JPH0123589B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はポリウレタン弾性繊維用油剤に関する
ものであり、更に詳しくは弾性糸同士の粘着性が
小さく解舒性にすぐれ、しかも摩擦抵抗が弾性糸
の走行速度に無関係に常に小さいポリウレタン弾
性繊維を得るための油剤に関するものである。 ポリウレタン弾性繊維は他の衣料用繊維に比べ
てヤング率が低く、非常に伸びやすいので、整
経、編立等の後加工工程におけるガイド等との摩
擦抵抗は特に小さくしなければならない。また糸
同士の粘着性が大きいので粘着防止性を有する油
剤を付与しなければチーズ上で糸が互いに粘着し
て解舒性が悪くなり、後加工工程で糸切れが多発
する欠点を有している。したがつて、糸の摩擦抵
抗を低下させ（いわゆる平滑性を良くし）、更に
解舒性を向上させることが重要であり、そのため
にポリウレタン弾性繊維は他の合成繊維に比べる
とかなり多量の油剤を紡糸工程で付着させるのが
常である。特に近年、ポリウレタン弾性繊維は
400〜800ｍ／分という大きな速度で使用されるこ
とから、高速走行時における摩擦抵抗を特に小さ
くすることが要望されている。ところが油剤付着
率が高いと、糸が接触する編機のガイドや編針等
に油剤やスカム（油剤成分によつて抽出された糸
中のオリゴマーや油剤中の固体または高粘度成分
が固体またはペースト状になつて分離したもの）
が多量に付着するから、製品汚損や風綿吸着によ
る目詰り等を生じる欠点があり、たびたび掃除す
る必要が生じる。またチーズやビームから油剤の
しみ出しを起こして、器具、機械等を汚染する欠
点も有している。 従来、糸の粘着性と摩擦抵抗を小さくするた
め、平滑剤としてタルクを用いたり、鉱物油を主
体とし、これに種々の高級脂肪酸エステル、高級
アルコールのエチレンオキシド付加物、高級脂肪
酸のエチレンオキシド付加物、金属石けん、変性
シリコーン等を配合した配合油剤を用いることが
試みられている。しかし、これらの方法も充分な
粘着防止効果が得られなかつたり、平滑剤が紡糸
機、整経機、編機等に重大な摩耗を生じさせた
り、整経、編立の工程でスカムを発生し、糸切
れ、製品品位低下等を惹起する等の欠点を有して
いる。 本発明者等はこのような現状にかんがみ、少量
の油剤付着率ですぐれた効果を発揮するポリウレ
タン弾性繊維用油剤を開発するべく鋭意研究の結
果、本発明に到達した。すなわち、本発明は25℃
における粘度が100センチストークス以下のジオ
ルガノポリシロキサン(A)および5000〜15000セン
チストークスのジオルガノポリシロキサン(B)を必
須成分として含有し、両成分の配合割合が重量比
で(A)：(B)＝85〜95：15〜５であり、かつ両成分の
合計配合量が全油剤成分に対し40重量％以上であ
ることを特徴とするポリウレタン弾性繊維用油剤
である。 以下、本発明の油剤を更に詳細に説明する。本
発明の油剤は主たる有効成分として次の２種のジ
オルガノポリシロキサンを特定割合で含有する。 (A) 粘度（25℃）100センチストークス以下のジ
オルガノポリシロキサン (B) 粘度（25℃）5000〜15000センチストークス
のジオルガノポリシロキサン ジオルガノポリシロキサンとしては、通常ジメ
チルポリシロキサンが用いられるが、メチル基の
１部は他のアルキル基、フエニル基、アミノアル
キル基、ビニル基、エポキシ含有基等の１価の有
機基で置換されていてもよい。また末端にヒドロ
キシル基、アルコキシル基等を有するポリシロキ
サンであつてもよい。更にまた、メチル基の少割
合は水素で置き換えられてもよい。 ジオルガノポリシロキサン(A)と(B)との配合割合
は重量比で(A)：(B)＝85〜95：15〜５である。ジオ
ルガノポリシロキサン(B)の割合が上記範囲を越え
て多くなると油剤の粘度が上昇し、均一付与が困
難となる。また少な過ぎると静摩擦係数が大きく
なり、チーズ表面の糸のぬめり感がなくなると共
に繊維の平滑性が低下する欠点を生じる。本発明
におけるジオルガノポリシロキサン(A)および(B)は
分子量のみ異なり構造的には全く同一または近似
するため両者任意の割合に混合可能なことが大き
な特徴である。すなわち、ジオルガノポリシロキ
サン(A)と通常ポリウレタン繊維用に用いられるポ
リエーテル変性シリコーンとの併用等においては
両者の相溶性が悪く、均一油剤とするために適当
な媒体つまりつなぎ油を必要とする。しかしなが
ら、つなぎ油の多くは有機溶剤であり、繊維中の
オリゴマーを溶出し易いことからスカム発生の原
因となるばかりか、場合により酸化窒素ガスによ
る繊維の着色を助長する欠点を生じる。本願発明
においてはつなぎ油の使用は必要でなく、混合比
率を変えることにより油剤粘度および平滑性を自
由に変えることが可能であり、つなぎ油使用によ
る欠点も解決することができる。 次に本発明の油剤における各有効成分の作用に
ついて説明する。ジオルガノポリシロキサン(A)は
高速での平滑性に特に有効であり、すなわち糸の
走行速度が200ｍ／分以上の高速になつたときに
優れた平滑性（摩擦抵抗が小さい）を示す。この
ものの平滑作用は粘度100センチストークス以下
であれば粘度の大小によつてはあまり変化しな
い。しかし特に好ましくは３〜50センチストーク
スである。 一方、ジオルガノポリシロキサン(B)は糸の高速
走行時での摩擦抵抗は大きくなるが、逆に走行速
度の小さい低速摩擦に対しては優れた効果を有す
る。 これらのジオルガノポリシロキサンは粘度に関
係なく糸中のオリゴマーとは相溶性がなく、また
各種添加剤とも相溶性が小さく、したがつてジオ
ルガノポリシロキサンを高濃度で使用しても後加
工工程におけるスカム発生量は著しく抑制するこ
とができる。 通常、ポリウレタン弾性繊維の後加工工程、た
とえば編立、整経、リワインド等の工程における
糸条の走行速度は１ｍ／分程度の低速の場合から
400ｍ／分以上の高速の場合まであり、極めて多
様である。ところが糸条の平滑性には速度依存性
があり、低速で平滑性が良好な糸が高速でも良好
であるとは限らない。したがつて、ポリウレタン
弾性糸に付着させる油剤としては、低速から高速
までのあらゆる速度における平滑性を向上させる
能力を持つものであることが望まれる。本発明に
おいて用いるジオルガノポリシロキサン(A)は高速
で、一方ジオルガノポリシロキサン(B)は低速で各
各平滑性を向上させる能力を持ち、各々の成分
比、油剤中に占める含有率を適宜変化させること
により、広範な走行速度における摩擦抵抗を低下
させることに成功したものである。 通常油剤の粘度はオイリングに便利でかつ均一
付与し得る値通常50センチストークス以下に調整
するために配合成分の粘度、配合割合を上記範囲
内で適宜調節する。更に粘度調節や付着量調節の
ための稀釈剤や、帯電防止剤等適宜配合すること
もできるが、ジオルガノポリシロキサン(A)と(B)と
の合計量が全油剤に対し通常40重量％以上であ
り、好ましくは50重量％以上である。使用し得る
稀釈剤としては、たとえば鉱物油（好ましくはレ
ツドウツド粘度（25℃）60秒以下）、炭素数12以
上の脂肪族アルコール、炭素数２以上の飽和脂肪
酸と炭素数１以上の飽和脂肪族アルコールとから
得られる炭素数12以上のエステル、炭素数７〜20
の１〜３価の芳香族カルボン酸と炭素数１以上の
飽和脂肪族アルコールのエステル、炭素数12以上
のエーテルまたはポリエーテル（エーテル結合の
数６以下）等が例示される。また、上記脂肪族ア
ルコール、脂肪酸におけるアルキル基の水素原子
を弗素原子で置換したフルオロ化合物を用いるこ
ともできる。更にジオルガノポリシロキサン(B)の
１部としてまたは付加的配合剤の１部としてポリ
エーテル変性シリコーンを配合することもでき
る。 以下、実施例により本発明を説明する。なお、
実施例中の部および％はことわらない限り重量基
準である。また実施例中における解舒性とはチー
ズの最内層の糸を駆動ローラおよび捲取りローラ
ーを用いて安定に捲取るために最小限必要な伸長
の割合である。平滑性(A)はレーダー法によつて測
定した。ただし、摩擦体はクロム梨地メツキした
金属製のものであり、その回転時の表面速度は
0.9ｍ／分である。測定試料にかけた荷重は糸１
本当り0.1ｇである。平滑性(B)は編針の摩擦面に
対する糸の摩擦係数で評価することができる。測
定は計測器工業社Ｆ―Meter Ｒ―1182で行ない、
その測定原理は次のとおりである。 即ち、糸を編針に摩擦角αで掛け一方向に糸を
走行させ、この時の編針の通過前後で糸張力を測
定し、これより次式により摩擦係数を求める。な
お、速度はＯｍ／分から500ｍ／分まで変えられ
るものである。 ｆ＝１／α（lnt₁−lnt₂） t₂＝入力側の糸張力（ｇ） t₁＝出力側の糸張力（ｇ） α＝ラジアンで表わした摩擦角 ln＝自然対数 ｆ＝摩擦係数 スカムテストは次の方法によつて評価される。
10ｍ／分で解舒され、30ｍ／分まで捲取られてい
る糸にカミソリの刃をあてたとき、カミソリに付
着する白色の粘着性物質の量を肉眼で判定した。 実施例 １ メチレンビス（４―フエニルイソシアネート）
10部と分子量1500のポリテトラメチレングリコー
ル30部とを80℃で60分間反応させてプレポリマー
を得、これをジメチルホルムアミド90部に溶解
し、０℃に保ちながらジメチルホルムアミド30部
に溶解した１，２―プロピレンジアミン1.4部と
反応させた。得られた粘稠重合体溶液（20℃にお
ける粘度1200ポイズ）を孔径0.15mm、孔数30の紡
糸口金を通して250℃に加熱された気流中に紡出
し、形成された糸条を溶媒含有率が１％になつた
ところで機械的仮撚により収束した後、油剤を付
与し、200ｍ／分で捲取つて重量500ｇのチーズを
得た。 油剤組成を種々変更して得られたポリウレタン
弾性糸とそのチーズについて品質を調べた結果を
第１表に示した。表から明らかな様に、本発明の
油剤を用いた場合は低い油剤付着率でも充分な効
果（優れた解舒性、平滑性）を示し、スカム発生
や油剤浸出もなかつたが、類似組成の油剤による
比較例ではこのようにすべての点で良好な結果を
示すものではなかつた。 【表】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 25℃における粘度が100センチストークス以
   下のジオルガノポリシロキサン(A)および5000〜
   15000センチストークスのジオルガノポリシロキ
   サン(B)を必須成分として含有し、両成分の配合割
   合が重量比で(A)：(B)＝85〜95：15〜５であり、か
   つ両成分の合計配合量が全油剤成分に対し40重量
   ％以上であることを特徴とするポリウレタン弾性
   繊維用油剤。