JPH0127194B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は合成繊維マルチフイラメントまたはモ
ノフイラメントの製造工程または加工工程（特に
仮撚工程）に際し、特にポリエステル繊維、ポリ
アミド繊維の溶融紡糸直後に適用される紡糸油剤
に関するものである。 合成繊維の製造工程において紡糸直後に油剤を
付与しその後の繊維の加工を円滑に行わしめる事
は重要な技術分野の一つとして認識されている。 しかして合成繊維の処理用油剤は一般に水性エ
マルジヨンまたは水溶液として繊維に付与される
ことが多い。その場合該エマルジヨンまたは水溶
液が操業上問題のない程度に安定であることが必
要であるがその他に特に注意すべき点として以下
の現象がある。 即ち合成繊維に付与するために調整されたエマ
ルジヨンまたは水溶液の循環系（ストツクタンク
とオイリング装置との間）での泡立が起り易く泡
がオイリング浴まで導入されると油剤の繊維への
付着に支障を来たすこと、また循環系では泡立が
なくてもオイリングの際オイリングローラー上の
糸道に非常に安定な細い泡を発生し易く同様に油
剤の繊維への付着に支障を来すことである。 この現象は特に捲取速度2000ｍ／分以上の高速
紡糸においては極めて重要な問題となつている。 又発泡の問題は紡糸工程のみでなく、加工工程
においてもしばしば発生しトラブルとなる事があ
る。例えばウオータージエツト織機における製織
工程では、緯糸を飛ばすための水により緯糸及び
経糸の付着油剤が洗い落されて水中に溶解するた
め綜絖筬周辺で発泡が生じそれによつて緯糸搬送
不良、綜絖のブロツキング等の問題が指滴されて
いる事、またポリエステル織物のアルカリ減量加
工においては大量の発泡が起る事があり非常に危
険である事等でありこれらはいづれも紡糸油剤に
起因することが大であると指摘されている。 過去数多の有機化合物及びその配合組成物が合
成繊維紡糸油剤として提案されているがその中で
もポリアルキレンエーテル誘導体は本用途に対し
て有用な有機化合物として一つの範疇を形成して
いる。 該ポリオキシアルキレンエーテル誘導体として
は従来から1.2−プロピレンオキシドとエチレン
オキシドとの共重合体が周知であり、該化合物が
熱可塑性合成繊維、特に仮撚加工を施される繊維
に用いられる紡糸油剤の重要成分として有用であ
ることが米国特許第3338830号、特公昭52−47079
号等に示されている。 また別のポリオキシアルキレンエーテル誘導体
の例として1.2−プチレンオキシドとエチレンオ
キシドとのブロツク付加重合体が米国特許第
3834935号、特開昭56−9475号等に、1.4−ブチレ
ンオキシドとエチレンオキシドまたはプロピレン
オキシドとのランダム共重合体が特開昭52−213
号に、1.4−ブチレンオキシドとエチレンオキシ
ドとのブロツク付加重合体が米国特許第4245004
号に記載されている。 しかしそれらの化合物を含有した油剤のエマル
ジヨンまたは水溶液はいずれも前記した発泡によ
るトラブルが起り易く問題がある。 即ち1.2−プロピレンオキシドとエチレンオキ
シドとの共重合体を配合した油剤の場合は発泡に
よるトラブルが特に起り易くその原因は該共重合
体とイオン性または非イオン性の界面活性剤とが
共存することにより泡皮膜が安定化するためであ
る。 また1.2−ブチレンオキシドとエチレンオキシ
ドとのブロツク付加重合体を配合した油剤の場合
は界面活性剤的性質が強くなり本発明の骨子であ
る油剤エマルジヨンまたは水溶液の発泡抑制効果
を全く有していない。なお、1.4−ブチレンオキ
シド（テトラヒドロフラン）とエチレンオキシド
またはプロピレンオキシドとのランダム付加重合
体、1.4−ブチレンオキシドとエチレンオキシド
とのブロツク付加重合体を配合した油剤の場合は
該付加重合体が直鎖状構造であるため固体になり
易い欠点を有すると共に同様油剤エマルジヨンま
たは水溶液の発泡抑制効果が全く認められない。 さらに従来からこれらの泡をなくすためにシリ
コン系消泡剤等の使用が試みられたがまだ満足す
