JPH06346368A

JPH06346368A - 合成繊維用処理剤

Info

Publication number: JPH06346368A
Application number: JP13358993A
Authority: JP
Inventors: Hideo Nagahara; 秀夫長原; Eiji Otsubo; 栄治大坪; Toshiharu Hoshino; 敏晴星野
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1993-06-03
Filing date: 1993-06-03
Publication date: 1994-12-20

Abstract

(57)【要約】【目的】耐熱性、極圧性、潤滑性および安定性がすぐ
れ、製糸時の糸切れ、毛羽および屑の発生を減少させ、
延伸性および製糸収率を向上し得る合成繊維用処理剤を
提供する。【構成】チオジプロピオン酸と炭素数１２〜１８の一
価アルコールとのジエステル化合物（Ａ）、炭素数８〜
２６の分岐アルコールおよび／または炭素数８〜２６の
分岐アルコールのエチレンオキサイド付加物（ｎ＝１〜
７）の燐酸化物をアミン化合物で中和した化合物
（Ｂ）、および分子量が１２００〜３０００の硬化ヒマ
シ油のエチレンオキサイド付加物（Ｃ）を、前記（Ａ）
が５０〜８０重量％、前記（Ｂ）が０．２〜１０重量
％、前記（Ｃ）が５０重量％以下の割合となるよう混合
して得られた混合物が、処理剤全体の９０重量％以上を
占めることを特徴とする合成繊維用処理剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主に産業用合成繊維を
製造する工程で用いられる合成繊維用処理剤に関するも
のである。さらに詳しくは、アニオン活性剤成分および
非イオン活性剤成分からなる合成繊維用処理剤に関する
もので、極圧性、潤滑性、耐熱性および処理剤安定性に
すぐれた合成繊維用処理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、延伸工程には種
々の処理剤が必要に応じて使用されてきたが、生産性お
よび品質向上のために、近年ますます紡糸、延伸速度が
速くなり、それに併ない延伸ローラなどの加熱体の温度
も高くなつていることから、合成繊維用処理剤の耐熱
性、極圧性および潤滑性などの性能向上が強く望まれて
いる。

【０００３】そして、従来の合成繊維用処理剤として
は、チオジプロピオン酸エステルと、ヒマシ油もしくは
硬化ヒマシ油にエチレンオキサイド付加物を配合した組
成物からなるものが、例えば特開昭５４−１４７２１４
号公報により知られている。

【０００４】前記特開昭５４−１４７２１４号公報に記
載された合成繊維用処理剤は、チオジプロピオン酸エス
テルと、分子量の大きい活性剤とを用いることにより、
加熱処理時の発煙性を小さくすることを目的とするもの
である。

【０００５】しかし、近年の技術の発展につれて、糸条
の延伸速度がより高速となったことから、例え前記特開
昭５４−１４７２１４号公報に記載された分子量を若干
大きくした合成繊維用処理剤を適用したとしても、延伸
時に糸切れおよび毛羽が多く発生し、製糸性が悪化する
という問題が生じてきた。

【０００６】すなわち、前記特開昭５４−１４７２１４
号公報に記載された合成繊維用処理剤は、極圧性が十分
でないために、糸条を高速走行させた場合に、糸条と金
属ローラの表面との間に油膜切れを起こして、糸条と延
伸ローラ間の摩擦が増大する結果、糸切れを生じやすい
ばかりか、高温の金属ローラ上で処理剤が熱分解してタ
ール状物として堆積し、しかもそのタールが硬いため
に、糸条が損傷を受けて、延伸性が低下するという問題
を招くことになっていたのである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した従
来技術における問題点を解決するためになされたもので
あり、耐熱性、極圧性、潤滑性および安定性がすぐれ、
製糸時の糸切れ、毛羽および屑の発生を減少させ、延伸
性および製糸収率を向上し得る合成繊維用処理剤を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の合成繊維用処理剤は、チオジプロピオン
酸と炭素数１２〜１８の一価アルコールとのジエステル
化合物（Ａ）、炭素数８〜２６の分岐アルコールおよび
／または炭素数８〜２６の分岐アルコールのエチレンオ
キサイド付加物（ｎ＝１〜７）の燐酸化物をアミン化合
物で中和した化合物（Ｂ）、および分子量が１２００〜
３０００の硬化ヒマシ油のエチレンオキサイド付加物
（Ｃ）を、前記（Ａ）が５０〜８０重量％、前記（Ｂ）
が０．２〜１０重量％、前記（Ｃ）が５０重量％以下の
割合となるよう混合して得られた混合物が、処理剤全体
の９０重量％以上を占めることを特徴とする。

【０００９】

【実施態様】本発明に係る合成繊維用処理剤について、
以下具体的に詳述する。

【００１０】本発明に係る合成繊維用処理剤によれば、
上記（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）成分を特定の比率で含
有することによって、耐熱性にすぐれるため、合成繊維
を加熱処理する際における加熱ローラ上での発煙を少な
くし、かつ加熱体へのタールの付着が減少し、また、極
圧性にすぐれるため、走行糸条と金属ローラとの間に介
在する油膜切れを起こすことがなく、さらには、潤滑性
にすぐれるため、走行糸条と金属ローラ間の平滑性が良
好であることから、製糸性を向上させ、単糸切れや糸割
れを生じることなく、高品質の合成繊維を得ることが可
能となる。

【００１１】本発明の合成繊維用処理剤は、チオジプロ
ピオン酸と炭素数１２〜１８の一価アルコールとのジエ
ステル化合物（Ａ…以下、単にＡ成分と呼ぶ）５０〜８
０重量％、炭素数８〜２６の分岐アルコールおよび／ま
たは炭素数８〜２６の分岐アルコールのエチレンオキサ
イド付加物（ｎ＝１〜７）の燐酸化物をアミン化合物で
中和した化合物０．２〜１０重量％（Ｂ…以下、単にＢ
成分と呼ぶ）、および分子量が１２００〜３０００の硬
化ヒマシ油Ｋエチレンオキサイド付加物（Ｃ…以下、単
にＣ成分と呼ぶ）５０重量％以下を混合して得られた混
合物を、９０重量％以上の主成分として含有するもので
ある。

【００１２】前記Ａ成分は、チオジプロピオン酸と炭素
数１２〜１８の一価アルコールとを反応させることによ
り得られるが、このＡ成分において、一価アルコールの
炭素数が１２未満では、糸条が熱延伸などの高熱にさら
されたときに、Ａ成分が熱分解を起こし、加熱された延
伸ローラ上などにタールを生成したり、発煙が増大した
りする傾向となるため好ましくない。

【００１３】また、一価アルコールの炭素数が１８を越
えると、成分Ａ（Ａ）が固状になったり、粘度が高くな
ったりして、加熱された延伸ローラなどと糸条との摩擦
が増大し、延伸時に糸切れや毛羽を発生する傾向となる
ため好ましくない。

【００１４】なお、炭素数１２〜１８の一価アルコール
のなかでは、オレイルアルコールおよびイソステアリル
アルコールが、延伸性の面から特に好ましく使用され
る。

【００１５】本発明にかかる合成繊維用処理剤中に含ま
れる上記Ｂ成分における炭素数８〜２６の分岐アルコ−
ルとしては、２−エチルヘキシルアルコール、２−ノニ
ルトリデカノール、２−ウンデシルペンタデカノール、
および２−ヘプチルウンデカノールなどが挙げられる。

【００１６】前記の分岐アルコールの炭素数が８よりも
小さくなると、分子量が小さいため、発煙が増大したり
するので、合成繊維を製造する工程における環境を悪化
し、延伸ローラなどの加熱体の汚れを増大して合成繊維
に与える熱の影響を不均一とし、品質にバラツキを与え
るとともに、加熱体に清掃を施す頻度が高くなって、生
産効率が低下する傾向となることから好ましくない。

【００１７】一方、前記の分岐アルコールの炭素数が２
６よりも大きくなると、分子量が大きくなり過ぎ、延伸
ローラーと糸条の摩擦が増大したり、油剤が熱で発散し
にくくなり、処理剤がタール状となって延伸ローラー上
に残存したり、延伸ローラー上のタールの発生量が多く
なったりすることから、上記と同様の障害を招くため好
ましくない。

【００１８】したがって、使用する分岐アルコールの炭
素数は８〜２６、とくに１８〜２４の範囲が好ましい。

【００１９】前記Ｂ成分において、分岐アルコールのエ
チレンオキサイド付加物を使用する場合には、エチレン
オキサイドの付加モル数が、１〜７モル、とくに３〜５
モルであることが好ましい。

