CN116685736A - 弹性体纤维高速纺丝工序用处理剂以及弹性体纤维的制造方法 - Google Patents

弹性体纤维高速纺丝工序用处理剂以及弹性体纤维的制造方法 Download PDF

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CN116685736A
CN116685736A CN202180084975.5A CN202180084975A CN116685736A CN 116685736 A CN116685736 A CN 116685736A CN 202180084975 A CN202180084975 A CN 202180084975A CN 116685736 A CN116685736 A CN 116685736A
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    • D06M2101/38—Polyurethanes

Abstract

本发明的课题在于适当地提高弹性体纤维的解舒性、并且抑制处理剂从弹性体纤维的飞散。卷绕速度为1000m/min以上的弹性体纤维高速纺丝工序用处理剂中，将二甲基硅酮、硅氧烷树脂、矿物油、以及具有氨基的改性硅酮的合计含有比例设为100质量％时，以70～97质量％的比例含有二甲基硅酮、以0.1～10质量％的比例含有硅氧烷树脂、以0～10质量％的比例含有矿物油、并且以2～5质量％的比例含有上述改性硅酮，30℃的运动粘度为8～70mm2/s。

Description

弹性体纤维高速纺丝工序用处理剂以及弹性体纤维的制造 方法
技术领域
本发明涉及弹性体纤维高速纺丝工序用处理剂以及弹性体纤维的制造方法。
背景技术
例如在作为合成纤维的一种的弹性体纤维中，纤维间的粘附性比其他合成纤维更强。例如将弹性体纤维进行纺丝并卷绕成卷装后，从该卷装中抽出并供于加工工序时，可能难以将弹性体纤维从卷装中稳定地解舒。因此，为了从卷装中稳定地解舒，在弹性体纤维的纺丝工序中，有时对弹性体纤维赋予油剂。
专利文献1中，对于作为弹性体纤维的弹性纤维的制造方法，公开了将包含热塑性聚氨酯弹性体的原料组合物以2000～10000m/min的纺丝速度进行熔融纺丝的内容。
专利文献2中公开了一种作为弹性体纤维的聚氨酯弹性纤维，其由(a)聚有机硅氧烷或矿物油、(b)硅树脂、以及(c)醚改性聚有机硅氧烷构成，被赋予了30℃的粘度为50厘斯以下的油剂。
专利文献3中公开了一种作为油剂的弹性纤维用处理剂，其含有基础成分、氨基改性硅酮、以及硅氧烷树脂。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2018-127746号公报
专利文献2：日本特开平4-343769号公报
专利文献3：日本特开2018-131699号公报
发明内容
发明所要解决的课题
近年来，在弹性体纤维的纺丝工序中，与高速化同时进行了高倍率拉伸。在高速纺丝工序中被赋予的油剂具有未被附着于弹性体纤维而容易飞散的倾向。因此，对于作为在高速纺丝工序中使用的油剂的弹性体纤维高速纺丝工序用处理剂，除了要求解舒性(即将弹性体纤维从卷装中稳定地解舒)的性能进一步提高以外，还要求抑制该处理剂从弹性体纤维中的飞散的性能的提高。
用于解决课题的手段
用于解决上述课题的卷绕速度为1000m/min以上的弹性体纤维高速纺丝工序用处理剂的要点在于，将二甲基硅酮、硅氧烷树脂、矿物油、以及具有氨基的改性硅酮的合计含有比例设为100质量％时，以70～97质量％的比例含有上述二甲基硅酮、以0.1～10质量％的比例含有上述硅氧烷树脂、以0～10质量％的比例含有上述矿物油、并且以2～5质量％的比例含有上述改性硅酮，30℃的运动粘度为8～70mm2/s。需要说明的是，卷绕速度为1000m/min以上的弹性体纤维高速纺丝工序用处理剂是指在卷绕速度为1000m/min以上的弹性体纤维纺丝工序中适用于弹性体纤维的处理剂。
上述弹性体纤维高速纺丝工序用处理剂在30℃的运动粘度优选为8～40mm2/s。
上述弹性体纤维高速纺丝工序用处理剂中，优选上述弹性体纤维为聚氨酯系弹性体纤维。
