CN112501907A - 合成纤维用处理剂及合成纤维 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于，提供一种减少在纺丝工序中产生的焦油，此外使该焦油的清洁变得容易，进一步与高温的辊的摩擦小的合成纤维用处理剂及合成纤维。作为解决方法，提供一种合成纤维用处理剂，其特征在于，含有式(1)所示的化合物A、式(2)所示的化合物B及式(3)所示的化合物C。

Description

合成纤维用处理剂及合成纤维
技术领域
本发明涉及一种特征在于可减少由于在纺丝工序中的长时间的操作而累积的导丝辊上的焦油，或者使累积的焦油的清洁变得容易，进一步与高温的辊的摩擦小的合成纤维用处理剂，以及附着有该处理剂的合成纤维。
背景技术
一般而言，在合成纤维的纺丝工序中，从减少摩擦，防止断丝等纤维损伤的观点出发，实施在合成纤维的长丝纱的表面附着合成纤维用处理剂的处理。为了减少纺丝工序中可能产生的细毛数，优选该合成纤维用处理剂的摩擦尽可能地低。由于该处理剂暴露于高温的导丝辊的热量下，因长时间操作可能会变成导丝辊上的焦油。该焦油，由于丝线从焦油之上通过从而使丝线的品质降低，进一步成为引起断丝，引起生产性降低的原因。此外，为了清洗累积的焦油，必须暂时停止生产，仅焦油的清洁所用时间也会引起生产性的降低。
以往，已知专利文献1～4中公开的合成纤维用处理剂。专利文献1公开有含有1～50％的硬化蓖麻油衍生物的合成纤维用处理剂。专利文献2公开有以特定的比例含有硫代二丙酸酯、仲烷基磺酸化合物、磷酸酯的合成纤维用处理剂。专利文献3公开有含有含硫化合物与Guerbet醇的酯化物的合成纤维用处理剂。专利文献4公开有含有具有特定结构的磷酸化合物的合成纤维用处理剂。
现有专利文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-307352号公报
专利文献2：日本特开平08-120564号公报
专利文献3：日本专利第6530129号公报
专利文献4：日本专利第6405068号公报
发明内容
然而，在这些以往的合成纤维用处理剂中，无法对应在纺丝工序中经长时间暴露于高温的辊上而产生的焦油的累积，此外，也无法对应累积的焦油的清洁。进一步，对于与高温的辊的摩擦阻力的对应也不充分。
本发明所要解决的课题在于，提供一种减少在纺丝工序中产生的焦油，此外使该焦油的清洁变得容易，进一步与高温的辊的摩擦小的合成纤维用处理剂及合成纤维。
本发明者为了解决上述课题，反复进行深入研究，结果发现在减小纺丝工序中与高温的辊的摩擦，或减少产生的焦油方面，进一步即使焦油累积在提高其清洁性方面，具有特定的化学结构的磺酸化合物发挥较大作用，从而解决了上述课题。
本发明，具体而言以下述事项为主旨。
1.一种合成纤维用处理剂，其特征在于，含有下述式(1)所示的化合物A、下述式(2)所示的化合物B及下述式(3)所示的化合物C：
R1-SO3M1 (1)
式(1)中，
R1：碳数6～24的烯基，
M1：氢原子、碱金属、碱土金属、铵、鏻或有机胺盐；
R2-SO3M2 (2)
式(2)中，
R2：碳数6～24的羟烷基，
M2：氢原子、碱金属、碱土金属、铵、鏻或有机胺盐；
R3-SO3M3 (3)
式(3)中，
R3：至少具有1个磺酸基(-SO3M3)的碳数6～24的烃基，
M3：氢原子、碱金属、碱土金属、铵、鏻或有机胺盐，
其中，分子中M3为2个以上时，它们互相可相同也可不同。
2.根据1.所述的合成纤维用处理剂，其特征在于，若将所述化合物A、所述化合物B及所述化合物C的含有比例的总和设为100质量％，则以40～79质量％的比例含有所述化合物A，以20～59质量％的比例含有所述化合物B以及以1～40质量％的比例含有所述化合物C。
3.根据1.或2.所述的合成纤维用处理剂，其特征在于，所述式(1)的R1、所述式(2)的R2及所述式(3)的R3为碳数10～20的物质。
4.根据1.～3.中任一项所述的合成纤维用处理剂，其特征在于，通过离子色谱法从合成纤维用处理剂中检出的硫酸离子的浓度为100ppm以下。
5.根据1.～4.中任一项所述的合成纤维用处理剂，含有平滑剂、非离子性表面活性剂及离子性表面活性剂，其特征在于，所述离子性表面活性剂含有所述化合物A、所述化合物B及所述化合物C，若将所述平滑剂、所述非离子性表面活性剂及所述离子性表面活性剂的含有比例的总和设为100质量％，则合计以0.1～10质量％的比例含有所述化合物A、所述化合物B及所述化合物C。
