JPH02127570A - ポリウレタン弾性繊維用処理剤 - Google Patents

ポリウレタン弾性繊維用処理剤

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JPH02127570A
JPH02127570A JP63312350A JP31235088A JPH02127570A JP H02127570 A JPH02127570 A JP H02127570A JP 63312350 A JP63312350 A JP 63312350A JP 31235088 A JP31235088 A JP 31235088A JP H02127570 A JPH02127570 A JP H02127570A
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JP
Japan
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group
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polyorganosiloxane
processing agent
alkyl
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JP63312350A
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English (en)
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Yoji Mizuhiro
水弘 洋司
Seisuke Yamanaka
成介 山中
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Matsumoto Yushi Seiyaku Co Ltd
Original Assignee
Matsumoto Yushi Seiyaku Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はポリウレタン弾性繊維を製造するための処理剤
に関する。
夜±迭廐 ポリウレタン弾性繊維は、従来から、溶融紡糸法、乾式
紡糸法、湿式紡糸法等の方法によって作られているが、
いずれの方法にしても紡糸時に繊維をボビンに巻取った
際、繊維どうしが膠着し、その為このボビンを解舒する
際、大きな張力変動が発生し、後加工工程の糸切の発生
の主因となっていた。この膠着を防止する方法に関して
は、従来から多くの提案がなされている(特公昭41−
286号公報、特公昭40−5557号公報、特公昭4
510719号公報、特開昭48−19893号公報、
特開昭57−128270号公報等)。
代表的なものは、鉱物油及び/又はポリオルガノシロキ
サンへの金属石鹸分散物や、金属石鹸の代わりにポリオ
キシアルキレン変性シリコーンオイルの様な高分子液体
成分を分散したもの、アミン成分の配合によってフィラ
メントの反応基を失活させる様な油剤を付着させる方法
等が実施されている。ポリウレタン弾性繊維は初期にお
いては、その用途が限られたものであり、又太物用途が
主流であったため、糸の強度が大きく、又加工張力も高
いため、後加工工程で静電気を生じたとしてもトラブル
とはならなかった。しかし、昨今、ポリウレタン弾性繊
維の用途は拡大する一方であり、かつ細物(10−20
de)が主流となったため、前記の様な処理剤では後加
工工程(整経、編み、織り、カバーリング等)でしばし
ば問題となる単糸割れ、単糸切れ、広がり、織斑等の静
電気障害を防止する事が出来なくなった。
発明が解決しようとする課題 本発明は、ポリウレタン弾性繊維の後加工工程における
静電気障害及びこれによる織物品位低下を防止するもの
である。
課題を解決するための手段 (1)ベース油剤および(2)三次元構造を有するポリ
エーテルアルキル変性シリコーンレジンおよび/′また
は金属を含むポリオルガノシロキサンを含有する、30
℃における処理剤粘度が50センチストークス以下のポ
リウレタン弾性繊維用処理剤に関する。
上記本発明に用いられるベース油剤はポリウレタン弾性
繊維を製造するに際し、従来一般に用いられている油剤
をそのまま用いることができる。
これら従来一般に用いられていた油剤は任意でよい。平
滑性付与のために用いられる鉱物油、ポリオルガノシロ
キサン、植物油、高級脂肪酸と高級アルコールとのエス
テル、多価フェノール類および多価アルコール類(グリ
コール類を含む)と高級脂肪酸のエステノ呟チオエーテ
ルまたはチオエステル類、脂肪酸アミド類等が例示され
るがこれらに限定されるものではない。特に鉱物油やポ
リジオルガノシロキサンを主成分とするベース油剤を用
いると好結果が得られる。これらの鉱物油やポリジオル
ガノシロキサンには更に膠着防止剤としてステアリン酸
マグネシウム等の金属石鹸や実質上鎖状骨格を有するポ
リオキシアルキレン変性シリコーンオイル等が配合され
て用いられることが多いが、この様な膠着防止剤を含む
油剤は本発明ベース油剤として特に好適なものである。
鉱物油としては、ポリウレタン弾性繊維用処理剤の粘度
が50cs以下(30℃)となるものであれば、任意の
ものを選んで良いが、通常は鉱物油自体の粘度が4〜2
0cs程度である低粘度油が他の処理剤成分との溶解し
易さ、繊維の摩擦低減の点から望ましい。特に精製流動
パラフィンはポリウレタン弾性繊維を黄変および膨潤さ
せることがなく好ましいものである。
ポリオルガノシロキサンはポリジメチルシロキサンが汎
用品である事から、−れが最も望ましいが、このメチル
基の一部は他のアルキル基、フェニル基等の一価の有機
基で置換されても良い。粘度は鉱物油の場合と同様に、
ポリウレタン弾性繊維用処理剤の粘度が50cs以下(
30℃)となるようなものであれば任意でよいが、通常
は5〜20C3程度の低粘度タイプのものが鉱物油と同
じ理由で望ましい。
金属石酸は、一般にステアリン酸アルミニウム、ステア
リン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム等が使用される
が、中でもステアリン酸マグネシウムは膠着防止性、平
滑性等が優れ、粒子径、粒子形状等が適当であるため良
く使用される。使用量はベース油剤の安定性、スカム、
膠着防止性等の関係からベース油剤全量の5重量%以下
が望まし鉱物油とポリジオルガノシロキサンの混合比は
任意でよいが、ポリウレタン弾性繊維が使用される用途
によって、必要な摩擦特性があるのでミその範囲に合す
様に決める必要がある。例えば、経編みではF/Mpd
(繊維/金属間動摩擦係数)は中程度(例えば0.65
−0.75)、F/FμS(繊維/繊維間静摩擦係数)
は低く(例えば0.4〜0.5)する必要がある。又、
裸糸使いの編み込みにはF / M p dは出来るだ
け低く(例えば0.4〜0.55)せねばならない。こ
れらの値は測定条件等によって異なるため絶対的なもの
ではない。もちろん、用途によって各々単独であっても
良い。
本発明に用いるポリエーテル・アルキル変性シリコーン
レジンは[−5iO−]結合を基幹とする3次元重合体
であり、基本的に一般式[■]:[式中、 RおよびR′は炭化水素基、 AOはポリオ キンアルキレン鎖もしくはその水酸基末端が炭化水素基
、アンル基またはアルキルアミノ基で封鎖されていても
よい基、mおよびnは との数比を示し、m:n−100:0.1−20である
]で表わされるものが好ましい。
特にRはメチル基またはその他の低級〜中級アルキル基
であり、例えば側鎖を有してもよい炭素数4〜8の中級
アルキル基、あるいはフェニル基、Vクロアルキル基、
ベンジル基等、特に好ましくはメチル基および炭素数4
〜8の中級アルキル基を含む混合アルキル基であっても
よい。最も好ましくはRが炭素数4〜8の単一または混
合アルキル基である化合物である。R′は炭素数1〜6
の側鎖を有していてもよいアルケニル基、例えばブチレ
ン基、アミジノ基、ヘキシレン基; 7エ二ル基; キ
シリレン基; シクロペンテニル基、シクロへキセニル
基等であってもよい。特に好ましくは炭素数4〜6のア
ルケニル基である。
AOで表わされるポリオキシアルキレン基は、ポリオキ
シエチレン基、ポリオキシプロピレン基、ポリオキシブ
チレン基等およびその末端が変性されたものであるが、
好ましくはポリオキシプロピレン/ポリオキシエチレン
共重合ポリエーテル鎖(POEOで表わす)である。P
OEO鎖はブロックであってもランダムであってもよい
。POEO鎖は平均分子1約100〜5,000、好ま
しくは約300〜2.000であって、P○/EO比が
重量比でほぼ50150〜90/10程度が適当である
。この比は使用するベース油剤との相溶性を考慮してき
めればよい。
ポリエーテル鎖の末端は炭化水素基、例えばメチル、エ
チル、2−エチル−ヘキシル、ラウリル、ステアリル、
オレイル、フェニル、ベンジル等;アシル基、例えばア
セチル、ステアロイノ呟オキサリル、スクシ・ニル等;
 アルキルアミノ基、例えばジメチルアミノ、ラウリル
アミノ、モノヒドロキシエチルアミノ等で封鎖されてい
てもよい。
一般式[I]中、mとnは との数比を示し、mとnの比はmを100としたときn
が0.1〜20であるのが好ましい。より好ましくはm
を100としたときnがt−ioである。
mが100に対して0が0.1より小さいとF/Fμs
が高くなり、処理剤本来の繊維どうしの膠着防止作用が
不十分となり、nが20より大となるとベース油剤との
相溶性が低下する。
三次元構造を有するポリエーテルアルキル変性/リコー
ンレジンの配合量はこれを金属を含むポリオルガノシロ
キサンと併用しない場合はポリウレタン弾性繊維用処理
剤全量の1−io重量%、より好ましくは2〜5重量%
である。1重量%より少ないと、本発明の膠着防止効果
が不十分となり、10重量%以上の配合は経済的でない
一般式[I]で示されるポリエーテル・アルキル変性シ
リコーンレジンのR,、R’、AOlおよび分子量等は
使用するベース油剤の種類や粘度、配合量、目的とする
ポリウレタン弾性繊維用処理剤の粘度等およびそれらに
対する相溶性等を考慮して適宜選定すればよい。
ポリエーテルアルキル変性シリコーンレジンのベース油
剤に対する相溶性が不十分であるときは相溶剤を一部使
用してもよい。相溶剤としては、アルコール類、例えば
ヘキサデシルアルコール、インステアリルアルコール等
; エステル類、例えばジオクチルセバケート、ジラウ
リルフタレート、イジオクチルステアレート、イソプロ
ピルミリステート等が例示される。
これらの相溶剤の使用量は、ポリウレタン弾性繊維用処
理剤全量の20重量%以下とするのが好ましい。20重
量%を越えると繊維の膨潤、黄変等を生じ易くなるので
好ましくない。
本発明ポリウレタン弾性繊維用処理剤は上記ポリエーテ
ルアルキル変性シリコーンレジンに代えて、あるいはこ
れに加えて、金属を含むポリオルガノシロキサンを用い
てもよい。この金属を含むポリすりレガノシロギサンは
、それ自体ポリウレタン繊維の膠着防止に有効であるが
さらにポリエーテルアルキル変性シリコーンレジンと相
乗的に作用してウレタン繊維の膠着防止作用をより向上
させる他、ウレタン繊維処理に際して重大なトラブル原
因となる帯電を防止する上で特に有用である。
金属を含むポリオルガノシロキサンは例えば、特公昭3
6−6189号公報、特公昭43−16304号公報等
に記載されているごとき金属の酸化物、水酸化物、芳香
族カルボン酸塩をポリオルガノシロキサンに均一に分散
させたもの、米国特許第3008901号公報等に記載
されている金属をポリオルガノシロキサン中にコロイド
状に分散させたもの、特公昭51−24377号公報に
記載されているごとき、ポリオルガノシロキサン金属化
合物等であってよく、金属としては鉄、マンガン、ニッ
ケル、ジルコニウム、セリウム等が例示されるが、セリ
ウムにおいて特に好結果が得られる。また安定性からポ
リオルガノシロキサンセリウム化合物を用いるのが特に
好ましい。
これらの金属は金属を含むポリオルガノシロキサン全量
の0.1〜5重量%、特に0.2〜3重量部含まれてい
るのが好ましい。
金属を含むポリオルガノシロキサンの有機残基は炭化水
素基、特にメチル基が好ましく該炭化水素基は、部分的
に水素またはハロゲン原子であってもよい。金属を含む
ポリオルガノシロキサンの分子量は200〜10,00
0、より好ましくは500〜3.000特に700〜1
.500程度が好ましい。また粘度は5〜500cs(
30℃)、特にlO〜100csが好ましい。
金属を含むポリオルガノシロキサンのfLliは、これ
をポリエーテルアルキル変性シリコーンレジンと併用し
ない場合はポリウレタン弾性繊維用処理剤全量の10〜
50重量%より好ましくは25〜50重量%が適当であ
る。
またこれをポリエーテルアルキル変性シリコーンレジン
ど併琳する場合は50重量%以下、好ましくは5〜40
重量%が適当である。
金属ヲ含むポリオルガノシロキサンはこれを用いること
により処理剤の擦過静電気特性を向上させ、繊維表面抵
抗を大幅に下げることができるので後加工工程での静電
気トラブルを低減することができる。
以下、実施例をあげて本発明を説明する。
実施例1 (ポリエーテル・アルキル変性シリコーンレ
ジン使用例) 市販のポリウレタン弾性糸(140de)をn−ヘキサ
ンを使用し超音波洗浄法で連続脱脂し、ノオイル糸を作
製後、以下の様な組成のポリウレタン弾性繊維用処理剤
をフィラメント重量に対し、約5重量%給油した。(以
下配合比は全て重量部で表わす。) 処理刻入             重量部5cs鉱物
油             8410csポリジメチ
ルシロキサン     10アルキルアミン     
       1ポリエーテル・アルキル変性    
 5シリコーンレジン(イ) (処理剤粘度+6.20S/30℃) 処理剤B IOcs鉱物油 10csポリジメチルシロキサン ステアリン酸マグネシウム ポリエーテル・アルキル変性 シリコーンレジン(ロ) (処理剤粘度:10.3cs/30℃)処理剤C l0cs鉱物油 10csポリジメチルVロキサン ステアリン酸アルミニウム ポリエーテル・アルキル変性 シリコーンレジン()X) (処理剤粘度:l 0.3cs/30℃)処理剤D 13cs鉱物油 20csポリジメチルシロキサン フタル酸エステル ポリオキンアルキレン 変性シリコーン(2000cs) ポリエーテル・アルキル変性     5シリコーンレ
ジン(ニ) (処理剤粘度:l 7.Ocs/30℃)処理剤E 10csポリジメチルシロキサン     95ステア
リン酸亜鉛          2ポリエーテル・アル
キル変性     3シリコーンレジン(ホ) (処理剤粘度:10.3cs/30℃)但し、(イ)〜
(ホ)は以下の通りである。
(イ)R:C,、CaMix、R’:C,; POEO
分子量約500 (ロ)R:Ca、R’:Ca;  POEO分子量約1
000(ハ)R:Ca、R’:C,;  POEO分子
量約1500(ニ)R:Ca、R’:C4;  POE
O分子量約2000(ホ)R:C1,C6M1x、R’
:C4;POEO分子量約2000 上記各処理剤の静電気特性を以下の方法で測定しtこ。
1法: 給油糸をチーズから引き出し、摩擦体(直径4
cmのベークライト製固定棒状体の表面を滑らせなから
糸速100m/分で1000m通過させ、摩擦により発
生する静電気を集電針で測定する。
■法: 給油糸をチーズから引き出し、捲き取り用フリ
クションローラー(鉄製鏡面クロムメツキ、直径10c
+*)を介して回転する捲取用プラスチック管(塩化ビ
ニール製、直径9 am、回転数300 r、p、m、
)に糸速100m/分で、500m捲き取る。プラスチ
ック管に捲き取られたウレタン糸と捲取用フリクション
ローラー間の剥離によって発生す゛る静電気(剥離電気
)を集電針で測定する。
表面抵抗: 給油糸5gの表面抵抗を繊維表面抵抗計を使用して測定
する。
F/FμS: 給油糸(1)の一端を固定し、他端に荷
重(359)をつけてリールを介してぶら下げる。別に
一端に移動荷重(7g)をつけ、他端にUゲージを取付
けた給油糸(2)を上記給油糸(1)上に直角に交叉す
