JP2008133548A - 弾性繊維用油剤 - Google Patents

Abstract

【課題】特に弾性繊維生産時の紡糸工程から後加工工程において安定的な操業が可能であり、経日安定性および繊維同士の膠着防止性が良好な弾性繊維用油剤を提供する。
【解決手段】シリコーンオイル（Ａ１）および炭化水素系潤滑油（Ａ２）からなる群より選ばれる少なくとも１種のベースオイル（Ａ）と、下記一般式（１）で示される有機リン酸エステル化合物（Ｂ）および高級脂肪酸金属塩（Ｃ）からなり、２５℃における濁度が２０ｍｇ／Ｌ以下である弾性繊維用油剤。

【選択図】なし

Description

本発明は、弾性繊維用油剤に関し、さらに詳しくはポリウレタン弾性繊維製造時において、繊維間の膠着性が少なく、チーズの解舒安定性に優れたポリウレタン弾性繊維を得るために紡糸工程で使用される弾性繊維用油剤に関する。

従来より、ポリウレタン弾性繊維の製造方法としては、溶融紡糸、乾式紡糸、湿式紡糸などがあるが、いずれの方法でも繊維同士の膠着性が大きいため、後加工工程での解舒性の悪さが問題となっている。
そこで、弾性繊維生産時の紡糸工程において繊維に付着させる弾性繊維用油剤として、油剤に膠着防止剤を添加した油剤が提案されている。この膠着防止剤としては、固体の金属石鹸を懸濁させた弾性繊維用油剤（特許文献１と２）、ポリエーテル変性シリコーンを配合した弾性繊維用油剤（特許文献３〜５）などが提案されている。

特公昭４１−２８６号公報 特公昭４０−５５５７号公報 特開昭５７−１２８２７６号公報 特開平２−１２７５６９号公報 特開平６−４１８７３号公報

ところで近年、弾性繊維を使用した生地を生産する上で、従来よりも解舒速度を上げることにより生産性を向上させるニーズが高まっている。特に、エアカバリング用途や整経用途には高速解舒性が求められている。高速での解舒安定性が悪いと後加工工程時に糸切れなどを引き起こし、生産性を著しく落とすことになる。このため、ポリウレタン弾性繊維用油剤においてこれらの課題を解決することが可能な弾性繊維用油剤の開発が急務となっている。

しかしながら、特許文献１と２で提案されている油剤では、膠着防止性が改善され、低速での解舒性は良いものの、このような固体成分は、油剤中で凝集・沈降するなど分散安定性が悪いため、糸への付着ムラ等が起こり、特に高速での解舒が必要な後加工工程において、安定な解舒性が発揮できず、張力変動等が原因で糸切れ等が起こる問題がある。
また、特許文献３〜５で提案された弾性繊維用油剤では、得られる油剤の外観が均一透明であり、油剤安定性が良く糸への付着ムラ等の発生は少ないが、十分な膠着防止効果が得られない。また十分な膠着防止効果を得るためには膠着防止剤の添加量を増加させなければならないために、油剤の粘度が著しく増加し、そのため糸への均一付着性が不十分になり、解舒安定性が悪化し、糸切れ等が起こる問題がある。

本発明の目的は、弾性繊維を製造する際に、繊維同士の膠着防止性と高速での解舒安定性に優れた弾性繊維用油剤を提供することにある。また、繊維用油剤の経日安定性をを高め、使用時における凝集・沈降する問題、糸への付着ムラの問題が無く、安定な生産を可能にする弾性繊維用油剤を提供することである。

本発明者らは上記の弾性繊維用油剤を得るべく鋭意検討した結果、ベースオイルに特定の有機リン酸エステル化合物と高級脂肪酸金属塩を含有し、かつ２５℃における油剤の濁度を特定の範囲に調整することで、上記のすべての問題点が解決することを見いだし、本発明に到達した。

すなわち本発明は、シリコーンオイル（Ａ１）および／又は炭化水素系潤滑油（Ａ２）からなるベースオイル（Ａ）、下記一般式（１）で示される有機リン酸エステル化合物（Ｂ）、および高級脂肪酸金属塩（Ｃ）を必須成分とし、２５℃における濁度（ＪＩＳ Ｋ０１０１−１９９８、９．４．積分球濁度）が２０ｍｇ／Ｌ以下であることを特徴とする弾性繊維用油剤；該弾性繊維用油剤を弾性繊維に対して０.１〜１０．０重量％付与する弾性繊維の処理方法；並びに上記の処理方法により処理されてなる弾性繊維である。

（式中、Ｒ¹ は炭素数１〜３０の直鎖または分岐のアルキル基、炭素数２〜２４のアルケニル基、または一部置換されていてもよい炭素数６〜３６のアリル基；Ａは炭素数２〜４のアルキレン基；ｍは０または１〜１０の整数；ｑとｒはそれぞれ独立に１または２であって、かつｑ＋ｒ＝３を満足する整数を表す。）

本発明の弾性繊維用油剤は、経日安定性、糸同士の膠着防止性、解舒安定性に優れていることから、弾性繊維を紡糸から後加工工程、特に高速解舒性が必要とされる後加工工程において長期的に安定な操業性を保ちながら製造することができる。

本発明における弾性繊維用油剤は、シリコーンオイル（Ａ１）および／又は炭化水素系潤滑油（Ａ２）からなるベースオイル（Ａ）、有機リン酸エステル化合物（Ｂ）、および高級脂肪酸金属塩（Ｃ）を必須成分として含有することが、膠着防止性および解舒安定性の観点から必要である。

