JPS5920023B2 - 新規な繊維処理用油剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は合成繊維の製造工程ならびに加工工程において
、ガイド、ローラー、ヒーターなどの材質と繊維糸条と
が接触することにより、糸条に静電気が発生、蓄積する
のを有効に防止し、静電気の発生、蓄積による各種の障
害を軽減させるのに適した新規な繊維処理用油剤に関す
るものである。

一般にポリエステル、ナイロン、ポリプロピレン等の熱
可塑性合成繊維は、通常は溶融紡糸により得られた未延
伸糸に繊維処理用油剤を付着せしめた後４〜５倍に延伸
され、性質固定のため熱セットされる。

これらの延伸糸はさらに嵩高加工、撚糸、整経、編立、
製織等の高次加工工程を経て繊維製品となるが、これら
の製造工程や加工工程は工業的にかなり高速度で処理さ
れることが多く、このような製造、加工の高速化により
各種の静電気障害、例えば、糸の毛羽、クルミ、ローラ
ー捲付等が益々深刻な問題とされている。

かかる障害を軽減し、製造、加工を能率よく行うために
は摩擦により糸条に発生する静電気を極力少くし、更に
該糸条には高度の平滑性を付与し得るような繊維処理用
油剤が要求されている。

従来より繊維処理用油剤に使用される静電気防止剤とし
ては、各種のイオン性界面活性剤が提案されているが、
工程の高速化、特に高温、高張力、高速等の厳しい条件
下においては、次に述べるような種々の要求特性に対し
ては未だ十分満足すべき性能を有していないことが指摘
される。

即ち、製造、加工の高速化された条件下では（１）耐熱
性の低下、（２）ガイド、ローラー等へのスカムの堆積
、（３）耐金属摩耗性の低下、（４）摩擦係数の上昇等
の問題点が誘起され易く、その原因としては繊維処理用
油剤中に添加された静電気防止剤による性能阻害、静電
気防止剤の選定の不適切及びその添加量の過大などが挙
げられている。

本発明者等は前記したような状況に鑑み、静電気防止性
が十分に発揮される添加量で、前記した種々の問題点が
附随して起らない静電気防止性の良好な繊維処理用油剤
に関し研究を重ねた結果、後記する如くの特殊な構造を
有するフッ素系イオン性界面活性剤が優れた静電気防止
性を示し、該フッ素系イオン性界面活性剤の１種又は２
種以上と鉱物油、脂肪族エステル、あるいはポリオキシ
アルキレングリコール誘導体のような平滑剤とを含有す
る合成繊維処理用油剤の使用により前記したような他の
附随して起る欠点を軽減し得ることを確認し本発明に到
達したものである。

本発明の目的は合成繊維の製造加工工程において、糸条
がガイド、ローラー及びヒーター等との摩擦により発生
する静電気を効果的に抑制し、しかも処理用油剤中に含
まれる静電気防止剤による種々の弊害を起さないような
繊維処理用油剤を提供することにある。

更に本発明の目的は静電気防止剤の極めて少ない添加量
で効果的に静電気の発生を抑制する繊維処理用油剤を提
供せんとするものである。

本発明は鉱物油、脂肪族エステルあるいはポリオキシア
ルキレングリコール誘導体のような平滑剤に下記の一般
式で示されるフッ素系イオン性界面活性剤の１種又は２
種以上を添加配合せしめ、更にアニオン性又は非イオン
性の界面活性剤を配合もしくは配合せず、かつ該フッ素
系イオン性界面活性剤の含量が０．０５〜５重量％であ
ることを特徴とする繊維処理用油剤に関するものである
。

一般式 ％式％ ただし、 ｎ；４〜２０の整数 Ａ； ＣＦ２−１ Ｏ（ＣＨ２）ｍ−１又はその他の
二価の有機残基 ｍ；正の整数 Ｍ；アルカリ金属又はアルカリ土類金属 に；金属Ｍの原子価数 Ｒ１−Ｒ５；アルキル又はアルケニル基（炭素数１〜２
０） 本発明の処理用油剤に含有させるフッ素系イオン性界面
活性剤の代表例を化学構造式を挙げて示せば次の如くで
あるが、勿論本発明においてはこれら丈に限定されるも
のではない。

本発明の処理用油剤に含有させるフッ素系イオン性界面
活性剤は従来より使用されてきたイオン性界面活性剤に
比べ、極めて高度な静電気防止能を発揮する。

本発明における処理用油剤に含有されるフッ素系イオン
性界面活性剤の含有量は０．０５〜５重量％の範囲で良
好な効果を示すが、さらに好ましくは０．１〜３重量％
である。

ここでフッ素系イオン性界面活性剤の含有量が０．０５
重量％未満では要求される静電気防止性を十分満足させ
ることが不可能となり又使用量が前記５重量％の範囲を
越えた場合には要求される耐熱性を満足させることが難
かしい。

