JPH09324370A - 繊維用処理剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 繊維用処理剤に油剤の均一性を損なわず、製
糸工程でのスカムを誘発せず、高度の集束性と適度の平
滑性を与えること。 【解決手段】 ２価以上の多価カルボン酸と分子内に１
個以上のカルボキシル基を有する多価アルコールとを反
応させて得られるポリエステルおよび／またはこのポリ
エステルに更に１価脂肪酸で変成したポリエステルを含
有する繊維用処理剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、合成繊維マルチフ
ィラメント製造用油剤または加工油剤等に用いられる繊
維用処理剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般に、高い集束性を有する合成
繊維製造用油剤や加工を得る方法として、高分子量のポ
リブテンやＰＯ／ＥＯコポリマー等を多量に配合してき
た。しかしながら、高分子量の化合物は、他の油剤組成
物との相溶性が劣り、又、それらを配合した油剤の乳化
が難しい等の問題を有しており、集束性も不十分であっ
た。

【０００３】更に、強力な集束性を付与させるべく、一
般のサイジング糊剤、即ち、ポリビニールアルコール、
ポリアクリル酸、ポリアクリルエステル、ポリウレタン
等の被膜形成能を有する熱可塑性樹脂を、又は、ポリエ
チレングリコール(以下、ＰＥＧと言う)−フタル酸ポリ
エステル、ＰＥＧ−ロジンエステル、ダイマー酸と脂肪
酸ジアミンから生成するポリアミド等の高分子化合物を
紡糸油剤中に添加して未延伸繊維束の延伸前に給油した
後、延伸する方法も試みられたが(例えば特開平２−２
９３４７４号公報)、延伸ローラー、ガイド等の接糸部
分にスカムが蓄積し、製糸性が不良となる問題が生じ、
又、これら糊剤の持つ強力な接着能と強靭な被膜形成能
のため、繊維糸条相互間に接着が生じ、巻取後のパーン
から糸を引き出すときの解舒張力が著しく増大または変
動を生じるなどの欠点があり、満足な結果が得られてい
ない。

【０００４】従って、今日では、集束剤を付与する方法
に代わって、空気噴射による糸条内の単糸を絡み合わせ
る方法、いわゆるインタレースによる集束性付与方法の
採用が増えている。

【０００５】しかし、インタレースによる集束性付与マ
ルチフィラメントは、織物品位、風合いが悪いのが欠点
とされており、高品位織物を得ることができない。又、
最近においては、紡糸、延伸工程は言うに及ばず、それ
以降の工程においても生産性向上の命題から、益々高速
になりつつあるが、インタレースは部分的に単糸を絡み
合わせるだけなので、加工スピードが増大すると集束性
不足となり、これを補うため無理にインタレースを入れ
ると毛羽発生や糸品質不良を誘発させるだけでなく、コ
ストアップともなるなど種々の問題がある。

【０００６】故に、インタレースだけでは高速製織に適
用しうるには十分な集束性を得ることができないのが現
状であり、繊維用処理剤によって集束性を向上させる必
要性が改めて認識されるに至った。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、処理
繊維に対して均一に付着し、製糸工程でのスカムを誘発
せず、高度の集束性と適度の平滑性を与えることのでき
る繊維用処理剤を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の繊維用処理剤用
は、２価以上の多価カルボン酸と分子内に１個以上のカ
ルボキシル基を有する多価アルコールとを反応させて得
られるポリエステルおよび／またはこのポリエステルに
更に１価脂肪酸で変成したポリエステルを含有する繊維
用処理剤に関する。

