JPH04202850A - 繊維処理剤およびポリエステル繊維の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、繊維処理剤および該処理剤を付与して直接紡
糸延伸によりポリエステル繊維を製造する方法に関する
。

［従来の技術］ 何機重合体を溶融紡糸して合成繊維を製造するにあたっ
て、紡糸操作や、それに続く延伸、巻取り、編織等の種
々の処理工程を円滑に行うために繊維にいわゆる油剤と
称される処理剤を施すことが広く行われている。高強力
ポリエステル繊維は、タイヤフード、土木用、テント、
ローブ、漁網、シートベルト等の産業用資材として汎用
されているが、高強力ポリエステル繊維を得るためには
、溶融紡糸後に油剤を施し、出来るだけ引き延ばし、そ
してその形態安定性を得るために高温で熱セットするこ
とが必要である。特に、高温における熱セットは、油剤
の蒸発、熱分解、変性、発煙等を生じて、加熱ローラ等
の機器が変性物、分解物、タール等により汚染されて、
それか断糸や毛羽型発生の原因になっていた。

高強力ポリエステル繊維を製造する効率的な方法として
、直接紡糸延伸法が近年採用されるようになっている。

この直接紡糸延伸法は、紡出糸に油剤を付与し、直ちに
延伸−熱固定する製造方法であるが、その紡糸延伸速度
が２０００ｍ〜５０００ｍ　／分と極めて高速であり且
つ２１０〜２５０℃という高い延伸熱処理温度が必要で
ある。そのため、従来の処理剤を使用して直接紡糸延伸
を行うと、延伸工程や熱処理工程において処理剤の上記
した蒸発、熱分解、変性、発煙等を生じて、ローラ等の
汚染による断糸、毛羽の発生等が生じ高品質のポリエス
テルを高生産性で製造できないという問題かあり、更に
は作業環境の悪化をもたらしていた。

また、処理剤の蒸発、熱分解、変性か生じない場合であ
っても、処理剤の種類によっては摩擦抵抗が大きく、高
速における紡糸・延伸時にやはり断糸や毛羽の発生が多
くなるという欠点があった。

［発明の内容］ 本発明者らは、上記従来技術の問題点を解決するために
研究を続けてきた。その結果、下記の特定の成分４者を
含有する処理剤が、高温、高速における繊維の溶融紡糸
並びに紡糸延伸処理に特に適しており、該処理剤を用い
て紡糸および／または延伸、熱固定、特にポリエステル
の直接紡糸延伸を行うと、処理剤の蒸発、発煙、分解、
変性等によるタールやその他の汚染物の発生がなく断糸
や毛羽を生ずることなく、高品質の繊維を高い生産性で
製造できることを見出した。

すなわち、本発明は、 （Ａ）　　一般式 （式中、Ｒ１およびＲ２は炭素数６〜２４個のアルキル
基またはアルケニル基をである） で表されるネオペンチルグリコールエステルの少なくと
も１種。

（Ｂ）　　一般式 または、一般式 （式中、Ｒ３は炭素数６〜２４個のアルキル基またはア
ルケニル基、あるいは炭素数６〜２４個のカルホキニル
基、Ｒ２はエチレン基またはプロピレン基、ｎ、ａおよ
びｂは各々独立して２〜６の数である） で表されるチオジプロピオン酸のアルキレンオキサイド
付加物の少なくとも１種２ （Ｃ）　　多価アルコールエステルの末端アルキル封鎖
ポリアルキレンオキサイド付加物の少なくとも１種、お
よび （Ｄ）　　硬化ヒマシ油／ポリアルキレンオキサイド／
飽和脂肪族ンカルボン酸／脂肪酸のジェタノールアミド
−縮合物の少なくとも１種。

を含有する繊維処理剤であって、成分（Ａ）　　成分（
Ｂ）　　成分（Ｃ）：成分（Ｄ）の割合が重量、で２０
〜７０１０〜５０：５〜４０・１〜８であることを特徴
とする繊維処理剤である。

更に、本発明は、上記繊維処理剤を付与してポリエステ
ル繊維を直接紡糸延伸することを特徴とするポリエステ
ル繊維の製造法である。

以下に、上記成分（Ａ）〜成分（Ｄ）について説明する
。

まず、成分（Ａ）は、一般式 ％式％ （式中、Ｒ１およびＲ７は上記と同じ基である）で表さ
れるネオペンチルゲルコールエステルである。

本発明では、特にＲ１およびＲ２の炭素数が１２〜２０
のアルキル基またはアルケニル基であるものが望ましい
。本発明の繊維処理剤は成分（Ａ）を１種類または２種
類以上含有することができる。

成分（Ａ）の具体例としては、ヒドロキシピバリン酸ネ
オペンチルグリコールジラウレート、ヒドロキシピバリ
ン酸ネオペンチルグリコールジイソステアレート、ヒド
ロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジオレエート
等を挙げることができる。

成分（Ａ）は、繊維の平滑性および潤滑性を向上特性並
びに油膜強化特性を有し、かかる特性はポリエステル繊
維の直接紡糸延伸時の高速、高摩擦および高温度下にお
いて特に有効に機能する。

次に、成分（Ｂ）は、一般式 または、一般式 ＲＳ−０−Ｃ−Ｒ４−０−＞　、−Ｃ−ＣＲ２ＣＲ２Ｓ
　ＣＲ２ＣＲ２−Ｃ−０−（−Ｒ４−０−）、−０−Ｒ
３（式中、Ｒ８、Ｒ４、ｎＳａおよびｂは上記と同じで
ある） で表されるチオジプロピオン酸のアルキレンオキサイド
付加物である。

本発明では成分（Ｂ）として、特にＲ３が炭素数が１２
〜２０のアルキル基またはアルケニル基あるいはカルボ
ニル基であり、Ｒ４がエチレン基であり、且つｎ、ａお
よびｂの数がそれぞれ２〜６のものが望ましい。本発明
の繊維処理剤は成分（Ｂ）を１種または２種類以上含有
している。

成分（Ｂ）の具体例としては、Ｒ３がオレイル基または
ラウリル基であって、基−（Ｒ、−ｏ　）−が−ＣＣ２
Ｈ＋−０）−であり、ｎ、ａおよびｂが各々２〜４のも
のを挙げることができる。

この成分（Ｂ）は、発煙防止、耐熱性の向上、平滑性の
向上作用を有する。

また、成分（Ｃ）である「多価アルコールエステルの末
端アルキル封鎖ポリアルキレンオキサイド付加物」とは
、（ｉ）多価アルコールのアルコール性水酸基とカルボ
ン酸が反応してエステルを形成したものの、該アルコー
ル性水酸基と反応してエステルを形成しているカルボン
酸のうちの少なくとも一つがアルキレンオキサイドと反
応性の基を有していて、その反応性の基にアルキレンオ
キサイドが付加反応してポリアルキレンオキサイド基を
形成し、該ポリアルキレンオキサイド基のもう一方の端
部の水酸基がアルキル基或は飽和脂肪族カルボン酸また
は不飽和脂肪族カルボン酸で封鎖されているもの、また
は（ｉ）多価アルコールのアルコール性水酸基の一部が
カルボン酸と反応してエステルを形成し、多価アルコー
ルの残りのアルコール性水酸基にアルキレンオキサイド
が付加反応してポリアルキレンオキサイド基を形成し、
該ポリアルキレンオキサイド基のもう一方の端部の水酸
基がアルキル基或は飽和脂肪族カルボン酸または不飽和
脂肪族カルボン酸で封鎖されているものをいう。

ここで、多価アルコールとしてはグリセリン、ソルビタ
ン、ペンタニルスリット等を、また該多価アルコールと
エステルを形成するカルボン酸としては炭素数８〜２２
の飽和脂肪族カルボン酸および／または不飽和脂肪族カ
ルボン酸を使用するが、多価アルコールとエステルを形
成しているカルボン酸のうちの少なくとも一つはアルキ
レンオキサイドと反応性の基を有していることが必要で
ある。多価アルコールのアルコール性水酸基のすべてま
たは一部がカルボン酸とエステルを形成しているが、ア
ルコール性水酸基のすべてがカルボン酸とエステルを形
成しているのがよい。エステルを形成しているカルボン
酸の該他の反応性の基と付加反応しているアルキレンオ
キサイドとしてはエチレンオキサイド、プロピレンオキ
サイド、ブチレンオキサイド等を挙げることができ、エ
チレンオキサイドが好ましい。アルキレンオキサイドの
付加モル数は１０〜４０モルが好ましい。

そして、付加反応により形成されているポリアルキレン
オキサイド基のもう一方の端部の水酸基は炭素数１２〜
２４のアルキル基或は飽和脂肪族カルボン酸または不飽
和脂肪族カルボン酸で封鎖されていることが必要である
。

成分（Ｃ）の例としては、下ご己の式 ％式％ （式中、Ｒは各々独立してＣＩ！−４１のアルキル基、
ｘ、　ｙおよび２の合計１０〜４０、園は各々独立して
８〜２２である。） で表されるポリオキシエチレン硬化ヒマン油−トリ高級
脂肪酸エステル、下記の式 （式中、ＲはＣＩ２〜２．のアルキル基、ｐは１０〜４
０である） で表されるポリオキシエチレンソルビクンエステル、ポ
リエチレン硬化ヒマシ油エーテル、ポリエチレンイソラ
ウリルエーテル等を挙げることができる。

成分（Ｃ）は油膜強化作用を有するとともに乳化剤とし
ても機能し、成分（Ｃ）の存在によって繊維製造時の断
糸および毛羽の発生を防止できる。

そして、成分（Ｄ）である「硬化ヒマシ油／ポリアルキ
レンオキサイド／飽和脂肪族ジカルボン駿／脂肪酸のジ
ェタノールアミド−縮合物」とは、式 ％式％） （式中、ｍは１２〜２４である） で表される脂肪酸のジェタノールアミドの２個の水酸基
と飽和脂肪族ジカルボン酸の２個のカルボキシル基とが
縮合反応して主鎖に窒素を有するポリエステルを形成し
たものに更にアルキレンオキサイドを付加反応してポリ
アルキレンオキサイド鎖を形成し、ポリアルキレンオキ
サイド鎖の端部にさらに硬化ヒマシ油を反応させたちの
である。

ここで、脂肪酸のジェタノールアミドにおける脂肪酸と
しては炭素数が８〜２２の飽和または不飽和脂肪族カル
ボン酸が好ましく、それと反応させる飽和脂肪族ジカル
ボン酸は炭素数が２〜１０のものがよく、アルキレンオ
キサイドの付加モル数は１０〜４０であるのがよく、ア
ルキレンオキサイドはエチレンオキサイドであるのが好
ましい。

成分（Ｄ）の例としては、下記の式 ％式％） （式中、Ａは硬化ヒマン油残基、ｍは１２〜２４、ｐは
５〜３０である） で表される縮合物を挙げることができる。

成分（Ｄ）は油膜強化作用を有し、成分（Ｄ）の存在に
より、繊維製造時の断糸および毛羽の発生を防止できる
。

成分（Ａ）〜（Ｂ）の各々は、上記したように平滑作用
、潤滑作用および／または届膜強化作用を有しているが
、単独ではその効果は充分ではなく４者を併用すること
が必要であり、本発明の繊維処理剤は成分（Ａ）：成分
ＣＢ）、成分（Ｃ）成分（Ｄ）を重量割合で、２０〜７
０・１０〜５０５〜４０１〜８で含有し、特に３０〜５
０：１５〜３０・ＩＯ〜３０．２〜５で含有するのが望
ましい。

本発明の繊維処理剤は、有機溶媒（例えば低粘度パラフ
ィン等）に溶解した溶液、水性分散液、水性乳化液等の
液状にして使用するが、特に水性乳化液（エマルジョン
）の形態で使用するのが好ましい。処理液中の成分（Ａ
）〜（Ｄ）の濃度は、成分（Ａ）〜（Ｄ）の合計が液の
約１０〜１５重量％になるようにするのがよい。

また、本発明の繊維処理剤は、繊維用油剤において汎用
されている界面活性剤（例えばアルキルノニオンポリオ
キシエチレン付加物等のノニオン界面活性剤、アルキル
スルホネートソーダ塩等のアニオン界面活性剤等）や繊
維処理剤で通常使用されている他の成分を必要に応じて
含有することができる。

本発明の処理剤を繊維に施すに際しては、ローラ付与、
ガイド付与（ガイドオイリング）等の慣用の手段を採用
できる。

また、本発明の処理剤は、紡糸工程、延伸工程および／
または延伸後の種々の工程において繊維に付与すること
かできる。本発明の処理剤の付与量は、繊維１ｇに対し
て処理液の重量で約０．００１〜０．０８ｇにするのが
よい。

特に、ポリエステルの直接紡糸延伸において本発明の処
理剤を使用する場合は、紡糸後に本発明の処理剤を繊維
１ｇ当たり約０．００７〜００１】ｇ付与してから延伸
を行うのがよい。

［発明の効果〕 本発明の処理剤は種々の繊維、そのうちでも紡糸、延伸
、熱処理工程において高温を要する繊維、例えばポリエ
ステル、ポリカーボネート、ナイロン等に対して有効に
使用でき、特に、ポリエステルの直接防止延伸時に適し
ている。そして、本発明の処理剤を繊維の紡糸工程、延
伸工程および／または延伸後の種々の工程で繊維に付与
すると、処理剤の分解、発煙、変性等が生じず、ローラ
等の機器の汚染がなく、断糸や毛羽立ちがなくなり、高
品質の繊維を高い生産性で製造することができる。

次に、本発明を例により具体的に説明するが、本発明は
それに限定されない。

実施例１〜４および比較例１〜４ 固有粘度［η１０．９５、融点２５５°Ｃのポリエチレ
ンテレフタレートを２００ホールの紡糸孔を有する口金
から３００℃で４４０ｇ／分の割合で紡出した後、下記
の表に示した成分をその合計量で１５重量％含有する水
性乳化液繊維処理剤を繊維の重量に対して０．７％の割
合でローラによって付着させ、引き続いて２３５℃のホ
ットローラを使用して延伸倍率４．８に延伸し、４００
０鳳／分の速度で巻取って、１０００デニール／　２０
０フイラメントのポリエチレンテレフタレートマルチフ
ィラメントを直接紡糸延伸によって製造した。その時の
ホットローラにおける発煙、ホットローラの汚れ、延伸
による断糸、延伸にょる毛羽の発生および品質安定性を
調べたところ、下記の表に示すとおりであった。

下記の表中で、繊維処理剤の成分ＡいＡ７、Ａ、％Ｂ７
、Ｂ２、Ｃ５、Ｃ２、ＤＳＥ、、Ｂ２およびＦは具体的
には下記のとおりである。

Ａ２・ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールン
イソステアレートＡ、　　ヒドロキシピバリン酸ネオベ
ンチルグリコールジオレエートＢ１　ジオレイル−〇−
（−Ｃ２Ｈ４０−）４−チオジプロピオネートＢ２ニラ
ウリル−０−（−Ｃ２Ｈ４０−）＜−チオンプロピオネ
ートＣ１ポリオキシエチレンソルビタンテトラオレエー
ト（オキンエチレン付加モル数−２０） Ｃ２ポリオキシエチレン硬化ヒマノ油トリステアレート
（オキンエチレン付加モル数−１５） また、下記の表中のホットローラ（２３５℃）における
発煙性、およびホットローラ（４日間）の汚れの評価は
下記により行った。

ホットローラ　煙 ◎・・・発煙なし ○・・・発煙はとんどなし △・・・発煙ややあり ×・・・発煙大 ホットローラーれ ◎・・・汚れなし ○・・・汚れほとんどなし △・・・汚れややあり ×・・・汚れ大 また、上記表中の延伸断糸は延伸した糸１トンを得るま
でに断糸した回数（回／１ｏｎ）を、延伸糸の毛羽は延
伸糸１０ｋｇ捲きチーズに存在する端面毛羽の欠点チー
ズの割合（％）を示す。

上記の表の結果から、本発明の処理剤を使用した実施例
１〜４の場合は、発煙、ローラの汚れ、断糸、毛羽立ち
がなく、良好な品質の繊維が安定して製造できるのに対
して、本発明の処理剤における成分（Ａ）〜（Ｄ）のう
ちのいずれか一つの成分を欠いているか、または他の成
分に置き換わっている比較例１〜４の処理剤を使用した
場合は、ローラの汚れ、断糸、毛羽立ちが生じて品質の
安定した繊維が製造できないことがわかる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）（Ａ）一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒ＿１およびＲ＿２は炭素数６〜２４個のアル
   キル基またはアルケニル基をである） で表されるネオペンチルグリコールエステルの少なくと
   も１種； （Ｂ）一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ または、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒ＿３は炭素数６〜２４個のアルキル基または
   アルケニル基、あるいは炭素数６〜２４個のカルボキニ
   ル基、Ｒ＿４はエチレン基またはプロピレン基、ｎ、ａ
   およびｂは各々独立して２〜６の数である） で表されるチオジプロピオン酸のアルキレンオキサイド
   付加物の少なくとも１種； （Ｃ）多価アルコールエステルの末端アルキル封鎖ポリ
   アルキレンオキサイド付加物の少なくとも１種；および （Ｄ）硬化ヒマシ油／ポリアルキレンオキサイド／飽和
   脂肪族ジカルボン酸／脂肪酸のジエタノールアミド−縮
   合物の少なくとも１種； を含有する繊維処理剤であって、成分（Ａ）：成分（Ｂ
   ）：成分（Ｃ）：成分（Ｄ）の割合が重量で２０〜７０
   ：１０〜５０：５〜４０：１〜８であることを特徴とす
   る繊維処理剤。 ２）請求項１の繊維処理剤を付与してポリエステル繊維
   を直接紡糸延伸することを特徴とするポリエステル繊維
   の製造法。