JPS63203877A - 芳香族ポリアミド繊維用油剤組成物 - 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、繊維用油剤組成物に関するものであり、詳し
くは、ヤーンの抱合性に優れ、低い摩擦特性を有する芳
香族ポリアミド繊維用油剤組成物に関する。

〔従来の技術〕

芳香族ジアミン及び芳香族ジカルボン酸、又は芳香族ア
ミノカルボン酸誘導体から、芳香族ポリアミドが得られ
ることは公知であり、またこれら芳香族ポリアミドを湿
式紡糸により繊維が得られることも既に公知である。か
かる芳香族ポリアミド繊維は、その分子構造からも期待
される通り、高い力学特性、耐熱性、耐薬品性等々に優
れ、産業用資材として極めてを用な繊維である。

一般に、芳香族ポリアミド繊維に限らず、繊維の製造過
程においては、静電気防止、平滑性の付与等を目的とし
て、油剤が繊維表面に付与される。

特に、製造過程において繊維の延伸、緊張処理等を行う
場合には、繊維どうしの摩擦、処理装置部材との接触摩
擦等に対して高い耐性あるいは低摩擦性に優れ、かかる
摩擦に対して単糸どうしがバラけないように集束性、抱
合性の高い油剤の付与が要求される。

これに対して、従来、耐摩耗性を高める観点から、処理
剤成分として摩擦係数の小さいパラフィン系ワックス、
あるいは、酸化エチレン、酸化プロピレンの高重合体を
用いる方法、所謂オルガノシランを従来の繊維用処理剤
に添加する、またはかかるオルガノシラン誘導体を主成
分とする処理剤とする方法等々が採用されて来た。

また、一方では、抱合性を高めることを目的として、繊
維用処理剤中に、いわゆる糊剤、例えばポリビニルアル
コール、ポリアクリルアミド等々を加える方法等も提案
されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述の従来技術を、芳香族ポリアミド繊
維に適用するに当っては、充分にその効果を発揮し得な
いものであることが解った。

即ち、芳香族ポリアミド繊維は、例えば汎用のポリエチ
レンテレフタレート繊維や、ポリヘキサメチレンアジパ
ミド、ポリカプロラクタム等のナイロン繊維等に比較し
て、結晶性、配向性が高く、中でもバラ配同性芳香族ポ
リアミド繊維は、摩耗に対して繊維表面がフィブリル状
に剥離して毛羽を多量に発生し易いこと、及び、芳香族
ポリアミド自体、その分子構造からも予想される通り、
アミド結合の比率が高く、親水性が高い結果、例えば、
パラフィン系ワックス、あるいは高分子量の酸化エチレ
ン、酸化プロピレン等の疎水性の高い処理剤の繊維表面
への付着力が弱く、摩耗に対して高い油膜強度が得られ
ないことに起因するものである。

従って、上述の従来技術においては、ヤーンを捲き取る
過程での器械との接触摩擦による毛羽の発生、撚糸過程
での毛羽、単糸切れの頻発、あるいは糊加工時の綜絖等
によるこすれによる毛羽、毛玉の発生等の問題を解決出
来ないものであった。

一方、ヤーンとしての抱合性を高める為の上述の従来技
術においても、芳香族ポリアミドは本来剛直な性質を有
している上に、糊剤等の適用により、ヤーンとして更に
剛直化し、加工性に劣る等の問題点を有するものである
。更には又、芳香族ポリアミド繊維の優れた特性の一つ
である耐熱性を活かした用途においては、かかる糊剤等
が、耐熱特性を低下させたり、また変色、分解等により
品位を著しく低下させるという問題点を有するものであ
り、これを避ける為には、一旦、撚、織等の加工後、糊
剤等の除去を行う必要が生じる等の不利益を招くもので
ある。

