JP3720162B2 - 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、紡糸工程にて繊維に付与される合成繊維処理剤に関し、特に直接紡糸−延伸方式における熱延伸および／または熱処理段階の延伸性および耐熱性に優れ、合成繊維の生産性と品位を向上させる処理剤に関する。
【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付与されてきた。しかし、近年、繊維の生産性および品質向上のために、ますます紡糸、延伸速度が速くなり、それに伴い今日、繊維用処理剤の潤滑性、耐熱性等、繊維生産工程での性能向上が強く望まれている。一方、使用される段階で高性能化した繊維の性能が十分発揮できることが要求されている。従来、このような要請に対処するために合成繊維に付与される処理剤として特公昭４７−２９４７４号公報に記載されているビスフェノールＡのアルキレンオキシド付加物の脂肪酸エステルや特公昭５５−９１１４号公報に記載されているチオジプロピオン酸等の潤滑剤がある。
【０００３】
しかしながら、特公昭４７−２９４７４号公報のビスフェノールＡやアルキレンオキシド付加物の脂肪酸エステルは耐熱性は良好だが、繊維−金属間、繊維−繊維の摩擦が高く、繊維処理剤としての必要特性である潤滑性に劣り、繊維製造工程や加工工程での繊維の損傷が大きく、繊維の品質を損なう欠点がある。また特公昭５５−９１１４号公報に記載されているチオジプロピオン酸エステルは、繊維−金属間、繊維−繊維間の摩擦が低く、耐熱性も従来の潤滑剤に較べて良好であるが、最近の厳しい製糸条件では満足できる耐熱性および繊維の品質を得ることができない。更には、特公昭６３−３０７４号公報には、特定のエステルとアニオン界面活性剤、酸化防止剤の組み合わせによる処理剤が提案されている。しかし、最近のきびしい製糸条件ではなお満足できる耐熱性を発揮し得ていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、直接紡糸−延伸方式に代表される高生産性の合成繊維の生産に適応でき、高品質の繊維を得ることのできる合成繊維用繊維処理剤を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、（ａ）分子量が５００〜１０００のカルボン酸エステル、
（ｂ）式（１）で表される化合物
【化２】

〔式中、Ｒは水素原子または炭素数が１〜９の分岐または直鎖アルキル基を表す〕、
（ｃ）分子量が３３０〜１０００のフェノール系酸化防止剤、および
（ｄ）界面活性剤
を必須成分として含む繊維処理剤に関する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の成分である分子量が５００〜１０００のカルボン酸エステル（ａ）としては、イソステアリルオレエート、オクチルドデシルオレエート等の一価エステル類、ネオペンチルグリコールジイソステアレート、１,６-ヘキサンジオールジオレエート、ジイソステアリルアジペート、ジイソステアリルチオジプロピオネート、ジオレイルイソフタレート等の二価エステル類、グリセリントリイソステアレート、トリメチロールプロパントリラウレート、トリデシルトリメリテート等の三価エステルがある。四価エステルの代表としては、ペンタエリスリットテトラデカネートがある。これらのカルボン酸エステル（ａ）は平滑剤として、高速走行中の繊維−繊維間および繊維−金属間の摩擦を減ずるのに有効に作用する。分子量が５００未満では、紡糸−延伸工程で高温にさらされ、発煙を生じ、作業環境を損なう。また分子量が１０００を越えると、繊維−金属間の摩擦が高くなり、繊維の損傷となる。またこれらカルボン酸エステル（ａ）は繊維処理剤中の３０〜７５重量％、好ましくは４０〜７０重量％、より好ましくは５０〜６５重量％の割合で配合される。カルボン酸エステルの処理剤中の比率が３０重量％未満では繊維−金属間の摩擦が高くなり、繊維の損傷を招き、繊維の品位を損なう。一方、処理剤中の比率が７５重量％を越えると処理剤中の乳化剤成分が少なくなり、収束性や静電気防止能が低下し、生産性の低下や繊維の品位低下となる。
【０００７】
式（１）で示される化合物（ｂ）としては、２-メルカプトベンズイミダゾール、２-メルカプトメチルベンズイミダゾールが例示される。化合物（ｂ）は繊維処理剤中に０.１〜３.０重量％、好ましくは０.３〜２.５重量％、より好ましくは０.５〜２.０重量％の割合で含まれる。この化合物の処理剤中の存在比率が０.１重量％未満では耐熱性の向上効果がなく、３重量％を越えると繊維−金属間の摩擦が高くなり、繊維の損傷を招き、繊維の品位が低下する。
【０００８】
分子量が３３０〜１０００のフェノール系酸化防止剤（ｃ）としては、４,４′-チオ-ビス（３-メチル-６-ｔ-ブチル-フェノール）、例えば、吉富製薬社製「ヨシノックスＳＲ」、２,２′-メチレン-ビス（４-メチル-６-ｔ-ブチル-フェノール）、例えば吉富製薬社製「ヨシノックス２２４６Ｇ」、１,１,３-トリス（２-メチル-４-ヒドロキシ-５-ｔ-ブチルフェニル）ブタン、例えば、旭電化社製「アデカスタブ ＡＯ-３０」、１,３,５-トリス（４-ｔ-ブチル-３-ヒドロキシ-２,６-ジメチルベンジル）イソシアヌル酸、例えば、アメリカンサイアナミッド社製「サイアノックス１７９０」、３,９-ビス〔２-｛３-（３-ｔ-ブチル-４-ヒドロキシ-５-メチルフェニル）プロピオニルオキシ｝-１,１-ジメチル｝エチル〕-２,４,８,１０-テトラオキサスピロ〔５,５〕ウンデカン、例えば住友化学社製「スミライザー ＧＡ-８０」等がある。これらの酸化防止剤の分子量は３３０〜１０００が好ましく、３３０未満では紡糸-延伸工程で揮散し、その効果が損なわれる。一方分子量が１０００を越えると糸−金属間の摩擦が高くなり、糸の損傷を招く。処理剤中に於ける酸化防止剤（ｃ）の配合比率は０.１〜３.０重量％が好ましい。配合比率が０.１重量％未満では耐熱性の向上にとって不十分であり、３.０重量％を越えると繊維−金属間の摩擦が高くなり、繊維の損傷を招き、好ましくない。
【０００９】
界面活性剤（ｄ）は特にその種類が限定されるものではないが、非イオン界面活性剤またはアニオン界面活性剤が好ましい。特に好ましいものとしては、例えば、オレイルアルコールのエチレンオキシド１０モル付加物、イソステアリルアルコールのエチレンオキシド１５モル付加物等のポリオキシエチレンアルキルエーテル、またグリセリンのエチレンオキシド２０モル付加物のトリラウレート、ソルビタントリラウレートのエチレンオキシド２５モル付加物、硬化ヒマシ油のエチレンオキシド２０モル付加物等のポリオキシエチレン多価アルコール脂肪酸エステル、ラウリルアルコールのエチレンオキシド２０モルとプロピレンオキシド２０モルのランダムまたはブロック付加物、プロピレングリコールのエチレンオキシド１０モルとプロピレンオキシド２５モルのランダムまたはブロック付加物等のポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン共重合物、ソルビタンジオレエートやポリグリセリンイソステアレート等の多価アルコール脂肪酸部分エステル等の非イオン界面活性剤、ポリオキシエチレンラウリルホスフェート、オレイルホスフェート等のホスフェートのアルカリ金属塩やアミン塩、アルカンスルホネートやアルキルサルフェートのアルカリ金属塩やアミン塩、脂肪酸のアルカリ金属塩やアミン塩等のアニオン界面活性剤が例示できる。
界面活性剤は繊維処理剤中、２５〜７０重量％、好ましくは３５〜５０重量％の割合で配合される。
【００１０】
また本発明の繊維処理剤には、更に帯電防止剤、紫外線吸収剤、摩耗防止剤等の添加剤を必要に応じて配合することもできる。
【００１１】
本発明の合成繊維処理剤を糸条に付与する際の形態としては、水に乳化されたエマルジョン形態でのエマルジョン給油、低粘度の鉱物油に溶解したストレート給油、本処理剤を希釈せずにそのまま給油するニート給油のいずれかを問わない。また、給油装置は、オイリングロール、給油ガイドのいずれの方法でもよい。
【００１２】
次に本発明の好適な実施態様を記載する。
（ａ）がイソステアリルオレエート、オクチルドデシルオレエート等の一価アルコールと一価脂肪酸のエステル、ネオペンチルグリコールジイソステアレート、１,６-ヘキサンジオールジオレエート、グリセリンイソステアレート、トリメチロールプロパントリラウレート、ペンタエリスリットテトラデカネート等の多価アルコールと一価脂肪酸のエステル、ジイソステアリルアジペート、ジイソステアリルチオジプロピオネート、ジオレイルイソフタレート、トリデシルトリメリテート等の多価カルボン酸と一価アルコールのエステル等の群より選ばれる１種または２種以上の混合物。
（ｂ）の式（１）で示される化合物が、２-メルカプトベンズイミダゾール。
（ｃ）のフェノール系酸化防止剤が１,３,５-トリス（４-ｔ-ブチル３-ヒドロキシ-２,６-ジメチルベンジル）イソシアヌエヌル酸。
（ｄ）の界面活性剤は、オレイルアルコールのエチレンオキシド付加物、硬化ヒマシ油のエチレンオキシド付加物、ラウリルアルコールのプロピレンオキシドとエチレンオキシドのランダム付加物、オレイルアルコールのエチレンオキシド付加物ホスフェートのラウリルジエタノールアミン塩の組合せが好適である。
【００１３】
【実施例】
次に、実施例により本発明をより具体的に説明する。実施例中、各成分の配合量は特に記載のない限りすべて重量％を意味する。
実施例 １〜４、比較例 １〜４
表１に示す処方の処理剤を１０００デニール、９６フィラメント、固有粘度０.９３の無給油ポリエチレンテレフタレートに定量的に０.７％付着させ、温度２５℃、湿度６５％の雰囲気に４８時間放置、調湿し、走糸法摩擦試験機（東レエンジニアリング社製）を用いて、２５０℃の梨地ピンと接触させ、初期荷重５００ｇ、走糸速度２００ｍ／分で糸を５時間走行させ、ピンの汚れ程度、摩擦変動を確認した。
【００１４】
【表１】

