KR20110019690A - 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제, 폴리우레탄계 탄성섬유의 처리방법 및 폴리우레탄계 탄성섬유 - Google Patents

폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제, 폴리우레탄계 탄성섬유의 처리방법 및 폴리우레탄계 탄성섬유 Download PDF

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Abstract

폴리우레탄계 탄성섬유의 제조에 있어서, 감긴 형상과 해서성이 양호한 패키지를 수득할 수 있고, 또한 폴리우레탄계 탄성섬유에 양호한 평활성, 제전성 및 핫 멜트 접착성을 부여할 수 있는 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제, 폴리우레탄계 탄성섬유의 처리방법 및 폴리우레탄계 탄성섬유를 제공한다.
폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제로서, 광물유를 필수 성분으로 하는 특정 분산매와 지방족 에스테르 화합물로 이루어진 특정 분산질로 이루어지며 당해 분산매를 80 내지 99.99질량% 및 당해 분산질을 0.01 내지 20질량%(합계 100질량%)의 비율로 함유하며, 또한 소정의 측정방법으로 측정한 평균 입자 직경을 0.01 내지 500㎛의 범위로 조제한 것을 사용하였다.

Description

폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제, 폴리우레탄계 탄성섬유의 처리방법 및 폴리우레탄계 탄성섬유{A processing agent for polyurethane elastomer fiber, a method of processing of polyurethane elastomer fiber and a polyurethane elastomer fiber}
본 발명은 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제, 당해 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제를 사용하는 폴리우레탄계 탄성섬유의 처리방법 및 당해 방법으로 수득한 폴리우레탄계 탄성섬유에 관한 것이며, 보다 상세하게는 폴리우레탄계 탄성섬유의 제조에 있어서, 감긴 형상(捲形狀)과 해서성(解舒性)이 양호한 패키지를 수득할 수 있고, 또한 폴리우레탄계 탄성섬유에 우수한 평활성, 제전성(制電性) 및 핫 멜트 접착성을 부여할 수 있는 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제, 당해 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제를 사용하는 폴리우레탄계 탄성섬유의 처리방법 및 당해 처리방법으로 수득한 폴리우레탄계 탄성섬유에 관한 것이다.
종래, 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제로서 폴리디메틸실록산이나 광물유 등에 고체의 금속 비누를 분산시킨 것(예를 들면, 특허문헌 1 내지 3 참고), 폴리옥시알킬렌에테르 변성 폴리실록산을 함유하는 것(예를 들면, 특허문헌 4 및 5 참고), 폴리프로필렌 글리콜계 폴리올을 함유하는 것(예를 들면, 특허문헌 6 참고) 등이 제안되어 있다. 그러나, 이들 종래의 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제에는 폴리우레탄계 탄성섬유의 제조에서 작제한 패키지의 해서성이 불량하거나, 또는 폴리우레탄계 탄성섬유에 부여되는 핫 멜트 접착성이 불량하거나, 또는 폴리우레탄계 탄성섬유에 부여되는 평활성이나 제전성이 부족하여 안정한 조업성이 수득되지 않거나 하는 등, 폴리우레탄계 탄성섬유를 제조 내지 가공하는 데 있어서 어떠한 중대한 지장이 있다는 문제가 있다.
특허문헌 1: 일본 특허공보 제(소)41-000286호
특허문헌 2: 일본 특허공보 제(소)40-005557호
특허문헌 3: 일본 공개특허공보 제(평)9-217283호
특허문헌 4: 일본 공개특허공보 제(평)9-268477호
특허문헌 5: 일본 공개특허공보 제(평)9-296377호
특허문헌 6: 일본 공개특허공보 제2000-327224호
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 폴리우레탄계 탄성섬유의 제조에 있어서, 감긴 형상과 해서성이 양호한 패키지를 수득할 수 있고, 또한 폴리우레탄계 탄성섬유에 우수한 평활성, 제전성 및 핫 멜트 접착성을 부여할 수 있는 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제, 당해 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제를 사용하는 폴리우레탄계 탄성섬유의 처리방법 및 당해 처리방법으로 수득한 폴리우레탄계 탄성섬유를 제공하는 데 있다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하려고 연구한 결과, 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제로서는 특정 분산매(分散媒)에 특정 분산질(分散質)을 소정 비율로 분산시킨 것이 올바르고 적합하다는 것을 알아내어 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명은 다음의 분산매와 분산질로 이루어진 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제로서, 당해 분산매를 80 내지 99.99질량% 및 당해 분산질을 0.01 내지 20질량%(합계 100질량%)의 비율로 함유하고, 또한 아래의 평균 입자 직경의 측정방법으로 측정한 평균 입자 직경을 0.01 내지 500㎛의 범위로 조제(調製)하여 이루어짐을 특징으로 하는 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제에 관한 것이다.
분산매: 광물유를 70 내지 100질량%의 비율로, 실리콘 오일 및/또는 액상 에스테르 오일을 0 내지 30질량%(합계 100질량%)의 비율로 함유하며, 또한 25℃에서의 점도가 2 × 10-6 내지 1000 × 10-6㎡/s의 범위에 있는 액체.
분산질: 다음 화학식 1의 지방족 에스테르 화합물, 화학식 2의 지방족 에스테르 화합물, 화학식 3의 지방족 에스테르 화합물 및 화학식 4의 지방족 에스테르 화합물로부터 선택된 하나 또는 둘 이상의 지방족 에스테르 화합물로, 융점이 25℃ 이상인 지방족 에스테르 화합물.
Figure pat00001
Figure pat00002
Figure pat00003
Figure pat00004
위의 화학식 1 내지 4에서,
R1은 탄소수 14 내지 50의 직쇄 지방족 탄화수소기, 탄소수 14 내지 50의 측쇄 지방족 탄화수소기 또는 탄소수 5 또는 6의 사이클로알킬기이고,
A는 분자 중에 탄소수 2 내지 10의 옥시알킬렌 단위로 구성된 (폴리)옥시알킬렌기를 갖는 탄소수 2 내지 30의 (폴리)옥시알킬렌 글리콜로부터 모든 수산기를 제거한 잔기이며,
X1은 다음 화학식 5의 아실기이고,
X2 내지 X10은 다음 화학식 5의 아실기 또는 수소원자(단, 화학식 2 중의 X2 및 X3 중의 적어도 하나는 다음 화학식 5의 아실기이거나, 또는 화학식 3 중의 X4 내지 X6 중의 적어도 하나는 다음 화학식 5의 아실기이거나, 또는 화학식 4 중의 X7 내지 X10 중의 적어도 하나는 다음 화학식 5의 아실기이다)이다.
Figure pat00005
위의 화학식 5에서,
R2는 탄소수 13 내지 49의 직쇄 지방족 탄화수소기, 탄소수 13 내지 49의 측쇄 지방족 탄화수소기 또는 탄소수 5 또는 6의 사이클로알킬기이다.
평균 입자 직경의 측정방법: 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제를 25℃에서의 점도가 모두 10 × 10-6㎡/s인 폴리디메틸실록산과 광물유와의 1/1(질량비) 혼합액을 사용하여, 당해 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제 중의 분산질의 농도가 1000㎎/L로 되도록 희석시키고, 이 희석액을 액온 25℃에서 레이저 회절식 입도 분포 측정장치에 제공하여, 체적 기준의 평균 입자 직경을 측정하는 방법.
또한, 본 발명은 위에서 언급한 본 발명에 관한 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제를 희석시키지 않고 순수 급유법(neat oiling method)으로 폴리우레탄계 탄성섬유의 방사공정에서 폴리우레탄계 탄성섬유에 0.1 내지 10질량%로 되도록 부착시킴을 특징으로 하는 폴리우레탄계 탄성섬유의 처리방법에 관한 것이다.
추가로, 본 발명은 위에서 언급한 본 발명에 관한 폴리우레탄계 탄성섬유의 처리방법으로 수득한 폴리우레탄계 탄성섬유에 관한 것이다.
우선, 본 발명에 관한 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제(이하, 본 발명의 처리제라고 한다)에 대하여 설명한다. 본 발명의 처리제는, 폴리우레탄계 탄성섬유를 제조할 때, 폴리우레탄계 탄성섬유에 부착시키는 것으로, 특정 분산매와 특정 분산질로 이루어진 것이다.
본 발명의 처리제에 제공되는 분산매는 광물유를 70 내지 100질량%의 비율로, 실리콘 오일 및/또는 액상 에스테르 오일을 0 내지 30질량%(합계 100질량%)의 비율로 함유하며, 또한 25℃에서의 점도가 2 × 10-6 내지 1000 × 10-6㎡/s의 범위에 있는 액체이다.
광물유로서는, 파라핀 성분, 나프텐 성분 및 아로마 성분 등을 함유하는 일반적인 석유 유분(留分)을 사용할 수 있으며, 이의 성분 등은 제한되지 않으나, 25℃에서의 점도가 2 × 10-6 내지 100 × 10-6㎡/s의 범위에 있는 것이 바람직하다.
실리콘 오일로서는, 디메틸실록산 단위를 구성 단위로 하는 폴리디메틸실록산, 디메틸실록산 단위와 탄소수 2 내지 4의 알킬기를 갖는 디알킬실록산 단위를 구성 단위로 하는 폴리디알킬렌실록산 및 디메틸실록산 단위와 메틸페닐실록산 단위를 구성 단위로 하는 폴리실록산 등을 들 수 있는데, 이들 중에서도 폴리디메틸실록산이 바람직하다.