用于解决上述课题的弹性体纤维的制造方法的要点在于，使上述弹性体纤维高速纺丝工序用处理剂在卷绕速度为1000m/min以上的纺丝工序中附着于弹性体纤维。
上述弹性体纤维的制造方法中，上述纺丝工序中的卷绕速度优选为1000～10000m/min。
发明的效果
根据本发明的弹性体纤维高速纺丝工序用处理剂，能够适当地提高弹性体纤维的解舒性，并且抑制该处理剂从弹性体纤维中的飞散。
附图说明
图1是卷装的侧视图。
具体实施方式
(第1实施方式)
对于将本发明的弹性体纤维高速纺丝工序用处理剂(以下也简称为处理剂)具体化的第1实施方式进行说明。
本实施方式的处理剂含有二甲基硅酮以及硅氧烷树脂，根据需要还含有矿物油。在本实施方式的一个方式中，处理剂进一步含有具有氨基的改性硅酮。关于处理剂，将处理剂中的二甲基硅酮、硅氧烷树脂、矿物油、以及具有氨基的改性硅酮的合计含有比例设为100质量％时，以70～97质量％的比例含有二甲基硅酮、以0.1～10质量％的比例含有硅氧烷树脂、以0～10质量％的比例含有矿物油、并且以2～5质量％的比例含有上述改性硅酮，30℃的运动粘度为8～70mm2/s。
通过使处理剂的各成分的含有比例为上述数值范围、并且使运动粘度为上述数值范围，能够适当地提高弹性体纤维的解舒性。并且能够更适当地抑制处理剂的飞散。另外，能够更良好地保持将弹性体纤维进行纺丝并卷绕成卷装时的形状。
需要说明的是，上述弹性体纤维高速纺丝工序用处理剂中的“高速”是指纺丝工序中的卷绕速度为1000m/min以上。即，处理剂在卷绕速度为1000m/min以上的弹性体纤维纺丝工序中附着于弹性体纤维来进行使用。
上述处理剂在30℃的运动粘度优选为8～40mm2/s。通过使处理剂的运动粘度为上述数值范围，在对弹性体纤维赋予处理剂时能够使处理剂更均匀地附着。关于运动粘度的测定方法如下文所述。
作为上述二甲基硅酮没有特别限制，优选25℃的运动粘度为5～1000mm2/s的二甲基硅酮。
作为上述二甲基硅酮的具体例，例如可以举出25℃的运动粘度为10mm2/s的二甲基硅酮、25℃的运动粘度为100mm2/s的二甲基硅酮、25℃的运动粘度为1000mm2/s的二甲基硅酮、25℃的运动粘度为6mm2/s的二甲基硅酮、25℃的运动粘度为5mm2/s的二甲基硅酮等。
上述二甲基硅酮可以单独使用1种，也可以组合使用2种以上。
作为上述硅氧烷树脂没有特别限制，优选由选自下述化1所表示的M单元、下述化2所表示的硅氧烷单元、下述化3所表示的Q单元、以及下述化4所表示的硅氧烷单元中的2个以上的结构单元构成。
[化1]
(化1中，R1、R2、R3分别为碳原子数1～24的烃基。)
[化2]
(化2中，
R4为碳原子数1～24的烃基，
R5、R6分别为碳原子数1～5的亚烷基，
R7为氢原子、碳原子数1～5的烷基、苯基、从碳原子数4～22的1～4元脂肪族羧酸中除去一个羟基得到的残基、或者从碳原子数6～22的1～4元芳香族羧酸中除去一个羟基而得到的残基，
f为0～1的整数。)
[化3]
[化4]
(化4中，R8、R9分别为碳原子数1～24的烃基。)
上述硅氧烷树脂中，上述M单元与Q单元的摩尔比例(下文中也称为“MQ比”)优选为0.5～1.2。
上述化1、化2、化4的R1、R2、R3、R4、R8、R9中，作为碳原子数1～24的烃基没有特别限制，可以为饱和烃基、也可以为不饱和烃基。另外，可以为直链的烃基、也可以为具有支链的烃基。
作为上述碳原子数1～24的烃基，例如可以举出：1)甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、戊基、异戊基、己基、异己基、辛基、异辛基、癸基、异癸基、十二烷基、异十二烷基、十三烷基、异十三烷基、十四烷基、异十四烷基、十六烷基(鲸蜡基)、异十六烷基、十八烷基(硬脂基)、异十八烷基、二十烷基、异二十烷基、二十二烷基、异二十二烷基、二十四烷基、异二十四烷基等碳原子数1～24脂肪族烃基；2)环丙基、环戊基、环己基、环辛基、3-吡喃基(ピナニル基)等碳原子数3～24的脂环族烃基；3)苯基、萘基、苄基、蒽基、芘基、萘酚芘基、2-萘十二烷基等碳原子数6～24的芳香族烃基。
上述化2的R5、R6中，作为碳原子数1～5的亚烷基，例如可以举出亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚庚基等。
