JP2021031788A - 弾性繊維用処理剤及び弾性繊維 - Google Patents

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Abstract

【課題】経時的な膠着を抑制できる弾性繊維用処理剤を提供する。【解決手段】シリコーンオイル、鉱物油及びエステル油から選ばれる少なくとも1種のベース成分(A)と、多価アルコール及び/又は多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物のリン酸エステル(B1a)及び/又は前記リン酸エステル(B1a)の塩(B1b)である成分(B1)とを含む、弾性繊維用処理剤。1価アルコール及び/又は1価アルコールのアルキレンオキサイド付加物のリン酸エステル(B2a)及び/又は前記リン酸エステル(B2a)の塩(B2b)である成分(B2)をさらに含むと好ましい。【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。
弾性繊維は、伸縮性に富んだ性質を有しているために、製糸工程、後加工工程において、ガイド等の摩擦体との接触時に発生する繊維/金属間摩擦が大きく、糸切れが発生する場合がある。
そのため、弾性繊維には、シリコーン油、鉱物油及びエステル油等の平滑剤をベース成分とした弾性繊維用処理剤が用いられている。前記平滑剤は、制電性が悪いため、制電剤が併用されることが通常であり、制電剤として、アルキルホスフェート金属塩を添加する方法が提案されている(特許文献1)。
また、弾性繊維は、粘弾性を有するために膠着し易い繊維である。特に捲糸体(以下、チーズという場合もある)の内層部においては、巻き取り時にかかる圧力により膠着が経時的に進行する。
そのため、弾性繊維捲糸体を使用する際、解舒不良となり糸切れを引き起こす。この解舒不良を改良するために、種々の弾性繊維用処理剤が開発されている。
例えば、特許文献2には、シリコーンレジン(MQレジン)を含有する弾性繊維用処理剤が記載されている。しかし、上記弾性繊維用処理剤であっても、膠着防止性能が不足していた。
特公昭41−21956号公報 特開平09−078460号公報
本発明の目的は、経時的な膠着を抑制できる弾性繊維用処理剤を提供することにある。
本発明者らは、鋭意検討した結果、特定のベース成分と、特定のリン酸エステル及び/又はその塩を含む弾性繊維用処理剤であれば、上記課題を解決することができることを見出し、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、シリコーンオイル、鉱物油及びエステル油から選ばれる少なくとも1種のベース成分(A)と、多価アルコール及び/又は多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物のリン酸エステル(B1a)及び/又は前記リン酸エステル(B1a)の塩(B1b)である成分(B1)とを含む。
1価アルコール及び/又は1価アルコールのアルキレンオキサイド付加物のリン酸エステル(B2a)及び/又は前記リン酸エステル(B2a)の塩(B2b)である成分(B2)をさらに含むと好ましい。
処理剤に対する前記成分(B1)及び前記成分(B2)の合計の重量割合が0.01〜50重量%であると好ましい。
本発明の弾性繊維は、弾性繊維本体に、上記処理剤が付与されてなる。
本発明の弾性繊維用処理剤を用いることにより、経時的な膠着を抑制できる。
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なるため、経時的な膠着を抑制できる。
解舒速度比の評価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。
本発明の弾性繊維用処理剤は、弾性繊維を製造する際に用いられ、ベース成分(A)、特定のリン酸エステル(B1a)及び/又はその塩(B1b)である成分(B1)を含むものである。以下に詳細に説明する。
〔ベース成分(A)〕
前記ベース成分(A)は、シリコーン油、鉱物油及びエステル油より選ばれる少なくとも1種である。当該ベース成分(A)は、上記弾性繊維用処理剤に必須な成分であり、繊維/金属間の摩擦を低減する剤である。
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種又は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、5〜70mm/sがより好ましく、5〜50mm/sがさらに好ましい。該粘度が2mm/s未満であるとシリコーン油が揮発する場合があり、100mm/sを超えると、処理剤に配合される他成分の溶解性が悪くなることがある。
シリコーン油のシロキサン結合(SiOR:R及びRは、それぞれ独立して、有機基を示す)の平均結合量は、3〜100が好ましく、5〜60がより好ましく、7〜50がさらに好ましい。R、Rの有機基は、炭素数1〜24の炭化水素基であり、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、イソペンチル基、ヘキシル基、シクロプロピル基、シクロヘキシル基、フェニル基、ベンジル基等を挙げることができ、特に、メチル基、フェニル基が好ましい。
