JP2000282363A

JP2000282363A - 合成繊維用油剤

Info

Publication number: JP2000282363A
Application number: JP9156899A
Authority: JP
Inventors: Satoru Murakami; 悟村上; Kenji Hokutou; 建二北東
Original assignee: Sanyo Chemical Industries Ltd
Current assignee: Sanyo Chemical Industries Ltd
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 1999-03-31
Publication date: 2000-10-10

Abstract

(57)【要約】【課題】合成繊維の紡糸、延伸工程において、延伸ロ
ーラー上のタール、汚れなどの発生を長期間防いで、高
温高速化での繊維の糸切れ、毛羽の発生がなく、長期に
安定的な製糸が行える、高度な耐熱性と平滑性を付与す
る繊維用油剤を得る。【解決手段】特定の一般式で示される、エーテル結合
を有するジカルボン酸のエステル化合物を含有すること
を特徴とする合成繊維用油剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、合成繊維用油剤に
関するものであり、更に詳しくは、熱工程を伴う繊維の
製造および加工工程に使用され、耐熱性が良好で糸切れ
がなく安定な操業性を保持し、かつ、毛羽の少ない良好
な性能の糸を得ることのできる合成繊維用油剤に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、合成繊維の紡糸、延伸工程に、種
々の油剤が目的に応じて使用されてきた。しかし今日生
産性の向上、品質の向上のために、紡糸、延伸速度が速
くなり、高温で処理されることに伴い、繊維用油剤の潤
滑性、耐熱性の性能向上が強く望まれている。

【０００３】従来から、合成繊維用油剤の潤滑成分とし
ては、鉱物油などのパラフィン系炭化水素や、ナタネ
油、やし油などの天然油脂類、および、ラウリルオレエ
ート、ネオペンチルジラウレート、オレイルオレエー
ト、ジオレイルアジペートなどの高級脂肪酸エステルが
知られている。しかし、これらは最近の厳しい紡糸条件
のもとでは、耐熱性が十分でない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この問題を解決するた
めに、潤滑剤成分として分解、タールの少ないものとし
て特公昭４７−２９４７４号公報に記載のビスフェノー
ルアルキレンオキサイド付加物のエステルが提案されて
いる。しかし、これらの油剤の耐熱性はかなり良好な部
類に属する反面、平滑性に劣り、延伸中の単糸巻きつ
き、糸切れ、あるいは高速撚糸中の毛羽発生などが、起
こりやすい傾向を有しており、より高度な品質の高強力
糸を得る上において、十分なものといえない。

【０００５】また、分解、タールが少なく、かつ、潤滑
性の良好なものとして、特公昭５５−９１１４号公報お
よび特公昭５５−９１１５号公報に記載の含硫黄エステ
ルが提案されている。しかし、これらの処理剤の耐熱性
も良好な部類に属する反面、その耐熱性の良さゆえに揮
発せず熱延伸ローラー上に残存するため、長期間の製糸
による熱履歴を受けると徐々に固い残渣物、いわゆるタ
ール化物となって、延伸中の単糸巻きつき、糸切れ、あ
るいは毛羽発生などを引き起こしやすい傾向を有してお
り、近年のより高度な品質の高強力糸を長期間安定に得
るといった、操業性と品質の両立を達成するには十分で
ない。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、合成繊維
糸条に高度の平滑性を付与し、かつ最近の繊維製造およ
び加工工程で必要な過酷な熱処理を受けても、優れた耐
熱性を有し、かつ製糸を阻害することなく、長期間にわ
たる円滑な連続熱処理操作を可能ならしめる繊維用油剤
を得ることを目的に検討を重ねた結果本発明に到達し
た。

【０００７】すなわち本発明は、下記一般式（１）で示
されるエーテル結合を有するジカルボン酸のエステル化
合物を含有することを特徴とする合成繊維用油剤であ
る。

【０００８】

【化２】

【０００９】｛式中、ＯＲ₁はモノヒドロキシ化合物残
基、ＯＡおよびＯＱはそれぞれ独立にＣ₂〜Ｃ₄のオキ
シアルキレン基、ＯＲ₂はＯＨまたはモノヒドロキシ化
合物残基、ｐ、ｑはそれぞれ独立に０〜３０の整数、
ｍ、ｎはそれぞれ独立に１ないし６の整数｝

