KR20190119063A - Acrylic Fiber Treatment Agents And Their Uses - Google Patents
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Abstract
처리제를 부여하여 제조된 탄소 섬유 제조용 아크릴 섬유를 장기간 보존했을 때, 탄소 섬유 제조용 아크릴 섬유의 열화를 억제할 수 있는 아크릴 섬유용 처리제, 상기 처리제를 사용한 탄소 섬유 제조용 아크릴 섬유 및 상기 처리제를 사용한 탄소 섬유의 제조 방법을 제공한다. 본 발명의 아크릴 섬유 처리제는, 아미노 변성 실리콘(A), 브뢴스테드산 화합물(B) 및 아세틸렌계 계면활성제(C)를 포함하는 것이다. 본 발명의 탄소 섬유 제조용 아크릴 섬유는, 탄소 섬유 제조용 아크릴 섬유의 원료 아크릴 섬유에 본 발명의 아크릴 섬유 처리제를 부착시켜 이루어진 것이다.When the acrylic fiber for producing carbon fiber prepared by applying a treating agent is stored for a long time, an acrylic fiber treating agent capable of suppressing deterioration of the acrylic fiber for producing carbon fiber, an acrylic fiber for producing carbon fiber using the treating agent, and a carbon fiber using the treating agent It provides a method for producing. The acrylic fiber processing agent of this invention contains an amino modified silicone (A), Bronsted acid compound (B), and an acetylene type surfactant (C). The acrylic fiber for carbon fiber manufacture of this invention attaches the acrylic fiber processing agent of this invention to the raw material acrylic fiber of the acrylic fiber for carbon fiber manufacture.
Description
본 발명은, 아크릴 섬유 처리제 및 그 용도에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 아크릴 섬유를 제조할 때에 사용하는 처리제, 상기 처리제를 사용한 탄소 섬유 제조용 아크릴 섬유(이하, 전구체(前驅體)(precursor)라고도 함), 상기 처리제를 사용한 탄소 섬유의 제조 방법에 관한 것이다.This invention relates to an acrylic fiber processing agent and its use. In more detail, the processing agent used when manufacturing an acrylic fiber, the acrylic fiber for carbon fiber manufacture using the said processing agent (henceforth a precursor), and the manufacturing method of the carbon fiber using the said processing agent will be.
탄소 섬유는, 그 우수한 기계적 특성을 이용하여, 매트릭스 수지라는 플라스틱과의 복합재료용 보강 섬유로서 항공 우주 용도, 스포츠 용도, 일반 산업 용도 등에 폭넓게 이용되고 있다.Carbon fiber is widely used for aerospace, sports, general industrial use, and the like as a reinforcing fiber for composite materials with plastics called matrix resins by utilizing its excellent mechanical properties.
탄소 섬유를 제조하는 방법으로서는, 우선 탄소 섬유 제조용 아크릴 섬유(전구체라고도 함)를 제조한다(이 전구체의 제조 공정을 제사(製絲) 공정이라고도 함). 이 전구체를 200~300℃의 산화성 분위기 내에서 내염화 섬유(耐炎化纖維)로 전환하고(이 공정을 이하, 내염화 처리 공정이라고도 함), 이어서 300~2,000℃의 불활성 분위기 내에서 탄소화하는(이 공정을 이하, 탄소화 처리 공정이라고도 함) 방법이 일반적이다(이하, 내염화 처리 공정과 탄소화 처리 공정을 합쳐 소성(燒成) 공정이라고도 함). 이 전구체의 제조에서는 통상의 아크릴 섬유와 비교해도 고배율로 연신(延伸)되는 연신 공정을 거친다. 그 때, 섬유끼리의 교착(膠着)이 생기기 쉽고, 균일하게 고배율 연신이 이루어지지 않기 때문에, 불균일한 전구체가 된다. 이러한 전구체를 소성하여 얻어지는 탄소 섬유는 충분한 강도를 얻을 수 없다는 문제가 있다. 또, 전구체의 소성 시에는, 단(單)섬유끼리의 융착이 발생하여, 얻어진 탄소 섬유의 품질, 품위를 저하시키는 문제가 있다.As a method of manufacturing carbon fiber, first, acrylic fiber (also called a precursor) for carbon fiber production is manufactured (the manufacturing process of this precursor is also called a weaving process). The precursor is converted into a flame resistant fiber in an oxidizing atmosphere of 200 to 300 ° C (hereinafter, also referred to as a flameproofing step), followed by carbonization in an inert atmosphere of 300 to 2,000 ° C. (This step is hereinafter also referred to as a carbonization treatment step.) A method is generally used (hereinafter also referred to as a calcination step in which the flameproof treatment step and the carbonization treatment step are combined). In the production of this precursor, the stretching step is performed at a high magnification even when compared with normal acrylic fibers. In that case, it becomes easy to produce the crosslinking of fibers, and since high magnification extending | stretching is not performed uniformly, it becomes a nonuniform precursor. The carbon fiber obtained by baking such a precursor has a problem that sufficient strength cannot be obtained. Moreover, at the time of baking of a precursor, fusion of short fibers generate | occur | produces, and there exists a problem of reducing the quality and quality of the obtained carbon fiber.
전구체의 교착 방지, 탄소 섬유의 융착 방지를 위하여, 전구체에 부여하는 처리제로서, 습윤 시 및 고온 환경 하에서 섬유-섬유 사이의 마찰이 낮고, 우수한 박리성(剝離性)을 가지는 실리콘계 처리제, 특히 열에 의한 가교 반응에 의해 내열성을 더욱 향상할 수 있는 아미노 변성 실리콘계 처리제를 전구체에 부여하는 기술이 다수 제안되고 있다(특허 문헌 1~2 참조).As a treatment agent applied to the precursor for preventing the sticking of the precursor and preventing the fusion of the carbon fibers, a silicone-based treatment agent having a low friction between the fibers and fibers and excellent peeling property, especially due to heat, when wet and under a high temperature environment. Numerous techniques have been proposed to impart an amino-modified silicone treatment agent capable of further improving heat resistance by a crosslinking reaction to a precursor (see Patent Documents 1 and 2).
이러한 처리제를 부여하여 제조된 전구체를 장기간 보존했을 때, 전구체의 경시(經時) 열화를 일으키는 문제가 있었다. 이로 인해, 장기간 보존한 전구체를 소성하여 탄소 섬유를 제조한 경우, 소성 공정에서 보풀이 생기고, 소성 후의 탄소 섬유 강도가 저하되는 등 문제가 있었다.When the precursor prepared by applying such a treatment agent is stored for a long time, there is a problem of deterioration of the precursor over time. For this reason, when carbon fiber is manufactured by baking the precursor preserve | saved for a long time, there existed a problem, such as fluff generate | occur | produced in the baking process and the carbon fiber strength after baking falls.
이러한 종래의 기술 배경을 감안하여, 본 발명의 목적은 처리제를 부여하여 제조된 탄소 섬유 제조용 아크릴 섬유를 장기간 보존했을 때, 탄소 섬유 제조용 아크릴 섬유의 열화를 억제할 수 있는 아크릴 섬유 처리제, 상기 처리제를 사용한 탄소 섬유 제조용 아크릴 섬유 및 상기 처리제를 사용한 탄소 섬유의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.In view of such a conventional technical background, an object of the present invention is to provide an acrylic fiber treatment agent capable of suppressing deterioration of acrylic fiber for carbon fiber production when the acrylic fiber for carbon fiber production produced by imparting a treatment agent is stored for a long time. It is providing the manufacturing method of the carbon fiber which used the acrylic fiber for carbon fiber manufacture which used, and the said processing agent.
본 발명자들은, 상기 문제점을 해결하기 위해 예의(銳意) 검토한 결과, 처리제를 부여하여 제조된 전구체를 장기 보관했을 때의 열화가, 처리제 내에 포함되는 아미노 변성 실리콘의 아미노기에 기인하는 것과, 아미노 변성 실리콘을 유화(乳化)하기 위해 사용되는 유화제의 섬유 내부에의 침투가 기인하는 것을 발견했다. 그리고, 아미노 변성 실리콘(A)와 브뢴스테드산 화합물(B)와 아세틸렌계 계면활성제(C)를 병용하면, 아미노기에 기인하는 전구체의 열화 및 유화제의 섬유 내부에의 침투에 기인하는 전구체의 열화를 억제 할 수 있는 것을 발견하고, 본 발명에 도달했다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM As a result of earnestly examining in order to solve the said problem, when the long term storage of the precursor manufactured by giving a process agent was carried out, the present inventors attributed to the amino group of the amino modified silicone contained in a process agent, and amino modification. It has been found that the penetration of the emulsifier used to emulsify silicone into the fiber is caused. And when amino modified silicone (A), Bronsted acid compound (B), and an acetylene surfactant (C) are used together, deterioration of the precursor resulting from deterioration of the precursor resulting from an amino group, and penetration of the emulsifier into the fiber inside It was found that it can be suppressed, the present invention was reached.
즉. 본 발명의 아크릴 섬유 처리제는, 아미노 변성 실리콘(A), 브뢴스테드산 화합물(B) 및 아세틸렌계 계면활성제(C)를 포함하는 것이다.In other words. The acrylic fiber processing agent of this invention contains an amino modified silicone (A), Bronsted acid compound (B), and an acetylene type surfactant (C).
상기 아미노 변성 실리콘(A)의 아미노기 1 몰에 대하여, 브뢴스테드산 화합물(B)의 비율이 0.01~2.5 몰 당량인 것이 바람직하다.It is preferable that the ratio of Bronsted-acid compound (B) is 0.01-2.5 mol equivalent with respect to 1 mol of amino groups of the said amino modified silicone (A).
상기 아미노 변성 실리콘(A) 100 중량부에 대하여, 상기 아세틸렌계 계면활성제(C)의 비율은 0.1~12 중량부인 것이 바람직하다.It is preferable that the ratio of the said acetylene type surfactant (C) is 0.1-12 weight part with respect to 100 weight part of said amino modified silicone (A).
상기 아세틸렌계 계면활성제(C)는 아세틸렌알코올(C1), 아세틸렌디올(C2), 아세틸렌알코올에 알킬렌옥사이드를 부가한 화합물(C3) 및 아세틸렌디올에 알킬렌옥사이드를 부가한 화합물(C4)로부터 선택된 적어도 1종인 것이 바람직하다.The acetylene surfactant (C) is selected from acetylene alcohol (C1), acetylene diol (C2), a compound (C3) to which alkylene oxide is added to acetylene alcohol, and a compound (C4) to which alkylene oxide is added to acetylene diol. It is preferable that it is at least 1 sort.
상기 아세틸렌알코올(C1)은, 하기 일반식(1)로 나타내는 화합물인 것이 바람직하다. 상기 아세틸렌디올(C2)는, 하기 일반식(2)로 나타내는 화합물인 것이 바람직하다. 상기 아세틸렌알코올에 알킬렌옥사이드를 부가한 화합물(C3)은, 하기 일반식(3)으로 나타내는 화합물인 것이 바람직하다. 상기 아세틸렌디올에 알킬렌옥사이드를 부가한 화합물(C4)는 하기 일반식(4)로 나타내는 화합물인 것이 바람직하다.It is preferable that the said acetylene alcohol (C1) is a compound represented by following General formula (1). It is preferable that the said acetylene diol (C2) is a compound represented by following General formula (2). It is preferable that the compound (C3) which added the alkylene oxide to the said acetylene alcohol is a compound represented by following General formula (3). It is preferable that the compound (C4) which added the alkylene oxide to the said acetylene diol is a compound represented by following General formula (4).
[화학식 1][Formula 1]
(식(1)에서, R1 및 R2는 각각 독립적이며 탄소수 1~8의 알킬기이다.)(In formula (1), R 1 and R 2 are each independently an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.)
[화학식 2][Formula 2]
(식(2)에서, R3, R4, R5 및 R6은, 각각 독립적이며 탄소수 1~8의 알킬기이다.)(In Formula (2), R <3> , R <4> , R <5> and R <6> are respectively independently and a C1-C8 alkyl group.)
[화학식 3][Formula 3]
(식(3)에서, R1 및 R2는 각각 독립적이며 탄소수 1~8의 알킬기이다. R7은 수소 원자, 또는 탄소수 1~5의 알킬기이다. AO는 탄소수 2~4의 옥시알킬렌기를 나타낸다. n은 1~50의 수이다.)(In formula (3), R 1 and R 2 are each independently an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. R 7 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. AO is an oxyalkylene group having 2 to 4 carbon atoms. N is a number from 1 to 50.
[화학식 4][Formula 4]
(식(4)에서, R3, R4, R5 및 R6은 각각 독립적이며 탄소수 1~8의 알킬기이다. R7은 수소 원자, 또는 탄소수 1~5의 알킬기이다. 그리고, 식(4)에서의 복수의 R7은 동일하거나 상이해도 된다. AO는 탄소수 2~4의 옥시알킬렌기를 나타낸다. m, n은 각각 독립적이며 1~50의 수이다.)(In formula (4), R <3> , R <4> , R <5> and R <6> are respectively independently and a C1-C8 alkyl group. R <7> is a hydrogen atom or a C1-C5 alkyl group. ) is a plurality of R 7 may be the same or different from. AO represents an oxyalkylene group of a carbon number of 2 ~ 4. m, n are each independently a number from 1 to 50.)
처리제의 불휘발분에 차지하는 상기 아미노 변성 실리콘(A)의 중량 비율은 40~95 중량%인 것이 바람직하다.It is preferable that the weight ratio of the said amino modified silicone (A) to the non volatile matter of a processing agent is 40 to 95 weight%.
본 발명의 아크릴 섬유용 처리제는 폴리옥시알킬렌알킬에테르(D)를 더 함유하는 것이 바람직하다.It is preferable that the processing agent for acrylic fibers of this invention contains a polyoxyalkylene alkyl ether (D) further.
상기 폴리옥시알킬렌알킬에테르(D)는 하기 일반식(5)로 나타내는 화합물을 포함하는 것이 바람직하다.It is preferable that the said polyoxyalkylene alkyl ether (D) contains the compound represented by following General formula (5).
[화학식 5][Formula 5]
(일반식(5)에서, R8은 탄소수 6~22의 알킬기를 나타낸다. AO는 탄소수 2~4의 옥시알킬렌기를 나타낸다. j는 각각 독립적이며 1~50의 수이다.)(In General Formula (5), R 8 represents an alkyl group having 6 to 22 carbon atoms. AO represents an oxyalkylene group having 2 to 4 carbon atoms. J is each independently a number of 1 to 50.)
상기 아미노 변성 실리콘(A) 100 중량부에 대하여, 상기 아세틸렌계 계면활성제(C)와 상기 폴리옥시알킬렌알킬에테르(D)의 합계의 비율은 5~50 중량부인 것이 바람직하다.It is preferable that the ratio of the sum total of the said acetylene type surfactant (C) and the said polyoxyalkylene alkyl ether (D) with respect to 100 weight part of said amino modified silicones (A) is 5-50 weight part.
본 발명의 탄소 섬유 제조용 아크릴 섬유는, 탄소 섬유 제조용 아크릴 섬유의 원료 아크릴 섬유에, 상기 아크릴 섬유 처리제를 부착시켜 이루어진 것이다.The acrylic fiber for carbon fiber manufacture of this invention attaches the said acrylic fiber processing agent to the raw material acrylic fiber of the acrylic fiber for carbon fiber manufacture.
본 발명의 탄소 섬유의 제조 방법은, 탄소 섬유 제조용 아크릴 섬유의 원료 아크릴 섬유에, 상기 섬유 처리제를 부착시켜 제사하는 제사 공정, 200~300℃의 산화성 분위기 내에서 내염화 섬유로 전환하는 내염화 처리 공정, 상기 내염화 섬유를 또한 300~2,000℃의 불활성 분위기 내에서 탄화시키는 탄소화 처리 공정을 포함하는 것이다.The manufacturing method of the carbon fiber of this invention is a manufacturing process which affixes and manufactures the said fiber processing agent to the raw material acrylic fiber of the acrylic fiber for carbon fiber manufacture, and flameproofing process which switches to flame-resistant fiber in the oxidizing atmosphere of 200-300 degreeC. Process and the carbonization treatment process which carbonizes the said flame resistant fiber further in inert atmosphere of 300-2,000 degreeC.