액상 에스테르 오일로서는, 1) 부틸 스테아레이트, 옥틸 스테아레이트, 올레일 라우레이트, 올레일 올레에이트, 이소트리데실 스테아레이트, 이소펜타코사닐 이소스테아레이트 등의, 지방족 1가 알콜과 지방족 모노카복실산과의 에스테르, 2) 1,6-헥산디올 디데카노에이트, 트리메틸올프로판 모노올레에이트 모노라우레이트, 트리메틸올프로판 트리라우레이트, 소르비탄 모노올레에이트, 소르비탄 트리올레에이트, 피마자유 등의 천연 유지 등의, 지방족 다가 알콜과 지방족 모노카복실산과의 에스테르, 3) 디라우릴 아디페이트, 디올레일 아젤레이트 등의, 지방족 1가 알콜과 지방족 다가 카복실산과의 에스테르 등을 들 수 있는데, 이들 중에서도 옥틸 스테아레이트나 이소트리데실 스테아레이트 등의, 지방족 1가 알콜과 지방족 모노카복실산과의 에스테르로서, 탄소수 15 내지 40의 에스테르, 또는 트리메틸올프로판 트리라우레이트나 피마자유 등의, 지방족 다가 알콜과 지방족 모노카복실산과의 에스테르로서 탄소수 15 내지 40의 에스테르가 바람직하다.
이러한 분산매는 광물유 70 내지 100질량%와 실리콘 오일 및/또는 액상 에스테르 오일 0 내지 30질량%(합계 100질량%)의 비율로 함유하여 이루어진 것인데, 그 중에서도 광물유를 85 내지 100질량%, 액상 에스테르 오일을 0 내지 15질량%(합계 100질량%)의 비율로 함유하는 것이 바람직하며, 광물유를 100질량% 함유하는 것이 특히 바람직하다. 광물유가 70질량% 미만이면, 수득되는 폴리우레탄계 탄성섬유의 핫 멜트 접착성이 현저하게 저하된다.
분산매는 25℃에서의 점도가 2 × 10-6 내지 1000 × 10-6㎡/s의 범위에 있는 액체인데, 그 중에서도 25℃에서의 점도가 2 × 10-6 내지 100 × 10-6㎡/s의 범위에 있는 액체가 바람직하다. 25℃에서의 점도가 2 × 10-6㎡/s 미만이면, 이러한 처리제를 폴리우레탄계 탄성섬유에 부착시킬 때 비산(飛散)이 발생하기 쉬워지며, 반대로 25℃에서의 점도가 1000 × 10-6㎡/s를 초과하면, 이러한 처리제를 폴리우레탄계 탄성섬유에 부착시켜도 양호한 평활성이 수득되기 어려워진다. 또한, 본 발명에 있어서의 점도는 JIS-K2283(석유제품 동점도 시험방법)에 기재되어 있는 케논-펜스케 점도계(Cannon-Fenske viscometer)를 이용한 방법으로 측정한 값이다.
본 발명의 처리제에 제공되는 분산질은 1) 화학식 1의 지방족 에스테르 화합물, 2) 화학식 2의 지방족 에스테르 화합물, 3) 화학식 3의 지방족 에스테르 화합물, 4) 화학식 4의 지방족 에스테르 화합물 또는 이들의 임의의 혼합물로, 융점이 25℃ 이상인 것이다.
화학식 1의 지방족 에스테르 화합물에 있어서, 화학식 1 중의 R1은 탄소수 14 내지 50의 직쇄 지방족 탄화수소기, 탄소수 14 내지 50의 측쇄 지방족 탄화수소기 또는 탄소수 5 또는 6의 사이클로알킬기이다. 이러한 탄소수 14 내지 50의 직쇄 지방족 탄화수소기 또는 탄소수 14 내지 50의 측쇄 지방족 탄화수소기로서는, 1) n-테트라데실기, n-헥사데실기, 옥타데실기, 이코실기, 도코실기, 테트라코실기, 헥사코실기, 옥타코실기, 트리아콘틸기, 도트리아콘틸기, 테트라트리아콘틸기, 헥사트리아콘틸기, 옥타트리아콘틸기, 테트라콘틸기, 도테트라콘틸기, 이소옥타데실기, 이소도코실기, 이소헥사코실기, 이소옥타코실기, 이소트리아콘틸기, 이소도트리아콘틸기, 이소테트라트리아콘틸기 등의 직쇄 또는 측쇄 알킬기, 2) cis-9-옥타데세닐기, 11-헵타데세닐기, 11-옥타데세닐기, cis,cis-9,12-옥타데카디에닐기, 8,11-이코사디에닐기, cis-15-테트라도코세엔기, cis-8-도트리아콘테닐기, cis-4,8-에틸-트리아콘테닐기 등의 직쇄 또는 측쇄 알케닐기, 3) 8-옥타데시닐기, 1-노나데시닐기, 1-이코시닐기, 8-도코시닐기, 6-트리코시닐기, 8-테트라코시닐기, 8-헥사코시닐기, 8-헵타코시닐기, 8-옥타코시닐기, 4-트리아콘티닐기, 8-노나코시닐기, 8-도트리아콘티닐기, 6-테트라콘티닐기, 4-에틸-헥사코시닐기 등의 직쇄 또는 측쇄 알키닐기를 들 수 있다. 또한, 탄소수 5 또는 6의 사이클로알킬기로서는 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기를 들 수 있다. 그 중에서도 R1로서는 탄소수 18 내지 38의 알킬기가 바람직하고, 탄소수 22 내지 36의 알킬기가 보다 바람직하다.
화학식 1의 지방족 에스테르 화합물에 있어서, 화학식 1 중의 X1은 화학식 5의 아실기이다.
화학식 5의 아실기에 있어서, 화학식 5 중의 R2는 탄소수 13 내지 49의 직쇄 지방족 탄화수소기, 탄소수 13 내지 49의 측쇄 지방족 탄화수소기 또는 탄소수 5 또는 6의 사이클로알킬기이다. 이러한 탄소수 13 내지 49의 직쇄 지방족 탄화수소기 또는 탄소수 13 내지 49의 측쇄 지방족 탄화수소기로서는, 1) 트리데실기, 펜타데실기, 헵타데실기, 옥타데실기, 노나데실기, 헨이코실기, 트리코실기, 테트라코실기, 펜타코실기, 헥사코실기, 헵타코실기, 옥타코실기, 노나코실기, 트리아콘틸기, 헨트리아콘틸기, 도트리아콘틸기, 트리트리아콘틸기, 헵타트리아콘틸기, 노나트리아콘틸기, 헨테트라콘틸기, 도테트라콘틸기, 이소헵타데실기, 이소옥타데실기, 이소노나데실기, 이소트리코실기, 이소테트라코실기, 이소펜타코실기, 이소헥사코실기, 이소헵타코실기, 이소옥타코실기, 이소노나코실기, 이소트리아콘틸기, 이소헨트리아콘틸기, 이소트리트리아콘틸기, 이소헵타트리아콘틸기 등의 직쇄 또는 측쇄 알킬기, 2) cis-9-옥타데세닐기, 11-헵타데세닐기, cis,cis-9, 12-옥타데카디에닐기, 8,11-노나데카디에닐기, cis-15-펜타도코세엔기, cis-8-도트리아콘테닐기, cis-4,8-에틸-트리아콘테닐기 등의 직쇄 또는 측쇄 알케닐기, 3) 8-옥타데시닐기, 1-노나데시닐기, 1-이코시닐기, 8-도코시닐기, 6-트리코시닐기, 8-테트라코시닐기, 8-헥사코시닐기, 8-헵타코시닐기, 8-옥타코시닐기, 4-트리아콘티닐기, 8-노나코시닐기, 8-도트리아콘티닐기, 6-테트라콘티닐기, 4-에틸-헥사코시닐기 등의 직쇄 또는 측쇄 알키닐기를 들 수 있다. 또한, 탄소수 5 또는 6의 사이클로알킬기로서는 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기를 들 수 있다. 그 중에서도 R2로서는 탄소수 17 내지 37의 알킬기가 바람직하고, 탄소수 21 내지 35의 알킬기가 보다 바람직하다.
이러한 화학식 1의 지방족 에스테르 화합물로서는, 예를 들면, 미리스틸 미리스티네이트, 미리스틸 스테아레이트, 미리스틸 베헤닐레이트, 미리스틸 몬타네이트, 스테아릴 스테아레이트, 스테아릴 베헤닐레이트, 스테아릴 리그노세레이트, 이소스테아릴 스테아레이트, 베헤닐 스테아레이트, 베헤닐 베헤닐레이트, 베헤닐 리그노세레이트, 리그노세릴 미리스티네이트, 리그노세릴 베헤닐레이트, 리그노세릴 리그노세레이트, 리그노세릴 몬타네이트, 리그노세릴 멜리실레이트, 몬타닐 스테아레이트, 몬타닐 베헤닐레이트, 몬타닐 리그노세레이트, 몬타닐 몬타네이트 및 멜리실릴 멜리실레이트 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 스테아릴 스테아레이트, 스테아릴 베헤닐레이트, 스테아릴 리그노세레이트, 이소스테아릴 스테아레이트, 베헤닐 스테아레이트, 베헤닐 베헤닐레이트, 베헤닐 리그노세레이트, 리그노세릴 베헤닐레이트, 리그노세릴 리그노세레이트, 리그노세릴 몬타네이트, 리그노세릴 멜리실레이트, 몬타닐 스테아레이트, 몬타닐 베헤닐레이트, 몬타닐 리그노세레이트, 몬타닐 몬타네이트 및 멜리실릴 멜리실레이트가 바람직하고, 베헤닐 베헤닐레이트, 베헤닐 리그노세레이트, 리그노세릴 베헤닐레이트, 리그노세릴 리그노세레이트, 리그노세릴 몬타네이트, 리그노세릴 멜리실레이트, 몬타닐 스테아레이트, 몬타닐 베헤닐레이트, 몬타닐 리그노세레이트, 몬타닐 몬타네이트 및 멜리실릴 멜리실레이트가 보다 바람직하다.
화학식 2의 지방족 에스테르 화합물에 있어서, 화학식 2 중의 X2 및 X3은 화학식 5의 아실기 또는 수소원자인데, X2 및 X3 중에서 적어도 하나는 화학식 5의 아실기이다.
