JPH10251974A

JPH10251974A - 合成繊維用処理剤

Info

Publication number: JPH10251974A
Application number: JP6541997A
Authority: JP
Inventors: Kenji Hokutou; 建二北東; Satoru Murakami; 悟村上
Original assignee: Sanyo Chemical Industries Ltd
Current assignee: Sanyo Chemical Industries Ltd
Priority date: 1997-03-03
Filing date: 1997-03-03
Publication date: 1998-09-22

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）と下記一般式（２）で示される化合物（Ｂ）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。；Ａ1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）【化２】（式中、Ｒ4、Ｒ5はそれぞれ独立に炭素数１〜２０のア
ルキル基であり、且つＲ4、Ｒ5の炭素数の総和は８〜４
０である；Ｒ6は、水素原子、ハロゲン原子、または炭
素数１〜５のアルキル基である。；Ａ2は炭素数２〜４
のアルキレン基；Ｘは硫黄原子またはＮＨ基である；ｒ
は１〜４の整数；ｎは１〜３；ｓは０または１〜３０の
整数）

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、リ
ン酸エステル化合物、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、含Ｓ芳香族エステ
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ービス〔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−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．特定のリン酸エステル化合物（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（Ａ）と下記一般式（２）で示される化合
物（Ｂ）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３】

【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
１〜２０のアルキル基である。；Ａ1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１〜３
０の整数）

【００１１】

【化４】

【００１２】（式中、Ｒ4、Ｒ5はそれぞれ独立に炭素数
１〜２０のアルキル基であり、且つＲ4、Ｒ5の炭素数の
総和は８〜４０である；Ｒ6は、水素原子、ハロゲン原
子、または炭素数１〜５のアルキル基である。；Ａ2は
炭素数２〜４のアルキレン基；Ｘは硫黄原子またはＮＨ
基である；ｒは１〜４の整数；ｎは１〜３；ｓは０また
は１〜３０の整数）

【００１３】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、ｎ
ｅｏ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。

【００１４】一般式（１）中のＲ3は炭素数１〜３０の
直鎖または側鎖を有するアルキル基であり、好ましくは
１２〜２６である。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、または側鎖を有するア
ルキル基が挙げられる。

【００１５】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。

【００１６】また、本発明で使用する一般式（２）中の
Ｒ4、Ｒ5はそれぞれ独立に炭素数１〜２０の直鎖または
側鎖を有するアルキル基であり、好ましくは炭素数６〜
１３である。Ｒ4、Ｒ5の炭素数の総和は、８〜４０であ
り、好ましくは１２〜２６である。具体例としては、メ
チル基、エチル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル
基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウ
ンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、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
の直鎖または側鎖を有するアルキル基があげられる。

【００１７】本発明において、一般式（２）中のＲ6は
水素原子、ハロゲン原子、または炭素数１〜５のアルキ
ル基である。ハロゲン原子の具体例としては、フッ素原
子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子があげられる。炭
素数１〜５のアルキル基は、直鎖または分岐鎖のものあ
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−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基，ｔｅ
ｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｉｓｏ−ペンチル
基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、ｎｅｏ−ペンチル基などが
あげられる。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、特に好ましくは水素原子、メチル基である。

【００１８】本発明において一般式（２）中のＡは、炭
素数２〜４のアルキル基であり、エチレン基、プロピレ
ン基および１，２−ブチレン基があげられる。これらの
うち好ましくはエチレン基である。ｓは０または１〜３
０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。ｓ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。

【００１９】本発明において一般式（２）の中のＸは、
硫黄原子またはＮＨ基であり、好ましくは硫黄原子であ
る。

【００２０】本発明の化合物（Ａ）及び（Ｂ）の具体例
としては表１記載のものがあげられる。

【００２１】

【表１】

【００２２】（Ａ）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５〜４０重量％、好ましくは１０〜３０重量％
である。（Ｂ）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、３０〜
８０重量％、好ましくは４０〜７０重量％である。

【００２３】本発明の化合物（Ａ）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。

【００２４】

【化５】

【００２５】（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）

【００２６】

【化６】

【００２７】（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；Ｒ7は炭素数
１〜３のアルキル基；ｍは０〜４の整数）

【００２８】本発明の一般式（２）で示される化合物
は、下記一般式（５）で示されるカルボン酸とアルコー
ルとのエステル化反応、または下記一般式（６）で示さ
れるカルボン酸低級アルキ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事が出来る。

【００２９】

【化７】

【００３０】（式中Ｒ6は、水素原子、ハロゲン原子、
または炭素数１〜５のアルキル基である。；Ｘは硫黄原
子またはＮＨ基である；ｒは１〜４の整数）

【００３１】

【化８】

【００３２】（式中、Ｒ6は、水素原子、ハロゲン原
子、または炭素数１〜５のアルキル基である。；Ｒ8は
炭素数１〜３のアルキル基；Ｘは硫黄原子またはＮＨ基
である；ｒは１〜４の整数）

【００３３】また、化合物（Ａ）、化合物（Ｂ）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。

【００３４】本発明に処理剤は更にリン酸エステル化合
物（Ｃ）を含有する事が好ましい。（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
または、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〜
２０であり、好ましくは８〜１２である。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。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通常１〜８
モルであり、好ましくは、１〜６モルである。

【００３５】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。

【００３６】（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。

【００３７】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。

【００３８】（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。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】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。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。

【００４３】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。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

【００４４】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。

【００４５】

【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。

【００４６】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。（本発明の処理剤Ａ）化合物Ｎｏ．１２０重量％化合物Ｎｏ．３６０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．２２０重量％化合物Ｎｏ．４６０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．１１５重量％化合物Ｎｏ．５６５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付加物５重量％（本発明の処理剤Ｄ）化合物Ｎｏ．２２０重量％化合物Ｎｏ．３６０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％ステアリルアルコールＰＯ12ＥＯ12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ＥＯ２モル付加物ジラウレート１５重量％ C₁₆H₃₃O(C₂H₄O)OC(CH₂)₂S(CH₂)₂CO(0C₂H₄)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モル付加物分子量１５００５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％硬化ヒマシ油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２４５２重量％

【００４７】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。

【００４８】＜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

【００４９】

【表２】

【００５０】

【表３】

【００５１】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。

【００５２】

【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

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記一般式（１）で示される化合物
（Ａ）と下記一般式（２）で示される化合物（Ｂ）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。；Ａ1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）【化２】（式中、Ｒ4、Ｒ5はそれぞれ独立に炭素数１〜２０のア
ルキル基であり、且つＲ4、Ｒ5の炭素数の総和は８〜４
０である；Ｒ6は、水素原子、ハロゲン原子、または炭
素数１〜５のアルキル基である。；Ａ2は炭素数２〜４
のアルキレン基；Ｘは硫黄原子またはＮＨ基である；ｒ
は１〜４の整数；ｎは１〜３；ｓは０または１〜３０の
整数）
【請求項２】一般式（１）中のＲ3が分岐アルキル基
であり、（Ａ）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。
【請求項３】処理剤中の（Ａ）の含有量が５〜４０％
であり、（Ｂ）の含有量が３０〜８０％である請求項１
又は２記載の合成繊維用処理剤。
【請求項４】更に、リン酸エステル化合物（Ｃ）を含
有してなり、処理剤中の（Ｃ）の含有量が０．１〜１０
％である請求項１〜３のいずれか記載の合成繊維用処理
剤。
【請求項５】（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４記載の合成繊維用処理剤。