JP6249321B1 - 合成繊維用処理剤、合成繊維及び合成繊維の処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】解舒性が良好で、高温での安定性に優れる合成繊維用処理剤、かかる合成繊維用処理剤が付着した合成繊維及びかかる合成繊維用処理剤を用いた合成繊維の処理方法を提供する。【解決手段】非イオン性界面活性剤、イオン性界面活性剤及びポリエーテル変性シリコーンを含有して成る合成繊維用処理剤において、該ポリエーテル変性シリコーンとして特定の構造で特定の分子量を有するポリエーテル変性シリコーンを用いた。【選択図】なし

Description

本発明は合成繊維用処理剤、合成繊維及び合成繊維の処理方法に関し、さらに詳しくは合成繊維解舒時の張力変動を抑制し、高温での安定性が良好な合成繊維用処理剤、かかる合成繊維用処理剤が付着した合成繊維及びかかる合成繊維用処理剤を用いた合成繊維の処理方法に関する。

近年、合成繊維の製造及至加工工程では高速化が推進され、これに伴う断糸や毛羽等の問題を解決するための合成繊維用処理剤を使用している。かかる毛羽や断糸を抑制する合成繊維用処理剤としては、特定の表面張力のポリエーテル変性シリコーンを添加したものや（例えば特許文献１参照）、平均分子量が３００〜５００の一塩基酸エステルを主成分とし、平均分子量が１０００以上のポリオキシアルキレングリコール共重合体、有機シロキサン化合物及び／又はフルオロアルキル基含有化合物を含有するもの（例えば特許文献２参照）等が提案されている。しかし、これら従来の合成繊維用処理剤には、紡糸工程で作製した糸の巻形状が不良で、その解舒時に断糸の原因となる張力変動が大きく、解舒性が悪いという問題がある。パッケージ外観と解舒性に優れる合成繊維用処理剤として、特定のポリオキシアルキレンアルキルエーテルを含むもの（例えば特許文献３参照）等も提案されているが、かかる従来の合成繊維用処理剤には、高温での安定性が不十分であり、高温地域では使用し難いという問題がある。

特開平６−２２８８１３号公報 特開平５−２８７６０９号公報 特許第５８７８２６１号公報

本発明が解決しようとする課題は、解舒性が良好で、高温での安定性に優れる合成繊維用処理剤、かかる合成繊維用処理剤が付着した合成繊維及びかかる合成繊維用処理剤を用いた合成繊維の処理方法を提供することにある。

本発明者らは、前記の課題を解決するべく研究した結果、特定の構造で特定の分子量のポリエーテル変性シリコーンを含有する合成繊維用処理剤が正しく好適であることを見出した。

すなわち本発明は、非イオン性界面活性剤、イオン性界面活性剤及びポリエーテル変性シリコーンを含有して成る合成繊維用処理剤であって、該ポリエーテル変性シリコーンが下記の化１で示される質量平均分子量４００００未満のものであることを特徴とする合成繊維用処理剤に係る。また本発明は、かかる合成繊維用処理剤が付着した合成繊維、及びかかる合成繊維用処理剤を用いた合成繊維の処理方法に係る。

化１において、
Ｘ：下記の化２で示される有機基
Ｙ：下記の化３で示される有機基
Ｚ：下記の化４で示される有機基
Ｘ，Ｙ，Ｚ：これらの繰り返しはブロック又はランダムのいずれの方法で繰り返されていてもよい
ｐ：０以上６５未満の整数
ｑ，ｒ：１以上の整数（但し、（ｑ／（ｑ＋ｒ））×１００が９９．５以下）

化２〜化４において、
Ｒ^１：炭素数１〜２０のアルキル基又は炭素数２〜２０のアルケニル基
Ｒ^２：炭素数３〜６のアルキレン基
Ｒ^３：水素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数２〜２０のアルケニル基又は炭素数２〜８のアシル基
Ａ：１〜２００個の炭素数２〜４のオキシアルキレン単位で構成された（ポリ）オキシアルキレン基を有する（ポリ）アルキレングリコールから全ての水酸基を除いた残基。

先ず、本発明に係る合成繊維用処理剤（以下、本発明の処理剤という）について説明する。本発明の処理剤は、非イオン性界面活性剤、イオン性界面活性剤及び特定のポリエーテル変性シリコーンを含有して成ることを特徴とするものである。

本発明の処理剤に供する非イオン性界面活性剤としては、１）ポリオキシエチレンオレート、ポリオキシエチレンメチルエーテルラウレート、ポリオキシエチレンオクチルエーテルラウレート、ポリオキシエチレンジオレート、ポリオキシエチ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ブチルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンオクチルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレントリメチロールプロピルエーテル、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、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンプロピレングリコールエーテル、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、ポリオキシエチレンテトラデシルエーテル、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等の、有機酸、有機アルコール、有機アミン、有機アミド等に炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを付加した化合物、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ヒマシ油エーテル、ポリオキシアルキレン硬化ヒマシ油エーテル、ポリオキシアルキレン硬化ヒマシ油エーテルトリオレート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、３）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、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等のポリオキシアルキレン脂肪酸アミド等が挙げられる。

本発明の処理剤に供するイオン性界面活性剤としては、合成繊維用処理剤として使用される公知のアニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤等が挙げられる。アニオン性界面活性剤としては、１）オクチル酸カリウム、オレイン酸カリウム、オクタン酸カリウム、ドデセニルコハク酸ジカリウム等の有機脂肪酸塩、２）デカンスルホン酸カリウム、テトラデカンスルホン酸ナトリウム、ドデカンスルホン酸リチウム等の有機スルホン酸塩、３）ドデシル硫酸ナトリウム等の有機硫酸塩、４）ラウリルリン酸エステルナトリウム、オレイルリン酸エステルカリウム、ヘキサデシルリン酸エステルカリウム、オクタデシルリン酸エステルカリウム、オレイルリン酸エステルトリエタノールアミン等の有機リン酸エステル塩等が挙げられる。カチオン性界面活性剤としては、テトラブチルアンモニウム塩等の第４級アンモニウム塩等が挙げられ、両性界面活性剤としては、ジメチルステアリルアミンオキサイド等の有機アミンオキサイド、オクチルジメチルアンモニオアセタート等のベタイン型両性界面活性剤、Ｎ，Ｎ−ビス（２−カルボキシエチル）−オクチルアミンナトリウム等のアラニン型両性界面活性剤等が挙げられる。

本発明の処理剤に供するポリエーテル変性シリコーンは、前記の化１で示される質量平均分子量４００００未満のものであるが、質量平均分子量８０００〜３５０００のものが好ましい。質量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー（以下ＧＰＣという）によるポリスチレン換算値として、常法により求めることができる。

化１中のＸ、Ｙ、Ｚはそれぞれ前記の化２、化３、化４で示される有機基である。Ｘ、Ｙ、Ｚ、これらの繰り返しはブロック又はランダムのいずれで繰り返されていてもよい。

化１中のｐは０以上６５未満の整数である。

化１中のｑ，ｒは１以上の整数であり、（ｑ／（ｑ＋ｒ））×１００が９９．５以下となる整数である。

化１中のｐ、ｑ、ｒは、化１で示されるポリエーテル変性シリコーンの^１Ｈ−ＮＭＲにより得られるケミカルシフトと、ＧＰＣにより得られる質量平均分子量から求めることができる。

化２中のＲ^１は炭素数１〜２０のアルキル基又は炭素数２〜２０のアルケニル基である。かかるアルキル基又はアルケニル基は直鎖若しくは分岐の何れでもよい。かかるＲ^１としては、１）メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、へプチル基、オクチル基、イソオクチル基、２−エチルヘキシル基、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、ノナデシル基、イコシル基等のアルキル基、２）エテニル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、イソブテニル基、ペンテニル基、イソペンテニル基、ヘキセニル基、へプテニル基、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、ノナデセニル基、イコセニル基等のアルケニル基が挙げられるが、なかでもメチル基が好ましい。

化３中のＲ^２は炭素数３〜６のアルキレン基である。かかるアルキレン基は直鎖若しくは分岐の何れでもよい。かかるＲ^２としては、プロピレン基、メチルエチレン基、ブチレン基、テトラメチレン基、２−メチルプロピレン基、ペンタメチレン基、２−メチルテトラメチレン基、ヘキサメチレン基、２−メチルペンタメチレン基等が挙げられるが、なかでもプロピレン基、ブチレン基が好ましい。

化３中のＡは１〜２００個の炭素数２〜４のオキシアルキレン単位で構成された（ポリ）オキシアルキレン基を有する（ポリ）アルキレングリコールから全ての水酸基を除いた残基である。炭素数２〜４のオキシアルキレン基としてはオキシエチレン、オキシプロピレン、オキシブチレン等が挙げられる。

化３中のＲ^３は水素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数２〜２０のアルケニル基又は炭素数２〜８のアシル基である。炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数２〜２０のアルケニル基としては化２中のＲ^１と同様のものが挙げられる。炭素数２〜８のアシル基としてはアセチル基、プロパノイル基、ブタノイル基、ヘキサノイル基、ヘプタノイル基、オクタノイル基等が挙げられ、これらは直鎖若しくは分岐のいずれでもよいが、なかでもメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基等の炭素数１〜６のアルキル基や水素原子が好ましい。

本発明の処理剤は、いずれも以上説明したような、非イオン性界面活性剤、イオン性界面活性剤及びポリエーテル変性シリコーンを含有して成る合成繊維用処理剤であるが、更に平滑剤を含有することができ、この場合、平滑剤、非イオン性界面活性剤、イオン性界面活性剤及びポリエーテル変性シリコーンの含有割合の合計が１００質量％となるよう、平滑剤を０〜７５質量％、非イオン性界面活性剤を９〜９９質量％、イオン性界面活性剤を０．５〜１０質量％、及びポリエーテル変性シリコーンを０．０５〜５質量％の割合で含有するものが好ましい。

本発明の処理剤に供する平滑剤としては、１）ブチルステアレート、オクチルステアレート、オレイルラウレート、オレイルオレート、イソペンタコサニルイソステアレート、オクチルパルミテート、イソトリデシルステアレート等の、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、２）１，６−ヘキサンジオールジデカネート、トリメチロールプロパンモノオレートモノラウレート、ソルビタントリオレート、ソルビタンモノオレート、ソルビタントリステアレート、ソルビタンジステアレート、ソルビタンモノステアレート、グリセリンモノラウレート等の、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）ジラウリルアジペート、ジオレイルアゼレート、ジイソセチルチオジプロピオネート、ビスポリオキシエチレンラウリルアジペート等の、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、４）ベンジルオレート、ベンジルラウレート、ポリオキシプロピレンベンジルステアレート等の、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、５）ビスフェノールＡジラウレート、ポリオキシエチレンビスフェノールＡジラウレート等の、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、６）ビス２−エチルヘキシルフタレート、ジイソステアリルイソフタレート、トリオクチルトリメリテート等の、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、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、８）鉱物油等、合成繊維用処理剤に採用されている公知の平滑剤が挙げられる。

