聚氨酯类弹性纤维用处理剂、 聚氨酯类弹性纤维的处理方 法及聚氨酯类弹性纤维 技术领域 本发明涉及聚氨酯类弹性纤维用处理剂、 使用该聚氨酯类弹性纤维用处理剂的聚 氨酯类弹性纤维的处理方法以及通过该处理方法得到的聚氨酯类弹性纤维， 更具体地说， 涉及在聚氨酯类弹性纤维的制造中、 可以得到具有良好的卷形状和解舒性 ( 解舒性 ) 的卷 装， 此外可以赋予聚氨酯类弹性纤维优异的平滑性、 抗静电性和热熔粘接性的聚氨酯类弹 性纤维用处理剂、 使用该聚氨酯类弹性纤维用处理剂的聚氨酯类弹性纤维的处理方法以及 通过该处理方法得到的聚氨酯类弹性纤维。
背景技术
以往， 作为聚氨酯类弹性纤维用处理剂， 提出了在聚二甲基硅氧烷或矿物油等中 分散固体的金属皂而得到的处理剂 ( 例如参照专利文献 1 ～ 3)、 含有聚氧亚烷基醚改性聚 硅氧烷的处理剂 ( 例如参照专利文献 4 和 5)、 含有聚丙二醇类多元醇的处理剂 ( 例如参照 专利文献 6) 等。但是这些以往的聚氨酯类弹性纤维用处理剂， 聚氨酯类弹性纤维的制造中 制造的卷装的解舒性不好， 对聚氨酯类弹性纤维赋予的热熔粘接性不好， 或对聚氨酯类弹 性纤维赋予的平滑性或抗静电性不充分而得不到稳定的操作性等， 在聚氨酯类弹性纤维的 制造或加工上存在一些重大的障碍。
[ 现有技术文献 ]
[ 专利文献 ]
专利文献 1 ： 日本特公昭 41-286 号公报
专利文献 2 ： 日本特公昭 40-5557 号公报
专利文献 3 ： 日本特开平 9-217283 号公报
专利文献 4 ： 日本特开平 9-268477 号公报
专利文献 5 ： 日本特开平 9-296377 号公报
专利文献 6 ： 日本特开 2000-327224 号公报 发明内容 本发明的目的在于， 提供在聚氨酯类弹性纤维的制造中可以得到具有良好的卷形 状和解舒性的卷装， 此外可以赋予聚氨酯类弹性纤维优异的平滑性、 抗静电性和热熔粘接 性的聚氨酯类弹性纤维用处理剂， 使用该聚氨酯类弹性纤维用处理剂的聚氨酯类弹性纤维 的处理方法以及通过该处理方法得到的聚氨酯类弹性纤维。
本发明人为了解决上述问题而进行精心研究的结果发现， 作为聚氨酯类弹性纤维 用处理剂， 在特定的分散介质中以规定比率分散特定的分散质而成的处理剂是合适的， 从 而完成了本发明。
即， 本发明涉及聚氨酯类弹性纤维用处理剂， 其为含有下述分散介质和分散质的 聚氨酯类弹性纤维用处理剂， 其特征在于， 以 80 ～ 99.99 质量％的比率含有该分散介质， 以
0.01 ～ 20 质量％的比率含有该分散质 ( 总计 100 质量％ )， 且将通过下述平均粒径的测定 方法测定的平均粒径调整为 0.01 ～ 500μm。
分散介质 ： 为以 70 ～ 100 质量％的比率含有矿物油、 以 0 ～ 30 质量％的比率含有 硅油和 / 或液态酯油 ( 总计 100 质量％ )、 且 25℃下的粘度为 2×10-6 ～ 1000×10-6m2/s 的 液体，
分散质 ： 为选自下述化学式 1 所示的脂肪族酯化合物、 化学式 2 所示的脂肪族酯化 合物、 化学式 3 所示的脂肪族酯化合物和化学式 4 所示的脂肪族酯化合物中的一种或两种 以上的、 熔点为 25℃以上的脂肪族酯化合物，
[ 化学式 1]
R1-O-X1
[ 化学式 2]
X2-O-A-O-X3
[ 化学式 3]
[ 化学式 4]在化学式 1 ～化学式 4 中，
R1 ： 碳原子数为 14 ～ 50 的直链脂肪族烃基、 碳原子数为 14 ～ 50 的支链脂肪族烃 基、 或碳原子数为 5 或 6 的环烷基，
A： 从分子中具有由碳原子数为 2 ～ 10 的氧亚烷基单元 ( オキシアルキレン単位 ) 构成的 ( 聚 ) 氧亚烷基的碳原子数为 2 ～ 30 的 ( 聚 ) 氧亚烷基二醇除去全部羟基而得到 的残基，
X1 ： 下述化学式 5 所示的酰基， 2
X ～ X10 ： 下述化学式 5 所示的酰基或氢原子 ( 其中， 化学式 2 中的 X2 和 X3 中至少 一个为下述化学式 5 所示的酰基， 此外化学式 3 中的 X4 ～ X6 中至少一个为下述化学式 5 所 示的酰基， 进而化学式 4 中的 X7 ～ X10 中至少一个为下述化学式 5 所示的酰基 )
[ 化学式 5]
化学式 5 中，R2 ： 碳原子数为 13 ～ 49 的直链脂肪族烃基、 碳原子数为 13 ～ 49 的支链脂肪族烃 基、 或碳原子数为 5 或 6 的环烷基。
平均粒径的测定方法 ： 使用 25℃下的粘度都为 10×10-6m2/s 的聚二甲基硅氧烷和 矿物油的 1/1( 质量比 ) 的混合液， 稀释聚氨酯类弹性纤维用处理剂以使该聚氨酯类弹性纤 维用处理剂中的分散质的浓度为 1000mg/L， 将该稀释液以液温 25℃供给到激光衍射式粒 度分布测定装置中， 测定体积基准的平均粒径的方法。
此外， 本发明涉及聚氨酯类弹性纤维的处理方法， 该方法的特征在于， 不将上述本 发明的聚氨酯类弹性纤维用处理剂稀释， 而通过净给油法 ( ニ一ト給油法 )， 在聚氨酯类弹 性纤维的纺丝工序中， 使上述本发明的聚氨酯类弹性纤维用处理剂以 0.1 ～ 10 质量％附着 在聚氨酯类弹性纤维上。
进一步地， 本发明涉及通过上述本发明的聚氨酯类弹性纤维的处理方法得到的聚 氨酯类弹性纤维。 具体实施方式
首先， 对本发明涉及的聚氨酯类弹性纤维用处理剂 ( 以下称为本发明的处理剂 ) 进行说明。 本发明的处理剂， 在制造聚氨酯类弹性纤维时附着在聚氨酯类弹性纤维上， 含有 特定的分散介质和特定的分散质。 用于本发明的处理剂的分散介质， 为以 70 ～ 100 质量％的比率含有矿物油、 以 0 ～ 30 质量％的比率含有硅油和 / 或液态酯油 ( 总计 100 质量％ )、 且 25 ℃下的粘度为 -6 -6 2 2×10 ～ 1000×10 m /s 的液体。
作为矿物油， 可以使用含有链烷烃成分、 环烷烃成分和芳香成分 ( アロマ成 分 ) 等的通常的石油馏分， 对其成分等不加以限定， 但是优选 25 ℃下的粘度为 2×10-6 ～ 100×10-6m2/s 的矿物油。
作为硅油， 可以举出以二甲基硅氧烷单元作为构成单元的聚二甲基硅氧烷、 以二 甲基硅氧烷单元和具有碳原子数为 2 ～ 4 的烷基的二烷基硅氧烷单元作为构成单元的聚二 烷基硅氧烷、 和以二甲基硅氧烷单元和甲基苯基硅氧烷单元作为构成单元的聚硅氧烷等， 其中优选聚二甲基硅氧烷。
作为液态酯油， 可以举出 1) 硬脂酸丁酯、 硬脂酸辛酯、 月桂酸油基酯、 油酸油基 酯、 硬脂酸异十三烷基酯、 异硬脂酸异二十五烷基酯等脂肪族一元醇与脂肪族单羧酸的酯， 2)1， 6- 己二醇二癸酸酯、 三羟甲基丙烷单油酸酯单月桂酸酯、 三羟甲基丙烷三月桂酸酯、 脱 水山梨糖醇单 油酸酯、 脱水山梨糖醇三油酸酯、 蓖麻油等天然油脂等脂肪族多元醇与脂肪 族单羧酸的酯， 3) 二月桂基己二酸酯、 二油基壬二酸酯等脂肪族一元醇与脂肪族多元酸的 酯等， 其中， 优选硬脂酸辛酯、 硬脂酸异十三烷基酯等脂肪族一元醇与脂肪族单羧酸的、 碳 原子数为 15 ～ 40 的酯， 或三羟甲基丙烷三月桂酸酯、 蓖麻油等脂肪族多元醇与脂肪族单羧 酸的、 碳原子数为 15 ～ 40 的酯。
上述分散介质以 70 ～ 100 质量％的比率含有矿物油， 以 0 ～ 30 质量％的比率含 有硅油和 / 或液态酯油 ( 总计 100 质量％ )， 其中， 优选以 85 ～ 100 质量％的比率含有矿物 油， 以 0 ～ 15 质量％的比率含有硅油和 / 或液态酯油 ( 总计 100 质量％ )， 特别优选含有 100 质量％的矿物油。矿物油小于 70 质量％时， 得到的聚氨酯类弹性纤维的热熔粘接性显
著降低。 分散介质是 25℃下的粘度为 2×10-6 ～ 1000×10-6m2/s 的液体， 其中， 优选 25℃下 -6 -6 2 -6 2 的粘度为 2×10 ～ 100×10 m /s 的液体。若 25℃下的粘度小于 2×10 m /s， 则使这样的 处理剂附着在聚氨酯类弹性纤维时易飞散， 相反地若 25℃下的粘度超过 1000×10-6m2/s， 则 即使将这样的处理剂附着在聚氨酯类弹性纤维上， 也难以得到良好的平滑性。 要说明的是， 本发明中， 粘度为通过使用 JIS-K2283( 石油制品运动粘度试验方法 ) 中记载的坎农 - 芬斯 克粘度计的方法测定得到的值。
供于本发明的处理剂的分散质， 为 1) 化学式 1 所示的脂肪族酯化合物、 2) 化学式 2 所示的脂肪族酯化合物、 3) 化学式 3 所示的脂肪族酯化合物、 4) 化学式 4 所示的脂肪族酯 化合物、 5) 它们任意的混合物、 且熔点为 25℃以上的分散质。
化学式 1 所示的脂肪族酯化合物中， 化学式 1 中的 R1 是碳原子数为 14 ～ 50 的 直链脂肪族烃基、 碳原子数为 14 ～ 50 的支链脂肪族烃基、 或碳原子数为 5 或 6 的环烷基。 作为上述碳原子数为 14 ～ 50 的直链脂肪族烃基或碳原子数为 14 ～ 50 的支链脂肪族烃 基， 可以举出 1) 正十四烷基、 正十六烷基、 十八烷基、 二十烷基、 二十二烷基、 二十四烷基、 二十六烷基、 二十八烷基、 三十烷基、 三十二烷基、 三十四烷基、 三十六烷基、 三十八烷基、 四十烷基、 四十二烷基、 异十八烷基、 异二十二烷基、 异二十六烷基、 异二十八烷基、 异三十 烷基、 异三十二烷基、 异三十四烷基等直链或支链的烷基， 2) 顺式 -9- 十八烯基、 11- 十七烯 基、 11- 十八烯基、 顺式， 顺式 -9， 12- 十八碳二烯基、 8， 11- 二十碳二烯基、 顺式 -15- 二十四 烯基、 顺式 -8- 三十二烯基、 顺式 -4， 8- 乙基 - 三十烯基等直链或支链的烯基， 3)8- 十八炔 基、 1- 十九炔基、 1- 二十炔基、 8- 二十二炔基、 6- 二十三炔基、 8- 二十四炔基、 8- 二十六炔
基、 8- 二十七炔基、 8- 二十八炔基、 4- 三十炔基、 8- 二十九炔基、 8- 三十二炔基、 6- 四十炔 基、 4- 乙基 - 二十六炔基等直链或支链的炔基。此外， 作为碳原子数为 5 或 6 的环烷基， 可 1 以举出环戊基、 环己基。其中， 作为 R ， 优选碳原子数为 18 ～ 38 的烷基， 更优选碳原子数为 22 ～ 36 的烷基。
化学式 1 所示的脂肪族酯化合物中， 化学式 1 中的 X1 为化学式 5 所示的酰基。
化学式 5 中的 R2 是碳原子数为 13 ～ 49 的直链脂肪族烃基、 碳原子数为 13 ～ 49 的支链脂肪族烃基、 或碳原子数为 5 或 6 的环烷基。作为上述碳原子数为 13 ～ 49 的直链 脂肪族烃基或碳原子数为 13 ～ 49 的支链脂肪族烃基， 可以举出 1) 十三烷基、 十五烷基、 十七烷基、 十八烷基、 十九烷基、 二十一烷基、 二十三烷基、 二十四烷基、 二十五烷基、 二十六 烷基、 二十七烷基、 二十八烷基、 二十九烷基、 三十烷基、 三十一烷基、 三十二烷基、 三十三烷 基、 三十七烷基、 三十九烷基、 四十一烷基、 四十二烷基、 异十七烷基、 异十八烷基、 异十九烷 基、 异二十三烷基、 异二十四烷基、 异二十五烷基、 异二十六烷基、 异二十七烷基、 异二十八 烷基、 异二十九烷基、 异三十烷基、 异三十一烷基、 异三十三烷基、 异三十七烷基等直链或支 链烷基， 2) 顺式 -9- 十八烯基、 11- 十七烯基、 顺式， 顺式 -9， 12- 十八碳二烯基、 8， 11- 十九 碳二烯基、 顺式 -15- 二十五烯基、 顺式 -8- 三十二烯基、 顺式 -4， 8- 乙基 - 三十烯基等直链 或支链的烯基， 3)8- 十八炔基、 1- 十九炔基、 1- 二十炔基、 8- 二十二炔基、 6- 二十三炔基、 8- 二十四炔基、 8- 二十六炔基、 8- 二十七炔基、 8- 二十八炔基、 4- 三十炔基、 8- 二十九炔 基、 8- 三十二炔基、 6- 四十炔基、 4- 乙基 - 二十六炔基等直链或支链的炔基。此外， 作为碳 2 原子数为 5 或 6 的环烷基， 可以举出环戊基、 环己基。其中， 作为 R ， 优选碳原子数为 17 ～37 的烷基， 更优选碳原子数为 21 ～ 35 的烷基。
作为上述化学式 1 所示的脂肪族酯化合物， 可以举出例如， 肉豆蔻酸肉豆蔻酯、 硬脂酸肉豆蔻酯、 二十二烷酸肉豆蔻基酯、 褐煤酸肉豆蔻基酯、 硬脂酸硬脂酯、 二十二烷酸 硬脂基酯、 二十四烷酸硬脂基酯、 硬脂酸异硬脂基酯、 硬脂酸二十二烷基酯、 二十二烷酸 二十二烷基酯、 二 十四烷酸二十二烷基酯、 肉豆蔻酸二十四烷基酯、 二十二烷酸二十四烷 基酯、 二十四烷酸二十四烷基酯、 褐煤酸二十四烷基酯、 三十烷酸二十四烷基酯、 硬脂酸 二十八烷基酯 ( モンタニルステアラ一ト )、 二十二烷酸二十八烷基酯 ( モンタニルベヘニ ラ一ト )、 二十四烷酸二十八烷基酯 ( モンタニルリグノセラ一ト )、 褐煤酸二十八烷基酯 ( モンタニルモンタナ一ト ) 和三十烷酸三十烷基酯等。其中， 优选硬脂酸硬脂酯、 二十二 烷酸硬脂基酯、 二十四烷酸硬脂基酯、 硬脂酸异硬脂基酯、 硬脂酸二十二烷基酯、 二十二烷 酸二十二烷基酯、 二十四烷酸二十二烷基酯、 二十二烷酸二十四烷基酯、 二十四烷酸二十四 烷基酯、 褐煤酸二十四烷基酯、 三十烷酸二十四烷基酯、 硬脂酸二十八烷基酯 ( モンタニ ルステアラ一ト )、 二十二烷酸二十八烷基酯 ( モンタニルベヘニラ一ト )、 二十四烷酸 二十八烷基酯 ( モンタニルリグノセラ一ト )、 褐煤酸二十八烷基酯 ( モンタニルモンタ ナ一ト ) 和三十烷酸三十烷基酯， 更优选二十二烷酸二十二烷基酯、 二十四烷酸二十二烷 基酯、 二十二烷酸二十四烷基酯、 二十四烷酸二十四烷基酯、 褐煤酸二十四烷基酯、 三十烷 酸二十四烷基酯、 硬脂酸二十八烷基酯、 二十二烷酸二十八烷基酯、 二十四烷酸二十八烷基 酯、 褐煤酸二十八烷基酯和三十烷酸三十烷基酯。
化学式 2 所示的脂肪族酯中， 化学式 2 中的 X2 和 X3 为化学式 5 所示的酰基或氢原 子， 但是 X2 和 X3 中至少一个为化学式 5 所示的酰基。
化学式 2 所示的脂肪族酯化合物中， 化学式 2 中的 A 为从分子中具有由碳原子数 为 2 ～ 10 的氧亚烷基单元构成的 ( 聚 ) 氧亚烷基的碳原子数为 2 ～ 30 的 ( 聚 ) 氧亚烷基 二醇除去全部羟基而得到的残基。 其中， 作为化学式 2 的 A， 优选为从乙二醇、 丙二醇或丁二 醇除去所有羟基而得到的残基。
作为化学式 2 所示的脂肪族酯化合物， 可以举出例如， 由下述 1) ～ 4) 的脂肪酸与 乙二醇、 1， 2- 丙二醇、 1， 4- 丁二醇、 1， 6- 六亚甲基二醇、 聚乙二醇、 聚丙二醇、 聚亚乙基聚亚 丙基二醇 ( ポリエチレンポリプロピレングリコ一ル )、 聚四亚甲基二醇、 聚六亚甲基二醇 等二元醇合成的 1 元或 2 元脂肪族酯化合物， 所述脂肪酸为 1) 肉豆蔻酸、 十五烷酸、 软脂 酸、 十七烷酸、 硬脂酸、 十九烷酸、 花生酸、 二十二烷酸、 二十四烷酸、 二十六烷酸、 二十七烷 酸、 褐煤酸、 三十烷酸、 三十二烷酸等饱和脂肪酸， 2) 油酸、 反油酸、 鲸蜡烯酸、 芥酸、 巴西烯 酸、 山梨酸、 亚油酸、 亚麻酸、 花生四烯酸、 鰶鱼酸、 尼生酸、 丙炔酸、 硬脂炔酸等不饱和脂肪 酸， 3) 异硬脂酸等具有支链的烃基的脂肪酸， 4) 锦葵酸 (malvalic acid)、 苹婆酸、 晁模酸、 环戊烯十三碳烯酸等脂环式脂肪酸等。其中， 优选为由硬脂酸、 十九烷酸、 花生酸、 二十二 烷酸、 二十四烷酸、 二十六烷酸、 二十七烷酸、 褐煤酸、 三十烷酸、 三十二烷酸、 异硬脂酸等碳 原子数为 18 ～ 38 的脂肪酸与乙二醇、 1， 2- 丙二醇、 1， 4- 丁二醇合成的 1 元或 2 元脂肪族 酯化合物， 更优选由二十二烷酸、 二十四烷酸、 二十六烷酸、 二十七烷酸、 褐煤酸、 三十烷酸、 三十二烷酸等碳原子数为 22 ～ 36 的脂肪酸与乙二醇、 1， 2- 丙二醇、 1， 4- 丁二醇合成的 1 元或 2 元脂肪族酯化合物。
化学式 3 所示的脂肪族酯化合物中， 化学式 3 中的 X4、 X5 和 X6 为化学式 5 所示的酰基或氢原子， 但是 X4、 X5 和 X6 中至少一个为化学式 5 所示的酰基。
作为上述化学式 3 所示的脂肪族酯化合物， 可以举出例如， 由下述 1) ～ 4) 的脂 肪酸与甘油合成的 1 元～ 3 元脂肪族酯化合物， 所述脂肪酸为 1) 肉豆蔻酸、 十五烷酸、 软 脂酸、 十七烷酸、 硬脂酸、 十九烷酸、 花生酸、 二十二烷酸、 二十四烷酸、 二十六烷酸、 二十七 烷酸、 褐煤酸、 三十烷酸、 三十二烷酸等饱和脂肪酸， 2) 油酸、 反油酸、 鲸蜡烯酸、 芥酸、 巴西 烯酸、 山梨酸、 亚油酸、 亚麻酸、 花生四烯酸、 鰶鱼酸、 尼生酸、 丙炔酸、 硬脂炔酸等不饱和脂 肪酸， 3) 异硬脂酸等具有支链的烃基的脂肪酸， 4) 锦葵酸、 苹婆酸、 晁模酸、 环戊烯十三碳 烯酸等脂环式脂肪酸等。其中， 优选由硬脂酸、 十九烷酸、 花生酸、 二十二烷酸、 二十四烷 酸、 二十六烷酸、 二十七烷酸、 褐煤酸、 三十烷酸、 三十二烷酸、 异硬脂酸等碳原子数为 18 ～ 38 的脂肪酸与甘油合成的 1 元～ 3 元脂肪族酯化合物， 更优选由二十二烷酸、 二十四烷酸、 二十六烷酸、 二十七烷酸、 褐煤酸、 三十烷酸、 三十二烷酸等碳原子数为 22 ～ 36 的脂肪酸与 甘油合成的 1 元～ 3 元脂肪族酯化合物，
化学式 4 所示的脂肪族酯化合物中， 化学式 4 中的 X7、 X8、 X9 和 X10 为化学式 5 所示 的酰基或氢原子， 但是 X7、 X8、 X9 和 X10 中至少一个为化学式 5 所示的酰基。
作为上述化学式 4 所示的脂肪族酯化合物， 可以举出例如， 由下述 1) ～ 4) 的脂 肪酸与季戊四醇合成的 1 元～ 4 元脂肪族酯化合物， 所述脂 肪酸为 1) 肉豆蔻酸、 十五烷 酸、 软脂酸、 十七烷酸、 硬脂酸、 十九烷酸、 花生酸、 二十二烷酸、 二十四烷酸、 二十六烷酸、 二十七烷酸、 褐煤酸、 三十烷酸、 三十二烷酸等饱和脂肪酸， 2) 油酸、 反油酸、 鲸蜡烯酸、 芥 酸、 巴西烯酸、 山梨酸、 亚油酸、 亚麻酸、 花生四烯酸、 鰶鱼酸、 尼生酸、 丙炔酸、 硬脂炔酸等 不饱和脂肪酸， 3) 异硬脂酸等具有支链的烃基的脂肪酸， 4) 锦葵酸、 苹婆酸、 晁模酸、 环戊 烯十三碳烯酸等脂环式脂肪酸等。其中， 优选由硬脂酸、 十九烷酸、 花生酸、 二十二烷酸、 二十四烷酸、 二十六烷酸、 二十七烷酸、 褐煤酸、 三十烷酸、 三十二烷酸、 异硬脂酸等碳原子 数为 18 ～ 38 的脂肪酸与季戊四醇合成的 1 元～ 4 元脂肪族酯化合物， 更优选由二十二 烷酸、 二十四烷酸、 二十六烷酸、 二十七烷酸、 褐煤酸、 三十烷酸、 三十二烷酸等碳原子数为 22 ～ 36 的脂肪酸与季戊四醇合成的 1 元～ 4 元脂肪族酯化合物，
用于本发明的处理剂的分散质， 如上所述， 为 1) 化学式 1 所示的脂肪族酯化合物、 2) 化学式 2 所示的脂肪族酯化合物、 3) 化学式 3 所示的脂肪族酯化合物、 4) 化学式 4 所示 的脂肪族酯化合物、 5) 它们的混合物、 且熔点为 25℃以上的分散质， 其中， 优选选自化学式 2 所示的脂肪族酯化合物和化学式 3 所示的脂肪族酯化合物中的分散质， 更优选化学式 2 所 示的脂肪族酯化合物或化学式 3 所示的脂肪族酯化合物中的任意一方。化学式 2 所示的脂 肪族酯化合物和化学式 3 所示的脂肪族酯化合物有助于本发明的处理剂的分散稳定性， 表 现出良好的保存稳定性。