作为上述化2的R7-NH(-R6-NH)f-R5-，可以举出下述(1)～(10)。
(1)f为0且R7为氢原子的氨基烷基。
(2)f为0且R7为碳原子数1～5的烷基的取代亚氨基烷基。
(3)f为0且R7为苯基的N-苯基亚氨基烷基。
(4)f为0且R7为从碳原子数4～22的1～4元脂肪族羧酸中除去一个羟基而得到的残基的N-取代脂肪族酰胺烷基。
(5)f为0且R7为从碳原子数6～22的1～4元芳香族羧酸中除去一个羟基而得到的残基的N-取代芳香族酰胺烷基。
(6)f为1且R7为氢原子的氨基烷基亚氨基烷基。
(7)f为1且R7为碳原子数1～5的烷基的取代亚氨基烷基亚氨基烷基。
(8)f为1且R7为苯基的N-苯基亚氨基烷基亚氨基烷基。
(9)f为1且R7为从碳原子数4～22的1～4元脂肪族羧酸中除去一个羟基而得到的残基的N-取代脂肪族酰胺烷基亚氨基烷基。
(10)f为1且R7为从碳原子数6～22的1～4元芳香族羧酸中除去一个羟基而得到的残基的N-取代芳香族酰胺烷基亚氨基烷基。
作为上述(1)的氨基烷基，例如可以举出氨基乙基、3-氨基丙基、4-氨基丁基等。
作为上述(2)的取代亚氨基烷基，例如可以举出N-乙基-3-亚氨基丙基、N-乙基-2-亚氨基乙基等。
作为上述(3)的N-苯基亚氨基烷基，例如可以举出N-苯基-3-亚氨基丙基、N-苯基-2-亚氨基乙基等。
作为上述(4)的N-取代脂肪族酰胺烷基，例如可以举出N-乙酰基(アセトイル)-2-亚氨基乙基、N-十二酰基-2-亚氨基乙基、N-十八酰基-2-亚氨基乙基、N-十八烯酰基-2-亚氨基乙基、N-乙酰基-3-亚氨基丙基、N-十二酰基-3-亚氨基丙基、N-十八酰基-3-亚氨基丙基、N-十八烯酰基-3-亚氨基丙基、N-乙酰基-4-亚氨基丁基、N-十二酰基-4-亚氨基丁基、N-十八酰基-4-亚氨基丁基、N-十八烯酰基-4-亚氨基丁基、N-(2-羧基乙基羰基)-2-亚氨基乙基、N-(2-羧基乙基羰基)-3-亚氨基丙基、N-(2-羧基乙基羰基)-4-亚氨基丁基等。
作为上述(5)的N-取代芳香族酰胺烷基，例如可以举出N-(2,4-二羧基苯-羰基)-2-亚氨基乙基、N-(2,5-二羧基苯-羰基)-2-亚氨基乙基、N-(3,4-二羧基苯-羰基)-2-亚氨基乙基、N-(2,4-二羧基苯-羰基)-3-亚氨基丙基、N-(2,5-二羧基苯-羰基)-3-亚氨基丙基、N-(3,4-二羧基苯-羰基)-3-亚氨基丙基、N-(2,4-二羧基苯-羰基)-4-亚氨基丁基、N-(2,5-二羧基苯-羰基)-4-亚氨基丁基、N-(3,4-二羧基苯-羰基)-4-亚氨基丁基、N-(2,4,5-三羧基苯-羰基)-2-亚氨基乙基、N-(2,4,5-三羧基苯-羰基)-3-亚氨基丙基、N-(2,4,5-三羧基苯-羰基)-4-亚氨基丁基等。
作为上述(6)的氨基烷基亚氨基烷基，例如可以举出N-(2-氨基乙基)-2-亚氨基乙基、N-(2-氨基乙基)-3-亚氨基丙基、N-(2-氨基乙基)-4-亚氨基丁基等。
作为上述(7)的取代亚氨基烷基亚氨基烷基，例如可以举出N-(N’-乙基-2-亚氨基乙基)-3-亚氨基丙基、N-(N’-丙基-2-亚氨基乙基)-3-亚氨基丙基等。
作为上述(8)的N-苯基亚氨基烷基亚氨基烷基，例如可以举出N-(N’-苯基-2-亚氨基乙基)-3-亚氨基丙基、N-(N’-苯基-2-亚氨基乙基)-2-亚氨基乙基等。
作为上述(9)的N-取代脂肪族酰胺烷基亚氨基烷基，可以举出N-(N’-乙酰基-2-亚氨基乙基)-2-亚氨基乙基、N-(N’-十二酰基-2-亚氨基乙基)-2-亚氨基乙基、N-(N’-十八酰基-2-亚氨基乙基)-2-亚氨基乙基、N-(N’-十八烯酰基-2-亚氨基乙基)-2-亚氨基乙基、N-(N’-乙酰基-2-亚氨基乙基)-3-亚氨基丙基、N-(N’-十二酰基-2-亚氨基乙基)-3-亚氨基丙基、N-(N’-十八酰基-2-亚氨基乙基)-3-亚氨基丙基、N-(N’-十八烯酰基-2-亚氨基乙基)-3-亚氨基丙基、N-(N’-乙酰基-2-亚氨基乙基)-4-亚氨基丁基、N-(N’-十二酰基-2-亚氨基乙基)-4-亚氨基丁基、N-(N’-十八酰基-2-亚氨基乙基)-4-亚氨基丁基、N-(N’-十八烯酰基-2-亚氨基乙基)-4-亚氨基丁基、N-[N’-(2-羧基乙基羰基)-2-亚氨基乙基]-2-亚氨基乙基、N-[N’-(2-羧基乙基羰基)-2-亚氨基乙基]-3-亚氨基丙基、N-[N’-(2-羧基乙基羰基)-2-亚氨基乙基]-4-亚氨基丁基等。
