JP7098207B1 - 弾性繊維用処理剤及び弾性繊維 - Google Patents
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Abstract
Description
アルコール(C):分岐鎖を有する炭素数8以上26以下の1価脂肪族アルコール、及び直鎖の第二級アルコールから選ばれる少なくとも一つ。
前記弾性繊維用処理剤中に、前記有機リン酸エステル金属塩(B)を0.05質量%以上10質量%以下の割合で含有してもよい。
前記弾性繊維用処理剤において、前記有機リン酸エステル金属塩(B)が、有機リン酸エステルのアルカリ土類金属塩であってもよい。
以下、本発明の弾性繊維用処理剤(以下、処理剤ともいう)を具体化した第1実施形態を説明する。本実施形態の処理剤は、平滑剤(A)と、有機リン酸エステル金属塩(B)とを含む。また、処理剤は、さらにアルコール(C)を含む。
ポリエーテル変性シリコーンとしては、公知のものを適宜採用できる。ポリエーテル変性シリコーンとして例えばオキシアルキレン鎖を有するポリエーテル変性シリコーンが挙げられる。オキシアルキレン鎖の原料となるアルキレンオキサイドの具体例としては、例えばエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等が挙げられる。アルキレンオキサイドは、1種類のアルキレンオキサイドを単独で使用してもよいし、2種以上のアルキレンオキサイドを適宜組み合わせて使用してもよい。アルキレンオキサイドが2種類以上適用される場合、それらの付加形態は、ブロック付加、ランダム付加、及びブロック付加とランダム付加の組み合わせのいずれでもよく、特に制限はない。
なお、全平滑剤中におけるシリコーン(A1)と鉱物油(A2)との含有割合の合計は、本発明の効能を効率的に発揮する観点から好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上である。
本実施形態の処理剤に供する有機リン酸エステル金属塩(B)としては、例えばアルキルリン酸エステルの金属塩、アルケニルリン酸エステルの金属塩、(ポリ)アルキレンオキサイド鎖を付加したアルキルリン酸エステル又はアルケニルリン酸エステルの金属塩等が挙げられる。
有機リン酸エステル金属塩(B)を構成する金属塩としては、例えばアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩が挙げられる。アルカリ金属塩を構成するアルカリ金属の具体例としては、例えばナトリウム、カリウム、リチウム等が挙げられる。アルカリ土類金属塩を構成するアルカリ土類金属としては、第2族元素に該当する金属、例えばカルシウム、マグネシウム、ベリリウム、ストロンチウム、バリウム等が挙げられる。これらの中で、処理剤が付与された繊維の解舒性に優れる観点から有機リン酸エステルのアルカリ土類金属塩が好ましい。
処理剤中におけるアルコール(C)の含有割合の下限は、好ましくは0.05質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上である。かかる含有割合が0.05質量%以上の場合、処理剤が付与された弾性繊維の他素材との接着性を向上できる。アルコール(C)の含有割合の上限は、好ましくは10質量%以下、より好ましくは8質量%以下である。かかる含有割合が10質量%以下の場合、本発明の効果をより向上できる。なお、上記の上限及び下限を任意に組み合わせた範囲も想定される。
次に、本発明に係る弾性繊維を具体化した第2実施形態について説明する。本実施形態の弾性繊維は、第1実施形態の処理剤が付着している弾性繊維である。弾性繊維に対する第1実施形態の処理剤の付着量は、特に制限はないが、本発明の効果をより向上させる観点から、溶媒を含まない処理剤の量として0.1質量%以上10質量%以下の割合で付着していることが好ましい。
(1)本実施形態の処理剤では、シリコーン(A1)及び上述した鉱物油(A2)を所定の比率で含む平滑剤(A)と、上述した有機リン酸エステル金属塩(B)を配合して構成した。したがって、処理剤が付与された弾性繊維の平滑性の向上及び弾性繊維の他素材との接着性の向上という各効能の両立を十分に図ることができる。また、処理剤が付与された弾性繊維が解舒性を向上できる。
(3)本実施形態の処理剤が、上述したアルコール(C)を更に含む場合、弾性繊維の他素材との接着性をより向上できる。
・上記実施形態の処理剤には、本発明の効果を阻害しない範囲内において、その他成分として処理剤の品質保持のための安定化剤、制電剤、つなぎ剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の通常処理剤に用いられる成分をさらに配合してもよい。なお、その他成分の処理剤中における含有割合は、本発明の効能を効率的に発揮する観点から好ましくは10質量%以下、より好ましくは5質量%以下である。
各実施例、各比較例に用いた処理剤は、表1に示される各成分を使用し、下記調製方法により調製した。
平滑剤(A)として25℃における動粘度が10cst(mm2/s)であるジメチルシリコーン(AS-1)を46部(%)、25℃における動粘度が1000mm2/s、シリコーン主鎖/ポリエーテル側鎖=80/20(質量比)、エチレンオキサイド/プロピレンオキサイド=50/50(モル比)のポリエーテル変性シリコーン(AS-3)を3部(%)、アロマ成分が2.5%、25℃における動粘度が11cSt(mm2/s)の鉱物油(AM-1)を47部(%)、有機リン酸エステル金属塩(B)としてイソトリデシルエーテルのリン酸エステルのマグネシウム塩(B-1)を3部(%)、アルコール(C)として2-ヘキシル-1-デカノール(C-1)を1部(%)とをよく混合して均一にすることで実施例1の処理剤を調製した。
実施例2~16,18,19、参考例17,20~24、比較例1~5は、実施例1と同様にして平滑剤(A)、有機リン酸エステル金属塩(B)、及びアルコール(C)を表1に示した割合で混合することで処理剤を調製した。
AS-1:25℃における動粘度が10cSt(mm2/s)であるジメチルシリコーン
AS-2:25℃における動粘度が20cSt(mm2/s)であるジメチルシリコーン
AS-3:25℃における動粘度が1000mm2/s、シリコーン主鎖/ポリエーテル側鎖=80/20(質量比)、エチレンオキサイド/プロピレンオキサイド=50/50(モル比)のポリエーテル変性シリコーン
AS-4:25℃における動粘度が2200mm2/s、シリコーン主鎖/ポリエーテル側鎖=60/40(質量比)、エチレンオキサイド/プロピレンオキサイド=40/60(モル比)のポリエーテル変性シリコーン
(鉱物油(A2))
AM-1:アロマ成分が2.5%、25℃における動粘度が11cSt(mm2/s)の鉱物油
AM-2:アロマ成分が1.6%、25℃における動粘度が20cSt(mm2/s)の鉱物油
AM-3:アロマ成分が7.0%、25℃における動粘度が11cSt(mm2/s)の鉱物油
ram-1:アロマ成分が0.2%、25℃における動粘度が18cSt(mm2/s)の鉱物油
(有機リン酸エステル金属塩(B))
B-1:イソトリデシルエーテルのリン酸エステルのマグネシウム塩
B-2:ポリオキシエチレン(n=5)イソオクタデシルエーテルのリン酸エステルのマグネシウム塩
B-3:イソオクタデシルエーテルのリン酸エステルのカルシウム塩
B-4:トリデシルエーテルのリン酸エステルのマグネシウム塩
B-5:イソオクタデシルエーテルのリン酸エステルのナトリウム塩
B-6:ポリオキシエチレン(n=5)イソトリデシルエーテルのリン酸エステルのナトリウム塩
rb-1:イソトリデシルエーテルのリン酸エステルのトリエチルアミン塩
rb-2:未中和のイソオクタデシルエーテルのリン酸エステル
(アルコール(C))
C-1:2-ヘキシル-1-デカノール
C-2:2-(1,3,3-トリメチルブチル)-5,7,7-トリメチル-1-オクタノール
C-3:2-デシル-1-テトラデカノール
C-4:2-デカノール
試験区分2(弾性繊維の製造)
分子量1000のポリテトラメチレングリコールとジフェニルメタンジイソシアネートとから得たプレポリマーをジメチルホルムアミド溶液中にてエチレンジアミンにより鎖伸長反応させ、濃度30%の紡糸ドープを得た。この紡糸ドープを紡糸口金から加熱ガス流中において乾式紡糸した。そして、巻き取り前の延伸ローラーと延伸ローラーの間に位置する給油ローラーより、乾式紡糸したポリウレタン系弾性繊維に、処理剤をローラーオイリング法でニート給油した。
試験区分3(弾性繊維の評価)
・平滑性の評価
摩擦測定メーター(エイコー測器社製、SAMPLE FRICTION UNIT MODEL TB-1)を用いた。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た。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度となるように繊維を通した。25℃で60%RHの条件下、入側で初期張力(T1)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(T2)を測定した。下記の数式から摩擦係数を求め、次の基準で評価した。結果を表1の「平滑性」欄に示す。
◎(良好):摩擦係数が0.150以上、0.220未満
○(可):摩擦係数が0.220以上、0.260未満
×(不良):摩擦係数が0.260以上
・解舒性の評価
第1駆動ローラーとこれに常時接する第1遊離ローラーとで送り出し部を形成した。また、第2駆動ローラーとこれに常時接する第2遊離ローラーとで巻き取り部を形成した。送り出し部と巻き取り部の間隔を、水平方向に沿って約20cmとした。作製したパッケージ(500g巻き)を第1駆動ローラーに装着した。第1駆動ローラーを駆動させて弾性繊維を送り出すとともに、第2駆動ローラーを駆動させて弾性繊維を巻き取った。パッケージの糸巻の厚さが2mmになるまで解舒した。
・解舒性の評価基準
◎(良好):解舒性が150%未満
○(可):解舒性が150%以上、180%未満
×(不可):解舒性が180%以上
・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た。接着剤塗布後の不織布を切断して、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を挟んだ。160℃の処理温度、荷重9g/cm2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(島津製作所製、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/分の速度で引っ張った。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。結果を表1の「接着性」欄に示す。
◎◎(優れる):強力が36g以上
◎(良好):強力が33g以上36g未満
○(可):強力が30g以上33g未満
×(不可):強力が30g未満
表1の各比較例に対する各実施例の評価結果からも明らかなように、本発明の処理剤によると、処理剤が付与された弾性繊維の平滑性、接着性、及び解舒性を向上できる。
Claims (7)
- シリコーン(A1)及び下記の鉱物油(A2)を含む平滑剤(A)と、有機リン酸エステル金属塩(B)と、下記のアルコール(C)とを含有し、前記シリコーン(A1)及び前記鉱物油(A2)の質量比が、シリコーン(A1)/鉱物油(A2)=15/85~80/20であり、
前記シリコーン(A1)が、ポリエーテル変性シリコーンを含むことを特徴とする弾性繊維用処理剤。
鉱物油(A2):アロマ成分を1質量%以上の割合で含有する鉱物油。
アルコール(C):分岐鎖を有する炭素数8以上26以下の1価脂肪族アルコール、及び直鎖の第二級アルコールから選ばれる少なくとも一つ。 - 前記弾性繊維用処理剤中に、前記有機リン酸エステル金属塩(B)を0.05質量%以上10質量%以下の割合で含有する請求項1に記載の弾性繊維用処理剤。
- 前記弾性繊維用処理剤中に、前記鉱物油(A2)を45質量%以上の割合で含有する請求項1又は2に記載の弾性繊維用処理剤。
- 前記有機リン酸エステル金属塩(B)が、有機リン酸エステルのアルカリ土類金属塩である請求項1~3のいずれか一項に記載の弾性繊維用処理剤。
- 前記弾性繊維用処理剤中に、前記ポリエーテル変性シリコーンを0.05質量%以上5質量%以下の割合で含有する請求項1~4のいずれか一項に記載の弾性繊維用処理剤。
- 前記弾性繊維用処理剤中に、前記アルコール(C)を0.05質量%以上10質量%以下の割合で含有する請求項1~5のいずれか一項に記載の弾性繊維用処理剤。
- 請求項1~6のいずれか一項に記載の弾性繊維用処理剤が付着していることを特徴とする弾性繊維。
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