CN113939618A - 聚氨酯弹性纤维及含有其的产品、以及聚氨酯弹性纤维用表面处理剂 - Google Patents

Abstract

提供即使硅油的含量少、解舒性也良好，复丝的单丝解开少的聚氨酯弹性纤维及含有其的产品、以及适于该聚氨酯弹性纤维的制造的聚氨酯弹性纤维用表面处理剂。本发明的聚氨酯弹性纤维的特征在于，其相对于聚氨酯弹性纤维重量以10ppm以上且10000ppm以下含有下述式(1){式中，n为2～5的整数}所示的烃化合物，含有该聚氨酯弹性纤维的布帛，卫生材料产品，以及本发明的聚氨酯弹性纤维用表面处理剂，其特征在于，其以0.10重量％以上且25重量％以下含有该烃化合物。

Description

聚氨酯弹性纤维及含有其的产品、以及聚氨酯弹性纤维用表 面处理剂

技术领域

本发明涉及聚氨酯弹性纤维及含有其的产品、以及聚氨酯弹性纤维用表面处理剂。

背景技术

聚氨酯弹性纤维的伸长率高且具有优异的弹性特性。但是，聚氨酯聚合物由于为柔软且具有粘合性的原材料，因此在使用了聚氨酯弹性纤维的产品的制造工序中，容易产生下述问题：从聚氨酯弹性纤维的络筒体解舒丝时、丝的移动时的由于导向装置、辊中的摩擦阻力所导致的断头、生产偏差等，特别是在络筒体的长期保管后的使用中，这些问题非常显著。

为了解决这些问题，已知对于丝赋予包含硅油的处理剂的方法，由于硅油昂贵，因此通常使用廉价的矿物油将硅油稀释而制造处理剂并赋予于丝。但是，利用将硅油用矿物油等稀释而成的处理剂时，虽然可以降低成本，但是从赋予了该处理剂的聚氨酯弹性纤维的络筒体的解舒性、摩擦性降低，得不到充分的解舒性、摩擦性。

以下的专利文献1中报告了，在将硅油用矿物油稀释而成的聚氨酯弹性纤维用表面处理剂中添加特定的胺、有机酸的方法，但是在矿物油中添加碱性或酸性化合物的方法在处理剂的保管稳定性方面有可能不放心，另外，存在调制的工时增加、成本升高的问题。

以下的专利文献2中，作为利用将硅油用矿物油稀释而成的聚氨酯弹性纤维用表面处理剂改善解舒性的手段，报告了将使用了包含特定的粘度范围的烃油(矿物油)特定量以上的处理剂赋予于丝的手法。但是，若使用粘度高的烃油，则导致处理剂自身的粘度升高，难以稳定地涂布于丝，另外，存在由于处理剂自身的高粘度化所导致的混合不良、保管稳定性的问题。

以下的专利文献3中报告了，将混入有包含硅油和高级脂肪酸金属盐的改性剂的纺丝原液进行干式纺丝而得到解舒性良好的聚氨酯弹性纤维的方法。然而，虽然存在一定技术上的改善，但是由于改性剂的混入而复丝的单丝之间粘合性变弱，容易产生单丝由复丝剥离的现象(以下，称为单丝解开)，存在这种单丝解开会在编织等聚氨酯弹性纤维的使用时成为断头的原因这种问题。

如此，仍然没有得到以少量的硅油就能够改善解舒性、复丝的单丝解开少的聚氨酯弹性纤维。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-270414号公报

专利文献2：日本特开2017-110319号公报

专利文献3：日本特开2009-287126号公报

发明内容

发明要解决的问题

鉴于前述现有技术的问题，本发明的目的在于，提供即使硅油的含量少、解舒性也良好，复丝的单丝解开少的聚氨酯弹性纤维及含有其的产品、以及适于前述聚氨酯弹性纤维的制造的聚氨酯弹性纤维用表面处理剂。

用于解决问题的方案

本申请发明人等为了解决前述问题而深入研究、反复实验，结果预想之外发现，通过聚氨酯弹性纤维中含有特定的支链烃化合物特定量，可以解决上述问题，从而完成了本发明。

即，本发明如以下所述。

[1]一种聚氨酯弹性纤维，其特征在于，其相对于聚氨酯弹性纤维重量以10ppm以上且10000ppm以下含有下述式(1)所示的烃化合物。

{式中，n为2～5的整数。}

[2]根据前述[1]所述的聚氨酯弹性纤维，其相对于聚氨酯弹性纤维重量以10ppm以上且8000ppm以下含有式中n＝3的前述式(1)所示的烃化合物。

[3]根据前述[1]或[2]所述的聚氨酯弹性纤维，其还含有式中n为2～5的整数的前述式(1)所示的烃化合物以外的烃化合物。

[4]根据前述[1]～[3]中任一项所述的聚氨酯弹性纤维，其中，在利用己烷得到的提取液的GC/MS测定中，源自烃化合物的峰的总面积中，占据比三十烷的保留时间更长的保留时间的成分的面积小于5％。

[5]根据前述[1]～[4]中任一项所述的聚氨酯弹性纤维，其中，在利用己烷得到的提取液的GC/MS测定中，源自烃化合物的峰的总面积中，占据比二十八烷的保留时间更长的保留时间的成分的面积小于5％。

[6]根据前述[1]～[5]中任一项所述的聚氨酯弹性纤维，其中，在利用己烷得到的提取液的GC/MS测定中，源自烃化合物的峰的总面积中，占据比十六烷的保留时间更短的保留时间的成分的面积小于5％。

