JPS609919A - 熱可塑性合成繊維の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は熱可塑性合成側りとくｔこポリヘキサメチレン
アジパミド繊維、ポリカプロアミド繊維およびポリエチ
レンテレフタレート繊維などを直接紡糸延伸法により効
率的に製造する方法に関するものである。

熱可塑性合成繊維の製造において、直接紡糸延伸法は紡
出糸を冷却、油剤付与した後、ただちケこ延伸−熱固定
することにより直接延伸糸を得ることができ、他の方法
ｔこ比し効率的な方法として知られている。しかるにと
くにポリヘキサメチレンアジパミド、ポリカプロアミド
およびポリエチレンテレフタレートなどの繊維を直接紡
糸延伸法で製造する際には、紡出糸の温度が高く、しか
も延伸、熱処理にかなりの高温を必要とするため、延伸
前の繊維に付与される油剤が、延伸工程や熱処理工程に
おいて蒸発または分解し、タール化や発煙を生じ易いと
いう問題がある。油剤のタール化はホットローラやホッ
トプレートを汚染することになり、延伸時の糸切れを招
き、また発煙は空気を汚染して作業環境の悪化を招く。

さらに油剤の種類によっては発煙しなくて゛も摩擦抵抗
が大きくて糸切れの頻発を招いたり、また処理繊維のゴ
ムに対する接着性の低下を招くものがあり、とくに直接
紡糸延伸法に用いる油剤には、厳密な性能が要求されて
いるのが実状である。

そこで本発明者らは直接紡糸延伸法による熱可塑性合成
繊維の製造を、糸切れや発煙を生ずることなく効率的に
行なうことを目的として検討した結果、特定の平滑剤と
特定の乳化剤を組合せてなる非含水型油剤を使用するこ
とにより、延伸および熱処理時１こ糸切れや発煙が殆ん
ど発生せず、しかもゴムとの接着性が良好な熱可塑性合
成繊維が得られることを見出し本発明に到達した。

すなわち本発明は熱可塑性合成繊維を直接紡糸延伸法に
より製造するにあたり、延伸前の繊維に対し、（Ａ）一
般式ＲＯ〔ｏｃｘｃｏｏｙｏ）　ｎｏＯＸＧＯＺ　（た
だし式中のＲＯは炭素数６〜３０の１価アルコール残基
を、−００ＸＣＯ−は−０ＣＡ、　ＳＡ２　Ｃ１０−、
−０ＣＡｓ　ＯＡ４　Ｃｏ−および−ｏｃ４ｃｏ−（こ
こでＡ１　、Ａ２、Ａ３およびＡ４は炭素数１〜６のア
ルキレン基を、Ｓは硫黄原子を、Ａ６は炭素数１〜８の
アルキレン基を示す）から選ばれたジカルボン酸残基を
、−０ＹＯ−は多価アルコール残基、多価アルコールの
アルキレンオキシド付加物残基および多価フェノールの
アルキレンオキシド付加物残基から選ばれた２価の残基
な、Ｚは一〇Ｆ！または−ＯＲ′（ここで−ＯＲ’は炭
素数１〜ＳＯの１価アルコール残基を示す）を、ｎは１
〜６の整数を示す。〕で表わされる化合物から選ばれた
平滑剤の少なくとも１種およびＴＥ）　ｆａｌ高級脂肪
酸、多価アルコールおよびポリエチレンオキシドおよび
／またはポリプロピレンオキシドの王者の反応生成物Ｓ
よび（ｂ）ヒマシ油、硬化ヒマシ油または有機アミンの
エチレンオキサイドおよび／またはプロピレンオキシド
付加物から選ばれた乳化剤の少なくとも１種を、（Ａｌ
　８０重量部を越え９９重量部未満および（Ｂ）１重量
部以上ｉｏ重量部未満（合計１００重量部）の割合で含
有する非含水型油剤を付与することを特徴とする熱可塑
性合成繊維の製造方法な搗供するものである。

本発明の方法において対象となる繊維は、ポリへキサメ
チレンアジノ（ミド、ポリカプロアミドおよびポリエチ
レンテレフタレートなどの熱可塑性合成繊維であるが、
特に２００℃以上の温度で製糸する繊維に有効である。

