KR101189514B1 - 합성 섬유용 처리제 및 합성 섬유의 처리 방법 - Google Patents

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Abstract

[과제]
최근 합성 섬유의 방사 공정이나 가공 공정에서 고속화에 대응하여, 보플이나 실 끊김(broken thread) 및 염색반의 발생을 충분히 방지할 수 있는 합성 섬유용 처리제 및 합성 섬유의 처리 방법을 제공한다.
[해결수단]
합성 섬유용 처리제로서, 특정 기유 조성물을 70 중량% 이상 함유하여 이루어진 것을 사용하였다. 이 기유 조성물은 A 성분으로서 특정 알킬렌옥사이드 부가물로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상, 추가로 C 성분으로서 이온성 계면활성제로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상, 그리고 D 성분으로서 특정 비이온 계면활성제로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상을 사용하고, A 성분을 50 내지 90 중량%, B 성분을 3 내지 30중량%, C 성분을 0.1 내지 10 중량% 및 D 성분을 0.1 내지 20 중량%(합계 100 중량%) 함유하여 이루어진 것이다.

Description

합성 섬유용 처리제 및 합성 섬유의 처리 방법{Processing agents and methods for synthetic fibers}
[특허문헌 1] 일본특허공개 소60-9971호 공보
[특허문헌 2] 일본특허공개 평1-298281호 공보
[특허문헌 3] 일본특허공개 평2-47372호 공보
[특허문헌 4] 일본특허공개 소60-181368호 공보
[특허문헌 5] 일본특허공개 2000-136448호 공보
[특허문헌 6] 미국특허 6432144B1
[특허문헌 7] 일본특허공개 평3-97961호 공보
[특허문헌 8] 일본특허공개 평6-207379호 공보
본 발명은 합성 섬유용 처리제 및 합성 섬유의 처리 방법에 관한 것이다. 최근, 합성 섬유의 방사 공정이나 가공 공정에서는 고속화가 한층 더 진행되고, 이 에 수반하여 생산사의 보플(毛羽)이나 실 끊김(broken thread) 및 직편물에서의 염색반(染色斑)이 더욱더 발생하기 쉽게 되고 있다. 이러한 보플이나 실 끊김, 염색반의 발생을 방지하기 위해, 합성 섬유에 부착되는 합성 섬유용 처리제로 이들을 방지하기 위한 기능성 향상제의 함유 비율을 증가시킨 것을 사용하거나, 합성 섬유에 대한 합성 섬유용 처리제의 부착량을 증가시키는 것을 수행하지만, 원래대로 최근의 고속화에는 충분히 대응할 수 없다. 본 발명은 합성 섬유의 방사 공정이나 가공 공정에서 최근의 고속화에도 대응하고, 보플이나 실 끊김 및 염색반의 발생을 충분히 방지할 수 있는 합성 섬유용 처리제 및 합성 섬유의 처리 방법에 관한 것이다.
종래, 합성 섬유용 처리제로서 일반적으로 윤활제 및 기능성 향상제를 함유하는 것이 사용되고 있다. 이러한 합성 섬유용 처리제에는 보플이나 실 끊김의 발생을 방지하기 위한 기능성 향상제를 함유하는 것도 여러 종류가 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 내지 8 참조). 그러나, 이들 종래의 합성 섬유용 처리제에는 최근의 고속화된 방사 공정이나 가공 공정에서, 보플이나 실 끊김 및 염색반의 발생을 충분히 방지할 수 없다는 문제가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 최근 합성 섬유의 방사 공정이나 가공 공정에서 고속화에도 대응하고, 보플이나 실 끊김 및 염색반의 발생을 충분히 방지할 수 있는 합성 섬유용 처리제 및 합성 섬유의 처리 방법을 제공하는 데 있다.
따라서 본 발명자들은 상기 과제를 해결하고자 연구한 결과, 특정의 4 성분으로 이루어진 기유(基油) 조성물을 소정 비율로 함유하는 합성 섬유용 처리제가 바람직하며, 또한, 이러한 합성 섬유용 처리제를 합성 섬유에 대해 소정량 부착시키는 것이 바람직하다는 사실을 알아냈다.
즉 본 발명은 다음 기유 조성물을 70 중량% 이상 함유하여 이루어진 것을 특징으로 하는 합성 섬유용 처리제에 관한 것이다.
기유 조성물: 하기 A 성분, B 성분, C 성분 및 D 성분으로 이루어지고, 또한 A 성분을 50 내지 90 중량%, B 성분을 3 내지 30 중량%, C 성분을 0.1 내지 10 중량% 및 D 성분을 0.1 내지 20 중량%(합계 100 중량%) 함유하여서 이루어진 것
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 부가시킨 수평균분자량 1000 내지 12000의 알킬렌옥사이드 부가물인 것
조건 2: 이것을 구성하는 전체 옥시알킬렌 단위의 10 내지 80 중량%가 옥시에틸렌 단위인 폴리옥시알킬렌기를 가진 알킬렌옥사이드 부가물인 것
조건 3: 1가의 탄소수 6 내지 10의 지방족 알코올에 에틸렌옥사이드 및 프로필렌옥사이드를 부가시킨 알킬렌옥사이드 부가물을 35 중량% 이상 함유하는 알킬렌옥사이드 부가물인 것
B 성분: 1가의 탄소수 6 내지 10의 지방족 알코올에 에틸렌옥사이드 또는 에 틸렌옥사이드 및 프로필렌옥사이드를 부가시킨 수평균분자량 140 내지 800의 알킬렌옥사이드 부가물로서, 또한 이것을 구성하는 전체 옥시알킬렌 단위의 30 중량% 이상이 옥시에틸렌 단위인 폴리옥시알킬렌기를 가지는 알킬렌옥사이드 부가물로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상
C 성분: 이온성 계면활성제로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상
D 성분: 1가의 탄소수 11 내지 24의 지방족 알코올에 에틸렌옥사이드 및 프로필렌옥사이드를 부가시킨 수평균분자량 210 내지 950의 에테르형 비이온 계면활성제, 1가의 탄소수 6 내지 10의 지방족 알코올에 에틸렌옥사이드 또는 프로필렌옥사이드를 부가시킨 수평균분자량 900 내지 2000의 에테르형 비이온 계면활성제, 1가의 탄소수 11 내지 24의 지방족 알코올에 에틸렌옥사이드 또는 프로필렌옥사이드를 부가시킨 수평균분자량 150 내지 2500의 에테르형 비이온 계면활성제, 1가의 탄소수 8 내지 24의 지방산에 에틸렌옥사이드 및/또는 프로필렌옥사이드를 부가시킨 수평균분자량 200 내지 2000의 에스테르형 비이온 계면활성제, 동식물 유지에 에틸렌옥사이드 및/또는 프로필렌옥사이드를 부가시킨 수평균분자량 700 내지 10000의 비이온 계면활성제, 탄소수 8 내지 24의 지방족 아민에 에틸렌옥사이드 및/또는 프로필렌옥사이드를 부가시킨 수평균분자량 200 내지 2500의 아미노에테르형 비이온 계면활성제, 탄소수 8 내지 24의 지방족 아미드에 에틸렌옥사이드 및/또는 프로필렌옥사이드를 부가시킨 수평균분자량 250 내지 2500의 아미드에테르형 비이온 계면활성제, 2 내지 6가의 탄소수 2 내지 6의 지방족 알코올을 탄소수 8 내지 24의 지방산으로 부분에스테르화시킨 부분에스테르형 비이온 계면활성제 및 3 내지 6가의 탄소수 3 내지 6의 지방족 알코올을 탄소수 8 내지 24의 지방산으로 부분에스테르화시킨 부분에스테르에 에틸렌옥사이드 및/또는 프로필렌옥사이드를 부가시킨 수평균분자량 400 내지 6000의 에테르에스테르형 비이온 계면활성제로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상
또한 본 발명은 본 발명에 관한 합성 섬유용 처리제를 합성 섬유에 대해 0.1 내지 3 중량%로 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 성분으로 이루어진 기유 조성물을 함유하여 구성된 것이다. 이러한 기유 조성물을 구성하는 성분 중에서 A 성분은 조건 1 내지 3을 동시에 만족하는 알킬렌옥사이드 부가물 중에서 선택되는 하나 또는 둘 이상이다.
