JP3625351B2 - 合成繊維用潤滑剤及び合成繊維処理方法 - Google Patents
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【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は合成繊維用潤滑剤及び合成繊維処理方法に関する。ポリアミド繊維やポリエステル繊維等の合成繊維はその製糸工程で該合成繊維に毛羽や糸切れが発生しないようにすることが重要である。なかでもタイヤコード、シートベルト、エアバッグ等の産業資材用の合成繊維は、その製糸工程において合成繊維が高温且つ高接圧の過酷な条件下で製糸され、該合成繊維に毛羽や糸切れが発生し易いため、かかる毛羽や糸切れが発生しないようにすることが重要である。このため合成繊維に付着させる合成繊維用潤滑剤（以下、単に潤滑剤という）には、それが高温且つ高接圧下で製糸される場合であっても、合成繊維に毛羽や糸切れが発生するのを充分に抑制できる高度の潤滑性を与えるものであることが要求される。本発明はかかる要求に応える潤滑剤及び合成繊維処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、それが高温且つ高接圧下で製糸される場合であっても合成繊維に潤滑性を与える潤滑剤として、１）β位に側鎖を持つ分岐アルコールのアルキレンオキサイド付加物から誘導されるリン酸エステル塩を用いる例（特開昭６２−６９８８１）、２）炭素数３０〜５０のアルキル基を有する高級アルコール又は該高級アルコールのアルキレンオキサイド付加物から誘導されるリン酸エステル塩を用いる例（特開平３−８７１）、３）高級アルコールのエチレンオキサイド付加物から誘導される酸性リン酸エステルを脂肪族アミン又は脂肪族アミンのエチレンオキサイド付加物で中和したリン酸エステルアミン塩を用いる例（特開平６−３４６３６８、特開平７−１６６４３３）、等のリン酸エステル塩を用いる例が提案されている。また、４）多価ヒドロキシ化合物と二塩基酸とから得られるポリエステルの両末端を脂肪族アルコール若しくはそのアルキレンオキサイド付加物又は脂肪族カルボン酸で封鎖したポリエステルを用いる例（特開平３−８７１、特開平５−３３９８７５）、５）平均分子量１０００以上のポリオキシアルキレングリコールを用いる例（特開平６−１５８５３８）、６）平均分子量１０００〜２００００のアルキルアミン又はジアルキルアミンのアルキレンオキサイドを用いる例（特開平６−２２８８８５）、等の高分子量化合物を用いる例も提案されている。ところが、これら従来の潤滑剤ではいずれも、合成繊維に高度の潤滑性を付与することができず、なかでも高温且つ高接圧下で製糸される産業資材用の合成繊維に対して潤滑性の付与度合いが不充分であって、そのため製糸工程で該合成繊維に毛羽や糸切れが発生するのを充分に防止できない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、従来の潤滑剤では、合成繊維に高度の潤滑性を付与することができず、なかでも高温且つ高接圧下で製糸される産業資材用の合成繊維に対して潤滑性の付与度合いが不充分であって、そのため製糸工程で該合成繊維に毛羽や糸切れが発生するのを充分に防止できない点である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
しかして本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、特定の有機リン酸エステル化合物が潤滑剤として正しく好適であることを見出した。
【０００５】
すなわち本発明は、下記の式１又は式２で示される酸性リン酸エステル及び該酸性リン酸エステルを塩基で中和したリン酸エステル塩から選ばれる一つ又は二つ以上の有機リン酸エステル化合物から成ることを特徴とする潤滑剤に係る。
【０００６】
【式１】
【式２】
【０００７】
（式１、式２において、
Ｘ１：水素又は下記の式３で示される基
Ｘ２：水素又は下記の式４で示される基
Ｒ１，Ｒ２：炭素数８〜３０のアルキル基又は炭素数８〜３０のアルケニル基
Ａ１：炭素数２〜４のアルキレン基
ｐ，ｑ：３〜２０の整数
ｍ：１〜２０の整数）
【０００８】
【式３】
【式４】
【０００９】
（式３、式４において、
Ｒ３，Ｒ４：炭素数８〜３０のアルキル基又は炭素数８〜３０のアルケニル基
Ａ２：炭素数２〜４のアルキレン基
ｒ，ｓ：３〜２０の整数
ｎ：１〜２０の整数）
【００１０】
本発明において、潤滑剤として用いる有機リン酸エステル化合物には、式１で示される酸性リン酸エステル、式１で示される酸性リン酸エステルを塩基で中和したリン酸エステル塩、式２で示される酸性リン酸エステル及び式２で示される酸性リン酸エステルを塩基で中和したリン酸エステル塩が包含される。
【００１１】
式１で示される酸性リン酸エステルは、１）アルキル・ポリ（オキシカルボニルペンチル）・ジハイドロジェンホスフェート、２）アルケニル・ポリ（オキシカルボニルペンチル）・ジハイドロジェンホスフェート、３）ジ［アルキル・ポリ（オキシカルボニルペンチル）］・モノハイドロジェンホスフェート、４）ジ［アルケニル・ポリ（オキシカルボニルペンチル）］・モノハイドロジェンホスフェートを包含する。かかる酸性リン酸エステルは、脂肪族高級アルコールにε−カプロラクトンを逐次開環付加重合してε−カプロラクトン付加物とした後、このε−カプロラクトン付加物の水酸基をリン酸化剤でリン酸エステル化したものである。
【００１２】
ε−カプロラクトンを開環付加重合する脂肪族高級アルコールとしては、１）炭素数８〜３０の、直鎖飽和１級アルコール、側鎖を有する飽和１級アルコール及び直鎖飽和２級アルコール、２）炭素数１６〜２２の直鎖不飽和１級アルコール等が挙げられるが、なかでも炭素数１２〜２２の直鎖飽和１級アルコール、炭素数１２〜１８の直鎖飽和２級アルコール及び分子中に二重結合を１個有する炭素数１６〜２０の直鎖不飽和１級アルコールが有利に使用できる。
【００１３】
前記した脂肪族高級アルコールのε−カプロラクトン付加物において、ε−カプロラクトンの付加モル数は３〜２０とするが，５〜１８とするのが好ましい。
【００１４】
式２で示される酸性リン酸エステルは、１）アルキル・ポリ（オキシ低級アルキレン）・ポリ（オキシカルボニルペンチル）・ジハイドロジェンホスフェート、２）アルケニル・ポリ（オキシ低級アルキレン）・ポリ（オキシカルボニルペンチル）・ジハイドロジェンホスフェート、３）ジ［アルキル・ポリ（オキシ低級アルキレン）・ポリ（オキシカルボニルペンチル）］・モノハイドロジェンホスフェート、４）ジ［アルケニル・ポリ（オキシ低級アルキレン）・ポリ（オキシカルボニルペンチル）］・モノハイドロジェンホスフェートを包含する。かかる酸性リン酸エステルは、脂肪族高級アルコールに低級アルキレンオキサイドを逐次開環付加重合して脂肪族高級アルコールポリアルコキシレートとし、更にこの脂肪族高級アルコールポリアルコキシレートにε−カプロラクトンを逐次開環付加重合してアルコキシポリエーテルポリエステルモノオールとした後、このアルコキシポリエーテルポリエステルモノオールをリン酸化剤でリン酸エステル化したものである。
