JPS5951624B2 - 熱可塑性合成繊維製造用油剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は繊維製造用油剤、特に苛酷な熱処理を伴う熱可
塑性合成繊維の製造用油剤に関するものである。

従来より、ポリアミド、ポリエステル繊維のような熱可
塑性合成繊維の製造に際しては延伸工程を円滑に進める
ために、紡出後のあるいは一旦巻き取った後の未延伸糸
に、油剤を付与した後延伸を行っているが熱可塑性合成
繊維の中でもとくにタイヤコード用等の大物の原糸は高
強度を得るために、高温で高倍率の延伸がなされる。

従って繊維自身および繊維に付着している油剤は苛酷な
熱処理をうける。

この熱処理は通常１８０〜２４０℃で行われ、このため
油剤が発煙したり、ヒータープレート上にタールとして
堆積して、円滑な操業の阻害となっている。

従って油剤としては耐熱性のすぐれていることが必須条
件である。

一方熱可塑性合成繊維（とくにポリアミド繊維）は加熱
により収縮し易く、紡糸延伸あるいはその後の加工段階
、さらに実用段階（例えばタイヤコードの場合高荷重、
高速で走行している時など）で加熱されると熱収縮を起
し、品質あるいは強度の低下をきたしている。

この熱収縮は同一繊維の場合、付着している処理剤によ
り大きな差の発生することが指摘されている。

従って熱可塑性合成繊維の製造用油剤の性能として、油
剤処理系の熱収縮の小さいことが強く望まれている。

従来から使用されている油剤の潤滑成分としては、液状
パラフィンなどの鉱物油、ブチルステアレート、オレイ
ルオレエートなどの高級脂肪酸エステル、ジラウリルア
ジペートなどの二塩基酸エステル、トリメチロールプロ
パントリラウレートなどの多価アルコールエステルがあ
げられるが、これらはいずれも延伸工程での熱処理によ
り発煙したり、タール化したりして耐熱性を十分に満足
していない。

近年耐熱性の良い潤滑成分としてビスフェノールＡに酸
化エチレンを２モル付加したものの脂肪酸エステル（ビ
スフェノールＡ酸化エチレン付加物のエステル）が提唱
されている（特公昭４７−２９４７４）が、油剤として
の必要性能である平滑性が劣るほか、熱収縮が大きいと
いう重大な欠点を有していることが判明した。

そこで本発明者らは、前述のビスフェノールＡ酸化エチ
レン付加物のエステルと同等以上の耐熱性を有し、かつ
熱収縮の小さい化合物の開発を目的に検討を重ねた結果
本発明に到達した。

すなわち本発明は 一般式 式中Ｚ１はアシル基、Ｚ２はＨまたはアシル基、Ｘは−
（ＣＨ２）ｐ−１−（ＣＨ２）、５（ＣＨ２）、−また
は−（ＣＨ２） ｑＯ（ＣＨ２） 、 ｐは１〜８の整
数、ｑは１〜６の整数、Ａ１．Ａ２は炭素数２〜４のア
ルキレン基、Ｒ１，Ｒ２はＨまたは炭素数１〜４のアル
キル基、ｍ１９ｍ２は１以上の整数、ｎは１〜６の整数
である。

）で示される化合物を含有することを特徴とする熱可塑
性合成繊維製造用油剤である。

本発明において一般式中の７１はアシル基であり、モノ
カルボン酸から誘導されるアシル基をあげることができ
る。

上述のアシル基を形成するモノカルボン酸としては、酢
酸、２−エチルヘキサン酸、ラウリン酸、ステアリン酸
、ベヘニン酸、モンタン酸、オレイン酸、リノール酸、
エルシン酸、ヤシ油脂肪酸、パーム油脂肪酸、牛脂脂肪
酸などの炭素数１〜３０の脂肪酸および安息香酸などの
環式モノカルボン酸があげられる。