次に本発明で用いる非含水型油剤において。

平滑剤として用いられるｆＡｔ一般式 ＲＯ（ＯＯＸＣＯＯＹＯ）　ｎｏＯＸｃＯＺで表わされ
る化合物（以下平滑剤化合物と略称する。）はたとえば
ｆ１１式Ｆ１００ＣＡＩＳＡｔ　Ｃ’０ＯＦＩで示され
るチジオヵルボン酸、式ＨＯＯＣ！４　ＯＡ４０００Ｆ
！で示されるオキシジカルボン酸およびＦｉＯＯＣｆｉ
、＊　０ＯＯＦ＋で示される脂肪族ジヵルダン酸の少な
くとも１種を（ロ）弐ＦＩＯ’ｌ’ＯＲで示されル多価
アルコール、多価アルコールのアルキレ／オキシド付加
物および多価フェノールのアルキレンオキシド付加物ま
たはそれらの部分エステルの少なくとも１種と反応させ
て、両末端がカルボキシル基を有する低分子量ポリエス
テルを得て、次いでそのカルボキシル基を弐ＲＯＨまた
はｙＯＨの１価アルコールでエステル化（モノまたはジ
エステル化）することにより得られる化合物である。

しかして上記一般式で表わされるｆＡ）平滑剤化合物に
おいてＲＯで示される１価アルコール残基を形成する炭
素数６〜３Ｄの１価アルコールとしてはオクチルアルコ
ール、２−エチルヘキシルアルコール、ラクリルアルコ
ール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、イソ
ステアリルアルコールおよび合成アルコール類などの直
鎖または側鎖を有する脂肪族飽和アルコール、アリルア
ルコール、クロチルアルコールおよびオレイルアルコー
ルなどの脂肪族不飽和アルコール、抹香アルコール、牛
脂Ｍ元アルコールＢよびヤシ油環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およびシクロペンタノ
ールやシクロヘキサノールなどの脂環式アルコールおヨ
ヒベンジルアルコールやシンナミルアルコールなどの芳
香族アルコールが挙げられるが、なかでも脂肪族１価ア
ルコール類が好ましい。また上記式中のＺに３いてＲ’
　Ｏで示される１価アルコール残基な形成する炭素数１
〜３０の１価アルコールとしては、上記ＲＯで示される
もの以外にメチルアルコール、エチルアルコール、プロ
ピルアル；−ル、ｎ−ブチルアルコール、イソブチルア
ルコールおよびｔ−ブチルアルコールなどが挙げられる
。なおここでＲＯの炭素数は６〜３０、とくに１０〜１
８が、またＲ’Ｏの炭素数は１〜３０．とくに６〜３０
が好ましく、それぞれの炭素数が３０を越えるとタール
化が起こり易くなり、またＲ’Ｏの炭素数が６未満では
発煙し易くなるため好ましくなし１　。

また上記（Ａ＋平滑剤化合物の一般式において、−ｏｃ
ｘｃｏ−は−０ＣＡ、　ＳＡ、　Ｃｕ２−１−００Ａ！
　０Ａ４　Ｃｏ−および−０ＣＡｓＣＯ−（ここでＡ、
　、Ａ２　、　Ａ３およびＡ４は炭素数１〜６のアルキ
レン基を、Ｓは硫黄原子を、Ａ５は炭素数１〜８のアル
キレン基を示す。）から選ばれたジカルボン酸残基であ
り、これらの残基を形成するジカルボン酸としてはテオ
ジ酢酸やチオジプロピオン酸などのチオジカルボン酸、
オキシジ酢酸やオキシジプロピオン酸すどのオキシジカ
ルボン酸およびコハク酸、アジピン酸、アゼライン酸お
よびセバシン酸などの脂肪族ジカルボン酸があげられる
が、なかでもチオジカルボン酸が好ましい。

