弾性繊維用処理剤および弾性繊維
【課題】 本発明の目的は、後加工工程の高速化に伴う、静電気のトラブルおよび解舒性のトラブルを解消した弾性繊維用処理剤および該処理剤を付与した弾性繊維を提供することにある。
【解決手段】 本発明は、ベース成分としてシリコーン油、鉱物油およびエステル油から選ばれる少なくとも１種を含有し、第４級アンモニウムホスフェート塩を０．０１〜１０重量％含有する、弾性繊維用処理剤である。また、本発明は該処理剤が０．１〜１５重量％付与されている、弾性繊維である。
【解決手段】 本発明は、ベース成分としてシリコーン油、鉱物油およびエステル油から選ばれる少なくとも１種を含有し、第４級アンモニウムホスフェート塩を０．０１〜１０重量％含有する、弾性繊維用処理剤である。また、本発明は該処理剤が０．１〜１５重量％付与されている、弾性繊維である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は制電性および解舒性に優れる弾性繊維用処理剤、および該処理剤を用いて処理された弾性繊維に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、シリコーン樹脂、および／または有機リン酸エステル塩を含有する、解舒性、平滑性、および制電性に優れた弾性繊維用処理剤が記載されている。
特許文献２には、アミノ変性シリコーンとリン酸エステルの混合物を含有し、高級脂肪酸の金属塩を分散させた、解舒性、制電性、チーズ捲形状、平滑性、編織加工時の風綿防止性に優れる弾性繊維用処理剤が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１６２１８７号公報
【特許文献２】特開２００６−１６１２５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
弾性繊維用油剤には、ベース成分として、シリコーン油、鉱物油およびエステル油などを用いているが、最近、弾性繊維の後加工工程の高速化および使用繊度の細ｄｔｅｘ化が進んできたため、後加工工程において静電気によるトラブルが増加する傾向にある。さらに、Ｃｈｅｅｓｅの外層と内層で解舒性の差が問題となる傾向にある。そして、特許文献１や特許文献２に記載された弾性繊維用処理剤ではこれらトラブルの傾向に対して不十分である。
本発明の目的は、後加工工程の高速化に伴う、静電気のトラブルおよび解舒性のトラブルを解消した弾性繊維用処理剤および該処理剤を付与した弾性繊維を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、ベース成分および第４級アンモニウムホスフェート塩を含む処理剤が制電性および解舒性に一層優れることを見出し、本発明に到達した。
すなわち本発明は、ベース成分としてシリコーン油、鉱物油およびエステル油から選ばれる少なくとも１種を含有し、第４級アンモニウムホスフェート塩を０．０１〜１０重量％含有する、弾性繊維用処理剤である。
処理剤に占める前記ベース成分の割合は５０重量％以上であることが好ましい。また、シリコーンレジンを０．０１〜１０重量％さらに含有することが好ましい。また、アミノ変性シリコーンおよび／またはポリエーテル変性シリコーンを０．０１〜１０重量％さらに含有することが好ましい。
【０００６】
また、前記第４級アンモニウムホスフェート塩が下記化学式（１）で示される化合物であることが好ましい。
【化１】
（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、炭素数１〜３０の炭化水素基を示す。ＡおよびＡ’は、炭素数２〜４のアルキレン基を示す。ｎおよびｍは、０〜２０の整数を示す。Ｒ５およびＲ６は、炭素数１〜３０の炭化水素基またはいずれか一方が水素原子を示す。）
また、本発明は、前記処理剤が０．１〜１５重量％付与されている、弾性繊維に関する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の処理剤は制電性および解舒性に優れる。また、本発明の処理剤を用いることにより、制電性および解舒性に優れた弾性繊維を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明は、ベース成分としてシリコーン油、鉱物油およびエステル油から選ばれる少なくとも１種を含有し、第４級アンモニウムホスフェート塩を０．０１〜１０重量％含有する、弾性繊維用処理剤である。以下詳細に説明する。
【０００９】
本発明の処理剤において、第４級アンモニウムホスフェート塩を必須に含有する必要があり、第４級アンモニウムホスフェート塩は化学式（１）で示される化合物であることが好ましい。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ炭素数１〜３０の炭化水素基を示す。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４に他の親水性の置換基が入るとベース成分との相溶性が悪くなる場合がある。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、これらのうち一つの炭化化水素基の炭素数が８〜２４で、他の３つの炭化水素基の炭素数が１〜８であることが好ましい。炭化水素基は、脂肪族炭化水素基が好ましく、飽和の脂肪族炭化水素基がより好ましい。炭化水素基は直鎖状であっても分岐を有していてもよい。
【００１０】
ＡおよびＡ’は、それぞれ炭素数２〜４のアルキレン基を示し、具体的にはエチレン基、プロピレン基、ブチレン基を示す。（ＯＡ）ｎ、（ＯＡ’）ｍは、オキシエチレン基、オキシプロピレン基、オキシブチレン基の単独、ブロックまたはランダム共重合体を示す。
ｎおよびｍは、それぞれ単独に０〜２０の整数、より好ましくは０〜５の整数である。最も好ましくは、０の場合である。
Ｒ５およびＲ６は、炭素数１〜３０の炭化水素基またはいずれか一方が水素原子であることを示す。すなわち、Ｒ５およびＲ６がそれぞれ炭素数１〜３０の炭化水素基であるか、Ｒ５とＲ６のうち、いずれか一方が水素原子であり、他方が炭素数１〜３０の炭化水素基であることを示す。Ｒ５およびＲ６に他の親水性の置換基が入るとベース成分との相溶性が悪くなる場合がある。炭化水素基の炭素数は１〜１０がさらに好ましい。炭化水素基は、脂肪族炭化水素基が好ましく、飽和の脂肪族炭化水素基がより好ましい。炭化水素基は直鎖状であっても分岐を有していてもよい。
【００１１】
本発明に用いられる第４級アンモニウムホスフェート塩を形成する第４級アンモニウムカチオンとしては、トリメチルオクチルアンモニウムカチオン、トリエチルステアリルアンモニウムカチオン、トリオクチルプロピルアンモニウムカチオンなどが挙げられる。
同様に第４級アンモニウムホスフェート塩を形成するホスフェートアニオンとしては、ジラウリルリン酸アニオン、ステアリルリン酸アニオン、ジポリオキシエチレンラウリルリン酸エステルアニオン、ジポリオキシプロピレンステアリルリン酸エステルアニオンなどが挙げられる。具体的な化合物としては、トリメチルオクチルアンモニウムオクチルリン酸塩、トリメチルオクチルアンモニウムジエチルリン酸塩、トリメチルオクチルアンモニウムステアリルリン酸塩、トリメチルステアリルアンモニウムジステアリルリン酸塩、トリメチルステアリルアンモニウムジエチルリン酸塩、トリメチルステアリルアンモニウムジメチルリン酸塩、トリオクチルメチルアンモニウムジオクチルリン酸塩、トリメチルオクチルアンモニウムポリオキシエチレン（３）オクチルリン酸塩、トリメチルステアリルアンモニウムポリオキシプロピレン（６）ステアリルリン酸塩、トリエチルステアリルアンモニウムポリオキシエチレン（２）ポリオキシプロピレン（２）ランダムジオクチルリン酸塩などが挙げられる。
【００１２】
処理剤に占める第４級アンモニウムホスフェート塩の割合は０．０１〜１０重量％であり、０．１〜５重量％が好ましく、０．５〜３重量％がより好ましい。０．０１重量％より少なくなると本発明の効果が発揮されなくなり、１０重量％より多くなるとベース成分との相溶性が悪くなり、低温で析出するため、後加工工程でスカムの原因となることがある。
【００１３】
本発明の処理剤は、ベース成分としてシリコーンオイル、鉱物油およびエステル油から選ばれる少なくとも１種からなる成分を必須に含有する。処理剤に占めるベース成分の割合は、５０重量％以上が好ましく、５０〜９９．９９重量％、６０〜９９．９７重量％、６０〜９９．９重量％、６０〜９９．５重量％、６０〜８０重量％の順に好ましい。５０重量％未満では、平滑性および解舒性が不足する場合がある。
【００１４】
シリコーンオイルとしては特に限定はないが、たとえば、ポリジメチルシロキサン、ポリアルキルシロキサン、ポリアルキルフェニルシロキサン（いずれのシリコーンオイルも２５℃における粘度：２〜１００ｍｍ２／ｓ）等を挙げることができ、１種または２種以上を併用してもよい。これらのシリコーンオイルのうちでも、処理剤のオイリング時に扱いやすく、粘度が高すぎると糸がローラーに取られて切れてしまう等の理由から、弾性繊維用処理剤の３０℃における粘度が、好ましくは３〜１００ｍｍ２／ｓ、さらに好ましくは５〜５０ｍｍ２／ｓに調整することができるようなシリコーンオイルを選択することが好ましい。
【００１５】
鉱物油としては特に限定はないが、たとえば、３０℃における粘度が３０〜１５０秒、好ましくは６０〜１００秒のスピンドル油や流動パラフィン等を挙げることができ、１種または２種以上を併用してもよい。鉱物油の粘度が３０秒よりも低いと、得られる弾性繊維の品質が低下することがある。一方、鉱物油の粘度が１５０秒超であると、弾性繊維用処理剤全体の粘度が高くなり、得られる弾性繊維がローラーに取られ、糸が切れてしまうことがある。
【００１６】
エステル油としては特に限定はないが、脂肪酸とアルコールとから製造されるエステルを挙げることができる。エステル油としては、たとえば、下記から選ばれる脂肪酸とアルコールとから製造されるエステルを例示できるが、下記脂肪酸やアルコールを原料としないエステルであってもよい。エステル油は、１種または２種以上を併用してもよい。エステル油の粘度としては、特に限定は無いが、たとえば、３０℃における粘度が３０〜１５０秒、好ましくは６０〜１００秒が好ましい。
【００１７】
脂肪酸は、その炭素数、分岐の有無、価数等について特に制限はなく、高級脂肪酸であってもよく、環状の脂肪酸であってもよく、芳香族環を含有する脂肪酸であっても良い。前記脂肪酸としては、たとえば、カプリル酸、２−エチルヘキシル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、オレイン酸、アラキン酸、ベヘニン酸、リグノセレン酸、アジピン酸、セバチン酸、安息香酸等が挙げられる。
【００１８】
アルコールは、その炭素数、分岐の有無、価数等について特に制限はなく、高級アルコールであっても、環状のアルコールであっても、芳香族環を含有するアルコールであっても良い。前記アルコールとしては、たとえば、オクチルアルコール、２−エチルヘキシルアルコール、デシルアルコール、ラウリルアルコール、ミリスチリルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、イソステアリルアルコール、オレイルアルコール、エチレングリコール、ヘキサンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリストール、ソルビトール、ソルビタン等が挙げられる。
【００１９】
ベース成分は、シリコーンオイル、鉱物油およびエステル油から選ばれた少なくとも１種からなる成分であれば特に限定はないが、低粘度の鉱物油およびエステル油は、弾性繊維を膨潤させる場合があり、シリコーンオイルを必須成分とすると好ましい。
シリコーンオイルの含有率については、特に限定はないが、好ましくはベース成分全体の３０重量％以上であり、さらに好ましくは５０重量％以上である。シリコーンオイルの含有率が３０重量％以上であると、平滑性および解舒性の点で有利である。
【００２０】
また、本発明の弾性繊維用処理剤は、制電性や解舒性を向上させるために、変性シリコーンをさらに含有してもよい。変性シリコーンとは、一般には、ジメチルシリコーン（ポリジメチルシロキサン）等のポリシロキサンの両末端、片末端、側鎖、側鎖両末端の少なくとも１ヶ所において、反応性（官能）基または非反応性（官能）基が少なくとも１つ結合した構造を有するものをいう。
【００２１】
変性シリコーンとしては、たとえば、長鎖アルキル基（炭素数６以上のアルキル基や２−フェニルプロピル基等）を有する変性シリコーン等のアルキル変性シリコーン；エステル結合を有する変性シリコーンであるエステル変性シリコーン；アルコール性水酸基を有する変性シリコーンであるカルビノール変性シリコーン；酸無水物基またはカルボキシル基を有する変性シリコーンであるカルボキシ変性シリコーン；メルカプト基を有する変性シリコーンであるメルカプト変性シリコーン；グリシジル基または脂環式エポキシ基等のエポキシ基を有する変性シリコーン等のエポキシ変性シリコーン；アミノプロピル基やＮ−（２−アミノエチル）アミノプロピル基等のアミノ基を有する変性シリコーン等のアミノ変性シリコーン；ポリオキシアルキレン基（たとえば、ポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基、ポリオキシエチレンオキシプロピレン基等）を有する変性シリコーン等のポリエーテル変性シリコーン等を挙げることができる。本発明の弾性繊維用処理剤は、これらから選ばれる少なくとも１種の変性シリコーンをさらに含有するのが好ましい。制電性効果を高めることができる点から、アミノ変性シリコーンおよび／またはポリエーテル変性シリコーンを含有することこがより好ましい。
【００２２】
本発明の処理剤に占める変性シリコーンの割合は、０．０１〜１０重量％が好ましく、０．０５〜７重量％がより好ましく、０．１〜５重量％がさらに好ましい。０．０１重量％未満であると、少なすぎて添加による効果が見られないことがある。一方、１０重量％超であると、処理剤の適正な性能とならないことがある。
【００２３】
また、本発明の弾性繊維用処理剤は、制電性や解舒性を向上させるために、シリコーンレジンをさらに含有していてもよい。シリコーンレジンとは、３次元架橋構造を有するシリコーンを意味し、その他の変性シリコーン等をさらに含有してもよい。シリコーンレジンは、一般に、１官能性構成単位（Ｍ）、２官能性構成単位（Ｄ）、３官能性構成単位（Ｔ）および４官能性構成単位（Ｑ）から選ばれた少なくとも１種の構成単位からなっている。
