JPS609968A - 繊維用処理剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は使用時に糸切れおよび着色、タール化や発煙を
全く生ずることのない繊維用処理剤に関するものである
。

ポリエチレンテレフタレート、ポリカプロアミドおよび
ポリヘキサメチレンアジパミドなどの熱可塑性合成重合
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は種々のものが
提案されているが、これら公知の油剤組成物を曲記の繊
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糸切れが発生し、また油剤組成
物が蒸発または分解していわゆる発煙を生ずるという問
題がある。

とくにポリエチレンテレフタレート、ポリカプラミドお
よびポリヘキサメチレンアジパミドなどからなる繊維の
ようｔこ、高温かつ乾式で熱延伸される繊維製造工程に
おいては糸切れや発煙の発生が顕著であり、糸切れが発
生すると操業性が低下するばかりか、屑の発生が多くな
り、製造コストがかなり高くなるという問題を招く。

近年産業用合成繊維の製造にあっては高強力糸化の要求
が強く、高強力糸を安定して製造するためには糸切れの
減少が強く望まれている。

また製造プロセスにおいて発煙が生ずると、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
？こ出て周囲の住民に迷惑をかけることｔこもな、す、
環境問題のクローズアップ１こつれて、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。

このような実情から、近年糸切れ発生が少なく、また発
煙を発生しない油剤組成物が数多く検討され、相応の効
果をあげてはいるが、いまだに高強力糸を作業環境を悪
化させることなく安定に製造することは困難であり、ま
た得られた繊維をゴム補強材として使用する場合にその
繊維とゴムとの間の接着性に多くを期待できなυ１　。

たとえば特開昭５２−１０３５９４号公報には耐熱性の
すぐれた繊維用処理剤としてチオジカルボン酸などのジ
カルボン酸を多価アルコールおよびそのアルキレンオキ
シド付加物などと反応させてなる両末端にカルボキシル
基を有する低分子量ポリエステルを、さらに１価アルコ
ールでエステル化して得られる化合物を含有する繊維用
処理剤が提案されているが、この処理剤とていかにも他
の処理剤に比較して耐熱性はすぐれているものの、使用
時の着色、クール化や発煙の発生を完全に回避すること
はできず、依然として問題は残存している。

そこで本発明者らは使用時に糸切れおよび着色、タール
化や発煙を全く生ずることのない繊維用処理剤の取得を
目的として鋭意検討した結果、上記化合物と共に特定の
乳化剤を特定の配合比で組合せて用いることにより、熱
可塑性合成繊維に付与し、加熱延伸や熱処理などにより
繊維を加熱した場合でも糸切れおよびタール化や発煙が
完全に防止でき、しかも繊維の平滑性およびゴムとの接
着性を低下させることのない繊維用処理剤が得られるこ
とを見出し、本発明ｔこ到達した。

すなわち本発明は（Ａｌ一般式ＲＯ〔０ＣＸＣ００ＹＱ
］ｎ０ＣｘＣＯ２〔ただし式中のＲＯは炭素数６〜３０
の１価アルコール残基な、−ｏｃｘａｏ−は−０ＯＡ、
　ＳＡ２　Ｃｏ−１−ＯＣＡａ　ＯＡ４　ＣｉＯＨよび
一０ＣＡ６ＣＯ−（ここでＡ１、Ａ２　、Ａ３およびＡ
４は炭素数１〜６のアルキレン基を、Ｓは硫黄原子を、
Ａ６は炭素数１〜８のアルキレン基を示す〕がら選ばれ
たジカルボン酸残基を、−０ＹＯ−は多価アルコール残
基、多（ｉｌ［ｉフルコールのアルキレンオキシド付加
物残基および多価フェノールのアルキレンオキシド付加
物残基から選ばれた２価の基を、Ｚは一〇Ｉ（または−
〇Ｂ′（ここで−ＯＲ’は炭素数１〜３ｏの１価アルコ
ール残基を示す〕を、ｎは１〜６の整数を示す。〕で表
わされる化合物の少なくとも１種および［Ｂｌ　（ａｌ
高級脂肪酸、多価アルコールおよびポリエチレンオキシ
ドおよび／またはポリプロピレンオキシドの王者の度広
生成物および（ｂ）ヒマシ油または硬化ヒマシ油のエチ
レンオキシドおよび／またはプロビレ゛ンオキシド付加
物から選ばれた乳化剤の少なくとも１種を、仏）／ｆＢ
ｌ　（７）割合が４０，８０重量部／６ｏ〜２０重量部
（合計１００重量部）となるように含有されてなる繊維
用処理剤を提供するものである。

