WO2014024647A1

WO2014024647A1 - 合成繊維用処理剤及びその利用

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Publication number: WO2014024647A1
Application number: PCT/JP2013/069343
Authority: WO
Inventors: 郁也氏野; 新開　洋; 信一建本
Original assignee: Matsumoto Yushi Seiyaku Co Ltd
Current assignee: Matsumoto Yushi Seiyaku Co Ltd
Priority date: 2012-08-07
Filing date: 2013-07-17
Publication date: 2014-02-13
Anticipated expiration: 2015-02-07
Also published as: JPWO2014024647A1

Description

合成繊維用処理剤及びその利用

　本発明は、合成繊維用処理剤及びその利用に関するものである。更に詳しくは、合成繊維を製造する際に用いられ、毛羽や断糸を低減させることのできる合成繊維用処理剤、該処理剤が付与された合成繊維フィラメント糸条、該処理剤を用いた合成繊維フィラメント糸条の製造方法、該製造方法で得られた合成繊維フィラメント糸条を含む繊維構造物に関するものである。

　近年、合成繊維はハイマルチ化、異形断面、高強力化、低収縮率化等の高機能性の付与が行われている。また、合成繊維の製造にあたっては、生産効率を向上させるため、生産速度の高速化、熱処理の高温化が行われている。生産速度の高速化は、合成繊維に与える損傷が増え、毛羽や断糸が増加するという問題がある。また、熱処理の高温化としては、高速化による合成繊維への熱履歴不足を補うためや高強力等の高機能化のための熱セットローラーの高温化が挙げられる。熱セットローラーの高温化は、合成繊維用処理剤の熱劣化による熱セットローラー汚れの増加を引き起こし、生産環境の悪化、生産性の低下を引き起こすという問題がある。

　これらの問題を解決すべく、次の先行技術が提案されている。例えば、特許文献１には、毛羽、断糸を減少させるべく、チオジプロピオン酸エステルを用いた潤滑性に優れる処理剤が提案されている。チオジプロピオン酸エステルを用いた処理剤は、繊維－金属間、繊維－繊維間の摩擦が低く、耐熱性も従来の潤滑剤に比べ良好であり、毛羽、断糸を減少させることができる。しかし、近年の熱セットローラーの高温化に伴い、発煙が増え、作業環境が悪化するばかりでなく、ローラーへの汚れが増加し、頻繁にローラー清掃を行う必要があり、高品位の繊維を得ることができなかった。

　また、特許文献２には、熱セットローラーの汚れを改善すべく、ビスフェノールＡのアルキレンオキシド付加物の脂肪酸エステルを用いた処理剤が提案されている。ビスフェノールＡアルキレンオキシド付加物の脂肪酸エステルを用いた処理剤は、耐熱性は良好だが、繊維－金属間、繊維－繊維間の摩擦が高く、合成繊維用処理剤としての必要特性である潤滑性に劣っていた。その結果、繊維製造工程や加工工程での繊維の損傷が大きくなり、毛羽、断糸が増大し、今日の繊維に求められる高い要求を満たすことができなかった。

　また、特許文献３には、延伸ローラー上に蓄積するタールの量を減らし、毛羽、断糸の発生を低減するために、二塩基酸であるチオジプロピオン酸エステルと酸化防止剤等を用いた沃素価が４以下の繊維用処理剤が提案されている。しかし、特許文献３の繊維用処理剤では、タールの蓄積防止に効果があるものの、エステルの分子量が小さいため、繊維の保護が十分ではなく、反対に毛羽が増加する問題があった。

　このように、従来の合成繊維用処理剤ではこれら問題に対応できず、近年の高機能化繊維を高品位に生産でき、かつ耐熱性に優れ、生産環境を悪化しない合成繊維用処理剤が切望されていた。

日本国特開昭５４－１４７２１４号公報日本国特公昭４７－２９４７４号公報日本国特開２００９－２３５６４７号公報

　本発明の目的は、合成繊維を製造する際に用いられ、毛羽、断糸の発生を著しく低減することができ、かつ耐熱性に優れ、生産環境を悪化させない合成繊維用処理剤、該処理剤が付与された合成繊維フィラメント糸条、該処理剤を用いた合成繊維フィラメント糸条の製造方法、該製造方法で得られた合成繊維フィラメント糸条を含む繊維構造物を提供することにある。

　本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、特定の多価アルコール脂肪酸エステル（Ａ）とノニオン界面活性剤を必須に含有する合成繊維用処理剤を用いれば、毛羽、断糸の発生を著しく低減することができ、著しく糸品位が向上し、優れた製糸性が得られることを見出した。また、該合成繊維用処理剤は、熱処理時のタールによるローラー汚れが少なく、生産環境を悪化させないことを見出した。

　すなわち、本発明の合成繊維用処理剤は、多価アルコールと脂肪酸がエステル結合した構造を持つ多価アルコール脂肪酸エステル（Ａ）と、ノニオン界面活性剤（Ｂ）とを必須に含有し、前記脂肪酸が、前記脂肪酸が、リノール酸と、リノール酸を除く炭素数１４～２２の脂肪酸とを含み、脂肪酸全体に占めるリノール酸の割合が５～２０重量％、リノール酸とリノール酸を除く炭素数１４～２２の脂肪酸との合計の重量割合が９５重量％以上である。

　処理剤の不揮発分に占める前記エステル（Ａ）の重量割合は１０～７０重量％であり、前記ノニオン界面活性剤（Ｂ）の重量割合が１５～６５重量％であることが好ましい。

　前記多価アルコールは３価アルコールであることが好ましい。
　前記エステル（Ａ）のヨウ素価は３０～８０であることが好ましい。前記エステル（Ａ）の重量平均分子量は５００～１２００であることが好ましい。

　前記ノニオン界面活性剤（Ｂ）は、ポリオキシアルキレン基含有ヒドロキシ脂肪酸多価アルコールエステル及び該多価アルコールエステルの少なくとも一つの水酸基を脂肪酸で封鎖したエステルから選ばれる少なくとも１種のノニオン界面活性剤（Ｂ１）を含むことが好ましい。

