説明

弾性繊維用処理剤および弾性繊維

【課題】 本発明の目的は、解舒性および平滑性に優れ、且つ油剤安定性に優れた弾性繊維用処理剤と、それが付与されている弾性繊維とを提供することである。
【解決手段】 弾性繊維用処理剤は、ベース成分として、シリコーン油、鉱物油およびモノエステルより選ばれる少なくとも1種を含有し、トリエステルおよび/または分子内に4つ以上のエステル結合を持つエステルを0.01〜30重量%含有している。また弾性繊維は、上記処理剤が0.1〜15重量%付与されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、解舒性、平滑性に優れ、且つ優れた油剤安定性を付与できる弾性繊維用処理剤および該処理剤が付与された弾性繊維に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、シリコーンレジン(MQレジン)を含有する、解舒性に優れる弾性繊維用処理剤が記載されている。特許文献2には、カルビノール変性シリコーン(ポリシロキサン)を含有する、精練性、解舒性に優れる弾性繊維用処理剤が記載されている。特許文献3には、ポリエーテル変性シリコーン、カルビノール変性シリコーン、カルボキシル変性シリコーン、アミノ変性シリコーン、メルカプト変性シリコーン、フッ素変性シリコーンを少なくとも1種含有した、制電性、解舒性に優れ、且つ弾性繊維の強伸度低下のない弾性繊維用処理剤が記載されている。特許文献4には、カルボキシアミド変性シリコーンを含有し、高級脂肪酸マグネシウム塩の凝集や沈降を抑えた、弾性繊維用処理剤が記載されている。特許文献5には、平均粒径が0.01〜5μmであり、且つ針状である高級脂肪酸の金属塩を含有した、平滑性、解舒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6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た弾性繊維用処理剤が記載されている。
【0003】
【特許文献1】特開平09−078460号公報
【特許文献2】特開平10−298872号公報
【特許文献3】特開平11−061651号公報
【特許文献4】特開平11−12950号公報
【特許文献5】特開2005−179874号公報
【特許文献6】特開2006−161253号公報
【0004】
弾性繊維用処理剤は、各種添加剤がベース成分に1種のみ添加されるのは稀であり、添加剤の成分2種以上との併用添加されているのが一般的である。その場合、弾性繊維用処理剤は、添加剤同士の相性、紡糸時の吸湿によって処理剤系のバランスが崩れ、弾性繊維用処理剤の成分が凝集、沈降を起こし、予想していた解舒性、平滑性等の処理剤性能を発揮できない場合がある。例えば、高級脂肪酸の金属塩と各種変性シリコーンとの併用や鉱物油比率が40%以上である弾性繊維用処理剤への各種変性シリコーンの添加は凝集、沈降が起こる場合がある。そのため、他成分の安定性を阻害せず、更に給油時の吸湿により安定性を損なわない添加剤が好まれる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の目的は、解舒性および平滑性に優れ、且つ優れた油剤安定性を付与できる弾性繊維用処理剤と、該処理剤が付与されている弾性繊維とを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、ベース成分として、シリコーン油、鉱物油およびモノエステルより選ばれる少なくとも1種を含有し、トリエステルおよび/または分子内に4つ以上のエステル結合を持つエステルを0.01〜30重量%含有する処理剤が、解舒性および平滑性に優れ、且つ優れた油剤安定性を付与できることを見出し、本発明に到達した。
【0007】
本発明の処理剤は、高級脂肪酸の金属塩をさらに0.01〜10重量%含有することが好ましい。また、アルキル変性シリコーン、エステル変性シリコーン、カルビノール変性シリコーン、カルボキシ変性シリコーン、メルカプト変性シリコーン、エポキシ変性シリコーン、アミノ変性シリコーンおよびポリエーテル変性シリコーンより選ばれる少なくとも1種をさらに0.01〜10重量%含有することが好ましい。また、シリコーンレジンをさらに0.01〜10重量%含有することが好ましい。
前記高級脂肪酸の金属塩の平均粒子径は0.01〜5μmであり、該金属塩の形状は針状で、縦方向と横方向の比は10:1〜2:1であることが好ましい。また、前記鉱物油が流動パラフィンであることが好ましい。
また、本発明の処理剤は、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さらに0.01〜10重量%含有することが好ましい。
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】
【0008】
