JPS6043474B2 - 繊維用潤滑剤組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、スパンボデツド不織布 （ｓｐｕｎｂｏｎｄｅｄｒ）ｏｎｗｏｖｅｎｆａｂｒｉ
ｃ）を潤滑するのに特に有用な繊維用潤滑剤組成物なら
びに該潤滑剤組成物をその上に有する繊維および布に関
する。

より特定的には、本発明の繊維用潤滑剤組成物は、スパ
ンボンデット不織ポリプロピレンのカーペット基布（ｃ
ａｒｂｅｔｂａｃｋｉｎｇ）に施した際に、基布に対す
るニードル、タフト加工（ｎｅｅｄｌｅ−ｔｕｆｔｉｎ
ｇ）を予想外に良好に潤滑し、かつ、該基布から作つた
タブゼットカーペットの燃焼性を予想外に低下させるこ
とのできる、ある種のシリコーン−グリコール系コポリ
マーとブチルステアレートとの相乗的混合物によつて本
質的に構成され、る。スパンボンデット布は、ポリマー
製造から仕上り布までの全工程を一つのプロセス内に組
合わせて作られた連続フィラメントの不織布である。

ポリマーフィラメントのカーテンを押出し、延伸フし、
ベルトに送りこみ、そこで組合わされて所要のデザイン
のウェブとなる。次いで、同じ単一のプロセス内におい
て、ウェブを結合し、仕上げ処理を行なうことができる
。スパンボンデツド不織布を製造する基本的プロセス工
程はいたつて簡単である。

多重式の紡糸口金から多数のポリマーフィラメントが押
出され、これらのフィラメントは、ロールまたは高速空
気により、群をなして延伸および配向され、次いでゆる
やかに進行する多孔質のベルト上にウェブとして、所望
の幾何学的配列にプロジェクト（ＰｒＯｊｅｃｔ）され
るが、この多孔質のベルトは、吸引力によつてウェブを
保持できる仕掛けになている。次いで、ウェブは、ベル
トによつて接着剤適用および（または）ヒーターローリ
ングのような結合処理装置に運ばれて処理されたうえ、
プロセス内におけるさらに別の１工程またはそれ以上の
工程で処理される。そられの追加の工程は、プロセス速
度がうまく噛み合うならば、捺染またはエンボツシング
のような旧式の織物仕上げ工程であつてよい。多くのス
パンボンデット不織布が市販品として入手できる。

この種の物質の例としては、ポリエステル、ポリアミド
、およびポリプロピレンやポリエチレンのようなポリオ
レフィン、またはそれらの組合わせといつた合成繊維を
主材料とたものが挙げられる。使用される特定の繊維の
タイプは、製造したいと思う最終製品の性質によつてき
まる。。スパンボンデツド不織布の最終用途は、書籍の
表紙のようなものから、衣類用の布、更いはカーペット
基布までの範囲に及んでいる。スパンボンデツド不織布
の最も重要な商業的利用法の一つは、カーペット基布と
してスパンボンデツド不織布ポリプロピレンを利用する
ことであ一る。スパンボンデツドポリプロピレン不織布
は、カーペット製造に従来使用されていた、黄麻を織つ
て得られた基布材の代用品として利用されるようになつ
た。この利用法においては、カーペット糸を適宜の．大
きさ針に通し、それを次に、主基布（Ｐｒｉｍａｒｙｂ
ａｃｋｉｎｇ）として選定されたスパンボンデツドポリ
プロピレン不織布を通してパンチングする。

基布の反対側でルーパ（１００ｐｅｒ）が糸を捕捉する
ことにより、ループ（１００ｐ）またはタフト（Ｔｕｆ
ｔ）・が形成され、その後で糸と針とを抜けば、ループ
またはタフトの形成が完了する。次にその基布を前進さ
せ、このサイクルを反復するとにより、さらにタフトを
追加して形成する。これらのタフトにより、最終カーペ
ットのパイルまたは面が作り上げられる。市販のタフト
加工機（Ｔｕｆｔｉｎｇｒｎａｃｈｉ配）は、最高２４
０Ｃ５Ｘ．の針を一列に有し、それらの全部が一斉に作
動することにより、幅１５フィートまでのカーペットを
作り上げる。スパンボンデツドポリプロピレン不織布で
ある主基布は、カーペットの構造基体（ＳｔｎｌＣｔｌ
ｌｒ″Ａｌｂａｓｅ）である。

主基布によつてタフトが定位置に保持され、そして寸法
安定性と強度と力幼−ペフツトに付与される。タフト加
工されたスパンボンデツド不織布ポリプロピレン基布の
背面に膠着剤（Ｇｉｕｅ）、例えば天然ゴムまたはスチ
レン−ブタジエンゴムのラテックスを塗布する。この塗
膜により、タフトが定位置にしつかりと固定され、離脱
７しないように保たれる。黄麻製またはフォーム製の裏
打ち材が、次いで膠着剤を塗つたカーペット基布の上に
置かれ、バッドまたはクッションとしての働らきをする
。スパンボンデツド不織布についてこの利用法がノ開発
された過程において、カーペット基布が針の構造貫通に
基づいて著るしく損傷し、タフト加工工程の間に強度が
はなはだしく低下するにいたることが認められた。

１９７５年２月１８日に発行されたキヤンプベル（Ｃａ
ｍｐｂｅｌりらによる米国特許第３８６７１８８号によ
り、ある種のシリコ−ンーグリコール系コポリマーをス
パンボンデツド不織ポリプロピレン基布に塗布すると、
タフト加工工程における針の基布貫通が容易になり、基
布の損傷およびそれに伴う強度の低下が著るしく低減す
るとが発見された。

キヤンプベルらによる発見は有用なものであるが、スパ
ンボンデツド不織布カーペット基布用潤滑剤としてシリ
コーンを利用することを包含する従来法に共通した欠点
、すなわち、これを用いて得られたある種のカーペット
類の撚焼性の増大という欠点を有する。シリコーン含有
組成物で潤滑処理されたカーペット基布を通してカーペ
ット糸をパンチングする際、若干の潤滑剤組成物がカー
ペット糸に吸収され、その結果、カーペットの基布だけ
でなく、カーペットの表面にも潤滑剤組成物が含まれる
ようになるらしい。ある程度の付着量に達すると、シリ
コーン組成物がある種の熱可塑性糸材料の燃焼性を高め
る原因となるらしく、のことは、実験の結果からも明ら
かであ。発明の要約 本発明の目的の一つは、スパンボンデツド不織カーペッ
ト基布を潤滑にするのに有用であり、かつ、それで処理
されたスパンボンデツド不織カーペット基布をニ−ドル
ータフト加工して得られたカーペットの燃焼性を高める
ことのない、シリコ−ンーグリコール含有の組成物を提
供す名ことである。

本発明の別の目的は、改良されたスパンボンデツド不織
ポリプロピレンカーペット基布を提供することである。
本発明の他の目的は、改良されたスパンボンデツド不織
布を提供することである。本発明の付加的な目的は、改
良された繊維を提供することである。以下に記載する本
明細書および別特許請求の範囲における記載から明らか
になると思われるこれらの目的および他の目的は、ブチ
ルステアレート１．０〜９．０重量部と、キヤンプベル
らによつて米国特許第３８６７１８８号に開示されたシ
リコ−ンーグリコ，−ル１重量部とを混合し、得られた
組成物をスパンボンデツド不織布の繊維のような繊維に
適用するとによつて達成される。

カーペット基布の重量を基準として約１重量％の濃度に
おいて、スパンボンデツド不織ポリプロピレン製カーペ
ット基布に対してこの種の混合物を適用すると、得られ
たポリプロピレン基布で製造したカーペットの燃焼性が
高くならないことを発見したが、これは意外なことであ
つた。

本発明を理論によつて制約しようとするものではないが
、カーペットの燃焼性に関する挙動に関し、本発明の組
成物は、少量のシリコ−ンーグリコールコポリマーがポ
リプロピレン製のカーペット基布に施されるように作用
し、そのゆえに、該基布で作られたカーペットの燃焼性
を高める素因にならないのであろうと考察される。

しかしながら、スパンボンデツド不織基布に対してブチ
ルステアレート、または前記のキヤンプベルらのシリコ
−ンーグリコールコポリマーをそれぞれ単独で施した際
に得られる、スパンボンデツド不織カーペット基布の潤
滑水準を凌駕する潤滑水早が、本発明の組成物によつて
得られることを発見したことは、まつたく意外であつた
。

発明の詳細な説明本発明は、（ａ）式 （ＣＨ３）３Ｓｉ０〔（ＣＨ３）２Ｓｉ０〕，〔（ＣＨ
３）（Ｇ）ＳｉＯ）ＹＳｉＣＨ３）３（式中Ｇは、式−
Ｒ（０Ｃ３Ｈ６）２０Ｈを有する珪素に結合した基を表
わし、Ｒは炭素数１〜１８のアルキレン基を表わし、ｘ
は４０〜９０の平均値を有し、ｙは１〜１０の平均値を
有し、そしてｚは１〜１０の平均値を有する）のシリコ
−ンーグリコールコポリマー１．０重量部、と（ｂ）ブ
チルステアレート１．０〜９．０重量部とから本質的に
構成される組成物に関する。

