JPS63295763A - 熱可塑性合成繊維の潤滑処理剤 - 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】 る。

従来技術 熱可塑性合成繊維は、その製造工程で円滑な操業を行う
必要上繊維に潤滑性、集束性、帯電防止性を与えるため
、潤滑処理剤が付与される。

近年、生産性向上、品質向上のための合成繊維製造加工
技術の発展、直接紡糸延伸糸（いわゆるＤＳＤ）の拡大
に伴い、繊維糸条はますます高速で処理されるようにな
り、その熱的処理条件もきわめて苛酷となりつつある。

特に産業資材用繊維等は、より高い強度を得る目的で、
より高温、高倍率で延伸されるが、熱ローラ−、ヒータ
ー上にタール状物質が生成蓄積して、毛羽、糸切れを起
こし、円滑な操業の障害となっており、油剤に対しては
特に潤滑性を向上せしめ、かつ、タール化を生じない性
質が強く要求されてきている。

従来から使用されている潤滑処理剤として、鉱物油、動
植物油、高級脂肪酸と高級アルコールとのエステル、高
級脂肪酸と多価アルコールとのエステル等が挙げられる
が、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、前述した延伸熱処理工程での熱的影響により、
熱ローラ−、ヒーター上で、タール状物質が生成蓄積し
易い欠点を有している。

また、耐熱性に優れたものとして芳香族多価カルボン酸
と高級アルコールとのエステル、ビスフェノールＡエチ
レンオキシド付加物と高級脂肪酸とのエステル等のよう
な潤滑剤が提案されているが、これらのものも、最近の
高強力タイヤコード糸製造における２５０℃以上に達す
る高温での操業では、熱ローラ−、ヒーター上にタール
状物質の生成蓄積が避けられず、かつ、これらのものは
潤滑性に劣り、毛羽、糸切れ等のトラブルを発生し易い
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
ルコールにアルキレンオキサイドを付加したポリエーテ
ル類が提案されているが、このものは、一般に潤滑性が
不十分であり、糸条表面の損傷（ポリマーけずれ）によ
り、接触するガイド、ローラー等に白粉状物が蓄積し、
毛羽、糸切れを誘発し易い欠点を有している。

特公昭５０−３７３．１９号公報および特公昭５３−３
２４３８号公報には、２級アルコールと芳香族ポリカル
ボン酸とのエステルを含む熱可塑性合成繊維の潤滑処理
剤が記載されているが、最近の苛酷な処理条件のもとで
は熱ローラーやヒーター上へのタール状物質の蓄積にお
いて問題がある。

また、米国特許第３，５７８，５９４号明細書にはエト
キシ化脂肪族アルコールと脂肪酸とのエステル化物とエ
トキシ化フェノール類の末端エステル化物を潤滑処理剤
として用いる記載はあるが、これもまたタール蓄積の点
で十分でない。

発明か解決しようとする問題点 本発明は熱可塑性合成繊維の製造工程、特に高温での延
伸、熱処理工程において、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。

問題点を解決するための手段 本発明は基本的に炭素数８〜１８の脂肪族２級アルコー
ル、分枝をもった脂肪族１級アルコールおよび／または
それらのアルキレンオキサイド付加物を含むアルコール
成分と炭素数５以下の飽和脂肪族ジカルボン酸とのジエ
ステルを含有する熱可塑性合成繊維の潤滑処理剤に関す
る。

本発明のエステルに用いられる２級アルコールおよび分
枝をもった１級アルコールは、炭素数８〜１８（好まし
くは１０〜１６）であることが必要である。炭素数２０
以上ではタール化の蓄積を生じる傾向があられれる。ま
た、炭素数７以下では潤滑性能が低下する。

このようなアルコールとしては、たとえば、パラフィン
の酸化によって、またはオキソ法によっであるいはその
他の合成法によって得られるものが挙げられる。

パラフィンの酸化によって得られるアルコールは２級ア
ルコールを主体としており、たとえば、ソフタノールＡ
（日本触媒化学工業（株）製）等の合成アルコールが挙
げられる。また、ソフタノールの冠称で市販されている
２級アルコールのアルキレンオキサイド付加物も、その
まま、あるいは、さらにアルキレンオキサイドを付加し
て本発明のアルキレンオキサイドを付加せしめた２級ア
ルコールとして使用することができる。

オキソ法によって得られるアルコールは分枝をもった１
級アルコールを主体としており、たとえば、ドパノール
（シェル化学（株）製）、オキソコール（日産石油化学
（株）製）、ダイヤドール（三菱化成工業（株）製）等
の合成アルコールが挙げられる。

また、これらの合成アルコールからゲルベ反応によって
合成されるイソステアリルアルコールおよび２−（１’
、３°、３°−トリメチルブチル）−５゜７．７−ドリ
メチルオクタノール等のその他の合成法によって得られ
るアルコールを挙げることができる。

これらの２級アルコールまたは分枝を有するアルコール
は、工業的には通常の１級アルコールが混在した形で販
売されているが、その量が５０モル％より少ない場合は
、精製することなくそのまま使用できる。また、純粋な
２級または分枝を有するアルコールと、１級アルコール
を混合してエステル化に供してもよい。その場合も、２
級アルコールま１こは分枝を有するアルコール（または
そのアルキレンオキサイド付加物）はアルコール成分中
の５０モル％以上、より好ましくは６０モル％以上、特
に７０モル％以上あることが好ましい。

本発明において、アルコールに付加せしめるアルキレン
オキサイドとしては、種々のものが挙げられるが、エチ
レンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキ
サイドおよびそれらの混合物等が好ましい。

２種以上のアルキレンオキサイドを付加する場合は、ラ
ンダム付加、ブロック付加のいずれでもよい。

アルキレンオキサイドの付加量は広い範囲で変えること
が可能であるが、特にアルコール１モルに対し１−１０
モルの付加が適当である。１０モルを越えると、ジエス
テルの粘度が高くなり、潤滑性能が低下する傾向があら
れれる。

本発明のジエステルに用いられるジカルボン酸は、炭素
数５以下の飽和ジカルボン酸であることが必要である。

炭素数６以上のジカルボン酸、あるいは不飽和ジカルボ
ン酸はタール化の生成蓄積が増加する。

本発明のエステルに用いられる炭素数５以下の飽和ジカ
ルボン酸（無水物、低級アルキルエステル、酸クロライ
ド等の誘導体を含む）の具体例としては、グルタル酸、
コハク酸、メチルコハク酸、マロン酸、メチルマロン酸
、蓚酸等が挙げられる。

本発明の処理剤に用いる上記ジエステルは公知の方法に
よって、たとえば、上記のアルコールおよび／またはそ
のアルキレンオキサイド付加物にジカルボン酸を反応さ
せることによって、あるいは、ジカルボン酸の低級アル
コールエステルとエステル交換反応することによって容
易に合成することができる。

本発明に用いられる上記アルコール成分は、ジカルボン
酸を実質上完全にエステル化する量で用いるのが最も好
ましいが、ジカルボン酸１モルに対し、１．６モル以上
、２モルまで用いてもよく、この場合、遊離カルボキシ
ル基はポリアルキレングリコールエーテルまたはその他
の低級アルコールとのエステル、各種アルカリ塩あるい
は遊離のままで用いてもよい。

本発明の潤滑処理剤は、さらに酸化エチレン分が１０重
量％以上である分子量５００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末端がアルコー
ルとのエーテル化物を配合することにより、一層好まし
い結果か得られる。

本発明ジエステル化合物の処理剤中における含有量は、
通常１０〜８０重量％、好ましくは２０〜７０重量％で
ある。１０％以下では潤滑性が低下し、白粉の堆積が増
加する傾向があられれる。

