JP2017025453A - 合成繊維用処理剤の水性液、合成繊維用処理剤のエマルション及び合成繊維の処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】冬季においても合成繊維用処理剤の水性液自体が長期間安定性を保持し、かかる水性液を用いた合成繊維の紡糸延伸工程において、ゴデットローラー上のタール汚れの発生量が少なく、タール汚れの洗浄性が良好であり、紡糸毛羽の発生、染色斑の発生及び後加工工程における静電気の発生という問題を十分に抑止することができる合成繊維用処理剤の水性液、かかる水性液を更に水で希釈して調製した合成繊維用処理剤のエマルション、かかるエマルションを付着させる合成繊維の処理方法及びかかる処理方法により得られる合成繊維を提供する。【解決手段】合成繊維用処理剤の水性液として、特定の平滑剤を２０〜８５質量％、特定のノニオン界面活性剤を５〜７０質量％及び特定の制電剤を１〜２０質量％（合計１００質量％）の割合で含有する合成繊維用処理剤と水とから成り、合成繊維用処理剤１００質量部に対し水を３〜２０質量部の割合で含有し、且つＩＣＰ発光分析法により求められる多価金属イオンの合計濃度が１ｍｇ／ｋｇ以下であるものを用いた。【選択図】なし

Description

本発明は、合成繊維用処理剤の水性液自体が冬季でも長期間安定性を保持し、かかる水性液を用いた合成繊維が紡糸延伸工程において優れた工程通過性を発揮することができる合成繊維用処理剤の水性液、かかる水性液を更に水で希釈して調製した合成繊維用処理剤の水性液のエマルション、かかるエマルションを付着させる合成繊維の処理方法及びかかる処理方法により得られる合成繊維に関する。

従来、紡糸延伸工程に供する合成繊維用の処理剤の水性液として、潤滑剤、静電気防止剤及び片末端が炭素数９の非環式分岐状飽和炭化水素基で封鎖された特定のヒドロキシ化合物を含有する処理剤の水性液（例えば特許文献１参照）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の水性液は、冬季の安定性が不充分という問題がある。かかる従来の合成繊維用処理剤の水性液を用いた合成繊維を紡糸延伸工程に供すると、ゴデットローラー上のタール汚れの発生量が多く、しかもかかるタール汚れの洗浄が不良であって、紡糸毛羽の発生、染色斑の発生及び後加工工程における静電気の発生という問題もある。

特開２００４−２０４３８８

本発明が解決しようとする課題は、冬季においても合成繊維用処理剤の水性液自体が長期間安定性を保持し、かかる水性液を用いた合成繊維の紡糸延伸工程において、ゴデットローラー上のタール汚れの発生量が少なく、タール汚れの洗浄性が良好であり、紡糸毛羽の発生、染色斑の発生及び後加工工程における静電気の発生という問題を十分に抑止することができる合成繊維用処理剤の水性液、かかる水性液を更に水で希釈して調製した合成繊維用処理剤のエマルション、かかるエマルションを付着させる合成繊維の処理方法及びかかる処理方法により得られる合成繊維を提供することにある。

本発明者らは前記の課題を解決するべく検討した結果、特定の３成分を特定割合で含有する合成繊維用処理剤と水とを特定割合で配合した合成繊維用処理剤の水性液であって、多価金属カチオンの合計濃度を特定値以下とした水性液が正しく好適であることを見出した。

すなわち本発明は、下記の平滑剤を２０〜８５質量％、下記のノニオン界面活性剤を５〜７０質量％及び下記の制電剤を１〜２０質量％（合計１００質量％）の割合で含有する合成繊維用処理剤と水とから成る合成繊維用処理剤の水性液であって、合成繊維用処理剤１００質量部に対し水を３〜２０質量部の割合で含有し、且つＩＣＰ発光分析法により求められる多価金属イオンの合計濃度が１ｍｇ／ｋｇ以下であることを特徴とする合成繊維用処理剤の水性液に係る。また本発明は、かかる合成繊維用処理剤の水性液を更に水で希釈して調製した合成繊維用処理剤のエマルション、かかるエマルションを付着させる合成繊維の処理方法及びかかる処理方法により得られる合成繊維に係る。

平滑剤：流動パラフィンオイル及び／又はエステル化合物

ノニオン界面活性剤：分子中にポリオキシアルキレン基を有するエーテル型ノニオン界面活性剤

制電剤：有機脂肪酸塩、有機リン酸エステル塩、有機スルホン酸塩、有機サルフェート塩、有機第四級アンモニウム塩、有機アミンオキサイド、有機アラニン化合物及び有機ベタイン化合物から選ばれる少なくとも一つ

先ず、本発明に係る合成繊維用処理剤の水性液（以下、本発明の水性液という）について説明する。本発明の水性液は、前記の平滑剤を２０〜８５質量％、前記のノニオン界面活性剤を５〜７０質量％及び前記の制電剤を１〜２０質量％（合計１００質量％）の割合で含有して成る合成繊維用処理剤の水性液であって、合成繊維用処理剤１００質量部に対し水を３〜２０質量部の割合で含有し、且つＩＣＰ発光分析法により求められる多価金属カチオンの合計濃度が１ｍｇ／ｋｇ以下である合成繊維用処理剤の水性液である。

本発明の水性液中の合成繊維用処理剤に供する平滑剤は、前記したように流動パラフィンオイル及び／又はエステル化合物である。

流動パラフィンオイルとしては、市販されている各種のものが挙げられるが、なかでも３０℃の動粘度が４９．０ｍｍ^２／ｓのダイアナフレシアＷ３２（商品名、出光興産社製）や３０℃の動粘度が１５６．０ｍｍ^２／ｓのスーパーオイルＮ１００（商品名、新日本石油社製）等、３０℃の動粘度が１〜５００ｍｍ^２／ｓのものが好ましく、ダイアナフレシアＷ３２（商品名、出光興産社製）やスーパーオイルＮ１００（商品名、新日本石油社製）等、３０℃の動粘度が１〜２００ｍｍ^２／ｓのものがより好ましい。

エステル化合物としては、１）ブチルステアラート、オクチルステアラート、オレイルラウラート、オレイルオレアート、ラウリルオレアート、イソペンタコサニルイソステアラート、オクチルパルミタート、イソプロピルミリステート、イソトリデシルステアラート等の、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や、脂肪族モノアルコールに炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを付加した付加物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ノエートトリメチロールプロパンモノオレアートモノラウラート、トリメチロールプロパントリオレアート、ソルビタントリオレアート、ペンタエリスリトールテトラオレアート、グリセリンモノラウラート等の、脂肪族多価アルコールと脂肪族モノカルボン酸との完全エステル化合物や、脂肪族多価アルコールに炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを付加した付加物と脂肪族モノカルボン酸との完全エステル化合物、３）ジラウリルアジパート、ジオレイルアジパート、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パート等の、脂肪族モノアルコールと脂肪族多価カルボン酸との完全エステル化合物や、脂肪族モノアルコールに炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを付加した付加物と脂肪族多価カルボン酸との完全エステル化合物、４）ベンジルオレアート、ベンジルラウラート等の、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や、芳香族モノアルコールに炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを付加した付加物と脂肪族モノカルボン酸とのエステル化合物、５）ソルビタンモノオレアート、グリセリンモノラウラート等の、多価アルコールと脂肪族モノカルボン酸との部分エステル化合物、６）ビスフェノールＡジオレアート、ビスフェノールＡジラウラート等の、芳香族多価アルコールと脂肪族モノカルボン酸との完全エステル化合物や、芳香族多価アルコールに炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを付加した付加物と脂肪族モノカルボン酸との完全エステル化合物、７）ビス２−エチルヘキシルフタラート、ジイソステアリルイソフタラート、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完全エステル化合物や、脂肪族モノアルコールに炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを付加した付加物と芳香族多価カルボン酸との完全エステル化合物、８）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エステル等が挙げられる。

なかでもエステル化合物としては、炭素数１０〜１００のエステル化合物が好ましく、炭素数２０〜７０のエステル化合物がより好ましい。

本発明の水性液中の合成繊維用処理剤に供するノニオン界面活性剤は、前記したように分子中にポリオキシアルキレン基を有するエーテル型ノニオン界面活性剤である。分子中にポリオキシアルキレン基を有するエーテル型ノニオン界面活性剤としては、１）ポリオキシエチレンジラウラート、ポリオキシエチレンオレアート、ポリオキシエチレンラウラートメチルエーテル、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エーテル、ポリオキシプロピレンノニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンオクチルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレントリデシルエーテル、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、有機アミン及び／又は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ノニオン界面活性剤、２）ポリオキシアルキレンソルビタントリオレアート、ポリオキシアルキレングリセリンモノラウラート等の、多価アルコールと脂肪酸との部分エステル化合物に炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを付加したノニオン界面活性剤、３）ポリオキシエチレンヒマシ油、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油等の、ヒマシ油又は硬化ヒマシ油に炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを付加したノニオン界面活性剤、４）ポリオキシエチレンヒマシ油トリオクタノアート、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油トリオレアート等の、ヒマシ油又は硬化ヒマシ油に炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを付加した付加物と脂肪酸とをエステル化したノニオン界面活性剤、５）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、アルキレン脂肪酸アミド化合物に炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを付加したノニオン界面活性剤等が挙げられる。

エーテル型ノニオン界面活性剤における分子中のポリオキシアルキレン基としては、ポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基、ポリオキシブチレン基、（ポリ）オキシエチレン（ポリ）オキシプロピレン基等が挙げられる。

本発明の水性液中の合成繊維用処理剤に供する制電剤は、前記したように有機脂肪酸塩、有機リン酸エステル塩、有機スルホン酸塩、有機サルフェート塩、有機第四級アンモニウム塩、有機アミンオキサイド、有機アラニン化合物及び有機ベタイン化合物から選ばれる少なくとも一つである。

前記の有機脂肪酸塩としては、１）炭素数６〜２２の脂肪酸のアルカリ金属塩、２）炭素数６〜２２の脂肪酸のアミン塩、３）炭素数６〜２２の脂肪酸のホスホニウム塩が挙げられる。かかる炭素数６〜２２の脂肪酸としては、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、ベヘニン酸、オレイン酸、エルシン酸、リノール酸、ドデセニルコハク酸等が挙げられる。

有機脂肪酸塩において、アルカリ金属塩を構成することとなるアルカリ金属としては、ナトリウム、カリウム等が挙げられる。

またアミン塩を構成することとなるアミンとしては、１）メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、ブチルアミン、ジブチルアミン、トリブチルアミン、オクチルアミン等の脂肪族アミン類、２）アニリン、ピリジン、モルホリン、ピペラジン、これらの誘導体等の芳香族アミン類又は複素環アミン類、３）モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、イソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、ブチルジエタノールアミン、オクチルジエタノールアミン、ラウリルジエタノールアミン等のアルカノールアミン類、４）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ステリルアミノエーテル等のポリオキシアルキレンアルキルアミノエーテル類、５）アンモニア等が挙げられる。

更にホスホニウム塩を構成することとなるホスホニウム基としては、１）テトラメチルホスホニウム、テトラエチルホスホニウム、テトラブチルホスホニウム、トリメチルエチルホスホニウム、トリメチルプロピルホスホニウム、トリメチルオクチルホスホニウム、トリメチルドデシルホスホニウム、トリメチルオクタデシルホスホニウム等の、リン原子に結合する有機基が全て脂肪族炭化水素基であるホスホニウム基、２）トリメチルフェニルホスホニウム、トリエチルフェニルホスホニウム、トリブチルフェニルホスホニウム、ジメチルジフェニルホスホニウム、トリフェニルエチルホスホニウム、テトラフェニルホスホニウム等の、リン原子に結合する有機基のうちで少なくとも一つが芳香族炭化水素基であるホスホニウム基等が挙げられる。

前記の有機リン酸エステル塩としては、１）アルキル基の炭素数が４〜２２であるアルキルリン酸エステルアルカリ金属塩、２）アルキル基の炭素数が４〜２２であり且つ（ポリ）オキシアルキレン基を構成するオキシアルキレン単位の数が１〜５個である（ポリ）オキシアルキレンアルキルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩、３）アルキル基の炭素数が４〜２２であるアルキルリン酸エステルアミン塩、４）アルキル基の炭素数が４〜２２であり且つ（ポリ）オキシアルキレン基を構成するオキシアルキレン単位の数が１〜５個である（ポリ）オキシアルキレンアルキルエーテルリン酸エステルアミン塩等が挙げられる。

アルキル基の炭素数が４〜２２であるアルキルリン酸エステルアルカリ金属塩としては、ブチルリン酸エステルアルカリ金属塩、ペンチルリン酸エステルアルカリ金属塩、ヘキシルリン酸エステルアルカリ金属塩、ヘプチルリン酸エステルアルカリ金属塩、オクチルリン酸エステルアルカリ金属塩、イソオクチルリン酸エステルアルカリ金属塩、２−エチルヘキシルリン酸エステルアルカリ金属塩、デシルリン酸エステルアルカリ金属塩、ドデシルリン酸エステルアルカリ金属塩、トリデシルリン酸エステルアルカリ金属塩、ミリスチルリン酸エステルアルカリ金属塩、セチルリン酸エステルアルカリ金属塩、ステアリルリン酸エステルアルカリ金属塩、エイコシルリン酸エステルアルカリ金属塩、ベヘニルリン酸エステルアルカリ金属塩等が挙げられる。

これらのアルキルリン酸エステルアルカリ金属塩には、モノエステル体の単独物、ジエステル体の単独物、モノエステル体とジエステル体との混合物が含まれ、ジエステル体には、同一のアルキル基を有するジエステル体（対称形のジエステル）と、異なるアルキル基を有するジエステル体（非対称形のジエステル）とが含まれる。

またこれらのアルキルリン酸エステルアルカリ金属塩を構成するアルカリ金属は、有機脂肪酸塩について前記したことと同様である。

アルキル基の炭素数が４〜２２であり且つ（ポリ）オキシアルキレン基を構成するオキシアルキレン単位の数が１〜５個である（ポリ）オキシアルキレンアルキルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩としては、ポリオキシアルキレンブチルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩、ポリオキシアルキレンペンチルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩、ポリオキシアルキレンヘキシルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩、ポリオキシアルキレンヘプチルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩、ポリオキシアルキレンオクチルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩、ポリオキシアルキレンイソオクチルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩、ポリオキシアルキレン−２−エチルヘキシルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩、ポリオキシアルキレンデシルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩、ポリオキシアルキレンラウリルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩、ポリオキシアルキレントリデシルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩、ポリオキシアルキレンミリスチルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩、ポリオキシアルキレンセチルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩、ポリオキシアルキレンステアリルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩、ポリオキシアルキレンエイコシルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩、ポリオキシアルキレンベヘニルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩等が挙げられる。

かかるポリオキシアルキレンアルキルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩において、（ポリ）オキシアルキレン基としては、（ポリ）オキシエチレン基、（ポリ）オキシプロピレン基、（ポリ）オキシエチレンオキシプロピレン基等が挙げられる。

これらのポリオキシアルキレンアルキルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩には、モノエステル体の単独物、ジエステル体の単独物、モノエステル体とジエステル体との混合物が含まれ、ジエステル体には、同一のアルキル基を有するジエステル体（対称形のジエステル）と、異なるアルキル基を有するジエステル体（非対称形のジエステル）とが含まれる。

またこれらのポリオキシアルキレンアルキルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩を構成するアルカリ金属は、有機脂肪酸塩について前記したことと同様である。

アルキル基の炭素数が４〜２２であるアルキルリン酸エステルアミン塩、アルキル基の炭素数が４〜２２であり且つ（ポリ）オキシアルキレン基を構成するオキシアルキレン単位の数が１〜５個である（ポリ）オキシアルキレンアルキルエーテルリン酸エステルアミン塩に用いるアミンに関しては、有機脂肪酸塩について前記したことと同様である。

本発明に供する有機リン酸エステル塩には、前記した有機リン酸塩以外に例えばモノオクチルピロリン酸アルカリ金属塩、ジオクチルピロリン酸アルカリ金属塩、ピロリン酸アルカリ金属塩、トリポリリン酸等の成分を含有していてもよいが、これらの成分は可及的に少ない方が好ましい。

前記の有機スルホン酸塩としては、１）炭素数６〜２２の有機スルホン酸アルカリ金属塩、２）炭素数６〜２２の有機スルホン酸アミン塩、３）炭素数６〜２２の有機スルホン酸ホスホニウム塩等が挙げられる。かかる有機スルホン酸塩を構成する炭素数６〜２２の有機スルホン酸としては、１）デシルスルホン酸、ドデシルスルホン酸、イソトリドデシルスルホン酸、テトラデシルスルホン酸、ヘキサデシルスルホン酸、ペンタデカンスルホン酸等のアルキルスルホン酸、２）ブチルベンゼンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、オクタデシルベンゼンスルホン酸、ジブチルナフタレンスルホン酸等のアルキルアリールスルホン酸、３）ジオクチルスルホコハク酸エステル、ジブチルスルホコハク酸エステル、ドデシルスルホ酢酸エステル、ノニルフェノキシポリエチレングリコールスルホ酢酸エステル等のエステルスルホン酸が挙げられる。

