JPS6134284A - ポリウレタン弾性繊維用解舒性向上処理剤 - 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〉 本発明は合成繊維処理用潤滑剤（以下単に潤滑剤と略記
する）に関する。

一般に、合成繊維の製造において、繊維相互間の接着（
融着又は膠着を含む、以下同じ）を防止することは、そ
の製造の際の種々のトラブル発生を防止して製造効率を
向上し、また製造した繊維の品質を向上する上でＭＷで
ある。特に、該合成繊維が接着を起こし易く、その接着
が前記トラブル発生や品質に重大な悪影響を及ぼすよう
な場合はなおさらである。そこで、かかる接着を防止す
るために潤滑剤が使用される。

例えば、アクリル系繊維やピッチ系繊維等を前躯体とす
る炭素繊維は、前駆体繊維を酸化性剪囲気下に通常２０
０〜３００°Ｃで加熱焼成する耐炎化（又は不融化、以
下同じ）工程を経た後、不活性雰囲気下に７００°Ｃ以
上の高温で炭素化する炭素化工程を経て製造されるが、
この際に耐炎化工程で繊維相互間の接着が起こると、炭
素繊維の強度低下等を招くため、該接着を有効防止する
潤滑剤の使用が要請される。また、ポリウレタンで代表
される弾性繊維においては、弾性糸相互の粘着性が大き
いため、ボビン等に巻き取られたときに弾性糸相互が接
着を起こし易く、これが解舒性不良の原因となるため、
該接着を有効防止する潤滑剤の使用が要請される。

本発明はこのような潤滑剤に関するものである。

〈従来の技術とその問題点〉 合成繊維の製造において、繊維相互間の接着を防止する
ために従来から、種々の潤滑剤が提案されている０例え
ば、該接着を起こし易く、それが重大な悪影響を及ぼす
こととなる炭素繊維や弾性繊維等の製造において、次の
ような種々の潤滑剤が提案されているが、それぞれに問
題点がある。

炭素繊維製造用の前駆体繊維に使用する潤滑剤として、
ホスフェートのアルカリ金属塩、各種カチオン界面活’
６剤又はポリオキシアルキレンエーテル等を使用する例
がある。しかし、これらは耐炎化工程でタールを生じた
り、或いは加熱初期にその大部分が揮散してしまうため
、繊維相互間の接着を防止することができない。改良品
として、オルガノポリシロキサン（特公昭５１−１２７
３９号）や、微粉砕黒鉛又はカーボンブラック粒子（−
特開昭５５−１２８０２０号）を使用する例がある。し
かし、これらでも繊維相互間の接着を防止することは誠
に不充分である。

また、ポリウレタン弾性繊維に使用する潤滑剤として、
金属石ケン（特公昭３７−４５８６号）、有機ケイ酸エ
ステル（特公昭３９−２４８５８号）、ポリアミルシロ
キサン（特公昭４２−８４３８号）、酸化ポリエチレン
（特公昭４３−２７２号）、パラフィンワックス（特公
昭４３−９９５５号）、ポリエーテル変性ポリシロキサ
ン（特公昭４５−２９２０８号）、有機アミン化合物（
特公昭４６−１６３１２号）又は有機フッ素化合物（特
開昭５７−８２５７２号）等を使用する例がある。しか
し、これらの各側もまた、繊維相互間の接着を有効防止
するには不充分である。

そして、ポリウレタン弾性繊維の製造において繊維相互
間の接着を防止し、その解舒性を改善する潤滑剤として
、疎水化処理されていないシリカを使用する例もちる（
特公昭４２−１５８１８号）。しかし、この例によって
も、実際には解舒性改善の効果を充分に発現させること
ができない。

〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明は叙上の如き従来潤滑剤の問題点を解決するもの
で、合成繊維の製造における繊維相互間の接着、特に該
接着が起こり易く且つそれによる悪い影響度も大きい炭
素繊維や弾性繊維等の製造における繊維相互間の接着を
も防止する上で優れた効果を発揮する潤滑剤を提供する
ものである。

く問題点を解決するための手段〉 しかして本発明者らは、以上の観点で鋭意研究した結果
、特定の疎水化処理されたシリカ誘導体が正しく、好適
であることを見出し、本発明を完成するに到った。

すなわち本発明は、シラノ−μ基の水素の全部又は一部
が次のＡ群から選ばれる基で置換されて疎水化処理され
たシリカ誘導体を含有することを特徴とする潤滑剤に係
る。

本発明におけるシリカ誘導体は、その置換要部構造を簡
単に模式化すると、次式のように示される（次式中、横
の棒線はシリカ骨格を表わし、この棒線に結合している
酸素原子はシラノール基から水素原子を前記のＡ群から
選ばれる基で置換して除いた残部である）。

かかるシリカ誘導体は例えば、シリカ表面のシラノール
基にトリメチルクロロシランやジメチμジクロロシラン
停を反応させて得ることができる。

通常、この反応率（シラノール基の水素に対する置換率
）は、最終的に得られるシリカ誘導体を含有する潤滑剤
の具体的用途や前記Ａ群からどのような基を選んで置換
させるか等によっても異なるが、５０〜７０チでよく、
また得られるシリカ誘導体は、その繊維表面への均一付
着性の点で、１μ以下とするのがよい。

本発明に係る潤滑剤は、以上説明したシリカ誘導体の他
に、オルガノポリシロキサンをも含有すると、その効果
の発現が一層著るしい。このようなオルガノポリシロキ
サンとしては、ジメチルポリシロキサン、メチルハイド
ロジエンポリシロキサン、アルキル変性ポリシロキサン
、アラルキル変性ポリシロキサン、フルオロア／Ｉ／厚
μ変性ポリシロキサン、ヒドロキシ変性ポリシロキサン
、力ｔｖホン酸変性ポリシロキサン、アルコ−ｐ変性ポ
リシロキサン、エステル変性ポリシロキサン、アルコキ
シ変性ポリシロキサン、ポリエーテル変性ポリシロキサ
ン、アミノ変性ポリシロキサン、エポキシ変性ポリシロ
キサン又はメルカプト変性ポリシロキサン等がある。こ
れらの−オルガノポリシロキサンの粘度は、特に限定さ
れるものではないが、好ましくは１０００ｃｓｔ以下−
１−更に好ましくは５０ｃｇｔ以下である（ともに２５
°Ｃ）。粘度が高いと、その粘性効果から、繊維相互間
の接着を充分に防止し難くなるからである。そして、例
示したようなオルガノポリシロキサンの中でも特に、ジ
メチルポリシロキサンが好ましい。前述のシリカ誘導体
に含まれるメチル基との親和性がよいためと考えられる
が、繊維相互間の接着を防止するシリカ誘導体の効果が
最も発揮されるからである。

また本発明に係る潤滑剤は、従来公知の潤滑剤、柔軟剤
、帯電防止剤、界面活性剤、酸化防止剤又は防腐剤等を
適宜に含有することができ、これらの含有割合は、本発
明の効果を損なわない範囲内であれば任意であるが、前
述の如くシリカ誘導体とオルガノポリシロキサンとを含
有する場合には、シリカ誘導体０．１〜１０重量部、オ
ルガノポリシロキサン４０〜９９．９重量部の含有割合
が好ましい。この範囲内において、最も効率的且つ有効
にシリカ誘導体の所期効果を発現させることができるか
らである。

く作用等〉 本発明に係る潤滑剤の合成繊維への付与形態は、ストレ
ート、水分散液又は有機溶剤分散液等、いずれでもよい
。例えば、水中に分散させても、ま、　た鉱油中に分散
させてもよく、この際適宜に界面活性剤を使用してもよ
いのであるが、前述の如くそれがオルガノポリシロキサ
ンをも含有する場合には、シリカ誘導体を該オルガノポ
リシロキサン中に分散させた形態のものが、作業性及び
特に所期効果の発現性の点で好ましい。また、合成繊維
へのその給油法は、ローラー給油法、スプレー給油法、
ガイドオイリング法又は浸漬給油法等、いずれでもよい
。そして、合成繊維へのその付着量は、これもまた特に
制限はなく、合成繊維の種類等に応じて適宜選定する。

通常、例えば炭素繊維製造用の前駆体繊維の場合は０．
０１〜５重量％、またポリウレタン弾性繊維の場合は３
〜１５重量％Ｃともに対繊維）である。

〈発明の効果〉 以上説明した通シ、本発明に係る潤滑剤は、これを各種
の合成繊維、とシわけ炭素繊維製造用の前駆体繊維やポ
リウレタンで代表される弾性繊維へ適用すると、優れた
所期効果を発揮する。すなわち、繊維相互間の接着を極
めて有効に防止することができるのである。具体的には
例えば、炭素繊維製造用の前駆体繊維へ適用すると、耐
炎化工程での繊維相互間の接着を有効防止し、得られる
炭素繊維の強度等その性能を向上することができ、また
ポリウレタン弾性繊維へ適用すると、繊維相互間の接着
を有効防止して解舒性を向上することができるのである
。

〈実施例〉 ・試験区分１ 第１表に示した実施例１〜７の潤滑剤及び第２表に示し
た比較例１〜５の潤滑剤それぞれ８５重量部にポリオキ
シエチレン（５モルと１０モルの混合物）ラウリルエー
テ）ｖ１５重量部を配合した油剤（合計１２種）の水乳
化液又は水分散液を調製した。そして、アクリルフィラ
メント糸（１６０００デニール／１２０００フイラメン
ト）に前記水乳化液又は水分散液をそれぞれ付着量０．
５±０．１重ｆｃ％（油剤として）となるように浸漬給
油法で付与した後、乾熱ローラーを用い、１１５°Ｃ×
４秒間乾燥してプレカーサートウを調製した。

このプレカーサートウを２４０℃の強制循環式オープン
中で６０分間処理して耐炎化繊維を得、これを試料とし
てその耐融着性を次の方法で評価した。結果を各人に示
した。

・・耐融着性 試料を２　ｃｍに切断し、白紙上で軽く振盪して、耐融
着状態を次の基準で評価した。

◎＝融着なし ○＝融着ごく僅かあυ Δ＝融着ややあシ ×＝融着火 第１表 注）シリカ誘導体Ａはトリメチルクロロシランで疎水化
処理したシリカ誘導体、粒径７ｍμ。シリカ誘導体Ｂは
ジメチルジクロロシランで疎水化処理したシリカ誘導体
、粒径１６Ｐｎμ。かっこ内数値は２５°Ｃにおける粘
度（ｃ　ｓ　ｔ　）ｏ各成分の配合数値は重量部。これ
らは以下の各人において同じ。

・試験区分２ ポリウレタン弾性フィラメント糸（４０デニーｉｖ）に
第３表に示した実施例８〜１１及び比較例６〜９の潤滑
剤をそれぞれ付着量８．０±１．０重量％となるように
ローラー給油法でストレート給油した試料糸を調製し、
この試料糸の解舒性を次の方法で測定した。結果を第３
表に示した。

・・解舒性 試料糸を２０°Ｃ×６５襲ＲＨの雰囲気下に２４時間放
置し、同条件下に送シ出し速度５０７７２７分で捲き返
しを行なう際、送シ出しボビンに糸が捲きつかずに安定
して捲き取シが可能な最小捲き取多速度を送シ出し速度
で除した値で示した。この値は低い方が良好である。

第３表 注）シリカは疎水化処理しない未処理のシリカ、粒径ｘ
ｅｍμ。

各々の結果からも、本発明の優れた効果は明白である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　シラノール基の水素の全部又は一部が次のＡ群から
   選ばれる基で置換されて疎水化処理されたシリカ誘導体
   を含有することを特徴とする合成繊維処理用潤滑剤。 Ａ群： ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
   表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
   表等があります▼、 ２　シリカ誘導体の他にオルガノポリシロキサンをも含
   有する特許請求の範囲第１項記載の合成繊維処理用潤滑
   剤。 ３　シリカ誘導体を０．１〜１０重量部、オルガノポリ
   シロキサンを４０〜９９．９重量部含有する特許請求の
   範囲第２項記載の合成繊維処理用潤滑剤。 ４　オルガノポリシロキサンがジメチノレポリシロキサ
   ンである特許請求の範囲第２項又は第３項記載の合成繊
   維処理用潤滑剤。