(57)【要約】【課題】高級脂肪酸塩の分散安定性を向上させるとともに、捲糸体とした場合の捲き形状不良を抑制し、加工物の加工品位を向上させる。【解決手段】ポリウレタン系弾性繊維用処理剤は、平滑剤、特定のアミド変性シリコーン、及び特定の高級脂肪酸金属塩を含有する。平滑剤は、特定のアミド変性シリコーン以外のシリコーンオイル、鉱物油、脂肪酸エステル、及び液状ポリオレフィンの少なくとも一つを含有し、平滑剤の動粘度が５〜５０ｍｍ２／ｓである。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリウレタン系弾性繊維に付着させて用いられるポリウレタン系弾性繊維用処理剤であって、
平滑剤、下記の化１で示されるアミド変性シリコーン、及び下記の化３で示される高級脂肪酸金属塩を含有し、
前記平滑剤は、前記アミド変性シリコーン以外のシリコーンオイル、鉱物油、脂肪酸エステル、及び液状ポリオレフィンの少なくとも一つを含有し、
前記平滑剤の動粘度が５〜５０ｍｍ２／ｓであることを特徴とするポリウレタン系弾性繊維用処理剤。
【化１】
2020117838.tif 000012
（化１において、
Ｘ１，Ｘ２：メチル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、又は水酸基であり、且つＸ１、及びＸ２のうち少なくとも一つは炭素数１〜４のアルコキシ基又は水酸基
Ｘ３：下記の化２で示されるアミド変性基
Ｒ１：炭素数１〜５のアルキル基
ｐ：４〜１２００の整数
ｑ：１〜１００の整数）
【化２】
2020117838.tif 000013
（化２において、
Ｒ２，Ｒ３：炭素数２〜５のアルキレン基
Ｒ４：１〜４価のカルボン酸から一つの水酸基を除いた残基
ｒ：０又は１）
【化３】
2020117838.tif 000014
（化３において、
Ｒ５：炭素数１２〜２２の脂肪酸から一つのカルボキシル基を除いた残基
Ｍ：ｎ価の原子価を有する金属原子
ｎ：１〜３の整数）
【請求項２】
前記アミド変性シリコーンは、化１中のＸ１、及びＸ２がメチル基、又は水酸基であり、且つＸ１、又はＸ２のうち少なくとも一つは水酸基である場合のものである請求項１に記載のポリウレタン系弾性繊維用処理剤。
【請求項３】
前記アミド変性シリコーンは、化１中のＸ１、及びＸ２が水酸基である場合のものである請求項１又は２に記載のポリウレタン系弾性繊維用処理剤。
【請求項４】
前記アミド変性シリコーンは、化１中のｐが１５〜７００の整数であり、Ｒ１がメチル基である場合のものである請求項１〜３のいずれか一項に記載のポリウレタン系弾性繊維用処理剤。
【請求項５】
前記アミド変性シリコーンは、化１中のｐが１００〜５００の整数であり、ｑが１〜１０の整数であり、アミド当量が３０００〜３００００ｇ／ｍｏｌである場合のものである請求項１〜４のいずれか一項に記載のポリウレタン系弾性繊維用処理剤。
【請求項６】
前記平滑剤、前記アミド変性シリコーン、及び前記高級脂肪酸金属塩の含有割合の合計を１００質量％とすると、前記平滑剤を８５〜９９．８質量％、前記アミド変性シリコーンを０．１〜５質量％、及び前記高級脂肪酸金属塩を０．１〜１０質量％の割合で含有する請求項１〜５のいずれか一項に記載のポリウレタン系弾性繊維用処理剤。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のポリウレタン系弾性繊維用処理剤を、合成繊維１００質量％に対し０．１〜１０質量％の割合となるよう付着させることを特徴とするポリウレタン系弾性繊維の処理方法。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のポリウレタン系弾性繊維用処理剤が付着していることを特徴とするポリウレタン系弾性繊維。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリウレタン系弾性繊維に付着させて用いられるポリウレタン系弾性繊維用処理剤、ポリウレタン系弾性繊維の処理方法及びポリウレタン系弾性繊維に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、両末端に水素原子、アルキル基、カルボキシル基、アルキレンオキサイド基が局在したアミノ変性ポリシロキサンを含有する弾性繊維用処理剤（例えば、特許文献１参照）、特定の粒径の金属石鹸（高級脂肪酸塩）と末端にメチル基を有するアミノ変性シリコーンとを含有する弾性繊維用処理剤（例えば、特許文献２参照）、高重合アミノ変性シリコーンを含有する弾性繊維用処理剤（例えば、特許文献３参照）が提案されているが、これら従来の弾性繊維用処理剤では、高級脂肪酸塩の分散安定性が乏しく、優れた巻き形状が得られず、高度な加工品位の要求に対応できないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−０５３９６０号公報
【特許文献２】特開２０００−１４４５７８号公報
【特許文献３】特開２００３−２０１６７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、高級脂肪酸塩の分散安定性を向上させるとともに、捲糸体とした場合の捲き形状不良を抑制し、加工物の加工品位を向上させることのできるポリウレタン系弾性繊維を得るポリウレタン系弾性繊維用処理剤、及びポリウレタン系弾性繊維の処理方法を提供する処にある。また、高級脂肪酸塩の分散安定性を向上させるとともに、捲糸体とした場合の捲き形状不良を抑制し、加工物の加工品位の向上させることのできるポリウレタン系弾性繊維を提供する処にある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、上記の問題を解決すべく研究した結果、高級脂肪酸塩の分散安定性を向上させるとともに、捲糸体とした場合の捲き形状不良を抑制し、加工物の加工品位を向上させることのできるポリウレタン系弾性繊維を得るに当たり、特定の平滑剤と特定の変性シリコーンに特定の高級脂肪酸金属塩をコロイド状に分散させた弾性繊維用処理剤を用いることが正しく好適であることを見出した。
【０００６】
上記課題を解決するポリウレタン系弾性繊維用処理剤は、ポリウレタン系弾性繊維に付着させて用いられるポリウレタン系弾性繊維用処理剤であって、平滑剤、下記の化１で示されるアミド変性シリコーン、及び下記の化３で示される高級脂肪酸金属塩を含有し、前記平滑剤は、前記アミド変性シリコーン以外のシリコーンオイル、鉱物油、脂肪酸エステル、及び液状ポリオレフィンの少なくとも一つを含有し、前記平滑剤の動粘度が５〜５０ｍｍ２／ｓである。
【０００７】
【化１】
2020117838.tif 000002
【０００８】
化１において、Ｘ１，Ｘ２は、メチル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、又は水酸基であり、且つＸ１、及びＸ２のうち少なくとも一つは炭素数１〜４のアルコキシ基又は水酸基である。Ｘ３は、下記の化２で示されるアミド変性基である。Ｒ１は、炭素数１〜５のアルキル基である。ｐは、４〜１２００の整数である。ｑは、１〜１００の整数である。
【０００９】
【化２】
2020117838.tif 000003
【００１０】
化２において、Ｒ２，Ｒ３は、炭素数２〜５のアルキレン基である。Ｒ４は、１〜４価のカルボン酸から一つの水酸基を除いた残基である。ｒは、０又は１である。
【００１１】
【化３】
2020117838.tif 000004
【００１２】
化３において、Ｒ５は、炭素数１２〜２２の脂肪酸から一つのカルボキシル基を除いた残基である。Ｍは、ｎ価の原子価を有する金属原子であり、ｎは、１〜３の整数である。
上記ポリウレタン系弾性繊維用処理剤において、前記アミド変性シリコーンは、化１中のＸ１、及びＸ２がメチル基、又は水酸基であり、且つＸ１、又はＸ２のうち少なくとも一つは水酸基である場合のものであることが好ましい。
【００１３】
上記ポリウレタン系弾性繊維用処理剤において、前記アミド変性シリコーンは、化１中のＸ１、及びＸ２が水酸基である場合のものであることが好ましい。
上記ポリウレタン系弾性繊維用処理剤において、前記アミド変性シリコーンは、化１中のｐが１５〜７００の整数であり、Ｒ１がメチル基である場合のものであることが好ましい。
【００１４】
上記ポリウレタン系弾性繊維用処理剤において、前記アミド変性シリコーンは、化１中のｐが１００〜５００の整数であり、ｑが１〜１０の整数であり、アミド当量が３０００〜３００００ｇ／ｍｏｌである場合のものであることが好ましい。
【００１５】
上記ポリウレタン系弾性繊維用処理剤において、前記平滑剤、前記アミド変性シリコーン、及び前記高級脂肪酸金属塩の含有割合の合計を１００質量％とすると、前記平滑剤を８５〜９９．８質量％、前記アミド変性シリコーンを０．１〜５質量％、及び前記高級脂肪酸金属塩を０．１〜１０質量％の割合で含有することが好ましい。
【００１６】
上記課題を解決するポリウレタン系弾性繊維の処理方法は、上記ポリウレタン系弾性繊維用処理剤を、合成繊維１００質量％に対し０．１〜１０質量％の割合となるよう付着させる。
【００１７】
上記課題を解決するポリウレタン系弾性繊維は、上記ポリウレタン系弾性繊維用処理剤が付着している。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、高級脂肪酸塩の分散安定性を向上させるとともに、捲糸体とした場合の捲き形状不良を抑制し、加工物の加工品位の向上させることのできるポリウレタン系弾性繊維を得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
まず、本発明に係るポリウレタン系弾性繊維用処理剤（以下、本発明の処理剤という）について説明する。本発明の処理剤は、平滑剤、下記の化４で示される特定のアミド変性シリコーン及び下記の化６で示される特定の高級脂肪酸塩を含有して成るものである。
【００２０】
（平滑剤）
本発明の処理剤に供する平滑剤は、化４で示されるアミド変性シリコーン以外のシリコーンオイル、鉱物油、脂肪酸エステル及び液状ポリオレフィンから選ばれる一つ又は二つ以上からなり、且つ２５℃における動粘度が５〜５０ｍｍ２／ｓのものである。具体的に化４で示されるアミド変性シリコーン以外のシリコーンオイルとしては、例えば、（１）繰り返し単位がジメチルシロキサン単位から成るポリジメチルシロキサン類、（２）繰り返し単位がジメチルシロキサン単位と炭素数２〜４のアルキル基を含むジアルキルシロキサン単位とから成るポリジアルキルシロキサン類、及び（３）繰り返し単位がジメチルシロキサン単位とメチルフェニルシロキサン単位とから成るポリシロキサン類等が挙げられ、公知の物の参考例としては次のようなものがある。
【００２１】