また有機スルホン酸アルカリ金属塩を構成するアルカリ金属、有機スルホン酸アミン塩を構成するアミン及び有機スルホン酸ホスホニウム塩を構成するホスホニウム基は、有機脂肪酸塩について前記したことと同様である。

有機サルフェート塩としては、１）デシル硫酸ナトリウム、ドデシル硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸リチウム、ヘキサデシル硫酸カリウム等のアルキル硫酸アルカリ金属塩、２）牛脂硫酸化油、ひまし油硫酸化油等の天然油脂の硫酸化物のアルカリ金属塩等が挙げられる。かかるアルカリ金属塩を構成するアルカリ金属は、有機脂肪酸塩について前記したことと同様である。

前記の有機第四級アンモニウム塩は、一般的に第４級アンモニウムカチオン基とアニオン基とから構成される。一方の第４級アンモニウムカチオン基としては、１）窒素原子に結合する有機基がいずれも炭素数１〜２５のアルキル基である場合の第４級アンモニウムカチオン基、２）窒素原子に結合する有機基がいずれも炭素数２〜２５のアルケニル基である場合の第４級アンモニウムカチオン基、３）窒素原子に結合する有機基がいずれも炭素数１〜６のヒドロキシアルキル基である場合の第４級アンモニウムカチオン基、４）窒素原子に結合する有機基のうちで一部が炭素数１〜２５のアルキル基であり、残部が炭素数２〜２５のアルケニル基である場合の第４級アンモニウムカチオン基、５）窒素原子に結合する有機基のうちで一部が炭素数１〜２５のアルキル基であり、残部が炭素数１〜６のヒドロキシアルキル基である場合の第４級アンモニウムカチオン基、６）窒素原子に結合する有機基のうちで一部が炭素数２〜２５のアルケニル基であり、残部が炭素数１〜６のヒドロキシアルキル基である場合の第４級アンモニウムカチオン基、７）窒素原子に結合する有機基のうちで一部が炭素数１〜２５のアルキル基であり、他の一部が炭素数２〜２５のアルケニル基であって、残部が炭素数１〜６のヒドロキシアルキル基である場合の第４級アンモニウムカチオン基が挙げられる。

具体的に第４級アンモニウムカチオン基としては、１）テトラメチルアンモニウム、トリメチルエチルアンモニウム、トリプロピルメチルアンモニウム、トリブチルメチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、トリエチルイソオクチルアンモニウム、トリメチルオクチルアンモニウム、トリメチルラウリルアンモニウム、トリメチルステアリルアンモニウム等の、窒素原子に結合する有機基がいずれも炭素数１〜２５のアルキル基である場合の第４級アンモニウムカチオン基、２）ジブテニルジエチルアンモニウム、ジメチルジオレイルアンモニウム、トリメチルオレイルアンモニウム、トリエチルエイコセニルアンモニウム等の、窒素原子に結合する有機基のうちで一部が炭素数１〜２５のアルキル基であり、残部が炭素数２〜２５のアルケニル基である場合の第４級アンモニウムカチオン基、３）トリブチルヒドロキシエチルアンモニウム、ジ（ヒドロキシエチル）ジプロピルアンモニウム、トリ（ヒドロキシエチル）オクチルアンモニウム、トリ（ヒドロキシプロピル）メチルアンモニウム等の、窒素原子に結合する有機基のうちで一部が炭素数１〜２５のアルキル基であり、残部が炭素数１〜６のヒドロキシアルキル基である場合の第４級アンモニウムカチオン基等が挙げられる。

他方のアニオン基としては、有機リン酸エステル、有機硫酸エステル、有機スルホン酸エステル、有機カルボン酸等の１〜３価の有機酸から水素イオンを一部又は全部除いたアニオン基が挙げられる。

具体的にアニオン基としては、１）メチルリン酸エステル、ジエチルリン酸エステル、ジオクチルリン酸エステル、メチルオレイルリン酸エステル、ノニルフェニルオキシエトキシエチル・メチルリン酸エステル等の炭素数１〜３０の有機リン酸エステルから水素イオンを一部又は全部除いたアニオン基、２）メチルサルフェート、エチルサルフェート、ラウリルサルフェート、オクチルフェニルオキシポリエトキシエチルサルフェート等の炭素数１〜３０の有機硫酸エステルから水素イオンを一部又は全部除いたアニオン基、３）ブチルスルホネート、ラウリルスルホネート、ステアリルスルホネート、オレイルスルホネート、ｐ−トルエンスルホネート、ドデシルフェニルスルホネート、オレイルフェニルスルホネート、ナフチルスルホネート、ジイソプロピルナフチルスルホネート等の炭素数１〜３０の有機スルホン酸エステルから水素イオンを一部又は全部除いたアニオン基、４）酢酸、カプロン酸、ラウリン酸、２−エチルヘキサン酸、イソステアリン酸、オレイン酸、エルカ酸、マロン酸、アジピン酸、セバシン酸、ペンタデセニルコハク酸等の炭素数１〜３０の脂肪族カルボン酸、安息香酸、フタル酸、トリメリット酸等の炭素数７〜３０の芳香族カルボン酸、乳酸、リシノール酸、１２−ヒドロキシステアリン酸等の炭素数３〜３０の脂肪族ヒドロキシカルボン酸、チオジプロピオン酸等の炭素数３〜３０の含硫黄脂肪族カルボン酸等の炭素数１〜３０の有機カルボン酸から水素イオンを一部又は全部除いたアニオン基が挙げられる。

前記の有機アミンオキサイドとしては、１）ジメチルエチルアミンオキサイド、ジメチルプロピルアミンオキサイド、ジメチルヘキシルアミンオキサイド、ジメチルオクチルアミンオキサイド、ジメチルノニルアミンオキサイド、ジメチルラウリルアミンオキサイド、ジメチルミリスチルアミンオキサイド、ジメチルセチルアミンオキサイド、ジメチルステアリルアミンオキサイド、ジメチルエイコシルアミンオキサイド、ジヘキシルメチルアミンオキサイド、ジオクチルメチルアミンオキサイド、ジノニルメチルアミンオキサイド、ジラウリルメチルアミンオキサイド、ジミリスチルメチルアミンオキサイド、ジセチルメチルアミンオキサイド、ジステアリルメチルアミンオキサイド、ジエイコシルメチルアミンオキサイド等の窒素原子に結合している脂肪族炭化水素基が全て炭素数１〜２４の飽和脂肪族炭化水素基である有機アミンオキサイド、２）２−テトラデセニルアミンオキサイド、２−ペンタデセニルアミンオキサイド、２−オクタデセニルアミンオキサイド、１５−ヘキサデセニルアミンオキサイド、オレイルアミンオキサイド、リノレイルアミンオキサイド、エレオステアリルアミンオキサイド、ジ２−テトラデセニルアミンオキサイド、ジ２−ペンタデセニルアミンオキサイド、ジ２−オクタデセニルアミンオキサイド、ジ１５−ヘキサデセニルアミンオキサイド、ジオレイルアミンオキサイド、ジリノレイルアミンオキサイド、ジエレオステアリルアミンオキサイド等の、窒素原子に結合している脂肪族炭化水素基のうちで少なくとも一つが炭素数１４〜２４の不飽和脂肪族炭化水素基である有機アミンオキサイドが挙げられる。

前記の有機アラニン化合物としては、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，Ｎ−ビス（２−カルボキシエチル）−ドデシルアミンナトリウム、Ｎ，Ｎ−ビス（２−カルボキシエチル）−テトラデシルアミンカリウム、Ｎ，Ｎ−ビス（２−カルボキシエチル）−ヘキサデシルアミンナトリウム、Ｎ，Ｎ−ビス（２−カルボキシエチル）−オクタデシルアミンナトリウム、Ｎ−（２−カルボキシエチル）−ドデシルアミン、Ｎ−（２−カルボキシエチル）−オクタデシルアミンナトリウム、Ｎ−オレオイル−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等が挙げられる。

前記の有機ベタイン化合物としては、オクチルジメチルアンモニオアセタート、デシルジメチルアンモニオアセタート、ドデシルジメチルアンモニオアセタート、ヘキサデシルジメチルアンモニオアセタート、オクタデシルジメチルアンモニオアセタート、ノナデシルジメチルアンモニオアセタート、オクタデセニルジメチルアンモニオアセタート、ドデシルアミノプロピルジメチルアンモニオアセタート、オクタデシルアミノプロピルジメチルアンモニオアセタート、オクタデセニルアミノプロピルジメチルアンモニオアセタート等が挙げられる。

本発明の水性液は、ＩＣＰ発光分析法により求められる多価金属カチオンの合計濃度が１ｍｇ／ｋｇ以下のものである。ＩＣＰ発光分析法の測定条件に制限はなく、多価金属カチオンの合計濃度は公知の方法で求めることができる。例えば、合成繊維用処理剤の水性液に、蒸留水又は超純水を加え、更に必要に応じて水溶性有機溶媒を加えて均一に溶解したサンプルを使用し、元の合成繊維用処理剤の水性液に含まれる多価金属カチオンの合計濃度を求める方法等が挙げられる。

本発明の水性液中の多価金属イオンの合計濃度を１ｍｇ／ｋｇ以下にするには、合成繊維用処理剤に使用するノニオン界面活性剤や制電剤に含まれる多価金属カチオンの濃度を管理する必要があるが、その方法については特に制限はない。

例えば、合成繊維用処理剤のノニオン界面活性剤については、エーテル型ノニオン界面活性剤を合成するための触媒として水酸化カルシウムや水酸化マグネシウムを用いた場合には、反応後にこれらを吸着剤等により除去する方法が挙げられる。また合成繊維用処理剤の制電剤として使用するアニオン化合物についても、多価金属カチオンを含むものを選択しないようにしたり、アニオン化合物の合成過程で多価金属カチオンを含む化合物を使用した場合は、多価金属カチオンを吸着剤等によって除去する方法が挙げられる。

本発明の水性液を調製する際に水を使用するが、一般的に使用される水には、天然のミネラル分として、多価金属カチオンが大量に含まれている。例えば、日本の一般的な水道水中にはカルシウムやマグネシウムをはじめとする多価金属カチオンが、合計で１０ｍｇ／ｋｇ以上含まれており、かかる水道水を使用すると、合成繊維用処理剤の水性液中の多価金属カチオンの合計濃度が１ｍｇ／ｋｇを超えることになる場合がある。

このため、前記のような水道水の使用量を可能な限り少なくするか、もしくは使用する水中の多価金属カチオンを除去する必要がある。これには例えば、限外濾過膜による処理、吸着剤による処理、イオン交換樹脂による吸着処理等があり、除去方法については特に制限はなく、公知の方法が採用できるが、なかでも合成繊維用処理剤の水性液を調製する際に使用する水をイオン交換樹脂によって吸着処理する等の方法が好ましい。

多価金属カチオンとしては、１）マグネシウムイオン、カルシウムイオン、ストロンチウムイオン、バリウムイオン、カドミウムイオン、ニッケル（ＩＩ） イオン、亜鉛イオン、銅（ＩＩ） イオン、水銀（ＩＩ） イオン、鉄（ＩＩ） イオン、コバルト（ＩＩ） イオン、スズ（ＩＩ） イオン、鉛（ＩＩ） イオン、マンガン（ＩＩ） イオン、テトラアンミン亜鉛（ＩＩ） イオン、テトラアンミン銅（ＩＩ） イオン、テトラアクア銅（ＩＩ） イオン、チオシアニド鉄（ＩＩＩ） イオン、ヘキサアンミンニッケル（ＩＩ） イオン等の２価の金属カチオン、２）アルミニウムイオン、鉄（ＩＩＩ） イオン、クロム（ＩＩＩ） イオン、ヘキサアンミンコバルト（ＩＩＩ） イオン、ヘキサアクアコバルト（ＩＩＩ） イオン、ヘキサアンミンクロム（ＩＩＩ） イオン等の３価の金属カチオン、３）スズ（ＩＶ） イオン、マンガン（ＩＶ） イオン等の４価の金属カチオン等が挙げられるが、なかでもカルシウムイオン及び／又はマグネシウムイオンを指標とすることが好ましい。

本発明の水性液は、多価金属カチオンの合計濃度が１ｍｇ／ｋｇ以下のものであるが、多価金属カチオンの合計濃度が０．５ｍｇ／ｋｇ以下のものであることが好ましい。

本発明の水性液は、前記の平滑剤を２０〜８５質量％、前記のノニオン界面活性剤を５〜７０質量％及び前記の制電剤を１〜２０質量％（合計１００質量％）の割合で含有する合成繊維用処理剤の水性液であるが、合成繊維用処理剤が前記の平滑剤を３０〜７５質量％、前記のノニオン界面活性剤を１０〜６０質量％及び前記の制電剤を２〜１５重量％（合計１００質量％）の割合で含有して成るものが好ましい。

本発明の水性液は、以上説明した合成繊維用処理剤１００質量部に対し、水を３〜２０質量部の割合で配合して成るものであるが、なかでも合成繊維用処理剤１００質量部に対し、水を５〜１５質量部の割合で配合して成るものが好ましい。

次に本発明に係る合成繊維用処理剤のエマルション（以下、本発明のエマルションという）について説明する。本発明のエマルションは、本発明の水性液を更に水で希釈して調製したもので、合成繊維処理剤１００質量部に対し水を２００〜５０００質量部の割合で含有し、ＩＣＰ発光分析法により求められる多価金属イオンの合計濃度が１ｍｇ／ｋｇ以下であり、且つエマルション中の溶存酸素が１０ｍｇ／Ｌ以下であることを特徴とする合成繊維用処理剤のエマルションである。

ＩＰＣ発光分析や多価金属イオン等は、本発明の水性液について前記した通りである。希釈に用いる水は、水中の多価金属カチオンを除去する必要がある。多価金属カチオンの合計濃度は１ｍｇ／ｋｇ以下とするが、０．５ｍｇ／ｋｇ以下とするのが好ましい。

本発明のエマルションにおいて、エマルション中の溶存酸素濃度は、その測定方法に特に制限はなく、公知の方法で求めることができる。これには例えば、化学分析法である滴定法、電気化学分析法である隔膜電極法、光化学分析法である蛍光法等が挙げられる。エマルション中の前記のエマルションの溶存酸素濃度を１０ｍｇ／Ｌ以下に調製する方法は特に制限されず、これには加温処理する方法、静置処理する方法、減圧処理する方法、これらを組合わせた方法等があるが、例えば下記の工程１〜３を経る方法が挙げられる。
工程１：エマルションの調製に用いる水を加温する工程。
工程２：工程１で得た水を用い合成繊維用処理剤のエマルションを調製する工程。
工程３：工程２で得たエマルションを静置する工程。

次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、本発明のエマルションを合成繊維に対し合成繊維処理剤として０．１〜３質量％となるよう付着させる方法である。

本発明のエマルションを合成繊維に付着させる工程としては、紡糸工程、延伸工程、紡糸と延伸とを同時に行うような工程等が挙げられる。また本発明のエマルションを合成繊維に付着させる方法としては、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。

最後に本発明に係る合成繊維（以下、本発明の合成繊維という）について説明する。本発明の合成繊維は、本発明の処理方法により得られる合成繊維である。合成繊維としては、１）エチレンテレフタラートを主たる構成単位とするポリエステル、２）ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド、３）ポリアクリロニトリル、モダアクリル等のポリアクリル、４）ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンが挙げられるが、なかでもポリエステル部分延伸糸、ポリアミド部分延伸糸、ポリエステル直接紡糸延伸糸に適用する場合に効果の発現が高く、カチオン可染ポリエステルに適用する場合に効果の発現がより高い。

以上説明した本発明によると、冬季においても合成繊維用処理剤の水性液自身が長期間安定性を保持し、かかる水性液を用いた合成繊維の紡糸延伸工程において、ゴデットローラー上のタール汚れの発生量が少なく、タール汚れの洗浄性が良好であり、紡糸毛羽の発生、染色斑の発生及び後加工工程における静電気の発生を十分に抑止す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％は特に断りが無い限り質量％を意味する。

試験区分１（合成繊維用処理剤の水性液の調製及び水性液の評価）
・実施例１｛合成繊維処理剤の水性液（Ｐ−１）の調製｝
平滑剤として表１記載のＡ−１を４４部及びＡ−２を３０部、ノニオン界面活性剤として表２記載のＢ−１を１０部及びＢ−２を２部、制電剤として表３記載のＣ−１を１４部、下記の方法により精製した水を１０部、以上を均一に混合して、下記のＩＣＰ発光分析法により求められる多価金属カチオンの合計濃度が０．３ｍｇ／ｋｇである合成繊維処理剤の水性液（Ｐ−１）を調製した。

