JPH0233380A - 繊維糸条用ストレート型油剤 - 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、とくに合成繊維の製糸工程、仮撚加工工程、
製編織準備工程などで、高速走行下の繊維に対し給油を
する際に、油剤の飛散が少なく良好な作業環境のもとて
安全且つ効率的に付与するに適した繊維糸条用ストレー
ト型油剤に関する。

［従来の技術］ 近年、繊維製造工程では、高生産性、合理化を目的に糸
の走行速度が著しくアップしてきた。とくにポリエステ
ル、ナイロン等の合成繊維の紡糸工程では従来１０００
〜１５００ｍ／分の捲取速度が、プロセスの違いはある
が３５００〜７０００ｍ／分へ、ＰＯＹ−ＤＴＹ仮撚加
工工程では、従来方式の１５０〜２００ｍ１分から６０
０〜８００ｍ／分更に将来は１０００〜１２００ｍ／分
を超えることが予想されている。

かかる高速化は製糸工程のみならず整経、撚糸、編立、
製織などの高次加工工程でも同様に進められている。

ところで、この様な各種加工工程で操業性を円滑に進め
、糸の品質を向上させるため、紡糸、仮撚、整経、捲き
返し工程などで繊維処理剤がローラータッチ法、ノズル
給油法などの方法でストレートで給油される。

このストレート型油剤は繊維糸条に平滑性、制電性など
の性能を付与するものであるが前述のごとく高速加工が
進むにつれ、所望の性能を得るために必要な油剤量を付
着させることによって紡糸直後の給油ローラーやノズル
ガイドからのオイル飛散、糸を収束させるインターレー
サーでのオイル飛散、捲取直後のトラバースガイドでの
オイル飛散、ＤＴＹ桟の桟上オイリングローラ−でのオ
イル飛散など従来問題とならなかったオイルの飛散が著
しく増大し、作業環境を悪化させるばかりでなく作業者
の安全面からも大きな問題となってきた。

このため各繊維メーカーから高速走行下で繊維糸条にス
トレート給油する際所望の性能が得られ且つオイル飛散
の少ない、油剤損失の少ない油剤開発が切望されている
。

一般にストレート型油剤は、鉱物油、天然油脂または合
成エステル油などを平滑剤成分として含有し、更に必要
に応じて乳化剤、制電剤としての各種界面活性剤や酸化
防止剤、防錆剤などの添加剤を含有するものである。従
来からストレート型油剤でオイル飛散を防止するために
、いくつかの提案がなされている。

例えば平滑剤成分に粘度の低い鉱物油や合成エステル油
を使用し繊維への浸透性をよくする方法や、各種非イオ
ン活性剤、シリコーン、Ｆ系活性剤などで表面張力を下
げ繊維への親和力を向上させ飛散を防止する試み、また
特開昭６０−１４６０８号公報にみられる親水性シリコ
ーンを添加した油剤などがある。

［発明が解決しよう、とする課題］ しかし上記油剤は高速走行下での繊維糸条からのオイル
飛散防止において明らかに不充分である［課題を解決す
るための手段］ 本発明者らは、上記の如き実情に鑑み、高速走行下の繊
維糸条に対しオイル飛散防止性を発揮するストレート型
油剤を得るべく鋭意検討した結果、本発明に到達した。

すなわち本発明は、鉱物油、天然油脂又は合成エステル
油などの平滑剤を含有し、更に必要に応じて乳化剤、帯
電防止剤などを含有するベースオイルにカルボン酸アル
キルエステル基含有単量体（アルキル基の炭素数は５以
上である）、カルボキシル基含有単量体、アミド基含有
単量体および芳香族炭化水素単量体からなる群より選ば
れる単量体を必須とする単量体の（共）重合体（ただし
分子量は２万７いし１００万　　　　　　　）を含有す
ることを特徴とする繊維糸条用ストレート型油剤、カル
ボン酸アルキルエステル基含有単量体（アルキル基の炭
素数は５以上である）の（共）重合体（ただし分子量は
２万ないし１００万）を含有することを特徴とする繊維
糸条用ストレート型油剤、カルボン酸アルキルエステル
基含有単量体（アルキル基の炭素数は５以上である）と
カルボン酸アルキルエステル基含有単量体（アルキル基
の炭素数は４以下である）、カルボキシル基含有単量体
、アミド基含有単量体及び芳香族炭化水素単量体からな
る群より選ばれる単量体の共重合体（ただし分子量は２
万ないし１００万）を含有することを特徴とする繊維糸
条用ストレート型油剤、芳香族炭化水素単量体の（共）
重合体（ただし分子量は２万ないし１００万）を含有す
ることを特徴とする繊維糸条用ストレート型油剤、芳香
族炭化水素単量体とカルボン酸アルキルエステル基含有
単量体（アルキル基の炭素数は４以下である）及びカル
ボキシル基含有単量体からなる群より選ばれる単量体の
共重合体（ただし分子量は２万ないし１００万）を含有
することを特徴とする繊維糸条用ストレート型油剤、ア
ミド基含有単量体の（共）重合体（ただし分子量は２万
ないし１００万）を含有することを特徴とする繊維糸条
用ストレート型油剤及びアミド基含有単量体とカルボン
酸アルキルエステル基含有単量体（アルキル基の炭素数
は４以下である）、カルボキシル基含有単量体及び芳香
族炭化水素単量体からなる群より選ばれる単量体の共重
合体（ただし分子量は２万ないし１００万）を含有する
ことを特徴とする繊維糸条用ストレート型油剤である。

本発明における（共）重合体を形成する単量体において
カルボン酸アルキルエステル基含有単量体（アルキル基
の炭素数は５以上である）としては、炭素数が５〜２６
の直鎖もしくは分岐の天然もしくは合成アルコールから
の（メタ）アクリレートたとえばペンチル（メタ）アク
リレート、オクチル（メタ）アクリレート、２−エチル
ヘキシル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリ
レート、ラウリル（メタ）アクリレート、トリデシル（
メタ）アクリレート、ミリスチル（メタ）アクリレート
、ステアリル（メタ）アクリレート；脂環式アルコール
からの（メタ）アクリレ−１〜、たとえばシクロヘキシ
ル（メタ）アクリレート；芳香族アルコールからの（メ
タ）アクリレート、たとえばベンジル（メタ）アクリレ
ート、およびこれらの二種以上の混合物が考えられる。

カルボキシル基含有単量体としては、モノエチレン性不
飽和モノ又はポリカルボン酸およびその無水物又は塩、
たとえば（メタ）アクリル酸、クロトン酸、マレイン酸
、イタコン酸、フマル酸、無水マレイン酸およびそれら
の塩（アルカリ金属塩、アンモニウム塩など）があげら
れる。

これらのうち好ましいものは、モノエチレン性不飽和モ
ノカルボン酸であり、とくに好ましいものは、（メタ）
アクリル酸である。

アミド基含有単量体としては、ビニルラクタム（たとえ
ばＮ−ビニルピロリドン）、　（メタ）アクリルアミド
、Ｎ−アルキル（メタ）アルキルアミド（たとえばＮ−
メチルアクリルアミド、Ｎ−ヘキシルアクリルアミド）
及び　Ｎ−ヒドロキシアルキル（メタ）アクリルアミド
（たとえばＮ−メチロール（メタ）アクリルアミド、Ｎ
−ヒドロキシエチル（メタ）アクリルアミド）が、あげ
られる。

これらのうち、好ましいものは、ビニルラクタムである
。

芳香族炭化水素単量体としては、スチレン、α−メチル
スチレン、ビニルトルエンなどが、あげられる。

これらのうち、好ましいものは、スチレンである。

また上記単量体以外に必要により、他の単量体たとえば
アルキル基の炭素数が４以下のカルボン酸アルキルエス
テル基含有単量体、ヒドロキシル基含有単量体およびス
ルホン酸基含有単量体を併用することができる。

アルキル基の炭素数が４以下のカルボン酸アルキルエス
テル基含有単量体としてはメチル（メタ）アクリレート
、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アク
リレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、し−ブチ
ル（メタ）アクリレートなどがあげられる。

ヒドロキシル基含有単量体としては、モノエチレン性不
飽和アルコールたとえば、　（メタ）アリルアルコール
、モノエチレン性不飽和エーテル又はポリオール（アル
キレングリコール、ポリオキシアルキレンポリオール）
エステルたとえばヒドロキシエチル（メタ）アクリレー
ト、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、トリエ
チレングリコール（メタ）アクリレート、ポリ（オキシ
エチレン・オキシプロピレン）グリコール　モノ（メタ
９アリルエーテルがあげられる。

スルホン酸基含有単量体としては、脂肪族又は芳香族ビ
ニルスルホン酸、たとえば、ビニルスルホン酸、アリル
スルホン酸、ビニルトルエンスルホン酸およびメタアク
リルスルホン酸、たとえばスルホプロピル（メタ）アク
リレートがあげられる。

これらの単量体の組み合わせとしては、任意に選択でき
るが、特に好ましいものは、炭素数５〜２６の直鎖もし
くは、分岐の天然もしくは合成アルコールからの（メタ
）アクリレートの単独または炭素数４以下のカルボン酸
アルキルエステル基含有単量体との組み合わせ、炭素数
５〜２６の直鎖もしくは、分岐の天然もしくは合成アル
コールからの（メタ）アクリレートとビニルラクタムの
組み合わせ、および炭素数５〜２６の直鎖もしくは、分
岐の天然もしくは合成アルコールからの（メタ）アクリ
レートと芳香族炭化水素の組み合わせで、炭素数４以下
のカルボン酸アルキルエステル基含有単量体のみの場合
は油に対する相溶性が低下する。

（共）重合体において各単量体の量は、全単量体の重量
に基いて下記のとおりである。

カルボン酸アルキルエステル基含有単量体（アルキル基
の炭素数は５以上である）の量は、通常０〜１００％好
ましくは３０〜１００％である。

カルボキシル基含有単量体の量は、通常０〜５０％好ま
しくは０〜２０％である。

アミド基含有単量体の量は通常０〜５０％好ましくは０
〜２０％である。

芳香族炭化水素単量体の量は、通常０〜４０％好ましく
は０〜３０％である。芳香族炭化水素単量体の量が４０
％を超えると（共）重合体の粘度が高くなり、操業が困
難になる。

他の単量体の量は、通常、全単量体の重量に対して通常
６０％以下２、好ましくは４０％以下、特に好ましくは
３５％以下である。他の単量体の重量が。

６０％を超えると、ベースオイルに対する相溶性が悪く
なる。

疎水性単量体（カルボン酸エステル基含有単量体、芳香
族炭化水素単量体及び必要によりその他の疎水性単量体
など）の量は通常５０〜１００重量％好ましくは８０〜
１００重量％である。親水性単量体（カルボキシル基含
有単量体、アミド基含有単量体など）の量は通常０〜５
０重量％、好ましくは０〜２０重量％である。

以下余白 （共）重合体の分子量は、２万ないし１００万で、好ま
しくは１０万〜８０万更に好ましくは２０万〜６０万で
ある。分子量が、２万未満では、高速走行下での繊維糸
条からのオイル飛散防止性が、不充分であり、分子量が
１００万を超えるとベースオイルと相溶性が悪くなり又
粘度が高くなることで糸条とガイドとの平滑性が悪くな
り糸切れが多くなる。分子量は重量平均分子量でＧＰＣ
（ゲルパーメションクロマトグ）フィー）で測定するこ
とができる。

共重合体の具体例としては、ステアリルメタクリレート
（８５）−Ｎ−ビニルピロリドン（１５）共重合体（Ｍ
Ｗ　３０方）、オクチルメタクリレート（６０）−ステ
アリルアクリレート（４０）共重合体（ＭＷ４０万）、
デシルメタクリレート（８０）−スチレン（２０）共重
合体（ＭＷ　３０万）、ミリスチルメタクリレート（９
５）−メタアクリル酸（５）共重合体（ＭＷ　５０万）
などがある。ここで（）内の数字は全単量体の重量に対
する重量％を表す、以下同様。

（共）重合体は通常油溶性ないしは油分散性のものであ
る。

（共）重合体は公知の重合法（塊重合、溶液重合、乳化
重合、懸濁重合など）で製造できる。

重合の際、重合開始剤としてラジカル開始剤が通常用い
られる。このようなラジカル開始剤として、たとえば油
溶性開始剤としてはベンゾイルパーオキサイド、ラウロ
イルパーオキサイドなどのパーオキサイド系開始剤、ア
ゾビスイソブチロニトリル、アゾビスジメチルバレロニ
トリル、アゾビスシアノ吉草酸などのアゾ系開始剤など
を、あげることができる。また水溶性開始剤としては、
過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウ
ムなどの過硫酸塩、過酸化水素、あるいは過酸化水素と
塩化第二鉄などとの組み合わせからなるレドックス系開
始剤を、あげることができる重合開始剤の使用量は、全
モノマ、−重量に対して通常０．０１ないし５％である
。

重合温度は、重合開始剤の分解温度により選択する必要
があるが通常Ｏないし２００℃である。重合時間は通常
１ないし２４時間である。

本発明において（共）重合体は、平滑剤を含有し、さら
に必要に応じて、乳化剤、帯電防止剤などを含有する、
ベースオイルに含有される。

平滑剤としては、鉱物油（精製スピンドル油、流動パラ
フィン）、天然油脂（ヤシ油、ヒマシ油など）又は、合
成エステル油［イソステアリルラウレート、ブチルステ
アレート、２エチルへキシルパルミテート、ラウリルア
ルコールエチレンオキサイド（以下、エチレンオキサイ
ドをＥＯと略記）２モル付加物ラウレート、ビスフェノ
ールプロピレンオキサイド（以下、プロピレンオキサイ
ドをＰＯと略記）、２モルＥ０２モル付加物ジラウレー
トなどの飽和脂肪酸のエステル］およびポリエーテル［
炭素数１〜６のｍ個アルコールのＥＯ１ＰＯ付加物；た
とえばブタノールのＥＯ／ＰＯランダム付加物（分子量
：　１４００）　、多価アルコールのＥＯとＰＯの共重
合物またはその低級アルキルエーテル；たとえばトリメ
チロールプロパンのＥＯ／ＰＯランダム共重合物（分子
量：　２０００）など］があげられる。

その他、乳化剤、帯電防止剤の成分としては、ノニオン
界面活性剤（ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、
ポリオキシアルキレンアルキルアリールエーテル、ポリ
オキシアルキレン脂肪酸エステルなど）、アニオン界面
活性剤（アルキルサルフェート、アルキルスルホネート
、脂肪酸石けん、アルキルリン酸エステル（塩）など）
などがあげられる。

更に必要に応じて、酸化防止剤、防腐剤、金属摩耗防止
剤などの添加剤が加えられる。

本発明のストレート型油剤において、本発明における（
共）重合体の含有量は油剤の重量に基ずいて通常０．１
〜１０％、好ましくは０．５〜５％である。この（共）
重合体の含有量が０．１％未満では、高速走行下での繊
維糸条からのオイル飛散防止性が充分ではなく、１０％
を超えるとストレート型油剤の粘度が高くなり糸−ガイ
ド間の平滑性が悪くなり糸切れが多くなる。

その他の成分の配合量については、本発明の効果を阻害
しないかぎり制約はなく、油剤の目的に応じて任意であ
る。

本発明のストレート型油剤は、合成繊維（たとえばポリ
アミド繊維、ポリエステル繊維、ポリ塩化ビニル繊維、
ポリアクリロニトリル繊維）、再生繊維（たとえばレー
ヨン）および天然繊維（たとえば綿）に適用することが
でき、素材に限定されるものではない。

繊維の形態としては、フィラメント糸およびスパン糸に
適用できる。

本発明のストレート型油剤の付着量は、繊維の種類、形
態、太さなどで、かわるが、通常繊維の重量に対して０
．２〜５％（純分）、好ましくは０．６〜３．０％であ
る。

本発明のストレート型油剤は、繊維製造工程での給油剤
として紡糸、仮撚、整経、捲き返しなどの任意の工程で
用いられる。給油方法については特に限定はなく、ロー
ラー給油法、ノズル給油法、スプレー給油法等いずれで
もよい。

［実施例コ 以下実施例および比較例により本発明をさらに説明する
が、本発明は、これに限定されるものではない。

実施例および比較例で使用した油剤成分の詳細は下記の
通りである。

共重合体１：ステアリルメタクリレート（９５）　−Ｎ
−ビニルピロリドン（５）共重合体　ＭＷ＝３０万共重
合体２：オクチルメタクリレート（８０）−ステアリル
アクリレート（２０）共重合体　ＭＷ＝４０万共重合体
３：ステアリルメタクリレート（９０）−スチレン（ｌ
の共重合体　Ｍ”ｖＶ＝３０万共重合体４：メチルメタ
アクリレート（５）−ブチルメタクリレート（２５）−
合成アルコール（炭素数１２〜１８）メタクリレート（
６５）−Ｎ−ビニルピロリドン（５）共重合体 ＭＷ＝４０万 共重合体５：ステアリルアクリレート（３０）−スチレ
ン（７０）共重合体　ＭＷ　＝　１０００平滑剤１：精
製スピンドル油（６０秒）平滑剤２：２−エチルへキシ
ルパルミテート活性剤１ニオレイルアルコールＥ　Ｏ（
５）付加物（オレイルアルコールＥＯ５モル付加物を示
す。

以下同様の記載を用いる。） 活性剤２ニラウリルアルコールＥ　Ｏ（３）付加物活性
剤３：ブタノールＰＯ（１０）付加物活性剤４ニラウリ
ルホスフエ−Ｉ〜Ｉ−リエタノールアミン塩 添加剤１ニジメチルポリシロキサンのポリエーテル変性
物［５Ｈ３７７１：トーレシリコーン（株）製コ（特開
昭６０−１４６０８３号公報記載の化合物）実施例　１
〜４、　比較例　１〜５ 表１に示すような組成で本発明の油剤および比較油剤を
得た。

表１ 以下余白 試験例１ 表１の本発明の油剤および比較油剤を市販のポリエステ
ル加工糸（１５０ｄｅ　４８ｆｉｌ　　追油なし）にロ
ーラー給油し給油時の油剤飛散量を測定した。

また給油後の加工糸について、油剤付着量（原糸油剤は
除く）、繊維−金属間摩擦係数および繊維−繊維間摩擦
係数を測定した。それらの結果を表２に示す。

表２ ネ摩擦係数１：Ｉｊｌ維−金属間摩擦係数本摩擦係数２
：繊維−繊維間摩擦係数 （１）油剤飛散量 オイリングローラ−から巻き取り（糸速７００ｍ／分）
迄の糸道下に重量既知のろ紙の重量増加を油剤飛散量と
した。

（２）油剤付着量 給油後の加工糸約２ｇをサンプリングし、東海計器（株
）製の迅速残脂抽出装置を用いてエーテル２０ｍ１にて
付着油剤を抽出した。なお数値は、給油前の加工糸に付
着していた紡糸油剤分（０，４％）を差し引いたもので
ある。

（３）　ｍ維−金属間摩擦係数 エイコー測器（株）製の走行糸法摩擦試験装置を用いて
試料糸を初張力（Ｔｌ）２０ｇ　、走行速度３００ｍ／
分で直径５０ｍｍの金属ピン（硬質クロムメツキ梨地仕
上げ）に摩擦走行させ摩擦後の糸張力（Ｔｌ）を測定し
た。次式より摩擦係数を算出した。

繊維−金属間摩擦係数＝　（ｉｎ　（Ｔｌ／Ｔｌ）　）
　／θθ：摩擦角度 （４）　ｗｔ維−繊維間摩擦係数 英光産業（株）製ｐｏｙ用繊維間摩擦係数測定装置（Ｆ
Ｍ−１）を用いて初荷重（丁１）３ｇ、摩擦速度０．０
１６ｍｍ／秒で摩擦させ糸張力（Ｔｌ）を測定し摩擦係
数を算出した。

