JP6910685B1 - 合成繊維用処理剤、及び合成繊維 - Google Patents
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Abstract
Description
(ただし、前記二塩基酸が、分子中に硫黄元素を有する有機酸である態様を除く。)
上記課題を解決するための合成繊維用処理剤は、下記のエステル化合物(A1)を含む平滑剤(A)、ヒドロキシ脂肪酸誘導体(B1)と下記のアミン誘導体(B2)とを含むノニオン性界面活性剤(B)、及びイオン性界面活性剤(C)を含有する合成繊維用処理剤であって、前記平滑剤(A)、前記ノニオン性界面活性剤(B)、及び前記イオン性界面活性剤(C)の含有割合の合計を100質量部とすると、前記イオン性界面活性剤(C)を0.1〜10質量部の割合で含有することを要旨とする。
エステル化合物(A1):β位分岐の1価アルコールと二塩基酸のジエステル化合物。
アミン誘導体(B2):炭素数8〜20のアルキルアミン1モルに対し、炭素数2〜3のアルキレンオキサイドを合計で1〜20モルの割合で付加させた化合物。
(ただし、前記二塩基酸が、分子中に硫黄元素を有する有機酸である態様を除く。)
上記合成繊維用処理剤は、処理剤中のエステル化合物(A1)、及びエステル化合物(A2)の含有割合の合計が20〜70質量%であることが好ましい。
アミン誘導体(B2):炭素数8〜20のアルキルアミン1モルに対し、炭素数2〜3のアルキレンオキサイドを合計で1〜20モルの割合で付加させた化合物。
上記合成繊維用処理剤は、前記平滑剤(A)、前記ノニオン性界面活性剤(B)、前記イオン性界面活性剤(C)、及び前記ジオール(D)の含有割合の合計を100質量部とすると、前記平滑剤(A)を10〜70質量部、前記ノニオン性界面活性剤(B)を10〜70質量部、及び前記イオン性界面活性剤(C)を0.1〜10質量部、及び前記ジオール(D)を0.01〜5質量部の割合で含有することが好ましい。
本発明に係る合成繊維用処理剤(以下、単に処理剤ともいう。)を具体化した第1実施形態について説明する。
処理剤が上記の各成分を含有することにより、処理剤に起因するタールの熱ローラーへの蓄積を抑制するとともに、処理剤を付着させた合成繊維におけるゴムとの接着性を向上させることができる。
上記二塩基酸は、炭素数が4〜10であることが好ましい。
上記平滑剤(A)は、更に下記のエステル化合物(A2)を含むものであることが好ましい。
平滑剤(A)が、上記エステル化合物(A2)を含むものであることにより、処理剤に起因するタールの熱ローラーへの蓄積を抑制することができる。
天然由来成分としては、例えば、ヒマシ油脂肪酸、ゴマ油脂肪酸、トール油脂肪酸、大豆油脂肪酸、ナタネ油脂肪酸、パーム油脂肪酸、ヤシ油脂肪酸、豚脂脂肪酸、牛脂脂肪酸、鯨油脂肪酸等が挙げられる。
上記エステル化合物(A1)、及びエステル化合物(A2)の含有量に特に制限はないが、処理剤中における含有量の合計が、20〜70質量%であることが好ましい。
その他の平滑剤(A3)としては、例えば2−エチルへキシルオレアート、オレイルオレアート、ジオレイルチオジプロピオナート、ジ(2−オクチル−1−デシル)チオジプロピオナート、トリメチロールプロパンジオレアート、グリセリンジオレアート、ジオレイルアジパート、ジ(1−オクチル)セバタート、ジ(16−メチル−1−ヘプタデシル)セバタート等が挙げられる。
上記処理剤が含有するノニオン性界面活性剤(B)としては、例えばアルコール類又は脂肪酸類にアルキレンオキサイドを付加させた化合物、脂肪酸類とアルコール類とのエステル化合物にアルキレンオキサイドを付加させたエーテル・エステル化合物、天然油脂にアルキレンオキサイドを付加させた化合物等が挙げられる。
他にもノニオン性界面活性剤(B)として、(1)ステアリン酸ジエタノールアミド、オレイン酸ジエタノールアミド、ジエタノールアミンモノラウロアミド等のアルキルアミド型ノニオン性界面活性剤、(2)ポリオキシエチレンジエタノールアミンモノオレイルアミド等のポリオキシアルキレン脂肪酸アミド型ノニオン性界面活性剤等が挙げられる。
アミン誘導体(B2):炭素数8〜20のアルキルアミン1モルに対し、炭素数2〜3のアルキレンオキサイドを合計で1〜20モルの割合で付加させた化合物。
上記ノニオン性界面活性剤(B)は、上記ノニオン性界面活性剤(B1)、及び上記ノニオン性界面活性剤(B2)以外のその他のノニオン性界面活性剤(B3)を含有してもよい。
上記処理剤が含有するイオン性界面活性剤(C)としては、例えばアニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性化合物としての両性界面活性剤等が挙げられる。
上記イオン性界面活性剤(C)の具体例としては、例えば炭素数が14〜17の2級アルカンスルホン酸ナトリウム塩、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム塩、オレイン酸ナトリウム塩、オレイルアルコール1モルに対してEOを5モル付加した化合物のリン酸エステル、イソセチルリン酸エステル−ナトリウム塩、オレイルリン酸エステル−ナトリウム塩等が挙げられる。
上記平滑剤(A)、ノニオン性界面活性剤(B)、及びイオン性界面活性剤(C)の含有量に特に制限はないが、平滑剤(A)、ノニオン性界面活性剤(B)、及びイオン性界面活性剤(C)の含有割合の合計を100質量部とすると、平滑剤(A)を20〜70質量部、ノニオン性界面活性剤(B)を10〜70質量部、及びイオン性界面活性剤(C)を0.1〜10質量部の割合で含有することが好ましい。
ジオール(D)としては、2個の水酸基が異なる炭素に結合している脂肪族、あるいは脂環式化合物を用いることができる。
上記平滑剤(A)、ノニオン性界面活性剤(B)、イオン性界面活性剤(C)、及びジオール(D)の含有量に特に制限はないが、平滑剤(A)、ノニオン性界面活性剤(B)、イオン性界面活性剤(C)、及びジオール(D)の含有割合の合計を100質量部とすると、平滑剤(A)を10〜70質量部、ノニオン性界面活性剤(B)を10〜70質量部、イオン性界面活性剤(C)を0.1〜10質量部、及びジオール(D)を0.01〜5質量部の割合で含有することが好ましい。
その他成分(E)としては、例えば処理剤の品質保持のための安定化剤や制電剤、帯電防止剤、つなぎ剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の通常処理剤に用いられる成分が挙げられる。その他成分(E)は、本発明の効果を阻害しない範囲内において配合されていてもよい。
本発明に係る合成繊維を具体化した第2実施形態について説明する。本実施形態の合成繊維は、第1実施形態の処理剤が付着している合成繊維である。
処理剤(溶媒を含まない)を合成繊維に付着させる割合は、特に制限はないが、合成繊維に対し0.1〜3質量%の割合となるよう付着させることが好ましい。
第1実施形態の処理剤、及び第2実施形態の合成繊維によれば、以下のような効果を得ることができる。
処理剤が上記の各成分を含有することにより、処理剤に起因するタールの熱ローラーへの蓄積を抑制するとともに、処理剤を付着させた合成繊維におけるゴムとの接着性を向上させることができる。したがって、補強用コードとして好適に使用することが可能になる。
エステル化合物(A2):炭素数3〜8の鎖状構造を有する2〜4価の多価アルコールと1価脂肪酸との完全エステル化合物。
(3)処理剤に含有されるノニオン性界面活性剤(B)が、更に下記のアミン誘導体(B2)を含むものである。
処理剤に含有されるノニオン性界面活性剤(B)が、上記アミン誘導体(B2)を含むものであることにより、処理剤を付着させた合成繊維におけるゴムとの接着性をより向上させることができる。
処理剤中におけるエステル化合物(A1)、及びエステル化合物(A2)の含有量の合計が、20〜70質量%であることにより、処理剤に起因するタールの熱ローラーへの蓄積を抑制することができる。
(実施例1)
表1に示される各成分を使用し、平滑剤(A1−1)、(A2−1)がそれぞれ15質量部、25質量部、ノニオン性界面活性剤(B1−2)、(B1−3)、(B1−4)、(B2−1)、(B2−2)、(B3−5)、(B3−6)がそれぞれ、12.1質量部、10.2質量部、10質量部、1質量部、2質量部、5質量部、16質量部、イオン性界面活性剤(C−1)、(C−4)がそれぞれ、2質量部、1質量部、ジオール(D−1)が0.7質量部、その他成分(E−1)、(E−3)がそれぞれ、0.1質量部、0.2質量部となるようにビーカーに加えた。これらを撹拌してよく混合し、合成繊維用処理剤を調製した。
実施例2〜15、参考例1、及び比較例1〜6の各合成繊維用処理剤は、表1に示される各成分を使用し、実施例1と同様の方法にて調製した。
合成繊維用処理剤に使用する平滑剤(A)の種類、質量部、ノニオン性界面活性剤(B)の種類、質量部、イオン性界面活性剤(C)の種類、質量部、ジオール(D)の種類、質量部、その他成分(E)の種類、質量部は、表1の「平滑剤(A)」欄、「ノニオン性界面活性剤(B)」欄、「イオン性界面活性剤(C)」欄、「ジオール(D)」欄、「その他成分(E)」欄にそれぞれ示すとおりである。
エステル化合物(A1)
A1−1:2−エチル−1−ヘキサノールとアジピン酸のジエステル化合物
A1−2:2−ヘキシル−1−デカノールとアジピン酸のジエステル化合物
A1−3:2−オクチル−1−ドデカノールとアジピン酸のジエステル化合物
A1−4:2−エチル−1−ヘキサノールとセバシン酸のジエステル化合物
A1−5:2−オクチル−1−デカノールとセバシン酸のジエステル化合物
A1−6:2−デシル−1−テトラデカノールとセバシン酸のジエステル化合物
A1−7:2−エチル−1−ヘキサノールとフマル酸のジエステル化合物
A1−8:2−エチル−1−ヘキサノールとマレイン酸のジエステル化合物
rA−1:オレイルアルコールとアジピン酸のジエステル化合物
rA−2:1−オクタノールとセバシン酸のジエステル化合物
rA−3:16−メチル−1−ヘプタデカノールとセバシン酸のジエステル化合物
エステル化合物(A1)におけるβ位分岐の1価アルコールの種類、炭素数、及び分岐の位置と、二塩基酸の種類と炭素数について、表2の「β位分岐の1価アルコール」欄、「二塩基酸」欄にそれぞれ示す。
A2−1:グリセリンとパーム油脂肪酸の完全エステル化合物(パーム油)
A2−2:トリメチロールプロパンとオレイン酸の完全エステル化合物
A2−3:1,2−ブタンジオールとヤシ油脂肪酸の完全エステル化合物
A2−4:1,4−ブタンジオールとオレイン酸の完全エステル化合物
エステル化合物(A2)における多価アルコールの種類、炭素数、及び価数と、1価脂肪酸の種類について、表3の「多価アルコール」欄、「1価脂肪酸」欄にそれぞれ示す。
A3−1:2−エチルへキシルオレアート
A3−2:オレイルオレアート
A3−3:ジオレイルチオジプロピオナート
A3−4:ジ(2−オクチル−1−デシル)チオジプロピオナート
A3−5:トリメチロールプロパンジオレアート
A3−6:グリセリンジオレアート
なお、上記平滑剤(rA−1)、(rA−2)(rA−3)は、その他の平滑剤(A3)に含まれるものとする。
ヒドロキシ脂肪酸誘導体(B1)
B1−1:硬化ヒマシ油1モルに対してEOを10モル付加したもの
B1−2:硬化ヒマシ油1モルに対してEOを20モル付加したものをオレイン酸3モルでエステル化した化合物
B1−3:硬化ヒマシ油1モルに対してEO25モルを付加したものをアジピン酸で架橋し、ステアリン酸で末端エステル化した化合物(平均分子量5000)
B1−4:ヒマシ油1モルに対してEOを20モル付加した化合物
B1−5:ヒマシ油1モルに対してEOを20モル付加したものをオレイン酸2モルでエステル化した化合物
アミン誘導体(B2)
B2−1:ラウリルアミン1モルに対してEOを5モル付加したもの
B2−2:ステアリルアミン1モルに対してEOを10モル付加したもの
アミン誘導体(B2)におけるアルキルアミンの種類、炭素数、及びモル数と、アルキレンオキサイドの種類、炭素数、及びモル数について、表4の「アルキルアミン」欄、「アルキレンオキサイド」欄にそれぞれ示す。
B3−1:オレイルアルコール1モルに対してEOを10モル付加したもの
B3−2:オレイン酸1モルに対してEOを10モル付加したもの
B3−3:イソトリデシルアルコール1モルに対してEO10モル、PO10モルをランダムに付加したもの
B3−4:ソルビタンモノオレアート
B3−5:ソルビタントリオレアート
B3−6:ポリエチレングリコール(平均分子量600)とオレイン酸のジエステル、
B3−7:ポリエチレングリコール(平均分子量600)とオレイン酸のモノエステル
B3−8:ノニルフェノール1モルに対してEOを7モル付加したもの
(イオン性界面活性剤(C))
C−1:炭素数が14〜17の2級アルカンスルホン酸ナトリウム塩
C−2:ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム塩
C−3:オレイン酸ナトリウム塩
C−4:オレイルアルコール1モルに対してEOを5モル付加した化合物のリン酸エステル
C−5:イソセチルリン酸エステル−ナトリウム塩
C−6:オレイルリン酸エステル−ナトリウム塩
(ジオール(D))
D−1:ポリエチレングリコール(平均分子量400)
D−2:ポリエチレングリコール(平均分子量200)
D−3:ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール(平均分子量400)
D−4:エチレングリコール
(その他成分(E))
E−1:ポリエーテル変性シリコーン
E−2:1,3,5−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
E−3:乳酸カリウム塩
試験区分2(合成繊維の製造)
試験区分1で作製した処理剤を、イオン交換水を用いて希釈して15%溶液を作製した。この溶液を、オイリングローラー給油法にて不揮発分として付着量が1.0質量%となるように、1670デシテックス、288フィラメント、固有粘度0.93の無給油のポリエチレンテレフタラート繊維に付着させて合成繊維を製造した。なお、イオン交換水に代えて、有機溶剤を用いて15%溶液を作製してもよい。
実施例1〜15、参考例1、及び比較例1〜6の処理剤について、処理剤を付着させた合成繊維におけるゴムとの接着性を評価した。また、処理剤のタール蓄積性を評価した。各試験の手順について以下に示す。また、試験結果を表1の“接着性”、“タール蓄積性”欄に示す。
試験区分2で作製した合成繊維2本を用いて、下撚り40回/10cm、上撚り40回/10cmの撚数で撚り、撚糸コードとした。この撚糸コードを、第1接着剤として、エポキシ化合物(ナガセケムテックス社製のデナコールEX512)と、ブロックドイソシアネート(第一工業製薬社製のエラストロンBN−27)とが固形分比で5:5となるように配合された接着剤に浸漬した後、245℃で熱処理した。更に第2接着剤として、レゾルシン(キシダ化学社製のレソルシノール)と、ホルマリン(キシダ化学社製のホルムアルデヒド液(37%))と、ラテックス(日本ゼオン社製のNipol2518FS)とが固形分比で1.5:0.5:8となるように配合された溶液(RFL溶液)に撚糸コードを浸漬した後、245℃で熱処理した。
◎(優れる):接着力が16kg以上である場合
○○(良好):接着力が15.5kg以上、16kg未満である場合
○(可):接着力が15kg以上、15.5kg未満である場合
×(不良):15kg未満である場合
(タール蓄積性)
試験区分1で作製した処理剤を、イオン交換水を用いて希釈して15%溶液を作製した。この希釈液を、オイリングローラー給油法にて不揮発分として付着量が3.0質量%となるように、1670デシテックス、288フィラメント、固有粘度0.93の無給油のポリエチレンテレフタラート繊維に付着させた。この繊維を、初期張力2kg、糸速1m/分で、表面温度250℃の梨地クロムピンに接触させて6時間走行させた。その後、ピンに蓄積した汚れの量を目視で観察し、以下の基準で評価した。なお、ピンに蓄積した汚れの量が少ないほど、タール蓄積が抑制されることを意味する。
◎(優れる):タールの付着が観察されなかった場合
○○(良好):茶色のタールが僅かに観察された場合
○(可):茶色のタールが観察された場合
×(不良):黒色のタールが観察された場合
表1の結果から、本発明によれば、合成繊維用処理剤を付着させた合成繊維におけるゴムとの接着性を向上させることができる。また、合成繊維用処理剤に起因したタールの熱ローラーへの蓄積を抑制することができる。
Claims (8)
- 下記のエステル化合物(A1)と下記のエステル化合物(A2)とを含む平滑剤(A)、ヒドロキシ脂肪酸誘導体(B1)を含むノニオン性界面活性剤(B)、及びイオン性界面活性剤(C)を含有する合成繊維用処理剤であって、前記平滑剤(A)、前記ノニオン性界面活性剤(B)、及び前記イオン性界面活性剤(C)の含有割合の合計を100質量部とすると、前記イオン性界面活性剤(C)を0.1〜10質量部の割合で含有することを特徴とする合成繊維用処理剤。
エステル化合物(A1):β位分岐の1価アルコールと二塩基酸のジエステル化合物。
エステル化合物(A2):炭素数3〜8の鎖状構造を有する2〜4価の多価アルコールと1価脂肪酸との完全エステル化合物。
(ただし、前記二塩基酸が、分子中に硫黄元素を有する有機酸である態様を除く。) - 下記のエステル化合物(A1)を含む平滑剤(A)、ヒドロキシ脂肪酸誘導体(B1)と下記のアミン誘導体(B2)とを含むノニオン性界面活性剤(B)、及びイオン性界面活性剤(C)を含有する合成繊維用処理剤であって、前記平滑剤(A)、前記ノニオン性界面活性剤(B)、及び前記イオン性界面活性剤(C)の含有割合の合計を100質量部とすると、前記イオン性界面活性剤(C)を0.1〜10質量部の割合で含有することを特徴とする合成繊維用処理剤。
エステル化合物(A1):β位分岐の1価アルコールと二塩基酸のジエステル化合物。
アミン誘導体(B2):炭素数8〜20のアルキルアミン1モルに対し、炭素数2〜3のアルキレンオキサイドを合計で1〜20モルの割合で付加させた化合物。
(ただし、前記二塩基酸が、分子中に硫黄元素を有する有機酸である態様を除く。) - 処理剤中のエステル化合物(A1)、及びエステル化合物(A2)の含有割合の合計が20〜70質量%である請求項1に記載の合成繊維用処理剤。
- 前記ノニオン性界面活性剤(B)が、更に下記のアミン誘導体(B2)を含むものである請求項1又は3に記載の合成繊維用処理剤。
アミン誘導体(B2):炭素数8〜20のアルキルアミン1モルに対し、炭素数2〜3のアルキレンオキサイドを合計で1〜20モルの割合で付加させた化合物。 - 前記平滑剤(A)、前記ノニオン性界面活性剤(B)、及び前記イオン性界面活性剤(C)の含有割合の合計を100質量部とすると、前記平滑剤(A)を20〜70質量部、前記ノニオン性界面活性剤(B)を10〜70質量部、及び前記イオン性界面活性剤(C)を0.1〜10質量部の割合で含有する請求項1〜4のいずれか一項に記載の合成繊維用処理剤。
- 更に、ジオール(D)を含有する請求項1〜5のいずれか一項に記載の合成繊維用処理剤。
- 前記平滑剤(A)、前記ノニオン性界面活性剤(B)、前記イオン性界面活性剤(C)、及び前記ジオール(D)の含有割合の合計を100質量部とすると、前記平滑剤(A)を10〜70質量部、前記ノニオン性界面活性剤(B)を10〜70質量部、及び前記イオン性界面活性剤(C)を0.1〜10質量部、及び前記ジオール(D)を0.01〜5質量部の割合で含有する請求項6に記載の合成繊維用処理剤。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載の合成繊維用処理剤が付着していることを特徴とする合成繊維。
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