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明において、一般式（１）中
のＯＲ₁はモノヒドロキシ化合物残基（ヒドロキシル基
中のＨをのぞいた基）であり、例えば脂肪族飽和アルコ
ール、脂肪族不飽和アルコール、脂環式アルコール、芳
香族アルコールなどのような一価アルコール類およびフ
ェノール類の残基をあげることができる。これらの残基
の炭素数は特に限定されないが、通常１〜３０、望まし
くは４〜２４である。

【００１１】上記の残基を形成するモノヒドロキシ化合
物の具体例としては、一価アルコール類としては、例え
ば、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−ブチルアルコール、イソブチルアルコー
ル、ｔ−ブチルアルコール、イソアミルアルコール、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、トリデシルアルコール、ミリスチル
アルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコー
ル、イソステアリルアルコール、合成アルコール類（例
えばチーグラーアルコール、オキソアルコールなど）な
どの直鎖または側鎖を有する脂肪族飽和アルコール類；
アリルアルコール、クロチルアルコール、プロパギルア
ルコール、オレイルアルコール、リノレイルアルコール
などの脂肪族不飽和アルコール類；抹香アルコール、牛
脂還元アルコール、やし油還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類；シクロペンタノール、
シクロヘキサノール、シクロヘプタノールなどの脂環式
アルコール類；ベンジルアルコール、シンナミルアルコ
ールなどの芳香族アルコール類などがあげられる。また
フェノール類としては、例えばフェノール、クレゾー
ル、イソプロピルフェノール、ｔ−ブチルフェノール、
アミノフェノール、オクチルフェノール、ノニルフェノ
ール、テトラデシルフェノール、オクタデシルフェノー
ル、オレイルフェノール、ジノニルフェノールなどがあ
げられる。これらのうち、好ましいのは一価アルコール
類であり、さらに好ましいのは脂肪族一価アルコール類
である。

【００１２】一般式（１）中のＯＲ₂は、ＯＨまたはモ
ノヒドロキシ化合物残基であり、モノヒドロキシ化合物
残基の例としては、上記で例示したのと同様な例をあげ
ることができ、これらのうち好ましいものも同様であ
る。一般式（１）において、ＯＡおよびＯＱはそれぞれ
独立にＣ₂〜Ｃ₄のオキシアルキレン基（側鎖があって
もよい）であり、オキシエチレン基、オキシプロピレン
基、オキシブチレン基があげられる。これらのうち好ま
しいのはオキシエチレン基である。オキシアルキレン基
の繰り返しは同一でも異なってもよい。また、２種以上
の異なるオキシアルキレン基が含まれる場合、付加様式
はランダム付加、ブロック付加のいずれでもよい。

【００１３】一般式（１）においてｐ、ｑは、それぞれ
独立に０〜３０の整数であり、好ましくは１〜２５であ
り、さらに好ましくは３〜２０である。ｐ、ｑが３０を
越える場合には、常温で固状となり外観の安定性が保て
なくなったり、油剤全体の粘度が著しく上昇し細デニー
ルの糸を紡糸する際に、糸切れ等の問題を起こすことが
ある。一般式（１）においてｍ、ｎはそれぞれ独立に１
ないし６の整数であり、好ましくは１〜２である。ｍ、
ｎが６を越えると、かえって耐熱性が低下することがあ
る。

【００１４】一般式（１）で示される化合物は、公知の
種々の反応で得ることができる。例えば、該当するジカ
ルボン酸とモノヒドロキシ化合物をエステル化すること
によって得られる。ジカルボン酸としては、例えばｍ、
ｎが１の場合に相当するジカルボン酸（ジグリコール
酸）、ｍ、ｎが２の場合に相当するジカルボン酸（ジ−
β−ヒドロプロピオン酸）、ｍ、ｎが３の場合に相当す
るジカルボン酸（ジ−γ−ヒドロブタン酸）などがあげ
られ、これらのうち好ましいのは、ジグリコール酸、お
よび、ジ−β−ヒドロプロピオン酸である。

