JP4595775B2 - Polyurethane elastic fiber and method for producing the same - Google Patents

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Description

本発明はポリウレタン系弾性繊維に関する。さらに詳しくは、乾式紡糸する前の紡糸原液に特定成分を配合することにより改質した、紡糸性、合着性、及び解舒性に優れたポリウレタン系弾性繊維およびその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a polyurethane elastic fiber. More specifically, the present invention relates to a polyurethane elastic fiber excellent in spinnability, coalescence property, and unwinding property, which is modified by blending a specific component into a spinning dope before dry spinning, and a method for producing the same.

ポリウレタンやポリウレタンウレアからなるポリウレタン系弾性繊維は、そのポリマ本来の特性からして粘着し易い繊維であるので、紡糸された繊維を巻上げて巻糸体としたとき、巻糸体からの繊維の解舒が悪くなり易いという問題があった。   Polyurethane elastic fibers made of polyurethane or polyurethane urea are fibers that are easy to stick due to the inherent properties of the polymer. Therefore, when the spun fiber is wound up into a wound body, the fiber from the wound body is unwound. There was a problem that wrinkles were likely to get worse.

そこで、解舒性や走行安定性を改善するために、ステアリン酸マグネシウム等の金属石鹸を紡糸前のポリマ中に添加して繊維中に含有させることや、また、金属石鹸を紡糸油剤中に添加して繊維表面に付与することが提案されて来ている。   Therefore, in order to improve the unraveling property and running stability, a metal soap such as magnesium stearate is added to the polymer before spinning and contained in the fiber, or the metal soap is added to the spinning oil. Thus, it has been proposed to apply to the fiber surface.

例えば、前者としては、ポリウレタン紡糸溶液中に金属石鹸を添加した後に紡糸し、油剤を付与した後に巻き取ることが特許文献1や特許文献2に記載されている。また、後者としては、シリコーンオイルに金属石鹸を添加した特定の油剤を紡糸工程においてポリウレタン繊維に付与する方法が特許文献3に記載されている。   For example, Patent Literature 1 and Patent Literature 2 describe that the former is spun after adding a metal soap into a polyurethane spinning solution and wound after applying an oil agent. As the latter, Patent Document 3 describes a method in which a specific oil agent obtained by adding metal soap to silicone oil is applied to polyurethane fibers in the spinning process.

しかし、紡糸前のポリウレタン紡糸溶液中に金属石鹸を添加する従来法では、巻糸体からの解舒性は改善されるものの、紡糸工程で複数フィラメントを合着処理して合着糸にして巻上げた場合には、フィラメント同士の合着が不完全となり、後加工工程やポリウレタン繊維使用時において、フィラメント割れや糸切れが生じ易いという問題があった。   However, with the conventional method of adding metal soap to the polyurethane spinning solution before spinning, the unwinding property from the wound body is improved. In such a case, there is a problem in that the filaments are not sufficiently bonded to each other, and filament breakage or yarn breakage is likely to occur during the post-processing step or when using polyurethane fibers.

金属石鹸を添加した油剤を紡糸途中の繊維に付与する方法では、付着した金属石鹸が繊維表面に偏在した状態となるので、金属石鹸による効果が十分に発揮されず、解舒性を十分に改善することが困難であった。   In the method of applying oil agent added with metal soap to the fiber during spinning, the attached metal soap is unevenly distributed on the fiber surface, so the effect of metal soap is not fully exhibited, and the unwinding property is sufficiently improved It was difficult to do.

また、金属石鹸の滑剤効果を利用して、ポリウレタン繊維を紡糸した後に分繊させる方法が提案されている。例えば、金属石鹸を添加したポリウレタン紡糸溶液から紡糸された複数本のフィラメントを合着させずに巻き取り、その後に分繊させることにより極細繊度のポリウレタンフィラメントを得る方法が特許文献4に記載されている。また、ハイドロタルサイト化合物、金属石鹸及び変性シリコン化合物をポリウレタン紡糸溶液中に配合して紡糸した6フィラメントを、2本ずつエアージェット撚糸機で撚をかけて接合させ、2本接合糸の3本を同時に巻取り、その後に3糸条に分繊する方法が特許文献5に記載されている。   In addition, a method has been proposed in which polyurethane fiber is spun and then separated using the lubricant effect of metal soap. For example, Patent Document 4 describes a method for obtaining a polyurethane filament having a very fineness by winding a plurality of filaments spun from a polyurethane spinning solution to which metal soap is added without bonding, and then separating the filaments. Yes. Also, 6 filaments, which are prepared by blending a hydrotalcite compound, metal soap and modified silicon compound in a polyurethane spinning solution and spinning them, are twisted with an air jet twisting machine two by two, and three of the two joined yarns are joined. Patent Document 5 describes a method of winding the yarns at the same time and then splitting them into three yarns.

特許文献4記載のように紡糸工程途中で合着処理をしない場合にはフィラメント同士を合着させることは困難である。また、特許文献5のようにハイドロタルサイト化合物を併用添加した場合には、繊維中に不溶性異物としてハイドロタルサイトが存在することにより紡糸口金詰まりや紡糸時糸切れが誘発されて紡糸性が悪くなり、スカム発生が多くなるという問題があり、工業的生産には不適当なものである。   When the joining process is not performed during the spinning process as described in Patent Document 4, it is difficult to join the filaments together. In addition, when a hydrotalcite compound is added in combination as in Patent Document 5, the presence of hydrotalcite as an insoluble foreign matter in the fiber induces spinneret clogging or yarn breakage during spinning, resulting in poor spinnability. Therefore, there is a problem that scum generation increases, which is unsuitable for industrial production.

特公昭58−44767号公報Japanese Patent Publication No. 58-44767 特開昭57−51816号公報JP-A-57-51816 特開2003−13362号公報JP 2003-13362 A 特開2001−214332号公報JP 2001-214332 A 特開平9−217227号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-217227

本発明の目的は、従来技術における上述したような問題点を解消させ、紡糸時の口金詰まりや糸切れが生じ難く紡糸性良好であり、かつ、巻糸体内において糸同士の膠着が生じず解舒性が良好であるポリウレタン弾性繊維を提供すること、特に、複数本のフィラメントを合着処理して合着ポリウレタン繊維糸を製造して巻上げた場合でも、解舒性が良好であるとともに、合着糸内でのフィラメント合着が十分でフィラメント割れ等のトラブルを生じ難いポリウレタン弾性繊維糸を提供することである。   The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems in the prior art, to prevent clogging of the die during spinning and thread breakage, to provide good spinning properties, and to prevent the yarn from sticking to each other in the wound body. Providing polyurethane elastic fibers with good toughness, in particular, even when a plurality of filaments are bonded together to produce a bonded polyurethane fiber yarn and wound, the unwindability is good and It is an object of the present invention to provide a polyurethane elastic fiber yarn that has sufficient filament coalescence in the yarn and hardly causes troubles such as filament breakage.

上述した目的を達成するため、本発明のポリウレタン系弾性繊維は、シリコーンオイル、変性シリコーン、及び金属石けんを、それぞれ、ポリウレタン繊維に対し0.1〜10重量%、0.01〜5.0重量%、0.05〜5.0重量%含有してなり、変性シリコーンが、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、両末端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、およびカルボキシル変性シリコーンのうちの1種または2種以上であり、シリコーンオイルと変性シリコーンとの合計含有量100重量部に対する金属石けんの含有量が5〜100重量部であることを特徴とするものである。 In order to achieve the above-described object, the polyurethane elastic fiber of the present invention comprises silicone oil, modified silicone, and metal soap, 0.1 to 10% by weight and 0.01 to 5.0% by weight, respectively, with respect to the polyurethane fiber. %, Ri name contains 0.05 to 5.0 wt%, modified silicone, amino-modified silicone, amide-modified silicones, carboxyamide modified silicone, both ends polyether-modified silicone, carbinol-modified silicones, and carboxyl-modified silicone is one or more of the one in which the content of the metal soap to the total content 100 parts by weight of silicone oil and modified silicone and wherein 5 to 100 parts by weight der Rukoto.

また、本発明のポリウレタン系弾性繊維の製造方法は、シリコーンオイル、変性シリコーン、及び金属石けんを混合してなる改質剤をポリウレタン紡糸原液に添加した後、乾式紡糸することにより上記ポリウレタン系弾性繊維を製造することを特徴とするものであるIn addition, the method for producing a polyurethane elastic fiber according to the present invention includes adding a modifier obtained by mixing silicone oil, modified silicone, and metal soap to a polyurethane spinning stock solution, followed by dry spinning to thereby produce the polyurethane elastic fiber. it is characterized in that to produce a.

本発明のポリウレタン系弾性繊維は、繊維中に金属石けんを所定量含有していることから巻糸体からの解舒張力が内層部においても小さく、各層ともに解舒性が優れている。しかも、紡糸原液に金属石けんを配合したにも拘わらず、口金孔での詰まりや紡糸時糸切れのようなトラブルがなく紡糸性良好である。さらに、紡糸工程において複数本を合着処理した場合でも、フィラメント同士の合着性が良好であり、解舒性及び合着性がともに良好である合着ポリウレタン弾性繊維糸の巻糸体を製造することができる。また、本発明のポリウレタン系弾性繊維を用いれば、加工工程においてもガイド類へのスカムの付着や蓄積を低減することができる。   Since the polyurethane elastic fiber of the present invention contains a predetermined amount of metal soap in the fiber, the unwinding tension from the wound yarn is small even in the inner layer portion, and each layer is excellent in unwinding property. In addition, despite the fact that metal soap is blended in the spinning dope, there is no trouble such as clogging in the die holes or yarn breakage during spinning, and the spinning property is good. Furthermore, even when a plurality of yarns are bonded in the spinning process, a wound body of bonded polyurethane elastic fiber yarns having good bonding properties between filaments and good unwinding properties and bonding properties is manufactured. can do. In addition, if the polyurethane elastic fiber of the present invention is used, it is possible to reduce scum adhesion and accumulation on the guides even in the processing step.

このように、本発明のポリウレタン系弾性繊維は、製糸工程における紡糸連続性が高く、得られる巻糸体からの解舒の抵抗力(即ち、解舒張力)が巻糸体の外部から内部まで安定して低くすることができ、その巻糸体を長期間保管する場合でも解舒張力の経時増大を抑制することができる。   Thus, the polyurethane elastic fiber of the present invention has high spinning continuity in the spinning process, and the resistance to unwinding (that is, the unwinding tension) from the wound body is from the outside to the inside of the wound body. It can be stably lowered, and an increase in the unwinding tension with time can be suppressed even when the wound body is stored for a long period of time.

そのため、本発明のポリウレタン系弾性繊維を布帛の製造工程等で使用する際には製造プロセスへ安定した解舒張力でもってポリウレタン弾性糸を供給することができ、安定して使用することができる。   Therefore, when the polyurethane elastic fiber of the present invention is used in the production process of the fabric, the polyurethane elastic yarn can be supplied to the production process with a stable unwinding tension and can be used stably.

以下、本発明のポリウレタン系弾性繊維、及びその製造方法について詳細に説明する。
本発明のポリウレタン系弾性繊維は、シリコーンオイル、変性シリコーン、及び金属石けんを含有し、その含有量は、それぞれ、ポリウレタン弾性繊維に対し、0.1〜10重量%、0.01〜5.0重量%、0.05〜5.0重量%である。
Hereinafter, the polyurethane elastic fiber of the present invention and the production method thereof will be described in detail.
The polyurethane elastic fiber of the present invention contains silicone oil, modified silicone, and metal soap, and the contents thereof are 0.1 to 10% by weight and 0.01 to 5.0% with respect to the polyurethane elastic fiber, respectively. % By weight, 0.05 to 5.0% by weight.

ここで、シリコーンオイルは、紡糸原液中に金属石けんを添加する際の分散媒体として機能するとともに、弾性繊維の紡糸工程における口金詰まり等のトラブル低減のために機能するものである。   Here, the silicone oil functions as a dispersion medium when adding metal soap to the spinning dope, and also functions to reduce troubles such as clogging of the base in the spinning process of the elastic fiber.

そのシリコーンオイルはポリジメチルシロキサンで代表されるものである。このポリジメチルシロキサンには、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が包含される。   The silicone oil is represented by polydimethylsiloxane. The polydimethylsiloxane includes 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, and 3) dimethylsiloxane units. And polysiloxanes comprising methylphenylsiloxane units.

また、シリコーンオイルは、25℃における粘度が10×10-6〜10×10-12 /Sのものが好ましい。この粘度が低すぎるシリコーンオイルの場合(10×10-62 /S未満) では、紡糸原液に添加させる前に、金属石けんを含む改質剤液を調合する際の分散媒体機能が不十分であり、改質剤液中で金属石けんが沈降や2次凝集を生じ易く、金属石鹸を紡糸原液中に均一に分散させ難くなるので、金属石けんの2次凝集物による口金孔詰まり等のトラブルを招く可能性が高い。逆にシリコーンオイルの粘度が高すぎる場合(10×10-12 /Sを超える)では、金属石鹸をシリコーンオイル中に分散させて改質剤としたときに金属石けん粒径を均一で微小にすることが困難であって、例えば、湿式粉砕中の発熱が大きく、改質剤自体の変質を招くこともあり、好ましくない。 The silicone oil preferably has a viscosity at 25 ° C. of 10 × 10 −6 to 10 × 10 −1 m 2 / S. In the case of silicone oil having a viscosity that is too low (less than 10 × 10 −6 m 2 / S), the dispersion medium function is insufficient when preparing a modifier liquid containing metal soap before adding to the spinning dope. The metal soap is liable to settle and secondary agglomerate in the modifier liquid, and it is difficult to uniformly disperse the metal soap in the spinning dope, so troubles such as clogging of the mouthpiece due to the secondary agglomerate of the metal soap. Is likely to invite. Conversely, when the viscosity of the silicone oil is too high (exceeds 10 × 10 −1 m 2 / S), the metal soap particle size is uniform and minute when the metal soap is dispersed in the silicone oil and used as a modifier. For example, the heat generation during wet pulverization is large, and the modifier itself may be altered, which is not preferable.

そのシリコーンオイル粘度は、JIS−K2283(石油製品動粘度試験方法)に記載された方法で測定される25℃での粘度値である。
このシリコーンオイルは、特に、併用添加する金属石鹸の繊維中での均一微分散性を高めるために必要であり、その配合量は、繊維に対し0.1〜10重量%である。なかでも0.5〜5重量%が好ましい。
The silicone oil viscosity is a viscosity value at 25 ° C. measured by a method described in JIS-K2283 (Petroleum product kinematic viscosity test method).
This silicone oil is particularly necessary for enhancing the uniform fine dispersibility in the fiber of the metal soap added in combination, and its blending amount is 0.1 to 10% by weight based on the fiber. Among these, 0.5 to 5% by weight is preferable.

本発明で用いる変性シリコーンは、必須の構成単位として、ジメチルシロキサン単位と変性基を有するシロキサン単位とを含む線状ポリオルガノシロキサンである。この変性シリコーンの種類としては、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、両末端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が挙げられ、これらの1種または2種以上の混合物で使用される The modified silicone used in the present invention is a linear polyorganosiloxane containing a dimethylsiloxane unit and a siloxane unit having a modifying group as essential constituent units. The types of the modified silicone, amino-modified silicone, amide-modified silicones, carboxyamide modified silicone, both ends polyether-modified silicone, carbinol-modified silicone, carboxyl-modified silicone emissions mentioned, of one or more of these Used in a mixture .

この変性シリコーンは、特に、紡糸途中で複数本のフィラメントを合糸させ、合糸性に優れたポリウレタン弾性繊維とするために必要であり、その配合量は、繊維に対し0.01〜5.0重量%である。なかでも0.03〜3.0重量%が好ましい。   This modified silicone is particularly necessary for combining a plurality of filaments during spinning to form a polyurethane elastic fiber excellent in the yarn combining property, and the blending amount is 0.01 to 5. 0% by weight. Among these, 0.03 to 3.0% by weight is preferable.

また、本発明で用いる金属石けんは、高級脂肪酸金属塩等の有機酸金属塩であり、極力微細であること、例えばコロイド状レベルであることが好ましい。コロイドとは、物質が微細な粒子となって、液体などに混合分散している状態であるので、コロイド状レベルの粒子は、一般に、分散粒子の大きさが、略10-7〜10-9m程度の粒子である場合をさす。本発明で用いる金属石鹸の平均粒子径は、1×10-6m未満(即ち、1.0μm未満)であることが好ましい。 The metal soap used in the present invention is an organic acid metal salt such as a higher fatty acid metal salt, and is preferably as fine as possible, for example, at a colloidal level. A colloid is a state in which a substance becomes fine particles and is mixed and dispersed in a liquid or the like. Therefore, colloidal particles generally have a dispersed particle size of about 10 −7 to 10 −9. This refers to the case of about m particles. The average particle diameter of the metal soap used in the present invention is preferably less than 1 × 10 −6 m (that is, less than 1.0 μm).

この金属石けんとしては、具体的には、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又はナフテン酸等の有機酸の金属塩(鹸化物)である。   Specific examples of the metal soap 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. , Resin acids such as abietic acid, neoabietic acid, d-pimaric acid, iso-d-pimalic acid, podocarp acid, agatendicarboxylic acid, benzoic acid, cinnamic acid, p-oxycinnamic acid, diterpenic acid, or naphthenic acid A metal salt (saponified product) of an organic acid such as

その金属塩を構成する金属の種類としては、アルカリ金属以外の金属が好ましく、例えば、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、チタン等が挙げられる。   As the type of metal constituting the metal salt, metals other than alkali metals are preferable, for example, aluminum, calcium, zinc, magnesium, silver, barium, beryllium, cadmium, cobalt, chromium, copper, iron, mercury, manganese, Examples include nickel, lead, tin, and titanium.

本発明では、これら種類の金属石鹸の1種又は2種以上を使用すればよいが、なかでも、高級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。   In the present invention, one or more of these types of metal soaps may be used. Among them, higher fatty acid metal salts are preferable, and magnesium stearate, calcium stearate and the like are particularly preferable.

この金属石鹸を紡糸原液中に配合して、ポリマ中に金属石鹸が分散含有されたポリウレタン弾性繊維とすることにより、紡糸により得られるポリウレタン系繊維は、破断強伸度や耐薬品性などの特性が良好であるとともに、巻糸体における糸同士の膠着が防止され、巻糸体からの解舒性、特に内層部における解舒性が大幅に向上し、巻糸体の外層部から内層部まで安定した解舒張力でもって解舒することができるようになる。従って、このポリウレタン系弾性繊維を衣服などに使用したとき、外観品位などのバランスが優れた伸縮繊維製品類を製造することができる。これら効果を発揮するためには、金属石鹸は繊維に対しする含有量が0.05〜5.0重量%であることが必要であり、なかでも0.1〜2.0重量%であることが好ましい。   By blending this metal soap in the spinning dope and making it a polyurethane elastic fiber with metal soap dispersed in the polymer, the polyurethane fiber obtained by spinning has properties such as breaking strength and chemical resistance. In addition, the yarns are prevented from sticking to each other in the wound body, and the unwinding property from the wound body, particularly the unwinding property in the inner layer part, is greatly improved, from the outer layer part to the inner layer part of the wound body. It becomes possible to unwind with a stable unwinding tension. Therefore, when this polyurethane elastic fiber is used for clothes or the like, stretchable fiber products having an excellent balance of appearance quality and the like can be manufactured. In order to exert these effects, the metal soap needs to have a fiber content of 0.05 to 5.0% by weight, especially 0.1 to 2.0% by weight. Is preferred.

