KR790001154B1 - 합성섬유 울리가공용 유제 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

합성섬유 울리가공용 유제

본 발명은 합성섬유용 유제에 관한 것이다.

더 상세히 설명하면 하기 일반식

(단 R₁: 수소 또는 탄소수 1-12의 알킬, 아릴기 또는 아랄킬기

R₂: 수소, 메틸기 또는 에틸기

R₃: 탄소수 7 이상의 탄화수소기, 아릴기 또는 아랄킬기, n은 1-3 정도의 정의 정수이다)로 나타낸 페놀류의 알킬렌 옥사이드 부가물의 카본산 에스테르로 된 평활제를 주성분으로 하여 함유하는 내열성이 뛰어남과 동시에 권축효과 특히 가연(假撚)가공에 대하여 뛰어난 성능을 갖는 합성섬유 울리가공용 유제에 관한 것이다.

합성섬유, 예를들면 폴리에스테르 섬유, 폴리아미드 섬유 등을 연신 공정에서는 열처리를 행하고, 다시 각종 숭고가공을 행할때에는 고온으로 열처리하여 권축을 고정하는 것이 보통이다. 그 가공법으로서는 대별하여 스핀들식 가연법, 고무프릭숀법, 압입법, 찰과법(擦過法) 등을 들 수 있다.

이들이 각 공정에서 섬유사조는 공업적으로 매우 고속도에서의 가공이 요구되는 일이 많고 따라서 약질(良質)의 제품을 능률좋게 제조하기 위해서는 섬유사조에 고도의 윤활성이나 포합성, 제전성을 부여하는 것이 필요하다.

이러한 요구를 만족시키기 위해 종래부터 사용되고 있는 각종 유제는 평활제, 대전방지제, 유화제 등의 적당한 조합을 사용하여 왔으며, 그 주요성분인 평활제로서는 광물유, 고급 알코홀, 고급지방산 에스테르 등이 일반적으로 사용되어 오고 있지만, 그 유제의 성능은 배합성분중의 평활제 성분의 성질에 따라 특징 지워진 것이 많고, 상술의 평활제에서는 내열성이 나바 증발 발연(發煙) 착색이 크고, 열열화(熱劣化) 됨에따라 타르화(化) 등의 현상을 나타내고, 또 열처리 가공에서 사조로부터 유제의 증발 휘산(揮散)에 의해 현저히 윤활성이 저하하거나 또는 타르화 등으로 열처리 장치를 오손하는 결점을 가지고 있다.

유제처리된 섬유사조가 열처리를 받음에 의해 평활성을 저하하는 것은 열처리에 의한 유제의 증발휘산, 열 또는 산화에 의한 유제의 중합, 분해, 변질에 기인하는 것이라고 생각되지만, 이 윤활성 저하에 의해 열처리 이후의 공정에서 여러가지 장애를 발생시켜 제품의 품질에 악영향을 미치고 있다.

열처리를 받은 섬유 사조의 윤활성 저하에 의한 장애의 하나는 예를들면 숭고사의 제조에서, 스핀들식 가연 가공에서는 스핀들 페그에 섬유사조를 권부하는 방법이 취해지고 있지만, 섬유사조와 스핀들 페그와의 윤활성이, 볼량하게 되거나 숭고가공사의 강력저하나 모우, 사절의 발생이나 스핀들 페그 부분에 스캠 (즉 백분상(白粉狀)의 탈락물)이 부착하거나 또 닙프 로울러나 가이드부에도 스캠의 부착이 있고 원활한 숭고가공을 곤난하게하여 가공속도 향상의 장애가 된다. 또한 유제의 증발이나 타르화물의 부착에의한 열고정성의 저하나 닙프로울러 부(部)나 가이드부의 스캠발생에 의한 난점 등에 의해 인정하고 원활한 섬유사조의 주행이 장해됨에 의해 제품의 권축의 흩어짐이나 염반을 유발하고 품질이 저하한다. 또 상술한 가공사를 애프터 오일링 하지않고 그대로 편성(編成) 공정을 지나가게하는 것은 편성공정에서도 다시 스캠 발생에 의한 장애마저 초래하여 제품의 품질이나 가공능률을 현저히 저하시키는 결점을 가지고 있다.

본 발명자는 이러한 결점을 제거하기 위해 주의깊게 연구한 결과, 하기 특정의 화합물을 주성분으로 하는 유제가 내열성이 뛰어날 뿐만아니라 가혹한 열처리 조건에 의해서도 변질하지 않고 안정된 윤활성능을 가지고 합성섬유용 유제로서 우수하다는 것을 알아내고 본 발명을 완성한 것이다.

즉, 본 발명은 일반식

(단 R₁: 수소 또는 탄소수 1-12의 알킬기, 아릴기 또는 아랄킬기

R₂: 수소, 메틸기 또는 에틸기

R₃: 탄소수 7 이상의 탄화수소기, 아릴기 또는 아랄킬기 n은 1~3 정도의 정의 정수이다).

로 나타내는 페놀류의 알킬렌옥사이드 부가물의 카본산 에스테르로 된 평활제를 주성분으로 하는 합성섬유 울리 가공용 유제이다.