これらのうち好ましいものは炭素数６〜３０の脂肪酸で
ある。

またＺｌはＨまたはアシル基であり、アシル基について
はＺｌの説明をそのまま適用することができる。

ＺｌおよびＺ２で示すアシル基の炭素数がともに６未満
の場合には発煙し易くなり、逆に双方の炭素数がともに
３０をこえるとタール化現象が起り易い傾向がある。

一般式においてＡ１．Ａ２は炭素数２〜４のアルキレン
基であり、これらの基は酸素原子とともにオキシアルキ
レン基を形成する。

このようなオキシアルキレン基としてはオキシエチレン
、オキシプロピレン、オキシブチレン基があげられる。

オキシアルキレン基はそれぞれ複数の種類の基であって
もよく、この場合はこれらの基がブロックまたはランダ
ム（好ましくはブロック）の形で含まれてもよい。

。オキシアルキレン基において好ましいのはオキシエチ
レン基またはオキシエチレン基とオキシフ冶ピレン基と
の２種の基である。

またｍ０５ｍ２はオキシアルキレン基の付加モル数を示
す。

ｍ１９ｍ２はそれぞれ１以上の整数であり、好ましくは
１〜３０、とくに好ましくは３〜１５である。

一般式においてＲ１，Ｒ２はＨまたは炭素数１〜４のア
ルキル基であり、たとえばメチル基、ブチル基、第３級
ブチル基があげられる。

またはビスフェノールの残基（ビスフェノールのフエノ
ール性水酸基からＨを除いた基）を表わす。

上記残基を形成するビスフェノールとしてはビスフェノ
ールＡ、ビスフェノールＦ、２，２′−ビス（４−ヒド
ロキシフェニル）ブタンなどがあげられる。

これらのうち好ましいものはビスフェノールＡである。

一般式においてＸは−（ＣＨ２）ｐ−９−（ＣＨ２）、
５（ＣＨ２）９−または−（ＣＨ２） ＱＯ（ＣＨ２）
ｑであり、ｐは１〜８の整数、ｑは１〜６の整数であ
る。

ｐが８より大になるか、ｑが６より大になると平滑性が
悪化する。

上記Ｘはジカルボン酸残基（ジカルボン酸から２個のＣ
０ＯＨを除いた基）を表わし、上記残基を形成するジカ
ルボン酸としてはマロン酸、コハク酸、アジピン酸、ア
ゼライン酸、セバシン酸などの脂肪族ジカルボン酸、チ
オジ酢酸、チオジプロピオン酸、チオシカプロン酸など
のチオジカルボン酸、オキシジ酢酸、オキシジプロピオ
ン酸、オキシシカプロン酸などのオキシジカルボン酸が
あげられる。

口れらのうちで好ましいものはチオジカルボン酸である
。

一般式において、ｎは化合物の重合度を示す。

ｎは１〜６の整数であ、好ましくは１〜２の整数である
。

ｎが６をこえると粘度が増加しかつ乳化が困難になり、
また平滑性が悪化する。

ｎはゲルパーミェーションクロマトグラフィーにより求
めることができる。

本発明における化合物は公知の種々方法で製造できる。

たとえばビスフェノールに常法により炭素数２〜４のア
ルキレンオキサイドを付加させて得られる付加物と、脂
肪族ジカルボン酸、チオジカルボン酸、オキシカルボン
酸、のうちのすくなくとも一種とを両末端がヒドロキシ
ル基を有する低分子ポリエステルが得られるような割合
で反応させついでヒドロキシ基をモノカルボン酸でエス
テル化（モノエステル化、ジエステル化）することによ
り製造する方法、ビスフェノールのアルキレンオキサイ
ド付加物のモノカルボン酸モノエステル、ビスフェノー
ルのアルキレンオキサイド付加物およびジカルボン酸を
反応させる方法、さらに必要により上記反応物の末端Ｏ
Ｈ基をモノカルボン酸でモノエステル化する方法などが
あげられとくに制限されない。

エステル化の法も公知の方法でよく、例えば触媒（硫酸
、次亜リン酸、パラトルエンスルホン酸など）の存在下
８０〜１８０℃で反応させればよい。

本発明の油剤は一般式で示される化合物に公知の油剤成
分を配合することにより得られる。

上記化合物の油剤中における含有量はとくに限定はない
が通常３０〜８０重量％、好ましくは４０〜７０重量％
である。

本発明の油剤の使用法は通常の場合と同じでよく、例え
ば非含水（原油）の形または水で乳化したエマルジョン
の形でローラ給油方式またはスプレー法、浸漬法などの
公知の給油方式により紡糸工程あるいは延伸直前の工程
で給油する。

また油剤の付着量も通常で同じでよく例えば繊維に対し
て０．５〜３．０重量％である。

本発明の油剤は耐熱性にすぐれており、１８０〜２４０
℃の高温で加熱処理されても発煙したり、ヒータープレ
ート上にタールとして堆積したりすることはなくまた、
本発明の油剤を付着した熱可塑性合成繊維は熱処理を受
けても熱収縮が小さいという最大の特徴を有する。

したがって本発明の油剤は苛酷な熱工程を伴うナイロン
、ポリエステルなどの熱可塑性合成繊維の製造用油剤と
して非常にすぐれている。

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 表１記載の本発明における化合ｖＩＪ（′Ａ１〜３）お
よび従来油剤の潤滑剤成分（Ａ４〜７）について熱安定
性および発煙性を評価し、その結果を表２に示す。

表２より本発明における化合物が極めてすぐれた耐熱性
を有することが判る。

（注１） 試験法 （１）熱安定性 試料０．５ｇを１００ｍ１ビーカーに精秤し、これを２
００℃の循風乾操機中で２時間加熱放置した後の状態で
評価。

（２）発煙性 ２００℃の熱板上に試料を滴下した場合の発煙の状態を
評価。

（注２） 評価の説明 （１）着色 ○・・・・・・殆んど着色していない。

△・・・・・・やや着色している。

×・・・・・・かなり着色している。

（２）タール化 ○・・・・・・殆んどタール化していない。

△・・・・・・ややタール化している。

×・・・・・かなりタール化している。

（３）発煙性 ○・・・・・・殆んど発煙しない。

△・・・・・・やや発煙する。

×・・・・・・激しく発煙する。

実施例 ２ 表３記載の油剤を、市販の１２６０デニールナイロンコ
ード用原糸を湯洗乾燥して得た試料糸に１％付着させ、
それぞれの熱収縮率を測定した。

その結果を表４に示す。

表４より本発明の油剤で処理した糸は熱収縮率の小さい
ことがわかる。

（注３） 硬化ヒマシ油ＥＯ２５は硬化ヒマシ油の酸化エチレン２
５モル付加物を示す。

なお化合物應１は表１記載の化合物Ａ１を示す。

他も同様である。（注４） 測定法※ 油剤処理した試料糸に、１０ｇ分銅をかけ正しく ５０
０ｍｍを測って２点を打ち、分銅をとり２００℃の乾燥
機中につり下げ１５分間放置、放置後取り出し室温まで
冷却後再び分銅をかけて２点間の長さを測る。

これを１０回行い次式により熱収縮率（％）を算出した
。

ｌ：２点間の長さくｍｎ＋） ※熊円田喜代志“繊維試験法“Ｐ、 １５５実施例 ３ ７０テ゛ニールナイロンフイラメント ミドを３００℃で溶融紡糸し、冷却固化後糸条に、表３
の油剤Ａ， Ｅのそれぞれの２０％水溶液をローラー給
油法により純分１％付着した。

この油剤処理した未延伸糸を一旦巻きとり調整した後、
通常の熱延伸法（温度約２００℃）で延伸した。

この時の熱板上における発煙性、および熱板汚れを評価
し同時に１０７ｍ延伸する時の糸切れ回数を評価した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一般式 （式中Ｚ１はアシル基、Ｚ２はＨまたはアシル基、Ｘは
   −（ＣＨ２）、−、−（ＣＨ２） 、Ｓ （ＣＨ２）
   Ｑ−または−（ＣＨ２） ＱＯ（ＣＨ２） Ｑ−、Ｉ）
   は１〜８の整数、ｑは１〜６の整数、Ａ１．Ａ２は炭素
   数２〜４のアルキレン基、Ｒ１，Ｒ２はＨまたは炭素数
   １〜４のアルキル基、ｍｌ、 ｍ２は１以上の整数、ｎ
   は１〜６の整数を示す。 ）で示される化合物を含有することを特徴とする熱可塑
   性合成繊維製造用油剤。