【０００９】本明細書において繊維用処理剤の語は合成
繊維マルチフィラメント製造用油剤および加工油剤の両
方を含む概念で用いる。

【００１０】２価以上の多価カルボン酸としては式：
(ＣＨ₂)_n(ＣＯＯＨ)₂(式中、ｎは２〜３２、好ましくは
４〜１８)で示されるアルキレンジカルボン酸、例えば
コハク酸、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、ドデカメチレンジ
カルボン酸、オクタデカメチレンジカルボン酸など；マ
レイン酸、フマル酸などり不飽和アルキレンジカルボン
酸；アルケニルアルキレンジカルボン酸、例えばアルケ
ニルマロン酸、アルケニルコハク酸など；特にアルケニ
ルコハク酸、例えばオクテニルコハク酸、ドデセニルコ
ハク酸など；リノール酸などの不飽和脂肪酸を２量化し
て得られるダイマー酸；不飽和脂肪酸とマレイン酸を反
応して得られるマレイン化油；芳香族多価カルボン酸、
例えばフタール酸、イソフタール酸、テレフタール酸、
トリメリト酸などが例示される。

【００１１】好ましい例えばカルボン酸は２価カルボン
酸であって、特に合計炭素数が３〜５０、さらに８〜４
０の脂肪族２価カルボン酸が好ましい。特にアルキレン
ジカルボン酸のアルキレンを構成する炭素数１〜３０
個、より好ましくは２〜１６個でアルケニル基が結合し
たアルケニルアルキレンジカルボン酸、特にアルケニル
基の炭素数が８〜１８のアルケニルコハク酸が好まし
い。

【００１２】本発明ポリエステルを得るに際し用いられ
る分子内に１個以上のカルボキシル基を有する多価アル
コールとしては、ジメチロールプロパン酸、ジメチロー
ルブタン酸、ジメチロールヘプタン酸等の脂肪族多価ア
ルコール、ジヒドロキシ安息香酸等の芳香族多価アルコ
ール、シトラジン酸等の複素環式多価アルコールが例示
される。

【００１３】多価カルボン酸と多価アルコールの反応比
率は多価アルコール１当量に対し多価カルボン酸由来の
カルボキシル基１〜３当量、特に１.５〜３当量が好ま
しい。多価カルボン酸由来のカルボキシル基の量が１当
量より小さいと生成物の融点が高くなり過ぎて取扱い性
が困難となる。３当量より大きいと生成物の分子量が所
望まで上がらず十分な集束性が得られない。

【００１４】多価アルコールはそれ自体カルボキシル基
を有しているので、多価カルボン酸と多価アルコールと
を１当量ずつ反応させた場合もカルボキシル基が過剰と
なる。

【００１５】多価カルボン酸と多価アルコールはそれぞ
れ分子量を異にする。ポリエステルを得るために使用す
る多価カルボン酸と多価アルコールの重量比は多価カル
ボン酸１００重量部に対し多価アルコールを好ましくは
５〜７０重量部、より好ましくは１５〜５０重量部使用
する。多価アルコールの量が５より少ないと本発明ポリ
エステルを配合した繊維処理剤の乳化安定性を損なう傾
向がある。多価アルコールの量が７０より多いと融点が
高くなり過ぎて取扱い性が困難となる。

【００１６】得られたポリエステルの酸価は好ましくは
１７０〜２７０、より好ましくは１９０〜２２０であ
る。酸価が１７０より小さいとポリエステルの粘度が高
くなり、従ってこれを配合した繊維用処理剤の平滑性が
低下する。またポリエステルの酸価が２７０を越えると
粘度が低下し、その結果これを配合した繊維用処理剤の
集束性が低下する。

【００１７】本発明においては、上記の多価アルコール
と多価カルボン酸とからなるポリエステルを更に１価脂
肪酸で変性したポリエステル(前記ポリエステルと区別
する必要があるときは、これを特に変性ポリエステルと
言う)を使用してもよい。この変性に使用する一価脂肪
酸としては炭素数８〜５０の分岐を有してもよい、飽和
または不飽和の脂肪酸、好ましくは炭素数１２〜２２の
脂肪酸、例えばラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン
酸、オレイン酸、エルカ酸、リノレン酸などである。

