JPWO2009098845A1 - 繊維処理剤および合成繊維の製造方法 - Google Patents

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Abstract

合成繊維の紡績の高速化が実現でき、かつ、長時間の運転でもローラー巻付の発生が少なく、水を含有する場合に溶液安定性に優れる繊維処理剤およびこの繊維処理剤を用いた合成繊維の製造方法を提供する。繊維処理剤は、炭素数16〜22のアルキル燐酸エステルカリウム塩からなるA成分と、アクリル樹脂からなるB成分とを必須成分として含み、A成分を100重量%としたときに、B成分の配合割合が1〜100重量%である。合成繊維の製造方法は、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、上記繊維処理剤を原料合成繊維に付与する製造方法である。

Description

本発明は、繊維処理剤および合成繊維の製造方法に関する。本発明は、さらに詳しくは、合成繊維製造のための繊維処理剤およびこれを用いた合成繊維の製造方法に関する。
合成繊維紡績用繊維処理剤としては、従来から、各種のアルキル燐酸エステル塩を主成分とし、ノニオン活性剤を配合したものが広く用いられている。なかでも、平均炭素数16〜22のアルキル燐酸エステルカリウム塩を主成分とし、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル系活性剤またはポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル系活性剤とポリオキシアルキレンアルキルアミンとを配合した繊維処理剤が主流として用いられている。
上記繊維処理剤は高温多湿条件下であっても粘着性が小さいため、ローラー巻付や脱落スカムの発生が少ないという特性を有している。
近年、合成繊維製造のための仕上工程のうちでも、紡績各工程の高速化が著しい。たとえば、カード工程では、従来の紡出速度は100m/min程度であったが、近年の紡出速度は150m/min以上である。また、精紡工程では、従来のスピンドル回転数は16000rpm程度であったが、近年のスピンドル回転数は20000rpm以上である。このような事情から、紡績各工程の高速化に対応できる繊維処理剤に対する要望が高くなっている。しかしながら、上記従来の繊維処理剤は、高速化に十分に対応できておらず、制電性不足、繊維損傷(白粉)発生、糸質不良等の点で問題がある。
上記問題のうち、制電性に関してはカチオン活性剤を少量添加することにより改良する手法がある。しかし、カチオン活性剤は一般的に粘着性が大きいので、カチオン活性剤を使用することによって繊維処理剤の特長を減殺させることになる。また、カチオン活性剤は対金属摩擦が高く、しかも、油膜強度も弱い。このために、カチオン活性剤では繊維損傷や糸質不良等の問題は解決できない。
一方、高速紡績対応の繊維処理剤として、パラフィンワックス系成分を配合した繊維処理剤が種々提案されている(特許文献1〜3等参照)。パラフィンワックス系成分を配合することにより、対金属摩擦が低下し、油膜強化が図れるこのために、繊維損傷やドラフト性不良等の問題が解決されている。
特許第3222215号公報 特開2002−20971号公報 特開2004−204363号公報
しかし、パラフィンワックス系成分自体の粘着性は低いものの、パラフィンワックスの乳化剤には比較的粘着性の高い物質を用いることが多い。そしてこの乳化剤は併用使用するノニオン活性剤と相溶しやすいため、同成分を使用した繊維処理剤では長時間の連続運転により、スカム発生に起因するローラー巻付の問題が発生することがあった。
また、パラフィンワックス系乳化物の水性液はアルキル燐酸エステルカリウム塩が共存すると分離しやすく、作液直後は均一な水性液であっても一昼夜放置で分離を起こすため、溶液貯槽などは絶えず撹拌が必要であった。一旦分離した水性液は乳化状態が部分的に壊れているため、これを使用すると繊維上では繊維処理剤の付着斑が発生し、繊維処理剤の比率が適正値から外れるため、静電気発生、スカム発生に起因するローラー巻付の問題が発生しやすくなる。
さらにパラフィンワックス自体は労働安全衛生法(労安法57条の2)の通知対象物質に指定されているため、作業環境改善の立場から、パラフィンワックス系乳化物を含有しない繊維処理剤に切り替え要求が発生する可能性もある。
本発明が解決しようとする課題は、合成繊維の紡績の高速化が実現でき、かつ、長時間の運転でもローラー巻付の発生が少なく、水を含有する場合に溶液安定性に優れる繊維処理剤およびこの繊維処理剤を用いた合成繊維の製造方法を提供することである。
上記課題を解決するために、本発明者らは鋭意検討した結果、アルキル燐酸エステルカリウム塩およびアクリル樹脂を必須成分とし、それぞれを特定量含む繊維処理剤であれば、上記課題が解決されることを見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明にかかる繊維処理剤は、炭素数16〜22のアルキル燐酸エステルカリウム塩からなるA成分と、アクリル樹脂からなるB成分とを必須成分として含み、A成分を100重量%としたときに、B成分の配合割合が1〜100重量%である。
本発明の繊維処理剤では、以下に示す(A)〜(D)から選ばれるいずれかの構成要件をさらに満足すると好ましい。
(A)炭素数6〜8のアルキル燐酸エステルカリウム塩からなるC成分をさらに含有する。
(B)ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテルおよびポリエチレングリコール脂肪酸エステルから選ばれる少なくとも1種のD成分をさらに含有する。
(C)上記(B)において、A成分を100重量%としたときに、B成分の配合割合が1〜50重量%であり、C成分の配合割合が3〜30重量%であり、D成分の配合割合が12〜70重量%である。
(D)繊維処理剤が水をさらに含む水性液となっており、A成分およびB成分の合計量が繊維処理剤全体に占める配合割合が0.005〜20重量%である。
本発明にかかる合成繊維の製造方法は、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、上記繊維処理剤を原料合成繊維に付与する製造方法である。ここで、合成繊維に付着したA成分とB成分の合計量が合成繊維の0.08〜2.0重量%となるように調整されると好ましく、合成繊維がポリエステル繊維であるとより効果を発揮する。
本発明の繊維処理剤では、合成繊維の紡績の高速化が実現でき、長時間の運転でも、主にスカムに起因すると考えられるローラー巻付の発生が少ない。繊維処理剤が水を含有する場合は、溶液安定性に優れているので溶液タンクの撹拌設備が省略でき、設備の合理化が図れる。また、たとえば、本発明の繊維処理剤によって処理されたポリエステル短繊維では、カード、練条、粗紡、精紡等の各工程を高速化しても、静電気の発生、繊維損傷を抑制でき、良好なドラフト性が得られる。さらに、各工程で長時間運転してもローラー巻付が少ない。従って、品質の良好な紡績糸が得られる。
