JP2013112900A - 弾性繊維用処理剤及び弾性繊維 - Google Patents

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賢治 中田
Tomohiro Kitsuki
智裕 橘木
Tomohiro Yamauchi
智大 山内
Michihiro Shibano
道宏 柴野
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Abstract

【課題】 本発明の目的は、優れた解舒性及び平滑性を弾性繊維に付与することができ、且つ油剤安定性に優れた弾性繊維用処理剤と、それが付与されている弾性繊維とを提供することである。
【解決手段】 本発明の処理剤は、シリコーン油、鉱物油及びモノエステル油より選ばれる少なくとも1種のベース成分と、融点が−10℃以下、20℃における比重が0.85〜1.05である二塩基酸エステルとを含有し、処理剤に占める該二塩基酸エステルの重量割合が0.01〜30重量%である、弾性繊維用処理剤である。又、本発明の弾性繊維は、弾性繊維本体に上記の処理剤が付与されたものである。
【選択図】 図1

Description

本発明は、弾性繊維用処理剤及び該処理剤が付与された弾性繊維に関する。
弾性繊維用処理剤において、ベース成分に対して各種添加剤を1種のみ用いることは稀であり、各種添加剤を2種以上併用することが一般的である。その場合、弾性繊維用処理剤は、添加剤同士の相性、紡糸時の吸湿によって処理剤系のバランスが崩れ、弾性繊維用処理剤の成分が凝集、沈降を起こし、予想していた解舒性、平滑性等の処理剤性能を発揮できない場合がある。例えば、高級脂肪酸の金属塩と各種変性シリコーンとを併用する場合、凝集、沈降が起こる場合がある。また、処理剤に占めるシリコーン油の比率が40重量%以下となる処理剤において、各種変性シリコーンを使用する場合も、凝集、沈降が起こる場合がある。そのため、他成分の安定性を阻害せず、更に給油時の吸湿により安定性を損なわない添加剤を用いた処理剤が好まれる。
特許文献1には、トリエステルまたはそれ以上のエステル結合を持つエステルを含有し、解舒性、平滑性および油剤安定性に優れる弾性繊維用処理剤が記載されている。特許文献2には、融点が25℃以上の脂肪酸エステル物の固体粒子を含有し、パッケージ性に優れる弾性繊維用処理剤が記載されている。しかし、これらの弾性繊維用処理剤であっても、上記の問題を解決するには不十分であった。
特開2009−185415号公報 特開2011−42891号公報
本発明の目的は、優れた解舒性及び平滑性を弾性繊維に付与することができ、且つ優れた油剤安定性を有する弾性繊維用処理剤と、該処理剤が付与されている弾性繊維とを提供することである。
本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、特定の二塩基酸エステルを所定量含有する処理剤であれば、優れた解舒性及び平滑性を弾性繊維に付与することができ、且つ油剤安定性に優れることを見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明の弾性繊維用処理剤は、シリコーン油、鉱物油及びモノエステル油より選ばれる少なくとも1種のベース成分と、融点が−10℃以下、20℃における比重が0.85〜1.05である二塩基酸エステルとを含有し、処理剤に占める該二塩基酸エステルの重量割合が0.01〜30重量%である、弾性繊維用処理剤である。
本発明の弾性繊維用処理剤は、シリコーンレジンをさらに含有することができる。その際の処理剤に占める該シリコーンレジンの重量割合は0.01〜10重量%であることが好ましい。
前記ベース成分は、前記シリコーン油を必須に含有することが好ましい。その際の処理剤に占める前記シリコーン油の重量割合は1〜40重量%であることが好ましい。
本発明の弾性繊維用処理剤は、高級脂肪酸の金属塩をさらに含有することできる。その際の処理剤に占める該高級脂肪酸の金属塩の重量割合は0.01〜10重量%であることが好ましい。