作为上述(10)的N-取代芳香族酰胺烷基亚氨基烷基，例如可以举出N-[N’-(2,4-二羧基苯-羰基)-2-亚氨基乙基]-2-亚氨基乙基、N-[N’-(2,5-二羧基苯-羰基)-2-亚氨基乙基]-2-亚氨基乙基、N-[N’-(3,4-二羧基苯-羰基)-2-亚氨基乙基]-2-亚氨基乙基、N-[N'-(2,4-二羧基苯-羰基)-2-亚氨基乙基]-3-亚氨基丙基、N-[N’-(2,5-二羧基苯-羰基)-2-亚氨基乙基]-3-亚氨基丙基、N-[N’-(3,4-二羧基苯-羰基)-2-亚氨基乙基]-3-亚氨基丙基、N-[N’-(2,4-二羧基苯-羰基)-2-亚氨基乙基]-4-亚氨基丁基、N-[N’-(2,5-二羧基苯-羰基)-2-亚氨基乙基]-4-亚氨基丁基、N-[N’-(3,4-二羧基苯-羰基)-2-亚氨基乙基]-4-亚氨基丁基、N-[N’-(2,4,5-三羧基苯-羰基)-2-亚氨基乙基]-2-亚氨基乙基、N-[N’-(2,4,5-三羧基苯-羰基)-2-亚氨基乙基]-3-亚氨基丙基、N-[N’-(2,4,5-三羧基苯-羰基)-2-亚氨基乙基]-4-亚氨基丁基等。
硅氧烷树脂的M单元、Q单元等硅氧烷单元的分析没有特别限制，可以通过元素分析、FT-IR光谱分析、CP/MAS的NMR光谱分析等来进行。例如，可以通过上述分析方法对原料中使用的各硅烷化合物的碳原子数进行测定，由此计算出结构硅氧烷单元的比例。并且，可根据结构硅氧烷单元的比例、构成硅氧烷树脂的硅氧烷单元的理论分子量、以及后述的质量平均分子量的测定值来计算出分子中的硅氧烷单元的摩尔数、计算出摩尔比例。
作为上述硅氧烷树脂的具体例，例如可以举出质量平均分子量为12000且MQ比为0.8的甲基硅氧烷树脂、质量平均分子量为16000且MQ比为0.8的氨基改性硅氧烷树脂、质量平均分子量为9000且MQ比为0.85的甲基硅氧烷树脂、质量平均分子量为16000且MQ比为0.91的氨基改性硅氧烷树脂等。
上述硅氧烷树脂可以单独使用1种，也可以组合使用2种以上。
作为上述处理剂中包含的矿物油没有特别限制，例如可以举出芳香族系烃、链烷烃系烃、环烷烃系烃等。更具体地说，例如可以举出锭子油、液体石蜡等。
另外，上述矿物油优选40℃的运动粘度为5～10mm2/s的矿物油。
作为上述矿物油的具体例，例如可以举出40℃的运动粘度为10mm2/s的矿物油、40℃的运动粘度为5mm2/s的矿物油、40℃的运动粘度为7mm2/s的矿物油等。
上述矿物油可以适宜地采用市售品。
上述矿物油可以单独使用1种，也可以组合使用2种以上。
作为具有氨基的改性硅酮没有特别限制，可以使用二胺型的氨基改性硅酮、单胺型的氨基改性硅酮。
作为具有氨基的改性硅酮的具体例，例如可以举出25℃的运动粘度为60mm2/s且当量为4100g/mol的单胺型的氨基改性硅酮、25℃的运动粘度为90mm2/s且当量为8800g/mol的单胺型的氨基改性硅酮、25℃的运动粘度为450mm2/s且当量为5700g/mol的二胺型的氨基改性硅酮等。
上述具有氨基的改性硅酮可以单独使用1种，也可以组合使用2种以上。
(第2实施方式)
对于将本发明的弹性体纤维具体化的第2实施方式进行说明。第1实施方式的处理剂附着于本实施方式的弹性体纤维。第1实施方式的处理剂(不包括溶剂)相对于弹性体纤维的附着量没有特别限制，从进一步提高本发明的效果的方面出发，优选以0.1～10质量％的比例附着。
作为弹性体纤维没有特别限制，例如可以举出聚酯系弹性体纤维、聚酰胺系弹性体纤维、聚烯烃系弹性体纤维、聚氨酯系弹性体纤维等。这些之中，优选聚氨酯系弹性体纤维，其中进一步优选利用熔融纺丝法进行了纺丝的聚氨酯系弹性体纤维。这种情况下，能够进一步提高本发明效果的表达。
此处，弹性体纤维是富含弹力性的纤维，是指当赋予拉伸应力时能够伸长、并且当解除拉伸应力时恢复至原来的长度的纤维。因此，弹性体纤维可被换称为弹性纤维。
本实施方式的弹性体纤维的制造方法中，通过利用纺丝工序将第1实施方式的处理剂给油(即供给)至弹性体纤维而得到。作为处理剂的给油方法，优选通过不进行稀释的纯给油法在弹性体纤维的纺丝工序中附着于弹性体纤维的方法。作为附着方法，例如可应用辊给油法、引导给油法、喷雾给油法等公知的方法。
应用于本实施方式的弹性体纤维本身的制造方法没有特别限定，可利用公知的方法制造。例如可以举出湿式纺丝法、熔融纺丝法、干式纺丝法等。这些之中，从通过不使用溶剂而减少对作业环境的负荷、能够更低成本地进行制造的方面出发，优选应用熔融纺丝法。
纺丝工序中的弹性体纤维的卷绕速度没有特别限制，优选为1000/min以上的高速纺丝。纺丝工序中的卷绕速度更优选为1000～10000m/min。
根据第1实施方式的处理剂以及第2实施方式的弹性体纤维，能够得到以下的效果。
(1)处理剂中，将处理剂中的二甲基硅酮、硅氧烷树脂、矿物油、以及具有氨基的改性硅酮的合计含有比例设为100质量％时，以70～97质量％的比例含有二甲基硅酮、以0.1～10质量％的比例含有硅氧烷树脂、并且以0～10质量％的比例含有矿物油、并且以2～5质量％的比例含有上述改性硅酮，30℃的运动粘度为8～70mm2/s。
通过使处理剂的各成分的含有比例为上述数值范围、并且使运动粘度为上述数值范围，即使在卷绕速度为1000m/min以上的弹性体纤维高速纺丝工序中将处理剂应用于弹性体纤维的情况下，也能够适当地提高弹性体纤维的解舒性。另外，能够更适当地抑制处理剂从弹性体纤维中的飞散。另外，能够更良好地保持将弹性体纤维进行纺丝并卷绕成卷装时的形状。
(2)处理剂在30℃的运动粘度为8～40mm2/s。通过使处理剂的运动粘度为上述数值范围，在对弹性体纤维赋予处理剂时能够使处理剂更均匀地附着。
上述实施方式可以如下变更来实施。上述实施方式以及下述变更例可以在技术上不矛盾的范围内相互组合来实施。
·处理剂中所包含的二甲基硅酮的量可以为75质量％以上、76质量％以上、77质量％以上、78质量％以上、84质量％以上、88质量％以上、93质量％以上、94.5质量％以上、95.25质量％以上、或者96.1质量％以上，或者可以为96.1质量％以下、95.25质量％以下、94.5质量％以下、93质量％以下、88质量％以下、84质量％以下、78质量％以下、77质量％以下、76质量％以下、或者75质量％以下。
·处理剂中所包含的硅氧烷树脂的量可以为1质量％以上、1.9质量％以上、3质量％以上、5质量％以上、10质量％以上、13质量％以上、17质量％以上、或者20质量％以上，或者可以为25质量％以下、20质量％以下、17质量％以下、13质量％以下、10质量％以下、5质量％以下、3质量％以下、1.9质量％以下、或者1质量％以下。
·处理剂中所包含的矿物油的量可以为1.75质量％以上、4.9质量％以上、5质量％以上、或者10质量％以上，或者可以为13质量％以下、10质量％以下、5质量％以下、4.9质量％以下、或者1.75质量％以下。另外，处理剂也可以未必含有矿物油。
·处理剂中所包含的具有氨基的改性硅酮的量可以为0.5质量％以上、2质量％以上、3质量％以上、5质量％以上、或者10质量％以上，或者可以为10质量％以下、5质量％以下、3质量％以下、2质量％以下、或者0.5质量％以下。另外，处理剂也可以未必含有具有氨基的改性硅酮。
·处理剂中，将处理剂中的二甲基硅酮、硅氧烷树脂、以及矿物油的合计含有比例设为100质量％时，可以以70～99.9质量％的比例含有二甲基硅酮、以0.1～25质量％的比例含有硅氧烷树脂、并且以0～13质量％的比例含有矿物油。
·本实施方式的处理剂中，在不妨碍本发明的效果的范围内可以进一步混配用于保持处理剂的品质的稳定化剂、电荷控制剂、抗静电剂、增粘剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂等通常用于处理剂的成分(以下也称为其他成分)。
实施例
以下为了更具体地说明本发明的构成和效果而举出实施例等，但本发明并不被这些实施例所限定。
试验分组1(弹性体纤维高速纺丝工序用处理剂的制备)
(实施例1、3～5、8、参考例1～10、以及比较例1～10)
通过以下的方法合成出表1所示的硅氧烷树脂(B1)。
将作为构成M单元的原料的三甲基甲氧基硅烷833.76g(8.0摩尔)、水800g、甲磺酸2.0g、以及作为构成Q单元的原料的四乙氧基硅烷2083.3g(10摩尔)投入到反应容器中，在78℃下加热搅拌24小时。接着，向反应容器中加入碳酸氢钠1.78g进行中和后，一边保持在78℃一边进行5小时的回流熟化。进一步加入二甲苯2000g，蒸馏除去水、以及通过反应副生成的甲醇和乙醇，置换成二甲苯溶液后，进行过滤。将所得到的滤液的有效浓度(二甲苯溶液中的树脂浓度)调整为50％后，将其200g投入到其他反应容器中，从反应溶液中蒸馏除去二甲苯、水，得到硅氧烷树脂(B1)。
进行硅氧烷树脂(B1)的分析，结果该硅氧烷树脂(B1)是在1分子中具有8.0摩尔％的作为化1所表示的硅氧烷单元(M体)的三甲基硅氧烷、10摩尔％的化3所表示的硅氧烷单元(Q体)(合计18摩尔％)、M单元与Q单元的摩尔比例为0.8的硅氧烷树脂。
B2～B4的硅氧烷树脂通过按照硅氧烷树脂(B1)的合成方法调整各原料的种类、配比以及反应时间来合成。
接着，使用表1所示的各成分，按照二甲基硅酮(A1)、二甲基硅酮(A2)、硅氧烷树脂(B1)、矿物油(C1)、以及氨基改性硅酮(D1)分别为83质部、10质量份、0.1质量份、4.9质量份、以及2质量份的方式加入到烧杯中。将它们充分搅拌进行均匀混合，制备实施例1的弹性体纤维高速纺丝工序用处理剂。
关于实施例3～5、8、参考例1～10、以及比较例1～9的弹性体纤维高速纺丝工序用处理剂，调整各原料的配比，利用与实施例1相同的方法来制备。需要说明的是，比较例10中，在不使用弹性体纤维高速纺丝工序用处理剂的情况下来制造弹性体纤维。
弹性体纤维高速纺丝工序用处理剂中使用的二甲基硅酮、硅氧烷树脂、矿物油、氨基改性硅酮、以及其他成分的种类和质量份分别如表1的“二甲基硅酮(A)”栏、“硅氧烷树脂(B)”栏、“矿物油(C)”栏、“氨基改性硅酮(D)”栏、“其他成分(E)”栏中所示。
[表1]
(二甲基硅酮(A))
A1：25℃的运动粘度为10mm2/s的二甲基硅酮
A2：25℃的运动粘度为100mm2/s的二甲基硅酮
A3：25℃的运动粘度为1000mm2/s的二甲基硅酮
A4：25℃的运动粘度为6mm2/s的二甲基硅酮
A5：25℃的运动粘度为5mm2/s的二甲基硅酮
(硅氧烷树脂(B))
B1：质量平均分子量为12000、MQ比为0.8的甲基硅氧烷树脂
B2：质量平均分子量为16000、MQ比为0.8的氨基改性硅氧烷树脂
B3：质量平均分子量为9000、MQ比为0.85的甲基硅氧烷树脂
B4：质量平均分子量为16000、MQ比为0.91的氨基改性硅氧烷树脂
对MQ比的计算方法进行说明。
MQ比通过下式求出。
MQ比＝M单元的摩尔数/Q单元的摩尔数
M单元：化1所表示的化合物
Q单元：化3所表示的化合物
对硅氧烷树脂的质量平均分子量(下文中称为“Mw”)的测定方法进行说明。
首先，将表1的硅氧烷树脂0.02g采集到西林瓶中。向其中加入四氢呋喃30mL进行稀释，得到试样溶液。将该试样溶液1mL使用安装有凝胶渗透色谱(下文中称为“GPC”)用滤过滤器的注射器除去异物，采集到GPC用试样瓶中，制备试样溶液。
作为参比柱，使用安装有TSKgel SuperH-RC的东曹公司制造的HLC-8320GPC。
另外，作为测定用柱，使用安装有TSKguard column SuperH-L、TSKgelSuperH4000、TSKgel Super3000、TSKgel Super2000的东曹公司制造的HLC-8320GPC。
关于Mw，使用TSKgel标准聚苯乙烯作为标准试样制作校正曲线，求出各硅氧烷树脂的Mw。
(矿物油(C))
C1：40℃的运动粘度为10mm2/s的矿物油
C2：40℃的运动粘度为5mm2/s的矿物油
C3：40℃的运动粘度为7mm2/s的矿物油
(氨基改性硅酮(D))
D1：25℃的运动粘度为60mm2/s、当量为4100g/mol的单胺型的氨基改性硅酮
D2：25℃的运动粘度为90mm2/s、当量为8800g/mol的单胺型的氨基改性硅酮
D3：25℃的运动粘度为450mm2/s、当量为5700g/mol的二胺型的氨基改性硅酮
(其他成分(E))
E1：25℃的运动粘度为1000mm2/s、环氧乙烷与环氧丙烷的摩尔比(EO:PO)为1:1的醚改性硅酮