２５℃における動粘度が５ｍｍ２／ｓであるポリジメチルシロキサン（信越化学工業株式会社製の商品名ＫＦ−９６Ｌ−５ｃｓ）、２５℃における動粘度が１０ｍｍ２／ｓであるポリジメチルシロキサン（信越化学工業株式会社製の商品名ＫＦ−９６−１０ｃｓ）、２５℃における動粘度が２０ｍｍ２／ｓであるポリジメチルシロキサン（信越化学工業株式会社製の商品名ＫＦ−９６−２０ｃｓ）、２５℃における動粘度が３０ｍｍ２／ｓであるポリジメチルシロキサン（信越化学工業株式会社製の商品名ＫＦ−９６−３０ｃｓ）、２５℃における動粘度が５０ｍｍ２／ｓであるポリジメチルシロキサン（信越化学工業株式会社製の商品名ＫＦ−９６−５０ｃｓ）。
【００２２】
鉱物油としては、パラフィン成分、ナフテン成分及びアロマ成分等を含有する一般的な石油留分が挙げられ、公知の物の参考例としては次のようなものがある。２５℃における動粘度が１０ｍｍ２／ｓである鉱物油（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Ｄ）、２５℃における動粘度が１５ｍｍ２／ｓである鉱物油（富士興産株式会社製の商品名フッコールＮＴ−６０）、２５℃における動粘度が４０ｍｍ２／ｓである鉱物油（富士興産株式会社製の商品名フッコールＮＴ−１００）。
【００２３】
脂肪酸エステルとしては、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。
【００２４】
液状ポリオレフィンとしては、１−ブテン、１−ヘキセン、１−デセン等を重合して得られるポリαオレフィン等が挙げられるが、なかでもポリジメチルシロキサン等のシリコーンオイルを含有するものが好ましい。
【００２５】
平滑剤の動粘度はＪＩＳ−Ｋ２２８３（石油製品動粘度試験方法）に記載されたキャノンフェンスケ粘度計を用いた方法により求められ、２５℃における動粘度が５〜５０ｍｍ２／ｓのものを用いることができる。
【００２６】
（特定のアミド変性シリコーン）
本発明の処理剤に供する特定のアミド変性シリコーンは、下記の化４で示されるものである。
【００２７】
【化４】
2020117838.tif 000005
【００２８】
化４中のＸ１，Ｘ２は、メトキシ基、エトキシ基、プロトキシ基、ブトキシ基等の炭素数１〜４のアルコキシ基又メチル基又は水酸基であり、且つＸ１、及びＸ２のうち少なくとも一つは炭素数１〜４のアルコキシ基又は水酸基である。なかでもＸ１及びＸ２がメチル基又は水酸基であり、且つＸ１及びＸ２のうち少なくとも一つは水酸基である場合のものが好ましく、Ｘ１及びＸ２が水酸基である場合のものがより好ましい。
【００２９】
化４中のＸ３は、下記の化５で示されるアミド変性基である。
【００３０】
【化５】
2020117838.tif 000006
【００３１】
化５中のＲ２，Ｒ３は、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基等の炭素数２〜５のアルキレン基であり、ｒは、０又は１である。Ｒ４は１〜４価のカルボン酸から一つの水酸基を除いた残基であり、カルボン酸に関して、その炭素数、分岐の有無、価数等について特に制限はなく、高級脂肪酸であってもよく、環状の脂肪酸であってもよく、芳香族環を含有する脂肪酸であってもよい。前記脂肪酸としては、カプリル酸、２−エチルヘキシル酸、カプリン酸、ラウリン酸、イソトリデカン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、オレイン酸、アラキン酸、ベヘニン酸、リグノセリン酸、アジピン酸、セバシン酸、安息香酸等が挙げられる。
【００３２】
前記した化４中のＲ１は、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基等の炭素数１〜５のアルキル基であり、ｐは、４〜１２００の整数であり、ｑは、１〜１００の整数であるが、なかでもｐが１５〜７００の整数であり、またＲ１がメチル基である場合のものが好ましく、ｐが１００〜５００の整数であり、また化４中のｑが１〜１０の整数である場合のものがより好ましい。
【００３３】
また、化４で示されるアミド変性シリコーンは、ランダム共重合体であってもよいし、ブロック共重合体であってもよい。
具体的に化４で示されるアミド変性シリコーンとしては、側鎖に３−脂肪酸アミドプロピル基、Ｎ−（２−脂肪酸アミドエチル）−３−アミノプロピル基を持った両末端水酸基変性アミド変性シリコーン等が挙げられるが、なかでも側鎖にＮ−（２−脂肪酸アミドエチル）−３−アミノプロピル基を持った両末端水酸基変性アミド変性シリコーンがより好ましい。
【００３４】
化４で示されるアミド変性シリコーンとしては、イソプロピルアルコールとキシレンの１：１混合溶媒中に試料を精秤し、０．１Ｎ塩酸水溶液で滴定を行うという一般的な滴定法により求められるアミド当量が３０００〜３００００ｇ／ｍｏｌである場合のものが好ましい。
【００３５】
（特定の高級脂肪酸塩）
本発明の処理剤に供する特定の高級脂肪酸塩は、下記の化６で示されるものである。
【００３６】
【化６】
2020117838.tif 000007
【００３７】
化６中のＲ５は、ラウリン酸、ミリスチン酸、ペンタデカン酸、パルミチン酸、ヘプタデカン酸、ステアリン酸、アラキン酸、ベヘン酸等の炭素数１２〜２２の脂肪酸から１個のカルボキシル基を除いた残基であり、Ｍは、（１）リチウム、ナトリウム、カリウム等の１価の原子価を有する金属原子、（２）ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、バリウム、マンガン、ニッケル、亜鉛等の２価の原子価を有する金属原子、（３）アルミニウム、鉄、セリウム等の３価の原子価を有する金属原子であり、ｎは１〜３の整数である。
【００３８】
具体的に化６で示される高級脂肪酸塩としては、ラウリン酸カリウム塩、ラウリン酸ナトリウム塩、ラウリン酸リチウム塩、ミリスチン酸カリウム塩、ミリスチン酸ナトリウム塩、ミリスチン酸リチウム塩、パルミチン酸カリウム塩、パルミチン酸ナトリウム塩、パルミチン酸リチウム塩、ステアリン酸カリウム塩、ステアリン酸ナトリウム塩、ステアリン酸リチウム塩、アラキン酸カリウム塩、アラキン酸ナトリウム塩、アラキン酸リチウム塩、ベヘン酸カリウム塩、ベヘン酸ナトリウム塩、ベヘン酸リチウム塩、ジラウリン酸マグネシウム塩、ジラウリン酸カルシウム塩、ジラウリン酸亜鉛塩、ジミリスチン酸マグネシウム塩、ジミリスチン酸カルシウム塩、ジミリスチン酸亜鉛塩、ジパルミチン酸マグネシウム塩、ジパルミチン酸カルシウム塩、ジパルミチン酸亜鉛塩、ジステアリン酸マグネシウム塩、ジステアリン酸カルシウム塩、ジステアリン酸亜鉛塩、ジアラキン酸マグネシウム塩、ジアラキン酸カルシウム塩、ジアラキン酸亜鉛塩、ジベヘン酸マグネシウム塩、ジベヘン酸カルシウム塩、ジベヘン酸亜鉛塩、ミリスチン酸パルミチン酸マグネシウム塩、ミリスチン酸パルミチン酸カルシウム塩、ミリスチン酸パルミチン酸亜鉛塩、ミリスチン酸ステアリン酸マグネシウム塩、ミリスチン酸ステアリン酸カルシウム塩、ミリスチン酸ステアリン酸亜鉛塩、パルミチン酸ステアリン酸マグネシウム塩、パルミチン酸ステアリン酸カルシウム塩、パルミチン酸ステアリン酸亜鉛塩、トリステアリン酸アルミニウム塩、トリステアリン酸鉄塩等が挙げられるが、なかでもジミリスチン酸マグネシウム塩、ジパルミチン酸マグネシウム塩、ジステアリン酸マグネシウム塩、ジステアリン酸カルシウム塩、ミリスチン酸パルミチン酸マグネシウム塩、パルミチン酸ステアリン酸マグネシウム塩、パルミチン酸ステアリン酸マグネシウム塩、ジステアリン酸カルシウム塩、ステアリン酸ナトリウム塩、及びこれらの混合物等の化６中のＭが１及び２価の原子価を有する金属原子であり、またｎが１及び２の整数であって、且つレーザー回折式法により求められた平均粒子径が０．１〜１．０μｍの範囲内にあるものが好ましい。
【００３９】
（その他成分）
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、例えば、帯電防止剤、膠着防止剤、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。
【００４０】
（平滑剤、特定のアミド変性シリコーン及び特定の高級脂肪酸塩の含有割合）
本発明の処理剤は、平滑剤を５６〜９９．８質量％の割合で含有することが好ましく、７６．５〜９９．８質量％の割合で含有することがより好ましい。
【００４１】
本発明の処理剤は、化４で示されるアミド変性シリコーンを０．０８〜２０質量％の割合で含有することが好ましく、０．０９〜５質量％の割合で含有することがより好ましい。
【００４２】
本発明の処理剤は、化６で示される高級脂肪酸塩を０．０８〜１０質量％の割合で含有することが好ましく、０．０９〜１０質量％の割合で含有することがより好ましい。
また、本発明の処理剤は、平滑剤、化４で示されるアミド変性シリコーン、及び化６で示される高級脂肪酸塩の含有割合の合計を１００質量％としたとき、平滑剤の含有割合が７０〜９９．８質量％であり、化４で示されるアミド変性シリコーンの含有割合が０．１〜２０質量％であり、化６で示される高級脂肪酸塩の含有割合が０．１〜１０質量％であることが好ましく、平滑剤の含有割合が８５〜９９．８質量％であり、化４で示されるアミド変性シリコーンの含有割合が０．１〜５質量％であり、化６で示される高級脂肪酸塩の含有割合が０．１〜１０質量％であることがより好ましい。
【００４３】
次に本発明のポリウレタン系弾性繊維の処理方法（以下、本発明の処理方法という）について説明する。本発明の処理方法は、本発明の処理剤を希釈することなくニート給油法によって、ガイド給油装置、ローラー式給油装置、スプレー給油装置等、公知の方法を用いてポリウレタン系弾性繊維１００質量％に対し０．１〜１０質量％の割合となるよう付着させることを特徴とする処理方法である。
【００４４】
本発明において、ポリウレタン系弾性繊維は、実質的にポリウレタンを主構成部とする弾性繊維を意味し、通常はセグメント化したポリウレタンを８５質量％以上含有する長鎖の重合体から紡糸されるものを意味する。
【００４５】
長鎖の重合体は、所謂ソフトセグメントとハードセグメントとを有する。ソフトセグメントは、ポリエーテル、ポリエステル、ポリエーテルエステル等の比較的長鎖のセグメントであり、ハードセグメントはイソシアナートとジアミン又はジオール鎖伸長剤との反応により誘導される比較的短鎖のセグメントである。かかる長鎖の重合体は通常、ヒドロキシル末端のソフトセグメント前駆体を有機ジイソシアネートでキャッピングしてプレポリマを生成させ、このプレポリマをジアミン又はジオールで鎖伸長させて製造する。
【００４６】
ソフトセグメントについて、前記のポリエーテルには、テトラメチレングリコール、３一メチル−１，５−ペンタンジオール、テトラヒドロフラン、３−メチルテトラヒドロフラン等から誘導されるものが含まれるが、なかでもテトラメチレングリコールから誘導されるものが好ましい。また前記のポリエステルには、エチレングリコール、テトラメチレングリコール、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール等と、アジピン酸、コハク酸等の二塩基酸とから誘導されるものが含まれる。更に前記のポリエーテルエステルには、ポリエーテルとポリエステル等とから誘導されるものが含まれる。
