JP4237923B2

JP4237923B2 - Elastic fiber treatment agent and elastic fiber

Info

Publication number: JP4237923B2
Application number: JP2000232263A
Authority: JP
Inventors: 成介山中; 悟兒玉; 道宏柴野
Original assignee: Matsumoto Yushi Seiyaku Co Ltd
Current assignee: Matsumoto Yushi Seiyaku Co Ltd
Priority date: 2000-06-26
Filing date: 2000-06-26
Publication date: 2009-03-11
Anticipated expiration: 2020-06-26
Also published as: JP2002013070A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は制電性と解舒性及びチーズ形状に優れる弾性繊維用処理剤および該処理剤を用いた弾性繊維に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平１１−６１６５１号公報に、有機スルホン酸化合物または有機硫酸化合物を含有する弾性繊維用油剤が記載されている。特開平７−１７３７７０号公報に、有機リン酸エステル塩を含有する油剤が記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
弾性繊維の処理剤として用いられるベース成分への分散性に優れた制電性・解舒性及びチーズ形状に優れる処理剤を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、少なくとも１つのアルキル基を有する３級窒素化合物０．０１〜１０重量部と、有機硫酸又は有機スルホン酸０．０１〜１０重量部と、粘度が１〜５０ｍｍ^２／ｓ（２５℃）のポリオルガノシロキサン、鉱物油およびエステル油の少なくとも一種９９．９８〜８０重量部よりなる弾性繊維用処理剤である。
【０００５】
３級窒素化合物の少なくとも１つの基はアルキル基である必要があり、このアルキル基の疎水性によりポリオルガノシロキサン、鉱物油やエステル油に分散が可能となる。
３級窒素化合物は、３つのアルキル基を有していても良いし、モノ又はポリオキシアルキレン基を１つ又は２つ有していても良い。
３級窒素化合物の具体例としてはジメチルラウリルアミン、ジメチルステアリルアミン、オレイルジメチルアミン、モノエタノールラウリルメチルアミン、ポリエチレンオキサイド（ｎ＝５モル）ラウリルメチルアミン、ポリエチレンオキサイド（ｎ＝２モル）ステアリルメチルアミン、ポリプロピレンオキサイド（ｎ＝５モル）ジラウリルアミン、ステアリルジエタノールアミン、エチレンオキサイド３モル付加ラウリルアミン、エチレンオキサイド１０モル付加ステアリルアミン、ジｔｅｒｔ−ブチルエタノールアミン、ジメチルステアリルアミド、ジエタノールステアリルアミドがある。３級窒素化合物は本発明の処理剤中に０．０１〜１０重量部含有される。０．０１重量部より少ないと制電性の効果が不十分である。１０重量部より多いと処理剤が高価になる。好ましくは０．０５〜５重量部である。
【０００６】
有機硫酸としては高級アルコールの硫酸化物、高級アルコールのアルキレンオキサイド付加物の硫酸化物、ノニルフェノールのアルキレンオキサイド付加物の硫酸化物等が挙げられ、ステアリル硫酸、オクチル硫酸、セチル硫酸、ＯＥラウリルエーテル硫酸が好ましい。
また、有機スルホン酸の具体例としてはジオクチルスルホサクシネート、ＰＯＥラウリルエーテルプロパンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、ノニルフェノールプロパンスルホン酸、トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、プロパンスルホン酸、アルカン（Ｃ_１５）スルホン酸、石油スルホン酸等が挙げられる。
有機硫酸又は有機スルホン酸は本発明の処理剤中に０．０１〜１０重量部含有される。０．０１重量部より少ないと、制電性の効果が不十分である。１０重量部より多いと、高価になる。好ましくは０．０５〜５重量部である。
【０００７】
本発明の処理剤には、有機硫酸金属塩又は有機スルホン酸金属塩を０．０１〜１０重量部添加することもできる。具体的にはノニルフェノールエーテルプロパンスルホン酸Ｋ、石油スルホン酸Ｎａ、トルエンスルホン酸Ｎａ、ジブチルナフタリンスルホン酸Ｎａ、ドデシルベンゼンスルホン酸Ｎａ、平均炭素数１５．５のアルカンスルホン酸Ｎａ、平均炭素数１０．５のアルカンスルホン酸Ｌｉ、オクチル硫酸Ｎａ、ステアリル硫酸Ｋ、セチル硫酸Ｎａ、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸Ｎａ、硫酸化カスターオイルＬｉ、硫酸化メチルリシノレートＮａ等を挙げることができる。
【０００８】
本発明の処理剤には、粘度が１〜５０ｍｍ^２／ｓ（２５℃）のポリオルガノシロキサン、鉱物油およびエステル油の少なくとも一種が９９．９８〜８０重量部含有される。粘度が１ｍｍ^２／ｓより小さいと揮発性が問題となり、５０ｍｍ^２／ｓより高いと処理剤の弾性繊維への付着性にむらが生じる。
【０００９】
さらに本発明の処理剤には、制電性の効果を高めるためにポリエーテル変性シリコーン又はアミノ変性シリコーンが０．０１〜１０重量部添加されていても良い。ポリエーテル変性シリコーンとしては分岐型、両末端型、末端封鎖型、末端未封鎖型等公知のものが用いられる。またアミノ変性シリコーンも公知のものを用いることが出来る。
【００１０】
また本発明の処理剤には、高級脂肪酸の金属石けんが０．０１〜５重量部添加されていても良い。高級脂肪酸の金属石けんとしては、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、ステアリン酸Ｃａ、ステアリン酸Ｍｇ、ステアリン酸Ａｌ、ステアリン酸Ｂａが好ましい。
【００１１】
本発明の処理剤には従来公知の変性シリコーン（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、リン酸変性シリコーン、エポキシ変性シリコーン、ＭＱシリコーンレジン、ＭＱＴシリコーンレジン、Ｔシリコーンレジン等）やつなぎ剤、制電剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等、通常弾性繊維の処理剤に用いられる成分を配合することができる。
【００１２】
【実施例】
以下実施例により本発明を具体的に説明する。
なお実施例に於ける、各特性の評価は次の方法にしたがって行った。
〔油剤の作用効果の評価法〕
解舒速度比：
解舒速度比測定機の解舒側に改質剤を付与した繊維のチーズ（１）をセットし、巻取側紙管（２）をセットする（図１参照）。
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ないため解舒点（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。解舒速度比は次式によって求める。この値が小さいほど、解舒性が良いことを示す。
【数１】