【００１５】上記のエステル化反応において、ジカルボ
ン酸とモノヒドロキシ化合物との比率はアルコール性水
酸基当量／カルボキシル基当量が、通常１．３〜０．
７、好ましくは１．１〜０．９である。反応は通常触媒
の存在下、通常１００〜２００℃、好ましくは１３０〜
１７０℃で行われ、常圧下、減圧下、もしくは加圧下で
行うことができる。反応時間は通常２〜１０時間であ
る。触媒としては、通常エステル化反応に用いられる触
媒、例えばパラトルエンスルホン酸、メタンスルホン酸
などのスルホン酸塩類；硫酸などの無機酸類；ジブチル
スズオキサイド、酢酸亜鉛などの金属含有化合物などが
あげられる。反応後、通常珪藻土、モレキュラーシーブ
などの吸着剤を用いて精製することにより本発明の化合
物は得られる。

【００１６】一般式（１）で示される化合物を構成する
ジカルボン酸、および、モノヒドロキシ化合物は、それ
ぞれ２種以上のジカルボン酸、および、モノヒドロキシ
化合物を混合して用いてもよい。

【００１７】本発明の油剤は、一般式（１）で示される
化合物を単独で使用しても２種以上混合して使用しても
かまわない。また、これとさらに、他の平滑剤、界面活
性剤および制電剤のうち少なくとも１種を含有してなる
ものでもよい。

【００１８】他の平滑剤としては、鉱物油（精製スピン
ドル油、流動パラフィンなど）、動植物油（やし油、ヒ
マシ油など）、炭素数８〜６０の脂肪酸エステル（２−
エチルヘキシルパルミテート、ラウリルオレート、イソ
ステアリルラウレート、オレイルオレエート、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、ジイ
ソステアリルチオジプロピオネートなど）、数平均分子
量４００〜２０００のアルキルエーテルエステル（ラウ
リルアルコールのエチレンオキサイド３モル付加物のラ
ウレート、オレイルアルコールのエチレンオキサイド３
モル付加物のアジペート、イソステアリルアルコールの
エチレンオキサイド５モル付加物のチオジプロピオネー
トなどの高級脂肪族アルコールのアルキレンオキサイド
付加物のエステルなど）、およびワックスなどが挙げら
れる。これらのうち好ましいものは、脂肪酸エステルお
よびアルキルエーテルエステルである。

【００１９】界面活性剤としては非イオン活性剤が好ま
しく、非イオン活性剤としては、数平均分子量４００〜
３０００の高級アルコールのアルキレンオキサイド付加
物（オクチルアルコールのエチレンオキサイドおよび／
またはプロピレンオキサイド、ステアリルアルコールの
エチレンオキサイドおよび／またはプロピレンオキサイ
ド付加物など）、多価アルコールエステルのアルキレン
オキサイド付加物（付加モル数５〜５０、例えば、硬化
ヒマシ油のエチレンオキサイド２５モル付加物、ソルビ
タントリオレエートのエチレンオキサイド２０モル付加
物など）などがあげられる。

【００２０】制電剤としては、ホスフェート（ラウリル
アルコールのリン酸エステルナトリウム塩、オレイルア
ルコールのリン酸エステルカリウム塩など）、ホスファ
イト（トリフェニルホスファイト、トリデシルホスファ
イトなど）、脂肪酸石鹸（オレイン酸石鹸、ひまし油石
鹸など）などがあげられる。

【００２１】さらに油剤は、その他の添加剤およびｐＨ
調整剤を含有してもよい。添加剤としては、酸化防止剤
（トリエチレングリコール−ビス［３−（３−ｔ−ブチ
ル−５−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネ
ート］などのヒンダードフェノール系酸化防止剤、テト
ラキス［メチレン−３−（ドデシルチオ）プロピオネー
ト］メタンなどのチオエーテル系酸化防止剤、トリス
（モノノニルフェニル）ホスファイトなどのホスファイ
ト系酸化防止剤など）、紫外線吸収剤（２−（５−メチ
ル−２−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾールなど
のベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ビス（２，２，
６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケートな
どのヒンダードアミン系紫外線吸収剤など）、シリコン
化合物（ジメチルポリシロキサンなどの変性されていな
いジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルポリシロ
キサン、ポリエーテル変性ポリシロキサンなどの変性シ
リコーンオイルなど）、フッ素化合物（パーフルオロオ
クチルスルホン酸ナトリウム塩、２，２，３，３−テト
ラフルオロ−１−プロパノールなど）などがあげられ
る。ｐＨ調整剤としては、アルカリ金属（水酸化ナトリ
ウム、水酸化カリウムなど）、アルキルアミンのアルキ
レンオキサイド付加物（ラウリルアミンのエチレンオキ
サイド３モル付加物、ステアリルアミンのエチレンオキ
サイド１０モル付加物など）などがあげられる。

