專利名稱：彈性纖維用紡絲油劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種賦予各種材料脫模性的彈性纖維用紡絲油劑。尤其是涉及在生產(chǎn)彈性纖維過程中的紡絲工序中所使用的彈性纖維用紡絲油劑。
背景技術(shù)：
以往在生產(chǎn)彈性纖維過程中的紡絲工序中，有人提出了通過將作為防膠結(jié)劑的固態(tài)金屬皂懸浮在附著于纖維上的彈性纖維用紡絲油劑(spinfinish)中，而獲得脫模效果的方法(特開平11-269765號(hào)公報(bào)、特開平11-12952號(hào)公報(bào))。
但問題是，在上述方法中，盡管防膠結(jié)效果比較好，但在采用噴嘴供油(供表面活性劑)方式的生產(chǎn)中這種固態(tài)成分會(huì)在噴嘴內(nèi)發(fā)生堵塞，不能進(jìn)行紡絲。另外，在采用滾筒供油方式的生產(chǎn)中，因經(jīng)過一段時(shí)間后在彈性纖維用紡絲油劑中會(huì)出現(xiàn)凝聚、沉淀等問題，分散穩(wěn)定性差，當(dāng)使用彈性纖維用紡絲油劑時(shí)，會(huì)出現(xiàn)對(duì)纖維絲的附著不均等而無法發(fā)揮均勻的防膠結(jié)性的問題，而且在后續(xù)的加工工序中會(huì)因張力的變化等而造成斷絲等。

發(fā)明內(nèi)容
即，本發(fā)明的目的是提供一種彈性纖維用紡絲油劑，利用這種彈性纖維用紡絲油劑時(shí)，在采用噴嘴供油方式的生產(chǎn)中不會(huì)出現(xiàn)噴嘴堵塞，能進(jìn)行穩(wěn)定的操作，而且在長時(shí)間內(nèi)彈性纖維用紡絲油劑具有良好的時(shí)效穩(wěn)定性和纖維之間的防膠結(jié)性。
本發(fā)明人等為了獲得上述彈性纖維用紡絲油劑進(jìn)行了潛心研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過在由基礎(chǔ)油和高級(jí)脂肪酸金屬鹽組成的彈性纖維用紡絲油劑中，在25℃下把表面活性劑的濁度調(diào)整在特定的范圍內(nèi)，可以解決上述問題，從而完成了本發(fā)明。
即，本發(fā)明的彈性纖維用紡絲油劑的特征在于，由選自硅油(A1)和烴類潤滑油(A2)中的至少1種基礎(chǔ)油(A)、以及高級(jí)脂肪酸金屬鹽(B)組成，且在25℃下的濁度為20mg/L以下。本發(fā)明還涉及對(duì)彈性纖維提供0.1～12重量％該彈性纖維用紡絲油劑的彈性纖維的處理方法；以及采用上述的處理方法進(jìn)行處理而成的彈性纖維。
本發(fā)明中的基礎(chǔ)油(A)選自硅油(A1)和烴類潤滑油(A2)。
作為(A1)可舉例為，在聚二甲基硅氧烷、或聚二甲基硅氧烷的一部分被碳原子數(shù)2～20的烷基和/或苯基所取代的物質(zhì)中，25℃下的粘度優(yōu)選為1～1000mm2/s的物質(zhì)。進(jìn)一步優(yōu)選2～500mm2/s的聚二甲基硅氧烷，特別優(yōu)選3～200mm2/s的聚二甲基硅氧烷，最優(yōu)選3～50mm2/s的聚二甲基硅氧烷。
作為(A2)可舉例為，在礦物油及其精制油、加氫油、裂解油等當(dāng)中，25℃下的粘度為1～1000mm2/s的物質(zhì)。進(jìn)一步優(yōu)選2～500mm2/s的礦物油及其精制油，更優(yōu)選3～200mm2/s的礦物油及其精制油，特別優(yōu)選3～50mm2/s的礦物油及其精制油，最優(yōu)選3～50mm2/s的液體石蠟。
作為(A)，優(yōu)選25℃下的粘度為1～1000mm2/s的基礎(chǔ)油，進(jìn)一步優(yōu)選2～500mm2/s的基礎(chǔ)油，特別優(yōu)選3～200mm2/s的基礎(chǔ)油，最優(yōu)選3～50mm2/s的基礎(chǔ)油。
作為(A)，可以分別單獨(dú)使用(A1)、(A2)，也可以使用它們的混合物。優(yōu)選單獨(dú)使用(A2)或使用(A1)和(A2)的混合物，進(jìn)一步優(yōu)選(A1)和(A2)的混合物。
當(dāng)使用混合物時(shí)，(A1)和(A2)的含量比(質(zhì)量比)優(yōu)選為80/20～5/95，進(jìn)一步優(yōu)選70/30～5/95，特別優(yōu)選60/40～5/95。
在本發(fā)明的彈性纖維用紡絲油劑中，作為高級(jí)脂肪酸金屬鹽(B)，可以優(yōu)選使用碳原子數(shù)6～30的飽和或不飽和的高級(jí)脂肪酸，進(jìn)一步優(yōu)選碳原子數(shù)8～24、更優(yōu)選碳原子數(shù)12～24、特別優(yōu)選碳原子數(shù)16～22的飽和或不飽和高級(jí)脂肪酸。作為高級(jí)脂肪酸的具體例，能列舉出如己酸、辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、異硬脂酸、甘二碳酸、油酸、反油酸、芥子酸、亞油酸、亞麻酸和蓖麻醇酸等。在這些脂肪酸中，優(yōu)選月桂酸、棕櫚酸、硬脂酸和甘二碳酸，特別優(yōu)選硬脂酸?？梢詥为?dú)使用這些脂肪酸，也可以混合2種以上使用。
作為優(yōu)選的金屬鹽，可列舉出堿金屬鹽(鋰鹽、鈉鹽、鉀鹽等)、堿土類金屬鹽(鋇鹽、鈣鹽、鎂鹽等)、IIB族金屬鹽(例如，鋅鹽等)、過渡金屬(鎳、鐵、銅、錳、鈷、銀、金、鉑、鈀、鈦、鋯、鎘等)的鹽、IIIB族金屬鹽(例如，鋁鹽)、IVB族金屬(錫、鉛等)的鹽、以及鑭系金屬(鑭、鈰等)的鹽等，進(jìn)一步優(yōu)選的金屬鹽是堿金屬鹽、堿土類金屬鹽和IIIB族金屬鹽，特別優(yōu)選堿土類金屬鹽。
作為高級(jí)脂肪酸金屬鹽(B)的具體例，能列舉出如月桂酸鋰鹽、月桂酸鈉鹽、月桂酸鉀鹽，肉豆蔻酸鋰鹽、肉豆蔻酸鈉鹽、肉豆蔻酸鉀鹽，棕櫚酸鋰鹽、棕櫚酸鈉鹽、棕櫚酸鉀鹽，硬脂酸鋰鹽、硬脂酸鈉鹽、硬脂酸鉀鹽，異硬脂酸鋰鹽、異硬脂酸鈉鹽、異硬脂酸鉀鹽，甘二碳酸鋰鹽、甘二碳酸鈉鹽、甘二碳酸鉀鹽，二月桂酸鎂鹽、二月桂酸鈣鹽、二月桂酸鋇鹽，二肉豆蔻酸鎂鹽、二肉豆蔻酸鈣鹽、二肉豆蔻酸鋇鹽，二棕櫚酸鎂鹽、二棕櫚酸鈣鹽、二棕櫚酸鋇鹽，二硬脂酸鎂鹽、二硬脂酸鈣鹽、二硬脂酸鋇鹽，二異硬脂酸鎂鹽、二異硬脂酸鈣鹽、二異硬脂酸鋇鹽，二甘二碳酸鎂鹽、二甘二碳酸鈣鹽、二甘二碳酸鋇鹽，棕櫚酸硬脂酸鎂鹽、棕櫚酸硬脂酸鈣鹽、棕櫚酸硬脂酸鋇鹽等。其中特別優(yōu)選硬脂酸的堿土類金屬鹽，最優(yōu)選的是二硬脂酸鎂鹽。此外，在市售的二硬脂酸鎂鹽等中混有作為雜質(zhì)的部分未反應(yīng)的氫氧化硬脂酸鎂鹽，但并不造成影響。
可以單獨(dú)使用高級(jí)脂肪酸金屬鹽(B)，也可以混合2種以上使用。
在本發(fā)明中，表面活性劑(C)是除高級(jí)脂肪酸金屬鹽(B)之外的表面活性劑，優(yōu)選溶解度參數(shù)(下面簡稱為SP值)為7.0～10.5的物質(zhì)，進(jìn)一步優(yōu)選為7.5～10.0的物質(zhì)，特別優(yōu)選為8.0～9.5的物質(zhì)。如果在這個(gè)范圍內(nèi)，則與基礎(chǔ)油(A)及高級(jí)脂肪酸金屬鹽(B)的互溶性良好，可以改善彈性纖維用紡絲油劑的時(shí)效穩(wěn)定性。
如下所示，上述SP值是指用內(nèi)聚能密度和摩爾體積的比值的平方根表示的值。
＝(ΔE/V)1/2這里，ΔE表示內(nèi)聚能密度。V表示摩爾體積，其值是根據(jù)Robert F.Fedors等的計(jì)算得出的值，如在高分子工程和科學(xué)(Polymer engineeringand science)第14卷的第147～154頁(1974)中有所記載。
(C)是選自不包括高級(jí)脂肪酸金屬鹽(B)的陰離子表面活性劑(C1)、陽離子表面活性劑(C2)、兩性表面活性劑(C3)、以及非離子型表面活性劑(C4)當(dāng)中的至少一種以上表面活性劑，但優(yōu)選(C1)和/或(C2)。
作為陰離子表面活性劑(C1)，可列舉為磺酸(鹽)(C1-1)、羧酸(鹽)(C1-2)、硫酸酯(鹽)(C1-3)、磷酸酯(鹽)(C1-4)。
作為磺酸(鹽)(C1-1)，可列舉為碳原子數(shù)1～24的醇的磺基琥珀酸(一、二)酯(鹽)(C1-1A)、碳原子數(shù)8～24的α-烯烴的磺酸化物(鹽)(C1-2B)、具有碳原子數(shù)8～14的烷基的烷基苯磺酸(鹽)(C1-2C)、石油磺酸(鹽)(C1-2D)。而且，構(gòu)成(C1-2A)、(C1-2B)的疏水基可以是源于天然物質(zhì)的基團(tuán)，也可以是合成基團(tuán)。這些磺酸(鹽)中優(yōu)選用通式(1)表示的(C1-1A)。
式中，作為R1、R2，分別可列舉為碳原子數(shù)1～24的烷基、碳原子數(shù)2～24的烯基。
作為碳原子數(shù)1～24的烷基，可以是直鏈烷基，也可以是支鏈烷基，可列舉為甲基、乙基、正和異丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、二十一烷基和二十二烷基以及2-乙基癸基等。
作為碳原子數(shù)2～24的烯基，可以是直鏈烯基，也可以是支鏈烯基，可列舉為正和異丙烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基、癸烯基、十一烯基、十二烯基、十四烯基、十五烯基、十六烯基、十七烯基、十八烯基、十九烯基以及2-乙基癸烯基等。
在R1、R2當(dāng)中優(yōu)選碳原子數(shù)3～24的烷基。也可以是它們的2種以上的混合物。
作為A可列舉出亞乙基、亞丙基、亞丁基。其中優(yōu)選的是亞乙基、亞丙基。也可以是它們的2種以上的混合物。當(dāng)為混合物時(shí)，可以是無規(guī)和嵌段中的任一種。m、n和m+n是各自獨(dú)立地表示0或1～10的整數(shù)，優(yōu)選0或1～6的整數(shù)，進(jìn)一步優(yōu)選0或1～3的整數(shù)。如果在該范圍內(nèi)，則和基礎(chǔ)油的互溶性較好。
作為M，可列舉出氫原子、堿金屬原子(鋰、鉀、鈉等)或胺(單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、2-乙基己胺等)。其中優(yōu)選的是堿金屬原子。也可以是它們的2種以上的混合物。
作為用通式(1)表示的磺基琥珀酸酯陰離子表面活性劑(C1-1A)的具體例，可列舉出磺基琥珀酸二-2-乙基己基鈉、磺基琥珀酸棕櫚基硬脂鉀、聚氧乙烯二-2-乙基己基磺基琥珀酸鈉(EO6摩爾加成物(m＝n＝3))等。
作為羧酸(鹽)(C1-2)，可舉例為用下述通式(2)表示的醚羧酸陰離子表面活性劑。構(gòu)成這些物質(zhì)的脂肪酸和醇可以源于天然物質(zhì)，也可以是合成物質(zhì)，而且羧基或羥基的結(jié)合位置可以在烴基末端，也可以在側(cè)鏈上。
R3-O-(AO)P-CH2COOM(2)式中，R3的具體例和優(yōu)選基團(tuán)和上述R1、R2相同。A和M和通式(1)中相同。p是0或1～10的整數(shù)，優(yōu)選1～6。如果在該范圍內(nèi)，則和基礎(chǔ)油的互溶性較好。
作為通式(2)所表示的醚羧酸陰離子表面活性劑(C1-2)的具體例，可列舉出辛醇羧甲基化鈉鹽、癸醇羧甲基化鈉鹽、月桂醇羧甲基化鈉鹽、Dobanol 23羧甲基化鈉鹽和十三醇羧甲基化鈉鹽、辛醇EO4摩爾加成物羧甲基化鈉鹽、月桂醇EO4摩爾加成物羧甲基化鈉鹽、異十三醇EO3摩爾加成物羧甲基化鈉鹽、Dobanol 23 EO3摩爾加成物羧甲基化鈉鹽、十三醇EO5摩爾加成物羧甲基化鈉鹽、以及月桂醇羧甲基化物、月桂醇EO2.5摩爾加成物羧甲基化物等。
作為這些優(yōu)選化合物的具體例，可列舉出辛基醚醋酸鈉、癸基醚醋酸鈉、月桂基醚醋酸鈉、十三烷基醚醋酸鈉、聚氧乙烯辛基醚醋酸鈉(EO3摩爾加成物)、聚氧乙烯基十三烷基醚醋酸鈉(EO3摩爾加成物)、以及聚氧乙烯基月桂基醚醋酸(EO2.5摩爾加成物)等。
作為硫酸酯(鹽)(C1-3)，可列舉出高級(jí)醇硫酸酯(鹽)[碳原子數(shù)8～18的脂肪族醇的硫酸酯(鹽)](C1-3A)、高級(jí)烷基醚硫酸酯(鹽)[碳原子數(shù)8～18的脂肪族醇的EO1～10摩爾加成物的硫酸酯(鹽)](C1-3B)、磺化油(直接硫酸化且中和天然不飽和油脂或不飽和蠟的物質(zhì))(C1-3C)、硫酸化脂肪酸酯(對(duì)不飽和脂肪酸的低級(jí)醇酯進(jìn)行硫酸化中和的物質(zhì))(C1-3D)以及硫酸化烯烴(對(duì)碳原子數(shù)12～18的烯烴進(jìn)行硫酸化中和的物質(zhì))(C1-3E)。
作為優(yōu)選的具體例，可列舉出磺化蓖麻油、硫酸化牛油、硫酸化花生油、硫酸化油酸丁鹽、硫酸化蓖麻醇酸丁酯等。
作為磷酸酯(鹽)(C1-4)，可列舉出碳原子數(shù)8～24的高級(jí)醇的磷酸(一、二)酯(鹽)(C1-4A)、碳原子數(shù)8～24的高級(jí)醇的AO加成物的磷酸(一、二)酯(鹽)(C1-4B)。其中，構(gòu)成這些物質(zhì)的高級(jí)醇可以源于天然物質(zhì)，也可以是合成物質(zhì)。
其中，優(yōu)選的是碳原子數(shù)8～18的高級(jí)醇的AO加成物的磷酸(一、二)酯(鹽)。
作為用于(C1-3B)的AO，可列舉出EO、氧化丙烯(下面簡稱為PO)和環(huán)氧丁烷。其中優(yōu)選的是EO和PO。另外，作為相對(duì)于高級(jí)醇1摩爾的AO的加成摩爾數(shù)，通常為1～50摩爾，優(yōu)選1～20摩爾。
作為優(yōu)選的具體例，可列舉出辛醇磷酸一酯鉀鹽、辛醇磷酸二酯二鉀鹽、月桂醇磷酸一酯一鉀鹽、月桂醇磷酸二酯二鉀鹽、異硬脂醇的EO5摩爾加成物的磷酸一酯鉀鹽、異硬脂醇的EO5摩爾加成物的磷酸二酯二鉀鹽等。
當(dāng)(C1)采用鹽的形式時(shí)，通常為鈉鹽、鉀鹽、銨鹽和烷醇胺(單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、單異丙醇胺、二異丙醇胺、三異丙醇胺等)鹽。其中優(yōu)選的是鈉鹽、鉀鹽、烷醇鹽。
作為陽離子表面活性劑(C2)，優(yōu)選可列舉出用通式(3)表示的季銨鹽型陽離子表面活性劑(C2-1)和用通式(4)表示的胺鹽型陽離子表面活性劑(C2-2)等。
(3) (4)[式中，R4、R5、R6相互獨(dú)立地表示從碳原子數(shù)1～24的烷基、烯丙基，碳原子數(shù)2～24的烯基、羥烷基、聚亞氧烷基(亞烷基的碳原子數(shù)2～4)、和用通式R8-T-R9-表示的基團(tuán)(R8是從碳原子數(shù)1～24的脂肪酸中除去COOH基的殘基，R9是碳原子數(shù)1～4的亞烷基或羥亞烷基，T表示-COO-或-CO-NH-。)中選擇的基團(tuán)，R7是碳原子數(shù)1～24的烷基、烯基、羥烷基或聚亞氧烷基；R4、R5和R6中的任意兩個(gè)可以相互結(jié)合并與N一同形成雜環(huán)；Q-表示無機(jī)酸陰離子或有機(jī)酸陰離子，QH是表示無機(jī)酸或有機(jī)酸]。
作為R4、R5、R6的碳原子數(shù)1～24的烷基，可以是直鏈狀，也可以是支鏈狀，能列舉出甲基、乙基、正和異丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、二十一烷基和二十二烷基以及2-乙基癸基等；作為碳原子數(shù)2～24的烯基，可以是直鏈狀，也可以是支鏈狀，能列舉出正和異丙烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基、癸烯基、十一烯基、十二烯基、十四烯基、十五烯基、十六烯基、十七烯基、十八烯基、十九烯基以及2-乙基癸烯基等。
作為R4、R5、R6的碳原子數(shù)1～24的羥烷基，可以是直鏈狀，也可以是支鏈狀，能列舉出羥甲基、羥乙基、正和異羥丙基、羥丁基、羥己基、羥辛基、羥癸基、羥十二烷基、羥十四烷基、羥十六烷基和羥十八烷基等。
在這些基團(tuán)中，進(jìn)一步優(yōu)選的是碳原子數(shù)8～24的烷基、烯基、羥烷基。
作為R7的碳原子數(shù)1～24的烷基、烯基、羥烷基或聚亞氧烷基，與在R4、R5、R6列舉的基團(tuán)相同。其中優(yōu)選的是碳原子數(shù)1～4的烷基和羥烷基。
作為R4、R5和R6中的任意兩個(gè)相互結(jié)合并與N一同形成雜環(huán)、脂環(huán)式化合物的結(jié)構(gòu)，能列舉出如咪唑啉環(huán)、咪唑環(huán)、吡啶環(huán)、嘧啶環(huán)、哌啶環(huán)和嗎啉環(huán)。
作為構(gòu)成殘基R8的碳原子數(shù)1～24的脂肪酸，可以是直鏈狀，也可以是支鏈狀，能列舉出甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、異丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、月桂酸、肉豆蔻酸、硬脂酸、異硬脂酸、甘二碳酸、2-乙基己酸等。其中優(yōu)選的是碳原子數(shù)6～24的脂肪酸。
作為R9的碳原子數(shù)1～4的亞烷基，可以是直鏈狀，也可以是支鏈狀，能列舉出亞甲基、亞乙基、正和異亞丙基、亞丁基；作為碳原子數(shù)1～4的羥亞烷基，可以是直鏈狀，也可以是支鏈狀，能列舉出羥亞甲基、羥亞乙基、正和異羥亞丙基、羥亞丁基等。
其中優(yōu)選的是碳原子數(shù)1～4的亞烷基。
在通式(3)中，作為形成陰離子Q-的酸QH，能列舉出下列的酸。
(q1)無機(jī)酸氫鹵酸(鹽酸、溴酸、碘酸等)、硝酸、碳酸、磷酸等；(q2)有機(jī)酸(q2-a)烷基硫酸酯甲基硫酸、乙基硫酸等碳原子數(shù)1～8的烷基硫酸酯；
(q2-b)烷基磷酸酯二甲基磷酸、二乙基磷酸等碳原子數(shù)1～8的一/或二烷基磷酸酯；(q2-c)碳原子數(shù)1～30的脂肪族一元羧酸飽和一元羧酸(作為殘基構(gòu)成R5的脂肪酸而舉例的酸等)、不飽和一元羧酸(丙烯酸、甲基丙烯酸、油酸等)、和脂肪族羥基羧酸(羥基乙酸、乳酸、羥基丁酸、羥基己酸、蓖麻醇酸、羥基硬脂酸、葡糖酸等)；(q2-d)碳原子數(shù)7～30的芳族或雜環(huán)一元羧酸芳族一元羧酸(苯甲酸、萘酸、肉桂酸等)、芳族羥基羧酸(水楊酸、對(duì)羥基苯甲酸、扁桃酸等)、和雜環(huán)一元羧酸(吡咯烷酮羧酸等)；(q2-e)2～4元的多元羧酸碳原子數(shù)2～30的直鏈狀或支鏈狀脂肪族多元羧酸[飽和多元羧酸(草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸等)、碳原子數(shù)4～30的不飽和多元羧酸(馬來酸、富馬酸、衣康酸等)]；碳原子數(shù)4～20的脂肪族羥基多元羧酸(蘋果酸、酒石酸、檸檬酸等)；碳原子數(shù)8～30的芳族多元羧酸[二羧酸(鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸、2，6-萘二羧酸和聯(lián)苯二羧酸(2，2’-、3，3’-和/或2，7-體))、三或四元羧酸(偏苯三甲酸、均苯四酸等)]；含硫的碳原子數(shù)4～30的多元羧酸(硫代二丙酸等)；(q2-f)碳原子數(shù)2～30的氨基酸天冬氨酸、谷氨酸、磺基丙氨酸等氨基酸；(q2-g)有機(jī)酸改性硅酮二有機(jī)聚硅氧烷的甲基的一部分被-R7COOH基和/或-R7SO3H基取代的有機(jī)酸。R7是碳原子數(shù)2～5的亞烷基，剩下的部分可以是甲基、苯基、碳原子數(shù)2～20的烷基或-(CH2)p-Ph(Ph是苯基，p表示1～4的整數(shù))基。
(q2-h)脂肪族醇(碳原子數(shù)8～24)的羧甲基化物辛醇的羧甲基化物，癸醇的羧甲基化物、月桂醇的羧甲基化物和十三醇(協(xié)和発酵製)的羧甲基化物等；(q2-i)脂肪族醇(碳原子數(shù)8～24)的EO和/或PO1～20摩爾加成物的羧甲基化物、辛醇EO3摩爾加成物的羧甲基化物、月桂醇EO2.5摩爾加成物的羧甲基化物、異硬脂醇EO3摩爾加成物的羧甲基化物、和十三醇EO2摩爾加成物的羧甲基化物等；其中進(jìn)一步優(yōu)選的是甲基硫酸、乙基硫酸、己二酸、葡糖酸、尤其是異硬脂酸、25℃下的粘度為10～8,000(進(jìn)一步優(yōu)選為20～5,000，特別優(yōu)選30～1000)mm2/s且羧基當(dāng)量為300～8,000(進(jìn)一步優(yōu)選400～4,000，特別優(yōu)選500～1,500)的羧基改性硅酮、和月桂醇EO1～5摩爾加成物的羧甲基化物。
作為季銨鹽型陽離子表面活性劑(C2-1)，優(yōu)選的是烷基(碳原子數(shù)1～30)三甲基銨鹽(如，月桂基三甲基氯化銨、月桂基三甲基異硬脂酸銨、月桂基三甲基銨羧基改性硅酮鹽等)、二烷基(碳原子數(shù)1～30)二甲基銨鹽[如二癸基二甲基氯化銨、二辛基二甲基溴化銨、二癸基二甲基異硬脂酸銨、二(二癸基二甲基銨)己二酸、二癸基二甲基銨羧基改性硅酮鹽、二癸基二甲基月桂醇銨EO1～5摩爾加成物的羧甲基化物的鹽等]、含氮環(huán)的季銨鹽(如，氯化十六烷基吡啶鎓鹽等)、含聚(加成摩爾數(shù)2～15)氧亞烷(碳原子數(shù)2～4)鏈的季銨鹽[如，聚(加成摩爾數(shù)3)氧乙烯三甲基氯化銨等]、烷基(碳原子數(shù)1～30)酰胺烷基(碳原子數(shù)1～l0)二烷基(碳原子數(shù)1～4)甲基銨鹽(如，硬脂酰胺乙基二乙基甲基銨甲硫酸鹽(methosulfate)等)。
其中進(jìn)一步優(yōu)選的是烷基三甲基銨的有機(jī)酸鹽，特別優(yōu)選的是二烷基二甲基銨的有機(jī)酸鹽。