关于弹性体纤维高速纺丝工序用处理剂的运动粘度，使用坎农-芬斯克粘度计在30℃的条件下利用公知的方法进行测定。同样地，关于矿物油的运动粘度，使用坎农-芬斯克粘度计在40℃的条件下通过公知的方法进行测定。二关于甲基硅酮、氨基改性硅酮以及其他成分的运动粘度，使用坎农-芬斯克粘度计在25℃的条件下通过公知的方法进行测定。
试验分组2(弹性体纤维的制造)
使用试验分组1中制备的处理剂，制造弹性体纤维。
将由分子量1000的聚四亚甲基二醇和二苯基甲烷二异氰酸酯得到的聚氨酯系弹性体进行熔融纺丝，得到聚氨酯系弹性体纤维。
将试验分组1中制备的处理剂从位于卷绕前的拉伸辊与卷绕部之间的给油引导件通过导油法进行纯给油。接着，将赋予了处理剂的聚氨酯系弹性体纤维在卷绕速度500m/min、1000m/min、3000m/min这3种条件下卷绕在长度58mm的圆筒状纸管上。
卷绕藉由可提供38mm的卷绕宽度的横动导纱器使用表面带动卷纱法的卷绕机来进行。通过该卷绕而得到熔融纺丝聚氨酯系弹性体纤维的卷装500g。关于处理剂的附着量的调节，按照通过调整针对给油引导件的送液量使它们均为5质量％的方式来进行。
试验分组3(评价)
对于实施例1、3～5、8、参考例1～10、以及比较例1～10的处理剂，分别通过以下的过程对于附着有处理剂的弹性体纤维的油剂飞散性、形状保持性、油剂均匀附着性、以及解舒性进行评价。
(油剂飞散性)
在利用试验分组2在卷绕速度500m/min、1000m/min、3000m/min这3种条件下制造聚氨酯系弹性体纤维时，目视观察卷绕机附近的处理剂的飞散量，按下述基准进行评价。将评价的结果示于表1的“油剂飞散性”栏中。
·油剂飞散性的评价基准
◎：未观察到飞散的情况
○：稍微观察到飞散的情况
×：观察到相当量的飞散的情况
(形状保持性)
将150旦尼尔的聚氨酯系弹性体纤维进行纺丝，通过引导给油法使其附着4.0质量％的处理剂。在卷绕速度为500m/min、1000m/min、3000m/min这3种条件下进行卷绕。
如图1所示，卷绕藉由可提供42mm的卷绕宽度的横动导纱器(省略图示)使用表面带动卷纱法的卷绕机(图示省略)在长度57mm的圆筒状纸管11上进行，制作500g的卷装10。对于所得到的卷装10，测定卷绕宽度的最大值(Wmax)和最小宽度(Wmin)，由二者之差通过下述式求出膨胀量。按下述基准进行评价，将结果示于表1的“形状保持性”栏中。
膨胀量＝(Wmax-Wmin)/2
·形状保持性的评价基准
◎：膨胀量小于3mm的情况
○：膨胀量为3mm以上且小于6mm的情况
×：膨胀量为6mm以上的情况
(油剂均匀附着性)
使用摩擦测定仪(Eiko Sokki公司制造、SAMPLE FRICTION UNIT MODEL TB-1)。在2个自由辊间配置直径1cm、表面粗糙度2S的镀铬缎面支杆。
从利用试验分组2在卷绕速度为500m/min、1000m/min、3000m/min这3种条件下制造出的卷装中引出聚氨酯系弹性体纤维，按照相对于镀铬缎面支杆的接触角度为90度的方式进行设置。
在25℃、60％RH的条件下，在入侧施加初期张力(T1)5g，对于以100m/min的速度行进时的出侧的2次张力(T2)以每0.1秒进行1分钟测定。求出此时T2的标准偏差，按下述基准进行评价。将评价的结果示于表1的“油剂均匀附着性”栏中。
·油剂均匀附着性的评价基准
◎：标准偏差小于1.5的情况
○：标准偏差为1.5以上且小于2.0的情况
×：标准偏差为2.0以上的情况
需要说明的是，在标准偏差小于1.5的情况下，油剂均匀附着，纤维与镀铬缎面支杆摩擦时的张力变动小。
标准偏差为1.5以上且小于2.0的情况下，油剂大致均匀附着，纤维与镀铬缎面支杆摩擦时，有张力变动，但操作中没有问题。
标准偏差为2.0以上的情况下，油剂未均匀附着，纤维与镀铬缎面支杆摩擦时，张力变动大，在操作中产生问题。
(解舒性)
由第1驱动辊和与其持续相接的第1游离辊形成送出部。另外，由第2驱动辊和与其持续相接的第2游离辊形成卷绕部。使送出部与卷绕部的间隔沿水平方向为约20cm。
将试验分组2中制作的卷装(500g卷)安装于第1驱动辊。驱动第1驱动辊而送出聚氨酯系弹性体纤维，同时驱动第2驱动辊而卷绕聚氨酯系弹性体纤维。进行解舒至卷装的纱卷的厚度达到2mm为止。
此时，使第1驱动辊的送出速度固定为50m/min，另一方面，使第2驱动辊的卷绕速度从50m/min起缓慢地上升，将聚氨酯系弹性体纤维从卷装强制解舒。该强制解舒中，在送出部与卷绕部之间聚氨酯系弹性体纤维的跳动消失的时刻，换言之在丝的行为不会变得不稳定、平稳地从卷装中送出的时刻，对卷绕速度V(m/min)进行测定。由下述式求出解舒性(％)，按下述基准进行评价。将评价的结果示于表1的“解舒性”栏中。
解舒性(％)＝(V-50)×2
·解舒性的评价基准
◎(良好)：解舒性小于120％
○(合格)：解舒性为120％以上且小于140％
×(不良)：解舒性为140％以上
需要说明的是，在解舒性的评价基准中，当解舒性小于120％时，无断线的发生，能够以稳定的状态进行解舒。当解舒性为120％以上且小于140％时，尽管丝的引出稍有阻力，但无断线的发生，操作中没有问题。解舒性为140％以上时，在丝的引出时的阻力更大，还发生断线，在操作中产生问题。
由表1的结果可知，根据本发明，即使卷绕速度为高速，也能够适当地提高弹性体纤维的解舒性、同时能够抑制处理剂的飞散。并且能够更好地保持将弹性体纤维卷绕成卷装时的形状。另外，在将处理剂赋予至弹性体纤维时，能够使处理剂更均匀地附着。
本公开也包括以下的方式。
(附记1)
一种弹性体纤维高速纺丝工序用处理剂，其特征在于，将二甲基硅酮、硅氧烷树脂、以及矿物油的合计含有比例设为100质量％时，以70～99.9质量％的比例含有上述二甲基硅酮、以0.1～25质量％的比例含有上述硅氧烷树脂、并且以0～13质量％的比例含有上述矿物油，30℃的运动粘度为8～70mm2/s。
(附记2)
根据附记1所述的弹性体纤维高速纺丝工序用处理剂，其进一步含有具有氨基的改性硅酮。
(附记3)
根据附记2所述的弹性体纤维高速纺丝工序用处理剂，其中，将上述二甲基硅酮、上述硅氧烷树脂、上述矿物油、以及上述改性硅酮的合计含有比例设为100质量％时，以70～97质量％的比例含有上述二甲基硅酮、以0.1～25质量％的比例含有上述硅氧烷树脂、以0～10质量％的比例含有上述矿物油、并且以0.5～5质量％的比例含有上述具有氨基的改性硅酮。
(附记4)
根据附记1～3中任一项所述的弹性体纤维高速纺丝工序用处理剂，其中，30℃的运动粘度为8～40mm2/s。
(附记5)
根据附记1～4中任一项所述的弹性体纤维高速纺丝工序用处理剂，其中，上述弹性体纤维为聚氨酯系弹性体纤维。
(附记6)
一种弹性体纤维的制造方法，其特征在于，使附记1～5中任一项所述的弹性体纤维高速纺丝工序用处理剂在纺丝工序中附着于弹性体纤维。
(附记7)
根据附记6所述的弹性体纤维的制造方法，其中，上述纺丝工序中的卷绕速度为1000～10000m/min。
符号的说明
10…卷装、11…圆筒状纸管。

Claims (5)

1.一种卷绕速度为1000m/min以上的弹性体纤维高速纺丝工序用处理剂，其特征在于，将二甲基硅酮、硅氧烷树脂、矿物油、以及具有氨基的改性硅酮的合计含有比例设为100质量％时，以70质量％～97质量％的比例含有所述二甲基硅酮、以0.1质量％～10质量％的比例含有所述硅氧烷树脂、以0质量％～10质量％的比例含有所述矿物油、并且以2质量％～5质量％的比例含有所述改性硅酮，30℃的运动粘度为8mm2/s～70mm2/s。
2.根据权利要求1所述的卷绕速度为1000m/min以上的弹性体纤维高速纺丝工序用处理剂，其中，30℃的运动粘度为8mm2/s～40mm2/s。
3.根据权利要求1或2所述的卷绕速度为1000m/min以上的弹性体纤维高速纺丝工序用处理剂，其中，所述弹性体纤维为聚氨酯系弹性体纤维。
4.一种弹性体纤维的制造方法，其特征在于，使权利要求1～3中任一项所述的卷绕速度为1000m/min以上的弹性体纤维高速纺丝工序用处理剂在卷绕速度为1000m/min以上的纺丝工序中附着于弹性体纤维。
5.根据权利要求4所述的弹性体纤维的制造方法，其中，所述纺丝工序中的卷绕速度为1000m/min～10000m/min。
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