JPS6158591B2

JPS6158591B2 -

Info

Publication number: JPS6158591B2
Application number: JP9892282A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Fujino; Takeshi Takasuka; Tsutomu Kimura
Original assignee: Matsumoto Yushi Seiyaku Co Ltd
Current assignee: Matsumoto Yushi Seiyaku Co Ltd
Priority date: 1982-06-09
Filing date: 1982-06-09
Publication date: 1986-12-12
Also published as: JPS58220874A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は熱可塑性合成繊維嵩高加工糸の製造、
特に延伸仮撚加工工程において、タール状物質の
生成蓄積が極めて少なく、かつ潤滑性に優れた潤
滑処理剤を提供することを目的とするものであ
る。熱可塑性合成繊維は紡糸、延伸、熱加工工程等
を円滑に進めるために、紡糸直後に潤滑処理剤が
付与される。近年、仮撚加工糸の発展、部分配向糸の同時的
または遂次的な延伸仮撚加工糸（いわゆるD.T.
Y）の拡大を伴い、繊維糸条はかなりの高速で処
理されることが多く、その熱的処理条件もますま
す苛酷となりつつあり、各工程を円滑に進めるた
めに、油剤に対しては、特に潤滑性能を向上せし
め、かつ、加熱ゾーンでタール化しない性質が強
く要求されて来ている。特に、延伸仮撚加工用途に供される原糸は、通
常延伸と同時または遂次的に170〜230℃の高温で
仮撚加工が施されるが、熱処理装置を通過する
際、繊維糸条から油剤が脱落してヒーターまたは
ガイド上に付着し、熱および酸化によつて重合あ
るいは分解し、タール状物質が生成蓄積して、毛
羽、糸切れを起し円滑な操業の障害となつてい
る。また、一方、糸条は500〜1000ｍ／分の高速で
処理されるため、熱処理された糸条が接触通過す
る接触体（ガイド類、スピンナー、フリクシヨン
デイスクなど）上での高度な潤滑性が要求され
る。潤滑性不良の場合は、糸条表面の損傷（ポリマ
ーけずれ）により接触ガイド上に堆積物（白粉、
スカム）が生じて糸条と接触ガイド間の摩擦変動
を大きくし、特に仮撚部、例えばスピンナーある
いはフリクシヨンデイスク部に堆積した場合に
は、摩擦変動による染斑増大など加工糸品質に大
きい悪影響を及ぼしたり、はなはだしい場合に
は、走行不能となつて糸切れを頻発するトラブル
となる。従来から使用されている加工糸用途の潤滑剤成
分としては、動植物油、イソオクチルステアレー
トなどの直鎖高級脂肪酸エステル、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
脂肪酸エステル等が挙げられるけれども、これら
の潤滑剤は比較的潤滑性能は良好な部類に属する
が、前述した延伸仮撚加工工程での熱的影響によ
り、ヒーター上でタール状物質が蓄積し易い欠点
を有している。また、鉱物油は常温付近での潤滑
性は、比較的良好であるが、加熱時においては、
その性能が大幅に低下し、潤滑剤としての機能が
劣る欠点を有している。一方、タール状物質の蓄積の少ない潤滑成分と
して、アルキレンオキシド付加物であるポリエー
テル類が多用されているが、このものは一般に潤
滑性が不充分であり、ガイドローラ等へ白粉状物
が堆積し、糸切れを誘発し易い欠点がある。更に耐熱性に優れたものとして、分子中に芳香
族核を有するビスフエノールＡエチレンオキシド
２モル付加物のジエステルのような潤滑剤も提案
されているが、このものは潤滑性能に劣り、糸切
れ、毛羽を多発させ、また熱処理装置を通過する
際の繊維糸条からの脱落が多く、ヒーターの下部
に液滴となつて滴下し、仮撚加工糸の品位の低
下、および作業環境を悪化させる欠点をも有す
る。かくの如くで、現在使用されている潤滑剤を配
合することによつて、高度の潤滑性能とタール化
抵抗性能が要求される延伸仮撚加工糸用油剤とし
て十分な性能を有する処理剤を得ることは甚だ困
難である。以上の様な諸事実に鑑み、本発明者らは最近の
繊維製造および延伸仮撚加工工程での苛酷な熱処
理を受けても、タール状物質の蓄積が極めて少な
く、かつ、高度の潤滑性能を有する処理剤を得る
ことを目的に鋭意検討を重ねた結果、末端がター
シヤリーブチルである炭化水素基を含むエステル
化合物を用いることにより、非常に優れた効果の
得られることを究明した。即ち、本発明はモノアルコールとモノカルボン
酸とのエステルであつて、モノアルコールとモノ
カルボン酸の一方が総炭素数８以上で末端がター
シヤリーブチルである炭化水素基を有し、他方が
総炭素数８以上で末端がターシヤリーブチルであ
る炭化水素基を有するかまたは炭素数12以下の炭
化水素基を有するものである潤滑成分を５〜70重
量％含有する熱可塑性合成繊維嵩高加工糸の潤滑
処理剤に関する。本発明のエステルに用いられるモノアルコール
とモノカルボン酸の少なくとも一方は総炭素数が
８以上で末端がターシヤリーブチルである炭化水
素基を有する。即ち、モノアルコールとモノカル
ボン酸は両者が共に上記末端がターシヤリーブチ
ルである炭化水素基を有するものであつてもよ
い。好ましくは一方が上記炭化水素基を有するモ
ノアルコールまたはモノカルボン酸であつて、他
方が低級の、例えば炭素数12以下、特に好ましく
