KR20020029068A - 내성이 개선된 폴리우레탄-우레아 섬유 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴리우레탄-우레아 조성물, 및 이 조성물로부터 유도되고 용액 또는 미분산액 중의 첨가제로서 섬유의 내성을 상당히 증가시키는 디알킬술포숙시네이트를 함유하는 탄성 폴리우레탄-우레아 섬유에 관한 것이다. 본 발명은 또한 첨가제로서 디알킬술포숙시네이트가 있는 폴리우레탄-우레아 섬유의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

내성이 개선된 폴리우레탄-우레아 섬유{Polyurethane-Urea Fibers with Improved Resistance}
본 발명은 폴리우레탄-우레아 조성물, 및 특히 이 폴리우레탄-우레아 조성물로부터 생성되고, 섬유의 강도를 상당히 증가시키는 첨가제로서 디알킬술포숙시네이트를 함유하는 탄성 폴리우레탄-우레아 섬유에 관한 것이다.
본원에서 사용되는 "섬유"란 표현은 건식 방사법, 습식 방사법 또는 용융 방사법과 같이 대체로 공지되어 있는 방사법으로 제조될 수 있는 스테이플 섬유 및 연속 필라멘트를 포함한다.
이들 방사법은 예를 들어 문헌[Kunststoff-Handbuch 7, Polyurethanes 중 Polyurethan-Elastomer-fasern, H. Gall 및 M. Kausch 저술, G. Oertel 편집, Carl Hanser Verlag Munich, Vienna 1993, 679 내지 694 페이지]에 기술되어 있다.
탄성 폴리우레탄-우레아 섬유는 널리 공지되어 있으며, 85％ 이상이 예를 들어 폴리에테르, 폴리에스테르 및(또는) 폴리카르보네이트 기재 분절 폴리우레탄으로부터 합성되는 장쇄 합성 중합체를 포함한다. 상기와 같은 섬유로부터 얻은 실은 시트 물품 또는 제직물 또는 물질의 제조용으로 사용되며, 또한 이들의 다른 용도 중에서 코르셋류(corsetry), 메리야스류(hosiery), 및 예를 들면 여성용 수용복(bathing costumes) 또는 남성용 수용복(bathing trunks)과 같은 스포츠 의류에 대해 적합하다.
폴리우레탄-우레아 섬유는 높은 복원력과 함께 뛰어난 탄성 및 상당한 신장성을 나타낸다. 이러한 뛰어난 특성의 조합으로 인해, 이들은 의류 분야에서 폭넓게 사용되고 있다. 폴리우레탄-우레아 섬유의 공정 동안 높은 생산성을 달성하기 위하여, 공정은 고속으로 그리고 상당한 연신력 하에 수행된다. 공정의 신뢰성을 강화시키고 생산성을 좀더 증가시키기 위해선 폴리우레탄-우레아 섬유의 높은 인장 강도가 필수적이다.
폴리우레탄-우레아 섬유의 강도를 증가시키기 위한 다양한 방법이 문헌에 기술되어 있다.
예를 들어, 폴리우레탄-우레아 용액을 제조하는 동안 예비중합체의 사슬 길이를 연장시키기 위한 사슬 연장제로서 일반적으로 사용되는 에틸렌디아민을 단독으로 사용하는 대신에, 공연장제로서 제2 디아민을 또한 사용하면, 폴리우레탄-우레아 섬유의 강도가 증가될 수 있다 (예를 들어, 미국 특허 제5 616 676호, 유럽 특허 제692 039 B2호 참조). 이렇게 수득된 폴리우레탄-우레아 섬유는 실제로 개선된 강도를 나타내지만, 공연장제에 의해 유발된 경질 분절의 손상으로 인해 이들은 섬유 공정에 불리한 열악한 내열성을 나타낸다.
더욱이, 최대 인장 신도는 공연장제를 사용함으로써 상당히 감소된다. 이로 인해 이들과 같은 섬유를 예를 들어 경질 섬유, 면 섬유 및 다른 섬유와 함께 가공할 경우 섬유 절단 빈도가 증가될 수 있다.