【００１５】
式２で示される酸性リン酸エステルにおいて、その合成に供する脂肪族高級アルコールは前記した式１における酸性リン酸エステルの場合と同じである。
【００１６】
また式２で示される酸性リン酸エステルの合成に供する低級アルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド及びブチレンオキサイドが挙げられる。脂肪族高級アルコールに低級アルキレンオキサイドを逐次開環付加重合した脂肪族高級アルコールポリアルコキシレートとしては単一の低級アルキレンオキサイド付加物及び２乃至３種の低級アルキレンオキサイド混合付加物が挙げられるが、低級アルキレンオキサイドとしてエチレンオキサイドを５０モル％以上の割合で反応させたものが好ましく、エチレンオキサイドを単独で反応させたものが更に好ましい。
【００１７】
かかる脂肪族高級アルコールポリアルコキシレートにおいて、低級アルキレンオキサイドの付加モル数は１〜２０とするが、５〜１５とするのが好ましい。
【００１８】
式２で示される酸性リン酸エステルの合成において、前記したアルコキシポリエーテルポリエステルモノオールは脂肪族高級アルコールポリアルコキシレートに更にε−カプロラクトンを逐次開環付加重合したものである。この場合のε−カプロラクトンの付加モル数は３〜２０とするが、５〜１８とするのが好ましい。
【００１９】
本発明において、式１又は式２で示される酸性リン酸エステルは、前記した脂肪族高級アルコールのε−カプロラクトン付加物又はアルコキシポリエーテルポリエステルモノオールを原料とし、これをリン酸化剤でリン酸エステル化したものである。本発明はリン酸化剤の種類やその方法を限定するものではなく、リン酸化剤としてオキシ塩化リンや無水リン酸を用いる公知の方法が適用できる。この場合、生成する酸性リン酸エステルとしては通常、モノハイドロジェンホスフェートとジハイドロジェンホスフェートとの混合物が得られるが、これらを分離することなく、本発明に供することができる。
【００２０】
本発明の潤滑剤は前記した酸性リン酸エステル及び該酸性リン酸エステルを塩基で中和したリン酸エステル塩から選ばれる一つ又は二つ以上の有機リン酸エステル化合物から成るものである。
【００２１】
本発明は酸性リン酸エステルを中和するのに用いる塩基を特に制限するものではなく、かかる塩基としては、１）アルカリ金属水酸化物、２）アルカノールアミン、３）Ｎ−アルキル置換アルカノールアミン、４）ポリオキシエチレンアルキルアミノエーテル等が挙げられるが、なかでもポリオキシエチレンアルキルアミノエーテルが好ましく、アルキル基の炭素数が１２〜１８であり且つオキシエチレン単位の繰り返し数が５〜２０であるポリオキシエチレンアルキルアミノエーテルが好ましい。
【００２２】
本発明は本発明に供する有機リン酸エステル化合物の合成方法を限定するものではなく、これには公知の合成方法が適用できる。例えば、１）脂肪族高級アルコールに公知のアニオン重合触媒、カチオン重合触媒、配位アニオン重合触媒等の存在下でε−カプロラクトンを開環付加重合して脂肪族高級アルコールのε−カプロラクトン付加物とした後、該ε−カプロラクトン付加物の水酸基を無水リン酸やオキシ塩化リン等のリン酸化剤を用いて酸性リン酸エステルとする方法、２）脂肪族高級アルコールに塩基性触媒存在下で低級アルキレンオキサイドを逐次開環付加重合して脂肪族高級アルコールポリアルコキシレートとし、更に該高級アルコールポリアルコキシレートの水酸基にε−カプロラクトンを前記１）と同様に開環付加重合してアルコキシポリエーテルポリエステルモノオールとした後、該アルコキシポリエーテルポリエステルモノオールの水酸基に前記１）と同様のリン酸化剤を用いて酸性リン酸エステルとする方法、３）前記１）又は２）で得られた酸性リン酸エステルを前記した塩基で中和してリン酸エステル塩とする方法が挙げられる。
【００２３】
本発明の潤滑剤は、以上説明したような酸性リン酸エステル及びリン酸エステル塩から選ばれる一つ又は二つ以上の有機リン酸エステル化合物から成るものであるが、かかる有機リン酸エステル化合物に公知の脂肪酸エステルを併用したものとすることもできる。
【００２４】
本発明は有機リン酸エステル化合物と併用する脂肪酸エステルの種類を特に制限するものではないが、かかる脂肪酸エステルとしては脂肪酸としてオレイン酸を用いたオレイン酸エステルやアルコールとしてオレイルアルコールを用いたオレイルアルコールエステルを用いるのが好ましい。なかでもオレイン酸エステルとしてはイソペンタコシルオレエート、１，６−ヘキサンジオールジオレートが特に好ましく、またオレイルアルコールエステルとしてはジオレイルアジペートが特に好ましい。
【００２５】
本発明は脂肪酸エステルを併用する場合にその割合を特に制限するものではないが、脂肪酸エステル／有機リン酸エステル化合物＝５０／５０〜９５／５（重量比）とするのが好ましい。
【００２６】
本発明の潤滑剤を合成繊維に付着させる場合、本発明の潤滑剤を４０〜８０℃に加温して均一な液状としたものをニート状態で合成繊維に対し０．１〜３．０重量％の割合で付着させる。本発明の潤滑剤を合成繊維に付着させるには、ローラー給油法、ガイド給油法、スプレー給油法等公知の給油方法が適用できる。
【００２７】
本発明の潤滑剤及び合成繊維処理方法を適用する合成繊維としては、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維、ポリオレフィン繊維等が挙げられるが、ポリアミド繊維又はポリエステル繊維に適用するのが好ましく、紡糸以降延伸迄の間の合成繊維に適用するのが特に好ましい。なかでも、本発明の潤滑剤及び合成繊維処理方法は、高温且つ高接圧下で製糸される産業資材用の合成繊維に適用する場合に特に有効である。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明に係る潤滑剤の実施形態としては、次の１）〜１２）が挙げられる。
１）オレイル・ポリ［オキシカルボニルペンチル（ｐ＝１５）］ジハイドロジェンホスフェート（式１中のＲ１がオレイル基、繰り返し数ｐが１５、Ｘ１が水素）／ジ｛オレイル・ポリ［オキシカルボニルペンチル（ｐ，ｒ＝１５］｝・モノハイドロジェンホスフェート（式１中のＲ１がオレイル基、繰り返し数ｐが１５、Ｘ１が式３で示される基であって、式３中のＲ３がオレイル基、繰り返し数ｒが１５）＝１／１（モル比）の酸性リン酸エステルをポリオキシエチレン（５モル）ラウリルアミノエーテルで中和したリン酸エステル塩（Ｐ−１）から成る潤滑剤（Ｔ−１）。
【００２９】
２）ラウリル・ポリ［オキシカルボニルペンチル（ｐ＝１５）］ジハイドロジェンホスフェート（式１中のＲ１がラウリル基、繰り返し数ｐが５、Ｘ１が水素）／ジ｛ラウリル・ポリ［オキシカルボニルペンチル（ｐ，ｒ＝５］｝・モノハイドロジェンホスフェート（式１中のＲ１がラウリル基、繰り返し数ｐが５、Ｘ１が式３で示される基であって、式３中のＲ３がラウリル基、繰り返し数ｒが５）＝１／１（モル比）の酸性リン酸エステルをポリオキシエチレン（１５モル）ステアリルアミノエーテルで中和したリン酸エステル塩（Ｐ−２）から成る潤滑剤（Ｔ−２）。
