JPS6247990B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、湿時における金属の摩耗防止に優れ
た配合組成物に関し、更に詳しくは、本発明は最
小量の配合量で、耐熱性に優れ且つ湿時の耐金属
摩耗性が改善された合成繊維の紡糸油剤に関する
ものである。 従来より合成繊維糸条を製造するに際し、湿時
の耐金属摩耗性を向上させて糸の損傷をできるだ
け防止しようということは、ウオータージエツト
ルームによる無糊糸の製繊性を向上させるといつ
た考え方から検討され、比較的分子量の低い一塩
基酸のエステルやワツクス類やシリコン類などが
検討されている。これらの例は、例えば特開昭50
−101694号公報、特開昭53−45498号公報にみら
れる如く、糸と金属の間の動摩擦を下げるため比
較的分子量の低いエステル類などを多量に含有す
る組成物では、湿時の糸／金属間の単糸切れの防
止効果が認められ、また水不溶性のワツクス類や
シリコン類も同じような効果が認められる。 しかし、実際の使用に当つては、ワツクス類を
多量に使用すれば延伸ローラー上あるいはガイド
類にスカム様のものが堆積して糸導を非常に汚染
するばかりでなく、なおその上にウオータージエ
ツトによる製織時にも、筬、綜絖などにスカムが
付着して製織稼動率を大巾に低下させてしまうこ
とが多い。また水不溶性のシリコンなどを多量に
配合すると、得られた糸条の染色性を非常に阻害
したり、染色工程で布にシリコンが再付着して実
用上問題になる場合が多い。 更に、一塩性酸のエステルの配合は比較的分子
量の低いものを主成分とした場合には、繊維と金
属の間の摩擦を低下させて湿時における単糸切れ
による毛羽やもつれを改良する面からは好ましい
方向ではあるが、その防止効果も限度がある。す
なわち一般に低分子量のものは、耐熱性が不良で
昨今使用し難い場合が多く、逆に耐熱性を向上さ
せて且つ繊維と金属との摩擦を下げるために、エ
ステル系化合物の分子量を上げていく方法では思
つた程繊維と金属間の摩擦を下げることは難かし
く、なおその上に湿時の耐金属の摩耗性は逆に不
良化していく方向にある。 最近、繊維の製造において、生産能率の向上と
いうことで、より高速化及び高温側での製糸条件
が採用される一方、製織工程の合理化という面か
らは合成繊維糸条を無糊でウオータージエツトル
ームを用い製織することが行なわれているが、こ
の場合、製糸工程でのスカムの発生がきわめて少
なく、なおその上に湿時における糸と金属間の摩
耗性を低下させて単糸毛羽を防ぐといつたことに
よりもつと積極的に湿時の耐金属摩耗性（筬の摩
耗防止）の働きをあわせてもつた糸条が望まれ、
それに適した紡糸油剤が強く望まれている。 本発明者はかゝる現状に鑑み紡糸及び延伸工程
でのトラブルが少なく、かつウオータージエツト
ルームによる製織時においても耐金属摩耗性にす
ぐれた合成繊維糸条を得るべく、鋭意検討の結
果、紡止工程において、特殊な紡糸油剤配合物を
採用することにより所期の目的を達成する本発明
に到達した。 即ち、本発明は公知の平滑剤、乳化剤、集束剤
などからなる通常の紡糸油剤に対して、従来のよ
うな水不溶性の限定された平滑剤やワツクスやシ
リコン類を用いる方法とは全く異なり、特に平滑
剤及び／又はポリアルキレングリコール共重体を
含む油剤において、炭素数12〜18のアルキルホス
フエート類のアルカリ金属塩（Ａ成分）、アミノ
酸のＮ−アシル誘導体のアルカリ金属塩（Ｂ成
分）、変性シリコン類（Ｃ成分）、及びワツクス類
（Ｄ成分）の４者が必須成分として配合されその
際Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄが常に全有効成分中で４％〜10