本発明のシリコーンオイル（Ａ１）としては、ポリジメチルシロキサン、ポリジメチルシロキサンの一部が炭素数２〜２０のアルキル基および／またはフェニル基で置換されたもの等が使用できる。
炭化水素系潤滑油（Ａ２）としては、鉱物油およびその精製油、水添油、分解油等が使用できる。
これらのベースオイル（Ａ）のうち好ましいものは、２５℃における粘度が１〜１０００ｍｍ²／ｓのベースオイルである。さらに好ましくは２〜５００ｍｍ²／ｓ、特に好ましくは３〜２００ｍｍ²／ｓのベースオイルである。

ベースオイル（Ａ）としては、シリコーンオイル（Ａ１）、炭化水素系潤滑油（Ａ２）それぞれ単独でも混合物であってもよい。好ましくは（Ａ１）と（Ａ２）の混合物である。
混合物の場合、（Ａ１）+（Ａ２）の合計重量に基づいて（Ａ１）の含有量が１５〜９０重量％が好ましく、さらに好ましくは２０〜８０重量％、特に好ましくは２５〜７０重量％である。

本発明の弾性繊維用油剤において、ベースオイル（Ａ）の含有量は膠着防止性、平滑性の観点から、油剤の全重量に基づいて（Ａ）の含有量は、通常８０〜９９．８重量％、好ましくは８８〜９９．５重量％、特に好ましくは９０〜９９．０重量％である。これらの範囲であると、平滑性が良好であり、１１〜２２デシテックス（ｄｔｘ）等の細糸を紡糸する際でも糸切れなどの問題が生じる恐れがない。

本発明の有機リン酸エステル化合物（Ｂ）は、一般式（１）で表される化合物である。

式中のＲ¹ は、炭素数１〜３０の直鎖又は分岐のアルキル基、炭素数２〜２４のアルケニル基、又は一部置換されていてもよい炭素数６〜３６のアリル基を表す。
また、Ａは炭素数２〜４のアルキレン基を表し、ＡＯとしてアルキレンオキサイドの付加を意味する。そして、ｍはこのアルキレンオキサイドの付加モル数を意味し、０又は１〜１０の整数である。ｑとｒはリン原子に結合する基の数を意味し、それぞれ独立に１又は２であるが、但し、ｑ＋ｒ＝３を満足する整数の組み合わせである。

一般式（１）で表される有機リン酸エステル化合物（Ｂ）は、式中のｑとｒの組み合わせにより、下記一般式（２）で示される有機リン酸モノエステル化合物（Ｂ1）（以下、モノエステル体と略記する。）と一般式（３）で示される有機リン酸ジエステル化合物（Ｂ２（以下、ジエステル体と略記する。）に場合分けできる。

ここで式中のＲ ²とＲ³ は、それぞれ独立に炭素数１〜３０の直鎖又は分岐のアルキル基、炭素数２〜２４のアルケニル基、又は一部置換されていてもよい炭素数６〜３６のアリル基を表す。Ａとｍは式（１）の場合と同様である。

Ｒ¹ 、Ｒ ²、Ｒ³ がアルキル基の場合は、炭素数１〜３０の直鎖又は分岐のアルキル基であり、好ましくは、炭素数２〜２８の直鎖又は分岐のアルキル基であり、さらに好ましくは炭素数３〜２４の直鎖又は分岐のアルキル基である。また、アルケニル基の場合は、炭素数２〜２４のアルケニル基であり、好ましくは炭素数６〜２２のアルケニル基である。さらに、アリル基の場合は、炭素数６〜３６のアリル基であり、その一部がアルキル基、ハロゲン基、水酸基などで置換されていてもよい。

Ａは炭素数２〜４のアルキレン基を表し、ＡＯとしてアルキレンオキサイドの付加を意味する。ＡＯのアルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド（以下ＥＯと略記する）、プロピレンオキサイド（以下ＰＯと略記する）およびブチレンオキサイドが挙げられる。これらのうち好ましいものはＥＯおよびＰＯである。
また、ｍはこのアルキレンオキサイドの付加モル数を意味し、０又は１〜１０の整数であり、好ましくは０又は１〜８の整数である。ｍがこの範囲にあると、解舒安定性および油剤安定性の観点において優れる。

本発明の有機リン酸エステル化合物（Ｂ）は、無機リン酸（例えば、五酸化リンなど）に対して、炭素数１〜３０の直鎖又は分岐のアルキルアルコール（ｂ１）、炭素数２〜２４のアルケニルアルコール（ｂ２）、炭素数６〜３６のフェノール誘導体（ｂ３）、及びこれらのアルコール類のアルキレンオキサイド付加物（ｂ４）を反応させて得られる。
この反応により得られる有機リン酸化合物は、合成条件（反応温度、モル比等）を調整することにより、有機リン酸モノエステル化合物と有機リン酸ジエステル化合物のモル比を任意に調整することができるが、一般的に、有機リン酸モノエステル化合物と有機リン酸ジエステル化合物の混合物が得られる。
なお、これらを構成するアルコールは天然物由来のものでも合成されたものでもどちらでもよい。これらのうち、好ましいのは（ｂ１）、（ｂ２）およびこれらのアルキレンオキサイド付加物であり、さらに好ましいのは、（ｂ１）およびこのアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいのは、（ｂ１）である。

上記のアルキルアルコール（ｂ１）とは、炭素数１〜３０のアルキルアルコールであり、直鎖状又は分岐状のいずれでもよい。好ましくは炭素数２〜２８、さらに好ましくは炭素数３〜２４、特に好ましくは炭素数６〜２２のものであり、例えば、ヘキシルアルコール、ヘプチルアルコール、オクチルアルコール、ノニルアルコール、デシルアルコール、ウンデシルアルコール、ドデシルアルコール、トリデシルアルコール、テトラデシルアルコール、ペンタデシルアルコール、ヘキサデシルアルコール、ヘプタデシルアルコール、オクタデシルアルコール、ノナデシルアルコールおよびエイコシルアルコールなどが挙げられる。

