JPH02269878A - ポリエステル仮撚加工糸の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ポリエステル糸を高速で延伸摩擦仮撚加工し
て加工糸を製造する方法に関するものである。

（従来の技術） 従来、ポリエステル仮撚加工糸を得る場合、およそ１５
００ｍ／分程度以下の低紡糸速度で巻き取り。

延伸した糸条を糸速２００ｍ／分程度でスピンドル式で
仮撚加工する方法が採用されていたが、近年。

生産性の向上を目的とし、高紡糸速度で溶融紡糸した糸
条を用い、延伸と仮撚を同時に行う延伸同時仮撚法が広
く採用されるようになってきた。延伸同時仮撚法として
は、スピンドル式と摩擦式とがあるが、後者の方がより
高速仮撚が可能であり。

仮撚速度は４００ｍ／分から１０００ｍ／分と大幅に向
上しつつあるのが現状である。

仮撚速度が大きくなるにつれ、糸条とガイドとの擦過力
、ディスクとの摩擦力が大きくなり、さらに、単位時間
当りの糸条通過量の増大により。

ヒータ汚れが激しくなる。このため、仮撚加工時の糸切
れ１毛羽の発生、テール移行時の切断などの問題が発生
し、操業性の低下や製品の品質悪化などが生じている。

また、高速で溶融紡出された糸条に油剤を付着させる際
、付着斑が生じ、これが仮撚加工時の糸切れや毛羽発生
の原因となることも多々ある。

これらの問題を解決するために、適切な油剤を選定使用
する方法が種々提案されており１例えば。

特公昭６２−５４９１０号公報及び同６２−２５７８９
号公報には末端アルキル基封鎖のポリエーテル化合物に
変性シリコーンを配合した油剤を使用する方法、特公昭
６３−２４１１９号公報及び特開昭６０−２１５８７３
号公報にはポリアルキレンオキシド変性シリコーンを添
加した油剤を使用する方法、特開昭５７−１６１１６４
号公報にはエステル系平滑剤にポリブテンを添加した油
剤を使用する方法、特開昭６２−８５０７６号公報には
ポリアルキレングリコールに多価カルボン酸アルカリ金
属塩を添加した油剤を使用する方法。

特開昭６２−８５０７７号公報には末端アルコキシ化ポ
リエーテルと分岐脂肪酸の塩を特定割合で配合した油剤
を使用する方法が開示されている。

しかしながら、いずれの方法も高速紡糸及び高速延伸仮
撚加工において、前述した紡糸時の油剤の付着斑、仮撚
加工時の糸切れや毛羽の発生、ヒータ汚れなど、すべて
の面において満足するまでに至っていないのが現状であ
る。

（発明が解決しようとする課Ｈ） 本発明は、ポリエステル高配向未延伸糸（ＰＯＹという
）を高速延伸仮撚する際、仮撚加工時の糸切れや毛羽の
発生、ヒータ汚れがなく１かつ。

得られる加工糸の品質が糸条の長さ方向に均一で品位の
優れたものとなるポリエステル仮撚加工糸の製造法を提
供しようとするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは上記課題を解決するために鋭意研究を重ね
た結果８次のような知見を得た。

（ｉ）仮撚時の毛羽や糸切れの発生は、糸とガイドの摩
擦による糸の強度低下及びＰＯＹを巻いたスプールから
の糸離れ、特にスプール内層での糸離れに関係し２毛羽
や糸切れの発生を防ぐには前記強度低下を小さクシ、ス
プールからの糸離れをスムーズにする必要があり、これ
を達成するために糸と糸及び糸とチーズの平滑性の優れ
た油剤を適用しなければならない。

