JPH1161646A

JPH1161646A - 合成繊維用処理剤

Info

Publication number: JPH1161646A
Application number: JP22720497A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Keyaki; 善徳欅; Satoru Murakami; 悟村上; Kenji Hokutou; 建二北東
Original assignee: Sanyo Chemical Industries Ltd
Current assignee: Sanyo Chemical Industries Ltd
Priority date: 1997-08-08
Filing date: 1997-08-08
Publication date: 1999-03-05

Abstract

(57)【要約】【課題】合成繊維の紡糸、延伸工程において、繊維用
処理剤に高度な耐熱性と平滑性を付与し、延伸ローラー
上のタール、汚れなどを防ぐことで、高温高速化での繊
維の糸切れ、毛羽の発生を抑えること。【解決手段】下記一般式（１）で示される脂環含有ジ
オールのカルボン酸エステルを含有することを特徴とす
る合成繊維用処理剤。【化１】（式中、Ｒ¹、Ｒ²はそれぞれ独立に水素原子、または炭
素数１〜１０のアルキル基；Ａはエチレン基および／ま
たはプロピレン基；ｍ、ｎはそれぞれ独立に１〜１０の
整数；ｐ1、ｑ1はそれぞれ独立に０または１〜２０の整
数）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、合成繊維用処理剤
に関するものであり、更に詳しくは熱工程を伴う繊維の
製造および加工工程に使用される耐熱性の良好な合成繊
維用処理剤に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、合成繊維の紡糸、延伸工程に、種
々の処理剤が目的に応じて使用されてきた。しかし今日
生産性の向上、品質の向上のために、紡糸、延伸速度が
速くなり、高温で処理されることに伴い、繊維用処理剤
の潤滑性、耐熱性の性能向上が強く望まれている。

【０００３】従来、合成繊維処理剤の潤滑成分として
は、鉱物油などのパラフィン系炭化水素、ラウリルオレ
エート、ネオペンチルジラウレート、オレイルオレエー
ト、ジオレイルアジペート、ビスフェノールＡのアルキ
レンオキサイド付加物などの高級脂肪酸エステルが知ら
れている。

【０００４】従来から繊維処理剤の潤滑剤成分として分
解、発煙、タールの少ないものとして特公昭４７−２９
４７４号公報に記載のビスフェノールアルキレンオキサ
イド付加物のエステルが提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしこれらの処理剤
の耐熱性はかなり良好な部類に属する反面、平滑性に劣
り、延伸中の単糸巻きつき、糸切れ、あるいは高速撚糸
中の毛羽発生などが、起こりやすい傾向を有しており、
より高度な品質の高強力糸を得る上において、十分なも
のといえない。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、合成繊維
糸条に高度の平滑性を付与し、かつ最近の繊維製造及び
加工工程で必要な過酷な熱処理を受けても分解、発煙、
タール化が少ない優れた耐熱性を有し、長期間にわたる
円滑な連続熱処理操作を可能ならしめる繊維平滑処理剤
を得ることを目的に検討を重ねた結果本発明に到達し
た。１．処理剤に平滑性を付与するため、従来ラウリルオレ
エート、オレイルオレエートなどの高級脂肪酸エステル
を使用してきたが、高強力糸を得るための高温での熱処
理工程においては、耐熱性不充分で、熱板などのタール
状物質が生成する傾向があり、延伸中の単糸巻き付き、
糸切れなどが起こる原因となるだけでなく、油剤が発煙
し、作業環境を著しく悪くするため、その防止が強く要
望されている。２．また、処理剤の耐熱性を保持するため、ビスフェノ
ールのような芳香族骨格をもつものが使用されている
が、紡糸、延伸速度が速くなると、繊維−金属間の平滑
性が保持できないという欠点を生じてきた。３．一般式（１）で示される該脂環含有ジオールのカル
ボン酸エステルは、通常のジオールエステルに比較し
て、高炭素数でありながら著しく低融点、低粘度である
ため平滑性の向上と、そのシクロヘキサン骨格により、
耐熱性、耐分解性に優れる繊維用処理剤であることを見
いだした。

【０００７】すなわち本発明は、下記一般式（１）で示
される脂環含有ジオールのカルボン酸エステル化合物を
含有することを特徴とする合成繊維用処理剤である。

【０００８】

【化３】

【０００９】（式中、Ｒ¹、Ｒ²はそれぞれ独立に水素原
子、または炭素数１〜１０のアルキル基；Ａはエチレン
基および／またはプロピレン基；ｍ、ｎはそれぞれ独立
に１〜１０の整数；ｐ1、ｑ1はそれぞれ独立に０または
１〜２０の整数）

【００１０】本発明において、一般式（１）中のＲ¹、
Ｒ²は水素原子、または炭素数１〜１０の直鎖または側
鎖を有するアルキル基であり、好ましくは炭素数６〜８
である。具体例としては、メチル基、エチル基、プロピ
ル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル
基、オクチル基、ノニル基、デシル基等の直鎖または側
鎖を有するアルキル基が挙げられる。

【００１１】一般式（１）において、Ａは通常、エチレ
ン基、プロピレン基が挙げられる。ＡＯの繰り返しは同
一でも異なってもよい。オキシエチレン基とオキシプロ
ピレン基が併用の場合、付加様式はランダム付加、ブロ
ック付加のいずれでもよい。

【００１２】一般式（１）においてｍ、ｎはそれぞれ独
立に１〜１０の整数であり、好ましくは６〜８である。
０では平滑性の効果を発現することは難しく、また１０
を越える場合、油剤全体の粘度が著しく上昇することが
あり、細デニールの糸を紡糸する際、糸切れ等の問題を
起こすことがある。

【００１３】一般式（１）においてｐ１、ｑ１はそれぞ
れ独立に０または１〜２０の整数である。

【００１４】一般式（１）で表わされる脂環含有ジオー
ルとエステルを構成するカルボン酸には、一価カルボン
酸、多価カルボン酸が挙げられる。一価カルボン酸は、
炭素数６〜３０、より好ましくは８〜２４の飽和または
不飽和の分岐を有してもよい脂肪酸または芳香環を有す
るカルボン酸または硫黄を含むカルボン酸が挙げられ
る。好ましい一価脂肪酸の例は、カプリン酸、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、エルカ酸、イソステアリン酸などの脂肪族カル
ボン酸、安息香酸、メチル安息香酸、（３，５−ターシ
ャルブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネー
ト、メルカプトベンズイミダゾール脂肪酸、メルカプト
ベンズチアゾール脂肪酸などの芳香族カルボン酸、ラウ
リルチオカルボン酸、ステアリルチオカルボン酸、イソ
ステアリルチオカルボン酸などの硫黄含有カルボン酸が
挙げられ、このうち特に好ましくは、ラウリン酸、ステ
アリン酸、オレイン酸、イソステアリン酸である。

【００１５】また、好ましい多価カルボン酸としては、
マロン酸、マレイン酸、こはく酸、フマール酸、グルタ
ル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライ
ン酸、セバシン酸、シトラコン酸、メサコン酸などの脂
肪族ジカルボン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタ
ル酸、トリメリト酸、レゾルシンカルボン酸、ダイマー
酸などの芳香族カルボン酸、チオジプロピオン酸などの
硫黄含有ジカルボン酸が挙げられる。

【００１６】該エステル化反応において、カルボン酸と
アルコールとの比率はアルコール性水酸基当量／カルボ
キシル基当量が通常１．３〜０．７、好ましくは１．１
〜０．９である。反応は通常触媒の存在下、１００〜２
００℃、好ましくは１３０〜１７０℃で行われ、常圧
下、減圧下、もしくは加圧下で行うことができる。反応
時間は通常２〜１０時間である。触媒としては、通常エ
ステル化反応に用いられる触媒、例えばパラトルエンス
ルホン酸、メタンスルホン酸、硫酸および金属含有化合
物（ジブチルスズオキサイド、酢酸亜鉛）が挙げられ
る。通常吸着剤を用いて精製することにより本発明の化
合物は得られる。