シリコーンレジンとしては、たとえば、ＭＱシリコーンレジン、ＭＱＴシリコーンレジン、Ｔシリコーンレジン、ＤＴシリコーンレジン等のシリコーンレジン等を挙げることができる。
【００２４】
ＭＱシリコーンレジンとしては、たとえば、１官能性構成単位であるＲ７Ｒ８Ｒ９ＳｉＯ１／２（但し、Ｒ７、Ｒ８およびＲ９はいずれも炭化水素基である。）と、４官能性構成単位であるＳｉＯ４／２と含むシリコーンレジン等を挙げることができる。
ＭＱＴシリコーンレジンとしては、たとえば、１官能性構成単位であるＲ７Ｒ８Ｒ９ＳｉＯ１／２（但し、Ｒ７、Ｒ８およびＲ９はいずれも炭化水素基である。）と、４官能性構成単位であるＳｉＯ４／２と、３官能性構成単位であるＲＳｉＯ３／２（但し、Ｒは炭化水素基である。）と含むシリコーンレジン等を挙げることができる。
Ｔシリコーンレジンとしては、たとえば、３官能性構成単位であるＲＳｉＯ３／２（但し、Ｒは炭化水素基である。）を含むシリコーンレジン（その末端は炭化水素基のほか、シラノール基やアルコキシ基となっていても良い。）等を挙げることができる。
ＤＴシリコーンレジンとしては、たとえば、２官能性構成単位であるＲ７Ｒ８ＳｉＯ２／２（但し、Ｒ７、およびＲ８はいずれも炭化水素基である。）と、３官能性構成単位であるＲＳｉＯ３／２（但し、Ｒは炭化水素基である。）等を挙げることができる。
【００２５】
本発明の処理剤に占めるシリコーンレジンの割合は、０．０１〜１０重量％が好ましく、０．０５〜７重量％より好ましく、０．１〜５重量％がさらに好ましい。シリコーンレジンの割合が０．０１重量％未満であると、添加による効果が見られないことがある。一方、シリコーンレジンの割合が１０重量％超であると、油剤性能の適正なバランスを維持できないことがある。
【００２６】
本発明の弾性繊維用処理剤は、平滑性および制電性の効果を高めるために、高級脂肪酸の金属塩（金属石鹸）をさらに含有していても良い。本発明の弾性繊維用処理剤に占める高級脂肪酸の金属塩の割合は、０．０１〜１０重量％が好ましく、０．２〜５重量％がさらに好ましく、０．５〜３重量％が特に好ましい。０．０１重量％未満であると、少なすぎて添加による効果が見られないことがある。一方、１０重量％超であると、多量の添加に見合う効果が得られず、経済的に不利なことがある。
【００２７】
高級脂肪酸の金属塩としては、従来弾性繊維に用いられている公知のものを用いることができ、たとえば、ジステアリン酸カルシウム、ジステアリン酸マグネシウム、トリステアリン酸アルミニウム、ジステアリン酸バリウム、ジステアリン酸亜鉛等が挙げられる。これらの高級脂肪酸の金属塩のうちでも、ジステアリン酸カルシウム、ジステアリン酸マグネシウム等が好ましい。
【００２８】
高級脂肪酸の金属塩の平均粒子径については、特に限定はないが、好ましくは０．０１〜５μｍ、さらに好ましくは０．０２〜３μｍ、特に好ましくは０．０５〜２μｍである。高級脂肪酸の金属塩の平均粒子径が０．０１μｍ未満であると、添加による効果が見られないことがある。一方、高級脂肪酸の金属塩の平均粒子径が５μｍ超であると、繊維表面から脱落しやすく、紡糸後の工程でスカムの原因となる場合がある。
高級脂肪酸の金属塩の形状については、球状、塊状、リンペン状、短冊状、針状など、特に限定はないが、針状が好ましい。高級脂肪酸の金属塩の形状が針状の場合、その縦方向と横方向との比は、解舒性の観点からは、好ましくは１０：１〜２：１、さらに好ましくは８：１〜３：１である。
【００２９】
本発明の弾性繊維用処理剤は、平滑性、制電性および解舒性の付与のために、カチオン界面活性剤および／またはアニオン界面活性剤（以下、カチオン界面活性剤および／またはアニオン界面活性剤を界面活性剤ａということがある。）をさらに含有していてもよい。
【００３０】
カチオン界面活性剤としては、たとえば、ジエタノールアミンモノステアレート、トリエタノールアミンモノオレート、オレイルジメチルエチルアンモニウムエトサルフェート、ら売り入るジメチルヒドロキシエチルアンモニウムナイトレート、ラウリルジメチルエチルアンモニウムエトサルフェート、オレイルモルホリウムエトサルフェート、ラウリルヒドロキシエチルイミダゾリュウムエトサルフェート、ジステアリルアミドジエチルアミンエトサルフェート等が挙げられる。
【００３１】
アニオン界面活性剤としては、たとえば、ポタシウムラウレート、ソジュームラウレート、トリエタノールアミンラウレート、モルホリンラウレート、ドデシルベンゾールスルホネート、ソジュームジイソオクチルスルホサクシネート、ソジュームポリオキシエチレン（３）ラウリルエーテルプロパンスルホネート、ソジュームポリオキシエチレン（７）ノニルフェノールエーテルプロパンスルホネート、ソジュームオクチルサルフェート、ポタシウムオクチルサルフェート、ソジュームポリオキシエチレン（５）オレイルエーテルサルフェート、ポタシウムポリオキシエチレン（５）ステアリルエーテルサルフェート、ジエタノールアミンモノオクチルホスフェート、ポタシウムモノポリオキシエチレン（３）ステアリルエーテルホスフェート、ポリオキシエチレン（４）セチルホフフォエーテル等が挙げられる。
【００３２】
本発明の弾性繊維用処理剤に占める界面活性剤ａの割合は、０．０１〜１０重量％が好ましく、０．０５〜７重量％がさらに好ましく、０．１〜５重量％が特に好ましい。界面活性剤ａの割合が０．０１重量％未満であると、少なすぎて添加による効果が見られないことがある。一方、界面活性剤ａの割合が１０重量％超であると、油剤性能の適正なバランスを維持できないことがある。
【００３３】
本発明の弾性繊維用処理剤は、つなぎ剤、制電剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の通常弾性繊維の処理剤に用いられる成分をさらに含有することができる。
【００３４】
本発明の弾性繊維用処理剤は、３０℃における粘度が２〜１００mm２／ｓの範囲にあることが好ましく、５〜１５mm２／ｓの範囲がより好ましい。粘度が２mm２／ｓ未満では、油剤の揮発が問題となる事があり、５０mm２／ｓより大きいと弾性繊維への表面への濡れ性が悪くなる事がある。
【００３５】
本発明の弾性繊維用処理剤を製造する方法については、特に限定はなく、公知の方法を適用することができる。弾性繊維用処理剤は、構成する上記の各成分を任意の順番で添加混合することによって製造される。
【００３６】
本発明の弾性繊維は、上記弾性繊維用処理剤が０．１〜１５重量％（好ましくは１〜１０重量％）付与されている弾性繊維である。０．１重量％より少ないと本発明の効果が充分でなく、１５重量％を越えると不経済である。
【００３７】
本発明の弾性繊維は、ポリエーテル系ポリウレタンウレア、ポリエステル系ポリウレタン、ポリエーテルエステルエラストマー、ポリエステルエラストマー、ポリエチレンエラストマー、ポリアミドエラストマー等を使用した弾性を有する繊維であり、その伸度は通常３００％以上である。
【００３８】
本発明の弾性繊維本体として、たとえば、ポリウレタンウレア弾性繊維は、分子量１０００〜３０００のポリテトラメチレングリコール（ＰＴＭＧ）とジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）とを用意し、ＰＴＭＧ／ＭＤＩ＝１／２〜１／１．５（モル比）でジメチルアセトアミドやジメチルホルムアミド等の溶媒中で反応させ、エチレンジアミン、プロパンジアミン等のジアミンで鎖延長して得られるポリウレタンウレアポリマーの２０〜４０％溶液を乾式紡糸で、紡糸速度４００〜８００ｍ／ｍｉｎで紡糸することにより製造できる。弾性繊維本体の適応繊度は特に制限はない。
【００３９】
本発明の弾性繊維は、その糸上静電気が−１ＫＶ〜＋１ＫＶであり、好ましくは−０．７ＫＶ〜＋０．７ＫＶ、さらに好ましくは−０．５ＫＶ〜＋０．５ＫＶである。糸上静電気が−１ＫＶより小さいまたは１ＫＶより大きいと、ほこり等を糸に引き付け、糸品位を低下させることがある。
【００４０】
本発明の弾性繊維の用途として、ＣＳＹ、シングルカバリング、ＰＬＹ、エアーカバリング等のカバリング糸等の加工糸や、丸編み、トリコット等により、布帛として使用することができる。また、これらの加工糸、布帛を使用してストッキング、靴下、下着、水着等の伸縮性が必要とされる製品や、ジーンズ、スーツ等のアウターウェア等に快適性のために伸縮性を付与させる目的でも使用される。さらに最近では、紙おむつにも適用される。
【実施例】
【００４１】
以下の実施例および比較例で本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、各実施例および比較例における評価項目と評価方法は以下の通りである。また、文中および表中の「％」は「重量％」を意味する。
【００４２】
[油剤の作用効果の評価法]
（処理剤粘度）
キャノンフェンスケ粘度計を用い、３０℃における試料液の動粘度を求めた。
（編成張力、静電気発生量）
図２において、チーズ（３）から縦取りした弾性糸（４）をコンペンセーター（５）を経てローラー（６）、編み針（７）を介して、Ｕゲージ（８）に付したローラー（９）を経て速度計（１０）、巻き取りローラー（１１）に連結する。速度計（１０）での走行速度が定速（例えば、１０ｍ／分、１００ｍ／分）になるように巻き取りローラーの回転速度を調整して、巻き取りローラーに巻き取り、そのときの編成張力をＵゲージ（８）で測定し、繊維/編み針間の摩擦（ｇ）を計測する。走行糸条より１ｃｍのところで春日式電位差測定装置（１２）で静電気発生量（ｋＶ）を測定する。
（繊維間摩擦係数（Ｆ／Ｆμｓ））
図３において、処理剤が付与された弾性繊維のモノフィラメントを５０〜６０ｃｍ程取り、一方の端に荷重Ｔ１（１３）を吊り、ローラー（１４）を介して、Ｕゲージ（１５）にもう一方の端を掛けて定速（例えば、３ｃｍ／分）で引っ張り、そのときの２次張力Ｔ２をＵゲージ（１５）で測定し、式１により、繊維間摩擦係数を求める。
摩擦係数（Ｆ／Ｆμs=１／θ・ｌｎ（Ｔ２／Ｔ１） （式１）
（式１において、θ＝２π、ｌｎ＝自然対数、Ｔ１は２２ｄｔｅｘ当り１ｇ）
【００４３】
（解舒速度比）
図４において、解舒速度比測定機の解舒側に処理剤を付与した繊維のチーズ（１６）をセットし、巻き取り側に紙管（１７）をセットする。巻き取り速度を一定速度にセットした後、ローラー（１８）および（１９）を同時に起動させる。この状態では糸（２０）に張力はほとんどかからないため、糸はチーズ上で膠着して離れないので、解舒点（２１）は図４に示す状態にある。解舒速度を変えることによって、チーズからの糸（２０）の解舒点（２１）が変わるので、この点がチーズとローラーとの接点（２２）と一致するように解舒速度を設定する。解舒速度比は式２によって求める。この値が小さいほど、解舒性が良いことを示す。
解舒速度比（％）＝（巻取速度−解舒速度）÷解舒速度×１００ （式２）
（ローラー静電気、糸上静電気）
図１において、解舒速度比測定機の解舒側にチーズ（１）をセットし、５０ｍ／分の周速で回転させ、巻き取り側を１００ｍ／分とし、チーズ上２ｃｍのところにおいて、春日式電位差測定装置（２）で、回転を始めて１時間後のローラー静電気（チーズ上静電気）を測定する。ローラー静電気を測定している時の走行糸上２ｍｍでの発生静電気（糸上静電気）を測定する。
【００４４】
[紡糸原液の調製]
数平均分子量１８００のポリテトラメチレンエーテルグリコールと４，４’―ジフェニルメタンジイソシアネートをモル比率１：２で反応させ、次いで１，２−ジアミノプロパンのジメチルホルムアミド溶液を用いて鎖延長し、ポリマー濃度２７％のジメチルホルムアミド溶液を得た。３０℃での濃度は１７００ｍＰａＳであった。
[処理剤の調製]
表１および表２に記載の各処理剤（表中の配合量は重量部）の成分を混合し、３０〜４０℃で１時間撹拌して各処理剤Ａ〜Ｍを得た。
【００４５】
（実施例１〜１０および比較例１〜３）
ポリウレタン紡糸原液を２３０℃のＮ２気流中に吐出して乾式紡糸した。紡糸中走行糸に調製した処理剤を繊維に対して６重量％付与した後、毎分６００ｍの速度でボビンに巻き取り４４ｄｔｅｘモノフィラメントチーズ（巻き量４００ｇ）を得た。得られたチーズを３５℃、５０％ＲＨの雰囲気中に４８時間放置して評価に供した。これらの結果を表１および表２に示す。
【００４６】
【表１】
【００４７】
【表２】
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】ローラー静電気発生量の測定方法を説明する模式図。
【図２】編成張力の測定方法および静電気発生量の測定方法を説明する模式図。
【図３】繊維間摩擦係数の測定方法を説明する模式図。
【図４】解舒速度比の測定方法を説明する模式図。
【符号の説明】
【００４９】
１ 弾性繊維のチーズ
２ 春日式電位差測定装置
３ 弾性繊維のチーズ
４ 弾性糸
５ コンペンセーター
６ ローラー
７ 編み針
８ Ｕゲージ
９ ローラー
１０ 速度計
１１ 巻き取りローラー
１２ 春日式電位差測定装置
１３ 荷重
１４ ローラー
１５ Ｕゲージ
１６ チーズ
１７ 巻き取り用紙管
１８ ローラー
１９ ローラー
２０ 走行糸条
２１ 解舒点
２２ チーズとローラーの接点
【技術分野】
【０００１】
本発明は制電性および解舒性に優れる弾性繊維用処理剤、および該処理剤を用いて処理された弾性繊維に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、シリコーン樹脂、および／または有機リン酸エステル塩を含有する、解舒性、平滑性、および制電性に優れた弾性繊維用処理剤が記載されている。
特許文献２には、アミノ変性シリコーンとリン酸エステルの混合物を含有し、高級脂肪酸の金属塩を分散させた、解舒性、制電性、チーズ捲形状、平滑性、編織加工時の風綿防止性に優れる弾性繊維用処理剤が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１６２１８７号公報
【特許文献２】特開２００６−１６１２５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
弾性繊維用油剤には、ベース成分として、シリコーン油、鉱物油およびエステル油などを用いているが、最近、弾性繊維の後加工工程の高速化および使用繊度の細ｄｔｅｘ化が進んできたため、後加工工程において静電気によるトラブルが増加する傾向にある。さらに、Ｃｈｅｅｓｅの外層と内層で解舒性の差が問題となる傾向にある。そして、特許文献１や特許文献２に記載された弾性繊維用処理剤ではこれらトラブルの傾向に対して不十分である。
本発明の目的は、後加工工程の高速化に伴う、静電気のトラブルおよび解舒性のトラブルを解消した弾性繊維用処理剤および該処理剤を付与した弾性繊維を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、ベース成分および第４級アンモニウムホスフェート塩を含む処理剤が制電性および解舒性に一層優れることを見出し、本発明に到達した。
すなわち本発明は、ベース成分としてシリコーン油、鉱物油およびエステル油から選ばれる少なくとも１種を含有し、第４級アンモニウムホスフェート塩を０．０１〜１０重量％含有する、弾性繊維用処理剤である。
処理剤に占める前記ベース成分の割合は５０重量％以上であることが好ましい。また、シリコーンレジンを０．０１〜１０重量％さらに含有することが好ましい。また、アミノ変性シリコーンおよび／またはポリエーテル変性シリコーンを０．０１〜１０重量％さらに含有することが好ましい。
【０００６】
また、前記第４級アンモニウムホスフェート塩が下記化学式（１）で示される化合物であることが好ましい。
【化１】
（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、炭素数１〜３０の炭化水素基を示す。ＡおよびＡ’は、炭素数２〜４のアルキレン基を示す。ｎおよびｍは、０〜２０の整数を示す。Ｒ５およびＲ６は、炭素数１〜３０の炭化水素基またはいずれか一方が水素原子を示す。）
また、本発明は、前記処理剤が０．１〜１５重量％付与されている、弾性繊維に関する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の処理剤は制電性および解舒性に優れる。また、本発明の処理剤を用いることにより、制電性および解舒性に優れた弾性繊維を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明は、ベース成分としてシリコーン油、鉱物油およびエステル油から選ばれる少なくとも１種を含有し、第４級アンモニウムホスフェート塩を０．０１〜１０重量％含有する、弾性繊維用処理剤である。以下詳細に説明する。
【０００９】
本発明の処理剤において、第４級アンモニウムホスフェート塩を必須に含有する必要があり、第４級アンモニウムホスフェート塩は化学式（１）で示される化合物であることが好ましい。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ炭素数１〜３０の炭化水素基を示す。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４に他の親水性の置換基が入るとベース成分との相溶性が悪くなる場合がある。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、これらのうち一つの炭化化水素基の炭素数が８〜２４で、他の３つの炭化水素基の炭素数が１〜８であることが好ましい。炭化水素基は、脂肪族炭化水素基が好ましく、飽和の脂肪族炭化水素基がより好ましい。炭化水素基は直鎖状であっても分岐を有していてもよい。
【００１０】
ＡおよびＡ’は、それぞれ炭素数２〜４のアルキレン基を示し、具体的にはエチレン基、プロピレン基、ブチレン基を示す。（ＯＡ）ｎ、（ＯＡ’）ｍは、オキシエチレン基、オキシプロピレン基、オキシブチレン基の単独、ブロックまたはランダム共重合体を示す。
ｎおよびｍは、それぞれ単独に０〜２０の整数、より好ましくは０〜５の整数である。最も好ましくは、０の場合である。
Ｒ５およびＲ６は、炭素数１〜３０の炭化水素基またはいずれか一方が水素原子であることを示す。すなわち、Ｒ５およびＲ６がそれぞれ炭素数１〜３０の炭化水素基であるか、Ｒ５とＲ６のうち、いずれか一方が水素原子であり、他方が炭素数１〜３０の炭化水素基であることを示す。Ｒ５およびＲ６に他の親水性の置換基が入るとベース成分との相溶性が悪くなる場合がある。炭化水素基の炭素数は１〜１０がさらに好ましい。炭化水素基は、脂肪族炭化水素基が好ましく、飽和の脂肪族炭化水素基がより好ましい。炭化水素基は直鎖状であっても分岐を有していてもよい。
【００１１】
本発明に用いられる第４級アンモニウムホスフェート塩を形成する第４級アンモニウムカチオンとしては、トリメチルオクチルアンモニウムカチオン、トリエチルステアリルアンモニウムカチオン、トリオクチルプロピルアンモニウムカチオンなどが挙げられる。
同様に第４級アンモニウムホスフェート塩を形成するホスフェートアニオンとしては、ジラウリルリン酸アニオン、ステアリルリン酸アニオン、ジポリオキシエチレンラウリルリン酸エステルアニオン、ジポリオキシプロピレンステアリルリン酸エステルアニオンなどが挙げられる。具体的な化合物としては、トリメチルオクチルアンモニウムオクチルリン酸塩、トリメチルオクチルアンモニウムジエチルリン酸塩、トリメチルオクチルアンモニウムステアリルリン酸塩、トリメチルステアリルアンモニウムジステアリルリン酸塩、トリメチルステアリルアンモニウムジエチルリン酸塩、トリメチルステアリルアンモニウムジメチルリン酸塩、トリオクチルメチルアンモニウムジオクチルリン酸塩、トリメチルオクチルアンモニウムポリオキシエチレン（３）オクチルリン酸塩、トリメチルステアリルアンモニウムポリオキシプロピレン（６）ステアリルリン酸塩、トリエチルステアリルアンモニウムポリオキシエチレン（２）ポリオキシプロピレン（２）ランダムジオクチルリン酸塩などが挙げられる。
【００１２】
処理剤に占める第４級アンモニウムホスフェート塩の割合は０．０１〜１０重量％であり、０．１〜５重量％が好ましく、０．５〜３重量％がより好ましい。０．０１重量％より少なくなると本発明の効果が発揮されなくなり、１０重量％より多くなるとベース成分との相溶性が悪くなり、低温で析出するため、後加工工程でスカムの原因となることがある。
【００１３】
本発明の処理剤は、ベース成分としてシリコーンオイル、鉱物油およびエステル油から選ばれる少なくとも１種からなる成分を必須に含有する。処理剤に占めるベース成分の割合は、５０重量％以上が好ましく、５０〜９９．９９重量％、６０〜９９．９７重量％、６０〜９９．９重量％、６０〜９９．５重量％、６０〜８０重量％の順に好ましい。５０重量％未満では、平滑性および解舒性が不足する場合がある。
【００１４】
シリコーンオイルとしては特に限定はないが、たとえば、ポリジメチルシロキサン、ポリアルキルシロキサン、ポリアルキルフェニルシロキサン（いずれのシリコーンオイルも２５℃における粘度：２〜１００ｍｍ２／ｓ）等を挙げることができ、１種または２種以上を併用してもよい。これらのシリコーンオイルのうちでも、処理剤のオイリング時に扱いやすく、粘度が高すぎると糸がローラーに取られて切れてしまう等の理由から、弾性繊維用処理剤の３０℃における粘度が、好ましくは３〜１００ｍｍ２／ｓ、さらに好ましくは５〜５０ｍｍ２／ｓに調整することができるようなシリコーンオイルを選択することが好ましい。
【００１５】
鉱物油としては特に限定はないが、たとえば、３０℃における粘度が３０〜１５０秒、好ましくは６０〜１００秒のスピンドル油や流動パラフィン等を挙げることができ、１種または２種以上を併用してもよい。鉱物油の粘度が３０秒よりも低いと、得られる弾性繊維の品質が低下することがある。一方、鉱物油の粘度が１５０秒超であると、弾性繊維用処理剤全体の粘度が高くなり、得られる弾性繊維がローラーに取られ、糸が切れてしまうことがある。
