JPH03146774A

JPH03146774A - ポリウレタン弾性繊維用油剤

Info

Publication number: JPH03146774A
Application number: JP1277564A
Authority: JP
Inventors: Seisuke Yamanaka; 成介山中; Takashi Soga; 孝史曽我; Yoji Mizuhiro; 水弘　洋司
Original assignee: Matsumoto Yushi Seiyaku Co Ltd
Current assignee: Matsumoto Yushi Seiyaku Co Ltd
Priority date: 1989-10-25
Filing date: 1989-10-25
Publication date: 1991-06-21
Anticipated expiration: 2013-01-21
Also published as: JP2702244B2

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
に関するものである。

従来の技術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、そのため、このボビンを解舒
する際、大きな張力変動が発生し、後加工工程の糸切れ
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４５−４０７１９号公報、特開昭４８−１９８９
３号公報、特開昭５７−１２８２７０号公報等）。

代表的なものは、鉱油および／また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（ランダム重合
物）の様な高分子液体成分を分数したもの、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。更に、ポリ
ウレタン弾性繊維の本質的な性質として、他の衣料用繊
維（ナイロン、ポリエステル等）に比ベヤフグ率が低く
、非常に伸び易いという点がある。この点は、他の繊維
と比べて特異な性質であるため、非常に有利な性質であ
る反面、整経、編立て等の後加工工程におけるガイド等
の摩擦抵抗を異常に大きくするという欠点となっている
。

この摩擦抵抗には高速（１００−１０００ｍ／ｍ１ｎ）
での繊維−金属（Ｆ　／Ｍμｄ）、繊維−セラミック等
との摩擦抵抗と、超低速（０−１＝　ｌ　Ｏｍ／ｗｉｎ
）における繊維−繊維（Ｆ／Ｆ／７Ｓ）、繊維−金属（
Ｆ／Ｍ／７８）がある。

ポリウレタン弾性繊維を使用しての編、織工程でのトラ
ブル（糸切れ、単糸割れ、織斑等）を少なくすることに
はＦ／Ｍμｄが大切であり、編物、織物の品質（品位・
・・経筋、ストリーク等）を向上するには、Ｆ／Ｆｐｓ
、Ｆ／ＭμＳが非常に重要な項目である。

Ｆ／ＦμＳおよびＦ　／　Ｍ　ｐ　ｓを低下させて編織
物の品質を向上させるために、従来ポリエーテル変性シ
リコーンオイルや金属石鹸が用いられていた。

従来用いられていたポリエーテル変性シリコーンオイル
の代表的な例はＵＣＣ社製シリコーンＬ７００１、トー
レシリコーン社製シリコーン５Ｆ−８４１０，信越化学
工業社製シリコーン５Ｐ−３７１１等である。これらは
、下記一般式：で示されるごとくオキンアルキレン基ま
たはポリオキシアルキレンエーテル基がジメチルシロキ
サン骨格中にランダムに結合しているものであり、その
結果ベースオイルとの相溶性が低く、Ｆ／ＦμｓやＦ／
Ｍｐｓを低下させるに十分な量のシリコーンオイルを用
いようとするとベースオイルとシリコーンオイルとの相
溶性を上げるためのつなぎ剤が必要不可欠であっＩ；点
である。このつなぎ剤としては従来、ジオクチルフタレ
ート等のエステル類、インステアリルアルコール等のア
ルコール類をＩＯ〜３０％程度用いているが、これらの
成分はポリウレタン繊維に対して膨潤または黄変等の作
用を有するため好ましいものではない（例えば特公昭５
３−８１７９８号公報、特公昭５１３７９９８号公報等
）。

発明が解決しようとする課題本発明は上述したごときつなぎ剤を全く用いることなく
、あるいはその使用量を著しく低減し得るポリウレタン
弾性繊維用油剤を提供し、これによって、ポリウレタン
弾性繊維の膨潤、変色等の問題や織物における品位、経
筋等の問題を解決することを目的とする。

