KR20070046030A - 섬유 처리용 유제 - Google Patents

Abstract

특히 탄성 섬유 생산시의 섬유끼리의 교착 방지성 및 장기에 걸친 섬유 처리용 유제의 경시 안정성이 양호한 섬유 처리용 유제를 제공하는 것.

고분자 재료 (a) 로 이루어지는 섬유에 사용하는 섬유 처리용 유제로서, 그 (a) 의 시트 표면의 25℃ 에서의 물의 접촉각이 60°이하이고, 그 섬유 처리용 유제를 그 (a) 의 시트 표면에 도포한 후의 시트 표면의 25℃ 에서의 물의 접촉각이 70°∼180°인 것을 특징으로 하는 섬유 처리용 유제.

Description

섬유 처리용 유제{OILING AGENT FOR FIBER TREATMENT}

본 발명은 섬유용 유제에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 폴리우레탄 탄성 섬유 제조시에 있어서, 섬유간의 교착성이 적고, 해서성 (解舒性: rewindability) 이 우수한 폴리우레탄 탄성 섬유를 얻기 위해서, 방사 공정에서 사용되는 섬유 처리용 유제에 관한 것이다.

종래부터 폴리우레탄 탄성 섬유의 제조 방법으로는, 용융 방사, 건식 방사, 습식 방사 등이 있지만, 어느 방법에서도 섬유끼리의 교착성이 크기 때문에, 후가공 공정에서의 해서성이 나쁜 것이 문제가 되고 있다.

또한 최근, 탄성 섬유를 생산하는 데에 있어서, 종래보다도 해서 속도를 올림으로써 생산성을 향상시키려는 필요성이 높아지고 있다. 특히, 경편 용도에는 정경 (整經) 공정시에 고속 해서성이 요구되고 있다. 해서성이 나쁘면 정경시에 실 끊어짐 등을 야기하여, 생산성을 현저히 떨어뜨리게 된다. 이 때문에, 폴리우레탄성 탄성 섬유용 유제에 있어서, 이들 과제를 해결하는 것이 가능한 탄성 섬유용 유제의 개발이 급선무로 되어 있다.

탄성 섬유 생산시의 방사 공정에 사용하는 섬유 처리용 유제로서, 그 유제에 교착 (膠着) 방지제를 첨가한 유제가 제안되어 있다. 이 교착 방지제로서 고체 인 금속비누를 현탁시킨 섬유 처리용 유제 (특허 문헌 1, 2), 폴리에테르 변성 실리콘을 배합한 섬유 처리용 유제 (특허 문헌 3∼5), 실리콘 수지를 배합한 섬유 처리용 유제 (특허 문헌 6∼7) 등이 제안되어 있다.

그러나 특허 문헌 1∼2 에서 제안되어 있는 유제에서는, 이러한 고체 성분은 시간이 경과함에 따라 유제 중에서 응집ㆍ침강되는 등 분산 안정성이 나쁘기 때문에, 유제를 사용할 때, 실에 대한 균일 부착이 곤란해져 충분한 교착 방지성을 발휘할 수 없고, 후가공 공정에 있어서 장력 변동 등이 원인으로 실 끊어짐 등이 일어나는 문제가 있다.

또한, 특허 문헌 3∼7 에서 제안된 유제에서는, 얻어지는 유제가 균일 투명하고, 시간 경과에 따른 유제 안정성은 양호하지만, 충분한 교착 방지 효과가 얻어지지 않고, 또한 충분한 교착 방지 효과를 얻기 위해서는 교착 방지제의 첨가량을 증가시켜야만 하기 때문에, 유제의 점도가 증가하여 실에 대한 균일 부착성이 불충분해지는 점, 또한 사용하는 실리콘계 교착 방지제가 고가라고 하는 점과 같은 문제가 있다.

특허 문헌 1: 일본 특허공보 소41-286호

특허 문헌 2: 일본 특허공보 소40-5557호

특허 문헌 3: 일본 특허공보 소61-459호

특허 문헌 4: 일본 공개특허공보 평2-127569호

특허 문헌 5: 일본 공개특허공보 평6-41873호

특허 문헌 6: 일본 특허공보 소63-12197호

특허 문헌 7: 일본 공개특허공보 평8-74179호

발명의 개시

발명이 해결하고자 하는 과제

따라서, 본 발명이 목적으로 하는 것은, 섬유를 제조할 때에 섬유끼리의 교착 방지성이 우수한 섬유용 유제를 제공하는 것에 있다. 또한, 섬유용 유제의 경시 안정성을 높이고, 사용시에 있어서 교착 방지제가 응집ㆍ침강하는 문제, 실에 대한 불균일 부착의 문제 등이 없으며, 섬유의 안정적인 생산을 가능하게 하는 섬유용 유제를 제공하는 것이다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명자들은 상기 섬유 처리용 유제를 얻기 위해 예의 검토한 결과, 그 섬유 처리용 유제에 의해 섬유 재료로 이루어지는 시트를 처리한 후의, 시트 표면의 25℃ 에서의 물의 접촉각이 70∼180°가 되도록 그 유제를 조제함으로써 상기 문제점을 해결할 수 있음을 발견하여, 본 발명에 도달하였다.

즉 본 발명은, 고분자 재료 (a) 로 이루어지는 섬유에 사용하는 섬유 처리용 유제로서, 그 (a) 의 시트 표면의 25℃ 에서의 물의 접촉각이 60°이하이고, 그 섬유 처리용 유제를 그 (a) 의 시트 표면에 도포한 후의 시트 표면의 25℃ 에서의 물의 접촉각이 70°∼180°인 것을 특징으로 하는 섬유 처리용 유제; 그 섬유 처리용 유제를, 방사 공정에서 탄성 섬유에 대하여 0.1∼12질량% 부여하고, 필요에 따라 정련함으로써 이루어지는 탄성 섬유의 처리 방법; 및 상기 처리 방법에 의해 처리되어 이루어지는 탄성 섬유이다.

본 발명에 있어서, 고분자 재료 (a) 로는, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 나일론 등, 분자 내에 극성이 높은 기 (예를 들어, 아미드기, 에스테르기, 우레아기, 우레탄기 등) 을 갖는 고분자 재료를 들 수 있다.

이들 (a) 의 시트 표면의 25℃ 에서의 접촉각의 상한은 60°이하이고, 시장에서 입수할 수 있는 재료라는 관점에서 하한은 10°이상이다.

(a) 로 이루어지는 섬유로는, 예를 들어, 폴리우레탄 탄성 섬유, 폴리에스테르 탄성 섬유, 폴리아미드 탄성 섬유, 폴리카보네이트 탄성 섬유, 나일론 섬유, 폴리에스테르 섬유 등을 들 수 있다. 이들 중에서 바람직하게는, 폴리우레탄 탄성 섬유, 폴리에스테르 탄성 섬유, 폴리아미드 탄성 섬유, 폴리카보네이트 탄성 섬유 등의 탄성 섬유이고, 더욱 바람직하게는 폴리우레탄 탄성 섬유, 폴리아미드 탄성 섬유, 특히 바람직하게는 폴리우레탄 탄성 섬유이다.

본 발명의 섬유 처리용 유제를 적용할 수 있는 탄성 섬유의 섬도는, 특별히 한정되지 않지만, 통상 10∼2500데시텍스 (dtx), 바람직하게는 11∼1870dtx 이다.

본 발명에 사용되는 섬유 처리용 유제로는, 상기 고분자 재료 (a) 의 시트 표면에 도포한 후의, 시트 표면의 25℃ 에서의 물의 접촉각 (°) 이 70∼180 이고, 섬유간의 교착 방지성 및 해서성의 관점에서, 바람직하게는 75∼120, 특히 바람직하게는 75∼100 이 되는 섬유 처리용 유제이다.

본 발명에 있어서, 접촉각은 다음 방법에 의해서 측정한 값이다.

[접촉각 측정 방법]

(1) 측정용 시트의 제작

20cm×25cm 의 표면이 평활한 유리판 주위에, 폭 1cm, 두께 0.1cm 의 판지로 만든 외틀을 양면 테이프 등으로 접착하고, 중심부의 패임부 (18cm×23cm, 깊이 0.1cm, 체적 약 41㎤) 에, 그 섬유에 사용하는 수지의 40질량% 용액 (예를 들어, 디메틸포름아미드 (DMF) 용액 등) 100부를 천천히 부어 넣고, 전체가 균일해지도록 확산시킨다. 수평이 되도록 정치하여, 실온 (약 20℃) 하에서 24 시간 자연 건조시킨 후, 다시 60℃ 로 온도 조절한 감압 건조기내에서 2 시간 건조시킨다 (압력 약 6kPa). 건조 후, 실온 (약 20℃) 에서 24 시간 방치한 후, 커터 등을 사용하여 6cm×3cm 의 크기로 잘라내고, 유리판으로부터 천천히 벗김으로써 고분자 재료 (a) 의 측정용 시트 (a1) 를 얻을 수 있다.

다음으로, 상기의 방법에 의해 얻어지는 측정용 시트 상에 본 발명의 섬유 처리용 유제 10㎕ 를 적하하여 별도의 측정용 시트 사이에 끼워서 전체에 고르게 바른 후, 유리판 사이에 끼움 압력 20g/㎠ 가 되도록 압력을 가하여, 그대로 순풍 (循風) 건조기 중, 70℃ 에서 1 시간 온도 조절한다. 그 후, 포갠 2장의 시트를 벗겨 측정용 시트 (a2) 로 한다.

(2) 접촉각의 측정

상기 (a1) (예를 들어, 두께 약 200㎛, 6cm×3cm) 을, 온도 25℃, 상대습도 65% 의 조건 하에서 그 시트를 3 시간 온도 조절한 후, 본 조건 하에서 자동 접촉각 측정기 (교와계면과학 (주) 사 제조, 「CA-Z 형」) 를 사용하여, 측정용 시트 표면에 물을 부착시킨 직후의 접촉각을 측정한다. (a2) 에 관해서도 동일한 순서로 측정한다.

본 발명에 있어서의 섬유용 유제로는, 실리콘 오일 (A1) 및 탄화수소계 윤활유 (A2) 로 이루어지는 군에서 선택되는 베이스 오일 (A), 교착 방지제 (B), 그리고 계면 활성제 (C) 로 이루어지는 것이 교착 방지성의 관점에서 바람직하다.

실리콘 오일 (A1) 로는, 폴리디메틸실록산, 폴리디메틸실록산의 일부가 탄소수 2∼20 의 알킬기 및/또는 페닐기로 치환된 것 등을 사용할 수 있다.

탄화수소계 윤활유 (A2) 로는, 광물유 및 그 정제유, 수소첨가유, 분해유 등을 사용할 수 있다.

이들 중 바람직한 것은, 25℃ 에서의 점도가 1∼1000㎟/s 인 베이스 오일이다. 더욱 바람직하게는 2∼500㎟/s, 특히 바람직하게는 3∼200㎟/s 인 베이스 오일이다.

(A) 로는, (A1), (A2) 각각 단독이어도 되고, 혼합물이어도 된다. 바람직하게는 (A2) 단독, 및 (A1) 과 (A2) 의 혼합물이고, 더욱 바람직하게는 (A1) 과 (A2) 의 혼합물이다. 혼합물의 경우, (A1)＋(A2) 의 합계 질량에 기초하여, (A1) 의 함유량 (질량%) 은 5∼80 이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 10∼70, 특히 바람직하게는 20∼50 이다.

교착 방지제 (B) 로는, 분자 내에 적어도 1 개의 카르복실기 및/또는 카르복실레이트기를 갖는 화합물을 들 수 있다.

이들 화합물로는, 고급 지방산 (염) (B1), 카르복실기 및/또는 카르복실레이트기 함유 폴리머 (B2) 를 들 수 있다.

(B1) 에 있어서의 고급 지방산으로는, 통상, 탄소수 5∼40, 바람직하게는 탄소수 6∼30, 더욱 바람직하게는 탄소수 8∼24, 보다 바람직하게는 탄소수 12∼24, 특히 바람직하게는 탄소수 16∼22 의 포화 또는 불포화 고급 지방산을 들 수 있다. 고급 지방산의 구체예로는, 예를 들어, n-발레르산, iso-발레르산, 옥탄산, 카프론산, 카프릴산, 카프르산, 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 이소스테아르산, 베헨산, 올레산, 엘라이드산 (elaidic acid), 에르크산 (erucic acid), 리놀산, 리놀렌산, 리시놀레산 등을 들 수 있다. 이들 중 바람직한 것은, 라우르산, 팔미트산, 스테아르산, 및 베헨산이고, 특히 바람직한 것은 스테아르산이다. 이들 지방산은 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 혼합하여 사용해도 된다.

(B1) 에 있어서, 카르복실기는 금속염으로 되어 있어도 되며, 금속염을 형성하는 금속으로서 바람직한 것은, 알칼리 금속 (리튬, 나트륨, 칼륨 등), 알칼리 토금속 (바륨, 칼슘, 마그네슘 등), IIB 족 금속 (예를 들어, 아연 등), 천이금속 (니켈, 철, 구리, 망간, 코발트, 은, 금, 백금, 팔라듐, 티탄, 지르코늄, 카드뮴 등), IIIB 족 금속 (예를 들어, 알루미늄염 등), IVB 족 금속 (주석, 납 등), 및 란타노이드 금속 (란탄, 세륨 등) 등을 들 수 있고, 더욱 바람직한 것은 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 및 IIIB 족 금속, 특히 바람직한 것은 알칼리 토금속이고, 그 중에서도 마그네슘이 바람직하다.

