WO2021251284A1 - 合成繊維用処理剤の水性液及び合成繊維 - Google Patents

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卓 村上
英里 坪田
久典 村田
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竹本油脂株式会社
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    • D06M2200/40—Reduced friction resistance, lubricant properties; Sizing compositions

Definitions

  • the present invention relates to an aqueous solution of a synthetic fiber treatment agent that is excellent in low temperature stability and can impart quality stability, and a synthetic fiber to which such a synthetic fiber treatment agent is attached.
  • a treatment for adhering a synthetic fiber treatment agent to the surface of the filament yarn of the synthetic fiber is performed from the viewpoint of reducing friction and reducing fiber damage such as yarn breakage.
  • the form of the adhesion treatment is that when the treatment agent for synthetic fibers is diluted with water (emulsion refueling), the treatment agent for synthetic fibers is diluted with a diluent such as low-viscosity mineral oil or applied as it is without being diluted. There is a case (straight refueling).
  • Patent Document 1 discloses an emulsion containing a treatment agent for synthetic fibers containing a lauryl isostearate, a smoothing agent such as mineral oil, and a surfactant such as an oleyl alcohol EO adduct.
  • Patent Document 2 discloses an emulsion containing a treatment agent for synthetic fibers containing a glycerin ester compound, a branched ester compound and the like.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an aqueous solution of a treatment agent for synthetic fibers, which is excellent in low temperature stability and can impart quality stability. Further, there is a place to provide synthetic fibers to which a treatment agent for synthetic fibers having excellent quality stability is attached.
  • the present inventors have found that it is correctly suitable to contain a predetermined ester compound and a surfactant as a smoothing agent in an aqueous solution of a treatment agent for synthetic fibers. ..
  • the aqueous solution of the synthetic fiber treatment agent for solving the above problems is an aqueous solution of the synthetic fiber treatment agent containing a smoothing agent, a nonionic surfactant, and an ionic surfactant, and the smoothing agent is used.
  • R 1 An unsaturated hydrocarbon group having 7 to 23 carbon atoms having one unsaturated bond
  • R 2 Saturated hydrocarbon group having 8 to 24 carbon atoms or unsaturated hydrocarbon group having 8 to 24 carbon atoms.
  • the smoothing agent further contains the ester A3 shown in Chemical formula 3 below in the aqueous solution of the synthetic fiber treatment agent.
  • the aqueous solution of the synthetic fiber treatment agent preferably further contains a fatty acid having 8 to 24 carbon atoms.
  • the aqueous solution of the synthetic fiber treatment agent preferably contains an unsaturated fatty acid having 8 to 24 carbon atoms.
  • the synthetic fiber for solving the above-mentioned problem is characterized in that the treatment agent for the synthetic fiber is attached.
  • the aqueous liquid of the synthetic fiber treatment agent of the present invention is excellent in low temperature stability and can impart quality stability.
  • the aqueous liquid of the present embodiment is composed of a smoothing agent, a nonionic surfactant, a synthetic fiber treatment agent containing an ionic surfactant (hereinafter referred to as a treatment agent), and water.
  • the treatment agent may further contain a fatty acid having 8 to 24 carbon atoms.
  • the smoothing agent used in this embodiment contains the ester A1 shown in Chemical formula 4 below.
  • R 1 An unsaturated hydrocarbon group having 7 to 23 carbon atoms having one unsaturated bond
  • R 2 Saturated hydrocarbon group having 8 to 24 carbon atoms or unsaturated hydrocarbon group having 8 to 24 carbon atoms.
  • One of these esters A1 may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.
  • the unsaturated hydrocarbon group constituting R 1 may be an alkenyl group having one double bond as an unsaturated carbon bond or an alkynyl group having one triple bond. Further, it may be a linear unsaturated hydrocarbon group or an unsaturated hydrocarbon group having a branched chain structure.
  • linear unsaturated hydrocarbon group having one double bond in the hydrocarbon group include, for example, a heptenyl group, an octenyl group, a nonenyl group, a decenyl group, an undecenyl group, a dodecenyl group, a tridecenyl group, and a tetradecenyl group.
  • the unsaturated hydrocarbon group having a branched chain structure having one double bond in the hydrocarbon group include an isoheptenyl group, an isooctenyl group, an isononenyl group, an isodecenyl group, an isoundecenyl group, an isododecenyl group and an isotridecenyl group.
  • Examples thereof include an isotetradecenyl group, an isopentadecenyl group, an isohexadecenyl group, an isoheptadecenyl group, an isooctadecenyl group, an isoicosenyl group, an isodococenyl group and an isotricosenyl group.
  • the hydrocarbon group constituting R 2 may be a linear saturated hydrocarbon group or a saturated hydrocarbon group having a branched chain structure. Further, it may be a linear unsaturated hydrocarbon group or an unsaturated hydrocarbon group having a branched chain structure.
  • linear saturated hydrocarbon group constituting R 2 examples include an octyl group, a nonyl group, a decyl group, an undecyl group, a dodecyl group, a tridecylic group, a tetradecyl group, a pentadecyl group, a hexadecyl group, a heptadecyl group and an octadecyl group.
  • examples thereof include a group, an icosyl group, a docosyl group, a tridecylic group, a tetracosyl group and the like.
  • saturated hydrocarbon group having a branched chain structure constituting R 2 include an isooctyl group, an isononyl group, an isodecyl group, an isoundesyl group, an isododecyl group, an isotridecyl group, an isotetradecyl group, an isopentadecyl group and an iso.
  • Examples thereof include a hexadecyl group, an isoheptadecyl group, an isooctadecyl group, an isoicosyl group, an isodocosyl group, an isotricosyl group and an isotetracosyl group.
  • the unsaturated hydrocarbon group constituting R 2 is an alkenyl group having one double bond as an unsaturated carbon bond, an alkazienyl group having two or more double bonds, an alkatienyl group, or the like. May be good. Further, it may be an alkynyl group having one triple bond as an unsaturated carbon bond, an alkadynyl group having two or more triple bonds, or the like.
  • linear unsaturated hydrocarbon group having one double bond in the hydrocarbon group include, for example, an octenyl group, a nonenyl group, a decenyl group, an undecenyl group, a dodecenyl group, a tridecenyl group, a tetradecenyl group, and a pentadecenyl group.
  • the unsaturated hydrocarbon group having a branched chain structure having one double bond in the hydrocarbon group include isooctenyl group, isononenyl group, isodecenyl group, isoundecenyl group, isododecenyl group, isotridecenyl group, and isotetrade.
  • Examples thereof include a senyl group, an isopentadecenyl group, an isohexadecenyl group, an isoheptadecenyl group, an isooctadecenyl group, an isoicosenyl group, an isodocosenyl group, an isotricosenyl group, an isotetracosenyl group and the like. ..
  • ester A1 examples include isotridecyloleate, 2-propylheptyloleart, 2-propylheptylpalmitreart, octyltetracosanoart, 2-octyldodecyloleart and the like.
  • the smoothing agent used in this embodiment contains the ester A2 shown in Chemical formula 5 below.
  • esters A2 may be used alone or in combination of two or more.
  • the unsaturated hydrocarbon group constituting R 3 includes an alkazienyl group having two or more double bonds as an unsaturated carbon bond, an alkatienyl group, and an alkaziinyl group having two or more triple bonds as an unsaturated carbon bond. Examples include an alkatriinyl group. Further, it may be a linear unsaturated hydrocarbon group or an unsaturated hydrocarbon group having a branched chain structure.
  • linear unsaturated hydrocarbon group having two double bonds in the hydrocarbon group include, for example, a heptadienyl group, an octadienyl group, a nonazienyl group, a decazienyl group, a dodecazienyl group, an undecazienyl group, a tridecazienyl group, and a tetradeca.
  • Examples thereof include a dienyl group, a pentadecadienyl group, a hexadecadienyl group, a heptadecadienyl group, an octadecadienyl group, a nonadecadienyl group, an icosazienyl group, a docosadienyl group, a tricosadienyl group and the like.
  • the unsaturated hydrocarbon group having a branched chain structure having two double bonds in the hydrocarbon group include an isoheptadienyl group, an isooctadienyl group, an isononadienyl group, an isodecadienyl group and an isododecadi.
  • the hydrocarbon group constituting R 4 may be a linear saturated hydrocarbon group or a saturated hydrocarbon group having a branched chain structure. Further, it may be a linear unsaturated hydrocarbon group or an unsaturated hydrocarbon group having a branched chain structure.