【００３０】
３）イソステアリル・ポリ［オキシカルボニルペンチル（ｐ＝１０）］ジハイドロジェンホスフェート（式１中のＲ１がイソステアリル基、繰り返し数ｐが１０、Ｘ１が水素）／ジ｛イソステアリル・ポリ［オキシカルボニルペンチル（ｐ，ｒ＝１０］｝・モノハイドロジェンホスフェート（式１中のＲ１がイソステアリル基、繰り返し数ｐが１０、Ｘ１が式３で示される基であって、式３中のＲ３がイソステアリル基、繰り返し数ｒが１０）＝１／１（モル比）の酸性リン酸エステルをジブチルエタノールアミンで中和したリン酸エステル塩（Ｐ−３）から成る潤滑剤（Ｔ−３）。
【００３１】
４）ステアリル・ポリ［オキシカルボニルペンチル（ｐ＝１０）］ジハイドロジェンホスフェート（式１中のＲ１がステアリル基、繰り返し数ｐが１０、Ｘ１が水素）／ジ｛ステアリル・ポリ［オキシカルボニルペンチル（ｐ，ｒ＝１０］｝・モノハイドロジェンホスフェート（式１中のＲ１がステアリル基、繰り返し数ｐが１０、Ｘ１が式３で示される基であって、式３中のＲ３がステアリル基、繰り返し数ｒが１０）＝１／１（モル比）の酸性リン酸エステル（Ｐ−４）から成る潤滑剤（Ｔ−４）。
【００３２】
５）オレイル・ポリ［オキシエチレン（ｍ＝５）］・ポリ［オキシカルボニルペンチル（ｑ＝１０）］・ジハイドロジェンホスフェート（式２中のＲ２がオレイル基、繰り返し数ｍが５、繰り返し数ｑが１０、Ｘ２が水素）／ジ｛オレイル・ポリ［オキシエチレン（ｍ，ｎ＝５）］・ポリ［オキシカルボニルペンチル（ｑ，ｓ＝１０］｝・モノハイドロジェンホスフェート（式２中のＲ２がオレイル基、繰り返し数ｍが５、繰り返し数ｑが１０、Ｘ２が式４で示される基であって、式４中のＲ４がオレイル基、繰り返し数ｎが５、繰り返し数ｓが１０）＝１／１（モル比）の酸性リン酸エステルをポリオキシエチレン（５モル）ラウリルアミノエーテルで中和したリン酸エステル塩（Ｐ−５）から成る潤滑剤（Ｔ−５）。
【００３３】
６）ラウリル・ポリ［オキシエチレン（ｍ＝１０）］・ポリ［オキシカルボニルペンチル（ｑ＝１０）］・ジハイドロジェンホスフェート（式２中のＲ２がラウリル基、繰り返し数ｍが１０、繰り返し数ｑが１０、Ｘ２が水素）／ジ｛ラウリル・ポリ［オキシエチレン（ｍ，ｎ＝１０）］・ポリ［オキシカルボニルペンチル（ｑ，ｓ＝１０］｝・モノハイドロジェンホスフェート（式２中のＲ２がラウリル基、繰り返し数ｍが１０、繰り返し数ｑが１０、Ｘ２が式４で示される基であって、式４中のＲ４がラウリル基、繰り返し数ｎが１０、繰り返し数ｓが１０）＝１／１（モル比）の酸性リン酸エステルをポリオキシエチレン（１５モル）ステアリルアミノエーテルで中和したリン酸エステル塩（Ｐ−６）から成る潤滑剤（Ｔ−６）。
【００３４】
７）イソステアリル・ポリ［オキシエチレン／オキシプロピレン（８／２モル比、ｍ＝１０）］・ポリ［オキシカルボニルペンチル（ｑ＝１５）］・ジハイドロジェンホスフェート（式２中のＲ２がイソステアリル基、繰り返し数ｍが１０、繰り返し数ｑが１５、Ｘ２が水素）／ジ｛イソステアリル・ポリ［オキシエチレン／オキシプロピレン（８／２モル比、ｍ，ｎ＝１０）］・ポリ［オキシカルボニルペンチル（ｑ，ｓ＝１５］｝・モノハイドロジェンホスフェート（式２中のＲ２がイソステアリル基、繰り返し数ｍが１０、繰り返し数ｑが１５、Ｘ２が式４で示される基であって、式４中のＲ４がイソステアリル基、繰り返し数ｎが１０、繰り返し数ｓが１５）＝１／１（モル比）の酸性リン酸エステルをジブチルエタノールアミンで中和したリン酸エステル塩（Ｐ−７）から成る潤滑剤（Ｔ−７）。
【００３５】
８）オクチル・ポリ［オキシエチレン（ｍ＝１０）］・ポリ［オキシカルボニルペンチル（ｑ＝１０）］・ジハイドロジェンホスフェート（式２中のＲ２がオクチル基、繰り返し数ｍが１０、繰り返し数ｑが１０、Ｘ２が水素）／ジ｛オクチル・ポリ［オキシエチレン（ｍ，ｎ＝１０）］・ポリ［オキシカルボニルペンチル（ｑ，ｓ＝１０］｝・モノハイドロジェンホスフェート（式２中のＲ２がオクチル基、繰り返し数ｍが１０、繰り返し数ｑが１０、Ｘ２が式４で示される基であって、式４中のＲ４がオクチル基、繰り返し数ｎが１０、繰り返し数ｓが１０）＝１／１（モル比）の酸性リン酸エステルを水酸化カリウムで中和したリン酸エステル塩（Ｐ−８）から成る潤滑剤（Ｔ−８）。
【００３６】
９）ステアリル・ポリ［オキシエチレン（ｍ＝１０）］・ポリ［オキシカルボニルペンチル（ｑ＝１０）］・ジハイドロジェンホスフェート（式２中のＲ２がステアリル基、繰り返し数ｍが１０、繰り返し数ｑが１０、Ｘ２が水素）／ジ｛ステアリル・ポリ［オキシエチレン（ｍ，ｎ＝１０）］・ポリ［オキシカルボニルペンチル（ｑ，ｓ＝１０］｝・モノハイドロジェンホスフェート（式２中のＲ２がステアリル基、繰り返し数ｍが１０、繰り返し数ｑが１０、Ｘ２が式４で示される基であって、式４中のＲ４がステアリル基、繰り返し数ｎが１０、繰り返し数ｓが１０）＝１／１（モル比）の酸性リン酸エステル（Ｐ−９）から成る潤滑剤（Ｔ−９）。
【００３７】
１０）前記１）のリン酸エステル塩（Ｐ−１）１０部とイソペンタコシルオレート９０部とから成る潤滑剤（Ｔ−１０）。
【００３８】
１１）前記２）のリン酸エステル塩（Ｐ−２）２０部と１，６−ヘキサンジオールジオレート８０部とから成る潤滑剤（Ｔ−１１）。
【００３９】
１２）前記７）のリン酸エステル塩（Ｐ−７）３０部とジオレイルアジペート７０部とから成る潤滑剤（Ｔ−１２）。
【００４０】
また本発明に係る合成繊維処理方法の実施形態としては、次の１３）が挙げられる。
１３）前記１）〜１２）のいずれかの潤滑剤を６０℃に加温して均一な液状とし、そのままのニート状態で紡糸直後のポリエステル糸に１．０重量％となるようガイド給油法で付着させる合成繊維処理方法。
【００４１】
以下、本発明の構成及び効果をより具体的に示すために実施例を挙げるが、本発明がこれらの実施例に限定されるというものではない。尚、以下の実施例等において、部は重量部を、また％は重量％を意味する。
【００４２】
【実施例】
試験区分１（リン酸エステル塩の合成）
・リン酸エステル塩（Ｐ−１）の合成
オレイルアルコ−ルのε−カプロラクトン付加物（オレイルアルコ−ル１モル当たりカルボペントキシ単位が１５モル付加したもの、数平均分子量１９５０、水酸基価２９）５８５ｇ（０．３モル）をフラスコに仕込み、６５〜７０℃に保持して、撹拌しながら無水リン酸１４．２ｇ（０．１モル）を少量づつ６０分かけて加えた。その後６５〜７０℃で３時間保持して反応を終了し、酸性リン酸エステルを得た。この酸性リン酸エステルを電位差滴定法で分析したところ、酸価２８、オレイル・ポリ［オキシカルボニルペンチル（ｐ＝１５）］・ジハイドロジェンホスフェート／ジ｛オレイル・ポリ［オキシカルボニルペンチル（ｐ，ｒ＝１５）］｝・モノハイドロジェンホスフェート＝１／１（モル比）の割合の酸性リン酸エステルの混合物であった。得られた酸性リン酸エステル混合物３００ｇをポリオキシエチレン（５モル）ラウリルアミノエ−テル６１ｇ（０．１５モル）の入ったフラスコに徐々に加えて中和した。この際に中和熱がでるが、中和温度を３０〜５０℃に保ち、リン酸エステル塩（Ｐ−１）を得た。