A 성분에 대해 조건 1은 알킬렌옥사이드 부가물을 1 내지 3가의 탄소수 1 내지 24의 지방족 알코올에 탄소수 2 내지 4의 알킬렌옥사이드를 부가시킨 수평균분자량 1000 내지 12000의 알킬렌옥사이드 부가물인 것이다. 이러한 조건 1에서, 1 내지 3가의 탄소수 1 내지 24의 지방족 알코올로서는 1) 메틸 알코올, 에틸 알코올, 프로필 알코올, 부틸 알코올, 펜틸 알코올, 헥실 알코올, 헵틸 알코올, 옥틸 알코올, 노닐 알코올, 데실 알코올, 운데실 알코올, 도데실 알코올, 트리데실 알코 올, 테트라데실 알코올, 펜타데실 알코올, 헥사데실 알코올, 헵타데실 알코올, 옥타데실 알코올, 노나데실 알코올, 에이코실 알코올, 헨에이코실 알코올, 도코실 알코올, 트리코실 알코올, 테트라코실 알코올 등의 1가 직쇄 포화 지방족 알코올, 2) 이소프로필 알코올, 이소부틸 알코올, 이소펜틸 알코올, 2-메틸-펜틸 알코올, 2-에틸-헥실 알코올, 2-프로필-헵틸 알코올, 2-부틸-옥틸 알코올, 2-펜틸-노닐 알코올, 2-헥실-데실 알코올, 2-헵틸-운데실 알코올, 2-옥틸-도데실 알코올, 2-노닐-트리데실 알코올, 2-데실-테트라데실 알코올, 2-운데실-펜타데실 알코올, 2-도데실-헥사데실 알코올 등의 1가 분지 포화 지방족 알코올, 3) 10-운데센일 알코올, 9c-테트라데센일 알코올, 9c-헥사데센일 알코올, 9c-옥타데센일 알코올, 9t-옥타데센일 알코올, 9c,12c-옥타데카디엔일 알코올, 9c,12c,15c-옥타데카트리엔일 알코올, 9c-에이코센일 알코올, 5,8,11,14-에이코사테트라엔일 알코올, 13c-도코센일 알코올, 13t-도코센일 알코올 등의 1가 직쇄 불포화 지방족 알코올, 4) 에틸렌글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 네오펜틸글리콜 등의 2가 지방족 알코올, 5) 글리세린, 트리메틸올프로판 등의 3가 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. 이들 알킬렌옥사이드는 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 혼합하여 사용하는 경우, 1 내지 3가의 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 12000의 것이지만, 1000 내지 10000의 것이 바람직하다.
A 성분에 대해 조건 2는 알킬렌옥사이드 부가물이 이것을 구성하는 전체 옥시알킬렌 단위의 10 내지 80 중량%가 옥시에틸렌 단위인 폴리옥시알킬렌기를 가진 알킬렌옥사이드 부가물이다.
A 성분에 대해 조건 3은 알킬렌옥사이드 부가물이 1가의 탄소수 6 내지 10의 지방족 알코올에 에틸렌옥사이드 및 프로필렌옥사이드를 부가시킨 알킬렌옥사이드 부가물을 35 중량% 이상 함유하는 알킬렌옥사이드 부가물이다. 이러한 조건 3에서, 1가의 탄소수 6 내지 10의 지방족 알코올로서는 1) 헥실 알코올, 헵틸 알코올, 옥틸 알코올, 노닐 알코올, 데실 알코올 등의 직쇄 포화 지방족 알코올, 2) 2-메틸-헵틸 알코올, 2-에틸-헥실 알코올, 2-프로필-헵틸 알코올 등의 분지 포화 지방족 알코올 등을 들 수 있다.
A 성분은 이상 설명한 조건 1 내지 3을 만족하는 알킬렌옥사이드 부가물 중에서 선택되는 하나 또는 둘 이상이지만, 이 중에서도 이러한 A 성분으로서는 하기 E 성분 및 F 성분을 합계 50 중량% 이상 함유하며, 또한 이 E 성분/F 성분=50/50 내지 90/10(중량비)의 비율로 함유하는 것이 바람직하다.
E 성분: 1가의 탄소수 6 내지 10의 지방족 알코올에 에틸렌옥사이드 및 프로필렌옥사이드를 에틸렌옥사이드/프로필렌옥사이드=35/65 내지 80/20(중량비)의 비율로 부가시킨 수평균분자량 1000 내지 12000의 알킬렌옥사이드 부가물
F 성분: 1가의 탄소수 11 내지 16의 지방족 알코올에 에틸렌옥사이드 및 프로필렌옥사이드를 에틸렌옥사이드/프로필렌옥사이드=10/90 내지 80/20(중량비)의 비율로 부가시킨 수평균분자량 1000 내지 12000의 알킬렌옥사이드 부가물
상기 E 성분에서, 1가의 탄소수 6 내지 10의 지방족 알코올로서는 1) 헥실 알코올, 헵틸 알코올, 옥틸 알코올, 노닐 알코올, 데실 알코올 등의 직쇄 포화 지방족 알코올, 2) 2-메틸-펜틸 알코올, 2-에틸-헥실 알코올, 2-프로필-헵틸 알코올 등의 분지 포화 지방족 알코올 등을 들 수 있다.
상기 F 성분에서, 1가의 탄소수 11 내지 16의 지방족 알코올로서는 운데실 알코올, 도데실 알코올, 트리데실 알코올, 테트라데실 알코올, 펜타데실 알코올, 헥사데실 알코올, 2-프로필-헵틸 알코올, 2-부틸-옥틸 알코올, 2-펜틸-노닐 알코올, 2-헥실-데실 알코올, 9c-테트라데센일 알코올, 9c-헥사데센일 알코올 등을 들 수 있지만, 이 중에서도 도데실 알코올, 트리데실 알코올, 테트라데실 알코올, 펜타데실 알코올, 헥사데실 알코올 등의 직쇄 지방족 알코올을 70 몰% 이상 함유하는 것이 바람직하다.
이상 설명한 A 성분으로서 알킬렌옥사이드 부가물 자체는 공지의 방법으로 합성될 수 있다. 이는 예를 들어, 지방족 알코올에 알칼리 촉매 존재하에 탄소수 2 내지 4의 알킬렌옥사이드를 축차 부가중합 반응시키는 방법을 들 수 있다.
B 성분은 1가의 탄소수 6 내지 10의 지방족 알코올에 에틸렌옥사이드 또는 에틸렌옥사이드 및 프로필렌옥사이드를 부가시킨 알킬렌옥사이드 화합물이다. 1가의 탄소수 6 내지 10의 지방족 알코올로서는 1) 헥실 알코올, 헵틸 알코올, 옥틸 알코올, 노닐 알코올, 데실 알코올 등의 직쇄 포화 지방족 알코올, 2) 이소옥틸 알코올, 2-메틸-펜틸 알코올, 2-에틸헥실 알코올, 3,3,5-트리메틸-헥실 알코올, 2-메틸옥틸 알코올, 2-프로필-헵틸 알코올 등의 분지 포화 지방족 알코올 등을 들 수 있다. B 성분으로서 알킬렌옥사이드 부가물의 수평균분자량은 140 내지 800이지만, 200 내지 700이 바람직하다. 또한 알킬렌옥사이드 부가물의 폴리옥시알킬렌기를 구성하는 전체 옥시알킬렌 단위 중 옥시에틸렌 단위의 비율로서는 30 중량% 이상이지만, 50 중량% 이상이 바람직하다. 지방족 알코올의 에틸렌옥사이드 및 프로필렌옥사이드의 부가 형태는 특히 제한되지 않는다.
C 성분은 이온성 계면활성제이다. 이러한 이온성 계면활성제로서는 종래 공지의 것이 사용될 수 있다. 이는 예를 들어 1) 도데실벤젠설폰산나트륨 등의 유기설폰산염, 폴리옥시에틸렌라우릴황산에스테르나트륨 등의 유기황산에스테르염, 폴리옥시라우릴포스페이트칼륨 등의 유기인산에스테르염, 올레인산나트륨이나 알케닐코하크산칼륨 등의 유기지방산염 등의 음이온 계면활성제, 2) 라우릴트리메틸암모늄에이트설페이트 등의 4급 암모늄염, 2-헵타데센일-히드록시에틸이미다졸린 등의 카티온 계면활성제, 3) 옥틸디메틸암모늄아세테이트, 라우릴아미노프로피온산염, 라우릴아민옥사이드 등의 양성 계면활성제를 들 수 있지만, 이 중에서도 음이온 계면활성제가 바람직하다.
