弾性繊維用処理剤及び弾性繊維
【課題】 本発明の目的は、優れた解舒性及び平滑性を弾性繊維に付与することができ、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】 本発明の処理剤は、シリコーン油、鉱物油及びモノエステル油より選ばれる少なくとも１種のベース成分と、融点が−１０℃以下、２０℃における比重が０．８５〜１．０５である二塩基酸エステルとを含有し、処理剤に占める該二塩基酸エステルの重量割合が０．０１〜３０重量％である、弾性繊維用処理剤である。又、本発明の弾性繊維は、弾性繊維本体に上記の処理剤が付与されたものである。
【解決手段】 本発明の処理剤は、シリコーン油、鉱物油及びモノエステル油より選ばれる少なくとも１種のベース成分と、融点が−１０℃以下、２０℃における比重が０．８５〜１．０５である二塩基酸エステルとを含有し、処理剤に占める該二塩基酸エステルの重量割合が０．０１〜３０重量％である、弾性繊維用処理剤である。又、本発明の弾性繊維は、弾性繊維本体に上記の処理剤が付与されたものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性繊維用処理剤及び該処理剤が付与された弾性繊維に関する。
【背景技術】
【０００２】
弾性繊維用処理剤において、ベース成分に対して各種添加剤を１種のみ用いることは稀であり、各種添加剤を２種以上併用することが一般的である。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を併用する場合、凝集、沈降が起こる場合がある。また、処理剤に占めるシリコーン油の比率が４０重量％以下となる処理剤において、各種変性シリコーンを使用する場合も、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を用いた処理剤が好まれる。
【０００３】
特許文献１には、トリエステルまたはそれ以上のエステル結合を持つエステルを含有し、解舒性、平滑性および油剤安定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、融点が２５℃以上の脂肪酸エステル物の固体粒子を含有し、パッケージ性に優れる弾性繊維用処理剤が記載されている。しかし、これらの弾性繊維用処理剤であっても、上記の問題を解決するには不十分であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１８５４１５号公報
【特許文献２】特開２０１１−４２８９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、優れた解舒性及び平滑性を弾性繊維に付与することができ、且つ優れた油剤安定性を有す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、特定の二塩基酸エステルを所定量含有する処理剤であれば、優れた解舒性及び平滑性を弾性繊維に付与することができ、且つ油剤安定性に優れることを見出し、本発明に到達した。
【０００７】
すなわち、本発明の弾性繊維用処理剤は、シリコーン油、鉱物油及びモノエステル油より選ばれる少なくとも１種のベース成分と、融点が−１０℃以下、２０℃における比重が０．８５〜１．０５である二塩基酸エステルとを含有し、処理剤に占める該二塩基酸エステルの重量割合が０．０１〜３０重量％である、弾性繊維用処理剤である。
【０００８】
本発明の弾性繊維用処理剤は、シリコーンレジンをさらに含有することができる。その際の処理剤に占める該シリコーンレジンの重量割合は０．０１〜１０重量％であることが好ましい。
【０００９】
前記ベース成分は、前記シリコーン油を必須に含有することが好ましい。その際の処理剤に占める前記シリコーン油の重量割合は１〜４０重量％であることが好ましい。
【００１０】
本発明の弾性繊維用処理剤は、高級脂肪酸の金属塩をさらに含有することできる。その際の処理剤に占める該高級脂肪酸の金属塩の重量割合は０．０１〜１０重量％であることが好ましい。
【００１１】
本発明の弾性繊維用処理剤は、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及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種の変性シリコーンをさらに含有することができる。その際の処理剤に占める該変性シリコーンの重量割合は０．０１〜１０重量％であることが好ましい。
【００１２】
本発明の弾性繊維は、弾性繊維本体に、上記の処理剤が付与されたものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の弾性繊維用処理剤は、優れた解舒性及び平滑性を弾性繊維に付与することができ、且つ油剤安定性に優れる。
本発明の弾性繊維は、本発明の弾性繊維用処理剤が付与されているので、安定した解舒性及び平滑性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【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。
【図３】繊維間摩擦係数の測定方法を説明する模式図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（弾性繊維用処理剤）
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、鉱物油及びモノエステル油より選ばれる少なくとも１種を含有する。従って、シリコーン油、鉱物油、モノ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、６０〜９９．９９重量％がさらに好ましく、７０〜９９．９９重量％が特に好ましい。３０重量％未満になると、処理剤の適正な性能とならないことがある。
【００１６】
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を挙げることができ、１種または２種以上を使用してもよい。シリコーン油の２５℃における粘度は、２〜１００ｍｍ２／ｓが好ましく、５〜５０ｍｍ２／ｓがより好ましく、１０〜３０ｍｍ２／ｓがさらに好ましい。
【００１７】
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種又は２種以上を使用してもよい。鉱物油の３０℃における粘度は、３０秒〜２００秒が好ましく、４０秒〜１００秒がより好ましく、５０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。
【００１８】
モノエステル油としては、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種以上を使用してもよい。
１価アルコールとしては、後述の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、一価の脂肪族アルコール、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、一価の脂肪族カルボン酸、芳香族カルボン酸が好ましい。
【００１９】
モノエステル油の具体例としては、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。
【００２０】
本発明の弾性繊維用処理剤において、優れた解舒性、平滑性を付与できる点から、ベース成分はシリコーン油を必須に含有することが好ましい。その際の処理剤に占めるシリコーン油の重量割合は、１〜４０重量％が好ましく、１０〜３５重量％がより好ましく、２０〜３０重量％がさらに好ましい。
【００２１】
本発明の弾性繊維用処理剤は、ベース成分に加え、融点が−１０℃以下、２０℃における比重が０．８５〜１．０５である二塩基酸エステルを含有し、処理剤に占める該二塩基酸エステルの重量割合が０．０１〜３０重量％である。これにより優れた解舒性、平滑性を弾性繊維に付与することができ、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。
処理剤に占める二塩基酸エステルの重量割合は０．０１〜３０重量％であり、０．０５〜１０重量％が好ましく、０．１〜５重量％がさらに好ましい。二塩基酸エステル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。３０重量％超であると、多量の添加に見合う効果が得られず、又経済的に不利である。
【００２２】
二塩基酸エステルの融点は、−１０℃以下であり、−２０〜−１２０℃が好ましく、−４０〜−１００℃がさらに好ましい。二塩基酸エステルの融点が−１０℃より高いと、油剤安定性が悪くなる。又、二塩基酸エステルが弾性繊維上で析出し、本発明の効果を阻害する。なお、本発明でいう融点とは、示差走査熱量計を用いて測定した融点であり、窒素雰囲気下、サンプル約５ｍｇを昇温速度５℃／分で昇温したときに現れる吸熱ピークの温度をいう。
２０℃における比重は０．８５〜１．０５であり、０．９〜１．０が好ましい。比重が、この範囲を外れると、ベース成分との相溶性が悪くなり、本発明の効果を阻害する。
【００２３】
本発明で用いる二塩基酸エステルは、二塩基酸と一価のアルコール類とのモノエステル及び／又はジエステルをいう。
本発明で用いる二塩基酸エステルを構成する二塩基酸としては、二価の脂肪族カルボン酸、二価の芳香族カルボン酸等が挙げられる。
二価の脂肪族カルボン酸としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸等が挙げられる。二価の芳香族カルボン酸としては、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等が挙げられる。これらの中でも、二価の芳香族カルボン酸が好ましく、イソフタル酸、テレフタル酸が更に好ましい。
【００２４】
二塩基酸エステルを構成する一価のアルコール類としては、一価の脂肪族アルコール（鎖式構造を持つアルコール）、一価の芳香族アルコール、一価の脂環式アルコール、一価のフェノール類等が挙げられる。これらの中でも、一価の脂肪族アルコールが好ましい。
【００２５】
一価の脂肪族アルコールの炭素数は、ベース成分への溶解性を向上させる点から、１〜３０が好ましく、１３〜２０がより好ましく、１５〜１８がさらに好ましい。一価の脂肪族アルコールからＯＨ基を除いた炭化水素基は、直鎖であっても分岐を有していてもよいが、他成分との相溶性を向上させる点から、分岐を有するものが好ましい。
一価の脂肪族アルコールとしては、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の直鎖および／または分岐の飽和一価アルコール；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等の直鎖および／または分岐の不飽和１価アルコール等が挙げられる。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。
【００２６】
一価の芳香族アルコールとしては、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。
一価の脂環式アルコールとしては、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、ボルネオール等が挙げられる。
一価のフェノール類としては、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。
【００２７】
これら一価のアルコール類の中でも、イソトリデシルアルコール、イソテトラデシルアルコール、イソセチルアルコール、イソペンタデシルアルコール、イソへプタデシルアルコール、イソステアリルアルコールが好ましい。
【００２８】
二塩基酸エステルとしては、フマル酸ジブチル、マレイン酸ジ（２−エチルヘキシル）、マレイン酸ジブチル、セバシン酸ジ（２−エチルヘキシル）、セバシン酸ジブチル、イソフタル酸ジ（２−エチルヘキシル）、イソフタル酸ジシクロヘキシル、イソフタル酸ジイソアルキニル、イソフタル酸ジイソステアリル、イソフタル酸ジイソセチル、イソフタル酸ジトリデシル、イソフタル酸ジイソトリデシル、イソフタル酸ジブチルベンジル、イソフタル酸ジイソノニル、テレフタル酸ジイソステアリル、テレフタル酸ジイソセチル、アジピン酸ジイソステアリル、アジピン酸ジ（２−エチルヘキシル）、アジピン酸ジイソデシル等が挙げられる。これらの中でも、イソフタル酸ジイソステアリル、イソフタル酸ジイソセチル、イソフタル酸ジトリデシルが好ましい。
【００２９】
二塩基酸エステルの製造方法としては、特に限定はなく、公知のエステル化の手法を採用できる。
【００３０】
ベース成分と二塩基酸エステルを必須に含有する本発明の弾性繊維用処理剤は、油剤安定性を損なわずに、高級脂肪酸の金属塩（金属石鹸）をさらに含有することができる。その結果、解舒性、平滑性及び制電性の効果を高めることができる。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重量割合は、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。該重量割合が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、該重量割合が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。
【００３１】
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る。例えば、２−エチルヘキシル酸カルシウム、ステアリン酸カルシウム、パルミチン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、パルミチン酸マグネシウム、ラウリン酸マグネシウム、ステアリン酸アルミニウム、パルミチン酸アルミニウム、ステアリン酸バリウム、カプリン酸亜鉛、ベヘニン酸亜鉛、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中でも、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。
【００３２】
高級脂肪酸の金属塩の平均粒子径は、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。
【００３３】
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。
【００３４】
また、ベース成分と二塩基酸エステルを必須に含有する本発明の弾性繊維用処理剤は、油剤安定性を損なわずに、変性シリコーンをさらに含有することができる。その結果、制電性や解舒性を向上させることができる。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。
【００３５】
変性シリコーンとしては、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及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種を挙げることできる。具体的には、変性シリコーンとしては、例えば、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。
【００３６】
本発明の弾性繊維用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％がさらに好ましく、０．１〜５重量％が特に好ましい。該重量割合が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、該重量割合が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。
【００３７】
また、ベース成分と二塩基酸エステルを必須に含有する本発明の弾性繊維用処理剤は、油剤安定性を損なわずに、シリコーンレジンをさらに含有することができる。その結果、制電性や解舒性を向上させることができる。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する。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。
【００３８】
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Ｒ１Ｒ２Ｒ３ＳｉＯ１／２（但し、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３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。
【００３９】
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Ｒ１Ｒ２Ｒ３ＳｉＯ１／２（但し、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３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。
【００４０】
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。
【００４１】
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Ｒ１Ｒ２ＳｉＯ２／２（但し、Ｒ１、およびＲ２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。
【００４２】
本発明の弾性繊維用処理剤に占めるシリコーンレジンの重量割合は、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。該重量割合が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、該重量割合が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。
【００４３】
本発明の弾性繊維用処理剤は、つなぎ剤、制電剤（カチオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、両性界面活性剤）、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。
【００４４】
本発明の処理剤は、３０℃における粘度が通常３〜１００ｍｍ２／ｓが好ましく、５〜５０ｍｍ２／ｓがさらに好ましく、８〜２０ｍｍ２／ｓが特に好ましい。３ｍｍ２／ｓ未満では、処理剤の揮発が問題となる場合があり、１００ｍｍ２／ｓを超えると平滑性に劣る場合がある。
【００４５】
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。
【００４６】
（弾性繊維）
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。弾性繊維本体に本発明の弾性繊維用処理剤を付与する方法としては、特に限定はなく、公知の方法を採用できる。
【００４７】
本発明の弾性繊維本体は、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。
本発明の弾性繊維本体は、酸化チタン、酸化マグネシウム、ハイドロタルサイト、酸化亜鉛、二価の金属石鹸等の無機物を含有することが好ましい。二価の金属石鹸としては、２−エチルヘキシル酸カルシウム、ステアリン酸カルシウム、パルミチン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、パルミチン酸マグネシウム、ラウリン酸マグネシウム、ステアリン酸バリウム、カプリン酸亜鉛、ベヘニン酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛等が挙げられる。無機物は、１種又は２種以上を用いてもよい。
弾性繊維本体が無機物を含有する場合、均一解舒性が不良になる場合があるが、弾性繊維本体に本発明の処理剤を付与することにより、均一解舒性を良好にすることができる。従って、本発明の弾性繊維用処理剤は、弾性繊維本体が無機物を含有する場合に好適に使用できる。弾性繊維本体に占める無機物の含有量は、０．０１〜５．０重量％が好ましく、０．１〜１重量％がさらに好ましい。
【００４８】
本発明の弾性繊維本体としては、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挙げられる。
例えば、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ポリウレタンウレアポリマーの２０〜４０％溶液を得ることができる。このポリウレタンウレアポリマーの溶液を乾式紡糸で、紡糸速度４００〜１２００ｍ／ｍｉｎで紡糸することにより、ポリウレタンウレア弾性繊維を製造することができる。弾性繊維本体の適応繊度については、特に制限はない。
【００４９】
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、丸編みされたものやトリコット等の布帛として使用することができる。また、これらの加工糸、布帛は、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、快適性のために伸縮性を付与させる目的で、ジーンズ、スーツ等のアウターウェア等の製品に使用される。さらに最近では、紙おむつなどの衛生材料用途にも適用される。
【実施例】
【００５０】
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。なお、実施例及び比較例において、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。
【００５１】
（油剤安定性）
油剤安定性は、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（低温条件下での凝集・沈降物の有無）を確認し、評価した。凝集・沈降物の有無確認は、密閉容器を静かに反転して底部を上にし、底部の沈降物を下記基準にて評価した。
＜評価基準＞
◎：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。
△：曇りあり。配合の翌日に粒状物、粘着物が沈降・析出する。
×：粒状物、粘着物あり。攪拌しても不溶。
【００５２】
（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ず、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）
経時後の解舒速度比とは、２０℃６５％ＲＨの条件下で、６ヶ月経時後の解舒速度比を示す。
【００５３】
（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。走行糸条より１ｃｍのところで春日式電位差測定装置（１７）で発生静電気を測定する。
【００５４】
（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（２０）を吊り、ローラー（１９）を介して、Ｕゲージ（１８）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（１８）で測定し、下式（２）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（２）
（式（２）において、θ＝２π、ｌｎ＝自然対数、Ｔ１は２２ｄｔｅｘ当り１ｇ）
【００５５】
（実施例１）
数平均分子量１６００のポリテトラメチレングリコール８０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１７０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５０重量部に溶解させたものを添加し、ジステアリン酸マグネシウム（平均粒子径０．３μｍ）を１．０重量部添加して、紡糸原液を得た。なお、紡糸原液の粘度は１９００ｍＰａ・ｓ（測定温度：３０℃）であった。この様にして得られた紡糸原液を、細孔を有する紡糸口金より２３０℃のＮ２気流中に吐出して、乾式紡糸した。これとは別に、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、弾性繊維用処理剤Ａを得た。
紡糸中の走行糸に、弾性繊維用処理剤Ａをオイリングローラーで、得られた繊維に対して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３５℃、５０％ＲＨの雰囲気中に４８時間放置して、上記評価に供した。その結果を表１に示す。
【００５６】
（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。
【００５７】
【表１】
【００５８】
（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。エチレンジアミン４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１００ｍｍ２／ｓを０．２重量部、ジステアリン酸マグネシウム（平均粒子径０．３μｍ）を０．７重量部添加して、紡糸原液を得た。この様にして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Ｎ２気流中に吐出して、乾式紡糸した。これとは別に、表２に記載の弾性繊維用処理剤成分を混合して、３０〜４０℃で６０分間攪拌し、弾性繊維用処理剤Ｉを得た。
紡糸中の走行糸に、弾性繊維用処理剤Ｉをオイリングローラーで、得られた繊維に対して５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４．５５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３５℃、５０％ＲＨの雰囲気中に４８時間放置して、上記評価に供した。その結果を表２に示す。
【００５９】
（実施例１０〜１６、比較例１〜５）
実施例１０〜１６、比較例１〜５について、表１に記載の弾性繊維用処理剤成分を表２、３に記載の弾性繊維用処理剤成分に変更し、高級脂肪酸金属塩（ジステアリン酸マグネシウム）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。
【００６０】
【表２】
【００６１】
【表３】
【符号の説明】
【００６２】
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
１７ 春日式電位差測定装置
１８ Ｕゲージ
１９ ローラー
２０ 荷重
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性繊維用処理剤及び該処理剤が付与された弾性繊維に関する。
【背景技術】
【０００２】
弾性繊維用処理剤において、ベース成分に対して各種添加剤を１種のみ用いることは稀であり、各種添加剤を２種以上併用することが一般的である。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を併用する場合、凝集、沈降が起こる場合がある。また、処理剤に占めるシリコーン油の比率が４０重量％以下となる処理剤において、各種変性シリコーンを使用する場合も、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を用いた処理剤が好まれる。
【０００３】
特許文献１には、トリエステルまたはそれ以上のエステル結合を持つエステルを含有し、解舒性、平滑性および油剤安定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、融点が２５℃以上の脂肪酸エステル物の固体粒子を含有し、パッケージ性に優れる弾性繊維用処理剤が記載されている。しかし、これらの弾性繊維用処理剤であっても、上記の問題を解決するには不十分であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１８５４１５号公報