る効果は得られていない。 本発明者等は前記した様な状況に鑑み従来から
合成繊維の潤滑処理剤の主要成分として多用され
ている1.2−プロピレンオキシドとエチレンオキ
シドとの付加重合体の長所である耐熱特性（抗タ
ール性、抗発煙性等）と優れた潤滑性とを維持し
ながらその欠点であるエマルジヨンまたは水溶液
での発泡性が大きい点を改善すべく鋭意検討を重
ねた結果1.2−ブチレンオキシドとエチレンオキ
シドとのランダム付加重合体が潤滑特性及び耐熱
性は1.2−プロピレンオキシドとエチレンオキシ
ド付加重合体と同等の性能を有しながらその水性
エマルジヨンまたは水溶液は界面活性剤が共存し
てもなおかつ驚くべき低起泡性ないしは消泡性を
有し、前記した欠点を十分に改善し得ることを確
認し本発明に到達したのである。 本発明の目的は平滑性、耐熱性に優れると共に
そのエマルジヨンまたは水溶液の循環系またはオ
イリングでの発泡によるトラブルが少ないことに
よつて合成繊維の製糸工程、加工工程の高速化に
対応可能な合成繊維処理用油剤を提供せんとする
ものでありその要旨は次の如くである。 即ち本発明は炭素数１〜18の１価アルコールま
たは炭素数２〜12の２価ないし４価アルコールに
1.2−ブチレンオキシド及びエチレンオキシドを
ランダム付加重合せしめたポリ（1.2−オキシブ
チレン−オキシエチレン）エーテル誘導体（以下
本発明の化合物と略称する）で該ポリ（1.2−オ
キシブチレン−オキシエチレン）エーテル部分の
分子量が1200ないし10000であるポリオキシアル
キレンエーテル誘導体を30重量％以上含有し、か
つ水性エマルジヨンまたは水溶液の形態で使用さ
れる事を特徴とする合成繊維処理用油剤に関する
ものである。 本発明の化合物の分子量が1200未満の場合は仮
撚加工等の熱処理工程において飛散が多くなり発
煙タールが問題となる。また10000を超える場合
には粘性が高すぎて使用し難い。 また本発明の化合物の分子中における1.2−ブ
チレンオキシドとエチレンオキシドとの合計量に
対する1.2−ブチレンオキシドの重量比は本発明
油剤の水性エマルジヨンまたは水溶液の安定性の
点からは50重量％以下がより好ましく、また発泡
抑制効果の点からは10重量％以上が好ましい。 しかし1.2−ブチレンオキシドの重量比が50％
以上でも乳化剤の非イオンまたはアニオン界面活
性剤を適当に組み合せる事により本発明の目的を
達する事が可能である。 本発明の化合物は前記したアルコールを出発原
料としこれに水酸化アルカリ、三フツ化ホウ素、
四塩化スズ等の触媒を溶解しステンレス製耐圧反
応罐に仕込み、１〜５Kg／cm²の加圧下に100〜140
℃の反応温度で1.2−ブチレンオキシドとエチレ
ンオキシドとを所望の割合で同時に圧入し逐次付
加重合させる事により得られる。ここで反応温度
を上記範囲に保つことが特に重要であり、100℃
より低い場合はエチレンオキシドと1.2−ブチレ
ンオキシドの反応性に差が有り過ぎるために反応
開始直後と反応終了直前で同質のランダムヘテロ
構造を得ることが難しく、また反応温度が140℃
を超えると解重合反応が起り易くなり好ましくな
い。 本発明の化合物を合成する際の出発原料として
用いられる前記のアルコールで工業的に有利なも
のとしてはメタノール、ブタノール等の低級アル
コール、オクタノール、イソオクタノール、イソ
ノナノール、デカノール、イソデカノール、ドデ
カノール、イソトリデカノール、炭素数10〜15の
分布を持つノルマル体とイソ体との混合物である
合成アルコール、ヤシ脂肪酸の還元アルコール、
牛脂脂肪酸の還元アルコール、ヘキサデカノー
ル、イソヘキサデカノール、オクタデカノール、
イソオクタデカノール、オクタデセニルアルコー
ル等の１価アルコール、及びエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、1.4−ブタンジオー
ル、1.6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリ
コール、1.12−ドデカンジオール、グリセリン、