（ｉｉ　）加工糸の品位を低下させる未解撚や毛羽の一
部は糸と仮撚ディスクとの摩擦挙動に関係し。

糸とディスクの摩擦係数が高すぎるとタイトスポットと
いわれるくびれ状のものが発生しやすく。

逆に低すぎると仮撚張力などが安定しないため未解撚糸
などが発生しやすくなる。したがって、ディスクと糸の
摩擦挙動を適正化する必要がある。

（ｉｉｉ　）糸切れの中で最も多く発生するノット移行
時の糸切れはヒータ汚れと密接な関係があり２　ヒータ
汚れを極力抑える必要がある。ここで、ヒータ汚れを少
なくする方法であるが従来のように特定物質を添加した
り、油剤の熱分解率を高くするのみでは解決できず、油
剤の熱分解率と熱分解速度を調整することによって達成
できる。すなわち。

油剤の熱分解率が高いとヒータ上に付着した油剤が熱分
解によって飛散し、ヒータ上に残る油剤が少なくなるた
め一般にヒータ汚れは少ないといわれているが、この場
合、油剤が１００％分解するのは事実上不可能であり、
残った油剤が固形化したタールとなり、徐々に蓄積され
て行く。ここで。

熱分解率のほかに熱分解速度を考慮すると熱分解速度が
低い場合はヒータ上に残った油剤の固形化が遅くなり、
液状の油剤を走行する糸条が運び去り、ヒータが常に一
定の状態に保たれるのである。

このとき、熱分解率が小さいと走行糸条で運び去ること
のできる置板上の油剤がヒータ上に付着し。

ヒータ汚れが徐々に蓄積され、熱分解速度があまりにも
小さい場合も同様の結果となる。このようにヒータ汚れ
を少なくするには熱分解率を大きくし、かつ、熱分解速
度を適当は調整する必要がある。

本発明は、このような知見に基づいてなされたものであ
り、その要旨は次のとおりである。

ポリエステル仮撚加工糸を製造するに際し、溶融紡出さ
れた複屈折率（△ｎ）が０．０２０〜０．０７０のＰＯ
Ｙに下記の組成を有する油剤を０．２５〜０．６０重量
％付着させ、仮撚加工速度４００ｍ／分以上で延伸摩擦
仮撚加工を行うことを特徴とするポリエステル仮撚加工
糸の製造法。

（ａ）　　モノアルコールにプロピレンオキサイド（Ｐ
Ｏ）とエチレンオキサイド（ＥＯ）とをＰＯ／ＥＯの重
量比が３０／７０〜７０／３０の割合でランダムに付加
した平均分子１が１５００〜６０００のポリエーテル化
合物９０重量％以上 山）次の一般式［１］又は［２］で示されるアニオン系
界面活性剤 ０．５〜２．０重量％ Ｒ’−ＣＯＯＫ　　　　　　　　　　　■（Ｒ’は炭素
原子数５〜１２のアルキル基又はアルケニル基、Ｒ１は
炭素原子数２〜４のアルキレン基。

Ｒｆｆは水素原子、炭素原子数５〜１２のアルキル基又
はアルケニル基。） （Ｃ１次の一般弐〇〜■で示されるアニオン系界面活性
剤 ０．５〜３．０重量％ Ｒ’ＳＯ，Ｍ　　　　　　　　　　　　■Ｒ’ＯＳ　Ｏ
ｘＭ　　　　　　　　　　　　　　■ＲｈＯＰ０３Ｍ　
　　　　　　　　　　　　　■（Ｒ’〜Ｒ６は炭素原子
数５〜１８のアルキル基又はアルケニル基１Ｍはアルカ
リ金属。） （ｄ）　　平均分子量が２５００以上のポリオキシエチ
レン／ポリオキシプロピレン変性シリコーン０．５〜５
．０重量％ 以下１本発明について詳細に説明する。

まず１本発明におけるＰＯＹは複屈折率が０．０２０〜
０．０７０の範囲のものであることが必要である。

この範囲のｐｏｙが高速延伸摩擦仮撚加工に適しており
、ポリエチレンテレフタレートの場合、紡糸速度２５０
０〜４５００ｍ／分程度で得られるものに相当する。複
屈折率が０．０２０未満であると、ヒータ上での糸条同
士の融着が発生し、高速延伸摩擦仮撚加工は不可能とな
り、逆に複屈折率が０．０７０を超えるものは高配向で
、繊維構造がほとんど決定されたものであり、高速延伸
摩擦仮撚加工は可能であるが、風合的には全く品位の乏
しいものとなってしまうので好ましくない。

また、油剤の付着量はは０．２５〜０．６０重量％とす
ることが必要である。０．２５重量％未満であると。

仮撚加工時に毛羽や糸切れを多発し、逆に付着量が０．
６０重量％を超えると仮撚時のヒータ汚れやヒータ上で
の発煙が激しく、かつ、ディスクとの接触により、過剰
の油剤が脱落し、ディスク付近に白粉が発生し２作業環
境などを悪化させるので好ましくない。

次に、仮撚加工速度であるが１本発明の方法は４００ｍ
／分以上の延伸摩擦仮撚加工において有効である。仮撚
加工速度が４００　ｍ／分未満であるとスリップによる
未解撚が発生して好ましくない。

また、ＰＯＹに付与する紡糸油剤は、前記（ａ）〜（ｄ
ｌの成分を特定の割合で含有するものであることが必要
である。

まず、油剤の主成分である（ａ）成分のポリエーテル化
合物はモノアルコールにＰＯとＥＯとをランダムに付加
したものであることが必要がある。この理由はジオール
もしくはトリオールなどの多価アルコールを用いると、
ＰＯとＢＯの鎖が多方向に伸び。

分子同士が微妙に絡み合い、ポリエーテル化合物として
の粘性が高くなりすぎ、糸と糸の摩擦係数及び糸とガイ
ドなどとの摩擦係数が大きくなり。

仮撚加工時に毛羽や糸切れが多発するようになる。

特にＰＯＹを巻き取ったスプール内層において。

糸と糸の摩擦係数が高くなり２糸離れが悪くなってノッ
ト移行時の切断が多くなるので好ましくない。また、Ｐ
Ｏ及びＥＯはランダムに付加されていることが必要であ
る。この理由は明かでないが、ＰＯとＥＯのランダム共
重合体とブロック共重合体とでは熱分解率に差があり、
熱分解率を比較すると前者の方がよく熱分解するため、
仮撚加工時にヒータ上に付着した油剤は分解、飛散し、
ヒータ上での堆積物が少なくなるものと認められる。

次に、ポリエーテル化合物は、ＰＯとＥＯとの重量比が
７０／３０〜３０／７０で平均分子量が１５００〜６０
００のものであることが必要である。ＰＯの割合が７０
重量％を超えたり、平均分子量が６０００を超えると、
油剤の粘性が高くなるため、糸と糸、糸とガイドとの摩
擦係数が高くなり、仮撚加工時に毛羽や糸切れが多くな
る。逆にＰＯの割合が３０重量％未満であったり、平均
分子量が１５００未満であると、粘性が低（なりすぎ、
ディスクと糸の摩擦係数が低くなり、ディスク上で糸が
滑り、糸に撚りが十分入らなくなったり、撚り斑が発生
したりして、嵩高性が乏しく、加工糸品位の悪い加工糸
しか得られなくなり好ましくない。また、ポリエーテル
化合物の平均分子量であるが、これは最終的な平均分子
量を１５００〜６０００にする必要があり、２種以上の
混合物を用いる場合でも平均骨゛子量が１５００〜６０
００となるようにすればよく９個々のポリエーテル化合
物の分子量を１０００〜１００００の範囲に拡大しても
さしつかえない。