[7]根据前述[1]～[6]中任一项所述的聚氨酯弹性纤维，其中，在利用己烷得到的提取液的GC/MS测定中，源自烃化合物的峰的总面积中，占据比十八烷的保留时间更短的保留时间的面积小于20％。

[8]根据前述[1]～[7]中任一项所述的聚氨酯弹性纤维，其中，在利用己烷得到的提取液的GC/MS测定中，源自烃化合物的峰的总面积中，占据十八烷与二十八烷的保留时间之间的成分的面积为80％以上。

[9]一种布帛，其含有前述[1]～[8]中任一项所述的聚氨酯弹性纤维。

[10]一种卫生材料产品，其含有前述[1]～[8]中任一项所述的聚氨酯弹性纤维。

[11]一种聚氨酯弹性纤维用表面处理剂，其特征在于，其以0.10重量％以上且25重量％以下含有下述式(1)所示的烃化合物。

{式中，n为2～5的整数。}

[12]根据前述[11]所述的聚氨酯弹性纤维用表面处理剂，其以0.10重量％以上且20重量％以下含有式中n＝3的前述式(1)所示的烃化合物。

[13]根据前述[11]或[12]所述的聚氨酯弹性纤维，其还含有式中n为2～5的整数的前述式(1)所示的烃化合物以外的烃化合物。

[14]根据前述[11]～[13]所述的聚氨酯弹性纤维用表面处理剂，其中，在溶解于己烷而成的溶液的GC/MS测定中，源自烃化合物的峰的总面积中，占据比三十烷的保留时间更长的保留时间的成分的面积小于5％。

[15]根据前述[11]～[14]中任一项所述的聚氨酯弹性纤维用表面处理剂，其中，在溶解于己烷而成的溶液的GC/MS测定中，源自烃化合物的峰的总面积中，占据比二十八烷的保留时间更长的保留时间的成分的面积小于5％。

[16]根据前述[11]～[15]中任一项所述的聚氨酯弹性纤维用表面处理剂，其中，在溶解于己烷而成的溶液的GC/MS测定中，源自烃化合物的峰的总面积中，占据比十六烷的保留时间更短的保留时间的面积小于5％。

[17]根据前述[11]～[16]中任一项所述的聚氨酯弹性纤维用表面处理剂，其中，在溶解于己烷而成的溶液的GC/MS测定中，源自烃化合物的峰的总面积中，占据比十八烷的保留时间更短的保留时间的面积小于20％。

[18]根据前述[11]～[17]中任一项所述的聚氨酯弹性纤维用表面处理剂，其中，在溶解于己烷而成的溶液的GC/MS测定中，源自烃化合物的峰的总面积中，占据十八烷与二十八烷的保留时间之间的成分的面积为80％以上。

[19]根据前述[11]～[18]中任一项所述的聚氨酯弹性纤维用表面处理剂，其还以20重量％以上且70重量％以下含有硅油。

发明的效果

本发明的含有特定的支链烃化合物特定量的聚氨酯弹性纤维为即使硅油的含量少、解舒性也良好、复丝的单丝解开少的聚氨酯弹性纤维。因此，本发明的聚氨酯弹性纤维能够合适地利用于布帛、卫生材料产品等。

附图说明

图1为表示烃化合物的GC/MS测定中的全部峰面积的算出例的图。

图2为表示烃化合物的全部峰面积中与十八烷相比保留时间短的成分的面积的算出例的图。

图3为烃化合物的全部峰面积中十八烷与二十八烷之间的保留时间的成分的面积的算出例利用己烷得到的提取液的GC/MS测定。

图4为表示单丝解开状态的说明图。

具体实施方式

以下对于用于实施本发明的方式(以下称为“本实施方式”)进行详细说明。需要说明的是，本发明不被以下的实施方式所限定，在其主旨的范围内可以进行各种变形来实施。

本发明的一实施方式为一种聚氨酯弹性纤维，其特征在于，其相对于聚氨酯弹性纤维重量以10ppm以上且10000ppm以下含有下述式(1)所示的烃化合物(以下也称为特定化合物)。

{式中，n为2～5的整数。}

另外，本发明的其它实施方式为一种聚氨酯弹性纤维用表面处理剂，其特征在于，其以0.10重量％以上且25重量％以下含有下述式(1)所示的烃化合物。

{式中，n为2～5的整数。}

对于本实施方式的聚氨酯弹性纤维而言，通过前述特定化合物的含量处于前述特定范围内而解舒性改善的理由不明确，但是认为通过如此，前述化合物容易在聚氨酯弹性纤维的表面上局部化，由于表面中的前述化合物的流动性高而可以改善解舒性。

若前述特定化合物的含量小于10ppm则难以发挥充分的解舒性改善效果，从得到更高的解舒性这种观点考虑，优选为30ppm以上。另一方面，若含量超过10000ppm则容易产生单丝解开，另外，存在经时的解舒性变差的倾向。作为前述特定化合物的含量的优选上限，为9000ppm以下、进一步优选5000ppm以下。

作为聚氨酯弹性纤维中含有前述特定化合物的状态，可以为前述特定化合物含有于聚氨酯弹性纤维的内部、或也可以为附着于聚氨酯弹性纤维的表面。另外，作为聚氨酯弹性纤维中含有前述特定化合物的方法，可以为下述方法中的任意一种：将前述特定化合物或包含前述特定化合物和除此之外的烃化合物的混合物直接混入到纺丝原液、也可以将前述特定化合物或包含前述特定化合物和除此之外的烃化合物的混合物添加到表面处理剂并涂布于丝表面。

前述表面处理剂中的前述特定化合物的含量优选为0.10重量％以上且25重量％以下，另外，作为前述烃混合物的含量，从抑制单丝解开的观点考虑，优选为20重量％以下、更优选17重量％以下。

