JPH08226074A

JPH08226074A - 合成繊維用処理剤およびその処理剤を付与した合成繊維

Info

Publication number: JPH08226074A
Application number: JP7033289A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Terasawa; 裕之寺澤; Hideo Nagahara; 秀夫長原; Eiji Otsubo; 栄治大坪
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1995-02-22
Filing date: 1995-02-22
Publication date: 1996-09-03

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】合成繊維諸特性が均衡してすぐれると共に、
水系処理剤として合成繊維適用した場合に、合成繊維へ
の水の浸透を制御して、均一な表層結晶層を形成するこ
とが可能な合成繊維用処理剤およびこの合成繊維用処理
剤により工程的に有利に処理された合成繊維、とくにポ
リアミド繊維を提供する。【構成】少なくとも分子量４００〜１０００の平滑剤
成分（Ａ）と分子量８００〜３０００の多価アルコール
のエチレンオキサイド付加物を脂肪酸でエステル化した
非イオン活性剤成分（Ｂ）を含有することを特徴とし、
（Ａ）を４０〜８０重量％、（Ｂ）を２０〜６０重量％
含有することが、また（Ａ）と（Ｂ）との混合物が、処
理剤全体の８５〜９５重量％を占めることがそれぞれ好
適であり、さらには水で乳化した固形分濃度５〜３０重
量％のエマルジョン処理剤として用いることが好まし
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、延伸性、発煙性、耐熱
性、平滑性、染色性、処理剤安定性および乳化安定性が
均衡してすぐれると共に水系処理剤として合成繊維に適
用した場合に、合成繊維への水の浸透を制御して、均一
な表層結晶層を形成することが可能な合成繊維用処理剤
およびこの合成繊維用処理剤により処理された合成繊
維、とくにポリアミド繊維に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、合繊繊維の製造においては、工程
安定化のために処理剤を付与しているが、使用される処
理剤は、水系処理剤と非水系処理剤に大別され、合成繊
維の性質や用途によって使いわけられている。

【０００３】そして、水系処理剤は非水系処理剤に比較
して、コスト面、防災面および安全面などで有利であ
り、温度による粘度変化が少なく均一な繊維品質が得ら
れることから、ポリエステル繊維などの吸水性の低い合
繊繊維を製造する場合に広く使用されている。

【０００４】ところが、ポリアミド繊維などの吸水性の
高い結晶性ポリマーを製造する際に水系処理剤を適用す
る場合には、水の影響により繊維表面に結晶層が形成さ
れ原糸強度が低下すること、および製糸時に水によるポ
リマーの膨潤が起こり、工程通過性が著しく低下するな
どの問題があるため、とくに高強力糸などの製造には非
水系処理剤が多く使われてきた。

【０００５】また、高強力糸以外のポリアミド繊維の製
造において水系処理剤を用いる方法としては、たとえば
特開平３−１９９６８号公報に記載の方法などが知られ
ているが、これら公知の水系処理剤を用いる場合には、
製糸工程中の糸ゆれなどが抑えきれず、延伸ムラなどを
起こし、製糸性が低下するばかりか、得られる合成繊維
に毛羽、太さムラなどを起こしやすく、高次加工におい
ても染めムラなどを引き起こすという問題があった。

【０００６】したがって、ポリアミド繊維のような吸水
性の高い合成繊維から高強力糸を製造しようとする場合
に、水系処理剤を用いると、延伸前にポリマーが膨潤し
て糸ゆれが発生し延伸ムラなどを起こし、さらには表層
の不均一な結晶化により延伸性が低下して原糸強度が疎
外されることになるため、コスト面、防災面および安全
面などで不利な非水系処理剤を適用せざるを得なかっ
た。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した従
来技術における問題点の解決を課題として検討した結果
達成されたものである。

【０００８】本発明の目的は、延伸性、発煙性、耐熱
性、平滑性、染色性、処理剤安定性および乳化安定性が
均衡してすぐれると共に、水系処理剤として合成繊維適
用した場合に、合成繊維への水の浸透を制御して、均一
な表層結晶層を形成することが可能な合成繊維用処理剤
およびこの合成繊維用処理剤を用いることにより工程的
に有利に処理された合成繊維、とくにポリアミド繊維を
提供することにある。

