JPWO2000056958A1 - Polyurethane urea elastic fiber and its manufacturing method - Google Patents

Polyurethane urea elastic fiber and its manufacturing method

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Abstract

(57)【要約】 (a)第1級アミン及び第2級アミンの内の少なくとも一種から選ばれる2官能性アミノ基と第3級窒素及び複素環状窒素の内少なくとも一種から選ばれる窒素含有基とを含む窒素含有化合物、(b)有機ジイソシアナートおよび(c)モノ又はジアルキルモノアミン、アルキルモノアルコール、有機モノイソシアナートの群から選ばれる少なくとも1種とを反応させて得られるウレア化合物を含有してなることを特徴とするポリウレタンウレア弾性繊維。特定のウレア化合物の添加により、弾性機能と熱セット性が高度に改良され、堅牢染色が可能なポリウレタンウレア弾性繊維を安定した紡糸により製造することができる。本発明のポリウレタンウレア弾性繊維は、型止まり性に優れ、目ムキが生じにくい水着、パンティストッキング等弾性二次製品の製造が可能な改良された弾性繊維素材である。 (57) [Abstract] A polyurethane urea elastic fiber characterized by containing a urea compound obtained by reacting (a) a nitrogen-containing compound having a bifunctional amino group selected from at least one of a primary amine and a secondary amine and a nitrogen-containing group selected from at least one of a tertiary nitrogen and a heterocyclic nitrogen, (b) an organic diisocyanate, and (c) at least one selected from the group consisting of a mono- or dialkyl monoamine, an alkyl monoalcohol, and an organic monoisocyanate. The addition of a specific urea compound highly improves elasticity and heat setting properties, enabling the stable production of polyurethane urea elastic fibers capable of fast dyeing through spinning. The polyurethane urea elastic fiber of the present invention is an improved elastic fiber material that has excellent shape retention and is resistant to weave peeling, making it possible to produce elastic secondary products such as swimsuits and pantyhose.

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、熱セット性が優れ高度に染色され得るポリウレタンウレア弾性繊維
に関する。さらには、優れた弾性機能と紡糸安定性をも提供するポリウレタンウ
レア弾性繊維の製造方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a polyurethane urea elastic fiber that has excellent heat setting properties and can be dyed to a high degree, and further to a method for producing a polyurethane urea elastic fiber that also provides excellent elasticity and spinning stability.

背景技術 ポリアルキレンエーテルグリコールと過剰の有機ジイソシアナートで合成され
たイソシアナート末端のプレポリマーに、ジアミンで鎖伸長させて得られるポリ
ウレタンウレア弾性繊維は公知である。ポリウレタンウレア弾性繊維は、ポリア
ミド繊維やポリエステル繊維と交編織されファンデーション、ソックス、パンテ
ィストッキング、水着、スポーツウエア、レオタード等、多分野の衣料に伸縮機
能素材として使用されている。
BACKGROUND ART Polyurethane urea elastic fibers are known, which are obtained by chain-extending an isocyanate-terminated prepolymer synthesized from a polyalkylene ether glycol and an excess of an organic diisocyanate with a diamine. Polyurethane urea elastic fibers are interwoven with polyamide fibers or polyester fibers and used as stretch functional materials in a wide range of clothing, including foundations, socks, pantyhose, swimwear, sportswear, and leotards.

ポリウレタンウレア弾性繊維は、ウレア基からなるハードセグメントが強固な
水素結合性の物理架橋を形成し優れた弾性機能を発揮する。ところが、製品布帛
に型止まり性が特に要求される分野、例えばパンティストッキング、タイツ等の
レッグ向け丸編分野、ブラジャー、ガードル、水着等のインナー・スポーツ向け
経編分野、ボトム等のアウター向け織物分野における中間製品の加工の際、ポリ
ウレタンウレア弾性繊維は熱セット性に乏しく、型通りに大きく仕上がらず着用
に困難を伴ったり、布帛の縁がカール(クルクルと丸く反り返る現象)して縫製
しずらい問題を含んでいた。
Polyurethane urea elastic fibers exhibit excellent elastic properties because hard segments consisting of urea groups form strong physical crosslinks through hydrogen bonds. However, in fields where shape retention is particularly required for finished fabrics, such as circular knitting for leg parts such as pantyhose and tights, warp knitting for innerwear and sportswear such as brassieres, girdles, and swimsuits, and woven fabrics for outerwear such as bottoms, polyurethane urea elastic fibers have poor heat setting properties during processing of intermediate products, resulting in problems such as failure to achieve a large finished shape, making them difficult to wear, and curling of the edges of the fabric (a phenomenon in which the edges curl up in a rounded shape), making sewing difficult.

また、製品に所望の幅出をする場合、何回もセットしたり、より高い温度でセ
ットしたりして、生産効率や熱効率が悪化するといった問題もあった。
Furthermore, when a desired tenter length is desired for a product, the product must be set multiple times or at a higher temperature, which causes problems such as a decrease in production efficiency and thermal efficiency.

一方、ポリウレタン弾性繊維(ウレタン結合のみからなる弾性繊維)やポリエ
ーテルエステル弾性繊維(ポリアルキレンエーテルグリゴール成分を共重合した
ポリエステル)といったウレア基を持たない弾性繊維も、ポリウレタンウレア弾
性繊維と同様に公知である。これらの弾性繊維は、熱セット性に優れ製品布帛の
型止まり性は良好である一方、ウレア基からなるハードセグメントを持たないた
め、ポリウレタンウレア弾性繊維より弾性回復性が劣ったり伸縮疲労性が大きく
なるといった弾性機能が損なわれ易い欠点をもっている。すなわち、実用衣料に
おいて、適度な着用感とそれを保ち続けるといった耐久性に問題がある。特に、
ポリエーテルエステル弾性繊維は弾性繊維としての伸度が不足しているばかりで
なく、伸びに対する応力変化が大きく身体の動きに対して窮屈感を感じやすい。
また、これらの弾性繊維は、熱的な耐久性に乏しいため、ストレッチアウターの
ような高温で加工する分野やファンデーションのような色合わせが難しく再染色
を必要とする分野において、布帛中の弾性繊維がへたったり断糸したりして製品
の美観を損ねるものとなる。
On the other hand, elastic fibers that do not have urea groups, such as polyurethane elastic fibers (elastic fibers consisting only of urethane bonds) and polyether ester elastic fibers (polyesters copolymerized with a polyalkylene ether glycol component), are also known, similar to polyurethane urea elastic fibers. These elastic fibers have excellent heat setting properties and good shape retention of finished fabrics, but because they do not have hard segments consisting of urea groups, they have the disadvantage of being prone to losing their elastic function, such as being inferior in elastic recovery and greater in stretch fatigue compared to polyurethane urea elastic fibers. In other words, in practical clothing, there are problems with the durability of providing a moderate wearing comfort and maintaining that comfort. In particular,
Polyether ester elastic fibers not only lack the elongation required of elastic fibers, but also undergo large stress changes with elongation, making them prone to feeling restrictive when moving around the body.
Furthermore, these elastic fibers have poor thermal durability, so in areas such as stretch outerwear, which is processed at high temperatures, or in areas such as foundations, where color matching is difficult and re-dyeing is required, the elastic fibers in the fabric tend to wear out or break, damaging the appearance of the product.

したがって、ポリウレタンウレア弾性繊維の耐熱性、弾性機能を犠牲にするこ
となしに熱セット性が付与することができれば、これらの分野において有用であ
る。
Therefore, if it were possible to impart heat setting properties to polyurethane urea elastic fibers without sacrificing their heat resistance and elasticity, they would be useful in these fields.

優れた弾性機能を有するポリウレタンウレア弾性繊維の熱セット性を改良する
目的で、特開平3−97915公報にはイソシアナート末端プレポリマーを特定
の混合ジアミンで鎖延長したポリエーテルをベースとするポリウレタンウレア弾
性繊維が、特開平8−13824公報にはジアミン、モノアミン、プレポリマー
を特定の割合で重合させたポリウレタンウレア弾性繊維が提案されている。また
、特開平7−150147公報には特定のアルカリ金属塩を低濃度で添加したポ
リレタンウレア弾性繊維が開示されている。本出願人もポリウレタンウレア弾性
繊維の弾性機能を損なわずに熱セット性の改良を図る目的で、特開平7−316
922公報において、特定のポリアクリロニトリル系ポリマー、特定のポリウレ
タン重合体、特定のスチレン−無水マレイン酸共重合体のいずれかの熱可塑性重
体1〜14重量%を添加するポリウレタンウレア弾性繊維とその製法について開
示した。しかし、いずれの場合も従来のポリウレタンウレア弾性繊維の熱セット
性の改善効果は見られるものの十分満足のいくものではないばかりでなく、ポリ
ウレタンウレア弾性繊維の弾性機能を犠牲にしたり、紡糸糸切れが起こり紡糸に
困難を伴う場合があった。
For the purpose of improving the heat setting property of polyurethane urea elastic fiber having excellent elasticity, JP-A-3-97915 proposes a polyurethane urea elastic fiber based on polyether in which isocyanate-terminated prepolymer is chain-extended with a specific mixed diamine, and JP-A-8-13824 proposes a polyurethane urea elastic fiber in which diamine, monoamine and prepolymer are polymerized in a specific ratio.Furthermore, JP-A-7-150147 discloses a polyurethane urea elastic fiber to which a specific alkali metal salt is added at a low concentration.The present applicant also proposed a polyurethane urea elastic fiber in JP-A-7-316 for the purpose of improving the heat setting property without impairing the elasticity property of polyurethane urea elastic fiber.
In the publication of 19922, polyurethane urea elastic fibers and their manufacturing methods were disclosed, which contain 1 to 14% by weight of a thermoplastic polymer selected from a specific polyacrylonitrile polymer, a specific polyurethane polymer, and a specific styrene-maleic anhydride copolymer. However, in all cases, although the heat setting property of conventional polyurethane urea elastic fibers was improved, the results were not entirely satisfactory, and the elastic properties of the polyurethane urea elastic fibers were sometimes sacrificed, or spinning was difficult due to the occurrence of yarn breakage.