  • saturated hydrocarbon group or unsaturated hydrocarbon group representing R 4 include those exemplified as saturated hydrocarbon group or unsaturated hydrocarbon group constituting R 2 in Formula 4.
  • ester A2 examples include octyllinoreart, isotridecyllinoreart and the like.
  • the smoothing agent used in this embodiment may contain the ester A3 shown in Chemical formula 6 below. By including the ester A3, the effect of the present invention can be further improved.
  • esters A3 may be used alone or in combination of two or more.
  • the hydrocarbon group constituting R 5 may be a linear saturated hydrocarbon group or a saturated hydrocarbon group having a branched chain structure.
  • linear saturated hydrocarbon group constituting R 5 examples include heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, tridecylic group, tetradecyl group, pentadecyl group, hexadecyl group and heptadecyl.
  • examples thereof include a group, an octadecyl group, an icosyl group, a docosyl group, a tridecylic group and the like.
  • saturated hydrocarbon group having a branched chain structure constituting R 5 include an isoheptyl group, an isooctyl group, an isononyl group, an isodecyl group, an isoundecyl group, an isododecyl group, an isotridecyl group, an isotetradecyl group and an isopentadecyl group.
  • Examples thereof include a group, an isohexadecyl group, an isoheptadecyl group, an isooctadecyl group, an isoicosyl group, an isodocosyl group, an isotricosyl group and the like.
  • the hydrocarbon group constituting R 6 may be a linear saturated hydrocarbon group or a saturated hydrocarbon group having a branched chain structure. Further, it may be a linear unsaturated hydrocarbon group or an unsaturated hydrocarbon group having a branched chain structure.
  • saturated hydrocarbon group or the unsaturated hydrocarbon group constituting R 6 include those exemplified as the saturated hydrocarbon group or the unsaturated hydrocarbon group constituting R 2 of Chemical formula 4.
  • ester A3 examples include 2-ethylhexyl steaert, isotridecyl palmitate and the like.
  • a smoothing agent other than the above may be used in combination.
  • known ones can be appropriately adopted.
  • Specific examples of the smoothing agent include (1) an ester compound of an aliphatic monoalcohol and an aliphatic monocarboxylic acid such as (1) butyl stealth, and an alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms added to the aliphatic monoalcohol ().
  • Poly) Ester compound of oxyalkylene adduct and aliphatic monocarboxylic acid (2) 1,6-hexanediol didecanoate, trimethylol propane monooleart monolaurate, sorbitan trioleate, sorbitan monooleart, sorbitan Ester compounds of aliphatic polyhydric alcohols and aliphatic monocarboxylic acids such as monostealto and glycerin monolaurate, (3) dilauryl adipate, diorail azelate, diisocetylthiodipropionate, bispoly Aliphatic monoalcohol and aliphatic polyvalent carboxylic acid ester compounds such as oxyethylene lauryl ether adipate, (poly) oxyalkylene adducts and fats obtained by adding an alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms to the aliphatic monoalcohol.
  • ester compounds with group polyvalent carboxylic acids (4) ester compounds of aromatic monoalcohols and aliphatic monocarboxylic acids such as benzyloleate, benzyllaurat and polyoxypropylene benzyl steaert, and aromatic monoalcohols.
  • Aromatic polyvalent alcohols such as ester compounds of (poly) oxyalkylene adducts to which alkylene oxides having 2 to 4 carbon atoms are added and aliphatic monocarboxylic acids, (5) bisphenol A dilaurate, polyoxyethylene bisphenol A dilaurate, etc.
  • an ester compound of an aliphatic monocarboxylic acid an ester compound of a (poly) oxyalkylene additive having an alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms added to an aromatic polyhydric alcohol, and an aliphatic monocarboxylic acid, (6) bis.
  • An ester compound of an aliphatic monoalcohol and an aromatic polyvalent carboxylic acid such as 2-ethylhexylphthalate, diisostearylisophthalate, and trioctyl lymericate, and an alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms in the aliphatic monoalcohol.
  • Ester compounds of the added (poly) oxyalkylene additive and aromatic polyvalent carboxylic acid (7) Natural fats and oils such as palm oil, rapeseed oil, sunflower oil, soybean oil, sunflower oil, sesame oil, fish oil and beef fat, etc. (8) Known smoothing agents used as treatment agents such as mineral oils can be mentioned. These smoothing agents may be used alone or in combination of two or more.
  • the total content of each of the ester A1, the ester A2, and the ester A3 in the treatment agent is appropriately set, but is preferably 20 to 80% by mass, more preferably 30 to 70% by mass, and even more preferably. It is 40 to 60% by mass. By defining in such a range, the smoothness of the fiber can be improved.
  • the total content of each of the ester A1, the ester A2, and the ester A3 in the total smoothing agent is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and 90% by mass or more. Is particularly preferable. By defining in such a range, the effect of the present invention can be further improved.
  • nonionic surfactant used in this embodiment, known ones can be appropriately adopted.
  • the nonionic surfactant include (1) a compound obtained by adding an alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms to an organic acid, an organic alcohol, an organic amine and / or an organic amide, for example, a polyoxyethylene dilauric acid ester.
  • Ionic surfactant (2) Polyoxyalkylene sorbitan triolate, polyoxyalkylene palm oil, polyoxyalkylene castor oil, polyoxyalkylene cured castor oil, polyoxyalkylene cured castor oil trioctanoate, polyoxyalkylene cured castor Polyoxyalkylene polyvalent alcohol fatty acid ester type nonionic surfactant such as maleic acid ester, stearic acid ester, or oleic acid ester of oil, (3) Alkylamide type nonionic such as stearate diethanolamide and diethanolamine monolauroamide. Examples thereof include a surface active agent, (4) a polyoxyalkylene fatty acid amide type nonionic surface active agent such as polyoxyethylene diethanolamine monooleylamide, polyoxyethylene laurylamine, and polyoxyethylene beef amine.
  • the content of the nonionic surfactant in the treatment agent is appropriately set, but is preferably 5 to 70% by mass, more preferably 15 to 60% by mass, and further preferably 25 to 55% by mass. By defining in such a range, the effect of the present invention and the stability of the aqueous liquid can be improved.
  • ionic surfactant used in this embodiment, known ones can be appropriately adopted.
  • ionic surfactants include anionic surfactants, cationic surfactants, and amphoteric surfactants. These components may be used alone or in combination of two or more.
  • anionic surfactant used in the present embodiment, known ones can be appropriately adopted.
  • the anionic surfactant include (1) phosphate esters of aliphatic alcohols such as (1) lauryl phosphate ester salt, cetyl phosphate ester salt, octyl phosphate ester salt, oleyl phosphate ester salt, and stearyl phosphate ester salt. Salt, (2) At least one selected from ethylene oxide and propylene oxide for aliphatic alcohols such as polyoxyethylene lauryl ether phosphate ester salt, polyoxyethylene oleyl ether phosphate ester salt, and polyoxyethylene stearyl ether phosphate ester salt.
  • Phosphate ester salt with alkylene oxide added (3) Lauryl sulfonate, myristyl sulfonate, cetyl sulfonate, oleyl sulfonate, stearyl sulfonate, tetradecane sulfonate, dodecylbenzene sulfonate , An aliphatic sulfonate such as a secondary alkyl sulfonic acid (C13 to 15) salt or an aromatic sulfonate, (4) Sulfate of an aliphatic alcohol such as a lauryl sulfate ester salt, an oleyl sulfate ester salt, and a stearyl sulfate ester salt.
  • An aliphatic sulfonate such as a secondary alkyl sulfonic acid (C13 to 15) salt or an aromatic sulfonate
  • Sulfate of an aliphatic alcohol
  • Ester salts (5) Polyoxyethylene lauryl ether sulfate ester salts, polyoxyalkylene (polyoxyethylene, polyoxypropylene) lauryl ether sulfate ester salts, polyoxyethylene oleyl ether sulfate ester salts, and other aliphatic alcohols with ethylene oxide and Sulfate ester salt with at least one alkylene oxide added selected from propylene oxide, (6) sesame oil fatty acid sulfate ester salt, sesame oil fatty acid sulfate ester salt, tall oil fatty acid sulfate ester salt, soybean oil fatty acid sulfate ester salt, rapeseed oil fatty acid sulfate Esters, palm oil fatty acid sulfates, pig fat fatty acid sulfates, beef fat fatty acid sulfates, whale oil fatty acid sulfates and other fatty acid sulfates, (7) castor oil sulf
  • Examples thereof include sulfate ester salts, (8) fatty acid salts such as laurate, oleate and stearate, and (9) sulfosuccinic acid ester salts of aliphatic alcohols such as dioctyl sulfosuccinate.
