JPH0411011A - Production of heat-resistant urethane yarn - Google Patents

Production of heat-resistant urethane yarn

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JPH0411011A
JPH0411011A JP11413190A JP11413190A JPH0411011A JP H0411011 A JPH0411011 A JP H0411011A JP 11413190 A JP11413190 A JP 11413190A JP 11413190 A JP11413190 A JP 11413190A JP H0411011 A JPH0411011 A JP H0411011A
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JP
Japan
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spinning
polyisocyanate compound
polyol component
component
yarn
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Application number
JP11413190A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuo Muramoto
村元 康男
Sei Yoshimoto
吉本 聖
Shozo Fujimoto
藤本 正三
Yoshiaki Morishige
森重 吉明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kanebo Ltd
Original Assignee
Kanebo Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain the subject yarn having excellent heat-resistance and mechanical properties and useful for swimming wear, etc., by adding a specific polyisocyanate compound to molten polyurethane and spinning the mixture. CONSTITUTION:The objective thermoplastic polyurethane elastomer yarn can be produced by adding (A) preferably 10-25wt.% of a polyisocyanate compound produced by reacting (i) a bifunctional polyol component (e.g. polytetramethylene glycol), (ii) a trifunctional polyol component (e.g. a reaction product of glycerol, etc., with ethylene oxide, etc., having a molecular weight of preferably 300-3,000) and (iii) an isocyanate component (e.g. p,p'-diphenylmethane diisocyanate) wherein the molar ratio of the NCO group of the isocyanate component to the OH group of the polyol component is 1.5-2.0 to (B) a molten polyurethane and spinning the mixture in molten state.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、ポリウレタン弾性糸に、関するものであり、
詳しくは溶融紡糸法により耐熱性の優れたポリウレタン
弾性糸を製造する方法に関する。
Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to polyurethane elastic yarn,
Specifically, the present invention relates to a method for producing polyurethane elastic yarn with excellent heat resistance using a melt spinning method.

(従来技術) ポリウレタン弾性体の製造方法には、紡糸方法により大
別して乾式紡糸法、湿式紡糸法、溶融紡糸法の三つの方
法がある。この中で溶融紡糸法は溶媒の使用が不要で、
かつ紡糸速度が大きく、装置の互換性がある等の利点を
有し、工業的製造法として有利である。
(Prior Art) There are three methods for producing polyurethane elastomers, which are broadly classified according to the spinning method: dry spinning, wet spinning, and melt spinning. Among these, the melt spinning method does not require the use of solvents,
It also has advantages such as high spinning speed and compatibility of equipment, and is advantageous as an industrial manufacturing method.

しかし、溶融紡糸法により得られたポリウレタン弾性体
は溶融紡糸可能な熱可塑性ポリウレタンを使用するため
耐熱性が劣り、高温における変形からの回復が不十分で
ある等の問題点を有する。
However, since the polyurethane elastomer obtained by the melt-spinning method uses thermoplastic polyurethane that can be melt-spun, it has problems such as poor heat resistance and insufficient recovery from deformation at high temperatures.

この問題を解決するために、次のような方法が提案され
ている。
In order to solve this problem, the following methods have been proposed.

(1)重合時に多官能性化合物を添加する方法(2)重
合系より直接紡糸する方法 (3)半硬化ポリマーを溶融紡糸し、イソシアネート固
定温度、または硬化側中に押し出す方法(4)紡糸後熱
処理を行う方法 (発明が解決しようとしている問題点)上記(1)の方
法については、耐熱性の改良に十分なほどの架橋を与え
ると、ポリマーの溶融温度が高くなるため、紡糸温度を
高くする必要を生じ、紡糸が不安定になるという欠点が
ある。
(1) A method of adding a polyfunctional compound during polymerization (2) A method of spinning directly from the polymerization system (3) A method of melt-spinning a semi-cured polymer and extruding it at a fixed isocyanate temperature or into the hardened side (4) After spinning Method of Heat Treatment (Problem to be Solved by the Invention) Regarding method (1) above, the melting temperature of the polymer increases if sufficient crosslinking is applied to improve heat resistance, so the spinning temperature is increased. This has the disadvantage that spinning becomes unstable.

(2)の方法については、重合反応のコントロールが難
しく、重合系から紡糸系にいたる過程での滞留、熱安定
性などの問題があるし、また得られる糸の耐熱性が不十
分である。
Regarding method (2), it is difficult to control the polymerization reaction, there are problems such as retention and thermal stability in the process from the polymerization system to the spinning system, and the heat resistance of the resulting yarn is insufficient.

