CN104727142A - 合成纤维用处理剂及其利用 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种在制造合成纤维时使用的、能够显著减少绒毛、断纱的发生、且耐热性优异、不使生产环境恶化的合成纤维用处理剂及其利用。本发明的合成纤维用处理剂必须含有：具有由多元醇与直链脂肪酸形成酯键后的结构的酯(A)；以及非离子表面活性剂(B)，其中，所述直链脂肪酸包含亚油酸和除了亚油酸之外的碳原子数为14～22的直链脂肪酸，在全部直链脂肪酸中，亚油酸所占的比例为5～20重量％，亚油酸和除了亚油酸之外的碳原子数为14～22的直链脂肪酸的合计所占的重量比例为95重量％以上，亚麻酸所占的重量比例为2重量％以下。

Description

合成纤维用处理剂及其利用

技术领域

本发明涉及合成纤维用处理剂及其利用。更详细来说，涉及制造合成纤维时使用的、能够减少绒毛、断纱的合成纤维用处理剂、赋予了该处理剂的合成纤维长丝(フィラメント)纱线(糸条)、使用了该处理剂的合成纤维长丝纱线的制造方法、含有用该制造方法而得到的合成纤维长丝纱线的纤维结构物。

背景技术

近年来，正在进行合成纤维的多纤维复丝(ハィマルチ)化、异形截面、高强度化、低收缩率化等的高性能性的赋予。此外，在合成纤维的制造中，为了提高生产效率，进行了生产速度的高速化、热处理的高温化。生产速度的高速化，会增加对合成纤维的损伤、增加绒毛、断纱的问题。此外，作为热处理的高温化，可以举出为了弥补高速化对合成纤维造成的热历程不足、用于高强度化等高性能化而进行的热定型辊的高温化。热定型辊的高温化会引起合成树脂用处理剂的热劣化从而导致热定型辊污染的增加，存在引起生产环境的恶化、生产性的降低的问题。

为了解决这些问题，提出了如下的现有技术。例如，专利文献1中为了减少绒毛和断纱，已提出使用了硫代二丙酸酯的润滑性优异的处理剂。使用了硫代二丙酸酯的处理剂降低纤维-金属间、纤维-纤维间的摩擦，耐热性也比现有的润滑剂好，能够减少绒毛和断纱。但是，近年来，随着热定型辊(熱セットロ一ラ一)的高温化，不只是冒烟增加、作业环境恶化，对辊的污染也加重，需要频繁进行辊清洁，难以得到高品质的纤维。

此外，专利文献2中为了改善热定型辊的污染，已提出使用了双酚A的环氧烷(ァルキレンォキシド)加合物的脂肪酸酯的处理剂。使用了双酚A的环氧烷加合物的脂肪酸酯的处理剂的耐热性良好，但纤维-金属间、纤维-纤维间的摩擦大，作为合成纤维用处理剂的必要特性的润滑性差。其结果，在纤维制造工序、加工工序中纤维的损伤变大，绒毛、断纱增加、不能够满足当今对纤维的高要求。

此外，专利文献3中为了减少在拉伸辊上蓄积的焦油的量、减少绒毛和断纱，已提出使用了二元酸即硫化二丙酸酯和抗氧化剂等的、碘价为4以下的纤维用处理剂。但是，对于专利文献3的纤维用处理剂，虽然具有防止焦油蓄积的效果，但是酯分子量小，因此纤维保护不充分，反而存在绒毛增加的问题。

如此，现有的合成纤维用处理剂不能够应对这些问题，迫切需求能够高品质地生产近年来的高性能化纤维的、且耐热性优异的、不使生产环境恶化的合成纤维用处理剂。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开昭54-147214号公报

专利文献2：特公昭47-29474号公报

专利文献3：特开2009-235647号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种制造合成纤维时使用的、能够显著减少绒毛、断纱的产生、并且耐热性优异、不使生产环境恶化的合成纤维用处理剂、赋予了该处理剂的合成纤维长丝纱线、使用了该处理剂的合成纤维长丝纱线的制造方法、包含用该制造方法得到的合成纤维长丝纱线的纤维结构物。

用于解决问题的技术手段

本发明人为了解决上述课题，进行了深入研究，结果发现，如果使用必须含有特定的酯(A)和非离子表面活性剂的合成纤维用处理剂，就能够显著降低绒毛、断纱的产生，显著提高纱的品质，得到优异的制纱性。此外，发现该合成纤维用处理剂使热处理时因焦油造成的辊污染减少，不使生产环境恶化。

即，本发明的合成纤维用处理剂必须含有：具有由多元醇与直链脂肪酸形成酯键后的结构的酯(A)；以及非离子表面活性剂(B)，其中，所述直链脂肪酸包含亚油酸和除了亚油酸之外的碳原子数为14～22的直链脂肪酸，在全部直链脂肪酸中，亚油酸所占的比例为5～20重量％，亚油酸和除了亚油酸之外的碳原子数为14～22的直链脂肪酸的合计所占的重量比例为95重量％以上，亚麻酸所占的重量比例为2重量％以下。