  • Examples of the counterion of the anionic surfactant include alkali metal salts such as potassium salt and sodium salt, and alkanolamine salts such as ammonium salt and triethanolamine.
  • cationic surfactant used in the present embodiment known ones can be appropriately adopted.
  • Specific examples of the cationic surfactant include lauryltrimethylammonium chloride, cetyltrimethylammonium chloride, stearyltrimethylammonium chloride, behenyltrimethylammonium chloride, didecyldimethylammonium chloride and the like.
  • amphoteric surfactant used in the present embodiment known amphoteric surfactants can be appropriately adopted.
  • specific examples of the amphoteric tenside include a betaine-type amphoteric tenside.
  • the content of the ionic surfactant in the treatment agent is appropriately set, but is preferably 1 to 20% by mass, more preferably 3 to 16% by mass, and further preferably 6 to 13% by mass. By being defined in such a range, the effect of the present invention, the stability of the aqueous liquid, or the antistatic property can be improved.
  • the aqueous liquid of the present embodiment preferably contains a fatty acid having 8 to 24 carbon atoms.
  • the effect of the present invention can be further improved by containing a fatty acid having 8 to 24 carbon atoms.
  • a fatty acid having 8 to 24 carbon atoms a known fatty acid can be appropriately adopted, and it may be a saturated fatty acid or an unsaturated fatty acid. Further, it may be a monovalent fatty acid or a polyunsaturated fatty acid having a divalent or higher valence. These components may be used alone or in combination of two or more.
  • saturated fatty acids include octanoic acid (caprylic acid), nonanoic acid, decanoic acid (caprylic acid), dodecanoic acid (lauric acid), tetradecanoic acid (myristic acid), hexadecanoic acid (palmitic acid), and octadecanoic acid (palmitic acid).
  • octanoic acid caprylic acid
  • nonanoic acid decanoic acid
  • decanoic acid caprylic acid
  • dodecanoic acid lauric acid
  • tetradecanoic acid myristic acid
  • hexadecanoic acid palmitic acid
  • octadecanoic acid palmitic acid
  • unsaturated fatty acids include myristoleic acid, palmitoleic acid, oleic acid, vaccenic acid, eicosenoic acid, linolenic acid, ⁇ -linolenic acid, gamma-linolenic acid, arachidonic acid and the like.
  • fatty acids preferably contain unsaturated fatty acids having 8 to 24 carbon atoms. Such a configuration further improves low temperature stability.
  • the content of fatty acid in the treatment agent is appropriately set, but is preferably 0.1 to 5% by mass, more preferably 0.5 to 3% by mass. By being defined in such a range, the effect of the present invention can be further improved.
  • the content ratio of the treatment agent and water in the aqueous solution is not particularly limited. Assuming that the content ratio of the treating agent in the aqueous liquid is 100 parts by mass, the content ratio of water in the aqueous liquid is preferably 5 to 30 parts by mass, and more preferably 5 to 20 parts by mass. By specifying such a blending ratio, the handleability of the aqueous liquid can be improved and the stability over time can be improved.
  • the synthetic fiber of the present embodiment is obtained through a step of adhering the aqueous liquid of the first embodiment or an emulsion obtained by further diluting the aqueous liquid with water to the synthetic fiber in, for example, a spinning or drawing step.
  • the aqueous liquid or emulsion attached to the synthetic fiber may evaporate the water content by a drying step.
  • Specific examples of the synthetic fiber to be produced are not particularly limited, and for example, (1) polyester fiber such as polyethylene terephthalate, polypropylene terephthalate and polylactic acid ester, (2) polyamide fiber such as nylon 6 and nylon 66, and the like. Examples thereof include polyacrylic fibers such as polyacrylic and modal acrylic, and (4) polyolefin fibers such as polyethylene and polypropylene.
  • the amount of the treatment agent to be attached to the synthetic fiber is not particularly limited, but it is preferable to attach the treatment agent to the synthetic fiber at a ratio of 0.1 to 3% by mass (not containing water). With such a configuration, the effect of the present invention can be further improved.
  • the method of adhering the treatment agent is not particularly limited, and for example, a known method such as a roller refueling method, a guide refueling method using a measuring pump, a dip refueling method, or a spray refueling method can be adopted.
  • the aqueous liquid of the above embodiment was configured to contain the ester A1 represented by Chemical formula 1 and the ester A2 represented by Chemical formula 2 and a surfactant in a predetermined ratio as a smoothing agent. Therefore, the effect of excellent low temperature stability occurs. For example, it is possible to suppress coagulation of components during low-temperature storage of an aqueous solution, separation due to coagulation of only specific components, and the like, and improve the stability of the aqueous solution at low temperatures. In addition, quality stability can be imparted to synthetic fibers.
  • the treatment agent is attached to the fiber by an aqueous liquid having excellent quality stability. Therefore, for example, even after the synthetic fiber is stored for a long period of time, various functions imparted by the treatment agent, such as the effect of reducing friction, can be maintained.
  • the aqueous liquid of the present embodiment contains aqueous stabilizers, antistatic agents, binders, antioxidants, ultraviolet absorbers, etc. for maintaining the quality of the aqueous liquid within a range that does not impair the effects of the present invention. Ingredients normally used may be further added to the liquid.
  • antioxidants include (1) 1,3,5-tris (3', 5'-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) isocyanuric acid and 1,3,5-tris (4).
  • Test Category 1 (Preparation of aqueous solution of synthetic fiber treatment agent) -Preparation of aqueous solution (Example 1) Isotridecyloleate (A1-1) 40.5%, octyllinoleate (A2-1) 6%, 2-ethylhexyl stealth (A3-) as a smoothing agent. 1) is 3.5%, ethylene oxide 20 mol adduct (B-1) of cured castor oil as a nonionic surfactant is 15%, and ethylene oxide 7 mol adduct (B-2) of oleic acid is 13.9.
  • Ethylene oxide 7 mol adduct (B-3) of lauryl alcohol is 10%
  • polyoxyethylene as an ionic surfactant (2 mol: the number of adducts of ethylene oxide is shown (hereinafter, the same applies)) of lauryl ether is shown
  • the treatment agent was 100 parts by mass
  • 11.11 parts by mass of ion-exchanged water was added and uniformly mixed to prepare the aqueous solution of Example 1 so that the water content in the aqueous solution was 10%.
  • Example 2 to 12 and Comparative Examples 1 to 5 Examples 2 to 12 and Comparative Examples 1 to 5 using the components shown in Table 1 in the same manner as in the preparation of the aqueous liquid of Example 1.
  • Aqueous solution was prepared.
  • Table 1 the type of each component in the treatment agent is shown, and the compounding ratio (%) of each component when the component (treatment agent) other than water is 100% is shown. Further, the addition rate (parts) of water when the treatment agent is 100 parts is shown.
  • Types and contents of smoothing agents in the treatment agents of each example types and contents of nonionic surfactants, types and contents of ionic surfactants, types and contents of fatty acids, types and contents of other components Is as shown in the "smoothing agent" column, "nonionic surfactant” column, “ionic surfactant” column, "fatty acid” column, and “other component” column of Table 1, respectively.
  • the mass ratio of the content of ester A1 to the content of ester A2 in the treatment agent is shown in the “mass ratio: ester A1 / ester A2" column of Table 1, each of ester A1 and ester A2 with respect to the content of ester A3.
  • the mass ratio of the total content is shown in the "mass ratio: (ester A1 + ester A2) / ester A3" column of Table 1.
  • the addition rate (part) of water is shown in the "water” column of Table 1.
  • A1-1 Isotridecyloleate A1-2: 2-propylheptyloleart A1-3: 2-propylheptyl palmitreart A1-4: Octyltetracosanoart A1-5: 2-octyldodecyloleart A2 -1: Octyl linoleate A2-2: Isotridecyl linoleate A3-1: 2-Ethylhexyl stealth A3-2: Isotridecyl palmitate a-1: Butyl stealert B-1: Polyethylene hydrogenated castor oil 20 mol of oxide B-2: 7 mol of ethylene oxide of oleic acid B-3: 7 mol of ethylene oxide of lauryl alcohol B-4: 15 mol of ethylene oxide of castor oil B-5: Polyethylene glycol ( Mass average molecular weight 600) and diester of oleic acid B-6: 8 mol of ethylene oxide of octyl alcohol, 2
  • Test category 2 evaluation of aqueous solution
  • a predetermined amount of ion-exchanged water was further added to the aqueous liquid of each example obtained as described above, and the mixture was uniformly mixed to prepare an emulsion having a concentration of 10% of the treatment agent.