作為胺鹽型陽離子表面活性劑(C2-2)，可優(yōu)選使用的是用無機(jī)酸(如，鹽酸、硝酸、硫酸、氫碘酸等)或有機(jī)酸(如，醋酸、甲酸、草酸、乳酸、葡糖酸、己二酸、烷基硫酸等)中和叔胺而得到的物質(zhì)。能列舉出碳原子數(shù)3～90的脂肪族叔胺(如，三乙胺、乙基二甲胺、二癸基甲基胺、N，N，N’，N’-四甲基乙二胺、月桂酰胺丙基二甲胺等)、碳原子數(shù)3～90的脂環(huán)式(包括含氮雜環(huán))叔胺(如，N-甲基吡咯烷、N-甲基哌啶、N-甲替嗎啉、4-二甲胺基吡啶、N-甲基咪唑、4，4’-聯(lián)吡啶等)、含碳原子數(shù)3～90的羥烷基的叔胺(如，三乙醇胺一硬脂酸酯、N-硬脂酰胺乙基二乙醇胺等)等無機(jī)酸鹽或有機(jī)酸鹽等。
其中進(jìn)一步優(yōu)選的是脂肪族胺的無機(jī)酸鹽和有機(jī)酸鹽。
在這些表面活性劑(C)當(dāng)中，優(yōu)選(C1-1A)、(C1-2)、(C2-1)、(C2-2)。
這些(C)可以單獨(dú)使用，也可以混合2種以上使用。
從防膠結(jié)性和平滑性的觀點(diǎn)出發(fā)，相對(duì)于(A)+(B)+(C)的總量，(A)的含量(質(zhì)量％)優(yōu)選為75～98.5％，進(jìn)一步優(yōu)選下限為77、上限為98，特別優(yōu)選下限為80、上限為97.5。
如果是在這些范圍之內(nèi)，則平滑性良好，即使在紡絲11～22分特(dtx)等細(xì)絲時(shí)，也不會(huì)出現(xiàn)斷絲等問題。
相對(duì)于(A)+(B)+(C)的總量，(B)的含量(質(zhì)量％)優(yōu)選為0.5～5，進(jìn)一步優(yōu)選下限為0.7，上限為4。
如果是在這些范圍之內(nèi)，則防膠結(jié)性良好，整個(gè)彈性纖維用紡絲油劑的粘度隨時(shí)間上升得較小，即使在紡絲11～22dtx等細(xì)絲時(shí)，也不會(huì)出現(xiàn)斷絲等問題。
相對(duì)于(A)+(B)+(C)的總量，(C)的含量(質(zhì)量％)優(yōu)選為1～20，進(jìn)一步優(yōu)選下限為2、上限為18，特別優(yōu)選下限為3、上限為16。
如果是在這些范圍之內(nèi)，則當(dāng)以噴嘴供油方式進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，(B)不會(huì)在噴嘴內(nèi)堵塞，能夠較穩(wěn)定地進(jìn)行紡絲，不會(huì)出現(xiàn)斷絲等問題。
另外，從彈性纖維用紡絲油劑的時(shí)效穩(wěn)定性的觀點(diǎn)出發(fā)，(B)和(C)的配合質(zhì)量比優(yōu)選為40/60～1/99，進(jìn)一步優(yōu)選38/62～2/98，特別優(yōu)選35/65～3/97。
如果是在這些范圍之內(nèi)，則平滑性良好，并能穩(wěn)定地進(jìn)行采用噴嘴供油方式的生產(chǎn)。
本發(fā)明的彈性纖維用紡絲油劑在25℃下的粘度通常為1～500mm2/s。優(yōu)選2～100mm2/s，進(jìn)一步優(yōu)選3～50mm2/s。
如果是在這些范圍之內(nèi)，則平滑性良好，且紡絲工序時(shí)的彈性纖維用紡絲油劑較少飛散，不必?fù)?dān)心作業(yè)環(huán)境變差。
從噴嘴供油方式的生成穩(wěn)定性、彈性纖維用紡絲油劑的時(shí)效穩(wěn)定性的觀點(diǎn)出發(fā)，本發(fā)明的彈性纖維用紡絲油劑在25℃下的濁度通常為20mg/L以下。優(yōu)選15mg/L以下，特別優(yōu)選10mg/L以下。從測定界限的角度考慮，下限通常為0.0001mg/L以上，優(yōu)選0.01mg/L以上。
濁度可通過積分球式光電光度法、散射光測定法、透過光測定法等進(jìn)行測量，本發(fā)明中的濁度是通過積分球式光電光度法(JIS K0101-1998、9.4.積分球濁度)測定的值。
從噴嘴供油方式的生成穩(wěn)定性、彈性纖維用紡絲油劑的時(shí)效穩(wěn)定性的觀點(diǎn)出發(fā)，(B)的體積平均粒徑優(yōu)選為1～200nm。進(jìn)一步優(yōu)選2～100nm，特別優(yōu)選3～80nm。
如果體積平均粒徑超過200nm，則噴嘴供油方式的生產(chǎn)穩(wěn)定性會(huì)變差。體積平均粒徑通常采用動(dòng)態(tài)光散射法(表面活性劑評(píng)價(jià)-試驗(yàn)法(日本油化學(xué)會(huì))、212頁(2002))、或X射線衍射法(JIS 0131-1996，X射線衍射分析通則)來測定，本發(fā)明的體積平均粒徑是采用動(dòng)態(tài)光散射法測定的值。
本發(fā)明的彈性纖維用紡絲油劑除了含有(A)、(B)、(C)之外，必要時(shí)還可以含有其他成分(D)。作為(D)，能列舉出如除(B)之外的防膠結(jié)成分(D1)、抗靜電成分(D2)、軟化成分(D3)和除此之外的添加劑(D4)。另外，也可以含有后述的溶解助劑(E)。
(D1)可以在不損壞本發(fā)明的彈性纖維用紡絲油劑性能的范圍內(nèi)追加配合，通過追加使用可以增大防膠結(jié)效果。
作為(D1)，能列舉出如常溫下為固體的硅酮(D11)、聚醚改性硅酮(D12)、除此之外的防膠結(jié)劑(D13)，也可以將這些物質(zhì)并用2種以上。這里，常溫下為固體是指25℃時(shí)為固體。
作為常溫(25℃)下為固體的硅酮(D11)，可舉例為分子內(nèi)含有3官能性硅氧烷單元、或4官能性硅氧烷單元的聚有機(jī)硅氧烷(硅酮樹脂)等，可舉例為支化度較高的三維結(jié)構(gòu)的固體聚合物[例如，作為主構(gòu)成成分含有2官能性硅氧烷單元(D單元)和3官能性硅氧烷單元(T單元)的DT樹脂、作為主構(gòu)成成分含有1官能性硅氧烷單元(M單元)和4官能性硅氧烷單元(Q單元)的MQ樹脂、只由T單元構(gòu)成的polyorganosilsesquioxane等]。
優(yōu)選的是重均分子量(通過凝膠滲透色譜法測量，簡稱為Mw)為1,000～100,000的聚甲基硅酮樹脂、和由Mw為1,000～100,000的胺改性有機(jī)聚硅氧烷構(gòu)成的樹脂，進(jìn)一步優(yōu)選1,500～30,000的甲基硅酮樹脂。
作為聚醚改性硅酮(D12)，可舉例為用下述通式(5)表示的聚醚改性硅酮等。
(5)式中，R10、R11、R12和R13中的至少一個(gè)是含聚亞氧烷基鏈的基團(tuán)。剩下的可以是甲基、碳原子數(shù)2～20的烷基、苯基或碳原子數(shù)1～5的烷氧基。
聚亞氧烷基，是可用通式-A1-O-(A2-O)s-R14表示的基團(tuán)，這里，R14是氫原子或碳原子數(shù)1～30的烷基；A1是碳原子數(shù)1～5的亞烷基；A2是碳原子數(shù)1～4的亞烷基，A1和A2可以相同，也可以不同，可以是嵌段狀，也可以是無規(guī)狀。s表示1～100的整數(shù)。a、b分別表示1～10,000的整數(shù)。
相對(duì)于彈性纖維用紡絲油劑的重量，(D1)的配合量(質(zhì)量％)優(yōu)選為4以下，進(jìn)一步優(yōu)選2以下。另外，相對(duì)于(B)100質(zhì)量份，優(yōu)選在200質(zhì)量份以下，進(jìn)一步優(yōu)選100質(zhì)量份以下。
作為抗靜電成分(D2)，可舉例為兩性表面活性劑(D21)和非離子型表面活性劑(D22)。
作為(D21)，可以使用甜菜堿型兩性表面活性劑、氨基酸型兩性表面活性劑和磺酸鹽型兩性表面活性劑等。
作為(D21)當(dāng)中優(yōu)選的表面活性劑，可舉例為用下述通式(6)、(7)或(8)表示的物質(zhì)，以及這些物質(zhì)的2種以上的混合物。
(6)式中，R15、R16、R17分別獨(dú)立地表示從碳原子數(shù)1～30的烷基、烯基、羥烷基、聚亞氧烷基(亞烷基的碳原子數(shù)2～4)、以及用式R19-T-R20-表示的基團(tuán)(R19表示從碳原子數(shù)1～30的脂肪酸中除去COOH基的殘基，R20表示碳原子數(shù)1～4的亞烷基或羥亞烷基，T表示-COO-或-CONH-)中選出的基團(tuán)；R18表示碳原子數(shù)1～4的亞烷基或羥亞烷基；X-表示COO-或SO3-。
(7) (8)[式中，(8)中，R21表示碳原子數(shù)1～30的烷基、烯基、羥烷基；R22表示碳原子數(shù)1～4的亞烷基或羥亞烷基；R23表示氫原子或用式-R22COOY1/r表示的2價(jià)基團(tuán)；R23表示氫原子、碳原子數(shù)1～30的烷基或烯基。L是氫原子、堿金屬、堿土類金屬或銨的陽離子，當(dāng)有多個(gè)L時(shí)，它們可以相同，也可以不同；r表示L的化合價(jià)數(shù)，是1或2]。
作為，R15、R16、R17、R21和R23的碳原子數(shù)1～30的烷基、以及碳原子數(shù)2～30的烯基，和上述的R1、R2相同，優(yōu)選的基團(tuán)也和上述的R1、R2相同。作為R15、R16、R17和R21的碳原子數(shù)1～30的羥烷基，可以是直鏈狀，也可以是支鏈狀，能列舉出羥甲基、羥乙基、正和異羥丙基、羥丁基、羥己基、羥辛基、羥癸基、羥十二烷基、羥十四烷基、羥十六烷基和羥十八烷基等。
作為R15、R16和R17的聚亞氧烷基，可舉例為用式R24-(OA3)t-表示的基團(tuán)(R24是氫原子或碳原子數(shù)1～4的烷基，A3是碳原子數(shù)2～4的亞烷基，t是2～15的整數(shù))。作為碳原子數(shù)2～4的亞烷基A3，能列舉出1，2-亞乙基、1，2-和1，3-亞丙基、1，2-、2，3-、1，3-和1，4-亞丁基等。碳原子數(shù)1～4的烷基R24可以是直鏈狀，也可以是支鏈狀，能列舉出甲基、乙基、正和異丙基、丁基等。
作為構(gòu)成用R19-T-R20-表示的基團(tuán)中的殘基R19的碳原子數(shù)1～30的脂肪酸，可以是直鏈狀，也可以是支鏈狀，能列舉出甲酸、醋酸、丙酸、丁酸、異丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、月桂酸、肉豆蔻酸、硬脂酸、異硬脂酸、甘二碳酸、2-乙基己酸等。其中優(yōu)選的是碳原子數(shù)6～24的脂肪酸。
作為R20的碳原子數(shù)1～4的亞烷基，可以是直鏈狀，也可以是支鏈狀，能列舉出亞甲基、亞乙基、正和異亞丙基、亞丁基；作為碳原子數(shù)1～4的羥亞烷基，可以是直鏈狀，也可以是支鏈狀，能列舉出羥亞甲基、羥亞乙基、正和異羥亞丙基、羥亞丁基等。其中優(yōu)選的是碳原子數(shù)1～4的亞烷基。
其中優(yōu)選的是，R15和R21是碳原子數(shù)6～24的烷基、烯基、羥烷基和R19CONHR20-基，R16、R17是碳原子數(shù)1～24的烷基、烯基和羥烷基，R22是氫原子和碳原子數(shù)6～24的烷基、烯基。
作為R18和R22的碳原子數(shù)1～4的亞烷基和羥亞烷基，可列舉出和R20相同的基團(tuán)，優(yōu)選的基團(tuán)也和R20相同。
X-中優(yōu)選的是COO-。
R23是氫原子或-R22-COOL1/r基。其中優(yōu)選的是R23為氫原子的物質(zhì)和R23為-R22-COOL1/r基的物質(zhì)的混合物。
作為L的堿金屬，可列舉出鋰、鉀、鈉等；作為堿土類金屬，可列舉出鈣、鎂等；作為銨陽離子，可列舉出一-、二-和三-乙醇胺陽離子、2-乙基己胺陽離子等。其中優(yōu)選的是氫原子和堿金屬。
作為用通式(6)表示的甜菜堿型兩性表面活性劑，可列舉出如烷基(碳原子數(shù)1～30)二甲基甜菜堿、烷基(碳原子數(shù)1～30)酰胺烷基(碳原子數(shù)1～4)二甲基甜菜堿、烷基(碳原子數(shù)1～30)二羥烷基(碳原子數(shù)1～30)甜菜堿、磺基甜菜堿型兩性表面活性劑。其中優(yōu)選的是烷基二甲基甜菜堿、烷基酰胺烷基二甲基甜菜堿。
作為用通式(7)表示的氨基酸型兩性表面活性劑，可列舉出如丙氨酸[烷基(碳原子數(shù)1～30)氨基丙酸型、烷基(碳原子數(shù)1～30)亞氨二丙酸型等]兩性表面活性劑、甘氨酸[烷基(碳原子數(shù)1～30)氨基乙酸型等]兩性表面活性劑。其中優(yōu)選的是烷基氨基丙酸型兩性表面活性劑、烷基亞氨二丙酸型兩性表面活性劑。
作為用通式(8)表示的磺酸鹽型兩性表面活性劑(氨基磺酸型兩性表面活性劑)，可舉例為烷基(碳原子數(shù)1～30)?；撬嵝蛢尚员砻婊钚詣┑?。
作為非離子型表面活性劑(D22)，可舉例為用下述通式(9)表示的物質(zhì)。
(9)式中，R25是碳原子數(shù)1～24的烷基，具體例以及優(yōu)選的是和上述R1、R2的烷基相同的基團(tuán)。作為R26，可舉例為碳原子數(shù)1～5的烷基(甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、戊基)。R26中優(yōu)選的是碳原子數(shù)1～3的烷基。也可以是2種以上的混合物。作為R27，可舉例為氫原子或碳原子數(shù)1～3的烷基(甲基、乙基、丙基、異丙基)。也可以是2種以上的混合物。AO和通式(1)所示的物質(zhì)相同。通式(9)中的(AO)q優(yōu)選為氧化乙烯(下面，簡稱為EO)的單獨(dú)加成、EO和氧化丙烯(下面，簡稱為PO)的嵌段加成、特別優(yōu)選EO單獨(dú)加成。q是0或1～10的整數(shù)，優(yōu)選1～6。
如果在這些范圍之內(nèi)，則與基礎(chǔ)油的互溶性良好。
作為用通式(9)表示的(D22)的具體例，是碳原子數(shù)3～33的仲醇的EO和/或PO加成物，作為優(yōu)選的具體例，可列舉出仲醇(碳原子數(shù)13)EO3摩爾加成物、仲醇(碳原子數(shù)13)EO5摩爾加成物、仲醇(碳原子數(shù)13)EO7摩爾加成物、仲醇(碳原子數(shù)13)EO9摩爾加成物、仲醇(碳原子數(shù)15)EO3摩爾加成物、仲醇(碳原子數(shù)15)EO5摩爾加成物、仲醇(碳原子數(shù)11)EO5摩爾加成物、仲醇(碳原子數(shù)18)EO5摩爾加成物、仲醇(碳原子數(shù)24)EO5摩爾加成物、仲醇(碳原子數(shù)18)EO3PO2摩爾嵌段加成物、仲醇(碳原子數(shù)24)EO5PO3摩爾嵌段加成物等。
當(dāng)使用這些抗靜電成分時(shí)，相對(duì)于彈性纖維用紡絲油劑的質(zhì)量，(D2)的含量(質(zhì)量％)優(yōu)選為0～12，進(jìn)一步優(yōu)選0.1～10。
作為軟化成分(D3)，能列舉出如環(huán)氧改性硅酮(D31)、氨基改性硅酮(D32)、和羧基改性硅酮(D33)。
作為(D31)，可舉出在上述通式(5)中R10、R11、R12、R13中的至少一個(gè)為含環(huán)氧基的基團(tuán)的物質(zhì)。剩下的可以是甲基、碳原子數(shù)2～20的烷基、苯基或碳原子數(shù)1～5的烷氧基。a、b是1～1,000的整數(shù)。
作為含環(huán)氧基的基團(tuán)，可舉例為用下述通式(10)表示的基團(tuán)(式中，R28為碳原子數(shù)1～4亞烷基)，如縮水甘油基。
(10)作為(D32)，可舉出在上述通式(5)中R10、R11、R12、R13中的至少一個(gè)為含-R29-NH(R30NH)nH基的基團(tuán)(R29是碳原子數(shù)1～5的亞烷基，R30是碳原子數(shù)1～4的亞烷基，n是0或1～3的整數(shù))的物質(zhì)。剩下的可以是甲基、碳原子數(shù)2～20的烷基、苯基或碳原子數(shù)1～5的烷氧基。a、b是1～10,000的整數(shù)。
作為(D33)，可舉出在上述通式(5)中R10、R11、R12、R13中的至少一個(gè)為含-R31-COOL1/r基的基團(tuán)[R31是碳原子數(shù)1～5的亞烷基，L和r與上述通式(7)相同]的物質(zhì)。剩下的可以是甲基、碳原子數(shù)2～20的烷基、苯基或碳原子數(shù)1～5的烷氧基。a、b是1～10,000的整數(shù)。
在(D31)～(D33)中，碳原子數(shù)2～20的烷基可以是直鏈狀，也可以是支鏈狀，可列舉出乙基、正和異丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基和十八烷基乙基2-乙基癸基等。
作為碳原子數(shù)1～5的烷氧基，可列舉出甲氧基、乙氧基、正和異丙氧基和丁氧基等。
作為碳原子數(shù)1～4的亞烷基，可舉例為R18中列舉的基團(tuán)，作為碳原子數(shù)5的亞烷基，可舉例為1，2-、1，3-、1，4-、2，3和2，4-亞戊基。
當(dāng)使用這些軟化成分時(shí)，相對(duì)于彈性纖維用紡絲油劑的質(zhì)量，(D3)的含量(質(zhì)量％)優(yōu)選為0～12，進(jìn)一步優(yōu)選0.1～10。
作為上述之外的添加劑(D4)，能使用通常在彈性纖維用紡絲油劑中所使用的成分，可列舉出防氧化劑(受阻酚、受阻胺等)、紫外線吸收劑等。當(dāng)使用這些添加劑時(shí)，相對(duì)于彈性纖維用紡絲油劑的質(zhì)量，(D4)配合量(質(zhì)量％)優(yōu)選為0～5，進(jìn)一步優(yōu)選0～2。
作為溶解助劑(E)，可列舉出如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、新戊醇、2-乙基己醇等一元醇，乙二醇、丙二醇、丁二醇等二元醇，己烷、戊烷等脂肪烴，丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮等酮類，甲苯、二甲苯等芳香烴，二甲替甲酰胺、二甲亞砜等高極性溶劑，氯仿、四氯化碳等鹵化烴等，也可以使用2種以上。
其中，當(dāng)在基礎(chǔ)油(A)中使用烴類潤滑油(A2)時(shí)，能把(E)作為(A)的至少一部分。(E)也可以直接含在本發(fā)明的紡絲油劑中，也可以通過解吸等除去。
作為本發(fā)明的彈性纖維用紡絲油劑的制造方法，可舉例為下述的方法。
把常溫下為固體的(B)與(A2)以及(C)一起放入具有攪拌裝置的槽中，加熱至50～80℃，攪拌至25℃的濁度在20mg/L以下。然后，邊攪拌邊投入(A1)，通過冷卻至20～40℃而可得到本發(fā)明的彈性纖維用紡絲油劑。
可將由上述方法得到的彈性纖維用紡絲油劑直接作為本發(fā)明的彈性纖維用紡絲油劑，必要時(shí)也可在投入(A1)時(shí)一并添加(D)或(E)后作為本發(fā)明的彈性纖維用紡絲油劑使用。
為了均勻附著并防止纏繞滾筒，本發(fā)明的彈性纖維用紡絲油劑的粘度25℃下優(yōu)選為1～500mm2/s。
采用下述的方法測定粘度。
把20g彈性纖維用紡絲油劑試樣放入厄布洛德粘度計(jì)中，并在恒溫水槽中把試樣紡絲油劑的溫度調(diào)到25±0.5℃。30分鐘后，通過厄布洛德法測定粘度。
就彈性纖維用紡絲油劑的附著形態(tài)而言，通常能在非含水狀態(tài)下使用，但必要時(shí)也可作為水乳化物使用。
非含水狀態(tài)時(shí)，能直接(直接供油)使用，或用稀釋劑(有機(jī)溶劑、低粘度礦物油等)稀釋后使用。對(duì)稀釋比例沒有特別限定，相對(duì)于稀釋后的稀釋紡絲油劑的總重量，紡絲油劑的重量[非揮發(fā)成分的合計(jì)重量]通常為1～80質(zhì)量％，優(yōu)選5～70質(zhì)量％。
作為有機(jī)溶劑，可舉例為與上述溶解助劑(E)相同的溶劑。作為低粘度礦物油，可舉例為25℃下粘度不到1mm2/s的液體石蠟或精制錠子油。
當(dāng)使用水乳化物時(shí)，能用公知的方法進(jìn)行乳化，如必要時(shí)能在本紡絲油劑中混合乳化劑，并通過在水中乳化而得到。
作為乳化劑，根據(jù)(A)、(C)等的種類而不同，不必特別添加，如可以使用上述的陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、兩性表面活性劑等。
當(dāng)使用相當(dāng)于上述各成分之外的成分的乳化劑時(shí)，相對(duì)于配合乳化劑后的紡絲油劑(非揮發(fā)成分)的總質(zhì)量，乳化劑的量(質(zhì)量％)優(yōu)選為0～50。
作為乳化機(jī)，可以使用配備有攪拌機(jī)的乳化槽、球磨機(jī)、Gaulin高速攪拌器、均勻分散器、珠磨機(jī)等。
對(duì)乳劑的濃度不作特別限定，相對(duì)于乳化后的乳膠的總質(zhì)量，彈性纖維用紡絲油劑的重量(質(zhì)量％)優(yōu)選為0.01～30，進(jìn)一步優(yōu)選0.2～20。
在彈性纖維的紡絲工序(如200～1,200m/分)中，本發(fā)明的彈性纖維用紡絲油劑在紡出后且絲被纏繞之前的任意位置，都能通過噴嘴供油的方式附著在絲上。所提供的彈性纖維用紡絲油劑的溫度通常為10～80℃，優(yōu)選15～60℃。此外，本發(fā)明的彈性纖維用紡絲油劑是用于噴嘴供油的彈性纖維用紡絲油劑，但也能在滾筒供油中使用。
相對(duì)于通常的彈性纖維，本發(fā)明的彈性纖維用紡絲油劑的使用量為，以非揮發(fā)成分計(jì)優(yōu)選為0.1～12(更優(yōu)選0.5～10，特別優(yōu)選1～8)。
作為可應(yīng)用本發(fā)明的彈性纖維用紡絲油劑的彈性纖維，可列舉出聚氨酯彈性纖維、聚酯彈性纖維、聚酰胺彈性纖維和聚碳酸酯彈性纖維等，但特別適合用于聚氨酯彈性纖維。
關(guān)于可應(yīng)用本發(fā)明的彈性纖維用紡絲油劑的彈性纖維的纖度，不作特別限定，但通常為10～2500dtx，優(yōu)選11～1870dtx。
用本發(fā)明的彈性纖維用紡絲油劑進(jìn)行處理而成的彈性纖維，經(jīng)過后加工工序(如空氣短纖維化工序、包線工序、空氣包線工序、編織工序、整經(jīng)工序、精練工序、染色工序以及精制工序等)而加工成最后的制品。