(3)及び(4)の方法については、ウレタン弾性糸の
耐熱性及び高温に置ける変形からの回復性に関して有効
な方法であるが、処理装置が大きくなり、工業的製造法
としてはコスト高となり不利であるといえる。
Methods (3) and (4) are effective in terms of the heat resistance of the urethane elastic yarn and its recovery from deformation at high temperatures, but the processing equipment is large and the cost is high for industrial manufacturing methods. This can be said to be disadvantageous.

この他に、溶融紡糸法でかつ耐熱性に優れたポリウレタ
ン弾性糸の製造方法として、我々は特公昭4B−465
73号公報に提案している。
In addition, we have developed a method for producing polyurethane elastic yarn with excellent heat resistance using the melt spinning method.
This is proposed in Publication No. 73.

本発明者らはかかる現状に鑑み上記目的を達成せんと鋭
意検討した結果、本発明に到達した0本発明の目的は、
溶融紡糸法でかつ耐熱性に優れた弾性糸を製造する方法
を提供するにある。他の目的は、かかるポリウレタン弾
性糸を安定かつ工業的に有利な製造方法を提供するにあ
る。
In view of the current situation, the present inventors have made intensive studies to achieve the above object, and as a result have arrived at the present invention.The object of the present invention is to:
It is an object of the present invention to provide a method for producing elastic yarn with excellent heat resistance using a melt spinning method. Another object is to provide a stable and industrially advantageous manufacturing method for such polyurethane elastic yarns.

(問題点を解決するための手段) 即ち、本発明の耐熱ウレタン弾性糸の製造法は、熱可塑
性ポリウレタン弾性体を溶融紡糸するに際し、2官能ポ
リオール成分と3官能ポリオール成分及びイソシアネー
ト成分とから反応され、且、該ポリオール成分のOH基
に対するイソシアネート成分のNCO基のモル比(R)
が1.5以上2未満であるポリイソシアネート化合物を
溶融したポリウレタンに添加混合後動糸することを特徴
とする。
(Means for Solving the Problems) That is, the method for producing a heat-resistant urethane elastic yarn of the present invention involves the reaction of a bifunctional polyol component, a trifunctional polyol component, and an isocyanate component when melt-spinning a thermoplastic polyurethane elastomer. and the molar ratio (R) of the NCO groups of the isocyanate component to the OH groups of the polyol component.
is 1.5 or more and less than 2, is added to and mixed with molten polyurethane, and then subjected to moving yarn.

本発明に用いられる熱可塑性ポリウレタン弾性体に使用
するジイソシアネート成分はp、p’ジフェニルメタン
ジイソシアネート(以下MDIと略記)、トルエンジイ
ソシアネート(TDI)、テトラメチレンジイソシアネ
ート、ヘキサメチレンジイソシアネート(HMDI)、
該HMD I誘導体ドデカメチレンジイソシアネート、
キシリレンジイソシアネート、水添化MD I、水添化
TDT等が挙げられ、このうち、MDIが好ましい、ポ
リオール成分は分子量500〜5000のポリテトラメ
チレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリカ
ーボネートジオール、ポリカプロラクトンジオール、ポ
リネオペンチシンアジペート5ポリへキサメチレン/ブ
チレンアジペート共重合体、ポリカーボネート/ヘキサ
メチレンアジペート共重合体、ポリネオペンチシン/ヘ
キサメチレンアジペート共重合体からなる群より選ばれ
た少なくとも1種を含むジオールを用いたポリオールが
望ましい。鎖延長剤成分はグリコールが特に好適で、エ
チレングリコール、プロピレングリコール、テトラメチ
レングリコール、ヘキサメチレングリコール、ビスヒド
ロキシエトキシヘンゼン等が挙げられる。
The diisocyanate components used in the thermoplastic polyurethane elastomer used in the present invention are p, p' diphenylmethane diisocyanate (hereinafter abbreviated as MDI), toluene diisocyanate (TDI), tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (HMDI),
the HMD I derivative dodecamethylene diisocyanate;
Examples include xylylene diisocyanate, hydrogenated MDI, hydrogenated TDT, etc. Among these, MDI is preferable.The polyol component includes polytetramethylene glycol, polypropylene glycol, polycarbonate diol, polycaprolactone diol, and polyol component having a molecular weight of 500 to 5000. Neopenticine adipate 5 Using a diol containing at least one member selected from the group consisting of polyhexamethylene/butylene adipate copolymer, polycarbonate/hexamethylene adipate copolymer, and polyneopenticine/hexamethylene adipate copolymer. Polyols that have a Glycols are particularly preferred as the chain extender component, and include ethylene glycol, propylene glycol, tetramethylene glycol, hexamethylene glycol, bishydroxyethoxyhenzene, and the like.

このように本発明においては、紡糸原料の熱可塑性ポリ
ウレタンとしては原則として分岐剤あるいは架橋剤を用
いないで合成したポリマーを使用する。このため紡糸温
度を低いレベルに保つことが可能であり、ポリウレタン
の熱劣化を抑えることができ、る、勿論、紡糸温度を極
端に高くしない程度の分岐あるいは架橋を含むポリマー
も好適に使用することができる。
As described above, in the present invention, as a thermoplastic polyurethane as a spinning raw material, a polymer synthesized without using a branching agent or a crosslinking agent is used in principle. For this reason, it is possible to keep the spinning temperature at a low level, and thermal deterioration of polyurethane can be suppressed.Of course, it is also preferable to use polymers containing branching or crosslinking that do not cause the spinning temperature to become extremely high. I can do it.

本発明において使用する熱可塑性ポリウレタンの合成方
法としては、ポリオールと有機ジイソシアネート化合物
をあらかじめ反応せしめた後鎖伸長剤を反応させたいわ
ゆるプレポリマー法、または反応原料をすべて一時に混
合するいわゆるワンショット法のいずれも採用すること
ができる。ポリマー合成時に溶剤あるいは希釈剤を使用
することも可能であるが、溶融紡糸のためのポリマーベ
レットを製造するためには塊状重合を行うことがより好
適である。塊状重合の方法としては、押し出し機を用い
て連続または半連続的にポリマーを採取する方法、ある
いはバッチ反応によりブロック状、粉末状またはフレー
ク状のポリマーを得る方法などが好適に用いられる。
The thermoplastic polyurethane used in the present invention can be synthesized by the so-called prepolymer method, in which a polyol and an organic diisocyanate compound are reacted in advance, and then reacted with a chain extender, or the so-called one-shot method, in which all reaction raw materials are mixed at once. Either of these can be adopted. Although it is possible to use a solvent or diluent during polymer synthesis, bulk polymerization is more suitable for producing polymer pellets for melt spinning. As a method for bulk polymerization, a method of continuously or semi-continuously collecting a polymer using an extruder, or a method of obtaining a block, powder, or flake polymer by a batch reaction is preferably used.

本発明においてはポリウレタン弾性体の成形物の分野で
使用されるポリマー合成反応が十分に完結した完全熱可
塑性ポリウレタン以外に、いわゆる不完全熱可塑性エラ
ストマー、即ち、極僅かのイソシアネート基の残存した
ペレットを使用し成形後に架橋を生じしめることもでき
る。しがし、このようなペレットは貯蔵時に湿気、温度
などにより変質し易いという問題点があるため、反応完
結した熱可塑性ポリウレタンを用いるのが好都合である
In the present invention, in addition to completely thermoplastic polyurethane, which is used in the field of polyurethane elastomer molded products, and in which the polymer synthesis reaction has been fully completed, so-called incomplete thermoplastic elastomer, that is, pellets in which very few isocyanate groups remain, are used. It is also possible to cause crosslinking after molding. However, since such pellets have the problem of being susceptible to deterioration due to humidity, temperature, etc. during storage, it is convenient to use thermoplastic polyurethane that has undergone a complete reaction.

次に、本発明のポリイソシアネート化合物に使用するイ
ソシアネート成分は、熱可塑性ポリウレタンの重合時に
用いられる有機ジイソシアネート例えばp、p’ −ジ
フェニルメタンジイソシアネート(MDI)、)リレン
ジイソシアネート(TDI)、1.5−ナフチレンジイ
ソシアネート等を好適に用いることができる。また、有
機ジイソシアネートイソシアネートの3量体、トリメチ
ロールプロパンと上記ジイソシアネートとを反応させ、
末端に3ケのNC0Iをもつもの、また、2〜3官能の
イソシアネート例えばカルボジイミド変性イソシアネー
トなどを好適に用いることができる。これらの混合物も
また、好ましい、2官能ポリオール成分としてはポリテ
トラメチレングリコール、ポリプロピレングリコール、
ポリブチレンアジペート、ポリカプロラクトンジオール
Next, the isocyanate component used in the polyisocyanate compound of the present invention is an organic diisocyanate used in the polymerization of thermoplastic polyurethane, such as p, p'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), ) lylene diisocyanate (TDI), 1,5-naphthyl diisocyanate, Diisocyanate and the like can be suitably used. Alternatively, a trimer of organic diisocyanate isocyanate, trimethylolpropane, and the above diisocyanate are reacted,
Those having three NC0Is at the terminals, and di- to trifunctional isocyanates such as carbodiimide-modified isocyanates can be suitably used. Mixtures of these are also preferred, and the difunctional polyol components include polytetramethylene glycol, polypropylene glycol,
Polybutylene adipate, polycaprolactone diol.