从单丝解开抑制和平滑性的观点考虑，前述化合物优选为式中n＝2～3的前述式(1)所示的烃化合物、更优选为式中n＝3的化合物、即植烷。

需要说明的是，一实施方式的聚氨酯弹性纤维优选的是，相对于聚氨酯弹性纤维重量以10ppm以上且8000ppm以下含有式中n＝3的前述式(1)所示的烃化合物。

另外，作为其它实施方式的聚氨酯弹性纤维用表面处理剂优选的是，以0.10重量％以上且20重量％以下含有式中n＝3的前述式(1)所示的烃化合物。

本实施方式的聚氨酯弹性纤维为通过将聚氨酯聚合物纺丝而得到的纤维。对于制造前述聚氨酯聚合物的方法，可以使用公知的聚氨酯化反应的技术。使高分子多元醇、例如聚亚烷基醚二醇与二异氰酸酯在二异氰酸酯过量的条件下反应，合成末端具有异氰酸酯基的氨基甲酸酯预聚物，接着对于该氨基甲酸酯预聚物利用2官能性胺等含有活性氢的化合物进行扩链反应，可以得到聚氨酯聚合物。此时，根据需要作为链终止剂，可以将单官能性活性氢原子混合到2官能性胺。从得到凝胶少、均匀的聚合物的观点考虑，二异氰酸酯与高分子多元醇的摩尔比优选为1.70以下、更优选1.65以下、进一步优选1.60以下。

作为高分子多元醇，可列举出实质上包含线状的均聚物或共聚物的各种二醇、例如聚酯二醇、聚醚二醇、聚酯酰胺二醇、聚丙烯酸二醇、聚硫酯二醇、聚硫醚二醇、聚碳酸酯二醇、它们的混合物、以及它们的共聚物等，优选为聚亚烷基醚二醇，例如聚氧化亚乙基二醇、聚氧化亚丙基二醇、聚四亚甲基醚二醇、聚氧化五亚甲基二醇、包含四亚甲基和2,2-二甲基亚丙基的共聚聚醚二醇、包含四亚甲基和3-甲基四亚甲基的共聚聚醚二醇、以及它们的混合物等。它们之中，从表现出优异的弹性功能这种观点考虑，作为高分子多元醇，更优选为聚四亚甲基醚二醇、包含四亚甲基和2,2-二甲基亚丙基的共聚聚醚二醇。

对于由高分子多元醇的羟值算出的数均分子量，为了得到优异的弹性性能，优选为500以上、更优选1000以上、进一步更优选1500以上。另外，从得到高的耐热性的丝这种观点考虑，优选为5000以下，为了得到更优异的耐热性，优选为3000以下、更优选2500以下。

作为二异氰酸酯，可列举出脂肪族、脂环族、芳香族的二异氰酸酯等。可列举出例如4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4-或2,6-甲苯二异氰酸酯、间或对亚二甲苯基二异氰酸酯、α,α,α’,α’-四甲基-亚二甲苯基二异氰酸酯、4,4’-二苯基醚二异氰酸酯、4,4’-二环己基二异氰酸酯、1,3-或1,4-亚环己基二异氰酸酯、3-(α-异氰酸根合乙基)苯基异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯、三亚甲基二异氰酸酯、四亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、它们的混合物、以及它们的共聚物等，它们之中，更优选4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯。

作为含有活性氢的化合物、即、具有多官能性活性氢原子的扩链剂，可列举出例如肼、聚肼、乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、二甘醇、一缩二丙二醇、1,4-环己烷二甲醇、苯基二乙醇胺等低分子二醇、乙二胺、1,2-丙二胺、1,3-丙二胺、2-甲基-1,5-戊二胺、三亚乙基二胺、间亚二甲苯基二胺、哌嗪、邻苯二胺、间苯二胺、对苯二胺、1,3-二氨基环己烷、1,4-二氨基环己烷、1,6-六亚甲基二胺、N,N’-(亚甲基二-4,1-亚苯基)双[2-(乙基氨基)-脲]等2官能性胺。

它们可以单独使用或混合来使用。与低分子二醇相比优选为2官能性胺，可列举出含有选自由乙二胺、1,2-丙二胺、1,3-二氨基环己烷和2-甲基-1,5-戊二胺组成的组中的至少一种5～40摩尔％的乙二胺混合物作为优选例子，更优选单独的乙二胺。

作为具有单官能性活性氢原子的链终止剂，可列举出例如甲醇、乙醇、2-丙醇、2-甲基-2-丙醇、1-丁醇、2-乙基-1-己醇、3-甲基-1-丁醇等一元醇、异丙胺、正丁胺、叔丁胺、2-乙基己胺等单烷基胺、二乙胺、二甲胺、二正丁胺、二叔丁胺、二异丁胺、二-2-乙基己胺和二异丙胺等二烷基胺。它们可以单独使用或混合来使用。与一元醇相比，优选为作为1官能性胺的单烷基胺或二烷基胺。

对于聚氨酯化反应的操作，在氨基甲酸酯预聚物合成时、氨基甲酸酯预聚物与含有活性氢的化合物的反应时，可以使用二甲基甲酰胺、二甲基亚砜和二甲基乙酰胺等酰胺系极性溶剂、优选二甲基乙酰胺。

聚氨酯聚合物组合物中可以含有各种稳定剂、颜料等。例如可以组合使用并含有受阻酚系、苯并三唑系、二苯甲酮系、磷系、各种受阻胺系的抗氧化剂、以硬脂酸镁为代表的金属皂、钛的氧化物、铁的氧化物、锌的氧化物、铈的氧化物、镁的氧化物等无机物、炭黑、各种颜料、含有银、锌、它们的化合物等的抗菌剂、消臭剂、抗静电剂、氮的氧化物捕获剂、热氧化稳定剂、光稳定剂等。

