本発明のストレートオイルは、（Ａ）、
（Ｂ）、（Ｃ）および（Ｄ）を通常の方法で均一混合し
て製造することができる。この場合、あらかじめ（Ｂ）
を（Ａ）の一部で溶解した後、残りの（Ａ）、（Ｃ）お
よび（Ｄ）と混合して製造することが好ましい。

【００２０】本発明のストレートオイルは、必要によ
り、繊維の製造（紡糸工程の紡出直後や巻取直前等）・
加工（延伸仮撚加工工程、整経工程、巻き返し工程等）
の任意の段階で使用することができる。特に、延伸仮撚
加工工程での使用に有用であり、さらに、８００ｍ／分
以上の高速延伸仮撚加工工程での使用に極めて有用であ
る。

【００２１】本発明のストレートオイルを適用すること
ができる繊維としては、ポリエステル、ポリアミド、ア
クリル系、ポリプロピレン、ポリエチレン、アラミド等
の合成繊維；レーヨン、アセテート等の化学繊維；綿、
ウール、絹等の天然繊維およびこれらの混紡糸や混繊糸
が挙げられる。

【００２２】本発明のストレートオイルの繊維に対する
付着量は、繊維重量に対して、通常０．２〜５．０重量
％、好ましくは、０．５〜２．５重量％である。

【００２３】本発明のストレートオイルの給油方法とし
ては、ローラー給油、計量給油（ガイド給油）、スプレ
ー給油、フェルトタッチ給油等の任意の方法が可能であ
る。

【００２４】

【実施例】以下、実施例により、本発明をさらに説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。以下
において、部および％は特に断らない限り、それぞれ重
量部および重量％を示す。

【００２５】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）および（Ｄ）を用
いて、表１に示す本発明のストレートオイル１〜６およ
び比較ストレートオイル１〜９を製造し、下記の評価
〜を行った。＜評価項目＞２５℃における曵糸長３０℃における動粘度３０℃における表面張力オイル飛散率これらの結果を表２に示す。

【００２６】＜評価方法＞２５℃における曵糸長：前記の＜曵糸長の測定方法＞
により測定した。（単位：ｍｍ）３０℃における動粘度：ウベローデ粘度計に試料オイ
ルを採取し、３０℃の水浴で１５分間放置した後、測定
した。（単位：ｍｍ²／秒）３０℃における表面張力：ガラスシャーレに試料オイ
ルを採取し、３０±１℃に調温した後、ウイルヘルミィ
ー式自動表面張力計（協和界面科学製ＣＢＶＰ−Ａ３
型）にて測定した。（単位：ｍＮ／ｍ）オイル飛散率：１５０デニールのポリエステルウーリ
ー加工糸（紡糸油剤０．５％付着）を初張力１０ｇ、糸
速度６００ｍ／分および１２００ｍ／分で５分間走行さ
せながら、試料オイルをローラー給油し、巻き取った。
この際、飛散したオイルを紙に付着させてその重量（Ｗ
ｇ）を測定するとともに、巻取糸のオイル付着量（Ｐ
％）を、迅速残脂抽出装置（東海計器製）を用い、エー
テルで抽出する方法で測定し、下記式よりオイル飛散率
（％）を算出した。オイル飛散率（％）＝１００×Ｗ／［Ｗ＋（Ｐ／１０
０）×巻取糸重量］但し、巻取糸重量は、以下の通りである。糸速度６００
ｍ／分の場合：１５０×６００×５／９０００＝５０
ｇ糸速度１２００ｍ／分の場合：１５０×１２００×５／
９０００＝１００ｇ

【００２７】

【表１】

【００２８】

【表２】

【００２９】表２より本発明のストレートオイルは、１
２００ｍ／分の高速においてもオイル飛散率が非常に低
いことが明らかである。

【００３０】＜張力変動幅＞１５０デニールのポリエス
テルウーリー加工糸（紡糸油剤０．５％付着）に対し、
１０００ｍ／分で表１のストレートオイルをローラー給
油して巻き取った。この際、給油ローラーの回転数およ
び加工糸と給油ローラーの接触長さを調整し、ストレー
トオイル付着量が０．８％および１．６％の試料糸を得
た。これらの試料糸を初張力１０ｇ、糸速度５ｍ／分で
金属棒と摩擦させ、走行糸の張力変動幅（単位：ｇ）を
測定した。その結果を表３に示す。

【００３１】

【表３】

【００３２】表３より、本発明のストレートオイルは、
オイル付着量が０．８％でも張力変動幅が小さく、オイ
ルの均一付着性が良好であることが明らかである。

【００３３】次に、２２５デニールのポリエステルＰＯ
Ｙを延伸仮撚加工（加工速度；１０００ｍ／分、延伸倍
率；１．５倍）して１５０デニールの加工糸を巻き取る
際に、その巻取り直前で、表１のストレートオイルをロ
ーラー給油し、オイルの飛散およびオイルドロップの程
度を観察するとともに、巻取りケーキ各３０個のオイル
付着量を迅速残脂抽出装置（東海計器製）を用い、エー
テル抽出する方法で測定し、オイル付着量の変動係数
（％）を算出した。これらの結果を表４に示す。（判定基準）オイル飛散の程度 ○；小 △；中 ×；大オイルドロップの程度 ○；小 △；中 ×；大

【００３４】

【表４】

【００３５】表４より、本発明のストレートオイルのオ
イル飛散およびオイルドロップがほとんどなく、また、
オイルの付着斑も小さいことが明らかである。

【００３６】

【発明の効果】本発明のストレートオイルは、オイル飛
散が非常に少なく、かつオイルドロップや付着斑もな
く、さらに低付着量でも極めて安定した高速繊維加工が
できる。したがって、オイル使用量の低減によるコスト
ダウン、作業者や加工装置のオイルによる汚染低減、高
次加工性の向上が可能である。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】潤滑油（Ａ）、スタウディンガーの粘度
平均分子量が１００万〜７００万の油溶性重合物（Ｂ）
および界面活性剤（Ｃ）からなり、２５℃における曳糸
長が３〜３０ｍｍ、３０℃における動粘度が８〜３０ｍ
ｍ²／秒であることを特徴とする繊維用ストレートオイ
ル。
【請求項２】（Ｂ）がイソブチレンまたはイソブチレ
ンと他のビニル系炭化水素モノマーからなるスタウディ
ンガーの粘度平均分子量２００万〜６００万の（共）重
合物である請求項１記載のストレートオイル。
【請求項３】（Ｂ）の含有量がストレートオイルの合
計重量に基づいて、０．０２〜０．２重量％である請求
項１または２記載のストレートオイル。
【請求項４】（Ｃ）の少なくとも一部として、炭素数
８〜１８の脂肪族アルコールのエチレンオキシド付加物
を含有する請求項１〜３いずれか記載のストレートオイ
ル。
【請求項５】３０℃における表面張力が２０〜２９ｍ
Ｎ／ｍである請求項１〜４いずれか記載のストレートオ
イル。
【請求項６】延伸仮撚加工用である請求項１〜５いず
れか記載のストレートオイル。