本発明の処理用油剤に含有させる平滑剤は鉱物油、脂肪
族エステル類あるいはポリオキシアルキレングリコール
誘導体があり、この中から一種あるいは二種以上を選択
することができる。

精製鉱物油としては３０℃におけるレッドウッド動粘度
が３０〜５００秒のものが使用され、脂肪族エステル類
としては、炭素数７以上のアルキルまたはアルケニル基
を有する一価カルボン酸の一価アルコールまたは多価ア
ルコールエステル、あるいは炭素数７以上のアルキル又
はアルケニル基を有する一価アルコールの一価カルボン
酸、または多価カルボン酸エステル等が使用される。

これら脂肪族エステル類の更に具体的な例としては、ブ
チルステアレート、ｎ−オクチルパルミテート、２−エ
チルへキシルパルミテート、オレイルラウ゛レート、イ
ンヘキサデシルラウレート、イソステアリルラウレート
、ジオクチルセバケート、ジイソトリデシルアジペート
、エチレングリコールジオレート、トリメチロールプロ
パントリオクタノエート、ペンタエリスリトールテトラ
オクタノエート、グリセリンジラウレートなどが挙げら
れるが、本発明はこれだけに限定されるものではない。

更にポリオキシアルキレングリコール誘導体としては分
子中に１個以上の水酸基を有する有機化合物にアルキレ
ンオキサイドを付加して得られる分子量５００〜１００
００の化合物群から撰択され使用される。

これらのポリオキシアルキレングリコール誘導体を製造
するための水酸基を有する化合物の代表的なものとして
はメタノール、ブタノール、２−エテルヘキサノール、
ラウリルアルコール、ステアリルアルコール等の一価ア
ルコール類、エチレングリコール、グリセリン、トリメ
チロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトー
ル等の多価アルコール類が挙げられる。

アルキレンオキサイドとしては炭素数２〜４のアルキレ
ンオキサイドが挙げられ、これらを前記の活性水素含有
化合物に単独あるいはブロック型又はランダム型に付加
重合して使用する。

次に本発明の処理用油剤において鉱物油、脂肪族エステ
ル類、ポリアルキレングリコール誘導体等の平滑剤及び
前記一般式で示されるフッ素系イオン性界面活性剤と共
に使用しうる非イオン界面活性剤としては、ポリオキシ
エチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキ
ルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエス
テル、多価アルコールの部分アルキルエステル等カ挙げ
られる。

さらに前記した種々なる配合物に対し乳化調節剤、湿潤
剤、防黴剤、防錆剤などを添加することができるが、こ
れらの添加物の全量は全配合物に対し５重量％以下であ
ることが望ましい。

本発明の処理用油剤の使用に際しては５〜３０重量％の
水系溶液あるいはエマルジョンとして、あるいは炭化水
素系の有機溶媒溶液として合成繊維糸条に付与せしめる
ことができる。

以下、実施例を挙げて説明するが、本発明の処理用油剤
は従来のものに比べて極めて優れた静電気防止能を有す
ると共に、従来の処理用油剤が有する耐熱性、耐金属摩
耗性等の欠点を改善し、更に従来からの処理用油剤に比
較して繊維糸条への付着性を改善することが示される。

実施例１〜１０及び比較例１〜９ 表−１に示すような配合の本発明の繊維処理用油剤＆１
〜應１０を調整し、一方比較例として表−１に示すよう
な処理用油剤Ａ１−屋９を調整した。

実施例１〜４及び比較例１〜３は平滑剤として鉱物油及
び脂肪族エステル類を使用したものであり、実施例５〜
１０及び比較例４〜９は平滑剤としてポリオキシアルキ
レングリコール誘導体のみを使用したものである。

これらの各油剤に対して、（１）静電気防止性、（２）
耐熱性、（３）耐金属摩耗性、（４）平滑性及び（５）
糸条への付着性について試験を行ない、評価した。

油剤の配合及びそれらに対して行った試験結果は表−１
に示す如くである。

表−１中の実施例１〜４と比較例１〜３との比較及び実
施例５〜１０と比較例４〜９との比較により比較例の処
理用油剤が何らかの欠点が見られるのに対し、本発明の
処理用油剤は静電気防止性、糸条への付着性が著しく優
れているのに加えてその他の性能も悪影響を受けていな
いことが理解される。

