專利名稱:合成纖維用處理劑及合成纖維的處理方法
技術領域:
本發明涉及一種合成纖維用處理劑及合成纖維的處理方法。近年來,在合成纖維的紡絲工序、加工工序中,高速化進一步升級,隨之而來的是越來越容易發生生產絲的起毛和斷頭以及在編織物上的染斑。為了防止這樣的起毛和斷頭、染斑的發生,可以使用如下方法將用于防止上述問題的功能性改善劑的含有比例增加的物質用作附著于合成纖維的合成纖維用處理劑,或者提高合成纖維用處理劑相對合成纖維的附著量,但是,依然不能充分應對近年來的高速化。本發明涉及一種合成纖維用處理劑及合成纖維的處理方法,其與近年來在合成纖維的紡絲工序、加工工序的高速化相對應,可以充分防止起毛、斷頭以及染斑的發生。
背景技術:
目前,一般使用含有潤滑劑及功能性改善劑的物質作為合成纖維用處理劑。已知有各種這樣的合成纖維用處理劑,其中含有用于防止起毛、斷頭的發生的功能性改善劑(例如,參照專利文獻1~8)。但是,在近年來的高速化紡絲工序、加工工序中,這些現有的合成纖維用處理劑存在不能充分防止起毛、斷頭以及染斑發生的問題。
日本特開昭60-9971號公報[專利文獻2]日本特開平1-298281號公報[專利文獻3]日本特開平2-47372號公報[專利文獻4]日本特開昭60-181368號公報[專利文獻5]日本特開2000-136448號公報[專利文獻6]US6432144B1[專利文獻7]特開平3-97961號公報[專利文獻8]特開平6-207379號公報發明內容本發明想要解決的課題在于,提供一種與近年來在合成纖維的紡絲工序、加工工序的高速化相對應,可以充分防止起毛、斷頭以及染斑發生的合成纖維用處理劑及合成纖維的處理方法。
因此本發明人為了解決前述課題進行了研究,結果發現優選按規定比例含有由特定的4成分組成的基油組合物的合成纖維用處理劑,優選另外使這樣的合成纖維用處理劑相對合成纖維按規定量附著。
即,本發明涉及一種合成纖維用處理劑,其特征在于,其含有70重量%以上的下述基油組合物。
基油組合物具有如下組成其由下述A成分、B成分、C成分及D成分組成,且含有該A成分50~90重量%;該B成分3~30重量%;該C成分0.1~10重量%;該D成分0.1~20重量%(共計100重量%),A成分選自同時滿足下述條件1~3的環氧烷烴加成物中的一種或一種以上,條件1其是一種數均分子量為1000~12000的環氧烷烴加成物,其在1~3元的碳原子數為1~24的脂肪族醇中加成碳原子數為2~4的環氧烷烴,條件2其是具有聚氧化烯基的環氧烷烴加成物,其中,組成它的總氧化烯單元的10~80重量%是氧化乙烯單元,條件3是含有在1元的碳原子數為6~10的脂肪族醇中加成了環氧乙烷及環氧丙烷的環氧烷烴加成物35重量%以上的環氧烷烴加成物,B成分其是在1元的碳原子數為6~10的脂肪族醇中加成了環氧乙烷、或環氧乙烷和環氧丙烷形成的數均分子量為140~800的環氧烷烴加成物,而且為選自具有聚氧化烯基的環氧烷烴加成物中的一種或一種以上,其中,構成其的總氧化烯單元的30重量%以上為氧化乙烯單元;C成分其是選自離子表面活性劑中的一種或一種以上;D成分,其是選自如下表面活性劑中的一種或一種以上,即在1元的碳原子數為11~24的脂肪族醇中加成了環氧乙烷及環氧丙烷,形成的數均分子量為210~950的醚型非離子表面活性劑;在1元的碳原子數為6~10的脂肪族醇中加成了環氧乙烷或環氧丙烷,形成的數均分子量為900~2000的醚型非離子表面活性劑;在1元的碳原子數為11~24的脂肪族醇中加成了環氧乙烷或環氧丙烷,形成的數均分子量為150~2500的醚型非離子表面活性劑;在1元的碳原子數為8~24的脂肪酸中加成了環氧乙烷和/或環氧丙烷,形成的數均分子量為200~2000的酯型非離子表面活性劑;在動植物油脂中加成了環氧乙烷和/或環氧丙烷,形成的數均分子量為700~10000的非離子表面活性劑;在碳原子數為8~24的脂肪族胺中加成了環氧乙烷和/或環氧丙烷,形成的數均分子量為200~2500的氨基醚型非離子表面活性劑;在碳原子數為8~24的脂肪族酰胺中加成了環氧乙烷和/或環氧丙烷,形成的數均分子量為250~2500的酰胺醚型非離子表面活性劑;將2~6元的碳原子數為2~6的脂肪族醇用碳原子數為8~24的脂肪酸偏酯化,形成的偏酯型非離子表面活性劑;將3~6元的碳原子數為3~6的脂肪族醇用碳原子數為8~24的脂肪酸偏酯化,在形成的偏酯中加成了環氧乙烷和/或環氧丙烷,形成的數均分子量為400~6000的醚酯型非離子表面活性劑。
另外,本發明涉及一種合成纖維的處理方法,其特征在于,相對于合成纖維,使本發明的合成纖維用處理劑附著0.1~3重量%。
首先,對本發明的合成纖維用處理劑(以下簡稱為本發明的處理劑)進行說明。本發明的處理劑是含有由A成分、B成分、C成分及D成分組成的基油組合物的物質。在組成這樣的基油組合物的成分中,A成分是選自同時滿足條件1~3的環氧烷烴加成物中的一種或一種以上。
