JPH0424284A - ポリエステル繊維用油剤及びそれを付着してなるポリエステル繊維 - 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、繊維製造時の製糸効率に優れ、しかも糊付製
織時の製織効率も良好なポリエステル繊維を得るに適し
たポリエステル繊維用油剤並びに該油剤が付着してなる
ポリエステル繊維に関する。

（従来技術） 近年、合成繊維の製造における製糸技術の進歩はめざま
しく、高速ワインダーの開発に伴ない製糸速度は益々増
大の方向となっており、紡糸後引き続いて延伸を行なう
紡糸直接延伸プロセス（以下直結と称することがある）
も−最北してきている。

しかし、製糸速度の増大に伴ない、走行糸条と各種糸導
くローラー、ガイド等）との擦過等が増大し、単糸切れ
を誘発して得られる糸の品位を損なうばかりでなく、所
定の物性特に熱収縮特性を付与するには従来以上に高温
の熱セットが必要となるため、油剤成分の発煙が多くな
り、かつポリエステルオリゴマーに由来するスカムのロ
ーラー表面への付着も増大して糸切れが多発すると入っ
た問題点等をも含んでいる。

特にセール、テント等に用いられる産業資材用ポリエス
テル繊維は、通常の衣料用ポリエステル繊維に比べて糸
の寸法安定性が極めて重要であって、熱収縮率も極めて
小さいものが要求されている。したがって、上記熱セッ
トは、衣料用繊維に比べてより高温で行なう必要があり
、増々油剤成分の発煙が少なく（耐熱性）、オリゴマー
スカムの発生が少なく（耐オリゴマースカム性）、かつ
高温高速時の潤滑性に優れた油剤が重要となってきてい
る。

一方、かかる製糸により得られた糸には、織・編工程を
通す場合、その製織編の効率を高めるべく各々の工程に
合致した糊剤を付与（サイジング）することがしばしば
行なわれることではあるが、この時製糸工程で付与した
処理油剤が不適切であると、折角糸上に形成せしめた糊
皮膜を軟化せしめて糸の保護作用を低減せしめなり、あ
るいは、゛糊落ちパと称して織機の各所に糊剤が脱落堆
積して糸との摩擦を増大させ、毛羽や断糸を惹き起こし
て製織・編効率を阻害するといった問題を生じせしめる
。

このために、過去において製糸油剤中にアマイド成分を
用いる提案がなされているが、最近の本発明者らの高速
製糸における検討によれば、かかる刑は上記糊付特性に
関しては良いものの、製糸油剤中にあまり多く用いると
耐熱性あるいは潤滑性を損なう結果となり、製糸効率に
阻害を及ぼすことが判明した。

〈発明が解決しようとする問題点） 本発明は、上記背景に鑑みなされたもので、その目的は
、製糸工程においては耐熱性、耐オリゴマースカム性及
び潤滑性に優れ、かつ製織工程においては″糊落ち”を
誘発せず良好な製織効率の得られるポリエステル繊維用
油剤を提供することにある。

（問題を解決するための手段〉 本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果
、特定範囲内の分子量を有する、一価アルコールエステ
ルと、分子内に水酸基を有する多価アルコール部分エス
テルとを配合した油剤は、耐熱性、潤滑性及び耐糊落ち
性を同時に改善できることを見い出し、本発明に到達し
た。

すなわち、本発明によれば、 １、　下記（Ａ）及び（Ｂ）の成分を必須成分として含
有し、かつ夫々の成分の含有量が下記（ｉ）〜（１１）
式を同時に満足することを特徴とするポリエステル繊維
用油剤。

＋Ａ）常温で液状であって、分子量が５５０〜７５０の
脂肪族一価アルコールエステル （Ｂ）常温で液状であって、分子内に水酸基を１個以上
有しかつ分子量が５５０〜７５０の多価アルコール部分
エステル （ｉ）　　２０≦ＷＡ≦７５ （ｉｉ）　　５≦ＷＢ≦１５ 及び ２．　上記油剤が、繊維重量に対して０．３５〜１．０
重量％（油剤の有効成分として）付着してなるポリエス
テル繊維が提供される。