本発明は、上述の如き従来の問題点を解決するもので、
芳香族ポリアミド繊維の紡糸捲取り、あるいは撚糸、編
織等の後加工工程において、毛羽、単糸切れの発生、ヤ
ーンのバラケによる加工性及び製品品位の低下を引き起
こすことなく、安定して効率的な加工及び製品製造の出
来る、耐摩耗性、抱合性に優れた芳香族ポリアミド繊維
用油剤組成物を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者は、以上の観点から鋭意研究を重ねた結果、特
定の酸化エチレン／酸化プロピレン共重合体と、オルガ
ノポリシロキサンを特定の比率含有する油剤組成物にお
いて、従来にない低い摩擦特性と良好な抱合力とを合わ
せ持つことを見い出し、更に研究を進めて本発明を完成
したものである。

すなわち本発明の目的は、溶媒又は分散媒を除く、実質
的有効成分中に、 （Ａ）下記一般式ＣＩ〕で表わされるオルガノポリシロ
キサン５〜３０重量％ ＲＲ （Ｂ）下式（ＩＩ）で示される重量平均分子量がｔｏ、
ｏｏｏ以上のアルキルＥＯ／　ＰＯ共共重合体３垂以上 ＣＩ＋！ Ｒ−０千Ｃｌ１ＩＣＩ１．Ｏ　−）ｒ−（−　ｃｏ，−
ＣＩＩＯ−＋−ｉ＋ｃｕｔｃｏｇｏ　−）−；　Ｈを含
有することを特徴とする芳香族ポリアミド繊維用油剤組
成物によって達成される。

本発明の油剤組成物において、前記（Ａ）のオルガノポ
リシロキサンは、特に限定されるものではないが、芳香
族ポリアミド繊維及び後述されるアルキルＥＯ／ＰＯ共
重合体との親和性の点で、Ｒの一部が水素であり、他が
メチル基であるオルガノポリシロキサンであるのが好ま
しい。又播、取扱い性、揮散性の点から、重量平均分子
量で２万〜１０万程度であるのが好ましく用いられる。

かかるオルガノポリシロキサンは、例えば水性分散液、
あるいは油状のものとして市販されているものをそのま
ま用いることが出来る。具体的な例としては、松本シリ
コンソフナー（松本油脂製薬＠）、東芝シリコーンオイ
ルＴＳＭ　６３２　、同６３３、同（、、　、　ＴＳＷ
　８３Ｈ以上東芝シリコーン製）等があげられる。

本発明の油剤組成物において、かかるオルガノポリシロ
キサンは、溶媒、分散媒等を除く有効成分中、５〜３０
重量％であることが肝要である。

５重量％以下では、低摩擦性を実現することは出来ない
。一方３０重四％以上においては、充分な低摩擦性を得
られるが、繊維どうしの摩擦も著しく低下する結果とな
り、本発明の目的である高い抱合性を合わせ持つことが
出来なくなる。又、アルキルＥＯ　／　ＰＯＯ重合体と
の組合せによる強い油膜強度を得ることが難かしくなり
、経時的に摩擦特性が悪化する。

前記（Ｂ）の式（ＩＩ）で表わされるアルキルＥＯ／Ｐ
Ｏ共重合体は、重量平均分子量が１０，０００以上であ
ることが必要である。重量平均分子量がｉｏ．ｏｏ。

未満では、充分な耐摩耗性を発揮することができず、又
、抱合性にも劣るものとなる。重量平均分子量が１０．
０００以上であれば共重合体は、ランダム共重合体であ
っても本発明において特に支障をきたすものではないが
、耐摩耗性及び油膜強度の点からはブロック共重合体の
方が優れており、特に好ましい。

かかる共重合体において、酸化エチレン（ＥＯ）と、酸
化プロピレン（ＰＯ）の重合比はＥＯ／ＰＯ＝９０〜４
０／１０〜６０である。

本発明の油剤組成物において、かかるアルキル［０　／
　ＰＯＯ重合体は、実質的有効成分中３０重量％以上が
必要である。３０重量％以下では、充分な抱合性及び耐
摩耗性を得ることは出来ない。　本発明の油剤組成物に
おいて、前記（Ａ）、（Ｂ）以外の成分は特に本発明を
限定するものではなく、必要に応じて、通常繊維用処理
剤として用いられる、平滑剤、集束剤、制電剤又分散乳
化させる為の界面活性剤等々を含むものであってよい。