さらに上記ｆＡｌ平滑剤化合物の一般式において−ｏｙ
ｏ−は多価アルコール残基、多価アルコールのアルキレ
ンオキシド付加物残基ｇよび多価フェノールのアルキレ
ンオキシド付加物残基から選ばれた２価の基であり、こ
こでいう多価アルコールとしては、エチレングリコール
、プロピレングリコール、トリメチレングリコール　、
１．４−ブタンジオール、１．６−ヘキサンジオール、
ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、一般
的にビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノ
ールＢおよびビスフェノールＳなどと云われるビスフェ
ノール類のジオキシジエチルエーテルおよびジオキシジ
プロピルエーテル、１．４−ブチンジオールナトのジオ
ール類およびグリセリン、ジグリセリン、ポリグリセリ
ン、トリメチロールブロック／、ベンタエリスクトール
、ソルビトールおよびトリメチロールエタンなどのポリ
オールまたはその部分エステル（ただし、少なくとも２
個のヒドロキシル基を有するもの）などがあげられ、多
価アルコールのアルキレンオキシド付加物としては上記
多価アルコールにアルキレンオキシド（エチレンオキシ
ド、プロピレンオキシドおよびブチレンオキシドなど）
が付加した形の化合物またはその部分エステル（ただし
少なくとも２個のヒドロキシル基を有するもの）があげ
られ、多価フェノールのアルキレンオキシド付加物とし
てはカテコール、レゾルシン、ヒドロキノン、ピロガロ
ールおよびフロログリシンなどの多価フェノールに上記
と同様にアルキレンオキシドが付加した形の化合物また
はその部分エステル（ただし、少なくとも２個のヒドロ
キシル基を有するもの）があげられる。ビスフェノール
類のアルキレンオキシド付加物についてもビスフェノー
ルＡおよびビスフェノールｓｌこ上記と同様シこアルキ
レンオキシドが付加した形の化合物があげられる。これ
らのアルキレンオキシドの付加モル数は通常１〜３０モ
ルが適当テある。上記の化合物のなかでもグリコール類
、とくｔこネオペンチルグリコールが好ましし＼。

上記（Ａ）平滑剤化合物はそれ単独でも油剤として使用
することができるが、単独では使用時、とくに繊維の延
伸、熱固定時のタール化および発煙を避けることができ
ない。し力蔦るｔこ本発明で用いる油剤は上記（Ａｌ平
滑剤化合物と共ｅこ、特定の乳化剤成分、具体的にはｆ
Ｂ）　ｆａ）高級脂肪酸、多価アルコールおよびポリエ
チレンオキシドおよび／またはポリプロピレンオキシド
の三者のンオキシドから選ばれた少なくとも１種の併用
を特徴とし、これにより使用時の糸切れ、タール化およ
び発煙を完全に解消すること力；できる。

ここで（Ｂ）乳化剤成分の化合物＋ａｌ　ｔこおける高
級脂肪酸としては、例えばラウリン酸、ノくルミチン酸
、ステアリン酸およびセロチン酸などの炭素原子数１２
〜２６の飽和脂肪酸、オレイン酸、エライジン酸、リノ
ール酸およびリルン酸などの炭素原子数１８〜２２の不
飽和脂肪酸およびドデカ／酸やオクタデカン酸などの飽
和脂肪族ジカルボン酸が使用される。

多価アルコールとしては、好ましくは３価以上のグリセ
リン、モノアルキルグリセリン、１．２．３−ブタント
リオール、ｉ、２．３−ぺ／り／トリオール、ジアルキ
ル置換グリセリン、トリアルキル置換グリセリン、エリ
ドリフト、ペンタエリドリフト、アトニット、キシリッ
ト、フルピントおよびマンニットなどが用いられる。

ポリエチレンオキシドおよび／またはボリプ・ロピレン
オキシドとしてはなかでもポリエチレンオキシドが好ま
しく用いられるが、ポリプロピレンオキシド単独であっ
ても、またこれらの併用であってもよく、これらは通常
繰返し単位が５〜６０、好ましくは１０〜４５のものが
用いられる。

