JP5665236B2

JP5665236B2 - 塗布型弾性繊維用処理剤、弾性繊維の処理方法及び弾性繊維

Info

Publication number: JP5665236B2
Application number: JP2012089856A
Authority: JP
Inventors: 泰伸荒川; 旬伊藤
Original assignee: Takemoto Oil and Fat Co Ltd
Current assignee: Takemoto Oil and Fat Co Ltd
Priority date: 2011-05-16
Filing date: 2012-04-11
Publication date: 2015-02-04
Anticipated expiration: 2032-04-11
Also published as: JP2012255244A; CN102787490A; US8882900B2; US20120291664A1; CN102787490B

Description

本発明は、塗布型弾性繊維用処理剤、弾性繊維の処理方法及び弾性繊維に関する。ポリウレタン等の弾性繊維の製造乃至加工では、紡糸した弾性繊維に平滑性や制電性等を付与するため、該弾性繊維に処理剤を塗布することが行なわれる。本発明は、かかる塗布型弾性繊維用処理剤、該弾性繊維用処理剤を用いる弾性繊維の処理方法及び該処理方法によって処理した弾性繊維に関する。

従来、前記のような塗布型弾性繊維用処理剤として、ポリジメチルシロキサンや鉱物油等に固体の金属石鹸を分散したもの（例えば特許文献１〜３参照）、ポリオキシアルキレンエーテル変性ポリシロキサンを含有するもの（例えば特許文献４参照）、ポリプロピレングリコール系ポリオールを含有するもの（例えば特許文献５参照）等が提案されている。しかし、これら従来の塗布型弾性繊維用処理剤には、弾性繊維の製造において作製したパッケージの解舒性が不良であったり、弾性繊維に充分な平滑性、制電性、ホットメルト接着剤との接着性等を付与することができなかったりする等、弾性繊維を製造乃至加工する上で何らかの重大な支障があるという問題がある。

特公昭４１−２８６号公報特公昭４０−５５５７号公報特開平９−２１７２８３号公報特開平９−２６８４７７号公報特開２０００−３２７２２４号公報

本発明が解決しようとする課題は、弾性繊維の製造乃至加工において良好な巻き形状及び解舒性を有するパッケージを得ることができ、また弾性繊維に優れた平滑性、制電性及びホットメルト接着剤との接着性等を付与することができ、結果として安定した操業性の下に高品質の弾性繊維を得ることができる塗布型弾性繊維用処理剤、該塗布型弾性繊維用処理剤を用いる弾性繊維の処理方法及び該処理方法によって処理した弾性繊維を提供することにある。

本発明者らは、前記の課題を解決するべく研究した結果、塗布型弾性繊維用処理剤としては、特定の平滑剤成分と特定の含窒素化合物を所定割合で含有する特定の分散媒に特定の固体微粒子を所定割合でコロイド状に分散させたものを用いることが正しく好適であることを見出した。

すなわち本発明は、弾性繊維に塗布して用いる塗布型弾性繊維用処理剤であって、下記のＡ成分、Ｂ成分及びＣ成分から成り、且つ該Ａ成分／該Ｂ成分＝１００／０．０１〜１００／５（質量比）の割合で含有し、また該Ａ成分及び該Ｂ成分の合計／該Ｃ成分＝１００／０．０１〜１００／１０（質量比）の割合で含有していて、該Ｃ成分がコロイド状に分散しており、下記の平均粒子径の測定方法により測定される平均粒子径が０．０１〜１００μｍであることを特徴とする塗布型弾性繊維用処理剤に係る。また本発明は、かかる塗布型弾性繊維用処理剤を用いる弾性繊維の処理方法及びかかる処理方法によって処理した弾性繊維に係る。

Ａ成分：鉱物油を５０〜１００質量％、またシリコーンオイル及び／又はエステル油を０〜５０質量％（合計１００質量％）の割合で含有し、且つ２５℃における粘度が２×１０^−６〜１０００×１０^−６ｍ^２／ｓの液体。

Ｂ成分：下記の化１で示される含窒素化合物、化２で示される含窒素化合物、化３で示される含窒素化合物及び化４で示される含窒素化合物から選ばれる一つ又は二つ以上。

化１〜化４において、
Ｒ^１〜Ｒ^６：数平均分子量２００〜８０００のポリオレフィンから末端の１個の水素原子を除いた残基
Ｘ^１〜Ｘ^４：炭素数２〜６のアルキレン基
Ｙ^１，Ｙ^２：炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のアルケニル基、炭素数１〜２０のヒドロキシアルキル基又は水素原子（但し、ｐ＝０の場合やｒ＝０の場合は水素原子を除く）
ｐ〜ｓ：０〜１０の整数

Ｃ成分：ケイ素酸化物、下記の金属原子の酸化物、下記の金属原子の炭酸化物及び炭素数１２〜２２の脂肪酸の下記の金属原子の塩から選ばれる一つ又は二つ以上の固体微粒子
金属元素：ナトリウム、マグネシウム、カルシウム、バリウム、亜鉛、チタン、アルミニウム

平均粒子径の測定方法：塗布型弾性繊維用処理剤を、２５℃における粘度が共に１０×１０^−６ｍ^２／ｓであるポリジメチルシロキサンと鉱物油との１／１（質量比）の混合液を用いて、該塗布型弾性繊維用処理剤中のＣ成分の濃度が１０００mg／Ｌとなるよう希釈し、その希釈液を液温２５℃でレーザー回折式粒度分布測定装置に供して、体積基準の平均粒子径を測定する方法。

