(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素数１２以上で分子量が３００〜１，０００のダイマーアルコールである多価アルコールと有機ジイソシアネートから得られるウレタン化合物および炭素数１２以上の多価カルボン酸と有機ジイソシアネートとを前者対後者の当量比３〜１０で反応させて得られるアマイド化合物よりなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物を含有することを特徴とする繊維処理剤。
【請求項２】
少なくとも１種の化合物がアマイド化合物、またはアマイド化合物とウレタン化合物の組合せである請求項１に記載の繊維処理剤。
【請求項３】
脂肪族エステルおよびポリオキシエチレンアルキルエーテルをさらに含有する請求項１または２に記載の繊維処理剤。
【請求項４】
炭素数１２以上の多価カルボン酸が分子量３００〜１，０００のダイマー酸である請求項１〜３のいずれかに記載の繊維処理剤。
【請求項５】
ウレタン化合物が、多価アルコールと有機ジイソシアネートとを、前者対後者の当量比２〜１０で反応させて得られたウレタン化合物である請求項１〜３のいずれかに記載の繊維処理剤。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の繊維処理剤で処理された合成繊維。
【請求項７】
合成繊維がポリアミド繊維、ポリウレタン繊維またはポリウレタン繊維をポリアミド繊維でカバーしたカバリング糸である請求項６に記載の合成繊維。
【請求項８】
炭素数１２以上で分子量が３００〜１，０００のダイマーアルコールである多価アルコールと有機ジイソシアネートから得られるウレタン化合物および炭素数１２以上の多価カルボン酸と有機ジイソシアネートとを前者対後者の当量比３〜１０で反応させて得られるアマイド化合物よりなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物の繊維処理剤としての使用。
【請求項９】
少なくとも１種の化合物がアマイド化合物、またはアマイド化合物とウレタン化合物の組合せである請求項８に記載の使用。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
技術分野
本発明は、繊維処理剤およびそれで処理された繊維に関する。さらに詳しくは、合成繊維フィラメントに高集束性を付与し、またポリアミド繊維あるいはポリアミド繊維でカバーされたカバリング糸等が長期間保存中にオリゴマーや内部添加物を析出するのを防止することのできる繊維処理剤およびそれで処理された繊維に関する。
【０００２】
背景技術
ナイロン６、ナイロン６６、ポリエステル等に代表される合成繊維、特にフィラメントの製造工程においては工程省略による合理化と生産性向上のためのスピードアップが図られているが、巻取速度が４，０００ｍ／分前後のＰＯＹ（ＰｒｅＯｒｉｅｎｔｅｄ  Ｙａｒｎ）方式や５，０００ｍ／分以上の高速紡糸方式によって製造されるナイロン６およびナイロン６６等のポリアミド繊維は保管中に繊維内部のオリゴマーが繊維表面に析出してくるため、後加工工程で各種接触体（例えばガイド、ローラー、ヒータ等）に付着蓄積（スカムと称す）する。このために摩擦が増大し繊維の損傷による毛羽や断糸の発生が増大するという問題がある。
さらに近年需要が増大しているサポートパンティーストッキングと称される靴下の生産工程においては、ポリウレタン繊維がポリアミド繊維でカバーされた糸が製編に供される。ポリウレタン繊維がポリアミド繊維でカバーされた糸（以下カバリング糸と称す）も保管中にポリアミドオリゴマーだけでなくポリウレタン繊維中の内部添加剤やウレタンオリゴマーがカバリング糸表面に析出してくるため、製編工程で、ガイド、編釘等にスカムが付着蓄積して摩擦増大による糸切れ発生の増大、編物品位低下の問題がある。
【０００３】
これらの問題は、ＰＯＹ方式や高速紡糸方式によって製造されるポリアミド繊維、特に表面積が大きくなるハイマルチフィラメント糸等に著しく認められる。そのため、後加工工程の操業性と編物品位向上のため、ポリアミド繊維、ポリアミド／ポリウレタンカバリング糸の長期保管中に発生するスカムを防止する処理剤が強く要望されてきた。
