JPH10245781A - 合成繊維用処理剤 - Google Patents

合成繊維用処理剤

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JPH10245781A
JPH10245781A JP6228997A JP6228997A JPH10245781A JP H10245781 A JPH10245781 A JP H10245781A JP 6228997 A JP6228997 A JP 6228997A JP 6228997 A JP6228997 A JP 6228997A JP H10245781 A JPH10245781 A JP H10245781A
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JP
Japan
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treating agent
weight
group
compound
synthetic fiber
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JP6228997A
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Inventor
Kenji Hokutou
建二 北東
Satoru Murakami
悟 村上
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Sanyo Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Sanyo Chemical Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱工程を伴う繊維の製造および加工工程に使
用される耐熱性の良好な合成繊維用処理剤を提供する。 【解決手段】 下記一般式(1)で示される化合物(A
1)と、チオジプロピオン酸ジアルキル(アルキル基の
炭素数8〜30)エステル(B1)とを含有する事を特
徴とする合成繊維用処理剤。 【化1】 [式中、R1、R2はそれぞれ独立に水素原子または炭素
数1〜5のアルキル基;R3は炭素数1〜30のアルキ
ル基である。;Aは炭素数2〜4のアルキレン基;mは
0〜4の整数;pは0または1〜30の整数である。]

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、合成繊維用処理剤
に関するものであり、更に詳しくは熱工程を伴う繊維の
製造および加工工程に使用される耐熱性の良好な合成繊
維用処理剤に関するものである。
【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使用されてきた。また生産性
向上のため製糸速度を速めてきたため、延伸ローラーの
温度もそれにつれて高くなり、そのため、より耐熱性の
良い処理剤が要望されてきた。しかし昨今、繊維メーカ
ーでは製糸収率の向上、省力の観点から、繊維製造装置
の清掃、特に延伸ローラーの掃除周期をどれだけ延ばす
かが大きな課題となってきた。
【0003】従来、合成繊維処理剤の潤滑成分として
は、鉱物油などのパラフィン系炭化水素、オレイルオレ
エート、ジオレイルアジペート、ジオレイルチオジプロ
ピオネート、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド
付加物の高級脂肪酸エステルが知られている。
【0004】また、従来から繊維処理剤の潤滑剤成分と
して分解、発煙、タールの少ないものとして特公昭47
−29474号公報に記載のビスフェノールアルキレン
オキサイド付加物のエステルが提案されている。また、
最近では繊維処理剤の耐熱性向上方法としてチオジプロ
ピオン酸ジアルキルエステルと、添加剤成分として、ホ
スフェート化合物、フェノール系酸化防止剤を併用する
特開平7−216735号公報に記載されたものが知ら
れている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】これらは、ビスフェノ
ールの芳香族骨格を活用したり、チオジプロピオン酸の
酸化防止機能を活用し、タール量を低減しようするもの
である。
【0006】しかしこれらの処理剤では、巻き取り速度
が益々早くなり、加熱ローラの温度が更に高くなると、
ローラー上でのタールが増大し、硬いタールが残って糸
がそれに触れ、毛羽、糸切れが多くなり、ローラーの清
掃を短時間で行わなければならないという問題を生じて
来た。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、糸に対す
る均一付着性に優れ、加熱処理した後においても、潤滑
性、極圧性、耐熱性に優れ、延伸ローラーの清掃周期を
大幅に延長できる産業用工程処理剤を得るべく鋭意研究
した結果以下のことを見出し本発明に到達した。 1.処理剤の耐熱性を保持するため、従来、酸化防止機