上記のアルケニルアルコール（ｂ２）とは、炭素数２〜２４のアルケニルアルコールであり、好ましくは炭素数６〜２２のものである。例えば、ヘキセニルアルコール、ヘプテニルアルコール、オクテニルアルコール、デセニルアルコール、ウンデセニルアルコール、ドデセニルアルコール、テトラデセニルアルコール、ペンタデセニルアルコール、ヘキサデセニルアルコール、ヘプタデセニルアルコール、オクタデセニルアルコールおよびノナデセニルアルコールならびに２−エチルデセニルアルコールなどが挙げられる。

上記のフェノール誘導体（ｂ３）とは、炭素数６〜３６のフェノール誘導体であり、アリル基の一部がアルキル基、ハロゲン基、水酸基などで置換されていてもよい。例えば、フェノール、１−ナフトール、２−ナフトールなどが挙げられる。

さらに、上記のアルコール類のアルキレンオキサイド付加物（ｂ４）とは、炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを、１〜１０モルアルコールに付加したものである。ここでアルキレンオキサイドとしては、ＥＯ、ＰＯ、ブチレンオキサイド、およびこれらのランダム状またはブロック状の併用が挙げられる。これらのうち好ましいものはＥＯおよび／またはＰＯである。
アルキレンオキサイドの付加モル数は、好ましくは１〜８の整数である。これらのものの例として、デシルアルコールのＥＯ３モル付加物、トリデシルアルコールのＥＯ５モル付加物、ヘキサデシルアルコールのＥＯ３モル付加物、イソトリデシルアルコールのＥＯ５モル・ＰＯ３モル付加物などが挙げられる。

有機リン酸エステル化合物（Ｂ）としては、有機リン酸モノエステル化合物（Ｂ１）、有機リン酸ジエステル化合物（Ｂ２）がそれぞれ単独でも混合物であってもよい。好ましくは（Ｂ１）と（Ｂ２）の混合物である。この場合、（Ｂ１）／（Ｂ２）のモル比は１０／９０〜９０／１０であり、３０／７０〜７０／３０が好ましく、３５／７５〜６５／４５が解舒安定性の観点からさらに好ましい。

＜モノエステル体／ジエステル体のモル比の測定方法＞
有機リン酸モノエステルの試料０．５ｇを１００ｍｌビーカーに精秤し、変性アルコール・キシレン（容量比で２／１）混合溶液５０ｍｌを加え、溶解する。この溶解液を攪拌しながら、電位差滴定測定装置を使用して、０．１Ｎ水酸化カリウム・メチルアルコール滴定液で滴定し、下記計算式（１）でモノエステル体とジエステル体のモル比を計算する。

モノエステル体／ジエステル体の比＝ Ｙ／（Ｘ−Ｙ） （１）
但し、Ｘは第一変曲点までに要した０．１Ｎ水酸化カリウム・メチルアルコール滴定液の滴定ｍｌ数を表し、Ｙは第一変曲点から第二変曲点までに要した０．１Ｎ水酸化カリウム・メチルアルコール滴定液の滴定ｍｌ数を表す。

（Ｂ）の含有量は、弾性繊維用油剤全体に対し、好ましくは０．０１〜１０重量％であり、さらに好ましくは０．１〜５重量％である。

これら範囲であると、解舒安定性が良好であり、１１〜２２ｄｔｘ等の細糸を後加工する際でも糸切れなどの問題が生じる恐れがない。

本発明の弾性繊維用油剤の必須成分の高級脂肪酸金属塩（Ｃ）は、高級脂肪酸の金属塩であり、その高級脂肪酸としては、好ましくは炭素数６〜３０、さらに好ましくは炭素数８〜２４、より好ましくは炭素数１２〜２４、特に好ましくは１６〜２２の飽和または不飽和の高級脂肪酸が使用できる。
高級脂肪酸の具体例としては、例えば、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、ベヘン酸、オレイン酸、エライジン酸、エルカ酸、リノール酸、リノレン酸、およびリシノレイン酸等が挙げられる。これらのうち好ましいものは、ラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、およびベヘン酸等であり、特に好ましいのはステアリン酸である。これらの脂肪酸は単独で使用してもよいし、２種以上を混合して使用してもよい。

金属塩としては、好ましくは、アルカリ金属塩（リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩など）、アルカリ土類金属塩（バリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩など）、ＩＩＢ族金属塩（例えば、亜鉛など）、遷移金属（ニッケル、鉄、銅、マンガン、コバルト、銀、金、白金、パラジウム、チタン、ジルコニウム、カドミウムなど）の塩、ＩＩＩＢ族金属塩（例えば、アルミニウム塩など）、ＩＶＢ族金属（錫、鉛など）の塩、およびランタノイド金属（ランタン、セリウムなど）の塩等が挙げられ、さらに好ましいのはアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、およびＩＩＩＢ族金属塩、特に好ましいのはアルカリ土類金属塩である。

高級脂肪酸金属塩（Ｃ）の具体例としては、例えば、ラウリン酸リチウム塩、ラウリン酸ナトリウム塩、ラウリン酸カリウム塩；ミリスチン酸リチウム塩、ミリスチン酸ナトリウム塩、ミリスチン酸カリウム塩；パルミチン酸リチウム塩、パルミチン酸ナトリウム塩、パルミチン酸カリウム塩、ステアリン酸リチウム塩、ステアリン酸ナトリウム塩、ステアリン酸カリウム塩；イソステアリン酸リチウム塩、イソステアリン酸ナトリウム塩、イソステアリン酸カリウム塩；ベヘン酸リチウム塩、ベヘン酸ナトリウム塩、ベヘン酸カリウム塩；ジラウリン酸マグネシウム塩、ジラウリン酸カルシウム塩、ジラウリン酸バリウム塩；ジミリスチン酸マグネシウム塩、ジミリスチン酸カルシウム塩、ジミリスチン酸酸バリウム塩；ジパルミチン酸マグネシウム塩、ジパルミチン酸カルシウム塩、ジパルミチン酸バリウム塩；ジステアリン酸マグネシウム塩、ジステアリン酸カルシウム塩、ジステアリン酸バリウム塩；ジイソステアリン酸マグネシウム塩、ジイソステアリン酸カルシウム塩、ジイソステアリン酸バリウム塩；ジベヘン酸マグネシウム塩、ジベヘン酸カルシウム塩、ジベヘン酸バリウム塩；パルミチン酸ステアリン酸マグネシウム塩、パルミチン酸ステアリン酸カルシウム塩、パルミチン酸ステアリン酸バリウム塩等が挙げられる。このうち特に好ましいものはステアリン酸のアルカリ土類金属塩であり、最も好ましいのはジステアリン酸マグネシウム塩である。なお、市販のジステアリン酸マグネシウム塩などは、一部未反応の水酸化ステアリン酸マグネシウム塩が不純物として混ざっているが、差し支えない。
高級脂肪酸金属塩（Ｃ）は、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を混合して使用してもよい。

高級脂肪酸金属塩（Ｃ）の含有量（重量％）は、弾性繊維用油剤全体に対し、好ましくは０．０５〜１０重量％であり、さらに好ましくは０．１〜４重量％である。
これら範囲であると、膠着防止性が良好であり、１１〜２２ｄｔｘ等の細糸を後加工する際でも糸切れなどの問題が生じる恐れがない。

本発明の弾性繊維用油剤において、必須成分のベースオイル(Ａ）、有機リン酸エステル化合物（Ｂ）、高級脂肪酸金属塩（Ｃ）以外に、他の成分を含有させてもよい。
たとえば、膠着防止性、解舒安定性を更に向上させる目的で、シリコーンレジン（Ｄ）を添加することができる。

このようなシリコーンレジン（Ｄ）としては、分子内に３官能性シロキサン単位、あるいは４官能性シロキサン単位を含有するポリオルガノシロキサン等が挙げられ、例えば、分岐度の高い三次元構造の固体ポリマー[例えば、一般式（４）で表される１官能性シロキサン単位（Ｍ単位）と一般式（５）で表される４官能性シロキサン単位（Ｑ単位）を主構成成分とするＭＱレジン，一般式（６）で表される２官能性シロキサン単位（Ｄ単位）と一般式（７）で表される３官能性シロキサン単位（Ｔ単位）を主構成成分として含むＤＴレジン、Ｔ単位のみからなるポリオルガノシルセスキオンサン等]が挙げられ、シリコーンレジン（Ｄ）を添加することで、膠着防止性、解舒安定性が更に向上することが出来る。

ここで式中の、Ｒ⁴ Ｒ⁵ 、Ｒ⁶ は炭素数１〜１０のアルキル基または一部置換されていても良い炭素数６〜３６のアリル基を表す。

Ｒ ⁴、Ｒ⁵ 、Ｒ⁶ がアルキル基の場合は、炭素数１〜１０の直鎖又は分岐のアルキル基（メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、２−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、イソデシル基等）が挙げられる。また、アリル基の場合は、炭素数６〜３６のアリル基（フェニル基、トリル基、キシリル基、ビフェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナンチオ基等）であり、その一部がアルキル基、ハロゲン基、水酸基などで置換されていて
もよい。フェノール、１−ナフトール、２−ナフトールなどが挙げられる。
Ｒ⁴ 、Ｒ⁵ 、Ｒ⁶ のうち好ましくは、平滑性の観点から、炭素数１〜５の直鎖アルキル基およびフェニル基である。

シリコーンレジン（Ｄ）のうち、膠着防止性の観点から好ましいものは、Ｍ単位とＱ単位を主構成成分としたＭＱレジンであり、その主構成成分であるＭ単位／Ｑ単位の比が０．５〜１．３であり、更に好ましくは０．６〜１．０である。
Ｍ単位／Ｑ単位の比が０．５未満の場合、分子内の架橋度が大きくなりすぎ、ベースオイルとの相溶性が悪くなり、糸への付着ムラが生じたりする問題が起こることがある。また、Ｍ単位／Ｑ単位の比が１．３を超えると、分子内の架橋度が低くなり、十分な膠着防止性が発揮できなくなる。

シリコーンレジン（Ｄ）の含有量は、弾性繊維用油剤全体に対し、好ましくは０．１〜１０重量％であり、更に好ましくは０．２〜５重量％である。
これら範囲であると、膠着防止性が良好であり、経日での弾性繊維用油剤全体の粘度上昇が小さく、１１〜２２ｄｔｘ等の細糸を紡糸する際でも糸切れなどの問題が生じる恐れがない。

本発明の弾性繊維用油剤の２５℃における濁度は、繊維への均一付着性、弾性繊維用油剤の経日安定性の観点から、通常２０ｍｇ／Ｌ以下である。好ましくは１５ｍｇ／Ｌ以下、特に好ましくは１０ｍｇ／Ｌ以下である。濁度が２０ｍｇ／Ｌを超えると、油剤安定性が悪くなり、繊維への均一付着性が困難となることがある。
本発明において濁度は、積分球式光電光度法（ＪＩＳ Ｋ０１０１−１９９８、９．４．積分球濁度）で測定した値である。

本発明の弾性繊維用油剤の２５℃における粘度は、通常１〜５００ｍｍ²／ｓである。好ましくは２〜１００ｍｍ²／ｓであり、さらに好ましくは３〜５０ｍｍ²／ｓである。
これらの範囲であると、平滑性が良く、１１〜２２ｄｔｘ等の細糸を紡糸する際でも糸切れなどの問題が生じる恐れがない。