は１〜８のモノカルボン酸またはモノアルコール
である。総炭素数８以上で末端がターシヤリーブチルで
ある炭化水素基を有するアルコールは末端がター
シヤリーブチルであることの他に側鎖を有してい
てもよく、また不飽和結合を有していてもよい。
好ましくは脂肪族アルコールであるが、芳香族化
合物や脂環式化合物であつてもよい。好ましい炭素数は９〜18である。好ましいアルコールの具体例は、３，５，５―
トリメチルヘキサノール、４，５，５―トリメチ
ルヘキサノール、２―（1′，3′，3′―トリメチル
ブチル）―５，７，７―トリメチルオクタノー
ル、２―（2′，3′，3′―トリメチルブチル）―
６，７，７―トリメチルオクタノール、ターシヤ
リーブチルシクロヘキサノール等が例示される。
特に好ましいアルコールの例としては３，５，５
―トリメチルヘキサノールまたはそのゲルベ反応
等によつて合成される２―（1′，3′，3′―トリメ
チルブチル）―５，７，７―トリメチルオクタノ
ール等である。総炭素数８以上で末端がターシヤリーブチルで
ある炭化水素基を有するカルボン酸は末端がター
シヤリーブチルであることの他に側鎖を有してい
てもよく不飽和基を有してもよい。典型的には脂
肪族カルボン酸である。またターシヤリーブチル
安息香酸のごとき芳香族カルボン酸、ターシヤリ
ーブチルシクロヘキサン酸のごとき脂環式カルボ
ン酸も有効である。好ましい炭素数は２〜18である。特に好ましいカルボン酸は３，５，５―トリメ
チルヘキサン酸、２―（1′，3′，3′―トリメチル
ブチル）―５，７，７―トリメチルオクタン酸、
４，５，５―トリメチルヘキサン酸、２―（2′，
3′，3′―トリメチルブチル）―５，７，７―トリ
メチルオクタン酸等である。本発明における典型的な例はエステルの一方が
低級モノカルボン酸、たとえば酢酸、カプロン
酸、ガプリル酸、２―エチルヘキサン酸、カプリ
ン酸のエステルであるか、または低級モノアルコ
ール、例えばメタノール、エタノール、イソプロ
パノール、２―エチルヘキサノール、ｎ―オクタ
ノール、必要ならばノニルアルコール、デカノー
ルでエステル化したものである。上記低級モノカルボン酸または低級モノアルコ
ールは側鎖を有していてもよい。炭素数が12を越
えるとタール化物の蓄積が増加する傾向があらわ
れる。上記低級モノカルボン酸またはモノアルコール
の使用はヒーター上でのタール状物質の生成蓄積
の防止、ガイド上での白粉状物質の堆積防止効果
の点で特に好ましいものである。本発明潤滑組成物はさらに酸化エチレン分が10
重量％以上である分子量700以上の酸化エチレン
と他の酸化アルキレンとの共重合物またはそのア
ルコールとのエーテル化物を配合することにより
一層好ましい結果が得られる。上記エステル化合物の処理剤中における含有量
は通常５〜70重量％、好ましくは10〜60重量％で
ある。５％以下ではタール化抵抗性および白粉堆
積防止性が低下し、また70％以上では乳化性が低
下し好ましくない。また、配合成分として使用されるポリエーテル
化合物を構成する低級アルキレンオキサイドとし
ては、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイ
ドなどがあり、末端封鎖脂肪族アルコールとして
は、メタノール、エタノール、ブタノール、オク
タノール、２―エチルヘキサノール、ラウリルア
ルコール、イソトリデシルアルコール等があげら
れる。上記ポリエーテル化合物は、ランダム共重合物
でもブロツク共重合物でもよいが、分子量は本発
明に係るエステル化合物を安定に乳化分散させる
ためには、700以上あることが必要であり、好ま
しくは1000以上である。 700未満の分子量では、安定な水性エマルジヨ
ンを形成することができない。また、上記ポリエーテル化合物中、エチレンオ
キサイドは10重量％〜90重量％が好ましく、エチ
レンオキサイドが10重量％以下では安定な水性エ
マンジヨンが得られない。上記ポリエーテル化合物の処理剤中における配
合量は95〜30重量％が好ましく、30重量％以下で
は安定な水性エマルジヨンが得られ難い。さらに、本発明の潤滑処理剤は必要に応じてそ
の他の配合成分、たとえばアルキルホスフエート
塩、脂肪酸金属塩、アルキルスルホネート塩、ア
ルキロイルプロパンスルホネート塩、ポリオキシ
エチレンノニルフエノールホスフエート塩、ポリ
オキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエ
チレンアルキルフエノールエーテル等の帯電防止
剤を添加してもよいし、本発明の効果が失なわれ
ない範囲であれば、公知の潤滑性を付与する成分
を配合してもよい。本発明の潤滑処理剤は、水で乳化したエマルジ
ヨンの形能、あるいはストレート油剤の形で紡糸
工程において繊維糸条に対し、ローラー給油方法
等の公知の方法にて繊維糸条に対し、処理剤全固
形分として0.2％ないし0.7％付与される。本発明の潤滑処理剤で処理された延伸仮撚加工
用原糸は、延伸仮撚加工時のヒータープレート汚
れ、ガイド類への白粉堆積等の操業上のトラブル
がなく、かつ、高捲縮で捲縮斑のない高品位の延
伸仮撚加工糸を得ることができる。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。なお、実施例中（PO）とはプロピレンオキサ
イド、（EO）とはエチレンオキサイドを示し、
（PO／EO）とは重量比を表わす。実施例１表１記載の本発明における化合物（No.１〜No.
５）および従来油剤の潤滑成分（No.６〜No.11）に
ついて、タール化抵抗性および潤滑性能を評価
し、その結果を表２に示す。