課題を解決するための手段本発明は、（１）ベース処理剤、および（２）一般式［Ｉ］［式中、Ｒは炭素数２〜６の二価の炭化水素基、Ｍは水
素原子、炭化水素基、アルキルアミノ基、もしくはアシ
ル基、ｎ＝５０〜１５Ｑ、ｘ＝ｏ〜１０、ｙ−０〜１０
（ｘ、ｙが同時に０になることはない）１で示されるポリエーテルアルキル変性シリコーンオイル
を含有し、３０°Ｃにおける油剤粘度が５０センチスト
ーク以下のポリウレタン弾性繊維用油剤に関する。

本発明に用いられるポリエーテルアルキル変性シリコー
ンオイルは従来この種の目的に用いられていたポリエー
テルアルキル変性シリコーンオイルと異なり、ポリジメ
チルシロキサン骨格の両末端にオキシアルキレン基また
はポリオキシアルキレンエーテル基変性基を有する点に
特徴があり、これによって、従来必須であったつなぎ剤
を完全に零にするかあるいは著しく軽減できる。

本発明において用いられるポリエーテルアルキル変性シ
リコーンオイルにおいてジメチルポリシロキサン骨格は
ｎ＝５０〜１５０が好ましく、より好ましくは７０〜１
３０である。ｎが５０より小さいときは本成分の分子量
が小さくなるため、織物品位（経筋）への改良効果がな
く、ｎが１５０より大きいときはベース油への相溶性が
低下し、所要量配合すると安定性が低下する。ジメチル
シロキサンを構成するメチル基の一部はアルキル基ある
いはフェニル基等で変性されていてもよい。

この様な変性基を含むポリジメチルポリンロキサンも本
発明ポリジメチル７０キサンに包含される。

ポリジメチルシロキサン両末端とオキシアルキレン基間
に介在するＲは炭素数２〜６のアルキル基であるが、通
常は３〜４のアルキル基が使用される。

本発明において（ポリ）オキシアルキレン基は前述のご
ときポリジメチルシロキサンの両末端に結合しており、
酸化エチレンまたは酸化プロピレンの付加物であり、両
者はそれぞれ単独で結合していてもよく、あるいは両者
がランダムまたはブロック重合体を形成していてもよい
。Ｘおよびｙはそれぞれ独立して０〜ＩＯの数であるが
、ｘｂよびｙが同時に零であることはない。また両末端
のオキシアルキレン基のＸまたはｙは同一でなくともよ
い。

Ｘとｙの好ましい範囲はｘ：２〜８、ｙ：３〜９であり
、特に好ましくはポリオキンプロピレン／ポリオキンエ
チレン共重合（Ｐ　ＯＥ　Ｏ）鎖、特に前者対後者のモ
ル比がＩｌｏ、３〜１／６のものである。また、ＰＯＥ
Ｏ鎖の分子量は１００〜１０００、特に４００〜８００
が好ましい。一般式［Ｉ］で示される両末端ブロック型
ポリエーテル変性シリコーンオイルのＲ，Ｒ，ＰＯＥＯ
および分子量等は使用するベース処理剤の種類や粘度、
配合量、目的とするポリウレタン弾性繊維用油剤の粘度
等を考慮して適宜選択すればよい。

ポリオキ／アルキレン鎖の末端は水素原子であってもよ
いが、適当な基、例えばアルキル基やフェニル基のごと
き炭化水素基、アセチル基、グロビオニル基等のアシル
基、アルキルアミノ基等で封鎖されていてもよい。また
特殊な例としてコハク１！ａ；マレイン酸やフタル酸等
で部分エステル化または完全エステル化されていてもよ
い。さらにポリイソシアネートで鎖延長したものであっ
てもよい。特に好ましくはアルキルアミノ基で封鎖した
ものや、コハク酸、マレイン酸等でエステル封鎖したも
のである。

本発明ポリエーテルアルキル変性シリコーンオイルはそ
れ自体の分子量が７５０’０〜９７００゜特に８３００
〜９１００程度が好ましく、またそれ自体の粘度が１５
０〜３００ｃｐｓ（３０″Ｃ）程度のものが好適であり
、水に対し不溶である。

本発明ポリエーテル変性／リコーンオイルハ繊維用油剤
全量の０．１〜５重量％、より好ましくは０．２〜３重
量部配合するのが好ましい。

本発明に用いられるベース処理剤としては鉱物油、ポリ
オルガノシロキサン、天然または合成エステル類、およ
びこれらを主成分とする配合油剤等、従来繊維用潤滑剤
として用いられていたものであればいずれも使用可能で
あるが、本発明にとって特に有用なベース処理剤は鉱物
油および／またはポリオルガノシロキサン単品もしくは
、これらを主成分とする配合油剤である。

鉱物油としては、ポリウレタン弾性繊維用油剤の粘度が
３０°Ｃで５０センチストーク以下になるものであれば
、任意のものを選んで良いが、通常は鉱物油自体の粘度
が４〜２０ｃｓ程度である低粘度油が繊維の摩擦低減の
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、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
用品であることから、こ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よい。粘度は鉱物油の場合と同様に
、ポリウレタン弾性繊維用油剤の粘度が３０℃で５０ｃ
ｓ以下となるようなものであれば、任意でよいが、通常
は５〜２０ｃｓ程度の低粘度のものが鉱物油と同じ理由
で望ましい。

鉱物油とポリオルガノシロキサンを混合して用いてもよ
く、その比率は限定的ではない。

ベース処理剤の配合量は好ましくは繊維用油剤全量の５
０〜９９重量％、より好ましくは６０〜９９重量％であ
る。

本発明油剤は更に膠着防止剤、つなぎ剤、帯電防止剤等
を含んでいてもよい。

膠着防止剤としては金属石鹸、変性シリコーンオイル類
等が例示される。

金属石鹸は、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、平滑
性が優れるため、よく使用される。使用量は原油安定性
、スカム、膠着防止性等の関係からベース処理剤全量の
５％以下が望ましい。

変性シリコーンオイル類としてはアルキル変性シロキサ
ンレジン、アミノ変性シリコーン、カルボキシ変性シリ
コーン類、ポリオキシアルキレン変性シリコーンオイル
等が例示される。これらの変性シロキサン類はベース処
理剤全量に対し５重量％以下が適当である。

本発明においてつなぎ剤（均−化剤）の使用は必ずしも
必要でないが、他の成分との相溶性あるいは混合するベ
ース処理剤の種類と一般式［Ｎで示される本発明ポリエ
ーテルアルキル変性シリコーンオイルの種類や所要配合
量によってはなお少量のつなぎ剤の使用が望ましい場合
がある。その様な場合であっても、従来より著しくその
使用量を低減することができる。つなぎ剤の好ましい使
用量は処理剤全量に対して０〜２０重量％、特に０〜５
重量％である。

つなぎ剤としては、アルコール類、例えばヘキサデシル
アルコール、オクタデシルアルコール等；　エステル類
、例えばジオクチルセバケート、ジラウリル７タレート
、インオクチルステアレート、イングロビルミリステー
ト等が例示される。

以下、実施例を挙げて本発明を説明する。

実施例市販のポリウレタン弾性糸（１４０ｄｅ）をｎ−ヘキサ
ンを使用して超音波洗浄法で連続脱脂し、ノーオイル糸
を作製後、以下の様な組成の油剤（ポリウレタン弾性繊
維用油剤）をフィラメント重量に対し、約５％付与した
。