【００１３】
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）、巻取ローラー（１６）に連結する。速度計（１５）での走行速度が定速（例えば、１０ｍ／分、１００ｍ／分）になるように巻取ローラーの回転速度を調整して、巻取ローラーに巻き取り、そのときの張力変動を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。
【００１４】
ローラー静電気：
解舒速度比測定機の解舒側にチーズをセットし、５０ｍ／分の周速で回転させ、チーズ上２ｃｍのところで春日式電位差測定装置で、回転を始めて１時間後の発生静電気を測定する。
【００１５】
〔紡糸原液の調製〕
数平均分子量１５００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ホルムアミド溶液を用いて鎖延長し、ポリマー濃度２０重量％のジメチルホルムアミド溶液を得た。３０℃での粘度は１６００センチポイズであった。
【００１６】
実施例／比較例１〜５
調整した紡糸原液に対しジメチルシリコーン５０００ｃｓｔを０．２重量％添加した後、このポリウレタン紡糸原液を１９５℃のＮ_２気流中に吐出して乾式紡糸した。紡糸中走行糸に表１に記載の処理剤（表中の配合量は重量％）をオイリングローラーにより繊維に対して１２重量％付与した後、毎分６００ｍの速度でボビンに巻き取り７０ｄｔｅｘモノフィラメントチーズ（巻量４００ｇ）を得た。得られたチーズを３５℃、５０％ＲＨの雰囲気中に４８時間放置して評価に供した。
【００１７】
【表１】

【００１８】
【表２】

【００１９】
実施例／比較例６〜１０
〔紡糸原液の調整〕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７０℃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。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１８４重量部に溶解したものを添加し、ジメチルシリコーン１０，０００ｃＳｔを０．３重量部添加した。この様にして得られたポリウレタン紡糸原液を４つの細孔を有する紡糸口金より１８０℃のＮ_２気流中に吐出して乾式紡糸した。紡糸中走行糸に表３に記載の処理剤をオイリングローラーにより繊維に対して７重量％付与した後、毎分８００ｍ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（巻量４００ｇ）を得た。
【００２０】
【表３】