先ず、本発明に係る塗布型弾性繊維用処理剤（以下、本発明の処理剤という）について説明する。本発明の処理剤は弾性繊維の製造乃至加工に際して弾性繊維に塗布するものであって、前記したように特定のＡ成分、特定のＢ成分及び特定のＣ成分を所定の割合で含有して成るものである。

Ａ成分の鉱物油としては、パラフィン成分、ナフテン成分、アロマ成分等より構成される一般的な石油留分が挙げられ、その成分比は特定されないが、２５℃における粘度が２×１０^−６〜１００×１０^−６ｍ^２／ｓであるものが好ましい。

Ａ成分のシリコーンオイルとしては、１）繰り返し単位がジメチルシロキサン単位から成るポリジメチルシロキサン類、２）繰り返し単位がジメチルシロキサン単位と炭素数２〜４のアルキル基を有するジアルキルシロキサン単位とから成るポリジアルキルシロキサン類、３）繰り返し単位がジメチルシロキサン単位とメチルフェニルシロキサン単位とから成るポリシロキサン類等が挙げられるが、なかでもポリジメチルシロキサン類が好ましい。

Ａ成分のエステル油としては、１）ブチルステアラート、オクチルステアラート、オレイルラウラート、オレイルオレアート、イソトリデシルステアラート、イソペンタコサニルイソステアラート等の、脂肪族１価アルコールと脂肪族モノカルボン酸とのエステル、２）１，６−ヘキサンジオールジデカノアート、トリメチロールプロパンモノオレートモノラウラート、トリメチロールプロパントリラウラート、ひまし油等の、脂肪族多価アルコールと脂肪族モノカルボン酸とのエステル、３）アジピン酸ジラウリル、アゼライン酸ジオレイル等の、脂肪族１価アルコールと脂肪族多価カルボン酸とのエステル等が挙げられるが、なかでもオクチルステアラートやイソトリデシルステアラート等の脂肪族１価アルコールと脂肪族モノカルボン酸とのエステルであって総炭素数１５〜４０のエステル、トリメチロールプロパントリラウラート、ひまし油等の脂肪族多価アルコールと脂肪族モノカルボン酸とのエステルであって総炭素数１５〜４０のエステルが好ましい。

Ａ成分は、鉱物油を５０〜１００質量％、またシリコーンオイル及び／又はエステル油を０〜５０質量％（合計１００質量％）の割合で含有するものであるが、なかでも鉱物油を７０〜１００質量％、またシリコーンオイル及び／又はエステル油とを０〜３０質量％（合計１００質量％）の割合で含有するものが好ましく、鉱物油を７０〜９０質量％、またシリコーンオイル及び／又はエステル油とを１０〜３０質量％（合計１００質量％）の割合で含有するものがより好ましい。シリコーンオイルとエステルとの合計比率が、Ａ成分中に５０質量％を超える場合、ホットメルト接着剤との接着性、精練性が著しく低下する。

またＡ成分は、２５℃における粘度が２×１０^−６〜１０００×１０^−６ｍ^２／ｓのものであるが、２×１０^−６〜１００×１０^−６ｍ^２／ｓのものが好ましい。粘度が２×１０^−６ｍ^２／ｓ未満であると、そのような処理剤を弾性繊維に塗布する際に該処理剤が飛散し易くなり、逆に２５℃における粘度が１０００×１０^−６ｍ^２／ｓを超えると、そのような処理剤を弾性繊維に塗布しても良好な平滑性が得られ難くなる。尚、本発明において粘度は、ＪＩＳ−Ｋ２２８３（石油製品動粘度試験方法）に記載されたキャノンフェンスケ粘度計を用いた方法で測定される値である。

本発明の処理剤に供するＢ成分は、いずれも前記の化１で示される含窒素化合物、化２で示される含窒素化合物、化３で示される含窒素化合物及び化４で示される含窒素化合物から選ばれる一つ又は二つ以上である。これらの含窒素化合物は、精練性の向上と、ホットメルト接着剤との接着性の向上に必須の成分である。Ｂ成分の希釈には、前記したＡ成分を用いることができる。

化１〜化４中のＸ^１〜Ｘ^４は、炭素数２〜６のアルキレン基である。かかるアルキレン基としては、エチレン基、プロピレン基、メチルエチレン基、テトラメチレン基、２−メチルプロピレン基、ペンタメチレン基、２−メチルテトラメチレン基、ヘキサメチレン基、２−メチルペンタメチレン基等が挙げられるが、なかでもエチレン基、プロピレン基、メチルエチレン基、テトラメチレン基、２−メチルプロピレン基等の炭素数２〜４のアルキレン基が好ましい。

化１及び化３中のＹ^１及びＹ^２は、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のアルケニル基、炭素数１〜２０のヒドロキシアルキル基又は水素原子であり、例えばメチル基、エチル基、エテニル基、プロピル基、プロペニル基、イソプロピル基、イソプロペニル基、ブチル基、ブテニル基、イソブチル基、イソブテニル基、ペンチル基、ペンテニル基、イソペンチル基、イソペンテニル基、ヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、２−メチルヘプチル基、ドデシル基、２−メチルウンデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、イコシル基、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基、ヒドロキシイソプロピル基、ヒドロキシブチル基、ヒドロキシイソブチル基、ヒドロキシペンチル基、ヒドロキシヘキシル基、ヒドロキシオクチル基、ヒドロキシデシル基、ヒドロキシドデシル基、ヒドロキシテトラデシル基、ヒドロキシヘキサデシル基、ヒドロキシオクタデシル基、ヒドロキシイコシル基、水素原子等が挙げられるが、なかでも炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数１〜１２のアルケニル基、炭素数１〜１２のヒドロキシアルキル基又は水素原子が好ましい。但し、化１及び化３中のｐ＝０の場合やｒ＝０の場合は水素原子を除く。

化１〜化４中のｐ〜ｓは０〜１０の整数であるが、なかでも１〜６の整数が好ましい。

化１〜化４中のＲ^１〜Ｒ^６は、プロペン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、オクテン等の重合物からなるポリオレフィンであって数平均分子量２００〜８０００のポリオレフィンから末端の１個の水素原子を除いた残基であるが、なかでも数平均分子量５００〜５０００のポリオレフィンから末端の１個の水素原子を除いた残基が好ましい。

Ｂ成分は、いずれも前記の化１で示される含窒素化合物、化２で示される含窒素化合物、化３で示される含窒素化合物及び化４で示される含窒素化合物から選ばれる一つ又は二つ以上であるが、なかでも化１で示される含窒素化合物及び／又は化２で示される含窒素化合物が好ましい。

Ｂ成分は公知の合成方法により得られ、その方法に特に制限はないが、なかでもＡ成分で使用する鉱物油を希釈溶媒として用いてＢ成分を合成し、そのまま本発明の改質剤に用いると、合成後に反応系からＢ成分を単離する工程や、希釈のために用いた有機溶媒を除去する工程等を省くことができ、省力化の面で好ましい。

本発明の処理剤に供するＣ成分は、前記したように、ケイ素酸化物、下記の金属原子の酸化物、下記の金属原子の炭酸化物、及び炭素数１２〜２２の脂肪酸の下記の金属原子の塩から選ばれる一つ又は二つ以上の固体微粒子であるが、なかでも炭素数１２〜２２の脂肪酸のマグネシウム塩及び／又は炭素数１２〜２２の脂肪酸のカルシウム塩である固体微粒子が好ましい。
金属元素：ナトリウム、マグネシウム、カルシウム、バリウム、亜鉛、チタン、アルミニウム

Ｃ成分のケイ素酸化物としては、酸化ケイ素が挙げられ、また金属原子の酸化物としては、酸化ナトリウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化アルミニウム等が挙げられる。

更にＣ成分の金属原子の炭酸化物としては、炭酸ナトリウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸亜鉛等が挙げられる。

更にまたＣ成分の脂肪酸の金属原子の塩としては、ラウリン酸ナトリウム塩、ミリスチン酸ナトリウム塩、パルミチン酸ナトリウム塩、ステアリン酸ナトリウム塩、アラキン酸ナトリウム塩、ベヘン酸ナトリウム塩、ジラウリン酸マグネシウム塩、ジラウリン酸カルシウム塩、ジラウリン酸亜鉛塩、ジラウリン酸バリウム塩、ジミリスチン酸マグネシウム塩、ジミリスチン酸カルシウム塩、ジミリスチン酸亜鉛塩、ジミリスチン酸バリウム塩、ジパルミチン酸マグネシウム塩、ジパルミチン酸カルシウム塩、ジパルミチン酸亜鉛塩、ジパルミチン酸バリウム塩、ジステアリン酸マグネシウム塩、ジステアリン酸カルシウム塩、ジステアリン酸亜鉛塩、ジステアリン酸バリウム塩、ジアラキン酸マグネシウム塩、ジアラキン酸カルシウム塩、ジアラキン酸亜鉛塩、ジアラキン酸バリウム塩、ジベヘン酸マグネシウム塩、ジベヘン酸カルシウム塩、ジベヘン酸亜鉛塩、ジベヘン酸バリウム塩、ミリスチン酸パルミチン酸マグネシウム塩、ミリスチン酸パルミチン酸カルシウム塩、ミリスチン酸パルミチン酸亜鉛塩、ミリスチン酸パルミチン酸バリウム塩、ミリスチン酸ステアリン酸マグネシウム塩、ミリスチン酸ステアリン酸カルシウム塩、ミリスチン酸ステアリン酸亜鉛塩、ミリスチン酸ステアリン酸バリウム塩、パルミチン酸ステアリン酸マグネシウム塩、パルミチン酸ステアリン酸カルシウム塩、パルミチン酸ステアリン酸亜鉛塩、パルミチン酸ステアリン酸バリウム塩、トリステアリン酸アルミニウム塩等が挙げられる。なかでもジミリスチン酸マグネシウム塩、ジミリスチン酸カルシウム塩、ジパルミチン酸マグネシウム塩、ジパルミチン酸カルシウム塩、ジステアリン酸マグネシウム塩、ジステアリン酸カルシウム塩、ミリスチン酸パルミチン酸マグネシウム塩、ミリスチン酸パルミチン酸カルシウム塩、パルミチン酸ステアリン酸マグネシウム塩、パルミチン酸ステアリン酸カルシウム塩及びこれらの混合物等の、炭素数１４〜１８の脂肪酸のマグネシウム塩やカルシウム塩が好ましい。

以上説明した本発明の処理剤に供するＡ成分、Ｂ成分及びＣ成分は、いずれも公知の方法によって容易に調製できる。

本発明の処理剤は、以上説明したＡ成分、Ｂ成分及びＣ成分から成るものであるが、Ａ成分／Ｂ成分＝１００／０．０１〜１００／５（質量比）の割合で含有するものであり、好ましくはＡ成分／Ｂ成分＝１００／０．０１〜１００／３（質量比）の割合で含有するものである。Ａ成分に対するＢ成分の含有割合をこのようにすることで、本発明の処理剤のチクソトロピーを適度に抑制でき、処理剤を弾性繊維に均一に塗布することができる。