另外，为了抑制单丝的解开，可以含有包含醇和羧酸或磷酸的缩合物的酯化合物、磷酸酯化合物。作为酯化合物、磷酸酯化合物的优选例，可列举出柠檬酸三甲酯、己二酸双(2-乙基己基)酯、苯甲酸甲酯、苯甲酸苄酯、二苯甲酸二甘醇酯、二苯甲酸一缩二丙二醇酯、偏苯三酸三甲酯、邻苯二甲酸二丁酯、磷酸三甲苯酯、磷酸二苯基2-乙基己基酯等，另外，可以将上述化合物中的任意2种以上组合来使用。

如此得到的聚氨酯聚合物通过公知的干式纺丝、熔融纺丝或湿式纺丝法等而成形为纤维状，可以得到聚氨酯弹性纤维。另外，也可以将使用不同的原料进行聚合而成的聚氨酯聚合物在纺丝的前阶段中进行混合来纺丝。作为优选的纺丝方法，为将聚氨酯聚合物溶解于酰胺系极性溶剂而得到的聚氨酯纺丝原液进行干式纺丝。干式纺丝与熔融纺丝、湿式纺丝相比，可以最牢固地形成通过硬链段之间的氢键实现的物理交联。

对于本实施方式的聚氨酯弹性纤维，为了降低解舒时的阻力、使用时的摩擦，可以含有表面处理剂来使用。表面处理剂可以预先混入到纺丝原液，也可以在纺丝时卷取到纸管之前通过辊上油、导向上油等公知的方法来赋予。或者也可以在不赋予表面处理剂的情况下进行卷取后进行退卷而制造其它的络筒体的工序中，赋予表面处理剂。使聚氨酯弹性纤维含有表面处理剂时，从成本和品质的观点考虑，相对于聚氨酯弹性纤维重量的表面处理剂的含量优选为1.0重量％以上且4.0重量％以下，作为表面处理剂，优选在前述含有率的全部范围内发挥所希望的效果。

作为表面处理剂的构成，没有特别限定，可以组合使用聚二甲基硅氧烷、聚酯改性硅氧烷、聚醚改性硅氧烷、氨基改性硅氧烷等硅油、后述的烃化合物、矿物性细粒、例如二氧化硅、胶体氧化铝、滑石等、高级脂肪酸金属盐粉末、例如硬脂酸镁、硬脂酸钙等、高级脂肪族羧酸、高级脂肪族醇、链烷烃、和聚乙烯等在常温下为固体状蜡等公知的表面处理剂。作为硅油，优选为聚二甲基硅氧烷，从降低摩擦这种观点考虑，优选25℃时的运动粘度为15mm²/s以下。另外，作为硅油的含量，从可以抑制单丝解开这种观点考虑，相对于聚氨酯弹性纤维，优选为2.0重量％以下、更优选1.5重量％以下、进一步优选1.0重量％以下。

本实施方式的聚氨酯弹性纤维所含有的烃化合物为仅由碳和氢形成的化合物。本实施方式的聚氨酯弹性纤维可以含有前述特定化合物以外的烃化合物。

本实施方式的聚氨酯弹性纤维优选通过后述方法利用己烷提取的溶液的通过GC/MS测定的前述特定化合物的峰面积和前述特定化合物以外的烃化合物的峰面积之和所示的源自烃化合物的峰的总面积中，与在相同条件下测定的三十烷相比保留时间长的成分的面积小于5％。若源自前述烃化合物的峰的总面积中与三十烷的保留时间相比保留时间长的成分的面积小于5％，则式中n＝2～5的前述式(1)的特定化合物的流动性变得良好，因此式中n＝2～5的前述式(1)的特定化合物容易在聚氨酯弹性纤维的表面上局部化，认为可以进一步提高解舒性。作为与三十烷的保留时间相比保留时间长的成分的更优选面积，小于3％。

本实施方式的聚氨酯弹性纤维进一步优选通过后述方法利用己烷提取的通过GC/MS测定的前述特定化合物的峰面积和前述特定化合物以外的烃化合物的峰面积之和所示的源自烃化合物的峰的总面积中，与在相同条件下测定的二十八烷相比保留时间长的成分的面积小于5％。若源自前述烃化合物的峰的总面积中与二十八烷的保留时间相比保留时间长的成分的面积小于5％，则式中n＝2～5的前述式(1)的特定化合物的流动性变得良好，因此式中n＝2～5的前述式(1)的特定化合物容易在聚氨酯弹性纤维的表面上进一步局部化，认为可以更进一步提高解舒性。作为与二十八烷的保留时间相比保留时间长的成分的更优选面积，小于3％。

本实施方式的聚氨酯弹性纤维优选通过后述方法利用己烷提取的通过GC/MS测定的前述特定化合物的峰面积和前述特定化合物以外的烃化合物的峰面积之和所示的源自烃化合物的峰的总面积中，与在相同条件下测定的十六烷相比保留时间短的成分的面积小于5％。若源自前述烃化合物的峰的总面积中与十六烷的保留时间相比保留时间短的成分的面积小于5％，则烃化合物的流动性适当，因此认为不易产生聚氨酯弹性纤维的单丝解开、不易产生断头等。作为与十六烷的保留时间相比保留时间短的成分的更优选面积，小于3％。