次に、（ｂ）成分のアニオン系界面活性剤の種類及び配
合量であるが、このアニオン系界面活性剤は主に静電気
の発生を防ぐ作用をするものである。

カルボン酸の金属塩からなるアニオン系界面活性剤のう
ち、に塩としたものを用いると油剤の熱分解速度を低く
する効果があり、これを０．５〜２．０重量％配合する
と前述したようにヒータ汚れを少なくすることができる
ことがわかったのである。この配合量が０．５重量％未
満であると熱分解速度を抑制できず、２．０重量％を超
えると熱分解速度が低くなりすぎ、糸条の持ち去る油剤
よりも、ヒータ上に付着し５分解しない油剤量の方が多
くなり。

逆にヒータ汚れが激しくなるので好ましくない。

また、カルボン酸のに塩の種類であるが、モノカルボン
酸の場合、アルキル基もしくはアルケニル基の炭素原子
数が５〜１２．ジカルボン酸の場合。

アルキレン基の炭素原子数２〜４が適当であり。

後者の場合、炭素原子数５〜１２のアルキル基もしくは
アルケニル基が側鎖として付加していても何らさしつか
えない。しかし９分子量が必要以上に大きくなると熱分
解速度を抑制するはずのカルボン酸のに塩自体がヒータ
上に残り、ヒータ汚れが激しくなり、逆に分子量が小さ
くなりすぎるとカルボン酸のに塩がすぐ分解してしまい
、熱分解速度を調整することができなくなるので好まし
くない。

カルボン酸のに塩の具体例としては、オクタンｆｌｌＫ
塩、コハク酸に塩、オクチルコハク酸に塩。

ヘキシルアジピン酸に塩、■−ペンテニルコハク酸に塩
、１−オクテニルコハク酸に塩などが挙げられる。

また、（Ｃ）成分のアニオン系界面活性剤であるが。

これは山）成分のアニオン系界面活性剤の制電効果を補
う作用をするものである。通常制電剤として用いられる
アルキル基の付加したスルホネートのＮａ塩やホスフェ
ートのに塩が用いられ、配合量は０．５〜３．０重量％
が適当である。この配合量が０．５重量％未満であると
制電効果が少なく、ヒータ上での糸条のジャンピングが
発生したり、糸割れの発生により毛羽や切断が生ずる。

逆に３．０重量％を超えるとヒータ汚れの原因となるこ
とがあるので好ましくない。

（Ｃ）成分のアニオン系界面活性剤の具体例としては、
ラウリルスルホネートＮａ塩、セチルホスフェートに塩
、ステアリルホスフヱートに塩などが挙げられる。

最後に、（ｄ）成分Φポリオキシエチレン／ポリオキシ
プロピレン変性シリコーン（ポリエーテル変性シリコー
ン）であるが、これは仮撚加工時のし−タ汚れをさらに
低減する作用をするものであるこの理由はポリエーテル
変性シリコーンが糸からの油剤の脱落を少なくする作用
をするからであるこのときポリエーテル変性シリコーン
の分子量は２５００以上にすることが必要であり１分子
量が２５００未満であると仮撚加工時、ヒータ上で熱分
解し。

効果の少ないものとなってしまい、さらには＋８）成分
のポリエーテル化合物と粘度が異なりすぎ５両者の相溶
性が悪くなる場合がある。また１分子量の上限は特に規
制されないが、あまり分子量が大きくなりすぎる（およ
そ２００００程度以上）とポリエーテル変性シリコーン
がヒータ汚れに悪影響を及ぼしたり、（ａ）成分ポリエ
ーテル化合物と粘度が異なりすぎて相溶性が悪化するこ
とがあるので好ましくない。また、配合量は０．５〜５
．０重量％とすることが必要であり、０．５重量％未満
であるとヒータ汚れ低減効果が少なく、５．０重量％を
超えると過剰のポリエーテル変性シリコーンが脱落し、
ディスクまわりに白粉が生じるので好ましくない。

なお、油剤成分として一般的に用いられる調整、　　剤
、すなわち、配合成分の相溶性を向上させる成分（例え
ば、エチレングリコールなどの低級アル。　　コール）
＋　ｐ　Ｈを調整するために弱酸性物質（例えハ、オレ
イン酸）や弱塩基性物質（例えば、オレイン酸に塩）を
少量配合してもよい。