本発明の合成繊維の製造方法では、合成繊維の紡績の高速化が実現でき、各工程で長時間運転してもローラー巻付の低減を図ることができる。
U%の定義を示す模式図
〔繊維処理剤〕
本発明の繊維処理剤は、A成分およびB成分を必須成分とする繊維処理剤であり、好ましくはC成分またはD成分をさらに含有し、さらに好ましくはC成分およびD成分の両方をさらに含有する。
本発明の繊維処理剤は、合成繊維製造のための紡糸工程、延伸工程および仕上工程から選ばれる少なくとも1つの工程で使用され、仕上工程で使用されるのが好ましい。
以下、本発明の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、炭素数16〜22のアルキル燐酸エステルカリウム塩であり、繊維に平滑性および油膜強度と若干の制電性を付与する成分である。なお、ここで、炭素数16〜22とは、アルキル燐酸エステルカリウム塩を構成するアルキル基の炭素数が16〜22であるという意味である。
A成分としては、たとえば、セチル燐酸カリウム、マルガリル燐酸カリウム、ステアリル燐酸カリウム、n−ノナデシル燐酸カリウム、アラキジル燐酸カリウム、n−ヘンエイコシル燐酸カリウム、ベヘニル燐酸カリウム等が挙げられる。なかでも、A成分がステアリル燐酸カリウムであると、高速紡績時の制電性、巻付防止性、スカム防止性および延伸工程における濡れ性のバランスが良いという点で好ましい。A成分は、これらのアルキル燐酸エステルカリウム塩のうちの1種から構成されていてもよく、または、2種以上から構成されていてもよい。
A成分としては、たとえば、下記化学式(A1)で示されるモノアルキル燐酸ジカリウム(A1成分)、下記化学式(A2)で示されるジアルキル燐酸モノカリウム(A2成分)、下記化学式(A3)で示されるモノアルキル燐酸モノ水素モノカリウム(A3成分)および下記化学式(A4)で示される縮合燐酸アルキルエステルのカリウム塩(A4成分)等を挙げることができる。下記化学式(A4)で示されるA4成分は、その1例で燐酸が縮合した2量体となった構造に基づくものであるが、さらに縮合した3量体、4量体、5量体、・・・・等となった構造に基づくものでもよい。A成分は、これらの成分のうちの1種から構成されていてもよく、または、2種以上から構成されていてもよい。無論、A成分は、これらの成分の4種から構成されていてもよい。A成分は、通常、これらの成分の混合物を意味する。
Figure 2009098845
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(但し、上記化学式(A1)〜(A4)において、Rは炭素数16〜22のアルキル基である。)
としては炭素数16〜22のアルキル基であれば、特に限定はないが、たとえば、セチル基、マルガリル基、ステアリル基、n−ノナデシル基、アラキジル基、n−ヘンエイコシル基、ベヘニル基等のアルキル基を挙げることができる。これらのうちでも、炭素数16〜22のアルキル基としては、セチル基、マルガリル基、ステアリル基が好ましく、ステアリル基が特に好ましい。
は直鎖のアルキル基が好ましく、分岐したアルキル基では直鎖のアルキル基と比較して若干粘着性が高くなり、スカム発生や主にそれに起因するローラー巻付が若干多くなることがある。
の炭素数は、16〜22であり、好ましくは16〜18、特に好ましくは18である。Rの炭素数が16未満であると、粘着性が大きくなり、スカム発生や主にそれに起因するローラー巻付が多くなるほか、油膜強度が弱くなり高速紡績時の繊維損傷が発生しやすくなることがある。一方、Rの炭素数が22超であると、濡れ性および制電性が悪くなることがある。
A成分はカリウム塩であるが、塩の形態がナトリウム塩やリチウム塩の場合は、制電性が悪くなり、アミン塩では油膜強度が弱くなり高速紡績時の繊維損傷が発生しやすくなることがある。
A成分の製造方法については、特に限定はないが、たとえば、炭素数16〜22のアルコールを無水燐酸と反応させて酸性アルキル燐酸エステルとし、さらに水酸化カリウムで中和して製造できる。
炭素数16〜22のアルコールとしては、炭素数16〜22の鎖式飽和第1級アルコールが好ましく、たとえば、セチルアルコール、マルガリルアルコール、ステアリルアルコール、n−ノナデシルアルコール、アラキジルアルコール、n−ヘンエイコシルアルコール、ベヘニルアルコール等を挙げることができる。これらのアルコールを1種または2種以上使用してもよい。
上記製造方法でA成分を製造した場合、得られるA1成分〜A4成分のモル比率は、おおむね(A1成分)>(A2成分)>(A4成分)>(A3成分)を満たすが、A1成分およびA2成分の比率は同等または逆転する場合もある。
<B成分>
B成分はアクリル樹脂であり、繊維に対して高い接圧下での油膜強度と若干の平滑性を付与し、さらに粘着性を低減させローラー巻付を防止する成分である。アクリル樹脂は、アクリル酸および/またはその誘導体を必須成分とする重合性成分を重合して得られる重合物であり、たとえば、化学式(BM1)〜(BM4)等で示される単量体を必須成分とする重合性成分を重合して得られる重合物である。重合物が共重合物の場合、それぞれの単量体同士の結合形式については特に限定はなく、ブロック状、ランダム状、交互状のいずれの結合形式であってもよいが、通常はランダム状である。
アクリル酸の誘導体としては、たとえば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル等のアクリル酸エステル;メタクリル酸、エタクリル酸等のα−置換アクリル酸;メタクリル酸メチル等のα−置換アクリル酸エステル(以上、化学式(BM1))等や、(α−置換)アクリル酸アミド(化学式(BM2))、(α−置換)アクリロニトリル(化学式(BM3))、(α−置換)アクリル酸アミドメチロール化物(化学式(BM4))等が挙げられる。
重合性成分は、アクリル酸および/またはその誘導体以外にその他の単量体をさらに含んでいてもよい。このようなその他の単量体としては、たとえば、スチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル等を挙げることができる。その他の単量体をさらに含有する重合性成分を重合して得られる重合物としては、たとえば、アクリル−スチレン共重合体、アクリル−酢酸ビニル共重合体、アクリル−塩化ビニル共重合体等が挙げられる。
アクリル樹脂が(α−置換)アクリル酸を必須成分とする重合性成分を重合して得られる重合物の場合、そのカルボキシル基の全部または一部が苛性アルカリやアンモニア水等のアルカリ性物質によって中和されていてもよい。