また本発明の処理剤は、Ａ成分及びＢ成分の合計／Ｃ成分＝１００／０．０１〜１００／１０（質量比）の割合で含有するものであり、好ましくはＡ成分及びＢ成分の合計／Ｃ成分＝１００／０．０１〜１００／７（質量比）の割合で含有するものである。Ａ成分及びＢ成分の合計に対するＣ成分の含有割合をこのようにすることで、弾性繊維から作製したパッケージの巻き形状を良好に保つことができる。

更に本発明の処理剤は、前記したようにＣ成分の固体微粒子がコロイド状に分散した液体である。本発明の処理剤は、Ａ成分とＢ成分との混合物を分散媒体として、これにＣ成分の固体微粒子が前記の質量比でコロイド状に分散した液体なのである。

更にまた本発明の処理剤は、前記したように下記の平均粒子径の測定方法により測定される平均粒子径が０．０１〜１００μｍのものであるが、なかでも平均粒子径が０．１〜３０μｍのものが好ましい。

平均粒子径の測定方法：本発明の処理剤を、２５℃における粘度が共に１０×１０^−６ｍ^２／ｓであるポリジメチルシロキサンと鉱物油との１／１（質量比）の混合液を用いて、該処理剤中のＣ成分の濃度が１０００ｍｇ／Ｌとなるよう希釈し、その希釈液を液温２５℃でレーザー回折式粒度分布測定装置に供して、体積基準の平均粒子径を測定する方法。このときのレーザー回折式粒度分布測定装置としては、堀場製作所社製のＬＡ−９２０等を使用できる。

本発明の処理剤の使用に際しては、必要に応じて他の成分を併用することもできる。かかる成分としては、１）アミノ変性ポリジメチルシロキサン、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン、カルボキシ変性ポリジメチルシロキサン、エポキシ変性ポリジメチルシロキサン、メルカプト変性ポリジメチルシロキサン、アルキル変性ポリジメチルシロキサン等の変性シリコーンオイルやシリコーンレジン、２）非イオン系界面活性剤や高級アルコール等のつなぎ剤、３）イオン系界面活性剤等の帯電防止剤、４）その他、濡れ性向上剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、平滑剤、帯電防止剤、防腐剤等の合成繊維処理剤として公知の成分が挙げられる。

本発明の処理剤の調製方法は、特に限定されず、公知の方法を適用できる。例えば、Ａ成分とＢ成分とＣ成分とを所定割合で混合して混合物とした後、該混合物を湿式粉砕に供し、分散液として本発明の処理剤を調製することができる。

前記の湿式粉砕に用いる粉砕機としては、縦型ビーズミル、横型ビーズミル、サンドグラインダー、コロイドミル等の公知の湿式粉砕機が挙げられる。また各成分を混合する時の温度、湿式粉砕の際の温度としては、特に制限されないが、２０〜３５℃が好ましい。

次に、本発明に係る弾性繊維の処理方法（以下、本発明の処理方法という）について説明する。本発明の処理方法は、以上説明したような本発明の処理剤を、希釈することなくそのまま、所謂ニート給油法により、弾性繊維に塗布する方法である。塗布方法としては、ローラー給油法、ガイド給油法、スプレー給油法等の公知の方法が適用できる。弾性繊維に対する処理剤の塗布量は、特に限定されないが、本発明の処理剤を弾性繊維に対して０．１〜１０質量％となるように塗布することが好ましい。弾性繊維の形態は特に限定されず、フィラメント系弾性繊維、スパン系弾性繊維のいずれにも適用できる。

本発明の処理方法は、弾性繊維の紡糸工程において、紡糸した弾性繊維に本発明の処理剤を塗布する場合に効果の発現が高い。適用できる紡糸方法としては、乾式紡糸法、溶融紡糸法、湿式紡糸法等が挙げられるが、なかでも乾式紡糸法で紡糸した弾性繊維に適用するのが好ましい。

最後に、本発明に係る弾性繊維（以下、本発明の弾性繊維という）について説明する。本発明の弾性繊維は、本発明の処理方法によって処理された弾性繊維である。弾性繊維の種類に限定はなく、ポリエステル系弾性繊維、ポリアミド系弾性繊維、ポリオレフィン系弾性繊維、ポリウレタン系弾性繊維等、いずれでもよいが、なかでもポリウレタン系弾性繊維の場合に効果の発現が高い。

以上説明した本発明によると、弾性繊維の製造乃至加工において良好な巻き形状及び解舒性を有するパッケージを得ることができ、また弾性繊維に優れた平滑性、制電性及びホットメルト接着剤との接着性等を付与することができ、結果として安定した操業性の下に高品質の弾性繊維を得ることができるという効果がある。

以下、本発明の構成及び効果をより具体的にするため実施例等を挙げるが、本発明がこれらの実施例に限定されるというものではない。尚、以下の実施例等において、部は質量部を示し、また％は質量％を示す。

試験区分１（Ｂ成分の含窒素化合物の合成）
・化１で示される含窒素化合物（Ｂ−１）の合成
２リットルのガラス製反応器に、トリエチレンテトラアミン１００ｇ及び鉱物油８６３ｇを加え、窒素気流下の１５０℃で、ポリブテン部分の数平均分子量が１５００であるポリブテニル無水コハク酸８００ｇを徐々に滴下し、２時間反応させた。２００℃に昇温し、未反応のトリエチレンテトラアミンと生成水を減圧除去した後、１４０℃に降温し、濾過することによりポリブテニルコハク酸イミドを合成した。これを含窒素化合物（Ｂ−１）とした。

・含窒素化合物（Ｂ−２）、（Ｂ−５）〜（Ｂ−７）、（Ｂ−１０）及び（ｂ−２）の合成
含窒素化合物（Ｂ−１）と同様にして、含窒素化合物（Ｂ−２）、（Ｂ−５）〜（Ｂ−７）、（Ｂ−１０）及び（ｂ−２）を合成した。

