JPH0284543A - 合成繊維用紡糸・延伸用油剤およびその製造方法 - 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］ 本発明はポリエステル、ポリアミド等の合成繊維用処理
油剤に関するものである。さらに詳しくは水系エマルジ
ョンとして合成繊維糸条へ紡糸時給油するための改良さ
れた処理油剤に関するものである。

［従来の技術１ 一般に合成Ｒ維を製造するに際して糸条に付与される処
理油剤の組成物としては、糸条に平滑性を与えるための
高級脂肪酸エステル類、鉱物油等に代表される平滑剤成
分、帯電防止剤、集束剤、防錆剤等の添加剤成分の他に
前記成分を水系エマルジョン化するために乳化剤成分を
主な油剤組成物として配合している。

従来の処理油剤は、例えば特公昭４Ｂ−１７５１７号公
報の実施例にみられるように、水系エマルジョンとする
ために非イオン界面活性剤、あるいはアニオン系界面活
性剤などからなる乳化剤を通常２０〜５０重量％程度組
成物として配合しており、その乳化手段としては、油剤
原液を水中に投入しホモミキサー、プロペラ式撹拌機等
の攪拌装置により攪拌することにより行われている。

乳化剤配合比を１５重量％未満とした処理油剤も、特開
昭４８−９６８４９号公報の実施例等にみられるが、前
記した従来の乳化手段において、油剤組成物中の乳化剤
配合比を１５重量％未満とした場合には、乳化力不足の
ため水系エマルジョンが得られないか、得られても油剤
粒子の平均粒径は１ミクロンより大きいため、乳化安定
性が悪く、すぐに分離して処理油剤として実用性がない
。エマルジョン化した処理油剤は、実用上５日以上、望
ましくは１週間以上安定な乳化状態を保つ必要がある。

乳化安定性不良の原因としては、水に溶けない物質が主
成分でおる油剤組成物を微粒子化し、かつ水中に均一に
分散させるために必要な界面活性剤、すなわち乳化剤成
分の配合比が１５重量％未満のため乳化力が不足してい
ること、あるいは従来使用されてきたホモミキサー等の
攪拌装置が単なる混合機であり、それ単独では機械的せ
ん断力により粒子を、より細分化するまでの能力を有し
ていないことが挙げられる。

［発明が解決しようとする課題］ 上記の通り、従来の処理油剤には水系エマルジョンを得
るための乳化手段の制約により、乳化剤成分を２０〜５
０重量％程度を配合することが必須である。

しかしながら、一方において乳化剤成分は乳化作用以外
には油剤本来の要求特性に寄与しない成分であり、最近
では処理油剤の性能向上を図るうえで弊害となる例すら
数多く認められる。

その例として、乳化剤成分は一般に有機物との相互作用
が大きく、例えば、粘着テープ用途においては粘着剤と
の化学的作用が大きく、接着力を低下させてしまう。又
、織物用途においても乳化剤成分は糊付けした経糸の糊
皮膜を可塑化する作用があり、これに起因する製織トラ
ブルがしばしば発生している。その他、水付与後エア交
絡処理を行う湿式交絡加工の場合には、水付与時に乳化
剤成分による粘度上昇が交絡ノズル部での白粉脱落を誘
発する等、乳化剤成分を２０〜５０重量％程度配合する
従来の処理油剤では種々問題があった。

本発明者らは、上記のような従来の処理油剤の欠点、即
ち乳化作用以外には処理油剤本来の要求特性に寄与しな
いばかりでなく、処理油剤の性能向上を図るうえで障害
となっている乳化剤成分を２０〜５０重世％程度配合す
るために生じる種々の問題点を解決するべく鋭意検討を
行った結果、本発明に至った。

本発明の目的は、処理油剤の組成物中の乳化剤成分をな
くす、またはその配合比を下げたうえで、しかも安定な
水系エマルジョンとした合成繊維用処理油剤を提供する
ものである。