【００４３】
・リン酸エステル塩（Ｐ−２），（Ｐ−３），（Ｐ−５）〜（Ｐ−８）及び（Ｒ−１）〜（Ｒ−６）の合成
リン酸エステル塩（Ｐ−１）の場合と同様にして、リン酸エステル塩（Ｐ−２），（Ｐ−３），（Ｐ−５）〜（Ｐ−８）及び（Ｒ−１）〜（Ｒ−６）を合成した。
【００４４】
・酸性リン酸エステル（Ｐ−４）の合成
ステアリルアルコ−ルのε−カプロラクトン付加物（ステアリルアルコ−ル１モル当たりカルボペントキシ単位が１０モル付加したもの、数平均分子量１４００、水酸基価４０）４２０ｇ（０．３モル）をフラスコに仕込み、６５〜７０℃に保持して、撹拌しながら無水リン酸１４．２ｇ（０．１モル）を少量づつ６０分かけて加えた。その後６５〜７０℃で３時間保持して反応を終了し、酸性リン酸エステルを得た。この酸性リン酸エステルを電位差滴定法で分析したところ、酸価５５、ステアリル・ポリ［オキシカルボニルペンチル（ｐ＝１０）］・ジハイドロジェンホスフェート／ジ｛ステアリル・ポリ［オキシカルボニルペンチル（ｐ，ｒ＝１０）］｝・モノハイドロジェンホスフェート＝１／１（モル比）の割合の酸性リン酸エステルの混合物であった。これを酸性リン酸エステル（Ｐ−４）とした。
【００４５】
・酸性リン酸エステル（Ｐ−９）の合成
酸性リン酸エステル（Ｐ−４）の場合と同様にして、酸性リン酸エステル（Ｐ−９）を合成した。以上のリン酸エステル塩若しくは酸性リン酸エステルの内容を表１及び表２にまとめて示した。
【００４６】
【表１】
【００４７】
表１において、
Ｂ−１：ポリオキシエチレン（ＯＥ＝５）ラウリルアミノエ−テル
Ｂ−２：ポリオキシエチレン（ＯＥ＝１５）ステアリルアミノエ−テル
Ｂ−３：ジブチルエタノールアミン
【００４８】
【表２】
【００４９】
表２において、
Ｂ−１〜Ｂ−３：表１と同じ
ＥＯ：オキシエチレン単位
ＰＯ：オキシプロピレン単位
Ｂ−４：水酸化カリウム
【００５０】
試験区分２（潤滑剤の調製）
・潤滑剤（Ｔ−１）〜（Ｔ−９）及び（ｔ−１）〜（ｔ−１０）の調製
試験区分１で得たリン酸エステル塩若しくは酸性リン酸エステル等をそのまま潤滑剤として用いた。
【００５１】
・潤滑剤（Ｔ−１０）〜（Ｔ−１２）の調製
試験区分１で得たリン酸エステル塩（Ｐ−１）１０部とイソペンタコシルオレエート９０部とを７０〜８０℃で均一になるまで混合して潤滑剤（Ｔ−１０）を調製した。同様にして潤滑剤（Ｔ−１１）及び（Ｔ−１２）を調製した。以上の潤滑剤の内容を表３にまとめて示した。
【００５２】
試験区分３（合成繊維への潤滑剤の付着とその測定及び評価）
・合成繊維への潤滑剤の付着
固有粘度１．１０、カルボキシル末端濃度１５当量／１０６ｇのポリエチレンテレフタレートのチップをエクストルーダー型紡糸機により孔数５００個の口金を用いて溶融紡糸した。紡糸口金から紡出した紡出糸に表３に示した潤滑剤を６０℃に加温し、計量ポンプを用いたガイド給油法で付着させた後、潤滑剤の付着した紡出糸をガイドで集束させて表面速度３５００ｍ／分の引取りロールで引き取った後、引き続き第１延伸ロール、第２延伸ロール、第３延伸ロール、弛緩ロールを介して全延伸倍率１．７倍となるように延伸させた。弛緩ロールを通過した延伸糸の繊度は１５００デニールであり、これを１０ｋｇ捲チーズとして捲き取り、処理済み合成繊維を得た。
【００５３】
・潤滑剤の付着量の測定
ＪＩＳ−Ｌ１０７３（合成繊維フィラメント糸試験方法）に準拠し、抽出溶剤としてノルマルヘキサン／エタノール（５０／５０容量比）混合溶剤を用いて、前記の処理済み合成繊維の潤滑剤付着量を測定した。結果を表３にまとめて示した。
【００５４】
・断糸回数の評価
前記の処理済み合成繊維１トン当たりの断糸回数を測定し、測定値を下記の基準で評価した。結果を表３にまとめて示した。
◎ ：断糸回数が０．５回未満
○〜◎：断糸回数が０．５回以上〜１．０回未満
○ ：断糸回数が１．０回以上〜１．５回未満
△ ：断糸回数が１．５回以上〜２．０回未満
× ：断糸回数が２．０回以上
【００５５】
・毛羽数の評価
前記の処理済み合成繊維の１０ｋｇ捲チーズ１００チーズについて表面毛羽数を測定し、測定値を下記の基準で評価した。結果を表３にまとめて示した。
◎ ：５０個未満
○〜◎：５０個以上〜２００個未満
○ ：２００個以上〜５００個未満
△ ：５００個以上〜１０００個未満
× ：１０００個以上
【００５６】
【表３】
【００５７】
表３において、
Ｐ−１〜Ｐ−９，Ｒ−１〜Ｒ−６：試験区分１で得たリン酸エステル塩若しくは酸性リン酸エステル
Ｅ−１：イソペンタコシルオレート
Ｅ−２：１，６ヘキサンジオールジオレート
Ｅ−３：ジオレイルアジペート
Ｒ−７：水添ひまし油ＰＯＥ（２５モル）付加体／アジピン酸／ドトリアコンタン酸＝２／１／２（モル比）の重合反応により得られる平均分子量６０００のポリエステル３３部と水添ひまし油ＰＯＥ（２５モル）付加物６７部との混合物
Ｒ−８：水添ひまし油ＰＯＥ（２５モル）付加体／無水マレイン酸／ステアリン酸＝２／１／２（モル比）の重合反応により得られる平均分子量６０００の重合体２３部と水添ひまし油ＰＯＥ（２５モル）付加物７７部との混合物
Ｒ−９：ＰＯ／ＥＯ＝２５／７５（モル比）、平均分子量８０００のポリエーテル共重合体２３部と水添ひまし油ＰＯＥ（２５モル）付加物７７部との混合物
Ｒ−１０：ＰＯ／ＥＯ＝５０／５０（モル比）、平均分子量５０００のラウリルアミンＰＯＰ／ＰＯＥ付加物３３部と水添ひまし油ＰＯＥ（２５モル）付加物６７部との混合物
【００５８】
【発明の効果】
既に明らかなように、以上説明した本発明には、高温且つ高接圧下で製糸される場合であっても合成繊維に優れた潤滑性を与え、製糸工程で毛羽や糸切れの発生の少ない優れた合成繊維を得ることができるという効果がある。
【発明の属する技術分野】
