JP6321860B1 - 合成繊維用処理剤、合成繊維及び合成繊維の処理方法 - Google Patents
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Landscapes
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
Abstract
【課題】合成繊維用処理剤の高濃度水性液であっても、粘度や表面張力を適正に保って安定性に優れ、紡糸工程での毛羽を十分に防止して、染色性に優れた糸を得ることができる合成繊維用処理剤、該合成繊維用処理剤が付着した合成繊維、及び該合成繊維用処理剤を用いた合成繊維の処理方法を提供する。【解決手段】平滑剤、非イオン性界面活性剤及びイオン性界面活性剤を含有して成り、且つイオン性界面活性剤として特定の４級アンモニウム塩型の有機リン酸エステル塩を特定割合で含有して成る合成繊維用処理剤を用いた。【選択図】なし
Description
本発明は合成繊維用処理剤、合成繊維及び合成繊維の処理方法に関し、更に詳しくは合成繊維用処理剤の高濃度水性液であっても、粘度や表面張力を適正に保って安定性に優れ、紡糸工程での毛羽を十分に防止して、染色性に優れた糸を得ることができる合成繊維用処理剤、かかる合成繊維用処理剤を付着させた合成繊維及びかかる合成繊維用処理剤を用いる合成繊維の処理方法に関する。
従来、合成繊維用処理剤として、その高濃度水性液の粘度が濃度５０％以下では極大を持たないようにしたもの（例えば特許文献１参照）、飛散防止性を向上する目的で有機リン酸エステルアニオンと第４級アンモニウムカチオンとの塩を含有するもの（例えば特許文献２参照）、紡績用合成繊維用処理剤の高濃度エマルションにおいて、アルキルリン酸エステルカリウム塩を含有するもの（例えば特許文献３参照）、脂肪族１価アルコールエステル、液状の芳香族エステル、トリグリセライドのアルキレンオキシド付加物及びアルキルホスフェートとアルキルアミンとの塩を含有するもの（例えば特許文献４参照）等が提案されている。しかしこれら従来の合成繊維用処理剤には、高濃度の水性液とした場合に安定性が不十分であり、これに起因して紡糸工程で毛羽が発生し、得られる糸の染色性を悪化させるという問題がある。
本発明が解決しようとする課題は、合成繊維用処理剤の高濃度水性液であっても、粘度や表面張力を適正に保って安定性に優れ、紡糸工程での毛羽を十分に防止して、染色性に優れた糸を得ることができる合成繊維用処理剤、かかる合成繊維用処理剤が付着した合成繊維、及びかかる合成繊維用処理剤を用いた合成繊維の処理方法を提供する処にある。
本発明者らは、前記の課題を解決するべく研究した結果、特定の平滑剤、非イオン性界面活性剤及びイオン性界面活性剤を含有して成り、且つ特定のイオン性界面活性剤を特定割合で含有して成る合成繊維用処理剤が正しく好適であることを見出した。
すなわち本発明は、平滑剤（アミノ変性ポリオルガノシロキサンを除く）、非イオン性界面活性剤及びイオン性界面活性剤を含有して成る合成繊維用処理剤であって、下記の化１で示されるイオン性界面活性剤を、平滑剤、非イオン性界面活性剤及びイオン性界面活性剤の合計量中で０．０５質量％以上且つ５質量％未満となる割合で含有して成ることを特徴とする合成繊維用処理剤に係る。また本発明は、かかる合成繊維用処理剤が付着した合成繊維、及びかかる合成繊維用処理剤を用いた合成繊維の処理方法に係る。
化１において、
Ｒ１，Ｒ２：炭素数１〜４の１価の脂肪族アルコールから水酸基を除いた残基、炭素数１〜４の１価の脂肪族アルコール１モル当たり炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを１０モル以下の割合で付加させた化合物から水酸基を除いた残基又は水素原子
Ｒ３：炭素数１〜４の１価の脂肪族アルコールから水酸基を除いた残基又は炭素数１〜４の１価の脂肪族アルコール１モル当たり炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを１０モル以下の割合で付加させた化合物から水酸基を除いた残基
Ｒ４〜Ｒ６：メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、及びウンデシル基から選ばれる少なくとも一種のアルキル基、炭素数２〜２２のアルケニル基、炭素数１〜６のヒドロキシアルキル基又は炭素数１〜６のヒドロキシアルキル基の水酸基１モル当たり炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを１０モル以下の割合で付加させたものから水酸基を除いた残基
Ｒ１，Ｒ２：炭素数１〜４の１価の脂肪族アルコールから水酸基を除いた残基、炭素数１〜４の１価の脂肪族アルコール１モル当たり炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを１０モル以下の割合で付加させた化合物から水酸基を除いた残基又は水素原子
Ｒ３：炭素数１〜４の１価の脂肪族アルコールから水酸基を除いた残基又は炭素数１〜４の１価の脂肪族アルコール１モル当たり炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを１０モル以下の割合で付加させた化合物から水酸基を除いた残基
Ｒ４〜Ｒ６：メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、及びウンデシル基から選ばれる少なくとも一種のアルキル基、炭素数２〜２２のアルケニル基、炭素数１〜６のヒドロキシアルキル基又は炭素数１〜６のヒドロキシアルキル基の水酸基１モル当たり炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを１０モル以下の割合で付加させたものから水酸基を除いた残基
先ず、本発明に係る合成繊維用処理剤（以下、本発明の処理剤という）について説明する。本発明の処理剤は、特定の平滑剤、非イオン性界面活性剤及びイオン性界面活性剤を含有して成るものであって、前記の化１で示されるイオン性界面活性剤を、平滑剤、非イオン性界面活性剤及びイオン性界面活性剤の合計量中で０．０５質量％以上且つ５質量％未満となる割合で含有して成るものである。
処理剤に供する平滑剤としては、１）ブチルステアレート、オクチルステアレート、オレイルラウレート、オレイルオレート、イソペンタコサニルイソステアレート、オクチルパルミテート、オクチルラウレート、イソトリデシルステアレート、ラウリルオレート、ラウリルステアレート等の、脂肪族モノアルコールと脂肪族モノカルボン酸とのエステル化合物、２）１，６−ヘキサンジオールジデカネート、トリメチロールプロパンモノオレートモノラウレート、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンセスキオレート、ソルビタントリオレート、グリセリンモノラウレート等の、脂肪族多価アルコールと脂肪族モノカルボン酸とのエステル化合物、３）モノオクチルアジペート、ジラウリルアジペート、ジオレイルアゼレート、ジイソセチルチオジプロピオナート、ビスポリオキシエチレンラウリルアジペート等の、脂肪族モノアルコールと脂肪族多価カルボン酸とのエステル化合物、４）ベンジルオレート、ベンジルラウレート、ポリオキシプロピレンベンジルステアレート等の、芳香族モノアルコールと脂肪族モノカルボン酸とのエステル化合物、５）ビスフェノールＡジラウレート、ポリオキシエチレンビスフェノールＡジラウレート等の、芳香族多価アルコールと脂肪族モノカルボン酸とのエステル化合物、６）ビス２−エチルヘキシルフタレート、ジイソステアリルイソフタレート、トリオクチルトリメリテート等の脂肪族モノアルコールと芳香族多価カルボン酸とのエステル化合物、７）ヤシ油、ナタネ油、ヒマワリ油、大豆油、ヒマシ油、ゴマ油、魚油及び牛脂等の天然油脂、８）鉱物油等、合成繊維用処理剤に採用されている公知の平滑剤が挙げられる。本発明においては、アミノ変性ポリオルガノシロキサンを除く平滑剤が適用される。なかでも平滑剤としては、ブチルステアレート、オクチルステアレート、オレイルラウレート、オレイルオレート、イソペンタコサニルイソステアレート、オクチルパルミテート、オクチルラウレート、イソトリデシルステアレート、ラウリルオレート、ラウリルステアレート等の、脂肪族モノアルコールと脂肪族モノカルボン酸とのエステル化合物、１，６−ヘキサンジオールジデカネート、トリメチロールプロパンモノオレートモノラウレート、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンセスキオレート、ソルビタントリオレート、グリセリンモノラウレート等の、脂肪族多価アルコールと脂肪族モノカルボン酸とのエステル化合物、鉱物油等が好ましい。これらの平滑剤は単独で用いることもできるし、また二つ以上を混合して用いることもできる。
本発明の処理剤に供する非イオン性界面活性剤としては、１）ポリオキシエチレンラウレート、ポリオキシエチレンオレート、ポリオキシエチレンメチルエーテルラウレート、ポリオキシエチレンオクチルエーテルラウレート、ビスポリオキシエチレンラウリルエーテルアジペート、ポリオキシエチレンジオレート、ポリオキシエチレンオクチルエーテル、ポリオキシプロピレンラウリルメチルエーテル、ポリオキシブチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンイソトリデカノールエーテル、ポリオキシエチレンラウリルアミノエーテル、ポリオキシエチレンラウロアミドエーテル等の、有機酸、有機アルコール、有機アミン、有機アミドにエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、１，２−ブチレンオキサイド、１，４−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を付加した化合物、２）ポリオキシエチレンソルビタントリオレート、ポリオキシエチレンヒマシ油エーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン硬化ヒマシ油トリオクタネート、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油エーテルジオレート等のポリオキシアルキレン多価アルコール脂肪酸エステル型ノニオン界面活性剤、３）ジエタノールアミンモノラウロアミド等のアルキルアミド型ノニオン界面活性剤、４）ポリオキシエチレンジエタノールアミンモノオレイルアミド等のポリオキシアルキレン脂肪酸アミド型ノニオン界面活性剤等が挙げられる。なかでも非イオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンラウレート、ポリオキシエチレンオレート、ポリオキシエチレンメチルエーテルラウレート、ポリオキシエチレンジオレート、ポリオキシエチレンオクチルエーテル、ポリオキシプロピレンラウリルエーテルメチルエーテル、ポリオキシブチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルアミノエーテル、ポリオキシエチレンラウロアミドエーテル等の、有機酸、有機アルコール、有機アミン、有機アミドに炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを付加した化合物が好ましい。これらの非イオン性界面活性剤は単独で用いることもできるし、また二つ以上を混合して用いることもできる。
本発明の処理剤に供するイオン性界面活性剤としては、化１で示されるイオン性界面活性剤とその他に従来公知のものが使用できる。
本発明の処理剤に供する化１で示されるイオン性界面活性剤において、化１中のＲ１，Ｒ２は、１）メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール等の炭素数１〜４の１価の脂肪族アルコールから水酸基を除いた残基、２）メタノールにエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドを付加した化合物、エタノールにエチレンオキサイドを付加した化合物、プロパノールにエチレンオキサイドを付加した化合物等の、炭素数１〜４の１価の脂肪族アルコール１モル当たりエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、１，２−ブチレンオキサイド、１，４−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を１０モル以下の割合で付加させた化合物から水酸基を除いた残基、又は３）水素原子である。なかでも化１中のＲ１、Ｒ２としては、炭素数１〜４の１価脂肪族アルコールから水酸基を除いた残基が好ましく、メタノールから水酸基を除いた残基がより好ましい。
化１中のＲ３は、炭素数１〜４の１価の脂肪族アルコールから水酸基を除いた残基又は炭素数１〜４の１価の脂肪族アルコール１モル当たり炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを１０モル以下の割合で付加させた化合物から水酸基を除いた残基であり、具体的には、水素原子を除き、化１中のＲ１、Ｒ２について前記したものと同様のものが挙げられるが、なかでもメタノールから水酸基を除いた残基が好ましい。
化１中のＲ４〜Ｒ６は、１）メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基、ヘンイコシル基、ドコシル基等の炭素数１〜２２のアルキル基のうち、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基であり、２）エテニル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、１０−ウンデセニル基、ドデセニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、ペンタデセニル基、ヘキサデセニル基、ヘプタデセニル基、９―オクタデセニル基、９−イコセニル基、１３−ドコセニル基、１３―ドコセニル基、トリコセニル基、テトラコセニル基等の炭素数２〜２２のアルケニル基、３）ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基、ヒドロキシイソプロピル基、ヒドロキシブチル基、ヒドロキシイソブチル基、ヒドロキシペンチル基、ヒドロキシヘキシル基等の炭素数１〜６のヒドロキシアルキル基、４）炭素数１〜６のヒドロキシアルキル基の水酸基１モル当たり炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを１０モル以下の割合で付加させたものから水酸基を除いた残基である。
上記のアルキル基、炭素数２〜２２のアルケニル基、炭素数１〜６のヒドロキシアルキル基としては、直鎖若しくは分岐の何れのものでもよい。
本発明の処理剤に供する化１で示されるイオン性界面活性剤としては具体的に、ジメチルオクチルアンモニウムトリメチルホスフェート、ジメチルデシルアンモニウムトリメチルホスフェート、ジメチルブチルアンモニウムトリメチルホスフェート、ジオクチルプロピルアンモニウムジメチルポリオキシエチレンエチルエーテルホスフェート、プロピルオクチルデシルアンモニウムジメチルポリオキシエチレンエチルエーテルホスフェート、ジデシルプロピルアンモニウムジメチルポリオキシエチレンエチルエーテルホスフェート、ジヒドロキシエチルメチルアンモニウムポリオキシエチレンプロピルエーテルメチルエチルホスフェート等が挙げられる。なお、参考例として、ジメチルドデシルアンモニウムトリメチルホスフェート、プロピルオクチルドデシルアンモニウムジメチルポリオキシエチレンエチルエーテルホスフェート、プロピルデシルドデシルアンモニウムジメチルポリオキシエチレンエチルエーテルホスフェート、ジドデシルプロピルアンモニウムジメチルポリオキシエチレンエチルエーテルホスフェート、ジドデシルオクタデシルアンモニウムポリオキシエチレンポリオキシプロピレンメチルエーテルブチルホスフェート、ドデシルトリデシルオクタデシルアンモニウムポリオキシエチレンポリオキシプロピレンメチルエーテルブチルホスフェート、ジテトラデシルオクタデシルアンモニウムポリオキシエチレンポリオキシプロピレンメチルエーテルブチルホスフェート、プロピルジドデシルアンモニウムジメチルポリオキシエチレンエチルエーテルホスフェート等が挙げられる。なかでも化１で示されるイオン性界面活性剤としては、合成繊維用処理剤の高濃度水性液の粘度を低下させるという観点から、Ｒ４〜Ｒ６のうちで一つ又は二つがブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、又はウンデシル基のアルキル基であり、残りがメチル基、エチル基、プロピル基等の炭素数１〜３のアルキル基であるものが好ましく、具体的には、ジメチルオクチルアンモニウムトリメチルホスフェート、ジメチルデシルアンモニウムトリメチルホスフェート、ジメチルブチルアンモニウムトリメチルホスフェート、ジオクチルプロピルアンモニウムジメチルポリオキシエチレンエチルエーテルホスフェート、プロピルオクチルデシルアンモニウムジメチルポリオキシエチレンエチルエーテルホスフェート、プロピルジデシルアンモニウムジメチルポリオキシエチレンエチルエーテルホスフェート等が挙げられる。同様の観点でより好ましくは、Ｒ４〜Ｒ６のうち一つが、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、又はウンデシル基のアルキル基であり、残りの二つが炭素数１〜３のアルキル基であるものであり、具体的にはジメチルオクチルアンモニウムトリメチルホスフェート、ジメチルデシルアンモニウムトリメチルホスフェート、ジメチルブチルアンモニウムトリメチルホスフェート等が挙げられる。
本発明の処理剤に供するイオン性界面活性剤としては、化１で示される化合物の他に従来公知のものが使用できる。これには例えば、アニオン性界面活性剤として、１）オクチル酸カリウム塩、オレイン酸カリウム塩等の有機脂肪酸塩、２）デカンスルホネートカリウム塩、テトラデカンスルホネートナトリウム塩、ペンタデカンスルホネートナトリウム塩等の有機スルホン酸塩、３）ドデシル硫酸ナトリウム等の有機硫酸塩、４）ラウリルリン酸エステルカリウム、オレイルリン酸エステルカリウム、ポリオキシエチレンラウリルリン酸ポリオキシエチレンラウリルアミノエーテル等の有機リン酸エステル塩等が挙げられ、また両性界面活性剤として、１）ジメチルステアリルアミンオキサイド等の有機アミンオキサイド、２）オクチルジメチルアンモニオアセタート等のベタイン型両性界面活性剤、３）Ｎ，Ｎ−ビス（２−カルボキシエチル）−オクチルアミンナトリウム、Ｎ−オレイル−Ｎ’−カルボキシルエチル−Ｎ’−ヒドロキシエチルエチレンジアミンナトリウム等のアラニン型両性界面活性剤、４）ジメチルオクチルアンモニウムメチルオクチルホスフェート、ジメチルデシルアンモニウムメチルオクチルホスフェート、ジメチルドデシルアンモニウムメチルオクチルホスフェート、ジメチルオクチルアンモニウムメチルデシルホスフェート、ジメチルデシルアンモニウムメチルデシルホスフェート、ジメチルドデシルアンモニウムメチルデシルホスフェート、ジメチルオクチルアンモニウムメチルドデシルホスフェート、ジメチルデシルアンモニウムメチルドデシルホスフェート、ジメチルドデシルアンモニウムメチルドデシルホスフェート、ジメチルヒドロキシエチルアンモニウムメチルエチルドデシルホスフェート、ジメチルヒドロキシエチルアンモニウムメチルエチルテトラデシルホスフェート等の化１で示されない４級アンモニウム塩型の有機リン酸エステル塩等が挙げられる。
本発明は、化１で示されるイオン性界面活性剤の合成方法を特に制限するものではなく、これには例えば、相当する第３級アミンとトリアルキルホスフェートとを反応させる方法等が挙げられる。
処理剤に供する化１で示されるイオン性界面活性剤の含有割合は、平滑剤、非イオン性界面活性剤及びイオン性界面活性剤の合計量中で、例えば０．０５〜１０質量％となる割合が挙げられるが、本発明の処理剤では、０．０５質量％以上且つ５質量％未満であり、１質量％以上となる割合が好ましい。
本発明の処理剤としては、いずれも以上説明したような平滑剤、非イオン性界面活性剤及びイオン性界面活性剤の含有割合の合計が１００質量％となるよう、平滑剤を２５〜８５質量％、非イオン性界面活性剤を１０〜７０質量％及びイオン性界面活性剤を１〜２０質量％の割合で含有して成るものが好ましい。
本発明の処理剤には、合目的的に他の成分、例えば消泡剤（シリコーン系化合物、鉱物油等）、酸化防止剤、防腐剤、防錆剤等を併用することができるが、その併用量は本発明の効果を損なわない範囲内でできるだけ少量とすることが好ましい。
本発明の処理剤は、以下の方法で測定される最大加水粘度が１００ｍｍ２／ｓ以下であるものが好ましく、８０ｍｍ２／ｓ以下であるものがより好ましく、７０ｍｍ２／ｓ以下であるものが特に好ましい。
最大加水粘度：合成繊維用処理剤の３０質量％、４０質量％、５０質量％、６０質量％及び７０質量％水性液を調製し、これらの水性液について３０℃における動粘度を測定したときの測定値中の最高値。
前記測定方法に供する水は、イオン交換水又は蒸留水である。