能を持つチオジプロピオン酸ジエステルを使用してきた
が、紡糸、延伸速度が速くなり、熱ローラー温度が高く
なるにつれ、それだけでは、耐熱性が保持出来ないとい
う欠点が明らかになって来た。 2.清掃周期を延長する方法として、チオジプロピオン
酸エステル(2次酸化防止剤)と特定のフェノール骨格
を持つエステル(一次酸化防止剤)を使用する事で、相
乗効果で耐熱性が飛躍的に良くなり、延伸ローラーの清
掃周期が大幅に延長する事が出来る。 3.従来、フェノール酸化防止剤として使用してきたト
リエチレングリコール−ビス〔3−(3−t−ブチル−
5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネー
ト〕、ペンタエリスリトール−テトラキス〔3−(3,
5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピ
オネート〕、2,2−チオージエチレンビス〔3−
(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)
プロピオネート〕、N,N’−ヘキサメチレンビス
(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ−ヒドロシ
ンナマミダ)は、融点が高く5%以上使用すると、処理
剤の安定性が悪く使用できないという欠点を有してい
た。 4.一般式(1)で示される該フェノール系芳香族エス
テルは、低融点もしくは液状であるので、使用量も増や
せ、より耐熱性を向上させる事が出来る。 5.特定のホスフェート化合物(C)を添加する事で更
に、清掃周期を延長する事ができる。
【0008】すなわち本発明は、下記一般式(1)で示
される化合物(A1)と、チオジプロピオン酸ジアルキ
ル(アルキル基の炭素数8〜30)エステル(B1)又
は下記一般式(2)で示される化合物(B2)とを含有
する事を特徴とする合成繊維用処理剤である。
【0009】
【化2】
【0010】[式中、R1、R2はそれぞれ独立に水素原
子または炭素数1〜5のアルキル基;R3は炭素数1〜
30のアルキル基である。;Aは炭素数2〜4のアルキ
レン基;mは0〜4の整数;pは0または1〜30の整
数である。] [式中、R4はモノヒドロキシ化合物からOH基を除い
た残基;R5は水素またはモノヒドロキシ化合物からO
H基を除いた残基(ただし、nが0のときは水素または
一価アルコールからOH基を除いた残基、nが1〜30
のときはモノヒドロキシ化合物からOH基を除いた残
基);Aは炭素数2〜4のアルキレン基(複数個のAは
同一でも異なっていてもよい。);rは1〜30;nは
0または1〜30である。]
【0011】
【発明の実施の形態】本発明において、一般式(1)中
のR1、R2は水素原子または炭素数1〜5のアルキル基
である。炭素数1〜5のアルキル基は、直鎖または分岐
鎖のものが挙げられ、具体例としては、メチル基、エチ
ル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチ
ル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペ
ンチル、sec−ペンチル基、tert−ペンチル基、
neoペンチル基等が挙げられる。これらのうち、好ま
しくは水素原子、メチル基、iso−プロピル基および
tert−ブチル基であり、特に好ましくはtert−
ブチル基およびiso−プロピル基である。
【0012】一般式(1)中のR3は炭素数1〜30の
直鎖または分枝のアルキル基であり、具体例としてはメ
チル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル
基、ヘキシル基、ヘプチル基、テトラデシル基、ペンタ
デシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデ
シル基、ノナデシル基、エイコシル基などの直鎖または
分枝のアルキル基が挙げられる。これらのうち、好まし
くは分枝のアルキル基であり、特に好ましくは炭素数1
2〜26の分枝のアルキル基である。
【0013】一般式(1)中のAは炭素数2〜4のアル
キレン基であり、エチレン基、プロピレン基、1,2−
ブチレン基が挙げられる。これらのうち好ましくはエチ
レン基である。pは0または30の整数であり、好まし
くは0または1〜25である。30を越えると、固状ま
たは高粘度液状となり平滑性が悪くなる。pが複数の場
合はこれらの基が2種以上のブロックまたはランダムの
形で含まれていても良い。
【0014】(B1)は炭素数8〜30のアルキル基を
有するチオジプロピオン酸ジアルキルエステルであり、
具体的にはジオクチルチオジプロピオネート、ジラウリ
ルチオジプロピオネート、ジトリデシルチオジプロピオ
ネート、ジイソセチルチオジプロピオネート、合成アル
コール類(例えばチーグラーアルコール、オキソアルコ
ール)などの直鎖または側鎖を有する脂肪族飽和アルコ
ールとチオジプロピオン酸とのエステルが挙げられる。
