KR101157466B1 - 합성 섬유용 처리제 및 합성 섬유의 처리 방법 - Google Patents

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Abstract

근년에 합성 섬유의 방사 공정이나 가공 공정에서 고속화에도 대응하고, 보플이나 잘려진 실 및 염색반의 발생을 충분히 방지할 수 있는 합성 섬유용 처리제 및 합성 섬유의 처리 방법을 제공한다.
A 성분으로서 특정의 알킬렌옥사이드 부가물로부터 선택되는 하나 또는 2 이상, 또한 B 성분으로서 특정의 폴리옥시알킬렌 변성 실리콘, 또한 C 성분으로서 특정의 산화방지제로부터 선택되는 하나 또는 2 이상, 그리고 D 성분으로서 유화제, 대전방지제 및 윤활보조제로부터 선택되는 하나 또는 2 이상을 사용하여, 이상의 4 성분을 합계 70 중량% 이상 함유하고, 또한 이 4 성분의 합계 100 중량부 당, A 성분 55 내지 92 중량부, B 성분 0.3 내지 5 중량부, C 성분 0.1 내지 3 중량부 및 D 성분 0.6 내지 44 중량부의 비율로 함유하여 이루어진 것을 합성 섬유용 처리제로서 사용하였다.

Description

합성 섬유용 처리제 및 합성 섬유의 처리 방법{Processing agents and methods for synthetic fibers}
[특허문헌 1] 일본특허공개 평1-298281호 공보
[특허문헌 2] 일본특허공개 평2-47372호 공보
[특허문헌 3] 미국특허 6432144B1
[특허문헌 4] 일본특허공개 소60-181368호 공보
[특허문헌 5] 일본특허공개 2000-136448호 공보
[특허문헌 6] 일본특허공개 소60-9971호 공보
[특허문헌 7] 일본특허공개 평1-306684호 공보
[특허문헌 8] 일본특허공개 평2-269878호 공보
[특허문헌 9] 미국특허 5472623A
[특허문헌 10] 일본특허공개 소62-85076호 공보
[기술분야]
본 발명은 합성 섬유용 처리제 및 합성 섬유의 처리 방법에 관한 것이다. 최근, 합성 섬유의 방사 공정이나 가공 공정에서는 고속화가 한층 더 진행되고, 이에 수반하여 생산사의 보플(毛羽)이나 잘려진 실(broken thread) 및 편직물에서의 염색반(染色斑)이 더욱더 발생이 쉽게 되고 있다. 이러한 보플이나 잘려진 실 및 염색반의 발생을 방지하기 위해, 합성 섬유에 부착시키는 합성 섬유용 처리제로서 이것을 방지하기 위한 기능성 향상제의 함유 비율을 증가시킨 것을 사용하기도 하고, 합성 섬유에 대한 합성 섬유용 처리제의 부착량을 올리기도 하고 있지만, 원래대로 최근의 고속화에 충분히 대응할 수 없다. 본 발명은 합성 섬유의 방사 공정이나 가공 공정에서 최근의 고속화에도 대응하며, 보플이나 잘려진 실 및 염색반의 발생을 충분히 방지할 수 있는 합성 섬유용 처리제 및 합성 섬유의 처리 방법에 관한 것이다.
[배경기술]
종래, 합성 섬유용 처리제로서 일반적으로, 윤활제 및 기능성 향상제를 함유하는 것이 사용되고 있다. 이러한 합성 섬유용 처리제에는 보플이나 잘려진 실 등의 발생을 방지하기 위한 기능성 향상제를 함유하는 것도 여러 종류가 알려져 있다(예를 들어 특허문헌 1 내지 10 참조). 그러나, 이들 종래의 합성 섬유용 처리제에는 최근의 고속화시킨 방사 공정이나 가공 공정에서, 보플이나 잘려진 실 및 염색반의 발생을 충분히 방지할 수 없다는 문제가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 최근 합성 섬유의 방사 공정이나 가공 정정에서의 고속화에도 대응하고, 보플이나 잘려진 실 및 염색반의 발생을 충분히 방지할 수 있는 합성 섬유용 처리제 및 합성 섬유의 처리 방법을 제공하는데 있다.
이와 같이 본 발명자들은 상기 과제를 해결하고자 연구한 결과, 특정의 4 성분을 소정 비율로 함유하는 합성 섬유용 처리제가 확실히 바람직하며, 또 이러한 합성 섬유용 처리제의 수성액을 합성 섬유에 대해 소정량이 되도록 부착시키는 것이 확실히 바람직하다는 것을 알아냈다.
즉 본 발명은 하기 A 성분, B 성분, C 성분 및 D 성분의 4 성분을 합계 70 중량% 이상 함유하며, 또한 이 4 성분의 합계 100 중량부 당, A 성분을 55 내지 92 중량부, B 성분을 0.3 내지 5 중량부, C 성분을 0.1 내지 3 중량부 및 D 성분을 0.6 내지 44 중량부의 비율로 함유하여 이루어진 것을 특징으로 하는 합성 섬유용 처리제에 관한 것이다:
A 성분: 하기 조건 1 내지 3을 동시에 만족하는 알킬렌옥사이드 부가물로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상,
조건 1: 1 내지 3가의 탄소수 1 내지 24의 지방족 알코올에 탄소수 2 내지 4의 알킬렌옥사이드를 부가한 수평균분자량 1000 내지 12000의 알킬렌옥사이드 부가 물임,
조건 2: 이것을 구성하는 전체 옥시알킬렌 단위의 10 내지 80 중량%가 옥시에틸렌 단위인 폴리옥시알킬렌 기를 가진 알킬렌옥사이드 부가물임,
조건 3: 1 가의 탄소수 6 내지 24의 지방족 알코올에 에틸렌옥사이드 및 프로필렌옥사이드를 에틸렌옥사이드/프로필렌옥사이드=35/65 내지 80/20(중량비)의 비율로 부가한 알킬렌옥사이드 부가물을 30 중량% 이상 함유하는 알킬렌옥사이드 부가물임,
B 성분: 이것을 구성하는 옥시알킬렌 단위가 옥시에틸렌 단위 및/또는 옥시프로필렌 단위인 폴리옥시알킬렌 기를 가진 폴리옥시알킬렌 변성 실리콘이며, 또한 이 폴리옥시알킬렌 기/실리콘 쇄=25/75 내지 90/10(중량비)의 비율로 가진 폴리옥시알킬렌 변성 실리콘,
C 성분: 페놀계 산화방지제, 포스파이트계 산화방지제 및 티오에테르계 산화방지제로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상,
D 성분: 유화제, 대전방지제 및 윤활보조제로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상.
또한 본 발명은 본 발명에 관한 합성 섬유용 처리제를 합성 섬유에 대해 0.1 내지 3 중량%가 되도록 부착시키는 것을 특징으로 하는 합성 섬유의 처리 방법에 관한 것이다.
우선, 본 발명에 관한 합성 섬유용 처리제(이하 간단히 본 발명의 처리제로 칭함)에 대해 설명한다. 본 발명의 처리제는 A 성분, B 성분, C 성분 및 D 성분의 4 성분을 함유하여 이루어진 것이다. 이러한 4 성분 중에서 A 성분은 조건 1 내지 3을 동시에 만족하는 알킬렌옥사이드 부가물로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상이다.
A 성분에 대해서 조건 1은 알킬렌옥사이드 부가물이 1 내지 3 가의 탄소수 1 내지 24의 지방족 알코올에 탄소수 2 내지 4의 알킬렌옥사이드를 부가시킨 수평균분자량 1000 내지 12000의 알킬렌옥사이드 부가물이다. 이러한 조건 1에서 1 내지 3 가의 탄소수 1 내지 24의 지방족 알코올로서는 1) 메틸알코올, 에틸알코올, 프로필알코올, 부틸알코올, 펜틸알코올, 헥실알코올, 헵틸알코올, 옥틸알코올, 노닐알코올, 데실알코올, 운데실알코올, 도데실알코올, 트리데실알코올, 테트라데실알코올, 펜타데실알코올, 헥사데실알코올, 헵타데실알코올, 옥타데실알코올, 노나데실알코올, 에이코실알코올, 헨에이코실알코올, 도코실알코올, 트리코실알코올, 데트라코실알코올 등의 1 가의 직쇄 포화 지방족 알코올, 2) 이소프로필알코올, 이소부틸알코올, 이소펜틸알코올, 2-메틸-펜틸알코올, 2-에틸-헥실알코올, 2-프로필-헵틸알코올, 2-부틸-옥틸알코올, 2-펜틸-노닐알코올, 2-헥실-데실알코올, 2-헵틸-운데실알코올, 2-옥틸-도데실알코올, 2-노닐-트리데실알코올, 2-데실-테트라데실알코올, 2-운데실-펜타데실알코올, 3-도데실-헥사데실알코올 등의 1 가의 분지 포화 지방족 알코올, 3) 10-운데세닐알코올, 9c-테트라데세닐알코올, 9c-헥사데세닐알코올, 9c-옥타데세닐알코올, 9t-옥타데세닐알코올, 9c, 12c-옥타데카디에닐알코올, 9c, 12c, 15c-옥타데카트리에닐알코올, 9c-에이코세닐알코올, 5,8,11,14-에이코사테트라에닐알코올, 13c-도코세닐알코올, 13t-도코세닐알코올 등의 1 가의 직쇄 불 포화 지방족 알코올, 4) 에틸렌글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 네오펜틸글리콜 등의 2 가의 지방족 알코올, 5) 글리세린, 트리메틸올프로판 등의 3 가의 지방족 알코올 등을 들 수 있다.
또한 조건 1에서, 탄소수 2 내지 4의 알킬렌옥사이드로서는 에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드, 1,2-부틸렌옥사이드, 1,4-부틸렌옥사이드 등을 들 수 있지만, 이 중에서도 에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드가 바람직하다. 이들의 알킬렌옥사이드는 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 혼합하여 사용하는 경우, 1 내지 3 가의 탄소수 1 내지 24의 지방족 알코올에 대한 알킬렌옥사이드의 부가 형태로서는 랜덤 부가, 블록 부가, 랜덤?블록 부가를 들 수 있다.
이상 설명한 조건 1을 만족하는 알킬렌옥사이드 부가물은 모두 수평균분자량이 1000 내지 12000인 것이지만, 1000 내지 10000의 것이 바람직하다.
A 성분에 대해서 조건 2는 알킬렌옥사이드 부가물이 이것을 구성하는 전체 옥시알킬렌 단위의 10 내지 80 중량%가 옥시에틸렌 단위인 폴리옥시알킬렌 기를 가진 알킬렌옥사이드 부가물이다.
A 성분에 대해서 조건 3은 알킬렌옥사이드 부가물이 1 가의 탄소수 6 내지 24의 지방족 알코올에 에틸렌옥사이드 및 프로필렌옥사이드를 에틸렌옥사이드/프로필렌옥사이드=35/65 내지 80/20(중량비)의 비율로 부가시킨 알킬렌옥사이드 부가물을 30 중량% 이상 함유하는 알킬렌옥사이드 부가물이다. 이러한 조건 3에서, 1 가의 탄소수 6 내지 24의 지방족 알코올로서는 1) 헥실알코올, 헵틸알코올, 옥틸알코올, 노닐알코올, 데실알코올, 운데실알코올, 도데실알코올, 트리데실알코올, 테트 라데실알코올, 펜타데실알코올, 헥사데실알코올, 헵타데실알코올, 옥타데실알코올, 노나데실알코올, 에이코실알코올, 헨에이코실알코올, 도코실알코올, 트리코실알코올, 테트라코실알코올 등의 직쇄 포화 지방족 알코올, 2) 2-메틸-헵틸알코올, 2-에틸-헥실알코올, 2-프로필-헵틸알코올, 2-부틸-옥틸알코올, 2-펜틸-노닐알코올, 2-헥실-데실알코올, 3-헵틸-운데실알코올, 2-옥틸-데실알코올, 2-노닐-트리데실알코올, 2-데실-테트라데실알코올, 2-운데실-펜타데실알코올, 2-도데실-헥사데실알코올 등의 분지 포화 지방족 알코올, 3) 10-운데세닐알코올, 9c-테트라데세닐알코올, 9c-헥사데세닐알코올, 9c-옥타데세닐알코올, 9t-옥타데세닐알코올, 9c,12c-옥타데카디에닐알코올, 9c,12c,15c-옥타데카트리에닐알코올, 9c-에이코세닐알코올, 5,8,11,14-에이코사테트라에닐알코올, 13c-도코세닐알코올, 13t-도코세닐알코올 등의 직쇄 불포화 지방족 알코올 등을 들 수 있다.
A 성분은 이상 설명한 조건 1 내지 3을 동시에 만족하는 알킬렌옥사이드 부가물로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상이지만, 이 중에서도 이러한 A 성분으로서는 하기의 E 성분 및 F 성분을 합계 60 중량% 이상 함유하며, 또한 이 E 성분/F 성분=40/60 내지 80/20(중량비)의 비율로 함유하는 것이 바람직하다:
E 성분: 1 내지 3 가의 탄소수 4 내지 13의 지방족 알코올에 에틸렌옥사이드 및 프로필렌옥사이드를 에틸렌옥사이드/프로필렌옥사이드=35/65 내지 80/20(중량비)의 비율로 부가시킨 수평균분자량 1000 내지 12000의 알킬렌옥사이드 부가물,
F 성분: 1 가의 탄소수 14 내지 16의 지방족 알코올에 에틸렌옥사이드 및 프로필렌옥사이드를 에틸렌옥사이드/프로필렌옥사이드=35/65 내지 80/20(중량비)의 비율로 부가시킨 수평균분자량 1000 내지 4000의 알킬렌옥사이드 부가물.
상기 E 성분에서, 1 내지 3 가의 탄소수 4 내지 13의 지방족 알코올로서는 부틸알코올, 펜틸알코올, 헥실알코올, 헵틸알코올, 옥틸알코올, 노닐알코올, 데실알코올, 운데실알코올, 도데실알코올, 트리데실알코올, 2-메틸-펜틸알코올, 2-에틸-헥실알코올, 2-프로필-헵틸알코올, 2-부틸-옥틸알코올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 네오펜틸알코올, 트리메틸올프로판 등을 들 수 있지만, 이 중에서도 헥실알코올, 헵틸알코올, 옥틸알코올, 노닐알코올, 데실알코올, 운데실알코올, 도데실알코올, 트리데실알코올 등의 1 가의 탄소수 6 내지 13의 지방족 알코올이 바람직하다.
또한 상기 F 성분에서, 1 가의 탄소수 14 내지 16의 지방족 알코올로서는 테트라데실알코올, 펜타데실알코올, 헥사데실알코올, 2-펜틸-노닐알코올, 2-헥실-데실알코올, 9c-테트라데세닐알코올, 9c-헥사데세닐알코올 등을 들 수 있지만, 이 중에서도 테트라데실알코올, 펜타데실알코올, 헥사데실알코올 등의 직쇄 지방족 알코올을 70 몰% 이상 함유하는 것이 바람직하다.
이상 설명한 A 성분으로서 알킬렌옥사이드 부가물 자체는 공지의 방법으로 합성될 수 있다. 이것에는 예를 들어 지방족 알코올에 알칼리 촉매 존재하에, 탄소수 2 내지 4의 알킬렌옥사이드를 축차 부가 중합 반응시키는 방법을 들 수 있다.
B 성분은 이것을 구성하는 옥시알킬렌 단위가 옥시에틸렌 단위 및/또는 옥시프로필렌 단위인 폴리옥시알킬렌 기를 가진 폴리옥시알킬렌 변성 실리콘이며, 또한 이 폴리옥시알킬렌 기/실리콘 쇄=25/75 내지 90/10(중량비)의 비율로 가진 폴리옥시알킬렌 변성 실리콘이다. 이러한 폴리옥시알킬렌 변성 실리콘으로서는 1) 옥시 에틸렌 단위의 반복 구성된 폴리옥시에틸렌 기를 가진 폴리옥시에틸렌 변성 실리콘, 2) 옥시프로필렌 단위의 반복 구성된 폴리옥시프로필렌 기를 가진 폴리옥시프로필렌 변성 실리콘, 3) 옥시에틸렌 단위 및 옥시프로필렌 단위의 반복 구성된 폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌 기를 가진 폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌 변성 실리콘 등을 들 수 있지만, 이 중에서도 이것을 구성하는 전체 옥시알킬렌 단위의 25 중량% 이상이 옥시에틸렌 단위인 폴리옥시알킬렌 기를 가진 것이 바람직하다. B 성분으로서 폴리옥시알킬렌 변성 실리콘 중의 폴리옥시알킬렌 기와 실리콘 쇄의 비율은 폴리옥시알킬렌 기/실리콘 쇄=25/75 내지 90/10(중량비)의 비율로 하지만, 30/70 내지 85/15(중량비)의 비율로 하는 것이 바람직하며, 또한 폴리옥시알킬렌 변성 실리콘의 수평균분자량은 특히 제한되지 않지만, 2500 내지 50000으로 하는 것이 바람직하다.