本発明の繊維用処理剤の主成分である（Ａｌ一般式ＲＯ
（ｏｃｘｃｏｏｙｏ〕ｎ０ｃＸｃＯＺで表わされる化合
物（以下平滑剤化合物と略称する。）はたとえば（イ）
式ｆ（ＱＱＱＡ、　ＳＡ２　Ｃ０ＯＨで示されるテジオ
カルボン酸、式ＨＯＯ（ｊＡ３０Ａ４　Ｃ０ＯＨで示さ
れるオキシジカルボン酸およびＨＯＯＯＡ、　０ＯＯＨ
で示される脂肪族ジカルボン酸の少なくとも１種を（ロ
）式ＨＯＹＯＨで示される多価アルコール、多価アルコ
ールのアルキレンオキシド付加物Ｓよび多価フェノール
のアルキレンオキシド付加物またはそれらの部分エステ
ルの少なくとも１種と度広させて、両末端がカルボキシ
ル基を有する低分子量ポリエステルを得て、次いでその
カルボキシル基を式ＲＯＨまたはＲ’ＯＨの１価アルコ
ールでエステル化（モノまたはジエステル化）すること
により得られる化合物である。

しかして上記一般式で表わされる＋Ａｌ平滑剤化合物に
おいてＲＯで示される１価アルコール残基を形成する炭
素数６〜３０の１価アルコールとしてはオクチルアルコ
ール、２−エチルヘキシルアルコール、ラウリルアルコ
ール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、イン
ステアリルアルコールおよび合成アルコール類などの直
鎖または側鎖を有する脂肪族飽和アルコール、アリルア
ルコール、クロチルアルコールおよびオレイルアルコー
ルなどの脂肪族不飽和アルコール、抹香アルコール、　
牛脂ｉｔ　元アルコールおよびヤシ油環元アルコールな
どの脂肪族飽和および不飽和アルコールおよびシクロペ
ンタノールやシクロヘキサノールなどの脂環式アルコー
ルおよびベンジルアルコールやシンナミルアルコールな
どの芳香族アルコールが挙げられるが、なかでも脂肪族
１価アルコール頬が好ましい。また上記式中のＺにおい
てＲ’　Ｏで示される１価アルコール残基を形成する炭
素数１〜３０の１価アルコールとしては、上記ＲＯで示
されるもの以外にメチルアルコール、エチルアルコール
、プロピルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソ
ブチルアルコールおよびｔ−ブチルアルゴールなどが挙
げられる。なおここでＲＯの炭素数は６〜３０、とくに
１０〜１８が、またＲ’Ｏの炭素数は１〜５０、とくに
６〜５０が好ましく、それぞれの炭素数が３０を越える
とタール化が起こり易くなり、またＲ’Ｏの炭素数が６
未満では発煙し易くなるため好ましくない。

また上記（Ａ）平滑剤化合物の一般式において、−０Ｃ
ＸＣＯ−は−〇０ＡＩＳＡ２　Ｇｏ−５−０ＣＡｓ　Ｏ
Ａ４　Ｃｏ−および−０ＣＡｓ　Ｃ０−（ここでＡｌ　
、Ａ２　、Ａ３およびＡ４は炭素数１〜６のアルキレン
基を、Ｓは硫黄原子を、Ａ６は炭素数１〜８のアルキレ
ン基を示す。）から選ばれたジカルボン酸残基であり、
これらの残基を形成するジカルボン酸としてはチオジ酢
酸やチオジプロピオン酸などのチオジカルボン酸、オキ
シジ酢酸やオキシジプロピオン酸などのオキシジカルボ
ン酸およびコハク酸、アジピン酸、アゼライン酸３よび
セパシン酸などの脂肪族ジカルボン酸があげられるが、
なかでもチオジカルボン酸が好ましい。

