JP6745565B1 - 合成繊維用処理剤の水性液及び合成繊維 - Google Patents

合成繊維用処理剤の水性液及び合成繊維 Download PDF

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Abstract

【課題】低温安定性に優れるとともに、品質安定性を付与できる合成繊維用処理剤の水性液を提供する。また、品質安定性に優れる合成繊維用処理剤が付着した合成繊維を提供する。【解決手段】本発明は、平滑剤、非イオン界面活性剤、及びイオン界面活性剤を含有する合成繊維用処理剤の水性液であって、前記平滑剤が所定の化１で示されるエステルＡ１、及び所定の化２で示されるエステルＡ２を含み、かつ前記エステルＡ２の含有量に対する前記エステルＡ１の含有量の質量比が、前記エステルＡ１／前記エステルＡ２＝３．０〜９．０であることを特徴とする。【選択図】なし

Description

本発明は、低温安定性に優れるとともに、品質安定性を付与できる合成繊維用処理剤の水性液、及びかかる合成繊維用処理剤が付着している合成繊維に関する。
一般に、合成繊維の紡糸工程において、摩擦を低減し、糸切れ等の繊維の損傷を低減させる観点から、合成繊維のフィラメント糸条の表面に合成繊維用処理剤を付着する処理が行われることがある。その付着処理の形態は、合成繊維用処理剤を水に希釈する場合（エマルション給油）と、合成繊維用処理剤を低粘度鉱物油等の希釈剤で希釈又は希釈せずそのままの状態で付与する場合（ストレート給油）がある。
従来、特許文献１，２に開示される合成繊維用処理剤のエマルションが知られている。特許文献１は、ラウリルイソステアレート、鉱物油等の平滑剤、オレイルアルコールＥＯ付加物等の界面活性剤を含む合成繊維用処理剤を含有するエマルションについて開示する。特許文献２は、グリセリンエステル化合物、分岐エステル化合物等を含む合成繊維用処理剤を含有するエマルションについて開示する。
特開２００６−７０３７５号公報 国際公開第２０１４／１５６３１８号
ところが、これら従来の合成繊維用処理剤のエマルションでは、低温安定性及び合成繊維用処理剤が付着した合成繊維の品質安定性が十分に対応できていなかった。
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、低温安定性に優れるとともに、品質安定性を付与できる合成繊維用処理剤の水性液を提供する処にある。また、品質安定性に優れる合成繊維用処理剤が付着した合成繊維を提供する処にある。
本発明者らは、前記の課題を解決するべく研究した結果、合成繊維用処理剤の水性液において、平滑剤として所定のエステル化合物、界面活性剤を含むことが正しく好適であることを見出した。
上記課題を解決するための合成繊維用処理剤の水性液は、平滑剤、非イオン界面活性剤、及びイオン界面活性剤を含有する合成繊維用処理剤の水性液であって、前記平滑剤が下記の化１で示されるエステルＡ１、及び下記の化２で示されるエステルＡ２を含み、かつ前記エステルＡ２の含有量に対する前記エステルＡ１の含有量の質量比が、前記エステルＡ１／前記エステルＡ２＝３．０〜９．０であることを特徴とする。
（化１において、
Ｒ１：不飽和結合を１つ有する炭素数７〜２３の不飽和炭化水素基。
Ｒ２：炭素数８〜２４の飽和炭化水素基、又は炭素数８〜２４の不飽和炭化水素基。）
（化２において、
Ｒ３：不飽和結合を２つ以上有する炭素数７〜２３の不飽和炭化水素基。
Ｒ４：炭素数８〜２４の飽和炭化水素基、又は炭素数８〜２４の不飽和炭化水素基。）
上記合成繊維用処理剤の水性液は、前記エステルＡ２の含有量に対する前記エステルＡ１の含有量の質量比が、前記エステルＡ１／前記エステルＡ２＝４．０〜９．０のものであることが好ましい。
上記合成繊維用処理剤の水性液は、前記平滑剤が、更に下記の化３で示されるエステルＡ３を含むものであることが好ましい。
（化３において、
Ｒ５：炭素数７〜２３の飽和炭化水素基。
Ｒ６：炭素数８〜２４の飽和炭化水素基、又は炭素数８〜２４の不飽和炭化水素基。）
上記合成繊維用処理剤の水性液は、前記エステルＡ３の含有量に対する前記エステルＡ１と前記エステルＡ２の各含有量の合計の質量比が、（前記エステルＡ１＋前記エステルＡ２）／前記エステルＡ３＝５．０〜４０．０のものであることが好ましい。
上記合成繊維用処理剤の水性液は、前記エステルＡ３の含有量に対する前記エステルＡ１と前記エステルＡ２の各含有量の合計の質量比が、（前記エステルＡ１＋前記エステルＡ２）／前記エステルＡ３＝１０．０〜２０．０のものであることが好ましい。
上記合成繊維用処理剤の水性液は、さらに炭素数８〜２４の脂肪酸を含有するものであることが好ましい。
上記合成繊維用処理剤の水性液は、前記脂肪酸が炭素数８〜２４の不飽和脂肪酸を含有するものであることが好ましい。
上記課題を解決するための合成繊維は、前記合成繊維用処理剤が付着していることを特徴とする。
本発明によると、低温安定性に優れるとともに、品質安定性を付与できる。
（第１実施形態）