試験例２ ポリエステル未延伸糸（２５０ｄｅ　４８ｆｉｌ）を外
接式摩擦仮撚装置（ウレタンディスク）を用いて延伸倍
率１．６７倍ヒーター温度２２５℃、加工速度７００ｍ
／分で仮撚加工を行い巻取直前に表１の本発明の油剤お
よび比較油剤を油剤付着量が約１．５重量％になる様に
ローラー給油した。

その際、１２０分間にローラーおよび糸から飛散する油
剤の量を測定しその結果を表３に示す。

表３ 表２および表３の結果から、本発明の油剤は、いずれも
・油剤飛散量が非常に少なく、また繊維−金属間摩擦係
数、繊維−繊維間摩擦係数に関しては、比較油剤と同等
もしくは良好な性能を有してい本発明のストレート型油
剤は、特に高速走行下における繊維糸条からの油剤の飛
散を抑え油剤の損失や作業環境悪化等の問題を生じさせ
ない。

上記効果を奏することから本発明の油剤は特に合成繊維
の高速仮撚加工時の追油剤およびストレート型高速紡糸
用油剤として有用である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、カルボン酸アルキルエステル基含有単量体（アルキ
   ル基の炭素数は５以上である）、カルボキシル基含有単
   量体、アミド基含有単量体および芳香族炭化水素単量体
   からなる群より選ばれる単量体を必須とする単量体の（
   共）重合体（ただし分子量は２万ないし１００万）を含
   有することを特徴とする繊維糸条用ストレート型油剤。 ２、カルボン酸アルキルエステル基含有単量体（アルキ
   ル基の炭素数は５以上である）の（共）重合体（ただし
   分子量は２万ないし１００万）を含有することを特徴と
   する繊維糸条用ストレート型油剤３、カルボン酸アルキ
   ルエステル基含有単量体（アルキル基の炭素数は５以上
   である）とカルボン酸アルキルエステル基含有単量体（
   アルキル基の炭素数は４以下である）、カルボキシル基
   含有単量体、アミド基含有単量体及び芳香族炭化水素単
   量体からなる群より選ばれる単量体の共重合体（ただし
   分子量は２万ないし１００万）を含有することを特徴と
   する繊維糸条用ストレート型油剤。 ４、芳香族炭化水素単量体の（共）重合体（ただし分子
   量は２万ないし１００万）を含有することを特徴とする
   繊維糸条用ストレート型油剤。 ５、芳香族炭化水素単量体とカルボン酸アルキルエステ
   ル基含有単量体（アルキル基の炭素数は４以下である）
   及びカルボキシル基含有単量体からなる群より選ばれる
   単量体の共重合体（ただし分子量は２万ないし１００万
   ）を含有することを特徴とする繊維糸条用ストレート型
   油剤。 ６、アミド基含有単量体の（共）重合体（ただし分子量
   は２万ないし１００万）を含有することを特徴とする繊
   維糸条用ストレート型油剤。 ７、アミド基含有単量体とカルボン酸アルキルエステル
   基含有単量体（アルキル基の炭素数は４以下である）、
   カルボキシル基含有単量体及び芳香族炭化水素単量体か
   らなる群より選ばれる単量体の共重合体（ただし分子量
   は２万ないし１００万）を含有することを特徴とする繊
   維糸条用ストレート型油剤。 ８、カルボン酸アルキルエステル基含有単量体が直鎖も
   しくは分岐の天然もしくは合成アルコールの（メタ）ア
   クリル酸エステルである請求項１〜３、５または７記載
   の油剤。 ９、カルボキシル基含有単量体が、モノエチレン性不飽
   和モノカルボン酸である請求項１、３、５または７記載
   の油剤。 １０、アミド基含有単量体がビニルラクタムである請求
   項１、３、６または７記載の油剤。 １１、芳香族炭化水素単量体がスチレンである請求項１
   、３、５または７記載の油剤。