【００１８】１価脂肪酸の使用量は多価カルボン酸由来
のカルボキシル基１当量に対し、１価脂肪酸０.００１
〜０.３当量、特に０.００５〜０.１当量が好ましい。
１価脂肪酸の量が０.３より大きいと多価アルコールと
１価脂肪酸の反応が進行し目的とするポリエステルが得
られない。

【００１９】上記の変性は特に本発明繊維用処理剤を加
工油剤(主としてポリエステルを基油または溶剤に溶解
して使用するストレート油剤が使用される)として使用
する際の、基油や溶剤への溶解性を向上させ、あるいは
集束性を調整するために行う。

【００２０】１価脂肪酸による変性は多価カルボン酸、
多価アルコールおよび１価脂肪酸を同時に反応すること
によっても得られるが、多価カルボン酸と多価アルコー
ルとから予めポリエステルを得、これに更に１価脂肪酸
を加えてエステル化することにより得たものが好まし
い。多価カルボン酸と多価アルコールから得られるポリ
エステルの水酸基は通常ほぼ完全にエステル化されてい
るが、１価脂肪酸で変性するときは予めエステル化を不
完全な状態にコントロールした上で、１価脂肪酸を加え
るのが好ましいが、場合によってはほぼエステル化が完
了したものに１価脂肪酸を加えて反応を継続させてもよ
い。この場合はエステル交換反応により変性が行なわれ
るものと思われる。

【００２１】変性ポリエステルを得る場合の多価カルボ
ン酸と多価アルコールとの反応比は変性しないポリエス
テルを得る場合と特に異ならないが、一般には、変性に
用いる１価脂肪酸のカルボキシル当量に相当する量の多
価カルボン酸を差し引いて反応させるのがよい。得られ
るポリエステルの好ましい酸価も前記と同様である。

【００２２】本発明のポリエステルの全体の分子量(重
量平均分子量)は、好ましくは３００〜２００００、よ
り好ましくは３００〜１００００、特に好ましくは３０
０〜４０００である。分子量が３００以下では集束性が
不足し、２００００以上では粘度が高くなり過ぎて平滑
性が低下する。

【００２３】特に、本発明に用いるポリエステル又はポ
リエステル誘導体をストレート給油型の油剤に配合する
場合は、ポリエステルの分子量は１００００以下が好ま
しい。分子量が１００００より大き過ぎると油剤粘度が
著しく高くなりストレート油剤の付着性が均一に行われ
難くなる。

【００２４】本発明のポリエステル又はポリエステル誘
導体中に含まれるカルボキシル基は、中和、不完全中
和、未中和いずれでも良い。適当な中和剤としては、ア
ルカリ金属水酸化物、アンモニア、アミン、アルカノー
ルアミン等である。ストレート給油に用いるときは未中
和エマルジョン給油のときは中和物が一般に好ましい。

【００２５】本発明のポリエステルは、２価以上の多価
カルボン酸と分子内に１個以上のカルボキシル基を有す
る多価アルコールとを触媒の存在下又は、不存在下に常
法により反応させることにより得られる。反応温度は１
６０〜１８０℃が適当であり、連続的な窒素パージによ
り脱水しながら反応させるのが好ましい。

【００２６】本発明のポリエステル又はポリエステル誘
導体を用いた繊維用処理剤は、本発明のポリエステル化
合物単独、若しくは、公知の処理剤用成分、例えば潤滑
成分(基油)、乳化剤、帯電防止剤などを配合することに
より得られる。上記化合物の処理剤中における含有量
は、特に限定はなく、通常３〜６０重量％好ましくは５
〜３０重量％である。含有量が３重量％未満では十分な
集束性は得られない。又、含有量が６０重量％を越える
と平滑性が悪化する。