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℃におけるレッドウッド粘度計での粘度は、30秒〜350秒が好ましく、35秒〜200秒がより好ましく、40秒〜150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。鉱物油の粘度が30秒未満であると、得られる弾性繊維の品質が低下することがある。一方、鉱物油の粘度が350秒を超えると処理剤に配合される他成分の溶解性が悪くなることがある。
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、1価アルコールと多価カルボン酸とのエステル、又は多価アルコールと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種又は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。
1価の脂肪族アルコールとしては、特に限定はないが、例えば、オクタノール、2−エチルヘキサノール、1−ノナノール、1−デカノール、ウンデシルアルコール、ラウリルアルコール、トリデシルアルコール、イソトリデシルアルコール、ミリスチルアルコール、ペンタデシルアルコール、1−ヘキサデカノール、パルミトレイルアルコール、1−ヘプタデカノール、ステアリルアルコール、オレイルアルコール、イソステアリルアルコール、ノナデシルアルコール、1−エイコサノール、ベヘニルアルコール、1−テトラコサノール、エルシルアルコール、リグノセリルアルコール等が挙げられる。
芳香族アルコールとしては、フェノール、ベンジルアルコール等が挙げられる。
脂環式アルコールとしては、シクロオクタノール、シクロドデカノール、シクロヘキサノール、シクロヘプタノール、シクロペンタノール、メントール等が挙げられる。
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。
上記1価カルボン酸としては、特に限定はないが、例えば、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、2−エチルヘキシル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、パルミトレイン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、オレイン酸、イソステアリン酸、バクセン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セチロン酸、安息香酸等が挙げられる。
多価カルボン酸としては、特に限定はないが、例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、フマル酸、フタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、クエン酸、イソクエン酸等が挙げられる。
多価アルコールとしては、特に限定はないが、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリ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、ポリプロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,5−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,9−ノナンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、シクロヘキサンジオール、グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン、テトラグリセリン、ソルビトール、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る。
エステル油の具体例としては、特に限定はないが、例えば、吉草酸ヘプチル、カプロン酸ヘプチル、カプロン酸オクチル、カプリル酸セチル、ラウリン酸イソオクチル、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、ステアリン酸オクチル、ラウリン酸オレイル、ステアリン酸イソトリデシル、ステアリン酸オクチル、ステアリン酸イソオクチル、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、ジラウリン酸ポリエチレングリコール、ジミリスチル酸ポリエチレングリコール、ジオレイン酸ポリエチレングリコール、ジステアリン酸ポリエチレングリコール、ジラウリン酸ポリプロピレングリコール、ジミリスチン酸ポリプロピレングリコール、ジオレイン酸ポリプロピレングリコール、ジステアリン酸ポリプロピレングリコール、シュウ酸ジセチル、マロン酸ジイソオクチル、コハク酸ジラウリル、アジピン酸ジイソデシル、アジピン酸イソノニル、アジピン酸ジオクチル、フマル酸ジイソオクチル、フタル酸ジイソオクチル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ジノニル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジウンデシル、トリメリット酸トリイソオクチル、トリメリット酸トリイソブチル、トリメリット酸トリイソデシル、トリメリット酸トリイソステアリル、グリセリントリイソオクチル、グリセリントリラウリル、グリセリントリミリスチル、グリセリントリオレイル、グリセリントリステアリル、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエート、ソルビタントリステアレート、ソルビタンセスキオレエート、ソルビタントリラウレート、ソルビタントリステアレート、ソルビタントリパルミテート等が挙げられる。