6.根据5.所述的合成纤维用处理剂，其特征在于，所述离子性表面活性剂为含有磷酸酯化合物的物质，所述磷酸酯化合物至少包含选自下述式(4)所示的磷酸酯Q1、下述式(5)所示的磷酸酯Q2及下述式(6)所示的磷酸酯Q3中的1种以上，在经碱过中和前处理的所述合成纤维用处理剂的P核NMR测定中，当将归属于磷酸酯Q1、所述磷酸酯Q2、所述磷酸酯Q3、磷酸及其盐的P核NMR积分比例的总和设为100％时，归属于所述磷酸酯Q1的P核NMR积分比例为15％以上，
Figure BDA0002662130770000031
式(4)中，
R4：碳数4～24的烷基或碳数4～24的烯基，
R5：碳数4～24的烷基或碳数4～24的烯基，
M4：氢原子、碱金属、碱土金属、铵、鏻或有机胺盐；
Figure BDA0002662130770000041
式(5)中，
R6：碳数4～24的烷基或碳数4～24的烯基，
R7：碳数4～24的烷基或碳数4～24的烯基，
M5：氢原子、碱金属、碱土金属、铵、鏻或有机胺盐，
M6：氢原子、碱金属、碱土金属、铵、鏻或有机胺盐；
Figure BDA0002662130770000042
式(6)中，
R8：碳数4～24的烷基或碳数4～24的烯基，
M7：氢原子、碱金属、碱土金属、铵、鏻或有机胺盐，
M8：氢原子、碱金属、碱土金属、铵、鏻或有机胺盐。
7.根据6.所述的合成纤维用处理剂，其特征在于，所述磷酸酯化合物包含所述磷酸酯Q1和所述磷酸酯Q2，当将归属于所述磷酸酯Q1、所述磷酸酯Q2、所述磷酸酯Q3、所述磷酸及其盐的P核NMR积分比例的总和设为100％时，使归属于所述磷酸酯Q2的P核NMR积分比例达到5～50％。
8.一种合成纤维，其特征在于，附着有1.～7.中任一项所述的的合成纤维用处理剂。
根据本发明，可减少纺丝工序中产生的焦油，此外可使该焦油的清洗变得容易，进一步可减小与高温的辊的摩擦阻力。
具体实施方式
本发明涉及含有上述式(1)～(3)所示的3种磺酸化合物的合成纤维用处理剂，或附着有该合成纤维用处理剂的合成纤维。
以下针对本发明进行详细说明。
＜化合物A、B、C＞
本发明的合成纤维用处理剂含有下述式(1)所示的化合物A、下述式(2)所示的化合物B及下述式(3)所示的化合物C作为必需成分。
R1-SO3M1 (1)
(式(1)中，
R1：碳数6～24的烯基。
M1：氢原子、碱金属、碱土金属、铵、鏻或有机胺盐。)
R2-SO3M2 (2)
(式(2)中，
R2：碳数6～24的羟烷基。
M2：氢原子、碱金属、碱土金属、铵、鏻或有机胺盐。)
R3-SO3M3 (3)
(式(3)中，
R3：至少具有1个磺酸基(-SO3M3)的碳数6～24的烃基。
M3：氢原子、碱金属、碱土金属、铵、鏻或有机胺盐。
其中，分子中M3为2个以上时，它们互相可相同也可不同。)
(化合物A)
本发明中的上述式(1)所示的化合物A优选为一级磺酸化合物，式(1)中的R1所示的烯基可为直链结构，也可为分支结构。式(1)所示的化合物A在双键的位置上并无限制，优选在2-3位之间具有双键。此外，有顺式-反式异构体，可为顺式体，也可为反式体。
本发明中，上述式(1)中的R1优选作为碳数10～20的烯基的烯烃磺酸化合物，进一步优选碳数12～19的烯基，特别优选碳数14～18的烯基。
本发明中的式(1)所示的化合物A可单独使用1种，也可2种以上组合使用。
(化合物B)
本发明中的上述式(2)所示的化合物B优选为一级磺酸化合物，式(2)中的羟烷基可为直链结构，也可为分支结构。羟基的位置并无限制，将式(2)的磺酸基所键合的碳作为1位，优选位于3位上。此外，优选为碳数10～20的羟烷基，进一步优选碳数12～19的羟烷基，特别优选碳数14～18的羟烷基。
上述式(2)所示的化合物B可单独使用1种，也可2种以上组合使用。
(化合物C)
本发明中的上述式(3)所示的化合物C，式(3)中的R3所示的烃基可为直链结构，也可为分支结构。磺酸基的位置并无限制，式(3)的化合物优选在烃链的末端至少具有1个磺酸基。烃基上可具有双键，可为反式体也可为顺式体。
此外，烃基上可具有羟基。
本发明中，上述式(3)中的R3的碳数优选为10～20，进一步优选为碳数12～19，特别优选为碳数14～18。
本发明中的式(3)所示的化合物C可单独使用1种，也可2种以上组合使用。
本发明中的上述式(1)所示的化合物A、上述式(2)所示的化合物B及上述式(3)所示的化合物C的化合物，可通过用三氧化硫对烯烃进行磺化得到混合物，该合成方法作为工业上的制法而被熟知。已知根据烯烃和三氧化硫的填料物质量比或反应温度，这些化合物的生成比例不同，进一步会产生各种异构体或副产物(参考文献1：橋本茂、永井敏雄，“基于NMR频谱法的α-烯烃磺酸钠的异构体分析”，1977年，分析化学，第26卷，第1号，第10～14页。参考文献2：富山新一，“α-烯烃·磺酸盐-关于其制造和性能-”，1970年，油化学，第19卷，第6号，第359～368页。参考文献3：Arthur D.Little,Inc.,Environmental and HumanSafety of Major Surfactants,Vol.1,Anionic Surfa ctants.Part 4,Alpha OlefinSulfonates,Final report to the Soap and Detergent Association,New York,1993.)。此外，化合物A、化合物B及化合物C的混合物作为Lion Specialty Chemicals株式会社制造的Lipolane LB-440、Lipolane PB-800CJ被熟知。
本发明的合成纤维用处理剂，若将上述式(1)所示的化合物A、上述式(2)所示的化合物B及上述式(3)所示的化合物C的含有比例的总和设为100质量％，则优选以40～79质量％的比例含有所述化合物A，以20～59质量％的比例含有所述化合物B以及以1～40质量％的比例含有所述化合物C。所述化合物A在上述范围中更优选以50～73质量％的比例含有。所述化合物B在上述范围中更优选以20～43质量％的比例含有。所述化合物C在上述范围中更优选以1～19质量％的比例含有。
通过α-烯烃与三氧化硫的反应，合成上述式(1)所示的化合物A、上述式(2)所示的化合物B及上述式(3)所示的化合物C时，本发明的合成纤维用处理剂，也可含有因该反应而生成的杂质。作为该杂质，除了作为反应中间产物的1，2-磺内酯、1，3-磺内酯、1，4-磺内酯那样的环状结构物以外，还可列举在烃链上具有双键的二级磺酸化合物等内部烯烃磺酸化合物等。
通过α-烯烃与三氧化硫的反应而得到上述式(1)所示的化合物A、上述式(2)所示的化合物B及上述式(3)所示的化合物C常有作为杂质含有大量的硫酸钠等硫酸盐的情况。该硫酸盐，容易在纺丝中在高温的导丝辊上作为焦油而累积。因此，上述化合物A、化合物B及化合物C优选精制后混合于合成纤维用处理剂。具体而言，优选以通过离子色谱法从合成纤维用处理剂中检出的硫酸离子的浓度降至100ppm以下的方式进行精制。精制方法可使用一般方法，例如可列举不良溶剂结晶法或离子交换法等。
本发明中的合成纤维用处理剂中含有平滑剂、非离子性表面活性剂及离子性表面活性剂，所述离子性表面活性剂含有所述化合物A、所述化合物B及所述化合物C，若将所述平滑剂、所述非离子性表面活性剂及所述离子性表面活性剂的含有比例的总和设置为100质量％，优选合计以0.1～10质量％的比例含有所述化合物A、所述化合物B及所述化合物C，更优选以0.1～8质量％的比例含有，进一步优选以0.1～5质量％的比例含有。
＜平滑剂＞
作为本发明中的合成纤维用处理剂中使用的平滑剂，可列举(1)硬脂酸辛酯、月桂醇棕榈酸酯、油酸油酯、芥酸油酯(Oleyl erucinate)等单酯化合物，(2)己二酸二油酯、1，4-丁烷二油酸酯、癸二酸二月桂酯、反丁烯二酸二油酯等二酯化合物，(3)巯基丙酸月桂酯、巯基丙酸辛酯、硫代二丙酸二月桂酯、硫代二丙酸二油酯等含硫酯化合物，(4)由石蜡、烯烃、环烷等构成的矿物油。其中，优选含有分子中具有分支结构的酯化合物的物质。作为分子中具有分支结构的酯化合物，例如可列举(5)硬脂酸异丁酯、2-乙基己基油酸酯、2-乙基己基芥酸酯、油酸异硬脂酯、芥酸异二十四烷基酯等分支单酯化合物，(6)癸二酸二异月桂酯、己二酸二异硬脂酯、二异二十四烷醇己二酸酯、二-2-乙基己基马来酸酯、新戊二醇二油酸酯、2-乙基己基乙二酸酯等分支二酯，(7)甘油三油酸酯、甘油三月桂酸酯、三羟甲基丙烷三油酸酯、三羟甲基丙烷大豆脂肪酸酯、季戊四醇四辛酸酯等多元醇酯，(8)偏苯三酸三辛酯、柠檬酸三乙酯等多元羧酸酯，(9)大豆油、椰子油、蓖麻油、棕榈油、菜籽油等天然油脂，(10)2-乙基己基巯基丙酸酯、巯基丙酸异月桂酯、硫代二丙酸二异月桂酯、硫代二丙酸二异硬脂酯、二硫代丙酸二异棕榈酯、三羟甲基丙烷三巯基丙酸酯等含硫分支酯。其中，更优选2-乙基己基己二酸酯、油酸异硬脂酯、菜籽油、三羟甲基丙烷三油酸酯、硫代二丙酸二异硬脂酯、硫代二丙酸二异月桂酯。这些平滑剂成分，可单独使用1种，也可2种以上组合使用。
＜非离子性表面活性剂＞
作为本发明中的合成纤维用处理剂中使用的非离子性表面活性剂，并无特别限制，例如可列举(1)对选自有机酸、有机醇、有机胺及有机酰胺中的至少1种加成碳数2～4的环氧烷而成的化合物、例如聚氧乙烯月桂酸酯、聚氧乙烯油酸酯、聚氧乙烯月桂酸酯甲醚、聚氧乙烯辛醚、聚氧丙烯月桂醚甲醚、聚氧丁烯油醚、聚氧乙烯聚氧丙烯月桂醚、聚氧乙烯聚氧丙烯壬基苯醚、聚氧乙烯月桂基胺醚、聚氧乙烯月桂酰胺醚等醚型非离子性表面活性剂，(2)脱水山梨醇单油酸酯、脱水山梨醇三油酸酯、甘油单月桂酸酯等多元醇部分酯型非离子性表面活性剂，(3)聚乙二醇二油酸酯、聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯、聚氧丁烯脱水山梨醇三油酸酯、聚氧丙烯蓖麻油、聚氧乙烯硬化蓖麻油、聚氧乙烯丙烯硬化蓖麻油三油酸酯、聚氧乙烯硬化蓖麻油三月桂酯、选自蓖麻油的环氧乙烷(以下称EO)加成物及硬化蓖麻油的EO加成物中的至少1种的化合物与单羧酸及二羧酸缩合而成的醚酯化合物等聚氧亚烷基多元醇脂肪酸酯型非离子性表面活性剂、(4)二乙醇胺单月桂酰胺等烷基酰胺型非离子性表面活性剂等。这些非离子性表面活性剂可单独使用1种，也可2种以上组合使用。本发明中，在化合物名的末端记载有EO及PO的物质，分别指环氧乙烷及环氧丙烷的加成物，后续数字表示其加成摩尔数。
＜磷酸酯＞
本发明中的合成纤维用处理剂可至少含有选自下述式(4)所示的磷酸酯Q1、下述式(5)所示的磷酸酯Q2及下述式(6)所示的磷酸酯Q3中的1种以上。
Figure BDA0002662130770000091
(式(4)中，
R4：碳数4～24的烷基或碳数4～24的烯基。
R5：碳数4～24的烷基或碳数4～24的烯基。
M4：氢原子、碱金属、碱土金属、铵、鏻或有机胺盐。)
Figure BDA0002662130770000092
(式(5)中，
R6：碳数4～24的烷基或碳数4～24的烯基。
R7：碳数4～24的烷基或碳数4～24的烯基。
M5：氢原子、碱金属、碱土金属、铵、鏻或有机胺盐。
M6：氢原子、碱金属、碱土金属、铵、鏻或有机胺盐。)
Figure BDA0002662130770000093
(式(6)中，
R8：碳数4～24的烷基或碳数4～24的烯基。
M7：氢原子、碱金属、碱土金属、铵、鏻或有机胺盐。
M8：氢原子、碱金属、碱土金属、铵、鏻或有机胺盐。)
在此，在经碱过中和前处理的所述合成纤维用处理剂的P核NMR测定中，当将归属于上述磷酸酯Q1、磷酸酯Q2、磷酸酯Q3、磷酸及其盐的P核NMR积分比例的总和设为100％时，归属于所述磷酸酯Q1的P核NMR积分比例优选为15％以上，更优选为17％以上，进一步优选为20％以上。此外，同样地，归属于所述磷酸酯Q2的P核NMR积分比例优选为5～50％，更优选为6～45％，进一步优选为7～40％。进一步，更优选归属于所述磷酸酯Q1的P核NMR积分比例为15～80％，且归属于所述磷酸酯Q2的P核NMR积分比例为5～50％，进一步优选归属于所述磷酸酯Q1的P核NMR积分比例为17～70％，且归属于所述磷酸酯Q2的P核NMR积分比例为6～45％，特别优选归属于所述磷酸酯Q1的P核NMR积分比例为20～60％，且归属于所述磷酸酯Q2的P核NMR积分比例为7～40％。
本发明中的“碱过中和前处理”，是指对于合成纤维用处理剂添加过量的碱(例如、氢氧化钠、氢氧化钾、月桂胺)的前处理。在31P-NMR的测定中，通过实施该“碱过中和前处理”可使归属于磷酸酯Q1、磷酸酯Q2、磷酸酯Q3、磷酸及其盐的波峰清楚地分开，可基于下述数学式(1)～数学式(4)计算归属于各化合物的P核积分比例。在本发明中的31P-NMR的测定中，实施向合成纤维用处理剂加入可使观测波峰分开程度的碱的碱过中和处理。
归属于所述磷酸酯Q1的P核NMR积分比例示于数学式(1)，归属于所述磷酸酯Q2的P核NMR积分比例示于下述数学式(2)，归属于所述磷酸酯Q3的P核NMR积分比例示于下述数学式(3)，归属于所述磷酸及其盐的P核NMR积分比例示于下述数学式(4)。
[数学式1]
Q1_P％＝{Q1_P/(Q1_P+Q2_P+Q3_P+磷酸_P)}×100 (1)
(数学式(1)中，
Q1＿P％：归属于磷酸酯Q1的P核NMR积分比例，
Q1＿P：归属于磷酸酯Q1的P核NMR积分值，
Q2＿P：归属于磷酸酯Q2的P核NMR积分值，
Q3＿P：归属于磷酸酯Q3的P核NMR积分值，
磷酸＿P：归属于磷酸及其盐的P核NMR积分值。)
[数学式2]
Q2_P％＝{Q2_P/(Q1_P+Q2_P+Q3_P+磷酸_P)}×100 (2)
(数学式(2)中，
Q2＿P％：归属于磷酸酯Q2的P核NMR积分比例，
Q1＿P：归属于磷酸酯Q1的P核NMR积分值，
Q2＿P：归属于磷酸酯Q2的P核NMR积分值，
Q3＿P：归属于磷酸酯Q3的P核NMR积分值，
磷酸＿P：归属于磷酸及其盐的P核NMR积分值。)
[数学式3]
Q3_P％＝{Q3_P/(Q1_P+Q2_P+Q3_P+磷酸_P)}×100 (3)
(数学式(3)中，
Q3＿P％：归属于磷酸酯Q3的P核NMR积分比例，
Q1＿P：归属于磷酸酯Q1的P核NMR积分值，
Q2＿P：归属于磷酸酯Q2的P核NMR积分值，
Q3＿P：归属于磷酸酯Q3的P核NMR积分值，
磷酸＿P：归属于磷酸及其盐的P核NMR积分值。)
[数学式4]
磷酸_P％＝{磷酸_P/(Q1_P+Q2_P+Q3_P+磷酸_P)}×100 (4)
(数学式(4)中，
磷酸＿P％：归属于磷酸及其盐的P核NMR积分比例，
Q1＿P：归属于磷酸酯Q1的P核NMR积分值，
Q2＿P：归属于磷酸酯Q2的P核NMR积分值，
Q3＿P：归属于磷酸酯Q3的P核NMR积分值，
磷酸＿P：归属于磷酸及其盐的P核NMR积分值。)
作为上述式(4)～(6)所示的磷酸酯Q1～Q3中的R4、R5、R6、R7、R8，例如可列举从丁醇上去除羟基而得的残基、从己醇上去除羟基而得的残基、从庚醇上去除羟基而得的残基、从辛醇上去除羟基而得的残基、从壬醇上去除羟基而得的残基、从癸醇上去除羟基而得的残基、从月桂醇上去除羟基而得的残基、从肉豆蔻醇上去除羟基而得的残基、从棕榈醇上去除羟基而得的残基、从油醇上去除羟基而得的残基、从硬脂醇上去除羟基而得的残基、从二十醇上去除羟基而得的残基、从二十四醇上去除羟基而得的残基、从2-乙基己醇上去除羟基而得的残基、从2-癸基-1-十四醇上去除羟基而得的残基、从异鲸蜡醇上去除羟基而得的残基、从2-丁基-1-辛醇上去除羟基而得的残基等。其中优选2-乙基己醇、油醇、2-癸基-1-十四醇、异鲸蜡醇、2-丁基-1-辛醇。
相对于上述式(4)～(6)所示的磷酸酯Q1～Q3中的磷酸酯的抗衡离子并无特别限制，例如可列举氢、碱金属、碱土金属、铵、有机胺、鏻等。其中，优选二丁基乙醇胺、聚氧乙烯月桂胺醚、聚氧乙烯辛胺醚、氢氧化钠、氢氧化钾。
这些磷酸酯可单独使用1种，也可2种以上组合使用。
本发明中的合成纤维用处理剂可进一步含有其他的离子性表面活性剂，具体而言，例如可列举(1)乙酸钾、辛酸钾盐、油酸钾盐、油酸钠盐、烯基琥珀酸钾盐等羧酸皂型离子性表面活性剂，(2)二级烷烃磺酸钠盐、十二烷基苯磺酸钠盐、二辛基磺基琥珀酸钠盐等磺酸酯型离子性表面活性剂，(3)聚氧乙烯月桂基硫酸酯钠盐、鲸蜡基硫酸钾盐、牛脂硫化油、蓖麻油硫化油等硫酸酯型离子性表面活性剂等。这些成分可单独使用1种，也可2种以上组合使用。
＜其他成分＞
本发明的合成纤维用处理剂，在不损害本发明的效果的范围内，可进一步调配用于处理剂的品质保持的稳定化剂或抗静电剂、连接剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂等通常合成纤维的处理剂中使用的成分。
＜合成纤维＞
本发明的合成纤维为附着有本发明的合成纤维用处理剂的合成纤维。作为附着本发明的合成纤维用处理剂的合成纤维，并无特别限制，例如可列举(1)聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丙二酯、聚乳酸酯等聚酯类纤维、(2)尼龙6、尼龙66等聚酰胺类纤维、(3)聚丙烯酸、改性丙烯腈等聚丙烯酸类纤维、(4)聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃类纤维等。作为所制造的合成纤维的纤度，并无特别限制，优选为150dtex以上，进一步优选为500dtex以上，特别优选为1000dtex以上。此外，作为所制造的合成纤维的强度，并无特别限制，优选为5.0cN/dtex以上，进一步优选为6.0cN/dtex以上，特别优选为7.0cN/dtex以上。
本发明的合成纤维用处理剂(不含溶剂)在合成纤维上的附着比例，并无特别限制，优选相对于合成纤维以0.1～3质量％(不含稀释剂和水)的比例附着本发明的合成纤维用处理剂。根据上述构成，更可提高本发明的效果。
此外，使本发明的合成纤维用处理剂附着的方法并无特别限制，例如可采用辊供油法、使用计量泵的导引供油法、浸渍供油法、喷雾供油法等公知的方法。
本发明中的合成纤维用处理剂通过含有上述式(1)所示的化合物A、上述式(2)所示的化合物B及上述式(3)所示的化合物C作为必需成分，可减少合成纤维的纺丝工序中产生的焦油，此外，可使该焦油的清洁变得容易。进一步，可减小与高温的辊的摩擦阻力。
实施例
以下，列举实施例来说明本发明，但本发明的技术范围并不由此而限定。另外，在以下的实施例及比较例中，“份”意味着“质量份”，此外“％”意味着“质量％”。
＜试验区分1(磺酸化合物)＞
·磺酸化合物(S1-1、S2-1及S3-1的合成)
向1-十四烯中加入三氧化硫，于50℃以下进行磺化。向其中加入过量的氢氧化钠水溶液，搅拌1小时后，在高压釜中于150℃下加热1小时。向其中加入石油醚及乙醇，搅拌、静置后，通过去除油相萃取去除油溶性的杂质。使剩下的水相蒸发干燥。对于其用色谱法，将抗衡离子为氢的S1-1、S2-1、S3-1各自分离。接着，以使他们的pH达到9的方式，分别加入氢氧化钠并充分搅拌，然后通过蒸发干燥得到S1-1、S2-1、S3-1。
S1-2～S1-5、S2-2～S2-5、S3-2～S3-5使用表1～3所示的碳数的α-烯烃原料，通过与S1-1、S2-1、S3-1同样的方法合成。另外，S1-3、S2-3、S3-3的中和剂使用月桂胺EO4，S1-4、S2-4、S3-4的中和剂使用氢氧化钾。
在这次的实施例及比较例中，将所用的上述式(1)所示的化合物A(S1-1～S1-5)的内容示于表1，将上述式(2)所示的化合物B(S2-1～S2-5)的内容示于表2，将所用的上述式(3)所示的化合物C(S3-1～S3-5)的内容示于表3。
[表1]
Figure BDA0002662130770000151
[表2]
Figure BDA0002662130770000152
[表3]
Figure BDA0002662130770000153
＜试验区分2(磷酸酯化合物)＞
·磷酸酯化合物(P-1)的合成
向在四口烧瓶内搅拌下的2-乙基己醇中加入五氧化二磷，于70±5℃下反应3小时。接着，作为中和剂加入二丁基乙醇胺，于50℃下搅拌1小时。(P-2～P-5)使用表4的原料，以与P-1同样的方法合成。另外，在P-2及P-5的中和中，向氢氧化钠水溶液中加入磷酸化物，通过搅拌进行中和。
·磷酸酯化合物(rP-1)的合成
向在四口烧瓶内搅拌下的油醇中加入五氧化二磷和聚磷酸，于60±5℃下反应3小时。接着，将其加入作为中和剂的氢氧化钾水溶液中，于50℃下搅拌1小时。
[表4]
原料醇 中和剂
P-1 2-乙基己醇 二丁基乙醇胺
P-2 油醇 氢氧化钠
P-3 2-癸基-1-十四醇 月桂胺-EO6
P-4 异鲸蜡醇 辛胺-EO12
P-5 2-丁基-1-辛醇 氢氧化钠
rP-1 油醇 氢氧化钾
<试验区分3(合成纤维用处理剂的制备)>
·合成纤维用处理剂(实施例1)的制备
作为平滑剂将20份己二酸二油酯(A-1)、35份油酸油酯(A-2)、5份硫代二丙酸二异硬脂酯(bSA-1)，作为非离子性表面活性剂将10份聚乙二醇(分子量600)与2摩尔油酸的酯化物(B-4)、8份脱水山梨醇单油酸酯(B-5)、10份蓖麻油-EO8(B-8)、8份1摩尔蓖麻油-EO20与3摩尔油酸的酯化物(B-11)，作为其他成分将0.7份油酸钾盐(D-1)，作为化合物A将0.4份(S1-1)，作为化合物B将0.20份(S2-1)，作为化合物C将0.1份(S3-1)，作为磷酸酯将2.6份(P-1)均匀混合，制备实施例1的合成纤维用处理剂。
·合成纤维用处理剂(实施例2～12及比较例1～5)的制备
与实施例1的合成纤维用处理剂的制备同样地，制备实施例2～12及比较例1～5的合成纤维用处理剂，实施例1～12的组成示于表5，比较例1～5的组成示于表6。
其中，实施例2及比较例5，除表5、6的原料以外作为抗氧化剂，相对于处理剂100份，以0.8份的比例添加1，3，5-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基)-1，3，5-三嗪-2，4，6(1H，3H，5H)-三酮。
向制备的合成纤维用处理剂0.10g中加入月桂胺0.15g并充分搅拌。以氘代氯仿为溶剂，测定其31P-NMR。另外，磷酸酯化合物的P核积分比例使用提供给31P-NMR(瓦里安公司制造的商品名MERCURY plus NMR Spectrometor System，300MHz)而得的测定值，由所述数学式(1)～数学式(4)算出，并示于下述表5、6。
[表5]
Figure BDA0002662130770000171
[表6]
Figure BDA0002662130770000172
表5、6中，
A-1：己二酸二油酯
A-2：油酸油酯
A-3：1，4-丁烷二油酸酯
A-4：矿物油(Redwood秒120)
bA-1：二(2-乙基己基)己二酸酯
bA-2：油酸异硬脂酯
bA-3：菜籽油
bA-4：三羟甲基丙烷三油酸酯
bA-5：甘油三油酸酯
SA-1：硫代二丙酸二油酯
bSA-1：硫代二丙酸二异硬脂酯
bSA-2：硫代二丙酸二异十二烷基酯
B-1：椰子脂肪酸-EO12
B-2：油醇-EO15
B-3：异硬脂醇-EO8PO10
B-4：聚乙二醇(分子量600)与2摩尔油酸的酯化物
B-5：脱水山梨醇单油酸酯
B-6：月桂胺-EO6
B-7：二乙醇胺油酸酰胺
B-8：蓖麻油-EO8
B-9：硬化蓖麻油-EO12
B-10：硬化蓖麻油-EO10PO15
B-11：1摩尔蓖麻油-EO20与3摩尔油酸的酯化物
B-12：1摩尔硬化蓖麻油-EO25与2摩尔月桂酸的酯化物
B-13：硬化蓖麻油-EO15与己二酸及硬脂酸的缩聚物(分子量6000)
D-1：油酸钾盐
D-2：辛酸钠盐
D-3：仲烷基磺酸钠盐
D-4：2-乙基己基磺基琥珀酸钠盐
＜试验区分4(合成纤维用处理剂的硫酸离子量)＞
正确量取样本1g(也包含合成纤维用处理剂的挥发成分)，一边搅拌一边逐渐加入10％的2-丙醇水溶液，制作用100mL容量瓶定容的溶液。使制作的水溶液1mL，通过ODS(使十八烷基化学键合于硅胶)前处理盒，用于离子色谱分析。通过以下的离子色谱条件实施检测。通过相对于已知其浓度的标准液的峰面积比测定检测量，换算硫酸离子(SO4 2-)的量。
＜离子色谱条件＞
装置：东曹公司制IC2001使用抑制器，
分析柱：东曹公司制TSKgel SuperIC-AZ内径4.6mm×长度75mm，
保护柱：东曹公司制TSKgel guardcolumn SuperIC-AZ，内径4.0mm×长度10mm，
洗脱液：4.8mmol的Na2CO3、2.8mmol的NaHCO3的23容量％甲醇水溶液，
流量：0.6mL/min。
＜试验区分5(合成纤维用处理剂的评价)＞
·焦油累积性的评价
根据需要用离子交换水或有机溶剂的稀释剂将试验区分3中制备的各处理剂均匀稀释，制成15％溶液。用加油辊供油法以作为不挥发成分达到赋予量5质量％的方式，向1670dtex、288纤丝、固有粘度0.93的未供油的聚对苯二甲酸乙二酯纤维上赋予所述的溶液，使稀释剂干燥制成试验丝线。以初始张力1.5kg、丝线速度1m/分，使试验丝线接触表面温度240℃的哑光铬针观察运行12小时后的焦油的累积，以下述标准进行评价。结果总结示于表7。
·焦油累积性的评价标准
◎◎：线轴上未见焦油的累积
◎○：线轴上基本未见焦油的累积
○○：线轴上略微可见焦油的累积
○：线轴上可见少量焦油的累积
×：线轴上可见颇多焦油的累积
·焦油清洁性的评价
于180℃下，用在以达到5％NaOH的方式调整后的甘油溶液中浸渍的棉棒对焦油累积性评价中所用的哑光铬针上附着的焦油进行擦拭，测定直到焦油消失的次数。焦油清洁性以下述标准进行评价。结果总结示于表7。
·焦油清洁性的评价标准
◎◎：小于50次
◎○：50次以上且小于100次
○○：100次以上且小于150次
○：150次以上且小于200次
×：200次以上
·张力值的评价
以初始张力1.5kg、丝线速度0.1m/分，使焦油累积性评价中所用的丝线接触表面温度240℃的哑光铬针，测定该哑光铬针擦过后的张力。测定的张力值以下述标准进行评价。结果总结示于表7。
·张力值的评价标准
◎◎：小于1.80kg
◎○：1.80kg以上且小于1.83kg
○○：1.83kg以上且小于1.86kg
○：1.86kg以上且小于1.90kg
