JPS62162078A - 熱可塑性合成繊維用処理剤組成物 - 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】 産業上の利用分野 本発明は熱可塑性合成繊維製造用油剤、特に加熱工程、
撚糸工程を経る合成繊維製造用油剤に関するものである
。

従来技術及び発明が解決しようとする問題点熱可塑性合
成繊維は、その製造工程で円滑な操業を行う必要上、繊
維に潤滑性、集束性、帯電防止性等を与えるため、潤滑
処理剤が付与される。

近年、生産性の向上および品質向上のため繊維糸条はか
なりの高速で処理されることが多く、その熱的処理条件
もますます苛酷となりつつある。

特にタイヤコード用繊維等はより高い強度を得る目的で
高温でより高い倍率で延伸されるため高温高接圧時の油
膜強度に優れた潤滑処理剤が強く要求されている。対金
属上の油膜を強化するため、従来、金属吸着性を有する
Ｓ基を導入した成分（例えばチオジプロピオン酸、ラウ
リルヂオプロピオン酸から誘導されるエステル）或いは
アルキルホスフェート等が利用されてきた。

又、製糸プロセス中、単糸同士が重なり単糸間摩擦によ
って生ずる単糸切れに誘発される断糸を防止するために
繊維−繊維間摩擦を小さくする成分としてワックス成分
、多価アルコールと二塩基酸の縮重合によって得られる
高分子化合物等が利用されてきた。

これ等の成分を処理剤中に適正量配合することによっで
ある程度製糸性は改良されるが最近の繊維製造工程での
苛酷な条件では十分満足できる製糸性は得られない。

本発明は最近の繊維製造工程での苛酷な条件にも耐え得
る、金属上及び繊維上で優れた油膜強度を示す潤滑処理
剤を得ることを目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明は二塩基酸と多価アルコールの縮重合物の末端カ
ルボン酸とアルキルアルカノールアマイドを反応させた
化合物が上記課題に対し優れた効果を示す点にその基礎
を置くものである。

即ち、本発明は一般式〔Ｉ〕： 〔式中、ＸはＨ１炭素数１〜３のアルキル基、又は炭素
数２〜３のアルカノール基、ＡＩおよびＡ。

はそれぞれ独立して同一または異なる炭素数２〜４のア
ルキレン基、Ａ３は炭素数２〜３のアルキレン基、ＲＩ
は炭素数２〜３５のアルキル基、Ｒ７は炭素数２〜ｌＯ
の二塩基酸残基、Ｒ３は炭素数２〜１００の多価ヒドロ
キシ化合物残基、ｍは０〜１００、ｎは０〜１００、ｐ
は１〜５０を示す〕で表わされる分子量が２０００〜２
００００のポリエステル化合物を含有する繊維用処理剤
組成物に関する。

３一 本発明においてＲ，Ｃ０Ｎ−Ａ３−はアルキルアルカノ
ールアミド残基を示す。式中、ＲＩ＜よ炭素数２〜３５
の飽和もしくは不飽和の側鎖を有することもあるアルキ
ル基を示す。炭素数が３５より大きいと融点が高くなり
過ぎて乳化分散性が悪化する。

Ｘは、水素、炭素数２〜３のアルキル基または炭素数２
〜３のアルカノール残基を示す。Ａ３は、炭素数２〜３
のアルカノール残基を示す。即ち、−Ｎ−Ａ３−は、モ
ノエタノールアミン、ジェタ■ ノールアミン、モノイソプロパツールアミン、ジイソプ
ロパツールアミン、メチルモノエタノールアミン、エチ
ルモノエタノールアミン、イソプロピルモノエタノール
アミン等から誘導される基である。

Ｒ＋　ＣＯＮＡ　３は具体例としてはオクチルジエ」 タノールアマイド、ラウリルジェタノールアマイド、オ
レイルジェタノールアマイド、ベヘニルジエタノールア
マイド、トドリアコンタンジェタノールアマイド、ラウ
リルモノエタノールアマイド、オレイルモノエタノール
アマイド、ラウリルジイソプロパツールアマイド、オレ
イルジイソプロパツールアマイド、オレイルモノイソプ
ロパツールアマイド等の残基が挙げられる。