【００４７】
ソフトセグメント前駆体のキャッピングに用いる前記の有機ジイソシアネートとしては、ビス−（ｐ−イソシアナートフェニル）−メタン（ＭＤＩ）、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ビス−（４−イソシアナートシクロヘキシル）−メタン（ＰＩＣＭ）、へキサメチレンジイソシアネート、３，３，５−トリメチル−５−メチレンシクロヘキシルジイソシアネート等が挙げられるが、なかでもＭＤＩが好ましい。
【００４８】
プレポリマの鎖伸長に用いる前記のジアミンとしては、エチレンジアミン、１，３−シクロヘキサンジアミン、１，４−シクロヘキサンジアミン等が挙げられる。
プレポリマの鎖伸長に用いる前記のジオールとしては、エチレングリコール、１，３−プロパンジオール、４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，２−プロピレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノ一ル、１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−ビス（β−ヒドロキシエトキシ）ベンゼン、ビス（β−ヒドロキシエチル）テレフタレート及びパラキシリレンジオール等が挙げられる。以上、ポリウレタン系弾性繊維の原料となる長鎖の重合体について説明したが、本発明において、かかる長鎖の重合体の重合方法は特に制限されない。
【００４９】
ポリウレタン系弾性繊維の原料となる長鎖の重合体は、ベンゾトリアゾール系等の紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系等の耐候剤、ヒンダードフェノール系等の酸化防止剤、酸化チタン、酸化鉄等の各種顔料、硫酸バリウム、酸化亜鉛、酸化セシウム、銀イオン等の機能性添加剤等を含有することができる。
【００５０】
長鎖の重合体を原料として用いてポリウレタン系弾性繊維を紡糸するときに用いる溶媒としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、Ｎ−メチルピロリドン等が挙げられるが、ＤＭＡｃが好ましい。溶液の全質量を基準にして、長鎖の重合体の濃度を３０〜４０質量％、特に３５〜３８質量％とするのが、溶媒を用いた乾式紡糸法に好適である。
【００５１】
通常、鎖伸長剤としてジオールを用いた場合、ポリウレタン系弾性繊維は溶融紡糸法、乾式紡糸法又は湿式紡糸法等により紡糸され、また鎖伸長剤としてジアミンを用いた場合、ポリウレタン系弾性繊維は乾式紡糸法により紡糸される。本発明において、紡糸法は特に制限されないが、溶媒を用いた乾式紡糸法が好ましい。
【００５２】
最後に、本発明に係るポリウレタン系弾性繊維について説明する。本発明に係るポリウレタン系弾性繊維は、本発明の処理剤が付着しているポリウレタン系弾性繊維であり、以上説明した処理方法によって得られる。
【００５３】
以上説明した本発明によると、ポリウレタン系弾性繊維用処理剤における高級脂肪酸塩の分散安定性が向上する。また、捲糸体とした場合の捲き形状不良を抑制できるとともに、加工物の加工品位の向上させることができるポリウレタン系弾性繊維が得られる。
【００５４】
特に、化４で示されるアミド変性シリコーンとして、Ｘ１、及びＸ２が水酸基であるものを用いた場合には、加工物の風合いを向上させる効果が大きくなる。
また、化４で示されるアミド変性シリコーンとして、ｐが１５〜７００の整数であり、Ｒ１がメチル基であるものを用いた場合には、加工時におけるスカム発生を抑制することによる加工品位を向上させる効果が大きくなる。
【００５５】
また、化４で示されるアミド変性シリコーンとして、ｐが１００〜５００の整数であり、ｑが１〜１０の整数であり、アミド当量が３０００〜３００００ｇ／ｍｏｌであるものを用いた場合には、ポリウレタン系弾性繊維用処理剤の粘度安定性が向上するとともに、捲き形状不良を抑制する効果と、平滑性が良くなり擦過による糸切れを抑制することによる加工品位を向上させる効果とを高いレベルで両立させることができる。
【実施例】
【００５６】
以下、本発明の構成及び効果をより具体的にするため、実施例等を挙げるが、本発明がこれら実施例に限定されるというものではない。尚、以下の実施例及び比較例において、部は質量部を、また％は質量％を意味する。
【００５７】
試験区分１（平滑剤の調製）
２成分以上で構成される場合には、それらを表１に記載の割合（質量比）で混合して、表１に記載の平滑剤を調製した。
【００５８】
【表１】
2020117838.tif 000008
【００５９】
表１に示す各成分の詳細は以下のとおりである。
Ｓ５：２５℃における動粘度が５ｍｍ２／ｓであるポリジメチルシロキサン
Ｓ１０：２５℃における動粘度が１０ｍｍ２／ｓであるポリジメチルシロキサン
Ｓ２０：２５℃における動粘度が２０ｍｍ２／ｓであるポリジメチルシロキサン
Ｓ３０：２５℃における動粘度が３０ｍｍ２／ｓであるポリジメチルシロキサン
Ｓ５０：２５℃における動粘度が５０ｍｍ２／ｓであるポリジメチルシロキサン
Ｍ６：２５℃における動粘度が６ｍｍ２／ｓである鉱物油
Ｍ１０：２５℃における動粘度が１０ｍｍ２／ｓである鉱物油
Ｍ１５：２５℃における動粘度が１５ｍｍ２／ｓである鉱物油
Ｍ２１：２５℃における動粘度が２１ｍｍ２／ｓである鉱物油
Ｍ４０：２５℃における動粘度が４０ｍｍ２／ｓである鉱物油
試験区分２（アミド変性シリコーンの合成）
・アミド変性シリコーン（ＡＳ−１）の合成
シロキサン部分の繰り返し単位が４０である、両末端水酸基変性ポリジメチルシロキサン２７０００ｇ、Ｎ−［３−（ジメトキシメチルシリル）プロピル］エチレンジアミン２０６ｇ、水酸化カリウム４０％水溶液３．３ｇをガラス製の反応容器内に入れ、撹拌しつつ９０℃まで昇温し、４時間反応を行った。その後、水３２ｇを添加し、減圧で脱水操作を行い、セライトを用いて濾過を行い、アミノ変性シリコーン２７０００ｇを得た。得られたアミノ変性シリコーン２７０００ｇにオレイン酸２８１４ｇをガラス製の反応容器内に入れ、撹拌しつつ１２０℃まで昇温し、窒素気流下で４時間反応を行った。その後反応物を冷却し、アミド変性シリコーン（ＡＳ−１）２７０００ｇを得た。
【００６０】
・アミド変性シリコーン（ＡＳ−２）〜（ＡＳ−９）（ＡＳ−１１）の合成
化４に示す一般式のｐ、qの数値に応じて、シロキサン部分の繰り返し単位を変更し、両末端水酸基変性ポリジメチルシロキサンに代替、及び併用して使用する他、Ｘ３の構造に応じたアミン、脂肪酸を使用し、アミド変性シリコーン（ＡＳ−１）と同様に合成を行った。
【００６１】
・アミド変性シリコーン（ＡＳ−１０）の合成
Ｎ−［３−（ジメトキシメチルシリル）プロピル］エチレンジアミンを３−（ジメトキシメチルシリル）プロピルアミンに替えて、アミド変性シリコーン（ＡＳ−１）と同様に合成を行った。
【００６２】
・アミド変性シリコーン（ＡＳ−１２）の合成
シロキサン部分の繰り返し単位が４０である、両末端シラノール変性ポリジメチルシロキサン３０５４３ｇ、Ｎ−［３−（ジメトキシメチルシリル）プロピル］エチレンジアミン１０３２ｇ、水酸化カリウム４０％水溶液４．０ｇをガラス製の反応容器内に入れ、撹拌しつつ９０℃まで昇温し、４時間反応を行った。その後、水１３５ｇを添加し、減圧で脱水操作を行なった後、ジメチルジメトキシシラン６０ｇを添加、撹拌しつつ９０℃で２時間反応を行い、減圧で脱メタノールを行い、セライトを用いて濾過を行い、アミノ変性シリコーン３１０００ｇを得た。得られたアミノ変性シリコーン３１０００ｇにテレフタル酸８５ｇをガラス製の反応容器内に入れ、撹拌しつつ１２０℃まで昇温し、窒素気流下で４時間反応を行った。その後反応物を冷却し、アミド変性シリコーン（ＡＳ−１２）３１０００ｇを得た。
【００６３】
・アミノ変性シリコーン（Ｒａｓ−１）の合成
ヘキサメチルジシロキサン１６２、水１８ｇ、水酸化カリウム４０％水溶液１０．３ｇ、オクタメチルシクロテトラシロキサン１３３２０ｇ、Ｎ−［３−（ジメトキシメチルシリル）プロピル］エチレンジアミン２０６ｇをガラス製の反応容器に入れ、撹拌しつつ９０℃まで昇温し、４時間反応を行った後、減圧で脱水、脱メタノールを行い、セライトを用いて濾過を行い、アミノ変性シリコーン（Ｒａｓ−１）１３０００ｇを得た。
【００６４】
・アミノ変性シリコーン（Ｒａｓ−２）の合成
ヘキサメチルジシロキサン１６２ｇ、水５４ｇ、水酸化カリウム４０％水溶液０．４ｇ、ジメチルジメトキシシラン３６１ｇ、Ｎ−［３−（ジメトキシメチルシリル）プロピル］エチレンジアミン２０６ｇをガラス製の反応容器に入れ、撹拌しつつ９０℃まで昇温し、４時間反応を行った後、減圧で脱水、脱メタノールを行い、セライトを用いて濾過を行い、アミノ変性シリコーン（Ｒａｓ−２）５００ｇを得た。
【００６５】
・アミド変性シリコーン（Ｒａｓ−３）の合成
ヘキサメチルジシロキサン１６２ｇ、水５４ｇ、水酸化カリウム４０％水溶液５．２ｇ、オクタメチルシクロテトラシロキサン５９３２ｇ、Ｎ−［３−（ジメトキシメチルシリル）プロピル］エチレンジアミン４１３ｇをガラス製の反応容器に入れ、撹拌しつつ９０℃まで昇温し、４時間反応を行った後、減圧で脱水、脱メタノールを行い、セライトを用いて濾過を行い、アミノ変性シリコーン６４００ｇを得た。得られたアミノ変性シリコーン６４００ｇにアジピン酸２９１ｇをガラス製の反応容器内に入れ、撹拌しつつ１２０℃まで昇温し、窒素気流下で４時間反応を行った。その後反応物を冷却し、アミド変性シリコーン（Ｒａｓ−３）６６５５ｇを得た。
【００６６】
・アミド変性シリコーン（Ｒａｓ−４）の合成
ヘキサメチルジシロキサン１６２ｇ、水５４ｇ、水酸化カリウム４０％水溶液２．４ｇ、オクタメチルシクロテトラシロキサン２２２５ｇ、Ｎ−［３−（ジメトキシメチルシリル）プロピル］エチレンジアミン４１３ｇをガラス製の反応容器に入れ、撹拌しつつ９０℃まで昇温し、４時間反応を行った後、減圧で脱水、脱メタノールを行い、セライトを用いて濾過を行い、アミノ変性シリコーン２７００ｇを得た。得られたアミノ変性シリコーン２７００ｇにトリメリット酸４１９ｇをガラス製の反応容器内に入れ、撹拌しつつ１２０℃まで昇温し、窒素気流下で４時間反応を行った。その後反応物を冷却し、アミド変性シリコーン（Ｒａｓ−４）３０８２ｇを得た。
【００６７】
・アミド変性シリコーン（Ｒａｓ−５）の合成
メチルハイドロジェンポリジメチルシロキサン（メチルハイドロジェンシロキサン単位２個、ジメチルシロキサン単位３０個、トリメチルシロキサン単位１個、トリメチルシリル単位１ 個から構成されたもの）２５０５ｇ、ペンタノイルポリアルキレングリコールモノアリルエーテル（ ポリアルキレングリコールがエチレンオキシ単位３個とプロピレンオキシ単位３ 個とがランダム結合したもの）８９７ｇ、触媒として塩化白金６水和物０．１ｇ及びトルエン２０００ｍｌを反応容器に仕込み、反応系の温度を１１０℃に保ち、１０時間付加反応を行なった。反応系からキシレンを減圧留去した後、触媒を濾別し、中間体としてポリエーテル変性シリコーンを得た。別に、３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン４９０ｇ及び水１４４ｇを反応容器に仕込み、反応系の温度を４０℃に保ち、２時間重合反応を行なった後、８０℃で２時間減圧脱水処理し、中間体としてアミノ基含有ポリシロキサンを得た。かくして得たポリエーテル変性シリコーン１７０１ｇ及びアミノ基含有ポリシロキサン１３５ｇを反応容器に仕込み、均一に混合した後、水酸化カリウム０．１ｇを加えて、反応系の温度を９８℃に保ち、２４時間反応を行なった。反応物を酢酸で中和した後、更に無水トリメリット酸１９３ｇを加え、反応系の温度を１５０〜１７５℃として、６時間アミド化反応を行ない、アミド変性シリコーン（Ｒａｓ−５）を得た。
【００６８】
・アミド変性シリコーン（Ｒａｓ−６）の合成
ヘキサメチルジシロキサン１６２ｇ、水５４ｇ、水酸化カリウム４０％水溶液１０．４ｇ、オクタメチルシクロテトラシロキサン１１１２３ｇ、Ｎ−［３−（ジメトキシメチルシリル）プロピル］エチレンジアミン２０６ｇをガラス製の反応容器に入れ、撹拌しつつ９０℃まで昇温し、４時間反応を行った後、減圧で脱水、脱メタノールを行い、セライトを用いて濾過を行い、アミノ変性シリコーン１１０００ｇを得た。得られたアミノ変性シリコーン１１０００ｇにテレフタル酸１６０ｇをガラス製の反応容器内に入れ、撹拌しつつ１２０℃まで昇温し、窒素気流下で４時間反応を行った。その後反応物を冷却し、アミド変性シリコーン（Ｒａｓ−６）１１１４２ｇを得た。
【００６９】
各変性シリコーンの構成を表２に示す。
【００７０】
【表２】
2020117838.tif 000009
【００７１】
表２において、「Ｂ−１」は、「−Ｃ３Ｈ６−ＣＯＯ−Ｙ１−ＯＣ−Ｃ４Ｈ９」で示されるポリエーテル変性基であって且つ、Ｙ１がプロピレンオキシ単位３個とエチレンオキシ単位３個とがランダム結合したポリアルキレンオキシ基である場合のポリエーテル変性基である。
【００７２】
試験区分３（ポリウレタン系弾性繊維用処理剤の調製）
・実施例１
平滑剤として表３に示される２５℃における粘度が２０ｍｍ２／ｓであるポリジメチルシロキサン（Ｓ２０）４９部と２５℃における粘度が２１ｍｍ２／ｓである鉱物油（Ｍ２１）４９部の混合物である平滑剤（Ｌ−１）９８部、表２に示されるアミド変性シリコーン（ＡＳ−１）１部、高級脂肪酸塩としてジステアリン酸マグネシウム塩（堺化学社製、ＳＭ−Ｐ）１部を加えて、２０〜３５℃の範囲内の温度で均一になるまで混合した後、横型ビーズミルを用いて湿式粉砕してコロイド状に分散されたポリウレタン系弾性繊維用処理剤を調製した。
【００７３】
・実施例２〜１８及び比較例１〜３
実施例１の弾性繊維用処理剤と同様にして、実施例２〜１８のポリウレタン系弾性繊維用処理剤、比較例１〜３のポリウレタン系弾性繊維用処理剤を調製した。これらの内容を表３にまとめて示した。
【００７４】
【表３】
2020117838.tif 000010
【００７５】
表３に示す各成分の詳細は以下のとおりである。
Ｌ−１〜Ｌ−９：表１に記載の平滑剤
Ｍ−１：ステアリン酸マグネシウム塩
Ｍ−２：ジステアリン酸カルシウム塩
Ｍ−３：ステアリン酸ナトリウム塩
Ｍ−４：ジカプリル酸マグネシウム塩
Ｍ−５：ジステアリン酸亜鉛塩
ＡＳ−１〜ＡＳ−１２，Ｒａｓ−１〜Ｒａｓ−６：表２に記載のアミノ変性シリコーン及びアミド変性シリコーン
Ｒａｓ−７：粘度９００ｍｍ２／ｓ（２５℃）、官能基当量２７００ｇ／ｍｏｌのアミドポリエーテル変性シリコーン
試験区分４（ポリウレタン系弾性繊維用処理剤の評価）
試験区分２で調製した各例のポリウレタン系弾性繊維用処理剤について、高級脂肪酸塩の平均粒子径、分散安定性、及び粘度上昇を下記のように評価した。結果を表３にまとめて示した。
【００７６】
・平均粒子径の測定方法
ポリウレタン系弾性繊維用処理剤を、２５℃における粘度が共に１０ｍｍ２／ｓであるポリジメチルシロキサンに、該ポリウレタン系弾性繊維用処理剤中の分散質の濃度が１０００ｍｇ／Ｌとなるよう希釈し、その希釈液を液温２５℃でレーザー回折式粒度分布測定装置に供して、体積基準の平均粒子径を測定した。
【００７７】
・分散安定性の評価
各例のポリウレタン系弾性繊維用処理剤１００ｍｌを、密栓付きガラス製の１００ｍｌメスシリンダーに入れ、４０℃にて１か月間放置し、調製直後と１か月間後のポリウレタン系弾性繊維用処理剤の外観を観察して、下記の基準で評価した。
【００７８】
◎：均一な分散状態で外観に変化がない。
○：５ｍｌ未満の透明層が発生した。
×：５ｍｌ以上の透明層が発生、もしくは沈殿が発生した。
【００７９】
・粘度変化の評価
Ｅ型粘度計（ＴＯＫＩＭＥＣ社製、ＤＶＨ−Ｅ型）を用いて、調製直後の各例のポリウレタン系弾性繊維用処理剤の３０℃における粘度を、ローターＥ、２０ｒｐｍで測定し、初期粘度Ｖ１（Ｐａ・ｓ）とした。また各例のポリウレタン系弾性繊維用処理剤を密栓付きガラス製容器に入れ、４０℃にて６か月間放置し、再度同様に３０℃における粘度を測定し、経時後粘度Ｖ２（Ｐａ・ｓ）とした。そしてＶ２／Ｖ１を算出し、下記の基準で評価した。
【００８０】
◎：Ｖ２／Ｖ１が１．３未満
○：Ｖ２／Ｖ１が１．３以上１．５未満
×：Ｖ２／Ｖ１が１．５以上
表３の結果からも明らかなように、本発明の処理剤は、長期間に亘って初期の状態を維持し、分散安定性及び粘度安定性に優れている。本発明の処理剤は、長期間の保管や運搬中における性状の変化が殆どなく、優れた分散安定性及び粘度安定性を維持しているため、使い勝手がいいのである。
【００８１】
また、化４で示されるアミド変性シリコーンとして、ｐが１００〜５００の整数であり、ｑが１〜１０の整数であり、アミド当量が３０００〜３００００ｇ／ｍｏｌであるものを用いた実施例１〜６では、当該要件を満たさないものを用いた実施例７〜１２と比較して、粘度安定性が更に向上している。
【００８２】
・試験区分５（ポリウレタン系弾性繊維へのポリウレタン系弾性繊維用処理剤の付着及び評価）
・ポリウレタン系弾性繊維へのポリウレタン系弾性繊維用処理剤の付着
ビス−（ｐ−イソシアネートフェニル）−メタン／テトラメチレンエーテルグリコール（数平均分子量１８００）＝１．５８／１（モル比）の混合物を常法により９０℃で３時間反応させ、キャップドグリコールを得た後、このキャップドグリコールをＮ，Ｎ’−ジメチルアセトアミド（以下、ＤＭＡｃという）で希釈した。次にエチレンジアミン及びジエチルアミンを含むＤＭＡｃ溶液を前記のキャップドグリコールのＤＭＡｃ溶液に加え、室温で高速攪拌装置を用いて混合し、鎖伸長させてポリマを得た。更にＤＭＡｃを加えて前記のポリマ濃度が約３５質量％のＤＭＡｃ溶液とし、このポリマのＤＭＡｃ溶液に、ポリマに対して酸化チタンを４．７質量％、ヒンダードアミン系耐侯剤を３．０質量％及びヒンダードフェノール系酸化防止剤を１．２質量％となるように添加し、混合して均一なポリマ混合溶液とした。このポリマ混合溶液を用いて、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、単糸数４本からなる４４ｄｔｅｘの弾性糸を紡糸し、巻き取り前のオイリングローラーから各例のポリウレタン系弾性繊維用処理剤をそのまま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５５０ｍ／分で、長さ５７mmの円筒状紙管に、巻き幅４２mm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、オイリングローラーの回転数を調整することで行い、目標値５．５％で付与した。
【００８３】
・測定及び評価
前記で得た乾式紡糸ポリウレタン系弾性繊維パッケージを下記の測定及び評価に供し、結果を表３にまとめて示した。
【００８４】
・捲糸体形状の評価
前記のパッケージ（１ｋｇ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。
【００８５】
◎：バルジが４ｍｍ未満。
○：バルジが４〜１０ｍｍ。
×：バルジが１０ｍｍ以上。
【００８６】
・加工時スカム発生の評価
前記のパッケージ（１ｋｇ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１５００ｋｍ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。
【００８７】
◎：スカムの付着がほとんどなかった。
○：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。
【００８８】
・平滑性の評価
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。下記の数１から摩擦係数を求め、下記の基準で評価した。
【００８９】
【数１】
2020117838.tif 000011
【００９０】
◎：摩擦係数が０．１５０以上０．２２０未満。
○：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。
【００９１】
×：摩擦係数が０．３００以上。
・風合いの評価
試料糸を用いて織物ストレッチ布帛を作製し、染色等の後加工を行い、その外観品位を評価した。先ず、試料糸を、カチオン可染ポリエステル糸（１６８ｄｔｅｘ／４８ｆｉｌ）でカバリング加工した。その際のカバリング機での条件を、ヨリ数＝４５０ｔ／ｍ、ドラフト＝３．０として得られたカバリング糸をヨコ糸用とし、またヨリ数７００Ｔ／Ｍ、ドラフト＝３．５として得られたカバリング糸をタテ糸用とした。次に、得られたカバリング糸をそれぞれヨコ糸、タテ糸として用い、タテ糸を５１００本（荒巻整経１１００本）で糊付け整経した後、レビアー織機を用いて２／１綾組織で製織した。そして製織で得られた生機を常法に従い精練加工、中間セット（１８５℃）、減量加工を行ない、更にカチオン染料を用いた染色加工、乾燥、仕上げ剤処理、及び１８０℃、布帛２０ｍ／分、セットゾーン２４ｍの条件で仕上げセットを行った。
【００９２】
このように後加工を行った後のストレッチ布帛の風合いを、主に生地の波打ちに注目して、下記の基準で評価した。
◎：波打ちが全くなく、手触りが滑らか。
【００９３】
○：波打ちがあるがほとんど気にならない。
×：波打ちが気になり、手触りにひっかかりがある。
表３の結果からも明らかなように、本発明の処理剤及び処理方法によると、ポリウレタン系弾性繊維の製造において、良好な捲形状を有するパッケージを得ることができ、また後加工でのスカム発生や擦過による糸切れが少なく、結果として編地の表面が滑らかで加工品位に優れるポリウレタン系弾性繊維を得ることができるのである。
【００９４】
特に、化４で示されるアミド変性シリコーンとして、Ｘ１、及びＸ２が水酸基であるものを用いた実施例１〜１４は、当該要件を満たさないものを用いた実施例１５〜１７と比較して、風合いが更に向上している。
【００９５】
また、化４で示されるアミド変性シリコーンとして、ｐが１５〜７００の整数であり、Ｒ１がメチル基であるものを用いた実施例１〜１２では、当該要件を満たさないものを用いた実施例１３〜１４と比較して、加工時におけるスカム発生が更に抑制されている。
【００９６】
また、化４で示されるアミド変性シリコーンとして、ｐが１００〜５００の整数であり、ｑが１〜１０の整数であり、アミド当量が３０００〜３００００ｇ／ｍｏｌであるものを用いた実施例１〜６では、当該要件を満たさないものを用いた実施例７〜１２と比較して、捲き形状不良を抑制する効果と、合成繊維の平滑性が向上する効果が高いレベルで両立している。
【手続補正書】
【提出日】令和1年5月13日(2019.5.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリウレタン系弾性繊維に付着させて用いられるポリウレタン系弾性繊維用処理剤であって、
平滑剤、下記の化１で示されるアミド変性シリコーン、及び下記の化３で示される高級脂肪酸金属塩を含有し、
前記平滑剤は、前記アミド変性シリコーン以外のシリコーンオイル、鉱物油、脂肪酸エステル、及び液状ポリオレフィンの少なくとも一つを含有し、
前記平滑剤の動粘度が５〜５０ｍｍ２／ｓであり、
前記アミド変性シリコーンは、アミド当量が３０００〜３００００ｇ／ｍｏｌであることを特徴とするポリウレタン系弾性繊維用処理剤。
【化１】
2020117838.tif 000015
（化１において、
Ｘ１，Ｘ２：水酸基
Ｘ３：下記の化２で示されるアミド変性基
Ｒ１：炭素数１〜５のアルキル基
ｐ：１００〜５００の整数
ｑ：１〜１０の整数）
【化２】
2020117838.tif 000016
（化２において、
Ｒ２，Ｒ３：炭素数２〜５のアルキレン基
Ｒ４：１〜４価のカルボン酸から一つの水酸基を除いた残基
ｒ：０又は１）
【化３】
2020117838.tif 000017
（化３において、
Ｒ５：炭素数１２〜２２の脂肪酸から一つのカルボキシル基を除いた残基
Ｍ：ｎ価の原子価を有する金属原子
ｎ：１〜３の整数）
【請求項２】
前記平滑剤、前記アミド変性シリコーン、及び前記高級脂肪酸金属塩の含有割合の合計を１００質量％とすると、前記平滑剤を８５〜９９．８質量％、前記アミド変性シリコーンを０．１〜５質量％、及び前記高級脂肪酸金属塩を０．１〜１０質量％の割合で含有する請求項１に記載のポリウレタン系弾性繊維用処理剤。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のポリウレタン系弾性繊維用処理剤を、合成繊維１００質量％に対し０．１〜１０質量％の割合となるよう付着させることを特徴とするポリウレタン系弾性繊維の処理方法。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のポリウレタン系弾性繊維用処理剤が付着していることを特徴とするポリウレタン系弾性繊維。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリウレタン系弾性繊維に付着させて用いられるポリウレタン系弾性繊維用処理剤、ポリウレタン系弾性繊維の処理方法及びポリウレタン系弾性繊維に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、両末端に水素原子、アルキル基、カルボキシル基、アルキレンオキサイド基が局在したアミノ変性ポリシロキサンを含有する弾性繊維用処理剤（例えば、特許文献１参照）、特定の粒径の金属石鹸（高級脂肪酸塩）と末端にメチル基を有するアミノ変性シリコーンとを含有する弾性繊維用処理剤（例えば、特許文献２参照）、高重合アミノ変性シリコーンを含有する弾性繊維用処理剤（例えば、特許文献３参照）が提案されているが、これら従来の弾性繊維用処理剤では、高級脂肪酸塩の分散安定性が乏しく、優れた巻き形状が得られず、高度な加工品位の要求に対応できないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−０５３９６０号公報
【特許文献２】特開２０００−１４４５７８号公報
【特許文献３】特開２００３−２０１６７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、高級脂肪酸塩の分散安定性を向上させるとともに、捲糸体とした場合の捲き形状不良を抑制し、加工物の加工品位を向上させることのできるポリウレタン系弾性繊維を得るポリウレタン系弾性繊維用処理剤、及びポリウレタン系弾性繊維の処理方法を提供する処にある。また、高級脂肪酸塩の分散安定性を向上させるとともに、捲糸体とした場合の捲き形状不良を抑制し、加工物の加工品位の向上させることのできるポリウレタン系弾性繊維を提供する処にある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、上記の問題を解決すべく研究した結果、高級脂肪酸塩の分散安定性を向上させるとともに、捲糸体とした場合の捲き形状不良を抑制し、加工物の加工品位を向上させることのできるポリウレタン系弾性繊維を得るに当たり、特定の平滑剤と特定の変性シリコーンに特定の高級脂肪酸金属塩をコロイド状に分散させた弾性繊維用処理剤を用いることが正しく好適であることを見出した。
【０００６】
上記課題を解決するポリウレタン系弾性繊維用処理剤は、ポリウレタン系弾性繊維に付着させて用いられるポリウレタン系弾性繊維用処理剤であって、平滑剤、下記の化１で示されるアミド変性シリコーン、及び下記の化３で示される高級脂肪酸金属塩を含有し、前記平滑剤は、前記アミド変性シリコーン以外のシリコーンオイル、鉱物油、脂肪酸エステル、及び液状ポリオレフィンの少なくとも一つを含有し、前記平滑剤の動粘度が５〜５０ｍｍ２／ｓであり、前記アミド変性シリコーンは、アミド当量が３０００〜３００００ｇ／ｍｏｌである。
【０００７】
【化１】
2020117838.tif 000018
化１において、Ｘ１，Ｘ２は、水酸基である。Ｘ３は、下記の化２で示されるアミド変性基である。Ｒ１は、炭素数１〜５のアルキル基である。ｐは、１００〜５００の整数である。ｑは、１〜１０の整数である。
【０００８】
【化２】
2020117838.tif 000019
化２において、Ｒ２，Ｒ３は、炭素数２〜５のアルキレン基である。Ｒ４は、１〜４価のカルボン酸から一つの水酸基を除いた残基である。ｒは、０又は１である。
【０００９】
【化３】
2020117838.tif 000020
化３において、Ｒ５は、炭素数１２〜２２の脂肪酸から一つのカルボキシル基を除いた残基である。Ｍは、ｎ価の原子価を有する金属原子であり、ｎは、１〜３の整数である。
【００１０】
上記ポリウレタン系弾性繊維用処理剤において、前記アミド変性シリコーンは、化１中のＸ１、及びＸ２がメチル基、又は水酸基であり、且つＸ１、又はＸ２のうち少なくとも一つは水酸基である場合のものであることが好ましい。
【００１１】
上記ポリウレタン系弾性繊維用処理剤において、前記平滑剤、前記アミド変性シリコーン、及び前記高級脂肪酸金属塩の含有割合の合計を１００質量％とすると、前記平滑剤を８５〜９９．８質量％、前記アミド変性シリコーンを０．１〜５質量％、及び前記高級脂肪酸金属塩を０．１〜１０質量％の割合で含有することが好ましい。
【００１２】
上記課題を解決するポリウレタン系弾性繊維の処理方法は、上記ポリウレタン系弾性繊維用処理剤を、合成繊維１００質量％に対し０．１〜１０質量％の割合となるよう付着させる。
【００１３】
上記課題を解決するポリウレタン系弾性繊維は、上記ポリウレタン系弾性繊維用処理剤が付着している。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、高級脂肪酸塩の分散安定性を向上させるとともに、捲糸体とした場合の捲き形状不良を抑制し、加工物の加工品位の向上させることのできるポリウレタン系弾性繊維を得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
まず、本発明に係るポリウレタン系弾性繊維用処理剤（以下、本発明の処理剤という）について説明する。本発明の処理剤は、平滑剤、下記の化４で示される特定のアミド変性シリコーン及び下記の化６で示される特定の高級脂肪酸塩を含有して成るものである。
【００１６】
（平滑剤）
本発明の処理剤に供する平滑剤は、化４で示されるアミド変性シリコーン以外のシリコーンオイル、鉱物油、脂肪酸エステル及び液状ポリオレフィンから選ばれる一つ又は二つ以上からなり、且つ２５℃における動粘度が５〜５０ｍｍ２／ｓのものである。具体的に化４で示されるアミド変性シリコーン以外のシリコーンオイルとしては、例えば、（１）繰り返し単位がジメチルシロキサン単位から成るポリジメチルシロキサン類、（２）繰り返し単位がジメチルシロキサン単位と炭素数２〜４のアルキル基を含むジアルキルシロキサン単位とから成るポリジアルキルシロキサン類、及び（３）繰り返し単位がジメチルシロキサン単位とメチルフェニルシロキサン単位とから成るポリシロキサン類等が挙げられ、公知の物の参考例としては次のようなものがある。
【００１７】
２５℃における動粘度が５ｍｍ２／ｓであるポリジメチルシロキサン（信越化学工業株式会社製の商品名ＫＦ−９６Ｌ−５ｃｓ）、２５℃における動粘度が１０ｍｍ２／ｓであるポリジメチルシロキサン（信越化学工業株式会社製の商品名ＫＦ−９６−１０ｃｓ）、２５℃における動粘度が２０ｍｍ２／ｓであるポリジメチルシロキサン（信越化学工業株式会社製の商品名ＫＦ−９６−２０ｃｓ）、２５℃における動粘度が３０ｍｍ２／ｓであるポリジメチルシロキサン（信越化学工業株式会社製の商品名ＫＦ−９６−３０ｃｓ）、２５℃における動粘度が５０ｍｍ２／ｓであるポリジメチルシロキサン（信越化学工業株式会社製の商品名ＫＦ−９６−５０ｃｓ）。
【００１８】
鉱物油としては、パラフィン成分、ナフテン成分及びアロマ成分等を含有する一般的な石油留分が挙げられ、公知の物の参考例としては次のようなものがある。２５℃における動粘度が１０ｍｍ２／ｓである鉱物油（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Ｄ）、２５℃における動粘度が１５ｍｍ２／ｓである鉱物油（富士興産株式会社製の商品名フッコールＮＴ−６０）、２５℃における動粘度が４０ｍｍ２／ｓである鉱物油（富士興産株式会社製の商品名フッコールＮＴ−１００）。
【００１９】
脂肪酸エステルとしては、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。
