JP4367870B2 - 合成繊維用処理剤及び合成繊維の処理方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は合成繊維用処理剤及び合成繊維の処理方法に関する。近年、合成繊維の紡績においては、生産コストの低減や生産性の向上を一層図るため、高速リング紡績や高速ローター式オープンエンド紡績等の高速紡績への転換が進んでいる。ところで、合成繊維のかかる高速紡績では、例えばアクリル系繊維の高速リング紡績では、紡績速度の高速化に伴い、いわゆる焼け玉が発生する。いわゆる焼け玉は合成繊維由来の微小溶融物であり、その発生主原因は、合成繊維がカード、練条、粗紡、精紡等の紡績各工程における種々の機材と高速で接触して通過することにより生じた合成繊維表面の損傷や毛羽が高温の糸導部位で擦過されるところにある。本発明は合成繊維の高速紡績においても該合成繊維に優れた焼け玉防止性を与える合成繊維用処理剤及び合成繊維の処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、合成繊維の高速紡績において生産性の向上を図る処理剤として、１）アルキル基の炭素数が１８〜２２のアルキルホスフェートカリウム塩を主成分とする処理剤（特開昭６０−２２４８６７、特開昭６０−２２４８６８、特開昭６０−２２４８６９、特開平１０−２１２６６４）、２）アルキル基の炭素数が１４〜２０のアルキルホスフェートカリウム塩と、パラフィンワックスと、カチオン性界面活性剤とを含有する処理剤（特開平６−１０８３６１）、３）アルキルホスフェート又はアルキルエーテルノニオンホスフェートをアニオン対とする第４級アンモニウム塩と、高分子量のポリオキシエチレン化合物とを含有する処理剤（特開平３−１７４０６９）、４）アルキルアミノエーテル、アルキルアミノエーテルのリン酸塩又はアルキルアミノエーテルの４級化物と、アルキルホスフェートカリウム塩又は高級脂肪酸カリウム塩とを含有する処理剤（特開平１０−１８３４６９）等が提案されている。ところが、これら従来の合成繊維用処理剤にはいずれも、紡績速度を本来の高速よりも下げた場合には相応の効果があるものの、紡績速度を本来の高速まで上げた場合、紡績各工程において、特に精紡工程において焼け玉が多発するという問題がある。
【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、従来の合成繊維用処理剤では、これらを高速紡績に供する合成繊維に付着させても、紡績速度を本来の高速まで上げると、紡績各工程において、特に精紡工程において焼け玉が多発する点である。実情は、かかる焼け玉の発生を防止するため、紡績速度を、特に精紡速度を本来の高速よりも下げているのであるが、これではそれだけ生産性が低下してしまう。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
しかして本発明者らは、上記課題を解決するべく研究した結果、合成繊維用処理剤として特定のウレタン化合物を含有するもの、好ましくは更に特定の脂肪酸アミド誘導体及び／又は特定のアミノ変性ポリオルガノシロキサンを含有するものが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で示されるウレタン化合物を含有して成る合成繊維用処理剤及びこれを用いる合成繊維の処理方法に係る。
【０００６】
【式１】
【０００７】
式１において、
Ｒ1：炭素数２８〜６０のアルキル基
Ｘ：合計６〜６０個のオキシエチレン基及び／又はオキシプロピレン基の繰り返しで構成されたポリオキシアルキレン基
Ｙ：ジイソシアネート又はトリイソシアネートからすべてのイソシアネート基を除いた残基
ｋ：２又は３
【０００８】
また本発明は、前記のウレタン化合物と共に、下記の脂肪酸アミド誘導体を含有して成る合成繊維用処理剤及びこれを用いる合成繊維の処理方法に係る。
脂肪酸アミド誘導体：下記の式２で示されるポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド、該ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドを酸で中和したポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド塩、該ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドを４級化剤で４級化したポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド４級化物、下記の式３で示される脂肪酸アミド架橋体、該脂肪酸アミド架橋体を酸で中和した脂肪酸アミド架橋体塩及び該脂肪酸アミド架橋体を４級化剤で４級化した脂肪酸アミド架橋体４級化物から選ばれる一つ又は二つ以上
【０００９】
【式２】
【式３】
【００１０】
式２及び式３において、
Ｒ2，Ｒ3，Ｒ5，Ｒ6，Ｒ7，Ｒ8：炭素数８〜２２の脂肪酸アミド基又は−Ｎ(Ａ2−Ｒ9)2で示される有機基（但し、Ｒ2とＲ3のうちで少なくとも一方が、またＲ5とＲ6のうちで少なくとも一方が、更にＲ7とＲ8のうちで少なくとも一方が炭素数８〜２２の脂肪酸アミド基であって、Ａ2は合計３〜６０個の炭素数２〜４のアルコキシ基の繰り返しで構成されたポリアルコキシ基、Ｒ9はＨ又はアルキル基の炭素数が１〜３のトリアルキルシリル基）
Ｒ4：Ｈ又はアルキル基の炭素数が１〜３のトリアルキルシリル基
Ａ1：合計３〜６０個の炭素数２〜４のアルコキシ基の繰り返しで構成されたポリアルコキシ基
ｐ，ｑ，ｒ：１〜４の整数
ｍ，ｎ，ｓ，ｔ，ｕ，ｖ：２又は３
Ｂ：２価の有機基
【００１１】
更に本発明は、前記のウレタン化合物と共に、アミノ当量１０００〜４０００のアミノ変性ポリオルガノシロキサンを含有して成る合成繊維用処理剤及びこれを用いる合成繊維の処理方法に係る。
【００１２】
更にまた本発明は、前記のウレタン化合物及び前記の脂肪酸アミド誘導体と共に、アミノ当量１０００〜４０００のアミノ変性ポリオルガノシロキサンを含有して成る合成繊維用処理剤及びこれを用いる合成繊維の処理方法に係る。
【００１３】
式１で示されるウレタン化合物には、１）同じポリオキシアルキレングリコールモノアルキルエーテル２モルとジイソシアネート１モルとを反応させて得られるウレタン化合物、２）異なるポリオキシアルキレングリコールモノアルキルエーテル２モルとジイソシアネート１モルとを反応させて得られるウレタン化合物、３）同じポリオキシアルキレングリコールモノアルキルエーテル３モルとトリイソシアネート１モルとを反応させて得られるウレタン化合物、４）同じポリオキシアルキレングリコールモノアルキルエーテル２モルと異なるポリオキシアルキレングリコールモノアルキルエーテル１モルとトリイソシアネート１モルとを反応させて得られるウレタン化合物、５）互いに異なるポリオキシアルキレングリコールモノアルキルエーテル３モルとトリイソシアネート１モルとを反応させて得られるウレタン化合物が包含される。かかるポリオキシアルキレングリコールモノアルキルエーテルは、炭素数２８〜６０の脂肪族アルコールに炭素数２又は３のアルキレンオキサイドを付加重合して得られるものである。
【００１４】
式１で示されるウレタン化合物において、Ｒ1 は、オクタコシル基、トリアコンチル基、ドトリアコンチル基、テトラトリアコンチル基、テトラコンチル基、ドテトラコンチル基、ヘキサテトラコンチル基、ペンタコンチル基、ヘキサコンタニル基等の炭素数２８〜６０のアルキル基であるが、なかでも炭素数２８〜５０のアルキル基が好ましい。
【００１５】
式１で示されるウレタン化合物において、Ｘはポリオキシアルキレン基である。かかるポリオキシアルキレン基を構成するオキシアルキレン基は、オキシエチレン基及び／又はオキシプロピレン基である。ポリオキシアルキレン基には、１）オキシエチレン基のみから成るもの、２）オキシプロピレン基のみから成るもの、３）オキシエチレン基とオキシプロピレン基とから成るものが挙げられる。オキシエチレン基及びオキシプロピレン基から成るポリオキシアルキレン基は、オキシエチレン基とオキシプロピレン基との付加形態としてブロック型及び／又はランダム型のものがある。いずれにしてもポリオキシアルキレン基を構成するオキシアルキレン基の繰り返し数は６〜６０とするが、８〜５０とするのが好ましい。
【００１６】
式１で示されるウレタン化合物において、Ｙはポリイソシアネートからすべてのイソシアネート基を除いた残基である。かかるポリイソシアネートとしては、１）各種のトリレンジイソシアネート、メチレン−ビス−（４−フェニルイソシアネート）、ヘキサメチレンジイソシアネート等のジイソシアネート、２）ポリメチレンポリフェニレントリイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート環状３量体（商品名コロネートＥＨ、日本ポリウレタン社製）、ヘキサメチレンジイソシアネート／トリメチロールプロパンが３／１（モル比）の反応物（商品名コロネートＨＬ、日本ポリウレタン社製）等のトリイソシアネートが挙げられるが、なかでもヘキサメチレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニレントリイソシアネートが好ましい。
【００１７】
本発明で用いるウレタン化合物は、式１中のＲ1を形成することとなる炭素数２８〜６０の脂肪族アルコールに式１中のＸを形成することとなる炭素数２又は３のアルキレンオキサイドを付加重合して得られるポリオキシアルキレングリコールモノアルキルエーテルと、ポリイソシアネートとを反応させて得られるウレタン化物である。本発明は式１で示されるウレタン化合物の合成方法を特に制限するものではなく、これには公知の合成方法、例えば特開平４−５３８０９号公報に記載されているような合成方法が適用できる。
【００１８】
本発明の合成繊維用処理剤は、以上説明したウレタン化合物の一つ又は二つ以上を含有するものである。本発明は合成繊維用処理剤中における該ウレタン化合物の含有割合を特に制限するものではないが、４〜６０重量％の含有割合とするのが好ましく、８〜５０重量％の含有割合とするのがより好ましい。
【００１９】
本発明の合成繊維用処理剤には、本発明の効果を更に向上させる目的で、以上説明したウレタン化合物と共に、前記の脂肪酸アミド誘導体を併用することが好ましい。かかる脂肪酸アミド誘導体には、１）式２で示されるポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド、２）該ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドを酸で中和したポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド塩、３）該ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドを４級化剤で４級化したポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド４級化物、４）式３で示される脂肪酸アミド架橋体、５）該脂肪酸アミド架橋体を酸で中和した脂肪酸アミド架橋体塩、６）該脂肪酸アミド架橋体を４級化剤で４級化した脂肪酸アミド架橋体４級化物が包含される。
【００２０】
式２で示されるポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドは、分子中に少なくとも１個の脂肪酸アミド基と少なくとも１個のポリオキシアルキレン基とを有する化合物である。かかるポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドは、ポリアルキレンポリアミンと脂肪酸とをアミド化反応させたポリアルキレン（ポリ）アミン・（ポリ）脂肪酸アミドのアミノ基に対し、アルキレンオキサイドを逐次開環付加重合させて、ポリオキシアルキレン基を形成させることにより得ることができる。
【００２１】
式２で示されるポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドにおいて、合成に供するポリアルキレンポリアミンは、分子中に２〜５個の炭素数２又は３のアルキレン基と３〜６個のアミノ基とを有する直鎖のポリアルキレンポリアミンである。これには例えば、１）ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン等のポリエチレンポリアミン、２）ジプロピレントリアミン、テトラプロピレンペンタミン等のポリプロピレンポリアミン等が挙げられるが、なかでもジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンが好ましい。
【００２２】
式２で示されるポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドにおいて、合成に供する脂肪酸としては、１）カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ステアリン酸、ベヘニン酸、２ーエチルヘキサノイック酸、イソステアリン酸等の炭素数８〜２２の飽和脂肪酸、２）カプロレイン酸、ミリストレイン酸、オレイン酸、エルシン酸等の炭素数８〜２２の不飽和脂肪酸が挙げられるが、なかでも炭素数１８〜２２の飽和脂肪酸、炭素数１８〜２２の不飽和脂肪酸が好ましい。
【００２３】
式２で示されるポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドにおいて、合成に供するポリアルキレン（ポリ）アミン・（ポリ）脂肪酸アミドは上記のポリアルキレンポリアミンと脂肪酸とのアミド化反応により得られるものであるが、かかるアミド化反応において、ポリアルキレンポリアミンと脂肪酸との割合はポリアルキレンポリアミンの末端アミノ基を少なくとも１個アミド化するに必要な割合とするが、ポリアルキレンポリアミンの両末端のアミノ基がアミド化される割合とするのが好ましい。
【００２４】
式２で示されるポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドは、前記したポリアルキレン（ポリ）アミン・（ポリ）脂肪酸アミドのアミノ基にアルキレンオキサイドを逐次付加重合してポリオキシアルキレン基を形成させることにより得ることができる。かかるアルキレンオキサイドは、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等の炭素数２〜４のアルキレンオキサイドである。ポリアルキレン（ポリ）アミン・（ポリ）脂肪酸アミドにアルキレンオキサイドを付加する形態としてはランダム型、ブロック型及びそれらの混合型があるが、ブロック型が好ましく、なかでも最初にエチレンオキサイドを付加し、次いでプロピレンオキサイドを付加したポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロック型がより好ましい。かかるポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロック型のポリオキシアルキレン基において、オキシエチレン基／オキシプロピレン基＝２５／７５〜５０／５０（モル比）の割合とするのが特に好ましい。
【００２５】
式２で示されるポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドにおいて、アミノ基１個当たりのアルキレンオキサイドの付加モル数は３〜６０とするが、３〜３０とするのが好ましい。
【００２６】
式２で示されるポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドは、以上説明したように、ポリアルキレンポリアミンと脂肪酸とをアミド化反応させてポリアルキレン（ポリ）アミン・（ポリ）脂肪酸アミドとし、これにアルキレンオキサイドを塩基性触媒存在下に逐次付加重合してポリオキシアルキレン基を形成させたものであるが、本発明はアミド化反応や逐次付加重合の方法を限定するものではなく、これには公知の方法が適用できる。
【００２７】
式２で示されるポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドは、前記したようにポリアルキレン（ポリ）アミン・（ポリ）脂肪酸アミドのアミノ基に対しアルキレンオキサイドを逐次開環付加重合させてポリオキシアルキレン基を形成することにより得ることができるが、更にかかるポリオキシアルキレン基の末端水酸基の一部若しくは全部をトリアルキルシリル化して該ポリオキシアルキレン基の末端にトリアルキルシリル基を導入することにより得ることもできる。かかるトリアルキルシリル基としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリプロピルシリル基、ジメチルエチルシリル基等の炭素数１〜３のアルキル基を有するトリアルキルシリル基が挙げられるが、なかでもトリメチルシリル基が好ましい。
【００２８】
本発明はトリアルキルシリル化の方法を特に制限するものではなく、これには公知のシリル化剤を用いる方法が適用できる。かかるシリル化剤としては、トリメチルクロルシラン、トリメチルメトキシシラン、トリエチルメトキシシラン、トリメチルエキシシラン、ジメチルエチルメトキシシラン等が挙げられる。ポリオキシアルキレン基の末端水酸基のトリアルキルシリル化の割合は特に制限されないが、該末端水酸基の５０モル％以上をトリアルキルシリル化するのが好ましく、７０モル％以上をトリアルキルシリル化するのが更に好ましい。
【００２９】
