JPH0615745B2 - 弾性糸用油剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は弾性糸用油剤に関するものでり、更に詳しく
は、弾性糸同士ことにポリウレタン弾性糸同士の粘着性
が小さく解舒性にすぐれ、しかも摩擦抵抗が弾性糸の走
行速度に無関係に常に小さく、更に走行中におけるガイ
ド等えのスカム（油剤成分によつて抽出された糸中のオ
リゴマーや油剤中の固体または高粘度成分が固体または
ペースト状になつて分離したもの）生成が少い弾性繊維
を得るための油剤に関するものである。

弾性糸は他の衣料用繊維に比べてヤング率が低く、非常
に伸びやすいので、整経、編立等の後加工工程における
ガイド等との摩擦抵抗は特に小さくしなければならな
い。また糸同士の粘着性が大きいので粘着防止性を有す
る油剤を付与しなければチーズ上で糸が互いに粘着して
解舒性が悪くなり、後加工工程で糸切れが多発する欠点
を有している。したがつて糸の摩擦抵抗を低下させ（い
わゆる平滑性をよくし）、更に解舒性を向上させること
が重要であり、そのために弾性繊維は他の合成繊維に比
べるとかなり多量の油剤を紡糸工程で付与させるのが通
常である。特に近年、ポリウレタン系弾性繊維も４００
〜８００ｍ／分という高速度で使用されることから、高
速走行時における摩擦抵抗は特に小さくすることが要望
されている。ところが油剤付着率が高いと、糸が接触す
る編機のガイドや編針等に油剤やスカムが多量に付着す
るから、製品汚損や風綿吸着による目詰り等を生じる欠
点があり、しばしば掃除が必要となる。また、チーズや
ビームから油剤のしみ出しを起して器具、機械等を汚染
する欠点も有している。

従来、弾性糸の粘着性と摩擦抵抗を小さくし、糸同士の
解舒性を小さくするためにポリエーテル変性シリコーン
のような変性シリコーンを５〜３０センチストークスの
ような低粘度ジオルガノポリシロキサン中に高級アルコ
ール、高級アルコールのカルボン酸エステル等を助溶剤
（つなぎ油と呼称）として使用して分散または溶解した
油剤を用いることも特開昭57-128276号公報により公知
である。しかしながら、かかる油剤もジオルガノポリシ
ロキサンに非相溶なポリエーテル変性シリコーンを溶解
させるための前記つなぎ油を多量に必要とし、しかも該
つなぎ油が多いと糸中のオリゴマー成分を大量に溶出し
てスカムを発生させる原因となるばかりか、高速平滑剤
としてのジオルガノポリシロキサンの含有量がそれだけ
減少することから良好な平滑性を得るために油剤付着量
を増加する必要が生じ、スカム発生を惹起する等の欠点
を有している。

本発明者等は、このような現状にかんがみ、少量の油剤
付与率ですぐれた効果を発揮する弾性糸用油剤を開発す
るべく鋭意研究の結果、本発明に到達した。すなわち、
本発明は２５℃における粘度が５〜３０センチストーク
スのジオルガノポリシロキサン(ａ)、高級アルコールま
たはそのエーテルもしくは炭素原子数が１２以上のカル
ボン酸エステル(ｂ)、変性シリコーン(ｃ)および炭素原
子数が８以上の脂肪酸と周期律表Ｉａ属、II属およびII
I属から選ばれた金属との塩(ｄ)を必須成分として含有
する油剤であつて、成分(ａ)と(ｃ)の合計が油剤に対し
４０〜９０重量％、成分(ａ)と(ｃ)の配合割合が２０〜
８０％、成分(ｃ)の割合が油剤に対し１〜５重量％成分
(ｄ)が油剤中に分散粒子径０．０５〜５μｍの微分散状
で０．１〜３重量％含有されてなることを特徴とする。

以下、本発明の油剤を更に詳細に説明する。

本発明の油剤は必須有効成分として次の４種の化合物を
含有する。

(a) 粘度（２５℃）５〜３０センチストークスのジオ
ルガノポリシロキサン (b) 高級アルコールまたはそのエーテルもしくは炭素
原子数が１２以上のカルボン酸エステル (c) 変性シリコーン、好ましくは粘度（２５℃）５０
〜５０００センチストークス (d) 炭素原子数が８以上の脂肪酸と周期律表Ｉａ族、I
I属およびIII属からなる群から選ばれた金属との塩 ジオルガノポリシロキサン(ａ)としては、通常ジメチル
ポリシロキサンが好ましいが、メチル基の一部は他のア
ルキル基、フエニル基等の一価の有機基で置換されてい
てもよい。粘度は平滑性および均一付与性から５〜３０
センチストークス（２５℃）のものが用いられる。ま
た、高級アルコールまたはそのエーテルもしくは炭素原
子数が１２以上のカルボン酸エステル(ｂ)は成分(ｃ)の
成分(ａ)中への分散溶解性を改良する媒体、つまりつな
ぎ油であり、たとえば炭素原子数が１２以上、好ましく
は１２〜２０の高級アルコールまたはそのエーテル、炭
素原子が２〜２０のカルボン酸と炭素原子数が１〜２０
の飽和脂肪族アルコールとから得られる炭素原子数が１
２以上のエステル等が例示される。更に具体的にはラウ
リルアルコール、トリデシルアルコール、ミリスチルア
ルコール、ペンタデシルアルコール、セチルアルコー
ル、ヘプタデシルアルコール、ステアリルアルコール、
エイコシルアルコールのような高級アルコール類、該ア
ルコールのアルキルエーテルのようなエーテル類、イソ
プロピルミリスチレート、イソプロピルパルミテート、
ラウリルプロピオネート、ステアリルアセテートのよう
な脂肪酸エステル類、オクチルベンゾエート、ドデシル
ベンゾエート、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレ
ート、ジドデシフタレート、トリブチルトリメリテー
ト、トリオクチルトリメリテートのような芳香族カルボ
ン酸エステル類が例示される。しかし、特に好ましいの
は高級アルコール類および脂肪酸エステル類である。

また、変性シリコーン(ｃ)は、主として糸の粘着性を小
さくし、巻き糸の解舒性を改良する成分であり、たとえ
ばポリエーテル鎖を主鎖、側鎖または未端基として有す
るポリエーテル変性シリコーン、アミノ基、カルボキシ
ル基、エポキシ基、カルビノール基、アシロキシアルキ
ル基、ハロゲン化アルキル基、アラルキル基、高級アル
コールエステル基、メルカプト基、アルキルエーテル基
等の少くとも１種を側鎖にもつ変性オルガノポリシロキ
サン等が挙げられ、ジオルガノポリシロキサン(ａ)に不
溶な程度にまで変性されたものが用いられる。変性シリ
コーン中の変性基の占める割合は通常１０重量％以上で
あることが好ましい。特に好ましい変性シリコーンはポ
リエーテル変性シリコーンである。ジオルガノポリシロ
キサン(a)と変性シリコーン(ｃ)を均一に混合し、安定
な油剤とするため上記成分(ｂ)をつなぎ油として用いる
が、糸中のオリゴマーを溶出しないものが好ましく単独
または２種以上の併用で適宜用いられる。つなぎ油は糸
の摩擦抵抗の低下に対して顕著な効果を有さず、また解
舒性改良の効果も小さいことから油剤中への配合量もで
きるだけ少くするのが好ましく、成分(ａ)と成分(ｃ)の
合計が油剤に対し４０〜９０重量％であることが好まし
い。また、成分(ａ)と成分(ｃ)の配合割合は２０〜８
０：１重量比が好ましい。成分(ｃ)が過少の場合低速走
行における平滑性が不十分となり、一方成分(ｃ)が過多
の場合成分(ｂ)を添加しても両成分の相溶性が悪化する
欠点を生じる。なお、油剤中に占める成分(ｃ)の割合は
１〜５重量％が好ましい。