  • Chips of polyethylene terephthalate having an intrinsic viscosity of 0.64 and a titanium oxide content of 0.2% were dried by a conventional method and then spun at 295 ° C. using an extruder. After being discharged from the mouthpiece and cooled and solidified, the above emulsion was attached to the running yarn so as to be 1.0% as a treatment agent by a guide lubrication method using a measuring pump.
  • the yarn was focused by a guide, picked up by a pick-up roller heated to 90 ° C. at a speed of 1400 m / min, and then stretched 3.2 times between the pick-up roller and a stretching roller rotating at a speed of 4800 m / min.
  • a drawn yarn of 83.3 decitex (75 denier) 36 filaments was produced.
  • the quality stability was evaluated by the following method using the produced drawn yarn.
  • the low temperature stability of the aqueous solution was evaluated by the following method. The results are shown in Table 1.
  • the drawn yarn obtained by the above method was stored for 3 months in an environment of 25 ° C. ⁇ 65% RH. After storage, the coefficient of friction of the yarn was measured to confirm the change before and after storage. Quality stability was evaluated according to the following evaluation criteria. The results are shown in the "Quality Stability" column of Table 1. The coefficient of friction was obtained by the following method.
  • the "fluidity” shown in the following criteria means that the polybin containing the aqueous liquid is tilted sideways (90 °), and if a part of the aqueous liquid flows out of the container within 30 seconds, it is judged to be fluid.
  • the results are shown in the "Liquid uniform retention” column and the “Coagulability” column of Table 1.

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Abstract

本発明が解決しようとする課題は、低温安定性に優れるとともに、品質安定性を付与できる合成繊維用処理剤の水性液を提供すること、品質安定性に優れる合成繊維用処理剤が付着した合成繊維を提供することである。本発明は、平滑剤、非イオン界面活性剤、及びイオン界面活性剤を含有する合成繊維用処理剤の水性液であって、前記平滑剤が特定のエステルＡ１及び特定のエステルＡ２を含み、かつ前記エステルＡ２の含有量に対する前記エステルＡ１の含有量の質量比が、前記エステルＡ１／前記エステルＡ２＝３．０～９．０であることを特徴とする。

Description

合成繊維用処理剤の水性液及び合成繊維
　本発明は、低温安定性に優れるとともに、品質安定性を付与できる合成繊維用処理剤の水性液、及びかかる合成繊維用処理剤が付着している合成繊維に関する。
　一般に、合成繊維の紡糸工程において、摩擦を低減し、糸切れ等の繊維の損傷を低減させる観点から、合成繊維のフィラメント糸条の表面に合成繊維用処理剤を付着する処理が行われることがある。その付着処理の形態は、合成繊維用処理剤を水に希釈する場合（エマルション給油）と、合成繊維用処理剤を低粘度鉱物油等の希釈剤で希釈又は希釈せずそのままの状態で付与する場合（ストレート給油）がある。
　従来、特許文献１，２に開示される合成繊維用処理剤のエマルションが知られている。特許文献１は、ラウリルイソステアレート、鉱物油等の平滑剤、オレイルアルコールＥＯ付加物等の界面活性剤を含む合成繊維用処理剤を含有するエマルションについて開示する。特許文献２は、グリセリンエステル化合物、分岐エステル化合物等を含む合成繊維用処理剤を含有するエマルションについて開示する。
特開２００６－７０３７５号公報 国際公開第２０１４／１５６３１８号
　ところが、これら従来の合成繊維用処理剤のエマルションでは、低温安定性及び合成繊維用処理剤が付着した合成繊維の品質安定性が十分でなかった。
　本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、低温安定性に優れるとともに、品質安定性を付与できる合成繊維用処理剤の水性液を提供する処にある。また、品質安定性に優れる合成繊維用処理剤が付着した合成繊維を提供する処にある。
　本発明者らは、前記の課題を解決するべく研究した結果、合成繊維用処理剤の水性液において、平滑剤として所定のエステル化合物、界面活性剤を含むことが正しく好適であることを見出した。
　上記課題を解決するための合成繊維用処理剤の水性液は、平滑剤、非イオン界面活性剤、及びイオン界面活性剤を含有する合成繊維用処理剤の水性液であって、前記平滑剤が下記の化１で示されるエステルＡ１、及び下記の化２で示されるエステルＡ２を含み、かつ前記エステルＡ２の含有量に対する前記エステルＡ１の含有量の質量比が、前記エステルＡ１／前記エステルＡ２＝３．０～９．０であることを特徴とする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
　（化１において、
　Ｒ１：不飽和結合を１つ有する炭素数７～２３の不飽和炭化水素基、
　Ｒ２：炭素数８～２４の飽和炭化水素基、又は炭素数８～２４の不飽和炭化水素基。）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
　（化２において、
　Ｒ３：不飽和結合を２つ以上有する炭素数７～２３の不飽和炭化水素基、
　Ｒ４：炭素数８～２４の飽和炭化水素基、又は炭素数８～２４の不飽和炭化水素基。）
　上記合成繊維用処理剤の水性液は、前記エステルＡ２の含有量に対する前記エステルＡ１の含有量の質量比が、前記エステルＡ１／前記エステルＡ２＝４．０～９．０のものであることが好ましい。
　上記合成繊維用処理剤の水性液は、前記平滑剤が、下記の化３で示されるエステルＡ３をさらに含むものであることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
　（化３において、
　Ｒ５：炭素数７～２３の飽和炭化水素基、
　Ｒ６：炭素数８～２４の飽和炭化水素基、又は炭素数８～２４の不飽和炭化水素基。）
　上記合成繊維用処理剤の水性液は、前記エステルＡ３の含有量に対する前記エステルＡ１と前記エステルＡ２の各含有量の合計の質量比が、（前記エステルＡ１＋前記エステルＡ２）／前記エステルＡ３＝５．０～４０．０のものであることが好ましい。
　上記合成繊維用処理剤の水性液は、前記エステルＡ３の含有量に対する前記エステルＡ１と前記エステルＡ２の各含有量の合計の質量比が、（前記エステルＡ１＋前記エステルＡ２）／前記エステルＡ３＝１０．０～２０．０のものであることが好ましい。
　上記合成繊維用処理剤の水性液は、炭素数８～２４の脂肪酸をさらに含有するものであることが好ましい。
　上記合成繊維用処理剤の水性液は、前記脂肪酸が炭素数８～２４の不飽和脂肪酸を含有するものであることが好ましい。
　上記課題を解決するための合成繊維は、前記合成繊維用処理剤が付着していることを特徴とする。