Figure 2009098845
(但し、化学式(BM1)においてRおよびRは水素原子またはアルキル基である)
Figure 2009098845
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(但し、化学式(BM2)〜(BM4)においてRは水素原子またはアルキル基である)
重合性成分の重合方法については特に制限はないが、好ましくは乳化重合を挙げることができる。重合方法が乳化重合であると、得られるアクリル樹脂は水性液中に乳化分散した形態となっているので、乳化のための別工程を経ることなく、乳化重合後に得られるアクリル樹脂をそのまま使用することができる。
乳化重合で用いる乳化剤としては、アニオン活性剤、ノニオン活性剤、両性活性剤のいずれかが好ましい。カチオン活性剤を乳化剤に用いると、得られるアクリル樹脂を含む水性液もカチオン性となるため、各成分を配合した際に、アニオン性のA成分およびC成分とコンプレックスを形成して溶液安定性が悪くなることがある。
<C成分>
C成分は、本発明の繊維処理剤においてさらに含有してもよい成分である。C成分は炭素数6〜8のアルキル燐酸エステルカリウム塩であり、繊維に制電性と若干の集束性および油膜強度を付与する成分である。なお、ここで、炭素数6〜8とは、アルキル燐酸エステルカリウム塩を構成するアルキル基の炭素数が6〜8であるという意味である。
C成分としては、たとえば、n−ヘキシル燐酸カリウム、n−ヘプチル燐酸カリウム、n−オクチル燐酸カリウム等が挙げられる。なかでも、C成分がn−ヘキシル燐酸カリウムであると、高速紡績時の制電性、巻付防止性およびスカム防止性のバランスが良いという点で好ましい。C成分は、これらのアルキル燐酸エステルカリウム塩のうちの1種から構成されていてもよく、または、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(C1)で示されるモノアルキル燐酸ジカリウム(C1成分)、下記化学式(C2)で示されるジアルキル燐酸モノカリウム(C2成分)、下記化学式(C3)で示されるモノアルキル燐酸モノ水素モノカリウム(C3成分)および下記化学式(C4)で示される縮合燐酸アルキルエステルのカリウム塩(C4成分)等を挙げることができる。下記化学式(C4)で示されるC4成分は、その1例で燐酸が縮合した2量体となった構造に基づくものであるが、さらに縮合した3量体、4量体、5量体、・・・・等となった構造に基づくものでもよい。C成分は、これらの成分のうちの1種から構成されていてもよく、または、2種以上から構成されていてもよい。無論、C成分は、これらの成分の4種から構成されていてもよい。C成分は、通常、これらの成分の混合物を意味する。
Figure 2009098845
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(但し、上記化学式(C1)〜(C4)において、Rは炭素数6〜8のアルキル基である。)
としては炭素数6〜8のアルキル基であれば、特に限定はないが、直鎖のアルキル基が好ましい。たとえば、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基等のアルキル基を挙げることができる。これらのうちでも、n−ヘキシル基が特に好ましい。また、中和形態としてはカリウム塩が好ましい。
C成分の製造方法については、特に限定はないが、たとえば、炭素数6〜8のアルコールを無水燐酸と反応させて酸性アルキル燐酸エステルとし、さらに水酸化カリウムで中和して製造できる。
炭素数6〜8のアルコールとしては、炭素数6〜8の直鎖の鎖式飽和第1級アルコールが好ましく、たとえば、n−ヘキシルアルコール、n−ヘプチルアルコール、n−オクチルアルコール等を挙げることができる。これらのアルコールを1種または2種以上使用してもよい。
上記製造方法でC成分を製造した場合、得られるC1成分〜C4成分のモル比率は、おおむね(C1成分)>(C2成分)>(C4成分)>(C3成分)を満たすが、C1成分およびC2成分の比率は同等又は逆転する場合もある。
<D成分>
D成分は、本発明の繊維処理剤においてさらに含有してもよい成分である。D成分はポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテルおよびポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステルから選ばれる少なくとも1種であり、繊維に集束性を付与し、また繊維処理剤の繊維への濡れ性を付与する成分である。D成分は、1種から構成されていてもよく、または、2種以上から構成されていてもよい。
ポリオキシアルキレンアルキルエーテルは、たとえば、下記化学式(D1)で表現することができる成分であり、この成分をD1成分ということがある。
Figure 2009098845
(但し、化学式(D1)において、Rはアルキル基、AOはオキシアルキレン基、nは平均モル数である。)
化学式(D1)において、Rはアルキル基であれば特に制限はないが、Rが炭素数8〜14のアルキル基であるのが好ましく、Rが直鎖であるとさらに好ましい。Rの炭素数が8未満であると、濡れ性が悪くなることがある。一方、Rの炭素数が14超であると、常温で固体状となるため集束性が悪くなることがある。
としては、たとえば、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ウンデシル基、ラウリル基、n−トリデシル基、ミリスチル基、2−エチルヘキシル基、iso−ウンデシル基、iso−トリデシル基、2−ドデシル基、3−ドデシル基、2−トリデシル基、3−トリデシル基等を挙げることができる。
化学式(D1)において、AOはオキシアルキレン基であり、たとえば、オキシエチレン基、オキシプロピレン基、オキシブチレン基等を挙げることができる。なかでも、オキシアルキレン基としては、制電性および濡れ性の点で、オキシエチレン基が好ましい。
オキシアルキレン基がオキシエチレン基を含む場合、オキシアルキレン基全体に占めるオキシエチレン基の割合は、好ましくは75モル%以上、特に好ましくは100モル%である。
オキシアルキレン基が2種以上のオキシアルキレン基から構成される場合、それぞれ種類の異なるオキシアルキレン基の結合形式については、特に限定はなく、ブロック状、ランダム状、交互状のいずれの結合形式であってもよい。
化学式(D1)において、nはオキシアルキレン基の平均モル数を示し、一般には平均付加モル数ということもある。オキシアルキレン基の平均モル数は、D1成分1モル当たりに含まれるオキシアルキレン基の総モル数を意味する。nは好ましくは3〜12である。nが3未満であると、濡れ性が悪くなることがある。一方、nが12超であると、スカム発生が多くなり、粘着性が増大してローラー巻付が発生することがある。