所述酯(A)的碘价优选为30～80。

在处理剂的不挥发成分中，优选所述酯(A)所占的重量比例为10～70重量％，所述非离子表面活性剂(B)所占的重量比例为15～65重量％。

所述多元醇优选为三元醇。

所述酯(A)的重均分子量优选为500～1200。

所述非离子表面活性剂(B)优选包含从含有聚环氧烷基的羟基脂肪酸多元醇酯以及将该多元醇酯的至少一个羟基用脂肪酸封链后的酯中选出的至少一种非离子表面活性剂(B1)。

所述非离子表面活性剂(B1)在所述非离子表面活性剂(B)中所占的重量比例优选为5～95重量％。

本发明的合成纤维长丝纱线是对原料合成纤维长丝纱线赋予上述的处理剂而得。

本发明的合成纤维长丝纱线的制造方法包括对原料合成纤维长丝纱线赋予上述的处理剂的工序。

本发明的纤维结构物包含通过本发明的合成纤维长丝纱线和/或本发明的制造方法得到的合成纤维长丝纱线。

发明效果

在使用本发明的合成纤维用处理剂制造合成纤维时，能够显著减少绒毛、断纱的产生。此外，本发明的合成纤维用处理剂的耐热性优异，不使生产环境恶化。

根据本发明的制造方法，能够显著降低绒毛、断纱的发生，能够制造纱品质优异的合成纤维长丝纱线。此外，能够得到焦油少且高品质的原纱(原糸)。对于本发明的合成纤维长丝纱，绒毛、断纱的发生少，纱品质优异。

本发明的纤维结构物由于使用了高品质的原纱，因此品质优异。

具体实施方式

本发明的合成纤维用处理剂必须含有特定的酯(A)和非离子表面活性剂(B)。以下，详细说明。

[酯(A)]

酯(A)是本发明的处理剂的必要成分，是具有由多元醇和直链脂肪酸形成酯键后的结构的酯。在代替酯(A)而必须仅使用具有由一元醇和直链脂肪酸形成酯键后的结构的酯时，虽然平滑性优异，但保护纤维的油膜强度弱，并且绒毛增加。此外，在使用了具有由多元醇和支链脂肪酸形成酯键后的结构的酯时，平滑性不足，绒毛增加。酯(A)可以单独使用或2种以上并用。需要说明的是，酯(A)是分子内没有聚环氧烷(polyoxyalkylene)基的化合物。

构成酯(A)的直链脂肪酸是指碳骨架为直链结构的脂肪族一元羧酸。虽然直链脂肪酸中可以含有羟基脂肪酸，但如果含有羟基脂肪酸，则该处理剂的作为平滑剂的作用不足，因此优选不含有羟基脂肪酸。

构成酯(A)的直链脂肪酸包括亚油酸、除去亚油酸之外的碳原子数14～22的直链脂肪酸(以下，称为直链脂肪酸(a))，并且亚油酸在全部直链脂肪酸中所占的比例为5～20重量％，亚油酸和直链脂肪酸(a)的合计重量比例为95重量％以上。即，该脂肪酸，是实质上由亚油酸和直链脂肪酸(a)构成的物质。

亚油酸在全部直链脂肪酸中所占的比例为5～20重量％，更优选6～19重量％，进一步优选7～18重量％。当亚油酸的比例小于5重量％时，不能得到充分的油膜强度，产生绒毛，无法得到高品质的纤维。另一方面，当亚油酸的比例大于20重量％时，处理剂的耐热性恶化，发生辊污染，其结果，产生绒毛和断纱。

直链脂肪酸(a)在全部直链脂肪酸中所占的比例为75～95重量％，更优选为76～94重量％，进一步优选为77～93重量％。当该比例小于75重量％时，该酯油膜强度不充分，分子量变大，无法得到充分的平滑性。因此，有时产生绒毛，并无法得到高品质的纤维。另一方面，当该比例大于95重量％时，亚油酸的含量不足，这种情况下有时也发生油膜强度降低，产生绒毛。

此外，亚油酸和直链脂肪酸(a)的合计在全部直链脂肪酸中所占的重量比例为95重量％以上，优选为96重量％以上，更优选为97重量％。当该比例小于95重量％时，不能得到充分的油膜强度，产生绒毛，无法得到高品质的纤维。

亚麻酸在全部直链脂肪酸中所占的重量比例优选为2重量％以下，更优选为1重量％以下，进一步优选为0.5重量％以下。当该重量比例大于2重量％时，处理剂的耐热性恶化，产生辊污染，其结果有可能产生绒毛和断纱。

需要说明的是，各脂肪酸的重量比例可以使用气相色谱法(SHIMADZU公司制造气相色谱-GC-2010、柱：Agilent Technologies公司制造的DB-WAXETR)来进行定量(测量)。

此外，直链脂肪酸(a)可以为饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸。直链脂肪酸(a)的碳原子数为14～22，进一步优选为14～20。当碳原子数小于14时，不能得到充分的油膜强度，产生绒毛。如果碳原子数大于22，则酯的平滑性不足，绒毛增加。

作为直链脂肪酸(a)，例如可以举出：肉豆蔻酸、肉豆蔻脑酸(myristoleic acid)、棕榈酸、棕榈油酸(palmitoleic acid)、硬脂酸、油酸、反式油酸、亚麻酸、二十碳烯酸、二十二烷酸等。

构成酯(A)的多元醇只要是二元以上的醇，就没有特别限定。作为多元醇，可以举出：脂肪族多元醇、芳香族多元醇等。

作为脂肪族多元醇，可以举出：乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、1，4-丁二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、1，6-己二醇、新戊二醇、环己二醇、甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇、丁四醇、二甘油、山梨糖醇酐、山梨糖醇、二三羟甲基丙烷、二季戊四醇、蔗糖等。