さらに上記（Ａｌ平滑剤化合物の一般式において一〇Ｙ
Ｏ−は多価アルコール残基、多価アルコールのアルキレ
ンオキシド付加物残基および多価フェノールのアルキレ
ンオキシド付加物残基から選ばれた２価の基であり、こ
こでいう多価アルコールと１．　でハ、エチレングリコ
ール、プロピソングリコール、トリメチレングリコール
、１゜４−ブタンジオール、１．６−へキサンジオール
、ジエチレングリコールおよびネオペンチルグリコール
、一般的ｅこビスフェノールＡ１ビスフエノールＰ１ビ
スフエノールＢおよびビスフェノールＳなどと云われる
ビスフェノール類のジオキシジエチルエーテルおよびジ
オキシジプロピルエーテル、１．４−ブタンジオールナ
トのジオール類およびグリセリン、ジグリセリン、ポリ
グリセリン、トリメチロールエタンくン、ペンタエリス
フトール、ソルビトールおよびトリメチロールエタンな
どのポリオールまたはその部分エステル（ただし、少な
くとも２個のヒドロキシル基を有するもの）などがあげ
られ、多価アルコールのアルキレンオキシド付加物とし
ては上記多価アルコールにアルキレンオキシド（エチレ
ンオキシド、プロピレンオキシドおよびブチレンオキシ
ドなど）が付加した形の化合物またはその部分エステル
（ただし少なくとも２個のヒドロキシル基を有するもの
）があげられ、多価フェノールのアルキレンオキシド付
加物としてはカテコール、レゾルシン、ヒドロキノン、
ピロガロールおよびフロログリシンなどの多価フェノー
ルｔこ上記と同様にアルキレンオキシドが付加した形の
化合物またはその部分エステル（ただし、少なくとも２
個のヒドロキシル基を有するもの）があげられる。ビス
フェノール類のアルキレンオキシド付加物についてもビ
スフェノールＡおよびビスフェノールＳｔこ上記と同様
にアルキレンオキシドが付加した形の化合物があげられ
る。これらのアルキレンオキシドの付加モル数は通常１
〜３０モルが適当である。上記の化合物のなかでもグリ
コール類。

とくｔこネオペンチルグリコールが好ましい。

本発明の繊維用処理剤の主成分であるｆＡ）平滑剤化合
物として最も好ましいのは次の化合物でＨｉｓＯ＋５０
０（ｉ（ＣＦ！２Ｊ２Ｓ（ＯＨ２）２Ｃ００ＣＨ２Ｇ０
１％０ＯＣ（Ｏ丁■２ン２Ｅ３ｃｃＦｉ２）ｌＣＯＯＣ
１ａＨ３ｓ区 正３ 上記（Ａｌ平滑剤化合物はそれ単独でも繊維用処理剤と
して使用することができるが、単独では使用時、とくに
繊維の延伸、熱固定時のタール化および発煙を避けるこ
とができない。しかるに本発明の繊維用処理剤は上記ｆ
Ａｌ平滑剤化合物と共に、特定の乳化剤成分、具体的に
はｆＢ）　（ａｌ高級脂肪酸、多価アルコールおよびポ
リエチレンオキ７ドおよび／またはポリプロピレンオキ
シドの三者の反応生成物およびｆｂ）ヒマシ油または硬
化ヒマシ油のエチレンオキシドおよび／またはプロピレ
ンオキシドから選ばれた少なくとも１種の併用を特徴と
し、これにより使用時の糸切れ、タール化および発煙を
完全に解消することができる。

ここで（Ｂ）乳化剤成分の化合物（ａ）１こおける高級
脂肪酸としては、例えばラウリン酸、バルミチン酸、ス
テアリン酸およびセロチン酸などの炭素原子数１２〜２
６の飽和脂肪酸、オレイン酸、エライジン酸、リノール
酸およびリルン酸などの炭素原子数１８〜２２の不飽和
脂肪酸およびドデカン酸やオクタデカン酸などの飽和脂
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、１．２．３−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、ソルビットおよびマンニットなどが用いられる。

ポリエチレンオキシドおよび／またはポリプロピレンオ
キシドとしてはなかでもポリエチレンオキシドが好まし
く用いられるが、ボリプ四ピレンオキシド単独であって
も、またこれらの併用であってもよく、これらは通常繰
返し単位が５〜６０、好ましくは１０〜４５のものが用
いられる。

これらの高級脂肪酸、多価アルコール、ポリエチレンオ
キシドおよび／またはポリプロピレンオキシド（ポリア
ルキレンオキシド）からなる反応生成物（化合物（ｂ）
）を得る方法としては、まず多価アルコールとポリアル
キレンオキシドとの縮合物を作り、次いでこの縮合物と
高級脂肪酸とを反応させてエステルまたは部分エステル
とする方法およびまず高級脂肪酸と多価アルコールとの
部分エステルを作り、これをアルキレンオキシドと縮合
させるか、またはエステル化反応させる方法などが挙げ
られ、いずれの化合物（ｂ）も高級脂肪酸、多価アルプ
ールおよびポリアルキレンオキシドの３者が結合した化
合物である。

