JP5574648B2 - 弾性繊維用処理剤および弾性繊維 - Google Patents

Description

本発明は弾性繊維用処理剤および弾性繊維に関する。

従来の弾性繊維用処理剤は、ベース成分として、シリコーン油、鉱物油およびエステル油などを用いている。最近、弾性繊維を生産する際の紡糸速度が高速化してきており、また最近の弾性繊維の要求性能から細Ｄｅ化が進んできたため、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、これを解決するために粘度の低い処理剤成分を用いることが多くなっている。

例えば、特許文献１には、２５℃における粘度が１００ｍｍ^２／ｓ以下のジオルガノポリシロキサンと５０００〜１５００ｍｍ^２／ｓのジオルガノポリシロキサンを８５〜９５：１５〜５の割合で混合した成分を４０重量％以上使用した弾性繊維用油剤が記載されている。特許文献２には、鉱物油又はポリジオルガノシロキサンとアミノ変性シリコーンよりなるポリウレタン弾性繊維用油剤が記載されている。

特開昭５８−１０４２８３号公報 特開昭６１−９７４７１号公報

しかしながら、特許文献１や特許文献２に記載された油剤を用いた場合、Ｃｈｅｅｓｅとした後に、糸と糸の間に油剤がとどまらず排除されるために、経時によって膠着が進み、解舒性が悪くなる問題がある。また、低い粘度の鉱物油やエステル油を用いた場合、弾性繊維が膨潤してしまい、本来の性能が発揮されないといった問題があった。

本発明の目的は、低粘度であっても、優れた解舒性を付与できる弾性繊維用処理剤および該処理剤が付与されている弾性繊維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、ベース成分（Ａ）と特定の低分子量シロキサン（Ｂ）を含有する弾性繊維用処理剤であれば、オイリング時の粘度を下げ、Ｃｈｅｅｓｅとした後に該低分子量シロキサンが蒸発して糸表面の処理剤粘度が上昇し、その結果、糸と糸の間に処理剤が留まり易くなるため、経時後も解舒性が優れていることを見出し、本発明に到達した。

すなわち、本発明は、シリコーン油、鉱物油およ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）を含有する弾性繊維用処理剤であって、さらに、下記一般式（１）で示されるシロキサンおよび下記一般式（２）で示されるシロキサンから選ばれる少なくとも１種の低分子量シロキサン（Ｂ）を含有するものである。

（式（１）中、ｍは１〜４の整数を示す。）

（式（２）中、ｎは３〜６の整数を示す。）

前記処理剤全体に占める前記低分子量シロキサン（Ｂ）の重量割合は０．００１〜５０重量％であることが好ましい。
また、前記処理剤の粘度（２５℃）は３〜２０ｍｍ^２／ｓであることが好ましい。
前記処理剤全体に占める前記ベース成分（Ａ）の重量割合は４０〜９９．９９重量％であることが好ましい。

前記ベース成分（Ａ）のシリコーン油の粘度（２５℃）は５ｍｍ^２／ｓ以上５０ｍｍ^２／ｓ未満であることが好ましい。また、本発明の処理剤は、粘度（２５℃）が５０ｍｍ^２／ｓ以上であるオルガノポリシロキサンおよび／またはアミノ変性シリコーンからなる成分（Ｃ）をさらに含有し、前記処理剤全体に占める前記成分（Ｃ）の重量割合が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、前記の弾性繊維用処理剤が０．１〜１５重量％付与されているものである。

本発明の弾性繊維用処理剤は、低粘度であっても優れた解舒性を弾性繊維に与えることができる。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いるので、優れた解舒性を有する。

ローラー静電気発生量の測定方法を説明する模式図。 編成張力の測定方法及び静電気発生量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。 解舒速度比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、ベース成分（Ａ）を含有し、さらに、特定の低分子量シロキサン（Ｂ）を含有する弾性繊維用処理剤である。以下、詳細に説明する。

［ベース成分（Ａ）］
本発明のベース成分（Ａ）は、シリコーン油、鉱物油およびエステル油から選ばれる少なくとも１種である。従って、ベース成分として、１種または２種以上を併用してもよい。
前記処理剤全体に占める前記ベース成分（Ａ）の重量割合は、４０〜９９．９９重量％が好ましく、５０〜９９重量％がより好ましく、７０〜９５重量％がさらに好ましい。４０重量％未満の場合、糸の平滑性が不足することがある。

シリコーン油としては、特に限定はないが、例えば、ポリジメチルシロキサン、ポリアルキルシロキサン、ポリアルキルフェニルシロキサン等を挙げることができる。１種または２種以上を併用してもよい。
シリコーン油の数平均分子量は、７００以上が好ましく、８００〜４０００がより好ましく、１０００〜３０００がさらに好ましい。シリコーン油の粘度（２５℃）は、５ｍｍ^２／ｓ以上５０ｍｍ^２／ｓ未満が好ましく、６〜４０ｍｍ^２／ｓがより好ましく、９〜３０ｍｍ^２／ｓがさらに好ましい。
シリコーン油のシロキサン結合（ＳｉＯＲ^１Ｒ^２：Ｒ^１、Ｒ^２は有機基を示す）の結合量は、１０〜５５が好ましく、１２〜４５がより好ましく、１４〜４０がさらに好ましい。
ベース成分全体に占めるシリコーン油の割合は、５０重量％以上が好ましく、５５重量％以上がより好ましく、６０重量％以上がさらに好ましい。５０重量％未満の場合、低分子シロキサンとの相溶性が悪くなることがある。

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る。これらの中でも、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。鉱物油は、１種または２種以上を併用してもよい。
鉱物油の粘度（２５℃）は、５ｍｍ^２／ｓ以上が好ましく、５〜５０ｍｍ^２／ｓがより好ましく、５〜３０ｍｍ^２／ｓがさらに好ましい。粘度（２５℃）が５ｍｍ^２／ｓ未満であると、糸を膨潤させることがあり、好ましくない。
ベース成分全体に占める鉱物油の割合は、特に限定はないが、５０重量％以下が好ましく、４０重量％以下がより好ましく、３０重量％以下がさらに好ましい。鉱物油が５０重量％超であると低分子シロキサンとの相溶性が悪くなることがある。

エステル油としては、特に限定はないが、脂肪酸とアルコールとから製造されるエステルを挙げることができる。エステル油としては、たとえば、下記から選ばれる脂肪酸とアルコールとから製造されるエステルを例示できるが、下記脂肪酸やアルコールを原料としないエステルであってもよい。エステル油は、１種または２種以上を併用してもよい。

脂肪酸は、その炭素数、分岐の有無、価数等について特に制限はなく、高級脂肪酸であってもよく、環状の脂肪酸であってもよく、芳香族環を含有する脂肪酸であってもよい。前記脂肪酸としては、たとえば、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、パルミチン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、オレイン酸、アラキン酸、ベヘニン酸、リグノセレン酸、アジピン酸、セバチン酸、安息香酸等が挙げられる。
アルコールは、その炭素数、分岐の有無、価数等について特に制限はなく、高級アルコールであっても、環状のアルコールであっても、芳香族環を含有するアルコールであっても良い。前記アルコールとしては、たとえば、オクチルアルコール、２−エチルヘキシルアルコール、デシルアルコール、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、エチレングリコール、ヘキサンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリストール、ソルビトール、ソルビタン等が挙げられる。

エステル油の粘度（２５℃）は、５ｍｍ^２／ｓ以上が好ましく、５〜５０ｍｍ^２／ｓがより好ましく、５〜３０ｍｍ^２／ｓがさらに好ましい。粘度（２５℃）が５ｍｍ^２／ｓ未満であると、糸を膨潤させることがあり、好ましくない。
ベース成分全体に占めるエステル油の割合は、特に限定はないが、５０重量％以下が好ましく、４０重量％以下がより好ましく、３０重量％以下がさらに好ましい。エステル油が５０重量％超であると、低分子シロキサンとの相溶性が悪くなることがある。