好ましくはジイソセチ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である。
【0015】本発明において(B2)は一般式(2)で
示され、式中のR4は、モノヒドロキシ化合物からOH
基を除いた残基であり、たとえば脂肪族アルコール(不
飽和結合は含まない)、脂環式アルコール、芳香族アル
コールのような一価アルコールおよびフェノール類の残
基をあげることが出来る。これらの残基の炭素数は特に
限定されないが発煙性およびタールを考慮し通常1〜3
0、好ましくは4〜26である。
【0016】上述の残基を形成するモノヒドロキシ化合
物の具体例を示すと、一価アルコール類としては、たと
えばメチルアルコール、エチルアルコール、プロピルア
ルコール、n−ブチルアルコール、イソアミルアルコー
ル、オクチルアルコール、2ーエチルヘキシルアルコー
ル、ラウリルアルコール、トリデシルアルコール、セチ
ルアルコール、ステアリルアルコール、イソステアルル
アルコール、合成アルコール類(たとえばチーグラーア
ルコール、オキソアルコール)などの直鎖または側鎖を
有する脂肪族飽和アルコール、シクロペンタノール、シ
クロヘキサノールなどの脂環式アルコール、ベンジルア
ルコール、シンナミルアルコールなどの芳香族アルコー
ルをあげることができる。またフェノール類としてはフ
ェノールのほかにクレゾール、イソプロピルフェノー
ル、第三級ブチルフェノール、第三級アミルフェノー
ル、第二級オクチルフェノール、第三級オクチルフェノ
ール、ノニルフェノール、テトラデシルフェノール、オ
クタデシルフェノール、ジアルキルフェノール(たとえ
ばジノニルフェノール)のようなアルキルまたはジアル
キルフェノールなどのフェノール類があげられる。これ
らのうち好ましいものは一価アルコール類、更に好まし
いものは脂肪族一価アルコールである。
【0017】R5は水素またはモノヒドロキシ化合物か
らOH基を除いた残基であり、モノヒドロキシ化合物と
しては、前述のR4について挙げられたものが適用でき
る。ただし、nが0のときは水素またはモノヒドロキシ
化合物からOH基を除いた残基であるが、nが1〜30
のときはモノヒドロキシ化合物からOH基を除いた残基
である。Aは炭素数2〜4のアルキレン基であり、エチ
レン基、プロピレン基、ブチレン基等をあげることがで
きる。rは1〜30であり、nは0または1〜30、好
ましくは0または5〜25である。rまたはnが複数の
場合はこれらの基が二種以上ブロックまたはランダムの
形でふくまれていても良い。
【0018】(A1)は補助平滑剤として使用され、耐
熱性、平滑性及び油剤の安定性の観点から処理剤の合計
重量に対し通常5〜40重量%、好ましくは10〜30
重量%である。(B1)または(B2)は平滑剤として
使用され、耐熱性及び油剤の安定性の観点から処理剤の
合計重量に対し通常30〜80重量%、好ましくは40
〜70重量%である。
【0019】本発明の化合物(A1)は、下記一般式
(3)で示されるカルボン酸とアルコール類とのエステ
ル化反応、または下記一般式(4)で示されるカルボン
酸低級アルコールエステルとアルコール類とのエステル
交換反応により得ることができる。
【0020】
【化3】
【0021】(式中、R1,R2はそれぞれに独立に水素
原子、または炭素数1〜5のアルキル基;mは0〜4の
整数)
【0022】
【化4】
【0023】(式中、R1,R2はそれぞれに独立に水素
原子、または炭素数1〜5のアルキル基;R6は炭素数
1〜3のアルキル基;mは0〜4の整数)
【0024】(B1)は公知の化合物であり、種々の方
法で製造できる。例えばチオジカルボン酸またはその低
級アルキルエステルとアルコール類と反応させることに
よって得られる。
【0025】(B2)で示される化合物は公知の化合物
であり、種々の方法で製造できる。例えばチオジカルボ
ン酸もしくはその低級アルキルエステルとモノヒドロキ
シ化合物および/またはそのアルキレンオキシド付加物
とを反応させることによって得られる。
【0026】本発明の処理剤は(A1)、(B1)、
(B2)とともに他の平滑剤を併用することも出来る。
他の平滑剤としては、エステル系(イソステアリルイソ
ステアレート、イソステアリルアジペート、トリメチロ
ールプロパントリラウレートなど)鉱物油(流動パラフ
ィン100秒など)が挙げられる。これら他の平滑剤の
量は通常20重量%以下好ましくは10重量%以下であ
る。
【0027】本発明の処理剤はさらにホスフェート化合
物(C)を含有することが好ましい。(C)としてはア
ルキルフェノールのアルキレンオキサイド付加物のモノ
もしくはジ燐酸エステルの塩である。アルキルフェノー
ルのアルキル基の炭素数は耐熱性の観点から通常6〜2
0であり、好ましくは8〜12であるる。アルキレンオ
キサイドとしてはエチレンオキサイド(EO)またはE
Oとプロピレンオキサイド(PO)の併用(ランダムま
たはブロック)が挙げられる。
【0028】アルキレンオキサイドの付加モル数として
