JP2009138282A - Treating agent for elastic fibers and elastic fibers - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は制電性および解舒性に優れる弾性繊維用処理剤、および該処理剤を用いて処理された弾性繊維に関する。 The present invention relates to an elastic fiber treatment agent having excellent antistatic and unwinding properties, and an elastic fiber treated with the treatment agent.
特許文献1には、シリコーン樹脂、および/または有機リン酸エステル塩を含有する、解舒性、平滑性、および制電性に優れた弾性繊維用処理剤が記載されている。
特許文献2には、アミノ変性シリコーンとリン酸エステルの混合物を含有し、高級脂肪酸の金属塩を分散させた、解舒性、制電性、チーズ捲形状、平滑性、編織加工時の風綿防止性に優れる弾性繊維用処理剤が記載されている。
弾性繊維用油剤には、ベース成分として、シリコーン油、鉱物油およびエステル油などを用いているが、最近、弾性繊維の後加工工程の高速化および使用繊度の細dtex化が進んできたため、後加工工程において静電気によるトラブルが増加する傾向にある。さらに、Cheeseの外層と内層で解舒性の差が問題となる傾向にある。そして、特許文献1や特許文献2に記載された弾性繊維用処理剤ではこれらトラブルの傾向に対して不十分である。
本発明の目的は、後加工工程の高速化に伴う、静電気のトラブルおよび解舒性のトラブルを解消した弾性繊維用処理剤および該処理剤を付与した弾性繊維を提供することにある。
Silicone oils, mineral oils, ester oils, etc. are used as base components for elastic fiber oils. Recently, however, the speed of post-processing of elastic fibers and the use of finer dtex have been promoted. There is a tendency for troubles due to static electricity to increase in the processing process. Furthermore, the difference in unwinding property between the outer layer and the inner layer of Cheese tends to be a problem. And the processing agent for elastic fibers described in
An object of the present invention is to provide a processing agent for elastic fibers which eliminates static electricity troubles and unwinding troubles associated with high-speed post-processing steps, and an elastic fiber to which the processing agent is applied.
本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、ベース成分および第4級アンモニウムホスフェート塩を含む処理剤が制電性および解舒性に一層優れることを見出し、本発明に到達した。
すなわち本発明は、ベース成分としてシリコーン油、鉱物油およびエステル油から選ばれる少なくとも1種を含有し、第4級アンモニウムホスフェート塩を0.01〜10重量%含有する、弾性繊維用処理剤である。
処理剤に占める前記ベース成分の割合は50重量%以上であることが好ましい。また、シリコーンレジンを0.01〜10重量%さらに含有することが好ましい。また、アミノ変性シリコーンおよび/またはポリエーテル変性シリコーンを0.01〜10重量%さらに含有することが好ましい。
As a result of intensive studies, the present inventors have found that a treating agent containing a base component and a quaternary ammonium phosphate salt is more excellent in antistatic properties and unraveling properties, and reached the present invention.
That is, the present invention is an elastic fiber treatment agent containing at least one selected from silicone oil, mineral oil and ester oil as a base component and 0.01 to 10% by weight of a quaternary ammonium phosphate salt. .
The proportion of the base component in the treatment agent is preferably 50% by weight or more. Moreover, it is preferable to further contain 0.01 to 10% by weight of a silicone resin. Moreover, it is preferable to further contain 0.01 to 10% by weight of amino-modified silicone and / or polyether-modified silicone.
また、前記第4級アンモニウムホスフェート塩が下記化学式(1)で示される化合物であることが好ましい。
また、本発明は、前記処理剤が0.1〜15重量%付与されている、弾性繊維に関する。
The quaternary ammonium phosphate salt is preferably a compound represented by the following chemical formula (1).
Moreover, this invention relates to the elastic fiber to which the said processing agent is provided 0.1 to 15weight%.
本発明の処理剤は制電性および解舒性に優れる。また、本発明の処理剤を用いることにより、制電性および解舒性に優れた弾性繊維を得ることができる。 The treatment agent of the present invention is excellent in antistatic and unwinding properties. Further, by using the treatment agent of the present invention, an elastic fiber excellent in antistatic property and unwinding property can be obtained.
本発明は、ベース成分としてシリコーン油、鉱物油およびエステル油から選ばれる少なくとも1種を含有し、第4級アンモニウムホスフェート塩を0.01〜10重量%含有する、弾性繊維用処理剤である。以下詳細に説明する。 This invention is a processing agent for elastic fibers which contains at least 1 sort (s) chosen from silicone oil, mineral oil, and ester oil as a base component, and contains 0.01 to 10 weight% of quaternary ammonium phosphate salts. This will be described in detail below.
本発明の処理剤において、第4級アンモニウムホスフェート塩を必須に含有する必要があり、第4級アンモニウムホスフェート塩は化学式(1)で示される化合物であることが好ましい。R1、R2、R3およびR4は、それぞれ炭素数1〜30の炭化水素基を示す。R1、R2、R3およびR4に他の親水性の置換基が入るとベース成分との相溶性が悪くなる場合がある。R1、R2、R3およびR4は、これらのうち一つの炭化化水素基の炭素数が8〜24で、他の3つの炭化水素基の炭素数が1〜8であることが好ましい。炭化水素基は、脂肪族炭化水素基が好ましく、飽和の脂肪族炭化水素基がより好ましい。炭化水素基は直鎖状であっても分岐を有していてもよい。 In the treatment agent of the present invention, it is necessary to contain a quaternary ammonium phosphate salt, and the quaternary ammonium phosphate salt is preferably a compound represented by the chemical formula (1). R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each represent a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms. When other hydrophilic substituents are introduced into R 1 , R 2 , R 3 and R 4 , the compatibility with the base component may deteriorate. R 1 , R 2 , R 3 and R 4 preferably have one hydrocarbon group having 8 to 24 carbon atoms, and the other three hydrocarbon groups having 1 to 8 carbon atoms. . The hydrocarbon group is preferably an aliphatic hydrocarbon group, more preferably a saturated aliphatic hydrocarbon group. The hydrocarbon group may be linear or branched.
AおよびA’は、それぞれ炭素数2〜4のアルキレン基を示し、具体的にはエチレン基、プロピレン基、ブチレン基を示す。(OA)n、(OA’)mは、オキシエチレン基、オキシプロピレン基、オキシブチレン基の単独、ブロックまたはランダム共重合体を示す。
nおよびmは、それぞれ単独に0〜20の整数、より好ましくは0〜5の整数である。最も好ましくは、0の場合である。
R5およびR6は、炭素数1〜30の炭化水素基またはいずれか一方が水素原子であることを示す。すなわち、R5およびR6がそれぞれ炭素数1〜30の炭化水素基であるか、R5とR6のうち、いずれか一方が水素原子であり、他方が炭素数1〜30の炭化水素基であることを示す。R5およびR6に他の親水性の置換基が入るとベース成分との相溶性が悪くなる場合がある。炭化水素基の炭素数は1〜10がさらに好ましい。炭化水素基は、脂肪族炭化水素基が好ましく、飽和の脂肪族炭化水素基がより好ましい。炭化水素基は直鎖状であっても分岐を有していてもよい。
A and A ′ each represent an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, specifically an ethylene group, a propylene group, or a butylene group. (OA) n, (OA ′) m represents a single, block or random copolymer of an oxyethylene group, an oxypropylene group, or an oxybutylene group.
n and m are each independently an integer of 0 to 20, more preferably an integer of 0 to 5. Most preferably, it is 0.
R 5 and R 6 represent a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms or one of which is a hydrogen atom. That is, each of R 5 and R 6 is a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, or one of R 5 and R 6 is a hydrogen atom and the other is a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms. Indicates that When other hydrophilic substituents are contained in R 5 and R 6 , compatibility with the base component may be deteriorated. As for carbon number of a hydrocarbon group, 1-10 are more preferable. The hydrocarbon group is preferably an aliphatic hydrocarbon group, more preferably a saturated aliphatic hydrocarbon group. The hydrocarbon group may be linear or branched.
本発明に用いられる第4級アンモニウムホスフェート塩を形成する第4級アンモニウムカチオンとしては、トリメチルオクチルアンモニウムカチオン、トリエチルステアリルアンモニウムカチオン、トリオクチルプロピルアンモニウムカチオンなどが挙げられる。
同様に第4級アンモニウムホスフェート塩を形成するホスフェートアニオンとしては、ジラウリルリン酸アニオン、ステアリルリン酸アニオン、ジポリオキシエチレンラウリルリン酸エステルアニオン、ジポリオキシプロピレンステアリルリン酸エステルアニオンなどが挙げられる。具体的な化合物としては、トリメチルオクチルアンモニウムオクチルリン酸塩、トリメチルオクチルアンモニウムジエチルリン酸塩、トリメチルオクチルアンモニウムステアリルリン酸塩、トリメチルステアリルアンモニウムジステアリルリン酸塩、トリメチルステアリルアンモニウムジエチルリン酸塩、トリメチルステアリルアンモニウムジメチルリン酸塩、トリオクチルメチルアンモニウムジオクチルリン酸塩、トリメチルオクチルアンモニウムポリオキシエチレン(3)オクチルリン酸塩、トリメチルステアリルアンモニウムポリオキシプロピレン(6)ステアリルリン酸塩、トリエチルステアリルアンモニウムポリオキシエチレン(2)ポリオキシプロピレン(2)ランダムジオクチルリン酸塩などが挙げられる。
Examples of the quaternary ammonium cation forming the quaternary ammonium phosphate salt used in the present invention include trimethyl octyl ammonium cation, triethyl stearyl ammonium cation, and trioctyl propyl ammonium cation.
Similarly, examples of the phosphate anion forming the quaternary ammonium phosphate salt include dilauryl phosphate anion, stearyl phosphate anion, dipolyoxyethylene lauryl phosphate anion, dipolyoxypropylene stearyl phosphate anion, and the like. Specific compounds include trimethyloctyl ammonium octyl phosphate, trimethyl octyl ammonium diethyl phosphate, trimethyl octyl ammonium stearyl phosphate, trimethyl stearyl ammonium distearyl phosphate, trimethyl stearyl ammonium diethyl phosphate, trimethyl stearyl. Ammonium dimethyl phosphate, trioctylmethyl ammonium dioctyl phosphate, trimethyl octyl ammonium polyoxyethylene (3) octyl phosphate, trimethyl stearyl ammonium polyoxypropylene (6) stearyl phosphate, triethyl stearyl ammonium polyoxyethylene ( 2) Polyoxypropylene (2) random dioctyl phosphate and the like.
処理剤に占める第4級アンモニウムホスフェート塩の割合は0.01〜10重量%であり、0.1〜5重量%が好ましく、0.5〜3重量%がより好ましい。0.01重量%より少なくなると本発明の効果が発揮されなくなり、10重量%より多くなるとベース成分との相溶性が悪くなり、低温で析出するため、後加工工程でスカムの原因となることがある。 The ratio of the quaternary ammonium phosphate salt in the treating agent is 0.01 to 10% by weight, preferably 0.1 to 5% by weight, and more preferably 0.5 to 3% by weight. When the amount is less than 0.01% by weight, the effect of the present invention is not exhibited, and when the amount exceeds 10% by weight, the compatibility with the base component deteriorates and precipitates at a low temperature, which may cause scum in the post-processing step. is there.
本発明の処理剤は、ベース成分としてシリコーンオイル、鉱物油およびエステル油から選ばれる少なくとも1種からなる成分を必須に含有する。処理剤に占めるベース成分の割合は、50重量%以上が好ましく、50〜99.99重量%、60〜99.97重量%、60〜99.9重量%、60〜99.5重量%、60〜80重量%の順に好ましい。50重量%未満では、平滑性および解舒性が不足する場合がある。 The treatment agent of the present invention essentially contains at least one component selected from silicone oil, mineral oil and ester oil as a base component. The proportion of the base component in the treating agent is preferably 50% by weight or more, 50 to 99.99% by weight, 60 to 99.97% by weight, 60 to 99.9% by weight, 60 to 99.5% by weight, 60%. It is preferable in the order of ˜80% by weight. If it is less than 50% by weight, smoothness and unraveling properties may be insufficient.
シリコーンオイルとしては特に限定はないが、たとえば、ポリジメチルシロキサン、ポリアルキルシロキサン、ポリアルキルフェニルシロキサン(いずれのシリコーンオイルも25℃における粘度:2〜100mm2/s)等を挙げることができ、1種または2種以上を併用してもよい。これらのシリコーンオイルのうちでも、処理剤のオイリング時に扱いやすく、粘度が高すぎると糸がローラーに取られて切れてしまう等の理由から、弾性繊維用処理剤の30℃における粘度が、好ましくは3〜100mm2/s、さらに好ましくは5〜50mm2/sに調整することができるようなシリコーンオイルを選択することが好ましい。 The silicone oil is not particularly limited, and examples thereof include polydimethylsiloxane, polyalkylsiloxane, and polyalkylphenylsiloxane (both silicone oils have a viscosity at 25 ° C .: 2 to 100 mm 2 / s). You may use a seed | species or 2 or more types together. Among these silicone oils, the viscosity at 30 ° C. of the elastic fiber treatment agent is preferable because it is easy to handle during the oiling of the treatment agent, and the viscosity is too high. It is preferable to select a silicone oil that can be adjusted to 3 to 100 mm 2 / s, more preferably 5 to 50 mm 2 / s.
鉱物油としては特に限定はないが、たとえば、30℃における粘度が30〜150秒、好ましくは60〜100秒のスピンドル油や流動パラフィン等を挙げることができ、1種または2種以上を併用してもよい。鉱物油の粘度が30秒よりも低いと、得られる弾性繊維の品質が低下することがある。一方、鉱物油の粘度が150秒超であると、弾性繊維用処理剤全体の粘度が高くなり、得られる弾性繊維がローラーに取られ、糸が切れてしまうことがある。 The mineral oil is not particularly limited, and examples thereof include spindle oil and liquid paraffin having a viscosity at 30 ° C. of 30 to 150 seconds, preferably 60 to 100 seconds. May be. When the viscosity of the mineral oil is lower than 30 seconds, the quality of the obtained elastic fiber may be deteriorated. On the other hand, if the viscosity of the mineral oil is more than 150 seconds, the viscosity of the entire elastic fiber treatment agent increases, and the resulting elastic fiber may be taken by the roller and the yarn may be broken.
エステル油としては特に限定はないが、脂肪酸とアルコールとから製造されるエステルを挙げることができる。エステル油としては、たとえば、下記から選ばれる脂肪酸とアルコールとから製造されるエステルを例示できるが、下記脂肪酸やアルコールを原料としないエステルであってもよい。エステル油は、1種または2種以上を併用してもよい。エステル油の粘度としては、特に限定は無いが、たとえば、30℃における粘度が30〜150秒、好ましくは60〜100秒が好ましい。 Although it does not specifically limit as ester oil, The ester manufactured from a fatty acid and alcohol can be mentioned. Examples of ester oils include esters produced from fatty acids selected from the following and alcohols, but esters that do not use the following fatty acids or alcohols as raw materials may also be used. The ester oil may be used alone or in combination of two or more. Although there is no limitation in particular as a viscosity of ester oil, For example, the viscosity in 30 degreeC is 30 to 150 second, Preferably 60 to 100 second is preferable.
脂肪酸は、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良い。前記脂肪酸としては、たとえば、カプリル酸、2−エチルヘキシル酸、カプリン酸、ラウリン酸、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、リグノセレン酸、アジピン酸、セバチン酸、安息香酸等が挙げられる。 The fatty acid is not particularly limited with respect to its carbon number, presence or absence of branching, valence, etc., and may be a higher fatty acid, a cyclic fatty acid, or a fatty acid containing an aromatic ring. Examples of the fatty acid include caprylic acid, 2-ethylhexylic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, isostearic acid, oleic acid, arachic acid, behenic acid, lignoselenic acid, adipic acid, and sebacic acid. And benzoic acid.
アルコールは、その炭素数、分岐の有無、価数等について特に制限はなく、高級アルコールであっても、環状のアルコールであっても、芳香族環を含有するアルコールであっても良い。前記アルコールとしては、たとえば、オクチルアルコール、2−エチルヘキシルアルコール、デシルアルコール、ラウリルアルコール、ミリスチリルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、イソステアリルアルコール、オレイルアルコール、エチレングリコール、ヘキサンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリストール、ソルビトール、ソルビタン等が挙げられる。 The alcohol is not particularly limited with respect to its carbon number, presence or absence of branching, valence, etc., and may be a higher alcohol, a cyclic alcohol, or an alcohol containing an aromatic ring. Examples of the alcohol include octyl alcohol, 2-ethylhexyl alcohol, decyl alcohol, lauryl alcohol, myristyl alcohol, cetyl alcohol, stearyl alcohol, isostearyl alcohol, oleyl alcohol, ethylene glycol, hexanediol, glycerin, trimethylolpropane, Examples include pentaerythritol, sorbitol, sorbitan and the like.
ベース成分は、シリコーンオイル、鉱物油およびエステル油から選ばれた少なくとも1種からなる成分であれば特に限定はないが、低粘度の鉱物油およびエステル油は、弾性繊維を膨潤させる場合があり、シリコーンオイルを必須成分とすると好ましい。
シリコーンオイルの含有率については、特に限定はないが、好ましくはベース成分全体の30重量%以上であり、さらに好ましくは50重量%以上である。シリコーンオイルの含有率が30重量%以上であると、平滑性および解舒性の点で有利である。
The base component is not particularly limited as long as it is a component composed of at least one selected from silicone oil, mineral oil and ester oil, but low viscosity mineral oil and ester oil may swell elastic fibers, Silicone oil is preferred as an essential component.
The content of the silicone oil is not particularly limited, but is preferably 30% by weight or more, more preferably 50% by weight or more based on the entire base component. A silicone oil content of 30% by weight or more is advantageous in terms of smoothness and unraveling properties.
また、本発明の弾性繊維用処理剤は、制電性や解舒性を向上させるために、変性シリコーンをさらに含有してもよい。変性シリコーンとは、一般には、ジメチルシリコーン(ポリジメチルシロキサン)等のポリシロキサンの両末端、片末端、側鎖、側鎖両末端の少なくとも1ヶ所において、反応性(官能)基または非反応性(官能)基が少なくとも1つ結合した構造を有するものをいう。 Moreover, the processing agent for elastic fibers of the present invention may further contain a modified silicone in order to improve antistatic properties and unwinding properties. The modified silicone is generally a reactive (functional) group or a non-reactive group at least at one of both ends, one end, a side chain, and both side ends of a polysiloxane such as dimethyl silicone (polydimethylsiloxane) ( It has a structure in which at least one functional group is bonded.
変性シリコーンとしては、たとえば、長鎖アルキル基(炭素数6以上のアルキル基や2−フェニルプロピル基等)を有する変性シリコーン等のアルキル変性シリコーン;エステル結合を有する変性シリコーンであるエステル変性シリコーン;アルコール性水酸基を有する変性シリコーンであるカルビノール変性シリコーン;酸無水物基またはカルボキシル基を有する変性シリコーンであるカルボキシ変性シリコーン;メルカプト基を有する変性シリコーンであるメルカプト変性シリコーン;グリシジル基または脂環式エポキシ基等のエポキシ基を有する変性シリコーン等のエポキシ変性シリコーン;アミノプロピル基やN−(2−アミノエチル)アミノプロピル基等のアミノ基を有する変性シリコーン等のアミノ変性シリコーン;ポリオキシアルキレン基(たとえば、ポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基、ポリオキシエチレンオキシプロピレン基等)を有する変性シリコーン等のポリエーテル変性シリコーン等を挙げることができる。本発明の弾性繊維用処理剤は、これらから選ばれる少なくとも1種の変性シリコーンをさらに含有するのが好ましい。制電性効果を高めることができる点から、アミノ変性シリコーンおよび/またはポリエーテル変性シリコーンを含有することこがより好ましい。 Examples of the modified silicone include alkyl-modified silicones such as modified silicones having a long-chain alkyl group (such as an alkyl group having 6 or more carbon atoms or 2-phenylpropyl group); ester-modified silicones that are modified silicones having ester bonds; alcohols Carbinol-modified silicone that is a modified silicone having a functional hydroxyl group; Carboxyl-modified silicone that is a modified silicone having an acid anhydride group or carboxyl group; Mercapto-modified silicone that is a modified silicone having a mercapto group; Glycidyl group or alicyclic epoxy group Epoxy-modified silicones such as modified silicones having epoxy groups such as; amino-modified silicones such as modified silicones having amino groups such as aminopropyl groups and N- (2-aminoethyl) aminopropyl groups; Alkylene group (e.g., polyoxyethylene group, polyoxypropylene group, a polyoxyethylene oxypropylene group, etc.) can be given polyether-modified silicones such as modified silicone having. The elastic fiber treating agent of the present invention preferably further contains at least one modified silicone selected from these. In view of enhancing the antistatic effect, it is more preferable to contain an amino-modified silicone and / or a polyether-modified silicone.
本発明の処理剤に占める変性シリコーンの割合は、0.01〜10重量%が好ましく、0.05〜7重量%がより好ましく、0.1〜5重量%がさらに好ましい。0.01重量%未満であると、少なすぎて添加による効果が見られないことがある。一方、10重量%超であると、処理剤の適正な性能とならないことがある。 The proportion of the modified silicone in the treatment agent of the present invention is preferably 0.01 to 10% by weight, more preferably 0.05 to 7% by weight, and further preferably 0.1 to 5% by weight. If it is less than 0.01% by weight, the effect due to the addition may not be seen due to too little. On the other hand, if it exceeds 10% by weight, the proper performance of the treatment agent may not be obtained.
また、本発明の弾性繊維用処理剤は、制電性や解舒性を向上させるために、シリコーンレジンをさらに含有していてもよい。シリコーンレジンとは、3次元架橋構造を有するシリコーンを意味し、その他の変性シリコーン等をさらに含有してもよい。シリコーンレジンは、一般に、1官能性構成単位(M)、2官能性構成単位(D)、3官能性構成単位(T)および4官能性構成単位(Q)から選ばれた少なくとも1種の構成単位からなっている。
シリコーンレジンとしては、たとえば、MQシリコーンレジン、MQTシリコーンレジン、Tシリコーンレジン、DTシリコーンレジン等のシリコーンレジン等を挙げることができる。
Moreover, the processing agent for elastic fibers of the present invention may further contain a silicone resin in order to improve antistatic properties and unwinding properties. The silicone resin means a silicone having a three-dimensional crosslinked structure, and may further contain other modified silicones and the like. The silicone resin is generally at least one component selected from a monofunctional constituent unit (M), a bifunctional constituent unit (D), a trifunctional constituent unit (T), and a tetrafunctional constituent unit (Q). It consists of units.
Examples of the silicone resin include silicone resins such as MQ silicone resin, MQT silicone resin, T silicone resin, and DT silicone resin.
MQシリコーンレジンとしては、たとえば、1官能性構成単位であるR7R8R9SiO1/2(但し、R7、R8およびR9はいずれも炭化水素基である。)と、4官能性構成単位であるSiO4/2と含むシリコーンレジン等を挙げることができる。
MQTシリコーンレジンとしては、たとえば、1官能性構成単位であるR7R8R9SiO1/2(但し、R7、R8およびR9はいずれも炭化水素基である。)と、4官能性構成単位であるSiO4/2と、3官能性構成単位であるRSiO3/2(但し、Rは炭化水素基である。)と含むシリコーンレジン等を挙げることができる。
Tシリコーンレジンとしては、たとえば、3官能性構成単位であるRSiO3/2(但し、Rは炭化水素基である。)を含むシリコーンレジン(その末端は炭化水素基のほか、シラノール基やアルコキシ基となっていても良い。)等を挙げることができる。
DTシリコーンレジンとしては、たとえば、2官能性構成単位であるR7R8SiO2/2(但し、R7、およびR8はいずれも炭化水素基である。)と、3官能性構成単位であるRSiO3/2(但し、Rは炭化水素基である。)等を挙げることができる。
Examples of the MQ silicone resin include R 7 R 8 R 9 SiO 1/2 that is a monofunctional structural unit (wherein R 7 , R 8, and R 9 are all hydrocarbon groups) and tetrafunctional. And a silicone resin containing SiO 4/2 which is a structural unit.
Examples of the MQT silicone resin include R 7 R 8 R 9 SiO 1/2 that is a monofunctional structural unit (wherein R 7 , R 8, and R 9 are all hydrocarbon groups) and tetrafunctional. And a silicone resin containing SiO 4/2 which is a structural unit and RSiO 3/2 which is a trifunctional structural unit (wherein R is a hydrocarbon group).
Examples of the T-silicone resin include a silicone resin containing RSiO 3/2 (where R is a hydrocarbon group) which is a trifunctional structural unit (the terminal of which is a hydrocarbon group, silanol group or alkoxy group). Or the like)).
As the DT silicone resin, for example, R 7 R 8 SiO 2/2 which is a bifunctional structural unit (wherein R 7 and R 8 are both hydrocarbon groups) and a trifunctional structural unit. There can be mentioned RSiO 3/2 (where R is a hydrocarbon group).
本発明の処理剤に占めるシリコーンレジンの割合は、0.01〜10重量%が好ましく、0.05〜7重量%より好ましく、0.1〜5重量%がさらに好ましい。シリコーンレジンの割合が0.01重量%未満であると、添加による効果が見られないことがある。一方、シリコーンレジンの割合が10重量%超であると、油剤性能の適正なバランスを維持できないことがある。 The proportion of the silicone resin in the treatment agent of the present invention is preferably 0.01 to 10% by weight, more preferably 0.05 to 7% by weight, and further preferably 0.1 to 5% by weight. If the ratio of the silicone resin is less than 0.01% by weight, the effect of addition may not be seen. On the other hand, if the ratio of the silicone resin is more than 10% by weight, an appropriate balance of oil agent performance may not be maintained.
本発明の弾性繊維用処理剤は、平滑性および制電性の効果を高めるために、高級脂肪酸の金属塩(金属石鹸)をさらに含有していても良い。本発明の弾性繊維用処理剤に占める高級脂肪酸の金属塩の割合は、0.01〜10重量%が好ましく、0.2〜5重量%がさらに好ましく、0.5〜3重量%が特に好ましい。0.01重量%未満であると、少なすぎて添加による効果が見られないことがある。一方、10重量%超であると、多量の添加に見合う効果が得られず、経済的に不利なことがある。 The treatment agent for elastic fibers of the present invention may further contain a higher fatty acid metal salt (metal soap) in order to enhance the smoothness and antistatic effect. The proportion of the higher fatty acid metal salt in the elastic fiber treating agent of the present invention is preferably 0.01 to 10% by weight, more preferably 0.2 to 5% by weight, and particularly preferably 0.5 to 3% by weight. . If it is less than 0.01% by weight, the effect due to the addition may not be seen due to too little. On the other hand, if it exceeds 10% by weight, an effect commensurate with the addition of a large amount cannot be obtained, which may be economically disadvantageous.
高級脂肪酸の金属塩としては、従来弾性繊維に用いられている公知のものを用いることができ、たとえば、ジステアリン酸カルシウム、ジステアリン酸マグネシウム、トリステアリン酸アルミニウム、ジステアリン酸バリウム、ジステアリン酸亜鉛等が挙げられる。これらの高級脂肪酸の金属塩のうちでも、ジステアリン酸カルシウム、ジステアリン酸マグネシウム等が好ましい。 As the metal salt of higher fatty acid, known ones conventionally used for elastic fibers can be used, and examples thereof include calcium distearate, magnesium distearate, aluminum tristearate, barium distearate, and zinc distearate. It is done. Of these higher fatty acid metal salts, calcium distearate, magnesium distearate and the like are preferred.
高級脂肪酸の金属塩の平均粒子径については、特に限定はないが、好ましくは0.01〜5μm、さらに好ましくは0.02〜3μm、特に好ましくは0.05〜2μmである。高級脂肪酸の金属塩の平均粒子径が0.01μm未満であると、添加による効果が見られないことがある。一方、高級脂肪酸の金属塩の平均粒子径が5μm超であると、繊維表面から脱落しやすく、紡糸後の工程でスカムの原因となる場合がある。
高級脂肪酸の金属塩の形状については、球状、塊状、リンペン状、短冊状、針状など、特に限定はないが、針状が好ましい。高級脂肪酸の金属塩の形状が針状の場合、その縦方向と横方向との比は、解舒性の観点からは、好ましくは10:1〜2:1、さらに好ましくは8:1〜3:1である。
The average particle size of the higher fatty acid metal salt is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 5 μm, more preferably 0.02 to 3 μm, and particularly preferably 0.05 to 2 μm. When the average particle size of the metal salt of the higher fatty acid is less than 0.01 μm, the effect due to the addition may not be observed. On the other hand, if the average particle diameter of the metal salt of higher fatty acid is more than 5 μm, it may easily fall off from the fiber surface and may cause scum in the post-spinning process.
The shape of the metal salt of the higher fatty acid is not particularly limited, such as a spherical shape, a lump shape, a limpen shape, a strip shape, and a needle shape, but a needle shape is preferable. When the shape of the metal salt of the higher fatty acid is needle-like, the ratio between the longitudinal direction and the transverse direction is preferably 10: 1 to 2: 1, more preferably 8: 1 to 3 from the viewpoint of unraveling property. : 1.
本発明の弾性繊維用処理剤は、平滑性、制電性および解舒性の付与のために、カチオン界面活性剤および/またはアニオン界面活性剤(以下、カチオン界面活性剤および/またはアニオン界面活性剤を界面活性剤aということがある。)をさらに含有していてもよい。 The treatment agent for elastic fibers of the present invention is provided with a cationic surfactant and / or an anionic surfactant (hereinafter referred to as a cationic surfactant and / or an anionic surfactant) in order to impart smoothness, antistatic property and unwinding property. The agent may be referred to as surfactant a.).
カチオン界面活性剤としては、たとえば、ジエタノールアミンモノステアレート、トリエタノールアミンモノオレート、オレイルジメチルエチルアンモニウムエトサルフェート、ら売り入るジメチルヒドロキシエチルアンモニウムナイトレート、ラウリルジメチルエチルアンモニウムエトサルフェート、オレイルモルホリウムエトサルフェート、ラウリルヒドロキシエチルイミダゾリュウムエトサルフェート、ジステアリルアミドジエチルアミンエトサルフェート等が挙げられる。 Examples of cationic surfactants include diethanolamine monostearate, triethanolamine monooleate, oleyldimethylethylammonium ethosulphate, dimethylhydroxyethylammonium nitrate, lauryldimethylethylammonium ethosulphate, oleylmorpholium ethosulphate. , Lauryl hydroxyethyl imidazolium etosulphate, distearylamide diethylamine etosulphate and the like.
アニオン界面活性剤としては、たとえば、ポタシウムラウレート、ソジュームラウレート、トリエタノールアミンラウレート、モルホリンラウレート、ドデシルベンゾールスルホネート、ソジュームジイソオクチルスルホサクシネート、ソジュームポリオキシエチレン(3)ラウリルエーテルプロパンスルホネート、ソジュームポリオキシエチレン(7)ノニルフェノールエーテルプロパンスルホネート、ソジュームオクチルサルフェート、ポタシウムオクチルサルフェート、ソジュームポリオキシエチレン(5)オレイルエーテルサルフェート、ポタシウムポリオキシエチレン(5)ステアリルエーテルサルフェート、ジエタノールアミンモノオクチルホスフェート、ポタシウムモノポリオキシエチレン(3)ステアリルエーテルホスフェート、ポリオキシエチレン(4)セチルホフフォエーテル等が挙げられる。 Examples of the anionic surfactant include potassium laurate, sodium laurate, triethanolamine laurate, morpholine laurate, dodecyl benzoyl sulfonate, sodium diisooctyl sulfosuccinate, and sodium polyoxyethylene (3) lauryl. Ether propane sulfonate, sodium polyoxyethylene (7) nonylphenol ether propane sulfonate, sodium octyl sulfate, potassium octyl sulfate, sodium polyoxyethylene (5) oleyl ether sulfate, potassium polyoxyethylene (5) stearyl ether sulfate, diethanolamine Monooctyl phosphate, potassium monopolyoxyethylene (3) stearyl ether phosphate DOO, polyoxyethylene (4) cetyl Hof follower ether.
本発明の弾性繊維用処理剤に占める界面活性剤aの割合は、0.01〜10重量%が好ましく、0.05〜7重量%がさらに好ましく、0.1〜5重量%が特に好ましい。界面活性剤aの割合が0.01重量%未満であると、少なすぎて添加による効果が見られないことがある。一方、界面活性剤aの割合が10重量%超であると、油剤性能の適正なバランスを維持できないことがある。 The proportion of the surfactant a in the elastic fiber treating agent of the present invention is preferably 0.01 to 10% by weight, more preferably 0.05 to 7% by weight, and particularly preferably 0.1 to 5% by weight. If the ratio of the surfactant a is less than 0.01% by weight, the effect due to the addition may not be seen because it is too small. On the other hand, if the ratio of the surfactant a is more than 10% by weight, an appropriate balance of oil agent performance may not be maintained.
本発明の弾性繊維用処理剤は、つなぎ剤、制電剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の通常弾性繊維の処理剤に用いられる成分をさらに含有することができる。 The treatment agent for elastic fibers of the present invention can further contain components usually used for treatment agents for elastic fibers such as a binder, an antistatic agent, an antioxidant, and an ultraviolet absorber.
本発明の弾性繊維用処理剤は、30℃における粘度が2〜100mm2/sの範囲にあることが好ましく、5〜15mm2/sの範囲がより好ましい。粘度が2mm2/s未満では、油剤の揮発が問題となる事があり、50mm2/sより大きいと弾性繊維への表面への濡れ性が悪くなる事がある。 The elastic fiber treating agent of the present invention preferably has a viscosity at 30 ° C. of 2 to 100 mm 2 / s, more preferably 5 to 15 mm 2 / s. If the viscosity is less than 2 mm 2 / s, the volatilization of the oil may be a problem, and if it is more than 50 mm 2 / s, the wettability of the elastic fiber to the surface may be deteriorated.
本発明の弾性繊維用処理剤を製造する方法については、特に限定はなく、公知の方法を適用することができる。弾性繊維用処理剤は、構成する上記の各成分を任意の順番で添加混合することによって製造される。 There is no limitation in particular about the method of manufacturing the processing agent for elastic fibers of this invention, A well-known method is applicable. The processing agent for elastic fibers is produced by adding and mixing the above-described constituent components in an arbitrary order.
本発明の弾性繊維は、上記弾性繊維用処理剤が0.1〜15重量%(好ましくは1〜10重量%)付与されている弾性繊維である。0.1重量%より少ないと本発明の効果が充分でなく、15重量%を越えると不経済である。 The elastic fiber of the present invention is an elastic fiber to which 0.1 to 15% by weight (preferably 1 to 10% by weight) of the treatment agent for elastic fiber is applied. If it is less than 0.1% by weight, the effect of the present invention is not sufficient, and if it exceeds 15% by weight, it is uneconomical.
本発明の弾性繊維は、ポリエーテル系ポリウレタンウレア、ポリエステル系ポリウレタン、ポリエーテルエステルエラストマー、ポリエステルエラストマー、ポリエチレンエラストマー、ポリアミドエラストマー等を使用した弾性を有する繊維であり、その伸度は通常300%以上である。 The elastic fiber of the present invention is a fiber having elasticity using polyether polyurethane urea, polyester polyurethane, polyether ester elastomer, polyester elastomer, polyethylene elastomer, polyamide elastomer, etc., and its elongation is usually 300% or more. is there.
本発明の弾性繊維本体として、たとえば、ポリウレタンウレア弾性繊維は、分子量1000〜3000のポリテトラメチレングリコール(PTMG)とジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)とを用意し、PTMG/MDI=1/2〜1/1.5(モル比)でジメチルアセトアミドやジメチルホルムアミド等の溶媒中で反応させ、エチレンジアミン、プロパンジアミン等のジアミンで鎖延長して得られるポリウレタンウレアポリマーの20〜40%溶液を乾式紡糸で、紡糸速度400〜800m/minで紡糸することにより製造できる。弾性繊維本体の適応繊度は特に制限はない。 As an elastic fiber body of the present invention, for example, polyurethane urea elastic fiber is prepared by preparing polytetramethylene glycol (PTMG) having a molecular weight of 1000 to 3000 and diphenylmethane diisocyanate (MDI), and PTMG / MDI = 1/2 to 1/1. .5 (molar ratio) in a solvent such as dimethylacetamide or dimethylformamide and chain extended with a diamine such as ethylenediamine or propanediamine. It can be produced by spinning at 400 to 800 m / min. The adaptive fineness of the elastic fiber body is not particularly limited.
本発明の弾性繊維は、その糸上静電気が−1KV〜+1KVであり、好ましくは−0.7KV〜+0.7KV、さらに好ましくは−0.5KV〜+0.5KVである。糸上静電気が−1KVより小さいまたは1KVより大きいと、ほこり等を糸に引き付け、糸品位を低下させることがある。 The elastic fiber of the present invention has an on-thread static electricity of -1 KV to +1 KV, preferably -0.7 KV to +0.7 KV, more preferably -0.5 KV to +0.5 KV. When the static electricity on the yarn is smaller than -1 KV or larger than 1 KV, dust or the like may be attracted to the yarn, and the yarn quality may be lowered.
本発明の弾性繊維の用途として、CSY、シングルカバリング、PLY、エアーカバリング等のカバリング糸等の加工糸や、丸編み、トリコット等により、布帛として使用することができる。また、これらの加工糸、布帛を使用してストッキング、靴下、下着、水着等の伸縮性が必要とされる製品や、ジーンズ、スーツ等のアウターウェア等に快適性のために伸縮性を付与させる目的でも使用される。さらに最近では、紙おむつにも適用される。 As an application of the elastic fiber of the present invention, it can be used as a fabric by processing yarn such as covering yarn such as CSY, single covering, PLY and air covering, circular knitting, tricot and the like. In addition, using these processed yarns and fabrics, products that require elasticity such as stockings, socks, underwear and swimwear, and outerwear such as jeans and suits are given elasticity for comfort. Also used for purposes. More recently, it has been applied to disposable diapers.
以下の実施例および比較例で本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、各実施例および比較例における評価項目と評価方法は以下の通りである。また、文中および表中の「%」は「重量%」を意味する。 The present invention is described in detail in the following examples and comparative examples, but the present invention is not limited thereto. In addition, the evaluation items and the evaluation method in each example and comparative example are as follows. In the text and tables, “%” means “% by weight”.
[油剤の作用効果の評価法]
(処理剤粘度)
キャノンフェンスケ粘度計を用い、30℃における試料液の動粘度を求めた。
(編成張力、静電気発生量)
図2において、チーズ(3)から縦取りした弾性糸(4)をコンペンセーター(5)を経てローラー(6)、編み針(7)を介して、Uゲージ(8)に付したローラー(9)を経て速度計(10)、巻き取りローラー(11)に連結する。速度計(10)での走行速度が定速(例えば、10m/分、100m/分)になるように巻き取りローラーの回転速度を調整して、巻き取りローラーに巻き取り、そのときの編成張力をUゲージ(8)で測定し、繊維/編み針間の摩擦(g)を計測する。走行糸条より1cmのところで春日式電位差測定装置(12)で静電気発生量(kV)を測定する。
(繊維間摩擦係数(F/Fμs))
図3において、処理剤が付与された弾性繊維のモノフィラメントを50〜60cm程取り、一方の端に荷重T1(13)を吊り、ローラー(14)を介して、Uゲージ(15)にもう一方の端を掛けて定速(例えば、3cm/分)で引っ張り、そのときの2次張力T2をUゲージ(15)で測定し、式1により、繊維間摩擦係数を求める。
摩擦係数(F/Fμs=1/θ・ln(T2/T1) (式1)
(式1において、θ=2π、ln=自然対数、T1は22dtex当り1g)
[Evaluation method of action effect of oil]
(Processing agent viscosity)
Using a Canon Fenceke viscometer, the kinematic viscosity of the sample solution at 30 ° C. was determined.
(Knitting tension, static electricity generation amount)
In FIG. 2, the roller (9) attached to the U gauge (8) with the elastic yarn (4) vertically taken from the cheese (3) through the compensator (5), the roller (6), and the knitting needle (7). And connected to a speedometer (10) and a take-up roller (11). The rotational speed of the take-up roller is adjusted so that the traveling speed of the speedometer (10) becomes a constant speed (for example, 10 m / min, 100 m / min), and the knitting tension at that time is taken up by the take-up roller. Is measured with a U gauge (8), and the friction (g) between the fibers / knitting needles is measured. The amount of static electricity generated (kV) is measured with a Kasuga-type potentiometer (12) at a distance of 1 cm from the running yarn.
(Friction coefficient between fibers (F / Fμs))
In FIG. 3, a monofilament of elastic fiber to which a treatment agent has been applied is taken about 50 to 60 cm, a load T1 (13) is suspended at one end, and the other is attached to the U gauge (15) via a roller (14). The ends are pulled at a constant speed (for example, 3 cm / min), the secondary tension T2 at that time is measured with a U gauge (15), and the inter-fiber friction coefficient is obtained by
Friction coefficient (F / Fμs = 1 / θ · ln (T2 / T1) (Equation 1)
(In
(解舒速度比)
図4において、解舒速度比測定機の解舒側に処理剤を付与した繊維のチーズ(16)をセットし、巻き取り側に紙管(17)をセットする。巻き取り速度を一定速度にセットした後、ローラー(18)および(19)を同時に起動させる。この状態では糸(20)に張力はほとんどかからないため、糸はチーズ上で膠着して離れないので、解舒点(21)は図4に示す状態にある。解舒速度を変えることによって、チーズからの糸(20)の解舒点(21)が変わるので、この点がチーズとローラーとの接点(22)と一致するように解舒速度を設定する。解舒速度比は式2によって求める。この値が小さいほど、解舒性が良いことを示す。
解舒速度比(%)=(巻取速度−解舒速度)÷解舒速度×100 (式2)
(ローラー静電気、糸上静電気)
図1において、解舒速度比測定機の解舒側にチーズ(1)をセットし、50m/分の周速で回転させ、巻き取り側を100m/分とし、チーズ上2cmのところにおいて、春日式電位差測定装置(2)で、回転を始めて1時間後のローラー静電気(チーズ上静電気)を測定する。ローラー静電気を測定している時の走行糸上2mmでの発生静電気(糸上静電気)を測定する。
(Unwinding speed ratio)
In FIG. 4, the fiber cheese (16) to which the treatment agent is applied is set on the unwinding side of the unwinding speed ratio measuring machine, and the paper tube (17) is set on the winding side. After setting the winding speed to a constant speed, the rollers (18) and (19) are activated simultaneously. In this state, there is almost no tension on the yarn (20), so the yarn is stuck on the cheese and does not leave, so the unwinding point (21) is in the state shown in FIG. By changing the unwinding speed, the unwinding point (21) of the yarn (20) from the cheese changes, so the unwinding speed is set so that this point coincides with the contact point (22) between the cheese and the roller. The unraveling speed ratio is obtained by
Unwinding speed ratio (%) = (winding speed−unwinding speed) ÷ unwinding speed × 100 (Equation 2)
(Roller static electricity, static electricity on thread)
In FIG. 1, cheese (1) is set on the unwinding side of the unwinding speed ratio measuring machine, rotated at a peripheral speed of 50 m / min, the winding side is set to 100 m / min, and at 2 cm above the cheese, Kasuga The electrostatic potential difference measuring device (2) measures roller static electricity (static electricity on cheese) one hour after starting rotation. Measure the static electricity generated on the running thread (static electricity on the thread) when measuring the static electricity on the roller.
[紡糸原液の調製]
数平均分子量1800のポリテトラメチレンエーテルグリコールと4,4’―ジフェニルメタンジイソシアネートをモル比率1:2で反応させ、次いで1,2−ジアミノプロパンのジメチルホルムアミド溶液を用いて鎖延長し、ポリマー濃度27%のジメチルホルムアミド溶液を得た。30℃での濃度は1700mPaSであった。
[処理剤の調製]
表1および表2に記載の各処理剤(表中の配合量は重量部)の成分を混合し、30〜40℃で1時間撹拌して各処理剤A〜Mを得た。
[Preparation of spinning dope]
A polytetramethylene ether glycol having a number average molecular weight of 1800 is reacted with 4,4′-diphenylmethane diisocyanate in a molar ratio of 1: 2, and then chain-extended using a 1,2-diaminopropane solution in dimethylformamide to obtain a polymer concentration of 27%. Of dimethylformamide was obtained. The concentration at 30 ° C. was 1700 mPaS.
[Preparation of treatment agent]
The components of each treatment agent described in Table 1 and Table 2 (the blending amounts in the table are parts by weight) were mixed and stirred at 30 to 40 ° C. for 1 hour to obtain treatment agents A to M.
(実施例1〜10および比較例1〜3)
ポリウレタン紡糸原液を230℃のN2気流中に吐出して乾式紡糸した。紡糸中走行糸に調製した処理剤を繊維に対して6重量%付与した後、毎分600mの速度でボビンに巻き取り44dtexモノフィラメントチーズ(巻き量400g)を得た。得られたチーズを35℃、50%RHの雰囲気中に48時間放置して評価に供した。これらの結果を表1および表2に示す。
(Examples 1-10 and Comparative Examples 1-3)
The polyurethane spinning dope was discharged into a N 2 stream at 230 ° C. and dry-spun. After 6% by weight of the treatment agent prepared for the running yarn during spinning was applied to the fiber, it was wound around a bobbin at a speed of 600 m / min to obtain 44 dtex monofilament cheese (400 g of winding amount). The obtained cheese was left for 48 hours in an atmosphere of 35 ° C. and 50% RH for evaluation. These results are shown in Tables 1 and 2.
1 弾性繊維のチーズ
2 春日式電位差測定装置
3 弾性繊維のチーズ
4 弾性糸
5 コンペンセーター
6 ローラー
7 編み針
8 Uゲージ
9 ローラー
10 速度計
11 巻き取りローラー
12 春日式電位差測定装置
13 荷重
14 ローラー
15 Uゲージ
16 チーズ
17 巻き取り用紙管
18 ローラー
19 ローラー
20 走行糸条
21 解舒点
22 チーズとローラーの接点
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