［低分子量シロキサン（Ｂ）］
本発明の処理剤は、上記一般式（１）で示されるシロキサンおよび上記一般式（２）で示されるシロキサンから選ばれる少なくとも１種の低分子量シロキサン（Ｂ）を必須に含有する。これら低分子量シロキサンは、１種または２種以上を併用してもよい。
上記ベース成分（Ａ）に加え、低粘度で平滑性のよい低分子量シロキサン（Ｂ）を含有することにより、処理剤粘度の低下を図れ、オイリングローラーや給油ノズルでの摩擦を低減して糸切を防ぐことができる。それと共に、Ｃｈｅｅｓｅとなった後、低分子量シロキサン（Ｂ）が不純物として残らずに揮発または分解揮発するので、糸表面上の処理剤の粘度は高くなり、Ｃｈｅｅｓｅとした後の解舒性を良好に保ち、さらに処理剤の移行による内層でのべたつきやスカム発生を抑制することができる。
揮発性溶剤として、粘度（２５℃）が５ｍｍ^２／ｓ未満のような鉱物油やエステル油などの低粘度の炭化水素系有機溶剤を用いると、平滑性の低下、糸の膨潤を引き起こすことがある。また、これらは人体に対する毒性を有する場合がある。しかし、本発明の低分子量シロキサン（Ｂ）は臭気が少なく、人体に対する安全性も高い。さらに、平滑性の低下や糸を膨潤させることもない。

前記処理剤全体に占める低分子量シロキサン（Ｂ）の重量割合は、０．００１〜５０重量％が好ましく、０．０１〜４０重量％がより好ましく、０．１〜２０重量％がさらに好ましく、０．１〜１０重量％が特に好ましい。５０重量％超の場合、揮発量が多すぎるために、糸上に残存する処理剤が少なくなり、性能が発揮されないことがある。

上記一般式（１）で示されるシロキサンは、鎖状の低分子量シロキサンである。式（１）中、ｍは１〜４の整数を示し、揮発性の点から２〜４が好ましい。ｍが４超の場合、十分な揮発性が得られないことがある。
上記一般式（２）で示されるシロキサンは、環状の低分子量シロキサンである。一般的に環状シロキサンとしては、シロキサン結合（ＳｉＯＲ^１Ｒ^２：Ｒ^１、Ｒ^２は有機基を示す）の結合量が３〜２０の環状シロキサンＤ_ｎ（ｎは結合量を示す整数）が挙げられるが、本発明の処理剤では、ジメチルシロキサン（ＳｉＯ（ＣＨ_３）_２）の３〜６量体である環状の低分子量シロキサン（Ｄ_３〜Ｄ_６）を用いる。従って、式（２）中、ｎは３〜６の整数を示す。揮発性の点から、ｎは４〜５が好ましい。

低分子量シロキサン（Ｂ）としては、分子中のＳｉの数が同一の場合、一般式（２）で示される環状シロキサンの方が、一般式（１）で示されるシロキサンよりも揮発性が大きくなるという理由から、一般式（２）で示されるシロキサンが好ましい。

低分子量シロキサン（Ｂ）の数平均分子量は、５００以下が好ましく、２００〜４００がより好ましく、２００〜３００がさらに好ましい。数平均分子量が５００超の場合、揮発性が小さくなることがある。
低分子量シロキサン（Ｂ）の粘度（２５℃）は、０．５〜４．５ｍｍ^２／ｓが好ましく、１〜４ｍｍ^２／ｓがより好ましく、２〜４ｍｍ^２／ｓがさらに好ましい。

［成分（Ｃ）］
本発明の処理剤は低分子量シロキサン（Ｂ）の揮発後に糸と糸の間に処理剤を留まらせやすくするという理由から、粘度（２５℃）が５０ｍｍ^２／ｓ以上であるオルガノポリシロキサンおよび／またはアミノ変性シリコーンからなる成分（Ｃ）をさらに含有することが好ましい。
また、処理剤全体に占める成分（Ｃ）の重量割合は、０．０１〜１０重量％が好ましく、０．０５〜８重量％がより好ましく、０．１〜５重量％がさらに好ましい。

粘度（２５℃）が５０ｍｍ^２／ｓ以上のオルガノポリシロキサンとしては、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が挙げられる。
成分（Ｃ）のオルガノポリシロキサンの粘度（２５℃）は５０ｍｍ^２／ｓ以上であるが、５０〜１０００００ｍｍ^２／ｓが好ましく、５０〜５００００ｍｍ^２／ｓがより好ましく、５０〜１００００ｍｍ^２／ｓがさらに好ましく、５０〜５０００ｍｍ^２／ｓが特に好ましい。
成分（Ｃ）のオルガノポリシロキサンの数平均分子量は、４５００〜１０００００が好ましく、５０００〜５００００がより好ましく、５５００〜４００００がさらに好ましい。
成分（Ｃ）のオルガノポリシロキサンは、そのシロキサン結合（ＳｉＯＲ^１Ｒ^２：Ｒ^１、Ｒ^２は有機基を示す）の結合量が６０〜２０００のオイル状のものであってもよく、５０００〜１００００のゴム状のものであってもよい。解舒性の点からは、ゴム状のものが好ましく、その結合量は５０００〜９０００がより好ましく、６０００〜８０００がさらに好ましい。

粘度（２５℃）が５０ｍｍ^２／ｓ以上のアミノ変性シリコーンとしては、下記一般式（３）で表わされるアミノアルキル基含有オルガノポリシロキサンが好ましい。
Ｒ^１（Ｒ^２）_２ＳｉＯ−［（Ｒ^２）_２ＳｉＯ］_ｋ−［（Ｒ^２Ｒ^３）ＳｉＯ］_ｌ−ＳｉＲ^４（Ｒ^２）_２ （３）

式（３）中、Ｒ^１はＨ_２Ｎ（ＣＨ_２）_３−、１価炭化水素基、およびアルコキシ基から選択される基を示す。Ｒ^２は１価炭化水素基又はアルコキシ基、Ｒ^３は１価炭化水素基、Ｈ_２Ｎ（ＣＨ_２）_３−、およびＨ_２Ｎ（ＣＨ_２）_２ＮＨ（ＣＨ_２）_３−から選択される基を示す。Ｒ^４はＨ_２Ｎ（ＣＨ_２）_３−、１価炭化水素基、およびアルコキシ基から選択される基を示す。ｋは５〜１００００の正数、ｌは０もしくは０．１〜４００の正数を示す。式（３）中の−［（Ｒ^２）_２ＳｉＯ］_ｋ−と、−［（Ｒ^２Ｒ^３）ＳｉＯ］_ｌ−とは両基の結合位置関係を示すものではなく、単に分子中の両基の平均付加モル数を示すものである。従って、両基はランダムに結合していてもよくまたブロック状に結合していてもよい。式（３）中、Ｒ^１、Ｒ^３、Ｒ^４はそのうちの少なくとも一つ以上はＨ_２Ｎ（ＣＨ_２）_３−および／またはＨ_２Ｎ（ＣＨ_２）_２ＮＨ（ＣＨ_２）_３−である。Ｒ^１は、Ｈ_２Ｎ（ＣＨ_２）_３−、メチル基、メトキシ基が好ましい。Ｒ^２はメチル基、メトキシ基が好ましい。Ｒ^３はメチル基、Ｈ_２Ｎ（ＣＨ_２）_３−、Ｈ_２Ｎ（ＣＨ_２）_２ＮＨ（ＣＨ_２）_３−が好ましい。Ｒ^４はＨ_２Ｎ（ＣＨ_２）_３−、メチル基、メトキシ基が好ましい。ｋとｌの総和が５未満では、揮発性が問題となることがあり、ｋが１０，０００を超え、且つｌが４００を超える場合は、処理剤の粘度が高くなり、平滑性に悪影響を及ぼすことがある。

成分（Ｃ）のアミノ変性シリコーンの粘度（２５℃）は５０ｍｍ^２／ｓ以上であるが、５０〜３００００ｍｍ^２／ｓが好ましく、１００〜２００００ｍｍ^２／ｓがより好ましく、２００〜１００００ｍｍ^２／ｓがさらに好ましい。粘度が５０ｍｍ^２／ｓ未満では膠着防止性が発揮されない場合がある。
また、成分（Ｃ）のアミノ変性シリコーンのアミン価は、０．１〜２００（ＫＯＨｍｇ／ｇ）の範囲にあるものが好ましく、１〜１６０（ＫＯＨｍｇ／ｇ）がより好ましく、１〜５０（ＫＯＨｍｇ／ｇ）がさらに好ましい。アミン価が０．１（ＫＯＨｍｇ／ｇ）未満では、解舒性、制電性、チーズ捲形状、平滑性、風綿吸着防止の効果が不十分となることがあり、２００（ＫＯＨｍｇ／ｇ）を超えると、分散媒体への溶解性が悪くなることがある。
成分（Ｃ）のアミノ変性シリコーンのアミノ当量としては、２００〜１００００００（ｇ／ｍｏｌ）の範囲にあるものが好ましく、４０００〜１０００００（ｇ／ｍｏｌ）がより好ましく、４００〜６００００（ｇ／ｍｏｌ）がさらに好ましい。

［その他成分］
本発明の弾性繊維用処理剤は、解舒性、平滑性、および制電性の効果を高めるために、高級脂肪酸の金属塩（金属石鹸）をさらに含有していてもよい。本発明の弾性繊維用処理剤全体に占める高級脂肪酸の金属塩の重量割合は、特に限定はないが、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。高級脂肪酸の金属塩の重量割合が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、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、たとえば、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸バリウム、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うちでも、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はジェットミルやビーズミルを使用するなど、公知の方法を用いて微粒子化することができる。平均粒子径について、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。なお、平均粒子径は、粒度分布測定装置（堀場製作所製ＬＡ−９１０）のバッチセルを使用して、屈折率を１．０２に設定して、体積基準の平均粒子径を測定した。

また、本発明の弾性繊維用処理剤は、制電性や解舒性を向上させるために、変性シリコーンをさらに含有していてもよい。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、たとえば、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等のエポキシ変性シリコーン；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等のポリエーテル変性シリコーン等を挙げることができる。

弾性繊維用処理剤全体に占める変性シリコーンの重合割合は、特に限定はないが、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。変性シリコーンの重量割合が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、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、本発明の弾性繊維用処理剤は、制電性や解舒性を向上させるために、シリコーンレジンをさらに含有していてもよい。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し、その他の変性シリコーン等をさらに含有してもよい。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Ｒ^１Ｒ^２Ｒ^３ＳｉＯ_１／２（但し、Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３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ＳｉＯ_４／２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Ｒ^１Ｒ^２Ｒ^３ＳｉＯ_１／２（但し、Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３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ＳｉＯ_４／２と、３官能性構成単位であるＲＳｉＯ_３／２（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ＲＳｉＯ_３／２（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Ｒ^１Ｒ^２ＳｉＯ_２／２（但し、Ｒ^１、およびＲ^２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ＲＳｉＯ_３／２（但し、Ｒは炭化水素基である。）等を挙げることができる。

弾性繊維用処理剤全体に占めるシリコーンレジンの重量割合は、特に限定はないが、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。シリコーンレジンの重量割合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、１０重量％超であると、処理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、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。

［弾性繊維用処理剤］
本発明の弾性繊維用処理剤の製造方法としては、公知の方法を適用でき、ベース成分（Ａ）、低分子量シロキサン（Ｂ）、必要に応じて成分（Ｃ）を任意の順番で添加混合できる。低分子量シロキサン（Ｂ）は、他のシリコーン成分に含有した状態で使用してもよい。例えば、低分子量シロキサン（Ｂ）は、ベース成分（Ａ）のシリコーン油、成分（Ｃ）のオルガノポリシロキサン、アミノ変性シリコーン、またはその他成分としての変性シリコーンに、含有した状態で用いることができる。

本発明の弾性繊維用処理剤の粘度（２５℃）は、３〜２０ｍｍ^２／ｓが好ましく、５〜２０ｍｍ^２／ｓがさらに好ましく、８〜１５ｍｍ^２／ｓが特に好ましい。３ｍｍ^２／ｓ未満では、弾性繊維用処理剤の揮発が問題となる場合があり、２０ｍｍ^２／ｓを超えると弾性繊維がローラーに取られて糸切を生じる場合がある。

［弾性繊維］
本発明の弾性繊維は、弾性繊維全体に上記弾性繊維用処理剤が０．１〜１５重量％、好ましくは１〜１０重量％付与されている弾性繊維である。０．１重量％より少ないと本発明の効果が充分でなく、１５重量％を越えると不経済である。付与方法については、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）としては、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。またソフトなストレッチ性のあるポリオレフィン系弾性繊維、及びポリトリメチレンテレフタレート繊維を含めてもよい。

本発明の弾性繊維は、たとえば、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過剰のイソシアネートの８０〜１００％と反応させて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４００〜８００ｍ／ｍｉｎで紡糸することにより製造できるポリウレタンウレア弾性繊維が好適である。

本発明の処理剤は、弾性繊維の繊度が５〜４０ｄｔｅｘの繊維に用いるのが好ましい。
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。
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。０．１重量％より少ないと本発明の効果が充分でなく、１５重量％を越えると不経済である。

本発明の処理剤に用いる低分子量シロキサン（Ｂ）は、本発明と同様な作用効果を付与するために、弾性繊維以外の繊維の処理剤に用いることができる。特に、上述したシリコーン油、アミノ変性シリコーン、変性シリコーン等のシリコーン系成分を含有する繊維処理剤（例えば、ＷＯ２００７／０６６５１７号公報等の炭素繊維製造用アクリル繊維油剤、特開２００７−２４７１２８号公報等の透水性付与剤等）では、これらシリコーン系成分に低分子量シロキサン（Ｂ）を含有させた状態で使用できる。

弾性繊維以外の繊維としては、ナイロン６、ナイロン６６、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、レーヨン、ポリノジック、リヨセル、キュプラ、ビニロン、アクリル、ジアセテート、トリアセテート、炭素繊維プレカーサー等の各種合成繊維などを挙げることができる。

以下実施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（％）および部は、特に限定しない限り、「重量％」および「重量部」を示す。実施例における各特性の評価は次の方法に従って行った。なお、実施例５及び実施例１３は参考例とする。

［処理剤の評価方法］
（粘度）
キャノンフェンスケ粘度計を用い、２５℃における試料液の動粘度を求めた。
（７日間経時後の粘度）
直径１０ｃｍの時計皿に処理剤１ｇを入れて、４０℃ギアオーブンにいれ、一週間後の粘度を測定した。

（アミン価）
イソプロピルアルコール、キシレン／イソプロピルアルコール（１／１）混合等の溶剤に溶解した試料を、０．１Ｎ−ＨＣｌエチレングリコール／イソプロピルアルコール溶液で自動電位差滴定装置（平沼社製ＣＯＭ−９００）を使用して電位差滴定して、終点の滴定量（ｍｌ）を測定し、下式ａよりアミン価を算出した。尚、アミン価とは試料１ｇを中和するのに要するＨＣｌと当量となるＫＯＨのｍｇ数で表されるものである。
アミン価（ＫＯＨｍｇ／ｇ）＝（Ａ×Ｆ×５．６１）／Ｗ （式ａ）
（式ａにおいて、Ａ＝滴定量（ｍｌ）、Ｆ＝０．１Ｎ−ＨＣｌの力価、Ｗ＝試料重量（ｇ））

（ローラー静電気）
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、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（２）で、回転を始めて１時間後の発生静電気を測定する。
（編成張力）
図２において、チーズ（３）から縦取りした弾性糸（４）を、コンペンセーター（５）を経てローラー（６）、編み針（７）を介して、Ｕゲージ（８）に付したローラー（９）を経て速度計（１０）、巻き取りローラー（１１）に連結する。速度計（１０）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（８）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（１２）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（１３）を吊り、ローラー（１４）を介して、Ｕゲージ（１５）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（１５）で測定し、下式ｂ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ｂ）
（式ｂにおいて、θ＝２π、ｌｎ＝自然対数、Ｔ１は２２ｄｔｅｘ当り１ｇ）

（解舒速度比）
図４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（１６）をセットし、巻き取り側に紙管（１７）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（１８）及び（１９）を同時に起動させる。この状態では糸（２０）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（２１）は図４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（２０）の解舒点（２１）が変わるので、この点がチーズとローラーとの接点（２２）と一致するように解舒速度を設定する。解舒速度比は下式ｃ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 （式ｃ）

（紡糸原液の調整）
数平均分子量２０００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２７％のジメチルホルムアミド溶液を得た。３０℃での濃度は１５００ｍＰａＳであった。

（実施例１〜１３、１５〜１７および比較例１〜３）
処理剤（表中の配合量は重量部）は、表１および表２に記載の成分を任意の順番で混合することで調製した。また、ステアリン酸マグネシウムを含有する処理剤については、処理剤の全成分を混合後、ビーズミルを用いて、平均粒子径が３μｍになるまで分散を行うことで調製した。
次に、ポリウレタン紡糸原液を２１０℃のＮ_２気流中に吐出して乾式紡糸した。紡糸中走行糸に調製した処理剤を繊維に対して６重量％付与した後、毎分５００ｍの速度でボビンに巻き取り４４ｄｔｅｘ／４ｆ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。これらの結果を表１、表２に示す。

（実施例１４）
アミノ変性シリコーンＫＦ−８８０（信越化学株式会社製、アミノ当量１８００ｇ／ｍｏｌ、アミン価３０ＫＯＨｍｇ／ｇ、Ｄ４を５重量％含有。）を１．３ｋＰａの減圧下、攪拌しながら８０℃で３時間加熱し、Ｄ４の含有量を０．０１重量％以下にしたもの（ＫＦ−８８０Ｍとする）を用いた以外は、前記実施例と同様に行った。この結果を表２に示す。

表に記載した成分の諸物性等を以下に示す。
１)ベース成分（Ａ）
ジメチルシリコーン（１５ｍｍ^２／ｓ）：平均分子量２０００。
ジメチルシリコーン（２０ｍｍ^２／ｓ）：平均分子量２５００。
流動パラフィン：鉱物油、１２．８ｍｍ^２／ｓ。
イソオクチルラウレート：エステル油、７．３ｍｍ^２／ｓ。
２)低分子量シロキサン（Ｂ）
Ｄ４：環状シロキサン４量体、２．４ｍｍ^２／ｓ。
Ｄ５：環状シロキサン５量体、４．０ｍｍ^２／ｓ。
Ｄ６：環状シロキサン６量体、２．５ｍｍ^２／ｓ。
３)成分（Ｃ）
アミノ変性シリコーンＫＦ−８６１：３５００ｍｍ^２／ｓ、アミノ当量２０００ｇ／ｍｏｌ、アミン価２８ＫＯＨｍｇ／ｇ、Ｄ４を１重量％含有、信越化学株式会社製。
アミノ変性シリコーンＫＦ−８８０：６５０ｍｍ^２／ｓ、アミノ当量１８００ｇ／ｍｏｌ、アミン価３０ＫＯＨｍｇ／ｇ、Ｄ４を５重量％含有、信越化学株式会社製。
アミノ変性シリコーンＫＦ−８８０Ｍ：７００ｍｍ^２／ｓ、ＫＦ−８８０のＤ４削減品。
ポリジメチルシロキサン：ジメチルシリコーン、３０００ｍｍ^２／ｓ、平均分子量４０
０００、信越化学株式会社製。
アミノシリコーン生ゴム：４００００ｍｍ^２／ｓ、ジメチルシリコーン２０ｍｍ^２／ｓの２０％溶液。
４)その他の成分
ステアリン酸マグネシウム：９９％、２００メッシュ通過品。

１ 弾性繊維のチーズ
２ 春日式電位差測定装置
３ 弾性繊維のチーズ
４ 糸
５ コンペンセーター
６ ローラー
７ 編み針
８ Ｕゲージ
９ ローラー
１０ 速度計
１１ 巻き取りローラー
１２ 春日式電位差測定装置
１３ 荷重
１４ ローラー
１５ Ｕゲージ
１６ チーズ
１７ 巻き取り用紙管
１８ ローラー
１９ ローラー
２０ 走行糸条
２１ 解舒点
２２ チーズとローラーの接点

Claims (6)

1. 弾性繊維を製造する際に用いられる弾性繊維用処理剤であって、
   シリコーン油、鉱物油およ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）を含有し、さらに下記一般式（２）で示されるシロキサンからなる低分子量シロキサン（Ｂ）を含有し、
   前記処理剤全体に占める前記ベース成分（Ａ）の重量割合が７０〜９９．９９重量％であり、
   前記シリコーン油の粘度（２５℃）が５ｍｍ^２／ｓ以上５０ｍｍ^２／ｓ未満であり、前記鉱物油の粘度（２５℃）が５〜５０ｍｍ^２／ｓであり、前記エステル油の粘度（２５℃）が５〜５０ｍｍ^２／ｓであり、前記処理剤の粘度（２５℃）が３〜２０ｍｍ^２／ｓである、
   弾性繊維用処理剤。
   

   

   （式（２）中、ｎは３〜５の整数を示す。）
2. 前記低分子量シロキサン（Ｂ）の粘度（２５℃）が０．５〜４．５ｍｍ^２／ｓである、請求項１に記載の弾性繊維用処理剤。
3. ベース成分全体に占める前記シリコーン油の割合が５０重量％以上であり、前記鉱物油の割合が５０重量％以下であり、前記エステル油の割合が５０重量％以下である、請求項１または２に記載の弾性繊維用処理剤。
4. 前記処理剤全体に占める前記低分子量シロキサン（Ｂ）の重量割合が０．００１〜５０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. 粘度（２５℃）が５０ｍｍ^２／ｓ以上であるオルガノポリシロキサンおよび／またはアミノ変性シリコーンからなる成分（Ｃ）をさらに含有し、前記処理剤全体に占める前記成分（Ｃ）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弾性繊維用処理剤が０．１〜１５重量％付与されている、弾性繊維。

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