〔成分(B1)〕
成分(B1)は、多価アルコール及び/又は多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物のリン酸エステル(B1a)及び/又はその塩(B1b)である。
成分(B1)は、本発明の弾性繊維処理剤に必須の成分である。
前記多価アルコールとしては、経時的な膠着を抑制できる観点から、脂肪族多価アルコール又は芳香族多価アルコール等を挙げることができる。
脂肪族多価アルコールは、2価以上であれば特に限定はなく、1種又は2種以上を使用できる。脂肪族多価アルコールは、経時的な膠着を抑制できる観点から、2価以上が好ましく、2又は3価がより好ましい。
脂肪族多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラ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、トリプロピレングリコール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、1,5−ペンタンジオール、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、シクロヘキサンジメタノール、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、トリグリセリン、テトラグリセリン、ショ糖等が挙げられる。これらの中でも、経時的な膠着を抑制できる観点から、エチレングリコール、プロピレングリコールが好ましい。
芳香族多価アルコールは、2価以上であれば特に限定はなく、1種又は2種以上を使用できる。芳香族多価アルコールは、経時的な膠着を抑制できる観点から、2価以上が好ましく、2又は3価がより好ましい。
芳香族多価アルコールとしては、例えば、2,2’−ジヒドロキシビフェニル、3,3’−ジヒドロキシビフェニル、3,4’−ジヒドロキシビフェニル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、2,2’−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)プロパン[ビスフェノールA]等が挙げられる。
多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物としては、多価アルコールのポリオキシエチレン付加物、多価アルコールのポリオキシプロピレン付加物、多価アルコールのポリオキシエチレン/ポリオキシプロピレン付加物等が挙げられる。
多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物のアルキレンオキサイド付加モル数は、経時的な膠着を抑制できる観点から、1〜100までが好ましく、1〜50がより好ましく、1〜30がさらに好ましく、1〜15が最も好ましい。
多価アルコール及び/又は多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物のリン酸エステルの塩(B1b)としては、特に限定されないが、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属の水酸化物、マグネシウム、水酸化マグネシウム、アルミニウム、水酸化アルミニウム、アンモニウム、4級アンモニウム、アルキルアミンまたはアルカノールアミンの塩が挙げられる。これらの塩は、1種又は2種以上を使用してもよい。又、当該塩は、多価アルコール及び/又は多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物のリン酸エステルを中和して得られるが、中和度については特に限定はされず、未中和物及び中和物の混合でもよい。
アルカリ土類金属の水酸化物には、後述するリン酸エステルとアルカリ土類金属の水酸
化物との反応時にリン酸エステルの酸性水素とともに脱水した、アルカリ土類金属の水酸
化物も含まれる。
水酸化マグネシウムには、後述するリン酸エステルと水酸化マグネシウムとの反応時に
リン酸エステルの酸性水素とともに脱水した水酸化マグネシウムも含まれる。
水酸化アルミニウムには、後述するリン酸エステルと水酸化アルミニウムとの反応時に
リン酸エステルの酸性水素とともに脱水した水酸化アルミニウムも含まれる。
アルカリ金属としては、ナトリウム、カリウム又はリチウム等が挙げられる。
アルカリ土類金属としては、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、水酸化カルシウ
ム、水酸化バリウム等が挙げられる。