またＦＢ＋乳化剤成分の化合物ｆｂｌにおけるヒマシ油
または硬化ヒマシ油とし′ては従来公知のものが使用さ
れ、それに付加するエチレンオキシドおよび／またはプ
ロピレンオキシドの付加モル数は５〜６０モル好ましく
は１０〜４５モルである。

本発明においては（Ｂｌ乳化剤成分として硬化ヒマシ油
のエチレンオキシド付加物およびンルビ゛り／トリオレ
ートのエチレンオキシド付加物を使用するのがとくに好
ましい。

なお本発明の繊維用処理剤においては、上記（Ａｌ平滑
剤化合物に対し、上記特定の（Ｂ）乳化剤化合物を組合
せることによって、はじめて所期の目的を達成すること
ができ、上記ｆＥ）以外の通常公知の乳化剤、たとえば
高級アルコールエチレンオキサイド付加物、ポリエチレ
ングリコールと高級脂肪酸とのエステルなどを上記−）
成分と併用しても、使用時のタール化や発煙を改良する
ことができない。

本発明の繊維用処理剤は前記［Ａｌ平滑剤化合物と（Ｂ
ｌ乳化剤化合物を＋Ａｌ　／　（Ｅ）の重量比が４０〜
８０部／６０〜２０部、とく１こ５０〜７０部１５０〜
３０部（合計１００部）となる割合で包含する。ここで
ＦＢ＋乳化剤化合物の割合が２０部未満では乳化状態が
不安定となる場合が多く好ましくない。また６０部を越
えると摩擦力が増大し製糸時の糸切れが多発するため好
ましくない。

なお本発明の繊維用処理剤は上記化合物ＦＡ）およびｆ
Ｂ）と共ｔこさらに（Ｃ）アルキルアミンのエチレンオ
キシドおよび／またはプロピレンオ“キシド付加物をさ
らに含有する場合に、一層好ましい効果を発揮する。

ここでいうアルキルアミンとしては次素原子数２〜３０
の第１級、第２級アミンが挙げられ、好ましくはラウリ
ル、セチルおよびステアリルアミンである。エチレンオ
キシドおよび／またはプロピレンオキシドの付加モル数
は５〜３０、さらに１０〜２０であることが好ましい。

この場合の化合物ｆＡｌ　／　ＦＢｌ　／　ｆａｔの重
量比は４０〜８０部１５〜５９部／１〜１５部、とく？
こ４０〜７０部／３０〜８０部／２〜１０部（合計１０
０部）の割合が好ましい。

なお本発明の繊維用処理剤は上記化合物ｆＡｌ、ｆＢｔ
およびｆｃｌ以外に帯電防止剤、鉱物油などの粘度低下
剤およびポリエポキシ化合物などのゴムとの接着性改良
剤など第３成分をさらに含有することができる。

本発明の繊、雑用処理剤を用いる処理の対象となる繊維
は、ポリエチレンテレフタレート、ポリヘキサメチレン
アジパミドおよびポリカプロアミドなどの熱可塑性合成
繊維であるが、とくに１７０℃以上の加熱体、または加
熱雰囲気を使って製糸される工程を経て得られる前記繊
維が対象となる。

本発明の繊維用処理剤による処理とは前記繊維と、処理
剤組成物とが接触する操作を意味する。したがって本発
明における繊維用処理剤の合成繊維への付与は、紡糸し
た後の任意の段階、例えば延伸時あるいはその後の糸条
を、水エマルジョンなどの含水油剤の状態にある繊維用
処理剤に浸漬するか、または糸条に繊維用処理剤をロー
ラなどにより塗布することにより行なわれる。とくに延
伸する前の未延伸糸条に繊維用処理剤を付与することが
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。

本発明の繊維処理剤を付与して合成繊維を製造すると加
熱延伸時の糸切れが減少し、高強力糸を安定して製造す
ることが可能となり、また加熱処理による繊維処理剤の
タール化や気化などの発煙の伴う問題を十分に改善する
ことができるという優れた効果を奏する。

しかも、本発明によって発煙防止を図れば、製造途上の
加熱体の汚染もなく、繊維用処理剤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１〜６、比較例１〜４ 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−１に示す組成の１５％水エマルジョン型繊維処理剤
をローラｔこより付与した後、２３０℃で延伸率５７倍
にホットローラ、ホットプレートを用い延伸した。繊維
に対する繊維処理剤付着量は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）と、繊維処理剤の乳化安定性を次の基
準により測定し、表−１ｆこ示した。