油剤Ａ（本発明）１３ｃｓ鉱物油　　　　　　　　　　　　１０１０ｃｓ
ポリジメチルシロキサン　　　８６ステアリン酸マグネ
シウム　　　　　　２油剤Ｂ（本発明）１０ｃｓ鉱物油２０ｃｓポリジメチルシロキサン７タル酸エステルポリオキシアルキレン変性シリコーン（ランダム型）油剤Ｃ（本発明）１０ｃｓポリジメチルシロキサンポリエーテルアルキル変性シリコーンレジン４．５インステアリルアルコール油剤Ｄ（本発明）２０ｃｓポリジメチルシロキサン油剤Ｅ（比較例）１３ｃｓｇ物油ｔｏｅｓポリジメチルシロキサン油剤Ｆ（比較例）１０ｃｓ鉱物油２０ｃｓポリジメチルンロキサンフタル酸エステル（油剤粘度１６．７ｃｓ。

３０°Ｃ）油剤Ｇ（比較例）１０ｃｓポリジメチル／ロキサンポリエーテルアルキル変性ンリコーンレジン油剤Ｈ（比較例）２０ｃｓボリジメチルンロキサン ■Ｒ＝Ｃ３−Ｃ，アルキル基：ＰＯ／ＥＯ−２／３（モル比）Ｐ○／ＥＯＭＷ＝２４８ ■Ｒ＝Ｃ３Ｃ，アルキル基；ＰＯ／ＥＯ＝４／６（モル比）ＰＯ／ＥＯＭＷ＝５ＱＱ ■Ｒ＝Ｃ，アルキル基；ＰＯ／ＥＯ＝５／Ｉ（モル比）ＰＯ／ＥＯＭＷ−３３０ ■Ｒ＝Ｃ，Ｃ，アルキル基；ＰＯ／ＥＯ＝５１５（モル比）ＰＯ／ＥＯＭＷ−５１０各油剤の配合比率は、いずれも重量比である。

また、配合油剤の粘度はいずれも５０ｃｓ以下であった
。本発明の油剤組成は上記実施例記載の処方に限定され
るものではない。

測定結果Ｒ：（ｇ）測定法下図に従い測定を行い、得られた測定チャートから計算
する。

摩擦体に直角に走行糸を掛け、一端に荷重（ＴＩ＝７ｇ
）をつるし、他端をＵゲージに固定し、Ｕゲージを３０
ｍｍ／ｍｉｎで移動し、摩擦体との間に生ずる摩擦力（
μｓ）、スティックスリップ（Ｒ）を測定する。

発明の効果一般式［Ｉ］で示される両末端ブロック型ポリエーテル
変性シリコーンオイルは、これを用いることによって、
特に金属石鹸等を使用しなくてもＦ／Ｆμｓ、Ｆ／Ｍｐ
ｓを低下できるので、後加工工程での織物品位を向上さ
せることができ、更に均−系の油剤にすることができる
ので、操業性が大幅に向上する。

また、処理剤のベース成分である鉱物油、ジメチルポリ
シロキサン等に対し、つなぎ剤を使用しなくても均一に
混ざり合うので、均−系の油剤にすることができると同
時に、つなぎ剤による糸質の低下、例えば黄変、膨潤等を防ぐことができる。

Claims

【特許請求の範囲】１、（１）ベース処理剤、および（２）一般式［ I ］
▲数式、化学式、表等があります▼［ I ］［式中、Ｒは炭素数２〜６の二価の炭化水素基、Ｍは水
素原子、炭化水素基、アルキルアミノ基、もしくはアシ
ル基、ｎ＝５０〜１５０、ｘ＝０〜１０、ｙ＝０〜１０
（ｘ、ｙが同時に０になることはない）］で示されるポリエーテルアルキル変性シリコーンオイル
を含有し、３０℃における油剤粘度が５０センチストー
ク以下のポリウレタン弾性繊維用油剤。２、（ポリ）オキシアルキレン鎖の分子量が４４〜１０
２０である請求項１に記載のポリウレタン弾性繊維用油
剤。３、一般式［ I ］のポリエーテルアルキル変性シリコ
ーンオイルが全油剤に対し０．１〜１０重量％含まれる
請求項１に記載のポリウレタン弾性繊維用油剤。