JP2001262467A - 繊維用処理剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い制電性を示し、ニードルパンチ法又はウ
ォーターニードル法のいずれにおていも使用可能である
低起泡性の繊維用処理剤を提供する。 【解決手段】 一般式（１）の化合物と一般式（２）の
化合物とを、特定の配合割合で含む繊維用処理剤。 【化１】 【化２】 （上式中、Ｒ¹ は炭素数８〜２０のアルキル又はアルケ
ニル基、ｐ、ｑ、ｒ及びｓは（ｒ＋ｓ）／（ｐ＋ｑ）＝
１〜６であり、ｐ＋ｑ＋ｒ＋ｓ＝４〜３０である正の整
数、Ｒ² は炭素数８〜１８のアルキル又はアルケニル
基、Ａは炭素数２〜３のアルキレン基、Ｍはアルカリ金
属、ｎは０又は１〜５の整数、ｍはｌ又は２）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は合成繊維、特に短繊
維の製造工程において使用する繊維用処理剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、ポリエステル、ポリアクリルニト
リル、ナイロンなどに代表される合成繊維は、単独で又
は他の合成繊維や天然繊維との混紡で大量に紡績されて
おり、いずれの場合においても行程を合理化するために
各工程での高速化や高効率化を押し進めている。工程高
効率化の流れは、繊維用処理剤にも及び、少量多品種の
生産を行ってきたことによって増加した繊維用処理剤の
種類も、併用できるものは併用して、その数を減少させ
るべく様々な努力が行われている。

【０００３】従来より、スパンレース等に代表される薄
物の不織布は、繊維ウェブをニードルパンチ等により交
絡させることにより製造されている。しかし、近年にお
いては、高速水流（ウォータージェット）の持つ大きな
運動エネルギーを利用して繊維を絡合させる不織布の製
造方法、すなわちウォーターニードル法が、ニードルパ
ンチ法に比較して繊維の損傷が少なく、得られる不織布
も均一性に優れ、ソフトな風合いを持つ等の利点から拡
大しつつある。

【０００４】高速水流処理に用いられる繊維としては、
紡績用短繊維やニードルパンチ処理用短繊維がそのまま
使用されことが多く、また使用される繊維用処理剤につ
いてもその多くがウォーターニードル法に適するように
最初から設計されたものではない。これらの繊維用処理
剤は、一般にはアルキルホスフェートカリウム塩を主成
分としており、このアルキルホスフェートカリウム塩は
高い制電性をもつが、水系エマルジョンにした場合には
激しく泡立つものである。そのため、高速水流処理時に
は、高速水流水やその回収水の泡立ちが大きいことか
ら、その対策としてシリコーン系の消泡剤が添加されて
いる。

【０００５】しかし、シリコーン系の消泡剤を使用した
場合には、経時で循環している水にスカムが発生し、こ
の発生したスカムが水循環ポンプのフィルターの目詰ま
りを起こすという新たな問題を発生させている。そこ
で、この繊維処理剤の主成分をアルキルホスフェートカ
リウム塩からアルキルホスフェートアミン塩に変更する
という対策も採られているが、アルキルホスフェートカ
リウム塩の場合に比べて低起泡性とはなるが、制電性が
低下し、短繊維の製造工程ではアルキルホスフェートカ
リウム塩ほどの十分な性能が得られていない。