【０００９】

【問題点を解決するための手段】本発明者等は、上記の
目的を達成するために鋭意検討した結果、処理剤の組成
を適切なものを選択することにより、合成繊維ポリマー
への吸水を抑制することが可能であることを知見し、本
発明に到達した。

【００１０】すなわち、本発明の合成繊維用処理剤は、
少なくとも分子量４００の平滑剤成分（Ａ）と分子量８
００〜３０００の多価アルコールのエチレンオキサイド
付加物を脂肪酸等でエステル化した非イオン活性剤成分
（Ｂ）を含有することを特徴とする。

【００１１】上記の合成繊維用処理剤においては、平滑
剤成分（Ａ）を４０〜８０重量％、非イオン活性剤成分
（Ｂ）を２０〜６０重量％含有することが、また平滑剤
成分（Ａ）と非イオン活性剤成分（Ｂ）との混合物が、
処理剤全体の８５〜９５重量％を占めることがそれぞれ
好適であり、さらには水で乳化した固形分濃度５〜３０
重量％のエマルジョン処理剤として用いることが好まし
い条件である。

【００１２】また、本発明の合成繊維は、上記の合成繊
維用処理剤で処理された合成繊維、とくにポリアミド繊
維であることを特徴とし、合成繊維用処理剤の付着量
が、０．３〜２．０重量％の範囲にあることが好適であ
る。

【００１３】

【実施態様】以下に、本発明にかかる合成繊維用処理剤
について具体的に説明する。

【００１４】本発明にかかる合成繊維用処理剤は、少な
くとも分子量４００の平滑剤成分（Ａ）、好ましくは二
価エステル成分（Ａ）を４０〜８０重量％、分子量８０
０〜３０００の多価アルコールエチレンオキサイド付加
物を脂肪酸等で末端封鎖エステル化した非イオン活性剤
成分（Ｂ）を２０〜６０重量％含有し、かつ上記（Ａ）
成分と上記（Ｂ）成分の合計量が、処理剤全体の８５〜
９５重量％のものである。本発明で使用する平滑剤成
分（Ａ）としては、１・６ヘキサンジオール、ネオペン
チルグライコール、ネオペンチルグライコールオキシピ
バレートなどと一塩基脂肪酸、例えばオレイン酸、エル
シン酸、イソステアリン酸およびラウリン酸などとの二
価エステル、ジオレイルアジペート、ジイソステアリル
アジペートなどのアジピン酸エステル、およびジオレイ
ルチオジプロピオネート、ジイソステアリルチオジプロ
ピオネートなどのチオジプロピオン酸エステルなどが挙
げられる。

【００１５】上記（Ａ）成分のなかでも、ジオレイルア
ジペート、ジイソステアリルアジペート、ジオレイルチ
オジプロピオネートおよびジイソステアリルチオジプロ
ピオネートが好ましく使用される。

【００１６】上記（Ａ）成分は平滑剤として機能し、そ
の処理剤固形分中に占める含有量は４０〜８０重量％、
好ましくは４５〜７５重量％である。上記（Ａ）成分の
含有量が４０重量％未満では、処理剤の平滑性が不十分
になって糸切れが多発する傾向となり、８０重量％を超
えると、処理剤の乳化性および乳化安定性が低下するた
め好ましくない。さらに、上記（Ａ）成分の分子量は、
少なくとも４００である必要があり、４００より小さい
と、耐熱性が劣り、発煙性または延伸性が悪くなる。ま
た、１００より大きくなると糸−金属摩擦が高くなって
延伸性が悪くなるなどの問題が生じるため好ましくな
い。

【００１７】本発明で使用する非イオン活性剤成分
（Ｂ）としては、多価アルコールのエチレンオキサイド
付加物を脂肪酸でエステル化したものが好適で、硬化ヒ
マシ油エチレンオキサイド（ＥＯ）５〜２５モル付加物
トリオレート、硬化ヒマシ油エチレンオキサイド（Ｅ
Ｏ）５〜２５モル付加物ジオレート、ヒマシ油エチレン
オキサイド（ＥＯ）５〜２５モル付加物トリオレート、
ヒマシ油エチレンオキサイド（ＥＯ）５〜２５モル付加
物ジオレート、硬化ヒマシ油エチレンオキサイド（Ｅ
Ｏ）５〜２５モル付加物ジステアレート、ヒマシ油エチ
レンオキサイド（ＥＯ）５〜２５モル付加物トリステア
レート、ヒマシ油エチレンオキサイド（ＥＯ）５〜２５
モル付加物ジステアレート、トリメチロールプロパン
（ＥＯ）１５〜２５モル付加物ジオレート、トリメチロ
ールプロパン（ＥＯ）１５〜２５モル付加物ジステアレ
ート、ソルビトール（ＥＯ）１５〜４０モル付加物ペン
タオレート、ソルビトール（ＥＯ）１５〜４０モル付加
物テトラステアレート、ソルビトール（ＥＯ）１５〜４
０モル付加物トリオレート、ペンタエリスリトール（Ｅ
Ｏ）１５〜４０モル付加物トリオレート、およびペンタ
エリスリトール（ＥＯ）１５〜４０モル付加物トリステ
アレートなどが挙げられる。

【００１８】上記（Ｂ）成分のなかでも、とくに硬化ヒ
マシ油エチレンオキサイド（ＥＯ）５〜２５モル付加物
トリオレート、トリメチロールプロパン（ＥＯ）１５〜
２５モル付加物ジステアレート、およびソルビトール
（ＥＯ）３０〜４０モル付加物ペンタオレートが好まし
く使用される。

【００１９】上記（Ｂ）成分が処理剤固形分中に占める
含有量は、２０〜６０重量％、好ましくは３０〜５０重
量％であり、上記（Ｂ）成分の含有量が２０重量％未満
では、合成繊維ポリマーに対する水の浸透防止効果が乏
しく、６０重量％を越えると、処理剤が疎水性となり乳
化が困難になるため好ましくない。さらに上記（Ｂ）成
分の分子量は８００〜３０００の範囲にあることが必要
である。この範囲を外れると液の安定性が悪くなり（活
性剤の分離などの現象が現れる）好ましくない。

【００２０】また、本発明の合成繊維用処理剤おいて
は、上記平滑剤成分（Ａ）と上記非イオン活性剤成分
（Ｂ）との混合物が、処理剤全体の８５〜９５重量％、
好ましくは８５〜９０重量％を占めることが望ましく、
上記（Ａ）＋（Ｂ）の合計量が８５重量％以下になる
と、配合系全体の疎水性が不足して、合成繊維ポリマー
への水の浸透防止効果が不十分となり、９５重量％以上
になると、乳化が著しく困難となるため好ましくない。

【００２１】本発明の合成繊維用処理剤においては、上
記平滑剤成分（Ａ）と上記非イオン活性剤成分（Ｂ）と
共に、更に他の非イオン活性剤、アニオン活性剤および
アミド化合物などの他の乳化剤成分（Ｃ）を使用するこ
とができる。

【００２２】上記成分（Ｃ）のうちで非イオン活性剤と
しては、高級アルコールのアルキレンオキサイド付加
物、アルキルフェノールのエチレンオキサイド付加物、
ポリエチレングリコールエステル、および多価アルコー
ルエステルエチレンオキサイド付加物などが挙げられ
る。

【００２３】また、アニオン活性剤としては、オレイン
酸石鹸、エルシン酸石鹸などの脂肪酸石鹸、ラウリルホ
スフェートカリウム塩、オレイルホスフェートナトリウ
ム塩などのホスフェート化合物、およびラウリルスルホ
ネートナトリウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナト
リウム塩などのスルホネート化合物などが挙げられる。
さらに、アミド化合物としては、ラウリン酸ジエタノ
ールアミド、オレイン酸ジエタノールアミドなどの脂肪
族アルカノールアミド、およびラウリルアミンエチレン
オキサイド付加物、オレイルアミンエチレンオキサイド
付加物などの脂肪族アミンエチレンオキサイド付加物な
どが挙げられる。

【００２４】そして、これら他の活性剤成分（Ｃ）が処
理剤固形分中に占める含有量は、通常は５〜１５重量％
である。

【００２５】本発明の合成繊維用処理剤は、合成繊維の
溶融紡糸工程において、好ましくは水で乳化したエマル
ジョン処理剤として紡出糸条に付与される。

【００２６】エマルジョン処理剤のエマルジョン濃度
は、通常５〜３０重量％、好ましくは１０〜２５重量％
である。

【００２７】本発明の合成繊維用処理剤の合成繊維に対
する付与方法についてはとくに限定はなく、ノズル給油
およびローラー給油などが適用可能である。

【００２８】油剤の付着量は合成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％の範囲である。

【００２９】本発明に係る合成繊維用処理剤、とくにエ
マルジョン処理剤を工程的に有利に付与された合成繊
維、とくにポリアミド繊維は、とくに耐熱性、延伸性お
よび染色性がすぐれており、とくに繊度５００デニール
以上の産業資材用ポリアミド繊維としてのすぐれた特性
を発揮する。

【００３０】以上説明したように、本発明の合成繊維用
処理剤は、延伸性、発煙性、耐熱性、平滑性、染色性、
処理剤安定性および乳化安定性が均衡してすぐれると共
に、水系処理剤として合成繊維適用した場合に、合成繊
維への水の浸透を制御して、均一な表層結晶層を形成す
ることが可能であり、特にポリアミド繊維の製造時にお
いて、引取りローラー上での糸ゆれ、糸たるみ、糸切れ
の少ないすぐれた製糸安定性を確保できるばかりか、毛
羽、太さムラが少なく、高次加工においても染めムラが
少なく均一な品質のポリアミド繊維を与えることができ
る。

【００３１】また、本発明の合成繊維用処理剤を付与す
ることにより、工程的に有利に得られる合成繊維、とく
にポリアミド繊維は、とくに耐熱性、延伸性および染色
性がすぐれており、タイヤコード、シートベルト、重
布、漁網、ロープ、およびＶベルトなどの各種産業用途
に対し、好適に適用することができる。

【００３２】以下に実施例を挙げて、本発明の構成およ
び効果をさらに詳述する。

【００３３】

【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。

【００３４】各実施例および比較例における評価は、次
の方法で行ない表示した。

【００３５】延伸性：ポリマー重量で１トン分のナイロ
ンフィラメントを延伸する間に発生した糸切れ回数より
示した。

【００３６】発煙性：延伸時にホットローラーにおける
発煙状態を肉眼で観察し、下記の基準で評価した。 ○；発煙がない △；発煙が少ない ×；発煙が多い。

【００３７】汚れ：延伸時のホットローラーにおける汚
れの状態を観察し、下記の基準で評価した。 ○；汚れがない △；汚れが少ない ×；汚れが多い。

【００３８】平滑性：糸と金属との摩擦係数を測定し
た。

【００３９】処理剤安定性：処理剤を４０℃で配合し、
２５℃で３時間静置後、その安定性を下記の基準で評価
した。 ○；透光性が良く、配合時の状態を維持し極めて良好 △；透光性はやや劣るが、分離、その他の性質の変化が
みられず良好 ×；透光性が悪く、平滑性と非イオン活性剤とが分離。

【００４０】乳化安定性：処理剤を配合後、Ｏ／Ｗ型エ
マルジョンになるように乳化させ、３日間静置した後の
安定性を下記の基準で評価した。 ○；乳化時の状態を維持し極めて良好 ×；乳化バランスが崩れ非イオン活性剤が分離またはゲ
ル化する。

【００４１】染色性テスト：延伸繊維にて筒編み地を作
り、バイエル社製含金染料（Isolan Yellow KRLS200%
）を用いて調製を行った染液に２℃／分の昇温速度で
３５分間（２０℃→９０℃）浸し、３０分間９０℃を保
った後、洗浄、乾燥し筒編み地の染めムラを下記の基準
で評価した。 ○；染めムラがなく良好 ×；染めムラがあり不良。

【００４２】実施例１、２比較例１〜４１２６０デニール、２０４フィラメントのナイロン６フ
ィラメントを通常の方法で溶融紡糸し、得られた糸条に
表１の組成からなる水系処理剤をローラー給油法により
糸条に対して１重量％（原液量）付与した後、巻き取る
ことなく２００℃で延伸倍率５倍にホットローラーを用
いて多段熱延伸した。

【００４３】表１における処理剤成分の各記号の詳細は
下記に示した通りである。

【００４４】Ａ１…ジイソステアリルアジペートＡ２…ジオレイルチオジプロピオネートＡ３…２エチルヘキシルパルミテートＡ４…トリメチロールプロパントリラウレートＢ１…硬化ヒマシ油ＥＯ（１５）トリステアレートＢ２…オレイルアルコールＥＯ（１５）Ｂ３…ステアリルアルコールＥ０ＰＯＣ１…ラウリルホスフェートＫ塩Ｃ２…ラウリルアミンＥＯ（１５）

【表１】得られた各繊維について、上記の評価を行ったところ、
表２に示すような結果が得られた。表２の結果から明ら
かなごとく、実施例１、２は、比較例１〜４に比較して
延伸性が向上し、比較例１、３、４に比べ発煙性が、比
較例２〜４に比べ耐熱性が、比較例３、４に比べ処理剤
安定性、乳化安定性、および染色性が、比較例２に比べ
乳化安定性が、それぞれすぐれている。

【００４５】

【表２】実施例３、４比較例５〜８１２６０デニール、２０４フィラメントのナイロン６フ
ィラメントを通常の方法で溶融紡糸し、得られた糸条に
表３の組成からなる水系処理剤をローラー給油法により
糸条に対して、１重量％（原液量）付与した後、巻き取
ることなく２００℃で延伸倍率５倍にホットローラーを
用いて多段熱延伸した。

【００４６】表３における処理剤成分の各記号の詳細は
下記に示した通りである。

【００４７】Ａ５…ジオレイルアジペートＡ６…ジイソステアリルチオジプロピオネートＢ１…硬化ヒマシ油ＥＯ（１５）トリステアレートＢ４…オレイルアルコールＥＯ（１５）Ｂ５…ソルビトールＥ０（５）ジステアレートＣ１…ラウリルホスフェートカリウム塩Ｃ２…ラウリルアミンＥＯ（１５）

【表３】得られた各繊維について、上記評価を行ったところ、表
４に示すような結果が得られた。表４の結果から明らか
なごとく、実施例３、４は、比較例５〜８に比較して延
伸性、発煙性、および耐熱性が、比較例５、６に比べ処
理剤安定性、および乳化安定性が、比較例６〜８に比べ
染色性が、それぞれすぐれている。

【００４８】

【表４】実施例５、６比較例９〜１２１２６０デニール、２０４フィラメントのナイロン６フ
ィラメントを通常の方法で溶融紡糸し、得られた糸条に
表５の組成からなる水系処理剤をローラー給油法により
糸条に対して、１重量％（原液量）付与した後、巻き取
ることなく２００℃で延伸倍率５倍にホットローラーを
用いて多段熱延伸した。

【００４９】表５における処理剤成分の各記号の詳細は
下記に示した通りである。

【００５０】Ａ１…ジイソステアリルアジペートＡ７…オレイルオレートＢ６…硬化ヒマシ油ＥＯ（１５）トリステアレートＢ７…硬化ヒマシ油ＥＯ（２５）Ｃ３…イソセチルホスフェートカリウム塩Ｃ４…ステアリルアミンＥＯ（１０）

【表５】得られた各繊維について、上記評価を行ったところ、表
６に示すような結果が得られた。表６から明らかなごと
く、実施例５、６は、比較例９〜１０に比較して延伸
性、発煙性、耐熱性、および染色性が、比較例１０、１
２、１３に比べ処理剤安定性および乳化安定性が、それ
ぞれすぐれている。

【００５１】

【表６】実施例７、８比較例１４〜１８１２６０デニール、２０４フィラメントのナイロン６フ
ィラメントを通常の方法で溶融紡糸し、得られた糸条に
表７の組成からなる水系処理剤をローラー給油法により
糸条に対して、２重量％（原液量）付与した後、巻き取
り、未延伸糸の断面を切断し、断面の表層結晶層の均一
性を観察し、結果を表８に示した。

【００５２】表７における処理剤成分の各記号の詳細は
下記に示した通りである。

【００５３】Ａ１…ジイソステアリルアジペートＡ２…ジオレイルチオジプロピオネートＢ１…硬化ヒマシ油ＥＯ（１５）トリステアレートＢ２…オレイルアルコールＥＯ（１５）Ｂ３…ステアリルアルコールＥ０ＰＯＣ１…ラウリルホスフェートカリウム塩Ｃ２…ラウリルアミンＥＯ（１５）

【表７】表層結晶層の均一性は、未延伸糸の断面を光学顕微鏡に
より肉眼で観察し、下記の基準で評価した。 ○；表層結晶層がポリマー外層を円周に沿ってほぼ一定
の厚さで形成されている △；表層結晶層がポリマー外層を円周に沿ってほぼ一定
の厚さで形成されているが厚さが、上記○に比べ厚い ×；表層結晶層がポリマー内層まで形成され厚みの変化
が大きい。

【００５４】表８の結果から明らかなごとく、実施例
７、８は、比較例１４〜１８に比べ、水の浸透が抑制さ
れ表層に均一な結晶層が形成されている。

【００５５】

【表８】

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の合成繊維
用処理剤は、延伸性、発煙性、耐熱性、平滑性、染色
性、処理剤安定性および乳化安定性が均衡してすぐれる
と共に、水系処理剤として合成繊維適用した場合に、合
成繊維への水の浸透を制御して、均一な表層結晶層を形
成することが可能であり、特にポリアミド繊維の製造時
において、引取りローラー上での糸ゆれ、糸たるみ、糸
切れの少ないすぐれた製糸安定性を確保できるばかり
か、毛羽、太さムラが少なく、高次加工においても染め
ムラが少なく均一な品質のポリアミド繊維を与えること
ができる。

【００５７】また、本発明の合成繊維用処理剤を付与す
ることにより、工程的に有利に得られる合成繊維、とく
にポリアミド繊維は、とくに耐熱性、延伸性および染色
性がすぐれており、タイヤコード、シートベルト、重
布、漁網、ロープ、およびＶベルトなどの各種産業用途
に対し、好適に適用することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも分子量４００の平滑剤成分
（Ａ）および分子量８００〜３０００の多価アルコール
のエチレンオキサイド付加物をエステル化した非イオン
活性剤成分（Ｂ）を含有することを特徴とする合成繊維
用処理剤。
【請求項２】平滑剤成分（Ａ）を４０〜８０重量
％、非イオン活性剤成分（Ｂ）を２０〜６０重量％含有
することを特徴とする請求項１に記載の合成繊維用処理
剤。
【請求項３】平滑剤成分（Ａ）と非イオン活性剤成
分（Ｂ）との混合物が、処理剤全体の８５〜９５重量％
を占めることを特徴とする請求項１または２に記載の合
成繊維用処理剤。
【請求項４】水で乳化したエマルジョン処理剤とし
て用いることを特徴とする請求項１、２または３に記載
の合成繊維用処理剤。
【請求項５】エマルジョン処理剤の固形分濃度が、
５〜３０重量％であることを特徴とする請求項１、２、
３または４に記載の合成繊維用処理剤。
【請求項６】請求項１、２、３、４または５に記載
の合成繊維用処理剤が付与されていることを特徴とする
合成繊維。
【請求項７】請求項１、２、３、４または５に記載
の合成繊維用処理剤で処理された合成繊維が、ポリアミ
ド繊維であることを特徴とする請求項６に記載の合成繊
維。
【請求項８】合成繊維用処理剤の付着量が、合成繊
維に対して０．３〜２．０重量％の範囲にあることを特
徴とする請求項６または７に記載の合成繊維。