本発明の処理剤は、イオン性基を有さないモノマーから合成された樹脂から成る長繊維に用いられる場合に効果の発現が高い。イオン性基を有さないモノマーから合成された樹脂から成る長繊維としては、１）ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリ乳酸エステル等のポリエステル系繊維、２）ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド系繊維、３）ポリアクリル、モダアクリル等のポリアクリル系繊維、４）ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系繊維、５）ポリウレタン系繊維等で、スルホイソフタル酸金属塩等のイオン性基を有さないものが挙げられる。
次に本発明に係る合成繊維について説明する。本発明に係る合成繊維は、以上説明したような本発明の処理剤が付着していることを特徴とする合成繊維である。
本発明の処理剤を付着させる合成繊維としては、１）ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリ乳酸エステル等のポリエステル系繊維、２）ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド系繊維、３）ポリアクリル、モダアクリル等のポリアクリル系繊維、４）ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系繊維、５）ポリウレタン系繊維等が挙げられるが、イオン性基を有さないモノマーから合成された樹脂から成る長繊維が好ましく、なかでもポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維に適用する場合に本発明の効果の発現が高い。
本発明の処理剤を付着させる方法としては、公知の方法が使用でき、これには例えばローラー給油法、計量ポンプを用いたガイド給油法、浸漬給油法、スプレー給油法等が挙げられる。
最後に本発明に係る合成繊維の処理方法（以下、本発明の処理方法という）について説明する。本発明の処理方法は、下記の工程１及び工程２を経ることを特徴とする合成繊維の処理方法である。
工程１：本発明の処理剤及び水の含有割合の合計が１００質量％となるよう、本発明の処理剤を３０〜７０質量％及び水を３０〜７０質量％の割合で合成繊維用処理剤の水性液を調製する工程
工程２：工程１で調製した合成繊維用処理剤の水性液を合成繊維の紡糸工程にて合成繊維に付着させる工程
工程１において、用いる水としては、水道水、工業用水、イオン交換水、蒸留水等が挙げられる。また工程１において、調製した合成繊維用処理剤の水性液は、３０℃における表面張力が２０〜３５ダイン／ｃｍとなるものが好ましい。
工程２において、合成繊維用処理剤の水性液を付着させる方法としては、公知の方法が使用でき、これには例えばローラー給油法、計量ポンプを用いたガイド給油法、浸漬給油法、スプレー給油法等が挙げられる。
以上説明した本発明によると、合成繊維用処理剤の高濃度水性液であって、粘度や表面張力を適正に保って安定性に優れ、紡糸工程での毛羽を十分に防止して染色性に優れた糸を得ることができるという効果がある。
以下、本発明の構成及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、部は質量部を、また％は質量％を意味する。
試験区分１（合成繊維用処理剤の調製）
・実施例１
平滑剤として３０℃の動粘度が４７ｍｍ２／ｓの鉱物油（Ｌ−１）を２３部、ラウリルステアレート（Ｌ−３）を２３部及びソルビタンセスキオレート（Ｌ−４）を７部、非イオン性界面活性剤としてポリオキシエチレン（１５モル）硬化ヒマシ油エーテルジオレート（Ａ−１）を８部、ビス（ポリオキシエチレン（５モル）ラウリルエーテル）アジペート（Ａ−２）を６部及びポリオキシエチレン（５モル）モノオレート（Ａ−４）を２２部、イオン性界面活性剤としてオクチル酸カリウム塩（Ｐ−１）を５部、ペンタデカンスルホネートナトリウム塩（Ｐ−２）を４部及び表１記載の化１で示されるイオン性界面活性剤（Ｎ−１）を２部の割合で均一混合して、実施例１の合成繊維用処理剤を調製した。
・実施例１
平滑剤として３０℃の動粘度が４７ｍｍ２／ｓの鉱物油（Ｌ−１）を２３部、ラウリルステアレート（Ｌ−３）を２３部及びソルビタンセスキオレート（Ｌ−４）を７部、非イオン性界面活性剤としてポリオキシエチレン（１５モル）硬化ヒマシ油エーテルジオレート（Ａ−１）を８部、ビス（ポリオキシエチレン（５モル）ラウリルエーテル）アジペート（Ａ−２）を６部及びポリオキシエチレン（５モル）モノオレート（Ａ−４）を２２部、イオン性界面活性剤としてオクチル酸カリウム塩（Ｐ−１）を５部、ペンタデカンスルホネートナトリウム塩（Ｐ−２）を４部及び表１記載の化１で示されるイオン性界面活性剤（Ｎ−１）を２部の割合で均一混合して、実施例１の合成繊維用処理剤を調製した。
実施例２〜８、参考例９及び比較例１〜４
実施例１の合成繊維用処理剤と同様にして、実施例２〜８、参考例９及び比較例１〜４の合成繊維用処理剤を調製した。以上で調製した各例の合成繊維用処理剤の内容を、実施例１も含めて表１にまとめて示した。
実施例１の合成繊維用処理剤と同様にして、実施例２〜８、参考例９及び比較例１〜４の合成繊維用処理剤を調製した。以上で調製した各例の合成繊維用処理剤の内容を、実施例１も含めて表１にまとめて示した。
表１において、
Ｌ−１：鉱物油（３０℃の動粘度が４７ｍｍ２／ｓ）
Ｌ−２：オクチルラウレート
Ｌ−３：ラウリルステアレート
Ｌ−４：ソルビタンセスキオレート
Ａ−１：ポリオキシエチレン（１５モル）硬化ヒマシ油エーテルジオレート
Ａ−２：ビス（ポリオキシエチレン（５モル）ラウリルエーテル）アジペート
Ａ−３：ポリオキシエチレン（７モル）オクチルエーテルラウレート
Ａ−４：ポリオキシエチレン（５モル）モノオレート
Ａ−５：ポリオキシエチレン（３モル）ポリオキシプロピレン（３モル）イソトリデカノールエーテル
Ｐ−１：オクチル酸カリウム塩
Ｐ−２：ペンタデカンスルホネートナトリウム塩
Ｐ−３：ポリオキシエチレン（４モル）ラウリルリン酸ポリオキシエチレン（４モル）ラウリルアミノエーテル
Ｐ−４：Ｎ−オレイル−Ｎ’−カルボキシエチル−Ｎ’−ヒドロキシエチルエチレンジアミンナトリウム
Ｌ−１：鉱物油（３０℃の動粘度が４７ｍｍ２／ｓ）
Ｌ−２：オクチルラウレート
Ｌ−３：ラウリルステアレート
Ｌ−４：ソルビタンセスキオレート
Ａ−１：ポリオキシエチレン（１５モル）硬化ヒマシ油エーテルジオレート
Ａ−２：ビス（ポリオキシエチレン（５モル）ラウリルエーテル）アジペート
Ａ−３：ポリオキシエチレン（７モル）オクチルエーテルラウレート
Ａ−４：ポリオキシエチレン（５モル）モノオレート
Ａ−５：ポリオキシエチレン（３モル）ポリオキシプロピレン（３モル）イソトリデカノールエーテル
Ｐ−１：オクチル酸カリウム塩
Ｐ−２：ペンタデカンスルホネートナトリウム塩
Ｐ−３：ポリオキシエチレン（４モル）ラウリルリン酸ポリオキシエチレン（４モル）ラウリルアミノエーテル
Ｐ−４：Ｎ−オレイル−Ｎ’−カルボキシエチル−Ｎ’−ヒドロキシエチルエチレンジアミンナトリウム
Ｎ−１〜Ｎ−６、ＰＮ−１及びＰＮ−２：次の表２に記載の化１で示されるイオン性界面活性剤
なお、Ｎ−１は、本発明の化１で示されるイオン性界面活性剤以外のイオン性界面活性剤を１％含有する。Ｎ−６は、本発明の化１で示されるイオン性界面活性剤に含まれない。
なお、Ｎ−１は、本発明の化１で示されるイオン性界面活性剤以外のイオン性界面活性剤を１％含有する。Ｎ−６は、本発明の化１で示されるイオン性界面活性剤に含まれない。
表２において、
Ｒ１〜Ｒ６：化１中のＲ１〜Ｒ６に相当
１＊：エタノール１モル当たりエチレンオキサイドを３モル付加させた化合物から水酸基を除いた残基
２＊：プロパノール１モル当たりエチレンオキサイドを２モル付加させた化合物から水酸基を除いた残基
３＊：メタノール１モル当たりエチレンオキサイド３モルとプロピレンオキサイド３モルをランダムに付加させた化合物から水酸基を除いた残基
Ｒ１〜Ｒ６：化１中のＲ１〜Ｒ６に相当
１＊：エタノール１モル当たりエチレンオキサイドを３モル付加させた化合物から水酸基を除いた残基
２＊：プロパノール１モル当たりエチレンオキサイドを２モル付加させた化合物から水酸基を除いた残基
３＊：メタノール１モル当たりエチレンオキサイド３モルとプロピレンオキサイド３モルをランダムに付加させた化合物から水酸基を除いた残基
試験区分２（合成繊維用処理剤の水性液の調製、該水性液の動粘度測定及び安定性評価）
・実施例１の合成繊維用処理剤の水性液
試験区分１で調製した実施例１の合成繊維用処理剤の所要量とイオン交換水の所要量を均一混合して、合成繊維用処理剤の３０％、４０％、５０％、６０％及び７０％の水性液を調製した。調製した各水性液からそれぞれ１００ｍｌをとり、各水性液について下記の粘度測定方法で動粘度を測定し、測定結果のうち最大のものを表３に示した（表３中の最大加水粘度（濃度））。また調製した各合成繊維用処理剤の水性液からそれぞれ１００ｍｌをとり、２００ｍｌの密閉容器に入れて蓋をし、３０℃にて３日間静置したときの状態を肉眼観察して、以下の基準で安定性を評価して、結果を表３に示した。
・実施例１の合成繊維用処理剤の水性液
試験区分１で調製した実施例１の合成繊維用処理剤の所要量とイオン交換水の所要量を均一混合して、合成繊維用処理剤の３０％、４０％、５０％、６０％及び７０％の水性液を調製した。調製した各水性液からそれぞれ１００ｍｌをとり、各水性液について下記の粘度測定方法で動粘度を測定し、測定結果のうち最大のものを表３に示した（表３中の最大加水粘度（濃度））。また調製した各合成繊維用処理剤の水性液からそれぞれ１００ｍｌをとり、２００ｍｌの密閉容器に入れて蓋をし、３０℃にて３日間静置したときの状態を肉眼観察して、以下の基準で安定性を評価して、結果を表３に示した。
◎◎：全濃度で分離が全くない
◎：一つの濃度でのみ分離が見られるが、撹拌により分離が解消する
○：二つの濃度で分離が見られるが、撹拌により分離が解消する
×：三つ以上の濃度で分離があり、撹拌によっても分離が解消しない
◎：一つの濃度でのみ分離が見られるが、撹拌により分離が解消する
○：二つの濃度で分離が見られるが、撹拌により分離が解消する
×：三つ以上の濃度で分離があり、撹拌によっても分離が解消しない
粘度測定方法：キャノンフェンスケ法により３０℃の動粘度（ｍｍ２／ｓ）を測定する方法。
・実施例２〜８、参考例９及び比較例１〜４の合成繊維用処理剤の水性液
実施例１の合成繊維用処理剤と同様にして、実施例２〜８、参考例９及び比較例１〜４の合成繊維用処理剤の水性液を調製し、動粘度測定及び安定性評価を行い、結果を表３にまとめて示した。
実施例１の合成繊維用処理剤と同様にして、実施例２〜８、参考例９及び比較例１〜４の合成繊維用処理剤の水性液を調製し、動粘度測定及び安定性評価を行い、結果を表３にまとめて示した。