本発明で用いる脂肪酸アミド誘導体には、以上説明したような式２で示されるポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドの他に、該ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドを酸で中和したポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド塩が包含される。
【００３０】
かかるポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド塩は、ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド中のアミノ基の一部若しくは全部を有機酸又は無機酸で中和したものである。中和に用いる有機酸としては、１）酢酸、プロピオン酸、カプロン酸等の炭素数２〜６の脂肪族モノカルボン酸、２）グルコール酸、乳酸、リンゴ酸等の炭素数２〜４の脂肪族ヒドロキシモノカルボン酸、３）メタンスルホン酸、ブタンスルホン酸等の炭素数８〜１２のアルキルスルホン酸、４）ベンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸等の芳香族スルホン酸、５）トルエンスルホン酸、ドデシルベンセンスルホン酸等の炭素数２〜９のアルキル基で置換された置換芳香族スルホン酸、６）メチル酸性リン酸エステル、ブチル酸性リン酸エステル、ラウリル酸性リン酸エステル等の炭素数２〜１２のアルキル酸性リン酸エステルが挙げられる。また中和に用いる無機酸としては、塩酸、リン酸、亜リン酸、ホウ酸等が挙げられる。これらのなかでも、中和に用いる酸としては、炭素数２〜６の脂肪族モノカルボン酸、炭素数２〜４の脂肪族ヒドロキシモノカルボン酸又は炭素数２〜１２のアルキル酸性リン酸エステルが好ましい。
【００３１】
本発明はポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドのアミノ基に対する酸による中和度を特に制限するものではないが、通常該脂肪酸アミド基含有ポリエーテル中のアミノ基を５０モル％以上中和したものが有利に使用できる。
【００３２】
本発明で用いる脂肪酸アミド誘導体には、以上説明したようなポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド及びその塩の他に、更に該ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドを４級化剤で４級化したポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド４級化物が包含される。
【００３３】
かかるポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド４級化物は、ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド中の３級アミノ基の一部若しくは全部を４級化剤で４級化したものである。４級化するのに用いる４級化剤としては、１）メチルクロライド、エチルブロマイド、ブチルアイオダイド、ベンジルクロライド等の炭素数１〜８のモノハロゲン化炭化水素、２）ジメチルサルフェート、ジエチルサルフェート等のアルキル基の炭素数１〜３のジアルキルサルフェート、３）トリメチルホスフェート、トリブチルホスフェート等のアルキル基の炭素数１〜８のトリアルキルホスフェート、４）エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等の炭素数２〜４のアルキレンオキサイドが挙げられるが、なかでも炭素数１〜３のジアルキルサルフェート、炭素数４〜８のトリアルキルホスフェートが好ましい。
【００３４】
本発明はポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド中の３級アミノ基に対する４級化剤による４級化率を特に制限するものではないが、通常該ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド中の３級アミノ基を５０モル％以上４級化したものが有利に使用できる。
【００３５】
前記したように本発明は、本発明で用いるポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド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を適用できる。例えば、１）ポリアルキレンポリアミンと脂肪酸とをアミド化反応によりポリアルキレン（ポリ）アミン・（ポリ）脂肪酸アミドとし、次いで該ポリアルキレン（ポリ）アミン・（ポリ）脂肪酸アミドのアミノ基に塩基性触媒存在下でアルキレンオキサイドを逐次開環付加重合させることによりポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドとする方法、２）前記１）で得られたものを更にトリアルキルシリル化剤でトリアルキルシリル変性する方法、３）前記１）又は２）で得られたものを更に水性媒体に分散又は溶解し、これに酸を加えて中和することによりポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド塩とする方法、４）前記１）又は２）で得られたものを更にそのまま溶融するか又は不活性媒体中に溶解し、これに４級化剤を加えて４級化反応することによりポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド４級化物とする方法が挙げられる。
【００３６】
式３で示される脂肪酸アミド架橋体は、ポリアルキレンポリアミンと脂肪酸とのアミド化反応により得られるポリアルキレン（ポリ）アミン・（ポリ）脂肪酸アミド及び該ポリアルキレン（ポリ）アミン・（ポリ）脂肪酸アミドのアミノ基に対してアルキレンオキサイドを逐次開環付加重合させたポリオキシアルキレン基を有するポリアルキレン（ポリ）アミン・（ポリ）脂肪酸アミドから選ばれる２分子を架橋剤と反応させることにより得ることができる。
【００３７】
式３で示される脂肪酸アミド架橋体において、合成に供するポリアルキレンポリアミンは、前記した式２で示されるポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドの場合と同じポリアルキレンポリアミンが使用できる。
【００３８】
式３で示される脂肪酸アミド架橋体において、合成に供する脂肪酸としては、前記した式２で示されるポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドの場合と同じ脂肪酸が使用できるが、なかでも炭素数１８〜２２の飽和脂肪酸、炭素数１８〜２２の不飽和脂肪酸が好ましい。
【００３９】
式３で示される脂肪酸アミド架橋体において、合成に供するポリアルキレン（ポリ）アミン・（ポリ）脂肪酸アミドは上記のポリアルキレンポリアミンと脂肪酸とのアミド化反応により得られるものであるが、かかるアミド化反応において、ポリアルキレンポリアミンと脂肪酸との割合はポリアルキレンポリアミンの末端アミノ基を少なくとも１個アミド化するに必要な割合とするが、ポリアルキレンポリアミンの両末端のアミノ基がアミド化される割合とするのが好ましい。
【００４０】
式３で示される脂肪酸アミド架橋体において、合成に供するポリオキシアルキレン基を有するポリアルキレン（ポリ）アミン・（ポリ）脂肪酸アミドは、前記したポリアルキレン（ポリ）アミン・（ポリ）脂肪酸アミドのアミノ基に対してアルキレンオキサイドを逐次開環付加重合させたものである。かかるポリオキシアルキレン基を有するポリアルキレン（ポリ）アミン・（ポリ）脂肪酸アミドにおいて、アルキレンオキサイドの種類、アルキレンオキサイドの付加形態は、式２で示されるポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドの場合と同じであり、付加形態はブロック型が好ましく、なかでも最初にエチレンオキサイドを付加し、次いでプロピレンオキサイドを付加したポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロック型がより好ましい。かかるポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロック型のポリオキシアルキレン基において、オキシエチレン基／オキシプロピレン基＝２５／７５〜５０／５０（モル比）の割合とするのが特に好ましい。
【００４１】
式３で示される脂肪酸アミド架橋体において、アミノ基１個当たりのアルキレンオキサイドの付加モル数は３〜６０とするが、５〜５０とするのが好ましい。更に、以上説明したポリオキシアルキレン基の末端水酸基の一部若しくは全部をトリアルキルシリル化する場合も、式２で示されるポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドの場合と同じである。
【００４２】
式３で示される脂肪酸アミド架橋体は、以上説明したポリアルキレン（ポリ）アミン・（ポリ）脂肪酸アミド及びポリオキシアルキレン基を有するポリアルキレン（ポリ）アミン・（ポリ）脂肪酸アミドから選ばれる２分子を架橋剤と反応させることにより得られるが、かかる架橋剤としては、前記の２分子を架橋するものであれば特に制限するものではない。これには例えば、１）エチレングリコールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、トリジエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ソルビトールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル等のジグリシジルエーテル化合物、２）各種のトリレンジイソシアネート、メチレン−ビス−（４−フェニルイソシアネート）、ヘキサメチレンジイソシアネート等のジイソシアネート、３）尿素、ジエチル炭酸エステル、ジプロピル炭酸エステル等の縮合的架橋剤、４）エピクロルヒドリン、等が挙げられるが、なかでも尿素、エピクロルヒドリンが好ましい。
【００４３】
本発明で用いる脂肪酸アミド誘導体には、以上説明したような式３で示される脂肪酸アミド架橋体の他に、該脂肪酸アミド架橋体を中和した脂肪酸アミド架橋体塩が包含される。
【００４４】
かかる脂肪酸アミド架橋体塩は、脂肪酸アミド架橋体中のアミノ基の一部若しくは全部を有機酸又は無機酸で中和したものである。中和に用いる有機酸としては、式２で示されるポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドの塩を得る場合に用いたものと同じものが利用できる。なかでも、中和に用いる酸としては、炭素数２〜６の脂肪族モノカルボン酸、炭素数２〜４の脂肪族ヒドロキシモノカルボン酸及び炭素数２〜１２のアルキル酸性リン酸エステルが好ましい。
【００４５】
本発明は脂肪酸アミド架橋体のアミノ基に対する酸による中和度を特に制限するものではないが、通常該脂肪酸アミド基含有ポリエーテル中のアミノ基を５０モル％以上中和したものが有利に使用できる。
【００４６】
本発明で用いる脂肪酸アミド架橋体には、以上説明したような式３で示される脂肪酸アミド架橋体及びその塩の他に、更に該脂肪酸アミド架橋体を４級化剤で４級化した脂肪酸アミド架橋体４級化物が包含される。
【００４７】
かかる脂肪酸アミド架橋体４級化物は、脂肪酸アミド架橋体中の３級アミノ基の一部若しくは全部を４級化剤で４級化したものである。４級化するのに用いる４級化剤としては、式２で示されるポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドの４級化物を得るのに用いたものと同じものが利用できる。なかでも炭素数１〜３のジアルキルサルフェート、炭素数４〜８のトリアルキルホスフェートが好ましい。
【００４８】
本発明は脂肪酸アミド架橋体中の３級アミノ基に対する４級化剤による４級化率を特に制限するものではないが、通常該脂肪酸アミド架橋体中の３級アミノ基を５０モル％以上４級化したものが有利に使用できる。
【００４９】
前記したように本発明は、本発明で用いる脂肪酸アミド架橋体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を適用できる。例えば、１）ポリアルキレンポリアミンと脂肪酸とのアミド化反応により得られたポリアルキレン（ポリ）アミン・（ポリ）脂肪酸アミド２モルを架橋剤１モルで架橋反応させることにより脂肪酸アミド架橋体とする方法、２）前記１）のポリアルキレン（ポリ）アミン・（ポリ）脂肪酸アミドのアミノ基に塩基性触媒存在下でアルキレンオキサイドを逐次開環付加重合させることにより得られたポリオキシアルキレン基を有する脂肪酸アミド２モルを架橋剤１モルで架橋反応させることにより脂肪酸アミド架橋体とする方法、３）前記２）で得られた脂肪酸アミド架橋体をトリアルキルシリル化剤でトリアルキルシリル変性することにより脂肪酸アミド架橋体とする方法、４）前記１）、２）又は３）で得られた脂肪酸アミド架橋体を水性媒体に分散又は溶解し、これに酸をそのまま又は水性液として加えて中和することにより脂肪酸アミド架橋体塩とする方法、５）前記１）、２）又は３）で得られた脂肪酸アミド架橋体をそのまま溶融するか又は不活性媒体中に溶解し、これに４級化剤を加えて４級化反応することにより脂肪酸アミド架橋体４級化物とする方法が挙げられる。
【００５０】
本発明の合成繊維用処理剤は、好ましくは以上説明した脂肪酸アミド誘導体を含有するものである。本発明は合成繊維用処理剤中における該脂肪酸アミド誘導体の含有割合を特に制限するものではないが、４〜６０重量％の含有割合とするのが好ましく、８〜５０重量％の含有割合とするのがより好ましい。
【００５１】
本発明の合成繊維用処理剤には、本発明の効果を更に向上させる目的で、前記したウレタン化合物と共に、好ましくは前記したウレタン化合物及び脂肪酸アミド誘導体と共に、アミノ当量が１０００〜４０００、好ましくは１２００〜３０００のアミノ変性ポリオルガノシロキサンを併用することが好ましい。かかるアミノ変性ポリオルガノシロキサンは、分子中に必須の構成基としてジメチルシロキサン基と、アミノ変性基を有するシロキサン基とを有する線状ポリオルガノシロキサンである。ここでアミノ変性基としては、２−アミノエチル基、３−アミノプロピル基、４−アミノブチル基、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピル基、Ｎ−（２−アミノエチル）−２−アミノエチル基等が挙げられるが、２−アミノエチル基、３−アミノプロピル基、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピル基が有利に適用できる。
【００５２】
本発明の合成繊維用処理剤は、好ましくは以上説明したアミノ変性ポリオルガノシロキサンを含有するものである。本発明は合成繊維用処理剤における該アミノ変性ポリオルガノシロキサンの含有割合を特に制限するものではないが、５〜５０重量％の含有割合とするのが好ましく、１０〜３０重量％の含有割合とするのがより好ましい。
【００５３】
本発明の合成繊維用処理剤は、乳化性、繊維製造工程での制電性、潤滑性の点から界面活性剤、潤滑剤を含有することができる。かかる界面活性剤としては公知のものが適用できる。これには例えば、１）いずれもオキシアルキレン基がオキシエチレン基及び／又はオキシプロピレン基からなる、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエステル、ポリオキシアルキレンヒマシ油、ポリオキシアルキレン硬化ヒマシ油等の、ポリオキシアルキレン基を有する非イオン性界面活性剤、２）ソルビタンモノラウレート、ソルビタントリオレート、グリセリンモノラウレート、ジグリセリンジラウレート等の、多価アルコール部分エステル型の非イオン性界面活性剤、３）いずれもオキシアルキレン基がオキシエチレン基及び／又はオキシプロピレン基からなる、長鎖アルキル基含有ポリオキシアルキレンアルキルアミノエーテル、２〜４個のポリオキシアルキレンアミノエーテル基を有するポリエーテルポリアミン等の、ポリオキシアルキレン基を有するアミノエーテル型非イオン性界面活性剤、３）脂肪族サルフェート塩、脂肪族スルフォネート塩、脂肪族フォスフェート塩、脂肪族カルボン酸塩等のアニオン性界面活性剤、４）長鎖アルキルアミンの酸中和物、ポリオキシアルキレンアルキルアミノエーテルの酸中和物等のアミン塩部位を有するカチオン性界面活性剤、５）テトラアルキルアンモニウム塩、アルキルイミダゾリニウム塩、テトラアルキルホスホニウム塩等の４級化部位を有するカチオン性界面活性剤、５）長鎖アルキルジメチルベタイン、アルキルイミダゾリンのベタイン化合物、長鎖アルキルアミノ酸等の両性界面活性剤等が挙げられる。
【００５４】
また潤滑剤としても公知のものが適応できる。これには例えば、１）鉱物油、２）脂肪族モノカルボン酸と脂肪族１価アルコールとのエステル化合物、３）脂肪族モノカルボン酸と脂肪族多価アルコールとの完全エステル化合物、４）脂肪族ポリカルボン酸と脂肪族１価アルコールとの完全エステル化合物、５）ポリエーテル（ポリ）オール、６）シリコーン化合物等が挙げられる。
【００５５】
本発明は、合成繊維用処理剤中における以上説明した界面活性剤及び潤滑剤の含有割合を特に制限するものではないが、界面活性剤は１０〜６０重量％の含有割合とするのが好ましく、また潤滑剤は５〜２０重量％の含有割合とするのが好ましい。
【００５６】
