JP3930750B2 - Process for producing ion-radiating polyurethane elastic fiber and ion-radiating polyurethane elastic fiber - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はポリウレタン弾性繊維及びその製造方法に関する。より詳しくは、天然放射性元素含有無機鉱物粉末を含むイオン放射性ポリウレタン弾性繊維及び該イオン放射性ポリウレタン弾性繊維を小ロットで効率良く生産する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
ポリウレタン弾性繊維で各種無機鉱物粉末を混合した製品が各種開示されている。例えば、特願昭56−093119号公報では、酸化亜鉛の粉末を混入したポリウレタン弾性繊維が開示されている。特願昭57−165469号公報には、無機鉱物粉末をアトライターなどの分散機を通した後添加する方法、また特願平3−206412号公報では、無機抗菌剤を混合したポリウレタン弾性繊維が開示されている。
【0003】
近年、空気中のマイナスイオンによる健康増進を目的として、イオン発生能力のある各種鉱物類粉末を繊維製品に付着させたり、繊維中に含有させたりすることが行われている。用いられる鉱物類として電気石粉末(特開平10−212663号公報)、無機多孔質粉末(特開2001−279574号公報)、火成岩粉末(特開平11−81032号公報)等が挙げられている。
【0004】
有効に多くのイオンを発生させる物質としては、天然放射性元素であるトリウム、ウラン等を含む鉱物が挙げられ、イオンの発生量が多く好適である。
【0005】
ポリウレタン弾性繊維以外ではイオン放射能力のある天然放射性元素含有無機鉱物粉末(以下、「イオン放射性鉱物」ともいう)を添加した繊維として、合成繊維又は人造繊維(特願平5−110348号公報)、アクリル系繊維(特願平1−323525号公報)などが開示されている。しかし、イオン放射性鉱物を含有させたポリウレタン弾性繊維を生産する方法に関する開示は見られない。
【0006】
イオン放射性鉱物を配合したような特殊用途のポリウレタン弾性繊維は市場の容量があまり大きく無い為、小ロットで生産する技術が要求されている。また、鉱物粉末を混入する事による繊維性能の低下も避けなければならない。
【0007】
乾式紡糸法によるポリウレタン弾性繊維にイオン放射性鉱物を混合した糸を生産する場合、小ロット生産に対応するには、紡糸直前の原液にイオン放射性鉱物を添加混合する事が考えられる。しかし、高粘度の紡糸原液にイオン放射性鉱物を均一混合する事は簡単ではなく、混合用のタンク、攪拌機及び原液供給などの設備が必要である。
【0008】
また、ポリウレタン弾性繊維は後加工の段階で3〜4倍に伸ばして使用するので、糸に異物による欠点があると加工時に糸切れが発生する。そこで、ポリウレタン弾性繊維の紡糸では原液のろ過が重要な項目であり、原液中の、粒径の大きい添加剤や高粘度のゲル粒子を紡出前にフィルターによりろ過、除去する事が品質の良い製品を得る必須条件となる。必要なろ過精度は、一般的に単繊維径の1/3より小さい事が望ましい。
【0009】
ポリウレタン弾性繊維の乾式紡糸法の場合、単糸繊度を太くすると相対的に表面積が小さくなり溶剤の蒸発速度が低下するので紡糸速度を下げなければならない。そこで単糸繊度は、11デシテックス(以下、デシテックスを「dT」とする。なお、dTは糸10000mあたりの重量(g)である。)程度が一般的である。11dTのポリウレタン弾性繊維の直径は約34μmなので必要ろ過精度は概略12μm以下が望ましい。
【0010】
市販されているイオン放射性鉱物の粒度は一般的に最大径3〜5μm程度のものが多い。市販されているイオン放射性鉱物を更に微粉砕する事は可能であるが、放射性元素を含んでいる為、粉塵の飛散などの問題で望ましく無い。また、平均粒径が0.1μm以下になると二次凝集を起こし易くなり却って分散不良を引き起こす事もある。一般的に、鉱物類のような硬い粉末を混合した高粘度の液をろ過する場合、使用フィルターのろ過径は添加粉末最大径の2〜3倍以上にしないとフィルター昇圧が早く工業的生産にはむかない。この結果、乾式紡糸法によるポリウレタン弾性繊維にイオン放射性鉱物を練り込む事は色々な困難をもたらす。
【0011】
まずフィルター詰まりを防止する為、有効ろ過径をより大きく設定する必要が生じる。その結果、ゲル粒子の除去が不十分となり、そのまま紡糸を行っても得られた糸は、鉱物粒子による欠点発生だけではなくゲル粒子による欠点も重なり、後工程で伸長される時に単糸切れが発生する原因となる。
【0012】
乾式紡糸法によるポリウレタン弾性繊維は、前記の様に11dT程度の単糸を合着したマルチフィラメントとして使用されている。このため、例えば22dT2フィラメントで単糸1本が切れた場合、その部分が半分の繊度となる為、製品の不良に直結する。
【0013】
一方、近年乾式紡糸法によるポリウレタン弾性繊維に比較して、衣料に用いた場合ソフトな締め付け感を特徴とする溶融紡糸法で生産されるポリウレタン弾性繊維の使用も増加してきている。
【0014】
ポリウレタン弾性繊維の溶融紡糸法としては次の3つが知られている。
(1)ポリウレタン弾性体チップを溶融紡糸する方法
(2)ポリウレタン弾性体チップを溶融した後でポリイソシアネート化合物を混合して紡糸する方法
(3)ポリオールとジイソシアネートを反応させた所謂プレポリマーと低分子量ジオールを反応させ、ポリウレタン弾性体を合成した後、固化させることなく紡糸する反応紡糸方法(3)の方法は、(1)及び(2)の方法に比べポリウレタン弾性体チップを取り扱う工程が無いためコストが安く、また紡糸されるポリウレタン弾性繊維のポリマー中にイソシアネート化合物を0.4〜1%程度残すような原料配合割合に調節すると紡糸後の残留イソシアネート基による鎖延長反応で耐熱性の向上があることから、好適な方法である。また、(3)の方法で低分子量ジオールをプレポリマーの一部と事前に反応させOH基過剰のプレポリマーとして反応機に注入することも行われている。
【0015】
本発明者等は、溶剤を使用しない為単糸繊度を太くでき、一般的に78dT以下では融着マルチフィラメントではなくモノフィラメントで生産される溶融紡糸法によって、イオン放射性鉱物を混入した品質の良いポリウレタン弾性繊維を小ロットで効率良く生産する方法を検討した。
【0016】
溶融紡糸法によるポリウレタン弾性繊維の生産において、イオン放射性鉱物を混合するには次の方法が考えられる。
(1)ポリウレタン弾性体に高濃度のイオン放射性鉱物を入れたマスターバッチを作り、通常のチップと混合して溶融する方法
しかし、このマスターバッチを作るとき、弾性体合成前に添加すると反応系を汚染する欠点があり、イオン放射性鉱物の入っていないチップにエクストルーダーなどを使って練り込む方法では、イオン放射性鉱物の飛散、混合不良による斑、紡糸の不調などが起き易い。
(2)紡糸時添加するポリイソシアネート化合物にイオン放射性鉱物を高濃度で混合しておく方法
この方法は小ロットの生産に適した方法であるが、ポリイソシアネート化合物は空気中の水分と反応して変質する化合物なので、反応タンク又は混合タンクから取り出して保存し再使用する事は現実的ではない。調合したイオン放射性鉱物とポリイソシアネート化合物の混合物は1回毎に全量使い切り、設備を洗浄することが必要になる。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、小ロット生産が可能な、繊維性能を良好にする天然放射性元素含有無機鉱物粉末が混合されたポリウレタン弾性繊維及びその製造方法を提供することを課題とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、天然放射性元素含有無機鉱物粉末が混合されたポリウレタン弾性繊維を溶融紡糸で製造する際に、最大粒径が得られるイオン放射性ポリウレタン弾性繊維の単繊維径の1/9以下である天然放射性元素含有無機鉱物粉末を分散媒体、好ましくは空気中の水分等と反応しない安定な分散媒体に添加したスラリーとし、該スラリーを天然放射性元素含有無機鉱物粉末の含有量が0.2〜5重量%となるようにポリウレタン弾性体原料に連続して定量的に注入して溶融紡糸することにより、イオン放射性ポリウレタン弾性繊維を小ロットで効率よく生産できることを見い出し、本発明を完成するに至った。
【0019】
すなわち、本発明は以下の通りである。
(1)天然放射性元素含有無機鉱物粉末を含むイオン放射性ポリウレタン弾性繊維の製造方法であって、
ポリウレタン弾性繊維用反応機に、ポリウレタン弾性体原料と、最大粒径が得られるイオン放射性ポリウレタン弾性繊維の単繊維径の1/9以下である天然放射性元素含有無機鉱物粉末及び分散媒体を含むスラリーとを連続して定量的に注入し、
ポリウレタン弾性体原料とスラリーを均一に攪拌してポリウレタン弾性体を得、該ポリウレタン弾性体を固化させることなく溶融紡糸して、前記天然放射性元素含有無機鉱物粉末を0.2〜5重量%含有するイオン放射性ポリウレタン弾性繊維を得る製造方法。
(2)前記ポリウレタン弾性体原料は、第1のポリオールと第1のジイソシアネートとを反応させたイソシアネート末端プレポリマー及び低分子量ジオールであるか、あるいは第1のポリオールと第1のジイソシアネートとを反応させたイソシアネート末端プレポリマー及び低分子量ジオールと第2のポリオールと第2のジイソシアネートとを反応させた水酸基末端プレポリマーである(1)のイオン放射性ポリウレタン弾性繊維の製造方法。
(3)前記分散媒体は、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン及びジフェニルポリシロキサンからなる群から選ばれる1種にエチレンオキサイド、プロピレンオキサイドの一方又は両方を付加させたポリエーテル変性ポリシロキサンである(1)又は(2)のイオン放射性ポリウレタン弾性繊維の製造方法。
(4)前記分散媒体は、ポリエーテル系ポリオール、ポリエステル系ポリオール及びポリカーボネート系ポリオールからなる群から選ばれる1種又は2種以上の組み合わせからなる平均分子量650〜6000のポリオールである(1)又は(2)のイオン放射性ポリウレタン弾性繊維の製造方法。
(5)前記天然放射性元素含有無機鉱物粉末の放射線強度をAベクレル/g、ポリウレタン弾性繊維に対する添加量をB重量%としたとき、A×Bが30以上であることを特徴とする(1)〜(4)のいずれかのイオン放射性ポリウレタン弾性繊維の製造方法。
(6)天然放射性元素含有無機鉱物粉末を含有するイオン放射性ポリウレタン弾性繊維であって、該イオン性ポリウレタン弾性繊維の単糸繊度が17デシテックス以上であり、且つ前記天然放射性元素含有無機鉱物粉末は、含有量が0.2〜5重量%であり、最大粒径が該イオン性ポリウレタン弾性繊維の単繊維径の1/9以下である事を特徴とするイオン放射性ポリウレタン弾性繊維。
【0020】
【発明の実施の形態】
本発明は、天然放射性元素含有無機鉱物粉末(以下、「イオン放射性鉱物」ともいう)を含有するイオン放射性ポリウレタン弾性繊維であって、該イオン性ポリウレタン弾性繊維の単糸繊度が17デシテックス以上であり、且つ前記天然放射性元素含有無機鉱物粉末は、含有量が0.2〜5重量%であり、最大粒径が該イオン性ポリウレタン弾性繊維の単繊維径の1/9以下であることを特徴とするイオン放射性ポリウレタン弾性繊維である。
【0021】
本発明のイオン放射性ポリウレタン弾性繊維を得るために、ポリウレタン弾性繊維用反応機に、ポリウレタン弾性体原料と、最大粒径が得られるイオン放射性ポリウレタン弾性繊維の単繊維径の1/9以下である天然放射性元素含有無機鉱物粉末及び分散媒体を含むスラリーとを連続して定量的に注入し、
ポリウレタン弾性体原料とスラリーを均一に攪拌してポリウレタン弾性体を得、該ポリウレタン弾性体を固化させることなく溶融紡糸する製造方法を用いる。
【0022】
ポリウレタン弾性体原料としては、熱可塑性ポリウレタン弾性体の製造に一般的に用いられるものでよい。具体的には、(1)ポリウレタン弾性体チップのみ;(2)ポリウレタン弾性体チップとイソシアネート基を有するポリイソシアネート化合物の組み合わせ;(3)イソシアネート末端プレポリマーと、低分子量ジオールあるいは水酸基末端プレポリマーの組み合わせ;の3パターンが挙げられる。
【0023】
好ましくは(3)の第1のポリオールと第1のジイソシアネートとを反応させたイソシアネート末端プレポリマー(以下、「NCO末端プレポリマー」とする)及び低分子量ジオールを用いるか、あるいは、NCO末端プレポリマーと低分子量ジオールと第2のポリオールと第2のジイソシアネートとを反応させた水酸基末端プレポリマー(以下、「OH末端プレポリマー」とする)を用いることが好ましい。
【0024】
ポリウレタン弾性体チップとしては、数平均分子量2000程度のポリブチレンアジペート、ジフェニルメタンジイソシアネート、1,4-ブタンジオールを重合して得られる熱可塑性のポリウレタン弾性体が挙げられる。
【0025】
ポリイソシアネート化合物としては、数平均分子量1000程度で2官能または3官能の、ポリテトラメチレングリコール、ポリカプロラクトン等のグリコール類と、過剰のジフェニルメタンジイソシアネートとを反応させたものが挙げられる。
【0026】
NCO末端プレポリマーに用いられる第1のポリオールとしては、数平均分子量650〜6000の以下のポリオール類が好ましく用いられる。ポリテトラメチレンエーテルグリコール等のポリエーテルグリコール類、ポリエチレンアジペート、ポリブチレンアジペート、ポリカプロラクトン等のポリエステル類、ポリヘキサメチレンカーボネート等のポリカーボネートジオール類及びこれらの混合物が挙げられる。これらの中でも、数平均分子量2000程度のポリテトラメチレンエーテルグリコール及びポリエチレンアジペートが好ましく用いられる。
【0027】
NCO末端プレポリマーに用いられる第1のジイソシアネートとしては、分子量500以下のジイソシアネート類が好ましく用いられる。例えば、P,P'-ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート等が挙げられる。P,P'-ジフェニルメタンジイソシアネートが好ましく用いられる。
【0028】
OH末端プレポリマーにも用いられる低分子ジオールとしては、分子量500以下のグリコール類が挙げられる。1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、エチレングリコール、ビスヒドロキシエトキシベンゼン等が挙げられる。この中でも、1,4-ブタンジオールが好ましく用いられる。
【0029】
OH末端プレポリマーに用いられる第2のポリオールと第2のジイソシアネートとしては、NCO末端プレポリマーに用いる第1のポリオールと第1のジイソシアネートと同様のものが挙げられる。ポリウレタン弾性体原料として、NCO末端プレポリマーとOH末端プレポリマーを用いる場合は、NCO末端プレポリマー用第1のポリオール、第1のジイソシアネートは、OH末端プレポリマー用第2のポリオール、第2のジイソシアネートと同じであっても、異なっていてもよい。
【0030】
ポリウレタン弾性体原料として、NCO末端プレポリマー及びOH末端プレポリマーを用いる場合は、ポリウレタン弾性繊維用反応機に注入する前に、ポリオール、ジイソシアネート、低分子量ジオール等を反応させて、各プレポリマーにしておく。
【0031】
NCO末端プレポリマーは、例えば、温水ジャケット及び攪拌機の付いたタンクにジイソシアネートを仕込んだ後、攪拌しながらポリオールを注入し80℃で1時間窒素パージ下で攪拌することで得られる。この反応のときに、耐候性、耐熱酸化性、耐黄変性等改善の為の各種薬品(紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤等)を添加してもよい。
【0032】
紫外線吸収剤としては、2-(3,5-ジ-t-アミル-2-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(3-t-ブチル-5-メチル-2-ヒドロキシフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-3,5-ビスフェニル)ベンゾトリアゾールなどのベンゾトリアゾール系の紫外線吸収剤が挙げられる。
【0033】
酸化防止剤としては、3,9-ビス(2-(3-(3-t-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)-プロピオニルオキシ)-1,1-ジメチルエチル)-2,4,8,10-テトラオキサスピロ(5・5)ウンデカン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル)イソシアヌル酸、ペンタエリスリチル-テトラキス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]等のヒンダードフェノール系酸化防止剤が挙げられる。
【0034】
光安定剤としては、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)セバケート、コハク酸ジメチル-1-(2-ヒドロキシエチル)-4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン縮合物等のヒンダードアミン系光安定剤が挙げられる。
【0035】
得られたNCO末端プレポリマーは、ジャケット付きギアポンプ(例えば、川崎重工業株式会社のKAP-1)を用いてポリウレタン弾性繊維用反応機に注入する。
【0036】
OH末端プレポリマーは、温水ジャケット及び攪拌機の付いたタンクにジイソシアネートを仕込んだ後、攪拌しながらポリオールを注入し80℃で1時間窒素パージ下で攪拌し、次いで低分子量ジオールを注入し攪拌することで得ることが出来る。この反応のときに、耐候性、耐熱酸化性、耐黄変性等改善の為の上記の各種薬品類を添加してもよい。得られたOH末端プレポリマーは、ジャケット付きギアポンプ(例えば、川崎重工業株式会社のKAP-1)を用いてポリウレタン弾性繊維用反応機に注入する。
【0037】
OH末端プレポリマーではなく、鎖長剤として低分子量ジオールを用いる場合、事前に真空脱水した後、NCO末端プレポリマー注入用ギアポンプと連動したジャケット付き可変容量のプランジャーポンプで反応機に注入する。
【0038】
NCO末端プレポリマーとOH末端プレポリマーとの比率は、注入ギアポンプの回転比率で適宜調整する。NCO末端プレポリマーと低分子量ジオールとの比率は、プランジャーポンプの容量を変更して行う。なお、NCO末端プレポリマーと、OH末端プレポリマー又は低分子量ジオールとの比率は、紡糸したポリウレタン弾性繊維(糸)中にNCO基が0.3%以上残る比率が好ましい。NCO基が0.3%以上過剰に含まれると、紡糸後の鎖伸長反応により強伸度、耐熱性等の物性が向上し好適である。なお、NCO基の糸に含有される量は1%以下が好ましい。1%を超えると、溶融重合体の粘度が低くなり、紡糸し難くなる。
【0039】
なお、紡糸した糸中のNCO基の含有率は、以下のようにして測定する。紡糸した糸(約1g)をジブチルアミン/ジメチルフォルムアミド/トルエン溶液で溶解した後、過剰のジブチルアミンと試料中のNCO基を反応させ、残ったジブチルアミンを塩酸で滴定し、NCO基の含有量を算出する。
【0040】
イオン放射性鉱物と分散媒体とを含むスラリーは、イオン放射性鉱物と分散媒体を事前に温水ジャケット付きの混合機で十分混合しておく。なお、スラリーには、イソシアネート基と反応したり、反応を促進したりすることのない適当な分散剤を含有させてもよい。
【0041】
分散媒体としては、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、ジフェニルポリシロキサンにエチレンオキサイド、プロピレンオキサイドの一方又は両方を付加させたポリエーテル変性ポリシロキサンが、ポリウレタン弾性体溶融物中に混合しやすく、且つ巻き取り時に弾性繊維相互の膠着防止効果も期待できることから、好ましく用いられる。
【0042】
ポリエーテル変性ポリシロキサンは、粘度が30℃において200〜10000センチポイズのものが混合物の注入安定性及び貯蔵時の分離に対する安定性の面から好ましい。
【0043】
粘度の測定は、通常の測定法が用いられるが、例えば、東京計器(株)のB型粘度計を用いて30℃で測定する。
【0044】
このスラリーは、空気中の水分と反応することはないので1度に数ロット分まとめて作り、金属缶等に保存しておくことが可能である。水分を吸収した恐れがある場合には使用前に真空乾燥を行えばよい。
【0045】
ポリエーテル変性ポリシロキサン以外で好適に用いられる分散媒体は、ポリウレタン弾性体の原料に使われるポリオール類である。
【0046】
より詳しくは、ポリテトラメチレングリコール等のポリエーテル系ポリオール、ポリブチレンアジペート等のポリエステル系ポリオール及びポリヘキサメチレンカーボネート等のポリカーボネート系ポリオールからなる群から選ばれる1種又は2種以上の組み合わせからなる数平均分子量650〜6000のポリオールである。
【0047】
ポリオール1分子当たりの官能基数は1.8〜2.5が好ましい。1分子当たり1.8以下の官能基しか有しないポリオールの場合、ポリウレタンポリマー分子の伸長を阻害する為、強度を低下させる傾向がある。また、分散媒体中のポリオール含有量にもよるが、3以上の官能基を持つポリオールの含有量が多すぎて、平均2.5以上の官能基数になる場合、ポリウレタン弾性体の溶融粘度を異常に高くしたり、ポリマー中に不溶物を生成させたりするので好ましくない。ポリオール類を分散媒体に使った場合、反応紡糸機内でポリウレタン弾性体原料中のイソシアネート基と反応しポリウレタンポリマーの中に組み込まれるので、分散媒体の量が多くても紡糸工程及び糸質への悪影響はなく好適である。なお、この場合は、ポリウレタン弾性体原料中の低分子量ジオールあるいはOH末端プレポリマーの注入比率を下げることが好ましい。
【0048】
ポリオールの種類は各プレポリマー反応に使用されるポリオールと同じでも違っていても良いが、取り扱いのしやすさから融点25℃以下のポリオール類が特に好適である。
【0049】
ポリオールは、粘度が30℃において200〜10000センチポイズのものが好ましく、さらには300〜7000センチポイズのものがより好ましい。
【0050】
分散媒体としてのポリオールは、数平均分子量がポリウレタン弾性体原料に一般的に用いられる650〜6000程度のものが好ましい。数平均分子量が650以下のポリオールは、ポリウレタン弾性体のハードセグメントの結晶性を低下させ、耐熱性低下の原因になるので好ましくない。数平均分子量6000以上のものは粘度が高く、イオン放射性鉱物の分散が不十分になりやすい。
【0051】
分散媒体として、その他の液状物質、例えばシリコンオイル等でも注入は可能であるが、ポリウレタン弾性体と紡糸時に相分離を起こし、ポリウレタン弾性繊維の繊度斑の原因になるので好ましくない。また、ジオクチルブタレート等の可塑剤類も使用可能であるが、紡糸後も糸中に残留し糸の強度を低下させる傾向があることから好ましくない。
【0052】
本発明における天然放射性元素含有無機鉱物粉末としては、モナザイト、ゼノタイト等が挙げられるが、イオンを放射するトリウム、ウラン等の天然放射性元素を含有する鉱物であれば特に限定されない。
【0053】
本発明において、無機鉱物粉末としては天然放射性元素のみを含有する鉱物粉末ではなく、遠赤外線を放射する能力のあるセラミック類や特開2000−191319号公報に開示されるトルマリンなど自発分極性の鉱物粉末などと混合燒結粉砕したものも相乗効果があり、更に好適である。
【0054】
イオン放射性鉱物と分散媒体の比率は、流動性がある限りイオン放射性鉱物の濃度が高い方が好ましいが、スラリー中のイオン放射性鉱物の含有量が70重量%より多すぎると粘度が高すぎて注入不良を起こしやすい。逆に、分散媒体の比率が多すぎるとスラリーの粘度が低下し、注入機のシリンダー内でイオン放射性鉱物の分離が起きやすくなるので好ましくない。このことより、スラリー中のイオン放射性鉱物の含有量は10〜70重量%が好ましい。なお、スラリーの粘度は、30℃で100〜10000センチポイズが好ましい。
【0055】
上記イオン放射性鉱物と分散媒体を混合してスラリーを得る。該スラリーを、ポリウレタン弾性体原料が注入されているポリウレタン弾性繊維用反応機に連続して定量的に注入する方法として、減速機付きステッピングモータで駆動するボールネジでシリンダーのピストンを押し、定量のスラリーを連続的に注入する装置が小ロット生産には好適である。シリンダーの容量は、スラリーの注入量と製品のロットの大きさによって変更する必要があるが、500〜3000mlが適当である。
【0056】
なお、本発明のイオン放射性ポリウレタン弾性繊維は、イオン放射性鉱物の弾性繊維中の含有量が0.2〜5重量%である。含有量が0.2重量%より少なすぎると、イオン放射性ポリウレタン弾性繊維を応用した製品のイオンの発生能力が不十分となり、5重量%より多すぎると繊維性能を低下させる傾向があるため好ましくない。イオン放射性鉱物の弾性繊維中の含有量の調整は、ポリウレタン弾性体原料及び必要により用いる各種薬品に対するスラリーの注入比率を調整することにより行う。具体的には、反応機に供給するポリウレタン弾性体原料及び各種薬品の供給量から、イオン放射性鉱物がポリウレタン弾性体原料とスラリーの合計量に対して0.2〜5重量%となるように、反応機に注入するスラリーの量を決定する。
【0057】
ポリウレタン弾性体原料として、NCO末端プレポリマー及びOH末端プレポリマーを用いる場合、粒子の二次凝集を解離させる為に、注入直前にイオン放射性鉱物スラリーをプレミキサーでOH末端プレポリマーに再分散する方法がより好適である。
【0058】
また、注入装置を2基設置し切り替え運転を行うことにより、連続生産することも可能である。スラリーの注入量の調整は、モータ回転速度をインバータ等で変速することで可能となる。シリンダーに温水ジャケット等の保温装置を設置することで、一層の注入量の安定が図れることから好ましい。
【0059】
ポリウレタン弾性繊維用反応機に、ポリウレタン弾性体原料及びスラリーを連続して一定の比率で注入しながら、ポリウレタン弾性体原料とスラリーを均一に攪拌し、イオン放射性鉱物含有ポリウレタン弾性体を得る。なお、本発明においては、ポリウレタン弾性体原料として、NCO末端プレポリマー及び/又はOH末端プレポリマーを用いる場合は、どちらかのプレポリマーにスラリーを予備混合しながら注入を行うことも可能である。
【0060】
なお、本発明で用いられるポリウレタン弾性繊維用反応機としては、通常のポリウレタン弾性繊維の溶融紡糸法に用いられているものでよく、ポリウレタン弾性体原料を溶融する反応容器と、該ポリウレタン弾性体原料を固化することなく紡糸するノズル等を有するものが用いられる。
【0061】
本発明の製造方法において、イオン放射性鉱物の放射線強度をAベクレル/g、ポリウレタン弾性繊維に対する添加量をB重量%としたとき、A×Bが30以上であることが好ましい。
【0062】
イオン放射性鉱物の放射線強度は、60〜370ベクレル/gが、できた製品のイオン発生能力の点から好ましい。また、ポリウレタン弾性繊維に対するイオン放射性鉱物の添加量は、前述のように0.2〜5重量%が好ましい。
【0063】
放射線強度の測定は、試料であるイオン放射性鉱物から発生するガンマ線のスペクトルを測定し、その波長と強度からウラン系列とトリウム系列に分類しそれぞれ1秒間当たりの原子の崩壊数を計算し合計することにより行う。
【0064】
反応機内での平均滞留時間は反応機の種類によって異なる。平均滞留時間は、下記式(1)により決定される。
【0065】
【数1】
反応機容積/ポリウレタン弾性体吐出量×ポリウレタン弾性体の比重 (1)
一般的には、円筒形反応機を用いる場合約1時間であり、2軸押出し機を用いる場合約5分である。
【0066】
得られたイオン放射性鉱物含有ポリウレタン弾性体を固化させることなく溶融紡糸して、イオン放射性ポリウレタン弾性繊維を得る。溶融紡糸方法としては、通常の溶融紡糸方法を用いればよく、特に制限はない。
【0067】
本発明のポリウレタン弾性繊維の製造方法を用いれば、添加剤としてイオン放射性鉱物が混合されたポリウレタン弾性繊維を、小ロット生産においても効率よく製造することができる。
【0068】
なお、イオン放射性鉱物の最大粒径は得られるイオン放射性鉱物ポリウレタン弾性繊維の単繊維径の1/9以下であることが好ましい。イオン放射性鉱物ポリウレタン弾性繊維の好ましい単糸繊度は17dT以上であり、単繊維径は42μm以上が好ましい。また、単繊維径が100μm以上になると紡糸時のフィラメント冷却が遅くなり、冷却不良によるフィラメント同士の接着が強くなるので、単繊維径は42〜100μmが好ましい。また、イオン放射性鉱物の最大粒径は、ポリウレタン弾性繊維用反応機の紡糸ノズル直前に設置してあるフィルターのろ過径の1/3より小さいことが好ましく、フィルターのろ過径にもよるが、一般的には5μm以下が好適である。また、イオン放射性鉱物の平均粒径は、0.1〜1.0μmが好ましい。
【0069】
本発明において、イオン放射性鉱物ポリウレタン弾性繊維の単繊維径は、キーエンス(株)のマイクロスコープVH8000を用いて、該弾性繊維の拡大写真を撮り計測することにより測定できる。
【0070】
イオン放射性鉱物の含水率は少ない方が好ましく、必要があれば混合前に乾燥を行うことが好ましい。
【0071】
イオン放射性鉱物の最大粒径及び平均粒径は以下のように測定する。島津製作所製SALD−2000A試験機をもちいて粒度分布データを作成し、その径より小さい粒子の量が50%になる径を平均粒径とし、99%になる径を最大粒径とする。
【0072】
なお、本発明において数平均分子量は、例えば以下のようにして測定する。
(1)無水酢酸エステル化法で試料中のOH基を求める。まず、試料中のOH基を無水酢酸でエステル化し、残った無水酢酸を分解し、酢酸に変え、滴定により残った量を求め、消費された酢酸分を計算してOH基を求める。
(2)試料の酸価を滴定で求める。
(3)2官能として平均分子量を計算する。
【0073】
【実施例】
以下、本発明を具体的に説明する。なお、以下の配合における部数は全て重量部である。
【0074】
本実施例における各物性の測定方法は、下記の通りである。
【0075】
次に各物性の測定方法について以下に説明する。なお、後述の実施例においても同様に測定した。数値は各10チーズの平均値である。
(糸強度)温度20℃、湿度65%の環境下、定伸長速度の引っ張り試験機を使い、把握長5cm、伸長速度500cm/分で測定した。
(伸度)温度20℃、湿度65%の環境下、定伸長速度の引っ張り試験機を使い、把握長5cm、伸長速度500cm/分で測定し切断までの伸び(A)を求める。同様に把握長10cm、伸長速度1000cm/分で測定し切断までの伸び(B)を求める。下記式(2)により伸度を求める。
【0076】
【数2】
伸度(%)=(B−A)/5×100 (2)
(繊度斑)温度25℃、湿度60%の環境下、ツエルベガーウスター社のイーヴネステスターを使い、ポリウレタン弾性繊維の送り出し速度が50m/分、巻き取り速度100m/分の条件で5分間測定し繊度変動率(CV%)を求めた。
(フィルター昇圧)紡糸ヘッドのギアポンプとフィルターの間に設置してある圧力計で読み取り、試験紡糸始めと所定時間経過後の圧力差を調査した。
(紡糸糸切れ)紡糸期間中の巻取り16錘の総糸切れ回数を測定した。
(カバリング糸切れ)得られたポリウレタン弾性繊維を3.0倍に伸長し、糸速25mで48錘建て片岡機械製カバリング試験機に4日間仕掛けた時の糸切れ回数を測定した。
(ポリウレタン弾性繊維チーズのイオン発生量測定方法)四角い箱の側面の1方が多孔板で、上部にフタがあり、多孔板の反対側面にユニバーサル企画(株)のイオン測定機IC−1000が取り付けられている容積12Lの箱型測定器に試料チーズを入れ、蓋をした状態で、イオン測定器が箱中の空気を吸引して、その空気中のイオン数を計測した。ブランクとしてイオン放射性鉱物を添加していないポリウレタン弾性繊維チーズについてもイオン量を測定した。
【0077】
【実施例1】
(スラリーの調整)
ポリエーテル変性ジメチルポリシロキサン(松本油脂製薬製、MST−29、数平均分子量2800、30℃における粘度3900センチポイズ)50部を攪拌機及びジャケットの付いたタンクに仕込み、攪拌しながらイオン放射性鉱物A50部を徐々に添加した。1時間攪拌を継続したところ、均一なスラリーとなった。混合温度は60℃であった。スラリーの粘度は30℃で4000センチポイズであった。
【0078】
なお、イオン放射性鉱物Aは、酸化ジルコニウムを主成分としモナザイトを配合し、焼成、粉砕したもので、平均粒径は0.8μm、最大粒径は5μmである。放射線強度は330ベクレル/gであった。
(ポリウレタン弾性体原料の調整)
ポリウレタン弾性体合成用の原料として、以下のNCO末端プレポリマーとOH末端プレポリマーを用いた。
【0079】
窒素ガスでシールした80℃の反応釜にジフェニルメタンジイソシアネート(以下、「MDI」とする)44.6部を仕込み、紫外線吸収剤(2-(3,5-ジ-t-アミル-2-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール:20%)、酸化防止剤(3,9-ビス(2-(3-(3-t-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)-プロピオニルオキシ)-1、1-ジメチルエチル)-2、4、8、10-テトラオキサスピロ(5・5)ウンデカン:50%)、光安定剤(ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート:30%)の混合物2.2部を攪拌しながら、エチレングリコールとプロピレングリコール及びアジピン酸から合成された数平均分子量2000のポリエステルジオール100部を注入し、1時間攪拌、反応させることによりNCO末端プレポリマーを得た。
【0080】
別の窒素ガスでシールした80℃の反応釜にMDI25部を仕込み、NCO末端プレポ
リマーの製造で用いたポリエステルジオール100部を注入し、1時間反応させ、1,4-ブタンジオール28部を更に添加し反応させ、OH末端プレポリマーを得た。
(スラリーの注入及びイオン放射性ポリウレタン弾性繊維の製造)NCO末端プレポリマーとOH末端プレポリマーを1:0.42の比率で、攪拌翼を有する容量1000mlのポリウレタン弾性繊維用円筒形反応機に連続的に供給した(NCO末端プレポリマー:14.72g/分、OH末端プレポリマー:6.18g/分)。上記で得られたイオン放射性鉱物含有スラリーを、減速機付きモータで駆動するボールネジでシリンダーのピストンを移動させる注入装置のシリンダー(直径65mm、長さ300mm、容量1000ml)に入れ、ピストンで押し0.43g/分の速度で同時に注入した。反応機内での平均滞留時間は約1時間、反応温度は190℃である。
【0081】
イオン放射性鉱物が含有されたポリウレタン弾性体を固化させることなく8ノズルを有する紡糸ヘッド2台に導入した。紡糸ヘッド温度を188℃に保った。ポリウレタン弾性体はヘッドに設置したギアポンプにより計量、加圧され、フィルターでろ過後、径0.5mm、1ホールのノズルから毎分1.33gの速度で長さ6mの紡糸筒内に吐出させ(ノズルからの吐出総量:21.33g/分)、油剤を付与しながら600m/分の速度で巻き取り、22dTイオン放射性ポリウレタン弾性繊維(糸)を得た。ポリウレタン弾性体の吐出量はギアポンプの回転数で調整した。単繊維径は49μmであった。
【0082】
ノズルパックにおけるフィルターは300メッシュ金網を支持層として平均粒径90μmのガラスビーズを最終ろ過層としたもので、有効ろ過径は約15μmである。またこのフィルターのろ過面積は約12cm2であった。
【0083】
添加したイオン放射性鉱物濃度が安定するまで2時間を要したが、スムースな切り換えが行えた。2日間操業を行った後、スラリー注入を停止し元の操業に戻した。紡糸結果及び得られたイオン放射性鉱物Aを含むポリウレタン弾性繊維の性能(糸強度、伸度、繊度斑、カバリング糸切れ)を表1に記載した。巻き取った糸中の鉱物含有量は、約1.0重量%であった。
【0084】
吐出直後のポリウレタン弾性繊維のイソシアネート基含有率は、得られた糸をジブチルアミン/ジメチルフォルムアミド溶液に溶解した後、塩酸溶液で残りのジブチルアミン量を滴定して求めた。その結果0.45重量%であった。
(イオン放射性ポリウレタン弾性繊維を用いた試験編地の試作)
まず、得られたイオン放射性ポリウレタン弾性繊維を3.0倍に伸長したものを芯糸として、ポリアミド78T68フィラメント仮撚加工糸を鞘糸に用い、S撚、Z撚の撚数650回/mのSカバリング糸及びZカバリング糸を作成した。
【0085】
積極糸送り装置が設置されている針数320本、4口の永田KTスーパー4編機を使い、上記で得られたSカバリング糸及びZカバリング糸を交互に編み込み、編下がり生地を蒸気リラックスし、乾燥後つま先のみ縫製して試験編地とした。
【0086】
なお、得られた試験編地のイオン発生量を以下のように測定した。1枚の編地を多くの孔を開けた筒状の足型に被せ、下面に吸気穴の開いた内径200mm、高さ1000mmの縦型円筒容器にいれる。ユニバーサル企画(株)のイオン測定機IC−1000で円筒容器上部から編地を通して容器中の空気を吸引し、イオン濃度を測定した。
【0087】
イオン放射性ポリウレタン弾性繊維と試験編地のイオン発生量の測定結果を表2に示す。
【0088】
【実施例2】
実施例1で用いたスラリーを内容積3000mlのシリンダーに入れ1.29g/分の速度でピストンで押し出し、OH末端プレポリマーと一緒にプレミキサーを通して、混合、分散させながらNCO末端プレポリマーとともに実施例1と同様の反応機に注入し(NCO末端プレポリマー:11.11g/分、OH末端プレポリマー:5.93g/分)、吐出して22dTの糸を得た。単繊維径は49μmであった。紡糸結果及び得られたイオン放射性鉱物Aを含むポリウレタン弾性繊維の性能(糸強度、伸度、繊度斑、カバリング糸切れ)を表1に記載した。糸中のイオン放射性鉱物Aの含有量は3重量%であった。ポリウレタン弾性繊維のイソシアネート基含有率は、0.49重量%であった。
【0089】
紡糸状況は良好で試紡糸のカバリング糸切れも少なかった。プレミキサーを通す事で更に紡糸状況は良くなった。
【0090】
紡糸結果及び得られたイオン放射性鉱物を含むポリウレタン弾性繊維の性能(糸強度、伸度、繊度斑、カバリング糸切れ)を表1に記載した。得られた糸を用いて実施例1と同様に試験編地を作成し、イオン放射性ポリウレタン弾性繊維と編地のイオン発生量の測定結果を表2に示す。
【0091】
なお、実施例2のポリウレタン弾性繊維の製造方法に用いたポリウレタン弾性繊維用反応機の概要を図1を示す。OH末端プレポリマーとスラリーを混合、分散するためのプレミキサーの概要を図3に示す。
【0092】
図3に示すプレミキサーは、ケーシング内径φ80mm、ローター径φ79mm×21L、内容積約18ml、水ジャケットでケーシング外周を冷却し、3600回転/分で運転する。ローターは突起が多数あり、高速回転によるせん断、引き伸ばしを起こし分散する。
【0093】
【実施例3】
(スラリーの調整)
3-メチル-1,5-ペンタンジオールアジペート(クラレ(株)製、クラポールP2010、数平均分子量2000、30℃における粘度3700センチポイズ)60部を攪拌機及びジャケットの付いたタンクに仕込み、攪拌しながらイオン放射性鉱物B40部を徐々に添加した。1時間攪拌を継続したところ、均一なスラリーとなった。混合温度は60℃であった。スラリーの粘度は30℃で3000センチポイズであった。
【0094】
なお、イオン放射性鉱物Bは、トルマリンを主成分とし、モナザイトを配合、粉砕したもので、平均粒径は0.6μm、最大粒径は3μmである。放射線強度は200ベクレル/gであった。
(スラリーの注入及びイオン放射性ポリウレタン弾性繊維の製造)
ポリウレタン弾性体原料であるプレポリマーは実施例1と同じものを使用した。
【0095】
上記で調整したイオン放射性鉱物B含有スラリーを注入する為の設備を2組(注入装置A、B)設置し、バルブで切り替え可能にした以外は、実施例2と同様にポリウレタン弾性糸の紡糸を行った(ノズルからの吐出総量:21.33g/分)。
【0096】
具体的には、注入装置のシリンダーにスラリーを入れ、該スラリーをOH末端プレポリマーが含有されるプレミキサーに注入し、混合、分散させながら、NCO末端プレポリマーとともにポリウレタン弾性繊維用円筒形反応機に0.54g/分の速度で注入して、紡糸を行った。NCO末端プレポリマーとOH末端プレポリマーの注入比率は1:0.41とした(NCO末端プレポリマー:14.75g/分、OH末端プレポリマー:6.05g/分)。
【0097】
ポリウレタン弾性糸を2日間紡糸した後、注入装置Bのシリンダーにイオン放射性鉱物B含有スラリーを充填し、注入装置AからBに切り替え、更に紡糸を2日間継続して22dTのイオン放射性ポリウレタン弾性繊維(糸)を得た。単繊維径は49μmであった。
【0098】
なお、図2に実施例3で用いたポリウレタン弾性繊維用反応機に設置される注入装置A、Bの概略図を示す。
【0099】
紡糸結果及び得られたイオン放射性鉱物Bを含むポリウレタン弾性繊維の性能(糸強度、伸度、繊度斑、カバリング糸切れ)を表1に記載した。糸中のイオン放射性鉱物Bの含有量は1.0重量%であった。ポリウレタン弾性繊維のイソシアネート基含有率は、0.43重量%であった。
【0100】
得られた糸を用いて実施例1と同様に試験編地を作成し、イオン放射性ポリウレタン弾性繊維と編地のイオン発生量の測定結果を表2に示す。
【0101】
【実施例4】
(スラリーの調整)
3-メチル-1,5-ペンタンジオールアジペート(クラレ(株)製、クラポールP2010、数平均分子量2000、30℃における粘度3700センチポイズ)60部を攪拌機及びジャケットの付いたタンクに仕込み、攪拌しながらイオン放射性鉱物C40部を徐々に添加した。1時間攪拌を継続したところ、均一なスラリーとなった。混合温度は60℃であった。スラリーの粘度は30℃で3000センチポイズであった。
【0102】
なお、イオン放射性鉱物Cは、トルマリンを主成分とし、モナザイトを配合、粉砕したもので平均粒径は0.6μm、最大粒径は3μmである。放射線強度は80ベクレル/gであった。
(スラリーの注入及びイオン放射性ポリウレタン弾性繊維の製造)
ポリウレタン弾性体原料であるプレポリマーは実施例1と同じものを使用した。
【0103】
上記で調整したスラリーを内容積1000mlのシリンダーに入れ0.16g/分の速度でピストンで押し出し、OH末端プレポリマーが含有されるプレミキサーに添加し、混合、分散させながらNCO末端プレポリマーとともに実施例1と同様の反応機に注入し(NCO末端プレポリマー:14.91g/分、OH末端プレポリマー:6.26g/分)、22dTの糸を得た。単繊維径は50μmであった。紡糸結果及び得られたポリウレタン弾性繊維の性能(糸強度、伸度、繊度斑、カバリング糸切れ)を表1に記載した。得られた糸を用いて実施例1と同様に試験編地を作成し、糸と編地のイオン発生量を測定した。結果を表2に示す。糸中のイオン放射性鉱物Cの含有量は0.3重量%であった。ポリウレタン弾性繊維のイソシアネート基含有率は、0.51重量%であった。
【0104】
【比較例1】
イオン放射性鉱物を含有するスラリーをポリウレタン弾性体原料に注入しないこと以外は実施例1と同様にポリウレタン弾性繊維の溶融紡糸を行った。単繊維径は50μmであった。
【0105】
吐出直後のポリウレタン弾性繊維のイソシアネート基含有率は、0.45重量%であった。巻き取り直後のポリウレタン弾性繊維は強力が低いが室内に1日放置後、1.61CN/dTと向上した。(CNはセンチニュートン)
紡糸結果及び得られたポリウレタン弾性繊維の性能(糸強度、伸度、繊度斑、カバリング糸切れ)を表1に記載した。
【0106】
得られた糸を用いて実施例1と同様に試験編地を作成し、糸と編地のイオン発生量を測定した。結果を表2に示す。
【0107】
【表1】

Figure 0003930750
【0108】
【表2】
Figure 0003930750
【0109】
【比較例2】
比較例1と同様に紡糸反応を行い、ポリウレタン弾性体はヘッドに設置したギアポンプにより計量、加圧され、フィルターでろ過後、径0.4mm×2ホールのノズルから毎分1.33gの速度で長さ6mの紡糸筒内に吐出させ、ガイドで収束させた後、油剤を付与しながら600m/分の速度でポリウレタン弾性繊維を巻き取った。
【0110】
ヘッド温度は192℃とした。22dT2フィラメントのポリウレタン弾性繊維が得られた。単繊維径は34μmであった。ノズルパックにおけるフィルターは400メッシュ金網を支持層として平均粒径60μmのガラスビーズを最終ろ過層としたもので、有効ろ過径は約10μmである。
【0111】
吐出直後のポリウレタン弾性繊維のイソシアネート基含有率は、0.46重量%であった。紡糸結果及び得られたポリウレタン弾性繊維の性能(糸強度、伸度、繊度斑、カバリング糸切れ)を表3に、イオン発生量を表4に記載した。
【0112】
【比較例3】
実施例2と同じイオン放射性鉱物AとMST−29のスラリーをプレミキサーでOH末端プレポリマーに混合、分散させながらNCO末端プレポリマーとともに実施例2と同様の反応機に注入した。スラリーの注入量は0.43g/分とした。比較例2と同様のヘッドにポリウレタン弾性体を導き、22dT2フィラメントのポリウレタン弾性繊維を巻き取った。単繊度径は34μmであった。1日紡糸後、フィルター昇圧が早い為、紡糸を中断した。
【0113】
紡糸結果及び得られたイオン放射性鉱物Aを含むポリウレタン弾性繊維の性能(糸強度、伸度、繊度斑、カバリング糸切れ)を表3に、イオン発生量を表4に記載した。糸中のイオン放射性鉱物Aの含有量は1重量%であった。吐出直後のポリウレタン弾性繊維のイソシアネート基含有率は、0.42重量%であった。
【0114】
【比較例4】
比較例3と同様に紡糸を行うに当たってノズルパックのフィルターを200メッシュ金網+平均粒径100μmのガラスビーズに変えた。フィルターの有効ろ過径は17μmである。単繊維径は34μmであった。
【0115】
鉱物粉末の添加量が多いとフィルター昇圧が早く、糸の伸度、強力が低下した。
【0116】
吐出直後のポリウレタン弾性繊維のイソシアネート基含有率は、0.49重量%であった。紡糸結果及び得られたイオン放射性鉱物Cを含むポリウレタン弾性繊維の性能(糸強度、伸度、繊度斑、カバリング糸切れ)を表3に、イオン発生量を表4に記載した。糸中のイオン放射性鉱物Cの含有量は1重量%であった。
【0117】
【表3】
Figure 0003930750
【0118】
【表4】
Figure 0003930750
【0119】
【発明の効果】
本発明によれば、天然放射性元素含有無機鉱物粉末が混合されたイオン放射性ポリウレタン弾性繊維を小ロットで効率よく製造する方法が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例2で用いたポリウレタン弾性繊維用反応機を説明するための図。
【図2】 実施例3で用いたポリウレタン弾性繊維用反応機に設置される
注入装置A、Bを説明するための図。
【図3】 実施例2で用いたプレミキサーを説明するための図。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a polyurethane elastic fiber and a method for producing the same. More specifically, the present invention relates to an ion radioactive polyurethane elastic fiber containing a natural radioactive element-containing inorganic mineral powder and a method for efficiently producing the ion radioactive polyurethane elastic fiber in a small lot.
[0002]
[Prior art]
Various products in which various inorganic mineral powders are mixed with polyurethane elastic fibers are disclosed. For example, Japanese Patent Application No. 56-093119 discloses a polyurethane elastic fiber mixed with zinc oxide powder. Japanese Patent Application No. 57-165469 discloses a method of adding an inorganic mineral powder after passing through a dispersing machine such as an attritor, and Japanese Patent Application No. 3-206412 discloses a polyurethane elastic fiber mixed with an inorganic antibacterial agent. It is disclosed.
[0003]
In recent years, for the purpose of promoting health by negative ions in the air, various mineral powders capable of generating ions have been attached to fiber products or contained in fibers. Examples of minerals used include tourmaline powder (JP-A-10-212663), inorganic porous powder (JP-A-2001-279574), igneous rock powder (JP-A-11-81032), and the like.
[0004]
Examples of substances that effectively generate a large number of ions include minerals containing natural radioactive elements such as thorium and uranium.
[0005]
In addition to polyurethane elastic fiber, synthetic fiber or artificial fiber (Japanese Patent Application No. 5-11348), as a fiber added with a natural radioactive element-containing inorganic mineral powder (hereinafter also referred to as “ion radioactive mineral”) having ion radiation ability, Acrylic fibers (Japanese Patent Application No. 1-332325) are disclosed. However, there is no disclosure regarding a method for producing polyurethane elastic fibers containing an ion radioactive mineral.
[0006]
Since polyurethane elastic fibers for special applications, such as those containing ion radioactive minerals, do not have a very large capacity on the market, technology for producing them in small lots is required. In addition, degradation of fiber performance due to mixing of mineral powder must be avoided.
[0007]
In the case of producing a yarn in which an ion radioactive mineral is mixed with polyurethane elastic fiber by a dry spinning method, it is conceivable to add and mix the ion radioactive mineral to a stock solution immediately before spinning in order to cope with small lot production. However, it is not easy to uniformly mix an ion radioactive mineral with a high-viscosity spinning stock solution, and facilities such as a mixing tank, a stirrer, and a stock solution supply are required.
[0008]
In addition, since polyurethane elastic fibers are used after being stretched 3 to 4 times in the post-processing stage, yarn breakage occurs during processing if there are defects due to foreign matter in the yarn. Therefore, filtration of the stock solution is an important item in spinning polyurethane elastic fibers, and it is a good quality product to filter and remove large particle size additives and high viscosity gel particles in the stock solution before spinning. It is an indispensable condition to obtain. It is generally desirable that the required filtration accuracy is smaller than 1/3 of the single fiber diameter.
[0009]
In the case of the dry spinning method of polyurethane elastic fibers, if the single yarn fineness is increased, the surface area is relatively decreased and the evaporation rate of the solvent is lowered. Therefore, the spinning speed must be lowered. Therefore, the single yarn fineness is generally about 11 dtex (hereinafter, dtex is “dT”, where dT is the weight (g) per 10,000 m of yarn). Since the diameter of the 11dT polyurethane elastic fiber is about 34 μm, the required filtration accuracy is desirably about 12 μm or less.
[0010]
The particle size of commercially available ion radioactive minerals generally has a maximum diameter of about 3 to 5 μm. Although it is possible to further pulverize ion radioactive minerals on the market, they contain radioactive elements and are not desirable due to problems such as dust scattering. On the other hand, when the average particle size is 0.1 μm or less, secondary agglomeration is likely to occur, and on the contrary, dispersion failure may be caused. In general, when filtering a highly viscous liquid mixed with hard powders such as minerals, the filter pressurization speed must be set to 2 to 3 times the maximum diameter of the added powder for fast filter pressurization for industrial production. Do not peel. As a result, it is difficult to knead the ion radioactive mineral into the polyurethane elastic fiber by the dry spinning method.
[0011]
First, in order to prevent filter clogging, it is necessary to set a larger effective filtration diameter. As a result, the removal of the gel particles becomes insufficient, and the yarn obtained by spinning as it is has not only the occurrence of defects due to mineral particles but also the defects due to gel particles, and single yarn breakage occurs when it is stretched in the subsequent process. Cause it to occur.
[0012]
The polyurethane elastic fiber by the dry spinning method is used as a multifilament in which single yarns of about 11 dT are bonded together as described above. For this reason, for example, when one single yarn breaks with a 22dT2 filament, the portion becomes half the fineness, which directly leads to a product defect.
[0013]
On the other hand, in recent years, the use of polyurethane elastic fibers produced by a melt spinning method characterized by a soft tightening feeling when used in clothing is increasing compared to polyurethane elastic fibers obtained by a dry spinning method.
[0014]
The following three methods are known as melt spinning methods for polyurethane elastic fibers.
(1) Method of melt spinning a polyurethane elastic chip
(2) A method of spinning by mixing a polyisocyanate compound after melting a polyurethane elastic chip
(3) A so-called prepolymer obtained by reacting a polyol and a diisocyanate and a low molecular weight diol are reacted to synthesize a polyurethane elastic body, without solidifying it. spinning The reactive spinning method (3) is less costly than the methods (1) and (2) because there is no process for handling polyurethane elastic chips, and an isocyanate compound is added to the polyurethane elastic fiber polymer to be spun. When the raw material blending ratio is adjusted so as to leave about 0.4 to 1%, the heat resistance is improved by the chain extension reaction due to the residual isocyanate group after spinning, which is a preferable method. In addition, a low molecular weight diol is reacted with a part of the prepolymer in advance by the method (3) and injected into the reactor as a prepolymer having excess OH groups.
[0015]
Since the present inventors do not use a solvent, the single yarn fineness can be increased, and generally high quality polyurethane mixed with ion radioactive minerals by a melt spinning method produced with a monofilament rather than a fused multifilament at 78 dT or less. A method for efficiently producing elastic fibers in a small lot was studied.
[0016]
In the production of polyurethane elastic fibers by the melt spinning method, the following methods are conceivable for mixing ion radioactive minerals.
(1) Making a masterbatch with high concentration of ion radioactive mineral in polyurethane elastic, mixing with ordinary chips and melting
However, when making this masterbatch, there is a drawback that the reaction system is contaminated if it is added before the synthesis of the elastic body. Spots due to poor mixing and spinning failure are likely to occur.
(2) A method of mixing ion radioactive minerals at a high concentration in the polyisocyanate compound added during spinning
This method is suitable for the production of small lots, but since polyisocyanate compounds react with moisture in the air and change their properties, it is impractical to take them out of reaction tanks or mixing tanks for storage and reuse. Absent. The prepared mixture of ion radioactive mineral and polyisocyanate compound must be used up in full and washed equipment.
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above problems, and provides a polyurethane elastic fiber mixed with a natural radioactive element-containing inorganic mineral powder capable of producing a small lot and having good fiber performance, and a method for producing the same. Is an issue.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventor has obtained an ion-radiating polyurethane elastic material capable of obtaining a maximum particle size when producing a polyurethane elastic fiber mixed with a natural radioactive element-containing inorganic mineral powder by melt spinning. A natural radioactive element-containing inorganic mineral powder having a fiber diameter of 1/9 or less of the fiber is added to a dispersion medium, preferably a stable dispersion medium that does not react with moisture in the air, and the slurry contains a natural radioactive element. Efficient production of ion-radiating polyurethane elastic fibers in a small lot by continuously injecting and spinning the polyurethane elastic material so that the inorganic mineral powder content is 0.2 to 5% by weight. The present inventors have found what can be done and have completed the present invention.
[0019]
That is, the present invention is as follows.
(1) A method for producing an ion radioactive polyurethane elastic fiber comprising a natural radioactive element-containing inorganic mineral powder,
In a polyurethane elastic fiber reactor, a polyurethane elastic material, a slurry containing a natural radioactive element-containing inorganic mineral powder having a maximum particle size of 1/9 or less of the single fiber diameter of the ion-radiating polyurethane elastic fiber, and a dispersion medium Continuously and quantitatively injected,
A polyurethane elastic body is obtained by uniformly stirring the polyurethane elastic material and the slurry, melt-spun without solidifying the polyurethane elastic body, and contains 0.2 to 5% by weight of the natural radioactive element-containing inorganic mineral powder. A production method for obtaining ion-radiating polyurethane elastic fibers.
(2) The polyurethane elastic body raw material is an isocyanate-terminated prepolymer and a low molecular weight diol obtained by reacting the first polyol and the first diisocyanate, or the first polyol and the first diisocyanate are reacted. The method for producing an ion-radiating polyurethane elastic fiber according to (1), which is a hydroxyl group-terminated prepolymer obtained by reacting an isocyanate-terminated prepolymer and a low molecular weight diol, a second polyol, and a second diisocyanate.
(3) The dispersion medium is a polyether-modified polysiloxane obtained by adding one or both of ethylene oxide and propylene oxide to one selected from the group consisting of dimethylpolysiloxane, methylphenylpolysiloxane, and diphenylpolysiloxane. A method for producing an ion-radiating polyurethane elastic fiber according to 1) or (2).
(4) The dispersion medium is a polyol having an average molecular weight of 650 to 6000 consisting of one or a combination of two or more selected from the group consisting of polyether polyols, polyester polyols and polycarbonate polyols (1) or ( 2) The manufacturing method of the ion radiation polyurethane elastic fiber of 2).
(5) When the radiation intensity of the natural radioactive element-containing inorganic mineral powder is A becquerel / g and the amount added to the polyurethane elastic fiber is B% by weight, A × B is 30 or more (1) The manufacturing method of the ion radiation polyurethane elastic fiber in any one of-(4).
(6) An ion radioactive polyurethane elastic fiber containing a natural radioactive element-containing inorganic mineral powder, wherein the single yarn fineness of the ionic polyurethane elastic fiber is 17 dtex or more, and the natural radioactive element-containing inorganic mineral powder is: An ion-radiating polyurethane elastic fiber having a content of 0.2 to 5% by weight and a maximum particle size of 1/9 or less of the single fiber diameter of the ionic polyurethane elastic fiber.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention is an ion radioactive polyurethane elastic fiber containing a natural radioactive element-containing inorganic mineral powder (hereinafter also referred to as “ion radioactive mineral”), and the single yarn fineness of the ionic polyurethane elastic fiber is 17 dtex or more. The natural radioactive element-containing inorganic mineral powder has a content of 0.2 to 5% by weight and a maximum particle size of 1/9 or less of the single fiber diameter of the ionic polyurethane elastic fiber. It is an ion-radiating polyurethane elastic fiber.
[0021]
In order to obtain the ion-radiating polyurethane elastic fiber of the present invention, the polyurethane elastic fiber reactor is equipped with a polyurethane elastic material and a natural fiber having a maximum particle size of 1/9 or less of the single fiber diameter of the ion-emitting polyurethane elastic fiber. Continuously and quantitatively injecting a radioactive element-containing inorganic mineral powder and a slurry containing a dispersion medium,
The polyurethane elastic material and slurry are uniformly stirred to obtain a polyurethane elastic body, and a production method is used in which the polyurethane elastic body is melt-spun without solidifying.
[0022]
As the polyurethane elastic material, those generally used for the production of thermoplastic polyurethane elastic materials may be used. Specifically, (1) only polyurethane elastic chip; (2) combination of polyurethane elastic chip and polyisocyanate compound having isocyanate group; (3) isocyanate-terminated prepolymer and low molecular weight diol or hydroxyl-terminated prepolymer 3 patterns of combinations;
[0023]
Preferably, an isocyanate-terminated prepolymer obtained by reacting the first polyol and the first diisocyanate (3) (hereinafter referred to as “NCO-terminated prepolymer”) and a low molecular weight diol are used, or an NCO-terminated prepolymer. It is preferable to use a hydroxyl group-terminated prepolymer (hereinafter referred to as “OH-terminated prepolymer”) obtained by reacting a low molecular weight diol, a second polyol, and a second diisocyanate.
[0024]
Examples of polyurethane elastic body chips include thermoplastic polyurethane elastic bodies obtained by polymerizing polybutylene adipate having a number average molecular weight of about 2000, diphenylmethane diisocyanate, and 1,4-butanediol.
[0025]
Examples of the polyisocyanate compound include those obtained by reacting a difunctional or trifunctional glycol having a number average molecular weight of about 1000 such as polytetramethylene glycol and polycaprolactone with an excess of diphenylmethane diisocyanate.
[0026]
As the first polyol used for the NCO-terminated prepolymer, the following polyols having a number average molecular weight of 650 to 6000 are preferably used. Polyether glycols such as polytetramethylene ether glycol, polyethylene adipate, polybutylene adipate, polyesters such as polycaprolactone, polycarbonate diols such as polyhexamethylene carbonate, and mixtures thereof. Among these, polytetramethylene ether glycol and polyethylene adipate having a number average molecular weight of about 2000 are preferably used.
[0027]
As the first diisocyanate used in the NCO-terminated prepolymer, diisocyanates having a molecular weight of 500 or less are preferably used. For example, P, P′-diphenylmethane diisocyanate, tolylene diisocyanate and the like can be mentioned. P, P′-diphenylmethane diisocyanate is preferably used.
[0028]
Examples of the low molecular diol used for the OH-terminated prepolymer include glycols having a molecular weight of 500 or less. Examples include 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, ethylene glycol, bishydroxyethoxybenzene, and the like. Among these, 1,4-butanediol is preferably used.
[0029]
Examples of the second polyol and the second diisocyanate used in the OH-terminated prepolymer include the same as the first polyol and the first diisocyanate used in the NCO-terminated prepolymer. When an NCO-terminated prepolymer and an OH-terminated prepolymer are used as the polyurethane elastic material, the first polyol for the NCO-terminated prepolymer and the first diisocyanate are the second polyol for the OH-terminated prepolymer and the second diisocyanate. May be the same or different.
[0030]
When using NCO-terminated prepolymers and OH-terminated prepolymers as polyurethane elastic materials, polyol, diisocyanate, low molecular weight diol, etc. are reacted to form each prepolymer before being injected into the polyurethane elastic fiber reactor. deep.
[0031]
The NCO-terminated prepolymer can be obtained, for example, by charging diisocyanate in a tank equipped with a warm water jacket and a stirrer, then injecting polyol while stirring and stirring at 80 ° C. for 1 hour under nitrogen purge. During this reaction, various chemicals (such as ultraviolet absorbers, antioxidants and light stabilizers) for improving weather resistance, heat oxidation resistance, yellowing resistance, etc. may be added.
[0032]
UV absorbers include 2- (3,5-di-t-amyl-2-hydroxyphenyl) benzotriazole, 2- (3-t-butyl-5-methyl-2-hydroxyphenyl) -5-chlorobenzo Examples thereof include benzotriazole-based ultraviolet absorbers such as triazole and 2- (2-hydroxy-3,5-bisphenyl) benzotriazole.
[0033]
Antioxidants include 3,9-bis (2- (3- (3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) -propionyloxy) -1,1-dimethylethyl) -2,4, 8,10-tetraoxaspiro (5 ・ 5) undecane, 1,3,5-tris (4-t-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl) isocyanuric acid, pentaerythrityl-tetrakis [3- And hindered phenolic antioxidants such as (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate].
[0034]
Examples of light stabilizers include bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) sebacate, and dimethyl succinate-1. And hindered amine light stabilizers such as-(2-hydroxyethyl) -4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine condensate.
[0035]
The obtained NCO-terminated prepolymer is injected into a polyurethane elastic fiber reactor using a jacketed gear pump (for example, KAP-1 from Kawasaki Heavy Industries, Ltd.).
[0036]
For the OH-terminated prepolymer, diisocyanate is charged into a tank equipped with a warm water jacket and a stirrer, and then a polyol is injected while stirring and stirred under a nitrogen purge at 80 ° C. for 1 hour, and then a low molecular weight diol is injected and stirred. Can be obtained. In this reaction, the above-mentioned various chemicals for improving weather resistance, heat oxidation resistance, yellowing resistance and the like may be added. The obtained OH-terminated prepolymer is injected into a polyurethane elastic fiber reactor using a gear pump with a jacket (for example, KAP-1 of Kawasaki Heavy Industries, Ltd.).
[0037]
When a low molecular weight diol is used as a chain extender instead of an OH-terminated prepolymer, it is dehydrated in advance and then injected into the reactor with a variable-capacity plunger pump with a jacket linked with a gear pump for NCO-terminated prepolymer injection.
[0038]
The ratio of the NCO-terminated prepolymer and the OH-terminated prepolymer is appropriately adjusted by the rotation ratio of the injection gear pump. The ratio of NCO-terminated prepolymer to low molecular weight diol is achieved by changing the plunger pump capacity. The ratio of the NCO-terminated prepolymer to the OH-terminated prepolymer or the low molecular weight diol is preferably such that 0.3% or more of NCO groups remain in the spun polyurethane elastic fiber (yarn). When the NCO group is contained in an excess of 0.3% or more, physical properties such as high elongation and heat resistance are improved by the chain elongation reaction after spinning. The amount contained in the NCO-based yarn is preferably 1% or less. If it exceeds 1%, the viscosity of the molten polymer becomes low and spinning becomes difficult.
[0039]
The content of NCO groups in the spun yarn is measured as follows. After the spun yarn (about 1 g) was dissolved in a dibutylamine / dimethylformamide / toluene solution, excess dibutylamine was reacted with NCO groups in the sample, and the remaining dibutylamine was titrated with hydrochloric acid to contain NCO groups. Calculate the amount.
[0040]
In the slurry containing the ion radioactive mineral and the dispersion medium, the ion radioactive mineral and the dispersion medium are sufficiently mixed in advance with a mixer equipped with a hot water jacket. The slurry may contain an appropriate dispersant that does not react with the isocyanate group or accelerate the reaction.
[0041]
As the dispersion medium, polyether-modified polysiloxane obtained by adding one or both of ethylene oxide and propylene oxide to dimethylpolysiloxane, methylphenylpolysiloxane, diphenylpolysiloxane is easy to mix in the polyurethane elastic melt, and It is preferably used because it can be expected to prevent the elastic fibers from sticking to each other during winding.
[0042]
The polyether-modified polysiloxane having a viscosity of 200 to 10,000 centipoise at 30 ° C. is preferable from the viewpoint of the injection stability of the mixture and the stability against separation during storage.
[0043]
A normal measurement method is used for measuring the viscosity. For example, the viscosity is measured at 30 ° C. using a B-type viscometer of Tokyo Keiki Co., Ltd.
[0044]
Since this slurry does not react with moisture in the air, it can be prepared in batches for several lots at a time and stored in a metal can or the like. If there is a risk of absorbing moisture, vacuum drying may be performed before use.
[0045]
The dispersion medium suitably used other than the polyether-modified polysiloxane is a polyol used as a raw material for the polyurethane elastic body.
[0046]
More specifically, a number consisting of one or a combination of two or more selected from the group consisting of polyether polyols such as polytetramethylene glycol, polyester polyols such as polybutylene adipate and polycarbonate polyols such as polyhexamethylene carbonate. A polyol having an average molecular weight of 650 to 6000.
[0047]
The number of functional groups per molecule of polyol is preferably 1.8 to 2.5. In the case of a polyol having only a functional group of 1.8 or less per molecule, the elongation of the polyurethane polymer molecule is inhibited, so that the strength tends to be lowered. Also, depending on the polyol content in the dispersion medium, if the content of polyol having 3 or more functional groups is too large and the average number of functional groups is 2.5 or more, the melt viscosity of the polyurethane elastic body is abnormal. Is undesirably high, and insoluble matter is generated in the polymer. When polyols are used as the dispersion medium, they react with the isocyanate groups in the polyurethane elastic material in the reactive spinning machine and are incorporated into the polyurethane polymer. Even if the amount of the dispersion medium is large, the spinning process and yarn quality are adversely affected. Is preferred. In this case, it is preferable to lower the injection ratio of the low molecular weight diol or OH-terminated prepolymer in the polyurethane elastic material.
[0048]
The type of polyol may be the same as or different from the polyol used in each prepolymer reaction, but polyols having a melting point of 25 ° C. or less are particularly suitable for ease of handling.
[0049]
The polyol preferably has a viscosity of 200 to 10000 centipoise at 30 ° C., more preferably 300 to 7000 centipoise.
[0050]
The polyol as the dispersion medium preferably has a number average molecular weight of about 650 to 6000, which is generally used for polyurethane elastic material. A polyol having a number average molecular weight of 650 or less is not preferable because it reduces the crystallinity of the hard segment of the polyurethane elastic body and causes a decrease in heat resistance. Those having a number average molecular weight of 6000 or more have a high viscosity, and dispersion of ion radioactive minerals tends to be insufficient.
[0051]
Other liquid substances such as silicon oil can be injected as a dispersion medium, but this is not preferable because it causes phase separation during spinning with a polyurethane elastic body and causes fineness of polyurethane elastic fibers. Also, plasticizers such as dioctyl butarate can be used, but it is not preferable because it remains in the yarn after spinning and tends to reduce the strength of the yarn.
[0052]
Examples of the natural radioactive element-containing inorganic mineral powder in the present invention include monazite, xenite, and the like, but are not particularly limited as long as the mineral contains a natural radioactive element such as thorium or uranium that emits ions.
[0053]
In the present invention, the inorganic mineral powder is not a mineral powder containing only natural radioactive elements, but is a spontaneously polarizable mineral such as ceramics capable of emitting far-infrared rays or tourmaline disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-191319. What was mixed and pulverized with powder or the like has a synergistic effect and is more preferable.
[0054]
As for the ratio of the ion radioactive mineral to the dispersion medium, it is preferable that the concentration of the ion radioactive mineral is high as long as there is fluidity. However, if the content of the ion radioactive mineral in the slurry is more than 70% by weight, the viscosity is too high and injection is performed. Prone to defects. On the contrary, when the ratio of the dispersion medium is too large, the viscosity of the slurry is lowered, and separation of the ion radioactive mineral is likely to occur in the cylinder of the injector, which is not preferable. Accordingly, the content of the ion radioactive mineral in the slurry is preferably 10 to 70% by weight. The slurry has a viscosity of 100 to 10,000 at 30 ° C. Cm Poise is preferred.
[0055]
A slurry is obtained by mixing the ion radioactive mineral and the dispersion medium. As a method of continuously and quantitatively injecting the slurry into the polyurethane elastic fiber reactor into which the polyurethane elastic material is injected, the piston of the cylinder is pushed by a ball screw driven by a stepping motor with a speed reducer, and a fixed amount of slurry A device for continuously injecting is suitable for small-lot production. Although it is necessary to change the capacity of the cylinder depending on the amount of slurry injected and the size of the product lot, 500 to 3000 ml is suitable.
[0056]
In addition, the ion radioactive polyurethane elastic fiber of the present invention has an ion radioactive mineral content in the elastic fiber of 0.2 to 5% by weight. If the content is less than 0.2% by weight, the ion generation ability of the product using the ion-radiating polyurethane elastic fiber is insufficient, and if it is more than 5% by weight, the fiber performance tends to deteriorate, which is not preferable. . The content of the ion radioactive mineral in the elastic fiber is adjusted by adjusting the injection ratio of the slurry with respect to the polyurethane elastic material and various chemicals used as necessary. Specifically, from the amount of polyurethane elastic material and various chemicals supplied to the reactor, the ion radioactive mineral is 0.2 to 5% by weight based on the total amount of polyurethane elastic material and slurry. Determine the amount of slurry to be injected into the reactor.
[0057]
When using NCO-terminated prepolymer and OH-terminated prepolymer as the polyurethane elastic material, a method of redispersing the ion radioactive mineral slurry into the OH-terminated prepolymer with a premixer immediately before injection in order to dissociate the secondary aggregation of particles. Is more preferred.
[0058]
Moreover, it is also possible to produce continuously by installing two injection devices and performing a switching operation. The amount of slurry injected can be adjusted by changing the motor rotation speed with an inverter or the like. It is preferable to install a heat retaining device such as a hot water jacket in the cylinder because the amount of injection can be further stabilized.
[0059]
The polyurethane elastic material and the slurry are uniformly stirred while continuously injecting the polyurethane elastic material and the slurry into the reactor for the polyurethane elastic fiber at a constant ratio, thereby obtaining an ion-radiating mineral-containing polyurethane elastic material. In the present invention, when an NCO-terminated prepolymer and / or an OH-terminated prepolymer is used as the polyurethane elastic material, it is possible to inject while premixing the slurry in either prepolymer.
[0060]
The reactor for the polyurethane elastic fiber used in the present invention may be a reactor used for ordinary polyurethane elastic fiber melt spinning, a reaction vessel for melting the polyurethane elastic material, and the polyurethane elastic material. One having a nozzle or the like that spins without solidifying is used.
[0061]
In the production method of the present invention, when the radiation intensity of the ion radioactive mineral is A becquerel / g and the amount added to the polyurethane elastic fiber is B wt%, A × B is preferably 30 or more.
[0062]
The radiation intensity of the ion radioactive mineral is preferably 60 to 370 becquerel / g from the viewpoint of the ion generation ability of the finished product. The amount of ion radioactive mineral added to the polyurethane elastic fiber is preferably 0.2 to 5% by weight as described above.
[0063]
Radiation intensity is measured by measuring the spectrum of gamma rays generated from the sample ion radioactive mineral, classifying the spectrum into uranium series and thorium series based on the wavelength and intensity, and calculating the total number of atomic decays per second. To do.
[0064]
The average residence time in the reactor varies depending on the type of the reactor. The average residence time is determined by the following formula (1).
[0065]
[Expression 1]
Reactor volume / Polyurethane elastic body discharge x Specific gravity of polyurethane elastic body (1)
Generally, it takes about 1 hour when using a cylindrical reactor, and about 5 minutes when using a twin screw extruder.
[0066]
The obtained ion-radiating mineral-containing polyurethane elastic body is melt-spun without solidifying to obtain an ion-radiating polyurethane elastic fiber. As the melt spinning method, a normal melt spinning method may be used, and there is no particular limitation.
[0067]
By using the method for producing polyurethane elastic fibers of the present invention, polyurethane elastic fibers mixed with ion radioactive minerals as additives can be efficiently produced even in small lot production.
[0068]
In addition, it is preferable that the maximum particle diameter of an ion radioactive mineral is 1/9 or less of the single fiber diameter of the ion radioactive mineral polyurethane elastic fiber obtained. The preferred single yarn fineness of the ion radioactive mineral polyurethane elastic fiber is 17 dT or more, and the single fiber diameter is preferably 42 μm or more. In addition, when the single fiber diameter is 100 μm or more, the filament cooling during spinning becomes slow and the adhesion between filaments due to poor cooling becomes strong. Therefore, the single fiber diameter is preferably 42 to 100 μm. In addition, the maximum particle size of the ion radioactive mineral is preferably smaller than 1/3 of the filter diameter of the filter installed immediately before the spinning nozzle of the polyurethane elastic fiber reactor. Specifically, 5 μm or less is preferable. The average particle size of the ion radioactive mineral is preferably 0.1 to 1.0 μm.
[0069]
In the present invention, the single fiber diameter of the ion radioactive mineral polyurethane elastic fiber can be measured by taking and measuring an enlarged photograph of the elastic fiber using a microscope VH8000 manufactured by Keyence Corporation.
[0070]
It is preferable that the water content of the ion radioactive mineral is small. If necessary, drying is preferably performed before mixing.
[0071]
The maximum particle size and average particle size of the ion radioactive mineral are measured as follows. The particle size distribution data is created using a Shimadzu SALD-2000A tester, and the diameter at which the amount of particles smaller than the diameter is 50% is defined as the average particle diameter, and the diameter at 99% is defined as the maximum particle diameter.
[0072]
In the present invention, the number average molecular weight is measured, for example, as follows.
(1) Obtain OH groups in the sample by acetic anhydride esterification. First, OH groups in a sample are esterified with acetic anhydride, the remaining acetic anhydride is decomposed and converted to acetic acid, the remaining amount is obtained by titration, and the consumed acetic acid content is calculated to obtain OH groups.
(2) Obtain the acid value of the sample by titration.
(3) Calculate the average molecular weight as bifunctional.
[0073]
【Example】
The present invention will be specifically described below. In addition, all the parts in the following mixing | blending are a weight part.
[0074]
The measuring method of each physical property in a present Example is as follows.
[0075]
Next, a method for measuring each physical property will be described below. The same measurement was performed in the examples described later. A numerical value is an average value of each 10 cheeses.
(Thread strength) Measurement was performed at a grasping length of 5 cm and an elongation rate of 500 cm / min using a tensile tester with a constant elongation rate in an environment of a temperature of 20 ° C. and a humidity of 65%.
(Elongation) Under a temperature of 20 ° C. and a humidity of 65%, using a tensile tester with a constant elongation rate, the elongation (A) until cutting is determined by measuring at a grasping length of 5 cm and an elongation rate of 500 cm / min. Similarly, the elongation (B) until cutting is determined by measuring at a grasping length of 10 cm and an elongation rate of 1000 cm / min. Elongation is calculated | required by following formula (2).
[0076]
[Expression 2]
Elongation (%) = (B−A) / 5 × 100 (2)
(Fineness unevenness) Measured for 5 minutes under conditions of temperature 25 ° C, humidity 60%, using an Evestester of Twelvegar Worcester, with a polyurethane elastic fiber feed rate of 50 m / min and a winding speed of 100 m / min. The fineness variation rate (CV%) was determined.
(Filter pressurization) The pressure difference was measured with a pressure gauge installed between the gear pump of the spinning head and the filter, and the pressure difference after the lapse of a predetermined time from the start of the test spinning was investigated.
(Spun yarn breakage) The total number of yarn breakage of 16 spindles during the spinning period was measured.
(Covering yarn breakage) The obtained polyurethane elastic fiber was stretched 3.0 times, and the number of yarn breakage was measured when it was set on a covering test machine made of 48 spindles of Kataoka machine for 4 days at a yarn speed of 25 m.
(Method for measuring the amount of ion generation of polyurethane elastic fiber cheese) One side of the square box is a perforated plate, the top is covered with a lid, and the ion measuring machine IC-1000 of Universal Planning Co., Ltd. is attached to the opposite side of the perforated plate. The sample cheese was put in a box-type measuring device having a capacity of 12 L and the lid was covered, and the ion measuring device sucked the air in the box and measured the number of ions in the air. The amount of ions was also measured for polyurethane elastic fiber cheese to which no ion radioactive mineral was added as a blank.
[0077]
[Example 1]
(Slurry adjustment)
Polyether-modified dimethylpolysiloxane (manufactured by Matsumoto Yushi Seiyaku Co., Ltd., MST-29, number average molecular weight 2800, viscosity at 30 ° C. 3900 Cm Poise) 50 parts were charged into a tank equipped with a stirrer and a jacket, and 50 parts of ion radioactive mineral A was gradually added while stirring. When stirring was continued for 1 hour, a uniform slurry was obtained. The mixing temperature was 60 ° C. The viscosity of the slurry is 4000 at 30 ° C. Cm It was a poise.
[0078]
The ion radioactive mineral A is composed of zirconium oxide as a main component, monazite blended, fired and pulverized, and has an average particle size of 0.8 μm and a maximum particle size of 5 μm. The radiation intensity was 330 becquerel / g.
(Adjustment of polyurethane elastic material)
The following NCO-terminated prepolymer and OH-terminated prepolymer were used as raw materials for polyurethane elastic body synthesis.
[0079]
44.6 parts of diphenylmethane diisocyanate (hereinafter referred to as “MDI”) is charged into an 80 ° C. reaction kettle sealed with nitrogen gas, and an ultraviolet absorber (2- (3,5-di-t-amyl-2-hydroxyphenyl) is added. ) Benzotriazole: 20%), antioxidant (3,9-bis (2- (3- (3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) -propionyloxy) -1,1-dimethylethyl ) -2,4,8,10-tetraoxaspiro (5 · 5) undecane: 50%), light stabilizer (bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate: 30%) An NCO-terminated prepolymer was obtained by injecting 100 parts of a polyester diol having a number average molecular weight of 2000 synthesized from ethylene glycol, propylene glycol and adipic acid while stirring 2.2 parts of the mixture. It was.
[0080]
In an 80 ° C reaction kettle sealed with another nitrogen gas MDI 25 parts, NCO end pre-po
100 parts of the polyester diol used in the production of the polymer was injected and reacted for 1 hour, and 28 parts of 1,4-butanediol was further added and reacted to obtain an OH-terminated prepolymer.
(Injection of slurry and production of ion-radiating polyurethane elastic fiber) Continuous NCO-terminated prepolymer and OH-terminated prepolymer at a ratio of 1: 0.42 in a cylindrical reactor for polyurethane elastic fiber with a capacity of 1000 ml having a stirring blade (NCO-terminated prepolymer: 14.72 g / min, OH-terminated prepolymer: 6.18 g / min). The slurry containing the ion radioactive mineral obtained above is put into a cylinder (65 mm in diameter, 300 mm in length, 1000 ml in capacity) of an injection device that moves the piston of the cylinder with a ball screw driven by a motor with a speed reducer, and pushed by the piston. Simultaneous injection at a rate of 43 g / min. The average residence time in the reactor is about 1 hour, and the reaction temperature is 190 ° C.
[0081]
The polyurethane elastic body containing the ion radioactive mineral was introduced into two spinning heads having 8 nozzles without solidifying. The spinning head temperature was kept at 188 ° C. The polyurethane elastic body is measured and pressurized by a gear pump installed on the head, filtered through a filter, and discharged from a nozzle of 0.5 mm diameter and 1 hole into a 6 m long spinning tube at a rate of 1.33 g / min ( The total amount discharged from the nozzle: 21.33 g / min) was wound at a speed of 600 m / min while applying an oil agent to obtain 22 dT ion-radiating polyurethane elastic fibers (yarns). The discharge amount of the polyurethane elastic body was adjusted by the rotation speed of the gear pump. The single fiber diameter was 49 μm.
[0082]
The filter in the nozzle pack uses a 300-mesh wire mesh as a support layer and glass beads with an average particle size of 90 μm as the final filtration layer, and the effective filtration diameter is about 15 μm. The filtration area of this filter is about 12cm 2 Met.
[0083]
It took 2 hours for the added ion radioactive mineral concentration to stabilize, but smooth switching was possible. After operating for 2 days, slurry injection was stopped and returned to the original operation. The spinning results and the performance (yarn strength, elongation, fineness unevenness, covering yarn breakage) of the polyurethane elastic fiber containing the ion radioactive mineral A are shown in Table 1. The mineral content in the wound yarn was about 1.0% by weight.
[0084]
The isocyanate group content of the polyurethane elastic fiber immediately after discharge was determined by dissolving the obtained yarn in a dibutylamine / dimethylformamide solution and titrating the remaining dibutylamine with a hydrochloric acid solution. As a result, it was 0.45% by weight.
(Prototype of test knitted fabric using ion-radiating polyurethane elastic fiber)
First, using the obtained ion-radiating polyurethane elastic fiber stretched 3.0 times as a core yarn and using a polyamide 78T68 filament false twisted yarn as a sheath yarn, S twist and Z twist 650 times / m S covering yarn and Z covering yarn were prepared.
[0085]
Using the Nagata KT Super 4 knitting machine with 4 stitches, with 4 active yarn feeders, the S covering yarn and Z covering yarn obtained above are alternately knitted to steam relax the knitted fabric. After drying, only the toe was sewn to obtain a test knitted fabric.
[0086]
In addition, the ion generation amount of the obtained test knitted fabric was measured as follows. One knitted fabric is covered with a cylindrical foot mold having many holes, and is put into a vertical cylindrical container having an inner diameter of 200 mm and a height of 1000 mm with an intake hole on the lower surface. The air in the container was sucked through the knitted fabric from the upper part of the cylindrical container with an ion measuring machine IC-1000 of Universal Planning Co., Ltd., and the ion concentration was measured.
[0087]
Table 2 shows the measurement results of the ion generation amount of the ion-radiating polyurethane elastic fiber and the test knitted fabric.
[0088]
[Example 2]
The slurry used in Example 1 was put into a cylinder having an internal volume of 3000 ml and extruded with a piston at a rate of 1.29 g / min. 1 (NCO-terminated prepolymer: 11.11 g / min, OH-terminated prepolymer: 5.93 g / min) and discharged to obtain a 22 dT yarn. The single fiber diameter was 49 μm. The spinning results and the performance (yarn strength, elongation, fineness unevenness, covering yarn breakage) of the polyurethane elastic fiber containing the ion radioactive mineral A are shown in Table 1. The content of the ion radioactive mineral A in the yarn was 3% by weight. The isocyanate group content of the polyurethane elastic fiber was 0.49% by weight.
[0089]
The spinning condition was good and there were few covering yarn breaks in the trial spinning. The spinning situation was further improved by passing the premixer.
[0090]
Spinning results and obtained ion radioactive minerals A Table 1 shows the performance (yarn strength, elongation, fineness unevenness, covering yarn breakage) of the polyurethane elastic fiber containing. A test knitted fabric was prepared using the obtained yarn in the same manner as in Example 1, and the measurement results of the ion generation amount of the ion-radiating polyurethane elastic fiber and the knitted fabric are shown in Table 2.
[0091]
In addition, the outline | summary of the reactor for polyurethane elastic fibers used for the manufacturing method of the polyurethane elastic fiber of Example 2 is shown in FIG. An outline of a premixer for mixing and dispersing the OH-terminated prepolymer and the slurry is shown in FIG.
[0092]
The premixer shown in FIG. 3 is operated at 3600 rpm with the casing inner diameter φ80 mm, the rotor diameter φ79 mm × 21 L, the inner volume approximately 18 ml, and the outer periphery of the casing cooled with a water jacket. The rotor has many protrusions that cause shearing and stretching by high-speed rotation and disperse.
[0093]
[Example 3]
(Slurry adjustment)
60 parts of 3-methyl-1,5-pentanediol adipate (manufactured by Kuraray Co., Ltd., Kurapol P2010, number average molecular weight 2000, viscosity 3700 centipoise at 30 ° C.) was charged into a tank equipped with a stirrer and jacket, and the ions were stirred. 40 parts of radioactive mineral B was gradually added. When stirring was continued for 1 hour, a uniform slurry was obtained. The mixing temperature was 60 ° C. The viscosity of the slurry is 3000 at 30 ° C. Cm It was a poise.
[0094]
The ion radioactive mineral B is composed of tourmaline as a main component, monazite blended and pulverized, and has an average particle size of 0.6 μm and a maximum particle size of 3 μm. The radiation intensity was 200 becquerels / g.
(Slurry injection and production of ion-radiating polyurethane elastic fiber)
The same prepolymer as the polyurethane elastic material was used as in Example 1.
[0095]
The polyurethane elastic yarn was spun in the same manner as in Example 2 except that two sets of equipment (injection apparatuses A and B) for injecting the slurry containing the ion radioactive mineral B prepared as described above were installed and switched by a valve. (Total discharge amount from nozzle: 21.33 g / min).
[0096]
Specifically, the injection device B The slurry was put into a cylinder of the reactor, and the slurry was poured into a premixer containing an OH-terminated prepolymer, mixed and dispersed, and mixed with an NCO-terminated prepolymer into a cylindrical reactor for polyurethane elastic fibers at 0.54 g / min. Injection was carried out at a speed to perform spinning. The injection ratio of NCO-terminated prepolymer to OH-terminated prepolymer was 1: 0.41 (NCO-terminated prepolymer: 14.75 g / min, OH-terminated prepolymer: 6.05 g / min).
[0097]
After spinning the polyurethane elastic yarn for 2 days, the cylinder of the injection device B is filled with the slurry containing the ion radioactive mineral B, switched from the injection device A to B, and the spinning is continued for 2 days to continue the 22dT ion-radiation polyurethane elastic fiber ( Thread). The single fiber diameter was 49 μm.
[0098]
In addition, the schematic of injection apparatus A and B installed in the reactor for polyurethane elastic fibers used in Example 3 in FIG. 2 is shown.
[0099]
The spinning results and the performance (yarn strength, elongation, fineness unevenness, covering yarn breakage) of the polyurethane elastic fiber containing the ion radioactive mineral B obtained are shown in Table 1. The content of the ion radioactive mineral B in the yarn was 1.0% by weight. The isocyanate group content of the polyurethane elastic fiber was 0.43% by weight.
[0100]
A test knitted fabric was prepared using the obtained yarn in the same manner as in Example 1, and the measurement results of the ion generation amount of the ion-radiating polyurethane elastic fiber and the knitted fabric are shown in Table 2.
[0101]
[Example 4]
(Slurry adjustment)
Charge 60 parts of 3-methyl-1,5-pentanediol adipate (manufactured by Kuraray Co., Ltd., Kurapol P2010, number average molecular weight 2000, viscosity 3700 centipoise at 30 ° C.) into a tank equipped with a stirrer and jacket, 40 parts of radioactive mineral C was gradually added. When stirring was continued for 1 hour, a uniform slurry was obtained. The mixing temperature was 60 ° C. The viscosity of the slurry is 3000 at 30 ° C. Cm It was a poise.
[0102]
The ion radioactive mineral C is mainly composed of tourmaline, monazite blended and pulverized, and has an average particle size of 0.6 μm and a maximum particle size of 3 μm. The radiation intensity was 80 becquerel / g.
(Slurry injection and production of ion-radiating polyurethane elastic fiber)
The same prepolymer as the polyurethane elastic material was used as in Example 1.
[0103]
The slurry prepared above is put into a cylinder with an internal volume of 1000 ml, extruded with a piston at a speed of 0.16 g / min, added to a premixer containing an OH-terminated prepolymer, and mixed and dispersed together with an NCO-terminated prepolymer. The same reactor as in Example 1 was injected (NCO-terminated prepolymer: 14.91 g / min, OH-terminated prepolymer: 6.26 g / min) to obtain a 22 dT yarn. The single fiber diameter was 50 μm. The spinning results and the performance of the obtained polyurethane elastic fiber (yarn strength, elongation, fineness unevenness, covering yarn breakage) are shown in Table 1. A test knitted fabric was prepared using the obtained yarn in the same manner as in Example 1, and the amount of ions generated from the yarn and the knitted fabric was measured. The results are shown in Table 2. The content of ion radioactive mineral C in the yarn was 0.3% by weight. The isocyanate group content of the polyurethane elastic fiber was 0.51% by weight.
[0104]
[Comparative Example 1]
Polyurethane elastic fibers were melt-spun in the same manner as in Example 1 except that the slurry containing the ion radioactive mineral was not injected into the polyurethane elastic material. The single fiber diameter was 50 μm.
[0105]
The isocyanate group content of the polyurethane elastic fiber immediately after discharge was 0.45% by weight. The polyurethane elastic fiber immediately after winding was low in strength, but improved to 1.61 CN / dT after being left in the room for 1 day. (CN is sentinton)
The spinning results and the performance of the obtained polyurethane elastic fiber (yarn strength, elongation, fineness unevenness, covering yarn breakage) are shown in Table 1.
[0106]
A test knitted fabric was prepared using the obtained yarn in the same manner as in Example 1, and the amount of ions generated from the yarn and the knitted fabric was measured. The results are shown in Table 2.
[0107]
[Table 1]
Figure 0003930750
[0108]
[Table 2]
Figure 0003930750
[0109]
[Comparative Example 2]
The spinning reaction was carried out in the same manner as in Comparative Example 1, and the polyurethane elastic body was measured and pressurized by a gear pump installed on the head, filtered through a filter, and then passed through a nozzle having a diameter of 0.4 mm × 2 holes at a rate of 1.33 g / min. After discharging into a 6 m long spinning tube and converging with a guide, the polyurethane elastic fiber was wound up at a speed of 600 m / min while applying an oil agent.
[0110]
The head temperature was 192 ° C. A 22dT2 filament polyurethane elastic fiber was obtained. The single fiber diameter was 34 μm. The filter in the nozzle pack has 400 mesh wire mesh as a support layer and glass beads having an average particle size of 60 μm as the final filtration layer, and the effective filtration diameter is about 10 μm.
[0111]
The isocyanate group content of the polyurethane elastic fiber immediately after discharge was 0.46% by weight. The spinning results and the performance of the obtained polyurethane elastic fiber (yarn strength, elongation, fineness unevenness, covering yarn breakage) are shown in Table 3, and the amount of ions generated is shown in Table 4.
[0112]
[Comparative Example 3]
The slurry of the same ion radioactive mineral A and MST-29 as in Example 2 was mixed with and dispersed in the OH-terminated prepolymer with a premixer and injected into the same reactor as in Example 2 together with the NCO-terminated prepolymer. The amount of slurry injected was 0.43 g / min. A polyurethane elastic body was led to the same head as in Comparative Example 2, and a 22dT2 filament polyurethane elastic fiber was wound up. The single fineness diameter was 34 μm. After spinning for 1 day, spinning was interrupted because the filter pressurization was fast.
[0113]
The spinning results and the performance (yarn strength, elongation, fineness unevenness, covering yarn breakage) of the polyurethane elastic fiber containing the ion radioactive mineral A are shown in Table 3, and the ion generation amount is shown in Table 4. The content of the ion radioactive mineral A in the yarn was 1% by weight. The isocyanate group content of the polyurethane elastic fiber immediately after discharge was 0.42% by weight.
[0114]
[Comparative Example 4]
In performing spinning in the same manner as in Comparative Example 3, the filter of the nozzle pack was changed to 200 mesh wire mesh + glass beads having an average particle diameter of 100 μm. The effective filtration diameter of the filter is 17 μm. The single fiber diameter was 34 μm.
[0115]
When the amount of mineral powder added was large, the pressure of the filter increased quickly, and the yarn elongation and strength decreased.
[0116]
The isocyanate group content of the polyurethane elastic fiber immediately after discharge was 0.49% by weight. The spinning results and the performance (yarn strength, elongation, fineness unevenness, covering yarn breakage) of the polyurethane elastic fiber containing the ion radioactive mineral C are shown in Table 3, and the ion generation amount is shown in Table 4. The content of the ion radioactive mineral C in the yarn was 1% by weight.
[0117]
[Table 3]
Figure 0003930750
[0118]
[Table 4]
Figure 0003930750
[0119]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the method of manufacturing efficiently the ion radioactive polyurethane elastic fiber with which the natural radioactive element containing inorganic mineral powder was mixed can be provided with a small lot.
[Brief description of the drawings]
1 is a diagram for explaining a polyurethane elastic fiber reactor used in Example 2. FIG.
FIG. 2 is installed in the polyurethane elastic fiber reactor used in Example 3
The figure for demonstrating injection | pouring apparatus A and B. FIG.
3 is a diagram for explaining a premixer used in Example 2. FIG.

Claims (6)

ポリウレタン弾性繊維用反応機に、ポリウレタン弾性体原料と、天然放射性元素含有無機鉱物粉末及び分散媒体を含むスラリーとを連続して定量的に注入し、ポリウレタン弾性体原料とスラリーを均一に攪拌してポリウレタン弾性体を得、該ポリウレタン弾性体を固化させることなく溶融紡糸して、前記天然放射性元素含有無機鉱物粉末を0.2〜5重量%含有するイオン放射性ポリウレタン弾性繊維を得る製造方法であって、
前記天然放射性元素含有無機鉱物粉末の最大粒径が、得られるイオン放射性ポリウレタン弾性繊維の単繊維径の1/9以下となるように、前記イオン放射性ポリウレタン弾性繊維を製造する、イオン放射性ポリウレタン弾性繊維の製造方法。
Polyurethane elastic fiber for reactor, a polyurethane elastomer material, quantitatively injecting the slurry continuously including natural radioactive element-containing inorganic mineral powders and dispersing medium, uniformly stirring the polyurethane elastic material and slurry Te to obtain a polyurethane elastomer, and melt spinning without solidifying the polyurethane elastomer, met production method to obtain an ion-radioactive polyurethane elastic fiber the natural radioactive element-containing inorganic mineral powders containing 0.2 to 5 wt% And
An ion-radiating polyurethane elastic fiber for producing the ion-radiating polyurethane elastic fiber so that the maximum particle size of the natural radioactive element-containing inorganic mineral powder is 1/9 or less of the single fiber diameter of the obtained ion-radiating polyurethane elastic fiber. Manufacturing method.
前記ポリウレタン弾性体原料は、第1のポリオールと第1のジイソシアネートとを反応させたイソシアネート末端プレポリマー及び低分子量ジオールであるか、あるいは第1のポリオールと第1のジイソシアネートとを反応させたイソシアネート末端プレポリマー及び低分子量ジオールと第2のポリオールと第2のジイソシアネートとを反応させた水酸基末端プレポリマーである請求項1記載のイオン放射性ポリウレタン弾性繊維の製造方法。  The polyurethane elastic material is an isocyanate-terminated prepolymer and a low molecular weight diol obtained by reacting the first polyol and the first diisocyanate, or an isocyanate terminal obtained by reacting the first polyol and the first diisocyanate. The method for producing ion-radiating polyurethane elastic fibers according to claim 1, which is a hydroxyl group-terminated prepolymer obtained by reacting a prepolymer, a low molecular weight diol, a second polyol, and a second diisocyanate. 前記分散媒体は、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン及びジフェニルポリシロキサンからなる群から選ばれる1種にエチレンオキサイド、プロピレンオキサイドの一方又は両方を付加させたポリエーテル変性ポリシロキサンである請求項1又は2記載のイオン放射性ポリウレタン弾性繊維の製造方法。  The dispersion medium is a polyether-modified polysiloxane obtained by adding one or both of ethylene oxide and propylene oxide to one selected from the group consisting of dimethylpolysiloxane, methylphenylpolysiloxane, and diphenylpolysiloxane. 3. A method for producing an ion-radiating polyurethane elastic fiber according to 2. 前記分散媒体は、ポリエーテル系ポリオール、ポリエステル系ポリオール及びポリカーボネート系ポリオールからなる群から選ばれる1種又は2種以上の組み合わせからなる平均分子量650〜6000のポリオールである請求項1又は2記載のイオン放射性ポリウレタン弾性繊維の製造方法。  3. The ion according to claim 1, wherein the dispersion medium is a polyol having an average molecular weight of 650 to 6000 comprising one or a combination of two or more selected from the group consisting of polyether polyols, polyester polyols and polycarbonate polyols. Manufacturing method of radioactive polyurethane elastic fiber. 前記天然放射性元素含有無機鉱物粉末の放射線強度をAベクレル/g、ポリウレタン弾性繊維に対する添加量をB重量%としたとき、A×Bが30以上であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか記載のイオン放射性ポリウレタン弾性繊維の製造方法。  5. The A × B is 30 or more, wherein the radiation intensity of the natural radioactive element-containing inorganic mineral powder is A becquerel / g and the amount added to the polyurethane elastic fiber is B wt%. The manufacturing method of the ion radiation polyurethane elastic fiber in any one. 前記分散媒体は、30℃における粘度が200〜10000センチポイズであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のイオン放射性ポリウレタン弾性繊維の製造方法 The method for producing ion-radiating polyurethane elastic fibers according to any one of claims 1 to 5, wherein the dispersion medium has a viscosity at 30 ° C of 200 to 10,000 centipoise .
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