は、平滑性の観点から通常1〜8モルであり、好ましく
は1〜6モルである。
【0029】塩としては、アミン塩があげられる。アミ
ン塩としては、モノエタノールアミン、ジエタノールア
ミン、トリエタノールアミンなどのアルキロールアミン
類、ラウリルアミン、ステアリルアミン、オレイルアミ
ン、ジメチルステアリルアミンなどのアルキルアミン
類、ラウリルアミンエチレンオキサイド付加物、ステア
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アルキルアミンエチレ
ンオキサイド付加物などの塩があげられる。好ましいも
のは、アルキルアミン類、アルキルアミンエチレンオキ
サイド付加物の塩である。
【0030】(C)の具体例としてはオクチルフェノー
ルエチレンオキサイド2モル付加物ホスフェートのラウ
リルアミンエチレンオキサイド付加物の塩、ノニルフェ
ノールエチレンオキサイド6モル付加物ホスフェートジ
メチルステアリルアミンの塩、ドデシルフェノールエチ
レンオキサイド3モル付加物ホスフェートトリエタノー
ルアミン塩などがあげられる。(C)の量としては、処
理剤の合計重量に対し、耐熱性の観点から通常0.1〜
10重量%であり、好ましくは0.5〜5重量%であ
る。
【0031】本発明の処理剤は更に乳化剤成分(D)
(非イオン活性剤、アニオン活性剤、含N化合物など)
を使用することができる。
【0032】(D)のうち非イオン活性剤としては硬化
ヒマシ油エチレンオキサイド付加物、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、PEGエステル、多価アルコ
ールエステルエチレンオキサイド付加物、多価アルコー
ルエチレンオキサイド付加物のエステルなどが挙げられ
る。
【0033】アニオン活性剤としては脂肪酸石鹸(オレ
イン酸石鹸、エルシン酸石鹸など)、スルフォネート
(ラウリルスルホネートNa塩、ドデシルベンゼンスル
ホン酸Na塩など)などが挙げられる。
【0034】含N化合物としては脂肪族アルカノールア
ミド(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)脂肪族アミンエチレンオキサイド
付加物(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)が挙げら
れる。(D)の使用量は、処理剤の合計重量に対し通常
10〜50重量%である。
【0035】本発明の処理剤は、合成繊維の溶融紡糸工
程において、非含水の状態での処理、あるいは水で乳化
したエマルションの状態で処理して紡出糸に給油され
る。
【0036】非含水処理剤の場合は、原油のまま、もし
くは希釈剤(低粘度鉱物油など)で希釈して使用する。
希釈比率は通常20〜80重量%好ましくは30〜70
重量%である。
【0037】エマルションの濃度は、通常5〜30重量
%、好ましくは、10〜25重量%である。
【0038】給油方法については特に限定はなく、ノズ
ル給油およびローラー給油などが適用可能である。
【0039】油剤の付着量は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%で
ある
【0040】適用される合成繊維としてはポリエステ
ル、ナイロンなどが挙げられる。糸銘柄については特に
タイヤコード、シートベルト、エアーバック糸など30
0デニール以上の産業資材用途の原糸に好適である。
【0041】
【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。
【0042】実施例A〜D、比較例E〜H 下記の本発明処理剤(No.A〜D)及び比較処理剤
(No.E〜H)について示す。内容は下記の通りであ
る。また各成分の配合比率は純分重量%を示す。なお化
合物No.1及び化合物No.2は表1に示した。
【0043】
【表1】
【0044】 (本発明の処理剤A) 化合物No.1 20重量% ジイソステアリルチオジプロピオネート 60重量% 硬化ヒマシ油EO20モル付加物 15重量% ラウリルアルコールPO12EO12モル付加物 5重量% (本発明の処理剤B) 化合物No.2 20重量% ジイソセチルチオジプロピオネート 60重量% 硬化ヒマシ油EO20モル付加物 12重量% オクチルアルコールPO16EO11モル付加物 5重量% ドデシルフェノールEO2モル付加物・ ホスフェートジメチルステアリルアミンの塩 3重量% (本発明の処理剤C) 化合物No.1 15重量% C16H33O(C2H4O)OC(CH2)2S(CH2)2CO(OC2H4)2OC16H33 65重量% 硬化ヒマシ油EO25モル付加物 15重量% ラウリルアルコールPO15EO10モル付加物 5重量% (本発明の処理剤D) 化合物No.2 20重量% ジイソセチルチオジプロピオネート 60重量% 硬化ヒマシ油EO15モル付加物 12重量% オクチルアルコールPO16EO11モル付加物 5重量% ノニルフェノールEO4モル付加物ホスフェート・ ステアリルアミンのエチレンオキサイド10モル付加物の塩 