ポリカーボネートジオール等少なくとも1ケを含むジオ
ールが好適に使用できる。この2官能の分子量としては
400以上、特に800〜5000が得られる該化合物
の物性上、取扱上好ましい。
Diols containing at least one diol such as polycarbonate diol can be suitably used. The molecular weight of this bifunctional compound is preferably 400 or more, particularly 800 to 5000, from the viewpoint of physical properties and handling of the compound.

3官能ポリオール成分としてはグリセリン、トリノーF
−ロールプロパン、ヘキサントリオール等の開始剤の存
在下、アルキレンオキシド(例えばエチレンオキシド、
ペロピレンオキシド等)を負荷重合したポリエーテル系
トリオール、あるいはトリメチロールプロパン等を開始
剤としてε−カプロラクトン等を重合させたポリカプロ
ラクトン系トリオール(例えば、PLACCEL300
 シリーズ:ダイセル化学工業社製 等)も好適に使用
できる。この3官能ポリオールの分子量としては、30
0〜3000の範囲が好ましい。
Trifunctional polyol components include glycerin and Trino F.
- an alkylene oxide (e.g. ethylene oxide,
peropylene oxide, etc.), or polycaprolactone triols, which are polymerized with ε-caprolactone etc. using trimethylolpropane as an initiator (for example, PLACCEL300).
Series: manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., etc.) can also be suitably used. The molecular weight of this trifunctional polyol is 30
A range of 0 to 3000 is preferred.

上記2官能と3官能ポリオール成分との使用比率は任意
であるが、平均官能度が2.02〜3.0特に、2.0
5〜2.50の範囲が好ましい、ここで、平均官能度(
F)とは、 F−2X (2官能成分の一モル分率)+3×(3官能
成分のモル分率) で計算される値のことである。3官能ポリオール成分が
少なすぎると得られる糸の耐熱性が劣るし、また該成分
が多くなり過ぎると重合系の粘度が高くなり取扱性など
の操業性に問題がでてくるので好ましくない。
The usage ratio of the above-mentioned bifunctional and trifunctional polyol components is arbitrary, but the average functionality is 2.02 to 3.0, especially 2.0.
A range of 5 to 2.50 is preferred, where the average functionality (
F) is a value calculated by: F-2X (mole fraction of difunctional component) + 3x (mole fraction of trifunctional component). If the trifunctional polyol component is too small, the resulting yarn will have poor heat resistance, and if the trifunctional polyol component is too large, the viscosity of the polymerization system will become high, causing problems in handleability and other operability, which is not preferable.

また、平均官能度が2.02〜3.0の範囲にある合成
ポリオールの例としては、低分子量ジオール成分(例え
ばエチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチ
レングリコール)等と上記低分子量トリオール(例えば
ヘキサントリオール、トリメチロールプロパン5グリセ
リン等)と低分子量2塩基酸(例えば、アジピン酸、琥
珀酸、マレイン酸等)とからなる分子量1000〜40
00の重縮合系ポリエステルポリオール(例えばDes
mophen 2200 :バイエル社製 等)が好適
に用いることができる。
Examples of synthetic polyols having an average functionality in the range of 2.02 to 3.0 include low molecular weight diol components (e.g. ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol) and the above low molecular weight triols (e.g. hexane triol, triol). methylolpropane-5-glycerin, etc.) and a low molecular weight dibasic acid (e.g., adipic acid, succinic acid, maleic acid, etc.) with a molecular weight of 1000 to 40.
00 polycondensation polyester polyol (for example, Des
mophen 2200 (manufactured by Bayer AG, etc.) can be suitably used.

上記ポリオール成分とイソシアネート成分とからポリイ
ソシアネート化合物を重合する方法としては、公知の方
法でできるが、この際、ポリオール成分のOH基に対す
るイソシアネート成分のNGO基のモル比Rが1.5以
上2未満となるように、反応させることが必要である。
The polyisocyanate compound can be polymerized from the polyol component and the isocyanate component by a known method, but in this case, the molar ratio R of the NGO group of the isocyanate component to the OH group of the polyol component is 1.5 or more and less than 2. It is necessary to react so that

娘ポリイソシアネート化合物の添加量としては、紡糸に
供する熱可塑性ポリウレタン弾性体と該ポリイソシアネ
ート化合物との全量に対して5〜40重量%が好適であ
り、特に好ましくは10〜25重置%である。この比率
は、目的とする糸の物性を満足すべく決定すればよく、
例えば使用するポリイソシアネート化合物の分子量、フ
リーのイソシアネート量などにより適宜決定することが
好ましい、しかし、この量が多すぎると混合不均一とな
り紡糸が不可能となったり、得られる糸の機械的性質の
低下などを生じ易くなるので好ましくない、また、添加
量が少ない場合は目的とするウレタン糸の熱的性能の改
良が不十分となる。
The amount of the daughter polyisocyanate compound added is preferably 5 to 40% by weight, particularly preferably 10 to 25% by weight, based on the total amount of the thermoplastic polyurethane elastomer to be subjected to spinning and the polyisocyanate compound. . This ratio may be determined to satisfy the desired physical properties of the yarn.
For example, it is preferable to appropriately determine the amount based on the molecular weight of the polyisocyanate compound used, the amount of free isocyanate, etc. However, if this amount is too large, the mixing may become uneven, making spinning impossible, or the mechanical properties of the resulting yarn may deteriorate. This is not preferable because it tends to cause deterioration, and if the amount added is small, the desired improvement in the thermal performance of the urethane thread will be insufficient.

本発明糸の製造は、例えば熱可塑性ポリウレタン弾性体
を溶融押し出しする部分にポリイソシアネート化合物を
添加し混合する部分、及び紡糸ヘッドをそなえた溶融紡
糸装置により実施することが好適である。
The production of the yarn of the present invention is preferably carried out using, for example, a melt-spinning apparatus equipped with a section for melt-extruding the thermoplastic polyurethane elastomer, a section for adding and mixing the polyisocyanate compound, and a spinning head.

混合する部分としては、例えば静止型混練機が装置上簡
単であり好ましい。この静止型混練機としては、公知の
物例えば、ケエックス社製のスタティックミキサー、東
し社製のハイミキサー等好適に用いることができる。
As the mixing part, for example, a static kneader is preferable because it is a simple device. As this static kneader, known ones such as a static mixer manufactured by K-EX Co., Ltd. and a high mixer manufactured by Toshisha Co., Ltd. can be suitably used.

また、このミキサーの形状及びエレメント数は、使用す
る条件により異なるものであるが、ポリウレタン弾性体
とポリイソシアネート化合物とが紡糸口金から吐出され
る前に充分に混合が完了しているように選定することが
肝要であり、通常20〜90エレメント設ける。
The shape and number of elements of this mixer will vary depending on the conditions of use, but should be selected so that sufficient mixing of the polyurethane elastomer and polyisocyanate compound is completed before they are discharged from the spinneret. This is important, and usually 20 to 90 elements are provided.

以下に本発明の実施態様の一例を説明する。An example of an embodiment of the present invention will be described below.

ホンバーから熱可塑性ポリウレタン弾性体のベレットを
供給し、押出機で加熱溶融する。溶融温度は190〜2
30℃の範囲が好適である。一方、ポリイソシアネート
化合物は供給タンク内で100℃以下の温度で溶融し、
あらかじめ脱泡しておく、溶融温度が高すぎるとポリイ
ソシアネート化合物の変質を生じ易いため、溶融可能な
範囲で低い方が望ましく室温から100℃の間の温度が
適宜用いられる。溶融したポリイソシアネート化合物を
計量ポンプにより計量し、必要に応じてフィルターによ
り濾過し、押出機先端に設けられた会合部で溶融したポ
リウレタンに添加する。ポリイソシアネート化合物とポ
リウレタンとは静止型混練素子を有する混練装置によっ
て混練される。
A pellet of thermoplastic polyurethane elastomer is supplied from a hombur and heated and melted in an extruder. Melting temperature is 190-2
A range of 30°C is preferred. On the other hand, the polyisocyanate compound melts at a temperature below 100°C in the supply tank,
The polyisocyanate compound is defoamed in advance. If the melting temperature is too high, the polyisocyanate compound tends to deteriorate, so it is preferably as low as possible within the melting range, and a temperature between room temperature and 100° C. is appropriately used. The molten polyisocyanate compound is metered by a metering pump, filtered if necessary by a filter, and added to the molten polyurethane at a meeting point provided at the tip of the extruder. The polyisocyanate compound and polyurethane are kneaded using a kneading device having a stationary kneading element.

この混合物は計量ポンプにより計量され、紡糸ヘッドに
導入される。紡糸へ・ノドは、できるだけ該混合物の滞
留部の少ない形状に設計することが好ましい、必要によ
り紡糸ヘッド内に設けられた濾過層で金網あるいはガラ
スピーズ等の濾材により異物を除去した後、該混合物は
口金から吐出され、空冷され、油剤付与された後捲き取
られる。I壱き取り速度は、通常400〜1500m/
分が用いられる。
This mixture is metered by a metering pump and introduced into the spinning head. It is preferable to design the spinning throat in a shape that minimizes the retention area of the mixture as much as possible. If necessary, after removing foreign matter with a filter layer provided in the spinning head using a filter medium such as a wire mesh or glass beads, the mixture is is discharged from the mouthpiece, cooled in air, coated with oil, and then rolled up. The I-chip speed is usually 400 to 1500 m/
minutes are used.

紡糸ボビンに捲き取られたウレタン糸は、紡糸直後には
強度が劣る場合もあるが、室温に放置する間(例えば2
時間〜6日間)に強度が同上し、高温度での伸長からの
回復特性も向上する。また、紡糸後適当な方法で熱処理
を施すことにより、糸質及び熱特性の向上が促進される
。このように紡糸されたウレタン弾性糸が、経時により
糸質及び熱的性能が変化するのは、紡糸原料として用い
た熱可塑性ポリウレタン弾性体と混合されたポリイソシ
アネート化合物との反応が紡糸中には完結せずに、紡糸
後にも進行するためと推定される。この反応はポリウレ
タンとポリイソシアネート化合物とのアロファネート結
合による分岐あるいは架橋ポリマーの生成であると考え
られる。
Urethane yarn wound onto a spinning bobbin may have poor strength immediately after spinning, but if it is left at room temperature (for example, 2
The strength is improved within 6 days) and the recovery properties from elongation at high temperatures are also improved. Further, by applying heat treatment by an appropriate method after spinning, improvement of yarn quality and thermal properties is promoted. The reason why the yarn quality and thermal performance of the urethane elastic yarn spun as described above change over time is that the reaction between the thermoplastic polyurethane elastomer used as a spinning raw material and the mixed polyisocyanate compound occurs during spinning. It is presumed that this is because the process continues even after spinning without being completed. This reaction is considered to be the formation of a branched or crosslinked polymer due to allophanate bonds between the polyurethane and the polyisocyanate compound.

以下本発明の好適な実施様体を整理して記してお く 
Below, preferred embodiments of the present invention will be summarized and described.
.

(1)ポリイソシアネート化合物に使用する有機ジイソ
シアネートがp、p−ジフェニルメタンジイソシアネー
トである特許請求の範囲第1項記載の方法。
(1) The method according to claim 1, wherein the organic diisocyanate used in the polyisocyanate compound is p,p-diphenylmethane diisocyanate.

(2)ポリイソシアネート化合物を構成するポリオール
として、2官能ポリオール成分が、分子量500〜50
00のポリテトラメチレングリコール、ポリプロピレン
グリコール、ポリブチレンアジペート、ポリカプロラク
トンジオール。
(2) As the polyol constituting the polyisocyanate compound, the bifunctional polyol component has a molecular weight of 500 to 50
00 polytetramethylene glycol, polypropylene glycol, polybutylene adipate, polycaprolactone diol.

ポリカーボネートジオールからなる群より選ばれた少な
くとも1種を含むジオールであり、3官能ポリオール成
分が分子量300〜3000のポリカプロラクトン系ポ
リエステルトリオールである特許請求の範囲第1項記載
の方法。
2. The method according to claim 1, wherein the diol contains at least one selected from the group consisting of polycarbonate diols, and the trifunctional polyol component is a polycaprolactone-based polyester triol having a molecular weight of 300 to 3,000.

(3)ポリオール成分の平均官能度が2.02〜3.0
である特許請求の範囲第1項記載の方法。
(3) Average functionality of polyol component is 2.02 to 3.0
The method according to claim 1.

(4)熱可塑性ポリウレタン弾性体に使用するポリオー
ルが500〜5000の数平均分子量を有するポリテト
ラメチレングリコールまたは、ポリカプロラクトンジオ
ール、ポリブチレンアジペート、ポリへキサメチレンア
ジペート、ポリカーボネートジオール、ポリネオペンチ
シンアジペート。ポリへキサメチレン/ブチレンアジペ
ート共重合体、ポリカーボネート/ヘキサメチレンアジ
ペート共重合体1ボリネオペンチレンヘキサメチレンア
ジペート共重合体からなる群から選ばれた少なくとも1
種を含むポリオールである特許請求の範囲第1項記載の
方法。
(4) The polyol used in the thermoplastic polyurethane elastomer is polytetramethylene glycol having a number average molecular weight of 500 to 5,000, polycaprolactone diol, polybutylene adipate, polyhexamethylene adipate, polycarbonate diol, polyneopenticine adipate . At least one selected from the group consisting of polyhexamethylene/butylene adipate copolymer, polycarbonate/hexamethylene adipate copolymer, 1 bolineopentylene hexamethylene adipate copolymer.
2. The method of claim 1, wherein the polyol is a species-containing polyol.