また、８０％以上では、水への乳化性が低下したり、あ
るいは、エマルジョンの粘度が高くなり好ましくない。

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、エチレン
オキサイド、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、オクタツール、ブタノール、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挙げられる。

上記ポリエーテル化合物は、ランダム共重合物でもブロ
ック共重合物でもよいが、分子量は本発明に係るジエス
テル化合物を安定に乳化分散させるためには５００以上
あることが必要であり、好ましくは７００以上である。

５００未満の分子量では安定な水性エマルジョンの形成
が困難となる。

また、上記ポリエーテル化合物中、エチレンオキサイド
はｌＯ重量％〜９０重貴％が好ましく、エチレンオキサ
イド力月０重量％以下では安定な水性エマルジョンが得
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９０〜２０重壜％、好ましくは７０〜３０重量
％であり、２０重量％以下では安定な水性エマルジョン
が得られ難い。

さらに、本発明の潤滑処理剤はヒンダードフェノール系
酸化防止剤を配合使用することにより、なお、一層好ま
しい結果が得られる。ヒンダードフェノール系酸化防止
剤としては種々の構造物質が市販されているが、たとえ
ば、１，３．５−）リス（４−ｔ−ブチル−３−ヒドロ
キシ−２，６−シメチルベンジル）イソシアヌル酸（商
品名サイアノックス１７９０．日本サイアナミド社製）
、６−（４−ヒドロキン−３，５−ジ−ｔ−ブチルアニ
リン）−２，４−ビス−オクチル−チオ−１，３，５−
）リアジン（商品名イルガノックス５６５：チバガイギ
ー社製）、テトラキス［メチレン−３（３，５−ジ−ｔ
−ブチル−４−ヒドロキシーフヱニル）プロピオネート
コメタン（商品名イルガノックス１０１０：チバガイギ
ー社製）等が挙げられる。

上記ヒンダードフェノール系酸化防止剤は単独使用でも
、２種以上併用使用でもよく、また、他種の酸化防止剤
を併用することも可能である。

酸化防止剤の配合使用量は０，１〜５重量％が適当であ
り、０，１重置％以下では効果が少なく、６重量％以上
では、潤滑処理剤の乳化安定性が低下したり、また、対
金属摩擦が高くなり、好ましくない傾向が表われる。

本発明の潤滑処理剤は、必要に応じて、その池の配合成
分、たとえば、アルキルホスフェート、ポリオキシエチ
レンアミノエーテル、脂肪酸金属塩等の帯電防止剤を添
加してもよいし、本発明の効果が失われない範囲であれ
ば、公知の乳化剤、平滑剤、酸化防止剤等を配合しても
よい。

本発明の潤滑処理剤は、水で乳化したエマルジョンの形
態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０．５％〜２％付
与される。

本発明の潤滑処理剤で処理された合成繊維は、２５０６
Ｃ以上に達する高温での延伸工程においても、タール状
物質の生成蓄積を起こさず、タール化抵抗性、潤滑性、
集束性を不可欠とするナイロン、ポリエステル等の産業
資材用および仮撚加工用高速紡糸延伸糸の潤滑処理に適
する。

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、（Ｐ　Ｏ／Ｅ　Ｏ）とは重量比を表わす。

実施例１ 本発明におけるジエステル化合物（Ｎｏ、１〜Ｎｏ。

６）および従来油剤の潤滑成分（Ｎｏ、７〜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−１に示す。

［注］ ！、ジーソフタノール３０サクシネートとはソフタノー
ル３０２モルとコハク酸１モルとから得られる形のジエ
ステルを意味する（以下、同様に表現する。

２、ソフタノール３０およびソフタノール７０は日本触
媒化学（株）製の炭素数１２〜１４の２級アルコールを
主体とする合成アルコールのエチレンオキサイド３モル
および７モル付加物である。

３、ドパノール２３（Ｐ０６モル／Ｅｏ２モル）は、三
菱油化（株）製の炭素数１２〜１４の分枝を有する１級
アルコールを主体とする合成アルコールのプロピレンオ
キサイド６モルとエチレンオキサイド２モルのランダム
付加物を示す。

４、オキソコール１２１５（ＰＯ２モル／ＥＯ６モル）
は、日産石油化学（株）製の炭素数１２〜１５の分枝を
有する１級アルコールを主体とする合成アルコールのプ
ロピレンオキサイド２モルとエチレンオキサイド６モル
のランダム付加物を示す。

５、ダイヤドール１１５は三菱化成工業（株）製の炭素
数１２〜１４の分枝を有する１級アルコールを主体とす
る合成アルコールである。

６、ファインオキソコール１８０は日産石油化学（味）
製の末端がターシャリ−ブチルである炭素数１８の１級
アルコールを主体とする合成アルコールである。

７、オキソコール１２１５／フアインオキソコール１８
０とはオキソコール１２１５　　ｔモルおよびファイン
オキソコール１８０１モルとコハク酸１モルとから得ら
れる形のジエステルを意味する。

［試験方法］ （１）タール化抵抗性： 試料１９を直径６０ｍｍのステンレス皿に入れ、熱風乾
燥機中で２５０℃にて１２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。

◎　タール状物質の生成殆んどなし Ｏ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７０デニールナイロンフイラメント糸を四塩化炭
素で連続脱脂後、試料を０．７％付着させて試料糸を得
、これを２０℃、相対湿度６５％雰囲気下で、切張カ一
定（１０９）のちとに１００１／分および３００ｉ／分
の糸速で、梨地クロムと接触走行させた時の摩擦係数を
測定した。