【００１７】一般式（１）で表される脂環含有ジオール
とエステルを構成するカルボン酸は、２種以上のカルボ
ン酸を混合して用いてもよい。

【００１８】本発明の処理剤は一般式（１）のカルボン
酸エステル化合物単独で使用しても２種以上混合して使
用してもかまわない。又これとさらに、他の平滑剤、界
面活性剤および制電剤のうち少なくとも一種を含有して
なるものでもよい。

【００１９】他の平滑剤としては、鉱物油（精製スピン
ドル油、流動パラフィン）、動植物油（ヤシ油、ヒマシ
油など）、脂肪酸エステル（イソステアリルラウレー
ト、オレイルオレエート、ジオレイルアジペートな
ど）、アルキルエーテルエステル（ラウリルアルコール
のエチレンオキサイド３モル付加物ラウレートなど）、
およびワックスなどが挙げられ、これらのうち好ましい
ものは、脂肪酸エステルおよびアルキルエーテルエステ
ルである。

【００２０】界面活性剤としては、高級アルコールのア
ルキレンオキサイド付加物（オクチルアルコールのエチ
レンオキサイドおよび／またはプロピレンオキサイド、
ステアリルアルコールのエチレンオキサイドおよび／ま
たはプロピレンオキサイド付加物など）、多価アルコー
ルエステルのアルキレンオキサイド付加物（硬化ヒマシ
油のエチレンオキサイド２５モル付加物、ソルビタント
リオレエートのエチレンオキサイド２０モル付加物）が
挙げられる。

【００２１】制電剤としては、ホスフェート、ホスファ
イト、脂肪酸石鹸などが挙げられる。

【００２２】さらに処理剤は、その他の添加剤およびｐ
Ｈ調整剤を含有してもよい。添加剤としては、酸化防止
剤、紫外線吸収剤、シリコン化合物、フッ素化合物など
が挙げられる。ｐＨ調整剤としては、アルカリ金属、ア
ルキルアミンのアルキレンオキサイド付加物などが挙げ
られる。

【００２３】一般式（１）のカルボン酸エステルの全処
理剤中における含有量は特に制限されないが、目標とす
る高速防止、延伸時の繊維−金属間の平滑性を保持する
という観点から、通常１０〜９０重量％、好ましくは、
１０〜８０重量％であり、特に好ましくは４０〜８０重
量％である。

【００２４】他の平滑剤の含有量は、通常１０〜９０重
量％、好ましくは１５〜８０重量％である。界面活性剤
の含有量は、通常１０〜７０重量％、好ましくは、１５
〜６０重量％である。制電剤の含有量は、通常１〜２０
重量％、好ましくは、１〜１５重量％である。添加剤の
含有量は、通常０．２〜１０重量％、好ましくは、０．
３〜８重量％である。ｐＨ調整剤の添加量は、通常０．
０２〜１０重量％好ましくは０．０３〜８重量％であ
る。

【００２５】本発明の処理剤は、耐熱性が優れており、
繊維の製造および加工工程などで使用されるが、特にナ
イロン、ポリエステルなどの熱可塑性合成繊維を材料と
する強度の大きい産業資材用フィラメント糸や仮撚加工
糸など過酷な熱工程を必要とする繊維の製造工程に適す
る。

【００２６】本発明の油剤は、合成繊維の溶融紡糸工程
において、非含水の状態での処理、あるいは水で乳化し
たエマルションの状態で処理して紡出糸に給油される。
非含水処理剤の場合は、原油のまま、もしくは希釈剤
（低粘度鉱物油など）で希釈して使用する。希釈比率は
通常２０〜８０重量％、好ましくは３０〜７０重量％で
ある。エマルションの濃度は、通常５〜３０重量％、好
ましくは、１０〜２５重量％である。

【００２７】給油方法については特に限定はなく、ノズ
ル給油およびローラー給油などが適用可能である。油剤
の付着量は繊維に対して通常純分０．３〜２．０重量
％、好ましくは０．５〜１．５重量％である。

【００２８】

【実施例】以下、実施例により本発明を説明するが、本
発明はこれに限定されるものではない。

【００２９】実施例１表１記載の本発明における化合物（Ｎｏ．１〜３）およ
び従来の処理剤成分（Ｎｏ．４、５）について、２４０
℃の循風乾燥機中で４時間放置後のタール化、および２
４０℃の熱板上に滴下した場合の発煙性、並びに市販の
１２６０デニールナイロンフィラメント糸を湯先乾燥し
て得た試料糸に１％付着させ走行糸法で対金属摩擦係数
を測定した結果を表２に示す。

【００３０】

【表１】

【００３１】

【表２】

【００３２】実施例２下記の発明処理剤（Ｎｏ．Ａ〜Ｃ）および比較処理剤
（Ｎｏ．Ｄ、Ｅ）について、２４０℃の循風乾燥機中で
４時間放置後のタール化、および２４０℃の熱板上に滴
下した場合の発煙性、並びに市販の１２６０デニールナ
イロンフィラメント糸を湯洗乾燥して得た試料糸に１％
付着させ東レ式高荷重摩擦測定機で対金属摩擦係数を測
定した結果を表３に示す。

【００３３】（本発明の処理剤Ａ）化合物Ｎｏ．１６０重量％硬化ヒマシ油（ＥＯ）₂₅ ２５重量％オクチルアルコール（ＰＯ）₁₀（ＥＯ）₂₀ブロック付加物１５重量％（本発明の処理剤Ｂ）化合物Ｎｏ．２４０重量％ジオレイルアジペート２０重量％硬化ヒマシ油（ＥＯ）₂₅ ２５重量％オクチルアルコール（ＰＯ）₁₀（ＥＯ）₂₀ブロック付加物１５重量％（本発明の処理剤Ｃ）化合物Ｎｏ．３４０重量％オレイルオレエート２０重量％硬化ヒマシ油（ＥＯ）₂₅ ２５重量％オクチルアルコール（ＰＯ）₁₀（ＥＯ）₂₀ブロック付加物１５重量％（比較処理剤Ｄ）ジオレイルアジペート６０重量％硬化ヒマシ油（ＥＯ）₂₅ ２５重量％オクチルアルコール（ＰＯ）₁₀（ＥＯ）₂₀ブロック付加物１５重量％（比較処理剤Ｅ）ビスフェノール（ＥＯ）₂ジラウレート６０重量％硬化ヒマシ油（ＥＯ）₂₅ ２５重量％オクチルアルコール（ＰＯ）₁₀（ＥＯ）₂₀ブロック付加物１５重量％上記表記において、成分中のＥはエチレン基、Ｐはプロ
ピレン基を示す。

【００３４】

【表３】

【００３５】評価タール化評価 ◎：タール化なし ○：僅かにタール化 ×：タール化発煙性評価 ○：殆どなし △〜○：僅かにあり △：ややあり △〜×：かなりあり ×：激しく発煙

【００３６】

【発明の効果】本発明に関わる合成繊維用処理剤は、製
造時の耐熱性、発煙性、平滑性に優れ、ポリエステルや
ナイロンの溶融紡糸、延伸に際して優れた製糸性を示
す。特に本発明の処理剤を付与することで、耐熱性だけ
でなく平滑性をも著しく向上する事が出来る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記一般式（１）で示される脂環含有ジ
オールのカルボン酸エステルを含有することを特徴とす
る合成繊維用処理剤。【化１】（式中、Ｒ¹、Ｒ²はそれぞれ独立に水素原子、または炭
素数１〜１０のアルキル基；Ａはエチレン基および／ま
たはプロピレン基；ｍ、ｎはそれぞれ独立に１〜１０の
整数；ｐ1、ｑ1はそれぞれ独立に０または１〜２０の整
数）
【請求項２】該脂環含有ジオールが下記一般式（２）
で表されるダイマージオール又はそのアルキレンオキサ
イド付加物である請求項１記載の合成繊維用処理剤。【化２】（式中、ｐ2、ｑ2はそれぞれ独立に０または１〜２０の
整数）
【請求項３】さらに、他の平滑剤、界面活性剤及び制
電剤のうち少なくとも一種を含有してなる請求項１また
は２記載の合成繊維用処理剤。