(57)【要約】【課題】油剤処理後の繊維加工工程において、ポリウレタン系弾性繊維材料に対する脆化が少なく、複合している非弾性繊維に対する不染を防止することができる弾性繊維用油剤を提供する。【解決手段】下記式（１）〜（４）のホスホン酸化合物及びそれらの塩からなる群より選ばれる少なくとも１種と、酸化防止剤とを含有することを特徴とする弾性繊維用油剤。【化１】2005042237.tif 000011【化２】2005042237.tif 000012【化３】2005042237.tif 000013【化４】2005042237.tif 000014【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式（１）〜（４）のホスホン酸化合物及びそれらの塩からなる群から選ばれる少なくとも１種と、酸化防止剤とを含有することを特徴とする弾性繊維用油剤。
【化１】
2005042237.tif 000007
【化２】
2005042237.tif 000008
【化３】
2005042237.tif 000009
【化４】
2005042237.tif 000010
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、弾性繊維用油剤に関する。特に、本発明は、ポリウレタン弾性繊維を含有するポリウレタン系弾性繊維材料又はポリウレタン系弾性繊維材料を含む複合繊維材料の脆化、染色不染の問題を解消する弾性繊維用油剤に関する。
【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、溶融紡糸法、乾式紡糸法、湿式紡糸法等があるが、いずれの方法でも繊維同士の膠着性が大きいため、紡糸油剤には膠着防止剤を配合している。また、帯電防止性付与や後工程での精練性の向上を目的に、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルやリン酸エステルなどのエステル化合物を配合している。これらを配合した油剤の存在下で、ポリウレタン系弾性繊維材料又はポリウレタン系弾性繊維材料を含む複合繊維材料を高温熱処理すると、熱処理時における、共存している油剤、微量金属成分、不飽和脂肪酸などとの相互作用によって、ポリウレタン系弾性繊維が脆化し、糸切れや張力低下を起こすことや、複合されているポリエステル繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維などの合成繊維、綿、羊毛などの天然繊維等の非弾性繊維に不染が起こるなどの染色異常により、繊維材料の強度低下や品質低下が起こることが知られている。不染の問題は非弾性繊維のみでも起こりうるが、ポリウレタン系弾性繊維が混在することで、不染が助長される傾向にある。従来、これらの脆化や不染についての防止策としては、脆化や不染の要因となる物質を精練工程などの染色前工程で取り除くことにより、その対策を講じているのが現状である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、油剤処理後の繊維加工工程において、ポリウレタン系弾性繊維材料に対する脆化が少なく、複合している非弾性繊維に対する不染を防止することができる弾性繊維用油剤を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討を重ねた結果、ポリウレタン弾性繊維の製造時に用いる油剤に、特定のホスホン酸化合物又はその塩と、酸化防止剤とを含有させることにより、優れた脆化防止性、不染防止性が得られることを見い出し、この知見に基づき本発明を完成させた。
【０００５】
すなわち、本発明は、下記式（１）〜（４）のホスホン酸化合物及びそれらの塩からなる群から選ばれる少なくとも１種と、酸化防止剤とを含有することを特徴とする弾性繊維用油剤を提供する。
【０００６】
【化５】
2005042237.tif 000002
【０００７】
【化６】
2005042237.tif 000003
【０００８】
【化７】
2005042237.tif 000004
【０００９】
【化８】
2005042237.tif 000005
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明に用いられるホスホン酸化合物は、上記式（１）〜（４）のホスホン酸化合物から選ばれる少なくとも１種の化合物である。これらのホスホン酸化合物は合成により又は市販品として入手が可能であり、例えば、キレスト（キレスト（株））、フェリオックス（ライオン（株））、デイクエスト（ソルーシアジャパン社）などの商品名で市販されているものを用いることができる。
【００１１】
また、本発明に用いるホスホン酸塩化合物は、上記式（１）〜（４）のホスホン酸化合物の塩であり、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩、有機アミン塩などが挙げられる。そして、これらの塩化合物としては、全ての酸基が中和された完全中和の塩化合物や、一部の酸基を残した部分中和の塩化合物が挙げられる。
【００１２】
本発明においては、上記のホスホン酸化合物および部分中和の塩化合物が、脆化防止、不染防止の効果の点でより好ましい。
【００１３】
本発明において、弾性繊維用油剤中の式（１）〜（４）のホスホン酸化合物又はホスホン酸塩化合物の含有量には特に制限はないが、弾性繊維用油剤中に０．００５〜５質量％の量で含有するのが好ましく、特に０．０５〜１質量％の量で含有するのが好ましい。含有量が０．００５質量％未満であると脆化防止、不染防止効果が充分でなく、５質量％を超えると油剤中に分散させることが困難になるおそれがある。
【００１４】
本発明に用いる酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、ラクトン系酸化防止剤などが挙げられ、これらの酸化防止剤は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。また、ヒンダードアミン系光安定剤（ＨＡＬＳ）などの紫外線吸収剤を使用してもよい。
【００１５】
本発明において、弾性繊維用油剤中の酸化防止剤の含有量には特に制限はないが、弾性繊維用油剤中に０．００５〜５質量％の量で含有するのが好ましく、特に０．０５〜１質量％含有するのが好ましい。含有量が０．００５質量％であると脆化、不染防止効果が充分でなく、５質量％を超えると使用量に見合うだけの効果が得られず、不経済となることがある。
【００１６】
本発明の弾性繊維用油剤は、上記のホスホン酸化合物及びそれらの塩から選ばれる少なくとも１種と、酸化防止剤とを、従来から用いられている通常の油剤に配合してなるものである。用いられる通常の油剤には特に制限はなく、その目的に応じて、鉱物油、ポリオルガノシロキサン、エステル化油などの潤滑成分、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウムなどの金属石鹸やシリコーン樹脂等の膠着防止成分、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル類などの精錬性向上剤、アルコール類、脂肪酸エステル類などのつなぎ剤、高級脂肪酸、高級脂肪族アミンなどの油性向上剤、リン酸エステル塩などの制電剤、防錆剤等が配合された油剤を用いることができる。
【００１７】
本発明の弾性繊維用油剤を適用する材料は、ポリウレタン弾性繊維を含有するポリウレタン系弾性繊維材料又はポリウレタン系弾性繊維材料を含む複合繊維材料である。
【００１８】
本発明に用いられるポリウレタン弾性繊維は、ポリウレタン重合体から紡糸することによって得られる。ここで、ポリウレタン重合体としては、ポリウレタン重合体、ポリウレタン−ウレア共重合体のいずれであってもよいし、ポリウレタン重合体とポリウレタン−ウレア重合体の混合物であってもよい。また、ポリウレタン弾性繊維は、ポリエーテル系ポリウレタン繊維とポリエステル系ポリウレタン繊維のいずれであってもよい。
【００１９】
本発明に用いるポリウレタン系弾性繊維材料は、上記ポリウレタン弾性繊維をそのまま裸糸として用いてもよいし、又はポリエステル繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維などの合成繊維及び綿、羊毛などの天然繊維等の従来より知られている繊維の１種以上により被覆されたものを用いてもよい。
【００２０】
本発明に用いるポリウレタン系弾性繊維材料を含む複合繊維材料としては、上記のポリウレタン系弾性繊維材料と、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維などの合成繊維及び綿、羊毛などの天然繊維等の従来より知られている繊維の１種以上との混紡糸、複合糸、混繊糸、交編布帛、交織布帛、混合不織布などを挙げることができる。
【００２１】
本発明の弾性繊維用油剤は、紡糸油剤、仮撚油剤、撚糸油剤、合糸油剤、編立油剤、アフターオイル、糊併用油剤、ノンサイジング油剤、緯糸用油剤、編機用潤滑剤（針油）などに用いることができる。
【００２２】
本発明の弾性繊維用油剤をポリウレタン系弾性繊維材料又はポリウレタン系弾性繊維材料を含む複合繊維材料に付与する方法としては、噴霧法、ローラー表面接触法、給油ガイド法などの、従来より行われている公知の方法を用いることができる。
【００２３】
また、ポリウレタン系弾性繊維材料又はポリウレタン系弾性繊維材料を含む複合繊維材料を製造する際に、針油などが布帛に付着することに起因して脆化や不染を生じる場合があるため、本発明の弾性繊維用油剤は、ポリウレタン系弾性繊維材料又はポリウレタン系弾性繊維材料を含む複合繊維材料に直接付与する油剤としてだけでなく、機械に使用する油剤としても用いることができる。
【００２４】
本発明の弾性繊維用油剤をポリウレタン系弾性繊維材料又はポリウレタン系弾性繊維材料を含む複合繊維材料に付与する量は、従来から用いられている油剤の付与量と変わりはなく、油剤の使用目的に応じた量を使用すればよい。
【００２５】
【実施例】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。
【００２６】
実施例、比較例の弾性繊維用油剤の評価は次の方法で行った。
【００２７】
弾性繊維用油剤の評価方法
１．脆化防止性
試験布：ナイロン繊維／ポリエーテル系ポリウレタン繊維（９０／１０）の編物
試験方法：試験布に弾性繊維用油剤を１滴スポットし、１９０℃×６０秒間加熱処理した後の、布の状態を目視により判定する。
【００２８】
判定：１級（脆化が強い）〜５級（全く脆化無し）の５段階で評価した。
【００２９】
２．不染防止性
試験布：ナイロン繊維／ポリエーテル系ポリウレタン繊維（９０／１０）
試験方法：各弾性繊維用油剤を用いて編み立てた編物（油剤付着量：３質量％）を、１９０℃×６０秒間加熱処理した後、染色する。
【００３０】
染色条件：染料  Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ  Ｂｌｕｅ  ２３０        １％ｏ．ｗ．ｆ．
８０％酢酸                    １ｇ／Ｌ
浴比を１：１５として、１００℃で３０分間染色する。
【００３１】
判定：染色後の斑状態を目視により、１級（筋斑が強い）〜５級（筋斑が全く無し）の５段階で評価した。
【００３２】
３．潤滑性
試験装置：神鋼造機製  ＭＯＤＥＬ  ＳＰＡ−２００Ａ
試験時の弾性繊維用油剤温度：５０℃
試験材質：鋼球（ＪＩＳ  Ｒ  １５０１）
ローラーピン（ＳＵＪ２、硬度ＨＲＣ６０−６６）
接触摩擦面の最大応力：１１１ｋｇ／ｍｍ２
判定：摩擦係数が小さいほど潤滑性が良好である。
【００３３】
４．摩擦特性
供試糸：７５デシテックス−３６フィラメントのポリエステルフィラメントを仮撚加工して使用（未給油糸：ブランク）
試験方法：アフターオイルとして、弾性繊維用油剤を供試糸に対して１質量％付与し、２０℃、６５％ＲＨで調湿後、摩擦特性を測定する。
【００３４】
１）糸−金属間動摩擦（Ｆ／Ｍμｄ）
東レエンジニアリング製ＹＦ−８５０にて測定。荷重Ｔ１（２５ｇ）をかけ、糸速度３００ｍ／分で摩擦体（梨地金属φ４０ｍｍ、接触角１８０°）を通過後の糸張力Ｔ２（ｇ）を測定し、次式により糸−金属間動摩擦係数（Ｆ／Ｍμｄ）を求める。
【００３５】
Ｆ／Ｍμｄ＝１／π×ｌｎ（Ｔ２／Ｔ１）
２）糸−糸間動摩擦（Ｆ／Ｆ）
糸と糸との間に起こる動摩擦を東レエンジニアリング製ＹＦ−８５０にて測定。荷重Ｔ１（２５ｇ）をかけ、糸を７２０°ねじり、糸速度３００ｍ／分で糸張力Ｔ２（ｇ）を測定し、次式により糸−糸間動摩擦（Ｆ／Ｆ）を求める。
【００３６】
Ｆ／Ｆ＝Ｔ２／Ｔ１
３）糸−糸間静摩擦（Ｆ／Ｆμｓ）
糸と糸との間に起こる静摩擦をデュポン式静摩擦測定器にて測定。試料筒に巻いた糸と接触角θ＝πで垂らした糸に重りＴ１（６ｇ）を付け、試料筒を回転させた時の抵抗Ｔ２（ｇ）を測定し、次式により糸−糸間静摩擦係数（Ｆ／Ｆμｓ）を求める。
【００３７】
Ｆ／Ｆμｓ＝１／π×ｌｎ（Ｔ２／Ｔ１）
試料筒：５０ｍｍφ×７６．２ｍｍ
回転速度：０．００１６ｃｍ／秒
４）解舒張力：東レエンジニアリング製パッケージアナライザーにて測定。
【００３８】
引き出し速度：１５００ｍ／分
５．耐熱変色性
試験布：ポリエステル繊維／ポリエーテル系ポリウレタン繊維（９０／１０）の編物に、弾性繊維用油剤を２滴スポットし、１夜間放置の後に１９０℃の乾燥機にて１分間加熱処理する。
【００３９】
判定：加熱処理後の試験布の状態を目視にて観察し、１級（スポット部が変色［濃色等］）〜５級（全く変色無し）の５段階で評価した。
【００４０】
６．耐光変色性
試験布：ポリエステル繊維／ポリエーテル系ポリウレタン繊維（９０／１０）の編物に、弾性繊維用油剤を２滴スポットし、１夜間放置の後にフェード・オ・メーターにて６３℃で２０時間処理する。
【００４１】
判定：処理後の試験布の状態を目視にて観察し、１級（スポット部が変色［濃色等］）〜５級（全く変色無し）の５段階で評価した。
【００４２】
実施例１
鉱物油９５４ｇ、ポリオキシエチレン（５モル）ラウリルエーテル２０ｇ、ポリオキシエチレン（３モル）ラウリルホスフェートカリウム塩１０ｇ、ポリオキシエチレン（３モル）ラウリルラウレート１０ｇ、前記式（１）のホスホン酸化合物３ｇ、酸化防止剤（２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール）３ｇを混合、均一として、弾性繊維用油剤を得た。
【００４３】
実施例２
鉱物油９５４ｇ、ポリオキシエチレン（５モル）ラウリルエーテル２０ｇ、ポリオキシエチレン（３モル）ラウリルホスフェートカリウム塩１０ｇ、ポリオキシエチレン（３モル）ラウリルラウレート１０ｇ、前記式（２）のホスホン酸化合物３ｇ、酸化防止剤（１，３，５−トリス［（４−ｔｅｒｔ−ブチル−３−ヒドロキシ−２，６−キシリル）メチル］−１，３，５−トリアジン−２，４，６（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）−トリオン）３ｇを混合、均一として、弾性繊維用油剤を得た。
【００４４】
実施例３
鉱物油９５４ｇ、ポリオキシエチレン（５モル）ラウリルエーテル２０ｇ、ポリオキシエチレン（３モル）ラウリルホスフェートカリウム塩１０ｇ、ポリオキシエチレン（３モル）ラウリルラウレート１０ｇ、前記式（３）のホスホン酸化合物のトリエタノールアミン塩（中和率５０％）３ｇ、酸化防止剤（サイクリックネオペンタンテトライルビス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイト）３ｇを混合、均一として、弾性繊維用油剤を得た。
【００４５】
実施例４
鉱物油９５４ｇ、ポリオキシエチレン（５モル）ラウリルエーテル２０ｇ、ポリオキシエチレン（３モル）ラウリルホスフェートカリウム塩１０ｇ、ポリオキシエチレン（３モル）ラウリルラウレート１０ｇ、前記式（４）のホスホン酸化合物のナトリウム塩（中和率７０％）３ｇ、酸化防止剤（２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール）３ｇを混合、均一として、弾性繊維用油剤を得た。
【００４６】
比較例１
鉱物油９６０ｇ、ポリオキシエチレン（５モル）ラウリルエーテル２０ｇ、ポリオキシエチレン（３モル）ラウリルホスフェートカリウム塩１０ｇ、ポリオキシエチレン（３モル）ラウリルラウレート１０ｇを混合、均一として、弾性繊維用油剤を得た。
【００４７】
比較例２
鉱物油９５７ｇ、ポリオキシエチレン（５モル）ラウリルエーテル２０ｇ、ポリオキシエチレン（３モル）ラウリルホスフェートカリウム塩１０ｇ、ポリオキシエチレン（３モル）ラウリルラウレート１０ｇ、酸化防止剤（２，６−ｔ−ブチル−４−エチルフェノール）３ｇを混合、均一として、弾性繊維用油剤を得た。
【００４８】
実施例１〜４及び比較例１、２の弾性繊維用油剤の評価結果を表１に示す。
【００４９】
【表１】
2005042237.tif 000006
【００５０】
本発明の弾性繊維用油剤を用いた実施例１〜４では、脆化防止性、不染防止性に優れることが解る。
【００５１】
【発明の効果】
本発明の弾性繊維用油剤を用いて製造されたポリウレタン系弾性繊維材料又はポリウレタン系弾性繊維材料を含む複合繊維材料においては、脆化、不染の問題が効果的に防止できるので、これらの繊維材料の品質向上を達成することができる。