　本発明の合成繊維用処理剤の水性液は、低温安定性に優れるとともに、品質安定性を付与できる。
　（第１実施形態）
　先ず、本発明に係る合成繊維用処理剤の水性液（以下、水性液ともいう）を具体化した第１実施形態について説明する。本実施形態の水性液は、平滑剤、非イオン界面活性剤、及びイオン界面活性剤を含有する合成繊維用処理剤（以下、処理剤という）と水とを含んで構成される。処理剤は、炭素数８～２４の脂肪酸をさらに含有してもよい。
　本実施形態に供される平滑剤は、下記の化４で示されるエステルＡ１を含む。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
　（化４において、
　Ｒ１：不飽和結合を１つ有する炭素数７～２３の不飽和炭化水素基、
　Ｒ２：炭素数８～２４の飽和炭化水素基、又は炭素数８～２４の不飽和炭化水素基。）
　これらのエステルＡ１は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
　Ｒ１を構成する不飽和炭化水素基は、不飽和炭素結合として二重結合を１つ有するアルケニル基であっても、三重結合を１つ有するアルキニル基であってもよい。また、直鎖の不飽和炭化水素基であっても分岐鎖構造を有する不飽和炭化水素基であってもよい。
　炭化水素基中に二重結合を１つ有する直鎖の不飽和炭化水素基の具体例としては、例えばヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、ペンタデセニル基、ヘキサデセニル基、ヘプタデセニル基、オクタデセニル基、イコセニル基、ドコセニル基、トリコセニル基等が挙げられる。
　炭化水素基中に二重結合を１つ有する分岐鎖構造を有する不飽和炭化水素基の具体例としては、例えばイソヘプテニル基、イソオクテニル基、イソノネニル基、イソデセニル基、イソウンデセニル基、イソドデセニル基、イソトリデセニル基、イソテトラデセニル基、イソペンタデセニル基、イソヘキサデセニル基、イソヘプタデセニル基、イソオクタデセニル基、イソイコセニル基、イソドコセニル基、イソトリコセニル基等が挙げられる。
　Ｒ２を構成する炭化水素基は、直鎖の飽和炭化水素基であっても分岐鎖構造を有する飽和炭化水素基であってもよい。また、直鎖の不飽和炭化水素基であっても分岐鎖構造を有する不飽和炭化水素基であってもよい。
　Ｒ２を構成する直鎖の飽和炭化水素基の具体例としては、例えばオクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、イコシル基、ドコシル基、トリコシル基、テトラコシル基等が挙げられる。
　Ｒ２を構成する分岐鎖構造を有する飽和炭化水素基の具体例としては、例えばイソオクチル基、イソノニル基、イソデシル基、イソウンデシル基、イソドデシル基、イソトリデシル基、イソテトラデシル基、イソペンタデシル基、イソヘキサデシル基、イソヘプタデシル基、イソオクタデシル基、イソイコシル基、イソドコシル基、イソトリコシル基、イソテトラコシル基等が挙げられる。
　Ｒ２を構成する不飽和炭化水素基は、不飽和炭素結合として二重結合を１つ有するアルケニル基であっても、二重結合を２つ以上有するアルカジエニル基、アルカトリエニル基等であってもよい。また、不飽和炭素結合として三重結合を１つ有するアルキニル基であっても、三重結合を２つ以上有するアルカジイニル基等であってもよい。
　炭化水素基中に二重結合を１つ有する直鎖の不飽和炭化水素基の具体例としては、例えばオクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、ペンタデセニル基、ヘキサデセニル基、ヘプタデセニル基、オクタデセニル基、イコセニル基、ドコセニル基、トリコセニル基、テトラコセニル基等が挙げられる。
　炭化水素基中に二重結合を１つ有する分岐鎖構造を有する不飽和炭化水素基の具体例としては、例えばイソオクテニル基、イソノネニル基、イソデセニル基、イソウンデセニル基、イソドデセニル基、イソトリデセニル基、イソテトラデセニル基、イソペンタデセニル基、イソヘキサデセニル基、イソヘプタデセニル基、イソオクタデセニル基、イソイコセニル基、イソドコセニル基、イソトリコセニル基、イソテトラコセニル基等が挙げられる。
　エステルＡ１の具体例としては、例えばイソトリデシルオレアート、２－プロピルヘプチルオレアート、２－プロピルヘプチルパルミトレアート、オクチルテトラコサノアート、２－オクチルドデシルオレアート等が挙げられる。
　本実施形態に供される平滑剤は、下記の化５で示されるエステルＡ２を含む。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
　（化５において、
　Ｒ３：不飽和結合を２つ以上有する炭素数７～２３の不飽和炭化水素基、
　Ｒ４：炭素数８～２４の飽和炭化水素基、又は炭素数８～２４の不飽和炭化水素基。）
　これらのエステルＡ２は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
　Ｒ３を構成する不飽和炭化水素基は、不飽和炭素結合として二重結合を２つ以上有するアルカジエニル基、アルカトリエニル基等、不飽和炭素結合として三重結合を２つ以上有するアルカジイニル基、アルカトリイニル基等が挙げられる。また、直鎖の不飽和炭化水素基であっても分岐鎖構造を有する不飽和炭化水素基であってもよい。
　炭化水素基中に二重結合を２つ有する直鎖の不飽和炭化水素基の具体例としては、例えばヘプタジエニル基、オクタジエニル基、ノナジエニル基、デカジエニル基、ドデカジエニル基、ウンデカジエニル基、トリデカジエニル基、テトラデカジエニル基、ペンタデカジエニル基、ヘキサデカジエニル基、ヘプタデカジエニル基、オクタデカジエニル基、ノナデカジエニル基、イコサジエニル基、ドコサジエニル基、トリコサジエニル基等が挙げられる。
　炭化水素基中に二重結合を２つ有する分岐鎖構造を有する不飽和炭化水素基の具体例としては、例えばイソヘプタジエニル基、イソオクタジエニル基、イソノナジエニル基、イソデカジエニル基、イソドデカジエニル基、イソウンデカジエニル基、イソトリデカジエニル基、イソテトラデカジエニル基、イソペンタデカジエニル基、イソヘキサデカジエニル基、イソヘプタデカジエニル基、イソオクタデカジエニル基、イソノナデカジエニル基、イソイコサジエニル基、イソドコサジエニル基、イソトリコサジエニル基等が挙げられる。
　Ｒ４を構成する炭化水素基は、直鎖の飽和炭化水素基であっても分岐鎖構造を有する飽和炭化水素基であってもよい。また、直鎖の不飽和炭化水素基であっても分岐鎖構造を有する不飽和炭化水素基であってもよい。
　Ｒ４を構成する飽和炭化水素基又は不飽和炭化水素基の具体例としては、化４のＲ２を構成する飽和炭化水素基又は不飽和炭化水素基として例示したものが挙げられる。
　エステルＡ２の具体例としては、例えばオクチルリノレアート、イソトリデシルリノレアート等が挙げられる。
　処理剤中の前記エステルＡ２の含有量に対する前記エステルＡ１の含有量の質量比は、エステルＡ１／エステルＡ２＝３．０～９．０に規定される。かかる範囲に規定されることにより本発明の効果を向上できる。かかる質量比は、好ましくは４．０～９．０に規定される。かかる範囲に規定されることにより特に品質安定性を付与することができる。
　本実施形態に供される平滑剤は、下記の化６で示されるエステルＡ３を含んでもよい。エステルＡ３を含むことにより本発明の効果をより向上できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
　（化６において、
　Ｒ５：炭素数７～２３の飽和炭化水素基、
　Ｒ６：炭素数８～２４の飽和炭化水素基、又は炭素数８～２４の不飽和炭化水素基。）
　これらのエステルＡ３は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
　Ｒ５を構成する炭化水素基は、直鎖の飽和炭化水素基であっても分岐鎖構造を有する飽和炭化水素基であってもよい。
　Ｒ５を構成する直鎖の飽和炭化水素基の具体例としては、例えばヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、イコシル基、ドコシル基、トリコシル基等が挙げられる。
　Ｒ５を構成する分岐鎖構造を有する飽和炭化水素基の具体例としては、例えばイソヘプチル基、イソオクチル基、イソノニル基、イソデシル基、イソウンデシル基、イソドデシル基、イソトリデシル基、イソテトラデシル基、イソペンタデシル基、イソヘキサデシル基、イソヘプタデシル基、イソオクタデシル基、イソイコシル基、イソドコシル基、イソトリコシル基等が挙げられる。
　Ｒ６を構成する炭化水素基は、直鎖の飽和炭化水素基であっても分岐鎖構造を有する飽和炭化水素基であってもよい。また、直鎖の不飽和炭化水素基であっても分岐鎖構造を有する不飽和炭化水素基であってもよい。
　Ｒ６を構成する飽和炭化水素基又は不飽和炭化水素基の具体例としては、化４のＲ２を構成する飽和炭化水素基又は不飽和炭化水素基として例示したものが挙げられる。
　エステルＡ３の具体例としては、例えば２－エチルヘキシルステアラート、イソトリデシルパルミタート等が挙げられる。