作为芳香族多元醇，可以举出：双酚A、双酚Z、1，3，5-三羟基甲基苯等。

这些中，从平滑性和因油膜强而减少绒毛的观点考虑，作为多元醇，优选2～4元醇，更优选三元醇，进一步优选甘油、三羟甲基丙烷的脂肪族三元醇，特别优选甘油。如果是超过四元的醇，则担心平滑性差，绒毛、断纱增加，纱品质降低。

酯(A)的碘价优选为30～80，更优选为35～75，进一步优选为40～75。当酯(A)的碘价小于30时，虽然能够降低辊污染，但有时绒毛抑制效果不充分。另一方面，当酯(A)的碘价大于80时，耐热性恶化，其结果，有时绒毛、断纱也恶化。需要说明的是，本发明的碘价根据JIS K-0070进行测定。

酯(A)的酸价优选为7以下，更优选为5以下，进～步优选为3以下。当酯(A)的酸价大于7时，在热处理时大量地冒烟，产生臭气，存在使用环境恶化的情况。需要说明的是，本发明的酸价根据JISK-0070进行测定。

酯(A)的羟值(hydroxyl value)优选为0.1～25，更优选为0.5～23，进一步优选为1.0～20。当酯(A)的羟值小于0.1时，存在难以得到酯的情况。另一方面，当酯(A)的羟值超过25时，该处理剂的作为平滑剂的作用不充分，存在增加绒毛的情况。需要说明的是，本发明的羟值根据JIS K-0070进行测定。

酯(A)的重均分子量优选为500～1200，更优选为700～1000，进一步优选为800～1000。当该重均分子量小于500时，油膜强度不充分，存在绒毛增加、热处理时冒烟增加的情况。另一方面，当该重均分子量大于1200时，平滑性不足，绒毛增多，不仅不能得到高品质的纤维，也存在在织造或编织工序中品质变差的情况。需要说明的是，本发明的重均分子量是使用TOSOH(株)制造的高速凝胶渗透色谱装置HLC-8220GPC，以试样浓度3mg/cc注入到昭和电工(株)制造的分离柱KF-402HQ、KF-403HQ，并根据用示差折射率检测器测定的峰值算出的。

酯(A)通常使用市售的直链脂肪酸和多元醇，也可以使用通过公知的方法得到的物质。或者是天然的果实、种子或者花等天然得到的天然酯，对于满足酯(A)的结构的天然酯可以直接使用，也可以根据需要使用通过公知的方法对天然酯进行精制并进一步用公知的方法利用熔点差对精制后的酯进行分离、再精制而得到的酯。作为酯(A)，是天然酯或者由天然酯得到的酯，未进行酯交换的酯是适合的。详细来说，作为酯(A)，优选是除了使脂肪酸与甘油反应而得到的合成酯、2种以上的天然酯(油脂)进行酯交换而得到的酯、天然酯与脂肪酸、甘油混合并无规地进行酯交换而得到的酯以外的酯。

[非离子表面活性剂(B)]

本发明的处理剂中，除了上述酯(A)，还必须含有非离子表面活性剂(B)。通过并用酯(A)和非离子表面活性剂(B)，从而提高处理剂的油膜强度，得到高的制纱性。非离子表面活性剂(B)可以单独使用或2种以上并用。

从提高处理剂的油膜强度、得到高的制纱性的观点考虑，作为非离子表面活性剂(B)，优选必须包括从含有聚环氧烷基的羟基脂肪酸多元醇酯以及将含有聚环氧烷基的羟基脂肪酸多元醇酯的至少一个羟基用脂肪酸封链后的酯中选出的至少一种非离子表面活性剂(B1)。

作为非离子表面活性剂(B1)以外的非离子表面活性剂，可以举出：聚环氧烷多元醇醚、聚环氧烷多元醇脂肪酸酯、聚环氧烷脂肪族醇醚、聚亚烷基二醇的脂肪酸酯、多元醇脂肪酸酯等。

(非离子表面活性剂(B1))

非离子表面活性剂(B1)在全体非离子表面活性剂(B)中所占的重量比例优选为5～95重量％，更优选为8～93重量％，进一步优选为10～91重量％。当该重量比例小于5重量％时，处理剂的油膜强度降低，绒毛增加，在乳液中使用本处理剂时，有时稳定性不足。另一方面，当该聚合比例大于95重量％时，有时处理剂的平滑性不足，绒毛增加。

作为非离子表面活性剂(B1)之一的含有聚环氧烷基的羟基脂肪酸多元醇酯(以下，有时称为聚羟基酯)，在结构上，是含有聚环氧烷基的羟基脂肪酸和多元醇的酯，且在多元醇的羟基中有2个以上的羟基被酯化。由此，含有聚环氧烷基的羟基脂肪酸多元醇酯是具有多个羟基的酯。

含有聚环氧烷基的羟基脂肪酸具有在脂肪酸的烃基上通过氧原子而结合有聚环氧烷基的结构，聚环氧烷基的未与脂肪酸的烃基接合的一个末端为羟基。

作为聚羟基酯，例如可以举出：碳原子数6～22(优选16～20)的羟基脂肪酸与多元醇的酯化物的环氧烷加合物。

作为碳原子数6～22的羟基脂肪酸，例如可以举出：羟基辛酸、羟基癸酸、羟基月桂酸、羟基硬脂酸、蓖麻酸，优选羟基十八烷酸、蓖麻酸。作为多元醇，例如可以举出：乙二醇、甘油、山梨糖醇、山梨糖醇酐、三羟甲基丙烷、季戊四醇等，优选甘油。作为环氧烷(alkyleneoxide)，可以举出环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷等碳原子数2～4的环氧烷。

环氧烷的加成摩尔数优选为3～60，更优选为8～50。环氧乙烷在环氧烷中所占的比例优选为50摩尔％以上，更优选为80摩尔％以上。

在加成2种以上的环氧烷的情况下，它们的加成顺序没有特别限定，加成方式可以为嵌段状、无规状的任意。环氧烷的加成可以通过公知的方法进行，但是通常在碱性催化剂的存在下进行。

聚羟基酯例如可以通过在通常条件下对多元醇和羟基脂肪酸(羟基一元羧酸)进行酯化、得到酯化物，接着使环氧烷与该酯化物进行加成反应从而制造。聚羟基酯也可以使用蓖麻油等天然得到的油脂或向其中添加氢而得到的氢化蓖麻油，再与环氧烷进行加成反应从而适当地制造。

非离子表面活性剂(B1)也包括将上述聚羟基酯的至少一个羟基用脂肪酸封链后的酯。用于封链的脂肪酸的碳原子数优选6～24，更优选12～18。脂肪酸中的烃基的碳原子数可以具有分布，烃基可以为直链也可以具有支链，可以为饱和或者不饱和，可以具有多环结构。作为这样的脂肪酸，例如可以举出：月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、油酸、二十碳烯酸、二十二烷酸、二十四烷酸等。酯化的方法、反应条件等没有特别限定，可以采用公知的方法、通常的条件。

作为非离子表面活性剂(B1)，例如氢化蓖麻油环氧乙烷加合物、蓖麻油环氧乙烷加合物、氢化蓖麻油环氧乙烷加合物单油酸酯、氢化蓖麻油环氧乙烷加合物二油酸酯、氢化蓖麻油环氧乙烷加合物三油酸酯、蓖麻油环氧乙烷加合物三油酸酯、氢化蓖麻油环氧乙烷加合物三硬脂酸酯、蓖麻油环氧乙烷加合物三硬脂酸酯、这些中，从处理剂的相溶性、油膜强度、减少绒毛的观点考虑，优选氢化蓖麻油环氧乙烷加合物、氢化蓖麻油环氧乙烷加合物三油酸酯、氢化蓖麻油环氧乙烷加合物三硬脂酸酯。

(聚环氧烷多元醇醚)

聚环氧烷多元醇醚是指具有对多元醇加成了环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷等环氧烷后的结构的化合物。

作为多元醇，可以举出：乙二醇、甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇、二甘油、山梨糖醇酐、山梨糖醇、二三羟甲基丙烷、二季戊四醇、蔗糖等。这些中，优选甘油、三羟甲基丙烷、蔗糖。

作为环氧烷的加成摩尔数，优选为3～100，更优选为4～70，进一步优选为5～50。此外，环氧乙烷在环氧烷中所占的比例优选为50摩尔％以上，进一步优选为80摩尔％以上。

聚环氧烷多元醇醚的重均分子量优选为300～10000，更优选为400～8000，进一步优选为500～5000。当该分子量小于300时，有时不能减少绒毛、断纱的产生。另一方面，如果该分子量大于10000，则处理剂的摩擦增高，不仅不能降低绒毛、断纱的产生，有时还会恶化。

作为聚环氧烷多元醇醚，可以举出：聚乙二醇、甘油环氧乙烷加合物、三羟甲基丙烷环氧乙烷加合物、季戊四醇环氧乙烷加合物、二甘油环氧乙烷加合物、山梨糖醇酐环氧乙烷加合物、山梨糖醇酐环氧乙烷环氧丙烷加合物、山梨糖醇环氧乙烷加合物、山梨糖醇环氧乙烷环氧丙烷加合物、二三羟甲基丙烷环氧乙烷加合物、二季戊四醇环氧乙烷加合物、蔗糖环氧乙烷加合物等，但是不限于此。

(聚环氧烷多元醇脂肪酸酯)

聚环氧烷多元醇脂肪酸酯是指具有对多元醇加成了环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷等环氧烷而得到的化合物与脂肪酸形成酯键后的结构的化合物。

作为多元醇，可以举出：甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇、丁四醇、二甘油、山梨糖醇酐、山梨糖醇、二三羟甲基丙烷、二季戊四醇、蔗糖等。这些中，优选甘油、二甘油、山梨糖醇酐、山梨糖醇。

作为脂肪酸，可以举出：月桂酸、肉豆蔻酸、肉豆蔻脑酸、棕榈酸、棕榈油酸、异十六烷酸、硬脂酸、异硬脂酸、油酸、反式油酸、亚油酸、亚麻酸、花生酸、二十碳烯酸、二十二烷酸、异二十二烷酸、顺芥子酸、二十四酸、异二十四酸等。

作为环氧烷的加成摩尔数，优选为3～100，更优选5～70，进一步优选10～50。此外，环氧乙烷在环氧烷中所占的比例优选为50摩尔％以上，更优选为80摩尔％以上。

聚环氧烷基多元醇脂肪酸酯的重均分子量优选为300～7000，更优选为500～5000，进一步优选为700～3000。当该分子量小于300时，热处理工序中发生冒烟，存在环境恶化的情况。此外，有时不能够减少断纱的产生。另一方面，如果该分子量大于7000，则处理剂的摩擦变高，不仅不能减少绒毛、断纱的产生，而且有时还会发生恶化。

作为聚环氧烷多元醇脂肪酸酯，可以举出：甘油环氧乙烷加合物单月桂酸酯、甘油环氧乙烷加合物二月桂酸酯、甘油环氧乙烷加合物三月桂酸酯、三羟甲基丙烷环氧乙烷加合物三月桂酸酯、山梨糖醇酐环氧乙烷加合物单油酸酯、山梨糖醇酐环氧乙烷加合物二油酸酯、山梨糖醇酐环氧乙烷加合物三油酸酯、山梨糖醇酐环氧乙烷环氧丙烷加合物单油酸酯、山梨糖醇酐环氧乙烷环氧丙烷加合物二油酸酯、山梨糖醇酐环氧乙烷环氧丙烷加合物三油酸酯、山梨糖醇酐环氧乙烷环氧丙烷加合物三月桂酸酯、蔗糖环氧乙烷加合物三月桂酸酯等，但是不限于这些。

(聚环氧烷脂肪族醇醚)

聚环氧烷脂肪族醇醚是指具有对脂肪族一元醇加成了环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷等环氧烷而得到的结构的化合物。

作为聚环氧烷脂肪族醇醚，例如可以举出：辛醇、2-乙基己醇、癸醇、月桂醇、十二烷醇、肉豆蔻醇、硬脂醇、异硬脂醇、油醇等脂肪族醇的环氧烷加合物。

作为环氧烷的加成摩尔数，优选为1～100摩尔，更优选为2～70摩尔，进～步优选为3～50摩尔。此外，环氧乙烷相对于全部环氧烷的比例优选为20摩尔％以上，更优选为30摩尔％以上，进一步优选为40摩尔％以上。

(聚亚烷基二醇(ポリァルキレングリコ一ル)的脂肪酸酯)

聚亚烷基二醇的脂肪酸酯是指具有聚氧乙二醇、聚环氧乙烷聚氧丙二醇与脂肪酸形成酯键后的结构的化合物。聚亚烷基二醇的重均分子量优选为100～1000，更优选为150～800，进一步优选为200～700。

作为聚亚烷基二醇脂肪酸酯，可以举出：聚乙二醇单月桂酸酯、聚乙二醇二月桂酸酯、聚乙二醇单油酸酯、聚乙二醇二油酸酯、聚乙二醇单硬脂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯、聚亚乙基聚亚丙基二醇单月桂酸酯、聚亚乙基聚亚丙基二醇二月桂酸酯、聚亚乙基聚亚丙基二醇单油酸酯、聚亚乙基聚亚丙基二醇二油酸酯等，但是不限于此。

(多元醇脂肪酸酯)

多元醇脂肪酸酯是具有由多元醇与脂肪酸形成酯键后的结构的化合物，除了上述多元醇脂肪酸酯(A)之外的化合物。

作为多元醇，可以举出：乙二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、丁四醇、二乙二醇、二甘油、山梨糖醇酐、山梨糖醇、二三羟甲基丙烷、蔗糖等。这些中，优选乙二醇、甘油、二甘油、山梨糖醇酐、山梨糖醇。

作为脂肪酸，可以举出：月桂酸、肉豆蔻酸、肉豆蔻脑酸、棕榈酸、棕榈油酸、异十六烷酸、硬脂酸、异硬脂酸、油酸、反式油酸、亚油酸、亚麻酸、花生酸、二十碳烯酸、二十二烷酸、异二十二烷酸、顺芥子酸、二十四酸、异二十四酸等。

另外，该多元醇脂肪酸酯具有至少1个或2个以上羟基。

多元醇脂肪酸酯的重均分子量优选为100～1000，更优选为200～800，进一步优选为300～600。

作为脂肪酸酯，可以举出：甘油单月桂酸酯、甘油二月桂酸酯、甘油单油酸酯、甘油二油酸酯、山梨糖醇酐单油酸酯、山梨糖醇酐二油酸酯、蔗糖单月桂酸酯、蔗糖二月桂酸酯等，但是不限于此。

[合成纤维用处理剂]

本发明的合成纤维用处理剂必须含有上述酯(A)和非离子表面活性剂(B)。酯(A)在处理剂的不挥发成分中所占的重量比例优选为10～70重量％，更优选为13～67重量％，进一步优选为15～65重量％。当该重量比例小于10重量％时，有时不能充分减少绒毛的产生。另一方面，当该聚合比例大于70重量％时，有时纤维集束性恶化，绒毛增加。需要说明的是，本发明的不挥发成分是指，在105℃下对处理剂进行热处理以除去溶剂等并达到恒量时的绝干(无水)成分。

非离子表面活性剂(B)在处理剂中所占的重量比例优选为15～65重量％，更优选为20～63重量％，进一步优选为25～60重量％。当该重量比例小于15重量％时，处理剂的油膜强度降低，有时绒毛增加。另一方面，当该重量比例大于65重量％时，酯成分的使用量减少，平滑性不足，有时增加绒毛。

为了进一步发挥本发明的效果，酯(A)和非离子表面活性剂(B)的合计在处理剂中所占的重量比例优选为30重量％以上，更优选为35重量％以上，进一步优选为40重量％以上。

(其他成分)

对于本发明的合成纤维用处理剂，为了处理剂的乳化、辅助对纤维的附着性、从纤维水洗掉处理剂、对纤维赋予抗静电性、润滑性、集束性等，也可以含有上述非离子表面活性剂(B)以外的表面活性剂。作为这样的表面活性剂，可以举出：烷基磷酸酯的金属盐或胺盐、聚环氧乙烷烷基磷酸酯的金属盐或胺盐、链烷磺酸盐、脂肪酸皂等阴离子性表面活性剂；烷基胺盐、烷基咪唑啉盐、季铵盐等阳离子性表面活性剂；月桂基二甲基甜菜碱、硬脂基二甲基甜菜碱等两性表面活性剂等。这些表面活性剂可以单独使用也可以2种以上并用。含有这些表面活性剂时，表面活性剂在处理剂的非挥发成分中所占的重量比例没有特别限定，优选为0.01～15重量％，更优选为0.1～10重量％。需要说明的是，这里所说的表面活性剂的重均分子量小于1000。

从提高耐热性的观点考虑，本发明的合成纤维用处理剂还可以含有链烷磺酸。作为链烷磺酸盐，例如可以举出：(日本专利申请)特开平8-120564号公报中记载的由式[I]表示的链烷磺酸盐等。链烷磺酸盐可以单独使用，也可以2种以上并用。含有链烷磺酸盐时，链烷磺酸盐在处理剂的不挥发成分中所占的重量比例没有特别限定，优选为0.5～5.0重量％，更优选为1.5～4.0重量％。

此外，为了赋予耐热性，本发明的合成纤维用处理剂还可以含有抗氧化剂。作为抗氧化剂，可以举出：苯酚类、硫类、亚磷酸(酯)盐类等公知的物质。抗氧化剂可以单独使用或者2种以上并用。在含有抗氧化剂时，抗氧化剂在处理剂的不挥发成分中所占的重量比例没有特别限定，优选为0.1～5重量％，更优选0.1～3重量％。

此外，本发明的合成纤维用处理剂还可以含有原液稳定剂(例如，水，乙二醇、丙二醇)。原液稳定剂在处理剂中所占的重量比例优选为0.1～30重量％，更优选为1～20重量％。

此外，在不损害本发明的效果的范围内，本发明的合成纤维用处理剂也可以含有硫代二丙酸与脂肪族醇的二酯化合物。

硫代二丙酸与脂肪族醇的二酯化合物是具有抗氧化能力的成分。通过使用该二酯化合物，能够提高处理剂的耐热性。可以单独使用或者2种以上并用。构成该二酯化合物的硫代二丙酸的分子量优选为400～1000，更优选为500～900，进一步优选为600～800。构成该二酯化合物的脂肪族醇可以为饱和也可以为不饱和。此外，脂肪族醇可以是直链，也可以具有支链结构，但优选具有支链结构。脂肪族醇的碳原子数优选为8～24，更优选为12～24，进一步优选为16～24。作为脂肪族醇，例如可以举出：辛醇、2-乙基己醇、癸醇、月桂醇、肉豆蔻醇、异鲸蜡醇、油醇和异硬脂醇等，其中，优选油醇、异硬脂醇。

本发明的合成纤维用处理剂可以由只包含不挥发成分的上述的成分构成，也可以由不挥发成分和原液稳定剂构成，可以是用低粘度矿物油对不挥发成分进行稀释，也可以是将不挥发成分乳化于水中而得的水系乳液。当本发明的合成纤维用处理剂是将不挥发成分乳化于水中而得的水系乳液时，不挥发成分的浓度优选为5～35重量％，更优选为6～30重量％。从均匀地赋予纤维材料的观点考虑，用低粘度矿物油稀释不挥发成分后处理剂的粘度(30℃)优选为3～120mm²/s，进一步优选5～100mm²/s。

本发明的合成纤维用处理剂的制造方法没有特别限定，可以采用公知的方法。成纤维用处理剂通过以任意或特定的顺序添加混合用于构成处理剂的上述各成分来制造。

[合成纤维长丝纱线的制造方法和纤维结构物]

本发明的合成纤维长丝纱线的制造方法包括对原料合成纤维长丝纱线赋予本发明的合成纤维用处理剂的工序。作为赋予工序，没有特别限定，可以使用公知的方法。通常，在原料合成纤维长丝纱线的纺纱工序中赋予合成纤维用处理剂。赋予处理剂之后，通过热辊进行拉伸、热定型，卷曲。如此，赋予处理剂后，在包含暂时不卷曲而是进行热拉伸的工序时，本发明的合成纤维用处理剂能够适当使用。作为热拉伸时的温度，举例的话，对于聚酯、尼龙，如果是工业材料用，则估计为210～260℃，如果是衣料用，则估计为110～180℃。

赋予原料合成纤维长丝纱线时的合成纤维处理剂如前所述，可以举出：只含有不挥发成分的处理剂、用低粘度矿物油稀释不挥发成分后的处理剂、或者在水中将不挥发成分乳化而得的水系乳液处理剂等。作为赋予方法，没有特定的方法，可以举出：导轨供油、辊供油、浸泡供油、喷雾供油等。这些中，从容易管理赋予量的观点考虑，优选导轨供油、辊供油。

相对于原料合成纤维长丝纱线，合成纤维用处理剂的不挥发成分的赋予量优选为0.05～5重量％，更优选为0.1～3重量％，进一步优选为0.1～2重量％。当小于0.05重量％时，存在不能发挥本发明的效果的情况。另一方面，当大于5重量％时，处理剂的不挥发成分容易脱落在纱道上，热辊上的焦油显著增加，存在与绒毛、断纱连接的情况。

作为(原料)合成纤维长丝纱线，可以举出：聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚烯烃纤维等合成纤维的长丝纱线。本发明的合成纤维用处理剂适合聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚烯烃纤维等合成纤维。作为聚酯纤维，可以举出：以对苯二甲酸乙二醇酯为主结构单位的聚酯(PET)、以对苯二甲酸丙二醇酯为主结构单位的聚酯(PTT)、以对苯二甲酸丁二醇酯为主要结构单位的聚酯(PBT)、以乳酸为主结构单位的聚酯(PLA)等，作为聚酰胺纤维，可以举出：尼龙6、尼龙66等，作为聚烯烃纤维，可以举出：聚丙烯、聚乙烯等。作为合成纤维长丝纱线的制造方法，没有特别限定，可以采用公知的方法。

(纤维结构物)

本发明的纤维结构物是含有用上述本发明的制造方法得到的合成纤维长丝纱线的物质。具体来说，是使用赋予了本发明的合成纤维用处理剂的合成纤维长丝纱线利用滑槽织机、空气槽织机或剑织机织出的纺织品以及使用圆形编织机、纵编织机或横编织机编出的编织品。此外，作为纤维结构物的用途，可以举出：轮胎帘线、安全带、缓冲气囊、渔网、绳索等工业材料、衣料用等。作为制造纺织品、编织品的方法，没有特别限定，可以使用公知的方法。

【实施例】

以下，根据实施例来说明本发明。本发明不限于在此记载的实施例。需要说明的是，文中和表中的“％”意味着“重量％”。

[实施例1～9、比较例1～9]

(实施例1、7、9、比较例1、2的处理剂)

混合表4、5中记载的成分，搅拌至均匀，制备处理剂。将制备成的处理剂用碳原子数12～15的低粘度矿物油稀释，制备不挥发成分浓度为70重量％的处理剂。

(实施例2～6、8、比较例3～9的处理剂)

混合表4、5中记载的成分，搅拌至均匀，制备处理剂。将制备成的处理剂缓缓投入到搅拌下的离子交换水中。投入后，搅拌60分钟直至达到均匀状态，制备不挥发成分浓度为18重量％的处理剂(O/W型乳液状态)。

使用上述制备的各处理剂，用如下的方法评价辊污染、绒毛、断纱。需要说明的是，表4～6中的数字表示处理剂的不挥发成分的重量份。此外，将表4～6中的酯(A)、酯的详细情况示于表1、2，将其他成分的详细情况示于表3。

表1、2表示构成酯的直链脂肪酸的重量比例、构成酯的多元醇(Gly：甘油、TMP：三羟甲基丙烷、PE：季戊四醇)、酯的碘价、羟值、酸价、重均分子量。作为酯，使用将天然得到的酯通过公知的方法进行精制、并进一步通过公知的方法利用熔点差将精制后的酯分离、再精制而得到的通常市售的酯(酯A-1、A-2、X-1、X-8)，或者使用通过公知的方法使用通常市售的直链脂肪酸和多元醇进行合成而得到的酯(酯A-3～A-8、X-2～X-7、X-9～X-11)。虽然列举了使用下述合成方法的例子，但对制备方法没有特别限定。此外，表1、2中的C后面的数字表示直链脂肪酸的碳原子数，F后面的数字表示直链脂肪酸中的双键数。

对精制甘油9.8份、亚油酸(日油制亚油酸90)13.5份、油酸(日油制NAA-34)36.1份、硬脂酸(日油制NAA-180)40.6份进行混合，并混合对甲苯磺酸1.0份作为反应催化剂。在氮气气流下，升温到210℃，反应1小时。接着，升温到250℃，反应8小时。从反应后的酯中除去反应催化剂、未反应的脂肪酸，得到碘价60、酸价0.7、羟值5.2的酯A-6。

(辊污染)

通过导轨供油法，对1000旦、96孔的无供油聚酯长丝(原丝)赋予上述制备的处理剂，以使不挥发成分的赋予量达到0.6重量％，并在温度25℃、湿度65％的氛围下放置48小时，调湿。

使调湿后的原丝通过走纱(走糸)摩擦试验机(Toray Engineering公司制造)与250℃的摩擦体(犁地镀铬、直径5cm)接触，以负荷500g、走纱速度200m/分钟走纱24小时，用下述条件判定附着在摩擦体上的污染，评价辊污染。其结果示于表4、5。

○：没有看到焦油化物，或者极少

×：看到明显的焦油化物

(断纱、绒毛)