水の精製方法：水道水を、Ｈ型強酸性カチオン交換樹脂（オルガノ社製の商品名アンバーライトＩＲ−１２０Ｂ）とＯＨ型強塩基性アニオン交換樹脂（オルガノ社製の商品名アンバーライトＩＲＡ−４００Ｊ）を充填した混床式カラムに通水して、多価金属カチオンの合計濃度を０．１ｍｇ／Ｌ以下に処理した。

ＩＣＰ発光分析法：試料５ｇを正確に量りとり、蒸留水にて希釈し、全量を１００ｇとした。作製した希釈液をＩＣＰ発光分析装置（日立ハイテクサイエンス社製の商品名ＳＰＳ−３１００）に供した。定量は、濃度既知の市販の標準サンプルとの強度値を比較することにより、合成繊維用処理剤の水性液に含まれる多価金属カチオンの合計濃度を求めた。

・実施例２〜１２、比較例２及び３｛合成繊維処理剤の水性液（Ｐ−２）〜（Ｐ−１２）、（Ｒ−２）及び（Ｒ−３）の調製｝
合成繊維処理剤の水性液（Ｐ−１）と同様にして、合成繊維処理剤の水性液（Ｐ−２）〜（Ｐ−１２）、（Ｒ−２）及び（Ｒ−３）を調製した。

・比較例１｛合成繊維処理剤の水性液（Ｒ−１）の調製｝
カルシウムイオンを１８５ｍｇ／ｋｇ、マグネシウムイオンを４０ｍｇ／ｋｇ含む水を用いた以外は、合成繊維処理剤の水性液（Ｐ−１）と同様にして、前記のＩＣＰ発光分析法により求められる多価金属カチオンの合計濃度が２２．３ｍｇ／ｋｇである合成繊維処理剤の水性液（Ｒ−１）を調製した。

・比較例６〜８｛合成繊維処理剤の水性液（Ｒ−６）〜（Ｒ−８）の調製｝
合成繊維処理剤の水性液（Ｒ−１）と同様にして、合成繊維処理剤の水性液（Ｒ−６）〜（Ｒ−８）を調製した。

・比較例４｛合成繊維処理剤の水性液（Ｒ−４）の調製｝
カルシウムイオンを３６ｍｇ／ｋｇ、マグネシウムイオンを３ｍｇ／ｋｇ、鉄イオンを１ｍｇ／ｋｇ含む水を用いた以外は、合成繊維処理剤の水性液（Ｐ−１）と同様にして、前記のＩＣＰ発光分析法により求められる多価金属カチオンの合計濃度が８．５ｍｇ／ｋｇである合成繊維処理剤の水性液（Ｒ−４）を調製した。

・比較例５｛合成繊維処理剤の水性液（Ｒ−５）の調製｝
カルシウムイオンを２１０ｍｇ／ｋｇ、マグネシウムイオンを４４ｍｇ／ｋｇ、鉄イオンを４ｍｇ／ｋｇ含む水を用いた以外は、合成繊維処理剤の水性液（Ｐ−１）と同様にして、前記のＩＣＰ発光分析法により求められる多価金属カチオンの合計濃度が４２．０ｍｇ／ｋｇである合成繊維処理剤の水性液（Ｒ−５）を調製した。

・比較例９｛合成繊維処理剤の水性液（Ｒ−９）の調製｝
カルシウムイオンを４０ｍｇ／ｋｇ、マグネシウムイオンを４ｍｇ／ｋｇ含む水を用いた以外は、合成繊維処理剤の水性液（Ｐ−１）と同様にして、前記のＩＣＰ発光分析法により求められる多価金属カチオンの合計濃度が６．２ｍｇ／ｋｇである合成繊維処理剤の水性液（Ｒ−９）を調製した。

・合成繊維用処理剤の水性液の低温安定性
前記で調製した各例の合成繊維用処理剤の水性液を、−５℃のインキュベーターにて１ヶ月保管し、保管前と保管後で、外観の変化を目視にて次の基準で評価した。以上で調製した各処理剤の内容及び製品低温安定性の結果を表４にまとめて示した。

○：変化なく、実用上問題がない。
×：外観が不均一となるかもしくは分離するため、実用上問題がある。

以上の各例において、合成繊維用処理剤の水性液の調製に用いた平滑剤を表１に、またノニオン界面活性剤を表２に、更に制電剤を表３にまとめて示した。また以上の各例で調製した合成繊維用処理剤の水性液の内容、多価金属イオンの合計濃度及び低温安定性を表４にまとめて示した。

表４において、
水（部）：合成繊維用処理剤１００質量部当たりの水の質量部
比較例９：添加剤としてキレート剤のエチレンジアミン４酢酸Ｎａを１％用いた。

試験区分２（合成繊維用処理剤のエマルションの調製、合成繊維への付着、評価）
・実施例１３
試験区分１で調製した合成繊維処理剤の水性液（Ｐ−１）を、この水性液（Ｐ−１）１００部に対し水７００部の割合で加えて希釈し、下記のＩＣＰ発光分析法により求められる多価金属カチオンの合計濃度が０．２ｍｇ／ｋｇ、下記の溶存酸素測定方法により求められる溶存酸素濃度が５．０ｍｇ／Ｌであるエマルションを調製した。調製に用いた水は、合成繊維処理剤の水性液（Ｐ−１）で使用したものと同様の精製水を３０℃に温調したものを使用した。

ＩＣＰ発光分析法：調製したエマルションをそのままＩＣＰ発光分析装置に供したこと以外は、前記のＩＣＰ発光分析法と同様に行なった。

溶存酸素測定方法：ビーカーに約１００ｍｌのエマルションを量りとり、隔膜電極法式溶存酸素計（飯島電子工業社製の商品名溶存酸素計ＤＯメーター Ｂ−５０６）の検出プローブをエマルション中に入れ込み、溶存酸素濃度を測定した。

・実施例１４〜２４
実施例１３と同様にして、実施例１４〜２４の合成繊維処理剤のエマルションを調製した。

・比較例１０
カルシウムイオンを１２ｍｇ／ｋｇ、マグネシウムイオンを３ｍｇ／ｋｇ含む水を用いた以外は、実施例１３と同様にして、前記のＩＣＰ発光分析法により求められる多価金属カチオンの合計濃度が１５．８ｍｇ／ｋｇ、前記の溶存酸素濃度測定法により求められる溶存酸素濃度が７．３ｍｇ／Ｌである合成繊維処理剤のエマルションを調製した。

・比較例１１及び１２
調製に用いた精製水を５℃に温調したものを用いた以外は、実施例１３と同様にして、比較例１１及び１２の合成繊維用処理剤のエマルションを調製した。

・比較例１３
カルシウムイオンを２６ｍｇ／ｋｇ、マグネシウムイオンを４ｍｇ／ｋｇ含む水を用いた以外は、実施例１３と同様にして、前記のＩＣＰ発光分析法により求められる多価金属カチオンの合計濃度が２７．５ｍｇ／ｋｇ、前記の溶存酸素濃度測定法により求められる溶存酸素濃度が７．４ｍｇ／Ｌである合成繊維処理剤のエマルションを調製した。

・比較例１４〜１６及び１８
比較例１０と同様にして、比較例１４〜１６及び１８の合成繊維処理剤のエマルションを調製した。

・比較例１７
カルシウムイオンを１２ｍｇ／ｋｇ、マグネシウムイオンを３ｍｇ／ｋｇ含み、５℃に温調した水を用いた以外は、実施例１３と同様にして比較例１７の合成繊維用処理剤のエマルションを調製した。

・合成繊維への合成繊維用処理剤のエマルションの付着及び評価
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ラート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の走行糸条に、前記した各例のエマルションを、計量ポンプを用いたガイド給油法により、合成繊維用処理剤としての付着量が１．０％となるよう付着させた後、ガイドで集束させ、表面速度５０００ｍ／分で表面温度９０℃の第１コデットローラーと、表面速度５５００ｍ／分で表面温度１５０℃の第２コデットローラーとで延伸後、５５００ｍ／分の速度で巻き取り、８３デシテックス３６フィラメントの延伸糸を得た。

・紡糸毛羽の評価
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。

◎：測定された毛羽数が０個
○：測定された毛羽数が１〜５個
×：測定された毛羽数が６個以上

・ゴデットローラー上のタール汚れの評価（表５中のタール汚れ）
前記の紡糸条件にて、３０日間連続運転を行った後、第１ゴデットローラー及び第２ゴデットローラーの表面上のタールによる汚れ状況を目視にて観察し、以下の基準で評価した。

◎：ゴデットローラー上のタール汚れが殆ど認められない
○：ゴデットローラー上のタール汚れが僅かに認められる
×：ゴデットローラー上のタール汚れが明らかに認められる

・ゴデットローラー上のタール汚れの洗浄性の評価（表５中のタール汚れの洗浄性）
前記のゴデットローラー上のタール汚れを評価した後、ゴデットローラー洗浄剤を浸み込ませた布地でゴデットローラー表面を覆い、３０分間放置した。放置後に布地を取り除き、別の布地でゴデットローラー上の付着タールを拭き取り、最後に水で洗浄した。この際のタール汚れの洗浄性について、以下の基準で評価した。

◎：ゴデットローラー上のタール汚れの洗浄が容易に可能
○：ゴデットローラー上のタール汚れの洗浄は可能であるが、少し手間がかかる
×：ゴデットローラー上のタール汚れの洗浄に非常に手間がかかり、実用上問題がある

・染色斑の評価
前記の紡糸毛羽を評価した延伸糸を用い、筒編機で直径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、常法に従い水洗、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、以下の基準で染色斑を評価した。

◎：濃染部分がない
○：濃染部分が１〜７点ある
×：濃染部分が８点以上ある

・後加工工程での発生電気の評価（表５中の静電気）
前記の紡糸毛羽を評価した延伸糸を用いて糸を巻き返し、糸量２００ｇのチーズを得た。このチーズを２０℃、相対湿度４０％の雰囲気下に３日間調湿し、下記の条件で発生電気の測定と評価を行った。２０℃、相対湿度４０％の雰囲気下、チーズ２０本をクリールスタンドに設置して糸を解舒し、ワッシャーテンサーを通した後、入角度及び出角度ともに１０度になるように調整した直径２ｃｍで長さ５ｃｍの３本のアルミナピンに接触走行させ、２００ｍ／分の速度で巻き取った。この時、走行する２０本のフィラメントから成るシートの静電気（発生電気）を、３番目のアルミナピンを出て２０ｃｍの位置にて、集電式電位測定器により測定した。測定値を下記の基準により評価した。結果を表５にまとめて示した。

◎：発生電気が０．５ｋＶ未満であって、制電性が優れている
○：発生電気が０．５ｋＶ以上２ｋＶ未満であって、制電性は良である
×：発生電気が２ｋＶ以上であって、制電性は不良である

以上の各例で調製した合成繊維用処理剤の水性液のエマルションの内容及び評価結果を表５にまとめて示した。

表４に対応する表５の結果からも明らかなように、本発明によると、冬季においても合成繊維用処理剤の水性液自体が長期間安定性を保持し、かかる水性液を用いた合成繊維の紡糸延伸工程において、ゴデットローラー上のタール汚れの発生量が少なく、タール汚れの洗浄性が良好であり、紡糸毛羽の発生、染色斑の発生及び後加工工程における静電気の発生という問題を十分に抑止することができるという効果がある。

本発明は、合成繊維用処理剤の水性液自体が冬季でも長期間安定性を保持し、かかる水性液を用いた合成繊維が紡糸延伸工程において優れた工程通過性を発揮することができる合成繊維用処理剤の水性液、かかる水性液を更に水で希釈して調製した合成繊維用処理剤の水性液のエマルション及びかかるエマルションを付着させる合成繊維の処理方法に関する。

従来、紡糸延伸工程に供する合成繊維用の処理剤の水性液として、潤滑剤、静電気防止剤及び片末端が炭素数９の非環式分岐状飽和炭化水素基で封鎖された特定のヒドロキシ化合物を含有する処理剤の水性液（例えば特許文献１参照）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の水性液は、冬季の安定性が不充分という問題がある。かかる従来の合成繊維用処理剤の水性液を用いた合成繊維を紡糸延伸工程に供すると、ゴデットローラー上のタール汚れの発生量が多く、しかもかかるタール汚れの洗浄が不良であって、紡糸毛羽の発生、染色斑の発生及び後加工工程における静電気の発生という問題もある。

特開２００４−２０４３８８

本発明が解決しようとする課題は、冬季においても合成繊維用処理剤の水性液自体が長期間安定性を保持し、かかる水性液を用いた合成繊維の紡糸延伸工程において、ゴデットローラー上のタール汚れの発生量が少なく、タール汚れの洗浄性が良好であり、紡糸毛羽の発生、染色斑の発生及び後加工工程における静電気の発生という問題を十分に抑止することができる合成繊維用処理剤の水性液、かかる水性液を更に水で希釈して調製した合成繊維用処理剤のエマルション及びかかるエマルションを付着させる合成繊維の処理方法を提供することにある。

本発明者らは前記の課題を解決するべく検討した結果、特定の３成分を特定割合で含有する合成繊維用処理剤と水とを特定割合で配合した合成繊維用処理剤の水性液であって、特定金属イオンの濃度を特定値以下とした水性液が正しく好適であることを見出した。

すなわち本発明は、下記の平滑剤を２０〜８５質量％、下記のノニオン界面活性剤を５〜７０質量％及び下記の制電剤を１〜２０質量％（合計１００質量％）の割合で含有する合成繊維用処理剤と水とから成る合成繊維用処理剤の水性液であって、合成繊維用処理剤１００質量部に対し水を３〜２０質量部の割合で含有し、且つＩＣＰ発光分析法により求められるカルシウムイオンの濃度、マグネシウムイオンの濃度又はカルシウムイオンとマグネシウムイオンの合計濃度が０．５ｍｇ／ｋｇ以下であることを特徴とする合成繊維用処理剤の水性液に係る。また本発明は、かかる合成繊維用処理剤の水性液を更に水で希釈して調製した合成繊維用処理剤のエマルション及びかかるエマルションを付着させる合成繊維の処理方法に係る。

平滑剤：流動パラフィンオイル及び／又はエステル化合物

ノニオン界面活性剤：分子中にポリオキシアルキレン基を有するエーテル型ノニオン界面活性剤

制電剤：有機脂肪酸塩、有機リン酸エステル塩、有機スルホン酸塩、有機サルフェート塩、有機第四級アンモニウム塩、有機アミンオキサイド、有機アラニン化合物及び有機ベタイン化合物から選ばれる少なくとも一つ

先ず、本発明に係る合成繊維用処理剤の水性液（以下、本発明の水性液という）について説明する。本発明の水性液は、前記の平滑剤を２０〜８５質量％、前記のノニオン界面活性剤を５〜７０質量％及び前記の制電剤を１〜２０質量％（合計１００質量％）の割合で含有して成る合成繊維用処理剤の水性液であって、合成繊維用処理剤１００質量部に対し水を３〜２０質量部の割合で含有し、且つＩＣＰ発光分析法により求められるカルシウムイオンの濃度、マグネシウムイオンの濃度又はカルシウムイオンとマグネシウムイオンの合計濃度が０．５ｍｇ／ｋｇ以下である合成繊維用処理剤の水性液である。

本発明の水性液中の合成繊維用処理剤に供する平滑剤は、前記したように流動パラフィンオイル及び／又はエステル化合物である。

流動パラフィンオイルとしては、市販されている各種のものが挙げられるが、なかでも３０℃の動粘度が４９．０ｍｍ^２／ｓのダイアナフレシアＷ３２（商品名、出光興産社製）や３０℃の動粘度が１５６．０ｍｍ^２／ｓのスーパーオイルＮ１００（商品名、新日本石油社製）等、３０℃の動粘度が１〜５００ｍｍ^２／ｓのものが好ましく、ダイアナフレシアＷ３２（商品名、出光興産社製）やスーパーオイルＮ１００（商品名、新日本石油社製）等、３０℃の動粘度が１〜２００ｍｍ^２／ｓのものがより好ましい。

エステル化合物としては、１）ブチルステアラート、オクチルステアラート、オレイルラウラート、オレイルオレアート、ラウリルオレアート、イソペンタコサニルイソステアラート、オクチルパルミタート、イソプロピルミリステート、イソトリデシルステアラート等の、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や、脂肪族モノアルコールに炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを付加した付加物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ノエートトリメチロールプロパンモノオレアートモノラウラート、トリメチロールプロパントリオレアート、ソルビタントリオレアート、ペンタエリスリトールテトラオレアート、グリセリンモノラウラート等の、脂肪族多価アルコールと脂肪族モノカルボン酸との完全エステル化合物や、脂肪族多価アルコールに炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを付加した付加物と脂肪族モノカルボン酸との完全エステル化合物、３）ジラウリルアジパート、ジオレイルアジパート、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パート等の、脂肪族モノアルコールと脂肪族多価カルボン酸との完全エステル化合物や、脂肪族モノアルコールに炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを付加した付加物と脂肪族多価カルボン酸との完全エステル化合物、４）ベンジルオレアート、ベンジルラウラート等の、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や、芳香族モノアルコールに炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを付加した付加物と脂肪族モノカルボン酸とのエステル化合物、５）ソルビタンモノオレアート、グリセリンモノラウラート等の、多価アルコールと脂肪族モノカルボン酸との部分エステル化合物、６）ビスフェノールＡジオレアート、ビスフェノールＡジラウラート等の、芳香族多価アルコールと脂肪族モノカルボン酸との完全エステル化合物や、芳香族多価アルコールに炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを付加した付加物と脂肪族モノカルボン酸との完全エステル化合物、７）ビス２−エチルヘキシルフタラート、ジイソステアリルイソフタラート、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完全エステル化合物や、脂肪族モノアルコールに炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを付加した付加物と芳香族多価カルボン酸との完全エステル化合物、８）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エステル等が挙げられる。

なかでもエステル化合物としては、炭素数１０〜１００のエステル化合物が好ましく、炭素数２０〜７０のエステル化合物がより好ましい。

本発明の水性液中の合成繊維用処理剤に供するノニオン界面活性剤は、前記したように分子中にポリオキシアルキレン基を有するエーテル型ノニオン界面活性剤である。分子中にポリオキシアルキレン基を有するエーテル型ノニオン界面活性剤としては、１）ポリオキシエチレンジラウラート、ポリオキシエチレンオレアート、ポリオキシエチレンラウラートメチルエーテル、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エーテル、ポリオキシプロピレンノニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンオクチルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレントリデシルエーテル、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、有機アミン及び／又は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ノニオン界面活性剤、２）ポリオキシアルキレンソルビタントリオレアート、ポリオキシアルキレングリセリンモノラウラート等の、多価アルコールと脂肪酸との部分エステル化合物に炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを付加したノニオン界面活性剤、３）ポリオキシエチレンヒマシ油、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油等の、ヒマシ油又は硬化ヒマシ油に炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを付加したノニオン界面活性剤、４）ポリオキシエチレンヒマシ油トリオクタノアート、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油トリオレアート等の、ヒマシ油又は硬化ヒマシ油に炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを付加した付加物と脂肪酸とをエステル化したノニオン界面活性剤、５）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、アルキレン脂肪酸アミド化合物に炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを付加したノニオン界面活性剤等が挙げられる。

エーテル型ノニオン界面活性剤における分子中のポリオキシアルキレン基としては、ポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基、ポリオキシブチレン基、（ポリ）オキシエチレン（ポリ）オキシプロピレン基等が挙げられる。

本発明の水性液中の合成繊維用処理剤に供する制電剤は、前記したように有機脂肪酸塩、有機リン酸エステル塩、有機スルホン酸塩、有機サルフェート塩、有機第四級アンモニウム塩、有機アミンオキサイド、有機アラニン化合物及び有機ベタイン化合物から選ばれる少なくとも一つである。

前記の有機脂肪酸塩としては、１）炭素数６〜２２の脂肪酸のアルカリ金属塩、２）炭素数６〜２２の脂肪酸のアミン塩、３）炭素数６〜２２の脂肪酸のホスホニウム塩が挙げられる。かかる炭素数６〜２２の脂肪酸としては、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、ベヘニン酸、オレイン酸、エルシン酸、リノール酸、ドデセニルコハク酸等が挙げられる。

有機脂肪酸塩において、アルカリ金属塩を構成することとなるアルカリ金属としては、ナトリウム、カリウム等が挙げられる。

またアミン塩を構成することとなるアミンとしては、１）メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、ブチルアミン、ジブチルアミン、トリブチルアミン、オクチルアミン等の脂肪族アミン類、２）アニリン、ピリジン、モルホリン、ピペラジン、これらの誘導体等の芳香族アミン類又は複素環アミン類、３）モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、イソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、ブチルジエタノールアミン、オクチルジエタノールアミン、ラウリルジエタノールアミン等のアルカノールアミン類、４）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ステリルアミノエーテル等のポリオキシアルキレンアルキルアミノエーテル類、５）アンモニア等が挙げられる。

更にホスホニウム塩を構成することとなるホスホニウム基としては、１）テトラメチルホスホニウム、テトラエチルホスホニウム、テトラブチルホスホニウム、トリメチルエチルホスホニウム、トリメチルプロピルホスホニウム、トリメチルオクチルホスホニウム、トリメチルドデシルホスホニウム、トリメチルオクタデシルホスホニウム等の、リン原子に結合する有機基が全て脂肪族炭化水素基であるホスホニウム基、２）トリメチルフェニルホスホニウム、トリエチルフェニルホスホニウム、トリブチルフェニルホスホニウム、ジメチルジフェニルホスホニウム、トリフェニルエチルホスホニウム、テトラフェニルホスホニウム等の、リン原子に結合する有機基のうちで少なくとも一つが芳香族炭化水素基であるホスホニウム基等が挙げられる。

前記の有機リン酸エステル塩としては、１）アルキル基の炭素数が４〜２２であるアルキルリン酸エステルアルカリ金属塩、２）アルキル基の炭素数が４〜２２であり且つ（ポリ）オキシアルキレン基を構成するオキシアルキレン単位の数が１〜５個である（ポリ）オキシアルキレンアルキルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩、３）アルキル基の炭素数が４〜２２であるアルキルリン酸エステルアミン塩、４）アルキル基の炭素数が４〜２２であり且つ（ポリ）オキシアルキレン基を構成するオキシアルキレン単位の数が１〜５個である（ポリ）オキシアルキレンアルキルエーテルリン酸エステルアミン塩等が挙げられる。

アルキル基の炭素数が４〜２２であるアルキルリン酸エステルアルカリ金属塩としては、ブチルリン酸エステルアルカリ金属塩、ペンチルリン酸エステルアルカリ金属塩、ヘキシルリン酸エステルアルカリ金属塩、ヘプチルリン酸エステルアルカリ金属塩、オクチルリン酸エステルアルカリ金属塩、イソオクチルリン酸エステルアルカリ金属塩、２−エチルヘキシルリン酸エステルアルカリ金属塩、デシルリン酸エステルアルカリ金属塩、ドデシルリン酸エステルアルカリ金属塩、トリデシルリン酸エステルアルカリ金属塩、ミリスチルリン酸エステルアルカリ金属塩、セチルリン酸エステルアルカリ金属塩、ステアリルリン酸エステルアルカリ金属塩、エイコシルリン酸エステルアルカリ金属塩、ベヘニルリン酸エステルアルカリ金属塩等が挙げられる。

これらのアルキルリン酸エステルアルカリ金属塩には、モノエステル体の単独物、ジエステル体の単独物、モノエステル体とジエステル体との混合物が含まれ、ジエステル体には、同一のアルキル基を有するジエステル体（対称形のジエステル）と、異なるアルキル基を有するジエステル体（非対称形のジエステル）とが含まれる。

またこれらのアルキルリン酸エステルアルカリ金属塩を構成するアルカリ金属は、有機脂肪酸塩について前記したことと同様である。

アルキル基の炭素数が４〜２２であり且つ（ポリ）オキシアルキレン基を構成するオキシアルキレン単位の数が１〜５個である（ポリ）オキシアルキレンアルキルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩としては、ポリオキシアルキレンブチルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩、ポリオキシアルキレンペンチルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩、ポリオキシアルキレンヘキシルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩、ポリオキシアルキレンヘプチルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩、ポリオキシアルキレンオクチルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩、ポリオキシアルキレンイソオクチルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩、ポリオキシアルキレン−２−エチルヘキシルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩、ポリオキシアルキレンデシルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩、ポリオキシアルキレンラウリルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩、ポリオキシアルキレントリデシルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩、ポリオキシアルキレンミリスチルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩、ポリオキシアルキレンセチルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩、ポリオキシアルキレンステアリルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩、ポリオキシアルキレンエイコシルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩、ポリオキシアルキレンベヘニルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩等が挙げられる。

かかるポリオキシアルキレンアルキルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩において、（ポリ）オキシアルキレン基としては、（ポリ）オキシエチレン基、（ポリ）オキシプロピレン基、（ポリ）オキシエチレンオキシプロピレン基等が挙げられる。

これらのポリオキシアルキレンアルキルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩には、モノエステル体の単独物、ジエステル体の単独物、モノエステル体とジエステル体との混合物が含まれ、ジエステル体には、同一のアルキル基を有するジエステル体（対称形のジエステル）と、異なるアルキル基を有するジエステル体（非対称形のジエステル）とが含まれる。

またこれらのポリオキシアルキレンアルキルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩を構成するアルカリ金属は、有機脂肪酸塩について前記したことと同様である。

アルキル基の炭素数が４〜２２であるアルキルリン酸エステルアミン塩、アルキル基の炭素数が４〜２２であり且つ（ポリ）オキシアルキレン基を構成するオキシアルキレン単位の数が１〜５個である（ポリ）オキシアルキレンアルキルエーテルリン酸エステルアミン塩に用いるアミンに関しては、有機脂肪酸塩について前記したことと同様である。

本発明に供する有機リン酸エステル塩には、前記した有機リン酸塩以外に例えばモノオクチルピロリン酸アルカリ金属塩、ジオクチルピロリン酸アルカリ金属塩、ピロリン酸アルカリ金属塩、トリポリリン酸等の成分を含有していてもよいが、これらの成分は可及的に少ない方が好ましい。

前記の有機スルホン酸塩としては、１）炭素数６〜２２の有機スルホン酸アルカリ金属塩、２）炭素数６〜２２の有機スルホン酸アミン塩、３）炭素数６〜２２の有機スルホン酸ホスホニウム塩等が挙げられる。かかる有機スルホン酸塩を構成する炭素数６〜２２の有機スルホン酸としては、１）デシルスルホン酸、ドデシルスルホン酸、イソトリドデシルスルホン酸、テトラデシルスルホン酸、ヘキサデシルスルホン酸、ペンタデカンスルホン酸等のアルキルスルホン酸、２）ブチルベンゼンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、オクタデシルベンゼンスルホン酸、ジブチルナフタレンスルホン酸等のアルキルアリールスルホン酸、３）ジオクチルスルホコハク酸エステル、ジブチルスルホコハク酸エステル、ドデシルスルホ酢酸エステル、ノニルフェノキシポリエチレングリコールスルホ酢酸エステル等のエステルスルホン酸が挙げられる。

また有機スルホン酸アルカリ金属塩を構成するアルカリ金属、有機スルホン酸アミン塩を構成するアミン及び有機スルホン酸ホスホニウム塩を構成するホスホニウム基は、有機脂肪酸塩について前記したことと同様である。

有機サルフェート塩としては、１）デシル硫酸ナトリウム、ドデシル硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸リチウム、ヘキサデシル硫酸カリウム等のアルキル硫酸アルカリ金属塩、２）牛脂硫酸化油、ひまし油硫酸化油等の天然油脂の硫酸化物のアルカリ金属塩等が挙げられる。かかるアルカリ金属塩を構成するアルカリ金属は、有機脂肪酸塩について前記したことと同様である。

前記の有機第四級アンモニウム塩は、一般的に第４級アンモニウムカチオン基とアニオン基とから構成される。一方の第４級アンモニウムカチオン基としては、１）窒素原子に結合する有機基がいずれも炭素数１〜２５のアルキル基である場合の第４級アンモニウムカチオン基、２）窒素原子に結合する有機基がいずれも炭素数２〜２５のアルケニル基である場合の第４級アンモニウムカチオン基、３）窒素原子に結合する有機基がいずれも炭素数１〜６のヒドロキシアルキル基である場合の第４級アンモニウムカチオン基、４）窒素原子に結合する有機基のうちで一部が炭素数１〜２５のアルキル基であり、残部が炭素数２〜２５のアルケニル基である場合の第４級アンモニウムカチオン基、５）窒素原子に結合する有機基のうちで一部が炭素数１〜２５のアルキル基であり、残部が炭素数１〜６のヒドロキシアルキル基である場合の第４級アンモニウムカチオン基、６）窒素原子に結合する有機基のうちで一部が炭素数２〜２５のアルケニル基であり、残部が炭素数１〜６のヒドロキシアルキル基である場合の第４級アンモニウムカチオン基、７）窒素原子に結合する有機基のうちで一部が炭素数１〜２５のアルキル基であり、他の一部が炭素数２〜２５のアルケニル基であって、残部が炭素数１〜６のヒドロキシアルキル基である場合の第４級アンモニウムカチオン基が挙げられる。

具体的に第４級アンモニウムカチオン基としては、１）テトラメチルアンモニウム、トリメチルエチルアンモニウム、トリプロピルメチルアンモニウム、トリブチルメチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、トリエチルイソオクチルアンモニウム、トリメチルオクチルアンモニウム、トリメチルラウリルアンモニウム、トリメチルステアリルアンモニウム等の、窒素原子に結合する有機基がいずれも炭素数１〜２５のアルキル基である場合の第４級アンモニウムカチオン基、２）ジブテニルジエチルアンモニウム、ジメチルジオレイルアンモニウム、トリメチルオレイルアンモニウム、トリエチルエイコセニルアンモニウム等の、窒素原子に結合する有機基のうちで一部が炭素数１〜２５のアルキル基であり、残部が炭素数２〜２５のアルケニル基である場合の第４級アンモニウムカチオン基、３）トリブチルヒドロキシエチルアンモニウム、ジ（ヒドロキシエチル）ジプロピルアンモニウム、トリ（ヒドロキシエチル）オクチルアンモニウム、トリ（ヒドロキシプロピル）メチルアンモニウム等の、窒素原子に結合する有機基のうちで一部が炭素数１〜２５のアルキル基であり、残部が炭素数１〜６のヒドロキシアルキル基である場合の第４級アンモニウムカチオン基等が挙げられる。

他方のアニオン基としては、有機リン酸エステル、有機硫酸エステル、有機スルホン酸エステル、有機カルボン酸等の１〜３価の有機酸から水素イオンを一部又は全部除いたアニオン基が挙げられる。

具体的にアニオン基としては、１）メチルリン酸エステル、ジエチルリン酸エステル、ジオクチルリン酸エステル、メチルオレイルリン酸エステル、ノニルフェニルオキシエトキシエチル・メチルリン酸エステル等の炭素数１〜３０の有機リン酸エステルから水素イオンを一部又は全部除いたアニオン基、２）メチルサルフェート、エチルサルフェート、ラウリルサルフェート、オクチルフェニルオキシポリエトキシエチルサルフェート等の炭素数１〜３０の有機硫酸エステルから水素イオンを一部又は全部除いたアニオン基、３）ブチルスルホネート、ラウリルスルホネート、ステアリルスルホネート、オレイルスルホネート、ｐ−トルエンスルホネート、ドデシルフェニルスルホネート、オレイルフェニルスルホネート、ナフチルスルホネート、ジイソプロピルナフチルスルホネート等の炭素数１〜３０の有機スルホン酸エステルから水素イオンを一部又は全部除いたアニオン基、４）酢酸、カプロン酸、ラウリン酸、２−エチルヘキサン酸、イソステアリン酸、オレイン酸、エルカ酸、マロン酸、アジピン酸、セバシン酸、ペンタデセニルコハク酸等の炭素数１〜３０の脂肪族カルボン酸、安息香酸、フタル酸、トリメリット酸等の炭素数７〜３０の芳香族カルボン酸、乳酸、リシノール酸、１２−ヒドロキシステアリン酸等の炭素数３〜３０の脂肪族ヒドロキシカルボン酸、チオジプロピオン酸等の炭素数３〜３０の含硫黄脂肪族カルボン酸等の炭素数１〜３０の有機カルボン酸から水素イオンを一部又は全部除いたアニオン基が挙げられる。

