JP2006502320A - 特定の組成物のスパンデックスおよび同スパンデックスの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
約35モル〜約55モルパーセントのエチレンジアミンと、
約45モルパーセントの1,2−プロパンジアミン〜約65モルパーセントの1,2−プロパンジアミンとを含む連鎖延長剤の混合物と、からのポリウレタン尿素反応生成物を含むスパンデックスを提供する。
式中、「fw」は、式量を意味し、「mw」は分子量を意味し、「C.R.」は、キャッピング比(ジイソシアネートの、ポリマーグリコールに対するモル比)を意味し、「グリコール」はポリマーグリコールを意味し、「NCO」は、式量が42.02であるイソシアネート部分を指す。
ポリ(テトラメチレンエーテル)グリコール(250.0グラムのテラタン(Terathane)(登録商標)2000、E.I.デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニー(E.I.du Pont de Nemours and Company)の登録商標)を、ガラス反応がま内で52.11グラムの1−イソシアナト−4−[(4−イソシアナトフェニル)メチル]ベンゼンと混合した。前記混合物を加熱用マントルで80℃に加熱し、90分間、攪拌して2.4重量%のNCO(計算値)を有するキャップドグリコールを製造した。キャップドグリコールをジメチルホルムアミド572.38グラムに溶解し、2.00meq/gの連鎖延長剤溶液(ジメチルホルムアミドに溶かしたEDA/PDAモル比35/65)85.51グラムおよび2.00meq/g連鎖停止剤溶液(ジメチルホルムアミドに溶かしたエタノールアミン)3.21グラムを、急速に攪拌しながら添加した。得られたポリウレタン尿素溶液は、溶液の全重量に基づいて32.0重量%の固形分を有し、ポリウレタン尿素の固有粘度が0.94dl/gであった。添加剤スラリーを溶液中に十分に混合して、0.5重量%のメタクロール(Methacrol)(登録商標)2462B(ビス(4−イソシアナトシクロヘキシル)メタンおよび3−t−ブチル−3−アザ−1,5−ペンタンジオールのポリマーのE.I.デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニーの登録商標)、1.5重量%のシアノックス(Cyanox)(登録商標)1790(2,4,6−トリス(2,6−ジメチル−4−t−ブチル−3−ヒドロキシベンジル)イソシアヌレートのサイテック・インダストリーズ(Cytec Industries)の登録商標)、およびアントラキノン光沢剤10重量ppmを最終繊維中にもたらした。紡糸溶液を貯蔵タンクからポンプで送り、ギヤポンプによって計量しながら供給し、約55℃に加熱し、405℃の高温窒素の並流を供給された丸い紡糸セルにスピナレットホールを通して押出し、溶剤を除去した。4つのフィラメントを1つの40デニール(44dtex)の繊維に合体し、それを466m/分において供給ロールの周りに送り、仕上ロールを越えて、492m/分において第2の供給ロールの周りに送り、および548m/分において捲回した。繊維の性質を表Iに示す。
ポリマーおよび繊維を実質的に実施例1に記載されたように作製したが、ただし、キャップドグリコール中のNCOの%を2.8に増加させた。溶液中のポリウレタン尿素のIVは0.85であり、そのMWnは24,200であり、そのMWwは84,600であり、その多分散度は3.5であった。繊維の性質を表Iに示す。
ポリマーおよび繊維を実質的に実施例1に記載されたように作製したが、ただし、キャップドグリコール中のNCOの%を3.2に増加させた。溶液中のポリウレタン尿素のIVは1.05であり、そのMWwは100,700であり、そのMWnは27,000であり、その多分散度は3.7であった。繊維の性質を表Iに示す。
ポリマーおよび繊維を実質的に実施例2に記載されたように作製したが、ただし、1,2−プロパンジアミンの量を全連鎖延長剤の74モルパーセントに増加させ、エチレンジアミンの量を相応して低減させた。溶液中のポリウレタン尿素のIVは0.91であり、そのMWwは98,000であり、そのMWnは25,000であり、その多分散度は3.9であった。繊維の性質を表Iに示す。
2.4重量パーセントのNCOを有するキャップドグリコールを第1の水ジャケット付き撹拌型タンク内で2029の数平均分子量を有するポリ(テトラメチレンエーテル)グリコール(テラタン(登録商標)2000)324.8kg、1−イソシアナト−4−[(4−イソシアナトフェニル)メチル]ベンゼン68.2kg、およびn−ブタノール0.64kgから調製した。ジメチルホルムアミドを添加して前記キャップドグリコールを溶解し、得られた溶液を第2の水ジャケット付き撹拌型タンクに移し、第1のタンクを付加的なジメチルホルムアミドでリンスし、又、前記リンス液を第2のタンクに移し、そこにおいてポリマー含有量を約36重量パーセントに調節した。後のポリウレタン尿素溶液がポリマーの重量に基づいて3重量パーセントの二酸化チタン、0.3重量パーセントの非イオン性分散剤、および10ppmのアントラキノン光沢剤を含有するような量で、顔料スラリーをキャップドグリコール溶液中に混合した。溶剤と、キャップドグリコールと、顔料との混合物を10℃より低い温度において撹拌し、エチレンジアミンおよび1,2−プロパンジアミン連鎖延長剤(ジメチルホルムアミドに溶かした7.0重量パーセント)の35/65モル/モル混合物96kgを溶液の粘度が約1650ポアズになるまで添加した。次に、連鎖停止剤溶液(ジメチルホルムアミドに溶かした7.43kg、30.55重量%のエタノールアミン)を添加し、その後、ジメチルホルムアミド中26.91重量%の無水酢酸7.06kgを添加して過剰なエタノールアミンを「中和」した。さらにジメチルホルムアミドを添加して、ポリマーの固形分のレベルを全溶液重量に基づいて約32重量パーセントに調節した。次に、得られたポリウレタン尿素溶液を第3の撹拌型タンクに移し、そこにおいて、前記溶液がポリウレタン尿素の重量に基づいて0.28重量パーセントのステアリン酸マグネシウム、0.5重量パーセントのメタクロール(登録商標)2462B、および1.5重量パーセントのシアノックス(登録商標)1790を含有するように、ステアリン酸マグネシウムのスラリー13.88kg、メタクロール(登録商標)2462Bの溶液4.05kg、およびシアノックス(登録商標)1790を6.40kg添加した。次に、前記溶液を、試験のために間をおいて試料がそこから除去される非撹拌型貯蔵タンクに移した。次の108時間にわたり、その間に新たに調製されたポリウレタン尿素溶液を定期的に添加し、繊維の紡糸のために溶液を連続的に除去したが、前記溶液は、表IIに記載し、図1に示すように、たった1443ポアズの有利に低い最大落球粘度を示した。ポリマー溶液を貯蔵タンクから加圧窒素で圧入し、約45℃に予熱し、ギヤポンプによって計量しながら供給し、約200℃のクロスフローおよび並流の空気の両方を供給された矩形の紡糸セルにスピナレットを通して押出し、溶剤を除去した。フィラメントを、紡糸セルの下部においてスレッドラインに仮撚りすることによって合体させ、仕上を与え、550m/分において供給ロールの周りに送り、480m/分において捲回した。繊維中のポリウレタン尿素は、0.98のIV、36,900のMWn、93,300のMWw、および2.5の多分散度を有することが確認された。繊維の性質を表IIIに示す。
ポリウレタン尿素溶液を実質的に実施例3に記載されたように調製したが、キャップドグリコールは2.8重量パーセントのNCOを有した。貯蔵タンク中で105時間、その間に新たに調製されたポリウレタン尿素溶液を定期的に添加し、繊維の紡糸のために溶液を連続的に除去したが、前記溶液は、表IIに記載し、図1に示すように、たった1534ポアズの最大落球粘度を示した。繊維中のポリウレタン尿素のIVは1.00であった。繊維の性質を表IIIに示す
ポリウレタン尿素溶液を実質的に実施例3に記載されたように調製したが、キャップドグリコールは2.4重量パーセントのNCOを有し、連鎖延長剤混合物中のエチレンジアミンの、1,2−プロパンジアミンに対するモル比は60/40であった。貯蔵タンク中で81時間後、その間に新たに調製されたポリウレタン尿素溶液を定期的に添加し、繊維の紡糸のために溶液を連続的に除去したが、落球粘度は、表IIに記載し、図1に示すように、好ましくない4626ポアズまで上昇した。繊維中のポリウレタン尿素のIVは1.00であった。繊維の性質を表IIIに示す。
Claims (10)
- (a)ポリ(テトラメチレンエーテル)グリコールと、
(b)1−イソシアナト−4−[(4−イソシアナトフェニル)メチル]ベンゼンとを、
ジイソシアネートの、グリコールに対するモル比が約1.52〜約2.04であるようにして、かつ、
(c)約35〜約55モルパーセントのエチレンジアミンと、約45〜約65モルパーセントの1,2−プロパンジアミンとを含む連鎖延長剤の混合物と、
からのポリウレタン尿素反応生成物を含むことを特徴とするスパンデックス。 - 前記ポリ(テトラメチレンエーテル)グリコールが約1600ダルトン〜約2500ダルトンの数平均分子量を有し、前記ポリ(テトラメチレンエーテル)グリコールが、約250ダルトン未満の分子量を有するジオールを実質的に含有しないことを特徴とする請求項1に記載のスパンデックス。
- 連鎖延長剤の前記混合物が約40〜約50モルパーセントのエチレンジアミンと、約50〜約60モルパーセントの1,2−プロパンジアミンとを含むことを特徴とする請求項1に記載のスパンデックス。
- 連鎖延長剤の前記混合物が少なくとも1つの第一アミン連鎖停止剤をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のスパンデックス。
- スパンデックスの製造方法であって、
a)ポリ(テトラメチレンエーテル)グリコールを提供する工程と、
b)1−イソシアナト−4−[(4−イソシアナトフェニル)メチル]ベンゼンを提供する工程と、
c)前記ポリ(テトラメチレンエーテル)グリコールと前記1−イソシアナト−4−[(4−イソシアナトフェニル)メチル]ベンゼンとを接触させてキャップドグリコールを形成する工程であって、イソシアネート部分の重量パーセントが前記キャップドグリコールの重量に基づいて約2.2〜約2.9である工程と、
d)溶剤を提供する工程と、
e)前記溶剤と前記キャップドグリコールとを混合してキャップドグリコール溶液を形成する工程と、
f)前記キャップドグリコール溶液と、
約35モルパーセントのエチレンジアミン〜約55モルパーセントのエチレンジアミン、および
約45モルパーセントの1,2−プロパンジアミン〜約65モルパーセントの1,2−プロパンジアミンを含む連鎖延長剤の混合物と
を接触させてポリウレタン尿素溶液を形成する工程と、
g)前記ポリウレタン尿素溶液を紡糸してスパンデックスを形成する工程と
を含むことを特徴とするスパンデックスの製造方法。 - 工程c)およびf)がバッチ工程として行われ、前記ポリウレタン尿素溶液の落球粘度が約1000〜4000ポアズであることを特徴とする請求項5に記載の方法。
- 前記溶剤がジメチルホルムアミドであり、前記ポリ(テトラメチレンエーテル)グリコールが、250ダルトン未満の分子量を有するジオールを実質的に含有しないことを特徴とする請求項5に記載の方法。
- 連鎖延長剤の前記混合物が、少なくとも約40モルパーセントのエチレンジアミン、多くても約50モルパーセントのエチレンジアミンと、少なくとも約50モルパーセントの1,2−プロパンジアミン、多くても約60モルパーセントの1,2−プロパンジアミンとを含むことを特徴とする請求項5に記載の方法。
- 工程(f)の連鎖延長剤の前記混合物が、少なくとも1つの第一アミン連鎖停止剤をさらに含むことを特徴とする請求項5に記載の方法。
- 請求項4に記載のスパンデックスを含む布。
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