化３中のＡは、１〜２００個の炭素数２〜４のオキシアルキレン単位で構成された（ポリ）オキシアルキレン基を有する（ポリ）アルキレングリコールから全ての水酸基を除いた残基であるが、１０〜１００個の炭素数２〜４のオキシアルキレン単位で構成された（ポリ）オキシアルキレン基を有する（ポリ）アルキレングリコールから全ての水酸基を除いた残基である場合が好ましい。

また化３中のＡのオキシアルキレン単位は、炭素数２〜４のオキシアルキレン単位であるが、オキシエチレン単位及びオキシプロピレン単位である場合が好ましく、オキシエチレン単位及びポリプロピレン単位がランダムに結合したものである場合がより好ましい。

更に化３中のＡの（ポリ）オキシアルキレン基は、炭素数２〜４のオキシアルキレン単位で構成された（ポリ）オキシアルキレン基であるが、単位数でオキシエチレン単位を２０％以下の割合で含むオキシアルキレン単位で構成されたものである場合が好ましい。

本発明の処理剤には、合目的的に他の成分、例えば消泡剤、酸化防止剤、防腐剤、防錆剤等を併用することができるが、その併用量は本発明の効果を損なわない範囲内でできるだけ少量とすることが好ましい。

本発明の処理剤には、合目的的に他の変性シリコーン、例えば化１に該当しないポリエーテル変性シリコーン、アミノ変性シリコーン、カルボキシ変性シリコーン、エポキシ変性シリコーン、メルカプト変性シリコーン、アルキル変性シリコーン等や、シリコーンレジン等を併用することができるが、その併用量は本発明の効果を損なわない範囲内でできるだけ少量とすることが好ましい。

次に本発明に係る合成繊維について説明する。本発明に係る合成繊維は、以上説明した本発明の処理剤が合成繊維に付着しているものである。

本発明の処理剤を付着させる合成繊維としては、１）ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、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、ポリウレタン系繊維等が挙げられるが、なかでもポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維に付着させる場合に効果の発現が高い。

最後に、本発明に係る合成繊維の処理方法について説明する。本発明の処理方法は、以上説明したような本発明の処理剤を合成繊維に対し０．１〜３質量％となるよう付着させる方法である。本発明の処理剤を合成繊維に付着させる工程としては、紡糸工程、紡糸と延伸とを同時に行なう工程等が挙げられる。また本発明の処理剤を合成繊維に付着させる方法としては、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、スプレー給油法等が挙げられる。更に本発明の処理剤を合成繊維に付着させる際の形態としては、ニート、有機溶剤溶液、水性液等が挙げられるが、水性液が好ましい。本発明の処理剤の水性液を付着させる場合も、合成繊維に対し本発明の処理剤として０．１〜３質量％、好ましくは０．３〜１．２質量％となるよう付着させる。

本発明の処理剤の水性液に供する水としては、水道水、工業用水、イオン交換水、蒸留水等が挙げられるが、なかでもイオン交換水、蒸留水が好ましい。

以上説明した本発明によると、解舒性が良好で、高温での安定性に優れるという効果がある。

以下、本発明の構成及び効果をより具体的にするため、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（ポリエーテル変性シリコーンの合成）
・ポリエーテル変性シリコーン（Ｐ−１）の合成
ヘキサメチルジシロキサン６．３部、オクタメチルシクロテトラシロキサン８６．７部、テトラメチルシクロテトラシロキサン７．０部及び触媒として硫酸１部を反応容器に仕込み、反応系の温度を８０℃に保ち、２０時間反応を行った。反応中はジムロート冷却管にて還流を行った。反応終了後、炭酸水素ナトリウムを１．７部加え、１時間中和した後、水を５部加えて３０分撹拌した。反応容器内の内容物を分液漏斗に移し、一晩分離させた後、下層の水を捨てた。上層の液を２時間１２０℃にて脱水し、中間体としてメチルハイドロジェンポリジメチルシロキサンを得た。かくして得られたメチルハイドロジェンポリジメチルシロキサン３１．３部、ポリアルキレングリコールアリルエーテル（ポリアルキレングリコール部としてオキシエチレン単位５個とオキシプロピレン単位４４個とがランダムに結合して構成されたポリオキシアルキレン基を有するもの）６８．７部、触媒として塩化白金６水和物の濃度が０．５質量％のイソプロパノール溶液を０．５部及びキシレン１５０部を反応容器に仕込み、反応系の温度を１２０℃に保ち、３時間付加反応を行なった。反応系からキシレンを減圧留去した後、触媒を濾別し、反応生成物を得た。得られた反応生成物について、^１Ｈ−ＮＭＲ（ＶＡＲＩＡＮ ３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ_３）とＧＰＣ（東ソー株式会社製の商品名ＨＬＣ−８１２０ＧＰＣ）にて分析した。^１Ｈ−ＮＭＲにより得られたケミカルシフトを表１に示した。またＧＰＣにより得られた分子量が最大のピークを質量平均分子量として表１２に示した。

^１Ｈ−ＮＭＲとＧＰＣの結果より、得られた反応生成物は、化１中のｐが３０、ｑが２、ｒが１、化２中のＲ^１がメチル基、化３中のＲ^２がｎ−プロピレン基、Ｒ^３が水素原子、Ａがオキシエチレン単位５個とオキシプロピレン単位４４個がランダムに結合して構成されたポリオキシアルキレン基を有するポリアルキレングリコールから全ての水酸基を除いた残基である場合の化１で示されるポリエーテル変性シリコーンであった。このポリエーテル変性シリコーンの質量平均分子量は８２００であった。

・ポリエーテル変性シリコーン（Ｐ−２）の合成
ヘキサメチルジシロキサン３．８部、オクタメチルシクロテトラシロキサン８７．７部、テトラメチルシクロテトラシロキサン８．５部及び触媒として硫酸１部を反応容器に仕込み、ポリエーテル変性シリコーン（Ｐ−１）と同様に反応を行なって、メチルハイドロジェンポリジメチルシロキサンを得た。かくして得られたメチルハイドロジェンポリジメチルシロキサン４０．６部、ポリアルキレングリコールアリルエーテル（ポリアルキレングリコール部としてオキシエチレン単位１０個とオキシプロピレン単位４５個とがランダムに結合して構成されたポリオキシアルキレン基を有するもの）５９．４部、触媒として塩化白金６水和物の濃度が０．５質量％のイソプロパノール溶液を０．５部及びキシレン１５０部を反応容器に仕込み、更にポリエーテル変性シリコーン（Ｐ−１）と同様に反応を行なって、反応生成物を得た。この反応生成物をポリエーテル変性シリコーン（Ｐ−１）と同様に^１Ｈ−ＮＭＲ及びＧＰＣにて分析した。得られたケミカルシフトを表２に示し、また質量平均分子量を表１２に示した。

^１Ｈ−ＮＭＲとＧＰＣの結果より、得られた反応生成物は、化１中のｐが５０、ｑが２、ｒが４、化２中のＲ^１がメチル基、化３中のＲ^２がｎ−プロピレン基、Ｒ^３が水素原子、Ａがオキシエチレン単位１０個とオキシプロピレン単位４５個がランダムに結合して構成されたポリオキシアルキレン基を有するポリアルキレングリコールから全ての水酸基を除いた残基である場合の化１で示されるポリエーテル変性シリコーンであった。このポリエーテル変性シリコーンの質量平均分子量は１０５００であった。

・ポリエーテル変性シリコーン（Ｐ−３）の合成
ヘキサメチルジシロキサン５．９部、オクタメチルシクロテトラシロキサン８１．０部、テトラメチルシクロテトラシロキサン１３．１部及び触媒として硫酸１部を反応容器に仕込み、ポリエーテル変性シリコーン（Ｐ−１）と同様に反応を行なって、メチルハイドロジェンポリジメチルシロキサンを得た。かくして得られたメチルハイドロジェンポリジメチルシロキサン１４．１部、ポリアルキレングリコールアリルエーテル（ポリアルキレングリコール部としてオキシエチレン単位１５個とオキシプロピレン単位６０個とがランダムに結合して構成されたポリオキシアルキレン基を有するもの）８５．９部、触媒として塩化白金６水和物の濃度が０．５質量％のイソプロパノール溶液を０．５部及びキシレン１５０部を反応容器に仕込み、更にポリエーテル変性シリコーン（Ｐ−１）と同様に反応を行なって、反応生成物を得た。この反応生成物をポリエーテル変性シリコーン（Ｐ−１）と同様に^１Ｈ−ＮＭＲ及びＧＰＣにて分析した。得られたケミカルシフトを表３に示し、また質量平均分子量を表１２に示した。

^１Ｈ−ＮＭＲとＧＰＣの結果より、得られた反応生成物は、化１中のｐが３０、ｑが４、ｒが２、化２中のＲ^１がメチル基、化３中のＲ^２がｎ−プロピレン基、Ｒ^３が水素原子、Ａがオキシエチレン単位１５個とオキシプロピレン単位６０個がランダムに結合して構成されたポリオキシアルキレン基を有するポリアルキレングリコールから全ての水酸基を除いた残基である場合の化１で示されるポリエーテル変性シリコーンであった。このポリエーテル変性シリコーンの質量平均分子量は１９５００であった。

・ポリエーテル変性シリコーン（Ｐ−４）の合成
ヘキサメチルジシロキサン３．１部、オクタメチルシクロテトラシロキサン８５．４部、テトラメチルシクロテトラシロキサン１１．５部及び触媒として硫酸１部を反応容器に仕込み、ポリエーテル変性シリコーン（Ｐ−１）と同様に反応を行なって、メチルハイドロジェンポリジメチルシロキサンを得た。かくして得られたメチルハイドロジェンポリジメチルシロキサン１８．３部、ポリアルキレングリコールメチルモノブテニルエーテル（ポリアルキレングリコール部としてオキシエチレン単位５個とオキシプロピレン単位４５個とがランダムに結合して構成されたポリオキシアルキレン基を有するもの）８１．７部、触媒として塩化白金６水和物の濃度が０．５質量％のイソプロパノール溶液を０．５部及びキシレン１５０部を反応容器に仕込み、更にポリエーテル変性シリコーン（Ｐ−１）と同様に反応を行なって、反応生成物を得た。この反応生成物をポリエーテル変性シリコーン（Ｐ−１）と同様に^１Ｈ−ＮＭＲ及びＧＰＣにて分析した。得られたケミカルシフトを表４に示し、また質量平均分子量を表１２に示した。

^１Ｈ−ＮＭＲとＧＰＣの結果より、得られた反応生成物は、化１中のｐが６０、ｑが８、ｒが２、化２中のＲ^１がメチル基、化３中のＲ^２がｎ−ブチレン基、Ｒ^３がメチル基、Ａがオキシエチレン単位５個、オキシプロピレン単位４５個がランダムに結合して構成されたポリオキシアルキレン基を有するポリアルキレングリコールから全ての水酸基を除いた残基である場合の化１で示されるポリエーテル変性シリコーンであった。このポリエーテル変性シリコーンの質量平均分子量は２８５００であった。

・ポリエーテル変性シリコーン（Ｐ−５）の合成
ヘキサメチルジシロキサン５．９部、オクタメチルシクロテトラシロキサン８１．０部、テトラメチルシクロテトラシロキサン１３．１部及び触媒として硫酸１部を反応容器に仕込み、ポリエーテル変性シリコーン（Ｐ−１）と同様に反応を行なって、メチルハイドロジェンポリジメチルシロキサンを得た。かくして得られたメチルハイドロジェンポリジメチルシロキサン２３．２部、ポリアルキレングリコールアリルエーテル（ポリアルキレングリコール部としてオキシエチレン単位１５個とオキシプロピレン単位４０個とがランダムに結合して構成されたポリオキシアルキレン基を有するもの）７６．８部、触媒として塩化白金６水和物の濃度が０．５質量％のイソプロパノール溶液を０．５部及びキシレン１５０部を反応容器に仕込み、更にポリエーテル変性シリコーン（Ｐ−１）と同様に反応を行なって、反応生成物を得た。この反応生成物をポリエーテル変性シリコーン（Ｐ−１）と同様に^１Ｈ−ＮＭＲ及びＧＰＣにて分析した。得られたケミカルシフトを表５に示し、また質量平均分子量を表１２に示した。

^１Ｈ−ＮＭＲとＧＰＣの結果より、得られた反応生成物は、化１中のｐが３０、ｑが３、ｒが３、化２中のＲ^１がメチル基、化３中のＲ^２がｎ−プロピレン基、Ｒ^３が水素原子、Ａがオキシエチレン単位１５個とオキシプロピレン単位４０個がランダムに結合して構成されたポリオキシアルキレン基を有するポリアルキレングリコールから全ての水酸基を除いた残基である場合の化１で示されるポリエーテル変性シリコーンであった。このポリエーテル変性シリコーンの質量平均分子量は１２０００であった。

・ポリエーテル変性シリコーン（Ｐ−６）の合成
ヘキサメチルジシロキサン７．４部、オクタメチルシクロテトラシロキサ６７．８部、テトラメチルシクロテトラシロキサン２４．７部及び触媒として硫酸１部を反応容器に仕込み、ポリエーテル変性シリコーン（Ｐ−１）と同様に反応を行なって、メチルハイドロジェンポリジメチルシロキサンを得た。かくして得られたメチルハイドロジェンポリジメチルシロキサン６．３部、ポリアルキレングリコールモノブテニルエーテル（ポリアルキレングリコール部としてオキシエチレン単位２５個とオキシプロピレン単位１２０個とがブロックに結合して構成されたポリオキシアルキレン基を有し、ブテニルアルコールにオキシプロピレン単位のブロックが付加したもの）９３．７部、触媒として塩化白金６水和物の濃度が０．５質量％のイソプロパノール溶液を０．５部及びキシレン１５０部を反応容器に仕込み、更にポリエーテル変性シリコーン（Ｐ−１）と同様に反応を行なって、反応生成物を得た。この反応生成物をポリエーテル変性シリコーン（Ｐ−１）と同様に^１Ｈ−ＮＭＲ及びＧＰＣにて分析した。得られたケミカルシフトを表６に示し、また質量平均分子量を表１２に示した。

^１Ｈ−ＮＭＲとＧＰＣの結果より、得られた反応生成物は、化１中のｐが２０、ｑが４、ｒが５、化２中のＲ^１がメチル基、化３中のＲ^２がｎ−ブチレン基、Ｒ^３が水素原子、Ａがオキシエチレン単位２５個とオキシプロピレン単位１２０個がブロックに結合して構成されたポリオキシアルキレン基を有するポリアルキレングリコールから全ての水酸基を除いた残基である場合の化１で示されるポリエーテル変性シリコーンであった。このポリエーテル変性シリコーンの質量平均分子量は３５０００であった。

・ポリエーテル変性シリコーン（Ｐ−７）の合成
ヘキサメチルジシロキサン３．８部、オクタメチルシクロテトラシロキサン８７．７部、テトラメチルシクロテトラシロキサン８．５部及び触媒として硫酸１部を反応容器に仕込み、ポリエーテル変性シリコーン（Ｐ−１）と同様に反応を行なって、メチルハイドロジェンポリジメチルシロキサンを得た。かくして得られたメチルハイドロジェンポリジメチルシロキサン３６．２部、ポリアルキレングリコールアリルエーテル（ポリアルキレングリコール部としてオキシエチレン単位１０個とオキシブチレン単位４５個とがランダムに結合して構成されたポリオキシアルキレン基を有するもの）６３．８部、触媒として塩化白金６水和物の濃度が０．５質量％のイソプロパノール溶液を０．５部及びキシレン１５０部を反応容器に仕込み、更にポリエーテル変性シリコーン（Ｐ−１）と同様に反応を行なって、反応生成物を得た。この反応生成物をポリエーテル変性シリコーン（Ｐ−１）と同様に^１Ｈ−ＮＭＲ及びＧＰＣにて分析した。得られたケミカルシフトを表７に示し、また質量平均分子量を表１２に示した。

^１Ｈ−ＮＭＲとＧＰＣの結果より、得られた反応生成物は化１中のｐが５０、ｑが２、ｒが４、化２中のＲ^１がメチル基、化３中のＲ^２がｎ−プロピレン基、Ｒ^３が水素原子、Ａがオキシエチレン単位１０個とオキシブチレン単位４５個がランダムに結合して構成されたポリオキシアルキレン基を有するポリアルキレングリコールから全ての水酸基を除いた残基である場合の化１で示されるポリエーテル変性シリコーンであった。このポリエーテル変性シリコーンの質量平均分子量は１２０００であった。

・ポリエーテル変性シリコーン（ＰＲ−１）の合成
ヘキサメチルジシロキサン９．２部、オクタメチルシクロテトラシロキサン８４．０部、テトラメチルシクロテトラシロキサン６．８部及び触媒として硫酸１部を反応容器に仕込み、ポリエーテル変性シリコーン（Ｐ−１）と同様に反応を行なって、メチルハイドロジェンポリジメチルシロキサンを得た。かくして得られたメチルハイドロジェンポリジメチルシロキサン３９．８部、ポリアルキレングリコールアリルエーテル（ポリアルキレングリコール部としてオキシエチレン単位３個とオキシプロピレン単位２０個とがランダムに結合して構成されたポリオキシアルキレン基を有するもの）６０．２部、触媒として塩化白金６水和物の濃度が０．５質量％のイソプロパノール溶液を０．５部及びキシレン１５０部を反応容器に仕込み、更にポリエーテル変性シリコーン（Ｐ−１）と同様に反応を行なって、反応生成物を得た。この反応生成物をポリエーテル変性シリコーン（Ｐ−１）と同様に^１Ｈ−ＮＭＲ及びＧＰＣにて分析した。得られたケミカルシフトを表８に示し、また質量平均分子量を表１２に示した。

^１Ｈ−ＮＭＲとＧＰＣの結果より、得られた反応生成物は、化１中のｐが２０、ｑが２、ｒが０、化２中のＲ^１がメチル基、化３中のＲ^２がｎ−プロピレン基、Ｒ^３が水素原子、Ａがオキシエチレン単位３個とオキシプロピレン単位２０個がランダムに結合して構成されたポリオキシアルキレン基を有するポリアルキレングリコールから全ての水酸基を除いた残基である場合の化１で示されるポリエーテル変性シリコーンであった。このポリエーテル変性シリコーンの質量平均分子量は４５００であった。

・ポリエーテル変性シリコーン（ＰＲ−２）の合成
ヘキサメチルジシロキサン３３．１部、オクタメチルシクロテトラシロキサン３０．２部、テトラメチルシクロテトラシロキサン３６．７部及び触媒として硫酸１部を反応容器に仕込み、ポリエーテル変性シリコーン（Ｐ−１）と同様に反応を行なって、メチルハイドロジェンポリジメチルシロキサンを得た。かくして得られたメチルハイドロジェンポリジメチルシロキサン２１．９部、ポリアルキレングリコールメチルアリルエーテル（ポリアルキレングリコール部としてオキシエチレン単位８個とオキシプロピレン単位３個とがランダムに結合して構成されたポリオキシアルキレン基を有するもの）７８．１部、触媒として塩化白金６水和物の濃度が０．５質量％のイソプロパノール溶液を０．５部及びキシレン１５０部を反応容器に仕込み、更にポリエーテル変性シリコーン（Ｐ−１）と同様に反応を行なって、反応生成物を得た。この反応生成物をポリエーテル変性シリコーン（Ｐ−１）と同様に^１Ｈ−ＮＭＲ及びＧＰＣにて分析した。得られたケミカルシフトを表９に示し、また質量平均分子量を表１２に示した。

^１Ｈ−ＮＭＲとＧＰＣの結果より、得られた反応生成物は、化１中のｐが２、ｑが３、ｒが０、化２中のＲ^１がメチル基、化３中のＲ^２がｎ−プロピレン基、Ｒ^３がメチル基、Ａがオキシエチレン単位８個とオキシプロピレン単位３個がランダムに結合して構成されたポリオキシアルキレン基を有するポリアルキレングリコールから全ての水酸基を除いた残基である場合の化１で示されるポリエーテル変性シリコーンであった。このポリエーテル変性シリコーンの質量平均分子量は２３００であった。

・ポリエーテル変性シリコーン（ＰＲ−３）の合成
ヘキサメチルジシロキサン１．４部、オクタメチルシクロテトラシロキサン７０．２部、テトラメチルシクロテトラシロキサン２８．４部及び触媒として硫酸１部を反応容器に仕込み、ポリエーテル変性シリコーン（Ｐ−１）と同様に反応を行なって、メチルハイドロジェンポリジメチルシロキサンを得た。かくして得られたメチルハイドロジェンポリジメチルシロキサン１６．８部、ポリアルキレングリコールアリルエーテル（ポリアルキレングリコール部としてオキシエチレン単位５個とオキシプロピレン単位４５個とがランダムに結合して構成されたポリオキシアルキレン基を有するもの）８３．２部、触媒として塩化白金６水和物の濃度が０．５質量％のイソプロパノール溶液を０．５部及びキシレン１５０部を反応容器に仕込み、更にポリエーテル変性シリコーン（Ｐ−１）と同様に反応を行なって、反応生成物を得た。この反応生成物をポリエーテル変性シリコーン（Ｐ−１）と同様に^１Ｈ−ＮＭＲ及びＧＰＣにて分析した。得られたケミカルシフトを表１０に示し、また質量平均分子量を表１２に示した。

^１Ｈ−ＮＭＲとＧＰＣの結果より、得られた反応生成物は、化１中のｐが１１０、ｑが２０、ｒが３５、化２中のＲ^１がメチル基、化３中のＲ^２がｎ−プロピレン基、Ｒ^３が水素原子、Ａがオキシエチレン単位５個とオキシプロピレン単位４５個がランダムに結合して構成されたポリオキシアルキレン基を有するポリアルキレングリコールから全ての水酸基を除いた残基である場合の化１で示されるポリエーテル変性シリコーンであった。このポリエーテル変性シリコーンの質量平均分子量は７００００であった。

・ポリエーテル変性シリコーン（ＰＲ−４）の合成
ヘキサメチルジシロキサン０．９部、オクタメチルシクロテトラシロキサン９５．２部、テトラメチルシクロテトラシロキサン３．９部及び触媒として硫酸１部を反応容器に仕込み、ポリエーテル変性シリコーン（Ｐ−１）と同様に反応を行なって、メチルハイドロジェンポリジメチルシロキサンを得た。かくして得られたメチルハイドロジェンポリジメチルシロキサン３１．３部、ポリアルキレングリコールブチルブテニルエーテル（ポリアルキレングリコール部としてオキシエチレン単位３０個とオキシプロピレン単位４０個とがランダムに結合して構成されたポリオキシアルキレン基を有するもの）６８．７部、触媒として塩化白金６水和物の濃度が０．５質量％のイソプロパノール溶液を０．５部及びキシレン１５０部を反応容器に仕込み、更にポリエーテル変性シリコーン（Ｐ−１）と同様に反応を行なって、反応生成物を得た。この反応生成物をポリエーテル変性シリコーン（Ｐ−１）と同様に^１Ｈ−ＮＭＲ及びＧＰＣにて分析した。得られたケミカルシフトを表１１に示し、また質量平均分子量を表１２に示した。

^１Ｈ−ＮＭＲとＧＰＣの結果より、得られた反応生成物は、化１中のｐが２２０、ｑが１０、ｒが１、化２中のＲ^１がメチル基、化２中のＲ^２がｎ−ブチレン基、Ｒ^３がブチル基、Ａがオキシエチレン単位３０個とオキシプロピレン単位４０個がランダムに結合して構成されたポリオキシアルキレン基を有するポリアルキレングリコールから全ての水酸基を除いた残基である場合の化１で示されるポリエーテル変性シリコーンであった。このポリエーテル変性シリコーンの質量平均分子量は５５０００であった。

以上で合成したポリエーテル変性シリコーンの内容を、表１２にまとめて示した。

表１２において、
＊１：オキシアルキレン単位中のオキシエチレン単位の割合（％）
＊２：（ｑ／（ｑ＋ｒ））×１００
＊３：質量平均分子量
Ａ−１：オキシエチレン単位５個とオキシプロピレン単位４４個がランダムに結合して構成されたポリオキシアルキレン基を有するポリアルキレングリコールから全ての水酸基を除いた残基
Ａ−２：オキシエチレン単位１０個とオキシプロピレン単位４５個がランダムに結合して構成されたポリオキシアルキレン基を有するポリアルキレングリコールから全ての水酸基を除いた残基
Ａ−３：オキシエチレン単位１５個とオキシプロピレン単位６０個がランダムに結合して構成されたポリオキシアルキレン基を有するポリアルキレングリコールから全ての水酸基を除いた残基
Ａ−４：オキシエチレン単位５個とオキシプロピレン単位４５個がランダムに結合して構成されたポリオキシアルキレン基を有するポリアルキレングリコールから全ての水酸基を除いた残基
Ａ−５：オキシエチレン単位１５個とオキシプロピレン単位４０個がランダムに結合して構成されたポリオキシアルキレン基を有するポリアルキレングリコールから全ての水酸基を除いた残基
Ａ−６：オキシエチレン単位２５個とオキシプロピレン単位１２０個がブロックに結合して構成されたポリオキシアルキレン基を有するポリアルキレングリコールから全ての水酸基を除いた残基
Ａ−７：オキシエチレン単位１０個とオキシブチレン単位４５個がランダムに結合して構成されたポリオキシアルキレン基を有するポリアルキレングリコールから全ての水酸基を除いた残基
Ａ−８：オキシエチレン単位３個とオキシプロピレン単位２０個がランダムに結合して構成されたポリオキシアルキレン基を有するポリアルキレングリコールから全ての水酸基を除いた残基
Ａ−９：オキシエチレン単位８個とオキシプロピレン単位３個がランダムに結合して構成されたポリオキシアルキレン基を有するポリアルキレングリコールから全ての水酸基を除いた残基
Ａ−１０：オキシエチレン単位５個とオキシプロピレン単位４５個がランダムに結合して構成されたポリオキシアルキレン基を有するポリアルキレングリコールから全ての水酸基を除いた残基
Ａ−１１：オキシエチレン単位３０個とオキシプロピレン単位４０個がランダムに結合して構成されたポリオキシアルキレン基を有するポリアルキレングリコールから全ての水酸基を除いた残基

試験区分２（合成繊維用処理剤の調製）
・実施例１
非イオン性界面活性剤としてブタノールにプロピレンオキシド／エチレンオキシドを５０／５０（質量比）の割合でランダムに付加した質量平均分子量３５００の化合物（Ｎ−３）を８０部、ポリオキシエチレン（１２モル）オクチルエーテルラウレート（Ｎ−４）を１５部、イオン性界面活性剤としてオクタン酸カリウム塩（Ｅ−１）を２部、ポリエーテル変性シリコーンとして表１２記載のポリエーテル変性シリコーン（Ｐ−２）を３部の割合で均一混合して、実施例１の合成繊維用処理剤を調製した。

・実施例２〜８及び比較例１〜４
実施例１の合成繊維処理剤と同様にして、実施例２〜８及び比較例１〜４の合成繊維処理剤を調製した。以上で調製した各例の合成繊維処理剤の内容を、実施例１も含めて、表１３にまとめて示した。