本発明の弾性繊維用油剤は、必要によりさらに他の成分（Ｅ）を含有していてもよい。
（Ｅ）としては、例えば、高級脂肪酸金属塩（Ｃ）やシリコーンレジン（Ｄ）以外の膠着防止成分（Ｅ１）、制電成分（Ｅ２）、柔軟成分（Ｅ３）、およびこれら以外の添加剤（Ｅ４）が挙げられる。

高級脂肪酸金属塩（Ｃ）やシリコーンレジン（Ｄ）以外の膠着防止成分（Ｅ１）としては、例えば、タルク、シリカ、コロイダルアルミナ等の鉱物性固体微粒子、あるいはパラフィン、ポリエチレン等の常温固体ワックス、ポリエーテル変性シリコーン等が挙げられる。

制電成分（Ｅ２）としては、有機リン酸エステル化合物（Ｂ）、高級脂肪酸金属塩（Ｃ）として使用される以外の界面活性剤が使用され、アニオン界面活性剤（Ｅ２１）、カチオン界面活性剤（Ｅ２２）、両性界面活性剤（Ｅ２３）が挙げられる。

アニオン界面活性剤（Ｅ２１）としては、スルホン酸（塩）（Ｅ２１１）とカルボン酸塩（Ｅ２１２）などが挙げられる。
スルホン酸（塩）（Ｅ２１１）としては、例えば、炭素数１〜２４のアルコールのスルホコハク酸（モノ、ジ）エステル（塩）、炭素数８〜１４のアルキル基を有するアルキルベンゼンスルホン酸（塩）等が挙げられる。

また、カルボン酸塩（Ｅ２１２）としては、例えば、オクチルアルコールカルボキシメチル化ナトリウム塩、デシルアルコールカルボキシメチル化ナトリウム塩、ラウリルアルコールカルボキシメチル化ナトリウム塩、ドバノール２３カルボキシメチル化ナトリウム塩およびトリデカノールカルボキシメチル化ナトリウム塩、オクチルアルコールＥＯ３モル付加物カルボキシメチル化ナトリウム塩、ラウリルアルコールＥＯ４モル付加物カルボキシメチル化ナトリウム塩、イソトリデシルアルコールＥＯ３モル付加物カルボキシメチル化ナトリウム塩、ドバノール２３ＥＯ３モル付加物カルボキシメチル化ナトリウム塩、トリデカノールＥＯ５モル付加物カルボキシメチル化ナトリウム塩、およびラウリルアルコールカルボキシメチル化物、ラウリルアルコールＥＯ２．５モル付加物カルボキシメチル化物等のエーテルカルボン酸塩類などが挙げられる。

カチオン界面活性剤（Ｅ２２）としては、第４級アンモニウム塩型カチオン界面活性剤（Ｅ２２１）やアミン塩型カチオン界面活性剤（Ｅ２２２）が挙げられる。
このような第４級アンモニウム塩型カチオン界面活性剤（Ｅ２２１）としては、アルキル（炭素数１〜３０）トリメチルアンモニウム塩［例えば、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ラウリルトリメチルアンモニウムイソステアリン酸塩、ラウリルトリメチルアンモニウムカルボキシ変性シリコーン塩等）、ジアルキル（炭素数１〜３０）ジメチルアンモニウム塩［例えば、ジデシルジメチルアンモニウムクロライド、ジオクチルジメチルアンモニウムブロマイド、ジデシルジメチルアンモニウムイソステアレート、ジ（ジデシルジメチルアンモニウム）アジペート、ジデシルジメチルアンモニウムカルボキシ変性シリコーン塩、ジデシルジメチルアンモニウムラウリルアルコールＥＯ１〜５モル付加物のカルボキシメチル化物の塩等］などが挙げられる。

また、アミン塩型カチオン界面活性剤（Ｅ２２２）としては、アルキル（炭素数１〜３０）トリメチルアンモニウム塩（例えば、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ラウリルトリメチルアンモニウムイソステアリン酸塩、ラウリルトリメチルアンモニウムカルボキシ変性シリコーン塩等）；ジアルキル（炭素数１〜３０）ジメチルアンモニウム塩［例えば、ジデシルジメチルアンモニウムクロライド、ジオクチルジメチルアンモニウムブロマイド、ジデシルジメチルアンモニウムイソステアレート、ジ（ジデシルジメチルアンモニウム）アジペート、ジデシルジメチルアンモニウムカルボキシ変性シリコーン塩、ジデシルジメチルアンモニウムラウリルアルコールＥＯ１〜５モル付加物のカルボキシメチル化物の塩等］が挙げられる。

両性界面活性剤（Ｅ２３）としては、ベタイン型両性界面活性剤（Ｅ２３１）やアミノ酸型両性界面活性剤（Ｅ２３２）が挙げられる。
このようなベタイン型両性界面活性剤（Ｅ２３１）としては、例えば、アルキル（炭素数１〜３０）ジメチルベタイン、アルキル（炭素数１〜３０）アミドアルキル（炭素数１〜４）ジメチルベタイン、アルキル（炭素数１〜３０）ジヒドロキシアルキル（炭素数１〜３０）ベタイン、スルホベタイン型両性界面活性剤等］などが挙げられる。

また、アミノ酸型両性界面活性剤（Ｅ２３２）としては、例えば、アラニン型［アルキル（炭素数１〜３０）アミノプロピオン酸型、アルキル（炭素数１〜３０）イミノジプロピオン酸型等］両性界面活性剤、グリシン型［アルキル（炭素数１〜３０）アミノ酢酸型等］両性界面活性剤等）、スルホン酸塩型両性界面活性剤［アルキル（炭素数１〜３０）タウリン型両性界面活性剤等］が挙げられる。