　処理剤中の前記エステルＡ３の含有量に対する前記エステルＡ１と前記エステルＡ２の各含有量の合計の質量比は、適宜設定されるが、（前記エステルＡ１＋前記エステルＡ２）／前記エステルＡ３＝５．０～４０．０に規定されることが好ましい。かかる範囲に規定されることにより、特に品質安定性を付与できる。かかる質量比は、１０．０～２０．０に規定されることがより好ましい。かかる範囲に規定されることにより、特に低温安定性をより向上できる。
　本実施形態に供される平滑剤として、上記以外の平滑剤を併用してもよい。上記以外の平滑剤としては、公知のものを適宜採用できる。平滑剤の具体例としては、例えば（１）ブチルステアラート等の、脂肪族モノアルコールと脂肪族モノカルボン酸とのエステル化合物、脂肪族モノアルコールに炭素数２～４のアルキレンオキサイドを付加した（ポリ）オキシアルキレン付加物と脂肪族モノカルボン酸とのエステル化合物、（２）１，６－ヘキサンジオールジデカノアート、トリメチロールプロパンモノオレアートモノラウラート、ソルビタントリオレアート、ソルビタンモノオレアート、ソルビタンモノステアラート、グリセリンモノラウラート等の、脂肪族多価アルコールと脂肪族モノカルボン酸とのエステル化合物、（３）ジラウリルアジパート、ジオレイルアゼラート、ジイソセチルチオジプロピオナート、ビスポリオキシエチレンラウリルエーテルアジパート等の、脂肪族モノアルコールと脂肪族多価カルボン酸とのエステル化合物、脂肪族モノアルコールに炭素数２～４のアルキレンオキサイドを付加した（ポリ）オキシアルキレン付加物と脂肪族多価カルボン酸とのエステル化合物、（４）ベンジルオレアート、ベンジルラウラート及びポリオキシプロピレンベンジルステアラート等の、芳香族モノアルコールと脂肪族モノカルボン酸とのエステル化合物、芳香族モノアルコールに炭素数２～４のアルキレンオキサイドを付加した（ポリ）オキシアルキレン付加物と脂肪族モノカルボン酸とのエステル化合物、（５）ビスフェノールＡジラウラート、ポリオキシエチレンビスフェノールＡジラウラート等の、芳香族多価アルコールと脂肪族モノカルボン酸とのエステル化合物、芳香族多価アルコールに炭素数２～４のアルキレンオキサイドを付加した（ポリ）オキシアルキレン付加物と脂肪族モノカルボン酸とのエステル化合物、（６）ビス２－エチルヘキシルフタラート、ジイソステアリルイソフタラート、トリオクチルトリメリタート等の、脂肪族モノアルコールと芳香族多価カルボン酸とのエステル化合物、脂肪族モノアルコールに炭素数２～４のアルキレンオキサイドを付加した（ポリ）オキシアルキレン付加物と芳香族多価カルボン酸とのエステル化合物、（７）ヤシ油、ナタネ油、ヒマワリ油、大豆油、ヒマシ油、ゴマ油、魚油及び牛脂等の天然油脂等、（８）鉱物油等、処理剤に採用されている公知の平滑剤挙げられる。これらの平滑剤は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
　処理剤中の前記エステルＡ１、前記エステルＡ２、及び前記エステルＡ３の各含有量の合計は、適宜設定されるが、好ましくは２０～８０質量％、より好ましくは３０～７０質量％、さらに好ましくは４０～６０質量％である。かかる範囲に規定されることにより、繊維の平滑性を向上できる。
　全平滑剤中の前記エステルＡ１、前記エステルＡ２、及び前記エステルＡ３の各含有量の合計は、５０質量％以上であることが好ましく、７０質量％以上であることがより好ましく、９０質量％以上であることが特に好ましい。かかる範囲に規定することにより、本発明の効果をより向上できる。
　本実施形態に供される非イオン界面活性剤としては、公知のものを適宜採用できる。非イオン界面活性剤の具体例としては、例えば（１）有機酸、有機アルコール、有機アミン及び／又は有機アミドに炭素数２～４のアルキレンオキサイドを付加した化合物、例えばポリオキシエチレンジラウリン酸エステル、ポリオキシエチレンオレイン酸エステル、ポリオキシエチレンオレイン酸ジエステル、ポリオキシエチレンオクチルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテルメチルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンラウリルエーテル、ポリオキシプロピレンラウリルエーテルメチルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシブチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンノニルエーテル、ポリオキシプロピレンノニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンオクチルエーテル、２－ヘキシルヘキサノールのエチレンオキサイド付加物、ポリオキシエチレン２－エチル－１－ヘキシルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルエーテル、ポリオキシエチレントリデシルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルアミノエーテル、ポリオキシエチレンラウロアミドエーテル、ポリオキシエチレントリスチレン化フェニルエーテル等のエーテル型非イオン界面活性剤、（２）ポリオキシアルキレンソルビタントリオレート、ポリオキシアルキレンヤシ油、ポリオキシアルキレンヒマシ油、ポリオキシアルキレン硬化ヒマシ油、ポリオキシアルキレン硬化ヒマシ油トリオクタノアート、ポリオキシアルキレン硬化ヒマシ油のマレイン酸エステル、ステアリン酸エステル、又はオレイン酸エステル等のポリオキシアルキレン多価アルコール脂肪酸エステル型非イオン界面活性剤、（３）ステアリン酸ジエタノールアミド、ジエタノールアミンモノラウロアミド等のアルキルアミド型非イオン界面活性剤、（４）ポリオキシエチレンジエタノールアミンモノオレイルアミド、ポリオキシエチレンラウリルアミン、ポリオキシエチレン牛脂アミン等のポリオキシアルキレン脂肪酸アミド型非イオン界面活性剤等が挙げられる。
　処理剤中の非イオン界面活性剤の含有量は、適宜設定されるが、好ましくは５～７０質量％、より好ましくは１５～６０質量％、さらに好ましくは２５～５５質量％である。かかる範囲に規定されることにより、本発明の効果及び水性液の安定性を向上できる。
　本実施形態に供されるイオン界面活性剤としては、公知のものを適宜採用できる。イオン界面活性剤の例としては、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤が挙げられる。これらの成分は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
　本実施形態に供されるアニオン界面活性剤としては、公知のものを適宜採用できる。アニオン界面活性剤の具体例としては、例えば（１）ラウリルリン酸エステル塩、セチルリン酸エステル塩、オクチルリン酸エステル塩、オレイルリン酸エステル塩、ステアリルリン酸エステル塩等の脂肪族アルコールのリン酸エステル塩、（２）ポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸エステル塩、ポリオキシエチレンオレイルエーテルリン酸エステル塩、ポリオキシエチレンステアリルエーテルリン酸エステル塩等の脂肪族アルコールにエチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドから選ばれる少なくとも一種のアルキレンオキサイドを付加したもののリン酸エステル塩、（３）ラウリルスルホン酸塩、ミリスチルスルホン酸塩、セチルスルホン酸塩、オレイルスルホン酸塩、ステアリルスルホン酸塩、テトラデカンスルホン酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、２級アルキルスルホン酸（Ｃ１３～１５）塩等の脂肪族スルホン酸塩又は芳香族スルホン酸塩、（４）ラウリル硫酸エステル塩、オレイル硫酸エステル塩、ステアリル硫酸エステル塩等の脂肪族アルコールの硫酸エステル塩、（５）ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシアルキレン（ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン）ラウリルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンオレイルエーテル硫酸エステル塩等の脂肪族アルコールにエチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドから選ばれる少なくとも一種のアルキレンオキサイドを付加したものの硫酸エステル塩、（６）ひまし油脂肪酸硫酸エステル塩、ごま油脂肪酸硫酸エステル塩、トール油脂肪酸硫酸エステル塩、大豆油脂肪酸硫酸エステル塩、なたね油脂肪酸硫酸エステル塩、パーム油脂肪酸硫酸エステル塩、豚脂脂肪酸硫酸エステル塩、牛脂脂肪酸硫酸エステル塩、鯨油脂肪酸硫酸エステル塩等の脂肪酸の硫酸エステル塩、（７）ひまし油の硫酸エステル塩、ごま油の硫酸エステル塩、トール油の硫酸エステル塩、大豆油の硫酸エステル塩、菜種油の硫酸エステル塩、パーム油の硫酸エステル塩、豚脂の硫酸エステル塩、牛脂の硫酸エステル塩、鯨油の硫酸エステル塩等の油脂の硫酸エステル塩、（８）ラウリン酸塩、オレイン酸塩、ステアリン酸塩等の脂肪酸塩、（９）ジオクチルスルホコハク酸塩等の脂肪族アルコールのスルホコハク酸エステル塩等が挙げられる。アニオン界面活性剤の対イオンとしては、例えばカリウム塩、ナトリウム塩等のアルカリ金属塩、アンモニウム塩、トリエタノールアミン等のアルカノールアミン塩等が挙げられる。
