JPS63549B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は合成繊維の処理剤に関するものであ
る。さらに詳しくは合成繊維の製造工程並びに加
工工程において繊維糸条に高度な平滑性と静電気
防止性能を与える新規な繊維処理用油剤に関する
ものである。 従来より合成繊維、特にフイラメントの製造加
工に当つては生産性向上のためのスピードアツプ
が図られているが、糸条速度の増加とともに糸条
と各種接触体（例えばガイド、ローラー、ヒータ
ーなど）との接圧の増大、熱処理温度のアツプ等
など、製糸条件もきびしい方向に向つており、糸
条と各種接触体の摩擦が極めて増大することにな
る。この結果、繊維糸条の損傷による毛羽や断糸
の発生、及び接触体の摩耗による接触体寿命減
少、及び摩擦静電気発生の増大による各種の障害
（ローラ捲付、断糸及び品質の低下）が著しく生
産効率、品質低下、接触体寿命減少にともなう交
換周期の短縮化等によるコストアツプが大きくな
る傾向にある。 例えば仮撚捲縮加工糸の製造においては、仮撚
加工の速度が従来のスピンドル方式に代つて摩擦
仮撚加工法が採用されるに至り飛躍的にスピード
アツプされてきた。そして摩擦仮撚加工方式でさ
え諸機械設備の進歩からさらにスピードアツプさ
れ最近では400〜600m／分、更には1000m／分を
越えるほどの高速加工が行なわれるようになつて
いる。それと同時にヒーター温度も160〜190℃が
200〜230℃ないし250℃に上げられてきた。しか
しこのような高速化、高温化の過酷な条件下では
繊維糸条と糸導や張力を制御規制するガイド類や
コンペンセーター、ローラー及び熱処理ヒーター
等との摩擦を増大させる結果、繊維糸条が損傷し
毛羽や断糸を誘発し、頻しく生産効率が低下する
という新たな問題が生じる。又他の例として織物
や編物の製造においても高速化が進んでおり、お
さや編針などと糸条の摩擦増大によつて糸条の損
傷そしてさらにはおさ、編針などの摩耗が非常に
多くなり、特に酸化チタンやカーボンブラツク等
の硬質の無機物を比較的多量に含有する糸条を用
いる場合には特にこの傾向は顕著になる。 一方、こうした高速化技術の下では繊維糸条と
各種接触体間で摩擦静電気の発生も著しく増大す
るのでフイラメントの延伸および加工工程などに
おいて糸掛時や走行時にローラー部分に単糸が巻
付いたり、場合によつては断糸が生じ作業性がき
わめて低下する。このような現象は特に熱処理を
受けた場合に顕著におこる。即ち静電気の発生は
一般に低湿時になると急激に増大するためで、特
に仮撚加工時のように高温で熱セツトを受けた糸
は絶乾状態に近く静電気が非常に発生しやすい状
況にある。一方、、低張力下で糸が走行するよう
な工程では糸が接触部からはずれたりして糸質そ
のものに斑が生じ品質の低下を招くこともしばし
ばである。そして、これらの現象はいずれも繊維
糸条の製造、加工条件の高速化、高温化にともな
つて糸条と各種接触間の摩擦が増大する結果、糸
条の損傷、接触体の摩耗とを増大し、生産効率の
低下、品質の低下などによるコストアツプを招来
するものである。 それ故、本発明の目的は上述の如き高速化、高
温化の環境の下でも更に高度の平滑性、及び静電
防止性能を呈する繊維処理用油剤を提供すること
により昨今の高速化の革新技術を真に成功させる
ことにある。 従来、一般に繊維糸条に対して処理されている
油剤は平滑剤、帯電防止剤、乳化剤等で構成され
ているが、本発明者らはこうした既存の処理用油
剤によつては、高速化さらには高温化にともなう
各種の障害を克服することは非常に難かしいこと
を知り、更に高度な平滑性、静電気防止性能を得
るべく種々検討した結果、特定の化合物を含む油
剤によつてこの目的を達成できることを見出し、
本発明に到達したものである。 すなわち、本発明は (a) 二重結合を有するジカルボン酸、その無水物
またはそのジエステルに (b) 平均炭素数が８〜18の、脂肪族アルコール、
脂肪族アルキルメルカプタン及び脂肪族アルデ
ヒドより成る群より選ばれた活性水素を有する
化合物を 反応させて得られる (c) 長鎖アルキルエーテル基、長鎖アルキルチオ