・化２で示される含窒素化合物（Ｂ−３）の合成
２リットルのガラス製反応器に、トリプロピレンテトラアミン４７ｇ及び鉱物油８１４ｇを加え、窒素気流下の１５０℃で、ポリブテン部分の数平均分子量が１５００であるポリブテニル無水コハク酸７９９ｇを徐々に滴下し、２時間反応させた。２００℃に昇温し、生成水を減圧除去した後、１４０℃に降温し、濾過することによりポリブテニルコハク酸イミドを合成した。これを含窒素化合物（Ｂ−３）とした。

・含窒素化合物（Ｂ−４）、（Ｂ−８）及び（Ｂ−９）の合成
含窒素化合物（Ｂ−３）と同様にして、含窒素化合物（Ｂ−４）、（Ｂ−８）及び（Ｂ−９）を合成した。

・化３で示される含窒素化合物（Ｂ−１１）の合成
２リットルのガラス製反応器に、トリエチレンテトラアミン１００ｇ及び鉱物油７２２ｇを加え、窒素気流下の１２０℃で、ポリブテン部分の数平均分子量が１２００であるポリブテニル無水コハク酸６４９ｇを徐々に滴下し、２時間反応させた後、濾過することによりポリブテニルコハク酸アミドを合成した。これを含窒素化合物（Ｂ−１１）とした。

・含窒素化合物（Ｂ−１４）、（Ｂ−１５）、（Ｂ−１７）〜（Ｂ−２０）、（ｂ−１）及び（ｂ−３）の合成
含窒素化合物（Ｂ−１１）と同様にして、含窒素化合物（Ｂ−１４）、（Ｂ−１５）、（Ｂ−１７）〜（Ｂ−２０）、（ｂ−１）及び（ｂ−３）を合成した。

・化４で示される含窒素化合物（Ｂ−１２）の合成
２リットルのガラス製反応器に、ポリブテン部分の数平均分子量が３０００であるポリブテニル無水コハク酸７７５ｇ、トリエチレンテトラアミン１８ｇ及び鉱物油７９３ｇを加え、窒素気流下の１２０℃で２時間反応させた後、濾過することによりポリブテニルコハク酸アミドを合成した。これを含窒素化合物（Ｂ−１２）とした。

・含窒素化合物（Ｂ−１３）及び（Ｂ−１６）の合成
含窒素化合物（Ｂ−１２）と同様にして、含窒素化合物（Ｂ−１３）及び（Ｂ−１６）を合成した。

以上のようにして合成したＢ成分の含窒素化合物の内容を表１にまとめて示した。

試験区分２（塗布型弾性繊維用処理剤の調製）
・実施例１｛塗布型弾性繊維用処理剤（Ｔ−１）の調製｝
Ａ成分として２５℃における粘度が１０×１０^−６ｍ^２／ｓの鉱物油（ｍ−１）９０部及び２５℃における粘度が１０×１０^−６ｍ^２／ｓのポリジメチルシロキサン（ｐ−１）１０部の混合物（２５℃における粘度が１０×１０^−６ｍ^２／ｓの混合物）と、該Ａ成分１００部に対しＢ成分として表１に記載した含窒素化合物（Ｂ−１）５部とを混合し、更にその混合物１００部に対しＣ成分としてジステアリン酸マグネシウム塩（Ｃ−１）１部を加え、２０〜３５℃の温度で均一になるまで混合した後、横型ビーズミルを用いて湿式粉砕処理し、ジステアリン酸マグネシウム塩（Ｃ−１）をコロイド状に分散させた塗布型弾性繊維用処理剤（Ｔ−１）を調製した。

・実施例２〜４９及び比較例１〜１１
実施例１の塗布型弾性繊維用処理剤（Ｔ−１）の調製と同様にして、実施例２〜４９及び比較例１〜１１の塗布型弾性繊維用処理剤（Ｔ−２）〜（Ｔ−４９）及び（ｔ−１）〜（ｔ−１１）を調整した。但し、比較例３の塗布型弾性繊維用処理剤（ｔ−３）の調製では、湿式粉砕処理時の粘度上昇が激しく、酸化チタン（Ｃ−３）をコロイド状に分散させることができなかった。

以上のようにして調製した各例の塗布型弾性繊維用処理剤（Ｔ−１）〜（Ｔ−４９）及び（ｔ−１）〜（ｔ−１１）の内容を表２〜表５にまとめて示した。

表２〜表５において、
処理剤の種類：塗布型弾性繊維用処理剤の種類
＊１：Ａ成分１００質量部に対するＢ成分の質量部
＊２：Ａ成分及びＢ成分の合計１００質量部に対するＣ成分の質量部
ｍ−１：２５℃における粘度が１０×１０^−６ｍ^２／ｓの鉱物油
ｍ−２：２５℃における粘度が２０×１０^−６ｍ^２／ｓの鉱物油
ｍ−３：２５℃における粘度が５×１０^−６ｍ^２／ｓの鉱物油
ｍ−４：２５℃における粘度が２２０×１０^−６ｍ^２／ｓの鉱物油
ｍ−５：２５℃における粘度が２２０×１０^−６ｍ^２／ｓの鉱物油
ｐ−１：２５℃における粘度が１０×１０^−６ｍ^２／ｓのポリジメチルシロキサン
ｐ−２：２５℃における粘度が２０×１０^−６ｍ^２／ｓのポリジメチルシロキサン
ｐ−３：２５℃における粘度が５×１０^−６ｍ^２／ｓのポリジメチルシロキサン
ｐ−４：２５℃における粘度が１００００×１０^−６ｍ^２／ｓのポリジメチルシロキサン
ｅｓ−１：２−エチルヘキシルステアラート
ｅｓ−２：イソトリデシルステアラート
Ｂ−１〜Ｂ−２０，ｂ−１〜ｂ−３：表１に記載したＢ成分
Ｃ−１：ジステアリン酸マグネシウム
Ｃ−２：ジステアリン酸カルシウム
Ｃ−３：酸化チタン
Ｃ−４：酸化亜鉛
Ｃ−５：酸化ケイ素
Ｃ−６：酸化マグネシウム