본 발명의 아크릴 섬유 처리제는, 처리제를 부여하여 제조된 탄소 섬유 제조용 아크릴 섬유를 장기간 보존했을 때, 탄소 섬유 제조용 아크릴 섬유의 열화를 억제할 수 있다. 본 발명의 탄소 섬유 제조용 아크릴 섬유를 사용하면, 장기간 보존한 아크릴 섬유속을 사용해도 소성 공정에서의 보풀의 발생을 억제할 수 있고, 고강도, 고품질의 탄소 섬유를 얻을 수 있다. 본 발명의 탄소 섬유의 제조 방법에 의하면, 장기간 보존한 아크릴 섬유속(纖維束)을 사용해도 소성 공정에서의 보풀의 발생을 억제할 수 있고, 고강도, 고품질의 탄소 섬유를 얻을 수 있다.The acrylic fiber processing agent of this invention can suppress deterioration of the acrylic fiber for carbon fiber manufacture, when storing the acrylic fiber for carbon fiber manufacture manufactured by providing a processing agent for a long time. When the acrylic fiber for carbon fiber production of this invention is used, even if it uses the acrylic fiber bundle preserve | saved for a long time, generation | occurrence | production of fluff in a baking process can be suppressed and a high strength and high quality carbon fiber can be obtained. According to the manufacturing method of the carbon fiber of this invention, even if it uses the acrylic fiber bundle preserve | saved for a long time, generation | occurrence | production of fluff in a baking process can be suppressed and a high strength and high quality carbon fiber can be obtained.
(아미노 변성 실리콘(A))(Amino modified silicone (A))
본 발명의 처리제는, 아미노 변성 실리콘(A)를 필수로 함유한다. 아미노 변성 실리콘의 변성기인 아미노기(아미노기를 가지는 유기기를 포함한다)는, 주쇄 (主鎖)인 실리콘의 측쇄와 결합하고 있어도 되고, 말단과 결합하고 있어도 되고, 또 양쪽과 결합하고 있어도 되지만, 내염화 처리 공정에서의 섬유 보호의 관점에서, 측쇄와 결합하고 있는(측쇄에 아미노기를 가지는) 것이 더 바람직하다. 또, 그 아미노기는 모노아민형, 디아민형, 폴리아민형 중 어느 것이어도 되고, 1분자 중에 양자가 병존하고 있어도 되지만, 내염화 처리 공정에서 섬유속 내부까지 처리제를 균일하게 부여하고, 또한, 처리제를 피막화(皮膜化)시켜 섬유를 보호하는 관점에서, 모노아민형 또는 디아민형이 바람직하다. 아미노 변성 실리콘(A)는 1종 단독이어도 되고, 2종 이상을 결합하여 사용해도 된다.The treatment agent of the present invention essentially contains an amino modified silicone (A). The amino group (including the organic group having an amino group), which is a modified group of the amino-modified silicone, may be bonded to the side chain of the main silicone, may be bonded to the terminal, or may be bonded to both. From the viewpoint of fiber protection in the treatment step, it is more preferable to be bonded to the side chain (having an amino group in the side chain). In addition, the amino group may be any of monoamine type, diamine type, and polyamine type, and both may coexist in one molecule. However, the treating agent is uniformly applied to the inside of the fiber bundle in the flameproofing treatment step, and the treating agent is further added. In view of protecting the fibers by forming a film, a monoamine type or a diamine type is preferable. The amino modified silicone (A) may be used singly or in combination of two or more kinds thereof.
아미노 변성 실리콘(A)의 25℃에서의 동점도는, 본원 효과를 발휘시키는 관점에서, 50~30,000mm2/s가 바람직하다. 동점도가 50mm2/s 미만인 경우, 처리제가 비산(飛散)하기 쉬워지고, 또 수계(水系) 유화했을 때에 에멀젼의 용액 안정성이 악화되어, 처리제를 섬유에 균일하게 부여할 수 없게 되는 경우가 있다. 그 결과, 섬유의 융착을 방지할 수 없는 경우가 있다. 동점도가 30,000mm2/s 초과하는 경우, 점착성에 기인하는 검업(gum up)이 문제가 되는 경우가 있다. 상기 동점도의 상한값은 25,000mm2/s, 20,000mm2/s, 10,000mm2/s, 5,000mm2/s, 4,000mm2/s, 3,000mm2/s, 2,500mm2/s의 순으로 바람직하다.As for the kinematic viscosity in 25 degreeC of an amino modified silicone (A), 50-30,000 mm <2> / s is preferable from a viewpoint of exhibiting this effect. When the kinematic viscosity is less than 50 mm 2 / s, the treatment agent may easily scatter, and the aqueous solution may have poor solution stability when emulsified in water, and the treatment agent may not be uniformly applied to the fibers. As a result, fusion of fibers may not be prevented. When kinematic viscosity exceeds 30,000 mm <2> / s, gum up resulting from adhesiveness may become a problem. The upper limit of the kinematic viscosity is 25,000mm 2 / s, 20,000mm 2 / s, 10,000mm 2 / s, 5,000mm 2 / s, 4,000mm 2 / s, 3,000mm 2 / s, 2,500mm in order preferably to the 2 / s Do.
아미노 변성 실리콘(A)의 아미노 당량은, 섬유 사이의 교착이나 융착을 방지하는 관점에서, 300~10,000g/mol이 바람직하고, 500~10,000g/mol이 보다 바람직하고, 1,000~9,000g/mol이 더욱 바람직하다. 상기 아미노 당량이 300g/mol 미만인 경우, 내염화 처리 공정의 초기에서 처리제가 열가교하기 때문에 처리제를 균일하게 섬유속 내부까지 부여할 수 없는 경우가 있다. 또, 상기 아미노 당량이 10,000g/mol 이상인 경우, 내염화 처리 공정의 후기에서 처리제의 열가교가 일어나지 않기 때문에 섬유 보호를 행할 수 없는 경우가 있다. 여기서, 아미노 당량이란, 아미노기 또는 암모늄기 1개당의 실록산 골격의 질량을 의미한다. 표기 단위의 g/mol은 아미노기 또는 암모늄기 1mol당으로 환산한 값이다. 따라서, 아미노 당량의 값이 작을 수록 분자 내에서의 아미노기 또는 암모늄기의 비율이 높은 것으로 나타내고 있다.As for the amino equivalent of amino-modified silicone (A), 300-10,000 g / mol is preferable, 500-10,000 g / mol is more preferable, and 1,000-1,000 g / mol from a viewpoint of preventing the interlocking and fusion between fibers. This is more preferable. When the amino equivalent is less than 300 g / mol, the treating agent may not be uniformly applied to the inside of the fiber bundle because the treating agent is thermally crosslinked at the initial stage of the flameproof treatment step. Moreover, when the said amino equivalent weight is 10,000 g / mol or more, fiber protection may not be performed because heat crosslinking of a processing agent does not occur in the latter stage of a flameproofing process. Here, amino equivalent means the mass of the siloxane skeleton per amino group or ammonium group. G / mol of a marking unit is the value converted into 1 mol of amino groups or ammonium groups. Therefore, the smaller the value of amino equivalent, the higher the proportion of amino group or ammonium group in the molecule.
아미노 변성 실리콘(A)는, 아미노 당량이나 동점도(25℃)가 상이하는 복수의 아미노 변성 실리콘을 병용해도 된다. 2종 이상의 아미노 변성 실리콘을 사용하는 경우, 상기 아미노 당량은 아미노 변성 실리콘 전체(혼합물)의 아미노 당량을 의미하며, 상기 25℃에서의 동점도는 아미노 변성 실리콘 전체(혼합물)의 동점도를 의미한다.An amino modified silicone (A) may use together several amino modified silicone in which an amino equivalent and kinematic viscosity (25 degreeC) differ. When two or more amino modified silicones are used, the amino equivalents refer to amino equivalents of the entire amino modified silicone (mixture), and the kinematic viscosity at 25 ° C refers to the kinematic viscosity of the entire amino modified silicone (mixture).
상기 아미노 변성 실리콘으로서는, 예를 들면, 하기 일반식(6)으로 나타내는 화합물을 들 수 있다.As said amino modified silicone, the compound represented by following General formula (6) is mentioned, for example.
[화학식 6][Formula 6]
(식(6)에서, R9는 탄소수가 1~20의 알킬기 또는 아릴기를 나타낸다. R10은 하기 화학식(7)로 나타내는 기이다. R11은 R9, R10 또는 -OR17(R17은 수소 원자 또는 탄소수가 1~6의 알킬기)이다. p는 10≤p≤10,000, q는 0.1≤q≤1,000이다.) (In formula (6), R 9 represents an alkyl group or an aryl group having 1 to 20 carbon atoms. R 10 is a group represented by the following formula (7). R 11 is R 9 , R 10 or —OR 17 (R 17 Is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, p is 10 ≦ p ≦ 10,000, and q is 0.1 ≦ q ≦ 1,000.)
식(6)에서, R9는 탄소수가 1~20의 알킬기 또는 아릴기를 나타낸다. R9는 바람직하게는 탄소수가 1~10의 알킬기 또는 아릴기이며, 보다 바람직하게는 탄소수 1~5의 알킬기이며, 더욱 바람직하게는 메틸기다. 그리고, 식(6)에서의 복수의 R9는 동일하거나 상이해도 된다. R10은 하기 일반식(7)로 나타내는 기이다. R11은 R9, R10 또는 -OR17로 나타내는 기이며, 바람직하게는 R9이다. 그리고, 식(6)에서의 복수의 R11은 동일하거나 상이해도 된다.In Formula (6), R <9> represents a C1-C20 alkyl group or aryl group. R 9 is preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aryl group, more preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, still more preferably a methyl group. In addition, some R <9> in Formula (6) may be same or different. R <10> is group represented by following General formula (7). R11 is a group represented by R 9 , R 10 or -OR 17 , preferably R 9 . In addition, some R <11> in Formula (6) may be same or different.
R17은 수소 원자 또는 탄소수가 1~6의 알킬기이며, 바람직하게는 수소 원자 또는 탄소수 1~4의 알킬기이며, 더욱 바람직하게는 수소 원자 또는 메틸기이다. p는 10~10,000의 수이며, 바람직하게는 50~5,000이며, 더욱 바람직하게는 100~2,000이다. q는 0.1~1,000의 수이며, 바람직하게는 0.5~500이며, 더욱 바람직하게는 1~100이다.R 17 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and more preferably a hydrogen atom or a methyl group. p is a number of 10-10,000, Preferably it is 50-5,000, More preferably, it is 100-2,000. q is a number of 0.1-1,000, Preferably it is 0.5-500, More preferably, it is 1-100.
[화학식 7][Formula 7]
식(7)에서, R12 및 R14는 각각 독립적이며, 탄소수가 1~6의 알킬렌기이며, 바람직하게는 탄소수 1~3의 알킬렌기이다. R13, R15 및 R16은 각각 독립적이며, 수소 원자, 탄소수가 1~10의 알킬기 또는 아릴기이며, 바람직하게는 수소 원자 또는 탄소수 1~5의 알킬기이며, 더욱 바람직하게는 수소 원자이다. r는 0~6의 수이며, 바람직하게는 0~3이며, 더욱 바람직하게는 0~1이다.In Formula (7), R <12> and R <14> is respectively independently, a C1-C6 alkylene group, Preferably it is a C1-C3 alkylene group. R 13 , R 15 and R 16 are each independently, a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aryl group, preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and more preferably a hydrogen atom. r is a number of 0-6, Preferably it is 0-3, More preferably, it is 0-1.
(브뢴스테드산 화합물(B))(Brooked Acid Compound (B))
본 발명의 섬유 처리제는, 브뢴스테드산 화합물(B)를 필수로 함유한다. 브뢴스테드산(B)를 사용하지 않는 경우, 필수 성분인 아세틸렌계 계면활성제(C)를 사용한 경우여도, 아미노 변성 실리콘의 아미노기에 기인하는 경시적인 가교의 억제를 행하지 못한다. 브뢴스테드산 화합물(B)란 프로톤 공여체를 일컫며, 카르본산 화합물, 무기산, 술폰산 화합물, 포스폰산 화합물 등을 들 수 있다. 브뢴스테드산 화합물(B)는 1종 단독이어도 되고, 2종 이상을 조합시켜 사용해도 된다.The fiber treating agent of the present invention essentially contains the Bronsted Acid Compound (B). When Bronsted acid (B) is not used, even when the acetylene-based surfactant (C) which is an essential component is used, it is not possible to suppress the crosslinking with time due to the amino group of the amino-modified silicone. The Bronsted Acid Compound (B) refers to a proton donor, and examples thereof include a carboxylic acid compound, an inorganic acid, a sulfonic acid compound, and a phosphonic acid compound. Bronsted acid compound (B) may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
카르본산 화합물이란, 분자 구조 중에 카르복실기를 포함한 화합물을 일컫는다. 카르본산 화합물로서는 특별히 한정은 없지만, 지방족 모노카르본산, 지방족 폴리카르본산, 방향족 카르본산, 방향족 폴리카르본산, 아미노산 등을 들 수 있다.A carboxylic acid compound refers to the compound containing a carboxyl group in molecular structure. Although there is no limitation in particular as a carboxylic acid compound, Aliphatic monocarboxylic acid, aliphatic polycarboxylic acid, aromatic carboxylic acid, aromatic polycarboxylic acid, an amino acid, etc. are mentioned.
지방족 모노카르본산으로서는, 아세트산, 락트산, 부탄산, 크로톤산, 길초산, 카프로산, 에난트산, 카프릴산, 펠라르곤산, 카프린산, 라우르산, 미리스틴산, 미리스트올레산, 펜타데칸산, 팔미틴산, 팔미톨레인산, 이소세틸산, 마르가린산, 스테아르산, 이소스테아르산, 올레인산, 엘라이드산, 박센산, 리놀산, 리놀렌산, 아라키드산, 이소에이코사산, 가돌레산, 에이코센산, 도코산산, 이소도코산산, 에루크산, 테트라코산산, 이소테트라코산산, 네르본산, 세로틴산, 몬탄산, 멜리신산, 폴리옥시알킬렌모노카르본산, 폴리옥시알킬렌알킬에테르모노카르본산 등을 들 수 있다.Examples of the aliphatic monocarboxylic acids include acetic acid, lactic acid, butanoic acid, crotonic acid, citric acid, caproic acid, enanthic acid, caprylic acid, pelagonic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, myristic acid and penta. Decanoic acid, palmitic acid, palmitoleic acid, isocetyl acid, margaric acid, stearic acid, isostearic acid, oleic acid, elideic acid, bacenic acid, linoleic acid, linolenic acid, arachidic acid, isoeic acid, gadolic acid, eicosane Sen acid, docoic acid, isodocoic acid, erucic acid, tetracoic acid, isotetracoic acid, nerbonic acid, sertinic acid, montanic acid, melic acid, polyoxyalkylene monocarboxylic acid, polyoxyalkylene alkyl ether monocar Main acid etc. are mentioned.
지방족 폴리카르본산으로서는, 옥살산, 말론산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산, 세박산, 운데칸디오익산, 도데칸디오익산, 트리데칸디오익산, 테트라데칸디오익산, 펜타데칸디오익산, 폴리옥시알킬렌디카르본산, 폴리옥시알킬렌알킬에테르디카르본산 및 이들의 유도체를 들 수 있다.As the aliphatic polycarboxylic acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suveric acid, azelaic acid, sebacic acid, undecanedioic acid, dodecanedioic acid, tridecanedioic acid, tetra Decanedioic acid, pentadecanedioic acid, polyoxyalkylene dicarboxylic acid, polyoxyalkylene alkyl ether dicarboxylic acid, and derivatives thereof are mentioned.