次に本発明の処理方法について説明する。本発明の合成繊維用処理剤を合成繊維に付着させる際の該合成繊維用処理剤の形態としては、ニート、有機溶剤溶液又は水性液等、公知の形態が適用でき、合成繊維に本発明の合成繊維用処理剤を付着させる工程としては、紡糸工程、延伸工程、更には延伸後の各工程等が挙げられるが、なかでも１）本発明の合成繊維用処理剤を５〜３０重量％の水性液となし、該水性液を２５００〜７５００ｍ／分の速度で巻き取られる乾式紡糸工程の合成繊維に対し合成繊維用処理剤として０．０５〜３重量％となるよう付着させる方法、２）本発明の合成繊維用処理剤の水性液を湿式紡糸した延伸工程、水洗工程後のゲル膨潤状態にある合成繊維束に対し合成繊維用処理剤として０．０５〜３重量％となるよう付着させる方法が好ましい。合成繊維用処理剤を合成繊維に付着させるには、ローラー給油法、計量ポンプを用いたガイド給油法、浸漬給油法、スプレー給油法等、公知の給油方法が適用できる。
【００５７】
本発明は合成繊維用処理剤の水性液の調製方法を限定するものではなく、これにはホモミキサー、ホモジナイザー等を用いた公知の機械的撹拌方法が適用できる。調製される水性液の処理剤濃度は、通常１〜３０重量％であり、好ましくは５〜２５重量％である。また合成繊維用処理剤を合成繊維へ付着させるに際しては、合目的的に他の成分、例えば酸化防止剤、防錆剤、抗菌剤等を併用することもできるが、その使用量は可及的に少量とするのが好ましい。
【００５８】
本発明の合成繊維用処理剤及び合成繊維の処理方法を適用する合成繊維としては、１）エチレンテレフタレートを主たる構成基とするエステル繊維、２）ナイロン６、ナイロン６６等のアミド繊維、３）アクリル繊維、４）塩化ビニル、塩化ビニリデン等の含ハロゲン系ビニルモノマーとアクリロニトリルとを共重合したモダアクリル繊維、５）ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン繊維、６）ウレタン繊維等が挙げられるが、アクリル繊維及びモダアクリル繊維等のアクリル系繊維に適用する場合に本発明の効果の発現が著しい。
【００５９】
【発明の実施の形態】
本発明に係る合成繊維用処理剤の実施形態としては、次の１）〜１４）が挙げられる。
１）下記のウレタン化合物（Ｕ−１）４０重量％、及びビス（２−ヒドロキシエチル）ステアリン酸アミド／ステアリンサンアミドエチルジメチルエチルアンモニウムエトサルフェート／ポリオキシエチレン（ｎ＝２０）ステアリルエーテル＝４０／４０／２０（重量比）の界面活性剤・潤滑剤混合物（Ｅ−１）６０重量％を含有して成る合成繊維用処理剤（Ｔ−１）。
ウレタン化合物（Ｕ−１）：式１において、Ｒ1がトリアコンチル基、Ｘが１０個のオキシエチレン基の繰り返しで構成されたポリオキシエチレン基、Ｙがヘキサメチレンジイソシアネートからすべてのイソシアネート基を除いた残基、ｋが２である場合のウレタン化合物
【００６０】
２）前記のウレタン化合物（Ｕ−１）４０重量％、下記のポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド（ＰＡ−１）３０重量％、及び前記の界面活性剤・潤滑剤混合物（Ｅ−１）３０重量％を含有して成る合成繊維用処理剤（Ｔ−５）。
ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド（ＰＡ−１）：式２において、Ｒ2，Ｒ3がステアリン酸アミド基、Ｒ4がＨ、Ａ1が７個のエトキシ基の繰り返しで構成されたポリエトキシ基、ｍ，ｎが２、ｐが１である場合のポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド
【００６１】
３）下記のウレタン化合物（Ｕ−２）３０重量％、下記のポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド塩（ＰＡ−６）４０重量％、及びビス（２−ヒドロキシエチル）ステアリン酸アミド／ポリオキシエチレン（ｎ＝５）ラウリルエーテルホスフェートカリウム塩／ポリオキシエチレン（ｎ＝１２）セチルエーテル＝４０／４０／２０（重量比）の界面活性剤・潤滑剤混合物（Ｅ−２）３０重量％を含有して成る合成繊維用処理剤（Ｔ−１０）。
ウレタン化合物（Ｕ−２）：式１において、Ｒ1がテトラコンチル基、Ｘが２０個のオキシエチレン基の繰り返しで構成されたポリオキシエチレン基、Ｙがヘキサメチレンジイソシアネートからすべてのイソシアネート基を除いた残基、ｋが２である場合のウレタン化合物
ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド塩（ＰＡ−６）：前記のポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド（ＰＡ−１）を酢酸で中和した（中和度８０％）ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド塩
【００６２】
４）前記のウレタン化合物（Ｕ−２）３０重量％、下記のポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド４級化物（ＰＡ−１０）４０重量％、及び前記の界面活性剤・潤滑剤混合物（Ｅ−２）３０重量％を含有して成る合成繊維用処理剤（Ｔ−１４）。
ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド４級化物（ＰＡ−１０）：前記のポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド（ＰＡ−１）をジエチル硫酸で４級化した（４級化率９３％）ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド４級化物
【００６３】
５）下記のウレタン化合物（Ｕ−３）３０重量％、下記の脂肪酸アミド架橋体（ＰＤ−１）４０重量％、及びソルビタンモノステアレート／ポリオキシエチレン（ｎ＝５）ラウリルエーテルホスフェートカリウム塩／ポリオキシエチレン（ｎ＝１２）セチルエーテル＝４０／４０／２０（重量比）の界面活性剤・潤滑剤混合物（Ｅ−３）３０重量％を含有して成る合成繊維用処理剤（Ｔ−１８）。
ウレタン化合物（Ｕ−３）：式１において、Ｒ1がペンタコンチル基、Ｘが３０個のオキシエチレン基の繰り返しで構成されたポリオキシエチレン基、Ｙがジメチレントリフェニレントリイソシアネートからすべてのイソシアネート基を除いた残基、ｋが３である場合のウレタン化合物
脂肪酸アミド架橋体（ＰＤ−１）：式３において、Ｒ5，Ｒ6，Ｒ7，Ｒ8がステアリン酸アミド基、ｓ，ｔ，ｕ，ｖが２、ｑ，ｒが１、Ｂが２−ヒドロキシトリメチレン基である場合の脂肪酸アミド架橋体
【００６４】
６）前記のウレタン化合物（Ｕ−３）３０重量％、下記の脂肪酸アミド架橋体塩（ＰＤ−５）４０重量％、及び前記の界面活性剤・潤滑剤混合物（Ｅ−３）３０重量％を含有して成る合成繊維用処理剤（Ｔ−２２）。
脂肪酸アミド架橋体塩（ＰＤ−５）：前記の脂肪酸アミド架橋体（ＰＤ−１）を酢酸で中和した（中和度４３％）脂肪酸アミド架橋体塩
【００６５】
７）前記のウレタン化合物（Ｕ−２）３０重量％、下記の脂肪酸アミド架橋体４級化物（ＰＤ−８）３０重量％、及びオキシエチレン基／オキシプロピレン基＝７０／３０（モル比）のプルロニック型ポリエーテル（数平均分子量１５０００）／ポリオキシエチレン（ｎ＝２０）ステアリルエーテルホスフェートカリウム塩／ポリオキシエチレン（ｎ＝１２）セチルエーテル＝４０／２０／４０（重量比）の界面活性剤・潤滑剤混合物（Ｅ−４）４０重量％を含有して成る合成繊維用処理剤（Ｔ−２５）。
脂肪酸アミド架橋体４級化物（ＰＤ−８）：前記の脂肪酸アミド架橋体（ＰＤ−１）をジエチル硫酸で４級化した（４級化率９３％）脂肪酸アミド架橋体４級化物
【００６６】
８）前記のウレタン化合物（Ｕ−１）４０重量％、下記のアミノ変性ポリオルガノシロキサン（ＡＭ−１）３０重量％、及び前記の界面活性剤・潤滑剤混合物（Ｅ−３）３０重量％を含有して成る合成繊維用処理剤（Ｔ−２８）。
アミノ変性ポリオルガノシロキサン（ＡＭ−１）：アミノ当量が１２００であり、アミノ変性基が２−アミノエチル基であるアミノ変性ポリオルガノシロキサン
【００６７】
９）前記のウレタン化合物（Ｕ−１）３０重量％、前記のポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド（ＰＡ−１）２０重量％、前記のアミノ変性ポリオルガノシロキサン（ＡＭ−１）３０重量％、及び前記の界面活性剤・潤滑剤混合物（Ｅ−１）２０重量％を含有して成る合成繊維用処理剤（Ｔ−３１）。
【００６８】
１０）前記のウレタン化合物（Ｕ−２）１０重量％、前記のポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド塩（ＰＡ−６）３０重量％、下記のアミノ変性ポリオルガノシロキサン（ＡＭ−２）２０重量％、及び前記の界面活性剤・潤滑剤混合物（Ｅ−２）４０重量％を含有して成る合成繊維用処理剤（Ｔ−３２）。
アミノ変性ポリオルガノシロキサン（ＡＭ−２）：アミノ当量が１５００であり、アミノ変性基がＮ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピル基であるアミノ変性ポリオルガノシロキサン
【００６９】
１１）前記のウレタン化合物（Ｕ−３）３０重量％、前記のポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド４級化物（ＰＡ−１０）２０重量％、下記のアミノ変性ポリオルガノシロキサン（ＡＭ−３）３０重量％、及び前記の界面活性剤・潤滑剤混合物（Ｅ−３）２０重量％を含有して成る合成繊維用処理剤（Ｔ−３３）。
アミノ変性ポリオルガノシロキサン（ＡＭ−３）：アミノ当量が２０００であり、アミノ変性基が３−アミノプロピル基であるアミノ変性ポリオルガノシロキサン
【００７０】
１２）下記のウレタン化合物（Ｕ−４）１０重量％、前記の脂肪酸アミド架橋体（ＰＤ−１）３０重量％、前記のアミノ変性ポリオルガノシロキサン（ＡＭ−１）２０重量％、及び前記の界面活性剤・潤滑剤混合物（Ｅ−４）４０重量％を含有して成る合成繊維用処理剤（Ｔ−３４）。
ウレタン化合物（Ｕ−４）：式１において、Ｒ1がトリアコンチル基、Ｘが２０個のオキシエチレン基の繰り返し及び５個のオキシプロピレン基の繰り返しで構成されたポリオキシエチレンポリオキシプロピレン基、Ｙがヘキサメチレンジイソシアネートからすべてのイソシアネート基を除いた残基、ｋが２である場合のウレタン化合物
【００７１】
１３）前記のウレタン化合物（Ｕ−１）３０重量％、前記の脂肪酸アミド架橋体塩（ＰＤ−５）２０重量％、前記のアミノ変性ポリオルガノシロキサン（ＡＭ−２）３０重量％、及び前記の界面活性剤・潤滑剤混合物（Ｅ−１）２０重量％を含有して成る合成繊維用処理剤（Ｔ−３５）。
【００７２】
１４）前記のウレタン化合物（Ｕ−２）２０重量％、前記の脂肪酸アミド架橋体４級化物（ＰＤ−８）３０重量％、前記のアミノ変性ポリオルガノシロキサン（ＡＭ−３）２０重量％、及び前記の界面活性剤・潤滑剤混合物（Ｅ−２）３０重量％を含有して成る合成繊維用処理剤（Ｔ−３６）。
【００７３】
また本発明に係る合成繊維の処理方法としては、下記の１５）、１６）が挙げられる。
１５）前記１）〜１４）の合成繊維用処理剤をモダアクリル合成繊維に対し０．０５〜３重量％となるよう付着させる合成繊維の処理方法。
【００７４】
１６）前記１）〜１４）の合成繊維用処理剤をゲル膨潤状態のアクリル合成繊維に対し０．０５〜３重量％となるよう付着させる合成繊維の処理方法。
【００７５】
以下、本発明の構成および効果をより具体的にするため、実施例等を挙げるが、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、以下の実施例及び比較例において、部は重量部を、また％は重量％を意味する。
【００７６】
【実施例】
試験区分１（ウレタン化合物の合成）
・ウレタン化合物（Ｕ−１）の合成
ポリオキシエチレングリコール（オキシエチレン基の繰り返し数が１０、ｎ＝１０とする）モノトリアコンチルエーテル１８９０ｇ（２．１モル）及びジ−ｎ−ブチル錫ジラウレート０．５ｇを反応容器にとり、１００〜１１０℃で保持して撹拌し、ヘキサメチレンジイソシアネート１６０ｇ（１モル）を３０分かけて滴下した。この間、反応温度を１００〜１１０℃に保った。その後、同温度で反応を続け、反応物中のイソシアネート基が消失したのを確認して、反応を終了した。この反応物を分析したところ、式１中のＲ1がトリアコンチル基、Ｘが１０個のオキシエチレン基の繰り返しで構成されたポリオキシエチレン基、Ｙが２価のヘキサメチレンジイソシアネートからすべてのイソシアネート基を除いた残基である場合のウレタン化合物（Ｕ−１）であった。
【００７７】
・ウレタン化合物（Ｕ−２）〜（Ｕ−４）、ウレタン化合物（ＵＲ−２）〜（ＵＲ−４）の合成
ウレタン化合物（Ｕ−１）の合成と同様にして、ウレタン化合物（Ｕ−２）〜（Ｕ−４）、ウレタン化合物（ＵＲ−２）〜（ＵＲ−４）の合成を行なった。以上で合成した各ウレタン化合物の内容を表１にまとめて示した。
【００７８】
【表１】
【００７９】
表１において、
＊１：ポリオキシアルキレン基を構成するオキシアルキレン基の繰り返し数
【００８０】
試験区分２（式２で示される脂肪酸アミド誘導体、その塩又はその４級化物の合成）
・ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド（ＰＡ−１）の合成
ステアリン酸５７３ｇ（２．０４モル）及びジエチレントリアミン１０３ｇ（１．０モル）をフラスコに仕込み、１８０℃に保持して、生成する水を窒素気流により留去しながら４時間反応を行い、中間体としてジエチレントリアミンのジステアリン酸アミド（ＰＰ−１）を得た。このジエチレントリアミンのジステアリン酸アミド（ＰＰ−１）６４０ｇ（１．０モル）及び水酸化カリウム１３ｇをオートクレーブに仕込み、窒素ガスでパージ後、１２０℃に加温し、エチレンオキサイド３０８ｇ（７モル）を圧入して、反応させた。１時間の熟成反応後、反応物を得た。得られた反応物を分析したところ、式２中の、Ｒ2，Ｒ3がステアリン酸アミド基、Ｒ4が水素、ｍ，ｎが２、ｐが１、Ａ1が７個のエトキシ基の繰り返しで構成されたポリエトキシ基である場合のポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド（ＰＡ−１）であった。
【００８１】
・式２で示されるポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド（ＰＡ−２）〜（ＰＡ−４）の合成
ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド（ＰＡ−１）と同様にして、ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド（ＰＡ−２）〜（ＰＡ−４）の合成を行なった。
【００８２】
・ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド（ＰＡ−５）の合成
上記で合成したポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド（ＰＡ−２）２２２ｇ（０．１モル）をフラスコに仕込み、窒素雰囲気下に撹拌しながら、塩化トリメチルシラン１１．５ｇ（０．１モル）を２０分間かけて滴下し、反応温度を５０〜６０℃に維持して反応させた。更に同温度で１時間熟成して、ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド（ＰＡ−２）のポリオキシアルキレン基の末端をトリメチル化した。得られた末端トリメチル化物を分析したところ、ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド（ＰＡ−２）のポリオキシアルキレン基の末端ＯＨ基の９７％がトリメチル基に置換されたポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド（ＰＡ−５）であった。以上で合成した各ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドの内容を表２にまとめて示した。
【００８３】
【表２】
【００８４】
表２において、
＊２：ポリアルコキシ基を構成するアルコキシ基の繰り返し数
＊３：トリメチルシリル化率は９７％
【００８５】
・ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド塩（ＰＡ−６）の合成
酢酸１．０ｇ（０．０１７モル）と水２２８．４ｇとをフラスコに仕込み、酢酸水溶液とした。そこへ溶融状態とした前記のポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド（ＰＡ−１）９７ｇ（０．０２モル）を撹拌しながら注入し、ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド酢酸塩（ＰＡ−６）の３０％水溶液を得た。得られた酢酸塩水溶液を分析したところ、アミン価は８．７（固形分換算）であり、中和度は８０％であった。
【００８６】
・ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド塩（ＰＡ−７）〜（ＰＡ−９）の合成
ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド塩（ＰＡ−６）と同様にして、ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド塩（ＰＡ−７）〜（ＰＡ−９）の合成を行なった。以上で合成した各ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド塩の内容を表３にまとめて示した。
【００８７】
【表３】
【００８８】
・ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド４級化物（ＰＡ−１０）の合成
前記のポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド（ＰＡ−１）１９９ｇ（０．２１モル）をフラスコに仕込み、窒素雰囲気下に撹拌しながら８０℃に加温し、ジエチル硫酸３１ｇ（０．２モル）を１０分間かけて滴下し、反応温度を８０〜８５℃に維持して反応させた。更に同温度で１時間熟成して、脂肪酸アミド基含有ポリエーテルのジエチル硫酸による４級化物（ＰＡ−１０）を得た。得られた４級化物を分析したところ、アミン価は１０．３であり、４級化率は９３％であった。
【００８９】
・ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド４級化物（ＰＡ−１１）〜（ＰＡ−１３）の合成
ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド４級化物（ＰＡ−１０）と同様にして、ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド４級化物（ＰＡ−１１）〜（ＰＡ−１３）の合成を行なった。以上で合成した各ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド４級化物の内容を表４にまとめて示した。
【００９０】
【表４】
【００９１】
試験区分３（式３で示される脂肪酸アミド架橋体、その塩又はその４級化物の合成）
・脂肪酸アミド架橋体（ＰＤ−１）の合成
試験区分２で中間体として得たジエチレントリアミンのジステアリン酸アミド（ＰＰ−１）１２７０ｇ（１モル）を９０〜１１０℃で溶融状態とし、これにエピクロルヒドリン１８５ｇ（２モル）を滴下して、９０〜１１０℃で架橋反応を６時間行なった後、未反応のエピクロルヒドリンを減圧留去して反応物を得た。この反応物をイソプロピルアルコールに溶解して、水酸化ナトリウムで中和し、脱塩、精製した。精製物を分析したところ、式３中の、Ｒ5，Ｒ6，Ｒ7，Ｒ8がステアリン酸アミド基、ｓ，ｔ，ｕ，ｖが２、ｑ，ｒが１、Ｂが２−ヒドロキシトリメチレン基である場合の脂肪酸アミド架橋体（ＰＤ−１）であった。
【００９２】
・脂肪酸アミド架橋体（ＰＤ−２）の合成
脂肪酸アミド架橋体（ＰＤ−１）と同様にして、ジエチレントリアミンのジベヘニン酸アミド１４９４ｇ（２モル）を溶融状態とし、これにトリエチレングリコールジグリシジルエーテル２６２ｇ（１モル）を滴下して、架橋反応を行ない、脂肪酸アミド架橋体（ＰＤ−２）を得た。
【００９３】
・脂肪酸アミド架橋体（ＰＤ−３）の合成
脂肪酸アミド架橋体（ＰＤ−１）と同様にして、ヒドロキシエチルアミノエチルアミンのモノベヘニン酸アミド４２６ｇ（１モル）を溶融状態とし、これにエチレングリコールジグリシジルエーテル８７ｇ（０．５モル）を滴下して、架橋反応を行ない、脂肪酸アミド架橋体（ＰＤ−３）を得た。
【００９４】
・脂肪酸アミド架橋体（ＰＤ−４）の合成
脂肪酸アミド架橋体（ＰＤ−１）と同様にして、ジエチレントリアミンのジステアリン酸アミド（ＰＰ−１）１２７０ｇ（２モル）に尿素６０ｇ（１モル）を滴下して、架橋反応を行ない、脂肪酸アミド架橋体（ＰＤ−４）を得た。以上で合成した各脂肪酸アミド架橋体の内容を表５にまとめて示した。
【００９５】
【表５】
【００９６】
表５において、
ｂ−１：２−ヒドロキシトリメチレン基
ｂ−２：−ＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2Ｏ（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）3ＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2−で示される有機基
ｂ−３：−ＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2ＯＣＨ2ＣＨ2ＯＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2−で示される有機基
ｂ−４：カルボニル基
【００９７】
・脂肪酸アミド架橋体塩（ＰＤ−５）の合成
酢酸１０ｇ（０．１７モル）と水１０８５ｇとをフラスコに仕込み、酢酸水溶液とした。そこへ前記の脂肪酸アミド架橋体（ＰＤ−１）２６５ｇ（０．２モル）を撹拌しながら注入して、脂肪酸アミド架橋体塩（ＰＤ−５）の２０％水溶液を得た。
【００９８】
・脂肪酸アミド架橋体塩（ＰＤ−６），（ＰＤ−７）の合成
脂肪酸アミド架橋体塩（ＰＤ−５）と同様にして、脂肪酸アミド架橋体塩（ＰＤ−６），（ＰＤ−７）を得た。以上で合成した各脂肪酸アミド架橋体塩の内容を表６にまとめて示した。
【００９９】
【表６】
【０１００】
・脂肪酸アミド架橋体４級化物（ＰＤ−８）の合成
前記の脂肪酸アミド誘導体（ＰＤ−１）１３２．６ｇ（０．１モル）をフラスコに仕込み、窒素雰囲気下に撹拌しながら８０℃に加温し、ジエチル硫酸１５．４ｇ（０．１モル）を１０分間かけて滴下し、反応温度を８０〜８５℃に維持して反応させた。更に同温度で１時間熟成して、脂肪酸アミド架橋体（ＰＤ−１）のジエチル硫酸による４級化物（ＰＤ−８）を得た。
【０１０１】
・脂肪酸アミド架橋体４級化物（ＰＤ−９），（ＰＤ−１０）の合成
脂肪酸アミド架橋体４級化物（ＰＤ−８）と同様にして、脂肪酸アミド架橋体４級化物（ＰＤ−９），（ＰＤ−１０）を得た。以上で合成した各脂肪酸アミド架橋体４級化物の内容を表７にまとめて示した。
【０１０２】
【表７】
【０１０３】
試験区分４（合成繊維用処理剤の水性液の調製）
・合成繊維用処理剤（Ｔ−１）の２０％水性液の調製
ウレタン化合物（Ｕ−１）４０部、及びビス（２−ヒドロキシエチル）ステアリン酸アミド／ステアリンサンアミドエチルジメチルエチルアンモニウムエトサルフェート／ポリオキシエチレン（ｎ＝２０）ステアリルエーテル＝４０／４０／２０（重量比）から成る界面活性剤・潤滑剤混合物（Ｅ−１）６０部に、水４００部を加え、６０℃に加温して激しく撹拌した後、ホモジナイザーに供して、合成繊維用処理剤（Ｔ−１）の２０％水性液を調製した。
【０１０４】
・合成繊維用処理剤（Ｔ−２）〜（Ｔ−４）の２０％水性液の調製
合成繊維用処理剤（Ｔ−１）の２０％水性液と同様にして、合成繊維用処理剤（Ｔ−１）〜（Ｔ−４）の２０％水性液を調製した。
【０１０５】
・合成繊維用処理剤（Ｔ−５）の２０％水性液の調製
ウレタン化合物（Ｕ−１）４０部、ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド（ＰＡ−１）３０部、及びビス（２−ヒドロキシエチル）ステアリン酸アミド／ステアリンサンアミドエチルジメチルエチルアンモニウムエトサルフェート／ポリオキシエチレン（ｎ＝２０）ステアリルエーテル＝４０／４０／２０（重量比）から成る界面活性剤・潤滑剤混合物（Ｅ−１）３０部に、水４００部を加え、６０℃に加温して激しく撹拌した後、ホモジナイザーに供して、合成繊維用処理剤（Ｔ−５）の２０％水性液を調製した。
【０１０６】
・合成繊維用処理剤（Ｔ−６）〜（Ｔ−２７）の２０％水性液の調製
合成繊維用処理剤（Ｔ−５）の２０％水性液と同様にして、合成繊維用処理剤（Ｔ−１）〜（Ｔ−２７）の２０％水性液を調製した。以上で調製した各水性液の内容を表８にまとめて示した。
【０１０７】
・合成繊維用処理剤（Ｔ−２８）の２０％水性液の調製
ウレタン化合物（Ｕ−１）４０部、アミノ変性ポリオルガノシロキサン（ＡＭ−１）３０部、及びソルビタンモノステアレート／ポリオキシエチレン（ｎ＝５）ラウリルエーテルホスフェートカリウム塩／ポリオキシエチレン（ｎ＝１２）セチルエーテル＝４０／４０／２０（重量比）から成る界面活性剤・潤滑剤混合物（Ｅ−３）３０部に、水４００部を加え、６０℃に加温して激しく撹拌した後、ホモジナイザーに供して、合成繊維用処理剤（Ｔ−２８）の２０％水性液を調製した。
【０１０８】
・合成繊維用処理剤（Ｔ−２９），（Ｔ−３０）の２０％水性液の調製
合成繊維用処理剤（Ｔ−２８）の２０％水性液と同様にして、合成繊維用処理剤（Ｔ−２９），（Ｔ−３０）の２０％水性液を調製した。
【０１０９】
・合成繊維用処理剤（Ｔ−３１）の２０％水性液の調製
ウレタン化合物（Ｕ−１）３０部、ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド（ＰＡ−１）２０部、アミノ変性ポリオルガノシロキサン（ＡＭ−１）３０部、及び前記の界面活性剤・潤滑剤混合物（Ｅ−１）４０部に、水４００部を加え、６０℃に加温して激しく撹拌した後、ホモジナイザーに供して、合成繊維用処理剤（Ｔ−３１）の２０％水性液を調製した。
【０１１０】
・合成繊維用処理剤（Ｔ−３２）〜（Ｔ−３６）の２０％水性液の調製
合成繊維用処理剤（Ｔ−３１）の２０％水性液と同様にして、合成繊維用処理剤（Ｔ−３２）〜（Ｔ−３６）の２０％水性液を調製した。
【０１１１】
・合成繊維用処理剤（Ｒ−２）の２０％水性液の調製
ウレタン化合物（ＵＲ−２）４０部、及び前記の界面活性剤・潤滑剤混合物（Ｅ−１）６０部に、水４００部を加え、６０℃に加温して激しく撹拌した後、ホモジナイザーに供して、合成繊維用処理剤（Ｒ−２）の２０％水性液を調製した。
【０１１２】
・合成繊維用処理剤（Ｒ−３）及び（Ｒ−４）の２０％水性液の調製
合成繊維用処理剤（Ｒ−２）の２０％水性液と同様にして、合成繊維用処理剤（Ｒ−３）及び（Ｒ−４）の２０％水性液を調製した。以上で調製した各水性液の内容を表９にまとめて示した。
【０１１３】
試験区分５（評価用試料綿の作製と焼き玉防止性の評価）
・アクリル繊維綿の作製
アクリロニトリル／メチルメタクリレート／メチルアクリレート／ｐ−スチレンスルホン酸ナトリウム＝９０／５／４／１（重量％）の割合で共重合したアクリル共重合体を濃度２５％になるようジメチルホルムアミドに溶解し、紡糸原液とした。この紡糸原液を２５０００ホールの口金を通し、ジメチルホルムアミド／水＝５５／４５（重量％）の２０℃の凝固浴に紡出して、５．５倍延伸した後、水洗してゲル膨潤状態の繊維を得た。得られた繊維に試験区分４で調製した合成繊維用処理剤の２０％水性液を表８と表９に記載の付着量となるようスプレー給油法で付着させ、表面温度１４０℃のローラー式乾燥機で緻密化した。そして、緻密化した繊維に公知の一般的な紡績用２次油剤を０．０５％となるよう付着させた後、クリンプ、カット、乾燥を行ない、合成繊維用処理剤を付着させた２ｄ×５１mmのアクリル繊維綿を得た。
【０１１４】
・モダアクリル繊維綿の作製
試験区分４で調製した合成繊維用処理剤の２０％水性液を更に水で希釈して、１％水性液とした。この１％水性液を、脱脂した繊度２デニールで繊維長５１mmのモダアクリル短繊維｛アクリロニトリル／塩化ビニル／メタリルスルホン酸ナトリウム＝６５／３４．５／０．５（重量％）の割合で共重合したアクリル共重合体｝に、表８と表９に記載の付着量となるようスプレー給油法で付着させた後、乾燥を行ない、合成繊維用処理剤を付着させたモダアクリル繊維綿を得た。
【０１１５】
・精紡工程における焼け玉防止性の評価
上記で得たアクリル繊維綿及びモダアクリル繊維綿を用いて、２５０ゲレン／３０ヤード、撚数０．５回／インチの各々アクリル繊維粗糸及びモダアクリル繊維粗糸を得た。得られた粗糸を下記の精紡工程に供し、精紡工程における焼け玉防止性を評価した。結果を表８と表９にまとめて示した。
【０１１６】
精紡工程
ＴＷＬ型精紡機（トヨダ自動織機社製）の２０錘を使用し、３０℃×６０％ＲＨの雰囲気下、スピンドル回転数＝１４０００ｒｐｍ、トラベラーがＯＹ−ＨＮ＝２／０、紡出番手＝綿番３０番手、リング径＝４７mm、トータルドラフト＝３０倍、撚数＝１９．６回／インチの条件で回転数を１００００ｒｐｍから徐々に上げ３時間運転を行ない、トラベラーの慣らしを終えた。その後各試料につき２錘づつ２時間紡出して紡績糸を得た。
【０１１７】
焼け玉防止性の評価
上記で得た紡績糸からランダムに１００ｍづつ１０点を評価用紡績糸として採取し、合計１０点の各評価用紡績糸１００ｍを白色板上にセリプレンで巻き、紡績糸表面の焼け玉の数、及びごく軽度の毛羽焼け症状を示す薄茶色点状物の数を目視で数えて、以下の基準で焼け玉防止性を評価した。点数が高いほど焼け玉防止性に優れていることを示す。
評価基準
５：焼け玉なし、薄茶色点状物なし、焼け玉防止性は極めて優秀
４：焼け玉なし、薄茶色点状物１〜１０個あり、焼け玉防止性は非常に良好
３：焼け玉なし、薄茶色点状物１１〜２０個あり、焼け玉防止性は良好
２：焼け玉１〜１０個あり、焼け玉防止性は不良
１：焼け玉１１個以上あり、焼け玉防止性は著しく不良
【０１１８】
【表８】
【０１１９】
【表９】
【０１２０】
表８，表９において、
付着量：アクリル繊維綿又はモダアクリル繊維綿に対する合成繊維用処理剤としての付着％
焼け玉防止性１：アクリル紡績糸についての評価
焼け玉防止性２：モダアクリル紡績糸についての評価
Ｅ−１：ビス（２−ヒドロキシエチル）ステアリン酸アミド／ステアリンサンアミドエチルジメチルエチルアンモニウムエトサルフェート／ポリオキシエチレン（ｎ＝２０）ステアリルエーテル＝４０／４０／２０（重量比）から成る界面活性剤・潤滑剤混合物（Ｅ−１）
Ｅ−２：ビス（２−ヒドロキシエチル）ステアリン酸アミド／ポリオキシエチレン（ｎ＝５）ラウリルエーテルホスフェートカリウム塩／ポリオキシエチレン（ｎ＝１２）セチルエーテル＝４０／４０／２０（重量比）から成る界面活性剤・潤滑剤混合物（Ｅ−２）
Ｅ−３：ソルビタンモノステアレート／ポリオキシエチレン（ｎ＝５）ラウリルエーテルホスフェートカリウム塩／ポリオキシエチレン（ｎ＝１２）セチルエーテル＝４０／４０／２０（重量比）から成る界面活性剤・潤滑剤混合物（Ｅ−３）
Ｅ−４：数平均分子量１５０００、オキシエチレン基／オキシプロピレン基＝７０／３０（モル比）のプルロニック型ポリエーテル／ポリオキシエチレン（ｎ＝２０）ステアリルエーテルホスフェートカリウム塩／ポリオキシエチレン（ｎ＝１２）セチルエーテル＝４０／２０／４０（重量比）から成る界面活性剤・潤滑剤混合物（Ｅ−４）
ＡＭ−１：アミノ当量が１２００であり、アミノ変性基が２−アミノエチル基であるアミノ変性ポリオルガノシロキサン
ＡＭ−２：アミノ当量が１５００であり、アミノ変性基がＮ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピル基であるアミノ変性ポリオルガノシロキサン
ＡＭ−３：アミノ当量が２０００であり、アミノ変性基が３−アミノプロピル基であるアミノ変性ポリオルガノシロキサン
【０１２１】
【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、高速下の紡績各工程において、特に高速下の精紡工程において、焼け玉の発生を抑制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処理剤及び合成繊維の処理方法に関する。近年、合成繊維の紡績においては、生産コストの低減や生産性の向上を一層図るため、高速リング紡績や高速ローター式オープンエンド紡績等の高速紡績への転換が進んでいる。ところで、合成繊維のかかる高速紡績では、例えばアクリル系繊維の高速リング紡績では、紡績速度の高速化に伴い、いわゆる焼け玉が発生する。いわゆる焼け玉は合成繊維由来の微小溶融物であり、その発生主原因は、合成繊維がカード、練条、粗紡、精紡等の紡績各工程における種々の機材と高速で接触して通過することにより生じた合成繊維表面の損傷や毛羽が高温の糸導部位で擦過されるところにある。本発明は合成繊維の高速紡績においても該合成繊維に優れた焼け玉防止性を与える合成繊維用処理剤及び合成繊維の処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、合成繊維の高速紡績において生産性の向上を図る処理剤として、１）アルキル基の炭素数が１８〜２２のアルキルホスフェートカリウム塩を主成分とする処理剤（特開昭６０−２２４８６７、特開昭６０−２２４８６８、特開昭６０−２２４８６９、特開平１０−２１２６６４）、２）アルキル基の炭素数が１４〜２０のアルキルホスフェートカリウム塩と、パラフィンワックスと、カチオン性界面活性剤とを含有する処理剤（特開平６−１０８３６１）、３）アルキルホスフェート又はアルキルエーテルノニオンホスフェートをアニオン対とする第４級アンモニウム塩と、高分子量のポリオキシエチレン化合物とを含有する処理剤（特開平３−１７４０６９）、４）アルキルアミノエーテル、アルキルアミノエーテルのリン酸塩又はアルキルアミノエーテルの４級化物と、アルキルホスフェートカリウム塩又は高級脂肪酸カリウム塩とを含有する処理剤（特開平１０−１８３４６９）等が提案されている。ところが、これら従来の合成繊維用処理剤にはいずれも、紡績速度を本来の高速よりも下げた場合には相応の効果があるものの、紡績速度を本来の高速まで上げた場合、紡績各工程において、特に精紡工程において焼け玉が多発するという問題がある。
【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、従来の合成繊維用処理剤では、これらを高速紡績に供する合成繊維に付着させても、紡績速度を本来の高速まで上げると、紡績各工程において、特に精紡工程において焼け玉が多発する点である。実情は、かかる焼け玉の発生を防止するため、紡績速度を、特に精紡速度を本来の高速よりも下げているのであるが、これではそれだけ生産性が低下してしまう。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
しかして本発明者らは、上記課題を解決するべく研究した結果、合成繊維用処理剤として特定のウレタン化合物を含有するもの、好ましくは更に特定の脂肪酸アミド誘導体及び／又は特定のアミノ変性ポリオルガノシロキサンを含有するものが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で示されるウレタン化合物を含有して成る合成繊維用処理剤及びこれを用いる合成繊維の処理方法に係る。
【０００６】
【式１】
式１において、
Ｒ1：炭素数２８〜６０のアルキル基
Ｘ：合計６〜６０個のオキシエチレン基及び／又はオキシプロピレン基の繰り返しで構成されたポリオキシアルキレン基
Ｙ：ジイソシアネート又はトリイソシアネートからすべてのイソシアネート基を除いた残基
ｋ：２又は３
【０００８】
また本発明は、前記のウレタン化合物と共に、下記の脂肪酸アミド誘導体を含有して成る合成繊維用処理剤及びこれを用いる合成繊維の処理方法に係る。
脂肪酸アミド誘導体：下記の式２で示されるポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド、該ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドを酸で中和したポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド塩、該ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドを４級化剤で４級化したポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド４級化物、下記の式３で示される脂肪酸アミド架橋体、該脂肪酸アミド架橋体を酸で中和した脂肪酸アミド架橋体塩及び該脂肪酸アミド架橋体を４級化剤で４級化した脂肪酸アミド架橋体４級化物から選ばれる一つ又は二つ以上
【０００９】
【式２】
式２及び式３において、
Ｒ2，Ｒ3，Ｒ5，Ｒ6，Ｒ7，Ｒ8：炭素数８〜２２の脂肪酸アミド基又は−Ｎ(Ａ2−Ｒ9)2で示される有機基（但し、Ｒ2とＲ3のうちで少なくとも一方が、またＲ5とＲ6のうちで少なくとも一方が、更にＲ7とＲ8のうちで少なくとも一方が炭素数８〜２２の脂肪酸アミド基であって、Ａ2は合計３〜６０個の炭素数２〜４のアルコキシ基の繰り返しで構成されたポリアルコキシ基、Ｒ9はＨ又はアルキル基の炭素数が１〜３のトリアルキルシリル基）
Ｒ4：Ｈ又はアルキル基の炭素数が１〜３のトリアルキルシリル基
Ａ1：合計３〜６０個の炭素数２〜４のアルコキシ基の繰り返しで構成されたポリアルコキシ基
ｐ，ｑ，ｒ：１〜４の整数
ｍ，ｎ，ｓ，ｔ，ｕ，ｖ：２又は３
Ｂ：２価の有機基
【００１１】
更に本発明は、前記のウレタン化合物と共に、アミノ当量１０００〜４０００のアミノ変性ポリオルガノシロキサンを含有して成る合成繊維用処理剤及びこれを用いる合成繊維の処理方法に係る。
【００１２】
更にまた本発明は、前記のウレタン化合物及び前記の脂肪酸アミド誘導体と共に、アミノ当量１０００〜４０００のアミノ変性ポリオルガノシロキサンを含有して成る合成繊維用処理剤及びこれを用いる合成繊維の処理方法に係る。
【００１３】
式１で示されるウレタン化合物には、１）同じポリオキシアルキレングリコールモノアルキルエーテル２モルとジイソシアネート１モルとを反応させて得られるウレタン化合物、２）異なるポリオキシアルキレングリコールモノアルキルエーテル２モルとジイソシアネート１モルとを反応させて得られるウレタン化合物、３）同じポリオキシアルキレングリコールモノアルキルエーテル３モルとトリイソシアネート１モルとを反応させて得られるウレタン化合物、４）同じポリオキシアルキレングリコールモノアルキルエーテル２モルと異なるポリオキシアルキレングリコールモノアルキルエーテル１モルとトリイソシアネート１モルとを反応させて得られるウレタン化合物、５）互いに異なるポリオキシアルキレングリコールモノアルキルエーテル３モルとトリイソシアネート１モルとを反応させて得られるウレタン化合物が包含される。かかるポリオキシアルキレングリコールモノアルキルエーテルは、炭素数２８〜６０の脂肪族アルコールに炭素数２又は３のアルキレンオキサイドを付加重合して得られるものである。
【００１４】
式１で示されるウレタン化合物において、Ｒ1 は、オクタコシル基、トリアコンチル基、ドトリアコンチル基、テトラトリアコンチル基、テトラコンチル基、ドテトラコンチル基、ヘキサテトラコンチル基、ペンタコンチル基、ヘキサコンタニル基等の炭素数２８〜６０のアルキル基であるが、なかでも炭素数２８〜５０のアルキル基が好ましい。
【００１５】
式１で示されるウレタン化合物において、Ｘはポリオキシアルキレン基である。かかるポリオキシアルキレン基を構成するオキシアルキレン基は、オキシエチレン基及び／又はオキシプロピレン基である。ポリオキシアルキレン基には、１）オキシエチレン基のみから成るもの、２）オキシプロピレン基のみから成るもの、３）オキシエチレン基とオキシプロピレン基とから成るものが挙げられる。オキシエチレン基及びオキシプロピレン基から成るポリオキシアルキレン基は、オキシエチレン基とオキシプロピレン基との付加形態としてブロック型及び／又はランダム型のものがある。いずれにしてもポリオキシアルキレン基を構成するオキシアルキレン基の繰り返し数は６〜６０とするが、８〜５０とするのが好ましい。
【００１６】
式１で示されるウレタン化合物において、Ｙはポリイソシアネートからすべてのイソシアネート基を除いた残基である。かかるポリイソシアネートとしては、１）各種のトリレンジイソシアネート、メチレン−ビス−（４−フェニルイソシアネート）、ヘキサメチレンジイソシアネート等のジイソシアネート、２）ポリメチレンポリフェニレントリイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート環状３量体（商品名コロネートＥＨ、日本ポリウレタン社製）、ヘキサメチレンジイソシアネート／トリメチロールプロパンが３／１（モル比）の反応物（商品名コロネートＨＬ、日本ポリウレタン社製）等のトリイソシアネートが挙げられるが、なかでもヘキサメチレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニレントリイソシアネートが好ましい。
【００１７】
本発明で用いるウレタン化合物は、式１中のＲ1を形成することとなる炭素数２８〜６０の脂肪族アルコールに式１中のＸを形成することとなる炭素数２又は３のアルキレンオキサイドを付加重合して得られるポリオキシアルキレングリコールモノアルキルエーテルと、ポリイソシアネートとを反応させて得られるウレタン化物である。本発明は式１で示されるウレタン化合物の合成方法を特に制限するものではなく、これには公知の合成方法、例えば特開平４−５３８０９号公報に記載されているような合成方法が適用できる。
【００１８】
本発明の合成繊維用処理剤は、以上説明したウレタン化合物の一つ又は二つ以上を含有するものである。本発明は合成繊維用処理剤中における該ウレタン化合物の含有割合を特に制限するものではないが、４〜６０重量％の含有割合とするのが好ましく、８〜５０重量％の含有割合とするのがより好ましい。
【００１９】
本発明の合成繊維用処理剤には、本発明の効果を更に向上させる目的で、以上説明したウレタン化合物と共に、前記の脂肪酸アミド誘導体を併用することが好ましい。かかる脂肪酸アミド誘導体には、１）式２で示されるポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド、２）該ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドを酸で中和したポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド塩、３）該ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドを４級化剤で４級化したポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド４級化物、４）式３で示される脂肪酸アミド架橋体、５）該脂肪酸アミド架橋体を酸で中和した脂肪酸アミド架橋体塩、６）該脂肪酸アミド架橋体を４級化剤で４級化した脂肪酸アミド架橋体４級化物が包含される。
【００２０】
式２で示されるポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドは、分子中に少なくとも１個の脂肪酸アミド基と少なくとも１個のポリオキシアルキレン基とを有する化合物である。かかるポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドは、ポリアルキレンポリアミンと脂肪酸とをアミド化反応させたポリアルキレン（ポリ）アミン・（ポリ）脂肪酸アミドのアミノ基に対し、アルキレンオキサイドを逐次開環付加重合させて、ポリオキシアルキレン基を形成させることにより得ることができる。
【００２１】
式２で示されるポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドにおいて、合成に供するポリアルキレンポリアミンは、分子中に２〜５個の炭素数２又は３のアルキレン基と３〜６個のアミノ基とを有する直鎖のポリアルキレンポリアミンである。これには例えば、１）ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン等のポリエチレンポリアミン、２）ジプロピレントリアミン、テトラプロピレンペンタミン等のポリプロピレンポリアミン等が挙げられるが、なかでもジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンが好ましい。
【００２２】
式２で示されるポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドにおいて、合成に供する脂肪酸としては、１）カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ステアリン酸、ベヘニン酸、２ーエチルヘキサノイック酸、イソステアリン酸等の炭素数８〜２２の飽和脂肪酸、２）カプロレイン酸、ミリストレイン酸、オレイン酸、エルシン酸等の炭素数８〜２２の不飽和脂肪酸が挙げられるが、なかでも炭素数１８〜２２の飽和脂肪酸、炭素数１８〜２２の不飽和脂肪酸が好ましい。
【００２３】
式２で示されるポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドにおいて、合成に供するポリアルキレン（ポリ）アミン・（ポリ）脂肪酸アミドは上記のポリアルキレンポリアミンと脂肪酸とのアミド化反応により得られるものであるが、かかるアミド化反応において、ポリアルキレンポリアミンと脂肪酸との割合はポリアルキレンポリアミンの末端アミノ基を少なくとも１個アミド化するに必要な割合とするが、ポリアルキレンポリアミンの両末端のアミノ基がアミド化される割合とするのが好ましい。
【００２４】
式２で示されるポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドは、前記したポリアルキレン（ポリ）アミン・（ポリ）脂肪酸アミドのアミノ基にアルキレンオキサイドを逐次付加重合してポリオキシアルキレン基を形成させることにより得ることができる。かかるアルキレンオキサイドは、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等の炭素数２〜４のアルキレンオキサイドである。ポリアルキレン（ポリ）アミン・（ポリ）脂肪酸アミドにアルキレンオキサイドを付加する形態としてはランダム型、ブロック型及びそれらの混合型があるが、ブロック型が好ましく、なかでも最初にエチレンオキサイドを付加し、次いでプロピレンオキサイドを付加したポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロック型がより好ましい。かかるポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロック型のポリオキシアルキレン基において、オキシエチレン基／オキシプロピレン基＝２５／７５〜５０／５０（モル比）の割合とするのが特に好ましい。
【００２５】
式２で示されるポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドにおいて、アミノ基１個当たりのアルキレンオキサイドの付加モル数は３〜６０とするが、３〜３０とするのが好ましい。
【００２６】
式２で示されるポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドは、以上説明したように、ポリアルキレンポリアミンと脂肪酸とをアミド化反応させてポリアルキレン（ポリ）アミン・（ポリ）脂肪酸アミドとし、これにアルキレンオキサイドを塩基性触媒存在下に逐次付加重合してポリオキシアルキレン基を形成させたものであるが、本発明はアミド化反応や逐次付加重合の方法を限定するものではなく、これには公知の方法が適用できる。
【００２７】
式２で示されるポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドは、前記したようにポリアルキレン（ポリ）アミン・（ポリ）脂肪酸アミドのアミノ基に対しアルキレンオキサイドを逐次開環付加重合させてポリオキシアルキレン基を形成することにより得ることができるが、更にかかるポリオキシアルキレン基の末端水酸基の一部若しくは全部をトリアルキルシリル化して該ポリオキシアルキレン基の末端にトリアルキルシリル基を導入することにより得ることもできる。かかるトリアルキルシリル基としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリプロピルシリル基、ジメチルエチルシリル基等の炭素数１〜３のアルキル基を有するトリアルキルシリル基が挙げられるが、なかでもトリメチルシリル基が好ましい。
【００２８】
本発明はトリアルキルシリル化の方法を特に制限するものではなく、これには公知のシリル化剤を用いる方法が適用できる。かかるシリル化剤としては、トリメチルクロルシラン、トリメチルメトキシシラン、トリエチルメトキシシラン、トリメチルエキシシラン、ジメチルエチルメトキシシラン等が挙げられる。ポリオキシアルキレン基の末端水酸基のトリアルキルシリル化の割合は特に制限されないが、該末端水酸基の５０モル％以上をトリアルキルシリル化するのが好ましく、７０モル％以上をトリアルキルシリル化するのが更に好ましい。
【００２９】
本発明で用いる脂肪酸アミド誘導体には、以上説明したような式２で示されるポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドの他に、該ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドを酸で中和したポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド塩が包含される。
【００３０】
かかるポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド塩は、ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド中のアミノ基の一部若しくは全部を有機酸又は無機酸で中和したものである。中和に用いる有機酸としては、１）酢酸、プロピオン酸、カプロン酸等の炭素数２〜６の脂肪族モノカルボン酸、２）グルコール酸、乳酸、リンゴ酸等の炭素数２〜４の脂肪族ヒドロキシモノカルボン酸、３）メタンスルホン酸、ブタンスルホン酸等の炭素数８〜１２のアルキルスルホン酸、４）ベンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸等の芳香族スルホン酸、５）トルエンスルホン酸、ドデシルベンセンスルホン酸等の炭素数２〜９のアルキル基で置換された置換芳香族スルホン酸、６）メチル酸性リン酸エステル、ブチル酸性リン酸エステル、ラウリル酸性リン酸エステル等の炭素数２〜１２のアルキル酸性リン酸エステルが挙げられる。また中和に用いる無機酸としては、塩酸、リン酸、亜リン酸、ホウ酸等が挙げられる。これらのなかでも、中和に用いる酸としては、炭素数２〜６の脂肪族モノカルボン酸、炭素数２〜４の脂肪族ヒドロキシモノカルボン酸又は炭素数２〜１２のアルキル酸性リン酸エステルが好ましい。
【００３１】
本発明はポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドのアミノ基に対する酸による中和度を特に制限するものではないが、通常該脂肪酸アミド基含有ポリエーテル中のアミノ基を５０モル％以上中和したものが有利に使用できる。
【００３２】
本発明で用いる脂肪酸アミド誘導体には、以上説明したようなポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド及びその塩の他に、更に該ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドを４級化剤で４級化したポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド４級化物が包含される。
【００３３】
かかるポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド４級化物は、ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド中の３級アミノ基の一部若しくは全部を４級化剤で４級化したものである。４級化するのに用いる４級化剤としては、１）メチルクロライド、エチルブロマイド、ブチルアイオダイド、ベンジルクロライド等の炭素数１〜８のモノハロゲン化炭化水素、２）ジメチルサルフェート、ジエチルサルフェート等のアルキル基の炭素数１〜３のジアルキルサルフェート、３）トリメチルホスフェート、トリブチルホスフェート等のアルキル基の炭素数１〜８のトリアルキルホスフェート、４）エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等の炭素数２〜４のアルキレンオキサイドが挙げられるが、なかでも炭素数１〜３のジアルキルサルフェート、炭素数４〜８のトリアルキルホスフェートが好ましい。
【００３４】
本発明はポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド中の３級アミノ基に対する４級化剤による４級化率を特に制限するものではないが、通常該ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド中の３級アミノ基を５０モル％以上４級化したものが有利に使用できる。
【００３５】
前記したように本発明は、本発明で用いるポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド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を適用できる。例えば、１）ポリアルキレンポリアミンと脂肪酸とをアミド化反応によりポリアルキレン（ポリ）アミン・（ポリ）脂肪酸アミドとし、次いで該ポリアルキレン（ポリ）アミン・（ポリ）脂肪酸アミドのアミノ基に塩基性触媒存在下でアルキレンオキサイドを逐次開環付加重合させることによりポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドとする方法、２）前記１）で得られたものを更にトリアルキルシリル化剤でトリアルキルシリル変性する方法、３）前記１）又は２）で得られたものを更に水性媒体に分散又は溶解し、これに酸を加えて中和することによりポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド塩とする方法、４）前記１）又は２）で得られたものを更にそのまま溶融するか又は不活性媒体中に溶解し、これに４級化剤を加えて４級化反応することによりポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド４級化物とする方法が挙げられる。
【００３６】
式３で示される脂肪酸アミド架橋体は、ポリアルキレンポリアミンと脂肪酸とのアミド化反応により得られるポリアルキレン（ポリ）アミン・（ポリ）脂肪酸アミド及び該ポリアルキレン（ポリ）アミン・（ポリ）脂肪酸アミドのアミノ基に対してアルキレンオキサイドを逐次開環付加重合させたポリオキシアルキレン基を有するポリアルキレン（ポリ）アミン・（ポリ）脂肪酸アミドから選ばれる２分子を架橋剤と反応させることにより得ることができる。
【００３７】
式３で示される脂肪酸アミド架橋体において、合成に供するポリアルキレンポリアミンは、前記した式２で示されるポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドの場合と同じポリアルキレンポリアミンが使用できる。
【００３８】
式３で示される脂肪酸アミド架橋体において、合成に供する脂肪酸としては、前記した式２で示されるポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドの場合と同じ脂肪酸が使用できるが、なかでも炭素数１８〜２２の飽和脂肪酸、炭素数１８〜２２の不飽和脂肪酸が好ましい。
【００３９】
式３で示される脂肪酸アミド架橋体において、合成に供するポリアルキレン（ポリ）アミン・（ポリ）脂肪酸アミドは上記のポリアルキレンポリアミンと脂肪酸とのアミド化反応により得られるものであるが、かかるアミド化反応において、ポリアルキレンポリアミンと脂肪酸との割合はポリアルキレンポリアミンの末端アミノ基を少なくとも１個アミド化するに必要な割合とするが、ポリアルキレンポリアミンの両末端のアミノ基がアミド化される割合とするのが好ましい。
【００４０】
式３で示される脂肪酸アミド架橋体において、合成に供するポリオキシアルキレン基を有するポリアルキレン（ポリ）アミン・（ポリ）脂肪酸アミドは、前記したポリアルキレン（ポリ）アミン・（ポリ）脂肪酸アミドのアミノ基に対してアルキレンオキサイドを逐次開環付加重合させたものである。かかるポリオキシアルキレン基を有するポリアルキレン（ポリ）アミン・（ポリ）脂肪酸アミドにおいて、アルキレンオキサイドの種類、アルキレンオキサイドの付加形態は、式２で示されるポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドの場合と同じであり、付加形態はブロック型が好ましく、なかでも最初にエチレンオキサイドを付加し、次いでプロピレンオキサイドを付加したポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロック型がより好ましい。かかるポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロック型のポリオキシアルキレン基において、オキシエチレン基／オキシプロピレン基＝２５／７５〜５０／５０（モル比）の割合とするのが特に好ましい。
【００４１】
式３で示される脂肪酸アミド架橋体において、アミノ基１個当たりのアルキレンオキサイドの付加モル数は３〜６０とするが、５〜５０とするのが好ましい。更に、以上説明したポリオキシアルキレン基の末端水酸基の一部若しくは全部をトリアルキルシリル化する場合も、式２で示されるポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドの場合と同じである。
【００４２】
式３で示される脂肪酸アミド架橋体は、以上説明したポリアルキレン（ポリ）アミン・（ポリ）脂肪酸アミド及びポリオキシアルキレン基を有するポリアルキレン（ポリ）アミン・（ポリ）脂肪酸アミドから選ばれる２分子を架橋剤と反応させることにより得られるが、かかる架橋剤としては、前記の２分子を架橋するものであれば特に制限するものではない。これには例えば、１）エチレングリコールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、トリジエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ソルビトールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル等のジグリシジルエーテル化合物、２）各種のトリレンジイソシアネート、メチレン−ビス−（４−フェニルイソシアネート）、ヘキサメチレンジイソシアネート等のジイソシアネート、３）尿素、ジエチル炭酸エステル、ジプロピル炭酸エステル等の縮合的架橋剤、４）エピクロルヒドリン、等が挙げられるが、なかでも尿素、エピクロルヒドリンが好ましい。
【００４３】
本発明で用いる脂肪酸アミド誘導体には、以上説明したような式３で示される脂肪酸アミド架橋体の他に、該脂肪酸アミド架橋体を中和した脂肪酸アミド架橋体塩が包含される。
【００４４】
かかる脂肪酸アミド架橋体塩は、脂肪酸アミド架橋体中のアミノ基の一部若しくは全部を有機酸又は無機酸で中和したものである。中和に用いる有機酸としては、式２で示されるポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドの塩を得る場合に用いたものと同じものが利用できる。なかでも、中和に用いる酸としては、炭素数２〜６の脂肪族モノカルボン酸、炭素数２〜４の脂肪族ヒドロキシモノカルボン酸及び炭素数２〜１２のアルキル酸性リン酸エステルが好ましい。
【００４５】
本発明は脂肪酸アミド架橋体のアミノ基に対する酸による中和度を特に制限するものではないが、通常該脂肪酸アミド基含有ポリエーテル中のアミノ基を５０モル％以上中和したものが有利に使用できる。
【００４６】
本発明で用いる脂肪酸アミド架橋体には、以上説明したような式３で示される脂肪酸アミド架橋体及びその塩の他に、更に該脂肪酸アミド架橋体を４級化剤で４級化した脂肪酸アミド架橋体４級化物が包含される。
【００４７】
かかる脂肪酸アミド架橋体４級化物は、脂肪酸アミド架橋体中の３級アミノ基の一部若しくは全部を４級化剤で４級化したものである。４級化するのに用いる４級化剤としては、式２で示されるポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドの４級化物を得るのに用いたものと同じものが利用できる。なかでも炭素数１〜３のジアルキルサルフェート、炭素数４〜８のトリアルキルホスフェートが好ましい。
【００４８】
本発明は脂肪酸アミド架橋体中の３級アミノ基に対する４級化剤による４級化率を特に制限するものではないが、通常該脂肪酸アミド架橋体中の３級アミノ基を５０モル％以上４級化したものが有利に使用できる。
【００４９】
前記したように本発明は、本発明で用いる脂肪酸アミド架橋体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を適用できる。例えば、１）ポリアルキレンポリアミンと脂肪酸とのアミド化反応により得られたポリアルキレン（ポリ）アミン・（ポリ）脂肪酸アミド２モルを架橋剤１モルで架橋反応させることにより脂肪酸アミド架橋体とする方法、２）前記１）のポリアルキレン（ポリ）アミン・（ポリ）脂肪酸アミドのアミノ基に塩基性触媒存在下でアルキレンオキサイドを逐次開環付加重合させることにより得られたポリオキシアルキレン基を有する脂肪酸アミド２モルを架橋剤１モルで架橋反応させることにより脂肪酸アミド架橋体とする方法、３）前記２）で得られた脂肪酸アミド架橋体をトリアルキルシリル化剤でトリアルキルシリル変性することにより脂肪酸アミド架橋体とする方法、４）前記１）、２）又は３）で得られた脂肪酸アミド架橋体を水性媒体に分散又は溶解し、これに酸をそのまま又は水性液として加えて中和することにより脂肪酸アミド架橋体塩とする方法、５）前記１）、２）又は３）で得られた脂肪酸アミド架橋体をそのまま溶融するか又は不活性媒体中に溶解し、これに４級化剤を加えて４級化反応することにより脂肪酸アミド架橋体４級化物とする方法が挙げられる。
【００５０】
本発明の合成繊維用処理剤は、好ましくは以上説明した脂肪酸アミド誘導体を含有するものである。本発明は合成繊維用処理剤中における該脂肪酸アミド誘導体の含有割合を特に制限するものではないが、４〜６０重量％の含有割合とするのが好ましく、８〜５０重量％の含有割合とするのがより好ましい。
【００５１】
本発明の合成繊維用処理剤には、本発明の効果を更に向上させる目的で、前記したウレタン化合物と共に、好ましくは前記したウレタン化合物及び脂肪酸アミド誘導体と共に、アミノ当量が１０００〜４０００、好ましくは１２００〜３０００のアミノ変性ポリオルガノシロキサンを併用することが好ましい。かかるアミノ変性ポリオルガノシロキサンは、分子中に必須の構成基としてジメチルシロキサン基と、アミノ変性基を有するシロキサン基とを有する線状ポリオルガノシロキサンである。ここでアミノ変性基としては、２−アミノエチル基、３−アミノプロピル基、４−アミノブチル基、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピル基、Ｎ−（２−アミノエチル）−２−アミノエチル基等が挙げられるが、２−アミノエチル基、３−アミノプロピル基、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピル基が有利に適用できる。
【００５２】
本発明の合成繊維用処理剤は、好ましくは以上説明したアミノ変性ポリオルガノシロキサンを含有するものである。本発明は合成繊維用処理剤における該アミノ変性ポリオルガノシロキサンの含有割合を特に制限するものではないが、５〜５０重量％の含有割合とするのが好ましく、１０〜３０重量％の含有割合とするのがより好ましい。
【００５３】
本発明の合成繊維用処理剤は、乳化性、繊維製造工程での制電性、潤滑性の点から界面活性剤、潤滑剤を含有することができる。かかる界面活性剤としては公知のものが適用できる。これには例えば、１）いずれもオキシアルキレン基がオキシエチレン基及び／又はオキシプロピレン基からなる、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエステル、ポリオキシアルキレンヒマシ油、ポリオキシアルキレン硬化ヒマシ油等の、ポリオキシアルキレン基を有する非イオン性界面活性剤、２）ソルビタンモノラウレート、ソルビタントリオレート、グリセリンモノラウレート、ジグリセリンジラウレート等の、多価アルコール部分エステル型の非イオン性界面活性剤、３）いずれもオキシアルキレン基がオキシエチレン基及び／又はオキシプロピレン基からなる、長鎖アルキル基含有ポリオキシアルキレンアルキルアミノエーテル、２〜４個のポリオキシアルキレンアミノエーテル基を有するポリエーテルポリアミン等の、ポリオキシアルキレン基を有するアミノエーテル型非イオン性界面活性剤、３）脂肪族サルフェート塩、脂肪族スルフォネート塩、脂肪族フォスフェート塩、脂肪族カルボン酸塩等のアニオン性界面活性剤、４）長鎖アルキルアミンの酸中和物、ポリオキシアルキレンアルキルアミノエーテルの酸中和物等のアミン塩部位を有するカチオン性界面活性剤、５）テトラアルキルアンモニウム塩、アルキルイミダゾリニウム塩、テトラアルキルホスホニウム塩等の４級化部位を有するカチオン性界面活性剤、５）長鎖アルキルジメチルベタイン、アルキルイミダゾリンのベタイン化合物、長鎖アルキルアミノ酸等の両性界面活性剤等が挙げられる。
【００５４】
また潤滑剤としても公知のものが適応できる。これには例えば、１）鉱物油、２）脂肪族モノカルボン酸と脂肪族１価アルコールとのエステル化合物、３）脂肪族モノカルボン酸と脂肪族多価アルコールとの完全エステル化合物、４）脂肪族ポリカルボン酸と脂肪族１価アルコールとの完全エステル化合物、５）ポリエーテル（ポリ）オール、６）シリコーン化合物等が挙げられる。
【００５５】
本発明は、合成繊維用処理剤中における以上説明した界面活性剤及び潤滑剤の含有割合を特に制限するものではないが、界面活性剤は１０〜６０重量％の含有割合とするのが好ましく、また潤滑剤は５〜２０重量％の含有割合とするのが好ましい。
【００５６】
次に本発明の処理方法について説明する。本発明の合成繊維用処理剤を合成繊維に付着させる際の該合成繊維用処理剤の形態としては、ニート、有機溶剤溶液又は水性液等、公知の形態が適用でき、合成繊維に本発明の合成繊維用処理剤を付着させる工程としては、紡糸工程、延伸工程、更には延伸後の各工程等が挙げられるが、なかでも１）本発明の合成繊維用処理剤を５〜３０重量％の水性液となし、該水性液を２５００〜７５００ｍ／分の速度で巻き取られる乾式紡糸工程の合成繊維に対し合成繊維用処理剤として０．０５〜３重量％となるよう付着させる方法、２）本発明の合成繊維用処理剤の水性液を湿式紡糸した延伸工程、水洗工程後のゲル膨潤状態にある合成繊維束に対し合成繊維用処理剤として０．０５〜３重量％となるよう付着させる方法が好ましい。合成繊維用処理剤を合成繊維に付着させるには、ローラー給油法、計量ポンプを用いたガイド給油法、浸漬給油法、スプレー給油法等、公知の給油方法が適用できる。
【００５７】
本発明は合成繊維用処理剤の水性液の調製方法を限定するものではなく、これにはホモミキサー、ホモジナイザー等を用いた公知の機械的撹拌方法が適用できる。調製される水性液の処理剤濃度は、通常１〜３０重量％であり、好ましくは５〜２５重量％である。また合成繊維用処理剤を合成繊維へ付着させるに際しては、合目的的に他の成分、例えば酸化防止剤、防錆剤、抗菌剤等を併用することもできるが、その使用量は可及的に少量とするのが好ましい。
【００５８】
本発明の合成繊維用処理剤及び合成繊維の処理方法を適用する合成繊維としては、１）エチレンテレフタレートを主たる構成基とするエステル繊維、２）ナイロン６、ナイロン６６等のアミド繊維、３）アクリル繊維、４）塩化ビニル、塩化ビニリデン等の含ハロゲン系ビニルモノマーとアクリロニトリルとを共重合したモダアクリル繊維、５）ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン繊維、６）ウレタン繊維等が挙げられるが、アクリル繊維及びモダアクリル繊維等のアクリル系繊維に適用する場合に本発明の効果の発現が著しい。
【００５９】
【発明の実施の形態】
本発明に係る合成繊維用処理剤の実施形態としては、次の１）〜１４）が挙げられる。
１）下記のウレタン化合物（Ｕ−１）４０重量％、及びビス（２−ヒドロキシエチル）ステアリン酸アミド／ステアリンサンアミドエチルジメチルエチルアンモニウムエトサルフェート／ポリオキシエチレン（ｎ＝２０）ステアリルエーテル＝４０／４０／２０（重量比）の界面活性剤・潤滑剤混合物（Ｅ−１）６０重量％を含有して成る合成繊維用処理剤（Ｔ−１）。
ウレタン化合物（Ｕ−１）：式１において、Ｒ1がトリアコンチル基、Ｘが１０個のオキシエチレン基の繰り返しで構成されたポリオキシエチレン基、Ｙがヘキサメチレンジイソシアネートからすべてのイソシアネート基を除いた残基、ｋが２である場合のウレタン化合物
【００６０】
２）前記のウレタン化合物（Ｕ−１）４０重量％、下記のポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド（ＰＡ−１）３０重量％、及び前記の界面活性剤・潤滑剤混合物（Ｅ−１）３０重量％を含有して成る合成繊維用処理剤（Ｔ−５）。
ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド（ＰＡ−１）：式２において、Ｒ2，Ｒ3がステアリン酸アミド基、Ｒ4がＨ、Ａ1が７個のエトキシ基の繰り返しで構成されたポリエトキシ基、ｍ，ｎが２、ｐが１である場合のポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド
【００６１】
３）下記のウレタン化合物（Ｕ−２）３０重量％、下記のポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド塩（ＰＡ−６）４０重量％、及びビス（２−ヒドロキシエチル）ステアリン酸アミド／ポリオキシエチレン（ｎ＝５）ラウリルエーテルホスフェートカリウム塩／ポリオキシエチレン（ｎ＝１２）セチルエーテル＝４０／４０／２０（重量比）の界面活性剤・潤滑剤混合物（Ｅ−２）３０重量％を含有して成る合成繊維用処理剤（Ｔ−１０）。
ウレタン化合物（Ｕ−２）：式１において、Ｒ1がテトラコンチル基、Ｘが２０個のオキシエチレン基の繰り返しで構成されたポリオキシエチレン基、Ｙがヘキサメチレンジイソシアネートからすべてのイソシアネート基を除いた残基、ｋが２である場合のウレタン化合物
ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド塩（ＰＡ−６）：前記のポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド（ＰＡ−１）を酢酸で中和した（中和度８０％）ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド塩
【００６２】
４）前記のウレタン化合物（Ｕ−２）３０重量％、下記のポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド４級化物（ＰＡ−１０）４０重量％、及び前記の界面活性剤・潤滑剤混合物（Ｅ−２）３０重量％を含有して成る合成繊維用処理剤（Ｔ−１４）。
ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド４級化物（ＰＡ−１０）：前記のポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド（ＰＡ−１）をジエチル硫酸で４級化した（４級化率９３％）ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド４級化物
【００６３】
５）下記のウレタン化合物（Ｕ−３）３０重量％、下記の脂肪酸アミド架橋体（ＰＤ−１）４０重量％、及びソルビタンモノステアレート／ポリオキシエチレン（ｎ＝５）ラウリルエーテルホスフェートカリウム塩／ポリオキシエチレン（ｎ＝１２）セチルエーテル＝４０／４０／２０（重量比）の界面活性剤・潤滑剤混合物（Ｅ−３）３０重量％を含有して成る合成繊維用処理剤（Ｔ−１８）。
ウレタン化合物（Ｕ−３）：式１において、Ｒ1がペンタコンチル基、Ｘが３０個のオキシエチレン基の繰り返しで構成されたポリオキシエチレン基、Ｙがジメチレントリフェニレントリイソシアネートからすべてのイソシアネート基を除いた残基、ｋが３である場合のウレタン化合物
脂肪酸アミド架橋体（ＰＤ−１）：式３において、Ｒ5，Ｒ6，Ｒ7，Ｒ8がステアリン酸アミド基、ｓ，ｔ，ｕ，ｖが２、ｑ，ｒが１、Ｂが２−ヒドロキシトリメチレン基である場合の脂肪酸アミド架橋体
【００６４】
６）前記のウレタン化合物（Ｕ−３）３０重量％、下記の脂肪酸アミド架橋体塩（ＰＤ−５）４０重量％、及び前記の界面活性剤・潤滑剤混合物（Ｅ−３）３０重量％を含有して成る合成繊維用処理剤（Ｔ−２２）。
脂肪酸アミド架橋体塩（ＰＤ−５）：前記の脂肪酸アミド架橋体（ＰＤ−１）を酢酸で中和した（中和度４３％）脂肪酸アミド架橋体塩
【００６５】
７）前記のウレタン化合物（Ｕ−２）３０重量％、下記の脂肪酸アミド架橋体４級化物（ＰＤ−８）３０重量％、及びオキシエチレン基／オキシプロピレン基＝７０／３０（モル比）のプルロニック型ポリエーテル（数平均分子量１５０００）／ポリオキシエチレン（ｎ＝２０）ステアリルエーテルホスフェートカリウム塩／ポリオキシエチレン（ｎ＝１２）セチルエーテル＝４０／２０／４０（重量比）の界面活性剤・潤滑剤混合物（Ｅ−４）４０重量％を含有して成る合成繊維用処理剤（Ｔ−２５）。
脂肪酸アミド架橋体４級化物（ＰＤ−８）：前記の脂肪酸アミド架橋体（ＰＤ−１）をジエチル硫酸で４級化した（４級化率９３％）脂肪酸アミド架橋体４級化物
【００６６】
８）前記のウレタン化合物（Ｕ−１）４０重量％、下記のアミノ変性ポリオルガノシロキサン（ＡＭ−１）３０重量％、及び前記の界面活性剤・潤滑剤混合物（Ｅ−３）３０重量％を含有して成る合成繊維用処理剤（Ｔ−２８）。
アミノ変性ポリオルガノシロキサン（ＡＭ−１）：アミノ当量が１２００であり、アミノ変性基が２−アミノエチル基であるアミノ変性ポリオルガノシロキサン
【００６７】
９）前記のウレタン化合物（Ｕ−１）３０重量％、前記のポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド（ＰＡ−１）２０重量％、前記のアミノ変性ポリオルガノシロキサン（ＡＭ−１）３０重量％、及び前記の界面活性剤・潤滑剤混合物（Ｅ−１）２０重量％を含有して成る合成繊維用処理剤（Ｔ−３１）。
【００６８】
１０）前記のウレタン化合物（Ｕ−２）１０重量％、前記のポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド塩（ＰＡ−６）３０重量％、下記のアミノ変性ポリオルガノシロキサン（ＡＭ−２）２０重量％、及び前記の界面活性剤・潤滑剤混合物（Ｅ−２）４０重量％を含有して成る合成繊維用処理剤（Ｔ−３２）。
アミノ変性ポリオルガノシロキサン（ＡＭ−２）：アミノ当量が１５００であり、アミノ変性基がＮ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピル基であるアミノ変性ポリオルガノシロキサン
【００６９】
１１）前記のウレタン化合物（Ｕ−３）３０重量％、前記のポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド４級化物（ＰＡ−１０）２０重量％、下記のアミノ変性ポリオルガノシロキサン（ＡＭ−３）３０重量％、及び前記の界面活性剤・潤滑剤混合物（Ｅ−３）２０重量％を含有して成る合成繊維用処理剤（Ｔ−３３）。
アミノ変性ポリオルガノシロキサン（ＡＭ−３）：アミノ当量が２０００であり、アミノ変性基が３−アミノプロピル基であるアミノ変性ポリオルガノシロキサン
【００７０】
１２）下記のウレタン化合物（Ｕ−４）１０重量％、前記の脂肪酸アミド架橋体（ＰＤ−１）３０重量％、前記のアミノ変性ポリオルガノシロキサン（ＡＭ−１）２０重量％、及び前記の界面活性剤・潤滑剤混合物（Ｅ−４）４０重量％を含有して成る合成繊維用処理剤（Ｔ−３４）。
ウレタン化合物（Ｕ−４）：式１において、Ｒ1がトリアコンチル基、Ｘが２０個のオキシエチレン基の繰り返し及び５個のオキシプロピレン基の繰り返しで構成されたポリオキシエチレンポリオキシプロピレン基、Ｙがヘキサメチレンジイソシアネートからすべてのイソシアネート基を除いた残基、ｋが２である場合のウレタン化合物
【００７１】
１３）前記のウレタン化合物（Ｕ−１）３０重量％、前記の脂肪酸アミド架橋体塩（ＰＤ−５）２０重量％、前記のアミノ変性ポリオルガノシロキサン（ＡＭ−２）３０重量％、及び前記の界面活性剤・潤滑剤混合物（Ｅ−１）２０重量％を含有して成る合成繊維用処理剤（Ｔ−３５）。
【００７２】
１４）前記のウレタン化合物（Ｕ−２）２０重量％、前記の脂肪酸アミド架橋体４級化物（ＰＤ−８）３０重量％、前記のアミノ変性ポリオルガノシロキサン（ＡＭ−３）２０重量％、及び前記の界面活性剤・潤滑剤混合物（Ｅ−２）３０重量％を含有して成る合成繊維用処理剤（Ｔ−３６）。
【００７３】
また本発明に係る合成繊維の処理方法としては、下記の１５）、１６）が挙げられる。
１５）前記１）〜１４）の合成繊維用処理剤をモダアクリル合成繊維に対し０．０５〜３重量％となるよう付着させる合成繊維の処理方法。
【００７４】
１６）前記１）〜１４）の合成繊維用処理剤をゲル膨潤状態のアクリル合成繊維に対し０．０５〜３重量％となるよう付着させる合成繊維の処理方法。
【００７５】
以下、本発明の構成および効果をより具体的にするため、実施例等を挙げるが、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、以下の実施例及び比較例において、部は重量部を、また％は重量％を意味する。
【００７６】
【実施例】
試験区分１（ウレタン化合物の合成）
・ウレタン化合物（Ｕ−１）の合成
ポリオキシエチレングリコール（オキシエチレン基の繰り返し数が１０、ｎ＝１０とする）モノトリアコンチルエーテル１８９０ｇ（２．１モル）及びジ−ｎ−ブチル錫ジラウレート０．５ｇを反応容器にとり、１００〜１１０℃で保持して撹拌し、ヘキサメチレンジイソシアネート１６０ｇ（１モル）を３０分かけて滴下した。この間、反応温度を１００〜１１０℃に保った。その後、同温度で反応を続け、反応物中のイソシアネート基が消失したのを確認して、反応を終了した。この反応物を分析したところ、式１中のＲ1がトリアコンチル基、Ｘが１０個のオキシエチレン基の繰り返しで構成されたポリオキシエチレン基、Ｙが２価のヘキサメチレンジイソシアネートからすべてのイソシアネート基を除いた残基である場合のウレタン化合物（Ｕ−１）であった。
【００７７】
・ウレタン化合物（Ｕ−２）〜（Ｕ−４）、ウレタン化合物（ＵＲ−２）〜（ＵＲ−４）の合成
ウレタン化合物（Ｕ−１）の合成と同様にして、ウレタン化合物（Ｕ−２）〜（Ｕ−４）、ウレタン化合物（ＵＲ−２）〜（ＵＲ−４）の合成を行なった。以上で合成した各ウレタン化合物の内容を表１にまとめて示した。
【００７８】
【表１】
表１において、
＊１：ポリオキシアルキレン基を構成するオキシアルキレン基の繰り返し数
【００８０】
試験区分２（式２で示される脂肪酸アミド誘導体、その塩又はその４級化物の合成）
・ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド（ＰＡ−１）の合成
ステアリン酸５７３ｇ（２．０４モル）及びジエチレントリアミン１０３ｇ（１．０モル）をフラスコに仕込み、１８０℃に保持して、生成する水を窒素気流により留去しながら４時間反応を行い、中間体としてジエチレントリアミンのジステアリン酸アミド（ＰＰ−１）を得た。このジエチレントリアミンのジステアリン酸アミド（ＰＰ−１）６４０ｇ（１．０モル）及び水酸化カリウム１３ｇをオートクレーブに仕込み、窒素ガスでパージ後、１２０℃に加温し、エチレンオキサイド３０８ｇ（７モル）を圧入して、反応させた。１時間の熟成反応後、反応物を得た。得られた反応物を分析したところ、式２中の、Ｒ2，Ｒ3がステアリン酸アミド基、Ｒ4が水素、ｍ，ｎが２、ｐが１、Ａ1が７個のエトキシ基の繰り返しで構成されたポリエトキシ基である場合のポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド（ＰＡ−１）であった。
【００８１】
・式２で示されるポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド（ＰＡ−２）〜（ＰＡ−４）の合成
ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド（ＰＡ−１）と同様にして、ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド（ＰＡ−２）〜（ＰＡ−４）の合成を行なった。
【００８２】
・ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド（ＰＡ−５）の合成
上記で合成したポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド（ＰＡ−２）２２２ｇ（０．１モル）をフラスコに仕込み、窒素雰囲気下に撹拌しながら、塩化トリメチルシラン１１．５ｇ（０．１モル）を２０分間かけて滴下し、反応温度を５０〜６０℃に維持して反応させた。更に同温度で１時間熟成して、ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド（ＰＡ−２）のポリオキシアルキレン基の末端をトリメチル化した。得られた末端トリメチル化物を分析したところ、ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド（ＰＡ−２）のポリオキシアルキレン基の末端ＯＨ基の９７％がトリメチル基に置換されたポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド（ＰＡ−５）であった。以上で合成した各ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドの内容を表２にまとめて示した。
【００８３】
【表２】
表２において、
＊２：ポリアルコキシ基を構成するアルコキシ基の繰り返し数
＊３：トリメチルシリル化率は９７％
【００８５】
・ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド塩（ＰＡ−６）の合成
酢酸１．０ｇ（０．０１７モル）と水２２８．４ｇとをフラスコに仕込み、酢酸水溶液とした。そこへ溶融状態とした前記のポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド（ＰＡ−１）９７ｇ（０．０２モル）を撹拌しながら注入し、ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド酢酸塩（ＰＡ−６）の３０％水溶液を得た。得られた酢酸塩水溶液を分析したところ、アミン価は８．７（固形分換算）であり、中和度は８０％であった。
【００８６】
・ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド塩（ＰＡ−７）〜（ＰＡ−９）の合成
ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド塩（ＰＡ−６）と同様にして、ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド塩（ＰＡ−７）〜（ＰＡ−９）の合成を行なった。以上で合成した各ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド塩の内容を表３にまとめて示した。
【００８７】
【表３】
・ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド４級化物（ＰＡ−１０）の合成
前記のポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド（ＰＡ−１）１９９ｇ（０．２１モル）をフラスコに仕込み、窒素雰囲気下に撹拌しながら８０℃に加温し、ジエチル硫酸３１ｇ（０．２モル）を１０分間かけて滴下し、反応温度を８０〜８５℃に維持して反応させた。更に同温度で１時間熟成して、脂肪酸アミド基含有ポリエーテルのジエチル硫酸による４級化物（ＰＡ−１０）を得た。得られた４級化物を分析したところ、アミン価は１０．３であり、４級化率は９３％であった。
【００８９】
・ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド４級化物（ＰＡ−１１）〜（ＰＡ−１３）の合成
ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド４級化物（ＰＡ−１０）と同様にして、ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド４級化物（ＰＡ−１１）〜（ＰＡ−１３）の合成を行なった。以上で合成した各ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド４級化物の内容を表４にまとめて示した。
【００９０】
【表４】
試験区分３（式３で示される脂肪酸アミド架橋体、その塩又はその４級化物の合成）
・脂肪酸アミド架橋体（ＰＤ−１）の合成
試験区分２で中間体として得たジエチレントリアミンのジステアリン酸アミド（ＰＰ−１）１２７０ｇ（１モル）を９０〜１１０℃で溶融状態とし、これにエピクロルヒドリン１８５ｇ（２モル）を滴下して、９０〜１１０℃で架橋反応を６時間行なった後、未反応のエピクロルヒドリンを減圧留去して反応物を得た。この反応物をイソプロピルアルコールに溶解して、水酸化ナトリウムで中和し、脱塩、精製した。精製物を分析したところ、式３中の、Ｒ5，Ｒ6，Ｒ7，Ｒ8がステアリン酸アミド基、ｓ，ｔ，ｕ，ｖが２、ｑ，ｒが１、Ｂが２−ヒドロキシトリメチレン基である場合の脂肪酸アミド架橋体（ＰＤ−１）であった。
【００９２】
・脂肪酸アミド架橋体（ＰＤ−２）の合成
脂肪酸アミド架橋体（ＰＤ−１）と同様にして、ジエチレントリアミンのジベヘニン酸アミド１４９４ｇ（２モル）を溶融状態とし、これにトリエチレングリコールジグリシジルエーテル２６２ｇ（１モル）を滴下して、架橋反応を行ない、脂肪酸アミド架橋体（ＰＤ−２）を得た。
【００９３】
・脂肪酸アミド架橋体（ＰＤ−３）の合成
脂肪酸アミド架橋体（ＰＤ−１）と同様にして、ヒドロキシエチルアミノエチルアミンのモノベヘニン酸アミド４２６ｇ（１モル）を溶融状態とし、これにエチレングリコールジグリシジルエーテル８７ｇ（０．５モル）を滴下して、架橋反応を行ない、脂肪酸アミド架橋体（ＰＤ−３）を得た。
【００９４】
・脂肪酸アミド架橋体（ＰＤ−４）の合成
脂肪酸アミド架橋体（ＰＤ−１）と同様にして、ジエチレントリアミンのジステアリン酸アミド（ＰＰ−１）１２７０ｇ（２モル）に尿素６０ｇ（１モル）を滴下して、架橋反応を行ない、脂肪酸アミド架橋体（ＰＤ−４）を得た。以上で合成した各脂肪酸アミド架橋体の内容を表５にまとめて示した。
【００９５】
【表５】
表５において、
ｂ−１：２−ヒドロキシトリメチレン基
ｂ−２：−ＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2Ｏ（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）3ＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2−で示される有機基
ｂ−３：−ＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2ＯＣＨ2ＣＨ2ＯＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2−で示される有機基
ｂ−４：カルボニル基
【００９７】
・脂肪酸アミド架橋体塩（ＰＤ−５）の合成
酢酸１０ｇ（０．１７モル）と水１０８５ｇとをフラスコに仕込み、酢酸水溶液とした。そこへ前記の脂肪酸アミド架橋体（ＰＤ−１）２６５ｇ（０．２モル）を撹拌しながら注入して、脂肪酸アミド架橋体塩（ＰＤ−５）の２０％水溶液を得た。
【００９８】
・脂肪酸アミド架橋体塩（ＰＤ−６），（ＰＤ−７）の合成
脂肪酸アミド架橋体塩（ＰＤ−５）と同様にして、脂肪酸アミド架橋体塩（ＰＤ−６），（ＰＤ−７）を得た。以上で合成した各脂肪酸アミド架橋体塩の内容を表６にまとめて示した。
【００９９】
【表６】
・脂肪酸アミド架橋体４級化物（ＰＤ−８）の合成
前記の脂肪酸アミド誘導体（ＰＤ−１）１３２．６ｇ（０．１モル）をフラスコに仕込み、窒素雰囲気下に撹拌しながら８０℃に加温し、ジエチル硫酸１５．４ｇ（０．１モル）を１０分間かけて滴下し、反応温度を８０〜８５℃に維持して反応させた。更に同温度で１時間熟成して、脂肪酸アミド架橋体（ＰＤ−１）のジエチル硫酸による４級化物（ＰＤ−８）を得た。
【０１０１】
・脂肪酸アミド架橋体４級化物（ＰＤ−９），（ＰＤ−１０）の合成
脂肪酸アミド架橋体４級化物（ＰＤ−８）と同様にして、脂肪酸アミド架橋体４級化物（ＰＤ−９），（ＰＤ−１０）を得た。以上で合成した各脂肪酸アミド架橋体４級化物の内容を表７にまとめて示した。
【０１０２】
【表７】
試験区分４（合成繊維用処理剤の水性液の調製）
・合成繊維用処理剤（Ｔ−１）の２０％水性液の調製
ウレタン化合物（Ｕ−１）４０部、及びビス（２−ヒドロキシエチル）ステアリン酸アミド／ステアリンサンアミドエチルジメチルエチルアンモニウムエトサルフェート／ポリオキシエチレン（ｎ＝２０）ステアリルエーテル＝４０／４０／２０（重量比）から成る界面活性剤・潤滑剤混合物（Ｅ−１）６０部に、水４００部を加え、６０℃に加温して激しく撹拌した後、ホモジナイザーに供して、合成繊維用処理剤（Ｔ−１）の２０％水性液を調製した。
【０１０４】
・合成繊維用処理剤（Ｔ−２）〜（Ｔ−４）の２０％水性液の調製
合成繊維用処理剤（Ｔ−１）の２０％水性液と同様にして、合成繊維用処理剤（Ｔ−１）〜（Ｔ−４）の２０％水性液を調製した。
【０１０５】
・合成繊維用処理剤（Ｔ−５）の２０％水性液の調製
ウレタン化合物（Ｕ−１）４０部、ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド（ＰＡ−１）３０部、及びビス（２−ヒドロキシエチル）ステアリン酸アミド／ステアリンサンアミドエチルジメチルエチルアンモニウムエトサルフェート／ポリオキシエチレン（ｎ＝２０）ステアリルエーテル＝４０／４０／２０（重量比）から成る界面活性剤・潤滑剤混合物（Ｅ−１）３０部に、水４００部を加え、６０℃に加温して激しく撹拌した後、ホモジナイザーに供して、合成繊維用処理剤（Ｔ−５）の２０％水性液を調製した。
【０１０６】
・合成繊維用処理剤（Ｔ−６）〜（Ｔ−２７）の２０％水性液の調製
合成繊維用処理剤（Ｔ−５）の２０％水性液と同様にして、合成繊維用処理剤（Ｔ−１）〜（Ｔ−２７）の２０％水性液を調製した。以上で調製した各水性液の内容を表８にまとめて示した。
【０１０７】
・合成繊維用処理剤（Ｔ−２８）の２０％水性液の調製
ウレタン化合物（Ｕ−１）４０部、アミノ変性ポリオルガノシロキサン（ＡＭ−１）３０部、及びソルビタンモノステアレート／ポリオキシエチレン（ｎ＝５）ラウリルエーテルホスフェートカリウム塩／ポリオキシエチレン（ｎ＝１２）セチルエーテル＝４０／４０／２０（重量比）から成る界面活性剤・潤滑剤混合物（Ｅ−３）３０部に、水４００部を加え、６０℃に加温して激しく撹拌した後、ホモジナイザーに供して、合成繊維用処理剤（Ｔ−２８）の２０％水性液を調製した。
【０１０８】
・合成繊維用処理剤（Ｔ−２９），（Ｔ−３０）の２０％水性液の調製
合成繊維用処理剤（Ｔ−２８）の２０％水性液と同様にして、合成繊維用処理剤（Ｔ−２９），（Ｔ−３０）の２０％水性液を調製した。
【０１０９】
・合成繊維用処理剤（Ｔ−３１）の２０％水性液の調製
ウレタン化合物（Ｕ−１）３０部、ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド（ＰＡ−１）２０部、アミノ変性ポリオルガノシロキサン（ＡＭ−１）３０部、及び前記の界面活性剤・潤滑剤混合物（Ｅ−１）４０部に、水４００部を加え、６０℃に加温して激しく撹拌した後、ホモジナイザーに供して、合成繊維用処理剤（Ｔ−３１）の２０％水性液を調製した。
【０１１０】
・合成繊維用処理剤（Ｔ−３２）〜（Ｔ−３６）の２０％水性液の調製
合成繊維用処理剤（Ｔ−３１）の２０％水性液と同様にして、合成繊維用処理剤（Ｔ−３２）〜（Ｔ−３６）の２０％水性液を調製した。
【０１１１】
・合成繊維用処理剤（Ｒ−２）の２０％水性液の調製
ウレタン化合物（ＵＲ−２）４０部、及び前記の界面活性剤・潤滑剤混合物（Ｅ−１）６０部に、水４００部を加え、６０℃に加温して激しく撹拌した後、ホモジナイザーに供して、合成繊維用処理剤（Ｒ−２）の２０％水性液を調製した。
【０１１２】
・合成繊維用処理剤（Ｒ−３）及び（Ｒ−４）の２０％水性液の調製
合成繊維用処理剤（Ｒ−２）の２０％水性液と同様にして、合成繊維用処理剤（Ｒ−３）及び（Ｒ−４）の２０％水性液を調製した。以上で調製した各水性液の内容を表９にまとめて示した。
【０１１３】
試験区分５（評価用試料綿の作製と焼き玉防止性の評価）
・アクリル繊維綿の作製
アクリロニトリル／メチルメタクリレート／メチルアクリレート／ｐ−スチレンスルホン酸ナトリウム＝９０／５／４／１（重量％）の割合で共重合したアクリル共重合体を濃度２５％になるようジメチルホルムアミドに溶解し、紡糸原液とした。この紡糸原液を２５０００ホールの口金を通し、ジメチルホルムアミド／水＝５５／４５（重量％）の２０℃の凝固浴に紡出して、５．５倍延伸した後、水洗してゲル膨潤状態の繊維を得た。得られた繊維に試験区分４で調製した合成繊維用処理剤の２０％水性液を表８と表９に記載の付着量となるようスプレー給油法で付着させ、表面温度１４０℃のローラー式乾燥機で緻密化した。そして、緻密化した繊維に公知の一般的な紡績用２次油剤を０．０５％となるよう付着させた後、クリンプ、カット、乾燥を行ない、合成繊維用処理剤を付着させた２ｄ×５１mmのアクリル繊維綿を得た。
【０１１４】
・モダアクリル繊維綿の作製
試験区分４で調製した合成繊維用処理剤の２０％水性液を更に水で希釈して、１％水性液とした。この１％水性液を、脱脂した繊度２デニールで繊維長５１mmのモダアクリル短繊維｛アクリロニトリル／塩化ビニル／メタリルスルホン酸ナトリウム＝６５／３４．５／０．５（重量％）の割合で共重合したアクリル共重合体｝に、表８と表９に記載の付着量となるようスプレー給油法で付着させた後、乾燥を行ない、合成繊維用処理剤を付着させたモダアクリル繊維綿を得た。
【０１１５】
・精紡工程における焼け玉防止性の評価
上記で得たアクリル繊維綿及びモダアクリル繊維綿を用いて、２５０ゲレン／３０ヤード、撚数０．５回／インチの各々アクリル繊維粗糸及びモダアクリル繊維粗糸を得た。得られた粗糸を下記の精紡工程に供し、精紡工程における焼け玉防止性を評価した。結果を表８と表９にまとめて示した。
【０１１６】
精紡工程
ＴＷＬ型精紡機（トヨダ自動織機社製）の２０錘を使用し、３０℃×６０％ＲＨの雰囲気下、スピンドル回転数＝１４０００ｒｐｍ、トラベラーがＯＹ−ＨＮ＝２／０、紡出番手＝綿番３０番手、リング径＝４７mm、トータルドラフト＝３０倍、撚数＝１９．６回／インチの条件で回転数を１００００ｒｐｍから徐々に上げ３時間運転を行ない、トラベラーの慣らしを終えた。その後各試料につき２錘づつ２時間紡出して紡績糸を得た。
【０１１７】
焼け玉防止性の評価
上記で得た紡績糸からランダムに１００ｍづつ１０点を評価用紡績糸として採取し、合計１０点の各評価用紡績糸１００ｍを白色板上にセリプレンで巻き、紡績糸表面の焼け玉の数、及びごく軽度の毛羽焼け症状を示す薄茶色点状物の数を目視で数えて、以下の基準で焼け玉防止性を評価した。点数が高いほど焼け玉防止性に優れていることを示す。
評価基準
５：焼け玉なし、薄茶色点状物なし、焼け玉防止性は極めて優秀
４：焼け玉なし、薄茶色点状物１〜１０個あり、焼け玉防止性は非常に良好
３：焼け玉なし、薄茶色点状物１１〜２０個あり、焼け玉防止性は良好
２：焼け玉１〜１０個あり、焼け玉防止性は不良
１：焼け玉１１個以上あり、焼け玉防止性は著しく不良
【０１１８】
【表８】
【表９】
表８，表９において、
付着量：アクリル繊維綿又はモダアクリル繊維綿に対する合成繊維用処理剤としての付着％
焼け玉防止性１：アクリル紡績糸についての評価
焼け玉防止性２：モダアクリル紡績糸についての評価
Ｅ−１：ビス（２−ヒドロキシエチル）ステアリン酸アミド／ステアリンサンアミドエチルジメチルエチルアンモニウムエトサルフェート／ポリオキシエチレン（ｎ＝２０）ステアリルエーテル＝４０／４０／２０（重量比）から成る界面活性剤・潤滑剤混合物（Ｅ−１）
Ｅ−２：ビス（２−ヒドロキシエチル）ステアリン酸アミド／ポリオキシエチレン（ｎ＝５）ラウリルエーテルホスフェートカリウム塩／ポリオキシエチレン（ｎ＝１２）セチルエーテル＝４０／４０／２０（重量比）から成る界面活性剤・潤滑剤混合物（Ｅ−２）
Ｅ−３：ソルビタンモノステアレート／ポリオキシエチレン（ｎ＝５）ラウリルエーテルホスフェートカリウム塩／ポリオキシエチレン（ｎ＝１２）セチルエーテル＝４０／４０／２０（重量比）から成る界面活性剤・潤滑剤混合物（Ｅ−３）
Ｅ−４：数平均分子量１５０００、オキシエチレン基／オキシプロピレン基＝７０／３０（モル比）のプルロニック型ポリエーテル／ポリオキシエチレン（ｎ＝２０）ステアリルエーテルホスフェートカリウム塩／ポリオキシエチレン（ｎ＝１２）セチルエーテル＝４０／２０／４０（重量比）から成る界面活性剤・潤滑剤混合物（Ｅ−４）
ＡＭ−１：アミノ当量が１２００であり、アミノ変性基が２−アミノエチル基であるアミノ変性ポリオルガノシロキサン
ＡＭ−２：アミノ当量が１５００であり、アミノ変性基がＮ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピル基であるアミノ変性ポリオルガノシロキサン
ＡＭ−３：アミノ当量が２０００であり、アミノ変性基が３−アミノプロピル基であるアミノ変性ポリオルガノシロキサン
【０１２１】
【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、高速下の紡績各工程において、特に高速下の精紡工程において、焼け玉の発生を抑制できるという効果がある。
Claims (15)
- 下記の式１で示されるウレタン化合物を含有して成ることを特徴とする合成繊維用処理剤。
【式１】
（式１において、
Ｒ1：炭素数２８〜６０のアルキル基
Ｘ：合計６〜６０個のオキシエチレン基及び／又はオキシプロピレン基の繰り返しで構成されたポリオキシアルキレン基
Ｙ：ジイソシアネート又はトリイソシアネートからすべてのイソシアネート基を除いた残基
ｋ：２又は３） - ウレタン化合物が、式１中のＲ1が炭素数２８〜５０のアルキル基であり、Ｙがヘキサメチレンジイソシアネートからすべてのイソシアネート基を除いた残基又はポリメチレンポリフェニレントリイソシアネートからすべてのイソシアネート基を除いた残基である場合のものである請求項１記載の合成繊維用処理剤。
- ウレタン化合物が、式１中のＸが８〜５０個のオキシエチレン基の繰り返しで構成されたポリオキシエチレン基である場合のものである請求項１又は２記載の合成繊維用処理剤。
- 更に下記の脂肪酸アミド誘導体を含有して成る請求項１、２又は３記載の合成繊維用処理剤。
脂肪酸アミド誘導体：下記の式２で示されるポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド、該ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドを酸で中和したポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド塩、該ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドを４級化剤で４級化したポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド４級化物、下記の式３で示される脂肪酸アミド架橋体、該脂肪酸アミド架橋体を酸で中和した脂肪酸アミド架橋体塩及び該脂肪酸アミド架橋体を４級化剤で４級化した脂肪酸アミド架橋体４級化物から選ばれる一つ又は二つ以上
【式２】
【式３】
｛式２及び式３において、
Ｒ2，Ｒ3，Ｒ5，Ｒ6，Ｒ7，Ｒ8：炭素数８〜２２の脂肪酸アミド基又は−Ｎ(Ａ2−Ｒ9)2で示される有機基（但し、Ｒ2とＲ3のうちで少なくとも一方が、またＲ5とＲ6のうちで少なくとも一方が、更にＲ7とＲ8のうちで少なくとも一方が炭素数８〜２２の脂肪酸アミド基であって、Ａ2は合計３〜６０個の炭素数２〜４のアルコキシ基の繰り返しで構成されたポリアルコキシ基、Ｒ9はＨ又はアルキル基の炭素数が１〜３のトリアルキルシリル基）
Ｒ4：Ｈ又はアルキル基の炭素数が１〜３のトリアルキルシリル基
Ａ1：合計３〜６０個の炭素数２〜４のアルコキシ基の繰り返しで構成されたポリアルコキシ基
ｐ，ｑ，ｒ：１〜４の整数
ｍ，ｎ，ｓ，ｔ，ｕ，ｖ：２又は３
Ｂ：２価の有機基｝ - 脂肪酸アミド誘導体が、式２中のＲ2，Ｒ3が炭素数１８〜２２の脂肪酸アミド基、ｐが１、ｍ，ｎが２又は３、Ａ1が合計３〜３０個のエトキシ基及びプロポキシ基の繰り返しで構成されたポリアルコキシ基、Ｒ4が水素である場合のポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド、該ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドを酸で中和したポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド塩及び該ポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミドを４級化剤で４級化したポリオキシアルキレン変性脂肪酸アミド４級化物から選ばれる一つ又は二つ以上である請求項４記載の合成繊維用処理剤。
- 脂肪酸アミド誘導体が、式３中のＲ5，Ｒ6，Ｒ7，Ｒ8が炭素数１８〜２２の脂肪酸アミド基、ｑ，ｒが１、ｓ，ｔ，ｕ，ｖが２又は３、Ｂが−ＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2−で示される２価の有機基である場合の脂肪酸アミド架橋体、該脂肪酸アミド架橋体を酸で中和した脂肪酸アミド架橋体塩及び該脂肪酸アミド架橋体を４級化剤で４級化した脂肪酸アミド架橋体４級化物から選ばれる一つ又は二つ以上である請求項４記載の合成繊維用処理剤。
- 更にアミノ当量１０００〜４０００のアミノ変性ポリオルガノシロキサンを含有して成る請求項１、２又は３記載の合成繊維用処理剤。
- 更にアミノ当量１０００〜４０００のアミノ変性ポリオルガノシロキサンを含有して成る請求項４、５又は６記載の合成繊維用処理剤。
- アミノ変性ポリオルガノシロキサンが、２−アミノエチル基、３−アミノプロピル基又はＮ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピル基から選ばれるアミノ変性基を有するものである請求項７記載の合成繊維用処理剤。
- アミノ変性ポリオルガノシロキサンが、２−アミノエチル基、３−アミノプロピル基又はＮ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピル基から選ばれるアミノ変性基を有するものである請求項８記載の合成繊維用処理剤。
- ウレタン化合物を４〜６０重量％の範囲内で含有する請求項１、２又は３記載の合成繊維用処理剤。
- ウレタン化合物を４〜６０重量％の範囲内で、また脂肪酸アミド誘導体を４〜６０重量％の範囲内で含有する請求項４、５又は６記載の合成繊維用処理剤。
- ウレタン化合物を４〜６０重量％の範囲内で、またアミノ変性ポリオルガノシロキサンを５〜５０重量％の範囲内で含有する請求項７又は９記載の合成繊維用処理剤。
- ウレタン化合物を４〜６０重量％の範囲内で、また脂肪酸アミド誘導体を４〜６０重量％の範囲内で、更にアミノ変性ポリオルガノシロキサンを５〜５０重量％の範囲内で含有する請求項８又は１０記載の合成繊維用処理剤。
- 請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３又は１４記載の合成繊維用処理剤を合成繊維に対し０．０５〜３重量％となるよう付着させることを特徴とする合成繊維の処理方法。
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