本発明のポリエステル繊維用油剤の必須成分である脂肪
族一価アルコールエステル（Ａ成分）の含有量（ＷＡ：
重量％）は、２０〜７５重量％、好ましくは３０〜６５
重量％の範囲である必要がある。２０重量％未満の場合
には、高速製糸に要求される潤滑性を付与することがで
きず単糸切れの発生が増加する傾向にあり、また製織時
の“糊落ち″等の問題に対する改善効果も少ない。一方
、７５重量％を越える場合には、油剤系の乳化安定性に
難点を生じるので好ましくない。

かかる脂肪族一価アルコールエステルは、一価の高級ア
ルコールと、一価又は二価の脂肪族カルボン酸とから得
られるエステル化合物であって、その分子量は５５０〜
７５０、好ましくは６００〜７００で、かつ常温で液状
を示す必要がある。具体的には、一価の高級アルコール
として炭素数２０〜３４の高級アルコールを用い、ステ
アリン酸、オレイン酸、パルミチン酸等の高級脂肪酸又
はアジピン酸。

セバシン酸、チオジプロピオン酸等の二塩基酸を用いた
、モノ又はジエステル化合物をあげることができ、イソ
エイコシルステアレート、イソベンタコシルパルミテー
ト、インベンタコシルオレート、イソペンタコシルエル
シネート１等のモノエステル、又はジイソステアリルチ
オジプロピオネート、ジオレイルアジペート、ジイソス
テアリルセバケート等のジエステルを例示することがで
きる。

ここにおいて、分子量が７５０を越えるか又は常温で固
体状になる脂肪族一価アルコールエステル、あるいはト
リグリセライドであるヤシ油、ナタネ油等の水酸基を有
さない多価アルコールエステルのみをＡ成分として用い
た場合には、製織時の糊落ちが増大したり、製糸時に走
行糸と糸導との摩擦が増大して単糸切れが発生するよう
になり好ましくない。

また、分子量が５５０未満の脂肪族一価アルコールエス
テルでは、製糸時の熱により揮散し易くなって発煙が生
じ作業環境汚染の要因となるだけでなく、熱ローラ−、
糸導等にタールを形成して単糸切れ等の要因ともなるた
め好ましくない。

本発明のもう一つの必須成分である多価アルコール部分
エステル（Ｂ成分）は、常温で液状であって分子内に水
酸基を有し、かつその分子量が５５０〜７５０の範囲に
あることが必要である。また、その含有量は油剤の有効
成分に対して５〜１５重量％、好ましくは７〜１３重量
％含まれる必要がある。

本発明は、かかる多価アルコール部分エステルがポリエ
ステルオリゴマーく主として環状トリマー）との相溶性
に優れ、ポリエステル繊維製造時に加熱等の処理によっ
て析出されるオリゴマーを油剤系に溶解させるためと推
定されるが、ローラー、糸導ガイド等へのオリゴマース
カム堆積を抑制する効果が大きいことを見い出しなもの
である。

したがって、使用量があまりに少なすぎるとこれらの効
果が発現せず、一方多すぎると前述Ａ成分の効果（耐糊
落ち性）を減するとともに、走行糸と糸導との摩擦も増
大して単糸切れが増加する傾向にあるので、その使用量
は上述のとおり５〜１５重量％とする必要がある。

また、分子内に水酸基を有さない、分子量が５５０未満
又は７５０を越える、もしくは常温で固体上の多価アル
コール部分エステルの場合には、糊落ちが増大しなり、
製糸時の走行糸と糸導との摩擦が増大したり、あるいは
製糸時に発煙か増大して、ローラー、糸導等にタールを
形成せしめ単糸切れが発生したりするため好ましくない
。

