JPS5843510B2 - 熱可塑性合成樹維用油剤組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、熱可塑性合成繊維、特にポリエチレンテレフ
タレート及びポリヘキサメチレンアジパミド繊維の製造
に用いる発煙防止性の改良された繊維用油剤組成物に関
するものである。

熱可塑性合成重合体を溶融紡糸して繊維とする一連の過
程の中に、繊維表面に油剤を付与する工程がある。

従来、この工程に使用される油剤として種々のものがあ
るが、公知の油剤組成物を繊維表面に付与すると、油剤
付与工程以降の工程である熱延伸および熱処理工程で、
油剤組成物が蒸発または分解して、いわゆる、発煙を生
ずる。

特に、ポリエチレンテレフタレートやポリヘキサメチレ
ンアジパミド繊維のように、高温かつ乾式で熱延伸、熱
処理される繊維製造工程において顕著に発煙を生ずる。

発煙が生ずると、その工程の空気を汚染して作業環境を
悪化させ、作業者ののどや目に異常を与えるばかりでな
く、汚染された空気が工場外に出て周囲の住民に迷惑を
かげることにもなり、環境問題のクローズアップにつれ
て、従来にも増してこの発煙を防止する技術が強く要求
されてきている。

そこで、近年発煙の発生しないある種の油剤組成物が提
案され、相応の効果をあげてはいるが、それが付着され
た繊維の表面平滑性が良好にはならず、それがため延伸
時に糸切れが起こり、更にその繊維がゴム補強材として
使用された場合、その繊維とゴムとの間の接着性が経口
的低下する。

そこで、本発明者らがこの問題につき検討を加え、チオ
ジプロピオン酸系エステルとアルキレンオキサイド系化
合物とを含有する繊維用処理剤が上記発煙の問題を改善
することのできるものであることを見い出し、先に提案
した。

ところが、その後、さらに検討を続けたところ、ある種
のステアリルアミン系成分を併用することにより発煙防
止性はなお一層改良され、しかもゴムとの接着性も向上
することが見い出され、本発明をなすに至った。

従って、本発明の目的は、熱可塑性合成繊維が、加熱延
伸、熱処理などにより加熱される時の発煙を、前記繊維
の延伸性を低下させることなく、防止できる油剤組成物
の提供にある。

上記目的は、 （４）チオジプロピオン酸と、炭素原子数１０〜１８の
１価アルコール、該１価アルコールのエチレンオキサイ
ド付加物及び／又は前記１価アルコールのプロピレンオ
キサイド付加物とのモノ及び／又はジエステルの群から
選ばれる平滑剤成分 ４０〜９５重量部 （Ｂ） 高級脂肪酸と多価アルコールとポリエチレン
グリコール及び／又はポリプロピレングリコールとの三
者反応生成物、ヒマシ油もしくは硬化ヒマシ油のエチレ
ンオキサイド及び／又はプロピレンオキサイド付加物の
群から選ばれる乳化剤成分 ５〜６０重量部 および、 （Ｃ） ステアリルアミンのエチレンオキサイド及び
／又はプロピレンオキサイド付加物から選ばれるステア
リルアミン系成分 １〜１０重量部 を、前記（、Ａ）、（Ｂ）、（ｑ成分をあわせて１００
重量部と１−で含有してなる油剤組成物、となすことに
より達成することができる。

まず本発明で対象となる繊維は、ポリエチレンテレフタ
レート、ポリヘキサメチレンアジパミド、ポリカプロア
ミド等の熱可塑性合成繊維であるが、特に２００℃以上
の温度で製糸する繊維に有効である。

次に、平滑剤成分（Ｎとして用いられる化合物は、チオ
ジプロピオン酸と炭素原子数１０〜１８の１価アルコー
ル、又は、チオジプロピオン酸と炭素原子数ｌＯ〜１８
の１価アルコールのエチレンオキサイド及び／又はプロ
ピレンオキサイド付加物とのモノエステル、又はジエス
テルである。

ここで、１価アルコールとしては好ましくは、ステアリ
ルアルコールやオレイルアルコールのごとき飽和または
不飽和の１価アルコールがある。

そして前記付加物におけるエチレンオキサイド及び／又
はプロピレンオキサイドの付加モル数は５〜６０モル、
好ましくは１０〜４５モルである。

乳化削成ＮＢ）としては、高級脂肪酸と多価アルコール
とポリエチレングリコール及び／又は、ポリプロピレン
グリコールとの三者反応生成物、または、ヒマシ油もし
くは硬化ヒマシ油のエチレンオキサイド及び／又はプロ
ピレンオキサイド付加物の群から選ばれる化合物が対象
となる。

そして前者の化合物としては、高級脂肪酸と、多価アル
−７−ルポ’）エチレンクリコール、多価アルコールポ
リプロピレングリコール縮合物もしくは多価アルコール
ホリ（エチレングリコール・フロピレンゲリコール）縮
合物とのエステルである。

