JPH07145314A - ポリウレタン組成物およびそれからなる繊維 - Google Patents

ポリウレタン組成物およびそれからなる繊維

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JPH07145314A
JPH07145314A JP29327293A JP29327293A JPH07145314A JP H07145314 A JPH07145314 A JP H07145314A JP 29327293 A JP29327293 A JP 29327293A JP 29327293 A JP29327293 A JP 29327293A JP H07145314 A JPH07145314 A JP H07145314A
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弘之 小野
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Abstract

(57)【要約】 【目的】成形加工性を維持したまま耐光変色性が改良さ
れたポリウレタン組成物を提供する。 【構成】特定のヒンダードアミン系化合物およびヒンダ
ードフェノールを配合することにより、分散染料で染色
後の変色や退色が起こりにくいポリウレタン組成物を得
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ポリウレタン組成物お
よびそれからなる繊維に関する。詳細には、光による変
色および/または退色の少ないポリウレタン組成物およ
びそれからなるポリウレタン繊維に関する。
【0002】ポリウレタンは力学的性能が優れており、
かつ成形や加工も容易なことから種々の射出成形品、ホ
ース、チューブ、フィルム、シート等の押出成形品、繊
維あるいは人工皮革等の広範囲の用途に使用されてい
る。またポリウレタン繊維は他の繊維にはない優れた弾
性を有していることから、水着やスキーウェア等のスポ
ーツ用衣料、下着、ストッキング等の用途に広く利用さ
れている。
【0003】
【従来の技術】ポリウレタンの中でも4,4’−ジフェ
ニルメタンジイソシアネートなどの芳香族イソシアネー
トを用いて製造されるポリウレタンは、力学的特性が特
に優れており重要な地位を占めているが、この芳香族イ
ソシアネートを用いて製造されるポリウレタンは日光や
人工の光にあたった場合に変色するという欠点を有して
いる。また、該ポリウレタンから製造される繊維や人工
皮革は、染料が変退色するという欠点を有している。
【0004】芳香族イソシアネートを用いたポリウレタ
ンの上記の欠点を改良することを目的として、ポリウレ
タン中にヒンダードフェノール系、イオウ系、リン系等
の酸化防止剤やヒンダードアミン系光安定剤、ベンゾト
リアゾール系、ベンゾフェノン系等の紫外線吸収剤(以
下、これらを耐光安定剤と称すこともある。)を単独も
しくは複数で添加することが提案されている。例えば、
特開昭51−81855号公報および特開昭56−13
6843号公報にはヒンダードフェノール系、ベンゾト
リアゾール系およびヒンダードアミン系光安定剤を使用
した例が開示されている。また、これら3種の安定剤に
加えヒドラジン誘導体を加えた例が特開昭56−119
48号公報に、ホスファイト系酸化防止剤を加えた例が
特開昭63−305162号公報に記載されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】これらの耐光安定剤を
配合したポリウレタンでは、押出成形時にダイ部に耐光
安定剤に起因する汚れが付着して製品に欠陥を生じた
り、また繊維の紡糸時に耐光安定剤に起因する汚れのた
めに口金が汚染し、そのために断糸が発生したりすると
いう問題点がある。さらにこのポリウレタン製品を使用
している間に耐光安定剤の一部が表面にブリードアウト
して外観が損なわれたり、製品から耐光安定剤が脱落し
てしまい、その耐光性が著しく低下してしまうという問
題点がある。
【0006】したがって、ポリウレタンの基本性能とし
ての力学的高性能、易成形性および易加工性を維持した
ままで、耐光安定性に優れたポリウレタン組成物および
染色堅牢性に優れたポリウレタン繊維が求められてい
た。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の問
題点を解決するために種々検討を行った結果、ポリウレ
タン中に下記式(I)
【0008】
【化4】
【0009】(式中、R↑1 、R↑2 、R↑3 およびR
↑4 のうち少なくとも1個は下記式(II)
【0010】
【化5】
【0011】で表されるピペリジン環を有する基であ
り、残りはC↓13H↓27を表す。)で表されるヒンダ−
ドアミン含有化合物、および下記式(III)
【0012】
