JP2653718B2 - ポリウレタンおよびポリウレタン弾性繊維 - Google Patents
ポリウレタンおよびポリウレタン弾性繊維Info
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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およびポリウレタン弾性繊維に
関する。
関する。
従来よりポリウレタンとしては、ポリエステル系ポリ
ウレタン、ポリエーテル系ポリウレタン、ポリカーボネ
ート系ポリウレタン等が知られているが、特開昭48−10
1496号公報には３−メチル−1,5−ペンタンジオールと
ジカルボン酸からなるポリエステルジオールを用いたポ
リウレタンが開示されている。また、特開昭62−22817
号公報には２−メチル−1,8−オクタンジオールより得
られるポリカーボネートジオールを用いたポリウレタン
が記載されている。
ウレタン、ポリエーテル系ポリウレタン、ポリカーボネ
ート系ポリウレタン等が知られているが、特開昭48−10
1496号公報には３−メチル−1,5−ペンタンジオールと
ジカルボン酸からなるポリエステルジオールを用いたポ
リウレタンが開示されている。また、特開昭62−22817
号公報には２−メチル−1,8−オクタンジオールより得
られるポリカーボネートジオールを用いたポリウレタン
が記載されている。
特開平２−33382号公報および特開平２−33384号公報
には２−メチル−1,8オクタンジオールを用いたポリエ
ステルジオールと２−メチル−1,8−オクタンジオール
あるいは３−メチル−1,5ペンタンジオールを用いたポ
リカーボネートジオールが開示され、このポリエステル
ジオールとポリカーボネートジオールの混合ジオールを
高分子ジオールとして用いたポリウレタンが開示されて
いる。しかし、このポリウレタンを用いて弾性繊維とし
た場合低温での弾性回復性にすぐれた繊維が得られな
い。
には２−メチル−1,8オクタンジオールを用いたポリエ
ステルジオールと２−メチル−1,8−オクタンジオール
あるいは３−メチル−1,5ペンタンジオールを用いたポ
リカーボネートジオールが開示され、このポリエステル
ジオールとポリカーボネートジオールの混合ジオールを
高分子ジオールとして用いたポリウレタンが開示されて
いる。しかし、このポリウレタンを用いて弾性繊維とし
た場合低温での弾性回復性にすぐれた繊維が得られな
い。
さらに、ポリウレタン弾性繊維としては、特開昭60−
173117号公報には、ヘキサメチレングリコール、1,10−
デカンジオールからのポリエステルジオールを用いたポ
リウレタンよりなる弾性繊維が記載されている。しか
し、この様な分岐を有しない長鎖ジオールを用いた場
合、弾性回復性に優れた繊維が得られない。
173117号公報には、ヘキサメチレングリコール、1,10−
デカンジオールからのポリエステルジオールを用いたポ
リウレタンよりなる弾性繊維が記載されている。しか
し、この様な分岐を有しない長鎖ジオールを用いた場
合、弾性回復性に優れた繊維が得られない。
また、特開昭47−713号公報には2,2,4−または2,4,4
−トリメチルヘキサンジオールとアジピン酸よりなるポ
リエステルジオールを用いたポリウレタンよりなる弾性
繊維が、米国特許第3,097,192号公報には2,5−ヘキサン
ジオールあるいは2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオー
ルを用いたポリエステルジオールからのポリウレタンよ
りなるポリウレタン弾性繊維が、特開昭63−97617号公
報には（2,2−ジメチル−1,3プロパン、ドデカンジオエ
ート）グリコールからのポリエステルジオールを用いた
ポリウレタンよりなる弾性繊維が記載されている。しか
し、この様なポリエステルジオールを用いた場合、耐熱
性および弾性回復性および耐寒性に優れた繊維が得られ
ない。
−トリメチルヘキサンジオールとアジピン酸よりなるポ
リエステルジオールを用いたポリウレタンよりなる弾性
繊維が、米国特許第3,097,192号公報には2,5−ヘキサン
ジオールあるいは2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオー
ルを用いたポリエステルジオールからのポリウレタンよ
りなるポリウレタン弾性繊維が、特開昭63−97617号公
報には（2,2−ジメチル−1,3プロパン、ドデカンジオエ
ート）グリコールからのポリエステルジオールを用いた
ポリウレタンよりなる弾性繊維が記載されている。しか
し、この様なポリエステルジオールを用いた場合、耐熱
性および弾性回復性および耐寒性に優れた繊維が得られ
ない。
特開平１−190717号公報には1,6−ヘキサンジオー
ル、1,5−ペンタンジオールを用いたポリカーボネート
ジオールを用いたポリウレタンよりなるポリウレタン弾
性繊維が記載されている。しかし、これにより得られる
繊維は伸度の点で満足出来るものではない。
ル、1,5−ペンタンジオールを用いたポリカーボネート
ジオールを用いたポリウレタンよりなるポリウレタン弾
性繊維が記載されている。しかし、これにより得られる
繊維は伸度の点で満足出来るものではない。
本発明の目的は、耐塩素性、耐水性、耐かび性、弾性
回復性、耐熱性、耐寒性の全ての性能に優れるとともに
伸度の大きいポリウレタン弾性繊維を提供するにある。
回復性、耐熱性、耐寒性の全ての性能に優れるとともに
伸度の大きいポリウレタン弾性繊維を提供するにある。
本発明は低伸度領域では強度が低く、高伸度領域では
強度の高いポリウレタン弾性繊維を提供するにある。
強度の高いポリウレタン弾性繊維を提供するにある。
本発明は該ポリウレタン弾性繊維の製造に用いられる
ポリウレタンを提供するにある。
ポリウレタンを提供するにある。
本発明は高分子ジオール単位、有機ジイソシアナート
から誘導される構造単位および鎖伸長剤から誘導される
構造単位から形成されたポリウレタンであって、高分子
ジオール単位がポリエステルジオール単位（Ａ）とポリ
カーボネートジオール単位（Ｂ）が混合された単位であ
り、各々の構造単位を生成し得る化合物の重量比が
（Ａ）／（Ｂ）＝10/90〜80/20であり、対数粘度が0.2d
l/g以上1.6dl/g以下であるポリウレタンである。
から誘導される構造単位および鎖伸長剤から誘導される
構造単位から形成されたポリウレタンであって、高分子
ジオール単位がポリエステルジオール単位（Ａ）とポリ
カーボネートジオール単位（Ｂ）が混合された単位であ
り、各々の構造単位を生成し得る化合物の重量比が
（Ａ）／（Ｂ）＝10/90〜80/20であり、対数粘度が0.2d
l/g以上1.6dl/g以下であるポリウレタンである。
そして、ポリエステルジオール単位（Ａ）は特定のエ
ステル結合数、メチン基数、数平均分子量を有し、ポリ
カーボネートジオール単位（Ｂ）は特定の構造単位、数
平均分子量を有する。
ステル結合数、メチン基数、数平均分子量を有し、ポリ
カーボネートジオール単位（Ｂ）は特定の構造単位、数
平均分子量を有する。
また、本発明は該ポリウレタンよりなるポリウレタン
弾性繊維である。
弾性繊維である。
本発明においてポリエステルジオール単位は分子量が
1,000〜3,500であり、ポリカーボネートジオール単位
（Ｂ）は分子量が1,000〜3,000である。そして、ポリエ
ステルジオール単位（Ａ）を構成するジオール単位を生
成し得る化合物は、３−メチル−1,5−ペンタンジオー
ル、炭素数が４〜10の直鎖ジオールである。３−メチル
−1,5−ペンタンジオールは100％使用でもよく、直鎖ジ
オールとの混在でもよく、混在の場合には50％モル以上
を占めることが必要である。また、単位（Ａ）を構成す
るジカルボン酸単位を生成し得る化合物としてアジピン
酸、ピメリン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバシン
酸、1,10−デカンジカルボン酸などのメチレン鎖が４〜
10の脂肪族ジカルボン酸を使用することによつて得られ
る。いずれにしても、ジオール、ジカルボン酸の組み合
わせについては、４≦全炭素数／エステル結合数≦11の
範囲を満足させる事が必須であり、４より小さいと、耐
熱水性、耐寒性の低下が大きく、11より大きいと、弾性
回復性の低下が大きく、耐寒性、伸度が低下する。さら
に、ポリエステルジオールのメタン基数／全炭素数が0.
03以上、0.2以下であることが重要である。本発明にい
うメチン基とは異なつた３つの炭素と結合している を表す。0.03より小さいと弾性回復性、とくに低温弾性
回復性が劣る。一方0.2より大きいと耐熱性、強度、弾
性回復性が不良となる。ここで全炭素数とは、ポリエス
テルジオール単位（Ａ）とポリカーボネートジオール単
位（Ｂ）とを混合してなる高分子ジオール単位中のエス
テル結合およびカーボネート結合に含まれる炭素を除去
した残りの炭素の合計数を示す。総合性能上、好ましい
ジカルボン酸は、アゼライン酸、セパシン酸、1,10−デ
カンジカルボン酸であり、溶融紡糸法で製造する場合、
特に好ましくは、アゼライン酸、セバシン酸である。少
量ならば上記脂肪族ジカルボン酸以外のジカルボン酸を
用いても良い。
1,000〜3,500であり、ポリカーボネートジオール単位
（Ｂ）は分子量が1,000〜3,000である。そして、ポリエ
ステルジオール単位（Ａ）を構成するジオール単位を生
成し得る化合物は、３−メチル−1,5−ペンタンジオー
ル、炭素数が４〜10の直鎖ジオールである。３−メチル
−1,5−ペンタンジオールは100％使用でもよく、直鎖ジ
オールとの混在でもよく、混在の場合には50％モル以上
を占めることが必要である。また、単位（Ａ）を構成す
るジカルボン酸単位を生成し得る化合物としてアジピン
酸、ピメリン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバシン
酸、1,10−デカンジカルボン酸などのメチレン鎖が４〜
10の脂肪族ジカルボン酸を使用することによつて得られ
る。いずれにしても、ジオール、ジカルボン酸の組み合
わせについては、４≦全炭素数／エステル結合数≦11の
範囲を満足させる事が必須であり、４より小さいと、耐
熱水性、耐寒性の低下が大きく、11より大きいと、弾性
回復性の低下が大きく、耐寒性、伸度が低下する。さら
に、ポリエステルジオールのメタン基数／全炭素数が0.
03以上、0.2以下であることが重要である。本発明にい
うメチン基とは異なつた３つの炭素と結合している を表す。0.03より小さいと弾性回復性、とくに低温弾性
回復性が劣る。一方0.2より大きいと耐熱性、強度、弾
性回復性が不良となる。ここで全炭素数とは、ポリエス
テルジオール単位（Ａ）とポリカーボネートジオール単
位（Ｂ）とを混合してなる高分子ジオール単位中のエス
テル結合およびカーボネート結合に含まれる炭素を除去
した残りの炭素の合計数を示す。総合性能上、好ましい
ジカルボン酸は、アゼライン酸、セパシン酸、1,10−デ
カンジカルボン酸であり、溶融紡糸法で製造する場合、
特に好ましくは、アゼライン酸、セバシン酸である。少
量ならば上記脂肪族ジカルボン酸以外のジカルボン酸を
用いても良い。
また、ジオール成分中の３−メチル−1,5−ペンタン
ジオールが50モル％未満となると、低温弾性回復性、伸
度とも不良となる。３−メチル−1,5−ペンタンジオー
ルと共に用いる事ができる炭素数４〜10の直鎖ジオール
としては1,10−デカンジオール、1,9−ノナンジオー
ル、1,8−オクタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、
1,5−ペンタンジオール、1,4−ブタンジオールを挙げる
ことができる。
ジオールが50モル％未満となると、低温弾性回復性、伸
度とも不良となる。３−メチル−1,5−ペンタンジオー
ルと共に用いる事ができる炭素数４〜10の直鎖ジオール
としては1,10−デカンジオール、1,9−ノナンジオー
ル、1,8−オクタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、
1,5−ペンタンジオール、1,4−ブタンジオールを挙げる
ことができる。
また、ポリエステルジオール単位（Ａ）の分子量の影
響も大きく、数平均分子量1000〜3500の範囲が必要であ
る。より好ましくは、1500〜2500である。1000より小さ
いと、耐熱性、低温弾性回復性、伸度が低下する。3500
より大きいと弾性回復性が低下すると共に、溶融紡糸法
による場合、紡糸口金の汚れ、フイルターの詰まりなど
が生じやすく、連続紡糸運転時間が短くなる。
響も大きく、数平均分子量1000〜3500の範囲が必要であ
る。より好ましくは、1500〜2500である。1000より小さ
いと、耐熱性、低温弾性回復性、伸度が低下する。3500
より大きいと弾性回復性が低下すると共に、溶融紡糸法
による場合、紡糸口金の汚れ、フイルターの詰まりなど
が生じやすく、連続紡糸運転時間が短くなる。
本発明で使用されるポリエステルジオール単位（Ａ）
を生成するポリエステルジオールはいかなる製造法によ
つたものでもよい。例えばポリエチレンテレフタレート
またはポリブチレンテレフタレートの製造において用い
られる公知の方法と同様の方法、すなわちエステル交換
または直接エステル化とそれに続く溶融重縮合反応にて
製造可能である。
を生成するポリエステルジオールはいかなる製造法によ
つたものでもよい。例えばポリエチレンテレフタレート
またはポリブチレンテレフタレートの製造において用い
られる公知の方法と同様の方法、すなわちエステル交換
または直接エステル化とそれに続く溶融重縮合反応にて
製造可能である。
本発明で使用されるポリカーボネートジオール単位
（Ｂ）には前記構造単位（Ｉ）、（II）、（III）から
なる群より選ばれる少なくとも１種の構造単位が存在す
る。（Ｉ）で示される基を与える化合物としては、1,6
−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オ
タンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジ
オールが挙げられるが、好ましくは1,9−ノナンジオー
ルである。
（Ｂ）には前記構造単位（Ｉ）、（II）、（III）から
なる群より選ばれる少なくとも１種の構造単位が存在す
る。（Ｉ）で示される基を与える化合物としては、1,6
−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オ
タンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジ
オールが挙げられるが、好ましくは1,9−ノナンジオー
ルである。
（II）で示される基を与える化合物としては２−メチ
ル−1,8−オクタンジオールが挙げられ、（III）で示さ
れる基を与える化合物としては３−メチル−1,5−ペン
タジオールが挙げられる。本発明においてポリカーボネ
ートジオール単位（Ｂ）中の〔（II）＋（III）〕／
〔（Ｉ）＋（II）＋（III）〕のモル比は0.1以上1.0以
下であり、〔（Ｉ）＋（II）〕／〔（Ｉ）＋（II）＋
（III）〕のモル比は0.1以上1.0以下である。〔（II）
＋（III）〕／〔（Ｉ）＋（II）＋（III）〕のモル比が
0.1未満となると弾性回復性が低下し、伸度が小さくな
る。
ル−1,8−オクタンジオールが挙げられ、（III）で示さ
れる基を与える化合物としては３−メチル−1,5−ペン
タジオールが挙げられる。本発明においてポリカーボネ
ートジオール単位（Ｂ）中の〔（II）＋（III）〕／
〔（Ｉ）＋（II）＋（III）〕のモル比は0.1以上1.0以
下であり、〔（Ｉ）＋（II）〕／〔（Ｉ）＋（II）＋
（III）〕のモル比は0.1以上1.0以下である。〔（II）
＋（III）〕／〔（Ｉ）＋（II）＋（III）〕のモル比が
0.1未満となると弾性回復性が低下し、伸度が小さくな
る。
〔（Ｉ）＋（II）〕／〔（Ｉ）＋（II）＋（III）〕
のモル比が0.1未満となると耐水性、耐かび性、耐寒性
が低下する。好ましくは〔（II）＋（III）〕／
〔（Ｉ）＋（II）＋（III）〕が0.3以上、〔（Ｉ）＋
（II）〕／〔（Ｉ）＋（II）＋（III）〕が0.3以上であ
る。
のモル比が0.1未満となると耐水性、耐かび性、耐寒性
が低下する。好ましくは〔（II）＋（III）〕／
〔（Ｉ）＋（II）＋（III）〕が0.3以上、〔（Ｉ）＋
（II）〕／〔（Ｉ）＋（II）＋（III）〕が0.3以上であ
る。
またポリカーボネートの分子量の影響も大きく、数平
均分子量1,000〜3,000の範囲が必要である。
均分子量1,000〜3,000の範囲が必要である。
1000より小さいと弾性回復性、耐寒性、伸度のみなら
ず耐熱性が劣る。3000より大きいと弾性回復性が低下す
ると共に、溶融紡糸法による場合、紡糸口金のよごれ、
フイルター詰りなど生じやすく紡糸連続運転時間が短く
なる。
ず耐熱性が劣る。3000より大きいと弾性回復性が低下す
ると共に、溶融紡糸法による場合、紡糸口金のよごれ、
フイルター詰りなど生じやすく紡糸連続運転時間が短く
なる。
ポリカーボネートジオールの合成には上記原料ジオー
ル以外のジオールも少量ならば用いられていてもよい。
ル以外のジオールも少量ならば用いられていてもよい。
本発明で使用されるポリカーボネートジオールを製造
する際に使用されるカーボネート化合物としてはジアル
キルカーボネート、ジアリールカーボネートまたは、ア
ルキレンカーボネート等が好ましい。
する際に使用されるカーボネート化合物としてはジアル
キルカーボネート、ジアリールカーボネートまたは、ア
ルキレンカーボネート等が好ましい。
本発明で使用されるポリカーボネートジオールもその
製造法は特に限定されない。例えばジフエニルカーボネ
ートとビスフエノールＡからのポリカーボネートの製造
において用いられている公知の方法と同様の方法、すな
わちエステル交換反応にて製造可能である。
製造法は特に限定されない。例えばジフエニルカーボネ
ートとビスフエノールＡからのポリカーボネートの製造
において用いられている公知の方法と同様の方法、すな
わちエステル交換反応にて製造可能である。
本発明で用いられる高分子ジオール単位は、上記ポリ
エステルジオール単位（Ａ）と上記ポリカーボネートジ
オール単位（Ｂ）の混合物である。単位（Ａ）と単位
（Ｂ）、各々の構造単位を生成し得る化合物の重量比は
（Ａ）／（Ｂ）＝10/90〜80/20である。Ａが10重量％未
満であると伸度が低下し、Ｂが20重量％未満であると耐
熱水性が低下する。
エステルジオール単位（Ａ）と上記ポリカーボネートジ
オール単位（Ｂ）の混合物である。単位（Ａ）と単位
（Ｂ）、各々の構造単位を生成し得る化合物の重量比は
（Ａ）／（Ｂ）＝10/90〜80/20である。Ａが10重量％未
満であると伸度が低下し、Ｂが20重量％未満であると耐
熱水性が低下する。
本発明の効果を実質的に低下させない範囲で他の高分
子ジオールを用いることが出来る。
子ジオールを用いることが出来る。
本発明において使用される適当な有機ジイソシアナー
トとしては、脂肪族、脂環族もしくは芳香族の有機ジイ
ソシアナートが挙げられ、具体的には4,4′−ジフエニ
ルメタンジイソシアナート、ｐ−フエニレンジイソシア
ナート、トルイレンジイソシアナート、1,5−ナフチレ
ンジイソシアナート、キシリレンジイソシアナート、ヘ
キサメチレンジイソシアナート、イソホロンジイソシア
ナート、4,4′−ジシクロヘキシルメタンジイソシアナ
ート等の分子量500以下のジイソシアナートが例示され
る。好ましくは4,4′−ジフエニルメタンジイソシアナ
ートである。
トとしては、脂肪族、脂環族もしくは芳香族の有機ジイ
ソシアナートが挙げられ、具体的には4,4′−ジフエニ
ルメタンジイソシアナート、ｐ−フエニレンジイソシア
ナート、トルイレンジイソシアナート、1,5−ナフチレ
ンジイソシアナート、キシリレンジイソシアナート、ヘ
キサメチレンジイソシアナート、イソホロンジイソシア
ナート、4,4′−ジシクロヘキシルメタンジイソシアナ
ート等の分子量500以下のジイソシアナートが例示され
る。好ましくは4,4′−ジフエニルメタンジイソシアナ
ートである。
また本発明において使用される鎖伸長剤としてはポリ
ウレタン業界における常用の連鎖成長剤、すなわちイソ
シアナートと反応し得る水素原子を少なくとも２個含有
する分子量400以下の低分子化合物、例えばエチレング
リコール、1,4−ブタンジオール、プロピレングリコー
ル、1,6−ヘキサンジオール、３−メチル−1,5−ペンタ
ンジオール、1,4−ビス（２−ヒドロキシエトキシ）ベ
ンゼン、1,4−シクロヘキサンジオール、ビス（β−ヒ
ドロキシエチル）テレフタレート、キシレングリコール
等のジオール類、エチレンジアミン、プロピレンジアミ
ン、イソホロンジアミン、ヒドラジン、4,4′−ジアミ
ノジフエニルメタン、4,4′−ジアミノジシクロヘキシ
ルメタン、ジヒドラジド、ピペラジン、キシリレンジア
ミンなどのジアミン類が挙げられる。
ウレタン業界における常用の連鎖成長剤、すなわちイソ
シアナートと反応し得る水素原子を少なくとも２個含有
する分子量400以下の低分子化合物、例えばエチレング
リコール、1,4−ブタンジオール、プロピレングリコー
ル、1,6−ヘキサンジオール、３−メチル−1,5−ペンタ
ンジオール、1,4−ビス（２−ヒドロキシエトキシ）ベ
ンゼン、1,4−シクロヘキサンジオール、ビス（β−ヒ
ドロキシエチル）テレフタレート、キシレングリコール
等のジオール類、エチレンジアミン、プロピレンジアミ
ン、イソホロンジアミン、ヒドラジン、4,4′−ジアミ
ノジフエニルメタン、4,4′−ジアミノジシクロヘキシ
ルメタン、ジヒドラジド、ピペラジン、キシリレンジア
ミンなどのジアミン類が挙げられる。
これらの化合物は単独でまたは、２種以上を混合して
使用してもよい。最も好ましい鎖伸長剤は1,4−ブタン
ジオールまたは1,4−ビス（２−ヒドロキシエトキシ）
ベンゼンである。
使用してもよい。最も好ましい鎖伸長剤は1,4−ブタン
ジオールまたは1,4−ビス（２−ヒドロキシエトキシ）
ベンゼンである。
特に熱可塑性ポリウレタンから溶融紡糸法により弾性
繊維を製造する場合、熱可塑性ポリウレタンの合成に使
用される有機ジイソシアナートに4,4′−ジフエニルメ
タンジイソシアナート、鎖伸長剤が1,4−ブタンジオー
ルおよび／または1,4−ビス（２−ヒドロキシエトキ
シ）ベンゼンを選択する事により、耐熱性、弾性回復
性、伸度に優れた性能が得られる。
繊維を製造する場合、熱可塑性ポリウレタンの合成に使
用される有機ジイソシアナートに4,4′−ジフエニルメ
タンジイソシアナート、鎖伸長剤が1,4−ブタンジオー
ルおよび／または1,4−ビス（２−ヒドロキシエトキ
シ）ベンゼンを選択する事により、耐熱性、弾性回復
性、伸度に優れた性能が得られる。
本発明のポリウレタンを製造する方法に関しては、公
知のウレタン化反応の技術を採用することができる。本
発明者らの研究によればなかでも実質的に不活性溶媒の
不存在下で溶融重合することが好ましく、特に多軸スク
リユー型押出機を用いる連続溶融重合が好ましいことが
判明した。
知のウレタン化反応の技術を採用することができる。本
発明者らの研究によればなかでも実質的に不活性溶媒の
不存在下で溶融重合することが好ましく、特に多軸スク
リユー型押出機を用いる連続溶融重合が好ましいことが
判明した。
溶融重合する温度は特に制限されないが200℃以上240
℃以下が好ましい。240℃以下に保つことにより耐熱性
が増大し、200℃以上に保つことにより紡糸性に優れる
熱可塑性ポリウレタンを造ることが可能となる。
℃以下が好ましい。240℃以下に保つことにより耐熱性
が増大し、200℃以上に保つことにより紡糸性に優れる
熱可塑性ポリウレタンを造ることが可能となる。
本発明のポリウレタンはηinhが0.2以上1.6dl/g以下
である。ηinhが0.2dl/gより小さくなると弾性回復性が
低下し、1.6dl/gより大きくなると紡糸性が悪くなる。
好ましくは0.3/1.4dl/gである。
である。ηinhが0.2dl/gより小さくなると弾性回復性が
低下し、1.6dl/gより大きくなると紡糸性が悪くなる。
好ましくは0.3/1.4dl/gである。
本発明のポリウレタンの製造に用いられる高分子ジオ
ール（Ｘ）、有機ジイソシアナート（Ｙ）、鎖伸長剤
（Ｚ）の組成比において、（Ｙ）／〔（Ｘ）＋（Ｚ）〕
のモル比は0.9〜1.2の範囲、特に0.95〜1.15の範囲が好
ましい。この範囲とすると耐熱性、弾性回復性、伸度に
優れたポリウレタン弾性繊維が得られる。
ール（Ｘ）、有機ジイソシアナート（Ｙ）、鎖伸長剤
（Ｚ）の組成比において、（Ｙ）／〔（Ｘ）＋（Ｚ）〕
のモル比は0.9〜1.2の範囲、特に0.95〜1.15の範囲が好
ましい。この範囲とすると耐熱性、弾性回復性、伸度に
優れたポリウレタン弾性繊維が得られる。
本発明のポリウレタンは実質的に （ａ） 高分子ジオール分子の両末端の水酸基から２個
の水素原子が除かれた形の２価の基； （ｂ） 有機ジイソシアナートに由来する一般式 （式中R2は２価の有機基を表す） （ｃ） 低分子化合物（鎖伸長剤）分子のイソシアナー
トと反応しうる２個の水素原子が除かれた形の２価の
基； で示される構造単位よりなると考えられる。
の水素原子が除かれた形の２価の基； （ｂ） 有機ジイソシアナートに由来する一般式 （式中R2は２価の有機基を表す） （ｃ） 低分子化合物（鎖伸長剤）分子のイソシアナー
トと反応しうる２個の水素原子が除かれた形の２価の
基； で示される構造単位よりなると考えられる。
この様にして得られるポリウレタンは従来公知の乾式
紡糸法、湿式紡糸法、溶融紡糸法等によつて繊維としう
る。
紡糸法、湿式紡糸法、溶融紡糸法等によつて繊維としう
る。
なかでも、細デニール化出来る点で溶融紡糸法が好ま
しく、具体的にはポリウレタンを、一度ペレツト化した
のち溶融紡糸するか、あるいは溶融重合して得られる熱
可塑性ポリウレタンを直接に紡糸口金を通して紡糸する
方法が採用しうる。紡糸安定性の点からは重合直結紡糸
が好ましい。
しく、具体的にはポリウレタンを、一度ペレツト化した
のち溶融紡糸するか、あるいは溶融重合して得られる熱
可塑性ポリウレタンを直接に紡糸口金を通して紡糸する
方法が採用しうる。紡糸安定性の点からは重合直結紡糸
が好ましい。
さらに高分子ジオール（Ｘ）、有機ジイソシアナート
（Ｙ）、鎖伸長剤（Ｚ）の組成比において、（Ｙ）／
〔（Ｘ）＋（Ｚ）〕のモル比が1.02〜1.15のイソシアナ
ート過剰系で重合したポリウレタン、あるいは紡糸時に
ポリウレタンにポリイソシアナート化合物あるいは封鎖
ポリイソシアナート化合物を添加混合し、（Ｙ）／
〔（Ｘ）＋（Ｚ）〕のモル比が1.02〜1.15のイソシアナ
ート過剰のポリウレタンを紡糸することにより、耐熱
性、弾性回復性に優れかつ伸度の大きいポリウレタン弾
性繊維が得られる。
（Ｙ）、鎖伸長剤（Ｚ）の組成比において、（Ｙ）／
〔（Ｘ）＋（Ｚ）〕のモル比が1.02〜1.15のイソシアナ
ート過剰系で重合したポリウレタン、あるいは紡糸時に
ポリウレタンにポリイソシアナート化合物あるいは封鎖
ポリイソシアナート化合物を添加混合し、（Ｙ）／
〔（Ｘ）＋（Ｚ）〕のモル比が1.02〜1.15のイソシアナ
ート過剰のポリウレタンを紡糸することにより、耐熱
性、弾性回復性に優れかつ伸度の大きいポリウレタン弾
性繊維が得られる。
さらに本発明のポリウレタン弾性繊維は、前述のイソ
シアナート過剰のポリウレタンを紡糸することにより、
該繊維を、ｎ−ブチルアミン0.5NのN,N−ジメチルホル
ムアミド溶液に溶解し、逆滴定により求められるアロハ
ネート結合量を0.001〜0.1mmol/gとすることにより弾性
回復性に優れた繊維となしうる。本発明のポリウレタン
弾性繊維には上記ポリウレタン以外のポリマーやその他
の有機物質や無機物質が添加されていても良い。
シアナート過剰のポリウレタンを紡糸することにより、
該繊維を、ｎ−ブチルアミン0.5NのN,N−ジメチルホル
ムアミド溶液に溶解し、逆滴定により求められるアロハ
ネート結合量を0.001〜0.1mmol/gとすることにより弾性
回復性に優れた繊維となしうる。本発明のポリウレタン
弾性繊維には上記ポリウレタン以外のポリマーやその他
の有機物質や無機物質が添加されていても良い。
以上、本発明のポリウレタン弾性繊維は、耐熱性、耐
寒性、耐水性、弾性回復性に優、伸度が大きく耐塩素性
も良好である。
寒性、耐水性、弾性回復性に優、伸度が大きく耐塩素性
も良好である。
以下実施例にて説明する。
尚、実施例中の耐熱水性（強度保持率）、弾性回復
率、ηinhは以下の方法により測定した。
率、ηinhは以下の方法により測定した。
．耐熱水性（強度保持率） 試料を130℃で90分熱水処理後の引張強度保持率を測
定。
定。
．弾性回復性 試料を200％伸長して10分間保持した後、張力を除
き、３分間放置した後の弾性回復率を25℃および−10℃
で測定した。
き、３分間放置した後の弾性回復率を25℃および−10℃
で測定した。
・強伸度 JIS Ｌ−1013に従つて測定した。
・対数粘度（ηinh） 試料を0.5g/dlの濃度になるように、ｎ−ブチルアミ
ンを１重量％含むN,N−ジメチルホルムアミドに溶解
し、室温下で24時間放置後ウベローデ粘度管を用いて測
定した。
ンを１重量％含むN,N−ジメチルホルムアミドに溶解
し、室温下で24時間放置後ウベローデ粘度管を用いて測
定した。
用いた化合物は略号を用いて示したが、略号と化合物
の関係は、表１の通りである。
の関係は、表１の通りである。
参考例１ （ポリエステルジオールの製法） ３−メチル−1,5−ペンタンジオール1534g及びアゼラ
イン酸1880g（MPD/AZのモル比:1.3/1）を常圧下に窒素
ガスを通じつつ約195℃の温度で縮合水を留去しながら
エステル化を行なつた。ポリエステルの酸価が約１以下
になつたとき真空ポンプにより徐々に真空度を上げ反応
を完結させた。こうして水酸基価44.9、酸価0.23のポリ
エステルジオール（以下、ポリエステルａと記す）を得
た。このポリエステルは、常温で液状であり、分子量は
2500であつた。
イン酸1880g（MPD/AZのモル比:1.3/1）を常圧下に窒素
ガスを通じつつ約195℃の温度で縮合水を留去しながら
エステル化を行なつた。ポリエステルの酸価が約１以下
になつたとき真空ポンプにより徐々に真空度を上げ反応
を完結させた。こうして水酸基価44.9、酸価0.23のポリ
エステルジオール（以下、ポリエステルａと記す）を得
た。このポリエステルは、常温で液状であり、分子量は
2500であつた。
参考例２〜７ 酸成分及びジオール成分とを各々表２に示したものを
用いること以外は参考例１と同様にして、酸価及び分子
量が各々表２に示した値を有するポリエステル（ポリエ
ステルｂ〜ｇ）を得た。
用いること以外は参考例１と同様にして、酸価及び分子
量が各々表２に示した値を有するポリエステル（ポリエ
ステルｂ〜ｇ）を得た。
参考例８ （ポリカーボネートジオールの製造） 窒素気流下、２−メチル−1,8−オクタンジオール（M
OD）と1,9−ノナンジオール（ND）の混合物（MOD/NDの
モル比:50/50）1730gおよびジフエニルカーボネート214
0gよりなる混合物を加熱し、200℃で反応系よりフエノ
ールを留去した。温度を徐々に210〜220℃に上げ、フエ
ノールをほとんど留去させたあと真空にし、６〜10mmHg
の真空下210〜220℃で残りのフエノールを完全に留去し
た。その結果分子量2000のポリカーボネートジオール
（ポリカーボネートｈ）を得た。
OD）と1,9−ノナンジオール（ND）の混合物（MOD/NDの
モル比:50/50）1730gおよびジフエニルカーボネート214
0gよりなる混合物を加熱し、200℃で反応系よりフエノ
ールを留去した。温度を徐々に210〜220℃に上げ、フエ
ノールをほとんど留去させたあと真空にし、６〜10mmHg
の真空下210〜220℃で残りのフエノールを完全に留去し
た。その結果分子量2000のポリカーボネートジオール
（ポリカーボネートｈ）を得た。
参考例９〜13 ジオール成分、カーボネート化合物を各々表３に示し
たものを用いる以外は参考例８と同様にして、表３に示
したポリカーボネートジオール（ポリカーボネートｉ〜
ｍ）を得た。
たものを用いる以外は参考例８と同様にして、表３に示
したポリカーボネートジオール（ポリカーボネートｉ〜
ｍ）を得た。
実施例１ ポリエステルａとポリカーボネートｈの混合物（重量
比：ポリエステルa/ポリカーボネートｈ＝50/50）とBD
の30℃に加熱された混合物と50℃に加熱溶融したMDIと
を高分子ジオール/MDI/BDの使用モル比が1/3.15/2とな
る量で定量ポンプにより同方向に回転する二軸スクリユ
ー押出機に連続的に仕込み、連続溶融重合をおこなつ
た。このとき前記押出機の中を前部、中間部および後部
の三つの帯域に分け中間部の温度（重合温度）を230℃
とした。生成したポリウレタンをストランド状で水中へ
連続的に押し出し、次いでペレタイザーでペレツトに成
形した。
比：ポリエステルa/ポリカーボネートｈ＝50/50）とBD
の30℃に加熱された混合物と50℃に加熱溶融したMDIと
を高分子ジオール/MDI/BDの使用モル比が1/3.15/2とな
る量で定量ポンプにより同方向に回転する二軸スクリユ
ー押出機に連続的に仕込み、連続溶融重合をおこなつ
た。このとき前記押出機の中を前部、中間部および後部
の三つの帯域に分け中間部の温度（重合温度）を230℃
とした。生成したポリウレタンをストランド状で水中へ
連続的に押し出し、次いでペレタイザーでペレツトに成
形した。
このペレツトを80℃10時間真空乾燥し、単軸押出機付
の紡糸機により、、紡糸温度235℃、紡糸速度800m/mi
n、見掛けドラフト率847、給糸速度差35m/min、紡糸テ
ンシヨン0.08g/dで紡糸し、70デニール/2フイラメント
のポリウレタン繊維を得た。この繊維を80℃20時間熱処
理し、物性を測定したところ、表４および図１に示す様
に好ましい結果が得られた。
の紡糸機により、、紡糸温度235℃、紡糸速度800m/mi
n、見掛けドラフト率847、給糸速度差35m/min、紡糸テ
ンシヨン0.08g/dで紡糸し、70デニール/2フイラメント
のポリウレタン繊維を得た。この繊維を80℃20時間熱処
理し、物性を測定したところ、表４および図１に示す様
に好ましい結果が得られた。
実施例２〜６ 実施例１と同様にして、表４に示す組成のポリウレタ
ンを合成しペレツト化して、紡糸してポリウレタン弾性
繊維を得た。表４に示す様に好ましい結果が得られた。
ンを合成しペレツト化して、紡糸してポリウレタン弾性
繊維を得た。表４に示す様に好ましい結果が得られた。
比較例１〜４ 実施例１と同様にして、表４に示す組成のポリウレタ
ンを合成してペレツト化して、紡糸してポリウレタン弾
性繊維を得た。強伸度、耐熱水性、弾性回復性のすべて
に良好なものは得られなかつた。
ンを合成してペレツト化して、紡糸してポリウレタン弾
性繊維を得た。強伸度、耐熱水性、弾性回復性のすべて
に良好なものは得られなかつた。
〔発明の効果〕 以上の実施例から明らかなように、本発明のポリウレ
タン弾性繊維は伸度が大きく弾性回復性にすぐれると共
に耐熱水性、耐寒性にすぐれている。
タン弾性繊維は伸度が大きく弾性回復性にすぐれると共
に耐熱水性、耐寒性にすぐれている。
第１図に実施例１の弾性繊維、比較例１のポリエステ
ルジオールからの弾性繊維、比較例２のポリカーボネー
トジオールからの弾性繊維につき強度と伸度の関係を示
した。
ルジオールからの弾性繊維、比較例２のポリカーボネー
トジオールからの弾性繊維につき強度と伸度の関係を示
した。
本発明の実施例１の弾性繊維は低伸度領域では強度が
低く伸長しやすく、高伸度領域では強度が高く伸長しに
くくなり、弾性繊維としては非常に優れた性質を有して
いる。
低く伸長しやすく、高伸度領域では強度が高く伸長しに
くくなり、弾性繊維としては非常に優れた性質を有して
いる。
第１図は実施例１、比較例１および比較例２で得らた弾
性繊維の切断までの強度と伸度の関係を示した図であ
る。
性繊維の切断までの強度と伸度の関係を示した図であ
る。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−33382（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−33384（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−111418（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−156820（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−22817（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−185520（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−259911（ＪＰ，Ａ) 国際公開88／5447（ＷＯ，Ａ１)
Claims (3)
- 【請求項１】高分子ジオール単位、有機ジイソシアナー
トから誘導される構造単位および鎖伸長剤から誘導され
る構造単位から形成されたポリウレタンであって、 該高分子ジオール単位は、一般式 ［式中、R1は である有機基、または該有機基と−（CH2）ｐ−である
有機基との混在であって、混在の場合前者が50モル％以
上を占める。また、ｐは４〜10の整数、ｎは４〜10の整
数を表す。］ で示される繰り返し単位からなり、かつ下記（ｓ）およ
び（ｔ）の関係式を満足するエステル結合数およびメチ
ン基数を有する、数平均分子量1000〜3500のポリエステ
ルジオール単位（Ａ）と、 下記の構造単位（Ｉ）、（II）、（III）からなる群よ
り選ばれる少なくとも１種の構造単位がカーボネート結
合を介して連結された構造を有し、［（II）＋（II
I）］／［（Ｉ）＋（II）＋（III）］がモル比で0.1以
上1.0以下でありかつ［（Ｉ）＋（II）］／［（Ｉ）＋
（II）＋（III）］がモル比で0.1以上1.0以下である数
平均分子量1000〜3000のポリカーボネートジオール単位
（Ｂ）とが混合された単位であり、 各々の構造単位を生成し得る化合物の重量比（Ａ）／
（Ｂ）が10/90〜80/20である高分子ジオール単位であ
り、 対数粘度が0.2dl/g以上1.6dl/g以下であることを特徴と
するポリウレタン。 ４≦全炭素数／エステル結合数≦11 ……（ｓ） 0.03≦メチン基数／全炭素数≦0.2 ……（ｔ） （ここで、全炭素数とは高分子ジオール単位中のエステ
ル結合およびカーボネート結合含まれる炭素を除いた残
りの炭素の合計数を意味する） −（CH2）ｍ− ……（Ｉ） （ここでｍは、６〜10の整数である） ［ただし、対数粘度は試料を0.5g/dlの濃度となるよう
に、ｎ−ブチルアミンを１重量％含むN,N−ジメチルホ
ルムアミドを溶解し、室温下で24時間放置後、ウベロー
デ粘度管を用いて測定された値である。］ - 【請求項２】構造単位（Ｉ）がのノメチレン基である請
求項１に記載のポリウレタン。 - 【請求項３】請求項１または２に記載のポリウレタンよ
りなるポリウレタン弾性繊維。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2211138A JP2653718B2 (ja) | 1990-03-13 | 1990-08-08 | ポリウレタンおよびポリウレタン弾性繊維 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6337590 | 1990-03-13 | ||
| JP2-63375 | 1990-03-13 | ||
| JP2211138A JP2653718B2 (ja) | 1990-03-13 | 1990-08-08 | ポリウレタンおよびポリウレタン弾性繊維 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03281518A JPH03281518A (ja) | 1991-12-12 |
| JP2653718B2 true JP2653718B2 (ja) | 1997-09-17 |
Family
ID=26404493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2211138A Expired - Fee Related JP2653718B2 (ja) | 1990-03-13 | 1990-08-08 | ポリウレタンおよびポリウレタン弾性繊維 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2653718B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2574004B2 (ja) * | 1988-07-21 | 1997-01-22 | 株式会社クラレ | 風合いに優れた合成皮革 |
| JP2574003B2 (ja) * | 1988-07-21 | 1997-01-22 | 株式会社クラレ | 風合いの良好な合成皮革 |
-
1990
- 1990-08-08 JP JP2211138A patent/JP2653718B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03281518A (ja) | 1991-12-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |