JP3761672B2 - 合成繊維用処理剤 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は合成繊維用処理剤および合成繊維の処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、製織に供されるポリアミド繊維やポリエステル繊維のような合成繊維は、紡糸後製糸工程を円滑に行う為に繊維用処理剤が付与され、一旦、巻き取られた後に延伸されていた。
【０００３】
しかし、近年、繊維生産の効率化の為に繊維処理剤が付与された後、一旦、捲取られる事無く、紡糸−延伸が連続に行われるスピンドロー方式が一般化されて来た。その為、製糸の高速化に伴い、糸と製糸工程の接糸部との摩擦が高くなり、毛羽が多発し、得られた糸の品位を損なって来た。品位の良好な糸を得る為に、従来以上の高速時の潤滑性に優れた処理剤が要求されている。
【０００４】
一方、合成繊維を製織する際に、高度な集束性と適度な平滑性を付与する目的で、製織に先立ち、製織に供する経糸に対し、ポリビニルアルコールやポリアクリル酸エステル系の糊剤が付与(糊付)されている。しかし、この糊付処理は、糊付−乾燥工程を必要とし、工程が繁雑となり、経済性にも問題が有る。又、この糊付糸が織機にて製織される時に織機の綜絖や筬で擦過され、経糸表面の糊剤が脱落し、綜絖や筬に付着蓄積し、しばしば、経糸を損傷させ、単糸切れや断糸を誘発し、製織効率や織物の品位を低下させていた。
【０００５】
かかる欠点を解消する為に糊付に代えて、高圧空気により、糸に交絡(インターレース)を与え、集束性を付与する事が提案されている(特公昭３６−１２２３０号公報)。
【０００６】
又、交絡に代え、製織準備工程の前に撚糸機にて１００ｔ／ｍ以上の撚りを施し集束性を付与する事も行われている。しかし、交絡や撚糸だけでは十分な製織性が得られず、多くの繊維用処理剤が提案されている。例えば、特開昭５１−４７１９８、特開昭５２−１０３５４５、特開昭５８−１８０６７４、特開昭６０−１１９２７０、特開昭６０−１５５７７３、特開昭６０−１９４１８０等に記載の処理剤には、パラフィンワックス、ポリエチレンワックス等が例示されている。これらのワックス類は、高速で製糸される直接紡糸−延伸方式の製糸工程で脱落蓄積し、単糸切れの原因となり、直接紡糸−延伸方式の製糸プロセスに適合しない。又、これらのワックス類が付着した糸が製織される場合、織機の筬、綜絖との摩擦により、ワックスが脱落蓄積し、しばしば、単糸切れや断糸を起こし、製織効率と織物品位の低下となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は製糸の高速化と製織の効率化に対応するために、合成繊維を溶融紡糸した後、巻取工程を省略して直ちに延伸することのできる、いわゆるスピンドロー方式に適し、かつ後の製織工程においても潤滑性と集束性を発現して、製織の効率化と高品位の織物を得ることのできる繊維用処理剤を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明はα−オレフィンと不飽和二塩基酸との共重合体のエステル化物(以下、単に共重合体のエステル化物と言う)を必須成分として含む合成繊維用処理剤およびこれを用いた合成繊維の処理方法に関する。
【０００９】
本発明の共重合体のエステル化物は通常平滑成分と併用する。またエマルションとして付与するときは乳化剤と併用する。
α−オレフィンとしては炭素数１０〜２４のα−オレフィンが好ましく、より好ましくは炭素数１２〜１８のα−オレフィンである。炭素数が１０未満のα−オレフィンでは平滑成分との溶解性、特に脂肪族エステルとの溶解性が悪くなり、炭素数２４を越えると工業的に入手困難になる。
【００１０】
不飽和二塩基酸としてはマレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸などが例示されるが、マレイン酸またはフマル酸が特に好ましい。
【００１１】