對于A成分的條件1而言,其環氧烷烴加成物是在1~3元的碳原子數為1~24的脂肪族醇中加成了碳原子數為2~4的環氧烷烴的數均分子量為1000~12000的環氧烷烴加成物。在這樣的條件1中,1~3元的碳原子數為1~24的脂肪族醇可以舉出1)甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇、十一醇、十二醇、十三醇、十四醇、十五醇、十六醇、十七醇、十八醇、十九醇、二十醇、二十一醇、二十二醇、二十三醇、二十四醇等一元直鏈飽和脂肪族醇;2)異丙醇、異丁醇、異戊醇、2-甲基-戊醇、2-乙基-己醇、2-丙基-庚醇、2-丁基-辛醇、2-戊基-壬醇、2-己基-癸醇、2-庚基-十一醇、2-辛基-十二醇、2-壬基-十三醇、2-癸基-十四醇、2-十一烷基-十五醇、2-十二烷基-十六醇等一元支鏈飽和脂肪族醇;3)10-十一碳烯醇、順-9-十四碳烯醇、順-9-十六碳烯醇、順-9-十八碳烯醇、反-9-十八碳烯醇、順,順-9,12-十八碳二烯醇、順,順,順-9,12,15-十八碳三烯醇、順-9-二十碳烯醇、5,8,11,14-二十碳四烯醇、順-13-二十二碳烯醇、反-13-二十二碳烯醇等一元直鏈不飽和脂肪族醇;4)乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇等二元脂肪族醇;5)甘油、三羥甲基丙烷等三元脂肪族醇等。
另外,在條件1中,作為碳原子數為2~4的環氧烷烴,具體例如有環氧乙烷、環氧丙烷、1,2-環氧丙烷、1,4-環氧丙烷等,其中優選環氧乙烷、環氧丙烷。這些環氧烷烴可以單獨或混合使用。在混合使用時,作為相對1~3元的碳原子數為1~24的脂肪族醇的環氧烷烴的加成方式例如有無規加成、嵌段加成、無規·嵌段加成。
滿足以上說明的條件1的環氧烷烴加成物數均分子量為1000~12000,但優選為1000~10000。
對于A成分的條件2而言,環氧烷烴加成物是具有聚氧化烯基的環氧烷烴加成物,其中組成它的總氧化烯單元的10~80重量%為氧化乙烯單元。
對于A成分的條件3而言,環氧烷烴加成物是含有35重量%以上的在1元碳原子數為6~10的脂肪族醇中加成了環氧乙烷及環氧丙烷的環氧烷烴加成物。在這樣的條件3中,作為1元的碳原子數為6~10的脂肪族醇,可以舉出1)己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇等直鏈飽和脂肪族醇;2)2-甲基-戊醇、2-乙基-己醇、2-丙基-庚醇等支鏈飽和脂肪族醇等。
A成分是選自同時滿足以上說明的條件1~3的環氧烷烴加成物中的一種或一種以上。其中,這樣的A成分優選含有總量50重量%以上的下述E成分及F成分,而且該E成分及該F成分的含有比例為該E成分/該F成分=50/50~90/10(重量比)。
E成分是在1元的碳原子數為6~10的脂肪族醇中,將環氧乙烷及環氧丙烷按環氧乙烷/環氧丙烷=35/65~80/20(重量比)的比例加成而成的數均分子量為1000~12000的環氧烷烴加成物;F成分是在1元的碳原子數為11~16的脂肪族醇中,將環氧乙烷及環氧丙烷按環氧乙烷/環氧丙烷=10/90~80/20(重量比)的比例加成而成的數均分子量為1000~12000的環氧烷烴加成物。
在前述的E成分中,作為1元的碳原子數為6~10的脂肪族醇,可以舉出1)己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇等直鏈飽和脂肪族醇;2)2-甲基-戊醇、2-乙基-己醇、2-丙基-庚醇等支鏈飽和脂肪族醇等。
在前述的F成分中,作為1元的碳原子數為11~16的脂肪族醇,可以舉出十一醇、十二醇、十三醇、十四醇、十五醇、十六醇、2-丙基-庚醇、2-丁基-辛醇、2-戊基-壬醇、2-己基-癸醇、順-9-十四碳烯醇、順-9-十六碳烯醇等,其中,優選含有70摩爾%以上十二醇、十三醇、十四醇、十五醇、十六醇等直鏈脂肪族醇。
作為以上說明的A成分的環氧烷烴加成物本身,可以用公知的方法合成。其中例如在脂肪族醇中,在堿催化劑存在下,使碳原子數為2~4的環氧烷烴逐次進行加成聚合反應的方法。
B成分是在1元的碳原子數為6~10的脂肪族醇中加成了環氧乙烷、或環氧乙烷及環氧丙烷的環氧烷烴化合物。作為1元的碳原子數為6~10的脂肪族醇,可以舉出1)己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇等直鏈飽和脂肪族醇;2)異辛醇、2-甲基-戊醇、2-乙基-己醇、3,3,5-三甲基-己醇、2-甲基-辛醇、2-丙基-庚醇等支鏈飽和脂肪族醇等。作為B成分的環氧烷烴加成物的數均分子量為140~800,優選200~700。另外,作為組成環氧烷烴加成物的聚氧化烯基的總氧化烯單元中的氧化乙烯單元的比例,為30重量%以上,優選50重量%以上。向脂肪醇加成環氧乙烷及環氧丙烷對脂肪族醇的方式,沒有特別限定。
C成分是離子表面活性劑。這樣的離子表面活性劑,可以使用現有公知的物質。其中例如有1)十二烷基苯磺酸鈉等有機磺酸鹽、聚氧乙烯月桂基硫酸酯鈉等有機硫酸酯鹽,聚氧化十二烷基磷酸酯鉀等有機磷酸酯鹽,油酸鈉、鏈烯基琥珀酸鉀等有機脂肪酸鹽等陰離子表面活性劑;2)十二烷基三甲基銨乙基硫酸鹽等季銨鹽、2-十七碳烯基-羥乙基咪唑啉等陽離子表面活性劑;3)辛基二甲基銨基乙酸鹽-(オクチルジメチルアソモニオアセタ一ト)、十二烷基氨基丙酸鹽、月桂基氧化胺等兩表面活性劑,其中,優選陰離子表面活性劑。
D成分是特定的非離子表面活性劑。在這樣的非離子表面活性劑中,其包括1)在1元的碳原子數為11~24的脂肪族醇中加成了環氧乙烷及環氧丙烷的數均分子量為210~950的醚型非離子表面活性劑;2)在1元的碳原子數為6~10的脂肪族醇中加成了環氧乙烷或環氧丙烷的數均分子量為900~2000的醚型非離子表面活性劑;3)在1元的碳原子數為11~24的脂肪族醇中加成了環氧乙烷或環氧丙烷的數均分子量為150~2500的醚型非離子表面活性劑;4)在1元的碳原子數為8~24的脂肪酸中加成了環氧乙烷和/或環氧丙烷的數均分子量為200~2000的酯型非離子表面活性劑;5)在動植物油脂中加成了環氧乙烷和/或環氧丙烷的數均分子量為700~10000的非離子表面活性劑;6)在碳原子數為8~24的脂肪族胺中加成了環氧乙烷和/或環氧丙烷的數均分子量為200~2500的氨基醚型非離子表面活性劑;7)在碳原子數為8~24的脂肪族酰胺中加成了環氧乙烷和/或環氧丙烷的數均分子量為250~2500的酰胺醚型非離子表面活性劑;8)將2~6元的碳原子數為2~6的脂肪族醇用碳原子數為8~24的脂肪酸偏酯化過的偏酯型非離子表面活性劑;9)在將3~6元的碳原子數為3~6的脂肪族醇用碳原子數為8~24的脂肪酸偏酯化過的偏酯中加成了環氧乙烷和/或環氧丙烷的數均分子量為400~6000的醚酯型非離子表面活性劑。
對于D成分而言,在1元的碳原子數為11~24的脂肪族醇中加成了環氧乙烷及環氧丙烷的數均分子量為210~950的醚型非離子表面活性劑,可以舉出α-十一烷基-ω-羥基-聚氧乙烯聚氧丙烯、α-十二烷基-ω-羥基-聚氧乙烯聚氧丙烯、α-十三烷基-ω-羥基-聚氧乙烯聚氧丙烯、α-十四烷基-ω-羥基-聚氧乙烯聚氧丙烯、α-十五烷基-ω-羥基-聚氧乙烯聚氧丙烯、α-十六烷基-ω-羥基-聚氧乙烯聚氧丙烯、α-十七烷基-ω-羥基-聚氧乙烯聚氧丙烯、α-十八烷基-ω-羥基-聚氧乙烯聚氧丙烯、α-十八碳烯基-ω-羥基-聚氧乙烯聚氧丙烯、α-十九烷基-ω-羥基-聚氧乙烯聚氧丙烯、α-二十烷基-ω-羥基-聚氧乙烯聚氧丙烯、α-二十碳烯基-ω-羥基-聚氧乙烯聚氧丙烯、α-二十二烷基-ω-羥基-聚氧乙烯聚氧丙烯等。
對于D成分而言,作為在1元的碳原子數為6~10的脂肪族醇中加成了環氧乙烷或環氧丙烷的數均分子量為900~2000的醚型非離子表面活性劑,可以舉出α-己基-ω-羥基-聚氧乙烯、α-辛基-ω-羥基-聚氧乙烯、α-壬基-ω-羥基-聚氧乙烯、α-癸基-ω-羥基-聚氧乙烯、α-己基-ω-羥基-聚氧丙烯、α-辛基-ω-羥基-聚氧丙烯、α-壬基-ω-羥基-聚氧丙烯、α-癸基-ω-羥基-聚氧丙烯等。
對于D成分而言,作為在1元的碳原子數為11~24的脂肪族醇中加成了環氧乙烷或環氧丙烷的數均分子量為150~2500的醚型非離子表面活性劑,可以舉出α-十一烷基-ω-羥基-聚氧乙烯、α-十二烷基-ω-羥基-聚氧乙烯、α-十三烷基-ω-羥基-聚氧乙烯、α-十四烷基-ω-羥基-聚氧乙烯、α-十五烷基-ω-羥基-聚氧乙烯、α-十六烷基-ω-羥基-聚氧乙烯、α-十七烷基-ω-羥基-聚氧乙烯、α-十八烷基-ω-羥基-聚氧乙烯、α-十八碳烯基-ω-羥基-聚氧乙烯、α-十九烷基-ω-羥基-聚氧乙烯、α-二十烷基-ω-羥基-聚氧乙烯、α-二十碳烯基-ω-羥基-聚氧乙烯、α-二十二烷基-ω-羥基-聚氧乙烯、α-十一烷基-ω-羥基-聚氧丙烯、α-十二烷基-ω-羥基-聚氧丙烯、α-十三烷基-ω-羥基-聚氧丙烯、α-十四烷基-ω-羥基-聚氧丙烯、α-十五烷基-ω-羥基-聚氧丙烯、α-十六烷基-ω-羥基-聚氧丙烯、α-十七烷基-ω-羥基-聚氧丙烯、α-十八烷基-ω-羥基-聚氧丙烯、α-十八碳烯基-ω-羥基-聚氧丙烯、α-十九烷基-ω-羥基-聚氧丙烯、α-二十烷基-ω-羥基-聚氧丙烯、α-二十碳烯基-ω-羥基-聚氧丙烯、α-二十二烷基-ω-羥基-聚氧丙烯等。
對于D成分而言,作為在1元的碳原子數為8~24的脂肪酸中加成了環氧乙烷和/或環氧丙烷的數均分子量為200~2000的酯型非離子表面活性劑,可以舉出辛酸(聚氧乙烯)酯、月桂酸(聚氧乙烯)酯、肉豆蔻酸(聚氧乙烯)酯、棕櫚酸(聚氧乙烯)酯、硬脂酸(聚氧乙烯)酯、油酸(聚氧乙烯)酯、亞油酸(聚氧乙烯)酯、芥酸(聚氧乙烯)酯、蓖麻油酸(聚氧乙烯)酯、二十四烷酸(聚氧乙烯)酯、辛酸(聚氧乙烯聚氧丙烯)酯、月桂酸(聚氧乙烯聚氧丙烯)酯、肉豆蔻酸(聚氧乙烯聚氧丙烯)酯、棕櫚酸(聚氧乙烯聚氧丙烯)酯、硬脂酸(聚氧乙烯聚氧丙烯)酯、油酸(聚氧乙烯聚氧丙烯)酯、亞油酸(聚氧乙烯聚氧丙烯)酯、芥酸(聚氧乙烯聚氧丙烯)酯、蓖麻油酸(聚氧乙烯聚氧丙烯)酯、二十四烷酸(聚氧乙烯聚氧丙烯)酯、月桂酸(聚氧丙烯)酯、肉豆蔻酸(聚氧丙烯)酯、棕櫚酸(聚氧丙烯)酯、硬脂酸(聚氧丙烯)酯、油酸(聚氧丙烯)酯等。
對于D成分而言,作為在動植物油脂中加成了環氧乙烷和/或環氧丙烷的數均分子量為700~10000的非離子表面活性劑,可以舉出1)大豆油、向日葵油、棉籽油、芝麻油、菜籽油、米糠油、蓖麻油、硬化蓖麻油、棕櫚油、棕櫚仁油、椰子油等植物油脂的環氧乙烷和/或環氧丙烷加成物;2)牛油、豬油、羊油等動物油脂的環氧乙烷和/或環氧丙烷加成物。
對于D成分而言,作為在碳原子數為8~24的脂肪族胺中加成了環氧乙烷和/或環氧丙烷的數均分子量為200~2500的氨基醚型非離子表面活性劑,可以舉出N,N-雙(2-羥乙基)辛胺、N,N-雙(2-羥乙基)壬胺、N,N-雙(2-羥乙基)月桂胺、N,N-雙(2-羥乙基)肉豆蔻胺、N,N-雙(2-羥乙基)鯨蠟胺、N,N-雙(2-羥乙基)硬脂胺、N,N-雙(2-羥乙基)二十胺(アラキニルアミン)、N-(2-羥乙基)二辛胺、N-(2-羥乙基)二壬胺、N-(2-羥乙基)二月桂胺、N-(2-羥乙基)二肉豆蔻胺、N-(2-羥乙基)二鯨蠟胺、N-(2-羥乙基)二硬脂胺、N,N-雙(2-羥丙基)辛胺、N,N-雙(2-羥丙基)壬胺、N,N-雙(2-羥丙基)月桂胺、N,N-雙(聚氧乙烯)辛胺、N,N-雙(聚氧乙烯)壬胺、N,N-雙(聚氧乙烯)月桂胺、N,N-雙(聚氧乙烯)肉豆蔻胺、N,N-雙(聚氧乙烯)鯨蠟胺、N,N-雙(聚氧乙烯)硬脂胺、N,N-雙(聚氧乙烯)二十胺、N-(聚氧乙烯)二辛胺、N-(聚氧乙烯)二壬胺、N-(聚氧乙烯)二月桂胺、N-(聚氧乙烯)二肉豆蔻胺、N-(聚氧乙烯)二鯨蠟胺、N-(聚氧乙烯)二硬脂胺、N,N-雙(聚氧乙烯聚丙烯)辛胺、N,N-雙(聚氧乙烯聚丙烯)壬胺、N,N-雙(聚氧乙烯聚丙烯)月桂胺、N,N-雙(聚氧乙烯聚丙烯)肉豆蔻胺、N,N-雙(聚氧乙烯聚丙烯)鯨蠟胺、N,N-雙(聚氧乙烯聚丙烯)硬脂胺、N,N-雙(聚丙烯)辛胺、N,N-雙(聚丙烯)壬胺、N,N-雙(聚丙烯)月桂胺、N,N-雙(聚丙烯)肉豆蔻胺、N,N-雙(聚丙烯)鯨蠟胺、N,N-雙(聚丙烯)硬脂胺等。
對于D成分而言,作為在碳原子數為8~24的脂肪族酰胺中加成了環氧乙烷和/或環氧丙烷的數均分子量為250~2500的酰胺醚型非離子表面活性劑,可以舉出N,N-雙(羥乙基)辛酰胺、N,N-雙(羥乙基)月桂酰胺、N,N-雙(羥乙基)十八烷酰胺、N,N-雙(羥乙基)十八碳烯酰胺、N,N-雙(羥乙基)二十二烷酰胺、N,N-雙(聚氧乙烯)辛酰胺、N,N-雙(聚氧乙烯)月桂酰胺、N,N-雙(聚氧乙烯)十八烷酰胺、N,N-雙(聚氧乙烯)十八碳烯酰胺、N,N-雙(聚氧乙烯)二十二烷酰胺、N,N-雙(聚氧乙烯聚氧丙烯)辛酰胺、N,N-雙(聚氧乙烯聚氧丙烯)月桂酰胺、N,N-雙(聚氧乙烯聚氧丙烯)十八烷酰胺、N,N-雙(聚氧乙烯聚氧丙烯)十八碳烯酰胺、N,N-雙(聚氧乙烯聚氧丙烯)二十二烷酰胺、N,N-雙(聚氧丙烯)辛酰胺、N,N-雙(聚氧丙烯)月桂酰胺、N,N-雙(聚氧丙烯)十八烷酰胺、N,N-雙(聚氧丙烯)十八碳烯酰胺、N,N-雙(聚氧丙烯)二十二烷酰胺等。
對于D成分而言,作為將2~6元的碳原子數為2~6的脂肪族醇用碳原子數為8~24的脂肪酸偏酯化過的偏酯型非離子表面活性劑,可以舉出1)乙二醇單月桂酸酯、乙二醇單棕櫚酸酯、乙二醇單油酸酯、乙二醇二十二烷酸酯等乙二醇的偏酯;2)丙二醇單肉豆蔻酸酯、丙二醇單棕櫚酸酯、丙二醇單硬脂酸酯、丙二醇單油酸酯等丙二醇的偏酯;3)甘油單月桂酸酯、甘油單棕櫚酸酯、甘油單油酸酯、甘油單亞油酸酯、甘油二月桂酸酯、甘油二油酸酯、甘油二亞油酸酯、甘油月桂酸酯肉豆蔻酸酯、甘油棕櫚油酸酯硬脂酸酯等甘油的偏酯;4)三羥甲基丙烷單月桂酸酯、三羥甲基丙烷單棕櫚酸酯、三羥甲基丙烷單油酸酯、三羥甲基丙烷單二十二烷酸酯等三羥甲基丙烷的偏酯;5)季戊四醇單肉豆蔻酸酯、季戊四醇單十四碳烯酯酯、季戊四醇單油酸酯、季戊四醇二月桂酸酯、季戊四醇二亞油酸酯、季戊四醇月桂酸酯肉豆蔻酸酯、季戊四醇三油酸酯、季戊四醇二月桂酸酯肉豆蔻酸酯、季戊四醇二棕櫚油酸酯硬脂酸酯、季戊四醇二棕櫚油酸酯油酸酯等季戊四醇的偏酯;6)雙甘油單月桂酸酯、雙甘油單油酸酯、雙甘油二棕櫚酸酯、雙甘油三月桂酸酯、雙甘油二月桂酸酯肉豆蔻酸酯、雙甘油硬脂酸酯二棕櫚油酸酯等雙甘油的偏酯;7)失水山梨糖醇單月桂酸酯、失水山梨糖醇單硬脂酸酯、失水山梨糖醇單油酸酯、失水山梨糖醇單亞油酸酯、失水山梨糖醇二肉豆蔻酸酯、失水山梨糖醇二棕櫚酸酯、失水山梨糖醇二油酸酯、失水山梨糖醇棕櫚油酸酯、失水山梨糖醇三棕櫚酸酯、失水山梨糖醇三油酸酯、失水山梨糖醇三亞油酸酯、失水山梨糖醇二月桂酸酯肉豆蔻酸酯、失水山梨糖醇二棕櫚油酸酯等失水山梨糖醇的偏酯;8)三甘油單月桂酸酯、三甘油單油酸酯、三甘油二油酸酯、三甘油三月桂酸酯、三甘油三油酸酯、三甘油棕櫚油酸酯二油酸酯等三甘油的偏酯;9)四甘油單月桂酸酯、四甘油單油酸酯、四甘油二油酸酯等四甘油的偏酯;10)二季戊四醇單肉豆蔻酸酯、二季戊四醇單亞油酸酯、二季戊四醇二油酸酯等二季戊四醇的偏酯等。
對于D成分而言,作為在將3~6元的碳原子數為3~6的脂肪族醇用碳原子數為8~24的脂肪酸偏酯化過的偏酯中加成了環氧乙烷和/或環氧丙烷的數均分子量為400~6000的醚酯型非離子表面活性劑,可以舉出甘油偏酯、三羥甲基丙烷偏酯、季戊四醇偏酯、雙甘油偏酯、乙二醇二甘油醚偏酯、失水山梨醇偏酯、三甘油偏酯、四甘油偏酯、二季戊四醇偏酯等偏酯的環氧乙烷和/或環氧丙烷加成物。
本發明的處理劑是由含有基油組合物70重量%以上的物質組成的,該基油組合物含有如上述說明的A成分50~90重量%、B成分3~30重量%、C成分0.1~10重量%及D成分0.1~20重量%(共計100重量%),優選由含有基油組合物80重量%以上的物質組成,該基油組合物含有該A成分55~90重量%、該B成分5~20重量%、該C成分0.3~5重量%及該D成分1~20重量%(共計100重量%)。
本發明的處理劑還優選含有下述G成分。
G成分是選自用下述化1表示的脂肪族酯化合物及用下述化學式2表示的脂肪族酯化合物中的一種或一種以上,[化1]R1-X-R2[化2]R3-R4在化1及化2中,R1,R3從碳原子數為8~18的脂肪族一元醇中除去氫原子后的殘基;R2從碳原子數為8~18的脂肪族一元羧酸中除去氫原子后的殘基;R4從碳原子數為8~18的脂肪族一元羧酸中除去羥基后的殘基;X從具有用共計1~10個氧化乙烯單元和/或氧化丙烯單元組成的(聚)氧化烯基的(聚)烷二醇中除去全部羥基后的殘基。
在用化學式1表示的脂肪族酯化合物中,化學式1中的R1是指從辛醇、月桂醇、十三醇、十四醇、十六醇、十八醇、油醇等碳原子數為8~18的脂肪族一元醇中除去氫原子后的殘基。另外,化學式1中的R2是指從己酸、辛酸、癸酸、十一酸、月桂酸、十三酸、肉豆蔻酸、十五酸、棕櫚酸、硬脂酸、棕櫚油酸、油酸、異辛酸、異十六酸、異十八酸等碳原子數為8~18的脂肪族一元酸中除去氫原子后的殘基。而且,化學式1中的X是指從具有用共計1~10個氧化乙烯單元和/或氧化丙烯單元組成的(聚)氧化烯基的(聚)烷二醇中除去全部羥基后的殘基。作為這樣的殘基可以舉出1)從具有用1~10個氧化乙烯單元組成的(聚)環氧乙烷基的(聚)乙二醇中除去全部羥基后的殘基;2)從具有用1~10個氧化丙烯單元組成的(聚)環氧丙烷基的(聚)丙二醇中除去全部羥基后的殘基;3)從具有用總計2~10個氧化乙烯單元和/或氧化丙烯單元組成的(聚)環氧乙烷(聚)環氧丙烷基的(聚)烷二醇中除去全部羥基后的殘基。
在用化2表示的脂肪族酯化合物中,化學式2中的R3和前述的化學式1中的R1相同。另外,化學式2中的R4是指從己酸、辛酸、癸酸、十一酸、月桂酸、十三酸、肉豆蔻酸、十五酸、棕櫚酸、硬脂酸、棕櫚油酸、油酸、異辛酸、異十六酸、異十八酸等碳原子數為8~18的脂肪族一元酸中除去氫原子后的殘基。
在含有以上說明的G成分時,相對基油組合物100重量份,本發明的處理劑中該G成分的所含比例為5~40重量份,但優選該G成分的所含比例為5~30重量份。
本發明的處理劑還優選含有下述H成分和/或I成分。
H成分聚氧化烯改性有機硅和/或二甲基有機硅;I成分選自酚類抗氧化劑、亞磷酸酯類抗氧化劑及硫醚類抗氧化劑中的一種或一種以上。
H成分例如有1)聚氧化烯改性有機硅;2)二甲基有機硅;3)前述1)和2)的混合物,優選1)聚氧化烯改性有機硅。前述1)的聚氧化烯改性有機硅,是具有聚氧化烯基的聚氧化烯改性有機硅,其中,組成它的氧化乙烯單元是氧化乙烯單元和/或氧化丙烯單元,而且,優選含有比例為聚氧化烯基/有機硅鏈=25/75~90/10(重量比)的聚氧化烯改性有機硅。這樣的聚氧化烯改性有機硅可以舉出1)聚氧乙烯改性有機硅;2)聚氧丙烯改性有機硅;3)聚氧乙烯聚氧丙烯改性有機硅,其中,更優選具有組成它的總氧化烯單元的25重量%以上是氧化乙烯單元的聚氧化烯基的物質。在以上說明的優選聚氧化烯改性有機硅中,優選其含有比例為聚氧化烯基/有機硅鏈=25/75~90/10(重量比),更優選其含有比例為聚氧化烯基/有機硅鏈=30/70~85/15(重量比)。另外,其數均分子量優選為2500~50000。
另外,H成分的二甲基有機硅優選為30℃的粘度為1×10-6~1×10-4m2/s的線狀二甲基有機硅。
I成分可以舉出1)酚類抗氧化劑;2)亞磷酸酯類抗氧化劑;3)硫醚類抗氧化劑;4)前述1)~3)的一種以上的混合物,優選1)酚類抗氧化劑。
I成分的酚類抗氧化劑都是公知的,可以舉出三甘醇-雙[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羥基苯)基丙酸酯]、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)苯、1,6-己二醇-雙[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、季戊四醇-四[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、2,2’-亞甲基-雙-(6-叔丁基-4-甲基苯酚)、2,2’-亞丁基-雙-(6-叔丁基-4-甲基苯酚)、1,1,3-三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯酚)丁烷、1,3,5-三(3’,5’-二叔丁基-4-羥基芐基)三聚異氰酸、1,3,5-三(4-丁基-3-羥基-2,6-二甲基芐基)三聚異氰酸等。
I成分的亞磷酸酯類抗氧化劑都是公知的,可以舉出辛基二苯基亞磷酸酯、三壬基苯基亞磷酸酯、四-十三烷基-4,4’-丁叉基-雙-(2-叔丁基-5-甲酚)二亞磷酸酯、一(二壬基苯基)亞磷酸酯、二(對壬基苯基)亞磷酸酯等。
I成分的硫醚類抗氧化劑都是公知的,可以舉出4,4’-硫代雙-(6-叔丁基-3-甲酚)、二月桂基-3,3’-硫代二丙酸酯等。
在含有以上說明的H成分和/或I成分時,相對基油組合物100重量份,本發明的處理劑中含有該H成分和/或該I成分的總計比例為0.3~6重量份,但優選該H成分的含有比例為0.5~3重量份、且該I成分的含有比例為0.5~3重量份。
在無損于本發明的效果的范圍內,本發明的處理劑可以含有其它成分。這樣的成分可以舉出乳化調整劑、礦物油等的潤滑劑、消泡劑、防腐劑、防銹劑等各種輔助劑。
然后,對本發明的合成纖維的處理方法(以下只稱為本發明的處理方法)進行說明。本發明的處理方法是指使如上述說明的本發明的處理劑相對合成纖維0.1~3重量%、優選為0.3~1.2重量%附著的方法。將本發明的處理劑附著在合成纖維上的工序可以舉出紡絲工序、紡絲和拉伸同時進行的工序等。另外,將本發明的處理劑附著在合成纖維上的方法可以舉出輥給油法、使用計量泵的導向裝置給油法、浸漬給油法、噴霧給油法等。而且,將本發明的處理劑附著在合成纖維上時的方式可以舉出直接使用該處理劑(ニ一ト)、有機溶劑溶液、水性溶液等,優選水性溶液,其中,優選5~30重量%的水性溶液。將本發明的處理劑的水性溶液附著時,相對合成纖維使本發明的處理劑的附著量為0.1~3重量%、優選為0.3~1.2重量%。
本發明處理方法的適用對象的合成纖維可以舉出1)聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丙二酯、聚乳酸酯等聚酯類纖維;2)尼龍6、尼龍66等聚酰胺類纖維;3)聚丙烯酸、改性丙烯酸等聚丙烯酸類纖維;4)聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴類纖維、聚氨酯纖維等,其中,在應用于聚酯類纖維或聚酰胺類纖維時,本發明的效果好。
如上所述,進行了以上說明的本發明具有如下效果可以與近年來在合成纖維的紡絲工序、加工工序的高速化相對應,充分防止起毛和斷頭以及染斑的發生。
下面,為了更具體地說明本發明的組成及效果,例舉實施例等,但本發明并不限定于這些實施例。需要說明的是,在下面的實施例及比較例中,份表示重量份、%表示重量%。
實施例試驗分類1(合成纖維用處理劑的制備)·實施例1{合成纖維用處理劑〔P-1〕的制備}將下述的A成分75份、B成分13份、C成分2份及D成分10份均勻混合,制備基油組合物100份,以其為合成纖維用處理劑〔P-1〕。
A成分是一種數均分子量為1000的聚醚型一元醇/數均分子量為3000的聚醚型一元醇/數均分子量為3500的聚醚型一元醇=40/20/15(重量比)的混合物,其中,數均分子量為1000的聚醚型一元醇是在2-乙基己醇中將環氧乙烷(以下稱為EO)和環氧丙烷(以下稱為PO),按EO/PO=40/60(重量比)的比例無規加成形成的,數均分子量為3000的聚醚型一元醇是在丁醇中將EO和PO按EO/PO=50/50(重量比)的比例無規加成而形成的,數均分子量為3500的聚醚型一元醇是在月桂醇中將EO和PO按EO/PO=70/30(重量比)的比例無規加成而形成的。
B成分是每1摩爾3,5,5-三甲基己醇加成5摩爾的EO而形成的環氧烷烴加成物。
C成分癸烷磺酸鉀/α-十二烷基-ω-羥基聚(氧乙烯)(氧化乙烯單元的重復數為3,以下稱為n=3)的磷酸酯鉀/順-9-十八碳烯酸鉀=0.5/1/0.5(重量比)的混合物。
D成分每1摩爾順-9-十八碳烯酸加成7摩爾的EO而成的非離子表面活性劑/每1摩爾硬化蓖麻油加成20摩爾的EO而成的非離子表面活性劑=5/5(重量比)的混合物。
·實施例2~36及比較例1~28{合成纖維用處理劑〔P-2〕~〔P-36〕及〔R-1〕~〔R-28〕的制備}和實施例1的合成纖維用處理劑〔P-1〕進行同樣操作,制備實施例2~36的合成纖維用處理劑〔P-2〕~〔P-36〕及比較例1~28的合成纖維用處理劑及〔R-1〕~〔R-28〕。用于制備以上各例的合成纖維用處理劑的成分的內容如表1~表8所示,另外,在以上各例中制備的合成纖維用處理劑的內容如表9~表18所示。
在表1中,AO的種類在脂肪族醇中加成的環氧烷烴的種類EO比率AO中的EO的比例(%)EO環氧乙烷PO環氧丙烷BO環丁丙烷
在表4中,n氧化乙烯單元的重復數m氧化丙烯單元的重復數下同
在表9~表18中,用量份*1合成纖維用處理劑中的基油組合物的比例(%)*2A成分中的一元的碳原子數為6~10的脂肪族醇中加成了環氧乙烷及環氧丙烷形成的環氧烷烴加成物的比例(%)*3A成分中的E成分及F成分的總計比例(%)*4E成分/F成分的比例(重量比)A-1~A-10,a-1~a-3表1中記載的A成分B-1~B-4表2中記載的B成分C-1~C-6表3中記載的C成分D-1~D-9表4中記載的D成分G-1~G-2表5中記載的G成分H-1~H-3表6中記載的H成分I-1~I-4表7中記載的I成分J-1~J-3表8中記載的其它成分試驗分類2(向合成纖維附著合成纖維用處理劑、假捻加工及評價)·合成纖維用處理劑向合成纖維的附著將在試驗分類1調制的各例合成纖維用處理劑和稀釋水均勻混合,作成合成纖維用處理劑的10%水性溶液。將固有粘度為0.64、氧化鈦含量為0.2%的聚對苯二甲酸乙二酯片通過常法干燥后,用擠壓機在295℃下紡絲,在從噴嘴噴出冷卻固化后的移動絲條上,通過使用計量泵的導向給油法,按照合成纖維用處理劑相對移動絲條的附著率為表19或表20記載的附著量使調制的前述10%水性溶液附著,然后,用導絲鉤使之集束,在無機械性拉伸的情況下以3000m/分鐘的速度進行卷取,得到128分特36單絲的部分拉伸絲的10kg卷繞絲餅。
·假捻加工使用上述得到的絲餅,在利用下述的接觸加熱器式假捻機進行假捻加工條件下,進行假捻加工。
·利用接觸加熱器式假捻機進行假捻加工的條件使用接觸加熱器式假捻機(帝人制機公司制的SDS1200),在加工速度=700m/分鐘和1000m/分鐘兩種條件,在如下條件下其拉伸倍率=1.652、施捻方式=3軸圓盤外接式摩擦方式(導入側導絲鉤圓盤1個、導出側導絲鉤圓盤1個、硬質聚氨酯圓盤4個)、在加捻側加熱器長2.5m表面溫度為210℃、無解捻側加熱器、目標捻數3300T/m,通過25日連續運轉,進行假捻加工。
·起毛的評價在前述的假捻加工中,在卷取假捻加工絲前,用起毛計數裝置(東レエンジニアリング公司制的DT-105)測定每1小時的起毛數,用下面的標準進行評價。結果匯總顯示在表19及表20中。
AAA測定的起毛數為0個AA測定的起毛數少于1個(其中,不包括0)A測定的起毛數為1~2個B測定的起毛數為3~9個C測定的起毛數為10個以上·斷頭的評價在上述的假捻加工中,將在連續運轉25日內發生的斷頭次數換算成每天的次數,用下面的標準進行評價。結果匯總顯示在表19及表20中。
AAA發生斷頭的次數為0次AA發生斷頭的次數不足0.5次(其中,不包括0)A發生斷頭的次數為0.5~不足1次
B發生斷頭的次數為1~不足5次C發生斷頭的次數為5次以上·染色性的評價用上述測定起毛的假捻加工絲,利用圓筒布壞編織機制成直徑為70mm、長度為1.2m的織物。將作成的織物用分散染料(日本化藥公司制的カヤロンポリエステルブル一 EBL-E)由高壓染色法進行染色。將染過色的織物用常法依次水洗、還原洗滌及干燥后,裝入直徑為70mm、長度為1m的鐵筒中,將用肉眼計織物表面的濃染部分的點數,進行5次評價,由得到的評價結果換算成每張織物的點數,用下面的標準進行評價。結果匯總顯示在表19及表20。
AAA沒有濃染部分AA濃染部分有1點A濃染部分有2點B濃染部分有3~6點C濃染部分有7點以上
權利要求
1.一種合成纖維用處理劑,其特征在于,其含有70重量%以上的下述基油組合物,基油組合物由下述A成分、B成分、C成分及D成分組成,且其含有該A成分50~90重量%、該B成分3~30重量%、該C成分0.1~10重量%、該D成分0.1~20重量%,共計100重量%,A成分是選自同時滿足下述條件1~3的環氧烷烴加成物中的一種或一種以上,條件1是在1~3元的碳原子數為1~24的脂肪族醇中加成了碳原子數為2~4的環氧烷烴的數均分子量為1000~12000的環氧烷烴加成物,條件2是具有聚氧化烯基的環氧烷烴加成物,其中,組成它的總氧化烯單元的10~80重量%是氧化乙烯單元,條件3是含有在1元的碳原子數為6~10的脂肪族醇中加成了環氧乙烷及環氧丙烷的環氧烷烴加成物35重量%以上的環氧烷烴加成物,B成分其是在1元的碳原子數為6~10的脂肪族醇中加成了環氧乙烷、或環氧乙烷和環氧丙烷形成的數均分子量為140~800的環氧烷烴加成物,而且為選自具有聚氧化烯基的環氧烷烴加成物中的一種或一種以上,其中,構成其的總氧化烯單元的30重量%以上為氧化乙烯單元,C成分選自離子表面活性劑中的一種或一種以上,D成分,選自下列物質中的中的一種或一種以上在1元的碳原子數為11~24的脂肪族醇中加成了環氧乙烷及環氧丙烷的數均分子量為210~950的醚型非離子表面活性劑、在1元的碳原子數為6~10的脂肪族醇中加成了環氧乙烷或環氧丙烷的數均分子量為900~2000的醚型非離子表面活性劑、在1元的碳原子數為11~24的脂肪族醇中加成了環氧乙烷或環氧丙烷的數均分子量為150~2500的醚型非離子表面活性劑、在1元的碳原子數為8~24的脂肪酸中加成了環氧乙烷和/或環氧丙烷的數均分子量為200~2000的酯型非離子表面活性劑、在動植物油脂中加成了環氧乙烷和/或環氧丙烷的數均分子量為700~10000的非離子表面活性劑、在碳原子數為8~24的脂肪族胺中加成了環氧乙烷和/或環氧丙烷的數均分子量為200~2500的氨基醚型非離子表面活性劑、在碳原子數為8~24的脂肪族酰胺中加成了環氧乙烷和/或環氧丙烷的數均分子量為250~2500的酰胺醚型非離子表面活性劑、將2~6元的碳原子數為2~6的脂肪族醇用碳原子數為8~24的脂肪酸偏酯化過的偏酯型非離子表面活性劑、在將3~6元的碳原子數為3~6的脂肪族醇用碳原子數為8~24的脂肪酸偏酯化過的偏酯中加成了環氧乙烷和/或環氧丙烷的數均分子量為400~6000的醚酯型非離子表面活性劑。
2.如權利要求1記載的合成纖維用處理劑,其含有基油組合物80重量%以上,而且該基油組合物含有A成分55~90重量%;B成分5~20重量%;C成分0.3~5重量%;D成分1~20重量%,共計100重量%。
3.如權利要求2記載的合成纖維用處理劑,其中,A成分含有總計50重量%以上的下述E成分及F成分,而且該E成分及該F成分的含有比例為以重量比計,該E成分/該F成分=50/50~90/10,E成分在1元的碳原子數為6~10的脂肪族醇中,將環氧乙烷及環氧丙烷按重量比環氧乙烷/環氧丙烷=35/65~80/20的比例加成,形成的數均分子量為1000~12000的環氧烷烴加成物;F成分在1元的碳原子數為11~16的脂肪族醇中,將環氧乙烷及環氧丙烷按重量比環氧乙烷/環氧丙烷=10/90~80/20的比例加成,形成的數均分子量為1000~12000的環氧烷烴加成物。
4.如權利要求3記載的合成纖維用處理劑,還含有下述G成分,而且相對基油組合物100重量份,該G成分的含有比例為5~40重量份,G成分是選自用下述化1表示的脂肪族酯化合物及用下述化2表示的脂肪族酯化合物中的一種或一種以上,[化1]R1-X-R2[化2]R3-R4在化1及化2中,R1,R3從碳原子數為8~18的脂肪族一元醇中除去氫原子后的殘基R2從碳原子數為8~18的脂肪族一元羧酸中除去氫原子后的殘基R4從碳原子數為8~18的脂肪族一元羧酸中除去羥基后的殘基X從具有由共計1~10個氧化乙烯單元和/或氧化丙烯單元組成的(聚)氧化烯基的(聚)烷二醇中除去全部羥基后的殘基。
5.如權利要求3記載的合成纖維用處理劑,還含有下述H成分和/或I成分,而且相對基油組合物100重量份,該H成分和/或I成分的含有比例為共計0.3~6重量份,H成分聚氧化烯改性有機硅和/或二甲基有機硅;I成分選自酚類抗氧化劑、亞磷酸酯類抗氧化劑及硫醚類抗氧化劑中的一種或一種以上。
6.如權利要求4記載的合成纖維用處理劑,還含有下述H成分和/或I成分,而且相對基油組合物100重量份,該H成分和/或I成分的含有比例為共計0.3~6重量份,H成分聚氧化烯改性有機硅和/或二甲基有機硅;I成分選自酚類抗氧化劑、亞磷酸酯類抗氧化劑及硫醚類抗氧化劑中的一種或一種以上。
7.如權利要求6記載的合成纖維用處理劑,其相對基油組合物100重量份,含有G成分5~30重量份、H成分0.5~3重量份、以及I成分0.5~3重量份。
8.如權利要求5記載的合成纖維用處理劑,其中H成分是聚氧化烯改性有機硅。
9.如權利要求5記載的合成纖維用處理劑,其中I成分是酚類抗氧化劑。
10.一種合成纖維的處理方法,其特征在于,相對合成纖維,使權利要求3記載的合成纖維用處理劑附著0.1~3重量%。
11.一種合成纖維的處理方法,其特征在于,相對合成纖維,使權利要求4記載的合成纖維用處理劑附著0.1~3重量%。
12.一種合成纖維的處理方法,其特征在于,相對合成纖維,使權利要求5記載的合成纖維用處理劑附著0.1~3重量%。
13.一種合成纖維的處理方法,其特征在于,相對合成纖維,使權利要求7記載的合成纖維用處理劑附著0.1~3重量%。
14.如權利要求10記載的合成纖維的處理方法,將合成纖維用處理劑作成5~30重量%的水性溶液,作為該合成纖維用處理劑使該水性溶液相對合成纖維附著0.1~3重量%。
15.如權利要求11記載的合成纖維的處理方法,將合成纖維用處理劑作成5~30重量%的水性溶液,作為該合成纖維用處理劑使該水性溶液相對合成纖維附著0.1~3重量%。
16.如權利要求12記載的合成纖維的處理方法,將合成纖維用處理劑作成5~30重量%的水性溶液,作為該合成纖維用處理劑使該水性溶液相對合成纖維附著0.1~3重量%。
17.如權利要求13記載的合成纖維的處理方法,將合成纖維用處理劑作成5~30重量%的水性溶液,作為該合成纖維用處理劑使該水性溶液相對合成纖維附著0.1~3重量%。
全文摘要
本發明提供一種合成纖維用處理劑及合成纖維的處理方法,其可以與近年來在合成纖維的紡絲工序和加工工序的高速化相對應,充分防止起毛和斷頭以及染斑的發生。使用含有特定的基油組合物70重量%以上組成的物質作為合成纖維用處理劑。該基油組合物含有A成分,為選自特定的環氧烷烴加成物中的一種或一種以上;B成分,為選自其它特定的環氧烷烴加成物中的一種或一種以上;C成分,為選自離子表面活性劑中的一種或一種以上;D成分,為選自特定的非離子表面活性劑中的一種或一種以上。該基油組合物的組成為A成分,50~90重量%;B成分,3~30重量%;C成分,0.1~10重量%;D成分,0.1~20重量%(總計100重量%)。
文檔編號D06M13/503GK1769581SQ200510120110
公開日2006年5月10日 申請日期2005年11月2日 優先權日2004年11月2日
發明者山北洋, 戶田敦志 申請人:竹本油脂株式會社