본 발명의 카본산 에스테르를 제조하는데 사용되는 원료의 페놀류의 알킬렌 옥사이드 부가물로서는, 예를들면 페놀, 노닐페놀, 도데실페놀, 벤질페닐 페놀, 알킬벤질페닐페놀 등이 있고, 그 1몰에 해당하는 에틸렌옥사이드 및, 또는 프로필렌 옥사이드나 부틸렌 옥사이드를 1몰 이상(바람직하게는 3몰 이하)을 부가한 것이 유리하게 사용될 수 있다. 또 카본산으로서는 천연의 식물성 유지 및 동물성 유지에서 얻어지는 탄소수 8 내지 22의 직쇄상 포화 내지 볼포화 지방산 또는 합성 지방산인 탄소수 10 전후의 측쇄상 지방산 또는 그들의 혼합 지방산도 사용 가능하다. 또는 방향족 카본산으로서는 안식향산, 알킬안식향산 ω-페닐 지방산 등이 있다.

본 발명에서 사용하는 페놀류의 알킬렌옥사이드 부가물과 카본산과의 에스테르화는 무기산, 알카리등의 존재하에서 행할 수 있고, 또 카본산을 산클로라이드의 형으로 유도하여 행할 수도 있다.

본 발명의 유제성분으로서는, 예를들면 알킬페놀 또는 아릴페놀, 아릴킬페놀류의 에틸렌 옥사이드 또는 프로필렌 옥사이드나 부틸렌 옥사이드 부가물을 알코홀성 성분으로 하여 고급 지방족 카본산 또는 방향족 카본산을 산성분으로하는 에스테르류를 들 수 있고 유제로서 사용한다.

본 발명의 페놀류의 알킬렌 옥사이드 부가물의 카본산 에스테르에서, 다시 윤활성능과, 내열성능 및 타성분과 배합하는 경우의 편리한 점에서 고려한 경우, 자체를 원료를 하여 사용하는 페놀류의 알킬렌 옥사이드 부가물이나 카본산은 그 탄소수 및 구조에 의해 그 원료와의 조합은 한정되고 일반적으로 비교적 광범위한 온도영역에서 액상을 띄고, 될 수 있는 한 볼포화 결합을 가진 것이 바람직하다.

일례로서 본 발명의 페놀류의 알킬렌옥사이드 부가물의 카본산 에스테르류와 종래부터 비교적 윤활성분으로서 많이 사용되고 있는 광물유 고급 지방산 에스테르류 등과의 내열성을 비교한 결과를 제1표에 나타내었다.

[제 1 표]

※광물유의 점도는 30℃에서 레드우드 점도계로 측정한 초수

[내열성 테스트 방법]

시료 5g을 유리제 평량병으로 정확하게 측량하여 회전식 열풍건조기중에 220℃±3℃로 3시간 유지하고, 휘발에 의한 중량감소율을 구했다. 동시에 가열 처리후의 용기벽에 부착한 타르상물질의 양 및 유제의 색상의관을 육안으로 판정했다.

발연성에 대해서는 220℃로 가열한 철판위에 원유를 1방울 떨어뜨렸을 때의 발연상태를 관찰했다.

발연성과 타르화의 정도는 하기의 기호로 대소를 비교했다.

발 연 성

현저히 많다.

많다.

+ 조금있다.

- 거의없다.

타르화정도

타르상 물질 극히 많다.

+ 타르상 물질있다.

- 타르상 물질없다.

상술한 내열성의 테스트 결과로부터 본 발명의 페놀류의 알킬렌 옥사이드 부가물의 카본산 에스테르류는 종래 많이 사용된 광물유나 일반의 고급알코홀의 지방산 에스테르류나 방향족 카본산류에 비교하여 가열증발량, 발연성, 타르상 물질 생성량, 착색에서 탁월한 성능을 갖는 것은 명확하다.

[실시예 1]

유제조성

유제 (1) (본 발명)

노닐페녹시 디 에속시데카네이트 55부

트리메틸을 프로판 트리데카네이트 10부

고급알코홀 에틸렌 옥사이드 부가물 15부

피마자유 에틸렌 옥사이드 부가물 15부

알킬 포스페이트 K염 5부

유제 (2) (본발명)

도데실 페녹시 디에속시 팔미테이트 60부

고급 알콜홀 에틸렌 옥사이드 부가물 20부

알킬페놀 에틸렌 옥사이드 부가물 10부

알킬포스페이트 K염 5부

알킬술포네이트 Na염 5부

유제 (3) (본 발명)

도데실페닐 페녹시에속시노닐 벤조 에이트 45부

야자유 20부

알킬페놀 에틸렌 옥사이드 부가물 15부

피마자유 에틸렌 옥사이드 부가물 10부

디옥틸 슬포삭시네이트 Na염 10부

유제 (4) (본 발명)