通常ポリエステルフィラメントおよびポリアミドフィラメント用処理剤は３〜３０％の水系エマルジョンとして紡糸工程で繊維に付与され、一旦巻き上げられた糸をさらに延伸あるいは延伸仮撚を行うコンベンショナル方式（ＵＤＹ−ＤＴ方式）、ＰＯＹ−ＤＴ方式、ＰＯＹ−ＤＴＹ方式等の二段階方式および紡糸と延伸を連続して行い巻き上げるスピンドロー方式あるいは延伸されることなくそのまま巻き上げる高速紡糸方式の一段階方式によって合成繊維の生産が行われているのが現状である。
巻き上げた糸の綾落ち、ループ等の発生防止と後加工工程の円滑通過の目的で、通常は巻取り前のインタレーサで糸に交絡を与えて集束性を糸に付与する。製糸スピードアップに伴って、インタレーサで糸に十分な交絡を付与することが困難となり、空気圧を高くして無理に糸に交絡を付与しようとすると毛羽、糸切れが発生するという問題がある。
この問題を解決するため、集束性に優れる処理剤が強く要望されてきた。
【０００４】
発明の開示
【０００５】
本発明の目的は、繊維処理剤を提供することにある。
【０００６】
本発明の他の目的は、合成繊維例えばポリアミド繊維等が長期間保存中にオリゴマーや内部添加物を発生するのを有効に防止しうる繊維処理剤を提供することにある。
【０００７】
本発明のさらに他の目的は、オリゴマーや内部添加物に基因するスカムの発生を防止して、後加工工程の毛羽、糸切れあるいは編物の品質低下等を防止しうる繊維処理剤を提供することにある。
【０００８】
本発明のさらに他の目的は、合成繊維に高集束性を与えることのできる繊維処理剤を提供することにある。
【０００９】
本発明のさらに他の目的は、本発明の繊維処理剤で処理された、高集束性を備えそしてスカムの発生を抑えて毛羽、糸切れあるいは編物の品質低下を防止した合成繊維を提供することにある。
【００１０】
本発明のさらに他の目的および利点は以下の説明から明らかになろう。
【００１１】
本発明によれば、本発明の上記目的および利点は、第１に、炭素数１２以上の多価アルコールと有機ジイソシアネートから得られるウレタン化合物および炭素数１２以上の多価カルボン酸と有機ジイソシアネートから得られるアマイド化合物よりなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物を含有することを特徴とする繊維処理剤によって達成される。
本発明によれば、本発明の上記目的および利点は、第２に、本発明の繊維処理剤で処理された合成繊維によって達成される。
【００１２】
さらに、本発明によれば、本発明の上記目的および利点は、第３に、炭素数１２以上の多価アルコールと有機ジイソシアネートから得られるウレタン化合物および炭素数１２以上の多価カルボン酸と有機ジイソシアネートから得られるアマイド化合物よりなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物の繊維処理剤としての使用によって達成される。
【００１３】
発明の詳細な説明
本発明で用いられるウレタン化合物は多価アルコールと有機ジイソシアネートの反応生成物として得られる。
多価アルコールとしては、炭素数１２以上の多価アルコール、好ましくは炭素数１２〜６０の多価アルコール、特に好ましくは炭素数２０〜４０の多価アルコール例えばジオールが用いられる。
上記多価アルコールとしては例えば不飽和脂肪酸を２量化したダイマー酸を還元転化した、分子量が３００〜１，０００のダイマーアルコールが用いられる。
また、本発明に用いられる有機ジイソシアネートとしては、例えばトリレンジイソシアネート、１，３−ビス（イソシアネートメチル）シクロヘキサン、ヘキサメチレンジイソシアネート、オクタデカメチレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−４，４ジイソシアネート等が挙げられる。これらは１種または２種以上で用いられる。
【００１４】
本発明で用いられるアマイド化合物は、多価カルボン酸と有機ジイソシアネートとの脱炭酸を伴う反応生成物として得られる。
多価カルボン酸としては、炭素数１２以上の多価カルボン酸、好ましくは炭素数１２〜６０の多価カルボン酸、特に好ましくは、不飽和脂肪酸を２量化したダイマー酸のごとき分子量３００〜１，０００のジカルボン酸が好ましい。
多価カルボン酸としては、例えばドデカメチレンジカルボン酸、オクタデカメチレンジカルボン酸等のアルキレンジカルボン酸、ドデセニルコハク酸、オクタデセニルコハク酸等のアルケニルコハク酸、リノール酸等の不飽和脂肪酸を２量化したダイマー酸等が挙げられる。これらは１種または２種以上で用いられる。
また、フタール酸、イソフタール酸、テレフタール酸等の炭素数が１２よりも少ない芳香族カルボン酸を、炭素数１２以上の多価カルボン酸と共に併用することができる。
かかる芳香族ジカルボン酸は前記多価カルボン酸１モル当り１モル以下、さらに好ましくは０．５モル以下で用いられる。
【００１５】
有機ジイソシアネートとしては、前記した化合物と同じものを使用することができる。
上記ウレタン化合物およびアマイド化合物を生成する反応において、多価アルコールもしくは多価カルボン酸は、有機ジイソシアネート化合物に対して化学量論的過剰量ですなわち、生成するウレタン化合物もしくはアマイド化合物の分子量が８００〜３０，０００、より好ましくは１，０００〜１０，０００になるような比率で用いるのが好ましい。
ウレタン化合物もしくはアマイド化合物の分子量が３０，０００を超えると、繊維処理剤中の他の成分との相溶性が悪化するようになる。一方ウレタン化合物もしくはアマイド化合物の分子量が８００より小さいと、例えばポリアミド繊維保管中のポリアミドオリゴマー析出防止効果が少なく、また合成繊維フィラメントに対する集束性付与効果も十分でない。
また、使用される多価アルコールもしくは多価カルボン酸は炭素数が１２より小さいと、生成するウレタン化合物の繊維処理剤中の他の成分との相溶性が悪化すると共に、例えばポリアミド繊維保管中のアミドオリゴマーもしくはポリウレタン繊維保管中のウレタンオリゴマーの析出防止効果が減少するようになる。繊維処理剤中の他の成分との相溶性、アミドオリゴマー析出防止効果、ウレタンオリゴマー析出防止効果、集束性の観点から好ましくは、多価カルボン酸は分子量３００〜１，０００のダイマー酸であり、また多価アルコールはこれらのダイマー酸を還元転化したダイマーアルコールである。
多価アルコールもしくは多価カルボン酸と有機ジイソシアネートの反応における両者の化学量論比は、有機ジイソシアネート１当量に対し多価アルコールは２〜１０当量が好ましく、多価カルボン酸は３〜１０当量である。
下限未満の場合には高分子量のウレタン化合物もしくはアマイド化合物が生成し、繊維処理剤中の他の成分との相溶性が悪化し、一方１０当量を越えると例えばポリアミド繊維のアミドオリゴマー析出防止効果が低下するので好ましくない。
【００１６】
本発明のアマイド化合物の末端がカルボキシル基の場合は、部分的にあるいは全部をアルカリ金属、アンモニア、アミン、アルカノールアミン等のアルカリにより中和してもよい。
本発明におけるウレタン化合物には、多価アルコールの５０モル％よりも少ない割合を多価カルボン酸で置換して製造した、アマイド構造を有するウレタン化合物も包含される。
また、本発明におけるアマイド化合物には、多価カルボン酸の５０モル％よりも少ない割合を多価アルコールで置換して製造した、ウレタン構造を有するアマイド化合物も包含される。
上記のごとき、アマイド構造を有するウレタン化合物およびウレタン構造を有するアマイド化合物についても、前記記載が必要な読替えの下に適用されると理解されるべきである。
【００１７】
本発明におけるウレタン化合物およびアマイド化合物は、例えば多価アルコール、多価カルボン酸あるいは多価アルコールと多価カルボン酸の混合体と有機ジイソシアネートを、例えば５０〜１８０℃で反応させることによって製造することができる。
本発明の繊維処理剤には上記ウレタン化合物もしくはアマイド化合物もしくはこれらの複合化合物を単独で用いてもよいが、必要に応じてそれ以外に繊維処理剤に一般に配合される公知の成分、例えば、脂肪族エステル、鉱物油、ＰＯ／ＥＯポリエーテル等の平滑剤成分、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ＰＥＧ脂肪酸エステル、多価アルコールエステル、ポリオキシエチレン多価アルコールエステル等の非イオン性乳化剤成分、アルカンスルホネート、アルキルホスフェート等のアルカリ金属塩、アミン塩、アルキルイミダゾリン系活性剤、ベタイン系活性剤等の帯電防止剤を配合してもかまわない。多用される配合成分としては、ドデシルステアレート、イソオクチルパルミテート、イソプロピルパルミテートなどの脂肪族エステルおよびポリオキシエチレンアルキルエーテルが挙げられる。
【００１８】
本発明の繊維処理剤中には、上記ウレタン化合物および／またはアマイド化合物は好ましくは０．５〜８０重量％、より好ましくは２〜３０重量％含まれる。
繊維処理剤を繊維に付与するに際しては、ウレタン化合物および／またはアマイド化合物を原油（ニートオイル）、有機溶剤あるいは低粘度鉱物油に溶解して希釈するか、または、エマルジョン水溶液としてローラ給油方式、メタリングポンプ方式、噴霧方式、浸漬法などの公知給油方式により、紡糸、延伸工程、仮撚加工工程、巻返し工程または整経工程で付与する。付与量は繊維重量に対して上記ウレタン化合物もしくはアマイド化合物として０．０１〜３．０重量％、特に０．０２〜１．０重量％となる量が好ましい。また、多くの場合、平滑剤成分は、繊維処理剤に対し１５〜９０重量％、非イオン性乳化剤成分は繊維処理剤に対し５〜５０重量％で配合される。
本発明によれば、それ故、本発明の繊維処理剤で処理された合成繊維例えばポリアミド繊維、ポリウレタン繊維およびポリウレタン繊維をポリアミド繊維でカバーしたカバリング糸が提供される。
また、従来、本発明に用いられるウレタン化合物やアマイド化合物を繊維処理剤に使用することも知られていず、本発明によればかかる使用もまた提供される。
以下に実施例をあげて本発明を詳述するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１９】
【実施例】
実施例１
下記表１に示す化合物を、下記表２に示す基準処理剤Ａに所定量配合して表３に示す本発明の処理剤１〜５、参考処理剤６、処理剤７〜８および比較処理剤９〜１１の処理剤を水性エマルジョンとして調製した。これらの処理剤ナイロン６，６フィラメント５０ｄ／１３ｆの脱脂糸に繊維重量に対して処理剤固型分が１％になるように付着させて、集束性および加速経時によるオリゴマー析出防止性の評価を行った。評価結果を表３に示す。
【００２０】
【表１】
0004090693.tif 000002
【００２１】
【表２】
0004090693.tif 000003
【００２２】
【表３】
0004090693.tif 000004
【００２３】
評価試験は以下のような方法で行った。
【００２４】
（１）  集束性
試料長３０ｃｍの糸の上端を固定し、下端に３０ｇの荷重をかけながら、上方より１５ｃｍの所を鋭利なハサミで切断し、糸の集束性の乱れ部分の長さ（毛羽長）を測定した。乱れた部分の長さ（毛羽）はｍｍで表し、数値は小さい程集束性が良好であることを示す。
（２）  オリゴマー析出防止性
紙管に巻き取った試料を５０℃、９０％ＲＨの環境試験機の中に１週間保管後、糸速２００ｍ／分で５分間黒色ビロード上を接触走行させた後、黒色ビロード上に蓄積する白色スカム（ポリアミドオリゴマー）量を肉眼判定した。
評価基準
◎：スカム全くなし    ○：スカム少し有    △：スカムかなり有
×：スカム多い      ××：スカム著しく多い
【００２５】
実施例２
表１に示した化合物Ａ、ＢおよびＤを、下記表４に示す基準処理剤Ｂに配合して表５に示す本発明の処理剤１２〜１６、比較処理剤１７および１８の処理剤を調製した。これらの処理剤ナイロン６６フィラメント１０ｄ／７ｆ、ポリウレタン糸２０ｄ／２ｆ、およびこれらの糸を使用して作製したカバリング糸にそのまま原油で繊維重量に対して処理剤固型分が２重量％になるように付着させて評価を行った。また、上記処理剤を付着しないアフターオイル未給油糸についても同時評価を行い、評価結果を表５に示す。
【００２６】
【表４】
0004090693.tif 000005
【００２７】
【表５】
0004090693.tif 000006
【００２８】
（３）  内部添剤析出防止性の評価試験
ポリウレタン糸およびカバリング糸試料を０℃の冷凍機中に１ケ月保管後、繊維表面のスカム（ウレタン糸の内部添剤）の発生状態を電子顕微鏡写真に撮り判定した。
評価基準
◎：スカム全くなし    ○：スカム少し有    △：スカムかなり有
×：スカム多い      ××：スカム著しく多い
本発明の処理剤をポリアミド繊維に付与することによって長期間保管する際にアミドオリゴマーが繊維表面への析出を防止することができるので後加工工程でのスカム発生が少なく、毛羽、糸切れが減少できる。
本発明の処理剤をポリアミド／ポリウレタンカバリング糸に付与することによってアミドオリゴマーだけでなくウレタンオリゴマーおよびウレタン中の内部添加剤の繊維表面への析出を防止することができるので、製編時のスカム発生が抑制され、スカムが減少するため、製編効率、編物品位を向上できる。
本発明の処理剤を用いれば、製糸工程および後加工工程の糸条の集束性が著しく向上し、毛羽、糸切れが減少し、品質の向上、工程の合理化が可能となる。すなわち、本発明の処理剤を合成繊維フィラメント糸に給油するだけで十分な集束性が得られるので、製糸工程での糸条の交絡処理（インタレース）の低減もしくは省略が可能となる。