本发明的处理剂， 以 80 ～ 99.99 质量％的比率含有以上说明的分散介质、 以 0.01 ～ 20 质量％的比率含有分散质 ( 总计 100 质量％ )， 优选以 90 ～ 99.9 质量％的比率 含有分散介质、 以 0.1 ～ 10 质量％的比率含有分散质 ( 总计 100 质量％ )。通过使分散介 质的比率为 80 ～ 99.99 质量％、 使分散质的比率为 0.01 ～ 20 质量％ ( 总计 100 质量％ )， 可以适当地控制本发明的处理剂具有的触变性， 此外表现出良好的保存稳定性。
本发明的处理剂含有以上说明的分散介质和分散质， 以 80 ～ 99.99 质量％的比率 含有该分散介质、 以 0.01 ～ 20 质量％的比率含有该分散质 ( 总计 100 质量％ )， 且将平均粒径调整为 0.01 ～ 500μm、 优选调整为 0.1 ～ 100μm。其中， 平均粒径指的是， 使用 25℃下 -6 2 的粘度都为 10×10 m /s 的聚二甲基硅氧烷和矿物油的 1/1( 质量比 ) 的混合液， 稀释聚氨 酯类弹性纤维用处理剂以使该聚氨酯类弹性纤维用处理剂中的分散质的浓度为 1000mg/ L， 将该稀释液以液温 25℃供给到激光衍射式粒度分布测定装置中， 测定体积基准的平均粒 径而得到的值。
本发明的处理剂可以通过公知的方法制备。 例如可以将分散介质与分散质以规定 比率混合形成混合物后， 将该混合物供给到立式珠磨机 ( ビ一ズミル )、 卧式珠磨机、 砂磨 机或胶体磨等湿式粉碎机中， 以均一分散液的形式得到。混合各成分时的温度或湿式粉碎 时的温度优选为 20 ～ 35℃。 分散液的粘度优选调整成使用 JIS-K2283( 石油制品运动粘度 试验方法 ) 中记载的坎农 - 芬斯克粘度计， 在 25℃的条件下测定为 2×10-6 ～ 1000×10-6m2/ s。
本发明的处理剂， 在不损害本发明的效果的范围内， 根据需要可以适当并用氨基 改性聚二甲基硅氧烷、 聚醚改性聚二甲基硅氧烷等改性硅油， 有机硅树脂， 阴离子性表面活 性剂， 非离子性表面活性剂， 阳离子性表面活性剂， 两性表面活性剂， 以高级醇为代表的粘 合剂 ( つなぎ剤 )， 抗静电剂， 润湿性提高剂等成分。 这些成分的并用量优选尽可能少， 相对 于本发明的处理剂 100 质量份， 优选为 5 质量份以下。 接着对本发明涉及的聚氨酯类弹性纤维的处理方法 ( 以下称为本发明的处理方 法 ) 进行说明。本发明的处理方法， 为不将上述本发明的处理剂稀释， 而通过净给油法， 在 聚氨酯类弹性纤维的纺丝工序中， 使上述本发明的处理剂以 0.1 ～ 10 质量％附着在聚氨酯 类弹性纤维上的方法。
本发明的处理方法中， 不将本发明的处理剂用溶剂等稀释， 而通过直接给油的净 给油法使本发明的处理剂附着在聚氨酯类弹性纤维上。 附着步骤为聚氨酯类弹性纤维的纺 丝工序。作为附着方法， 可以适用辊给油法、 导纱器给油法、 喷雾给油法等公知的方法。本 发明的处理剂的附着量相对于聚氨酯类弹性纤维， 为 0.1 ～ 10 质量％， 但是优选为 2 ～ 6 质量％。
最后对本发明涉及的聚氨酯类弹性纤维进行说明。 本发明涉及的聚氨酯类弹性纤 维为通过以上说明的处理方法得到的聚氨酯类弹性纤维。
本发明中， 聚氨酯类弹性纤维指的是实质上以聚氨酯作为主要构成部的弹性纤 维， 通常指的是由含有 85 质量％以上链段化聚氨酯的长链聚合物纺丝而成的弹性纤维。
长链聚合物具有所谓的软链段和硬链段。 软链段为聚醚、 聚酯、 聚醚酯等链比较长 的链段， 硬链段为通过异氰酸酯与二胺或二元醇增链剂 的反应衍生的链比较短的链段。 上 述长链的聚合物通常如下制备 ： 将羟基末端的软链段前体用有机二异氰酸酯封端生成预聚 物， 用二胺或二元醇使该预聚物增链而制备。
对于软链段， 上述聚醚包括由四亚甲基二醇、 3- 甲基 -1， 5- 戊二醇、 四氢呋喃、 3- 甲基四氢呋喃等衍生的聚醚， 其中， 优选由四亚甲基二醇衍生的聚醚。此外， 上述聚酯中 包括由乙二醇、 四亚甲基二醇、 2， 2- 二甲基 -1， 3- 丙二醇等与己二酸、 琥珀酸等二元酸衍生 的聚酯。进一步地， 上述聚醚酯中包括由聚醚和聚酯等衍生的聚醚酯。
作为软链段前体的封端中使用的上述有机二异氰酸酯， 可以举出双 -( 对异氰酸 基苯基 )- 甲烷 (MDI)、 甲苯二异氰酸酯 (TDI)、 双 (4- 异氰酸基环己基 )- 甲烷 (PICM)、 六亚
甲基二异氰酸酯、 3， 3， 5- 三甲基 -5- 亚甲基环己基二异氰酸酯等， 其中优选 MDI。
作为预聚物的增链中使用的上述二胺， 可以举出乙二胺、 1， 3- 环己烷二胺、 1， 4- 环己烷二胺等。
作为预聚物的增链中使用的上述二元醇， 可以举出乙二醇、 1， 3- 丙二醇、 1， 4- 丁 二醇、 新戊二醇、 1， 2- 丙二醇、 1， 4- 环己烷二甲醇、 1， 4- 环己二醇、 1， 4- 双 (β- 羟基乙氧 基 ) 苯、 双 (β- 羟基乙基 ) 对苯二甲酸酯和对苯二甲醇等。以上对作为聚氨酯类弹性纤维 的原料的长链聚合物进行了说明， 但是本发明中， 对上述长链的聚合物的聚合方法不特别 限定。
作为聚氨酯类弹性纤维的原料的长链的聚合物， 可以含有苯并三唑类等紫外线吸 收剂， 受阻胺类等耐候剂， 受阻酚类等抗氧化剂， 氧化钛、 氧化铁等各种颜料， 硫酸钡、 氧化 锌、 氧化铯、 银离子等功能性添加剂等。
作为使用长链的聚合物作为原料对聚氨酯类弹性纤维进行纺丝时使用的溶剂， 可 以举出 N， N- 二甲基乙酰胺 (DMAc)、 二甲基甲酰胺、 二甲基亚砜、 N- 甲基吡咯烷酮等， 但是优 选 DMAc。以溶液的总质量作为基准， 长链的聚合物的浓度为 30 ～ 40 质量％、 特别是 35 ～ 38 质量％在使用溶剂的干式纺丝法中优选。 通常使用二元醇作为增链剂时， 聚氨酯类弹性纤维通过熔融纺丝法、 干式纺丝法 或湿式纺丝法等纺丝， 此外使用二胺作为增链剂时， 聚氨酯类弹性纤维通过干式纺丝法方 式。本发明中， 对纺丝法不特别限定， 但是优选为使用溶剂的干式纺丝法。
根据上述本发明， 具有在聚氨酯类弹性纤维的制造中， 可以得到具有良好的卷形 状和解舒性的卷装， 此外可以对聚氨酯类弹性纤维赋予良好的平滑性、 抗静电性和热熔粘 接性的效果， 从而可以在稳定的操作下得到高品质的聚氨酯类弹性纤维。
实施例
以下为了对本发明的结构和效果进行更具体的说明而举出实施例， 但是本发明不 被这些实施例所限定。而且， 以下的实施例等中， 份表示质量份， 此外％表示质量％。
试验分类 ( 分散质的制备 )
- 化学式 1 所示的脂肪族酯化合物 (ES-1) 的制备
向反应容器中加入二十八烷醇 410.28g 和褐煤酸 424.28g， 在氮气气流下升温至 150℃， 将内容物均一溶解后， 加入硫酸 1.7g， 在 10mmHg 的减压下除去产生的水的同时进行 2 小时酯化反应。反应结束后， 添加 40％氢氧化钠水溶液 1.75g 进行中和， 再次进行脱水。 将内容物冷却固化后， 用球磨机进行粗粉碎得到脂肪族酯化合物 (ES-1)。该脂肪族酯化合 物 (ES-1) 在 25℃下为固体。
- 化学式 1 所示的脂肪族酯化合物 (ES-2) ～ (ES-4) 以及用于比较的脂肪族酯化 合物 (es-1)、 (es-2) 的制备
与脂肪族酯化合物 (ES-1) 同样地制备表 1 记载的脂肪族酯化合物 (ES-2) ～ (ES-4) 和 (es-1)、 (es-2)。
- 化学式 2 所示的脂肪族酯化合物 (ES-5) 的制备
向反应容器中加入 1， 4- 丁二醇 90.04g、 褐煤酸甲酯 876.58g 和二月桂酸二丁基 锡 1.9g， 在氮气气流下用 5 小时升温至 190℃的同时， 除去产生的甲醇。然后， 在 10mmHg 的 减压下进一步除去产生的甲醇的同时进行酯化反应。 反应结束后， 将内容物冷却固化后， 用
球磨机进行粗粉碎得到脂肪族酯化合物 (ES-5)。该脂肪族酯化合物 (ES-5) 在 25℃下为固 体。
- 化学式 2 所示的脂肪族酯化合物 (ES-6) ～ (ES-10) 以及用于比较的脂肪族酯化 合物 (es-3) ～ (es-6) 的制备
与脂肪族酯化合物 (ES-5) 同样地制备表 2 记载的脂肪族酯化合物 (ES-6) ～ (ES-10) 和 (es-3) ～ (es-6)。
- 化学式 3 所示的脂肪族酯化合物 (ES-11) 的制备
向反应容器中加入甘油 92.03g、 褐煤酸甲酯 1314.87g 和二月桂酸二丁基锡 2.7g， 在氮气气流下用 5 小时升温至 190℃的同时， 除去产生的甲醇。 然后， 在 10mmHg 的减压下进 一步除去产生的甲醇的同时进行酯化反应。 反应结束后， 将内容物冷却固化后， 用球磨机进 行粗粉碎得到脂肪族酯化合物 (ES-11)。该脂肪族酯化合物 (ES-11) 在 25℃下为固体。
- 化学式 3 所示的脂肪族酯化合物 (ES-12)、 (ES-13)、 (ES-15)、 (ES-16) 以及用于 比较的脂肪族酯化合物 (es-7) 的制备
与脂肪族酯化合物 (ES-11) 同样地制备表 3 记载的脂肪族酯化合物 (ES-12)、 (ES-13)、 (ES-15)、 (ES-16) 和 (es-7)。
- 化学式 3 所示的脂肪族酯化合物 (ES-14) 的制备
向反应容器中加入甘油 92.03g、 褐煤酸甲酯 438.29g、 二十六烷酸甲酯 410.27g 和二月桂酸二丁基锡 1.8g， 在氮气气流下用 5 小时升温至 190℃的同时， 除去产生的甲醇。 然后， 在 10mmHg 的减压下进一步除去产生的甲醇的同时进行酯化反应。反应结束后， 将内 容物冷却固化后， 用球磨机进行粗粉碎得到脂肪族酯化合物 (ES-14)。该脂肪族酯化合物 (ES-14) 在 25℃下为固体。
- 化学式 4 所示的脂肪族酯化合物 (ES-17) 的制备
向反应容器中加入季戊四醇 136.05g、 三十二烷酸甲酯 1977.32g 和二月桂酸二丁 基锡 4.2g， 在氮气气流下用 5 小时升温至 190℃的同时， 除去产生的甲醇。然后， 在 10mmHg 的减压下进一步除去产生的甲醇的同时进行酯化反应。 反应结束后， 将内容物冷却固化后， 用球磨机进行粗粉碎得到脂肪族酯化合物 (ES-17)。该脂肪族酯化合物 (ES-17) 在 25℃下 为固体。
- 化学式 4 所示的脂肪族酯化合物 (ES-18) ～ (ES-21) 以及用于比较的脂肪族酯 化合物 (es-8) 的制备
与脂肪族酯化合物 (ES-17) 同样地制备表 4 记载的脂肪族酯化合物 (ES-18) ～ (ES-21) 和 (es-8)。
[ 表 1]
[ 表 2]
[ 表 3]
[ 表 4]
表 1 ～表 4 中， R-1 ： 从二十八烷醇除去羟基得到的残基 ( 二十八烷基 ) R-2 ： 从二十四烷醇除去羟基得到的残基 ( 二十四烷基 ) R-3 ： 从十八烷醇除去羟基得到的残基 ( 十八烷基 ) R-4 ： 从十六烷醇除去羟基得到的残基 ( 十六烷基 ) R-5 ： 从十二烷醇除去羟基得到的残基 ( 十二烷基 ) R-6 ： 从甲醇除去羟基得到的残基 ( 甲基 ) X-1 ： 从褐煤酸的羧基除去羟基得到的残基 (R2 ： 二十七烷基 ) X-2 ： 从异二十六烷酸的羧基除去羟基得到的残基 (R2 ： 3- 甲基二十四烷基 ) 2 X-3 ： 从花生酸的羧基除去羟基得到的残基 (R ： 十九烷基 ) 2 X-4 ： 从软脂酸的羧基除去羟基得到的残基 (R ： 十五烷基 ) X-5 ： 从三十二烷酸的羧基除去羟基得到的残基 (R2 ： 三十一烷基 ) 2 X-6 ： 从二十二烷酸的羧基除去羟基得到的残基 (R ： 二十一烷基 ) 2 X-7 ： 从二十四烷酸的羧基除去羟基得到的残基 (R ： 二十四烷基 ) 2 X-8 ： 从二十六烷酸的羧基除去羟基得到的残基 (R ： 二十五烷基 )X-9 ： 从硬脂酸的羧基除去羟基得到的残基 (R2 ： 十七烷基 )
X-10 ： 从环己基甲酸的羧基除去羟基得到的残基 (R2 ： 环己基 ) 2
X-11 ： 从四十二烷酸的羧基除去羟基得到的残基 (R ： 四十一烷基 ) 2
x-1 ： 从五十四烷酸的羧基除去羟基得到的残基 (R ： 五十三烷基 ) 2
x-2 ： 从月桂酸的羧基除去羟基得到的残基 (R ： 十一烷基 ) 2
x-3 ： 从辛酸的羧基除去羟基得到的残基 (R ： 庚基 )
A-1 ： 从 1， 4- 丁二醇除去全部羟基得到的残基
A-2 ： 从 1， 2- 丙二醇除去全部羟基得到的残基
A-3 ： 从乙二醇除去全部羟基得到的残基
A-4 ： 从分子量 400 的聚乙二醇除去全部羟基得到的残基试验分类 2( 聚氨酯类弹 性纤维用处理剂的制备 )
- 实施例 1{ 聚氨酯类弹性纤维用处理剂 (T-1) 的制备 }
将作为分散介质的 25℃下的粘度为 20×10-6m2/s 的矿物油 98 份、 和作为分散质的 表 2 所示的脂肪族酯化合物 (ES-5)2 份， 在 20 ～ 35℃的温度下混合至均一后， 使用卧式珠 磨机进行湿式粉碎， 形成均一分散液， 制备通过上述平均粒径的测定方法得到的平均粒径 为 5μm 的相当于实施例 1 的聚氨酯类弹性纤维用处理剂 (T-1)。 - 实施例 2 ～ 8、 17 ～ 19、 24 和比较例 5、 6、 8{ 聚氨酯类弹性纤维用处理剂 (T-2) ～ (T-8)、 (T-17) ～ (T-19)、 (T-24) 和用于比较的聚氨酯类弹性纤维用处理剂 (t-5)、 (t-6)、 (t-8) 的制备 }
与实施例 1 的聚氨酯类弹性纤维用处理剂 (T-1) 同样地， 制备相当于表 5 记载的 实施例 2 ～ 8、 17 ～ 19、 24 和比较例 5、 6、 8 的聚氨酯类弹性纤维用处理剂 (T-2) ～ (T-8)、 (T-17) ～ (T-19)、 (T-24)、 (t-5) ～ (t-6)、 (t-8)。
- 实施例 9{ 聚氨酯类弹性纤维用处理剂 (T-9) 的制备 }
将作为分散介质的 25 ℃下的粘度为 20×10-6m2/s 的矿物油 88.2 份和 25 ℃下的 粘度为 20×10-6m2/s 的聚二甲基硅氧烷 9.8 份， 作为分散质的表 2 所示的脂肪族酯化合物 (ES-5)2 份， 在 20 ～ 35℃的温度下混合至均一后， 使用卧式珠磨机进行湿式粉碎， 形成均一 分散液， 制备通过上述平均粒径的测定方法得到的平均粒径为 5μm 的相当于实施例 9 的聚 氨酯类弹性纤维用处理剂 (T-9)。
- 实 施 例 10 ～ 12、 20 和 比 较 例 3、 4{ 聚 氨 酯 类 弹 性 纤 维 用 处 理 剂 (T-10) ～ (T-12)、 (T-20) 和用于比较的聚氨酯类弹性纤维用处理剂 (t-3)、 (t-4) 的制备 }
与实施例 9 的聚氨酯类弹性纤维用处理剂 (T-9) 同样地， 制备相当于表 5 记载的 实施例 10 ～ 12、 20 和比较例 3、 4 的聚氨酯类弹性纤维用处理剂 (T-10) ～ (T-12)、 (T-20)、 (t-3) ～ (t-4)。
- 实施例 13{ 聚氨酯类弹性纤维用处理剂 (T-13) 的制备 }
将作为分散介质的 25℃下的粘度为 20×10-6m2/s 的矿物油 98 份和作为分散质的 表 4 所示的脂肪族酯化合物 (ES-17)0.8 份和脂肪酸酯化合物 (ES-8)1.2 份， 在 20 ～ 35℃ 的温度下混合至均一后， 使用卧式珠磨机进行湿式粉碎， 形成均一分散液， 制备通过上述平 均粒径的测定方法得到的平均粒径为 70μm 的相当于实施例 13 的聚氨酯类弹性纤维用处 理剂 (T-13)。
- 实施例 14 ～ 16{ 聚氨酯类弹性纤维用处理剂 (T-14) ～ (T-16) 的制备 }
与实施例 13 的聚氨酯类弹性纤维用处理剂 (T-13) 同样地， 制备相当于表 5 记载 的实施例 14 ～ 16 的聚氨酯类弹性纤维用处理剂 (T-14) ～ (T-16)。
- 实施例 21{ 聚氨酯类弹性纤维用处理剂 (T-21) 的制备 }
将作为分散介质的 25 ℃下的粘度为 20×10-6m2/s 的矿物油 88.2 份和 25 ℃下的 粘度为 20×10-6m2/s 的聚二甲基硅氧烷 9.8 份， 作为分散质的表 1 所示的脂肪族酯化合物 (ES-3)0.8 份和表 2 所示的脂肪酸酯化合物 (ES-9)1.2 份， 在 20 ～ 35℃的温度下混合至均 一后， 使用卧式珠磨机进行湿式粉碎， 形成均一分散液， 制备通过上述平均粒径的测定方法 得到的平均粒径为 5μm 的相当于实施例 21 的聚氨酯类弹性纤维用处理剂 (T-21)。
- 实施例 22{ 聚氨酯类弹性纤维用处理剂 (T-22) 的制备 }
将作为分散介质的 25℃下的粘度为 150×10-6m2/s 的矿物油 98 份和作为分散质的 表 2 所示的脂肪族酯化合物 (ES-10)2 份， 在 20 ～ 35℃的温度下混合至均一后， 使用卧式珠 磨机进行湿式粉碎， 形成均一分散液， 制备通过上述平均粒径的测定方法得到的平均粒径 为 5μm 的相当于实施例 22 的聚氨酯类弹性纤维用处理剂 (T-22)。 而且实际使用时， 相对于 此处制备的聚氨酯类弹性纤维用处理剂 (T-22)100 份， 并用聚醚改性聚二甲基硅氧烷 1 份。 并用的聚醚改性聚二甲基硅氧烷为以聚二甲基硅氧烷部分 / 聚氧亚烷基部分＝ 90/10( 质 量比 ) 的比率构成的， 聚氧亚烷基部分为以氧亚乙基单元 / 氧亚丙基单元＝ 75/25( 质量 比 ) 的比率构成的。
- 实施例 23{ 聚氨酯类弹性纤维用处理剂 (T-23) 的制备 }
将作为分散介质的 25 ℃下的粘度为 80×10-6m2/s 的矿物油 83.6 份和硬脂酸异 十三烷基酯 4.4 份， 作为分散质的表 3 所示的脂肪族酯化合物 (ES-16)6 份和表 4 所示的脂 肪族酯化合物 (ES-19)6 份， 在 20 ～ 35℃的温度下混合至均一后， 使用卧式珠磨机进行湿式 粉碎， 形成均一分散液， 制备通过上述平均粒径的测定方法得到的平均粒径为 50μm 的相 当于实施例 23 的聚氨酯类弹性纤维用处理剂 (T-23)。 而且实际使用时， 相对于此处制备的 聚氨酯类弹性纤维用处理剂 (T-23)100 份， 并用有机硅树脂 2 份。并用的有机硅树脂为以 六甲基二硅氧烷 / 四甲氧基硅烷＝ 1/2( 摩尔比 ) 的比率缩聚而成的。
- 实施例 25{ 聚氨酯类弹性纤维用处理剂 (T-25) 的制备 }
将作为分散介质的 25℃下的粘度为 20×10-6m2/s 的矿物油 83.3 份、 25℃下的粘度 -6 2 为 20×10 m /s 的聚二甲基硅氧烷 9.8 份和三羟甲基丙烷三月桂酸酯 4.9 份， 作为分散质 的表 1 所示的脂肪族酯化合物 (ES-4)2 份， 在 20 ～ 35℃的温度下混合至均一后， 使用卧式 珠磨机进行湿式粉碎， 形 成均一分散液， 制备通过上述平均粒径的测定方法得到的平均粒 径为 5μm 的相当于实施例 25 的聚氨酯类弹性纤维用处理剂 (T-25)。
- 实施例 26{ 聚氨酯类弹性纤维用处理剂 (T-26) 的制备 }
将作为分散介质的 25℃下的粘度为 20×10-6m2/s 的矿物油 85 份、 作为分散质的表 4 所示的脂肪族酯化合物 (ES-21)15 份， 在 20 ～ 35℃的温度下混合至均一后， 使用卧式珠 磨机进行湿式粉碎， 形成均一分散液， 制备通过上述平均粒径的测定方法得到的平均粒径 为 5μm 的相当于实施例 26 的聚氨酯类弹性纤维用处理剂 (T-26)。而且实际使用时， 相对 于此处制备的聚氨酯类弹性纤维用处理剂 (T-26)100 份， 并用氨基改性聚二甲基硅氧烷 1 份。并用的氨基改性聚二甲基硅氧烷的氨基当量为 2000、 25℃下的粘度为 200m2/s。- 比较例 1{ 聚氨酯类弹性纤维用处理剂 (t-1) 的制备 }
将作为分散介质的 25℃下的粘度为 20×10-6m2/s 的矿物油 19.6 份和 25℃下的粘 度为 20×10-6m2/s 的聚二甲基硅氧烷 78.4 份， 作为分散质的硬脂酸镁盐 2 份， 在 20 ～ 35℃ 的温度下混合至均一后， 使用卧式珠磨机进行湿式粉碎， 形成均一分散液， 制备通过上述平 均粒径的测定方法得到的平均粒径为 2μm 的相当于比较例 1 的聚氨酯类弹性纤维用处理 剂 (t-1)。 而且实际使用时， 相对于此处制备的聚氨酯类弹性纤维用处理剂 (t-1)100 份， 并 用聚醚改性聚二甲基硅氧烷 2 份。并用的聚醚改性聚二甲基硅氧烷是以聚二甲基硅氧烷部 分 / 聚氧亚烷基部分＝ 90/10( 质量比 ) 的比率构成的， 聚氧亚烷基部分是以氧亚乙基单元 / 氧亚丙基单元＝ 75/25( 质量比 ) 的比率构成的。
- 比较例 2{ 聚氨酯类弹性纤维用处理剂 (t-2) 的制备 }
将作为分散介质的 25℃下的粘度为 20×10-6m2/s 的矿物油 99 份和作为分散质的 硬脂酸镁盐 1 份， 在 20 ～ 35℃的温度下混合至均一后， 使用卧式珠磨机进行湿式粉碎， 形成 均一分散液， 制备通过上述平均粒径的测定方法得到的平均粒径为 2μm 的相当于比较例 2 的聚氨酯类弹性纤维用处理剂 (t-2)。
- 比较例 7{ 聚氨酯类弹性纤维用处理剂 (t-7) 的制备 }
将 25℃下的粘度为 10×10-6m2/s 的矿物油作为相当于比较例 7 的聚氨酯类弹性纤 维用处理剂 (t-7)。
- 比较例 9 ～ 20{ 聚氨酯类弹性纤维用处理剂 (t-9) ～ (t-20) 的制备 }
改变平均粒径、 分散介质的粘度、 分散质的状态制备相当于比较例 9 ～ 20 的聚氨 酯类弹性纤维用处理剂 (t-9) ～ (t-20)。
以上制备的各例的聚氨酯类弹性纤维用处理剂的内容如表 5 和表 6 所示。
[ 表 5]
[ 表 6]表 5 和表 6 中，
a-1 ： 25℃下的粘度为 20×10-6m2/s 的矿物油
a-2 ： 25℃下的粘度为 5×10-6m2/s 的矿物油
a-3 ： 25℃下的粘度为 10×10-6m2/s 的矿物油
a-4 ： 25℃下的粘度为 30×10-6m2/s 的矿物油
a-5 ： 25℃下的粘度为 150×10-6m2/s 的矿物油
a-6 ： 25℃下的粘度为 500×10-6m2/s 的矿物油
a-7 ： 25℃下的粘度为 80×10-6m2/s 的矿物油
a-8 ： 25℃下的粘度为 2000×10-6m2/s 的矿物油
b-1 ： 25℃下的粘度为 20×10-6m2/s 的聚二甲基硅氧烷
b-2 ： 25℃下的粘度为 10×10-6m2/s 的聚二甲基硅氧烷
b-3 ： 25℃下的粘度为 30×10-6m2/s 的聚二甲基硅氧烷
b-4 ： 25℃下的粘度为 500×10-6m2/s 的聚二甲基硅氧烷
c-1 ： 硬脂酸异十三烷基酯
c-2 ： 三羟甲基丙烷三月桂酸酯 *
1： 硬脂酸镁盐
平均粒径 ： 通过上述平均粒径的测定方法测定得到的值 (μm) 试验分类 3( 聚氨酯 类弹性纤维用处理剂的评价 )
对于试验分类 2 制备的各例的聚氨酯类弹性纤维用处理剂， 如下所述对分散稳定
性、 平均粒径和粘度升高进行评价。结果如表 7 和表 8 所示。
- 分散稳定性的评价
将各例的聚氨酯类弹性纤维用处理剂 100ml 加入到带严密塞子的玻璃制 100ml 量 筒中， 25℃下放置 6 个月， 观察刚制备后和 6 个月后的聚氨酯类弹性纤维用处理剂的外观， 按照下述基准进行评价。
◎： 为均一的分散状态、 外观无变化
○： 产生小于 5ml 的透明层
△： 产生 5ml 以上的透明层
×： 产生沉淀
- 平均粒径的评价
对于对分散稳定性进行了评价的刚制备后和 6 个月后的聚氨酯类弹性纤维用处 理剂， 按照上述平均粒径的测定方法测定平均粒径， 按照下述基准进行评价。
×： 平均粒径小于 0.01μm
○： 平均粒径为 0.01μm 以上且小于 0.1μm
◎： 平均粒径为 0.1μm ～ 100μm
○： 平均粒径超过 100μm 且为 500μm 以下
×： 平均粒径超过 500μm
- 粘度升高评价
使用 E 型粘度计 (TOKIMEC 公司制、 DVH-E 型 )， 在转子 E、 20rpm 下测定刚制备后的 各例的聚氨酯类弹性纤维用处理剂在 30℃下的粘度， 作为初期粘度 V1(Pa·s)。此外， 将各 例的聚氨酯类弹性纤维用处理剂加入到带严密塞子的玻璃制容器中， 40℃下放置 6 个月， 再次同样地测定 30℃下的粘度， 作为经时后粘度 V2(Pa·s)。算出 V2/V1， 按照下述基准进 行评价。
◎： V2/V1 小于 1.3
○： V2/V1 为 1.3 以上且小于 1.5
△： V2/V1 为 1.5 以上且小于 2.0
×： V2/V1 为 2.0 以上
[ 表 7]
[ 表 8]表 7 和表 8 中， *
2： 由于不是分散液， 不能进行评价。
由表 7 和表 8 的结果可知， 本发明的处理剂长期维持初期的状态， 分散稳定性优 异。 本发明的处理剂在长期保存或搬运中性状几乎不变化， 维持优异的分散稳定性， 因此方 便使用。
试验分类 4( 聚氨酯类弹性纤维用处理剂对聚氨酯类弹性纤维的附着以及评价 )
- 聚氨酯类弹性纤维用处理剂对聚氨酯类弹性纤维的附着
通过常规方法使双 -( 对异氰酸基苯基 )- 甲烷 / 四亚甲基醚二醇 ( 数均分子量 1800) ＝ 1.58/1( 摩尔比 ) 的混合物在 90℃下反应 3 小时， 得到封端二醇后， 将该封端二醇 用 N， N’ - 二甲基乙酰胺 ( 以下称为 DMAc) 稀释。然后将含有乙二胺和二乙基胺的 DMAc 溶 液加入到上述封端二醇的 DMAc 溶液中， 在室温使用高速搅拌装置进行混合， 进行增链得到 聚合物。进一步加入 DMAc 形成上述聚合物浓度约为 35 质量％的 DMAc 溶液， 向该聚合物的
DMAc 溶液中， 相对于聚合物加入氧化钛 4.7 质量％、 受阻 胺类耐候剂 3.0 质量％和受阻酚 类抗氧化剂 1.2 质量％， 混合形成均一的聚合物混合溶液。使用该聚合物混合溶液， 通过公 知的斯潘德克斯 (spandex) 中使用的干式纺丝方法， 纺成由单丝 56 根形成的 560dtex 的弹 性丝， 由卷取前的给油辊将各例的聚氨酯类弹性纤维用处理剂直接在纯的状态下进行辊给 油。如此将进行了辊给油的弹性纤维以卷取速度 500m/ 分钟， 通过提供卷宽 104mm 的横动 导纱器， 使用表面驱动卷取机卷取在长度 115mm 的圆筒状纸管上， 得到干式纺丝聚氨酯类 弹性纤维的卷装。 聚氨酯类弹性纤维用处理剂的附着量的调节通过调整给油辊的转速来进 行。
- 测定以及评价对上述得到的干式纺丝聚氨酯类弹性纤维卷装进行下述测定以及评价， 结果如表 9 和表 10 所示。
附着量 ： 对于从上述卷装 (1kg 卷 ) 抽出的聚氨酯类弹性纤维， 根据 JIS-L1073( 合 成纤维长丝试验方法 )， 使用正己烷作为提取溶剂进行测定。
- 卷形状的评价
对于上述卷装 (1kg 卷 )， 测定卷宽的最大值 (Wmax) 和最小值 (Wmin)， 由两者的差 (Wmax-Wmin) 求得凸边， 按照下述基准进行评价。
◎： 凸边小于 4mm
○： 凸边为 4 ～ 6mm
△： 凸边为 6 ～ 7mm
×： 凸边超过 7mm
- 解舒性的评价
在一侧由第一驱动辊和与其总是接触的第一游离辊构成送出部， 此外在相反一侧 由第二驱动辊和与其总是接触的第二游离辊构成卷取部， 将该卷取部设置得与该送出部在 水平方向上距离 20cm。在第一驱动辊上装配与上述同样的卷装 (3kg 卷 )， 进行解舒直至丝 卷的厚度为 2mm， 卷取到第二驱动辊上。 将从第一驱动辊送出聚氨酯类弹性纤维的速度固定 在 50m/ 分钟， 另一方面， 使得将聚氨酯类弹性纤维卷取在第二驱动辊的速度从 50m/ 分钟缓 慢提高， 将聚氨酯类弹性纤维从卷装强制解舒。该 强制解舒时， 测定在送出部分与卷取部 分之间聚氨酯类弹性纤维的旋动 ( 踊り ) 消失的时刻的卷取速度 V(m/ 分钟 )， 由下述数学 式 1 求得解舒性 (％ )， 按照下述基准进行评价。
◎： 解舒性小于 120％ ( 完全无问题、 可以稳定地解舒 )
○： 解舒性为 120％以上且小于 160％ ( 抽出丝时稍微存在阻力， 但是不产生断丝、 可以稳定地解舒 )
△： 解舒性为 160％以上且小于 200％ ( 抽出丝时存在阻力， 稍微存在断丝、 操作上 稍微存在问题 )
×： 解舒性为 200％以上 ( 抽出丝时阻力大， 断丝多发、 操作上存在大的问题 )
此外， 对于 25℃下放置 6 个月的卷装也同样地对解舒性进行评价。
[ 数学式 1]
解舒性 (％ ) ＝ (V-50)×2
- 平滑性的评价
使用摩擦测定仪 ( エイコ一测器社制， SAMPLE FRICTION UNIT MODEL TB-1)， 在 二个自由辊之间配置直径为 1cm、 表面粗糙度为 2S 的镀铬梨皮面销 ( クロムメツキ梨地ピ ン )， 相对于该镀铬梨皮面销， 使从上述卷装 (1kg 卷 ) 抽出的聚氨酯类弹性纤维的接触角度 为 90 度。在 25℃、 60％ RH 条件下， 在入侧施加初期张力 (T1)5g， 测定以 100m/ 分钟的速度 走行时的出侧的 2 次张力 (T2)。由下述数学式 2 求出摩擦系数， 按照下述基准进行评价。
◎： 摩擦系数为 0.150 以上且小于 0.220
○： 摩擦系数为 0.220 以上且小于 0.260
△： 摩擦系数为 0.260 以上且小于 0.300
×： 摩擦系数为 0.300 以上[ 数学式 2]
摩擦系数＝ (2/3.14)×ln(T2/T1)
- 抗静电性的评价
进行上述平滑性的评价时， 在镀铬梨皮面销的下部 1cm 位置配置静电电位测定器 ( 春日电机社制、 KSD-0103)， 测定产生的电， 按照下述基准进行评价。
◎： 产生的电小于 50 伏特 ( 完全无问题、 可以稳定地操作 )
○： 产生的电为 50 伏特以上且小于 100 伏特 ( 整经步骤中稍微存在粘接 ( 寄りつ き )， 但是可以无问题、 稳定地操作 )
△： 产生的电为 100 伏特以上且小于 500 伏特 ( 整经步骤中存在粘接， 可以操作但 是存在问题 )
×： 产生的电为 500 伏特以上 ( 整经步骤中粘接牢固， 圆形针织步骤中的飞花的附 着显著， 不能操作 )
- 粘接性的评价
在聚丙烯制纺粘无纺布上， 用辊均一地涂布在 145℃加热熔融的以苯乙烯丁二烯 苯乙烯嵌段共聚物作为主要成分的橡胶系热熔粘接剂， 并切断， 制造 40mm×20mm 尺寸的切 断物 2 片。在 2 片切断物的粘接剂涂布面之间夹入从上述卷装 (1kg 卷 ) 抽出的 40mm 长 的聚氨酯类弹性纤维的端部 10mm， 在 160℃的处理温度、 负荷 9g/cm2 下压接 30 秒， 制成样 品。将该样品的聚丙烯制纺粘无纺布部分固定在拉伸试验仪 ( 岛津制作所制、 オ一トグラ フ AGS) 的上部样品把持部， 将聚氨酯类弹性纤维固定在下部样品把持部， 以 100mm/ 分钟的 速度拉曳， 测定从聚丙烯制纺粘无纺布抽出聚氨酯类弹性纤维所需要的力， 按照下述基准 进行评价。
◎： 力为 35g 以上 ( 热熔粘接强、 可以稳定地操作 )
○： 力为 30g 以上且小于 35g( 为实用的热熔粘接、 操作上不产生问题 )
△： 力为 25g 以上且小于 30g( 热熔粘接稍微存在问题、 操作上有时产生问题 )
×： 力小于 25g( 热熔粘接弱、 操作上存在大的问题 )
[ 表 9]
[ 表 10]表 9 和表 10 中，
处理剂的种类 ： 聚氨酯类弹性纤维用处理剂的种类
由表 9 和表 10 的结果可知， 若根据本发明的处理剂和处理方法， 则在聚氨酯类弹 性纤维的制造中， 可以得到具有良好的卷形状和解舒性的卷装， 此外可以对聚氨酯类弹性 纤维赋予良好的平滑性、 抗静电性和热熔粘接性。从而可以在稳定的操作下得到高品质的 聚氨酯类弹性纤维。
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