これらの制電成分（Ｅ２）のうち、好ましいものはエーテルカルボン酸塩（Ｅ２１２）および第４級アンモニウム塩型カチオン界面活性剤（Ｅ２２１）である。

柔軟成分（Ｅ３）としては、例えば、エポキシ変性シリコーン、アミノ変性シリコーン、およびカルボキシル変性シリコーンが挙げられる。

上記以外の添加剤（Ｅ４）としては、通常、弾性繊維用油剤に使用される成分が使用でき、例えば、精練性向上剤としてラウリルアルコールのエチレンオキサイド付加物、ポリエチレングリコール等のノニオン性界面活性剤や、酸化防止剤としてヒンダードフェノール、ヒンダードアミン等、紫外線吸収剤としてベンゾトリアゾール等が挙げられる。

本発明の弾性繊維用油剤の製造方法としては、例えば以下の方法が挙げられる。
常温で固体である（Ｂ）を（Ａ２）および（Ｃ）と一緒に撹拌装置のある槽に入れ、５０〜１２０℃に加熱し、２５℃における濁度が２０ｍｇ／Ｌ以下になるまで撹拌する。その後、撹拌しながら（Ａ１）を入れ、２０〜４０℃に冷却することで本発明の弾性繊維用油剤を得ることができる。

上記方法で得られた弾性繊維用油剤をそのまま本発明の弾性繊維用油剤とすることもできるが、必要によりその他の成分（Ｅ）を（Ａ１）投入時に併せて添加し、本発明の弾性繊維用油剤としてもよい。

本発明の弾性繊維用油剤の粘度は、均一付着、ローラ巻き付き防止のために、２５℃で１〜５００ｍｍ²／ｓが好ましい。
粘度は以下の方法で測定する。
［粘度の測定方法］
試料弾性繊維用油剤を２０ｇウベローデ粘度計に入れ、恒温水槽で２５±０．５℃に試料油剤を温調する。３０分後、ウベローデ法により粘度を測定する。

弾性繊維用油剤の付与形態は、通常非含水の状態で使用することができるが、必要に応じて水乳化物として使用してもよい。
非含水の状態とは、そのまま（ストレート給油）、または希釈剤（有機溶媒、低粘度鉱物油等）で希釈して使用することができる。希釈比率は特に限定されないが、油剤の重量［非揮発分の合計重量］は、希釈後の希釈油剤の全重量に基づいて、通常１〜８０重量％、好ましくは５〜７０重量％である。
有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、２−エチルヘキシルアルコール等の１価アルコール；エチレングリコール、プロピレングリコール等の２価アルコール；ヘキサン、ペンタン等の脂肪族炭化水素；アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類；トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素；ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等の高極性溶媒；クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素等が挙げられ、これらは２種以上用いてもよい。
低粘度鉱物油としては、例えば、２５℃における粘度が１ｍｍ² ／ｓ未満の流動パラフィンや精製スピンドル油が挙げられる。

水乳化物の場合は、公知の方法で乳化することができるが、例えば、本油剤を必要に応じ乳化剤と混合し、水中に乳化することによって得ることができる。
乳化剤としては、例えば前述したアニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤等が使用できる。

前記各成分に該当する以外の乳化剤を使用する場合の乳化剤の量（重量％）は、乳化剤配合後の油剤（非揮発分）の全質量に基づいて、好ましくは１〜５０である。

乳化機としては、攪拌機を備えた乳化槽やボールミル、ガウリンホモジナイザー、ホモディスパーおよびビーズミル等を用いることができる。
エマルションの濃度は特に限定されないが、弾性繊維用油剤の重量（重量％）は、乳化後のエマルションの全質量に基づいて、好ましくは０．０１〜３０、さらに好ましくは０．２〜２０である。

本発明の弾性繊維用油剤は弾性繊維の紡糸工程（例えば２００〜１，２００ｍ／分）において、紡出後、糸が巻き取られるまでの任意の位置で、ノズル給油またはローラー給油で糸に付与させることができる。給油する弾性繊維用油剤の温度は通常１０〜８０℃、好ましくは１５〜６０℃である。
本発明の弾性繊維用油剤は、通常弾性繊維に対して、非揮発分として、好ましくは０．１〜１０．０重量％、さらに好ましくは０．５〜８．０重量%、特に好ましくは１〜７重量％付与させる。

本発明の弾性繊維用油剤を適用できる弾性繊維としては、ポリウレタン弾性糸、ポリエステル弾性糸、ポリアミド弾性糸およびポリカーボネート弾性糸等が挙げられるが、とくにポリウレタン弾性糸に好適に使用できる。
本発明の弾性繊維用油剤を適用できる弾性繊維の維度は、特に限定されないが、通常１０〜２５００ｄｔｘ、好ましくは１１〜１８７０ｄｔｘである。

本発明の弾性繊維用油剤で処理されてなる弾性繊維は、後加工工程（例えばコアスパンヤーン工程、カバーリング工程、エアーカバーリング工程、丸編み工程、経編み工程、整経工程、精練工程、染色工程および仕上げ工程等）を経て最終製品に仕上げられる。
なお、弾性繊維は他の合成繊維、例えばナイロン繊維やポリエステル繊維と混紡して使用される。従って、本発明の弾性繊維用油剤は、付与された後、他の合成繊維の紡糸油剤と一緒に洗浄され、除去されることが多い。精練工程では、水系精練または溶剤精練が行われる。
最終製品としては、衣料用［例えばパンティーストッキング、靴下、インナーファンデーション（ブラジャー、ガードル、ボディースーツ等）、アウターウェア（ジャケット、スラックス等）、スポーツウェア（水着、レオタード、スキーズボン等）］および産業資材用（例えば紙おむつ、ベルト等）等に広く適用できる。