일본 특허 공개 (고꼬꾸) 제44-22113호 및 동 제45-109956호에는 사슬 연장하기 전에 소량의 일관능성 알콜 (일본 특허 제44-22113호) 또는 아민 (일본 특허 제45-109956호)과 예비 중합체를 반응시킴으로써 수득되는 개선된 폴리우레탄-우레아 방사액에 대해 기술되어 있다. 그러나, 섬유의 강도에 대한 이들 방법의 영향은 단지 매우 미약하다.
유럽 특허 출원 제0 843 032 A1호에는 장쇄 알킬 라디칼을 포함하는 특정 알킬술포네이트 또는 알킬술페이트의 염을 첨가한 방사액으로부터 수득된 폴리우레탄-우레아 섬유에 대해 기술되어 있다. 그러나, 상기 특허 출원에는 상기 시약의 첨가에 의한 폴리우레탄-우레아 섬유의 내열성에 대한 가능한 부정적인 영향에 대해 조사되어 있지 않다. 또다른 단점은 상기와 같은 염은 폴리우레탄 방사액에 용해되기 어려울 수 있기 때문에 이들 염을 첨가하면 불균일한 방사액이 생성될 수 있다는 것이다. 이로 인해 이러한 첨가제를 방사액 중에 혼입할 경우 상당한 비용이 불가피하게 된다.
독일 특허 제44 34 300 A1호에는 열고착능이 개선되고 첨가제로서 카르복실산의 알칼리 금속염을 함유하는 엘라스탄 섬유에 대해 기재되어 있다. 그러나, 실시예에는 엘라스탄 섬유의 강도에 대한 영향은 단지 미미한 것으로 기술되어 있다.
공개되지 않은 독일 특허 출원 제19805130.1호에는 공정 동안 엘라스탄 섬유의 정전하를 방지하기 위하여 컨디셔닝제와 함께 디알킬술포숙시네이트 또는 그의 염을 부착시킨 엘라스탄 섬유에 대해 기재되어 있다. 방사 조성물 중에 첨가제를 포함시키는 가능성에 대해 실제로 언급되어 있다. 그러나, 미세하게 분산되거나 또는 용해되어 있는 디알킬술포숙시네이트 또는 그의 염을 포함하는 섬유에 대한예는 없다. 디알킬술포숙시네이트 또는 그의 염의 혼입에 의한 엘라스탄 섬유의 (섬도 관련) 강도의 향상에 대해 상기 출원에는 언급되어 있지 않다.
본 발명의 목적은 양호한 최대 인장 신도 및 양호한 내열성을 동시에 나타내면서 개선된 (섬도 관련) 강도를 나타내며 공지된 폴리우레탄-우레아 섬유의 상기 단점이 없는 폴리우레탄-우레아 섬유를 제공하는 것이다.
방사 전에 폴리우레탄-우레아 조성물에 디알킬술포숙시네이트의 염을 첨가함으로써 폴리우레탄-우레아 섬유의 강도가 상당히 증가될 수 있다는 것을 드디어 발견하였다. 놀랍게도, 이러한 첨가는 엘라스탄 섬유의 열 안정성에 대해 부정적인 영향을 주지 않는다. 또한, 사용되는 디알킬술포숙시네이트 염의 가용성이 현저하기 때문에 큰 비용없이 폴리우레탄-우레아 조성물에 첨가제를 혼입하는 것이 가능하며 균일한 용액이 수득된다는 것을 드디어 발견하였다.
본 발명은
A) 폴리우레탄-우레아 중합체 99.98 내지 65 중량％, 특히 99.95 내지 80 중량％, 가장 바람직하게는 99.9 내지 85 중량％,
B) 하기 화학식 1의 디알킬술포숙시네이트 0.02 내지 15 중량％, 특히 0.05 내지 5 중량％, 가장 바람직하게는 0.1 내지 3 중량％, 및
C) 첨가제 0 내지 20 중량％, 특히 0 내지 15 중량％로 이루어진 것을 특징으로 하는, 기계적 특성이 개선된 폴리우레탄-우레아 조성물에 관한 것이다.
상기 식에서,
R1및 R2는 서로 독립적으로 동일하거나 또는 상이하며, 탄소 원자수 5 내지 10의 알킬기, 바람직하게는 탄소 원자수 8의 알킬기이며, 가장 바람직하게는 동일하고 2-에틸헥실 라디칼 (-CH2-CH(CH2-CH3)-CH2-CH2-CH2-CH3)이고,
M+는 Li+, Na+, K+또는 NH4 +로서, 바람직하게는 Na+이다.
