JP6745553B1 - 弾性繊維用処理剤及び弾性繊維 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明が解決しようとする課題は、平滑性及び形状特性を向上できる弾性繊維用処理剤及びかかる弾性繊維用処理剤が付着している弾性繊維を提供する処にある。
前記平滑剤、前記アルキルリン酸エステルアミン塩、前記アルキルリン酸エステル金属塩、並びに前記高級アルコール及び高級アルコールのアルキレンオキサイド付加物から選ばれる少なくとも1種の含有割合の合計を100質量部とすると、前記高級アルコール及び高級アルコールのアルキレンオキサイド付加物から選ばれる少なくとも1種を0.3〜10質量部の割合で含有することが好ましい。
以下、本発明の弾性繊維用処理剤(以下、処理剤という)を具体化した第1実施形態を説明する。本実施形態の処理剤は、平滑剤、所定のアルキルリン酸エステルアミン塩及びアルキルリン酸エステル金属塩を含み、さらに高級アルコール及び高級アルコールのアルキレンオキサイド付加物から選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましい。
本実施形態の処理剤に供するアルキルリン酸エステルアミン塩としては、ゲルベアルコールから水酸基を除いた残基を分子中に有するアルキルリン酸エステルアミン塩及びゲルベアルコールにアルキレンオキサイドを付加した化合物から水酸基を除いた残基を分子中に有するアルキルリン酸エステルアミン塩から選ばれる少なくとも1種を含むものが用いられる。
アルキルリン酸エステルアミン塩を構成するアミンの具体例としては、例えば、(1)メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、N−N−ジイソプロピルエチルアミン、ブチルアミン、ジブチルアミン、2−メチルブチルアミン、トリブチルアミン、オクチルアミン、ジメチルラウリルアミン等の脂肪族アミン、(2)アニリン、N−メチルベンジルアミン、ピリジン、モルホリン、ピペラジン、これらの誘導体等の芳香族アミン類又は複素環アミン、(3)モノエタノールアミン、N−メチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ブチルモノエタノールアミン、イソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、ジブチルエタノールアミン、ブチルジエタノールアミン、オクチルジエタノールアミン、ラウリルジエタノールアミン等のアルカノールアミン、(4)N−メチルベンジルアミン等のアリールアミン、(5)ポリオキシエチレンラウリルアミノエーテル、ポリオキシエチレンステリルアミノエーテル等のポリオキシアルキレンアルキルアミノエーテル、(6)アンモニア等が挙げられる。
アルキルリン酸エステル金属塩を構成するアルキル基は、直鎖状、分岐鎖を有するものが挙げられる。分岐鎖を有するアルキル基としては、α位が分岐したアルキル基、β位が分岐したアルキル基が挙げられる。アルキル基の炭素数は、特に限定されないが、例えば炭素数1〜32が挙げられ、炭素数8〜32がより好ましい。アルキル基の具体例としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、イコシル基、イソプロピル基、イソブチル基、イソペンチル基、イソヘキシル基、イソヘプチル基、イソオクチル基、イソデシル基、イソウンデシル基、イソドデシル基、イソトリデシル基、イソテトラデシル基、イソペンタデシル基、イソヘキサデシル基、イソヘプタデシル基、イソオクタデシル基、イソイコシル基等が挙げられる。
本発明においては、2級アルコールから水酸基を除いた残基を分子中に有するアルキルリン酸エステル金属塩、及び2級アルコールにアルキレンオキサイドを付加した化合物から水酸基を除いた残基を分子中に有するアルキルリン酸エステル金属塩を含むものが用いられる。かかるアルキルリン酸エステル金属塩を使用することにより、平滑性をより向上させる。
アルキルリン酸エステル金属塩を構成する金属としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属塩、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、バリウム等のアルカリ土類金属塩、マンガン、ニッケル、亜鉛の2価の金属塩、アルミニウム、鉄、セリウム等の3価の金属塩等が挙げられる。これらの中で、処理剤が付与された弾性繊維の形状特性に優れる観点からアルキルリン酸エステルアルカリ金属塩を含むものが好ましい。