(5)熱可塑性ポリウレタン弾性体に使用する鎖伸長側
が分子量500以下のグリコールまたはトリオールであ
る特許請求の範囲第1項記載の方法。
(5) The method according to claim 1, wherein the chain extension side used in the thermoplastic polyurethane elastomer is a glycol or triol with a molecular weight of 500 or less.

(6)熱可塑性ポリウレタン弾性体に使用する有機ジイ
ソシアネートがp、p’ −ジフェニルメタンジイソシ
アネートである特許請求の範囲第1項記載の方法。
(6) The method according to claim 1, wherein the organic diisocyanate used in the thermoplastic polyurethane elastomer is p,p'-diphenylmethane diisocyanate.

(7)ポリイソシアネート化合物の割合が、熱可塑性ボ
リウ?タンと該ポリイソシアネート化合物との総重量に
対して、5〜40重景%重量る特許請求の範囲第1項記
載の方法。
(7) Is the proportion of polyisocyanate compound thermoplastic? The method according to claim 1, wherein the amount is 5 to 40% by weight based on the total weight of the tan and the polyisocyanate compound.

(8)混合を静止系混練素子を配設した装置で実施する
特許請求の範囲第1項記載の方法。
(8) The method according to claim 1, wherein the mixing is carried out using a device equipped with a static kneading element.

C本発明の効果) 本発明の製造法は、実質的に溶融紡糸法であり、溶媒回
収が不用、捲き取り速度が早い等工業生産土掻めて有利
である。また、本発明により得られるウレタン糸は耐熱
性1機械的性質などがすぐれているため種々の用途(例
えば水着、ファンデーション、ソンクス等)に好適に用
いることができる。
C) Effects of the present invention) The production method of the present invention is essentially a melt spinning method, and has advantages over industrial production, such as no need for solvent recovery and a fast winding speed. Furthermore, since the urethane yarn obtained by the present invention has excellent heat resistance and mechanical properties, it can be suitably used in various applications (for example, swimwear, foundations, sonx, etc.).

(実施例) 以下、本発明を実施例により具体的に説明する。(Example) Hereinafter, the present invention will be specifically explained with reference to Examples.

実施例1 〈ポリイソシアネート化合物〉 ポリオール成分の2官能/3官能のモル比を8/2 (
平均官能度= 2.20 )にし、R= 1.84とな
るよう、脱水した分子量1520のポリブチレンアジペ
ート64.2部と、脱水した分子量860の3官能ポリ
カプロラクトントリオール(ダイセル化学工業社製: 
PLACCEL 308 ) 9.1部とを撹拌機を備
えた重合釜中で80℃の温度でp 、  p /ジフェ
ニルメタンジイソシアネート26.7部とを反応させ、
粘稠なポリイソシアネート化合物(A)を得た。
Example 1 <Polyisocyanate compound> The molar ratio of bifunctional/trifunctional polyol component was 8/2 (
64.2 parts of dehydrated polybutylene adipate with a molecular weight of 1520 and a dehydrated trifunctional polycaprolactone triol with a molecular weight of 860 (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.: average functionality = 2.20) and R = 1.84.
9.1 parts of PLACCEL 308) were reacted with 26.7 parts of p,p/diphenylmethane diisocyanate at a temperature of 80°C in a polymerization kettle equipped with a stirrer,
A viscous polyisocyanate compound (A) was obtained.

同様な方法で、ポリオール成分の2/3官能モル比を第
1表のように変化させ、R= 1.84となるようp、
p’ −ジフェニルメタンジイソシアネートを反応させ
て、ポリイソシアネート化合物(B、C)を得た。
In a similar manner, the 2/3 functional molar ratio of the polyol component was changed as shown in Table 1, and p was adjusted so that R = 1.84.
p'-diphenylmethane diisocyanate was reacted to obtain polyisocyanate compounds (B, C).