これらの高級脂肪酸、多価アルコール、ポリエチレンオ
キシドおよび／またはポリプロピレンオキシド（ポリア
ルキレンオキシド）からなる反応生成物（化合物（ａ）
）を得る方法としては、まず多価アルコールとポリアル
キレンオキシドとの縮合物を作り、次いでこの縮合物と
高級脂肪酸とを反応させてエステルまたは部分エステル
とする方法およびまず高級脂肪酸と多価アルコールとの
部分エステルを作り、これをアルキレンオキクドと縮合
させるか、またはエステル化反応させる方法などが挙げ
られ、いずれの化合物のも高級脂肪酸、多価アルコール
およびポリアルキレンオキシドの３者が結合した化合物
である。

またＦＢ＋乳化剤成分の化合物ｃｂ）　ｆｒ−おけるヒ
マシ油または硬化ヒマシ油としては従来公知のものが使
用され、有機アミンとしては炭素数２〜３０の第１級ま
たは第２級アミン、好ましくはラウリルアミン、セチル
アミンおよびステアリルアミンなどが挙げられる。それ
らに付加するエチレンオキシドおよび／またはプロピレ
ンオキシドの付加モル数は５〜６０モル、好ましくは１
０〜４５モルである。

本発明においてはｆＢｌ乳化剤成分として硬化ヒマシ油
のエチレンオキシド付加物およびンルビタントリオレー
トのエチレンオキシド付加物を使用するのがとくに好ま
しい。

本発明で用いる油剤は上記の平滑剤ｆＡｌと乳化剤４Ｂ
）およびさらに必要に応じて他力成分を加えて混合して
なる非含水型油剤である。ここで上記（Ａｌと（Ｂｌと
の混合割合は、（Ａ）平滑剤、８０重量部を超え９９重
量部未満、（Ｂ）乳化剤＝１重量部以上２０重量部未満
、（合計１００重量部〕であることが必要である。（Ａ
ｌ成分の量が上記よりも多すぎると、延伸時に静電気が
発生し、その結果糸割れが生じて製糸が困難ｔこなった
り、延伸性が悪化するため好ましくない。一方（Ｂｌ成
分の量が２０重量部以上になると、糸と延伸用熱板およ
びガイドなどとの摩擦が大きくなるため糸切れが多く生
じ、延伸性が悪化するため好ましくない。

本発明の方法で用いる油剤には、発煙防止効果を阻害し
ない範囲で、さら１こ他の成分を必要に応じて配合して
もよい。例えば分子量７００〜２０００の高級アルコー
ルエチレンオキサイド・プロピレンオキサイド付加物を
１０重量％以下配合することにより、製糸時の摩擦低下
、延伸時の糸切れ減少および油剤組成物の粘度低下を図
ることができる。また帯電防止剤を５重量％以下配合す
ることにより、製糸時の糸割れ防止を図ることもできる
。さらに他の龜合成分としては、いわゆる界面活性剤な
どがあげられる。ただしこれら（Ａｌおよび（Ｂｌ以外
の成分の総量は油剤に対する重量割合として３０重量％
以下であることが好ましい。

本発明における油剤の合成繊維への付与は、直接紡糸延
伸の紡糸後延伸前に、非含水油剤の状態で油剤ローラな
どの通常の手段により行なわれる。また非含水油剤の付
与前に、通常行なわれるようンこ、静電防止性組成物（
例えば、水、静電防止剤含有水性液）ンこよる前処理や
、ブレストレッチロールによる若干の前延伸（０５〜２
．０％のストレッチ）を行なっておくことが望ましい。

本発明においては直接紡糸延伸時に上記油剤を付与する
ことにより、合成繊維、加熱延伸時や熱処理時のように
加熱した時の発煙が著しく減少し、作業環境の悪化など
の発煙に伴なう問題点を十分に改善することができると
いう優れた効果が得られる。しかも本発明法ｔこよれば
発煙防止と共に製造途上の加熱体の汚染もなく、延伸時
の糸切れも少なく、油剤組成物の乳化安定性も良好であ
るなどの効果が得られ、熱可塑性合成繊維を極めて効率
的に製造することができる。