発煙性：延伸時のホットローラ、ホットプレートに８け
る発煙状態を肉眼観察し、次の基準で評価した。

◎：発煙がない ○：　〃　はとんどない △：　〃　多い 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のと同じ基準で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。

繊維処理剤の乳化安定性＝５０℃で水エマルジヨン型繊
維処理剤に調整した後３日間常温で静置した後の乳化安
定性を次の基準で評価した。

◎、きわめて良好 ○：良好 Ｘ：分離を生じた 接着性：　ｉ　５００　Ｄ／２　、下撚数４０　Ｔ／　
１０ｃＩＲ。

上撚数４０Ｔ／１０ｃＭの未処理コードなＰＫＸＵＬ（
工、Ｃ９工、商品名ン／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。

表−１の結果から明らかなように、本発明の繊維用処理
剤（実施例１〜６）は糸切れおよび発煙やタール化を生
起せず、乳化安定性および処理した繊維のゴムに対する
接着性も良好である。

一方、平滑剤化合物ｆＡ＋として通常公知の化合物を用
いる場合（比較例１）、乳化剤化合物（Ｅ）を用いない
場合（比較例２）および本発明以外の他の乳化剤を用い
る場合（比較例３．４）は発煙、タール化を生じ、糸切
れも改良されない。

実施例７ １２６０デニール、２０４フイラメントのポリカプロア
ミド糸を通常の直接紡糸延伸法により製造する途中の、
紡糸後延伸前に、静電気防止性組成物である通常の含水
繊維処理剤を付与し、さらしこブレストレッチロールに
より１．０％のストレッチをかけた。

次いで実施例４に示す組成の繊維処理剤をローンにより
付与した後、２３０℃でホットローラを用い延伸し、最
大延伸倍率で９．７ｇ／ｄの延伸糸を得た。この時本発
明の繊維処理剤の場合は１トンのポリカプラミドを延伸
する間に１．１凹／トンの糸切れ回数と良好な操業性を
示した。一方、本発明の繊維処理剤のかわりに前述の比
較例１で用いた繊維処理剤を用いた場合の糸切れ回数は
ａ２２凹／トン多く不良であった。

実施例８〜１３ 表−２に示した組成の繊維用処理剤を用いて、実施例１
〜６と同様の方法で実験評価した結果を表−２に併せて
示した。

表−２の結果から明らかなように、繊維処理剤に対し、
゛さらｔこ（Ｃ）アルキルアミンのエチレンオキシド付
加物を含有せしめることにより発煙性やタール化の防止
効果が一層顕著となる。

特許出願人　東　し　株　式　会　社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 仏）　一般式ＲＯ（ＯＣＸＣ！０ＯＹＯ）　ｎ０ｃＸＯ
   ＯＺ　（ただし式中のＲＯは炭素数６〜３０の１価アル
   コール残基な、−６ｃｘｃｏ−は−０ＣＡ、　ＳＡ、　
   ＧＯ−。 ０ＣＡｓ　ＯＡ４　Ｃｏ−および−ｏｃＡｓｃｏ−（こ
   こでＡ、　、　Ａ、　、Ａ、およびＡ４は炭素数１〜６
   のアルキレン基を、Ｓは硫黄原子を、Ａ５は炭素数１〜
   ８のアルキレン基を示す）から選ばれたジカルボン酸残
   基を、−０ＹＯ−は多価アルコール残基、多価アルコー
   ルのアルキレンオキシド付加物残基および多価フェノー
   ルのアルキレンオキシド付加物残基から選ばれた２価の
   基を、２は−ＯＲまたは−ＯＲ’　（ここで−ＯＲ’は
   炭素数１〜３０の１価アルコール残基を示す）を、ｎは
   １〜６の整数を示す。〕で−：わされる化合物の少なく
   とも１種および （Ｂｌ　ｆａｌ　高級脂肪酸、多価アルコールおよびポ
   リエチレンオキシドおよび／またはポリプロピレンオキ
   シドの王者の反応生成物および （ｂ）　ヒマシ油マタは硬化ヒマシ油のエチレンオキシ
   ドおよび／またはプロピレンオキシド付加物おら選ばれ
   た乳化剤の少なくとも１種を、 （Ａｌ　／　（Ｂｌの割合が４０〜８０重量部７６０〜
   ２０重量部（合計１００重量部）となるように含有され
   てなる繊維用処理剤。