これらのうちで特に好ましいのは炭素数Ｃａ２〜Ｃ□の
アルキル基を有するアルキルアルカノールアマイドであ
る。

本発明の一般式Ｒ３は炭素数２〜１０の二塩基酸残基で
あり具体例としてはマレイン酸、アジピン酸、セバシン
酸、チオジプロピオン酸、テレフタール酸、イソフター
ル酸等の残基が挙げられる。

本発明の一般式Ｒ３は炭素数２〜１００の多価ヒドロキ
シ化合物残基であり、具体例としてはエチレングリコー
ル、テトラメチレングリコール、トリメチロールプロパ
ン、グリセリン、ペンタエリスリトール、ポリグリセリ
ン、ソルビタン、ソルビトール、上記多価ヒドロキシ化
合物と脂肪酸またはヒドロキシ脂肪酸とのエステル、例
えばソルビタンモノ脂肪酸エステル、ペンタエリスリト
ール脂肪酸エステル、脂肪酸ポリグリセリド、硬化ヒマ
シ油、ヒマシ油等の残基が挙げられる。特に好ましくは
、高級脂肪酸またはヒドロキシ脂肪酸と多価ヒドロキシ
化合物とのエステルからなる多価ヒドロキシ化合物であ
って、ヒドロキシル残基を２〜３個有する分子量５００
〜２０００程度のものである。特に好ましい多価ヒドロ
キシ化合物は、ヒマシ油または硬化ヒマシ油である。

一般式においてＡ１およびＡ２はそれぞれ独立して同一
または異なる炭素数２〜４のアルキレン基又は混合アル
キレン基であり、具体例としてはエチレン、プロピレン
、イソプロピレン、ブチレン基又はその混合アルキレン
基を挙げることができる。特に好ましいのはエチレン基
である。更に一般式ＣＩ）においてｍ及びｎは各々０〜
１００である。１．００を越えると二塩基酸との反応性
が低下し所定の分子量のものが得られない。特に好まし
くはＩＯ〜５０である。又、ｐは１〜５０、好ましくは
１〜３０である。５０を越えると粘性が増大し、高速化
での対金属摩擦が著しく上昇する。

本発明に於けるポリエステル化合物は公知の方法で製造
することができる。

例えば、ポリオキシアルキレン付加多価アルコールと二
塩基酸とを両末端にカルボキシル基を有するポリエステ
ルが得られるような割合で反応した後、末端カルボキシ
ル基と、アルキルアルカノールアマイドのヒドロキシル
基をエステル化することによって得られる。

エステル化の方法も公知の方法でよく特に制限されない
。たとえばパラトルエンスルホン酸、次亜りん酸、アル
キルチタネート、三酸化アンチモン等の触媒の存在下で
１１０〜２３０℃で反応させればよい。

本発明の合成繊維の潤滑剤処理剤は一般式（Ｉ）で表わ
されるポリエステル化合物と公知の処理剤成分を配合す
ることによって得られ、その処理剤中のポリエステル化
合物の含有量は処理剤の総固形分当たり２〜２０重量％
が好ましい。２重量％未満の含有量では油膜強化する効
果は十分でなく、２０重量％を越える含有量にすると処
理剤の粘性が増し、高速化での対金属摩擦が著しく上昇
し別の問題が発生してくる。

公知の処理剤成分とは平滑性を付与する平滑剤としては
オレイルオレエート、イソステアリルオレエート、ステ
アリルオレエート等の脂肪族モノエステル、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等の二塩
基酸ジエステル、ネオペンチルグリコールジオレエート
、ヘキサンジ牙−ルジオレエート、トリメチロールプロ
パントリラウレート、ヤシ油、ナタネ油等の多価アルコ
ールエステル等、乳化剤としてはポリオキシエチレンヒ
マシ油エーテル、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油エー
テル、ポリオキシエヂレンソルビクントリオレエート、
ポリオキシエチレンオレイルエーテル等、帯電防止剤と
してはオレイルホスフェート及びその塩（Ｎａ、に、ア
ミン等）、ポリオキシエチレンオレイルホスフェート及
びその塩（Ｎａ。