(B1) 의 고급 지방산염의 구체예로는, 예를 들어, 라우르산리튬염, 라우르산나트륨염, 라우르산칼륨염; 미리스트산리튬염, 미리스트산나트륨염, 미리스트산칼륨염; 팔미트산리튬염, 팔미트산나트륨염, 팔미트산칼륨염, 스테아르산리튬염, 스테아르산나트륨염, 스테아르산칼륨염; 이소스테아르산리튬염, 이소스테아르산나트륨염, 이소스테아르산칼륨염; 베헨산리튬염, 베헨산나트륨염, 베헨산칼륨염; 디라우르산마그네슘염, 디라우르산칼슘염, 디라우르산바륨염; 디미리스트산마그네슘염, 디미리스트산칼슘염, 디미리스트산바륨염; 디팔미트산마그네슘염, 디팔미트산칼슘염, 디팔미트산바륨염; 디스테아르산마그네슘염, 디스테아르산칼슘염, 디스테아르산바륨염; 디이소스테아르산마그네슘염, 디이소스테아르산칼슘염, 디이소스테아르산바륨염; 디베헨산마그네슘염, 디베헨산칼슘염, 디베헨산바륨염; 팔미트산스테아르산마그네슘염, 팔미트산스테아르산칼슘염, 팔미트산스테아르산바륨염 등을 들 수 있다. 이 중 특히 바람직한 것은 스테아르산의 알칼리 토금속염이고, 가장 바람직한 것은 디스테아르산마그네슘염이다. 또, 시판되는 디스테아르산마그네슘염 등은, 일부 미반응 수산화 스테아르산마그네슘염이 불순물로서 섞여 있지만, 지장은 없다.

상기 고급 지방산 또는 그 금속염인 고급 지방산 (염) (B1) 은, 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 혼합하여 사용해도 된다.

카르복실기 및/또는 카르복실레이트기 함유 폴리머 (B2) 로는, 분자 내에 적어도 1 개의 카르복실기 및/또는 카르복실레이트기를 갖는 모노머 (X) 와 필요에 의해 그 밖의 모노머 (Y) 를 (공)중합하여 얻어지는 폴리머 (B2-1), 폴리머의 분자 내에 카르복실기 및/또는 카르복실레이트기를 도입하여 얻어지는 폴리머 (B2-2) 등을 들 수 있다.

상기 모노머 (X) 로는, 예를 들어, 불포화 모노카르복실산 [예를 들어, (메트)아크릴산, 비닐벤조산, 알릴아세트산 등], 불포화 디카르복실산 및 그들의 무수물 [예를 들어, (무수)말레산, 푸마르산, (무수)이타콘산, (무수)시트라콘산 등] 그리고 이들의 금속염을 들 수 있다.

이들 중에서 바람직한 것은, (메트)아크릴산, (무수)말레산, 푸마르산, (무수)이타콘산 및 이들의 금속염이고, 보다 바람직하게는 (메트)아크릴산, (무수)말레산 및 이들의 금속염이다.

모노머 (X) 와 공중합 가능한 그 밖의 모노머 (Y) 로는, 이하의 수용성 불포화 모노머 (Y1), 수불용성 불포화 모노머 (Y2) 를 들 수 있다.

수용성 불포화 모노머 (Y1) 로는, 비이온성 모노머 (Y1-1), 양이온성 모노머 (Y1-2), 모노머 (X) 이외의 음이온성 모노머 (Y1-3) 를 들 수 있다.

(Y1-1) 로는,

(Y1-1a) ; (메트)아크릴레이트 유도체 [히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 (중합도 3∼50) 모노(메트)아크릴레이트, 폴리글리세롤 (중합도 1∼10) 모노(메트)아크릴레이트, 2-시아노에틸(메트)아크릴레이트 등],

(Y1-1b) ; (메트)아크릴아미드 유도체 [(메트)아크릴아미드, N-메틸(메트)아크릴아미드, N-이소프로필(메트)아크릴아미드, N-메틸올(메트)아크릴아미드 등],

(Y1-1c) ; 상기 이외의 질소 원자 함유 비닐 모노머 [아크릴로니트릴, N-비닐포름아미드, N-비닐-2-피롤리돈, 비닐이미다졸, N-비닐숙신이미드, N-비닐카르바졸 등] 등, 및 이들의 혼합물 등을 들 수 있다.

(Y1-2) 로는,

(Y1-2a) ; 질소 원자 함유 (메트)아크릴레이트 유도체 [N,N-디메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, N,N-디메틸아미노프로필(메트)아크릴레이트, N,N-디에틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, N,N-디에틸아미노프로필(메트)아크릴레이트, N-모르폴리노에틸(메트)아크릴레이트 등],

(Y1-2b) ; 질소 원자 함유 (메트)아크릴아미드 유도체 [N,N-디메틸아미노에틸(메트)아크릴아미드 등],

(Y1-2c) ; 아미노기를 갖는 비닐 화합물 [비닐아민, 비닐아닐린, (메트)알릴아민, p-아미노스티렌 등],

(Y1-2d) ; 아민이미드기를 갖는 화합물 [1,1,1-트리메틸아민(메트)아크릴이미드, 1,1-디메틸-1-에틸아민(메트)아크릴아미드, 1,1-디메틸-1-(2'-페닐-2'-히드록시에틸)아민(메트)아크릴이미드, 1,1,1-트리메틸아민(메트)아크릴이미드 등],

(Y1-2e) ; 상기 이외의 질소 원자 함유 비닐 모노머 [2-비닐피리딘, 3-비닐피페리딘, 비닐피라진, 비닐모르폴린 등] 등과 그 염 (예를 들어, 염산염, 황산염, 인산염, 질산염, 메틸클로라이드염, 디메틸황산염 및 벤질클로라이드염 등), 및 이들의 혼합물 등을 들 수 있다.

(Y1-3) 로는,

(Y1-3a) ; 불포화 술폰산〔탄소수 2∼20 의 지방족 불포화 술폰산 (비닐술폰산 등), 탄소수 6∼20 의 방향족 불포화 술폰산 (스티렌술폰산 등), 술폰산기 함유 (메트)아크릴레이트 [술포알킬 (탄소수 2∼20) (메트)아크릴레이트[2-(메트)아크릴로일옥시에탄술폰산, 2-(메트)아크릴로일옥시프로판술폰산, 3-(메트)아크릴로일옥시프로판술폰산, 2-(메트)아크릴로일옥시부탄술폰산, 4-(메트)아크릴로일옥시부탄술폰산, 2-(메트)아크릴로일옥시-2,2-디메틸에탄술폰산, p-(메트)아크릴로일옥시메틸벤젠술폰산 등], 술폰산기 함유 (메트)아크릴아미드 [2-(메트)아크릴로일아미노에탄술폰산, 2-(메트)아크릴로일아미노프로판술폰산, 3-(메트)아크릴로일아미노프로판술폰산, 2-(메트)아크릴로일아미노부탄술폰산, 4-(메트)아크릴로일아미노부탄술폰산, 2-(메트)아크릴로일아미노-2,2-디메틸에탄술폰산, p-(메트)아크릴로일아미노메틸벤젠술폰산 등], 알킬 (탄소수 1∼20) (메트)알릴술포숙신산에스테르 [메틸(메트)알릴술포숙신산에스테르 등] 등〕,

(Y1-3b) ; (메트)아크릴로일폴리옥시알킬렌 (탄소수 1∼6) 황산에스테르 [(메트)아크릴로일폴리옥시에틸렌 (중합도 2∼50) 황산에스테르 등] 등과 이들의 염 [알칼리 금속염 (리튬, 나트륨, 칼륨 등), 알칼리 토금속염 (마그네슘, 칼슘 등), 암모늄염 및 아민 (탄소수 1∼20) 염 등], 및 이들의 혼합물을 들 수 있다.

수불용성 불포화 모노머 (Y2) 로는,

(Y2-1) ; 탄소수 4∼23 의 (메트)아크릴레이트 [탄소수 1∼20 의 지방족 및 지환식 알코올의 (메트)아크릴레이트, 예를 들어, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트, 부틸(메트)아크릴레이트, 라우릴(메트)아크릴레이트, 옥타데실(메트)아크릴레이트, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 탄소수 4∼20 의 에폭시기 함유 (메트)아크릴레이트 {예를 들어, 글리시딜(메트)아크릴레이트 등} 등],

(Y2-2) ; 폴리프로필렌글리콜 (중합도 2∼50) [모노알킬 (탄소수 1∼20), 모노시클로알킬 (탄소수 3∼12) 또는 모노페닐에테르] 불포화 카르복실산모노에스테르〔모노올 또는 디올의 프로필렌옥사이드 (이하 PO 로 약기) 부가물, 예를 들어 모노올 (탄소수 1∼20) PO 부가물의 (메트)아크릴산에스테르 [ω-메톡시폴리프로필렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, ω-에톡시폴리프로필렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, ω-프로폭시폴리프로필렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, ω-부톡시폴리프로필렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, ω-시클로헥실폴리프로필렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, ω-페녹시폴리프로필렌글리콜모노(메트)아크릴레이트 등], 디올 (탄소수 1∼20) PO 부가물의 (메트)아크릴산에스테르 [ω-히드록시에틸(폴리)옥시프로필렌모노(메트)아크릴레이트 등] 등〕,

(Y2-3) ; 탄소수 2∼30 의 불포화 탄화수소 모노머 [탄소수 2∼30 의 올레핀 {예를 들어, 에틸렌, 프로필렌, 탄소수 4∼30 (바람직하게는 4∼12, 더욱 바람직하게는 4∼10) 의 α-올레핀 (예를 들어, 1-부텐, 4-메틸-1-펜텐, 1-펜텐, 1-옥텐, 1-데센, 1-도데센 등) 등}, 탄소수 4∼30 (바람직하게는 4∼18, 더욱 바람직하게는 4∼8) 의 디엔 {예를 들어, 부타디엔, 이소프렌, 시클로펜타디엔, 11-도데카디엔 등}, 탄소수 8∼30 의 아릴기를 갖는 올레핀 {예를 들어, 스티렌, 1-메틸스티렌 등} 등],

(Y2-4) ; 불포화 알코올 [비닐알코올, (메트)알릴알코올] 의 탄소수 2∼20 의 카르복실산에스테르 (예를 들어, 아세트산비닐 등) 등,

(Y2-5) ; 할로겐 함유 모노머 (예를 들어, 염화비닐) 등, 및 이들의 혼합물을 들 수 있다.

상기 그 밖의 모노머 (Y) 중에서 바람직한 것은, 상기 (X) 와 공중합하기 쉬운 점, 베이스 오일 (A) 과의 친화성의 관점에서, (Y1-1), (Y2-1), (Y2-2), (Y2-3) 이고, 더욱 바람직하게는 (Y2-1), (Y2-3), 특히 바람직하게는 (Y2-3), 가장 바람직하게는 (Y2-3) 중의 탄소수 2∼30 의 올레핀이다.

또한, 이들 모노머 (Y) 는, 임의로 혼합하여 (X) 와 공중합할 수 있다.

상기 (B2-1) 중의 모노머 (X) 의 비율 (몰%) 은, 모노머 (X), (Y) 의 전체 몰수에 대하여, 통상 10∼100, 바람직하게는 20∼80, 더욱 바람직하게는 30∼70 이다.

(B2-1) 의 제조 방법으로는, 공지의 라디칼 중합, 음이온 중합, 양이온 중합 등을 이용할 수 있다. 예를 들어, 상기 모노머 (X), 필요에 따라 그 밖의 모노머 (Y) 를 사용하여, 중합 촉매, 필요에 따라 중합 용매 (예를 들어, 유기 용매, 물 등) 및 연쇄 이동제 등을 사용하여 중합함으로써 제조할 수 있다.

중합 촉매로는, 공지의 것을 사용할 수 있고, 라디칼 중합 촉매로는, 예를 들어, 디터셔리부틸퍼옥사이드, 과산화벤조일, 데카노일퍼옥사이드, 도데카노일퍼옥사이드, 과산화수소-Fe^{2 ＋} 염 및 아조 화합물을 들 수 있다.

양이온 중합 촉매로는, 프로톤산 (예를 들어, 황산, 인산, 과염소산 등), 루이스산 (예를 들어, 3불화붕소, 염화알루미늄, 4염화티탄, 4염화주석 등) 등을 들 수 있고, 음이온 중합 촉매로는, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 나트륨메톡사이드, 부틸리튬, 피리딘, 지글러(Ziegler) 촉매 및 (지글러-나타)Ziegler-Natta 촉매 (예를 들어, (C₂H₅)₃Al-TiCl₄ 등) 등을 들 수 있다.

