JP2784635B2 - 弾性繊維用油剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は弾性繊維用油剤に関し、
更に詳しくはポリウレタン弾性繊維製造時、糸走行中に
おけるガイド等への脱落堆積物（スカム）発生が少な
く、かつ繊維同士の膠着性が少なく、解舒性に優れたポ
リウレタン弾性繊維を得るための油剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ポリウレタン弾性繊維の製造
方法としては、溶融紡糸、乾式紡糸、湿式紡糸などがあ
るが、いづれの方法でも繊維同士の膠着性が大きいた
め、後加工工程での解舒性の悪さが問題となっている。

【０００３】この膠着を防止する方法としては、タル
ク、シリカ、コロイダルアルミナ等の固体微粒子を水性
または油性スラリーとして繊維に付与する方法、高級脂
肪酸の金属塩粉末を水または鉱物油に分散させる方法
（特公昭４１ー２８６号公報）など離型効果を主体とし
た方法やモノアミン化合物（特公昭４６ー１６３１２号
公報）、ジアミン化合物（特公昭６０ー４４４２５号公
報）、ポリジメチルシロキサンの分岐鎖にアミノ基を付
加させたアミノ変性シリコン（特公昭６３ー８２３３号
公報）などの反応性官能基を有した基剤を鉱物油やジメ
チルポリシロキサンに配合せしめて、糸表面の活性イソ
シアネート基を失活させることで繊維同士の自着作用を
防ぐ方法が提言されている。

【０００４】しかし、前者では固体粒子を使用するた
め、糸道上に脱落堆積物（スカム）が多くみられ、後者
においてもイソシアネート基との反応物が糸道上に脱落
堆積物（スカム）として蓄積する問題が起こっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
とするところはポリウレタン弾性繊維を製造する際に、
紡糸から後加工工程におけるスカム発生防止、チーズ上
での繊維同士の膠着防止および解舒性を向上し、紡糸か
ら後加工工程において良好な操業性が得られるポリウレ
タン弾性繊維用油剤を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らはポリウレタ
ン弾性繊維の製造時、紡糸から後加工工程においてスカ
ム発生の少ない繊維用油剤を得るべく鋭意検討した結
果、紡糸工程においてアルコキシシラン類を含有する油
剤を繊維に付着させることで上記問題点が解決すること
を見いだし、本発明に到達した。

【０００７】すなわち本発明は鉱物油および／またはジ
オルガノポリシロキサンと一般式（１）および一般式
（２）で表わされるアルコキシシラン類を含有すること
を特徴とする弾性繊維用油剤に関する。

【０００８】

【０００９】（式中、Ｒ１は炭素数１〜１０のアルキル
基；Ｒ２は炭素数１〜２０のアルキル基；Ｙ１はアミノ
アルキル基、Ｎ−β（アミノエチル）−γ−イミノプロ
ピル基、Ｎ−フェニル−γ−イミノプロピル基のうちの
少なくとも１種の基を有する基；Ｙ２はアミノアルキル
基、Ｎ−β（アミノエチル）−γ−イミノプロピル基、
Ｎ−フェニル−γ−イミノプロピル基、γ−グリシドキ
シプロピル基、β−（３，４−エポキシシクロヘキシ
ル）エチル基のうちの少なくとも１種の基、または、エ
ポキシ基、水酸基、カルボキシル基のうちの少なくとも
１種の基を有する基；ｌとｎは１以上の整数、ｍは０以
上の整数を表わし、ｌ＋ｍ＋ｎ＝４である。）

【００１０】本発明において使用する鉱物油としては、
配合油全体の粘度が１００センチストークス（以下ｃｓ
ｔと略）以下である限り任意のものを選んでも良いが、
通常５〜３０ｃｓｔのものが好ましい。粘度が５ｃｓｔ
未満であると揮発性が高く、糸への付着が難しくなる傾
向があり、また３０ｃｓｔを越えると各種油剤成分との
溶解性が難しくなる傾向にある。

【００１１】また、本発明において使用するジオルガノ
ポリシロキサンとしては、ジメチルポリシロキサンやジ
メチルポリシロキサンのメチル基の一部がその他のアル
キル基、フェニル基で置換されたものが挙げられる。い
づれの場合も、配合油全体の粘度が１００ｃｓｔ以下で
ある限り任意のものを選んでも良いが、通常３〜３０ｃ
ｓｔのものが好ましい。粘度が３ｃｓｔ未満であると揮
発性が高く、糸への付着が難しくなる傾向があり、また
３０ｃｓｔを越えると各種油剤成分との溶解性が難しく
なる傾向にある。

【００１２】アルコキシシラン類はを示す一般式（１）
において、Ｒ１としては、通常、炭素数１〜１０の直鎖
または分岐鎖のアルキル基（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、ノニル基、デシル基、イソプロピル
基、イソブチル基、２−エチルヘキシル基等）が挙げら
れる。これらＲ１で示される基のうち好ましいものは、
炭素数１〜５の直鎖または分岐鎖アルキル基である。

【００１３】Ｒ２としては、通常、炭素数１〜２０の直
鎖または分岐鎖のアルキル基（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、ノニル基、デシル基、ウンデシル
基、２−エチルデシル基、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、ノナデシル基、エイコ
シル基、イソプロピル基、イソブチル基、２−エチルヘ
キシル基等）が挙げられる。これらＲ２で示される基の
うち好ましいものは、炭素数１〜１０の直鎖または分岐
鎖アルキル基である。

【００１４】Ｙ１およびＹ２で表されるイソシアネート
と反応する反応性基としては、アミノ基、イミノ基、エ
ポキシ基、 水酸基、カルボキシル基等のうち少なくと
も一種の基を有する基が挙げられる。これら反応性基の
うち好ましいものは、繊維表面との吸着性良好なアミノ
基、イミノ基、エポキシ基 である。

【００１５】また、これらＹ１およびＹ２で表わされる
基としては、炭化水素鎖を有する基（アミノアルキル
基、Ｎ−β（アミノエチル）−γ−イミノプロピル基、
Ｎ−フェニル−γ−イミノプロピル基、γ−グリシドキ
シプロピル基、β−（３，４−エポキシシクロヘキシ
ル）エチル基 等） が挙げられる。

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】本発明におけるアルコキシシラン類の具体
例としては、例えばＮ−β（アミノエチル）−γ−イミ
ノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチ
ル）−γ−イミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ
−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−
γ−イミノプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシド
キシプロピルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポ
キシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、 等
が挙げられるが、これらに限定されるものではない。

【００２１】さらに、ポリエーテル変性シリコン、アミ
ノ変性シリコン、アミド変性シリコン、シリコンレジン
のうち少なくとも一種を含有することにより、繊維同士
の膠着性を小さくし、解舒性を向上させることができ、
本発明の油剤の効果が増大する。

【００２２】該ポリエーテル変性シリコンとしては、通
常ジメチルポリシロキサンの分子鎖にポリエーテル鎖が
結合したものをいい、ポリエーテル鎖の位置が主鎖、側
鎖、末端基として有するもの等が挙げられる。

【００２３】該アミノ変性シリコンとしては、通常ジメ
チルポリシロキサンの分子鎖にアミノ基、イミノ基が結
合したものをいい、アミノ基、イミノ基の位置が側鎖、
末端基として有するもの等が挙げられる。

【００２４】該アミド変性シリコンとしては、例えば上
述したアミノ変性シリコンのアミノ基と炭素数１〜２５
の脂肪酸またはその誘導体とを反応させることで得られ
るアミド化物等が挙げられる。

【００２５】該シリコンレジンとしては、例えばオルガ
ノシラン類を共加水分解し、重合して得られる三次元構
造をとったポリマー等が挙げられる。

【００２６】本発明のアルコキシシラン類を含有する油
剤の粘度は、均一付着、ローラ巻き付き防止のために、
２５℃で１００ｃｓｔ以下が好ましい。

【００２７】本発明のアルコキシシラン類の含有量は、
配合油全体の粘度が１００ｃｓｔ以下である限り任意の
量を配合しても良いが、通常全油剤に対して０．０１〜
１５重量％であり、好ましくは０．１〜８重量％であ
る。含有量が０．０１重量％未満ではスカム防止効果が
顕著ではなく、また１５重量％を超えると油剤全体の粘
度コントロールが難しくなる傾向にある。

【００２８】ポリエーテル変性シリコン、アミノ変性シ
リコン、アミド変性シリコン、シリコンレジンの含有量
は、配合油全体の粘度が１００ｃｓｔ以下である限り任
意の量を配合しても良いが、通常全油剤に対して０．１
〜２０重量％であり、好ましくは０．１〜１０重量％で
ある。含有量が０．１重量％未満では膠着防止の増強効
果が顕著ではなく、また２０重量％を超えると油剤全体
の粘度コントロールが難しくなる傾向にある。

【００２９】本発明の弾性繊維用油剤には、さらに必要
により膠着防止成分、例えば、タルク、シリカ、コロイ
ダルアルミナ等の鉱物性固体微粒子、あるいは高級脂肪
酸の金属粉末塩、あるいはパラフィン、ポリエチレン等
の常温固体ワックス等や、つなぎ剤として、アルコール
類、脂肪酸エステル類等、本発明のアルコキシシラン類
の性能を損なわない程度に追加配合して良く、追加させ
ることで膠着防止効果を増大させることができる。ま
た、さらに制電剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等、通常
紡糸油剤に使用される成分を配合することができる。