【００２０】
液状ポリオレフィンとしては、１−ブテン、１−ヘキセン、１−デセン等を重合して得られるポリαオレフィン等が挙げられるが、なかでもポリジメチルシロキサン等のシリコーンオイルを含有するものが好ましい。
【００２１】
平滑剤の動粘度はＪＩＳ−Ｋ２２８３（石油製品動粘度試験方法）に記載されたキャノンフェンスケ粘度計を用いた方法により求められ、２５℃における動粘度が５〜５０ｍｍ２／ｓのものを用いることができる。
【００２２】
（特定のアミド変性シリコーン）
本発明の処理剤に供する特定のアミド変性シリコーンは、下記の化４で示されるものである。
【００２３】
【化４】
2020117838.tif 000021
化４中のＸ１、Ｘ２は、水酸基である。
【００２４】
また、参考例として、化４中のＸ１，Ｘ２は、メトキシ基、エトキシ基、プロトキシ基、ブトキシ基等の炭素数１〜４のアルコキシ基又メチル基又は水酸基であり、且つＸ１、及びＸ２のうち少なくとも一つは炭素数１〜４のアルコキシ基又は水酸基である場合を例示する。なかでもＸ１及びＸ２がメチル基又は水酸基であり、且つＸ１及びＸ２のうち少なくとも一つは水酸基である場合のものが好ましく、Ｘ１及びＸ２が水酸基である場合のものがより好ましい。
【００２５】
化４中のＸ３は、下記の化５で示されるアミド変性基である。
【００２６】
【化５】
2020117838.tif 000022
化５中のＲ２，Ｒ３は、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基等の炭素数２〜５のアルキレン基であり、ｒは、０又は１である。Ｒ４は１〜４価のカルボン酸から一つの水酸基を除いた残基であり、カルボン酸に関して、その炭素数、分岐の有無、価数等について特に制限はなく、高級脂肪酸であってもよく、環状の脂肪酸であってもよく、芳香族環を含有する脂肪酸であってもよい。前記脂肪酸としては、カプリル酸、２−エチルヘキシル酸、カプリン酸、ラウリン酸、イソトリデカン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、オレイン酸、アラキン酸、ベヘニン酸、リグノセリン酸、アジピン酸、セバシン酸、安息香酸等が挙げられる。
【００２７】
前記した化４中のＲ１は、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基等の炭素数１〜５のアルキル基であり、ｐは、１００〜５００の整数であり、ｑは、１〜１０の整数である。
【００２８】
また、参考例として、ｐは、４〜１２００の整数であり、ｑは、１〜１００の整数である場合を例示する。なかでもｐが１５〜７００の整数であり、またＲ１がメチル基である場合のものが好ましく、ｐが１００〜５００の整数であり、また化４中のｑが１〜１０の整数である場合のものがより好ましい。
【００２９】
また、化４で示されるアミド変性シリコーンは、ランダム共重合体であってもよいし、ブロック共重合体であってもよい。
具体的に化４で示されるアミド変性シリコーンとしては、側鎖に３−脂肪酸アミドプロピル基、Ｎ−（２−脂肪酸アミドエチル）−３−アミノプロピル基を持った両末端水酸基変性アミド変性シリコーン等が挙げられるが、なかでも側鎖にＮ−（２−脂肪酸アミドエチル）−３−アミノプロピル基を持った両末端水酸基変性アミド変性シリコーンがより好ましい。
【００３０】
化４で示されるアミド変性シリコーンは、イソプロピルアルコールとキシレンの１：１混合溶媒中に試料を精秤し、０．１Ｎ塩酸水溶液で滴定を行うという一般的な滴定法により求められるアミド当量が３０００〜３００００ｇ／ｍｏｌである。
【００３１】
（特定の高級脂肪酸塩）
本発明の処理剤に供する特定の高級脂肪酸塩は、下記の化６で示されるものである。
【００３２】
【化６】
2020117838.tif 000023
化６中のＲ５は、ラウリン酸、ミリスチン酸、ペンタデカン酸、パルミチン酸、ヘプタデカン酸、ステアリン酸、アラキン酸、ベヘン酸等の炭素数１２〜２２の脂肪酸から１個のカルボキシル基を除いた残基であり、Ｍは、（１）リチウム、ナトリウム、カリウム等の１価の原子価を有する金属原子、（２）ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、バリウム、マンガン、ニッケル、亜鉛等の２価の原子価を有する金属原子、（３）アルミニウム、鉄、セリウム等の３価の原子価を有する金属原子であり、ｎは１〜３の整数である。
【００３３】
具体的に化６で示される高級脂肪酸塩としては、ラウリン酸カリウム塩、ラウリン酸ナトリウム塩、ラウリン酸リチウム塩、ミリスチン酸カリウム塩、ミリスチン酸ナトリウム塩、ミリスチン酸リチウム塩、パルミチン酸カリウム塩、パルミチン酸ナトリウム塩、パルミチン酸リチウム塩、ステアリン酸カリウム塩、ステアリン酸ナトリウム塩、ステアリン酸リチウム塩、アラキン酸カリウム塩、アラキン酸ナトリウム塩、アラキン酸リチウム塩、ベヘン酸カリウム塩、ベヘン酸ナトリウム塩、ベヘン酸リチウム塩、ジラウリン酸マグネシウム塩、ジラウリン酸カルシウム塩、ジラウリン酸亜鉛塩、ジミリスチン酸マグネシウム塩、ジミリスチン酸カルシウム塩、ジミリスチン酸亜鉛塩、ジパルミチン酸マグネシウム塩、ジパルミチン酸カルシウム塩、ジパルミチン酸亜鉛塩、ジステアリン酸マグネシウム塩、ジステアリン酸カルシウム塩、ジステアリン酸亜鉛塩、ジアラキン酸マグネシウム塩、ジアラキン酸カルシウム塩、ジアラキン酸亜鉛塩、ジベヘン酸マグネシウム塩、ジベヘン酸カルシウム塩、ジベヘン酸亜鉛塩、ミリスチン酸パルミチン酸マグネシウム塩、ミリスチン酸パルミチン酸カルシウム塩、ミリスチン酸パルミチン酸亜鉛塩、ミリスチン酸ステアリン酸マグネシウム塩、ミリスチン酸ステアリン酸カルシウム塩、ミリスチン酸ステアリン酸亜鉛塩、パルミチン酸ステアリン酸マグネシウム塩、パルミチン酸ステアリン酸カルシウム塩、パルミチン酸ステアリン酸亜鉛塩、トリステアリン酸アルミニウム塩、トリステアリン酸鉄塩等が挙げられるが、なかでもジミリスチン酸マグネシウム塩、ジパルミチン酸マグネシウム塩、ジステアリン酸マグネシウム塩、ジステアリン酸カルシウム塩、ミリスチン酸パルミチン酸マグネシウム塩、パルミチン酸ステアリン酸マグネシウム塩、パルミチン酸ステアリン酸マグネシウム塩、ジステアリン酸カルシウム塩、ステアリン酸ナトリウム塩、及びこれらの混合物等の化６中のＭが１及び２価の原子価を有する金属原子であり、またｎが１及び２の整数であって、且つレーザー回折式法により求められた平均粒子径が０．１〜１．０μｍの範囲内にあるものが好ましい。
【００３４】
（その他成分）
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、例えば、帯電防止剤、膠着防止剤、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。
【００３５】
（平滑剤、特定のアミド変性シリコーン及び特定の高級脂肪酸塩の含有割合）
本発明の処理剤は、平滑剤を５６〜９９．８質量％の割合で含有することが好ましく、７６．５〜９９．８質量％の割合で含有することがより好ましい。
【００３６】
本発明の処理剤は、化４で示されるアミド変性シリコーンを０．０８〜２０質量％の割合で含有することが好ましく、０．０９〜５質量％の割合で含有することがより好ましい。
【００３７】
本発明の処理剤は、化６で示される高級脂肪酸塩を０．０８〜１０質量％の割合で含有することが好ましく、０．０９〜１０質量％の割合で含有することがより好ましい。
また、本発明の処理剤は、平滑剤、化４で示されるアミド変性シリコーン、及び化６で示される高級脂肪酸塩の含有割合の合計を１００質量％としたとき、平滑剤の含有割合が７０〜９９．８質量％であり、化４で示されるアミド変性シリコーンの含有割合が０．１〜２０質量％であり、化６で示される高級脂肪酸塩の含有割合が０．１〜１０質量％であることが好ましく、平滑剤の含有割合が８５〜９９．８質量％であり、化４で示されるアミド変性シリコーンの含有割合が０．１〜５質量％であり、化６で示される高級脂肪酸塩の含有割合が０．１〜１０質量％であることがより好ましい。
【００３８】
次に本発明のポリウレタン系弾性繊維の処理方法（以下、本発明の処理方法という）について説明する。本発明の処理方法は、本発明の処理剤を希釈することなくニート給油法によって、ガイド給油装置、ローラー式給油装置、スプレー給油装置等、公知の方法を用いてポリウレタン系弾性繊維１００質量％に対し０．１〜１０質量％の割合となるよう付着させることを特徴とする処理方法である。
【００３９】
本発明において、ポリウレタン系弾性繊維は、実質的にポリウレタンを主構成部とする弾性繊維を意味し、通常はセグメント化したポリウレタンを８５質量％以上含有する長鎖の重合体から紡糸されるものを意味する。
【００４０】
長鎖の重合体は、所謂ソフトセグメントとハードセグメントとを有する。ソフトセグメントは、ポリエーテル、ポリエステル、ポリエーテルエステル等の比較的長鎖のセグメントであり、ハードセグメントはイソシアナートとジアミン又はジオール鎖伸長剤との反応により誘導される比較的短鎖のセグメントである。かかる長鎖の重合体は通常、ヒドロキシル末端のソフトセグメント前駆体を有機ジイソシアネートでキャッピングしてプレポリマを生成させ、このプレポリマをジアミン又はジオールで鎖伸長させて製造する。
【００４１】
ソフトセグメントについて、前記のポリエーテルには、テトラメチレングリコール、３一メチル−１，５−ペンタンジオール、テトラヒドロフラン、３−メチルテトラヒドロフラン等から誘導されるものが含まれるが、なかでもテトラメチレングリコールから誘導されるものが好ましい。また前記のポリエステルには、エチレングリコール、テトラメチレングリコール、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール等と、アジピン酸、コハク酸等の二塩基酸とから誘導されるものが含まれる。更に前記のポリエーテルエステルには、ポリエーテルとポリエステル等とから誘導されるものが含まれる。
【００４２】
ソフトセグメント前駆体のキャッピングに用いる前記の有機ジイソシアネートとしては、ビス−（ｐ−イソシアナートフェニル）−メタン（ＭＤＩ）、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ビス−（４−イソシアナートシクロヘキシル）−メタン（ＰＩＣＭ）、へキサメチレンジイソシアネート、３，３，５−トリメチル−５−メチレンシクロヘキシルジイソシアネート等が挙げられるが、なかでもＭＤＩが好ましい。
【００４３】
プレポリマの鎖伸長に用いる前記のジアミンとしては、エチレンジアミン、１，３−シクロヘキサンジアミン、１，４−シクロヘキサンジアミン等が挙げられる。