이상 설명한 B 성분의 폴리옥시알킬렌 변성 실리콘은 실리콘 쇄 중의 규소 원자에 직접 결합된 탄소 원자를 개제하여 폴리옥시알킬렌 기가 연결된 구조를 가진다. 이 경우, 폴리옥시알킬렌 기의 연결 형태에는 실리콘 쇄에 대해 직쇄상으로 연결된 것과, 실리콘 쇄에 대해 측쇄상으로 연결된 것이 있다. 이러한 폴리옥시알킬렌 변성 실리콘 자체는 공지의 방법으로 합성될 수 있다.
C 성분은 페놀계 산화방지제, 포스파이트계 산화방지제 및 티오에테르계 산화방지제로부서 선택되는 하나 또는 둘 이상이다.
C 성분으로서의 페놀계 산화방지제로서는 트리에틸렌글리콜-비스[3-(3-t-부틸-5-메틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스(3,5-디- t-부틸-4-히드록시벤질)벤젠, 1,6-헥산디올-비스[3-(3,5-디-t-부틸-5-히드록시페닐)프로피오네이트], 펜타에리스리톨-테트라키스[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 2,2'-메틸렌-비스-(6-t-부틸-4-메틸페놀), 2,2'-부틸리덴-비스-(6-t-부틸-4-메틸페놀), 1,1,3-트리스(2-메틸-4-히드록시-5-t-부틸페놀)부탄, 1,3,5-트리스(3',5'-디-t-부틸-4-히드록시벤질)이소시아눌산, 1,3,5-트리스(4-부틸-3-히드록시-2,6-디메틸벤질)이소시아눌산 등을 들 수 있다.
C 성분으로서의 포스파이트계 산화방지제로서는 옥틸디페닐포스파이트, 트리스노닐페닐포스파이트, 테트라트리데실-4,4'-부틸리덴-비스-(2-t-부틸-5-메틸페놀)디포스파이트, 모노(디노닐페닐)포스파이트, 디(p-노닐페닐)포스파이트 등을 들 수 있다.
C 성분으로서의 티오에테르계 산화방지제로서는 4,4'-티오비스-(6-t-부틸-3-메틸페놀), 디라우릴-3,3'-티오디프로피오네이트 등을 들 수 있다.
이상 설명한 산화방지제 중에서도, C 성분으로서는 페놀계 산화방지제가 바람직하다.
D 성분은 유화제, 대전방지제 및 윤활보조제로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상이다.
D 성분으로서의 유화제로서는 비이온 계면활성제, 음이온 계면활성제, 양이온 계면활성제, 양성 계면활성제 등을 들 수 있지만, 이 중에서도 비이온 계면활성제가 바람직하다. 이러한 비이온 계면활성제로서는 1) 폴리옥시알킬렌알킬에테르, 폴리옥시알킬렌알킬페닐에테르, 폴리옥시알킬렌알킬에스테르, 폴리옥시알킬렌 캐스 터유, 폴리옥시알킬렌알킬아미노에테르, 폴리옥시알킬렌알킬아미드에테르 등의 분자 중에 폴리옥시알킬렌 기를 가진 에테르형 비이온 계면활성제, 2) 소르비탄모노라우레이트, 소르비탄트리올레이트, 글리세린모노라우레이트, 디글리세린디라우레이트 등의 다가 알코올 부분 에스테르형 비이온 계면활성제, 3) 3 내지 6 가의 알코올과 지방산의 부분 에스테르에 알킬렌옥사이드를 부가시킨 것, 알킬렌옥사이드를 부가시킨 3 내지 6 가의 알코올과 지방산의 부분 에스테르 또는 완전 에스테르, 3 내지 6 가의 알코올과 히드록시 지방산의 에스테르에 알킬렌옥사이드를 부가시킨 것 등의 폴리옥시알킬렌 다가 알코올 지방산 에스테르형 비이온 계면활성제, 4) 디에탄올아민모노라우로아미드, 디에틸렌트리아민디옥틸아미드 등의 알킬아미드형 비이온 계면활성제 등을 들 수 있지만, 이 중에서도 에테르형 비이온 계면활성제가 바람직하다.
D 성분으로서의 대전방지제로서는 음이온 계면활성제, 양이온 계면활성제, 양성 계면활성제, 비이온 계면활성제 등을 들 수 있지만, 이 중에서도 음이온 계면활성제가 바람직하다. 이러한 음이온 계면활성제로서는 도데실벤젠설폰산 나트륨과 같은 유기 설폰산 염, 폴리옥시에틸렌라우릴 황산 에스테르 나트륨과 같은 유기 황산 에스테르 염, 폴리옥시에틸렌라우릴포스페이트 칼륨과 같은 유기 인산 에스테르 염, 올레인산 나트륨이나 알케닐코하크산 칼륨과 같은 유기 지방산 염 등을 들 수 있다.
D 성분으로서의 윤활보조제로서는 1) 부틸스테아레이트, 옥틸스테아레이트, 올레일라우레이트, 올레일올레이트 등의 지방족 1 가 알코올과 지방족 모노카본산 의 에스테르, 1,6-헥산디올디데카노에이트, 트리메틸올프로판모노올레이트모노라우레이트 등의 지방족 다가 알코올과 지방족 모노카본산의 에스테르, 디라우릴아디페이트, 디올레일아젤레이트 등의 지방족 1 가 알코올과 지방족 다가 카본산의 에스테르 등의 지방족 에스테르 화합물, 2) 벤질스테아레이트, 벤질라우레이트 등의 방향족 알코올과 지방족 모노카본산의 에스테르, 디이소스테아릴이소프탈레이트, 트리옥틸트리멜리테이트 등의 지방족 1 가 알코올과 방향족 카본산의 에스테르 등의 방향족 에스테르 화합물, 3) 30 ℃에서 점도가 2×10-3 내지 1.3×10-1 ㎡/s이며 또한 파라핀 성분 비율이 60 중량% 이상의 광물유 등을 들 수 있지만, 이 중에서도 하기의 화학식 1로 표시되는 지방족 에스테르 화합물 및/또는 하기의 화학식 2로 표시되는 지방족 에스테르 화합물이 바람직하다.
R1-X-R2
R3-R4
상기 화학식 1 및 2에서,
R1, R3: 탄소수 8 내지 18의 지방족 모노알코올로부터 수소 원자를 제외한 잔기,
R2: 탄소수 8 내지 18의 지방족 모노카본산으로부터 수소 원자를 제외한 잔 기,
R4: 탄소수 8 내지 18의 지방족 모노카본산으로부터 수산기를 제외한 잔기
X: 합계 1 내지 10 개의 옥시에틸렌 단위 및/또는 옥시프로필렌 단위로 구성된 (폴리)옥시알킬렌 기를 가진 (폴리)알킬렌글리콜로부터 전체 수산기를 제외한 잔기이다.
화학식 1로 표시되는 지방족 에스테르 화합물에서, 화학식 1 중의 R1은 옥틸알코올, 라우릴알코올, 트리데실알코올, 미리스틸알코올, 세틸알코올, 스테아릴알코올, 올레일알코올 등의 탄소수 8 내지 18의 지방족 모노알코올로부터 수소 원자를 제외한 잔기이다. 또한 화학식 1 중의 R2는 카프론산, 카프릴산, 카프린산, 운데칸산, 라우린산, 트리데칸산, 미리스틴산, 펜타데칸산, 팔미틴산, 스테아린산, 팔미트레인산, 올레인산, 이소옥탄산, 이소헥사데칸산, 이소옥타데칸산 등의 탄소수 8 내지 18의 지방족 모노카본산으로부터 수소 원자를 제외한 잔기아다. 또한 화학식 1 중의 X는 합계 1 내지 10 개의 옥시에틸렌 단위 및/또는 옥시프로필렌 단위로 구성된 (폴리)옥시알킬렌 기를 가진 (폴리)알킬렌글리콜로부터 전체 수산기를 제외한 잔기이다. 이러한 잔기로서는 1) 합계 1 내지 10 개의 옥시에틸렌 단위로 구성된 (폴리)옥시에틸렌 기를 가진 (폴리)에틸렌글리콜로부터 전체 수산기를 제외한 잔기, 2) 합계 1 내지 10 개의 옥시프로필렌 단위로 구성된 (폴리)옥시프로필렌 기를 가진 (폴리)프로필렌글리콜로부터 전체 수산기를 제외한 잔기, 3) 합계 2 내지 10 개의 옥시에틸렌 단위와 옥시프로필렌 단위로 구성된 (폴리)옥시에틸렌 (폴 리)옥시프로필렌 기를 가진 (폴리)알킬렌글리콜로부터 전체 수산기를 제외한 잔기를 들 수 있다.