この場合高級脂肪酸としては、例えばラウリン酸、パル
ミチン酸、ステアリン酸、セロチン酸等の炭素原子数１
２〜２６の飽和脂肪酸、オレイン酸、エライジン酸、リ
ノール酸、リルン酸等の炭素原子数１８〜２２の不飽和
脂肪酸、ドデカン酸、オクタデカン酸等の飽和脂肪族ジ
カルボン酸が使用される。

多価アルコールとしては、好ましくは３価以上のグリセ
リン、モノアルキルグリセリン、■・２・３−ブタント
リオール、１・２・３−ペンタントリオール、ジアルキ
ル置換グリセリン、トリアルキル置換グリセリン、エリ
ドリフト、ペンタエリドリフト、アトニット、キシリッ
ト、ソルビット、マンニット等が用いられる。

ポリプロピレングリコールよりもポリエチレングリコー
ルが好ましく用いられる。

また、両方のポリアルキレングリコールを用いてもよい
。

ポリエチレングリコールもしくはポリプロピレングリコ
ールの繰返し単位が５〜６０．好ましくは１０〜４５の
ものが用いられる。

前記のエステルをつくることを、ポリエチレングリコー
ルを用いた場合で説明すると、まず多価アルコールとポ
リエチレングリコールとの縮合物をつくる。

例えば、多価アルコールにエチレンオキサイドを作用せ
しめる。

次いで、前記縮合物と高級脂肪酸とを反応させてエステ
ルとするのである。

この場合部分エステルとしてもよい。本発明の対象とな
る他のエステルも上記方法に準じて製造される。

即ち、高級脂肪酸と多価アルコールとの部分エステルと
エチレンオキサイドとの縮合物、及び／又はエステルと
する。

後者のエステルをつくるには、例えば脂肪族ジカルボン
酸を使用する。

従って、いずれの化合物も高級脂肪酸、多価アルコール
及びポリエチレングリコールとが結合した化合物である
。

ポリプロピレングリコールヲ用イた場合も上記方法に準
じて製造される。

本発明で用いられる油剤組成物中に乳化剤として配合さ
れる後者の化合物は、エチレンオキサイド及び／又はプ
ロピレンオキサイド付加モル数５〜６０． 好マしくは
１０〜４５モルのヒマシ油エチレンオキサイド及び／又
はプロピレンオキサイド付加物、硬化ヒマシ油エチレン
オキサイド及び／又はプロピレンオキサイド付加物であ
ればどの化合物を用も・でもよい。

前記（４）及び（Ｂ）の化合物におけるエチレンオキサ
イドやプロピレンオキサイドの付加モル数が上記のよう
に限定されるのは、次の理由による。

即ち、付加モル数が５モル未満の化合物を用いるのでは
発煙性を改善することが困難であるばかりでなく、加熱
体の汚れが多く、延伸糸の糸切れも多発し、しかも、合
成繊維に接着処理をする、例えばタイヤコードの如き用
途では、接着処理後の強力低下が大きくなるという欠点
も生じるのでなおさら好ましくない。

一方、付加モル数が６０モルを越える化合物を用いるの
では加熱体の汚れが多く、延伸時の糸切れが多発し、製
糸時の摩擦が高（なりすぎ、しかも油剤組成物自体の乳
化安定性が悪化するため好ましくない。

ステアリルアミン系族ｆｆ１ｃｌとしては、ステアリル
アミンのエチレンオキサイド付加物、プロピレンオキサ
イド付加物もしくはエチレンオキサイド、プロピレンオ
キサイド両付加物の群から選ばれる化合物が用いられる
。

エチレンオキサイド及び／はプロピレンオキサイドの付
加モル数は５〜３０、さらに１０〜２０であることが好
ましい。

モル数が５モル以下では発煙性の防止効果がみられない
。

さらに３０モル以上では加熱体の汚れが多（、延伸時の
糸切れが多発し、製糸時の摩擦が高くなりすぎ、しかも
油剤組成物の乳化安定性が悪（なり好ましくない。

次に、上記、平滑剤成分（４）、乳化剤成分（Ｂ）、ス
テアリルアミン系成分（Ｃ）とを、又は、必要に応じて
他の成分も加えて混合する。

この場合、上記（４）、（Ｂ）、（Ｑの混合割合は、（
Ａ）４０〜９５重量％、（Ｂ）５〜６０重量部、（０１
〜ｌｏ重量部、Ｃ（Ａｌ＋（Ｂ）＋（Ｃ））＝１００重
量部であることが必要である。

（Ａ）ｔｊ、分もしくは（Ｃ）成分の量が少なすぎると
、発煙性を十分に改善させることができない。

（Ａ）成分の量が多すぎると、処理剤自体の乳化安定性
が極端に悪くて分離しやすいため、水エマルジョンの状
態で付与する場合には８０重量部以下とすることが好ま
しい。