本発明は合成繊維用潤滑剤及び合成繊維処理方法に関する。ポリアミド繊維やポリエステル繊維等の合成繊維はその製糸工程で該合成繊維に毛羽や糸切れが発生しないようにすることが重要である。なかでもタイヤコード、シートベルト、エアバッグ等の産業資材用の合成繊維は、その製糸工程において合成繊維が高温且つ高接圧の過酷な条件下で製糸され、該合成繊維に毛羽や糸切れが発生し易いため、かかる毛羽や糸切れが発生しないようにすることが重要である。このため合成繊維に付着させる合成繊維用潤滑剤（以下、単に潤滑剤という）には、それが高温且つ高接圧下で製糸される場合であっても、合成繊維に毛羽や糸切れが発生するのを充分に抑制できる高度の潤滑性を与えるものであることが要求される。本発明はかかる要求に応える潤滑剤及び合成繊維処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、それが高温且つ高接圧下で製糸される場合であっても合成繊維に潤滑性を与える潤滑剤として、１）β位に側鎖を持つ分岐アルコールのアルキレンオキサイド付加物から誘導されるリン酸エステル塩を用いる例（特開昭６２−６９８８１）、２）炭素数３０〜５０のアルキル基を有する高級アルコール又は該高級アルコールのアルキレンオキサイド付加物から誘導されるリン酸エステル塩を用いる例（特開平３−８７１）、３）高級アルコールのエチレンオキサイド付加物から誘導される酸性リン酸エステルを脂肪族アミン又は脂肪族アミンのエチレンオキサイド付加物で中和したリン酸エステルアミン塩を用いる例（特開平６−３４６３６８、特開平７−１６６４３３）、等のリン酸エステル塩を用いる例が提案されている。また、４）多価ヒドロキシ化合物と二塩基酸とから得られるポリエステルの両末端を脂肪族アルコール若しくはそのアルキレンオキサイド付加物又は脂肪族カルボン酸で封鎖したポリエステルを用いる例（特開平３−８７１、特開平５−３３９８７５）、５）平均分子量１０００以上のポリオキシアルキレングリコールを用いる例（特開平６−１５８５３８）、６）平均分子量１０００〜２００００のアルキルアミン又はジアルキルアミンのアルキレンオキサイドを用いる例（特開平６−２２８８８５）、等の高分子量化合物を用いる例も提案されている。ところが、これら従来の潤滑剤ではいずれも、合成繊維に高度の潤滑性を付与することができず、なかでも高温且つ高接圧下で製糸される産業資材用の合成繊維に対して潤滑性の付与度合いが不充分であって、そのため製糸工程で該合成繊維に毛羽や糸切れが発生するのを充分に防止できない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、従来の潤滑剤では、合成繊維に高度の潤滑性を付与することができず、なかでも高温且つ高接圧下で製糸される産業資材用の合成繊維に対して潤滑性の付与度合いが不充分であって、そのため製糸工程で該合成繊維に毛羽や糸切れが発生するのを充分に防止できない点である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
しかして本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、特定の有機リン酸エステル化合物が潤滑剤として正しく好適であることを見出した。
【０００５】
すなわち本発明は、下記の式１又は式２で示される酸性リン酸エステル及び該酸性リン酸エステルを塩基で中和したリン酸エステル塩から選ばれる一つ又は二つ以上の有機リン酸エステル化合物から成ることを特徴とする潤滑剤に係る。
【０００６】
【式１】
（式１、式２において、
Ｘ１：水素又は下記の式３で示される基
Ｘ２：水素又は下記の式４で示される基
Ｒ１，Ｒ２：炭素数８〜３０のアルキル基又は炭素数８〜３０のアルケニル基
Ａ１：炭素数２〜４のアルキレン基
ｐ，ｑ：３〜２０の整数
ｍ：１〜２０の整数）
【０００８】
【式３】
（式３、式４において、
Ｒ３，Ｒ４：炭素数８〜３０のアルキル基又は炭素数８〜３０のアルケニル基
Ａ２：炭素数２〜４のアルキレン基
ｒ，ｓ：３〜２０の整数
ｎ：１〜２０の整数）
【００１０】
本発明において、潤滑剤として用いる有機リン酸エステル化合物には、式１で示される酸性リン酸エステル、式１で示される酸性リン酸エステルを塩基で中和したリン酸エステル塩、式２で示される酸性リン酸エステル及び式２で示される酸性リン酸エステルを塩基で中和したリン酸エステル塩が包含される。
【００１１】
式１で示される酸性リン酸エステルは、１）アルキル・ポリ（オキシカルボニルペンチル）・ジハイドロジェンホスフェート、２）アルケニル・ポリ（オキシカルボニルペンチル）・ジハイドロジェンホスフェート、３）ジ［アルキル・ポリ（オキシカルボニルペンチル）］・モノハイドロジェンホスフェート、４）ジ［アルケニル・ポリ（オキシカルボニルペンチル）］・モノハイドロジェンホスフェートを包含する。かかる酸性リン酸エステルは、脂肪族高級アルコールにε−カプロラクトンを逐次開環付加重合してε−カプロラクトン付加物とした後、このε−カプロラクトン付加物の水酸基をリン酸化剤でリン酸エステル化したものである。
【００１２】
ε−カプロラクトンを開環付加重合する脂肪族高級アルコールとしては、１）炭素数８〜３０の、直鎖飽和１級アルコール、側鎖を有する飽和１級アルコール及び直鎖飽和２級アルコール、２）炭素数１６〜２２の直鎖不飽和１級アルコール等が挙げられるが、なかでも炭素数１２〜２２の直鎖飽和１級アルコール、炭素数１２〜１８の直鎖飽和２級アルコール及び分子中に二重結合を１個有する炭素数１６〜２０の直鎖不飽和１級アルコールが有利に使用できる。
【００１３】
前記した脂肪族高級アルコールのε−カプロラクトン付加物において、ε−カプロラクトンの付加モル数は３〜２０とするが，５〜１８とするのが好ましい。
【００１４】
式２で示される酸性リン酸エステルは、１）アルキル・ポリ（オキシ低級アルキレン）・ポリ（オキシカルボニルペンチル）・ジハイドロジェンホスフェート、２）アルケニル・ポリ（オキシ低級アルキレン）・ポリ（オキシカルボニルペンチル）・ジハイドロジェンホスフェート、３）ジ［アルキル・ポリ（オキシ低級アルキレン）・ポリ（オキシカルボニルペンチル）］・モノハイドロジェンホスフェート、４）ジ［アルケニル・ポリ（オキシ低級アルキレン）・ポリ（オキシカルボニルペンチル）］・モノハイドロジェンホスフェートを包含する。かかる酸性リン酸エステルは、脂肪族高級アルコールに低級アルキレンオキサイドを逐次開環付加重合して脂肪族高級アルコールポリアルコキシレートとし、更にこの脂肪族高級アルコールポリアルコキシレートにε−カプロラクトンを逐次開環付加重合してアルコキシポリエーテルポリエステルモノオールとした後、このアルコキシポリエーテルポリエステルモノオールをリン酸化剤でリン酸エステル化したものである。
【００１５】
式２で示される酸性リン酸エステルにおいて、その合成に供する脂肪族高級アルコールは前記した式１における酸性リン酸エステルの場合と同じである。
【００１６】
また式２で示される酸性リン酸エステルの合成に供する低級アルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド及びブチレンオキサイドが挙げられる。脂肪族高級アルコールに低級アルキレンオキサイドを逐次開環付加重合した脂肪族高級アルコールポリアルコキシレートとしては単一の低級アルキレンオキサイド付加物及び２乃至３種の低級アルキレンオキサイド混合付加物が挙げられるが、低級アルキレンオキサイドとしてエチレンオキサイドを５０モル％以上の割合で反応させたものが好ましく、エチレンオキサイドを単独で反応させたものが更に好ましい。
【００１７】
かかる脂肪族高級アルコールポリアルコキシレートにおいて、低級アルキレンオキサイドの付加モル数は１〜２０とするが、５〜１５とするのが好ましい。
【００１８】
式２で示される酸性リン酸エステルの合成において、前記したアルコキシポリエーテルポリエステルモノオールは脂肪族高級アルコールポリアルコキシレートに更にε−カプロラクトンを逐次開環付加重合したものである。この場合のε−カプロラクトンの付加モル数は３〜２０とするが、５〜１８とするのが好ましい。
【００１９】
本発明において、式１又は式２で示される酸性リン酸エステルは、前記した脂肪族高級アルコールのε−カプロラクトン付加物又はアルコキシポリエーテルポリエステルモノオールを原料とし、これをリン酸化剤でリン酸エステル化したものである。本発明はリン酸化剤の種類やその方法を限定するものではなく、リン酸化剤としてオキシ塩化リンや無水リン酸を用いる公知の方法が適用できる。この場合、生成する酸性リン酸エステルとしては通常、モノハイドロジェンホスフェートとジハイドロジェンホスフェートとの混合物が得られるが、これらを分離することなく、本発明に供することができる。
【００２０】
本発明の潤滑剤は前記した酸性リン酸エステル及び該酸性リン酸エステルを塩基で中和したリン酸エステル塩から選ばれる一つ又は二つ以上の有機リン酸エステル化合物から成るものである。
【００２１】
本発明は酸性リン酸エステルを中和するのに用いる塩基を特に制限するものではなく、かかる塩基としては、１）アルカリ金属水酸化物、２）アルカノールアミン、３）Ｎ−アルキル置換アルカノールアミン、４）ポリオキシエチレンアルキルアミノエーテル等が挙げられるが、なかでもポリオキシエチレンアルキルアミノエーテルが好ましく、アルキル基の炭素数が１２〜１８であり且つオキシエチレン単位の繰り返し数が５〜２０であるポリオキシエチレンアルキルアミノエーテルが好ましい。
【００２２】
本発明は本発明に供する有機リン酸エステル化合物の合成方法を限定するものではなく、これには公知の合成方法が適用できる。例えば、１）脂肪族高級アルコールに公知のアニオン重合触媒、カチオン重合触媒、配位アニオン重合触媒等の存在下でε−カプロラクトンを開環付加重合して脂肪族高級アルコールのε−カプロラクトン付加物とした後、該ε−カプロラクトン付加物の水酸基を無水リン酸やオキシ塩化リン等のリン酸化剤を用いて酸性リン酸エステルとする方法、２）脂肪族高級アルコールに塩基性触媒存在下で低級アルキレンオキサイドを逐次開環付加重合して脂肪族高級アルコールポリアルコキシレートとし、更に該高級アルコールポリアルコキシレートの水酸基にε−カプロラクトンを前記１）と同様に開環付加重合してアルコキシポリエーテルポリエステルモノオールとした後、該アルコキシポリエーテルポリエステルモノオールの水酸基に前記１）と同様のリン酸化剤を用いて酸性リン酸エステルとする方法、３）前記１）又は２）で得られた酸性リン酸エステルを前記した塩基で中和してリン酸エステル塩とする方法が挙げられる。
【００２３】
本発明の潤滑剤は、以上説明したような酸性リン酸エステル及びリン酸エステル塩から選ばれる一つ又は二つ以上の有機リン酸エステル化合物から成るものであるが、かかる有機リン酸エステル化合物に公知の脂肪酸エステルを併用したものとすることもできる。
【００２４】
本発明は有機リン酸エステル化合物と併用する脂肪酸エステルの種類を特に制限するものではないが、かかる脂肪酸エステルとしては脂肪酸としてオレイン酸を用いたオレイン酸エステルやアルコールとしてオレイルアルコールを用いたオレイルアルコールエステルを用いるのが好ましい。なかでもオレイン酸エステルとしてはイソペンタコシルオレエート、１，６−ヘキサンジオールジオレートが特に好ましく、またオレイルアルコールエステルとしてはジオレイルアジペートが特に好ましい。
【００２５】
本発明は脂肪酸エステルを併用する場合にその割合を特に制限するものではないが、脂肪酸エステル／有機リン酸エステル化合物＝５０／５０〜９５／５（重量比）とするのが好ましい。
【００２６】
本発明の潤滑剤を合成繊維に付着させる場合、本発明の潤滑剤を４０〜８０℃に加温して均一な液状としたものをニート状態で合成繊維に対し０．１〜３．０重量％の割合で付着させる。本発明の潤滑剤を合成繊維に付着させるには、ローラー給油法、ガイド給油法、スプレー給油法等公知の給油方法が適用できる。
【００２７】
本発明の潤滑剤及び合成繊維処理方法を適用する合成繊維としては、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維、ポリオレフィン繊維等が挙げられるが、ポリアミド繊維又はポリエステル繊維に適用するのが好ましく、紡糸以降延伸迄の間の合成繊維に適用するのが特に好ましい。なかでも、本発明の潤滑剤及び合成繊維処理方法は、高温且つ高接圧下で製糸される産業資材用の合成繊維に適用する場合に特に有効である。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明に係る潤滑剤の実施形態としては、次の１）〜１２）が挙げられる。
１）オレイル・ポリ［オキシカルボニルペンチル（ｐ＝１５）］ジハイドロジェンホスフェート（式１中のＲ１がオレイル基、繰り返し数ｐが１５、Ｘ１が水素）／ジ｛オレイル・ポリ［オキシカルボニルペンチル（ｐ，ｒ＝１５］｝・モノハイドロジェンホスフェート（式１中のＲ１がオレイル基、繰り返し数ｐが１５、Ｘ１が式３で示される基であって、式３中のＲ３がオレイル基、繰り返し数ｒが１５）＝１／１（モル比）の酸性リン酸エステルをポリオキシエチレン（５モル）ラウリルアミノエーテルで中和したリン酸エステル塩（Ｐ−１）から成る潤滑剤（Ｔ−１）。
【００２９】
２）ラウリル・ポリ［オキシカルボニルペンチル（ｐ＝１５）］ジハイドロジェンホスフェート（式１中のＲ１がラウリル基、繰り返し数ｐが５、Ｘ１が水素）／ジ｛ラウリル・ポリ［オキシカルボニルペンチル（ｐ，ｒ＝５］｝・モノハイドロジェンホスフェート（式１中のＲ１がラウリル基、繰り返し数ｐが５、Ｘ１が式３で示される基であって、式３中のＲ３がラウリル基、繰り返し数ｒが５）＝１／１（モル比）の酸性リン酸エステルをポリオキシエチレン（１５モル）ステアリルアミノエーテルで中和したリン酸エステル塩（Ｐ−２）から成る潤滑剤（Ｔ−２）。
【００３０】
３）イソステアリル・ポリ［オキシカルボニルペンチル（ｐ＝１０）］ジハイドロジェンホスフェート（式１中のＲ１がイソステアリル基、繰り返し数ｐが１０、Ｘ１が水素）／ジ｛イソステアリル・ポリ［オキシカルボニルペンチル（ｐ，ｒ＝１０］｝・モノハイドロジェンホスフェート（式１中のＲ１がイソステアリル基、繰り返し数ｐが１０、Ｘ１が式３で示される基であって、式３中のＲ３がイソステアリル基、繰り返し数ｒが１０）＝１／１（モル比）の酸性リン酸エステルをジブチルエタノールアミンで中和したリン酸エステル塩（Ｐ−３）から成る潤滑剤（Ｔ−３）。
【００３１】
４）ステアリル・ポリ［オキシカルボニルペンチル（ｐ＝１０）］ジハイドロジェンホスフェート（式１中のＲ１がステアリル基、繰り返し数ｐが１０、Ｘ１が水素）／ジ｛ステアリル・ポリ［オキシカルボニルペンチル（ｐ，ｒ＝１０］｝・モノハイドロジェンホスフェート（式１中のＲ１がステアリル基、繰り返し数ｐが１０、Ｘ１が式３で示される基であって、式３中のＲ３がステアリル基、繰り返し数ｒが１０）＝１／１（モル比）の酸性リン酸エステル（Ｐ−４）から成る潤滑剤（Ｔ−４）。