D 성분은 특정 비이온 계면활성제이다. 이러한 비이온 계면활성제에는 1) 1가의 탄소수 11 내지 24의 지방족 알코올에 에틸렌옥사이드 및 프로필렌옥사이드를 부가시킨 수평균분자량 210 내지 950의 에테르형 비이온 계면활성제, 2) 1가의 탄 소수 6 내지 10의 지방족 알코올에 에틸렌옥사이드 또는 프로필렌옥사이드를 부가시킨 수평균분자량 900 내지 2000의 에테르형 비이온 계면활성제, 3) 1가의 탄소수 11 내지 24의 지방족 알코올에 에틸렌옥사이드 또는 프로필렌옥사이드를 부가시킨 수평균분자량 150 내지 2500의 에테르형 비이온 계면활성제, 4) 1가의 탄소수 8 내지 24의 지방산에 에틸렌옥사이드 및/또는 프로필렌옥사이드를 부가시킨 수평균분자량 200 내지 2000의 에스테르형 비이온 계면활성제, 5) 동식물 유지에 에틸렌옥사이드 및/또는 프로필렌옥사이드를 부가시킨 수평균분자량 700 내지 10000의 비이온 계면활성제, 6) 탄소수 8 내지 24의 지방족 아민에 에틸렌옥사이드 및/또는 프로필렌옥사이드를 부가시킨 수평균분자량 200 내지 2500의 아미노에테르형 비이온 계면활성제, 7) 탄소수 8 내지 24의 지방족 아미드에 에틸렌옥사이드 및/또는 프로필렌옥사이드를 부가시킨 수평균분자량 250 내지 2500의 아미드 에테르형 비이온 계면활성제, 8) 2 내지 6가의 탄소수 2 내지 6의 지방족 알코올을 탄소수 8 내지 24의 지방산으로 부분에스테르화시킨 부분에스테르형 비이온 계면활성제, 9) 3 내지 6가의 탄소수 3 내지 6의 지방족 알코올을 탄소수 8 내지 24의 지방산으로 부분에스테르화시킨 부분 에스테르에 에틸렌옥사이드 및/또는 프로필렌옥사이드를 부가시킨 수평균분자량 400 내지 6000의 에테르에스테르형 비이온 계면활성제가 포함된다.
D 성분에 대해, 1가의 탄소수 11 내지 24의 지방족 알코올에 에틸렌옥사이드 및 프로필렌옥사이드를 부가시킨 수평균분자량 210 내지 950의 에테르형 비이온 계면활성제로서는 α-운데실-ω-히드록시-폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌, α-도데 실-ω-히드록시-폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌, α-트리데실-ω-히드록시-폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌, α-테트라데실-ω-히드록시-폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌, α-펜타데실-ω-히드록시-폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌, α-헥사데실-ω-히드록시-폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌, α-헵타데실-ω-히드록시-폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌, α-옥타데실-ω-히드록시-폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌, α-옥타데센일-ω-히드록시-폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌, α-노나데실-ω-히드록시-폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌, α-에이코실-ω-히드록시-폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌, α-에이코센일-ω-히드록시-폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌, α-도코실-ω-히드록시-폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌 등을 들 수 있다.
D 성분에 대해, 1가의 탄소수 6 내지 10의 지방족 알코올에 에틸렌옥사이드 또는 프로필렌옥사이드를 부가시킨 수평균분자량 900 내지 2000의 에테르형 비이온 계면활성제로서는, α-헥실-ω-히드록시-폴리옥시에틸렌, α-옥틸-ω-히드록시-폴리옥시에틸렌, α-노닐-ω-히드록시-폴리옥시에틸렌, α-데실-ω-히드록시-폴리옥시에틸렌, α-헥실-ω-히드록시-폴리옥시프로필렌, α-옥틸-ω-히드록시-폴리옥시프로필렌, α-노닐-ω-히드록시-폴리옥시프로필렌, α-데실-ω-히드록시-폴리옥시프로필렌 등을 들 수 있다.
D 성분에 대해, 1가의 탄소수 11 내지 24의 지방족 알코올에 에틸렌옥사이드 또는 프로필렌옥사이드를 부가시킨 수평균분자량 150 내지 2500의 에테르형 비이온 계면활성제로서는 α-운데실-ω-히드록시-폴리옥시에틸렌, α-도데실-ω-히드록시-폴리옥시에틸렌, α-트리데실-ω-히드록시-폴리옥시에틸렌, α-테트라데실-ω-히드 록시-폴리옥시에틸렌, α-펜타데실-ω-히드록시-폴리옥시에틸렌, α-헥사데실-ω-히드록시-폴리옥시에틸렌, α-헵타데실-ω-히드록시-폴리옥시에틸렌, α-옥타데실-ω-히드록시-폴리옥시에틸렌, α-옥타데센일-ω-히드록시-폴리옥시에틸렌, α-노나데실-ω-히드록시-폴리옥시에틸렌, α-에이코실-ω-히드록시-폴리옥시에틸렌, α-에이코센일-ω-히드록시-폴리옥시에틸렌, α-도코실-ω-히드록시-폴리옥시에틸렌, α-운데실-ω-히드록시-폴리옥시프로필렌, α-도데실-ω-히드록시-폴리옥시프로필렌, α-트리데실-ω-히드록시-폴리옥시프로필렌, α-테트라데실-ω-히드록시-폴리옥시프로필렌, α-펜타데실-ω-히드록시-폴리옥시프로필렌, α-헥사데실-ω-히드록시-폴리옥시프로필렌, α-헵타데실-ω-히드록시-폴리옥시프로필렌, α-옥타데실-ω-히드록시-폴리옥시프로필렌, α-옥타데센일-ω-히드록시-폴리옥시프로필렌, α-노나데실-ω-히드록시-폴리옥시프로필렌, α-에이코실-ω-히드록시-폴리옥시프로필렌, α-에이코센일-ω-히드록시-폴리옥시프로필렌, α-도코실-ω-히드록시-폴리옥시프로필렌 등을 들 수 있다.
D 성분에 대해, 1가의 탄소수 8 내지 24의 지방산에 에틸렌옥사이드 및/또는 프로필렌옥사이드를 부가시킨 수평균분자량 200 내지 2000의 에스테르형 비이온 계면활성제로서는 카프릴산 (폴리옥시에틸렌), 라우린산 (폴리옥시에틸렌), 미리스틴산 (폴리옥시에틸렌), 팔미틴산 (폴리옥시에틸렌), 스테아린산 (폴리옥시에틸렌), 올레인산 (폴리옥시에틸렌), 리놀산 (폴리옥시에틸렌), 에르카산 (폴리옥시에틸렌), 리시놀산 (폴리옥시에틸렌), 리그노세린산 (폴리옥시에틸렌), 카프릴산 (폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌), 라우린산 (폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌), 미리스 틴산 (폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌), 팔미틴산 (폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌), 스테아린산 (폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌), 올레인산 (폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌), 리놀산 (폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌), 에르카산 (폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌), 리시놀산 (폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌), 리그노세린산 (폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌), 라우린산 (폴리옥시프로필렌), 미리스틴산 (폴리옥시프로필렌), 팔미틴산 (폴리옥시프로필렌), 스테아린산 (폴리옥시프로필렌), 올레인산 (폴리옥시프로필렌) 등을 들 수 있다.
D 성분에 대해, 동식물 유지에 에틸렌옥사이드 및/또는 프로필렌옥사이드를 부가시킨 수평균분자량 700 내지 10000의 비이온 계면활성제로서는 1) 대두유, 해바라기유, 면실유, 참깨유, 채종유, 미강유, 피마자유, 경화 피마자유, 팜유, 팜핵유, 야자유 등의 식물 유지의 에틸레옥사이드 및/또는 프로필렌옥사이드 부가물, 2) 우지, 돈지, 양지 등의 동물 유지의 에틸렌옥사이드 및/또는 프로필렌옥사이드 부가물을 들 수 있다.