【００２７】公知の潤滑成分としては、流動パラフィン
等の鉱物油類ラウリルオレエート、イソトリデシルステ
アレート等の１価脂肪酸エステル、ジオレイルアジペー
ト、ジオクチルセバケート等の２塩基酸ジエステル、ト
リメチロールプロパントリラウレート、ヤシ油等の多価
アルコールエステル及びＰＯ／ＥＯポリエーテル等、乳
化剤としてはポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポ
リオキシエチレンノニルフェニルエーテル等、帯電防止
剤としては、ポリオキシエチレンオレイルホスフェート
及びその部分又は完全中和塩(Ｎa,Ｋ,アミン等)、ポリ
オキシエチレンノニルホスフェート及びその部分又は完
全中和塩(Ｎa,Ｋ,アミン等)、ジオクチルスルホサクシ
ネートＮa塩、アルカンスルホネートＮa塩等が挙げられ
る。

【００２８】本発明の繊維用処理剤には、必要ならば更
に、浸透剤、表面張力低下剤、転相粘度低下剤、摩耗防
止剤等を併用しても良い。

【００２９】本発明の好適な実施態様を以下整理してお
く。 (イ)２価以上の多価カルボン酸の炭素数が３以上である
請求項１記載の繊維用処理剤組成物。 (ロ)分子内に１個以上のカルボキシル基を有する多価ア
ルコールの炭素数が、４以上である請求項１記載の繊維
用処理剤組成物。 (ハ)ポリエステルが分子内に１個以上のカルボキシル基
を有する多価アルコール１当量に対し２価以上の多価カ
ルボン酸１〜３当量を反応させて得られる全体の分子量
が３００〜２００００のポリエステルである請求項１記
載の繊維用処理剤組成物。 (ニ)該ポリエステル化合物を３〜５０重量％含有する請
求項１記載の繊維用処理剤組成物。 (ホ)繊維用処理剤が合成繊維マルチフィラメント製造及
び加工油剤である請求項１記載の繊維用処理剤組成物。 (ヘ)繊維用処理剤がスピンドロー用(直接紡糸延伸方式)
あるいは高速紡糸用油剤である請求項１記載の繊維用処
理剤組成物。

【００３０】

【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。 (ポリエステルの重合)ドデセニルコハク酸１５０ｇ(０.
５５６モル、ＣＯＯＨ：１．１１当量)に対しジメチロ
ールブタン酸３０ｇ(０.２２７モル、ＯＨ：０．４５５
当量、ＣＯＯＨ：０．２２７当量)を四ツ口フラスコに
採り、触媒としてパラトルエンスルホン酸を０.３ｇ用
い、窒素気流下１１０℃に昇温し脱水１時間を行う。更
に、窒素気流下、１８０℃まで昇温し、４時間反応を行
った。１００℃で黄色液状、室温で黄色固状の酸価＝１
９０〜２２０、平均分子量１０００のポリエステル(Ａ)
を得た。

【００３１】得られたポリエステル(Ａ)は、未反応多価
カルボン酸を含み３００〜１５００程度の分子量分布を
もつ、ポリエステル混合物であり、主成分は式(１)で表
される化合物である。このポリエステル(Ａ)は、合成繊
維マルチフィラメントに集束性が付与する事に優れてい
る。

【００３２】

【化１】

【００３３】表１に示すごとき多価カルボン酸と多価ア
ルコールを用い、前記と同様にしてポリエステルを得
た。また、これらのポリエステルの未反応水酸基をオレ
イン酸で封鎖した変性ポリエステルを得た(反応温度１
８０〜２２０℃)。

【００３４】

【表１】 表１中ＥＯはエチレンオキシド、ＰＯはプロピレンオキ
シドを示す。又、( )内の数値は重量比を示す。

【００３５】実施例１〜８,比較例９〜１５ 表１に示す化合物２０重量部と以下に示す成分を配合し
て、表２に示す実施例１〜８及び９〜１５の処理剤を
得、得られた油剤を水性エマルションとしてポリエステ
ルフィラメント(ＳＤ １５０d／４８f)に付着させて各
部の試験を行った。

