KR100570255B1 - Elastic polyurethane fiber - Google Patents
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Abstract
본 발명은, (a) 수평균 분자량이 400 내지 2000이고, 또한 융점이 20 ℃ 이하인 단독 또는 공중합 폴리알킬렌 에테르 디올, (b) 말단에 OH기를 가지고, 탄소수가 8 내지 25인 고급 알코올, 및 (C) 25 ℃에서의 동점도가 5 내지 50 센티스토크인, 광물유, 디메틸실리콘, 또는 광물유와 디메틸실리콘의 혼합물을 특정한 비율로 포함하는 처리제가 부착되어 있는, 종이 기저귀 용도에 바람직한 폴리우레탄 탄성 섬유를 제공한다.The present invention is (a) a single or copolymerized polyalkylene ether diol having a number average molecular weight of 400 to 2000 and a melting point of 20 ° C. or less, (b) a higher alcohol having an OH group at the terminal and having 8 to 25 carbon atoms, and (C) Polyurethane elastic fibers preferred for paper diaper applications, to which a treating agent comprising a mineral oil, dimethylsilicone, or a mixture of mineral oil and dimethylsilicone having a kinematic viscosity at 25 ° C. of 5 to 50 centistokes is attached. to provide.
폴리우레탄 탄성 섬유, 종이 기저귀, 폴리알킬렌 에테르 디올, 고급 알코올, 광물유, 처리제, 착탈성Polyurethane elastic fibers, paper diapers, polyalkylene ether diols, higher alcohols, mineral oils, treatment agents, removable
Description
본 발명은 폴리우레탄 탄성 섬유에 관한 것이다. 상세하게는, 종이 기저귀의 고무부에 사용하는 데에 바람직한 폴리우레탄 탄성 섬유에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 부직포와의 접착성, 권사체(package)로부터의 해사성(unwinding), 사도(絲道) 변경 가이드와의 낮은 마찰성, 기저귀의 미관이나 착용시의 쾌적성을 갖는 폴리우레탄 탄성 섬유에 관한 것이다.The present invention relates to a polyurethane elastic fiber. Specifically, it relates to a polyurethane elastic fiber preferred for use in the rubber portion of paper diapers. More specifically, a polyurethane elastic fiber having adhesion to a nonwoven fabric, unwinding from a package, low friction with a slope changing guide, and aesthetics of a diaper or comfort when worn. It is about.
종이 기저귀의 요부나 각부 등에, 소위 고무부로서 겹쳐진 부직포 사이에 적층하여 사용되는 폴리우레탄 탄성 섬유는, 종래 종이 기저귀의 제조 공정성, 즉 폴리우레탄 탄성 섬유가 적층되기까지의 공정에서의 사도 변경용 가이드 마찰성을 저감시키기 위해서, 각종 무기 금속 화합물이 폴리우레탄 탄성 섬유 중에 첨가되어 있었다. Polyurethane elastic fibers, which are laminated and used between non-woven fabrics overlapped as so-called rubber parts on the main parts and corners of a paper diaper, are conventionally used for manufacturing process of paper diapers, that is, a guide for changing the slope in the process until the polyurethane elastic fibers are laminated. In order to reduce friction, various inorganic metal compounds were added to polyurethane elastic fibers.
그러나, 이들 무기 금속 화합물은 폴리우레탄 탄성 섬유의 투명감을 손상시키는 경우가 있다. 최근, 종이 기저귀의 배면 시트에 작은 동물이나 꽃 무늬 디자인을 인쇄한 종이 기저귀가 사용되어 왔다. 이러한 종이 기저귀의 경우, 디자인 위에 폴리우레탄 탄성 섬유가 겹쳐지는 부분에 있어서는 폴리우레탄 탄성 섬유가 투명감을 갖지 않으면 디자인의 아름다움을 손상시키는 문제가 있었다. 이 때문 에, 종이 기저귀 용도에 이들 무기 금속 화합물을 가능한 한 첨가하지 않은 폴리우레탄 탄성 섬유가 요망되었다. 그러나, 무기 금속 화합물의 첨가량이 적은 폴리우레탄 탄성 섬유는, 가이드 마찰성이 증대되기 때문에 제조 공정의 사도 가이드에서 사절이 많이 발생하여, 종이 기저귀 용도에의 적용은 곤란하였다. However, these inorganic metal compounds may impair the transparency of the polyurethane elastic fibers. In recent years, paper diapers having small animal or floral designs printed on the back sheet of the paper diaper have been used. In the case of such a paper diaper, there is a problem that the beauty of the design is impaired if the polyurethane elastic fibers do not have transparency in the portion where the polyurethane elastic fibers overlap on the design. For this reason, the polyurethane elastic fiber which did not add these inorganic metal compounds as much as possible for paper diaper use was desired. However, polyurethane elastic fibers with a small amount of inorganic metal compound added have a large number of trimmings in the slope guide of the manufacturing process because of increased guide friction, which makes it difficult to apply them to paper diaper applications.
또한, 부직포와의 접착성이 불량인 경우, 착용시에 고무부가 느슨해져 착용시에 흘러내리는 문제가 있고, 접착성을 향상시키는 제안이 있다. 일본 특허 공고 (평)5-50429호 공보에는 처리제를 2 중량% 이하 부착시키거나 또는 처리제를 부착시키지 않는, 해사성과 접착성이 양호한 탄성사 권사체가 제안되어 있다. 일본 특허 공개 2000-327224호에는 10.0 중량% 부여된, 해사성과 접착성이 양호한 탄성사 권사체가 제안되어 있다. 일본 특허 공개 (평)10-152264호 공보에는 특정한 표면 장력을 갖는 유제(油劑)를 부여한 해사성과 접착성이 양호한 탄성사 권사체가 제안되어 있다. Moreover, when adhesiveness with a nonwoven fabric is bad, there exists a problem which a rubber part loosens at the time of wearing, and falls down at the time of wearing, and there exists a proposal to improve adhesiveness. Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-50429 proposes an elastic yarn winding body having good dissociation and adhesiveness, to which a treatment agent is adhered at 2% by weight or less or without a treatment agent. Japanese Patent Laid-Open No. 2000-327224 proposes an elastic yarn winding body having good sea resolution and adhesiveness, which is given 10.0% by weight. Japanese Patent Laid-Open No. Hei 10-152264 proposes an elastic yarn winding body having good sea-solubility and adhesion with an oil agent having a specific surface tension.
한편, 양호한 신장성과 회복성을 겸비한 종이 기저귀를 제조하기 위해서, 예를 들면 일본 특허 공개 2001-29386호 공보에는 탄성사에 4배 이상의 신장을 부여하고, 다음으로 수축 회복시킨 후, 종이 기저귀 제조 공정에 공급하는 종이 기저귀의 제조 방법이 제안되어 있다. 그러나, 이 방법에서는, 탄성 섬유를 권취할 때 또는 권취한 후, 재권취할 때에 신장-수축 회복 처리 공정을 경유할 필요가 있기 때문에, 공정이 번잡해지고, 사절 등의 손실이 생기기 쉽다.On the other hand, in order to manufacture a paper diaper having good stretchability and recoverability, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-29386, for example, gives an elastic yarn four times or more an elongation, and then shrinks and recovers it. The manufacturing method of the paper diaper to supply is proposed. However, in this method, since it is necessary to pass the stretch-contraction recovery treatment process when winding up the elastic fiber or after winding up, the process is complicated and loss of trimming and the like tends to occur.
이와 같이, 종래 기술에서는 종이 기저귀의 미관, 착용 쾌적성, 해사성, 접착성 등의 공정 성능을 동시에 만족할 수 있는 탄성 섬유는 없었다.As described above, in the prior art, there is no elastic fiber that can satisfy the process performance such as aesthetics of a paper diaper, wearing comfort, maritime property and adhesiveness at the same time.
따라서, 본 발명의 목적은 상기 문제를 해결하여, 종이 기저귀 제조시에 여분의 공정을 필요로 하지 않고, 부직포와의 우수한 접착성, 권취 패키지로부터의 우수한 해사성, 실의 주행시 사절이 적은 공정 성능 등이 탁월하며, 착용시에 쾌적하고, 투명감이 있어 외관이 양호한 종이 기저귀의 고무부에 이용되는 폴리우레탄 탄성 섬유를 얻는 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems, and does not require an extra step in the manufacture of paper diapers, excellent adhesion to the nonwoven fabric, excellent seamability from the wound package, process performance with less trimming during running of the yarn. A polyurethane elastic fiber used for the rubber part of the paper diaper which is excellent in a back, is comfortable at the time of wearing, is transparent, and has a favorable appearance.
또한, 본 발명의 다른 목적은 착탈하기 쉽고, 활동하기 쉬우면서 쾌적한 피트성을 나타내며, 성장이 현저한 아이의 경우에도 체형 변화에 유연하게 크기 적응을 할 수 있는 종이 기저귀를 제조할 수 있는, 종이 기저귀 용도에 바람직한 폴리우레탄 탄성 섬유를 제공하는 것이다. In addition, another object of the present invention is a paper diaper, which is easy to attach and detach, exhibits easy fit and comfortable fit, and can produce a paper diaper which can flexibly adapt size to body changes even in a remarkable growth child. It is to provide a polyurethane elastic fiber preferred for the use.
즉, 본원은 이하의 발명을 제공한다.That is, the present application provides the following invention.
(1) (a) 수평균 분자량이 400 내지 2000이고, 또한 융점이 20 ℃ 이하인 단독 또는 공중합 폴리알킬렌 에테르 디올,(1) (a) single or copolymerized polyalkylene ether diols having a number average molecular weight of 400 to 2000 and a melting point of 20 ° C. or less;
(b) 말단에 OH기를 가지고, 탄소수가 8 내지 25인 고급 알코올, 및 (b) higher alcohols having OH groups at the ends and having 8 to 25 carbon atoms, and
(C) 25 ℃에서의 동점도가 5 내지 50 센티스토크(centistoke)인, 광물유, 디메틸실리콘, 또는 광물유와 디메틸실리콘의 혼합물(C) mineral oil, dimethylsilicone, or mixtures of mineral oil and dimethylsilicone, having a kinematic viscosity of 5 to 50 centistokes at 25 ° C.
을 포함하는 처리제가 부착되어 있는, 폴리우레탄 중합체를 포함하는 폴리우레탄 탄성 섬유.Polyurethane elastic fiber comprising a polyurethane polymer to which a treating agent comprising a.
(2) 상기 (1)항에 있어서, 폴리우레탄 중합체가(2) The polyurethane polymer according to (1) above,
(i) 유기 디이소시아네이트 화합물,(i) organic diisocyanate compounds,
(ii) 탄소수 1 내지 8의 직쇄상 또는 분지상의 1종 이상의 알킬렌기 및 테트라메틸렌기가 블럭상 또는 랜덤상으로 에테르 결합되어 있는, 수평균 분자량이 500 내지 5000인 공중합 폴리알킬렌 에테르 디올, 및(ii) a copolymerized polyalkylene ether diol having a number average molecular weight of 500 to 5000, in which at least one linear or branched alkylene group having 1 to 8 carbon atoms and tetramethylene group are ether bonded in a block or random phase, and
(iii) 이소시아네이트기와 반응하는 활성 수소 함유 화합물(iii) active hydrogen-containing compounds that react with isocyanate groups
로부터 얻어지는 폴리우레탄 중합체인 폴리우레탄 탄성 섬유.Polyurethane elastic fiber which is a polyurethane polymer obtained from.
(3) 상기 (1)항 또는 (2)항에 있어서, 처리제가 15 내지 95 중량%의 성분(a), 2 내지 30 중량%의 성분(b), 및 3 내지 80 중량%의 성분(c)를 포함하는 것인 폴리우레탄 탄성 섬유.(3) The process according to (1) or (2), wherein the treatment agent is 15 to 95% by weight of component (a), 2 to 30% by weight of component (b), and 3 to 80% by weight of component (c Polyurethane elastic fiber comprising a).
(4) 상기 (1) 내지 (3)항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리우레탄 탄성 섬유 100 중량부에 대하여 2 중량부를 초과하는 양의 처리제가 부착되어 있는 폴리우레탄 탄성 섬유.(4) The polyurethane elastic fiber according to any one of (1) to (3), wherein a treatment agent in an amount of more than 2 parts by weight is attached to 100 parts by weight of the polyurethane elastic fiber.
(5) 상기 (1) 내지 (4)항 중 어느 한 항에 있어서, 동마찰 계수가 1.6 이하인 폴리우레탄 탄성 섬유.(5) The polyurethane elastic fiber as described in any one of said (1)-(4) whose kinetic friction coefficient is 1.6 or less.
(6) 상기 (1) 내지 (5)항 중 어느 한 항에 있어서, 무기 금속 화합물을 더 포함하고, 상기 무기 금속 화합물의 함유량이 폴리우레탄 탄성 섬유 100 중량부에 대하여 1.0 중량부보다 적은 폴리우레탄 탄성 섬유.(6) The polyurethane according to any one of (1) to (5), further comprising an inorganic metal compound, wherein the content of the inorganic metal compound is less than 1.0 part by weight based on 100 parts by weight of the polyurethane elastic fiber. Elastic fibers.
(7) 상기 (1) 내지 (5)항 중 어느 한 항에 있어서, 무기 금속 화합물을 함유하지 않는 폴리우레탄 탄성 섬유.(7) The polyurethane elastic fiber as described in any one of said (1)-(5) which does not contain an inorganic metal compound.
(8) 상기 (1) 내지 (7)항 중 어느 한 항에 있어서, 성분(a)인 단독 또는 공중합 폴리알킬렌 에테르 디올이 폴리프로필렌 글리콜인 폴리우레탄 탄성 섬유.(8) The polyurethane elastic fiber according to any one of (1) to (7), wherein the single or copolymerized polyalkylene ether diol which is component (a) is polypropylene glycol.
(9) 상기 (1) 내지 (8)항 중 어느 한 항에 기재된 폴리우레탄 탄성 섬유가 권취되어 이루어지는 폴리우레탄 탄성 섬유 권사체.(9) The polyurethane elastic fiber winding body by which the polyurethane elastic fiber in any one of said (1)-(8) is wound up.
(10) 상기 (1) 내지 (8)항 중 어느 한 항에 기재된 폴리우레탄 탄성 섬유를 이용하여 제조된 종이 기저귀.(10) The paper diaper manufactured using the polyurethane elastic fiber in any one of said (1)-(8).
(11) 폴리우레탄 중합체를 포함하는 폴리우레탄 탄성 섬유에,(11) to a polyurethane elastic fiber containing a polyurethane polymer,
(a) 수평균 분자량이 400 내지 2000이고, 또한 융점이 20 ℃ 이하인 단독 또는 공중합 폴리알킬렌 에테르 디올 15 내지 95 중량%,(a) 15 to 95% by weight alone or copolymerized polyalkylene ether diols having a number average molecular weight of 400 to 2000 and a melting point of 20 ° C. or less;
(b) 말단에 OH기를 가지고, 탄소수가 8 내지 25인 고급 알코올 2 내지 30 중량%, 및(b) 2 to 30% by weight of a higher alcohol having an OH group at the terminal and having 8 to 25 carbon atoms, and
(C) 25 ℃에서의 동점도가 5 내지 50 센티스토크인, 광물유, 디메틸실리콘, 또는 광물유와 디메틸실리콘의 혼합물 3 내지 80 중량%(C) 3 to 80% by weight of mineral oil, dimethylsilicone, or a mixture of mineral oil and dimethylsilicone having a kinematic viscosity of 5 to 50 centistokes at 25 ° C
를 포함하는 처리제를 부착시키는 공정을 포함하는, 폴리우레탄 탄성 섬유의 제조 방법Method of producing a polyurethane elastic fiber, comprising the step of adhering a treating agent comprising a
도 1은 탄성 섬유 권사체의 사절 평가를 행하기 위한 장치이다.1 is an apparatus for performing trimming evaluation of an elastic fiber winding body.
도 2는 탄성 섬유의 마찰성 평가를 행하기 위한 장치이다.2 is an apparatus for performing friction evaluation of elastic fibers.
<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>Best Mode for Carrying Out the Invention
이하에, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, this invention is demonstrated in detail.
본 발명자는 특정 처리제가 부착된 폴리우레탄 탄성 섬유를 종이 기저귀의 고무부에 이용할 경우, 공정 성능이 우수하고, 착용자의 착탈성이 용이하고 착용감 이 우수함과 동시에, 크기 적용력도 우수하다는 것을 발견하였다.The present inventors have found that when the polyurethane elastic fiber with a specific treatment agent is used in the rubber portion of a paper diaper, the process performance is excellent, the wearer's detachability is easy, the wearability is excellent, and the size application ability is also excellent.
본 발명의 폴리우레탄 탄성 섬유에서의 폴리우레탄 중합체는, 고분자 디올, 유기 디이소시아네이트 화합물 및 활성 수소 함유 화합물을 반응시켜 얻어지는 폴리우레탄 중합체가 바람직하게 이용된다.As the polyurethane polymer in the polyurethane elastic fiber of the present invention, a polyurethane polymer obtained by reacting a polymer diol, an organic diisocyanate compound and an active hydrogen-containing compound is preferably used.
고분자 디올로서는 공지된 폴리에테르 디올, 폴리에스테르 디올, 폴리카르보네이트 디올 등을 사용할 수 있고, 폴리에테르 디올이 바람직하다.As the polymer diol, known polyether diols, polyester diols, polycarbonate diols and the like can be used, and polyether diols are preferable.
폴리에테르 디올로서는 수평균 분자량 500 내지 5000의 폴리알킬렌 에테르 디올이 바람직하고, 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜(PTMG라 기재함), 또는 테트라메틸렌기 및 다른 알킬렌기를 포함하는 공중합 폴리알킬렌 에테르 디올 등을 들 수 있다. 폴리알킬렌 에테르 디올을 포함하는 폴리우레탄 중합체는 신축 특성이나 내가수분해성이 우수하다. 그 중에서도 테트라메틸렌기, 및 이 테트라메틸렌기와는 상이한, 탄소수 1 내지 8의 직쇄상 또는 분지상 알킬렌기 1종 이상이 블럭상 또는 랜덤상으로 에테르 결합된 공중합 폴리알킬렌 에테르 디올이 가장 바람직하다.As the polyether diol, polyalkylene ether diols having a number average molecular weight of 500 to 5000 are preferable, and polytetramethylene ether glycol (described as PTMG), or copolymerized polyalkylene ether diol containing tetramethylene group and other alkylene groups, etc. Can be mentioned. Polyurethane polymers containing polyalkylene ether diols have excellent stretch properties and hydrolysis resistance. Among them, copolymerized polyalkylene ether diols in which at least one linear or branched alkylene group having 1 to 8 carbon atoms, different from the tetramethylene group and the tetramethylene group, are ether-bonded in a block or random phase is most preferred.
공중합 폴리알킬렌 에테르 디올의 구조로는, 테트라메틸렌기를 A, 그 이외의 알킬렌기를 B라 하면 각각이 1개씩 결합한 HO-A-O-B-OH, A 블럭 및 B 블럭을 갖는 HO-A-O-A-O-A-O-B-O-B-O-B-OH, A 및 B가 규칙적으로 배열된 HO-A-O-B-O-A-O-B-O-A-O-B-OH 등, 또는 이들 이외에 A, B의 배치가 랜덤한 구조 등을 예시할 수 있다.As the structure of the copolymerized polyalkylene ether diol, HO-AOAOAOBOBOB-OH and A each having a tetramethylene group A and an alkylene group other than B, each having HO-AOB-OH, A block and B block And HO-AOBOAOBOAOB-OH or the like in which B is regularly arranged, or a structure in which A and B are randomly arranged, and the like.
폴리알킬렌 에테르 디올이 2종 이상의 알킬렌기를 포함함으로써, 1종류의 알킬렌기를 포함하는 폴리알킬렌 에테르 디올을 사용하는 경우에 비해 신장시에 결정화되기가 어렵기 때문에, 유연성, 낮은 히스테리시스 손실 특성 및 낮은 잔류 왜곡 특성이 우수한 폴리우레탄 탄성 섬유가 얻어진다. 이것을 종이 기저귀의 고무부에 사용할 경우, 쾌적한 착탈과 착용감, 및 크기 적응력이 있는 종이 기저귀가 얻어진다.Since the polyalkylene ether diol contains two or more alkylene groups, the polyalkylene ether diol is less difficult to crystallize at elongation than in the case of using a polyalkylene ether diol containing one type of alkylene group, thereby providing flexibility and low hysteresis loss characteristics. And polyurethane elastic fibers excellent in low residual distortion characteristics. When this is used in the rubber part of the paper diaper, a paper diaper having a comfortable detachment and wearing comfort and size adaptability can be obtained.
본 발명에 사용되는 공중합 폴리알킬렌 에테르 디올은, 얻어지는 폴리우레탄 탄성 섬유의 내수성, 내광성 및 내마모성의 관점에서, 알킬렌기 중 1종이 테트라메틸렌기이고, 또다른 1종 이상이 테트라메틸렌기 이외의 탄소수 1 내지 8의 직쇄상 또는 분지상의 알킬렌기일 수 있다. 그 중에서도 테트라메틸렌과, 네오펜틸렌 및(또는) 2-메틸부틸렌과의 공중합 폴리알킬렌 에테르 디올, 즉 공중합 폴리(테트라메틸렌ㆍ네오펜틸렌)에테르 디올, 공중합 폴리(테트라메틸렌ㆍ2-메틸부틸렌)에테르 디올이 바람직하다. 탄성 기능의 관점에서, 공중합 폴리(테트라메틸렌ㆍ네오펜틸렌)에테르 디올이 가장 바람직하다.The copolymerized polyalkylene ether diol used in the present invention is, from the viewpoint of the water resistance, light resistance, and abrasion resistance of the polyurethane elastic fiber obtained, one of the alkylene groups is a tetramethylene group, and another one or more carbon atoms other than the tetramethylene group It may be a linear or branched alkylene group of 1 to 8. Among them, copolymerized polyalkylene ether diols of tetramethylene with neopentylene and / or 2-methylbutylene, that is, copolymerized poly (tetramethylene neopentylene) ether diol and copolymerized poly (tetramethylene-2-methyl Butylene) ether diol is preferred. In view of the elastic function, copolymerized poly (tetramethylene neopentylene) ether diol is most preferred.
테트라메틸렌기와 다른 알킬렌기와의 공중합 폴리알킬렌 에테르 디올에 있어서, 테트라메틸렌 이외의 알킬렌 단위는, 상기 디올에 포함되는 알킬렌 단위 전체를 100 몰%로 한 경우에 3 몰% 이상 85 몰% 이하인 것이 바람직하고, 4 몰% 이상 70 몰% 이하가 보다 바람직하다. 테트라메틸렌 이외의 알킬렌 단위가 3 몰% 미만이면 탄성 기능의 개선 효과가 작아지고, 85 몰%를 초과하면 신장도 및 강도가 저하되는 경향이 있다.Copolymerization of Tetramethylene Group with Other Alkylene Group In the polyalkylene ether diol, alkylene units other than tetramethylene are 3 mol% or more and 85 mol% when the total alkylene units contained in the diol are 100 mol%. It is preferable that it is the following, and 4 mol% or more and 70 mol% or less are more preferable. When alkylene units other than tetramethylene are less than 3 mol%, the improvement effect of an elastic function will become small, and when it exceeds 85 mol%, elongation and strength will tend to fall.
유기 디이소시아네이트로서는, 예를 들면 지방족, 지환족 및 방향족 디이소시아네이트 중에서 반응 조건하에 용해 또는 액상을 나타내는 것은 모두 적용할 수 있다. 예를 들면, 메틸렌-비스(4-페닐이소시아네이트), 메틸렌-비스(3-메틸-4-페 닐이소시아네이트), 2,4-톨릴렌 디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌 디이소시아네이트, m- 및 p-크실릴렌 디이소시아네이트, α,α,α',α'-테트라메틸-크실릴렌 디이소시아네이트, m- 및 p-페닐렌 디이소시아네이트, 4,4'-디메틸-1,3-크실릴렌 디이소시아네이트, 1-알킬페닐렌-2,4 및 2,6-디이소시아네이트, 3-(α-이소시아네이트에틸)페닐이소시아네이트, 2,6-디에틸페닐렌-1,4-디이소시아네이트, 디페닐-디메틸메탄-4,4-디이소시아네이트, 디페닐에테르-4,4'-디이소시아네이트, 나프틸렌-1,5-디이소시아네이트, 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트, 메틸렌-비스(4-시클로헥실이소시아네이트), 1,3- 및 1,4-시클로헥실렌 디이소시아네이트, 트리메틸렌 디이소시아네이트, 테트라메틸렌 디이소시아네이트, 펜타메틸렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트 등을 들 수 있다. 메틸렌-비스(4-페닐이소시아네이트)이 바람직하다.As the organic diisocyanate, for example, any of aliphatic, alicyclic and aromatic diisocyanates that exhibits dissolution or liquid phase under reaction conditions can be applied. For example, methylene-bis (4-phenylisocyanate), methylene-bis (3-methyl-4-phenylisocyanate), 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, m- and p-xylylene diisocyanate, α, α, α ', α'-tetramethyl-xylylene diisocyanate, m- and p-phenylene diisocyanate, 4,4'-dimethyl-1,3-xylyl Ethylene diisocyanate, 1-alkylphenylene-2,4 and 2,6-diisocyanate, 3- (α-isocyanateethyl) phenyl isocyanate, 2,6-diethylphenylene-1,4-diisocyanate, diphenyl -Dimethylmethane-4,4-diisocyanate, diphenylether-4,4'-diisocyanate, naphthylene-1,5-diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, methylene-bis (4-cyclohexyl Isocyanate), 1,3- and 1,4-cyclohexylene diisocyanate, trimethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, penta Diisocyanate, and the like can be mentioned hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate. Methylene-bis (4-phenylisocyanate) is preferred.
쇄 연장제인 활성 수소 원자 함유 화합물로서는, 히드라진, 폴리히드라진, 탄소 원자수가 2 내지 10이고 직쇄 또는 분지된 지방족, 지환족 또는 방향족이며 활성 수소 함유 아미노기를 갖는 화합물 등이 포함되고, 예를 들면 에틸렌디아민, 1,2-프로필렌디아민, 일본 특허 공개 (평)5-155841호 공보에 기재되어 있는 우레아기를 갖는 디아민류 등의 디아민, 히드록실아민, 물, 또는 저분자량의 글리콜, 예를 들면 에틸렌글리콜, 1,2-프로필렌글리콜, 1,3-프로필렌글리콜, 2,2-디메틸-1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,3-부탄디올, 헥사메틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 1,10-데칸디올, 1,3-디메틸올시클로헥산, 1,4-디메틸올시클로헥산 등을 사용할 수 있다. 에틸렌디아민 및 1,2-프로필렌디아민이 바람직하다.Examples of the active hydrogen atom-containing compound which is a chain extender include hydrazine, polyhydrazine, compounds having 2 to 10 carbon atoms, linear or branched aliphatic, alicyclic or aromatic, and active hydrogen-containing amino groups, and the like, for example, ethylenediamine , Diamines such as diamines having urea groups described in JP-A-5-155841, hydroxylamine, water, or low molecular weight glycols such as ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,3-butanediol, hexamethylene glycol, diethylene glycol, 1,10 -Decanediol, 1,3-dimethylolcyclohexane, 1,4-dimethylolcyclohexane, and the like can be used. Ethylenediamine and 1,2-propylenediamine are preferred.
말단 정지제인 단관능성의 활성 수소 원자를 갖는 화합물로서는, 예를 들면 디에틸아민과 같은 디알킬아민 등이 이용된다. As a compound which has a monofunctional active hydrogen atom which is a terminal terminator, dialkylamine like diethylamine, etc. are used, for example.
이들 쇄 연장제, 말단 정지제는 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수도 있다. These chain extenders and terminal terminators may be used alone or in combination of two or more thereof.
본 발명에서 단독 또는 공중합 폴리알킬렌 에테르 디올, 디이소시아네이트 화합물 및 활성 수소 함유 화합물에 의한 폴리우레탄 중합체의 제조에는, 공지된 폴리우레탄화 중합 반응의 기술을 사용할 수 있다. 예를 들면, 폴리알킬렌 에테르 디올과 유기 디이소시아네이트를 1:1.2 내지 2.2, 바람직하게는 1:1.3 내지 1.8의 몰비로 반응시켜, 양쪽 말단에 이소시아네이트기를 갖는 우레탄 예비중합체를 합성하고, 계속해서 이 우레탄 예비중합체를 디아민 화합물 또는 글리콜 화합물에 의해 쇄 연장 반응을 행하여 폴리우레탄 중합체를 얻을 수 있다.In the present invention, a technique of a known polyurethane polymerization reaction can be used for the production of a polyurethane polymer using a single or copolymerized polyalkylene ether diol, a diisocyanate compound and an active hydrogen-containing compound. For example, a polyalkylene ether diol and an organic diisocyanate are reacted at a molar ratio of 1: 1.2 to 2.2, preferably 1: 1.3 to 1.8, to synthesize a urethane prepolymer having an isocyanate group at both ends, and subsequently The urethane prepolymer may be subjected to a chain extension reaction with a diamine compound or a glycol compound to obtain a polyurethane polymer.
폴리우레탄화 반응의 조작에 대해서는, 우레탄 예비중합체 합성시 또는 이 우레탄 예비중합체와 활성 수소 함유 화합물과의 반응시에 무용매, 또는 디메틸포름아미드, 디메틸술폭시드, 디메틸아세트아미드 등의 용제를 이용할 수도 있다.For the operation of the polyurethane reaction, a solvent such as dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, dimethylacetamide, or the like may be used at the time of synthesizing the urethane prepolymer or reacting the urethane prepolymer with an active hydrogen-containing compound. have.
본 발명에서 사용되는 각종 화합물의 화학양론적 비율은, 폴리알킬렌 에테르 디올의 수산기와 디아민 화합물 등의 활성 수소의 총합이, 이소시아네이트 화합물의 이소시아네이트기로 대하여 1.00 내지 1.07 당량인 것이 바람직하다. 본 발명의 폴리우레탄 탄성 섬유는, 후술하는 바와 같이 특정한 윤활제 성능을 갖는 처리제가 부여되어 있기 때문에, 무기 금속 화합물을 함유하지 않거나, 또는 미량의 함유만으로도 충분한 마찰성을 얻을 수 있고, 섬유의 투명감을 확보할 수 있다. 본 발명의 폴리우레탄 탄성 섬유에 사용되는 경우의 무기 금속 화합물로서는, Ti, Mg, Al, Zn, Ca의 군에서 선택되는 금속 산화물, 수산화물, 탄산염, 질산염, 황산염 및 이들의 단일체 또는 무기 금속 복합염 등을 들 수 있다. 바람직한 무기 금속 화합물로서 산화티탄, 산화아연, 산화마그네슘, 히드로탈사이트, 헌타이트 등이 있다. 마찰성 향상의 관점에서, 산화티탄이 특히 바람직하다. 본 발명의 폴리우레탄 탄성 섬유에 있어서의 무기 금속 화합물의 함유량은, 폴리우레탄 고형분 100 중량부에 대하여 1.0 중량부 이하인 것이 바람직하고, 함유하지 않을 수도 있다. 보다 바람직하게는 0.5 중량부 이하, 특히 바람직하게는 0.3 중량부 이하이다. 첨가량이 1.0 중량부 이상이면, 폴리우레탄 탄성 섬유의 투명감이 저하되는 경향이 있고, 미량을 첨가할 경우 마찰에 의한 공정 사절이 개선된다.As for the stoichiometric ratio of the various compounds used by this invention, it is preferable that the sum total of the hydroxyl group of polyalkylene ether diol, and active hydrogens, such as a diamine compound, is 1.00-1.07 equivalent with respect to the isocyanate group of an isocyanate compound. Since the polyurethane elastic fiber of this invention is provided with the processing agent which has a specific lubricant performance as mentioned later, it does not contain an inorganic metal compound or only a trace amount contains sufficient friction, and ensures the transparency of a fiber can do. Examples of the inorganic metal compound used in the polyurethane elastic fiber of the present invention include metal oxides, hydroxides, carbonates, nitrates, sulfates and mono- or inorganic metal complex salts thereof selected from the group of Ti, Mg, Al, Zn and Ca. Etc. can be mentioned. Preferred inorganic metal compounds include titanium oxide, zinc oxide, magnesium oxide, hydrotalcite and huntite. From the viewpoint of improving the friction, titanium oxide is particularly preferable. It is preferable that content of the inorganic metal compound in the polyurethane elastic fiber of this invention is 1.0 weight part or less with respect to 100 weight part of polyurethane solid content, and may not contain it. More preferably, it is 0.5 weight part or less, Especially preferably, it is 0.3 weight part or less. If the addition amount is 1.0 parts by weight or more, the transparency of the polyurethane elastic fiber tends to be lowered, and when the trace amount is added, process trimming due to friction is improved.
폴리우레탄 탄성 섬유에는, 상기 이외의 첨가제로서 공지된 유기 또는 무기 화합물, 예를 들면 열 안정제, 산화방지제, 자외선 흡수제, 황변 방지제, 열 변색 방지제, 점착 방지제, 안료, 대전 방지제, 방미제 (mildew-proofing agent), 착색제, 충전제 등을 병용하여 첨가할 수도 있다.Polyurethane elastic fibers include organic or inorganic compounds known as additives other than the above, for example, heat stabilizers, antioxidants, ultraviolet absorbers, yellowing agents, heat discoloration inhibitors, anti-sticking agents, pigments, antistatic agents, and flavoring agents (mildew- proofing agent), colorant, filler and the like may be added in combination.
폴리우레탄 탄성 섬유는, 폴리우레탄 중합체(또는, 첨가물을 포함한 폴리우레탄 중합체 조성물)에 대하여 통상의 방법으로 건식 방사, 용융 방사 또는 습식방사를 행함으로써 얻을 수 있다.A polyurethane elastic fiber can be obtained by performing dry spinning, melt spinning, or wet spinning with respect to a polyurethane polymer (or the polyurethane polymer composition containing an additive) by a conventional method.
폴리우레탄 탄성 섬유의 단사수는 한정되지 않고, 모노필라멘트 또는 멀티필라멘트 중 어느 것일 수도 있지만, 접착성의 관점에서 단사 섬도가 5 내지 15 dt(데시텍스)인 멀티필라멘트가 바람직하다. 폴리우레탄 탄성 섬유의 총 섬도는 180 내지 2200 dt가 바람직하다.The number of single yarns of the polyurethane elastic fibers is not limited and may be either monofilament or multifilament, but from the viewpoint of adhesion, a multifilament having a single yarn fineness of 5 to 15 dt (decectex) is preferable. The total fineness of the polyurethane elastic fibers is preferably 180 to 2200 dt.
얻어진 폴리우레탄 탄성 섬유는, 종이관 패키지에 권취되기 전 또는 후에 롤 오일링, 가이드 오일링, 스프레이 오일링 등의 공지된 방법에 의해서 처리제가 부여된다.The obtained polyurethane elastic fiber is provided with a processing agent by well-known methods, such as roll oil ring, guide oil ring, spray oil ring, before or after winding up to a paper tube package.
본 발명자는 이하에 상세하게 설명되는 특정한 조성을 포함하는 처리제를 폴리우레탄 탄성 섬유에 부착시킴으로써, 접착성, 해사성, 사절성 등이라는 가공성능이 개선될 뿐 아니라, 실의 탄성 성능이 개선된다는 특단의 효과가 부여되는 것을 발견하였다. 특히, 결정성이 낮은 공중합 폴리알킬렌 에테르 디올을 이용한 폴리우레탄 탄성 섬유에 부착시킴으로써, 폴리우레탄 탄성 섬유가 신장시에 결정화하기 어렵고, 그 때문에 신장시에 낮은 응력으로 신장하고, 수축시에는 높은 회복성을 나타내며, 낮은 히스테리시스 손실 특성 및 낮은 잔류 왜곡 특성이 우수하다고 하는, 소위 부드러운 탄성 성능을 갖는 폴리우레탄 탄성 섬유가 얻어진다. 이것을 종이 기저귀의 고무부에 이용한 경우, 쾌적한 착탈과 착용감, 및 크기 적응력이 있는 종이 기저귀가 얻어진다.The present inventors apply a treatment agent containing a specific composition described in detail below to a polyurethane elastic fiber, thereby improving not only the processing performance such as adhesion, maritime properties, trimming properties, etc., but also the elastic performance of the yarn. It was found that the effect was given. In particular, by adhering to a polyurethane elastic fiber using a low polycrystalline copolymerized polyalkylene ether diol, the polyurethane elastic fiber is difficult to crystallize at the time of elongation, so that it is elongated at low stress during elongation and high recovery at the time of contraction. Polyurethane elastic fibers having a so-called soft elasticity performance are obtained, which show the properties and are excellent in low hysteresis loss characteristics and low residual distortion characteristics. When this is used for the rubber part of the paper diaper, a paper diaper having a comfortable detachment and wearing feeling and size adaptability can be obtained.
이하, 처리제에 포함되는 각 성분에 대하여 상세히 설명한다. Hereinafter, each component contained in a processing agent is explained in full detail.
(a) 성분의 단독 또는 공중합 폴리알킬렌 에테르 디올 화합물은, 공중합 디올을 원료로 한 본 발명에서의 폴리우레탄 중합체의 연질 분절(soft segment)의 비결정부에 침투하여, 윤활제로서의 효과를 갖는 것으로 추측되고, 이에 의해 탄성 섬유의 신장시에 보다 한층 부드러운 탄성 특성이 발현된다. (a) 성분은, 실에 침투하기 때문에 실의 표층부에 잔류하기 어려우므로, 사도 변경 가이드 저항을 저감 시키는 효과는 적다. (a) 성분은, 수평균 분자량이 400 내지 2000이고, 또한 융점이 20 ℃ 이하이며, 에틸렌옥시드, 프로필렌옥시드 등의 알킬렌옥시드를 중합 또는 공중합하여 얻거나, 저분자의 폴리알킬렌글리콜을 에틸렌옥시드, 프로필렌옥시드와 더욱 공중합하여 얻어진다. 이들 중에서 프로필렌옥시드 단독의 중합물, 즉 폴리프로필렌 글리콜(PPG라 기재함)이 바람직하다. 단독 또는 공중합 폴리알킬렌 에테르 디올 화합물의 수평균 분자량이 400 미만이면 시간의 경과와 함께 실로부터 비산되기 쉽다. 또한, 수평균 분자량이 2000을 초과하면 해사성이 악화된다. 또한, 융점이 20 ℃를 초과하면 겨울철에 해사성이 악화되며, 그 결과 종이 기저귀 제조 공정 중에서 사절이 자주 발생한다.The single or copolymerized polyalkylene ether diol compound of component (a) penetrates into the amorphous part of the soft segment of the polyurethane polymer of the present invention based on the copolymerized diol and is assumed to have an effect as a lubricant. As a result, a softer elastic characteristic is expressed at the time of stretching the elastic fibers. Since the component (a) penetrates into the yarn and hardly remains in the surface layer portion of the yarn, the effect of reducing the slope change guide resistance is small. The component (a) has a number average molecular weight of 400 to 2000, a melting point of 20 ° C. or less, and is obtained by polymerizing or copolymerizing alkylene oxides such as ethylene oxide and propylene oxide, or by using a low molecular weight polyalkylene glycol. It is obtained by further copolymerizing with ethylene oxide and propylene oxide. Among them, a polymer of propylene oxide alone, that is, polypropylene glycol (described as PPG) is preferable. When the number average molecular weight of a single or copolymerized polyalkylene ether diol compound is less than 400, it is likely to scatter from the yarn with time. In addition, when the number average molecular weight exceeds 2000, the degradability deteriorates. In addition, if the melting point exceeds 20 ℃ deterioration in the winter season, as a result, trimming frequently occurs during the paper diaper manufacturing process.
(a) 성분만을 포함하는 처리제를 폴리우레탄 탄성 섬유에 부착할 경우 해사성이 뒤떨어지기 때문에, (a) 성분 이외에, 해사성의 관점에서 (c) 성분인 광물유, 디메틸실리콘, 또는 광물유와 디메틸실리콘의 혼합물을 처리제로서 포함할 필요가 있다.When the treatment agent containing only the component (a) is attached to the polyurethane elastic fiber, its disintegration property is inferior. Therefore, in addition to the component (a), the mineral oil, dimethylsilicone, or mineral oil and dimethylsilicone which are components (c) It is necessary to include the mixture as a treating agent.
(c) 성분에 있어서의 디메틸실리콘으로서는, 1) 디메틸실록산 단위를 포함하는 폴리디메틸실록산, 2) 디메틸실록산 단위와 탄소수 2 내지 4의 알킬기를 포함하는 디알킬실록산 단위를 포함하는 폴리디알킬실록산류, 3) 디메틸실록산 단위와 메틸페닐실록산 단위를 포함하는 폴리실록산류 등을 들 수 있다. 폴리디메틸실록산(DMS라 기재함)이 바람직하다.As dimethyl silicone in (c) component, 1) polydimethylsiloxane containing a dimethylsiloxane unit, 2) polydialkylsiloxane containing the dialkylsiloxane unit containing a dimethylsiloxane unit and a C2-C4 alkyl group And 3) polysiloxanes containing a dimethylsiloxane unit and a methylphenylsiloxane unit. Preference is given to polydimethylsiloxanes (described as DMS).
(c) 성분에 있어서의 광물유 및 디메틸실리콘의 25 ℃에서의 동점도는, 항온수조 중 캐논 펜스케(cannon-Fenske) 점도관을 이용하여 통상적인 방법으로 측정하 였을 때 5 내지 50 센티스토크이다.The kinematic viscosity at 25 ° C. of the mineral oil and dimethylsilicone in component (c) is 5 to 50 centistokes when measured by a conventional method using a cannon-Fenske viscosity tube in a constant temperature water bath.
또한, (a) 성분과 (c) 성분을 폴리우레탄 탄성 섬유에 균일하게 부착시킬 수 있도록 상용성을 높이기 위해서, (b) 성분인, 말단에 OH기를 가지고 탄소수가 8 내지 25인 고급 알코올을 처리제로서 포함시킬 필요가 있다. 이러한 (b) 성분으로서는, 이소스테아릴 알코올(ISA라 기재함), 이소아밀 알코올 등의 고급 지방족 알코올이 바람직하다.Further, in order to increase the compatibility so that the component (a) and the component (c) can be uniformly attached to the polyurethane elastic fiber, a higher alcohol having 8 to 25 carbon atoms having an OH group at the terminal, which is the component (b), is treated with a treatment agent. It needs to be included as. As such (b) component, higher aliphatic alcohols, such as isostearyl alcohol (it describes as ISA) and isoamyl alcohol, are preferable.
본 발명의 폴리우레탄 탄성 섬유에, 이들 3 성분이 부착되어 있음으로 인해, 처음으로 착용 쾌적성과 공정성을 동시에 만족시키는 종이 기저귀용 폴리우레탄 탄성 섬유를 얻을 수 있다. 본 발명의 폴리우레탄 탄성 섬유를 얻기 위해서는, 각각의 성분을 포함한 처리제를 각각 부착시키는 것도 가능하지만, 상기 3 성분을 동시에 함유하는 처리제를 부착시키는 것이 가장 바람직하다. 이러한 처리제로서는, 처리제 중의 (a), (b), (c) 3 성분의 비율은, (a) 성분이 15 내지 95 중량%, (b) 성분이 2 내지 30 중량%, (c) 성분이 3 내지 80 중량%의 범위인 것이 바람직하다. (a) 성분이 15 중량% 미만이면 부드러운 탄성 특성이 얻어지지 않고, 95 중량%를 초과하면 탄성 섬유의 해사성이 저하된다. (b) 성분이 2 중량% 미만이면 처리제의 상용성을 확보할 수 없고, 반대로 30 중량%를 초과하면 처리제의 안정성이 저하된다. (c) 성분이 3 중량% 미만이면 해사성이 뒤떨어지고, 80 중량%를 초과하면 (a) 성분의 비율이 저하되기 때문에 본 발명의 효과가 얻어지지 않는다. 바람직하게는 (a) 성분이 20 내지 95 중량%, (b) 성분이 2 내지 20 중량%, (c) 성분이 3 내지 70 중량%의 범위이다.Since these three components adhere to the polyurethane elastic fiber of this invention, the polyurethane elastic fiber for paper diapers which satisfy | fills comfort comfort and fairness simultaneously can be obtained for the first time. In order to obtain the polyurethane elastic fiber of this invention, although it is also possible to adhere each treatment agent containing each component, it is most preferable to adhere the treatment agent containing the said three components simultaneously. As such a processing agent, the ratio of (a), (b), (c) three component in a processing agent is 15 to 95 weight% of (a) component, 2 to 30 weight% of (b) component, and (c) component It is preferable that it is the range of 3 to 80 weight%. If the component (a) is less than 15% by weight, soft elastic properties are not obtained. If the component (a) is more than 95% by weight, the disintegration property of the elastic fibers is reduced. If the component (b) is less than 2% by weight, the compatibility of the treatment agent cannot be ensured. If the component (b) is more than 30% by weight, the stability of the treatment agent is lowered. When the component (c) is less than 3% by weight, the disintegration property is inferior, and when the component (c) is more than 80% by weight, the ratio of the component (a) is lowered, so that the effect of the present invention is not obtained. Preferably it is the range of 20 to 95 weight% of (a) component, 2 to 20 weight% of (b) component, and 3 to 70 weight% of (c) component.
처리제의 부착량은, 폴리우레탄 탄성 섬유의 접착성, 해사성, 공정 중에서의 사절 등, 공정 성능의 관점에서, 폴리우레탄 탄성 섬유 100 중량부에 대하여 2 중량부를 초과하는 양인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2.1 내지 5.0 중량부, 가장 바람직하게는 2.3 내지 3.0 중량부이다.It is preferable that the adhesion amount of a processing agent is an amount exceeding 2 weight part with respect to 100 weight part of polyurethane elastic fibers from a viewpoint of process performance, such as adhesiveness of a polyurethane elastic fiber, maritime property, and trimming in a process, More preferably, Is 2.1 to 5.0 parts by weight, most preferably 2.3 to 3.0 parts by weight.
처리제에, 공지된 배합제인 폴리에스테르 변성 실리콘, 폴리에테르 변성 실리콘, 상기 성분 이외의 폴리오르가노실록산, 아미노 변성 실리콘, 아미노에테르 변성 실리콘, 탈크, 실리카, 콜로이달 알루미나 등의 광물성 미립자, 스테아르산 마그네슘, 스테아르산 칼슘 등의 고급 지방산 금속염 분말, 고급 지방족 카르복실산, 파라핀, 폴리에틸렌, 송진(松脂) 등의 상온에서 고체인 왁스 등을 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 한도에서 추가로 첨가할 수도 있다.In the treatment agent, mineral fine particles such as polyester-modified silicone, polyether-modified silicone, polyorganosiloxane, amino-modified silicone, aminoether-modified silicone, talc, silica, colloidal alumina other than the above components, magnesium stearate And higher fatty acid metal salt powders such as calcium stearate, higher aliphatic carboxylic acids, paraffins, polyethylene, and waxes which are solid at room temperature, such as rosin, may be further added as long as the effects of the present invention are not impaired. .
본 발명의 폴리우레탄 탄성 섬유는 투명감을 가지면서, 마찰성이 양호한 것을 특징으로 한다. 후술하는 방법에 의한 동마찰 계수(μd)가 1.6 이하인 것이 바람직하고, 1.5 이하인 것이 보다 바람직하며, 1.3 이하인 것이 특히 바람직하다. 1.6을 초과하면 종이 기저귀의 제조 공정에서 사절이 일어나기 쉽다.The polyurethane elastic fiber of this invention has transparency, and is characterized by favorable friction. It is preferable that the dynamic friction coefficient (mud) by the method mentioned later is 1.6 or less, It is more preferable that it is 1.5 or less, It is especially preferable that it is 1.3 or less. If it exceeds 1.6, trimming is likely to occur in the manufacturing process of the paper diaper.
본 발명의 폴리우레탄 탄성 섬유는, 특정한 윤활제 성능을 갖는 처리제를 부여하고 있기 때문에, 종이 기저귀 제조 공정에 공급하기 전에 신장-수축 회복 처리 공정 등을 경유할 필요가 없고, 공정 성능이 우수하며, 부드러운 탄성 성능을 가지고, 투명감이 있는 종이 기저귀의 고무부로서 바람직하게 사용할 수 있다.Since the polyurethane elastic fiber of this invention gives the processing agent which has a specific lubricant performance, it does not need to go through an elongation-contraction recovery process etc. before supplying to a paper diaper manufacturing process, and is excellent in process performance, and soft It has elasticity performance and can be used suitably as a rubber part of transparent diaper paper.
이하, 실시예에 의해 본 발명의 실시 형태를 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiment of this invention is described in detail with reference to an Example.
<실시예 1 내지 13 및 비교예 1 내지 5><Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 to 5>
본 발명을 실시예로 구체적으로 설명하지만, 본 발명이 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.Although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited by these.
본 발명에 사용되는 평가 방법은 이하와 같았다.The evaluation method used for this invention was as follows.
(1) 해사성(역권취시 해사 속도)(1) Maritime property (speed of maritime in reverse take)
방사되어, 종이관에 권취된 1240 dt/144 필라멘트의 탄성 섬유 4 kg 권사체를 25 ℃, 65 % RH의 분위기에서 1 개월간 방치한 후, 15 ℃, 40 % RH에서 2 일간, 다시 25 ℃, 65 % RH의 분위기에서 1 개월간 방치한 후에 평가하였다.After spinning 1 kg of the 1240 dt / 144 filament elastic fiber 4 kg wound body wound in a paper tube for 1 month in an atmosphere of 25 ℃, 65% RH, at 25 ℃, 2 days at 15 ℃, 40% RH, It evaluated after leaving for 1 month in the atmosphere of 65% RH.
권사체를 텍스쳐드(梨地; textured) 롤러 상에 놓고, 롤러를 회전시키면서 롤러 표면 속도 100 m/분으로 탄성 섬유를 송출하고, 50 cm 떨어진 곳에 설치된 동일한 직경의 텍스쳐드 롤러 상에 권취하였다. 권취하는 롤러 상의 표면 속도를 200 m/분부터 서서히 저하시켜, 송출되는 롤러 상의 탄성 섬유가 역권취를 개시하는 시점의 속도를 측정하였다. 이 값이 작을수록 권사체로부터 실이 양호하게 풀리는 것을 나타내고, 이것을 해사성이 양호하다고 판단하였다.The wound body was placed on a textured roller, the elastic fiber was sent out at a roller surface speed of 100 m / min while the roller was rotated, and wound on a textured roller of the same diameter installed 50 cm away. The surface speed on the roller to be wound was gradually lowered from 200 m / min, and the speed at which the elastic fibers on the roller to be fed out started the reverse winding was measured. The smaller this value, the better the yarn was loosened from the winding body, and it was judged that the sea resolution was good.
(2) 사절 평가(2) emissary evaluation
방사되어, 종이관에 권취된 470 dt의 탄성 섬유 2.0 kg 권사체를 도 1에 나타내는 장치를 이용하여 측정하였다. 탄성 섬유 송출 롤(A)의 속도 50 m/분, 탄성사를 3회 권취한 프리-드래프트(pre-draft) 롤(B)의 속도 80 m/분, 권취 롤(E)의 속도 80 m/분으로 권취하였다. (F) 부위에서의 탄성 섬유의 거동을 20 분간 육안으로 관찰하여 다음 기준으로 평가하였다.The 470 dt elastic fiber 2.0 kg winding body which was spun and wound up in the paper tube was measured using the apparatus shown in FIG. Speed 50 m / min of elastic fiber feeding roll (A),
○: 실 진동 폭 1 cm 미만. △: 실 진동 폭 1 cm 이상. ×: 사절.○: less than 1 cm thread vibration width. (Triangle | delta): 1 cm or more of thread vibration widths. ×: refused.
(3) 접착성(3) adhesive
2배로 신장시킨 1240 dt의 탄성 섬유 1개에 핫-멜트 접착제를 0.1 g/m 부착시켜, 양쪽 사이드를 폴리프로필렌의 부직포로 끼우고, 그 위로부터 130 ℃의 열 물체로 탄성 섬유와 스펀 본드(spun bond)를 열 압착시켰다. 이것을 1 주간, 40 ℃의 조건에서 방치한 후, 200 mm 길이로 열 압착체를 절단하여, 체온 상당의 35 ℃ 분위기하에 24 시간 방치한 후 탄성 섬유의 길이를 측정하였다. 접착성이 양호한 경우에는 수축이 작고, 전혀 수축하지 않는 경우에는 200 mm, 완전히 수축한 경우에는 100 mm가 되며, 수치가 클수록 접착성은 양호하였다.0.1 g / m of hot-melt adhesive was attached to one doubled 1240 dt elastic fiber, and both sides were sandwiched with a nonwoven fabric of polypropylene, and elastic fibers and spun bonds were heated therefrom with a thermal object at 130 ° C. spun bond) was thermally compressed. After leaving this at the conditions of 40 degreeC for 1 week, the thermocompression body was cut | disconnected to 200 mm length, and it left for 24 hours in 35 degreeC atmosphere of body temperature, and measured the length of an elastic fiber. When the adhesiveness was good, the shrinkage was small, and when it did not shrink at all, it was 200 mm, and when it was completely contracted, the thickness was 100 mm.
(4) 착탈성(4) removable
방사되어, 종이관에 권취된 470 dt의 탄성 섬유를 공지된 방법으로 종이 기저귀 제조 공정에 공급하여, 요부 및 각부의 고무부에 탄성 섬유를 이용한 종이 기저귀를 제조하였다. 생후 9 개월 내지 13 개월의 유아 15 명에게, 블라인드 테스트로서 동일한 조건에서 시험적으로 제조한 종이 기저귀를 사용하여, 착용시 및 배뇨 후 탈착시의 착탈 용이성을 그의 모친에게 비교 평가시켰다. 이하의 점수를 부여하여 그의 평균치로 나타내었다.470 dt of elastic fiber which was spun and wound up in a paper tube was supplied to a paper diaper manufacturing process by a known method to produce a paper diaper using elastic fibers in a rubber part of the recess and each part. Fifteen infants 9 months to 13 months of age were compared to his mother for ease of attachment and detachment at the time of wearing and desorption after urination using a paper diaper made experimentally under the same conditions as a blind test. The following score was given and the average value was shown.
5점: 착탈성이 매우 양호함5 points | pieces: Removability is very good.
4점: 착탈성이 양호함 4 points | pieces: Good detachability
3점: 착탈성이 보통임3 points | pieces: normal detachability
2점: 착탈성이 약간 나쁨2 points: Desorption is slightly bad
1점: 착탈성이 나쁨1 point | piece: bad detachability
(5) 크기 적응성(5) size adaptability
생후 13 개월의 유아 5 명에게, 블라인드 테스트로서 동일한 조건에서 시험적으로 제조한 종이 기저귀를 사용하게 하고, 배뇨 후에 벗겨, 복부 및 다리 가랑이부의 레드 마크의 유무와 뇨 누출의 유무에 대하여 조사하였다.Five infants of 13 months of age were allowed to use a paper diaper experimentally prepared under the same conditions as a blind test, peeled off after urination, and examined for the presence of red marks in the abdomen and crotch and the presence of urine leakage.
레드 마크에 대해서는, 육안 관찰에 의한 판정 정도에 의해 이하의 기호를 부여하였다.About the red mark, the following symbols were attached by the judgment degree by visual observation.
○: 레드 마크가 없음. △: 레드 마크가 얇게 있음. ×: 레드 마크가 분명히 확인됨.(Circle): There is no red mark. (Triangle | delta): Red mark exists thinly. ×: Red mark is clearly confirmed.
(6) 마찰성(6) friction
방사되어, 종이관에 권취된 310 dt의 탄성 섬유 2.0 kg 권사체를 도 2에 나타내는 장치를 이용하여 측정하였다. 탄성 섬유 송출 롤 (A)의 속도 50 m/분, 탄성사를 3 회 권취한 프리-드래프트 롤 (B)의 속도 80 m/분, (C)의 속도 150 m/분으로 권취하였다. 이 때의 실 주행시 응력 T1과 T2를 측정하여, 다음 식으로 동마찰 계수(μd)를 구하였다.The 2.0 kg elastic fiber of 310 dt elastic fiber wound and wound around the paper tube was measured using the apparatus shown in FIG. It wound up at the speed of 50 m / min of the elastic fiber delivery roll (A), the speed of 80 m / min of the pre-draft roll (B) which wound the elastic yarn 3 times, and the speed of 150 m / min (C). The stress T1 and T2 at the time of real run at this time were measured, and the dynamic friction coefficient ((mu) d) was calculated by following Formula.
μd=In(T2/T1)/0.5πμd = In (T2 / T1) /0.5π
μd가 작을수록 세라믹 훅 가이드와의 마찰이 적어 양호하다. The smaller the mu d, the better the friction with the ceramic hook guide.
(7) 투명도 평가 (7) transparency evaluation
배면 시트에 동물 그림의 디자인이 있는 시판용 종이 기저귀의 그림 위에 10개의 310 dt의 폴리우레탄 탄성 섬유를 나열하여 그림을 보기 어려워지는 정도를 육안으로 관찰하여 다음 기준으로 판정하였다. Ten 310 dt polyurethane elastic fibers were arranged on a picture of a commercially available paper diaper having a design of an animal picture on the back sheet, and the degree of difficulty in viewing the picture was visually observed to determine the following criteria.
○: 투명성이 있어 양호함. △: 약간 투명성이 뒤떨어짐. ×: 투명감이 없음.(Circle): transparency and favorable. Δ: slightly inferior in transparency. X: There is no transparency.
(실시예 1 내지 8)(Examples 1 to 8)
수평균 분자량 1800의 공중합 폴리(테트라메틸렌ㆍ네오펜틸렌)에테르 디올(PTXG라 기재함, 네오펜틸렌의 공중합율 11 몰%) 400 g과, 4,4'-디페닐 메탄디이소시아네이트 91.7 g을 건조 질소 분위기하에 80 ℃에서 3 시간, 교반하에 반응시켜, 말단이 이소시아네이트로 캡핑된 폴리우레탄 예비중합체를 얻었다. 이것을 실온으로 냉각시킨 후, 디메틸아세트아미드 720 g을 첨가하여 용해시켜 폴리우레탄 예비중합체 용액을 제조하였다. 한편, 에틸렌디아민 8.11 g 및 디에틸아민 1.37 g을 디메틸아세트아미드 390 g에 용해시키고, 이것을 상기 예비중합체 용액에 실온하에 첨가하여 점도 4000 포이즈(30 ℃)의 폴리우레탄 용액을 얻었다.400 g of copolymerized poly (tetramethylene neopentylene) ether diol having a number average molecular weight of 1800 (described as PTXG, copolymerization rate of neopentylene 11 mol%), and 91.7 g of 4,4'-diphenyl methane diisocyanate The reaction was carried out at 80 DEG C for 3 hours in a dry nitrogen atmosphere under stirring to obtain a polyurethane prepolymer whose end was capped with isocyanate. After cooling to room temperature, 720 g of dimethylacetamide was added to dissolve to prepare a polyurethane prepolymer solution. On the other hand, 8.11 g of ethylenediamine and 1.37 g of diethylamine were dissolved in 390 g of dimethylacetamide, and this was added to the prepolymer solution at room temperature to obtain a polyurethane solution having a viscosity of 4000 poise (30 ° C).
이 조작을 반복하여 얻은 폴리우레탄 용액에, 폴리우레탄 고형분에 대하여 4,4'-부틸리덴비스(3-메틸-6-t-부틸페놀)을 1 중량%, 2-(2'-히드록시-3'-t-부틸-5'-메틸페닐)-5-클로로-벤조트리아졸을 0.5 중량% 첨가하여 방사용 원액을 얻었다. 또한, 실시예 3에 있어서는, 폴리우레탄 고형분 100 중량부에 대하여 산화티탄 0.3 중량부를 첨가하였다.To the polyurethane solution obtained by repeating this operation, 1 weight% of 4,4'-butylidenebis (3-methyl-6-t-butylphenol) was 2-weighted 2- (2'-hydroxy) with respect to a polyurethane solid content. 0.5 wt% of -3'-t-butyl-5'-methylphenyl) -5-chloro-benzotriazole was added to obtain a spinning stock solution. In addition, in Example 3, 0.3 weight part of titanium oxides was added with respect to 100 weight part of polyurethane solid content.
이와 같이 하여 얻어진 방사용 원액을, 방사구금의 세공으로부터 열풍 중으로 압출시켜 용제를 증발시켰다. 건조된 사조를 링 가연(假撚: false-twisting)기를 통과하는 과정에서 가연하고, 고뎃 롤러를 경유하여 오일링 롤러 위에서 처리제를 부여하고, 500 m/분의 속도로 종이관에 권취하였다. 방사구금, 방사 조건을 적 절하게 변경하여 1240 dt/144 필라멘트, 470 dt/56 필라멘트, 310 dt/36 필라멘트 3종류의 폴리우레탄 탄성 섬유를 얻었다. The spinning solution thus obtained was extruded from the pores of the spinneret into hot air to evaporate the solvent. The dried yarn was combusted in the course of passing through a false-twisting machine, the treatment agent was imparted on the oil ring roller via a high speed roller, and wound into a paper tube at a speed of 500 m / min. Spinnerets and spinning conditions were appropriately changed to obtain three types of polyurethane elastic fibers: 1240 dt / 144 filament, 470 dt / 56 filament, and 310 dt / 36 filament.
하기 표 1에 나타낸 바와 같이, 처리제의 조성 및 부착량을 변경하여 실시예 1 내지 8의 폴리우레탄 탄성 섬유를 얻은 후, 상기 폴리우레탄 탄성 섬유의 각종 성능 평가를 행하였다. 표 1 중의 광물유는 15 센티스토크의 것이고, 디메틸실리콘은 10 센티스토크의 폴리디메틸실록산이었다.As shown in Table 1 below, after changing the composition and the adhesion amount of the treatment agent to obtain the polyurethane elastic fibers of Examples 1 to 8, various performance evaluation of the polyurethane elastic fibers were performed. The mineral oil in Table 1 was 15 centistokes and dimethylsilicone was 10 centistokes polydimethylsiloxane.
(비교예 1 내지 4)(Comparative Examples 1 to 4)
표 1에 나타낸 바와 같이 처리제의 조성 및 부착량을 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 비교예 1 내지 4의 폴리우레탄 탄성 섬유를 얻은 후, 상기 폴리우레탄 탄성 섬유의 각종 성능 평가를 행하였다. 또한, 비교예 2에서는, 스테아르산 칼슘 2 중량%와 광물유 98 중량%로 이루어지는 처리제를 부착시켰다.As shown in Table 1, the polyurethane elastic fibers of Comparative Examples 1 to 4 were obtained in the same manner as in Example 1 except that the composition and adhesion amount of the treatment agent were changed, and then various performance evaluations of the polyurethane elastic fibers were performed. . Moreover, in the comparative example 2, the processing agent which consists of 2 weight% of calcium stearate and 98 weight% of mineral oil was made to adhere.
(실시예 9 내지 13)(Examples 9 to 13)
실시예 1의 수평균 분자량 1800의 공중합 폴리(테트라메틸렌ㆍ네오펜틸렌)에테르 디올 대신에, 수평균 분자량 1800의 폴리테트라메틸렌 에테르 디올(PTMG)을 이용하여, 동일하게 하여 얻은 점도 4100 포이즈(30 ℃)의 폴리우레탄 용액에, 폴리우레탄 고형분에 대하여 4,4'-부틸리덴비스(3-메틸-6-t-부틸페놀)을 1 중량%, 2-(2'-히드록시-3'-t-부틸-5'-메틸페닐)-5-클로로-벤조트리아졸을 0.5 중량% 첨가하여 방사용 원액을 얻었다. 또한, 실시예 10 및 12에 있어서는, 각각 소정량의 산화티탄을 첨가하였다. 이 방사용 원액으로부터 실시예 1과 동일하게 하여 표 1에 나타내는 처리제를 부착시킨 폴리우레탄 탄성 섬유를 제조한 후, 상기 폴리우레 탄 탄성 섬유의 각종 성능 평가를 행하였다.Viscosity 4100 poise (30) obtained similarly using polytetramethylene ether diol (PTMG) of number average molecular weight 1800 instead of the copolymer poly (tetramethylene neopentylene) ether diol of the number average molecular weight 1800 of Example 1 (30) 1 weight% of 4,4'-butylidenebis (3-methyl-6-t-butylphenol) with respect to a polyurethane solid content in the polyurethane solution of (degree. C.), 2- (2'-hydroxy-3 '). 0.5 wt% of -t-butyl-5'-methylphenyl) -5-chloro-benzotriazole was added to obtain a spinning solution. In Examples 10 and 12, a predetermined amount of titanium oxide was added, respectively. The polyurethane elastic fiber to which the processing agent shown in Table 1 was affixed similarly to Example 1 from this spinning stock solution was produced, and various performance evaluation of the said polyurethane elastic fiber was performed.
(비교예 5)(Comparative Example 5)
표 1에 나타낸 바와 같이 처리제의 조성 및 부착량을 변경한 것 이외에는, 실시예 9 내지 13과 동일하게 하여 비교예 5의 폴리우레탄 탄성 섬유를 얻은 후, 상기 폴리우레탄 탄성 섬유의 각종 성능 평가를 행하였다.Except having changed the composition and adhesion amount of the processing agent as shown in Table 1, the polyurethane elastic fiber of the comparative example 5 was obtained like Example 9-13, and various performance evaluation of the said polyurethane elastic fiber was performed. .
본 발명의 폴리우레탄 탄성 섬유를 이용한 종이 기저귀는 착탈하기 쉽고, 활동하기 쉬우면서 쾌적한 피트성을 나타낸다. 또한, 성장이 현저한 아이의 경우에도 체형 변화에 유연하게 크기 적응을 할 수 있다.The paper diaper using the polyurethane elastic fiber of this invention is easy to attach and detach, and it is easy to be active, and shows comfortable fitting property. In addition, even in the case of remarkable growth, the child can flexibly adapt the size to the body shape change.
또한, 본 발명의 폴리우레탄 탄성 섬유는, 종이 기저귀 제조시에 부직포와의 우수한 접착성, 권취 패키지로부터의 우수한 해사성, 실의 주행시 낮은 사절의 공정 성능과 같은 우수한 성능을 갖는다.Further, the polyurethane elastic fiber of the present invention has excellent performances such as excellent adhesiveness with a nonwoven fabric at the time of paper diaper manufacture, excellent disintegration property from a wound package, and low trimming process performance during running of the yarn.
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