【０００６】また、ウォーターニードル法によって強度
の高い不織布を得るために設計された繊維用処理剤、例
えば、特開平４−７３２６６号公報に開示されている如
き多価アルコールの高級脂肪酸部分エステルを２０〜５
０重量％と高級脂肪酸アルカリ金属塩を３０〜７０重量
％含有する繊維用処理剤も知られているが、かかる処理
剤においても実際の使用に際してはシリコン系の消泡剤
の添加等の泡立ちに対する対策が必要である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の如き
従来技術の問題点に鑑み、高い制電性を示し、ニードル
パンチ法又はウォーターニードル法のいずれにおいても
使用可能であり、かつ、高速水流処理時において高速水
流水やその回収水に泡立ちが少なく、スカム発生の原因
となるシリコン系の消泡剤を含まない、低起泡性の繊維
用処理剤を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するため鋭意研究を重ねた結果、特定のアルキル
アミンポリエーテル化合物とリン酸エステル塩とを、特
定の比率で配合することによって、高い抑泡性と合成繊
維の製造工程において具備すべき性能を有する繊維用処
理剤が得られることを見出し、この知見に基づき本発明
を完成させたものである。

【０００９】すなわち、本発明は、下記一般式（１）

【００１０】

【化３】

【００１１】（上式中、Ｒ¹ は炭素数８〜２０のアルキ
ル又はアルケニル基を表し、ｐ、ｑ、ｒ及びｓは（ｒ＋
ｓ）／（ｐ＋ｑ）＝１〜６であり、ｐ＋ｑ＋ｒ＋ｓ＝４
〜３０である正の整数である）で表される化合物と、下
記一般式（２）

【００１２】

【化４】

【００１３】（上式中、Ｒ² は炭素数８〜１８のアルキ
ル又はアルケニル基を表し、Ａは炭素数２〜３のアルキ
レン基を表し、Ｍはアルカリ金属を表し、ｎは０又は１
〜５の整数であり、ｍはｌ又は２である）で表される化
合物とを含有し、一般式（１）で表される化合物と一般
式（２）で表される化合物との重量比が２０：１００〜
１４０：１００である、繊維用処理剤を提供する。

【００１４】上記本発明の繊維用処理剤においては、一
般式（１）で表される化合物と一般式（２）で表される
化合物との合計含有量は６０〜９０重量％であるのが好
ましく、また一般式（１）及び（２）で表される化合物
とともに、さらにカチオン界面活性剤及び両性界面活性
剤からなる群から選ばれる少なくとも１種を１〜１５重
量％含有するのが好ましい。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明で用いられる上記一般式
（１）で表される化合物は、炭素数８〜２０のアルキル
又はアルケニル基を有する１級アミンのアルキレンオキ
サイド付加物である。ここで用いられる１級アミンとし
ては、例えば、オクチルアミン、ノニルアミン、デシル
アミン、ラウリルアミン、ミリスチルアミン、セチルア
ミン、ステアリルアミン、オレイルアミンなどが挙げら
れ、これらのアミンのアルキル基又はアルケニル基は直
鎖状もしくは側鎖状のいずれであってもよい。好ましい
１級アミンとしては、デシルアミン、ラウリルアミン、
ミリスチルアミン、セチルアミン、ステアリルアミン及
びオレイルアミンがあり、特に好ましくはラウリルアミ
ン、ミリスチルアミン、セチルアミン及びステアリルア
ミンである。一般式（１）で表される化合物は、これら
の１級アミンに、無触媒で又は苛性ソーダ、苛性カリな
どのアルカリを触媒として用いて、常法によりアルキレ
ンオキサイドを付加することにより得られる。ここで、
アルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド及
びプロピレンオキサイドが挙げられ、エチレンオキサイ
ド１モルに対してプロピレンオキサイドを１〜６モルの
範囲、好ましくは２〜４モルの範囲で付加し、原料の１
級アミン１モルに対してエチレンオキサイドとプロピレ
ンオキサイドの合計付加モル数を４〜３０モルの範囲で
付加するものである。そして、これらのエチレンオキサ
イド及びプロピレンオキサイドの付加形態はブロック付
加もしくはランダム付加のいずれであってもよいが、末
端にプロピレンオキサイドが付加された構造の化合物を
繊維用処理剤に配合した場合により良い抑泡性が得られ
るので好ましい。

【００１６】以下に、一般式（１）で表される化合物の
中でステアリルアミンのエチレンオキサイド及びプロピ
レンオキサイドブロック付加物を例にとり、その一般的
な合成方法を記す。前もって脱水したステアリルアミン
を反応容器に仕込み、撹拌しながら窒素ガスにより置換
を行い、窒素雰囲気下とする。これを撹拌しながら１２
０℃まで加熱した後、ステアリルアミン１モルに対して
エチレンオキサイド２モルを計量して添加を開始する。
撹拌しながら１４０〜１５０℃の温度範囲でエチレンオ
キサイドを約２〜３時間かけて添加し、反応させる。反
応の終了は、反応容器内の圧力が下がり、本質的に一定
の圧力になることで示される。その後、１１０℃まで冷
却し、反応容器内に存在する揮発性成分を減圧除去した
後、常圧に戻し、触媒として苛性ソーダ又は苛性カリを
最終全仕込量の０．１２重量％になる程度の量で加え
る。再び撹拌しながら窒素ガスにより置換を行い、窒素
雰囲気下とする。これを撹拌しながら１２０℃まで加熱
した後、上記と同様に必要量のエチレンオキサイドを、
次いでプロピレンオキサイドを計量して添加し、反応さ
せる。このとき、反応温度を、エチレンオキサイドに対
しては１４０〜１５０℃、プロピレンオキサイドに対し
ては１５０〜１６０℃の範囲で調整する。すべてのアル
キレンオキサイドを添加した後、反応の終了を上記のよ
うに確認し、その後反応容器内に存在する揮発性成分を
減圧除去した後、触媒を除去し、精製を行う。

【００１７】本発明で用いられる上記一般式（２）で表
される化合物は、炭素数８〜１８のアルキル又はアルケ
ニル基を有するアルコール又は炭素数８〜１８のアルキ
ル又はアルケニル基を有するアルコールのアルキレンオ
キサイド付加物のリン酸モノエステル塩又はリン酸ジエ
ステル塩である。ここで用いられるアルコールとして
は、例えば、オクチルアルコール、ノニルアルコール、
デシルアルコール、ラウリルアルコール、トリデシルア
ルコール、ミリスチルアルコール、セチルアルコール、
ステアリルアルコール、オレイルアルコールなどが挙げ
られ、これらのアルコールのアルキル基又はアルケニル
基は直鎖状もしくは側鎖状のいずれであってもよい。好
ましいアルコールとしては、オクチルアルコール、ノニ
ルアルコール、デシルアルコール、ラウリルアルコー
ル、トリデシルアルコール、ミリスチルアルコール、セ
チルアルコール及びステアリルアルコールが挙げられ
る。

【００１８】一般式（２）で表される化合物は、これら
のアルコールと、又はこれらのアルコールに苛性ソー
ダ、苛性カリなどのアルカリを触媒として用いて、常法
によりアルキレンオキサイドを付加した化合物と無水リ
ン酸とを反応させることにより得られる。ここで、アル
キレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド及びプ
ロピレンオキサイドが挙げられ、その付加モル数は１〜
５モルであり、エチレンオキサイド又はプロピレンオキ
サイドの単独付加もしくはエチレンオキサイドとプロピ
レンオキサイドの混合付加のいずれであってもよく、混
合付加の場合にはその付加形態はブロック付加もしくは
ランダム付加のいずれであってもよい。

【００１９】一般式（２）で表される化合物としては、
上記のアルコールのリン酸エステル塩又は上記アルコー
ルにアルキレンオキサイドを２〜５モル付加した化合物
のリン酸エステル塩が好ましい。また、リン酸エステル
塩の塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩などが挙げ
られるが、特にカリウム塩が好ましい。以下に、一般式
（２）で表される化合物の中でアルコールのリン酸エス
テルカリウム塩の場合を例にとり、その一般的な合成方
法を記す。

【００２０】反応容器に上記のアルコールを仕込み、撹
拌しながら、窒素気流下に、８０℃以下の温度で無水リ
ン酸を徐々に添加し、添加終了後８０℃の温度で所定時
間反応を続けることにより、リン酸エステル化合物を合
成する。その後、この化合物を水酸化カリウム水溶液中
で中和し、目的のリン酸エステルカリウム塩の水溶液を
得る。アルコールと無水リン酸の使用量は、目的とする
リン酸モノエステル塩とリン酸ジエステル塩の比率によ
り調整される。

【００２１】本発明の繊維用処理剤は、一般式（１）で
表される化合物と一般式（２）で表される化合物とを２
０：１００〜１４０：１００の重量比で含有しており、
そして一般式（１）で表される化合物と一般式（２）で
表される化合物との合計含有量が好ましくは６０〜９０
重量％、さらに好ましくは７０〜８５重量％のものであ
る。

【００２２】本発明の繊維用処理剤においては、繊維の
処理液が調製された段階で、一般式（１）で表される化
合物と一般式（２）で表される化合物とが２０：１００
〜１４０：１００の重量比で配合されていればよく、繊
維用処理剤の形としては特に制限はなく、例えば、繊維
の処理液を調製する段階で、一般式（１）で表される化
合物と一般式（２）で表される化合物とを上記の配合割
合で配合する方法によって得られたものであってもよ
い。

【００２３】本発明の繊維用処理剤は、残部の他の成分
として、下記に示す如き成分を含むことができる。すな
わち、本発明の繊維用処理剤は、さらに、制電性を補助
する成分としてカチオン界面活性剤及び両性界面活性剤
からなる群から選ばれる少なくとも１種を１〜１５重量
％、特に５〜１０重量％含有していてもよく、これによ
って処理された繊維に対して好ましい制電性を与える。
制電性を補助する成分としては、カチオン界面活性剤が
好ましく、例えば、エチルジメチルステアリルアンモニ
ウム・エチルサルフェート、ジメチルラウリルアミン塩
酸塩、ジメチルヤシ油アミン塩酸塩、エチルラウリルイ
ミダゾリウム・エチルサルフェートなどが挙げられる。

【００２４】また、本発明の繊維用処理剤には、一般式
（１）及び（２）の化合物、制電性補助成分及び溶媒と
しての水のほかに、本発明の目的である抑泡性や、乳化
性その他の必要な諸物性を阻害しない範囲において、乳
化剤としての非イオン界面活性剤、平滑剤としての鉱物
油やエステル化油など、従来より繊維処理剤に用いられ
ている他の成分を加えることもできる。

【００２５】よって、本発明の繊維用処理剤の形態を具
体的に記載すると、前述した配合比において、一般式
（１）で表される化合物及び一般式（２）で表される化
合物からなるもの、一般式（１）で表される化合物、一
般式（２）で表される化合物及び水からなるもの、一般
式（１）で表される化合物、一般式（２）で表される化
合物、制電性を補助する成分及び水からなるもの、ある
いはこれらに乳化剤や平滑剤を加えたものなどを挙げる
ことができる。

【００２６】本発明の繊維用処理剤は、通常、一般式
（１）及び（２）で表される化合物の１〜２０重量％の
エマルジョンとして使用されるのがよい。また、本発明
の繊維用処理剤の繊維への付与方法は、従来より行われ
ている方法であってよく、例えば、本発明の繊維用処理
剤を含む処理液に糸条を浸漬処理する方法や、処理液を
綿上にスプレーして付与する方法などが挙げられるが、
これらの方法に限定されるものではない。

【００２７】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに説明する
が、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるもの
ではない。 実施例１〜９、比較例１〜８ 前述した一般式（１）及び一般式（２）で表される化合
物、カチオン界面活性剤等を表１のように配合し、それ
ぞれの実施例及び比較例の処理剤を得て、以下の評価に
供試した。

【００２８】評価乳化安定性試験 実施例１〜９及び比較例１〜８の繊維用処理剤をそれぞ
れ用いて１０重量％水性液の処理液を調製した後、４０
℃で１週間静置し、その時の処理液の安定性を目視にて
以下の基準で評価する。

【００２９】 ◎ 全く変化がない ○ 殆ど変化がない △ 一部分離している × 分離している起泡性試験 実施例１〜９及び比較例１〜８の繊維用処理剤をそれぞ
れ用いて０．１重量％水性液の処理液を調製し、温度を
２０℃に調整する。内径７０ｍｍ、高さ８００ｍｍのガ
ラス筒内にこの処理液１Ｌを入れ、液面より６００ｍｍ
の高さにポンプ循環液出口を設置し、ポンプにより処理
液を液量３０００ｍＬ／分で循環させ、循環開始から１
分後及び１０分後の液面からの泡高さを測定し、以下の
基準で評価する。

【００３０】 ◎ 泡高さ４０ｍｍ以下 ○ 泡高さ４０〜６０ｍｍ △ 泡高さ６０〜１２０ｍｍ × 泡高さ１２０ｍｍ以上カード通過性試験 ポリエステル綿（１．５ｄｅ×３８ｍｍ）に、実施例１
〜９及び比較例１〜８の各繊維用処理剤の１０重量％水
性液の処理液でそれぞれ処理し、付着量がポリエステル
綿に対して固形分で０．１５重量％となるように調整
し、その後１２０℃で１０分間乾燥を行う。得られたポ
リエステル綿を用いて、２０℃、湿度４５％の条件下で
カード通過性試験を行い、シリンダーへの巻き付き、ウ
ェッブ状態を目視にて以下の基準（３段階）で評価し
た。また、その際の発生静電気を測定した。

【００３１】 ○ 良好 △ 普通 × 悪い 実施例１〜９の繊維用処理剤の配合組成を表１に、また
比較例１〜８の繊維用処理剤の配合組成を表２に、それ
らの評価試験の結果と併せて示す。

【００３２】

【表１】

【００３３】

【表２】

【００３４】上記の結果から、実施例１〜９の繊維用処
理剤は、いずれも、良好なカード通過性を有し、かつ、
良好な乳化安定性及び低起泡性（抑泡性）を有する優れ
た繊維用処理剤であることがわかる。

【００３５】

【発明の効果】本発明の繊維用処理剤は、制電性等の処
理剤としての機能を備えており、処理浴の安定性（乳化
安定性、抑泡性）に優れているため、作業効率を向上さ
せることができる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記一般式（１） 【化１】 （上式中、Ｒ¹ は炭素数８〜２０のアルキル又はアルケ
   ニル基を表し、ｐ、ｑ、ｒ及びｓは（ｒ＋ｓ）／（ｐ＋
   ｑ）＝１〜６であり、ｐ＋ｑ＋ｒ＋ｓ＝４〜３０である
   正の整数である）で表される化合物と、下記一般式
   （２） 【化２】 （上式中、Ｒ² は炭素数８〜１８のアルキル又はアルケ
   ニル基を表し、Ａは炭素数２〜３のアルキレン基を表
   し、Ｍはアルカリ金属を表し、ｎは０又は１〜５の整数
   であり、ｍはｌ又は２である）で表される化合物とを含
   有し、一般式（１）で表される化合物と一般式（２）で
   表される化合物との重量比が２０：１００〜１４０：１
   ００である、繊維用処理剤。
2. 【請求項２】 一般式（１）で表される化合物と一般式
   （２）で表される化合物との合計含有量が６０〜９０重
   量％である請求項１記載の繊維用処理剤。
3. 【請求項３】 さらにカチオン界面活性剤及び両性界面
   活性剤からなる群から選ばれる少なくとも１種を１〜１
   ５重量％含有する請求項１又は２記載の繊維用処理剤。