これらの中でも、マグネシウム及び/又は水酸化マグネシウムの塩、カルシウム及び/又は水酸化カルシウムの塩であると、経時的な膠着を抑制できるため、好ましい。
4級アンモニウムとしては、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、
テトラメタノールアンモニウム、テトラエタノールアンモニウム、モノオクチルトリメチ
ルアンモニウム、モノステアリルトリメチルアンモニウム、ジデシルジメチルアンモニウ
ム、ジココイルジメチルアンモニウム、等が挙げられる。
アルキルアミンまたはアルカノールアミンとしては、1級アミン、2級アミン又は3級アミンが挙げられ、1級アミンが、モノアルカノールアミン、N−モノアルキルアミン、
2級アミンがジアルカノールアミン、N−アルキル,N−アルカノールアミン、N,N−ジアルキルアミンなどであり、3級アミンがトリアルカノールアミン、N−アルキル,N,N−ジアルカノールアミン、N,N−ジポリオキシアルキレン,N−アルキルアミン、N,N−ジアルキル,N−アルカノールアミン、N,N,N−トリアルキルアミン、N,N,N’,N’−テトラキスポリオキシアルキレンアルキルジアミンなどである。
具体的には、モノラウリルアミン、モノオレイルアミン、モノエタノールアミン、ジシクロヘキシルアミン、ジステアリルアミン、ジラウリルアミン、ジブチルアミン、ジイソプロピルアミン、トリオクチルアミン、トリメチルアミン、ステアリルジメチルアミン、ラウリルジメチルアミン、ステアリルプロパノールアミン、ラウリルエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリプロパノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、N−ブチルエタノールアミン、N,N−ジブチル,N−エタノールアミン、N−オクチル,N−ブタノールアミン、N,N,N’,N’−テトラキス(2−ヒドロキシプロピル)エチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラキス(2−ヒドロキシブチル)エチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラキス(2−ヒドロキシプロピル)ヘキサメチレンジアミンなどである。
〔成分(B1)の製造方法〕
成分(B1)の製造方法は、多価アルコール及び/又は多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物と五酸化二リン又はオキシハロゲン化リンとを反応させて反応物を得る工程(II)を必須に含む。
多価アルコール及び/又は多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物を減圧脱水する工程(I)を含むと、無機リン酸と無機リン酸塩の合計濃度を所定値以下に低減させることができる観点から、好ましい。
多価アルコール及び/又は多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物に、1価アルコール及び/又は1価アルコールのアルキレンオキサイド付加物が含まれていてもよい。
経時的な膠着を抑制する観点から、多価アルコール及び/又は多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物(b1)と、1価アルコール及び/又は1価アルコールのアルキレンオキサイド付加物(b2)との重量比率(b1/b2)は、0.001以上が好ましく、0.003以上がより好ましく、0.005以上がさらに好ましい。b1/b2が0.001未満だと(b1)による効果が十分に得られないことがある。
多価アルコール及び/又は多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物に、1価アルコール及び/又は1価アルコールのアルキレンオキサイド付加物が含まれている場合には、工程(II)で得られる製造物には、成分(B1)及び成分(B2)が含まれる。この場合、リン酸エステル分子内に、多価アルコール及び/又は多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物の水酸基を除いた残基と、1価アルコール及び/又は1価アルコールのアルキレンオキサイド付加物の水酸基を除いた残基とが並存する場合には、この製造物は、成分(B1)に帰属する。
このように、成分(B1)は、多価アルコール及び/又は多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物のリン酸エステル(B1a)及び/又はその塩(B1b)であるが、リン酸エステル分子内に1価アルコール及び/又は1価アルコールのアルキレンオキサイド付加物の水酸基を除いた残基が含まれることがある。
工程(II)において、多価アルコール及び/又は多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物(b1)に、五酸化二リン(p1)を反応させる場合、そのモル比率(p1/b1)は、経時的な膠着の観点から、0.3〜0.8が好ましく、0.35〜0.8がより好ましく、0.4〜0.8がさらに好ましく、0.4〜0.75が特に好ましい。0.3未満だと十分な膠着抑制効果が得られないことがある。0.8より大きいと油剤安定性が低下することがある。