表−１に示される通り、本発明におけるジエステル化合
物Ｎｏ、ｌ〜Ｎ００６は、従来の潤滑成分に比べて、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、潤滑成分Ｎｏ、９、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って、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 配合組成物へ　　　　　　　　　　　　重量％実施例！
の潤滑成分Ｎｏ、　１　　　　　　　　６０（本発明の
潤滑成分） オクタツールＰＯ−ＥＯ付加ポリエーテル　　　２０（
ｒ’ｏ／’ＥＯ＝　７０／３０分子量１５００）ブタノ
ールＰＯ−ＥＯ付加ポリエーテル　　　　１８（ＰＯ／
ＥＯ＝　５０１５０分子量１２００）イソトリデシルホ
スフェート　　　　　　　　２（アルカノールアミン塩
） 配合組成物Ｂ　　　　　　　　　　　　　Ｍ量％配合組
成物Ａ　　　　　　　　　　　　　　　９６ヒンダード
フエノール系酸化防止剤　　　　４（サイアノックス１
７９０／ イルガノックス５６５＝　１／１） 配合組成物Ｃ重量％ 実施例Ｉの潤滑成分Ｎｏ、４　　　　　　　　６０（本
発明の潤滑成分） イソトリデシルアルコールＰＯ−ＥＯ付加　　　２５ポ
リエーテル（ＰＯ／ＥＯ＝６０／４０、分子量２０００
）イソオクチルアルコールＰＯ−ＥＯ付加　　　　１２
ポリエーテルのメチレンジエーテル化物（ＰＯ／ＥＯ＝
　６５／３５、分子量２５００）ジオクチルスルホサク
シネート（Ｎａ塩）　　　３酊負杷区嵐仄　　　　　　
　　　　　寛ｉ莢配合組成物Ｃ９Ｂ ヒンダードフエノール系酸化防止剤　　　　２（サイア
ノックス１７９０） 配合組成物Ｅ　　　　　　　　　　　　重量％実施例１
の潤滑成分Ｎｏ、６　　　　　　　　５５（本発明の潤
滑成分） オクタツールＰＯ−ＥＯ付加ポリエーテル　　　２５（
ＰＯ／ＥＯ＝　５０１５０、分子量２０００）ラウリル
アルコールＰＯ−ＥＯ付加ポリ　　　　１５エーテル　
（ＰＯ／ＥＯ＝　６０／４０．分子量２０００）ラウリ
ル（ＥＯ５モル）ホスフェート（Ｋ塩）　　４醍念杷膚
失見　　　　　　　　　　　１１莢配合組成物Ｅ　　　
　　　　　　　　　　　　９９ヒンダードフエノール系
酸化防止剤　　　　　１イルガノツクス１０１０＝１／
ｌ） 配合組成物Ｇ　　　　　　　　　　　　重量％流動パラ
フィン（５００秒）２０ ジオクチルセバケート　　　　　　　　　　　４０ヒマ
シ油エチレンオキサイド付加物（ｐ＝２５）　２０オレ
イルアルコールエチレンオキサイド　　Ｉ５付加物（ｐ
＝６） ジオクチルスルホサクシネート（Ｎａ塩）　　　　５配
合組成物Ｈ重量％ ジオレイルアジペート　　　　　　　　　　　６０硬化
ヒマシ油エチレンオキサイド付加物　　２５（ｐ＝２０
） ラウリルアルコールＰＯ−ＥＯ付加ポリエーテル　１５
（ＰＯ／ＥＯ＝　６０／４Ｇ、分子量２０００）配合組
成物１　　　　　　　　　　　　重積％ビスフェノール
Ａ（ＥＯ２モル）ジラウレート　６０硬化ヒマシ油エチ
レンオキサイド付加物　　３０（ｐ＝２０） オクチルアルコールＰＯ−ＥＯ付加ポリエーテル　ｌｏ
（ＰＯ／ＥＯ＝　６０／４０、分子量２５００）配合組
成物Ｊ　　　　　　　　　　　　　Ｍ量％イソオクチル
ステアレート４０ オクタツールＰＯ−ＥＯ付加ポリエーテル　　　　３５
（ＰＯ／ＥＯ＝　３０／７０、分子ｆｉ３５００）ブタ
ノールＰＯ−ＥＯ付加ポリエーテル　　　　　２０（Ｐ
Ｏ／ＥＯ＝　５０１５０、分子量３０００）ノニルフェ
ノール（ＥＯ４モル）ホスフェート　　５（Ｎａ塩） 本発明に係るジエステル化合物Ｎｏ、　１　、　Ｎｏ、
４　。

Ｎ００６をそれぞれ含有する配合組成物Ａ−Ｆおよび従
来一般に使用されている配合組成物Ｇ−Ｊを２０％エマ
ルジョンとし、紡糸直後のナイロンフィラメントに１．
０％（着油量）付着させた後、直ちに通常の熱ローラー
延伸法（温度２５０℃）で延伸し１２６０Ｄの延伸糸を
得た。この時のローラー上のタール化を評価し、同時に
延伸中の単糸切れおよび延伸糸の対金属摩擦係数を走行
糸法で測定した。結果を表−２に示す。

表−２ 注）ｌ）熱ローラー上でのタール化状態は連続１０時間
延伸後の状態を判定した。なお、判定基準は表１と同じ
である。

２）延伸糸の対金属摩擦係数は繊維−金属（梨地クロム
）間走行摩擦測定機を用いて測定した（温度２０℃、初
張力３５ｇ）。

表−２より明らかなように、本発明のジエステル化合物
を潤滑成分として含有する処理剤は、従来の処理剤より
もタール化抵抗性に浸れ対金属摩擦係数も低く、延伸操
業性に優れることは明らかである。