共重合体のエステル化物はα−オレフィンと不飽和二塩基酸との共重合体を適当なヒドロキシ化合物とエステル化するか、あるいは予めエステル化した不飽和二塩基酸とα−オレフィンを共重合することにより製造し得る。エステル化に用いられるヒドロキシ化合物としては、脂肪族アルコール、芳香族ヒドロキシ化合物、脂環式アルコール、芳脂肪族アルコールなどいずれでもよいが、一価ヒドロキシ化合物、特に脂肪族アルコールが好ましい。一価脂肪族アルコールとしては炭素数１〜３０の側鎖を有しもよい飽和または不飽和の脂肪族アルコール、とくに、炭素数１〜８の脂肪族アルコールが好ましい。また１部水酸基を残した多価アルコールの高級脂肪酸エステルを使用しても良い。共重合体中の遊離脂肪酸の全てがエステル化されていてもよく、あるいはその一部のみがエステル化されていてもよい。共重合されるα−オレフィンと不飽和二塩基酸のモル比は１．０：０．７から０．７：１．０が好ましく、最も好ましいモル比は１．０：１．０である。
【００１２】
本発明に使用される共重合体のエステルの分子量は１０００〜５０００が望ましく、特に１５００〜３０００が好ましい。分子量が１０００未満では製糸工程の極圧潤滑性不足となり、単糸切れを起こし易くなる。また、製織工程の織機上での綜こうやおさとのしごき摩擦に耐えられず、単糸切れや断糸を起こす。一方、分子量が５０００を越えると製糸工程や製織準備工程での摩擦が高くなり、糸の走行性が乱れ、製糸不良や織物品位が低下する。
【００１３】
共重合体のエステル化物は好ましくは繊維用処理剤中の１〜２０重量％、より好ましくは３〜１５重量％使用する。１重量％より少ないと本発明の目的が十分達成されず、２０重量％を越えると製糸工程や製繊準備工程での摩擦が高くなり、糸の走行性が乱れ、製糸不良や織物品位が低下する。
【００１４】
本発明繊維用処理剤に配合される平滑成分は従来合成繊維用に使用されていた任意に平滑成分が使用できるが、特に好ましくは脂肪族エステル類である。脂肪族エステル類はα−オレフィンと二塩基酸との共重合体のエステルと優れた相溶性を示し、相乗的に作用して製糸工程および製織工程において特に優れた潤滑性と集束性を示す。また両工程での糸粉、潤滑成分などの脱落蓄積が押さえられる。
【００１５】
脂肪族エステル類としては高級一価脂肪酸と高級一価脂肪族アルコールとのエステル、例えばオクチルパルミテート、ラウリルオレート、イソステアリルイソステアレート、イソオクタドデシルオレートなど; 多価アルコールと高級一価脂肪酸とのエステル、例えばネオペンチルグリコールジオレート、１,６−ヘイキサンジオールジイソステアレートなどの二価エステル、グリセリントリデカネート、トリメチロールプロパントリデカンートなどの三価エステル、ペンタエリスリトテトラペラルゴネートなどの四価エステル、また二価カルボン酸と一価高級脂肪族アルコールとのエステル、例えばジイソオクタデシルアジペート、ジイソトリデシルセバケートなどがある。これらのエステルの分子量は特に限定的ではないが３５０〜７５０程度が好ましい。これらのエステル類は２種以上混合して用いても良い。
【００１６】
平滑成分の配合量、特に脂肪族エステルの配合量は全繊維用処理剤の３０〜８０重量％、特に４０〜７０重量％が好ましい。３０重量％未満では、製糸工程での摩擦が高くなり、糸の走行性が不安定になり、単糸切れが増加し、製糸上好ましくない。一方、８０重量％を越えるとその分乳化剤量が減るため、水に乳化させて使用するのが困難になり、織物の精練性が不良となる。また糸の走行時に発生する静電気を防止することが困難になる。
【００１７】
本発明合成繊維用処理剤は乳化型として使用するのが特に好ましい。その場合は乳化剤、特に非イオン界面活性剤を用いるのが好ましい。非イオン界面活性剤としては限定的では無いが、高級アルコールの酸化アルキレン付加物、例えばオレイルアルコール、ラウリルアルコール、イソステアリルアルコールなどの酸化エチレン付加物、多価アルコールと高級脂肪酸のエステルの酸化アルキレン付加物、例えばポリオキシエチレンソルビタントリラウレート、グリセリンの酸化エチレン付加物のトリラウレート、オキシ脂肪酸、例えばリシノール酸や１２ーヒドロキシステアリン酸などの酸化エチレン付加物、ひまし油や硬化ひまし油の酸化エチレン付加物、多価アルコール、例えばソルビタン、ペンタエリスリトール、ポリグリセリン、トリメチロールプロパンなどの多価アルコールと高級脂肪酸の部分エステルなどが例示される。
【００１８】
これらの界面活性剤は使用する平滑成分を乳化するのに適したＨＬＢや成分を適宜選択すればよい。高いＨＬＢの界面活性剤と低いＨＬＢの界面活性剤を併用してもよい。異なった種類の界面活性剤を混合して用いてもよい。特に好適のＨＬＢは４〜１６である。
【００１９】
非イオン界面活性剤の量は繊維用処理剤全量の１５〜６０重量％、好ましくは２０〜５０重量％である。１５重量％未満では処理剤の乳化性が悪くなり、水に乳化させて繊維に給油できなくなり、且つ、織物の精練性が不良となる。また、糸の走行時に発生する静電気を防止することができず、糸の生産性や品位の低下をもたらす。乳化剤の使用量が６０重量％を越えると相対的に平滑剤の含有量が少なくなり、糸の走行性が不安定になり、製糸効率や製織効率が低下する。
【００２０】
本発明合成繊維用処理剤は所望により、アニオン界面活性剤、帯電防止剤、ストレート給油の場合の低粘度溶剤、特に鉱物油などを配合しても良い。
【００２１】
アニオン界面活性剤、あるいは帯電防止剤としてはフォスフェート類、例えばポリオキシエチレンラウリルフォスフェート、オレイルフォスフェートなどおよびそれらのアルカリ金属塩、アミン塩、アルカノールアミン塩など、スルフォネート類、例えばアルカンスルホネート、サルフェート類、例えばアルキルサルフェート、ポリオキシエチレンアルキルサルフェートなど、高級脂肪酸の石けんなどが例示される。
【００２２】
本発明合成繊維用処理剤は水に乳化させるエマルション給油が望ましく、低粘度鉱物油などに希釈して給油するストレート給油、処理剤を希釈せずにそのまま給油するニート給油いずれで給油しても良い。給油装置はオイリングロール、給油ガイドのいずれでもよい。本発明処理剤の給油量は処理剤純分として繊維重量に対し０．５〜１．０重量％が適切である。
【００２３】
以下、実施例をあげて説明する。実施例中、各成分の配合量は特に記載のないかぎり全て重量％で表す。
【００２４】
実施例１、２および比較例１および２
固有粘度０．９５(２０℃)のポリエチレンテレフタレートを溶融紡糸し、表ー１にきさいした処理剤の１５％エマルションを処理剤として繊維に対し、０．６％に成るように付与し、巻取ることなく、ホットローラーを介して５．１倍に延伸し、２１０℃のホットローラーで熱セットした後、冷却ローラーを経た後、高圧空気にて交絡を付与し、然る後３０００m／分の速度で巻き取った。
【００２５】
【表１】

α−オレフィン共重合体のエステル化物：炭素数１８のα−オレフィンとマレイン酸ジイソプロピルとの共重合体(分子量２０００)
原糸毛羽(１個／１０⁷m)：原糸１０００００mの毛羽(単糸切れ)の個数を毛羽カウンター(東レエンジニアリング(株)製)で測定し、１０⁷m当たりの個数に換算
冷却ローラー汚れ: 〇 通常の範囲の汚れ、 × 連続操業が不可
【００２６】
上記原糸をウオータージェットルームで経糸５０本／インチ、総本数２６００本、緯糸４０本／インチ、打ち込み回数５５０rpmで２０日間製織し、製織効率(％)、停台回数、製織毛羽およびおさ蓄積物を測定した。結果を表２に示す。
【００２７】
【表２】

製織効率(％)：織機の実働率を２０日間で評価した。
停台回数(回／日)：２０日間で停止した織機の延べ台数を１日当たりで表した。
製織毛羽(個／５０m)：織機に発生した毛羽の個数を織物５０m当たりに換算した。
おさ蓄積物：肉眼で観察した結果を以下のごとく評価した。
〇 清掃を必要としない程度
× 清掃が必要
【００２８】
【発明の効果】
本発明繊維用処理剤は、製糸工程において、スピンドロー方式用の繊維処理剤として使用することができる。従って、紡糸ー延伸工程間の糸の巻取工程を省略できる。また、この繊維処理剤を付与して製糸した糸は、製織工程において改めて糊付けー乾燥工程を経ることなく製織できるので、製糸工程と製織工程の効率化が達成できる。さらに本発明繊維処理剤は、製糸および製織工程において優れた平滑性と集束性を付与することができ、脱落物を減少させることができるので、高品位の織物が得られる。

Claims (4)

1. （ａ）脂肪族エステル、（ｂ）α−オレフィンと不飽和二塩基酸との共重合体のエステル化物および（ｃ）非イオン界面活性剤を必須成分として含む合成繊維用処理剤。
2. α−オレフィンの炭素数が１０〜２４である請求項１記載の合成繊維用処理剤。
3. 共重合体のエステル化物のエステルを形成するヒドロキシ化物が炭素数１〜８の脂肪族アルコールである請求項１記載の合成繊維用処理剤。
4. 合成繊維を直接紡糸一延伸方式にて製造するための繊維用処理剤であって、
   （ａ）脂肪族エステル３０〜８０重量％
   （ｂ）α−オレフィンと不飽和二塩基酸との共重合体のエステル化物１〜２０重量％
   （ｃ）非イオン界面活性剤１５〜５０重量％
   を含有することを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の合成繊維用処理剤。