以下実施例により本発明をさらに説明する。

実施例１〜７ １２６０デニール、２０４フイラメントのポリヘキサメ
チレンアジパミドフィラメント糸を通常の直接紡糸延伸
法により製造する途中の、紡糸後延伸前ｔこ、、静電気
防止性組成物である通常の含水油剤を付与し、さらにブ
レストレッチロールにより１．０９６のストレッチをか
けた。

次いで繊維に表−１に示す組成の非含水型油剤を油剤ロ
ーラにより付与した後、２３０℃、延伸倍率５５倍の条
件でホットローラ、ホットプレートを用い延伸した。繊
維に対する油剤付着量は１０重重量であった。

延伸時のホラ・ドロー２、ホットグレートでの発煙性、
ホットローラ、ホットプレートの汚れ状態、延伸性（延
伸時の糸切れ回数）を次の基準ｔこより測定し１表−１
に示した。

発煙性：延伸時のホットローラ、ホットプレートにおけ
る発煙状態を肉眼観察し、次の基準で評価した。

◎二発煙がない ○：発煙がほとんどない ホットローラ、ホットプレートの汚れ：汚れが多くなり
糸切れが下記延伸性でいうのと同じ基準で４回／ト／と
なり、糸切れが多５発するまでの時間Ｅこより示した。

延伸性：ポリマの重量で１トン分のポリヘキサメチレン
アジパミドフィラメントを延伸する間に発生した延伸時
糸切れ回数により示した。

接着性：１２６ｏＤ／２、下撚数３Ｂ　Ｔ／　１０ａ＋
＋。

上撚数５８Ｔ／１０ａ＊の未処理コードをレゾルシン−
ホルムアルデヒド／ラテックス系の接着剤で処理および
ヒートセットを行ないゴムに対する引抜き接着方を評価
した。

表−１の結果から明らかなように本発明（＊雄側１〜６
）によれば直接紡糸延伸法により。

発煙性、延伸性および接着性の点で問題がなく効率的に
合成繊維が製造できる。

しかし油剤が平滑剤ｆＡｌのみの場合（比較例１）およ
び乳化剤ｆＢ）の量が多すぎる場合（比較例２）は糸切
れが多い。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 熱可塑性合成繊維を直接紡糸延伸法ｔこより製造するｔ
   こあたり、延伸前の繊維に対し、＋Ａｌ一般式ＲＯ（ｏ
   ｃｘｃｏＯＹｏ）　ｎ０ＣＸＣＯＺ　ｃただし式中のＲ
   Ｏ）よ炭素数６〜３０の１価アルコール残基な、−ｏｃ
   ｘｃｏ−は−０ＣＡ、　５Ａ２Ｃｏ　−１二〇ＣＡ３０
   Ａ４ＣＯ−および−０ＣＡｓ　００−（ここでＡ＋　、
   Ａｔ　、　ＡｓおよびＡ４　）よ炭素数１〜６のアルキ
   レン基を、Ｓは硫黄原子を、Ａｓは炭素数１〜８のアル
   キレン基を示す）から選ばれたジカルボン酸残基を、−
   〇ＹＯ−）よ多価アルコール残基、多価アルコールのア
   ルキレンオキシド付加物残基および多価フェノールのア
   ルキレンオキシド付加物残基から選ｉｆれた２価の残基
   を、２は−ＯＲまたは一〇Ｒ′（ここで−ＯＲ’　ハｐ
   　素数１〜３０の１価アルコ−Ａ／残基を示ずうを、ｎ
   は１〜６の整数を示す。〕で表わされる化合物から選ば
   れた平滑剤の少なくとも１種および（Ｂ）　＋ａ）高級
   脂肪酸、多価アルコールおよびポリエチレンオキ７ドお
   よび／またはポリプロピレンオキシドの王者の反応生成
   物およびｔｂ＋ヒマシ油、硬化ヒマシ油または有機アミ
   ンのエチレンオキシドおよび／またはプロピレンオキシ
   ド付加物から選ばれた乳化剤の少なくとも１種を、　（
   Ａ）　ａ　ｏ重量部を越え９９重量部未満および（Ｂ）
   １重量部以上２０重量部未満（合計１００重量部）の割
   合で含有する非含水型油剤を付与することを特徴とする
   熱可塑性合成繊維の製造方法。