本発明の弾性繊維用処理剤は、アルキル変性シリコーン、エステル変性シリコーン、カルビノール変性シリコーン、カルボキシ変性シリコーン、メルカプト変性シリコーン、エポキシ変性シリコーン、アミノ変性シリコーン及びポリエーテル変性シリコーンより選ばれる少なくとも1種の変性シリコーンをさらに含有することができる。その際の処理剤に占める該変性シリコーンの重量割合は0.01〜10重量%であることが好ましい。
本発明の弾性繊維は、弾性繊維本体に、上記の処理剤が付与されたものである。
本発明の弾性繊維用処理剤は、優れた解舒性及び平滑性を弾性繊維に付与することができ、且つ油剤安定性に優れる。
本発明の弾性繊維は、本発明の弾性繊維用処理剤が付与されているので、安定した解舒性及び平滑性を有する。
解舒速度比の測定方法を説明する模式図。 編成張力の測定方法を説明する模式図。 繊維間摩擦係数の測定方法を説明する模式図
(弾性繊維用処理剤)
本発明の弾性繊維用処理剤は、ベース成分として、シリコーン油、鉱物油及びモノエステル油より選ばれる少なくとも1種を含有する。従って、シリコーン油、鉱物油、モノエステル油をそれぞれ単独で使用してもよく、これらを複数組合せて使用してもよい。弾性繊維用処理剤に占めるベース成分の割合は、30重量%以上が好ましく、40〜99.99重量%がより好ましく、60〜99.99重量%がさらに好ましく、70〜99.99重量%が特に好ましい。30重量%未満になると、処理剤の適正な性能とならないことがある。
シリコーン油としては、特に限定はないが、ポリジメチルシロキサン、ポリメチルフェニルシロキサン、ポリメチルアルキルシロキサン等を挙げることができ、1種または2種以上を使用してもよい。シリコーン油の25℃における粘度は、2〜100mm/sが好ましく、5〜50mm/sがより好ましく、10〜30mm/sがさらに好ましい。
鉱物油としては、特に限定はないが、マシン油、スピンドル油、流動パラフィン等を挙げることができ、1種又は2種以上を使用してもよい。鉱物油の30℃における粘度は、30秒〜200秒が好ましく、40秒〜100秒がより好ましく、50秒〜80秒がさらに好ましい。鉱物油としては、臭気の発生が低いという理由から、流動パラフィンが好ましい。
モノエステル油としては、1価アルコールと1価カルボン酸とのエステルであれば特に限定はなく、1種または2種以上を使用してもよい。
1価アルコールとしては、後述の1価の脂肪族アルコール、芳香族アルコール、脂環式アルコール、フェノール類等を使用できる。これらの中でも、一価の脂肪族アルコール、芳香族アルコールが好ましい。
また、1価カルボン酸としては、同じく後述の1価の脂肪族カルボン酸、芳香族カルボン酸、ヒドロキシカルボン酸を使用できる。これらの中でも、一価の脂肪族カルボン酸、芳香族カルボン酸が好ましい。
モノエステル油の具体例としては、吉草酸ヘプチル、カプロン酸プチル、カプロン酸オクチル、カプリル酸セチル、ラウリン酸2−エチルヘキシル、ミリスチン酸イソプロピル、パルミチン酸イソプロピル、パルミチン酸イソステアリル、ステアリン酸ブチル、ステアリン酸トリデシル、ステアリン酸イソブチル、オレイン酸メチル、オレイン酸イソブチル、オレイン酸ヘプチル、オレイン酸オレイル等が挙げられる。
本発明の弾性繊維用処理剤において、優れた解舒性、平滑性を付与できる点から、ベース成分はシリコーン油を必須に含有することが好ましい。その際の処理剤に占めるシリコーン油の重量割合は、1〜40重量%が好ましく、10〜35重量%がより好ましく、20〜30重量%がさらに好ましい。
本発明の弾性繊維用処理剤は、ベース成分に加え、融点が−10℃以下、20℃における比重が0.85〜1.05である二塩基酸エステルを含有し、処理剤に占める該二塩基酸エステルの重量割合が0.01〜30重量%である。これにより優れた解舒性、平滑性を弾性繊維に付与することができ、他の1種以上の添加剤成分との併用による凝集、沈降を抑えることができる。
処理剤に占める二塩基酸エステルの重量割合は0.01〜30重量%であり、0.05〜10重量%が好ましく、0.1〜5重量%がさらに好ましい。二塩基酸エステルの割合が弾性繊維用処理剤全体の0.01重量%未満であると、少なすぎて添加による効果が見られない。30重量%超であると、多量の添加に見合う効果が得られず、又経済的に不利である。
二塩基酸エステルの融点は、−10℃以下であり、−20〜−120℃が好ましく、−40〜−100℃がさらに好ましい。二塩基酸エステルの融点が−10℃より高いと、油剤安定性が悪くなる。又、二塩基酸エステルが弾性繊維上で析出し、本発明の効果を阻害する。なお、本発明でいう融点とは、示差走査熱量計を用いて測定した融点であり、窒素雰囲気下、サンプル約5mgを昇温速度5℃/分で昇温したときに現れる吸熱ピークの温度をいう。
20℃における比重は0.85〜1.05であり、0.9〜1.0が好ましい。比重が、この範囲を外れると、ベース成分との相溶性が悪くなり、本発明の効果を阻害する。
本発明で用いる二塩基酸エステルは、二塩基酸と一価のアルコール類とのモノエステル及び/又はジエステルをいう。
本発明で用いる二塩基酸エステルを構成する二塩基酸としては、二価の脂肪族カルボン酸、二価の芳香族カルボン酸等が挙げられる。
二価の脂肪族カルボン酸としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸等が挙げられる。二価の芳香族カルボン酸としては、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等が挙げられる。これらの中でも、二価の芳香族カルボン酸が好ましく、イソフタル酸、テレフタル酸が更に好ましい。
二塩基酸エステルを構成する一価のアルコール類としては、一価の脂肪族アルコール(鎖式構造を持つアルコール)、一価の芳香族アルコール、一価の脂環式アルコール、一価のフェノール類等が挙げられる。これらの中でも、一価の脂肪族アルコールが好ましい。
一価の脂肪族アルコールの炭素数は、ベース成分への溶解性を向上させる点から、1〜30が好ましく、13〜20がより好ましく、15〜18がさらに好ましい。一価の脂肪族アルコールからOH基を除いた炭化水素基は、直鎖であっても分岐を有していてもよいが、他成分との相溶性を向上させる点から、分岐を有するものが好ましい。
一価の脂肪族アルコールとしては、メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、n−ペンチルアルコール、イソペンチルアルコール、n−ヘキシルアルコール、2−メチル−1−ペンチルアルコール、2,2−ジメチル1−ブチルアルコール、2−ヘキシルアルコール、n−ヘプチルアルコール、n−オクチルアルコール、2−メチル−1−ヘプチルアルコール、2,3−ジメチル−2−ブチルアルコール、n−ノニルアルコール、2,6−ジメチル−4−ヘプチルアルコール、n−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、セチルアルコール、イソセチルアルコール、ステアリルアルコール、イソステアリルアルコール、アラキニルアルコール、ネオペンチルアルコール、2−エチルヘキシルアルコール、イソデシルアルコール、イソトリデシルアルコール等の直鎖および/または分岐の飽和一価アルコール;アリルアルコール、オレイルアルコール、エチルプロピルアリルアルコール、2−ヘキセノール−1、5−ヘキセノール−1、2−ヘプテノール−1、6−ヘプテノール−1、2−オクテノール−1、8−ノネノール−1、2−ドデセノール−1、11−ドデセノール−1等の直鎖および/または分岐の不飽和1価アルコール等が挙げられる。なお、上記「n−」は、炭素鎖が分枝していない、直鎖状であることを意味する。
一価の芳香族アルコールとしては、ベンジルアルコール、2−フェニルエタノール、1−フェニルエタノール、2−フェニル−1−プロパノール等が挙げられる。
一価の脂環式アルコールとしては、メントール、シクロブタノール、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、ステロール、テルピネオール、ボルネオール等が挙げられる。
一価のフェノール類としては、フェノール、クレゾール、ナフトール、オクチルフェノール、ノニルフェノール等が挙げられる。