방향족 모노카르본산으로서는, 안식향산, 신남산, 나프토산, 톨루일산, 및 이들의 유도체를 들 수 있다.Examples of the aromatic monocarboxylic acid include benzoic acid, cinnamic acid, naphthoic acid, toluic acid, and derivatives thereof.
방향족 폴리카르본산으로서는, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 트리멜리트산 및 피로멜리트산, 및 이들의 유도체 등을 들 수 있다.Examples of the aromatic polycarboxylic acid include phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, trimellitic acid and pyromellitic acid, and derivatives thereof.
아미노산이란, 분자 구조 중에 아미노기와 카르복실기의 양쪽을 가지는 화합물이며, 알라닌, 발린, 로이신, 이소로이신, 페닐알라닌, 트립토판, 메티오닌, 프롤린, 글리신, 티로신, 세린, 트레오닌, 시스테인, 아스파라긴, 글루타민, 리신, 아르기닌, 히스티딘, 아스파르트산, 글루타민산 등을 들 수 있다.An amino acid is a compound which has both an amino group and a carboxyl group in a molecular structure, and alanine, valine, leucine, isoleucine, phenylalanine, tryptophan, methionine, proline, glycine, tyrosine, serine, threonine, cysteine, asparagine, glutamine, lysine, and arginine , Histidine, aspartic acid, glutamic acid and the like.
무기산이란 비금속 원자를 성분으로 하는 산을 일컫는다. 무기산으로서는, 황산, 질산, 인산, 염산 등을 들 수 있다.An inorganic acid refers to the acid which has a nonmetallic atom as a component. Examples of the inorganic acid include sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid and hydrochloric acid.
술폰산 화합물로서는, 알킬벤젠술폰산, 폴리옥시알킬렌알킬에테르술폰산, 고급 지방산 아미드술폰산, 알킬황산모노에스테르, 폴리옥시알킬렌황산 모노에스테르 등을 들 수 있다.Examples of the sulfonic acid compound include alkylbenzene sulfonic acid, polyoxyalkylene alkyl ether sulfonic acid, higher fatty acid amide sulfonic acid, alkyl sulfate monoester, polyoxyalkylene sulfate monoester, and the like.
포스폰산 화합물로서는, 알킬포스폰산, 방향족 포스폰산, 폴리옥시알킬렌알킬에테르포스폰산, 알킬포스폰산알킬인산 모노에스테르 등을 들 수 있다.Examples of the phosphonic acid compound include alkyl phosphonic acid, aromatic phosphonic acid, polyoxyalkylene alkyl ether phosphonic acid, alkyl phosphonic acid alkyl phosphonic acid monoester and the like.
브뢴스테드 화합물(B)의 pKa는, 설비의 부식이나 안전의 관점 및 아미노 변성 실리콘의 아미노기에 기인하는 경시적인 가교의 억제의 관점에서, 0~7이 바람직하고, 1~6.5가 보다 바람직하고, 2~6이 더욱 바람직하다.The pKa of the Bronsted Compound (B) is preferably 0 to 7, more preferably 1 to 6.5, from the viewpoint of corrosion and safety of the equipment and the suppression of crosslinking over time due to the amino group of the amino-modified silicone. , 2 to 6 are more preferable.
(아세틸렌계 계면활성제(C))(Acetylene-based surfactant (C))
본 발명의 아크릴 섬유 처리제는, 아세틸렌계 계면활성제(C)를 필수로 함유한다. 아미노 변성 실리콘에 대하여, 브뢴스테드산 화합물(B) 및 아세틸렌계 계면활성제(C)를 병용하는 것에 의해, 아미노 변성 실리콘의 아미노기에 기인하는 경시적인 가교의 억제와, 아미노 변성 실리콘을 수계 유화할 때의 유화제가 섬유 구조 내부에 침투하는 것을 억제할 수 있고, 그 결과, 전구체 섬유를 장기간 보존했을 때의 전구체 섬유의 열화를 억제할 수 있는 것으로 추측된다. 아세틸렌계 계면활성제(C)를 사용하지 않고, 다른 계면활성제를 사용한 경우, 브뢴스테드산 화합물(B)를 사용한 경우여도, 유화제의 섬유 구조 내부에의 침투를 억제하지 못하고, 그 결과, 전구체 섬유를 장기간 보존했을 때의 전구체 섬유를 사용하여 탄소 섬유를 제조하면, 그 강도는 저하해 버리는 것으로 추측된다. 그리고, 아세틸렌계 계면활성제란, 분자 구조 중에 아세틸렌기와 수산기 등의 친수기를 가지는 화합물을 일컫는다. 아세틸렌계 계면활성제(C)는 1종 단독이어도 되고, 2종 이상을 조합시켜 사용해도 된다.The acrylic fiber processing agent of this invention contains an acetylene type surfactant (C) as essential. By using together a Bronsted acid compound (B) and an acetylene type surfactant (C) with respect to an amino modified silicone, water-based emulsification of amino modified silicone and suppression of the crosslinking | temporality resulting from the amino group of an amino modified silicone can be carried out. It is estimated that the emulsifier at the time can be suppressed from penetrating into the fiber structure, and as a result, the degradation of the precursor fiber when the precursor fiber is stored for a long time can be suppressed. Even when an acetylene-based surfactant (C) is used and another surfactant is used, even when the bransted acid compound (B) is used, the penetration of the emulsifier into the fiber structure is not suppressed, and as a result, the precursor fiber It is guessed that the strength will fall when carbon fiber is manufactured using the precursor fiber at the time of storing it for a long time. In addition, an acetylene surfactant refers to the compound which has hydrophilic groups, such as an acetylene group and a hydroxyl group, in a molecular structure. An acetylene type surfactant (C) may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
아세틸렌계 계면활성제(C)는, 아세틸렌알코올(C1), 아세틸렌디올(C2), 아세틸렌알코올에 알킬렌옥사이드를 부가한 화합물(C3) 및 아세틸렌디올에 알킬렌옥사이드를 부가한 화합물(C4)로부터 선택된 적어도 1종인 것이 바람직하다. 이들 중에서도 아세틸렌알코올에 알킬렌옥사이드를 부가한 화합물(C3) 및 아세틸렌디올에 알킬렌옥사이드를 부가한 화합물(C4)가 바람직하고, 아세틸렌디올에 알킬렌옥사이드를 부가한 화합물(C4)가 더욱 바람직하다.The acetylene-based surfactant (C) is selected from acetylene alcohol (C1), acetylene diol (C2), compound (C3) in which alkylene oxide is added to acetylene alcohol, and compound (C4) in which alkylene oxide is added to acetylene diol. It is preferable that it is at least 1 sort. Among these, compound (C3) which added alkylene oxide to acetylene alcohol, and compound (C4) which added alkylene oxide to acetylene diol are preferable, and compound (C4) which added alkylene oxide to acetylene diol is more preferable. .
아세틸렌알코올(C1)이란, 분자 구조 중에 아세틸렌기와, 하나의 수산기를 가지는 화합물이다.Acetylene alcohol (C1) is a compound which has an acetylene group and one hydroxyl group in molecular structure.
아세틸렌알코올(C1)은, 상기 일반식(1)로 나타내는 화합물인 것이 바람직하다.It is preferable that acetylene alcohol (C1) is a compound represented by the said General formula (1).
아세틸렌디올(C2)란, 분자 구조 중에 아세틸렌기와, 2개의 수산기를 가지는 화합물이다.Acetylenediol (C2) is a compound which has an acetylene group and two hydroxyl groups in molecular structure.
아세틸렌디올(C2)는, 상기 일반식(2)로 나타내는 화합물인 것이 바람직하다.It is preferable that acetylene diol (C2) is a compound represented by the said General formula (2).
아세틸렌알코올에 알킬렌옥사이드를 부가한 화합물(C3)이란, 아세틸렌알코올의 수산기에 알킬렌옥사이드를 부가시킨 화합물이다.The compound (C3) which added the alkylene oxide to acetylene alcohol is a compound which added the alkylene oxide to the hydroxyl group of acetylene alcohol.
아세틸렌알코올에 알킬렌옥사이드를 부가한 화합물(C3)이란, 상기 일반식(3)으로 나타내는 화합물인 것이 바람직하다.It is preferable that the compound (C3) which added the alkylene oxide to acetylene alcohol is a compound represented by the said General formula (3).
아세틸렌디올에 알킬렌옥사이드를 부가한 화합물(C4)란, 아세틸렌디올의 수산기의 적어도 하나에 알킬렌옥사이드를 부가시킨 화합물이다.The compound (C4) which added the alkylene oxide to acetylene diol is a compound which added the alkylene oxide to at least one hydroxyl group of acetylene diol.
아세틸렌디올에 알킬렌옥사이드를 부가한 화합물(C4)는, 상기 일반식(4)로 나타내는 화합물인 것이 바람직하다.It is preferable that the compound (C4) which added the alkylene oxide to acetylene diol is a compound represented by the said General formula (4).
식(1) 및 식(3)에서, R1 및 R2는, 각각 독립적이며 탄소수 1~8의 알킬기이다. 상기 알킬기는 직쇄도 되고, 분기(分岐) 구조를 가지고 있어도 된다. 상기 알킬기의 탄소수는 바람직하게는 1~7, 보다 바람직하게는 1~6, 더욱 바람직하게는 1~5이다.In formula (1) and formula (3), R <1> and R <2> is respectively independently and is a C1-C8 alkyl group. The alkyl group may be linear or may have a branched structure. Carbon number of the said alkyl group becomes like this. Preferably it is 1-7, More preferably, it is 1-6, More preferably, it is 1-5.
식(2) 및(4)에서, R3, R4, R5 및 R6은, 각각 독립적이며 탄소수 1~8의 알킬기이다. 상기 알킬기는 직쇄도 되고, 분기 구조를 가지고 있어도 된다. 상기 알킬기의 탄소수는 바람직하게는 1~7, 보다 바람직하게는 1~6, 더욱 바람직하게는 1~5이다.In formula (2) and (4), R <3> , R <4> , R <5> and R <6> are respectively independently and a C1-C8 alkyl group. The alkyl group may be linear or may have a branched structure. Carbon number of the said alkyl group becomes like this. Preferably it is 1-7, More preferably, it is 1-6, More preferably, it is 1-5.
식(3) 및 식(4)에서, R7은 수소 원자, 또는 탄소수 1~5의 알킬기이다. 상기 알킬기의 탄소수는 바람직하게는 1~4, 보다 바람직하게는 1~3, 더욱 바람직하게는 1~2이다.In formula (3) and formula (4), R <7> is a hydrogen atom or a C1-C5 alkyl group. Carbon number of the said alkyl group becomes like this. Preferably it is 1-4, More preferably, it is 1-3, More preferably, it is 1-2.
식(3) 및 식(4)에서, AO는 탄소수 2~4의 옥시알킬렌기를 나타낸다. 즉, 옥시에틸렌기, 옥시프로필렌기 또는 옥시부틸렌기를 나타낸다. 옥시알킬렌기로서는, 옥시에틸렌기, 옥시프로필렌기가 바람직하고, 옥시에틸렌기가 더욱 바람직하다. (AO)n 또는(AO)m을 구성하는 AO는 1종이어도 되고, 2종 이상이어도 된다. 2종 이상인 경우, 블록 부가체, 교호 부가체, 랜덤 부가체 중 어떤 것이어도 된다.In Formulas (3) and (4), AO represents an oxyalkylene group having 2 to 4 carbon atoms. That is, an oxyethylene group, an oxypropylene group, or an oxybutylene group is represented. As an oxyalkylene group, an oxyethylene group and an oxypropylene group are preferable, and an oxyethylene group is more preferable. 1 type may be sufficient as AO which comprises (AO) n or (AO) m , and 2 or more types may be sufficient as it. In the case of two or more kinds, any of a block adduct, an alternating adduct, and a random adduct may be used.
식(3)에서, n은 1~50의 수이다. n은 1~45가 바람직하고, 1~40이 보다 바람직하고, 1~35가 더욱 바람직하다.In formula (3), n is a number of 1-50. 1-45 are preferable, as for n, 1-40 are more preferable, and 1-35 are more preferable.
식(4)에서, m, n은 각각 독립적이며 1~50의 수이다. m, n은 각각 독립적이며, 1~45가 바람직하고, 1~40이 보다 바람직하고, 1~35가 더욱 바람직하다.In formula (4), m and n are each independent and a number of 1-50. m and n are each independently, 1-45 are preferable, 1-40 are more preferable, and 1-35 are more preferable.
아세틸렌계 계면활성제(C)의 HLB는 유화성의 관점에서 4~25가 바람직하고, 5~20이 보다 바람직하고, 6~18이 더욱 바람직하다. 본 발명에서의 HLB는 Griffin 등이 제창한 아틀라스(Atlas)법에 의해, 실험적으로 구할 수 있다.4-25 are preferable from a viewpoint of emulsification, 5-20 are more preferable, and, as for HLB of an acetylene type surfactant (C), 6-18 are more preferable. HLB in this invention can be experimentally calculated | required by the Atlas method by Griffin et al.
아세틸렌계 계면활성제(C)는 공지의 화합물이며, 공지의 방법에 의해 용이하게 제조할 수 있다. 예를 들면, 이러한 화합물은 레페 반응이라고 불리는, 가압 하에서, 아세틸렌에 케톤 또는 알데히드를, 알칼리나 금속 화합물 등의 촉매의 존재 하에서 반응시키는 방법에 의해 얻을 수 있다.An acetylene surfactant (C) is a well-known compound, and can be easily manufactured by a well-known method. For example, such a compound can be obtained by a method of reacting a ketone or an aldehyde with acetylene in the presence of a catalyst such as an alkali or a metal compound under pressure, called a repe reaction.
또, 상기 화합물(C3) 또는 화합물(C4)는, 각각 아세틸렌알코올(C1) 또는 아세틸렌디올(C2)에 알킬렌옥사이드(예를 들면 에틸렌옥사이드 및/또는 프로필렌옥사이드)를 알칼리나 금속 화합물 등의 촉매의 존재 하에서 부가 중합시키는 것에 의해 얻을 수 있다.In addition, the compound (C3) or the compound (C4) is an alkylene oxide (for example, ethylene oxide and / or propylene oxide) to acetylene alcohol (C1) or acetylene diol (C2), respectively, as a catalyst such as an alkali or a metal compound. It can be obtained by addition polymerization in the presence of.
[아크릴 섬유 처리제][Acrylic Fiber Treatment Agent]
본 발명의 아크릴 섬유용 처리제는, 상기 아미노 변성 실리콘(A), 브뢴스테드산 화합물(B) 및 아세틸렌계 계면활성제(C)를 포함하는 것이다.The processing agent for acrylic fibers of this invention contains the said amino modified silicone (A), Bronsted acid compound (B), and an acetylene type surfactant (C).
처리제의 불휘발분에 차지하는 아미노 변성 실리콘(A)의 중량 비율은, 바람직하게는 40~95 중량%, 보다 바람직하게는 45~94 중량%, 더욱 바람직하게는 50~92 중량%, 특히 바람직하게는 55~90 중량%이다. 상기 중량 비율이 40 중량% 미만인 경우, 내염화 처리 공정에서 처리제의 내열성이 부족한 경우가 있다. 한편, 상기 중량 비율이 95 중량% 초과인 경우, 처리제를 수계 유화했을 때 안정된 수계 유화물을 얻을 수 없는 경우가 있다.The weight ratio of amino-modified silicone (A) in the nonvolatile content of the treatment agent is preferably 40 to 95% by weight, more preferably 45 to 94% by weight, still more preferably 50 to 92% by weight, particularly preferably 55 to 90% by weight. When the said weight ratio is less than 40 weight%, the heat resistance of a processing agent may be insufficient in a salt-proofing process. On the other hand, when the said weight ratio is more than 95 weight%, a stable aqueous emulsion may not be obtained when the processing agent is emulsified aqueously.