【００２１】
【表４】

【００２２】
【発明の効果】
本発明の処理剤を用いることにより安定した制電性、解舒性を弾性繊維に与えることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】解舒速度比の測定方法を説明する模式図。
【図２】編成張力の測定方法を説明する模式図。
【符号の説明】
１チーズ
２巻取用紙管
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コンベンセーター
１１ローラー
１２編み針
１３Ｕゲージ
１４ローラー
１５速度計
１６巻取りローラー
１７春日式電位差測定装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an elastic fiber treatment agent excellent in antistatic property, unwinding property and cheese shape, and an elastic fiber using the treatment agent.
[0002]
[Prior art]
Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-61651 discloses an elastic fiber oil containing an organic sulfonic acid compound or an organic sulfuric acid compound. JP-A-7-173770 discloses an oil containing an organic phosphate ester salt.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a treatment agent excellent in antistatic and unwinding properties and cheese shape excellent in dispersibility in a base component used as a treatment agent for elastic fibers.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a tertiary nitrogen compound having at least one alkyl group of 0.01 to 10 parts by weight, organic sulfuric acid or organic sulfonic acid 0.01 to 10 parts by weight, and a viscosity of 1 to 50 mm ² / s (25 ° C. ), A treatment agent for elastic fibers comprising 99.98 to 80 parts by weight of at least one of polyorganosiloxane, mineral oil and ester oil.
[0005]
At least one group of the tertiary nitrogen compound needs to be an alkyl group, and the hydrophobicity of the alkyl group enables dispersion in polyorganosiloxane, mineral oil or ester oil.
The tertiary nitrogen compound may have three alkyl groups, or may have one or two mono- or polyoxyalkylene groups.
Specific examples of tertiary nitrogen compounds include dimethyl lauryl amine, dimethyl stearyl amine, oleyl dimethyl amine, monoethanol lauryl methyl amine, polyethylene oxide (n = 5 mol) lauryl methyl amine, polyethylene oxide (n = 2 mol) stearyl methyl amine. Polypropylene oxide (n = 5 mol) dilaurylamine, stearyl diethanolamine, ethylene oxide 3 mol addition laurylamine, ethylene oxide 10 mol addition stearylamine, ditert-butylethanolamine, dimethylstearylamide, diethanolstearylamide. The tertiary nitrogen compound is contained in an amount of 0.01 to 10 parts by weight in the treatment agent of the present invention. If the amount is less than 0.01 parts by weight, the antistatic effect is insufficient. If it exceeds 10 parts by weight, the treatment agent becomes expensive. Preferably it is 0.05-5 weight part.
[0006]
Examples of the organic sulfuric acid include a sulfate of a higher alcohol, a sulfate of an alkylene oxide adduct of a higher alcohol, a sulfate of an alkylene oxide adduct of nonylphenol, and stearyl sulfate, octyl sulfate, cetyl sulfate, and OE lauryl ether sulfate are preferable. .
Specific examples of the organic sulfonic acid include dioctyl sulfosuccinate, POE lauryl ether propane sulfonic acid, dodecyl benzene sulfonic acid, nonyl phenol propane sulfonic acid, toluene sulfonic acid, methane sulfonic acid, propane sulfonic acid, and alkane (C ₁₅ ) sulfone. An acid, petroleum sulfonic acid, etc. are mentioned.
The organic sulfuric acid or organic sulfonic acid is contained in an amount of 0.01 to 10 parts by weight in the treatment agent of the present invention. When the amount is less than 0.01 parts by weight, the antistatic effect is insufficient. If it exceeds 10 parts by weight, it becomes expensive. Preferably it is 0.05-5 weight part.
[0007]
0.01-10 weight part of organic sulfate metal salts or organic sulfonic acid metal salts can also be added to the treating agent of the present invention. Specifically, nonylphenol ether propane sulfonic acid K, petroleum sulfonate Na, toluene sulfonate Na, dibutyl naphthalene sulfonate Na, dodecylbenzene sulfonate Na, alkane sulfonate Na having an average carbon number of 15.5, average carbon number of 10. 5 Alkanesulfonic acid Li, octyl sulfate Na, stearyl sulfate K, cetyl sulfate Na, polyoxyethylene lauryl ether sulfate Na, sulfated castor oil Li, sulfated methyl ricinolate Na and the like.
[0008]
The treating agent of the present invention contains 99.98 to 80 parts by weight of at least one of polyorganosiloxane having a viscosity of 1 to 50 mm ² / s (25 ° C.), mineral oil and ester oil. If the viscosity is less than 1 mm ² / s, volatility becomes a problem, and if it is higher than 50 mm ² / s, unevenness in the adhesion of the treatment agent to the elastic fibers occurs.
[0009]
Furthermore, 0.01 to 10 parts by weight of polyether-modified silicone or amino-modified silicone may be added to the treatment agent of the present invention in order to enhance the antistatic effect. As the polyether-modified silicone, known ones such as a branched type, a double-ended type, a terminal-capped type, and a terminal-unblocked type are used. Also, known amino-modified silicones can be used.
[0010]
In addition, 0.01 to 5 parts by weight of a higher fatty acid metal soap may be added to the treatment agent of the present invention. As the higher fatty acid metal soap, known ones conventionally used for elastic fibers can be used, and Ca stearate, Mg stearate, Al stearate, and Ba stearate are preferable.
[0011]
The treatment agent of the present invention includes conventionally known modified silicones (such as carbinol-modified silicone, carboxy-modified silicone, mercapto-modified silicone, phosphoric acid-modified silicone, epoxy-modified silicone, MQ silicone resin, MQT silicone resin, T-silicone resin) and binders. Ingredients usually used for treating elastic fibers, such as an agent, an antistatic agent, an antioxidant, and an ultraviolet absorber can be blended.
[0012]
【Example】
The present invention will be specifically described below with reference to examples.
In the examples, each property was evaluated according to the following method.
[Evaluation method of action effect of oil]
Unwinding speed ratio:
The cheese (1) of the fiber which gave the modifier to the unwinding side of the unwinding speed ratio measuring machine is set, and the winding side paper tube (2) is set (see FIG. 1).
After setting the winding speed to a constant speed, the rollers (3) and (4) are started simultaneously. In this state, there is almost no tension on the yarn (5), so the yarn is stuck on the cheese and does not leave, so the unwinding point (6) is in the state shown in FIG. Changing the unwinding speed changes the unwinding point (6) of the yarn (5) from the cheese, so the unwinding speed is set so that this point coincides with the contact point (7) between the cheese and the roller. The unraveling speed ratio is obtained by the following equation. The smaller this value is, the better the unpacking property is.
[Expression 1]