るように吊り下げる。給油糸(2)を30mm/分で引
張ったとき、給油糸(1)と(2)の摩擦によって生ず
る摩擦抵抗をUゲージにより測定する。
結果を表−1に示す。
衷mfi2  (金属含有ポリオルガノシロキサンを用
いt二側) 以下の処理剤を用いて実施例1と同様に試験した。
処理剤F(本発明) 10csポリジメチルシロキサン     4813c
s鉱物油             20ステアリン酸
マグネシウム       2シリコ一ンセリウム化合
物(a)     30(処理剤粘度:38.5cs/
30℃)処理剤G(本発明) 13cs鉱物油             1010c
sポリジメチルシロキサン     43ステアリン酸
マグネシウム       2シリコ一ンセリウム化合
物(b)     45(処理剤粘度: 10.3cs
/30℃)(a)  セリウム含量1.7wt% (b)  セリウム含有1 、7 wt%、粘度10c
s試験結果を表−1に示す。
釆*fA+3  (ホリエーヂル変性シリコーンレジン
と金属含有ポリオルガノシロキサン併用例)以下の処理
剤を用いて実施例1と同様に試験しlこ。
処理剤H(本発明) 10cs鉱物油             1010c
sポリジメチルシロキサン     76ステアリン酸
マグネシウム       2ポリエーテル・アルキル
変性     2シリコーンレジン(POEO分子量=
約1000)シリコーンセリウム化合物(c)    
 10(処理剤粘度: L 0.8cs/ 30℃)処
理剤■(本発明) 10cs鉱物油             4020c
sポリジメチルシロキサン     42フタル酸エス
テル          10ポリオキシアルキレン 
        1変性シリコーン(2000cs) ポリエーテル・アルキル変性 シリコーンレジン(POEO分子量=約2000)シリ
コーンセリウム化合物(d)5 (処理剤粘度:l 6.Ocs/30℃)但しく c 
)i−ニーよび(d)は以下の通りである。
(C)  セリウム含量1.7vt%: 粘度100c
s(d)  セリウム含量1.5wt%; 粘度100
cs試験結果を表−1に示す。
比較例 下記の処理剤を用い実施例1と同様に試験した。
処理剤P 10cs鉱物油             8810c
sポリジメチルシロキサン     lOステアリン酸
アルミニウム       2(処理剤粘度:9.8c
s/30℃) 処理剤Q 13cs鉱物油             4820c
sボリジメーチルシロキサン     50ステアリン
酸マグネシウム       2(処理剤粘度:l 6
.5cs/30℃)処理剤R 13cs鉱物油 20csポリジメチルシロキサン フタル酸エステル ポリオキシアルキレン 変性シリコーン(2000cs) (処理剤粘度: l 8.3cs/ 30℃)処理剤5 20csポリジメチルシロキサン 13cs鉱物油 フタル酸エステル ポリオキシアルキレン 変性シリコーン(2000cs) (処理剤粘度:18.3cs/30’C)試験結果を表
−1に示す。
(以下、余白) 表−1 処理剤番号 A   +0.3KV B   −0,I C−0,3 D   −0,2 E   −0,5 F   −0,5 O H−0,1 1−0,2 +0.4KV +0.1 +0.2 +0.1 O1■ 処理剤番号 P   +7.0 Q   +6.5 R+2.5 S   +2.5 +8.5 +7.5 +4.0 +4.0 0.71 O2O3 0,70 0,70 0,72 0,25 0,95 0,89 0,77 本発明品の処理剤A−Iはいずれも静電気発生量が少な
く又、繊維表面抵抗も低い。又、金属石鹸が添加してあ
れば繊維/繊維間の低速摩擦抵抗F/Fpsも低くなる
が、ポリエーテル・アルキル変性シリコーンレジンを添
加する事で、静電気的特性が良くなるだけでなく、更に
低速摩擦抵抗も低くなる。それに対し、比較例の処理剤
P−5はいずれも静電気性能が良くない。
U撚1 実施例1で用いたノーオイル糸にポリジメチルシロキサ
ン(10cs)とシリコーンセリウム化合物(Ce1.
7wt%、1OOcs)の混合品をウレタン糸重量に対
し5%付与した後、これを丸編み地とし、スタティック
オ不ストメーターによって半減期を測定した。配合量に
よる静電気性能を表−2に示す。
(以下、余白) 表−2 ポリジメチルシロキサン /シリコーンセリウム化合物 0/100  (重量比)3.5 5/ 95          4.510/ 90 
         4 25/ 75          5 50/ 50          8.575/ 25
          9.590/ 10      
    8095/  5          831
00/  O97 *半減期:給油糸で九編地を作成し、オネストメーター
にセットする。試料台をl OOOrpmで回転させな
がら、試料に4秒間10000ボルトの電圧をかけ、初
期電 圧を停止後、試料に誘起された電圧が 半減するまでの時間を半減期と言う。
数値が小さいほど、導電性が良い事を 示す。
上表の様に、ポリジメチルシロキサンとシリコーンセリ
ウム化合物を混合使用した場合、シリコーンセリウム化
合物含量は25重量%以上で良好な静電気性能を示す。
発明の効果 本発明の処理剤をポリウレタン弾性繊維の製造時に付与
する事によって、静電気面での性能が良くなり、整経、
編み、織り、カバーリング等での静電気トラブルを解消
する事が出来る。
特許出願人 松本油脂製薬株式会社 代 理 人 弁理士 青白 葆 はか1名手続補正書 2゜ 発明の名称 ポリウレタン弾性繊維用処理剤 補正をする者 事件との関係

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、(1)ベース油剤および(2)三次元構造を有する
    ポリエーテルアルキル変性シリコーンレジンおよび/ま
    たは金属を含むポリオルガノシロキサンを含有する、3
    0℃における処理剤粘度が50センチストークス以下の
    ポリウレタン弾性繊維用処理剤。 2、ベース油剤が鉱物油、植物油、ポリオルガノシロキ
    サンから選ばれる第1項記載の処理剤。 3、ポリエーテルアルキル変性シリコーンレジンが基本
    的に一般式[ I ]: ▲数式、化学式、表等があります▼[ I ] [式中、RおよびR’は炭化水素基、AOはポリオキシ
    アルキレン鎖もしくはその水酸基末端が炭化水素基、ア
    シル基またはアルキルアミノ基で封鎖されていてもよい
    基、mおよびnは ▲数式、化学式、表等があります▼[ I ] との数比を示し、m:n=100:0.1〜20である
    1で表わされる第1項記載の処理剤。 4、Rが炭素数4〜8のアルキル基を含む混合アルキル
    基であり、R’が炭素数1〜6の側鎖を有していてもよ
    いアルキレン基、フェニレン基またはキシリレン基であ
    り、AOが酸化プロピレンと酸化エチレンの共重合ポリ
    エーテル基である第1項記載の処理剤。 5、金属を含むポリオルガノシロキサンがポリオルガノ
    シロキサンと金属との反応生成物またはポリオルガノシ
    ロキサンと金属塩、金属酸化物、金属水酸化物もしくは
    有機金属化合物との分散物である第1項記載の処理剤。 6、金属を含むポリオルガノシロキサンがセリウムを含
    むポリオルガノシロキサンである第1項記載の処理剤。 7、三次元構造を有するポリエーテルアルキル変性シリ
    コーンレジンをポリウレタン弾性繊維用処理剤全量の1
    〜10重量%含有する第1項記載の処理剤。 8、金属を含むポリオルガノシロキサンをポリウレタン
    弾性繊維用処理剤全量の10〜50重量%含有する第1
    項記載の処理剤。 9、三次元構造を有するポリエーテルアルキル変性シリ
    コーンレジンおよび金属を含むポリオルガノシロキサン
    をポリウレタン弾性繊維用処理剤全量に対し、それぞれ
    0.5〜7重量%および5〜40重量%含有する第1項
    記載の処理剤。
JP63312350A 1988-07-22 1988-12-09 ポリウレタン弾性繊維用処理剤 Pending JPH02127570A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104358108A (zh) * 2014-10-21 2015-02-18 徐维青 一种具有普遍适用性的氨纶油剂
WO2021033558A1 (ja) * 2019-08-20 2021-02-25 松本油脂製薬株式会社 弾性繊維用処理剤及びその利用

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