プレポリマの鎖伸長に用いる前記のジオールとしては、エチレングリコール、１，３−プロパンジオール、４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，２−プロピレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノ一ル、１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−ビス（β−ヒドロキシエトキシ）ベンゼン、ビス（β−ヒドロキシエチル）テレフタレート及びパラキシリレンジオール等が挙げられる。以上、ポリウレタン系弾性繊維の原料となる長鎖の重合体について説明したが、本発明において、かかる長鎖の重合体の重合方法は特に制限されない。
【００４４】
ポリウレタン系弾性繊維の原料となる長鎖の重合体は、ベンゾトリアゾール系等の紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系等の耐候剤、ヒンダードフェノール系等の酸化防止剤、酸化チタン、酸化鉄等の各種顔料、硫酸バリウム、酸化亜鉛、酸化セシウム、銀イオン等の機能性添加剤等を含有することができる。
【００４５】
長鎖の重合体を原料として用いてポリウレタン系弾性繊維を紡糸するときに用いる溶媒としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、Ｎ−メチルピロリドン等が挙げられるが、ＤＭＡｃが好ましい。溶液の全質量を基準にして、長鎖の重合体の濃度を３０〜４０質量％、特に３５〜３８質量％とするのが、溶媒を用いた乾式紡糸法に好適である。
【００４６】
通常、鎖伸長剤としてジオールを用いた場合、ポリウレタン系弾性繊維は溶融紡糸法、乾式紡糸法又は湿式紡糸法等により紡糸され、また鎖伸長剤としてジアミンを用いた場合、ポリウレタン系弾性繊維は乾式紡糸法により紡糸される。本発明において、紡糸法は特に制限されないが、溶媒を用いた乾式紡糸法が好ましい。
【００４７】
最後に、本発明に係るポリウレタン系弾性繊維について説明する。本発明に係るポリウレタン系弾性繊維は、本発明の処理剤が付着しているポリウレタン系弾性繊維であり、以上説明した処理方法によって得られる。
【００４８】
以上説明した本発明によると、ポリウレタン系弾性繊維用処理剤における高級脂肪酸塩の分散安定性が向上する。また、捲糸体とした場合の捲き形状不良を抑制できるとともに、加工物の加工品位の向上させることができるポリウレタン系弾性繊維が得られる。
【００４９】
特に、化４で示されるアミド変性シリコーンとして、Ｘ１、及びＸ２が水酸基であるものを用いた場合には、加工物の風合いを向上させる効果が大きくなる。
また、化４で示されるアミド変性シリコーンとして、ｐが１５〜７００の整数であり、Ｒ１がメチル基であるものを用いた場合には、加工時におけるスカム発生を抑制することによる加工品位を向上させる効果が大きくなる。
【００５０】
また、化４で示されるアミド変性シリコーンとして、ｐが１００〜５００の整数であり、ｑが１〜１０の整数であり、アミド当量が３０００〜３００００ｇ／ｍｏｌであるものを用いた場合には、ポリウレタン系弾性繊維用処理剤の粘度安定性が向上するとともに、捲き形状不良を抑制する効果と、平滑性が良くなり擦過による糸切れを抑制することによる加工品位を向上させる効果とを高いレベルで両立させることができる。
【実施例】
【００５１】
以下、本発明の構成及び効果をより具体的にするため、実施例等を挙げるが、本発明がこれら実施例に限定されるというものではない。尚、以下の実施例及び比較例において、部は質量部を、また％は質量％を意味する。
【００５２】
試験区分１（平滑剤の調製）
２成分以上で構成される場合には、それらを表１に記載の割合（質量比）で混合して、表１に記載の平滑剤を調製した。
【００５３】
【表１】
2020117838.tif 000024
表１に示す各成分の詳細は以下のとおりである。
【００５４】
Ｓ５：２５℃における動粘度が５ｍｍ２／ｓであるポリジメチルシロキサン
Ｓ１０：２５℃における動粘度が１０ｍｍ２／ｓであるポリジメチルシロキサン
Ｓ２０：２５℃における動粘度が２０ｍｍ２／ｓであるポリジメチルシロキサン
Ｓ３０：２５℃における動粘度が３０ｍｍ２／ｓであるポリジメチルシロキサン
Ｓ５０：２５℃における動粘度が５０ｍｍ２／ｓであるポリジメチルシロキサン
Ｍ６：２５℃における動粘度が６ｍｍ２／ｓである鉱物油
Ｍ１０：２５℃における動粘度が１０ｍｍ２／ｓである鉱物油
Ｍ１５：２５℃における動粘度が１５ｍｍ２／ｓである鉱物油
Ｍ２１：２５℃における動粘度が２１ｍｍ２／ｓである鉱物油
Ｍ４０：２５℃における動粘度が４０ｍｍ２／ｓである鉱物油
試験区分２（アミド変性シリコーンの合成）
・アミド変性シリコーン（ＡＳ−１）の合成
シロキサン部分の繰り返し単位が４０である、両末端水酸基変性ポリジメチルシロキサン２７０００ｇ、Ｎ−［３−（ジメトキシメチルシリル）プロピル］エチレンジアミン２０６ｇ、水酸化カリウム４０％水溶液３．３ｇをガラス製の反応容器内に入れ、撹拌しつつ９０℃まで昇温し、４時間反応を行った。その後、水３２ｇを添加し、減圧で脱水操作を行い、セライトを用いて濾過を行い、アミノ変性シリコーン２７０００ｇを得た。得られたアミノ変性シリコーン２７０００ｇにオレイン酸２８１４ｇをガラス製の反応容器内に入れ、撹拌しつつ１２０℃まで昇温し、窒素気流下で４時間反応を行った。その後反応物を冷却し、アミド変性シリコーン（ＡＳ−１）２７０００ｇを得た。
【００５５】
・アミド変性シリコーン（ＡＳ−２）〜（ＡＳ−９）（ＡＳ−１１）の合成
化４に示す一般式のｐ、qの数値に応じて、シロキサン部分の繰り返し単位を変更し、両末端水酸基変性ポリジメチルシロキサンに代替、及び併用して使用する他、Ｘ３の構造に応じたアミン、脂肪酸を使用し、アミド変性シリコーン（ＡＳ−１）と同様に合成を行った。
【００５６】
・アミド変性シリコーン（ＡＳ−１０）の合成
Ｎ−［３−（ジメトキシメチルシリル）プロピル］エチレンジアミンを３−（ジメトキシメチルシリル）プロピルアミンに替えて、アミド変性シリコーン（ＡＳ−１）と同様に合成を行った。
【００５７】
・アミド変性シリコーン（ＡＳ−１２）の合成
シロキサン部分の繰り返し単位が４０である、両末端シラノール変性ポリジメチルシロキサン３０５４３ｇ、Ｎ−［３−（ジメトキシメチルシリル）プロピル］エチレンジアミン１０３２ｇ、水酸化カリウム４０％水溶液４．０ｇをガラス製の反応容器内に入れ、撹拌しつつ９０℃まで昇温し、４時間反応を行った。その後、水１３５ｇを添加し、減圧で脱水操作を行なった後、ジメチルジメトキシシラン６０ｇを添加、撹拌しつつ９０℃で２時間反応を行い、減圧で脱メタノールを行い、セライトを用いて濾過を行い、アミノ変性シリコーン３１０００ｇを得た。得られたアミノ変性シリコーン３１０００ｇにテレフタル酸８５ｇをガラス製の反応容器内に入れ、撹拌しつつ１２０℃まで昇温し、窒素気流下で４時間反応を行った。その後反応物を冷却し、アミド変性シリコーン（ＡＳ−１２）３１０００ｇを得た。
【００５８】
・アミノ変性シリコーン（Ｒａｓ−１）の合成
ヘキサメチルジシロキサン１６２、水１８ｇ、水酸化カリウム４０％水溶液１０．３ｇ、オクタメチルシクロテトラシロキサン１３３２０ｇ、Ｎ−［３−（ジメトキシメチルシリル）プロピル］エチレンジアミン２０６ｇをガラス製の反応容器に入れ、撹拌しつつ９０℃まで昇温し、４時間反応を行った後、減圧で脱水、脱メタノールを行い、セライトを用いて濾過を行い、アミノ変性シリコーン（Ｒａｓ−１）１３０００ｇを得た。
【００５９】
・アミノ変性シリコーン（Ｒａｓ−２）の合成
ヘキサメチルジシロキサン１６２ｇ、水５４ｇ、水酸化カリウム４０％水溶液０．４ｇ、ジメチルジメトキシシラン３６１ｇ、Ｎ−［３−（ジメトキシメチルシリル）プロピル］エチレンジアミン２０６ｇをガラス製の反応容器に入れ、撹拌しつつ９０℃まで昇温し、４時間反応を行った後、減圧で脱水、脱メタノールを行い、セライトを用いて濾過を行い、アミノ変性シリコーン（Ｒａｓ−２）５００ｇを得た。
【００６０】
・アミド変性シリコーン（Ｒａｓ−３）の合成
ヘキサメチルジシロキサン１６２ｇ、水５４ｇ、水酸化カリウム４０％水溶液５．２ｇ、オクタメチルシクロテトラシロキサン５９３２ｇ、Ｎ−［３−（ジメトキシメチルシリル）プロピル］エチレンジアミン４１３ｇをガラス製の反応容器に入れ、撹拌しつつ９０℃まで昇温し、４時間反応を行った後、減圧で脱水、脱メタノールを行い、セライトを用いて濾過を行い、アミノ変性シリコーン６４００ｇを得た。得られたアミノ変性シリコーン６４００ｇにアジピン酸２９１ｇをガラス製の反応容器内に入れ、撹拌しつつ１２０℃まで昇温し、窒素気流下で４時間反応を行った。その後反応物を冷却し、アミド変性シリコーン（Ｒａｓ−３）６６５５ｇを得た。
【００６１】
・アミド変性シリコーン（Ｒａｓ−４）の合成
ヘキサメチルジシロキサン１６２ｇ、水５４ｇ、水酸化カリウム４０％水溶液２．４ｇ、オクタメチルシクロテトラシロキサン２２２５ｇ、Ｎ−［３−（ジメトキシメチルシリル）プロピル］エチレンジアミン４１３ｇをガラス製の反応容器に入れ、撹拌しつつ９０℃まで昇温し、４時間反応を行った後、減圧で脱水、脱メタノールを行い、セライトを用いて濾過を行い、アミノ変性シリコーン２７００ｇを得た。得られたアミノ変性シリコーン２７００ｇにトリメリット酸４１９ｇをガラス製の反応容器内に入れ、撹拌しつつ１２０℃まで昇温し、窒素気流下で４時間反応を行った。その後反応物を冷却し、アミド変性シリコーン（Ｒａｓ−４）３０８２ｇを得た。
【００６２】
・アミド変性シリコーン（Ｒａｓ−５）の合成
メチルハイドロジェンポリジメチルシロキサン（メチルハイドロジェンシロキサン単位２個、ジメチルシロキサン単位３０個、トリメチルシロキサン単位１個、トリメチルシリル単位１個から構成されたもの）２５０５ｇ、ペンタノイルポリアルキレングリコールモノアリルエーテル（ポリアルキレングリコールがエチレンオキシ単位３個とプロピレンオキシ単位３ 個とがランダム結合したもの）８９７ｇ、触媒として塩化白金６水和物０．１ｇ及びトルエン２０００ｍｌを反応容器に仕込み、反応系の温度を１１０℃に保ち、１０時間付加反応を行なった。反応系からキシレンを減圧留去した後、触媒を濾別し、中間体としてポリエーテル変性シリコーンを得た。別に、３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン４９０ｇ及び水１４４ｇを反応容器に仕込み、反応系の温度を４０℃に保ち、２時間重合反応を行なった後、８０℃で２時間減圧脱水処理し、中間体としてアミノ基含有ポリシロキサンを得た。かくして得たポリエーテル変性シリコーン１７０１ｇ及びアミノ基含有ポリシロキサン１３５ｇを反応容器に仕込み、均一に混合した後、水酸化カリウム０．１ｇを加えて、反応系の温度を９８℃に保ち、２４時間反応を行なった。反応物を酢酸で中和した後、更に無水トリメリット酸１９３ｇを加え、反応系の温度を１５０〜１７５℃として、６時間アミド化反応を行ない、アミド変性シリコーン（Ｒａｓ−５）を得た。
【００６３】
・アミド変性シリコーン（Ｒａｓ−６）の合成
ヘキサメチルジシロキサン１６２ｇ、水５４ｇ、水酸化カリウム４０％水溶液１０．４ｇ、オクタメチルシクロテトラシロキサン１１１２３ｇ、Ｎ−［３−（ジメトキシメチルシリル）プロピル］エチレンジアミン２０６ｇをガラス製の反応容器に入れ、撹拌しつつ９０℃まで昇温し、４時間反応を行った後、減圧で脱水、脱メタノールを行い、セライトを用いて濾過を行い、アミノ変性シリコーン１１０００ｇを得た。得られたアミノ変性シリコーン１１０００ｇにテレフタル酸１６０ｇをガラス製の反応容器内に入れ、撹拌しつつ１２０℃まで昇温し、窒素気流下で４時間反応を行った。その後反応物を冷却し、アミド変性シリコーン（Ｒａｓ−６）１１１４２ｇを得た。
【００６４】
各変性シリコーンの構成を表２に示す。
【００６５】
【表２】
2020117838.tif 000025
表２において、「Ｂ−１」は、「−Ｃ３Ｈ６−ＣＯＯ−Ｙ１−ＯＣ−Ｃ４Ｈ９」で示されるポリエーテル変性基であって且つ、Ｙ１がプロピレンオキシ単位３個とエチレンオキシ単位３個とがランダム結合したポリアルキレンオキシ基である場合のポリエーテル変性基である。
【００６６】
試験区分３（ポリウレタン系弾性繊維用処理剤の調製）
・実施例１
平滑剤として表３に示される２５℃における粘度が２０ｍｍ２／ｓであるポリジメチルシロキサン（Ｓ２０）４９部と２５℃における粘度が２１ｍｍ２／ｓである鉱物油（Ｍ２１）４９部の混合物である平滑剤（Ｌ−１）９８部、表２に示されるアミド変性シリコーン（ＡＳ−１）１部、高級脂肪酸塩としてジステアリン酸マグネシウム塩（堺化学社製、ＳＭ−Ｐ）１部を加えて、２０〜３５℃の範囲内の温度で均一になるまで混合した後、横型ビーズミルを用いて湿式粉砕してコロイド状に分散されたポリウレタン系弾性繊維用処理剤を調製した。
【００６７】
・実施例２〜６、参考例１〜１１及び比較例１〜３
実施例１の弾性繊維用処理剤と同様にして、実施例２〜６のポリウレタン系弾性繊維用処理剤、参考例１〜１１のポリウレタン系弾性繊維用処理剤、比較例１〜３のポリウレタン系弾性繊維用処理剤を調製した。これらの内容を表３にまとめて示した。
【００６８】
【表３】
2020117838.tif 000026
表３に示す各成分の詳細は以下のとおりである。
【００６９】
Ｌ−１〜Ｌ−９：表１に記載の平滑剤
Ｍ−１：ステアリン酸マグネシウム塩
Ｍ−２：ジステアリン酸カルシウム塩
Ｍ−３：ステアリン酸ナトリウム塩
Ｍ−４：ジカプリル酸マグネシウム塩
Ｍ−５：ジステアリン酸亜鉛塩
ＡＳ−１〜ＡＳ−１２，Ｒａｓ−１〜Ｒａｓ−６：表２に記載のアミノ変性シリコーン及びアミド変性シリコーン
Ｒａｓ−７：粘度９００ｍｍ２／ｓ（２５℃）、官能基当量２７００ｇ／ｍｏｌのアミドポリエーテル変性シリコーン
試験区分４（ポリウレタン系弾性繊維用処理剤の評価）
試験区分２で調製した各例のポリウレタン系弾性繊維用処理剤について、高級脂肪酸塩の平均粒子径、分散安定性、及び粘度上昇を下記のように評価した。結果を表３にまとめて示した。
【００７０】
・平均粒子径の測定方法
ポリウレタン系弾性繊維用処理剤を、２５℃における粘度が共に１０ｍｍ２／ｓであるポリジメチルシロキサンに、該ポリウレタン系弾性繊維用処理剤中の分散質の濃度が１０００ｍｇ／Ｌとなるよう希釈し、その希釈液を液温２５℃でレーザー回折式粒度分布測定装置に供して、体積基準の平均粒子径を測定した。
【００７１】
・分散安定性の評価
各例のポリウレタン系弾性繊維用処理剤１００ｍｌを、密栓付きガラス製の１００ｍｌメスシリンダーに入れ、４０℃にて１か月間放置し、調製直後と１か月間後のポリウレタン系弾性繊維用処理剤の外観を観察して、下記の基準で評価した。
【００７２】
◎：均一な分散状態で外観に変化がない。
○：５ｍｌ未満の透明層が発生した。
×：５ｍｌ以上の透明層が発生、もしくは沈殿が発生した。
【００７３】
・粘度変化の評価
Ｅ型粘度計（ＴＯＫＩＭＥＣ社製、ＤＶＨ−Ｅ型）を用いて、調製直後の各例のポリウレタン系弾性繊維用処理剤の３０℃における粘度を、ローターＥ、２０ｒｐｍで測定し、初期粘度Ｖ１（Ｐａ・ｓ）とした。また各例のポリウレタン系弾性繊維用処理剤を密栓付きガラス製容器に入れ、４０℃にて６か月間放置し、再度同様に３０℃における粘度を測定し、経時後粘度Ｖ２（Ｐａ・ｓ）とした。そしてＶ２／Ｖ１を算出し、下記の基準で評価した。
【００７４】
◎：Ｖ２／Ｖ１が１．３未満
○：Ｖ２／Ｖ１が１．３以上１．５未満
×：Ｖ２／Ｖ１が１．５以上
表３の結果からも明らかなように、本発明の処理剤は、長期間に亘って初期の状態を維持し、分散安定性及び粘度安定性に優れている。本発明の処理剤は、長期間の保管や運搬中における性状の変化が殆どなく、優れた分散安定性及び粘度安定性を維持しているため、使い勝手がいいのである。
【００７５】
また、化４で示されるアミド変性シリコーンとして、ｐが１００〜５００の整数であり、ｑが１〜１０の整数であり、アミド当量が３０００〜３００００ｇ／ｍｏｌであるものを用いた実施例１〜６では、当該要件を満たさないものを用いた参考例１〜６と比較して、粘度安定性が更に向上している。
【００７６】
・試験区分５（ポリウレタン系弾性繊維へのポリウレタン系弾性繊維用処理剤の付着及び評価）
・ポリウレタン系弾性繊維へのポリウレタン系弾性繊維用処理剤の付着
ビス−（ｐ−イソシアネートフェニル）−メタン／テトラメチレンエーテルグリコール（数平均分子量１８００）＝１．５８／１（モル比）の混合物を常法により９０℃で３時間反応させ、キャップドグリコールを得た後、このキャップドグリコールをＮ，Ｎ’−ジメチルアセトアミド（以下、ＤＭＡｃという）で希釈した。次にエチレンジアミン及びジエチルアミンを含むＤＭＡｃ溶液を前記のキャップドグリコールのＤＭＡｃ溶液に加え、室温で高速攪拌装置を用いて混合し、鎖伸長させてポリマを得た。更にＤＭＡｃを加えて前記のポリマ濃度が約３５質量％のＤＭＡｃ溶液とし、このポリマのＤＭＡｃ溶液に、ポリマに対して酸化チタンを４．７質量％、ヒンダードアミン系耐侯剤を３．０質量％及びヒンダードフェノール系酸化防止剤を１．２質量％となるように添加し、混合して均一なポリマ混合溶液とした。このポリマ混合溶液を用いて、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、単糸数４本からなる４４ｄｔｅｘの弾性糸を紡糸し、巻き取り前のオイリングローラーから各例のポリウレタン系弾性繊維用処理剤をそのまま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５５０ｍ／分で、長さ５７mmの円筒状紙管に、巻き幅４２mm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、オイリングローラーの回転数を調整することで行い、目標値５．５％で付与した。
【００７７】
・測定及び評価
前記で得た乾式紡糸ポリウレタン系弾性繊維パッケージを下記の測定及び評価に供し、結果を表３にまとめて示した。
【００７８】
・捲糸体形状の評価
前記のパッケージ（１ｋｇ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。
【００７９】
◎：バルジが４ｍｍ未満。
○：バルジが４〜１０ｍｍ。
×：バルジが１０ｍｍ以上。
【００８０】
・加工時スカム発生の評価
前記のパッケージ（１ｋｇ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１５００ｋｍ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。
【００８１】
◎：スカムの付着がほとんどなかった。
○：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。
【００８２】
・平滑性の評価
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。下記の数１から摩擦係数を求め、下記の基準で評価した。
【００８３】
【数１】
2020117838.tif 000027
◎：摩擦係数が０．１５０以上０．２２０未満。
【００８４】
○：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。
×：摩擦係数が０．３００以上。
【００８５】
・風合いの評価
試料糸を用いて織物ストレッチ布帛を作製し、染色等の後加工を行い、その外観品位を評価した。先ず、試料糸を、カチオン可染ポリエステル糸（１６８ｄｔｅｘ／４８ｆｉｌ）でカバリング加工した。その際のカバリング機での条件を、ヨリ数＝４５０ｔ／ｍ、ドラフト＝３．０として得られたカバリング糸をヨコ糸用とし、またヨリ数７００Ｔ／Ｍ、ドラフト＝３．５として得られたカバリング糸をタテ糸用とした。次に、得られたカバリング糸をそれぞれヨコ糸、タテ糸として用い、タテ糸を５１００本（荒巻整経１１００本）で糊付け整経した後、レビアー織機を用いて２／１綾組織で製織した。そして製織で得られた生機を常法に従い精練加工、中間セット（１８５℃）、減量加工を行ない、更にカチオン染料を用いた染色加工、乾燥、仕上げ剤処理、及び１８０℃、布帛２０ｍ／分、セットゾーン２４ｍの条件で仕上げセットを行った。
【００８６】
このように後加工を行った後のストレッチ布帛の風合いを、主に生地の波打ちに注目して、下記の基準で評価した。
◎：波打ちが全くなく、手触りが滑らか。
【００８７】
○：波打ちがあるがほとんど気にならない。
×：波打ちが気になり、手触りにひっかかりがある。
表３の結果からも明らかなように、本発明の処理剤及び処理方法によると、ポリウレタン系弾性繊維の製造において、良好な捲形状を有するパッケージを得ることができ、また後加工でのスカム発生や擦過による糸切れが少なく、結果として編地の表面が滑らかで加工品位に優れるポリウレタン系弾性繊維を得ることができるのである。
【００８８】
特に、化４で示されるアミド変性シリコーンとして、Ｘ１、及びＸ２が水酸基であるものを用いた実施例１〜６、参考例１〜８は、当該要件を満たさないものを用いた参考例９〜１１と比較して、風合いが更に向上している。
【００８９】
また、化４で示されるアミド変性シリコーンとして、ｐが１５〜７００の整数であり、Ｒ１がメチル基であるものを用いた実施例１〜６、参考例１〜６では、当該要件を満たさないものを用いた参考例７〜８と比較して、加工時におけるスカム発生が更に抑制されている。
【００９０】
また、化４で示されるアミド変性シリコーンとして、ｐが１００〜５００の整数であり、ｑが１〜１０の整数であり、アミド当量が３０００〜３００００ｇ／ｍｏｌであるものを用いた実施例１〜６では、当該要件を満たさないものを用いた参考例１〜６と比較して、捲き形状不良を抑制する効果と、合成繊維の平滑性が向上する効果が高いレベルで両立している。