かかる成分の具体例としては、ラウリン酸、ミリスチン
酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等の高級
脂肪酸のエステル類、鉱物油、アルキルサルフェート、
アルキルスルホネート、アルキルホスフェート系、アル
キルチタネート系の帯電防止剤、あるいは少量の添加に
おいてはポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド等
の糊剤等を加えることも可能である。本発明においては
、前記（八）、（Ｂ）が、有効成分中上述の組成比率で
あれば、本発明の目的である低い摩擦特性、抱合性に優
れた油剤組成物を形成することが出来る。

本発明の油剤組成物の調整は、通常用いられる油剤組成
物の調整法によって容易にできる。例えば、（Ａ）成分
であるオルガノポリシロキサンを予め界面活性剤を加え
て水に分解させたエマルジョンとし、これに（Ｂ）成分
であるアルキル８０／ｐｏ共重合体を少量づつ加えて撹
拌分散する方法、逆に予め（Ｂ）成分を分散させておき
、ついで（Ａ）成分を添加し分散させる方法、又、場合
によっては（Ａ）、（Ｂ）成分を予め混合する方法等々
いずれの方法であってもよい。

使用方法、すなわち、繊維への付与方法は、エマルジョ
ンをスプレー、シャワー等によって給油するエマルジョ
ン給油、あるいはノズル、ロール表面での接触等により
高濃度のまま直接付与するストレート給油等であっても
よく、繊維に対して有効成分が０．２〜３．０重量％と
なる様に付着させればよい。

本発明に言う芳香族ポリアミド繊維とは、次の単位、　
ＮＨＡｒ＋　　ＮＨ（ＩＩＩ）、ＣＯＡｒｚ　　Ｃ０−
（ＩＶ）　、及び−Ｃｏ　　Ａｒｔ　　ＮＨ［’ｉ’）
より実質的に構成される芳香族ポリアミドからなる繊維
を言う。具体的には上式中のＡｒ、　Ｉ　Ａｒ、及びＡ
ｒｉが、例えばメタフェニレン、パラフェニレン、４．
４−ビフェニレン、１．４−ナフチレン、−Ｃ１，−、
−Ｓ−）であるものがあげられ、ポリメタフェニレンイ
ソフタルアミド繊維、ポリ葦パラフェニレンテレフタル
アミド繊維、コボリバラフヱニレン／３．４’（オキシ
ジフェニレン）テレフタルアミド繊維等々である。これ
らの芳香族ポリアミド繊維のうち、特に、上記単位式Ｃ
Ｉ［］〜〔■〕中、Ａｒ、、Ａｒｚ及びＡｒ＋が、各々
２価の芳香族基の反対方向に、同軸的又は直線的に連鎖
がつながるバラ配向性芳香族ポリアミド繊維は、高強度
、高弾性率を与える極めて有用な繊維であって、その高
配向性故に繊維表面がフィブリル状に剥離し易（毛羽の
発生の多い繊維であるが、本発明の油剤組成物は、かか
るパラ配向性芳香族ポリアミド繊維に対して特に好まし
い効果を発揮する。

〔実施例〕

以下に、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。

官の沖　法の牙゛Ｕ 各特性値は次のようにして測定した。

◎摩擦特性 Ｆ／Ｍμｄ；高荷重μ測定装置により、摩擦体をナシ値
クロムとし、Ｔ、　＝３０００ｇ、でＴ２を測定し係数
μｄを求 めた。（糸速１００ｍ／分） Ｆ／ＦμＨｐｏｙ式繊維間摩擦係数測定器により荷重０
．０４　ｇ　／　ｄ　、摩擦速度０．０１６ｗ／秒、２
５℃、６５％ＲＨにて測 定した。

■抱合性 繊工式糸摩擦抱合力試験機（東洋精器製）により、摩擦
回数１０００回、張力０．３ｇ／ｄ、ストローク３０龍
、試験スピード２００ストローク／ｍｉｎ、交り角４５
°で試験後、摩擦箇所を顕微鏡で写真にとり、毛羽立ち
、単糸切れ状態を１〜５の５段階で評価した（数値が大
きいほど抱合性が良いことを示す）。

−ボｉアミ′　“、の＋ｌ“金工　のうＵ実施例の説明
に先立ち、本発明の実施例が適用される芳香族ポリアミ
ド繊維の製造工程の一例を説明する。

低温溶液重合法により、次の如くポリパラフェニレンテ
レフタルアミドを得、湿式紡糸を行った。

特公昭５３−４３９８６号公報に示された重合装置中で
Ｎ−メチルピロリドン１０００部に無水塩化カルシウム
７０部を溶解し、次いでパラフェニレンジアミン４８．
６部を溶解した。８℃に冷却した後、テレフタル酸ジク
ロライド９１．４部を粉末状で一度に加えた。数分後に
重合反応物はチーズ状に固化したので、特公昭５３−４
３９８６号公報記載の方法に従って重合装置より重合反
応物を排出し、直ちに２軸の密閉型ニーグーに移し、同
ニーダ−中で重合反応物を微粉砕した。次に微粉砕物を
ヘンシェルミキサー中に移し、はぼ等量の水を加えて更
に粉砕した後、濾過し、数回温水中で洗滌して、１１０
℃の熱風中で乾燥した。

このようにして得たポリパラフェニレンテレフタルアミ
ドを、９９．８％濃度の硫酸に、ポリマー濃度が１９重
量％になるように、７０℃で２時間で溶解した。溶解は
真空下で行ない、溶解に次いで２時間静置脱泡した後紡
糸した。このドープは異方性であった。このドープを、
０．０６鶴φの細孔１０００個を持つ紡糸口金より押出
し、一旦ｉｏｍｓの空間を走行せしめた後、５℃の２５
％希硫酸中で凝固し、３００ｍ／分の速度で引き出した
。ついで糸条をそれ自体公知の芳香族ポリアミド繊維製
造装置の一例を示す第１図の装置により洗浄後、図中１
２　（ａ）又は１２（ｂ）で示される給油装置により本
発明の油剤組成物を付与して１５００デニールの繊維を
製造した。

尚、第１図中の給油装置１２（ａ）は、トレーの底に２
鰭φの穴が多数もうけられたシャワートレイであり、糸
条に水分散液として油剤が付与させる。

又、１２（ｂ）は所謂ロールオイリング装置であり、回
転するロール表面に処理液膜を形成し、糸条を該ロール
に接触させながら引き取ることによって油剤が付与され
る。

第１図中、■は紡糸口金、２は紡浴装置、３は紡液、４
は凝固糸条、５は変向ロール、７は引き取りロール、８
は振り落しロール、９は反転用ネット装置、１０はコン
ベアネット装置、１１は水洗用シャワートレイ、１３は
乾燥装置、１４は糸条おさえ側力ヴアーネット装置、１
５は捲取り機をそれぞれ示す。

尖庭斑上 鉱物油（粘度５００秒、３０℃）ジオクチルセバケート
、グリセリンオレイン酸エステル、及びオルガノポリシ
ロキサン（東芝シリコーンＴＳＭ　６３３）、重量平均
分子量が２０，０００であるポリオキシエチレンボリブ
ロビレングリコール（花王■製）から、有効成分の組成
が表１に示される油剤組成物（有効成分濃度３０％のエ
マルジョン）を調整した。

これらの油剤を第１図中の１２（ｂ）で示されるロール
オイリング装置に投入し、紡糸捲取りを行った。この際
の、各油剤によって、紡糸捲き糸の毛羽数、及び捲き取
られた繊維の摩擦特性、抱合性を評価した結果を表１に
併記した。

表１からも明らかに、本発明の油剤組成物が、摩擦特性
と抱合性共に優れたものであることが認められた。

以下余白 実１生ム 油剤組成を下記の通りとし、ポリオキシエチレンポリオ
キシプロピレングリコールの重量平均分子量を表２の通
りにかえた以外は、実施例１と同様にしてポリバラフェ
ニレンテレフタルアミド繊維を得た。

得られた繊維の摩擦特性、抱合性は表２に併記された通
りであり、いずれの特性も優れたものであった。

油剤組成 鉱物油（粘度５００秒、３０℃）　　　　　　　５部ジ
オクチルセバケート　　　　　　　　　１０部グリセリ
ンオレイン酸エステル　　　　　５部以下余白 ス玉１１走 実施例１の実験Ｎｃｔｂ　、　ｇ　、　ｈ　、　ｋで用
いた油剤をエマルジョン濃度が５％となる様に希釈して
参考例で示した紡糸を行い、第１図中の１２　（ａ）で
示したシャワートレイにより給油後、乾燥せず、そのま
ま第２図に示される装置を用いて緊張下に乾燥しつつ捲
取機で捲取り、ポリパラフェニレンテレフタルアミド繊
維を得たその際、第２図中の第１ネルソンロール１６は
３００ｍ／分、第２ネルソンロール１７は３０５ｍ／分
、第３ネルソンロール１８は３０７ｍ／分で運転し、第
２ネルソンロール１７は熱風ボックス１９により１８０
℃に保った。

又２０は熱風導入口を示す。

かかる処理における第２ネルソンロール１７及び第３ネ
ルソンロール１８上での単糸巻きつき、繊維の切断回数
及び繊維物性は表３の通りであり、本発明の油剤組成物
が、加工性、生産性及び得られる繊維物性のいずれにも
優れていることが立証された。

〔発明の効果〕

本発明の芳香族ポリアミド繊維用油剤組成物は、上記の
実施例においても示された通り、摩擦係数が小さく耐摩
耗性、及び抱合性に極めて優れる結果、紡糸捲取り時に
装置機材との摩擦による繊維の毛羽の発生を抑えること
が出来、高品位の芳香族ポリアミド繊維を効率よく製造
出来るものである。更には、繊維が、撚糸、織、編等の
加工を受ける際、耐摩耗性、抱合性が高いことによって
、毛羽の発生を生じることなく高品位の製品が得られる
上に、加工速度も高くとれる等の効率化をはかれるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による油剤組成物を適用するに好適な繊
維製造装置の一例を示す正面図であり、第２図は前記繊
維製造装置中の異る乾燥装置を示す正面図である。 １・・・紡糸口金、　　　２・・・紡浴装置、４・・・
凝固糸条、 １２（ａ）、１２（ｂ）　−処理剤付与装置、１３・・
・乾燥装置、 １９・・・乾燥用熱風ボックス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、溶媒又は分散媒を除く、実質的有効成分中に、 （Ａ）下記一般式〔 I 〕で表わされるオルガノポリシ
   ロキサン５〜３０重量％ ▲数式、化学式、表等があります▼〔 I 〕 式〔 I 〕中、Ｒは同一又は異っていてもよく、炭素数
   ５以下のアルキル基、又はフェニル基を、ｎは１以上の
   整数を表わす。 （Ｂ）下式〔II〕で示される重量平均分子量が１０，０
   ００以上のアルキルＥＯ／ＰＯ共重合体３０重量％以上 ▲数式、化学式、表等があります▼ 式〔II〕中、Ｒは炭素数４〜２２の同一又は異なったア
   ルキル基又はアルケニル基、ｌ、ｍ、ｎは１以上の整数
   を表わす。 を含有することを特徴とする芳香族ポリアミド繊維用油
   剤組成物