처리제의 불휘발분에 차지하는 아세틸렌계 계면활성제(C)의 중량 비율은, 바람직하게는 0.1~20 중량%, 보다 바람직하게는 0.2~15 중량%, 더욱 바람직하게는 0.3~13 중량%, 특히 바람직하게는 0.5~10 중량%이다. 상기 중량 비율이 0.1 중량% 미만인 경우, 유화제의 섬유 구조 내부에의 침투를 억제할 수 없는 경우가 있다. 한편, 상기 중량 비율이 20 중량% 초과인 경우, 안정된 조업성(操業性)을 얻을 수 없는 경우가 있다.The weight ratio of the acetylene-based surfactant (C) to the nonvolatile content of the treatment agent is preferably 0.1 to 20% by weight, more preferably 0.2 to 15% by weight, still more preferably 0.3 to 13% by weight, particularly preferably Is 0.5 to 10% by weight. When the said weight ratio is less than 0.1 weight%, the penetration of an emulsifier into the fiber structure inside may not be suppressed. On the other hand, when the said weight ratio is more than 20 weight%, stable operation property may not be obtained.
안정된 조업성과 전구체의 보관 안정성을 양립시키는 관점에서, 아미노 변성 실리콘(A) 100 중량부에 대하여, 아세틸렌계 계면활성제(C)의 비율은 0.1~12 중량부인 것이 바람직하다. 상기 비율은, 바람직하게는 0.2~11 중량부, 보다 바람직하게는 0.2~10 중량부, 더욱 바람직하게는 0.5~8 중량부이다. 상기 비율이 0.1 중량부 미만인 경우, 유화제의 섬유 구조 내부에의 침투를 억제할 수 없는 경우가 있다. 한편, 상기 비율이 12 중량부 초과인 경우, 안정된 조업성을 얻을 수 없는 경우가 있다.From the viewpoint of achieving both stable operation and storage stability of the precursor, the ratio of the acetylene-based surfactant (C) is preferably 0.1 to 12 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the amino modified silicone (A). The said ratio becomes like this. Preferably it is 0.2-11 weight part, More preferably, it is 0.2-10 weight part, More preferably, it is 0.5-8 weight part. When the said ratio is less than 0.1 weight part, penetration of an emulsifier into the fiber structure inside may not be suppressed. On the other hand, when the said ratio is more than 12 weight part, stable operation property may not be acquired.
브뢴스테드산 화합물(B)의 비율은, 아미노 변성 실리콘의 아미노기에 기인하는 경시적인 가교를 억제하는 관점에서, 아미노 변성 실리콘(A)의 아미노기 1 몰에 대하여, 0.01~2.5 몰 당량인 것이 바람직하다. 상기 비율은, 바람직하게는 0.05~2.25 몰 당량, 보다 바람직하게는 0.1~2.0 몰 당량, 더욱 바람직하게는 0.12~1.5 몰 당량이다. 상기 비율이 0.01 당량 미만인 경우, 아미노 변성 실리콘의 아미노기에 기인하는 경시적인 가교의 억제를 행하지 못한 경우가 있다. 한편, 상기 비율이 2.5 당량 초과인 경우, 공정에서 검업(gum up)을 촉진하여, 안정된 조업성을 얻을 수 없는 경우가 있다.It is preferable that the ratio of Bronsted acid compound (B) is 0.01-2.5 mol equivalent with respect to 1 mol of amino groups of an amino-modified silicone (A) from a viewpoint of suppressing crosslinking with time resulting from the amino group of amino-modified silicone. Do. The ratio is preferably 0.05 to 2.25 molar equivalents, more preferably 0.1 to 2.0 molar equivalents, still more preferably 0.12 to 1.5 molar equivalents. When the said ratio is less than 0.01 equivalent, the suppression of crosslinking with time resulting from the amino group of amino modified silicone may not be performed. On the other hand, when the said ratio is more than 2.5 equivalent, gum up may be promoted in a process and stable operation property may not be obtained.
(폴리옥시알킬렌알킬에테르(D))(Polyoxyalkylene Alkyl Ether (D))
본 발명의 처리제는, 유화성을 높일 수 있는 관점에서, 폴리옥시알킬렌알킬에테르(D)를 함유하는 것이 바람직하다. 그리고, 폴리옥시알킬렌알킬에테르란, 포화 지방족 알코올에 알킬렌옥사이드가 부가한 구조를 가지는 화합물이며, 상기 일반식(5)에서, R8이 알킬기, AO는 탄소수 2~4의 옥시알킬렌기, j는 1 이상의 수인 것을 일컫는다. 폴리옥시알킬렌알킬에테르(D)는, 1종 단독이어도 되고, 2종 이상을 조합시켜 사용해도 된다.It is preferable that the processing agent of this invention contains a polyoxyalkylene alkyl ether (D) from a viewpoint which can improve emulsification property. And polyoxyalkylene alkyl ether is a compound which has a structure which the alkylene oxide added to the saturated aliphatic alcohol, In said General formula (5), R <8> is an alkyl group and AO is a C2-C4 oxyalkylene group, j is a number of 1 or more. Polyoxyalkylene alkyl ether (D) may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
폴리옥시알킬렌알킬에테르로서는, 예를 들면, 폴리옥시에틸렌헥실에테르, 폴리옥시에틸렌헵틸에테르, 폴리옥시에틸렌옥틸에테르, 폴리옥시에틸렌데실에테르, 폴리옥시에틸렌라우릴에테르, 폴리옥시에틸렌트리데실에테르, 폴리옥시에틸렌테트라데실에테르, 폴리옥시에틸렌세틸에테르 등의 폴리옥시알킬렌 직쇄(直鎖) 알킬에테르; 폴리옥시에틸렌 2-에틸헥실에테르, 폴리옥시에틸렌이소세틸에테르, 폴리옥시에틸렌이소스테아릴에테르 등의 폴리옥시알킬렌 분기 제1급 알킬에테르; 폴리옥시에틸렌 1-헥실헥실에테르, 폴리옥시에틸렌 1-옥틸헥실에테르, 폴리옥시에틸렌 1-헥실옥틸에테르, 폴리옥시에틸렌 1-펜틸헵틸에테르, 폴리옥시에틸렌 1-헵틸펜틸에테르, 폴리옥시에틸렌 1-헥실헵틸에테르, 폴리옥시에틸렌 1-헵틸헥실에테르, 폴리옥시에틸렌 1-펜틸카프틸에테르, 폴리옥시에틸렌 1-카프틸펜틸에테르 등의 폴리옥시알킬렌 분기 제2급 알킬에테르 등을 들 수 있다.As polyoxyalkylene alkyl ether, For example, polyoxyethylene hexyl ether, polyoxyethylene heptyl ether, polyoxyethylene octyl ether, polyoxyethylene decyl ether, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene tridecyl ether, Polyoxyalkylene straight chain alkyl ethers such as polyoxyethylene tetradecyl ether and polyoxyethylene cetyl ether; Polyoxyalkylene branched primary alkyl ethers such as polyoxyethylene 2-ethylhexyl ether, polyoxyethylene isocetyl ether and polyoxyethylene isostearyl ether; Polyoxyethylene 1-hexylhexyl ether, polyoxyethylene 1-octylhexyl ether, polyoxyethylene 1-hexyl octyl ether, polyoxyethylene 1-pentylheptyl ether, polyoxyethylene 1-heptylpentyl ether, polyoxyethylene 1 And polyoxyalkylene branched secondary alkyl ethers such as -hexylheptyl ether, polyoxyethylene 1-heptyl hexyl ether, polyoxyethylene 1-pentyl captyl ether, and polyoxyethylene 1-captylpentyl ether. .
폴리옥시알킬렌알킬에테르(D)는, 본원 효과를 발휘시키는 관점에서, 상기 일반식(5)로 나타내는 화합물을 필수로 포함하는 것이 바람직하다. 일반식(5)에서, R8은 탄소수 6~22의 알킬기이다. R8이 알킬기 이외의 탄화수소기 및 R8의 탄소수가 22 초과인 경우, 내염화 처리 공정에어서 폴리옥시알킬렌알킬에테르가 타르화하는 것에 의해, 전구체가 내염화 구조로 변환할 때의 단점이 되어, 탄소 섬유의 강도 저하를 일으키는 경우가 있다. 한편, R8의 탄소수가 6 미만인 경우, 처리제를 수계 유화했을 때의 에멀젼(emulsion)의 용액 안정성이 악화되는 경우가 있다. R8의 탄소수는 8~20이 바람직하고, 10~18이 보다 바람직하고, 10~16이 더욱 바람직하다. R8의 탄소수에는 분포가 있어도 되고, 또 R8은 직쇄형이어도 분기를 가지고 있어도 된다.It is preferable that a polyoxyalkylene alkyl ether (D) essentially contains the compound represented by the said General formula (5) from a viewpoint of exhibiting this effect. In General formula (5), R <8> is a C6-C22 alkyl group. When R 8 is a hydrocarbon group other than an alkyl group and the carbon number of R 8 is more than 22, a disadvantage in converting the precursor into the flame resistant structure is that the polyoxyalkylene alkyl ether is tarized in the flameproofing process. This may cause a decrease in strength of the carbon fiber. On the other hand, when carbon number of R <8> is less than 6, the solution stability of the emulsion at the time of water-emulsifying a processing agent may deteriorate. 8-20 are preferable, as for carbon number of R <8> , 10-18 are more preferable, and 10-16 are more preferable. There may be distribution in carbon number of R <8> , and R <8> may be linear or may have a branch.
A는 탄소수 2~4의 알킬렌기를 나타내고, AO로서는 옥시알킬렌기를 나타낸다. 즉, 옥시에틸렌기, 옥시프로필렌기 또는 옥시부틸렌기를 나타낸다. 옥시알킬렌기로서는, 옥시에틸렌기, 옥시프로필렌기가 바람직하고, 옥시에틸렌기가 더욱 바람직하다. 옥시알킬렌기의 반복수인 j는 1~50의 수이며, 2~40이 바람직하고, 3~30이 보다 바람직하다. n가 30 초과인 경우, 상기 아미노 변성 실리콘과 병용한 경우 내염화 처리 공정에서 처리제가 섬유속 내부까지 균일하게 부여할 수 없기 때문에 융착이 일어나는 경우가 있다. 폴리옥시알킬렌기(AO)j를 구성하는 AO로서는, 1종이어도 되고, 2종 이상이어도 된다. 2종 이상인 경우, 블록 부가체, 교호 부가체, 랜덤 부가체 중 어떤 것이어도 된다. AO의 j는, 옥시알킬렌기의 부가 몰 수이다.A represents a C2-C4 alkylene group and AO represents an oxyalkylene group. That is, an oxyethylene group, an oxypropylene group, or an oxybutylene group is represented. As an oxyalkylene group, an oxyethylene group and an oxypropylene group are preferable, and an oxyethylene group is more preferable. J which is the repeating number of an oxyalkylene group is the number of 1-50, 2-40 are preferable and 3-30 are more preferable. When n is more than 30, when used together with the amino-modified silicone, fusion may occur because the treatment agent cannot be uniformly applied to the inside of the fiber bundle in the flameproofing treatment step. As AO which comprises polyoxyalkylene group (AO) j , 1 type may be sufficient and 2 or more types may be sufficient as it. In the case of two or more kinds, any of a block adduct, an alternating adduct, and a random adduct may be used. J of AO is the added mole number of an oxyalkylene group.
처리제가 폴리옥시알킬렌알킬에테르(D)를 함유하는 경우, 처리제의 불휘발분에 차지하는 폴리옥시알킬렌알킬에테르(D)의 중량 비율은, 2~25 중량%인 것이 바람직하고, 5~20 중량%가 보다 바람직하고, 10~20 중량%가 더욱 바람직하다. 상기 중량 비율이 2 중량% 미만인 경우, 처리제를 수계 유화했을 때 안정된 수계 유화물을 얻을 수 없는 경우가 있다. 한편, 상기 중량 비율이 25 중량% 초과인 경우, 내염화 처리 공정에서 처리제의 내열성이 부족하는 경우가 있다.When a processing agent contains a polyoxyalkylene alkyl ether (D), it is preferable that the weight ratio of the polyoxyalkylene alkyl ether (D) which occupies for the non volatile matter of a processing agent is 2-25 weight%, and it is 5-20 weight % Is more preferable, and 10-20 weight% is further more preferable. When the said weight ratio is less than 2 weight%, a stable aqueous emulsion may not be obtained when water-emulsifying a processing agent. On the other hand, when the said weight ratio is more than 25 weight%, the heat resistance of a processing agent may be insufficient in a salt-proofing process.
전구체의 장기 보관 안정성을 향상시키는 관점에서, 아미노 변성 실리콘(A) 100 중량부에 대하여, 아세틸렌계 계면활성제(C)와 폴리옥시알킬렌알킬에테르(D)의 합계의 비율이 5~50 중량부인 것이 바람직하다. 상기 비율이 5 중량부 미만인 경우, 유화 안정성이 악화되는 경우가 있다. 한편, 상기 중량부가 50 중량부 초과인 경우, 안정된 조업성을 얻을 수 없는 경우가 있다.From the viewpoint of improving the long-term storage stability of the precursor, the ratio of the total of the acetylene-based surfactant (C) and the polyoxyalkylene alkyl ether (D) is 5 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the amino modified silicone (A). It is preferable. When the said ratio is less than 5 weight part, emulsion stability may worsen. On the other hand, when the said weight part is more than 50 weight part, stable operation property may not be obtained.
(그 외 계면활성제)(Other surfactant)
본 발명의 아크릴 섬유 처리제는, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 상기 아세틸렌계 계면활성제(C)와 폴리옥시알킬렌알킬에테르(D) 이외의 계면활성제를 함유해도 된다. 계면활성제는 유화제, 제전제(制電劑) 등으로서 사용된다. 계면활성제로서는, 특별히 한정은 없고, 상기 아세틸렌계 계면활성제(C)와 폴리옥시알킬렌알킬에테르(D) 이외의 비이온성 계면활성제, 음이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제 및 양성(兩性) 계면활성제로부터 공지의 것을 적절히 선택해 사용할 수 있다. 계면활성제는 1종이어도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.The acrylic fiber processing agent of this invention may contain surfactant other than the said acetylene type surfactant (C) and polyoxyalkylene alkyl ether (D) in the range which does not impair the effect of this invention. Surfactant is used as an emulsifier, an antistatic agent, etc. There is no restriction | limiting in particular as surfactant, Nonionic surfactant, anionic surfactant, cationic surfactant, and amphoteric surfactant other than the said acetylene type surfactant (C) and polyoxyalkylene alkyl ether (D) A well-known thing can be suitably selected and used from the. 1 type may be sufficient as surfactant and it may use 2 or more types together.