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、文中および表中の部は重量部を表す。

油剤の配合
表１記載の配合処方に従い、各成分を下記の方法で配合して、本発明および比較例の弾性繊維用油剤を調製した。
なお、表１の配合に記載した各成分は以下の通りである。
・ポリジメチルシロキサン：ＫＦ９６−１０ＣＳ（信越化学工業株式会社製：粘度１０ｍｍ²／ｓ（２５℃））
・流動パラフィン：流パン６０Ｓ（三光化学株式会社製：粘度１５ｍｍ²／ｓ（２５℃））
・有機リン酸エステル化合物−１：イソステアリルホスフェート（モル比でモノエステル体／ジエステル体＝１／１）
・有機リン酸エステル化合物−２：イソトリデシルホスフェート（モル比でモノエステル体／ジエステル体＝１／２）
・有機リン酸エステル化合物ナトリウム塩：イソステアリルホスフェートナトリウム塩（モル比でモノエステル体／ジエステル体＝１／１）
・シリコーンレジン：ＭＱレジン（Ｍ単位／Ｑ単位比＝０．８、重量平均分子量２５００）
・制電成分として添加する界面活性剤（Ｅ２２）：ポリオキシエチレンラウリルエーテル酢酸（ＥＯ２．５モル付加物）のジデシルジメチルアンモニウム塩

実施例１
ステアリン酸マグネシウム０．５重量部、イソステアリルホスフェート（モル比でモノエステル体／ジエステル体＝１／１）１重量部および流動パラフィン４８．５重量部を７０〜９０℃で１時間混合した。その後、ポリジメチルシロキサン５０重量部を加え、３０℃に冷却、実施例１の弾性繊維用油剤を調整した。

実施例２
ステアリン酸マグネシウム０．５重量部、イソステアリルホスフェート（モル比でモノエステル体／ジエステル体＝１／１）１重量部および流動パラフィン４６．５重量部を７０〜９０℃で１時間混合した。その後、ポリジメチルシロキサン５０重量部シリコーンレジン２重量部を加え、３０℃に冷却、実施例２の弾性繊維用油剤を調整した。

実施例３
ステアリン酸マグネシウム１重量部、イソステアリルホスフェート（モル比でモノエステル体／ジエステル体＝１／１）０．５重量部、イソトリデシルホスフェート（モル比でモノエステル体／ジエステル体＝１／２）０．５重量部および流動パラフィン４６１重量部を７０〜９０℃で１時間混合した。その後、ポリジメチルシロキサン５０重量部、シリコーンレジン２重量部を加え、３０℃に冷却、実施例３の弾性繊維用油剤を調整した。

実施例４
ステアリン酸マグネシウム１重量部、イソステアリルホスフェート（モル比でモノエステル体／ジエステル体＝１／１）１重量部、ポリオキシエチレンラウリルエーテル酢酸（ＥＯ２．５モル付加物）のジデシルジメチルアンモニウム塩１重量部、および流動パラフィン４５．５重量部を７０〜９０℃で１時間混合した。その後、ポリジメチルシロキサン５０重量部、シリコーンレジン２重量部％を加え、３０℃に冷却、実施例４の弾性繊維用油剤を調整した。

比較例１
ステアリン酸マグネシウム０．５重量部および流動パラフィン４９．５重量部を７０〜９０℃で１時間混合した。その後、ポリジメチルシロキサン５０重量部を加え、３０℃に冷却、比較例１の弾性繊維用油剤を調整した。

比較例２
ステアリン酸マグネシウム０．５重量部％、イソステアリルホスフェートナトリウム塩（モル比でモノエステル体／ジエステル体＝１／１）１重量部および流動パラフィン４８．５重量部を７０〜９０℃で１時間混合した。その後、ポリジメチルシロキサン５０重量部を加え、３０℃に冷却、比較例２の弾性繊維用油剤を調整した。

比較例３
ステアリン酸マグネシウム１重量部、ポリオキシエチレンラウリルエーテル酢酸（ＥＯ２．５モル付加物）のジデシルジメチルアンモニウム塩１重量部％、および流動パラフィン４６重量部を７０〜９０℃で１時間混合した。その後、ポリジメチルシロキサン５０重量部％、シリコーンレジン２重量部を加え、３０℃に冷却、比較例３の弾性繊維用油剤を調整した。

ポリウレタン繊維の乾式紡糸法において、表１の実施例と比較例の弾性繊維用油剤をローラー給油で弾性繊維用油剤付着量がフィラメント重量に対し４重量％になるよう付与させ、６００ｍ／分でチーズに巻き取り、４４ｄｔｘのポリウレタン繊維を得た。
さらに、弾性繊維用油剤の経日安定性試験、膠着性試験、解舒安定性試験を行なった。その性能評価結果を併せて表１に示す。
また、前記の方法でウベローデ粘度計にて測定した２５℃における弾性繊維用油剤の粘度、および日本電色工業株式会社製のＷａｔｅｒ Ａｎａｌｙｚｅｒ−２０００にて測定した２５℃における弾性繊維用油剤の濁度を表１に示す。

実施例および比較例で得られた弾性繊維用油剤の粘度の測定方法、濁度の測定方法、経日安定性試験、弾性繊維用油剤を付着した糸の膠着性試験法、解舒安定性試験法は以下の通りである。
＜粘度の測定方法＞
試料弾性繊維用油剤を２０ｇウベローデ粘度計に入れ、恒温水槽で２５℃に試料弾性繊維用油剤を温調する。３０分後、ウベローデ法により粘度を測定する。

＜濁度の測定方法＞
２５℃に温調した試料弾性繊維用油剤を長さ１０ｍｍのセルに入れて、日本電色工業株式会社製のＷａｔｅｒ Ａｎａｌｙｚｅｒ−２０００を使って、積分球式光電光度法で測定した。

＜弾性繊維用油剤の経日安定性試験＞
調整した弾性繊維用油剤１００ｇを、１４５ｍｌガラス製ボトルに入れ、５℃、２５℃、５０℃の恒温槽中に３０日間静置した後、弾性繊維用油剤の外観を肉眼で観察し、調整直後の弾性繊維用油剤の外観と比較し、次の基準で判定した。
−判定基準−
○：変化無し。
△：層分離や沈降物の発生はないが、弾性繊維用油剤調整直後よりカスミ度合いが強い。
×：層分離や沈降物が発生。

＜膠着性試験＞
紡糸工程で巻き取ったチーズを５０℃で２週間エージングを行った繊維を用い、可変倍率（引き出し速度と巻き取り速度との比率の変更が可能）の引き出し巻き取り装置にかけ、５０ｍ／分の速度で糸を送り出した時、糸が膠着により巻き込まれずに巻き取ることのできる最低の速度倍率を求め、次の基準で判定した。
−判定基準−
◎：速度倍数が ５０倍以上、８０倍未満
○：速度倍数が ８０倍以上１００倍未満
×：速度倍数が １００倍以上

＜解舒安定性試験＞
紡糸工程で巻き取ったチーズを用い、エアーカバリング装置にかけ（解舒速度：１５０ｍ／ｍｉｎ、巻き取り速度：４５０ｍ／ｍｉｎ）1時間当たりの糸切れ回数を測定し、次の基準で判定した。
−判定基準−
○：１回以下
△：２〜５回
×：６回以上

表１から明らかなように、本発明で規定した範囲の濁度を有する弾性繊維用油剤（実施例１〜４）は、弾性繊維用油剤の経日安定性、膠着防止性、解舒安定性に優れていることが判る。それに対し、比較例１〜３の中には性能項目をすべて満たすものはない。

本発明の弾性繊維用油剤は、弾性繊維用油剤の経日安定性、および繊維同士の膠着防止性、解舒安定性が優れており、弾性繊維の生産から後加工工程において断糸等のトラブル発生を減らすことができ、特に細デシテックス繊維の高速紡糸工程に好適である。

Claims (9)

1. シリコーンオイル（Ａ１）および／又は炭化水素系潤滑油（Ａ２）からなるベースオイル（Ａ）、下記一般式（１）で示される有機リン酸エステル化合物（Ｂ）、および高級脂肪酸金属塩（Ｃ）を必須成分とし、２５℃における濁度（ＪＩＳ Ｋ０１０１−１９９８、９．４．積分球濁度）が２０ｍｇ／Ｌ以下であることを特徴とする弾性繊維用油剤。
   

   

   （式中、Ｒ¹ は炭素数１〜３０の直鎖または分岐のアルキル基、炭素数２〜２４のアルケニル基、または一部置換されていてもよい炭素数６〜３６のアリル基；Ａは炭素数２〜４のアルキレン基；ｍは０または１〜１０の整数；ｑとｒはそれぞれ独立に１または２であって、かつｑ＋ｒ＝３を満足する整数を表す。）
2. 弾性繊維用油剤全体に対し、該ベースオイル（Ａ）の含有量が８０〜９９．９４重量％、該有機リン酸エステル化合物（Ｂ）の含有量が０．０１〜１０重量％、かつ該高級脂肪酸金属塩（Ｃ）の含有量が０．０５〜１０重量％である請求項１記載の弾性繊維用油剤。
3. 該有機リン酸エステル化合物（Ｂ）が、下記一般式（２）で示される有機リン酸モノエステル化合物（Ｂ１）および／または下記一般式（３）で示される有機リン酸ジエステル化合物（Ｂ２）である請求項１または２記載の弾性繊維用油剤（Ｃ）。
   

   

   

   （式中、Ｒ²と³はそれぞれ独立に、炭素数１〜３０の直鎖又は分岐のアルキル基、炭素数２〜２４のアルケニル基、又は一部置換されていてもよい炭素数６〜３６のアリル基；Ａは炭素数２〜４のアルキレン基；ｍは０又は１〜１０の整数を表す。）
4. 該有機リン酸モノエステル化合物（B１）と該有機リン酸ジエステル化合物（B２）との重量モル比（B１）／（B２）が１０／９０〜９０／１０である請求項１〜３のいずれか記載の弾性繊維用油剤（Ｃ）。
5. 該高級脂肪酸金属塩（Ｃ）がステアリン酸のアルカリ土類金属塩である請求項１〜４のいずれか記載の弾性繊維用油剤。
6. さらに、シリコーンレジン（Ｄ）を０．１〜１０重量％含有する請求項１〜５のいずれか記載の弾性繊維用油剤。
7. 該シリコーンレジン（Ｄ）が、一般式（４）で表されるシロキサン単位（Ｍ単位）と一般式（５）で表されるシロキサン単位（Ｑ単位）を主構成成分とし、該シリコーンレジンのＭ単位とＱ単位の比が０．５〜１．３である請求項１〜６のいずれか記載の弾性繊維用油剤。
   

   

   （式中、Ｒ⁴ 〜Ｒ⁶は、それぞれ独立に、炭素数１〜１０の直鎖又は分岐のアルキル基、または一部置換されていてもよい炭素数６〜３６のアリル基を表す。）
   

   
8. 請求項７のいずれかに記載の弾性繊維用油剤を紡糸工程で、弾性繊維に対して０.１〜１０．０重量％付与する弾性繊維の処理方法。
9. 請求項８記載の処理方法により処理されてなる弾性繊維。