D 성분에 대해, 탄소수 8 내지 24의 지방족 아민에 에틸렌옥사이드 및/또는 프로필렌옥사이드를 부가시킨 수평균분자량 200 내지 2500의 아미노에테르형 비이온 계면활성제로서는 N,N-비스(2-히드록시에틸)옥틸아민, N,N-비스(2-히드록시에틸)노닐아민, N,N-비스(2-히드록시에틸)라우릴아민, N,N-비스(2-히드록시에틸)미리스틸아민, N,N-비스(2-히드록시에틸)세틸아민, N,N-비스(2-히드록시에틸)스테아릴아민, N,N-비스(2-히드록시에틸)아라킨일아민, N-(2-히드록시에틸)디옥틸아민, N-(2-히드록시에틸)디노닐아민, N-(2-히드록시에틸)디라우릴아민, N-(2-히드록시에 틸)디미리스틸아민, N-(2-히드록시에틸)디세틸아민, N-(2-히드록시에틸)디스테아릴아민, N,N-비스(2-히드록시프로필)옥틸아민, N,N-비스(2-히드록시프로필)노닐아민, N,N-비스(2-히드록시프로필)라우릴아민, N,N-비스(폴리옥시에틸렌)옥틸아민, N,N-비스(폴리옥시에틸렌)노닐아민, N,N-비스(폴리옥시에틸렌)라우릴아민, N,N-비스(폴리옥시에틸렌)미리스틸아민, N,N-비스(폴리옥시에틸렌)세틸아민, N,N-비스(폴리옥시에틸렌)스테아릴아민, N,N-비스(폴리옥시에틸렌)아리킨일아민, N-(폴리옥시에틸렌)디옥틸아민, N-(폴리옥시에틸렌)디노닐아민, N-(폴리옥시에틸렌)디라우릴아민, N-(폴리옥시에틸렌)디미리스틸아민, N-(폴리옥시에틸렌)디세틸아민, N-(폴리옥시에틸렌)디스테아릴아민, N,N-비스(폴리옥시에틸렌폴리프로필렌)옥틸아민, N,N-비스(폴리옥시에틸렌폴리프로필렌)노닐아민, N,N-비스(폴리옥시에틸렌폴리프로필렌)라우릴아민, N,N-비스(폴리옥시에틸렌폴리프로필렌)미리스틸아민, N,N-비스(폴리옥시에틸렌폴리프로필렌)세틸아민, N,N-비스(폴리옥시에틸렌폴리프로필렌)스테아릴아민, N,N-비스(폴리프로필렌)옥틸아민, N,N-비스(폴리프로필렌)노닐아민, N,N-비스(폴리프로필렌)라우릴아민, N,N-비스(폴리프로필렌)미리스틸아민, N,N-비스(폴리프로필렌)세틸아민, N,N-비스(폴리프로필렌)스테아릴아민 등을 들 수 있다.
D 성분에 대해, 탄소수 8 내지 24의 지방족 아미드에 에틸렌옥사이드 및/또는 프로필렌옥사이드를 부가시킨 수평균분자량 250 내지 2500의 아미드에테르형 비이온 계면활성제로서는 N,N-비스(히드록시에틸)옥탄아미드, N,N-비스(히드록시에틸)도데칸아미드, N,N-비스(히드록시에틸)옥타데칸아미드, N,N-비스(히드록시에틸)옥타데센아미드, N,N-비스(히드록시에틸)도코산아미드, N,N-비스(폴리옥시에틸렌) 옥탄아미드, N,N-비스(폴리옥시에틸렌)도데칸아미드, N,N-비스(폴리옥시에틸렌)옥타데칸아미드, N,N-비스(폴리옥시에틸렌)옥타데센아미드, N,N-비스(폴리옥시에틸렌)도코산아미드, N,N-비스(폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌)옥탄아미드, N,N-비스(폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌)도데칸아미드, N,N-비스(폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌)옥타데칸아미드, N,N-비스(폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌)옥타데센아미드, N,N-비스(폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌)도코산아미드, N,N-비스(폴리옥시프로필렌)옥탄아미드, N,N-비스(폴리옥시프로필렌)도데칸아미드, N,N-비스(폴리옥시프로필렌)옥타데칸아미드, N,N-비스(폴리옥시프로필렌)옥타데센아미드, N,N-비스(폴리옥시프로필렌)도코산아미드 등을 들 수 있다.
D 성분에 대해, 2 내지 6가의 탄소수 2 내지 6의 지방족 알코올을 탄소수 8 내지 24의 지방산으로 부분에스테르화한 부분 에스테르형 비이온 계면활성제로서는 1) 에틸렌글리콜모노라우레이트, 에틸렌글리콜모노팔미테이트, 에틸렌글리콜모노올레에이트, 에틸렌글리콜베헤네이트 등의 에틸렌글리콜의 부분 에스테르, 2) 프로필렌글리콜모노미리스테이트, 프로필렌글리콜모노팔미데이트, 프로필렌글리콜모노스테아레이트, 프로필렌글리콜모노올레에이트 등의 프로필렌글리콜의 부분 에스테르, 3) 글리세린모노라우레이트, 글리세린모노팔미테이트, 글리세린모노올레에이트, 글리세린모노리놀레이트, 글리세린디라우레이트, 글리세린디올레에이트, 글리세린디리놀레이트, 글리세린라우레이트미리스테이트, 글리세린팔미트레에이트스테아레이트 등의 글리세린의 부분 에스테르, 4) 트리메틸올프로판모노라우레이트, 트리메틸올프로판모노팔미테이트, 트리메틸올프로판모노올레에이트, 트리메틸올프로판모노 베헤네이트 등의 트리메틸올프로판의 부분 에스테르, 5) 펜타에리스리톨모노미리스테이트, 펜타에리스리톨모노미리스토레에이트, 펜타에리스리톨모노올레에이트, 펜타에리스리톨디라우레이트, 펜타에리스리톨디리놀레이트, 펜타에리스리톨라우레이토미리스테이트, 펜타에리스리톨트리올레에이트, 펜타에리스리톨디라우레이토미리스테이트, 펜타에리스리톨디팔미토레아레이트스테아레이트, 펜타에리스리톨디팔미토레아에이트올레에이트 등의 펜타에리스리톨의 부분 에스테르, 6) 디글리세린모노라우레이트, 디글리세린모노올레에이트, 디글리세린디팔미테이트, 디글리세린트리라우레이트, 디글리세린디라우레이토미리스테이트, 디글리세린스테아레이토디팔미토레에이트 등의 디글리세린의 부분 에스테르, 7) 소르비탄모노라우레이트, 소르비탄모노스테아레이트, 소르비탄모노올레에이트, 소르비탄모노리놀레이트, 소르비탄디미리스테에트, 소르비탄디팔미테이트, 소르비탄디올레에이트, 소르비탄팔미토레에이트, 소르비탄트리팔미테이트, 소르비탄트리올레에이트, 소르비탄트리리놀레에이트, 소르비탄디라우레이토미리스테이트, 소르비탄디팔미토레에이트 등의 소르비탄의 부분 에스테르 등, 8) 트리글리세린모노라우레이트, 트리글리세린모노올레에이트, 트리글리세린디올레에이트, 트리글리세린트리라우레이트, 트리글리세린트리올레에이트, 트리글리세린팔미토레에이트디올레에이트 등의 트리글리세린의 부분 에스테르, 9) 테트라글리세린모노라우레이트, 테트라글리세린모노올레에이트, 테트라글리세린디올레에이트 등의 테트라글리세린의 부분 에스테르, 10) 디펜타에리스리톨미리스테이트, 디펜타에리스리톨모노리놀레에이트, 디펜타에리스티톨올레에이트 등의 디펜타에리스티톨의 부분 에스테르 등을 들 수 있다.
D 성분에 대해, 3 내지 6가의 탄소수 3 내지 6의 지방족 알코올을 탄소수 8 내지 24의 지방산으로 부분에스테르화시킨 부분 에스테르에 에틸렌옥사이드 및/또는 프로필렌옥사이드를 부가시킨 수평균분자량 400 내지 6000의 에테르에스테르형 비이온 계면활성제로서는 글리세린 부분에스테르, 트리메틸올프로판 부분에스테르, 펜타에리스리톨 부분에스테르, 디글리세린 부분에스테르, 에틸렌글리콜디글리세릴에테르 부분에스테르, 소르비탄부분에스테르, 트리글리세린부분에스테르, 테트라글리세린부분에스테르, 디펜타에리스리톨부분에스테르 등의 부분 에스테르의 에틸렌옥사이드 및/또는 프로필렌옥사이드 부가물을 들 수 있다.