　前記ノニオン界面活性剤（Ｂ）全体に占める前記ノニオン界面活性剤（Ｂ１）の重量割合は５～９５重量％であることが好ましい。

　本発明の合成繊維フィラメント糸条は、原料合成繊維フィラメント糸条に、上記の処理剤が付与されたものである。
　本発明の合成繊維フィラメント糸条の製造方法は、原料合成繊維フィラメント糸条に、上記の処理剤を付与する工程を含むものである。
　本発明の繊維構造物は、本発明の合成繊維フィラメント糸条及び／又は本発明の製造方法で得られた合成繊維フィラメント糸条を含むものである。

　本発明の合成繊維用処理剤を用いて合成繊維を製造した場合、毛羽、断糸の発生を著しく低減することができる。また、本発明の合成繊維用処理剤は、耐熱性に優れ、生産環境を悪化させることもない。
　本発明の製造方法によれば、毛羽、断糸の発生を著しく低減することができ、糸品位に優れた合成繊維フィラメント糸条を製造することができる。また、タールが少なく高品位な原糸が得られる。本発明の合成繊維フィラメント糸は、毛羽、断糸の発生が少なく、糸品位に優れる。
　本発明の繊維構造物は、高品位な原糸を用いているので、品質に優れる。

　本発明の合成繊維用処理剤は、特定の多価アルコール脂肪酸エステル（Ａ）とノニオン界面活性剤（Ｂ）を必須に含有するものである。以下、詳細に説明する。

［多価アルコール脂肪酸エステル（Ａ）］
　多価アルコール脂肪酸エステル（Ａ）は、本発明の処理剤の必須成分であり、多価アルコールと脂肪酸がエステル結合した構造を持つエステルである。エステル（Ａ）の代わりに、１価アルコールと脂肪酸がエステル結合した構造を持つエステルのみを必須に用いた場合、平滑性に優れるが、繊維を保護する油膜強度が弱く、かえって毛羽が増加する。エステル（Ａ）は、１種又は２種以上を使用してもよい。なお、エステル（Ａ）は、分子内にポリオキシアルキレン基を有しない化合物である。

　エステル（Ａ）を構成する脂肪酸は、リノール酸と、リノール酸を除く炭素数１４～２２の脂肪酸（以下、脂肪酸（ａ）という）とを含有し、脂肪酸全体に占めるリノール酸の割合は５～２０重量％、リノール酸と脂肪酸（ａ）との合計の重量割合が９５重量％以上である。つまり、該脂肪酸は、リノール酸と脂肪酸（ａ）から実質的に構成されているものである。

　脂肪酸全体に占めるリノール酸の割合は、５～２０重量％であり、６～１９重量％がより好ましく、７～１８重量％さらに好ましい。リノール酸の割合が５重量％未満の場合、十分な油膜強度が得られなくなり、毛羽が発生し、高品位の繊維が得られない。一方、リノール酸の割合が２０重量％超の場合、処理剤の耐熱性が悪化し、ローラー汚れが発生し、その結果、毛羽、断糸が発生する。
　脂肪酸全体に占める脂肪酸（ａ）の割合は、７５～９５重量％であり、７６～９４重量％がより好ましく、７７～９３重量％さらに好ましい。該割合が７５重量％未満の場合、該エステル油膜強度が不足したり、分子量が大きくなり十分な平滑性が得られなくなったりする。そのため、毛羽が発生し、高品位の繊維が得られないことがある。一方、該割合が９５重量％超の場合、リノール酸の含有量が不足し、この場合も油膜強度が低下し、毛羽が発生することがある。
　また、脂肪酸全体に占めるリノール酸と脂肪酸（ａ）との合計の重量割合は、９５重量％以上であり、９６重量％以上が好ましく、９７重量％以上がより好ましい。該割合が９５重量％未満の場合、十分な油膜強度が得られなくなり、毛羽が発生し、高品位の繊維が得られない。

　また、脂肪酸（ａ）は、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸であってもよい。脂肪酸（ａ）の炭素数は１４～２２であり、１４～２０がさらに好ましい。炭素数が１４未満の場合、十分な油膜強度が得られなくなり、毛羽が発生する。炭素数が２２超であると、エステルの平滑性が不足し、毛羽が増加する。

　脂肪酸（ａ）としては、例えば、ミリスチン酸、ミリストレイン酸、パルミチン酸、パルミトレイン酸、イソセチル酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、オレイン酸、エライジン酸、リノレン酸、エイコセン酸、ベヘン酸、エルカ酸等が挙げられる。

　エステル（Ａ）を構成する多価アルコールは、２価以上のアルコールであれば、特に限定はない。多価アルコールとしては、脂肪族多価アルコール、芳香族多価アルコール等が挙げられる。
　脂肪族多価アルコールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，４－ブタンジオール、２－メチル－１，３－プロパンジオール、１，６－ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、エリスリトール、ジグリセリン、ソルビタン、ソルビトール、ジトリメチロールプロパン、ジペンタエリスリトール、ショ糖等が挙げられる。
　芳香族多価アルコールとしては、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＺ、１，３，５－トリヒドロキシメチルベンゼン等が挙げられる。

　これらの中でも、平滑性と油膜強による毛羽減少の点から、多価アルコールとしては、２～４価のアルコールが好ましく、３価アルコールがより好ましく、グリセリン、トリメチロールプロパンの脂肪族３価アルコールがさらに好ましく、グリセリンが特に好ましい。４価を超えるアルコールの場合、平滑性に劣り、毛羽、断糸が増加し、糸品位が低下するおそれがある。

　多価アルコール脂肪酸エステル（Ａ）のヨウ素価は、３０～８０が好ましく、３５～７５がより好ましく、４０～７５がさらに好ましい。エステル（Ａ）のヨウ素価が３０未満の場合、ローラー汚れは低減できるものの、毛羽抑制効果が不十分であることがある。一方、エステル（Ａ）のヨウ素価が８０超の場合、耐熱性が悪化し、その結果、毛羽、断糸も悪化することがある。なお、本発明でのヨウ素価は、ＪＩＳ　Ｋ－００７０に基づき測定した。