폴리우레탄-우레아 조성물로 이루어진 엘라스탄 섬유의 강도를 증가시킴으로써, 공정의 신뢰성은 증가하며 보다 빠른 가공 속도가 가능해진다.
본 발명에 따른 폴리우레탄-우레아 조성물은 분절 폴리우레탄-우레아 중합체로 이루어진다. 이들 중합체는 분절 구조이다. 즉, 이들은 "결정질" 및 "비결정질" 블록 (각각 경질 분절 및 연질 분절로 불리움)으로 이루어져 있다.
특히, 폴리우레탄-우레아 조성물 및 폴리우레탄-우레아 섬유는 폴리에테르 디올, 폴리에스테르 디올, 폴리에스테르아미드 디올, 폴리카르보네이트 디올과 같이 분자의 각 말단에 히드록실기가 있고 분자량이 600 내지 4000 g/몰인 선형 단독중합체 또는 공중합체, 또는 상기 군으로부터의 혼합물 또는 공중합체로부터 제조될 수 있다. 또한, 이들은 유기 디이소시아네이트를 기재로 하며, 이 유기 디이소시아네이트와 중합체 디올을 반응시켜 말단 이소시아네이트 관능기를 포함하는 예비중합체를 형성하고, 디아민 또는 각종 디아민의 혼합물을 사슬 연장제로 사용하여, 이를 말단 이소시아네이트 관능기를 포함하는 예비중합체와 반응시켜 고분자량의 중합체를 형성한다.
유기 디이소시아네이트의 예는 4,4'-디시클로헥실메탄 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트 및 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트를 포함한다. 디아민의 예는 에틸렌디아민, 1,2-프로판디아민, 2-메틸-1,5-디아미노펜탄 이소포론디아민, 1,3-디아미노시클로헥산, 1-메틸-2,4-디아미노시클로헥산 및 1,2-디아미노시클로헥산을 포함한다.
폴리우레탄-우레아 중합체는 미국 특허 제2 929 804호, 동 제3 097 192호, 동 제3 428 711호, 동 제3 553 290호, 동 3 555 115호 및 국제 특허 출원 공개 제WO 9309174호에 기술되어 있는 바와 같은, 대체로 공지되어 있는 방법에 의해 제조될 수 있다.
본 발명에 따른 폴리우레탄-우레아 섬유는 탄성 제직물, 편직물, 루프 직물 및 다른 텍스타일 물품을 제조하는데 사용될 수 있다.
본 발명은 또한 하기 화학식 1의 디알킬술포숙시네이트를 적어도 0.02 내지 15 중량％, 특히 0.05 내지 5 중량％, 가장 바람직하게는 0.1 내지 3 중량％를 함유한 폴리우레탄-우레아 중합체를 기재로 하며 강도가 개선된 폴리우레탄-우레아 섬유에 관한 것으로, 디알킬술포숙시네이트는 섬유 중에 미세하게 분산되어 있거나 또는 용해되어 있다.
<화학식 1>
상기 식에서,
R1및 R2는 서로 독립적으로 동일하거나 또는 상이하며, 탄소 원자수 5 내지 10의 알킬기, 바람직하게는 탄소 원자수 8의 알킬기이며, 가장 바람직하게는 동일하고 2-에틸헥실 라디칼 (-CH2-CH(CH2-CH3)-CH2-CH2-CH2-CH3)이고,
M+는 Li+, Na+, K+또는 NH4 +로서, 바람직하게는 Na+이다.
본 발명은 폴리우레탄-우레아 중합체를 기재로 한 폴리우레탄-우레아 섬유의 (섬도 관련) 강도를 증가시키기 위한 하기 화학식 1의 디알킬술포숙시네이트의 용도에 관한 것으로, 디알킬술포숙시네이트는 0.02 내지 15 중량％, 특히 0.05 내지 5 중량％, 가장 바람직하게는 0.1 내지 3 중량％의 양으로 섬유 중에 미세하게 분산되어 있거나 또는 용해되어 있는다.