【化6】
【0013】で表されるヒンダ−ドフェノ−ルをポリウ
レタンに対し、それぞれ0.1〜0.8重量%含有する
ことを特徴とするポリウレタン組成物、該ポリウレタン
組成物からなる弾性繊維および染着タイプの分散染料を
0.01重量%以上含有させた該ポリウレタン組成物か
らなる弾性繊維を見いだすことにより上記の目的を達成
することができた。
【0014】本発明のポリウレタン組成物では、ヒンダ
ードアミン系化合物(I)およびヒンダードフェノール
(III)はポリウレタンに対してそれぞれ0.1〜
0.8重量%の範囲で添加するのが望ましい。各々が
0.1重量%よりも少ないと耐光性の向上が充分でなく
光により変色しやすくなり、一方各々が0.8重量%を
超えると成形加工時の目脂発生や紡糸時の断糸が発生し
やすく、またポリウレタンの白濁や安定剤のブリードア
ウトの問題等を生じやすくなる。
【0015】本発明では上記したヒンダードアミン系化
合物(I)およびヒンダードフェノール(III)を併
用してポリウレタン中に含有させることが必要であり、
それぞれを単独で使用した場合には、耐光性や変退色防
止効果が十分ではない。
【0016】ヒンダードアミン系化合物(I)およびヒ
ンダードフェノール(III)のポリウレタン中への添
加時期は特に限定されず、ポリウレタンの製造時または
製造後のどちらでもよい。製造後に添加する場合には、
ポリウレタンペレットの製造時、またはポリウレタンか
ら成形品、繊維、その他の製品を製造する際の任意の段
階で添加することができる。また上記のヒンダードアミ
ン系化合物(I)およびヒンダードフェノール(II
I)は同時に添加しても逐次に添加してもよく、逐次に
添加する場合はその添加順序はいずれでもよい。
【0017】本発明のポリウレタン組成物の原料となる
ポリウレタンは、熱可塑性ポリウレタンおよび熱硬化性
ポリウレタンのいずれでもよく、該ポリウレタンは有機
ポリイソシアネートおよびポリオールを、必要に応じて
鎖伸長剤等の他の成分と共にワンショット法、プレポリ
マー法またはその他の方法により反応させて製造するこ
とができる。また本発明のポリウレタン繊維は熱可塑性
ポリウレタンから形成される。
【0018】ポリウレタン製造用の有機ポリイソシアネ
ートとしては、例えば、4,4’−ジフェニルメタンジ
イソシアナート、p−フェニレンジイソシアナート、ト
ルイレンジイソシアナート、1,5−ナフチレンジイソ
シアナート、キシリレンジイソシアナート、イソホロン
ジイソシアナート、4,4’−ジシクロヘキシルメタン
ジイソシアナートなどの分子量500以下の有機ジイソ
シアナートをあげることができるが、これらに限定され
るものではない。これらの有機ジイソシアナートは1種
のみを使用してもまたは2種以上を併用してもよく、特
に、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアナートを使
用して得られたポリウレタンが好ましい。
【0019】また、ポリウレタン製造用のポリオールと
しては平均分子量500〜10000、特に1000〜
8000の高分子ジオールを使用するのが好ましい。高
分子ジオールとしては、ポリエステルジオール、ポリカ
ーボネートジオールおよびポリエーテルジオール等をあ
げることができ、特にポリエステルジオールおよびポリ
カーボネートジオールを用いて製造されたポリウレタン
が好ましい。
【0020】ポリエステルジオールとしては、ジカルボ
ン酸(例えばアジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、ア
ゼライン酸、セバシン酸等)の少なくとも1種と、低分
子ジオール(例えば1,4−ブタンジオール、1,5−
ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、3−メ
チル−1,5−ペンタンジオール、1,8−オクタンジ
オール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、1,
9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール等)の
少なくとも1種とから得られるポリエステルジオール、
さらにラクトン化合物の開環重合により得られるポリカ
プロラクトンジオール、ポリメチルバレロラクトンジオ
ール等のポリラクトンジオールをあげることができる。
【0021】ポリカーボネートジオールとしては、例え
ばジアルキルカーボネート(ジメチルカーボネート、ジ
エチルカーボネート、エチレンカーボネート等)の少な
くとも1種と、低分子ジオール(例えば1,4−ブタン
ジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサ
ンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、
1,8−オクタンジオール、2−メチル−1,8−オク
タンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デ
カンジオール等)の少なくとも1種とから製造されるポ
リカーボネートジオールをあげることができる。
【0022】鎖伸長剤としては、イソシアナートと反応
しうる水素原子を少なくとも2個含有する分子量300
以下の低分子化合物、例えばエチレングリコール、プロ
ピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−
ヘキサンジオール、1,9−ノナンジオール、1,4−
ビス(2−ヒドロキシエトキシ)ベンゼン,1,4−シ
クロヘキサンジオール、キシリレングリコールなどのジ
オール類が挙げられる。これらの鎖伸長剤は単独でまた
は、2種以上を混合して使用してもよい。最も好ましい
鎖伸長剤は、1,4−ブタンジオールおよび/または
1,4−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)ベンゼンであ
る。
【0023】本発明のポリウレタン組成物の原料となる
ポリウレタンの製造に際しては、バッチ式または連続式
の既知の種々の方法および装置を採用することができ
る。なかでも、実質的に溶媒の不存在下で溶融重合する
ことが好ましく、特に、多軸スクリュー型押出機を用い
て連続溶融重合するのがより好ましい。その際の温度は
通常200〜260℃の範囲で行うのが好ましい。重合
時の温度を260℃以下に保つことによりポリウレタン
の耐熱性および力学的特性が向上し、一方200℃以上
に保つことにより溶融紡糸性に優れる熱可塑性ポリウレ
タンを製造することができる。
【0024】本発明のポリウレタン弾性繊維は、ヒンダ
ードアミン系化合物(I)およびヒンダードフェノール
(III)を配合した本発明のポリウレタン組成物を原
料として、例えば、溶融紡糸法、乾式紡糸法、湿式紡糸
法等の任意の方法により製造される。これらの製造法の
中では、溶媒や水を使用しない溶融紡糸法が特に好まし
い。
【0025】染着タイプの分散染料を0.01重量%以
上含有させた本発明のポリウレタン弾性繊維は、例えば
ポリウレタン弾性繊維をポリエステル繊維と混用加工
し、分散染料を用いて110〜130℃で染色すること
により得られる。本発明で使用する分散染料の種類は特
に限定されないが、例えば、アゾ系分散染料、アントラ
キノン系分散染料、ニトロアリールアミン系分散染料等
をあげることができる。分散染料で染色した後は、還元
洗浄を行って染料の定着を促すのがよい。
【0026】本発明のポリウレタン組成物は光による変
色が少ないので、透明なチューブ、フィルムに代表され
る淡色の押出成形品、射出成形品、人工皮革、合成皮革
あるいは染色堅牢性が要求される繊維等の分野における
用途に適している。
【0027】
【実施例】以下、実施例等により本発明を具体的に説明
するが、本発明はそれにより限定されるものではない。
また、下記の実施例における、ポリウレタンフィルムの
耐光性、ポリウレタン繊維製品の染色性および染色後の
ポリウレタン繊維製品の染色堅牢度は下記の方法で測定
し評価した。
【0028】[ポリウレタンフィルムの耐光性]下記の
実施例および比較例で製造された厚さ0.1mmのポリ
ウレタンフィルムに対して、スガ試験機社製のカーボン
アーク型フェードメーターFAL−5型を用いて63℃
の温度で40時間紫外線を照射して、その耐光黄変性を
JISL−0804の変退色グレースケールを用いて評
価した。(5号:変色なし、1号:変色大)
【0029】 [ポリウレタン繊維製品の染色条件] 精練リラックス:80℃×1分 染色 染色機:ドラム染色機 染料 :Kayalon Polyester Pink BCL-E (日本化薬製)2.0%owf 分散助剤:ニッカサンソルト(日華化学工業製) 1g/l pH調節剤:硫酸アンモニウム 1g/l 酢酸 1g/l 浴比: 1:30 温度:40℃から30分かけ120℃に昇温し、120℃でさらに30分維 持 還元洗浄 還元剤組成:ハイドロサルファイト 3g/l ソーダ灰 2g/l アミラジン(第一製薬製) 1g/l 浴比: 1:30 温度:80℃×20分
【0030】続いて、よく水洗乾燥した後、染色堅牢度
の指標の一つとしての耐光堅牢度を測定した。 [染色後のポリウレタン繊維製品の耐光堅牢度]分散染
料で染色されたポリウレタン繊維製の編物に対して、ス
ガ試験機社製のカーボンアーク型フェードメーターFA
L−5型を用いて63℃の温度でJISL−0842の
カーボンアーク第3露光法に従ってその耐光堅牢度を評
価した。
【0031】実施例1 3−メチル−1,5−ペンタンジオールとアジピン酸と
から縮重合して得られた平均分子量2000の高分子ジ
オール139重量部、1,4−ブタンジオール15重量
部および4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート
61重量部の割合で定量ポンプにより二軸押出機に連続
的に供給し、さらにシリンダーの途中からヒンダードア
ミン系化合物(I)としてのアデカスタブLA−62
(旭電化工業製)を0.3重量%およびヒンダードフェ
ノール(III)としてのイルガノックス 1010
(チバガイギ−社製)を0.2重量%の割合で添加しな
がら連続溶融重合を行い、得られたポリウレタン組成物
をストランド状に水中に押出し、カットしてポリウレタ
ンペレットを製造した。このペレットを80℃で5時間
除湿乾燥し、25mmφ、L/D=25の単軸押出機に
フィルム用ダイを付け、最高温度200℃で厚さ0.1
mmのポリウレタンフィルムを作成し、耐光性を評価し
た。また、上記のペレットを80℃で10時間除湿乾燥
し、通常の単軸押出機付き紡糸機により、紡糸温度21
5℃、紡糸速度500m/分で紡糸し、40デニールの
ポリウレタン繊維を得た。また、この際のペレット10
0kg当たりの断糸回数は1回と少なかった。巻き取ら
れた弾性糸を低湿下において、80℃で20時間熟成
し、さらに室温、60%の湿度下に3日間の熟成を続け
た。さらに得られた弾性繊維を20ゲージの筒編機で編
成し、上記の条件で染色したところ、染色性は良好であ
った。染色堅牢度の測定結果を表1に示す。
【0032】実施例2、3および比較例1〜4 ヒンダードアミン系化合物(I)およびヒンダードフェ
ノール(III)の添加量を表1に示す量に変えた以外
は実施例1と同様にして、ポリウレタンを製造し、ポリ
ウレタンフィルムの耐光性、紡糸時の断糸回数および染
色後のポリウレタン繊維製品の染色堅牢度を評価した。
その結果を表1に示す。
【0033】
【表1】
【0034】表1の結果から本発明のポリウレタン組成
物は耐光性に優れており、また、溶融紡糸時の断糸回数
も少なく、それから得られた繊維製品は染色後の染色堅
牢性に優れていることがわかる。それに対して、ヒンダ
ードアミン系化合物(I)およびヒンダードフェノール
系化合物(III)を全く含まないか、それらのうちの
一方を欠く場合は耐光性に劣り、しかも染色後の染色堅
牢性も低いことがわかる。また、ヒンダードアミン系化
合物(I)およびヒンダードフェノール系化合物(II
I)の添加量が多すぎると耐光性、染色後の染色堅牢性
には優れるが、溶融紡糸時の断糸回数が多くなり、紡糸
性に劣ることがわかる。
【0035】
【発明の効果】ヒンダードアミン系化合物(I)および
ヒンダードフェノール系化合物(III)を配合して得
られた本発明のポリウレタン組成物は耐光性、溶融紡糸
性に優れ、それからなる弾性繊維は分散染料で染色後の
変色や退色が起こりにくく、各種の用途に極めて有用で
ある。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリウレタン中に下記式(I) 【化1】 (式中、R↑1 、R↑2 、R↑3 およびR↑4 のうち少
    なくとも1個は下記式(II) 【化2】 で表されるピペリジン環を有する基であり、残りはC↓
    13H↓27を表す。)で表されるヒンダードアミン含有化
    合物、および下記式(III) 【化3】 で表されるヒンダードフェノールをポリウレタンに対
    し、それぞれ0.1〜0.8重量%含有させることを特
    徴とするポリウレタン組成物。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のポリウレタン組成物から
    なる弾性繊維。
  3. 【請求項3】 染着タイプの分散染料を0.01重量%
    以上含有させることを特徴とする請求項2記載の弾性繊
    維。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100544826B1 (ko) * 1998-12-21 2006-01-24 도요 보세키 가부시키가이샤 힌더드 아민화합물, 수지조성물, 폴리우레탄 섬유,폴리우레탄 섬유의 제조방법 및 신축성 직편물
JP2008069506A (ja) * 2006-08-18 2008-03-27 Opelontex Co Ltd ポリウレタン弾性糸およびその製造方法
KR101157328B1 (ko) * 2009-12-31 2012-06-15 주식회사 효성 내염소성 및 내변색성이 향상된 스판덱스 섬유 및 그의 제조방법
WO2015088062A1 (ko) * 2013-12-10 2015-06-18 주식회사 효성 내염소성 및 내변색성이 우수한 스판덱스 섬유 및 그의 제조방법

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