화학식 2의 지방족 에스테르 화합물에 있어서, 화학식 2 중의 A는 분자 중에 탄소수 2 내지 10의 옥시알킬렌 단위로 구성된 (폴리)옥시알킬렌기를 갖는 탄소수 2 내지 30의 (폴리)옥시알킬렌 글리콜로부터 모든 수산기를 제거한 잔기이다. 그 중에서도, 화학식 2 중의 A로서는, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 또는 부틸렌 글리콜로부터 모든 수산기를 제거한 잔기가 바람직하다.
이러한 화학식 2의 지방족 에스테르 화합물로서는, 예를 들면, 1) 미리스트산, 펜타데실산, 팔미트산, 헵타데실산, 스테아르산, 노나데칸산, 아라크산(arachic acid), 베헨산, 리그노세르산(lignoceric acid), 세로트산(cerotic acid), 헵타코산산(heptacosanoic acid), 몬탄산, 멜리쓰산(melissic acid), 라크세르산(lacceric aicd) 등의 포화 지방산, 2) 올레산, 엘라이드산(elaidic acid), 세토레산(cetoleic acid), 에루크산(erucic acid), 브라시딘산(brassidic acid), 소르브산, 리놀산, 리놀렌산, 아라키돈산, 클루파노돈산(clupanodonic acid), 니신산(nisinic acid), 프로피올산, 스테아롤산 등의 불포화 지방산, 3) 이소스테아르산 등의 측쇄 탄화수소기를 갖는 지방산, 4) 말발산(malvalic acid), 스테르쿨산(sterculic aicd), 히드노카르프산(hydnocarpic acid), 숄무그르산[chaulmoogric acid, (S)-사이클로펜트-2-엔-1-트리데칸산], 고를산(gorlic acid) 등의 지환식 지방산 등, 이상 1) 내지 4)와 같은 지방산과 에틸렌 글리콜, 1,2-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥사메틸렌 디올, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 폴리프로필렌 글리콜, 폴리테트라메틸렌 글리콜, 폴리헥사메틸렌 글리콜 등의 디올로부터 합성되는 1가 또는 2가의 지방족 에스테르 화합물을 들 수 있다. 그 중에서도, 스테아르산, 노나데칸산, 아라크산, 베헨산, 리그노세르산, 세로트산, 몬탄산, 멜리쓰산, 라크세르산, 이소스테아르산 등의 탄소수 18 내지 38의 지방산과 에틸렌 글리콜, 1,2-프로판디올, 1,4-부탄디올로부터 합성되는 1가 또는 2가의 지방족 에스테르 화합물이 바람직하며, 베헨산, 리그노세르산, 세로트산, 헵타코산산, 몬탄산, 멜리쓰산, 라크세르산 등의 탄소수 22 내지 36의 지방산과 에틸렌 글리콜, 1,2-프로판 디올, 1,4-프로판 디올부터 합성되는 1가 또는 2가의 지방족 에스테르 화합물이 보다 바람직하다.
화학식 3의 지방족 에스테르 화합물에 있어서, 화학식 3 중의 X4, X5 및 X6은 화학식 5의 아실기 또는 수소원자인데, X4, X5 및 X6 중의 적어도 하나는 화학식 5의 아실기이다.
이러한 화학식 3의 지방족 에스테르 화합물로서는, 예를 들면, 1) 미리스트산, 펜타데실산, 팔미트산, 스테아르산, 노나데칸산, 아라크산, 베헨산, 리그노세르산, 세로트산, 헵타코산산, 몬탄산, 멜리쓰산, 라크세르산 등의 포화 지방산, 2) 올레산, 엘라이드산, 세토레산, 에루크산, 브라시딘산, 소르브산, 리놀산, 리놀렌산, 아라키돈산, 클루파노돈산, 니신산, 프로피올산, 스테아롤산 등의 불포화 지방산, 3) 이소스테아르산 등의 측쇄 탄화수소기를 갖는 지방산, 4) 말발산, 스테르쿨산, 히드노카르프산, 숄무그르산, 고를산 등의 지환식 지방산 등, 이상 1) 내지 4)와 같은 지방산과 글리세린으로부터 합성되는 1가 내지 3가의 지방족 에스테르 화합물을 들 수 있다. 그 중에서도, 스테아르산, 노나데칸산, 아라크산, 베헨산, 리그노세르산, 세로트산, 헵타코산산, 몬탄산, 멜리쓰산, 라크세르산, 이소스테아르산 등의 탄소수 18 내지 38의 지방산과 글리세린으로부터 합성되는 1가 내지 3가의 지방족 에스테르 화합물이 바람직하고, 베헨산, 리그노세르산, 세로트산, 헵타코산산, 몬탄산, 멜리쓰산, 라크세르산 등의 탄소수 22 내지 36의 지방산과 글리세린으로부터 합성되는 1가 내지 3가의 지방족 에스테르 화합물이 보다 바람직하다.
화학식 4의 지방족 에스테르 화합물에 있어서, 화학식 4 중의 X7, X8, X9 및 X10은 화학식 5의 아실기 또는 수소원자인데, X7, X8, X9 및 X10 중의 적어도 하나는 화학식 5의 아실기이다.
이러한 화학식 4의 지방족 에스테르 화합물로서는, 예를 들면, 1) 미리스트산, 펜타데실산, 팔미트산, 헵타데실산, 스테아르산, 노나데칸산, 아라크산, 베헨산, 리그노세르산, 세로트산, 헵타코산산, 몬탄산, 멜리쓰산, 라크세르산 등의 포화 지방산, 2) 올레산, 엘라이드산, 세토레산, 에루크산, 브라시딘산, 소르브산, 리놀산, 리놀렌산, 아라키돈산, 클루파노돈산, 니신산, 프로피올산, 스테아롤산 등의 불포화 지방산, 3) 이소스테아르산 등의 측쇄 탄화수소기를 갖는 지방산, 4) 말발산, 스테르쿨산, 히드노카르프산, 숄무그르산, 고를산 등의 지환식 지방산 등, 이상 1) 내지 4)와 같은 지방산과 펜타에리트리톨로부터 합성되는 1가 내지 4가의 지방족 에스테르 화합물을 들 수 있다. 그 중에서도, 스테아르산, 노나데칸산, 아라크산, 베헨산, 리그노세르산, 세로트산, 헵타코산산, 몬탄산, 멜리쓰산, 라크세르산, 이소스테아르산 등의 탄소수 18 내지 38의 지방산과 펜타에리트리톨로부터 합성되는 1가 내지 4가의 지방족 에스테르 화합물이 바람직하고, 베헨산, 리그노세르산, 세로트산, 헵타코산산, 몬탄산, 멜리쓰산, 라크세르산 등의 탄소수 22 내지 36의 지방산과 펜타에리트리톨로부터 합성되는 1가 내지 4가의 지방족 에스테르 화합물이 보다 바람직하다.
본 발명의 처리제에 제공되는 분산질은, 위에서 설명한 바와 같이, 1) 화학식 1의 지방족 에스테르 화합물, 2) 화학식 2의 지방족 에스테르 화합물, 3) 화학식 3의 지방족 에스테르 화합물, 4) 화학식 4의 지방족 에스테르 화합물, 또는 5) 이들의 혼합물로, 융점이 25℃ 이상인 것이, 그 중에서도 화학식 2의 지방족 에스테르 화합물 및 화학식 3의 지방족 에스테르 화합물로부터 선택된 것이 바람직하고, 화학식 2의 지방족 에스테르 화합물 또는 화학식 3의 지방족 에스테르 화합물 중의 어느 하나가 보다 바람직하다. 화학식 2의 지방족 에스테르 화합물 또는 화학식 3의 지방족 에스테르 화합물은 본 발명의 처리제의 분산 안정성에 기여하며 양호한 보존 안정성을 나타낸다.
본 발명의 처리제는, 위에서 설명한 바와 같은 분산매를 80 내지 99.99질량% 및 분산질을 0.01 내지 20질량%(합계 100질량%)의 비율로 함유하는 것인데, 분산매를 90 내지 99.9질량% 및 분산질을 0.1 내지 10질량%(합계 100질량%)의 비율로 함유하는 것이 바람직하다. 분산매를 80 내지 99.99질량% 및 분산질을 0.01 내지 20질량%(합계 100질량%)의 비율로 함으로써, 본 발명의 처리제가 갖는 틱소트로피성을 적절하게 제어할 수 있고, 또한 양호한 보존 안정성을 나타낸다.
본 발명의 처리제는 위에서 설명한 바와 같은 분산매와 분산질로 이루어지며, 당해 분산매를 80 내지 99.99질량% 및 당해 분산질을 0.01 내지 20질량%(합계 100질량%)의 비율로 함유하고 있고, 또한 평균 입자 직경을 0.01 내지 500㎛의 범위, 바람직하게는 0.1 내지 100㎛의 범위로 조제하여 이루어진 것이다. 여기서, 평균 입자 직경이란, 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제를, 25℃에서의 점도가 모두 10 × 10-6㎡/s인 폴리디메틸실록산과 광물유와의 1/1(질량비) 혼합액을 사용하여, 당해 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제 중의 분산질의 농도가 1000㎎/L로 되도록 희석시키고, 당해 희석액을 액온 25℃에서 레이저 회절식 입도 분포 측정장치에 제공하여 체적 기준의 평균 입자 직경을 측정한 값이다.
본 발명의 처리제는 공지의 방법에 준하여 조제할 수 있다. 예를 들면, 분산매와 분산질을 소정 비율로 혼합하여 혼합액으로 한 후, 당해 혼합액을 종형(縱型) 비드 밀, 횡형(橫型) 비드 밀, 샌드 그라인더 또는 콜로이드 밀 등의 습식 분쇄기에 제공하고, 균일 분산액으로 하여 수득할 수 있다. 각 성분을 혼합할 때의 온도나 습식 분쇄시의 온도는 20 내지 35℃로 하는 것이 바람직하다. 분산액의 점도는 JIS-K2283(석유제품 동점도 시험방법)에 기재된 캐논-펜스케 점도계를 사용하여, 25℃의 조건에서 계측하여 2 × 10-6 내지 1000 × 10-6㎡/s의 범위로 조정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 처리제는 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서 필요에 따라 적절하게 아미노 변성 폴리디메틸실록산, 폴리에테르 변성 폴리디메틸실록산 등의 변성 실리콘 오일, 실리콘 레진, 음이온 계면활성제, 비이온 계면활성제, 양이온 계면활성제, 양쪽성 계면활성제, 고급 알코올로 대표되는 접착제, 대전방지제, 젖음성(wetting) 향상제 등의 성분을 병용할 수도 있다. 이들 성분의 병용량은 가급적으로 소량으로 하는 것이 바람직하며, 본 발명의 처리제 100질량부당 5질량부 이하의 비율로 하는 것이 바람직하다.