また本発明は、本発明の組成物をその上に有するスパン
ボンデツド不織布にも関する。

さらに本発明は、カーペット基布１００重量部に対して
、本発明の組成物の成分であるシリコ−ンーグリコール
コポリマーが０．０５〜０．５重量部となるように、本
発明の組成物をその上に有した、スパンボンデツド不織
ポリプロピレンカーペット基布に関す。

さらになお本発明は、本発明の組成物をその上に有する
繊維に関する。

本発明の組成物に用いられるシリコ−ンーグリコールコ
ポリマーは、４０〜９柵のジメチルシロキサン単位およ
び１〜１α固のメチルグリコールシロキサン単位を含む
、トリメチルシリル基末端封鎖シロキサンである。

本発明に有用なポリマーは水に不溶性であり、その理由
は、ニードル・タフト加工されるカーペットの製造に水
溶性のシリコ−ンーグリコールポリマーを用いると、そ
の後に塗布されるラテックス膠着剤が湿潤し、ポリプロ
ピレン基布の奥深くまて浸透してカーペットの品質−を
低下させる結果になるからである。メチルグリコールシ
ロキサン単位に含まれるグリコール基は、ポリマーの式
中、記号Ｇで示され、このＧは、より特定的には式−Ｒ
（０Ｃ３Ｈ６）２０Ｈを有するものとして定義される。

の式のＲ基は、炭素数１〜１８の任意のアルキレン単位
であつてよい。従つて、Ｒは例えばメチレン、エチレン
、プロピレン、ブチレン、イソブチレン、へキシレン、
デシレン、ドデシレン、またはオクタデシレンの各基で
あつてよい。構造中・（０Ｃ３Ｈ６）２部分で表わされ
るグリコール部分は、式かられかるとおりオキシプロピ
レン基である。このグリコール基は、ヒドロキシル基末
端封鎖のものであり、当業界で普通使われる表現によれ
ばキャップされていないグリコールである。前記のとお
り、平均して１〜１噸のオキシプロピレン基が含まれ、
それらによつて構造中に含まれるグリコール部分を作り
上げる、すなわち、ｚは１〜１０の平均値を有する。し
かし、ｚは１〜５の平均値であるのが好ましい。シリコ
−ンーグリコールコポリマーに含まれるメチルグリコー
ルシロキサン単位の平均個数は、１から１０までの範囲
にわたる、すなわち、ｙは１〜１０の平均値を有すると
ができる。

しかし一般にはｙの平均値は１から５までの範囲にある
のが好ましい。記号Ｘは、４０〜９０の平均値を有しう
るが、好ましい範囲は５０〜７５である。記号ｘは、シ
リコ−ンーグリコールコポリマーに含まれるジメチルシ
ロキサン単位の平均個数を示す。本明細書に開示した構
造に基づき、この種の物質を製造する技術に熟練した者
であれば、上述したシリコ−ンーグリコールコポリマー
の製法は明らかであろう。

該シリコ−ンーグリコールコポリマーは、まず周知の方
法により、構造Ｍｅ３ＳｉＯ（Ｍｅ２ＳｉＯ）ｘ（Ｍｅ
ＨＳｉＯ）ＹＳｉＭｅ３のシロキサンを製造し、その後
で白金含有のヒドロシリル化触媒の存在下に、シロキサ
ンに含まれる珪素一結合水素のすべてと反応するに充分
な量の不飽和グリコール、例えば式ＣＨ２＝ＣＨＣＨ２
（０Ｃ３Ｈ６），，０Ｈを有するグリ゛コールと前記シ
ロキサンとを反応させることによつて製造するのが望ま
しい。得られたシリコ−ンーグリコールコポリマーは、
珪素一結合水素を実質的に含まない。本発明の組成物に
含まれる好ましいシロキサングリコールコポリマーは、
式（ＣＨ３）３Ｓ１０〔（ＣＨ３）２Ｓｉ０〕６７〔（
ＣＨ３）（ＨＯ（Ｃ３Ｈ６Ｏ）２．，ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ
２）ＳｉＯ〕３Ｓｉ（ＣＨ３）３を有している。

本発明に有用である他の適当なシリコ−ンーグリコール
コポリマーの例には、次のようなものが包含される。ブ
チルステアレートは、アルコールに可溶性であるが、水
には実質的に不溶性である周知の油性液体である。

このものは、工業用、化粧品用および化学的に純粋な各
等級のように、種々の等級の４ものが市販されている。
これらすべての等級のブチルステアレートは、本発明に
用いるのに好適である。ブチルステアレートは、繊維潤
滑剤、艶出し剤、被覆剤化粧品、医薬品および織物処理
剤組成物の周知の成分である。ブチルステアレートにつ
いての同定および用途について、ここにこれ以上詳しく
述べることは無用である。本発明の組成物は、単一相の
均質混合物であつて、任意の適当な方法、例えばその成
分を単に混合する（ただし、完全に混合しなくてはなら
ない）だけで製造することができる。

本発明の組成物には、非必須成分、例えば組成物のエマ
ルジョンおよび溶液に得るための揮発性希釈剤、および
織物処理剤組成物に普通使用される着色剤、芳香付与剤
、その他の微量の補助剤を含ませることができる。

スパンボンデツド不織カーペット基布を処理するために
好ましい本発明の組成物は、前述の好ましいシロキサン
−グリコール系ポリマー１．鍾量部およびブチルステア
レート２１１３重量部で本質的に構成される。

本発明の組成物は、例えばパツデイング、ローラー塗り
、スプレー法および浸漬法のような周知技法のうちのい
ずれかを用い、繊維または布に対して施すことができる
。

所望の程度に繊維を結合させるためには、カーペット基
布のようなスパンホンデツド布の繊維に対する本発明組
成物による処理を、繊維結合操作が完了した後に行なう
べきである。本発明の組成物の繊維または布に対する適
用量は、ある程度所望の成果に応じて変動があるものの
、一般論とては、繊維または布の重量を基準として、０
．１〜１鍾量％の範囲内であるといえる。

しかし、一般に０．５〜５％の範囲内の量で大抵の要求
に適うと考察される。本発明のスパンボンデツド不織カ
ーペット基布で製造したポリプロピレンカーペットの燃
焼性を低下させるためには、スパンボンデツド不織カー
ペット基布１０呼量部に対し、シリコ−ンーグリコール
成分が０．０５〜０．５重量部の量でカーペット基布に
有するように、本発明の組成物をカーペット基布に適用
すべきである。

本発明の組成物は、合成繊維、例えば織布、編布および
縫製布（．Ｓｅｗｅｎｆａｂｒｉｃ）の製造に用いられ
るモノフィラメント糸、ポリフィラメント糸、糸ならび
にトウおよびステーブルを潤滑するのに有用である。

本発明の組成物は、織布、編布もしくは縫製布の製造に
用いる前、または用いた後の繊維に対し、これを適用す
ることができる。以下例をあげて本発明をさらに詳しく
説明するが、本発明を限定するためのものではない。特
記しな（−限り、すべての部および％は重量による。Ｍ
ｅはメチル基を示す。カーペット基布による繊維潤滑剤
組成物の吸収量百分率は、カーペット基布の重量を基準
にしたものである。ビル試験（ＰｉｌｌＴｅｓｔ）−ニ
ードルータフト加工したカーペット試料についての燃焼
性をこの試験で測定した。

この試験では、あらかじめ乾燥したうえ、平な水平支持
上に置かれた１２″×１２″のカーペット試料の中心に
メテナミン燃料ビルを置いて、それに点火した。もしも
燃焼範囲がビルから３インチの距離をこえなかつたら、
そのカーペットを合格であると評価した。タング形引裂
き試験（ＴＯｎｇＬ］ＥＴｅａｒＴｅｓｔ）（ＴＴＴ）
−ニードルータフト加工を施したカーペット試料につい
ての潤滑性をこの試験で測定した。

ＴＴＴの値が高ければ、基布の潤滑が良好であることを
示す。タフト加工した不織シートを幅６インチ（タフト
の列を横断する機械ヨコ方向）および長さ８インチ（タ
フトの列に沿つた機械方向）の試料に切断する。機械（
タフト加工）方向に幅の中心において試料を４インチ切
断する。１．５インチ×２インチの鋸歯クランプを用い
、１インストロンョ材料試験機に試料をとりつける。

ジョーの間隔を３インチとし、試料切れ目の片側を上方
ジョーてとめ、試料切れ目の他の側を下方ジョーでとめ
る。試料を各ジョーの間に均一に保たれる。試料の予想
引裂き強度より大きい値に最大スケール荷重（ＦｕＩｌ
ｓｃａｌｅｌＯａｄ）を調節する。毎分１２インチのク
ロスヘッド速度（ＣｒＯｓｓｈｅａｄｓｐｅｅｄ）およ
び毎分１０インチのチャート速度（Ｃｈａｌｓｐｅｅｄ
）を用い、１インストロンョを始動させ、試料を引裂く
。引裂きの間における最高応力の３回の平均をとる。ボ
ンドで表わしたトング形引裂き強度は、上記の平均値を
１００で除したものに最大スケール荷重を乗じたもので
ある。大体数回お測定を行なつて、その平均値を報告す
る。タフテツドグラブ引張り（ＴｕｆｔｅｄＧｒａｂＴ
ｅｎｓｉｌｅ）（ＴＧＴ）−ニードルータフト加工の間
における繊維の破壊を低減し、しかもタフト保持性を低
下させないために有効なり一ペット基布の潤滑を、この
試験で測定する。

ＴＧＴの値が高いことは、基布の潤滑が良好であること
を示す。タフト加工された試料を、タフト加工方向から
゛見て幅４インチ×長さ６インチに切断する。裏側には
１インチ×２インチのクランプ、表側に１インチ平方の
クランプを用い、ジョーの間隔を３インチに保つて試料
を１インストロンョにとりつける。毎分１２インチのク
ロスヘッド速度を用いる。１インストロンョ曲線のピー
クを読取り、ボンドで表わた破壊強度として報告する。

例 近似平均式 を有するシリコ−ンーグリコールコポリマーと、五つに
分けた、種々のブチルステアレートとを混合し、シロキ
サン−グリコールコポリマー１部に対てブチルステアレ
ートがそれぞれ９，４，２１１３，１１１２および１部
含まれている本発明の組成物を５種類調製した。

イー・アイ・デュポン●ド●ニマース社（Ｅ．Ｉ．ＤＬ
ｌＰＯｎｔｄｅＮｅｍＯｕｒｓａｒＫｉＣＯ．，Ｉｎｃ
．）製で商標タイパール（Ｔｙｐ虹ｋ）−お０１と称さ
れるスパンボンデツド不織ポリプロピレンカーペット基
布７片に対し、グラビアロールを使用して上記のように
調製した本発明の組成物のうちの各１種または前記のブ
チルステアレートまたはシリコ−ンーグリコールコポリ
マーを被覆した。

カーペット基布の第８番目の試料には被覆を施さなかつ
た。これらの被覆を施したカーペット基布試料および被
覆を施さなかつた試料に対し、２６００デニールの商標
ヘルクロン（ＨｅｒｃｕｌＯｎ（９）印のポリプロピレ
ン糸を通した１ハ酌５−ジの針を用い、１インチ当り１
０タフトの割命でニ−ドルータフト加工を施し、１１４
インチのパイル高さを有するカーペット試料を得た。得
られたカーペット試料について、ビル試験により燃焼性
を調べ、またタフテツド引裂き引張り（ＴｕｆｔｅｄＴ
ｅａｒＴｅｎｓｉＩｅ）およびタフテツドグラブ引張り
の各試験を用いて潤滑性を調べたが、これらの試験法に
ついては、すべてさきに述べたとおりである。これらの
試料および試験成績は、表に要約したとおりである。タ
フテツドグラブ引張り試験を用いて測定した本発明の組
成物（参考番号２〜６）による潤滑は、それらの各成分
のみによるもの（参考番号１および７）よりも良好であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １（ａ）式 （ＣＨ＿３）＿３ＳｉＯ〔（ＣＨ＿３）＿２ＧｉＯ〕＿
   ｘ〔（ＣＨ＿３）（Ｇ）ＳｉＯ〕＿ｙＳｉＣＨ＿３）＿
   ３（ただし、式中 Ｇは式−Ｒ（ＯＣ＿３Ｈ＿６）＿ｚＯＨを有する珪素−
   結合基を表わし、Ｒは１〜１８個の炭素原子を含むアル
   キレン基を表わし、ｘは４０〜９０の平均値を有し、 ｙは１〜１０の平均値を有し、そして ｚは１〜１０の平均値を有するものとする）を有するシ
   リコーン−グリコールコポリマー１．０重量部と（ｂ）
   ブチルステアレート１．０〜９．０重量部とから本質的
   になる繊維用潤滑剤組成物。 ２ Ｒが３〜６個の炭素原子を含み、ｘが５０〜７５の
   平均値を有し、ｙが１〜５の平均値を有し、そしてｚが
   １〜５の平均値を有する、特許請求の範囲１に記載の繊
   維用潤滑剤組成物。 ３ Ｒが３個の炭素原子を含み、ｘが約６７の平均値を
   有し、ｙが約３の平均値を有し、そしてｚが約２．５の
   平均値を有する、特許請求の範囲２に記載の繊維用潤滑
   剤組成物。