尚、上記（１）−（５）の各性能についての試験は後記
のような方法で行ない、その結果は各試験方法の次に示
すような記号で評価した。

＊ポリオキシアルキレングリコール誘導体（Ａ）ラウリ
ルアルコール（ＰＯ／ＥＯ＝５０１５０ ）ランダム付
加物分子量４０００ （Ｂ） ブタノール （ＰＯ／Ｅｏ＝７０／３０ ）ランダム付加物分子量１
０００ ＊＊ａ〜ｆについては本文中のものと同じ（１）静電気
防止性 ポリエステル延伸糸５Ｄ７５デニル／３６フイラメント
のマルチフィラメント糸に処理用油剤を０．４±０．１
％付与し、２０°Ｃ１６５％ＲＨの雰囲気下で調湿し、
試料糸とした。

この試料糸を用いて、初張力２Ｍ’、７００ ｍ７分の
速度で供給した糸、を２００℃に保った長さ９０ｃ７ｒ
Ｌのヒーターに接触させた後にクロム梨地ピンと接触角
９０°で接触摩擦させ、その直後に集電式電位測定器を
置き、糸条上の発生静電気を測定した。

（１１）耐熱性 試料５グを直径７．４ｃｍのステンレス製器に精秤して
採り、２２０℃に調整したフリース蒸発試験機中で２０
時間加熱し、冷却後、その重量を坪量して、タール状の
残渣の量を測定し、試料に対する比率を求めた。

判定は次の如くにして評価した。

◎ 残渣量 ０〜１％未満 ○ 〃 １〜５％未満 △ 〃 ５％以上〜１０％未満 × 〃 １０％以上 （ｉｉｉ） 耐金属摩耗性 前記の静電気防止性の測定の場合と同様に試料糸を調整
した。

この試料糸を、トリコット用編針に接触角１５０°、荷
重６０グ、糸速１００ ｒｒｔ／分で２時間接触走行さ
せた後の編針と糸との接触面の摩耗を顕微鏡で観察した
。

判定は次の如くにして評価した。

◎ 摩耗殆んどなし ■ 摩耗認められるが微少 △ 摩耗あり × 摩耗痕犬 （１ｖ）繊維−金属間の動摩擦係数 前記の静電気防止性の測定の場合と同様に調整した試料
糸を用い、下記の方法でμメータ（エイコー測器製）に
より測定した。

すなわち初張力（ＴＩ）２０Ｐ、ｘｏｏｍ／分の速度で
供給した糸をクロム梨地ピンと接触角９０°で接触摩擦
させ、摩擦体通過直後の張力（Ｔ２）を記録し、次式に
より動摩擦係数を算出した。

μｄ−α１ ｎ Ｔ２ ／ Ｔ ｔ α：接触角により決定される係数 ■ｎ：自然対数 （ｖ）処理剤の糸条への付着性 本発明の処理油剤應１〜ＡＩＯ及び比較例の処理用油剤
Ａ１−應９の各々１５％エマルジョンを調整し、これを
直径１３ｃＩｒＬのオイリングローラ（回転数５回／分
）を使用して２００ｍ／分で走行する糸条へ付着せしめ
、付着前と付着後の糸条の重量差より、油剤の糸条への
付着量を求めた。

判定は次の如（にして評価した。

◎ 付着量 ２％以上 ○ 〃１．５％以上２％未満 △ 〃 １％以上１．５％未満 × 〃 １％未満

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 鉱物油、脂肪族エステル類あるいはポリオキシアル
   キレングリコール誘導体のような平滑剤に下記の一般式
   で示されるフッ素系イオン性界面活性剤の１種又は２種
   以上を添加配合せしめ、更にアニオン性又は非イオン性
   の界面活性剤を配合もしくは配合せず、かつ該フッ素系
   イオン性界面活性剤の含量が０．０５〜５重量％である
   ことを特徴とする繊維処理用油剤。 一般式 ％式％ ただし、 ｎ；４〜２０の整数 Ａ；−ＣＦ２−１−〇−ＣＣＨ２’） ｍ −１又はそ
   の他の二価の有機残基 ｍ；正の整数 Ｍ；アルカリ金属又はアルカリ土類金属 に；金属Ｍの原子価数 Ｒ１−Ｒ５；アルキル又はアルケニル基（炭素数１〜２
   ０） ２ 平滑剤成分である鉱物油が、３０〜５００レッドウ
   ッド秒（３０℃）の動粘度を有する精製鉱物油である特
   許請求の範囲第１項記載の繊維処理用油剤。 ３ 平滑剤成分である脂肪族エステル類が、少な（とも
   分子内に１個以上の炭素数７以上のアルキル又はアルケ
   ニル基を有するエステル化合物である特許請求の範囲第
   １項記載の繊維処理用油剤。 ４ 平滑剤成分であるポリアルキレングリコール誘導体
   が、分子内に少なくとも１個以上の水酸基を有する有機
   化合物に炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを単独も
   しくは共重合して得られる、分子量５００〜ｉ ｏｏｏ
   ｏのものである特許請求の範囲第１項記載の繊維処理用
   油剤。