D1成分としては、たとえば、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デシルエーテル、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ミリスチルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンオクチルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンデシルエーテル、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、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレントリデシルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンミリスチルエーテル等が挙げられる。D1成分は、これらのうちの1種から構成されていてもよく、または、2種以上から構成されていてもよい。
D1成分は、たとえば、n−オクチルアルコール、ラウリルアルコール等の鎖式飽和アルコールに、触媒存在下で、エチレンオキシド等のアルキレンオキシドを付加反応させて製造される。
次に、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテルは、たとえば、下記化学式(D2)で表現することができる成分であり、この成分をD2成分ということがある。
Figure 2009098845
(但し、化学式(D2)において、Rはアルケニル基(炭化水素基中に二重結合1つ)、AOはオキシアルキレン基、nは平均モル数である。)
D2成分について特に制限はないが、Rが炭素数8〜18のアルケニル基であるのが好ましく、Rが直鎖であるとさらに好ましい。なお、2重結合部分の結合形態は、シスおよびトランスのいずれでもよい。Rの炭素数が8未満であると、濡れ性が悪くなることがある。一方、Rの炭素数が18超であると、常温で固体状となるため集束性が悪くなることがある。
としては、たとえば、3−ドデセニル基、オレイル基、エライジル基等を挙げることができる。
化学式(D2)において、AOはオキシアルキレン基であり、たとえば、オキシエチレン基、オキシプロピレン基、オキシブチレン基等を挙げることができる。なかでも、オキシアルキレン基としては、制電性および濡れ性の点で、オキシエチレン基が好ましい。
オキシアルキレン基がオキシエチレン基を含む場合、オキシアルキレン基全体に占めるオキシエチレン基の割合は、好ましくは75モル%以上、特に好ましくは100モル%である。
オキシアルキレン基が2種以上のオキシアルキレン基から構成される場合、それぞれ種類の異なるオキシアルキレン基の結合形式については、特に限定はなく、ブロック状、ランダム状、交互状のいずれの結合形式であってもよい。
化学式(D2)において、nはオキシアルキレン基の平均モル数を示し、一般には平均付加モル数ということもある。オキシアルキレン基の平均モル数は、D2成分1モル当たりに含まれるオキシアルキレン基の総モル数を意味する。好ましくは3〜12である。nが3未満であると、濡れ性が低くなることがある。一方、nが12超であると、スカム発生が多くなり、粘着性が増大してローラー巻付が発生することがある。
D2成分としては、たとえば、ポリオキシエチレン3−ドデセニルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンエライジルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン3−ドデセニルエーテル、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エライジルエーテル等が挙げられる。D2成分は、これらのうちの1種から構成されていてもよく、または、2種以上から構成されていてもよい。
D2成分は、たとえば、3−ドデセン1−オール、オレイルアルコール、エライジルアルコール等の鎖式不飽和アルコールに、触媒存在下で、エチレンオキシド等のアルキレンオキシドを付加反応させて製造される。
次に、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテルは、たとえば、下記化学式(D3)で表現することができる成分であり、この成分をD3成分ということがある。
Figure 2009098845
(但し、化学式(D3)において、Rはアルキル基、AOはオキシアルキレン基、nは平均モル数である。)
D3成分について特に制限はないが、Rが炭素数6〜12のアルキル基であるのが好ましく、Rが直鎖であるとさらに好ましい。Rの炭素数が6未満であると、濡れ性が悪くなることがある。一方、Rの炭素数が12超であると、常温で固体状となるため集束性が悪くなることがある。
としては、たとえば、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ウンデシル基、ラウリル基、2−エチルヘキシル基、iso−ノニル基、iso−デシル基、iso−ウンデシル基、2−オクチル基、3−オクチル基、2−ノニル基、3−ノニル基、2−2−ドデシル基、3−ドデシル基等を挙げることができる。
化学式(D3)において、AOはオキシアルキレン基であり、たとえば、オキシエチレン基、オキシプロピレン基、オキシブチレン基等を挙げることができる。なかでも、オキシアルキレン基としては、制電性および濡れ性の点で、オキシエチレン基が好ましい。
オキシアルキレン基がオキシエチレン基を含む場合、オキシアルキレン基全体に占めるオキシエチレン基の割合は、好ましくは75モル%以上、特に好ましくは100モル%である。
オキシアルキレン基が2種以上のオキシアルキレン基から構成される場合、それぞれ種類の異なるオキシアルキレン基の結合形式については、特に限定はなく、ブロック状、ランダム状、交互状のいずれの結合形式であってもよい。
化学式(D3)において、nはオキシアルキレン基の平均モル数を示し、一般には平均付加モル数ということもある。オキシアルキレン基の平均モル数は、D3成分1モル当たりに含まれるオキシアルキレン基の総モル数を意味する。nは好ましくは3〜12である。nが3未満であると、濡れ性が悪くなることがある。一方、nが12超であると、スカム発生が多くなり、粘着性が増大してローラー巻付が発生することがある。
化学式(D3)において、Cに置換するRおよびO(酸素原子)の位置関係(配向性)はオルト、メタ、パラいずれでもよい。