　多価アルコール脂肪酸エステル（Ａ）の酸価は、７以下が好ましく、５以下がより好ましく、３以下がさらに好ましい。エステル（Ａ）の酸価が７超の場合、熱処理時に多量の発煙が発生したり、臭気が発生したりして、使用環境を悪化する場合がある。なお、本発明での酸価は、ＪＩＳ　Ｋ－００７０に基づき測定した。

　多価アルコール脂肪酸エステル（Ａ）の水酸基価は、０．１～２５が好ましく、０．５～２３がより好ましく、１．０～２０がさらに好ましい。エステル（Ａ）の水酸基価が０．１未満の場合、エステルを得るのは困難な場合がある。一方、エステル（Ａ）の水酸基価が２５超の場合、該処理剤の平滑剤としての役割が不足し、毛羽が増加する場合がある。なお、本発明での水酸基価は、ＪＩＳ　Ｋ－００７０に基づき測定した。

　多価アルコール脂肪酸エステル（Ａ）の重量平均分子量は、５００～１２００が好ましく、７００～１０００がより好ましく、８００～１０００がさらに好ましい。該重量平均分子量が５００未満の場合、油膜強度が不足し、毛羽が増加したり、熱処理時の発煙が増加したりする場合がある。一方、該重量平均分子量が１２００超の場合、平滑性が不足して毛羽が多発し、高品位の繊維が得られないだけでなく、製織や編み工程での品位が劣る場合がある。なお、本発明における重量平均分子量は、東ソー（株）製高速ゲルパーミエーションクロマトグラフィー装置ＨＬＣ－８２２０ＧＰＣを用い、試料濃度３ｍｇ／ｃｃで、昭和電工（株）製分離カラムＫＦ－４０２ＨＱ、ＫＦ－４０３ＨＱに注入し、示差屈折率検出器で測定されたピークより算出した。

　多価アルコール脂肪酸エステル（Ａ）、は一般的に市販されている脂肪酸と多価アルコールを用いて、公知の方法で合成し得られたものを使用してもよい。又、天然で得られるエステルにおいて、多価アルコール脂肪酸エステル（Ａ）の構成を満足するエステルをそのまま使用したり、必要に応じて、天然より得られるエステルを公知の方法で精製したり、更に精製したエステルを公知の方法で融点差を利用して分離、再精製を行ったエステルを用いたりしてもよい。

［ノニオン界面活性剤（Ｂ）］
　本発明の処理剤は、上記のエステル（Ａ）に加え、ノニオン界面活性剤（Ｂ）を必須に含有するものである。エステル（Ａ）とノニオン界面活性剤（Ｂ）を併用することにより、処理剤の油膜強度が向上し、高い製糸性が得られる。ノニオン界面活性剤（Ｂ）は、１種又は２種以上を使用してもよい。

　処理剤の油膜強度を向上させ、高い製糸性を得ることができる点から、ノニオン界面活性剤（Ｂ）としては、ポリオキシアルキレン基含有ヒドロキシ脂肪酸多価アルコールエステル及びポリオキシアルキレン基含有ヒドロキシ脂肪酸多価アルコールエステルの少なくとも一つの水酸基を脂肪酸で封鎖したエステルから選ばれる少なくとも１種のノニオン界面活性剤（Ｂ１）を必須に含むことが好ましい。
　ノニオン界面活性剤（Ｂ１）以外のノニオン界面活性剤としては、ポリオキシアルキレン多価アルコールエーテル、ポリオキシアルキレン多価アルコール脂肪酸エステル、ポリオキシアルキレン脂肪族アルコールエーテル、ポリアルキレングリコールの脂肪酸エステル、多価アルコール脂肪酸エステル等が挙げられる。

（ノニオン界面活性剤（Ｂ１））
　ノニオン界面活性剤（Ｂ）全体に占めるノニオン界面活性剤（Ｂ１）の重量割合は、５～９５重量％が好ましく、８～９３重量％がより好ましく、１０～９１重量％がさらに好ましい。該重量割合が５重量％未満の場合、処理剤の油膜強度が低下し毛羽が増加したり、本処理剤をエマルションで使用する場合の安定性が不足したりすることがある。一方、該重量割合が９５重量％超の場合、処理剤の平滑性が不足し、毛羽が増加することがある。

　ノニオン界面活性剤（Ｂ１）の一つであるポリオキシアルキレン基含有ヒドロキシ脂肪酸多価アルコールエステル（以下、ポリヒドロキシエステルということがある）は、構造上、ポリオキシアルキレン基含有ヒドロキシ脂肪酸と多価アルコールとのエステルであり、多価アルコールの水酸基のうち、２個以上の水酸基がエステル化されている。したがって、ポリオキシアルキレン基含有ヒドロキシ脂肪酸多価アルコールエステルは、複数の水酸基を有するエステルである。

　ポリオキシアルキレン基含有ヒドロキシ脂肪酸は、脂肪酸の炭化水素基に酸素原子を介してポリオキシアルキレン基が結合した構造を有し、ポリオキシアルキレン基の脂肪酸の炭化水素基と結合していない片末端が水酸基となっている。
　ポリヒドロキシエステルとしては、例えば、炭素数６～２２（好ましくは１６～２０）のヒドロキシ脂肪酸と多価アルコールとのエステル化物のアルキレンオキシド付加物を挙げることができる。

　炭素数６～２２のヒドロキシ脂肪酸としては、例えば、ヒドロキシカプリル酸、ヒドロキシカプリン酸、ヒドロキシラウリン酸、ヒドロキシステアリン酸、リシノール酸挙げられ、ヒドロキシオクタデカン酸、リシノール酸が好ましい。多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、グリセリン、ソルビトール、ソルビタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等が挙げられ、グリセリンが好ましい。アルキレンオキシドとしては、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド等の炭素数２～４のアルキレンオキシドが挙げられる。

　アルキレンオキシドの付加モル数は、３～６０が好ましく、８～５０がさらに好ましい。アルキレンオキシドに占めるエチレンオキシドの割合は５０モル％以上が好ましく、８０モル％以上がさらに好ましい。
　２種類以上のアルキレンオキシドを付加する場合、それらの付加順序は特に限定されるものでなく、付加形態はブロック状、
ランダム状のいずれでもよい。アルキレンオキシドの付加は公知の方法により行うことができるが、塩基性触媒の存在下にて行うことが一般的である。

　ポリヒドロキシエステルは、例えば、多価アルコールとヒドロキシ脂肪酸（ヒドロキシモノカルボン酸）を通常の条件でエステル化してエステル化物を得て、次いでこのエステル化物にアルキレンオキシドを付加反応させることによって製造できる。ポリヒドロキシエステルは、ひまし油などの天然から得られる油脂やこれに水素を添加した硬化ひまし油を用い、さらにアルキレンオキシドを付加反応させることによっても、好適に製造できる。

　ノニオン界面活性剤（Ｂ１）には、上述のポリヒドロキシエステルの少なくとも１つの水酸基を脂肪酸で封鎖したエステルも含まれる。封鎖する脂肪酸の炭素数は６～２４が好ましく、１２～１８がさらに好ましい。脂肪酸中の炭化水素基の炭素数は分布があってもよく、炭化水素基は直鎖状であっても分岐を有していてもよく、飽和であっても不飽和であってもよく、多環構造を有していてもよい。このような脂肪酸としては、例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、パルミトレイン酸、ステアリン酸、オレイン酸、エイコサン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸等が挙げられる。エステル化の方法、反応条件等については特に限定はなく、公知の方法、通常の条件を採用できる。

　ノニオン界面活性剤（Ｂ１）としては、例えば、硬化ヒマシ油エチレンオキシド付加物、ヒマシ油エチレンオキシド付加物、硬化ヒマシ油エチレンオキシド付加物モノオレエート、硬化ヒマシ油エチレンオキシド付加物ジオレエート、硬化ヒマシ油エチレンオキシド付加物トリオレエート、ヒマシ油エチレンオキシド付加物トリオレエート、硬化ヒマシ油エチレンオキシド付加物トリステアレート、ヒマシ油エチレンオキシド付加物トリステアレート、これらのなかでも処理剤の相溶性、油膜強度、毛羽減少の点から、硬化ヒマシ油エチレンオキシド付加物、硬化ヒマシ油エチレンオキシド付加物トリオレエート、硬化ヒマシ油エチレンオキシド付加物トリステアレートが好ましい。

（ポリオキシアルキレン多価アルコールエーテル）
　ポリオキシアルキレン多価アルコールエーテルとは、多価アルコールに対して、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシドなどのアルキレンオキシドが付加した構造を持つ化合物である。
　多価アルコールとしては、エチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジグリセリン、ソルビタン、ソルビトール、ジトリメチロールプロパン、ジペンタエリスリトール、ショ糖等が挙げられる。これらのなかでもグリセリン、トリメチロールプロパン、ショ糖、が好ましい。

　アルキレンオキシドの付加モル数としては、３～１００が好ましく、４～７０がより好ましく、５～５０がさらに好ましい。また、アルキレンオキシドに占めるエチレンオキシドの割合は、５０モル％以上が好ましく、８０モル％以上がさらに好ましい。
　ポリオキシアルキレン多価アルコールエーテルの重量平均分子量は、３００～１００００が好ましく、４００～８０００がより好ましく、５００～５０００がさらに好ましい。該分子量が３００未満の場合、毛羽、断糸の発生を低減できないことがある。一方、該分子量が１００００を超えると、処理剤の摩擦が高くなり、毛羽、断糸の発生を低減できないばかりか、かえって悪化することがある。

　ポリオキシアルキレン多価アルコールエーテルとしては、ポリエチレングリコール、グリセリンエチレンオキシド付加物、トリメチロールプロパンエチレンオキシド付加物、ペンタエリスリトールエチレンオキシド付加物、ジグリセリンエチレンオキシド付加物、ソルビタンエチレンオキシド付加物、ソルビタンエチレンオキシドプロピレンオキシド付加物、ソルビトールエチレンオキシド付加物、ソルビトールエチレンオキシドプロピレンオキシド付加物、ジトリメチロールプロパンエチレンオキシド付加物、ジペンタエリスリトールエチレンオキシド付加物、ショ糖エチレンオキシド付加物等が挙げられるが、これに限定されるものではない。

（ポリオキシアルキレン多価アルコール脂肪酸エステル）
　ポリオキシアルキレン多価アルコール脂肪酸エステルは、多価アルコールに対して、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシドなどのアルキレンオキシドが付加した化合物と、脂肪酸とがエステル結合した構造を持つ化合物である。
　多価アルコールとしては、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、エリスリトール、ジグリセリン、ソルビタン、ソルビトール、ジトリメチロールプロパン、ジペンタエリスリトール、ショ糖等が挙げられる。これらのなかでも、ポリエチレングリコール、グリセリン、ジグリセリン、ソルビタン、ソルビトールが好ましい。

　脂肪酸としては、ラウリン酸、ミリスチン酸、ミリストレイン酸、パルミチン酸、パルミトレイン酸、イソセチル酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、オレイン酸、エライジン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキジン酸、エイコセン酸、ベヘン酸、イソドコサン酸、エルカ酸、リグノセリン酸、イソテトラドコサン酸等が挙げられる。

　アルキレンオキシドの付加モル数としては、３～１００が好ましく、５～７０がより好ましく、１０～５０がさらに好ましい。また、アルキレンオキシドに占めるエチレンオキシドの割合は、５０モル％以上が好ましく、８０モル％以上がさらに好ましい。
　ポリオキシアルキレン多価アルコール脂肪酸エステルの重量平均分子量は、３００～７０００が好ましく、５００～５０００がより好ましく、７００～３０００がさらに好ましい。該分子量が３００未満の場合、熱処理工程で発煙が発生し、環境を悪化する場合がある。また、断糸の発生を低減できないことがある。一方、該分子量が７０００を超えると、処理剤の摩擦が高くなり、毛羽、断糸の発生を低減できないばかりか、かえって悪化することがある。

　ポリオキシアルキレン多価アルコール脂肪酸エステルとしては、グリセリンエチレンオキシド付加物モノラウレート、グリセリンエチレンオキシド付加物ジラウレート、グリセリンエチレンオキシド付加物トリラウレート、トリメチロールプロパンエチレンオキシド付加物トリラウレート、ソルビタンエチレンオキシド付加物モノオレエート、ソルビタンエチレンオキシド付加物ジオレエート、ソルビタンエチレンオキシド付加物トリオレエート、ソルビタンエチレンオキシドプロピレンオキシド付加物モノオレエート、ソルビタンエチレンオキシドプロピレンオキシド付加物ジオレエート、ソルビタンエチレンオキシドプロピレンオキシド付加物トリオレエート、ソルビタンエチレンオキシドプロピレンオキシド付加物トリラウレート、ショ糖エチレンオキシド付加物トリラウレート等が挙げられるが、これに限定されるものではない。

（ポリオキシアルキレン脂肪族アルコールエーテル）
　ポリオキシアルキレン脂肪族アルコールエーテルとは、脂肪族一価アルコールに対し、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシドなどのアルキレンオキシドを付加した構造を持つ化合物である。
　ポリオキシアルキレン脂肪族アルコールエーテルとしては、例えば、オクチルアルコール、２－エチルヘキシルアルコール、デシルアルコール、ラウリルアルコール、トリデシルアルコール、ミリスチルアルコール、ステアリルアルコール、イソステアリルアルコール、オレイルアルコールなどの脂肪族アルコールのアルキレンオキシド付加物が挙げられる。
　アルキレンオキシドの付加モル数としては、１～１００モルが好ましく、２～７０モルがより好ましく、３～５０モルがさらに好ましい。また、アルキレンオキシド全体に対するエチレンンオキシドの割合は、２０モル％以上が好ましく、３０モル％以上がより好ましく、４０モル％以上がさらに好ましい。

（ポリアルキレングリコールの脂肪酸エステル）
　ポリアルキレングリコールの脂肪酸エステルとはポリオキシエチレングリコール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコールと、脂肪酸とがエステル結合した構造を持つ化合物である。ポリアルキレングリコールの重量平均分子量は、１００～１０００が好ましく、１５０～８００がより好ましく、２００～７００がさらに好ましい。

　ポリアルキレングリコール脂肪酸エステルとしては、ポリエチレングリコールモノラウレート、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールモノオレエート、ポリエチレングリコールジオレエート、ポリエチレングリコールモノステアレート、ポリエチレングリコールジステアレート、ポリエチレンポリプロピレングリコールモノラウレート、ポリエチレンポリプロピレングリコールジラウレート、ポリエチレンポリプロピレングリコールモノオレエート、ポリエチレンポリプロピレングリコールジオレエート等が挙げられるが、これに限定されるものではない。

（多価アルコール脂肪酸エステル）
　多価アルコール脂肪酸エステルは、多価アルコールと脂肪酸がエステル結合した構造を持つ化合物であり、上記の多価アルコール脂肪酸エステル（Ａ）を除く化合物である。
　多価アルコールとしては、エチレングリコール、チロールプロパン、ペンタエリスリトール、エリスリトール、ジエチレングリコール、ジグリセリン、ソルビタン、ソルビトール、ジトリメチロールプロパン、ショ糖等が挙げられる。これらのなかでも、エチレングリコール、グリセリン、ジグリセリン、ソルビタン、ソルビトールが好ましい。

　脂肪酸としては、ラウリン酸、ミリスチン酸、ミリストレイン酸、パルミチン酸、パルミトレイン酸、イソセチル酸ステアリン酸、イソステアリン酸、オレイン酸、エライジン酸、リノール酸、リノレン酸、ツベルクロステアリン酸、イソイコサン酸、ガドレイン酸、エイコセン酸、ベヘン酸、イソドコサン酸、エルカ酸、リグノセリン酸等が挙げられる。

　また該多価アルコール脂肪酸エステルは、少なくとも１つ又は２つ以上の水酸基を有する。
　多価アルコール脂肪酸エステルの重量平均分子量は、１００～１０００が好ましく、２００～８００がより好ましく、３００～６００がさらに好ましい。

　脂肪酸エステルとしては、グリセリンモノラウレート、グリセリンジラウレート、グリセリンモノオレエート、グリセリンジオレエート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタンジオレエート、ショ糖モノラウレート、ショ糖ジラウレート、等が挙げられるが、これに限定されるものではない。

［合成繊維用処理剤］
　本発明の合成繊維用処理剤は、上記の多価アルコール脂肪酸エステル（Ａ）とノニオン界面活性剤（Ｂ）とを必須に含有するものである。処理剤の不揮発分に占める多価アルコール脂肪酸エステル（Ａ）の重量割合は、１０～７０重量％が好ましく、１３～６７重量％がより好ましく、１５～６５重量％がさらに好ましい。該重量割合が１０重量％未満の場合、毛羽の発生を十分に低減できないことがある。一方、該重量割合が７０重量％超の場合、繊維集束性が悪化したり、毛羽が増加したりすることがある。なお、本発明における不揮発分とは、処理剤を１０５℃で熱処理して溶媒等を除去し、恒量に達した時の絶乾成分をいう。

　処理剤に占めるノニオン界面活性剤（Ｂ）の重量割合は、１５～６５重量％が好ましく、２０～６３重量％がより好ましく、２５～６０重量％がさらに好ましい。該重量割合が１５重量％未満の場合、処理剤の油膜強度が低下し、毛羽が増加したりすることがある。一方、該重量割合が６５重量％超の場合、エステル成分の使用量が減少して平滑性が不足し、毛羽が増加することがある。

　本発明の効果をより発揮させる点から、処理剤に占める多価アルコール脂肪酸エステル（Ａ）とノニオン界面活性剤（Ｂ）の合計の重量割合は、３０重量％以上が好ましく、３５重量％以上がより好ましく、４０重量％以上がさらに好ましい。

（その他成分）
　本発明の合成繊維用処理剤は、処理剤のエマルション化、繊維への付着性補助、繊維からの処理剤の水洗、繊維への制電性、潤滑性、集束性の付与等のために、上記のノニオン界面活性剤（Ｂ）以外の界面活性剤を含有してもよい。このような界面活性剤としては、アルキルホスフェートの金属塩又はアミン塩、ポリオキシエチレンアルキルホスフェートの金属塩又はアミン塩、アルカンスルホン酸塩、脂肪酸石鹸等のアニオン性界面活性剤；アルキルアミン塩、アルキルイミダゾリニウム塩、第４級アンモニウム塩等のカチオン性界面活性剤；ラウリルジメチルベタイン、ステアリルジメチルベタイン等の両性界面活性剤等が挙げられる。これら界面活性剤は、１種又は２種以上で併用してもよい。これら界面活性剤を含有する場合の処理剤の不揮発分に占める界面活性剤の重量割合は、特に限定はないが、０．０１～１５重量％が好ましく、０．１～１０重量％がより好ましい。なお、ここでいう界面活性剤は、重量平均分子量が１０００未満のものをいう。

　また、本発明の合成繊維用処理剤は、耐熱性を向上させる点から、アルカンスルホン酸塩をさらに含有してもよい。アルカンスルホン酸塩としては、例えば、特開平８－１２０５６４号公報に記載の式[Ｉ]で示されるアルカンスルホン酸塩等を挙げることができる。アルカンスルホン酸塩は１種または２種以上を併用してもよい。アルカンスルホン酸塩を含有する場合の処理剤の不揮発分に占めるアルカンスルホン酸塩の重量割合は、特に限定はないが、０．５～５.０重量％が好ましく、１．５～４．０重量％が好ましい。

　また、本発明の合成繊維用処理剤は、耐熱性を付与するため、さらに酸化防止剤を含有してもよい。酸化防止剤としては、フェノール系、チオ系、ホスファイト系等の公知のものが挙げられる。酸化防止剤は１種または２種以上を併用してもよい。酸化防止剤を含有する場合の処理剤の不揮発分に占める酸化防止剤の重量割合は、特に限定はないが、０．１～５重量％が好ましく、０．１～３重量％が好ましい。

　また、本発明の合成繊維用処理剤は、更に原液安定剤（例えば、水、エチレングリコール、プロピレングリコール）を含有してもよい。処理剤に占める原液安定剤の重量割合は、０．１～３０重量％が好ましく、１～２０重量％がさらに好ましい。

　また、本発明の合成繊維用処理剤は、本発明の効果を阻害しない範囲で、チオジプロピオン酸と脂肪族アルコールとのジエステル化合物を含有してもよい。
　チオジプロピオン酸と脂肪族アルコールとのジエステル化合物は、抗酸化能を有する成分である。該ジエステル化合物を使用することで、処理剤の耐熱性を高めることができる。１種または２種以上を使用してもよい。該ジエステル化合物を構成するチオジプロピオン酸の分子量は、４００～１０００が好ましく、５００～９００がより好ましく、６００～８００がさらに好ましい。該ジエステル化合物を構成する脂肪族アルコールは、飽和であっても不飽和であってもよい。また、脂肪族アルコールは、直鎖状であっても分岐構造を有していてもよいが、分岐構造を有するものが好ましい。脂肪族アルコールの炭素数は８～２４が好ましく、１２～２４がより好ましく、１６～２４がさらに好ましい。脂肪族アルコールとしては、例えば、オクチルアルコール、２－エチルヘキシルアルコール、デシルアルコール、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、イソセチルアルコール、オレイルアルコールおよびイソステアリルアルコールなどが挙げられ、これらの中でもオレイルアルコール、イソステアリルアルコールが好ましい。

　本発明の合成繊維用処理剤は、不揮発分のみからなる前述の成分で構成されていてもよく、不揮発分と原液安定剤とから構成されてもよく、不揮発分を低粘度鉱物油で希釈したものでもよく、水中に不揮発分を乳化した水系エマルジョンであってもよい。本発明の合成繊維用処理剤が水中に不揮発分を乳化した水系エマルジョンの場合、不揮発分の濃度は５～３５重量％が好ましく、６～３０重量％がより好ましい。不揮発分を低粘度鉱物油で希釈した処理剤の粘度（３０℃）は、繊維材料に均一に付与させる点から、３～１２０ｍｍ^２／ｓが好ましく、５～１００ｍｍ^２／ｓがさらに好ましい。

　本発明の合成繊維用処理剤の製造方法については、特に限定はなく、公知の方法を採用することができる。合成繊維用処理剤は、構成する前記の各成分を任意又は特定の順番で添加混合することによって製造される。

［合成繊維フィラメント糸条の製造方法及び繊維構造物］
　本発明の合成繊維フィラメント糸条の製造方法は、原料合成繊維フィラメント糸条に、本発明の合成繊維用処理剤を付与する工程を含むものである。付与する工程としては、特に限定はなく、公知の方法を採用することできる。通常、原料合成繊維フィラメント糸条の紡糸工程で合成繊維用処理剤を付与する。処理剤が付与された後、熱ローラーにより延伸、熱セットが行われ、巻き取られる。このように、処理剤を付与した後、一旦巻き取れられることなく熱延伸する工程を有する場合に、本発明の合成繊維用処理剤は好適に使用することができる。熱延伸する際の温度として一例をあげると、ポリエステル、ナイロンでは、産業資材用であれば２１０～２６０℃、衣料用であれば１１０～１８０℃が想定される。
　原料合成繊維フィラメント糸条に付与する際の合成繊維処理剤は、前述したように、不揮発分のみからなる処理剤、不揮発分を低粘度鉱物油で希釈した処理剤、又は水中に不揮発分を乳化した水系エマルジョン処理剤等が挙げられる。付与方法としては、特に限定されるものではないが、ガイド給油、ローラー給油、ディップ給油、スプレー給油等が挙げられる。これらの中ででも、付与量の管理のしやすさから、ガイド給油、ローラー給油が好ましい。

　合成繊維用処理剤の不揮発分の付与量は、原料合成繊維フィラメント糸条に対して、０．０５～５重量％が好ましく、０．１～３重量％がより好ましく、０．１～２重量％がさらに好ましい。０．０５重量％未満の場合、本発明の効果を発揮することができない場合がある。一方、５重量％超の場合、処理剤の不揮発分が糸道に脱落しやすく、熱ローラー上のタールが著しく増加し、毛羽、断糸に繋がる場合がある。

　（原料）合成繊維フィラメント糸条としては、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリオレフィン繊維等の合成繊維のフィラメント糸条が挙げられる。本発明の合成繊維用処理剤は、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリオレフィン繊維等の合成繊維に適している。ポリエステル繊維としては、エチレンテレフタレートを主たる構成単位とするポリエステル（ＰＥＴ）、トリメチレンエチレンテレフタレートを主たる構成単位とするポリエステル（ＰＴＴ）、ブチレンエチレンテレフタレートを主たる構成単位とするポリエステル（ＰＢＴ）、乳酸を主たる構成単位とするポリエステル（ＰＬＡ）等が挙げられ、ポリアミド繊維としては、ナイロン６、ナイロン６６等が挙げられ、ポリオレフィン繊維としては、ポリプロピレン、ポリエチレン等が挙げられる。合成繊維フィラメント糸条の製造方法としては、特に限定はなく、公知の手法を採用できる。

（繊維構造物）
　本発明の繊維構造物は、上記の本発明の製造方法で得られた合成繊維フィラメント糸条を含むものである。具体的には、本発明の合成繊維用処理剤が付与された合成繊維フィラメント糸条を用いてウォータージェット織機、エアジェット織機、または、レピア織機で織られた織物、および丸編み機、経編み機、または、緯編み機で編まれた編物である。また繊維構造物の用途としては、タイヤコード、シートベルト、エアバッグ、魚網、ロープ等の産業資材、衣料用等が挙げられる。織物、編物を製造する方法としては、特に限定はなく、公知の手法を採用できる。

　以下に、実施例により本発明を説明する、本発明はここに記載した実施例に限定されるものではない。なお、文中及び表中の「％」は「重量％」を、意味する。

［実施例１～９、比較例１～９］
（実施例１、７、９、比較例１、２の処理剤）
　表４、５に記載の成分を混合し、均一になるまで攪拌し、処理剤を調製した。調製した処理剤を炭素数１２～１５の低粘度鉱物油で希釈して、不揮発分濃度が７０重量％である処理剤を調製した。
（実施例２～６、８、比較例３～９の処理剤）
　表４、５に記載の成分を混合して、均一になるまで攪拌し、処理剤を調製した。調製した処理剤を攪拌下のイオン交換水に徐々に投入した。投入後、均一な状態になるまで６０分攪拌し、不揮発分濃度が１８重量％である処理剤（Ｏ／Ｗ型エマルション状態）を調製した。

　上記で調製した各処理剤を用いて、次の方法で、ローラー汚れ、毛羽、断糸を評価した。なお、表４～６における数字は、処理剤の不揮発分の重量部を示す。また、表４～６のエステル（Ａ）、エステルの詳細については、表１、２に示し、その他の成分の詳細についは、表３に示す。

　表１、２は、エステルを構成する脂肪酸の重量割合、エステルを構成する多価アルコール（Ｇｌｙ：グリセリン、ＴＭＰ：トリメチロールプロパン、ＰＥ：ペンタエリスリトール）、エステルのヨウ素価、水酸基価、酸価、重量平均分子量を示すものである。エステルとしては、天然より得られるエステルを公知の方法で精製したり、更に精製したエステルを公知の方法で融点差を利用して分離、再精製を行った、一般的に市販されているエステル（エステルＡ－１、Ａ－２、Ｘ－１、Ｘ－８）を用いたり、あるいは一般的に市販されている脂肪酸と多価アルコールを用いて公知の方法で合成し、得られたもの（エステルＡ－３～Ａ－８、Ｘ－２～Ｘ－７、Ｘ－９）を用いた。下記に合成方法を用いた例を挙げるが、調製方法についてはこれに限定されるものではない。また、表１、２中のＣの次にくる数字は脂肪酸の炭素数を示し、Ｆの次にくる数字は脂肪酸中の二重結合の数を示す。

　セイセイグリセリン９．８部、リノール酸（日油製リノール酸９０）１３．５部、オレイン酸（日油製ＮＡＡ―３４）３６．１部、ステアリン酸（日油製ＮＡＡ－１８０）４０．６部を混合し、反応触媒としてパラトルエンスルホン酸１．０部を混合した。窒素気流下の下、２１０℃に昇温し、１時間反応させた。続けて、２５０℃に昇温後８時間反応させた。反応後のエステルより反応触媒、未反応脂肪酸を除去し、ヨウ素価６０、酸価０．７、水酸基価５．２のエステルＡ－６を得た。

（ローラー汚れ）
　１０００デニール、９６フィラメントの無給油ポリエステルフィラメント（原糸）に対して、上記で調製した処理剤を、ガイド給油法を用いて、不揮発分の付与量が０．６重量％となるよう付与し、温度２５℃、湿度６５％の雰囲気に４８時間放置、調湿した。
　調湿した原糸を、走糸法摩擦試験機（東レエンジニアリング社製）にて、２５０℃の摩擦体（梨地クロムメッキ、直径５ｃｍ）に接触させ、荷重５００ｇ、走糸速度２００ｍ／分で糸を２４時間走行させ、摩擦体に付着する汚れを下記の条件で判定し、ローラー汚れを評価した。その結果を表４、５に示す。
　○　：　タール化物が認められないか、ごくわずかである。
　×　：　著しいタール化物が認められる。

（断糸、毛羽）
　溶融紡糸工程において、ポリエステルポリマーを溶融紡糸、冷却固化した糸条に対して、上記で調製した処理剤を、ガイド給油法を用いて、不揮発分の付与量が０．６重量％となるよう付与した。
　処理剤が付与された糸条は、一旦巻き取ること無く連続して延伸され、２５０℃のホットローラを介し、５．１倍に延伸し、１０００デニール、９６フィラメントのポリエチレンテレフタレートマルチフィラメントを得た。延伸、熱セットされた糸条は巻き上げられるが、巻き上げ直前に糸条にインターレースをかけ、フィラメント相互を集束させた。インターレースは高圧の流体、例えば、高圧空気を、ノズルを通して噴きつけることによって行った。毛羽、断糸について、下記の条件で評価した、その結果を表４、５に示す。
　断糸：各処理剤について原糸１トン当たりの糸切れ回数で評価し、１回より少ない場合を○とし、１回以上を×とした。
　毛羽：各処理剤付着糸を毛羽カウンターで毛羽数をチェックし、百万ｍ当たりの値が１個より少ない場合を○とし、１個以上を×とした。

［実施例１０～１３、比較例１０～１４］
　表６に記載の成分を混合して、均一になるまで攪拌し、処理剤を調製した。調製した処理剤を攪拌下のイオン交換水に徐々に投入した。投入後、均一な状態になるまで６０分攪拌し、不揮発分濃度が１６重量％である処理剤（Ｏ／Ｗ型エマルション状態）を調製した。調製した処理剤を用いて、次の方法で、ローラー汚れ、毛羽、断糸を評価した。

（ローラー汚れ）
　７５デニール、３６フィラメントの無給油ポリエステルフィラメント（原糸）に対して、上記で調製した処理剤を、ノズル給油法を用いて、不揮発分の付与量が０．７重量％となるよう付与し、温度２５℃、湿度６５％の雰囲気に４８時間放置、調湿した。
　調湿した原糸を、走糸法摩擦試験機（東レエンジニアリング社製）にて、１５０℃の摩擦体（梨地クロムメッキ、直径５ｃｍ）に接触させ、荷重２０ｇ、走糸速度２００ｍ／分で糸を２４時間走行させ、摩擦体に付着する汚れを下記の条件で判定し、ローラー汚れを評価した。その結果を表６に示す。
　○　：　タール化物が認められないか、ごくわずかである。
　×　：　著しいタール化物が認められる。

（断糸、毛羽）
　溶融紡糸工程において、ポリエステルポリマーを溶融紡糸、冷却固化した糸条に対して、上記で調製した処理剤を、ノズル給油法を用いて、不揮発分の付与量が０．７重量％となるよう付与した。
　処理剤が付与された糸条は、一旦巻き取ること無く連続して延伸され、１５０℃のホットローラを介し、２．６倍に延伸し、７５デニール、３６フィラメントのポリエチレンテレフタレートマルチフィラメントを得た。延伸、熱セットされた糸条は巻き上げられるが、巻き上げ直前に糸条にインターレースをかけ、フィラメント相互を集束させた。インターレースは高圧の流体、例えば高圧空気を、ノズルを通して噴きつけることによって行われた。毛羽、断糸について、下記の条件で評価した、その結果を表６に示す。
　断糸：各処理剤について原糸１トン当たりの糸切れ回数で評価し、１回より少ない場合を○とし、１回以上を×とした。
　毛羽：各処理剤付着糸を毛羽カウンターで毛羽数をチェックし、百万ｍ当たりの値が１個より少ない場合を○とし、１個以上を×とした。

　表４～６からわかるように、本発明の実施例１～１３は、断糸、毛羽の発生が著しく低減している。さらに、ローラー汚れが少なく、耐熱性に優れ、生産環境を悪化させていない。一方、比較例１～１４は、断糸評価、毛羽評価、ローラー評価の少なくとも一つが劣っており、これら評価全てを満足できるものはない。

　本発明の合成繊維処理剤は、ターポリン、タイヤコード、シートベルト、エアバッグ、魚網、ロープ等の産業資材、織物や編み物等の衣料用等に用いられる合成繊維フィラメント糸条に好適である。

Claims

　多価アルコールと脂肪酸がエステル結合した構造を持つ多価アルコール脂肪酸エステル（Ａ）と、ノニオン界面活性剤（Ｂ）とを必須に含有し、
　前記脂肪酸が、リノール酸と、リノール酸を除く炭素数１４～２２の脂肪酸とを含み、
　脂肪酸全体に占めるリノール酸の割合が５～２０重量％、リノール酸とリノール酸を除く炭素数１４～２２の脂肪酸との合計の重量割合が９５重量％以上である、合成繊維用処理剤。
　処理剤の不揮発分に占める前記エステル（Ａ）の重量割合が１０～７０重量％であり、前記ノニオン界面活性剤（Ｂ）の重量割合が１５～６５重量％である、請求項１に記載の処理剤。
　前記多価アルコールが３価アルコールである、請求項１又は２に記載の処理剤。
　前記エステル（Ａ）のヨウ素価が３０～８０である、請求項１～３のいずれかに記載の処理剤。
　前記エステル（Ａ）の重量平均分子量が５００～１２００である、請求項１～４のいずれかに記載の処理剤。
　前記ノニオン界面活性剤（Ｂ）が、ポリオキシアルキレン基含有ヒドロキシ脂肪酸多価アルコールエステル及び該多価アルコールエステルの少なくとも一つの水酸基を脂肪酸で封鎖したエステルから選ばれる少なくとも１種のノニオン界面活性剤（Ｂ１）を含む、請求項１～５のいずれかに記載の処理剤。
　前記ノニオン界面活性剤（Ｂ）全体に占める前記ノニオン界面活性剤（Ｂ１）の重量割合が５～９５重量％である、請求項１～６のいずれかに記載の処理剤。
　原料合成繊維フィラメント糸条に、請求項１～７のいずれかに記載の処理剤が付与された合成繊維フィラメント糸条。
　原料合成繊維フィラメント糸条に、請求項１～７のいずれかに記載の処理剤を付与する工程を含む、合成繊維フィラメント糸条の製造方法。
　請求項８に記載の合成繊維フィラメント糸条及び／又は請求項９の製造方法で得られた合成繊維フィラメント糸条を含む、繊維構造物。