試験区分３（合成繊維用処理剤の水性液の調製及び該水性液の表面張力測定）
・実施例１の合成繊維用処理剤の水性液
試験区分１で調製した実施例１の合成繊維用処理剤の所要量とイオン交換水の所要量を均一混合して、濃度５０％の合成繊維用処理剤水性液を調製した。調製した合成繊維用処理剤水性液について下記の表面張力方法で表面張力を測定し、測定結果を表３にまとめて示した。
・実施例１の合成繊維用処理剤の水性液
試験区分１で調製した実施例１の合成繊維用処理剤の所要量とイオン交換水の所要量を均一混合して、濃度５０％の合成繊維用処理剤水性液を調製した。調製した合成繊維用処理剤水性液について下記の表面張力方法で表面張力を測定し、測定結果を表３にまとめて示した。
表面張力測定方法：調製した各例の合成繊維用処理剤の水性液を、吊り板式表面張力計（協和界面化学社製（感度０．１ｍＮ／ｍ）、ＷＩＬＨＥＬＭＹ式表面張力計）に供し、下記の測定条件にて表面張力を測定した。
測定条件
測定温度：３０℃
吊り板（プレート）：協和界面化学製、白金板
測定条件
測定温度：３０℃
吊り板（プレート）：協和界面化学製、白金板
・実施例２〜８、参考例９及び比較例１〜４の合成繊維用処理剤の水性液
実施例１の合成繊維用処理剤の水性液と同様にして、実施例２〜８、参考例９及び比較例１〜４の合成繊維用処理剤の水性液を調製した。調製した水性液の濃度は表３に記載の濃度とし、該水性液について表面張力測定を行い、結果を表３にまとめて示した。
実施例１の合成繊維用処理剤の水性液と同様にして、実施例２〜８、参考例９及び比較例１〜４の合成繊維用処理剤の水性液を調製した。調製した水性液の濃度は表３に記載の濃度とし、該水性液について表面張力測定を行い、結果を表３にまとめて示した。
試験区分４（合成繊維用処理剤の水性液を給油した合成繊維の製造と評価）
・実施例１の合成繊維用処理剤の水性液の給油等
固有粘度０．６４、酸化チタン含有量０．２％のポリエチレンテレフタレートのチップを常法により乾燥した後、エクストルーダーを用いて２９５℃で紡糸し、口金から吐出して冷却固化した後、走行糸条に試験区分３で調製した実施例１の合成繊維用処理剤の水性液を計量ポンプを用いたガイド給油法にて、走行糸条に対し合成繊維用処理剤として１．０％となるよう付着させた後、ガイドで集束させて、９０℃に加熱した引取りローラーにより１４００ｍ／分の速度で引き取り、ついで引き取りローラーと４８００ｍ／分の速度で回転する延伸ローラーとの間で３．２倍に延伸し、８３．３デシテックス（７５デニール）３６フィラメントのポリエステル繊維を製造した。かくしてポリエステル繊維を製造したときの毛羽、染色性を以下の方法で測定乃至評価し、結果を表３にまとめて示した。
・実施例１の合成繊維用処理剤の水性液の給油等
固有粘度０．６４、酸化チタン含有量０．２％のポリエチレンテレフタレートのチップを常法により乾燥した後、エクストルーダーを用いて２９５℃で紡糸し、口金から吐出して冷却固化した後、走行糸条に試験区分３で調製した実施例１の合成繊維用処理剤の水性液を計量ポンプを用いたガイド給油法にて、走行糸条に対し合成繊維用処理剤として１．０％となるよう付着させた後、ガイドで集束させて、９０℃に加熱した引取りローラーにより１４００ｍ／分の速度で引き取り、ついで引き取りローラーと４８００ｍ／分の速度で回転する延伸ローラーとの間で３．２倍に延伸し、８３．３デシテックス（７５デニール）３６フィラメントのポリエステル繊維を製造した。かくしてポリエステル繊維を製造したときの毛羽、染色性を以下の方法で測定乃至評価し、結果を表３にまとめて示した。
・毛羽の評価
延伸糸を５５００００ｍ製造したときの巻き取り直前に、毛羽計数装置（東レエンジニアリング社製の商品名ＤＴ−１０５）にて１時間当たりの毛羽数を測定し、以下の基準で評価した。
延伸糸を５５００００ｍ製造したときの巻き取り直前に、毛羽計数装置（東レエンジニアリング社製の商品名ＤＴ−１０５）にて１時間当たりの毛羽数を測定し、以下の基準で評価した。
◎◎◎：測定された毛羽数が０個
◎◎：測定された毛羽数が１〜３個
◎：測定された毛羽数が４〜６個
○：測定された毛羽数が７〜９個
×：測定された毛羽数が１０個以上
◎◎：測定された毛羽数が１〜３個
◎：測定された毛羽数が４〜６個
○：測定された毛羽数が７〜９個
×：測定された毛羽数が１０個以上
・染色性の評価
製造したポリエステル繊維から、筒編み機で直径７０ｍｍ、長さ１．２ｍの編地を作製した。作製した編地を、分散染料（日本化薬社製の商品名カヤロンポリエステルブルーＥＢＬ−Ｅ）を用い、高圧染色法により染色した。染色した編地を、常法（特開２０１５−１２４４４３号公報等に記載の方法）に従い水洗し、還元洗浄及び乾燥した後、直径７０ｍｍ、長さ１ｍの鉄製の筒に装着して、編地表面の濃染部分の点数を肉眼で数えて評価した。同様の評価を５回行い、各回で数えた濃染部分の点数の平均値を次の基準で評価した。
製造したポリエステル繊維から、筒編み機で直径７０ｍｍ、長さ１．２ｍの編地を作製した。作製した編地を、分散染料（日本化薬社製の商品名カヤロンポリエステルブルーＥＢＬ−Ｅ）を用い、高圧染色法により染色した。染色した編地を、常法（特開２０１５−１２４４４３号公報等に記載の方法）に従い水洗し、還元洗浄及び乾燥した後、直径７０ｍｍ、長さ１ｍの鉄製の筒に装着して、編地表面の濃染部分の点数を肉眼で数えて評価した。同様の評価を５回行い、各回で数えた濃染部分の点数の平均値を次の基準で評価した。
◎：濃染部分がない
○：濃染部分が１〜２点ある
×：濃染部分が３〜６点ある
××：濃染部分が７点以上ある
○：濃染部分が１〜２点ある
×：濃染部分が３〜６点ある
××：濃染部分が７点以上ある
・実施例２〜８、参考例９及び比較例１〜４の合成繊維用処理剤の水性液の給油等
実施例１の合成繊維用処理剤の水性液の給油等と同様にして、実施例２〜８、参考例９及び比較例１〜４の合成繊維用処理剤の水性液を用いてポリエステル繊維を製造し、毛羽及び染色性を評価した。結果を表３にまとめて示した。
実施例１の合成繊維用処理剤の水性液の給油等と同様にして、実施例２〜８、参考例９及び比較例１〜４の合成繊維用処理剤の水性液を用いてポリエステル繊維を製造し、毛羽及び染色性を評価した。結果を表３にまとめて示した。
表１や表２等に対する表３の結果からも明らかなように、本発明によれば、合成繊維用処理剤の高濃度水性液であっても、粘度や表面張力を適正に保って安定性に優れ、紡糸工程での毛羽を十分に防止して、染色性に優れた糸を得ることができる。
Claims (12)
- 平滑剤（アミノ変性ポリオルガノシロキサンを除く）、非イオン性界面活性剤及びイオン性界面活性剤を含有して成る合成繊維用処理剤であって、下記の化１で示されるイオン性界面活性剤を、平滑剤、非イオン性界面活性剤及びイオン性界面活性剤の合計量中で０．０５質量％以上且つ５質量％未満となる割合で含有して成ることを特徴とする合成繊維用処理剤。
Ｒ１，Ｒ２：炭素数１〜４の１価の脂肪族アルコールから水酸基を除いた残基、炭素数１〜４の１価の脂肪族アルコール１モル当たり炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを１０モル以下の割合で付加させた化合物から水酸基を除いた残基又は水素原子
Ｒ３：炭素数１〜４の１価の脂肪族アルコールから水酸基を除いた残基又は炭素数１〜４の１価の脂肪族アルコール１モル当たり炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを１０モル以下の割合で付加させた化合物から水酸基を除いた残基
Ｒ４〜Ｒ６：メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、及びウンデシル基から選ばれる少なくとも一種のアルキル基、炭素数２〜２２のアルケニル基、炭素数１〜６のヒドロキシアルキル基又は炭素数１〜６のヒドロキシアルキル基の水酸基１モル当たり炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを１０モル以下の割合で付加させたものから水酸基を除いた残基） - 平滑剤、非イオン性界面活性剤及びイオン性界面活性剤の含有割合の合計が１００質量％となるよう、平滑剤を２５〜８５質量％、非イオン性界面活性剤を１０〜７０質量％及びイオン性界面活性剤を１〜２０質量％の割合で含有して成る請求項１記載の合成繊維用処理剤。
- 化１中のＲ４〜Ｒ６のうちで一つ又は二つがブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、及びウンデシル基から選ばれる少なくとも一種のアルキル基であり、残りが炭素数１〜３のアルキル基である請求項１又は２記載の合成繊維用処理剤。
- 化１中のＲ４〜Ｒ６のうちで一つがブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、及びウンデシル基から選ばれる少なくとも一種のアルキル基であり、残りの二つが炭素数１〜３のアルキル基である請求項１又は２記載の合成繊維用処理剤。
- 化１で示されるイオン性界面活性剤を、平滑剤、非イオン性界面活性剤及びイオン性界面活性剤の含有量中で１質量％以上の割合で含有して成る請求項１〜４のいずれか一つの項記載の合成繊維用処理剤。
- 下記の測定方法により求められる最大加水粘度が、１００ｍｍ２／ｓ以下である請求項１〜５のいずれか一つの項記載の合成繊維用処理剤。
最大加水粘度：合成繊維用処理剤の３０質量％、４０質量％、５０質量％、６０質量％及び７０質量％の水性液を調製し、これらの水性液について３０℃における動粘度を測定したときの測定値中の最高値 - 最大加水粘度が、８０ｍｍ２／ｓ以下のものである請求項６記載の合成繊維用処理剤。
- 最大加水粘度が、７０ｍｍ２／ｓ以下のものである請求項６記載の合成繊維用処理剤。
- イオン性基を有さないモノマーから合成された樹脂から成る長繊維用のものである請求項１〜８のいずれか一つの項記載の合成繊維用処理剤。
- 請求項１〜９のいずれか一つの項記載の合成繊維用処理剤が付着していることを特徴とする合成繊維。
- 下記の工程１〜２を経ることを特徴とする合成繊維の処理方法。
工程１：合成繊維用処理剤及び水の含有割合の合計が１００質量％となるよう、請求項１〜９のいずれか一つの項記載の合成繊維用処理剤を３０〜７０質量％及び水を３０〜７０質量％の割合で含有する合成繊維用処理剤の水性液を調製する工程
工程２：工程１で調製した合成繊維用処理剤の水性液を合成繊維の紡糸工程にて合成繊維に付着させた工程 - 工程１で調製した合成繊維用処理剤の水性液が、３０℃における表面張力が２０〜３５ダイン／ｃｍとなるものである請求項１１記載の合成繊維の処理方法。
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