D3成分としては、たとえば、ポリオキシエチレンヘキシルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンデシルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル等が挙げられる。D3成分は、これらのうちの1種から構成されていてもよく、または、2種以上から構成されていてもよい。
D3成分は、たとえば、オクチルフェノール、ノニルフェノール等の鎖式飽和アルキル基を有するフェノールに、触媒存在下で、エチレンオキシド等のアルキレンオキシドを付加反応させて製造される。
次に、ポリエチレングリコール脂肪酸エステルは、たとえば、下記化学式(D4)で表現することができる成分であり、この成分をD4成分ということがある。
Figure 2009098845
(但し、化学式(D4)において、RおよびRは炭素数1以上の脂肪族アシル基または水素原子である。RおよびRは同一でも異なっても構わないが、RおよびRの両方が水素原子である場合は除かれる。また、nは平均モル数である。)
D4成分について特に制限はないが、R、Rの一方が炭素数8〜14の飽和脂肪族アシル基または炭素数8〜18の不飽和脂肪族アシル基、もう一方が水素原子であるもの、つまりポリエチレングリコールモノ脂肪酸エステルが好ましい。D4成分がポリエチレングリコールジ脂肪酸エステルであると制電性および濡れ性が悪くなることがある。また、脂肪族アシル基の炭素数が8未満であると、濡れ性が悪くなることがある。一方、脂肪族アシル基の炭素数が14超(不飽和の場合は18超)であると、常温で固体状となるため集束性が悪くなることがある。また、アシル基の炭化水素基の部分は直鎖であればより好ましい。
およびRの例としては、たとえば、C15CO基(カプリロイル基)、C17CO基(カプロイル基)、C1123CO基(ラウロイル基)、C1327CO基(ミリスチロイル基)、cis−C1733CO基(オレオイル基)、trans−C1733CO基(エライジオイル基)等を挙げることができる。
化学式(D4)において、nはオキシエチレン基の平均モル数を示し、好ましくは6〜13、ポリエチレングリコールの分子量に換算すると300〜600である。nが6未満であると制電性や濡れ性が悪くなることがある。一方、nが13超であると、スカム発生が多くなり、粘着性が増大してローラー巻付が発生することがある。
D4成分としてはポリエチレングリコール(MW=300)モノカプリル酸エステル、ポリエチレングリコール(MW=300)モノカプリン酸エステル、ポリエチレングリコール(MW=300)モノラウリン酸エステル、ポリエチレングリコール(MW=400)モノラウリン酸エステル、ポリエチレングリコール(MW=400)モノオレイン酸エステル、ポリエチレングリコール(MW=600)モノオレイン酸エステル等が挙げられる。D4成分は、これらのうちの1種から構成されていてもよく、または、2種以上から構成されていてもよい。なお、上記D4成分の例示において、「ポリエチレングリコール」と表記した後の括弧には、ポリエチレングリコール鎖の分子量を示している。たとえば、「ポリエチレングリコール(MW=300)モノカプリル酸エステル」では、この化合物を構成しているポリエチレングリコール鎖の分子量が300であることを示している。
D4成分は、たとえば、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸等の脂肪酸と、ポリエチレングリコールとを触媒存在下で脱水縮合(エステル化)反応して製造される。また、前記脂肪酸に触媒存在下でエチレンオキシドを付加させて製造することもある。
<A成分〜D成分の配合割合>
本発明の繊維処理剤は、A成分およびB成分を必須成分とする。
本発明の繊維処理剤中のB成分の配合割合は、C成分および/またはD成分の有無にかかわらず、A成分を100重量%としたときに、1〜100重量%であり、好ましくは1〜50重量%であり、より好ましくは3〜20重量%であり、さらに好ましくは6〜20重量%であり、特に好ましくは6〜10重量%である。B成分の配合割合が1重量%未満であると、油膜強度強化効果や粘着性低減効果が十分ではなく、高速紡績時の繊維損傷抑制、スカム発生の低減、ローラー巻付の防止等が十分でないことがある。一方、B成分の配合割合が100重量%超であると、制電性および集束性が悪くなるほか、濡れ性が悪くなることがある。
本発明の繊維処理剤は、好ましくは、A成分およびB成分に加えてC成分またはD成分をさらに含有する。
本発明の繊維処理剤中のC成分の配合割合については特に限定はないが、D成分の有無にかかわらず、A成分を100重量%としたときに、好ましくは3〜30重量%であり、より好ましくは3〜20重量%、さらに好ましくは6〜16重量%であり、特に好ましくは6〜10重量%である。C成分の配合割合が3重量%未満であると、制電性および集束性が不足することがある。一方、C成分の配合割合が30重量%超であると、高温多湿時の吸湿性が強くなるので粘着性が大きくなり、スカム発生や主にそれに起因するローラー巻付が多くなることがある。
本発明の繊維処理剤中のD成分の配合割合については特に限定はないが、C成分の有無にかかわらず、A成分を100重量%としたときに、好ましくは12〜70重量%であり、より好ましくは25〜60重量%、さらに好ましくは27〜60重量%であり、特に好ましくは27〜40重量%である。D成分の配合割合が12重量%未満であると、濡れ性が低くなり、また繊維の集束性が不足することがある。一方、D成分の配合割合が70重量%超であると、スカム発生や主にそれに起因するローラー巻付が多くなるほか、油膜強度が弱くなり高速紡績時の繊維損傷が発生しやすくなることがある。
本発明の繊維処理剤は、さらに好ましくは、A成分、B成分、C成分およびD成分を含有する。この場合、繊維処理剤中のA成分〜D成分の配合割合については特に限定はないが、A成分を100重量%としたときに、B成分の配合割合が1〜50重量%であり、C成分の配合割合が3〜30重量%であり、D成分の配合割合が12〜70重量%であると好ましく、A成分を100重量%としたときに、B成分の配合割合が3〜20重量%であり、C成分の配合割合が3〜20重量%であり、D成分の配合割合が25〜60重量%であるとより好ましく、A成分を100重量%としたときに、B成分の配合割合が6〜20重量%であり、C成分の配合割合が6〜16重量%であり、D成分の配合割合が27〜60重量%であるとさらに好ましく、B成分の配合割合が6〜10重量%であり、C成分の配合割合が6〜10重量%であり、D成分の配合割合が27〜40重量%であると特に好ましい。
<その他成分>
本発明の繊維処理剤は、上記で説明したA成分、B成分、C成分およびD成分以外の成分(その他成分)を含有していてもよい。
