JPH07300721A - エラスタンフイラメントの製造方法 - Google Patents

エラスタンフイラメントの製造方法

Info

Publication number
JPH07300721A
JPH07300721A JP7119055A JP11905595A JPH07300721A JP H07300721 A JPH07300721 A JP H07300721A JP 7119055 A JP7119055 A JP 7119055A JP 11905595 A JP11905595 A JP 11905595A JP H07300721 A JPH07300721 A JP H07300721A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polyurethane
component
prepolymer
filament
diol
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP7119055A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3806949B2 (ja
Inventor
Bodo Rehbold
ボド・レーボルト
Hans-Josef Behrens
ハンス−ヨゼフ・ベーレンス
Erich Haug
エーリヒ・ハウク
Guenter Spilgies
ギユンター・シユピルギース
Rolf-Volker Meyer
ロルフ−フオルカー・マイヤー
Hanns-Peter Mueller
ハンス−ペーター・ミユラー
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.)
Bayer AG
Original Assignee
Bayer AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayer AG filed Critical Bayer AG
Publication of JPH07300721A publication Critical patent/JPH07300721A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3806949B2 publication Critical patent/JP3806949B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/58Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
    • D01F6/70Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyurethanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/0895Manufacture of polymers by continuous processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/10Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/4236Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing only aliphatic groups
    • C08G18/4238Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing only aliphatic groups derived from dicarboxylic acids and dialcohols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/721Two or more polyisocyanates not provided for in one single group C08G18/73 - C08G18/80
    • C08G18/725Combination of polyisocyanates of C08G18/78 with other polyisocyanates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/77Polyisocyanates or polyisothiocyanates having heteroatoms in addition to the isocyanate or isothiocyanate nitrogen and oxygen or sulfur
    • C08G18/78Nitrogen
    • C08G18/7875Nitrogen containing heterocyclic rings having at least one nitrogen atom in the ring
    • C08G18/7881Nitrogen containing heterocyclic rings having at least one nitrogen atom in the ring having one nitrogen atom in the ring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/77Polyisocyanates or polyisothiocyanates having heteroatoms in addition to the isocyanate or isothiocyanate nitrogen and oxygen or sulfur
    • C08G18/78Nitrogen
    • C08G18/79Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/791Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates containing isocyanurate groups
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S528/00Synthetic resins or natural rubbers -- part of the class 520 series
    • Y10S528/906Fiber or elastomer prepared from an isocyanate reactant
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913Rod, strand, filament or fiber