本発明の油剤は、さらに下記に示すＣ成分及びＤ成分を
併用していることが特に好ましい。かかる成分を併用す
ることにより、Ｄ成分が糸導等の金属表面に配向し、一
方、Ｃ成分が繊維表面に配向するなめ、これが前述のＡ
成分及びＢ成分と相まって、高接圧下での摩擦を低減せ
しめるものと推定される。そして、それ故にローラー表
面へのスカム堆積が減少するとともに、延伸性が向上し
て延伸糸の毛羽が減少し、さらには繊維の耐摩耗性が向
上するといった効果が発現されているものと推定される
。

なお、Ｃ成分とＤ成分とに上述の如き機能を炙揮せしめ
るには、油剤中に夫々１重量％以上含有せしめることが
望ましい。

かかるＣ成分としては、下記−最大＜Ｉ＞でガされる有
機アミンが好ましく用いられる。

但し、Ｒ１はＣ８〜２２の飽和又は不飽和のアルキル基
、Ｒ２，Ｒ３は夫々水素又は０１〜５のアルキル基、Ａ
は０２〜４のアルキレン基、ｎ、ｍは夫々ｍ＋ｎ＝０〜
１０を満足する整数を示す。Ｒ１の炭素数が７以下では
極圧潤滑性能が低下（摩擦が増大〉するし、一方炭素数
が２３以上では商業的に入手し難くなるなめ好ましくな
い。なお、Ｒ２，Ｒ３は共にアルキル基の場合がより望
ましい。

かかるＣ成分としては、具体的には、例えばステアリル
アミン、ラウリルメチルアミン及びこれらのエチレンオ
キサイド、プロピレンオキサイド付加物、さらにはオク
チルジメチルアミン、ラウリルジメチルアミン、オレイ
ルジメチルアミン。

イソステアリルジメチルアミン、ラウリルジエチルアミ
ン等をあげることができる。

また、上記有機アミン（Ｃ成分）と併用されるＤ成分と
しては、（ａｒｃｓ〜２□の高級アルコール。

Ｃ８〜２２のアルキル基を有するフェノール、及びこれ
らのアルキレンオキサイド付加物（１０モル以下）から
選ばれる少なくとも１種の燐酸部分エステル及び／又は
（ｂｌ　ｃ、〜２□の高級脂肪酸が好ましく用いられる
。

かかる燐酸部分エステルとしては、例えばオクチルアル
コール、ラウリルアルコール、オレイルアルコール、イ
ンステアリルアルコール、ノニルフェノール等のリン酸
モノ又はジエステル、又は、これら高級アルコール、ア
ルキルフェノールに、エチレンオキサイド及び／又はプ
ロピレンオキサイド等を１０モル以下付加させたポリオ
キシアルキレングリコールモノアルキルエーテル、ポリ
オキシアルキレングリコールモノアルキルフェニルエー
テル等のリン酸モノ又はジエステルが好ましく用いられ
る。

また、高級脂肪酸としては、例えば、オレイン酸、カプ
リン酸、ラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、イ
ソステアリン酸等が例示される。

本発明のポリエステル繊維用油剤は、上述の通り、Ａ及
びＢ成分を必須成分とし、（ｉ）、　（ｉｉ）式を同時
に満足する範囲で含有することを必要とし、好ましくは
、さらにＣ及びＤ成分を夫々１重量％以上含有するもの
であるが、その他に本発明の目的を損なわない範囲で他
の成分を含有しても良いことはいうまでもない。かかる
配合剤としては、例えば、耐熱性を有する芳香族エステ
ル系平滑剤、エマルジョンとして用いるための乳化剤、
静電気防止のための制電剤、耐熱性改善のための抗酸化
剤、さらには油剤の極圧潤滑性を高めたり油膜強度を高
めたりするための有機もしくは無機の添加剤等をあげる
ことができる。

以上に説明した本発明の油剤をポリエステル繊維に付与
するには、紡出糸条が固化した時点以降であればいずれ
の時点でもよいが、通常は引き取りローラーより前の時
点で糸条に付与する。

付与する好ましい手段としては、上述の油剤を水系エマ
ルジョンとなし、計量オイリングノズルを介して付与す
る方法をあげることができるが、付与量は、油剤純分と
して繊維重量に対して０．３５〜１．０重量％とする必
要があり、かくすることにより得られる繊維の製織効率
等が改善される。この付与量が０．３５重量％未満の場
合には充分な効果が得られず、一方１．０重量％を越え
る場合にはそれ以上効果は増大しないばかりが余分の油
剤がローラー、糸導等に付着して好ましくない。