×：1.90kg以上
[表7]
Figure BDA0002662130770000211
由表7的结果明确了各实施例的合成纤维用处理剂，焦油累积性及焦油清洁性评价，进一步张力值的评价均良好。根据本发明，可减少在合成纤维的纺丝工序中产生的焦油，此外可使该焦油的清洁变得容易，除此以外还可减少与高温的辊的摩擦阻力。
产业上的可利用性
本发明的合成纤维用处理剂或附着有该合成纤维用处理剂的合成纤维，在纺丝工序中，摩擦阻力小，此外可减少焦油，进一步可使该焦油的清洁变得容易，非常有用。

Claims (8)

1.一种合成纤维用处理剂，其特征在于，含有下述式(1)所示的化合物A、下述式(2)所示的化合物B及下述式(3)所示的化合物C：
R1-SO3M1 (1)
式(1)中，
R1：碳数6～24的烯基，
M1：氢原子、碱金属、碱土金属、铵、鏻或有机胺盐；
R2-SO3M2 (2)
式(2)中，
R2：碳数6～24的羟烷基，
M2：氢原子、碱金属、碱土金属、铵、鏻或有机胺盐；
R3-SO3M3 (3)
式(3)中，
R3：至少具有1个磺酸基(-SO3M3)的碳数6～24的烃基，
M3：氢原子、碱金属、碱土金属、铵、鏻或有机胺盐，
其中，分子中M3为2个以上时，它们互相可相同也可不同。
2.根据权利要求1所述的合成纤维用处理剂，其特征在于，若将所述化合物A、所述化合物B及所述化合物C的含有比例的总和设为100质量％，则以40～79质量％的比例含有所述化合物A，以20～59质量％的比例含有所述化合物B以及以1～40质量％的比例含有所述化合物C。
3.根据权利要求1或2所述的合成纤维用处理剂，其特征在于，所述式(1)的R1、所述式(2)的R2及所述式(3)的R3为碳数10～20的物质。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的合成纤维用处理剂，其特征在于，通过离子色谱法从合成纤维用处理剂中检出的硫酸离子的浓度为100ppm以下。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的合成纤维用处理剂，含有平滑剂、非离子性表面活性剂及离子性表面活性剂，其特征在于，所述离子性表面活性剂含有所述化合物A、所述化合物B及所述化合物C，若将所述平滑剂、所述非离子性表面活性剂及所述离子性表面活性剂的含有比例的总和设为100质量％，则合计以0.1～10质量％的比例含有所述化合物A、所述化合物B及所述化合物C。
6.根据权利要求5所述的合成纤维用处理剂，其特征在于，所述离子性表面活性剂为含有磷酸酯化合物的物质，所述磷酸酯化合物至少包含选自下述式(4)所示的磷酸酯Q1、下述式(5)所示的磷酸酯Q2及下述式(6)所示的磷酸酯Q3中的1种以上，在经碱过中和前处理的所述合成纤维用处理剂的P核NMR测定中，当将归属于磷酸酯Q1、所述磷酸酯Q2、所述磷酸酯Q3、磷酸及其盐的P核NMR积分比例的总和设为100％时，归属于所述磷酸酯Q1的P核NMR积分比例为15％以上，
Figure FDA0002662130760000021
式(4)中，
R4：碳数4～24的烷基或碳数4～24的烯基，
R5：碳数4～24的烷基或碳数4～24的烯基，
M4：氢原子、碱金属、碱土金属、铵、鏻或有机胺盐；
Figure FDA0002662130760000022
式(5)中，
R6：碳数4～24的烷基或碳数4～24的烯基，
R7：碳数4～24的烷基或碳数4～24的烯基，
M5：氢原子、碱金属、碱土金属、铵、鏻或有机胺盐，
M6：氢原子、碱金属、碱土金属、铵、鏻或有机胺盐；
Figure FDA0002662130760000023
式(6)中，
R8：碳数4～24的烷基或碳数4～24的烯基，
M7：氢原子、碱金属、碱土金属、铵、鏻或有机胺盐，
M8：氢原子、碱金属、碱土金属、铵、鏻或有机胺盐。
7.根据权利要求6所述的合成纤维用处理剂，其特征在于，所述磷酸酯化合物包含所述磷酸酯Q1和所述磷酸酯Q2，当将归属于所述磷酸酯Q1、所述磷酸酯Q2、所述磷酸酯Q3、所述磷酸及其盐的P核NMR积分比例的总和设为100％时，使归属于所述磷酸酯Q2的P核NMR积分比例达到5～50％。
8.一种合成纤维，其特征在于，附着有权利要求1～7中任一项所述的的合成纤维用处理剂。
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