【００２０】エチレンオキサイドの付加モル数が８モル
を超えると、他成分との相溶性が悪くなり、処理剤の安
定性が悪くなるため好ましくない。

【００２１】前記Ｂ成分は、炭素数８〜２６の分岐アル
コールおよび／または炭素数８〜２６の分岐アルコール
のエチレンオキサイド付加物（ｎ＝１〜７）を無水燐酸
を用いて燐酸化し、この燐酸化物をアミン化合物で中和
することにより得られる。

【００２２】ここで用いるアミン化合物としては、モノ
エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノー
ルアミンなどのアルキロールアミン類、ラウリルアミ
ン、ステアリルアミン、オレイルアミンなどのアルキル
アミンのエチレンオキサイド付加物などが挙げられる
が、なかでもアルキルアミンのエチレンオキサイド付加
物が好ましく用いられる。

【００２３】アルキルアミンのエチレンオキサイド付加
物の付加モル数は、１〜１５が好ましく、１５を越える
場合は、上記燐酸化物の中和に多量のアミン化合物を必
要とする傾向となることから望ましくない。

【００２４】なお、上記燐酸化物の中和において、上記
アミン化合物の代わりに、水酸化ナトリウムや水酸化カ
リウムなどを用いる場合には、例えば延伸ローラ上に処
理剤によるタールが生成したとときに、このタールが硬
くなって、洗浄しても除去しにくくなるため好ましくな
い。

【００２５】前記Ｃ成分は、硬化ヒマシ油と、エチレン
オキサイドとを、例えば１５０〜１６０℃の温度で反応
させることによって得られる。

【００２６】前記Ｃ成分の分子量が１２００以下では、
処理剤の耐熱性が不足し、また３０００以上では加熱さ
れた延伸ローラと糸条との摩擦が大きくなり、平滑性が
低下するため好ましくない。なお、分子量が大きくなる
と、処理剤自体の始濁点が上がったり、半固状になった
りして、処理剤の安定性が低下するため、好ましい分子
量は１３００〜２５００である。

【００２７】本発明の合成繊維用処理剤において、前記
Ａ成分と、前記Ｂ成分の配合割合は、Ａ＋Ｂ＋Ｃの合計
に対し、Ａ＋Ｂが５０．３〜９０．０重量％、好ましく
は５５〜８５重量％の範囲にすることが必要である。

【００２８】Ａ＋Ｂの割合が処理剤全体の９０．０重量
％を越えると、処理剤自体のバランスが崩れやすく、処
理剤を４０℃で混合後、２５℃で３時間以上経過する
と、分離して連続操業下において均一混合状態が保たれ
ず、生産性および品質が悪化すことがある。

【００２９】また、Ａ＋Ｂの割合が処理剤全体が５０．
３重量％未満になると、糸条と延伸ローラーとの接触圧
力によって、一旦付与した処理剤が排斥され部分的に処
理剤が付着していない状態が生じる。このため、極圧
性、潤滑性が悪くなり、延伸を行う場合に糸切れが発生
したり、毛羽の増大および品質が不均一となり延伸時の
収率が低下することがある。

【００３０】本発明に係る合成繊維用処理剤には、本発
明の構成要件である上記各成分Ａ〜Ｃに、ＰＨ調整剤、
制電防止剤、粘度安定剤および極圧剤などの調整剤を必
要に応じて追加混合して用いることができるが、これら
の調整剤などの添加量は、処理剤全体に対して１０重量
％未満の範囲内とする。

【００３１】本発明に係る合成繊維用処理剤を繊維に付
与する方法としては、非水系油剤、あるいは水で乳化し
エマルジョン処理剤となし、ローラーあるいはガイド給
油装置を用いて紡糸工程あるいは延伸前後の工程で付与
する方法が挙げられる。

【００３２】本発明に係る合成繊維用処理剤が付与され
た合成繊維は、極圧性、潤滑性および耐熱性がすぐれて
おり、繊維の製造工程および／または加工工程で付与さ
れるが、とくにナイロン、ポリエステルなどの強度の高
い産業資材用合成繊維に適している。

【００３３】したがって、本発明の合成繊維用処理剤で
処理された合成繊維は、タイヤコード、シートベルト、
重布、漁網、ロープ、およびＶベルトなどの各種産業用
途に対し、好適に適用することができる。

【００３４】以下に実施例を挙げて、本発明の構成およ
び効果をさらに詳述する。

【００３５】

【実施例】各実施例および各比較例における評価は、次
の方法で行い、表示した。

【００３６】延伸性：ポリマーの重量で１トン分のナイ
ロン６６フィラメントを延伸する間に発生した糸切れ回
数により示した。

【００３７】延伸性：ポリマーの重量で１トン分のナイ
ロン６フィラメントを延伸する間に発生した糸切れ回数
で表示した。

【００３８】発煙性：延伸時のホットローラーにおける
発煙状態を肉眼観察した。 ○；発煙がない △；発煙がほとんどない ×；発煙が多い。

【００３９】ホットローラの汚れ：延伸時のホットロー
ラーにおける汚れの状態を観察した。 ○；汚れがない △；汚れがほとんどない ×；汚れが多い。

【００４０】汚れの取れやすさ：延伸時のホットローラ
に堆積したタールの拭き取りやすさを確認した。

【００４１】○；拭き取りやすい △；一部拭き取りにくい ×；拭き取りにくい。

【００４２】平滑性：糸条と金属との摩擦係数を評価し
た。

【００４３】極圧性：シェル４球式試験機を用いて、耐
荷重テストを実施した。

【００４４】処理剤安定性：処理剤を４０℃で配合した
後、２５℃で３日間放置後の安定性を評価した。 ○；透光性がよく、配合時の状態を維持してきわめて良
好 △；透光性はやや劣るが、分離などの性状の変化が認め
られず良好 ×；透光性がわるく、平滑剤と非イオン活性剤とが分
離。

【００４５】［実施例１，２、比較例１〜４］１２６０
デニール、２０４フィラメント、硫酸相対粘度３．４５
のナイロン６フィラメントを通常の方法で溶融紡糸し、
紡糸速度５００ｍ／分で得られた糸条に対し、表１の組
成からなる処理剤をローラー給油法により１重量％付与
した後、巻き取ることなく、２１０℃のホットローラー
を用いる２段延伸により、全延伸倍率５倍に熱延伸し
た。

【００４６】表１における処理剤成分の各記号の詳細は
下記に示した通りである。Ａ１……ジＣ_24〜26分岐アルコールチオジプロピオネー
トＡ２……ジイソステアリルチオジプロピオネートＡ３……トリメチロールプロパンジオレートＡ４……ジオレイルアジペートＡ５……ジオレイルチオジプロピオネートＢ１……２−ノニルトリデカノールＥＯ₃燐酸化物のス
テアリルアミンＥＯ₈中和物Ｂ２……２−ヘキシルデカノール燐酸化物のステアリル
アミンＥＯ₈中和物Ｂ３……２−ウンデシルペンタデカノールＥＯ₅燐酸化
物のナトリウム塩Ｃ１……硬化ヒマシ油ＥＯ付加物分子量２０００Ｃ２……高級アルコールＥＯＰＯ付加物（ｎ＝２０）。

【００４７】

【表１】実用した合成繊維用処理剤には、表１に示した混合物か
らなる各処理剤１００重量％当り、ＰＨ調整剤を３．０
重量％および静電防止剤を１．０重量％混入して用い
た。

【００４８】上記の処理をして得られた各糸条につい
て、上記の評価を行ったところ、表２に示すような結果
が得られた。表２から明らかなごとく、実施例１，２は
比較例１〜４に比較して、延伸性、耐熱性およびタール
の取りやすさが著しく向上するという効果を有する。

【００４９】

【表２】［実施例３，４、比較例５〜８］１２６０デニール、２
０４フィラメント、硫酸相対粘度３．４５のナイロン６
フィラメント糸を、通常の方法で溶融紡糸し、紡糸速度
５００ｍ／分で得られた糸条に対し、表３の組成からな
る処理剤をローラー給油法により１重量％付与した後、
巻き取ることなく、２１０℃のホットローラーを用いる
２段延伸により、全延伸倍率５倍に多段熱延伸した。

【００５０】表３における処理剤成分の各記号の詳細は
下記に示した通りである。Ａ５……オレイルアルコールイソステアリルアルコール
チオジプロピオネートＡ６……ジラウリルチオジプロピオネートＡ７……Ｃ₂₀アルコールチオジプロピオネートＡ８……Ｃ₈アルコールチオジプロピオネートＢ４……２−ノニルトリデカノール燐酸化物のラウリル
アミンＥＯ₅中和物Ｂ５……２−ウンデシルペンタデカノールＥＯ₅燐酸化
物のオレイルアミン中和物Ｃ３……硬化ヒマシ油ＥＯ付加物分子量１４００Ｃ１……硬化ヒマシ油ＥＯ付加物分子量２０００Ｃ２……硬化ヒマシ油ＥＯＡ分子量２０００

【表３】実用した合成繊維用処理剤には、表３に示した混合物か
らなる各処理剤１００重量％当り、ＰＨ調整剤を４．５
重量％、静電防止剤を１．５重量％および粘度調整剤を
２．０重量％混入して用いた。

【００５１】上記評価を行ったところ、表４に示すよう
な結果が得られた。表４から明らかなごとく、本発明に
係る実施例３，４は、比較例５に比較して延伸性、ホッ
トローラの汚れ、比較例６および７に比較して延伸性、
タールの取りやすさがすぐれ、比較例８に比較して延伸
性、平滑性および極圧性がすぐれている。

【００５２】

【表４】実施例５，６、比較例９〜１２１２６０デニール、２０４フィラメント、硫酸相対粘度
３．４５のナイロン６６フィラメント糸を通常の方法で
溶融紡糸し、紡糸速度５００ｍ／分で得られた糸条に対
し、表５の組成からなる処理剤をローラー給油法により
１重量％付与した後、巻き取ることなく、２１０℃のホ
ットローラーを用いる２段延伸により、全延伸倍率５倍
に多段熱延伸した。

【００５３】表５における処理剤成分の各記号の詳細は
下記に示した通りである。Ａ２……ジイソステアリルチオジプロピオネートＡ５……オレイルアルコールイソステアリルアルコール
チオジプロピオネートＡ９……ジオレイルチオジプロピオネートＢ６……２−ヘキシルデカノールＥＯ₅燐酸化物のラウ
リルアミンＥＯ₁₀中和物Ｂ７……２−ノニルトリデカノール燐酸化物のオレイル
アミン中和物Ｂ８……２−ウンデシルペンタデカノールＥＯ₉燐酸化
物のステアリルアミンＥＯ₄中和物Ｃ４……硬化ヒマシ油ＥＯ分子量１５００Ｃ５……硬化ヒマシ油ＥＯ分子量２５００Ｃ６……硬化ヒマシ油ＥＯ分子量３５００

【表５】実用した合成繊維用処理剤には、表５に示した混合物か
らなる各処理剤１００重量％当り、ＰＨ調整剤を３．０
重量％、静電防止剤を１．０重量％および極圧剤を２．
０重量％混入して用いた。

【００５４】上記評価を行ったところ、表６に示すよう
な結果が得られた。表６から明らかなごとく、本発明に
係る実施例５，６は、比較例９に比較して延伸性、耐熱
性、および処理剤安定性にすぐれ、比較例１１に比較し
て極圧性、およびタールの取りやすさにすぐれ、比較例
１２に比較して延伸性、耐熱性、平滑性、および極圧性
にすぐれている。

【００５５】

【表６】

【００５６】

【発明の効果】本発明に係わる合成繊維用処理剤が付与
された合成繊維は、極圧性、潤滑性、安定性および耐熱
性がすぐれており、製糸時、とくに延伸時において、発
煙や加熱された延伸ローラの汚れの発生が少なく、しか
も付着した汚れも取りやすいことから、糸切れや毛羽を
きわめて減少することができる。

【００５７】したがって、本発明の合成繊維用処理剤を
付与することにより、糸条の耐熱性が向上するため、加
熱体の洗浄周期を延長させることができ、屑が少なく、
製糸収率を向上することができる。

【００５８】また、本発明の合成繊維用処理剤によれ
ば、走行糸条と金属ローラ表面との間の油膜強さが向上
し、延伸性を著しく改良することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】チオジプロピオン酸と炭素数１２〜１８
の一価アルコールとのジエステル化合物（Ａ）、炭素数
８〜２６の分岐アルコールおよび／または炭素数８〜２
６の分岐アルコールのエチレンオキサイド付加物（ｎ＝
１〜７）の燐酸化物をアミン化合物で中和した化合物
（Ｂ）、および分子量が１２００〜３０００の硬化ヒマ
シ油のエチレンオキサイド付加物（Ｃ）を、前記（Ａ）
が５０〜８０重量％、前記（Ｂ）が０．２〜１０重量
％、前記（Ｃ）が５０重量％以下の割合となるよう混合
して得られた混合物が、処理剤全体の９０重量％以上を
占めることを特徴とする合成繊維用処理剤。