JP2020056116A - Polyurethane elastic fiber - Google Patents

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三崎 陽子
Yoko Misaki
陽子 三崎
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Asahi Kasei Corp
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    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/88Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polycondensation products as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds
    • D01F6/94Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polycondensation products as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds of other polycondensation products

Abstract

To provide a polyurethane elastic fiber that can suppress occurrence of yarn breakage by excellent running property and heat resistance thereof, and that make it possible to obtain sanitary products and medical products with excellent design without impairing appearance of colors, patterns, characters, etc. applied to a base material such as a non-woven fabric by high light transmittance thereof, when bonded to a substrate such as the non-woven fabric by an adhesive such as a hot melt adhesive.SOLUTION: The polyurethane elastic fiber comprises 0.005-0.5 wt.% titanium oxide, wherein the polyurethane elastic fiber has a dynamic friction coefficient (μd) of 0.2 to 1.5 measured under predetermined conditions, and a film formed from the polyurethane elastic fiber has a L value of reflected light of 50 or less measured under a predetermined condition.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、衛生製品、医療品等の伸縮部材等に好適に利用しうるポリウレタン弾性繊維に関する。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a polyurethane elastic fiber that can be suitably used for elastic members of sanitary products, medical products, and the like.

使い捨てオムツに代表される吸収性物品においては、幼児や保護者に対する嗜好性や意匠効果を高めるために、オムツの表面に動物やキャラクター等の図柄を表示したものが知られている。
また、使い捨てオムツは、オムツのずれを抑え、排泄物を漏らさないようにするために優れたフィット性及び着用者の活発な動きに追従することが要求されている。このため、使い捨てオムツの胴回り等にポリウレタン弾性繊維を伸長した状態で、ホットメルト接着剤等により不織布に接着し、ギャザー部を構成している。
よって、図柄を表示した不織布の上にポリウレタン弾性繊維を接着するため、糸の透明度が低いと、図柄を部分的に隠蔽してしまい、デザイン性を著しく損なうという問題がある。
BACKGROUND ART Absorbent articles represented by disposable diapers have been known in which a pattern such as an animal or a character is displayed on the surface of the diaper in order to enhance the taste and design effect for infants and parents.
In addition, disposable diapers are required to have excellent fit and follow the active movement of the wearer in order to suppress the diaper from shifting and prevent excrement from leaking. For this reason, in a state where the polyurethane elastic fiber is stretched around the waist of the disposable diaper or the like, it is adhered to a nonwoven fabric with a hot melt adhesive or the like to form a gather portion.
Therefore, since the polyurethane elastic fiber is adhered onto the non-woven fabric on which the design is displayed, if the transparency of the yarn is low, the design is partially concealed, and there is a problem that the design is significantly impaired.

また、通常ポリウレタン弾性繊維は、オムツの製造工程における糸切れを防止するためにポリウレタン弾性繊維に酸化チタンが添加される。酸化チタンを添加することで、糸がオムツの製造工程において通過する各種ガイドとの摩擦係数が小さくなり、工程での糸切れ性が低減できるからである。しかしながら、酸化チタン量がある範囲を超えると、ガイドとの摩擦係数は小さくなるが、耐熱性が低下するため、ポリウレタン弾性繊維がホットメルト等の接着剤を介して不織布等の基材に接着される際に熱により物性が低下し、糸切れが発生する。また、酸化チタンを添加したポリウレタン弾性繊維を長期間使用することにより、オムツの製造工程中の糸道、すなわちポリウレタン弾性繊維が接する各種ガイドやローラー等を傷付け、その切削部分により糸切れが発生することもある。さらには、糸の透明度が低下してオムツのデザイン性を損なうという問題も生じる。他方、酸化チタン量が少なすぎると、糸の透明度が増すため、オムツのデザイン性は損なわれないが、糸とガイドの摩擦係数が高くなり、オムツ製造時に糸切れの発生率が高くなる。   Normally, titanium oxide is added to polyurethane elastic fibers in order to prevent yarn breakage in the diaper manufacturing process. This is because the addition of titanium oxide reduces the coefficient of friction between the yarn and various guides that pass through in the diaper manufacturing process, thereby reducing yarn breakability in the process. However, when the amount of titanium oxide exceeds a certain range, the coefficient of friction with the guide decreases, but the heat resistance decreases, so that the polyurethane elastic fiber is adhered to a base material such as a nonwoven fabric via an adhesive such as hot melt. When heat is applied, the physical properties decrease due to heat and yarn breakage occurs. Further, by using the polyurethane elastic fiber to which titanium oxide is added for a long period of time, the yarn path in the diaper manufacturing process, that is, various guides and rollers to which the polyurethane elastic fiber is in contact is damaged, and the cut portion causes the yarn breakage. Sometimes. Further, there is a problem that the transparency of the yarn is reduced and the design of the diaper is impaired. On the other hand, if the amount of titanium oxide is too small, the transparency of the yarn is increased, so that the design of the diaper is not impaired, but the coefficient of friction between the yarn and the guide is increased, and the occurrence of yarn breakage during diaper production is increased.

そもそも、従来酸化チタンはポリウレタン弾性繊維のつや消し剤として使用されてきた。以下の特許文献1又は2に記載されるように、酸化チタンは一般に最終製造工程で分級、乾燥、粉砕を経て製品とされるが、乾燥の際に凝集粒子が形成され、かかる粗大分子が残存して分散媒での分散性を悪化させるという問題があるため、酸化チタンを水溶性被覆剤で被覆することが試みられている。かかる技術は、酸化チタンをつや消し剤として添加するものであるから、所定量以上の酸化チタンの添加を前提としており、糸の透明度を増してオムツのデザイン性を向上させるという観点では、酸化チタンの含有量、粒径、比表面積等は検討されていない。   Originally, titanium oxide has heretofore been used as a matting agent for polyurethane elastic fibers. As described in Patent Literature 1 or 2 below, titanium oxide is generally classified, dried, and pulverized in a final production step to produce a product. When drying, aggregated particles are formed, and such coarse molecules remain. Therefore, there is a problem that the dispersibility in a dispersion medium is deteriorated, and thus, an attempt has been made to coat titanium oxide with a water-soluble coating agent. Since such a technique is to add titanium oxide as a matting agent, it is premised on addition of a predetermined amount or more of titanium oxide, and from the viewpoint of increasing the transparency of the yarn and improving the design of the diaper, from the viewpoint of improving the design of the diaper. The content, particle size, specific surface area and the like have not been studied.

以下の特許文献3又は4においては、平均粒径が0.01〜2μmである酸化チタンが0.01〜3重量%含有されたポリエーテルエステル繊維が開示されているものの、ポリエーテルエステル繊維はポリウレタン弾性繊維に比して耐熱性が劣り、また伸長時の回復率も劣るものであるから、そもそもオムツ用途には適していない。また、平均粒子径に対する比表面積が明らかでなない。粒子径に対して比表面積が大きくなると、紡糸工程で酸化チタンの凝集が起こり、紡糸工程で糸切れが発生するという問題がある。
このように、従来のポリウレタン弾性繊維では、オムツの製造工程における糸切れを抑制するとともに、オムツのデザイン性の向上を実現できるものではなかった。
Patent Literature 3 or 4 below discloses a polyetherester fiber containing 0.01 to 3% by weight of titanium oxide having an average particle size of 0.01 to 2 µm. Since heat resistance is inferior to polyurethane elastic fiber and the recovery rate upon elongation is also inferior, it is not suitable for diaper applications in the first place. Further, the specific surface area with respect to the average particle diameter is not clear. When the specific surface area is larger than the particle size, there is a problem that titanium oxide is aggregated in the spinning step, and yarn breakage occurs in the spinning step.
As described above, the conventional polyurethane elastic fiber has not been able to suppress yarn breakage in the diaper manufacturing process and to improve the design of the diaper.