上述した平滑剤、アルキルリン酸エステルアミン塩、アルキルリン酸エステル金属塩、並びに高級アルコール及び高級アルコールのアルキレンオキサイド付加物から選ばれる少なくとも1種の含有割合の合計を100質量部とすると、高級アルコール及び高級アルコールのアルキレンオキサイド付加物から選ばれる少なくとも1種の含有割合は、特に限定されないが、0.3〜10質量部の割合で含有することが好ましい。かかる配合量の範囲で使用することによりスカムを低減できる。
次に、本発明に係る弾性繊維を具体化した第2実施形態について説明する。本実施形態の弾性繊維は、第1実施形態の処理剤が付着している弾性繊維である。弾性繊維に対する第1実施形態の処理剤(溶媒を含まない)の付着量は、特に制限はないが、本発明の効果をより向上させる観点から0.1〜10質量%の割合で付着していることが好ましい。
(1)本実施形態では、平滑剤を含有する処理剤において、所定のアルキルリン酸エステルアミン塩及びアルキルリン酸エステル金属塩を配合して構成した。したがって、処理剤が付与された弾性繊維の平滑性、特に繊維と金属ローラ間の平滑性を向上させる。また、形状特性、特にチーズ形状に巻き取った際、形状特性を向上させる。また、処理剤が付与された弾性繊維の制電性を向上させる。また、スカムを低減できる。
・上記実施形態の処理剤には、本発明の効果を阻害しない範囲内において、処理剤の品質保持のための安定化剤や制電剤として、つなぎ剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の通常処理剤に用いられる成分をさらに配合してもよい。
各実施例、各比較例に用いた弾性繊維用処理剤は、表1〜4に示される各成分を使用し、下記調製方法により調製した。
L−2:鉱物油(60秒40℃におけるレッドウッド粘度計での粘度が60秒)
L−3:鉱物油(100秒40℃におけるレッドウッド粘度計での粘度が100秒)
X−1:2−ヘキシル−1−デシルリン酸エステルのジブチルエタノールアミン塩
X−2:2−ヘキシル−1−デカノールのエチレンオキサイド(以下、単にEOという)5mol付加物のリン酸エステルのジブチルエタノールアミン塩
X−3:2−ヘキシル−1−デカノールのプロピレンオキサイド(以下、単にPOという)5mol付加物のリン酸エステルのジブチルエタノールアミン塩
X−4:2−(4−メチルヘキシル)−8−メチル−1−デシルリン酸エステルのトリエチルアミン塩
X−5:2−(4−メチルヘキシル)−8−メチル−1−デカノールのEO10mol付加物のリン酸エステルのブチルモノエタノールアミン塩
X−6:2−ブチル−1−ヘキシルリン酸エステルのトリエタノールアミン塩
X−7:2−オクチル−1−ドデシルリン酸エステルのジブチルエタノールアミン塩
rx−1:3,5,5−トリメチル−1−トリデシルリン酸エステルのジブチルエタノールアミン塩
rx−2:1級オクタデシルリン酸エステルのジブチルエタノールアミン塩
Y−1:2級トリデシルリン酸エステルのカリウム塩
Y−2:2級トリデシルアルコールのEO5mol付加物のリン酸エステルのカリウム塩
Y−3:2級トリデシルリン酸エステルのナトリウム塩
Y−4:2級オクタデシルリン酸エステルのカリウム塩
Y−5:2−ヘキシル−1−デシルリン酸エステルのカリウム塩
Y−6:1級オクタデシルリン酸エステルのカリウム塩
Y−7:2級トリデシルリン酸エステルのマグネシウム塩
Y−8:1級オクタデシルリン酸エステルのマグネシウム塩
Z−1:イソステアリルアルコール
Z−2:イソトリデシルアルコールのEO3モル付加物
試験区分2(弾性繊維の製造)
まず、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、及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%)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た。そして、その糸に対して巻き取り前の延伸ローラーと延伸ローラーの間に位置する給油ローラーから、各処理剤をニートの状態でローラー給油した。以上のようにローラー給油した弾性繊維を、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。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%となるように行った。
・スカムの評価