最後に、ＰＯＹに油剤を付与する方法としては通常、水
性エマルシヨンとして、ローラ給油法。

スリット給油法が採用されるーまた。均一付着を図るた
めに２段給油法を用いればなお効果が上がる。しかし、
糸に付着するときの水エマルジヨン液の粘度を調整する
ことが重要であり、　１　”１０ｃｐｓが適当である＊
　ｌｃｐｓ未満であると油剤付着後、ガイドとの擦過に
より油剤が飛散し１作業環境を悪化させたり、付着ロス
が多くなる。さらに、水分量が多くなり、糸に付着する
水分が多（なることによって、糸と糸が滑り易くなり、
綾落ちが発生し、解舒不良による糸切れの原因となるの
で好ましくない。また＋　１０ｃｐ３を超えると油剤付
与時、抵抗が大きくなり、油剤の付着斑が生じ、仮撚加
工時のテンシゴン変動の原因となって、高品位の加工糸
が得られなくなるので好ましくない。

本発明におけるポリエステルとしては、ポリエチレンテ
レフタレート、ポリブチレンテレフタレートを始め５こ
れらを主成分とし、イソフタル酸。

５−ナトリウムスルホイソフタル酸、アジピン酸。

セバシン酸などのジカルボン酸、ジエチレングリコール
、ネオペンチルグリコールなどのジオールなどを少量（
５モル％程度以下）共重合した共重合ポリエステルが挙
げられる。

（実施例） 次に１本発明を実施例によって具体的に説明する。

なお１例中の特性などの測定法は次のとおりである。

（イ）油剤付着量（ＯＰＵ） ｎ−へブタンで油剤を累から抽出し、ｎ−へブタンを蒸
発乾固させて重量を測定して算出した。

（ロ）油剤の水エマルジヨン液の粘度 東京計器製作断裂Ｂ型粘度計を用い、　３０℃で測定し
た。

（ハ）複屈折率（Δｎ） ニコン社製ＰＯＨ顕微鏡を用い、白色光で測定した。

（ニ）染色斑 仮撚加工糸５００ｍを筒編し、下記の条件で染色し、染
色後の染色斑の有無を目視によって判定した。

染料　　Ｒｅ５ｏｌｉｎ　　Ｂｌｕｅ　　ＧＲＬ　　２
％ｏｓｍｆ（バイエル社製） 分散剤　Ｄｉｓｐｅｒ　　ＶＧ　　　　　　’１％ｏｗ
ｆ（明成化学社製） 浴比　　１：５０ 染色温度ｘ時間　１３０℃×６０分 実施例１〜５及び比較例１〜Ｇ 通常の高速紡糸装置を用いポリエチレンテレフタレート
を紡糸速度３５００ｍ／分で溶融紡糸し、紡出糸条に第
１表に示した組成の油剤の８％水性工マルジョン液をロ
ーラを用いた２段オイリング方式で付与した。この時の
水性エマルジョン液の粘度を第２表に示した。なお、　
ＯＰＵが０．３５〜０．４５重量％になるようにオイリ
ングローラの回転数を変えて付与し、　１２０ｄ／３６
ｆのＰＯＹを得た。このＰＯＹは、複屈折率０．０５３
であった。また、　ＯＰＵを測定した値は第２表に示し
た。このＰＯＹを各油剤につき２　ｋｇ巻１００スプー
ル採取した。

このＰＯＹを帝人製機社製５０Ｓ−８型板撚機を用い、
仮撚加工速度８００ｍ／分、延伸倍率１．６２５゜Ｄ／
Ｙ　（ディスクの周速／糸条の速度’）　１．７０９　
。

ヒータ温度２１５℃の条件で５００時間、連続して仮撚
加工を行なった。また、ＰＯＹを巻いたスプールの切り
替えはノット方式とし、仮撚加工時の糸切れ回数（ノッ
ト移行時、その他）、全量のチーズの端面に発生してい
る毛羽の個数、ヒータ汚れの状況、白粉発生状況につい
て調べた。　この結果を第２表に示した。