本発明の弾性繊維用処理剤は、ベース成分に加え、トリエステルおよび/または分子内に4つ以上のエステル結合を持つエステルを0.01〜30重量%含有することにより、優れた解舒性、平滑性を弾性繊維に与えることができ、他の1種以上の添加剤成分との併用使用による凝集、沈降を抑えることができる。
本発明の弾性繊維は、前記弾性繊維用処理剤が付与されているので、安定した解舒性、平滑性、および油剤安定性を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
本発明の弾性繊維用処理剤は、ベース成分として、シリコーン油、鉱物油およびモノエステルより選ばれる少なくとも1種を含有する。従ってシリコーンオイル、鉱物油、エステル油をそれぞれ単独で使用してもよく、これらを複数組合せて使用してもよい。弾性繊維用処理剤全体に占めるベース成分の割合は、30重量%以上が好ましく、40〜99.99重量%がより好ましく、60〜99.9重量%がさらに好ましく、70〜99重量%が特に好ましい。30重量%未満になると、処理剤として適正な性能を発揮しないことがある。
【0010】
シリコーン油としては特に限定はないが、ポリジメチルシロキサン、ポリメチルフェニルシロキサン、ポリメチルアルキルシロキサン等(いずれのシリコーン油も25℃における粘度は2〜100mm/s)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。いずれのシリコーン油も、25℃における粘度は2〜100mm/sが好ましく、5〜50mm/sがより好ましく、10〜30mm/sがさらに好ましい。
【0011】
鉱物油としては特に限定はないが、マシン油、スピンドル油、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30℃における粘度は、30秒〜200秒であることが好ましく、40秒〜100秒がより好ましく、40秒〜80秒がさらに好ましい。鉱物油としては、臭気の発生が低いという理由から流動パラフィンが好ましい。
【0012】
モノエステルとしては、1価アルコールと1価カルボン酸とのエステルであれば特に限定はなく、1種または2種以上を併用してもよい。1価アルコールとしては、後述のトリエステルのところで挙げられている1価の脂肪族アルコール、芳香族アルコール、脂環式アルコール、フェノール類等を使用できる。これらの中でも、脂肪族アルコール、芳香族アルコールが好ましい。また、1価カルボン酸としては、同じく後述のトリエステル成分のところで挙げられている1価の脂肪族カルボン酸、芳香族カルボン酸、ヒドロキシカルボン酸を使用できる。これらの中でも、脂肪族カルボン酸、芳香族カルボン酸が好ましい。
モノエステルの具体例としては、吉草酸ヘプチル、カプロン酸プチル、カプロン酸オクチル、カプリル酸セチル、ラウリン酸2−エチルヘキシル、ミリスチン酸イソプロピル、パルミチン酸イソプロピル、パルミチン酸イソステアリル、ステアリン酸ブチル、ステアリン酸トリデシル、ステアリン酸イソブチル、オレイン酸メチル、オレイン酸イソブチル、オレイン酸ヘプチル、オレイン酸オレイル等が挙げられる。
【0013】
本発明の効果を阻害しない範囲で処理剤にジエステルを含有してもよいが、モノエステルと比較し、経済的に不利な場合があり、また内分泌撹乱物質として該当するものがあるため、ジエステルを実質的に含有しないほうが好ましい。具体的には、弾性繊維用処理剤全体に占めるジエステルの割合は、5重量%以下が好ましく、1重量%以下がさらに好ましく、0重量%、つまり含有しないのが特に好ましい。
【0014】
本発明の弾性繊維用処理剤は、ベース成分に加え、トリエステル(分子内に3つのエステル結合を持つエステル)および/または分子内に4つ以上のエステル結合を持つエステル(以下「トリエステル等成分」ということもある)を必須に含有する。トリエステル成分等を含有することにより、モノエステル、ジエステルの添加では見られない優れた解舒性、平滑性を弾性繊維に与えることができ、他の1種以上の添加剤成分との併用による凝集、沈降を抑えることができる。
トリエステル等成分の弾性処理剤全体に占める割合は0.01〜30重量%であり、0.05〜15重量%が好ましく、0.1〜10重量%がさらに好ましい。トリエステル等成分の割合が弾性繊維用処理剤全体の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。30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。
【0015】
トリエステルや分子内に4つ以上のエステル結合を持つエステルとしては、1)3価またはそれ以上の多価アルコールと1価カルボン酸とのエステル、2)3価またはそれ以上の多価カルボン酸と1価アルコールとのエステル等が挙げられ、1種または2種以上を併用してもよい。分子内に4つ以上のエステル結合を持つエステルとしては、分子内に4〜8個のエステル結合を有しているのが好ましく、さらには4個が好ましい。
【0016】
トリエステル等成分を構成するアルコールとしては、1価および/または多価を含め、脂肪族アルコール(鎖式構造を持つアルコール)、芳香族アルコール、脂環式アルコール、フェノール類等が挙げられる。
脂肪族アルコールとしては、直鎖および/または分岐の飽和1価アルコールであるメチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、n−ペンチルアルコール、イソペンチルアルコール、n−ヘキシルアルコール、2−メチル−1−ペンチルアルコール、2,2−ジメチル1−ブチルアルコール、2−ヘキシルアルコール、n−ヘプチルアルコール、n−オクチルアルコール、2−メチル−1−ヘプチルアルコール、2,3−ジメチル−2−ブチルアルコール、n−ノニルアルコール、2,6−ジメチル−4−ヘプチルアルコール、n−デシルアルコール、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアルコール、イソセチルアルコール、ステアリルアルコール、イソステアリルアルコール、アラキニルアルコール、ネオペンチルアルコール、2−エチルヘキシルアルコール、イソデシルアルコール、イソトリデシルアルコール等が、直鎖および/または分岐の不飽和1価アルコールであるアリルアルコール、オレイルアルコール、エチルプロピルアリルアルコール、2−ヘキセノール−1、5−ヘキセノール−1、2−ヘプテノール−1、6−ヘプテノール−1、2−オクテノール−1、8−ノネノール−1、2−ドデセノール−1、11−ドデセノール−1等の;グリセリン、1、2、3−ブタントリオール、2、3、4−ペンタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリトール、エリトリトール、ソルビタン、ソルビトール、グリセリンの2〜6量体、トリメリトールプロパンの2〜4量体、スクロース等が挙げられる。なお、上記「n−」は、炭素鎖が分枝していない、直鎖状であることを意味する。
【0017】
芳香族アルコールとしては、1価アルコールである、ベンジルアルコール、2−フェニルエタノール、1−フェニルエタノール、2−フェニル−1−プロパノール等が挙げられる。
【0018】
脂環式アルコールとしては、1価アルコールであるメントール、シクロブタノール、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、ステロール、テルピネオール、ボルネオール等が、3価またはそれ以上の多価アルコールであるイノシトール等が挙げられる。
フェノール類としては、1価フェノールであるフェノール、クレゾール、ナフトール、オクチルフェノール、ノニルフェノール等が挙げられる。
【0019】
トリエステル等成分を構成するカルボン酸としては、1価および/または多価を含め、脂肪族カルボン酸(鎖式構造を持つカルボン酸)、芳香族カルボン酸、ヒドロキシカルボン酸等が挙げられる。
脂肪族カルボン酸としては、飽和脂肪族1価カルボン酸であるギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、2−エチルヘキサン酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデカン酸、ラウリン酸、トリデカン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、ベヘン酸等が、不飽和脂肪族1価カルボン酸であるアクリル酸、メタクリル酸、チグリン酸、シトロネル酸、ウンデセン酸、オレイン酸、エルカ酸等が挙げられる。
【0020】
芳香族カルボン酸としては、芳香族1価カルボン酸である、安息香酸、ナフタレンカルボン酸等が、3価またはそれ以上の多価芳香族カルボン酸であるトリメリット酸、ピロメリット酸等が挙げられる。
【0021】
ヒドロキシカルボン酸としては、ヒドロキシ1価カルボン酸であるグリコール酸、乳酸、オキシ酪酸、オキシカプロン酸、リシノール酸、オキシステアリン酸等が、ヒドロキシ3価またはそれ以上のヒドロキシ多価カルボン酸であるクエン酸、イソクエン酸等が、芳香族ヒドロキシ1価カルボン酸であるサリチル酸、p−ヒドロキシ安息香酸等が挙げられる。
【0022】
トリエステル等成分の具体例としては、トリ酢酸グリセリド、トリプロピオン酸グリセリド、トリエナント酸グリセリド、トリカプリン酸グリセリド、トリチグリン酸グリセリド、トリイソステアリン酸グリセリド、1−パルミチン酸−2、3−ステアリン酸トリグリセリド、1−カプロン酸−2、3−ジステアリン酸トリグリセラド、1−カプリル酸−2,3−ジミリスチン酸トリグリセラド、1−ミリスチン酸−2−パルミチン酸−3−ステアリン酸トリグリセラド、トリカプリン酸トリメチロールエタン、トリラウリン酸トリメチロールエタン、トリオレイン酸トリメチロールエタン、トリプロピオン酸トリメチロールプロパン、トリカプリル酸トリメチロールプロパン、トリ2−エチルヘキサン酸トリメチロールプロパン、トリラウリン酸トリメチロールプロパン、トリイソステアリン酸トリメチロールプロパン、トリメタクリル酸トリメチロールプロパン、テトラプロピオン酸ペンタエリスリトール、テトラカプリル酸ペンタエリスリトール、テトラパルミチン酸ペンタエリスリトール、テトラオクタン酸ペンタエリスリトール、テトラステアリン酸ペンタエリスリトール、トリカプリン酸ソルビタン、トリラウリン酸ソルビタン、トリオレイン酸ソルビタン、トリパルミチン酸ソルビタン、トリステアリン酸ソルビタン、トリベヘン酸ソルビタン、ヘキサラウリル酸スクロース、テトラパルミチン酸スクロース、ヘプタラウリン酸スクロース、ヘプタオレイン酸スクロース、ヘキサステアリン酸スクロース、クエン酸トリエチル、クエン酸トリイソプロピル、クエン酸トリブチル、トリメリット酸トリイソブチル、トリメリット酸トリ2−エチルヘキシル、ピロメリット酸テトライソプロピル等が挙げられる。
【0023】
本発明の弾性繊維用処理剤は、解舒性、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)をさらに含有しても良い。
本発明の弾性繊維用処理剤全体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。高級脂肪酸の金属塩の割合が弾性繊維用処理剤全体の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、高級脂肪酸の金属塩の割合が弾性繊維用処理剤全体の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。
【0024】
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、例えば、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸バリウム、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、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム等が好ましい。
【0025】
高級脂肪酸の金属塩の平均粒子径について特に限定はないが、0.01〜5μmが好ましく、0.02〜3μmがさらに好ましく、0.05〜2μmが特に好ましい。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。
【0026】
高級脂肪酸の金属塩の形状について特に限定はないが、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、10:1〜2:1が好ましく、8:1〜3:1がさらに好ましい。
【0027】
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。
【0028】
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である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である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である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の変性シリコーンの少なくとも1種をさらに含有することが好ましい。
【0029】
本発明の弾性繊維用処理剤全体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%がさらに好ましく、0.1〜5重量%が特に好ましい。変性シリコーンの割合が弾性繊維用処理剤全体の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、変性シリコーンの割合が弾性繊維用処理剤全体の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。
【0030】
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。
【0031】
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RSiO1/2(但し、R、RおよびR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。
【0032】
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RSiO1/2(但し、R、RおよびR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。
【0033】
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。
【0034】
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RSiO2/2(但し、R、およびR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。
【0035】
本発明の弾性繊維用処理剤全体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%がさらに好ましく、0.1〜5重量%が特に好ましい。シリコーンレジンの割合が弾性繊維用処理剤全体の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配合割合が弾性繊維用処理剤全体の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。
【0036】
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。
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、ラウリル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。
【0037】
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EO(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EO(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EO(5)オレイルエーテルサルフェート、ポタシウムポリEO(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EO(3)ステアリルエーテルホスフェート、ポリEO(4)セチルホスフォエーテル、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等が挙げられる。
【0038】
本発明の弾性繊維用処理剤全体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の割合が弾性繊維用処理剤全体の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の割合が弾性繊維用処理剤全体の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。
【0039】
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。
【0040】
本発明の処理剤は、30℃における粘度が通常3〜100mm/sが好ましく、5〜50mm/sがさらに好ましく、8〜20mm/sが特に好ましい。3mm/s未満では、処理剤の揮発が問題となる場合があり、100mm/sを超えると平滑性に劣る場合がある。
【0041】
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。
高級脂肪酸の金属塩を含む弾性繊維用処理剤は、既に粉砕された高級脂肪酸の金属塩をベース成分に混合して製造してもよく、また、ベース成分に高級脂肪酸金属塩を混合し、縦型ビーズミル、横型ビーズミル、コロイドミル、ダイノーミル、サンドグラインダー等の従来公知の湿式粉砕機を用いて、所定の平均粒子径になるように粉砕して、製造してもよい。高級脂肪酸の金属塩の粉砕時には、従来公知の特開平10−259577号公報、特開2000−328459号公報などに記載の分散助剤を用いてもよい。
【0042】
本発明の弾性繊維は、弾性繊維本体とこれに付与された本発明の弾性繊維用処理剤とから少なくとも構成される。弾性繊維全体に占める弾性繊維用処理剤の付着割合は0.1〜15重量%が好ましく、1〜10重量%がさらに好ましい。
【0043】
本発明の弾性繊維は、ポリエーテル系ポリウレタン、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。
本発明の弾性繊維としては、PTMGやポリエステルジオールと有機ジイソシアネートを反応させ、次いで、1,4ブタンジオール、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ペンタンジアミンなどで鎖延長した、ポリウレタンあるいはポリウレタンウレアから構成されるものがある。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400〜1200m/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。
【0044】
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】
【0045】
以下、実施例および比較例により本発明を具体的に説明するが、本発明はここに記載した実施例に限定されるものではない。なお、以下の実施例に示されるパーセント(%)および部は、特に限定しない限り、「重量%」および「重量部」を示す。なお、実施例および比較例において、弾性繊維用処理剤の各特性の評価は次の方法に従って行った。
【0046】
(油剤安定性)
油剤安定性の判断は、1)低温安定性、2)高温安定性、3)注水安定性の条件下での凝集、沈降物の有無によって判断した。
1)低温安定性は、弾性繊維用処理剤を200ml密閉容器(ガラス容器)に入れ、密閉状態で±0℃の環境下にて、16時間静置後の凝集、沈降物の有無を確認する。
2)高温安定性は、弾性繊維用処理剤を200ml密閉容器(ガラス容器)に入れ、密閉状態で50℃の環境下にて、16時間静置後の凝集、沈降物の有無を確認する。
3)注水安定性は、弾性繊維用処理剤200部に対し0.5部蒸留水を添加、5分間攪拌した後、200ml密閉容器(ガラス容器)に入れ、密閉状態で20℃の環境下にて、16時間静置後の凝集、沈降物の有無を確認する。
沈降物の有無確認は、密閉容器を静かに反転、底部を上にし、底部の沈降物を確認し、下記基準にて評価した。

◎:沈降物無く、透明感のある底部。
○:曇りあり。攪拌すれば再溶解。透明感のある底部となる。
△:粒状物、粘着物あり、攪拌すれば再溶解。透明感のある底部となる。
×:粒状物、粘着物あり、攪拌しても不溶。
【0047】
(解舒速度比)
図1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(1)をセットし、巻き取り側紙管(2)をセットする。巻取速度を一定速度にセットした後、ローラー(3)および(4)を同時に起動させる。この状態では糸(5)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ため解舒点(6)は図1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(5)の解舒点(6)が変わるので、この点がチーズとローラーとの接点(7)と一致するように解舒速度を設定する。解舒速度比は下記式(1)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 (1)
【0048】
(編成張力)
図2において、チーズ(8)から縦取りした弾性糸(9)をコンペンセーター(10)を経てローラー(11)、編み針(12)を介して、Uゲージ(13)に付したローラー(14)を経て速度計(15)、巻き取りローラー(16)に連結する。速度計(15)での走行速度が定速(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(13)で測定し、繊維/編み針間の摩擦(g)を計測する。
【0049】
(高級脂肪酸金属塩の平均粒子径、粒子の形状)
調製後の弾性繊維用処理剤に含まれている高級脂肪酸金属塩の平均粒子径および粒子の形状を測定した。平均粒子径について、粒度分布測定装置(堀場製作所製LA−910)のバッチセルを使用して、屈折率を1.02に設定して、体積基準の平均粒子径を測定した。粒子の形状について、光学顕微鏡を使用し、粒子径に応じた倍率で粒子の形状を確認した。長手方向を縦方向、縦方向に垂直な方向を横方向とし、粒子20個を測定し、縦方向の平均値と横方向の平均値の比を縦方向と横方向の比とした。
【0050】
(実施例1)
数平均分子量1600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、紡糸原液としてポリマー濃度33%のジメチルホルムアミド溶液を得た。なお、紡糸原液の濃度は1900mPaS(測定温度:30℃)であった。
次に、表1に記載の弾性繊維用処理剤Aの各成分を混合して、30〜40℃で60分間攪拌し、弾性繊維処理剤Aを得た。
【0051】
得られた紡糸原液を4つの細孔を有する紡糸口金より195℃のN気流中に吐出して乾式紡糸した。弾性繊維用処理剤Aをそれぞれオイリングローラーで、紡糸中の走行糸(弾性繊維本体)に対して6重量%付与した。従って、付着後の弾性繊維全体に対して弾性繊維用処理剤が5.66重量%付与された。その後、弾性繊維用処理剤で処理した弾性繊維をそれぞれ毎分500mの速度でボビンに巻き取り、77dtexモノフィラメントチーズ(巻き量:400g)を得た。
得られたチーズをそれぞれ35℃、50%RHの雰囲気中に48時間放置して、上記評価に供し、結果を表1に示した。
【0052】
(実施例2〜8)
実施例2〜8について、表1に記載の弾性繊維用処理剤成分を変更し、高級脂肪酸金属塩(ステアリン酸マグネシウム)を含むものは、混合、攪拌した後、湿式粉砕機を用いて高級脂肪酸金属塩を粉砕する以外は実施例1と同様にして、評価した。その結果を表1に示す。
【0053】
【表1】

【0054】
(実施例9)
数平均分子量2000のポリテトラメチレングリコール100重量部と4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート25重量部を80℃で反応させ、N,N’−ジメチルアセトアミド250重量部を加え冷却しながら反応混合物を溶解させた。1,2−ジアミノプロパン5重量部をN,N’−ジメチルアセトアミド184重量部に溶解させたものを添加し、ジメチルシリコーン100mm/sを0.2重量%添加して、紡糸原液を得た。
次に、表2に記載の弾性繊維用処理剤Iの成分を混合して、30〜40℃で60分間攪拌し、弾性繊維処理剤Iを得た。
【0055】
得られた紡糸原液を4つの細孔を有する紡糸口金より195℃のN気流中に吐出して乾式紡糸した。紡糸中の走行糸に、得られた弾性繊維用処理剤Iをそれぞれオイリングローラーで、紡糸中の走行糸(弾性繊維本体)に対して6重量%付与した。したがって、付着後の弾性繊維全体に対して弾性繊維用処理剤が5.66重量%付与された。その後、弾性繊維用処理剤で処理した弾性繊維をそれぞれ毎分400mの速度でボビンに巻き取り、44dtexマルチフィラメントのチーズ(巻き量:400g)を得た。
得られたチーズをそれぞれ35℃、50%RHの雰囲気中に48時間放置して、上記評価に供し、結果を表2および3に示した。
【0056】
(実施例10〜16および比較例1〜8)
実施例10〜16および比較例1〜8について、表2、3に記載の弾性繊維用処理剤成分を変更し、高級脂肪酸金属塩(ステアリン酸カルシウム)を含むものは、混合、攪拌したものを上記記載の湿式粉砕機を用いて高級脂肪酸金属塩を粉砕する以外は実施例9と同様にして、評価した。その結果を表2、3に示す。
【0057】
【表2】

【0058】
【表3】

【図面の簡単な説明】
【0059】
【図1】解舒速度比の測定方法を説明する模式図。
【図2】編成張力の測定方法を説明する模式図。
【符号の説明】
【0060】
1 チーズ
2 巻き取り用紙管
3 ローラー
4 ローラー
5 走行糸条
6 解舒点
7 チーズとローラーの接点
8 チーズ
9 走行糸条
10 コンペンセーター
11 ローラー
12 編み針
13 Uゲージ
14 ローラー
15 速度計
16 巻き取りローラー


【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、鉱物油およびモノエステルより選ばれる少なくとも1種を含有し、トリエステルおよび/または分子内に4つ以上のエステル結合を持つエステルを0.01〜30重量%含有する、弾性繊維用処理剤。
【請求項2】
高級脂肪酸の金属塩をさらに0.01〜10重量%含有する、請求項1に記載の弾性繊維用処理剤。
【請求項3】
アルキル変性シリコーン、エステル変性シリコーン、カルビノール変性シリコーン、カルボキシ変性シリコーン、メルカプト変性シリコーン、エポキシ変性シリコーン、アミノ変性シリコーンおよびポリエーテル変性シリコーンより選ばれる少なくとも1種をさらに0.01〜10重量%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】
シリコーンレジンをさらに0.01〜10重量%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】
前記高級脂肪酸の金属塩の平均粒子径が0.01〜5μmであり、該金属塩の形状が針状で、縦方向と横方向の比が10:1〜2:1である、請求項2〜4のいずれかに記載の弾性繊維用処理剤。
【請求項6】
前記鉱物油が流動パラフィンである、請求項1〜5のいずれかに記載の弾性繊維用処理剤。
【請求項7】
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さらに0.01〜10重量%含有する、請求項1〜6のいずれかに記載の弾性繊維用処理剤。
【請求項8】
請求項1〜7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】
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【図2】
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【公開番号】特開2009−185415(P2009−185415A)
【公開日】平成21年8月20日(2009.8.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−27126(P2008−27126)
【出願日】平成20年2月7日(2008.2.7)
【出願人】(000188951)松本油脂製薬株式会社 (137)
【Fターム(参考)】