その他成分としては、たとえば、水;他の界面活性剤;消泡剤;防腐剤;脂肪酸アルキルエステル等の平滑剤等を挙げることができる。その他成分は本発明の効果を損なわない範囲で、本発明の繊維処理剤に配合される。その他成分には、C成分の代わりに制電性等を付与する他の成分(以下擬C成分とする)や、D成分の代わりに集束性および濡れ性等を付与する他の成分(以下擬D成分とする)等も含まれる。
擬C成分の具体例としては、アルキル燐酸エステルの塩、アルキル硫酸エステルの塩、ポリオキシエチレンアルキルアミン、カチオン活性剤、両性活性剤等であって、A成分およびC成分以外の成分が挙げられる。但し、擬C成分を使用した場合にはC成分を使用した場合に比べると制電性、スカム発生や主にそれに起因するローラー巻付等の点で若干劣る場合がある。
擬D成分の具体例としては、ポリエチレングリコール芳香族酸エステル、ポリプロピレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンロジンエステル等であって、D成分以外の成分が挙げられる。但し、擬D成分を使用した場合にはD成分を使用した場合に比べると制電性、スカム発生や主にそれに起因するローラー巻付等の点で劣る場合がある。
本発明の繊維処理剤が水をさらに含む水性液(エマルション)になっていると、外観安定性および流動性という点で好ましい。
本発明の繊維処理剤が水をさらに含む水性液の場合、A成分およびB成分の合計量が繊維処理剤全体に占める配合割合については、特に限定はないが、好ましくは0.005〜20重量%、さらに好ましくは0.01〜10重量%である。A成分およびB成分の合計量が繊維処理剤全体に占める配合割合が、0.005重量%未満であると、所望の性能が得られない場合があり、繊維処理剤の給油工程において高めの含液率(給油される繊維処理剤重量の繊維重量に対する比率)が必要となるため、液垂れが多くなることがある。一方、A成分およびB成分の合計量が20重量%超であると、繊維処理剤の安定性が悪くなり、沈殿が発生したり、溶液が増粘したりすることがある。
<繊維処理剤の製造方法>
本発明の繊維処理剤は、A成分およびB成分を必須とし、必要に応じてC成分および/またはD成分やその他成分を混合することによって製造でき、それぞれの成分の混合順序については特に限定はない。A成分およびC成分は、上記に示す通り、通常中和して製造され、B成分は通常は乳化重合によって製造される。したがって、本発明の繊維処理剤は、好ましくは、A成分を含む水性液およびB成分を含む水性液を混合することによって製造される。本発明の繊維処理剤は、好ましくは、A成分を含む水性液およびB成分を含む水性液とともに、必要に応じて、C成分を含む水性液、D成分およびその他成分から選ばれる少なくとも1つをさらに混合して製造してもよい。
本発明の繊維処理剤は、さらに好ましくは、A成分を含む水性液(たとえば、A成分の濃度35〜40重量%)と、B成分を含む水性液(たとえば、B成分の濃度20〜60重量%)と、C成分を含む水性液とD成分とを予め混合して得られる混合液(たとえば、C成分およびD成分の合計の濃度70〜90重量%)と、必要に応じてその他成分とを混合することによって製造される。
本発明の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成分は、これ以外の成分(具体的には、B成分、C成分、D成分およびその他成分から選ばれる少なくとも1種)と共存させない方が好ましい。A成分にこれ以外の成分を共存させた場合、得られる本発明の繊維処理剤の製品安定性が悪くなり、経時により分離や凝集などの外観不良を起こすことがある。B成分についても同様であり、これ以外の成分(具体的には、A成分、C成分、D成分およびその他成分から選ばれる少なくとも1種)と共存させない方が好ましいが、B成分が低濃度品すなわち水中油型エマルションの状態になっている場合は、その他成分と共存可能な場合がある。なお、C成分およびD成分については両者を共存させても、得られる本発明の繊維処理剤の製品安定性は良好であり問題はない。もちろん、C成分およびD成分を混合せずに、別々に分けておいてもよい。
〔合成繊維の製造方法〕
本発明の合成繊維の製造方法は、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、上記で説明した繊維処理剤を原料合成繊維に付与する製造方法である。本発明の繊維処理剤は仕上工程で付与するのが特に好ましい。
(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、繊維の耐久性や他の繊維との混紡のしやすさの点で好ましい。また、合成繊維は紡績工程に供される場合には短繊維が好ましい。なお、短繊維とは、延伸後に所定の長さに切断されたステープルファイバーを意味し、長繊維とは、延伸後、連続繊維の形態で巻き取って製品となるフィラメントを意味する。
紡糸工程、延伸工程および仕上工程における処理速度については特に限定はない。紡糸工程および延伸工程において合成繊維が特に短繊維で生産能力を挙げる場合には、高速化ではなく設備の大型化で対処する場合がほとんどである。
以下では、合成繊維がポリエステル繊維である場合において、紡糸工程、延伸工程および仕上工程について、詳しく説明する。
<紡糸工程>
紡糸工程では、ポリエステル原料が溶融紡糸され、次いで、得られた原料ポリエステル繊維のサブトウに対して集束性および平滑性を付与し、ガイド等の磨耗防止のために、繊維処理剤(以下、紡糸工程で付与される繊維処理剤を紡糸用繊維処理剤ということがある。)が原料ポリエステル繊維に付与される。紡糸用繊維処理剤は、好ましくは、A成分およびB成分の合計量が占める割合が0.005〜1.0重量%である水性液(エマルション)となっており、紡糸後のトウに浸漬法またはローラータッチ法で給油される。通常、紡糸用繊維処理剤を付与されたトウは、一旦ケンスに収容されることが多いが、繊維生産設備によってはケンスに収容することなく直ぐに延伸工程に供されることもある。従って、紡糸工程において延伸用繊維処理剤をも併せて付与することも多い。
<延伸工程>
延伸工程では、紡糸工程で得られる紡糸用繊維処理剤を付与したトウに対して、十分な延伸性を得るために繊維処理剤(以下、延伸工程で付与される繊維処理剤を延伸用繊維処理剤ということがある。)が付与される。
延伸用繊維処理剤は、好ましくは、A成分およびB成分の合計量が占める割合が0.005〜1.0重量%である水性液(エマルション)となっており、延伸前のトウに浸漬法またはローラータッチ法で給油される。通常、延伸用繊維処理剤は、前述の紡糸用繊維処理剤と同一のものが使用されることが多く、繊維生産設備によっては延伸工程での繊維処理剤付与は省略されることもある。
紡糸用繊維処理剤および/または延伸用繊維処理剤として、本発明の繊維処理剤を用いない場合、紡糸工程および延伸工程で付与される繊維処理剤の合計量は、繊維重量に対して0.05重量%以下が好ましく、0.03%以下がさらに好ましい。上記繊維処理剤の合計量が0.05重量%超では、本発明の繊維処理剤によって発揮される効果が損なわれることがある。
