JP4297769B2 - 弾性繊維用処理剤と弾性繊維 - Google Patents

Description

発明の詳細な説明

本発明は、弾性繊維の細ｄｅ化に対応する低粘度化弾性繊維用処理剤に関する。

特開平２０００−３２８４５９号公報には２〜５０ｃＳｔのジメチルシリコーンまたは鉱物油を含有する弾性繊維用油剤が記載されている。特開２００２−３４８７８３号公報には、２〜３０ｍｍ^２／ｓと３０〜８０秒の鉱物油を併用した弾性繊維用油剤が記載されている。

発明が解決しようとする課題

弾性繊維用処理剤は、ベース成分として、シリコーン油、鉱物油およびエステル油などを用いているが、最近の弾性繊維の要求性能から細ｄｅ化が進んできた。このために、オイリング時にローラーやノズルに糸が取られて糸切れする問題があり、粘度の低い油剤成分が用いられるようになってきたが、従来使用されている２ｍｍ^２／ｓや５ｍｍ^２／ｓのシリコーン油や鉱物油３０秒、鉱物油４０秒は、低粘度ゆえにその揮発性が高く、油剤付着量が経時により低下してしまうのが実情であり、このため経時的に解舒性が悪くなり、必要量以上の油剤を付与しなければならなくなっている。

課題を解決するための手段

本発明は、ベース成分としてシリコーン油および流動パラフィンを含有し、シリコーン油および流動パラフィンの合計が９０〜１００重量％の弾性繊維用処理剤であって、前記シリコーン油の粘度が６〜８ｍｍ^２／ｓ（２５℃）で、前記シリコーン油の４０℃で７日間放置後の揮発分が１０％以下であり、前記流動パラフィンの粘度が６０〜８０秒であり、前記処理剤の粘度が５〜１５ｍｍ ^２ ／ｓ（２５℃）で、前記処理剤の４０℃で７日間放置後の揮発分が１０％以下である、弾性繊維用処理剤である。前記シリコーン油は、蒸留で低分子量シリコーンを除去することにより得ることができる。また、本発明は上記処理剤が０．１〜１５重量％付与されていることを特徴とする弾性繊維である。

本発明は、ベース成分がエステル油、鉱物油、シリコーン油より選ばれ、少なくとも下記のシリコーン油を含有する必要がある。
本発明に用いるシリコーン油は２５℃における粘度が２〜９ｍｍ^２／ｓであり、より好ましくは４〜７ｍｍ^２／ｓである。２ｍｍ^２／ｓ未満では、処理剤の繊維への付着性が問題となることがある。９ｍｍ^２／ｓを超えると、処理剤の粘度が高くなり、オイリング時に問題となることがある。
本発明に用いるシリコーン油は、４０℃で７日間放置後の揮発分が１０％以下好ましくは５％以下である。このシリコーン油は、合成後の蒸留を強化することにより、低分子量シリコーンを除去することにより得ることが出来る。
本発明ではエステル油および鉱物油をベース成分として併用することも出来るが、エステル油および鉱物油についても、４０℃で７日間放置後の揮発分が１０％以下、好ましくは５％以下であるものを使用することが好ましい。
本発明の処理剤には、本発明の効果を損なわない範囲で、２５℃における粘度が１０ｍｍ^２／ｓ以上であり、かつ４０℃で７日間放置後の揮発分が１０％以下、好ましくは５％以下であるシリコーン油を併用しても良い。
本発明の処理剤は、該処理剤自身での４０℃７日間放置後の揮発分は、１０％以下、好ましくは５％以下である。本発明の処理剤の粘度は、３〜２０ｍｍ^２／ｓが好ましく、より好ましくは５〜１５ｍｍ^２／ｓである。

また、本発明の処理剤には、平滑性及び制電性の効果を高めるために高級脂肪酸の金属石鹸が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鹸としては、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、ステアリン酸Ｚｎ等が好ましい。
また、本発明の処理剤には従来の公知の変性シリコーン（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、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）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。

本発明の処理剤は、通常、弾性繊維に対して０．１〜１５重量％付与される。
本発明の弾性繊維とは、ポリウレタンエラストマー、ポリウレタンウレアエラストマー、ポリエーテルエステルエラストマー、ポリエチレンエラストマーなどから構成される伸度３００％以上の繊維である。

以下実施例により本発明を具体的に説明する。
なお具体例における、各特性の評価は次の方法に従って行った。

油剤の作用効果の評価法

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。

式１

解舒速度比（％）＝（巻取速度−解舒速度）／解舒速度 Ｘ １００
経時解舒速度比（％）：６０℃８０％ＲＨで３日間経時後の解舒速度比を測定した。
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（例えば、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。
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のところにおいて、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
粘度測定：キャノンフェンスケ粘度計にて所定の温度で測定した。
揮発性：直径５ｃｍのステンレス製の時計皿に試料を５ｇ入れ、４０℃のオーブンにて７日間放置後の試料の揮発量より測定した。
強度伸度：
ＪＩＳ１０１３に準じて測定を行った。
紡糸原液の調整：
数平均分子量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ホルムアミド溶液を用いて鎖延長し、ポリマー濃度３０％のジメチルホル厶アミド溶液を得た。３０℃での濃度は１９００ｍＰａＳであった。

実施例１〜３、５および参考例４、６
ポリウレタン紡糸原液を２００℃のＮ２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部）をオイリングローラーにより繊維に対して６重量％付与した後、毎分４５０ｍの速度でボビンに巻き取り２２ｄｔｅｘ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時間放置して評価に供した

実施例７〜１１及び比較例１〜３
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８５℃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重量部に溶解させたものを添加し、ジメチルシリコーン１００ｍｍ２／ｓを０．１重量％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１９５℃のＮ２気流中に吐出して乾式紡糸した。
紡糸中走行糸に表２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６重量％付与した後、毎分４００ｍの速度でボビンに巻き取り、３３ｄｔｅｘ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時間放置して評価に供した。

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解舒性、及び、制電性を弾性繊維に与えることができる。

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。

符号の説明

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

Claims (3)

1. ベース成分としてシリコーン油および流動パラフィンを含有し、シリコーン油および流動パラフィンの合計が９０〜１００重量％の弾性繊維用処理剤であって、
   前記シリコーン油の粘度が６〜８ｍｍ^２／ｓ（２５℃）で、前記シリコーン油の４０℃で７日間放置後の揮発分が１０％以下であり、
   前記流動パラフィンの粘度が６０〜８０秒であり、
   前記処理剤の粘度が５〜１５ｍｍ ^２ ／ｓ（２５℃）で、前記処理剤の４０℃で７日間放置後の揮発分が１０％以下である、弾性繊維用処理剤。
2. 前記シリコーン油が、蒸留で低分子量シリコーンを除去することにより得られたものである、請求項１に記載の弾性繊維用処理剤。
3. 請求項１または２に記載の処理剤が０．１〜１５重量％付与されていることを特徴とする弾性繊維。

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