이어서, 본 발명에 관한 폴리우레탄계 탄성섬유의 처리방법(이하, 본 발명의 처리방법이라고 한다)에 대하여 설명한다. 본 발명의 처리방법은, 위에서 설명한 바와 같은 본 발명의 처리제를, 희석시키지 않고 순수 급유법으로, 폴리우레탄계 탄성섬유의 방사공정에서 폴리우레탄계 탄성섬유에 0.1 내지 10질량%로 되도록 부착시키는 방법이다.
본 발명의 처리방법에서는 본 발명의 처리제를 용제 등으로 희석시키지 않고 그대로 급유하는 순수 급유법으로 폴리우레탄계 탄성섬유에 부착시킨다. 부착공정은 폴리우레탄계 탄성섬유의 방사공정이다. 부착방법으로서는 롤러 급유법, 가이드 급유법, 스프레이 급유법 등의 공지 방법을 적용할 수 있다. 본 발명의 처리제의 부착량은 폴리우레탄계 탄성섬유에 대하여 0.1 내지 10질량%로 되도록 하는데, 2 내지 6질량%로 되도록 하는 것이 바람직하다.
최후로, 본 발명에 관한 폴리우레탄계 탄성섬유에 대하여 설명한다. 본 발명에 관한 폴리우레탄계 탄성섬유는 위에서 설명한 처리방법으로 수득한 폴리우레탄계 탄성섬유이다.
본 발명에 있어서, 폴리우레탄계 탄성섬유는 실질적으로 폴리우레탄을 주된 구성부로 하는 탄성섬유를 의미하며, 통상적으로는 세그먼트화 된 폴리우레탄을 85질량% 이상 함유하는 장쇄 중합체로부터 방사된 것을 의미한다.
장쇄 중합체는 소위 소프트 세그먼트와 하드 세그먼트를 갖는다. 소프트 세그먼트는 폴리에테르, 폴리에스테르, 폴리에테르 에스테르 등의 비교적 장쇄 세그먼트이고, 하드 세그먼트는 이소시아네이트와 디아민 또는 디올 쇄 신장제와의 반응에 의해 유도되는 비교적 단쇄 세그먼트이다. 이러한 장쇄 중합체는 통상 하이드록실 말단 소프트 세그먼트 전구체를 유기 디이소시아네이트로 캡핑하여 예비중합체를 생성시키고, 당해 예비중합체를 디아민 또는 디올로 쇄 신장시켜 제조한다.
소프트 세그먼트에 대하여, 폴리에테르에는 테트라메틸렌 글리콜, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 테트라하이드로푸란, 3-메틸테트라하이드로푸란 등으로부터 유도되는 것이 포함되는데, 그 중에서도 테트라메틸렌 글리콜로부터 유도되는 것이 바람직하다. 또한, 폴리에스테르에는 에틸렌 글리콜, 테트라메틸렌 글리콜, 2,2-디메틸-1,3-프로판디올 등과 아디프산, 호박산 등의 2염기산으로부터 유도되는 것이 포함된다. 또한, 폴리에테르 에스테르에는 폴리에테르와 폴리에스테르 등으로부터 유도되는 것이 포함된다.
소프트 세그먼트 전구체의 캡핑에 사용하는 유기 디이소시아네이트로서는, 비스-(p-이소시아네이토페닐)-메탄(MDI), 트릴렌디이소시아네이트(TDI), 비스-(4-이소시아네이토사이클로헥실)-메탄(PICM), 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 3,3,5-트리메틸-5-메틸렌사이클로헥실 디이소시아네이트 등을 들 수 있는데, 그 중에서도 MDI가 바람직하다.
예비중합체의 쇄 신장에 사용하는 디아민으로서는 에틸렌 디아민, 1,3-사이클로헥산 디아민, 1,4-사이클로헥산 디아민 등을 들 수 있다.
예비중합체의 쇄 신장에 사용하는 디올로서는 에틸렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 4-부탄디올, 네오펜틸 글리콜, 1,2-프로필렌 글리콜, 1,4-사이클로헥산디메탄올, 1,4-사이클로헥산디올, 1,4-비스(β-하이드록시에톡시) 벤젠, 비스(β-하이드록시에틸) 테레프탈레이트 및 파라크실릴렌 디올 등을 들 수 있다. 이상, 폴리우레탄계 탄성섬유의 원료로 되는 장쇄 중합체에 대하여 설명하였는데, 본 발명에 있어서, 이러한 장쇄 중합체의 중합방법은 특별히 한정되지 않는다.
폴리우레탄계 탄성섬유의 원료로 되는 장쇄 중합체는 벤조트리아졸계 등의 자외선 흡수제, 장애 아민계 등의 내후제, 장애 페놀계 등의 산화방지제, 산화티탄, 산화철 등의 각종 안료, 황산바륨, 산화아연, 산화세슘, 은 이온 등의 기능성 첨가제 등을 함유할 수 있다.
장쇄 중합체를 원료로서 사용하여 폴리우레탄계 탄성섬유를 방사할 때 사용하는 용매로서는 N,N-디메틸아세트아미드(DMAc), 디메틸포름아미드, 디메틸 설폭사이드, N-메틸피롤리돈 등을 들 수 있는데, DMAc가 바람직하다. 용액의 전체 질량을 기준으로 하여 장쇄 중합체의 농도를 30 내지 40질량%, 특히 35 내지 38질량%로 하는 것이 용매를 사용하는 건식 방사법에 적합하다.
통상적으로, 쇄 신장제로서 디올을 사용한 경우, 폴리우레탄계 탄성섬유는 용융방사법, 건식 방사법 또는 습식 방사법 등에 의해 방사되며, 또한 쇄 신장제로서 디아민을 사용한 경우, 폴리우레탄계 탄성섬유는 건식 방사법에 의해 방사된다. 본 발명에 있어서, 방사법은 특별히 한정되지 않지만, 용매를 사용하는 건식 방사법이 바람직하다.
이상 설명한 본 발명에 의하면, 폴리우레탄계 탄성섬유의 제조에 있어서, 감긴 형상과 해서성이 양호한 패키지를 수득할 수 있고, 또한 폴리우레탄계 탄성섬유에 양호한 윤활성, 제전성 및 핫 멜트 접착성을 부여할 수 있다는 효과가 있으며, 결과로서 안정한 조업하에 고품질의 폴리우레탄계 탄성섬유를 수득할 수 있다.
이하, 본 발명의 구성 및 효과를 보다 구체적으로 하기 위한 실시예 등을 열거하지만, 본 발명이 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하의 실시예 등에 있어서, 부(部)는 질량부를 나타내며, 또한 %는 질량%를 나타낸다.
시험 구분 1(분산질의 조제)
● 화학식 1의 지방족 에스테르 화합물(ES-1)의 조제
반응 용기에 옥타코사놀 410.28g 및 몬탄산 424.28g을 넣고, 질소 기류하에 150℃로 상승시킨 다음, 내용물을 균일하게 용해시키고, 황산 1.7g을 넣은 다음, 10㎜Hg의 감압하에서 발생하는 물을 제거하면서 2시간 동안 에스테르화 반응을 수행하였다. 반응 종료 후, 40% 수산화나트륨 수용액 1.75g을 첨가하여 중화시키고, 다시 탈수를 행하였다. 내용물을 일단 냉각시켜 고화시킨 후, 볼 밀로 조분쇄하여 지방족 에스테르 화합물(ES-1)을 수득하였다. 당해 지방족 에스테르 화합물(ES-1)은 25℃에서 고체였다.
● 화학식 1의 지방족 에스테르 화합물(ES-2) 내지 (ES-4) 및 비교용 지방족 에스테르 화합물(es-1) 및 (es-2)의 조제
지방족 에스테르 화합물(ES-1)과 동일하게 하여, 표 1에 기재한 지방족 에스테르 화합물(ES-2) 내지 (ES-4) 및 비교용 지방족 에스테르 화합물(es-1) 및 (es-2)를 조제했다.
● 화학식 2의 지방족 에스테르 화합물(ES-5)의 조제
반응 용기에 1,4-부탄디올 90.04g, 몬탄산 메틸 에스테르 876.58g 및 디부틸주석 디라우레이트 1.9g을 넣고, 질소 기류하에 5시간에 걸쳐서 190℃로 승온하면서, 발생하는 메탄올을 제거하였다. 그 후, 10㎜Hg의 감압하에서 발생하는 메탄올을 추가로 제거하면서 에스테르화 반응을 수행하였다. 반응 종료 후, 내용물을 일단 냉각시켜 고화시킨 후, 볼 밀로 조분쇄하여 지방족 에스테르 화합물(ES-5)을 수득하였다. 당해 지방족 에스테르 화합물(ES-5)은 25℃에서 고체였다.
● 화학식 2의 지방족 에스테르 화합물(ES-6) 내지 (ES-10) 및 비교용 지방족 에스테르 화합물(es-3) 내지 (es-6)의 조제
지방족 에스테르 화합물(ES-5)와 동일하게 하여, 표 2에 기재한 지방족 에스테르 화합물(ES-6) 내지 (ES-10) 및 비교용 지방족 에스테르 화합물(es-3) 내지 (es-6)을 조제했다.
● 화학식 3의 지방족 에스테르 화합물(ES-11)의 조제
반응 용기에 글리세린 92.03g, 몬탄산 메틸 에스테르 1314.87g 및 디부틸주석 디라우레이트 2.7g을 넣고, 질소 기류하에 5시간에 걸쳐서 190℃로 승온하면서, 발생하는 메탄올을 제거하였다. 그 후, 10㎜Hg의 감압하에서 발생하는 메탄올을 추가로 제거하면서 에스테르화 반응을 수행하였다. 반응 종료 후, 내용물을 일단 냉각시켜 고화시킨 후, 볼 밀로 조분쇄하여 지방족 에스테르 화합물(ES-11)을 수득하였다. 당해 지방족 에스테르 화합물(ES-11)은 25℃에서 고체였다.
● 화학식 3의 지방족 에스테르 화합물(ES-12), (ES-13), (ES-15), (ES-16) 및 비교용 지방족 에스테르 화합물(es-7)의 조제
지방족 에스테르 화합물(ES-11)과 동일하게 하여, 표 3에 기재한 지방족 에스테르 화합물(ES-12), (ES-13), (ES-15), (ES-16) 및 비교용 지방족 에스테르 화합물(es-7)을 조제했다.
● 화학식 3의 지방족 에스테르 화합물(ES-14)의 조제
반응 용기에 글리세린 92.03g, 몬탄산 메틸 에스테르 438.29g 및 세로트산 메틸 에스테르 410.27g 및 디부틸주석 디라우레이트 1.8g을 넣고, 질소 기류하에 5시간에 걸쳐서 190℃로 승온하면서, 발생하는 메탄올을 제거하였다. 그 후, 10㎜Hg의 감압하에서 발생하는 메탄올을 추가로 제거하면서 에스테르화 반응을 수행하였다. 반응 종료 후, 내용물을 일단 냉각시켜 고화시킨 후, 볼 밀로 조분쇄하여 지방족 에스테르 화합물(ES-14)을 수득하였다. 당해 지방족 에스테르 화합물(ES-14)은 25℃에서 고체였다.
● 화학식 4의 지방족 에스테르 화합물(ES-17)의 조제
반응 용기에 펜타에리트리톨 136.05g, 도트리아콘탄산 메틸 에스테르 1977.32g 및 디부틸주석 디라우레이트 4.2g을 넣고, 질소 기류하에 5시간에 걸쳐서 190℃로 승온하면서, 발생하는 메탄올을 제거하였다. 그 후, 10㎜Hg의 감압하에서 발생하는 메탄올을 추가로 제거하면서 에스테르화 반응을 수행하였다. 반응 종료 후, 내용물을 일단 냉각시켜 고화시킨 후, 볼 밀로 조분쇄하여 지방족 에스테르 화합물(ES-17)을 수득하였다. 당해 지방족 에스테르 화합물(ES-17)은 25℃에서 고체였다.
● 화학식 4의 지방족 에스테르 화합물(ES-18) 내지 (ES-21) 및 비교용 지방족 에스테르 화합물(es-8)의 조제
지방족 에스테르 화합물(ES-17)과 동일하게 하여 표 4에 기재한 지방족 에스테르 화합물(ES-18) 내지 (ES-21) 및 비교용 지방족 에스테르 화합물(es-8)을 조제했다.
Figure pat00006
Figure pat00007
Figure pat00008
Figure pat00009
표 1 내지 표 4에 있어서,
R-1은 옥타코사놀로부터 수산기를 제거한 잔기(옥타코실기)이다.
R-2는 테트라코사놀로부터 수산기를 제거한 잔기(테트라코실기)이다.
R-3은 옥타데카놀로부터 수산기를 제거한 잔기(옥타데실기)이다.
R-4는 헥사데카놀로부터 수산기를 제거한 잔기(헥사데실기)이다.
R-5는 도데카놀로부터 수산기를 제거한 잔기(도데실기)이다.
R-6은 메탄올로부터 수산기를 제거한 잔기(메틸기)이다.
X-1은 몬탄산의 카복실기로부터 수산기를 제거한 잔기(R2: 헵타코실기)이다.
X-2는 이소세로트산의 카복실기로부터 수산기를 제거한 잔기(R2: 3-메틸테트라코실기)이다.
X-3은 아라크산의 카복실기로부터 수산기를 제거한 잔기(R2: 노나데실기)이다.
X-4는 팔미트산의 카복실기로부터 수산기를 제거한 잔기(R2: 펜타데실기)이다.
X-5는 도트리아콘탄산의 카복실기로부터 수산기를 제거한 잔기(R2: 헨트리아콘틸기)이다.
X-6은 베헨산의 카복실기로부터 수산기를 제거한 잔기(R2: 헨이코실기)이다.
X-7은 리그노세르산의 카복실기로부터 수산기를 제거한 잔기(R2: 테트라코실기)이다.
X-8은 세로트산의 카복실기로부터 수산기를 제거한 잔기(R2: 펜타코실기)이다.
X-9는 스테아르산의 카복실기로부터 수산기를 제거한 잔기(R2: 헵타데실기)이다.
X-10은 사이클로헥산산의 카복실기로부터 수산기를 제거한 잔기(R2: 사이클로헥실기)이다.
X-11은 도테트라콘탄산의 카복실기로부터 수산기를 제거한 잔기(R2: 헨테트라콘틸기)이다.
x-1은 테트라펜타콘탄산의 카복실기로부터 수산기를 제거한 잔기(R2: 트리펜타콘틸기)이다.
x-2는 라우르산의 카복실기로부터 수산기를 제거한 잔기(R2: 운데실기)이다.
x-3은 옥탄산의 카복실기로부터 수산기를 제거한 잔기(R2: 헵틸기)이다.
A-1은 1,4-부탄디올로부터 모든 수산기를 제거한 잔기이다.
A-2는 1,2-프로판디올로부터 모든 수산기를 제거한 잔기이다.
A-3은 에틸렌 글리콜로부터 모든 수산기를 제거한 잔기이다.
A-4는 분자량 400의 폴리에틸렌 글리콜로부터 모든 수산기를 제거한 잔기이다.
시험구분 2(폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제의 조제)
● 실시예 1{폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제(T-1)의 조제}
분산매로서 25℃에서의 점도가 20 × 10-6㎡/s인 광물유 98부와 분산질로서 표 2에 기재한 지방족 에스테르 화합물(ES-5) 2부를 20 내지 35℃의 온도에서 균일하게 될 때까지 혼합한 후, 횡형 비드 밀을 사용하여 습식 분쇄하고, 균일 분산액으로 하여, 위에서 언급한 평균 입자 직경의 측정방법에 의한 평균 입자 직경이 5㎛인 실시예 1에 상당하는 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제(T-1)를 조제했다.
● 실시예 2 내지 8, 17 내지 19, 24 및 비교예 5, 6, 8{폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제(T-2) 내지 (T-8), (T-17) 내지 (T-19), (T-24) 및 비교용 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제(t-5), (t-6), (t-8)의 조제}
실시예 1의 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제(T-1)와 동일하게 하여, 표 5에 기재한 실시예 2 내지 8, 17 내지 19, 24 및 비교예 5, 6, 8에 상당하는 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제(T-2) 내지 (T-8), (T-17) 내지 (T-19), (T-24) 및 비교용 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제(t-5), (t-6), (t-8)을 조제했다.
● 실시예 9{폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제(T-9)의 조제}
분산매로서 25℃에서의 점도가 20 × 10-6㎡/s인 광물유 88.2부 및 25℃에서의 점도가 20 × 10-6㎡/s인 폴리디메틸실록산 9.8부와 분산질로서 표 2에 기재한 지방족 에스테르 화합물(ES-5) 2부를 20 내지 35℃의 온도에서 균일하게 될 때까지 혼합한 후, 횡형 비드 밀을 사용하여 습식 분쇄하고, 균일 분산액으로 하여, 위에서 언급한 평균 입자 직경의 측정방법에 의한 평균 입자 직경이 5㎛인 실시예 9에 상당하는 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제(T-9)를 조제했다.
● 실시예 10 내지 12, 20 및 비교예 3, 4{폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제(T-10) 내지 (T-12), (T-20) 및 비교용 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제(t-3), (t-4)의 조제}
실시예 9의 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제(T-9)와 동일하게 하여, 표 5에 기재한 실시예 10 내지 12, 20 및 비교예 3, 4에 상당하는 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제(T-10) 내지 (T-12), (T-20) 및 비교용 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제(t-3) 내지 (t-4)를 조제했다.
● 실시예 13{폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제(T-13)의 조제}
분산매로서 25℃에서의 점도가 20 × 10-6㎡/s인 광물유 98부와 분산질로서 표 4에 기재한 지방족 에스테르 화합물(ES-17) 0.8부 및 지방족 에스테르 화합물(ES-8) 1.2부를 20 내지 35℃의 온도에서 균일하게 될 때까지 혼합한 후, 횡형 비드 밀을 사용하여 습식 분쇄하고, 균일 분산액으로 하여, 위에서 언급한 평균 입자 직경의 측정방법에 의한 평균 입자 직경이 70㎛인 실시예 13에 상당하는 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제(T-13)을 조제했다.
● 실시예 14 내지 16{폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제(T-14) 내지 (T-16)의 조제}
실시예 13의 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제(T-13)과 동일하게 하여, 표 5에 기재한 실시예 14 내지 16에 상당하는 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제(T-14) 내지 (T-16)을 조제했다.
● 실시예 21{폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제(T-21)의 조제}
분산매로서 25℃에서의 점도가 20 × 10-6㎡/s인 광물유 88.2부 및 25℃에서의 점도가 20 × 10-6㎡/s인 폴리디메틸실록산 9.8부와 분산질로서 표 1에 기재한 지방족 에스테르 화합물(ES-3) 0.8부 및 표 2에 기재한 지방족 에스테르 화합물(ES-9) 1.2부를 20 내지 35℃의 온도에서 균일하게 될 때까지 혼합한 후, 횡형 비드 밀을 사용하여 습식 분쇄하고, 균일 분산액으로 하여, 위에서 언급한 평균 입자 직경의 측정방법에 의한 평균 입자 직경이 5㎛인 실시예 21에 상당하는 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제(T-21)을 조제했다.
● 실시예 22{폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제(T-22)의 조제}
분산매로서 25℃에서의 점도가 150 × 10-6㎡/s인 광물유 98부와 분산질로서 표 2에 기재한 지방족 에스테르 화합물(ES-10) 2부를 20 내지 35℃의 온도에서 균일하게 될 때까지 혼합한 후, 횡형 비드 밀을 사용하여 습식 분쇄하고, 균일 분산액으로 하여, 위에서 언급한 평균 입자 직경의 측정방법에 의한 평균 입자 직경이 5㎛인 실시예 22에 상당하는 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제(T-22)를 조제했다. 그리고 실제 사용 장면에서는 여기서 조제한 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제(T-22) 100부에 대하여 폴리에테르 변성 폴리디메틸실록산 1부를 병용했다. 병용한 폴리에테르 변성 폴리디메틸실록산은 폴리디메틸실록산 부분/폴리옥시알킬렌기 부분 = 90/10(질량비)의 비율로 구성된 것으로, 폴리옥시알킬렌기 부분이 옥시에틸렌 단위/옥시프로필렌 단위 = 75/25(질량비)의 비율로 구성된 것이다.
● 실시예 23{폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제(T-23)의 조제}
분산매로서 25℃에서의 점도가 80 × 10-6㎡/s인 광물유 83.6부 및 이소트리데실 스테아레이트 4.4부와 분산질로서 표 3에 기재한 지방족 에스테르 화합물(ES-16) 6부 및 표 4에 기재한 지방족 에스테르 화합물(ES-19) 6부를 20 내지 35℃의 온도에서 균일하게 될 때까지 혼합한 후, 횡형 비드 밀을 사용하여 습식 분쇄하고,균일 분산액으로 하여, 위에서 언급한 평균 입자 직경의 측정방법에 의한 평균 입자 직경이 50㎛인 실시예 23에 상당하는 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제(T-23)를 조제했다. 그리고 실제 사용 장면에서는 여기서 조제한 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제(T-23) 100부에 대하여 실리콘 레진 2부를 병용했다. 병용한 실리콘 레진은 헥사메틸디실록산/테트라메톡시실란 = 1/2(몰 비)의 비율로 축합중합시킨 것이다.
● 실시예 25{폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제(T-25)의 조제}
분산매로서 25℃에서의 점도가 20 × 10-6㎡/s인 광물유 83.3부, 25℃에서의 점도가 20 × 10-6㎡/s인 폴리디메틸실록산 9.8부 및 트리메틸올프로판 트리라우레이트 4.9부와 분산질로서 표 1에 기재한 지방족 에스테르 화합물(ES-4) 2부를 20 내지 35℃의 온도에서 균일하게 될 때까지 혼합한 후, 횡형 비드 밀을 사용하여 습식 분쇄하고, 균일 분산액으로 하여, 위에서 언급한 평균 입자 직경의 측정방법에 의한 평균 입자 직경이 5㎛인 실시예 25에 상당하는 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제(T-25)를 조제했다.
● 실시예 26{폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제(T-26)의 조제}
분산매로서 25℃에서의 점도가 20 × 10-6㎡/s인 광물유 85부와 분산질로서 표 4에 기재한 지방족 에스테르 화합물(ES-21) 15부를 20 내지 35℃의 온도에서 균일하게 될 때까지 혼합한 후, 횡형 비드 밀을 사용하여 습식 분쇄하고, 균일 분산액으로 하여, 위에서 언급한 평균 입자 직경의 측정방법에 의한 평균 입자 직경이 5㎛인 실시예 26에 상당하는 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제(T-26)을 조제했다. 그리고 실제 사용 장면에서는 여기서 조제한 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제(T-26) 100부에 대하여 아미노 변성 폴리디메틸실록산 1부를 병용했다. 병용한 아미노 변성 폴리디메틸실록산은, 아미노 당량이 2,000이고 25℃에서의 점도가 200㎡/s인 것이다.
● 비교예 1{폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제(t-1)의 조제}
분산매로서 25℃에서의 점도가 20 × 10-6㎡/s인 광물유 19.6부 및 25℃에서의 점도가 20 × 10-6㎡/s인 폴리디메틸실록산 78.4부와 분산질로서 마그네슘 스테아레이트 2부를 20 내지 35℃의 온도에서 균일하게 될 때까지 혼합한 후, 횡형 비드 밀을 사용하여 습식 분쇄하고, 균일 분산액으로 하여, 위에서 언급한 평균 입자 직경의 측정방법에 의한 평균 입자 직경이 2㎛인 비교예 1에 상당하는 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제(t-1)을 조제했다. 그리고 실제 사용 장면에서는 여기서 조제한 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제(t-1) 100부에 대하여 폴리에테르 변성 폴리디메틸실록산 2부를 병용했다. 병용한 폴리에테르 변성 폴리디메틸실록산은 폴리디메틸실록산 부분/폴리옥시알킬렌기 부분 = 90/10(질량비)의 비율로 구성된 것으로, 폴리옥시알킬렌기 부분이 옥시에틸렌 단위/옥시프로필렌 단위 = 75/25(질량비)의 비율로 구성된 것이다.
● 비교예 2{폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제(t-2)의 조제}
분산매로서 25℃에서의 점도가 1000 × 10-6㎡/s인 광물유 99부와 분산질로서 마그네슘 스테아레이트 1부를 20 내지 35℃의 온도에서 균일하게 될 때까지 혼합한 후, 횡형 비드 밀을 사용하여 습식 분쇄하고, 균일 분산액으로 하여, 위에서 언급한 평균 입자 직경의 측정방법에 의한 평균 입자 직경이 2㎛인 비교예 2에 상당하는 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제(t-2)를 조제했다.
● 비교예 7{폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제(t-7)의 조제}
25℃에서의 점도가 10 × 10-6㎡/s인 광물유를 비교예 7에 상당하는 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제(t-7)로 했다.
● 비교예 9 내지 20{폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제(t-9) 내지 (t-20)의 조제}
평균 입자 직경, 분산매의 점도, 분산질의 상태를 변경시켜 비교예 9 내지 20에 상당하는 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제(t-9) 내지 (t-20)을 조제했다.
이상에서 조제한 각 예의 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제의 내용을 표 5 및 표 6에 정리하여 나타내었다.
Figure pat00010
Figure pat00011
표 5 및 표 6에 있어서,
a-1은 25℃에서의 점도가 20 × 10-6㎡/s인 광물유이다.
a-2는 25℃에서의 점도가 5 × 10-6㎡/s인 광물유이다.
a-3은 25℃에서의 점도가 10 × 10-6㎡/s인 광물유이다.
a-4는 25℃에서의 점도가 30 × 10-6㎡/s인 광물유이다.
a-5는 25℃에서의 점도가 150 × 10-6㎡/s인 광물유이다.
a-6은 25℃에서의 점도가 500 × 10-6㎡/s인 광물유이다.
a-7은 25℃에서의 점도가 80 × 10-6㎡/s인 광물유이다.
a-8은 25℃에서의 점도가 2000 × 10-6㎡/s인 광물유이다.
b-1은 25℃에서의 점도가 20 × 10-6㎡/s인 폴리메틸실록산이다.
b-2는 25℃에서의 점도가 10 × 10-6㎡/s인 폴리메틸실록산이다.
b-3은 25℃에서의 점도가 30 × 10-6㎡/s인 폴리메틸실록산이다.
b-4는 25℃에서의 점도가 500 × 10-6㎡/s인 폴리메틸실록산이다.
c-1은 이소트리데실 스테아레이트이다.
c-2는 트리메틸올프로판 트리라우레이트이다.
*1은 마그네슘 스테아레이트이다.
평균 입자 직경: 위에서 언급한 평균 입자 직경의 측정방법으로 측정한 값
(㎛)
● 시험 구분 3(폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제의 평가)
시험 구분 2에서 조제한 각 예의 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제에 대하여, 분산 안정성, 평균 입자 직경 및 점도 상승을 다음과 같이 평가하였다. 결과를 표 7 및 표 8에 정리하여 나타냈다.
● 분산 안정성의 평가
각 예의 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제 100㎖를 밀봉 마개가 부착된 100㎖들이 유리제 매스실린더에 넣고, 25℃에서 6개월 동안 방치한 다음, 조제 직후와 6개월 동안 방치한 후의 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제의 외관을 관찰하고 아래의 기준으로 평가하였다.
◎: 균일한 분산 상태로 외관에 변화가 없슴
○: 5㎖ 미만의 투명층이 발생하였슴
△: 5㎖ 이상의 투명층이 발생하였슴
×: 침전이 발생하였슴
● 평균 입자 직경의 평가
분산 안정성을 평가한 조제 직후와 6개월간 후의 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제에 대하여, 위에서 설명한 평균 입자 직경의 측정방법에 따라 평균 입자 직경을 측정하고 아래의 기준으로 평가하였다.
×: 평균 입자 직경이 0.01㎛ 미만
○: 평균 입자 직경이 0.01㎛ 이상 0.1㎛ 이하
◎: 평균 입자 직경이 0.1㎛ 이상 100㎛ 이하
○: 평균 입자 직경이 100㎛ 초과 500㎛ 이하
×: 평균 입자 직경이 500㎛
● 점도 상승의 평가
E형 점도계[도쿄게이키가부시키가이샤(Tokimec Inc.) 제품, DVH-E형]를 사용하여, 조제 직후의 각 예의 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제의 30℃에서의 점도를 로터 E, 20rpm으로 측정하여 초기 점도 V1(Paㆍs)로 했다. 또한, 각 예의 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제를 밀봉 마개가 부착된 유리제 용기에 넣고, 40℃에서 6개월 동안 방치한 다음, 다시 동일하게 30℃에서의 점도를 측정하여 경시후 점도 V2(Paㆍs)로 했다. 그리고 V2/V1를 산출하여 다음의 기준으로 평가했다.
◎: V2/V1가 1.3 미만
○: V2/V1가 1.3 이상 1.5 미만
△: V2/V1가 1.5 이상 2.0 미만
×: V2/V1 2.0 이상
Figure pat00012
Figure pat00013
표 7 및 표 8에 있어서,
*2: 분산액이 아니기 때문에 평가할 수 없었다.
표 7 및 표 8의 결과로부터 명백한 바와 같이, 본 발명의 처리제는, 장기간에 걸쳐서 초기 상태를 유지하여 분산 안정성이 우수하다. 본 발명의 처리제는, 장기간의 보관이나 운반 중에서의 성상의 변화가 거의 없고 우수한 분산 안정성을 유지하고 있기 때문에, 사용하기가 편리한 것이다.
● 시험 구분 4(폴리우레탄계 탄성섬유에 대한 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제의 부착 및 평가)
● 폴리우레탄계 탄성섬유에 대한 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제의 부착
비스-(p-이소시아네이토페닐)-메탄/테트라메틸렌에테르 글리콜(수 평균 분자량 1800) = 1.58/1(몰 비)의 혼합물을 통상적인 방법으로 90℃에서 3시간 동안 반응시켜 캡핑된 글리콜을 수득한 다음, 캡핑된 글리콜을 N,N'-디메틸아세트아미드(이하, DMAc라고 한다)로 희석시킨다. 이어서, 에틸렌 디아민과 디에틸아민을 함유하는 DMAc 용액을 캡핑된 글리콜의 DMAc 용액에 가하고, 실온에서 고속 교반장치를 사용하여 혼합하여 쇄 신장시켜 중합체를 수득했다. 추가로 DMAc를 가하여 중합체 농도가 약 35질량%인 DMAc 용액으로 하고, 당해 중합체의 DMAc 용액에 중합체에 대하여 산화티탄을 4.7질량%, 입체 장애 아민계 내후제를 3.0질량%, 그리고 입체 장애 페놀계 산화방지제를 1.2질량%로 되도록 첨가하고 혼합하여 균일한 중합체 혼합 용액으로 했다. 당해 중합체 혼합 용액을 사용하여, 공지의 스판덱스에서 사용되는 건식 방사법에 의해 단사 수 56본(本)으로 이루어진 560dtex의 탄성사를 방사하고, 권취 전의 오일 링 롤러로부터 각 예의 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제를 그대로 순수 상태에서 롤러 급유했다. 이렇게 하여 롤러 급유한 것을 권취속도 500m/min으로 길이 115mm의 원통상 지관(紙管)에 권취 폭 104mm를 부여하는 트래버스 가이드를 개재하여 서페이스 드라이브의 권취기를 이용하여 권취하여 건식 방사 폴리우레탄계 탄성섬유 패키지를 수득하였다. 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제의 부착량의 조절은 오일 링 롤러의 회전수를 조정하는 것으로 수행하였다.
● 측정 및 평가
위에서 수득한 건식 방사 폴리우레탄계 탄성섬유 패키지를 아래의 측정 및 평가에 제공하고, 결과를 표 9 및 표 10에 정리하여 나타냈다.
부착량: 위의 패키지(1Kg 두루마리)로부터 인출한 폴리우레탄계 탄성섬유에 대하여, JIS-L1073(합성섬유 필라멘트 사 시험방법)에 준거하고 추출용제로서 n-헥산을 사용하여 측정했다.
● 감긴 형상의 평가
위의 패키지(1Kg 두루마리)에 대하여, 감긴 폭의 최대값(Wmax)과 최소폭(Wmin)을 계측하여 쌍방의 차(Wmax - Wmin)로부터 벌지(bulge)를 구하고, 다음의 기준으로 평가하였다.
◎: 벌지가 4mm 미만
○: 벌지가 4 내지 6mm
△: 벌지가 6 내지 7mm
×: 벌지가 7mm 초과
● 해서성(解舒性)의 평가
한쪽에 제1 구동 롤러와 이에 항상 접하는 제1 유리 롤러로 송출부를 구성하고, 또한 반대쪽에 제2 구동 롤러와 이에 항상 접하는 제2 유리 롤러로 권취부를 구성하며, 송출부에 대하여 권취부를 수평 방향으로 20㎝ 거리를 두고 설치하였다. 제1 구동 롤러에 위와 동일한 패키지(3Kg 두루마리)를 장착하고, 보빈의 두께가 2mm로 될 때까지 해서하여 제2 구동 롤러에 권취하였다. 제1 구동 롤러로부터의 폴리우레탄계 탄성섬유의 권취속도를 50m/min로 고정하는 한편, 제2 구동 롤러에 대한 폴리우레탄계 탄성섬유의 권취속도를 50m/min으로부터 서서히 상승시켜 폴리우레탄계 탄성섬유를 패키지로부터 강제로 해서하였다. 강제 해서시에 있어서, 송출 부분과 권취 부분과의 사이에서 폴리우레탄계 탄성섬유의 움직임이 없어지는 시점에서의 권취속도 V(m/min)를 측정하고, 아래의 수학식 1로부터 해서성(%)을 구한 다음, 아래의 기준으로 평가했다.
◎: 해서성이 120% 미만(전혀 문제가 없고, 안정하게 해서할 수 있다)
○: 해서성이 120% 이상 160% 미만(사의 인출에 다소 저항이 있는 것으로, 사 절단의 발생은 없고, 안정하게 해서할 수 있다)
△: 해서성이 160% 이상 200% 미만(사의 인출에 저항이 있고, 약간의 사 절단도 있어서 조업에 약간 문제가 있다)
×: 해서성이 200% 이상(사의 인출시에 저항이 크고, 사 절단이 자주 발생하여 조업에 큰 문제가 있다)
또한, 25℃에서 6개월 동안 방치한 패키지에 대해서도 동일하게 해서성을 평가했다.
Figure pat00014
● 평활성의 평가
마찰 측정 메터[에이코속키가부시키가이샤(Eiko Sokki Co., Ltd.) 제품, 샘플 프릭션 유니트 모델 티비-1(Sample Friction Unit Model TB-1)]를 사용하여, 두 가지 프리 롤러 사이에 직경 1㎝로 표면 조도 2S의 크롬 도금 나시지(梨子地) 핀을 배치하고, 당해 크롬 도금 나시지 핀에 대하여, 위의 패키지(1Kg 두루마리)로부터 인출한 폴리우레탄계 탄성섬유의 접촉각도가 90도로 되도록 하였다. 25℃에서 60% RH의 조건하에서 입구 쪽에서 초기 장력(T1) 5g을 걸고, 100m/min의 속도로 주행시킬 때의 출구 쪽의 2차 장력(T2)을 측정했다. 아래의 수학식 2로부터 마찰계수를 구하고 다음의 기준으로 평가했다.
◎: 마찰계수가 0.150 이상 0.220 미만
○: 마찰계수가 0.220 이상 0.260 미만
△: 마찰계수가 0.260 이상 0.300 미만
×: 마찰계수가 0.300 이상
Figure pat00015
● 제전성의 평가
위의 평활성의 평가를 수행할 때, 크롬 도금 나시지 핀의 하부 1㎝의 위치에 정전 전위 측정기[카스가덴키가부시키가이샤(Kasuga Denki, Inc.) 제품, KSD-0103]를 배치하여 발생 전기를 측정하고, 다음의 기준으로 평가했다.
◎: 발생 전기가 50V 미만(전혀 문제 없이 안정적으로 조업할 수 있다)
○: 마찰 전기가 50V 이상 100V 미만(정경공정에서 약간 들어붙지만, 문제없이 안정적으로 조업할 수 있다)
△: 발생 전기가 100V 이상 500V 미만(정경공정에서 들어붙어서 조업을 할 수 없는 것으로 문제가 있다)
×: 발생 전기가 500V 이상[정경공정에서 심하게 들어붙고, 환편공정에서 풍면(風綿)의 부착도 심하여 조업할 수 없다]
● 접착성의 평가
폴리프로필렌제 스펀 본드 부직포 위에, 145℃에서 가열 용융시킨 스티렌 부타디엔 스티렌 블록 공중합체를 주성분으로 하는 고무계 핫 멜트 접착제를 균일하게 롤러로 도포하고, 절단하여 크기 40mm × 20mm의 절단물을 2매 제작했다. 2매의 절단물의 접착제 도포면 사이에 위의 패키지(1Kg 두루마리)로부터 인출한 길이 40mm의 폴리우레탄계 탄성섬유의 선단부 10mm를 끼우고, 160℃의 처리온도, 하중 9g/㎠에서 30초 동안 압착시켜 시료로 했다. 당해 시료의 폴리프로필렌제 스펀 본드 부직포 부분을 인장시험기[가부시키가이샤시마쓰세이사쿠쇼(Shimadzu Corporation) 제품, 오토그라프 AGS]의 상부 시료 파지부에 고정시키고, 하부 시료 파지부에 폴리우레탄계 탄성섬유를 고정시킨 다음, 100m/min의 속도로 인장시켜, 폴리프로필렌제 스펀 본드 부직포로부터 폴리우레탄계 탄성섬유를 뽑아내는 데 필요한 강력을 측정하고, 다음의 기준으로 평가했다.
◎: 강력이 35g 이상(핫 멜트 접착이 강하고, 안정한 조업이 가능하다)
○: 강력이 30g 이상 35g 미만(실용적인 핫 멜트 접착이고, 조업에서 문제는 발생하지 않는다)
△: 강력이 25g 이상 30g 미만(핫 멜트 접착에 약간 문제가 있고, 조업에서 문제가 발생하는 경우가 있다)
×: 강력이 25g 미만(핫 멜트 접착이 약하여 조업에 큰 문제가 있다)
Figure pat00016
Figure pat00017
표 9 및 표 10에 있어서,
처리제의 종류: 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제의 종류
표 9 및 표 10의 결과로부터 명백한 바와 같이, 본 발명의 처리제 및 처리방법에 의하면, 폴리우레탄계 탄성섬유의 제조에 있어서, 감긴 형상과 해서성이 양호한 패키지를 수득할 수 있고, 또한 폴리우레탄계 탄성섬유에 양호한 평활성, 제전성 및 핫 멜트 접착성을 부여할 수 있다. 결과로서 안정한 조업하에서 고품질의 폴리우레탄계 탄성섬유를 수득할 수 있는 것이다.

Claims (16)

  1. 다음의 분산매와 분산질로 이루어진 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제로서, 당해 분산매를 80 내지 99.99질량% 및 당해 분산질을 0.01 내지 20질량%(합계 100질량%)의 비율로 함유하고, 또한 아래의 평균 입자 직경의 측정방법으로 측정한 평균 입자 직경을 0.01 내지 500㎛의 범위로 조제(調製)하여 이루어짐을 특징으로 LL하는 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제.
    분산매: 광물유를 70 내지 100질량%의 비율로, 실리콘 오일 및/또는 액상 에스테르 오일을 0 내지 30질량%(합계 100질량%)의 비율로 함유하며, 또한 25℃에서의 점도가 2 × 10-6 내지 1000 × 10-6㎡/s의 범위에 있는 액체.
    분산질: 다음 화학식 1의 지방족 에스테르 화합물, 화학식 2의 지방족 에스테르 화합물, 화학식 3의 지방족 에스테르 화합물 및 화학식 4의 지방족 에스테르 화합물로부터 선택된 하나 또는 둘 이상의 지방족 에스테르 화합물로, 융점이 25℃ 이상인 지방족 에스테르 화합물.
    화학식 1
    Figure pat00018

    화학식 2
    Figure pat00019

    화학식 3
    Figure pat00020

    화학식 4
    Figure pat00021

    화학식 5
    Figure pat00022

    위의 화학식 1 내지 5에서,
    R1은 탄소수 14 내지 50의 직쇄 지방족 탄화수소기, 탄소수 14 내지 50의 측쇄 지방족 탄화수소기 또는 탄소수 5 또는 6의 사이클로알킬기이고,
    R2는 탄소수 13 내지 49의 직쇄 지방족 탄화수소기, 탄소수 13 내지 49의 측쇄 지방족 탄화수소기 또는 탄소수 5 또는 6의 사이클로알킬기이며,
    A는 분자 중에 탄소수 2 내지 10의 옥시알킬렌 단위로 구성된 (폴리)옥시알킬렌기를 갖는 탄소수 2 내지 30의 (폴리)옥시알킬렌 글리콜로부터 모든 수산기를 제거한 잔기이고,
    X1은 화학식 5의 아실기이며,
    X2 내지 X10은 화학식 5의 아실기 또는 수소원자(단, 화학식 2 중의 X2 및 X3 중의 적어도 하나는 화학식 5의 아실기이거나, 또는 화학식 3 중의 X4 내지 X6 중의 적어도 하나는 화학식 5의 아실기이거나, 또는 화학식 4 중의 X7 내지 X10 중의 적어도 하나는 화학식 5의 아실기이다)이다.
    평균 입자 직경의 측정방법: 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제를 25℃에서의 점도가 모두 10 × 10-6㎡/s인 폴리디메틸실록산과 광물유와의 1/1(질량비) 혼합액을 사용하여, 당해 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제 중의 분산질의 농도가 1000㎎/L로 되도록 희석시키고, 이 희석액을 액온 25℃에서 레이저 회절식 입도 분포 측정장치에 제공하여, 체적 기준의 평균 입자 직경을 측정하는 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 화학식 1의 지방족 에스테르 화합물이, 화학식 1 중의 R1이 탄소수 18 내지 38의 알킬기인 경우의 것인 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제.
  3. 청구항 1에 있어서, 화학식 2의 지방족 에스테르 화합물이, 화학식 2 중의 A가 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 또는 부틸렌 글리콜로부터 모든 수산기를 제거한 잔기인 경우의 것인 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제.
  4. 청구항 1에 있어서, 지방족 에스테르 화합물이 화학식 5 중의 R2가 탄소수 17 내지 37의 알킬기인 경우의 화학식 5의 아실기를 갖는 것인 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제.
  5. 청구항 1에 있어서, 분산질이 화학식 2의 지방족 에스테르 화합물 및 화학식 3의 지방족 에스테르 화합물로부터 선택된 하나 또는 둘 이상의 지방족 에스테르 화합물인 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제.
  6. 청구항 1에 있어서, 분산매가 광물유를 85 내지 100질량%의 비율로, 실리콘 오일 및/또는 액상 에스테르 오일을 0 내지 15질량%(합계 100질량%)의 비율로 함유하며, 또한 25℃에서의 점도가 2 × 10-6 내지 100 × 10-6㎡/s의 범위에 있는 것인 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제.
  7. 청구항 5에 있어서, 분산매가 광물유를 85 내지 100질량%의 비율로, 실리콘 오일 및/또는 액상 에스테르 오일을 0 내지 15질량%(합계 100질량%)의 비율로 함유하며, 또한 25℃에서의 점도가 2 × 10-6 내지 100 × 10-6㎡/s의 범위에 있는 것인 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제.
  8. 청구항 1에 있어서, 평균 입자 직경을 0.1 내지 100㎛의 범위로 조제한 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제.
  9. 청구항 5에 있어서, 평균 입자 직경을 0.1 내지 100㎛의 범위로 조제한 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제.
  10. 청구항 7에 있어서, 평균 입자 직경을 0.1 내지 100㎛의 범위로 조제한 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제.
  11. 청구항 1에 따르는 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제를 희석시키지 않고 순수 급유법으로 폴리우레탄계 탄성섬유의 방사공정에서 폴리우레탄계 탄성섬유에 0.1 내지 10질량%로 되도록 부착시키는, 폴리우레탄계 탄성섬유의 처리방법.
  12. 청구항 8에 따르는 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제를 희석시키지 않고 순수 급유법으로 폴리우레탄계 탄성섬유의 방사공정에서 폴리우레탄계 탄성섬유에 0.1 내지 10질량%로 되도록 부착시키는, 폴리우레탄계 탄성섬유의 처리방법.
  13. 청구항 9에 따르는 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제를 희석시키지 않고 순수 급유법으로 폴리우레탄계 탄성섬유의 방사공정에서 폴리우레탄계 탄성섬유에 0.1 내지 10질량%로 되도록 부착시키는, 폴리우레탄계 탄성섬유의 처리방법.
  14. 청구항 10에 따르는 폴리우레탄계 탄성섬유용 처리제를 희석시키지 않고 순수 급유법으로 폴리우레탄계 탄성섬유의 방사공정에서 폴리우레탄계 탄성섬유에 0.1 내지 10질량%로 되도록 부착시키는, 폴리우레탄계 탄성섬유의 처리방법.
  15. 청구항 1에 따르는 폴리우레탄계 탄성섬유의 처리방법으로 수득한 폴리우레탄계 탄성섬유.
  16. 청구항 14에 따르는 폴리우레탄계 탄성섬유의 처리방법으로 수득한 폴리우레탄계 탄성섬유.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5665227B2 (ja) * 2010-06-30 2015-02-04 竹本油脂株式会社 ポリウレタン系弾性繊維用処理剤、ポリウレタン系弾性繊維の処理方法及びポリウレタン系弾性繊維
JP5665236B2 (ja) * 2011-05-16 2015-02-04 竹本油脂株式会社 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
JP6176820B2 (ja) * 2012-11-09 2017-08-09 竹本油脂株式会社 繊維用処理剤
JP6235354B2 (ja) * 2014-01-27 2017-11-22 松本油脂製薬株式会社 弾性繊維用処理剤及び弾性繊維
JP5590755B1 (ja) * 2014-05-13 2014-09-17 竹本油脂株式会社 ポリウレタン系弾性繊維用処理剤、ポリウレタン系弾性繊維の処理方法及びポリウレタン系弾性繊維
CN104358108B (zh) * 2014-10-21 2016-08-24 江阴市澄江化工有限公司 一种具有普遍适用性的氨纶油剂
JP6934954B2 (ja) * 2017-11-21 2021-09-15 旭化成株式会社 ポリウレタン弾性繊維及びその巻糸体
JP6480072B1 (ja) * 2018-09-20 2019-03-06 竹本油脂株式会社 弾性繊維用処理剤及び弾性繊維
CN114651097A (zh) * 2019-10-21 2022-06-21 东丽奥培隆特士有限公司 弹性纤维和包含所述弹性纤维的纤维结构

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0900876B1 (en) * 1997-03-13 2006-05-31 TAKEMOTO OIL & FAT CO., LTD. Treatment for elastic polyurethane fibers, and elastic polyurethane fibers treated therewith
JP4223356B2 (ja) * 2002-07-31 2009-02-12 松本油脂製薬株式会社 弾性繊維用処理剤及び弾性繊維
JP2004076187A (ja) 2002-08-15 2004-03-11 Asahi Kasei Fibers Corp ポリウレタン弾性繊維用処理剤及び該処理剤が付着したポリウレタン弾性繊維
JP4456532B2 (ja) * 2004-08-03 2010-04-28 竹本油脂株式会社 合成繊維用処理剤及び合成繊維の処理方法
JP2007100291A (ja) * 2005-09-09 2007-04-19 Matsumoto Yushi Seiyaku Co Ltd 弾性繊維用処理剤及び弾性繊維
JP4873722B2 (ja) * 2007-03-09 2012-02-08 竹本油脂株式会社 ポリオレフィン系繊維用処理剤、ポリオレフィン系繊維の処理方法及び親水性ポリオレフィン系繊維
JP5139828B2 (ja) * 2008-02-07 2013-02-06 松本油脂製薬株式会社 弾性繊維用処理剤および弾性繊維
CN101509189B (zh) * 2009-03-05 2013-02-27 竹本油脂(苏州)有限公司 合成纤维长丝用原油型处理剂和处理方法

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