第１表 ポリエーテル化合物；付加形態　　Ｒ：ランダム、　　
Ｂニブ■フケ、　　アルコール　　Ｍ：プタノール、　
　Ｄ：ｌ、４−ブタンジオー■ ポす！−９ル変性シリコーン；ｆリオキシエチレン／ポ
リオキシプロピレン変性ポリジメチルシυキシシ第２表
から明らかなように本発明の紡糸油剤を用いたものは仮
撚加工時の糸切れ１毛羽の発生。

ヒータ汚れ、白粉の発生、加工糸の染色性の斑が少ない
ことがわかる。これに対し、比較例はヒータ汚れもしく
は糸切れ９毛羽の発生、白粉の発生いずれかの面で劣る
ことがわかる。

実施例６〜９及び比較例７〜１０ 実施例１と同様に溶融紡出した糸条に、実施例３と同様
の油剤を、第３表に示したように油剤濃度及びＯＰＵを
変化させて付与したＰＯＹを採取し。

実施例１と同様の方法で仮撚加工を行なった。

この結果を第４表に示した。

第４表 第４表から明らかなように本発明の要件を満足する実施
例では仮撚加工時の糸切れ９毛羽の発生。

ヒータ汚れなど全ての面ですぐれていることがわかる。

一方、比較例ではＯＰｕの高いものはヒータ汚れや白粉
、付着時の粘汝の高いものは毛羽の発生や糸切れ、加工
糸の染色斑が発生しやすくなることがわかる。。

（発明の効果） 本発明によれば、ｐｏｙを高速延伸仮撚する際。

仮撚加工時の糸切れや毛羽の発生、ヒータ汚れがなく、
かつ、得られる加工糸の品質が糸条の長さ方向に均一で
品位の優れたものとなるポリエステル仮撚加工糸の製造
法が提供される。

特許出願人　　日本エステル株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリエステル仮撚加工糸を製造するに際し、溶融
   紡出された複屈折率（△ｎ）が０．０２０〜０．０７０
   のポリエステル高配向未延伸糸に下記の組成を有する油
   剤を０．２５〜０．６０重量％付着させ、仮撚加工速度
   ４００ｍ／分以上で延伸摩擦仮撚加工を行うことを特徴
   とするポリエステル仮撚加工糸の製造法。 （ａ）モノアルコールにプロピレンオキサイド（ＰＯ）
   とエチレンオキサイド（ＥＯ）とをＰＯ／ＥＯの重量比
   が３０／７０〜７０／３０の割合でランダムに付加した
   平均分子量が１５００〜６０００のポリエーテル化合物
   ９０重量％以上 （ｂ）次の一般式［１］又は［２］で示されるアニオン
   系界面活性剤 ０．５〜２．０重量％ Ｒ＾１−ＣＯＯＫ［１］ ▲数式、化学式、表等があります▼［２］ （Ｒ＾１は炭素原子数５〜１２のアルキル基又はアルケ
   ニル基、Ｒ＾２は炭素原子数２〜４のアルキレン基。 Ｒ＾３は水素原子、炭素原子数５〜１２のアルキル基又
   はアルケニル基。） （ｃ）次の一般式［３］〜［５］で示されるアニオン系
   界面活性剤 ０．５〜３．０重量％ Ｒ＾４ＳＯ＿３Ｍ［３］ Ｒ＾５ＯＳＯ＿３Ｍ［４］ Ｒ＾６ＯＰＯ＿３Ｍ［５］ （Ｒ＾４〜Ｒ＾６は炭素原子数５〜１８のアルキル基又
   はアルケニル基、Ｍはアルカリ金属。） （ｄ）平均分子量が２５００以上のポリオキシエチレン
   ／ポリオキシプロピレン変性シリコーン ０．５〜５．０重量％