これら一価のアルコール類の中でも、イソトリデシルアルコール、イソテトラデシルアルコール、イソセチルアルコール、イソペンタデシルアルコール、イソへプタデシルアルコール、イソステアリルアルコールが好ましい。
二塩基酸エステルとしては、フマル酸ジブチル、マレイン酸ジ(2−エチルヘキシル)、マレイン酸ジブチル、セバシン酸ジ(2−エチルヘキシル)、セバシン酸ジブチル、イソフタル酸ジ(2−エチルヘキシル)、イソフタル酸ジシクロヘキシル、イソフタル酸ジイソアルキニル、イソフタル酸ジイソステアリル、イソフタル酸ジイソセチル、イソフタル酸ジトリデシル、イソフタル酸ジイソトリデシル、イソフタル酸ジブチルベンジル、イソフタル酸ジイソノニル、テレフタル酸ジイソステアリル、テレフタル酸ジイソセチル、アジピン酸ジイソステアリル、アジピン酸ジ(2−エチルヘキシル)、アジピン酸ジイソデシル等が挙げられる。これらの中でも、イソフタル酸ジイソステアリル、イソフタル酸ジイソセチル、イソフタル酸ジトリデシルが好ましい。
二塩基酸エステルの製造方法としては、特に限定はなく、公知のエステル化の手法を採用できる。
ベース成分と二塩基酸エステルを必須に含有する本発明の弾性繊維用処理剤は、油剤安定性を損なわずに、高級脂肪酸の金属塩(金属石鹸)をさらに含有することができる。その結果、解舒性、平滑性及び制電性の効果を高めることができる。本発明の弾性繊維用処理剤に占める高級脂肪酸の金属塩の重量割合は、0.01〜10重量%が好ましく、0.2〜5重量%がさらに好ましく、0.5〜3重量%が特に好ましい。該重量割合が0.01重量%未満であると、少なすぎて添加による効果が見られないことがある。一方、該重量割合が10重量%超であると、多量の添加に見合う効果が得られず、経済的に不利なことがある。
高級脂肪酸の金属塩としては、従来弾性繊維に用いられている公知のものを用いることができる。例えば、2−エチルヘキシル酸カルシウム、ステアリン酸カルシウム、パルミチン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、パルミチン酸マグネシウム、ラウリン酸マグネシウム、ステアリン酸アルミニウム、パルミチン酸アルミニウム、ステアリン酸バリウム、カプリン酸亜鉛、ベヘニン酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛等が挙げられる。これらの高級脂肪酸の金属塩の中でも、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム等が好ましい。
高級脂肪酸の金属塩の平均粒子径は、特に限定はないが、0.01〜5μmが好ましく、0.02〜3μmがさらに好ましく、0.05〜2μmが特に好ましい。高級脂肪酸の金属塩の平均粒子径が0.01μm未満であると、添加による効果が見られないことがある。一方、高級脂肪酸の金属塩の平均粒子径が5μm超であると、繊維表面から脱落しやすく、紡糸後の工程でスカムの原因となる場合がある。
高級脂肪酸の金属塩の形状について特に限定はないが、針状が好ましい。高級脂肪酸の金属塩の形状が針状の場合、その縦方向と横方向との比は、解舒性の観点から、10:1〜2:1が好ましく、8:1〜3:1がさらに好ましい。
また、ベース成分と二塩基酸エステルを必須に含有する本発明の弾性繊維用処理剤は、油剤安定性を損なわずに、変性シリコーンをさらに含有することができる。その結果、制電性や解舒性を向上させることができる。変性シリコーンとは、一般には、ジメチルシリコーン(ポリジメチルシロキサン)等のポリシロキサンの両末端、片末端、側鎖、側鎖両末端の少なくとも1ヶ所において、反応性(官能)基または非反応性(官能)基が少なくとも1つ結合した構造を有するものをいう。