％（重量）を占めると共に重量％でＡ＋Ｂ＞Ｃ＋
Ｄで、かつ、Ｃ＋Ｄは全有効成分中で４％（重
量）以下の割合で配合された組成物からなる湿時
の耐金属摩耗が改善された油剤である。 本発明の目的は、Ａ成分、Ｂ成分、Ｃ成分そし
てＤ成分の４者が共存するとき始めて達成される
のであつて、前４者のいづれが欠けても所期の効
果が得られないといつた驚くべきシネルギー効果
が発揮されることである。この事実はこれまで全
く知られていないし、他方これまでに知られてい
る湿時の耐金属摩耗性を向上させるというエステ
ル系の平滑剤あるいは水不溶性のワツクス類やシ
リコン類とは全く異なつた機作によるものでもつ
と積極的に湿時の金属表面に油膜を形成させて保
護膜を金属表面に生成させるものである。もう一
つ重要なことは、本発明では、シネルギー効果か
ら各成分の配合率を夫々最低の範囲におされなが
ら湿時の耐金属摩耗性を大巾に向上させるといつ
たもので当然のことながら、製糸工程は云うに及
ばず、製織工程において、無糊でウオータージエ
ツトが用いられてもスカム付着などはきわめて低
減するものである。 更に大きな特徴は平滑剤や乳化剤あるいはポリ
アルキレングリコール共重合体などからなる通常
公知の紡糸油剤に適用でき、本発明の４者を配合
することによつて本発明の効果を大きく発現させ
ることができることである。 本発明における各成分についてさらに詳述する
と、Ａ成分としては炭素数が12〜18の直鎖あるい
は側鎖の飽和あるいは不飽和のアルキル基を有す
る通常公知のアルキルホスフエートのアルカリ金
属塩例えばナトリウム、カリウム、リチウムから
なる。ここで、通常制電剤としてよく用いられる
ポリオキシエチレン変性のアルキルホスフエート
類は耐金属摩耗性は小さく、本発明から全く除外
される。例えばエチレンオキシドが１モル付加し
たPOE(1)ラウリルホスフエート系のものでも該
ホスフエートを50％以上含有するものは本発明か
ら除外されるというきびしい制限がある。 本発明のアルキルホスフエートの金属塩の中で
も好ましくは分岐のない直鎖のアルキル基を有す
るものがよく、ラウリル、セチル、パルミチルス
テアリルなどが好ましい。一方Ａ成分に併用され
るＢ成分としては、アミノ酸のＮ−アシル誘導体
のアルカリ金属塩からなり、一般式(1)及び一般式
(2)に示される化合物からなる。 〔但し、Ｒは炭素数８〜22のアルキル基、アルケ
ニル基、フルオロアルキル基を示し、ｎは１又は
２の正の整数、Ｚは−CO−、−CO₂−を示し、Ｍ
はカリウム、ナトリウム、リチウムを示し、
R′は水素原又はメチル基を示す。〕 もつと具体的には、Ｎ−ラウロイルザルコシン
ソーダ、Ｎ−ラウロイルザルコシンのカリウム
塩、Ｎ−オレオイルザルコシのナトリウム塩、Ｎ
−ステアロイルザルコシンのオタリウム塩、Ｎ−
ラウロイルグルタミン酸のジナトリウム塩あるい
はジカリウム塩、Ｎ−オクタノイルアスパラギン
酸やＮ−パーフルオロオクタンスルホニルグルタ
ミン酸などのナトリウム塩あるいはカリウム塩、
Ｎ−ラウロイルグリシン、Ｎ−ラウロイルメチオ
ニン、Ｎ−ラウロイルスレオニンなどのナトリウ
ム塩あるいはカリウム塩などが好適に用いられ
る。 さらにＡ成分、Ｂ成分に併用されるＣ成分は変
性シリコン類が用いられる。この例としてはフエ
ニル変性シリコン、エポキシ変性シリコン、ポリ
オキシアルキレン変性シリコン、脂肪酸変性シリ
コンなどが挙げられるが、これらの変性シリコン
類は通常非イオン活性剤で乳化されたものが市販
で入手可能である。さらに、Ａ成分、Ｂ成分、Ｃ
成分に併用されるＤ成分としては、水不溶性の各
種の公知のワツクス類が用いられる。この例とし
ては、パラフインワツクス、酸化ミクロクリスタ
リンワツクス、カルナウバロウ、密ロウ、酸化ポ
リエチレンワツクスなどの天然及び合成ワツクス
が挙げられ、なかでも融点が30℃以上140℃以下
のパラフインワツクスなどが好ましい。これらの
ワツクス類も通常非イオン系の乳化剤によつて水
中に分散したものが入手できるので水性エマルジ
ヨンとして適用される。 前記４成分を夫々組合せることによつて、本発
明の所期の効果を得るためには、Ａ、Ｂ、Ｃ及び
Ｄの各成分が常に必須であり、その中の１成分が
欠けても十分にその効果を発現できないし、各成
分比のバランスがくづれても最小の添加量で湿時
の耐金属摩耗効果を著るしく向上せしめることが
できなくなる。もちろん、本発明の範囲を越えて
Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄの和が10％を越える製糸工程さら
にはウオータージエツトでの製織工程でロールや
ガイドさらには筬や綜絖へのスカムの付着といつ
たトラブルが増大するので好ましくない。 さらに重要なことは、ホスフエート類やアミノ
酸のＮ−アシル化合物のアルカリ金属塩は、一般
にイオン交換性があり、とくにウオータージエツ
トで製織する場合には水の硬化が大きくなるとイ
オン交換によつて得られる水不溶性のスカムが筬
や綜絖に付着して稼動率の低下の直接的な原因と
なるとも云われている。したがつて、本発明に用
いられる配合組成物が筬や綜絖などの湿時の摩耗
に防止効果があるとしても、必要量以上の配合は
当然さけるべきで最小量におさえることが好まし
いことは云うまでもない。 したがつて、本発明においては通常Ａ＋Ｂ＋Ｃ
＋Ｄの和は４％以上10％（重量）以下におさえら
れる。しかも、Ａ＋Ｂ＞Ｃ＋Ｄ即ちアニオン成分
は常にワツクス類とシリコン類の和よりも多く、
かつ、Ｃ＋Ｄは４％以下で用いられる。 このＣあるいはＤ成分は通常水不溶成分である
が、適当な乳化剤を用いて分散することにより通
常公知の紡糸油中に4.0％以上混合することもで
きるが、製糸工程や、製織工程でのスカムの堆積
という面から好ましくは3.0％以下用いるのが良
い。 かくして製糸・製織工程にスカムトラブルなし
に湿潤状態において非常にすぐれた耐金属摩耗防
止効果を発揮することができる。 本発明の湿時における耐金属摩耗防止の組成物
は通常公知の紡糸油剤に配合して用いられ、公知
の紡糸油剤を何等限定するものではない。例えば
通常公知の紡糸油剤として知られている平滑剤及
び／又は、ポリアルキレングリコール共重合体か
らなる公知の紡糸油剤さらにくわしくは、鉱物
油、オクチル−パルミテート、イソトリデシルラ
ウレート、オレイルオレート、イソトリデシルパ
ルミテート、イソトリデシルステアレートなどの
一塩基酸のエステル系化合物を主成分として通常
公知の乳化剤でエマルジヨン化された紡糸油剤及
び／又は特公昭41−13564号公報や英国特許
833450号または、米国特許3338830号明細書に開
示されているような仮撚加工用の油剤としてよく
知られている、ポリアルキレングリコール類やエ
チレンオキシドとプロピレンオキシド基からなる
水不溶性あるいは水可溶性のランダムまたはブロ
ツコのポリエーテル類を主体とする公知の紡糸油
剤であつても、本発明の組成物を配合することに
よつて湿時の優れた耐金属摩耗性を発揮すること
ができる。 本発明の対象となる合成繊維としては、ポリエ
ステル、ポリアミド等の熱可塑性合成繊維よりな
り、常法によつて溶融紡糸して得られる合成繊維
マルチフイラメントからなり、特にポリエチレン
テレフタレート系のポリエステル繊維に適用する
と非常にすぐれた効果を示す。 以上のようにして得られた油剤組成物は、合成
繊維用として適用されるが、かゝる合成繊維マル
チフイラメントへの本発明の紡糸油剤の付与方法
は、溶融紡糸された未延伸糸に通常公知のローラ
ーオイリング、スプレーオイリングなどによつて
付与することができる。 以上のようにして、本発明によれば、合成繊維
マルチフイラメントの製造工程において紡糸及び
延伸性を何等阻害することなく、さらには無糊の
ウオータージエツトによる製織においても特にす
ぐれた製織性を与え、安定した湿時における耐金
属摩耗防止効果が得られる。 次に実施例を示すが、何等これに限定されるも
のではなく、実施例中の「部」は重量％を示す。
また、実施例中の湿時の耐金属摩耗については、
夫々以下に示す方法によつて測定、評価を行つ
た。 〔〕 湿潤時の耐金属摩耗性の測定評価法 湿潤時の糸及び金属の間の摩耗性については
以下の方法を用いて評価を行つた。 糸条に付与する初期張力を10ｇ（標準）とし
て測定条件の強度ということで夫々20ｇ、30ｇ
と変え、糸速10ｍ／分で走行させながら、金属
より摩擦体に接触する前に走行糸を0.6秒間水
に浸漬しあと摩擦体に接触させた。そして金属
摩擦体は種々の材質で検討した。 摩擦体(1) 直径５cmのクロムメツキの梨地ピ
ン、粗度11S 摩擦体(2) ステンレススチル棒 なお金属摩擦体は、糸の走行方向の前後に、
毎分50〜300回に変速して摺動できるようにし
て30分から数時間糸を走行させた後に金属表面
の摩耗痕を級判定して評価した。５級（良）→
１級（不良）でランク付けした。 実施例１〜３、比較例１〜６ 第一表に示す組成の各油剤を夫々40〜50℃に昇
温均一化し、40〜50℃の温水中に撹拌しながら注
加し、濃度10％の夫々のエマルジヨンを作成し、
ローラー式給油方法によつて1000ｍ／分の速さで
巻取られつゝあるポリエチレンテレフタレート未
延伸糸（149デニール／24フイラメント）に油剤
としての有効成分の付着率が1.0％の夫々を付与
せしめた。 該未延伸糸をドローツイスターを使用し、予熱
ピン温度90℃、熱セツト180℃で3.1倍に延伸し、
50デニールの延伸糸を得た。各延伸糸について該
評価法にしたがつて湿時における耐金属摩耗性を
測定した。

【表】

【表】 第一表をみてもわかるように本発明の組成物の
湿時における耐金属摩耗性が非常にすぐれている
のがわかる。但し、比較例７は湿時の耐金属摩耗
性は良好であるが、紡糸時のローラースカムが増
大し、操業性が不良であり、またさらにウオータ
ージエツトルームによる無糊製織時に筬及び綜絖
のスカム堆積がいちじるしく稼動率を低下すると
共に織布上はスカムが付着し、織物の品位を害す
るため本発明の範囲からは除外される。 実施例５〜、比較例８〜10 実施例−１と同じようにポリエチレンテレフタ
レートを紡糸し、表２に示す組成の各油剤を1.0
％付着させ、同じような方法で湿時における耐金
属摩耗性を測定した。

【表】

【表】 表２の結果をみてもわかるように本発明の４成
分の存在は非常にすぐれた湿時の耐金属摩耗性を
示した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 平滑剤及び／又はポリアルキレングリコール
   共重合体を含む紡糸油剤において、有効成分に対
   し炭素数12〜18のアルキルホスフエート類のアル
   カリ金属塩（Ａ成分）、アミノ酸のＮ−アシル誘
   導体のアルカリ金属塩（Ｂ成分）、変性シリマン
   類（Ｃ成分）及びワツクス類（Ｄ成分）の４者を
   必須成分として配合され、その際Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ
   が常に有効成分中で4.0％以上10％以下（重量）
   を占めると共にＡ＋Ｂ＞Ｃ＋Ｄで、且つＣ＋Ｄは
   全有効成分中で、４％（重量）以下の割合で配合
   された組成物からなる、湿時の耐金属摩耗が改善
   された組成物。