[0013]
Knitting tension:
In FIG. 2, the elastic yarn (9) vertically taken from the cheese (8) is passed through the compensator (10), the roller (11), and the roller (14) attached to the U gauge (13) via the knitting needle (12). And connected to a speedometer (15) and a winding roller (16). The rotational speed of the winding roller is adjusted so that the traveling speed of the speedometer (15) becomes a constant speed (for example, 10 m / min, 100 m / min), and the winding roller winds up, and the tension fluctuation at that time Is measured with a U gauge (13), and the friction (g) between the fibers / knitting needles is measured. The generated static electricity is measured with a Kasuga-type potentiometer (17) at 1 cm from the running yarn.
[0014]
Roller static electricity:
Set cheese on the unwinding side of the unwinding speed ratio measuring machine, rotate it at a peripheral speed of 50 m / min, and measure the generated static electricity 1 hour after starting rotation with the Kasuga-type potentiometer at 2 cm above the cheese. .
[0015]
[Preparation of spinning dope]
A polytetramethylene ether glycol having a number average molecular weight of 1500 is reacted with 4,4'-diphenylmethane diisocyanate in a molar ratio of 1: 2, then chain-extended using a 1,2-diaminopropane solution in dimethylformamide, and a polymer concentration of 20 wt. % Dimethylformamide solution was obtained. The viscosity at 30 ° C. was 1600 centipoise.
[0016]
Examples / Comparative Examples 1-5
After adding 0.2% by weight of dimethyl silicone 5000 cst to the adjusted spinning stock solution, this polyurethane spinning stock solution was discharged into a N ₂ gas stream at 195 ° C. to dry-spin. After applying the treatment agent shown in Table 1 to the running yarn during spinning (weight percentage in the table is 12% by weight) with respect to the fiber by an oiling roller, it is wound around a bobbin at a speed of 600 m / min. 70 dtex monofilament cheese (Volume 400 g) was obtained. The obtained cheese was left for 48 hours in an atmosphere of 35 ° C. and 50% RH for evaluation.
[0017]
[Table 1]