変性シリコーンとしては、アルキル変性シリコーン、エステル変性シリコーン、カルビノール変性シリコーン、カルボキシ変性シリコーン、メルカプト変性シリコーン、エポキシ変性シリコーン、アミノ変性シリコーン及びポリエーテル変性シリコーンより選ばれる少なくとも1種を挙げることできる。具体的には、変性シリコーンとしては、例えば、長鎖アルキル基(炭素数6以上のアルキル基や2−フェニルプロピル基等)を有する変性シリコーン等のアルキル変性シリコーン;エステル結合を有する変性シリコーンであるエステル変性シリコーン;アルコール性水酸基を有する変性シリコーンであるカルビノール変性シリコーン;酸無水物基またはカルボキシル基を有する変性シリコーンであるカルボキシ変性シリコーン;メルカプト基を有する変性シリコーンであるメルカプト変性シリコーン;グリシジル基または脂環式エポキシ基等のエポキシ基を有する変性シリコーンであるエポキシ変性シリコーン;アミノプロピル基やN−(2−アミノエチル)アミノプロピル基等のアミノ基を有する変性シリコーンであるアミノ変性シリコーン;ポリオキシアルキレン基(たとえば、ポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基、ポリオキシエチレンオキシプロピレン基等)を有する変性シリコーンであるポリエーテル変性シリコーン等を挙げることができる。
本発明の弾性繊維用処理剤に占める変性シリコーンの割合は、0.01〜10重量%が好ましく、0.05〜7重量%がさらに好ましく、0.1〜5重量%が特に好ましい。該重量割合が0.01重量%未満であると、少なすぎて添加による効果が見られないことがある。一方、該重量割合が10重量%超であると、処理剤の適正な性能とならないことがある。
また、ベース成分と二塩基酸エステルを必須に含有する本発明の弾性繊維用処理剤は、油剤安定性を損なわずに、シリコーンレジンをさらに含有することができる。その結果、制電性や解舒性を向上させることができる。シリコーンレジンとは、3次元架橋構造を有するシリコーンを意味する。シリコーンレジンは、一般に、1官能性構成単位(M)、2官能性構成単位(D)、3官能性構成単位(T)および4官能性構成単位(Q)から選ばれた少なくとも1種の構成単位からなっている。
シリコーンレジンとしては、たとえば、MQシリコーンレジン、MQTシリコーンレジン、Tシリコーンレジン、DTシリコーンレジン等のシリコーンレジン等を挙げることができる。
MQシリコーンレジンとしては、たとえば、1官能性構成単位であるRSiO1/2(但し、R、RおよびRはいずれも炭化水素基である。)と、4官能性構成単位であるSiO4/2と含むシリコーンレジン等を挙げることができる。
MQTシリコーンレジンとしては、たとえば、1官能性構成単位であるRSiO1/2(但し、R、RおよびRはいずれも炭化水素基である。)と、4官能性構成単位であるSiO4/2と、3官能性構成単位であるRSiO3/2(但し、Rは炭化水素基である。)と含むシリコーンレジン等を挙げることができる。
Tシリコーンレジンとしては、たとえば、3官能性構成単位であるRSiO3/2(但し、Rは炭化水素基である。)を含むシリコーンレジン(その末端は炭化水素基のほか、シラノール基やアルコキシ基となっていても良い。)等を挙げることができる。
DTシリコーンレジンとしては、たとえば、2官能性構成単位であるRSiO2/2(但し、R、およびRはいずれも炭化水素基である。)と、3官能性構成単位であるRSiO3/2(但し、Rは炭化水素基である。)等を挙げることができる。
本発明の弾性繊維用処理剤に占めるシリコーンレジンの重量割合は、0.01〜10重量%が好ましく、0.05〜7重量%がさらに好ましく、0.1〜5重量%が特に好ましい。該重量割合が0.01重量%未満であると、添加による効果が見られないことがある。一方、該重量割合が10重量%超であると、油剤性能の適正なバランスを維持できないことがある。
本発明の弾性繊維用処理剤は、つなぎ剤、制電剤(カチオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、両性界面活性剤)、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の通常弾性繊維の処理剤に用いられる成分をさらに含有することができる。
本発明の処理剤は、30℃における粘度が通常3〜100mm/sが好ましく、5〜50mm/sがさらに好ましく、8〜20mm/sが特に好ましい。3mm/s未満では、処理剤の揮発が問題となる場合があり、100mm/sを超えると平滑性に劣る場合がある。
本発明の弾性繊維用処理剤を製造する方法については、特に限定はなく、公知の方法を適用することができる。弾性繊維用処理剤は、構成する上記の各成分を任意の順番で添加混合することによって製造される。
高級脂肪酸の金属塩を含む弾性繊維用処理剤は、既に粉砕された高級脂肪酸の金属塩をベース成分に混合して製造してもよく、また、ベース成分に高級脂肪酸金属塩を混合し、縦型ビーズミル、横型ビーズミル、コロイドミル、ダイノーミル、サンドグラインダー等の従来公知の湿式粉砕機を用いて、所定の平均粒子径になるように粉砕して、製造してもよい。高級脂肪酸の金属塩の粉砕時には、従来公知の特開平10−259577号公報、特開2000−328459号公報などに記載の分散助剤を用いてもよい。
(弾性繊維)
本発明の弾性繊維は、弾性繊維本体とこれに付与された本発明の弾性繊維用処理剤とから少なくとも構成される。弾性繊維全体に占める弾性繊維用処理剤の付着割合は0.1〜15重量%が好ましく、1〜10重量%がさらに好ましい。弾性繊維本体に本発明の弾性繊維用処理剤を付与する方法としては、特に限定はなく、公知の方法を採用できる。
本発明の弾性繊維本体は、ポリエーテル系ポリウレタン、ポリエステル系ポリウレタン、ポリエーテルエステルエラストマー、ポリエステルエラストマー、ポリエチレンエラストマー、ポリアミドエラストマー等を使用した弾性を有する繊維であり、その伸度は通常300%以上である。
本発明の弾性繊維本体は、酸化チタン、酸化マグネシウム、ハイドロタルサイト、酸化亜鉛、二価の金属石鹸等の無機物を含有することが好ましい。二価の金属石鹸としては、2−エチルヘキシル酸カルシウム、ステアリン酸カルシウム、パルミチン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、パルミチン酸マグネシウム、ラウリン酸マグネシウム、ステアリン酸バリウム、カプリン酸亜鉛、ベヘニン酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛等が挙げられる。無機物は、1種又は2種以上を用いてもよい。
弾性繊維本体が無機物を含有する場合、均一解舒性が不良になる場合があるが、弾性繊維本体に本発明の処理剤を付与することにより、均一解舒性を良好にすることができる。従って、本発明の弾性繊維用処理剤は、弾性繊維本体が無機物を含有する場合に好適に使用できる。弾性繊維本体に占める無機物の含有量は、0.01〜5.0重量%が好ましく、0.1〜1重量%がさらに好ましい。
本発明の弾性繊維本体としては、PTMGやポリエステルジオールと有機ジイソシアネートを反応させ、次いで、1,4ブタンジオール、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ペンタンジアミンなどで鎖延長した、ポリウレタンあるいはポリウレタンウレアから構成されるものが挙げられる。
例えば、分子量1000〜3000のポリテトラメチレングリコール(PTMG)とジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)とを用意し、PTMG/MDI=1/2〜1/1.5(モル比)でジメチルアセトアミドやジメチルホルムアミド等の溶媒中で反応させ、エチレンジアミン、プロパンジアミン等のジアミンで鎖延長してポリウレタンウレアポリマーの20〜40%溶液を得ることができる。このポリウレタンウレアポリマーの溶液を乾式紡糸で、紡糸速度400〜1200m/minで紡糸することにより、ポリウレタンウレア弾性繊維を製造することができる。弾性繊維本体の適応繊度については、特に制限はない。
本発明の弾性繊維の用途として、CSY、シングルカバリング、PLY、エアーカバリング等のカバリング糸等の加工糸や、丸編みされたものやトリコット等の布帛として使用することができる。また、これらの加工糸、布帛は、ストッキング、靴下、下着、水着等の伸縮性が必要とされる製品や、快適性のために伸縮性を付与させる目的で、ジーンズ、スーツ等のアウターウェア等の製品に使用される。さらに最近では、紙おむつなどの衛生材料用途にも適用される。