【特許文献２】特開２０１１−４２８９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、優れた解舒性及び平滑性を弾性繊維に付与することができ、且つ優れた油剤安定性を有す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、特定の二塩基酸エステルを所定量含有する処理剤であれば、優れた解舒性及び平滑性を弾性繊維に付与することができ、且つ油剤安定性に優れることを見出し、本発明に到達した。
【０００７】
すなわち、本発明の弾性繊維用処理剤は、シリコーン油、鉱物油及びモノエステル油より選ばれる少なくとも１種のベース成分と、融点が−１０℃以下、２０℃における比重が０．８５〜１．０５である二塩基酸エステルとを含有し、処理剤に占める該二塩基酸エステルの重量割合が０．０１〜３０重量％である、弾性繊維用処理剤である。
【０００８】
本発明の弾性繊維用処理剤は、シリコーンレジンをさらに含有することができる。その際の処理剤に占める該シリコーンレジンの重量割合は０．０１〜１０重量％であることが好ましい。
【０００９】
前記ベース成分は、前記シリコーン油を必須に含有することが好ましい。その際の処理剤に占める前記シリコーン油の重量割合は１〜４０重量％であることが好ましい。
【００１０】
本発明の弾性繊維用処理剤は、高級脂肪酸の金属塩をさらに含有することできる。その際の処理剤に占める該高級脂肪酸の金属塩の重量割合は０．０１〜１０重量％であることが好ましい。
【００１１】
本発明の弾性繊維用処理剤は、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及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種の変性シリコーンをさらに含有することができる。その際の処理剤に占める該変性シリコーンの重量割合は０．０１〜１０重量％であることが好ましい。
【００１２】
本発明の弾性繊維は、弾性繊維本体に、上記の処理剤が付与されたものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の弾性繊維用処理剤は、優れた解舒性及び平滑性を弾性繊維に付与することができ、且つ油剤安定性に優れる。
本発明の弾性繊維は、本発明の弾性繊維用処理剤が付与されているので、安定した解舒性及び平滑性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【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。
【図３】繊維間摩擦係数の測定方法を説明する模式図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（弾性繊維用処理剤）
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、鉱物油及びモノエステル油より選ばれる少なくとも１種を含有する。従って、シリコーン油、鉱物油、モノ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、６０〜９９．９９重量％がさらに好ましく、７０〜９９．９９重量％が特に好ましい。３０重量％未満になると、処理剤の適正な性能とならないことがある。
【００１６】
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を挙げることができ、１種または２種以上を使用してもよい。シリコーン油の２５℃における粘度は、２〜１００ｍｍ２／ｓが好ましく、５〜５０ｍｍ２／ｓがより好ましく、１０〜３０ｍｍ２／ｓがさらに好ましい。
【００１７】
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種又は２種以上を使用してもよい。鉱物油の３０℃における粘度は、３０秒〜２００秒が好ましく、４０秒〜１００秒がより好ましく、５０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。
【００１８】
モノエステル油としては、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種以上を使用してもよい。
１価アルコールとしては、後述の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、一価の脂肪族アルコール、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、一価の脂肪族カルボン酸、芳香族カルボン酸が好ましい。
【００１９】
モノエステル油の具体例としては、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。
【００２０】
本発明の弾性繊維用処理剤において、優れた解舒性、平滑性を付与できる点から、ベース成分はシリコーン油を必須に含有することが好ましい。その際の処理剤に占めるシリコーン油の重量割合は、１〜４０重量％が好ましく、１０〜３５重量％がより好ましく、２０〜３０重量％がさらに好ましい。
【００２１】
本発明の弾性繊維用処理剤は、ベース成分に加え、融点が−１０℃以下、２０℃における比重が０．８５〜１．０５である二塩基酸エステルを含有し、処理剤に占める該二塩基酸エステルの重量割合が０．０１〜３０重量％である。これにより優れた解舒性、平滑性を弾性繊維に付与することができ、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。
処理剤に占める二塩基酸エステルの重量割合は０．０１〜３０重量％であり、０．０５〜１０重量％が好ましく、０．１〜５重量％がさらに好ましい。二塩基酸エステル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。３０重量％超であると、多量の添加に見合う効果が得られず、又経済的に不利である。
【００２２】
二塩基酸エステルの融点は、−１０℃以下であり、−２０〜−１２０℃が好ましく、−４０〜−１００℃がさらに好ましい。二塩基酸エステルの融点が−１０℃より高いと、油剤安定性が悪くなる。又、二塩基酸エステルが弾性繊維上で析出し、本発明の効果を阻害する。なお、本発明でいう融点とは、示差走査熱量計を用いて測定した融点であり、窒素雰囲気下、サンプル約５ｍｇを昇温速度５℃／分で昇温したときに現れる吸熱ピークの温度をいう。
２０℃における比重は０．８５〜１．０５であり、０．９〜１．０が好ましい。比重が、この範囲を外れると、ベース成分との相溶性が悪くなり、本発明の効果を阻害する。
【００２３】
本発明で用いる二塩基酸エステルは、二塩基酸と一価のアルコール類とのモノエステル及び／又はジエステルをいう。
本発明で用いる二塩基酸エステルを構成する二塩基酸としては、二価の脂肪族カルボン酸、二価の芳香族カルボン酸等が挙げられる。
二価の脂肪族カルボン酸としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸等が挙げられる。二価の芳香族カルボン酸としては、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等が挙げられる。これらの中でも、二価の芳香族カルボン酸が好ましく、イソフタル酸、テレフタル酸が更に好ましい。
【００２４】
二塩基酸エステルを構成する一価のアルコール類としては、一価の脂肪族アルコール（鎖式構造を持つアルコール）、一価の芳香族アルコール、一価の脂環式アルコール、一価のフェノール類等が挙げられる。これらの中でも、一価の脂肪族アルコールが好ましい。
【００２５】
一価の脂肪族アルコールの炭素数は、ベース成分への溶解性を向上させる点から、１〜３０が好ましく、１３〜２０がより好ましく、１５〜１８がさらに好ましい。一価の脂肪族アルコールからＯＨ基を除いた炭化水素基は、直鎖であっても分岐を有していてもよいが、他成分との相溶性を向上させる点から、分岐を有するものが好ましい。
一価の脂肪族アルコールとしては、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の直鎖および／または分岐の飽和一価アルコール；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等の直鎖および／または分岐の不飽和１価アルコール等が挙げられる。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。
【００２６】
一価の芳香族アルコールとしては、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。
一価の脂環式アルコールとしては、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、ボルネオール等が挙げられる。
一価のフェノール類としては、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。
【００２７】
これら一価のアルコール類の中でも、イソトリデシルアルコール、イソテトラデシルアルコール、イソセチルアルコール、イソペンタデシルアルコール、イソへプタデシルアルコール、イソステアリルアルコールが好ましい。
【００２８】
二塩基酸エステルとしては、フマル酸ジブチル、マレイン酸ジ（２−エチルヘキシル）、マレイン酸ジブチル、セバシン酸ジ（２−エチルヘキシル）、セバシン酸ジブチル、イソフタル酸ジ（２−エチルヘキシル）、イソフタル酸ジシクロヘキシル、イソフタル酸ジイソアルキニル、イソフタル酸ジイソステアリル、イソフタル酸ジイソセチル、イソフタル酸ジトリデシル、イソフタル酸ジイソトリデシル、イソフタル酸ジブチルベンジル、イソフタル酸ジイソノニル、テレフタル酸ジイソステアリル、テレフタル酸ジイソセチル、アジピン酸ジイソステアリル、アジピン酸ジ（２−エチルヘキシル）、アジピン酸ジイソデシル等が挙げられる。これらの中でも、イソフタル酸ジイソステアリル、イソフタル酸ジイソセチル、イソフタル酸ジトリデシルが好ましい。
【００２９】
二塩基酸エステルの製造方法としては、特に限定はなく、公知のエステル化の手法を採用できる。
【００３０】
ベース成分と二塩基酸エステルを必須に含有する本発明の弾性繊維用処理剤は、油剤安定性を損なわずに、高級脂肪酸の金属塩（金属石鹸）をさらに含有することができる。その結果、解舒性、平滑性及び制電性の効果を高めることができる。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重量割合は、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。該重量割合が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、該重量割合が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。
【００３１】
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る。例えば、２−エチルヘキシル酸カルシウム、ステアリン酸カルシウム、パルミチン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、パルミチン酸マグネシウム、ラウリン酸マグネシウム、ステアリン酸アルミニウム、パルミチン酸アルミニウム、ステアリン酸バリウム、カプリン酸亜鉛、ベヘニン酸亜鉛、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中でも、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。
【００３２】
高級脂肪酸の金属塩の平均粒子径は、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。
【００３３】
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。
【００３４】
また、ベース成分と二塩基酸エステルを必須に含有する本発明の弾性繊維用処理剤は、油剤安定性を損なわずに、変性シリコーンをさらに含有することができる。その結果、制電性や解舒性を向上させることができる。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。
【００３５】
変性シリコーンとしては、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及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種を挙げることできる。具体的には、変性シリコーンとしては、例えば、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。
【００３６】
本発明の弾性繊維用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％がさらに好ましく、０．１〜５重量％が特に好ましい。該重量割合が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、該重量割合が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。
【００３７】
また、ベース成分と二塩基酸エステルを必須に含有する本発明の弾性繊維用処理剤は、油剤安定性を損なわずに、シリコーンレジンをさらに含有することができる。その結果、制電性や解舒性を向上させることができる。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する。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。
【００３８】
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Ｒ１Ｒ２Ｒ３ＳｉＯ１／２（但し、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３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。
【００３９】
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Ｒ１Ｒ２Ｒ３ＳｉＯ１／２（但し、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３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。
【００４０】
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。
【００４１】
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Ｒ１Ｒ２ＳｉＯ２／２（但し、Ｒ１、およびＲ２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。
【００４２】
本発明の弾性繊維用処理剤に占めるシリコーンレジンの重量割合は、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。該重量割合が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、該重量割合が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。
【００４３】
本発明の弾性繊維用処理剤は、つなぎ剤、制電剤（カチオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、両性界面活性剤）、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。
【００４４】
本発明の処理剤は、３０℃における粘度が通常３〜１００ｍｍ２／ｓが好ましく、５〜５０ｍｍ２／ｓがさらに好ましく、８〜２０ｍｍ２／ｓが特に好ましい。３ｍｍ２／ｓ未満では、処理剤の揮発が問題となる場合があり、１００ｍｍ２／ｓを超えると平滑性に劣る場合がある。
【００４５】
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。
【００４６】
（弾性繊維）
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。弾性繊維本体に本発明の弾性繊維用処理剤を付与する方法としては、特に限定はなく、公知の方法を採用できる。
【００４７】
本発明の弾性繊維本体は、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。
本発明の弾性繊維本体は、酸化チタン、酸化マグネシウム、ハイドロタルサイト、酸化亜鉛、二価の金属石鹸等の無機物を含有することが好ましい。二価の金属石鹸としては、２−エチルヘキシル酸カルシウム、ステアリン酸カルシウム、パルミチン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、パルミチン酸マグネシウム、ラウリン酸マグネシウム、ステアリン酸バリウム、カプリン酸亜鉛、ベヘニン酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛等が挙げられる。無機物は、１種又は２種以上を用いてもよい。
弾性繊維本体が無機物を含有する場合、均一解舒性が不良になる場合があるが、弾性繊維本体に本発明の処理剤を付与することにより、均一解舒性を良好にすることができる。従って、本発明の弾性繊維用処理剤は、弾性繊維本体が無機物を含有する場合に好適に使用できる。弾性繊維本体に占める無機物の含有量は、０．０１〜５．０重量％が好ましく、０．１〜１重量％がさらに好ましい。
【００４８】
本発明の弾性繊維本体としては、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挙げられる。
例えば、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ポリウレタンウレアポリマーの２０〜４０％溶液を得ることができる。このポリウレタンウレアポリマーの溶液を乾式紡糸で、紡糸速度４００〜１２００ｍ／ｍｉｎで紡糸することにより、ポリウレタンウレア弾性繊維を製造することができる。弾性繊維本体の適応繊度については、特に制限はない。
【００４９】
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、丸編みされたものやトリコット等の布帛として使用することができる。また、これらの加工糸、布帛は、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、快適性のために伸縮性を付与させる目的で、ジーンズ、スーツ等のアウターウェア等の製品に使用される。さらに最近では、紙おむつなどの衛生材料用途にも適用される。
【実施例】
【００５０】
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。なお、実施例及び比較例において、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。
【００５１】
（油剤安定性）
油剤安定性は、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（低温条件下での凝集・沈降物の有無）を確認し、評価した。凝集・沈降物の有無確認は、密閉容器を静かに反転して底部を上にし、底部の沈降物を下記基準にて評価した。
＜評価基準＞
◎：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。
△：曇りあり。配合の翌日に粒状物、粘着物が沈降・析出する。
×：粒状物、粘着物あり。攪拌しても不溶。
【００５２】
（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ず、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）
経時後の解舒速度比とは、２０℃６５％ＲＨの条件下で、６ヶ月経時後の解舒速度比を示す。
【００５３】
（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。走行糸条より１ｃｍのところで春日式電位差測定装置（１７）で発生静電気を測定する。
【００５４】
（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（２０）を吊り、ローラー（１９）を介して、Ｕゲージ（１８）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（１８）で測定し、下式（２）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（２）
（式（２）において、θ＝２π、ｌｎ＝自然対数、Ｔ１は２２ｄｔｅｘ当り１ｇ）
【００５５】
（実施例１）
数平均分子量１６００のポリテトラメチレングリコール８０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１７０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５０重量部に溶解させたものを添加し、ジステアリン酸マグネシウム（平均粒子径０．３μｍ）を１．０重量部添加して、紡糸原液を得た。なお、紡糸原液の粘度は１９００ｍＰａ・ｓ（測定温度：３０℃）であった。この様にして得られた紡糸原液を、細孔を有する紡糸口金より２３０℃のＮ２気流中に吐出して、乾式紡糸した。これとは別に、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、弾性繊維用処理剤Ａを得た。
紡糸中の走行糸に、弾性繊維用処理剤Ａをオイリングローラーで、得られた繊維に対して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３５℃、５０％ＲＨの雰囲気中に４８時間放置して、上記評価に供した。その結果を表１に示す。
【００５６】
（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。
【００５７】
【表１】
【００５８】
（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。エチレンジアミン４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１００ｍｍ２／ｓを０．２重量部、ジステアリン酸マグネシウム（平均粒子径０．３μｍ）を０．７重量部添加して、紡糸原液を得た。この様にして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Ｎ２気流中に吐出して、乾式紡糸した。これとは別に、表２に記載の弾性繊維用処理剤成分を混合して、３０〜４０℃で６０分間攪拌し、弾性繊維用処理剤Ｉを得た。
紡糸中の走行糸に、弾性繊維用処理剤Ｉをオイリングローラーで、得られた繊維に対して５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４．５５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３５℃、５０％ＲＨの雰囲気中に４８時間放置して、上記評価に供した。その結果を表２に示す。
【００５９】
（実施例１０〜１６、比較例１〜５）
実施例１０〜１６、比較例１〜５について、表１に記載の弾性繊維用処理剤成分を表２、３に記載の弾性繊維用処理剤成分に変更し、高級脂肪酸金属塩（ジステアリン酸マグネシウム）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。
【００６０】
【表２】
【００６１】
【表３】
【符号の説明】
【００６２】
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
１７ 春日式電位差測定装置
１８ Ｕゲージ
１９ ローラー
２０ 荷重
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコーン油、鉱物油及びモノエステル油より選ばれる少なくとも１種のベース成分と、融点が−１０℃以下、２０℃における比重が０．８５〜１．０５である二塩基酸エステルとを含有し、
処理剤に占める該二塩基酸エステルの重量割合が０．０１〜３０重量％である、弾性繊維用処理剤。
【請求項２】
シリコーンレジンをさらに含有し、処理剤に占める該シリコーンレジンの重量割合が０．０１〜１０重量％である、請求項１に記載の弾性繊維用処理剤。
【請求項３】
前記ベース成分が前記シリコーン油を必須に含有し、処理剤に占める前記シリコーン油の重量割合が１〜４０重量％である、請求項１又は２に記載の弾性繊維用処理剤。
【請求項４】
高級脂肪酸の金属塩をさらに含有し、処理剤に占める該高級脂肪酸の金属塩の重量割合が０．０１〜１０重量％である、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】
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及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種の変性シリコーンをさらに含有し、処理剤に占める該変性シリコーンの重量割合が０．０１〜１０重量％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。
【請求項６】
弾性繊維本体に、請求項１〜５のいずれかに記載の処理剤が付与された、弾性繊維。
【請求項１】
シリコーン油、鉱物油及びモノエステル油より選ばれる少なくとも１種のベース成分と、融点が−１０℃以下、２０℃における比重が０．８５〜１．０５である二塩基酸エステルとを含有し、
処理剤に占める該二塩基酸エステルの重量割合が０．０１〜３０重量％である、弾性繊維用処理剤。
【請求項２】
シリコーンレジンをさらに含有し、処理剤に占める該シリコーンレジンの重量割合が０．０１〜１０重量％である、請求項１に記載の弾性繊維用処理剤。
【請求項３】
前記ベース成分が前記シリコーン油を必須に含有し、処理剤に占める前記シリコーン油の重量割合が１〜４０重量％である、請求項１又は２に記載の弾性繊維用処理剤。
【請求項４】
高級脂肪酸の金属塩をさらに含有し、処理剤に占める該高級脂肪酸の金属塩の重量割合が０．０１〜１０重量％である、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】
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及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種の変性シリコーンをさらに含有し、処理剤に占める該変性シリコーンの重量割合が０．０１〜１０重量％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。
【請求項６】
弾性繊維本体に、請求項１〜５のいずれかに記載の処理剤が付与された、弾性繊維。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−１１２９００（Ｐ２０１３−１１２９００Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５６９１０（Ｐ２０１１−２５６９１０）
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【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２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（０００１８８９５１）松本油脂製薬株式会社 (137)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]