노닐페녹시 트리 프로피옥시이소스테아레이트 35부

광물유 점도 130초 10부

이소옥틸 올레이트 20부

고급 알콜 에틸렌 옥사이드 부가물 15부

알킬페놀 에틸렌 옥사이드 부가물 15부

알킬 포스페이트 K염 5부

유제 (5) (비교예)

광물유 점도 130초 30부

올레일 타우레이트 35부

고급 알코홀 에틸렌 옥사이드 부가물 15부

알킬페놀 에틸렌 옥사이드 부가물 15부

알킬 포스페이트 K염 5부

유제 (6) (비교예)

디올레일 프탈레이트 35부

광물유 점도 130초 15부

올레일 라우레이트 15부

고급 알코홀 에틸렌 옥사이드 부가물 15부

알킬페놀 에틸렌 옥사이드 부가물 15부

알킬 포스페이트 K염 5부

상술의 조성을 가진 유제 (1)-(6)을 각각 10%의 에멀존으로 하여 용융 방사한 미연신 상태의 폴리에틸렌 텔레프탈레이트에 오일링을 했다. 그 미연신시에 대해 열연신을 하고, 폴리에틸렌 텔레프탈레이트 75데니어 36필라멘트를 제사

했다.

이 사조를 사용하여 스핀들식 가연가공을 열처리온도 220℃로 열고정하는 조건으로 가연가공 테스트를 실시한 결과는 다음과 같다.

유제(1),(2),(3),(4)를 처리한 사조의 가공에서는, 가공개시후 8일째가되어 처음으로 열처리 장치의 히터면(面) 위에 극히 엷게 기름으로 오염된 것이 보이게 되었지만 2개월간 연속 운전해도 기름으로 오염된 것의 증가는 인정되지 않고 또 닙프로울러부나 스핀들 페그부에의 스캠상 물질의 퇴적부착도 없고, 사의모우나 권축 불량사나 염반의 증가도 없고 원활한 조업을 다시 장기간에 걸쳐 유지할 수 있는 상태였다.

여기에 대하여 비교를 위하여 사용한 유제(5)(6)을 처리한 사조에 대해서도 같은 가공 테스트를 실시하였던바, 유제(5)의 경우는 2일째에 갈색의 기름으로 더러워진 것이 보였고 시간이 경과함에 따라 차차 흑색화하고, 기름으로 더러워진 그것이 경화되어 10일째에는 권축 불량사나 염반의 발생이 증가하고 12일째에는 청소하지 않으면 공업적인 조업이 불가능한 상태로 되었다. 닙프 로울러부나 스핀들 페그부에 스캠상 물질의 퇴적부착이 보였다.

유제(6)의 경우에서는 가공 개시후의 5일째부터 히터면상에 사조를 따라 엷은 갈색의 오염이 발생했지만, 오염된 그것이 아직 경질화하고 있는 상태는 아니었다. 그러나 시일이 지남에 따라 차차 흑색화하여 경질화의 경향이 강하게 되고, 그후 20일째에는 조업에 지장은 없지만 타르화하여 경질화한 기름 오염의 탄화물에 실이 접촉하고 그 때문에 히터면상의 실의 흔들림이 켜져 청소할 필요가 있었다.

[실시예 2]

실시예 1에 나타낸 것과 같은 유체 (1)-(6)을 각각 10% 에멀죤으로 하여 나일론 66의 미연신사에 오일링을 시행한 후에 열연신을 행하고 나일론 66의 70 데니어 24 필라멘트를 제사했다.

이 사조를 사용하여 고무프릭숀식 가연 가공속도 400m/min 열처리 온도 230℃로 열고정하는 조건으로 가공을 실시했다.

이때 유제 (1)-(6)에 의한 열처리 장치의 타르화등에 의한 오손은 실시예 1의 경우와 같은 경향의 결과이고, 유제 (1)-(4)는 유제 (5),(6) 보다도 우수한 내열성을 나타내었다.

또, 얻어진 숭고사의 권축복원율이나 미행연등의 권축반을 비교하면 유체 (1)-(4) 처리사가 유제 (5),(6) 보다도 훨씬 양호한 결과이고, 유제 (1)-(4)에서는 45-47%, 유제(5),(6)에서는 34%-37%의 권축 복원율의 값이고 10% 이상의 큰 차이를 인정했다.

이것은 본 발명의 평활제는 내열성이 뛰어날뿐만 아니라 고무 프릭숀식 가연가공에서는 연궤(撚掛)효율을 극히 특징적으로 높일 수 있는 마찰 특성을 가지고 있으므로, 고연수(高撚數)로서 고속가연 가공될 수 있는 우수한 성능을 가지고 있는 것을 알았다.

Claims (1)

1. 일반식

   

   (단 R₁: 수소 또는 탄소수 1-12의 알킬기, 아릴기 또는 아랄킬기

   R₂: 수소, 메틸기 또는 에틸기

   R₃: 탄소수 7 이상의 탄화수소기, 아릴기 또는 아랄킬기 n은 1-3 정도의 정의 정수이다)

   로 나타내어지는 페놀류의 알킬렌옥사이드 부가물의 카본산 에스테르로 된 평활제를 주성분으로 하는합성섬유 울리가공용 유제.