本实施方式的聚氨酯弹性纤维优选通过后述方法利用己烷提取的通过GC/MS测定的前述特定化合物的峰面积和前述特定化合物以外的烃化合物的峰面积之和所示的源自烃化合物的峰的总面积中，与在相同条件下测定的十八烷相比保留时间短的成分的面积小于20％。若源自前述烃化合物的峰的总面积中与十八烷的保留时间相比保留时间短的成分的面积小于20％，则烃化合物的流动性更适当，因此认为不易产生聚氨酯弹性纤维的单丝解开、不易产生断头等。作为与十八烷的保留时间相比保留时间短的成分的更优选面积，小于15％。

本实施方式的聚氨酯弹性纤维优选通过后述方法利用己烷提取的通过GC/MS测定的前述特定化合物的峰面积和前述特定化合物以外的烃化合物的峰面积之和所示的源自烃化合物的峰的总面积中，在相同条件下测定保留时间的十八烷与二十八烷的保留时间之间含有的成分的面积为80％以上。若源自前述烃化合物的峰的总面积中，保留时间在十八烷与二十八烷的保留时间之间含有的成分的面积为80％以上，则烃化合物的流动性进一步适当，不会提高单丝解开的产生率，就可以进一步改善解舒性提高效果。作为十八烷与二十八烷的保留时间之间的成分的面积，优选为90％以上、更优选95％以上。

需要说明的是，通过前述GC/MS测定的各成分的面积，对于作为本发明的其它实施方式的表面处理剂也相同。

作为前述特定化合物以外的烃化合物，若为仅由碳和氢形成的化合物则没有特别限定，可列举出轻质异链烷烃、合成角鲨烷、植物性角鲨烷、角鲨烷、白蜡、链烷烃、凡士林、机油、锭子油、环烷烃油、液体石蜡、液体异链烷烃、聚α烯烃、聚异丁烯、聚丁烯等，可以使用1种或2种以上。另外，这些烃化合物之中，也可以预先含有前述特定化合物。作为得到与式中n＝2～5的前述式(1)的化合物的协同效果的优选例，优选为液体石蜡、更优选其平均分子量小于450。另外，优选它们仅包含饱和烃。进一步优选液体石蜡的链烷烃/环烷烃比处于50/50～80/20的范围内。进一步更优选液体石蜡的制法并非氢化法，若通过硫酸洗涤而去除杂质来制造，则容易得到满足前述特征的烃化合物。作为前述特定化合物和前述特定化合物以外的烃化合物的总含量，从可以抑制单丝解开这种观点考虑，相对于丝优选为2.0重量％以下、更优选1.5重量％以下。

本实施方式的聚氨酯弹性纤维与棉、丝绸、羊毛等天然纤维、尼龙6、尼龙66等聚酰胺纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸三亚甲基酯、聚对苯二甲酸四亚甲基酯等聚酯纤维、阳离子可染聚酯纤维、铜氨再生人造丝、粘胶纤维、和乙酸酯人造丝等联锁针织，或者使用这些纤维，通过覆盖、交织、并捻等而形成加工丝后进行联锁针织，由此可以得到没有斑的高品质的布帛。特别是使用了聚氨酯弹性纤维的布帛，由于生产量多、以无包覆丝方式供给，适于原丝的品质的影响大的经编物。经编布料存在弹性针织物、缎纹织物、拉舍尔经编花边、2WAY Tricot等，通过使用本实施方式的聚氨酯弹性纤维，可以得到经方向的条纹少的高品质的布帛。

使用了本实施方式的聚氨酯弹性纤维的布帛可以用于游泳衣、束腰(girdle)、乳罩、紧身裤(tights)、袜裤(panty stocking)、腰带、紧身衣裤(bodysuit)、鞋罩(spats)、弹力运动服(stretch sports wear)、弹力外衣(stretch outer)、医疗用衣服、弹力里布等用途。

本实施方式的聚氨酯弹性纤维也可以适用于生理用品、纸尿布等卫生材料产品，由于平滑性良好、摩擦性的变动小，因此可以得到高的生产率和产品的稳定性。另外，通过式中n＝2～5的前述式(1)的特定化合物的解舒性改善效果，能够将作为各种粘接方法中的粘接性的阻碍因子的硅油减量，因此对于热熔粘接剂、热压、超声波粘接等卫生材料制造装置中的各种粘接法也是合适的，作为引起漏尿等问题的产品缺陷之一的被称为聚氨酯弹性纤维的滑入(slip in)的现象的产生率低，可以得到拉伸性高的卫生材料产品。

本发明的其它实施方式如前文所述为一种聚氨酯弹性纤维用表面处理剂，其特征在于，其以0.10重量％以上且25重量％以下含有式中n为2～5的整数的前述式(1)的特定化合物。通过式中n为2～5的整数的前述式(1)的特定化合物设为上述特定范围的含量而聚氨酯弹性纤维的解舒性改善的理由不明确，但是认为通过如此，前述特定化合物容易在聚氨酯弹性纤维的表面上局部化，由于表面中的上述特定化合物的含量高而可以改善解舒性。从得到更高的解舒性这种观点考虑，上述特定化合物的含量优选为0.10重量％以上且20重量％以下、更优选0.10重量％以上且17重量％以下。

本实施方式的纤维用表面处理剂中含有的烃化合物为仅由碳和氢形成的化合物。本实施方式的纤维用表面处理剂可以含有前述特定化合物以外的烃化合物。作为前述特定化合物以外的烃化合物，可列举出轻质异链烷烃、合成角鲨烷、植物性角鲨烷、角鲨烷、白蜡、链烷烃、凡士林、机油、锭子油、环烷烃油、液体石蜡、液体异链烷烃、聚α烯烃、聚异丁烯、聚丁烯等，可以使用1种或2种以上。另外，这些烃化合物之中，也可以预先含有前述特定化合物。作为得到与式中n＝2～5的前述式(1)的特定化合物的协同效果的优选例，优选为液体石蜡、更优选其平均分子量小于450。另外，优选它们仅包含饱和烃。进一步优选液体石蜡的链烷烃/环烷烃比处于50/50～80/20的范围内。进一步更优选液体石蜡的制法并非氢化法，优选通过硫酸洗涤而去除杂质来制造。