<화학식 1>
상기 식에서,
R1및 R2는 서로 독립적으로 동일하거나 또는 상이하며, 탄소 원자수 1 내지 30의 알킬기, 바람직하게는 탄소 원자수 4 내지 18의 알킬기, 보다 바람직하게는탄소 원자수 5 내지 10의 알킬기, 가장 바람직하게는 탄소 원자수 8의 알킬기이고,
M+는 Li+, Na+, K+또는 NH4 +이다.
디알킬술포숙시네이트는 문헌 [C. R. Carly, Ind. Eng. Chem., Vol. 31, 45 페이지, 1939]에 기술되어 있는 바와 같이 제조될 수 있다.
특히 바람직한 디알킬술포숙시네이트는 소듐 디이소부틸술포숙시네이트, 소듐 비스-(n-옥틸)숙포숙시네이트, 소듐 비스-(2-에틸헥실)-술포숙시네이트, 소듐 디헥실술포숙시네이트, 소듐 디아밀술포숙시네이트 및 소듐 디시클로헥실술포숙시네이트를 포함한다.
특히 바람직한 디알킬술포숙시네이트는 소듐 비스-(n-옥틸)술포숙시네이트, 소듐 비스-(2-에틸헥실)-술포숙시네이트 및 소듐 디헥실술포숙시네이트를 포함한다.
화학식 2의 디알킬술포숙시네이트를 사용할 경우 섬유 강도와 관련된 특별한 이점이 수득된다.
상기 식에서, M+는 Li+, Na+, K+또는 NH4 +로서, 바람직하게는 Na+이다.
소듐 비스-(2-에틸헥실)-술포숙시네이트가 매우 특히 바람직한 디알킬술포숙시네이트이다.
강도를 개선시키기 위하여 사용되는 디알킬술포숙시네이트는 단독 물질로서 또는 다수의 디알킬술포숙시네이트의 혼합물로서 사용될 수 있다.
예를 들어, 폴리우레탄-우레아 섬유를 제조하는 동안 조성물의 가공 어느 시점에서든 디알킬술포숙시네이트를 폴리우레탄-우레아 조성물에 첨가할 수 있다. 예를 들어, 디알킬술포숙시네이트는 용액의 형태로 다른 첨가제의 용액, 분산액 또는 슬러리에 첨가할 수 있다. 섬유를 형성하는 공정 작업 동안, 이들을 이어서 중합체 용액과 혼합하거나 또는 섬유 방사구의 후반 상류에 사출할 수 있다. 물론, 디알킬술포숙시네이트를 또한 개별적으로 중합체 (방사) 용액에 적합한 매질 중의 용액으로서 첨가할 수 있다. 또한, 폴리우레탄-우레아의 통상적인 제조 동안 디알킬술포숙시네이트를 상기 조성물 중에 첨가할 수 있다.
다양한 목적을 위하여, 본 발명에 따른 폴리우레탄-우레아 조성물, 또는 그로부터 제조될 수 있는 폴리우레탄 우레아 섬유는 매팅제, 충전제, 산화방지제, 염료, 안료 및 매염제와 같은 물질, 및 열, 빛 및 UV선에 대한 안정화제, 염소 함유 물에 대한 안정화제 및 증기에 대한 안정화제를 첨가제 C)로서 함유할 수 있다.
산화방지제 및 열, 빛 및 UV선 안정화제의 예는 입체 장애 페놀, HALS 안정화제 (hinderedaminelightstabiliser), 트리아진, 벤조페논 및 벤조트리아졸로 이루어진 군으로부터의 안정화제이다. 안료 및 매팅제의 예는 이산화티탄, 산화아연 및 황산바륨을 포함한다. 염료의 예는 산성 염료, 분산 염료, 안료 염료 및 광학 표백제를 포함한다. 염소 또는 염소 함유 물에 의한 섬유의 분해에 대한 안정화제의 예는 산화아연, 산화마그네슘, 또는 코팅 또는 미코팅 마그네슘 알루미늄 히드록시카르보네이트를 포함한다.