【００３０】本発明の油剤はポリウレタン繊維の紡糸工
程において、紡出後、糸が巻き取られるまでの任意の位
置でローラ給油やノズル給油等で糸に付与させることが
できる。本発明の油剤は、通常ポリウレタン弾性繊維に
対して０．５〜１０重量％、好ましくは１〜８重量％付
与させる。

【００３１】

【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
するが、本発明はこれに限定されるものではない。

【００３２】実施例および比較例で得られた油剤を付与
した糸のスカム発生、膠着性の試験法は以下の通りであ
る。 （イ） スカム発生 ポリウレタン繊維の溶融紡糸において、表１の油剤をロ
ーラ給油で油剤付着量がフィラメント重量に対し６％に
なるよう付与させ、３００ｍ／分でチーズに巻き取っ
た。紡出開始２４時間後の糸道でのスカム発生の有無を
目視にて判定した。 −評価基準− ○：発生無し △：発生有り ×：発生多い （ロ） 膠着性 巻き取ったチーズから１０ｍ／分の速度で糸を解舒し、
解舒張力を測定した。解舒張力が小さいほど糸同士の膠
着性が小さいことを示す。これらの結果を表１に示す。

【００３３】表１のアルコキシシラン類および変性シリ
コンは下記のものを使用した。 Ａ−１：Ｎ−β（アミノエチル）−γ−イミノプロピル
トリメトキシシラン Ａ−２：Ｎ−フェニル−γ−イミノプロピルメチルジエ
トキシシラン Ａ−３：γ−グリシドキシプロピルジエトキシシラン

【００３４】アミノ変性シリコン ：ＫＦ−８６１
（信越化学株式会社製） ポリエーテル変性シリコン：ＫＦ−３５１（信越化学株
式会社製） アミド変性シリコン ：ＢＹ１６−８９１（東レ・
ダウコーニング株式会社製） シリコンレジン ：ＳＲ２４００（東レ・ダウ
コーニング株式会社製）

【００３５】

【表１】

【００３６】表１から明らかなように、本発明のアルコ
キシシラン類を含有した油剤はスカム発生が著しく低減
されることが判る。特に、従来から膠着防止防止効果は
あるものの、スカム発生が問題との指摘があるアミノ変
性シリコンを含有した場合でもアルコキシシラン類の含
有によってスカム発生が低減できることが判る。また、
本発明の実施例１〜４は膠着性に関しても従来の油剤と
同等以上の膠着防止性を有することが判る。

【００３７】

【発明の効果】従来、ポリウレタン繊維を製造する際
に、糸同士の膠着を防止させるような剤を含む油剤で処
理すると、紡糸から後加工工程においてスカムが発生
し、安定な操業性を得ることは出来なかった。しかし、
本発明のアルコキシシラン類を含有する弾性繊維用油剤
を用いて製造する場合には糸道上でのスカム発生が少な
く、かつ糸同士の膠着防止性が優れていることから、ポ
リウレタン弾性繊維を紡糸から後加工工程において安定
な操業性を保ちながら製造することができるものであ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) D06M 13/00 - 15/715

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉱物油および／またはジオルガノポリシ
   ロキサンと一般式（１）で表わされるアルコキシシラン
   類を含有することを特徴とする弾性繊維用油剤。 （式中、Ｒ１は炭素数１〜１０のアルキル基；Ｒ２は炭
   素数１〜２０のアルキル基；Ｙ１はアミノアルキル基、
   Ｎ−β（アミノエチル）−γ−イミノプロピル基、Ｎ−
   フェニル−γ−イミノプロピル基のうちの少なくとも１
   種の基；ｌとｎは１以上の整数、ｍは０以上の整数を表
   わし、ｌ＋ｍ＋ｎ＝４である。）
2. 【請求項２】 鉱物油および／またはジオルガノポリシ
   ロキサンと一般式（２）で表わされるアルコキシシラン
   類を含有することを特徴とする弾性繊維用油剤。 （式中、Ｒ１は炭素数１〜１０のアルキル基；Ｒ２は炭
   素数１〜２０のアルキル基；Ｙ２はエポキシ基、水酸
   基、カルボキシル基のうちの少なくとも１種の基を有す
   る基；ｌとｎは１以上の整数、ｍは０以上の整数を表わ
   し、ｌ＋ｍ＋ｎ＝４である。）
3. 【請求項３】 さらにポリエーテル変性シリコン、アミ
   ノ変性シリコン、アミド変性シリコン、シリコンレジン
   のうち少なくとも一種を含有する請求項１または２記載
   の弾性繊維用油剤。