糸パッケージ(500g巻き)捲糸体をミニチュア整経機に10本仕立て、25℃で65%RHの雰囲気下に糸速度300m/分で200km巻き取った。このとき、ミニチュア整経機のクシガイドでのスカムの蓄積状態を肉眼観察し、下記の基準で評価した。
○:スカムがやや付着しているが、糸の安定走行に問題はなかった。
×:スカムの付着及び蓄積が多く、糸の安定走行に大きな問題があった。
摩擦測定メーター(エイコー測器社製、SAMPLEFRICTIONUNIT 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。下記式から摩擦係数を求め、下記の基準で評価した。
×:摩擦係数が0.30以上。
・制電性評価
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、糸パッケージ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。このクロムメッキ梨地ピンの下部1cmの位置に静電電位測定器(春日電機社製の商品名KSD−0103)を配置し、25℃で60%RHの条件下、50m/分の速度で送り出し、100m/分の速度で巻き取った場合の発生電気を測定して、次の基準で評価した。
○:発生電気が50ボルト以上且つ100ボルト未満(整経工程で若干の寄りつきがあるが、問題なく安定に操業できる)。
・形状特性
糸パッケージ(500g巻き)について、捲き幅の最大値(Wmax)と最小幅(Wmin)を計測し、双方の差(Wmax−Wmin)からバルジを求め、下記の基準で評価した。
○:バルジが3mm以上且つ6mm未満。
×:バルジが6mm以上。
Claims (5)
- 平滑剤、アルキルリン酸エステルアミン塩、及びアルキルリン酸エステル金属塩を含有する弾性繊維用処理剤であって、
前記アルキルリン酸エステルアミン塩が、ゲルベアルコールから水酸基を除いた残基を分子中に有するアルキルリン酸エステルアミン塩及びゲルベアルコールにアルキレンオキサイドを付加した化合物から水酸基を除いた残基を分子中に有するアルキルリン酸エステルアミン塩から選ばれる少なくとも1種を含み、
前記アルキルリン酸エステル金属塩が、2級アルコールから水酸基を除いた残基を分子中に有するアルキルリン酸エステル金属塩及び2級アルコールにアルキレンオキサイドを付加した化合物から水酸基を除いた残基を分子中に有するアルキルリン酸エステル金属塩から選ばれる少なくとも1種を含むものであり、
前記アルキルリン酸エステル金属塩に対する前記アルキルリン酸エステルアミン塩の質量比率が、前記アルキルリン酸エステルアミン塩/前記アルキルリン酸エステル金属塩=0.2〜3.0であることを特徴とする弾性繊維用処理剤。 - 平滑剤、アルキルリン酸エステルアミン塩、及びアルキルリン酸エステル金属塩を含有する弾性繊維用処理剤であって、
前記アルキルリン酸エステルアミン塩が、ゲルベアルコールから水酸基を除いた残基を分子中に有するアルキルリン酸エステルアミン塩及びゲルベアルコールにアルキレンオキサイドを付加した化合物から水酸基を除いた残基を分子中に有するアルキルリン酸エステルアミン塩から選ばれる少なくとも1種を含み、
前記アルキルリン酸エステル金属塩が、2級アルコールから水酸基を除いた残基を分子中に有するアルキルリン酸エステル金属塩及び2級アルコールにアルキレンオキサイドを付加した化合物から水酸基を除いた残基を分子中に有するアルキルリン酸エステル金属塩から選ばれる少なくとも1種を含むものであり、
前記アルキルリン酸エステル金属塩が、アルキルリン酸エステルアルカリ金属塩を含むものであることを特徴とする弾性繊維用処理剤。 - さらに、高級アルコール及び高級アルコールのアルキレンオキサイド付加物から選ばれる少なくとも1種を含有する請求項1又は2に記載の弾性繊維用処理剤。
- 前記平滑剤、前記アルキルリン酸エステルアミン塩、前記アルキルリン酸エステル金属塩、並びに前記高級アルコール及び高級アルコールのアルキレンオキサイド付加物から選ばれる少なくとも1種の含有割合の合計を100質量部とすると、前記高級アルコール及び高級アルコールのアルキレンオキサイド付加物から選ばれる少なくとも1種を0.3〜10質量部の割合で含有する請求項3に記載の弾性繊維用処理剤。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の弾性繊維用処理剤が付着していることを特徴とする弾性繊維。
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