【００３２】
５）オレイル・ポリ［オキシエチレン（ｍ＝５）］・ポリ［オキシカルボニルペンチル（ｑ＝１０）］・ジハイドロジェンホスフェート（式２中のＲ２がオレイル基、繰り返し数ｍが５、繰り返し数ｑが１０、Ｘ２が水素）／ジ｛オレイル・ポリ［オキシエチレン（ｍ，ｎ＝５）］・ポリ［オキシカルボニルペンチル（ｑ，ｓ＝１０］｝・モノハイドロジェンホスフェート（式２中のＲ２がオレイル基、繰り返し数ｍが５、繰り返し数ｑが１０、Ｘ２が式４で示される基であって、式４中のＲ４がオレイル基、繰り返し数ｎが５、繰り返し数ｓが１０）＝１／１（モル比）の酸性リン酸エステルをポリオキシエチレン（５モル）ラウリルアミノエーテルで中和したリン酸エステル塩（Ｐ−５）から成る潤滑剤（Ｔ−５）。
【００３３】
６）ラウリル・ポリ［オキシエチレン（ｍ＝１０）］・ポリ［オキシカルボニルペンチル（ｑ＝１０）］・ジハイドロジェンホスフェート（式２中のＲ２がラウリル基、繰り返し数ｍが１０、繰り返し数ｑが１０、Ｘ２が水素）／ジ｛ラウリル・ポリ［オキシエチレン（ｍ，ｎ＝１０）］・ポリ［オキシカルボニルペンチル（ｑ，ｓ＝１０］｝・モノハイドロジェンホスフェート（式２中のＲ２がラウリル基、繰り返し数ｍが１０、繰り返し数ｑが１０、Ｘ２が式４で示される基であって、式４中のＲ４がラウリル基、繰り返し数ｎが１０、繰り返し数ｓが１０）＝１／１（モル比）の酸性リン酸エステルをポリオキシエチレン（１５モル）ステアリルアミノエーテルで中和したリン酸エステル塩（Ｐ−６）から成る潤滑剤（Ｔ−６）。
【００３４】
７）イソステアリル・ポリ［オキシエチレン／オキシプロピレン（８／２モル比、ｍ＝１０）］・ポリ［オキシカルボニルペンチル（ｑ＝１５）］・ジハイドロジェンホスフェート（式２中のＲ２がイソステアリル基、繰り返し数ｍが１０、繰り返し数ｑが１５、Ｘ２が水素）／ジ｛イソステアリル・ポリ［オキシエチレン／オキシプロピレン（８／２モル比、ｍ，ｎ＝１０）］・ポリ［オキシカルボニルペンチル（ｑ，ｓ＝１５］｝・モノハイドロジェンホスフェート（式２中のＲ２がイソステアリル基、繰り返し数ｍが１０、繰り返し数ｑが１５、Ｘ２が式４で示される基であって、式４中のＲ４がイソステアリル基、繰り返し数ｎが１０、繰り返し数ｓが１５）＝１／１（モル比）の酸性リン酸エステルをジブチルエタノールアミンで中和したリン酸エステル塩（Ｐ−７）から成る潤滑剤（Ｔ−７）。
【００３５】
８）オクチル・ポリ［オキシエチレン（ｍ＝１０）］・ポリ［オキシカルボニルペンチル（ｑ＝１０）］・ジハイドロジェンホスフェート（式２中のＲ２がオクチル基、繰り返し数ｍが１０、繰り返し数ｑが１０、Ｘ２が水素）／ジ｛オクチル・ポリ［オキシエチレン（ｍ，ｎ＝１０）］・ポリ［オキシカルボニルペンチル（ｑ，ｓ＝１０］｝・モノハイドロジェンホスフェート（式２中のＲ２がオクチル基、繰り返し数ｍが１０、繰り返し数ｑが１０、Ｘ２が式４で示される基であって、式４中のＲ４がオクチル基、繰り返し数ｎが１０、繰り返し数ｓが１０）＝１／１（モル比）の酸性リン酸エステルを水酸化カリウムで中和したリン酸エステル塩（Ｐ−８）から成る潤滑剤（Ｔ−８）。
【００３６】
９）ステアリル・ポリ［オキシエチレン（ｍ＝１０）］・ポリ［オキシカルボニルペンチル（ｑ＝１０）］・ジハイドロジェンホスフェート（式２中のＲ２がステアリル基、繰り返し数ｍが１０、繰り返し数ｑが１０、Ｘ２が水素）／ジ｛ステアリル・ポリ［オキシエチレン（ｍ，ｎ＝１０）］・ポリ［オキシカルボニルペンチル（ｑ，ｓ＝１０］｝・モノハイドロジェンホスフェート（式２中のＲ２がステアリル基、繰り返し数ｍが１０、繰り返し数ｑが１０、Ｘ２が式４で示される基であって、式４中のＲ４がステアリル基、繰り返し数ｎが１０、繰り返し数ｓが１０）＝１／１（モル比）の酸性リン酸エステル（Ｐ−９）から成る潤滑剤（Ｔ−９）。
【００３７】
１０）前記１）のリン酸エステル塩（Ｐ−１）１０部とイソペンタコシルオレート９０部とから成る潤滑剤（Ｔ−１０）。
【００３８】
１１）前記２）のリン酸エステル塩（Ｐ−２）２０部と１，６−ヘキサンジオールジオレート８０部とから成る潤滑剤（Ｔ−１１）。
【００３９】
１２）前記７）のリン酸エステル塩（Ｐ−７）３０部とジオレイルアジペート７０部とから成る潤滑剤（Ｔ−１２）。
【００４０】
また本発明に係る合成繊維処理方法の実施形態としては、次の１３）が挙げられる。
１３）前記１）〜１２）のいずれかの潤滑剤を６０℃に加温して均一な液状とし、そのままのニート状態で紡糸直後のポリエステル糸に１．０重量％となるようガイド給油法で付着させる合成繊維処理方法。
【００４１】
以下、本発明の構成及び効果をより具体的に示すために実施例を挙げるが、本発明がこれらの実施例に限定されるというものではない。尚、以下の実施例等において、部は重量部を、また％は重量％を意味する。
【００４２】
【実施例】
試験区分１（リン酸エステル塩の合成）
・リン酸エステル塩（Ｐ−１）の合成
オレイルアルコ−ルのε−カプロラクトン付加物（オレイルアルコ−ル１モル当たりカルボペントキシ単位が１５モル付加したもの、数平均分子量１９５０、水酸基価２９）５８５ｇ（０．３モル）をフラスコに仕込み、６５〜７０℃に保持して、撹拌しながら無水リン酸１４．２ｇ（０．１モル）を少量づつ６０分かけて加えた。その後６５〜７０℃で３時間保持して反応を終了し、酸性リン酸エステルを得た。この酸性リン酸エステルを電位差滴定法で分析したところ、酸価２８、オレイル・ポリ［オキシカルボニルペンチル（ｐ＝１５）］・ジハイドロジェンホスフェート／ジ｛オレイル・ポリ［オキシカルボニルペンチル（ｐ，ｒ＝１５）］｝・モノハイドロジェンホスフェート＝１／１（モル比）の割合の酸性リン酸エステルの混合物であった。得られた酸性リン酸エステル混合物３００ｇをポリオキシエチレン（５モル）ラウリルアミノエ−テル６１ｇ（０．１５モル）の入ったフラスコに徐々に加えて中和した。この際に中和熱がでるが、中和温度を３０〜５０℃に保ち、リン酸エステル塩（Ｐ−１）を得た。
【００４３】
・リン酸エステル塩（Ｐ−２），（Ｐ−３），（Ｐ−５）〜（Ｐ−８）及び（Ｒ−１）〜（Ｒ−６）の合成
リン酸エステル塩（Ｐ−１）の場合と同様にして、リン酸エステル塩（Ｐ−２），（Ｐ−３），（Ｐ−５）〜（Ｐ−８）及び（Ｒ−１）〜（Ｒ−６）を合成した。
【００４４】
・酸性リン酸エステル（Ｐ−４）の合成
ステアリルアルコ−ルのε−カプロラクトン付加物（ステアリルアルコ−ル１モル当たりカルボペントキシ単位が１０モル付加したもの、数平均分子量１４００、水酸基価４０）４２０ｇ（０．３モル）をフラスコに仕込み、６５〜７０℃に保持して、撹拌しながら無水リン酸１４．２ｇ（０．１モル）を少量づつ６０分かけて加えた。その後６５〜７０℃で３時間保持して反応を終了し、酸性リン酸エステルを得た。この酸性リン酸エステルを電位差滴定法で分析したところ、酸価５５、ステアリル・ポリ［オキシカルボニルペンチル（ｐ＝１０）］・ジハイドロジェンホスフェート／ジ｛ステアリル・ポリ［オキシカルボニルペンチル（ｐ，ｒ＝１０）］｝・モノハイドロジェンホスフェート＝１／１（モル比）の割合の酸性リン酸エステルの混合物であった。これを酸性リン酸エステル（Ｐ−４）とした。