トリメチロールエタン、トリメチロールプロパ
ン、ジグリセリン等の２価または４価アルコール
を挙げることができる。 次に本発明の化合物の具体例を分子式で挙げる
が本発明はこれらだけに限定されるものではな
い。 予め次に示されてある略号について説明すれ
ば、BO：1.2−ブチレンオキシ基、EO：エチレ
ンオキシ基、MW：平均分子量、BO／EO：分子
中のBOとEOとの重量比である。

【表】

【表】 本発明の効果を損わない範囲で本発明の化合物
と併用して本発明の油剤に平滑剤成分と乳化剤成
分を使用することができる。 平滑剤成分としては30℃における動粘度が５〜
50cst（レツドウツド粘度で38〜204秒）の鉱物油、
長鎖脂肪酸エステル、ポリ（1.2−オキシプロピ
レン−オキシエチレン）エーテルでポリ（1.2−
オキシプロピレン−オキシエチレン）部分の分子
量が500〜10000のものが挙げられる。 長鎖脂肪酸エステルとしてはｎ−ブチルステア
レート、イソオクチルステアレート、イソオクチ
ルパルミテート、イソトリデシルステアレート、
イソヘキサデシルステアレート、オレイルラウレ
ート、オレイルオレート、ジオクチルアジペー
ト、ジオクチルセバケート、ジイソトリデシルア
ジペート、トリメチロールプロパン、トリデカノ
エート及びヤシ油等が挙げられる。 乳化剤成分としては通常の非イオン界面活性
剤、アニオン界面活性剤及びカチオン界面活性剤
等があり該成分は安定な水性エマルジヨンまたは
水溶液を得るために添加するものであるがアニオ
ン及びカチオン界面活性剤は乳化安定の他に合成
繊維の帯電防止剤としての効果も併せ持つてい
る。 上記平滑剤成分及び乳化剤成分は必要に応じて
その添加量が決定されるが必要がなければ添加し
なくても良い。 油剤中における本発明の化合物の含有量が30重
量％以上である場合に本発明の効果が発現される
のであるが一般に該油剤を付与された合成繊維が
処理される条件は多種多様なのでそれに従つて本
発明の油剤中における本発明の化合物の最適の使
用量が決定される。 本発明の油剤の特徴は前述の様に処理糸の表面
特性（低摩擦係数、帯電防止性）を維持しながら
処理工程における発泡を防ぐことにある。従つて
処理糸の摩擦係数及び帯電等のレベルが処理工程
の機械条件によつて比較的低くなる場合には処理
工程の発泡を最高度に抑えるために本発明の化合
物の単独使用が好ましい。しかし処理糸の摩擦係
数及び帯電等のレベルが比較的高くならざるを得
ない条件で処理される場合には処理糸の表面特性
の維持と発泡抑制とを共に高度に保つため本発明
の化合物30〜90重量％に平滑剤、帯電防止剤等を
10〜70重量％添加するのが良い。又処理後の熱処
理条件が極めて苛酷なPOYの様な場合は本発明
の化合物90重量％超で99.9重量％以下に帯電防止
剤等を0.1重量％以上で10重量％未満添加するの
が良い。 又本発明の油剤を付与する対象となる合成繊維
はポリエステル及びポリアミド繊維等であり特に
本発明の油剤を2000ないし4000ｍ／分の巻取速度
で巻取られるポリエチレンテレフタレートPOY
に使用する場合本発明の目的とする効果の発現は
極めて著るしい。 以下実施例を挙げて本発明を説明するが本発明
はこれらに限定されるものではない。 実施例 １ 本発明の化合物(a)〔ポリBO／EO（ランダム）−
モノブチルエーテル、MW＝1800、BO／EO＝
25／75〕及び比較の化合物〔ポリPO／EO（ラン
ダム）−モノブチルエーテル、MW＝1800、PO／
EO＝25／75、PO＝1.2−プロピレンオキシドの
略号〕をそれぞれ単独でイオン交換水に溶解して
13重量％水溶液を調整し下記の試験を行つた。 (a) 水溶液の発泡性（ロスマイルス法） 表−１記載の結果から本発明の化合物の水溶
液が比較の化合物の水溶液に比較して発泡が少
いことが明らかである。 (b) 給油ローラー上での発泡性 ポリエチレンテレフタレートの溶融紡糸直後
に前記２種の水溶液を用いて各々ローラータツ
チ法（ローラー回転数15rpm）で給油し3500
ｍ／分の速度で捲き取り115デニール36フイラ