【表】

【表】試験方法 (1) タール化抵抗性試料２ｇを直径80mmのステンレス皿に入れ、
熱風乾燥機中で200℃にて16時間加熱した時の
試料状態を評価、ついで、それに四塩化炭素を
加え、不溶分を測定し、タール化率とした。タール化率（％）＝四塩化炭素不溶分／試料採取量×
100 タール化状態判定基準 ◎ タール状物質の生成全くなし ○ タール状物質の生成ごくわずか △ タール状物質の生成かなりあり × タール状物質の生成著しい (2) 対金属摩擦市販の150デニールポリエステルフイラメン
ト糸を四塩化炭素で連続脱脂後、試料を0.5％
給油し、長さ１ｍのホツトプレート上を糸速
100ｍ／分にて走行させて熱処理した。これら熱処理前後の試料糸を20℃相対湿度65
％の雰囲気下で、初張力一定（10ｇ）のもと
に、100ｍ／分および300ｍ／分の糸速で、梨地
クロムと接触走行させた時の摩擦力を測定し
た。表２に示される通り、本発明におけるエステル
化合物No.１〜No.５は、従来のエステル化合物につ
らべて、タール化抵抗性に極めて優れる特性を有
し、かつ、潤滑性能は化合物No.10、No.11と比較し
て優れ、その他と比較してほぼ同等であつて、本
発明のエステル化合物が優れた特性を有すること
は明らかである。実施例２配合組成物Ａ実施例１の化合物No.１（本発明の潤滑成分）
40重量％ブタノールPO・EO付加ポリエーテル（PO／EO
＝50／50、分子量5000） 20重量％オクタノールPO・EO付加ポリエーテル（PO／
EO＝30／70、分子量2000） 35重量％ラウリル（EO、５モル）ホスフエート（Ｋ塩）
５重量％配合組成物Ｂ実施例１の化合物No.２（本発明の潤滑成分）
15重量％プロピレングリコールPO・EO付加ポリエーテル
（PO／EO＝60／40、分子量5000） 20重量％メタノールPO・EO付加ポリエーテル（PO／EO
＝25／75、分子量1500） 40重量％ラウリルアルコールPO・EO付加ポリエーテル
（PO／EO＝60／40、分子量2000） 20重量％ラウロイルプロパンスルホネート（Na塩）
５重量％配合組成物Ｃイソオクチルステアレート 40重量％ブタノールPO・EO付加ポリエーテル（PO／EO
＝50／50、分子量5000） 20重量％オクタノールPO・EO付加ポリエーテル（PO／
EO＝30／70、分子量2000） 35重量％ラウリルアルコール（EO、５モル）ホスフエー
ト（Ｋ塩）５重量％配合組成物Ｄブチルステアレート 20重量％鉱物油（80秒） 20重量％ブタノールPO・EO付加ポリエーテル（PO／EO
＝50／50、分子量5000） 20重量％オクタノールPO・EO付加ポリエーテル（PO／
EO＝30／70、分子量2000） 35重量％ラウリル（EO、５モル）ホスフエート（Ｋ塩）
５重量％配合組成物Ｅトリメチロールプロパントリラウレート15重量％プロピレングリコールPO・EO付加ポリエーテル
（PO／EO＝60／40、分子量5000） 20重量％メタノールPO・EO付加ポリエーテル（PO／EO
＝25／75、分子量1500） 40重量％ラウリルアルコールPO・EO付加ポリエーテル
（PO／EO＝60／40、分子量2000） 20重量％ラウロイルプロパンスルホネート（Na塩）
５重量％配合組成物Ｆ鉱物油（80秒） 15重量％プロピレングリコールPO・EO付加ポリエーテル
（PO／EO＝60／40、分子量5000） 20重量％メタノールPO・EO付加ポリエーテル（PO／EO
＝25／75、分子量1500） 40重量％ラウリルアルコールPO・EO付加ポリエーテル
（PO／EO＝60／40、分子量2000） 20重量％ノニルフエノール（EO、４モル）ホスフエート
（Na塩）５重量％本発明に係るエステル化合物No.１、No.２をそれ
ぞれ含有する配合組成物ＡおよびＢと従来一般に
使用されている配合組成物Ｃ、Ｄ、ＥおよびＦと
を調製し、これらの油剤が付着したポリエステル
部分配向糸（繊維120デニール、36フイラント、
油剤付着量0.5％）を延伸倍率1.6、熱処理温度
210℃、延伸仮撚速度600ｍ／minで、連続10日間
延伸摩擦仮撚を行つた。その際のヒータープレート上のタール化および
ガイド、フリクシヨンデイスク周辺部の白粉（ス
カム）堆積状態をそれぞれ肉眼により評価、ま
た、連続５日目の仮撚加工糸の品位を加工糸染斑
法により評価した。結果を表３に示す。