본 발명의 처리제는 이상 설명한 바와 같은 A 성분을 50 내지 90 중량%, B 성분을 3 내지 30 중량%, C 성분을 0.1 내지 10 중량% 및 D 성분을 0.1 내지 20 중량%(합계 100 중량%) 함유하는 기유 조성물을 70 중량% 이상 함유하여 이루어진 것이지만, 이 A 성분을 55 내지 90 중량%, B 성분을 5 내지 20 중량%, C 성분을 0.3 내지 5 중량% 및 D 성분을 1 내지 20 중량%(합계 100 중량%) 함유하는 기유 조성물을 80 중량% 이상 함유하여 이루어진 것이 바람직하다.
본 발명의 처리제는 추가로 다음 G 성분을 함유하는 것이 바람직하다.
G 성분: 다음 화학식 1로 표시되는 지방족 에스테르 화합물 및 다음 화학식 2로 표시되는 지방족 에스테르 화합물 중에서 선택되는 하나 또는 둘 이상
R1-X-R2
R3-R4
상기 식에서,
R1, R3: 탄소수 8 내지 18의 지방족 모노 알코올 중에서 수소 원자를 제외한 잔기
R2: 탄소수 8 내지 18의 지방족 모노 카르본산 중에서 수소 원자를 제외한 잔기
R4: 탄소수 8 내지 18의 지방족 모노 카르본산 중에서 수산기를 제외한 잔기
X: 합계 1 내지 10개의 옥시에틸렌 단위 및/또는 옥시프로필렌 단위로 구성된 (폴리)옥시알킬렌기를 가지는 (폴리)알킬렌글리콜 중에서 전체 수산기를 제외한 잔기
화학식 1로 표시되는 지방족 에스테르 화합물에서, 화학식 1 중의 R1은 옥틸 알코올, 라우릴 알코올, 트리데실 알코올, 미리스틸 알코올, 세틸 알코올 스테아릴 알코올, 올레일 알코올 등의 탄소수 8 내지 18의 지방족 모노 알코올 중에서 수소 원자를 제외한 잔기이다. 또한 화학식 1 중의 R2는 카프론산, 카프릴산, 카프린산, 운데칸산, 라우린산, 트리데칸산, 미리스틴산, 펜타데칸산, 팔미틴산, 스테아린산, 팔미토레인산, 올레인산, 이소옥탄산, 이소헥사데칸산, 이소옥타데칸산 등의 탄소 수 8 내지 18의 지방족 모노 카르본산 중에서 수소 원자를 제외한 잔기이다. 추가로 화학식 1 중의 X는 합계 1 내지 10개의 옥시에틸렌 단위 및/또는 옥시프로필렌 단위로 구성된 (폴리)옥시알킬렌기를 가진 (폴리)알킬렌글리콜 중에서 전체 수산기를 제외한 잔기이다. 이러한 잔기로서는 1) 1 내지 10개의 옥시에틸렌 단위로 구성된 (폴리)옥시에틸렌기를 가진 (폴리)에틸렌글리콜 중에서 전체 수산기를 제외한 잔기, 2) 1 내지 10개의 옥시프로필렌 단위로 구성된 (폴리)옥시프로필렌기를 가진 (폴리)프로필렌글리콜 중에서 전체 수산기를 제외한 잔기, 3) 합계 2 내지 10개의 옥시에틸렌 단위 및 옥시프로필렌 단위로 구성된 (폴리)옥시에틸렌 (폴리)옥시프로필렌기를 가진 (폴리)알킬렌글리콜 중에서 전체 수산기를 제외한 잔기를 들 수 있다.
화학식 2로 표시되는 지방족 에스테르 화합물에서, 화학식 2 중의 R3은 화학식 1 중의 R1에 대해 기재된 것과 동일하다. 또한 화학식 2 중 R4는 카프론산, 카프릴산, 카프린산, 운데칸산, 라우린산, 트리데칸산, 미리스틴산, 펜타데칸산, 팔미틴산, 스테아린산, 팔미토레인산, 올레인산, 이소옥탄산, 이소헥사데칸산, 이소옥타데칸산 등의 탄소수 8 내지 18의 지방족 모노 카르본산 중에서 수산기를 제외한 잔기이다.
이상 설명한 G 성분을 함유하는 경우, 본 발명의 처리제는 기유 조성물 100 중량부 당 G 성분을 5 내지 40 중량부의 비율로 함유하는 것이지만, 이 G 성분을 5 내지 30 중량부의 비율로 함유하는 것이 바람직하다.
본 발명의 처리제는 추가로 다음 H 성분 및/또는 I 성분을 함유하는 것이 바람직하다.
H 성분: 폴리옥시알킬렌 변성 실리콘 및/또는 디메틸실리콘
I 성분: 페놀계 산화방지제, 포스파이트계 산화방지제 및 티오에테르계 산화방지제 중에서 선택되는 하나 또는 둘 이상
H 성분으로서는 1) 폴리옥시알킬렌 변성 실리콘, 2) 디메틸실리콘, 3) 상기 1)과 2)의 혼합물을 들 수 있지만, 1) 폴리옥시알킬렌 변성 실리콘이 바람직하다. 상기 1)의 폴리옥시알킬렌 변성 실리콘으로서는 이를 구성하는 옥시알킬렌 단위가 옥시에틸렌 단위 및/또는 옥시프로필렌 단위인 폴리옥시알킬렌기를 가진 폴리옥시알킬렌 변성 실리콘이며, 또한 이 폴리옥시알킬렌기/실리콘쇄=27/75 내지 90/10(중량비)의 비율로 가진 폴리옥시알킬렌 변성 실리콘이 바람직하다. 이러한 폴리옥시알킬렌 변성 실리콘으로서는 1) 폴리옥시에틸렌 변성 실리콘, 2) 폴리옥시프로필렌 변성 실리콘, 3) 폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌 변성 실리콘을 들 수 있지만, 이 중에서도 이를 구성하는 전체 옥시알킬렌 단위의 25 중량% 이상이 옥시에틸렌 단위인 폴리옥시알킬렌기를 가진 것이 더 바람직하다. 이상 설명한 바람직한 폴리옥시알킬렌 변성 실리콘에서도, 폴리옥시알킬렌기/실리콘쇄=25/75 내지 90/10(중량비)의 비율로 가진 것이 바람직하며, 30/70 내지 85/15(중량비)의 비율로 가진 것이 더 바람직하다. 또한 이의 수평균분자량은 2500 내지 50000의 것이 바람직하다.
또한 H 성분으로서 디메틸실리콘으로서는 30℃에서 점도가 1×10-6 내지 1× 10-4 ㎡/s의 선상 디메틸실리콘이 바람직하다.
I 성분으로서는 1) 페놀계 산화방지제, 2) 포스파이트계 산화방지제, 3) 티오에테르계 산화방지제, 4) 상기 1) 내지 3)의 둘 이상의 혼합물을 들 수 있지만, 1) 페놀계 산화방지제가 바람직하다.
I 성분으로서 페놀계 산화방지제로서는 모두 공지의 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-4-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.
I 성분으로서 포스파이트계 산화방지제로서는 모두 공지의, 옥틸디페닐포스파이트, 트리스노닐페닐포스파이트, 테트라트리데실-4,4'-부틸리덴-비스-(2-t-부틸-5-메틸페놀)디포스파이트, 모노(디노닐페닐)포스파이트, 디(p-노닐페닐)포스파이트 등을 들 수 있다.
I 성분으로서 티오에테르계 산화방지제로서는 모두 공지의, 4,4'-티오비스-(6-t-부틸-3-메틸페놀), 디라우릴-3,3'-티오디프로피오네이트 등을 들 수 있다.
이상 설명한 H 성분 및/또는 I 성분을 함유하는 경우, 본 발명의 처리제는 기유 조성물 100 중량부 당, H 성분 및/또는 I 성분을 합계로 0.3 내지 6 중량부의 비율로 함유하지만, 이 H 성분을 0.5 내지 3 중량부의 비율로 함유하고, 또한 I 성분을 0.5 내지 3 중량부의 비율로 함유하는 것이 바람직하다.
본 발명의 처리제는 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 다른 성분을 함유할 수 있다. 이러한 성분으로서는 유화조정제, 광물유 등의 윤활제, 소포제, 방부제, 방청제 등의 각종 보조제를 들 수 있다.
다음에, 본 발명에 관한 합성 섬유의 처리 방법(이하 간단히 본 발명의 처리 방법이라 칭함)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%로 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 사용한 가이드 급유법, 침지급유법, 스프레이 급유법 등을 들 수 있다. 또한 본 발명의 처리제를 합성 섬유에 부착시킬 때의 형태로서는 니드, 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%로 되도록 부착시킨다.
본 발명의 처리 방법의 적용 대상으로 되는 합성 섬유로서는 1) 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌테레프탈레이트, 폴리락트산 에스테르 등의 폴리에스 테르계 섬유, 2) 나일론 6, 나일론 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.
이하 본 발명의 구성 및 효과를 더 구체적으로 하기 위해, 실시예 등을 들어 설명하지만, 본 발명이 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하 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
다음 A 성분 75부, B 성분 13부, C 성분 2부 및 D 성분 10부를 균일하게 혼합하여, 기유 조성물 100부를 제조하고, 이를 합성 섬유용 처리제(P-1)로 하였다.
A 성분: 2-에틸헥실 알코올에 에틸렌옥사이드(이하 EO로 칭함)와 프로필렌옥사이드(이하 PO로 칭함)를 EO/PO=40/60(중량비)의 비율로 랜덤 상으로 부가시킨 수평균분자량 1000의 폴리에테르모노올/부틸 알코올에 EO와 PO를 EO/PO=50/50(중량비)의 비율로 랜덤 상으로 부가시킨 수평균분자량 3000의 폴리에테르모노올/도데실 알코올에 EO와 PO를 EO/PO=70/30(중량비)의 비율로 랜덤 상으로 부가시킨 수평균분자량 3500의 폴리에테르모노올=40/20/15(중량비)의 혼합물
B 성분: 3,5,5-트리메틸헥실 알코올 1 몰 당 EO를 5 몰 부가시킨 알킬렌옥사이드 부가물
C 성분: 데칸설폰산 칼륨/ α-도데실-ω-히드록시폴리(옥시에틸렌)(옥시에틸렌 단위의 반복수 3, 이하 n=3이라 함)의 인산 에스테르칼륨/시스-9-옥타데센산 칼륨=0.5/1/0.5(중량비)의 혼합물
D 성분: 시스-9-옥타데센산 1 몰당 EO를 7 몰 부가시킨 비이온 계면활성제/경화 피마자유 1 몰당 EO를 20 몰 부가시킨 비이온 계면활성제=5/5(중량비)의 혼합물
실시예 2 내지 36 및 비교예 1 내지 28
합성 섬유용 처리제 (P-2) ~ (P-36) 및 (R-1) ~ (R-28)의 제조
실시예 1의 합성 섬유용 처리제(P-1)와 동일하게 하여, 실시예 2 내지 36의 합성 섬유용 처리제 (P-2) ~ (P-36) 및 비교예 1 내지 28의 합성 섬유용 처리제 (R-1) ~ (R-28)을 제조하였다. 이상 각 예의 합성 섬유용 처리제의 제조에 사용된 성분의 내용을 표 1 내지 표 8에 제시하며, 또한 이상 각 예에서 제조한 합성 섬유용 처리제의 내용을 표 9 내지 표 18에 모아서 제시하였다.
A성분
의
종류		 합성에 사용된 지방족 알코올 알킬렌옥사이드 부가물
종류 가수 탄소수 직쇄
또는
분지		 AO의
종류		 EO
비율
(%)		 수평균
분자량		 E성분 또는
F성분
A-1 2-에틸헥실 알코올 1 8 분지 EO/PO 40 1000 E성분
A-2 데실 알코올 1 10 직쇄 EO/PO 60 2500 E성분
A-3 2-에틸헥실 알코올 1 8 분지 EO/PO/BO 20 3000
A-4 헥실 알코올 1 6 직쇄 EO/PO 75 1000 E성분
A-5 부틸 알코올 1 4 직쇄 EO/PO 50 3000
A-6 옥타데실 알코올 1 18 직쇄 EO/PO 40 2000
A-7 트리메틸올프로판 3 6 분지 EO/PO 40 6000
A-8 도데실 알코올 1 12 직쇄 EO/PO 70 3500 F성분
A-9 이소헥사데실 알코올 1 16 분지 EO/PO 30 2000 F성분
A-10 프로필렌글리콜 2 3 직쇄 EO/PO 25 2000
a-1 소르비탄 4 6 분지 EO/PO 40 1500
a-2 글리세린 3 3 직쇄 EO/PO 30 20000
a-3 부탄올 1 4 직쇄 EO/BO 90 2000
표 1에서,
AO의 종류: 지방족 알코올에 부가시킨 알킬렌옥사이드의 종류
EO 비율: AO 중의 EO의 비율(%)
EO: 에틸렌옥사이드
PO: 프로필렌옥사이드
BO: 부틸렌옥사이드
B성분의
종류		 합성에 사용된 지방족 알코올 알킬렌옥사이드 부가물
종류 기수 탄소수 AO의 종류 EO 비율(%) 수평균분자량
B-1 3,3,5-트리메틸헥실 알코올 1 9 EO 100 350
B-2 2-메틸옥틸 알코올 1 9 EO 100 660
B-3 2-에틸헥실 알코올 1 8 EO/PO 50 400
B-4 헥실 알코올 1 6 EO 100 530
C성분의 종류 타입 화합물명
C-1 음이온 데칸설폰산 칼륨
C-2 음이온 α-도데실-ω-히드록시(폴리옥시에틸렌)(n=3)의 인산 에스테르칼륨
C-3 음이온 시스-9-옥타데센산 칼륨
C-4 양이온 트리부틸메틸암모늄 디에틸인산
C-5 양성 디메틸도데실아민옥사이드
C-6 음이온 테트라코사놀의 인산 에스테르 칼륨
D성분의
종류		 화합물명 수평균
분자량		 합성에
사용된
출발원료
의 탄소수		 타입
D-1 ω-히드록시(폴리옥시에틸렌)(n=7)옥타데세노에이트 590 18 에스테르형
D-2 ω-히드록시(폴리옥시에틸렌)(n=20)경화피마자유 1820 57 유지 유래형
D-3 α-도데실-ω-히드록시(폴리옥시프로필렌폴리옥시에틸렌)(m=3,n=4) 540 12 에테르형
D-4 α-2-에틸헥실-ω-히드록시(폴리옥시에틸렌)(n=20) 1010 8 에테르형
D-5 α-도데실-ω-히드록시(폴리옥시에틸렌)(n=7) 480 12 에테르형
D-6 N,N-비스(폴리옥시에틸렌)도데칸아민(n=10) 620 12 아미노에테르형
D-7 N,N-비스(폴리옥시에틸렌)도데칸아미드(n=10) 640 12 아미도에테르형
D-8 소르비탄모노올레에이트 430 6 부분에스테르형
D-9 트리메틸올프로판의 디이소스테아린산에스테르의 에틸렌옥사이드 부가물(n=10) 1070 6 에테르에스테르형
표 4에서,
n: 옥시에틸렌 단위의 반복수
m: 옥시프로필렌 단위의 반복수
이들은 이하 동일함
G성분의
종류		 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 지방족 에스테르 화합물
R1 R2 R3 R4 X
G-1 도데실기 옥타노일기
G-2 도데실기 노닐카르보닐옥시기 폴리옥시에틸렌(6몰)
H성분의 종류 내용
H-1 폴리옥시알킬렌기/실리콘쇄=70/30(중량비), 옥시에틸렌 단위/옥시프로필렌 단위=50/50(몰비), 수평균분자량 16000의 폴리옥시알킬렌 변성실리콘
H-2 폴리옥시알킬렌기/실리콘쇄=35/65(중량비), 옥시에틸렌 단위/옥시프로필렌 단위=20/80(몰비), 수평균분자량 11000의 폴리옥시알킬렌 변성실리콘
H-3 30℃의 점도가 1×10-5 ㎡/s인 디메틸실리콘
I성분의 종류 화합물명 타입
I-1 1,3,5-트리스(4-부틸-3-히드록시-2,6-디메틸벤질)이소시아눌산 페놀계 산화방지제
I-2 2,2'-메틸렌-비스(4-메틸-6-t-부틸페놀) 페놀계 산화방지제
I-3 옥틸디페닐포스파이트 포스파이트계 산화방지제
I-4 디도데실 3,3'-티오디프로피오네이트 티오에테르계 산화방지제
타성분의 종류 화합물명
J-1 에틸렌글리콜
J-2 디이소데실아디페이트
J-3 30℃의 점도가 2,4×10-5 ㎡/s인 광물유
Figure 112005058705486-pat00001
Figure 112005058705486-pat00002
Figure 112005058705486-pat00003
Figure 112005058705486-pat00004
Figure 112005058705486-pat00005
Figure 112005058705486-pat00006