상기 아세틸렌계 계면활성제(C)와 폴리옥시알킬렌알킬에테르(D) 이외의 비이온성 계면활성제로서는, 예를 들면, 폴리옥시에틸렌올레일에테르 등의 폴리옥시알킬렌알케닐에테르; 폴리옥시에틸렌옥틸페닐에테르, 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르, 폴리옥시에틸렌도데실페닐에테르 등의 폴리옥시알킬렌알킬페닐에테르; 폴리옥시에틸렌트리스티릴페닐에테르, 폴리옥시에틸렌디스티릴페닐에테르, 폴리옥시에틸렌스티릴페닐에테르, 폴리옥시에틸렌트리벤질페닐에테르, 폴리옥시에틸렌디벤질페닐에테르, 폴리옥시에틸렌벤질페닐에테르 등의 폴리옥시알킬렌알킬아릴페닐에테르; 폴리옥시에틸렌모노라우레이트, 폴리옥시에틸렌모노올레이트, 폴리옥시에틸렌모노스테아레이트, 폴리옥시에틸렌모노미리스틸레이트, 폴리옥시에틸렌디라우레이트, 폴리옥시에틸렌디올레이트, 폴리옥시에틸렌디미리스틸레이트, 폴리옥시에틸렌디스테아레이트 등의 폴리옥시알킬렌 지방산 에스테르; 소르비탄모노팔미테이트, 소르비탄모노올레이트 등의 소르비탄에스테르; 폴리옥시에틸렌소르비탄모노스테아레이트, 폴리옥시에틸렌소르비탄모노올레이트 등의 폴리옥시알킬렌소르비탄 지방산 에스테르; 글리세린모노스테아레이트, 글리세린모노라우레이트, 글리세린모노팔미테이트 등의 글리세린 지방산 에스테르; 폴리옥시알킬렌소르비톨 지방산 에스테르; 슈크로오스 지방산 에스테르; 폴리옥시에틸렌 피마자유(castor oil) 에테르 등의 폴리옥시알킬렌 피마자유 에테르; 폴리옥시에틸렌 경화 피마자유 에테르 등의 폴리옥시알킬렌 경화 피마자유 에테르; 옥시에틸렌-옥시프로필렌 블록 또는 랜덤 공중합체; 옥시에틸렌-옥시프로필렌 블록 또는 랜덤 공중합체의 말단 슈크로오스 에테르화물; 등을 들 수 있다. 비이온성 계면활성제의 중량 평균 분자량은 2,000 이하가 바람직하고, 200~1,800이 보다 바람직하고, 300~1,500이 보다 바람직하고, 500~1,000이 더욱 바람직하다.As nonionic surfactants other than the said acetylene type surfactant (C) and polyoxyalkylene alkyl ether (D), For example, Polyoxyalkylene alkenyl ether, such as polyoxyethylene oleyl ether; Polyoxyalkylene alkylphenyl ethers such as polyoxyethylene octylphenyl ether, polyoxyethylene nonylphenyl ether and polyoxyethylene dodecylphenyl ether; Poly such as polyoxyethylene tristyryl phenyl ether, polyoxyethylene distyryl phenyl ether, polyoxyethylene styryl phenyl ether, polyoxyethylene tribenzyl phenyl ether, polyoxyethylene dibenzyl phenyl ether, polyoxyethylene benzyl phenyl ether Oxyalkylene alkylaryl phenyl ether; Polyoxyethylene monolaurate, polyoxyethylene monooleate, polyoxyethylene monostearate, polyoxyethylene monomyristylate, polyoxyethylene dilaurate, polyoxyethylene dioleate, polyoxyethylene dimyrilate, Polyoxyalkylene fatty acid esters such as polyoxyethylene distearate; Sorbitan esters such as sorbitan monopalmitate and sorbitan monooleate; Polyoxyalkylene sorbitan fatty acid esters such as polyoxyethylene sorbitan monostearate and polyoxyethylene sorbitan monooleate; Glycerin fatty acid esters such as glycerin monostearate, glycerin monolaurate, and glycerin monopalmitate; Polyoxyalkylene sorbitol fatty acid esters; Sucrose fatty acid esters; Polyoxyalkylene castor oil ethers such as polyoxyethylene castor oil ether; Polyoxyalkylene hardened castor oil ethers such as polyoxyethylene hardened castor oil ether; Oxyethylene-oxypropylene block or random copolymer; Terminal sucrose etherates of oxyethylene-oxypropylene blocks or random copolymers; Etc. can be mentioned. 2,000 or less are preferable, as for the weight average molecular weight of a nonionic surfactant, 200-1,800 are more preferable, 300-1,500 are more preferable, 500-1,000 are still more preferable.
음이온성 계면활성제로서는, 예를 들면 올레인산 나트륨염, 팔미틴산 칼륨염, 올레인산 트리에탄올 아민염 등의 지방산염; 히드록시 아세트산 칼륨염, 락트산 칼륨염 등의 히드록실기 함유 카르본산염; 폴리옥시에틸렌트리데실에테르 아세트산 나트륨염 등의 폴리옥시알킬렌알킬에테르 아세트산염; 트리멜리트산 칼륨, 피로멜리트산 칼륨 등의 카르복실기 다치환 방향족 화합물의 염; 도데실벤젠 술폰산 나트륨염 등의 알킬벤젠 술폰산염; 폴리옥시에틸렌 2-에틸헥실에테르 술폰산 칼륨염 등의 폴리옥시알킬렌알킬에테르 술폰산염; 스테아로일메틸타우린나트륨, 라우로일메틸타우린나트륨, 미리스트일메틸타우린나트륨, 팔미토일메틸타우린나트륨 등의 고급 지방산 아미드술폰산염; 라우로일사르코신산나트륨 등의 N-아실사르코신산염; 옥틸포스포네이트칼륨염 등의 알킬포스폰산염; 페닐포스포네이트칼륨염 등의 방향족 포스폰산염; 2-에틸헥실포스포네이트 모노2-에틸헥실에스테르칼륨염 등의 알킬포스폰산알킬인산에스테르염; 아미노에틸포스폰산디에탄올아민염 등의 함질소 알킬포스폰산염; 2-에틸헥실설페이트나트륨염 등의 알킬황산에스테르염; 폴리옥시에틸렌 2-에틸헥실에테르설페이트나트륨염 등의 폴리옥시알킬렌황산에스테르염; 디-2-에틸헥실술포숙신산나트륨, 디옥틸술포숙신산나트륨 등의 장쇄(長鎖) 술포숙신산염, N-라우로일글루타민산모노나트륨, N-스테아로일-L-글루타민산디나트륨 등의 장쇄 N-아실글루타민산염 등을 들 수 있다.As anionic surfactant, For example, Fatty acid salts, such as a sodium oleate salt, a palmitic-acid potassium salt, and a oleic acid triethanol amine salt; Hydroxyl group-containing carboxylates such as hydroxy potassium acetate and potassium lactate salt; Polyoxyalkylene alkyl ether acetates such as polyoxyethylene tridecyl ether sodium acetate; Salts of carboxyl group polysubstituted aromatic compounds such as potassium trimellitate and potassium pyromellitate; Alkyl benzene sulfonates such as sodium dodecylbenzene sulfonate; Polyoxyalkylene alkyl ether sulfonates such as polyoxyethylene 2-ethylhexyl ether sulfonic acid potassium salt; Higher fatty acid amide sulfonates such as sodium stearoyl methyl taurine, sodium lauroyl methyl taurine, sodium myristic yl taurine, and sodium palmitoylmethyl taurine; N-acyl sarcosinates, such as sodium lauroyl sarcosinate; Alkyl phosphonates, such as an octyl phosphonate potassium salt; Aromatic phosphonates such as phenyl phosphonate potassium salt; Alkyl phosphonic acid alkyl phosphate ester salts such as 2-ethylhexyl phosphonate mono2-ethylhexyl ester potassium salt; Nitrogen-containing alkyl phosphonates such as aminoethylphosphonic acid diethanolamine salts; Alkyl sulfate ester salts, such as 2-ethylhexyl sulfate sodium salt; Polyoxyalkylene sulfate ester salts such as polyoxyethylene 2-ethylhexyl ether sulfate sodium salt; Long-chain sulfosuccinates such as sodium di-2-ethylhexylsulfosuccinate, sodium dioctylsulfosuccinate, monosodium N-lauroyl glutamate, and disodium N-stearoyl-L-glutamate -Acyl glutamate, etc. are mentioned.
양이온성 계면활성제로서는, 예를 들면, 라우릴트리메틸암모늄클로라이드, 미리스틸트리메틸암모늄클로라이드, 팔미틸트리메틸암모늄클로라이드, 스테아릴트리메틸암모늄클로라이드, 올레일트리메틸암모늄클로라이드, 세틸트리메틸암모늄클로라이드, 베헤닐트리메틸암모늄클로라이드, 야자유(椰子油) 알킬트리메틸암모늄클로라이드, 우지(牛脂) 알킬트리메틸암모늄클로라이드, 스테아릴트리메틸암모늄브로마이드, 야자유 알킬트리메틸암모늄브로마이드, 세틸트리메틸암모늄메토설페이트, 올레일디메틸에틸암모늄에트설페이트, 디옥틸디메틸암모늄클로라이드, 디라우릴디메틸암모늄클로라이드, 디스테아릴디메틸암모늄클로라이드, 옥타데실디에틸메틸암모늄설페이트 등의 알킬 제4급 암모늄염; (폴리옥시에틸렌)라우릴아미노에테르 락트산염, 스테아릴아미노에테르 락트산염, 디(폴리옥시에틸렌)라우릴메틸아미노에테르디메틸 인산염, 디(폴리옥시에틸렌)라우릴에틸암모늄에트설페이트, 디(폴리옥시에틸렌) 경화 우지 알킬에틸아민에트설페이트, 디(폴리옥시에틸렌)라우릴메틸암모늄디메틸인산염, 디(폴리옥시에틸렌)스테아릴아민 락트산염 등의 (폴리옥시알킬렌)알킬아미노에테르 염; N-(2-히드록시에틸)-N,N-디메틸-N-스테아로일아미드프로필암모늄나이트레트, 라놀린 지방산 아미드프로필에틸디메틸암모늄에트설페이트, 라우로일아미드에틸메틸디에틸암모늄메토설페이트 등의 아실아미드알킬 제4급 암모늄염; 디팔미틸폴리에테녹시에틸암모늄클로라이드, 디스테아릴폴리에테녹시메틸암모늄클로라이드 등의 알킬에테녹시 제4급 암모늄염; 라우릴이소퀴놀리늄클로라이드 등의 알킬이소퀴놀리늄염; 라우릴디메틸벤질암모늄클로라이드, 스테아릴디메틸벤질암모늄클로라이드 등의 벤자르코니움염; 벤질디메틸{2-[2-(p-1,1,3,3-테트라메틸부틸페녹시)에톡시]에틸}암모늄클로라이드 등의 벤제트니움염; 세틸피리디늄클로라이드 등의 피리디늄염; 올레일히드록시에틸이미다졸리늄에토설페이트, 라우릴히드록시에틸이미다졸리늄에토설페이트 등의 이미다졸리늄염; N-코코일아르기닌에틸에스테르피롤리돈카르본산염, N-라우로일라이신에틸에틸에스테르클로라이드 등의 아실 염기성 아미노산 알킬에스테르염; 라우릴아민클로라이드, 스테아릴아민브로마이드, 경화 우지 알킬아민클로라이드, 로진아민아세트산염 등의 제1급 아민염; 세틸메틸아민설페이트, 라우릴메틸아민클로라이드, 디라우릴아민아세트산염, 스테아릴에틸아민브로마이드, 라우릴프로필아민 아세트산염, 디옥틸아민클로라이드, 옥타데실에틸아민하이드로옥사이드 등의 제2급 아민염; 디라우릴메틸아민설페이트, 라우릴디에틸아민클로라이드, 라우릴에틸메틸아민브로마이드, 디에탄올스테아릴아미드에틸아민트리히드록시에틸포스페이트염, 스테아릴아미드에틸에탄올아민 요소 중축합물(重縮合物) 아세트산염 등의 제3급 아민염; 지방산 아미드구아니디늄염; 라우릴트리에틸렌글리콜암모늄하이드로옥사이드 등의 알킬트리알킬렌글리콜암모늄염 등을 들 수 있다.As the cationic surfactant, for example, lauryltrimethylammonium chloride, myristyltrimethylammonium chloride, palmityltrimethylammonium chloride, stearyltrimethylammonium chloride, oleyltrimethylammonium chloride, cetyltrimethylammonium chloride, behenyltrimethylammonium chloride , Palm oil alkyltrimethylammonium chloride, tallow alkyltrimethylammonium chloride, stearyltrimethylammonium bromide, palm oil alkyltrimethylammonium bromide, cetyltrimethylammonium sulfate, oleyldimethylethylammonium sulfate, dioctyldimethylammonium Alkyl quaternary ammonium salts such as chloride, dilauryldimethylammonium chloride, distearyldimethylammonium chloride and octadecyldiethylmethylammonium sulfate; (Polyoxyethylene) lauryl amino ether lactate, stearylamino ether lactate, di (polyoxyethylene) lauryl methyl amino ether dimethyl phosphate, di (polyoxyethylene) lauryl ethyl ammonium sulphate, di (polyoxy (Polyoxyalkylene) alkylamino ether salts such as ethylene) cured tallow alkylethylamine acetate sulfate, di (polyoxyethylene) laurylmethylammonium dimethyl phosphate, di (polyoxyethylene) stearylamine lactate; N- (2-hydroxyethyl) -N, N-dimethyl-N-stearoylamide propyl ammonium nitrate, lanolin fatty acid amide propyl ethyl dimethyl ammonium sulfate, lauroyl amide ethyl methyl diethyl ammonium methosulfate, etc. Acylamide alkyl quaternary ammonium salts; Alkylethenoxy quaternary ammonium salts such as dipalmityl polyethenoxyethylammonium chloride and distearylpolyethenoxymethylammonium chloride; Alkyl isoquinolinium salts such as lauryl isoquinolinium chloride; Benzaconium salts such as lauryldimethylbenzylammonium chloride and stearyldimethylbenzylammonium chloride; Benzetium salts such as benzyldimethyl {2- [2- (p-1,1,3,3-tetramethylbutylphenoxy) ethoxy] ethyl} ammonium chloride; Pyridinium salts such as cetylpyridinium chloride; Imidazolinium salts, such as oleyl hydroxyethyl imidazolinium eosulfate and lauryl hydroxyethyl imidazolinium eosulfate; Acyl basic amino acid alkyl ester salts such as N-cocoyl arginine ethyl ester pyrrolidone carbonate and N-laurolysine ethyl ethyl ester chloride; Primary amine salts such as laurylamine chloride, stearylamine bromide, cured tallow alkylamine chloride and rosin amine acetate; Secondary amine salts such as cetylmethylamine sulfate, laurylmethylamine chloride, dilaurylamine acetate, stearylethylamine bromide, laurylpropylamine acetate, dioctylamine chloride and octadecylethylamine hydrooxide; Dilaurylmethylamine sulfate, lauryldiethylamine chloride, laurylethylmethylamine bromide, diethanol stearylamide ethylamine trihydroxyethyl phosphate salt, stearylamide ethyl ethanolamine urea polycondensate acetate salt Tertiary amine salts such as these; Fatty acid amideguanidinium salts; Alkyl trialkylene glycol ammonium salts, such as lauryl triethylene glycol ammonium hydrooxide, etc. are mentioned.
양성 계면활성제로서는, 예를 들면 2-운데실-N,N-(히드록시에틸카르복시메틸)-2-이미다졸린나트륨, 2-코코일-2-이미다졸리늄히드록사이드-1-카르복시에틸옥시 2나트륨염 등의 이미다졸린계 양성 계면활성제; 2-헵타데실-N-카르복시메틸-N-히드록시에틸이미다졸리늄베타인, 라우릴디메틸아미노아세트산베타인, 알킬베타인, 아미드베타인, 술포베타인 등의 베타인계 양성 계면활성제; N-라우릴글리신, N-라우릴 β-알라닌, N-스테아릴 β-알라닌 등의 아미노산형 양성 계면활성제 등을 들 수 있다.As the amphoteric surfactant, for example, 2-undecyl-N, N- (hydroxyethylcarboxymethyl) -2-imidazoline sodium, 2-cocoyl-2-imidazolinium hydroxide-1-carboxy Imidazoline type amphoteric surfactants such as ethyloxy disodium salt; Betaine-based amphoteric surfactants such as 2-heptadecyl-N-carboxymethyl-N-hydroxyethylimidazolinium betaine, lauryldimethylaminoacetic acid betaine, alkyl betaine, amide betaine and sulfobetaine; And amino acid type amphoteric surfactants such as N-laurylglycine, N-lauryl β-alanine, and N-stearyl β-alanine.