【表】表３より明らかなように、本発明のエステル化
合物を潤滑成分として含有する処理剤は、従来の
処理剤よりもタール化抵抗性、白粉堆積防止性、
仮撚加工性などの諸性能で大巾に優れている。

Claims

【特許請求の範囲】１モノアルコールとモノカルボン酸とのエステ
ルであつて、モノアルコールとモノカルボン酸の
一方が総炭素数８以上で末端がターシヤリーブチ
ルである炭化水素基を有し、他方が総炭素数８以
上で末端がターシヤリーブチルである炭化水素基
を有するかまたは炭素数12以下の炭化水素基を有
するものであるエステルを５〜70重量％含有する
熱可塑性合成繊維嵩高加工糸の潤滑処理剤。２モノアルコールが３，５，５―トリメチルヘ
キサノールまたは２―（1′，3′，3′―トリメチル
ブチル）―５，７，７―トリメチルオクタノール
である第１項記載の潤滑処理剤。３モノカルボン酸が３，５，５―トリメチルヘ
キサン酸または２―（1′，3′，3′―トリメチルブ
チル）―５，７，７―トリメチルオクタン酸であ
る第１項記載の潤滑処理剤。４炭素数12以下の炭化水素基が炭素数１〜８の
モノ脂肪族アルコール残基である第１項記載の潤
滑処理剤。５炭素数12以下の炭化水素基が炭素数１〜８の
脂肪族モノカルボン酸残基である第１項記載の潤
滑処理剤。６ (イ)モノアルコールとモノカルボン酸とのエス
テルであつて、モノアルコールとモノカルボン酸
の一方が総炭素数８以上で末端がターシヤリーブ
チルである炭化水素基を有し、他方が総炭素数８
以上で末端がターシヤリーブチルである炭化水素
基を有するかまたは炭素数12以下の炭化水素基を
有するものである潤滑成分を５〜70重量％および
(ロ)酸化エチレン分が10重量％以上である分子量
700以上の酸化エチレンと他の酸化アルキレンと
の共重合物またはそのアルコールとのエーテル化
物を含有する熱可塑性合成繊維嵩高加工糸の潤滑
処理剤。７モノアルコールが３，５，５―トリメチルヘ
キサノールまたは２―（1′，3′，3′―トリメチル
ブチル）―５，７，７―トリメチルオクタノール
である第６項記載の潤滑処理剤。８モノカルボン酸が３，５，５―トリメチルヘ
キサン酸または２―（1′，3′，3′―トリメチルブ
チル）―５，７，７―トリメチルオクタン酸であ
る第６項記載の潤滑処理剤。９炭素数12以下の炭化水素基が炭素数１〜８の
モノ脂肪族アルコール残基である第６項記載の潤
滑処理剤。１０共重合物が酸化エチレンと酸化プロピレン
の共重合物であり、酸化エチレン分が20〜80重量
％である第６項記載の潤滑処理剤。１１共重合物とアルコールとの共重合物のアル
コールが炭素数１〜18の脂肪族アルコールである
第６項記載の潤滑処理剤。