メントのPOY（パーシヤリーオリエンテツドヤ
ーンの略）を得た際のオイリングローラー表面
の糸道に発生する泡の数を経時的に観察した。
表−１記載の結果から本発明の化合物の水溶液
では糸道に殆んど発泡が生じないのに対し比較
の化合物の水溶液では糸道にかなりの発泡が認
められしかも経時的に糸道に堆積するため糸条
のオイル付着量に影響を与えることが明らかで
ある。 (c) オイリング処理糸の繊維／金属間動摩擦係数 本発明の化合物(a)及び比較の化合物を付着さ
せたポリエステル延伸糸について測定した。表
−１の記載から本発明例、比較例共に同様な良
好な結果を示していることが明らかである。

【表】

【表】 (d) POYの延伸仮撚加工性 (b)で得たPOYを下記条件で延伸仮撚加工に
供した。本発明例、比較例共に特に問題点は見
られず良好な仮撚糸が得られた。また10日間連
続して運転したが両者共に加熱ヒーターでの発
煙及びタールによる汚れは全く見られなかつ
た。 延伸仮撚条件 施撚方式：３軸摩擦方式（ニツケルダイアモン
ドコーテイングデイスク） 糸条走行速度：600ｍ／分 延伸倍率：1.518 加撚側ヒーター：長さ1.5ｍ、表面温度210℃ 解撚側ヒーター：なし 目標撚数：3000T／ｍ 尚本発明の化合物(a)は下記の方法で合成した。 2.5のステンレス製耐圧反応罐（液体導入管、
温度計、圧力計、撹拌機を装着）にノルマルブタ
ノール74ｇ（1.0モル）と工業用グレードの水酸
化カルウム4.5ｇを仕込み撹拌して水酸化カリウ
ムを溶解する。反応罐とは別に用意された３の
ステンレス製耐圧容器（レベルゲージが装着され
容器の底部からステンレス製細管が反応罐に連結
され、バルブ操作により反応罐へ液体を移送する
ことができる）に1.2−ブチレンオキシド432ｇ
（60モル）とエチレンオキシド1298ｇ（29.5モル）
を仕込み混合して均一な溶液とする。 次に反応罐内の空気を窒素により置換した後撹
拌を続けながら反応罐内を100〜110℃に昇温し、
同圧力を１Kg／cm²以下に設定する。 次に別容器で混合された1.2−ブチレンオキシ
ドとエチレンオキシドの混合液体を圧縮窒素圧力
により、反応罐へ圧入する。圧入直後は反応罐内
において、アルキレンオキシドが気化することに
より一次的に圧力は上昇するが付加反応の進行と
共に減少する。最初100〜110℃に設定された罐内
温度は反応の進行と共に反応熱により上昇するの
で通常は140℃を超えない様に冷却水により冷却
する必要がある。所定のアルキレンオキシドモノ
マー混合物の圧入が終了した時点から100〜140℃
で約１時間撹拌を続け付加重合反応を完結させ
る。この後常温迄冷却した後、内容物を反応罐よ
り抜き出し80％リン酸水溶液にてPH５〜８に中和
した中和物を濾剤を用いて濾過し本発明の化合物
(a)1750ｇを得た。（収率97％） 前記本発明の化合物(b)〜（ｍ）についても出発
物質の種類、モル比、BO／EOの比率を変えるの
みで同様の方法で合成することができる。 実施例 ２〜10 下記表−２に示された組成の本発明の油剤及び
比較油剤の13重量％水溶液を調整した。実施例１
と同様の方法で(a)水溶液の発泡性、（ロスマイル
ス法）(b)給油ローラー上での発泡性、(c)オイリン
グ処理糸の繊維／金属間動摩擦係数を試験した。
表−２に記載された結果から本発明の油剤は比較
油剤に比較して水溶液の発泡性及び給油ローラー
上での発泡性が著るしく少いことが明らかであ
る。

【表】

【表】 実施例 11〜15 下記表−３に示された組成の本発明の油剤及び
比較油剤の13重量％エマルジヨンを調整した。実
施例１と同様の方法で水溶液の発泡性試験(a)を行
つた。表−３に記載した結果から本発明例は比較
例よりエマルジヨンの発泡性が著しく少いことが
明らかである。 又オイリング処理を行つた延伸糸を緯糸に用い
たウオータージエツト織機の経糸開口部から織上
り部分における発泡（試験条件^*は下記）(d)と同
織機の停台数（回／台／日）(b)とを調べた。 表−３に記載した結果から本発明の油剤を付着