Figure 112005058705486-pat00007
Figure 112005058705486-pat00008
Figure 112005058705486-pat00009
Figure 112005058705486-pat00010
표 9 내지 표 18에서,
사용량: 부
*1: 합성 섬유용 처리제 중의 기유 조성물의 비율(%)
*2: A 성분 중에서 1가의 탄소수 6 내지 10의 지방족 알코올에 에틸렌옥사이드 및 프로필렌옥사이드를 부가시킨 알킬렌옥사이드 부가물의 비율(%)
*3: A 성분 중에서 E 성분 및 F 성분의 합계 비율(%)
*4: E 성분/F 성분의 비율(중량비)
A-1 ~ A-10, a-1 ~ a-3: 표 1에 기재된 A 성분
B-1 ~ B-4: 표 2에 기재된 B 성분
C-1 ~ C-6: 표 3에 기재된 C 성분
D-1 ~ D-9: 표 4에 기재된 D 성분
G-1 ~ G-2: 표 5에 기재된 G 성분
H-1 ~ H-3: 표 6에 기재된 H 성분
I-1 ~ I-4: 표 7에 기재된 I 성분
J-1 ~ J-3: 표 8에 기재된 다른 성분
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 처리제와 희석수를 균일하게 혼합하여 합성 섬유용 처리제의 10% 수성액으로 하였다. 고유점도 0.64, 산화티탄 함유량 0.2%의 폴리에틸렌테레프탈레이트 칩을 통상의 방법에 의해 건조시킨 후, 익스트루더(extruder)를 사용하여 295℃에서 방사하고, 구금(口金)에서 토출하여 냉각고화한 후의 주행사조에, 제조한 상기 10% 수성액을 계량 펌프를 사용한 가이드 급유법으로, 주행사조에 대한 합성 섬유용 처리제로서 부착율이 표 19 또는 표 20에 기재한 부착량으로 되도록 부착시킨 후, 가이드에 집속시켜, 기계적 연신을 수반하지 않고 3000 m/분의 속도로 권취(卷取)하고, 128 데시텍스 36 필라멘트의 부분연신사를 10 kg 롤 케이크로 하여 얻었다.
- 가연가공
상기에서 얻어진 케이크를 사용하여, 하기 컨택트 히터(contact heater)식 가연기에 의한 가연가공 조건:
컨택트 히터식 가연기(제인제기사(帝人製機社)제 SDS 1200)을 사용하여, 가공속도=700 m/분과 1000 m/분의 2 조건으로, 연신배율=1.652, 시연방식=3축 디스크 외접식 마찰방식(입측 가이드 디스크 1 매, 출측 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 조건에서, 25 일간 연속 운전에 의한 가연가공을 수행하였다.
- 보플의 평가
상기 가연가공에서, 가연가공사를 권취하기 전에, 보플 계수 장치(도레엔지니어링사(Toray Engineering Co., Ltd.) 제 DT-105)에 의해 1 시간당 보플수를 측정하고, 다음 기준으로 평가하였다.
AAA: 측정된 보플수가 0 개
AA: 측정된 보플수가 1 개 미만(단, 0을 포함하지 않음)
A: 측정된 보플수가 1 내지 2 개
B: 측정된 보플수가 3 내지 9 개
C: 측정된 보플수가 10 개 이상
- 실 끊김의 평가
상기 가연가공에서, 연속 운전 25 일간에 발생된 실 끊김 회수를 1 일당 회수로 환산하여, 다음 기준으로 평가하였다. 결과를 표 19 및 표 20에 제시하였다.
AAA: 발생된 실 끊김 회수가 0 회
AA: 발생된 실 끊김 회수가 0.5 회 미만(단, 0을 포함하지 않음)
A: 발생된 실 끊김 회수가 0.5 내지 1 회 미만
B: 발생된 실 끊김 회수가 1 내지 5 회 미만
C: 발생된 실 끊김 회수가 5 회 이상
- 염색성의 평가
상기 보플을 측정한 가연가공사를 사용하여, 통편기에서 직경 70 mm, 길이 1.2 m의 편지(編地)를 제조하였다. 제조된 편지를 분산 염료(니폰 가가꾸사제의 가야론폴리에스테르 블루 EBL-E)를 사용하여, 고압 염색법에 의해 염색하였다. 염색된 편지를 통상의 방법에 따라 수세, 환원, 세정 및 건조시킨 후, 직경 70 mm, 길이 1 m의 철제 통에 장착하여, 편지 표면의 농염부분의 점수를 육안으로 세는 평가를 5 회 실시하고, 얻어진 평가 결과로부터 편지 1 매당 점수로 환산하여, 다음 기준으로 평가하였다. 결과를 표 19 및 표 20에 제시하였다.
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 112005058705486-pat00011
Figure 112005058705486-pat00012
이미 명백한 바와 같이, 상기 설명한 본 발명에는 최근 합성 섬유의 방사 공정이나 가공 공정에서의 고속화에도 대응하고, 보플이나 실 끊김 및 염색반의 발생을 충분히 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (17)

  1. 다음 기유(基油) 조성물을 70 중량% 이상 함유하여 이루어진 것을 특징으로 하는 합성 섬유용 처리제:
    기유 조성물: 하기 A 성분, B 성분, C 성분 및 D 성분으로 이루어지고, 또한 A 성분을 50 내지 90 중량%, B 성분을 3 내지 30 중량%, C 성분을 0.1 내지 10 중량% 및 D 성분을 0.1 내지 20 중량%(합계 100 중량%) 함유하여서 이루어진 것
    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 부가시킨 수평균분자량 1000 내지 12000의 알킬렌옥사이드 부가물인 것
    조건 2: 이것을 구성하는 전체 옥시알킬렌 단위의 10 내지 80 중량%가 옥시에틸렌 단위인 폴리옥시알킬렌기를 가진 알킬렌옥사이드 부가물인 것
    조건 3: 1가의 탄소수 6 내지 10의 지방족 알코올에 에틸렌옥사이드 및 프로필렌옥사이드를 부가시킨 알킬렌옥사이드 부가물을 35 중량% 이상 함유하는 알킬렌옥사이드 부가물인 것
    B 성분: 1가의 탄소수 6 내지 10의 지방족 알코올에 에틸렌옥사이드 또는 에틸렌옥사이드 및 프로필렌옥사이드를 부가시킨 수평균분자량 140 내지 800의 알킬렌옥사이드 부가물로서, 또한 이것을 구성하는 전체 옥시알킬렌 단위의 30 중량% 이상이 옥시에틸렌 단위인 폴리옥시알킬렌기를 가지는 알킬렌옥사이드 부가물로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상
    C 성분: 이온성 계면활성제로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상
    D 성분: 1가의 탄소수 11 내지 24의 지방족 알코올에 에틸렌옥사이드 및 프로필렌옥사이드를 부가시킨 수평균분자량 210 내지 950의 에테르형 비이온 계면활성제, 1가의 탄소수 6 내지 10의 지방족 알코올에 에틸렌옥사이드 또는 프로필렌옥사이드를 부가시킨 수평균분자량 900 내지 2000의 에테르형 비이온 계면활성제, 1가의 탄소수 11 내지 24의 지방족 알코올에 에틸렌옥사이드 또는 프로필렌옥사이드를 부가시킨 수평균분자량 150 내지 2500의 에테르형 비이온 계면활성제, 1가의 탄소수 8 내지 24의 지방산에 에틸렌옥사이드, 또는 프로필렌옥사이드, 또는 에틸렌옥사이드 및 프로필렌옥사이드를 부가시킨 수평균분자량 200 내지 2000의 에스테르형 비이온 계면활성제, 동식물 유지에 에틸렌옥사이드, 또는 프로필렌옥사이드, 또는 에틸렌옥사이드 및 프로필렌옥사이드를 부가시킨 수평균분자량 700 내지 10000의 비이온 계면활성제, 탄소수 8 내지 24의 지방족 아민에 에틸렌옥사이드, 또는 프로필렌옥사이드, 또는 에틸렌옥사이드 및 프로필렌옥사이드를 부가시킨 수평균분자량 200 내지 2500의 아미노에테르형 비이온 계면활성제, 탄소수 8 내지 24의 지방족 아미드에 에틸렌옥사이드, 또는 프로필렌옥사이드, 또는 에틸렌옥사이드 및 프로필렌옥사이드를 부가시킨 수평균분자량 250 내지 2500의 아미드에테르형 비이온 계면활성제, 2 내지 6가의 탄소수 2 내지 6의 지방족 알코올을 탄소수 8 내지 24의 지방산으로 부분에스테르화시킨 부분에스테르형 비이온 계면활성제 및 3 내지 6가의 탄소수 3 내지 6의 지방족 알코올을 탄소수 8 내지 24의 지방산으로 부분에스테르화시킨 부분에스테르에 에틸렌옥사이드, 또는 프로필렌옥사이드, 또는 에틸렌옥사이드 및 프로필렌옥사이드를 부가시킨 수평균분자량 400 내지 6000의 에테르에스테르형 비이온 계면활성제로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상.