従って、（Ａ）成分の量が８０〜９５重量部の場合は非
含水の状態で給油することが好ましい。

非含水の場合でも（Ａ）成分を９５重量部以上配合する
ことは静電気の発生が起り糸切れが増大し採用出来ない
。

また、Ｃ）成分の量が多すぎると、加熱体の汚れが多く
なり、延伸時の糸切れが多発する。

また製糸時の摩擦も高くなりすぎ延伸性は悪化する。

本発明に係る油剤組成物には、更に他の成分を発煙防止
効果を阻害しない範囲で必要に応じて配合してもよい。

例えば、分子量７００〜２０００の高級アルコールエチ
レンオキサイド・プロピレンオキサイド付加物を１０重
量％以下配合し、製糸時の摩擦低下、延伸時の糸切れ減
少、油剤組成物の粘度低下を図ってもよい。

また、帯電防止剤を５重量％以下配合し、製糸時の糸割
れ防止を図ってもよい。

さらに、別の配合成分としては、いわゆる界面活性剤な
どがあげられる。

これら、（４）、（Ｂ）以外の成分は油剤組成物に対す
る重量の割合として３０重量％以下であることが好まし
い。

本発明の油剤組成物の合成繊維への付与は、紡糸した後
の任意の段階で通常の手段により行なえばよい。

例えば、延伸時あるいはその後の糸条ニ、水エマルジョ
ンなどの含水油剤の状態で、また、水を本質的に含まな
い非含水油剤の状態で油剤ローラ等により付与すること
ができる。

特に、延伸する前の未延伸糸条に付与することが、延伸
性を向上させ延伸時の発煙を防止する上から好ましい。

本発明に係る油剤組成物を付与して合成繊維を製造する
と、加熱延伸時や熱処理時のように加熱した時の発煙が
著しく減少し、作業環境の悪化などの発煙に伴なう問題
点を十分に改善することができるという優れた効果を奏
する。

しかも、製造途上の加熱体の汚染も、延伸時の糸切れも
少なく、油剤組成物の乳化安定性も良好であるなど、他
の面で欠点を生じることなく行なうことができる。

以下、本発明を実施例により説明する。

実施例および比較例 １５００デニール、２８８フイラメントのポリエチレン
テレフタレートフィラメント糸を通常の方法で紡糸し、
表に示す組成の１５％水エマルジョン型油剤を油剤ロー
ラにより付与した後、２３０℃で延伸率５．５ 倍にホ
ットローラ、ホットプレートを用い延伸した。

繊維に対する油剤付着量は１．０％であった。

延伸時のホットローラ、ホットプレートでの発煙性、ホ
ットローラ、ホットプレートの汚れ状態、延伸性（延伸
時の糸切れ回数）を次の基準により測定し、表に示した
。

発煙性： 延伸時のホットローラ、ホットプレートにおける発煙状
態を肉眼観察し、 ◎：発煙がない ×：〃 ある により示した。

ホットローラ、ホットプレートの汚れ： 汚れが多くなり糸切れが下記延伸性でいうと同じ基準で
４回／トンとなり糸切れが多発するまでの時間により示
した。

延伸性： ポリマの重量で１トン分のポリエチレンテレフタレート
フィラメントを延伸する間に発生した延伸時糸切れ回数
により示した。

接着性： １５００Ｄ／２、下撚数４０ Ｔ／ １０ｃｍ、上撚数
４０Ｔ／１ＯｃｒｆＬの未処理コードを’ＰＥＸＵＬ”
（■、Ｃ０■、商品名）／ラテックス系の接着剤で処理
およびヒートセットを行ないゴムに対する引抜き接着力
を評価した。

油剤組成物の乳化安定性の不良のものはなかったが、発
煙性、接着性の点において本発明は優れていた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １（Ａ）チオジプロピオン酸と、炭素原子数１０〜１８
   の１価アルコール、該１価アルコールのエチレンオキサ
   イド及び／又はプロピレンオキサイド付加物とのモノ及
   び／又はジエステルの群から選ばれる平滑剤成分 ４０〜９５重量部 （Ｂ） 高級脂肪酸と多価アルコールとポリエチレン
   グリコール及び／又はポリプロピレングリコールとの三
   者反応生成物、ヒマシ油もしくは硬化ヒマシ油のエチレ
   ンオキサイド及び／又はプロピレンオキサイド付加物の
   群から選ばれる乳化剤成分 ５〜６０重量部 および、 （Ｃ）ステアリルアミンのエチレンオキサイド及び／又
   はプロピレンオキサイド付加物から選ばれるステアリル
   アミン系成分 １〜１０重量部 を、前記（４）、（Ｂ）、（Ｑ成分をあわせて１００重
   量部として含有してなる、熱可塑性合成繊維用油剤組成
   物： ただし前記平滑成分および乳化剤成分におけるエチレン
   オキサイド及びプロピレンオキサイドの付加モル数はい
   ずれも５〜６０モルであり、そしてステアリルアミン系
   成分におけるそれは５〜３０モルである。