以下、実施例および比較例により本発明を具体的に説明する。なお、実施例及び比較例において、弾性繊維用処理剤の各特性の評価は次の方法に従って行った。
(油剤安定性)
油剤安定性は、弾性繊維用処理剤を200ml密閉容器(ガラス容器)に入れ、密閉状態で±0℃の環境下にて、16時間静置後の凝集・沈降物の有無(低温条件下での凝集・沈降物の有無)を確認し、評価した。凝集・沈降物の有無確認は、密閉容器を静かに反転して底部を上にし、底部の沈降物を下記基準にて評価した。
<評価基準>
◎:沈降物無く、透明感のある底部。
○:曇りあり。攪拌すれば再溶解。透明感のある底部となる。
△:曇りあり。配合の翌日に粒状物、粘着物が沈降・析出する。
×:粒状物、粘着物あり。攪拌しても不溶。
(解舒速度比)
図1において、解舒速度比測定機の解舒側に処理剤を付与した繊維のチーズ(1)をセットし、巻き取り側紙管(2)をセットする。巻取速度を一定速度にセットした後、ローラー(3)および(4)を同時に起動させる。この状態では糸(5)に張力はほとんどかからないため、糸はチーズ上で膠着して離れず、解舒点(6)は図1に示す状態にある。解舒速度を変えることによって、チーズからの糸(5)の解舒点(6)が変わるので、この点がチーズとローラーとの接点(7)と一致するように解舒速度を設定する。解舒速度比は下記式(1)によって求める。この値が小さいほど、解舒性が良いことを示す。
解舒速度比(%)=((巻取速度−解舒速度)/解舒速度)×100 (1)
経時後の解舒速度比とは、20℃65%RHの条件下で、6ヶ月経時後の解舒速度比を示す。
(編成張力)
図2において、チーズ(8)から縦取りした弾性糸(9)をコンペンセーター(10)を経て、ローラー(11)、編み針(12)を介して、Uゲージ(13)に付したローラー(14)を経て、速度計(15)、巻き取りローラー(16)に連結する。速度計(15)での走行速度が定速(10m/分、100m/分)になるように巻き取りローラーの回転速度を調整して、巻き取りローラーに巻き取り、そのときの編成張力をUゲージ(13)で測定し、繊維/編み針間の摩擦(g)を計測する。走行糸条より1cmのところで春日式電位差測定装置(17)で発生静電気を測定する。
(繊維間摩擦係数(F/FμS))
図3において、処理剤が付与された弾性繊維のモノフィラメントを50〜60cm程取り、一方の端に荷重T1(20)を吊り、ローラー(19)を介して、Uゲージ(18)にもう一方の端を掛けて定速(例えば、3cm/分)で引っ張り、そのときの2次張力T2をUゲージ(18)で測定し、下式(2)により、繊維間摩擦係数を求める。
摩擦係数(F/FμS)=1/θ・ln(T2/T1) 式(2)
(式(2)において、θ=2π、ln=自然対数、T1は22dtex当り1g)
(実施例1)
数平均分子量1600のポリテトラメチレングリコール80重量部と4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート25重量部を80℃で反応させ、N,N’−ジメチルアセトアミド170重量部を加え冷却しながら反応混合物を溶解させた。1,2−ジアミノプロパン5重量部をN,N’−ジメチルアセトアミド50重量部に溶解させたものを添加し、ジステアリン酸マグネシウム(平均粒子径0.3μm)を1.0重量部添加して、紡糸原液を得た。なお、紡糸原液の粘度は1900mPa・s(測定温度:30℃)であった。この様にして得られた紡糸原液を、細孔を有する紡糸口金より230℃のN気流中に吐出して、乾式紡糸した。これとは別に、表1に記載の弾性繊維用処理剤Aの各成分を混合して、30〜40℃で60分間攪拌し、弾性繊維用処理剤Aを得た。
紡糸中の走行糸に、弾性繊維用処理剤Aをオイリングローラーで、得られた繊維に対して6重量%付与した。従って、付着後の弾性繊維全体に対して弾性繊維用処理剤が5.66重量%付与された。その後、弾性繊維用処理剤で処理した弾性繊維を毎分500mの速度でボビンに巻き取り、77dtexモノフィラメントチーズ(巻き量:400g)を得た。得られたチーズを35℃、50%RHの雰囲気中に48時間放置して、上記評価に供した。その結果を表1に示す。