(그 외의 성분)(Other ingredients)
본 발명의 아크릴 섬유 처리제는, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 상기한 성분 이외의 다른 성분을 함유해도 된다. 다른 성분으로서는, 산성 인산에스테르, 페놀계, 아민계, 유황계, 인계, 퀴논계 등의 산화 방지제; 고급 알코올· 고급 알코올에테르의 황산에스테르염, 술폰산염, 고급 알코올·고급 알코올에테르의 인산에스테르염, 제4급 암모늄염형 양이온계 계면활성제, 아민염형 양이온계 계면활성제 등의 제전제; 고급 알코올의 알킬에스테르, 고급 알코올에테르, 왁스 종류 등의 평활제; 항균제; 방부제; 방청(rustproof)제; 및 흡습제(吸濕劑) 등을 들 수 있다.The acrylic fiber processing agent of this invention may contain other components other than the component mentioned above in the range which does not impair the effect of this invention. As another component, Antioxidants, such as an acidic phosphate ester, a phenol type, an amine type, a sulfur type, phosphorus type, a quinone type; Antistatic agents such as sulfate ester salts of higher alcohols and higher alcohol ethers, sulfonates, phosphate ester salts of higher alcohols and higher alcohol ethers, quaternary ammonium salt type cationic surfactants, and amine salt type cationic surfactants; Leveling agents such as alkyl esters of higher alcohols, higher alcohol ethers and wax types; Antibacterial agents; antiseptic; Rustproof agent; And a moisture absorbent.
또, 본 발명의 처리제는, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 상기의 아미노 변성 실리콘 이외의 변성 실리콘을 포함해도 된다. 변성 실리콘으로서는, 예를 들면 아미노폴리에테르 변성 실리콘, 아마이드 변성 실리콘, 아마이드폴리에테르 변성 실리콘, 에폭시 변성 실리콘, 폴리에테르 변성 실리콘, 에폭시폴리에테르 변성 실리콘(예를 들면, 일본특허 4616934호 참조), 카르비놀 변성 실리콘, 알킬 변성 실리콘, 페놀 변성 실리콘, 메타크릴레이트 변성 실리콘, 알콕시 변성 실리콘, 불소 변성 실리콘 등을 들 수 있고, 1종류의 변성 실리콘을 이용해도 되고, 복수의 변성 실리콘을 병용해도 된다.Moreover, the processing agent of this invention may contain modified silicones other than said amino modified silicone in the range which does not impair the effect of this invention. Examples of the modified silicone include amino polyether modified silicone, amide modified silicone, amide polyether modified silicone, epoxy modified silicone, polyether modified silicone, epoxy polyether modified silicone (see, for example, Japanese Patent No. 4616934) Binol modified silicone, alkyl modified silicone, phenol modified silicone, methacrylate modified silicone, alkoxy modified silicone, fluorine modified silicone, etc. are mentioned, One type of modified silicone may be used, and several modified silicone may be used together.
본 발명의 아크릴 섬유 처리제는 아미노 변성 실리콘(A), 브뢴스테드산 화합물(B) 및 아세틸렌계 계면활성제(C), 필요에 따라 폴리옥시알킬렌알킬에테르(D)가 물에 용해, 가용화, 유화 또는 분산된 상태인 것이 바람직하다.The acrylic fiber treatment agent of the present invention is an amino-modified silicone (A), Bronsted acid compound (B) and an acetylene-based surfactant (C), if necessary, polyoxyalkylene alkyl ether (D) is dissolved in water, solubilized, It is preferably in an emulsified or dispersed state.
아크릴 섬유 처리제 전체에 차지하는 물의 중량 비율, 불휘발분의 중량 비율에 대해서는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 본 발명의 아크릴 섬유 처리제를 수송할 때의 수송 비용이나 에멀젼 점도에 인한 취급성 등을 고려하여 적절히 결정하면 된다. 아크릴 섬유 처리제 전체에 차지하는 물의 중량 비율은 0.1~99.9 중량%가 바람직하고, 10~99.5 중량%가 보다 바람직하고, 50~99 중량%가 특히 바람직하다. 아크릴 섬유 처리제 전체에 차지하는 불휘발분의 중량 비율(농도)은 0.01~99.9 중량%가 바람직하고, 0.5~90 중량%가 보다 바람직하고, 1~50 중량%가 특히 바람직하다.It does not specifically limit about the weight ratio of the water which occupies for the whole acrylic fiber processing agent, and the weight ratio of a non volatile matter. For example, what is necessary is just to determine suitably in consideration of the transport cost at the time of transporting the acrylic fiber processing agent of this invention, the handleability by emulsion viscosity, etc. 0.1-99.9 weight% is preferable, as for the weight ratio of the water to the whole acrylic fiber processing agent, 10-99.5 weight% is more preferable, 50-99 weight% is especially preferable. 0.01-99.9 weight% is preferable, as for the weight ratio (concentration) of the non volatile matter to the whole acrylic fiber processing agent, 0.5-90 weight% is more preferable, 1-50 weight% is especially preferable.
본 발명의 아크릴 섬유 처리제는, 상기 설명한 성분을 혼합함으로써 제조할 수 있다. 상기 설명한 성분을 유화·분산시키는 방법에 대하여는, 특별히 한정되지 않고, 공지의 방법을 채용할 수 있다. 이와 같은 방법으로서는, 예를 들면 아크릴 섬유 처리제를 구성하는 각 성분을 교반 하의 온수 중에 투입하여 유화 분산하는 방법이나, 아크릴 섬유 처리제를 구성하는 각 성분을 혼합하고, 호모지나이저(homogenizer), 호모 믹서, 볼 밀(ball mill) 등을 사용하여 기계 전단력(剪斷力)을 가하면서 물을 서서히 투입하여 전상유화(轉相乳化)하는 방법 등을 들 수 있다.The acrylic fiber processing agent of this invention can be manufactured by mixing the above-mentioned component. It does not specifically limit about the method of emulsifying and disperse | distributing the above-mentioned component, A well-known method is employable. As such a method, for example, each component constituting the acrylic fiber treatment agent is added to hot water under stirring to disperse and emulsion, or each component constituting the acrylic fiber treatment agent is mixed, and a homogenizer and a homomixer are mixed. And a method of gradually injecting water while applying a mechanical shearing force using a ball mill or the like to phase-phase emulsification.
본 발명의 아크릴 섬유 처리제는, 탄소 섬유 제조용 아크릴 섬유(전구체)의 처리제(전구체 처리제)로서 바람직하게 사용할 수 있다. 전구체 이외의 아크릴 섬유의 방사(紡絲) 오일제로서 사용해도 된다.The acrylic fiber processing agent of this invention can be used suitably as a processing agent (precursor processing agent) of the acrylic fiber (precursor) for carbon fiber manufacture. You may use as a spinning oil agent of acrylic fiber other than a precursor.
전구체 제사 공정이나 내염화 공정에서의 양호한 섬유속의 집속성을 부여할 수 있는 관점에서, 본 발명의 아크릴 섬유 처리제의 불휘발분의 25℃에서의 점도는 10~50,000mPa·s가 바람직하고, 상기 점도가 10mPa·s 미만이 되면, 전구체 제사 공정이나 내염화 공정에서의 섬유속의 집속성이 악화되는 경우가 있다. 또, 상기 점도가 50,000mPa·s를 넘으면, 전구체 제사 공정이나 내염화 공정에서의 양호한 섬유속의 집속성을 부여할 수 있어도, 처리제의 점도가 너무 높아져 처리제의 취급성이 악화되는 경우가 있다. 상기 점도는 10~25,000mPa·s, 10~15,000mPa·s, 10~10,000mPa·s, 10~5,000mPa·s, 50~1,000mPa·s의 순으로 바람직하다.From a viewpoint of providing the favorable fiber bundle focusing property in a precursor manufacturing process and a flameproofing process, as for the viscosity at 25 degrees C of the non volatile matter of the acrylic fiber processing agent of this invention, 10-50,000 mPa * s is preferable, The said viscosity When the ratio is less than 10 mPa · s, the bundle concentration of the fiber bundle may be deteriorated in the precursor weaving step or the flameproofing step. Moreover, when the said viscosity exceeds 50,000 mPa * s, even if it can provide favorable fiber bundle focusing property in a precursor manufacturing process and a flameproofing process, the viscosity of a processing agent may become high too much and the handleability of a processing agent may deteriorate. The said viscosity is preferable in order of 10-25,000 mPa * s, 10-15,000 mPa * s, 10-10,000 mPa * s, 10-5,000 mPa * s, and 50-1,000 mPa * s.
[탄소 섬유 제조용 아크릴 섬유, 그 제조 방법 및 탄소 섬유의 제조 방법]ACRYLIC FIBER FOR CARBON FIBER MANUFACTURE, THE MANUFACTURING METHOD AND THE MANUFACTURING METHOD OF CARBON FIBER
본 발명의 탄소 섬유 제조용 아크릴 섬유(전구체)는, 전구체의 원료 아크릴 섬유에 상술한 아크릴 섬유 처리제를 부착시켜 제사한 것이다. 본 발명의 전구체의 제조 방법은, 전구체의 원료 아크릴 섬유에 상술한 아크릴 섬유 처리제를 부착시켜 제사하는 제사 공정을 포함하는 것이다.The acrylic fiber (precursor) for carbon fiber manufacture of this invention attaches and manufactures the above-mentioned acrylic fiber processing agent to the raw material acrylic fiber of a precursor, and is manufactured. The manufacturing method of the precursor of this invention includes the manufacturing process which affixes the above-mentioned acrylic fiber processing agent to the raw material acrylic fiber of a precursor, and is manufactured.
본 발명의 탄소 섬유의 제조 방법은, 전구체의 원료 아크릴 섬유에 상술한 아크릴 섬유 처리제를 부착시켜 전구체를 제사하는 제사 공정, 그 제사 공정에서 제조된 전구체를 200~300℃의 산화성 분위기 내에서 내염화 섬유로 전환하는 내염화 처리 공정, 상기 내염화 섬유를 또한 300~2,000℃의 불활성 분위기 내에서 탄화시키는 탄소화 처리 공정을 포함하는 것이다.The manufacturing method of the carbon fiber of this invention attaches the acrylic fiber processing agent mentioned above to the raw material acrylic fiber of a precursor, and manufactures a precursor, and flame-proofs the precursor manufactured by the said manufacturing process in 200-300 degreeC oxidizing atmosphere. It comprises a carbonization treatment step of carbonizing the flame resistant treatment step of converting the fiber into an inert atmosphere at 300 to 2,000 ° C.
본 발명의 탄소 섬유의 제조 방법에 의하면, 본 발명의 아크릴 섬유 처리제를 사용하고 있으므로, 내염화 처리 공정의 초기에서 섬유속 내부까지 처리제를 균일하게 부여할 수 있고, 내염화 처리 공정의 후기에서 처리제를 피막화시켜 섬유 보호할 수 있기 때문에, 섬유 사이의 융착이나 보풀 발생을 억제할 수 있고 고품질의 탄소 섬유를 제조할 수 있다.According to the manufacturing method of the carbon fiber of this invention, since the acrylic fiber processing agent of this invention is used, a processing agent can be uniformly provided from the initial stage of a flameproofing process to the inside of a fiber bundle, and a processing agent is mentioned later in a flameproofing process Since the film can be formed into a film to protect the fiber, fusion between the fibers and the occurrence of fluff can be suppressed and a high quality carbon fiber can be produced.
제사 공정은, 전구체의 원료 아크릴 섬유에 아크릴 섬유 처리제를 부착시켜 전구체를 제사하는 공정이며, 부착 처리 공정과 연신 공정을 포함한다.A weaving process is a process of sticking an acrylic fiber processing agent to the raw material acrylic fiber of a precursor, and manufacturing a precursor, and includes an adhesion process process and an extending process.
부착 처리 공정은, 전구체의 원료 아크릴 섬유를 방사(紡絲)한 후 아크릴 섬유 처리제를 부착시키는 공정이다. 즉, 부착 처리 공정에서 전구체의 원료 아크릴 섬유에 아크릴 섬유 처리제를 부착시킨다. 또 이 전구체의 원료 아크릴 섬유는 방사 직후부터 연장되지만, 부착 처리 공정 후의 고배율 연신(延伸)을 특히 「연신 공정」이라 한다. 연신 공정은 고온 수증기를 사용하는 습열 연신법이어도 좋고, 열 롤러를 사용하는 건열 연신법이어도 좋다.An adhesion treatment process is a process of sticking an acrylic fiber processing agent, after spinning the raw material acrylic fiber of a precursor. That is, an acrylic fiber processing agent is made to adhere to the raw material acrylic fiber of a precursor in an adhesion | attachment process. Moreover, although the raw material acrylic fiber of this precursor extends immediately after spinning, the high magnification extending | stretching after an adhesion treatment process is called especially a "stretching process." The stretching step may be a wet heat stretching method using high temperature steam or a dry heat stretching method using a heat roller.
전구체는 적어도 95 몰% 이상의 아크릴로니트릴과 5 몰% 이하의 내염화 촉진 성분을 공중합시켜 얻어지는 폴리아크릴로니트릴을 주성분으로 하는 아크릴 섬유로 구성된다. 내염화 촉진 성분으로서는, 아크릴로니트릴에 대해서 공중합성을 가지는 비닐기 함유 화합물이 바람직하게 사용할 수 있다. 전구체의 단섬유 섬도(纖度)에 대해서는, 특별히 한정은 없지만, 성능과 제조 코스트의 밸런스로부터, 바람직하게는 0.1~2.0 dTex이다. 또, 전구체의 섬유속을 구성하는 단섬유의 개수에 대하여도, 특별히 한정은 없지만, 성능과 제조 코스트의 밸런스를 고려해서 바람직하게는 1,000~96,000개이다.The precursor is composed of acrylic fibers composed mainly of polyacrylonitrile obtained by copolymerizing at least 95 mol% or more of acrylonitrile and 5 mol% or less of a flameproofing promoting component. As a flameproofing promotion component, the vinyl group containing compound which has copolymerization property with respect to acrylonitrile can be used preferably. Although there is no limitation in particular about the short fiber fineness of a precursor, Preferably it is 0.1-2.0 dTex from the balance of a performance and manufacturing cost. Moreover, there is no restriction | limiting in particular also about the number of the short fibers which comprise the fiber bundle of precursor, In consideration of the balance of performance and manufacturing cost, Preferably it is 1,000-96,000 pieces.
아크릴 섬유 처리제는, 제사 공정의 어느 단계에서 전구체의 원료 아크릴 섬유에 부착시켜도 되지만, 연신 공정 전에 한 번 부착해 두는 것이 바람직하다. 연신 공정 전의 단계라면 어느 단계에서도, 예를 들면 방사 직후에 부착시켜도 된다. 또한 연신 공정 후의 어느 단계에서 재차 부착시켜도 되고, 예를 들면 연신 공정 직후에 재차 부착시켜도 되고, 권취 단계에서 재차 부착시켜도 되고, 내염화 처리 공정의 직전에 재차 부착시켜도 된다. 그 부착 방법에 관하여는 롤러 등을 사용하여 부착해도 되고, 침지법, 스프레이법 등으로 부착해도 된다.The acrylic fiber treating agent may be attached to the raw material acrylic fiber of the precursor at any stage of the weaving step, but is preferably attached once before the stretching step. As long as it is a step before an extending process, you may adhere, for example immediately after spinning. Moreover, it may be made to adhere again at any stage after an extending process, for example, may be made to attach again immediately after an extending process, may be made to attach again at a winding stage, and may be made to attach again just before a flameproofing process. About the attachment method, you may adhere using a roller etc., and you may adhere by an immersion method, a spray method, etc.
부착 처리 공정에서, 아크릴 섬유 처리제의 부여율은, 섬유-섬유 사이의 교착 방지 효과나 융착 방지 효과를 얻는 것과 탄소화 처리 공정에서 처리제의 타르 화물에 의해 탄소 섬유의 품질 저하를 방지하는 것과의 밸런스를 고려해서는, 전구체의 중량에 대해서 바람직하게는 0.1~2 중량%이며, 보다 바람직하게는 0.3~1.5 중량%이다. 아크릴 섬유 처리제의 부여율이 0.1 중량% 미만이면, 단섬유 사이의 교착, 융착을 충분히 방지할 수 없고, 얻어지는 탄소 섬유의 강도가 저하되는 경우가 있다. 한편, 아크릴 섬유 처리제의 부여율이 2 중량% 초과하면, 아크릴 섬유 처리제가 단섬유 사이를 필요 이상으로 덮기 때문에 내염화 처리 공정에서 섬유에의 산소의 공급이 방해되어 얻어지는 탄소 섬유의 강도가 저하되는 경우가 있다. 그리고, 여기서 말하는 아크릴 섬유 처리제의 부여율이란 전구체 중량에 대한 아크릴 섬유 처리제의 부착된 불휘발분 중량의 백분율로 정의된다.In the adhesion treatment step, the provision rate of the acrylic fiber treatment agent is a balance between obtaining the anti-adhesion effect or the fusion prevention effect between the fibers and the fibers, and preventing the deterioration of the carbon fiber by the tar cargo of the treatment agent in the carbonization treatment process. In consideration, the weight of the precursor is preferably 0.1 to 2% by weight, more preferably 0.3 to 1.5% by weight. When the provision rate of the acrylic fiber treatment agent is less than 0.1% by weight, the interlocking and fusion between the short fibers cannot be sufficiently prevented, and the strength of the carbon fiber obtained may be lowered. On the other hand, when the provision rate of the acrylic fiber treatment agent exceeds 2% by weight, since the acrylic fiber treatment agent covers more than necessary between the short fibers, when the supply of oxygen to the fiber is hindered in the flameproofing treatment step, the strength of the carbon fiber obtained is lowered. There is. In addition, the provision rate of the acrylic fiber processing agent here is defined as the percentage of the weight of the attached non volatile matter of the acrylic fiber processing agent with respect to the precursor weight.
내염화 처리 공정은, 아크릴 섬유 처리제가 부착된 전구체를 200~300℃의 산화성 분위기 내에서 내염화 섬유로 전환하는 공정이다. 산화성 분위기란, 통상 공기 분위기이면 된다. 산화성 분위기의 온도는 바람직하게는 230~280℃이다. 내염화 처리 공정에서는, 부착 처리 후의 아크릴 섬유에 대해서 연신비 0.90~1.10(바람직하게는 0.95~1.05)의 장력을 걸면서 20~100분간(바람직하게는 30~60분간)에 걸쳐서 열처리가 행해진다. 이 내염화 처리에서는, 분자내환화(分子內環化) 및 환에의 산소 부가를 거쳐, 내염화 구조를 가지는 내염화 섬유가 제조된다.The flameproofing process is a process of converting the precursor with an acrylic fiber treatment agent into flameproof fiber in 200-300 degreeC oxidizing atmosphere. An oxidizing atmosphere should just be an air atmosphere normally. The temperature of an oxidative atmosphere becomes like this. Preferably it is 230-280 degreeC. In the flameproofing process, heat treatment is performed for 20 to 100 minutes (preferably 30 to 60 minutes) while applying a tension of the stretching ratio of 0.90 to 1.10 (preferably 0.95 to 1.05) to the acrylic fiber after the adhesion treatment. In this flameproofing process, flameproof fiber which has a flameproof structure is manufactured through molecular cyclization and oxygen addition to a ring.
탄소화 처리 공정은, 내염화 섬유를 또한 300~2,000℃의 불활성 분위기 중에서 탄화시키는 공정이다. 탄소화 처리 공정에서는, 먼저 질소, 아르곤 등의 불활성 분위기 내에서 300℃에서 800℃까지 온도 구배(句配)를 가지는 소성로(燒成爐)에서 내염화 섬유에 대해서 연신비 0.95~1.15의 장력을 걸면서 몇 분간 열처리하여, 예비 탄소화 처리 공정(제1 탄소화 처리 공정)을 행하는 것이 바람직하다. 그 후, 더 탄소화를 진행시키고, 또한 그라파이트화를 진행시키기 위하여 질소, 아르곤 등의 불활성 분위기 내에서, 제1 탄소화 처리 공정에 대해서 연신비 0.95~1.05의 장력을 걸면서 몇 분간 열처리하여 제2 탄소화 처리 공정을 행하여, 내염화 섬유가 탄소화된다. 제2 탄소화 처리 공정에서의 열처리 온도의 제어에 대하여는, 온도 구배를 걸면서 최고 온도를 1,000℃ 이상(바람직하게는 1,000~2,000℃)으로 하는 것이 좋다. 이 최고 온도는 원하는 탄소 섬유의 요구 특성(인장 강도, 탄성률 등)에 따라 적절히 선택해 결정된다.The carbonization treatment step is a step of carbonizing the flame resistant fiber in an inert atmosphere at 300 to 2,000 ° C. In the carbonization process, first, a tension ratio of 0.95 to 1.15 is applied to the flame resistant fiber in a kiln having a temperature gradient from 300 ° C to 800 ° C in an inert atmosphere such as nitrogen and argon. It is preferable to heat-process for several minutes, and to perform a preliminary carbonation process process (1st carbonation process process). Thereafter, in order to further advance the carbonization and to proceed with the graphite, heat treatment is performed for several minutes while applying a tension of 0.95 to 1.05 to the first carbonation treatment process in an inert atmosphere such as nitrogen and argon. A carbonation treatment process is performed to carbonize the flame resistant fiber. About control of the heat processing temperature in a 2nd carbonation process process, it is good to set the maximum temperature to 1,000 degreeC or more (preferably 1,000-2,000 degreeC), putting a temperature gradient. This maximum temperature is appropriately selected and determined according to the required properties (tensile strength, elastic modulus, etc.) of the desired carbon fiber.
본 발명의 탄소 섬유의 제조 방법에서는, 탄성률이 더 높은 탄소 섬유를 원하는 경우에는, 탄소화 처리 공정에 계속하여 흑연화 처리 공정을 행할 수도 있다. 흑연화 처리 공정은 통상, 질소, 아르곤 등의 불활성 분위기 내에서 탄소화 처리 공정에서 얻어진 섬유에 대해서 장력을 걸면서, 2,000~3,000℃의 온도로 행해진다.In the manufacturing method of the carbon fiber of this invention, when carbon fiber with a higher modulus of elasticity is desired, it can also perform a graphitization process process following a carbonization process process. The graphitization treatment step is usually performed at a temperature of 2,000 to 3,000 ° C while applying tension to the fiber obtained in the carbonization treatment step in an inert atmosphere such as nitrogen and argon.
이와 같이 하여 얻어진 탄소 섬유에는, 목적에 따라 복합재료로 한 경우의 매트릭스 수지와의 접착 강도를 높이기 위한 표면 처리를 행할 수 있다. 표면 처리 방법으로서는 기상 또는 액상 처리를 채용할 수 있고, 생산성의 관점에서는 산, 알칼리 등의 전해액에 의한 액상 처리가 바람직하다. 또한, 탄소 섬유의 가공성, 취급성을 향상시키기 위해, 매트릭스 수지에 대해서 상용성이 우수한 각종 사이징(sizing)제를 부여할 수도 있다.The carbon fiber thus obtained can be subjected to surface treatment for increasing the adhesive strength with the matrix resin in the case of using a composite material according to the purpose. As the surface treatment method, a gaseous phase or a liquid phase treatment can be employed, and a liquid phase treatment with an electrolyte solution such as an acid or an alkali is preferable from the viewpoint of productivity. Moreover, in order to improve the workability and handleability of carbon fiber, you may provide the various sizing agent excellent in compatibility with respect to matrix resin.
실시예Example
이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 여기에 기재한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 이하의 실시예에 나타내는 퍼센트(%), 부(部)는 특별히 한정하지 않는 한 「중량%」, 「중량부」를 나타낸다. 각각의 특성값의 측정은 이하에 나타내는 방법에 기초하여 행한다.Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, it is not limited to the Example described here. In addition, the percent (%) and parts shown in the following examples represent "weight%" and "weight part" unless there is particular limitation. The measurement of each characteristic value is performed based on the method shown below.
<처리제의 부여율><Treatment rate of treatment agent>
처리제 부여 후의 전구체를 수산화칼륨/나트륨부틸레이트로 알칼리 용융한 후, 물에 용해하여 염산으로 pH 1로 조정했다. 이것을 아황산나트륨과 몰리브덴산암모늄을 가하여 발색시켜, 규(硅)몰리브덴 블루의 비색 정량(파장 815 mμ)을 행하고, 규소의 함유량을 구했다. 여기서 구한 규소 함유량과 미리 같은 방법으로 구한 처리제 중의 규소 함유량의 값을 사용하여, 아크릴 섬유 처리제의 부여율(중량%)을 산출했다.The precursor after applying the treating agent was alkali melted with potassium hydroxide / sodium butyrate, dissolved in water, and adjusted to pH 1 with hydrochloric acid. This was colored by adding sodium sulfite and ammonium molybdate, and colorimetric determination (wavelength 815 mμ) of silica molybdenum blue was carried out to obtain silicon content. The provision rate (weight%) of the acrylic fiber processing agent was computed using the value of the silicon content in the processing agent calculated | required in the same way as the silicon content calculated | required here.
<융착 방지성><Anti-fusion>
탄소 섬유로부터 무작위로 20개소를 선택해, 그로부터 길이 10mm의 단섬유를 잘라내어 그 융착 상태를 관찰하고 하기의 평가 기준으로 판정했다.Twenty places were randomly selected from the carbon fibers, short fibers 10 mm in length were cut therefrom, the fusion state was observed, and the following evaluation criteria were determined.
◎: 융착 없음◎: no fusion
○: 거의 융착 없음○: almost no fusion
△: 융착 적음△: less welding
×: 융착 많음×: fusion
<전구체의 스트랜드 경도><Strand hardness of precursor>
전구체 스트랜드(길이:약 50cm)의 경도를 감촉 시험기(HANDLE-O-METERHOM-2 다이에이카가쿠세이키세이사쿠쇼(주)제, 슬릿 폭 5mm)로 측정했다. 그리고, 측정은 10회 행하여, 그 평균값이 작을 수록, 전구체 스트랜드가 유연한 것으로 판단했다. 평가 시에는 제조 직후(제조 후 7일 이내)의 전구체, 제조 후 상온에서 12개월 보관한(표에서는 보관 후로 표기) 전구체를 사용했다.The hardness of the precursor strand (length: about 50 cm) was measured by a texture tester (manufactured by HANDLE-O-METERHOM-2 Daiei Kagaku Seiki Seisakusho Co., Ltd., slit width 5 mm). And the measurement was performed 10 times, and it judged that precursor strands were flexible, so that the average value was small. At the time of evaluation, the precursor immediately after manufacture (within 7 days after manufacture) and the precursor stored 12 months at room temperature after manufacture (it shows after storage in the table) were used.
<내찰과성><Abrasion resistance>
TM식 마찰 포합력 시험기 TM-200(다이에이카가쿠세이키사제)에 의해, 지그재그로 배치된 경면 크롬 도금 스테인리스 바늘 3개에 의해 50g의 장력으로 전구체 스트랜드(12K)를 1,000회 찰과시켜(왕복 운동 속도 300회/분), 전구체 스트랜드의 보풀 발생 상태를 하기 기준으로 육안으로 판정했다. 평가 시에는, 제조 직후(제조 후 7일 이내)의 전구체와, 제조 후 상온에서 12개월 보관한 전구체를 사용했다.Precursor strand 12K was rubbed 1,000 times with 50 g of tension by three mirror chromium-plated stainless steel needles arranged in a zigzag by TM-type friction bonding tester TM-200 (manufactured by Daiei Chemical Co., Ltd.). Movement speed 300 times / min) and the fluff occurrence state of the precursor strands were visually determined based on the following criteria. At the time of evaluation, the precursor immediately after manufacture (within 7 days after manufacture), and the precursor stored for 12 months at normal temperature after manufacture were used.
◎: 찰과 전과 동일하게 보풀 발생이 전혀 보이지 않음(Double-circle): No fluff occurrence is seen like abrasion before
○: 몇 개의 보풀이 보이지만 내찰과성이 양호○: Some fluff is visible but scratch resistance is good
△: 보풀이 약간 많고 약간 내찰과성이 악화됨(Triangle | delta): Slightly fluffy and abrasion resistance deteriorates slightly
×: 보풀이 많고, 현저한 단섬유 파손이 보임. 내찰과성이 불량X: Lint-free and marked short fiber breakage is seen. Poor abrasion resistance
<탄소 섬유 강도><Carbon fiber strength>
JIS-R-7601에 규정되어 있는 에폭시 수지 함침 스트랜드법에 준하여 측정하여, 측정 횟수 10회의 평균값을 탄소 섬유 강도(GPa)로 했다. 평가 시에는 제조 직후(제조 후 7일 이내)의 전구체, 제조 후 상온에서 12개월 보관한 전구체를 사용했다.It measured according to the epoxy resin impregnation strand method prescribed | regulated to JIS-R-7601, and made the average value of ten times of measurement into carbon fiber strength (GPa). At the time of evaluation, the precursor immediately after manufacture (within 7 days after manufacture), and the precursor stored for 12 months at room temperature after manufacture were used.
[실시예 1]Example 1
표 1에 나타낸 처리제의 불휘발분 조성이 되도록, 아미노 변성 실리콘 A1, 브뢴스테드산 화합물 B1, 폴리옥시에틸렌알킬에테르 D1 및 물을 혼합하여 수계 유화하여, 얻어진 아미노 변성 실리콘 수계 유화물에 아세틸렌계 계면활성제 C1을 첨가하고, 처리제의 불휘발분에 차지하는 아미노 변성 실리콘 A1의 중량 비율이 80 중량%, 브뢴스테드산 화합물 B1의 중량 비율이 0.7 중량%, 아세틸렌계 계면활성제 C1의 중량 비율이 2 중량%, 폴리옥시에틸렌알킬에테르 D1의 중량 비율이 17.3 중량%인 처리제(전구체 처리제)를 조제했다. 그리고, 처리제의 불휘발분 농도는 20 중량%로 했다.An acetylene-based surfactant was added to an amino-modified silicone aqueous emulsion obtained by mixing the amino-modified silicone A1, the Bronsted Acid Compound B1, the polyoxyethylene alkyl ether D1, and water so as to obtain a nonvolatile content of the treatment agent shown in Table 1. C1 was added, the weight ratio of amino-modified silicone A1 in the nonvolatile content of the treatment agent was 80% by weight, the weight ratio of Bronsted acid compound B1 was 0.7% by weight, the weight ratio of acetylene surfactant C1 was 2% by weight, A treating agent (precursor treating agent) having a weight ratio of polyoxyethylene alkyl ether D1 of 17.3 wt% was prepared. And the non volatile matter concentration of the treatment agent was 20% by weight.
이어서, 조정한 처리제를 또한 물로 희석하고, 불휘발분 농도가 3.0 중량%인 처리액을 얻었다.Subsequently, the adjusted treatment agent was further diluted with water to obtain a treatment liquid having a nonvolatile content of 3.0% by weight.
