JPH0247306A - ポリウレタン弾性繊維不織布の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ボリクレタン弾性不織布の製造方法に関する
ものである。更に詳しくは、ポリウレタンメルトプロー
ン不織布の簡素化されたかつ安定化された製造方法に関
するものである。

〔従来の技術及び問題点〕

ポリウレタンは１強度、伸度、耐摩耗性、耐屈曲性が優
れていることから、各種用途に使用されている。これら
の基本的性能は、不織布用途にも利用されている。特開
昭５９−２２３３４７にはメルトプローン法によるポリ
ウレタン不織布の製造方法が提案されている。これらの
方法は、いずれも、ベレット状もしくはフレーク状のポ
リウレタンを押出機に供給して不織布化を行なうという
方法を取っているために、次の２つの欠点があった。

一つは、ポリウレタンを製造してペレット状もしくはフ
レーク状にした後紡糸するので、ポリウレタンの製造工
程と不織布の製造工程の２つの工程が必要であり、煩雑
である。

二つめは、紡糸安定性不良の問題である。ポリウレタン
の溶融粘度は含有される水分率によって影響を受ける。

特にメルトプローン紡糸のような高温下においてはその
影響が著しい。従ってメルトプローン紡糸に供給するポ
リウレタンは、その水分率を非常に低い値で管理する必
要があるので、高度の除湿乾燥機を備えなければならな
い。このような除湿乾燥機を備えたとしても、押出機先
端の圧力の変動は小さくはなるが、紡糸の安定性を欠く
要因となっている。ポリウレタンのメルトプローン不織
布を安定して製造するためには、押出機先端の圧力変動
が小さいポリウレタンの供給が不可欠であった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、前記２つの問題点を解決することを目的
として検討した結果、２軸押用機内で溶融粘度の変動が
著しく少ないポリウレタンを重合することで押出機先端
の圧力変動を小さくシ、押出機の先端に取り付けたメル
トプローンノズルから直接紡糸することＫよって、安価
なメルトプローン不織布を安定して製造することが可能
であることを見い出し、本発明に到達した。

本発明においては、平均分子量が５００〜３０００であ
る高分子ジオール、分子量が５００以下の低分子ジオー
ル及び４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネートを
、全水酸基に対する全イソ７アネート基（７）　モ／ｌ
／比（ＦＱ　（Ｒ＝　（ＮＣＯ）／（ＯＨ）　）を’：
ｌ：２／１０００以内の範囲で調節できる供給設備で、
２軸押用機に連続的に供給する。

ポリウレタンの溶融粘度は温度条件が決まれば、モル比
（８）で決まる。２軸押用機でポリウレタンを重合し、
その吐出口の樹脂圧力を所定の圧力に保つためには、温
度条件を一定にしたうえでモル比（ロ）を正確に制御す
ればよい。また、モル比（５）の変動幅が極めて小さけ
れば、反応器内でイソシアネートが局部的に過剰になる
ことがないので、架橋反応の生成が少なく、ゲル状物が
極めて少ないポリウレタンが得られる。

即ち、モル比（ロ）を±２／１ｏｏｏ以内の範囲で調節
しながら、反応機に連続的に供給することによシ、紡糸
ノズルの前の樹脂圧力を一定にしたまま、ゲル状物が極
めて少ないポリウレタンを紡糸ノズルに供給することが
できる。

このポリウレタン融液を直接もしくは定量ポンプを通し
てメルトプローンするものである。

本発明でいうメルトプローンとは、ポリウレタン融液を
吐出すると同時に隣接する気体吐出孔あるいは、吐出溝
から噴出する高温高速気体によって極細繊維流となし、
次に該極細繊維流を移動する捕集板上で捕集して不織布
シートを得るものである。一般的には、特開昭４９−１
０２５８．特開昭４９−４８９２１、特開昭５０−１２
１５７０においてはメルトプロー法、特開昭５０−４６
９７２では溶融プロー成形法、あるいは、特公昭４４−
２５８７１ではジェット紡糸法の各名称で知られるもの
である。

本発明で使用される高分子ジオールは重縮合。

付加重合（例えば、開環重合）または重付加などによっ
て得られる高分子化合物のジオールであり、代表的なも
のとしてはポリエステルジオール、ポリエーテルジオー
ル、ポリカーボネートジオールまたはこれらの共縮合物
（例えば、ポリエステル・エーテルジオール）が挙げら
れる。これらは単独で使用してもよいし、２種以上を混
合して使用してもよい。

上記ポリエステルジオールとしてはプロピレングリコー
ル、１，４−ブタンジオール、１．５−ベンタンジオー
ル、３−メチル−１，５−ベンタンジオール、１．６−
ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、２−メチ
ルプロパンジオールなどの炭素数２〜１０のアルカンの
ジオールまたはこれらの混合物とグルタル酸、アジピン
酸、ピメリン酸、スペリン酸、セバシン酸、テレフタル
酸、イソフタル酸等の炭素数４〜１２の脂肪族もしくは
芳香族ジカルボン酸またはこれらの混合物とから得られ
る飽和ポリエステルジオール、あるいはポリカプロラク
トングリコール、ポリプロピオラクトンクリコール、ポ
リバレロラクトングリコールなどのポリラクトンジオー
ルが好ましく使用される。

また、上記ポリエーテルジオールとしてはポリエチレン
エーテルクリコール、ポリフロピ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、ポリへキ
サメチレンエーテルグリコールなどのポリアルキレンエ
ーテルジオールカ好ましく使用される。

さらに上記ポリカーボネートジオールとしては１．４−
７Ｆ’タンジオール、１．５−ベンタンジオール、１．
６−ヘキサンジオール、■、８−オクタンジオール、１
．１０−デカンジオールなどの炭素数２〜１２の脂肪族
もしくは脂環式ジオールまたはこれらの混合物に炭酸ジ
フェニルもしくはホスゲンを作用させて縮重合して得ら
れるボ！１カーボネートジオールが好ましく使用される
。

これらの高分子ジオールの平均分子量は５００〜３．０
００好ましくは５００〜２，５００の範囲内にあるのが
望ましい。平均分子量が小さ過ぎると有機ジイソシアネ
ートとの相溶性が良過ぎて生成ボｊウレタンの弾性が乏
しくなり、−実平均分子量が大き過ぎると有機ジイソシ
アネートとの相溶性が悪くなり重合過程での混合がうま
くゆかず、ゲル状物の塊が生じたシ安定したポリウレタ
ンが得られない。

本発明において使用される分子量が５００未満の低分子
ジオールとし２てはエチレングリコール、フロピレンク
リコール、１．４−７’タンジオール、１．５−ペンタ
ングリコール、３−メチルペンタングリコール、１．６
−ヘキサンジオール、１．４−ビスヒドロキシエチルベ
ンゼンなどが脂肪族ｓ　Ｍ’ａ　ｔ、１１族または芳香
族ジオールが挙げられる。これらは単独で使用しても２
棟以上組合せて使用してもよい０ 本発明で使用される有機ジイソシアネートとしては４，
４′−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジ
イノシアネート、２．２’−ジメチル−４゜４′−ジフ
ェニルメタンジイソシアネート、１．３−または１．４
−ビス（イソシアネートメチル）ベンゼン、１．３−ま
たは１．４−ビス（イソシアネートメチル）シクロヘキ
サン、４．４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネ
ート、インホロンジイソシアネートなどの芳香族、脂環
族または脂肪族ジイソシアネートが挙げられる。これら
の有機ジイソシアネートは単独で用いてもよいし、２種
以上を混合して用いてもよい。

本発明においては、高分子ジオール、低分子ジオールお
よび有機ジイソシアネートの使用割合は、高分子ジオー
ルと低分子ジオールの全ジオール中の水酸基に対する有
機ジイソシアネート中のイソシアネート基のモル比σり
で０．９５〜１．０５となる量の範囲内であるのが好ま
しい。前記Ｒ値がこの範囲からはずれると、生成ポリウ
レタンは物性の点で満足できるものでなかったシ、ゲル
状物の塊が多量含有するものであシ、好ましくない。

本発明によりポリウレタン不織布を製造する場合、必要
に応じて着色剤、充填剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、
滑剤などの各種添加剤を加えることもできる。

〔実施例１〕 ３−メチル−１，５−ベンタンジオールとアジピン酸か
ら平均分子ｇ１ｓｏｏのポリエステルポリオールを合成
した。該ポリエステルポリオール、１゜４−ブタンジオ
ール及び４．４′−ジフェニルメタンジイソシアネート
の３楓をいずれも計′１ｍ？＃度が±１／１０００の精
度の計量ポンプで、それぞれ別々ＶＣ５７，２８？／分
、８．７９ノ／分、３３．９０ｆ／分の速度で連続的に
３０〆、Ｌ／Ｄ＝３６の２軸押比機に供給した。押出機
の温度制御は６セクシヨンに区別されてお）、原料供給
口から順に７５℃、１６５℃、２４０℃、２４０℃、２
４０℃、２１０℃であう九。押出機の先端の樹脂圧力が
４８±２　ｋｐ　ｆ　／ｃｒｉになるようにＲ値を微調
節した。

押出機の直後には特開昭４９−４８９２１号等に記載さ
れるメルトプａ−ンダイが直接連結されている。本メル
トプローンダイには直径０．３鴎の紡糸孔が１■ピツチ
で一列に配置され、その両側に０、２５　ｗｘの厚さの
スリット状気体吐出溝が配されている。前記ポリウレタ
ンのグイ紡糸孔での温度を２４０℃とし、紡糸孔当ｆｉ
　０．３１７分吐出させ、２４０℃の加熱空気を３．０
　ｋｇ／ｉゲージ圧でスリット状気体吐出溝よシ噴出さ
せてメルトプローンを行なった。７２時間の連続運転を
行なったが、紡糸安定性は極めて良好であった。

〔比較例１〕 実施例１の計量ポンプを計量精度が±１／１００のもの
を用いて同様の実験を行なった。押出機先端の樹脂圧力
が安定せず、紡糸ノズルの吐出むらが太きく均質な不織
布は得られなかった。また、ゲル状物が多くビスが多発
した。

〔比較例２〕 実施例１の２軸押用機の先端にポリマーストランド吐出
用ノズルを設けてストランド状にポリウレタンを吐出さ
せこれを水槽中で冷却させた後、ストランドカッターで
カットしペレット状のポリウレタンを得る。

ついでこれを除湿乾燥機を用いて水分率０．０２％に乾
燥した後、特開昭４９−４８９２１号等に記載されるメ
ルトプローン装置において、直径０．３簡の紡糸孔をｌ
−ピツチで一列に配列しその両側に厚さ０．２５ｔｍの
スリット状気体吐出孔を有するものを用いて上記ポリウ
レタンを溶融温度２４０℃で紡糸孔当Ｄ０．３ｆ／分で
吐出させ、２４０℃の加熱空気を３．　Ｏ陽／　ｃＰ４
ゲージ圧でスリット状気体吐出溝よシ噴出させてメルト
プローンを行なった。

７２時間の連続運転を行なったところ、４〜５時間毎に
押出圧力が変動して安定なメルトプローンは実現しなか
った。

〔発明の効果〕

本発明の製造法によシ押出機先端の圧力変動幅を著しく
小さい範囲で管理することができるためポリウレタン不
織布を安定して連続に製造することが可能となった。

よって、ポリウレタン不織布の不良品率が著しく減少し
経済性が向上した。

特許出願人　株式会社　り　ラ　し

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　メルトプローン法により連続的にポリウレタン
   弾性繊維を製造するに際し、ポリウレタン原料成分を２
   軸押出機中で重合し、押出機の先端に接続されたメルト
   プローンノズルから直接紡糸する方法。
2. （２）　押出機の先端におけるポリウレタン溶融粘度の
   変動を、仕込み原料における全水酸基に対する全イソシ
   アネート基のモル比（Ｒ）〔Ｒ＝〔ＮＣＯ〕／〔ＯＨ〕
   〕を、Ｒ＝（中心値）±２／１０００以内の変動幅で調
   節することを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載
   の方法。