エーテル基または長鎖アルキルケトン基を含む
ジカルボン酸誘導体(d)のアルカリ金属、アンモ
ニウムまたは有機アミンの塩 及び／または (e) 該ジカルボン酸誘導体(d)に、更に (f) 分子内にヒドロキシル基を有する化合物を 反応させて得られる (g) 少くとも１ケのカルボキシル基を有するエス
テル化合物(h)のアルカリ金属、アンモニウムま
たは有機アミンの塩 を含有することを特徴とする合成繊維処理用油剤
である。 更に、本発明について詳しく述べると、本発明
の趣旨は油剤に高度の平滑性及び静電防止性能を
与るべく、油剤中に前記(c)成分及び／または(g)成
分を含有せしめることにある。ここで(c)の化合物
は(a)成分と(b)成分とを反応せしめて得た(d)成分の
アルカリ金属、アンモニウムまたは有機アミンの
塩の形で用いられる。また(g)の化合物は前記(d)成
分と(g)成分とを反応させて得た(h)成分のアルカリ
金属、アンモニウムまたは有機アミンの塩の形を
とる。 以下各成分について説明する。 (a) 成分； 二重結合を有するジカルボン酸、その無水物ま
たはジカルボン酸ジエステル類としては例えばマ
レイン酸、イタコン酸、シトラコン酸、ダルタコ
ン酸、シス−４−シクロヘキセン−１，２−ジカ
ルボン酸、さらにはその無水物またはメチル基、
エチル基などの低級アルキルのジエステル類が挙
げられるがその中で特にマレイン酸又はマレイン
酸の低級ジエステル化合物が望ましい。 (b) 成分； (i) 平均炭素数が８〜18の脂肪族アルコールとし
ては、例えばオクチルアルコール、ラウリルア
ルコール、セチルアルコール、ステアリルアル
コールなどの高級アルコール (ii) 平均炭素数が８〜18の脂肪族の高級アルデヒ
ド化合物としては、例えばカプリルアルデヒ
ド、ラウリルアルデヒド、パルミチルアルデヒ
ド、ステアリルアルデヒド (iii) 平均炭素数が８〜18の脂肪族の高級アルキル
メルカプタン類としてはカプリルメルカプタ
ン、ラウリルメルカプタン、パルミチルメルカ
プタン、ステアリルメルカプタン などを挙げることができる。 上記(a)成分と(b)成分との反応態様について１例
を挙げると、既に公知の方法例えば米国特許第
2377246号明細書に記載されているように高級ア
ルコールとマレイン酸ジエチルエステルをラジカ
ル触媒の存在下に反応させることによつて得られ
るし、高級脂肪族アルデヒドについては例えばマ
レイン酸ジエチルエステルとの反応では高級アル
コール類の反応と同様にラジカル開始剤としてベ
ンゾイルパーオキシドの存在下に100〜180℃で反
応させることによつて簡単に得られる。一方、高
級脂肪族メルカプタン類とマレイン酸ジエチルエ
ステル類の反応では、エー．エー．オズワルド；
ジヤーナルオブオルガニツクケミストリー（A.
A.Osward；Journal of Organic Chemistry）
31 830（1966）に記載されている方法すなわち紫
外線照射あるいは第三級アミンを用いる方法によ
つて得ることができる。 以上のようにして得られるジカルボン酸の二重
結合に付加して得られる化合物(d)は一般にエステ
ル誘導体の形をとるのでついで水酸化リチウム、
苛性ソーダ、苛性カリなどのアルカリ水酸化物で
加水分解することによつてアルカリ金属塩として
容易に得られる。また、中和することによつてジ
カルボン酸として得られるのでさらに脱水するこ
とによつて酸無水物とすることもできる。一方、
アンモニア、モノエタノールアン、ジエタノール
アミン、トリエタノールアミンなどのアルカノー
ルアミン類さらにはトリメチルアミン、トリエチ
ルアミン、トリブチルアミン、ラウリルアミン等
のアルキルアミンを用いて中和することによつて
アンモニウム塩やアミン塩とすることもできる。
以上は製造法の一例を挙げたに過ぎないが、勿
論、無水マレイン酸を用いたラジカル付加の反応
でも直接ジカルボン酸化合物が得られ製造法につ
いては何等限定されるものではない。 以上のようにして二重結合を有するジカルボン
酸またはその無水物またはジカルボン酸ジエステ
ル〔(a)成分〕に平均炭素数８〜18の脂肪族アルコ