(実施例2〜8)
実施例2〜8について、表1に記載の弾性繊維用処理剤成分を変更する以外は実施例1と同様にして、評価した。その結果を表1に示す。
Figure 2013112900
(実施例9)
数平均分子量2000のポリテトラメチレングリコール100重量部と4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート25重量部を80℃で反応させ、N,N’−ジメチルアセトアミド250重量部を加え冷却しながら反応混合物を溶解させた。エチレンジアミン4重量部をN,N’−ジメチルアセトアミド184重量部に溶解させたものを添加し、ジメチルシリコーン100mm/sを0.2重量部、ジステアリン酸マグネシウム(平均粒子径0.3μm)を0.7重量部添加して、紡糸原液を得た。この様にして得られた紡糸原液を、4つの細孔を有する紡糸口金より195℃のN気流中に吐出して、乾式紡糸した。これとは別に、表2に記載の弾性繊維用処理剤成分を混合して、30〜40℃で60分間攪拌し、弾性繊維用処理剤Iを得た。
紡糸中の走行糸に、弾性繊維用処理剤Iをオイリングローラーで、得られた繊維に対して5重量%付与した。したがって、付着後の弾性繊維全体に対して弾性繊維用処理剤が4.55重量%付与された。その後、弾性繊維用処理剤で処理した弾性繊維を毎分400mの速度でボビンに巻き取り、44dtexマルチフィラメントのチーズ(巻き量:400g)を得た。得られたチーズを35℃、50%RHの雰囲気中に48時間放置して、上記評価に供した。その結果を表2に示す。
(実施例10〜16、比較例1〜5)
実施例10〜16、比較例1〜5について、表1に記載の弾性繊維用処理剤成分を表2、3に記載の弾性繊維用処理剤成分に変更し、高級脂肪酸金属塩(ジステアリン酸マグネシウム)を含むものは、混合、攪拌したものを上記記載の湿式粉砕機を用いて高級脂肪酸金属塩を粉砕する以外は実施例9と同様にして、評価した。その結果を表2、3に示す。
Figure 2013112900
Figure 2013112900
1 チーズ
2 巻き取り用紙管
3 ローラー
4 ローラー
5 走行糸条
6 解舒点
7 チーズとローラーの接点
8 チーズ
9 走行糸条
10 コンペンセーター
11 ローラー
12 編み針
13 Uゲージ
14 ローラー
15 速度計
16 巻き取りローラー
17 春日式電位差測定装置
18 Uゲージ
19 ローラー
20 荷重

Claims (6)

  1. シリコーン油、鉱物油及びモノエステル油より選ばれる少なくとも1種のベース成分と、融点が−10℃以下、20℃における比重が0.85〜1.05である二塩基酸エステルとを含有し、
    処理剤に占める該二塩基酸エステルの重量割合が0.01〜30重量%である、弾性繊維用処理剤。
  2. シリコーンレジンをさらに含有し、処理剤に占める該シリコーンレジンの重量割合が0.01〜10重量%である、請求項1に記載の弾性繊維用処理剤。
  3. 前記ベース成分が前記シリコーン油を必須に含有し、処理剤に占める前記シリコーン油の重量割合が1〜40重量%である、請求項1又は2に記載の弾性繊維用処理剤。
  4. 高級脂肪酸の金属塩をさらに含有し、処理剤に占める該高級脂肪酸の金属塩の重量割合が0.01〜10重量%である、請求項1〜3のいずれかに記載の弾性繊維用処理剤。
  5. アルキル変性シリコーン、エステル変性シリコーン、カルビノール変性シリコーン、カルボキシ変性シリコーン、メルカプト変性シリコーン、エポキシ変性シリコーン、アミノ変性シリコーン及びポリエーテル変性シリコーンより選ばれる少なくとも1種の変性シリコーンをさらに含有し、処理剤に占める該変性シリコーンの重量割合が0.01〜10重量%である、請求項1〜4のいずれかに記載の弾性繊維用処理剤。
  6. 弾性繊維本体に、請求項1〜5のいずれかに記載の処理剤が付与された、弾性繊維。
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