【００１５】
実施例 ５〜８、比較例 ５〜８
固有粘度０.９１のポリエチレンテレフタレートを溶融紡糸し、表１に記載した配合の処理剤を濃度２０％のエマルジョンとして繊維に対し０.６重量％となるように付与し、一旦捲き取ることなく、２４０℃のホットローラを介して５.４倍に延伸して、２９００ｍ／分で捲き取り、１０００デニール、９６フィラメントのポリエチレンテレフタレートマルチフィラメントを得た。繊維処理剤の評価を、ホットローラの汚れ、延伸時の断糸回数および延伸糸の毛羽発生数について行った。結果を表２に示した。
【００１６】
【表２】

【００１７】
表１および表２の繊維処理剤の評価は次に記す方法および評価基準にしたがって行った。
繊維処理剤の評価方法および評価基準
〔ピン上の発煙の発生〕
梨地クロムピンで発生する発煙量を肉眼で観察した。
良：発煙がほとんど観察されない
不良：明らかに発煙が認められる。
〔ピンの汚れ〕
糸を５時間走行させた後の梨地クロムピンの汚れ程度を肉眼で観察した。
○：ほとんど汚れがない
×：明らかに汚れが発生。
〔摩擦変動〕
〔糸を５時間走行させた後の摩擦の大きさ（ｇ）〕−〔初期の摩擦の大きさ（ｇ）〕
の数値で表した。
【００１８】
〔ホットローラ汚れ〕
４８時間糸を走行した後のホットローラの汚れを肉眼で判定した。
〔延伸時の断糸〕
１トンの糸を生産した時の断糸回数。
〔延伸糸の毛羽〕
延伸糸の１０ｋｇ巻きチーズのうち、その端面に毛羽が存在しているチーズの割り合いを％で表示。
【００１９】
【発明の効果】
本発明の繊維処理剤を合成繊維の紡糸段階で使用することにより、従来の繊維処理剤に較べて、繊維製造工程のホットローラの汚れが少なく、ローラの清掃周期が延長でき、延伸時の断糸が少なく、優れた操業性と毛羽の少ない高品位の延伸糸が得られる。

Claims (2)

1. （ａ）分子量が５００〜１０００のカルボン酸エステル、
   （ｂ）式（１）で表される化合物
   

   

   〔式中、Ｒは水素原子または炭素数が１〜９の分岐または直鎖アルキル基を表す〕、
   （ｃ）分子量が３３０〜１０００のフェノール系酸化防止剤、および
   （ｄ）界面活性剤
   を必須成分として含む合成繊維用繊維処理剤。
2. （ａ）を３０〜７５重量％、（ｂ）を０.１〜３.０重量％、（ｃ）を０.１〜３.０重量％および（ｄ）を２５〜７０重量％含んでなる請求項１記載の繊維処理剤。