[0018]
[Table 2]

[0019]
Examples / Comparative Examples 6 to 10
[Preparation of spinning solution] 100 parts by weight of polytetramethylene glycol having a number average molecular weight of 2000 and 25 parts by weight of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate were reacted at 70 ° C, and 250 parts by weight of N, N'-dimethylacetamide was added and cooled. The reaction mixture was dissolved while. A solution prepared by dissolving 5 parts by weight of 1,2 diaminopropane in 184 parts by weight of N, N′-dimethylacetamide was added, and 0.3 part by weight of dimethyl silicone 10,000 cSt was added. The polyurethane spinning dope thus obtained was discharged from a spinneret having four pores into a 180 ° C. N ₂ stream and dry-spun. After applying 7% by weight of the treatment agent shown in Table 3 to the running yarn during spinning with respect to the fiber with an oiling roller, it was wound around a bobbin at a speed of 800 m / min to obtain 44 dtex multifilament cheese (rolling amount 400 g). It was.
[0020]
[Table 3]

[0021]
[Table 4]

[0022]
【The invention's effect】
By using the treatment agent of the present invention, stable antistatic properties and unwinding properties can be imparted to the elastic fiber.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a method for measuring a unwinding speed ratio.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a method for measuring knitting tension.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cheese 2 Winding paper tube 3 Roller 4 Roller 5 Running thread 6 Unwinding point 7 Contact point of cheese and roller 8 Cheese 9 Running thread 10 Conven sweater 11 Roller 12 Knitting needle 13 U gauge 14 Roller 15 Speedometer 16 Winding roller 17 Kasuga-type potentiometer

Claims

0.05 to 5 parts by weight of a tertiary nitrogen compound having at least one alkyl group;
0.05 to 5 parts by weight of organic sulfuric acid or organic sulfonic acid,
Viscosity 1~50mm polyorganosiloxanes ² / s (25 ℃), Ri name of at least one from 99.98 to 80 parts by weight of mineral oil and ester oil,
The treatment agent for elastic fibers, wherein the tertiary nitrogen compound includes a tertiary nitrogen compound (A) having at least one alkyl group and at least one mono- or polyoxyalkylene group .

The processing agent for elastic fibers according to claim 1, wherein the tertiary nitrogen compound further comprises a tertiary nitrogen compound (B) having three alkyl groups .

The organic sulfonic acid is at least selected from POE lauryl ether propane sulfonic acid, dodecyl benzene sulfonic acid, nonylphenol propane sulfonic acid, toluene sulfonic acid, methane sulfonic acid, propane sulfonic acid, alkane (C ₁₅ ) sulfonic acid and petroleum sulfonic acid. It is 1 type, The processing agent for elastic fibers of Claim 1 or 2 .

The processing agent for elastic fibers according to any one of claims 1 to 3, wherein the tertiary nitrogen compound (A) has one alkyl group and two mono- or polyoxyalkylene groups .

The processing agent for elastic fibers according to any one of claims 1 to 4, wherein 0.01 to 10 parts by weight of polyether-modified silicone or amino-modified silicone is added.

The processing agent for elastic fibers according to any one of claims 1 to 5, wherein 0.01 to 5 parts by weight of a higher fatty acid metal soap is added.

The processing agent for elastic fibers according to any one of claims 1 to 6, wherein 0.01 to 10 parts by weight of an organic sulfate metal salt or an organic sulfonic acid metal salt is added.

An elastic fiber to which 0.1 to 15% by weight of the treatment agent according to any one of claims 1 to 7 is applied.