Ｋ１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。

本発明の潤滑処理剤はストレート油剤の形態あるいは水
で乳化したエマルジョンの形で紡糸工程においてローラ
給油方法等の公知の給油方法にて繊維糸条に対し処理剤
固形分として０．３　ないし２重量％付与される。本発
明の潤滑処理剤を合成繊維に適用することにより製糸工
程での金属上及び繊維上での油膜が強化され糸切れ、毛
羽が減少する。且つタイヤコード等の撚糸、接着処理工
程を経る用途のものには単糸−単糸間の摩擦が小さくな
りコードの強力低下が著しく抑制できる。従って本発明
の合成繊維の潤滑処理剤を使用することにより延伸収率
向上、糸質向上の利点と同時に最終用途での品質向上の
利点を生じる。

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。

実施例１ 本発明に用いるポリエステル（Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ）と比較
例として用いるポリエステル（Ｅ、Ｆ、Ｇ。

Ｈ，Ｉ）の構成を表−１に示す。表−１に示す組成で得
られた各ポリエステルを表−２に示すごとき処方で配合
して得られた油剤を、四塩化炭素で連続脱脂した１５０
０デニルのポリエステルフィラメントに付着量０．８％
になるように給油した。

この処理フィラメントを使用し、対金属上油膜強さの指
数として高温高接圧下の繊維−金属間静摩擦および対金
属上油膜強さの指数として高温高接圧下の繊維−繊維間
静摩擦を次の方法で測定し比較評価した。

又、金属上の油膜強さの別の見方として油剤バルクで着
用式振子型摩擦試験機にて高温高接圧下の金属−金属間
摩擦を次の方法で測定し比較評価した。更に、高速下の
対金属摩擦として繊維−金属間動摩擦を併せて比較評価
した。

（１）繊維−金属間静摩擦 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　：　φ６０ｍｍ梨地クロムピン摩擦体温度
　：　２００℃ 接触角＝１８０゜ 入渠力（Ｔ、）：　　３ｋ１７ 糸　　　　速　：　　０　、１　ｍ／ｍｉｎ摩擦係数の
小さい程、高温高接圧時の油膜強度および潤滑性能が優
れる。

（２）繊維上油膜強さ 繊維上の油膜強さを繊維−繊維間静摩擦で評価した。測
定法および条件を第１図を用いて説明する。

繊維（１）の一端をＵゲージ（２）に固定し、プーリー
（３）にかけ、さらに撚を３回かけて荷重（Ｗ）３に９
により引っ張る。繊維−繊維間の交差角度（θ）を２０
°にとり、撚部の温度を２０℃（室温）と２００°Ｃ（
この場合はヒータープレート（４）で撚部を加熱する）
に保ち、Ｕゲージ（２）を３ｃｍ１分の速度で引っ張る
。その際、Ｕゲージに感知される張力（７２ｋｇ）を測
定し、繊維−繊維間静摩擦力（ｋｇ）：Ｔ、−３を求め
る。

数値の小さい程、高温高接圧時の油膜強度及び潤滑性が
優れる。

１ｌ− （３）振子式油性摩擦 曽田式振子型油性摩擦試験機にて全荷重３００ｇ（接触
面最大応力１１１に９７ｍｍす、測定温度１９０℃、２
３０℃に於ける動摩擦係数を測定。摩擦係数の小さい程
、高温高接圧時の油膜強度及び潤滑性能が優れる。

（４）繊維−金属動摩擦 繊維−金属間静摩擦測定と同一条件で糸速のみ３００　
ｍ／ｍｉｎで測定し、摩擦係数を求めた。

表−１ （）はエチレンオキサイドの付加モル数を示す。

表−２に示すように、本発明ポリエステルは繊維−金属
間静摩擦、繊維−繊維間摩擦、振子式油性摩擦を著しく
低下する。アルキルアルカノールアマイドの替わりに他
の成分を使用して末端カルボキシル基と反応させたＥ−
Ｉのポリエステルは２０℃に於ける繊維−繊維間摩擦を
低下する効果は有するが他の特性では殆どその効果は認
められないことからもアルキルアルカノールアマイドを
末端カルボキシル基と反応させた本発明のポリエステル
Ａ−Ｄは特別な優れた効果を有することは明らかである
。