ポリウレタンウレア弾性繊維は必ずポリアミド繊維やポリエステル繊維と混用
され染色加工が施される。ポリアミド繊維との混用時には主に酸性染料が用いら
れる。ポリウレタンウレア重合体には酸性染料の染着座基がないためポリアミド
繊維への染料分配が中心となり,弾性繊維はほとんど染色されることがない。ま
た、ポリエステル繊維との混用物の染色には主に分散染料が用いられるが、弾性
繊維中にこれらの染料は入り込みやすい一方、染色後の還元洗浄で脱落してしま
いほとんど染色されていない。あるいは、還元洗浄が甘くなり染色されたように
見えることもあるが、洗濯やドライクリーニング時に弾性繊維から染料が脱落し
て全体として堅牢度が悪化する。特に、濃染色加工の場合、ポリアミド繊維、ポ
リエステル繊維は染色されても弾性繊維が染色されていないと、布帛全体の色調
の深みが損なわれたり伸張下で弾性繊維がぎらついたりあるいは白く見えて目立
つといった問題(目ムキ)が生じる。
Polyurethane urea elastic fibers are always blended with polyamide or polyester fibers and dyed. When blended with polyamide fibers, acid dyes are primarily used. Because polyurethane urea polymers lack the dye-binding sites for acid dyes, the dye primarily distributes to the polyamide fibers, leaving the elastic fibers largely undyed. Disperse dyes are primarily used to dye blends with polyester fibers. While these dyes readily penetrate the elastic fibers, they are often removed during reduction washing after dyeing, resulting in virtually no dye. Alternatively, if reduction washing is insufficient, the resulting fabric may appear dyed, but the dye may be removed from the elastic fibers during washing or dry cleaning, resulting in a deterioration in overall fastness. In particular, when dyeing deeply, if the polyamide or polyester fibers are dyed but the elastic fibers are not, problems such as a loss of color depth and the elastic fibers glare or appear white under stretch (called "grain blemishes") can occur.

上述の問題に対して、ポリウレタンウレア弾性繊維自体を改良して十分満足の
できる提案は殆どなく、ましてや熱セット性も向上するといったポリウレタンウ
レア弾性繊維及び優れた弾性機能、安定した紡糸性を兼ね備えたポリウレタンウ
レア弾性繊維の製造方法は見出されていないのが現状である。
To address the above-mentioned problems, there have been almost no proposals that can satisfactorily improve the polyurethane urea elastic fiber itself, and at present, no polyurethane urea elastic fiber that also has improved heat setting properties, or a method for producing a polyurethane urea elastic fiber that combines excellent elastic function and stable spinnability have been found.

本発明の目的は、前記した従来技術の問題点を解決して、弾性機能、耐熱性に
優れ、その上セット性が高く、かつ染色性が改良れた堅牢染色が可能のポリウレ
タンウレア弾性繊維を提供することにある。本発明の他の目的は、型止まり性が
良好で弾性機能も優れ、かつ目ムキが生じにくい染色性に優た布帛の製造が可能
なポリウレタンウレア弾性繊維を提供することにある。本発明の他の重要な目的
は、優れた弾性機能を有し、前述のように改質されたポリウレタンウレア弾性繊
維を安定した紡糸のもとで製造することができるポリウレタンウレア弾性繊維の
製造法の提供にある。
The object of the present invention is to solve the problems of the prior art described above and to provide a polyurethane urea elastic fiber that has excellent elastic function and heat resistance, and also has high setting ability and is capable of being dyed with improved dyeability and fast dyeing. Another object of the present invention is to provide a polyurethane urea elastic fiber that can be used to produce fabrics that have good shape retention, excellent elastic function, and excellent dyeability with little occurrence of grain peeling. Another important object of the present invention is to provide a method for producing a polyurethane urea elastic fiber that has excellent elastic function and is capable of producing the polyurethane urea elastic fiber modified as described above under stable spinning.

発明の開示 本発明者らは、後述する特定のウレア化合物を含むポリウレタンウレア弾性繊
維が特異的に弾性機能、耐熱性に優れる上に熱セット性、染色性を兼ね備えたポ
リウレタンウレア弾性繊維に改質されしかも、改質繊維が安定した紡糸の下で製
造できることを見いだし、本発明を完成するに至った。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present inventors have discovered that polyurethane urea elastic fibers containing a specific urea compound described below can be modified to polyurethane urea elastic fibers that are uniquely excellent in elastic function and heat resistance, as well as in heat setting and dyeability, and that the modified fibers can be produced under stable spinning, thereby completing the present invention.

本発明は、(a)第1級アミン及び第2級アミンの内の少なくとも一種から選
ばれる2官能性アミノ基と第3級窒素及び複素環状窒素の内少なくとも一種から
選ばれる窒素含有基とを含む窒素含有化合物と、(b)有機ジイソシアナート、
及び(c)モノ又はジアルキルモノアミン、アルキルモノアルコール、有機モノ
イソシアナートの群から選ばれる少なくとも1種、とを反応させて得られるウレ
ア化合物を、ポリウレタンウレア重合体に対して1〜15重量%含有することを
特徴とするポリウレタンウレア弾性繊維である。
The present invention provides a method for producing a polymerizable composition comprising: (a) a nitrogen-containing compound containing a bifunctional amino group selected from at least one of a primary amine and a secondary amine and a nitrogen-containing group selected from at least one of a tertiary nitrogen and a heterocyclic nitrogen; and (b) an organic diisocyanate.
and (c) at least one selected from the group consisting of mono- or di-alkyl monoamines, alkyl monoalcohols, and organic monoisocyanates, in an amount of 1 to 15% by weight based on the polyurethane urea polymer.

以下に、本発明のポリウレタンウレア弾性繊維およびその製造方法について、
詳述する。
The polyurethane urea elastic fiber of the present invention and its production method will be described below.
Detail description.

本発明に用いられるウレア化合物は、(a)第1級アミン及び第2級アミンの
内の少なくとも一種からから選ばれる2官能性アミノ基と第3級窒素及び複素環
状窒素の内の少なくとも一種から選ばれる窒素含有基とを含む窒素含有化合物と
、(b)有機ジイソシアナート、(c)モノ又はジアルキルモノアミン、アルキ
ルモノアルコール、有機モノイソシアナートの群から選ばれる少なくとも1種、
とを反応させて得ることができる。得られるウレア化合物には活性末端が残らな
いように、上記の(a)、(b)、(c)のモル当量比を調整の上、反応させる
必要がある。
The urea compound used in the present invention comprises: (a) a nitrogen-containing compound containing a bifunctional amino group selected from at least one of a primary amine and a secondary amine and a nitrogen-containing group selected from at least one of a tertiary nitrogen and a heterocyclic nitrogen; (b) an organic diisocyanate; (c) at least one selected from the group consisting of mono- or dialkyl monoamines, alkyl monoalcohols, and organic monoisocyanates;
The molar equivalent ratio of (a), (b), and (c) must be adjusted before the reaction so that no active terminal remains in the resulting urea compound.

得られるウレア化合物は、下記(3)式で示される第3級窒素骨格と下記(4
)、(5)式で示されるウレア結合を含む。但し、アルキルモノアルコールを反
応させた場合は、下記(6)式で示されるウレタン結合も含まれる。
The resulting urea compound has a tertiary nitrogen skeleton represented by the following formula (3) and the following formula (4):
) and (5). However, when an alkyl monoalcohol is reacted, a urethane bond shown in the following formula (6) is also included.

本発明のウレア化合物は、化合物(c)の選択によって、上記(3)〜(6)
式の構造を満足する下記の2種類の構造(7)と(8)に分類される。
The urea compound of the present invention can be prepared by selecting the compound (c) and by combining the compounds (3) to (6) above.
The structures satisfying the formula are classified into the following two types of structures (7) and (8).

i)(c)がモノ又はジアルキルモノアミン又はアルキルモノアルコールの場
合は、 (c)−[(b)−(a)]n−(b)−(c) (7) ii)(c)が有機モノイソシアナートの場合は、 (c)−[(a)−(b)]n−(a)−(c) (8) である(構造中のnは1以上の重合繰り返し数を表す)。より好ましい構造とし
ては、(8)式で示される(c)が有機モノイソシアナートの場合である。
i) When (c) is a mono- or di-alkyl monoamine or alkyl monoalcohol, it is (c)-[(b)-(a)]n-(b)-(c) (7) ii) When (c) is an organic monoisocyanate, it is (c)-[(a)-(b)]n-(a)-(c) (8) (n in the structure represents the number of polymerization repeats of 1 or more). A more preferred structure is the one represented by formula (8) where (c) is an organic monoisocyanate.

この2種類の構造を持つウレア化合物は、単独使用が好ましいが、混合して用
いることもできる。
The urea compounds having these two types of structures are preferably used alone, but may also be used in combination.

本発明のウレア化合物を得るのに使用される化合物(a)の、第1級アミン及
び第2級アミンの内の少なくとも一種から選ばれる2官能性アミノ基と第3級窒
素及び複素環状窒素の内少なくとも一種から選ばれる窒素含有基とを含む窒素含
有化合物としては、N−ブチル−ビス(2−アミノエチル)アミン、N−ブチル
−ビス(2−アミノプロピル)アミン、N−ブチル−ビス(2−アミノブチル)
アミン、N,N−ビス(2−アミノエチル)−イソブチルアミン、N,N−ビス
(2−アミノプロピル)−イソブチルアミン、N,N−ビス(2−アミノエチル
)−t−ブチルアミン、N,N−ビス(2−アミノエチル)−1,1−ジメチル
プロピルアミン、N,N−ビス(2−アミノプロピル)−1,1−ジメチルプロ
ピルアミン、N,N−ビス(2−アミノブチル)−1,1−ジメチルプロピルア
ミン、N−(N,N−ジエチル−3−アミノプロピル)−ビス(2−アミノエチ
ル)アミン、N−(N,N−ジブチル−3−アミノプロピル)−ビス(2−アミ
ノプロピル)アミン、ピペラジン、ピペラジン誘導体、例えば2−メチルピペラ
ジン、1−(2−アミノエチル)−4−(3−アミノプロピル)ピペラジン、2
,5−および2,6−ジメチルピペラジン、N,N’−ビス(2−アミノエチル
)ピペラジン、N,N’−ビス(3−アミノプロピル)ピペラジン、N−(2−
アミノメチル)ピペラジン、N−(2−アミノエチル)ピペラジン、N−アミノ
−(2−アミノエチル)−4−メチルピペラジン等、ピペリジン誘導体、例えば
4−アミノエチルピペリジン、N−アミノ−4−(2−アミノエチル)ピペリジ
ン、N−ビス(2−アミノエチル)アミン−ピペリジン等、ピロリドン誘導体、
例えばN−アミノ−4−(2−アミノエチル)−2−ピロリドン、N−(3−ア
ミノプロピル)−4−(3−アミノプロピル)−2−ピロリドン、N−ビス(2
−アミノエチル)アミン−2−ピロリドン等が挙げられる。好ましい窒素含有化
合物は、ピペラジン、ピペラジン誘導体である。特に、得られるウレア化合物の
アミド系溶媒への溶解性が極めて良好である、N−(2−アミノエチル)ピペラ
ジン、N−(2−アミノプロピル)ピペラジンが好適である。これらは単独で、
あるいは混合して用いることができる。
The nitrogen-containing compound containing a bifunctional amino group selected from at least one of primary amines and secondary amines and a nitrogen-containing group selected from at least one of tertiary nitrogen and heterocyclic nitrogen, which is the compound (a) used to obtain the urea compound of the present invention, includes N-butyl-bis(2-aminoethyl)amine, N-butyl-bis(2-aminopropyl)amine, N-butyl-bis(2-aminobutyl ...propyl)amine,
Amines, N,N-bis(2-aminoethyl)-isobutylamine, N,N-bis(2-aminopropyl)-isobutylamine, N,N-bis(2-aminoethyl)-t-butylamine, N,N-bis(2-aminoethyl)-1,1-dimethylpropylamine, N,N-bis(2-aminopropyl)-1,1-dimethylpropylamine, N,N-bis(2-aminobutyl)-1,1-dimethylpropylamine, N-(N,N-diethyl-3-aminopropyl)-bis(2-aminoethyl)amine, N-(N,N-dibutyl-3-aminopropyl)-bis(2-aminopropyl)amine, piperazine, piperazine derivatives such as 2-methylpiperazine, 1-(2-aminoethyl)-4-(3-aminopropyl)piperazine, 2-aminoethyl ...
, 5- and 2,6-dimethylpiperazine, N,N'-bis(2-aminoethyl)piperazine, N,N'-bis(3-aminopropyl)piperazine, N-(2-
piperidine derivatives such as 4-aminoethylpiperidine, N-amino-4-(2-aminoethyl)piperidine, N-bis(2-aminoethyl)amine-piperidine, etc.; pyrrolidone derivatives such as 4-aminoethylpiperidine, N-amino-4-(2-aminoethyl)piperidine, N-bis(2-aminoethyl)amine-piperidine, etc.;
For example, N-amino-4-(2-aminoethyl)-2-pyrrolidone, N-(3-aminopropyl)-4-(3-aminopropyl)-2-pyrrolidone, N-bis(2
Examples of the nitrogen-containing compound include piperazine and piperazine derivatives. In particular, N-(2-aminoethyl)piperazine and N-(2-aminopropyl)piperazine are preferred, as the resulting urea compounds have extremely good solubility in amide solvents. These compounds can be used alone.
Alternatively, they can be used in combination.