前記の有機アミンオキサイドとしては、１）ジメチルエチルアミンオキサイド、ジメチルプロピルアミンオキサイド、ジメチルヘキシルアミンオキサイド、ジメチルオクチルアミンオキサイド、ジメチルノニルアミンオキサイド、ジメチルラウリルアミンオキサイド、ジメチルミリスチルアミンオキサイド、ジメチルセチルアミンオキサイド、ジメチルステアリルアミンオキサイド、ジメチルエイコシルアミンオキサイド、ジヘキシルメチルアミンオキサイド、ジオクチルメチルアミンオキサイド、ジノニルメチルアミンオキサイド、ジラウリルメチルアミンオキサイド、ジミリスチルメチルアミンオキサイド、ジセチルメチルアミンオキサイド、ジステアリルメチルアミンオキサイド、ジエイコシルメチルアミンオキサイド等の窒素原子に結合している脂肪族炭化水素基が全て炭素数１〜２４の飽和脂肪族炭化水素基である有機アミンオキサイド、２）２−テトラデセニルアミンオキサイド、２−ペンタデセニルアミンオキサイド、２−オクタデセニルアミンオキサイド、１５−ヘキサデセニルアミンオキサイド、オレイルアミンオキサイド、リノレイルアミンオキサイド、エレオステアリルアミンオキサイド、ジ２−テトラデセニルアミンオキサイド、ジ２−ペンタデセニルアミンオキサイド、ジ２−オクタデセニルアミンオキサイド、ジ１５−ヘキサデセニルアミンオキサイド、ジオレイルアミンオキサイド、ジリノレイルアミンオキサイド、ジエレオステアリルアミンオキサイド等の、窒素原子に結合している脂肪族炭化水素基のうちで少なくとも一つが炭素数１４〜２４の不飽和脂肪族炭化水素基である有機アミンオキサイドが挙げられる。

前記の有機アラニン化合物としては、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，Ｎ−ビス（２−カルボキシエチル）−ドデシルアミンナトリウム、Ｎ，Ｎ−ビス（２−カルボキシエチル）−テトラデシルアミンカリウム、Ｎ，Ｎ−ビス（２−カルボキシエチル）−ヘキサデシルアミンナトリウム、Ｎ，Ｎ−ビス（２−カルボキシエチル）−オクタデシルアミンナトリウム、Ｎ−（２−カルボキシエチル）−ドデシルアミン、Ｎ−（２−カルボキシエチル）−オクタデシルアミンナトリウム、Ｎ−オレオイル−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等が挙げられる。

前記の有機ベタイン化合物としては、オクチルジメチルアンモニオアセタート、デシルジメチルアンモニオアセタート、ドデシルジメチルアンモニオアセタート、ヘキサデシルジメチルアンモニオアセタート、オクタデシルジメチルアンモニオアセタート、ノナデシルジメチルアンモニオアセタート、オクタデセニルジメチルアンモニオアセタート、ドデシルアミノプロピルジメチルアンモニオアセタート、オクタデシルアミノプロピルジメチルアンモニオアセタート、オクタデセニルアミノプロピルジメチルアンモニオアセタート等が挙げられる。

本発明の水性液は、ＩＣＰ発光分析法により求められるカルシウムイオンの濃度、マグネシウムイオンの濃度又はカルシウムイオンとマグネシウムイオンの合計濃度が０．５ｍｇ／ｋｇ以下のものである。ＩＣＰ発光分析法の測定条件に制限はなく、カルシウムイオンの濃度、マグネシウムイオンの濃度又はカルシウムイオンとマグネシウムイオンの合計濃度は公知の方法で求めることができる。例えば、合成繊維用処理剤の水性液に、蒸留水又は超純水を加え、更に必要に応じて水溶性有機溶媒を加えて均一に溶解したサンプルを使用し、元の合成繊維用処理剤の水性液に含まれるカルシウムイオンの濃度、マグネシウムイオンの濃度又はカルシウムイオンとマグネシウムイオンの合計濃度を求める方法等が挙げられる。

本発明の水性液中のカルシウムイオンの濃度、マグネシウムイオンの濃度又はカルシウムイオンとマグネシウムイオンの合計濃度を０．５ｍｇ／ｋｇ以下にするには、合成繊維用処理剤に使用するノニオン界面活性剤や制電剤に含まれるカルシウムイオンやマグネシウムイオンの濃度を管理する必要があるが、その方法については特に制限はない。

例えば、合成繊維用処理剤のノニオン界面活性剤については、エーテル型ノニオン界面活性剤を合成するための触媒として水酸化カルシウムや水酸化マグネシウムを用いた場合には、反応後にこれらを吸着剤等により除去する方法が挙げられる。また合成繊維用処理剤の制電剤として使用するアニオン化合物についても、カルシウムイオンやマグネシウムイオンを含むものを選択しないようにしたり、アニオン化合物の合成過程でカルシウムイオンやマグネシウムイオンを含む化合物を使用した場合は、これらのイオンを吸着剤等によって除去する方法が挙げられる。

本発明の水性液を調製する際に水を使用するが、一般的に使用される水には、天然のミネラル分として、カルシウムイオンやマグネシウムイオンが大量に含まれている。例えば、日本の一般的な水道水中にはカルシウムイオンやマグネシウムイオンが、合計で１０ｍｇ／ｋｇ以上含まれており、かかる水道水を使用すると、合成繊維用処理剤の水性液中のカルシウムイオンの濃度、マグネシウムイオンの濃度又はカルシウムイオンとマグネシウムイオンの合計濃度が１ｍｇ／ｋｇを超えることになる場合がある。

このため、前記のような水道水の使用量を可能な限り少なくするか、もしくは使用する水中の多価金属カチオンを除去する必要がある。これには例えば、限外濾過膜による処理、吸着剤による処理、イオン交換樹脂による吸着処理等があり、除去方法については特に制限はなく、公知の方法が採用できるが、なかでも合成繊維用処理剤の水性液を調製する際に使用する水をイオン交換樹脂によって吸着処理する等の方法が好ましい。

本発明の水性液は、前記の平滑剤を２０〜８５質量％、前記のノニオン界面活性剤を５〜７０質量％及び前記の制電剤を１〜２０質量％（合計１００質量％）の割合で含有する合成繊維用処理剤の水性液であるが、合成繊維用処理剤が前記の平滑剤を３０〜７５質量％、前記のノニオン界面活性剤を１０〜６０質量％及び前記の制電剤を２〜１５重量％（合計１００質量％）の割合で含有して成るものが好ましい。

本発明の水性液は、以上説明した合成繊維用処理剤１００質量部に対し、水を３〜２０質量部の割合で配合して成るものであるが、なかでも合成繊維用処理剤１００質量部に対し、水を５〜１５質量部の割合で配合して成るものが好ましい。

次に本発明に係る合成繊維用処理剤のエマルション（以下、本発明のエマルションという）について説明する。本発明のエマルションは、本発明の水性液を更に水で希釈して調製したもので、合成繊維処理剤１００質量部に対し水を２００〜５０００質量部の割合で含有し、ＩＣＰ発光分析法により求められるカルシウムイオンの濃度、マグネシウムイオンの濃度又はカルシウムイオンとマグネシウムイオンの合計濃度が０．５ｍｇ／ｋｇ以下であり、且つエマルション中の溶存酸素が１０ｍｇ／Ｌ以下であることを特徴とする合成繊維用処理剤のエマルションである。

ＩＰＣ発光分析法、カルシウムイオンの濃度、マグネシウムイオンの濃度又はカルシウムイオンとマグネシウムイオンの合計濃度等は、本発明の水性液について前記した通りである。希釈に用いる水は、水中のカルシウムイオンやマグネシウムイオンを除去する必要がある。本発明のエマルションのカルシウムイオンの濃度、マグネシウムイオンの濃度又はカルシウムイオンとマグネシウムイオンの合計濃度は０．５ｍｇ／ｋｇ以下とする。

本発明のエマルションにおいて、エマルション中の溶存酸素濃度は、その測定方法に特に制限はなく、公知の方法で求めることができる。これには例えば、化学分析法である滴定法、電気化学分析法である隔膜電極法、光化学分析法である蛍光法等が挙げられる。エマルション中の前記のエマルションの溶存酸素濃度を１０ｍｇ／Ｌ以下に調製する方法は特に制限されず、これには加温処理する方法、静置処理する方法、減圧処理する方法、これらを組合わせた方法等があるが、例えば下記の工程１〜３を経る方法が挙げられる。
工程１：エマルションの調製に用いる水を加温する工程。
工程２：工程１で得た水を用い合成繊維用処理剤のエマルションを調製する工程。
工程３：工程２で得たエマルションを静置する工程。

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、本発明のエマルションを合成繊維に対し合成繊維処理剤として０．１〜３質量％となるよう付着させる方法である。

本発明のエマルションを合成繊維に付着させる工程としては、紡糸工程、延伸工程、紡糸と延伸とを同時に行うような工程等が挙げられる。また本発明のエマルションを合成繊維に付着させる方法としては、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。

本発明において、処理対象となる合成繊維としては、１）エチレンテレフタラートを主たる構成単位とするポリエステル、２）ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド、３）ポリアクリロニトリル、モダアクリル等のポリアクリル、４）ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンが挙げられるが、なかでもポリエステル部分延伸糸、ポリアミド部分延伸糸、ポリエステル直接紡糸延伸糸に適用する場合に効果の発現が高く、カチオン可染ポリエステルに適用する場合に効果の発現がより高い。

以上説明した本発明によると、冬季においても合成繊維用処理剤の水性液自身が長期間安定性を保持し、かかる水性液を用いた合成繊維の紡糸延伸工程において、ゴデットローラー上のタール汚れの発生量が少なく、タール汚れの洗浄性が良好であり、紡糸毛羽の発生、染色斑の発生及び後加工工程における静電気の発生を十分に抑止す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％は特に断りが無い限り質量％を意味する。

試験区分１（合成繊維用処理剤の水性液の調製及び水性液の評価）
・実施例１｛合成繊維処理剤の水性液（Ｐ−１）の調製｝
平滑剤として表１記載のＡ−１を４４部及びＡ−２を３０部、ノニオン界面活性剤として表２記載のＢ−１を１０部及びＢ−２を２部、制電剤として表３記載のＣ−１を１４部、下記の方法により精製した水を１０部、以上を均一に混合して、下記のＩＣＰ発光分析法により求められるカルシウムイオンとマグネシウムイオンの合計濃度が０．３ｍｇ／ｋｇである合成繊維処理剤の水性液（Ｐ−１）を調製した。

水の精製方法：水道水を、Ｈ型強酸性カチオン交換樹脂（オルガノ社製の商品名アンバーライトＩＲ−１２０Ｂ）とＯＨ型強塩基性アニオン交換樹脂（オルガノ社製の商品名アンバーライトＩＲＡ−４００Ｊ）を充填した混床式カラムに通水して、カルシウムイオンの濃度、マグネシウムイオンの濃度又はカルシウムイオンとマグネシウムイオンの合計濃度を０．１ｍｇ／Ｌ以下に処理した。

ＩＣＰ発光分析法：試料５ｇを正確に量りとり、蒸留水にて希釈し、全量を１００ｇとした。作製した希釈液をＩＣＰ発光分析装置（日立ハイテクサイエンス社製の商品名ＳＰＳ−３１００）に供した。定量は、濃度既知の市販の標準サンプルとの強度値を比較することにより、合成繊維用処理剤の水性液に含まれるカルシウムイオンの濃度、マグネシウムイオンの濃度又はカルシウムイオンとマグネシウムイオンの合計濃度を求めた。

・実施例又は参考例２〜１２、比較例２及び３｛合成繊維処理剤の水性液（Ｐ−２）〜（Ｐ−１２）、（Ｒ−２）及び（Ｒ−３）の調製｝
合成繊維処理剤の水性液（Ｐ−１）と同様にして、合成繊維処理剤の水性液（Ｐ−２）〜（Ｐ−１２）、（Ｒ−２）及び（Ｒ−３）を調製した。

・比較例１｛合成繊維処理剤の水性液（Ｒ−１）の調製｝
カルシウムイオンを１８５ｍｇ／ｋｇ、マグネシウムイオンを４０ｍｇ／ｋｇ含む水を用いた以外は、合成繊維処理剤の水性液（Ｐ−１）と同様にして、前記のＩＣＰ発光分析法により求められるカルシウムイオンとマグネシウムイオンの合計濃度が２２．３ｍｇ／ｋｇである合成繊維処理剤の水性液（Ｒ−１）を調製した。

・比較例６〜８｛合成繊維処理剤の水性液（Ｒ−６）〜（Ｒ−８）の調製｝
合成繊維処理剤の水性液（Ｒ−１）と同様にして、合成繊維処理剤の水性液（Ｒ−６）〜（Ｒ−８）を調製した。

・比較例４｛合成繊維処理剤の水性液（Ｒ−４）の調製｝
カルシウムイオンを３６ｍｇ／ｋｇ、マグネシウムイオンを３ｍｇ／ｋｇ、鉄イオンを１ｍｇ／ｋｇ含む水を用いた以外は、合成繊維処理剤の水性液（Ｐ−１）と同様にして、前記のＩＣＰ発光分析法により求められるカルシウムイオンとマグネシウムイオンの合計濃度が８．５ｍｇ／ｋｇである合成繊維処理剤の水性液（Ｒ−４）を調製した。

・比較例５｛合成繊維処理剤の水性液（Ｒ−５）の調製｝
カルシウムイオンを２１０ｍｇ／ｋｇ、マグネシウムイオンを４４ｍｇ／ｋｇ、鉄イオンを４ｍｇ／ｋｇ含む水を用いた以外は、合成繊維処理剤の水性液（Ｐ−１）と同様にして、前記のＩＣＰ発光分析法により求められるカルシウムイオンとマグネシウムイオンの合計濃度が４２．０ｍｇ／ｋｇである合成繊維処理剤の水性液（Ｒ−５）を調製した。

・比較例９｛合成繊維処理剤の水性液（Ｒ−９）の調製｝
カルシウムイオンを４０ｍｇ／ｋｇ、マグネシウムイオンを４ｍｇ／ｋｇ含む水を用いた以外は、合成繊維処理剤の水性液（Ｐ−１）と同様にして、前記のＩＣＰ発光分析法により求められるカルシウムイオンとマグネシウムイオンの合計濃度が６．２ｍｇ／ｋｇである合成繊維処理剤の水性液（Ｒ−９）を調製した。

・合成繊維用処理剤の水性液の低温安定性
前記で調製した各例の合成繊維用処理剤の水性液を、−５℃のインキュベーターにて１ヶ月保管し、保管前と保管後で、外観の変化を目視にて次の基準で評価した。以上で調製した各処理剤の内容及び製品低温安定性の結果を表４にまとめて示した。

○：変化なく、実用上問題がない。
×：外観が不均一となるかもしくは分離するため、実用上問題がある。

以上の各例において、合成繊維用処理剤の水性液の調製に用いた平滑剤を表１に、またノニオン界面活性剤を表２に、更に制電剤を表３にまとめて示した。また以上の各例で調製した合成繊維用処理剤の水性液の内容、多価金属イオンの合計濃度及び低温安定性を表４にまとめて示した。

表４において、
水（部）：合成繊維用処理剤１００質量部当たりの水の質量部
比較例９：添加剤としてキレート剤のエチレンジアミン４酢酸Ｎａを１％用いた。

試験区分２（合成繊維用処理剤のエマルションの調製、合成繊維への付着、評価）
・実施例１３
試験区分１で調製した合成繊維処理剤の水性液（Ｐ−１）を、この水性液（Ｐ−１）１００部に対し水７００部の割合で加えて希釈し、下記のＩＣＰ発光分析法により求められるカルシウムイオンとマグネシウムイオンの合計濃度が０．２ｍｇ／ｋｇ、下記の溶存酸素測定方法により求められる溶存酸素濃度が５．０ｍｇ／Ｌであるエマルションを調製した。調製に用いた水は、合成繊維処理剤の水性液（Ｐ−１）で使用したものと同様の精製水を３０℃に温調したものを使用した。

ＩＣＰ発光分析法：調製したエマルションをそのままＩＣＰ発光分析装置に供したこと以外は、前記のＩＣＰ発光分析法と同様に行なった。

溶存酸素測定方法：ビーカーに約１００ｍｌのエマルションを量りとり、隔膜電極法式溶存酸素計（飯島電子工業社製の商品名溶存酸素計ＤＯメーター Ｂ−５０６）の検出プローブをエマルション中に入れ込み、溶存酸素濃度を測定した。

・実施例又は参考例１４〜２４
実施例１３と同様にして、実施例又は参考例１４〜２４の合成繊維処理剤のエマルションを調製した。

・比較例１０
カルシウムイオンを１２ｍｇ／ｋｇ、マグネシウムイオンを３ｍｇ／ｋｇ含む水を用いた以外は、実施例１３と同様にして、前記のＩＣＰ発光分析法により求められるカルシウムイオンとマグネシウムイオンの合計濃度が１５．８ｍｇ／ｋｇ、前記の溶存酸素濃度測定法により求められる溶存酸素濃度が７．３ｍｇ／Ｌである合成繊維処理剤のエマルションを調製した。

・比較例１１及び１２
調製に用いた精製水を５℃に温調したものを用いた以外は、実施例１３と同様にして、比較例１１及び１２の合成繊維用処理剤のエマルションを調製した。

・比較例１３
カルシウムイオンを２６ｍｇ／ｋｇ、マグネシウムイオンを４ｍｇ／ｋｇ含む水を用いた以外は、実施例１３と同様にして、前記のＩＣＰ発光分析法により求められるカルシウムイオンとマグネシウムイオンの合計濃度が２７．５ｍｇ／ｋｇ、前記の溶存酸素濃度測定法により求められる溶存酸素濃度が７．４ｍｇ／Ｌである合成繊維処理剤のエマルションを調製した。

・比較例１４〜１６及び１８
比較例１０と同様にして、比較例１４〜１６及び１８の合成繊維処理剤のエマルションを調製した。

・比較例１７
カルシウムイオンを１２ｍｇ／ｋｇ、マグネシウムイオンを３ｍｇ／ｋｇ含み、５℃に温調した水を用いた以外は、実施例１３と同様にして比較例１７の合成繊維用処理剤のエマルションを調製した。

・合成繊維への合成繊維用処理剤のエマルションの付着及び評価
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ラート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の走行糸条に、前記した各例のエマルションを、計量ポンプを用いたガイド給油法により、合成繊維用処理剤としての付着量が１．０％となるよう付着させた後、ガイドで集束させ、表面速度５０００ｍ／分で表面温度９０℃の第１コデットローラーと、表面速度５５００ｍ／分で表面温度１５０℃の第２コデットローラーとで延伸後、５５００ｍ／分の速度で巻き取り、８３デシテックス３６フィラメントの延伸糸を得た。

・紡糸毛羽の評価
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。

◎：測定された毛羽数が０個
○：測定された毛羽数が１〜５個
×：測定された毛羽数が６個以上

・ゴデットローラー上のタール汚れの評価（表５中のタール汚れ）
前記の紡糸条件にて、３０日間連続運転を行った後、第１ゴデットローラー及び第２ゴデットローラーの表面上のタールによる汚れ状況を目視にて観察し、以下の基準で評価した。

◎：ゴデットローラー上のタール汚れが殆ど認められない
○：ゴデットローラー上のタール汚れが僅かに認められる
×：ゴデットローラー上のタール汚れが明らかに認められる

・ゴデットローラー上のタール汚れの洗浄性の評価（表５中のタール汚れの洗浄性）
前記のゴデットローラー上のタール汚れを評価した後、ゴデットローラー洗浄剤を浸み込ませた布地でゴデットローラー表面を覆い、３０分間放置した。放置後に布地を取り除き、別の布地でゴデットローラー上の付着タールを拭き取り、最後に水で洗浄した。この際のタール汚れの洗浄性について、以下の基準で評価した。

◎：ゴデットローラー上のタール汚れの洗浄が容易に可能
○：ゴデットローラー上のタール汚れの洗浄は可能であるが、少し手間がかかる
×：ゴデットローラー上のタール汚れの洗浄に非常に手間がかかり、実用上問題がある

・染色斑の評価
前記の紡糸毛羽を評価した延伸糸を用い、筒編機で直径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、常法に従い水洗、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、以下の基準で染色斑を評価した。

◎：濃染部分がない
○：濃染部分が１〜７点ある
×：濃染部分が８点以上ある

・後加工工程での発生電気の評価（表５中の静電気）
前記の紡糸毛羽を評価した延伸糸を用いて糸を巻き返し、糸量２００ｇのチーズを得た。このチーズを２０℃、相対湿度４０％の雰囲気下に３日間調湿し、下記の条件で発生電気の測定と評価を行った。２０℃、相対湿度４０％の雰囲気下、チーズ２０本をクリールスタンドに設置して糸を解舒し、ワッシャーテンサーを通した後、入角度及び出角度ともに１０度になるように調整した直径２ｃｍで長さ５ｃｍの３本のアルミナピンに接触走行させ、２００ｍ／分の速度で巻き取った。この時、走行する２０本のフィラメントから成るシートの静電気（発生電気）を、３番目のアルミナピンを出て２０ｃｍの位置にて、集電式電位測定器により測定した。測定値を下記の基準により評価した。結果を表５にまとめて示した。

◎：発生電気が０．５ｋＶ未満であって、制電性が優れている
○：発生電気が０．５ｋＶ以上２ｋＶ未満であって、制電性は良である
×：発生電気が２ｋＶ以上であって、制電性は不良である

以上の各例で調製した合成繊維用処理剤の水性液のエマルションの内容及び評価結果を表５にまとめて示した。

表４に対応する表５の結果からも明らかなように、本発明によると、冬季においても合成繊維用処理剤の水性液自体が長期間安定性を保持し、かかる水性液を用いた合成繊維の紡糸延伸工程において、ゴデットローラー上のタール汚れの発生量が少なく、タール汚れの洗浄性が良好であり、紡糸毛羽の発生、染色斑の発生及び後加工工程における静電気の発生という問題を十分に抑止することができるという効果がある。

本発明は、合成繊維用処理剤の水性液自体が冬季でも長期間安定性を保持し、かかる水性液を用いた合成繊維が紡糸延伸工程において優れた工程通過性を発揮することができる合成繊維用処理剤の水性液、かかる水性液を更に水で希釈して調製した合成繊維用処理剤の水性液のエマルション及びかかるエマルションを付着させる合成繊維の処理方法に関する。

従来、紡糸延伸工程に供する合成繊維用の処理剤の水性液として、潤滑剤、静電気防止剤及び片末端が炭素数９の非環式分岐状飽和炭化水素基で封鎖された特定のヒドロキシ化合物を含有する処理剤の水性液（例えば特許文献１参照）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の水性液は、冬季の安定性が不充分という問題がある。かかる従来の合成繊維用処理剤の水性液を用いた合成繊維を紡糸延伸工程に供すると、ゴデットローラー上のタール汚れの発生量が多く、しかもかかるタール汚れの洗浄が不良であって、紡糸毛羽の発生、染色斑の発生及び後加工工程における静電気の発生という問題もある。

特開２００４−２０４３８８

本発明が解決しようとする課題は、冬季においても合成繊維用処理剤の水性液自体が長期間安定性を保持し、かかる水性液を用いた合成繊維の紡糸延伸工程において、ゴデットローラー上のタール汚れの発生量が少なく、タール汚れの洗浄性が良好であり、紡糸毛羽の発生、染色斑の発生及び後加工工程における静電気の発生という問題を十分に抑止することができる合成繊維用処理剤の水性液、かかる水性液を更に水で希釈して調製した合成繊維用処理剤のエマルション及びかかるエマルションを付着させる合成繊維の処理方法を提供することにある。

本発明者らは前記の課題を解決するべく検討した結果、特定の３成分を特定割合で含有する合成繊維用処理剤と水とを特定割合で配合した合成繊維用処理剤の水性液であって、特定金属イオンの濃度を特定値以下とした水性液が正しく好適であることを見出した。

すなわち本発明は、下記の平滑剤を２０〜８５質量％、下記のノニオン界面活性剤を５〜７０質量％及び下記の制電剤を１〜２０質量％（合計１００質量％）の割合で含有する合成繊維用処理剤と水とから成る合成繊維用処理剤の水性液であって、合成繊維用処理剤１００質量部に対し水を３〜２０質量部の割合で含有し、且つＩＣＰ発光分析法により求められるカルシウムイオンとマグネシウムイオンの合計濃度が０．５ｍｇ／ｋｇ以下であることを特徴とする合成繊維用処理剤の水性液に係る。また本発明は、かかる合成繊維用処理剤の水性液を更に水で希釈して調製した合成繊維用処理剤のエマルション及びかかるエマルションを付着させる合成繊維の処理方法に係る。

平滑剤：流動パラフィンオイル及び／又はエステル化合物

ノニオン界面活性剤：分子中にポリオキシアルキレン基を有するエーテル型ノニオン界面活性剤

制電剤：有機脂肪酸塩、有機リン酸エステル塩、有機スルホン酸塩、有機サルフェート塩、有機第四級アンモニウム塩、有機アミンオキサイド、有機アラニン化合物及び有機ベタイン化合物から選ばれる少なくとも一つ

先ず、本発明に係る合成繊維用処理剤の水性液（以下、本発明の水性液という）について説明する。本発明の水性液は、前記の平滑剤を２０〜８５質量％、前記のノニオン界面活性剤を５〜７０質量％及び前記の制電剤を１〜２０質量％（合計１００質量％）の割合で含有して成る合成繊維用処理剤の水性液であって、合成繊維用処理剤１００質量部に対し水を３〜２０質量部の割合で含有し、且つＩＣＰ発光分析法により求められるカルシウムイオンとマグネシウムイオンの合計濃度が０．５ｍｇ／ｋｇ以下である合成繊維用処理剤の水性液である。

本発明の水性液中の合成繊維用処理剤に供する平滑剤は、前記したように流動パラフィンオイル及び／又はエステル化合物である。

流動パラフィンオイルとしては、市販されている各種のものが挙げられるが、なかでも３０℃の動粘度が４９．０ｍｍ^２／ｓのダイアナフレシアＷ３２（商品名、出光興産社製）や３０℃の動粘度が１５６．０ｍｍ^２／ｓのスーパーオイルＮ１００（商品名、新日本石油社製）等、３０℃の動粘度が１〜５００ｍｍ^２／ｓのものが好ましく、ダイアナフレシアＷ３２（商品名、出光興産社製）やスーパーオイルＮ１００（商品名、新日本石油社製）等、３０℃の動粘度が１〜２００ｍｍ^２／ｓのものがより好ましい。

エステル化合物としては、１）ブチルステアラート、オクチルステアラート、オレイルラウラート、オレイルオレアート、ラウリルオレアート、イソペンタコサニルイソステアラート、オクチルパルミタート、イソプロピルミリステート、イソトリデシルステアラート等の、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や、脂肪族モノアルコールに炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを付加した付加物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ノエートトリメチロールプロパンモノオレアートモノラウラート、トリメチロールプロパントリオレアート、ソルビタントリオレアート、ペンタエリスリトールテトラオレアート、グリセリンモノラウラート等の、脂肪族多価アルコールと脂肪族モノカルボン酸との完全エステル化合物や、脂肪族多価アルコールに炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを付加した付加物と脂肪族モノカルボン酸との完全エステル化合物、３）ジラウリルアジパート、ジオレイルアジパート、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パート等の、脂肪族モノアルコールと脂肪族多価カルボン酸との完全エステル化合物や、脂肪族モノアルコールに炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを付加した付加物と脂肪族多価カルボン酸との完全エステル化合物、４）ベンジルオレアート、ベンジルラウラート等の、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や、芳香族モノアルコールに炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを付加した付加物と脂肪族モノカルボン酸とのエステル化合物、５）ソルビタンモノオレアート、グリセリンモノラウラート等の、多価アルコールと脂肪族モノカルボン酸との部分エステル化合物、６）ビスフェノールＡジオレアート、ビスフェノールＡジラウラート等の、芳香族多価アルコールと脂肪族モノカルボン酸との完全エステル化合物や、芳香族多価アルコールに炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを付加した付加物と脂肪族モノカルボン酸との完全エステル化合物、７）ビス２−エチルヘキシルフタラート、ジイソステアリルイソフタラート、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完全エステル化合物や、脂肪族モノアルコールに炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを付加した付加物と芳香族多価カルボン酸との完全エステル化合物、８）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エステル等が挙げられる。

なかでもエステル化合物としては、炭素数１０〜１００のエステル化合物が好ましく、炭素数２０〜７０のエステル化合物がより好ましい。

本発明の水性液中の合成繊維用処理剤に供するノニオン界面活性剤は、前記したように分子中にポリオキシアルキレン基を有するエーテル型ノニオン界面活性剤である。分子中にポリオキシアルキレン基を有するエーテル型ノニオン界面活性剤としては、１）ポリオキシエチレンジラウラート、ポリオキシエチレンオレアート、ポリオキシエチレンラウラートメチルエーテル、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エーテル、ポリオキシプロピレンノニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンオクチルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレントリデシルエーテル、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、有機アミン及び／又は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ノニオン界面活性剤、２）ポリオキシアルキレンソルビタントリオレアート、ポリオキシアルキレングリセリンモノラウラート等の、多価アルコールと脂肪酸との部分エステル化合物に炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを付加したノニオン界面活性剤、３）ポリオキシエチレンヒマシ油、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油等の、ヒマシ油又は硬化ヒマシ油に炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを付加したノニオン界面活性剤、４）ポリオキシエチレンヒマシ油トリオクタノアート、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油トリオレアート等の、ヒマシ油又は硬化ヒマシ油に炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを付加した付加物と脂肪酸とをエステル化したノニオン界面活性剤、５）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、アルキレン脂肪酸アミド化合物に炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを付加したノニオン界面活性剤等が挙げられる。

エーテル型ノニオン界面活性剤における分子中のポリオキシアルキレン基としては、ポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基、ポリオキシブチレン基、（ポリ）オキシエチレン（ポリ）オキシプロピレン基等が挙げられる。

本発明の水性液中の合成繊維用処理剤に供する制電剤は、前記したように有機脂肪酸塩、有機リン酸エステル塩、有機スルホン酸塩、有機サルフェート塩、有機第四級アンモニウム塩、有機アミンオキサイド、有機アラニン化合物及び有機ベタイン化合物から選ばれる少なくとも一つである。

前記の有機脂肪酸塩としては、１）炭素数６〜２２の脂肪酸のアルカリ金属塩、２）炭素数６〜２２の脂肪酸のアミン塩、３）炭素数６〜２２の脂肪酸のホスホニウム塩が挙げられる。かかる炭素数６〜２２の脂肪酸としては、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、ベヘニン酸、オレイン酸、エルシン酸、リノール酸、ドデセニルコハク酸等が挙げられる。

有機脂肪酸塩において、アルカリ金属塩を構成することとなるアルカリ金属としては、ナトリウム、カリウム等が挙げられる。

またアミン塩を構成することとなるアミンとしては、１）メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、ブチルアミン、ジブチルアミン、トリブチルアミン、オクチルアミン等の脂肪族アミン類、２）アニリン、ピリジン、モルホリン、ピペラジン、これらの誘導体等の芳香族アミン類又は複素環アミン類、３）モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、イソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、ブチルジエタノールアミン、オクチルジエタノールアミン、ラウリルジエタノールアミン等のアルカノールアミン類、４）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ステリルアミノエーテル等のポリオキシアルキレンアルキルアミノエーテル類、５）アンモニア等が挙げられる。

更にホスホニウム塩を構成することとなるホスホニウム基としては、１）テトラメチルホスホニウム、テトラエチルホスホニウム、テトラブチルホスホニウム、トリメチルエチルホスホニウム、トリメチルプロピルホスホニウム、トリメチルオクチルホスホニウム、トリメチルドデシルホスホニウム、トリメチルオクタデシルホスホニウム等の、リン原子に結合する有機基が全て脂肪族炭化水素基であるホスホニウム基、２）トリメチルフェニルホスホニウム、トリエチルフェニルホスホニウム、トリブチルフェニルホスホニウム、ジメチルジフェニルホスホニウム、トリフェニルエチルホスホニウム、テトラフェニルホスホニウム等の、リン原子に結合する有機基のうちで少なくとも一つが芳香族炭化水素基であるホスホニウム基等が挙げられる。

前記の有機リン酸エステル塩としては、１）アルキル基の炭素数が４〜２２であるアルキルリン酸エステルアルカリ金属塩、２）アルキル基の炭素数が４〜２２であり且つ（ポリ）オキシアルキレン基を構成するオキシアルキレン単位の数が１〜５個である（ポリ）オキシアルキレンアルキルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩、３）アルキル基の炭素数が４〜２２であるアルキルリン酸エステルアミン塩、４）アルキル基の炭素数が４〜２２であり且つ（ポリ）オキシアルキレン基を構成するオキシアルキレン単位の数が１〜５個である（ポリ）オキシアルキレンアルキルエーテルリン酸エステルアミン塩等が挙げられる。

アルキル基の炭素数が４〜２２であるアルキルリン酸エステルアルカリ金属塩としては、ブチルリン酸エステルアルカリ金属塩、ペンチルリン酸エステルアルカリ金属塩、ヘキシルリン酸エステルアルカリ金属塩、ヘプチルリン酸エステルアルカリ金属塩、オクチルリン酸エステルアルカリ金属塩、イソオクチルリン酸エステルアルカリ金属塩、２−エチルヘキシルリン酸エステルアルカリ金属塩、デシルリン酸エステルアルカリ金属塩、ドデシルリン酸エステルアルカリ金属塩、トリデシルリン酸エステルアルカリ金属塩、ミリスチルリン酸エステルアルカリ金属塩、セチルリン酸エステルアルカリ金属塩、ステアリルリン酸エステルアルカリ金属塩、エイコシルリン酸エステルアルカリ金属塩、ベヘニルリン酸エステルアルカリ金属塩等が挙げられる。

これらのアルキルリン酸エステルアルカリ金属塩には、モノエステル体の単独物、ジエステル体の単独物、モノエステル体とジエステル体との混合物が含まれ、ジエステル体には、同一のアルキル基を有するジエステル体（対称形のジエステル）と、異なるアルキル基を有するジエステル体（非対称形のジエステル）とが含まれる。

