JP4709327B2

JP4709327B2 - 抄紙用合成繊維処理剤、抄紙用合成繊維の製造方法、および抄紙不織布の製造方法

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Publication number: JP4709327B2
Application number: JP2010539654A
Authority: JP
Inventors: 俊彦菊田; 裕志小南; 英利北口
Original assignee: Matsumoto Yushi Seiyaku Co Ltd
Current assignee: Matsumoto Yushi Seiyaku Co Ltd
Priority date: 2009-08-11
Filing date: 2010-07-21
Publication date: 2011-06-22
Anticipated expiration: 2030-07-21
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Description

本発明は、抄紙用合成繊維処理剤、抄紙用合成繊維の製造方法、および抄紙不織布の製造方法に関する。

抄紙用合成繊維としては、従来から、ビニロン、レ−ヨン、天然セルロ−ス、ポリプロピレン、ポリアクリロニトリル系繊維がかなり広く使用されてきた。しかし近年は、要求性能の高度化という点において、独特の柔軟な風合を有し、寸法安定性、耐熱性があり、更にはコストも安い、ポリオレフィン繊維やポリエステル繊維等の疎水性の合成繊維を原料とする抄紙用合成繊維を抄紙して得られる抄紙不織布（単に抄紙ということもある）が脚光を浴びている。

しかし、実用化されている製品は、疎水性の合成繊維自身のもつ優れた性能が十分に生かされていないのが現状である。特に抄紙工程において、市場が要求する疎水性の合成繊維の分散性を向上させ、生産速度の向上をはかり、抑泡性を有し、疎水性の合成繊維の抄紙を与えるための抄紙用合成繊維処理剤は未だに見いだされていないのが現状である。

抄紙用合成繊維処理剤として、例えば、特許文献１では、ポリエステルポリエーテルブロック共重合体が開示されている。しかし、特許文献１にかかる処理剤では、低シェアの分散性が不良であり、結果的に合成繊維束の分散浴中における均一分散が不十分である。特許文献２では、ポリエチレングリコール脂肪酸モノエステル及び脂肪酸石鹸からなる混合物が開示されている。しかし、特許文献２にかかる処理剤では、抄紙工程での泡立ちが多く、発生した気泡が繊維に付着することから分散浴中における均一分散が不十分であることが問題である。

特公昭５８−２０８５００号公報特開２００４−２３８７６４号公報

このように、これらの処理剤では、現在の抄紙用合成繊維に要求される抑泡性、脱泡性、低シェアの分散性は不十分なレベルにあり、高品質の不織布が得られない。従って、抄紙法で製造する不織布において、不織布の高品質化から、抄紙用合成繊維処理剤には全ての要求特性を併せもつ処理剤が望まれている。

本発明の目的は、抄紙不織布に用いられる抄紙用合成繊維に対して、低シェアでの分散性を良好にでき、抄紙工程での気泡の発生を低下させ、優れた繊維の分散性を与えることができる抄紙用合成繊維処理剤、抄紙用合成繊維の製造方法、および抄紙不織布の製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明者は鋭意検討した結果、特定の成分を必須成分として含む抄紙用合成繊維処理剤であれば、上記課題を解決されることを見出し、本発明に到達した。

すなわち、本発明の抄紙用合成繊維処理剤は、芳香族ジカルボン酸、炭素数４〜２２の脂肪族ジカルボン酸およびこれらのエステル形成性誘導体から選ばれる少なくとも１種のジカルボン酸（誘導体）と、アルキレングリコールと、ポリアルキレングリコールまたはその誘導体とを重縮合させたポリエステル化合物であるＡ成分と、脂肪酸とアルカノ−ルアミンとの縮合物であるＢ成分とを必須成分として含むものである。

前記処理剤の不揮発分に占めるＡ成分の割合が２０〜９０重量％で、Ｂ成分の割合が５〜５０重量％である。

前記Ａ成分は、芳香族ジカルボン酸および／またはそのエステル形成誘導体と、下記化学式（１）で表されるアルキレングリコールと、下記化学式（２）で表されるポリアルキレングリコールまたはその誘導体とを重縮合させたポリエステル化合物であることが好ましい。

（但し、式中、Ｒ^１は炭素数２〜８の脂肪族炭化水素基または炭素数２〜８の脂環族炭化水素基である。）

（但し、式中、Ｒ^２は炭素数２〜４のアルキレン基であり、ｎは２０〜２００の整数であり、Ｒ^３は水素原子、脂肪族炭化水素基または芳香族基である。）

前記Ｂ成分は、下記一般式（３）で表される化合物であることが好ましい。

（但し、式中、Ｒ^４は炭素数７〜２１の脂肪族炭化水素基であり、Ｒ^５は炭素数１〜４のヒドロキシアルキル基であり、Ｒ^６は水素原子、炭素数１〜４のアルキル基または炭素数１〜４のヒドロキシアルキル基である。）

また、本発明の抄紙用合成繊維処理剤は、炭素数が８〜２２の脂肪酸石鹸であるＣ成分をさらに含むことが好ましい。また、前記処理剤の不揮発分に占めるＡ成分の割合が２０〜９０重量％で、Ｂ成分の割合が５〜５０重量％で、Ｃ成分の割合が５〜４０重量％であることが好ましい。

また、本発明の抄紙用合成繊維処理剤は、前記処理剤が水をさらに含む水性液となっており、処理剤全体に占める不揮発分の割合が０．０５〜５０重量％であることが好ましい。

本発明の抄紙用合成繊維の製造方法は、原料合成繊維に、上記の抄紙用合成繊維処理剤を処理する工程を含むものである。
本発明の抄紙の製造方法は、上記の抄紙用合成繊維処理剤が処理された抄紙用合成繊維を水中に分散させて抄紙する工程を含むものである。

本発明の抄紙用合成繊維処理剤は、抄紙に用いられる抄紙用合成繊維に対して、低シェアでの分散性を良好にでき、抄紙工程での気泡の発生を低下させ、優れた繊維の分散性を与えることができる。
本発明の抄紙用合成繊維の製造方法は、低シェアでの分散性が良好で、抄紙工程での気泡の発生を低下させ、優れた分散性を有する抄紙用合成繊維を得ることができる。
本発明の抄紙不織布の製造方法は、生産性が高く、また均一で地合いの良好な抄紙不織布を得ることができる。

湿潤時の繊維／繊維間摩擦を測定する方法の概略図。

本発明の抄紙用合成繊維処理剤は、Ａ成分およびＢ成分を必須成分として含むものである。以下、本発明の抄紙用合成繊維処理剤を構成する各成分を説明する。

〔Ａ成分〕
Ａ成分は、芳香族ジカルボン酸、炭素数４〜２２の脂肪族ジカルボン酸およびこれらのエステル形成性誘導体から選ばれる少なくとも１種のジカルボン酸（誘導体）と、アルキレングリコールと、ポリアルキレングリコールまたはその誘導体とを重縮合させたポリエステル化合物である。Ａ成分は、抄紙用合成繊維に対する親和性が強く、湿潤時の繊維／繊維間摩擦が低く、また水に溶かしたときの抑泡性も有しているので、Ｂ成分と併用することにより、良好な分散性および抑泡性を付与することができる。

エステル形成性誘導体とは、カルボン酸の誘導体であって、エステル化反応やエステル置換反応等により水酸基含有化合物とカルボン酸エステルを形成できる誘導体である。エステル形成性誘導体の具体例としては、芳香族ジカルボン酸や炭素数４〜２２の脂肪族ジカルボン酸のエステル、酸無水物、アミド等が挙げられる。

ジカルボン酸（誘導体）としては特に限定はないが、たとえば、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸；琥珀酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、セバシン酸等の炭素数４〜２２の脂肪族ジカルボン酸；テレフタル酸ジメチル、５−スルホイソフタル酸ジメチル、１，４−ナフタレンジカルボン酸ジメチル、アジピン酸ジメチル等の芳香族ジカルボン酸エステルや炭素数４〜２２の脂肪族ジカルボン酸のエステル形成性誘導体等が挙げられる。これらのジカルボン酸（誘導体）は、１種または２種以上を併用してもよい。ジカルボン酸（誘導体）のうちでも、芳香族ジカルボン酸が好ましく、テレフタル酸やイソフタル酸がさらに好ましく、テレフタル酸およびイソフタル酸の併用が特に好ましい。

アルキレングリコールとしては特に限定はないが、上記化学式（１）で表されるアルキレングリコールが好ましい。化学式（１）において、Ｒ^１は炭素数２〜８の脂肪族炭化水素基または炭素数２〜８の脂環族炭化水素基である。
アルキレングリコールの具体例としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ブチレングルコール、１，６−ヘキサンジオール、１，８−オクタンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール等が挙げられる。これらのアルキレングリコールは、１種または２種以上を併用してもよい。
アルキレングリコールのなかでも、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコールが好ましく、エチレングリコールがさらに好ましい。

ポリアルキレングリコールまたはその誘導体としては特に限定はないが、上記化学式（２）で表されるポリアルキレングリコールまたはその誘導体が好ましい。ポリアルキレングリコールまたはその誘導体は、１種から構成されていてもよく、２種以上から構成されていてもよい。ここで、ポリアルキレングリコールの誘導体とは、ポリアルキレングリコール分子の２つの末端水酸基のうち片一方が有機基で封鎖されたものをいう。

化学式（２）において、Ｒ^２は炭素数２〜４のアルキレン基である。即ち、（ＯＲ^２）部分はオキシアルキレン基であり、炭素数２であればオキシエチレン基、炭素数３であればオキシプロピレン基、炭素数４であればオキシブチレン基である。これらのオキシアルキレン基は、１種または２種以上を併用してもよい。（Ｈ（ＯＲ^２）_ｎＯ）部分はポリアルキレングリコール部分であるが、２種以上のオキシアルキレンを併用する場合の結合形式は、ランダムであってもブロックであってもよい。また、ポリアルキレングリコール部分は、オキシエチレン基／オキシプロピレン基＝１００／０〜４０／６０（モル比）の割合で結合したものが好ましく、オキシエチレン基だけが結合したものがより好ましい。

化学式（２）において、Ｒ^３は水素原子、脂肪族炭化水素基または芳香族基である。
脂肪族炭化水素基は直鎖状であっても分岐していてもよく、飽和であっても不飽和であってもよい。脂肪族炭化水素基としては、炭素数が１〜２２（好ましくは１〜１２）のアルキル基を挙げることができる。アルキル基としては、たとえば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ラウリル基、ステアリル基、ベヘニル基等を挙げることができる。
一般式（２）のＲ^３における芳香族基とは、本発明においては、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン等の芳香族炭化水素を含有する有機基を意味し、含有する芳香族炭化水素の数は１つ以上であればよい。Ｒ^３が芳香族基の場合、一般式（２）において酸素原子と結合するＲの部位は、芳香族炭化水素部分であってもよく、そうでなくてもよい。芳香族基としては、たとえば、フェニル基、トルイル基、キシリル基、スチレン化フェニル基、フェニルエチル基、ジスチレン化フェニル基、トリスチレン化フェニル基、ベンジル基、ベンジル化フェニル基、ジベンジル化フェニル基、トリベンジル化フェニル基等を挙げることができる。
一般式（２）のＲ^３としては、アルキル基または芳香族基が好ましい。