ール類又は脂肪族アルキルメルカプタン類又は脂
肪族アルデヒド類より選ばれた活性水素を有する
アルキル化合物〔(b)成分〕の少なくとも１種を反
応せしめて得られる長鎖アルキルエーテル基、長
鎖アルキルチオエーテル基、または長鎖アルキル
ケトン基を含有してなる該ジカルボン酸誘導体
〔(d)成分〕からさらにエステル化合物〔(h)成分〕
を得るためのヒドロキシ基を有する化合物〔(f)成
分〕としては分子内に少なくとも１ケのヒドロキ
シ基を有する化合物であつて、それらの単一又は
その混合物が用いられる。 この場合用いられる(f)成分としては、各種のア
ルコール、例えばブタノール、オクタノール、２
−エチルヘキサノール、デシルアルコール、トリ
デシルアルコール、テトラデシルアルコール、オ
クタデシルアルコールなどであつて、やし油、牛
脂を原料とする天然アルコールやチーグラー法、
オキソ法などによる合成アルコールを使用するこ
とができる。又ヒドロキシル基を２ケ以上有する
各種のポリヒドロキシ化合物、例えば１，６−ヘ
キサンジオール、ネオペンチルグリコール、９，
10−ジヒドロキシステアリルアルコール、トリメ
チロールプロパン、ペンタエリスリトールや分子
中に不飽和結合を有するリシノレイルアルコー
ル、アセチレンジオール類なども使用できる。最
も望ましくは１分子中にヒドロキシル基及びカル
ボキシル基を有するオキシ酸又はそのアルコール
のエステルを使用することで達せられ、例えばモ
ノオキシカルボン酸であるグリコール類、乳酸、
その他モノオキシ多価カルボン酸類、例えばリン
ゴ酸、クエン酸などその他ジオキシカルボン酸類
としてグリセリン酸、酒石酸などを挙げることが
できる。さらにオキシ酸のアルコールとのエステ
ル例えばリシノレイン酸メチルなども使用でき
る。そして所望の効果を得るためには該エステル
化合物は少なくとも１ケ以上のカルボキシル基を
有し、そのカルボキシル基を中和するか、又はエ
ステル部分をケン化することにより得られる塩で
あることが必要である。またその中和度またはケ
ン化度は完全又は部分いづれでも良い。こゝでは
塩としてはアルカリ金属塩、アンモニウム塩、有
機アミン塩などが挙げられ、その場合これらの２
種以上の塩を同一分子内にもつ混合塩であつても
良い。アルカリ金属塩としては例えばNa，Ｋ，
LiがあげられるがなかでもNa，Ｋが良好である。
また有機アミン塩としては例えばアルカノールア
ミンであるモノエタノールアミン、ジエタノール
アミン、ジブチルエタノールアミン、トリエタノ
ールアミンまたアルキルアミンであるトリエチル
アミン、トリブチルアミン、オレイルアミン、オ
クチルアミンなどが挙げられる。 次に本発明で好適な前記化合物類を列挙すると
例えば、ステアリルオキシコハク酸のジナトリウ
ム塩、ラウリルオキシコハク酸のジナトリウム
塩、ラウリルオキシコハク酸のジカリウム塩、ラ
ウロイルコハク酸のジナトリウム塩、ステアロイ
ルコハク酸のジカリウム塩、カプロイルコハク酸
のジナトリウム塩、ラウリルチオコハク酸のジナ
トリウム塩、ステアリルチオコハク酸のジカリウ
ム塩、ラウリルアルコールのイタコン酸への付加
物のジナトリウム塩、ラウリルメルカプタンのイ
タコン酸の付加物のジカリウム塩、ラウロイルコ
ハク酸と２−エチルヘキサノールのモノエステル
塩、ラウリルチオコハク酸と乳酸のエステルのジ
カリウム塩などをあげることができるが、勿論こ
れらに限定されるものではない。 本発明は上記化合物を従来の各種の繊維用油剤
に加えることによつて平滑性、静電気防止性能を
有する新しい油剤を得んとするものである。例え
ば潤滑剤として鉱物油、動植物油、各種合成エス
テル潤滑剤、ポリアルキレングリコール系潤滑
剤、合成シリコン潤滑剤及びそれらの乳化剤から
なる油剤系に適宜添加することによつて達成され
る。その添加量は２％（重量）以上が有効であ
り、特に３〜20％（重量）が好ましい。 本発明の油剤の使用に当つての付着方式として
は水系エマルジヨン、ストレート方式いずれでも
良く、その付着処理はその目的に応じて紡糸、延
伸などの製糸段階又は各種の加工工程段階などい
ずれの工程において行なうことも可能である。即