(B2-2) 로는, 폴리올레핀 (aO) 을 변성하여 카르복실기 및/또는 카르복실레이트기를 도입한 것을 들 수 있고, 카르복실기 및/또는 카르복실레이트기는 (aO) 에 직접 결합하고 있어도 되고 유기기를 통하여 결합하고 있어도 되고, 1 차 변성 폴리올레핀 (aI) 및 고차 변성 (2 차 변성, 3 차 변성 등) 폴리올레핀 (aII) 이 포함된다.

(aO) 에는 탄소수 2∼30 (바람직하게는 2∼12, 더욱 바람직하게는 2∼10) 의 올레핀 또는 디엔의 1 종 또는 2 종 이상의 혼합물의 (공)중합에 의해서 얻어지는 폴리올레핀 (중합법), 및, 고분자량 폴리올레핀의 열감성법(熱減成法)에 의해 얻어지는 저분자량 폴리올레핀 (열감성법) 을 사용할 수 있다.

탄소수 2∼30 의 올레핀 또는 디엔으로는, 상기 예시한 것을 사용할 수 있고, 이들 중, 에틸렌, 프로필렌, 탄소수 4∼12 의 α-올레핀, 부타디엔 및 이소프렌이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 에틸렌, 프로필렌, 탄소수 4∼8 의 α-올레핀 및 부타디엔, 특히 바람직하게는 에틸렌, 프로필렌 및 부타디엔이다.

고분자량 폴리올레핀으로는, 탄소수 2∼30 (바람직하게는 2∼12, 더욱 바람직하게는 2∼10) 의 올레핀의 1 종 또는 2 종 이상의 혼합물의 (공)중합체 등을 사용할 수 있다. 탄소수 2∼30 의 올레핀은, 상기와 동일한 것을 사용할 수 있고, 이들 중, 에틸렌, 프로필렌 및 탄소수 4∼12 의 α-올레핀이 바람직하고, 특히 바람직하게는 프로필렌 및 에틸렌이다.

열감성법에 의해서 얻어지는 저분자량 폴리올레핀은, 예를 들어, 일본 공개특허공보 평3-62804호에 기재된 방법 등에 의해 용이하게 얻을 수 있다. 중합법에 의해서 얻어지는 폴리올레핀은 공지된 방법으로 제조할 수 있고, 예를 들어, 라디칼 중합 촉매, 금속 산화물 촉매, 지글러 촉매 및 지글러-나타 촉매 존재 하에서 (공)중합 반응시키는 방법 등에 의해 용이하게 얻을 수 있다. 라디칼 중합 촉매로는 공지된 것을 사용할 수 있고, 예를 들어, 상기한 것을 들 수 있다. 금속 산화물 촉매로는, 실리카-알루미나 담체에 산화크롬을 부착시킨 것 등을 들 수 있다. 지글러 촉매 및 지글러-나타 촉매로는 상기한 것 등을 들 수 있다.

(aO) 의 수평균 분자량 (Mn) 은, 800∼20,000 이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1,000∼10,000, 특히 바람직하게는 1,200∼6,000 이다. Mn 이 이 범위이면 교착 방지성 및 유제의 점도의 관점에서 보다 바람직하다. 또, (aO), (aI) 및 (aII) 의 Mn 은, 겔 투과 크로마토그래피법에 의해, 하기의 측정 장치 및 측정 조건에서 측정된다.

측정 장치 (Waters 제조 150C-V, 칼럼: PLgel MIXED-B, 검출: RI)

측정 조건 용매: o-디클로로벤젠 (이하 DCB 로 약기),

인젝션량: 100㎕,

온도: 135℃,

유속: 1㎖/분,

교정 곡선: 폴리스티렌

1 차 변성 폴리올레핀 (aI) 으로는, 이하의 방법에 의해서 얻어지는 것을 들 수 있다.

(1) (aO) 를 직접 산화하여 얻어지는 것.

(2) (aO) 을 히드로포르밀화하고, 이어서 산화하여 얻어지는 것.

(3) (aO) 을 α,β-불포화 카르복실산 (무수물) [α,β-불포화 카르복실산 및/또는 그 무수물. 이하 동일한 표현으로 기재한다.] 으로 변성한 것.

(4) (aO) 을 히드로붕소화하고, 이어서 산화하고, 또 α,β-불포화 카르복실산 (무수물) 으로 변성한 것.

또한, 고차 변성 (2 차 변성, 3 차 변성 등) 폴리올레핀 (aII) 으로는, 예를 들어 상기 (1)∼(4) 에서 얻어진 1 차 변성 폴리올레핀을, 락탐 또는 아미노카르복실산, 및/또는, 락톤 또는 히드록시카르복실산으로 추가로 변성한 것, 및 이들의 2 종 이상의 혼합물을 들 수 있다.

(1) 의 직접 산화는, 산소 및/또는 오존에 의한 산화, 예를 들어, J. Org. Chem. 42 권, 3749 페이지 (1977), 미국 특허 제3,692,877호 명세서에 기재된 방법에 의해 실시할 수 있고, 카르복실기가 (aO) 에 직접 결합하고 있는 변성 폴리올레핀이 얻어진다.

(2) 의 반응은, 옥소 합성 (코발트카르보닐 촉매의 존재 하에 일산화탄소 및 수소를 반응시킨다) 에 의해 히드로포르밀화하고 이어서 산화하는 방법, 예를 들어, Tetrahedron Lett. 1979 년, 399 페이지에 기재된 방법에 의해 실시할 수 있고, 카르복실기가 (aO) 에 직접 결합하고 있는 변성 폴리올레핀이 얻어진다.

(3) 의 α,β-불포화 카르복실산 (무수물) 에 의한 변성은, (aO) 의 말단 2 중 결합에 용액법 또는 용융법 중 어느 하나의 방법으로, α,β-불포화 카르복실산 및/또는 그 무수물을 열적으로 부가 (엔 반응) 시킴으로써 실시할 수 있다. (aO) 에 α,β-불포화 카르복실산 (무수물) 을 반응시키는 온도는, 통상 170∼230℃ 이다. (aO) 의 말단에 부가된 α,β-불포화 카르복실산 (무수물) 은, 1 개여도 되고, 2 개 이상 그래프트 중합되어 있어도 된다.

(4) 의 (aO) 를 히드로붕소화 및 산화하고 추가로 α,β-불포화 카르복실산 (무수물) 으로 변성하는 반응은, 예를 들어, Macromolecules, 32 권 2525 페이지 (1999년) 에 기재된 방법에 의해 실시할 수 있다. (aO) 의 말단에 에테르 산소 원자 1 개를 통하여 결합한 α,β-불포화 카르복실산 (무수물) 은 1 개여도 되고, 2 개 이상 그래프트 중합되어 있어도 된다.

상기 (3) 및 (4) 의 변성에 사용되는 α,β-불포화 카르복실산 (무수물) 으로는, 상기한 모노머 (X) 와 동일한 것을 사용할 수 있고, 이들 중 바람직한 것은 푸마르산 및 특히 (무수)말레산이다.

변성에 사용하는 α,β-불포화 카르복실산 (무수물) 의 양 (질량%) 은, (aO) 의 질량에 기초하여 통상 0.5∼40, 바람직하게는 1∼30 이다. α,β-카르복실산 (무수물) 의 부가 분자수는, (aO) 의 말단 2 중 결합 1 개당, 통상 1∼10 개, 바람직하게는 1∼8 개이다.

상기 고차 변성에 사용하는 락탐으로는, 탄소수 6∼12 의 락탐, 예를 들어 카프롤락탐, 에난트락탐, 라우로락탐, 운데카노락탐; 아미노카르복실산으로는, 탄소수 2∼12 의 아미노카르복실산, 예를 들어 글리신, 알라닌, 발린, 류신, 이소류신, 페닐알라닌 등의 아미노산, ω-아미노카프론산, ω-아미노에난트산, ω-아미노카프릴산, ω-아미노페랄곤산, ω-아미노카프르산, 11-아미노운데칸산, 12-아미노도데칸산; 락톤으로는 상기 락탐에 상당하는 락톤 (카프로락톤 등) ; 히드록시카르복실산으로는, 탄소수 2∼12 의 지방족 히드록시카르복실산, 예를 들어 글리콜산, 락트산, ω-옥시카프론산, ω-옥시에난트산, ω-옥시카프릴산, ω-옥시페랄곤산, ω-옥시카프르산, 11-옥시운데칸산, 12-옥시도데칸산을 들 수 있다.

이들 중 바람직한 것은, 탄소수 6∼8 의 락탐 및 탄소수 8∼12 의 아미노카르복실산, 특히 카프롤락탐 및 12-아미노도데칸산이다. 고차 변성에 사용하는 락탐 또는 아미노카르복실산, 및/또는, 락톤 또는 히드록시카르복실산의 사용량 (몰당량) 은, 1 차 변성 폴리올레핀의 카르복실기의 몰수에 대하여 바람직하게는 1∼10 또는 그 이상, 보다 바람직하게는 1 (등몰) 이다.

(B2-2) 의 산가 (mgKOH/g) 는, 통상 1∼500, 바람직하게는 50∼400, 특히 바람직하게는 100∼350 이다. 섬유와의 부착성 관점에서, 산가가 이 범위이면 바람직하다.

(aO) 이외의 상기 (B2) 의 수평균 분자량은 유제의 점도의 관점에서, 바람직하게는 800∼30,000, 보다 바람직하게는 1,000∼15,000, 특히 바람직하게는 1,500∼7,000 이다.

상기 카르복실기 및/또는 카르복실레이트기 함유 폴리머 (B2) 는 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 혼합하여 사용해도 된다.

또한, (B) 로는, (B1) 과 (B2) 를 병용하여 사용해도 된다. 상기 (B) 로는, 스테아르산의 알칼리 토금속염이 바람직하고, 스테아르산마그네슘염이 보다 바람직하다.

(B) 의 체적평균 입자직경 (㎚) 은 특별히 한정되지 않지만, 노즐 급유 방식에서의 섬유의 생산 안정성, 섬유 처리용 유제의 경시 안정성의 관점에서, 바람직하게는 1∼2,000, 더욱 바람직하게는 5∼300, 특히 바람직하게는 10∼100 이다.

체적평균 입자직경은, 동적 광산란법 {계면 활성제 평가ㆍ시험법 (일본 유화 학회), 212 페이지 (2002)}, X 선 소각 산란법 등에 의해 측정하며, 본 발명에서의 체적평균 입자직경은 동적 광산란법으로 측정한 값이다.

본 발명에 있어서 계면 활성제 (C) 는 교착 방지제 (B1) 를 제외한 계면 활성제로서, 용해도 파라미터 (이하, SP 값으로 생략한다) 가, 바람직하게는 7∼10.5, 더욱 바람직하게는 7.5∼10, 특히 바람직하게는 8∼9.5 인 것이다. 이러한 범위이면, 베이스 오일 (A) 및 교착 방지제 (B) 와의 상용성이 양호해지고, 섬유 처리용 유제의 경시 안정성이 향상된다.

여기서 SP 값이란, 하기에 나타낸 바와 같이 응집 에너지 밀도와 분자용(容)의 비의 평방근으로 표시된다.

[SP 값] = (ΔE/V)^1/2

식 중, ΔE 는 응집 에너지 밀도를, V 는 분자용을 나타낸다. 그 값은, 로버트 에프. 페돌스 (Robert F. Fedors) 등의 계산에 의한 것으로, 예를 들어 Polymer engineering and science 제14권, 147∼154 페이지 (1974) 에 기재되어 있다.

(C) 는, 교착 방지제 (B1) 를 제외한 음이온 계면 활성제 (C1) 및 양이온 계면 활성제 (C2) 로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종 이상이다.

음이온 계면 활성제 (C1) 로는, 술폰산 (염) (C1-1), 카르복실산 (염) (C1-2), 황산에스테르 (염) (C1-3), 인산에스테르 (염) (C1-4) 을 들 수 있다.

술폰산 (염) (C1-1) 으로는, 탄소수 1∼24 의 알코올의 술포숙신산 (모노, 디) 에스테르 (염) (C1-1A), 탄소수 8∼24 의 α-올레핀의 술폰산화물 (염) (C1-1B), 탄소수 8∼14 의 알킬기를 갖는 알킬벤젠술폰산 (염) (C1-1C), 석유 술포네이트 (염) (C1-1D) 을 들 수 있다. 한편, (C1-1A), (C1-1B) 를 구성하는 소수기는 천연물 유래의 것이어도 되고, 합성된 것이어도 되어, 어느 쪽이어도 된다. 이들 중 바람직한 것은, 하기 일반식 (1) 로 표시되는 (C1-1A) 이다.

식 중, R¹, R² 는, 각각 독립적으로 탄소수 1∼24 의 알킬기, 탄소수 2∼24 의 알케닐기를 나타낸다. A 는 탄소수 2∼4 의 알킬렌기를 나타낸다. M 은 수소 원자, 알칼리 금속 원자, 암모늄 또는 알칸올아민을 나타낸다. m, n 및 m ＋n 은, 각각 독립적으로 0 또는 1∼10 의 정수를 나타낸다.