またこれらのアルキルリン酸エステルアルカリ金属塩を構成するアルカリ金属は、有機脂肪酸塩について前記したことと同様である。

アルキル基の炭素数が４〜２２であり且つ（ポリ）オキシアルキレン基を構成するオキシアルキレン単位の数が１〜５個である（ポリ）オキシアルキレンアルキルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩としては、ポリオキシアルキレンブチルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩、ポリオキシアルキレンペンチルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩、ポリオキシアルキレンヘキシルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩、ポリオキシアルキレンヘプチルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩、ポリオキシアルキレンオクチルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩、ポリオキシアルキレンイソオクチルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩、ポリオキシアルキレン−２−エチルヘキシルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩、ポリオキシアルキレンデシルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩、ポリオキシアルキレンラウリルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩、ポリオキシアルキレントリデシルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩、ポリオキシアルキレンミリスチルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩、ポリオキシアルキレンセチルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩、ポリオキシアルキレンステアリルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩、ポリオキシアルキレンエイコシルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩、ポリオキシアルキレンベヘニルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩等が挙げられる。

かかるポリオキシアルキレンアルキルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩において、（ポリ）オキシアルキレン基としては、（ポリ）オキシエチレン基、（ポリ）オキシプロピレン基、（ポリ）オキシエチレンオキシプロピレン基等が挙げられる。

これらのポリオキシアルキレンアルキルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩には、モノエステル体の単独物、ジエステル体の単独物、モノエステル体とジエステル体との混合物が含まれ、ジエステル体には、同一のアルキル基を有するジエステル体（対称形のジエステル）と、異なるアルキル基を有するジエステル体（非対称形のジエステル）とが含まれる。

またこれらのポリオキシアルキレンアルキルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩を構成するアルカリ金属は、有機脂肪酸塩について前記したことと同様である。

アルキル基の炭素数が４〜２２であるアルキルリン酸エステルアミン塩、アルキル基の炭素数が４〜２２であり且つ（ポリ）オキシアルキレン基を構成するオキシアルキレン単位の数が１〜５個である（ポリ）オキシアルキレンアルキルエーテルリン酸エステルアミン塩に用いるアミンに関しては、有機脂肪酸塩について前記したことと同様である。

本発明に供する有機リン酸エステル塩には、前記した有機リン酸塩以外に例えばモノオクチルピロリン酸アルカリ金属塩、ジオクチルピロリン酸アルカリ金属塩、ピロリン酸アルカリ金属塩、トリポリリン酸等の成分を含有していてもよいが、これらの成分は可及的に少ない方が好ましい。

前記の有機スルホン酸塩としては、１）炭素数６〜２２の有機スルホン酸アルカリ金属塩、２）炭素数６〜２２の有機スルホン酸アミン塩、３）炭素数６〜２２の有機スルホン酸ホスホニウム塩等が挙げられる。かかる有機スルホン酸塩を構成する炭素数６〜２２の有機スルホン酸としては、１）デシルスルホン酸、ドデシルスルホン酸、イソトリドデシルスルホン酸、テトラデシルスルホン酸、ヘキサデシルスルホン酸、ペンタデカンスルホン酸等のアルキルスルホン酸、２）ブチルベンゼンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、オクタデシルベンゼンスルホン酸、ジブチルナフタレンスルホン酸等のアルキルアリールスルホン酸、３）ジオクチルスルホコハク酸エステル、ジブチルスルホコハク酸エステル、ドデシルスルホ酢酸エステル、ノニルフェノキシポリエチレングリコールスルホ酢酸エステル等のエステルスルホン酸が挙げられる。

また有機スルホン酸アルカリ金属塩を構成するアルカリ金属、有機スルホン酸アミン塩を構成するアミン及び有機スルホン酸ホスホニウム塩を構成するホスホニウム基は、有機脂肪酸塩について前記したことと同様である。

有機サルフェート塩としては、１）デシル硫酸ナトリウム、ドデシル硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸リチウム、ヘキサデシル硫酸カリウム等のアルキル硫酸アルカリ金属塩、２）牛脂硫酸化油、ひまし油硫酸化油等の天然油脂の硫酸化物のアルカリ金属塩等が挙げられる。かかるアルカリ金属塩を構成するアルカリ金属は、有機脂肪酸塩について前記したことと同様である。

前記の有機第四級アンモニウム塩は、一般的に第４級アンモニウムカチオン基とアニオン基とから構成される。一方の第４級アンモニウムカチオン基としては、１）窒素原子に結合する有機基がいずれも炭素数１〜２５のアルキル基である場合の第４級アンモニウムカチオン基、２）窒素原子に結合する有機基がいずれも炭素数２〜２５のアルケニル基である場合の第４級アンモニウムカチオン基、３）窒素原子に結合する有機基がいずれも炭素数１〜６のヒドロキシアルキル基である場合の第４級アンモニウムカチオン基、４）窒素原子に結合する有機基のうちで一部が炭素数１〜２５のアルキル基であり、残部が炭素数２〜２５のアルケニル基である場合の第４級アンモニウムカチオン基、５）窒素原子に結合する有機基のうちで一部が炭素数１〜２５のアルキル基であり、残部が炭素数１〜６のヒドロキシアルキル基である場合の第４級アンモニウムカチオン基、６）窒素原子に結合する有機基のうちで一部が炭素数２〜２５のアルケニル基であり、残部が炭素数１〜６のヒドロキシアルキル基である場合の第４級アンモニウムカチオン基、７）窒素原子に結合する有機基のうちで一部が炭素数１〜２５のアルキル基であり、他の一部が炭素数２〜２５のアルケニル基であって、残部が炭素数１〜６のヒドロキシアルキル基である場合の第４級アンモニウムカチオン基が挙げられる。

具体的に第４級アンモニウムカチオン基としては、１）テトラメチルアンモニウム、トリメチルエチルアンモニウム、トリプロピルメチルアンモニウム、トリブチルメチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、トリエチルイソオクチルアンモニウム、トリメチルオクチルアンモニウム、トリメチルラウリルアンモニウム、トリメチルステアリルアンモニウム等の、窒素原子に結合する有機基がいずれも炭素数１〜２５のアルキル基である場合の第４級アンモニウムカチオン基、２）ジブテニルジエチルアンモニウム、ジメチルジオレイルアンモニウム、トリメチルオレイルアンモニウム、トリエチルエイコセニルアンモニウム等の、窒素原子に結合する有機基のうちで一部が炭素数１〜２５のアルキル基であり、残部が炭素数２〜２５のアルケニル基である場合の第４級アンモニウムカチオン基、３）トリブチルヒドロキシエチルアンモニウム、ジ（ヒドロキシエチル）ジプロピルアンモニウム、トリ（ヒドロキシエチル）オクチルアンモニウム、トリ（ヒドロキシプロピル）メチルアンモニウム等の、窒素原子に結合する有機基のうちで一部が炭素数１〜２５のアルキル基であり、残部が炭素数１〜６のヒドロキシアルキル基である場合の第４級アンモニウムカチオン基等が挙げられる。

他方のアニオン基としては、有機リン酸エステル、有機硫酸エステル、有機スルホン酸エステル、有機カルボン酸等の１〜３価の有機酸から水素イオンを一部又は全部除いたアニオン基が挙げられる。

具体的にアニオン基としては、１）メチルリン酸エステル、ジエチルリン酸エステル、ジオクチルリン酸エステル、メチルオレイルリン酸エステル、ノニルフェニルオキシエトキシエチル・メチルリン酸エステル等の炭素数１〜３０の有機リン酸エステルから水素イオンを一部又は全部除いたアニオン基、２）メチルサルフェート、エチルサルフェート、ラウリルサルフェート、オクチルフェニルオキシポリエトキシエチルサルフェート等の炭素数１〜３０の有機硫酸エステルから水素イオンを一部又は全部除いたアニオン基、３）ブチルスルホネート、ラウリルスルホネート、ステアリルスルホネート、オレイルスルホネート、ｐ−トルエンスルホネート、ドデシルフェニルスルホネート、オレイルフェニルスルホネート、ナフチルスルホネート、ジイソプロピルナフチルスルホネート等の炭素数１〜３０の有機スルホン酸エステルから水素イオンを一部又は全部除いたアニオン基、４）酢酸、カプロン酸、ラウリン酸、２−エチルヘキサン酸、イソステアリン酸、オレイン酸、エルカ酸、マロン酸、アジピン酸、セバシン酸、ペンタデセニルコハク酸等の炭素数１〜３０の脂肪族カルボン酸、安息香酸、フタル酸、トリメリット酸等の炭素数７〜３０の芳香族カルボン酸、乳酸、リシノール酸、１２−ヒドロキシステアリン酸等の炭素数３〜３０の脂肪族ヒドロキシカルボン酸、チオジプロピオン酸等の炭素数３〜３０の含硫黄脂肪族カルボン酸等の炭素数１〜３０の有機カルボン酸から水素イオンを一部又は全部除いたアニオン基が挙げられる。

前記の有機アミンオキサイドとしては、１）ジメチルエチルアミンオキサイド、ジメチルプロピルアミンオキサイド、ジメチルヘキシルアミンオキサイド、ジメチルオクチルアミンオキサイド、ジメチルノニルアミンオキサイド、ジメチルラウリルアミンオキサイド、ジメチルミリスチルアミンオキサイド、ジメチルセチルアミンオキサイド、ジメチルステアリルアミンオキサイド、ジメチルエイコシルアミンオキサイド、ジヘキシルメチルアミンオキサイド、ジオクチルメチルアミンオキサイド、ジノニルメチルアミンオキサイド、ジラウリルメチルアミンオキサイド、ジミリスチルメチルアミンオキサイド、ジセチルメチルアミンオキサイド、ジステアリルメチルアミンオキサイド、ジエイコシルメチルアミンオキサイド等の窒素原子に結合している脂肪族炭化水素基が全て炭素数１〜２４の飽和脂肪族炭化水素基である有機アミンオキサイド、２）２−テトラデセニルアミンオキサイド、２−ペンタデセニルアミンオキサイド、２−オクタデセニルアミンオキサイド、１５−ヘキサデセニルアミンオキサイド、オレイルアミンオキサイド、リノレイルアミンオキサイド、エレオステアリルアミンオキサイド、ジ２−テトラデセニルアミンオキサイド、ジ２−ペンタデセニルアミンオキサイド、ジ２−オクタデセニルアミンオキサイド、ジ１５−ヘキサデセニルアミンオキサイド、ジオレイルアミンオキサイド、ジリノレイルアミンオキサイド、ジエレオステアリルアミンオキサイド等の、窒素原子に結合している脂肪族炭化水素基のうちで少なくとも一つが炭素数１４〜２４の不飽和脂肪族炭化水素基である有機アミンオキサイドが挙げられる。

前記の有機アラニン化合物としては、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，Ｎ−ビス（２−カルボキシエチル）−ドデシルアミンナトリウム、Ｎ，Ｎ−ビス（２−カルボキシエチル）−テトラデシルアミンカリウム、Ｎ，Ｎ−ビス（２−カルボキシエチル）−ヘキサデシルアミンナトリウム、Ｎ，Ｎ−ビス（２−カルボキシエチル）−オクタデシルアミンナトリウム、Ｎ−（２−カルボキシエチル）−ドデシルアミン、Ｎ−（２−カルボキシエチル）−オクタデシルアミンナトリウム、Ｎ−オレオイル−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等が挙げられる。

前記の有機ベタイン化合物としては、オクチルジメチルアンモニオアセタート、デシルジメチルアンモニオアセタート、ドデシルジメチルアンモニオアセタート、ヘキサデシルジメチルアンモニオアセタート、オクタデシルジメチルアンモニオアセタート、ノナデシルジメチルアンモニオアセタート、オクタデセニルジメチルアンモニオアセタート、ドデシルアミノプロピルジメチルアンモニオアセタート、オクタデシルアミノプロピルジメチルアンモニオアセタート、オクタデセニルアミノプロピルジメチルアンモニオアセタート等が挙げられる。

本発明の水性液は、ＩＣＰ発光分析法により求められるカルシウムイオンとマグネシウムイオンの合計濃度が０．５ｍｇ／ｋｇ以下のものである。ＩＣＰ発光分析法の測定条件に制限はなく、カルシウムイオンとマグネシウムイオンの合計濃度は公知の方法で求めることができる。例えば、合成繊維用処理剤の水性液に、蒸留水又は超純水を加え、更に必要に応じて水溶性有機溶媒を加えて均一に溶解したサンプルを使用し、元の合成繊維用処理剤の水性液に含まれるカルシウムイオンとマグネシウムイオンの合計濃度を求める方法等が挙げられる。

本発明の水性液中のカルシウムイオンとマグネシウムイオンの合計濃度を０．５ｍｇ／ｋｇ以下にするには、合成繊維用処理剤に使用するノニオン界面活性剤や制電剤に含まれるカルシウムイオンやマグネシウムイオンの濃度を管理する必要があるが、その方法については特に制限はない。

例えば、合成繊維用処理剤のノニオン界面活性剤については、エーテル型ノニオン界面活性剤を合成するための触媒として水酸化カルシウムや水酸化マグネシウムを用いた場合には、反応後にこれらを吸着剤等により除去する方法が挙げられる。また合成繊維用処理剤の制電剤として使用するアニオン化合物についても、カルシウムイオンやマグネシウムイオンを含むものを選択しないようにしたり、アニオン化合物の合成過程でカルシウムイオンやマグネシウムイオンを含む化合物を使用した場合は、これらのイオンを吸着剤等によって除去する方法が挙げられる。

本発明の水性液を調製する際に水を使用するが、一般的に使用される水には、天然のミネラル分として、カルシウムイオンやマグネシウムイオンが大量に含まれている。例えば、日本の一般的な水道水中にはカルシウムイオンやマグネシウムイオンが、合計で１０ｍｇ／ｋｇ以上含まれており、かかる水道水を使用すると、合成繊維用処理剤の水性液中のカルシウムイオンとマグネシウムイオンの合計濃度が１ｍｇ／ｋｇを超えることになる場合がある。

このため、前記のような水道水の使用量を可能な限り少なくするか、もしくは使用する水中の多価金属カチオンを除去する必要がある。これには例えば、限外濾過膜による処理、吸着剤による処理、イオン交換樹脂による吸着処理等があり、除去方法については特に制限はなく、公知の方法が採用できるが、なかでも合成繊維用処理剤の水性液を調製する際に使用する水をイオン交換樹脂によって吸着処理する等の方法が好ましい。

本発明の水性液は、前記の平滑剤を２０〜８５質量％、前記のノニオン界面活性剤を５〜７０質量％及び前記の制電剤を１〜２０質量％（合計１００質量％）の割合で含有する合成繊維用処理剤の水性液であるが、合成繊維用処理剤が前記の平滑剤を３０〜７５質量％、前記のノニオン界面活性剤を１０〜６０質量％及び前記の制電剤を２〜１５重量％（合計１００質量％）の割合で含有して成るものが好ましい。

本発明の水性液は、以上説明した合成繊維用処理剤１００質量部に対し、水を３〜２０質量部の割合で配合して成るものであるが、なかでも合成繊維用処理剤１００質量部に対し、水を５〜１５質量部の割合で配合して成るものが好ましい。

次に本発明に係る合成繊維用処理剤のエマルション（以下、本発明のエマルションという）について説明する。本発明のエマルションは、本発明の水性液を更に水で希釈して調製したもので、合成繊維処理剤１００質量部に対し水を２００〜５０００質量部の割合で含有し、ＩＣＰ発光分析法により求められるカルシウムイオンとマグネシウムイオンの合計濃度が０．５ｍｇ／ｋｇ以下であり、且つエマルション中の溶存酸素が１０ｍｇ／Ｌ以下であることを特徴とする合成繊維用処理剤のエマルションである。

ＩＰＣ発光分析法、カルシウムイオンとマグネシウムイオンの合計濃度等は、本発明の水性液について前記した通りである。希釈に用いる水は、水中のカルシウムイオンやマグネシウムイオンを除去する必要がある。本発明のエマルションのカルシウムイオンとマグネシウムイオンの合計濃度は０．５ｍｇ／ｋｇ以下とする。

本発明のエマルションにおいて、エマルション中の溶存酸素濃度は、その測定方法に特に制限はなく、公知の方法で求めることができる。これには例えば、化学分析法である滴定法、電気化学分析法である隔膜電極法、光化学分析法である蛍光法等が挙げられる。エマルション中の前記のエマルションの溶存酸素濃度を１０ｍｇ／Ｌ以下に調製する方法は特に制限されず、これには加温処理する方法、静置処理する方法、減圧処理する方法、これらを組合わせた方法等があるが、例えば下記の工程１〜３を経る方法が挙げられる。
工程１：エマルションの調製に用いる水を加温する工程。
工程２：工程１で得た水を用い合成繊維用処理剤のエマルションを調製する工程。
工程３：工程２で得たエマルションを静置する工程。