此外，彈性纖維可以和其他合成纖維如尼龍纖維或聚酯纖維混紡而使用。因此，在賦予本發(fā)明的彈性纖維用紡絲油劑之后，大多數(shù)情況下和其他合成纖維的紡絲油劑一起清洗，然后除去。在精練工序中，進(jìn)行水性精練或溶劑精練。
最后的制品，能夠廣泛應(yīng)用于衣料[如連褲襪、襪子、緊身內(nèi)衣(胸罩、束腹、連體內(nèi)衣等)、外衣(夾克、便褲等)、運(yùn)動(dòng)服(泳衣、型體服、滑雪褲等)]和工業(yè)材料(例如紙尿布、腰帶等)等中。
具體實(shí)施例方式
下面，用實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不局限這些實(shí)施例。此外，文中和表中的份表示質(zhì)量份(有效成分)。
實(shí)施例1～4和比較例1～4根據(jù)表1所述的配合比例對(duì)各成分進(jìn)行配合，調(diào)制本發(fā)明和比較例的彈性纖維用紡絲油劑。
實(shí)施例1在60～70℃下混合下述化合物1小時(shí)，即二硬脂酸鎂1質(zhì)量％、聚氧乙烯異十三醚醋酸鈉(EO3摩爾加成物)2質(zhì)量％、聚氧乙烯月桂醚醋酸(EO2.5摩爾加成物)4質(zhì)量％、二癸基二甲基銨·聚氧乙烯月桂醚醋酸(EO2.5摩爾加成物)鹽2質(zhì)量％、和液體石蠟60質(zhì)量％。然后，再添加聚二甲基硅氧烷31質(zhì)量％，冷卻至30℃，調(diào)制實(shí)施例1的彈性纖維用紡絲油劑。
實(shí)施例2在60～70℃下混合下述化合物1小時(shí)，即二硬脂酸鎂1.5質(zhì)量％、聚氧乙烯異十三醚醋酸鈉(EO3摩爾加成物)3質(zhì)量％、聚氧乙烯月桂醚醋酸(EO2.5摩爾加成物)6質(zhì)量％、二癸基二甲基銨·聚氧乙烯月桂醚醋酸(EO2.5摩爾加成物)鹽3質(zhì)量％、和液體石蠟66.5質(zhì)量％。然后，再添加聚二甲基硅氧烷20質(zhì)量％，冷卻至30℃，調(diào)制實(shí)施例2的彈性纖維用紡絲油劑。
實(shí)施例3在60～70℃下混合下述化合物1小時(shí)，即二硬脂酸鎂2質(zhì)量％、聚氧乙烯異十三醚醋酸鈉(EO3摩爾加成物)3質(zhì)量％、聚氧乙烯月桂醚醋酸(EO2.5摩爾加成物)6質(zhì)量％、二癸基二甲基銨·聚氧乙烯月桂醚醋酸(EO2.5摩爾加成物)鹽3質(zhì)量％、和液體石蠟71質(zhì)量％。然后，再添加聚二甲基硅氧烷15質(zhì)量％，冷卻至30℃，調(diào)制實(shí)施例3的彈性纖維用紡絲油劑。
實(shí)施例4在60～70℃下混合下述化合物1小時(shí)，即二硬脂酸鎂2.5質(zhì)量％、聚氧乙烯異十三醚醋酸鈉(EO3摩爾加成物)3質(zhì)量％、聚氧乙烯月桂醚醋酸(EO2.5摩爾加成物)6質(zhì)量％、二癸基二甲基銨·聚氧乙烯月桂醚醋酸(EO2.5摩爾加成物)鹽3質(zhì)量％、和液體石蠟75.5質(zhì)量％。然后，再添加聚二甲基硅氧烷10質(zhì)量％，冷卻至30℃，調(diào)制實(shí)施例4的彈性纖維用紡絲油劑。
比較例1在60～70℃下混合下述化合物1小時(shí)，即二硬脂酸鎂1質(zhì)量％、聚氧乙烯異十三醚醋酸鈉(EO3摩爾加成物)0.5質(zhì)量％、和液體石蠟38.5質(zhì)量％。然后，再添加聚二甲基硅氧烷60質(zhì)量％，冷卻至30℃，調(diào)制比較例1的彈性纖維用紡絲油劑。
比較例2在60～70℃下混合下述化合物1小時(shí)，即二硬脂酸鎂1質(zhì)量％、聚氧乙烯異十三醚醋酸鈉(EO3摩爾加成物)0.2質(zhì)量％、聚氧乙烯月桂醚醋酸(EO2.5摩爾加成物)0.4質(zhì)量％、二癸基二甲基銨·聚氧乙烯月桂醚醋酸(EO2.5摩爾加成物)鹽0.2質(zhì)量％、和液體石蠟66.2質(zhì)量％。然后，再添加聚二甲基硅氧烷32質(zhì)量％，冷卻至30℃，調(diào)制比較例2的彈性纖維用紡絲油劑。
比較例3在115～120℃下混合下述化合物1小時(shí)，即二硬脂酸鎂1.5質(zhì)量％和液體石蠟49質(zhì)量％。然后，再添加聚二甲基硅氧烷49.5質(zhì)量％，冷卻至30℃，調(diào)制比較例3的彈性纖維用紡絲油劑。
在聚氨酯纖維的干式紡絲法中，以滾筒供油的方式賦予表1的彈性纖維用紡絲油劑，且使彈性纖維用紡絲油劑附著量達(dá)到纖維重量的6重量％，以600m/分的速度纏繞成筒子紗而得到40D的聚氨酯纖維。
之后，進(jìn)行彈性纖維用紡絲油劑的時(shí)效穩(wěn)定性試驗(yàn)、膠結(jié)性試驗(yàn)、噴嘴供油方式中的生產(chǎn)穩(wěn)定性試驗(yàn)。性能評(píng)價(jià)結(jié)果如表1所示。另外，采用上述方法由厄布洛德粘度計(jì)測定的25℃下的彈性纖維用紡絲油劑的粘度、由日本電色株式會(huì)社制的Water Analyzer-2000測定的25℃下的彈性纖維用紡絲油劑的濁度、以及由大塚電子株式會(huì)社制的ELS-800測定的彈性纖維用紡絲油劑的體積平均粒徑如表1所示。
表1

對(duì)實(shí)施例和比較例中得到的彈性纖維用紡絲油劑的粘度測定方法、濁度測定方法、體積平均粒徑的測定方法、時(shí)效穩(wěn)定性試驗(yàn)、賦予彈性纖維用紡絲油劑的絲的膠結(jié)性試驗(yàn)法以及噴嘴供油方式時(shí)的生產(chǎn)穩(wěn)定性試驗(yàn)法均如下所述。
<粘度的測定方法>
把20g彈性纖維用紡絲油劑試樣放入厄布洛德粘度計(jì)中，在恒溫水槽中把試樣彈性纖維用紡絲油劑的溫度調(diào)節(jié)為25℃。30分鐘后，通過厄布洛德法測定粘度。
<濁度的測定方法>
把溫度調(diào)節(jié)到25℃的試樣彈性纖維用紡絲油劑放到長度為10mm的小槽中，使用日本電色工業(yè)株式會(huì)社制的Water Analyzer-2000，采用積分球式光點(diǎn)光度法進(jìn)行測定。
<體積平均粒徑的測定方法>
把彈性纖維用紡絲油劑放到長度為10mm的小槽中，使用大塚電子株式會(huì)社制的ELS-800，用動(dòng)態(tài)光散射法進(jìn)行測定。
<彈性纖維用紡絲油劑的時(shí)效穩(wěn)定性試驗(yàn)>
把100g調(diào)整后的彈性纖維用紡絲油劑放入145ml玻璃瓶中，在-5℃、25℃、50℃的恒溫槽中靜置30天，然后用肉眼觀察彈性纖維用紡絲油劑的外觀，和調(diào)整剛結(jié)束時(shí)的彈性纖維用紡絲油劑進(jìn)行比較，并用下述的基準(zhǔn)進(jìn)行判斷。
—判斷基準(zhǔn)—○沒有變化。
△沒有出現(xiàn)層分離或沉淀物，但彈性纖維用紡絲油劑的混濁程度比調(diào)整剛結(jié)束時(shí)強(qiáng)。
×出現(xiàn)層分離或沉淀物。
<膠結(jié)性試驗(yàn)>
把在紡絲工序中纏繞的筒子紗在50℃下老化2周，將該纖維裝在倍率可變(可以改變拉出速度和纏繞速度的比率)的拉出纏繞裝置上，當(dāng)以50m/分的速度輸出絲時(shí)，求出可以卷取絲的絲不會(huì)因膠結(jié)而卷在一起的最低速度倍率，并根據(jù)下述的基準(zhǔn)進(jìn)行判斷。
—判斷基準(zhǔn)—○速度倍數(shù)為50～65×速度倍數(shù)為66以上<噴嘴供油方式中的生產(chǎn)穩(wěn)定性試驗(yàn)>
在聚氨酯纖維的干式紡絲法中，以噴嘴供油的方式賦予表1的彈性纖維用紡絲油劑，且使彈性纖維用紡絲油劑的附著量達(dá)到纖維重量的6重量％，以600m/分的速度纏繞成筒子紗而得到40D的聚氨酯纖維時(shí)，用肉眼觀察此時(shí)的噴嘴供油狀態(tài)，并用下述的基準(zhǔn)進(jìn)行判斷。
—判斷基準(zhǔn)—◎即使供油24小時(shí)，仍未出現(xiàn)噴嘴阻塞。
○供油時(shí)間在24小時(shí)以內(nèi)時(shí)，因噴嘴阻塞導(dǎo)致的供油量降低時(shí)有發(fā)生。
△在供油時(shí)間在12小時(shí)以內(nèi)時(shí)，出現(xiàn)噴嘴阻塞而不能供油。
×在供油時(shí)間為1小時(shí)以內(nèi)時(shí)，出現(xiàn)噴嘴阻塞而不能供油。
此外，表1中的各成分如下所示。
聚二甲基硅氧烷KF-96-10CS(信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制粘度10mm2/s(25℃))液體石蠟流パン60S(三光化學(xué)株式會(huì)社制粘度15mm2/s(25℃))表面活性劑-1聚氧乙烯異十三醚醋酸鈉(EO3摩爾加成物)表面活性劑-2聚氧乙烯月桂醚醋酸(EO2.5摩爾加成物)表面活性劑-3二癸基二甲基銨·聚氧乙烯月桂醚醋酸(EO2.5摩爾加成物)由表1可知，濁度在本發(fā)明的規(guī)定范圍內(nèi)的彈性纖維用紡絲油劑(實(shí)施例1～4)，其時(shí)效穩(wěn)定性、防膠結(jié)性、噴嘴供油方式中的生產(chǎn)穩(wěn)定性優(yōu)良。與此相對(duì)，比較例1～4中沒有全部滿足性能項(xiàng)目的紡絲油劑。
工業(yè)上的利用可能性本發(fā)明的彈性纖維用紡絲油劑具有良好的時(shí)效穩(wěn)定性、以及纖維之間的防膠結(jié)性，而且在生產(chǎn)彈性纖維中采用噴嘴供油方式時(shí)的紡絲工序中，不會(huì)出現(xiàn)噴嘴阻塞，能穩(wěn)定操作，所以，無論是采用滾筒供油方式還是噴嘴供油方式，都能減少斷絲等問題的發(fā)生，特別適用于細(xì)分特纖維的高速紡絲工序。另外，本發(fā)明的彈性纖維用紡絲油劑是高級(jí)脂肪酸金屬鹽的微分散體，具有優(yōu)良的疏水性、潤滑性和脫模性，所以也能用在化妝品、無機(jī)顏料領(lǐng)域，涂料、非極性溶劑改性領(lǐng)域及電子信息領(lǐng)域等中。
權(quán)利要求
1.一種彈性纖維用紡絲油劑，其特征在于，由選自硅油(A1)和烴類潤滑油(A2)中的至少1種基礎(chǔ)油(A)、以及高級(jí)脂肪酸金屬鹽(B)組成，且在25℃下的濁度，即JIS K0101-1998、9.4.積分球濁度在20mg/L以下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性纖維用紡絲油劑，其特征在于，還含有由選自陰離子表面活性劑(C1)和陽離子表面活性劑(C2)中的至少一種表面活性劑組成且溶解度參數(shù)為7.0～10.5的表面活性劑(C)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的彈性纖維用紡絲油劑，其特征在于，相對(duì)于所述(A)+(B)+(C)的總質(zhì)量，所述(A)的含量為75～98.5質(zhì)量％，所述(B)的含量為0.5～5質(zhì)量％，所述(C)的含量為1～20質(zhì)量％。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的彈性纖維用紡絲油劑，其特征在于，所述(C)由選自用下述通式(1)表示的磺基琥珀酸酯陰離子表面活性劑(C1-1A)、用下述通式(2)表示的醚羧酸陰離子表面活性劑(C1-2)、用下述通式(3)表示的季銨鹽型陽離子表面活性劑(C2-1)、以及用下述通式(4)表示的叔胺鹽型陽離子表面活性劑(C2-2)中的至少一種表面活性劑組成， R3-O-(AO)p-CH2COOM (2) 式中，R1、R2、R4、R5、R6是相互獨(dú)立地表示選自碳原子數(shù)1～24的烷基、烯丙基、碳原子數(shù)2～24的烯基、羥烷基、聚亞氧烷基(亞烷基的碳原子數(shù)2～4)、和用通式R8-T-R9-表示的基團(tuán)(R8是從碳原子數(shù)1～24的脂肪酸中除去COOH基后的殘基，R9是碳原子數(shù)1～4的亞烷基或羥亞烷基，T表示-COO-或-CONH-)中的基團(tuán)，R7是碳原子數(shù)1～24的烷基、碳原子數(shù)2～24的烯基、羥烷基或聚亞氧烷基；R4、R5和R6中的任意兩個(gè)可以相互結(jié)合并與N一同形成雜環(huán)；Q-表示無機(jī)酸陰離子或有機(jī)酸陰離子，QH表示無機(jī)酸或有機(jī)酸。
5.根據(jù)權(quán)利要求2-4中任一項(xiàng)所述的彈性纖維用紡絲油劑，其特征在于，所述(B)和所述(C)的質(zhì)量比(B)/(C)為40/60～1/99。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的彈性纖維用紡絲油劑，其特征在于，所述(B)的體積平均粒徑為1～200nm。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的彈性纖維用紡絲油劑，其特征在于，所述(B)為硬脂酸的堿土類金屬鹽。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-4、7中任一項(xiàng)所述的彈性纖維用紡絲油劑，其特征在于，所述(A1)為聚二甲基硅氧烷，或其一部分被碳原子數(shù)2～20的烷基和/或苯基所取代的聚二甲基硅氧烷。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的彈性纖維用紡絲油劑，其特征在于，所述(A2)是礦物油、加氫油或裂解油。
10.一種彈性纖維的處理方法，其特征在于，在紡絲工序中，相對(duì)于彈性纖維賦予0.1～12質(zhì)量％的權(quán)利要求1～9中任意一項(xiàng)所述的彈性纖維用紡絲油劑，并在必要時(shí)進(jìn)行精練。
11.一種彈性纖維，其特征在于，是采用權(quán)利要求10所述的處理方法處理而成的。
全文摘要
一種彈性纖維用紡絲油劑，由選自硅油(A1)和烴類潤滑油(A2)中的至少1種基礎(chǔ)油(A)、以及高級(jí)脂肪酸金屬鹽(B)組成，且在25℃下的濁度，即JIS K0101－1998、9.4.積分球濁度在20mg/L以下。本發(fā)明的彈性纖維用紡絲油劑具有良好的時(shí)效穩(wěn)定性、以及纖維之間的防膠結(jié)性，而且在生產(chǎn)彈性纖維中采用噴嘴供油方式時(shí)的紡絲工序中，不會(huì)出現(xiàn)噴嘴阻塞，可以穩(wěn)定操作。
文檔編號(hào)D06M15/643GK1664228SQ200410087769
公開日2005年9月7日 申請(qǐng)日期2004年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月5日
發(fā)明者若原義幸, 東瀨行范 申請(qǐng)人:三洋化成工業(yè)株式會(huì)社