R¹, R² 의 탄소수 1∼24 의 알킬기로는, 직쇄상, 분지상 중 어느 것이라도 좋고, 메틸기, 에틸기, n- 또는 i-프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 운데실기, 도데실기, 트리데실기, 테트라데실기, 펜타데실기, 헥사데실기, 헵타데실기, 옥타데실기, 노나데실기, 에이코실기, 헥코실기, 도코실기, 2-에틸데실기 등을 들 수 있다.

R¹, R² 의 탄소수 2∼24 의 알케닐기로는, 직쇄상, 분지상 중 어느 것이라도 좋고, n- 또는 i-프로페닐기, 헥세닐기, 헵테닐기, 옥테닐기, 데세닐기, 운데세닐기, 도데세닐기, 테트라데세닐기, 펜타데세닐기, 헥사데세닐기, 헵타데세닐기, 옥타데세닐기, 노나데세닐기, 2-에틸데세닐기 등을 들 수 있다.

R¹, R² 중 바람직한 것은 탄소수 3∼24 의 알킬기이고, 더욱 바람직한 것은 탄소수 5∼18 의 알킬기, 특히 바람직한 것은 탄소수 8∼12 의 알킬기이다. 이들은 동일해도 되고, 상이해도 된다.

A 로는 에틸렌기, 프로필렌기, 부틸렌기를 들 수 있다. 이 중 바람직한 것은 에틸렌기, 프로필렌기이다. A 가 복수인 경우, 이들은 동일해도 되고, 상이해도 되며, 블록상이거나 랜덤상이어도 된다.

m, n 및 m＋n 은 각각, 바람직하게는 0 또는 1∼6 의 정수, 더욱 바람직하게는 0 또는 1∼3 의 정수이다.

m 및 n 이 이들 범위이면, 베이스 오일 (A) 과의 상용성이 좋다.

M 의 알칼리 금속 원자로는, 칼륨, 나트륨 등을 들 수 있고, 알칸올아민으로 는, 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 모노이소프로판올아민, 디이소프로판올아민, 트리이소프로판올아민 등을 들 수 있다. 상기 M 으로서 바람직한 것은 알칼리 금속 원자이다. 상기 (C1-1A) 는, M 이 2 종 이상의 혼합물이어도 된다.

일반식 (1) 로 표시되는 술포숙신산에스테르 음이온 계면 활성제 (C1-1A) 의 구체예로는, 술포숙신산디-2-에틸헥실나트륨, 술포숙신산팔미틸스테아릴칼륨, 폴리옥시에틸렌디-2-에틸헥실술포숙신산나트륨의 에틸렌옥사이드 (이하 EO 로 약기) 6 몰 부가물 (m=n=3) 등을 들 수 있다.

카르복실산 (염) (C1-2) 으로는 하기 일반식 (2) 로 표시되는 에테르카르복실산 음이온 계면 활성제를 들 수 있다. 이들을 구성하는 지방산 및 알코올은 천연물 유래의 것이거나 합성된 것이거나, 어느 쪽도 상관없고, 또한 카르복실기 또는 수산기의 결합 위치는 탄화수소기의 말단이거나 측쇄거나 어느 쪽이나 상관없다.

식 중, R³ 은 탄소수 1∼24 의 알킬기, 알릴기 또는 탄소수 2∼24 의 알케닐기를 나타내고 ; A 는 탄소수 2∼4 의 알킬렌기를 나타내고 ; M 은 수소 원자, 알칼리 금속 원자, 암모늄 또는 알칸올아민을 나타내고; p 는 0 또는 1∼10 의 정수 를 나타낸다. 식 중, R³ 의 탄소수 1∼24 의 알킬기, 탄소수 2∼24 의 알케닐기의 구체예 및 바람직한 것은, 상기 R¹, R² 와 동일하다. A 및 M 은, 일반식 (1) 에서의 것과 동일하다. p 는 0 또는 1∼10 의 정수이고, 바람직하게는 1∼6 이다.

p 가 이들 범위이면, 베이스 오일과의 상용성이 좋다.

일반식 (2) 로 표시되는 에테르카르복실산 음이온 계면 활성제 (C1-2) 의 구체예로는, 옥틸알코올카르복시메틸화 나트륨염, 데실알코올카르복시메틸화 나트륨염, 라우릴알코올카르복시메틸화 나트륨염, 이소디데실알코올과 이소트리데실알코올의 카르복시메틸화 나트륨염 및 트리데칸올카르복시메틸화 나트륨염, 옥틸알코올 EO 3 몰 부가물 카르복시메틸화 나트륨염, 라우릴알코올 EO 4 몰 부가물 카르복시메틸화 나트륨염, 이소트리데실알코올 EO 3 몰 부가물 카르복시메틸화 나트륨염, 이소디데실알코올과 이소트리데실알코올의 EO 3 몰 부가물 카르복시메틸화 나트륨염, 트리데칸올 EO 5 몰 부가물 카르복시메틸화 나트륨염, 및 라우릴알코올카르복시메틸화물, 라우릴알코올 EO 2.5 몰 부가물 카르복시메틸화물 등을 들 수 있다.

이들의 바람직한 것의 구체예로는, 옥틸에테르아세트산나트륨, 데실에테르아세트산나트륨, 라우릴에테르아세트산나트륨, 트리데실에테르아세트산나트륨, 폴리옥시에틸렌옥틸에테르아세트산나트륨 (EO 3 몰 부가물), 폴리옥시에틸렌라우릴에테르아세트산나트륨 (EO 3 몰 부가물), 폴리옥시에틸렌트리데실에테르아세트산나트륨 (EO 3 몰 부가물), 및 폴리옥시에틸렌라우릴에테르아세트산 (EO 2.5 몰 부가물) 등 을 들 수 있다.

황산에스테르 (염) (C1-3) 으로는, 고급 알코올 황산에스테르 (염) [탄소수 8∼18 의 지방족 알코올의 황산에스테르 (염)] (C1-3a), 고급 알킬에테르황산에스테르 (염) [탄소수 8∼18 의 지방족 알코올의 EO 1∼10 몰 부가물의 황산에스테르 (염)] (C1-3b), 황산화 오일 (천연의 불포화 유지 또는 불포화 왁스를 그대로 황산화하여 중화한 것) (C1-3c), 황산화 지방산에스테르 (불포화 지방산의 저급 알코올에스테르를 황산화하여 중화한 것) (C1-3d), 황산화 올레핀 (탄소수 12∼18 의 올레핀을 황산화하여 중화한 것) (C1-3e) 등을 들 수 있다.

(C1-3) 의 바람직한 것의 구체예로는, 로트유, 황산화 우지, 황산화 낙화생유, 황산화 올레산부틸염, 황산화 리시놀레인산부틸염 등을 들 수 있다.

인산에스테르 (염) (C1-4) 으로는, 탄소수 8∼24 의 고급 알코올의 인산(모노, 디)에스테르 (염) (C1-4a), 탄소수 8∼24 의 고급 알코올의 AO 부가물의 인산(모노, 디)에스테르 (염) (C1-4b) 등을 들 수 있다. 또, 이들을 구성하는 고급 알코올은 천연물 유래의 것이어도 되고, 합성된 것이거나 어느 쪽도 좋다. 이들 중, 바람직한 것은 탄소수 8∼18 의 고급 알코올의 AO 부가물의 인산(모노, 디)에스테르 (염) 이다.

(C1-4b) 에 사용되는 AO 로는, EO, 프로필렌옥사이드 (이하 PO 로 약기한다) 및 부틸렌옥사이드를 들 수 있다. 이들 중 바람직한 것은 EO 및 PO 이다. 또한, 고급 알코올 1 몰에 대한 AO 의 부가몰 수로는, 통상 1∼50 몰이고, 바람직하게는 1∼20 몰이다.

(C1-4) 의 바람직한 것의 구체예로는, 옥틸알코올인산모노에스테르칼륨염, 옥틸알코올인산디에스테르디칼륨염, 라우릴알코올인산모노에스테르모노칼륨염, 라우릴알코올인산디에스테르디칼륨염, 이소스테아릴알코올의 EO 5 몰 부가물의 인산모노에스테르칼륨염, 이소스테아릴 알코올의 EO 5 몰 부가물의 인산디에스테르디칼륨염 등을 들 수 있다.

음이온 계면 활성제 (C1) 가 염의 형태를 취하는 경우, 통상 나트륨염, 칼륨염, 암모늄염 및 알칸올아민 (모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 모노이소프로판올아민, 디이소프로판올아민, 트리이소프로판올아민 등) 염이다. 이들 중 바람직한 것은, 나트륨염, 칼륨염, 알칸올아민염이다.

양이온 계면 활성제 (C2) 로서 바람직한 것은, 일반식 (3) 으로 표시되는 제 4 급 암모늄염형 양이온 계면 활성제 (C2-1) 와 일반식 (4) 로 표시되는 아민염형 양이온 계면 활성제 (C2-2) 등을 들 수 있다.

[식 중, R⁴, R⁵, R⁶ 은 각각 독립적으로 탄소수 1∼24 의 알킬기 또는 히드록시알킬기, 알릴기, 탄소수 2∼24 의 알케닐기, 폴리옥시알킬렌기 (알킬렌기의 탄소수 : 2∼4), 및 식 R⁸-T-R⁹- 로 나타내는 기 (R⁸ 은 탄소수 1∼24 의 지방산으로부터 COOH 기를 제거한 잔기, R⁹ 는 탄소수 1∼4 의 알킬렌기 또는 히드록시알킬렌기, T 는 -COO- 또는 -CONH- 를 나타낸다.) 에서 선택되는 기, R⁷ 은 탄소수 1∼24 의 알킬기 또는 히드록시알킬기, 탄소수 2∼24 의 알케닐기 또는 폴리옥시알킬렌기 (알킬렌기의 탄소수 : 2∼4) ; R⁴ 와 R⁵ 와 R⁶ 은, 임의의 2 개가 결합하여 N 과 함께 복소환 또는 지환식 화합물을 형성하고 있어도 된다; Q^- 는 무기산 음이온 또는 유기산 음이온, QH 는 무기산 또는 유기산을 나타낸다.]

R⁴, R⁵, R⁶ 의 탄소수 1∼24 의 알킬기로는, 직쇄상, 분지상 중 어느 것이라도 좋고, 메틸기, 에틸기, n- 또는 i-프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 운데실기, 도데실기, 트리데실기, 테트라데실기, 펜타데실기, 헥사데실기, 헵타데실기, 옥타데실기, 노나데실기, 에이코실기, 헥코실기, 도코실기, 2-에틸데실기 등을 들 수 있다.

R⁴, R⁵, R⁶ 의 탄소수 2∼24 의 알케닐기로는, 직쇄상, 분지상 중 어느 것이라도 좋고, n- 또는 i-프로페닐기, 헥세닐기, 헵테닐기, 옥테닐기, 데세닐기, 운데세닐기, 도데세닐기, 테트라데세닐기, 펜타데세닐기, 헥사데세닐기, 헵타데세닐기, 옥타데세닐기, 노나데세닐기, 2-에틸데세닐기 등을 들 수 있다.

R⁴, R⁵, R⁶ 의 탄소수 1∼24 의 히드록시알킬기로는, 직쇄상, 분지상 중 어느 것이라도 좋고, 히드록시메틸기, 히드록시에틸기, n- 또는 i-히드록시프로필기, 히드록시부틸기, 히드록시헥실기, 히드록시옥틸기, 히드록시데실기, 히드록시도데실기, 히드록시테트라데실기, 히드록시헥사데실기, 히드록시옥타데실기 등을 들 수 있다.

R⁴, R⁵, R⁶ 의 폴리옥시알킬렌기로는, 디에틸렌옥사이드기, 디프로필렌옥사이드기, 디부틸렌옥사이드기, 트리에틸렌옥사이드기, 테트라프로필렌옥사이드 등을 들 수 있다.

이들 중 더욱 바람직한 것은, 탄소수 8∼24 의 알킬기 또는 히드록시알킬기, 탄소수 8∼24 의 알케닐기이다.

R⁴ 와 R⁵ 와 R⁶ 의 임의의 2 개가 결합하여 N 과 함께 형성하는 복소환, 지환식 화합물로는, 예를 들어 이미다졸린고리, 이미다졸고리, 피리딘고리, 피리미딘고리, 피페리딘고리, 모르폴린고리 등을 들 수 있다.

R⁷ 의 탄소수 1∼24 의 알킬기, 알케닐기, 히드록시알킬기 또는 폴리옥시알킬렌기로는, R⁴, R⁵, R⁶ 에서 예시한 것과 동일하다. 이들 중 바람직한 것은, 탄소수 1∼4 의 알킬기 또는 히드록시알킬기이다.

잔기 R⁸ 을 구성하는 탄소수 1∼24 의 지방산으로는, 직쇄상, 분지상 중 어느 것이라도 좋고, 포름산, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 이소부티르산, 발레르산, 카프론산, 에난트산, 카프릴산, 페랄곤산, 라우르산, 미리스트산, 스테아르산, 이소스테아르산, 베헨산, 2-에틸헥산산 등을 들 수 있다. 이들 중 바람직한 것은 탄소수 6∼24 의 지방산이고, 보다 바람직한 것은 탄소수 6∼12 의 지방산이다.

R⁹ 의 탄소수 1∼4 의 알킬렌기로는, 직쇄상, 분지상 중 어느 것이라도 좋고, 메틸렌기, 에틸렌기, n- 또는 i-프로필렌기, 부틸렌기 등; 탄소수 1∼4 의 히드록시알킬렌기로는, 직쇄상, 분지상 중 어느 것이라도 좋고, 히드록시메틸렌기, 히드록시에틸렌기, n- 또는 i-히드록시프로필렌기, 히드록시부틸렌기 등을 들 수 있다.

이들 중 바람직한 것은 탄소수 1∼4 의 알킬렌기이고, 보다 바람직한 것은 탄소수 2∼3 의 알킬렌기이다.

일반식 (3) 에 있어서, 음이온 Q^- 를 형성하는 산 QH, 및, 일반식 (4) 에 있어서의 QH 로는 다음의 것을 들 수 있다.

(q1) 무기산

할로겐화 수소산 (염산, 브롬산, 요오드산 등), 질산, 탄산, 인산 등;

(q2) 유기산

(q2-a) 알킬황산에스테르

메틸황산, 에틸황산 등의 탄소수 1∼4 의 알킬황산에스테르;

(q2-b) 알킬인산에스테르

디메틸인산, 디에틸인산 등의 탄소수 1∼8 의 모노 및/또는 디알킬인산에스테르;

(q2-c) 탄소수 1∼30 의 지방족 모노카르복실산

포화 모노카르복실산 (잔기가 R⁸ 을 구성하는 지방산으로서 예시한 것 등), 불포화 모노카르복실산 (아크릴산, 메타크릴산, 올레산 등), 및 지방족 옥시카르복실산 (글리콜산, 락트산, 옥시부티르산, 옥시카프론산, 리시놀레산, 옥시스테아르산, 글루콘산 등) ;

(q2-d) 탄소수 7∼30 의 방향족 또는 복소환 모노카르복실산

방향족 모노카르복실산 (벤조산, 나프토산, 계피산 등), 방향족 옥시카르복실산 (살리실산, p-옥시벤조산, 만델산 등), 및 복소환 모노카르복실산 (피롤리돈카르복실산 등) ;

(q2-e) 2∼4 가의 폴리카르복실산

탄소수 2∼30 의 직쇄상 또는 분지상의 지방족 폴리카르복실산 [포화 폴리카 르복실산 (옥살산, 말론산, 숙신산, 글루탈산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산, 세바크산 등), 탄소수 4∼30 의 불포화 폴리카르복실산 (말레산, 푸말산, 이타콘산 등) ; 탄소수 4∼20 의 지방족 옥시폴리카르복실산 (말산, 타르타르산, 시트르산 등) ; 탄소수 8∼30 의 방향족 폴리카르복실산 [디카르복실산 〔프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 비페닐디카르복실산 (2,2'-, 3,3'- 및/또는 2,7- 체) 등〕, 트리 또는 테트라카르복실산 (트리멜리트산, 피로멜리트산 등) ; 황을 함유하는 탄소수 4∼30 의 폴리카르복실산 (티오디프로피온산 등) ;

(q2-f) 탄소수 2∼30 의 아미노산

아스파르트산, 글루타민산, 시스테산 등의 아미노산;

(q2-g) 유기산 변성 실리콘

디오르가노폴리실록산의 메틸기의 일부가, -RCOOH 기 및/또는 -RSO₃H 기로 치환된 유기산. R 은 탄소수 2∼5 의 알킬렌기이다. 나머지 메틸기는, 페닐기, 탄소수 2∼20 의 알킬기 또는 -(CH₂)₁-Ph (Ph 는 페닐기, l 은 1∼4 의 정수를 나타낸다) 기에 치환되어 있어도 된다.

(q2-h) 지방족 알코올 (탄소수 8∼24) 의 카르복시메틸화물

옥틸알코올의 카르복시메틸화물, 데실알코올의 카르복시메틸화물, 라우릴알코올의 카르복시메틸화물 및 트리데칸올 (쿄와학꼬 제조 등) 의 카르복시메틸화물등;

(q2-i) 지방족 알코올 (탄소수 8∼24) 의 EO 및/또는 PO 1∼20 몰 부가물의 카르복시메틸화물

옥틸알코올 EO 3 몰 부가물의 카르복시메틸화물, 라우릴알코올 EO 2.5 몰 부가물의 카르복시메틸화물, 이소스테아릴 알코올 EO 3 몰 부가물의 카르복시메틸화물, 및 트리데칸올 EO 2 몰 부가물의 카르복시메틸화물 등;

이들 중에서 더욱 바람직한 것은, 메틸황산, 에틸황산, 아디프산, 글루콘산, 이소스테아르산, 25℃ 에서의 점도가 10∼8,000 (더욱 바람직하게는 20∼5,000, 특히 30∼1000) ㎟/s 이고, 카르복시 당량이 300∼8,000 (더욱 바람직하게는 400∼4,000, 특히 500∼1,500) 인 카르복시 변성 실리콘, 및 라우릴알코올 EO 1∼5 몰 부가물의 카르복시메틸화물이다. 특히 바람직하게는 이소스테아르산이다.

제 4 급 암모늄염형 양이온 계면 활성제 (C2-1) 로서 바람직한 것은, 알킬 (탄소수 1∼30) 트리메틸암모늄염 (예를 들어, 라우릴트리메틸암모늄클로라이드 등의 무기산염; 라우릴트리메틸암모늄이소스테아르산염, 라우릴트리메틸암모늄카르복시 변성 실리콘염 등의 유기산염 등), 디알킬 (탄소수 1∼30) 디메틸암모늄염 [예를 들어, 디데실디메틸암모늄클로라이드, 디옥틸디메틸암모늄브로마이드 등의 무기산염; 디데실디메틸암모늄이소스테아레이트, 디(디데실디메틸암모늄)아디페이트, 디데실디메틸암모늄카르복시 변성 실리콘염, 디데실디메틸암모늄라우릴알코올 EO 1∼5 몰 부가물의 카르복시메틸화물의 염 등의 유기산염 등], 질소환 함유 제 4 급 암모늄염 (예를 들어, 세틸피리디늄클로라이드 등), 폴리 (부가몰 수 2∼15) 옥시알킬렌 (탄소수 2∼4) 사슬 함유 제 4 급 암모늄염 [예를 들어, 폴리 (부가몰 수 3) 옥시에틸렌트리메틸암모늄클로라이드 등], 알킬 (탄소수 1∼30) 아미드알킬 (탄소수 1∼10) 디알킬 (탄소수 1∼4) 메틸암모늄염 (예를 들어, 스테아라미드에틸디에틸메틸암모늄메트술페이트 등) 등을 들 수 있다.

이들 중 더욱 바람직한 것은 알킬트리메틸암모늄의 유기산염, 특히 바람직하게는 디알킬디메틸암모늄의 유기산염이다.

아민염형 양이온 계면 활성제 (C2-2) 로서 바람직한 것은, 3 급 아민을 무기산 (예를 들어, 염산, 질산, 황산, 요오드화수소산 등) 또는 유기산 (예를 들어, 아세트산, 포름산, 옥살산, 락트산, 글루콘산, 아디프산, 알킬황산 등) 으로 중화하여 얻어지는 것을 사용할 수 있다. 탄소수 3∼90 의 지방족 3 급 아민 (예를 들어, 트리에틸아민, 에틸디메틸아민, 디데실메틸아민, N,N,N',N'-테트라메틸에틸렌디아민, 라우라미드프로필디메틸아민 등), 탄소수 3∼90 의 지환식 (질소 함유 헤테로고리를 함유한다) 3 급 아민 (예를 들어, N-메틸피롤리딘, N-메틸피페리딘, N-메틸모르폴린, 4-디메틸아미노피리딘, N-메틸이미다졸, 4,4'-디피리딜 등), 탄소수 3∼90 의 히드록시알킬기 함유 3 급 아민 (예를 들어, 트리에탄올아민모노스테아르산에스테르, N-스테아라미드에틸디에탄올아민 등) 등의 무기산염 또는 유기산염 등을 들 수 있다.

이들 중 더욱 바람직한 것은, 지방족 아민의 무기산염 및 유기산염이다. 이들 계면 활성제 (C) 중, 바람직한 것은 (C1-1a), (C1-2), (C2-1), (C2-2) 이고, 특히 바람직한 것은 (C1-2) 이다.

이들 (C) 는 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 혼합하여 사용해도 된다.

본 발명의 섬유 처리용 유제에 있어서 (A) 의 함유량 (질량%) 은, 교착 방지성 및 평활성의 관점에서, (A)＋(B)＋(C) 의 합계 질량에 기초하여, 바람직하게는 70∼99.6, 더욱 바람직하게는 75∼98, 특히 바람직하게는 80∼97.5 이다. 이들 범위이면, 평활성이 양호하고, 11∼22 데시텍스 (dtx) 등의 가는 실을 방사할 때에도 실 끊어짐 등의 문제가 생길 우려가 없다.

(B) 의 함유량 (질량%) 은, (A)＋(B)＋(C) 의 합계 질량에 기초하여, 바람직하게는 0.3∼10, 더욱 바람직하게는 0.5∼5.0, 특히 바람직하게는 1.0∼4.0 이다. 이들 범위이면, 교착 방지성이 양호하고, 시간 경과에 따른 섬유 처리용 유제 전체의 점도 상승이 작으며, 11∼22dtx 등의 가는 실을 방사할 때에도 실 끊어짐 등의 문제가 생길 우려가 없다.

(C) 의 함유량 (질량%) 은, (A)＋(B)＋(C) 의 합계 질량에 기초하여, 바람직하게는 0.1∼20, 더욱 바람직하게는 1∼18, 특히 바람직하게는 2∼15 이다. 이들의 범위이면, 노즐 급유 방식에 의한 생산시에, (B) 가 노즐 중에서 막히는 일 없이, 방사를 안정적으로 할 수 있고, 실 끊어짐 등의 문제를 개선할 수 있어 보다 바람직하다.

또한 (B) 과 (C) 의 배합 질량비 ((B)/(C)) 는, 섬유 처리용 유제의 경시 안정성과 교착 방지성의 관점에서, 90/10∼1/99 가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 85/15∼5/95, 특히 바람직하게는 67/33∼10/90 이다. 이들 범위이면, 평활성이 양호해지고, 노즐 급유 방식에서의 생산을 안정적으로 할 수 있다.

본 발명의 섬유 처리용 유제의 25℃ 에서의 점도는, 통상 1∼500㎟/s 이다. 바람직하게는 2∼100㎟/s 이고, 더욱 바람직하게는 3∼50㎟/s 이다. 이들 범위이면, 평활성이 양호하고, 또한 방사 공정시의 섬유 처리용 유제의 비산이 적어, 작업 환경이 악화될 우려가 없다.

본 발명의 섬유 처리용 유제의 25℃ 에서의 탁도 (濁度) 는 특별히 한정되지 않지만, 노즐 급유 방식에서의 생산 안정성, 섬유 처리용 유제의 경시 안정성의 관점에서 20mg/L 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 15mg/L 이하, 특히 바람직하게는 10mg/L 이하이다. 탁도의 하한은 측정 한계의 관점에서 바람직하게는 0.01mg/L 이다.

탁도는, 적분구식 광전 광도법 (JIS K0101-1998, 9.4. 적분구 탁도) 으로 측정할 수 있다.

본 발명의 섬유 처리용 유제는, (A), (B), (C) 이외에, 필요에 따라 다른 성분 (D) 을 함유하고 있어도 된다. (D) 로는, 예를 들어, (B) 이외의 교착 방지 성분 (D1), 제전 성분 (D2), 유연 성분 (D3), 및 이들 이외의 첨가제 (D4) 를 들 수 있다. 또한, 후술하는 용해 보조제 (E) 를 함유해도 된다.

(D1) 은 본 발명의 섬유 처리용 유제의 성능을 손상하지 않을 정도로 추가 배합해도 되며, 추가시킴으로써 교착 방지 효과를 증대시킬 수 있다.

(D1) 로는, 예를 들어, 상온에서 고체의 실리콘 (D11), 폴리에테르 변성 실리콘 (D12), 이들 이외의 교착 방지제 (D13), 및 이들 2 종 이상의 병용을 들 수 있다. 여기서, 상온에서 고체란, 25℃ 에서 고체라는 의미이다.

상온 (25℃) 에서 고체인 실리콘 (D11) 으로는, 분자 내에 3 관능성 실록산 단위, 또는 4 관능성 실록산 단위를 함유하는 폴리오르가노실록산 (실리콘 레진) 등을 들 수 있고, 예를 들어, 분지도가 높은 3 차원 구조의 고체 폴리머 [예를 들어, 2 관능성 실록산 단위 (D 단위) 와 3 관능성 실록산 단위 (T 단위) 를 주요 구성 성분으로서 함유하는 DT 레진, 1 관능성 실록산 단위 (M 단위) 와 4 관능성 실록산 단위 (Q 단위) 를 주요 구성 성분으로서 함유하는 MQ 레진, T 단위만으로 이루어지는 폴리오르가노실세스키옥산 등] 을 들 수 있다.