実施例２ 表−１試験の本発明に於ける化合物Ａ、Ｂと従来使用の
金属上油膜強化成分、繊維上油膜強化成分を配合した表
−３に記載の油剤を実施例１と同様の方法で比較評価し
た。

＝１５− 表−３に示すように従来使用の油膜強化剤は金属上、繊
維上のどちらか一方にしか効果は認められないが本発明
のポリエステルＡ１ポリエステルＢは繊維−金属間、繊
維−繊維間の摩擦及び振子式油性摩擦係数をより著しく
低下し、その効果は明白である。

実施例３ １５００デニル、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紡糸し実施例２に示す処
理剤の２０重量％水エマルジョン型油剤をローラタッチ
法にて油剤付着量０．８　％になるように付与した後直
接２３０℃で延伸倍率６．２倍で延伸し、その時の糸切
れ及び延伸糸の毛羽を比較評価した。結果を表−４に示
す。

表−４の結果から明らがなごとく本発明の処理剤は製糸
時糸切れ、毛羽を著しく低下し、製糸性が著しく向上す
ることが明白である。

実施例４ 実施例３で得られた原糸２本を下撚り４０Ｔ／１０ｃｍ
、上撚数４０　Ｔ／　１０ｃｍ６Ｄ生コードを作りその
強力を測定し原糸２本を合わせた撚糸前の強力を１００
とした時の指数（強力利用率）で表わした。

表−５ 上記結果に示すように本発明の処理剤は生コードの強力
利用率も著しく向上できる。

発明の効果 本発明の繊維用処理剤組成物の第１の特徴は製糸工程で
の金属上及び繊維上での油膜を強化し糸切れ、毛羽を減
少できるので延伸収率向上、糸質向上に非常に有効であ
る。

本発明の繊維用処理剤組成物の第２の特徴は繊維／繊維
間摩擦を非常に小さくしコードの強力利用率が向上でき
るので最終用途での品質向上にも非常に有効である。即
ち、シートベルト、タイヤコード等は原糸を２本ないし
３本が下撚り、上撚りを施されて撚糸されているため単
糸間の自由度が低下し、極部に応力が集中し強力は一般
に原糸強力よりも低下する。該化合物で処理することに
よって単糸−単糸間の摩擦か小さくなり応力が分散され
単糸１本、１本が均等に応力を分担するため強力低下は
小さくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は繊維−繊維間静摩擦力の測定法を模式％式％ （１）繊　維　　　　（２）Ｕゲージ （３）プーリー　　　（４）ヒーター 〜２０−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一般式〔 I 〕： ▲数式、化学式、表等があります▼〔 I 〕 〔式中、ＸはＨ、炭素数１〜３のアルキル基、又は炭素
   数２〜３のアルカノール基、Ａ＿１およびＡ＿２はそれ
   ぞれ独立して同一または異なる炭素数２〜４のアルキレ
   ン基、Ａ＿３は炭素数２〜３のアルキレン基、Ｒ＿１は
   炭素数２〜３５のアルキル基、Ｒ＿２は炭素数２〜１０
   の二塩基酸残基、Ｒ＿３は炭素数２〜１００の多価ヒド
   ロキシ化合物残基、ｍは０〜１００、ｎは０〜１００お
   よびｐは１〜５０を表わす〕 で示され全体の分子量が２０００〜２００００であるポ
   リエステル化合物を含有してなる繊維処理剤組成物。 ２、一般式〔 I 〕においてＲ＿３がヒマシ油又は硬化
   ヒマシ油残基である第１項記載の繊維処理剤組成物。 ３、一般式〔 I 〕で示されるポリエステル化合物の含
   有量が総固形分の２〜２０重量％である第１項記載の繊
   維処理剤組成物。