【００２２】一般式（１）で示される化合物の全処理剤
中における含有量は特に制限されないが、目標とする製
糸の安定化という観点から、通常１０〜１００質量％、
好ましくは、１０〜９０質量％であり、特に好ましくは
４０〜８０質量％である。

【００２３】他の平滑剤の含有量は、通常９０質量％以
下、好ましくは８０質量％以下であり、特に好ましくは
１０〜５０質量％である。界面活性剤の含有量は、通常
７０質量％以下、好ましくは６０質量％以下であり、特
に好ましくは５〜４５質量％である。制電剤の含有量
は、通常２０質量％以下、好ましくは１５質量％以下で
あり、特に好ましくは１〜１０質量％である。その他の
添加剤の含有量は、通常１０質量％以下、好ましくは８
質量％以下であり、特に好ましくは０．３〜６質量％で
ある。ｐＨ調整剤の添加量は、通常１０質量％以下、好
ましくは８質量％以下であり、特に好ましくは０．０３
％〜６質量％である。

【００２４】本発明の油剤は、耐熱性が優れており、繊
維の製造および加工工程などで使用されるが、特にナイ
ロン、ポリエステルなどの熱可塑性合成繊維を材料とす
る強度の大きい産業資材用フィラメント糸や仮撚加工糸
など過酷な熱工程を必要とする繊維の製造工程に適す
る。

【００２５】本発明の油剤は、合成繊維の溶融紡糸工程
において、非含水の状態での処理、あるいは水で乳化し
たエマルションの状態で処理して紡出糸に給油される。
非含水処理剤の場合は、原油のまま、もしくは希釈剤
（低粘度鉱物油など）で希釈して使用する。希釈比率は
通常２０〜８０質量％、好ましくは３０〜７０質量％で
ある。エマルションの濃度は、通常５〜３０質量％、好
ましくは、１０〜２５質量％である。

【００２６】給油方法については特に限定はなく、ノズ
ル給油およびローラー給油などが適用可能である。油剤
の付着量は繊維に対して通常純分０．３〜２．０質量
％、好ましくは０．５〜１．５質量％である。

【００２７】

【実施例】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。

【００２８】実施例１下記表１に記載の本発明における化合物（Ｎｏ．１〜
６）および従来の油剤成分（Ｎｏ．７〜９）について、
２４０℃の循風乾燥機中で４時間および８時間放置後の
タール化、並びに市販の１２６０デニールナイロンフィ
ラメント糸を湯先乾燥して得た試料糸に１％付着させ走
行糸法で対金属摩擦係数を測定した結果を、表２に示
す。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【表２】

【００３１】実施例２下記の本発明の油剤（Ｎｏ．Ａ〜Ｆ）および比較油剤
（Ｎｏ．Ｇ〜Ｉ）について、２４０℃の循風乾燥機中で
４時間および８時間放置後のタール化、並びに市販の１
２６０デニールナイロンフィラメント糸を湯洗乾燥して
得た試料糸に１％付着させ走行糸法で対金属摩擦係数を
測定した結果を、表３に示す。

【００３２】（本発明の油剤Ａ）化合物Ｎｏ．１６０質量％硬化ヒマシ油（ＥＯ）₂₅ ２５質量％オクチルアルコール（ＰＯ）₁₀（ＥＯ）₂₀ブロック付加物１３質量％ラウリルアルコールのリン酸エステルナトリウム塩２質量％（本発明の油剤Ｂ）化合物Ｎｏ．２６０質量％硬化ヒマシ油（ＥＯ）₂₅ ２５質量％オクチルアルコール（ＰＯ）₁₀（ＥＯ）₂₀ブロック付加物１３質量％ラウリルアルコールのリン酸エステルナトリウム塩２質量％（本発明の油剤Ｃ）化合物Ｎｏ．３４０質量％オレイルオレエート２０質量％硬化ヒマシ油（ＥＯ）₂₅ ２５質量％オクチルアルコール（ＰＯ）₁₀（ＥＯ）₂₀ブロック付加物１３質量％ラウリルアルコールのリン酸エステルナトリウム塩２質量％（本発明の油剤Ｄ）化合物Ｎｏ．４６０質量％硬化ヒマシ油（ＥＯ）₂₅ ２５質量％オクチルアルコール（ＰＯ）₁₀（ＥＯ）₂₀ブロック付加物１３質量％ラウリルアルコールのリン酸エステルナトリウム塩２質量％（本発明の油剤Ｅ）化合物Ｎｏ．５４０質量％ジオレイルアジペート２０質量％硬化ヒマシ油（ＥＯ）₂₅ ２５質量％オクチルアルコール（ＰＯ）₁₀（ＥＯ）₂₀ブロック付加物１３質量％ラウリルアルコールのリン酸エステルナトリウム塩２質量％（本発明の油剤Ｆ）化合物Ｎｏ．６４０質量％オレイルオレエート２０質量％硬化ヒマシ油（ＥＯ）₂₅ ２５質量％オクチルアルコール（ＰＯ）₁₀（ＥＯ）₂₀ブロック付加物１３質量％ラウリルアルコールのリン酸エステルナトリウム塩２質量％

【００３３】（比較油剤Ｇ）ジオレイルアジペート６０質量％硬化ヒマシ油（ＥＯ）₂₅ ２５質量％オクチルアルコール（ＰＯ）₁₀（ＥＯ）₂₀ブロック付加物１３質量％ラウリルアルコールのリン酸エステルナトリウム塩２質量％（比較油剤Ｈ）ビスフェノール（ＥＯ）₂ジラウレート６０質量％硬化ヒマシ油（ＥＯ）₂₅ ２５質量％オクチルアルコール（ＰＯ）₁₀（ＥＯ）₂₀ブロック付加物１３質量％ラウリルアルコールのリン酸エステルナトリウム塩２質量％（比較油剤Ｉ）ジオレイルチオジプロピオネート６０質量％硬化ヒマシ油（ＥＯ）₂₅ ２５質量％オクチルアルコール（ＰＯ）₁₀（ＥＯ）₂₀ブロック付加物１３質量％ラウリルアルコールのリン酸エステルナトリウム塩２質量％上記表記において、成分中のＥはエチレン基、Ｐはプロ
ピレン基を示す。

【００３４】

【表３】

【００３５】評価タール化評価 ◎：タール化なし ○：僅かにタール化 △：半分程度タール化 ×：タール化

【００３６】

【発明の効果】本発明に関わる合成繊維用油剤は、製造
時の耐熱性、平滑性に優れ、ポリエステルやナイロンの
溶融紡糸、延伸に際して優れた製糸性を示す。特に本発
明の油剤を付与することで、長期の耐熱性を向上するこ
とができ、かつ、平滑性も良好であるため安定な操業性
を保持することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記一般式（１）で示される化合物を平
滑剤成分として含有することを特徴とする合成繊維用油
剤。【化１】｛式中、ＯＲ₁はモノヒドロキシ化合物残基、ＯＡおよ
びＯＱはそれぞれ独立にＣ₂〜Ｃ₄のオキシアルキレン
基、ＯＲ₂はＯＨまたはモノヒドロキシ化合物残基、
ｐ、ｑはそれぞれ独立に０〜３０の整数、ｍ、ｎはそれ
ぞれ独立に１ないし６の整数｝
【請求項２】さらに、他の平滑剤、界面活性剤および
制電剤から選ばれる少なくとも１種を含有してなる請求
項１記載の合成繊維用油剤。
【請求項３】一般式（１）で示される化合物を４０〜
８０質量％、他の平滑剤を１０〜５０質量％、界面活性
剤を５〜４５質量％、制電剤を１〜１０質量％含有して
なることを特徴とする請求項２記載の合成繊維用油剤。