본 발명은 또한 방사액을 제조하고, 방사구를 이용하여 방사액을 방사하고, 건조시키거나 또는 재생 욕에서 방사 용매를 제거함으로써 방사구의 하류에서 섬유를 형성하고, 섬유를 컨디셔닝한 후 권취함으로써 건식 방사법 또는 습식 방사법, 바람직하게는 건식 방사법으로 개선된 폴리우레탄-우레아 섬유를 제조하는 방법에 관한 것으로, 하기 화학식 1의 디알킬술포숙시네이트 0.02 내지 15 중량％, 특히 0.05 내지 5 중량％, 가장 바람직하게는 0.1 내지 3 중량％를 폴리우레탄-우레아 용액과 혼합하여 폴리우레탄-우레아 용액에 용해시킨 후 이 용액을 방사하여 폴리우레탄-우레아 섬유를 형성하는 것을 특징으로 한다.
<화학식 1>
상기 식에서,
R1및 R2는 서로 독립적으로 동일하거나 또는 상이하며, 탄소 원자수 5 내지 10의 알킬기, 바람직하게는 탄소 원자수 8의 알킬기이며, 가장 바람직하게는 동일하고 2-에틸헥실 라디칼 (-CH2-CH(CH2-CH3)-CH2-CH2-CH2-CH3)이고,
M+는 Li+, Na+, K+또는 NH4 +로서, 바람직하게는 Na+이다.
본 발명을 하기 실시예에서 보다 상세하게 설명하나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.
하기 실시예 및 비교예에서 사용한 폴리우레탄-우레아 용액은 하기 절차로 제조하였다.
폴리우레탄 방사액을 평균 분자량 2000 g/몰의 폴리테트라히드로푸란 (PTHF, 예를 들면 듀폰(DuPont)에서 제조한 테라탄(Terathane) 2000)으로 이루어진 폴리에스테르 디올로 제조하였다. 상기 분자량은 수평균 분자량이다. 1 대 1.65의 몰비로 디올을 메틸렌-비스(4-페닐 디이소시아네이트) (MDI, 바이엘 아게(Bayer AG))로 캡핑한 후, 디메틸아세트아미드 중에서 에틸렌디아민 (EDA)과 디에틸아민 (DEA)의 97:3 중량비 혼합물로 사슬 연장하였다. (사슬 연장제 및 사슬 종결제 대 예비 중합체 중의 미반응 이소시아네이트의 양의 비율은 모든 실시예에서 1.075이었다.)
생성된 폴리우레탄-우레아 용액의 고형분은 30％이었다.
이후, 첨가제의 마스터 배치를 중합체와 혼합하였다. 이 마스터 배치는 디메틸아세트아미드 (DMAC) 62.6 중량％, 사이아녹스(Cyanox) 1790 (1,3,5-트리스(4-tert-부틸-3-히드록시-2,5-디메틸벤질)-1,3,5-트리아진-2,4,6-(1H,3H,5H)-트리온, 사이텍(Cytex) 제조) 10.3 중량％, 30％ 방사액 27.0 중량％ 및 염료 마크롤렉스바이올렛(Makrolexviolett, 바이엘 아게 제조) 0.001 중량％로 이루어졌다. 사이아녹스 1790의 함량이 전체 고형분에 대하여 1.0 중량％가 되도록 상기 마스터 배치를 폴리우레탄 조성물에 첨가하였다.
이어서, 제2 마스터 배치를 상기 폴리우레탄 조성물과 혼합하였다. 실웨트(Silwet) L 7607 (폴리알콕시 개질 폴리디메틸실록산; 점도 50 mPas (25℃), 분자량 1000 g/몰, OSI 스페셜티스 (OSI Specialties) 제조) 5.5 중량％, 마그네슘 스테아레이트 5.5 중량％, DMAC 45.0 중량％ 및 30％ 방사액 44.0 중량％로 이루어진 상기 제2 마스터 배치를 생성된 마그네슘 스테아레이트 함량이 폴리우레탄-우레아 중합체의 고형분에 대하여 0.25 중량％가 되도록 첨가하였다.
디알킬술포숙시네이트 (디메틸아세트아미드 중의 30 중량％ 균일 용액) 또는 또다른 첨가제를 하기에 주어진 양으로 상기 폴리우레탄 조성물에 첨가하였다.
<실시예 1>
소듐 비스-(2-에틸헥실)술포숙시네이트 0.3 중량％ (폴리우레탄-우레아 용액의 고형분 기준).
<실시예 2>
소듐 비스-(2-에틸헥실)술포숙시네이트 0.5 중량％ (폴리우레탄-우레아 용액의 고형분 기준).
<비교예 1 (C1)>
아세트산나트륨 0.5 중량％ (폴리우레탄-우레아 용액의 고형분 기준).
<비교예 2 (C2)>
첨가제를 첨가하지 않음.
최종 방사액을 건식 방사법을 위한 전형적인 방사 장치에서 방사구를 통해 건식 방사하여, 선밀도가 11 dtex인 필라멘트를 형성하고, 4개의 필라멘트를 각 경우에서 합쳐 합체된 필라멘트사를 형성하였다. 섬유 컨디셔닝제 (실리콘(Silicone) Y 7769, OSI 스페셜티스 제조)를 컨디셔닝제 롤러를 통해 부착시켜, 폴리우레탄-우레아 섬유의 중량에 대하여 4 중량％를 도포하였다. 실 코일러의 권취 속도는 420 m/분이었다.
이렇게 수득된 필라멘트의 기계적 특성 및 열적 특성을 조사하고 특성을 기술하였다. 본원에서, 섬도 관련 강도 (FS) 및 최대 인장 신도 (MTE)는 DIN 53834 Part 1에 따라 정밀하게 측정하였다. 이를 위하여, 인장 시험은 기후를 조절한 상태에서 엘라스탄 필라멘트에 대해 실시하였다. 제조된 시험 시편을 0.001 cN/dtex의 예비응력으로 측정 헤드의 후크 부근 루프 및 10 mm 루프 클램프 부근에 두었다. 클램프된 길이는 전체 200 mm이었다. 알루미늄 박으로 이루어진 작은 베인을 광전자 차단체의 높이에 정확하게 매달았다. 활주대는 실이 파단될 때까지 400％/분 (800 mm 풀-오프 (pull-off))의 변형 속도로 이동하고, 측정 후 그의 출발 지점으로 되돌아 왔다. 각 시편에 대해 20회 측정하였다. 또한, 열 변형 온도 (HDT)는 열기계적 분석기 (TMA)를 사용하여 측정하였다. 이는 온도를 연속적으로 증가시키면서 (20℃/분) 약간의 예비하중 (0.2 mg/dtex) 하에 둔 탄성체 실 (100 mm)의 신장 거동을 측정하는 것을 포함한다. 특정 온도 (HDT) 이상에서, 섬유의 신장은 온도의 추가 상승없이 발생하였다. HDT를 측정하기 위하여 45°탄젠트를 해당 커브에서 유도하였다. 생성된 HDT가 보다 높을수록, 경질 분절 사이의 해당 상호작용은 보다 현저하였다. 표 1에 측정한 필라멘트의 특성을 나타냈다.
표에서 실 데이타의 비교
실시예 선밀도 (dtex) FS (cN/dtex) MTE (％) HDT (℃)
1 44.3 1.80 573 185
2 43.3 1.79 577 189
C1 42.5 1.50 561 176
C2 46.6 1.35 588 188
FS: 섬도 관련 강도; MTE: 최대 인장 신도; HDT: 열 변형 온도
이들 실시예에서 알 수 있듯이, 섬도 관련 강도 (FS)는 디알킬술포숙시네이트의 첨가에 의해 상당히 증가하였다. 최대 인장 신도 (MTE) 및 열 안정성 (HDT)은 높은 수준으로 유지되었다.
아세트산나트륨을 첨가하였을 때(C1), 섬도 관련 강도는 디알킬술포숙시네이트를 첨가하였을 경우보다 현저하게 덜 증가하였다. 또한, 공지된 첨가제가 제공된 엘라스탄의 열 안정성 (HDT)은 손상되었다.
<실시예 3>
상기한 폴리우레탄 조성물을 소듐 비스-(2-에틸헥실)술포숙시네이트 (에어로졸(Aerosol) OTS 100％, 사이텍 제조) 0.5 중량％로 처리하였다. 소듐 비스-(2-에틸헥실)술포숙시네이트를 디메틸아세트아미드 (DMAC) 중의 30％ 균일 용액으로서 폴리우레탄-우레아 용액 중에 교반하여 소듐 비스-(2-에틸헥실)술포숙시네이트를 폴리우레탄-우레아 용액에 혼입하였다.
수득된 방사액을 건식 방사법을 위한 전형적인 방사 장치에서 건식 방사법으로 방사구를 통해 방사하여 선밀도가 22 dtex인 필라멘트를 형성하고, 2개의 각 필라멘트를 모든 경우에서 합쳐 합체된 필라멘트사를 형성하였다. 실리콘 오일 기재 섬유 컨디셔닝제를 섬유 중량에 대해 4％의 양으로 컨디셔닝제 롤러를 통해 부착시켰다. 섬유의 권취 속도는 930 m/분이었다.
비교예 3 (C3)에서는, 소듐 비스-(2-에틸헥실)술포숙시네이트를 첨가하지 않은 것을 제외하곤 동일한 조건 하에서 상기한 방사액을 방사하였다.
수득된 필라멘트의 기계적 특성을 표 2에서 비교하였다.
권취 속도 930 m/분에서 섬유 특성 비교
실시예 선밀도 (dtex) FS (cN/dtex) MTE (％)
3 44 1.67 548
C3 44 1.37 546
FS: 섬도 관련 강도; MTE: 최대 인장 신도
상기 실시예를 비교하였을 때 알 수 있듯이, 930 m/분의 높은 권취 속도에서 조차, 소듐 비스-(2-에틸헥실)술포숙시네이트를 첨가하면 섬도 관련 강도 (FS)가 상당히 개선되었다. 최대 인장 신도 (MTE)는 소듐 비스-(2-에틸헥실)술포숙시네이트를 첨가하여도 손상되지 않고 높은 수준으로 일정하게 유지되었다.

Claims (13)

  1. A) 폴리우레탄-우레아 중합체 99.98 내지 65 중량％, 특히 99.95 내지 80 중량％, 가장 바람직하게는 99.9 내지 85 중량％,
    B) 하기 화학식 1의 디알킬술포숙시네이트 0.02 내지 15 중량％, 특히 0.05 내지 5 중량％, 가장 바람직하게는 0.1 내지 3 중량％, 및
    C) 첨가제 0 내지 20 중량％, 특히 0 내지 15 중량％로 이루어진 것을 특징으로 하는, 기계적 특성이 개선된 폴리우레탄-우레아 조성물.
    <화학식 1>
    상기 식에서,
    R1및 R2는 서로 독립적으로 동일하거나 또는 상이하며, 탄소 원자수 5 내지 10의 알킬기, 바람직하게는 탄소 원자수 8의 알킬기이며, 가장 바람직하게는 동일하고 2-에틸헥실 라디칼 (-CH2-CH(CH2-CH3)-CH2-CH2-CH2-CH3)이고,
    M+는 Li+, Na+, K+또는 NH4 +로서, 바람직하게는 Na+이다.
  2. 제1항에 있어서, 하기 화학식 2의 디알킬술포숙시네이트를 디알킬술포숙시네이트 B)로서 사용하는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄-우레아 조성물.
    <화학식 2>
    상기 식에서,
    M+는 Li+, Na+, K+또는 NH4 +로서, 바람직하게는 Na+이다.
  3. 제2항에 있어서, 디알킬술포숙시네이트가 화학식 2의 술포숙신산 비스-(2-에틸헥실)에스테르의 나트륨염인 폴리우레탄-우레아 조성물.
  4. 하기 화학식 1의 디알킬술포숙시네이트를 적어도 0.02 내지 15 중량％, 특히 0.05 내지 5 중량％, 가장 바람직하게는 0.1 내지 3 중량％ 함유하는 폴리우레탄-우레아 중합체를 포함하며, 디알킬술포숙시네이트가 폴리우레탄-우레아 섬유 중에 미세하게 분산되어 있거나 또는 용해되어 있는, 섬도 관련 강도가 증가된 폴리우레탄-우레아 섬유.
    <화학식 1>
    상기 식에서,
    R1및 R2는 서로 독립적으로 동일하거나 또는 상이하며, 탄소 원자수 5 내지 10의 알킬기, 바람직하게는 탄소 원자수 8의 알킬기이며, 가장 바람직하게는 동일하고 2-에틸헥실 라디칼 (-CH2-CH(CH2-CH3)-CH2-CH2-CH2-CH3)이고,
    M+는 Li+, Na+, K+또는 NH4 +로서, 바람직하게는 Na+이다.
  5. 제4항에 있어서, 하기 화학식 2의 디알킬술포숙시네이트를 디알킬술포숙시네이트 B)로서 사용하는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄-우레아 섬유.
    <화학식 2>
    상기 식에서,
    M+는 Li+, Na+, K+또는 NH4 +로서, 바람직하게는 Na+이다.
  6. 제5항에 있어서, 디알킬술포숙시네이트가 화학식 2의 술포숙신산 비스-(2-에틸헥실)에스테르의 나트륨염인 폴리우레탄-우레아 섬유.
  7. 폴리우레탄-우레아 섬유 중에 하기 화학식 1의 디알킬술포숙시네이트가 0.02 내지 15 중량％, 특히 0.05 내지 5 중량％, 가장 바람직하게는 0.1 내지 3 중량％의 양으로 미세하게 분산되어 있거나 또는 용해되어 있는, 폴리우레탄-우레아 중합체를 포함함을 특징으로 하는 폴리우레탄-우레아 섬유의 (섬도 관련) 강도를 증가시키기 위한 하기 화학식 1의 디알킬술포숙시네이트의 용도.
    <화학식 1>
    상기 식에서,
    R1및 R2는 서로 독립적으로 동일하거나 또는 상이하며, 탄소 원자수 1 내지 30의 알킬기, 바람직하게는 탄소 원자수 4 내지 18의 알킬기, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 5 내지 10의 알킬기, 가장 바람직하게는 탄소 원자수 8의 알킬기이고,
    M+는 Li+, Na+, K+또는 NH4 +이다.
  8. 제7항에 있어서, 하기 화학식 2의 디알킬술포숙시네이트를 디알킬술포숙시네이트 B)로서 사용하는 것을 특징으로 하는 용도.
    <화학식 2>
    상기 식에서,
    M+는 Li+, Na+, K+또는 NH4 +로서, 바람직하게는 Na+이다.
  9. 제8항에 있어서, 디알킬술포숙시네이트가 화학식 2의 술포숙신산 비스-(2-에틸헥실)에스테르의 나트륨염인 용도.
  10. 하기 화학식 1의 디알킬술포숙시네이트 0.02 내지 15 중량％, 특히 0.05 내지 5 중량％, 가장 바람직하게는 0.1 내지 3 중량％를 폴리우레탄-우레아 용액과 혼합하여 폴리우레탄-우레아 용액 중에 용해시킨 후 이 용액을 방사하여 폴리우레탄-우레아 섬유를 형성하는 것을 특징으로 하는,
    방사액을 제조하고, 방사구를 이용하여 방사액을 방사하고, 건조시키거나 또는 재생 욕에서 방사 용매를 제거함으로써 방사구의 하류에서 섬유를 형성하고, 섬유를 컨디셔닝한 후 권취함으로써 건식 방사법 또는 습식 방사법, 바람직하게는 건식 방사법으로 개선된 폴리우레탄-우레아 섬유를 제조하는 방법.
    <화학식 1>
    상기 식에서,
    R1및 R2는 서로 독립적으로 동일하거나 또는 상이하며, 탄소 원자수 5 내지 10의 알킬기, 바람직하게는 탄소 원자수 8의 알킬기이며, 가장 바람직하게는 동일하고 2-에틸헥실 라디칼 (-CH2-CH(CH2-CH3)-CH2-CH2-CH2-CH3)이고,
    M+는 Li+, Na+, K+또는 NH4 +로서, 바람직하게는 Na+이다.
  11. 제10항에 있어서, 하기 화학식 2의 디알킬술포숙시네이트를 디알킬술포숙시네이트로서 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
    <화학식 2>
    상기 식에서,
    M+는 Li+, Na+, K+또는 NH4 +로서, 바람직하게는 Na+이다.
  12. 제11항에 있어서, 디알킬술포숙시네이트가 화학식 2의 술포숙신산 비스-(2-에틸헥실)에스테르의 나트륨염인 방법.
  13. 탄성 제직물, 편직물, 루프 직물 및 다른 텍스타일 물품의 제조를 위한 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 폴리우레탄-우레아 섬유의 용도.
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