シリコーンオイル、変性シリコーン、及び金属石けんを紡糸原液中に混合したときのチクソトロピーを抑制し、添加前の改質剤保管時の増粘などの粘度変化を抑制するという点からすると、シリコーンオイルと変性シリコーンとの混合割合は、(100/50)〜(100/0.5)(重量比)であることが好ましい。   In terms of suppressing thixotropy when silicone oil, modified silicone, and metal soap are mixed in the spinning dope, and suppressing changes in viscosity such as thickening during storage of the modifier before addition, it is modified with silicone oil. The mixing ratio with silicone is preferably (100/50) to (100 / 0.5) (weight ratio).

また、シリコーン混合物(シリコーンオイルと変性シリコーンとの合計)に対する金属石けんの量は、シリコーン混合物100重量部当たり5〜100重量部とすることが好ましい。この割合とすることにより、改質剤中での金属石けんの分離や沈降を抑制し改質剤の安定性を高めることができるし、さらに、金属石けんによる紡糸口金孔詰まりを抑制することできる。さらに好ましい割合は、シリコーン混合物100重量部当たり、金属石けんが10〜70重量部である。この割合の範囲内であれば、特に長期の保管でも改質剤の粘度等の変化が少なく、紡糸性、合着性、スカム抑制のいずれもがバランス良く優れたものとなる。   The amount of the metal soap relative to the silicone mixture (total of silicone oil and modified silicone) is preferably 5 to 100 parts by weight per 100 parts by weight of the silicone mixture. By setting this ratio, separation and settling of metal soap in the modifier can be suppressed to improve the stability of the modifier, and further, clogging of spinneret holes due to metal soap can be suppressed. A more desirable ratio is 10 to 70 parts by weight of metal soap per 100 parts by weight of the silicone mixture. Within this range, there is little change in the viscosity of the modifier, especially during long-term storage, and all of spinnability, coalescence, and scum suppression are excellent in a well-balanced manner.

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製造される繊維である。
このポリウレタン重合体は、ウレア結合も含むポリウレタン−ウレアであってもよいし、また、ウレア結合を含まないポリウレタンであってもよい。また、ポリウレタンとポリウレタン−ウレアとの混合ポリマや共重合体であってもよい。
The polyurethane-based elastic fiber of the present invention is a fiber produced by spinning a polyurethane polymer.
The polyurethane polymer may be a polyurethane-urea that also contains a urea bond, or may be a polyurethane that does not contain a urea bond. Further, it may be a mixed polymer or copolymer of polyurethane and polyurethane-urea.

より具体的には、このポリウレタン重合体は、2種類の型のセグメント、即ち、(a)長鎖のポリエーテルセグメントやポリエステルセグメント等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もしく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、ポリマ構成単位として含有する。   More specifically, this polyurethane polymer has two types of segments: (a) a soft segment such as a long-chain polyether segment or a polyester segment; and (b) an organic isocyanate and a diamine chain extender. Alternatively, a hard segment which is a relatively short chain segment derived by reaction with a diol chain extender is contained as a polymer constituent unit.

かかるポリウレタン重合体は、通常、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、または、それら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製造されるが、その他の方法で製造してもよい。   Such polyurethane polymers are usually prepared by a prepolymer method in which a prepolymer product obtained by capping a hydroxyl-terminated soft segment precursor with an organic diisocyanate is chain-extended with a diamine or a diol, or all of these raw materials are in the same bath. It is produced by a one-shot method in which it is put into a polymer, but may be produced by other methods.

ソフトセグメントは、ポリエーテル系ジオール化合物やポリエステル系ジオール化合物のようなポリマージオール化合物から誘導される。
ポリエーテルソフトセグメントを誘導するためのポリエーテル系ジオール化合物としては、次の一般式で表される単位を含む共重合ジオール化合物を含むことが好ましい。
The soft segment is derived from a polymer diol compound such as a polyether diol compound or a polyester diol compound.
The polyether-based diol compound for deriving the polyether soft segment preferably includes a copolymerized diol compound containing a unit represented by the following general formula.

Figure 0004595775
(但し、a、cは1〜3の整数、bは0〜3の整数、R1、R2はH又は炭素数1〜3のアルキル基)
Figure 0004595775
(Where a and c are integers of 1 to 3, b is an integer of 0 to 3, R1 and R2 are H or an alkyl group of 1 to 3 carbon atoms)

このポリエーテル系ジオール化合物としては、具体的には、ポリエチレングリコール、変性ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリトリメチレンエーテルグリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール(以下、PTMGと略す)、テトラヒドロフラン(以下、THFと略す)および3−メチル−THFの共重合体である変性PTMG、THFおよび2,3−ジメチル−THFの共重合体である変性PTMG、THF及びネオペンチルグリコールの共重合体である変性PTMG、THFとエチレンオキサイド及び/又はプロピレンオキサイドが不規則に配列したランダム共重合体等が挙げられる。これらポリエーテル系グリコール類の1種を使用してもよいし、また2種以上混合もしくは共重合して使用してもよい。その中でもPTMGまたは変性PTMGが好ましい。   Specific examples of the polyether diol compound include polyethylene glycol, modified polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytrimethylene ether glycol, polytetramethylene ether glycol (hereinafter abbreviated as PTMG), tetrahydrofuran (hereinafter abbreviated as THF). ) And 3-methyl-THF copolymer modified PTMG, THF and 2,3-dimethyl-THF copolymer modified PTMG, THF and neopentyl glycol copolymer modified PTMG, THF and Examples thereof include random copolymers in which ethylene oxide and / or propylene oxide are irregularly arranged. One kind of these polyether glycols may be used, or two or more kinds may be mixed or copolymerized. Among these, PTMG or modified PTMG is preferable.

また、典型的なポリエステルソフトセグメントとしては、(a)エチレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、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挙げられる。   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.

ソフトセグメントは、上記したポリエーテル系ジオール化合物やポリエステル系ジオール化合物から誘導されることが好ましいが、その他に、ポリカーボネートジオール化合物、例えば、ポリ−(ペンタン−1,5−カーボネート)ジオール、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ジオール化合物から誘導されたものでもよい。   The soft segment is preferably derived from the polyether-based diol compound or the polyester-based diol compound described above. In addition, a polycarbonate diol compound such as poly- (pentane-1,5-carbonate) diol, poly- ( It may be derived from a copolymerized diol compound such as a polyether ester formed from hexane-1,6-carbonate) diol or the like.

本発明におけるポリウレタンの重合に用いる有機ジイソシアネートとしては、通常、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、ビス−(4−イソシアナートシクロヘキシル)−メタン、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が用いられる。その中でも、特にMDIが好ましい。   As the organic diisocyanate used for polymerization of polyurethane in the present invention, usually, bis- (p-isocyanatophenyl) -methane (hereinafter abbreviated as MDI), tolylene diisocyanate, bis- (4-isocyanatocyclohexyl) -methane, Hexamethylene diisocyanate, 3,3,5-trimethyl-5-methylenecyclohexyl diisocyanate and the like are used. Among these, MDI is particularly preferable.

ポリウレタンウレアを形成させるために用いるジアミン系鎖伸長剤としては、種々のジアミン、例えば、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挙げられる。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、鎖停止剤を反応混合物中に含有させることができる。通常、鎖停止剤には、活性水素を有する一官能性化合物、例えばジエチルアミンが用いられる。   Examples of the diamine chain extender used to form polyurethaneurea include various diamines such as ethylenediamine, 1,3-cyclohexanediamine, and 1,4-cyclohexanediamine. A chain terminator can be included in the reaction mixture to help control the final molecular weight of the polyurethaneurea. Usually, a monofunctional compound having active hydrogen, such as diethylamine, is used as the chain terminator.

また、重合時の鎖伸長剤は、上記ジアミンに限定されず、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。ジオール系鎖伸長剤は、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。   Moreover, the chain extender at the time of superposition | polymerization is not limited to the said diamine, You may use diol. 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 kind of diol, and may be composed of a plurality of kinds of diols. Moreover, you may use together with the compound containing one hydroxyl group which reacts with an isocyanate group.

さらに、本発明で使用されるポリウレタンは、末端封鎖剤が1種または2種以上混合使用されることも好ましい。末端封鎖剤として、ジメチルアミン、ジイソプロピルアミン、エチルメチルアミン、ジエチルアミン、メチルプロピルアミン、イソプロピルメチルアミン、ジイソプロピルアミン、ブチルメチルアミン、イソブチルメチルアミン、イソペンチルメチルアミン、ジブチルアミン、ジアミルアミンなどのモノアミン、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソプロパノール、アリルアルコール、シクロペンタノールなどのモノオール、フェニルイソシアネートなどのモノイソシアネートなどが好ましい。   Furthermore, it is also preferred that the polyurethane used in the present invention includes one or more terminal blocking agents. As end-capping agents, dimethylamine, diisopropylamine, ethylmethylamine, diethylamine, methylpropylamine, isopropylmethylamine, diisopropylamine, butylmethylamine, isobutylmethylamine, isopentylmethylamine, dibutylamine, diamylamine and other monoamines, ethanol Monools such as propanol, butanol, isopropanol, allyl alcohol and cyclopentanol, and monoisocyanates such as phenyl isocyanate are preferred.

このようなポリウレタンを製造するには、溶融重合法、溶液重合法などの各種方法を採用すればよい。その重合の処方についても特に限定されず、例えば、プレポリマー法でもワンショット法でもよい。   In order to produce such a polyurethane, various methods such as a melt polymerization method and a solution polymerization method may be employed. The prescription for the polymerization is not particularly limited, and for example, a prepolymer method or a one-shot method may be used.

本発明のポリウレタン系弾性繊維は、重合により調製されたポリウレタン溶液、又はポリウレタンを溶媒に溶解させ若しくは分散媒に分散させたポリウレタン液に、シリコーンオイル、変性シリコーン、及び金属石けん等の添加剤を所定量配合して紡糸原液とし、この紡糸原液から通常の方法で紡糸することにより製造される。その紡糸方法は乾式紡糸法、溶融紡糸法、湿式紡糸法等のいずれあってもよいが、特に乾式紡糸法が好ましい。   The polyurethane elastic fiber of the present invention is provided with additives such as silicone oil, modified silicone, and metal soap in a polyurethane solution prepared by polymerization or a polyurethane solution in which polyurethane is dissolved in a solvent or dispersed in a dispersion medium. It is manufactured by mixing a fixed amount to obtain a spinning stock solution, and spinning from this spinning stock solution by an ordinary method. The spinning method may be any of a dry spinning method, a melt spinning method, a wet spinning method, and the like, but the dry spinning method is particularly preferable.

乾式紡糸の際の紡糸原液の温度、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すればよい。例えば、紡糸口金の孔数は特に限定されないが、紡糸工程で複数本のフィラメントを合糸処理するためには2個以上とすればよい。   The spinning conditions such as the temperature of the spinning dope, the atmospheric temperature, the discharge speed, the die shape, and the yarn take-up speed during dry spinning may be appropriately selected. For example, the number of holes in the spinneret is not particularly limited, but may be two or more in order to process a plurality of filaments in the spinning process.

この紡糸工程に供するポリウレタン液は、ポリウレタン重合体が溶媒に溶解させたポリウレタン溶液であることが好ましいが、分散媒を用いたポリウレタン分散液であってもよい。さらにこれらの混合物を使用してもよい。   The polyurethane liquid used in the spinning step is preferably a polyurethane solution in which a polyurethane polymer is dissolved in a solvent, but may be a polyurethane dispersion using a dispersion medium. Further, a mixture of these may be used.

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や分散媒は、ポリウレタンに対して不活性なものであれば特に限定されないが、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ことが好ましい。   The solvent or dispersion medium used for dissolving or dispersing the polyurethane polymer is not particularly limited as long as it is inert to polyurethane, but N, N-dimethylacetamide (highly soluble in polyurethane polymer) (Hereinafter abbreviated as DMAc), dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, vinylpyrrolidone and the like are preferably used.

なお、かかるポリウレタンの合成に際し、アミン系触媒や有機金属触媒等の触媒が1種もしくは2種以上混合して使用されてもよい。   In the synthesis of such polyurethane, catalysts such as amine catalysts and organometallic catalysts may be used alone or in combination.

アミン系触媒としては、例えば、N,N−ジメチルシクロヘキシルアミン、N,N−ジメチルベンジルアミン、トリエチルアミン、N−メチルモルホリン、N−エチルモルホリン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチル−1,3−プロパンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルヘキサンジアミン、ビス−2−ジメチルアミノエチルエーテル、N,N,N’,N’,N’−ペンタメチルジエチレントリアミン、テトラメチルグアニジン、トリエチレンジアミン、N,N’−ジメチルピペラジン、N−メチル−N’−ジメチルアミノエチル−ピペラジン、N−(2−ジメチルアミノエチル)モルホリン、1−メチルイミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾール、N,N−ジメチルアミノエタノール、N,N,N’−トリメチルアミノエチルエタノールアミン、N−メチル−N’−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン、2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、N,N−ジメチルアミノヘキサノール、トリエタノールアミン等が挙げられる。   Examples of the amine catalyst include N, N-dimethylcyclohexylamine, N, N-dimethylbenzylamine, triethylamine, N-methylmorpholine, N-ethylmorpholine, N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetramethyl-1,3-propanediamine, N, N, N ′, N′-tetramethylhexanediamine, bis-2-dimethylaminoethyl ether, N, N, N ′ , N ′, N′-pentamethyldiethylenetriamine, tetramethylguanidine, triethylenediamine, N, N′-dimethylpiperazine, N-methyl-N′-dimethylaminoethyl-piperazine, N- (2-dimethylaminoethyl) morpholine, 1-methylimidazole, 1,2-dimethylimidazole, N, N-dimethylamido Noethanol, N, N, N′-trimethylaminoethylethanolamine, N-methyl-N ′-(2-hydroxyethyl) piperazine, 2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol, N, N-dimethyl Examples include aminohexanol and triethanolamine.

また、有機金属触媒としては、オクタン酸スズ、二ラウリン酸ジブチルスズ、オクタン酸鉛ジブチル等が挙げられる。   Examples of organometallic catalysts include tin octoate, dibutyltin dilaurate, and lead dibutyl octoate.

このポリウレタン溶液に、シリコーンオイル、変性シリコーン、及び金属石けんの添加剤を所定量配合するための手段は特に限定されないが、シリコーンオイル、変性シリコーン、及び金属石けんを混合して流動性のあるスラリー状改質剤とし、この改質剤をポリウレタン溶液に添加混合する方法が好ましい。   A means for blending a predetermined amount of silicone oil, modified silicone, and metal soap additives into this polyurethane solution is not particularly limited, but a fluid slurry is obtained by mixing silicone oil, modified silicone, and metal soap. A method of adding a modifier to the polyurethane solution and mixing the modifier is preferred.

このスラリー状改質剤の製造方法は、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系成分(シリコーンオイル及び変性シリコーン)とを所定割合で混合し、湿式粉砕して金属石けんを液状成分中に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、ボールミル等の各種の湿式粉砕機が使用できる。   The method for producing the slurry modifier is not particularly limited, and for example, a predetermined amount of a solid metal soap such as magnesium stearate that is solid and a silicone component (silicone oil and modified silicone) that is liquid. And then wet pulverizing to disperse the metal soap in the liquid component. Here, as a pulverizer used for wet pulverization, various wet pulverizers such as a vertical bead mill, a horizontal bead mill, a sand grinder, a colloid mill, and a ball mill can be used.

このスラリー状改質剤をポリウレタン溶液に添加混合する時期は、紡糸原液の製造工程であり、即ち、ポリウレタン重合工程後から紡糸工程に至るまでの任意の時期に添加すればよい。なかでも、紡糸工程直前の段階で行われることが好ましい。その添加手段は、インジェクション法、バッチ法等を選ぶことができる。   The time when this slurry modifier is added to and mixed with the polyurethane solution is a process for producing the spinning dope, that is, it may be added at any time after the polyurethane polymerization process until the spinning process. Especially, it is preferable to carry out at the stage just before a spinning process. As the addition means, an injection method, a batch method or the like can be selected.

このように、添加剤成分を予め混合させた改質剤を紡糸原液へ添加する場合、この改質剤は、その性状が流動性のあるスラリー状であることが、紡糸液と混合する際のエネルギー所用量が少なくてすみ、早く、比較的単純な設備で均質に混合させることができるという利点があるので、好ましい。   As described above, when a modifying agent in which additive components are mixed in advance is added to the spinning dope, the modifying agent is in a fluid slurry state when mixed with the spinning solution. This is preferred because it has the advantage that it requires less energy, can be mixed quickly and with relatively simple equipment.

このようにポリウレタン溶液に改質剤を配合する際の混合割合は、製造されるポリウレタン系弾性繊維中におけるそれぞれの成分の含有量が所定値となるような割合とすればよい。   Thus, what is necessary is just to let the mixing ratio at the time of mix | blending a modifier with a polyurethane solution be a ratio that content of each component in the polyurethane-type elastic fiber manufactured becomes a predetermined value.

紡糸原液におけるポリウレタン濃度は、特に限定されるものではないが、通常、25〜80重量%であることが好ましい。より好ましくは30〜60重量%の範囲であり、さらに好ましくは35〜55重量%の範囲である。ポリウレタン濃度が25重量%未満である場合には乾式紡糸の際、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。一方、80重量%を越えると紡糸原液の安定性が悪化するので、紡糸性が悪化する。このような高濃度でも紡糸原液の安定化させるために重合体の重合度を下げると糸質が低下する。   The polyurethane concentration in the spinning dope is not particularly limited, but is usually preferably 25 to 80% by weight. More preferably, it is the range of 30-60 weight%, More preferably, it is the range of 35-55 weight%. When the polyurethane concentration is less than 25% by weight, spinning tends to be difficult because the amount of heat required for evaporation of the solvent and the like increases during dry spinning. On the other hand, if it exceeds 80% by weight, the stability of the spinning dope deteriorates, and the spinnability deteriorates. Even at such a high concentration, the yarn quality decreases if the degree of polymerization of the polymer is lowered in order to stabilize the spinning dope.

紡糸原液の粘度は2500〜5500ポイズ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が少なく紡糸性が良好である。また、5500ポイズ以下の粘度であれば紡糸口金部分での圧損をある程度抑えることができるので、紡糸性や糸質を高めることができる。なお、その粘度値は40℃における鋼球落下式粘度測定法により測定される値である。   The viscosity of the spinning dope is preferably 2500 to 5500 poise. If the viscosity is 2500 poises or more, yarn breakage due to a decrease in viscosity during dry spinning is small, and spinnability is good. Further, if the viscosity is 5500 poise or less, the pressure loss at the spinneret portion can be suppressed to some extent, so that the spinnability and yarn quality can be improved. The viscosity value is a value measured by a steel ball drop type viscosity measurement method at 40 ° C.

本発明のポリウレタン系弾性繊維を製造するために好ましい乾式紡糸工程では、紡糸口金から吐出された複数本(例えば2〜248本)のフィラメントを、加熱雰囲気中を通過させて溶媒を除去し、所定本数のフィラメントを合着処理し、必要に応じて油剤を付与した後、巻き上げ、ポリウレタン繊維の巻糸体を形成する。このように紡糸工程において合着処理することにより複数本のフィラメントが合着された状態のポリウレタン弾性繊維を製造することが本発明では好適である。この際の合着処理の手段としては、仮撚り付与、ガイド通過等の通常の手段が適用される。   In a preferred dry spinning process for producing the polyurethane elastic fiber of the present invention, a plurality of filaments (for example, 2 to 248 filaments) discharged from the spinneret are passed through a heated atmosphere to remove the solvent, A number of filaments are subjected to a coalescence treatment and, if necessary, an oil agent is applied, and then wound up to form a wound body of polyurethane fiber. As described above, it is preferable in the present invention to produce a polyurethane elastic fiber in a state in which a plurality of filaments are bonded by performing a bonding process in the spinning process. As means for the bonding process at this time, usual means such as provision of false twist and passage through a guide are applied.

このようにして製造される本発明のポリウレタン弾性繊維の繊度、フィラメント数等は用途に応じて適宜決定すればよい。   The fineness, the number of filaments, and the like of the polyurethane elastic fiber of the present invention thus produced may be appropriately determined according to the application.

なお、本発明のポリウレタン系弾性繊維には、必要に応じて、その他の添加剤、例えば、各種安定剤、顔料、無機物などの合成繊維用添加剤を、本発明の効果を阻害しない範囲内で含有させてもよい。例えば、耐光剤や酸化防止剤などとして、2,6−ジ−tブチル−pクレゾール(BHT)や住友化学株式会社製の“スミライザーGA−80”などのヒンダードフェノール系薬剤、チバガイギー社製“チヌビン”などのベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系薬剤、住友化学株式会社製の“スミライザーP−16”などのリン系薬剤、各種のヒンダードアミン系薬剤が挙げられる。また、フッ素系またはシリコーン系樹脂粉体、銀や亜鉛やこれらの化合物などを含む殺菌剤、消臭剤、鉱物油などの滑剤、ベタインやリン酸系などの各種の帯電防止剤などが含まれていてもよい。また、これらがポリマと反応させられて含有されることでもよい。そして、特に光や各種の酸化窒素などへの耐久性をさらに高めるには、例えば、日本ヒドラジン株式会社製のHN−150などの酸化窒素補足剤などが配合されてもよい。   The polyurethane-based elastic fiber of the present invention may contain other additives such as various stabilizers, pigments, inorganic substances, and the like, if necessary, within a range that does not impair the effects of the present invention. You may make it contain. For example, hindered phenolic agents such as 2,6-di-t-butyl-p-cresol (BHT) and “Sumilyzer GA-80” manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., “Ciba Geigy” Examples include benzotriazoles such as “tinuvin”, benzophenone drugs, phosphorus drugs such as “Sumilyzer P-16” manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., and various hindered amine drugs. Also included are fluorine or silicone resin powders, bactericides containing silver, zinc and their compounds, deodorants, lubricants such as mineral oil, various antistatic agents such as betaine and phosphate. It may be. Moreover, these may be made to react with a polymer and contain. And especially in order to further improve durability to light, various nitric oxides, etc., for example, a nitric oxide supplement such as HN-150 manufactured by Nippon Hydrazine Co., Ltd. may be blended.

また、乾式紡糸工程における紡糸速度を上げ易いという観点から、二酸化チタン、酸化亜鉛等の金属酸化物の微粒子を添加してもよい。また、耐熱性向上や機能性向上の観点から、無機物や無機多孔質(例えば、竹炭、木炭、カーボンブラック、多孔質泥、粘土、ケイソウ土、ヤシガラ活性炭、石炭系活性炭、ゼオライト、パーライト等)を、本発明の効果を阻害しない範囲内で添加されてもよい。   Further, from the viewpoint of easily increasing the spinning speed in the dry spinning process, fine particles of metal oxide such as titanium dioxide and zinc oxide may be added. In addition, from the viewpoint of improving heat resistance and functionality, inorganic materials and inorganic porous materials (such as bamboo charcoal, charcoal, carbon black, porous mud, clay, diatomaceous earth, coconut shell activated carbon, coal-based activated carbon, zeolite, pearlite, etc.) , And may be added within a range that does not impair the effects of the present invention.

これらのその他の添加剤は、ポリウレタン溶液と前記した改質剤との混合により紡糸原液を調製する際に添加してもよいし、また、混合前のポリウレタン溶液中や分散液中に予め含有させておいてもよい。これら添加剤の含有量は目的等に応じて適宜決定される。   These other additives may be added when the spinning solution is prepared by mixing the polyurethane solution and the above-described modifier, or may be previously contained in the polyurethane solution or dispersion before mixing. You may keep it. The content of these additives is appropriately determined according to the purpose and the like.

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。
なお、実施例中の各特性は次の評価方法による。
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%.
In addition, each characteristic in an Example is based on the following evaluation method.

[改質剤の分散安定性]
予め混合したスラリー状改質剤の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ケ月間後の改質剤の外観を観察し、スラリー状改質剤の分散安定性を下記の基準で判定した。
◎: 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。
×: 金属石けんの沈殿が発生した。
[Modifier dispersion stability]
Place 100 ml of the slurry modifier mixed in advance into a glass 100 ml graduated cylinder with a sealed stopper, and leave it at 40 ° C for 1 week and 1 month, and observe the appearance of the modifier after 1 week and 1 month. The dispersion stability of the slurry modifier was determined according to the following criteria.
A: The appearance was not changed in a 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 of metal soap occurred.

[金属石鹸の平均粒子径]
予め混合したスラリー状改質剤の100mlに、金属石鹸が1000ppmの濃度となるように、25℃粘度が20×10-62 /Sであるシリコーンオイルを添加して希釈し、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。
[紡糸性の評価]
乾式紡糸工程途中における糸切れの頻度を測定し、糸切れ発生までの巻き取り距離(繊維長さ)にて表示した。
[Average particle diameter of metal soap]
To 100 ml of the slurry modifier mixed in advance, a silicone oil having a viscosity of 20 × 10 −6 m 2 / S at 25 ° C. was added and 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.).
[Evaluation of spinnability]
The frequency of yarn breakage during the dry spinning process was measured and displayed as the winding distance (fiber length) until yarn breakage occurred.

[合着性の評価]
弾性繊維巻糸体を転がしながらポリウレタン系弾性繊維を解舒し、この時、200%伸長状態の弾性糸を50m/分の送り速度で送り、交差ロールを介して糸割れ箇所を拡大して糸割れ箇所数を計測する。糸割れ箇所は曲がった節として観察される。100個の巻糸体を検査して糸割れ箇所の発生数を調べ、弾性繊維100mあたりの糸割れ箇所数(平均値)を求め、下記の基準で評価した。
◎: 100mあたり1箇所未満
○: 100mあたり1箇所以上5箇所未満
△: 100mあたり5箇所以上50箇所未満
×: 100mあたり50箇所以上
[Evaluation of adhesion]
The polyurethane elastic fiber is unwound while rolling the elastic fiber wound body. At this time, 200% stretched elastic yarn is fed at a feed rate of 50 m / min, and the yarn cracking portion is enlarged via the cross roll. Measure the number of cracks. Yarn breaks are observed as bent nodes. 100 windings were inspected to determine the number of occurrences of yarn breakage, the number of yarn breakage (average value) per 100 m of elastic fiber was determined, and evaluated according to the following criteria.
◎: Less than 1 place per 100 m ○: 1 place or more and less than 5 places per 100 m △: 5 places or more and less than 50 places per 100 m ×: 50 places or more per 100 m

[弾性繊維の強伸度]
弾性糸の試料サンプルを、“インストロン”4502型引張試験機を用いて引張テストすることにより破断時点の強度、伸度を測定する。
即ち、試料長5cm(L1)の試料糸を50cm/分の引張速度で300%伸長を5回繰返した。次にこの長さを30秒間保持した。さらに6回目に試料サンプル糸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。以下、上記の特性は下記式により与えられる。
[Strong elongation of elastic fiber]
A sample sample of the elastic yarn is subjected to a tensile test using an “Instron” 4502 tensile tester to measure the strength and elongation at the time of breaking.
That is, 300% elongation of a sample yarn having a sample length of 5 cm (L1) was repeated 5 times at a tensile speed of 50 cm / min. This length was then held for 30 seconds. Furthermore, it extended | stretched until the sample sample thread | yarn 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). Hereinafter, the above characteristics are given by the following equation.

強度=(G3)
伸度=100×{(L3)−(L1)}/(L1)
Strength = (G3)
Elongation = 100 × {(L3) − (L1)} / (L1)

[弾性繊維の解舒張力]
解舒張力は、図1に示す装置によって測定する。チューブ2に巻かれたポリウレタン弾性繊維巻糸体1を図1の様に固定し、そこからポリウレタン弾性繊維3を、45.7m/minの一定速度で巻糸体1の側面から解舒する。その解舒された走行糸3を、ガイド4、セラミック製スロット・ガイド5を通過させ、張力計ローラー6で90度に屈曲した軌跡を描かせ、ローラー12に45.7m/minにてドライブし、90度に屈曲した軌跡を描かせ、サッカーガン13に吸引させる。フリーの張力計ローラー6は電気的な歪みゲージ7に接続されており、その電気信号は導線8を通じ、積分器9で平均化処理され、記録器11にそのデータを蓄積する。このテストは4分間行い、183mの糸道の平均張力を計測する。計測時の温度は25℃、60%RHにて実施する。計測する巻糸体の位置は、巻糸体表層、中央層、最内部層とする。
[Unwinding tension of elastic fiber]
The unwinding tension is measured by the apparatus shown in FIG. The polyurethane elastic fiber wound body 1 wound around the tube 2 is fixed as shown in FIG. 1, and the polyurethane elastic fiber 3 is unwound from the side surface of the wound body 1 at a constant speed of 45.7 m / min. The unraveled traveling yarn 3 is passed through the guide 4 and the ceramic slot guide 5, and a trajectory bent at 90 degrees is drawn by the tensiometer roller 6, and the roller 12 is driven at 45.7 m / min. , Draw a trajectory bent at 90 degrees and let the soccer gun 13 suck. The free tensiometer roller 6 is connected to an electric strain gauge 7, and the electric signal is averaged by an integrator 9 through a conductor 8 and the data is stored in a recorder 11. This test is performed for 4 minutes and the average tension of the 183m yarn path is measured. The measurement temperature is 25 ° C. and 60% RH. The position of the wound thread body to be measured is the wound body surface layer, the center layer, and the innermost layer.

ここで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所の層である。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を残した所の層である。中央層とは巻糸体表層、最内部層の中間のところの層である。解舒張力を測定する巻糸体には、紡糸した後3ヶ月以上、約20℃にて保管したものを使用した。   Here, the wound body surface layer is 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 where about 5 g of the wound yarn is left in the wound body. The center layer is a layer in the middle of 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 after spinning was used.

[スカム発生抑制性の評価]
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。
[Evaluation of scum generation inhibition]
Ten wound yarns 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 was slightly adhered, but there was no problem with stable yarn running.
X: There was much adhesion and accumulation of scum, and there was a big problem in the stable running of the yarn.

[実施例1]
分子量2900のポリ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、およびエチレンジアミンからなる重合原料から通常のプレポリマ法(末端停止剤としてジエチルアミンを配合)により重合を行い、ポリウレタン溶液(溶媒はN,N’−ジメチルアセトアミド(以下、DMACと略する。)、ポリウレタン濃度は35重量%)(A)を調製した。
[Example 1]
Polymerization is performed from a polymerization raw material consisting of polytetramethylene ether glycol having a molecular weight of 2900, bis- (p-isocyanatophenyl) -methane, and ethylenediamine by a normal prepolymer method (comprising diethylamine as a terminal terminator) to form a polyurethane solution (solvent Prepared N, N′-dimethylacetamide (hereinafter abbreviated as DMAC), polyurethane concentration of 35% by weight) (A).

また、酸化防止剤として、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溶液(デュポン社製”メタクロール”(登録商標)2462)(B)と、p−クレゾ−ル及びジビニルベンゼンの縮合重合体(デュポン社製”メタクロール”(登録商標)2390)とを2対1(重量比)で混合し、酸化防止剤DMAc溶液(濃度35重量%)を調整し、これをその他添加剤溶液(C)とした。   Further, as an antioxidant, a polyurethane solution formed by the reaction of t-butyldiethanolamine and methylene-bis- (4-cyclohexylisocyanate) ("Megachlor" (registered trademark) 2462 manufactured by DuPont) (B) And a condensation polymer of p-cresol and divinylbenzene ("Megachlor" (registered trademark) 2390 manufactured by DuPont) in a ratio of 2 to 1 (weight ratio), and an antioxidant DMAc solution (concentration 35 wt.%). %), And this was used as the other additive solution (C).

ポリウレタン溶液(A)とその他添加剤溶液(C)とをそれぞれを94重量%、6重量%の割合で均一に混合し、一旦、溶液(D)とした。   The polyurethane solution (A) and the other additive solution (C) were uniformly mixed at a ratio of 94% by weight and 6% by weight, respectively, to obtain a solution (D) once.

別途、シリコーンオイル(S−1)100重量部と、アミノ変性シリコーン(M−1)2.0重量部とを混合してシリコーン混合物とした。ここで、シリコーンオイルには、無変性のポリジメチルシロキサンからなり、25℃における粘度が20×10-62 /Sであるシリコーンオイルを用いた。次に、シリコーン混合物100重量部に対し、ジステアリン酸マグネシウム塩17.5重量部を加えて25〜35℃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がコロイド状に分散された分散液を調製し、これをスラリー状改質剤(T−1)とした。得られたスラリー状改質剤の組成及び特性を表1に示した。 Separately, 100 parts by weight of silicone oil (S-1) and 2.0 parts by weight of amino-modified silicone (M-1) were mixed to obtain a silicone mixture. Here, a silicone oil made of unmodified polydimethylsiloxane and having a viscosity at 25 ° C. of 20 × 10 −6 m 2 / S was used as the silicone oil. Next, 1100 parts by weight of magnesium distearate is added to 100 parts by weight of the silicone mixture and mixed at 25 to 35 ° C. until uniform, and then wet pulverized using a horizontal bead mill to obtain magnesium distearate. A colloidally dispersed dispersion was prepared and used as a slurry modifier (T-1). The composition and properties of the resulting slurry modifier are shown in Table 1.

前記の溶液(D)に対し、スラリー状改質剤(T−1)をスタティックミキサーを用いるインジェクション法により、均一に混合し、紡糸原液とした。ここでの混合割合は、繊維中の改質剤含有量が4.0重量%となるような割合とした。   The slurry modifier (T-1) was uniformly mixed with the solution (D) by an injection method using a static mixer to obtain a spinning dope. The mixing ratio here was such that the modifier content in the fiber would be 4.0% by weight.

得られた紡糸原液を紡糸口金の吐出孔(3個)から吐出し、加熱雰囲気中を通過させて溶媒を除去し、エアー交絡によって合着処理した後、油剤付与し、ゴデローラーと巻取機の速度比を1.20、巻取り速度を600m/分の条件で乾式紡糸を行い、3フィラメント22dtexのポリウレタン弾性繊維を長さ58mmの円筒状紙管上に巻き幅38mmを与えるトラバースガイドを介して、サーフェスドライブの巻取機を用いて巻き取り、500gの巻糸体を製造した。   The obtained spinning dope is discharged from the discharge holes (three) of the spinneret, passed through a heated atmosphere, the solvent is removed, and after coalescence treatment by air entanglement, oil is applied, and the godet roller and winder A dry spinning was performed under the conditions of a speed ratio of 1.20 and a winding speed of 600 m / min, and a polyurethane elastic fiber of 3 filaments 22 dtex was wound on a cylindrical paper tube having a length of 58 mm through a traverse guide that gave a width of 38 mm. And it wound up using the winder of the surface drive, and manufactured the 500 g winding body.

ここで紡糸油剤としては、シリコーンオイルを主成分とする通常の油剤を使用し、繊維に対して5.0重量%を付着させた。   Here, as the spinning oil, a normal oil mainly composed of silicone oil was used, and 5.0% by weight was adhered to the fiber.

得られたポリウレタン弾性繊維は3フィラメントが合着した状態のものであり、その合着性は表2に示すとおり優れていた。紡糸性、巻糸体から解舒する際の解舒張力、ポリウレタン弾性繊維の強伸度特性、スカム発生抑制性を評価したところ、表2に示すとおり、いずれも良好であった。   The obtained polyurethane elastic fiber was in a state where three filaments were bonded together, and the bonding property was excellent as shown in Table 2. As shown in Table 2, when spinnability, unwinding tension at the time of unwinding from a wound body, strong elongation characteristics of polyurethane elastic fiber, and scum generation suppression were evaluated, all were good.

この実施例1で用いたスラリー状改質剤は、分散安定性が良好で、しかも、金属石鹸の平均粒子径も小さいものであった。また、得られたポリウレタン系弾性繊維は、巻糸体の特に内層部の解舒張力の低減効果が大きく、各層ともに解舒張力が低くて解舒性に優れ、合着性も優れ、紡糸性にも優れ、スカムの付着が殆どないものであった。   The slurry modifier used in Example 1 had good dispersion stability, and the metal soap had a small average particle size. In addition, the obtained polyurethane elastic fiber has a great effect of reducing the unwinding tension of the wound layer, particularly the inner layer part, and each layer has a low unwinding tension, excellent unwinding property, excellent coalescence, and spinnability. Also, there was almost no scum adhesion.

[実施例2]
スラリー状改質剤を調合する際、シリコーンオイル(S−1)100重量部に対するアミノ変性シリコーン(M−1)の量を6.0重量部と変更し、シリコーン混合物100重量部に対するジステアリン酸マグネシウム塩(M−1)の量を35.0重量部(実施例1の場合の2倍量)に変更した以外は実施例1の場合と同様に、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がコロイド状に分散された分散液を調製し、これをスラリー状改質剤(T−2)とした。得られたスラリー状改質剤の組成および特性を表1に示した。
[Example 2]
In preparing the slurry modifier, the amount of amino-modified silicone (M-1) with respect to 100 parts by weight of silicone oil (S-1) was changed to 6.0 parts by weight, and magnesium distearate relative to 100 parts by weight of the silicone mixture. It mixed until it became uniform at 20-35 degreeC similarly to the case of Example 1 except having changed the quantity of salt (M-1) into 35.0 weight part (2 times amount in the case of Example 1). Thereafter, the mixture was wet pulverized using a horizontal bead mill to prepare a dispersion in which the magnesium distearate salt was colloidally dispersed, and this was used as a slurry modifier (T-2). Table 1 shows the composition and properties of the resulting slurry modifier.

このスラリー状改質剤(T−2)を用い、繊維中の改質剤含有量が2.0重量%となるように変更した以外は、実施例1と同様にしてポリウレタン系弾性繊維を製造し、評価した。その結果は表2に示すとおりであった。   Using this slurry modifier (T-2), a polyurethane elastic fiber is produced in the same manner as in Example 1 except that the modifier content in the fiber is changed to 2.0 wt%. And evaluated. The results are shown in Table 2.

この実施例2で用いたスラリー状改質剤は、分散安定性が良好で、しかも、金属石鹸の平均粒子径も比較的に小さいものであった。また、得られたポリウレタン系弾性繊維は、巻糸体の特に内層部の解舒張力の低減効果が大きく、各層ともに解舒張力が低くて解舒性に優れ、合着性も優れ、紡糸性にも優れ、スカムの付着が殆どないものであった。   The slurry modifier used in Example 2 had good dispersion stability, and the average particle size of the metal soap was relatively small. In addition, the obtained polyurethane elastic fiber has a great effect of reducing the unwinding tension of the wound layer, particularly the inner layer part, and each layer has a low unwinding tension, excellent unwinding property, excellent coalescence, and spinnability. Also, there was almost no scum adhesion.

[実施例3]
スラリー状改質剤を調合する際、変性シリコーン成分をカルボキシアミド変性シリコーン(M−2)に変更した以外は実施例2の場合と同様にしてスラリー状改質剤(T−3)を調製した。得られたスラリー状改質剤の組成および特性を表1に示した。
このスラリー状改質剤(T−3)を用いた以外は、実施例2と同様にしてポリウレタン系弾性繊維を製造し、評価した。その結果は表2に示すとおりであった。
[Example 3]
When preparing the slurry modifier, a slurry modifier (T-3) was prepared in the same manner as in Example 2 except that the modified silicone component was changed to carboxamide-modified silicone (M-2). . Table 1 shows the composition and properties of the resulting slurry modifier.
A polyurethane elastic fiber was produced and evaluated in the same manner as in Example 2 except that this slurry modifier (T-3) was used. The results are shown in Table 2.

この実施例3で用いたスラリー状改質剤は、分散安定性が良好で、しかも、金属石鹸の平均粒子径も比較的に小さいものであった。また、得られたポリウレタン系弾性繊維は、巻糸体の特に内層部の解舒張力の低減効果が大きく、各層ともに解舒張力が低くて解舒性に優れ、合着性も優れ、紡糸性にも優れ、スカムの付着が殆どないものであった。   The slurry modifier used in Example 3 had good dispersion stability, and the average particle size of the metal soap was relatively small. In addition, the obtained polyurethane elastic fiber has a great effect of reducing the unwinding tension of the wound layer, particularly the inner layer part, and each layer has a low unwinding tension, excellent unwinding property, excellent coalescence, and spinnability. Also, there was almost no scum adhesion.

[実施例4]
スラリー状改質剤を次の方法で調製した。
シリコーンオイル成分として、無変性のポリジメチルシロキサンからなり、25℃における粘度が20×10-32 /Sであるシリコーンオイル(S−2)を用い、また、変性シリコーン成分として、両末端ポリエーテル変性シリコーンを用いた。このシリコーンオイル(S−2)100重量部と、両末端ポリエーテル変性シリコーン(M−1)10重量部とを混合してシリコーン混合物とした。
[Example 4]
A slurry modifier was prepared by the following method.
As the silicone oil component, a silicone oil (S-2) composed of unmodified polydimethylsiloxane and having a viscosity at 25 ° C. of 20 × 10 −3 m 2 / S is used. Ether-modified silicone was used. 100 parts by weight of this silicone oil (S-2) and 10 parts by weight of both terminal polyether-modified silicone (M-1) were mixed to obtain a silicone mixture.

次に、シリコーン混合物100重量部に対し、ジステアリン酸マグネシウム塩70重量部を加えて25〜35℃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がコロイド状に分散された分散液を調製し、これをスラリー状改質剤(T−4)とした。得られたスラリー状改質剤の組成及び特性を表1に示した。   Next, 70 parts by weight of magnesium distearate is added to 100 parts by weight of the silicone mixture and mixed at 25 to 35 ° C. until uniform, and then wet pulverized using a horizontal bead mill to form colloidal magnesium distearate. A dispersion liquid was prepared and used as a slurry modifier (T-4). The composition and properties of the resulting slurry modifier are shown in Table 1.

このスラリー状改質剤(T−4)を用い、繊維中の改質剤含有量が2.0重量%となるように変更した以外は、実施例1と同様にしてポリウレタン系弾性繊維を製造し、評価した。その結果は表2に示すとおりであった。
この実施例4で用いたスラリー状改質剤は、分散安定性が良好で、しかも、金属石鹸の平均粒子径も小さいものであった。また、得られたポリウレタン系弾性繊維は、巻糸体の特に内層部の解舒張力の低減効果が大きく、各層ともに解舒張力が低くて解舒性に優れ、合着性も優れ、紡糸性にも優れ、スカムの付着が殆どないものであった。
Using this slurry modifier (T-4), a polyurethane elastic fiber was produced in the same manner as in Example 1 except that the modifier content in the fiber was changed to 2.0% by weight. And evaluated. The results are shown in Table 2.
The slurry modifier used in Example 4 had good dispersion stability and a small average particle size of the metal soap. In addition, the obtained polyurethane elastic fiber has a great effect of reducing the unwinding tension of the wound layer, particularly the inner layer part, and each layer has a low unwinding tension, excellent unwinding property, excellent coalescence, and spinnability. Also, there was almost no scum adhesion.

[比較例1]
実施例1で調製した溶液(D)を、スラリー状改質剤を添加することなくそのまま用い、これを紡糸原液とした。この紡糸原液を用いて実施例1と同様にしてポリウレタン系弾性繊維を製造し、評価した。その結果は表2に示すとおりであり、合着性は良好である物の、巻糸体での糸同士の膠着防止性が劣っていて、特に内層部の解舒張力が高く解舒性が不満足なものであった。また、スカム抑制効果も不十分であった。
[Comparative Example 1]
The solution (D) prepared in Example 1 was used as it was without adding a slurry modifier, and this was used as a spinning dope. Using this spinning dope, polyurethane elastic fibers were produced and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are as shown in Table 2, and the adhesion property is good, but the anti-sticking property between the yarns in the wound body is inferior, and the unwinding tension is particularly high in the inner layer part. It was unsatisfactory. Moreover, the scum suppressing effect was insufficient.

[比較例2]
シリコーンオイルを含有しないスラリー状改質剤を次の方法で調製した。
アミノ変性シリコーン(M−1)100重量部に対し、ジステアリン酸マグネシウム塩17.5重量部を加えて25〜35℃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がコロイド状に分散された分散液を調製し、これをスラリー状改質剤(U−2)とした。得られたスラリー状改質剤の組成及び特性を表1に示した。
[Comparative Example 2]
A slurry modifier containing no silicone oil was prepared by the following method.
After adding 17.5 parts by weight of magnesium distearate to 100 parts by weight of amino-modified silicone (M-1) and mixing at 25 to 35 ° C. until uniform, it is wet pulverized using a horizontal bead mill and distearic acid. A dispersion in which a magnesium salt was colloidally prepared was prepared, and this was used as a slurry modifier (U-2). The composition and properties of the resulting slurry modifier are shown in Table 1.

このスラリー状改質剤(U−2)を用いた以外は、実施例1と同様にしてポリウレタン系弾性繊維を製造し、評価した。その結果は表2に示すとおりであり、合着性は良好である物の、巻糸体での糸同士の膠着防止性が劣っていて、特に内層部の解舒張力が高く解舒性が不満足なものであった。また、紡糸性が劣り、スカムの付着が多いという問題があった。   A polyurethane elastic fiber was produced and evaluated in the same manner as in Example 1 except that this slurry modifier (U-2) was used. The results are as shown in Table 2, and the adhesion property is good, but the anti-sticking property between the yarns in the wound body is inferior, and the unwinding tension is particularly high in the inner layer part. It was unsatisfactory. Moreover, there existed a problem that spinnability was inferior and there was much adhesion of scum.

[比較例3]
変性シリコーンを含有しないスラリー状改質剤を次の方法で調製した。
無変性のポリジメチルシロキサンからなり、25℃における粘度が20×10-62 /Sであるシリコーンオイル(S−1)100重量部に対し、ジステアリン酸マグネシウム塩35.0重量部を加えて25〜35℃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がコロイド状に分散された分散液を調製し、これをスラリー状改質剤(U−3)とした。得られたスラリー状改質剤の組成及び特性を表1に示した。
[Comparative Example 3]
A slurry modifier containing no modified silicone was prepared by the following method.
3100 parts by weight of magnesium distearate is added to 100 parts by weight of silicone oil (S-1) made of unmodified polydimethylsiloxane and having a viscosity at 25 ° C. of 20 × 10 −6 m 2 / S. After mixing at 25 to 35 ° C. until uniform, wet pulverization is performed using a horizontal bead mill to prepare a dispersion in which magnesium distearate is colloidally dispersed, and this is used as a slurry modifier (U-3). ). The composition and properties of the resulting slurry modifier are shown in Table 1.

このスラリー状改質剤(U−3)を用い、繊維中の改質剤含有量が2.0重量%となるように変更した以外は、実施例1と同様にしてポリウレタン系弾性繊維を製造し、評価した。その結果は表2に示すとおりであり、
この比較例3で用いたスラリー状改質剤は、分散安定性が劣り、しかも、金属石鹸の平均粒子径も大きいものであった。また、得られたポリウレタン系弾性繊維は、巻糸体からの解舒性は良好であったが、合着性に劣り、紡糸性も低く、スカム付着抑制にも問題があった。
Using this slurry modifier (U-3), a polyurethane elastic fiber was produced in the same manner as in Example 1 except that the modifier content in the fiber was changed to 2.0% by weight. And evaluated. The results are shown in Table 2,
The slurry modifier used in Comparative Example 3 was inferior in dispersion stability and also had a large average particle size of the metal soap. Further, the obtained polyurethane elastic fiber had good unwinding properties from the wound body, but had poor adhesion, low spinnability, and had a problem in suppressing scum adhesion.

[比較例4]
シリコーンオイルを含有せずにハイドロタルサイトを含有するスラリー状改質剤を次の方法で調製した。
実施例1で使用したアミノ変性シリコーン(M−1)100重量部に対し、ジステアリン酸マグネシウム塩70重量部と合成ハイドロタルサイト(協和化学工業(株)製DHT−4A)70重量部とを加えて25〜35℃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固形分が分散された分散液を調製し、これをスラリー状改質剤(U−4)とした。得られたスラリー状改質剤の組成及び特性を表1に示した。
[Comparative Example 4]
A slurry modifier containing hydrotalcite without containing silicone oil was prepared by the following method.
70 parts by weight of magnesium distearate and 70 parts by weight of synthetic hydrotalcite (DHT-4A manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.) are added to 100 parts by weight of amino-modified silicone (M-1) used in Example 1. Were mixed at 25-35 ° C. until uniform, and then wet pulverized using a horizontal bead mill to prepare a dispersion in which the solid content was dispersed, and this was used as a slurry modifier (U-4). The composition and properties of the resulting slurry modifier are shown in Table 1.

このスラリー状改質剤(U−3)を用い、繊維中の改質剤含有量が1.0重量%となるように変更した以外は、実施例1と同様にしてポリウレタン系弾性繊維を製造し、評価した。その結果は表2に示すとおりであり、
この比較例4で用いたスラリー状改質剤は、分散安定性が劣り、しかも、金属石鹸の平均粒子径も大きいものであった。また、得られたポリウレタン系弾性繊維は、巻糸体からの解舒性は比較的良好で、合着性もあったが、紡糸性が大きく劣り、スカムの付着が多いという問題があった。
Using this slurry modifier (U-3), a polyurethane elastic fiber was produced in the same manner as in Example 1 except that the modifier content in the fiber was changed to 1.0% by weight. And evaluated. The results are shown in Table 2,
The slurry modifier used in Comparative Example 4 was inferior in dispersion stability and had a large average particle size of the metal soap. In addition, the obtained polyurethane elastic fiber has relatively good unwinding properties from the wound yarn and has good bonding properties, but has a problem that spinnability is greatly inferior and scum adheres much.

[比較例5]
実施例1で使用したジステアリン酸マグネシウム塩17.5重量部とDMAc100重量部とを25〜35℃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が分散された分散液(U−5)とした。この分散液(U−5)をスラリー状改質剤の代わりに用い、紡糸原液中に、繊維中の金属石鹸含有量が0.52重量%となるように配合した以外は、実施例1と同様にしてポリウレタン系弾性繊維を製造し、評価した。得られたポリウレタン系弾性繊維は、巻糸体からの解舒性は良好であったが、紡糸性が大きく劣って連続紡糸が困難であった。しかも、合着性も大きく劣り、マルチフィラメントの単糸が容易に割れてしまう糸割れ現象が見られ、不満足なものであった。
[Comparative Example 5]
After mixing 17.5 parts by weight of magnesium distearate used in Example 1 and 100 parts by weight of DMAc at 25 to 35 ° C., a dispersion in which magnesium distearate was dispersed by wet pulverization using a horizontal bead mill ( U-5). Example 1 except that this dispersion (U-5) was used in place of the slurry modifier and was blended in the spinning dope so that the metal soap content in the fiber was 0.52% by weight. Similarly, polyurethane elastic fibers were produced and evaluated. The obtained polyurethane elastic fiber had good unwinding properties from the wound body, but had poor spinnability and was difficult to continuously spin. In addition, the fusing property was greatly inferior, and the yarn cracking phenomenon in which the multifilament single yarn was easily broken was observed, which was unsatisfactory.

[比較例6]
実施例1で使用したアミノ変性シリコーン(M−1)を、スラリー状改質剤の代わりに用い、紡糸原液中に、繊維中の変性シリコーン含有量が0.07重量%となるように配合した以外は、実施例1と同様にしてポリウレタン系弾性繊維を製造し、評価した。得られたポリウレタン系弾性繊維は、巻糸体からの解舒張力が劣り、改質剤添加なしの比較例1と同様に解舒性が悪く、全く不満足のものであった。
[Comparative Example 6]
The amino-modified silicone (M-1) used in Example 1 was used in place of the slurry modifier, and was blended in the spinning stock solution so that the modified silicone content in the fiber was 0.07% by weight. Except for the above, polyurethane elastic fibers were produced and evaluated in the same manner as in Example 1. The obtained polyurethane elastic fiber was inferior in unwinding tension from the wound yarn, poor in unwinding property as in Comparative Example 1 without the addition of a modifier, and was completely unsatisfactory.

[比較例7]
実施例1で使用したシリコーンオイル(S−1)を、スラリー状改質剤の代わりに用い、紡糸原液中に、繊維中のシリコーンオイル含有量が1.40重量%となるように配合した以外は、実施例1と同様にしてポリウレタン系弾性繊維を製造し、評価した。得られたポリウレタン弾性繊維は、やはり、巻糸体からの解舒張力が劣り、改質剤添加なしの比較例1と同様に解舒性が悪く、全く不満足のものであった。
[Comparative Example 7]
The silicone oil (S-1) used in Example 1 was used in place of the slurry modifier, and was blended in the spinning dope so that the silicone oil content in the fiber was 1.40% by weight. Produced and evaluated polyurethane elastic fibers in the same manner as in Example 1. The obtained polyurethane elastic fiber was also inferior in unwinding tension from the wound yarn, poor in unwinding property as in Comparative Example 1 without the addition of a modifier, and completely unsatisfactory.

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本発明によるポリウレタン系弾性繊維は、強伸度特性、解舒性、合着性等に優れた特性を有することから、単独での使用はもとより、各種繊維との組み合わせにより、例えばソックス、ストッキング、丸編、トリコット、水着、スキーズボン、作業服、煙火服、洋服、ゴルフズボン、ウエットスーツ、ブラジャー、ガードル、手袋や靴下をはじめとする各種繊維製品の締め付け材料、紙おむつ・紙おしめなどサニタニー品の漏れ防止用締め付け材料、防水資材の締め付け材料、似せ餌、造花、電気絶縁材、ワイピングクロス、コピークリーナー、ガスケットなど、種々の用途に好適に用いることができる。   Since the polyurethane-based elastic fiber according to the present invention has excellent properties such as high elongation properties, unwinding properties, and bonding properties, it can be used alone or in combination with various fibers, for example, socks, stockings, Sanitary products such as circular knitting, tricot, swimsuit, ski pants, work clothes, smoke fire clothes, clothes, golf pants, wet suits, bras, girdles, fastening materials for various textile products including gloves and socks, paper diapers and paper diapers It can be suitably used for various applications such as a leak-tightening fastening material, a waterproofing material fastening material, imitation bait, artificial flower, an electrical insulating material, a wiping cloth, a copy cleaner, and a gasket.

実施例において解舒張力を測定する際に用いた装置の概略図である。It is the schematic of the apparatus used when measuring unwinding tension | tensile_strength in an Example.

符号の説明Explanation of symbols

1.ポリウレタン弾性繊維巻糸体、 2.チューブ、 3.走行糸、 4.ガイド、 5.スロット・ガイド、 6.張力計ローラー、 7.歪みゲージ、 8及び10.導線、 9.積分器、 11.記録器、 12.ローラー、 13.サッカーガン 1. 1. polyurethane elastic fiber wound body, 2. a tube; Running yarn, 4. Guide, 5. Slot guide, 6. 6. tension meter roller; Strain gauge, 8 and 10. 8. conducting wire, Integrator, 11. Recorder, 12. Roller, 13. Soccer gun

Claims (9)

シリコーンオイル、変性シリコーン、及び金属石けんを、それぞれ、ポリウレタン繊維に対し0.1〜10重量%、0.01〜5.0重量%、0.05〜5.0重量%含有してなり、変性シリコーンが、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、両末端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、およびカルボキシル変性シリコーンのうちの1種または2種以上であり、シリコーンオイルと変性シリコーンとの合計含有量100重量部に対し金属石けんの含有量が5〜100重量部であることを特徴とするポリウレタン系弾性繊維。 Silicone oil, modified silicone, and a metal soap, respectively, from 0.1 to 10 wt% with respect to polyurethane fibers, 0.01 to 5.0 wt%, Ri name contains 0.05 to 5.0 wt%, The modified silicone is one or more of amino-modified silicone, amide-modified silicone, carboxyamide-modified silicone, double-ended polyether-modified silicone, carbinol-modified silicone, and carboxyl-modified silicone, and silicone oil and modified silicone polyurethane elastic fiber content of the metal soap relative to the total amount 100 parts by weight and wherein 5 to 100 parts by weight der Rukoto with. 2本以上のフィラメントが合着された状態の弾性繊維糸であることを特徴とする請求項1記載のポリウレタン系弾性繊維。   2. The polyurethane elastic fiber according to claim 1, wherein the polyurethane elastic fiber is an elastic fiber yarn in which two or more filaments are bonded. シリコーンオイルと変性シリコーンとの合計含有量100重量部に対し、金属石けんの含有量が17.5〜100重量部であることを特徴とする請求項1又は2に記載のポリウレタン系弾性繊維。 The polyurethane elastic fiber according to claim 1 or 2, wherein the content of the metal soap is 17.5 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total content of the silicone oil and the modified silicone. シリコーンオイルと変性シリコーンとの含有量の重量比が、シリコーンオイル/変性シリコーン=(100/50)〜(100/0.5)の割合であ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 weight ratio of the content of silicone oil and modified silicone is a ratio of silicone oil / modified silicone = (100/50) to (100 / 0.5). The polyurethane-based elastic fiber described in 1. シリコーンオイルが、25℃における粘度が10×10-6〜10×10-12 /Sのシリコーンオイルであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のポリウレタン系弾性繊維。 Silicone oil, polyurethane elastic fiber according to any one of claims 1 to 4, wherein the viscosity at 25 ° C. is a silicone oil of 10 × 10 -6 ~10 × 10 -1 m 2 / S. 金属石けんが高級脂肪酸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。 Polyurethane elastic fiber according to any one of claims 1 to 5, the metal soap is characterized by a higher fatty acid metal salt. シリコーンオイル、変性シリコーン、及び金属石けんを混合してなる改質剤をポリウレタン紡糸原液に添加した後、乾式紡糸することにより請求項1〜6のいずれかに記載のポリウレタン系弾性繊維を製造す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。 The polyurethane elastic fiber according to any one of claims 1 to 6 is produced by dry-spinning after adding a modifier formed by mixing silicone oil, modified silicone, and metal soap to the polyurethane spinning dope. A process for producing a polyurethane-based elastic fiber characterized by the above. 改質剤が、シリコーンオイル及び変性シリコーンからなるシリコーン混合物中に金属石けんがコロイド状に分散されたスラリー状であることを特徴とする請求項に記載のポリウレタン系弾性繊維の製造方法。 The method for producing a polyurethane-based elastic fiber according to claim 7 , wherein the modifier is a slurry in which metal soap is dispersed in a colloidal form in a silicone mixture composed of silicone oil and modified silicone. 乾式紡糸工程において、口金から紡出された2本以上のフィラメントを合着処理した後に巻き上げることを特徴とする請求項又はに記載のポリウレタン系弾性繊維の製造方法。 The method for producing a polyurethane-based elastic fiber according to claim 7 or 8 , wherein in the dry spinning step, two or more filaments spun from the die are combined and then wound up.
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