ち紡糸油剤として使用した場合、紡糸、延伸工程
における毛羽、断糸を減少せしめ、さらに整径工
程、撚糸工程、製編織工程、仮撚加工工程におい
ても静電気障害およびガイドローラー編針等の摩
擦体の摩耗を防止する上に極めて有効である。な
お油剤の付着量は上記のような工程によつて異な
るが、例えば仮撚加工用の場合0.2〜20重量％
（対繊維）の範囲内で選定するのが適当である。
このような本発明の油剤はいずれの合成繊維にも
有効であるが、特にポリエテステル、ポリアミド
等のマルチフイラメントヤーンに対して特にすぐ
れた効果を発揮する。 以下実施例について述べるが、実施例中の摩擦
帯電圧、対摩耗性、作業性、加工性は次の方法で
評価した。 (1) 摩擦帯電圧（Ｖ） 試料糸を20℃相対湿度65％の雰囲気下でμメ
ーター（エイコー測器製）にて張力一定
（20g）のもとに100m／分の糸速でヒータープ
レート温度210℃（ヒーター長60cm）上を走行
させ、その後金属摩擦体（表面温度150℃のホ
ツトピン）に接触（接触角90°）させ摩擦体か
ら５cm後の位置でフイラメント糸の摩擦帯電圧
を集電式電位測定器（春日電機製）を使用して
測定した。 (2) 耐摩耗性 試料糸を20℃相対湿度65％の雰囲気下、初張
力15g、接触角170゜のもと100m／分の糸速で編
針と接触走行させ、２時間後に編針表面を顕微
鏡観察した。判定は摩耗痕の有無により耐摩耗
性の良否を判定した。 (3) 加工安定性 加工中における毛羽の発生の大小ならびに断
糸率、捲縮性などから〇が良好、△やや劣る、
×劣るの５段階で示した。 実施例 ポリエチレンテレフタレートを3300m／分の紡
糸速度で溶融紡糸するに際し、紡糸糸条に次表に
記載したような処理組成物を水系エマルジヨンで
エマルジヨン濃度10％（重量）として純分付着量
が0.3％（重量）になるように付着させた。得ら
れた115デニール／36フイラメントの未延伸糸を
延伸倍率1.5、延伸速度900m／分、ヒータープレ
ート200℃で延伸し、得られた75デニール／36フ
イラメントの延伸糸を20℃相対湿度65％の雰囲気
下で一昼夜放置したものを試料とし糸走行時の摩
擦帯電圧、金属摩擦体の摩耗性を評価した。 一方、115デニール／36フイラメントの未延伸
糸を直径45mmの円板をそなえたセラミツク製の外
接式摩擦仮撚装置を用いて延伸倍率1.5、ヒータ
ー温度220℃、摩擦円板回転数6250r.p.m、加工速
度700m／分で延伸しながら仮撚加工をおこなつ
た。その結果（加工安定性）も次表に併せて示し
た。尚、表中のＡ〜Ｄは夫々以下のものである。 Ａ ラウリルオキシコハク酸のジナトリウム塩 Ｂ パルミトイルコハク酸のジカリウム塩 Ｃ ラウリルチオコハク酸のジカリウム塩 Ｄ パルミトイルコハク酸と乳酸とのエステルの
ジカリウム塩 【表】 表−１の結果をみてもわかるように本発明の化
合物〔(c)または(g)成分〕を添加することによりす
ぐれた性能を有することがわかる。 比較例 ８〜９ 実施例１において、処理組成物のみを次表（表
−２）のものに変更する以外同様の操作を行つ
た。結果も併せて示す。 【表】 【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (a) 二重結合を有するジカルボン酸、その無
   水物またはそのジエステルに (b) 平均炭素数が８〜18の、脂肪族アルコール、
   脂肪族アルキルメルカプタン及び脂肪族アルデ
   ヒドより成る群より選ばれた活性水素を有する
   化合物を 反応させて得られる (c) 長鎖アルキルエーテル基、長鎖アルキルチオ
   エーテル基または長鎖アルキルケトン基を含む
   ジカルボン酸誘導体(d)のアルカリ金属、アンモ
   ニウムまたは有機アミンの塩 及び／または (e) 該ジカルボン酸誘導体(d)に、更に (f) 分子内にヒドロキシル基を有する化合物を 反応させて得られる (g) 少くとも１ケのカルボキシル基を有するエス
   テル化合物(h)のアルカリ金属、アンモニウムま
   たは有機アミンの塩 を含有することを特徴とする合成繊維処理用油
   剤。