처리액을 97 몰%의 아크릴로니트릴과 3 몰%의 이타콘산을 공중합시켜 얻어지는 전구체의 원료 아크릴 섬유에, 부여율 1.0%가 되도록 부착하고, 연신 공정(스팀 연신, 연신 배율 2.1배)을 거쳐 전구체를 제작했다(단섬유 섬도 0.8 dtex, 24,000 필라멘트). 이 전구체를 250℃의 내염화로에서 60분간 내염화 처리하고, 이어서 질소 분위기 하에서 300~1,400℃의 온도 구배를 가지는 탄소화로에서 소성하여 탄소 섬유로 전환했다. 각 특성값의 평가 결과를 표 1에 나타낸다.The treatment solution is attached to the raw material acrylic fiber of the precursor obtained by copolymerizing 97 mol% acrylonitrile and 3 mol% itaconic acid so as to have a provision rate of 1.0%, and the precursor is subjected to a stretching step (steam stretching, stretching ratio 2.1 times). Was prepared (single fiber fineness 0.8 dtex, 24,000 filaments). This precursor was flameproofed for 60 minutes in the flameproof furnace at 250 degreeC, and then baked in the carbonization furnace which has a temperature gradient of 300-1,400 degreeC under nitrogen atmosphere, and was converted into carbon fiber. Table 1 shows the evaluation results of each characteristic value.
[실시예 2~22, 비교예 1~17]Examples 2 to 22 and Comparative Examples 1 to 17
실시예 1에서 표 2~4에 나타낸 처리제의 불휘발분 조성이 되도록 처리액을 조정한 이외는 실시예 1과 동일하게 하여, 처리제 부착 후의 전구체 및 탄소 섬유를 얻었다. 각각의 특성값의 평가 결과를 표 1~4에 나타낸다.Except having adjusted the process liquid so that it might become the non volatile matter composition of the process agents shown in Tables 2-4 in Example 1, it carried out similarly to Example 1, and obtained the precursor and carbon fiber after a process agent adhesion. The evaluation result of each characteristic value is shown to Tables 1-4.
그리고, 표 1~4의 불휘발분 조성의 상세한 것은 이하와 같다.In addition, the detail of the non volatile matter composition of Tables 1-4 is as follows.
<아미노 변성 실리콘(A)><Amino modified silicone (A)>
아미노 변성 실리콘 A1(25℃ 점도: 250mm2/s, 아미노당량: 7,600g/mol, 디아민형)Amino modified silicone A1 (25 degreeC viscosity: 250mm 2 / s, amino equivalent: 7,600 g / mol, diamine type)
아미노 변성 실리콘 A2(25℃ 점도: 1,300mm2/s, 아미노당량: 1.700g/mol, 디아민형)Amino-modified silicone A2 (25 ℃ viscosity: 1,300mm 2 / s, amino equivalent weight: 1.700g / mol, a diamine-type)
아미노 변성 실리콘 A3(25℃ 점도: 1,700mm2/s, 아미노당량: 3,800g/mol, 모노아민형)Amino modified silicone A3 (25 degreeC viscosity: 1,700 mm 2 / s, amino equivalent: 3,800 g / mol, monoamine type)
아미노 변성 실리콘 A4(25℃ 점도:20,000mm2/s, 아미노당량: 1,800g/mol, 디아민형)Amino-modified silicone A4 (25 ℃ viscosity: 20,000mm 2 / s, amino equivalence: 1,800g / mol, a diamine-type)
아미노 변성 실리콘 A5(25℃ 점도:1,500mm2/s, 아미노당량: 3,800g/mol, 디아민형)Amino modified silicone A5 (25 degreeC viscosity: 1500 mm 2 / s, amino equivalent: 3,800 g / mol, diamine type)
<브뢴스테드산 화합물(B)><Bronsted Acid Compound (B)>
카르본산 화합물 B1: 아세트산Carboxylic acid compound B1: acetic acid
카르본산 화합물 B2: 안식향산Carboxylic Acid Compound B2: Benzoic Acid
카르본산 화합물 B3: 아르기닌Carboxylic Acid Compound B3: Arginine
카르본산 화합물 B4: 인산Carbonic Acid Compound B4: Phosphoric Acid
<아세틸렌계 계면활성제(C)><Acetylene Surfactant (C)>
아세틸렌계 계면활성제 C1: 2,4,7,9-테트라메틸-5-데신-4,7-디올의 에틸렌옥사이드 20 몰 부가물(식(4)에서, R3, R5가 모두 메틸기, R4, R6이 모두 이소부틸기, R7이 수소 원자, AO가 에틸렌옥사이드이며, n+m=20이다.)Acetylene surfactant C1: 20 mole adduct of ethylene oxide of 2,4,7,9-tetramethyl-5-decine-4,7-diol (in formula (4), R 3 , R 5 are both methyl groups, R 4 , R 6 is an isobutyl group, R 7 is a hydrogen atom, AO is ethylene oxide, and n + m = 20.)
아세틸렌계 계면활성제 C2: 2,4,7,9-테트라메틸-5-데신-4,7-디올의 에틸렌옥사이드 5 몰 부가물(식(4)에서, R3, R5가 모두 메틸기, R4, R6이 모두 이소부틸기, R7이 수소 원자, AO가 에틸렌옥사이드이며, n+m=5이다.)Acetylene-based surfactant C2: 5 mole adduct of ethylene oxide of 2,4,7,9-tetramethyl-5-decine-4,7-diol (in formula (4), R 3 and R 5 are both methyl groups, R 4 , R 6 is an isobutyl group, R 7 is a hydrogen atom, AO is ethylene oxide, and n + m = 5.)
아세틸렌계 계면활성제 C3: 3,6-디메틸-4-옥틴-3,6-디올(식(2)에서, R3, R5가 모두 메틸기, R4, R6이 모두 에틸기, R7이 수소 원자이다.)Acetylene surfactant C3: 3,6-dimethyl-4-octyne-3,6-diol (In formula (2), R 3 and R 5 are all methyl groups, R 4 and R 6 are all ethyl groups, and R 7 is hydrogen. Is an atom.)
아세틸렌계 계면활성제 C4: 2,4,7,9-테트라메틸-5-데신-4,7-디올(식(2)에서, R3, R5가 모두 메틸기, R4, R6이 모두 이소부틸기, R7이 수소 원자이다.)Acetylene-based surfactant C4: 2,4,7,9-tetramethyl-5-decine-4,7-diol (In formula (2), R 3 and R 5 are all methyl groups, R 4 and R 6 are all iso Butyl group, R 7 is a hydrogen atom.)
<폴리옥시알킬렌알킬에테르(D)><Polyoxyalkylene alkyl ether (D)>
폴리옥시에틸렌알킬에테르 D1: 옥시에틸렌기가 5 몰 부가된 탄소수가 12~14의 알킬에테르Polyoxyethylene alkyl ether D1: Alkyl ether of 12-14 carbon atoms to which 5 mol of oxyethylene groups were added
폴리옥시에틸렌알킬에테르 D2: 옥시에틸렌기가 7 몰 부가된 탄소수가 12~14의 알킬에테르Polyoxyethylene alkyl ether D2: Alkyl ether of 12-14 carbon atoms to which 7 mol of oxyethylene groups were added
폴리옥시에틸렌알킬에테르 D3: 옥시에틸렌기가 9 몰 부가된 탄소수가 12~14의 알킬에테르Polyoxyethylene alkyl ether D3: alkyl ether having 12 to 14 carbon atoms to which 9 mol of an oxyethylene group is added
그리고, 표 1~4에서, 브뢴스테드산 화합물(B)의 괄호 내의 수치는, 아미노 변성 실리콘(A)의 아미노기 1 몰에 대한 브뢴스테드산 화합물(B)의 몰 당량을 나타낸다. 또, 아세틸렌계 계면활성제(C)의 괄호 내의 수치는, 아미노 변성 실리콘(A)를 100 중량부로 했을 때의 아세틸렌계 계면활성제(C)의 중량 비율을 나타낸다. 또, 스트랜드 경도 및 탄소 섬유 강도의 보관 후의 괄호로 표기된 수치는, 제조 직후의 수치에 대한 변화율을 나타낸다.In addition, in Tables 1-4, the numerical value in the parentheses of Bronsted-acid compound (B) shows the molar equivalent of Bronsted-acid compound (B) with respect to 1 mol of amino groups of an amino modified silicone (A). In addition, the numerical value in the parentheses of an acetylene type surfactant (C) shows the weight ratio of the acetylene type surfactant (C) at the time of making an amino modified silicone (A) 100 weight part. In addition, the numerical value indicated by the parenthesis after strand hardness and carbon fiber strength storage shows the change rate with respect to the numerical value immediately after manufacture.
표 1~4에서 명백하듯이, 실시예의 아크릴 섬유 처리제는, 브뢴스테드산 화합물(B) 및/또는 아세틸렌계 계면활성제(C)를 포함하지 않은 비교예의 아크릴 섬유 처리제와 비교해서, 탄소 섬유 제조용 아크릴 섬유의 경시 열화 억제가 우수한 것을 알 수 있다.As apparent from Tables 1 to 4, the acrylic fiber treating agent of the example is used for producing carbon fibers, compared to the acrylic fiber treating agent of the comparative example which does not contain the Bronsted acid compound (B) and / or the acetylene surfactant (C). It turns out that the deterioration suppression of an acrylic fiber with time is excellent.
산업상 이용 가능성Industrial availability
본 발명의 아크릴 섬유 처리제는, 탄소 섬유 제조용 아크릴 섬유를 제조할 때에 사용되는 처리제로서, 고품위의 탄소 섬유를 제조하기 위해 유용하다. 본 발명의 탄소 섬유 제조용 아크릴 섬유는, 본 발명의 처리제가 처리되어 있어 고품위의 탄소 섬유를 제조하기 위해 유용하다. 본 발명의 탄소 섬유의 제조 방법에 의해 고품위의 탄소 섬유를 얻을 수 있다.The acrylic fiber treating agent of the present invention is a treatment agent used when producing acrylic fibers for producing carbon fibers, and is useful for producing high quality carbon fibers. The acrylic fiber for carbon fiber manufacture of this invention is useful in order to process the processing agent of this invention, and to manufacture high quality carbon fiber. The high quality carbon fiber can be obtained by the manufacturing method of the carbon fiber of this invention.
Claims (11)
상기 아미노 변성 실리콘(A)의 아미노기 1 몰에 대하여, 브뢴스테드산 화합물(B)의 비율이 0.01~2.5 몰 당량인, 아크릴 섬유용 처리제.The method of claim 1,
The processing agent for acrylic fibers whose ratio of Bronsted-acid compound (B) is 0.01-2.5 mol equivalent with respect to 1 mol of amino groups of the said amino modified silicone (A).
상기 아미노 변성 실리콘(A) 100 중량부에 대하여, 상기 아세틸렌계 계면활성제(C)의 비율이 0.1~12 중량부인, 아크릴 섬유용 처리제.The method according to claim 1 or 2,
The processing agent for acrylic fibers whose ratio of the said acetylene type surfactant (C) is 0.1-12 weight part with respect to 100 weight part of said amino modified silicone (A).
상기 아세틸렌계 계면활성제(C)가 아세틸렌알코올(C1), 아세틸렌디올(C2), 아세틸렌알코올에 알킬렌옥사이드를 부가한 화합물(C3) 및 아세틸렌디올에 알킬렌옥사이드를 부가한 화합물(C4)로부터 선택된 적어도 1종인, 아크릴 섬유용 처리제.The method according to any one of claims 1 to 3,
The acetylene surfactant (C) is selected from acetylene alcohol (C1), acetylene diol (C2), compound (C3) in which alkylene oxide is added to acetylene alcohol, and compound (C4) in which alkylene oxide is added to acetylene diol At least 1 sort (s), the processing agent for acrylic fibers.
상기 아세틸렌알코올(C1)이 하기 일반식(1)로 나타내는 화합물이며, 상기 아세틸렌디올(C2)이 하기 일반식(2)로 나타내는 화합물이며, 상기 아세틸렌알코올에 알킬렌옥사이드를 부가한 화합물(C3)이 하기 일반식(3)으로 나타내는 화합물이며, 상기 아세틸렌디올에 알킬렌옥사이드를 부가한 화합물(C4)이 하기 일반식(4)로 나타내는 화합물인, 아크릴 섬유용 처리제.
[화학식 1]
(식(1)에서, R1 및 R2는 각각 독립적이며 탄소수 1~8의 알킬기이다.)
[화학식 2]
(식(2)에서, R3, R4, R5 및 R6은, 각각 독립적이며 탄소수 1~8의 알킬기이다.)
[화학식 3]
(식(3)에서, R1 및 R2는 각각 독립적이며 탄소수 1~8의 알킬기이다. R7은 수소 원자, 또는 탄소수 1~5의 알킬기이다. AO는 탄소수 2~4의 옥시알킬렌기를 나타낸다. n은 1~50의 수이다.)
[화학식 4]
(식(4)에서, R3, R4, R5 및 R6은 각각 독립적이며 탄소수 1~8의 알킬기이다. R7은 수소 원자, 또는 탄소수 1~5의 알킬기이다. 그리고, 식(4)에서의 복수의 R7은 동일하거나 상이해도 된다. AO는 탄소수 2~4의 옥시알킬렌기를 나타낸다. m, n은 각각 독립적이며 1~50의 수이다.)The method of claim 4, wherein
The said acetylene alcohol (C1) is a compound represented by following General formula (1), The said acetylene diol (C2) is a compound represented by following General formula (2), The compound (C3) which added the alkylene oxide to the said acetylene alcohol. The processing agent for acrylic fibers which is a compound represented by following General formula (3), and the compound (C4) which added the alkylene oxide to the said acetylene diol is a compound represented by following General formula (4).
[Formula 1]
(In formula (1), R 1 and R 2 are each independently an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.)
[Formula 2]
(In Formula (2), R <3> , R <4> , R <5> and R <6> are respectively independently and a C1-C8 alkyl group.)
[Formula 3]
(In formula (3), R 1 and R 2 are each independently an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. R 7 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. AO is an oxyalkylene group having 2 to 4 carbon atoms. N is a number from 1 to 50.
[Formula 4]
(In formula (4), R <3> , R <4> , R <5> and R <6> are respectively independently and a C1-C8 alkyl group. R <7> is a hydrogen atom or a C1-C5 alkyl group. ) is a plurality of R 7 may be the same or different from. AO represents an oxyalkylene group of a carbon number of 2 ~ 4. m, n are each independently a number from 1 to 50.)
처리제의 불휘발분에 차지하는 상기 아미노 변성 실리콘(A)의 중량 비율이 40~95 중량%인, 아크릴 섬유용 처리제.The method according to any one of claims 1 to 5,
The processing agent for acrylic fibers whose weight ratio of the said amino modified silicone (A) to a non volatile matter of a processing agent is 40 to 95 weight%.
폴리옥시알킬렌알킬에테르(D)를 더 함유하는, 아크릴 섬유용 처리제.The method according to any one of claims 1 to 6,
The processing agent for acrylic fibers which further contains polyoxyalkylene alkyl ether (D).
상기 폴리옥시알킬렌알킬에테르(D)가 하기 일반식(5)로 나타내는 화합물을 포함하는, 아크릴 섬유용 처리제.
[화학식 5]
(일반식(5)에서, R8은 탄소수 6~22의 알킬기를 나타낸다. AO는 탄소수 2~4의 옥시알킬렌기를 나타낸다. j는 각각 독립적이며 1~50의 수이다.)The method of claim 7, wherein
The processing agent for acrylic fibers in which the said polyoxyalkylene alkyl ether (D) contains the compound represented by following General formula (5).
[Formula 5]
(In General Formula (5), R 8 represents an alkyl group having 6 to 22 carbon atoms. AO represents an oxyalkylene group having 2 to 4 carbon atoms. J is each independently a number of 1 to 50.)
상기 아미노 변성 실리콘(A) 100 중량부에 대하여, 상기 아세틸렌계 계면활성제(C)와 상기 폴리옥시알킬렌알킬에테르(D)의 합계의 비율이 5~50 중량부인, 아크릴 섬유용 처리제.The method according to claim 7 or 8,
The processing agent for acrylic fibers whose ratio of the sum total of the said acetylene type surfactant (C) and the said polyoxyalkylene alkyl ether (D) is 5-50 weight part with respect to 100 weight part of said amino modified silicone (A).
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