試験区分３（高温での安定性の評価）
調製した各例の合成繊維用処理剤を、４０℃のインキュベーターで１週間保管して、保管する前と後の外観の変化を目視にて観察し、次の基準で評価した。結果を表１３にまとめて示した。
高温での安定性評価の基準
◎：変化なし
○：わずかに分離が見られるが、実用上問題ない
×：分離が発生し、実用上問題がある

試験区分４（合成繊維への合成繊維用処理剤の付着）
試験区分２で調製した合成繊維用処理剤１０部とイオン交換水９０部を均一混合して、濃度１０％の合成繊維用処理剤水性液を調製した。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レ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、口金から吐出して冷却固化した後、走行糸条に合成繊維用処理剤水性液を計量ポンプを用いたガイド給油法にて、走行糸条に対し合成繊維用処理剤として１．０％となるよう付着させた後、ガイドで集束させて、機械的な延伸を伴うことなく、３３００ｍ／分の速度で捲き取り、１２８デシテックス３６フィラメントの部分延伸糸の１０ｋｇ捲きケークを得た。

試験区分５（解舒性の評価）
試験区分４で作製した１０ｋｇ捲きケークの部分延伸糸について、東レエンジニアリング社製の商品名パッケージアナライザーＰＡ−７０１を用いて、以下の条件で解舒張力を測定し、解舒性を以下の基準で評価した。結果を表１３にまとめて示した。
解舒条件：１０００ｍ／分、１０分間
解舒性評価の基準
◎：解舒張力の変動が２ｇ未満
○：解舒張力の変動が２ｇ以上〜４ｇ以下
×：解舒張力の変動が４ｇより大きく、異常張力や糸切れを生じる

表１３において、
Ｌ−１：鉱物油（３０℃の動粘度が４７ｍｍ^２／ｓ）
Ｌ−２：イソトリデシルステアレート
Ｌ−３：ソルビタンモノステアレート
Ｌ−４：ヤシ油
Ｎ−１：ポリオキシプロピレン（３モル）ラウリルエーテルメチルエーテル
Ｎ−２：ポリオキシエチレン（１５モル）硬化ヒマシ油エーテル
Ｎ−３：ブタノールにポリオキシプロピレン／ポリオキシエチレン（重量比：５０／５０）がランダムに付加した化合物（Ｍｗ：３５００）
Ｎ−４：ポリオキシエチレン（１２モル）オクチルエーテルラウレート
Ｎ−５：ポリオキシエチレン（５モル）ジオレート
Ｅ−１：オクタン酸カリウム塩
Ｅ−２：ドデカンスルホン酸リチウム塩
Ｅ−３：オレイルリン酸エステルとトリエタノールアミンとの塩

表１〜表１２に対応する表１３の結果からも明らかなように、本発明によれば、解舒性が良好で、高温での安定性に優れる。

Claims (8)

1. 非イオン性界面活性剤、イオン性界面活性剤及びポリエーテル変性シリコーンを含有して成る合成繊維用処理剤であって、該ポリエーテル変性シリコーンが下記の化１で示される質量平均分子量４００００未満のものであることを特徴とする合成繊維用処理剤。
   

   

   （化１において、
   Ｘ：下記の化２で示される有機基
   Ｙ：下記の化３で示される有機基
   Ｚ：下記の化４で示される有機基
   Ｘ，Ｙ，Ｚ：これらの繰り返しはブロック又はランダムのいずれの方法で繰り返されていてもよい
   ｐ：０以上６５未満の整数
   ｑ，ｒ：１以上の整数（但し、（ｑ／（ｑ＋ｒ））×１００が９９．５以下となる整数）
   

   

   

   

   （化２〜化４において、
   Ｒ^１：炭素数１〜２０のアルキル基又は炭素数２〜２０アルケニル基
   Ｒ^２：炭素数３〜６のアルキレン基
   Ｒ^３：水素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数２〜２０のアルケニル基又は炭素数２〜８のアシル基
   Ａ：１〜２００個の炭素数２〜４のオキシアルキレン単位で構成された（ポリ）オキシアルキレン基を有する（ポリ）アルキレングリコールから全ての水酸基を除いた残基
2. 平滑剤、非イオン性界面活性剤、イオン性界面活性剤及びポリエーテル変性シリコーンの含有割合の合計が１００質量％となるよう、平滑剤を０〜７５質量％、非イオン性界面活性剤を９〜９９質量％、イオン性界面活性剤を０．５〜１０質量％及びポリエーテル変性シリコーンを０．０５〜５質量％の割合で含有して成る請求項１記載の合成繊維用処理剤。
3. Ａが、１０〜１００個の炭素数２〜４のオキシアルキレン単位で構成された（ポリ）オキシアルキレン基を有する（ポリ）アルキレングリコールから全ての水酸基を除いた残基である請求項１又は２記載の合成繊維用処理剤。
4. Ａのオキシアルキレン単位が、オキシエチレン単位及びオキシプロピレン単位である請求項１〜３のいずれか一つの項記載の合成繊維用処理剤。
5. Ａの（ポリ）オキシアルキレン基が、オキシエチレン単位及びオキシプロピレン単位がランダムに結合されたものである請求項１〜４のいずれか一つの項記載の合成繊維用処理剤。
6. Ａの（ポリ）オキシアルキレン基が、単位数でオキシエチレン単位を２０％以下の割合で含むオキシアルキレン単位で構成されたものである請求項１〜５のいずれか一つの項記載の合成繊維用処理剤。
7. 請求項１〜６のいずれか一つの項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。
8. 請求項１〜６のいずれか一つの項記載の合成繊維用処理剤を、合成繊維に対し０．１〜３質量％となるように付着させることを特徴とする合成繊維の処理方法。