本発明のウレア化合物を得るのに使用される(b)の有機ジイソシアナートと
しては、トリメチレンジイソシアナート、テトラメチレンジイソシアナート、ペ
ンタメチレンジイソシアナート、ヘキサメチレンジイソシアナート、3−メチル
ヘキサン−1,6−ジイソシアナート、3,3’−ジメチルペンタン−1,5−
ジイソシアナート、1,3−及び1,4−シクロヘキシレン−ジイソシアナート
、4,4’−ジシクロヘキシルメタン−ジイソシアナート、m−及びp−キシリ
レンジイソシアナート、α,α,α’,α’−テトラメチル−p−キシリレンジ
イソシアナート、4,4’−ジフェニルメタン−ジイソシアナート、イソホロン
ジイソシアナート、2,4−トリレンジイソシアナート等が挙げられる。好まし
くは、イソホロンジイソシアナート、4,4’−ジシクロヘキシルメタン−ジイ
ソシアナートのような脂環族ジイソシアナートがよい。これらは単独で、あるい
は混合して用いてることができる。
The organic diisocyanate (b) used to obtain the urea compound of the present invention includes trimethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, pentamethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 3-methylhexane-1,6-diisocyanate, 3,3'-dimethylpentane-1,5-
Examples of diisocyanates include 1,3- and 1,4-cyclohexylene diisocyanate, 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate, m- and p-xylylene diisocyanate, α,α,α',α'-tetramethyl-p-xylylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, isophorone diisocyanate, and 2,4-tolylene diisocyanate. Alicyclic diisocyanates such as isophorone diisocyanate and 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate are preferred. These can be used alone or in combination.

本発明のウレア化合物を得るのに使用される化合物(c)のモノ又はジアルキ
ルモノアミンとしては、炭素数1〜10のアルキル基を有するモノアミンであり
、例えば、イソプロピルアミン、n−ブチルアミン、t−ブチルアミン、ジエチ
ルアミン、2−エチルヘキシルアミン、ジイソプロピルアミン、ジ−n−ブチル
アミン、ジ−t−ブチルアミン、ジ−イソブチルアミン、ジ−2−エチルヘキシ
ルアミン等が挙げられる。また、アルキル鎖中に第3級窒素原子や酸素原子を含
んでいてもよく、例えば、3−ジブチルアミノ−プロピルアミン、3−ジエチル
アミン−プロピルアミン、3−エトキシプロピルアミン、3−(2−エチルヘキ
シルオキシ)プロピルアミンが挙げられる。これらは単独で、あるいは混合して
用いることができる。
The mono- or dialkylmonoamine of compound (c) used to obtain the urea compound of the present invention is a monoamine having an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, such as isopropylamine, n-butylamine, t-butylamine, diethylamine, 2-ethylhexylamine, diisopropylamine, di-n-butylamine, di-t-butylamine, di-isobutylamine, di-2-ethylhexylamine, etc. Furthermore, the alkyl chain may contain a tertiary nitrogen atom or an oxygen atom, such as 3-dibutylamino-propylamine, 3-diethylamine-propylamine, 3-ethoxypropylamine, and 3-(2-ethylhexyloxy)propylamine. These may be used alone or in combination.

さらに、本発明のウレア化合物を得るのに使用される化合物(c)のアルキル
モノアルコールとしては、炭素数1〜10のアルキル基を有するモノアルコール
であり、例えば、メタノール、エタノール、2−プロパノール、2−メチル−2
−プロパノール、1−ブタノール、2−エチル−1−ヘキサノール、3−メチル
−1−ブタノール等が挙げられる。これらは単独で、あるいは混合して用いるこ
とができる。
Furthermore, the alkyl monoalcohol of compound (c) used to obtain the urea compound of the present invention is a monoalcohol having an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, such as methanol, ethanol, 2-propanol, 2-methyl- ...
1-propanol, 1-butanol, 2-ethyl-1-hexanol, 3-methyl-1-butanol, etc. These may be used alone or in combination.

上記のモノ又はジアルキルアミンとアルキルアルコールはそれぞれ単独で、あ
るいは混合して用いることができる。好ましくは単独での使用である。
The mono- or di-alkylamines and alkyl alcohols may be used alone or in combination, but are preferably used alone.

さらに、本発明のウレア化合物を得るのに使用される化合物(c)の有機モノ
イソシアナートとしては、n−ブチルイソシアナート、フェニルイソシアナート
、1−ナフチルイソシアナート、p−クロロフェニルイソシアナート、シクロヘ
キシルイソシアナート、m−トリルイソシアナート、ベンジルイソシアナート、
m−ニトロフェニルイソシアナート等が挙げられる。これらは単独で、あるいは
混合して用いることができる。ただし、前述のモノ又はジアルキルアミン、アル
キルアルコールとの混用はできない。モノ又はジアルキルアミン、アルキルアル
コールの活性水素を有機モノイソシアナートが封鎖した化合物が生成し、(7)
式又は(8)式の構造をもつウレア化合物の有効量が減少するばかりでなく、該
化合物はポリウレタンウレア弾性繊維の加工工程においてブリードアウトして編
み機や染色浴槽を汚すスカムの原因となる。
Furthermore, examples of the organic monoisocyanate of compound (c) used to obtain the urea compound of the present invention include n-butyl isocyanate, phenyl isocyanate, 1-naphthyl isocyanate, p-chlorophenyl isocyanate, cyclohexyl isocyanate, m-tolyl isocyanate, benzyl isocyanate,
Examples of suitable organic monoisocyanates include m-nitrophenyl isocyanate. These can be used alone or in combination. However, they cannot be used in combination with the above-mentioned mono- or di-alkylamines and alkyl alcohols. The active hydrogen of the mono- or di-alkylamines and alkyl alcohols is blocked by the organic monoisocyanate to produce compounds, and the reaction (7)
Not only does this reduce the effective amount of the urea compound having the structure of formula (8), but the compound also bleeds out during the processing of polyurethaneurea elastic fibers, causing scum that stains knitting machines and dye baths.

本発明のウレア化合物を得るのに使用される化合物(c)は、前述の如く3種
から選択され、化合物(a)と化合物(b)から得られるウレア化合物の活性末
端(アミノ基又はイソシアナート基)を封鎖する。この活性末端はポリウレタン
ウレア弾性繊維の紡糸安定性を悪化させたり、堅牢度を低下させる。反応モル当
量が(a)>(b)の場合にはウレア化合物末端がアミノ基であるため化合物(
c)は有機モノイソシアナートを選択し、(a)<(b)の場合にはウレア化合
物末端がイソシアナート基であるため(c)はモノ又はジアルキルアミンとアル
キルモノアルコールの少なくとも一種を選択する必要がある。好ましくは、先述
したように有機モノイソシアナートの選択である。
The compound (c) used to obtain the urea compound of the present invention is selected from three types as described above, and blocks the active terminal (amino group or isocyanate group) of the urea compound obtained from the compound (a) and the compound (b). This active terminal deteriorates the spinning stability of the polyurethane urea elastic fiber and reduces the fastness. When the reaction molar equivalent is (a) > (b), the terminal of the urea compound is an amino group, so the compound (
For c), an organic monoisocyanate is selected, and when (a)<(b), since the urea compound has an isocyanate group at its terminal, it is necessary to select at least one of a mono- or di-alkylamine and an alkyl monoalcohol for (c). Preferably, an organic monoisocyanate is selected as described above.

本発明のウレア化合物は、下記(9)式及び(10)式で示されるウレア結合
単位を1分子中に平均4〜40個を含むことを特徴としている。ここで、平均と
は、数平均のことである。
The urea compound of the present invention is characterized by containing an average of 4 to 40 urea bond units represented by the following formulas (9) and (10) per molecule, where "average" refers to a number average.

化合物(c)がモノ又はジアルキルモノアミン又はアルキルモノアルコールの
場合、ウレア化合物の構造は(11)式で示される。(構造中のnは1以上の重
合繰り返し数を表す) 所望の平均ウレア結合単位数を持つウレア化合物は、化合物(a)、(b)及び
(c)の反応仕込みモル比を調整することで得られる。すなわち、(a):(b
):(c)=n:n+1:2となるように調整すれば、1分子中に存在する平均
ウレア結合単位数は、モノ又はジアルキルモノアミンでは2n+2、アルキルモ
ノアルコールでは2nとなる。
When compound (c) is a mono- or di-alkyl monoamine or alkyl monoalcohol, the structure of the urea compound is represented by formula (11): (n in the structure represents the number of polymerization repeats of 1 or more). A urea compound having a desired average number of urea bond units can be obtained by adjusting the molar ratio of the compounds (a), (b) and (c) used in the reaction.
):(c)=n:n+1:2, the average number of urea bond units present in one molecule is 2n+2 for mono- or dialkylmonoamines and 2n for alkylmonoalcohols.

(c)が有機モノイソシアナートの場合、ウレア化合物の構造は(12)式で
示される(構造中のnは1以上の重合繰り返し数を表す)。
When (c) is an organic monoisocyanate, the structure of the urea compound is represented by formula (12) (n in the structure represents the number of polymerization repetitions of 1 or more).

このとき、(a):(b):(c)=n+1:n:2となるように調整すれば、
1分子中に存在する平均ウレア結合単位数は、2n+2となる。
In this case, if the ratios are adjusted so that (a):(b):(c)=n+1:n:2,
The average number of urea bond units present in one molecule is 2n+2.

本発明のウレア化合物は,1分子中に存在する平均ウレア結合単位数が4〜4
0の範囲である。構造中の重合繰り返し数nに換算すれば、モノ又はジアルキル
モノアミン、有機モノイソシアナートの場合は1〜19、アルキルモノアルコー
ルでは2〜20である。平均ウレア結合単位数が4未満や40を超えると、十分
な熱セット性が得られない。また、平均ウレア結合単位数が4未満では、ポリウ
レタンウレア弾性繊維の加工工程においてブリードアウトして編機や染色浴槽を
汚すスカムの原因となる。さらに、平均ウレア結合単位数が40を超えると、ウ
レア化合物がポリウレタンウレア紡糸原液中で析出し紡糸糸切れが生じたり、ポ
リウレタンウレア弾性繊維の伸度の低下が起こり弾性機能が損なわれてしまう。
好ましい平均ウレア結合単位数はウレア化合物の1分子中に4〜15である。
The urea compound of the present invention has an average number of urea bond units in one molecule of 4 to 4
0. Converted into the number of polymerization repeats n in the structure, it is 1 to 19 for mono- or dialkyl monoamines and organic monoisocyanates, and 2 to 20 for alkyl monoalcohols. If the average number of urea bond units is less than 4 or exceeds 40, sufficient heat setting properties cannot be obtained. Furthermore, if the average number of urea bond units is less than 4, it will bleed out during the processing of the polyurethane urea elastic fiber, causing scum that stains the knitting machine and dye bath. Furthermore, if the average number of urea bond units exceeds 40, the urea compound will precipitate in the polyurethane urea spinning dope, causing spun yarn breakage or a decrease in the elongation of the polyurethane urea elastic fiber, impairing its elastic function.
The average number of urea bond units is preferably 4 to 15 in one molecule of the urea compound.

本発明のウレア化合物の1分子中に存在するウレア結合単位数は、(a)、(
b)、(c)の反応仕込みモル比で調整できる。反応温度は20〜60℃である
ことが好ましい。反応はポリウレタンウレア重合体が溶解するアミド系極性溶媒
中、例えばジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリド
ン等で行うことが好ましい。ポリウレタンウレア重合体を溶解しない溶媒を用い
る場合は、反応後に固形分を取り出してポリウレタンウレア重合体が溶解する溶
媒に溶解させ、ポリウレタンウレア重合体に添加することができる。
The number of urea bond units present in one molecule of the urea compound of the present invention is (a), (b),
The reaction temperature can be adjusted by the molar ratio of reaction charges (b) and (c). The reaction temperature is preferably 20 to 60°C. The reaction is preferably carried out in an amide-based polar solvent in which the polyurethane urea polymer dissolves, such as dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, etc. When a solvent in which the polyurethane urea polymer does not dissolve is used, the solid content can be removed after the reaction and dissolved in a solvent in which the polyurethane urea polymer dissolves, and then added to the polyurethane urea polymer.

反応方法の一例としては、、(a)としてN−(2−アミノメチル)ピペラジ
ンを2モル、(b)としてイソホロンジイソシアナートを1モル、(c)として
フェニルイソシアナートを2モル、を50重量%のジメチルアセトアミド溶液と
なるように50℃、2時間反応させる。反応は、ジメチルアセトアミド中に溶解
させたN−(2−アミノメチル)ピペラジンの中にイソホロンジイソシアナート
とフェニルイソシアナートを滴下して行うが、反応方法はこれに限定されるもの
ではなく、その他公知の方法を用いることができる。このとき得られるウレア化
合物の重合繰り返し数nは1となり、1分子当たりに存在するウレア結合単位数
は4となる。
In one example of the reaction method, 2 moles of N-(2-aminomethyl)piperazine as (a), 1 mole of isophorone diisocyanate as (b), and 2 moles of phenyl isocyanate as (c) are reacted at 50°C for 2 hours to form a 50% by weight dimethylacetamide solution. The reaction is carried out by adding isophorone diisocyanate and phenyl isocyanate dropwise to N-(2-aminomethyl)piperazine dissolved in dimethylacetamide, but the reaction method is not limited to this and other known methods can be used. The polymerization repeat number n of the resulting urea compound is 1, and the number of urea bond units present per molecule is 4.

本発明のポリウレタンウレア弾性繊維は、アミド系極性溶媒に溶解したウレア
化合物をポリウレタンウレア重合体溶液に添加した紡糸原液を乾式紡糸して得る
ことができる。添加はポリウレタンウレア重合体の重合終了から紡糸するまでの
任意の段階で行うことができる。
The polyurethaneurea elastic fiber of the present invention can be obtained by dry spinning a spinning dope prepared by adding a urea compound dissolved in an amide-based polar solvent to a polyurethaneurea polymer solution. The addition can be carried out at any stage from the end of polymerization of the polyurethaneurea polymer to spinning.

本発明のポリウレタンウレア弾性繊維中に含まれるウレア化合物の添加量は、
製品布帛に要求されるセット性と染色性が十分満足でき、且つ優れた弾性機能と
紡糸安定性を損なわない量であればよく、ポリウレタンウレア重合体に対して1
〜15重量%が好ましい。ウレア化合物の添加量が1重量%未満では熱セット性
、染色性の効果が小さい。また、15重量%を超えると、熱セット性効果が飽和
して染色堅牢度も悪化するだけでなく、紡糸の際の糸切れ等で紡糸安定性が低下
したり、また、強度、伸度、弾性回復性といった弾性機能も損なわれてしまう。
より好ましい添加量は、2〜10重量%である。
The amount of the urea compound contained in the polyurethane urea elastic fiber of the present invention is
The amount may be any amount as long as it satisfies the setting property and dyeability required for the finished fabric and does not impair the excellent elasticity and spinning stability.
Preferably, the amount of the urea compound added is 1% by weight or less, the heat setting effect and dyeability are small, and if the amount of the urea compound added is more than 15% by weight, not only the heat setting effect is saturated and the dye fastness is deteriorated, but also spinning stability is reduced due to thread breakage during spinning, and elastic functions such as strength, elongation, and elastic recovery are impaired.
A more preferred amount is 2 to 10% by weight.

なお、本発明のポリウレタンウレア弾性繊維において、ウレア化合物がポリウ
レタン弾性繊維(ウレタン結合のみの弾性繊維)に添加された場合にも熱セット
効果を発揮するが、ポリウレタンウレア弾性繊維に添加された場合よりも効果の
程度は小さいばかりか、ポリウレタン弾性繊維の場合、弾性機能や紡糸安定性が
損なわれてしまう。
In the polyurethane-urea elastic fiber of the present invention, the heat-setting effect is also exhibited when a urea compound is added to a polyurethane elastic fiber (elastic fiber having only urethane bonds), but not only is the effect smaller than when the urea compound is added to a polyurethane-urea elastic fiber, but in the case of a polyurethane elastic fiber, the elastic function and spinning stability are impaired.

また、本発明のポリウレタンウレア弾性繊維の改質において、公知の熱セット
性改良技術も併用することもできる。例えば、特開平7−316922公報に記
載されたポリアクリロニトリル系ポリマー、ポリウレタン重合体、スチレン−無
水マレイン酸共重合体から選ばれる熱可塑性重合体の少なくとも1種を同時に含
有させてもよい。この場合、熱可塑性重合体と本発明のウレア化合物との合計添
加量は15重量%以下であり、且つ熱可塑性重合体の添加量が本発明のウレア化
合物の添加量を超えないことが好ましい。
In addition, in modifying the polyurethane urea elastic fiber of the present invention, known techniques for improving heat setting properties can also be used in combination.For example, at least one thermoplastic polymer selected from polyacrylonitrile polymers, polyurethane polymers, and styrene-maleic anhydride copolymers, as described in JP-A-7-316922, may be simultaneously added.In this case, it is preferable that the total amount of the thermoplastic polymer and the urea compound of the present invention added is 15% by weight or less, and the amount of the thermoplastic polymer added does not exceed the amount of the urea compound of the present invention added.

本発明のウレア化合物を含有するポリウレタンウレア弾性繊維が、耐熱性、弾
性機能、紡糸安定性を少なくとも犠牲にせず優れた熱セット性と染色性を示す理
由は明らかではないが、次の理由によると考えられる。染色性と堅牢度に優れる
理由は特定の窒素含有化合物の効果であり、特定のウレア結合単位数を含むウレ
ア化合物の効果である。すなわち、染色性と堅牢度が優れるのは、第1級アミン
及び第2級アミンの内の少なくとも一種からなる2官能性アミンと、第3級窒素
及び複素環状窒素の内の少なくとも一種とを含む窒素含有化合物が、酸性染料や
分散染料を強く吸着保持することによるもの推定される。
The reason why the polyurethane urea elastic fiber containing the urea compound of the present invention exhibits excellent heat setting and dyeability without at least sacrificing heat resistance, elastic function, and spinning stability is not clear, but is thought to be due to the following reasons. The excellent dyeability and fastness are due to the effect of the specific nitrogen-containing compound, that is, the effect of the urea compound containing a specific number of urea bond units. That is, the excellent dyeability and fastness are presumed to be due to the fact that the nitrogen-containing compound containing a bifunctional amine consisting of at least one of a primary amine and a secondary amine, and at least one of a tertiary nitrogen and a heterocyclic nitrogen, strongly adsorbs and holds acid dyes and disperse dyes.

一方、熱セット性が優れるのは、1分子中に平均4〜40のウレア結合単位を
有するウレア化合物のによるものと推定される。ポリウレタンウレア弾性繊維は
、ウレタン結合とウレア結合を有するセグメント化ポリマーであり、中でもウレ
ア結合同士は極めて強い水素結合性の物理架橋を生じ結晶性ドメインを形成する
。そのため、常温下では優れた弾性機能を発現する一方、高温下でもこの水素結
合は破壊されにくいため熱セットがされにくいのである。特定のウレア結合単位
数を有する本発明のウレア化合物は、ポリウレタンウレア弾性繊維中のウレア結
合と強い水素結合を生じポリウレタンウレア弾性繊維中の結晶性ドメインと同化
するため、常温下では優れた弾性機能を発現するポリウレタンウレア弾性繊維と
なる。しかし、本発明のウレア化合物は結晶性ドメインのガラス転移温度を低下
させる作用があり、高温下では水素結合が切断され結晶性ドメインが熱フローし
易くなるため、熱セット性の優れるポリウレタンウレア弾性繊維となる。本発明
のウレア化合物のポリウレタンウレア弾性繊維に対する添加量が少な過ぎると、
この熱セット効果は不足する。逆に、添加量が多過ぎると熱セット効果は十分満
足するものとなるが、結晶性ドメインのガラス転移温度が下がり過ぎ紡糸時の高
温で熱フローを生じ紡糸安定性が確保できなくなるばかりでなく、弾性機能まで
も損なってしまうと考えられる。
On the other hand, the excellent heat setting property is presumably due to the urea compound having an average of 4 to 40 urea bond units per molecule. Polyurethane urea elastic fiber is a segmented polymer having urethane bonds and urea bonds, and among them, the urea bonds form extremely strong physical crosslinks due to hydrogen bonds, forming crystalline domains. Therefore, while it exhibits excellent elastic function at room temperature, it is difficult to heat set even at high temperatures because these hydrogen bonds are not easily broken. The urea compound of the present invention having a specific number of urea bond units forms strong hydrogen bonds with the urea bonds in the polyurethane urea elastic fiber and assimilates with the crystalline domains in the polyurethane urea elastic fiber, resulting in a polyurethane urea elastic fiber that exhibits excellent elastic function at room temperature. However, the urea compound of the present invention has the effect of lowering the glass transition temperature of the crystalline domains, and at high temperatures, the hydrogen bonds are broken, making the crystalline domains more susceptible to heat flow, resulting in a polyurethane urea elastic fiber with excellent heat setting property. If the amount of the urea compound of the present invention added to the polyurethane urea elastic fiber is too small,
On the other hand, if the amount added is too large, the heat setting effect will be satisfactory, but the glass transition temperature of the crystalline domain will be too low, causing heat flow at high temperatures during spinning, making it impossible to ensure spinning stability, and it is thought that even the elastic function will be impaired.

本発明のポリウレタンウレア重合体は、両末端にヒドロキシル基を有し、数平
均分子量600〜5000であるポリマーグリコール、有機ジイソシアネート、
及びジアミン化合物の鎖伸長剤、モノアミン化合物の端封鎖剤から製造される。
ポリマーグリコールとしては、実質的に線状のホモ又は共重合体からなる各種ジ
オール、例えば、ポリエステルジオール、ポリエーテルジオール、ポリエステル
アミドジオール、ポリアクリルジオール、ポリチオエステルジオール、ポリチオ
エーテルジオール、ポリカーボネートジオール又はこれらの混合物又はこれらの
共重合物等が挙げられる。好ましくはポリアルキレンエーテルグリコールであり
、例えば、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、
ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリオキシペンタメチレングリコール
、テトラメチレン基と2,2−ジメチルプロピレン基から成る共重合ポリエーテ
ルグリコール、テトラメチレン基と3−メチルテトラメチレン基からなる共重合
ポリエーテルグリコール又はこれらの混合物等である。中でも、優れた弾性機能
を示す、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、テトラメチレン基と2,2−
ジメチルプロピレン基から成る共重合ポリエーテルグリコールが好適である。本
発明のポリウレタンウレア重合体で用いる有機ジイソシアネートとしては、例え
ば、脂肪族、脂環族、芳香族のジイソシアナートの中で、反応条件下でアミド系
極性溶媒に溶解又は液状を示すものすべてを適用できる。例えば、4,4’−ジ
フェニルメタンジイソシアネート、2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネー
ト、2,4−及び2,6−トリレンジイソシアネート、m−及びp−キシリレン
ジイシシアナート、α,α,α’,α’−テトラメチル−キシリレンジイソシア
ナート、4,4’−ジフェニルエーテルジイソシアナート、4,4’−ジシクロ
ヘキシルジイソシアナート、1,3−及び1,4−シクロヘキシレンジイソシア
ナート、3−(α−イソシアナートエチル)フェニルイソシアナート、1,6−
ヘキサメチレンジイソシアナート、トリメチレンジイシシアナート、テトラメチ
レンジイソシアナート、イソホロンジイソシアナート又はこれらの混合物又はこ
れらの共重合物等が挙げられる。好ましくは、4,4’−ジフェニルメタンジイ
ソシアネートである。
The polyurethane urea polymer of the present invention is a polymer glycol having hydroxyl groups at both ends and a number average molecular weight of 600 to 5,000, an organic diisocyanate,
It is produced from a chain extender of a diamine compound and an end-capping agent of a monoamine compound.
Examples of polymer glycols include various diols consisting of substantially linear homo- or copolymers, such as polyester diols, polyether diols, polyesteramide diols, polyacrylic diols, polythioester diols, polythioether diols, polycarbonate diols, mixtures thereof, or copolymers thereof. Preferred are polyalkylene ether glycols, such as polyoxyethylene glycol, polyoxypropylene glycol,
Examples of such copolymers include polytetramethylene ether glycol, polyoxypentamethylene glycol, copolymerized polyether glycols consisting of tetramethylene groups and 2,2-dimethylpropylene groups, copolymerized polyether glycols consisting of tetramethylene groups and 3-methyltetramethylene groups, and mixtures thereof. Among these, polytetramethylene ether glycol, copolymerized polyether glycols consisting of tetramethylene groups and 2,2-dimethylpropylene groups, and mixtures thereof, which exhibit excellent elasticity, are preferred.
Copolymerized polyether glycols comprising dimethylpropylene groups are preferred. The organic diisocyanate used in the polyurethane urea polymer of the present invention can be, for example, any aliphatic, alicyclic, or aromatic diisocyanate that dissolves or is liquid in an amide-based polar solvent under reaction conditions. For example, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4- and 2,6-tolylene diisocyanate, m- and p-xylylene diisocyanate, α,α,α',α'-tetramethyl-xylylene diisocyanate, 4,4'-diphenylether diisocyanate, 4,4'-dicyclohexyl diisocyanate, 1,3- and 1,4-cyclohexylene diisocyanate, 3-(α-isocyanatoethyl)phenyl isocyanate, 1,6-
Examples include hexamethylene diisocyanate, trimethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, mixtures thereof, and copolymers thereof, etc. Preferred is 4,4'-diphenylmethane diisocyanate.

本発明のポリウレタンウレア重合体で用いられる鎖伸長剤のジアミン化合物と
しては、例えば、エチレンジアミン、1,2−プロピレンジアミン、1,3−ジ
アミノシクロヘキサン、2−メチル−1,5−ペンタジアミン、ヘキサメチレン
ジアミン、トリエチレンジアミン、m−キシリレンジアミン、ピペラジン、o−
,m−及びp−フェニレンジアミン、特開平5−155841号公報に記載のウ
レア基を有するジアミン又はこれらの混合物等が挙げられる。好ましくは、エチ
レンジアミン単独、又は1,2−プロピレンジアミン、1,3−ジアミノシクロ
ヘキサン、2−メチル−1,5−ペンタジアミンの群から選ばれる少なくとも1
種が5〜40モル%含まれるエチレンジアミン混合物である。
Examples of diamine compounds used as chain extenders in the polyurethane urea polymer of the present invention include ethylenediamine, 1,2-propylenediamine, 1,3-diaminocyclohexane, 2-methyl-1,5-pentadiamine, hexamethylenediamine, triethylenediamine, m-xylylenediamine, piperazine, o-
Examples of the diamine include m- and p-phenylenediamine, diamines having a urea group as described in JP-A-5-155841, and mixtures thereof. Preferably, ethylenediamine alone or at least one selected from the group consisting of 1,2-propylenediamine, 1,3-diaminocyclohexane, and 2-methyl-1,5-pentadiamine is used.
The species is an ethylenediamine mixture containing 5 to 40 mole percent of the species.

本発明のポリウレタンウレア重合体で用いられる末端停止剤のモノアミン化合
物としては、例えば、イソプロピルアミン、n−ブチルアミン、t−ブチルアミ
ン、、2−エチルヘキシルアミン等のモノアルキルアミン、又はジエチルアミン
、ジイソプロピルアミン、ジ−n−ブチルアミン、ジ−t−ブチルアミン、ジ−
イソブチルアミン、ジ−2−エチルヘキシルアミン等のジアルキルアミンが挙げ
られ、単独で又は混合して用いることができる。また、1,1−ジメチルヒドラ
ジンを該モノアミン化合物に混合して用いることもできる。
Examples of the monoamine compound used as the terminal terminator in the polyurethane urea polymer of the present invention include monoalkylamines such as isopropylamine, n-butylamine, t-butylamine, and 2-ethylhexylamine; diethylamine, diisopropylamine, di-n-butylamine, di-t-butylamine, and di-
Examples of the monoamine compound include dialkylamines such as isobutylamine and di-2-ethylhexylamine, which can be used alone or in combination. 1,1-dimethylhydrazine can also be mixed with the monoamine compound.

ポリウレタンウレア重合体は公知のポリウレタンウレア化反応技術を用いて調
製することができる。例えば、数平均分子量600〜5000のポリアルキレン
エーテルグリコールに過剰モルの有機ジイソシアナートをアミド系極性溶媒中で
反応させて末端にイソシアナート基を有する中間重合体を調製する。次いで、こ
の中間重合体をアミド系極性溶媒に溶解し、鎖伸長剤と末端停止剤を反応させる
ことによってポリウレタンウレア重合体が得られる。
The polyurethane urea polymer can be prepared by a known polyurethane urea reaction technique. For example, an intermediate polymer having an isocyanate group at its terminal is prepared by reacting a polyalkylene ether glycol having a number average molecular weight of 600 to 5000 with an excess molar amount of an organic diisocyanate in an amide-based polar solvent. The intermediate polymer is then dissolved in an amide-based polar solvent and reacted with a chain extender and a terminal terminator to obtain the polyurethane urea polymer.

本発明のポリウレタンウレア弾性繊維は、ポリウレタンウレア重合体に対して
本発明のウレア化合物を1〜15重量%含有させた紡糸原液を乾式紡糸して得ら
れる。
The polyurethane urea elastic fiber of the present invention can be obtained by dry spinning a spinning dope containing 1 to 15% by weight of the urea compound of the present invention relative to the polyurethane urea polymer.

紡糸原液には、本発明のウレア化合物以外に、公知のポリウレタンウレア弾性
繊維、ポリウレタン弾性繊維、ポリウレタン組成物に有用である有機又は無機の
配合剤、例えば、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤、耐ガス着色防止剤、着
色剤、艶消し剤、滑剤等を同時又は逐次添加することができる。
In addition to the urea compound of the present invention, known organic or inorganic compounding agents useful for polyurethane urea elastic fibers, polyurethane elastic fibers, and polyurethane compositions, such as ultraviolet absorbers, antioxidants, light stabilizers, gas-resistant coloring inhibitors, colorants, matting agents, and lubricants, can be added to the spinning dope simultaneously or successively.

このようにして得られるポリウレタンウレア重合体紡糸原液は、公知の乾式紡
糸、湿式紡糸等で繊維状に成形し、ポリウレタンウレア弾性繊維を製造すること
ができる。優れた弾性機能を発現し生産性に優れる、乾式紡糸が好ましい。
The polyurethane urea polymer spinning dope thus obtained can be formed into a fiber by known dry spinning, wet spinning, etc., to produce a polyurethane urea elastic fiber. Dry spinning is preferred, as it exhibits excellent elasticity and is highly productive.

また、得られるポリウレタンウレア弾性繊維は、単糸繊度が大きい方が熱セッ
ト性の向上には有利である。好ましくは、単糸当たり6〜33デシテックスであ
る。これは繊維中での結晶部分の配向緩和が大きいことに由来するものと考えら
れる。6デシテックスは配向が大きいため、また33デシテックスを超えると配
向緩和は小さいが結晶サイズが大きくなり熱セット時の結晶フローが起こりにく
くなるためである。このことは、ポリウレタンウレア弾性繊維に限ったことでは
なく、あらゆる種類の弾性繊維に対して適用できる。
Furthermore, the larger the single yarn fineness of the resulting polyurethane urea elastic fiber, the more advantageous it is for improving heat setting properties. A single yarn fineness of 6 to 33 decitex is preferred. This is thought to be due to the large relaxation of orientation of the crystalline portion of the fiber. At 6 decitex, the orientation is large, and above 33 decitex, although the relaxation of orientation is small, the crystal size becomes large, making it difficult for crystal flow to occur during heat setting. This is not limited to polyurethane urea elastic fibers, but can be applied to all types of elastic fibers.

本発明の熱セット率は、120℃湿熱処理と120℃乾熱処理とを組み合わせ
たものである。弾性繊維は、実加工において、湿熱処理(スチームセット、染色
等)を行った後、乾燥する場合が多いため、この方が乾熱処理のみまたは湿熱処
理のみによる評価法に比べて、より実情にあった評価法であるといえる。本発明
のポリウレタンウレア弾性繊維は、本発明記載の熱セット率が50%以上である
ことが好ましい。50%未満では、製品の型止まり不足、布帛の縁のカール現象
といった問題が発生しやすく、好ましくない。より好ましくは、熱セット率60
%以上である。
The heat setting rate of the present invention is a combination of a 120°C wet heat treatment and a 120°C dry heat treatment. In actual processing, elastic fibers are often dried after wet heat treatment (steam setting, dyeing, etc.), so this evaluation method is more suitable for practical situations than evaluation methods using only dry heat treatment or only wet heat treatment. The polyurethane urea elastic fiber of the present invention preferably has a heat setting rate of 50% or more. If it is less than 50%, problems such as insufficient shape retention of the product and curling of the edges of the fabric are likely to occur, which is not preferred. More preferably, the heat setting rate is 60% or more.
% or more.

本発明のポリウレタンウレア繊維は、180℃乾熱処理後の強度保持率が40
%以上であることが好ましい。50%未満では、耐熱性が低く、布帛の高温処理
、高温セット、再染色により布帛中の弾性繊維がへたったり、断糸したりするた
め好ましくない。より好ましくは強度保持率が60%以上である。
The polyurethane urea fiber of the present invention has a strength retention rate of 40% after dry heat treatment at 180°C.
If it is less than 50%, the heat resistance is low, and the elastic fibers in the fabric may become worn or break due to high-temperature treatment, high-temperature setting, or re-dyeing of the fabric, which is not preferable. More preferably, the strength retention rate is 60% or more.

得られたポリウレタンウレア弾性繊維に、ポリジメチルシロキサン、ポリエス
テル変性シリコン、ポリエーテル変性シリコン、アミノ変性シリコン、鉱物油、
鉱物性微粒子、例えばシリカ、コロイダルアルミナ、タルク等、高級脂肪酸金属
塩粉末、例えばステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム等、高級脂
肪族カルボン酸、高級脂肪族アルコール、パラフィン、ポリエチレン等の常温で
固形状ワックス等の油剤を単独、又は必要に応じて任意に組み合わせて付与して
もよい。
The obtained polyurethane urea elastic fiber was mixed with polydimethylsiloxane, polyester modified silicone, polyether modified silicone, amino modified silicone, mineral oil,
Oils such as mineral fine particles, for example, silica, colloidal alumina, talc, etc., higher fatty acid metal salt powders, for example, magnesium stearate, calcium stearate, etc., higher aliphatic carboxylic acids, higher aliphatic alcohols, paraffin, polyethylene, and other waxes that are solid at room temperature, may be applied alone or in any combination as required.

本発明のポリウレタンウレア弾性繊維は、単独で編織されることはほどんどな
く、綿、絹、羊毛等の天然繊維、N6やN66等のポリアミド繊維、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリテトラメチレンテレ
フタレート等のポリエステル繊維、カチオン可染ポリエステル繊維、銅アンモニ
アレーヨン、ビスコースレーヨン、アセテートレーヨン等と交編織されたり、又
はこれらの繊維で被覆、交絡、合撚等をした加工糸が交編織されて、布帛とする
ことができる。
The polyurethane urea elastic fiber of the present invention is rarely knitted or woven alone, but can be mixed and woven with natural fibers such as cotton, silk, wool, etc., polyamide fibers such as N6 and N66, polyester fibers such as polyethylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polytetramethylene terephthalate, cationic dyeable polyester fibers, cuprammonium rayon, viscose rayon, acetate rayon, etc., or with textured yarns that have been coated, entangled, plied, or twisted with these fibers to form fabrics.

本発明のポリウレタンウレア弾性繊維を用いた布帛は、水着、ガードル、ブラ
ジャー、インティメイト商品、肌着等の各種ストレッチファンデーション、靴下
用口ゴム、タイツ、パンティストッキング、ウェストバンド、ボディースーツ、
スパッツ、ストレッチスポーツウェアー、ストレッチアウター、包帯、サポータ
ー、医療用ウェア、ストレッチ裏地、紙おむつ等の用途に用いることができる。
発明の最良の実施形態 本発明の実施例を記述するに先立って、性能評価のための各種の評価方法、パ
ンティストッキングの作成方法について記載する。
Fabrics using the polyurethane urea elastic fiber of the present invention can be used for swimwear, girdles, brassieres, intimate goods, various stretch foundations such as underwear, elastic cuffs for socks, tights, pantyhose, waistbands, body suits,
It can be used for applications such as spats, stretch sportswear, stretch outerwear, bandages, supports, medical wear, stretch linings, and disposable diapers.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Before describing examples of the present invention, various evaluation methods for performance evaluation and a method for producing pantyhose will be described.

[1]破断強度、破断伸度、弾性回復性の測定 引張試験機(オリエンテック(株)製UTM−III−100型)により20
℃、65%RH雰囲気下で、試料長5cmの試験糸を50cm/分の速度で引っ
張り、破断強度(g)、破断伸度(%)の測定を行う。
[1] Measurement of breaking strength, breaking elongation, and elastic recovery:
A test yarn having a sample length of 5 cm is pulled at a rate of 50 cm/min in an atmosphere of °C and 65% RH to measure the breaking strength (g) and breaking elongation (%).

また、弾性回復性の評価は、0〜300%の繰り返し伸縮3回目の200%の
往復モジュラスを測定し、200%応力保持率(%)を下記(13)式で求める
The elastic recovery is evaluated by measuring the reciprocating modulus at 200% after the third repeated stretch from 0 to 300%, and calculating the 200% stress retention rate (%) using the following formula (13).

(但し、式中のfRは0〜300%の繰り返し伸縮の3回目の200%復モジュ
ラスで、fSは0〜300%の繰り返し伸縮の3回目の200%往モジュラスで
ある)。200%応力保持率が高い方が回復性に優れる。
(In the formula, fR is the 200% return modulus at the third repeated stretching of 0 to 300%, and fS is the 200% forward modulus at the third repeated stretching of 0 to 300%). A higher 200% stress retention indicates better recovery.

[2]耐熱性の評価方法 14cmの試験糸を50%伸長して21cmとし、表面温度185℃のステン
レス製熱柱に押し当てて(熱柱接触部分約1cm)、試験糸が切断するまでの秒
数を測定する。秒数が多いほど、耐熱性が高く、布帛の高温染色、高温セット、
再染色におけるへたりは小さく、断糸発生も少なくなる。
[2] Evaluation method of heat resistance A 14 cm test yarn is stretched by 50% to 21 cm, and pressed against a stainless steel heat column with a surface temperature of 185 ° C (approximately 1 cm of the test yarn contacting the heat column), and the number of seconds until the test yarn breaks is measured. The longer the number of seconds, the higher the heat resistance, and the better the fabric's high-temperature dyeing, high-temperature setting,
There is less settling when re-dyeing, and fewer thread breakages occur.

[3]熱セット性の評価方法 初期長5cmの試験糸を100%伸長下で120℃の加圧蒸気雰囲気下に15
秒置いた後、120℃の乾燥機内で30秒間乾燥させる。その後、50℃の雰囲
気下で1時間放縮させる。さらに、20℃、65%RH雰囲気下で16時間放置
後、糸長(Lcm)を読みとる。尚、50℃での放置は経日変化を加速するため
の処理である。熱セット率(%)は下記(14)式にて算出する。
[3] Evaluation method for heat setting property A test yarn having an initial length of 5 cm was placed in a pressurized steam atmosphere at 120°C under 100% elongation for 15 minutes.
After leaving it for 10 seconds, it is dried in a dryer at 120°C for 30 seconds. Then, it is left to shrink in an atmosphere at 50°C for 1 hour. After leaving it for 16 hours in an atmosphere at 20°C and 65% RH, the thread length (L cm) is read. Note that leaving it at 50°C is a treatment to accelerate changes over time. The heat setting rate (%) is calculated using the following formula (14).

熱セット率が高い方が、布帛の型止まり性が優れる。 The higher the heat setting rate, the better the shape retention of the fabric.

[4]180℃乾熱処理後の強度保持率の評価 初期長5cmの試験糸Eを100%伸張下で180℃の乾燥機内で1分間加熱
処理する。その後、25℃、60%RHの雰囲気下16時間放置の後、〔1〕の
測定法に準じて試験糸の破断強度を測定する。試験糸はこの時初期長から変化し
ているが、初期長の5cm分について測定を行う。未処理糸の強度に対する処理
後の試験糸の糸強度の比率(%)を強度保持率とする。保持率が高いほど、耐熱
性が高く、布帛の高温染色、高温セット、再染色によるへたりが小さく、断糸の
発生も少ない。
[4] Evaluation of strength retention after 180°C dry heat treatment Test yarn E with an initial length of 5 cm is heat-treated in a dryer at 180°C for 1 minute under 100% elongation. After leaving it for 16 hours in an atmosphere of 25°C and 60% RH, the breaking strength of the test yarn is measured according to the measurement method in [1]. Although the test yarn has changed from its initial length at this time, measurements are made for 5 cm of the initial length. The ratio (%) of the yarn strength of the test yarn after treatment to the strength of the untreated yarn is taken as the strength retention. The higher the retention rate, the higher the heat resistance, the smaller the settling of the fabric due to high-temperature dyeing, high-temperature setting, and re-dyeing, and the less yarn breakage occurs.

[5]染色性及び堅牢度の評価 丸編機(小池機械製作所(株)CR−C型)を用いて、試験糸のベア編地を作
成する。ベア編地を1.2g計量し、ポリアミド繊維からなるベア編地4.8g
とを一緒に併せてステンレス製容器に入れ、酸性ミーリング染料(ブラック)4
%owf、浴比1:50、pH4.0にて90℃で60分間染色処理を行う。フ
ィックス処理、柔軟加工剤処理後、編地を水洗、風乾して、染色状態を濃染5級
〜淡染1級の5段階評価する。級数が高い方が、濃く染色された状態で好ましい
[5] Evaluation of dyeability and fastness Using a circular knitting machine (Koike Machinery Manufacturing Co., Ltd., CR-C type), a bare knitted fabric of the test yarn is prepared. 1.2 g of the bare knitted fabric is weighed, and 4.8 g of bare knitted fabric made of polyamide fiber is weighed.
Combine the above ingredients and place them in a stainless steel container. Add 4g of acid milling dye (black).
The dyeing process is carried out at 90°C for 60 minutes in a bath ratio of 1:50 and pH 4.0. After the fixation and softening agent treatment, the knitted fabric is washed with water and air-dried, and the dyed state is evaluated on a 5-point scale from dark dyeing grade 5 to light dyeing grade 1. The higher the grade, the more darkly dyed the fabric is.

上記の染色ベア編地1gとポリアミド繊維からなるベア編地1gを、0.8g
/Lの洗剤液300ccで洗濯する。編地を取り出し水洗後、風乾する。試験糸
のベア編地の染色状態を濃染5級〜淡染1級の5段階評価する。級数が高い方が
、濃く染色された状態で好ましい。また、ポリアミド繊維からなるベア編地の着
色汚染状態を淡染5級〜濃染1級の5段階評価する。級数が高い方が、着色汚染
が少ない状態で好ましい。
1 g of the dyed bare knit fabric and 1 g of bare knit fabric made of polyamide fiber were mixed together to obtain 0.8 g
The test yarn is washed with 300cc of detergent solution containing 1/L of water. The knitted fabric is removed, rinsed, and air-dried. The dyeing condition of the bare knitted fabric made from the test yarn is evaluated on a 5-point scale from dark dyeing grade 5 to light dyeing grade 1. The higher the grade, the more darkly dyed the fabric is, and the more preferable it is. The color staining condition of the bare knitted fabric made from polyamide fiber is evaluated on a 5-point scale from light dyeing grade 5 to dark dyeing grade 1. The higher the grade, the more preferable it is in a state where the color staining is minimal.

[6]パンティストッキングの調製 ポリアミド弾性繊維(旭化成工業(株)製、レオナ11dtex/5f)と試
験糸をカバリング(ドラフト率2.7、撚り数1600T/m、シングルカバー
S撚り,Z撚り各2本)し、編み機(永田Simplex KT−6型、400
ゲージ)の4個の給糸孔のすべてに投入して、トータルコース2500のいわゆ
るゾッキパンティストッキング(全コースがカバリング糸で編立てられたパンテ
ィストッキング)を編み立てる。編み地を50℃でプレセットした後、95℃で
45分間染色する。フィックス処理、柔軟加工剤処理後、ステンレス製の足型に
編み地を被せたまま120℃の加圧蒸気で15秒間セットし120℃で30秒間
乾燥させる。足型より編み地を引き抜き、20℃、65%RH雰囲気下で3日間
放置する。
[6] Preparation of pantyhose Polyamide elastic fiber (Leona 11 dtex/5f, manufactured by Asahi Chemical Industry Co., Ltd.) and test yarn were covered (draft ratio 2.7, twist number 1600 T/m, single cover S twist, Z twist 2 strands each) and knitted on a knitting machine (Nagata Simplex KT-6 type, 400
The yarn is fed into all four yarn feed holes (gauge) to knit so-called Zokki pantyhose (pantyhose in which all courses are knitted with covering yarn) with a total of 2500 courses. The knitted fabric is preset at 50°C and then dyed at 95°C for 45 minutes. After fixing and softening treatment, the knitted fabric is set in pressurized steam at 120°C for 15 seconds while still covered with a stainless steel foot last, and then dried at 120°C for 30 seconds. The knitted fabric is removed from the foot last and left to stand in an atmosphere of 20°C and 65% RH for 3 days.

[7]パンティストキングの熱セット性評価 上記で作成されたパンティストッキングのレッグ部の長さ(cm)を測定する
。長さの長い方が、使用した試験糸は熱セット性が優れることを示す。
[7] Evaluation of heat setting property of pantyhose The length (cm) of the leg part of the pantyhose prepared above was measured. A longer length indicates that the test yarn used has better heat setting property.

[8]紡糸安定性の評価 ポリウレタンウレア紡糸原液を40μmナスロンフィルター(日本精線(株)
製)に通過させ、0.15mmφ×2個の紡糸口金から吐出させ紡糸温度230
℃で乾式紡糸を行い、17デシテックス/2フィラメントのポリウレタンウレア
弾性繊維を得る際に、最初巻き取り速度を300m/分に設定し5分間固定後、
巻き取り速度を徐々に上昇させ紡糸筒内で糸切れが発生した時点の巻き取り速度
がXm/分であった場合、下記(15)式に従って算出される1フィラメント当
たりの極限単糸繊度で紡糸性を評価する。
[8] Evaluation of spinning stability Polyurethane urea spinning dope was filtered through a 40 μm Naslon filter (Nippon Seisen Co., Ltd.).
The mixture was passed through a spinneret (manufactured by the manufacturer) and discharged through two 0.15 mm diameter spinnerets at a spinning temperature of 230°C.
Dry spinning was carried out at ℃ to obtain polyurethane urea elastic fibers of 17 dtex/2 filaments. The winding speed was initially set to 300 m/min and fixed for 5 minutes,
The winding speed is gradually increased, and when the winding speed is X m/min at which yarn breakage occurs in the spinning tube, the spinnability is evaluated by the limiting single yarn fineness per filament calculated according to the following formula (15).

極限単糸繊度が小さいほど、紡糸安定性が優れている。 The smaller the limiting single yarn fineness, the better the spinning stability.

実施例 以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に
限定されるものではない。
EXAMPLES The present invention will be specifically explained below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

〔実施例1〕 数平均分子量1,800のポリテトラメチレンエーテルグリコール1,500
g(重量部、以下同じ)および4,4’−ジフェニルメタンジイソシアナート3
12gを、窒素ガス気流中60℃において90分間攪拌しつつ反応させて、イソ
シアネート基を有するポリウレタンプレポリマーを得た。次いで、これを室温ま
で冷却した後、乾燥ジメチルホルムアミド2,600gを加え、溶解してポリウ
レタンプレポリマー溶液とした。一方、エチレンジアミン23.4gおよびジエ
チルアミン3.7gを乾燥ジメチルホルムアミド1,400gに溶解し、これに
前記プレポリマー溶液を室温で添加して、粘度320パスカル・秒(30℃)の
ポリウレタンウレア重合体溶液を得た。
Example 1: Polytetramethylene ether glycol 1,500 having a number average molecular weight of 1,800
g (parts by weight, the same applies hereinafter) and 4,4'-diphenylmethane diisocyanate 3
12 g of the mixture was reacted with stirring in a nitrogen gas stream at 60°C for 90 minutes to obtain a polyurethane prepolymer having isocyanate groups. After cooling to room temperature, 2,600 g of dry dimethylformamide was added and dissolved to obtain a polyurethane prepolymer solution. Meanwhile, 23.4 g of ethylenediamine and 3.7 g of diethylamine were dissolved in 1,400 g of dry dimethylformamide, and the prepolymer solution was added to the solution at room temperature to obtain a polyurethane urea polymer solution with a viscosity of 320 Pascal-seconds (30°C).

こうして得られた重合体溶液に、p−クレゾールとジシクロペンタジエンの重
付加体のイソブチレン付加物1.5重量%、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチ
ル)−t−ブチルアミン2.5%、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5−ジベン
ジル−フェニル)−ベンゾトリアゾール0.3%、ステアリン酸マグネシウム0
.05重量%、及びN−(2−アミノエチル)ピペラジン、4,4−ジフェニル
メタンジイソシアナート、フェニルイソシアナート(モル比2:1:2)とから
なる平均ウレア結合単位数が4のウレア化合物6重量%を添加し、紡糸原液とし
た。
The polymer solution thus obtained was mixed with 1.5% by weight of an isobutylene adduct of a polyadduct of p-cresol and dicyclopentadiene, 2.5% of N,N-bis(2-hydroxyethyl)-t-butylamine, 0.3% of 2-(2'-hydroxy-3',5-dibenzyl-phenyl)-benzotriazole, 0.1% of magnesium stearate, and 0.1% of a hydroxybenzoate.
0.05% by weight of urea compound having an average number of urea bond units of 4 and consisting of N-(2-aminoethyl)piperazine, 4,4-diphenylmethane diisocyanate, and phenyl isocyanate (molar ratio 2:1:2) was added to prepare a spinning dope.

この紡糸原液を紡糸速度600m/分、熱風温度230℃で乾式紡糸して、1
7デシテックス/2フィラメントのポリウレタンウレア弾性繊維を製造した。
This spinning dope was dry spun at a spinning speed of 600 m/min and a hot air temperature of 230° C.
A 7 dtex/2 filament polyurethane urea elastic fiber was produced.

〔実施例2〜5〕 実施例1のウレア化合物の代わりに、N−(2−アミノエチル)ピペラジン、
イソホロンジイソシアナート、フェニルイソシアナート(モル比2:1:2)と
からなる平均ウレア結合単位数が4のウレア化合物6重量%、N,N−ビス(2
−アミノエチル)−1,1−ジメチルプロピルアミン、イソホロンジイソシアナ
ート、シクロヘキシルイソシアナート(モル比3:2:2)とからなる平均ウレ
ア結合単位数6のウレア化合物8重量%、N−(2−アミノエチル)ピペラジン
、ヘキサメチレンジイソシアナート、t−ブチルアミン(モル比2:3:2)と
からなる平均ウレア結合単位数が6のウレア化合物8重量%、N−(2−アミノ
エチル)ピペラジン、イソホロンジイソシアナート、1−ブタノール(モル比3
:4:2)とからなる平均ウレア結合単位数が6のウレア化合物8重量%を各々
添加し、実施例1と同様にしてポリウレタンウレア弾性繊維を紡糸した。
[Examples 2 to 5] Instead of the urea compound of Example 1, N-(2-aminoethyl)piperazine,
6% by weight of a urea compound having an average number of urea bond units of 4, which is composed of isophorone diisocyanate and phenyl isocyanate (molar ratio 2:1:2), N,N-bis(2
8% by weight of a urea compound having an average number of 6 urea bond units, which is composed of N-(2-aminoethyl)piperazine, hexamethylene diisocyanate, and t-butylamine (molar ratio 2:3:2), 8% by weight of a urea compound having an average number of 6 urea bond units, which is composed of N-(2-aminoethyl)piperazine, isophorone diisocyanate, and 1-butanol (molar ratio 3:2:2).
8% by weight of a urea compound having an average number of urea bond units of 6 (composed of methyl urea, ...

〔実施例6〕 平均ウレア結合単位数17(各モル比17:15:4)となる実施例2のウレ
ア化合物を8重量%添加して、実施例1と同様にしてポリウレタンウレア弾性繊
維を紡糸した。
Example 6 Polyurethane urea elastic fibers were spun in the same manner as in Example 1, except that 8% by weight of the urea compound of Example 2, which had an average number of urea bond units of 17 (respective molar ratios of 17:15:4), was added.

実施例1のウレア化合物の代わりに、特開平7−316922号公報の実施例
4記載のポリウレタン重合体(1,4−ブタンジオール、数平均分子量650の
ポリテトラメチレンエーテルグリコール〈モル比9:1〉と4,4’−ジフェニ
ルメタン−ジイソシアナート〈モル比0.99:0.11:1〉とからなる数平
均分子量30000のポリウレタン重合体)を4重量%と、N,N’−ビス(3
−アミノプロピル)ピペラジン、イソホロンジイソシアナート、フェニルイソシ
アナート(モル比2:1:2)とからなる平均ウレア結合単位数が4のウレア化
合物4重量%を添加して、実施例1と同様にしてポリウレタンウレア弾性繊維を
紡糸した。
Instead of the urea compound in Example 1, 4% by weight of a polyurethane polymer described in Example 4 of JP-A-7-316922 (a polyurethane polymer having a number average molecular weight of 30,000, composed of 1,4-butanediol, polytetramethylene ether glycol having a number average molecular weight of 650 (molar ratio 9:1), and 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (molar ratio 0.99:0.11:1)) and N,N'-bis(3
Polyurethane urea elastic fibers were spun in the same manner as in Example 1, except that 4% by weight of a urea compound having an average number of urea bond units of 4 and consisting of (-aminopropyl)piperazine, isophorone diisocyanate, and phenyl isocyanate (molar ratio 2:1:2) was added.

〔比較例1〜3〕 実施例1において、ウレア化合物の添加量を0重量%、0.4重量%、18重
量%にして、ポリウレタンウレア弾性繊維を各々製造した。
Comparative Examples 1 to 3 In Example 1, the amount of the urea compound added was changed to 0 wt %, 0.4 wt %, and 18 wt %, to produce polyurethane urea elastic fibers.

〔比較例4〕 平均ウレア結合単位数45となるように調整(モル比45:43:4)した実
施例2のウレア化合物を8重量%添加して、実施例1と同様にしてポリウレタン
ウレア弾性繊維を紡糸した。しかし、紡糸糸切れが多発して製造できなかった。
Comparative Example 4: The urea compound of Example 2, which had been adjusted to have an average number of urea bond units of 45 (molar ratio 45:43:4), was added in an amount of 8% by weight, and polyurethane urea elastic fibers were spun in the same manner as in Example 1. However, frequent breakage of the spun yarn occurred, making it impossible to produce the fibers.

〔比較例5〕 実施例6のウレタン化合物を8重量%とウレア化合物を0重量%として、ポリ
ウレタンウレア弾性繊維を製造した。
Comparative Example 5 Polyurethane urea elastic fibers were produced using the same urethane compound as in Example 6 at 8% by weight and the urea compound at 0% by weight.

〔比較例6〕 実施例1のウレア化合物の代わりに、特開平7−150417号公報の実施例
1記載の安息香酸カリウムを0.12重量%添加して、ポリウレタンウレア弾性
繊維を製造した。
Comparative Example 6 Instead of the urea compound in Example 1, 0.12% by weight of potassium benzoate described in Example 1 of JP-A-7-150417 was added to produce polyurethaneurea elastic fibers.

実施例1〜7,比較例1〜6で得られたポリウレタンウレア弾性繊維の、破断
強度、破断伸度、弾性回復性、耐熱性、180℃乾熱処理後の強度保持率、熱セ
ット性、染色性及び堅牢度、紡糸安定性の評価結果を表1〜2に示す。
The polyurethane urea elastic fibers obtained in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 6 were evaluated for breaking strength, breaking elongation, elastic recovery, heat resistance, strength retention after dry heat treatment at 180°C, heat setting property, dyeability and color fastness, and spinning stability, and the results are shown in Tables 1 and 2.

〔実施例8〜10、比較例7〜9〕 実施例1、2、7及び比較例1、5、6で得られたポリウレタンウレア弾性繊
維を用いて、ゾッキパンティストッキングを作成した。
[Examples 8 to 10, Comparative Examples 7 to 9] Using the polyurethane urea elastic fibers obtained in Examples 1, 2, and 7 and Comparative Examples 1, 5, and 6, zokki pantyhose were produced.

実施例8〜10、比較例7〜9で得られたゾッキパンティストキングの熱セッ
ト性の評価結果を表3に示す。
The evaluation results of the heat setting properties of the Zokki pantyhose obtained in Examples 8 to 10 and Comparative Examples 7 to 9 are shown in Table 3.

第1表〜第3表から、本発明のポリウレタンウレア弾性繊維は、熱セット性が
高く、染色性が優れ、良好な堅牢度を保ち、且つ優れた弾性機能と耐熱性を有し
ており、繊維が安定した紡糸の下で製造できることがわかる。
From Tables 1 to 3, it can be seen that the polyurethane urea elastic fiber of the present invention has high heat setting property, excellent dyeability, maintains good fastness, and has excellent elastic function and heat resistance, and the fiber can be produced under stable spinning.

産業上の利用可能性 本発明のポリウレタンウレア弾性繊維は、熱セット時における型止まり性、染
色時における染色性、洗濯等による堅牢性、耐熱性、弾性機能が優れるので、優
れた弾性機能を有し堅牢染色が可能で、しかも熱処理でへたることがなく、型止
まり性が良好で、かつ目ムキが生じにくい弾性布帛の製造に適した弾性繊維素材
に改良されている。かくして、本発明は、パンティストッキング、靴下、タイツ
等の丸編物、ファンデーション、水着等の経編、アウター向けの織物等のあらゆ
る分野で使用できる優れた弾性機能、加工性能を有する弾性繊維素材の提供を可
能にするものである。特に、本発明によるポリウレタンウレア弾性繊維はゾッキ
パンティストッキング、緯あるいは経ストレッチ織物において好適である。
Industrial Applicability The polyurethane urea elastic fiber of the present invention has excellent shape retention during heat setting, dyeability during dyeing, fastness to washing and other processes, heat resistance, and elasticity, making it an improved elastic fiber material suitable for the production of elastic fabrics that have excellent elasticity, are capable of fast dyeing, do not lose their shape during heat treatment, have good shape retention, and are less likely to develop loose weaves. Thus, the present invention makes it possible to provide an elastic fiber material with excellent elasticity and processability that can be used in a wide range of fields, including circular knit fabrics such as pantyhose, socks, and tights, warp knit fabrics such as foundations and swimsuits, and woven fabrics for outerwear. In particular, the polyurethane urea elastic fiber of the present invention is suitable for zokki pantyhose and weft- or warp-stretch woven fabrics.

───────────────────────────────────────────────────── (注)この公表は、国際事務局(WIPO)により国際公開された公報を基に作 成したものである。 なおこの公表に係る日本語特許出願(日本語実用新案登録出願)の国際公開の 効果は、特許法第184条の10第1項(実用新案法第48条の13第2項)に より生ずるものであり、本掲載とは関係ありません。───────────────────────────────────────────────────── (Note) This publication is based on the publication published internationally by the International Bureau of Patents (WIPO). The effect of the international publication of the Japanese patent application (Japanese utility model registration application) related to this publication arises pursuant to Article 184-10, Paragraph 1 of the Patent Act (Article 48-13, Paragraph 2 of the Utility Model Act) and is unrelated to this publication.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(a)第1級アミン及び第2級アミンの内の少なくとも一種から選
ばれる2官能性アミノ基と第3級窒素及び複素環状窒素の内の少なくとも一種か
ら選ばれる窒素含有基とを含む窒素含有化合物と、(b)有機ジイソシアナート
、及び(c)モノ又はジアルキルモノアミン、アルキルモノアルコール、有機モ
ノイソシアナートの群から選ばれる少なくとも1種の化合物、とを反応させて得
られるウレア化合物を、ポリウレタンウレア重合体に対して1〜15重量%含有
することを特徴とするポリウレタンウレア弾性繊維。
[Claim 1] A polyurethane urea elastic fiber characterized by containing 1 to 15 weight % of a urea compound obtained by reacting (a) a nitrogen-containing compound containing a bifunctional amino group selected from at least one of a primary amine and a secondary amine and a nitrogen-containing group selected from at least one of a tertiary nitrogen and a heterocyclic nitrogen, with (b) an organic diisocyanate, and (c) at least one compound selected from the group consisting of mono- or dialkyl monoamines, alkyl monoalcohols, and organic monoisocyanates, relative to the polyurethane urea polymer.
【請求項2】ウレア化合物が、下記(1)式及び(2)式で示されるウレア結合
単位を1分子中に平均4〜40個を含むことを特徴とする請求項1に記載のポリ
ウレタンウレア弾性繊維。
[Claim 2] A polyurethane urea elastic fiber according to claim 1, characterized in that the urea compound contains an average of 4 to 40 urea bond units represented by the following formulas (1) and (2) per molecule:
【請求項3】窒素含有化合物が、ピペラジン及び2官能性ピペラジン誘導体の群
から選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする請求項1または2に記載の
ポリウレタンウレア弾性繊維。
3. The polyurethane urea elastic fiber according to claim 1, wherein the nitrogen-containing compound is at least one selected from the group consisting of piperazine and bifunctional piperazine derivatives.
【請求項4】化合物(C)が有機モノイソシアナートであることを特徴とする請
求項1から3のいずれかに記載のポリウレタンウレア繊維。
4. The polyurethane urea fiber according to claim 1, wherein the compound (C) is an organic monoisocyanate.
【請求項5】単糸当たりの繊度が6〜33デシテックスであることを特徴とする
請求項1から4のいずれかに記載のポリウレタンウレア繊維。
5. The polyurethane urea fiber according to claim 1, wherein the fineness per single yarn is 6 to 33 decitex.
【請求項6】熱セット率が50%以上であり、180℃乾熱処理後の強度保持率
が50%以上である請求項1から5のいずれかに記載のポリウレタンウレア弾性
繊維。
6. The polyurethane urea elastic fiber according to claim 1, which has a heat setting rate of 50% or more and a strength retention rate of 50% or more after dry heat treatment at 180°C.
【請求項7】数平均分子量600〜5000のポリアルキレンエーテルグリコー
ルに過剰モルの有機ジイソシアナートを反応させて末端にイソシアナート基を有
する中間重合体と、ジアミン化合物とモノアミン化合物を反応させて得られるポ
リウレタンウレア重合体に対して、2官能性ピペラジン誘導体、有機ジイソシア
ナート、有機モノイソシアナートから生成されるウレア化合物を1〜15重量%
含む、アミド系極性溶媒に溶解したポリウレタンウレア溶液を乾式紡糸すること
を特徴とするポリウレタンウレア弾性繊維の製造方法。
7. A polyurethane urea polymer obtained by reacting a polyalkylene ether glycol having a number average molecular weight of 600 to 5,000 with an excess molar amount of organic diisocyanate to form an intermediate polymer having an isocyanate group at its terminal, and a diamine compound and a monoamine compound, and 1 to 15% by weight of a urea compound produced from a bifunctional piperazine derivative, an organic diisocyanate, and an organic monoisocyanate is added to the intermediate polymer.
1. A method for producing polyurethane urea elastic fibers, comprising dry spinning a polyurethane urea solution containing the polyurethane urea dissolved in an amide polar solvent.
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