［課題を解決するための手段］ 即ら、平滑剤成分および添加剤成分に乳化剤成分を配合
するか、もしくは配合しない油剤組成物における乳化剤
成分の配合比が０〜１５重量％未満であり、かつ油剤粒
子の平均粒径が１ミクロン以下の水系エマルジョンであ
ることを特徴とする合成繊維用処理油剤とすることによ
って目的を達成することができる。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明の処理油剤の組成物である平滑剤成分としては、
従来公知の平滑剤で、好適な例として、メチルオレート
、ｉ−プロピルミリステート、オクチルパルミテート、
オレイルラウレート、オレイルオレート等の一価アルコ
ールと一塩基性脂肪族カルボン酸のエステル、ジオクチ
ルセバケート、ジオレイルアジペート等の一価アルコー
ルと多価塩基性脂肪族カルボン酸のエステル、ジオクチ
ルフタレート、トリオレイルトリメリテート等の一価ア
ルコールと芳香族カルボン酸のエステル、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カプリ
レート、グリセリントリオレート等の多価アルコールと
一塩基性脂肪族カルボン酸のエステル、またこれらのエ
ステルの誘導体としてラウリル（ＥＯ）ｎオクタノニー
１〜等のアルキレンオキサイド付加エステル（但し、ア
ルキレンオキサイド付加モル数として、化合物自体が水
に可溶または自己分散するほど大きいと平滑性が損なわ
れるので、５モル以下の付加が好ましい）などの単独、
あるいは混合使用を挙げることができるが、特にこれら
に限定されるものではなく、例えば、流動パラフィン、
スピンドル油等の鉱物油についても単独使用の場合には
耐熱性が損なわれるので好ましくないが、平滑剤成分中
の４０重量％以下の混合使用については、好適な例とし
て挙げることができる。

また本発明の処理油剤中の乳化剤成分としては、従来公
知のものが使用できるが、好適な例として、活性水素を
１以上有する化合物のアルキレンオキサイド付加物、即
らラウリルアルコール、ｉ−ステアリルアルコール、オ
レイルアルコール、オクチルフェノール、ノニルフェノ
ール等の一価ヒドロキシ化合物のアルキレンオキサイド
付加物、グリセリンのモノオレイン酸エステル、ソルビ
タンのモノラウリン酸エステル、トリメチロールプロパ
ンのジステアリン酸エステル等の多価アルコール部分エ
ステルおよびこれらのアルキレンオキサイド付加物、ヒ
マシ油のアルキレンオキサイド付加物、ラウリルアミン
、ステアリルアミン等のアルキルアミン類のアルキレン
オキサイトイ」加物、ミリスチン酸、ステアリン酸、オ
レイン酸等の高級脂肪酸のアルキレンオキサイド付加物
、およびこれらの脂肪酸から誘導されるアミドのアルキ
レンオキサイド付加物などの非イオン界面活性剤が挙げ
られるが、ここで付加するアルキレンオキサイドとして
はエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等が単独
あるいは混合使用される。

このほかにポリエチレングリコールポリプロピレングリ
コール共重合体や、さらに上記高級脂肪酸およびそのト
リエタノールアミン、ジェタノールアミン等の塩、およ
びロート油等のアニオン界面活性剤も乳化剤成分として
使用できる。

本発明では乳化剤成分による種々の障害を回避するため
、乳化剤成分の配合比は１５手量％未満とする必要があ
り、好ましくは０〜１０重量％、より好ましくは０〜７
重量％である。

さらに本発明の処理油剤では、必要な特性に応じて添加
剤、即ち、アルキルスルホネートのアルカリ金属塩、ア
ルキルホスフェートのアルカリ金属塩、ポリアルキレン
グリコールアルキルホスフェートのアルカリ金属塩、脂
肪酸石鹸、アルキルイミダシリン類等の帯電防止剤のほ
か、従来公知の集束剤、防錆剤、防腐剤、抗酸化剤など
を同時に使用できる。これらの添加剤は処理油剤の要求
特性に応じて配合され、配合量も限定されないが、平滑
性や耐熱性が損われることがあるので、３〜６重量％が
好ましい。

本発明においては油剤粒子の平均粒子径を１ミクロン以
下とする必要があり、０．７ミクロン以下とするのが好
ましく、０．５ミクロン以下とすることがより好ましい
。平均粒子径が１ミクロンを越えると処理油剤の乳化安
定性が悪くなり、分離してしまう。

ここで、本発明の処理油剤の製造方法について述べる。

処理油剤の組成物中の乳化剤成分の配合比を１５ｆｆｌ
！％未満、つまり従来の配合比よりも低くし、かつ乳化
安定性良好な水系エマルジョンを得るために、処理油剤
の高速液流微粒子化手段を採用する必要がある。前述し
たとおり、従来のホモミキサー、プロペラ等の攪拌装置
による漬拌作用のみでは、乳化剤成分の配合比を本発明
のように１５手量％未満にすると、乳化力不足のため水
系エマルジョンが得られないか、得られても乳化安定性
が悪く、すぐ分離して処理油剤としての実用性がない。

しかし、本発明においては、乳化剤成分の配合比が１５
手量％未満でも、従来の乳化手段により一時的な乳化状
態にした後、さらに高速液流微粒子化手段により処理す
ると、処理油剤の油剤粒子の平均粒径を１ミクロン以下
とすることができ、乳化剤成分を２０〜５０重串％程度
配合した従来の処理油剤と比較しても乳化安定性の点で
なんら遜色のない処理油剤が得られる。

ここで、本発明の高速液流微粒子化手段について説明す
る。高速液流微粒子化手段は処理液を高流速化すること
によるせ／υ断力によって、処理油剤中の油剤粒子を微
粒子化するものであり、具体的には、遠心力を用いた方
法、ノズル噴射方法等を挙げることができる。例えば、
ゴーリン社製ホモジナイザーは処理液を高圧下で狭いス
リットを通過させて噴射させる装置で、ノズル噴射法の
一種と考えることができるが、処理液の流速は音速域に
達するほどの高いエネルギーが加わるため、処理液の粒
子を容易に微粒子化することが可能でおる。安定して平
均粒子径を１ミクロン以下とするには、処理液に１００
−／ｈｒ以上の流速を与えて処理油剤中の粒子を強制的
に微粒子化するのが好ましく、２５０／ｌ／ｈｒＪ′４
上とすることがより好ましい。さらに流速を高くすると
０．５ミクロン以下とすることも可能である。

本発明の処理油剤を付与した繊維糸条は、油剤性能向上
を図るうえで障害となる乳化剤成分が、従来の処理油剤
と比較して大幅に減少しているため、従来処理油剤に内
在する前述したような種々の問題点を解決することが可
能である。

例えば、粘着テープ用途における接着力の低下防止、エ
ア交絡処理加工時の交絡ノズル部での白粉脱落防止等、
品質あるいは操業性が大幅に向上できる。

ざらに、一般に乳化剤成分は平滑性を低下させる成分で
あるため、乳化剤成分を２０〜５０重最％程度配合した
従来の処理油剤では、平滑性向上には限界があるが、本
発明の処理油剤は乳化剤成分の配合比を下げることがで
きると共に、平滑剤成分の配合比を高くすることが可能
であるため、平滑性を一層向上させることができる。

本発明の処理油剤はナイロン、ポリエステル等の合成繊
維糸条に適用され、衣料用から産業用までのあらゆる分
野の紡糸・延伸用処理油剤として好適である。

［実施例］ 以下、実施例にＪ：り本発明を具体的に説明するか、本
発明はこれらに限定されるものではない。

実施例１ 表１のＮｏ、　１〜３に示づ油剤組成物の配合比からな
る油剤原液を水中に撹拌しながら添加して一次乳化液と
した後、高速液流微粒子化手段としてホモジナイ１ｒ−
（ゴー９２社ｒ　１５Ｍ−８ＴＡ　”Ｊ　）で処理（処
理液流速５００Ｋｍ／　ｈｒ　）　して水系エマルジョ
ンとした。１ｑられた水系エマルジョン中の油剤粒子径
、乳化安定性の評価結果を表２実験Ｎｏ、　１〜３に示
した。表中の水系エマルジョンの油剤粒子径は、遠心式
自動粒度弁イロ測定装置（■堀場製作所製ＣＡＰＡ−５
００＞により測定した。

比較例として、表１のＮｏ、　１〜３に示す油剤組成物
の配合比からなる油剤原液を、ホモミキサーを用いて２
０重量％の水系エマルジョンとした時の評価結果を表２
実験Ｎｏ、　４〜６に併せて示しｌこ。

表 表中　ｐｏｅｆｎ）はエチレンオキサイドのｎモル付加
を示す。

表 表１のＮＱ１〜３に示した乳化剤成分の配合比が１５Ｍ
最％未満の油剤は乳化力不足のため、従来のホモミキサ
ー等の攪拌装置による攪拌では、表２実験Ｎα４〜６に
示すように、乳化力不足のため粒子径が大きく良好な水
系エマルジョンとすることはできず、数１０分で完全に
２層に分離し、乳化安定性も悪かった。一方、表２実験
Ｎα１〜３の実施例は高速液流微粒子化手段により処理
したものであり、本発明は格段に粒子径が小さくなって
おり、比表面積が大きいことから乳化剤成分の配合比が
１５重量％未満でも安定な乳化状態を保つことが可能で
ある。

実施例２ 表１のＮα４に示す油剤組成物の配合比からなる油剤原
液を、微粒子化手段をかえて、２０卓吊％の水系エマル
ジョンとした時の処理液流速、油剤粒子径、乳化安定性
の評価結果を表３実験Ｎｏ、　７〜８に示した。

比較例として、ホモミキサーを用いた時の評価結果を表
３実験Ｎｏ、　９に併せて示した。

表　　　３ 表３実験Ｎｏ、　７〜８のとおり、処理液を高速液流微
粒子化手段で処理すると、油剤粒子の平均粒子径を１．
０ミクロン以下とすることかでき、安定な乳化状態を保
つことができる。

実施例３ ポリエチレンテレフタレートを１６００　ｍ／分の紡糸
速度で溶融紡糸するに際し、紡糸糸条に表４の実験Ｎｏ
、　１０〜１４に記載した配合比からなる油剤原液を、
実施例１と同様の高速液流微粒子化手段を用いて、２０
重量％の水系エマルジョンとして純分付着楢が０．９％
になるように付着させた。得られた未延伸糸を延伸倍率
３．０倍、延伸速度９００　ｍ／分で延伸しｉｏｏデニ
ール／４８フィラメン１〜の延伸糸を得た。

該延伸糸の対金属摩擦係数を、走行糸法で初期張力１０
５７、糸速５０ｍ／分の条件で測定した。

また、前記延伸糸を用いて作成した編地に粘着テープを
はり、編地と粘着テープとの接着性を評価した。

また、実験Ｎｏ。１０〜１４に示す配合比からなる油剤
原液を、糊剤であるプラスサイズＪ−６の９％溶液に添
加してフィルムを作成し、このフィルムの糊皮膜状態を
評価した。

また、実験Ｎｏｌ○〜１４に示す配合比からなる油剤原
液を、５０重量％の水溶液とした時の粘度を評価した。

以上の評価結果を表４に（Ｊｆぜて示した。

表　　　　４ 実験Ｎα１３および１４は本発明の効果を明確にするた
めの比較例である。

実験Ｎ０．１０〜１２では、乳化剤成分の配合比を下げ
るとともに、平滑剤成分の配合比を上げることができる
ため、実験Ｎ０１３および１４の従来の処理油剤より平
滑性が数段優れている。

また、実験Ｎα１０〜１２では粘着剤との相互作用が小
さく優れた接着性を有する。また、織成評価においても
織成膜可塑化が小さく良好な被膜状態でおり、さらに水
付与時の粘度上昇はほとんどみられない。

一方、実験Ｎ０１３．１４、特に実験Ｎ０１４は平滑性
が劣り、粘着テープ接着性も低く織成膜可塑化作用を引
起したり、水付与時に粘度が大幅に上昇する。

［発明の効果］ 本発明の油剤を付与した繊維糸条は、粘着テープ接着性
が優れ、織成膜可塑化が小ざく、高い平滑性あるいは水
付与時の低粘性化等に顕著な効果を発揮するが、これら
の効果は油剤組成物として乳化剤成分を１５重量％未満
となるように配合した処理油剤により初めて発現するも
のであり、本発明の処理油剤はまた、高速液流微粒子化
手段を用いることにより初めて油剤粒子の平均粒子径が
１ミクロン以下の水系エマルジョンとすることができ、
安定して実用に供することが可能となったのでおる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）平滑剤成分および添加剤成分に乳化剤成分を配合
   するか、もしくは配合しない油剤組成物における乳化剤
   成分の配合比が０〜１５重量％未満であり、かつ油剤粒
   子の平均粒径が１ミクロン以下の水系エマルジョンであ
   ることを特徴とする合成繊維用処理油剤。
2. （２）平滑剤、添加剤およびその他の水以外の成分を有
   効成分とする油剤組成物に乳化剤成分を油剤組成物全体
   の０〜１５重量％未満配合し、前記油剤組成物に水を混
   合し、該混合液を高速液流微粒子化手段により、油剤粒
   子の平均粒径を１ミクロン以下とした水系エマルジョン
   とすることを特徴とする合成繊維用処理油剤の製造方法
   。
3. （３）高速液流微粒子化手段が油剤組成物と水の混合液
   を流速１００ｋｍ／ｈｒ以上の液流とする手段である請
   求項（２）記載の合成繊維用処理油剤の製造方法。