바람직한 것은, 중량평균 분자량 (겔 투과 크로마토그래피에 의한, Mw 로 약기한다) 이 1,000∼100,000 인 메틸실리콘 레진, 및 Mw 가 1,000∼100,000 인 아미노 변성 오르가노폴리실록산으로 이루어지는 레진이고, 더욱 바람직하게는, Mw 가 1,500∼30,000 인 메틸실리콘 레진이다.

폴리에테르 변성 실리콘 (D12) 으로는, 예를 들어, 하기 일반식 (5) 로 표시되는 폴리에테르 변성 실리콘 등을 들 수 있다.

식 중, R¹⁰, R¹¹, R¹² 및 R¹³ 의 적어도 하나가 폴리옥시알킬렌사슬 함유기이다. 나머지는 메틸기, 탄소수 2∼20 의 알킬기, 페닐기 또는 탄소수 1∼5 의 알콕시기여도 된다.

폴리옥시알킬렌기로는, 일반식 -A¹-O-(A²-O)s-R¹⁴ 로 표시되는 기이고, 여기서, R¹⁴ 는 수소 원자 또는 탄소수 1∼30 의 알킬기; A¹ 은 탄소수 1∼5 의 알킬렌기; A² 는 탄소수 1∼4 의 알킬렌기이고, A¹ 과 A² 는 동일해도 되고 상이해도 되며, 블록상이어도 되고, 랜덤상이어도 된다. s 는 1∼100 의 정수를 나타낸다. a, b 는 각각 1∼10,000 의 정수이다.

(D1) 의 배합량 (질량%) 은, 섬유 처리용 유제의 중량에 기초하여 바람직하게는 4 이하, 더욱 바람직하게는 2 이하이다. 또한, (B) 100 질량부에 대하여, 200 질량부 이하가 바람직하고, 100 질량부 이하가 더욱 바람직하다.

제전 성분 (D2) 으로는, 예를 들어, 양성 계면 활성제 (D21), 비이온 계면 활성제 (D22) 를 들 수 있다.

(D21) 로는, 베타인형 양성 계면 활성제, 아미노산형 양성 계면 활성제, 술폰산염형 양성 계면 활성제 등을 사용할 수 있다.

(D21) 중 바람직한 것으로는, 예를 들어 하기 일반식 (6), (7) 또는 (8) 로 표시되는 것, 및 이들의 2 종 이상의 혼합물을 들 수 있다.

식 중, R¹⁵, R¹⁶, R¹⁷ 은 각각 독립적으로 탄소수 1∼30 의 알킬기 또는 히드록시알킬기, 탄소수 2∼24 의 알케닐기, 폴리옥시알킬렌기 (알킬렌기의 탄소수 : 2∼4), 및 식 R¹⁹-T-R²⁰- 으로 나타내는 기 (R¹⁹ 는 탄소수 1∼30 의 지방산으로부터 COOH 기를 제거한 잔기, R²⁰ 은 탄소수 1∼4 의 알킬렌기 또는 히드록시알킬렌기, T 는 -COO- 또는 -CONH- 를 나타낸다.) 에서 선택되는 기를 나타내고 ; R¹⁸ 은 탄소수 1∼4 의 알킬렌기 또는 히드록시알킬렌기를 나타내고 ; X- 는 COO- 또는 SO₃- 를 나타낸다.

식 중, R²¹ 은 탄소수 1∼30 의 알킬기 또는 히드록시알킬기, 탄소수 2∼24 의 알케닐기를 나타내고 ; R²² 는 탄소수 1∼4 의 알킬렌기 또는 히드록시알킬렌기 를 나타내고 ; R²³ 은 수소 원자 또는 식 -R'COOL_{1 / r} 로 나타내는 2 가의 기를 나타내고 ; R' 는 수소 원자, 탄소수 1∼30 의 알킬기 또는 탄소수 2∼24 의 알케닐기를 나타낸다. L 은 수소 원자, 알칼리 금속, 알칼리 토금속 또는 아민 양이온이고 L 이 복수인 경우는 동일하거나 상이해도 된다 ; r 은 L 의 가수(價數)를 나타내고, 1 또는 2 이다.

R¹⁵, R¹⁶, R¹⁷, R²¹ 및 R²³ 의 탄소수 1∼30 의 알킬기, 및 탄소수 2∼30 의 알케닐기의 구체예로는, 상기 R¹, R² 와 동일하고, 바람직한 것도 동일하다. R¹⁵, R¹⁶, R¹⁷ 및 R²¹ 의 탄소수 1∼30 의 히드록시알킬기로는, 직쇄상, 분지상 중 어느 것이라도 좋고, 히드록시메틸기, 히드록시에틸기, n- 또는 i-히드록시프로필기, 히드록시부틸기, 히드록시헥실기, 히드록시옥틸기, 히드록시데실기, 히드록시도데실기, 히드록시테트라데실기, 히드록시헥사데실기, 히드록시옥타데실기 등을 들 수 있다.

R¹⁵, R¹⁶ 및 R¹⁷ 의 폴리옥시알킬렌기로는, 식 R²⁴-(OA³)_t- 로 나타내는 기 (R²⁴ 는 수소 원자 또는 탄소수 1∼4 의 알킬기, A³ 은 탄소수 2∼4 의 알킬렌기, t 는 2∼15 의 정수) 를 들 수 있다. 탄소수 2∼4 의 알킬렌기 A³ 로는, 1,2-에틸렌기, 1,2- 및 1,3-프로필렌기, 그리고 1,2-, 2,3-, 1,3- 및 1,4-부틸렌기 등을 들 수 있다. 탄소수 1∼4 의 알킬기 R²⁴ 는, 직쇄상, 분지상 중 어느 것이라도 좋 고, 메틸기, 에틸기, n- 또는 i-프로필기, 부틸기 등을 들 수 있다.

R¹⁹-T-R²⁰- 으로 나타내는 기의, 잔기 R¹⁹ 를 구성하 는 탄소수 1∼30 의 지방산으로는, 직쇄상, 분지상 중 어느 것이라도 좋고, 포름산, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 이소부티르산, 발레르산, 카프론산, 에난트산, 카프릴산, 페랄곤산, 라우르산, 미리스트산, 스테아르산, 이소스테아르산, 베헨산, 2-에틸헥산산 등을 들 수 있다. 이들 중 바람직한 것은 탄소수 6∼24 의 지방산이고, 보다 바람직한 것은 탄소수 8∼12 의 지방산이다.

R²⁰ 의 탄소수 1∼4 의 알킬렌기로는, 직쇄상, 분지상 중 어느 것이라도 좋고, 메틸렌기, 에틸렌기, n- 또는 i-프로필렌기, 부틸렌기 등; 탄소수 1∼4 의 히드록시알킬렌기로는, 직쇄상, 분지상 중 어느 것이라도 좋고, 히드록시메틸렌기, 히드록시에틸렌기, n- 또는 i-히드록시프로필렌기, 히드록시부틸렌기 등을 들 수 있다. 이들 중 바람직한 것은 탄소수 1∼4 의 알킬렌기이다.

이들 중 바람직한 것은, R¹⁵ 및 R²¹ 은 탄소수 6∼24 의 알킬기 또는 히드록시알킬기, 탄소수 2∼24 의 알케닐기, 및 R¹⁹CONHR²⁰- 기이다. R¹⁶, R¹⁷ 은 탄소수 1∼24 의 알킬기 또는 히드록시알킬기, 탄소수 2∼24 의 알케닐기이고, R' 는 수소 원자, 탄소수 1∼30 의 알킬기 또는 탄소수 2∼24 의 알케닐기이다.

R¹⁸ 및 R²² 의 탄소수 1∼4 의 알킬렌기, 및 히드록시알킬렌기로는, R²⁰ 과 동일한 것을 들 수 있고, 바람직한 것도 동일하다.

식 (6) 의 X- 중, 바람직한 것은 COO- 이다.

R²³ 은, 수소 원자 또는 -R'-COOL_{1 /r} 기이다. 식 (7), (8) 의 계면 활성제로서 바람직한 것은, R²³ 이 수소 원자인 것과 R²³ 이 -R'-COOL_{1 /r} 기인 것의 혼합물이다.

L 의 알칼리 금속으로는 리튬, 칼륨, 나트륨 등; 알칼리 토금속으로는 칼슘, 마그네슘 등; 아민 양이온으로는 모노-, 디- 및 트리의 에탄올아민 양이온, 2-에틸헥실아민 양이온 등을 들 수 있다. L 중 바람직한 것은, 수소 원자 및 알칼리 금속이다.

일반식 (6) 으로 표시되는 베타인형 양성 계면 활성제로는, 예를 들어, 알킬 (탄소수 1∼30) 디메틸베타인, 알킬 (탄소수 1∼30) 아미도알킬 (탄소수 1∼4) 디메틸베타인, 알킬 (탄소수 1∼30) 디히드록시알킬 (탄소수 1∼30) 베타인, 술포베타인형 양성 계면 활성제를 들 수 있다. 이들 중 바람직한 것은 알킬디메틸베타인, 알킬아미드알킬디메틸베타인이다.

일반식 (7) 로 표시되는 아미노산형 양성 계면 활성제로는, 예를 들어, 알라닌형 [알킬 (탄소수 1∼30) 아미노프로피온산형, 알킬 (탄소수 1∼30) 이미노디프로피온산형 등] 양성 계면 활성제, 글리신형 [알킬 (탄소수 1∼30) 아미노아세트산형 등] 양성 계면 활성제를 들 수 있다. 이들 중 바람직한 것은, 알킬아미노프로피온산형 양성 계면 활성제, 알킬이미노디프로피온산형 양성 계면 활성제이다.

일반식 (8) 로 표시되는 술폰산염형 양성 계면 활성제 (아미노술폰산형 양성 계면 활성제) 로는, 예를 들어, 알킬 (탄소수 1∼30) 타우린형 양성 계면 활성제 등을 들 수 있다.

비이온 계면 활성제 (D22) 로는, 예를 들어 하기 일반식 (9) 로 표시되는 것을 들 수 있다.

식 중, R²⁵ 는 탄소수 1∼24 의 알킬기이고, 구체예 및 바람직한 것은 상기 R¹, R² 의 알킬기와 동일하다. R²⁶ 으로는 탄소수 1∼5 의 알킬기 (메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 펜틸기 등) 를 들 수 있다. R²⁶ 중 바람직한 것은 탄소수 1∼3 의 알킬기이다. R²⁵ 와 R²⁶ 은, 동일해도 되고, 상이해도 된다. R²⁷ 로는 수소 원자 또는 탄소수 1∼3 의 알킬기 (메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기) 를 들 수 있다. 일반식 (9) 로 표시되는 비이온 계면 활성제 (D22) 는, R²⁷ 이 2 종 이상의 혼합물이어도 된다. AO 는 일반식 (1) 에서의 것과 동일하다. 일반식 (9) 중의 (AO)_q 는, 바람직하게는 EO 단독 부가, EO 와 PO 의 블록 부가, 특히 바람직하게는 EO 단독부가이다. q 는 0 또는 1∼10 의 정수이고, 바람직하게는 1∼6 이다.

q 가 이들 범위이면, 베이스 오일과의 상용성이 좋다.

일반식 (9) 로 표시되는 (D22) 의 구체예로는, 탄소수 3∼33 의 세컨더리 알코올의 EO 및/또는 PO 부가물이며, 바람직한 구체예로는, 세컨더리 알코올 (탄소수 13) EO 3 몰 부가물, 세컨더리 알코올 (탄소수 13) EO 5 몰 부가물, 세컨더리 알코올 (탄소수 13) EO 7 몰 부가물, 세컨더리 알코올 (탄소수 13) EO 9 몰 부가물, 세컨더리 알코올 (탄소수 15) EO 3 몰 부가물, 세컨더리 알코올 (탄소수 15) EO 5 몰 부가물, 세컨더리 알코올 (탄소수 11) EO 5 몰 부가물, 세컨더리 알코올 (탄소수 18) EO 5 몰 부가물, 세컨더리 알코올 (탄소수 24) EO 5 몰 부가물, 세컨더리 알코올 (탄소수 18) EO 3 PO 2 몰 블록 부가물, 세컨더리 알코올 (탄소수 24) EO 5 PO 3 몰 블록 부가물 등을 들 수 있다.

(D22) 는, 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상 사용해도 된다.

이들 제전 성분 (D2) 을 사용하는 경우에는, (D2) 의 함유량 (질량%) 은, 섬유 처리용 유제의 질량에 기초하여, 바람직하게는 0∼12, 더욱 바람직하게는 0.1∼10 이다.

유연 성분 (D3) 으로는, 예를 들어, 에폭시 변성 실리콘 (D31), 아미노 변성 실리콘 (D32), 및 카르복실 변성 실리콘 (D33) 을 들 수 있다.

(D31) 로는, 상기 일반식 (5) 중, R¹⁰, R¹¹, R¹², R¹³ 의 적어도 하나가 에폭시 기 함유기인 것. 나머지는 메틸기, 탄소수 2∼20 의 알킬기, 페닐기 또는 탄소수 1∼5 의 알콕시기여도 된다. a, b 는 1∼1,000 의 정수이다.

에폭시기 함유기로는, 하기 일반식 (10) 으로 표시되는 것 (식 중, R²⁸ 은 탄소수 1∼4 의 알킬렌기이다), 예를 들어 글리시딜기를 들 수 있다.

(D32) 로는, 상기 일반식 (5) 중, R¹⁰, R¹¹, R¹², R¹³ 의 적어도 하나가 -R²⁹-NH(R³⁰NH)_nH 기 함유기 (R²⁹ 는 탄소수 1∼5 의 알킬렌기, R³⁰ 은 탄소수 1∼4 의 알킬렌기, n 은 0 또는 1∼3 의 정수이다) 인 것. 나머지는 메틸기, 탄소수 2∼20 의 알킬기, 페닐기 또는 탄소수 1∼5 의 알콕시기여도 된다. 또한, a, b는 1∼10,000 의 정수이다.

(D33) 으로는, 상기 일반식 (5) 중, R¹⁰, R¹¹, R¹², R¹³ 의 적어도 하나가 -R³¹-COOL_1/r 기 함유기 [R³¹ 은 탄소수 1∼5 의 알킬렌기, L 및 r 은 상기 일반식 (7) 에서의 것과 동일하다] 인 것. 나머지는 메틸기, 탄소수 2∼20 의 알킬기, 페닐기 또는 탄소수 1∼5 의 알콕시기여도 된다. a, b 는 1∼10,000 의 정수이다.

(D31)∼(D33) 중에서, 탄소수 2∼20 의 알킬기는, 직쇄상, 분지상 중 어느 것이라도 좋고, 에틸기, n- 또는 i-프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 운데실기, 도데실기, 트리데실기, 테트라데실기, 펜타데실기, 헥사데실기, 헵타데실기, 옥타데실기, 2-에틸데실기 등을 들 수 있다.

탄소수 1∼5 의 알콕시기로는, 메톡시기, 에톡시기, n- 또는 i-프로폭시기, 부톡시기 등을 들 수 있다.

탄소수 1∼4 의 알킬렌기로는, R¹⁸ 에서 예시한 것을 들 수 있고, 탄소수 5 의 알킬렌기로는, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 2,3- 및 2,4-펜틸렌기를 들 수 있다.

이들 유연 성분을 사용하는 경우에는, (D3) 의 함유량 (질량%) 은, 섬유 처리용 유제의 질량에 기초하여, 바람직하게는 0∼12, 더욱 바람직하게는 0.1∼10 이다.

상기 이외의 첨가제 (D4) 로는, 통상 섬유 처리용 유제에 사용되는 성분을 사용할 수 있고, 산화 방지제 (힌더드 페놀, 힌더드 아민 등), 자외선 흡수제 등을 들 수 있다. 이들 첨가제를 사용하는 경우, (D4) 배합량 (질량%) 은, 섬유 처리용 유제의 질량에 기초하여, 바람직하게는 0∼5, 더욱 바람직하게는 0∼2 이다.

본 발명의 섬유 처리용 유제는, 용해 보조제 (E) 에 교착 방지제 (B) 를 용해시킨 상태에서 베이스 오일 (A), 계면 활성제 (C) 등과 혼합하여 제조할 수도 있다.

용해 보조제 (E) 로는, 예를 들어, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 펜틸 알코올, 네오펜틸알코올, 2-에틸헥실알코올 등의 1 가 알코올; 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 부틸렌글리콜 등의 2 가 알코올; 헥산, 펜탄 등의 지방족 탄화수소; 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤류; 톨루엔, 자일렌 등의 방향족 탄화수소; 디메틸포름아미드, 디메틸술폭사이드 등의 고극성 용매; 클로로포름, 4 염화탄소 등의 할로겐화 탄화수소 등을 들 수 있고, 이들은 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상 사용해도 된다.

또, 베이스 오일 (A) 에 탄화수소계 윤활유 (A2) 를 사용하는 경우는, (E) 를 (A) 의 적어도 일부로 할 수 있다. (E) 는, 그대로 본 발명의 유제 중에 함유시켜도 되고, 스트립핑 등에 의해 제거해도 된다.

본 발명의 섬유 처리용 유제의 제조 방법으로는, 예를 들어 이하의 방법을 들 수 있다.

(1) (B) 를 (A2) 및 (C) 와 함께 온도 조절, 교반이 가능한 반응조에 넣고, 가열 (50∼100℃) 하여, 투명 (탁도가 20mg/L 이하) 하게 될 때까지 교반한다. 그 후, 교반하면서 필요에 따라 (A1) 을 넣고, 실온 (20∼40℃) 까지 냉각하는 방법.

(2) (A2) 및 (C) 를 온도 조절, 교반이 가능한 반응조에 넣고, 가열 (40∼100℃), 교반하면서 별도 용융 (100∼250℃) 또는 용해 보조제 (E) 에 용해시킨 (B) 를 반응조 내에 적하하여, 교반하면서 필요에 따라 (A1) 을 넣고, 실온 (20∼40℃) 까지 냉각하는 방법.

이들 중에서, 얻어지는 본 발명의 섬유용 유제의 경시 안정성 및 교착 방지 성의 관점에서 (1) 의 방법이 보다 바람직하다.

또한 (B) 로서 상기한 금속염을 사용하는 경우, 미리 금속염을 형성하고 있는 것을 사용해도 되고, 상기 방법에서의 제조시 또는 제조 후에 다른 금속염 (예를 들어, 상기 금속 산화물, 염화물 등) 과 반응시켜 금속염을 형성시켜도 된다.

상기 방법에 의해 얻어진 섬유 처리용 유제를 그대로 본 발명의 섬유 처리용 유제로 할 수도 있지만, 필요에 따라 (D) 나 (E) 등을 (A1) 투입시에 함께 첨가하여, 본 발명의 섬유 처리용 유제로 해도 된다.

본 발명의 섬유 처리용 유제의 점도는, 균일한 부착 및 롤러에 감겨 부착되는 것을 방지하기 위해, 25℃ 에서 1∼500㎟/s 가 바람직하다.

점도는 이하의 방법으로 측정한다.

[점도의 측정 방법]

시료 섬유 처리용 유제를 20g 우벨로데 점도계에 넣고, 항온 수조에서 25±0.5℃ 로 시료 유제를 온도 조절한다. 30 분 후, 우벨로데법에 의해 점도를 측정한다.

섬유 처리용 유제의 부여 형태는, 통상 비함수의 상태에서 사용할 수 있지만, 필요에 따라 수유화물로서 사용해도 된다.

비함수(非含水)의 상태란, 그대로 (스트레이트 급유), 또는 희석제 (유기 용매, 저점도 광물유 등) 에 의해 희석한 것 등을 가리킨다. 희석 비율은 특별히 한정되지 않지만, 본 발명의 섬유 처리용 유제의 질량 [비휘발분의 합계 질량] 은, 희석 후의 희석 유제의 전체 질량에 기초하여 통상 1∼80질량%, 바람직하게는 5∼ 70질량% 이다.

유기 용매로는, 예를 들어, 전술한 용해 보조제 (E) 와 동일한 것 등을 들 수 있다. 저점도 광물유로는, 예를 들어, 25℃ 에서의 점도가 1㎟/s 미만인 유동 파라핀이나 정제 스핀들유를 들 수 있다.

수유화물의 경우에는 공지된 방법에 의해 유화할 수 있지만, 예를 들어, 본 유제를 필요에 따라 유화제와 혼합하여, 수중에서 유화함으로써 얻을 수 있다.

유화제로는, (A), (C) 등의 종류에 따라서는 특별히 첨가할 필요는 없으며, 예를 들어 전술한 음이온 계면 활성제, 양이온 계면 활성제, 양성 계면 활성제 등을 사용할 수 있다.

상기 각 성분에 해당하는 것 이외의 유화제를 사용하는 경우의 유화제의 양 (질량%) 은, 유화제 배합 후의 섬유 처리용 유제 (비휘발분) 의 전체 질량에 기초하여 바람직하게는 0∼50 이다.

유화에 사용하는 유화기로는, 교반기를 구비한 유화조나 볼밀, 가우린 호모디나이저, 호모디스퍼 및 비드밀 등을 사용할 수 있다.

에멀젼의 농도는 특별히 한정되지 않지만, 섬유 처리용 유제의 질량 (질량%) 은, 유화 후의 에멀전의 전체 질량에 기초하여 바람직하게는 0.01∼30, 더욱 바람직하게는 0.2∼20 이다.

본 발명의 탄성 섬유의 처리 방법은, 상기 섬유 처리용 유제를 방사 공정에서 탄성 섬유에 대하여 0.1∼12질량% 부여하고, 필요에 따라 정련하는 것으로 이루어지는 것이다.

본 발명의 섬유 처리용 유제는 탄성 섬유의 방사 공정 (예를 들어 200∼1,200m/분) 에 있어서, 방사 배출 후, 실을 감아들이기까지의 임의의 위치에서 노즐 또는 롤러 급유에 의해 실에 부여시킬 수 있다. 급유하는 섬유 처리용 유제의 온도는 통상 10∼80℃, 바람직하게는 15∼60℃ 이다.

본 발명의 섬유 처리용 유제는, 통상 탄성 섬유에 대하여, 비휘발분으로서 바람직하게는 0.1∼12 (더욱 바람직하게는 0.5∼10, 특히 바람직하게는 1∼8) 질량% 부여시킨다.

본 발명의 섬유 처리용 유제에 의해 처리되어 이루어지는 탄성 섬유는, 후가공 공정 (예를 들어 에어스팬 얀 공정, 커버링 공정, 에어커버링 공정, 편직 공정, 정경 공정, 정련 공정, 염색 공정 및 마무리 공정 등) 을 거쳐 최종 제품으로 마무리된다.

또, 탄성 섬유는 다른 합성 섬유, 예를 들어 나일론 섬유나 폴리에스테르 섬유와 혼방하여 사용된다. 따라서, 본 발명의 섬유 처리용 유제는, 부여된 후, 다른 합성 섬유의 방사 유제와 함께 세정되어, 제거되는 경우가 많다. 정련 공정에서는, 수계 정련 또는 용제 정련이 실시된다.

최종 제품으로는, 의료용(衣料用) [예를 들어 팬티 스타킹, 양말, 이너 파운데이션 (브래지어, 거들, 바디 슈트 등), 아우터웨어 (재킷, 슬랙스 등), 스포츠웨어 (수영복, 레오타드, 스키 바지 등) 등] 및 산업 자재용 (예를 들어 종이 기저귀, 벨트 등) 등에 널리 적용할 수 있다.

발명의 효과

본 발명의 섬유 처리용 유제는, 섬유를 제조할 때에 섬유끼리의 교착 방지성이 우수하고, 또한 경시 안정성이 우수함으로써 섬유 표면에 균일하게 부착할 수 있기 때문에, 안정된 고속 해서성을 유지할 수 있다는 효과를 나타낸다. 이 때문에, 특히 교착성이 높은 폴리우레탄 탄성 섬유 처리용 유제로서 매우 유효하다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또, 문장 중 및 표 중의 부는 질량부 (유효 성분) 를 나타낸다.

[제조예 1]

Mn 이 2,500, 밀도가 0.89 인 열감성법에 의해 얻어진 저분자량 폴리프로필렌의 분말 71.2부를 테트라히드로푸란 (THF) 500㎖ 에 분산하고, 9-보라비시클로노난을 6.5부 첨가하여, 55℃ 에서 5 시간 가열 교반하였다. 온도를 45℃ 까지 낮춰, 산소 30㎖ 를 액 중에 통과시키고, 무수말레산을 22.3부를 첨가하여 16 시간 반응하였다. 그 후, 2-프로판올 5L 중에 반응 용액을 첨가하고, 고체를 여과 분리하여, 산 변성 폴리프로필렌 [산가는 335.1, Mn 은 3,000, 1 분자 당 카르복실기의 개수는 16.0] 을 얻었다.

실시예 1∼4 및 비교예 1∼3

표 1 에 기재된 배합 처방으로 각 성분을 배합하여, 본 발명 및 비교예의 섬유용 유제를 조제하였다.

[실시예 1]

디스테아르산마그네슘 1부, 폴리옥시에틸렌이소트리데실에테르아세트산나트륨 (EO 3 몰 부가물) 2부, 폴리옥시에틸렌라우릴에테르아세트산 (EO 2.5 몰 부가물) 4부, 디데실디메틸암모늄ㆍ폴리옥시에틸렌라우릴에테르아세트산 (EO 2.5 몰 부가물) 염 2부, 및 유동 파라핀 60부를 70∼80℃ 에서 1 시간 혼합하였다. 그 후, 폴리디메틸실록산 31부를 첨가하고, 30℃ 로 냉각하여, 실시예 1 의 섬유 처리용 유제를 조제하였다.

[실시예 2]

디스테아르산마그네슘 2부, 폴리옥시에틸렌이소트리데실에테르아세트산나트륨 (EO 3 몰 부가물) 3부, 폴리옥시에틸렌라우릴에테르아세트산 (EO 2.5 몰 부가물) 6부, 디데실디메틸암모늄ㆍ폴리옥시에틸렌라우릴에테르아세트산 (EO 2.5 몰 부가물) 염 3부, 및 유동 파라핀 68부를 70∼80℃ 에서 1 시간 혼합하였다. 그 후, 폴리디메틸실록산 18부를 첨가하고, 30℃ 로 냉각하여, 실시예 2 의 섬유 처리용 유제를 조제하였다.