〈熱可塑性ポリウレタン弾性体〉 分子i!2030のポリへキサメチレンアジペートジオ
ール66.9部と、1.4−ブタンジオール6.3部と
をジャケット付きのニーダーに仕込み、撹拌しながら十
分に溶解した後85℃の温度に保ち、これにp 、  
p / −ジフェニルメタンジイソシアネート26.8
部を加えて反応させた。得られた反応物を、ニーダ−か
ら取り出し、これを押出機によりペレント状に成形した
。この成形体は、25℃ジメチレホルムアミド中の相対
粘度が2.16であった。
<Thermoplastic polyurethane elastomer> Molecule i! 66.9 parts of polyhexamethylene adipate diol of 2030 and 6.3 parts of 1,4-butanediol were placed in a jacketed kneader, and after sufficiently melting with stirring, the mixture was kept at a temperature of 85°C. p,
p/-diphenylmethane diisocyanate 26.8
part was added and reacted. The obtained reaction product was taken out from the kneader and molded into a pellet shape using an extruder. This molded article had a relative viscosity of 2.16 in dimethylformamide at 25°C.

このようにして得られた熱可塑性ポリウレタン弾性体の
ベレフトとポリイソシアネート化合物(A、B、C)と
を紡糸原料として、ポリイソシアネート化合物の供給装
置及び静止型混練素子25エレメント (ケニックス社
製スタチックミキサー)を有する混練装置とを備えた紡
糸機により溶融紡糸を行った。混合した溶融物を直径0
.5mmの紡糸ノズルに導き、捲き取り速度600m/
分にて40デニールフイラメントのウレタン弾性糸を得
た。
The beleft of the thermoplastic polyurethane elastomer obtained in this manner and the polyisocyanate compounds (A, B, C) are used as spinning raw materials, and a polyisocyanate compound supply device and a static kneading element 25 element (static kneading element manufactured by Kenix Co., Ltd.) are used as spinning materials. Melt spinning was performed using a spinning machine equipped with a kneading device (mixer). The mixed melt has a diameter of 0
.. Guided to a 5mm spinning nozzle, winding speed 600m/
A 40 denier filament urethane elastic yarn was obtained in minutes.

ポリウレタン中に添加するポリイソシアネート化合物の
量を18%にして紡糸した結果を第1表第1表の糸質及
び熱セツト回復率は、紡糸したウレタン糸のボビンを室
温で5日間放置した後に測定した値である。190℃の
熱セント回復率は、30%伸長した(1)を190℃で
1分間熱処理し、その後室温に緩和させた時の回復率で
あり、次式により計算した。
Table 1 shows the results of spinning with the amount of polyisocyanate compound added to polyurethane at 18%. This is the value. The heat cent recovery rate at 190°C is the recovery rate when 30% elongated (1) is heat treated at 190°C for 1 minute and then relaxed to room temperature, and was calculated using the following formula.

この値が大きいほど耐熱性は優れていることを表す。The larger this value is, the better the heat resistance is.

第1表より、ポリオール成分中の2/3官能成分のモル
比をあげることにより、熱セツト回復率も大きくなり耐
熱性が改良されることがわかる。
From Table 1, it can be seen that by increasing the molar ratio of the 2/3 functional component in the polyol component, the heat set recovery rate also increases and the heat resistance is improved.

逆に3官能ポリオール成分を入れず2官能ポリオールの
みで反応させたポリイソシアネート化合物は、この耐熱
性が非常に劣ることがわかる。
On the contrary, it can be seen that the polyisocyanate compound reacted only with a difunctional polyol without adding a trifunctional polyol component has very poor heat resistance.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)熱可塑性ポリウレタン弾性体を溶融紡糸するに際
し、2官能ポリオール成分と3官能ポリオール成分及び
イソシアネート成分とから反応され、且、該ポリオール
成分のOH基に対するイソシアネート成分のNCO基の
モル比が1.5以上2未満であるポリイソシアネート化
合物を溶融したポリウレタンに添加混合後紡糸すること
を特徴とする耐熱ウレタン糸の製造法。
(1) When melt-spinning a thermoplastic polyurethane elastomer, the bifunctional polyol component, the trifunctional polyol component, and the isocyanate component are reacted, and the molar ratio of the NCO group of the isocyanate component to the OH group of the polyol component is 1. A method for producing heat-resistant urethane yarn, which comprises adding and mixing a polyisocyanate compound having a molecular weight of .5 or more and less than 2 to molten polyurethane, followed by spinning.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6852823B2 (en) 2002-08-09 2005-02-08 E. I. Du Pont De Nemours And Company Polyurethane and polyurethane-urea elastomers from polytrimethylene ether glycol

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6852823B2 (en) 2002-08-09 2005-02-08 E. I. Du Pont De Nemours And Company Polyurethane and polyurethane-urea elastomers from polytrimethylene ether glycol

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