화학식 2로 표시되는 지방족 에스테르 화합물에서, 화학식 2 중의 R3는 화학식 1 중의 R1에 대해 상기한 것과 동일하다. 또한 화학식 2 중의 R4는 카프론산, 카프릴산, 카프린산, 운데칸산, 라우린산, 트리데칸산, 미리스틴산, 펜타데칸산, 팔미틴산, 스테아린산, 팔미트레인산, 올레인산, 이소옥탄산, 이소헥사데칸산, 이소옥타데칸산 등의 탄소수 8 내지 18의 지방족 모노카본산으로부터 수산기를 제외한 잔기이다.
이상, D 성분에 대해 설명하였지만, D 성분으로서는 유화제로서 비이온 계면활성제를 20 중량% 이상 함유하는 것이 바람직하며, 또한 대전방지제로서 음이온 계면활성제를 1 내지 20 중량% 함유하는 것이 바람직하고, 또한 윤활보조제로서 화학식 1로 표시된 지방족 에스테르 화합물 및/또는 화학식 2로 표시되는 지방족 에스테르 화합물을 합계 25 내지 60 중량% 함유하는 것이 바람직하다. 이 중에서도 D 성분으로서는 유화제, 대전방지제 및 윤활보조제의 3 성분으로 구성되고, 또한 유화제로서 비이온 계면활성제를 50 내지 70 중량%, 대전방지제로서 음이온 계면활성제를 1 내지 10 중량% 및 윤활보조제로서 화학식 1로 표시되는 지방족 에스테르 화합물 및/또는 화학식 2로 표시되는 지방족 에스테르 화합물을 합계 25 내지 40 중량% 함유하는 것이 더 바람직하다.
본 발명의 처리제는 이상 설명한 바와 같은 A 성분, B 성분, C 성분 및 D 성 분의 4 성분을 함유하는 것이지만, 이 4 성분을 합계 70 중량% 이상 함유하며, 또한 이 4 성분의 합계 100 중량부 당, A 성분을 55 내지 92 중량부, B 성분을 0.3 내지 5 중량부, C 성분을 0.1 내지 3 중량부 및 D 성분을 0.6 내지 44 중량부의 비율로 함유하여 이루어진 것이며, 바람직하게는 이 4 성분을 합계 80 중량% 이상 함유하며, 또한 4 성분의 합계 100 중량부 당, A 성분을 55 내지 90 중량부, B 성분을 0.5 내지 2 중량부, C 성분을 0.5 내지 2 중량부 및 D 성분을 9 내지 41 중량부의 비율로 함유하여 이루어진 것이다.
본 발명의 처리제는 본 발명의 효과를 손상하지 않는 범위내에서, 다른 성분을 함유할 수 있다. 이러한 다른 성분으로서는 유화조정제, 소포제, 안정화제, 방부제, 방청제 등의 각종 보조제를 들 수 있다.
다음에, 본 발명에 관한 합성 섬유의 처리 방법(이하 간단히 본 발명의 처리 방법이라 함)에 대해 설명한다. 본 발명의 처리 방법은 이상 설명한 바와 같은 본 발명의 처리제를 합성 섬유에 대해 0.1 내지 3 중량%, 바람직하게는 0.3 내지 1.2 중량%가 되도록 부착시키는 방법이다. 본 발명의 처리제를 합성 섬유에 부착시키는 공정으로서는 방사 공정, 방사와 연신을 동시에 수행하는 공정 등을 들 수 있다. 또한 본 발명의 처리제를 합성 섬유에 부착시키는 방법으로서는 롤러 급유법, 계량 펌프를 이용한 가이드 급유법, 침지 급유법, 스프레이 급유법 등을 들 수 있다. 또한 본 발명의 처리제를 합성 섬유에 부착시킬 때의 형태로서는 니트(neat), 유기 용제 용액, 수성액 등을 들 수 있지만, 수성액이 바람직하며, 이 중에서도 5 내지 30 중량%의 수성액이 바람직하다. 본 발명의 처리제의 수성액을 부착시키는 경우도, 합성 섬유에 대해 본 발명의 처리제로서 0.1 내지 3 중량%, 바람직하게는 0.3 내지 1.2 중량%가 되도록 부착시킨다.
본 발명의 처리 방법의 적용 대상으로 되는 합성 섬유로서는 1) 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌테레프탈레이트, 폴리락트산 에스테르 등의 폴리에스테르계 섬유, 2) 나이론 6, 나이론 66 등의 폴리아미드계 섬유, 3) 폴리아크릴, 모다아크릴 등의 폴리아크릴계 섬유, 4) 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀계 섬유, 폴리우레탄계 섬유 등을 들 수 있지만, 이 중에서도 폴리에스테르계 섬유 또는 폴리아미드계 섬유에 적용하는 경우에 본 발명의 효과 발현이 크다.
[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]
본 발명의 처리제의 실시 형태로서는 다음 1) 내지 14)를 들 수 있다.
1) 하기 A 성분을 70 중량%, B 성분을 1.5 중량%, C 성분을 1 중량% 및 D 성분을 27.5 중량%(합계 100 중량%) 함유하여 이루어진 합성 섬유용 처리제:
A 성분: 하기의 알킬렌옥사이드 부가물(A-1)/하기의 알킬렌옥사이드 부가물(A-6)=50/20(중량비)의 혼합물
알킬렌옥사이드 부가물(A-1): 도데실알코올에 EO(EO는 에틸렌옥사이드, 이하 동일)와 PO(PO는 프로필렌옥사이드, 이하 동일)를 EO/PO=70/30(중량비)의 비율로 랜덤상으로 부가시킨 수평균분자량 3500의 알킬렌옥사이드 부가물
알킬렌옥사이드 부가물(A-6): 헥사데실알코올에 EO와 PO를 EO/PO=50/50(중량비)의 비율로 랜덤 상으로 부가시킨 수평균분자량 1000의 알킬렌옥사이드 부가물
B 성분: 이것을 구성하는 옥시알킬렌 단위가 옥시에틸렌 단위 및 옥시프로필렌 단위인 폴리옥시알킬렌 기/실리콘 쇄=70/30(중량비)의 비율로 가지며, 또한 이 옥시알킬렌 단위의 50%가 옥시에틸렌 단위인 폴리옥시알킬렌 변성 실리콘(B-1)
C 성분: 2,2'-메틸렌-비스-(4-메틸-6-t-부틸페놀)[페놀계 산화방지제(C-1)]
D 성분: 하기의 유화제(D-1)/하기의 유화제(D-2)/하기의 유화제(D-3)/하기의 대전방지제(D-7)/하기의 대전방지제(D-9)=10/10/6/0.5/1(중량비)의 혼합물
유화제(D-1): ω-히드록시(폴리옥시에틸렌)(n=7, n은 옥시에틸렌 단위의 반복수, 이하 동일) 옥타데세노에이트
유화제(D-2): α-도데실-ω-히드록시(폴리옥시프로필렌폴리옥시에틸렌)(m=3, n=4, m은 옥시프로필렌 단위의 반복수, 이하 동일)
유화제(D-3): ω-히드록시(폴리옥시에틸렌)(n=20) 경화 캐스터유 에스테르
대전방지제(D-7): 데칸설폰산 칼륨
대전방지제(D-9): α-도데실-ω-히드록시(폴리옥시에틸렌)(n=3)의 인산 에스테르 칼륨
2) 하기 A 성분을 70 중량%, B 성분을 1.5 중량%, C 성분을 1 중량% 및 D 성분을 27.5 중량%(합계 100 중량%) 함유하여 이루어진 합성 섬유용 처리제:
A 성분: 상기의 알킬렌옥사이드 부가물(A-1)/하기의 알킬렌옥사이드 부가물(A-7)=50/20(중량비)의 혼합물
알킬렌옥사이드 부가물(A-7): 테트라데실알코올에 EO와 PO를 EO/PO=55/45(중량비)의 비율로 블록 상으로 부가시킨 수평균분자량 2500의 알킬렌옥사이드 부가물
B 성분: 상기의 폴리옥시알킬렌 변성 실리콘(B-1)
C 성분: 상기의 페놀계 산화방지제(C-1)
D 성분: 상기의 유화제(D-1)/상기의 유화제(D-2)/상기의 유화제(D-3)/상기의 대전방지제(D-7)/상기의 대전방지제(D-9)=10/10/6/0.5/1(중량비)의 혼합물
3) 하기 A 성분을 70 중량%, B 성분을 1.5 중량%, C 성분을 1 중량% 및 D 성분을 27.5 중량%(합계 100 중량%) 함유하여 이루어진 합성 섬유용 처리제:
A 성분: 하기의 알킬렌옥사이드 부가물(A-2)/상기의 알킬렌옥사이드 부가물(A-6)=50/20(중량비)의 혼합물
알킬렌옥사이드 부가물(A-2): 옥틸알코올에 EO와 PO를 EO/PO=40/60(중량비)의 비율로 랜덤 상으로 부가시킨 수평균분자량 1000의 알킬렌옥사이드 부가물
B 성분: 상기의 폴리옥시알킬렌 변성 실리콘(B-1)
C 성분: 상기의 페놀계 산화방지제(C-1)
D 성분: 상기의 유화제(D-1)/상기의 유화제(D-2)/상기의 유화제(D-3)/상기의 대전방지제(D-7)/상기의 대전방지제(D-9)=10/10/6/0.5/1(중량비)의 혼합물
4) 하기 A 성분을 70 중량%, B 성분을 1.5 중량%, C 성분을 1 중량% 및 D 성분을 27.5 중량%(합계 100 중량%) 함유하여 이루어진 합성 섬유용 처리제:
A 성분: 상기의 알킬렌옥사이드 부가물(A-1)/상기의 알킬렌옥사이드 부가물(A-6)=35/35(중량비)의 혼합물
B 성분: 상기의 폴리옥시알킬렌 변성 실리콘(B-1)
C 성분: 상기의 페놀계 산화방지제(C-1)
D 성분: 상기의 유화제(D-1)/상기의 유화제(D-2)/상기의 유화제(D-3)/상기의 대전방지제(D-7)/상기의 대전방지제(D-9)=10/10/6/0.5/1(중량비)의 혼합물
5) 하기 A 성분을 60 중량%, B 성분을 1.5 중량%, C 성분을 1 중량% 및 D 성분을 37.5 중량%(합계 100 중량%) 함유하여 이루어진 합성 섬유용 처리제:
A 성분: 상기의 알킬렌옥사이드 부가물(A-1)/상기의 알킬렌옥사이드 부가물(A-7)=45/15(중량비)의 혼합물
B 성분: 상기의 폴리옥시알킬렌 변성 실리콘(B-1)
C 성분: 상기의 페놀계 산화방지제(C-1)
D 성분: 상기의 유화제(D-1)/상기의 유화제(D-2)/상기의 유화제(D-3)/상기의 대전방지제(D-7)/상기의 대전방지제(D-9)=15/15/6/0.5/1(중량비)의 혼합물
6) 하기 A 성분을 85 중량%, B 성분을 1.5 중량%, C 성분을 1 중량% 및 D 성분을 12.5 중량%(합계 100 중량%) 함유하여 이루어진 합성 섬유용 처리제:
A 성분: 상기의 알킬렌옥사이드 부가물(A-1)/상기의 알킬렌옥사이드 부가물(A-6)=65/20(중량비)의 혼합물
B 성분: 상기의 폴리옥시알킬렌 변성 실리콘(B-1)
C 성분: 상기의 페놀계 산화방지제(C-1)
D 성분: 상기의 유화제(D-1)/상기의 유화제(D-2)/상기의 유화제(D-3)/상기의 대전방지제(D-7)/상기의 대전방지제(D-9)=5/5/1/0.5/1(중량비)의 혼합물
7) 하기 A 성분을 70 중량%, B 성분을 0.4 중량%, C 성분을 1 중량% 및 D 성분을 28.6 중량%(합계 100 중량%) 함유하여 이루어진 합성 섬유용 처리제:
A 성분: 상기의 알킬렌옥사이드 부가물(A-1)/상기의 알킬렌옥사이드 부가물(A-6)=50/20(중량비)의 혼합물
B 성분: 상기의 폴리옥시알킬렌 변성 실리콘(B-1)
C 성분: 상기의 페놀계 산화방지제(C-1)
D 성분: 상기의 유화제(D-1)/상기의 유화제(D-2)/상기의 유화제(D-3)/하기의 유화제(D-6)/상기의 대전방지제(D-7)/상기의 대전방지제(D-9)=10/10/6/1.1/0.5/1(중량비)의 혼합물
유화제(D-6): 트리메틸옥틸암모늄=옥틸포스페이트
8) 하기 A 성분을 70 중량%, B 성분을 1.5 중량%, C 성분을 0.7 중량% 및 D 성분을 27.8 중량%(합계 100 중량%) 함유하여 이루어진 합성 섬유용 처리제:
A 성분: 상기의 알킬렌옥사이드 부가물(A-1)/상기의 알킬렌옥사이드 부가물(A-6)=50/20(중량비)의 혼합물
B 성분: 상기의 폴리옥시알킬렌 변성 실리콘(B-1)
C 성분: 상기의 페놀계 산화방지제(C-1)
D 성분: 상기의 유화제(D-1)/상기의 유화제(D-2)/상기의 유화제(D-3)/상기의 대전방지제(D-7)/상기의 대전방지제(D-9)=10/10.3/6/0.5/1(중량비)의 혼합물
9) 하기 A 성분을 65 중량%, B 성분을 1.5 중량%, C 성분을 1 중량% 및 D 성분을 32.5 중량%(합계 100 중량%) 함유하여 이루어진 합성 섬유용 처리제:
A 성분: 상기의 알킬렌옥사이드 부가물(A-1)/상기의 알킬렌옥사이드 부가물(A-6)=45/20(중량비)의 혼합물
B 성분: 상기의 폴리옥시알킬렌 변성 실리콘(B-1)
C 성분: 상기의 페놀계 산화방지제(C-1)
D 성분: 상기의 유화제(D-1)/상기의 유화제(D-2)/상기의 유화제(D-3)/상기의 대전방지제(D-7)/상기의 대전방지제(D-9)/하기의 윤활보조제(D-11)= 10/10/1/0.5/1/10(중량비)의 혼합물
윤활보조제(D-11): 도데실옥타노에이트
10) 하기 A 성분을 65 중량%, B 성분을 1.5 중량%, C 성분을 1 중량% 및 D 성분을 32.5 중량%(합계 100 중량%) 함유하여 이루어진 합성 섬유용 처리제:
A 성분: 상기의 알킬렌옥사이드 부가물(A-1)/상기의 알킬렌옥사이드 부가물(A-6)=45/20(중량비)의 혼합물
B 성분: 상기의 폴리옥시알킬렌 변성 실리콘(B-1)
C 성분: 상기의 페놀계 산화방지제(C-1)
D 성분: 상기의 유화제(D-1)/상기의 유화제(D-2)/상기의 유화제(D-3)/상기의 대전방지제(D-7)/상기의 대전방지제(D-9)/하기의 윤활보조제(D-12)= 10/10/1/0.5/1/10(중량비)의 혼합물
윤활보조제(D-12): α-도데실-ω-히드록시(폴리옥시에틸렌)(n=6)과 데칸산의 에스테르
11) 하기 A 성분을 70 중량%, B 성분을 1.5 중량%, C 성분을 1 중량% 및 D 성분을 27.5 중량%(합계 100 중량%) 함유하여 이루어진 합성 섬유용 처리제:
A 성분: 상기의 알킬렌옥사이드 부가물(A-1)/상기의 알킬렌옥사이드 부가물 (A-6)=50/20(중량비)의 혼합물
B 성분: 상기의 폴리옥시알킬렌 변성 실리콘(B-1)
C 성분: 상기의 페놀계 산화방지제(C-1)
D 성분: 상기의 유화제(D-1)/상기의 유화제(D-2)/상기의 유화제(D-3)/상기의 대전방지제(D-7)/상기의 대전방지제(D-9)/상기의 윤활보조제(D-11)= 10/10/3/0.5/1/3(중량비)의 혼합물
12) 하기 A 성분을 65 중량%, B 성분을 1.5 중량%, C 성분을 1 중량% 및 D 성분을 32.5 중량%(합계 100 중량%) 함유하여 이루어진 합성 섬유용 처리제:
A 성분: 상기의 알킬렌옥사이드 부가물(A-1)/상기의 알킬렌옥사이드 부가물(A-6)=45/20(중량비)의 혼합물
B 성분: 상기의 폴리옥시알킬렌 변성 실리콘(B-1)
C 성분: 상기의 페놀계 산화방지제(C-1)
D 성분: 상기의 유화제(D-1)/상기의 유화제(D-2)/상기의 유화제(D-3)/상기의 대전방지제(D-7)/상기의 대전방지제(D-9)/하기의 윤활보조제(D-13)= 10/10/1/0.5/1/10(중량비)의 혼합물
윤활보조제(D-13): 도데실도데카네이트
13) 하기 A 성분을 65 중량%, B 성분을 1.5 중량%, C 성분을 1 중량% 및 D 성분을 32.5 중량%(합계 100 중량%) 함유하여 이루어진 합성 섬유용 처리제:
A 성분: 상기의 알킬렌옥사이드 부가물(A-1)/상기의 알킬렌옥사이드 부가물(A-6)=45/20(중량비)의 혼합물
B 성분: 상기의 폴리옥시알킬렌 변성 실리콘(B-1)
C 성분: 상기의 페놀계 산화방지제(C-1)
D 성분: 상기의 유화제(D-1)/상기의 유화제(D-2)/상기의 유화제(D-3)/상기의 대전방지제(D-7)/상기의 대전방지제(D-9)/하기의 윤활보조제(D-14)= 10/10/1/0.5/1/10(중량비)의 혼합물
윤활보조제(D-14): 2-에틸헥실옥타데세네이트
14) 하기 A 성분을 70 중량%, B 성분을 1.5 중량%, C 성분을 1 중량% 및 D 성분을 27.5 중량%(합계 100 중량%) 함유하여 이루어진 합성 섬유용 처리제:
A 성분: 상기의 알킬렌옥사이드 부가물(A-1)/상기의 알킬렌옥사이드 부가물(A-6)=50/20(중량비)의 혼합물
B 성분: 상기의 폴리옥시알킬렌 변성 실리콘(B-1)
C 성분: 상기의 페놀계 산화방지제(C-1)
D 성분: 상기의 유화제(D-1)/상기의 유화제(D-2)/상기의 유화제(D-3)/상기의 대전방지제(D-7)/상기의 대전방지제(D-9)/상기의 윤활보조제(D-13)= 10/10/3/0.5/1/3(중량비)의 혼합물
또한 본 발명의 처리 방법의 실시 형태로서는 다음 15)를 들 수 있다.