化学式（２）において、ｎは２０〜２００の整数であり、好ましくは４０〜１５０であり、さらに好ましくは５０〜１００である。ｎが２０未満であると、親水性が不足し、水に分散させることが困難になり繊維に均一に給油しにくくなることがある、一方、ｎが２００超であると、合成繊維への親和性が弱くなり、湿潤時の繊維／繊維間摩擦が高くなり、良好な分散性を付与できなくなることがある。ここで、ポリアルキレングリコールの誘導体の具体例としては、ポリエチレングリコールモノフェニルエーテル（平均分子量：３０００）、ポリエチレングリコール（平均分子量２０００）、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル（平均分子量：１０００）などがあげられる。

Ａ成分である上記ポリエステル化合物を製造する場合のジカルボン酸（誘導体）、アルキレングリコールおよびポリアルキレングリコールまたはその誘導体の比率（モル比）について、［ジカルボン酸（誘導体）／アルキレングリコール］の比率（モル比）は２０／８０〜６０／４０の範囲内であるのが好ましく、３０／７０〜５０／５０がより好ましく、４０／６０〜５０／５０がさらに好ましい。ジカルボン酸（誘導体）とアルキレングリコールの比率がこの範囲であることにより、反応が進みやすくまた、反応後の未反応物が少なくなる。
また、［ジカルボン酸（誘導体）／ポリアルキレングリコールまたはその誘導体］の比率（モル比）は１００／２〜１００／１００の範囲内であることが好ましく、１００／２〜１００／５０がより好ましく、１００／２〜１００／２０がさらに好ましい。ジカルボン酸（誘導体）とポリアルキレングリコールまたはその誘導体の比率がこの範囲であることにより、容易に水に分散させることができ取扱性が良好で、合成繊維への親和性が良好で、湿潤時の繊維／繊維間摩擦が低くなり、良好な分散性を付与できる。

ポリエステル化合物を製造する反応は、当該分野において公知の方法および条件を適宜選択して行うことができる。また、反応圧については、常圧で行ってもよく、減圧で行ってもよい。

本発明の抄紙用合成繊維処理剤の不揮発分に占めるＡ成分の割合は、２０〜９０重量％であり、好ましくは４０〜９０重量％、より好ましくは５０〜９０重量％、さらに好ましくは７０〜９０重量％である。Ａ成分の割合がこの範囲であることにより、湿潤時の繊維／繊維間の摩擦を低くでき、良好な分散性を付与できる。なお、本発明の抄紙用合成繊維処理剤の不揮発分とは、水分などを除くための熱乾燥工程後においても繊維表面に残存する抄紙用合成繊維処理剤中の成分を意味し、一般的には１１０℃、３０分間の熱処理条件において揮発せずに残存した成分を意味する。

〔Ｂ成分〕
Ｂ成分は、脂肪酸とアルカノールアミンを縮合することによって得られる縮合物である。Ｂ成分を構成する脂肪酸は、炭素数８〜２２の脂肪酸であり、好ましくは炭素数１２〜２２の脂肪酸であり、さらに好ましくは炭素数１６〜２２の脂肪酸である。Ｂ成分は、Ａ成分と併用することにより、良好な分散性および抑泡性を付与することができ、特に抄紙工程で良好な抑泡性、消泡性を付与できる。なお、ここで、炭素数８〜２２とは、Ｂ成分を構成する脂肪酸の炭素数が８〜２２であるという意味である。

Ｂ成分を構成する脂肪酸の具体例としては、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、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、リシノール酸およびベヘン酸などがあげられる。これらの脂肪酸のなかでも、Ｂ成分を構成する脂肪酸がステアリン酸、オレイン酸、リシノール酸であると、抑泡性、消泡性と水に対する水溶性のバランスが良いという点で好ましい。Ｂ成分を構成する脂肪酸は、１種から構成されていてもよく、２種以上から構成されていてもよい。
Ｂ成分を構成するアルカノールアミンの具体例としては、モノメタノールアミン、ジメタノールアミン、モノエタノ−ルアミン、ジエタノ−ルアミン、モノプロパノールアミン、ジプロパノールアミン、モノイソプロパノ−ルアミン等が挙げられる。これらのアルカノールアミンのなかでもジエタノ−ルアミンであると、抑泡性、消泡性と水に対する水溶性のバランスが良いという点で好ましい。Ｂ成分を構成するアルカノールアミンは、１種から構成されていてもよく、２種以上から構成されていてもよい。

Ｂ成分としては、たとえば、上記化学式（３）で示される脂肪酸アミドが挙げられる。式（３）において、Ｒ^４は炭素数７〜２１の脂肪族炭化水素基であり、Ｒ^５は炭素数１〜４のヒドロキシアルキル基であり、Ｒ^６は水素原子、炭素数１〜４のアルキル基または炭素数１〜４のヒドロキシアルキル基である。
Ｒ^４の炭素数は７〜２１であり、１１〜２１が好ましく、１５〜２１が特に好ましい。Ｒ^４の炭素数が７未満であると、抄紙工程で十分な抑泡性、消泡性を示さないことがあり、その場合良好な分散性が得られないことがある。一方、Ｒ^４の炭素数が２１超であると、水に対する水溶性が悪くなり取扱い性が損なわれることがあり、さらにはコストアップになり実用に適さない。Ｒ^４は直鎖状であっても分岐していてもよく、飽和であっても不飽和であってもよい。Ｒ^４としては、たとえば、エナンチル基、ノニル基、ウンデシル基、トリデシル基、ペンタデシル基、マルガリル基、プリスタン基、ｃｉｓ−９−ヘプタデセニル基等を挙げることができる。これらのうちでも、Ｒ^４としては、ウンデシル基、トリデシル基、ペンタデシル基、マルガリル基、プリスタン基が好ましく、マルガリル基が特に好ましい。

Ｒ^５のヒドロキシアルキル基は、直鎖状であっても分岐していてもよい。Ｒ^５のヒドロキシアルキル基の炭素数は、１〜３が好ましく、１〜２がさらに好ましい。Ｒ^５の炭素数が４超であると縮合反応性が低く、縮合物の回収率が悪くなることがある。
Ｒ^６としては、炭素数１〜４のヒドロキシアルキル基が好ましく、炭素数１〜２のヒドロキシアルキル基がさらに好ましい。Ｒ^６の炭素数が４超であると縮合反応性が低く、縮合物の回収率が悪くなることがある。

上記Ｂ成分を製造する場合、脂肪酸及びアルカノールアミンの比率（モル比）は、脂肪酸／アルカノールアミン＝３／１〜１／３の範囲内であるのが好ましい。
上記Ｂ成分を製造する反応は、当該分野において公知の方法および条件を適宜選択して行うことができる。また、反応圧については、常圧で行ってもよく、減圧で行ってもよい。

本発明の抄紙用合成繊維処理剤の不揮発分に占めるＢ成分の割合は、５〜５０重量％であり、好ましくは５〜３０重量％であり、より好ましくは５〜２５重量％、さらに好ましくは５〜１５重量％である。Ｂ成分の割合がこの範囲であることにより、抄紙工程で十分な抑泡性、消泡性を付与でき、また湿潤時の繊維／繊維間の摩擦を低くでき、そのため良好な分散性を付与できる。

〔Ｃ成分〕
本発明の抄紙用合成繊維処理剤は、上記のＡ成分およびＢ成分に加え、さらに炭素数が８〜２２の脂肪酸石鹸であるＣ成分をさらに含むことが好ましい。Ｃ成分は、脂肪酸を塩基で中和することによって得られるものである。Ｃ成分を含むことにより、抄紙用合成繊維に対して、低シェアでさらに良好な分散性を付与できる。
Ｃ成分は、炭素数８〜２２の脂肪酸石鹸であり、好ましくは炭素数１２〜２２の脂肪酸石鹸であり、さらに好ましくは炭素数１６〜２２の脂肪酸石鹸である。なお、ここで、炭素数とは脂肪酸石鹸を構成する脂肪酸の炭素数を意味する。
Ｃ成分を構成する脂肪酸の具体例としては、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、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、リシノール酸およびベヘン酸などがあげられる。これらの脂肪酸のなかでも、Ｃ成分を構成する脂肪酸がステアリン酸、オレイン酸、リシノール酸であると、分散性と水に対する水溶性のバランスが良いという点で好ましい。Ｃ成分を構成する脂肪酸は、これらの脂肪酸のうちの１種から構成されていてもよく、２種以上から構成されていてもよい。Ｃ成分としては、たとえば、下記化学式（４）で示される脂肪酸石鹸が挙げられる。

（但し、上記化学式（４）において、Ｒ^７は炭素数７〜２１の脂肪族炭化水素基であり、Ｍ^ｎ＋は陽イオンであり、ｎは１以上の整数である。）

上記化学式（４）において、Ｍ^ｎ＋としては、ナトリウム、カリウム、リチウムなどのアルカリ金属やカルシウム、マグネシウムなどのアルカリ土類金属が挙げられる。これらのうちで、好ましくは、アルカリ金属であり、さらに好ましくはナトリウム、カリウムである。

Ｒ^７の炭素数は、７〜２１であり、好ましくは１１〜２１、特に好ましくは１５〜２１である。Ｒ^７の炭素数が７未満であると、抄紙工程で気泡が発生することから良好な分散性が得られないことがある。一方、Ｒ^７の炭素数が２１超であると、濡れ性および低シェアでの分散性が悪くなることがある。さらには、コストアップになり実用に適さない。また、Ｒ^７は直鎖状であっても分岐していてもよく、飽和であっても不飽和であってもよい。Ｒ^７としては、たとえば、エナンチル基、ノニル基、ウンデシル基、トリデシル基、ペンタデシル基、マルガリル基、プリスタン基、ｃｉｓ−９−ヘプタデセニル基等を挙げることができる。これらのうちでも、Ｒ^７としては、ウンデシル基、トリデシル基、ペンタデシル基、マルガリル基、プリスタン基が好ましく、マルガリル基が特に好ましい。

Ｃ成分を含む場合の本発明の抄紙用合成繊維処理剤の不揮発分に占めるＣ成分の割合は、５〜４０重量％であり、好ましくは５〜３０重量％、より好ましくは５〜２５重量％、さらに好ましくは５〜１５重量％である。Ｃ成分の割合がこの範囲にあることにより、抄紙工程で良好な低シェアの分散性を付与できる。

Ｃ成分の製造方法については、特に限定はなく、たとえば、炭素数８〜２２の脂肪酸を塩基で中和して製造できる。

〔その他の成分〕
本発明の抄紙用合成繊維処理剤は、前述の成分を分散あるいは乳化した水を含む水性液であることが好ましい。本発明に使用する水としては、純水、蒸留水、精製水、軟水、イオン交換水、水道水等のいずれであってもよい。水を含有する水性液の場合、処理剤全体に占める不揮発分の割合は、０．０５〜５０重量％が好ましく、０．５〜４０重量％がより好ましく、１〜３０重量％がさらに好ましい。

本発明の抄紙用合成繊維処理剤は、前述の成分を分散あるいは乳化した水性液とするため、また付着時の濡れ特性を向上させるため、補助的に添加剤を併用することができる。かかる目的のために用いることのできる添加剤としては、ポリオキシエチレンとポリオキシプロピレンの共重合物誘導体、ポリオキシエチレン（以下ＰＯＥと略記する）アルキルエーテル、ＰＯＥアルキルエステル等の非イオン界面活性剤、アルキルサルフェート（塩）、アルキルスルホネート（塩）、アルキルホスフェート（塩）等のアニオン界面活性剤が挙げられる。これらの添加剤を併用する場合も含め、本発明の処理剤の水性液の作製に際しては適宜に有機溶媒を使用することもできる。また、抄紙用合成繊維処理剤の不揮発分に占めるこれらの添加剤の割合は特に限定はないが、５０重量％未満が好ましく、２０重量％未満がより好ましく、１０重量％未満がさらに好ましい。

また、本発明の抄紙用合成繊維処理剤には、必要に応じて、抗菌剤、酸化防止剤、防腐剤、艶消し剤、顔料、防錆剤、芳香剤等がさらに含まれていてもよい。

本発明の抄紙用合成繊維処理剤の不揮発分濃度が１％に調整された水エマルションは、４０℃に加熱した場合に析出物が生じないエマルションであることが好ましい。また、アニオン界面活性剤およびカチオン界面活性剤を同時に含有しないことが好ましい。

〔抄紙用合成繊維処理剤の製造方法〕
本発明の抄紙用合成繊維処理剤は、Ａ成分およびＢ成分、場合によってはさらにＣ成分を混合し、必要に応じてその他成分を混合することによって製造できる。それぞれの成分の混合順序については特に限定はなく、また、これら成分を室温（２０〜２５℃）で混合してもよく、加温（２０℃〜８０℃）して混合してもよい。
Ａ成分の形態には水性液、ペースト状、粉体状およびブロック状等があるが、取り扱い性の上からは水性液が好ましい。Ｂ成分の形態には水性液、粉体状およびブロック状等があるが、取り扱い性の上からは水性液が好ましい。Ｃ成分の形態には水性液、粉体状およびブロック状等があるが、取り扱い性の上からは水性液が好ましい。したがって、本発明の抄紙用合成繊維処理剤は、Ａ成分を含む水性液およびＢ成分を含む水性液、場合によってはさらにＣ成分を含む水性液を混合し、必要に応じてその他成分を混合して製造することが好ましい。

Ａ成分を含む水性液の濃度としては、例えば１０〜４０重量％であり、Ｂ成分を含む水性液の濃度としては、例えば２０〜１００重量％であり、Ｃ成分を含む水性液の濃度としては、例えば２０〜５０重量％である。
本発明の抄紙用合成繊維処理剤を構成する各成分は、その水性液（少なくとも１０重量％以上）が水に室温（２０〜２５℃）または必要に応じて加温（２０℃〜８０℃）して溶解・混合し、均一安定なエマルションとなる成分である。従って、抄紙用合成繊維処理剤を合成繊維に付与するような製造現場において、各成分の水性液を室温または加温して溶解・混合し、安定なエマルションである抄紙用合成繊維処理剤を調製することもできる。

本発明の抄紙用合成繊維処理剤を製造するための原料を取扱、保管、運搬等する場合、Ａ成分およびＢ成分、場合によってはＣ成分を共存させても、得られる本発明の抄紙用合成繊維処理剤の製品安定性は良好であり問題はない。この場合、これら成分の配合品の高濃度品の水性液としては、具体的には５０重量％以下の水性液の調製が可能である。もちろん、Ａ成分、Ｂ成分、Ｃ成分を混合せずに、別々に分けておいてもよい。

〔抄紙用合成繊維の製造方法〕
本発明の抄紙用合成繊維の製造方法は、原料合成繊維に、本発明の抄紙用合成繊維処理剤を処理する工程を含むものである。ここで、原料合成繊維とは、抄紙用合成繊維処理剤が処理されていない合成繊維をいう。抄紙用合成繊維とは、抄紙工程で使用できるよう所定の長さに切断された短繊維をいう。本発明の抄紙用合成繊維の製造方法によって得られる抄紙用合成繊維は、本発明の抄紙用合成繊維処理剤が処理された短繊維であるので、抄紙を製造する際の抄紙する工程で、水に低シェアで分散され、気泡が抑制される。

（原料）合成繊維については、特に限定はなく、たとえば、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリオレフィン繊維、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）繊維、ポリアクリロニトリル系繊維、ポリプロピレン系繊維、これらの２種以上のポリマーを用いた複合合成繊維等を挙げることができる。なかでも、合成繊維がポリエステル繊維であると、本発明の抄紙用合成繊維処理剤と繊維との親和性が高い点で好ましく、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維であるとさらに好ましい。繊維の単糸繊度は０．０１〜２ｄｔｅｘが好ましく、繊維長は０．５〜２５ｍｍが好ましい。とりわけ裁断された繊維長が５ｍｍ以上で繊度が１．０デニール以下の抄紙用ポリエステル系繊維に適用する場合に特に有効である。なお、ポリエステル繊維とはポリエチレンテレフタレート繊維のほかに、ポリ乳酸（ＰＬＡ）繊維、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）繊維、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）繊維、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）繊維、ポリアリレート繊維等エステル結合を形成する反応によって縮合させた高分子からなる繊維を意味する。

原料合成繊維に抄紙用合成繊維処理剤を処理する工程としては、抄紙用合成繊維を用いて抄紙する工程に入る前までに処理されていれば特に限定はない。一般に、抄紙用合成繊維（短繊維）は、紡糸工程、延伸工程、仕上工程、巻縮工程、切断工程を経て製造されるが、原料合成繊維に対して、抄紙用合成繊維処理剤を紡糸工程、延伸工程および仕上工程から選ばれる少なくとも１つの工程で処理してもよく、巻縮工程及びその前後、切断工程及びその前後等で処理してもよい。処理方法（給油方法）としては、特に限定は無く、公知の方法を採用できる。例えば、紡糸工程、延伸工程、仕上工程で処理する場合は、ローラータッチ法、スプレー法、浸漬法等の通常の処理方法（給油方法）で行うことができる。

抄紙用合成繊維処理剤の不揮発分の付着量は、抄紙用合成繊維に対して、０．０５〜２重量％が好ましく、０．１〜１重量％がさらに好ましい。付着量が０．０５重量％未満では分散性が不十分となることがあり、２重量％を超えると抄紙工程で分散槽の泡立ちが増加することがある。

〔抄紙不織布の製造方法〕
本発明の抄紙不織布の製造方法は、本発明の抄紙用合成繊維処理剤が処理された抄紙用合成繊維を水中に分散させて抄紙する工程（抄紙工程ということもある）を含むものである。該抄紙用合成繊維は、抄紙工程において、攪拌・分散時、繊維同士が絡みにくく、速やかに単繊維に分散し、安定分散性も良好である。
抄紙工程としては、常法の湿式抄紙工程を採用できる。湿式抄紙工程としては、上記工程で抄紙用合成繊維処理剤が処理された抄紙用合成繊維（短繊維）をパルパーに投入して水中で攪拌・分散し、懸濁させる。この時、水に低シェアで分散され、気泡が抑制されるので、繊維が均一に分散することで、地合いの良好な抄紙を得ることができる。次に、抄き網に供給し、湿紙とする。そして、湿紙を乾燥させる乾燥工程を経て、ロール状に巻取り、湿式抄紙不織布を得る。抄き網は円網、短網が一般的であるが、長網、ロトフォーマー、ハイドロフォーマー、パーチフォーマーなどでも構わない。乾燥工程は複数の回転加熱ローラー式（多筒式）あるいはヤンキードラム式のいずれでも構わない。

また、本発明の抄紙不織布の製造方法は、抄紙工程で、原料合成繊維または抄紙用合成繊維を上記の抄紙用合成繊維処理剤を含む水中に分散させて抄紙してもよい。

本発明の抄紙不織布の製造方法によれば、抄紙用合成繊維に対して、低シェアでの分散性を良好にでき、抄紙工程での気泡の発生を低下させ、優れた繊維の分散性を与えることができることから、製造速度が速くなりコスト削減につながるだけでなく、均一で地合いの良好な抄紙不織布が得られる。

本発明の製造方法で得られる抄紙不織布は、周知の様々な分野に利用される。特にワイパー、エアーフィルター、液体フィルター、電池セパレーター、人工皮革用基布、紙おむつ、ティーバッグ、包装材料として最適である。

以下に本発明を実施例によって説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、各実施例および比較例における評価項目と評価方法は以下の通りである。以下では、「％」はいずれも「重量％」を表す。

表１中の数値はいずれも抄紙用合成繊維処理剤に含まれる不揮発分の割合（成分Ａ１、成分Ａ２および成分Ａ３では、下記に示すようにそれぞれの水分散液として得られているが、水を除いたそれぞれの不揮発分の割合を表１では示している）を示している。

表１に記載した各成分は下記の通りである。
成分Ａ１：ジメチルテレフタレートとジメチルイソフタレートとをモル比８０：２０で合計２５重量部、エチレングリコール２０重量部およびポリエチレングリコールモノフェニルエーテル（平均分子量：３０００）５５重量部とを混合し、触媒として少量の酢酸亜鉛とチタンテトラブトキシドを加えて、常圧下１７５〜２００℃で１８０分間反応させて、ほぼ理論量のメタノールを留去し、エステル交換反応を完了させた。次いで、２３０℃に昇温して１時間ほど反応させた後、０．５ｍｍＨｇに減圧して２３０〜２６０℃において２０分間、続いて０．１〜０．５ｍｍＨｇで２７５℃において４０分間反応させ、得られた重合体（平均分子量７０００）を直ちに温水に撹絆しながら投入して成分Ａ１の水分散液を得た。得られた水分散液中の成分Ａ１の濃度は２０重量％であった。

成分Ａ２：ジメチルテレフタレートとジメチルイソフタレートと５−スルホイソフタル酸ジメチルをモル比７５：２０：５で合計２５重量部、エチレングリコール１０重量部、ジエチレングリコール２０重量部およびポリエチレングリコール（平均分子量２０００）５５重量部とを混合し、触媒として少量の酢酸亜鉛とチタンテトラブトキシドを加えて、常圧下１７５〜２００℃において１８０分間反応させて、ほぼ理論量のメタノールを留去し、エステル交換反応を完了させた。次いで、２３０℃に昇温して１時間ほど反応させた後、０．５ｍｍＨｇに減圧して２３０〜２６０℃において２０分間、続いて０．１〜０．５ｍｍＨｇで２７５℃において４０分間反応させ、得られた重合体（平均分子量５０００）を直ちに温水に撹絆しながら投入して成分Ａ２の水分散液を得た。得られた水分散液中の成分Ａ２の濃度は２０重量％であった。

成分Ａ３：ジメチルテレフタレートとジメチルイソフタレートとをモル比８０：２０で合計２８重量部、エチレングリコール７重量部およびポリエチレングリコールモノメチルエーテル（平均分子量：１０００）６５重量部とを混合し、触媒として少量の酢酸亜鉛とチタンテトラブトキシドを加えて、常圧下１７５〜２００℃で１８０分間反応させて、ほぼ理論量のメタノールを留去し、エステル交換反応を完了させた。次いで、２３０℃に昇温して１時間ほど反応させた後、０．５ｍｍＨｇに減圧して２３０〜２６０℃において２０分間、続いて０．１〜０．５ｍｍＨｇで２７５℃において４０分間反応させ、得られた重合体（平均分子量７０００）を直ちに温水に撹絆しながら投入して成分Ａ３の水分散液を得た。得られた水分散液中の成分Ａ３の濃度は２０重量％であった。

成分Ｂ１：ラウリン酸とジエタノールアミンとの縮合物
成分Ｂ２：ステアリン酸とジエタノールアミンとの縮合物
成分Ｂ３：ミリスチン酸とジエタノールアミンとの縮合物
成分Ｃ１：ラウリン酸カリウム
成分Ｃ２：ステアリン酸ナトリウム
成分Ｃ３：オレイン酸カリウム
成分Ｃ４：ベヘン酸ナトリウム
成分Ｄ１：ＰＯＥパルミチン酸モノエステルＭＷ：２５００

（実施例１〜１６および比較例１〜７）
（１）エマルションの調製
表１に示す各成分および水を混合して、抄紙用合成繊維処理剤全体に占める不揮発分の重量割合が２０重量％の実施例１〜１６、比較例１〜７の抄紙用合成繊維処理剤をそれぞれ調製した。得られた抄紙用合成繊維処理剤をそれぞれ２５〜６０℃の温水で不揮発分の重量割合が０．４重量％の濃度になるよう水で希釈してエマルションを調製した。得られたエマルションを用いて、下記評価方法の（２）に従って評価した。その結果を表２に示す。

（２）湿潤時の繊維／繊維間摩擦（Ｆ／Ｆ摩擦）試験
図１のように、カット直前のトウを脱脂したポリエステルフィラメント（１５０ｄ／４８ｆ）（１）をプーリー（２〜６）に通して図１に示すようにセットした。Ｕゲージ（７）に結びつけたフィラメントの一端を３ｃｍ／ｍｉｎ．の速度で引っ張ることによって、上記（１）で作製したエマルションでフィラメントを浸し加撚部分の繊維間の最大摩擦力（ｇ）を測定した。測定の雰囲気は全て２０℃×６５％ＲＨとした。

（３）抄紙性評価用ポリエチレンテレフタレート短繊維
給油綿の作製においては、原料繊維（繊度１．３ｄｔｅｘ、長さ５ｍｍのポリエチレンテレフタレート短繊維）１０ｇに対して、評価対象の抄紙用合成繊維処理剤の不揮発分が付着処理後の繊維の０．２重量％になるように、上記（１）で調製したエマルション５ｇをスプレーで付着させ、８０℃の温風乾燥機の中で１時間乾燥した。乾燥後に得られたポリエチレンテレフタレート短繊維（抄紙用合成繊維）を、それぞれ、評価環境条件下で温湿度調節させた後、下記評価方法の（４）〜（７）に従って評価した。その結果を表２に示す。

（４）低シェア分散性試験
５００ｍｌビーカーにイオン交換水５００ｇを採取し、その中に試験用繊維１．００ｇを入れ、プロペラ撹拌機（回転数１００ｒｐｍ）で１分間攪拌する。攪拌停止後、１分後の繊維の分散状態を次の判定基準で目視判定し、繊維の低シェア分散性の指標とした。
＜判定基準＞
◎：低シェア分散性が非常に良好で、繊維が均一に分散している。
○：低シェア分散性が良好であるが、繊維束が一部に認められる。
△：低シェア分散性がやや良好で、繊維束が多く認められる。
×：低シェア分散性が不良で、繊維束が著しく多く認められる。

（５）抑泡性試験
５００ｍｌビーカーにイオン交換水５００ｇを採取し、その中に試験用繊維１．００ｇを入れ、プロペラ撹拌機（回転数１０００ｒｐｍ）で１０分間攪拌する。攪拌停止後の泡立ち状態を次の判定基準で目視判定し、抑泡性の指標とした。
＜判定基準＞
◎：全く泡が立っていない状況で非常に良好である。
○：泡立ちの程度が微量でほとんど泡が立っていない状況で良好である。
△：泡立ちが発生している状況でやや良好である。
×：泡立ちが激しく発生している状況で著しく不良である。

（６）脱泡性試験
５００ｍｌビーカーにイオン交換水５００ｇを採取し、その中に試験用繊維１．００ｇを入れ、プロペラ撹拌機（回転数１０００ｒｐｍ）で１０分間攪拌する。攪拌停止後、再びプロペラ撹拌機（回転数１００ｒｐｍ）で１分間攪拌する。攪拌停止後、繊維に付着した気泡の状況を次の判定基準で目視判定し、脱泡性の指標とした。
＜判定基準＞
◎：繊維に付着した気泡が全く認められない状況で非常に良好である。
○：繊維に付着した気泡がほとんど認められない状況で良好である。
△：繊維に付着した気泡が一部に認められやや良好である。
×：繊維に付着した気泡が明らかに認められ著しく不良である。

（７）分散性試験
５００ｍｌビーカーにイオン交換水５００ｇを採取し、その中に試験用繊維１．００ｇを入れ、プロペラ撹拌機（回転数１０００ｒｐｍ）で１０分間攪拌する。攪拌停止後の繊維の分散状況を次の判定基準で目視判定し、分散性の指標とした。
＜判定基準＞
◎：分散性が非常に良好で、繊維が均一に分散している。
○：分散性が良好であるが、繊維束が一部に認められる。
△：分散性がやや良好で、繊維束が多く認められる。
×：分散性が不良で、繊維束が著しく多く認められる。

表２から明らかなように、比較例１〜７の従来の抄紙用合成繊維処理剤を用いた抄紙用合成繊維に比べ、実施例１〜１６の本発明の抄紙用合成繊維処理剤を給油した抄紙用合成繊維束は、合成繊維束から抄紙を製造する際の抄紙工程において、湿潤時の繊維／繊維間の摩擦が低いことから、繊維同士が絡みにくい。また、低シェアでの分散性が良好なことから、速やかに単繊維に分散する。さらに、抑泡性、脱泡性が良好であることから、繊維に起泡性が少なく、繊維に付着する気泡がないので、安定分散性も良好である。この抄紙用合成繊維処理剤を付与すれば、抄紙不織布の高品質化及び高速化が求められている抄紙工程に好適な抄紙用合成繊維を得ることができる。また、抄紙用合成繊維を用いることにより、均一で地合いの良好な抄紙不織布を得ることができる。

本発明の抄紙用合成繊維処理剤は、優れた分散性を有する抄紙用合成繊維を得るときに好適に用いられる。本発明の抄紙用合成繊維の製造方法は、優れた分散性を有する抄紙用合成繊維を得るときに好適である。本発明の抄紙不織布の製造方法は、均一で地合の良好な抄紙不織布を得るときに好適である。

１：ポリエステルフィラメント
２〜６：プーリー
７：Ｕゲージ
８：記録計
９：荷重（２０ｇ）

Claims

芳香族ジカルボン酸、炭素数４〜２２の脂肪族ジカルボン酸およびこれらのエステル形成性誘導体から選ばれる少なくとも１種のジカルボン酸（誘導体）と、アルキレングリコールと、ポリアルキレングリコールまたはその誘導体とを重縮合させたポリエステル化合物であるＡ成分と、脂肪酸とアルカノ−ルアミンとの縮合物であるＢ成分とを必須成分として含み、
処理剤の不揮発分に占める前記Ａ成分の割合が２０〜９０重量％で、前記Ｂ成分の割合が５〜５０重量％である、抄紙用合成繊維処理剤。
前記Ａ成分が、芳香族ジカルボン酸および／またはそのエステル形成誘導体と、下記化学式（１）で表されるアルキレングリコールと、下記化学式（２）で表されるポリアルキレングリコールまたはその誘導体とを重縮合させたポリエステル化合物である、請求項１に記載の抄紙用合成繊維処理剤。

（但し、式中、Ｒ^１は炭素数２〜８の脂肪族炭化水素基または炭素数２〜８の脂環族炭化水素基である。）

（但し、式中、Ｒ^２は炭素数２〜４のアルキレン基であり、ｎは２０〜２００の整数であり、Ｒ^３は水素原子、脂肪族炭化水素基または芳香族基である。）
前記Ｂ成分が、下記一般式（３）で表される化合物である、請求項１または２に記載の抄紙用合成繊維処理剤。

（但し、式中、Ｒ^４は炭素数７〜２１の脂肪族炭化水素基であり、Ｒ^５は炭素数１〜４のヒドロキシアルキル基であり、Ｒ^６は水素原子、炭素数１〜４のアルキル基または炭素数１〜４のヒドロキシアルキル基である。）
炭素数が８〜２２の脂肪酸石鹸であるＣ成分をさらに含む、請求項１〜３のいずれかに記載の抄紙用合成繊維処理剤。
前記処理剤の不揮発分に占めるＡ成分の割合が２０〜９０重量％で、Ｂ成分の割合が５〜５０重量％で、Ｃ成分の割合が５〜４０重量％である、請求項４に記載の抄紙用合成繊維処理剤。
前記処理剤が水をさらに含む水性液となっており、処理剤全体に占める不揮発分の割合が０．０５〜５０重量％である、請求項１〜５のいずれかに記載の抄紙用合成繊維処理剤。
原料合成繊維に、請求項１〜６のいずれかに記載の抄紙用合成繊維処理剤を処理する工程を含む、抄紙用合成繊維の製造方法。
請求項１〜６のいずれかに記載の抄紙用合成繊維処理剤が処理された抄紙用合成繊維を水中に分散させて抄紙する工程を含む、抄紙不織布の製造方法。