在熔融纺纱工序中，使用导轨供油法，对将聚酯聚合物熔融纺丝、冷却固化而得的纱线赋予上述制备的处理剂，以使不挥发成分的赋予量达到0.6重量％。

赋予处理剂后的纱线暂时不卷曲而是连续拉伸，并通过250℃的热辊，拉伸为5.1倍，得到1000旦、96孔的聚对苯二甲酸乙二酯复丝。拉伸、热定型后的纱线被卷起，在快要卷起之前交织(interlace)在纱线上，使长丝相互集束。交织通过喷嘴喷射高压流体例如高压空气来进行。对于绒毛、断纱，通过下述条件进行评价。其结果示于表4、5。

断纱：对各处理剂，用每1吨原纱的断纱次数进行评价，少于1次为○，1次以上为×。

绒毛：用绒毛计数器检查附着有各处理剂的纱的绒毛数，每百万m的值少于1为○，1个以上为×。

[实施例10～13、比较例10～16]

混合表6中记载的成分，搅拌到均匀，制备处理剂。将制备成的处理剂缓缓投入到搅拌下的离子交换水中。投入后，搅拌60分钟，直至均匀状态，制备不挥发成分浓度为16重量％的处理剂(O/W型乳液状态)。使用制备成的处理剂，用如下的方法，评价辊污染、绒毛、断纱。

(辊污染)

通过喷嘴供油法，对75旦、36孔的无供油聚酯长丝(原丝)赋予上述制备成的处理剂，以使不挥发成分的赋予量达到0.7重量％，在温度25℃、湿度65％的氛围下放置48小时，调湿。

使调湿后的原丝通过走纱法摩擦试验机(Toray Engineering公司制造)与150℃的摩擦体(犁地镀铬、直径5cm)接触，以负荷20g、走纱速度200m/分钟走纱24小时，并用下述条件判定附着在摩擦体上的污染，评价辊污染。其结果示于表6。

○：没有看到焦油化物，或者极少

×：看到明显的焦油化物

(断纱、绒毛)

在熔融纺丝工序中，使用喷嘴供油法，对将聚酯聚合物熔融纺丝、冷却固化而得到的纱线赋予上述制备成的处理剂，以使不挥发成分的赋予量达到0.7重量％。

赋予处理剂后的纱线暂时不卷曲而是连续拉伸，并通过150℃的热辊，拉伸为2.6倍，得到75旦、36孔的聚对苯二甲酸乙二酯复丝。拉伸、热定型后的纱线被卷起，在快要卷起之前交织在纱线上，使长丝相互集束。交织通过喷嘴喷射高压流体例如高压空气来进行。对于绒毛、断纱，通过下述条件进行评价，其结果示于表6。

断纱：对各处理剂，用每1吨原丝的断丝次数进行评价，少于1次为○，1次以上为×。

绒毛：用绒毛计数器检查附着有各处理剂的纱的绒毛数，每百万m的值少于1为○，1个以上为×。

表1

表2

表3

表4

表5

表6

由表4～6可知，本发明的实施例1～13显著降低断纱、绒毛的发生。而且，辊污染少、耐热性优异、不使生产环境恶化。另一方面，比较例1～16中，断纱评价、绒毛评价、辊评价中至少一个是差的，不能够满足所有评价。

工业实用性

本发明的合成纤维处理剂对在防水布、轮胎帘线、安全带、安全气囊、渔网、绳索等工业材料、纺织品、编织品等衣料用中使用的合成纤维长丝纱线是适合的。

Claims (10)

1.一种合成纤维用处理剂，其必须含有：具有由多元醇与直链脂肪酸形成酯键后的结构的酯(A)；以及非离子表面活性剂(B)，其中，

所述直链脂肪酸包含亚油酸和除了亚油酸之外的碳原子数为14～22的直链脂肪酸，

在全部直链脂肪酸中，亚油酸所占的比例为5～20重量％，亚油酸和除了亚油酸之外的碳原子数为14～22的直链脂肪酸的合计所占的重量比例为95重量％以上，亚麻酸所占的重量比例为2重量％以下。

2.如权利要求1所述的合成纤维用处理剂，其中，所述酯(A)的碘价为30～80。

3.如权利要求1或2所述的合成纤维用处理剂，其中，在处理剂的不挥发成分中，所述酯(A)所占的重量比例为10～70重量％，所述非离子表面活性剂(B)所占的重量比例为15～65重量％。

4.如权利要求1～3中任一项所述的合成纤维用处理剂，其中，所述多元醇为三元醇。

5.如权利要求1～4中任一项所述的合成纤维用处理剂，其中，所述酯(A)的重均分子量为500～1200。

6.如权利要求1～5中任一项所述的合成纤维用处理剂，其中，所述非离子表面活性剂(B)包含从含有聚环氧烷基的羟基脂肪酸多元醇酯以及将该多元醇酯的至少一个羟基用脂肪酸封链后的酯中选出的至少一种非离子表面活性剂(B1)。

7.如权利要求1～6中任一项所述的合成纤维用处理剂，其中，所述非离子表面活性剂(B1)在所述非离子表面活性剂(B)中所占的重量比例为5～95重量％。

8.一种合成纤维长丝纱线，是对原料合成纤维长丝纱线赋予权利要求1～7中任一项所述的处理剂而得。

9.一种合成纤维长丝纱线的制造方法，包括对原料合成纤维长丝纱线赋予权利要求1～7中任一项所述的处理剂的工序。

10.一种纤维结构物，包含通过权利要求8所述的合成纤维长丝纱线和/或权利要求9的制造方法得到的合成纤维长丝纱线。