JPH0474457B2 - - Google Patents

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JPH0474457B2
JPH0474457B2 JP59025869A JP2586984A JPH0474457B2 JP H0474457 B2 JPH0474457 B2 JP H0474457B2 JP 59025869 A JP59025869 A JP 59025869A JP 2586984 A JP2586984 A JP 2586984A JP H0474457 B2 JPH0474457 B2 JP H0474457B2
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glycol
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明は弾性繊維に関するものであり、その目
的は弾性的性質、耐薬品性、強度等の優れたポリ
ウレタン系弾性繊維を提供するにある。 一般にポリウレタン弾性体は末端に水酸基を有
するポリエステル、ポリエーテルの如きポリヒド
ロキシ化合物と過剰モル量の有機ジイソシアネー
トとを反応させ実質的に両末端にイソシアネート
基を有する線状のポリウレタン中間重合体を製造
し、該中間重合体とイソシアネート基と容易に反
応しうる活性水素を有するジアミノ化合物等を不
活性な有機溶剤中で反応させて実質的に線状のセ
グメント化ポリウレタンを製造した後、成形、次
いで溶剤を除去することによつて弾性的性質を有
するフイルム、糸等のポリウレタン弾性体成形品
に成形される。ポリウレタン弾性体の特性として
は弾性的性質以外に耐薬品性、強度及び耐摩耗性
等の物理的性質、さらには耐光性等も重要な性能
である。特に弾性的性質、耐薬品性、物理的性質
等の優れた弾性繊維を得るためには高い対数粘度
を有するセグメント化ポリウレタンを紡糸する必
要がある。しかしながら、高い対数粘度を有する
ポリマーを紡糸して弾性繊維を製造するにはポリ
マー溶液が高粘度となるため溶液濃度を低くした
り、紡糸速度を遅くする必要があるという操業上
の欠点を有するばかりか、期待するほどの効果は
得られない。 特公昭40−3717号公報によれば、イソシアネー
ト末端を有する中間重合体と活性水素を有する二
官能性および単官能性化合物の過剰量を用いて重
合反応を行うと、優れたポリマー(固有粘度約
0.6〜1.2)および溶液が得られる。しかしなが
ら、この方法だけではなお満足し得る物理的性質
を有する弾性繊維を得ることは困難である。 本発明者等は上記欠点を解決し、弾性的性質お
よび強度の優れた弾性繊維を得るべく鋭意研究の
結果、本発明に到達した。すなわち、本発明は分
子量500〜6000のポリマージオールと過剰モルの
有機ジイソシアネートを反応させて末端イソシア
ネート基を有する中間重合体を得、該中間重合体
を下記式を満足する量のアミノ化合物と反応させ
て得られる重合体を、紡糸巻取り後、温度50〜
100℃で2時間以上熱処理することにより高分子
量化させてなることを特徴とする弾性繊維。 1.5≦(B+C−A)/C≦5.0 (但し、式中A:中間重合体中のイソシアネート
基の当量、B:多官能性アミノ化合物の当量、
C:1官能性アミノ化合物の当量) 本発明におけるポリウレタン弾性体はポリマー
ジオールと多官能性イソシアネートおよび所望に
より少量の水、低分子グリコール等を反応させて
両末端が実質的にイソシアネート基である中間重
合体を製造し、得られた中間重合体を通常不活性
な有機溶剤中で多官能性アミノ化合物および1官
能性アミノ化合物と反応させて得られるポリウレ
タンウレア重合体である。 用いられるポリマージオールとしては、数平均
分子量が500〜6000の実質的に線状のポリマージ
オールであり、たとえばポリオキシエチレングリ
コール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリ
オキシテトラメチレングリコール、ポリオキシペ
ンタメチレングリコール、ポリオキシプロピレン
テトラメチレングリコール等のポリエーテルジオ
ール、アジピン酸、セバチン酸、マレイン酸、イ
タコン酸、アゼライン酸、マロン酸等の二塩基酸
の1種または2種以上とエチレングリコール、
1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピ
レングリコール、2,2−ジメチル−1,3−プ
ロパンジオール、1,4−ブタンジオール、2,
3−ブタンジオール、ヘキサメチレングリコー
ル、ジエチレングリコール、1,10−デカンジオ
ール、1,3−シクロヘキサンジメタノール、
1,4−シクロヘキサンジメタノール等のグリコ
ールの1種または2種以上とから得られたポリエ
ステルジオール、ポリ−ε−カプロラクトン、ポ
リバレロラクトン等のポリラクトンジオール、ま
たポリエステルアミドジオール、ポリエーテル−
エステルジオール、ポリカーボネートジオール等
をあげることができる。ポリヒドロキシ化合物の
分子量は通常500〜6000程度であり、好ましくは
1000〜5000である。またポリマージオールに加え
て所望により用いられる低分子グリコールとして
はエチレングリコール、プロピレングリコール、
1,4−ブタンジオール等が例示されるが、その
使用量はポリマージオールと水、低分子グリコー
ルの合計に対し水、低分子グリコールが通常10モ
ル%以下の範囲が好ましい。 本発明において使用する有機ジイソシアネート
としては脂肪族、脂環族及び芳香族のジイソシア
ネートの内、反応条件下で溶解または液状を示す
ものすべてを適用できる。例えば、p−フエニレ
ンジイソシアネート、ビス(4−イソシアナート
フエニル)メタン、ビス(3−メチル−4−イソ
シアナートフエニル)メタン、ビス(4−イソシ
アナートシクロヘキシル)メタン、2,4−トリ
レンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソ
シアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等
が例示され、本発明で用いられるポリマージオー
ルのモル量に対する有機ジイソシアネートとのモ
ル量の比は、望ましい弾性的性質、物理的性質を
考慮すると1:1.5〜1:2.5であるが特に限定さ
れるものではない。 また、多官能性アミノ化合物としてはエチレン
ジアミン、プロピレンジアミン、トリメチレンジ
アミン、ヘキサメチレンジアミン、ヒドラジン、
カルボジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、
セバシン酸ジヒドラジド、N,N′ビス(γ−ア
ミノプロピル)−N,N′−ジメチルエチレンジア
ミンなどの2官能脂肪族ジアミンを例示すること
ができる。 同時に使用する1官能性アミノ化合物として、
例えば1官能性第2級アミンには、ジメチルアミ
ン、メチルエチルアミン、ジエチルアミン、メチ
ル−n−プロピルアミン、メチル−イソプロピル
アミン、ジイソプロピルアミン、メチル−n−ブ
チルアミン、メチル−イソブチルアミン、メチル
−イソアミルアミン等が挙げられる。 本発明で用いられる不活性有機溶剤としては上
記の諸原料を溶解し、かつ生成するポリウレタン
ウレア重合体を溶解または分散しうる溶剤、例え
ばジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミ
ド、ジメチルスルホキサイドなどの公知の溶剤が
挙げられる。 中間重合体とアミノ化合物との反応は、通常多
官能性アミノ化合物と1官能性アミノ化合物とを
含む不活性有機溶剤中に、不活性有機溶剤に溶解
した中間重合体溶液を導入して行われ、ポリウレ
タンウレア重合体が製造される。ここで中間重合
体中のイソシアネート基の当量よりも過剰モルの
アミノ基を含有する多官能性アミノ化合物と1官
能性アミノ化合物の混合物とが反応させられ、結
果として得られたポリマーの末端基はアミノ基か
もしくはモノアミンによつて導入されたアルキル
基となる。このときのポリマー溶液の濃度は30〜
40重量%が好ましく、ポリマーの対数粘度が0.6
〜0.9dl/gであるように多官能性アミノ化合物
と1官能性アミノ化合物との添加量を調節する。
用いられるアミノ化合物の量は次式で示される量
の範囲である。 1.5≦(B+C−A)/C≦5.0 (但し、式中A:中間重合体中のイソシアネート
基の当量、B:多官能性アミノ化合物の当量、
C:1官能性アミノ化合物の当量) アミノ化合物の添加量が上記範囲を逸脱すると
き、すなわち1.5未満となると紡糸前のポリマー
の粘度が低過ぎて得られる弾性糸の物性が劣り、
一方5.0を越えると紡糸後の熱処理効果を得るこ
とが困難となる。 得られたポリマー溶液は通常、常法により乾式
紡糸し、ボビンに捲取つた後、通常温度50〜100
℃、好ましくは60〜90℃で2時間以上、好ましく
は3〜24時間加熱処理する。かくして糸条を構成
するポリマーの対数粘度は1.1dl/g以上に、好ま
しくは1.4〜2.5dl/gに上昇し、改善された物理
的性質たとえば切断強度、弾性回復率、セツト率
等が向上すると共に、化学的性質たとえば耐薬品
性等も向上する特長を有している。特に紡糸時に
は比較的低粘度でよいことから高い紡糸速度で製