<仕上工程>
仕上工程では、カードおよび練条工程の静電気防止(制電性)、カードおよび練条工程における集束性、練条、粗紡および精紡工程の巻付防止(平滑性および低粘着性)、カードおよび精紡工程での繊維損傷防止(油膜強度)のために、(その他特殊用途において吸水性(再湿潤性)などを付与することもある)繊維処理剤(以下、仕上工程で付与される繊維処理剤を仕上用繊維処理剤ということがある。)が付与される。高速紡績用仕上用繊維処理剤では通常の紡績用仕上用繊維処理剤よりも高度な制電性、平滑性、油膜強度が要求される。本発明の繊維処理剤は前記特性を兼ね備えている。
仕上用繊維処理剤は、通常、水性液(エマルション)となっている。仕上用繊維処理剤において、A成分およびB成分の合計量が占める割合が0.1〜2.7重量%であると好ましく、また、A成分、B成分、C成分、D成分およびその他成分の合計量が占める割合が0.2〜3.0重量%であると好ましい。その付与方法は巻縮工程前または巻縮工程後にトウに浸漬法またはローラータッチ法で給油してもよく、または、切断工程後にスプレー法によって給油してもよい。
本発明の合成繊維の製造方法では、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、本発明の繊維処理剤を原料合成繊維に付与すればよいが、B成分の性質から本発明の繊維処理剤は仕上用繊維処理剤で使用するのが好ましい。本発明の仕上用繊維処理剤は、高速紡績用に最適である。なお、本発明において高速紡績とはカード工程では紡出速度が150m/min以上、リング精紡工程ではスピンドル回転数は20000rpm以上、オープンエンド精紡工程ではローター回転数90000rpm以上であることを意味する。
<繊維処理剤の付与>
本発明の製造方法において、合成繊維に付着したA成分およびB成分の合計量は、合成繊維の種類等によっても異なるが、0.08〜2.0重量%、好ましくは0.08〜0.3重量%、より好ましくは0.09〜0.14重量%、さらに好ましくは0.09〜0.12重量%となるように調整される。合成繊維に付着したA成分およびB成分の合計量が、0.08重量%未満であると、制電性が不足するほか、繊維損傷が多くなることがある。一方、合計量が、2.0重量%超であると、スカム発生や主にそれに起因するローラー巻付の発生が多くなることがある。
先染綿(一旦短繊維として製造された綿を先に染色処理し、その後に仕上用繊維処理剤を付与して製造される綿)などの場合は、紡糸用繊維処理剤や延伸用繊維処理剤は染色工程にて脱落するので、A成分およびB成分の合計量について、0.15〜0.25重量%となるように調整されていると好ましい。0.15重量%未満では制電性が不足するほか、繊維損傷が多くなることがある。0.25重量%超であると、スカム発生や主にそれに起因するローラー巻付の発生が多くなることがある。また、合成繊維が特殊銘柄の繊維の場合、たとえば、特殊なポリプロピレン繊維では、A成分およびB成分の合計量が1.8〜2.0重量%が好ましいことがある。
以下に本発明を実施例および比較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、「部」および「%」は、いずれも「重量部」および「重量%」を意味する。
(実施例1〜21および比較例1〜6)
表1および2に示す各成分を混合して、繊維処理剤1〜21および比較繊維処理剤1〜6をそれぞれ調製した。表1および2において、A成分、B成分、C成分はそれぞれが水性液の状態になっているものを使用した。表1および2に示す数値は配合した各成分の重量部を示した。水性液の状態で配合した場合は、水を含まないそれぞれの成分の重量部を示した。なお、表1のうち、実施例18および19はC成分の代わりに擬C成分を用いており、請求項1、3および5〜8を満たすが、請求項2および4は満たさない。同じく実施例20および21はD成分の代わりに擬D成分を用いており、請求項1、2および5〜8を満たすが、請求項3および4は満たさない。
このようにして調製した繊維処理剤1〜21および比較繊維処理剤1〜6について、下記評価方法に従って物性を評価し、結果をそれぞれ表3および4に示した。
Figure 2009098845
*1 マーポグロー 300P (松本油脂製薬株式会社製、B成分含有率:35%)
*2 マーポゾール W−60D(松本油脂製薬株式会社製、B成分含有率:20%)
*3 マーポゾール EP−2K(松本油脂製薬株式会社製、B成分含有率:48%)
Figure 2009098845
上記表1および2において、括弧内に示す数値nはそれぞれの化合物におけるオキシエチレン基の平均モル数を示し、MWは成分に含まれるポリエチレングリコール鎖の分子量を示す。
比較例1〜6の比較繊維処理剤ではB成分を含有しない。比較例2の比較繊維処理剤は従来公知の一般紡績用繊維処理剤である。比較例3はB成分の代わりに変性ポリエチレン樹脂を用いた繊維処理剤である。比較例4〜6は従来公知の高速紡績用繊維処理剤であり、パラフィンワックス乳化物を含有する。
[評価方法]
(1)エマルションの調製
実施例および比較例の繊維処理剤について、約70℃の温水を用いて、その濃度が5重量%になるように(すなわち、A成分およびB成分の合計量が3.6〜4.3重量%となるように)、それぞれを希釈した。給油綿の作製においては当該エマルションをさらに希釈して使用した。
(2)エマルションの安定性
(1)で作製したエマルションを透明な容器に入れて蓋をし、50℃の恒温装置中で静置し、1日間および1週間放置した後のエマルションの状態を確認した。判定基準は下記の通りである。
○:エマルションに分離は見られず均一である。
×:エマルションは分離し、上層部に乳白色の物質が浮遊する。
(3)紡績評価用ポリエステル短繊維
原料繊維(太さ1.45dtex、長さ38mmのポリエステル短繊維)100gに対して、評価対象の繊維処理剤が付着処理後の繊維の0.13重量%になるように(すなわち、A成分およびB成分の合計量が付着処理後の繊維の0.09〜0.12重量%となるように)、スプレー処理を行い、80℃の温風乾燥機の中で2時間乾燥した。乾燥後に得られたポリエステル短繊維を、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)〜(9)に従って評価した。
(4)制電性試験
上記(3)で準備したポリエステル短繊維をミニチュアオープナーで開繊した後、20℃×45%RHの条件下で温湿度調節し、ミニチュアカード機に通して、ウェブを作製した。さらにそのカードウェブをミニチュア練条機に通して練条スライバーを作製した。カード工程および通過時の発生静電気量を測定し、評価した。なお、カード工程においては高速カードの苛酷なコーミングアクションを想定した条件としてシリンダー回転数970rpm(設定可能な最高回転数)で行い、これを5回繰り返して、5回目の発生静電気量(単位:kV)を測定した。