先ず、本発明に係る合成繊維用処理剤の水性液（以下、水性液ともいう）を具体化した第１実施形態について説明する。本実施形態の水性液は、平滑剤、非イオン界面活性剤、及びイオン界面活性剤を含有する合成繊維用処理剤（以下、処理剤という）と水とを含んで構成される。処理剤は、炭素数８〜２４の脂肪酸をさらに含有してもよい。
本実施形態に供される平滑剤は、下記の化４で示されるエステルＡ１を含む。
（化４において、
Ｒ１：不飽和結合を１つ有する炭素数７〜２３の不飽和炭化水素基。
Ｒ２：炭素数８〜２４の飽和炭化水素基、又は炭素数８〜２４の不飽和炭化水素基。）
これらのエステルＡ１は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
Ｒ１を構成する不飽和炭化水素基としては、不飽和炭素結合として二重結合を１つ有するアルケニル基であっても、三重結合を１つ有するアルキニル基であってもよい。また、直鎖の不飽和炭化水素基であっても分岐鎖構造を有する不飽和炭化水素基であってもよい。
炭化水素基中に二重結合を１つ有する直鎖の不飽和炭化水素基の具体例としては、例えばヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、ペンタデセニル基、ヘキサデセニル基、ヘプタデセニル基、オクタデセニル基、イコセニル基、ドコセニル基、トリコセニル基等が挙げられる。
炭化水素基中に二重結合を１つ有する分岐鎖構造を有する不飽和炭化水素基の具体例としては、例えばイソヘプテニル基、イソオクテニル基、イソノネニル基、イソデセニル基、イソウンデセニル基、イソドデセニル基、イソトリデセニル基、イソテトラデセニル基、イソペンタデセニル基、イソヘキサデセニル基、イソヘプタデセニル基、イソオクタデセニル基、イソイコセニル基、イソドコセニル基、イソトリコセニル基等が挙げられる。
Ｒ２を構成する炭化水素基としては、直鎖の飽和炭化水素基であっても分岐鎖構造を有する飽和炭化水素基であってもよい。また、直鎖の不飽和炭化水素基であっても分岐鎖構造を有する不飽和炭化水素基であってもよい。
Ｒ２を構成する直鎖の飽和炭化水素基の具体例としては、例えばオクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、イコシル基、ドコシル基、トリコシル基、テトラコシル基等が挙げられる。
Ｒ２を構成する分岐鎖構造を有する飽和炭化水素基の具体例としては、例えばイソオクチル基、イソノニル基、イソデシル基、イソウンデシル基、イソドデシル基、イソトリデシル基、イソテトラデシル基、イソペンタデシル基、イソヘキサデシル基、イソヘプタデシル基、イソオクタデシル基、イソイコシル基、イソドコシル基、イソトリコシル基、イソテトラコシル基等が挙げられる。
Ｒ２を構成する不飽和炭化水素基としては、不飽和炭素結合として二重結合を１つ有するアルケニル基であっても、二重結合を２つ以上有するアルカジエニル基、アルカトリエニル基等であってもよい。また、不飽和炭素結合として三重結合を１つ有するアルキニル基であっても、三重結合を２つ以上有するアルカジイニル基等であってもよい。
炭化水素基中に二重結合を１つ有する直鎖の不飽和炭化水素基の具体例としては、例えばオクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、ペンタデセニル基、ヘキサデセニル基、ヘプタデセニル基、オクタデセニル基、イコセニル基、ドコセニル基、トリコセニル基、テトラコセニル基等が挙げられる。
炭化水素基中に二重結合を１つ有する分岐鎖構造を有する不飽和炭化水素基の具体例としては、例えばイソオクテニル基、イソノネニル基、イソデセニル基、イソウンデセニル基、イソドデセニル基、イソトリデセニル基、イソテトラデセニル基、イソペンタデセニル基、イソヘキサデセニル基、イソヘプタデセニル基、イソオクタデセニル基、イソイコセニル基、イソドコセニル基、イソトリコセニル基、イソテトラコセニル基等が挙げられる。
エステルＡ１の具体例としては、例えばイソトリデシルオレアート、２−プロピルヘプチルオレアート、２−プロピルヘプチルパルミトレアート、オクチルテトラコサノアート、２−オクチルドデシルオレアート等が挙げられる。
本実施形態に供される平滑剤は、下記の化５で示されるエステルＡ２を含む。
（化５において、
Ｒ３：不飽和結合を２つ以上有する炭素数７〜２３の不飽和炭化水素基。
Ｒ４：炭素数８〜２４の飽和炭化水素基、又は炭素数８〜２４の不飽和炭化水素基。）
これらのエステルＡ２は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
Ｒ３を構成する不飽和炭化水素基としては、不飽和炭素結合として二重結合を２つ以上有するアルカジエニル基、アルカトリエニル基等、不飽和炭素結合として三重結合を２つ以上有するアルカジイニル基、アルカトリイニル基等が挙げられる。また、直鎖の不飽和炭化水素基であっても分岐鎖構造を有する不飽和炭化水素基であってもよい。
炭化水素基中に二重結合を２つ有する直鎖の不飽和炭化水素基の具体例としては、例えばヘプタジエニル基、オクタジエニル基、ノナジエニル基、デカジエニル基、ドデカジエニル基、ウンデカジエニル基、トリデカジエニル基、テトラデカジエニル基、ペンタデカジエニル基、ヘキサデカジエニル基、ヘプタデカジエニル基、オクタデカジエニル基、ノナデカジエニル基、イコサジエニル基、ドコサジエニル基、トリコサジエニル基等が挙げられる。
炭化水素基中に二重結合を２つ有する分岐鎖構造を有する不飽和炭化水素基の具体例としては、例えばイソヘプタジエニル基、イソオクタジエニル基、イソノナジエニル基、イソデカジエニル基、イソドデカジエニル基、イソウンデカジエニル基、イソトリデカジエニル基、イソテトラデカジエニル基、イソペンタデカジエニル基、イソヘキサデカジエニル基、イソヘプタデカジエニル基、イソオクタデカジエニル基、イソノナデカジエニル基、イソイコサジエニル基、イソドコサジエニル基、イソトリコサジエニル基等が挙げられる。
Ｒ４を構成する炭化水素基としては、直鎖の飽和炭化水素基であっても分岐鎖構造を有する飽和炭化水素基であってもよい。また、直鎖の不飽和炭化水素基であっても分岐鎖構造を有する不飽和炭化水素基であってもよい。
Ｒ４を構成する飽和炭化水素基又は不飽和炭化水素基の具体例としては、化４のＲ２を構成する飽和炭化水素基又は不飽和炭化水素基として例示したものが挙げられる。
エステルＡ２の具体例としては、例えばオクチルリノレアート、イソトリデシルリノレアート等が挙げられる。
処理剤中において前記エステルＡ２の含有量に対する前記エステルＡ１の含有量の質量比は、エステルＡ１／エステルＡ２＝３．０〜９．０に規定される。かかる範囲に規定されることにより本発明の効果を向上させる。かかる質量比は、好ましくは４．０〜９．０に規定される。かかる範囲に規定されることにより特に品質安定性を付与することができる。
本実施形態に供される平滑剤は、下記の化６で示されるエステルＡ３を含んでもよい。エステルＡ３を含むことにより本発明の効果をより向上させる。
（化６において、
Ｒ５：炭素数７〜２３の飽和炭化水素基。
Ｒ６：炭素数８〜２４の飽和炭化水素基、又は炭素数８〜２４の不飽和炭化水素基。）
これらのエステルＡ３は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
Ｒ５を構成する炭化水素基としては、直鎖の飽和炭化水素基であっても分岐鎖構造を有する飽和炭化水素基であってもよい。
Ｒ５を構成する直鎖の飽和炭化水素基の具体例としては、例えばヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、イコシル基、ドコシル基、トリコシル基等が挙げられる。
Ｒ５を構成する分岐鎖構造を有する飽和炭化水素基の具体例としては、例えばイソヘプチル基、イソオクチル基、イソノニル基、イソデシル基、イソウンデシル基、イソドデシル基、イソトリデシル基、イソテトラデシル基、イソペンタデシル基、イソヘキサデシル基、イソヘプタデシル基、イソオクタデシル基、イソイコシル基、イソドコシル基、イソトリコシル基等が挙げられる。
Ｒ６を構成する炭化水素基としては、直鎖の飽和炭化水素基であっても分岐鎖構造を有する飽和炭化水素基であってもよい。また、直鎖の不飽和炭化水素基であっても分岐鎖構造を有する不飽和炭化水素基であってもよい。
Ｒ６を構成する飽和炭化水素基又は不飽和炭化水素基の具体例としては、化４のＲ２を構成する飽和炭化水素基又は不飽和炭化水素基として例示したものが挙げられる。
エステルＡ３の具体例としては、例えば２−エチルヘキシルステアラート、イソトリデシルパルミタート等が挙げられる。
処理剤中において、前記エステルＡ３の含有量に対する前記エステルＡ１と前記エステルＡ２の各含有量の合計の質量比は、適宜設定されるが、（前記エステルＡ１＋前記エステルＡ２）／前記エステルＡ３＝５．０〜４０．０に規定されることが好ましい。かかる範囲に規定されることにより、特に品質安定性を付与できる。かかる質量比は、１０．０〜２０．０に規定されることがより好ましい。かかる範囲に規定されることにより、特に低温安定性をより向上できる。
本実施形態に供される平滑剤として、上記以外の平滑剤を併用してもよい。上記以外の平滑剤としては、公知のものを適宜採用できる。平滑剤の具体例としては、例えば（１）ブチ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、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（ポリ）オキシアルキレン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アート、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、ソルビタントリオレアート、ソルビタンモノオレアート、ソルビタンモノステアラート、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エステル化合物、（３）ジラウリルアジパート、ジオレイルアゼラート、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エーテルアジパート等の、脂肪族モノアルコールと脂肪族多価カルボン酸とのエステル化合物、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（ポリ）オキシアルキレン付加物と脂肪族多価カルボン酸とのエステル化合物、（４）ベンジルオレアート、ベンジルラウラート及びポリオキシプロピレンベンジルステアラート等の、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、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（ポリ）オキシアルキレン付加物と脂肪族モノカルボン酸とのエステル化合物、（５）ビスフェノールＡジラウラート、ポリオキシエチレンビスフェノール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エステル化合物、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（ポリ）オキシアルキレン付加物と脂肪族モノカルボン酸とのエステル化合物、（６）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タート等の、脂肪族モノアルコールと芳香族多価カルボン酸とのエステル化合物、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（ポリ）オキシアルキレン付加物と芳香族多価カルボン酸とのエステル化合物、（７）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油脂等、（８）鉱物油等、処理剤に採用されている公知の平滑剤挙げられる。これらの平滑剤は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
処理剤中において前記エステルＡ１、前記エステルＡ２、及び前記エステルＡ３の各含有量の合計は、適宜設定されるが、好ましくは２０〜８０質量％、より好ましくは３０〜７０質量％、さらに好ましくは４０〜６０質量％である。かかる範囲に規定されることにより、繊維の平滑性を向上できる。
全平滑剤中において、前記エステルＡ１、前記エステルＡ２、及び前記エステルＡ３の各含有量の合計は、５０質量％以上含有することが好ましく、７０質量％以上含有することがより好ましく、９０質量％以上含有することが特に好ましい。かかる範囲に規定することにより、本発明の効果をより向上できる。
本実施形態に供される非イオン界面活性剤としては、公知のものを適宜採用できる。非イオン界面活性剤の具体例としては、例えば（１）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化合物、例えばポリオキシエチレンジラウリン酸エステル、ポリオキシエチレンオレイン酸エステル、ポリオキシエチレンオレイン酸ジエステル、ポリオキシエチ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ラウリルエーテルメチルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンラウリルエーテル、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、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、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、２−ヘキシルヘキサノールのエチレンオキサイド付加物、ポリオキシエチレン２−エチル−１−ヘキシルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルエーテル、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、ポリオキシエチレントリスチレン化フェニルエーテル等のエーテル型非イオン界面活性剤、（２）ポリオキシアルキレンソルビタントリオレート、ポリオキシアルキレンヤシ油、ポリオキシアルキレンヒマシ油、ポリオキシアルキレン硬化ヒマシ油、ポリオキシアルキレン硬化ヒマシ油トリオクタノアート、ポリオキシアルキレン硬化ヒマシ油のマレイン酸エステル、ステアリン酸エステル、又はオレイン酸エステル等のポリオキシアルキレン多価アルコール脂肪酸エステル型非イオン界面活性剤、（３）ステアリン酸ジエタノールアミド、ジエタノールアミンモノラウロアミド等のアルキルアミド型非イオン界面活性剤、（４）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、ポリオキシエチレンラウリルアミン、ポリオキシエチレン牛脂アミン等のポリオキシアルキレン脂肪酸アミド型非イオン界面活性剤等が挙げられる。
処理剤中において非イオン界面活性剤の含有量は、適宜設定されるが、好ましくは５〜７０質量％、より好ましくは１５〜６０質量％、さらに好ましくは２５〜５５質量％である。かかる範囲に規定されることにより、本発明の効果及び水性液の安定性を向上できる。
本実施形態に供されるイオン界面活性剤としては、公知のものを適宜採用できる。イオン界面活性剤としては、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤が挙げられる。これらの成分は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
本実施形態に供されるアニオン界面活性剤としては、公知のものを適宜採用できる。アニオン界面活性剤の具体例としては、例えば（１）ラウリルリン酸エステル塩、セチルリン酸エステル塩、オクチルリン酸エステル塩、オレイルリン酸エステル塩、ステアリルリン酸エステル塩等の脂肪族アルコールのリン酸エステル塩、（２）ポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸エステル塩、ポリオキシエチレンオレイルエーテルリン酸エステル塩、ポリオキシエチレンステアリルエーテルリン酸エステル塩等の脂肪族アルコールにエチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドから選ばれる少なくとも一種のアルキレンオキサイドを付加したもののリン酸エステル塩、（３）ラウリルスルホン酸塩、ミリスチルスルホン酸塩、セチルスルホン酸塩、オレイルスルホン酸塩、ステアリルスルホン酸塩、テトラデカンスルホン酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、２級アルキルスルホン酸（Ｃ１３〜１５）塩等の脂肪族スルホン酸塩又は芳香族スルホン酸塩、（４）ラウリル硫酸エステル塩、オレイル硫酸エステル塩、ステアリル硫酸エステル塩等の脂肪族アルコールの硫酸エステル塩、（５）ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシアルキレン（ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン）ラウリルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンオレイルエーテル硫酸エステル塩等の脂肪族アルコールにエチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドから選ばれる少なくとも一種のアルキレンオキサイドを付加したものの硫酸エステル塩、（６）ひまし油脂肪酸硫酸エステル塩、ごま油脂肪酸硫酸エステル塩、トール油脂肪酸硫酸エステル塩、大豆油脂肪酸硫酸エステル塩、なたね油脂肪酸硫酸エステル塩、パーム油脂肪酸硫酸エステル塩、豚脂脂肪酸硫酸エステル塩、牛脂脂肪酸硫酸エステル塩、鯨油脂肪酸硫酸エステル塩等の脂肪酸の硫酸エステル塩、（７）ひまし油の硫酸エステル塩、ごま油の硫酸エステル塩、トール油の硫酸エステル塩、大豆油の硫酸エステル塩、菜種油の硫酸エステル塩、パーム油の硫酸エステル塩、豚脂の硫酸エステル塩、牛脂の硫酸エステル塩、鯨油の硫酸エステル塩等の油脂の硫酸エステル塩、（８）ラウリン酸塩、オレイン酸塩、ステアリン酸塩等の脂肪酸塩、（９）ジオクチルスルホコハク酸塩等の脂肪族アルコールのスルホコハク酸エステル塩等が挙げられる。アニオン界面活性剤の対イオンとしては、例えばカリウム塩、ナトリウム塩等のアルカリ金属塩、アンモニウム塩、トリエタノールアミン等のアルカノールアミン塩等が挙げられる。
本実施形態に供されるカチオン界面活性剤としては、公知のものを適宜採用できる。カチオン界面活性剤の具体例としては、例えばラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、セチルトリメチルアンモニウムクロライド、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド、ベヘニルトリメチルアンモニウムクロライド、ジデシルジメチルアンモニウムクロライド等が挙げられる。
本実施形態に供される両性界面活性剤としては、公知のものを適宜採用できる。両性界面活性剤の具体例としては、例えばベタイン型両性界面活性剤等が挙げられる。
処理剤中においてイオン界面活性剤の含有量は、適宜設定されるが、好ましくは１〜２０質量％、より好ましくは３〜１６質量％、さらに好ましくは６〜１３質量％である。かかる範囲に規定されることにより、本発明の効果、水性液の安定性、又は帯電防止性を向上できる。
本実施形態の水性液は、炭素数８〜２４の脂肪酸を含有することが好ましい。炭素数８〜２４の脂肪酸により本発明の効果をより向上させる。炭素数８〜２４の脂肪酸としては、公知のものを適宜採用でき、飽和脂肪酸であっても、不飽和脂肪酸であってもよい。また、１価脂肪酸であっても２価以上の多価脂肪酸であってもよい。これらの成分は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
飽和脂肪酸の具体例としては、例えばオクタン酸（カプリル酸）、ノナン酸、デカン酸（カプリン酸）、ドデカン酸（ラウリン酸）、テトラデカン酸（ミリスチン酸）、ヘキサデカン酸（パルミチン酸）、オクタデカン酸（ステアリン酸）、エイコサン酸（アラキジン酸）、ドコサン酸（ベヘン酸）、テトラコサン酸等が挙げられる。不飽和脂肪酸の具体例としては、例えばミリストレイン酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、バクセン酸、エイコセン酸、リノール酸、αリノレン酸、γリノレン酸、アラキドン酸等が挙げられる。これらの中で脂肪酸が炭素数８〜２４の不飽和脂肪酸を含有するものが好ましい。かかる構成により特に低温安定性をより向上させる。
処理剤中において脂肪酸の含有量は、適宜設定されるが、好ましくは０．１〜５質量％、より好ましくは０．５〜３質量％である。かかる範囲に規定されることにより、本発明の効果をより向上できる。
水性液中において、前記処理剤及び水の含有割合は、特に限定されない。処理剤の含有割合を１００質量部とすると、水が５〜３０質量部の割合で含有するものが好ましく、５〜２０質量部の割合で含有するものがより好ましい。かかる配合割合に規定することにより、水性液のハンドリング性を向上させるとともに、経時安定性を向上させる。
（第２実施形態）
次に、本発明による合成繊維を具体化した第２実施形態を説明する。本実施形態の合成繊維は、第１実施形態の水性液又は水性液をさらに水で希釈したエマルションを、例えば紡糸、延伸工程等において合成繊維に付着させる工程を経て得られる合成繊維である。合成繊維に付着した水性液又はエマルションは、乾燥工程により水分を蒸発させてもよい。製造する合成繊維の具体例としては、特に制限はなく、例えば（１）ポリエチレンテレフタラート、ポリプロピレンテレフタラート、ポリ乳酸エステル等のポリエステル系繊維、（２）ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド系繊維、（３）ポリアクリル、モダアクリル等のポリアクリル系繊維、（４）ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系繊維等が挙げられる。
処理剤を合成繊維に付着させる割合に特に制限はないが、処理剤を合成繊維に対し０．１〜３質量％（水を含まない）の割合となるよう付着させることが好ましい。かかる構成により、本発明の効果をより向上させる。また、処理剤を付着させる方法は、特に制限はなく、例えばローラー給油法、計量ポンプを用いたガイド給油法、浸漬給油法、スプレー給油法等の公知の方法を採用できる。
上記実施形態の水性液及び合成繊維によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態の水性液では、平滑剤として所定の比率で化１で示されるエステルＡ１及び化２で示されるエステルＡ２、並びに界面活性剤を含むように構成した。したがって、低温安定性に優れるという効果が生じる。例えば水性液の低温保管時における成分の凝固、特定成分のみが凝固することによる分離等を抑制し、低温での水性液の安定性を向上させる。また、合成繊維に対して品質安定性を付与できる。
（２）上記実施形態の合成繊維では、品質安定性に優れる水性液により処理剤が繊維に付着される。したがって、例えば合成繊維を長期保存した後においても処理剤によって付与される各種機能、例えば摩擦の低減効果等を維持することができる。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・本実施形態の水性液には、本発明の効果を阻害しない範囲内において、水性液の品質保持のための安定化剤や制電剤、つなぎ剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の通常水性液に用いられる成分をさらに配合してもよい。
酸化防止剤の具体例としては、例えば（１）１，３，５−トリス（３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）イソシアヌル酸、１，３，５−トリス（４−ｔ−ブチル−３−ヒドロキシ−２，６−ジメチルベンジル）イソシアヌル酸、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、２，２’−メチレン−ビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、テトラキス［メチレン−３−（３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）プロピオナート］メタン、トリエチレングリコール−ビス［３−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオナート］等のフェノール系酸化防止剤、（２）オクチルジフェニルホスファイト、トリスノニルフェニルホスファイト、テトラトリデシル−４，４’−ブチリデン−ビス−（２−ｔ−ブチル−５−メチルフェノール）ジホスファイト等のホスファイト系酸化防止剤、（３）４，４’−チオビス−（６−ｔ−ブチル−３−メチルフェノール）、ジラウリル−３，３’−チオジプロピオナート等のチオエーテル系酸化防止剤等が挙げられる。これらの酸化防止剤は、単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
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、本発明がこれらの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）
・水性液（実施例１）の調製
平滑剤としてイソトリデシルオレアート（Ａ１−１）を４０．５％、オクチルリノレアート（Ａ２−１）を６％、２−エチルヘキシルステアラート（Ａ３−１）を３．５％、非イオン界面活性剤として硬化ひまし油のエチレンオキサイド２０モル付加物（Ｂ−１）を１５％、オレイン酸のエチレンオキサイド７モル付加物（Ｂ−２）を１３．９％、ラウリルアルコールのエチレンオキサイド７モル付加物（Ｂ−３）を１０％、イオン界面活性剤としてポリオキシエチレン（２モル：エチレンオキサイドの付加モル数を示す（以下、同様）。）ラウリルエーテルのリン酸エステルとカリウムとの塩（Ｃ−１）を４．９％、２級アルキルスルホン酸ナトリウム（炭素数１３−１５）（Ｃ−２）を４％、オレイン酸カリウム（Ｃ−３）を１％、脂肪酸としてオレイン酸（Ｄ−１）を１．１％、酸化防止剤として１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン（Ｅ−１）を０．１％を均一混合し、処理剤としての混合物を得た。
さらに、前記処理剤を１００質量部としたとき１１．１１質量部のイオン交換水を加えて均一混合し、水性液中における水分が１０％となるように実施例１の水性液を調製した。
・水性液（実施例２〜１２及び比較例１〜５）の調製
実施例１の水性液の調製と同様に、表１に示される成分を用いて実施例２〜１２及び比較例１〜５の水性液を調製した。なお、表１においては、処理剤中における各成分の種類を示すとともに、水以外の成分（処理剤）を１００％とした場合の各成分の配合比率（％）を示す。また、処理剤を１００部とした場合の水の添加率（部）を示す。
各例の処理剤中における平滑剤の種類と含有量、非イオン界面活性剤の種類と含有量、イオン界面活性剤の種類と含有量、脂肪酸の種類と含有量、その他成分の種類と含有量は、表１の「平滑剤」欄、「非イオン界面活性剤」欄、「イオン界面活性剤」欄、「脂肪酸」欄、「その他成分」欄にそれぞれ示すとおりである。また、処理剤中におけるエステルＡ２の含有量に対するエステルＡ１の含有量の質量比は、表１の「質量比：エステルＡ１／エステルＡ２」欄、エステルＡ３の含有量に対するエステルＡ１とエステルＡ２の各含有量の合計の質量比は、表１の「質量比：（エステルＡ１＋エステルＡ２）／エステルＡ３」欄に示す。水の添加率（部）は、表１の「水」欄に示す。
表１において、
Ａ１−１：イソトリデシルオレアート
Ａ１−２：２−プロピルヘプチルオレアート
Ａ１−３：２−プロピルヘプチルパルミトレアート
Ａ１−４：オクチルテトラコサノアート
Ａ１−５：２−オクチルドデシルオレアート
Ａ２−１：オクチルリノレアート
Ａ２−２：イソトリデシルリノレアート
Ａ３−１：２−エチルヘキシルステアラート
Ａ３−２：イソトリデシルパルミタート
ａ−１：ブチルステアラート
Ｂ−１：硬化ひまし油のエチレンオキサイド２０モル付加物
Ｂ−２：オレイン酸のエチレンオキサイド７モル付加物
Ｂ−３：ラウリルアルコールのエチレンオキサイド７モル付加物
Ｂ−４：ひまし油のエチレンオキサイド１５モル付加物
Ｂ−５：ポリエチレングリコール（質量平均分子量６００）とオレイン酸のジエステル
Ｂ−６：オクチルアルコールのエチレンオキサイド８モル・プロピレンオキサイド２モル付加物
Ｃ−１：ポリオキシエチレン（２モル）ラウリルエーテルのリン酸エステルとカリウムとの塩
Ｃ−２：２級アルキルスルホン酸ナトリウム（炭素数１３−１５）
Ｃ−３：オレイン酸カリウム
Ｄ−１：オレイン酸
Ｄ−２：ステアリン酸
Ｅ−１：１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン
Ｅ−２：トリエチレングリコール−ビス［３−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオナート］
を示す。
試験区分２（水性液の評価）
・延伸糸の製造
上記のように得られた各例の水性液に、さらに所定量のイオン交換水を添加し、均一混合して、処理剤の濃度１０％のエマルションを調製した。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のチップを常法により乾燥した後、エクストルーダーを用いて２９５℃で紡糸した。口金から吐出して冷却固化した後、走行糸条に前記のエマルションを、計量ポンプを用いたガイド給油法にて、走行糸条に対し処理剤として１．０％となるよう付着させた。その後、ガイドで集束させて、９０℃に加熱した引き取りローラーにより１４００ｍ／分の速度で引き取り、ついで引き取りローラーと４８００ｍ／分の速度で回転する延伸ローラーとの間で３．２倍に延伸し、８３．３デシテックス（７５デニール）３６フィラメントの延伸糸を製造した。製造した延伸糸を用いて、品質安定性を次の方法で評価した。また、水性液の低温安定性を次の方法で評価した。結果を表１に示す。
・品質安定性の評価
上記方法で得た延伸糸を２５℃×６５％ＲＨの環境下で３ヶ月間保管した。保管後、糸の摩擦係数を測定し、保管前後での変化を確認した。以下の評価基準で品質安定性を評価した。結果を表１の「品質安定性」欄に示す。なお、摩擦係数は、以下の方法で求めた。
摩擦測定メーター（エイコー測器社製、ＳＡＭＰＬＥＦＲＩＣＴＩＯＮＵＮＩＴ ＭＯＤＥＬ ＴＢ−１）を用い、二つのフリーローラー間に直径１ｃｍで表面粗度２Ｓのクロムメッキ梨地ピンを配置し、このクロムメッキ梨地ピンに対し、前記のパッケージ（５００ｇ巻き）から引き出した延伸糸の接触角度が９０度となるようにした。２５℃で６０％ＲＨの条件下、入側で初期張力（Ｔ１）５ｇをかけ、１００ｍ／分の速度で走行させたときの出側の２次張力（Ｔ２）を０．１秒毎に１分間測定した。下記式から摩擦係数を求めた。
◎◎（優れる）：摩擦係数の変化が１％未満の場合
◎（良好）：摩擦係数が１％以上且つ５％未満の上昇の場合
○（可）：摩擦係数が５％以上且つ１０％未満の上昇の場合
×（不良）：摩擦係数が１０％以上の上昇の場合
・低温安定性の評価
水性液の低温安定性を液体均一保持性及び凝固性として評価した。液体均一保持性及び凝固性は、下記の方法で求めた。
３０℃まで加温し、撹拌均一化させた処理剤の水性液を容量１００ｍＬ（内径４５ｍｍ）のふた付きポリビンに６０ｍＬ入れ、容器を密閉した。設定温度を０℃にしたインキュベーターに水性液を入れたポリビンを７日静置した。静置後、水性液の外観を目視判定し、以下の基準により液体均一保持性及び凝固性を評価した。下記基準に示される「流動性」とは水性液を入れたポリビンを横（９０°）に傾け、３０秒以内に水性液の一部が容器外へ流れ出た場合、流動性ありと判断した。結果を表１の「液体均一保持性」及び「凝固性」欄に示す。
・液体均一保持性の評価
◎◎（優れる）：液体の状態を保持しており、液体が均一な状態となっている場合
◎（良好）：液体の状態を保持しているが、分離は無いが不均一な状態となっている場合
○（可）：液体の状態を保持しているが、液体が二層以上に分離している場合
×（不良）：液体の状態を保持しておらず、凝固している場合
・凝固性の評価
◎◎（優れる）：外観に曇り、濁りはなく、流動性がある場合
◎（良好）：外観に曇り、濁りがあり、一部固化している場合
○（可）：外観に曇り、濁りがあり、大半が固化している場合
×（不良）：完全に凝固しており、流動性がない場合
表１の結果からも明らかなように、各実施例の水性液は、低温安定性及び品質安定性の評価がいずれも可以上の評価であった。本発明によれば、低温安定性に優れるとともに、繊維に品質安定性を付与できる水性液を得ることができる。

Claims (8)

  1. 平滑剤、非イオン界面活性剤、及びイオン界面活性剤を含有する合成繊維用処理剤の水性液であって、前記平滑剤が下記の化１で示されるエステルＡ１、及び下記の化２で示されるエステルＡ２を含み、かつ前記エステルＡ２の含有量に対する前記エステルＡ１の含有量の質量比が、前記エステルＡ１／前記エステルＡ２＝３．０〜９．０であることを特徴とする合成繊維用処理剤の水性液。
    （化１において、
    Ｒ１：不飽和結合を１つ有する炭素数７〜２３の不飽和炭化水素基。
    Ｒ２：炭素数８〜２４の飽和炭化水素基、又は炭素数８〜２４の不飽和炭化水素基。）
    （化２において、
    Ｒ３：不飽和結合を２つ以上有する炭素数７〜２３の不飽和炭化水素基。
    Ｒ４：炭素数８〜２４の飽和炭化水素基、又は炭素数８〜２４の不飽和炭化水素基。）
  2. 前記エステルＡ２の含有量に対する前記エステルＡ１の含有量の質量比が、前記エステルＡ１／前記エステルＡ２＝４．０〜９．０のものである請求項１に記載の合成繊維用処理剤の水性液。
  3. 前記平滑剤が、更に下記の化３で示されるエステルＡ３を含むものである請求項１又は２に記載の合成繊維用処理剤の水性液。
    （化３において、
    Ｒ５：炭素数７〜２３の飽和炭化水素基。
    Ｒ６：炭素数８〜２４の飽和炭化水素基、又は炭素数８〜２４の不飽和炭化水素基。）
  4. 前記エステルＡ３の含有量に対する前記エステルＡ１と前記エステルＡ２の各含有量の合計の質量比が、（前記エステルＡ１＋前記エステルＡ２）／前記エステルＡ３＝５．０〜４０．０のものである請求項３に記載の合成繊維用処理剤の水性液。
  5. 前記エステルＡ３の含有量に対する前記エステルＡ１と前記エステルＡ２の各含有量の合計の質量比が、（前記エステルＡ１＋前記エステルＡ２）／前記エステルＡ３＝１０．０〜２０．０のものである請求項３に記載の合成繊維用処理剤の水性液。
  6. さらに炭素数８〜２４の脂肪酸を含有するものである請求項１〜５のいずれか一項に記載の合成繊維用処理剤の水性液。
  7. 前記脂肪酸が、炭素数８〜２４の不飽和脂肪酸を含有するものである請求項６に記載の合成繊維用処理剤の水性液。
  8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の合成繊維用処理剤が付着していることを特徴とする合成繊維。
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