15) 상기 1) 내지 14) 중 어느 합성 섬유용 처리제를 10 중량%의 수성액으로 하여, 이 수성액을 방사시킨 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유에 대해 합성 섬유용 처리제로서 0.5 중량%가 되도록 부착시키는 합성 섬유의 처리 방법.
이하, 본 발명의 구성 및 효과를 보다 구체적으로 하기 위해, 실시예 등을 들지만, 본 발명이 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하의 실시예 및 비교예에서, 부는 중량부를 의미하며, 또한 %는 중량%를 의미한다.
[실시예]
시험 구분 1(합성 섬유용 처리제의 제조)
실시예 1{합성 섬유용 처리제(P-1)의 제조}
하기 A 성분 70 부, B 성분 1.5 부, C 성분 1 부 및 D 성분 27.5 부를 균일하게 혼합하여, 합성 섬유용 처리제(P-1)를 제조하였다.
A 성분: 도데실알코올에 EO와 PO를 EO/PO=70/30(중량비)의 비율로 랜덤상으로 부가시킨 수평균분자량 3500의 알킬렌옥사이드 부가물/헥사데실알코올에 EO와 PO를 EO/PO=50/50(중량비)의 비율로 랜덤상으로 부가시킨 수평균분자량 1000의 알킬렌옥사이드 부가물=50/20(중량비)의 혼합물
B 성분: 이것을 구성하는 옥시알킬렌 단위가 옥시에틸렌 단위 및 옥시프로필렌 단위인 폴리옥시알킬렌 기/실리콘 쇄=70/30(중량비)의 비율로 가지며, 또한 이 옥시알킬렌 단위의 50%가 옥시에틸렌 단위인 폴리옥시알킬렌 변성 실리콘(B-1)
C 성분: 2,2'-메틸렌-비스(4-메틸-6-t-부틸페놀)
D 성분: ω-히드록시(폴리옥시에틸렌)(n=7) 옥타데세노에이트/α-도데실-ω-히드록시(폴리옥시프로필렌폴리옥시에틸렌)(m=3, n=4)/ω-히드록시(폴리옥시에틸렌)(n=20) 경화 캐스터유 에스테르/데칸설폰산 칼륨/α-도데실-ω-히드록시(폴리옥시에틸렌)(n=3)의 인산 에스테르 칼륨=10/10/6/0.5/1(중량비)의 혼합물
실시예 2 내지 37 및 비교예 1 내지 19{합성 섬유용 처리제(P-2) 내지 (P-37) 및 (R-1) 내지 (R-19)의 제조}
실시예 1의 합성 섬유용 처리제(P-1)과 동일하게 하여, 실시예 2 내지 37의 합성 섬유용 처리제(P-2) 내지 (P-37) 및 비교예 1 내지 19의 합성 섬유용 처리제(R-1) 내지 (R-19)를 제조하였다. 실시예 1의 합성 섬유용 처리제(P-1)도 포함하여, 각 예의 합성 섬유용 처리제의 제조에 사용된 성분의 내용을 표 1 내지 표 4에 표시하고, 또한 제조된 각 예의 합성 섬유용 처리제의 내용을 표 5 내지 표 9에 표시하였다.
종류 합성에 사용된 지방족 알코올 알킬렌옥사이드 부가물
종류 가수 탄소수 형태 알킬렌옥사이드의 종류 부가 형태 폴리옥시알킬렌 기 중의 옥시에틸렌 단위의 비율(%) 폴리옥시알킬렌 기의 말단기 수평균분자량
A-1 도데실알코올 1 12 직쇄 EO/PO R 70 수산기 3500
A-2 옥틸알코올 1 8 직쇄 EO/PO R 40 수산기 1000
A-3 부틸알코올 1 4 직쇄 EO/PO R 50 수산기 3000
A-4 도데실알코올 1 12 직쇄 EO/PO R 25 수산기 1000
A-5 도데실알코올 1 12 직쇄 EO/PO R 90 수산기 2500
A-6 헥사데실알코올 1 16 직쇄 EO/PO R 50 수산기 1000
A-7 테트라데실알코올 1 14 직쇄 EO/PO B 55 수산기 2500
A-8 이소헥사데실알코올 1 16 분지 EO/PO R 50 수산기 1000
A-9 헥사데실알코올 1 16 직쇄 EO/PO R 25 수산기 2500
A-10 헥사데실알코올 1 16 직쇄 EO/PO R 90 수산기 2500
A-11 옥타데실알코올 1 18 직쇄 EO/BO R 45 메톡시기 2000
A-12 트리메틸올프로판 3 6 분지 EO/PO R 10 수산기 6000
A-13 트리메틸올프로판 3 6 분지 EO/PO R 40 수산기 6000
A-14 글리세린 3 3 분지 EO/PO R 60 수산기 6000
A-15 프로필렌글리콜 2 3 분지 EO/PO B 25 수산기 2000
종류 이것을 구성하는 옥시알킬렌 단위가 옥시에틸렌 단위 및 옥시프로필렌 단위인 폴리옥시알킬렌 기/실리콘 쇄(중량비) 옥시알킬렌 단위 중의 옥시에틸렌 단위의 비율(%) 수평균분자량
B-1 70/30 50 16000
B-2 35/65 20 11000
B-3 94/6 50 43000
화합물명 형태
C-1 2,2'-메틸렌-비스(4-메틸-6-t-부틸페놀) 페놀계 산화방지제
C-2 1,3,5-트리스(4-부틸-3-히드록시-2,6-디메틸벤질)이소시아눌산 페놀계 산화방지제
C-3 옥틸디페닐포스파이트 포스파이트계 산화방지제
C-4 디라우릴 3,3'-티오디프로피오네이트 티오에테르계 산화방지제
형태 종류 화합물명
D-1 유화제 비이온 계면활성제 ω-히드록시(폴리옥시에틸렌)(n=7)옥타데세노에이트
D-2 유화제 비이온 계면활성제 α-도데실-ω-히드록시(폴리옥시프로필렌폴리옥시에틸렌)(m=3, n=4)
D-3 유화제 비이온 계면활성제 ω-히드록시(폴리옥시에틸렌)(n=20)경화 캐스터유 에스테르
D-4 유화제 비이온 계면활성제 소르비탄모노올레이트
D-5 유화제 비이온 계면활성제 디에탄올아민과 도데칸산의 아마이드
D-6 유화제 양이온 계면활성제 트리메틸옥틸암모늄=옥틸포스페이트
D-7 대전방지제 음이온 계면활성제 데칸설폰산 칼륨
D-8 대전방지제 음이온 계면활성제 시스-9-옥타데센산 칼륨
D-9 대전방지제 음이온 계면활성제 α-도데실-ω-히드록시(폴리옥시에틸렌)(n=3)의 인산 에스테르 칼륨
D-10 대전방지제 음이온 계면활성제 테트라코사놀의 인산 에스테르 칼륨