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 製造及び紡糸を無溶媒で連続的に行うことが
でき、熱劣化を回避し、優れた高温破断時間を持ったポ
リウレタン弾性フィラメントを提供する。 【構成】 a)1000〜8000の分子量を持ったマ
クロジオール、b)少なくとも1種のジイソシアネー
ト、c)2より大きい平均官能価を有する少なくとも1
種のポリイソシアネート、d)連鎖延長剤としての40
0以下の分子量を持ったジオール、等の成分からポリウ
レタン弾性フィラメントを製造する際に、該ポリウレタ
ンの合成においてb)とc)の混合物を使用し、c)は
2より大きい平均官能価のイソシアヌレートポリイソシ
アネートから成り、b)対c)のイソシアネート当量比
を99.5:0.5乃至80:20として、ポリマーを
連続的に合成して、その後直接紡糸し、得られたエラス
タンフィラメントを熱的に後処理する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば弾性繊維を含有
する布のヒートセットの際に改良された熱的性質、従っ
て改良された加工性を持ったセグメント化されたポリウ
レタン又はポリ(ウレタン尿素)をベースとする弾性フ
ィラメントの無溶媒製造方法であって、長鎖の比較的高
い分子量のポリヒドロキシル化合物と有機ジイソシアネ
ート及び低分子量ジオール及び場合により他の補助剤及
び添加剤との溶融物中での反応においてイソシアヌレー
ト基を含有するポリイソシアネートを使用し、かくして
得られた反応混合物を直接紡糸し、得られた弾性フィラ
メントを熱的後処理することによる方法に関する。本発
明は、この方法により得られるフィラメントにも関す
る。
【0002】
【従来の技術】エラスタン(elastane)フィラ
メントは、少なくともその85重量%がセグメント化さ
れたポリウレタン又はポリ(ウレタン尿素)から成るエ
ンドレスフィラメントであると理解される。フィラメン
ト形成性ポリマーはセグメント構造を有しており、即
ち、それらは“結晶性”ブロックと“無定形”ブロック
(“硬質セグメント”と“軟質セグメント”)から成
る。硬質セグメントは、それらの“結晶性”により網目
の固定された点として作用し、従ってこれらのポリマー
から製造された成形品又は繊維の強度を決定する。対照
的に、軟質セグメント(そのガラス温度は使用温度より
低くなければならない)は、エラストマーの弾性を決定
する。
【0003】問題のタイプのエラストマーは、長鎖ジヒ
ドロキシ化合物(マクロジオール)とジイソシアネート
及び連鎖延長剤としての低分子量ジヒドロキシルもしく
はジアミノ化合物との重付加により普通は製造される。
ジアミンによる連鎖延長により得られたポリ(ウレタン
尿素)は、高品質エラスタンフィラメント(スパンデッ
クス)用に使用される。その理由は、1つには、それら
は、ポリマー鎖間の多数の水素架橋結合のためジオール
で延長されたポリウレタンに比べて高い硬質セグメント
融点を持っており、他方、優れた機械的/弾性的性質を
有しているからである。エラスタン繊維は、ジメチルホ
ルムアミド及びジメチルアセトアミドのような高度に極
性の溶媒中のこれらのセグメント化されたポリ(ウレタ
ン尿素)の溶液を、乾式紡糸又は湿式紡糸法を用いて紡
糸することにより普通は製造される。 溶融紡糸は、こ
れらの高沸点(high-boiling)非プロトン性溶媒が存在
していないため、経済的及び生態学的理由で原理的には
溶液紡糸より好ましい。しかしながら、例えば、ジアミ
ンで延長されたポリ(ウレタン尿素)のエラスタンは、
例えばテキスティルプラクシス・インターナショナル(T
extilpraxis International)、36(1981)、84
1頁から知られるように、硬質セグメント中の尿素基の
分解を伴うことなく溶融することはできない。従って、
それらは溶融物から加工することはできない。対照的
に、ジアミンの代わりに低分子量ジオールによる連鎖延
長により得られるウレタン硬質セグメントを主として含
有するいわゆる熱可塑性ポリウレタンは、分子量が限ら
れた減少をするだけで溶融物から紡糸して弾性フィラメ
ントを形成することができる。残念なことに、これらの
ようなフィラメントの使用は、それらの硬質セグメント
間の比較的少ない結合作用と得られる比較的低い軟化温
度のために、エラスタンの典型的な加工及び処理で生じ
る高温に耐えることができないということにより制限さ
れる。これは、特に、硬質繊維としてのポリアミドと共
に195℃で加工する際に弾性フィラメントのヒートセ
ット挙動に対して当てはまる。かくして、商業的に入手
可能な熱可塑性ポリウレタンの加工は有用なフィラメン
ト又は布をもたらさない。
【0004】熱可塑性ポリウレタンの弾性フィラメント
の熱安定性を増加させるために、高分子間の結合相互作
用、特に硬質セグメント間の結合相互作用が改良される
必要がある。
【0005】先行技術に従えば、これは硬質セグメント
の結晶性を増加させることによりなされうる。かくし
て、DE3233384A1は、その硬質セグメントが
トランス−1,4−シクロヘキサンジイソシアネート及
びビス−エトキシル化ビスフェノールAを含有しそして
高い秩序と結晶性の硬質セグメント構造により区別され
るポリウレタンエラストマーを記載している。溶融紡糸
によりそれから製造される弾性フィラメントは、染色、
洗浄、ヒートセット、アイロンかけ等の際に生じる高温
に繊維が耐えられるように十分に高い軟化点を有する。
残念なことに、この方法の欠点は毒物学的に安全でない
ジイソシアネートの使用にある。更に、このようにして
製造された弾性フィラメントは過剰の残留伸びを示す。
【0006】EP0256472A2は、長い高温破断
時間(hot-break time)(延伸された状態での熱変形に
対する抵抗の目安)を持った弾性フィラメントに紡糸す
ることができるポリウレタンエラストマーを記載してい
る。このフィラメントは、硬質セグメント中に中間構造
(mesogenous structures)を形成することができる液晶
連鎖延長剤の使用により特徴付けられる。残念なこと
に、これらのような連鎖延長剤は製造するのが困難で費
用がかかり且つ商業的に入手可能ではない。更に、フィ
ラメントは明らかに過剰の残留伸びも示す。
【0007】ポリウレタンの高分子間の相互作用を強め
る他の方法は、特に硬質セグメント間に化学的架橋を導
入することである。実際には、これは普通は、ポリウレ
タンの合成又は加工並びにその後の熱的後処理におい
て、マクロジオール及び連鎖延長剤のヒドロキシル基の
量に基づいて、過剰の二官能性又はそれより高い官能性
のポリイソシアネートを使用することによりなされる。
アロファネート、ビウレット、ウレタン又は尿素結合を
介した化学的架橋は使用する連鎖延長剤のタイプとは無
関係に得られる。
【0008】かくして、DE−OS1669402に従
えば、熱変形及び塑性流れに対する高い抵抗性を持った
ポリウレタンフィラメントは、線状OH末端化熱可塑性
ポリウレタンと2,4−トルエンジイソシアネートのブ
ロック化(blocked)トリイソシアネート、例えばイソシ
アヌレート又はトリメチロールプロパンとの反応生成
物、の混合物の溶融紡糸により製造することができる。
最後に述べた生成物はGB−PS1,144,233に
も同じ目的で述べられている。しかしながら、この方法
の特定の欠点は、フィラメントが紡糸口金から現れるに
つれてブロッキング剤を放出することにあり、これはフ
ィラメントを加工するのを困難にしそしてこの方法のコ
ストを相当高くする。更に、フィラメントの述べられた
強度はもはや現代の品質の要求を満足しない。
【0009】例えば、特開昭55−188089及びE
P0454160A2に記載の方法では、熱可塑性ポリ
ウレタンの粒状物を溶融することことにより得られる溶
融物に、紡糸の直前にポリイソシアネートを加え、それ
により架橋性アロファネート構造がフィラメントにおい
て主として生成される。好適なポリイソシアネートとし
ては、ジイソシアネート、ジイソシアネートのトリマ
ー、トリメチロールプロパンとジイソシアネートとの反
応生成物、カルボジイミド変性イソシアネートが挙げら
れている。好ましくはイソシアネートプレポリマーが使
用される。この方法はブロッキング剤を回避する。しか
しながら、粒状物の再溶融は非経済的である。更に、溶
融中に行きわたる高い温度のためポリウレタンのポリマ
ー鎖内の再生できない劣化反応が生じ、これはフィラメ
ントのテキスタイルの性質に不利な影響を及ぼす。更
に、アロファネート結合は熱の作用下に容易に開裂し、
その結果フィラメントは限定された熱安定性しか示さな
い。
【0010】例として特開昭51−26321に記載の
方法及び及び好ましいものとしてEP0397121A
2に述べられた方法は、バルク重付加(bulk polyaddit
ion)による熱可塑性ポリウレタンの合成において形成さ
れる溶融物の直接紡糸により二段階法の欠点を回避す
る。使用されるジイソシアネートの過剰は実際にはポリ
ウレタンの合成に使用され、それにより主として架橋性
アロファネート構造が再び生成される。しかしながら、
高い架橋密度、従って大過剰のイソシアネートが特に耐
熱性弾性フィラメントの製造に必要であり、これは残念
なことに溶融物の紡糸性に不利な効果を与えるというこ
とが指摘される。この問題は熱可塑性ポリウレタンの加
工のためのDE−OS4115508A1にも強調され
ている。
【0011】ポリウレタン溶融物の紡糸性に対する大過
剰のイソシアネート、従って高い架橋密度のこれらの不
利な効果からみて、高い熱変形温度(HDT)及び中で
も高温破断時間に反映されるような、匹敵する熱安定性
を持つポリ(ウレタン尿素)エラスタンに匹敵し得る加
工性及び/又は機械的/弾性的性質を併せ持つフィラメ
ントを製造することはまだ可能ではない。
【0012】
【解決されるべき課題】本発明の基礎をなす課題は、特
に下記の利点を持つであろう弾性ポリウレタンフィラメ
ントの製造方法を提供することであった。
【0013】1.ポリウレタンの製造及び紡糸に溶媒の
添加を必要とせず、従って安価である。
【0014】2.紡糸及び後処理、特に熱的後処理の際
に分解生成物の放出が回避される。 3.ポリウレタンの製造及び紡糸は連続的に行われ、か
くして粒状物の溶融中のポリウレタンの熱劣化によるフ
ィラメントの性質の欠点を回避する。
【0015】4.この方法は、改良された熱安定性、特
に少なくとも10秒の高温破断時間、従って195℃の
温度での選択的熱固定性(thermofixability)を持った
弾性フィラメントをもたらす。
【0016】この問題は以下に詳細に述べる本発明に従
う方法の提供により解決された。
【0017】
【課題を解決するための手段】驚くべきことに、ポリウ
レタンの無溶媒合成において、それ自体公知の二官能性
ポリイソシアネートに加えて、イソシアヌレート基を含
む少なくとも1種の二官能性より大きい官能性のポリイ
ソシアネートを使用し、そしてポリウレタン反応溶融物
を更なる中間工程を経ることなく直接紡糸すると、長い
高温破断時間を持った、従って高い耐熱変形性を持った
エラスタンフィラメントを製造することができることが
見いだされた。
【0018】同じく驚くべきことは、ポリウレタン反応
溶融物の加工特性、特に紡糸性は、本発明に従う二官能
性より高い官能性のポリイソシアネートの使用により不
利な影響を受けないと言うことであった。
【0019】本発明は、 a)1000〜8000の分子量を持ったマクロジオー
ル(macrodiols)、好ましくは線状マクロジオールと、 b)少なくとも1種のジイソシアネート、 c)2より大きい平均官能価を有する少なくとも1種の
ポリイソシアネート、 d)連鎖延長剤としての400以下の分子量を持ったジ
オール、 e)場合により触媒及び f)場合により他の補助剤及び添加剤、 を反応させ、得られたポリウレタンを紡糸してフィラメ
ントを形成し、得られたフィラメントを後処理すること
によりエラスタンフィラメントを製造する方法におい
て、上記ポリウレタンの合成において成分b)と成分
c)との混合物を使用し、成分c)は2より大きい平均
官能価を持ったイソシアヌレートポリイソシアネートか
ら成り、成分b)及びc)を成分b)のイソシアネート
当量数対成分c)のイソシアネート当量数の比が99.
5:0.5乃至80:20であるような量比で使用し、
ポリマーの合成は連続的であり、形成された反応溶融物
を更なる中間工程なしに直接紡糸し、得られたエラスタ
ンフィラメントを熱的に後処理することを特徴とする方
法に関する。
【0020】特記しない限り、分子量は数平均Mnとし
て表される。
【0021】マクロジオール(a)は、例えば、DE−
A 2832352又は米国特許第3,719,708
号に記載の熱可塑性ポリウレタンの製造又はポリウレタ
ン及びポリ(ウレタン尿素)からの弾性フィラメントの
製造のための公知の化合物である。このような化合物の
例は、1,000乃至8,000の範囲、好ましくは
1,000乃至6,000の範囲、更に好ましくは1,
500乃至4,000の範囲の分子量を持った、ポリエ
ステルジオール類、ポリエーテルジオール類、ポリアセ
タールジオール類、ポリカーボネートジオール類及び他
のジヒドロキシル化合物である。ポリエステルジオール
及びポリエーテルジオール又はそれらの混合物が特に好
ましい。
【0022】好適なポリエステルジオールは、例えば、
いくつかのジオールといくつかのジカルボン酸又はヒド
ロキシカルボン酸の両方を含有していてもよい脂肪族ジ
カルボン酸のジカルボン酸ポリエステルである。特に好
適なポリエステルジオールは、セバシン酸、アゼライン
酸、好ましくはアジピン酸のような好ましくは6個又は
それより多くの炭素原子を含む比較的長鎖のジカルボン
酸と、特に4個又はそれより多くの炭素原子を含む2種
乃至4種の異なる、好ましくは比較的長鎖のジオールと
の混成ポリエステルである。これらのポリエステルのた
めの特に好適なジオールは、ヘキサン−1,6−ジオー
ル、ブタン−1,4−ジオール、2,2−ジメチルプロ
パン−1,3−ジオール及び3−メチルペンタン−1,
5−ジオールである。ε−カプロラクトン及びメチルバ
レロラクトンをベースとするラクトンポリエステルジオ
ール及び混成ポリエステルジオールが成分a)として好
適である。
【0023】好適な長鎖ポリエーテルジオールは、特
に、ポリテトラメチレンオキシドジオール類又はそれら
とエチレンオキシドもしくはプロピレンオキシドのよう
な他のエーテル形成性化合物とのコポリエーテルであ
る。上記化合物の混合物を使用することもできる。
【0024】成分b)は、例えば、ミュンヘンのカール
・ハンザー社のエルテル(Oertel)編、クンストストッ
フ・ハンドブッフ 第7巻、第2版、1983、63〜
74頁に記載のポリウレタンエラストマーの製造で典型
的に使用される芳香族ジイソシアネートのいずれかであ
ることができる。これらの芳香族ジイソシアネートは、
随意に(比較的少量の)環状)脂肪族ジイソシアネート
と組み合わせて使用されてもよい。これらの(環状)脂
肪族ジイソシアネートはそれら単独でも使用することが
できる。特に好ましいフィラメントは、下記のジイソシ
アネート:2,4−トルエンジイソシアネート及び2,
4/2,6−ジイソシアネートの対応する異性体混合
物、特に4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネー
ト、又は工業的に副生する少量の2,4′−及び/又は
2,2′ー異性体との対応する異性体混合物により得ら
れる。特に好ましい態様では、純粋な4,4′−ジフェ
ニルメタンジイソシアネートが使用される。無論、芳香
族ジイソシアネートの混合物を使用することができる。
更に、好適な混合物成分又は個々の成分は、例えば、下
記の(環状)脂肪族ジイソシアネート、特に好ましくは
1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、1,8−オ
クタメチレンジイソシアネート、2,3−メチル−1,
6−ヘキサメチレンジイソシアネート又は2,4−ジイ
ソシアナト−1−メチルシクロヘキサン及び種々の立体
異性体又は立体異性体混合物の状態の4,4′−ジシク
ロヘキシルアルキリデン、4,4′−ジシクロヘキシル
エーテルジイソシアネートである。
【0025】成分c)は、例えば、ハウベン−ウエイ
ル、“メトーデン・デル・オルガニッシェン・ヘミー”
(Methoden der organischen Chemie)、E20巻、“マ
クロモレキュラーレ・ストッフェ”(Makromolekulare S
toffe)、編集者、ハ−・バートル、ジェイ・ファルベ、
ゲオルグ・ティエメ社、シュトッツガルト、ニュヨーク
1987、1739〜1748頁に記載のそれ自体公知
のイソシアヌレート変性ポリイソシアネートのいずれか
から成ることができる。成分b)の説明で述べた芳香族
及び(環状)脂肪族ジイソシアネートのオリゴマー化生
成物を使用するのが好ましい。商業的に容易に入手可能
な2,4−トルエンジイソシアネートのオリゴマー及び
2,4−及び2,6−ジイソシアネートの対応する異性
体混合物のオリゴマー、特に、4,4′−ジフェニルメ
タンジイソシアネート又は少量の2,4′−及び/又は
2,2′ー異性体(これらは個々に又は混合物の形態で
使用することができる)との対応する異性体混合物のオ
リゴマーが特に好ましい。他の混合物成分又は個々の成
分は、例えば、(b)に関して述べた(環状)脂肪族ジ
イソシアネートのオリゴマーであり、1,6−ヘキサメ
チレンジイソシアネートのオリゴマーが特に好ましい。
【0026】EP0272563A2及び米国特許第
4,788,224号に従って、少なくとも1種の有機
ポリイソシアネートを、少なくとも2個のエポキシド基
を含有する少なくとも1種の有機化合物と、イソシアネ
ート基対エポキシド基の当量比が1.2:1乃至50
0:1に相当する量で、触媒として第三級アミンを使用
して反応させ、この反応を、少なくともアミンの量に当
量の量のアルキル化性スルホン酸アルキルエステル又は
ヨウ化メチル又はジメチルサルフェートの添加により出
発化合物中に存在するイソシアネート基の多くても65
%の転化率で終了させる、ことにより得られるオキサゾ
リジノン及びイソシアヌレート基を含有する中間生成物
を使用することも可能である。成分(b)の説明で述べ
たジイソシアネート、好ましくは2,4−トルエンジイ
ソシアネート及び2,4−及び2,6−ジイソシアネー
トの対応する異性体混合物、特に、4,4′−ジフェニ
ルメタンジイソシアネートは上記有機ポリイソシアネー
トとして使用される。多価フェノール、特にビスフェノ
ールAのポリグリシジルエーテルは、ポリエポキシド化
合物として使用するのが好ましい。
【0027】成分(d)は、熱可塑性ポリウレタンの製
造に典型的に使用される400以下の分子量を持ったジ
オール化合物のいずれかであることができる。それらは
個々に又は混合物の形態で使用することができる。この
ようなジオールの例は、エタン−1,2−ジオール、プ
ロパン−1,2−及び−1,3−ジオール、2,2−ジ
メチルプロパン−1,3−ジオール、ヘキサン−1,6
−ジオール、3−メチルペンタン−1,5−ジオール、
1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−ビス−(2
−ヒドロキシエトキシベンゼン)及びビス−(2−ヒド
ロキシエトキシ)−テレフタレートである。好ましく
は、1,4−ビス−(2−ヒドロキシエトキシベンゼ
ン)及びヘキサン−1,6−ジオールが連鎖延長剤とし
て使用され、ブタン−1,4−ジオールが特に好まし
い。ジオールに加えて高級ポリオール、例えば、トリメ
チロールプロパン、グリセロール、ヘキサン−1,2,
6−トリオール、トリメチロールエタン及びペンタエリ
トリトールを、成分d)を基準として5重量%以下の量
で使用することもできる。
【0028】脂肪族アミン、例えば、エチレンジアミ
ン、1,4−テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレン
ジアミン、ヒドラジン及び置換ヒドラジン及びアミノア
ルコール、例えば、エタノールアミン、ジエタノールア
ミン、及び3−アミノプロパノールを、成分d)の全量
の10重量%以下の量で共連鎖延長剤(co-chain exten
ders)として随意に使用することができる。
【0029】本発明の方法に合致して、イソシアネート
に対して一官能性の基を含有する他の化合物を上記の連
鎖延長剤に加えていわゆる連鎖停止剤として随意に使用
することができる。これらの化合物には、例えば、モノ
アルコール、例えば、ブタノール、2−エチルヘキサノ
ール、オクタノール、ドデカノール、種々のアミルアル
コール、シクロヘキサノール及びエチレングリコールモ
ノメチルエーテル、及びモノアミン、例えば、ジエチル
アミン、ブチル及びジブチルアミン、オクチルアミン、
ステアリルアミン、メチルステアリルアミン、ピロリジ
ン、ピペリジン及びシクロヘキシルアミンが包含され
る。
【0030】特に、ポリイソシアネート(b)及び
(c)のNCO基と合成成分(a)及び(d)のヒドロ
キシル基との反応を促進する好適な触媒(e)は、先行
技術から知られる通常の第三級アミン、例えば、トリエ
チルアミン、N,N−ジメチルシクロヘキシルアミン、
N−メチルモルホリン、N,N′−ジメチルピペラジ
ン、1,4−ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン、
及び同様なもの、特に、チタン酸エステルのような有機
金属化合物、例えば、ジブチルチタンビス(アセチルア
セトネート)、鉄化合物、スズ化合物、例えば、酢酸ス
ズ(II)、オクタン酸スズ(II)、ラウリン酸スズ
(II)、又は脂肪族カルボン酸のジアルキルスズ塩、
例えば、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジア
セテート、ジオクチルスズジアセテート又は同様なもの
である。触媒は、通常、ポリヒドロキシル化合物(a)
とジオール(d)の混合物100重量部当たり0.00
1重量部乃至0.1重量部の量で使用される。本発明に
従う方法の特に好ましい1つの態様では、触媒は添加さ
れない。
【0031】種々の目的に役立つそれ自体公知の補助剤
及び添加剤(f)は、原料及び紡糸されるべき溶融物の
両方に有効な量で加えることができる。それらには、例
えば、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、装飾染
料、顔料、染色添加剤、静電防止剤、接着添加剤、例え
ば、長鎖カルボン酸のマグネシウム、カルシウム、リチ
ウム、亜鉛及びアルミニウム塩、例えばステアリン酸塩
及びパルミチン酸塩、又はダイマー脂肪酸又はこれらの
塩の混合物、ステアリン酸、ステアリルアルコール、ス
テアリン酸エステル及びステアリン酸アミド、及びペン
タエリトリトールの脂肪酸エステル、又は15重量%以
下の他の酸化物、例えば酸化マグネシウムもしくは酸化
カルシウム又は炭酸塩、例えば炭酸カルシウムもしくは
炭酸マグネシウムを含有していてもよい微粒子の酸化亜
鉛の添加物すら包含される。添加物としてアルカリ土金
属酸化物又は炭酸塩とともにこのような酸化亜鉛は、例
えば酸化亜鉛含有率又は痕跡の硫黄含有率に関して厳し
い純度条件を満足する必要なしに塩素含有水(洗剤/膨
潤浴/漂白)に対してエーテル及びポリエステルエラス
トマーフィラメントを有効に安定化させる。
【0032】例えば、高い弾性、最小の残留伸び及び良
好な回復挙動を含む、本発明に従う方法により製造され
る弾性フィラメントの十分な機械的性質を得るために、
成分(a)、(b)、(c)及び(d)は、弾性フィラ
メント中の成分(b)と(c)と(d)の和が成分
(a)と(b)と(c)と(d)の和を基準として15
重量%乃至30重量%、好ましくは18重量%乃至25
重量%を構成するような量比で反応させるのが好まし
い。
【0033】更に、反応前の出発物質を基準として、本
発明に従う方法により製造される弾性フィラメント中の
成分(b)と(c)のイソシアネート当量の和対成分
(a)と(d)のツェレビチノフ活性水素原子(zerewi
tinoff-active hydrogen atoms)の当量の和の比は、好
ましくは1.00乃至1.15であり、更に好ましくは
1.03乃至1.10である。
【0034】更に、成分(b)のイソシアネート当量数
対成分(c)のイソシアネート当量数の比は、本発明に
従う方法では99.5:0.5乃至80:20、好まし
くは98:2乃至90:10でなければならない。9
9.5:0.5の比を越えると、得られるフィラメント
は不十分な熱的性質、特に不十分な高温破断時間を有す
る。対照的に、この比が80:20より低いと、ポリウ
レタン溶融物の紡糸性の有意な低下が起こる。
【0035】本発明に従う方法を行うために、例えば、
多軸スクリュー押出機において出発物質(a)乃至
(f)を溶媒の不存在下で連続的に反応させてポリウレ
タンを形成させる。ポリウレタンの製造において成分
(c)の使用により、イソシアヌレート含有架橋性ポリ
イソシアネートがアロファネート結合に比べて熱的に安
定なウレタン結合を介して十分に導入される。反応は、
公知のワンショット法、すなわち反応成分を一緒にしそ
してそれらを反応させてポリマーを形成させることによ
り、又はプレポリマー法により行うことができる。プレ
ポリマー法においては、 i)成分(a)の少なくとも一部と成分(b)及び
(c)の少なくとも一部から好ましくはいくつかの工程
で連続的に又は非連続的にプレポリマーを製造し、その
際プレポリマーにおける成分(b)及び(c)のイソシ
アネート当量の和対成分(a)のヒドロキシル当量数の
比が1.05:1乃至10:1、好ましくは1.1:1
乃至6:1、更に好ましくは1.5:1乃至4:1であ
り、そして ii)得られたプレポリマーを残りの出発物質及び成分
(a)、(b)及び(c)の残りと反応させてポリウレ
タンを形成させる。
【0036】プレポリマー法は、反応がより一定である
こと及び反応溶融物は紡糸中良好な加工挙動を示すとい
う利点を有する。従って、好ましくはプレポリマー法が
使用される。補助剤及び添加剤は、本発明に従う方法に
おいて出発物質の1種又はそれより多くの物に導入する
ことができる。しかしながら、それらはポリマー合成法
のいかなる段階でも個々に又は混合物として反応混合物
に加えることができる。例えば通常の紡糸添加剤及び安
定剤のような添加剤を紡糸の直前にポリマーに加えるの
が好ましい。
【0037】本発明に従う方法では、ポリマー合成から
得られた反応溶融物を、紡糸ポンプにより連続的に、即
ち、冷却、粒状化及び再溶融工程なしに、ノズルを通し
てプレスし、得られたフィラメントを冷却し、随意に延
伸しそして巻き取る。次いでフィラメントを熱的後処理
に付し、その間フィラメントの必要な機械的性質、及び
特に熱的性質が確立される。
【0038】本発明に従う方法の1つの好ましい態様で
は、成分(a)、(b)及び(c)の全量又は少なくと
も一部を第1段階で70℃乃至150℃の温度、好まし
くは80℃乃至120℃の温度で反応させて、イソシア
ネートプレポリマーを形成させ、このものを、次いで残
りの成分(a)、(b)及び(c)と随意に混合させ
る。
【0039】次いで、例えば、随意に混練要素を備えて
いてもよい自己清浄性(self-cleaning)多軸スクリュー
押出機において80℃乃至260℃の温度で連鎖延長を
行う。いくつかの別々の加熱可能且つ冷却可能なハウジ
ング区域から構成されそして供給ゾーン(反応成分の添
加)と、反応ゾーンと押出ゾーンに分けられているスク
リュー押出機を使用するのが最善である。本発明に従う
好ましい方法の実際の応用では、第1段階からのプレポ
リマーと残りの成分を、個々に又は部分的に混合して同
じ点で(好ましくは第1ハウジングに)又は様々な点で
スクリュー押出機に連続的に導入する。随意に他の成分
と予備混合されていてもよいプレポリマーと成分(d)
を好ましくは第1ハウジングに導入する。補助剤及び添
加剤、例えば、通常の紡糸添加剤及び安定剤を、好まし
くは反応ゾーンの後で加える。供給ゾーンの温度は70
℃乃至150℃の範囲、好ましくは90℃乃至120℃
の範囲にあり、反応ゾーンの温度は100℃乃至260
℃の範囲、好ましくは150℃乃至240℃の範囲にあ
り、押出ゾーンの温度は150℃乃至250℃、好まし
くは190℃乃至220℃の範囲にある。スクリュー押
出機中の溶融物の滞留時間は、一般に0.5分乃至20
分、好ましくは1分乃至10分、更に好ましくは5分で
ある。
【0040】次いで、スクリューの端部に配置された紡
糸ポンプにより反応溶融物を紡糸ノズルに連続的に送
り、そして100m/分乃至800m/分、好ましくは
200m/分乃至600m/分の速度で、更に特定的に
は180℃乃至240℃、好ましくは190℃乃至22
5℃の紡糸ノズル温度でフィラメントを製造する。形成
されたフィラメントを、例えば空気を吹き付けることに
より冷却し、随意に連続的延伸、好ましくは室温で1.
1〜4:1、好ましくは1.1〜2:1の比で冷延伸の
後、緩和させそして随意にエラスタンの典型的な仕上げ
の1つを施した後、巻き取る。モノフィラメント及びマ
ルチフィラメント、好ましくはモノフィラメントを本発
明に従う方法により製造することができる。
【0041】次いで、フィラメントは、特に60℃乃至
120℃の温度で、好ましくは80℃乃至100℃の温
度で、特に1時間乃至96時間、好ましくは16時間乃
至48時間熱的後処理に付される。熱的後処理は、真空
中及び空気中又は不活性ガス中、好ましくは空気中で行
うことができる。
【0042】やはり本発明の課題である本発明に従う方
法により製造された弾性フィラメントは、350%乃至
550%、好ましくは450%乃至550%の高い伸び
に対して5%乃至20%、更に特定的には5%乃至15
%の最小残留伸びにより区別される。
【0043】特に、本発明に従う方法により製造された
弾性フィラメントは、185℃より高いHDT(熱変形
温度)値、及び中でも少なくとも10秒、好ましくは少
なくとも15秒の高温破断時間に反映されるように、熱
及び塑性流れに対する高い安定性を示す。
【0044】この弾性フィラメントは、個々に、又は他
の例えばポリアミド、羊毛、綿及びポリエステルのフィ
ラメントと共に複合糸(combination yarns)において、
例えばタテ編み機(warp knitting machines)、丸編み
機(circular knitting machines)及び平編み機(flat be
d knitting mzchines)により優れた加工をすることがで
きる。本発明に従う方法により製造された弾性フィラメ
ントは、靴下に使用する他に、高い熱安定性のため、選
択的な熱固定挙動を必要とする用途、例えば、下着、コ
ルセット類、スポーツ衣服、外側衣服及び被覆材料に使
用するのに好適である。
【0045】本発明は、布の製造における本発明に従う
方法により製造された弾性フィラメントの使用にも関す
る。
【0046】測定方法 実施例で述べられた変数は下記のようにして決定され
た。
【0047】エラストマーの固有粘度(ηi)は、0.
5g/100ml溶媒(ジメチルアセトアミド99重量
%、ジ−n−ブチルアミン1重量%)の希薄溶液で、3
0℃で純粋溶媒に対する相対粘度ηrの測定により決定
されそして下記式に基づいて換算された。
【0048】
【数1】
【0049】式中、tiはポリマー溶液の通過時間
(秒)であり、t0は純粋な溶媒の通過時間であり、c
はエラストマー溶液の濃度(g/dl)である。
【0050】強力(tenacity)は、DIN 53815
に従って決定された(cN/dtex)。最大引張伸び
(%)もDIN 53815に従って決定された。10
0%及び300%初期伸びにおけるモジュラスは、4×
10-3m/sの伸び速度でcN/dtexで決定され
た。残留伸びは、300%に5回伸ばした後60秒の回
復時間の後決定された。熱変形温度(HDT)及び高温
破断時間(HBT)は、ジュルナル・ヘミーファーゼル
/テキスティルインドストリー(Journal Chemiefaser/T
extilindustrie)、January 1978, No.1/78, Vol.28/80,
pages 44 to 49に記載の方法により決定された。対応
する詳細事項はDE−OS2542500にも見いださ
れる。
【0051】下記の実施例においては、すべての部は特
記しない限り重量による。
【0052】比較実施例1 a)4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート4,
935重量部(19.7モル)を撹拌式タンク反応器中
で80℃の温度でポリ(ヘキサンジオール−co−ネオ
ペンチルグリコールアジペート)ジオール(OH価5
5.0)15,000重量部(7.4モル)と反応させ
る。60分の反応時間の後、イソシアネート含有率は
5.17%である。得られた粘性プレポリマーを次の工
程で冷却することなく使用する。
【0053】b)a)からのプレポリマー100重量部
及び別々の流れの、ブタン−1,4−ジオール5.22
重量部(0.058モル)を典型的な二軸スクリュー押
出機の第1ハウジング中に単位時間当たりに導入し、そ
して120℃乃至240℃の温度で反応させてポリウレ
タンを形成させる。スクリューの端部で、205℃に加
熱された単一穴ノズルに210℃の溶融物を紡糸ポンプ
により送り、空気流中で100m/分の速度で取り出し
(run off)、連続的に2倍延伸しそして155m/分の
速度で巻き取る。紡糸ドラフトは489である。次いで
フィラメントを90℃で48時間熱的に後処理する。
【0054】フィラメントのテキスタイルデータは表に
示されている。明らかに分かるように、得られたフィラ
メントは長い高温破断時間を有していない。
【0055】“EPIC”ポリイソシアネート(EP
I)の製造 イソシアヌレート及びオキサゾリジノン基を含むポリイ
ソシアネートをEP0272563A2に記載の方法に
より製造した。
【0056】このために、4,4′−ジフェニルメタン
ジイソシアネート(NCO含有率33.6%)1,14
0重量部をビスフェノールAのジグリシジルエーテル
(エポキシド価0.585)60重量部及びジメチルベ
ンジルアミン0.1ml(0.64ミリモル)と50℃
で混合し、得られる混合物を次いで2.5時間110℃
に加熱する。混合物のサンプルを取り出す。サンプルは
室温で固体でタッキー(tacky)な樹脂であり、26.0
%のNCO含有率を有する。トルエンスルホン酸メチル
エステルの添加により反応を終了させる。混合物を更に
30分120℃に加熱し、次いで氷水で冷却する。新し
いサンプルのNCO含有率は24.7%であり、これは
2.22NCO当量/モルの平均NCO官能価に相当す
る。
【0057】実施例1 4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート4,81
3重量部(19.2モル)をポリイソシアネートEPI
192.8重量部(0.5モル)と55℃で混合し(9
7:3のNCO当量比に相当する)、得られる混合物を
比較実施例1a)と同様にしてポリ(ヘキサンジオール
−co−ネオペンチルグリコールアジペート)ジオール
(OH価56.1)15,000重量部(7.5モル)
と反応させて、5.12%のイソシアネート含有率を有
するプレポリマーを形成させる。プレポリマー100重
量部を、比較実施例1b)に記載の方法と同じ方法でブ
タン−1,4−ジオール5.17重量部(0.057モ
ル)により連鎖延長させ、形成されたポリウレタン溶融
物を紡糸する(ノズル温度210℃)。フィラメントの
テキスタイルデータを表に示す。
【0058】実施例2 4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート4,70
3重量部(18.8モル)及びポリイソシアネートEP
I320.4重量部(0.9モル)(95:5のNCO
当量比に相当する)を、比較実施例1a)の場合と同様
にしてポリ(ヘキサンジオール−co−ネオペンチルグ
リコールアジペート)ジオール(OH価56.1)1
5,000重量部(7.5モル)と反応させて、5.1
0%のイソシアネート含有率を有するプレポリマーを形
成させる。
【0059】プレポリマー100重量部を、比較実施例
1b)に記載の方法と同様にしてブタン−1,4−ジオ
ール5.15重量部(0.057モル)により連鎖延長
させ、形成されたポリウレタン溶融物を紡糸する(ノズ
ル温度215℃)。フィラメントのテキスタイルデータ
を表に示す。
【0060】実施例3 4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート4,55
3重量部(18.2モル)及びポリイソシアネートEP
I444.5重量部(1.2モル)(93:7のNCO
当量比に相当する)を、比較実施例1a)の場合と同様
にしてポリ(ヘキサンジオール−co−ネオペンチルグ
リコールアジペート)ジオール(OH価55.0)1
5,000重量部(7.5モル)と反応させて、4.9
2%のイソシアネート含有率を有するプレポリマーを形
成させる。
【0061】プレポリマー100重量部を、比較実施例
1b)に記載の方法と同様にしてブタン−1,4−ジオ
ール5重量部(0.055モル)により連鎖延長させ、
形成されたポリウレタン溶融物を紡糸する(ノズル温度
215℃)。
【0062】ポリウレタンフィラメントの機械的データ
及び熱的データを表に示す。
【0063】実施例4 4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート4,88
4重量部(17.5モル)及びポリイソシアネートEP
I651.2重量部(1.8モル)(90:10のNC
O当量比に相当する)を、比較実施例1a)の場合と同
様にしてポリ(ヘキサンジオール−co−ネオペンチル
グリコールアジペート)ジオール(OH価55.0)1
5,000重量部(7.4モル)と反応させて、4.9
1%のイソシアネート含有率を有するプレポリマーを形
成させる。
【0064】プレポリマー100重量部を、比較実施例
1b)に記載の方法と同様にしてブタン−1,4−ジオ
ール4.98重量部(0.055モル)により連鎖延長
させ、形成されたポリウレタン溶融物を紡糸する(ノズ
ル温度225℃)。フィラメントのテキスタイルデータ
を表に示す。
【0065】比較実施例2 4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート660重
量部(2.64モル)を、ポリ(ヘキサンジオール−c
o−ネオペンチルグリコールアジペート)ジオール(O
H価55.9)2,000重量部(1モル)と110℃
で反応させて、5.17%のイソシアネート含有率を有
するプレポリマーを形成させる。
【0066】ブタン−1,4−ジオール151.4重量
部(1.68モル)を、反応混合物において約0.98
5のイソシアネート対ヒドロキシル基の比が得られるよ
うにプレポリマー中に導入する。混合後、反応混合物を
120℃に加熱したモールドに注入しそして110℃で
20分間加熱する。冷却の後、この材料を細断しそして
粉砕して粒状物を形成させる。
【0067】得られた粒状物2,000重量部を2.2
2の平均官能価と24.3%のイソシアネート含有率を
有するポリイソシアネートEPI42.6重量部(0.
11モル)と混合して、出発物質基準でイソシアネート
対ヒドロキシル基の比は今や約1.05である。次いで
混合物を一軸スクリュー押出機に導入しそして490m
/分の引取速度で単一穴ノズルを通して230℃で溶融
紡糸する。得られたモノフィラメントを40%冷延伸
し、次いで110℃で20時間張力下に熱的後処理をす
る。テキスタイルデータを表に示す。
【0068】この方法により得られたフィラメントは十
分に長い高温破断時間を有していないことは明らかであ
る。
【0069】実施例5 4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート4,89
2重量部(19.6モル)及び2.92の平均官能価と
23.5%のイソシアネート含有率を有する2,4−及
び2,6−トルエンジイソシアネート(80:20異性
体混合物)のイソシアヌレート105.4重量部(0.
2モル)(98.5:1.5のNCO当量比に相当す
る)を、比較実施例1a)に記載の如くしてポリ(ヘキ
サンジオール−co−ネオペンチルグリコールアジペー
ト)ジオール(OH価55.0)15,000重量部
(7.4モル)と反応させて5.14%のイソシアネー
ト含有率を有するプレポリマーを形成させる。
【0070】プレポリマー100重量部を比較実施例1
b)に記載の方法と同様にしてブタン−1,4−ジオー
ル5.21重量部(0.059モル)により連鎖延長
し、形成されたポリウレタン溶融物を紡糸する(ノズル
温度215℃)。フィラメントのテキスタイルデータを
表に示す。
【0071】比較実施例3 比較実施例2で製造した粒状物2,000重量部を2.
92の平均官能価と23.5%のイソシアネート含有率
を有する2,4−及び2,6−トルエンジイソシアネー
ト(80:20異性体混合物)のイソシアヌレート4
2.9重量部(0.08モル)と混合して、出発物質基
準で、イソシアネート基対ヒドロキシル基の比を約1.
05とする。次いで混合物を一軸スクリュー押出機に導
入し、490m/分の引取速度で単一穴ノズルを通して
245℃で溶融紡糸する。得られたモノフィラメントを
40%冷延伸し、次いで110℃で20時間張力下に熱
的後処理をする。テキスタイルデータを表に示す。
【0072】純粋なイソシアネートを使用する場合です
ら、この方法により得られるフィラメントは十分に長い
高温破断時間を有していない。
【0073】
【表1】
【0074】NCO Eq. PI: ポリウレタン
(PU)フィラメントの全NCO含有率中のポリイソシ
アネートのNCO当量の百分率 TN: 強力 TN−act. : 出発デニールに基づいた強力 MTE: 最大引張伸び(破断伸び) εR : 300%まで5回伸ばした後の残留伸び M100/M300: 100%及び300%伸びにお
けるモジュラス HDT: 熱変形温度(フィラメントが定められた荷重
下に破断する時の温度) HBT: 高温破断時間(定められた伸びのフィラメン
トが193℃で破断する際の時間 ηi : 固有η insol: フィラメントは不溶性である。
【0075】本発明の主なる特徴及び態様は以下のとお
りである。
【0076】1.a)1000〜8000の分子量を持
ったマクロジオール、好ましくは線状マクロジオール
と、 b)少なくとも1種のジイソシアネート、 c)2より大きい平均官能価を有する少なくとも1種の
ポリイソシアネート、 d)連鎖延長剤としての400以下の分子量を持ったジ
オール、 e)場合により触媒及び f)場合により他の補助剤及び添加剤、 を反応させ、得られたポリウレタンを紡糸してフィラメ
ントを形成し、得られたフィラメントを後処理すること
によりエラスタンフィラメントを製造する方法におい
て、上記ポリウレタンの合成において成分b)と成分
c)との混合物を使用し、成分c)は2より大きい平均
官能価を持ったイソシアヌレートポリイソシアネートか
ら成り、成分b)及びc)は成分b)のイソシアネート
当量数対成分c)のイソシアネート当量数の比が99.
5:0.5乃至80:20であるような量比で使用さ
れ、ポリマーの合成は連続的であり、形成された反応溶
融物は更なる中間工程なしに直接紡糸され、得られたエ
ラスタンフィラメントを熱的に後処理することを特徴と
する方法。
【0077】2.成分a)、b)、c)及びd)をワン
ショット法又はプレポリマー法により反応させ、弾性フ
ィラメント中の成分b)+c)+d)の総計は、成分
a)+b)+c)+d)の総計を基準として5〜30重
量%であることを特徴とする上記1の方法。
【0078】3.成分a)の少なくとも一部と成分b)
及びc)の少なくとも一部とからプレポリマー法により
いくつかの工程で非連続的に又は連続的にプレポリマー
を最初に製造し、プレポリマーにおけるb)及びc)の
イソシアネート当量の和対a)のヒドロキシル当量数の
比が1.05:1乃至10:1であり、次いで得られた
プレポリマーを残りの出発物質及び成分a)、b)及び
c)の残りと共に反応させてポリウレタンを形成させる
ことを特徴とする上記2の方法。
【0079】4.随意に混練要素を備えた自己清浄性多
軸スクリュー押出機で、80℃乃至260℃の温度で、
押出機中の反応溶融物の滞留時間0.5分乃至20分
で、プレポリマーの連鎖延長を行うことを特徴とする上
記3の方法。
【0080】5.紡糸ノズルの温度が180℃乃至24
0℃であり、形成されたフィラメントを100m/分乃
至800m/分の速度で取り出すことを特徴とする上記
1乃至4の方法。
【0081】6.フィラメントを、60℃乃至120℃
の温度で1時間乃至96時間熱的後処理に付すことを特
徴とする上記1乃至5の方法。
【0082】7.フィラメントを、80℃乃至100℃
の温度で16時間乃至48時間空気中で熱的後処理に付
すことを特徴とする上記1乃至6の方法。
【0083】8.冷却の後、フィラメントを1.1〜
4:1の比で延伸することを特徴とする上記1乃至7の
方法。
【0084】9.1,000乃至6,000の分子量を
持った、ポリエステルジオール、ポリエーテルジオー
ル、ポリアセタールジオール、ポリカーボネートジオー
ル及び他のジヒドロキシル化合物をポリヒドロキシル化
合物a)として使用することを特徴とする、上記1乃至
8の方法。
【0085】10.1,500乃至4,000の分子量
を持ったポリエステルジオール、ポリエーテルジオール
又はそれらの混合物をポリヒドロキシル化合物a)とし
て使用することを特徴とする、上記1乃至9の方法。
【0086】11.6個又はそれより多くの炭素原子を
含有するジカルボン酸と、4個又はそれより多くの炭素
原子を含有する2〜4種の異なるジオールとの混成ポリ
エステル、又はポリテトラメチレンオキシドジオール、
又はそれらと、エチレンオキシド又はプロピレンオキシ
ドのような他のエーテル形成性化合物とのコポリエーテ
ルジオールを、ポリヒドロキシル化合物a)として使用
することを特徴とする、上記10の方法。
【0087】12.比較的少量の(環状)脂肪族ジイソ
シアネートと随意に組み合わされていてもよい芳香族ジ
イソシアネート、又は(環状)脂肪族ジイソシアネート
のみを、ジイソシアネートb)として使用することを特
徴とする、上記1乃至11の方法。
【0088】13.イソシアヌレート変性ポリイソシア
ネート、又は(環状)脂肪族ジイソシアネートのオリゴ
マーをポリイソシアネートc)として使用することを特
徴とする、上記1乃至12の方法。
【0089】14.エタン−1,2−ジオール、プロパ
ン−1,2−ジオール及びプロパン−1,3−ジオー
ル、2,2−ジメチルプロパン−1,3−ジオール、ヘ
キサン−1,6−ジオール、3−メチルペンタン−1,
5−ジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,
4−ビス−(2−ヒドロキシエトキシベンゼン)又はビ
ス−(2−ヒドロキシエトキシ)−テレフタレートを、
ジオールd)として使用することを特徴とする、上記1
乃至13の方法。
【0090】15.上記1乃至14の方法により得られ
たエラスタンフィラメント。
【0091】16.少なくとも185℃の熱変形温度と
少なくとも10秒の高温破断時間を有する上記15のエ
ラスタンフィラメント。
フロントページの続き (72)発明者 エーリヒ・ハウク ドイツ50259プルハイム・ブロムベールベ ーク8 (72)発明者 ギユンター・シユピルギース ドイツ41540ドルマーゲン・バハテルベー ク2 (72)発明者 ロルフ−フオルカー・マイヤー ドイツ51373レーフエルクーゼン・バルタ ー−フレツクス−シユトラーセ11 (72)発明者 ハンス−ペーター・ミユラー ドイツ51519オーデンタール−ヘツフエ・ ホルベーク20

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 a)1000〜8000の分子量を持っ
    たマクロジオール、好ましくは線状マクロジオールを、 b)少なくとも1種のジイソシアネート、 c)2より大きい平均官能価を有する少なくとも1種の
    ポリイソシアネート、 d)連鎖延長剤としての400以下の分子量を持ったジ
    オール、 e)場合により触媒及び f)場合により他の補助剤及び添加剤、 と反応させ、得られたポリウレタンを紡糸してフィラメ
    ントを形成し、得られたフィラメントを後処理すること
    によりエラスタンフィラメントを製造する方法におい
    て、 上記ポリウレタンの合成において成分b)と成分c)と
    の混合物を使用し、成分c)は2より大きい平均官能価
    を持ったイソシアヌレートポリイソシアネートから成
    り、成分b)及びc)を成分b)のイソシアネート当量
    数対成分c)のイソシアネート当量数の比が99.5:
    0.5乃至80:20であるような量比で使用し、ポリ
    マーの合成は連続的であり、形成された反応溶融物を更
    なる中間工程なしに直接紡糸し、得られたエラスタンフ
    ィラメントを熱的に後処理することを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 成分a)、b)、c)及びd)をワンシ
    ョット法又はプレポリマー法により反応させ、弾性フィ
    ラメント中の成分b)+c)+d)の総計は、成分a)
    +b)+c)+d)の総計を基準として5〜30重量%
    であることを特徴とする請求項1の方法。
  3. 【請求項3】 成分a)の少なくとも一部と成分b)及
    びc)の少なくとも一部とからプレポリマー法によりい
    くつかの工程で非連続的に又は連続的にプレポリマーを
    最初に製造し、その際プレポリマーにおけるb)及び
    c)のイソシアネート当量の和対a)のヒドロキシル当
    量数の比が1.05:1乃至10:1であり、次いで得
    られたプレポリマーを残りの出発物質及び成分a)、
    b)及びc)の残りと共に反応させてポリウレタンを形
    成させることを特徴とする請求項2の方法。
  4. 【請求項4】 1,000乃至6,000の分子量を持
    った、ポリエステルジオール、ポリエーテルジオール、
    ポリアセタールジオール、ポリカーボネートジオール及
    び他のジヒドロキシル化合物をポリヒドロキシル化合物
    a)として使用することを特徴とする請求項1乃至3の
    方法。
  5. 【請求項5】 請求項1乃至4の方法により得られたエ
    ラスタンフィラメント。
  6. 【請求項6】 少なくとも185℃の熱変形温度と少な
    くとも10秒の高温破断時間を有する請求項5のエラス
    タンフィラメント。
JP11905595A 1994-04-25 1995-04-21 エラスタンフイラメントの製造方法 Expired - Fee Related JP3806949B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4414327A DE4414327A1 (de) 1994-04-25 1994-04-25 Verfahren zur Herstellung von Elastanfäden
DE4414327.3 1994-04-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07300721A true JPH07300721A (ja) 1995-11-14
JP3806949B2 JP3806949B2 (ja) 2006-08-09

Family

ID=6516337

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11905595A Expired - Fee Related JP3806949B2 (ja) 1994-04-25 1995-04-21 エラスタンフイラメントの製造方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5565270A (ja)
EP (1) EP0679738B1 (ja)
JP (1) JP3806949B2 (ja)
KR (1) KR100337578B1 (ja)
CA (1) CA2147540C (ja)
DE (2) DE4414327A1 (ja)
ES (1) ES2119257T3 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999039030A1 (fr) * 1998-01-30 1999-08-05 Nisshinbo Industries, Inc. Procede de fabrication d'un elastomere de polyurethanne et d'un filament souple
JP2004531659A (ja) * 2001-06-28 2004-10-14 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー 四級アミン添加剤を含むスパンデックス
JP2005048307A (ja) * 2003-07-31 2005-02-24 Du Pont Toray Co Ltd ポリウレタン弾性糸およびその製造方法
JP2006522847A (ja) * 2003-04-11 2006-10-05 ハンツマン・インターナショナル・エルエルシー ポリウレタンの製造において有用な連鎖延長剤、および対応するポリウレタン
JP2011001426A (ja) * 2009-06-17 2011-01-06 Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd ポリウレタン樹脂組成物
JP2015025235A (ja) * 2009-06-25 2015-02-05 ルブリゾル アドバンスド マテリアルズ, インコーポレイテッド 薄ゲージの定圧縮率弾性繊維からなる高強度布

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5962130A (en) * 1995-01-03 1999-10-05 Dupont-Toray Co., Ltd. Durable polyurethane fiber and method for the manufacture thereof
US5800920A (en) * 1994-03-04 1998-09-01 Dupont Toray Durable polyurethane fiber and method for the manufacture thereof
DE19504671C1 (de) * 1995-02-13 1996-06-05 Fischer Karl Ind Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Schmelzspinnen von Polyurethan und/oder Polyurethanharnstoff und danach erhaltene Fäden
CN1057308C (zh) * 1997-01-27 2000-10-11 天津石油化工公司研究所 一种耐温聚氨酯弹性体的制备方法
DE19754886A1 (de) * 1997-12-10 1999-06-17 Rhone Poulenc Fibres Et Polyme Verfahren zur Herstellung von Polyurethan-Elastomerfäden und danach hergestellte Fäden
US6096252A (en) * 1998-01-29 2000-08-01 Dupont Toray Co., Ltd. Process of making polyurethane fiber
DE19824333A1 (de) * 1998-06-02 1999-12-09 Bayer Ag Elastanfäden und Verfahren zu ihrer Herstellung
JP4132244B2 (ja) 1998-07-06 2008-08-13 株式会社クラレ 熱可塑性ポリウレタンからなるポリウレタン弾性繊維およびその製造方法
US6100360A (en) * 1999-05-19 2000-08-08 Acelon Chemicals & Fiber Corporation Process for preparing a polyurethane elastic fiber
US6562457B1 (en) 2001-10-31 2003-05-13 E. I. Du Pont De Nemours And Company Polyether ester elastomer comprising polytrimethylene ether ester soft segment and tetramethylene ester hard segment
US6599625B2 (en) 2001-10-31 2003-07-29 E. I. Du Pont De Nemours And Company Polyether ester elastomer comprising polytrimethylene ether ester soft segment and trimethylene ester hard segment
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
US20070129524A1 (en) * 2005-12-06 2007-06-07 Sunkara Hari B Thermoplastic polyurethanes comprising polytrimethylene ether soft segments
CN102051705B (zh) * 2010-12-10 2012-05-30 太仓市金祥氨纶纤维有限公司 直接熔体过滤的熔融直纺超细旦氨纶纤维生产方法
CN105189838A (zh) * 2013-03-25 2015-12-23 帝斯曼知识产权资产管理有限公司 包含含弹性纤维的织物的服装
CN104532367B (zh) * 2014-12-19 2016-08-24 青岛大学 一种无溶剂静电纺丝制备聚氨酯微纳米纤维的方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1470983A (fr) * 1965-05-06 1967-02-24 Fillattice S P A Procédé de préparation et d'extrusion de polymères d'uréthane, convenant particulièrement pour l'extrusion de fils par fusion et nouvelles fibres ainsi obtenues
GB1093519A (en) * 1965-06-10 1967-12-06 Firestone Tire & Rubber Co Method of producing polyurethane elastomer
DE1669495A1 (de) * 1965-10-15 1971-09-16 Mobay Chemical Corp Verfahren zur Herstellung von Spandexfaeden durch Extrusion von Isocyanat-Polyadditionsprodukten
JPS4420247B1 (ja) * 1967-03-10 1969-09-01
US3719708A (en) * 1970-11-20 1973-03-06 Bayer Ag Beta-semicarbazide propionic acid hydrazide
DE2542500A1 (de) * 1975-09-24 1977-04-07 Bayer Ag Segmentierte, selbstvernetzbare polyurethanelastomere
DE2832352A1 (de) * 1978-07-22 1980-01-31 Bosch Gmbh Robert Kraftstoff-foerderpumpe
DE3233384A1 (de) * 1982-09-08 1984-03-08 Akzo Gmbh, 5600 Wuppertal Thermoplastische polyurethan-elastomere aus cyclohexan-1.4-diisocyanat
DE3628141A1 (de) * 1986-08-19 1988-02-25 Bayer Ag Lineare polyurethan-elastomere und verfahren zu ihrer herstellung
DE3644382A1 (de) * 1986-12-24 1988-07-07 Bayer Ag Verfahren zur zweistufigen herstellung von formkoerpern
US5118780A (en) * 1989-05-12 1992-06-02 Kuraray Co., Ltd. Polyester urethane fiber: polyester made from methyl pentane diol
EP0454160A3 (en) * 1990-04-27 1992-03-04 Kanebo Ltd. Elastic core and sheath type composite filaments and textile structures comprising the same
DE4115508A1 (de) * 1991-05-11 1992-11-12 Inst Technologie Der Polymere Verfahren zur herstellung von hochmolekularen thermoplastisch verarbeitbaren polyurethanelastomeren mit verbesserter hydrolysebestaendigkeit und verbesserter verschleissfestigkeit

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999039030A1 (fr) * 1998-01-30 1999-08-05 Nisshinbo Industries, Inc. Procede de fabrication d'un elastomere de polyurethanne et d'un filament souple
US6252031B1 (en) 1998-01-30 2001-06-26 Nisshinbo Industries, Inc. Production process for producing polyurethane elastic material and elastic yarn
JP2004531659A (ja) * 2001-06-28 2004-10-14 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー 四級アミン添加剤を含むスパンデックス
JP2006522847A (ja) * 2003-04-11 2006-10-05 ハンツマン・インターナショナル・エルエルシー ポリウレタンの製造において有用な連鎖延長剤、および対応するポリウレタン
JP2005048307A (ja) * 2003-07-31 2005-02-24 Du Pont Toray Co Ltd ポリウレタン弾性糸およびその製造方法
JP2011001426A (ja) * 2009-06-17 2011-01-06 Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd ポリウレタン樹脂組成物
JP2015025235A (ja) * 2009-06-25 2015-02-05 ルブリゾル アドバンスド マテリアルズ, インコーポレイテッド 薄ゲージの定圧縮率弾性繊維からなる高強度布

Also Published As

Publication number Publication date
KR100337578B1 (ko) 2002-12-02
DE59503044D1 (de) 1998-09-10
DE4414327A1 (de) 1995-10-26
KR950032753A (ko) 1995-12-22
CA2147540A1 (en) 1995-10-26
US5565270A (en) 1996-10-15
EP0679738A1 (de) 1995-11-02
EP0679738B1 (de) 1998-08-05
ES2119257T3 (es) 1998-10-01
JP3806949B2 (ja) 2006-08-09
CA2147540C (en) 2006-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3806949B2 (ja) エラスタンフイラメントの製造方法
US3635870A (en) Segmented polyurethane elastomers
US5061426A (en) Process for producing elastane fibers of high elasticity and strength
EP0397121B1 (en) Elastic polyurethane fiber
CN109642348B (zh) 基于热塑性聚氨酯的熔纺复丝、其制备和用途
TWI238206B (en) Polyurethane elastic fiber and preparation thereof, cloth and swimming suit
EP0449036B1 (en) Polyurethane, elastic polyurethane fiber and polyesterpolycarbonate diol used for the same
US3388100A (en) Polyurethane polymers containing amide and urea groups
JP2001526328A (ja) ポリウレタンエラストマー糸の製造方法およびそれによって得られた糸
US6637181B1 (en) Elastane threads and method for the production thereof
US5032664A (en) Process for the production of segmented polyurethane urea elastomer solutions and filaments and films thereof
US3536668A (en) Process for the production of polyurethane fibers
US5834580A (en) Polyurethanes prepared from amide linkages-containing diamine chain extender
US3499872A (en) Process for the production of polymers containing polyurea or polyhydrazodicarbonamide linkages
US3481905A (en) Polyurethane spinning solutions containing ethylene diamine and 1-amino-3-aminomethyl - 3,5,5 - trimethyl cyclohexane
US3496144A (en) Production of hydrolysis-resistant polyurethane elastomers based on adipic acid; 1,6-hexanediol; 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol polyesters
EP0629721A2 (de) Klebfreie, hochelastische mono- und multifile Polyester-Polyurethan-Elastomerfäden, Verfahren zu ihrer Herstellung durch Schmelzspinnen und ihre Verwendung
JPH0881624A (ja) 熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物、及びポリイソシアネート組成物、並びにそれらを用いたポリウレタン弾性糸及びその製造方法
JPS58163727A (ja) ポリウレタン系複合弾性糸の製造方法
US3232908A (en) Nonporous elastomeric polyurethanes from ethylene imides
KR20020088430A (ko) 폴리우레탄 및 이로부터 수득되는 탄성 섬유
EP0607794A1 (de) Klebfreie, hochelastische mono- und multifile Polyurethan-Elastomerfäden, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung sowie teilvernetzte thermoplastische Polyurethane hierfür
US3365526A (en) Preparation of polyurethane spinning solution and fibers using aromatic dihydroxy alkyl ethers
US3331887A (en) Novel polyurethane elastic filaments and yarns and process for producing the same
US3471447A (en) Production of moldings from polyurethane elastomers

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040906

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050322

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050621

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060425

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060508

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees