JP2613858B2 - Manufacturing method of polyurethane elastic yarn - Google Patents

Manufacturing method of polyurethane elastic yarn

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JP2613858B2
JP2613858B2 JP31703788A JP31703788A JP2613858B2 JP 2613858 B2 JP2613858 B2 JP 2613858B2 JP 31703788 A JP31703788 A JP 31703788A JP 31703788 A JP31703788 A JP 31703788A JP 2613858 B2 JP2613858 B2 JP 2613858B2
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康男 村元
聖 ▲吉▼本
康弘 小川
吉明 森重
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鐘紡株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明はポリウレタン弾性糸の製造方法に関するもの
であり、詳しくは溶融紡糸法により溶融ポリマー流路内
でのスケールの析出が防止され、かつ優れた耐熱性と膠
着防止性を有したポリウレタン弾性糸を製造する方法に
関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial application field> The present invention relates to a method for producing a polyurethane elastic yarn. More specifically, the present invention relates to a method for preventing scale precipitation in a molten polymer flow channel by a melt spinning method, and excellently. The present invention relates to a method for producing a polyurethane elastic yarn having heat resistance and anti-sticking property.

〈従来の技術〉 ポリウレタン弾性糸の製造には一般に、湿式紡糸或い
は乾式紡糸法が用いられ、溶融紡糸法が用いられる例は
比較的少ない。これはポリウレタン弾性体を溶融紡糸す
る場合、一般的にポリウレタン弾性体の溶融時の熱安定
性が劣るため長時間の安定操業が困難であり、また溶融
紡糸により得られたポリウレタン弾性糸は耐熱性が悪
く、高温に於ける変形から回復が不十分であったり、繊
維相互の膠着がひどく、後の糸解舒が困難となる等の欠
点があるためと考えられる。
<Prior Art> In general, wet spinning or dry spinning is used for the production of polyurethane elastic yarn, and there are relatively few cases in which melt spinning is used. This is because when a polyurethane elastic material is melt spun, it is generally difficult to stably operate the polyurethane elastic material for a long time due to poor thermal stability during melting, and the polyurethane elastic yarn obtained by melt spinning is heat resistant. This is considered to be due to the following disadvantages: poor recovery from deformation at high temperature, insufficient adhesion of fibers, and difficulty in unwinding the yarn.

上記溶融紡糸法による欠点を改良するために幾つかの
方法が提案されている。例えば耐熱性能を向上させる方
法としては特公昭44−20247号公報にはポリウレタンの
合成時に特殊な多官能化合物を加える方法が提案されて
いる。また特公昭43−7426号公報には多官能ポリオール
を用いてポリウレタンを合成し、溶融紡糸する方法が提
案されている。
Several methods have been proposed to improve the disadvantages of the melt spinning method. For example, Japanese Patent Publication No. 44-20247 proposes a method for improving heat resistance by adding a special polyfunctional compound during the synthesis of polyurethane. Japanese Patent Publication No. 43-7426 proposes a method of synthesizing a polyurethane using a polyfunctional polyol and melt-spinning the polyurethane.

一方、溶融紡糸法において膠着を防止する方法として
は、各種の紡糸油剤あるいは各種添加剤の検討が種々試
みられている。例えば、重合時にアミドワックスとか、
シリコン等添加する方法がとられている。紡糸油剤とし
ては変性シリコン、活性イソシアネート封鎖剤例えばモ
ノアミン等の配合により改良が試みられている。
On the other hand, as a method for preventing sticking in the melt spinning method, various studies have been made on various spinning oil agents or various additives. For example, amide wax during polymerization,
A method of adding silicon or the like has been adopted. Improvements have been attempted by blending modified silicon and active isocyanate blocking agents such as monoamines as spinning oils.

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながらこれらの多官能化合物によりポリウレタ
ンに架橋結合を与えてポリウレタン弾性糸の耐熱性を改
良する方法は、耐熱性の改良に十分の程の架橋を与える
と、ポリマーの溶融温度が高くなるため紡糸温度を高く
する必要を生ずる。その結果としてポリウレタンの熱分
解を生じ易くなり紡糸が不安定となるばかりでなく、溶
融ポリマー流路内にはスケールが析出したりするため長
時間の運転は困難となる。
<Problems to be Solved by the Invention> However, a method of improving the heat resistance of polyurethane elastic yarn by giving a cross-linking to polyurethane with these polyfunctional compounds, when a sufficient degree of cross-linking is provided to improve the heat resistance, Since the melting temperature of the polymer increases, it becomes necessary to increase the spinning temperature. As a result, not only is thermal decomposition of the polyurethane likely to occur and spinning becomes unstable, but also scale is deposited in the molten polymer flow path, making long-term operation difficult.

一方、膠着を防止する方法のうち重合時の添加剤に関
しては、ポリウレタンの重合を疎外する、重合体との相
溶性が乏しい、添加量を多くすると押出機スクリュー上
でスリップ現象をおこし、いわゆる喰込み不良をおこ
す。場合によってはさらに、ウレタン糸の捲返しなどの
後工程でガイド等に白粉を生ずる等の欠点がある。紡糸
油剤に関しては、膠着防止能をあげ得たとしても糸間の
すべりが生じ捲取不可能となるが、捲取可能にするには
膠着防止能を下げざるを得ない等、この制御がかなり困
難であるという問題点がある。
On the other hand, among the methods for preventing sticking, regarding the additives during polymerization, the polymerization of polyurethane is alienated, the compatibility with the polymer is poor, and when the amount of addition is large, a slip phenomenon occurs on the screw of the extruder, and so-called erosion occurs. Cause a malfunction. In some cases, there is a further disadvantage that white powder is generated on a guide or the like in a post-process such as rewinding of a urethane yarn. Regarding the spinning oil, even if the anti-sticking ability can be improved, slippage occurs between the yarns, making it impossible to wind up. There is a problem that it is difficult.

以上の如く、溶融紡糸法によりポリマー流路内にスケ
ール等が析出することなく、耐熱性能が優れかつ膠着防
止性も改良されたポリウレタン弾性糸を長期間にわたり
安定に製造する方法は未だ見い出されていない。
As described above, a method for stably producing a polyurethane elastic yarn having excellent heat resistance and improved anti-sticking properties over a long period of time without depositing scale or the like in a polymer channel by a melt spinning method has been found. Absent.

〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明者等は上記の欠点を改良するため鋭意研究を重
ねた結果、本発明に到達したものである。
<Problems to be Solved by the Invention> The present inventors have made intensive studies to improve the above-mentioned drawbacks, and as a result, have reached the present invention.

本発明の目的は、優れた耐熱性を有し膠着防止性が改
良されたポリウレタン弾性糸を提供するにある。他の目
的は、かかるポリウレタン弾性糸を溶融紡糸法によりス
ケールが析出することなく、安定かつ工業的に有利な方
法で製造する方法を提供するにある。
An object of the present invention is to provide a polyurethane elastic yarn having excellent heat resistance and improved anti-sticking property. Another object is to provide a method for producing such a polyurethane elastic yarn in a stable and industrially advantageous manner without depositing scale by a melt spinning method.

〈問題点を解決するための手段〉 即ち本発明方法は、熱可塑性ポリウレタン弾性体を溶
融紡糸するに際し、少なくともシリコーンジオールを含
むポリオール成分及びジイソシアネート成分とから重合
されかつ該ポリオール成分のOH基に対するジイソシアネ
ート成分のNCO基のモル比が2〜4の範囲であるプリポ
リマー化合物を溶融したポリウレタンに添加混合した後
紡糸することを特徴とするポリウレタン弾性糸の製造法
である。
<Means for Solving the Problems> That is, in the method of the present invention, when melt-spinning a thermoplastic polyurethane elastic material, at least a diisocyanate is polymerized from a polyol component containing a silicone diol and a diisocyanate component and is reacted with an OH group of the polyol component. A method for producing a polyurethane elastic yarn, which comprises adding a prepolymer compound having a molar ratio of NCO groups in a range of 2 to 4 to a molten polyurethane, followed by spinning, followed by spinning.

本発明のプレポリマー化合物を構成するポリオール成
分としては、ポリテトラメチレングリコール,ポリプロ
ピレングリコール,ポリブチレンジオール,ポリカプロ
ラクトンジオール,ポリカーボネートジオール等の2官
能ポリオールとか、カプロラクタムとトリメチロールプ
ロパンよりなる3官能ポリオール等を好適に用いること
ができる。以上のポリオールに加えて、得られるウレタ
ン糸に非粘着性を、又プレポリマー化合物に熱酸化安定
性、潤滑性等の性質を与えるためにはジメチルポリシロ
キサンの両末端に1級のアルコール性OH基を有するシリ
コールジオールが必要である。
Examples of the polyol component constituting the prepolymer compound of the present invention include bifunctional polyols such as polytetramethylene glycol, polypropylene glycol, polybutylene diol, polycaprolactone diol, and polycarbonate diol, and trifunctional polyols composed of caprolactam and trimethylolpropane. Can be suitably used. In addition to the polyols described above, primary alcoholic OH is added to both ends of dimethylpolysiloxane to impart non-adhesiveness to the obtained urethane yarn and to impart properties such as thermal oxidation stability and lubricity to the prepolymer compound. Silicol diols with groups are required.

他方のプレポリマー構成成分である有機ジイソシアネ
ートとしては、p,p′−ジフェニルメタンジイソシアネ
ート,トルイレンジイソシアネート,水素化p,p′−ジ
フェニルメタンジイソシアネート,テトラメチレンジイ
ソシアネート,1,5−ナフタレンジイソイアネート,イソ
ホロンジイソシアネート等を用いることができる。好ま
しくは、p,p′−ジフェニルメタンジイソシアネートを
使用することである。上記有機ジイソシアネート成分NC
O基yモルとポリオール成分OH基xモルとの比R=y/x
は、得られる糸の耐熱性をあげるためフリーのジイソシ
アネート成分を残し糸内のアロファネート架橋反応に多
く与からせるべく2≦R≦4の範囲であればよい。好ま
しくは、ポリオールの分子量によっても適宜選択しなけ
ればいけないが、R=2.1〜3.0の範囲が良い。
Organic diisocyanates which are the other prepolymer constituents include p, p'-diphenylmethane diisocyanate, toluylene diisocyanate, hydrogenated p, p'-diphenylmethane diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, 1,5-naphthalenediisoyanate, and isophorone. Diisocyanate and the like can be used. Preferably, p, p'-diphenylmethane diisocyanate is used. The above organic diisocyanate component NC
Ratio R = y / x between y mole of O group and x mole of polyol component OH group
May be in the range of 2 ≦ R ≦ 4 in order to leave a free diisocyanate component in order to increase the heat resistance of the obtained yarn and to give much to the allophanate crosslinking reaction in the yarn. Preferably, it should be appropriately selected depending on the molecular weight of the polyol, but R is preferably in the range of 2.1 to 3.0.

ポリオール成分全体中のシリコンジオールの重量比と
しては、ポリウレタンとプレポリマーの総重量に対して
0.02重量%以上であることが好ましい。0.5重量%より
少ない場合には、本発明の目的とする膠着防止性、スケ
ールの析出防止という効果が不充分となる。
The weight ratio of the silicone diol in the entire polyol component is based on the total weight of the polyurethane and the prepolymer.
It is preferably at least 0.02% by weight. If the amount is less than 0.5% by weight, the effects of the present invention of preventing sticking and preventing precipitation of scale will be insufficient.

本発明に適用する熱可塑性ポリウレタン弾性体は公知
のセグメントポリウレタン共重合体を含むものであり、
分子量500〜6000のポリオールたとえばジヒドロキシポ
リエーテル,ジヒドロキシポリエステル,ジヒドロキシ
ポリラクトン,ジヒドロキシポリエステルアミド,ジヒ
ドロキシカーボネートおよびこれらのブロック共重合体
等と、分子量500以下の有機ジイソシアネートたとえば
p,p′−ジフェニルメタンジイソシーネート,トリレン
ジイソシアネート,水素化p,p′−ジフェニルメタンジ
イソシアネート,テトラ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,イリホロンジイソシア
ネート,p,5−ナフタレンジイソシアネート等と、鎖伸長
剤たとえば水,ヒドラジン,ジアミン,グリコール等と
の反応により得られるポリマーである。これらのポリマ
ーのうち特に好適なものは、ポリオールとしてポリテト
ラメチレンエーテルグリコール,またはポリカプロラク
トンポリエステルジオール,ポリヘキサメチレンアジペ
ートジオール,ポリカーボネートジオール,ポリヘキサ
メチレン/ブチレンアジペート共重合ジオール,ポリカ
ーボネート/ヘキサメチレン共重合ジオール等を用いた
ポリマーである。また有機ジイソシアネートとしてはp,
p′−ジフェニルメタンジイソシーネートが好適であ
る。また鎖伸長剤としてはグリコールが特に好適で、1,
4−ビス(β−ヒドロキシエトキシ)ベンゼンおよび1,4
ブタンジオールが好適である。
The thermoplastic polyurethane elastic body applied to the present invention includes a known segment polyurethane copolymer,
A polyol having a molecular weight of 500 to 6000, such as dihydroxy polyether, dihydroxy polyester, dihydroxy polylactone, dihydroxy polyester amide, dihydroxy carbonate, and a block copolymer thereof; and an organic diisocyanate having a molecular weight of 500 or less, such as
p, p'-diphenylmethane diisocyanate, tolylene diisocyanate, hydrogenated p, p'-diphenylmethane diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, iriphorone diisocyanate, p, 5-naphthalene diisocyanate, and a chain extender such as It is a polymer obtained by reaction with water, hydrazine, diamine, glycol and the like. Of these polymers, particularly preferred are polytetramethylene ether glycol or polycaprolactone polyester diol, polyhexamethylene adipate diol, polycarbonate diol, polyhexamethylene / butylene adipate copolymerized diol, and polycarbonate / hexamethylene copolymer. It is a polymer using a diol or the like. As organic diisocyanates, p,
p'-Diphenylmethane diisocyanate is preferred. Glycol is particularly preferred as a chain extender.
4-bis (β-hydroxyethoxy) benzene and 1,4
Butanediol is preferred.

このように本発明に於ては、紡糸原料の熱可塑性ポリ
ウレタンとして原則として分岐剤或は架橋剤を用いない
で合成したポリマーを使用する。このため紡糸温度を低
いレベルに保つことが可能であり、ポリウレタンの熱劣
化を抑えることが出来る。勿論、紡糸温度を極端に高く
しない程度の分岐或は架橋を含むポリマーも好適に使用
することが出来る。
As described above, in the present invention, a polymer synthesized without using a branching agent or a cross-linking agent is used as a thermoplastic polyurethane as a spinning raw material in principle. For this reason, the spinning temperature can be kept at a low level, and the thermal deterioration of the polyurethane can be suppressed. Of course, a polymer containing branching or cross-linking to such an extent that the spinning temperature is not extremely increased can also be suitably used.

本発明に於て使用する熱可塑性ポリウレタン弾性体の
合成方法としては、ポリオールと有機ジイソシアネート
化合物を予め反応せしめた後鎖伸長剤を反応させるいわ
ゆるプレポリマー法もまた反応原料をすべて一時に混合
するいわゆるワンショット法もいずれも採用することが
できる。ポリマー合成時に溶剤或いは希釈剤を使用する
ことも可能であるが、溶融紡糸のためのポリマーペレッ
トを製造するためには塊状重合を行うことがより好適で
ある。塊状重合の方法としては押出機を用いて連続また
は半連続的にポリマーを採取する方法、或いはバッチ反
応により粉末状またはフレーク状のポリマーを得る方法
等が好適に用いられている。
As a method for synthesizing a thermoplastic polyurethane elastic material used in the present invention, a so-called prepolymer method in which a polyol and an organic diisocyanate compound are reacted in advance and then a chain extender is reacted, and a so-called prepolymer method in which all of the reaction raw materials are mixed at a time, Either one-shot method can be adopted. Although it is possible to use a solvent or a diluent during the synthesis of the polymer, it is more preferable to carry out bulk polymerization in order to produce polymer pellets for melt spinning. As the bulk polymerization method, a method of continuously or semi-continuously collecting a polymer using an extruder, a method of obtaining a powdery or flake-like polymer by a batch reaction, and the like are suitably used.

本発明に於てはポリマー合成反応が十分に完結したポ
リウレタンを紡糸原料として使用することができる。ポ
リウレタン弾性体の成型物の分野ではいわゆる不完全熱
可塑性エラストマー、即ち、一部イソシアネート基など
の活性基の残存したペレットを使用し成型後に架橋を生
じさせる方法が知られている。しかしこのようなペレッ
トは貯蔵時に湿気,温度などにより変質しやすいという
問題点がある。本発明に於てはこのような不完全熱可塑
性エラストマーを使用することも可能であるが、好適に
は上述の理由で反応の完結した熱可塑剤ポリウレタンが
用いられる。
In the present invention, a polyurethane in which a polymer synthesis reaction has been sufficiently completed can be used as a spinning raw material. In the field of molded polyurethane elastomers, there is known a method of using a so-called incomplete thermoplastic elastomer, that is, a pellet in which an active group such as an isocyanate group partially remains to cause crosslinking after molding. However, there is a problem that such pellets are liable to be deteriorated due to humidity, temperature and the like during storage. In the present invention, it is possible to use such an incomplete thermoplastic elastomer, but a thermoplastic polyurethane which has been completely reacted for the above-mentioned reason is preferably used.

本発明においてプレポリマー化合物の添加量は、紡糸
に供する熱可塑性ポリウレタン弾性体と該プレポリマー
化合物との混合物に対して3〜40重量%が好適であり、
特に好ましくは15〜30重量%である。添加量は使用する
プレポリマー化合物の分子量,フリーのジイソシアネー
ト量等により異なるものであるが、添加量が少ない場合
は目的とするウレタン糸の熱的性能の改良が不充分であ
り、又添加量が多すぎると混合不均一、紡糸時の捲取り
が不可能となったりして好ましくない。
In the present invention, the amount of the prepolymer compound to be added is preferably 3 to 40% by weight based on the mixture of the thermoplastic polyurethane elastic material to be spun and the prepolymer compound.
Particularly preferably, it is 15 to 30% by weight. The amount added depends on the molecular weight of the prepolymer compound used, the amount of free diisocyanate, etc., but if the amount is small, the improvement of the thermal performance of the target urethane yarn is insufficient, and If the amount is too large, mixing is not uniform, and winding during spinning becomes impossible, which is not preferable.

本発明の溶融紡糸は、熱可塑性ポリウレタン弾性体を
溶融押出する部分,プレポリマー化合物を添加し混合す
る部分、および紡糸ヘッドを備えた紡糸装置により実施
することが好適である。このような紡糸装置としては、
紡糸中に改質剤を添加するために用いられる公知の装置
を使用することができる。
The melt spinning of the present invention is preferably carried out by a spinning apparatus having a portion for extruding a thermoplastic polyurethane elastic body, a portion for adding and mixing a prepolymer compound, and a spinning head. As such a spinning device,
Known devices used for adding a modifier during spinning can be used.

プレポリマー化合物を溶融状態のポリウレタンに添
加,混合する部分には、回転部を有する混練装置を使用
することも可能であるが、より好ましいのは静止系混練
素子を有する混合装置を用いることである。静止系混練
素子を有する混合装置としては公知のものを用いること
ができる。静止系混練素子の形状およびエレメント数
は、使用する条件により異なるものであるが、ポリウレ
タン弾性体のプレポリマー化合物とが紡糸口金から吐出
される前に十分に混合が完了しているように選定するこ
とが肝要である。
It is also possible to use a kneading device having a rotating part in the portion where the prepolymer compound is added and mixed with the polyurethane in a molten state, but it is more preferable to use a mixing device having a static kneading element. . A well-known mixing device having a stationary kneading element can be used. The shape and number of stationary kneading elements vary depending on the conditions used, but are selected so that the polyurethane elastic prepolymer compound is sufficiently mixed before being discharged from the spinneret. It is important.

以下に本発明の実施態様の一例を説明する。 Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described.

ポッパーから熱可塑性ポリウレタン弾性体のペレット
を供給し、押出機で加熱,溶融する。溶融温度は190〜2
30℃の範囲が好適である。一方プレポリマー化合物は供
給タンク内で100℃以下の温度で溶融し、あらかじめ脱
泡しておく。溶融温度は高すぎるとプレポリマー化合物
の変質を生じやすいため溶融可能な範囲で低い方が望ま
しく、室温から100℃の間の温度が適宜用いられる。溶
融したプレポリマー化合物を計量ポンプにより計量し、
要すればフィルターにより濾過する。計量されたプレポ
リマー化合物は、押出機先端に設けられた会合部で溶融
したポリウレタンに添加され、静止系混練素子を有する
混練装置によって混練される。この混合物は計量ポンプ
により計量され、紡糸ヘッドに導入される。紡糸ヘッド
は通常の合繊紡糸用の装置を用い得るが、できるだけ該
混合物の滞留部の少ない形状に設計することが好まし
い。必要により紡糸ヘッド内に設けられた濾層で金網或
いはガラスビーズ等の濾機により異物を除去した後、該
混合物は口金から吐出され、空冷され、油剤付与された
後捲き取られる。捲き取り速度は通常400〜1500m/分が
用いられる。紡糸ボビンに捲き取られたウレタン糸は、
紡糸直後には強度が劣る場合もあるが、室温に放置する
間に強度が向上し、また高温度での伸長からの回復特性
も向上する。
Pellets of thermoplastic polyurethane elastic material are supplied from a popper and heated and melted by an extruder. Melting temperature is 190-2
A range of 30 ° C. is preferred. On the other hand, the prepolymer compound is melted in the supply tank at a temperature of 100 ° C. or less, and defoamed in advance. If the melting temperature is too high, the prepolymer compound is liable to be deteriorated, so that the melting temperature is preferably as low as possible, and a temperature between room temperature and 100 ° C. is appropriately used. The molten prepolymer compound is measured by a measuring pump,
If necessary, filter with a filter. The weighed prepolymer compound is added to the polyurethane melted at an associated portion provided at the extruder tip, and kneaded by a kneading device having a static kneading element. This mixture is metered by a metering pump and introduced into the spinning head. As the spinning head, an ordinary synthetic fiber spinning apparatus can be used, but it is preferable that the spinning head is designed to have a shape in which the mixture stays as little as possible. If necessary, after removing foreign matter with a filter such as a wire mesh or glass beads in a filter layer provided in the spinning head, the mixture is discharged from a die, air-cooled, applied with an oil agent, and wound up. A winding speed of usually 400 to 1500 m / min is used. The urethane yarn wound on the spinning bobbin is
Although the strength may be inferior immediately after spinning, the strength is improved when left at room temperature, and the recovery characteristics from elongation at high temperatures are also improved.

以下本発明方法の好適な実施態様をまとめて記す。 Preferred embodiments of the method of the present invention will be described below.

(イ)プレポリマー化合物を構成するポリオール成分が
2又は/及び3官能ポリオールを含む特許請求の範囲第
1項記載の製造法。
(A) The method according to claim 1, wherein the polyol component constituting the prepolymer compound contains a bifunctional and / or trifunctional polyol.

(ロ)プレポリマー化合物を構成するポリオール成分中
のシリコーンジオールがジメチルシロキサンの両末端に
1級のアルコール性水酸基を有したものである特許請求
の範囲第1項記載の方法。
(B) The method according to claim 1, wherein the silicone diol in the polyol component constituting the prepolymer compound has a primary alcoholic hydroxyl group at both ends of dimethylsiloxane.

(ハ)プレポリマー化合物を形成するジイソシアネート
成分が、p,p′−ジフェニルメタンジイソシアネートで
ある特許請求の範囲第1項記載の方法。
(C) The method according to claim 1, wherein the diisocyanate component forming the prepolymer compound is p, p'-diphenylmethane diisocyanate.

(ニ)熱可塑性ポリウレタンを形成するポリオールが50
0〜6000の数平均分子量を有するポリテトラメチレング
リコール,ポリカプロラクトンジオール,ポリブチレン
アジベートジオール,ポリヘキサメチレンアジペートジ
オール,ポリカーボネートジオール,ポリヘキサメチレ
ン/ブチレンアジペート共重合ジオール,ポリヘキサメ
チレン/カーボネート共重合ジオールからなる群から選
ばれた少なくとも1種を含むポリオールである特許請求
の範囲第1項記載の方法。
(D) 50 polyols forming thermoplastic polyurethane
Polytetramethylene glycol, polycaprolactone diol, polybutylene adipate diol, polyhexamethylene adipate diol, polycarbonate diol, polyhexamethylene / butylene adipate copolymer diol, polyhexamethylene / carbonate copolymer having a number average molecular weight of 0 to 6000 The method according to claim 1, which is a polyol containing at least one member selected from the group consisting of diols.

(ホ)熱可塑性ポリウレタン弾性体を形成する鎖伸長剤
が分子量500以下のグリコールまたはトリオールである
特許請求の範囲第1項記載の方法。
The method according to claim 1, wherein (e) the chain extender forming the thermoplastic polyurethane elastic body is glycol or triol having a molecular weight of 500 or less.

(ヘ)熱可塑性ポリウレタン弾性体を形成する有機ジイ
ソシアネートがp,p′−ジフェニルメタンジイソシアネ
ートである特許請求の範囲第1項記載の方法。
(F) The method according to claim 1, wherein the organic diisocyanate forming the thermoplastic polyurethane elastomer is p, p'-diphenylmethane diisocyanate.

(ト)プレポリマー化合物の添加量が、熱可塑性ポリウ
レタン弾性体と該ポリマーとの総重量に対し3〜40重量
%である特許請求の範囲第1項記載の方法。
2. The method according to claim 1, wherein the amount of the prepolymer compound added is 3 to 40% by weight based on the total weight of the thermoplastic polyurethane elastomer and the polymer.

(チ)混合を静止系混練素子を配設した装置で実施する
特許請求の範囲第1項記載の方法。
2. The method according to claim 1, wherein the mixing is performed by an apparatus provided with a stationary kneading element.

〈発明の効果〉 本発明の方法によれば、混合ポリマー流路内でのスケ
ールの析出が防止され、長期間にわたり紡糸操業でのト
ラブルを生ずることがなく、捲取られた糸も膠着が大巾
に改善されるという優れた利点を有する。また本発明方
法により得られる糸は、室温に放置しておくだけで耐熱
性に優れるため、種々の用途例えばソックス,水着,フ
ァンデーション等特に耐熱性が要求される分野にも適用
することが可能である。
<Effects of the Invention> According to the method of the present invention, precipitation of scale in the mixed polymer flow path is prevented, trouble does not occur in the spinning operation for a long period of time, and the wound yarn has a large sticking. It has the great advantage of being improved in width. Further, the yarn obtained by the method of the present invention has excellent heat resistance only by being left at room temperature, so that it can be applied to various uses such as socks, swimsuits, foundations and the like, in particular, fields where heat resistance is required. is there.

(実施例) 以下実施例により本発明を説明する。(Examples) Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples.

実施例1 脱水した水酸基価102のポリヘキサメチレンアジペー
トジオール5548部(以下部は全て重量部を意味する)と
1,4−ビス(β−ヒドロキシエトキシ)ベンゼン499部と
をジャケット付のニーダーに仕込み、攪拌しながら十分
に溶融した後85℃の温度に保ち、これにp,p′−ジフェ
ニルメタンジイソシアネート1953部を加え反応させた。
得られた反応物をニーダーから取り出し、これを押出機
によりペレット状に成形しジメチルホルムアミド中25℃
で測定した濃度1g/dlの相対粘度が2.31の熱可塑ポリウ
レタンを得た。一方、水酸基価132のホリカプロラクト
ジオール56部、水酸基価112のシリコーンジオール(信
越化学工業(株)社製X−22−160AS)1部と、Rが2.5
7となるようp,p′−ジフェニルメタンジイソシアネート
43部とを80℃で30分間反応させて粘稠なプレポリマー化
合物を得た。更に、この化合物に真空をかけ脱泡した。
Example 1 5548 parts of dehydrated polyhexamethylene adipate diol having a hydroxyl value of 102 (all parts below mean parts by weight)
499 parts of 1,4-bis (β-hydroxyethoxy) benzene was charged into a jacketed kneader, melted sufficiently with stirring, maintained at a temperature of 85 ° C., and 1953 parts of p, p′-diphenylmethane diisocyanate was added thereto. The reaction was performed.
The obtained reaction product was taken out of the kneader, and formed into pellets by an extruder, and the mixture was heated at 25 ° C.
Thus, a thermoplastic polyurethane having a concentration of 1 g / dl and a relative viscosity of 2.31 was measured. On the other hand, 56 parts of holica prolactodiol having a hydroxyl value of 132, 1 part of silicone diol having a hydroxyl value of 112 (X-22-160AS manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), and R of 2.5 parts
P, p'-diphenylmethane diisocyanate to be 7
43 parts was reacted at 80 ° C. for 30 minutes to obtain a viscous prepolymer compound. The compound was further degassed by applying a vacuum.

このようにして得られたプレポリマー化合物と熱可塑
製ポリウレタンのペレットとを紡糸原料として、プレポ
リマー化合物供給圧入装置及び静止型混練素子を有する
混練装置を備えた紡糸機により紡糸を行なった。紡糸口
金としては直径0.5mmのノイズを用い、捲取り速度は500
m/分とし40デニールのモノフィラメントを紡糸した。尚
紡糸油剤としては竹本油脂製(株)製SPK−124(鉱物油
を主体とし5%の変性シリコンを配合したもの)を8%
付与させた。熱可塑性ポリウレタン中に添加するプレポ
リマー化合物の量を変え、更にはプレポリマー中のシリ
コーンジオールの有無による結果を第1表に示す。
Using the thus obtained prepolymer compound and thermoplastic polyurethane pellets as a spinning raw material, spinning was performed by a spinning machine equipped with a prepolymer compound supply press-in device and a kneading device having a static kneading element. 0.5mm diameter noise is used as the spinneret and the winding speed is 500
40 denier monofilament was spun at m / min. As the spinning oil, 8% of SPK-124 manufactured by Takemoto Yushi Co., Ltd. (comprising 5% of modified silicon mainly composed of mineral oil)
Granted. Table 1 shows the results obtained by changing the amount of the prepolymer compound to be added to the thermoplastic polyurethane and further depending on the presence or absence of the silicone diol in the prepolymer.

第1表の糸質,耐熱性,解舒係数は紡糸したウレタン
糸のボビンを室温で5日間放置した後に測定した値であ
る。
The yarn quality, heat resistance, and unwinding coefficient in Table 1 are values measured after the spun urethane yarn bobbin was allowed to stand at room temperature for 5 days.

尚190℃熱セット回復率とは、30%伸長したウレタン
糸を190℃の乾熱で1分間熱セットした時の回復率 であり、この値が大きい程耐熱性は優れていることをあ
らわす。
The 190 ° C heat set recovery rate is the recovery rate when a 30% stretched urethane yarn is heat-set at 190 ° C for 1 minute. The larger the value, the better the heat resistance.

解舒係数とは、ウレタン糸のボビンを50m/分の速度の
駆動ローラ上でころがしながら糸を解舒し、一方で捲き
取る時、糸がボビンに捲き付かずに解舒される最小の捲
取り速度の時の糸のドラフト率のことで、解舒係数が1
に近い程糸の膠着防止効果が大きいことを示している。
The unwinding coefficient is defined as the smallest unwound yarn that is unwound without being wound around the bobbin when the yarn is unwound while rolling the bobbin of the urethane yarn on a drive roller at a speed of 50 m / min. The draft rate of the yarn at the take-up speed.
It shows that the effect of preventing the thread from sticking is larger as the value is closer to.

スケールの析出は、押出機出口の圧力と、紡糸ヘッド
の計量ギヤポンプ前の圧力とを測定し、その間の圧力差
即ち圧損が増加し始めた時をスケールが析出したと判断
した。従って紡糸運転開始からこの圧損が増加し始める
までの日数の長い方がスケールの析出防止効果が大きい
ことを示している。
For the scale deposition, the pressure at the outlet of the extruder and the pressure before the metering gear pump of the spinning head were measured, and it was judged that the scale was deposited when the pressure difference between them, that is, the pressure loss started to increase. Therefore, the longer the number of days from the start of the spinning operation until the pressure loss starts to increase, the larger the effect of preventing scale deposition.

第1表からプレポリマー化合物を添加しない場合は、
解舒性も良好でありスケールの折出もないものの、肝心
の耐熱性は測定中に糸が溶融切断してしまい測定不可と
なる程不良である。しかし、プレポリマー化合物を添加
して紡糸することにより、熱セット回復率も大きくなり
耐熱性が改良されることが判る。また添加量が多い程、
耐熱性改善効果も大きくなった。
When no prepolymer compound is added from Table 1,
Although the unwinding property is good and the scale does not break out, the essential heat resistance is so poor that the yarn is melted and cut during the measurement and the measurement becomes impossible. However, it can be seen that the heat set recovery rate is increased and the heat resistance is improved by adding the prepolymer compound and spinning. Also, the larger the amount added,
The heat resistance improvement effect also increased.

しかし、逆に糸間の膠着は添加量の多い程増大し、糸
解舒は困難となった。一方、シリコーンジオールの入っ
たプレポリマー化合物を添加すると膠着は大巾に改善さ
れ、プレポリマー化合物の添加量が多くても糸解舒は何
ら問題はなかった。スケールの析出に関しては、シリコ
ンジオール成分の入っていないプレポリマー化合物を添
加した場合には約25〜28日で析出したものの、本発明の
プレポリマー化合物の場合は2ヶ月経過後も析出せず、
操業性が大巾に改善された。従って、本発明のシリコン
ジオール成分の入ったプレポリマー化合物を添加して紡
糸することにより、耐熱性向上,膠着防止,スケール析
出防止の効果が大なることが判った。
However, conversely, the sticking between the yarns increased as the amount of addition increased, and it became difficult to unwind the yarns. On the other hand, when the prepolymer compound containing the silicone diol was added, sticking was greatly improved, and there was no problem in unwinding the yarn even if the amount of the prepolymer compound was large. Regarding the precipitation of scale, when a prepolymer compound containing no silicon diol component was added, it was precipitated in about 25 to 28 days, but in the case of the prepolymer compound of the present invention, it did not precipitate even after 2 months,
Operability has been greatly improved. Therefore, it was found that by adding the prepolymer compound containing the silicon diol component of the present invention and spinning, the effects of improving heat resistance, preventing sticking, and preventing scale deposition were increased.

実施例2 R比を変更する以外、実施例1と同一の熱可塑ポリウ
レタンと組成は同様のプレポリマー化合物とを用いて、
実施例1と同様の方法で紡糸した。なお、プレポリマー
化合物の添加量は15重量%に固定した。この結果を第2
表に示す。
Example 2 Except for changing the R ratio, the same thermoplastic polyurethane and the same composition as in Example 1 were used, using the same prepolymer compound.
Spinning was performed in the same manner as in Example 1. The amount of the prepolymer compound added was fixed at 15% by weight. This result is
It is shown in the table.

第2表より、本発明のプレポリマー化合物を用いて紡
糸した場合、糸の解舒性,スケール析出に関して操業性
が大巾に改善されることがわかる。しかし、プレポリマ
ー化合物中にフリーのジイソシアネート成分がない2−
1の場合と、フリーのジイソシアネートのある2−2〜
2−4の糸とでは耐熱性が大きく異なり、R比の大きい
程耐熱性能が増大することがわかる。
Table 2 shows that when the prepolymer compound of the present invention is spun, the operability of the yarn in terms of unwinding property and scale precipitation is greatly improved. However, there is no free diisocyanate component in the prepolymer compound.
1 and 2-2 with free diisocyanate
It can be seen that the heat resistance is significantly different from the yarn of 2-4, and the heat resistance increases as the R ratio increases.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】熱可塑性ポリウレタン弾性体を溶融紡糸す
るに際し、少なくともシリコーンジオールを含むポリオ
ール成分及びジイソシアネート成分とから重合されかつ
該ポリオール成分のOH基に対するジイソシアネート成分
のNCO基のモル比が2〜4の範囲であるプリポリマー化
合物を溶融したポリウレタンに添加混合した後紡糸する
ことを特徴とするポリウレタン弾性糸の製造法。
When a thermoplastic polyurethane elastic material is melt-spun, at least a polyol component containing silicone diol and a diisocyanate component are polymerized, and the molar ratio of NCO groups of the diisocyanate component to OH groups of the polyol component is 2 to 4. A method for producing a polyurethane elastic yarn, comprising adding and mixing a prepolymer compound in the range of (1) to a molten polyurethane, followed by spinning.
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