JP3988123B2 - Polyurethane elastic fiber and method for producing the same - Google Patents

Polyurethane elastic fiber and method for producing the same Download PDF

Info

Publication number
JP3988123B2
JP3988123B2 JP2002121610A JP2002121610A JP3988123B2 JP 3988123 B2 JP3988123 B2 JP 3988123B2 JP 2002121610 A JP2002121610 A JP 2002121610A JP 2002121610 A JP2002121610 A JP 2002121610A JP 3988123 B2 JP3988123 B2 JP 3988123B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polyurethane
elastic fiber
scum
impurity
evaluation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2002121610A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2003013362A (en
Inventor
利宏 田中
裕 西河
惣治 小菅
Original Assignee
オペロンテックス株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by オペロンテックス株式会社 filed Critical オペロンテックス株式会社
Priority to JP2002121610A priority Critical patent/JP3988123B2/en
Publication of JP2003013362A publication Critical patent/JP2003013362A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3988123B2 publication Critical patent/JP3988123B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリウレタン系弾性繊維およびその製造方法に関する。
【0002】
さらに詳しくは、後加工工程で使用する場合、パッケージから糸条の解舒を安定して行うことができ、得られる編物、織物等の品質を優れたものにすることができるポリウレタン系弾性繊維およびその製造方法に関する。
【0003】
【従来の技術】
ポリウレタン系弾性繊維は、大きな伸度と伸長回復力を有し、その優れた弾性特性により伸縮性やフィット性が要求される水着等の用途に使用される。
【0004】
しかし、一定の引っ張り応力が加わった際の伸びが大きいため、後加工工程でガイド類との摩擦抵抗によって繊維が伸びやすく、得られる編物、織物等に引きつれ等の斑が発生する。
【0005】
また、ポリウレタン系弾性繊維は粘着性が大きいため、パッケージ中における糸条同士の膠着が生じやすく、パッケージからの糸条の解舒が困難となる。
【0006】
このようなガイド類との摩擦抵抗や粘着性を低下するために各種の処理剤や添加剤が使用されている。
【0007】
かかる処理剤として特公昭42−8438号公報、特開平2−127570号公報、特開平8−74179号公報には、ステアリン酸マグネシウムを含有するポリジメチルシロキサンが開示されているが、パッケージからの糸条の解舒性を十分に改良しているとは言い難かった。
【0008】
さらに、従来のステアリン酸マグネシウムを含有する処理剤は、糸条がガイド類と高速で擦過されることにより、スカムがガイド類に脱落、蓄積し、糸切れ等のトラブルが発生するという問題があった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、後加工工程で使用した際、安定操業することができ、かつ得られる編物、織物等の製品の品質を優れたものとすることができるポリウレタン系弾性繊維を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明のポリウレタン系弾性繊維は、前記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
【0011】
すなわち、金属石けんを含有し、かつ、不純物が50ppm以下である処理剤が付与されてなるとともに、前記不純物が窒素、リン、硫黄、塩素のうち少なくとも一種以上を含有する無機塩であることを特徴とするポリウレタン系弾性繊維である。
【0012】
また、本発明のポリウレタン系弾性繊維の製造方法は、前記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
【0013】
すなわち、金属石けんを含有し、かつ、不純物を実質的に含有しない処理剤を付与するとともに、前記不純物が窒素、リン、硫黄、塩素のうち少なくとも一種以上を含有する無機塩であることを特徴とするポリウレタン系弾性繊維の製造方法である。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明のポリウレタン系弾性繊維は、金属石けんを含有する処理剤が付与されてなるものである。
【0015】
本発明で使用する処理剤が金属石けんを含有しないと、巻き取られた糸条をパッケージから解舒することが困難となる問題がある。
【0016】
かかる金属石けんとして、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、アイコサン酸、ドコサン酸、ラウリン酸、12−ヒドロキシステアリン酸、アラキン酸、ベヘン酸、オクタン酸、トール油脂肪酸等の脂肪酸、アビエチン酸、ネオアビエチン酸、d−ピマル酸、イソ−d−ピマル酸、ポドカルプ酸、アガテンジカルボン酸、安息香酸、ケイ皮酸、p−オキシケイ皮酸、ジテルペン酸等の樹脂酸またはナフテン酸等のアルカリ塩以外の金属塩またはこれらの混合塩が好ましい。
【0017】
金属塩中の金属種としては、アルミニウム、カルシウム、亜鉛、マグネシウム、銀、バリウム、ベリリウム、カドミウム、コバルト、クロム、銅、鉄、水銀、マンガン、ニッケル、鉛、スズ、チタン等が好ましい。
【0018】
本発明で使用する金属石けんは、脂肪酸金属塩が好ましく、特にステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム等が好ましい。
【0019】
本発明で使用される処理剤は、金属石けんの他に、平滑剤、帯電防止剤、分散剤等を含有することも好ましい。
【0020】
平滑剤としては、鉱物油等のパラフィン系炭化水素、ヤシ油、牛脂、パーム油、ひまし油、ナタネ油等の天然油脂類、ラウリルオレート、ネオペンチルジラウレート、オレイルオレート、ジオレイルアジペート、2−エチルヘキシルステアレート、イソプロピルミリステート、イソプロピルパルミテート、ノルマルブチルステアレート、イソラウリルオレート、ネオペンチルグリコールジオレエート、トリメチロールプロパントリ2−エチルヘキサノエート、ペンタエリスリトールテトラペラルゴネート等の脂肪族エステル類、シロキサン単位として、1)ジメチルシロキサン単位から成るポリジメチルシロキサン、2)ジメチルシロキサン単位と炭素数2〜4のアルキル基を含むジアルキルシロキサン単位とから成るポリジアルキルシロキサン類、3)ジメチルシロキサン単位とメチルフェニルシロキサン単位とから成るポリシロキサン類等のシリコーンオイル等が好ましく使用される。
【0021】
本発明において平滑剤は、取り扱い性やガイド類との走行摩擦を低減する観点から、25℃における粘度が5×10-6〜50×10-62 /Sであるのが好ましい。かかる粘度は、JIS−K2283(原油及び石油製品−動粘度試験方法及び粘度指数算出方法)に記載された方法で測定され得る。
【0022】
帯電防止剤としては、アルキルサルフェート、脂肪酸石けん、アルキルスルフォネート、アルキル燐酸エステル等のアニオン界面活性剤等が好ましく使用される。
【0023】
分散剤としては、シリコーンレジン、ポリエーテル変性シリコーン、カルビノール変性シリコーン、カルボキシル変性シリコーン、アミノ変性シリコーン、アミド変性シリコーン、カルボキシアミド変性シリコーン、メルカプト変性シリコーン、有機カルボン酸等が単独または混合物として好ましく使用される。
【0024】
また、本発明で使用される処理剤には必要に応じて、つなぎ剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防腐剤、濡れ性向上剤等の通常合成繊維処理剤に使用される成分を含有させることも好ましく行われる。これらの金属石けん、平滑剤、帯電防止剤等の含有量は、目的に応じて適宜決定されるのが好ましい。
【0025】
本発明で使用される処理剤は、不純物の含有量が50ppm以下である。
【0026】
不純物が50ppmを越えると、ガイド類にスカムが脱落、蓄積する問題がある。
【0027】
不純物とは、前記の金属石けん、平滑剤、帯電防止剤、分散剤等の処理剤に所定の効果を発揮させるために含有させる成分以外のものをいう。
【0028】
不純物は、使用する金属石けん、平滑剤等の製造工程において副成したり、合成繊維用処理剤の製造工程中に混入すると考えられる。
【0029】
例えば、金属石けんは、脂肪酸と金属酸化物、水酸化物とを反応させる直接法または脂肪酸と水酸化ナトリウムをけん化反応させ、金属塩水溶液で複分解させる複分解法等で製造される。
【0030】
金属石けんの製造は、低温の反応条件で微粉末のものを製造することができるため、複分解法が採用されることが一般的であるが、複分解法では多量に副生する塩化ナトリウムや原料として使用する水酸化ナトリウムに不純物として窒素、リン、硫黄、塩素を含む化合物が混入する場合がある。例えば、カリウムイオン、カルシウムイオン、硫酸イオン、リン酸イオン、硝酸イオン等で構成される無機塩が混入する場合があり、これらの不純物、特に水溶性塩を最終工程で精製しても残存する場合がある。
【0031】
本発明で使用される合成繊維用処理剤は、金属石けんに含有する金属種以外の金属を含有する不純物を実質的に含有しないのが好ましい。
【0032】
金属石けんとしてステアリン酸マグネシウムを使用する場合、硫酸ナトリウムおよび塩化ナトリウムのうち少なくとも一種を不純物として実質的に含有しないのが好ましい。
【0033】
本発明で使用される金属石けん等の固体物質の平均粒子径は、取り扱い性や分散性を向上させる観点から、0.1〜1.0μmであるのが好ましい。
【0034】
本発明で使用される合成繊維用処理剤の製造方法は、特に制限されるものではなく、例えば、固体であるステアリン酸マグネシウム等の金属石けんと液体であるシリコーンオイル等の平滑剤とを所定割合で混合し、湿式粉砕して金属石けんを分散させる方法が挙げられる。ここで湿式粉砕に用いる粉砕機としては、縦型ビーズミル、横型ビーズミル、サンドグラインダー、コロイドミル等の各種の湿式粉砕機が使用できる。
【0035】
本発明のポリウレタン系弾性繊維は、ポリウレタン重合体を紡糸することにより得られる繊維をいう。
【0036】
本発明におけるポリウレタン重合体は、ポリウレタン−ウレア共重合体であってもよいし、ポリウレタンとポリウレタン−ウレアの混合物もしくは共重合体であってもよい。
【0037】
より具体的には、本発明におけるポリウレタン重合体は、2種類の型のセグメント:(a)長鎖のポリエーテル、ポリエステルセグメントであるソフトセグメントと(b)有機イソシアネートとジアミン鎖伸長剤またはジオール鎖伸長剤との反応により誘導された比較的短鎖のセグメントであるハードセグメントとを含有する。
【0038】
通常、かかるポリウレタン重合体は、ヒドロキシル末端ソフトセグメント前駆体を有機ジイソシアネートでキャッピングすることによって得られるプレポリマー生成物をジアミンまたはジオールで鎖伸長させるプレポリマー法で得てもよいし、また、全ての原料を同一浴に入れて重合させるワンショット法で得てもよく、またその他の方法で得てもよい。
【0039】
典型的なポリエーテルソフトセグメントにはポリテトラメチレンエーテルグライコール(以下、PTMGと略す)、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、テトラヒドロフラン、3−メチルテトラヒドロフラン等から誘導されたもの、およびこれらの共重合体が含まれ得る。その中でもポリテトラメチレンエーテルグライコールから誘導されたポリエーテルが好ましい。典型的なポリエステルソフトセグメントには、(a)エチレングライコール、ポリテトラメチレンエーテルグライコール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール等と(b)二塩基酸、たとえばアジピン酸、コハク酸等との反応性物が含まれ得る。
【0040】
ソフトセグメントは、典型的なポリエーテルとポリエステルとから、またはポリカーボネートジオール、たとえば、ポリ−(ペンタン−1,5−カーボネート)ジオールおよびポリ−(ヘキサン−1,6−カーボネート)ジオール等から形成されたポリエーテルエステルのような共重合体であってもよい。
【0041】
本発明で用いる有機ジイソシアネートの典型は、ビス−(p−イソシアナートフェニル)−メタン(以下、MDIと略す)、トリレンジイソシアネート(以下、TDIと略す)、ビス−(4−イソシアナートシクロヘキシル)−メタン(以下、PICMと略す)、へキサメチレンジイソシアネート、3,3,5−トリメチル−5−メチレンシクロヘキシルジイソシアネート等である。その中でも、特にMDIが好ましい。
【0042】
種々のジアミン、たとえば、エチレンジアミン、1,3−シクロヘキサンジアミン、1,4−シクロヘキサンジアミン等がポリウレタンウレアを形成させるための鎖伸長剤に好適である。鎖停止剤は、ポリウレタンウレアの最終的な分子量の調節を助けるために反応混合物に含有させることができる。通常、鎖停止剤は活性水素を有する一官能性化合物、たとえば、ジエチルアミンを用いるのが好ましい。
【0043】
また、鎖伸長剤としては、上記アミンに限定されることはなく、ジオールを用いてもよい。例えば、エチレングライコール、1,3−プロパンジオール、4−ブタンジオール、ネオペンチルグライコール、1,2−プロピレングライコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−ビス(β−ヒドロキシエトキシ)ベンゼン、ビス(β−ヒドロキシエチル)テレフタレートおよびパラキシリレンジオール等である。ジオール鎖伸長剤は、1種のみのジオールに限定されるわけでなく、複数種のジオールからなるものであってもよい。また、イソシアネート基と反応する1個の水酸基を含む化合物と併用していてもよい。この場合、このようなポリウレタンを得る方法については溶融重合法、溶液重合法など各種方法を採用できる。重合の処方についても、特に限定されずに、たとえば、ポリオールとジイソシアネー卜と、ジオールからなる鎖伸長剤とを同時に反応させることにより、ポリウレタンを合成する方法等が挙げられ、いずれの方法によるものでもよい。
【0044】
本発明においては、ポリウレタン重合体はベンゾトリアゾール系等の紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系等の耐候剤、ヒンダードフェノール系等の酸化防止剤、酸化チタン、酸化鉄等の各種顔料、硫酸バリウム、酸化亜鉛、酸化セシウム、銀イオン等を含有する機能性添加剤等が含有されていてもよい。
【0045】
本発明においては、前記ポリウレタン重合体は溶媒を用いてポリウレタン溶液として使用することも好ましく、分散媒を用いてポリウレタン分散液として使用することも好ましく、さらにこれらの混合物を使用することも好ましい。
【0046】
本発明においては、これらの溶液、分散液およびこれらの混合物を総称して原液と称する。また、本発明では、溶媒、分散媒およびこれらの混合物を総称して媒体と称する。
【0047】
ポリウレタン重合体を溶解させたり、分散させるために用いる溶媒もしくは分散媒などの媒体は、ポリウレタンに対して不活性なものであれば何を用いてもよいが、ポリウレタン重合体の溶解性が高いN,N−ジメチルアセトアミド(以下、DMAcと略す)、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ビニルピロリドン等を用いるのが好ましい。
【0048】
原液の濃度も特に限定されるものではないが、通常、25重量%以上80重量%以下の範囲が好ましい。
【0049】
より好ましくは30重量%以上60重量%以下の範囲であり、さらに好ましくは35重量%以上55重量%以下の範囲である。
【0050】
25重量%に満たないと乾式紡糸の際、溶媒等の蒸発に必要な熱量が多くなるため紡糸が困難となる傾向がある。
【0051】
一方、80重量%を越えると原液の安定性が悪化し、その結果、紡糸性が悪化し、原液の安定性を向上させるため重合体の重合度を下げると糸質が低下する傾向がある。
【0052】
原液の粘度は2500ポイズ以上5500ポイズ以下であることが好ましい。2500ポイズ以上の粘度があれば、乾式紡糸する際の粘度低下による糸切れも少なく紡糸性が良く、5500ポイズ以下の粘度であれば口金部分での圧損をある程度抑えることができるため、紡糸性や糸質を高めることができる。
【0053】
なお、粘度の値は40℃における鋼球落下式粘度測定法によるものである。
【0054】
本発明のポリウレタン系弾性繊維は、原液を紡糸して得ることができる。採用され得る紡糸方法として乾式紡糸法、溶融紡糸法、湿式紡糸法等のいずれの方法であってもよい。
【0055】
本発明においては、特に、乾式紡糸法が好ましく採用され得る。乾式紡糸の際の原液の温度、雰囲気温度、吐出速度、口金形状、糸条の引き取り速度等の紡糸条件は適宜選択し得る。口金の穴数は、1本以上の単糸を形成するため1個以上とするのが好ましい。
【0056】
なお、本発明のポリウレタン系弾性繊維の繊度、フィラメント数等は用途に応じて適宜決定され得る。
【0057】
また、前記処理剤のポリウレタン系弾性繊維への付与は、主として紡糸等の製造工程で行われるのが好ましい。
【0058】
付与方法は、ローラー法、ノズル法、スプレー法等を選ぶことができる。
【0059】
【実施例】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが本発明はこれに限定されるものではない。実施例および比較例中の部は重量部、%は重量%を表す。
【0060】
なお、実施例中の各特性の評価方法について最初に説明する。
【0061】
[ポリウレタン系弾性繊維用処理剤の分散安定性および平均粒子径]
分散安定性に関しては処理剤100mlを密栓付きガラス製100mlメスシリンダーに入れ、40℃にて1週間と1ケ月間放置し、1週間後と1ケ月間後の処理剤の外観を観察し、下記の基準で評価した。
◎:均一な分散状態で外観に変化がなかった。
○:5ml未満の透明層が発生した。
△:5ml以上の透明層が発生した。
×:沈殿が発生した。
【0062】
平均粒子径に関しては金属石けんが1000ppmの濃度となるように処理剤を希釈して試料とした。この試料を25℃で超遠心式自動粒度分布測定装置(堀場製作所製CAPA−700)を用いて面積基準の平均粒子径を測定した。
【0063】
[ポリウレタン系弾性繊維への処理剤の付与]
まず、分子量2900のテトラメチレンエーテルグリコール、ビス−(p−イソシアナートフェニル)−メタンおよびエチレングリコールからなるポリウレタンのN,N’−ジメチルアセトアミド(以下DMACと略する。)溶液(35重量%)を重合しポリマ溶液(A)とした。
【0064】
次に、アメリカ合衆国特許3555115号に開示されたt−ブチルジエタノールアミンとメチレン−ビス−(4−シクロヘキシルイソシアネ−ト)の反応によって生成せしめたポリウレタン系染着剤DMAC溶液(35重量%)(B)とアメリカ合衆国特許3553290号に開示されたp−クレゾ−ルとジビニルベンゼンの縮合重合体の2対1重量比の混合物である酸化防止剤DMAC溶液(35重量%)(C)とした。A、B、Cそれぞれを94重量%、4重量%、2重量%で均一に混合し、紡糸溶液とした。ここで得られた紡糸溶液を用いて、ゴデローラーと巻取機の速度比1.4として540m/分のスピードで乾式紡糸を行い、巻き取り前にオイリングローラーによってポリウレタン系弾性繊維用処理剤をニート給油して、処理剤の付着量が繊維に対し4.0重量%となるように付与された20dtex、モノフィラメントのポリウレタン系弾性繊維を長さ58mmの円筒状紙管に、巻き幅38mmを与えるトラバースガイドを介して、サ−フェスドライブの巻取機を用いて巻き取り、300gの巻糸体を得た。処理剤の付与量の測定は、JIS−L1013(化学繊維フィラメント糸試験方法)に準じ、抽出溶剤としてn−ヘキサンを用いて抽出した値とした。
【0065】
[ポリウレタン系弾性繊維の評価]
破断強度、破断伸度は、繊維をインストロン4502型引張試験機を用い、引張テストすることにより得た。これらは下記により定義される。
【0066】
5cm(L1)の試料を50cm/分の引張速度で300%伸長を5回繰返した。このときの応力を(G1)とした。次に該長さを30秒間保持した。さらに6回目に繊維が切断するまで伸長した。この破断時の応力を(G3)、破断時の試料長さを(L3)とした。
【0067】
以下、上記の特性は下記式により与えられる。
【0068】
強度=(G3)
伸度=100×{(L3)−(L1))/(L1)}
解舒張力は米国特許4296174号明細書のカラム4、20行から45行および図6に記載される方法を用いて測定した。糸を45.7m/分で巻糸体の側面から引き剥がし、183mを引き剥がす間の平均張力を計測した。計測時の温度は25℃、60%RHにて実施した。計測する巻糸体の位置は巻糸体表層、中央層、最内部層とした。具体的に巻糸体表層とは巻糸体表面から約5グラムの糸を除去した層であった。この理由は巻糸体表面の巻き上げのパターンを故意に変える場合があるからである。最内部層とは巻糸体に巻糸を約5gを残した層。中央層とは巻糸体表層、最内部層の中間の層とした。解舒張力を測定する巻糸体は3ヶ月以上、約20℃にて保管したものを使用した。
【0069】
[スカムの評価]
スカム発生量に関しては、ポリウレタン系弾性繊維の紡糸巻取りの際の評価をスカム評価1とし、巻き取られた巻糸体を使用する際の評価をスカム評価2として評価した。
【0070】
紡糸巻取りの際の評価は、紡糸巻取機のサ−フェスドライブロールへのスカムの脱落および蓄積状態を45000km巻き取った時点で、肉眼観察し、次の基準で評価した。
◎:スカムの付着がほとんどなかった。
○:スカムがやや付着しているが、糸の安定走行に問題はなかった。
×:スカムの付着および蓄積が多く、糸の安定走行に大きな問題があった。
【0071】
巻き取られた巻糸体を使用する際の評価は、巻糸体をミニチュア整経機に10本仕立て、25℃×65%RHの雰囲気下で糸速度300m/分で1500km巻き取った。このとき、ミニチュア整経機のクシガイドに対するスカムの脱落および蓄積状態を肉眼観察し、次の基準で評価した。
◎:スカムの付着がほとんどなかった。
○:スカムがやや付着しているが、糸の安定走行に問題はなかった。
×:スカムの付着および蓄積が多く、糸の安定走行に大きな問題があった。
【0072】
[実施例1]
分散媒体として25℃における粘度が20×10-62 /Sであるシリコーンオイル94.3重量部と分散剤としてアミノ変性シリコーン0.7重量部とを混合したシリコーン混合物を得た(S−1)。次に金属石けんとしてステアリン酸と酸化マグネシウムを原料とし、乾式直接法で製造された、ナトリウム含有量が30ppmのジステアリン酸マグネシウム塩(M−1)4.0重量部を加えて20〜35℃で均一になるまで混合した後、横型ビーズミルを用いて湿式粉砕してジステアリン酸マグネシウム塩(M−1)がコロイド状に分散された分散液からなる合成繊維用処理剤(T−1)を得た。元素分析により処理剤(T−1)中にナトリウム、イオウが3ppm検出され、主たる不純物は硫酸ナトリウムであり、不純物を実質的には含有していないことが判明した。
【0073】
処理剤(T−1)の組成および評価を表1に、(T−1)を付与したポリウレタン系弾性繊維の評価を表2に示す。
【0074】
解舒張力は、不純物を含有した処理剤(U−1)を用いた比較例1よりやや低く、良好な結果であった。
【0075】
スカム評価1の結果により、スカムの付着がほとんどないことが判明した。
【0076】
これに対し、不純物を含有した処理剤(U−1)を用いた比較例1はスカムの付着および蓄積が多く、糸の安定走行に大きな問題があり、連続紡糸を行うにはクリーニングを実施する必要があった。
【0077】
スカム評価2の結果でも、スカムの付着がほとんどないことが判明した。
【0078】
これに対し、不純物を含有した処理剤(U−1)を用いた比較例1はスカムの付着および蓄積が多く、糸の安定走行に大きな問題があった。
【0079】
[実施例2]
実施例1で使用したシリコーン混合物(S−1)に実施例1で使用した金属石けん(M−1)を実施例1での使用量の1.5倍量である6.0重量部を加えて20〜35℃で均一になるまで混合した後、横型ビーズミルを用いて湿式粉砕してジステアリン酸マグネシウム塩(M−1)がコロイド状に分散された分散液からなる処理剤(T−2)を得た。
【0080】
元素分析により処理剤(T−2)中にナトリウム、イオウ、塩素が4ppm検出され、主たる不純物は硫酸ナトリウムであり、不純物を実質的に含有していないことが判明した。
【0081】
処理剤(T−2)の組成および評価を表1に、(T−2)を付与したポリウレタン系弾性繊維の評価を表2に示す。
【0082】
解舒張力は、不純物を含有した処理剤(U−2)を用いた比較例2よりやや低く、良好な結果であった。
【0083】
スカム評価1の結果により、スカムの付着がほとんどないことが判明した。
【0084】
これに対し、不純物を含有した処理剤(U−2)を用いた比較例2はスカムの付着および蓄積が多く、糸の安定走行に大きな問題があり、連続紡糸を行うにはクリーニングを実施する必要があった。
【0085】
スカム評価2の結果でも、スカムの付着がほとんどないことが判明した。
【0086】
これに対し、不純物を含有した処理剤(U−2)を用いた比較例2はスカムの付着および蓄積が多く、糸の安定走行に大きな問題があった。
【0087】
[実施例3]
実施例1で使用したシリコーン混合物(S−1)に金属石けんとしてステアリン酸と水酸化ナトリウムを原料とする複分解沈殿法で、副成する水溶性塩を多量の洗浄温水を用い精製する工程を経て製造され、ナトリウム含有量が28ppmのジステアリン酸マグネシウム塩(M−2)4.0重量部を加えて20〜35℃で均一になるまで混合した後、横型ビーズミルを用いて湿式粉砕してジステアリン酸マグネシウム塩(M−2)がコロイド状に分散された分散液からなる処理剤(T−3)を得た。(T−3)の不純物を測定するため元素分析を実施した結果、ナトリウム、イオウ、塩素が28ppm検出され、主たる不純物は硫酸ナトリウムであり、不純物を実質的に含有していないことが判明した。
【0088】
処理剤(T−3)の組成および評価を表1に、(T−3)を付与したポリウレタン系弾性繊維の評価を表2に示す。
【0089】
解舒張力は、不純物を含有した処理剤(U−1)を用いた比較例1よりやや低く、良好な結果であった。
【0090】
スカム評価1およびスカム評価2の結果により、スカムの付着がほとんどないことが判明した。
【0091】
[実施例4]
分散媒体として25℃における粘度が20×10-62 /Sであるシリコーンオイル94.3重量部と分散剤としてカルボキシアミド変性シリコーン0.7重量部とを混合したシリコーン混合物得た(S−2)。シリコーン混合物(S−2)に金属石けんとしてステアリン酸と水酸化マグネシウムを原料とする湿式直説法で製造されたナトリウム含有量が70ppmのジステアリン酸マグネシウム塩(M−3)であるジステアリン酸マグネシウム塩(M−3)を4.0重量部加えて20〜35℃で均一になるまで混合した後、横型ビーズミルを用いて湿式粉砕してジステアリン酸マグネシウム塩(M−3)がコロイド状に分散された分散液からなる処理剤(T−4)を得た。T−4不純物を測定するため元素分析を実施した結果、ナトリウム、イオウが6ppm検出され、主たる不純物は硫酸ナトリウムであり、不純物を実質的に含有していないことが判明した。
【0092】
処理剤(T−4)の組成および評価を表1に、(T−4)を付与したポリウレタン系弾性繊維の評価を表2に示す。
【0093】
解舒張力は、不純物を含有した処理剤(U−3)を用いた比較例3よりやや低く、良好な結果であった。
【0094】
スカム評価1の結果により、スカムの付着がほとんどないことが判明した。
【0095】
これに対し、不純物を含有した処理剤(U−3)を用いた比較例3はスカムの付着および蓄積が多く、糸の安定走行に大きな問題があり、連続紡糸を行うにはクリーニングを実施する必要があった。
【0096】
スカム評価2の結果でも、スカムの付着がほとんどなかった。
【0097】
これに対し、不純物を含有した処理剤(U−3)を用いた比較例3はスカムの付着および蓄積が多く、糸の安定走行に大きな問題があった。
【0098】
[比較例1]
分散媒体として25℃における粘度が20×10-62 /Sであるシリコーンオイル94.3重量部と分散剤としてアミノ変性シリコーン0.7重量部とを混合したシリコーン混合物得た(S−1)。次に金属石けんとしてステアリン酸と水酸化ナトリウムを原料とする複分解沈殿法のジステアリン酸マグネシウム塩(N−1)を用いた。(N−1)中のナトリウム含有量は1800ppmであった。シリコーン混合物(S−1)に対し(N−1)を4.0重量部を加えて20〜35℃で均一になるまで混合した後、横型ビーズミルを用いて湿式粉砕してジステアリン酸マグネシウム塩(N−1)がコロイド状に分散された分散液から成る処理剤(U−1)を得た。U−1の不純物を測定するため元素分析を実施した結果、ナトリウム、イオウが300ppm検出され、主たる不純物は硫酸ナトリウムであり、不純物を実質的に含有していたことが判明した。
【0099】
処理剤(U−1)の組成および評価を表1に、(U−1)を付与したポリウレタン系弾性繊維の評価を表2に示す。
【0100】
スカム評価1の結果により、スカムの付着および蓄積が多く、スカム評価2の結果でも、スカムの付着および蓄積が多く、糸の安定走行に大きな問題があった。蓄積物の主たる成分は硫酸ナトリウム10水和物であった。
【0101】
[比較例2]
シリコーン混合物(S−1)に6.0重量部のジステアリン酸マグネシウム塩(N−1)を加えて20〜35℃で均一になるまで混合した後、横型ビーズミルを用いて湿式粉砕してジステアリン酸マグネシウム塩(N−1)がコロイド状に分散された分散液からなる処理剤(U−2)を得た。U−2の不純物を測定するため元素分析を実施した結果、ナトリウム、イオウ、塩素が470ppm検出され、主たる不純物は硫酸ナトリウムであり、不純物を実質的に含有していたことが判明した。処理剤(U−2)の組成および評価を表1に、(U−2)を付与したポリウレタン系弾性繊維の評価を表2に示す。
【0102】
スカム評価1の結果により、スカムの付着および蓄積が多く、スカム評価2の結果でも、スカムの付着および蓄積が多く、糸の安定走行に大きな問題があった。蓄積物の主たる成分は硫酸ナトリウム10水和物と塩化ナトリウムであった。
【0103】
[比較例3]
シリコーン混合物(S−2)に金属石けんとしてステアリン酸と水酸化ナトリウムを原料とする複分解沈殿法のジステアリン酸マグネシウム塩(N−2)を用いた。元素分析により(N−2)のナトリウム含有量は2200ppmであったシリコーン混合物(S−2)に対し(N−2)を4.0重量部を加えて20〜35℃で均一になるまで混合した後、横型ビーズミルを用いて湿式粉砕してジステアリン酸マグネシウム塩(N−2)がコロイド状に分散された分散液から成る処理剤(U−3)を得た。U−1の不純物を測定するため元素分析を実施した結果、ナトリウム、イオウが330ppm検出され、主たる不純物は硫酸ナトリウムであり、不純物を実質的に含有していたことが判明した。
【0104】
処理剤(U−3)の組成および評価を表1に、(U−3)を付与したポリウレタン系弾性繊維の評価を表2に示す。
【0105】
スカム評価1の結果により、スカムの付着および蓄積が多く、スカム評価2の結果でも、スカムの付着および蓄積が多く、糸の安定走行に大きな問題があった。蓄積物の主たる成分は硫酸ナトリウム10水和物であった。
【0106】
【表1】

Figure 0003988123
【0107】
【表2】
Figure 0003988123
【0108】
【発明の効果】
以上説明した本発明のポリウレタン系弾性繊維は、後加工工程で使用する際、ガイド類へスカムの脱落、蓄積を防止するため安定操業ができ、得られる編物、織物等の品質を優れたものとすることができるという効果がある。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a polyurethane-based elastic fiber and a method for producing the same.
[0002]
More specifically, when used in a post-processing step, the polyurethane elastic fiber capable of stably unwinding the yarn from the package and having excellent quality of the resulting knitted fabric, woven fabric, etc. It relates to the manufacturing method.
[0003]
[Prior art]
Polyurethane-based elastic fibers have large elongation and elongation recovery force, and are used for applications such as swimwear that require stretchability and fit due to their excellent elastic properties.
[0004]
However, since the elongation when a certain tensile stress is applied is large, the fibers are easily stretched due to the frictional resistance with the guides in the post-processing step, and spots such as the knitted fabric, the woven fabric, etc. are pulled.
[0005]
In addition, since polyurethane-based elastic fibers have high adhesiveness, the yarns in the package tend to stick together, making it difficult to unwind the yarn from the package.
[0006]
Various processing agents and additives are used to reduce the frictional resistance and adhesiveness with such guides.
[0007]
JP-A-42-8438, JP-A-2-127570, and JP-A-8-74179 disclose polydimethylsiloxane containing magnesium stearate as such a treating agent. It was hard to say that the unraveling property of the article was sufficiently improved.
[0008]
Furthermore, the conventional treatment agent containing magnesium stearate has a problem that the yarn rubs against the guides at a high speed, so that the scum drops and accumulates on the guides, causing trouble such as yarn breakage. It was.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a polyurethane-based elastic fiber that can be stably operated when used in a post-processing step, and can improve the quality of products such as knitted fabrics and woven fabrics obtained. is there.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The polyurethane elastic fiber of the present invention employs the following means in order to solve the above problems.
[0011]
That is, a treatment agent containing metal soap and having impurities of 50 ppm or less is applied. And the impurity is an inorganic salt containing at least one of nitrogen, phosphorus, sulfur, and chlorine. This is a polyurethane-based elastic fiber.
[0012]
Moreover, in order to solve the said subject, the manufacturing method of the polyurethane-type elastic fiber of this invention employ | adopts the following means.
[0013]
That is, a treatment agent containing metal soap and substantially free of impurities is applied. And the impurity is an inorganic salt containing at least one of nitrogen, phosphorus, sulfur, and chlorine. This is a method for producing a polyurethane-based elastic fiber.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The polyurethane elastic fiber of the present invention is provided with a treatment agent containing metal soap.
[0015]
If the treating agent used in the present invention does not contain metal soap, there is a problem that it is difficult to unwind the wound yarn from the package.
[0016]
Such metal soaps include stearic acid, palmitic acid, myristic acid, aicosanoic acid, docosanoic acid, lauric acid, 12-hydroxystearic acid, arachidic acid, behenic acid, octanoic acid, tall oil fatty acid and other fatty acids, abietic acid, neoabieticin Acids, d-pimalic acid, iso-d-pimalic acid, podocarpic acid, agatendicarboxylic acid, benzoic acid, cinnamic acid, p-oxycinnamic acid, diterpenic acid and other resin acids or alkali salts such as naphthenic acid Metal salts or mixed salts thereof are preferred.
[0017]
As the metal species in the metal salt, aluminum, calcium, zinc, magnesium, silver, barium, beryllium, cadmium, cobalt, chromium, copper, iron, mercury, manganese, nickel, lead, tin, titanium and the like are preferable.
[0018]
The metal soap used in the present invention is preferably a fatty acid metal salt, particularly preferably magnesium stearate or calcium stearate.
[0019]
The treatment agent used in the present invention preferably contains a smoothing agent, an antistatic agent, a dispersant and the like in addition to the metal soap.
[0020]
Smoothing agents include paraffinic hydrocarbons such as mineral oil, coconut oil, beef tallow, palm oil, castor oil, rapeseed oil and other natural oils, lauryl oleate, neopentyl dilaurate, oleyl oleate, dioleyl adipate, 2-ethylhexyl stearate. Aliphatic esters such as acrylate, isopropyl myristate, isopropyl palmitate, normal butyl stearate, isolauryl oleate, neopentyl glycol dioleate, trimethylolpropane tri-2-ethylhexanoate, pentaerythritol tetrapelargonate, siloxane As units, 1) polydimethylsiloxane composed of dimethylsiloxane units, 2) polydialkylsiloxanes composed of dimethylsiloxane units and dialkylsiloxane units containing an alkyl group having 2 to 4 carbon atoms. Emissions acids, 3) silicone oil polysiloxanes etc. consisting of dimethylsiloxane units and methylphenylsiloxane units is preferably used.
[0021]
In the present invention, the smoothing agent has a viscosity of 5 × 10 5 at 25 ° C. from the viewpoint of reducing handleability and running friction with guides. -6 ~ 50x10 -6 m 2 / S is preferred. Such a viscosity can be measured by the method described in JIS-K2283 (crude oil and petroleum products-kinematic viscosity test method and viscosity index calculation method).
[0022]
As the antistatic agent, anionic surfactants such as alkyl sulfates, fatty acid soaps, alkyl sulfonates, and alkyl phosphates are preferably used.
[0023]
As the dispersant, silicone resin, polyether-modified silicone, carbinol-modified silicone, carboxyl-modified silicone, amino-modified silicone, amide-modified silicone, carboxyamide-modified silicone, mercapto-modified silicone, organic carboxylic acid, etc. are preferably used alone or as a mixture. Is done.
[0024]
In addition, the treatment agent used in the present invention contains, as necessary, components usually used in a synthetic fiber treatment agent such as a binder, an ultraviolet absorber, an antioxidant, a preservative, and a wettability improver. This is also preferably done. The contents of these metal soaps, smoothing agents, antistatic agents and the like are preferably determined appropriately according to the purpose.
[0025]
The treating agent used in the present invention has an impurity content of 50 ppm or less.
[0026]
When the impurity exceeds 50 ppm, there is a problem that scum drops and accumulates in the guides.
[0027]
An impurity means things other than the component contained in order to make processing agents, such as said metal soap, a smoothing agent, an antistatic agent, a dispersing agent, exhibit a predetermined effect.
[0028]
Impurities are considered to be by-produced in the manufacturing process of the metal soap and smoothing agent used, or mixed in during the manufacturing process of the treating agent for synthetic fibers.
[0029]
For example, the metal soap is produced by a direct method in which a fatty acid is reacted with a metal oxide or hydroxide, or a metathesis method in which a fatty acid and sodium hydroxide are subjected to a saponification reaction and metathesized with an aqueous metal salt solution.
[0030]
Since metal soap can be produced in a fine powder under low-temperature reaction conditions, the metathesis method is generally adopted. However, in the metathesis method, a large amount of by-product sodium chloride and raw materials are used. The sodium hydroxide used may be mixed with compounds containing nitrogen, phosphorus, sulfur, and chlorine as impurities. For example, inorganic salts composed of potassium ions, calcium ions, sulfate ions, phosphate ions, nitrate ions, etc. may be mixed, and these impurities, especially water-soluble salts, remain even after purification in the final step. There is.
[0031]
The synthetic fiber treatment agent used in the present invention preferably contains substantially no impurities containing metals other than the metal species contained in the metal soap.
[0032]
When magnesium stearate is used as the metal soap, it is preferable that at least one of sodium sulfate and sodium chloride is not substantially contained as an impurity.
[0033]
The average particle diameter of the solid material such as metal soap used in the present invention is preferably 0.1 to 1.0 μm from the viewpoint of improving the handleability and dispersibility.
[0034]
The method for producing the treatment agent for synthetic fibers used in the present invention is not particularly limited, and for example, a predetermined ratio of a solid metal soap such as magnesium stearate as a solid and a smoothing agent such as silicone oil as a liquid. And a method of dispersing the metal soap by wet pulverization. Here, as a pulverizer used for wet pulverization, various wet pulverizers such as a vertical bead mill, a horizontal bead mill, a sand grinder, and a colloid mill can be used.
[0035]
The polyurethane elastic fiber of the present invention refers to a fiber obtained by spinning a polyurethane polymer.
[0036]
The polyurethane polymer in the present invention may be a polyurethane-urea copolymer, or a mixture or copolymer of polyurethane and polyurethane-urea.
[0037]
More specifically, the polyurethane polymer in the present invention comprises two types of segments: (a) a long-chain polyether, a soft segment that is a polyester segment, and (b) an organic isocyanate and a diamine chain extender or diol chain. It contains a hard segment that is a relatively short chain segment derived by reaction with an extender.
[0038]
Typically such polyurethane polymers may be obtained by a prepolymer process in which the prepolymer product obtained by capping a hydroxyl-terminated soft segment precursor with an organic diisocyanate is chain extended with a diamine or diol, and all You may obtain by the one-shot method which puts a raw material in the same bath, and superpose | polymerizes, and may obtain it by another method.
[0039]
Typical polyether soft segments include those derived from polytetramethylene ether glycol (hereinafter abbreviated as PTMG), 3-methyl-1,5-pentanediol, tetrahydrofuran, 3-methyltetrahydrofuran, and the like. Copolymers can be included. Of these, polyethers derived from polytetramethylene ether glycol are preferred. Typical polyester soft segments include (a) ethylene glycol, polytetramethylene ether glycol, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol, and (b) dibasic acids such as adipic acid and succinic acid. And the like may be included.
[0040]
The soft segments were formed from typical polyethers and polyesters or from polycarbonate diols such as poly- (pentane-1,5-carbonate) diol and poly- (hexane-1,6-carbonate) diol. A copolymer such as a polyether ester may be used.
[0041]
Typical examples of the organic diisocyanate used in the present invention are bis- (p-isocyanatophenyl) -methane (hereinafter abbreviated as MDI), tolylene diisocyanate (hereinafter abbreviated as TDI), bis- (4-isocyanatocyclohexyl)- Methane (hereinafter abbreviated as PICM), hexamethylene diisocyanate, 3,3,5-trimethyl-5-methylenecyclohexyl diisocyanate, and the like. Among these, MDI is particularly preferable.
[0042]
Various diamines such as ethylene diamine, 1,3-cyclohexane diamine, 1,4-cyclohexane diamine and the like are suitable as a chain extender for forming polyurethane urea. A chain terminator can be included in the reaction mixture to help control the final molecular weight of the polyurethaneurea. Usually, the chain terminator is preferably a monofunctional compound having active hydrogen, for example, diethylamine.
[0043]
The chain extender is not limited to the above amine, and a diol may be used. For example, ethylene glycol, 1,3-propanediol, 4-butanediol, neopentyl glycol, 1,2-propylene glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4- Bis (β-hydroxyethoxy) benzene, bis (β-hydroxyethyl) terephthalate, paraxylylene diol, and the like. The diol chain extender is not limited to only one type of diol, and may be composed of a plurality of types of diols. Moreover, you may use together with the compound containing one hydroxyl group which reacts with an isocyanate group. In this case, various methods such as a melt polymerization method and a solution polymerization method can be adopted as a method for obtaining such a polyurethane. The polymerization formulation is not particularly limited, and examples thereof include a method of synthesizing polyurethane by simultaneously reacting a polyol, a diisocyanate cake, and a chain extender composed of a diol. Good.
[0044]
In the present invention, the polyurethane polymer is an ultraviolet absorber such as benzotriazole, a weathering agent such as a hindered amine, an antioxidant such as a hindered phenol, various pigments such as titanium oxide and iron oxide, barium sulfate, and zinc oxide. In addition, a functional additive containing cesium oxide, silver ions, or the like may be contained.
[0045]
In the present invention, the polyurethane polymer is preferably used as a polyurethane solution using a solvent, preferably used as a polyurethane dispersion using a dispersion medium, and further preferably a mixture thereof.
[0046]
In the present invention, these solutions, dispersions, and mixtures thereof are collectively referred to as stock solutions. In the present invention, a solvent, a dispersion medium, and a mixture thereof are collectively referred to as a medium.
[0047]
Any medium such as a solvent or dispersion medium used for dissolving or dispersing the polyurethane polymer may be used as long as it is inert to polyurethane. , N-dimethylacetamide (hereinafter abbreviated as DMAc), dimethylformamide, dimethylsulfoxide, vinylpyrrolidone and the like are preferably used.
[0048]
The concentration of the stock solution is not particularly limited, but is usually preferably in the range of 25% by weight to 80% by weight.
[0049]
More preferably, it is the range of 30 weight% or more and 60 weight% or less, More preferably, it is the range of 35 weight% or more and 55 weight% or less.
[0050]
If it is less than 25% by weight, the amount of heat required for evaporation of the solvent and the like tends to increase during dry spinning, which tends to make spinning difficult.
[0051]
On the other hand, if it exceeds 80% by weight, the stability of the stock solution is deteriorated. As a result, the spinnability is deteriorated, and the yarn quality tends to be lowered when the degree of polymerization of the polymer is lowered in order to improve the stability of the stock solution.
[0052]
The viscosity of the stock solution is preferably 2500 poise or more and 5500 poise or less. If there is a viscosity of 2500 poise or more, there is little yarn breakage due to a decrease in viscosity when dry spinning, the spinning property is good, and if the viscosity is 5500 poise or less, the pressure loss at the base part can be suppressed to some extent. The yarn quality can be improved.
[0053]
In addition, the value of a viscosity is based on the steel ball drop type viscosity measuring method in 40 degreeC.
[0054]
The polyurethane elastic fiber of the present invention can be obtained by spinning a stock solution. As a spinning method that can be adopted, any method such as a dry spinning method, a melt spinning method, and a wet spinning method may be used.
[0055]
In the present invention, the dry spinning method can be particularly preferably employed. The spinning conditions such as the temperature of the stock solution during dry spinning, the atmospheric temperature, the discharge speed, the die shape, and the yarn take-up speed can be appropriately selected. The number of holes in the die is preferably 1 or more in order to form one or more single yarns.
[0056]
In addition, the fineness, the number of filaments, etc. of the polyurethane elastic fiber of the present invention can be appropriately determined according to the application.
[0057]
Moreover, it is preferable that the treatment agent is applied to the polyurethane elastic fiber mainly in a manufacturing process such as spinning.
[0058]
As the application method, a roller method, a nozzle method, a spray method, or the like can be selected.
[0059]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to this. The part in an Example and a comparative example represents a weight part, and% represents weight%.
[0060]
In addition, the evaluation method of each characteristic in an Example is demonstrated first.
[0061]
[Dispersion stability and average particle size of polyurethane-based elastic fiber treatment agent]
Regarding dispersion stability, 100 ml of the treatment agent was put into a 100 ml graduated cylinder made of glass with a tight stopper, left at 40 ° C. for 1 week and 1 month, and the appearance of the treatment agent after 1 week and 1 month was observed. Evaluation based on the criteria.
(Double-circle): There was no change in the external appearance in the uniform dispersion state.
A: A transparent layer of less than 5 ml was generated.
Δ: A transparent layer of 5 ml or more was generated.
X: Precipitation occurred.
[0062]
With respect to the average particle size, the treatment agent was diluted so that the metal soap had a concentration of 1000 ppm to prepare a sample. The area-based average particle diameter of this sample was measured at 25 ° C. using an ultracentrifugal automatic particle size distribution analyzer (CAPA-700 manufactured by Horiba, Ltd.).
[0063]
[Applying treatment agent to polyurethane-based elastic fiber]
First, an N, N′-dimethylacetamide (hereinafter abbreviated as DMAC) solution (35% by weight) of polyurethane composed of tetramethylene ether glycol having a molecular weight of 2900, bis- (p-isocyanatophenyl) -methane and ethylene glycol is used. Polymerization was performed to obtain a polymer solution (A).
[0064]
Next, a polyurethane-based dyeing agent DMAC solution (35% by weight) (B) produced by the reaction of t-butyldiethanolamine and methylene-bis- (4-cyclohexylisocyanate) disclosed in US Pat. No. 3,555,115 (B) And an antioxidant DMAC solution (35% by weight) (C), which is a 2 to 1 weight ratio mixture of the condensation polymer of p-cresol and divinylbenzene disclosed in US Pat. No. 3,553,290. Each of A, B, and C was uniformly mixed at 94% by weight, 4% by weight, and 2% by weight to obtain a spinning solution. Using the spinning solution obtained here, dry spinning was performed at a speed ratio of 540 m / min with a speed ratio of godet roller and winder of 1.4, and before the winding, the polyurethane elastic fiber treatment agent was neated by the oiling roller. A traverse that feeds a 20 dtex, monofilament polyurethane-based elastic fiber with a treatment agent attached in an amount of 4.0% by weight to a fiber and gives a winding width of 38 mm to a 58 mm long cylindrical paper tube. It was wound up using a surface drive winder through a guide to obtain 300 g of a wound body. The amount of treatment agent applied was measured according to JIS-L1013 (chemical fiber filament yarn test method) using n-hexane as an extraction solvent.
[0065]
[Evaluation of polyurethane elastic fiber]
The breaking strength and breaking elongation were obtained by subjecting the fiber to a tensile test using an Instron 4502 type tensile tester. These are defined by:
[0066]
300% elongation of a 5 cm (L1) sample was repeated 5 times at a tensile speed of 50 cm / min. The stress at this time was defined as (G1). The length was then held for 30 seconds. Furthermore, it extended | stretched until the fiber cut | disconnected 6th time. The stress at the time of rupture was defined as (G3), and the sample length at the time of rupture was defined as (L3).
[0067]
Hereinafter, the above characteristics are given by the following equation.
[0068]
Strength = (G3)
Elongation = 100 × {(L3) − (L1)) / (L1)}
The unraveling tension was measured using the method described in US Pat. No. 4,296,174, column 4, lines 20 to 45 and FIG. The yarn was peeled off from the side surface of the wound body at 45.7 m / min, and the average tension during peeling of 183 m was measured. The measurement temperature was 25 ° C. and 60% RH. The position of the wound thread body to be measured was the wound body surface layer, the center layer, and the innermost layer. Specifically, the wound body surface layer was a layer obtained by removing about 5 grams of yarn from the surface of the wound body. This is because the winding pattern on the surface of the wound body may be intentionally changed. The innermost layer is a layer that leaves about 5 g of wound yarn on the wound body. The center layer was the intermediate layer between the wound body surface layer and the innermost layer. As the wound body for measuring the unwinding tension, one stored at about 20 ° C. for 3 months or more was used.
[0069]
[Evaluation of scum]
Regarding the scum generation amount, the evaluation at the time of winding and winding the polyurethane-based elastic fiber was evaluated as scum evaluation 1, and the evaluation at the time of using the wound wound body was evaluated as scum evaluation 2.
[0070]
The evaluation at the time of spinning winding was performed by visual observation at the time when the scum was removed from the surface drive roll of the spinning winder and the accumulated state was wound up by 45,000 km, and evaluated according to the following criteria.
A: Almost no scum adhered.
○: Scum slightly adhered, but there was no problem in stable running of the yarn.
X: There was much adhesion and accumulation | storage of scum, and there existed a big problem in the stable driving | running | working of the thread | yarn.
[0071]
When the wound wound body was used, 10 wound bodies were prepared on a miniature warping machine, and wound at 1500 km at a yarn speed of 300 m / min in an atmosphere of 25 ° C. × 65% RH. At this time, the dropout and accumulation state of the scum with respect to the comb guide of the miniature warping machine was visually observed and evaluated according to the following criteria.
A: Almost no scum adhered.
○: Scum slightly adhered, but there was no problem in stable running of the yarn.
X: There was much adhesion and accumulation | storage of scum, and there existed a big problem in the stable driving | running | working of the thread | yarn.
[0072]
[Example 1]
As a dispersion medium, the viscosity at 25 ° C. is 20 × 10 -6 m 2 A silicone mixture was obtained by mixing 94.3 parts by weight of silicone oil as / S and 0.7 parts by weight of amino-modified silicone as a dispersant (S-1). Next, stearic acid and magnesium oxide are used as raw materials for the metal soap, and 4.0 parts by weight of magnesium distearate (M-1) produced by a dry direct method and containing 30 ppm of sodium is added at 20 to 35 ° C. After mixing until uniform, wet milling was performed using a horizontal bead mill to obtain a synthetic fiber treating agent (T-1) comprising a dispersion in which magnesium distearate (M-1) was colloidally dispersed. . By elemental analysis, 3 ppm of sodium and sulfur were detected in the treating agent (T-1), and the main impurity was sodium sulfate, and it was found that the impurity was not substantially contained.
[0073]
Table 1 shows the composition and evaluation of the treating agent (T-1), and Table 2 shows the evaluation of the polyurethane-based elastic fiber to which (T-1) is imparted.
[0074]
The unraveling tension was slightly lower than that of Comparative Example 1 using the treatment agent (U-1) containing impurities, which was a good result.
[0075]
As a result of scum evaluation 1, it was found that there was almost no scum adhesion.
[0076]
On the other hand, in Comparative Example 1 using the treatment agent (U-1) containing impurities, there is much adhesion and accumulation of scum, and there is a big problem in stable running of the yarn, and cleaning is performed to perform continuous spinning. There was a need.
[0077]
As a result of scum evaluation 2, it was found that there was almost no scum adhesion.
[0078]
On the other hand, Comparative Example 1 using the treatment agent (U-1) containing impurities had a large problem in stable running of the yarn because much scum adhered and accumulated.
[0079]
[Example 2]
To the silicone mixture (S-1) used in Example 1, 6.0 parts by weight of the metal soap (M-1) used in Example 1 which is 1.5 times the amount used in Example 1 was added. Treatment agent (T-2) comprising a dispersion in which magnesium distearate (M-1) is dispersed in a colloidal form by wet grinding using a horizontal bead mill. Got.
[0080]
By elemental analysis, 4 ppm of sodium, sulfur and chlorine were detected in the treating agent (T-2), and it was found that the main impurity was sodium sulfate and contained substantially no impurities.
[0081]
Table 1 shows the composition and evaluation of the treating agent (T-2), and Table 2 shows the evaluation of the polyurethane-based elastic fiber to which (T-2) is imparted.
[0082]
The unraveling tension was slightly lower than that of Comparative Example 2 using the treatment agent (U-2) containing impurities, which was a good result.
[0083]
As a result of scum evaluation 1, it was found that there was almost no scum adhesion.
[0084]
On the other hand, Comparative Example 2 using the treatment agent (U-2) containing an impurity has much adhesion and accumulation of scum and has a large problem in stable running of the yarn, and cleaning is performed to perform continuous spinning. There was a need.
[0085]
As a result of scum evaluation 2, it was found that there was almost no scum adhesion.
[0086]
On the other hand, in Comparative Example 2 using the treatment agent (U-2) containing impurities, there was much adhesion and accumulation of scum, and there was a big problem in stable running of the yarn.
[0087]
[Example 3]
Through the process of refining by-product water-soluble salt using a large amount of washing warm water by the metathesis precipitation method using stearic acid and sodium hydroxide as raw materials for the silicone mixture (S-1) used in Example 1 4.0 parts by weight of magnesium distearate (M-2) having a sodium content of 28 ppm is added and mixed at 20 to 35 ° C. until uniform, and then wet pulverized using a horizontal bead mill and distearic acid. A treating agent (T-3) comprising a dispersion liquid in which a magnesium salt (M-2) was colloidally dispersed was obtained. As a result of conducting elemental analysis to measure the impurity of (T-3), it was found that 28 ppm of sodium, sulfur and chlorine were detected, the main impurity was sodium sulfate, and it was substantially free of impurities.
[0088]
Table 1 shows the composition and evaluation of the treating agent (T-3), and Table 2 shows the evaluation of the polyurethane-based elastic fiber to which (T-3) was added.
[0089]
The unraveling tension was slightly lower than that of Comparative Example 1 using the treatment agent (U-1) containing impurities, which was a good result.
[0090]
From the results of scum evaluation 1 and scum evaluation 2, it was found that there was almost no scum adhesion.
[0091]
[Example 4]
As a dispersion medium, the viscosity at 25 ° C. is 20 × 10 -6 m 2 A silicone mixture was obtained by mixing 94.3 parts by weight of silicone oil / S and 0.7 parts by weight of carboxyamide-modified silicone as a dispersant (S-2). Magnesium distearate, a magnesium distearate (M-3) having a sodium content of 70 ppm, prepared by a wet direct method using stearic acid and magnesium hydroxide as raw materials in the silicone mixture (S-2) 4.0 parts by weight of M-3) was added and mixed until uniform at 20 to 35 ° C., and then wet milled using a horizontal bead mill to disperse the magnesium distearate (M-3) in a colloidal form. A treatment agent (T-4) comprising a dispersion was obtained. As a result of conducting elemental analysis to measure T-4 impurities, 6 ppm of sodium and sulfur were detected, and it was found that the main impurity was sodium sulfate and contained substantially no impurities.
[0092]
Table 1 shows the composition and evaluation of the treating agent (T-4), and Table 2 shows the evaluation of the polyurethane-based elastic fiber to which (T-4) is imparted.
[0093]
The unraveling tension was slightly lower than that of Comparative Example 3 using the treatment agent (U-3) containing impurities, which was a good result.
[0094]
As a result of scum evaluation 1, it was found that there was almost no scum adhesion.
[0095]
On the other hand, in Comparative Example 3 using the treatment agent (U-3) containing impurities, there is a large amount of scum adhesion and accumulation, and there is a big problem in the stable running of the yarn. Cleaning is performed to perform continuous spinning. There was a need.
[0096]
Even in the result of scum evaluation 2, there was almost no scum adhesion.
[0097]
On the other hand, Comparative Example 3 using the treatment agent (U-3) containing an impurity had much adhesion and accumulation of scum, and had a big problem in stable running of the yarn.
[0098]
[Comparative Example 1]
As a dispersion medium, the viscosity at 25 ° C. is 20 × 10 -6 m 2 A silicone mixture obtained by mixing 94.3 parts by weight of silicone oil as / S and 0.7 parts by weight of amino-modified silicone as a dispersant was obtained (S-1). Next, magnesium distearate (N-1) of metathesis precipitation method using stearic acid and sodium hydroxide as raw materials was used as metal soap. The sodium content in (N-1) was 1800 ppm. 4.0 parts by weight of (N-1) is added to the silicone mixture (S-1) and mixed at 20 to 35 ° C. until uniform, and then wet pulverized using a horizontal bead mill to disperse magnesium distearate ( A treating agent (U-1) comprising a dispersion in which N-1) was colloidally dispersed was obtained. As a result of conducting elemental analysis to measure the impurities of U-1, 300 ppm of sodium and sulfur were detected, and it was found that the main impurity was sodium sulfate and contained substantially impurities.
[0099]
Table 1 shows the composition and evaluation of the treating agent (U-1), and Table 2 shows the evaluation of the polyurethane-based elastic fiber to which (U-1) was added.
[0100]
As a result of scum evaluation 1, there was much adhesion and accumulation of scum, and even in the result of scum evaluation 2, there was much adhesion and accumulation of scum, and there was a big problem in the stable running of the yarn. The main component of the accumulation was sodium sulfate decahydrate.
[0101]
[Comparative Example 2]
6.0 parts by weight of magnesium distearate (N-1) is added to the silicone mixture (S-1) and mixed at 20 to 35 ° C. until uniform, and then wet pulverized using a horizontal bead mill and distearic acid. A treating agent (U-2) comprising a dispersion in which the magnesium salt (N-1) was dispersed in a colloidal form was obtained. As a result of conducting elemental analysis to measure U-2 impurities, 470 ppm of sodium, sulfur and chlorine were detected, and it was found that the main impurity was sodium sulfate and contained substantially impurities. Table 1 shows the composition and evaluation of the treatment agent (U-2), and Table 2 shows the evaluation of the polyurethane-based elastic fiber to which (U-2) was added.
[0102]
As a result of scum evaluation 1, there was much adhesion and accumulation of scum, and even in the result of scum evaluation 2, there was much adhesion and accumulation of scum, and there was a big problem in the stable running of the yarn. The main components of the accumulation were sodium sulfate decahydrate and sodium chloride.
[0103]
[Comparative Example 3]
For the silicone mixture (S-2), magnesium distearate (N-2) of metathesis precipitation method using stearic acid and sodium hydroxide as raw materials was used as metal soap. Add 4.0 parts by weight of (N-2) to silicone mixture (S-2) whose sodium content of (N-2) was 2200 ppm by elemental analysis, and mix until uniform at 20-35 ° C. After that, wet milling was performed using a horizontal bead mill to obtain a treatment agent (U-3) comprising a dispersion in which magnesium distearate (N-2) was dispersed in a colloidal form. As a result of conducting elemental analysis for measuring the impurities of U-1, it was found that 330 ppm of sodium and sulfur were detected, the main impurity was sodium sulfate, and the impurities were substantially contained.
[0104]
Table 1 shows the composition and evaluation of the treating agent (U-3), and Table 2 shows the evaluation of the polyurethane-based elastic fiber to which (U-3) was added.
[0105]
As a result of scum evaluation 1, there was much adhesion and accumulation of scum, and even in the result of scum evaluation 2, there was much adhesion and accumulation of scum, and there was a big problem in the stable running of the yarn. The main component of the accumulation was sodium sulfate decahydrate.
[0106]
[Table 1]
Figure 0003988123
[0107]
[Table 2]
Figure 0003988123
[0108]
【The invention's effect】
The polyurethane-based elastic fiber of the present invention described above can be stably operated to prevent scum from dropping off and accumulating on guides when used in a post-processing step, and has excellent knitted and woven fabric quality. There is an effect that can be done.

Claims (7)

金属石けんを含有し、かつ、不純物が50ppm以下である処理剤が付与されてなるとともに、前記不純物が窒素、リン、硫黄、塩素のうち少なくとも一種以上を含有する無機塩であることを特徴とするポリウレタン系弾性繊維。A metal soap is contained and a treatment agent having an impurity of 50 ppm or less is provided, and the impurity is an inorganic salt containing at least one of nitrogen, phosphorus, sulfur, and chlorine. Polyurethane elastic fiber. 前記金属石けんが脂肪酸金属塩であることを特徴とする請求項1に記載のポリウレタン系弾性繊維。The polyurethane elastic fiber according to claim 1, wherein the metal soap is a fatty acid metal salt. 前記脂肪酸金属塩がステアリン酸マグネシウムであることを特徴とする請求項2に記載のポリウレタン系弾性繊維。The polyurethane-based elastic fiber according to claim 2, wherein the fatty acid metal salt is magnesium stearate. 前記不純物が金属石けんに含有する金属種以外の金属を含有していることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のポリウレタン系弾性繊維。The polyurethane-based elastic fiber according to any one of claims 1 to 3, wherein the impurity contains a metal other than the metal species contained in the metal soap. 前記不純物が水溶性金属塩であることを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載のポリウレタン系弾性繊維。The polyurethane elastic fiber according to any one of claims 1 to 4 , wherein the impurity is a water-soluble metal salt. 前記不純物が硫酸ナトリウムおよび/または塩化ナトリウムであることを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載のポリウレタン系弾性繊維。The polyurethane elastic fiber according to any one of claims 1 to 5 , wherein the impurity is sodium sulfate and / or sodium chloride. 金属石けんを含有し、かつ、不純物が50ppm以下である処理剤を付与するとともに、前記不純物が窒素、リン、硫黄、塩素のうち少なくとも一種以上を含有する無機塩であることを特徴とするポリウレタン系弾性繊維の製造方法。A polyurethane system characterized by containing a metal soap and providing a treating agent having an impurity of 50 ppm or less, and wherein the impurity is an inorganic salt containing at least one of nitrogen, phosphorus, sulfur and chlorine A method for producing elastic fibers.
JP2002121610A 2001-04-26 2002-04-24 Polyurethane elastic fiber and method for producing the same Expired - Fee Related JP3988123B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002121610A JP3988123B2 (en) 2001-04-26 2002-04-24 Polyurethane elastic fiber and method for producing the same

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001-129420 2001-04-26
JP2001129420 2001-04-26
JP2002121610A JP3988123B2 (en) 2001-04-26 2002-04-24 Polyurethane elastic fiber and method for producing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003013362A JP2003013362A (en) 2003-01-15
JP3988123B2 true JP3988123B2 (en) 2007-10-10

Family

ID=26614279

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002121610A Expired - Fee Related JP3988123B2 (en) 2001-04-26 2002-04-24 Polyurethane elastic fiber and method for producing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3988123B2 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4575266B2 (en) * 2005-10-05 2010-11-04 東レ・オペロンテックス株式会社 Modifier for elastic fiber production
JP5139828B2 (en) * 2008-02-07 2013-02-06 松本油脂製薬株式会社 Elastic fiber treatment agent and elastic fiber
JP6425409B2 (en) * 2014-04-23 2018-11-21 旭化成株式会社 Polyurethane elastic fiber and method for producing the same
JP6425410B2 (en) * 2014-04-23 2018-11-21 旭化成株式会社 Polyurethane elastic fiber and method for producing the same
JP6870878B1 (en) 2020-09-23 2021-05-12 竹本油脂株式会社 Elastic fiber treatment agent and elastic fiber
JP6951801B1 (en) * 2020-09-23 2021-10-20 竹本油脂株式会社 Elastic fiber treatment agent and elastic fiber
JP6844881B1 (en) * 2020-09-28 2021-03-17 竹本油脂株式会社 Treatment agent for synthetic fibers and synthetic fibers

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003013362A (en) 2003-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4595775B2 (en) Polyurethane elastic fiber and method for producing the same
EP1722015B1 (en) Polyurethane elastic fiber and method for production thereof
DE69834693T2 (en) COMPOSITION FOR THE TREATMENT OF ELASTIC POLYURETHANE FIBERS AND THE FIBERS THEREFORE TREATED
JP5630933B1 (en) Treatment agent for polyurethane elastic fiber, method for treating polyurethane elastic fiber, and polyurethane elastic fiber
JP5241029B2 (en) Treatment agent for polyurethane elastic fiber, method for treating polyurethane elastic fiber, and polyurethane elastic fiber
CN102367637B (en) Treating agent for polyurethane elastomer fiber, method for treating polyurethane elastomer fiber, and polyurethane elastomer fiber
MXPA05013978A (en) Spandex having low heat-set temperature and materials for their production.
JP3988123B2 (en) Polyurethane elastic fiber and method for producing the same
JP5067945B2 (en) Modifier for elastic fiber production
TWI719871B (en) swimsuit
US5969028A (en) Process for the protection of elastane fibres
DE112020004306T5 (en) Polyurethane elastic fiber, product containing the same and surface treatment agent for polyurethane elastic fiber
JP5329843B2 (en) Modifier for elastic fiber production
EP0935018A1 (en) Biodegradable coating agent
JP5507868B2 (en) Polyurethane elastic fiber and method for producing the same
EP1088015B1 (en) Polyurethane ureas, polyurethane urea fibres and method for the production thereof
JP4236417B2 (en) Treatment agent for synthetic fibers
JP3802644B2 (en) Polyurethane-based elastic fiber treatment agent and polyurethane-based elastic fiber treated with the treatment agent
MXPA02000131A (en) Polyurethane-urea fibres with improved resistance.
JP5329842B2 (en) Polyurethane elastic fiber
JPH11229277A (en) Polyurethane elastic fiber and its elastic fabric
JPH10310979A (en) Modifier for polyurethane elastic fiber
JP3831774B2 (en) Polyurethane-based elastic fiber treatment agent and polyurethane-based elastic fiber treated with the treatment agent
JP3831772B2 (en) Polyurethane-based elastic fiber treatment agent and polyurethane-based elastic fiber treated with the treatment agent
JP4834858B2 (en) Polyurethane yarn and method for producing the same

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20050328

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050405

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070416

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070424

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070607

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070703

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070705

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100727

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 3988123

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100727

Year of fee payment: 3

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100727

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100727

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110727

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110727

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120727

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120727

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120727

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130727

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees