JP4249961B2

JP4249961B2 - Elastic fiber treatment agent and elastic fiber excellent in antistatic properties

Info

Publication number: JP4249961B2
Application number: JP2002258261A
Authority: JP
Inventors: 道宏柴野; 悟兒玉; 雅之平松
Original assignee: Matsumoto Yushi Seiyaku Co Ltd
Current assignee: Matsumoto Yushi Seiyaku Co Ltd
Priority date: 2002-07-31
Filing date: 2002-07-31
Publication date: 2009-04-08
Anticipated expiration: 2022-07-31
Also published as: JP2004060135A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
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。特開平１０−５３９６１号公報にはカルボキシ変性ポリシロキサン含有油剤が記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
弾性繊維用の処理剤は、鉱物油、シリコーン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は、極性の強い成分を多量に溶解させることが出来ないため、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】
本発明の弾性繊維用処理剤は、ベース成分として、エステル油、鉱物油およびシリコーン油からなる群から選択される一種以上を使用し、（ａ）炭素数１〜３０の炭化水素基を有するアルコールのアルキレンオキサイド（１〜１６モル）付加物を０．０１〜２０重量％および、（ｂ）炭素数１〜３０の炭化水素基を有するカルボン酸（ただし、エーテルカルボン酸を除く）またはその一価の金属塩あるいはアミン塩を０．０１〜２０重量％含有する弾性繊維用処理剤である。
また、炭素数１〜３０の炭化水素基を有するカルボン酸（ただし、エーテルカルボン酸を除く）またはその一価の金属塩あるいはアミン塩が、酢酸、プロピオン酸、乳酸、２メチルブタン酸、ラウリン酸、オレイン酸、リノール酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、安息香酸、イソフタル酸、プロピオン酸ナトリウム、リノール酸カリウム、イソフタル酸リチウム、ラウリン酸トリエタノールアミン塩、オレイン酸ステアリルアミン塩、リノール酸ジブチルアミン、ステアリン酸ラウリルジメチルアミン塩、リノール酸ステアリルジエタノールアミン塩およびテレフタル酸ラウリルジエチルアミン塩からなる群から選択される一種以上である。
さらに、本発明の弾性繊維は、該処理剤が０．１〜１５重量％付与されていることを特徴とする。
【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２〜３０ｍｍ^２／ｓが好ましい。２ｍｍ^２／ｓ未満では、処理剤の揮発が問題となり、３０ｍｍ^２／ｓを超えると平滑性に劣る。ベース成分としては、シリコーン油が１０重量％以上含有させる方が、制電性の性能が向上する。
【０００６】
本発明では、炭素数１〜３０の炭化水素基を有するアルコールのアルキレンオキサイド（１〜１６モル）付加物を０．０１〜２０重量％含有する必要がある。好ましくは０．５〜１０重量％である。この範囲の添加量が処理剤に添加されることにより、制電性が向上する。炭化水素基は分岐を有していても良いし、直鎖状であっても良い。好ましくは一価のアルコールのアルキレンオキサイド付加物を用いることが良い。
本発明に使用する炭素数１〜３０の炭化水素基を有するアルコールのアルキレンオキサイド（１〜１６モル）付加物の具体例としては、メタノールのエチレンオキサイド２モル付加物、２メチル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、イソ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、ステアリルアルコールのエチレンオキサイド１２モル付加物などが挙げられる。本発明に言うアルキレンオキサイドとはエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなどを言う。これらは混合して使用されていてもよい。中でもアルキレンオキサイドの付加モル数が、１０を越えると制電性がより向上する。５以下になると同じ制電性を達成するために油剤への添加量を多くすることになり不経済である。しかし、５以下になると、炭素数１〜３０の炭化水素基を有するカルボン酸（ただし、エーテルカルボン酸を除く）またはその一価の金属塩あるいはアミン塩との併用効果が向上する。
末端のＯＨ基はエステルまたはエーテル結合により封鎖されていても良い。
【０００７】
炭素数１〜３０の炭化水素基を有するカルボン酸（ただし、エーテルカルボン酸を除く）またはその一価の金属塩あるいはアミン塩は０．０１〜２０重量％含有する必要がある。好ましくは０．５〜５重量％である。この範囲の添加量が処理剤に添加されることにより、制電性および解舒性が向上する。炭化水素基は分岐を有していても良いし、直鎖状であってもよい。
炭素数１〜３０の炭化水素基を有するカルボン酸（ただし、エーテルカルボン酸を除く）またはその一価の金属塩あるいはアミン塩の具体例としては、酢酸、プロピオン酸、乳酸、２メチルブタン酸、ラウリン酸、オレイン酸、リノール酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、安息香酸、イソフタル酸、プロピオン酸Ｎａ、リノール酸Ｋ、イソフタル酸Ｌｉ、ラウリン酸トリエタノールアミン塩、オレイン酸ステアリルアミン塩、リノール酸ジブチルアミン、ステアリン酸ラウリルジメチルアミン塩、リノール酸ステアリルジエタノールアミン塩、テレフタル酸ラウリルジエチルアミン塩等が挙げられる。
【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２価の金属石鹸が０．０１〜１０重量％添加されていても良い。高級脂肪酸の２価金属石鹸としては、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、オレイン酸Ｃａ、イソステアリン酸Ｍｇ、ステアリン酸Ｍｇ、パルミチン酸Ｂａ、リノレン酸亜鉛、イソフタル酸Ｍｇ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、アミノ変性シリコーン、ポリエーテル変性シリコーン、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、弾性繊維に対して０．１〜１５重量％付与される。
本発明の弾性繊維を構成するポリマーとしては、ポリウレタンウレアエラストマー、ポリウレタンエラストマー、ポリエステルエラストマー、ナイロンエラストマー等が挙げられる。
【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。
解舒速度比（％）＝（巻取速度−解舒速度）／解舒速度Ｘ１００（式１）
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：
ＪＩＳ１０１３に準じて測定を行った。
【００１１】
紡糸原液の調整：
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３４％のジメチルホルムアミド溶液を得た。３０℃での濃度は２１００ｍＰａＳであった。
【００１２】
実施例１〜６
ポリウレタン紡糸原液を２０５℃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４５０ｍ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３００ｇ）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。
【００１３】
【表１】

【００１４】
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８５℃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１８０℃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。
【００１５】
【表２】

【００１６】
【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。
【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]
[Industrial application fields]
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. JP-A-10-53961 describes a carboxy-modified polysiloxane-containing oil agent.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Since the treatment agent for elastic fibers uses hydrophobic base oils such as mineral oil, silicone oil and ester oil, a large amount of highly polar components can be dissolved in order to impart antistatic properties. Since this is not possible, 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]
The treatment agent for elastic fibers of the present invention uses, as a base component, one or more selected from the group consisting of ester oil, mineral oil and silicone oil, and (a) an alcohol having a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms. the alkylene oleate Kisaido (1-16 moles) adduct 0.01 to 20 wt% and a carboxylic acid (excluding ether carboxylic acids) having (b) a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms or a thereof A processing agent for elastic fibers containing 0.01 to 20% by weight of a valent metal salt or amine salt.
In addition, a carboxylic acid having a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms (excluding ether carboxylic acid) or a monovalent metal salt or amine salt thereof is acetic acid, propionic acid, lactic acid, 2-methylbutanoic acid, lauric acid, Oleic acid, linoleic acid, stearic acid, isostearic acid, benzoic acid, isophthalic acid, sodium propionate, potassium linoleate, lithium isophthalate, triethanolamine laurate, stearylamine oleate, dibutylamine linoleate, stearic acid It is at least one selected from the group consisting of lauryldimethylamine salt, stearyl diethanolamine salt of linoleic acid, and lauryl diethylamine salt of terephthalic acid.
Furthermore, the elastic fiber of the present invention is characterized in that the treatment agent is applied in an amount of 0.1 to 15% by 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 ^{2 to} 30 mm ² / s. If it is less than 2 mm ² / s, volatilization of the treatment agent becomes a problem, and if it exceeds 30 mm ² / s, the smoothness is inferior. As the base component, the antistatic performance is improved by adding 10% by weight or more of silicone oil.
[0006]
In the present invention, it should contain alkylene oleate Kisaido (1-16 moles) adduct 0.01 to 20 wt% of an alcohol having a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms. Preferably, it is 0.5 to 10% by weight. By adding the addition amount in this range to the treatment agent, the antistatic property is improved. The hydrocarbon group may have a branch or a straight chain. Preferably, an alkylene oxide adduct of a monohydric alcohol is used.
Specific examples of the alkylene oleate Kisaido (1-16 mol) adduct of an alcohol having a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms for use in the present invention are ethylene oxide 2 mol adduct of methanol, 2-methyl butanol ethylene oxide Examples include 4 mol adduct, propanol propylene oxide 3 mol adduct, isolauryl alcohol butylene oxide 2 mol adduct, stearyl alcohol ethylene oxide 12 mol adduct, and the like. The alkylene oxide referred to in the present invention refers to ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide and the like. These may be used as a mixture. In particular, when the number of added moles of alkylene oxide exceeds 10, the antistatic property is further improved. If it is 5 or less, the amount added to the oil is increased to achieve the same antistatic property, which is uneconomical. However, when it is 5 or less, the combined use effect with a carboxylic acid having a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms (excluding ether carboxylic acid) or a monovalent metal salt or amine salt thereof is improved.
The terminal OH group may be blocked with an ester or ether bond.
[0007]
It is necessary to contain 0.01 to 20% by weight of a carboxylic acid having a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms (excluding ether carboxylic acid) or a monovalent metal salt or amine salt thereof. Preferably it is 0.5 to 5 weight%. By adding the addition amount in this range to the treatment agent, antistatic property and unwinding property are improved. The hydrocarbon group may be branched or linear.
Specific examples of carboxylic acids having a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms (excluding ether carboxylic acids) or monovalent metal salts or amine salts thereof include acetic acid, propionic acid, lactic acid, 2-methylbutanoic acid, laurin Acid, oleic acid, linoleic acid, stearic acid, isostearic acid, benzoic acid, isophthalic acid, propionic acid Na, linoleic acid K, isophthalic acid Li, lauric acid triethanolamine salt, oleic acid stearylamine salt, linoleic acid dibutylamine, lauryl stearate dimethylamine salt, linoleic acid stearyl diethanolamine salts include terephthalic acid lauryl diethylamine and the like.
[0008]
In addition, in order to enhance the smoothness and antistatic effect, 0.01 to 10% by weight of a higher fatty acid divalent metal soap may be added to the treatment agent of the present invention. As the divalent metal soap of higher fatty acid, known ones conventionally used for elastic fibers can be used, such as Ca oleate, Mg isostearate, Mg stearate, Ba palmitate, zinc linolenate, Mg isophthalate. Etc. are preferred.
Further, 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, amino-modified silicone, polyether-modified silicone, epoxy-modified silicone, MQ silicone resin, MQT silicone resin, T silicone resin, DT silicone resin, etc.), binders, antistatic agents, antioxidants, UV absorbers, and other components that are normally used for treating elastic fibers can be blended. .
[0009]
The treatment agent of the present invention is applied in an amount of 0.1 to 15% by weight with respect to the elastic fiber.
Examples of the polymer constituting the elastic fiber of the present invention include polyurethane urea elastomer, polyurethane elastomer, polyester elastomer, and nylon elastomer.
[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 agent
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.
Unwinding speed ratio (%) = (winding speed−unwinding speed) / unwinding speed X100 (Equation 1)
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. Strength to measure:
Measurement was performed according to JIS1013.
[0011]
Preparation of spinning dope:
A polytetramethylene ether glycol having a number average molecular weight of 1800 is reacted with 4,4'-diphenylmethane diisocyanate in a molar ratio of 1: 2, and then chain-extended using a 1,2-diaminopropane solution in dimethylformamide to obtain a polymer concentration of 34%. Of dimethylformamide was obtained. The concentration at 30 ° C. was 2100 mPaS.
[0012]
Examples 1-6
The polyurethane spinning dope was discharged into 205 ° C. N ₂ stream and dry-spun. 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 450 m / min. 77 dtex monofilament cheese (Amount of winding 300 g) was obtained. The obtained cheese was left for 48 hours in an atmosphere of 35 ° C. and 50% RH for evaluation.
[0013]
[Table 1]

[0014]
Examples 7-11 and Comparative Examples 1-3
100 parts by weight of polytetramethylene glycol having an adjusted number average molecular weight of 2000 and 25 parts by weight of 4,4′-diphenylmethane diisocyanate are reacted at 85 ° C., and 250 parts by weight of N, N′-dimethylacetamide is added and reacted 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 a 180 ° C. N ₂ stream 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.
[0015]
[Table 2]

[0016]
【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.
[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]
1 cheese, 2 winding paper tube, 3 rollers, 4 rollers 5 running yarn, 6 unwinding points, 7 cheese and roller contact points, 8 cheese, 9 running yarn, 10 compensator, 11 rollers, 12 knitting needles, 13U Gauge, 14 rollers, 15 speedometer, 16 take-up rollers, 17 Kasuga-type potentiometer,

Claims

As a base component, using one or more selected from the group consisting of ester oils, mineral oils and silicone oils, (a) an alcohol of alkylene oleate Kisaido having a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms (1-16 moles) 0.01 to 20% by weight of the adduct and (b) a carboxylic acid having a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms (excluding the ether carboxylic acid) or a monovalent metal salt or amine salt thereof is added in an amount of 0.1% by weight. A processing agent for elastic fibers containing from 01 to 20% by weight.

The carboxylic acid having a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms (excluding ether carboxylic acid) or a monovalent metal salt or amine salt thereof is acetic acid, propionic acid, lactic acid, 2-methylbutanoic acid, lauric acid, olein Acid, linoleic acid, stearic acid, isostearic acid, benzoic acid, isophthalic acid, sodium propionate, potassium linoleate, lithium isophthalate, triethanolamine laurate, stearylamine oleate, dibutylamine linoleate, lauryl stearate The treatment agent for elastic fibers according to claim 1, which is at least one selected from the group consisting of dimethylamine salt, stearyl diethanolamine linoleate and lauryl diethylamine terephthalate.

An elastic fiber, wherein the treatment agent according to claim 1 or 2 is added to the fiber in an amount of 0.1 to 15% by weight.