　本実施形態に供されるカチオン界面活性剤としては、公知のものを適宜採用できる。カチオン界面活性剤の具体例としては、例えばラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、セチルトリメチルアンモニウムクロライド、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド、ベヘニルトリメチルアンモニウムクロライド、ジデシルジメチルアンモニウムクロライド等が挙げられる。
　本実施形態に供される両性界面活性剤としては、公知のものを適宜採用できる。両性界面活性剤の具体例としては、例えばベタイン型両性界面活性剤等が挙げられる。
　処理剤中のイオン界面活性剤の含有量は、適宜設定されるが、好ましくは１～２０質量％、より好ましくは３～１６質量％、さらに好ましくは６～１３質量％である。かかる範囲に規定されることにより、本発明の効果、水性液の安定性、又は帯電防止性を向上できる。
　本実施形態の水性液は、炭素数８～２４の脂肪酸を含有することが好ましい。炭素数８～２４の脂肪酸を含有することにより本発明の効果をより向上できる。炭素数８～２４の脂肪酸としては、公知のものを適宜採用でき、飽和脂肪酸であっても、不飽和脂肪酸であってもよい。また、１価脂肪酸であっても２価以上の多価脂肪酸であってもよい。これらの成分は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
　飽和脂肪酸の具体例としては、例えばオクタン酸（カプリル酸）、ノナン酸、デカン酸（カプリン酸）、ドデカン酸（ラウリン酸）、テトラデカン酸（ミリスチン酸）、ヘキサデカン酸（パルミチン酸）、オクタデカン酸（ステアリン酸）、エイコサン酸（アラキジン酸）、ドコサン酸（ベヘン酸）、テトラコサン酸等が挙げられる。不飽和脂肪酸の具体例としては、例えばミリストレイン酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、バクセン酸、エイコセン酸、リノール酸、αリノレン酸、γリノレン酸、アラキドン酸等が挙げられる。脂肪酸は、これらの中で炭素数８～２４の不飽和脂肪酸を含有するものが好ましい。かかる構成により特に低温安定性をより向上させる。
　処理剤中の脂肪酸の含有量は、適宜設定されるが、好ましくは０．１～５質量％、より好ましくは０．５～３質量％である。かかる範囲に規定されることにより、本発明の効果をより向上できる。
　水性液中の前記処理剤及び水の含有割合は、特に限定されない。水性液中の処理剤の含有割合を１００質量部とすると、水性液中の水の含有割合は、好ましくは５～３０質量部、より好ましくは５～２０質量部である。かかる配合割合に規定することにより、水性液のハンドリング性を向上できるとともに、経時安定性を向上できる。
　（第２実施形態）
　次に、本発明による合成繊維を具体化した第２実施形態を説明する。本実施形態の合成繊維は、第１実施形態の水性液又は水性液をさらに水で希釈したエマルションを例えば紡糸、延伸工程等において合成繊維に付着させる工程を経て得られる。合成繊維に付着させた水性液又はエマルションは、乾燥工程により水分を蒸発させてもよい。製造する合成繊維の具体例としては、特に制限はなく、例えば（１）ポリエチレンテレフタラート、ポリプロピレンテレフタラート、ポリ乳酸エステル等のポリエステル系繊維、（２）ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド系繊維、（３）ポリアクリル、モダアクリル等のポリアクリル系繊維、（４）ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系繊維等が挙げられる。
　処理剤を合成繊維に付着させる量に特に制限はないが、処理剤を合成繊維に対し０．１～３質量％（水を含まない）の割合となるよう付着させることが好ましい。かかる構成により、本発明の効果をより向上できる。また、処理剤を付着させる方法は、特に制限はなく、例えばローラー給油法、計量ポンプを用いたガイド給油法、浸漬給油法、スプレー給油法等の公知の方法を採用できる。
　上記実施形態の水性液及び合成繊維によれば、以下のような効果を得ることができる。
　（１）上記実施形態の水性液は、平滑剤として所定の比率で化１で示されるエステルＡ１及び化２で示されるエステルＡ２、並びに界面活性剤を含むように構成した。したがって、低温安定性に優れるという効果が生じる。例えば水性液の低温保管時における成分の凝固、特定成分のみが凝固することによる分離等を抑制し、低温での水性液の安定性を向上できる。また、合成繊維に対して品質安定性を付与できる。
　（２）上記実施形態の合成繊維では、品質安定性に優れる水性液により処理剤が繊維に付着される。したがって、例えば合成繊維を長期保存した後においても処理剤によって付与される各種機能、例えば摩擦の低減効果等を維持することができる。
　なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
　・本実施形態の水性液には、本発明の効果を阻害しない範囲内において、水性液の品質保持のための安定化剤や制電剤、つなぎ剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の水性液に通常に用いられる成分をさらに配合してもよい。
　酸化防止剤の具体例としては、例えば（１）１，３，５－トリス（３’，５’－ジ－ｔ－ブチル－４－ヒドロキシベンジル）イソシアヌル酸、１，３，５－トリス（４－ｔ－ブチル－３－ヒドロキシ－２，６－ジメチルベンジル）イソシアヌル酸、１，３，５－トリメチル－２，４，６－トリス（３，５－ジ－ｔ－ブチル－４－ヒドロキシベンジル）ベンゼン、２，２’－メチレン－ビス（４－メチル－６－ｔ－ブチルフェノール）、１，１，３－トリス（２－メチル－４－ヒドロキシ－５－ｔ－ブチルフェニル）ブタン、テトラキス［メチレン－３－（３’，５’－ジ－ｔ－ブチル－４’－ヒドロキシフェニル）プロピオナート］メタン、トリエチレングリコール－ビス［３－（３－ｔ－ブチル－５－メチル－４－ヒドロキシフェニル）プロピオナート］等のフェノール系酸化防止剤、（２）オクチルジフェニルホスファイト、トリスノニルフェニルホスファイト、テトラトリデシル－４，４’－ブチリデン－ビス－（２－ｔ－ブチル－５－メチルフェノール）ジホスファイト等のホスファイト系酸化防止剤、（３）４，４’－チオビス－（６－ｔ－ブチル－３－メチルフェノール）、ジラウリル－３，３’－チオジプロピオナート等のチオエーテル系酸化防止剤等が挙げられる。これらの酸化防止剤は、単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
　以下、本発明の構成及び効果をより具体的に説明するため、実施例等を挙げるが、本発明がこれらの実施例に限定されるというものではない。尚、以下の実施例及び比較例の説明において、部は質量部を、また％は質量％を意味する。
　試験区分１（合成繊維用処理剤の水性液の調製）
　・水性液（実施例１）の調製
　平滑剤としてイソトリデシルオレアート（Ａ１－１）を４０．５％、オクチルリノレアート（Ａ２－１）を６％、２－エチルヘキシルステアラート（Ａ３－１）を３．５％、非イオン界面活性剤として硬化ひまし油のエチレンオキサイド２０モル付加物（Ｂ－１）を１５％、オレイン酸のエチレンオキサイド７モル付加物（Ｂ－２）を１３．９％、ラウリルアルコールのエチレンオキサイド７モル付加物（Ｂ－３）を１０％、イオン界面活性剤としてポリオキシエチレン（２モル：エチレンオキサイドの付加モル数を示す（以下、同様）。）ラウリルエーテルのリン酸エステルとカリウムとの塩（Ｃ－１）を４．９％、２級アルキルスルホン酸ナトリウム（炭素数１３－１５）（Ｃ－２）を４％、オレイン酸カリウム（Ｃ－３）を１％、脂肪酸としてオレイン酸（Ｄ－１）を１．１％、酸化防止剤として１，１，３－トリス（２－メチル－４－ヒドロキシ－５－ｔ－ブチルフェニル）ブタン（Ｅ－１）を０．１％を均一混合し、処理剤としての混合物を得た。
　さらに、前記処理剤を１００質量部としたとき１１．１１質量部のイオン交換水を加えて均一混合し、水性液中における水分が１０％となるように実施例１の水性液を調製した。
　・水性液（実施例２～１２及び比較例１～５）の調製
　実施例１の水性液の調製と同様に、表１に示される成分を用いて実施例２～１２及び比較例１～５の水性液を調製した。なお、表１においては、処理剤中における各成分の種類を示すとともに、水以外の成分（処理剤）を１００％とした場合の各成分の配合比率（％）を示す。また、処理剤を１００部とした場合の水の添加率（部）を示す。
　各例の処理剤中における平滑剤の種類と含有量、非イオン界面活性剤の種類と含有量、イオン界面活性剤の種類と含有量、脂肪酸の種類と含有量、その他成分の種類と含有量は、表１の「平滑剤」欄、「非イオン界面活性剤」欄、「イオン界面活性剤」欄、「脂肪酸」欄、「その他成分」欄にそれぞれ示すとおりである。また、処理剤中におけるエステルＡ２の含有量に対するエステルＡ１の含有量の質量比は、表１の「質量比：エステルＡ１／エステルＡ２」欄、エステルＡ３の含有量に対するエステルＡ１とエステルＡ２の各含有量の合計の質量比は、表１の「質量比：（エステルＡ１＋エステルＡ２）／エステルＡ３」欄に示す。水の添加率（部）は、表１の「水」欄に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
　表１において、
　Ａ１－１：イソトリデシルオレアート
　Ａ１－２：２－プロピルヘプチルオレアート
　Ａ１－３：２－プロピルヘプチルパルミトレアート
　Ａ１－４：オクチルテトラコサノアート
　Ａ１－５：２－オクチルドデシルオレアート
　Ａ２－１：オクチルリノレアート
　Ａ２－２：イソトリデシルリノレアート
　Ａ３－１：２－エチルヘキシルステアラート
　Ａ３－２：イソトリデシルパルミタート
　ａ－１：ブチルステアラート
　Ｂ－１：硬化ひまし油のエチレンオキサイド２０モル付加物
　Ｂ－２：オレイン酸のエチレンオキサイド７モル付加物
　Ｂ－３：ラウリルアルコールのエチレンオキサイド７モル付加物
　Ｂ－４：ひまし油のエチレンオキサイド１５モル付加物
　Ｂ－５：ポリエチレングリコール（質量平均分子量６００）とオレイン酸のジエステル
　Ｂ－６：オクチルアルコールのエチレンオキサイド８モル・プロピレンオキサイド２モル付加物
　Ｃ－１：ポリオキシエチレン（２モル）ラウリルエーテルのリン酸エステルとカリウムとの塩
　Ｃ－２：２級アルキルスルホン酸ナトリウム（炭素数１３－１５）
　Ｃ－３：オレイン酸カリウム
　Ｄ－１：オレイン酸
　Ｄ－２：ステアリン酸
　Ｅ－１：１，１，３－トリス（２－メチル－４－ヒドロキシ－５－ｔ－ブチルフェニル）ブタン
　Ｅ－２：トリエチレングリコール－ビス［３－（３－ｔ－ブチル－５－メチル－４－ヒドロキシフェニル）プロピオナート］
　を示す。
　試験区分２（水性液の評価）
　・延伸糸の製造
　上記のように得られた各例の水性液に、さらに所定量のイオン交換水を添加し、均一混合して、処理剤の濃度１０％のエマルションを調製した。固有粘度０．６４、酸化チタン含有量０．２％のポリエチレンテレフタラートのチップを常法により乾燥した後、エクストルーダーを用いて２９５℃で紡糸した。口金から吐出して冷却固化した後、走行糸条に前記のエマルションを、計量ポンプを用いたガイド給油法にて、走行糸条に対し処理剤として１．０％となるよう付着させた。その後、ガイドで集束させて、９０℃に加熱した引き取りローラーにより１４００ｍ／分の速度で引き取り、ついで引き取りローラーと４８００ｍ／分の速度で回転する延伸ローラーとの間で３．２倍に延伸し、８３．３デシテックス（７５デニール）３６フィラメントの延伸糸を製造した。製造した延伸糸を用いて、品質安定性を次の方法で評価した。また、水性液の低温安定性を次の方法で評価した。結果を表１に示す。
　・品質安定性の評価
　上記方法で得た延伸糸を２５℃×６５％ＲＨの環境下で３ヶ月間保管した。保管後、糸の摩擦係数を測定し、保管前後での変化を確認した。以下の評価基準で品質安定性を評価した。結果を表１の「品質安定性」欄に示す。なお、摩擦係数は、以下の方法で求めた。
　摩擦測定メーター（エイコー測器社製、ＳＡＭＰＬＥＦＲＩＣＴＩＯＮＵＮＩＴ ＭＯＤＥＬ ＴＢ－１）を用い、二つのフリーローラー間に直径１ｃｍで表面粗度２Ｓのクロムメッキ梨地ピンを配置し、このクロムメッキ梨地ピンに対し、前記のパッケージ（５００ｇ巻き）から引き出した延伸糸の接触角度が９０度となるようにした。２５℃で６０％ＲＨの条件下、入側で初期張力（Ｔ１）５ｇをかけ、１００ｍ／分の速度で走行させたときの出側の２次張力（Ｔ２）を０．１秒毎に１分間測定した。下記式から摩擦係数を求めた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000011
　◎◎（優れる）：摩擦係数の変化が１％未満の場合
　◎（良好）：摩擦係数が１％以上且つ５％未満の上昇の場合
　○（可）：摩擦係数が５％以上且つ１０％未満の上昇の場合
　×（不良）：摩擦係数が１０％以上の上昇の場合
　・低温安定性の評価
　水性液の低温安定性を液体均一保持性及び凝固性として評価した。液体均一保持性及び凝固性は、下記の方法で求めた。
　３０℃まで加温し、撹拌均一化させた処理剤の水性液を容量１００ｍＬ（内径４５ｍｍ）のふた付きポリビンに６０ｍＬ入れ、容器を密閉した。設定温度を０℃にしたインキュベーターに水性液を入れたポリビンを７日静置した。静置後、水性液の外観を目視判定し、以下の基準により液体均一保持性及び凝固性を評価した。下記基準に示される「流動性」とは水性液を入れたポリビンを横（９０°）に傾け、３０秒以内に水性液の一部が容器外へ流れ出た場合、流動性ありと判断した。結果を表１の「液体均一保持性」欄及び「凝固性」欄に示す。
　・液体均一保持性の評価
　◎◎（優れる）：液体の状態を保持しており、液体が均一な状態となっている場合
　◎（良好）：液体の状態を保持しているが、分離は無いが不均一な状態となっている場合
　○（可）：液体の状態を保持しているが、液体が二層以上に分離している場合
　×（不良）：液体の状態を保持しておらず、凝固している場合
　・凝固性の評価
　◎◎（優れる）：外観に曇り、濁りはなく、流動性がある場合
　◎（良好）：外観に曇り、濁りがあり、一部固化している場合
　○（可）：外観に曇り、濁りがあり、大半が固化している場合
　×（不良）：完全に凝固しており、流動性がない場合
　表１の結果からも明らかなように、各実施例の水性液は、低温安定性及び品質安定性の評価がいずれも可以上の評価であった。本発明によれば、低温安定性に優れるとともに、繊維に品質安定性を付与できる水性液を得ることができる。

Claims (8)

  1. 　平滑剤、非イオン界面活性剤、及びイオン界面活性剤を含有する合成繊維用処理剤の水性液であって、前記平滑剤が下記の化１で示されるエステルＡ１、及び下記の化２で示されるエステルＡ２を含み、かつ前記エステルＡ２の含有量に対する前記エステルＡ１の含有量の質量比が、前記エステルＡ１／前記エステルＡ２＝３．０～９．０であることを特徴とする合成繊維用処理剤の水性液。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    　（化１において、
    　Ｒ１：不飽和結合を１つ有する炭素数７～２３の不飽和炭化水素基。
    　Ｒ２：炭素数８～２４の飽和炭化水素基、又は炭素数８～２４の不飽和炭化水素基。）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    　（化２において、
    　Ｒ３：不飽和結合を２つ以上有する炭素数７～２３の不飽和炭化水素基。
    　Ｒ４：炭素数８～２４の飽和炭化水素基、又は炭素数８～２４の不飽和炭化水素基。）
  2. 　前記エステルＡ２の含有量に対する前記エステルＡ１の含有量の質量比が、前記エステルＡ１／前記エステルＡ２＝４．０～９．０のものである請求項１に記載の合成繊維用処理剤の水性液。
  3. 　前記平滑剤が、更に下記の化３で示されるエステルＡ３を含むものである請求項１又は２に記載の合成繊維用処理剤の水性液。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    　（化３において、
    　Ｒ５：炭素数７～２３の飽和炭化水素基。
    　Ｒ６：炭素数８～２４の飽和炭化水素基、又は炭素数８～２４の不飽和炭化水素基。）
  4. 　前記エステルＡ３の含有量に対する前記エステルＡ１と前記エステルＡ２の各含有量の合計の質量比が、（前記エステルＡ１＋前記エステルＡ２）／前記エステルＡ３＝５．０～４０．０のものである請求項３に記載の合成繊維用処理剤の水性液。
  5. 　前記エステルＡ３の含有量に対する前記エステルＡ１と前記エステルＡ２の各含有量の合計の質量比が、（前記エステルＡ１＋前記エステルＡ２）／前記エステルＡ３＝１０．０～２０．０のものである請求項３に記載の合成繊維用処理剤の水性液。
  6. 　さらに炭素数８～２４の脂肪酸を含有するものである請求項１～５のいずれか一項に記載の合成繊維用処理剤の水性液。
  7. 　前記脂肪酸が、炭素数８～２４の不飽和脂肪酸を含有するものである請求項６に記載の合成繊維用処理剤の水性液。
  8. 　請求項１～７のいずれか一項に記載の合成繊維用処理剤が付着していることを特徴とする合成繊維。
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