本発明の油剤における炭素原子数が８以上、好ましくは
８〜２２の脂肪酸と周期律表Ｉａ族、II属およびIII属
からなる群から選ばれた金属との塩(ｄ)としては、カプ
リン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム、ステアリン
酸リチウム、パルミチン酸亜鉛、ラウリン酸マグネシウ
ム、ステアリン酸マグネシウム、ヒドロキシステアリン
酸マグネシウム、トリカプリル酸アルミニウム、ジステ
アリン酸アルミニウム等が例示される。特に水に不溶な
塩が好ましく、就中II属の金属の塩が特に好ましい。具
体的にはステアリン酸マグネシウムが最も好ましい。成
分(ｄ)は油剤中に微粒子状、好ましくは０．０５〜５
μ、特に好ましくは０．２〜１．５μの分散粒径で含有
することが重要であり、配合量は油剤に対し０．１〜３
重量％であり、好ましくは０．２〜２重量％である。成
分(ｄ)が過少の場合解舒性および平滑性の改良効果が不
充分であり、過多の場合非ニユートン流体となつて油剤
供給パイプラインに詰つたり機械を汚したりする欠点を
生じる。成分(ｄ)の分散は成分(ｄ)を融点以上で油剤中
に溶解させ、撹拌しながら徐冷して粒子を析出させるこ
とにより容易に行うことができる。また、これらの各成
分を混合後ダイノミル、サンドミル、アトライターのよ
うな機械により分散する方法で行うこともできる。

上記各成分の作用について説明すると、成分(a)は高速
での平滑性に特に有効であり、すなわち糸の走行速度が
１００ｍ／分以上の高速になつたときに優れた平滑性
（摩擦抵抗が小さい）を示す。成分(ａ)は糸中のオリゴ
マーとは相溶性がなく、またポリウレタンに配合される
各種添加剤とも相溶性が小さく、したがつて高濃度で使
用しても後加工工程におけるスカム発生には悪影響を及
ぼさないばかりか、高速平滑性が良好なために糸への油
剤付着率を少くすることができより好ましい油剤を得る
ことができる。

一方、成分(ｄ)の金属石鹸は糸同士の粘着防止作用を有
する化合物であり、しかも摩擦、特に糸の走行速度の小
さい低速摩擦（１００ｍ／分以下）にも優れた効果を発
揮する。成分(ｃ)の変性シリコーンも成分(ｄ)と同様の
効果を有するが、この作用効果に加えて更に次の如き特
異な効果を有している。すなわち、成分(ｃ)を含有しな
い油剤は６０〜１００℃に加温されると一旦均一分散さ
れた成分(ｄ)が凝集して分離沈降を生じるのに対し、成
分(ｃ)を配合した本発明の油剤はこの分離沈降が防止で
きることから、成分(ｃ)は成分(ｄ)の分散安定剤として
機能していることであり、それに伴つて長期に亘り性能
が安定しかつ再現性に富む優れた効果が得られる。この
ような作用はほとんどの変性のシリコーンに認められる
が、特に効果の大きいのがアルキル（メチル基以外の
基）・アラルキル・ポリエーテル変性シリコーン、ポリ
エーテル変性シリコーン、アルキルエーテル変性シリコ
ーン等の変性シリコーンである。

弾性繊維、ことにポリウレタン弾性繊維の後加工工程、
たとえば編立、整経、リワインド、カバーリング等の工
程における糸条の走行速度は通常１ｍ／分程度の低速か
ら６００ｍ／分以上の高速の場合まであり、極めて多様
である。ところが糸条の平滑性には速度依存性があり、
低速で良好な糸が必ずしも高速で良好であるとは限らな
い。したがつて、弾性糸に付着させる油剤としては低速
から高速までの広範囲な速度における平滑性を向上させ
る能力を持つものであることが望まれる。本発明におけ
る成分(ａ)は高速で、一方成分(ｃ)と成分(ｄ)は糸同士
の粘着性を防止し、低速での平滑性を向上させる能力を
持ち、熱にも安定で各々の成分比、油剤中に占める含有
率を適宜変化させることにより、広範な走行速度におけ
る摩擦抵抗を低下させることに成功したものである。

本発明の油剤は上記４成分を必須成分とし、所望により
鉱物油のような稀釈剤や着色防止剤、帯電防止剤、防徴
剤、耐光剤およびその他の添加剤を含有させることがで
きる。

本発明の油剤を適用できる弾性糸としては、ポリウレタ
ン弾性糸、ポリエステル弾性糸、ポリアミド弾性糸、ポ
リカーボネート弾性糸等の弾性糸が挙げられるが、特に
ポリウレタン弾性糸に適用して効果的である。ポリウレ
タン弾性糸にはポリエーテル系、ポリエステル系、ポリ
カーボネート系、ポリアミド系等を包含する。

以下、実施例により本発明を説明する。なお、実施例中
の部および％はことわらない限り重量基準である。ま
た、実施例中における解舒性とはチーズに捲かれた糸を
安定に捲取るために最小限必要な伸長の割合である。ま
た、平滑性は編針の摩擦面に対する糸の摩擦係数で評価
した。測定はツルベイザーウースター社製ＦメーターＲ
−１１８２で行い、その測定原理は次のとおりである。
すなわち、糸を編針に摩擦角αで掛け一方向に糸を走行
させ、このときの編針の通過前後で糸張力を測定し、こ
の値から次式により摩擦係数を求める。なお、速度は０
ｍ／分から６００ｍ／分まで変えられるものである。

スカムテストは片岡機械工業社製ダブルカバーリングマ
シーンに糸を２４Ｈｒかけて、トツプローラー上に付着
したスカムを目視判定し、１〜５級にランク分けする方
法をとつた。

実施例1. ジフエニルメタン４，４′ジイソシアネート１５部と分
子量１５００のポリテトラメチレンエーテルグリコール
８２．５部とを８０℃で４０分間反応させてプレポリマ
ーを得た。これをジメチルホルムアミド１５０部に溶解
し、５℃まで冷却したのち、ジメチルホルムアミドに溶
解した１，２プロピレンジアミン２部と反応させた。得
られた重合粘稠体溶液（２０℃における粘度２０００ポ
イズ）を孔径０．２mm、孔数２０の紡糸口金を通して２
１０℃に加熱された気流中に紡出し、形成された糸条を
溶媒含有率が１％以下になつたところで機械的仮撚によ
り収束したのち油剤を付与し、３００ｍ／分で捲取つて
重量５００ｇのチーズを得た。

油剤組成を種々変更して得られたポリウレタン弾性糸と
そのチーズについて品質を調べた結果を第１表に示し
た。

表から明らかなように本発明の油剤を用いた場合は熱に
安定で低い油剤付着率でも優れた解舒性と平滑性を示
し、スカム発生や油剤浸出もなかつたが、類似組成の油
剤による比較例ではすべての点で良好な結果を示すもの
はなかつた。

金属石鹸配合量が少い比較例１５は解舒性および平滑性
の改良効果が不充分であつた。一方、金属石鹸配合量が
多過ぎると油剤供給のパイプラインに詰つたり、機械を
汚ごすなどの欠点を生じた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２５℃における粘度が５〜３０センチスト
   ークスのジオルがノポリシロキサン（ａ），高級アルコ
   ールまたはそのエーテルもしくは炭素原子数が１２以上
   のカルボン酸エステル（ｂ），変性シリコーン（ｃ）及
   び炭素原子数が８以上の脂肪酸と周期律表Ｉａ属、II属
   及びIII属から選ばれた金属との塩（ｄ）を必須成分と
   する油剤であって、 成分（ａ）と（ｃ）の合計が油剤に対し４０〜９０重量
   ％ 成分（ａ）と（ｃ）の配合割合が２０〜８０：１成分
   （ｃ）の割合が油剤に対し１〜５重量％ 成分（ｄ）が油剤中に分散粒子径０．０５〜５μｍの微
   分散状態で０．１〜３重量％ 含有されてなることを特徴とする弾性糸用油剤。