〔成分(B2)〕
成分(B2)は、1価アルコール及び/又は1価アルコールのアルキレンオキサイド付加物のリン酸エステル(B2a)及び/又はその塩(B2b)である。
1価アルコールとしては、特に限定はないが、1価の脂肪族アルコール等が挙げられる。1価の脂肪族アルコールの炭素数は分布があってもよい。また、飽和であっても不飽和であってもよく、直鎖状であってもよく、分岐を有していてもよい。1価の脂肪族アルコールの炭素数は、1〜30が好ましく、2〜24がより好ましく、4〜20がさらに好ましく、8〜18が特に好ましい。1価の脂肪族アルコールの炭素数が30を越えると、経時的な膠着抑制が悪化する可能性がある。
前記1価アルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、デカノール、2−エチルヘキサノール、ラウリルアルコール、ミリスチリルアルコール、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、オレイルアルコール、ベヘニルアルコール等が挙げられる。
1価アルコール及び/又は1価アルコールのアルキレンオキサイド付加物のリン酸エステルの塩(B2b)としては、(B1b)で記載したものと同じものを挙げることができる。
なかでも、1価アルコール及び/又は1価アルコールのアルキレンオキサイド付加物のリン酸エステルの塩(B2b)として、マグネシウム塩、カルシウム塩が好ましい。
〔弾性繊維用処理剤〕
本発明の弾性繊維用処理剤の30℃における粘度は、好ましくは5〜50mm/s、より好ましくは5〜40mm/s、さらに好ましくは6〜30mm/sである。粘度が低すぎたり、粘度が高すぎたりすると、経時的な膠着を抑制できない場合がある。
本発明の弾性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。例えば、いくつかの成分を予め配合していて、それ以外の成分と混合する方法でもよく、全成分を一挙に混合する方法でもよい。
脂肪酸金属塩を含む弾性繊維用処理剤は、既に粉砕された脂肪酸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、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。脂肪酸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。
弾性繊維用処理剤におけるベース成分(A)の重量割合としては50〜99.99重量%が好ましく、55〜99.9重量%がより好ましく、60〜99重量%がさらに好ましく、65〜98重量%が特に好ましい。ベース成分(A)の割合が少なすぎると平滑性が低下し、布製品の品位低下を引き起こす場合がある。
弾性繊維用処理剤全体に占める前記成分(B1)及び前記成分(B2)の合計の重量割合は、経時的な膠着を抑制する観点から、0.01〜50重量%が好ましく、0.02〜30がより好ましく、0.05〜20がさらに好ましく、0.1〜10が特に好ましい。0.01未満だと十分な膠着抑制効果が得られない場合がある。50より大きいと平滑性が低下する場合がある。
弾性繊維用処理剤が脂肪酸金属塩(C)を含有する場合には、弾性繊維用処理剤全体に占める脂肪酸金属塩(C)の重量割合としては、0.01〜30重量%が好ましく、0.05〜20重量%がより好ましく、0.1〜10重量%がさらに好ましい。脂肪酸金属塩(C)の割合が0.01重量%未満では、目的の効果が不十分となる場合があり、30重量%超では、添加量に応じた効果が得られない場合があり経済的に不利益となることがある。
弾性繊維用処理剤がその他成分を含有する場合、処理剤を使用する際の流動性を維持するという見地から、弾性繊維用処理剤全体に占めるその他成分の重量割合は、好ましくは0.01〜15重量%、より好ましくは0.1〜13重量%が好ましく、さらに好ましくは0.3〜10重量%である。
〔弾性繊維〕
本発明の弾性繊維は、弾性繊維本体に、本発明の弾性繊維用処理剤が付与されたものである。弾性繊維全体に占める弾性繊維用処理剤の付着割合は特に限定は無いが、0.1〜15重量%が好ましく、0.5〜10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(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、ポリウレタンウレア弾性繊維は、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得られるポリウレタンウレアポリマーの20〜40%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製造できる。弾性繊維本体の適応繊度は、特に制限はない。
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してもよい。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特に限定は無いが、0.01〜5重量%が好ましく、0.1〜3重量%がさらに好ましい。