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、本発明のエマルションを合成繊維に対し合成繊維処理剤として０．１〜３質量％となるよう付着させる方法である。

本発明のエマルションを合成繊維に付着させる工程としては、紡糸工程、延伸工程、紡糸と延伸とを同時に行うような工程等が挙げられる。また本発明のエマルションを合成繊維に付着させる方法としては、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。

本発明において、処理対象となる合成繊維としては、１）エチレンテレフタラートを主たる構成単位とするポリエステル、２）ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド、３）ポリアクリロニトリル、モダアクリル等のポリアクリル、４）ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンが挙げられるが、なかでもポリエステル部分延伸糸、ポリアミド部分延伸糸、ポリエステル直接紡糸延伸糸に適用する場合に効果の発現が高く、カチオン可染ポリエステルに適用する場合に効果の発現がより高い。

以上説明した本発明によると、冬季においても合成繊維用処理剤の水性液自身が長期間安定性を保持し、かかる水性液を用いた合成繊維の紡糸延伸工程において、ゴデットローラー上のタール汚れの発生量が少なく、タール汚れの洗浄性が良好であり、紡糸毛羽の発生、染色斑の発生及び後加工工程における静電気の発生を十分に抑止す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％は特に断りが無い限り質量％を意味する。

試験区分１（合成繊維用処理剤の水性液の調製及び水性液の評価）
・実施例１｛合成繊維処理剤の水性液（Ｐ−１）の調製｝
平滑剤として表１記載のＡ−１を４４部及びＡ−２を３０部、ノニオン界面活性剤として表２記載のＢ−１を１０部及びＢ−２を２部、制電剤として表３記載のＣ−１を１４部、下記の方法により精製した水を１０部、以上を均一に混合して、下記のＩＣＰ発光分析法により求められるカルシウムイオンとマグネシウムイオンの合計濃度が０．３ｍｇ／ｋｇである合成繊維処理剤の水性液（Ｐ−１）を調製した。

水の精製方法：水道水を、Ｈ型強酸性カチオン交換樹脂（オルガノ社製の商品名アンバーライトＩＲ−１２０Ｂ）とＯＨ型強塩基性アニオン交換樹脂（オルガノ社製の商品名アンバーライトＩＲＡ−４００Ｊ）を充填した混床式カラムに通水して、カルシウムイオンの濃度、マグネシウムイオンの濃度又はカルシウムイオンとマグネシウムイオンの合計濃度を０．１ｍｇ／Ｌ以下に処理した。

ＩＣＰ発光分析法：試料５ｇを正確に量りとり、蒸留水にて希釈し、全量を１００ｇとした。作製した希釈液をＩＣＰ発光分析装置（日立ハイテクサイエンス社製の商品名ＳＰＳ−３１００）に供した。定量は、濃度既知の市販の標準サンプルとの強度値を比較することにより、合成繊維用処理剤の水性液に含まれるカルシウムイオンの濃度、マグネシウムイオンの濃度又はカルシウムイオンとマグネシウムイオンの合計濃度を求めた。

・実施例又は参考例２〜１２、比較例２及び３｛合成繊維処理剤の水性液（Ｐ−２）〜（Ｐ−１２）、（Ｒ−２）及び（Ｒ−３）の調製｝
合成繊維処理剤の水性液（Ｐ−１）と同様にして、合成繊維処理剤の水性液（Ｐ−２）〜（Ｐ−１２）、（Ｒ−２）及び（Ｒ−３）を調製した。

・比較例１｛合成繊維処理剤の水性液（Ｒ−１）の調製｝
カルシウムイオンを１８５ｍｇ／ｋｇ、マグネシウムイオンを４０ｍｇ／ｋｇ含む水を用いた以外は、合成繊維処理剤の水性液（Ｐ−１）と同様にして、前記のＩＣＰ発光分析法により求められるカルシウムイオンとマグネシウムイオンの合計濃度が２２．３ｍｇ／ｋｇである合成繊維処理剤の水性液（Ｒ−１）を調製した。

・比較例６〜８｛合成繊維処理剤の水性液（Ｒ−６）〜（Ｒ−８）の調製｝
合成繊維処理剤の水性液（Ｒ−１）と同様にして、合成繊維処理剤の水性液（Ｒ−６）〜（Ｒ−８）を調製した。

・比較例４｛合成繊維処理剤の水性液（Ｒ−４）の調製｝
カルシウムイオンを３６ｍｇ／ｋｇ、マグネシウムイオンを３ｍｇ／ｋｇ、鉄イオンを１ｍｇ／ｋｇ含む水を用いた以外は、合成繊維処理剤の水性液（Ｐ−１）と同様にして、前記のＩＣＰ発光分析法により求められるカルシウムイオンとマグネシウムイオンの合計濃度が８．５ｍｇ／ｋｇである合成繊維処理剤の水性液（Ｒ−４）を調製した。

・比較例５｛合成繊維処理剤の水性液（Ｒ−５）の調製｝
カルシウムイオンを２１０ｍｇ／ｋｇ、マグネシウムイオンを４４ｍｇ／ｋｇ、鉄イオンを４ｍｇ／ｋｇ含む水を用いた以外は、合成繊維処理剤の水性液（Ｐ−１）と同様にして、前記のＩＣＰ発光分析法により求められるカルシウムイオンとマグネシウムイオンの合計濃度が４２．０ｍｇ／ｋｇである合成繊維処理剤の水性液（Ｒ−５）を調製した。

・比較例９｛合成繊維処理剤の水性液（Ｒ−９）の調製｝
カルシウムイオンを４０ｍｇ／ｋｇ、マグネシウムイオンを４ｍｇ／ｋｇ含む水を用いた以外は、合成繊維処理剤の水性液（Ｐ−１）と同様にして、前記のＩＣＰ発光分析法により求められるカルシウムイオンとマグネシウムイオンの合計濃度が６．２ｍｇ／ｋｇである合成繊維処理剤の水性液（Ｒ−９）を調製した。

・合成繊維用処理剤の水性液の低温安定性
前記で調製した各例の合成繊維用処理剤の水性液を、−５℃のインキュベーターにて１ヶ月保管し、保管前と保管後で、外観の変化を目視にて次の基準で評価した。以上で調製した各処理剤の内容及び製品低温安定性の結果を表４にまとめて示した。

○：変化なく、実用上問題がない。
×：外観が不均一となるかもしくは分離するため、実用上問題がある。

以上の各例において、合成繊維用処理剤の水性液の調製に用いた平滑剤を表１に、またノニオン界面活性剤を表２に、更に制電剤を表３にまとめて示した。また以上の各例で調製した合成繊維用処理剤の水性液の内容、多価金属イオンの合計濃度及び低温安定性を表４にまとめて示した。

表４において、
水（部）：合成繊維用処理剤１００質量部当たりの水の質量部
比較例９：添加剤としてキレート剤のエチレンジアミン４酢酸Ｎａを１％用いた。

試験区分２（合成繊維用処理剤のエマルションの調製、合成繊維への付着、評価）
・実施例１３
試験区分１で調製した合成繊維処理剤の水性液（Ｐ−１）を、この水性液（Ｐ−１）１００部に対し水７００部の割合で加えて希釈し、下記のＩＣＰ発光分析法により求められるカルシウムイオンとマグネシウムイオンの合計濃度が０．２ｍｇ／ｋｇ、下記の溶存酸素測定方法により求められる溶存酸素濃度が５．０ｍｇ／Ｌであるエマルションを調製した。調製に用いた水は、合成繊維処理剤の水性液（Ｐ−１）で使用したものと同様の精製水を３０℃に温調したものを使用した。

ＩＣＰ発光分析法：調製したエマルションをそのままＩＣＰ発光分析装置に供したこと以外は、前記のＩＣＰ発光分析法と同様に行なった。

溶存酸素測定方法：ビーカーに約１００ｍｌのエマルションを量りとり、隔膜電極法式溶存酸素計（飯島電子工業社製の商品名溶存酸素計ＤＯメーター Ｂ−５０６）の検出プローブをエマルション中に入れ込み、溶存酸素濃度を測定した。

・実施例又は参考例１４〜２４
実施例１３と同様にして、実施例又は参考例１４〜２４の合成繊維処理剤のエマルションを調製した。

・比較例１０
カルシウムイオンを１２ｍｇ／ｋｇ、マグネシウムイオンを３ｍｇ／ｋｇ含む水を用いた以外は、実施例１３と同様にして、前記のＩＣＰ発光分析法により求められるカルシウムイオンとマグネシウムイオンの合計濃度が１５．８ｍｇ／ｋｇ、前記の溶存酸素濃度測定法により求められる溶存酸素濃度が７．３ｍｇ／Ｌである合成繊維処理剤のエマルションを調製した。

・比較例１１及び１２
調製に用いた精製水を５℃に温調したものを用いた以外は、実施例１３と同様にして、比較例１１及び１２の合成繊維用処理剤のエマルションを調製した。

・比較例１３
カルシウムイオンを２６ｍｇ／ｋｇ、マグネシウムイオンを４ｍｇ／ｋｇ含む水を用いた以外は、実施例１３と同様にして、前記のＩＣＰ発光分析法により求められるカルシウムイオンとマグネシウムイオンの合計濃度が２７．５ｍｇ／ｋｇ、前記の溶存酸素濃度測定法により求められる溶存酸素濃度が７．４ｍｇ／Ｌである合成繊維処理剤のエマルションを調製した。

・比較例１４〜１６及び１８
比較例１０と同様にして、比較例１４〜１６及び１８の合成繊維処理剤のエマルションを調製した。

・比較例１７
カルシウムイオンを１２ｍｇ／ｋｇ、マグネシウムイオンを３ｍｇ／ｋｇ含み、５℃に温調した水を用いた以外は、実施例１３と同様にして比較例１７の合成繊維用処理剤のエマルションを調製した。

・合成繊維への合成繊維用処理剤のエマルションの付着及び評価
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ラート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の走行糸条に、前記した各例のエマルションを、計量ポンプを用いたガイド給油法により、合成繊維用処理剤としての付着量が１．０％となるよう付着させた後、ガイドで集束させ、表面速度５０００ｍ／分で表面温度９０℃の第１コデットローラーと、表面速度５５００ｍ／分で表面温度１５０℃の第２コデットローラーとで延伸後、５５００ｍ／分の速度で巻き取り、８３デシテックス３６フィラメントの延伸糸を得た。

・紡糸毛羽の評価
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。

◎：測定された毛羽数が０個
○：測定された毛羽数が１〜５個
×：測定された毛羽数が６個以上

・ゴデットローラー上のタール汚れの評価（表５中のタール汚れ）
前記の紡糸条件にて、３０日間連続運転を行った後、第１ゴデットローラー及び第２ゴデットローラーの表面上のタールによる汚れ状況を目視にて観察し、以下の基準で評価した。

◎：ゴデットローラー上のタール汚れが殆ど認められない
○：ゴデットローラー上のタール汚れが僅かに認められる
×：ゴデットローラー上のタール汚れが明らかに認められる

・ゴデットローラー上のタール汚れの洗浄性の評価（表５中のタール汚れの洗浄性）
前記のゴデットローラー上のタール汚れを評価した後、ゴデットローラー洗浄剤を浸み込ませた布地でゴデットローラー表面を覆い、３０分間放置した。放置後に布地を取り除き、別の布地でゴデットローラー上の付着タールを拭き取り、最後に水で洗浄した。この際のタール汚れの洗浄性について、以下の基準で評価した。

◎：ゴデットローラー上のタール汚れの洗浄が容易に可能
○：ゴデットローラー上のタール汚れの洗浄は可能であるが、少し手間がかかる
×：ゴデットローラー上のタール汚れの洗浄に非常に手間がかかり、実用上問題がある

・染色斑の評価
前記の紡糸毛羽を評価した延伸糸を用い、筒編機で直径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、常法に従い水洗、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、以下の基準で染色斑を評価した。

◎：濃染部分がない
○：濃染部分が１〜７点ある
×：濃染部分が８点以上ある

・後加工工程での発生電気の評価（表５中の静電気）
前記の紡糸毛羽を評価した延伸糸を用いて糸を巻き返し、糸量２００ｇのチーズを得た。このチーズを２０℃、相対湿度４０％の雰囲気下に３日間調湿し、下記の条件で発生電気の測定と評価を行った。２０℃、相対湿度４０％の雰囲気下、チーズ２０本をクリールスタンドに設置して糸を解舒し、ワッシャーテンサーを通した後、入角度及び出角度ともに１０度になるように調整した直径２ｃｍで長さ５ｃｍの３本のアルミナピンに接触走行させ、２００ｍ／分の速度で巻き取った。この時、走行する２０本のフィラメントから成るシートの静電気（発生電気）を、３番目のアルミナピンを出て２０ｃｍの位置にて、集電式電位測定器により測定した。測定値を下記の基準により評価した。結果を表５にまとめて示した。

◎：発生電気が０．５ｋＶ未満であって、制電性が優れている
○：発生電気が０．５ｋＶ以上２ｋＶ未満であって、制電性は良である
×：発生電気が２ｋＶ以上であって、制電性は不良である

以上の各例で調製した合成繊維用処理剤の水性液のエマルションの内容及び評価結果を表５にまとめて示した。

表４に対応する表５の結果からも明らかなように、本発明によると、冬季においても合成繊維用処理剤の水性液自体が長期間安定性を保持し、かかる水性液を用いた合成繊維の紡糸延伸工程において、ゴデットローラー上のタール汚れの発生量が少なく、タール汚れの洗浄性が良好であり、紡糸毛羽の発生、染色斑の発生及び後加工工程における静電気の発生という問題を十分に抑止することができるという効果がある。

Claims (12)

1. 下記の平滑剤を２０〜８５質量％、下記のノニオン界面活性剤を５〜７０質量％及び下記の制電剤を１〜２０質量％（合計１００質量％）の割合で含有する合成繊維用処理剤と水とから成る合成繊維用処理剤の水性液であって、合成繊維用処理剤１００質量部に対し水を３〜２０質量部の割合で含有し、且つ下記のＩＣＰ発光分析法により求められる多価金属イオンの合計濃度が１ｍｇ／ｋｇ以下であることを特徴とする合成繊維用処理剤の水性液。
   平滑剤：流動パラフィンオイル及び／又はエステル化合物
   ノニオン界面活性剤：分子中にポリオキシアルキレン基を有するエーテル型ノニオン界面活性剤
   制電剤：有機脂肪酸塩、有機リン酸エステル塩、有機スルホン酸塩、有機サルフェート塩、有機第四級アンモニウム塩、有機アミンオキサイド、有機アラニン化合物及び有機ベタイン化合物から選ばれる少なくとも一つ
2. 多価金属イオンが、カルシウムイオン及び／又はマグネシウムイオンである請求項１記載の合成繊維用処理剤の水性液。
3. 多価金属イオンの合計濃度が、０．５ｍｇ／ｋｇ以下である請求項１又は２記載の合成繊維用処理剤の水性液。
4. 平滑剤が、３０℃の動粘度が１〜５００ｍｍ^２／ｓの流動パラフィンオイルを含有するものである請求項１〜３のいずれか一つの項記載の合成繊維用処理剤の水性液。
5. 平滑剤が、３０℃の動粘度が１〜２００ｍｍ^２／ｓの流動パラフィンオイルを含有するものである請求項１〜３のいずれか一つの項記載の合成繊維用処理剤の水性液。
6. 平滑剤が、炭素数１０〜１００のエステル化合物を含有するものである請求項１〜５のいずれか一つの項記載の合成繊維用処理剤の水性液。
7. 平滑剤が、炭素数２０〜７０のエステル化合物を含有するものである請求項１〜５のいずれか一つの項記載の合成繊維用処理剤の水性液。
8. 合成繊維用処理剤が、平滑剤を３０〜７５質量％、ノニオン界面活性剤を１０〜６０質量％及び制電剤を２〜１５質量％（合計１００質量％）の割合で含有して成るものである請求項１〜７のいずれか一つの項記載の合成繊維用処理剤の水性液。
9. 合成繊維用処理剤１００質量部に対し、水を５〜１５質量部の割合で含有して成る請求項１〜８のいずれか一つの項記載の合成繊維用処理剤の水性液。
10. 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の水性液を更に水で希釈して調製した合成繊維用処理剤の水性液のエマルションであって、合成繊維用処理剤１００質量部に対し水を２００〜５０００質量部の割合で含有し、ＩＣＰ発光分析法により求められる多価金属イオンの合計濃度が１ｍｇ／ｋｇ以下であり、且つエマルション中の溶存酸素濃度が１０ｍｇ／Ｌ以下であることを特徴とする合成繊維用処理剤のエマルション。
11. 請求項１０記載の合成繊維用処理剤のエマルションを合成繊維に対し合成繊維用処理剤として０．１〜３質量％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。
12. 請求項１１記載の合成繊維の処理方法で得られることを特徴とする合成繊維。