本实施方式的纤维用表面处理剂优选还以20重量％以上且70重量％以下含有硅油。通过含有式中n＝2～5的前述式(1)的特定化合物、且进而硅油的含量处于上述范围内，尽管硅油的含量为70重量％以下，也可以发挥与硅油的含量超过70重量％的含量的纤维用表面处理剂同等或以上的解舒性能。另外，由于硅油的含量少，因此可以抑制单丝解开的产生，另外由于可以减少昂贵的硅油的用量，与硅油的含量超过70重量％的含量的纤维用表面处理剂相比，可以期待成本降低效果。若硅油的含量小于20重量％则不能得到充分的解舒性能，另外若超过70重量％则容易产生单丝解开，另外，成本方面也成为问题。作为硅油，可列举出聚二甲基硅氧烷，从可以降低摩擦这种观点考虑，优选25℃时的运动粘度为15mm²/s以下。

本实施方式的纤维用表面处理剂除了上述的硅油、特定化合物、特定化合物以外的烃化合物之外，可以还组合使用聚酯改性硅氧烷、聚醚改性硅氧烷、氨基改性硅氧烷、矿物性细粒、例如二氧化硅、胶体氧化铝、滑石等、高级脂肪酸金属盐粉末、例如硬脂酸镁、硬脂酸钙等、高级脂肪族羧酸、以异硬脂醇为代表的高级脂肪族醇、链烷烃、和聚乙烯等在常温下为固体状蜡等公知的表面处理剂。

另外，为了抑制单丝的解开，纤维用表面处理剂中可以含有包含醇和羧酸或磷酸的缩合物的酯化合物、磷酸酯化合物。作为酯化合物、磷酸酯化合物的优选例，可列举出柠檬酸三甲酯、己二酸双(2-乙基己基)酯、苯甲酸甲酯、苯甲酸苄酯、二苯甲酸二甘醇酯、二苯甲酸一缩二丙二醇酯、偏苯三酸三甲酯、邻苯二甲酸二丁酯、磷酸三甲苯酯、磷酸二苯基2-乙基己基酯等，另外，可以将上述化合物中的任意2种以上组合来使用。

本实施方式的纤维用表面处理剂可以适用于辊上油、导向上油、喷雾上油等公知的方法。

实施例

以下列举出实施例、比较例对于本发明进行具体说明，但是本发明不被实施例任何限定。需要说明的是，以下的实施例、比较例中使用的测定法、评价法等如下所述。

(1)式中n＝2～5的式(1)的特定化合物的鉴定·定量方法

将精密称量为2g的聚氨酯弹性纤维浸渍于50g的己烷，施加10分钟超声波进行提取后，利用蒸发器将己烷蒸馏去除。然后，利用相同的容器，将提取后的聚氨酯弹性纤维再次浸渍于50g的己烷，施加10分钟超声波进行提取后，去除聚氨酯弹性纤维，利用蒸发器将己烷蒸馏去除，由此得到利用己烷得到的提取物。以该提取物的浓度为1600ppm的方式利用己烷稀释而成的样品作为提取液样品，供于GC/MS测定。需要说明的是，提取物的量少的情况下，可以将聚氨酯弹性纤维适当增量进行相同的操作。

具体的GC/MS的条件如下述所述。

装置：Agilent 6890GC,MSD-5973

色谱柱：DB-5MS(30m、0.25μm、ID 0.25mm)

烘箱：40℃(2分钟)-8℃/分钟-320℃(5分钟)

INJ/DET：325℃/325℃

气体：氦

流量：1.0ml/分钟

注入量：1.0μl

注入方法：Split 10:1

(2)GC/MS测定中的烃化合物的各面积的算出

与前述(1)同样地利用GC/MS测定源自聚氨酯弹性纤维的提取物，相对于源自烃化合物的全部峰面积的与三十烷相比保留时间长的成分的面积作为C30以上的成分的面积、与二十八烷相比保留时间长的成分的面积作为C28以上的成分的面积、与十六烷相比保留时间短的成分的面积作为C16以下的成分的面积、与十八烷相比保留时间短的成分的面积作为C18以下的成分的面积、在十六烷与三十烷的保留时间之间具有保留时间的成分的面积作为C16-C30的成分的面积、在十八烷与三十烷的保留时间之间具有保留时间的成分的面积作为C18-C30的成分的面积、在十八烷与二十八烷的保留时间之间具有保留时间的成分的面积作为C18-C28的成分的面积，分别以百分率算出。在各面积的算出中，通过GC/MS，将并非源自烃化合物的成分去除来计算。在混合物的情况下，烃化合物的峰有可能被检出为宽峰，因此这种情况下，将峰的开始上升作为起点、开始消失直至可以忽视峰的检出值的水平为止的点作为终点，由将起点和终点利用直线连接而成的基线算出面积。

(3)GC/MS测定中的纤维用表面处理剂中的烃化合物的各面积的算出

将表面处理剂利用己烷稀释至1600ppm，与前述(1)、(2)同样地算出表面处理剂中的各成分的值。需要说明的是，能够获得表面处理剂的混合前的原料的情况下，为了使测定更简易，将烃化合物其自身利用己烷稀释至1600ppm，与前述(1)、(2)同样地测定。

(4)解舒性

以卷宽60mm、总重量3kg的方式卷取到纸管后，将聚氨酯弹性纤维在20℃60％RH的环境下静置2天后，将丝剥离直至距离纸管2cm处作为测定样品，在测定样品的端面方向以15m/分钟将丝消极解舒，测定此时的张力5分钟，其平均值作为解舒张力，根据下述评价基准以7个等级进行判断。解舒张力越低则聚氨酯弹性纤维越被顺利地解舒，可以期待不易产生解舒时的断头。在此所称的消极解舒指的是以纵向卷取方式(タテどり方式、wrap take-up method)解舒的方法。

7：小于10g

6：10g以上且小于13g

5：13g以上且小于15g

4：15g以上且小于25g

3：25g以上且小于30g

2：30g以上且小于35g

1：35g以上或断头

(5)单丝解开产生率(％)

将长度40mm的复丝以10根平行排列的方式安装于De Mattie试验机，以200rpm的速度进行在丝长方向伸长至成为240mm的长度、再次松弛至原来的40mm这种伸长反复操作5000次。然后，如图4所示那样，在平坦放置长度40mm的复丝的状态下，产生自复丝中单丝最收束的部分的距离最大远离0.5mm以上的单丝的情况和单丝断开的情况下，作为产生单丝解开。测定对于相同样品以1组10根进行5次测定，对于总计50根丝中几根产生解开进行计数，计算产生率，按照下述7个等级进行评价。单丝解开产生率越低则可以期待在聚氨酯弹性纤维的使用时越不易产生源自单丝断开的断头。

7：产生率0％以上且小于3％

6：产生率3％以上且小于5％

5：产生率产生率小于5％

4：产生率5％以上且小于10％

3：产生率10％以上且小于15

2：产生率15％以上且小于20％

1：产生率20％以上

[在纺丝原液中混入式中n＝2～5的式(1)的特定化合物的实施例1～12、比较例1～7]

[实施例1]

将数均分子量2000的聚四亚甲基醚二醇2000g、和4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯400g，在干燥氮气气氛下、在60℃下搅拌下反应3小时，得到末端被异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物。将其冷却至室温后，加入二甲基乙酰胺，溶解而形成聚氨酯预聚物溶液。另外制作将乙二胺和二乙胺溶解于干燥二甲基乙酰胺而成的胺溶液，以氨基甲酸酯预聚物中的异氰酸酯基与胺溶液中的氨基的比率成为1:1.03的方式添加，在10℃下冷却的同时进行反应，由此得到聚氨酯固体成分浓度30质量％、粘度450Pa·s(30℃)的聚氨酯溶液。

称量相对于聚氨酯固体成分为1wt％的4,4’-丁叉基双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、0.5wt％的2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、以及相对于丝重量为0.5wt％的25℃时的运动粘度为10mm²/s的聚二甲基硅氧烷、相对于丝重量为50ppm的作为式中n＝2～5的式(1)的特定化合物的植烷(n＝3)，溶解于二甲基乙酰胺后，与聚氨酯溶液混合，形成均匀的溶液后，在室温、减压下脱泡，将其作为纺丝原液。

对于该纺丝原液，以卷取速度500m/分钟、热风温度300℃，使用包含48个喷嘴的喷丝头进行干式纺丝，通过利用压缩空气的假捻装置集束后，卷取于纸制的纸管，得到470dt/48长丝的聚氨酯弹性纤维的卷取卷装。

[实施例2～12]

以成为以下的表1所示的特定化合物的含量、烃化合物的面积比率的方式，适当含有包含特定化合物和特定化合物以外的烃化合物的烃混合物，除此之外与实施例1同样地得到聚氨酯弹性纤维。

[比较例1]

不含有植烷，除此之外与实施例1同样地得到聚氨酯弹性纤维。

[比较例2]

聚二甲基硅氧烷的含量变更为1.0wt％，除此之外与比较例1同样地得到聚氨酯弹性纤维。

[比较例3～6]

以成为以下的表1所示的特定化合物的含量、烃化合物的面积比率的方式，适当含有包含特定化合物和特定化合物以外的烃化合物的烃混合物、特定化合物以外的烃化合物，除此之外与实施例1同样地得到聚氨酯弹性纤维。

[比较例7]

成为以下的表1所示的聚二甲基硅氧烷的含量，除此之外与比较例4同样地得到聚氨酯弹性纤维。

[表1]

[作为聚氨酯弹性纤维用表面处理剂的制造方法的实施例13～20、比较例8～12]

以成为以下的表2所示的特定化合物的含量、烃化合物的面积比率的方式，适当混合聚二甲基硅氧烷、和特定化合物、包含特定化合物和特定化合物以外的烃化合物的烃混合物、或特定化合物以外的烃化合物，在室温下利用搅拌叶片混合30分钟，得到聚氨酯弹性纤维用处理剂。

[表2]

表2中，聚二甲基硅氧烷的含量超过70％的情况设为作为聚氨酯弹性纤维用处理剂的原料成本高、记载为“×”，低于70％的情况设为原料成本低、记载为“〇”。

[赋予了聚氨酯弹性纤维用处理剂的聚氨酯弹性纤维的实施例21～28、比较例13～18]

将数均分子量2000的聚四亚甲基醚二醇2000g、和4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯400g，在干燥氮气气氛下、在60℃下搅拌下反应3小时，得到末端被异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物。将其冷却至室温后，加入二甲基乙酰胺，溶解而形成聚氨酯预聚物溶液。另外制作将乙二胺和二乙胺溶解于干燥二甲基乙酰胺而成的胺溶液，以氨基甲酸酯预聚物中的异氰酸酯基与胺溶液中的氨基的比率成为1:1.03的方式添加，在10℃下冷却的同时进行反应，由此得到聚氨酯固体成分浓度30质量％、粘度450Pa·s(30℃)的聚氨酯溶液。

称量相对于聚氨酯固体成分为1wt％的4,4’-丁叉基双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、0.5wt％的2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并三唑，溶解于二甲基乙酰胺后，与聚氨酯溶液混合，形成均匀的溶液后，在室温、减压下脱泡，将其作为纺丝原液。

对于该纺丝原液，以卷取速度500m/分钟、热风温度300℃，使用包含48个真圆形状的孔的喷丝头进行干式纺丝，通过利用压缩空气的假捻装置集束后，通过喷嘴上油将表3中记载的赋予量和种类的表面处理剂赋予到聚氨酯弹性纤维后，卷取于纸制的纸管，得到470dt/48长丝的聚氨酯弹性纤维的卷取卷装。

[实施例29、比较例19]

并非喷嘴上油，而是将聚氨酯弹性纤维用处理剂混入到纺丝原液，除此之外与实施例21～28、比较例13～18同样地得到470dt/48长丝的聚氨酯弹性纤维的卷取卷装。

[表3]

产业上的可利用性

本发明的含有特定的支链烃化合物特定量的聚氨酯弹性纤维为即使硅油的含量少、解舒性也良好、复丝的单丝解开少的聚氨酯弹性纤维。因此，本发明的聚氨酯弹性纤维的聚氨酯弹性纤维能够合适地利用于布帛、卫生材料产品等。

Claims (19)

1.一种聚氨酯弹性纤维，其特征在于，其相对于聚氨酯弹性纤维重量以10ppm以上且10000ppm以下含有下述式(1)所示的烃化合物，

式(1)中，n为2～5的整数。

2.根据权利要求1所述的聚氨酯弹性纤维，其相对于聚氨酯弹性纤维重量以10ppm以上且8000ppm以下含有式中n＝3的所述式(1)所示的烃化合物。

3.根据权利要求1或2所述的聚氨酯弹性纤维，其还含有式中n为2～5的整数的所述式(1)所示的烃化合物以外的烃化合物。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的聚氨酯弹性纤维，其中，在利用己烷得到的提取液的GC/MS测定中，源自烃化合物的峰的总面积中，占据比三十烷的保留时间更长的保留时间的成分的面积小于5％。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的聚氨酯弹性纤维，其中，在利用己烷得到的提取液的GC/MS测定中，源自烃化合物的峰的总面积中，占据比二十八烷的保留时间更长的保留时间的成分的面积小于5％。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的聚氨酯弹性纤维，其中，在利用己烷得到的提取液的GC/MS测定中，源自烃化合物的峰的总面积中，占据比十六烷的保留时间更短的保留时间的成分的面积小于5％。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的聚氨酯弹性纤维，其中，在利用己烷得到的提取液的GC/MS测定中，源自烃化合物的峰的总面积中，占据比十八烷的保留时间更短的保留时间的面积小于20％。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的聚氨酯弹性纤维，其中，在利用己烷得到的提取液的GC/MS测定中，源自烃化合物的峰的总面积中，占据十八烷与二十八烷的保留时间之间的成分的面积为80％以上。

9.一种布帛，其含有权利要求1～8中任一项所述的聚氨酯弹性纤维。

10.一种卫生材料产品，其含有权利要求1～8中任一项所述的聚氨酯弹性纤维。

11.一种聚氨酯弹性纤维用表面处理剂，其特征在于，其以0.10重量％以上且25重量％以下含有下述式(1)所示的烃化合物，

式(1)中，n为2～5的整数。

12.根据权利要求11所述的聚氨酯弹性纤维用表面处理剂，其以0.10重量％以上且20重量％以下含有式中n＝3的所述式(1)所示的烃化合物。

13.根据权利要求11或12所述的聚氨酯弹性纤维用表面处理剂，其还含有式中n为2～5的整数的所述式(1)所示的烃化合物以外的烃化合物。

14.根据权利要求11～13中任一项所述的聚氨酯弹性纤维用表面处理剂，其中，在所述溶解于己烷而成的溶液的GC/MS测定中，源自烃化合物的峰的总面积中，占据比三十烷的保留时间更长的保留时间的成分的面积小于5％。

15.根据权利要求11～14中任一项所述的聚氨酯弹性纤维用表面处理剂，其中，在所述溶解于己烷而成的溶液的GC/MS测定中，源自烃化合物的峰的总面积中，占据比二十八烷的保留时间更长的保留时间的成分的面积小于5％。

16.根据权利要求11～15中任一项所述的聚氨酯弹性纤维用表面处理剂，其中，在所述溶解于己烷而成的溶液的GC/MS测定中，源自烃化合物的峰的总面积中，占据比十六烷的保留时间更短的保留时间的面积小于5％。

17.根据权利要求11～16中任一项所述的聚氨酯弹性纤维用表面处理剂，其中，在所述溶解于己烷而成的溶液的GC/MS测定中，源自烃化合物的峰的总面积中，占据比十八烷的保留时间更短的保留时间的面积小于20％。

18.根据权利要求11～17中任一项所述的聚氨酯弹性纤维用表面处理剂，其还含有在所述溶解于己烷而成的溶液的GC/MS测定中，源自烃化合物的峰的总面积中，占据十八烷与二十八烷的保留时间之间的成分的面积为80％以上的烃化合物。

19.根据权利要求11～18中任一项所述的聚氨酯弹性纤维用表面处理剂，其还以20重量％以上且70重量％以下含有硅油。

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