特開2002−363825号公報JP-A-2002-363825 特開2004−204393号公報JP 2004-204393 A 特開2009−91445号公報JP 2009-91445 A 特開2009−167541号公報JP 2009-167541 A

本発明は、上記の従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、使い捨てオムツに代表される衛生製品や医療品等のギャザー部材等に使用するポリウレタン弾性繊維として、衛生製品、医療品等の製造工程において、弾性繊維がホットメルト等の接着剤により不織布等の基材に接着される際、走行性及び耐熱性に優れるために糸切れの発生が抑制され、また、光透過率が高いために、製品において、不織布等の基材に施した色、柄、文字等の外観を損ねることがなく、デザイン性に優れた衛生製品、医療品等を得ることができるポリウレタン弾性繊維を提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and as a polyurethane elastic fiber used for gather members such as sanitary products and medical products represented by disposable diapers, sanitary products, medical products, etc. In the manufacturing process, when the elastic fiber is adhered to a base material such as a nonwoven fabric with an adhesive such as hot melt, the occurrence of thread breakage is suppressed due to excellent running properties and heat resistance, and the light transmittance is high. Therefore, in a product, there is provided a polyurethane elastic fiber capable of obtaining a hygienic product, a medical product, and the like excellent in design without impairing the appearance of colors, patterns, letters, etc. applied to a substrate such as a nonwoven fabric. That is.

本願発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討し実験を重ねた結果、使い捨てオムツのギャザー部材を構成するポリウレタン弾性繊維弾性繊維に使用される酸化チタンの含有量、粒径、比表面積を特定することで上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。   The inventors of the present application have conducted intensive studies and repeated experiments to solve the above problems, and as a result, determined the content, particle size, and specific surface area of titanium oxide used for polyurethane elastic fibers constituting elastic members of disposable diapers. Thus, the present inventors have found that the above-mentioned problems can be solved, and have completed the present invention.

すなわち、本発明は以下の通りのものである。
[1]酸化チタンを0.005〜0.5重量%含有するポリウレタン弾性繊維であって、
パッケージからの送り出し速度を50m/分、巻取り速度を150m/分で該ポリウレタン弾性繊維の糸を走行させている時に、糸の走行経路にセラミックフックガイドを摩擦角90°で挿入した際に測定した入力側の糸張力(T)及び出力側の糸張力(T)を下記式(1):
動摩擦係数(μd)=ln(T/T)/0.5π
に代入して算出される該ポリウレタン弾性繊維の動摩擦係数(μd)が、0.2〜1.5であり、かつ、
該ポリウレタン弾性繊維を3mmの長さに切断した短繊維の集合体10gに、ジメチルアセトアミド90gを加え常温で撹拌し、均一な10%ポリウレタン溶液を作製し、該ポリウレタン溶液1gを、底面が10cm角の直方体形状の容器に流し入れ、均一な厚みとなるよう静置し、50℃の恒温器内でジメチルアセトアミドが完全に蒸発するまで放置して、形成した厚さ100μmのフィルムを、黒板の上に載せ、市販の分光光度計を用い、光源をD65/2℃として、測定した反射光のL値が、50以下である、
ことを特徴とする前記ポリウレタン弾性繊維。
[2]粒径0.015〜0.5μm、かつ、比表面積5〜110m2/gの酸化チタンを含有するポリウレタン重合体を紡糸する工程を含む、前記[1]に記載のポリウレタン弾性繊維の製造方法。
That is, the present invention is as follows.
[1] A polyurethane elastic fiber containing 0.005 to 0.5% by weight of titanium oxide,
Measured when a ceramic hook guide is inserted at a friction angle of 90 ° into the running path of the yarn of the polyurethane elastic fiber when the yarn of the polyurethane elastic fiber is running at a feeding speed of 50 m / min and a winding speed of 150 m / min from the package. The input-side thread tension (T 1 ) and the output-side thread tension (T 2 ) are calculated by the following equation (1):
Dynamic friction coefficient (μd) = ln (T 2 / T 1 ) /0.5π
And the dynamic friction coefficient (μd) of the polyurethane elastic fiber is 0.2 to 1.5, and
90 g of dimethylacetamide was added to 10 g of a short fiber aggregate obtained by cutting the polyurethane elastic fiber into a length of 3 mm, and the mixture was stirred at room temperature to prepare a uniform 10% polyurethane solution. Pour into a rectangular parallelepiped container, leave it to have a uniform thickness, leave it in a 50 ° C incubator until the dimethylacetamide is completely evaporated, and place the formed 100 μm thick film on a blackboard. With a commercially available spectrophotometer, the light source is D65 / 2 ° C., and the L value of the measured reflected light is 50 or less.
The polyurethane elastic fiber as described above.
[2] The polyurethane elastic fiber according to [1], further comprising a step of spinning a polyurethane polymer containing titanium oxide having a particle size of 0.015 to 0.5 μm and a specific surface area of 5 to 110 m 2 / g. Production method.

本発明に係るポリウレタン弾性繊維弾性繊維は、酸化チタンの含有量、粒径、比表面積を特定することで、ホットメルト等の接着剤により不織布等の基材に接着される際、走行性及び耐熱性に優れるために糸切れの発生が抑制され、また、光透過率が高いため、不織布等の基材に施した色、柄、文字等の外観を損ねることがなく、デザイン性に優れる衛生製品、医療品等を得ることができるものである。   The polyurethane elastic fiber according to the present invention has a running property and heat resistance when bonded to a base material such as a nonwoven fabric by an adhesive such as hot melt by specifying the content, particle size, and specific surface area of titanium oxide. Hygiene products with excellent design, which suppresses the occurrence of thread breaks, and have high light transmittance, so that they do not impair the appearance of colors, patterns, letters, etc. applied to substrates such as non-woven fabrics, and are excellent in design. And medical products.

糸揺れ試験の評価方法に使用した装置の概略図である。It is the schematic of the apparatus used for the evaluation method of the yarn sway test.