させた緯糸を使用した場合はウオータージエツト
織機の開口部における発泡が少く織機停台が少い
のに対し比較油剤を付着させた緯糸の場合は開口
部における発泡が多く織機停台が多いことが明ら
かである。 ＊試験条件 供試経糸：ナイロン66延伸糸セミダル70デニール
24フイラメントに糊剤（互応化学製 プラスサ
イズJ₇）を糸に対し5.0〜6.0重量％付与し、乾
燥糊付糸の5000本をビーム取りしたもの。 緯口打込回数：410回／分 供試緯糸：ナイロン66延伸糸セミダル70デニール
24フイラメント（本発明例、比較例の油剤をそ
れぞれ0.5％付与したもの）

【表】

【表】 〓甚大 織り上がり部分に泡がたま
つている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 炭素数１〜18の１価アルコールまたは炭素数
   ２〜12の２価ないし４価アルコールに１，２−ブ
   チレンオキシド及びエチレンオキシドをランダム
   付加重合せしめたポリ（１，２−オキシブチレン
   −オキシエチレン）エーテル誘導体で該ポリ
   （１，２−オキシブチレン−オキシエチレン）エ
   ーテル部分の分子量が1200ないし10000であるポ
   リオキシアルキレンエーテル誘導体を30重量％以
   上含有し、かつ水性エマルジヨンまたは水溶液の
   形態で使用されるものであることを特徴とする合
   成繊維処理用油剤。 ２ 巻取り速度2000ないし4000ｍ／分の速度で巻
   取られるポリエステル繊維またはポリアミド繊維
   のパーシヤリーオリエンテツドヤーン（P.O.Y.）
   に付与されるものである特許請求の範囲第１項記
   載の合成繊維処理用油剤。 ３ 炭素数１〜18の１価アルコールまたは炭素数
   ２〜12の２価ないし４価アルコールに１，２−ブ
   チレンオキシド及びエチレンオキシドをランダム
   付加重合せしめたポリ（１，２−オキシブチレン
   −オキシエチレン）エーテル誘導体で該ポリ
   （１，２−オキシブチレン−オキシエチレン）エ
   ーテル部分の分子量が1200ないし10000であるポ
   リオキシアルキレンエーテル誘導体を30ないし90
   重量％含有し、(a)脂肪酸エステルおよび／または
   鉱物油、(b)ポリ（１，２−オキシプロピレン−オ
   キシエチレン）エーテル誘導体、(c)非イオン界面
   活性剤、(d)アニオン界面活性剤の群より選ばれる
   化合物の１種または２種以上の混合物を10ないし
   70重量％含有して、かつ水性エマルジヨンまたは
   水溶液の形態で使用されるものであることを特徴
   とする合成繊維処理用油剤。 ４ 巻取り速度2000ないし4000ｍ／分の速度で巻
   取られるポリエステル繊維またはポリアミド繊維
   のパーシヤリーオリエンテツドヤーン（P.O.Y.）
   に付与されるものである特許請求の範囲第３項記
   載の合成繊維処理用油剤。 ５ 炭素数１〜18の１価アルコールまたは炭素数
   ２〜12の２価ないし４価アルコールに１，２−ブ
   チレンオキシド及びエチレンオキシドをランダム
   付加重合せしめたポリ（１，２−オキシブチレン
   −オキシエチレン）エーテル誘導体で該ポリ
   （１，２−オキシブチレン−オキシエチレン）エ
   ーテル部分の分子量が1200ないし10000であるポ
   リオキシアルキレンエーテル誘導体を90重量％超
   で99.9重量％以下含有し、(a)アニオン界面活性
   剤、(b)非イオン界面活性剤の群より選ばれる化合
   物の１種または２種以上の混合物を0.1重量％以
   上で10重量％未満含有して、かつ水性エマルジヨ
   ンまたは水溶液の形態で使用されるものであるこ
   とを特徴とする合成繊維処理用油剤。 ６ 巻取り速度2000ないし4000ｍ／分の速度で巻
   取られるポリエステル繊維またはポリアミド繊維
   のパーシヤリーオリエンテツドヤーン（P.O.Y.）
   に付与されるものである特許請求の範囲第５項記
   載の合成繊維処理用油剤。