3重量% (比較処理剤E) ジイソステアリルチオジプロピオネート 70重量% ヒマシ油EO30モル付加物 25重量% ラウリルリルアルコールEO7モル付加物 5重量% (比較処理剤F) ジオレイルアジペート 60重量% ヒマシ油EO20モル付加物 22重量% オクチルアルコールPO16EO11モル付加物 15重量% イソセチルアルコールEO2モル付加物・ ホスフェートNa塩 3重量% (比較処理剤G) ビスフェノールA・EO2モル付加物ジラウレート 15重量% C16H33O(C2H4O)OC(CH2)2S(CH2)2CO(OC2H4)2OC16H33 65重量% 硬化ヒマシ油EO30モル付加物 15重量% ラウリルアルコールPO15EO10モル付加物 5重量% (比較処理剤H) ジイソセチルチオジプロピオネート 60重量% ヒマシ油EO43モル付加物ジオレート 25重量% オクチルアルコールPO16EO11モル付加物 10重量% ラウリルアルコールEO4モル付加物ホスフェート・ ステアリルアミンのエチレンオキサイド10モル付加物の塩 3重量% イルガノックス245 2重量%
【0045】次に各処理剤を用い、スピンドロー方式
(紡出速度:600m/分、引き取り速度:3200m
/分)で1260デニール204フィラメントのポリア
ミド繊維を紡糸した。この際、各処理剤は希釈剤で希釈
しローラー給油方式で紡出直後に付与した。また処理剤
の付与量は繊維重量に対し1%とした。紡糸中の糸切れ
の回数(1時間当り)、および、ホットプレート、ホッ
トローラーでの汚れ(タール)及び延伸ローラー清掃時
間を測定した。結果を表2、表3に示す。
【0046】<評価> 汚れ(タール) :紡糸、延伸時のホットローラー、
ホットプレートにおける汚れの状況を肉眼観察した。 ◎ : 汚れがない ○ : 汚れがほとんどない × : 汚れが多い タールの取れ易さ :紡糸、延伸時のホットローラー、
ホットプレートに出来たタールの拭き取れ易さを確認 ◎ : 取れ易い ○ : 若干取れ難い × : 取れ難い 延伸ローラー清掃周期:タールの蓄積等で毛羽数が規定
値を越え、延伸ローラーの清掃をした時間
【0047】
【表2】
【0048】
【表3】
【0049】表2、表3から明かなごとく、本実施例A
〜Dは、延伸ローラーの汚れが少なく、紡糸中の糸切れ
回数が少ない。また、本処理剤は、比較例に比べタール
が取れ易く、著しく耐熱性が優れているため、延伸ロー
ラー清掃周期を著しく延長する事ができる。
【0050】
【発明の効果】本発明にかかわる合成繊維処理剤は、製
造時の耐熱性、平滑性、極圧性に優れ、ポリエステルや
ナイロンの溶融紡糸、延伸に際して優れた製糸性を示
す。特に本発明の処理剤を付与する事で、タイヤコー
ド、エアーバック、シートベルト用処理剤の耐熱性を著
しく向上する事が出来る。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(1)で示される化合物(A
    1)と、チオジプロピオン酸ジアルキル(アルキル基の
    炭素数8〜30)エステル(B1)又は下記一般式
    (2)で示される化合物(B2)とを含有する事を特徴
    とする合成繊維用処理剤。 【化1】 [式中、R1、R2はそれぞれ独立に水素原子または炭素
    数1〜5のアルキル基;R3は炭素数1〜30のアルキ
    ル基である。;Aは炭素数2〜4のアルキレン基;mは
    0〜4の整数;pは0または1〜30の整数である。] [式中、R4はモノヒドロキシ化合物からOH基を除い
    た残基;R5は水素またはモノヒドロキシ化合物からO
    H基を除いた残基(ただし、nが0のときは水素または
    一価アルコールからOH基を除いた残基、nが1〜30
    のときはモノヒドロキシ化合物からOH基を除いた残
    基);Aは炭素数2〜4のアルキレン基(複数個のAは
    同一でも異なっていてもよい。);rは1〜30;nは
    0または1〜30である。]
  2. 【請求項2】 一般式(1)中のR3が分岐アルキル基
    であり、(A1)が常温(25℃)で液状である請求項
    1記載の合成繊維用処理剤。
  3. 【請求項3】 処理剤中の(A1)の含有量が5〜40
    重量%であり、(B1)又は(B2)の含有量が30〜
    80重量%である請求項1又は2記載の合成繊維用処理
    剤。
  4. 【請求項4】 (B1)のアルキル基が飽和である請求
    項1〜3のいずれか記載の合成繊維用処理剤。
  5. 【請求項5】 更に、ホスフェート化合物(C)を含有
    してなり、処理剤中の(C)の含有量が0.1〜10重
    量%である請求項1〜3のいずれか記載の合成繊維用処
    理剤。
  6. 【請求項6】 (C)がアルキルフェノールのアルキレ
    ンオキサイド付加物ホスフェートアルキルアミン塩であ
    る請求項5記載の合成繊維用処理剤。
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