  2. 제 1 항에 있어서, 기유 조성물을 80 중량% 이상 함유하고, 이 기유 조성물이 A 성분을 55 내지 90 중량%, B 성분을 5 내지 20 중량%, C 성분을 0.3 내지 5 중량% 및 D 성분을 1 내지 20 중량%(합계 100 중량%) 함유하여 이루어진 합성 섬유용 처리제.
  3. 제 2 항에 있어서, A 성분이 하기 E 성분 및 F 성분을 합계 50 중량% 이상 함유하며, 또한 이 E 성분/F 성분=50/50 내지 90/10(중량비)의 비율로 함유하는 합성 섬유용 처리제:
    E 성분: 1가의 탄소수 6 내지 10의 지방족 알코올에 에틸렌옥사이드 및 프로필렌옥사이드를 에틸렌옥사이드/프로필렌옥사이드=35/65 내지 80/20(중량비)의 비율로 부가시킨 수평균분자량 1000 내지 12000의 알킬렌옥사이드 부가물
    F 성분: 1가의 탄소수 11 내지 16의 지방족 알코올에 에틸렌옥사이드 및 프로필렌옥사이드를 에틸렌옥사이드/프로필렌옥사이드=10/90 내지 80/20(중량비)의 비율로 부가시킨 수평균분자량 1000 내지 12000의 알킬렌옥사이드 부가물.
  4. 제 3 항에 있어서, 추가로 다음 G 성분을 함유하며, 기유 조성물 100 중량부당 G 성분을 5 내지 40 중량부의 비율로 함유하는 합성 섬유용 처리제:
    G 성분: 다음 화학식 1로 표시되는 지방족 에스테르 화합물 및 다음 화학식 2로 표시되는 지방족 에스테르 화합물 중에서 선택되는 하나 또는 둘 이상
    [화학식 1]
    R1-X-R2
    [화학식 2]
    R3-R4
    상기 식에서,
    R1, R3: 탄소수 8 내지 18의 지방족 모노 알코올 중에서 수소 원자를 제외한 잔기
    R2: 탄소수 8 내지 18의 지방족 모노 카르본산 중에서 수소 원자를 제외한 잔기
    R4: 탄소수 8 내지 18의 지방족 모노 카르본산 중에서 수산기를 제외한 잔기
    X: 1 내지 10개의 옥시에틸렌 단위, 또는 1 내지 10개의 옥시프로필렌 단위, 또는 합계 1 내지 10개의 옥시에틸렌 단위 및 옥시프로필렌 단위로 구성된 (폴리)옥시알킬렌기를 가지는 (폴리)알킬렌글리콜 중에서 전체 수산기를 제외한 잔기.
  5. 제 3 항에 있어서, 추가로 다음 H 성분 및 I 성분 중 적어도 하나를 함유하며, 기유 조성물 100 중량부당 H 성분 및 I 성분 중 적어도 하나를 합계 0.3 내지 6 중량부의 비율로 함유하는 합성 섬유용 처리제:
    H 성분: 1) 폴리옥시알킬렌 변성 실리콘 또는 2) 디메틸실리콘 또는 3) 폴리옥시알킬렌 변성 실리콘과 디메틸실리콘의 혼합물
    I 성분: 페놀계 산화방지제, 포스파이트계 산화방지제 및 티오에테르계 산화방지제 중에서 선택되는 하나 또는 둘 이상.
  6. 제 4 항에 있어서, 추가로 다음 H 성분 및 I 성분 중 적어도 하나를 함유하며, 기유 조성물 100 중량부당 H 성분 및 I 성분 중 적어도 하나를 합계 0.3 내지 6 중량부의 비율로 함유하는 합성 섬유용 처리제:
    H 성분: 1) 폴리옥시알킬렌 변성 실리콘 또는 2) 디메틸실리콘 또는 3) 폴리옥시알킬렌 변성 실리콘과 디메틸실리콘의 혼합물
    I 성분: 페놀계 산화방지제, 포스파이트계 산화방지제 및 티오에테르계 산화방지제 중에서 선택되는 하나 또는 둘 이상.
  7. 제 6 항에 있어서, 기유 조성물 100 중량부당 G 성분을 5 내지 30 중량부, H 성분을 0.5 내지 3 중량부 및 I 성분을 0.5 내지 3 중량부의 비율로 함유하는 합성 섬유용 처리제.
  8. 제 5 항에 있어서, H 성분이 폴리옥시알킬렌 변성 실리콘인 합성 섬유용 처리제.
  9. 제 5 항에 있어서, I 성분이 페놀계 산화방지제인 합성 섬유용 처리제.
  10. 제 3 항의 합성 섬유용 처리제를 합성 섬유에 대해 0.1 내지 3 중량%로 되도록 부착시키는 것을 특징으로 하는 합성 섬유의 처리 방법.
  11. 제 4 항의 합성 섬유용 처리제를 합성 섬유에 대해 0.1 내지 3 중량%로 되도록 부착시키는 것을 특징으로 하는 합성 섬유의 처리 방법.
  12. 제 5 항의 합성 섬유용 처리제를 합성 섬유에 대해 0.1 내지 3 중량%로 되도록 부착시키는 것을 특징으로 하는 합성 섬유의 처리 방법.
  13. 제 7 항의 합성 섬유용 처리제를 합성 섬유에 대해 0.1 내지 3 중량%로 되도록 부착시키는 것을 특징으로 하는 합성 섬유의 처리 방법.
  14. 제 10 항에 있어서, 합성 섬유용 처리제를 5 내지 30 중량%의 수성액으로 하여, 이 수성액을 합성 섬유에 대해 합성 섬유용 처리제로서 0.1 내지 3 중량%로 되도록 부착시키는 합성 섬유의 처리 방법.
  15. 제 11 항에 있어서, 합성 섬유용 처리제를 5 내지 30 중량%의 수성액으로 하여, 이 수성액을 합성 섬유에 대해 합성 섬유용 처리제로서 0.1 내지 3 중량%로 되도록 부착시키는 합성 섬유의 처리 방법.
  16. 제 12 항에 있어서, 합성 섬유용 처리제를 5 내지 30 중량%의 수성액으로 하여, 이 수성액을 합성 섬유에 대해 합성 섬유용 처리제로서 0.1 내지 3 중량%로 되도록 부착시키는 합성 섬유의 처리 방법.
  17. 제 13 항에 있어서, 합성 섬유용 처리제를 5 내지 30 중량%의 수성액으로 하여, 이 수성액을 합성 섬유에 대해 합성 섬유용 처리제로서 0.1 내지 3 중량%로 되도록 부착시키는 합성 섬유의 처리 방법.
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