JP6542452B1 - 合成繊維用処理剤及び合成繊維 - Google Patents
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- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
Abstract
【解決手段】合成繊維に付着させて用いられる合成繊維用処理剤は、ポリマー鎖の末端ケイ素原子に直接、ヒドロキシ基が結合したヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサンを含む。
【選択図】なし
Description
前記合成繊維用処理剤の25℃における動粘度が、2〜100mm2/sであることが好ましい。
前記ヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサン、前記ヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサン以外のシリコーン、前記鉱物油及び前記エステルの含有割合の合計を100質量部とした場合、前記ヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサン及び前記ヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサン以外のシリコーンの含有割合の合計が10質量部以上であることが好ましい。
上記課題を解決する合成繊維は、上記合成繊維用処理剤が付着している。
先ず、本発明に係る合成繊維用処理剤(以下、本発明の処理剤という)について説明する。
本発明の処理剤に使用するヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサンは、ポリマー鎖の末端ケイ素原子に直接、ヒドロキシ基(シラノール基とも表現する)が結合したジメチルシロキサン化合物である。以下では、ポリマー鎖の末端ケイ素原子に直接、ヒドロキシ基が結合したジメチルシロキサン化合物を特定ヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサンと記載する。特定ヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサンは、公知の製造方法で容易に製造できる。その動粘度に特に制限はないが、25℃で10〜10000mm2/sであるものが好ましい。特定ヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサンとしては、例えば信越化学工業株式会社製の商品名KF9701、信越化学工業株式会社製の商品名X−21−3153、信越化学工業株式会社製の商品名X−21−5841、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製の商品名XC96−723、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製の商品名YF3800、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製の商品名XF3905、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製の商品名YF3057、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製の商品名YF3807、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製の商品名YF3802、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製の商品名YF3897等が挙げられる。特定ヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサンは、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明の処理剤に使用する特定ヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサン以外のシリコーンとしては特定ヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサン以外であれば特に限定は無いが、例えば、信越化学工業株式会社製の商品名KF−96−10cs、信越化学工業株式会社製の商品名KF−96−20cs、信越化学工業株式会社製の商品名KF−96−50cs、信越化学工業株式会社製の商品名KF−96−100cs、信越化学工業株式会社製の商品名KF−96−1000cs、信越化学工業株式会社製の商品名KF−96−1万cs、信越化学工業株式会社製の商品名KF−50−100cs、信越化学工業株式会社製の商品名KF−4003、信越化学工業株式会社製の商品名KF−4917、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製の商品名TSF451−10、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製の商品名TSF451−20、東レ・ダウコーニング株式会社製の商品名SH200−10CS、東レ・ダウコーニング株式会社製の商品名SH510−100CS、旭化成ワッカーシリコーン株式会社製の商品名WACKER SILICONE FLUID AK10、旭化成ワッカーシリコーン株式会社製の商品名WACKER SILICONE FLUID AK20、旭化成ワッカーシリコーン株式会社製の商品名WACKER SILICONE FLUID AK50等のポリジメチルシロキサン、ポリアルキルシロキサン、ポリアルキルフェニルシロキサン等を挙げることができ、1種または2種以上を併用してもよい。