試験区分３（乾式紡糸したポリウレタン系弾性繊維の処理）
・実施例５０〜９８及び比較例１２〜２４
先ず、分子量２９００のテトラメチレンエーテルグリコール、ビス−（ｐ−イソシアネートフェニル）−メタン及びエチレンジアミンからなるポリウレタン原料のＮ，Ｎ’−ジメチルアセトアミド（以下、ＤＭＡｃという）溶液（濃度３５％）を重合し、ポリマ溶液（Ａ）とした。

次に、ｔ−ブチルジエタノールアミン及びメチレン−ビス−（４−シクロヘキシルイソシアネート）を反応させたポリウレタン（デュポン社製の商品名（登録商標）メタクロール２４６２）と、ｐ−クレゾール及びジビニルベンゼンの縮合重合体（デュポン社製の商品名（登録商標）メタクロール２３９０）との２対１（質量比）の混合物のＤＭＡｃ溶液（濃度３５％）を調製し、添加剤溶液（Ｂ）とした。

そして前記のポリマ溶液（Ａ）を９６部及び前記の添加剤溶液（Ｂ）を４部の割合で均一に混合し、紡糸液とした。

以上のように調製した紡糸液を用いて、公知のスパンデックスで用いられる乾式紡糸方法により、単糸数５６本からなる５６０ｄｔｅｘのポリウレタン系弾性繊維を紡糸し、巻き取り前のオイリングローラーから、表６及び表７に示す処理剤を希釈することなくそのままニートの状態でローラー給油した。かくしてローラー給油したものを、巻き取り速度５００ｍ／分で、長さ１１５ｍｍの円筒状紙管に、巻き幅１０４ｍｍを与えるトラバースガイドを介して、サーフェイスドライブの巻取機を用いて巻き取り、乾式紡糸によるポリウレタン系弾性繊維のパッケージ（１ｋｇ巻き及び３ｋｇ巻き）を得た。尚、処理剤の塗布量の調節は、オイリングローラーの回転数を調整することで行なった。

試験区分４（処理したポリウレタン系弾性繊維の評価）
試験区分３で得た乾式紡糸によるポリウレタン系弾性繊維のパッケージを下記の測定及び評価に供し、結果を表６及び表７にまとめて示した。

・塗布量の測定
前記のパッケージ（１ｋｇ巻き）から引き出したポリウレタン系弾性繊維について、ＪＩＳ−Ｌ１０７３（合成繊維フィラメント糸試験方法）に準拠した方法で、抽出溶剤としてノルマルヘキサンを用いて測定した。

・糸切れの評価
試験区分３のポリウレタン系弾性繊維の紡糸時における糸切れ頻度を測定し、糸切れ１回あたりの巻き取り距離を測定することにより紡糸性を下記の基準で評価した。
◎：５０００ｋｍ以上
○：４５００ｋｍ以上５０００ｋｍ未満
△：４０００ｋｍ以上４５００ｋｍ未満
×：４０００ｋｍ未満

・巻き形状の評価
前記のパッケージ（１ｋｇ巻き）について、巻き幅の最大値（Ｗｍａｘ）と最小幅（Ｗｍｉｎ）を計測し、双方の差（Ｗｍａｘ−Ｗｍｉｎ）からバルジを求め、下記の基準で評価した。
◎：バルジが４ｍｍ未満
○：バルジが４〜６ｍｍ
△：バルジが６〜７ｍｍ
×：バルジが７ｍｍ超

・解舒性の評価
片側に第１駆動ローラーとこれに常時接する第１遊動ローラーとで送り出し部を構成し、また反対側に第２駆動ローラーとこれに常時接する第２遊動ローラーとで巻き取り部を構成して、該送り出し部に対し該巻き取り部を水平方向で２０ｃｍ離して設置した。第１駆動ローラーに前記と同様のパッケージ（３ｋｇ巻き）を装着し、糸巻の厚さが２ｍｍになるまで解舒して、第２駆動ローラーに巻き取った。第１駆動ローラーからのポリウレタン系弾性繊維の送り出し速度を５０ｍ／分で固定する一方、第２駆動ローラーへのポリウレタン系弾性繊維の巻き取り速度を５０ｍ／分より徐々に上げて、ポリウレタン系弾性繊維をパッケージから強制解舒した。この強制解舒時において、送り出し部分と巻き取り部分との間でポリウレタン系弾性繊維の踊りがなくなる時点での巻き取り速度Ｖ（ｍ／分）を測定し、下記の数１から解舒性（％）を求め、次の基準で評価した。
◎：解舒性が１２０％未満（全く問題なく、安定に解舒できる）
○：解舒性が１２０％以上１６０％未満（糸の引き出しにやや抵抗があるものの、糸切れの発生は無く、安定に解舒できる）
△：解舒性が１６０％以上２００％未満（糸の引き出しに抵抗があり、若干の糸切れもあって、操業にやや問題がある）
×：解舒性が２００％以上（糸の引き出しに抵抗が大きく、糸切れが多発して、操業に大きな問題がある）
また同様の評価を、２５℃で６か月放置したパッケージについても行なった。

・平滑性の評価
摩擦測定メーター（エイコー測器社製の商品名ＳＡＭＰＬＥＦＲＩＣＴＩＯＮＵＮＩＴＭＯＤＥＬＴＢ−１）を用い、二つのフリーローラー間に直径１ｃｍで表面粗度２Ｓのクロムメッキ梨地ピンを配置し、このクロムメッキ梨地ピンに対し、前記のパッケージ（１ｋｇ巻き）から引き出したポリウレタン系弾性繊維の接触角度が９０度となるようにした。２５℃で６０%ＲＨの条件下、入側で初期張力（Ｔ_１）５ｇをかけ、１００ｍ／分の速度で走行させたときの出側の２次張力（Ｔ_２）を測定した。下記の数２から摩擦係数を求め、次の基準で評価した。
◎：摩擦係数が０．１５０以上０．２２０未満
○：摩擦係数が０．２２０以上０．２６０未満
△：摩擦係数が０．２６０以上０．３００未満
×：摩擦係数が０．３００以上
また同様の評価を、２５℃で６か月放置したパッケージについても行なった。

・制電性の評価
前記の平滑性の評価を行う際に、クロムメッキ梨地ピンの下部１ｃｍの位置に静電電位測定器（春日電機社製の商品名ＫＳＤ−０１０３）を配置し、発生電気を測定して、次の基準で評価した。
◎：発生電気が５０ボルト未満（全く問題無く、安定に操業できる）
○：発生電気が５０ボルト以上１００ボルト未満（整経工程で若干の寄りつきがあるが、問題なく安定に操業できる）
△：発生電気が１００ボルト以上５００ボルト未満（整経工程で寄りつきがあり、操業はできるものの、問題がある）
×：発生電気が５００ボルト以上（整経工程での寄りつきが激しく、丸編み工程での風綿の付着も激しくて、操業できない）

・スカム防止性の評価
前記のパッケージ（１ｋｇ巻き）を整経機を模したミニチュア整経機に１０本仕立て、２５℃×６５％ＲＨの雰囲気下で糸速度１００ｍ／分で５００ｋｍ巻き取った。このとき、ミニチュア整経機のクシガイドでのスカムの脱落及び蓄積状態を肉眼観察し、次の基準で評価した。
◎：スカムの付着がほとんどなかった。
○：スカムがやや付着しているが、糸の安定走行に問題はなかった。
△：スカムの付着及び蓄積が多く、糸の安定走行にやや問題があった。
×：スカムの付着及び蓄積が著しく多く、糸の安定走行に大きな問題があった。

・接着性の評価
ポリプロピレン製スパンボンド不織布上に、１４５℃で加熱溶融したスチレンブタジエンスチレンブロック共重合体を主成分とするゴム系ホットメルト接着剤を均一にローラーで塗布し、切断して、４０ｍｍ×２０ｍｍの大きさの切断物を２枚作製した。２枚の切断物の接着剤塗布面の間に、前記のパッケージ（１ｋｇ巻き）から引き出した４０ｍｍの長さのポリウレタン系弾性繊維の先端部１０ｍｍをはさみ、１６０℃の処理温度、荷重９ｇ／ｃｍ^２で３０秒間、圧着し、試料とした。この試料のポリプロピレン製スパンボンド不織布部分を、引張試験機（島津製作所社製の商品名オートグラフＡＧＳ）の上部試料把持部に固定し、下部試料把持部にポリウレタン系弾性繊維を固定して、１００ｍｍ／分の速度で引っ張り、ポリプロピレン製スパンボンド不織布からポリウレタン系弾性繊維を引き抜くのに要する強力を測定し、次の基準で評価した。
◎：強力が３５ｇ以上（ホットメルト接着が強く、安定した操業が可能）
○：強力が３０ｇ以上３５ｇ未満（実用的なホットメルト接着であり、操業で問題は発生しない）
△：強力が２５ｇ以上３０ｇ未満（ホットメルト接着にやや問題があり、操業で問題が発生することがある）
×：強力が２５ｇ未満（ホットメルト接着が弱く、操業に大きな問題がある）

・精練性の評価
前記のポリウレタン系弾性繊維のパッケージ（１ｋｇ巻き）とナイロン糸から、経て編み加工により織物を製造した。この織物から５ｃｍ四方を２枚切り取り、そのうち１枚について塗布型弾性繊維用処理剤の付着量ＯＰＵ_１（質量％）を測定した。残りの１枚は日華化学社製の商品名ピッチランを精練剤として用い、浴比１／２０にて精練し、乾燥した後、塗布型弾性繊維用処理剤の付着量ＯＰＵ_２（質量％）を同様に測定した。尚、付着量（ＯＰＵ_１及びＯＰＵ_２）の測定は、ＪＩＳ−Ｌ１０７３（合成繊維フィラメント糸試験方法）に準拠した方法で、抽出溶剤としてノルマルヘキサンを用いて測定した。下記の数３から塗布型弾性繊維用処理剤の残存率を求め、次の基準で評価した。
◎：残存率が３０％未満
○：残存率が３０％以上４０％未満
△：残存率が４０％以上５０％未満
×：残存率が５０％以上

表６及び表７において、
処理剤の種類：塗布型弾性繊維用処理剤の種類
比較例１２：塗布型弾性繊維用処理剤を使用しなかった例
Ｔ−１〜Ｔ−４９，ｔ−１〜ｔ−１１：表２〜表５に記載の塗布型弾性繊維用処理剤
ｔ−１２：平均分子量４００のポリプロピレングリコール系ポリオール

表６及び表７の結果からも明らかなように、本発明の処理剤及び処理方法によると、弾性繊維の製造乃至加工において良好な巻き形状及び解舒性を有するパッケージを得ることができ、また弾性繊維に優れた平滑性、制電性及びホットメルト接着剤との接着性等を付与することができ、結果として安定した操業性の下に高品質の弾性繊維を得ることができる。

Claims

弾性繊維に塗布して用いる塗布型弾性繊維用処理剤であって、下記のＡ成分、Ｂ成分及びＣ成分から成り、且つ該Ａ成分／該Ｂ成分＝１００／０．０１〜１００／５（質量比）の割合で含有し、また該Ａ成分及び該Ｂ成分の合計／該Ｃ成分＝１００／０．０１〜１００／１０（質量比）の割合で含有していて、該Ｃ成分がコロイド状に分散しており、下記の平均粒子径の測定方法により測定される平均粒子径が０．０１〜１００μｍであることを特徴とする塗布型弾性繊維用処理剤。
Ａ成分：鉱物油を５０〜１００質量％、またシリコーンオイル及び／又はエステル油を０〜５０質量％（合計１００質量％）の割合で含有し、且つ２５℃における粘度が２×１０^−６〜１０００×１０^−６ｍ^２／ｓの液体。
Ｂ成分：下記の化１で示される含窒素化合物、化２で示される含窒素化合物、化３で示される含窒素化合物及び化４で示される含窒素化合物から選ばれる一つ又は二つ以上

｛化１〜化４において、
Ｒ^１〜Ｒ^６：数平均分子量２００〜８０００のポリオレフィンから末端の１個の水素原子を除いた残基
Ｘ^１〜Ｘ^４：炭素数２〜６のアルキレン基
Ｙ^１，Ｙ^２：炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のアルケニル基、炭素数１〜２０のヒドロキシアルキル基又は水素原子（但し、ｐ＝０の場合やｒ＝０の場合は水素原子を除く）
ｐ〜ｓ：０〜１０の整数｝
Ｃ成分：ケイ素酸化物、下記の金属原子の酸化物、下記の金属原子の炭酸化物及び炭素数１２〜２２の脂肪酸の下記の金属原子の塩から選ばれる一つ又は二つ以上の固体微粒子
金属原子：ナトリウム、マグネシウム、カルシウム、バリウム、亜鉛、チタン、アルミニウム
平均粒子径の測定方法：塗布型弾性繊維用処理剤を、２５℃における粘度が共に１０×１０^−６ｍ^２／ｓであるポリジメチルシロキサンと鉱物油との１／１（質量比）の混合液を用いて、該塗布型弾性繊維用処理剤中のＣ成分の濃度が１０００ｍｇ／Ｌとなるよう希釈し、その希釈液を液温２５℃でレーザー回折式粒度分布測定装置に供して、体積基準の平均粒子径を測定する方法。
Ａ成分／Ｂ成分＝１００／０．０１〜１００／３（質量比）の割合で含有する請求項１記載の塗布型弾性繊維用処理剤。
Ａ成分及びＢ成分の合計／Ｃ成分＝１００／０．０１〜１００／７（質量比）の割合で含有するものである請求項１又は２記載の塗布型弾性繊維用処理剤。
Ａ成分が、鉱物油を７０〜１００質量％、またシリコーンオイル及び／又はエステル油を０〜３０質量％（合計１００質量％）の割合で含有するものである請求項１〜３のいずれか一つの項記載の塗布型弾性繊維用処理剤。
Ａ成分が、２５℃における粘度が２×１０^−６〜１００×１０^−６ｍ^２／ｓのものである請求項１〜４のいずれか一つの項記載の塗布型弾性繊維用処理剤。
Ｂ成分が、化１〜化４中のＸ^１〜Ｘ^４が炭素数２〜４のアルキレン基である場合のものである請求項１〜５のいずれか一つの項記載の塗布型弾性繊維用処理剤。
Ｂ成分が、化１及び化３中のＹ^１及びＹ^２が炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数１〜１２のアルケニル基、炭素数１〜１２のヒドロキシアルキル基又は水素原子である場合のものである請求項１〜６のいずれか一つの項記載の塗布型弾性繊維用処理剤。
Ｂ成分が、化１〜化４中のｐ〜ｓが１〜６の整数である場合のものである請求項１〜７のいずれか一つの項記載の塗布型弾性繊維用処理剤。
Ｂ成分が、化１〜化４中のＲ^１〜Ｒ^６が数平均分子量５００〜５０００のポリオレフィンから末端の１個の水素原子を除いた残基である場合のものである請求項１〜８のいずれか一つの項記載の塗布型弾性繊維用処理剤。
Ｂ成分が、化１で示される含窒素化合物及び／又は化２で示される含窒素化合物である請求項１〜９のいずれか一つの項記載の塗布型弾性繊維用処理剤。
Ｃ成分が、炭素数１２〜２２の脂肪酸のマグネシウム塩及び／又は炭素数１２〜２２の脂肪酸のカルシウム塩である請求項１〜１０のいずれか一つの項記載の塗布型弾性繊維用処理剤。
Ｃ成分の平均粒子径が０．１〜３０μｍである請求項１〜１１のいずれか一つの項記載の塗布型弾性繊維用処理剤。
弾性繊維に請求項１〜１２のいずれか一つの項記載の塗布型弾性繊維用処理剤を希釈することなく塗布することを特徴とする弾性繊維の処理方法。
弾性繊維の紡糸工程において、乾式紡糸法により紡糸した弾性繊維に塗布型弾性繊維用処理剤を希釈することなく塗布する請求項１３記載の弾性繊維の処理方法。
請求項１３又は１４記載の弾性繊維の処理方法によって処理された弾性繊維。
弾性繊維がポリウレタン系弾性繊維である請求項１５記載の弾性繊維。