発明の効果 本発明の熱可塑性合成繊維の潤滑処理剤は、高温での延
伸、並びに熱処理時のタール状物質の生成、蓄積の防止
において、従来の潤滑処理剤を大幅に凌駕する極めて優
れた性能を有すると共に潤滑性も良く、近来、益々苛酷
となりつつある合成繊維の処理条件に適応する優れた潤
滑処理剤を提供するものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基本的に炭素数８〜１８の脂肪族２級アルコール、
   分枝をもった脂肪族１級アルコールおよび／またはそれ
   らのアルキレンオキサイド付加物を含むアルコール成分
   と炭素数５以下の飽和脂肪族ジカルボン酸とのジエステ
   ルを含有する熱可塑性合成繊維の潤滑処理剤。 ２、飽和脂肪族ジカルボン酸とアルコール成分とのモル
   比が前者１モルに対し後者１．６〜２モルである第１項
   記載の潤滑処理剤。 ３、アルコール成分が炭素数８〜１８の２級アルコール
   、分枝をもった１級アルコールおよび／またはそれらの
   アルキレンオキサイド付加物を５０モル％以上含む第１
   項記載の潤滑処理剤。 ４、アルコールのアルキレンオキサイド付加物のアルキ
   レンオキサイド付加モル数が１０モル以下である第１項
   記載の潤滑処理剤。 ５、潤滑処理剤がアルコール成分とジカルボン酸とのエ
   ステルを１０〜８０重量％含む第１項記載の潤滑処理剤
   。 ６、（イ）基本的に炭素数８〜１８の脂肪族２級アルコ
   ール、分枝をもった脂肪族１級アルコールおよび／また
   はそれらのアルキレンオキサイド付加物を含むアルコー
   ル成分と炭素数５以下の飽和脂肪族ジカルボン酸とのジ
   エステルおよび （ロ）エチレンオキサイド分が１０重量％以上である分
   子量５００以上のエチレンオキサイドと他のアルキレン
   オキサイドとの共重合物またはその末端が脂肪族アルコ
   ールとのエーテル化物 を含有する熱可塑性合成繊維の潤滑処理剤。 ７、飽和脂肪族ジカルボン酸とアルコール成分とのモル
   比が前者１モルに対し後者１．６〜２である第６項記載
   の潤滑処理剤。 ８、アルコール成分が炭素数８〜１８の２級アルコール
   、分枝をもった１級アルコールおよび／またはそれらの
   アルキレンオキサイド付加物を全アルコール成分に対し
   ５０モル％以上含む第６項記載の潤滑処理剤。 ９、アルコールのアルキレンオキサイド付加物のアルキ
   レンオキサイド付加モル数が１０モル以下である第６項
   記載の潤滑処理剤。 １０、潤滑処理剤がアルコール成分とジカルボン酸との
   エステルを１０〜８０重量％含む第６項記載の潤滑処理
   剤。 １１、（イ）基本的に炭素数８〜１８の脂肪族２級アル
   コール、分枝をもった脂肪族１級アルコールおよび／ま
   たはそれらのアルキレンオキサイド付加物を含むアルコ
   ール成分と炭素数５以下の飽和脂肪族ジカルボン酸との
   ジエステル； （ロ）エチレンオキサイド分が１０重量％以上である分
   子量５００以上のエチレンオキサイドと他のアルキレン
   オキサイドとの共重合物またはその末端が脂肪族アルコ
   ールとのエーテル化物；および （ハ）ヒンダードフェノール系酸化防止剤 を含有する熱可塑性合成繊維の潤滑処理剤。 １２、飽和脂肪族ジカルボン酸とアルコール成分とのモ
   ル比が前者１モルに対し、後者１．６〜２である第１１
   項記載の潤滑処理剤。 １３、アルコール成分が炭素数８〜１８の２級アルコー
   ル、分枝をもった１級アルコールおよび／またはそれら
   のアルキレンオキサイド付加物を全アルコール成分に対
   し５０モル％以上含む第１１項記載の潤滑処理剤。 １４、アルコールのアルキレンオキサイド付加物のアル
   キレンオキサイド付加モル数が１０モル以下である第１
   １項記載の潤滑処理剤。 １５、潤滑処理剤がアルコール成分とジカルボン酸との
   エステルを１０〜８０重量％含む第１１項記載の潤滑処
   理剤。