(5)精紡ローラー巻付試験(粘着性の判断)
上記(4)の制電性試験で作製した練条スライバーを用い、30℃×65%RHに温湿度調節して、未処理護謨ローラーを用い、糸を切断してニューマーに吸引させた状態で精紡を行い、ローラーに巻付くごとにピンセットで除去してその回数を数える。なお、従来は同評価を15分間で行っていたが、長時間の連続運転の影響を確認する意味で倍の30分間に延長した。
(6)高速リング精紡試験
それぞれの繊維処理剤で処理したポリエステル短繊維をミニチュア紡機で開繊、カード、練条、粗紡の各工程を経て粗糸を作製し、下記条件にてリング精紡を行なった。
精紡機 :RX−240NEW−EST/E(豊田自動織機)
スピンドル回転数:22000rpm
リング径 :38mm
トータルドラフト:80倍
糸番手 :30番
温湿度 :20℃×45%RH
精紡時間 :45分
(7)精紡時の白粉発生量(油膜強度の判断)
精紡の際に当該錘のセパレーターおよびリングテーブル面に黒色ビロードを貼り付け、リング周りから発生する繊維屑をビロード上に捕集し、精紡終了後に当該ビロードを回収して目視比較した。判定基準は下記の通りである。
◎:白粉はほとんど認められない。
○:白粉が少し認められる。
△:ときどき糸切れが発生し、白粉が多く認められる。
×:この条件では糸切れが多発し精紡できない。
(8)紡績糸の糸質
上記精紡評価で作製した紡績糸について自動糸斑試験機を用いてU%を測定した。U%とは図1に示すようにある測定長(L)を選び、その区間内の糸太さの平均値(X)、−100%、起点(A)、終点(B)で囲われる面積をFとし、区間内の糸の太さの変動(むら曲線)と(X)で囲われる面積をfとすると、U(%)=(f/F)×100で表される。この値が小さいほど糸斑が少なく、糸質が良好であると判断される。
(9)オープンエンド精紡評価
(3)と同条件で給油ポリエステル綿を3kg作製し、開繊後、実機カード機および練条機を用いて評価用スライバーを作製し、下記条件にて高速ローター式オープンエンド精紡を行った。
精紡機 :オートコロSE−8、シュラフホルスト社製
ローター回転数 :90000rpm
コーミングローラー回転数:10000rpm
トータルドラフト :120倍
糸番手 :20番
温湿度 :20℃×45%RH
精紡時間 :45分
オープンエンド精紡可否の判定基準は下記の通りである。
○:上記精紡時間内に糸切れは発生しない。
×:短時間で糸切れが頻発し、円滑に精紡できない。
Figure 2009098845
表中で下線を示した部分は、問題ありと判定される。
Figure 2009098845
表中で下線を示した部分は、問題ありと判定される。
表3および表4からも明らかなように、本発明の繊維処理剤(実施例1〜21)のエマルションは50℃で1週間静置しても安定である。また当該繊維処理剤は紡績工程を高速化しても発生静電気量が少なく、リング精紡時の白粉の発生も少なく、糸質の良好な紡績糸が得られた。オープンエンド精紡においても評価時間内に糸切れはなく問題はない。なお、請求項1、3および5〜8を満たすが、請求項2および4を満たさない実施例19では、カードおよび練条時の発生静電気量がやや多めであり、実施例18では精紡巻付がやや多めである。同じく請求項3および4を満たさない実施例20および21でも精紡巻付はやや多めである。
それに対して、B成分を用いない場合は所望の紡績性は得られない。B成分の代わりに変性ポリエチレン樹脂を用いる(比較例3)と精紡巻付が著しく多くなる。従来公知の高速紡績用繊維処理剤(比較例4〜6)は、エマルションを50℃で1日間放置すると上層部に乳白色の物質が浮遊するので、エマルションを短時間で使い切るか、エマルション貯槽に撹拌装置を装備する必要がある。また、当該比較繊維処理剤は精紡時の白粉が少なく、糸質の良好な紡績糸が得られているが、長時間の運転では精紡巻付が多い。
本発明の繊維処理剤を用いると、合成繊維の紡績の高速化が実現でき、長時間の運転でも、主にスカムに起因すると考えられるローラー巻付の発生が少なく、静電気の発生、繊維損傷を抑制でき、良好なドラフト性が得られる。その結果、良品質の紡績糸を得ることができる。

Claims (8)

  1. 炭素数16〜22のアルキル燐酸エステルカリウム塩からなるA成分と、アクリル樹脂からなるB成分とを必須成分として含み、A成分を100重量%としたときに、B成分の配合割合が1〜100重量%である、繊維処理剤。
  2. 炭素数6〜8のアルキル燐酸エステルカリウム塩からなるC成分をさらに含有する、請求項1に記載の繊維処理剤。
  3. ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテルおよびポリエチレングリコール脂肪酸エステルから選ばれる少なくとも1種のD成分をさらに含有する、請求項1または2に記載の繊維処理剤。
  4. A成分を100重量%としたときに、B成分の配合割合が1〜50重量%であり、C成分の配合割合が3〜30重量%であり、D成分の配合割合が12〜70重量%である、請求項3に記載の繊維処理剤。
  5. 前記繊維処理剤が水をさらに含む水性液となっており、A成分およびB成分の合計量が繊維処理剤全体に占める配合割合が0.005〜20重量%である、請求項1〜4のいずれかに記載の繊維処理剤。
  6. 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、請求項1〜5のいずれかに記載の繊維処理剤を原料合成繊維に付与する、合成繊維の製造方法。
  7. 合成繊維に付着したA成分およびB成分の合計量が合成繊維の0.08〜2.0重量%となるように調整される、請求項6に記載の合成繊維の製造方法。
  8. 合成繊維がポリエステル繊維である、請求項7に記載の合成繊維の製造方法。
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JP6348246B1 (ja) * 2017-04-18 2018-06-27 竹本油脂株式会社 ポリエステル系合成繊維用処理剤及びポリエステル系合成繊維
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JP2001064877A (ja) * 1999-08-24 2001-03-13 Sanyo Chem Ind Ltd 合成繊維用紡糸油剤
JP2002363860A (ja) * 2001-05-31 2002-12-18 Kanebo Ltd 生分解性繊維用油剤及びその繊維
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