[실시예 3]

디스테아르산마그네슘 4부, 폴리옥시에틸렌이소트리데실에테르아세트산나트륨 (EO 3 몰 부가물) 3부, 폴리옥시에틸렌라우릴에테르아세트산 (EO 2.5 몰 부가물) 8부, 디데실디메틸암모늄ㆍ폴리옥시에틸렌라우릴에테르아세트산 (EO 2.5 몰 부가물) 염 4부, 및 유동 파라핀 64부를 80∼90℃ 에서 1 시간 혼합하였다. 그 후, 폴리디메틸실록산 17부를 첨가하고, 30℃ 로 냉각하여, 실시예 3 의 섬유 처리 용 유제를 조제하였다.

[실시예 4]

α-올레핀/무수말레산 공중합물 {미쓰비시 화학 (주) 사 제조, 「다이아카르나 30L」, Mn 약 3,000, 산가 (mgKOH/g) 120∼140} 1.0부, 폴리옥시에틸렌이소트리데실에테르아세트산나트륨 (EO 3 몰 부가물) 2부, 폴리옥시에틸렌라우릴에테르아세트산 (EO 2.5 몰 부가물) 4부, 디데실디메틸암모늄ㆍ폴리옥시에틸렌라우릴에테르아세트산 (EO 2.5 몰 부가물) 염 2부, 및 유동 파라핀 60부를 60∼70℃ 에서 1 시간 혼합하였다. 그 후, 폴리디메틸실록산 31부를 첨가하고, 30℃ 로 냉각하여, 실시예 4 의 섬유 처리용 유제를 조제하였다.

[실시예 5]

제조예 1 에서 제조한 산 변성 폴리프로필렌 1.0부, 폴리옥시에틸렌이소트리데실에테르아세트산나트륨 (EO 3 몰 부가물) 2부, 폴리옥시에틸렌라우릴에테르아세트산 (EO 2.5 몰 부가물) 4부, 디데실디메틸암모늄ㆍ폴리옥시에틸렌라우릴에테르아세트산 (EO 2.5 몰 부가물) 염 2부, 및 유동 파라핀 60부를 60∼70℃ 에서 1 시간 혼합하였다. 그 후, 폴리디메틸실록산 31부를 첨가하고, 30℃ 로 냉각하여, 실시예 5 의 섬유 처리용 유제를 조제하였다.

[비교예 1]

폴리에테르 변성 실리콘 {신에쓰 화학 (주) 사 제조, 「KF-351」} 4부 및 유동 파라핀 65부를 60∼70℃ 에서 1 시간 혼합하였다. 그 후, 폴리디메틸실록산 31부를 첨가하고, 30℃ 로 냉각하여, 비교예 1 의 섬유 처리용 유제를 조제하였다. [비교예 2]

디스테아르산마그네슘 1부, 폴리옥시에틸렌이소트리데실에테르아세트산나트륨 (EO 3 몰 부가물) 0.2부, 폴리옥시에틸렌라우릴에테르아세트산 (EO 2.5 몰 부가물) 0.4부, 디데실디메틸암모늄ㆍ폴리옥시에틸렌라우릴에테르아세트산 (EO 2.5 몰 부가물) 염 0.2부, 및 유동 파라핀 80.2부를 70∼80℃ 에서 1 시간 혼합하였다. 그 후, 폴리디메틸실록산 18부를 첨가하고, 30℃ 로 냉각하여, 비교예 2 의 섬유 처리용 유제를 조제하였다.

[비교예 3]

디스테아르산마그네슘 2부 및 유동 파라핀 93부를 115∼120℃ 에서 1 시간 혼합하였다. 그 후, 폴리디메틸실록산 5부를 첨가하고, 30℃ 로 냉각하여, 비교예 3 의 섬유 처리용 유제를 조제하였다.

폴리우레탄 섬유의 건식 방사법에 있어서, 실시예 1∼5, 비교예 1∼3 의 섬유 처리용 유제를 롤러 급유에 의해 섬유 처리용 유제 부착량이 필라멘트 질량에 대하여 6 질량% 가 되도록 부여시키고, 600m/분으로 치즈에 감아, 40D (44.4dtx) 의 폴리우레탄 섬유를 얻었다.

또한, 상기에서 얻어진 폴리우레탄 섬유의 교착성 시험, 섬유 처리용 유제의 경시 안정성 시험을 실시하였다. 성능 평가 결과를 합하여 표 1 에 나타낸다. 또, 표 중의 물의 접촉각은, 그 섬유를 40질량% 가 되도록 DMF 에 용해한 후, 전술한 방법에 의해 시트 형상물로 성형하고, 이것을 사용하여 전술한 방법에 의해 그 섬유 처리용 유제를 도포하여 측정하였다 (섬유 처리용 유제가 도포되어 있지 않은 시트 표면의 물의 접촉각은 50°였다.). 또한, 후술하는 방법에 의해 우벨로데 점도계로 측정한 25℃ 에서의 섬유 처리용 유제의 점도, 니혼덴쇼쿠 공업사 제조의 Water Analyzer-2000 으로 측정한 25℃ 에서의 섬유 처리용 유제의 탁도를 표 1 에 나타낸다.

		실시예					비교예
		1	2	3	4	5	1	2	3
<배합 처방>
폴리디메틸실록산 (부)		31	18	17	31	31	31	18	5
유동 파라핀 (부)		60	68	64	60	60	65	80.2	93
디스테아르산마그네슘 (부)		1	2	4	-	-	-	1	2
α-올레핀/무수말레산 공중합물 (부)		-	-	-	1	-	-	-	-
산 변성 폴리프로필렌 (부)		-	-	-	-	1	-	-	-
폴리에테르 변성 실리콘		-	-	-	-	-	4	-	-
계면 활성제-1 (부) (SP=8.1)		2	3	3	2	2	-	0.2	-
계면 활성제-2 (부) (SP=9.4)		4	6	8	4	4	-	0.4	-
계면 활성제-3 (부) (SP=8.2)		2	3	4	2	2	-	0.2	-
<성능 평가>
물의 접촉각 (°)		80	90	95	75	75	65	65	60
교착성		○	○	○	○	○	×	×	×
점도 (mm2/s)		15.2	16.1	18.4	20.3	19.4	17.7	12.7	14.9
탁도 (mg/L)		1.8	4.5	5.0	4.5	6.4	3.0	27.2	489
섬유 처리용 유제의 경시 안정성	-5℃	○	○	○	○	○	○	×	×
	25℃	○	○	○	○	○	○	△	×
	50℃	○	○	○	○	○	○	○	×

실시예 1∼5 및 비교예 1∼3 에서 얻어진 섬유 처리용 유제의 점도의 측정 방법, 탁도의 측정 방법, 경시 안정성 시험, 및 얻어진 섬유 처리용 유제를 부여한 섬유의 교착성 시험법은 다음과 같다.

<점도의 측정 방법>

시료 섬유 처리용 유제를 20g 우벨로데 점도계에 넣고, 항온 수조에서 25℃ 로 시료 섬유 처리용 유제를 온도 조절한다. 30 분 후, 우벨로데법에 의해 점도를 측정한다.

<탁도의 측정 방법>

25℃ 로 온도 조절한 섬유 처리용 유제를 길이 10mm 의 셀에 넣고, 니혼덴쇼쿠 공업 주식회사 제조의 Water Analyzer-2000 을 사용하여, 적분구식 광전 광도법으로 측정하였다.

<섬유 처리용 유제의 경시 안정성 시험>

조제한 섬유 처리용 유제 100g 을 145㎖ 의 유리제 병에 넣고, -5℃, 25℃, 50℃ 의 항온조 중에 30 일간 정치한 후, 섬유 처리용 유제의 외관을 육안으로 관찰하여, 조제 직후의 섬유 처리용 유제의 외관과 비교하고, 다음의 기준으로 판정하였다.

-판정 기준-

○: 변화 없음.

△: 층 분리나 침강물의 발생은 없지만, 섬유 처리용 유제 조제 직후보다 흐려짐 정도가 강하다.

×: 층 분리나 침강물이 발생.

<교착성 시험>

방사 공정에서 권취한 치즈를 50℃ 에서 2 주간 에이징한 섬유를 사용하여, 가변배율 (인출 속도와 권취 속도의 비율의 변경이 가능) 의 인출 권취 장치에 걸고, 50m/분의 속도로 실을 송출하였을 때, 실이 교착에 의해 감겨들어가지 않고 권취할 수 있는 최저 속도를 구하여, 다음의 기준으로 판정하였다.

-판정 기준-

○: 속도가 50∼65

×: 속도가 66 이상

또, 표 1 에 있어서의 각 성분은 다음과 같다.

폴리디메틸실록산: KF96-10CS {신에쓰 화학 공업사 제조: 점도 10㎟/s (25℃)}

유동 파라핀: 류판 60S {산코 화학 (주) 사 제조: 점도 15㎟/s (25℃)}

계면 활성제-1: 폴리옥시에틸렌이소트리데실에테르아세트산나트륨 (EO 3 몰 부가물)

계면 활성제-2: 폴리옥시에틸렌라우릴에테르아세트산 (EO 2.5 몰 부가물)

계면 활성제-3: 디데실디메틸암모늄ㆍ폴리옥시에틸렌라우릴에테르아세트산 (EO 2.5 몰 부가물) 염

표 1 로부터 알 수 있듯이, 본 발명에서 규정한 범위의 접촉각을 갖는 섬유 처리용 유제 (실시예 1∼5) 는, 교착 방지성이 매우 우수하다는 것을 알 수 있었다. 이에 대하여, 비교예 1∼3 중에는 교착성을 만족하는 것은 없다. 또한 실시예의 섬유 처리용 유제는 경시 안정성도 우수하다는 것을 알 수 있다.

본 발명의 섬유 처리용 유제는, 섬유끼리의 교착 방지성이 우수하고, 또한 경시 안정성도 우수하기 때문에, 탄성 섬유 생산시의 노즐 급유 방식에서의 방사 공정에서 노즐이 막히지 않고 안정적으로 조업할 수 있다. 또한, 롤러 급유 방식 및 노즐 급유 방식 중 어느 방사 방법에 있어서도 단사 등의 트러블 발생을 줄일 수 있다는 우수한 특징을 가지며, 특히 작은 데시텍스 섬유의 고속 방사 공정에 적합하다.

Claims (10)

1. 고분자 재료 (a) 로 이루어지는 섬유에 사용하는 섬유 처리용 유제로서, 그 (a) 의 시트 표면의 25℃ 에서의 물의 접촉각이 60°이하이고, 그 섬유 처리용 유제를 그 (a) 의 시트 표면에 도포한 후의 시트 표면의 25℃ 에서의 물의 접촉각이 70°∼180°인 것을 특징으로 하는 섬유 처리용 유제.
2. 제 1 항에 있어서,

   실리콘 오일 (A1) 및 탄화수소계 윤활유 (A2) 로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 베이스 오일 (A), 교착 방지제 (B), 그리고 계면 활성제 (C) 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 섬유 처리용 유제.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 (B) 가 분자 내에 적어도 1 개의 카르복실기 및/또는 카르복실레이트기를 갖는 화합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 섬유 처리용 유제.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 섬유 처리용 유제의 25℃ 에 있어서의 탁도가 20mg/L 이하인 섬유 처리용 유제.
5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 (B) 가 스테아르산의 알칼리 토금속염인 섬유 처리용 유제.
6. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 (C) 가 하기 일반식 (2) 로 표시되는 에테르카르복실산 음이온 계면 활성제인 섬유 처리용 유제.

   R³-O-(AO)_p-CH₂COOM (2)

   [식 중, R³ 은 탄소수 1∼24 의 알킬기, 알릴기 또는 탄소수 2∼24 의 알케닐기를 나타내고 ; A 는 탄소수 2∼4 의 알킬렌기를 나타내고 ; M 은 수소 원자, 알칼리 금속 원자, 암모늄 또는 알칸올아민을 나타내고 ; p 는 0 또는 1∼10 의 정수를 나타낸다]
7. 제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 (A) 가 상기 (A1) 및 (A2) 로 이루어지고, (A1)＋(A2) 의 합계 질량에 기초하여, (A1) 의 함유량이 5∼80질량% 이고, (A)＋(B)＋(C) 의 합계 질량에 기초하여, 상기 (A) 의 함유량이 70∼99.6질량%, 상기 (B) 의 함유량이 0.3∼10질량%, 상기 (C) 의 함유량이 0.1∼20질량% 인 섬유 처리용 유제.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 섬유가 탄성 섬유인 섬유 처리용 유제.
9. 제 8 항에 기재된 섬유 처리용 유제를 방사 공정에서 탄성 섬유에 대하여 0.1∼12질량% 부여하고, 필요에 따라 정련하는 것으로 이루어지는 탄성 섬유의 처리 방법.
10. 제 9 항에 기재된 처리 방법에 의해 처리되어 이루어지는 탄성 섬유.