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、トリコット等により、布帛として使用することができる。また、これらの加工糸、布帛を使用してストッキング、靴下、下着、水着等の伸縮性が必要とされる製品や、ジーンズ、スーツ等のアウターウェア等に快適性のために伸縮性を付与させる目的でも使用される。さらに最近では、紙おむつにも適用される。
以下、実施例及び比較例により本発明を具体的に説明するが、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、以下の実施例に示される「パーセント(%)」及び「部」は、特に限定しない限り、「重量%」及び「重量部」を示す。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。
〔解舒速度比評価法〕
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、巻き取り側に紙管(2)をセットする。巻き取り速度を一定速度にセットした後、ローラー(3)及び(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ないので、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(数式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。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。
また、以下の評価基準で○を合格とした。
○:解舒速度比が50未満(良好)
△:解舒速度比が50以上100未満(やや不良)
×:解舒速度比が100以上(不良)
解舒速度比(%)=(巻取速度−解舒速度)÷解舒速度×100(数式1)
〔編成張力測定方法〕
編成張力測定方法は、繊維/金属間の摩擦を測定する方法である。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)巻取りローラー(16)に巻取り、その時の編成張力をUゲージ(13)で測定し、繊維/編み針間の摩擦(g)を計測した。計測は巻取り速度10m/分、100m/分の2水準で実施した。
(実施例1〜13、比較例1〜8)
平均分子量1600のポリテトラメチレンエーテルグリコールと、4,4−ジフェニルメタンジイソシアネートをモル比率1:2で反応させ、次いで1,2−ジアミノプロパンのジメチルアセトアミド溶液を用いて鎖延長し、紡糸原液としてポリマー濃度33%のジメチルアセトアミド溶液を得た。なお、紡糸原液の濃度は1900mPaS(測定温度:30℃)であった。
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。弾性繊維用処理剤をそれぞれオイリングローラーで、紡糸中の走行糸(弾性繊維本体)に対して6重量%付与した。従って、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それぞれ毎分500mの速度でボビンに巻取り、77dtexマルチフィラメントチーズ(巻き量450g)を得た。得られたチーズを用いて、上記評価方法によりそれぞれ評価した。
弾性繊維用処理剤に適用した組成を表1〜表6に示す。又、評価結果は表7及び8に示す。
Figure 2021031788
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表7から分かるように、実施例1〜13では、シリコーンオイル、鉱物油及びエステル油から選ばれる少なくとも1種のベース成分(A)と、多価アルコール及び/又は多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物のリン酸エステル(B1a)及び/又は前記リン酸エステル(B1a)の塩(B1b)である成分(B1)とを含む弾性繊維用処理剤を用いているので、経時的な膠着抑制に優れる。
一方、比較例1〜7では本願の課題が解決できていない。
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
13U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

Claims (4)

  1. シリコーンオイル、鉱物油及びエステル油から選ばれる少なくとも1種のベース成分(A)と、多価アルコール及び/又は多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物のリン酸エステル(B1a)及び/又は前記リン酸エステル(B1a)の塩(B1b)である成分(B1)とを含む、弾性繊維用処理剤。
  2. 1価アルコール及び/又は1価アルコールのアルキレンオキサイド付加物のリン酸エステル(B2a)及び/又は前記リン酸エステル(B2a)の塩(B2b)である成分(B2)をさらに含む、請求項1に記載の弾性繊維用処理剤。
  3. 処理剤に対する前記成分(B1)及び前記成分(B2)の合計の重量割合が0.01〜50重量%である、請求項2に記載の弾性繊維用処理剤。
  4. 弾性繊維本体に、請求項1〜3のいずれかに記載の処理剤が付与されてなる、弾性繊維。
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