糸することができ、製糸後簡単な手段で高分子量
化および物理的性質の改善が得られることも工業
化における大きな利点である。熱処理による粘度
の増加は少くとも0.2以上、好ましくは0.5以上で
ある。 本発明のポリウレタン弾性体の溶液には所望に
より更にガス黄変防止剤、紫外線吸収剤のような
安定剤、硫酸バリウム、珪酸マグネシウム、珪酸
カルシウム、酸化亜鉛のような無機微粒子、ステ
アリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウ
ム、ポリテトラフルオロエチレン、オルガノポリ
シロキサン等の粘着防止剤、防黴剤、その他配合
剤を適宜配合することができる。また、紡糸後油
剤と共に繊維親和性を有する防黴剤、たとえば2
−(4−4アゾリルベンズイミダゾール、N−ジ
メチル−N′−フエニル−(N′−フルオロジクロル
メチルチオ)スルフアミド等を付与し、熱処理で
繊維にフイツクスすることもできる。 以下、実施例により本発明を説明するが、実施
例中における糸の特性値は下記の方法によつた。
また、実施例中の部は重量基準である。 強伸度、弾性回復性およびセツト率は引張り試
験機により測定した。 (1) 強度(g/d)は1000%/分の速度で伸長し
た時の切断強度である。 (2) 伸度(%)は1000%/分の速度で伸長した時
の切断伸度である。 (3) 弾性回復率(%)は1000%/分の速度で300
%伸長後緊張を除去し、1分間放置後の{1−
(未回復率)}×100%値である。 (4) セツト率(%)は1000%/分の速度で0と
300%伸長との間を5回繰返した後の糸の長さ
の残留伸び率で次式で表わされる値である。 セツト率(%)=(L−Lo)/Lo×100 (但し、L0はもとの試料長、Lは繰返し伸長
後の試料長) (5) 対数粘度はln(n/no)/Cで表わされる。
nはセグメント化ポリウレタンの希薄溶液の粘
度であり、noは同一温度での溶媒の粘度であ
る。Cは溶液1dl当りのポリウレタンのg数で
表わした濃度である。実施例中の対数粘度は30
℃でジメチルアセトアミド中で測定した値であ
る(C=0.3g/dl)。 実施例 1 数平均分子量1980のポリテトラメチレングリコ
ール1000部に4,4′−ジフエニルメタンジイソシ
アネート250部を加え、70℃に加熱し60分間反応
させた。次いでジメチルアセトアミド1250部を加
えて中間重合体溶液とし、15℃に冷却した。 この中間重合体溶液を、1,2−プロピレンジ
アミン39.6部、ジエチルアミン2.7部およびジメ
チルアセトアミド1150部からなる混合液中に徐々
に加え、ポリマー溶液を得た。溶液の粘度は30℃
で1620ポイズであり、ポリマーの対数粘度は0.81
dl/gであつた。このポリマー溶液を常法により
乾式紡糸して40デニールのマルチフイラメント弾
性糸を得た。このフイラメントをボビンに捲いた
まま80℃で24時間加熱した。加熱後のポリマーの
対数粘度は1.72dl/gであり、加熱前後の弾性糸
の物理的性質は表1に示した。なお、本発明でい
うアミノ化合物の添加量B+C−A/Cは2.88で
あつた。
【表】 本発明の方法により切断強度、弾性回復率が大
巾に向上すると共にセツト率が改善された。な
お、加熱温度が40℃のときは加熱前の物性値がほ
とんど変化が見られなかつた。 実施例 2〜3 表2に示したポリテトラメチレングリコール、
4,4′−ジフエニルメタンジイソシアネート/ジ
オールモル比、ジアミンおよびモノアミンを用い
て実施例1と同様にしてポリマー溶液を得、乾式
紡糸して40デニールのマルチフイラメント弾性糸
を得た。得られた弾性糸を70℃で12時間加熱して
得られた物理的性質を表3に示した。
【表】
【表】 本発明により優れた物理的性質を有する弾性糸
が得られた。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 分子量500〜6000のポリマージオールと過剰
    モルの有機ジイソシアネートを反応させて末端イ
    ソシアネート基を有する中間重合体を得、該中間
    重合体を下記式を満足する量のアミノ化合物と反
    応させて得られる重合体を、紡糸巻取り後、温度
    50〜100℃で2時間以上熱処理することにより高
    分子量化させてなることを特徴とする弾性繊維。 1.5≦(B+C−A)/C≦5.0 (但し、式中A:中間重合体中のイソシアネート
    基の当量、B:多官能性アミノ化合物の当量、
    C:1官能性アミノ化合物の当量)。
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