D-11 윤활보조제 지방족 에스테르 화합물 도데실옥타노에이트(화학식 2 중 R3가 도데실알코올로부터 수소 원자를 제외한 잔기, R4가 옥탄산으로부터 수산기를 제외한 잔기)
D-12 윤활보조제 지방족 에스테르 화합물 α-도데실-ω-히드록시(폴리옥시에틸렌)(n=6)와 데칸산의 에스테르(화학식 1 중 R1이 도데실알코올로부터 수소 원자를 제외한 잔기, R2가 데칸산으로부터 수산기를 제외한 잔기, X가 6 개의 옥시에틸렌 단위로 구성된 폴리옥시에틸렌 기를 가진 폴리에틸렌글리콜로부터 전체 수산기를 제외한 잔기)
D-13 윤활보조제 지방족 에스테르 화합물 도데실도데카네이트
D-14 윤활보조제 지방족 에스테르 화합물 2-에틸헥실옥타데세네이트
D-15 윤활보조제 광물유 30 ℃에서 점도가 3×10-2 ㎡/s의 광물유
Figure 112005027553742-pat00001
Figure 112005027553742-pat00002
Figure 112005027553742-pat00003
Figure 112005027553742-pat00004
Figure 112005027553742-pat00005
표 5 내지 표 9에서,
A/(A-D): A 성분, B 성분, C 성분 및 D 성분의 합계 100 중량부 중 A 성분의 비율(부)
B/(A-D): A 성분, B 성분, C 성분 및 D 성분의 합계 100 중량부 중 B 성분의 비율(부)
C/(A-D): A 성분, B 성분, C 성분 및 D 성분의 합계 100 중량부 중 C 성분의 비율(부)
D/(A-D): A 성분, B 성분, C 성분 및 D 성분의 합계 100 중량부 중 D 성분의 비율(부)
조건 3/A: A 성분 중 조건 3에 상당하는 알킬렌옥사이드 부가물의 비율(%)
(E+F)/A: A 성분 중의 E 성분 및 F 성분의 합계 비율(%)
E/F: E 성분/F 성분의 비율(중량비)
D1/D: D 성분 중의 유화제의 비율(%)
D2/D: D 성분 중의 대전방지제의 비율(%)
D3/D: D 성분 중의 윤활보조제의 비율(%)
A-1 내지 A-15: 표 1에 표시된 알킬렌옥사이드 부가물
B-1 내지 B-3: 표 2에 표시된 폴리옥시알킬렌 변성 실리콘
C-1 내지 C-4: 표 3에 표시된 산화방지제
D-1 내지 D-6: 표 4에 표시된 유화제
D-7 내지 D-10: 표 4에 표시된 대전방지제
D-11 내지 D-15: 표 4에 표시된 윤활보조제
G-1: 에틸렌글리콜
시험 구분 2(합성 섬유에 합성 섬유용 처리제의 부착, 가연 가공 및 평가)
- 합성 섬유에 합성 섬유용 처리제의 부착
시험 구분 1에서 제조된 각 예의 합성 섬유용 처리제를 물로 희석하여 10% 수성액으로 하였다. 고유점도 0.64, 산화티탄 함유량 0.2%의 폴리에틸렌테레프탈레이트 칩을 통상의 방법으로 건조시킨 후, 익스트루더를 사용하여 295 ℃에서 방사하고, 물림쇠(口金)로부터 토출하여 냉각 고화시킨 후 주행사조(走行絲條)에, 제조된 10% 수성액을 계량 펌프를 이용한 가이드 급유법으로 합성 섬유용 처리제로서의 부착량이 표 8 및 표 9에 기재한 부착량이 되도록 부착시킨 후, 가이드로 집속시키고, 기계적인 연신을 수반하지 않고 3000 m/분의 속도로 권취하여, 128 데시텍스 36 필라멘트의 부분 연신사를 10 kg 권취 케이크로 하여 얻었다.
- 가연 가공
상기에서 얻어진 케이크를 사용하여, 콘택트 히타(contact heater)식 가연기에 의해 하기의 가연 가공 조건으로 가연 가공을 수행하였다.
- 콘택트 히타식 가연기에 의한 가연 가공 조건:
콘택트 히타식 가연기(제인제기사(帝人製機社)제의 상품명 SDS1200)를 사용하여, 가공 속도+800 m/분과 1200 m/분의 2 조건하에, 연신 배율=1.652, 시연 방식=3축 디스크 외접식 마찰 방식(입력측 가이드 디스크 1 매, 출력측 가이드 디스크 1 매, 경질 폴리우레탄 디스크 4 매), 가연측 히터=길이 2.5 m로 표면 온도 210 ℃, 해연측 히터=없음, 목표 연수=3300 T/m의 조건으로, 25 일간 연속 운전하여 가연 가공을 수행하였다.
- 보플의 평가
상기의 가연 고공에서, 가연 가공사를 권취하기 전에, 모우계수장치(도레이 엔지니어링사제의 상품명 DT-105)로 1 시간 당 보플 수를 측정하여, 다음 기준으로 평가하였다. 결과를 표 10 및 표 11에 표시하였다.
AAA: 측정한 보플 수가 0 개
AA: 측정한 보플 수가 1 개 미만(단, 0을 포함하지 않음)
A: 측정한 보플 수가 1 내지 2 개
B: 측정한 보플 수가 3 내지 9 개
C: 측정한 보플 수가 10 개 이상
- 단수의 평가
상기 가연 가공에서, 연속 운전 25 일간에 발생한 실이 잘려진 회수를 1 일 당 회수로 환산하여, 다음 기준으로 평가하였다. 결과를 표 10 및 표 11에 표시하였다.
AAA: 발생한 실이 잘려진 회수가 0 회
AA: 발생한 실이 잘려진 회수가 0.5 회 미만(단, 0을 포함하지 않음)
A: 발생한 실이 잘려진 회수가 0.5 회 이상 내지 1 회 미만
B: 발생한 실이 잘려진 회수가 1 회 이상 내지 5 회 미만
C: 발생한 실이 잘려진 회수가 5 회 이상
- 염색성의 평가
상기 보플을 측정한 가연 가공사를 사용하여, 통편기에서 직경 70 mm, 길이 1.2 mm의 편지(編地)를 제조하였다. 제조된 편지를 분산 염료(니폰 가야꾸사제의 상품명 가야론폴리에스테르블-EBL-E)를 사용하여, 고압 염색법에 의해 염색하였다. 염색된 편지를 통상의 방법으로 하여 수세, 환원 세정 및 건조시킨 후, 직경 70 mm, 길이 1 m의 철제 통에 장착하고, 편지 표면의 농염 부분의 점수르 육안으로 헤아리는 평가를 5 회 실시하고, 얻어진 평가 결과로부터 편지 1 매당 점수로 환산하여, 다음 기준으로 평가하였다. 결과를 표 10 및 표 11에 표시하였다.
AAA: 농염 부분이 없음
AA: 농염 부분이 1 점임
A: 농염 부분이 2 점임
B: 농염 부분이 3 내지 6 점임
C: 농염 부분이 7 점 이상임
Figure 112005027553742-pat00006
Figure 112005027553742-pat00007
표 10 및 표 11에서,
부착율: 합성 섬유에 대한 합성 섬유용 처리제로서의 부착량(%)
이미 명백한 바와 같이, 이상 설명한 본 발명에서는 최근에 합성 섬유의 방사 공정이나 가공 공정에서 고속화에도 대응하여, 보플이나 잘려진 실 및 염색반의 발생을 충분히 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (16)

  1. 하기 A 성분, B 성분, C 성분 및 D 성분의 4 성분을 합계 70 내지 100 중량%, 및 잔여로서, 유화조정제, 소포제, 안정화제, 방부제, 방청제로부터 선택되는 1종 이상의 보조제를 0 내지 30 중량% 함유하고,
    여기에서, 상기 A 내지 D의 4 성분의 합계 100 중량부 당, A 성분을 55 내지 92 중량부, B 성분을 0.3 내지 5 중량부, C 성분을 0.1 내지 3 중량부 및 D 성분을 0.6 내지 44 중량부의 비율로 함유하여 이루어진 것을 특징으로 하는 합성 섬유용 처리제:
    A 성분: 하기 조건 1 내지 3을 동시에 만족하는 알킬렌옥사이드 부가물로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상,
    조건 1: 1 내지 3가의 탄소수 1 내지 24의 지방족 알코올에 탄소수 2 내지 4의 알킬렌옥사이드를 부가한 수평균분자량 1000 내지 12000의 알킬렌옥사이드 부가물임,
    조건 2: 이것을 구성하는 전체 옥시알킬렌 단위의 10 내지 80 중량%가 옥시에틸렌 단위인 폴리옥시알킬렌 기를 가진 알킬렌옥사이드 부가물임,
    조건 3: 1 가의 탄소수 6 내지 24의 지방족 알코올에 에틸렌옥사이드 및 프로필렌옥사이드를 에틸렌옥사이드/프로필렌옥사이드=35/65 내지 80/20(중량비)의 비율로 부가한 알킬렌옥사이드 부가물을 30 중량% 이상 함유하는 알킬렌옥사이드 부가물임,
    B 성분: 이것을 구성하는 옥시알킬렌 단위가 i) 옥시에틸렌 단위 또는 ii) 옥시프로필렌 단위 또는 iii) 옥시에틸렌 단위 및 옥시프로필렌단위인 폴리옥시알킬렌 기를 가진 폴리옥시알킬렌 변성 실리콘이며, 또한 이 폴리옥시알킬렌 기/실리콘 쇄=25/75 내지 90/10(중량비)의 비율로 가진 폴리옥시알킬렌 변성 실리콘,
    C 성분: 페놀계 산화방지제, 포스파이트계 산화방지제 및 티오에테르계 산화방지제로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상,
    D 성분: 유화제, 대전방지제 및 윤활보조제로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상.
  2. 제 1 항에 있어서, A 성분, B 성분, C 성분 및 D 성분의 4 성분을 합계 80 내지 100 중량%, 및 잔여로서, 유화조정제, 소포제, 안정화제, 방부제, 방청제로부터 선택되는 1종 이상의 보조제를 0 내지 20 중량% 함유하고,
    여기에서, 상기 A 내지 D의 4 성분의 합계 100 중량부 당, A 성분을 55 내지 90 중량부, B 성분을 0.5 내지 2 중량부, C 성분을 0.5 내지 2 중량부 및 D 성분을 9 내지 41 중량부의 비율로 함유하는 합성 섬유용 처리제.
  3. 제 2 항에 있어서, A 성분이 하기 E 성분 및 F 성분을 합계 60 내지 100 중량%, 및 잔여로서, E 성분 및 F 성분 이외의 A 성분을 0 내지 40 중량% 함유하며, 상기 E 성분 및 F 성분을 E 성분/F 성분=40/60 내지 80/20(중량비)의 비율로 함유하는 합성 섬유용 처리제:
    E 성분: 1 내지 3 가의 탄소수 4 내지 13의 지방족 알코올에 에틸렌옥사이드 및 프로필렌옥사이드를 에틸렌옥사이드/프로필렌옥사이드=35/65 내지 80/20(중량비)의 비율로 부가시킨 수평균분자량 1000 내지 12000의 알킬렌옥사이드 부가물,
    F 성분: 1 가의 탄소수 14 내지 16의 지방족 알코올에 에틸렌옥사이드 및 프로필렌옥사이드를 에틸렌옥사이드/프로필렌옥사이드=35/65 내지 80/20(중량비)의 비율로 부가시킨 수평균분자량 1000 내지 4000의 알킬렌옥사이드 부가물.
  4. 제 3 항에 있어서, E 성분이 1 가의 탄소수 6 내지 13의 지방족 알코올에 에틸렌옥사이드 및 프로필렌옥사이드를 부가시킨 알킬렌옥사이드 부가물이며, 또 F 성분이 직쇄 지방족 알코올을 70 몰% 이상 함유하는 지방족 알코올에 에틸렌옥사이드 및 프로필렌옥사이드를 부가시킨 알킬렌옥사이드 부가물인 합성 섬유용 처리제.
  5. 제 3 항에 있어서, B 성분이 이것을 구성하는 전체 옥시알킬렌 단위의 25 중량% 이상이 옥시에틸렌 단위인 폴리옥시알킬렌 기를 가진 폴리옥시알킬렌 변성 실리콘인 합성 섬유용 처리제.
  6. 제 3 항에 있어서, C 성분이 페놀계 산화방지제인 합성 섬유용 처리제.
  7. 제 3 항에 있어서, D 성분이 유화제로서 비이온 계면활성제를 20 중량% 이상 함유하는 것인 합성 섬유용 처리제.
  8. 제 3 항에 있어서, D 성분이 대전방지제로서 음이온 계면활성제를 1 내지 20 중량% 함유하는 것인 합성 섬유용 처리제.
  9. 제 3 항에 있어서, D 성분이 윤활보조제로서, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 하기 화학식 2로 표시되는 화합물 중에서 선택되는 적어도 하나의 지방족 에스테르 화합물을 합계 25 내지 60 중량% 함유하는 것인 합성 섬유용 처리제:
    [화학식 1]
    R1-X-R2
    [화학식 2]
    R3-R4
    상기 화학식 1 및 2에서,
    R1, R3: 탄소수 8 내지 18의 지방족 모노알코올로부터 수소 원자를 제외한 잔기,
    R2: 탄소수 8 내지 18의 지방족 모노카본산으로부터 수소 원자를 제외한 잔기,
    R4: 탄소수 8 내지 18의 지방족 모노카본산으로부터 수산기를 제외한 잔기
    X: 합계 1 내지 10 개의, 옥시에틸렌 단위, 또는 옥시프로필렌 단위, 또는 옥시에틸렌 단위 및 옥시프로필렌 단위로 구성된 (폴리)옥시알킬렌 기를 가진 (폴리)알킬렌글리콜로부터 전체 수산기를 제외한 잔기이다.
  10. 제 9 항에 있어서, D 성분이 유화제, 대전방지제 및 윤활보조제의 3 성분으로 구성되며, 또한 유화제로서 비이온 계면활성제를 50 내지 70 중량%, 대전방지제로서 음이온 계면활성제를 1 내지 10 중량% 및 윤활보조제로서, 화학식 1로 표시되는 화합물 및 화학식 2로 표시되는 화합물 중에서 선택되는 적어도 하나의 지방족 에스테르 화합물을 합계 25 내지 40 중량% 함유하는 것인 합성 섬유용 처리제.
  11. 제 1 항의 합성 섬유용 처리제를 합성 섬유에 대해 0.1 내지 3 중량%가 되도록 부착시키는 것을 특징으로 하는 합성 섬유의 처리 방법.
  12. 제 3 항의 합성 섬유용 처리제를 합성 섬유에 대해 0.1 내지 3 중량%가 되도록 부착시키는 것을 특징으로 하는 합성 섬유의 처리 방법.
  13. 제 10 항의 합성 섬유용 처리제를 합성 섬유에 대해 0.1 내지 3 중량%가 되도록 부착시키는 것을 특징으로 하는 합성 섬유의 처리 방법.
  14. 제 11 항에 있어서, 합성 섬유용 처리제를 5 내지 30 중량%의 수성액으로 하고, 이 수성액을 합성 섬유에 대해 합성 섬유용 처리제로서 0.1 내지 3 중량%가 되도록 부착시키는 합성 섬유의 처리 방법.
  15. 제 12 항에 있어서, 합성 섬유용 처리제를 5 내지 30 중량%의 수성액으로 하고, 이 수성액을 합성 섬유에 대해 합성 섬유용 처리제로서 0.1 내지 3 중량%가 되도록 부착시키는 합성 섬유의 처리 방법.
  16. 제 13 항에 있어서, 합성 섬유용 처리제를 5 내지 30 중량%의 수성액으로 하고, 이 수성액을 합성 섬유에 대해 합성 섬유용 처리제로서 0.1 내지 3 중량%가 되도록 부착시키는 합성 섬유의 처리 방법.
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