【００３６】評価試験は以下の様な方法で行った。 (１)集束性 試料長３０cmの糸の上端を固定し、下端に５０gの荷重
を与えながら上方より１５cmの所を鋭利なハサミで切断
し、糸の集束性の乱れ部分の長さ(毛羽長)を測定した。
乱れた部分の長さ(毛羽)は、mmで表し、数値は小さい
程、集束性が良好であることを表す。 評価基準 ◎:毛羽長≦２５、○:２６≦毛羽長≦３５、△:３６≦
毛羽長≦６５、×:６６≦毛羽長 (２)平滑性(Ｆ／Ｍμd) 繊維−金属間走行摩擦測定機を用いて次の条件で測定し
摩擦係数を求めた。 摩擦体:直径４０mm梨地クロムピン、 摩擦体温度:２０
℃、入張力:Ｔ１＝５g、 接触角:１８０°、 糸速:２
００m／min 評価基準 ○:μ≦０．２９、△０．３０≦μ≦０．３３、×:０．
３４≦μ (３)スカム脱落 ２０枚の筬羽を定間隔に貼り付けた直径１０cm、幅２cm
の回転ドラムを使用し、これに試験糸を接触させてドラ
ムを１７２０rpmの速度で走糸方向に対して逆の方法に
回転させながら、入り張力１g／d、糸速３cm／mmで１６
時間走行させて筬羽の部分に発生するスカムの量を肉眼
で判定した。 ○:スカムの脱落ほとんど無し、△:スカムの脱落僅かに
有り、×:スカムの脱落 大 結果を表２に示す。

【００３７】

【表２】

【００３８】実施例１６〜１９,比較例２０〜２２ 表３に示す本発明のポリエステル化合物を用いた処理剤
は、コーニングオイル、ニッティングオイル、アフター
オイリング用に好適である。これらを、ポリエステルフ
ィラメント(ＳＤ１５０d／４８f)に付着量が１．０重量
％になるように定量オイリング装置によりストレート給
油して集束性を評価した。

【００３９】

【表３】

【００４０】表３中の化合物Ａ及びＥは、表１中の化合
物を示す。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、液状で集束性及び平滑
性に優れた繊維用処理剤が得られる。本発明処理剤を用
いれば、製糸工程及び後加工工程での糸条の集束性が著
しく向上し、毛羽糸切れが減少し品質の向上、工程の合
理化が可能となる。即ち、本発明の処理剤を適度に糸上
内の単糸を絡み合わせた合成繊維フィラメント糸に給油
するだけで、目的とする集束性が得られ、しかも、スカ
ム脱落が少ないなど、従来にない優れた性能を示し、高
速製織が可能となる。

【００４２】本発明の処理剤を、マルチフィラメント糸
に適用することにより、製糸工程及び、後加工工程での
糸条の集束性が著しく向上し、毛羽、糸切れが減少す
る。且つ、織物用途の糸条に適用することにより、仮
撚、糊付け、アフターワキシング等の工程の省略、合理
化が期待できる。

【００４３】又、本発明の処理剤は、ウォータージェッ
トルームによって製織する繊維糸条に適用することによ
り、インタレースの低減、若しくは省略が可能となり製
糸工程の高速化への寄与、糸質の向上と共に製織性向上
の利点を生じる。

【００４４】又、本発明の処理剤は、平滑性に優れてい
るので、撚糸工程を経る繊維製品(例えばタイヤコー
ド、ミシン糸等)の処理剤としておよびフトン綿等のカ
ットファイバーの柔軟平滑風合い付与処理剤など種々の
用途に使用することができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２価以上の多価カルボン酸と分子内に１
   個以上のカルボキシル基を有する多価アルコールとを反
   応させて得られるポリエステルおよび／またはこのポリ
   エステルに更に１価脂肪酸で変成したポリエステルを含
   有する繊維用処理剤。
2. 【請求項２】 ポリエステルを固形分重量で３〜５０重
   量％含有する請求項１記載の繊維用処理剤。