JP3909240B2

JP3909240B2 - Elastic fiber treatment agent and elastic fiber

Info

Publication number: JP3909240B2
Application number: JP2001374964A
Authority: JP
Inventors: 悟皃玉; 道宏柴野
Original assignee: Matsumoto Yushi Seiyaku Co Ltd
Current assignee: Matsumoto Yushi Seiyaku Co Ltd
Priority date: 2001-11-02
Filing date: 2001-11-02
Publication date: 2007-04-25
Anticipated expiration: 2021-11-02
Also published as: JP2003147675A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
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に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特公昭４６−１６３１２号公報には、一級アミンを配合した鉱物油からなる弾性繊維用処理剤が記載されている。特開平７−１５７９６９号公報には水溶性多価アルコールのＥＯ付加物含有弾性繊維用油剤が記載されている。
特公昭５１−３７９９８号公報には、高級アルコールを添加した弾性繊維用油剤が記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
弾性繊維用処理剤は、シリコーン油、鉱物油およびエステル油などの疎水性のベースオイルを用いているために制電性を付与するために、極性の強い成分を多量に溶解させることが出来ず、制電剤を少量用いて若干の制電性を付与しているに過ぎない。また、解舒性については、高分子量の極性の強い成分や金属石鹸等の分散により向上させているのが現状である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ベース成分として、シリコーン油、鉱物油、エステル油より選ばれる少なくとも一種類以上を使用し、水、炭素数１〜１５の炭化水素基を有する低級アルコール及び該低級アルコールのアルキレンオキサイド（１〜５モル）付加物より選ばれる少なくとも一種類以上を０．１〜２０重量％含有し、乳化剤を０．１〜１０重量％含有するポリウレタン弾性繊維用処理剤である。また、本発明は上記処理剤が０．１〜１５重量％付与されていることを特徴とするポリウレタン弾性繊維である。
【０００５】
本発明は、ベース成分が、エステル油、鉱物油、シリコーン油より選ばれ、少なくとも一種類以上を使用する必要がある。本発明の処理剤は３０℃における粘度が３〜３０ｍｍ²／ｓが好ましい。３ｍｍ²／ｓ未満では、処理剤の揮発が問題となり、３０ｍｍ²／ｓを超えると平滑性に劣る。本発明では、水、炭素数１〜１５の炭化水素基を有する低級アルコール及び該低級アルコールのアルキレンオキサイド（１〜５モル）付加物より選ばれる少なくとも一種類以上を０．１〜２０重量％含有する必要がある。好ましくは０．５〜１０重量％である。低級アルコールの炭化水素基の炭素数は１〜１０が好ましい。本発明は、水、低級アルコールおよびその変性体の量をコントロールすることにより弾性繊維表面のイソシアネートを失活させ、弾性繊維の強度・伸度をほとんど低下させずに、チーズの解舒性がよくなること、また、極性の強い成分を処理剤に添加することにより、制電性が向上することを見出したものである。本発明に使用する水、炭素数１〜１５の炭化水素基を有する低級アルコール及び該低級アルコールのアルキレンオキサイド付加物の具体例としては、イオン交換水、軟水、硬水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、ヘキサノール、オクタノール、ラウリルアルコール、フェノール、メタノールのエチレンオキサイド２モル付加物、ブタノールのエチレンオキサイド４モル付加物、プロパノールのプロピレンオキサイド３モル付加物、ラウリルアルコールのブチレンオキサイド２モル付加物などが挙げられる。中でも分子量が１００以下の低分子量の化合物が活性水素のモル数が重量あたり多くなるので好ましい。
【０００７】
本発明では、乳化剤を０．１〜３０重量％含有する。乳化剤としては、従来公知の各種の界面活性剤が用いられる。乳化剤の添加量は好ましくは０．５〜１５重量％である。
乳化剤の具体例としては、アルキルフェノールのＥＯ付加物、ＰＯＥアルキルアミノエーテル、ＰＯＥアルキルアミドエーテル、ＰＯＥアルキルエステルエーテル、ＰＯＥジアルキルエステル、グリセリンモノエステル、グリセリントリエステルアミノ変性シリコーン、ポリエーテル変性シリコーン、リン酸変性シリコーン、ソルビタンモノエステル、ソルビタントリエステル、ＰＯ／ＥＯブロックジオールアルカンスルホネート塩、アルキルベンゼンスルホネート塩、ジアルキルスルホサクシネート塩、アルキルサルフェート塩、アルキルホスフェート塩、ＰＯＥアルキルエーテルホスフェート塩、４級アンモニウム塩、４級ホスホニウム塩等が挙げられる。
【０００８】
また、本発明の処理剤には、平滑性及び制電性の効果を高めるために高級脂肪酸の金属石鹸が０．０１〜５重量部添加されていても良い。高級脂肪酸の金属石鹸としては、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、ステアリン酸Ｃａ、ステアリン酸Ｍｇ、ステアリン酸Ａｌ、ステアリン酸Ｂａ、ステアリン酸亜鉛等が好ましい。
また、本発明の処理剤には従来の公知の変性シリコーン（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、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）やつなぎ剤、制電剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等、通常弾性繊維の処理剤に用いられる成分を配合することができる。
【０００９】
本発明の処理剤は、通常、弾性繊維に対して０．１〜１５重量％付与される。
【００１０】
【実施例】
以下実施例により本発明を具体的に説明する。
なお具体例における、各特性の評価は次の方法に従って行った。
【油剤の作用効果の評価法】
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。
巻き取り速度を一定速度にセットした後、ローラー（３）及び（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。
【式１】
解舒速度比（％）＝（巻取速度−解舒速度）／解舒速度Ｘ１００
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（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（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。
ローラー静電気：
解舒速度比測定機の解舒側にチーズをセットし、５０ｍ／分の周速で回転させ、チーズ上２ｃｍのところにおいて、春日式電位差測定装置で、回転を始めて１時間後の発生静電気を測定する。
強度伸度：
ＪＩＳＬ１０１３に準じて測定を行った。
紡糸原液の調整：
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、ポリマー濃度３３％のジメチルホルムアミド溶液を得た。３０℃での濃度は１８００ｍＰａＳであった。
【００１１】
実施例１〜６
ポリウレタン紡糸原液を１８５℃のＮ_２気流中に吐出して乾式紡糸した。紡糸中走行糸に表１に記載の処理剤（表中の配合量は重量部）をオイリングローラーにより繊維に対して６重量％付与した後、毎分４００ｍ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時間放置して評価に供した。
【００１２】
【表１】

【００１３】
実施例７〜１１及び比較例１〜３
紡糸原液の調整
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^２／ｓを０．２重量％添加した。
この様にして得られたポリウレタン紡糸原液を４つの細孔を有する紡糸口金より１８５℃のＮ_２気流中に吐出して乾式紡糸した。
紡糸中走行糸に表２に記載の処理剤をオイリングローラーにより繊維に対して６重量％付与した後、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時間放置して評価に供した。
【００１４】
【表２】

【００１５】
【発明の効果】
本発明の処理剤を用いることにより安定した解舒性、及び、制電性を弾性繊維に与えることができる。
【００１６】
【図面の簡単な説明】
【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】
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
１３Ｕ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[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a treatment agent for elastic fibers having excellent antistatic properties and unwinding properties.
[0002]
[Prior art]
Japanese Examined Patent Publication No. 46-16312 discloses a treatment agent for elastic fibers made of mineral oil containing a primary amine. Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-157969 describes an oil additive for elastic fibers containing an EO adduct of a water-soluble polyhydric alcohol.
Japanese Examined Patent Publication No. 51-37998 describes an elastic fiber oil to which a higher alcohol is added.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Since the treatment agent for elastic fibers uses hydrophobic base oils such as silicone oil, mineral oil and ester oil, it cannot dissolve a large amount of highly polar components in order to impart antistatic properties. Only a little antistatic property is imparted by using a small amount of antistatic agent. In addition, the unwinding property is currently improved by dispersing high molecular weight polar components and metal soaps.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, as a base component, at least one selected from silicone oil, mineral oil, and ester oil is used. Water, a lower alcohol having a hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, and an alkylene oxide of the lower alcohol ( 1 to 5 mol) A processing agent for polyurethane elastic fibers containing 0.1 to 20% by weight of at least one selected from adducts and 0.1 to 10% by weight of an emulsifier. Moreover, this invention is a polyurethane elastic fiber characterized by the above-mentioned processing agent being 0.1-15 weight%.
[0005]
In the present invention, the base component is selected from ester oil, mineral oil, and silicone oil, and it is necessary to use at least one kind. The treatment agent of the present invention preferably has a viscosity at 30 ° C. of 3 to 30 mm ² / s. If it is less than 3 mm ² / s, volatilization of the treating agent becomes a problem, and if it exceeds 30 mm ² / s, the smoothness is inferior. In this invention, 0.1-20 weight% of at least 1 or more types chosen from water, the lower alcohol which has a C1-C15 hydrocarbon group, and the alkylene oxide (1-5 mol) of this lower alcohol is contained. There is a need to. Preferably, it is 0.5 to 10% by weight. As for carbon number of the hydrocarbon group of a lower alcohol, 1-10 are preferred. The present invention controls the amount of water, lower alcohol and its modified product to deactivate isocyanate on the surface of the elastic fiber and improve the unraveling property of the cheese without substantially reducing the strength and elongation of the elastic fiber. In addition, the inventors have found that the antistatic property is improved by adding a highly polar component to the treatment agent. Specific examples of water, a lower alcohol having 1 to 15 carbon atoms and an alkylene oxide adduct of the lower alcohol used in the present invention include ion-exchanged water, soft water, hard water, methanol, ethanol, isopropanol, and butanol. , Hexanol, octanol, lauryl alcohol, phenol, methanol ethylene oxide 2 mol adduct, butanol ethylene oxide 4 mol adduct, propanol propylene oxide 3 mol adduct, lauryl alcohol butylene oxide 2 mol adduct, etc. . Among them, a low molecular weight compound having a molecular weight of 100 or less is preferable because the number of moles of active hydrogen increases per weight.
[0007]
In the present invention, the emulsifier is contained in an amount of 0.1 to 30% by weight. As the emulsifier, conventionally known various surfactants are used. The amount of the emulsifier added is preferably 0.5 to 15% by weight.
Specific examples of the emulsifier include EO adduct of alkylphenol, POE alkylamino ether, POE alkylamide ether, POE alkyl ester ether, POE dialkyl ester, glycerin monoester, glycerin triester amino-modified silicone, polyether-modified silicone, phosphoric acid Modified silicone, sorbitan monoester, sorbitan triester, PO / EO block diol alkane sulfonate salt, alkylbenzene sulfonate salt, dialkyl sulfosuccinate salt, alkyl sulfate salt, alkyl phosphate salt, POE alkyl ether phosphate salt, quaternary ammonium salt, 4 Grade phosphonium salts and the like.
[0008]
In addition, in order to enhance the smoothness and antistatic effect, 0.01 to 5 parts by weight of a higher fatty acid metal soap may be added to the treatment agent of the present invention. As the higher fatty acid metal soap, known ones conventionally used for elastic fibers can be used, and Ca stearate, Mg stearate, Al stearate, Ba stearate, zinc stearate and the like are preferable.
The treatment agent of the present invention includes conventionally known modified silicones (alkyl-modified silicone, ester-modified silicone, carbinol-modified silicone, carboxy-modified silicone, mercapto-modified silicone, epoxy-modified silicone, MQ silicone resin, MQT silicone resin, T Silicone resins, DT silicone resins, etc.), binders, antistatic agents, antioxidants, ultraviolet absorbers, and other components that are usually used for treating elastic fibers can be blended.
[0009]
The treatment agent of the present invention is usually applied in an amount of 0.1 to 15% by weight with respect to the elastic fiber.
[0010]
【Example】
The present invention will be specifically described below with reference to examples.
In addition, evaluation of each characteristic in a specific example was performed according to the following method.
[Evaluation method for the effect of oil]
Unwinding speed ratio:
In FIG. 1, the cheese (1) of the fiber which gave the processing agent to the unwinding side of the unwinding speed ratio measuring machine is set, and the winding side paper tube (2) is set.
After setting the winding speed to a constant speed, the rollers (3) and (4) are started simultaneously. In this state, there is almost no tension on the yarn (5), so the yarn is stuck on the cheese and does not leave, so the unwinding point (6) is in the state shown in FIG. By changing the unwinding speed, the unwinding point (6) of the yarn (5) from the cheese is changed, and the unwinding speed is set so that this point coincides with the contact point (7) between the cheese and the roller. The unraveling speed ratio is obtained by Equation 1. The smaller this value is, the better the unpacking property is.
[Formula 1]
Unwinding speed ratio (%) = (winding speed−unwinding speed) / unwinding speed X 100
Knitting tension:
In FIG. 2, the elastic yarn (9) vertically taken from the cheese (8) is passed through the compensator (10), the roller (11), and the roller (14) attached to the U gauge (13) via the knitting needle (12). And connected to a speedometer (15) and a take-up roller (16). The rotational speed of the take-up roller is adjusted so that the traveling speed of the speedometer (15) becomes a constant speed (for example, 10 m / min, 100 m / min), and the knitting tension at that time is taken up by the take-up roller. Is measured with a U gauge (13), and the friction (g) between the fibers / knitting needles is measured. The generated static electricity is measured with a Kasuga-type potentiometer (17) at 1 cm from the running yarn.
Roller static electricity:
Set cheese on the unwinding side of the unwinding speed ratio measuring machine, rotate it at a peripheral speed of 50 m / min, and use the Kasuga-type potentiometer to measure the generated static electricity 1 hour after starting rotation. taking measurement.
Strength elongation:
Measurements were performed according to JIS L 1013.
Preparation of spinning dope:
A polytetramethylene ether glycol having a number average molecular weight of 1600 is reacted with 4,4′-diphenylmethane diisocyanate in a molar ratio of 1: 2, and then chain-extended using a dimethylformamide solution of 1,2-diaminopropane to obtain a polymer concentration of 33%. Of dimethylformamide was obtained. The concentration at 30 ° C. was 1800 mPaS.
[0011]
Examples 1-6
It was dry-spun by discharging the N ₂ in a stream of a polyurethane spinning dope 185 ℃. After applying 6% by weight of the treatment agent shown in Table 1 (parts by weight in the table) to the fiber with an oiling roller on the running yarn during spinning, it was wound around a bobbin at a speed of 400 m / min. 77 dtex monofilament cheese (Amount of winding 400 g) was obtained. The obtained cheese was left for 48 hours in an atmosphere of 35 ° C. and 50% RH for evaluation.
[0012]
[Table 1]

[0013]
Examples 7-11 and Comparative Examples 1-3
Reaction of 100 parts by weight of polytetramethylene glycol having a controlled number average molecular weight of 2000 and 25 parts by weight of 4,4′-diphenylmethane diisocyanate at 80 ° C. and adding 250 parts by weight of N, N′-dimethylacetamide and reaction while cooling The mixture was dissolved. A solution prepared by dissolving 5 parts by weight of 1,2-diaminopropane in 184 parts by weight of N, N′-dimethylacetamide was added, and 0.2% by weight of dimethyl silicone 100 mm ² / s was added.
The polyurethane spinning dope thus obtained was discharged from a spinneret having four pores into an N ₂ air stream at 185 ° C. and dry-spun.
After applying 6% by weight of the treatment agent shown in Table 2 to the running yarn during spinning with respect to the fiber with an oiling roller, it was wound around a bobbin at a speed of 400 m / min to obtain 44 dtex multifilament cheese (400 g of winding amount). It was. The obtained cheese was left for 48 hours in an atmosphere of 35 ° C. and 50% RH for evaluation.
[0014]
[Table 2]

[0015]
【The invention's effect】
By using the treatment agent of the present invention, it is possible to impart stable unwinding property and antistatic property to the elastic fiber.
[0016]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a method for measuring a unwinding speed ratio.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a method for measuring knitting tension.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cheese 2 Winding paper tube 3 Roller 4 Roller 5 Running thread 6 Unwinding point 7 Contact point of cheese and roller 8 Cheese 9 Running thread 10 Compensator 11 Roller 12 Knitting needle 13 U gauge 14 Roller 15 Speedometer 16 Winding roller 17 Kasuga-type potentiometer

Claims

As the base component, at least one selected from silicone oil, mineral oil, and ester oil is used, and water, a lower alcohol having a hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, and an alkylene oxide of the lower alcohol (1 to 5 mol) ) A processing agent for polyurethane elastic fibers containing 0.1 to 20% by weight of at least one selected from adducts and 0.1 to 30% by weight of an emulsifier.

A polyurethane elastic fiber to which 0.1 to 15% by weight of the treatment agent according to claim 1 is applied.