【００１６】
エステル油としては特に限定はないが、脂肪酸とアルコールとから製造されるエステルを挙げることができる。エステル油としては、たとえば、下記から選ばれる脂肪酸とアルコールとから製造されるエステルを例示できるが、下記脂肪酸やアルコールを原料としないエステルであってもよい。エステル油は、１種または２種以上を併用してもよい。エステル油の粘度としては、特に限定は無いが、たとえば、３０℃における粘度が３０〜１５０秒、好ましくは６０〜１００秒が好ましい。
【００１７】
脂肪酸は、その炭素数、分岐の有無、価数等について特に制限はなく、高級脂肪酸であってもよく、環状の脂肪酸であってもよく、芳香族環を含有する脂肪酸であっても良い。前記脂肪酸としては、たとえば、カプリル酸、２−エチルヘキシル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、オレイン酸、アラキン酸、ベヘニン酸、リグノセレン酸、アジピン酸、セバチン酸、安息香酸等が挙げられる。
【００１８】
アルコールは、その炭素数、分岐の有無、価数等について特に制限はなく、高級アルコールであっても、環状のアルコールであっても、芳香族環を含有するアルコールであっても良い。前記アルコールとしては、たとえば、オクチルアルコール、２−エチルヘキシルアルコール、デシルアルコール、ラウリルアルコール、ミリスチリルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、イソステアリルアルコール、オレイルアルコール、エチレングリコール、ヘキサンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリストール、ソルビトール、ソルビタン等が挙げられる。
【００１９】
ベース成分は、シリコーンオイル、鉱物油およびエステル油から選ばれた少なくとも１種からなる成分であれば特に限定はないが、低粘度の鉱物油およびエステル油は、弾性繊維を膨潤させる場合があり、シリコーンオイルを必須成分とすると好ましい。
シリコーンオイルの含有率については、特に限定はないが、好ましくはベース成分全体の３０重量％以上であり、さらに好ましくは５０重量％以上である。シリコーンオイルの含有率が３０重量％以上であると、平滑性および解舒性の点で有利である。
【００２０】
また、本発明の弾性繊維用処理剤は、制電性や解舒性を向上させるために、変性シリコーンをさらに含有してもよい。変性シリコーンとは、一般には、ジメチルシリコーン（ポリジメチルシロキサン）等のポリシロキサンの両末端、片末端、側鎖、側鎖両末端の少なくとも１ヶ所において、反応性（官能）基または非反応性（官能）基が少なくとも１つ結合した構造を有するものをいう。
【００２１】
変性シリコーンとしては、たとえば、長鎖アルキル基（炭素数６以上のアルキル基や２−フェニルプロピル基等）を有する変性シリコーン等のアルキル変性シリコーン；エステル結合を有する変性シリコーンであるエステル変性シリコーン；アルコール性水酸基を有する変性シリコーンであるカルビノール変性シリコーン；酸無水物基またはカルボキシル基を有する変性シリコーンであるカルボキシ変性シリコーン；メルカプト基を有する変性シリコーンであるメルカプト変性シリコーン；グリシジル基または脂環式エポキシ基等のエポキシ基を有する変性シリコーン等のエポキシ変性シリコーン；アミノプロピル基やＮ−（２−アミノエチル）アミノプロピル基等のアミノ基を有する変性シリコーン等のアミノ変性シリコーン；ポリオキシアルキレン基（たとえば、ポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基、ポリオキシエチレンオキシプロピレン基等）を有する変性シリコーン等のポリエーテル変性シリコーン等を挙げることができる。本発明の弾性繊維用処理剤は、これらから選ばれる少なくとも１種の変性シリコーンをさらに含有するのが好ましい。制電性効果を高めることができる点から、アミノ変性シリコーンおよび／またはポリエーテル変性シリコーンを含有することこがより好ましい。
【００２２】
本発明の処理剤に占める変性シリコーンの割合は、０．０１〜１０重量％が好ましく、０．０５〜７重量％がより好ましく、０．１〜５重量％がさらに好ましい。０．０１重量％未満であると、少なすぎて添加による効果が見られないことがある。一方、１０重量％超であると、処理剤の適正な性能とならないことがある。
【００２３】
また、本発明の弾性繊維用処理剤は、制電性や解舒性を向上させるために、シリコーンレジンをさらに含有していてもよい。シリコーンレジンとは、３次元架橋構造を有するシリコーンを意味し、その他の変性シリコーン等をさらに含有してもよい。シリコーンレジンは、一般に、１官能性構成単位（Ｍ）、２官能性構成単位（Ｄ）、３官能性構成単位（Ｔ）および４官能性構成単位（Ｑ）から選ばれた少なくとも１種の構成単位からなっている。
シリコーンレジンとしては、たとえば、ＭＱシリコーンレジン、ＭＱＴシリコーンレジン、Ｔシリコーンレジン、ＤＴシリコーンレジン等のシリコーンレジン等を挙げることができる。
【００２４】
ＭＱシリコーンレジンとしては、たとえば、１官能性構成単位であるＲ７Ｒ８Ｒ９ＳｉＯ１／２（但し、Ｒ７、Ｒ８およびＲ９はいずれも炭化水素基である。）と、４官能性構成単位であるＳｉＯ４／２と含むシリコーンレジン等を挙げることができる。
ＭＱＴシリコーンレジンとしては、たとえば、１官能性構成単位であるＲ７Ｒ８Ｒ９ＳｉＯ１／２（但し、Ｒ７、Ｒ８およびＲ９はいずれも炭化水素基である。）と、４官能性構成単位であるＳｉＯ４／２と、３官能性構成単位であるＲＳｉＯ３／２（但し、Ｒは炭化水素基である。）と含むシリコーンレジン等を挙げることができる。
Ｔシリコーンレジンとしては、たとえば、３官能性構成単位であるＲＳｉＯ３／２（但し、Ｒは炭化水素基である。）を含むシリコーンレジン（その末端は炭化水素基のほか、シラノール基やアルコキシ基となっていても良い。）等を挙げることができる。
ＤＴシリコーンレジンとしては、たとえば、２官能性構成単位であるＲ７Ｒ８ＳｉＯ２／２（但し、Ｒ７、およびＲ８はいずれも炭化水素基である。）と、３官能性構成単位であるＲＳｉＯ３／２（但し、Ｒは炭化水素基である。）等を挙げることができる。
【００２５】
本発明の処理剤に占めるシリコーンレジンの割合は、０．０１〜１０重量％が好ましく、０．０５〜７重量％より好ましく、０．１〜５重量％がさらに好ましい。シリコーンレジンの割合が０．０１重量％未満であると、添加による効果が見られないことがある。一方、シリコーンレジンの割合が１０重量％超であると、油剤性能の適正なバランスを維持できないことがある。
【００２６】
本発明の弾性繊維用処理剤は、平滑性および制電性の効果を高めるために、高級脂肪酸の金属塩（金属石鹸）をさらに含有していても良い。本発明の弾性繊維用処理剤に占める高級脂肪酸の金属塩の割合は、０．０１〜１０重量％が好ましく、０．２〜５重量％がさらに好ましく、０．５〜３重量％が特に好ましい。０．０１重量％未満であると、少なすぎて添加による効果が見られないことがある。一方、１０重量％超であると、多量の添加に見合う効果が得られず、経済的に不利なことがある。
【００２７】
高級脂肪酸の金属塩としては、従来弾性繊維に用いられている公知のものを用いることができ、たとえば、ジステアリン酸カルシウム、ジステアリン酸マグネシウム、トリステアリン酸アルミニウム、ジステアリン酸バリウム、ジステアリン酸亜鉛等が挙げられる。これらの高級脂肪酸の金属塩のうちでも、ジステアリン酸カルシウム、ジステアリン酸マグネシウム等が好ましい。
【００２８】
高級脂肪酸の金属塩の平均粒子径については、特に限定はないが、好ましくは０．０１〜５μｍ、さらに好ましくは０．０２〜３μｍ、特に好ましくは０．０５〜２μｍである。高級脂肪酸の金属塩の平均粒子径が０．０１μｍ未満であると、添加による効果が見られないことがある。一方、高級脂肪酸の金属塩の平均粒子径が５μｍ超であると、繊維表面から脱落しやすく、紡糸後の工程でスカムの原因となる場合がある。
高級脂肪酸の金属塩の形状については、球状、塊状、リンペン状、短冊状、針状など、特に限定はないが、針状が好ましい。高級脂肪酸の金属塩の形状が針状の場合、その縦方向と横方向との比は、解舒性の観点からは、好ましくは１０：１〜２：１、さらに好ましくは８：１〜３：１である。
【００２９】
本発明の弾性繊維用処理剤は、平滑性、制電性および解舒性の付与のために、カチオン界面活性剤および／またはアニオン界面活性剤（以下、カチオン界面活性剤および／またはアニオン界面活性剤を界面活性剤ａということがある。）をさらに含有していてもよい。
【００３０】
カチオン界面活性剤としては、たとえば、ジエタノールアミンモノステアレート、トリエタノールアミンモノオレート、オレイルジメチルエチルアンモニウムエトサルフェート、ら売り入るジメチルヒドロキシエチルアンモニウムナイトレート、ラウリルジメチルエチルアンモニウムエトサルフェート、オレイルモルホリウムエトサルフェート、ラウリルヒドロキシエチルイミダゾリュウムエトサルフェート、ジステアリルアミドジエチルアミンエトサルフェート等が挙げられる。
【００３１】
アニオン界面活性剤としては、たとえば、ポタシウムラウレート、ソジュームラウレート、トリエタノールアミンラウレート、モルホリンラウレート、ドデシルベンゾールスルホネート、ソジュームジイソオクチルスルホサクシネート、ソジュームポリオキシエチレン（３）ラウリルエーテルプロパンスルホネート、ソジュームポリオキシエチレン（７）ノニルフェノールエーテルプロパンスルホネート、ソジュームオクチルサルフェート、ポタシウムオクチルサルフェート、ソジュームポリオキシエチレン（５）オレイルエーテルサルフェート、ポタシウムポリオキシエチレン（５）ステアリルエーテルサルフェート、ジエタノールアミンモノオクチルホスフェート、ポタシウムモノポリオキシエチレン（３）ステアリルエーテルホスフェート、ポリオキシエチレン（４）セチルホフフォエーテル等が挙げられる。
【００３２】
本発明の弾性繊維用処理剤に占める界面活性剤ａの割合は、０．０１〜１０重量％が好ましく、０．０５〜７重量％がさらに好ましく、０．１〜５重量％が特に好ましい。界面活性剤ａの割合が０．０１重量％未満であると、少なすぎて添加による効果が見られないことがある。一方、界面活性剤ａの割合が１０重量％超であると、油剤性能の適正なバランスを維持できないことがある。
【００３３】
本発明の弾性繊維用処理剤は、つなぎ剤、制電剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の通常弾性繊維の処理剤に用いられる成分をさらに含有することができる。
【００３４】
本発明の弾性繊維用処理剤は、３０℃における粘度が２〜１００mm２／ｓの範囲にあることが好ましく、５〜１５mm２／ｓの範囲がより好ましい。粘度が２mm２／ｓ未満では、油剤の揮発が問題となる事があり、５０mm２／ｓより大きいと弾性繊維への表面への濡れ性が悪くなる事がある。
【００３５】
本発明の弾性繊維用処理剤を製造する方法については、特に限定はなく、公知の方法を適用することができる。弾性繊維用処理剤は、構成する上記の各成分を任意の順番で添加混合することによって製造される。
【００３６】
本発明の弾性繊維は、上記弾性繊維用処理剤が０．１〜１５重量％（好ましくは１〜１０重量％）付与されている弾性繊維である。０．１重量％より少ないと本発明の効果が充分でなく、１５重量％を越えると不経済である。
【００３７】
本発明の弾性繊維は、ポリエーテル系ポリウレタンウレア、ポリエステル系ポリウレタン、ポリエーテルエステルエラストマー、ポリエステルエラストマー、ポリエチレンエラストマー、ポリアミドエラストマー等を使用した弾性を有する繊維であり、その伸度は通常３００％以上である。
【００３８】
本発明の弾性繊維本体として、たとえば、ポリウレタンウレア弾性繊維は、分子量１０００〜３０００のポリテトラメチレングリコール（ＰＴＭＧ）とジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）とを用意し、ＰＴＭＧ／ＭＤＩ＝１／２〜１／１．５（モル比）でジメチルアセトアミドやジメチルホルムアミド等の溶媒中で反応させ、エチレンジアミン、プロパンジアミン等のジアミンで鎖延長して得られるポリウレタンウレアポリマーの２０〜４０％溶液を乾式紡糸で、紡糸速度４００〜８００ｍ／ｍｉｎで紡糸することにより製造できる。弾性繊維本体の適応繊度は特に制限はない。
【００３９】
本発明の弾性繊維は、その糸上静電気が−１ＫＶ〜＋１ＫＶであり、好ましくは−０．７ＫＶ〜＋０．７ＫＶ、さらに好ましくは−０．５ＫＶ〜＋０．５ＫＶである。糸上静電気が−１ＫＶより小さいまたは１ＫＶより大きいと、ほこり等を糸に引き付け、糸品位を低下させることがある。
【００４０】
本発明の弾性繊維の用途として、ＣＳＹ、シングルカバリング、ＰＬＹ、エアーカバリング等のカバリング糸等の加工糸や、丸編み、トリコット等により、布帛として使用することができる。また、これらの加工糸、布帛を使用してストッキング、靴下、下着、水着等の伸縮性が必要とされる製品や、ジーンズ、スーツ等のアウターウェア等に快適性のために伸縮性を付与させる目的でも使用される。さらに最近では、紙おむつにも適用される。
【実施例】
【００４１】
以下の実施例および比較例で本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、各実施例および比較例における評価項目と評価方法は以下の通りである。また、文中および表中の「％」は「重量％」を意味する。
【００４２】
[油剤の作用効果の評価法]
（処理剤粘度）
キャノンフェンスケ粘度計を用い、３０℃における試料液の動粘度を求めた。
（編成張力、静電気発生量）
図２において、チーズ（３）から縦取りした弾性糸（４）をコンペンセーター（５）を経てローラー（６）、編み針（７）を介して、Ｕゲージ（８）に付したローラー（９）を経て速度計（１０）、巻き取りローラー（１１）に連結する。速度計（１０）での走行速度が定速（例えば、１０ｍ／分、１００ｍ／分）になるように巻き取りローラーの回転速度を調整して、巻き取りローラーに巻き取り、そのときの編成張力をＵゲージ（８）で測定し、繊維/編み針間の摩擦（ｇ）を計測する。走行糸条より１ｃｍのところで春日式電位差測定装置（１２）で静電気発生量（ｋＶ）を測定する。
（繊維間摩擦係数（Ｆ／Ｆμｓ））
図３において、処理剤が付与された弾性繊維のモノフィラメントを５０〜６０ｃｍ程取り、一方の端に荷重Ｔ１（１３）を吊り、ローラー（１４）を介して、Ｕゲージ（１５）にもう一方の端を掛けて定速（例えば、３ｃｍ／分）で引っ張り、そのときの２次張力Ｔ２をＵゲージ（１５）で測定し、式１により、繊維間摩擦係数を求める。
摩擦係数（Ｆ／Ｆμs=１／θ・ｌｎ（Ｔ２／Ｔ１） （式１）
（式１において、θ＝２π、ｌｎ＝自然対数、Ｔ１は２２ｄｔｅｘ当り１ｇ）
【００４３】
（解舒速度比）
図４において、解舒速度比測定機の解舒側に処理剤を付与した繊維のチーズ（１６）をセットし、巻き取り側に紙管（１７）をセットする。巻き取り速度を一定速度にセットした後、ローラー（１８）および（１９）を同時に起動させる。この状態では糸（２０）に張力はほとんどかからないため、糸はチーズ上で膠着して離れないので、解舒点（２１）は図４に示す状態にある。解舒速度を変えることによって、チーズからの糸（２０）の解舒点（２１）が変わるので、この点がチーズとローラーとの接点（２２）と一致するように解舒速度を設定する。解舒速度比は式２によって求める。この値が小さいほど、解舒性が良いことを示す。
解舒速度比（％）＝（巻取速度−解舒速度）÷解舒速度×１００ （式２）
（ローラー静電気、糸上静電気）
図１において、解舒速度比測定機の解舒側にチーズ（１）をセットし、５０ｍ／分の周速で回転させ、巻き取り側を１００ｍ／分とし、チーズ上２ｃｍのところにおいて、春日式電位差測定装置（２）で、回転を始めて１時間後のローラー静電気（チーズ上静電気）を測定する。ローラー静電気を測定している時の走行糸上２ｍｍでの発生静電気（糸上静電気）を測定する。
【００４４】
[紡糸原液の調製]
数平均分子量１８００のポリテトラメチレンエーテルグリコールと４，４’―ジフェニルメタンジイソシアネートをモル比率１：２で反応させ、次いで１，２−ジアミノプロパンのジメチルホルムアミド溶液を用いて鎖延長し、ポリマー濃度２７％のジメチルホルムアミド溶液を得た。３０℃での濃度は１７００ｍＰａＳであった。
[処理剤の調製]
表１および表２に記載の各処理剤（表中の配合量は重量部）の成分を混合し、３０〜４０℃で１時間撹拌して各処理剤Ａ〜Ｍを得た。
【００４５】
（実施例１〜１０および比較例１〜３）
ポリウレタン紡糸原液を２３０℃のＮ２気流中に吐出して乾式紡糸した。紡糸中走行糸に調製した処理剤を繊維に対して６重量％付与した後、毎分６００ｍの速度でボビンに巻き取り４４ｄｔｅｘモノフィラメントチーズ（巻き量４００ｇ）を得た。得られたチーズを３５℃、５０％ＲＨの雰囲気中に４８時間放置して評価に供した。これらの結果を表１および表２に示す。
【００４６】
【表１】
【００４７】
【表２】
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】ローラー静電気発生量の測定方法を説明する模式図。
【図２】編成張力の測定方法および静電気発生量の測定方法を説明する模式図。
【図３】繊維間摩擦係数の測定方法を説明する模式図。
【図４】解舒速度比の測定方法を説明する模式図。
【符号の説明】
【００４９】
１ 弾性繊維のチーズ
２ 春日式電位差測定装置
３ 弾性繊維のチーズ
４ 弾性糸
５ コンペンセーター
６ ローラー
７ 編み針
８ Ｕゲージ
９ ローラー
１０ 速度計
１１ 巻き取りローラー
１２ 春日式電位差測定装置
１３ 荷重
１４ ローラー
１５ Ｕゲージ
１６ チーズ
１７ 巻き取り用紙管
１８ ローラー
１９ ローラー
２０ 走行糸条
２１ 解舒点
２２ チーズとローラーの接点
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース成分としてシリコーン油、鉱物油およびエステル油から選ばれる少なくとも１種を含有し、第４級アンモニウムホスフェート塩を０．０１〜１０重量％含有する、弾性繊維用処理剤。
【請求項２】
処理剤に占める前記ベース成分の割合が５０重量％以上である、請求項１に記載の弾性繊維用処理剤。
【請求項３】
シリコーンレジンを０．０１〜１０重量％さらに含有する、請求項１または２に記載の弾性繊維用処理剤。
【請求項４】
アミノ変性シリコーンおよび／またはポリエーテル変性シリコーンを０．０１〜１０重量％さらに含有する、請求項１〜３のいずれかに記載の弾性繊維用処理剤。
【請求項５】
前記第４級アンモニウムホスフェート塩が下記化学式（１）で示される化合物である、請求項１〜４のいずれかに記載の弾性繊維用処理剤。
【化１】
（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、炭素数１〜３０の炭化水素基を示す。ＡおよびＡ’は、炭素数２〜４のアルキレン基を示す。ｎおよびｍは、０〜２０の整数を示す。Ｒ５およびＲ６は、炭素数１〜３０の炭化水素基またはいずれか一方が水素原子を示す。）
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の処理剤が０．１〜１５重量％付与されている、弾性繊維。
【請求項１】
ベース成分としてシリコーン油、鉱物油およびエステル油から選ばれる少なくとも１種を含有し、第４級アンモニウムホスフェート塩を０．０１〜１０重量％含有する、弾性繊維用処理剤。
【請求項２】
処理剤に占める前記ベース成分の割合が５０重量％以上である、請求項１に記載の弾性繊維用処理剤。
【請求項３】
シリコーンレジンを０．０１〜１０重量％さらに含有する、請求項１または２に記載の弾性繊維用処理剤。
【請求項４】
アミノ変性シリコーンおよび／またはポリエーテル変性シリコーンを０．０１〜１０重量％さらに含有する、請求項１〜３のいずれかに記載の弾性繊維用処理剤。
【請求項５】
前記第４級アンモニウムホスフェート塩が下記化学式（１）で示される化合物である、請求項１〜４のいずれかに記載の弾性繊維用処理剤。
【化１】
（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、炭素数１〜３０の炭化水素基を示す。ＡおよびＡ’は、炭素数２〜４のアルキレン基を示す。ｎおよびｍは、０〜２０の整数を示す。Ｒ５およびＲ６は、炭素数１〜３０の炭化水素基またはいずれか一方が水素原子を示す。）
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の処理剤が０．１〜１５重量％付与されている、弾性繊維。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−１３８２８２（Ｐ２００９−１３８２８２Ａ）
【公開日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３１２４７６（Ｐ２００７−３１２４７６）
【出願日】平成１９年１２月３日（２００７．１２．３）
【出願人】（０００１８８９５１）松本油脂製薬株式会社 (137)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月３日（２００７．１２．３）
【出願人】（０００１８８９５１）松本油脂製薬株式会社 (137)
【Ｆターム（参考）】
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