以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。
本実施形態のポリウレタン弾性繊維は、酸化チタンを0.005〜0.5重量%含有するポリウレタン弾性繊維であって、
パッケージからの送り出し速度を50m/分、巻取り速度を150m/分で該ポリウレタン弾性繊維の糸を走行させている時に、糸の走行経路にセラミックフックガイドを摩擦角90°で挿入した際に測定した入力側の糸張力(T)及び出力側の糸張力(T)を下記式(1):
動摩擦係数(μd)=ln(T/T)/0.5π
に代入して算出される該ポリウレタン弾性繊維の動摩擦係数(μd)が、0.2〜1.5であり、かつ、
該ポリウレタン弾性繊維を3mmの長さに切断した短繊維の集合体10gに、ジメチルアセトアミド90gを加え常温で撹拌し、均一な10%ポリウレタン溶液を作製し、該ポリウレタン溶液1gを、底面が10cm角の直方体形状の容器に流し入れ、均一な厚みとなるよう静置し、50℃の恒温器内でジメチルアセトアミドが完全に蒸発するまで放置して、形成した厚さ100μmのフィルムを、黒板の上に載せ、市販の分光光度計を用い、光源をD65/2℃として、測定した反射光のL値が、50以下であることを特徴とする。
前記ポリウレタン弾性繊維の紡糸前のポリウレタン重合体中に存在する酸化チタンの粒径は、好ましくは0.015〜0.5μmであり、かつ、比表面積は、好ましくは5〜110m2/gである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
The polyurethane elastic fiber of the present embodiment is a polyurethane elastic fiber containing 0.005 to 0.5% by weight of titanium oxide,
Measured when a ceramic hook guide is inserted at a friction angle of 90 ° into the running path of the yarn of the polyurethane elastic fiber when the yarn of the polyurethane elastic fiber is running at a feeding speed of 50 m / min and a winding speed of 150 m / min from the package. The input-side thread tension (T 1 ) and the output-side thread tension (T 2 ) are calculated by the following equation (1):
Dynamic friction coefficient (μd) = ln (T 2 / T 1 ) /0.5π
And the dynamic friction coefficient (μd) of the polyurethane elastic fiber is 0.2 to 1.5, and
90 g of dimethylacetamide was added to 10 g of a short fiber aggregate obtained by cutting the polyurethane elastic fiber into a length of 3 mm, and the mixture was stirred at room temperature to prepare a uniform 10% polyurethane solution. Pour into a rectangular parallelepiped container, leave it to have a uniform thickness, leave it in a 50 ° C incubator until the dimethylacetamide is completely evaporated, and place the formed 100 μm thick film on a blackboard. It is characterized in that the L value of the measured reflected light is 50 or less using a commercially available spectrophotometer with the light source set to D65 / 2 ° C.
The particle size of the titanium oxide present in the polyurethane polymer before spinning of the polyurethane elastic fiber is preferably 0.015 to 0.5 μm, and the specific surface area is preferably 5 to 110 m 2 / g. .

本実施形態におけるポリウレタン弾性繊維とは、ポリエーテルジオールと有機ジイソシアネートから成るソフトセグメント部分と、有機ジイソシアネートとジアミン若しくはジオールから成るハードセグメント部分とから構成される。
本実施形態に用いるポリウレタン弾性繊維中のポリアルキレエーテルジオールとしては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリ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、ポリヘキサメチレンエーテルグリコール等の炭素数2〜6のアルキレン基が直鎖状にエーテル結合したものを用いてもよいし、エチレン、プロピレン、テトラメチレン、ヘキサメチレン等の炭素数2〜6の直鎖状のものと、1,2−プロピレン、3−メチルテトラメチレン、3−メチルペンタメチレン、2,2−ジメチルプロピレン等の炭素数2〜10の分岐状のアルキレン基の2種以上がエーテル結合した、側鎖にメチル基を有している共重合ポリアルキレンエーテルジオールを用いてもよい。
The polyurethane elastic fiber in the present embodiment includes a soft segment portion made of polyether diol and organic diisocyanate, and a hard segment portion made of organic diisocyanate and diamine or diol.
As the polyalkylene ether diol in the polyurethane elastic fiber used in the present embodiment, for example, an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol, and polyhexamethylene ether glycol is linear. Or a linear one having 2 to 6 carbon atoms such as ethylene, propylene, tetramethylene or hexamethylene, 1,2-propylene, 3-methyltetramethylene, or the like. A copolymerized polyalkylene ether diol having a methyl group in a side chain, in which two or more kinds of branched alkylene groups having 2 to 10 carbon atoms such as -methylpentamethylene and 2,2-dimethylpropylene are ether-bonded. May be used.

本実施形態に用いるポリウレタン弾性繊維中の有機ジイソシアネート化合物としては、例えば、脂肪族、脂環族及び芳香族のジイソシアネートの中で、反応条件下で溶解又は液状を示すものを全て適用することができる。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、メチレン−ビス(3−メチル−4−フェニルイソシアネート)、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、m−及びp−キシリレンジイソシアネート、α,α,α’,α’−テトラメチル−p−キシリレンジイソシアネート、m−及びp−フェニレンジイソシアネート、4,4’−ジメチル−1,3−キシリレンジイソシアネート、1−アルキルフェニレン−2,4及び2,6−ジイソシアネート、3−(α−イソシアネートエチル)フェニルイソシアネート、2,6−ジエチルフェニレン−1,4−ジイソシアネート、ジフェニル−ジメチルメタン−4,4−ジイソシアネート、ジフェニルエーテル−4,4’−ジイソシアネート、ナフチレン−1,5−ジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、メチレン−ビス(4−シクロヘキシルイソシアネート)、1,3−及び1,4−シクロヘキシレンジイソシアネート、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ペンタメチ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、イソフォロンジイソシアネート等が挙げられる。これらのジイソシアネートは単独で使用されてもよいし、2種以上が併用されてもよい。反応性や伸長時応力から好ましくは、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートである。   As the organic diisocyanate compound in the polyurethane elastic fiber used in the present embodiment, for example, among the aliphatic, alicyclic, and aromatic diisocyanates, all that show a solution or a liquid under the reaction conditions can be applied. . For example, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4'-diphenylmethane diisocyanate, methylene-bis (3-methyl-4-phenyl isocyanate), 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, m- And p-xylylene diisocyanate, α, α, α ′, α′-tetramethyl-p-xylylene diisocyanate, m- and p-phenylene diisocyanate, 4,4′-dimethyl-1,3-xylylene diisocyanate, -Alkylphenylene-2,4 and 2,6-diisocyanate, 3- (α-isocyanatoethyl) phenylisocyanate, 2,6-diethylphenylene-1,4-diisocyanate, diphenyl-dimethylmethane-4,4-diisocyanate, diphenylether -4 4,4'-diisocyanate, naphthylene-1,5-diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, methylene-bis (4-cyclohexyl isocyanate), 1,3- and 1,4-cyclohexylene diisocyanate, trimethylene diisocyanate, tetramethylene Examples include methylene diisocyanate, pentamethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, and isophorone diisocyanate. These diisocyanates may be used alone or in combination of two or more. 4,4'-diphenylmethane diisocyanate is preferred from the viewpoint of reactivity and stress during elongation.

本実施形態に用いるポリウレタン弾性繊維中のイソシアネート基と反応する鎖延長剤である多官能性活性水素原子含有化合物としては、例えば、ヒドラジン、ポリヒドラジン、炭素原子数2〜10の直鎖または分岐した脂肪族、脂環族又は芳香族の活性水素を有するアミノ基若しくはヒドロキシル基を持つ化合物、例えば、エチレンジアミン、1,3−プロピレンジアミン、1,5−ジアミノペンタン、1,6−ジアミノヘキサン、N−メチルエチレンジアミン、N,N’−ジメチルエチレンジアミン、N−エチルエチレンジアミン、N,N’−ジエチルエチレンジアミン、N−イソプロピルエチレンジアミン、1,2−ジアミノプロパン、2−メチル−1,3−プロパンジアミン、3−メチル−1,5−ペンタンジアミン、1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、フェニレンジアミン、キシリレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、ピペラジン、特開平5−155841号公報に記載されているウレア基を有するジアミン類等のジアミン、ヒドロキシルアミン、水、低分子量のグリコール、例えば、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、1,3−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−ジメチロールシクロヘキサンおよび1,4−ジメチロールシクロヘキサン等を用いることができる。エチレンジアミン又は1,2−プロピレンジアミンが好ましい。   Examples of the polyfunctional active hydrogen atom-containing compound that is a chain extender that reacts with an isocyanate group in the polyurethane elastic fiber used in the present embodiment include, for example, hydrazine, polyhydrazine, a linear or branched compound having 2 to 10 carbon atoms. Compounds having an amino group or hydroxyl group having an aliphatic, alicyclic or aromatic active hydrogen, for example, ethylenediamine, 1,3-propylenediamine, 1,5-diaminopentane, 1,6-diaminohexane, N- Methylethylenediamine, N, N'-dimethylethylenediamine, N-ethylethylenediamine, N, N'-diethylethylenediamine, N-isopropylethylenediamine, 1,2-diaminopropane, 2-methyl-1,3-propanediamine, 3-methyl -1,5-pentanediamine, 1,3-bis ( (Minomethyl) cyclohexane, phenylenediamine, xylylenediamine, 4,4'-diaminodiphenylmethane, piperazine, diamines such as diamines having a urea group described in JP-A-5-155841, hydroxylamine, water, low molecular weight Glycols, for example, ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,3-butanediol, hexa Methylene glycol, diethylene glycol, 1,10-decanediol, 1,3-dimethylolcyclohexane, 1,4-dimethylolcyclohexane and the like can be used. Ethylenediamine or 1,2-propylenediamine is preferred.

本実施形態に用いるポリウレタン弾性繊維中のイソシアネート基と反応する末端停止剤である単官能性活性水素原子としては、例えば、ジエチルアミンのようなジアルキルアミン等やエタノールのようなアルキルアルコール等が用いられる。これらの鎖延長剤や末端停止剤は、単独で又は2種以上混合して用いてもよい。
ポリウレタン弾性繊維のポリウレタン化の反応操作に関しては、無溶媒、又はジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ジメチルアセトアミド等の溶剤を用いてもよい。
As the monofunctional active hydrogen atom which is a terminal terminator that reacts with the isocyanate group in the polyurethane elastic fiber used in the present embodiment, for example, a dialkylamine such as diethylamine or an alkyl alcohol such as ethanol is used. These chain extenders and terminal terminators may be used alone or in combination of two or more.
Regarding the reaction operation for converting the polyurethane elastic fiber into a polyurethane, a solvent such as no solvent or a solvent such as dimethylformamide, dimethylsulfoxide, or dimethylacetamide may be used.

本実施形態に係るポリウレタン弾性繊維のポリウレタン系重合体は、ポリアルキレエーテルジオールとモル過剰の有機ジイソシアネートを反応させてソフトセグメントとなるウレタン中間重合体を合成後、鎖延長剤でハードセグメントを重合し、末端停止剤で末端封鎖するといった公知の技術を用いて製造することができる。
ポリウレタン弾性繊維におけるソフトセグメント部分の数平均分子量は4500以上6500以下であることが好ましい。数平均分子量が4500未満では、ポリウレタン全体におけるハードセグメント部分の占める割合が増加し、ポリウレタン重合体の粘度安定性の低下、さらには紡糸工程での糸切れを引き起こし、他方、6500を超えると、ポリウレタン全体におけるハードセグメント部分の占める割合が低下し、ポリウレタン弾性繊維の耐熱性が低下、さらにはポリウレタン弾性繊維の弾性性能が大きく低下する。
The polyurethane polymer of the polyurethane elastic fiber according to the present embodiment is obtained by reacting a polyalkylene ether diol with a molar excess of organic diisocyanate to synthesize a urethane intermediate polymer serving as a soft segment, and then polymerizing the hard segment with a chain extender. However, it can be produced using a known technique such as terminal blocking with a terminal terminator.
The number average molecular weight of the soft segment portion in the polyurethane elastic fiber is preferably 4500 or more and 6500 or less. If the number average molecular weight is less than 4500, the proportion of the hard segment portion in the entire polyurethane increases, causing a decrease in the viscosity stability of the polyurethane polymer and further causing breakage in the spinning step. The proportion occupied by the hard segment portion in the whole decreases, the heat resistance of the polyurethane elastic fiber decreases, and further, the elastic performance of the polyurethane elastic fiber greatly decreases.

また、前記ポリウレタンのハードセグメント部分の数平均分子量は650以上820以下が好ましい。数平均分子量が650未満ではポリウレタン弾性繊維の回復時応力や耐熱性は満足できるものではなく、他方、820超ではポリウレタン弾性繊維の十分な破断伸度が得られず、オムツの製造工程で糸切れが発生する。   The number average molecular weight of the hard segment portion of the polyurethane is preferably 650 or more and 820 or less. If the number average molecular weight is less than 650, the stress at the time of recovery and heat resistance of the polyurethane elastic fiber are not satisfactory. On the other hand, if it is more than 820, sufficient elongation at break of the polyurethane elastic fiber cannot be obtained, and the yarn breakage in the diaper manufacturing process. Occurs.

ポリウレタン重合体組成物に添加する酸化チタンの量は、ポリウレタン弾性繊維基準で、0.005〜0.5重量%が好ましく、より好ましくは0.001〜0.35重量%であり、さらに好ましくは0.003〜0.25重量%である。酸化チタンの添加量が0.005重量%を下回ると、ポリウレタン弾性繊維の摩擦係数が高くなり、オムツ製造工程での糸切れの発生率が高くなり、他方、0.5重量%を超えると、糸の透過率が低くなり、オムツのデザイン性を損なうため好ましくない。   The amount of titanium oxide to be added to the polyurethane polymer composition is preferably from 0.005 to 0.5% by weight, more preferably from 0.001 to 0.35% by weight, even more preferably from polyurethane elastic fibers. 0.003 to 0.25% by weight. If the amount of titanium oxide is less than 0.005% by weight, the coefficient of friction of the polyurethane elastic fiber increases, and the occurrence of thread breakage in the diaper manufacturing process increases. On the other hand, if the amount exceeds 0.5% by weight, It is not preferable because the transmittance of the yarn becomes low and the design of the diaper is impaired.

ポリウレタン重合体組成物に添加する酸化チタンの粒径は、0.015〜0.5μmが好ましく、より好ましくは0.05〜0.4μmであり、さらに好ましくは、0.1〜0.3μmである。酸化チタンの粒径が0.015μmより小さい場合、ポリウレタン弾性繊維の紡糸工程中で酸化チタンの凝集が起こり、紡糸安定性が損なわれるため好ましくなく、他方、0.5μmを超えると、耐熱性が低下し、オムツ製造工程での糸切れ発生率が高くなるため好ましくない。
また、ポリウレタン重合体組成物に添加する酸化チタン粒子の比表面積は5〜110m2/gであることが好ましく、より好ましくは6〜40m2/g、さらに好ましくは7〜25m2/gである。酸化チタンの比表面積が5m2/gより小さい場合、酸化チタンの分級にかかるコストが高くなるため好ましくなく、他方、110m2/gを超えると、ポリウレタン弾性繊維の紡糸工程中で酸化チタンの凝集が起こり、紡糸安定性が損なわれるため好ましくない。
The particle size of titanium oxide added to the polyurethane polymer composition is preferably 0.015 to 0.5 μm, more preferably 0.05 to 0.4 μm, and still more preferably 0.1 to 0.3 μm. is there. When the particle size of titanium oxide is smaller than 0.015 μm, aggregation of titanium oxide occurs during the spinning process of polyurethane elastic fibers, and spinning stability is impaired. On the other hand, when the particle size exceeds 0.5 μm, heat resistance becomes poor. This is not preferable because the rate of yarn breakage in the diaper manufacturing process increases.
It is preferable that the specific surface area of titanium oxide particles added to the polyurethane polymer composition is 5~110m 2 / g, more preferably 6~40m 2 / g, even more preferably at 7~25m 2 / g . If the specific surface area of the titanium oxide is smaller than 5 m 2 / g, the cost for classification of the titanium oxide is increased, which is not preferable. On the other hand, if it exceeds 110 m 2 / g, the aggregation of the titanium oxide during the spinning process of the polyurethane elastic fiber is performed. And spinning stability is impaired, which is not preferable.

酸化チタンのポリウレタン溶液への添加方法としては、任意の方法が採用できる。酸化チタンはポリウレタン溶液へ添加する際には、粉末状、スラリー状又はペースト状などの状態で使用できる。添加するタイミングは、ポリウレタン重合時に添加する方法、酸化チタンを含むマスターバッチを予め作っておき、紡糸時にベースポリマー溶液にマスターバッチをブレンドする方法、あるいは酸化チタンを含む液状体を作っておき紡糸時にブレンドする方法など一般的な方法で酸化チタンを添加させることができる。混合について、その代表的な方法としては、スタティックミキサーによる方法、攪拌による方法、ホモミキサーによる方法、2軸押し出し機を用いる方法など各種の手段が採用できる。ここで、添加される酸化チタンは、ポリウレタン溶液への均一な添加を行う観点から、溶液のマスターバッチにして添加することが好ましい。   Any method can be adopted as a method for adding titanium oxide to the polyurethane solution. When the titanium oxide is added to the polyurethane solution, it can be used in the form of powder, slurry, or paste. The timing of addition is the method of adding at the time of polyurethane polymerization, the method of preparing a masterbatch containing titanium oxide in advance and blending the masterbatch with the base polymer solution at the time of spinning, or the method of preparing a liquid material containing titanium oxide and spinning at the time of spinning. Titanium oxide can be added by a general method such as a blending method. As a typical method of mixing, various methods such as a method using a static mixer, a method using stirring, a method using a homomixer, and a method using a twin screw extruder can be adopted. Here, the titanium oxide to be added is preferably added as a master batch of the solution from the viewpoint of performing uniform addition to the polyurethane solution.

ポリウレタン重合体組成物には、酸化チタンの他、各種安定剤や顔料などが含有されていてもよい。例えば、耐光剤、ヒンダードフェノール系薬剤やベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、リン系及び各種ヒンダードアミン系の酸化防止剤、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化セリウム、酸化マグネシウム等の無機物、カーボンブラック及び各種顔料、銀や亜鉛やこれらの化合物などを含む抗菌剤や消臭剤、帯電防止剤、酸化窒素捕捉剤、熱酸化安定剤、光安定剤等を併用して添加してもよい。
このようにして得られたポリウレタン重合体は、公知の乾式紡糸、溶融紡糸又は湿式紡糸法等で繊維状に成形し、ポリウレタン弾性繊維を得ることができる。また、異なる原料を用いて重合したポリウレタン重合体を紡糸の前段階で混合して紡糸してもよい。
The polyurethane polymer composition may contain various stabilizers and pigments in addition to titanium oxide. For example, light stabilizers, hindered phenolic agents and benzotriazoles, benzophenones, phosphorus and various hindered amine antioxidants, iron oxide, zinc oxide, cerium oxide, inorganic substances such as magnesium oxide, carbon black and various pigments, Antibacterial agents, deodorants, antistatic agents, nitric oxide scavengers, thermal oxidation stabilizers, light stabilizers and the like containing silver, zinc or these compounds may be added in combination.
The polyurethane polymer thus obtained can be formed into a fibrous shape by a known dry spinning, melt spinning, wet spinning, or the like to obtain a polyurethane elastic fiber. Further, a polyurethane polymer polymerized using different raw materials may be mixed and spun at a stage prior to spinning.

ポリウレタン弾性繊維の単糸数は限定されず、モノフィラメント又はマルチフィラメントのいずれでもよいが、接着性の観点から、単糸繊度が5〜35dT(デシテックス)、好ましくは6〜25dT、さらに好ましくは8〜17dTであるマルチフィラメントが好ましい。単糸繊度が5dTを下回ると、紡糸時に糸切れが生じ、好ましくなく、35dTを超えると、糸中に溶媒が残留する危険性があり、脱溶媒のために紡速を下げる等、過剰な生産コストを要するため、好ましくない。
弾性繊維の総繊度は10〜3000dtが好ましく、好ましくは40〜1800dT、さらに好ましくは100〜1300dTである。総繊度が10dTを下回るとオムツ等に使用された場合のフィット感が十分でなく、3000dTを超えると、糸の直径が大きくなるために多量のホットメルト接着剤を要し、風合いが硬くなる、あるいはコストが高くなる等のデメリットが生じ好ましくない。
得られたポリウレタン弾性繊維は、通常、紙管パッケージに巻き取る前又は後に、ロールオイリング、ガイドオイリング、スプレーオイリング等の公知の方法によって処理剤を付与されるが、処理剤を付与しないで巻き取ってもよい。
The number of single yarns of the polyurethane elastic fiber is not limited, and may be either monofilament or multifilament. From the viewpoint of adhesiveness, single yarn fineness is 5 to 35 dT (decitex), preferably 6 to 25 dT, more preferably 8 to 17 dT. Is preferred. If the single yarn fineness is less than 5 dT, yarn breakage occurs during spinning, which is not preferable. If it exceeds 35 dT, there is a risk of solvent remaining in the yarn, and excessive production such as lowering the spinning speed due to solvent removal. It is not preferable because it requires cost.
The total fineness of the elastic fibers is preferably 10 to 3000 dt, preferably 40 to 1800 dT, and more preferably 100 to 1300 dT. If the total fineness is less than 10 dT, the fit when used in a diaper or the like is not sufficient, and if it exceeds 3000 dT, a large amount of hot melt adhesive is required to increase the diameter of the yarn, and the texture becomes hard. Alternatively, disadvantages such as an increase in cost occur, which is not preferable.
The obtained polyurethane elastic fiber is usually provided with a treatment agent by a known method such as roll oiling, guide oiling, spray oiling or the like before or after winding into a paper tube package, but is wound without applying the treatment agent. You may.

使用する処理剤は特に限定されないが、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合せて付与してもよい。また、ホットメルトを介した不織布との接着性及び巻糸体からの解舒性、おむつ製造工程中の摩擦性向上を目的として、ホモ又は共重合ポリアルキレンエーテルジオールと末端にOH基を有する炭素数が8〜25の高級アルコールの混合物に鉱物油、ジメチルシリコン、又は鉱物油とジメチルシリコンとの混合物を添加した処理剤を使用してもよい。   The treatment agent used is not particularly limited, but polydimethylsiloxane, polyester-modified silicon, polyether-modified silicon, amino-modified silicon, mineral oil, mineral fine particles, for example, silica, colloidal alumina, talc, etc., higher fatty acid metal salt powder, For example, magnesium stearate, calcium stearate, etc., higher aliphatic carboxylic acids, higher aliphatic alcohols, paraffins, oils such as solid waxes at room temperature such as polyethylene, etc. may be applied alone or in any combination as needed. Good. Further, for the purpose of improving the adhesiveness to a nonwoven fabric via a hot melt, the unwinding property from a wound body, and the frictional property during a diaper manufacturing process, a homo- or copolymerized polyalkylene ether diol and carbon having an OH group at the terminal are used. A treating agent obtained by adding mineral oil, dimethyl silicon, or a mixture of mineral oil and dimethyl silicon to a mixture of higher alcohols having a number of 8 to 25 may be used.

このようにして得られたポリウレタン弾性繊維の動摩擦係数(μd)は、0.2〜1.5が好ましく、より好ましくは0.2〜1.3、さらに好ましくは0.2〜1.0である。動摩擦係数が0.2未満の場合は、ポリウレタン弾性繊維の巻糸体からの巻崩れが生じて、オムツの製造工程上の糸切れ原因となり、他方、1.5を超えるとオムツの製造工程中に配置された各種ガイドとの摩擦係数が高くなり、ポリウレタン弾性繊維の糸切れ発生率が高くなる。
また、ポリウレタン弾性繊維を溶剤に溶解させて作製した厚さ100μmのフィルムの反射光L値は50以下であることが好ましく、より好ましくは30以下、さらに好ましくは20以下である。反射光であるL値が50を超えると、使い捨てオムツのギャザー部に使用した場合、不織布に表示した図柄を部分的に隠蔽してデザイン性を著しく損なうため、好ましくない。
The dynamic friction coefficient (μd) of the polyurethane elastic fiber thus obtained is preferably from 0.2 to 1.5, more preferably from 0.2 to 1.3, and still more preferably from 0.2 to 1.0. is there. When the coefficient of kinetic friction is less than 0.2, the polyurethane elastic fiber may break off from the wound body, causing thread breakage in the diaper manufacturing process. And the coefficient of friction with the various guides arranged at the same time increases, and the yarn breakage rate of the polyurethane elastic fiber increases.
The reflected light L value of a 100 μm-thick film produced by dissolving polyurethane elastic fibers in a solvent is preferably 50 or less, more preferably 30 or less, and even more preferably 20 or less. If the L value, which is reflected light, exceeds 50, when used in the gather portion of a disposable diaper, the design displayed on the nonwoven fabric is partially concealed and the design property is significantly impaired, which is not preferable.

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
(1)動摩擦係数の測定方法
セラミックガイドを経由して走行している糸のセラミックガイドの前後の糸張力の比から動摩擦係数(μd)を求める。すなわち、パッケージからの送り出し速度を50m/分、巻取り速度を150m/分で糸を走行させている時に、糸の走行経路にセラミックフックガイドを摩擦角90°で挿入した際の、入力側の糸張力(T)、出力側の糸張力(T)を測定する。動摩擦係数(μd)は、下記式(1):
動摩擦係数(μd)=ln(T/T)/0.5π
により算出される。尚、摩擦角90°を確保するために糸道に摩擦抵抗の低い各種ガイド、回転ロール等を使用してもよい。μdが小さい程、セラミックフックガイドとの摩擦が少なく良好である。
Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
(1) Method of Measuring Dynamic Friction Coefficient The dynamic friction coefficient (μd) is obtained from the ratio of the yarn tension of the yarn running through the ceramic guide before and after the ceramic guide. That is, when the yarn is traveling at a feeding speed of 50 m / min and a winding speed of 150 m / min from the package, and the ceramic hook guide is inserted into the traveling path of the yarn at a friction angle of 90 °, the input side of the The yarn tension (T 1 ) and the output-side yarn tension (T 2 ) are measured. The dynamic friction coefficient (μd) is calculated by the following equation (1):
Dynamic friction coefficient (μd) = ln (T 2 / T 1 ) /0.5π
Is calculated by Incidentally, various guides, rotating rolls and the like having low frictional resistance may be used in the yarn path in order to secure a friction angle of 90 °. The smaller the μd, the better the friction with the ceramic hook guide.

(2)酸化チタンの粒径測定方法
酸化チタン原料の一次粒子の平均粒径は、透過型電子顕微鏡を用い、画像中の一次粒子100個の粒子径を測定し、その平均値を取ったものである(電子顕微鏡法)。
(2) Particle Size Measurement Method of Titanium Oxide The average particle diameter of the primary particles of the titanium oxide raw material was obtained by measuring the particle diameter of 100 primary particles in an image using a transmission electron microscope and taking the average value. (Electron microscopy).

(3)酸化チタン粒子の比表面積の測定方法
酸化チタン粒子の比表面積は、窒素吸着によるBET一点法にて測定したものである。装置はユアサアイオニクス社製モノソーブ又はQuantachrome Instruments社製Monosorb型番MS−22を用いた。
(3) Measurement method of specific surface area of titanium oxide particles The specific surface area of titanium oxide particles was measured by a BET one-point method by nitrogen adsorption. The apparatus used was Monosorb manufactured by Yuasa Ionics or Monosorb Model No. MS-22 manufactured by Quantachrome Instruments.

(4)おむつ製造工程における糸切れ評価方法
紡糸によって得られた弾性繊維の巻糸体1を、図1の装置にかけ、弾性繊維送り出しロール2を、速度50m/分、弾性繊維を3回巻きつけたプレドラフトロール3を、速度80m/分、巻き取りロール4を、速度85m/分の条件で走行させた。観察部位5での弾性繊維の挙動を3分間目視観察し、以下の評価基準で評価した:
◎◎:糸揺れ幅が0mm以上〜2mm未満
◎:糸揺れ幅が2mm以上〜4mm未満
○:糸揺れ幅が4mm以上〜6mm未満
△:糸揺れ幅が6mm以上
×:糸切れ
(4) Evaluation method of yarn breakage in diaper manufacturing process The wound body 1 of the elastic fiber obtained by spinning is set on the apparatus shown in FIG. 1, and the elastic fiber delivery roll 2 is wound around the elastic fiber three times at a speed of 50 m / min. The pre-draft roll 3 was run at a speed of 80 m / min, and the take-up roll 4 was run at a speed of 85 m / min. The behavior of the elastic fiber at the observation site 5 was visually observed for 3 minutes and evaluated according to the following evaluation criteria:
◎◎: Yarn swing width of 0 mm to less than 2 mm ◎: Yarn swing width of 2 mm to less than 4 mm ○: Yarn swing width of 4 mm to less than 6 mm △: Yarn swing width of 6 mm or more ×: Yarn breakage

(5)フィルムの作製方法
ポリウレタン弾性繊維を3mmの長さに切断して、ポリウレタン弾性繊維の短繊維の集合体を作製する。得られた短繊維の集合体10gにジメチルアセトアミド90gを加え常温で撹拌し、均一な10%ポリウレタン溶液を作製した。底面10cm角の直方体金属製容器に10%ポリウレタン溶液を1g流し入れ、均一な厚みとなるよう調整した後、静置し50℃の恒温器中にジメチルアセトアミドが完全に蒸発するまで放置し、厚さ100μmのフィルムを形成した。
(5) Production method of film The polyurethane elastic fiber is cut into a length of 3 mm to produce an aggregate of short fibers of the polyurethane elastic fiber. 90 g of dimethylacetamide was added to 10 g of the obtained aggregate of short fibers, and the mixture was stirred at room temperature to prepare a uniform 10% polyurethane solution. 1 g of a 10% polyurethane solution was poured into a rectangular parallelepiped metal container having a bottom of 10 cm square, adjusted to have a uniform thickness, and allowed to stand still in a 50 ° C. thermostat until dimethylacetamide was completely evaporated. A 100 μm film was formed.

(6)L値の測定方法
日本電色工業株式会社製Spectro Color Meter SQ2000を用い、光源をD65/2℃として、先に形成した厚さ100μmのフィルム黒板の上に載せ、反射光のL値を測定した。
(6) Method of measuring L value Using Spectro Color Meter SQ2000 manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd., setting the light source to D65 / 2 ° C, placing the film on a previously formed 100 μm thick film blackboard, and setting the L value of the reflected light Was measured.

(7)ギャザー部のデザイン性評価方法
弾性繊維を5mmの間隔で平行に3本並べ、弾性繊維の元の長さに対して3倍になるように伸長し、160℃で溶融させたヘンケルジャパン(社)製ディスポメルト5434を伸張させた弾性繊維に、繊維1本当たり0.03g/mとなるようにサンツール(社)製のコームガンで塗布し、幅方向5cm、目付17g/mの旭化成せんい(社)製不織布、エルタスガード(登録商標)2枚で挟み込み、その上からローラーにて圧着し、ギャザー部材を作製した。
(7) Method of evaluating design of gather portion Henkel Japan where three elastic fibers were arranged in parallel at 5 mm intervals, stretched so as to be three times the original length of the elastic fibers, and melted at 160 ° C. It is applied to an elastic fiber obtained by stretching Dispomelt 5434 (manufacturer) with a comb gun manufactured by Suntool (manufacturer) so that the fiber becomes 0.03 g / m per fiber, and has a width of 5 cm and a basis weight of 17 g / m 2 . A nonwoven fabric made by Asahi Kasei Senryo Co., Ltd. and Eltasgard (registered trademark) were sandwiched between the two sheets, and then pressed with a roller from above to produce a gather member.

予め動物の柄が印刷された防水シートの上に上記方法で作製したギャザー部材を伸び切の状態で重ねて固定し、その際にギャザー部材の上から動物の柄がデザイン性を損なわれず、きれいに見えるかどうかについて、被験者10人を対象として下記基準で判定した:
◎:デザイン性が損なわれず、動物の柄がきれいに見えると判断した人が8〜10人の場合
○:デザイン性が損なわれず、動物の柄がきれいに見えると判断した人が6〜7人の場合
△:デザイン性が損なわれず、動物の柄がきれいに見えると判断した人が4〜5人の場合
×:デザイン性が損なわれず、動物の柄がきれいに見えると判断した人が3人以下の場合
The gather member prepared by the above method is stretched and fixed on the waterproof sheet on which the animal pattern is printed in advance, and at this time, the animal pattern from the gather member does not impair the design and clean Visibility was determined for 10 subjects according to the following criteria:
◎: 8 to 10 persons who judged that the design was not impaired and the animal's pattern looked beautiful ○: 6 to 7 persons who judged that the design was not impaired and the animal's pattern looked beautiful Δ: 4 to 5 people judged that the design was not impaired and the animal's pattern looked beautiful ×: 3 or less people judged that the design was not impaired and the animal's pattern looked beautiful

[実施例1]
数平均分子量(Mn)1800のポリテトラメチレングリコール(以下、PTMGと略記する。)400部と4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(以下、MDIと略記する。)91.7部とを、乾燥窒素雰囲気下、80℃で3時間、攪拌下で反応させて、末端がイソシアネートでキャップされたポリウレタンプレポリマーを得た。これを室温に冷却した後、ジメチルアセトアミド720部を加え溶解してポリウレタンプレポリマー溶液を調製した。次いで、エチレンジアミン5.41部及びジエチルアミン0.80部をジメチルアセトアミド390部に溶解した溶液を調製し、この溶液を、上記ポリウレタンプレポリマー溶液に室温下で添加して、粘度4500ポイズ(30℃)、31重量%のポリウレタン溶液Aを得た。
次いで、ポリウレタン溶液Aに、市販の酸化チタン(平均一次粒子径0.3nm、比表面積12m/g)及びDMAcを添加し、酸化チタンのマスターバッチ分散液を調製した。これを、分散液B(酸化チタン10重量%、固形分のポリウレタン21重量%、合計31重量%)とした。
[Example 1]
400 parts of polytetramethylene glycol (hereinafter abbreviated as PTMG) having a number average molecular weight (Mn) of 1800 and 91.7 parts of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (hereinafter abbreviated as MDI) were placed in a dry nitrogen atmosphere. The mixture was reacted at 80 ° C. for 3 hours under stirring to obtain a polyurethane prepolymer capped with isocyanate at the end. After cooling to room temperature, 720 parts of dimethylacetamide was added and dissolved to prepare a polyurethane prepolymer solution. Next, a solution was prepared by dissolving 5.41 parts of ethylenediamine and 0.80 part of diethylamine in 390 parts of dimethylacetamide, and this solution was added to the above polyurethane prepolymer solution at room temperature to give a viscosity of 4500 poise (30 ° C.). , 31% by weight of polyurethane solution A.
Next, commercially available titanium oxide (average primary particle diameter: 0.3 nm, specific surface area: 12 m 2 / g) and DMAc were added to the polyurethane solution A to prepare a master batch dispersion of titanium oxide. This was designated as Dispersion B (titanium oxide 10% by weight, solid content of polyurethane 21% by weight, total 31% by weight).

ポリウレタン溶液Aと分散液Bを、酸化チタンの重量がポリウレタン固形分に対して0.005重量%になるように加え、均一に混合し、紡糸原液とした。
この紡糸原液を、紡口口金を使用して紡口直下の加熱窒素ガス温度270℃の雰囲気下に吐出し、ゴデッドローラーと巻き取りボビン間のドラフト1.15の条件下で、巻き取り速度400m/分で、ジメチルシリコンを主成分とする油剤を付与した後、ボビンに巻き取り、620デシテックス(72フィラメント)のポリウレタン弾性繊維を得た。得られたポリウレタン弾性繊維の各種評価試験結果を以下の表1に示す。
The polyurethane solution A and the dispersion B were added so that the weight of titanium oxide was 0.005% by weight based on the solid content of the polyurethane, and they were mixed uniformly to obtain a spinning dope.
Using a spinneret, this spinning stock solution is discharged under an atmosphere of a heated nitrogen gas temperature of 270 ° C. immediately below the spinneret, and the winding speed is adjusted under a condition of a draft 1.15 between the Goded roller and the winding bobbin. After applying an oil agent containing dimethyl silicon as a main component at 400 m / min, it was wound around a bobbin to obtain a polyurethane elastic fiber of 620 dtex (72 filaments). Various evaluation test results of the obtained polyurethane elastic fibers are shown in Table 1 below.

[実施例2]
酸化チタンの重量がポリウレタン固形分に対して0.01重量%になるように加えたことを除いて、実施例1と同様に実施した。得られたポリウレタン弾性繊維の各種評価試験結果を以下の表1に示す。
[Example 2]
The procedure was performed in the same manner as in Example 1 except that the weight of titanium oxide was added to be 0.01% by weight based on the polyurethane solid content. Various evaluation test results of the obtained polyurethane elastic fibers are shown in Table 1 below.

[実施例3]
酸化チタンの重量がポリウレタン固形分に対して0.25重量%になるように加えたことを除いて、実施例1と同様に実施した。得られたポリウレタン弾性繊維の各種評価試験結果を以下の表1に示す。
[Example 3]
The same operation as in Example 1 was performed, except that the weight of titanium oxide was added to be 0.25% by weight based on the solid content of the polyurethane. Various evaluation test results of the obtained polyurethane elastic fibers are shown in Table 1 below.

[実施例4]
酸化チタンの重量がポリウレタン固形分に対して0.5重量%になるように加えたことを除いて、実施例1と同様に実施した。得られたポリウレタン弾性繊維の各種評価試験結果を以下の表1に示す。
[Example 4]
The procedure was performed in the same manner as in Example 1, except that the weight of titanium oxide was added to be 0.5% by weight based on the solid content of the polyurethane. Various evaluation test results of the obtained polyurethane elastic fibers are shown in Table 1 below.

[実施例5]
使用する酸化チタンの平均一次粒子径を0.35nm、比表面積を6.5m/gとし、酸化チタンの重量がポリウレタン固形分に対して0.25重量%になるように加えたことを除いて、実施例1と同様に実施した。得られたポリウレタン弾性繊維の各種評価試験結果を以下の表1に示す。
[Example 5]
Except that the average primary particle diameter of the titanium oxide used was 0.35 nm, the specific surface area was 6.5 m 2 / g, and the weight of the titanium oxide was 0.25% by weight based on the polyurethane solid content. And carried out in the same manner as in Example 1. Various evaluation test results of the obtained polyurethane elastic fibers are shown in Table 1 below.

[実施例6]
使用する酸化チタンの平均一次粒子径を0.08nm、比表面積を30m/gとし、酸化チタンの重量がポリウレタン固形分に対して0.25重量%になるように加えたことを除いて、実施例1と同様に実施した。得られたポリウレタン弾性繊維の各種評価試験結果を以下の表1に示す。
[Example 6]
Except that the average primary particle diameter of the titanium oxide used was 0.08 nm, the specific surface area was 30 m 2 / g, and the weight of the titanium oxide was 0.25% by weight based on the polyurethane solid content, It carried out similarly to Example 1. Various evaluation test results of the obtained polyurethane elastic fibers are shown in Table 1 below.

[比較例1]
酸化チタンの重量がポリウレタン固形分に対して0.8重量%になるように加えたことを除いて、実施例1と同様に実施した。得られたポリウレタン弾性繊維の各種評価試験結果を以下の表1に示す。
[Comparative Example 1]
The procedure was performed in the same manner as in Example 1, except that the weight of titanium oxide was 0.8% by weight based on the solid content of the polyurethane. Various evaluation test results of the obtained polyurethane elastic fibers are shown in Table 1 below.

[比較例2]
酸化チタンの重量がポリウレタン固形分に対して0.003重量%になるように加えたことを除いて、実施例1と同様に実施した。得られたポリウレタン弾性繊維の各種評価試験結果を以下の表1に示す。
[Comparative Example 2]
The procedure was performed in the same manner as in Example 1, except that the weight of titanium oxide was added to be 0.003% by weight based on the solid content of the polyurethane. Various evaluation test results of the obtained polyurethane elastic fibers are shown in Table 1 below.

[比較例3]
使用する酸化チタンの平均一次粒子径を0.7nm、比表面積を5.2m/gとし、酸化チタンの重量がポリウレタン固形分に対して0.6重量%になるように加えたことを除いて、実施例1と同様に実施した。得られたポリウレタン弾性繊維の各種評価試験結果を以下の表1に示す。
[Comparative Example 3]
Except that the average primary particle diameter of the titanium oxide used was 0.7 nm, the specific surface area was 5.2 m 2 / g, and the weight of the titanium oxide was 0.6% by weight based on the solid content of the polyurethane. And carried out in the same manner as in Example 1. Various evaluation test results of the obtained polyurethane elastic fibers are shown in Table 1 below.

[比較例4]
使用する酸化チタンの平均一次粒子径を0.01nm、比表面積を150m/gとし、酸化チタンの重量がポリウレタン固形分に対して0.25重量%になるように加えたことを除いて、実施例1と同様に実施した。得られたポリウレタン弾性繊維の各種評価試験結果を以下の表1に示す。
[Comparative Example 4]
Except that the average primary particle diameter of the titanium oxide used was 0.01 nm, the specific surface area was 150 m 2 / g, and the weight of the titanium oxide was 0.25% by weight with respect to the polyurethane solid content, It carried out similarly to Example 1. Various evaluation test results of the obtained polyurethane elastic fibers are shown in Table 1 below.

Figure 2020056116
Figure 2020056116

本発明のポリウレタン弾性繊維は、衛生製品、医療品等の製造工程中の糸切れの発生が抑制され、また、不織布等の基材に施した色、柄、文字等の外観を損ねることなく、衛生製品、医療品等のデザイン性を向上させるものである。   The polyurethane elastic fiber of the present invention suppresses the occurrence of thread breakage during the manufacturing process of sanitary products, medical products, etc., and also does not impair the appearance of colors, patterns, letters, etc. applied to a substrate such as a nonwoven fabric. It improves the design of sanitary products and medical products.

1 弾性繊維の巻糸体
2 送り出しロール
3 プレドラフトロール
4 巻き取りロール
5 観察部位
6 セラミックフックガイド
7 ベアリングフリーローラー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Winding body of elastic fiber 2 Sending roll 3 Pre-draft roll 4 Winding roll 5 Observation site 6 Ceramic hook guide 7 Bearing free roller

Claims (2)

酸化チタンを0.005〜0.5重量%含有するポリウレタン弾性繊維であって、
パッケージからの送り出し速度を50m/分、巻取り速度を150m/分で該ポリウレタン弾性繊維の糸を走行させている時に、糸の走行経路にセラミックフックガイドを摩擦角90°で挿入した際に測定した入力側の糸張力(T)及び出力側の糸張力(T)を下記式(1):
動摩擦係数(μd)=ln(T/T)/0.5π
に代入して算出される該ポリウレタン弾性繊維の動摩擦係数(μd)が、0.2〜1.5であり、かつ、
該ポリウレタン弾性繊維を3mmの長さに切断した短繊維の集合体10gに、ジメチルアセトアミド90gを加え常温で撹拌し、均一な10%ポリウレタン溶液を作製し、該ポリウレタン溶液1gを、底面が10cm角の直方体形状の容器に流し入れ、均一な厚みとなるよう静置し、50℃の恒温器内でジメチルアセトアミドが完全に蒸発するまで放置して、形成した厚さ100μmのフィルムを、黒板の上に載せ、市販の分光光度計を用い、光源をD65/2℃として、測定した反射光のL値が、50以下である、
ことを特徴とする前記ポリウレタン弾性繊維。
A polyurethane elastic fiber containing 0.005 to 0.5% by weight of titanium oxide,
Measured when a ceramic hook guide is inserted at a friction angle of 90 ° into the running path of the yarn of the polyurethane elastic fiber when the yarn of the polyurethane elastic fiber is running at a feeding speed of 50 m / min and a winding speed of 150 m / min from the package. The input-side thread tension (T 1 ) and the output-side thread tension (T 2 ) are calculated by the following equation (1):
Dynamic friction coefficient (μd) = ln (T 2 / T 1 ) /0.5π
And the dynamic friction coefficient (μd) of the polyurethane elastic fiber is 0.2 to 1.5, and
90 g of dimethylacetamide was added to 10 g of a short fiber aggregate obtained by cutting the polyurethane elastic fiber into a length of 3 mm, and the mixture was stirred at room temperature to prepare a uniform 10% polyurethane solution. Pour into a rectangular parallelepiped container, leave it to have a uniform thickness, leave it in a 50 ° C incubator until the dimethylacetamide is completely evaporated, and place the formed 100 μm thick film on a blackboard. With a commercially available spectrophotometer, the light source is D65 / 2 ° C., and the L value of the measured reflected light is 50 or less.
The polyurethane elastic fiber as described above.
粒径0.015〜0.5μm、かつ、比表面積5〜110m2/gの酸化チタンを含有するポリウレタン重合体を紡糸する工程を含む、請求項1に記載のポリウレタン弾性繊維の製造方法。 The method for producing a polyurethane elastic fiber according to claim 1, comprising a step of spinning a polyurethane polymer containing titanium oxide having a particle size of 0.015 to 0.5 µm and a specific surface area of 5 to 110 m 2 / g.
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