（発明の効果） 本発明の油剤はポリエステル繊維、特に産業資材用のポ
リエステル繊維を製造する際に適した油剤であり、高速
で製糸し、高温で熱セットする際に耐熱性、耐久カム性
及び潤滑性に優れ良好な製糸効率が得られる。また、得
られた繊維を糊付して製織する際、糊落ち等が発生せず
良好な製織効率が得られるものである。

〈実施例） 以下本発明を実施例によりさらに詳述する。

なお、実施例において、耐熱性、耐オリゴマースカム性
、原糸毛羽、耐擦過性、糊皮膜性状及び糊落ち性は夫々
下記の方法により評価した。

（１）耐熱性 製糸する際、２２０℃に加熱された熱セツトローラーか
ら発生する煙の状態、及び該熱ローラー表面の汚れ発生
（付着油剤の熱劣化）状況を目視し、次の基準により判
定した。

耐ローラー汚れ性　　　グレード 汚れ発生少　二　　〇 中　　：　　　△ 多　　：　　　× 耐発煙性　　　　　　　グレード 発煙少　二　　〇 中　　：　　　△ 多　　：　　　× （２）耐オリゴマースカム性 実施例に示した方法により製糸し、製糸開始１日後の、
２２０°Ｃに加熱した熱セツトローラー直後にある冷ロ
ーラーに付着するオリゴマースカムの発生状態を目視し
、次の基準で判定した。

グレード オリゴマースカム殆んどなし二　〇 少〜中　　：　△ 多　　　：　　× （３）原糸毛羽 原糸を１６０本採取して、各々２０万ｍ間の毛羽（単糸
切れ）の個数をカウント積算し、これから１０６ｍ当り
の毛羽個数を求め、下記に示す３段階で評価した。

毛羽個数くゲ／１０’ｍ）　　グレード０〜０．２：　
　◎ ０．２〜０，５：　　０ ０．５〜２．０：　　△ ２．０以上　　　　：　× 耐擦過性 繊維と金属（Ｆ／Ｍ）及び繊維と繊維（Ｆ／Ｆ）の耐擦
過性を、夫々次式の測定法にしたがって評価した。

評価判定基準 毛羽発生状態 毛羽はとんどなし　： 微少毛羽有 毛羽大 断糸 （５）糊皮膜性状の評価 繊維の糊付けを施した時の該繊維上の糊皮膜物性をみる
代用評価として、次のモデル実験により評価した。

ポリビニルアルコールとポリアクリル酸エステルを主体
とした糊剤と油剤とを、有効成分比で５／１の混合水溶
液をガラス板上に流して風乾及び熱処理を施してキャス
ティングフィルムを得た。該フィルムから短冊状にサン
プリングして引張試験を行ない次の基準で評価した。

油剤と混合しない糊剤のみから得たフィルムサンプル対
比、皮膜強力が３０％以上、あるいは伸びが２５０％以
下のものを「○」とし、この範囲を外れるものを「×」
とした。

（６）“糊落ち性の評価 実際の製織工程での“糊落ち”現象に対する代用特性と
して、サイジング糸条の糸軸方向に作用する摩擦に対し
て、糸条表面の糊皮膜の一部が糸表面より剥離する剥離
頻度をもって評価した。

ポリビニルアルコールとポリアクリル酸エステルを主体
とした糊剤で、目標付着量５．０重量％となるよう通常
のローラーサイジング方法により、ポリエステル繊維を
糊付して、サイジング糸を得た。次に、このサイジング
糸２０本を等間隔に配列し、両端が乱れないように固定
端子を設置し、これを第１図及び第２図に示す如く一端
をチャック４によって固定し、多端に２５ｇ／本の加重
６を掛け、滑車５を通し試料全体に張力を与える。図に
置いて１，２及び３は１ｏ■間隔に設置された筬であっ
て可動台７に固定され、該可動台７は糸軸と平行に５■
巾に亘って往復運動ができる。試料サイジング糸は図２
に示すように中央部筬２において１０８°の開角度をも
つように仕掛ける。