本発明の処理剤に使用する鉱物油としては、例えば、sonneborn社製の商品名Semtol40、sonneborn社製の商品名Carnation、コスモ石油ルブリカンツ株式会社製の商品名コスモピュアスピンD、コスモ石油ルブリカンツ株式会社製の商品名コスモピュアスピンRC、コスモ石油ルブリカンツ株式会社製の商品名コスモピュアスピンRB、富士興産株式会社製の商品名フッコールNT−60、富士興産株式会社製の商品名フッコールNT−100、S−OIL社製の商品名Ultra−S 2、S−OIL社製の商品名Ultra−S 3、SK Lubricants社製の商品名YUBASE 3、SK Lubricants社製の商品名YUBASE 4、出光興産株式会社製の商品名ダイアナフレシア W8、出光興産株式会社製の商品名ダイアナフレシア W32、出光興産株式会社製の商品名ダイアナフレシア G9、出光興産株式会社製の商品名ダイアナフレシア K8、エクソンモービル社製の商品名クリストール N72、日本サン石油社製の商品名SUN 60N等の25℃における動粘度が2〜100mm2/sのスピンドル油や流動パラフィン、ポリαオレ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。
本発明の処理剤に使用するエステルとしては、例えば、ブチルステアラート、オクチルステアラート、オレイルラウラート、オレイルオレアート、イソトリデシルステアラート、イソペンタコサニルイソステアラート、パルミチン酸2−エチルヘキシル等の脂肪族1価アルコールと脂肪族モノカルボン酸とのエステル、1,6−ヘキサンジオールジデカノアート、トリメチロールプロパンモノオレアートモノラウラート、トリメチロールプロパントリラウラート、ひまし油等の天然油脂等の脂肪族多価アルコールと脂肪族モノカルボン酸とのエステル、アジピン酸ジラウリル、アゼライン酸ジオレイル等の脂肪族1価アルコールと脂肪族多価カルボン酸とのエステル等が挙げられる。エステルは、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明の処理剤における特定ヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサンの含有割合は、特定ヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサン、特定ヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサン以外のシリコーン、鉱物油、エステル、及びその他成分(後述する帯電防止剤、膠着防止剤、及びその他の成分)を含めた処理剤全体を100質量部とした場合に、当該処理剤全体中に占める特定ヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサンの含有割合が0.01〜10質量部である。また、参考例として、処理剤全体を100質量部とした場合に、当該処理剤全体中に占める特定ヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサンの含有割合が0.01〜50質量部である場合を例示する。
本発明の処理剤には制電性を強化する目的で用いられる帯電防止剤が含有されていてもよい。帯電防止剤はイオン性の剤が挙げられるが、なかでもリン酸エステル、リン酸エステルの金属塩、リン酸エステルのアミン塩、スルホン酸の金属塩、スルホン酸のオニウム塩、ジメチル硫酸4級化物及びジエチル硫酸4級化物が好ましい。リン酸エステル、リン酸エステルの金属塩、リン酸エステルのアミン塩としては、例えば、有機アルコール及び有機アルコール1モルに対し炭素数2〜4のアルキレンオキシドを1〜10モルの割合で付加させた化合物から選ばれる少なくとも一つと、五酸化二リン又はオキシハロゲン化リンとを反応させて得られるリン酸エステル、リン酸エステルの金属塩、リン酸エステルのアミン塩である。具体的には以下の化合物から選ばれる少なくとも一つが挙げられる。
(8)ポリオキシエチレン2モル付加ドデシルエーテルリン酸エステルマグネシウム塩、ポリオキシエチレン4モル付加デシルエーテルリン酸エステルマグネシウム塩、ポリオキシエチレン2モル付加ドデシルエーテルリン酸エステルカルシウム塩、ポリオキシエチレン4モル付加デシルエーテルリン酸エステルカルシウム塩等の直鎖アルコール1モルに対し炭素数2〜4のアルキレンオキサイドを1〜10モルの割合で付加させたものを原料としたリン酸エステルのアルカリ土類金属塩
(9)ポリオキシエチレン2モル付加ドデシルエーテルリン酸エステルオクチルアミン塩、ポリオキシエチレン4モル付加デシルエーテルリン酸エステルオクチルアミン塩、ポリオキシエチレン2モル付加ドデシルエーテルリン酸エステルジオクチルアミン塩、ポリオキシエチレン4モル付加デシルエーテルリン酸エステルジオクチルアミン塩、ポリオキシエチレン2モル付加ドデシルエーテルリン酸エステルジメチルドデシルアミン塩、ポリオキシエチレン4モル付加デシルエーテルリン酸エステルジメチルドデシルアミン塩、ポリオキシエチレン2モル付加ドデシルエーテルリン酸エステルジブチルエタノールアミン塩、ポリオキシエチレン4モル付加デシルエーテルリン酸エステルジブチルエタノールアミン塩、ポリオキシエチレン2モル付加ドデシルエーテルリン酸エステルドデシルジエタノールアミン塩、ポリオキシエチレン4モル付加デシルエーテルリン酸エステルドデシルジエタノールアミン塩等の直鎖アルコール1モルに対し炭素数2〜4のアルキレンオキサイドを1〜10モルの割合で付加させたものを原料としたリン酸エステルのアミン塩。
本発明には解舒性を強化する目的で用いられる膠着防止剤が含有されていてもよい。膠着防止剤としては、例えば、タルク、ハイドロタルサイト、シリカ、シリコーンレジン、固体パラフィンワックス、メチレンビスステアリルアミド、エチレンビスステアリルアミド、ウレタンワックス、モンタン酸ワックス、高級脂肪酸金属塩等が挙げられるが、なかでもシリコーンレジン、高級脂肪酸金属塩から選ばれる少なくとも1種が好ましく、GPCによる重量平均分子量が3000〜100000のシリコーンレジン及び炭素数10〜22の脂肪酸のアルカリ土類金属塩から選ばれる少なくとも1種が更に好ましい。
機種 :HLC−8120GPC(東ソー株式会社製液体クロマトグラフ)
カラム :TSK gel Super H4000(東ソー株式会社製)
+TSK gel Super H3000(東ソー株式会社製)
+TSK gel Super H2000(東ソー株式会社製)
カラム温度:40℃
検出器 :RI(Refractive Index)
溶媒 :テトラヒドロフラン
流速 :0.5ml/分
試料濃度 :0.25質量%
注入量 :10μl
標準 :ポリスチレン(東ソー株式会社製;TSK STANDARD POLYSTYRENE)
シリコーンレジンに関しては、MQシリコーンレジン、MDQシリコーンレジン、Tシリコーンレジン及びMTQシリコーンレジンから選ばれる少なくとも一つであることが好ましく、M/Q比が0.5〜1.5である場合のものが最も好ましい。炭素数10〜22の脂肪酸のアルカリ土類金属塩に関しては、ステアリン酸マグネシウムであることが好ましい。ステアリン酸マグネシウムとしては特に制限はなく、何れのメーカーの商品でも使用できるが、例えば、株式会社サンエース社製のSAK−MS−P、日油株式会社製のマグネシウムステアレートG、日油株式会社製のマグネシウムステアレートGF−200、日油株式会社製のマグネシウムステアレートGR、日油株式会社製の工マグネシウムステアレート、日油株式会社製の日局ステアリン酸マグネシウム、日東化成工業株式会社製のMg−St、日東化成工業株式会社製のMg−LF、株式会社サンエース社製のSAK−MS−P/USP等の製品が挙げられる。
本発明の処理剤には、本発明の効果を損なわない範囲内にて、必要に応じその他の成分を併用することもできる。かかるその他の成分としては、アミノ変性ポリジメチルシロキサン、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン、カルボキシ変性ポリジメチルシロキサン、エポキシ変性ポリジメチルシロキサン、メルカプト変性ポリジメチルシロキサン、アルキル変性ポリジメチルシロキサン、エステル変性ポリジメチルシロキサン等の変性シリコーンオイル、非イオン性界面活性剤や高級アルコールに代表されるつなぎ剤、濡れ性向上剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防腐剤等、繊維処理剤として公知の成分が挙げられる。
本発明の処理剤の動粘度に特に制限は無いが、給油時の処理剤の飛散や粘性抵抗による断糸発生有無の観点から25℃で2〜100mm2/sが好ましい。
試験区分1(特定ヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサンの調製)
特定ヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサンS−1の調整:特開平3−169885号公報記載の方法と同様にして特定ヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサンS−1を調製した。特定ヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサンS−1の25℃における動粘度(以下、25℃粘度という)を表1に示す。
実施例、比較例に用いた合成繊維用処理剤は下記調製方法により調製し、その内容を表2に纏めた。
A−2:鉱物油(コスモ石油ルブリカンツ株式会社製の商品名コスモピュアスピンRC)、25℃粘度:12mm2/s
A−3:鉱物油(出光興産株式会社製の商品名ダイアナフレシア G9)、25℃粘度:12mm2/s
A−4:鉱物油(SK Lubricants社製の商品名YUBASE 3)、25℃粘度:20mm2/s
A−5:鉱物油(日本サン石油社製の商品名SUN 60N)、25℃粘度:12mm2/s
A−6:パルミチン酸2−エチルヘキシル(当栄ケミカル株式会社製の商品名TOENOL#5016)、25℃粘度:12mm2/s
B−1:シリコーン部分/ポリエーテル部分の質量比80/20、ポリエーテル部分がEO/PO=80/20で25℃粘度1000mm2/sであるABn型ポリエーテル変性シリコーン
B−2:ステアリン酸マグネシウム
B−3:アミノ当量7000、25℃粘度300mm2/sであるアミノ変性シリコーン
B−4:2−ヘキシル−1−デカノール
B−5:ドデシルスルホン酸のテトラブチルホスホニウム塩
B−6:2−エチル−1−ヘキシルリン酸エステルマグネシウム塩
B−7:2−(1,3,3−トリメチルブチル)−5,7,7−トリメチル−1−オクチルリン酸エステルジブチルエタノールアミン塩
試験区分2(合成繊維の製造)
分子量2900のテトラメチレンエーテルグリコール、ビス−(p−イソシアネートフェニル)−メタンおよびエチレンジアミンからなるポリウレタンのN,N−ジメチルアセトアミド溶液(35質量%)を重合しポリマー溶液(A)とした。
こうして得られた紡糸原液を用いて、公知のスパンデックスで用いられる乾式紡糸方法により、44dtex/3filのマルチフィラメントのポリウレタン系弾性繊維を紡糸して、巻き取り前の延伸ローラーと延伸ローラーとの間に位置する給油ローラーから、実施例1〜9、参考例1〜2、比較例1に示す処理剤をニートの状態でローラー給油した。かくしてローラー給油したものを、巻き取り速度が600m/分で、長さ58mmの円筒状紙管に、巻き幅38mmを与えるトラバースガイドを介して、サーフェイスドライブの巻取機を用いて巻き取り、乾式紡糸ポリウレタン系弾性繊維のパッケージ500gを得た。ポリウレタン系弾性繊維用処理剤の付着量の調節は、給油ローラーの回転数を調整することで何れも5質量%となるように行なった。こうして得られた乾式紡糸ポリウレタン系弾性繊維のパッケージを用いて下記の測定及び評価に供し、結果を表2にまとめて示した。
・綾落ち
上記で得られた紡糸直後の乾式紡糸ポリウレタン系弾性繊維パッケージ(500g巻き)を送り出し20m/分、巻き取り40m/分で1000m巻き取った場合のパッケージの綾落ちによる断糸の回数を次の基準で評価した。
×:綾落ちによる断糸が3回以上。
・摩擦測定
摩擦測定メーター(エイコー測器社製、SAMPLE FRICTION UNIT MODEL TB−1)を用い、二つのフリーローラー間に直径1cmで表面粗度2Sのクロムメッキ梨地ピンを配置し、このクロムメッキ梨地ピンに対し、前記のパッケージ(500g巻き)から引き出したポリウレタン系弾性繊維の接触角度が90度となるようにした。25℃で60%RHの条件下、入側で初期張力(T1)5gをかけ、100m/分の速度で走行させたときの出側の2次張力(T2)を0.1秒毎に1分間測定した。下記式(1)から摩擦係数を求め、次の基準で評価した。
○:摩擦係数が0.220以上0.260未満。
△:摩擦係数が0.260以上0.300未満。
片側に第1駆動ローラーとこれに常時接する第1遊離ローラーとで送り出し部を構成し、また反対側に第2駆動ローラーとこれに常時接する第2遊離ローラーとで巻き取り部を構成して、該送り出し部に対し該巻き取り部を水平方向で20cm離して設置した。第1駆動ローラーに上記で得られた紡糸直後の乾式紡糸ポリウレタン系弾性繊維のパッケージを装着し、糸巻の厚さが2mmになるまで解舒して、第2駆動ローラーに巻き取った。第1駆動ローラーからのポリウレタン系弾性繊維の送り出し速度を50m/分で固定する一方、第2駆動ローラーへのポリウレタン系弾性繊維の巻き取り速度を50m/分より徐々に上げて、ポリウレタン系弾性繊維をパッケージから強制解舒した。この強制解舒時において、送り出し部分と巻き取り部分との間でポリウレタン系弾性繊維の踊りがなくなる時点での巻き取り速度V(m/分)を測定し、下記の式(2)から解舒性(%)を求め、次の基準で評価した。
×:解舒性が180%以上(糸の引き出しに抵抗があり、糸切れもあって、操業に問題がある)
Claims (7)
- 合成繊維に付着させて用いられる合成繊維用処理剤であって、
ポリマー鎖の末端ケイ素原子に直接、ヒドロキシ基が結合したヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサンと、
前記ヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサン以外のシリコーンとを含み、
前記合成繊維用処理剤全体を100質量部とした場合、前記ヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサンの含有割合が0.01〜10質量部であることを特徴とする合成繊維用処理剤。 - 前記ヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサンの25℃における動粘度が、10〜10000mm2/sである請求項1に記載の合成繊維用処理剤。
- 前記合成繊維用処理剤の25℃における動粘度が、2〜100mm2/sである請求項1又は2に記載の合成繊維用処理剤。
- 更に、鉱物油及びエステルから選ばれる少なくとも一つを含む請求項1〜3のいずれか一項に記載の合成繊維用処理剤。
- 前記ヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサン、前記ヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサン以外のシリコーン、前記鉱物油及び前記エステルの含有割合の合計を100質量部とした場合、前記ヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサン及び前記ヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサン以外のシリコーンの含有割合の合計が10質量部以上である請求項4に記載の合成繊維用処理剤。
- 前記合成繊維が弾性繊維である請求項1〜5のいずれか一項に記載の合成繊維用処理剤。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載の合成繊維用処理剤が付着していることを特徴とする合成繊維。
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