【００４５】
・酸性リン酸エステル（Ｐ−９）の合成
酸性リン酸エステル（Ｐ−４）の場合と同様にして、酸性リン酸エステル（Ｐ−９）を合成した。以上のリン酸エステル塩若しくは酸性リン酸エステルの内容を表１及び表２にまとめて示した。
【００４６】
【表１】
表１において、
Ｂ−１：ポリオキシエチレン（ＯＥ＝５）ラウリルアミノエ−テル
Ｂ−２：ポリオキシエチレン（ＯＥ＝１５）ステアリルアミノエ−テル
Ｂ−３：ジブチルエタノールアミン
【００４８】
【表２】
表２において、
Ｂ−１〜Ｂ−３：表１と同じ
ＥＯ：オキシエチレン単位
ＰＯ：オキシプロピレン単位
Ｂ−４：水酸化カリウム
【００５０】
試験区分２（潤滑剤の調製）
・潤滑剤（Ｔ−１）〜（Ｔ−９）及び（ｔ−１）〜（ｔ−１０）の調製
試験区分１で得たリン酸エステル塩若しくは酸性リン酸エステル等をそのまま潤滑剤として用いた。
【００５１】
・潤滑剤（Ｔ−１０）〜（Ｔ−１２）の調製
試験区分１で得たリン酸エステル塩（Ｐ−１）１０部とイソペンタコシルオレエート９０部とを７０〜８０℃で均一になるまで混合して潤滑剤（Ｔ−１０）を調製した。同様にして潤滑剤（Ｔ−１１）及び（Ｔ−１２）を調製した。以上の潤滑剤の内容を表３にまとめて示した。
【００５２】
試験区分３（合成繊維への潤滑剤の付着とその測定及び評価）
・合成繊維への潤滑剤の付着
固有粘度１．１０、カルボキシル末端濃度１５当量／１０６ｇのポリエチレンテレフタレートのチップをエクストルーダー型紡糸機により孔数５００個の口金を用いて溶融紡糸した。紡糸口金から紡出した紡出糸に表３に示した潤滑剤を６０℃に加温し、計量ポンプを用いたガイド給油法で付着させた後、潤滑剤の付着した紡出糸をガイドで集束させて表面速度３５００ｍ／分の引取りロールで引き取った後、引き続き第１延伸ロール、第２延伸ロール、第３延伸ロール、弛緩ロールを介して全延伸倍率１．７倍となるように延伸させた。弛緩ロールを通過した延伸糸の繊度は１５００デニールであり、これを１０ｋｇ捲チーズとして捲き取り、処理済み合成繊維を得た。
【００５３】
・潤滑剤の付着量の測定
ＪＩＳ−Ｌ１０７３（合成繊維フィラメント糸試験方法）に準拠し、抽出溶剤としてノルマルヘキサン／エタノール（５０／５０容量比）混合溶剤を用いて、前記の処理済み合成繊維の潤滑剤付着量を測定した。結果を表３にまとめて示した。
【００５４】
・断糸回数の評価
前記の処理済み合成繊維１トン当たりの断糸回数を測定し、測定値を下記の基準で評価した。結果を表３にまとめて示した。
◎ ：断糸回数が０．５回未満
○〜◎：断糸回数が０．５回以上〜１．０回未満
○ ：断糸回数が１．０回以上〜１．５回未満
△ ：断糸回数が１．５回以上〜２．０回未満
× ：断糸回数が２．０回以上
【００５５】
・毛羽数の評価
前記の処理済み合成繊維の１０ｋｇ捲チーズ１００チーズについて表面毛羽数を測定し、測定値を下記の基準で評価した。結果を表３にまとめて示した。
◎ ：５０個未満
○〜◎：５０個以上〜２００個未満
○ ：２００個以上〜５００個未満
△ ：５００個以上〜１０００個未満
× ：１０００個以上
【００５６】
【表３】
表３において、
Ｐ−１〜Ｐ−９，Ｒ−１〜Ｒ−６：試験区分１で得たリン酸エステル塩若しくは酸性リン酸エステル
Ｅ−１：イソペンタコシルオレート
Ｅ−２：１，６ヘキサンジオールジオレート
Ｅ−３：ジオレイルアジペート
Ｒ−７：水添ひまし油ＰＯＥ（２５モル）付加体／アジピン酸／ドトリアコンタン酸＝２／１／２（モル比）の重合反応により得られる平均分子量６０００のポリエステル３３部と水添ひまし油ＰＯＥ（２５モル）付加物６７部との混合物
Ｒ−８：水添ひまし油ＰＯＥ（２５モル）付加体／無水マレイン酸／ステアリン酸＝２／１／２（モル比）の重合反応により得られる平均分子量６０００の重合体２３部と水添ひまし油ＰＯＥ（２５モル）付加物７７部との混合物
Ｒ−９：ＰＯ／ＥＯ＝２５／７５（モル比）、平均分子量８０００のポリエーテル共重合体２３部と水添ひまし油ＰＯＥ（２５モル）付加物７７部との混合物
Ｒ−１０：ＰＯ／ＥＯ＝５０／５０（モル比）、平均分子量５０００のラウリルアミンＰＯＰ／ＰＯＥ付加物３３部と水添ひまし油ＰＯＥ（２５モル）付加物６７部との混合物
【００５８】
【発明の効果】
既に明らかなように、以上説明した本発明には、高温且つ高接圧下で製糸される場合であっても合成繊維に優れた潤滑性を与え、製糸工程で毛羽や糸切れの発生の少ない優れた合成繊維を得ることができるという効果がある。
Claims (7)
- 下記の式１又は式２で示される酸性リン酸エステル及び該酸性リン酸エステルを塩基で中和したリン酸エステル塩から選ばれる一つ又は二つ以上の有機リン酸エステル化合物から成ることを特徴とする合成繊維用潤滑剤。
【式１】
【式２】
（式１、式２において、
Ｘ１：水素又は下記の式３で示される基
Ｘ２：水素又は下記の式４で示される基
Ｒ１，Ｒ２：炭素数８〜３０のアルキル基又は炭素数８〜３０のアルケニル基
Ａ１：炭素数２〜４のアルキレン基
ｐ，ｑ：３〜２０の整数
ｍ：１〜２０の整数）
【式３】
【式４】
（式３、式４において、
Ｒ３，Ｒ４：炭素数８〜３０のアルキル基又は炭素数８〜３０のアルケニル基
Ａ２：炭素数２〜４のアルキレン基
ｒ，ｓ：３〜２０の整数
ｎ：１〜２０の整数） - 酸性リン酸エステルが、式１中のＲ１が炭素数１２〜２２の直鎖１級アルキル基、炭素数１２〜１８の直鎖２級アルキル基又は炭素数１６〜２０のアルケニル基である場合のものである請求項１記載の合成繊維用潤滑剤。
- 酸性リン酸エステルが、式２中のＲ２が炭素数１２〜２２の直鎖１級アルキル基、炭素数１２〜１８の直鎖２級アルキル基又は炭素数１６〜２０のアルケニル基である場合のものである請求項１記載の合成繊維用潤滑剤。
- リン酸エステル塩が、酸性リン酸エステルを塩基としてアルキル基の炭素数が１２〜１８であり且つオキシエチレン単位の繰り返し数が５〜２０であるポリオキシエチレンアルキルアミノエーテルを用いて中和したものである請求項１、２又は３記載の合成繊維用潤滑剤。
- 請求項１、２、３又は４記載の酸性リン酸エステル及びリン酸エステル塩から選ばれる一つ又は二つ以上の有機リン酸エステル化合物と、オレイン酸エステル及びオレイルアルコールエステルから選ばれる一つ又は二つ以上の脂肪酸エステルとから成り、且つ該脂肪酸エステル／該有機リン酸エステル化合物＝５０／５０〜９５／５（重量比）の割合から成ることを特徴とする合成繊維用潤滑剤。
- 請求項１、２、３、４又は５記載の合成繊維用潤滑剤を４０〜８０℃に加温し、ニート状態で紡糸以降延伸迄の間の合成繊維に対し０．１〜３重量％となるよう付着させることを特徴とする合成繊維処理方法。
- 合成繊維が産業資材用の合成繊維である請求項６記載の合成繊維処理方法。
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