次いで、可動台７を左右に往復運動させ、１゜往復させ
た後に筬と糸条の擦過部分における糊皮膜の剥離状態を
注意深く観察し、剥離した試料本数の全試料２０本当り
の割合をもって次のグレード付けで表わした。

なお、ここでは各３回の結果の平均をもって判定した。

剥離本数割合　　　グレード ２５％未満　　：　　○ ２５〜５０％　　：　　△ ５０％を越える：　　　× （７）総合評価 下記四段階で表わしな。

極めて良好　　：　　◎ 良好　　　　　二　　〇 やや不十分　　：　　△ 不可　　　　　°　　Ｘ 実施例１ 固有粘度が１．００のポリエチレンテレフタレートを溶
融吐出して４８フイラメントの糸条となしな。

この糸条をオイリングローラを介して表−１に示す油剤
エマルジョンを油剤純分にして糸重量の０．５重量％と
なるように付与した。その後引取りローラにて６００ｍ
／分で引取りながら９０℃で予熱した後、該引取りロー
ラーと延伸熱セツトローラーとの間で５．０倍に延伸し
ながら２２０　’Ｃで熱セットし、しかる復交ローラー
を経由して巻取り２５０ｄ／４８ｆ　、強度８．０ｇ／
ｄ、　１５０℃乾収５％の延伸糸を得た。

この時得られた延伸糸をもって前述の測定法により評価
した結果を表−２にまとめた。

本結果より明らかなように、本発明の範囲の油剤を有す
る水準は耐熱性、潤滑性に優れ、かつ製織工程での糊特
性に優れ、製糸及び後加工性に顕著な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は、糊落ち特性を評価するに用いた装置
の該略図であり、第１図は側面図、第２図は平面図であ
る。 第 図 第 図 手 続 ン… 正 書 平成２年１１月Ｐ日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、下記（Ａ）及び（Ｂ）の成分を必須成分として含有
   し、かつ夫々の成分の含有量が下記（ｉ）〜（ｉｉ）式
   を同時に満足することを特徴とするポリエステル繊維用
   油剤。 （Ａ）常温で液状であって、分子量が５５０〜７５０の
   脂肪族一価アルコールエステル （Ｂ）常温で液状であって、分子内に水酸基を１個以上
   有しかつ分子量が５５０〜７５０の多価アルコール部分
   エステル （ｉ）２０≦Ｗ＿Ａ≦７５ （ｉｉ）５≦Ｗ＿Ｂ≦１５ ［但し、Ｗ＿Ａ、Ｗ＿Ｂは夫々（Ａ）、（Ｂ）成分の含
   有量（油剤有効成分に対する重量％）を示 す。］ ２、下記（Ｃ）、（Ｄ）成分を、油剤有効成分に対して
   夫々１重量％以上含有する、請求項１記載のポリエステ
   ル繊維用油剤。 （Ｃ）止・・・（ I ） ［但し、Ｒ＿１はＣ＿８＿〜＿２＿２の飽和又は不飽和
   のアルキル基、Ｒ＿２、Ｒ＿３は夫々水素又はＣ＿１＿
   〜＿５のアルキル基、ＡはＣ＿２＿〜＿４のアルキレン
   基、ｎ、ｍは夫々ｍ＋ｎ＝０〜１０の整数を示す。］ （Ｄ）Ｃ＿８＿〜＿２＿２の高級アルコール、Ｃ＿８＿
   〜＿２＿２のアルキル基を有するフェノール及びこれら
   のアルキレンオキサイド付加物から選ばれる少なくとも
   １種の燐酸部分エステル 及び／又は Ｃ＿８＿〜＿２＿２の脂肪酸。 ３、請求項１又は２に記載の油剤が、繊維重量に対して
   ０．３５〜１．０重量％（油剤の有効成分として）付着
   してなるポリエステル繊維。