KR101972611B1

KR101972611B1 - 탄성 직물

Info

Publication number: KR101972611B1
Application number: KR1020137034136A
Authority: KR
Inventors: 신고 이토; 도시히로 다나카; 홍 리우
Original assignee: 도레이 오페론텍스 가부시키가이샤; 인비스타 테크놀러지스 에스.에이 알.엘.
Priority date: 2011-05-27
Filing date: 2012-05-24
Publication date: 2019-04-25
Also published as: CN103732815B; WO2012166504A3; BR112013030540A8; EP2714975A4; MX2013013901A; HK1198337A1; KR20140034850A; JP2013011048A; EP2714975A2; US20140087170A1; BR112013030540A2; TWI615517B; WO2012166504A2; TW201311954A; JP5895312B2; BR112013030540B1; US9567694B2; CN103732815A

Abstract

종래의 폴리우레탄 탄성 섬유에 비해 100 내지 200% 신장시 단위 섬도 당 1.5배 이상의 응력 및 회복력을 갖는 고성능 폴리우레탄 탄성 섬유를 사용함으로써 얇고 가벼운 직물로도 편안한 착용감을 갖는 탄성 직물을 제공한다. 450 내지 1600의 분자량과 1.8 이상의 수평균 분자량에 대한 중량평균 분자량의 비를 갖는 폴리올, 유기 디이소시아네이트 화합물, 및 디아민 화합물로 만들어진 폴리우레탄 탄성 섬유를 포함하는 탄성 직물이 해결책이다.

Description

탄성 직물{ELASTIC FABRIC}

본 발명은 탄성 직물에 관한 것이고, 더욱 구체적으로는 폴리우레탄 탄성 섬유를 함유하는 종래의 탄성 직물에 비해, 얇고 가벼운 직물로도 편안한 착용감을 달성할 수 있는 고성능 폴리우레탄 탄성사를 사용하는 탄성 직물에 관한 것이다.

탄성 섬유는 그 우수한 신축성 및 회복성 때문에 신축성 의류, 예컨대 레그 워머(leg warmer), 이너-웨어(inner-wear), 및 스포츠 웨어에서의 용도, 위생 용품, 예컨대 일회용 기저귀 및 생리대에서 용도뿐만 아니라 산업자재에서의 용도로 널리 사용된다.

다른 탄성 섬유들 중에서도, 그의 매우 높은 비강도(tenacity), 높은 탄성 회복력, 우수한 내열성, 및 나일론사 및 폴리에스테르사와 같은 합성 섬유뿐만 아니라 면 및 모와 같은 천연 섬유 및 반합성 섬유와 결합될 때 적절한 열 세트성(heat set ability) 때문에 폴리우레탄 탄성 섬유의 사용이 광범위하게 증가하였다.

최근 몇 년 동안, 소비자들은 운동하는 동안 움직임을 방해하지 않고, 더욱 편안한 착용감을 제공하는 더욱 부드러운 텍스처를 갖는 의류에 대한 필요성에 기초하여 그리고 맞벌이 가정이 증가함에 따라 세탁 후 신속하게 건조되는 의류에 대한 필요성이 증가함에 따라, 더욱 얇고 가벼운 의류용 소재를 요구해 오고 있다. 나일론 및 폴리에스테르와 같은 소위 경질사에 대해 이미 극세섬유(microfiber)가 개발되었으며 출시되었다. 최근 몇 년 동안 광범위해진 용도의 환경 하에 더 얇은 폴리우레탄에 대한 요구가 점점 더 강해지고 있다.

한편, 섬유를 얇게 만들더라도 착용감을 잃지 않도록 하기 위해 종래에 가능한 것과 동일한 신축성 및 회복성이 요구되기 때문에, 예를 들어 섬도(fineness)가 1/2로 줄더라도 동일한 응력(acting force) 및 회복력이 유지되어야 한다. 달리 말하면, 100% 내지 200% 신장시 실제 사용 면적에서 단위 섬도 당 높은 응력 및 회복력을 갖는 소위 "고성능 실"이 폴리우레탄 탄성 섬유에 요구된다.

탄성 섬유의 응력 및 회복력을 증가시키기 위한 수단으로서 멀티-필라멘트 탄성사가 제안되었으며(특허문헌 1), 여기서 멀티-필라멘트 탄성사는 폴리우레탄을 80 내지 95°의 쇼어 경도(shore hardness)에서 용융 방사하고 냉각한 후 비가역적으로 연신시키고 이어서 직후에 600 m/min 이상의 속도로 권취하여 제조한다. 그러나, 이러한 기술로, 약 0.05 cN/dtex인 종래의 폴리우레탄 탄성사의 100% 모듈러스와 비교하여 100% 신장시 응력이 0.23 내지 1.46 cN/dtex인, 더 높은 응력이 달성될 수 있다. 그러나, 이러한 기술은 145 내지 270%의 낮은 파단신도(break elongation)를 갖기 때문에, 탄성 직물을 형성할 때 가공에 견디기 어렵고 의류 소재에서 상기 형성된 탄성은 충분히 늘어나지 못하고 대신 불편하고 착용감이 열등한 의류를 만들게 된다.

높은 인장 강도를 갖는 폴리우레탄 탄성 섬유를 수득하기 위한 수단으로서, 몰 과량의 유기 디이소시아네이트 화합물을 양쪽 말단에 히드록실 기를 갖는 중합체 디올과 반응시킴으로써 예비중합체를 합성하고, 이어서 디아민 화합물을 상기 예비중합체와 반응시켜 수득한 폴리우레탄 우레아 중합체 용액을 사용하면서, 상기 중합체 용액을 90 내지 130℃의 온도 범위에서 방사하는 폴리우레탄 우레아의 제작 방법이 제안되었고(특허문헌 2), 6 내지 20개의 탄소를 갖는 탄화수소 기를 갖는 특정의 알킬설페이트 염 또는 설페이트 화합물을 첨가하는 방법이 제안되었다(특허문헌 3). 그러나 이러한 문헌은 300%에서의 탄성률 및 파단 강도를 언급하였을 뿐, 실제 탄성 직물을 형성할 때 늘어나게 하기 위해 100 내지 200% 신장시의 응력 및 회복력을 높이는 것에 관해서는 지시하지 않았다.

일본 특허 출원 제H6-86683호(심사) 일본 특허 출원 제H9·59821호(미심사) 일본 특허 제2968049호

본 발명의 목적은, 종래의 폴리우레탄 탄성 섬유와 비교하여 100 내지 200% 신장 시 단위 섬도 당 1.5 배 이상의 응력 및 회복력을 갖는 고성능 폴리우레탄 탄성 섬유를 사용함으로써, 얇고 가벼운 직물로도 편안한 착용감을 갖는 탄성 직물을 제공하는 것이다.

본 발명은 상기 언급한 문제를 해결하기 위해 이후 주어진 수단 중 임의의 것을 사용한다.

(1) 수평균 분자량이 최소 450이고 최대 1600인 폴리올, 유기 디이소시아네이트 화합물, 및 디아민 화합물로 형성된 폴리우레탄 탄성 섬유를 포함하는 탄성 직물.

(2) 상기 항목 (1)에 있어서, 폴리올의 분자량 비가 최소 2.0인 탄성 직물. 폴리올의 수평균 분자량에 대한 중량평균 분자량의 비는 최소 1.8이다.

(3) 상기 항목 (1) 또는 항목 (2)에 있어서, 저분자량 폴리올이 고분자량 폴리올과 블렌딩된 탄성 직물.

(4) 상기 항목 (1) 내지 항목 (3) 중 어느 하나에 있어서, 폴리올이 폴리에테르계 폴리올인 탄성 직물.

(5) 상기 항목 (1) 내지 항목 (4) 중 어느 하나에 있어서, 폴리올에 대한 유기 디이소시아네이트 화합물의 반응 당량 비(몰 비)가 2 미만인 탄성 직물.

(6) 상기 항목 (1) 내지 항목 (5) 중 어느 하나에 있어서, 폴리우레탄 탄성 섬유가 예비중합체 방법에 의해 용액-중합된 폴리우레탄 중합체 용액으로부터 방사된 탄성 직물.

(7) 상기 항목 (1) 내지 항목 (6) 중 어느 하나에 있어서, 폴리우레탄 중합체가 디아민 화합물과 함께 사슬 연장되고 중합체 고형물 중 5 내지 50 meq/kg의 말단 기 농도를 갖는 탄성 직물.

(8) 상기 항목 (1) 내지 항목 (7) 중 어느 하나에 있어서, 폴리우레탄우레아 중합체의 수평균 분자량이 40000 내지 150000인 탄성 직물.

(9) 상기 항목 (1) 내지 항목 (8) 중 어느 하나에 있어서, 폴리우레탄 탄성 섬유가 폴리우레탄우레아 중합체 용액의 건식 방사법에 의해 방사된 탄성 직물.

(10) 제1항에 있어서, 폴리우레탄우레아가 1.3 내지 1.7의 폴리올에 대한 디이소시아네이트의 몰 비(캡핑 비) 및 2.6 내지 3.8의 예비중합체의 %NCO 범위를 갖는 직물.

본 발명의 한 가지 실시양태에서, 직물은 분절성 폴리우레탄우레아로부터 제조된 스판덱스 섬유를 포함한다. 폴리우레탄우레아는 하기 사항을 포함한다:

(a) 450 내지 1600의 수평균 분자량을 갖는 폴리올(이는 600 내지 1100의 수평균 분자량을 갖는 폴리올을 포함한다);

(b) 디이소시아네이트, 예컨대 메틸렌 비스(페닐이소시아네이트)(MDI);

(c) 디아민 화합물, 예컨대 에틸렌디아민, 또는 각각 2 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 지방족 디아민과 지환족 디아민으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 디아민과의 그의 혼합물;

(d) 각각 2 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 지방족 아민과 지환족 아민으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 1급 또는 2급 모노아민.

폴리우레탄우레아는 1.2 내지 1.8, 예컨대 1.3 내지 1.7의 폴리올에 대한 디이소시아네이트의 몰 비 범위 및 2.6 내지 3.8의 예비중합체의 %NCO 범위를 가질 수 있다.

블렌딩 또는 공중합에 의해 2개 이상의 상이한 반복 단위를 갖는 폴리올이 사용될 수 있지만, 강도와 회복성 관점에서, 다음 2가지 유형, 즉 PTMG 및 3M-PTG를 블렌딩한 폴리올의 사용이 바람직하다[적절한 폴리올의 시판되는 예는 테라탄(Terathane)® 1000 및 테라탄® 650(미국 켄사스 위치타 소재의 인비스타(INVISTA))을 포함한다]. 다른 폴리올이 또한 PTMG, 3M-PTMG, 또는 이들 2가지 유형을 블렌딩한 폴리올의 성질이 손실되지 않는 한 임의의 방식으로 블렌딩되거나 공중합될 수 있다.

사용될 수 있는 폴리에테르 폴리올의 예는 에틸렌 옥시드, 프로필렌 옥시드, 트리메틸렌 옥시드, 테트라히드로푸란, 및 3-메틸테트라히드로푸란의 개환 중합 및/또는 공중합으로부터, 또는 각각의 분자 내에 12개 미만의 탄소 원자를 갖는 다가 알콜, 예컨대 디올 또는 디올 혼합물의 축합중합으로부터 2개 이상의 히드록시 기를 갖는 글리콜을 포함하고, 예컨대 에틸렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올 1,6-헥산디올, 네오펜틸 글리콜, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 1,7-헵탄디올, 1,8-옥탄디올, 1,9-노난디올, 1,10-데칸디올 및 1,12-도데칸디올을 포함한다. 선형 이작용성 폴리에테르 폴리올이 바람직하다. 폴리올은 약 450 내지 1600의 수평균 분자량을 가져야 한다. 더욱 구체적으로, 약 600 내지 약 1100의 수평균 분자량의 폴리(테트라메틸렌 에테르) 글리콜이 유용하다. 바람직한 수평균 분자량은 바람직한 분자량 범위를 벗어날 수 있는 2개 이상의 글리콜의 블렌드 또는 혼합물로 달성할 수 있다.

다음, 방향족, 지환족, 및 지방족 디이소시아네이트 화합물이 본 발명에 사용된 디이소시아네이트로서 사용될 수 있다. 방향족 디이소시아네이트 화합물의 예는 예를 들면 디페닐 메탄 디이소시아네이트 (이후 MDI로 약칭함), 톨릴렌 디이소시아네이트, 1,4-디이소시아네이트 벤젠, 크실릴렌 디이소시아네이트, 및 2,6-나프탈렌 디이소시아네이트 등을 포함한다. 지환족 및 지방족 디이소시아네이트의 예는 예를 들면 메틸렌 비스(시클로헥실 이소시아네이트) (이후 H12MDI로 약칭함), 이소포론 디이소시아네이트, 메틸 시클로헥산 2,4-디이소시아네이트, 메틸 시클로헥산 2,6-디이소시아네이트, 시클로헥산 1,4-디이소시아네이트, 헥사히드로크실릴렌 디이소시아네이트, 헥사히드로톨릴렌 디이소시아네이트, 옥타히드로 1,5-나프탈렌 디이소시아네이트 등을 포함한다.

이들 디이소시아네이트는 개별적으로 사용되거나, 2개 이상의 유형이 조합하여 사용될 수 있다.

이러한 디이소시아네이트 화합물 중에서도 바람직하게는 방향족 디이소시아네이트 화합물이 탄성 섬유를 위한 그 우수한 강도와 내열성 때문에 사용되고, MDI를 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 방향족 디이소시아네이트 화합물 중 하나 이상의 다른 유형은 MDI와 블렌딩되어 사용될 수 있다. MDI는 2,4'와 4,4'-MDI 이성질체의 블렌드일 수 있다. 한 가지 적절한 MDI 조성물은 90% 이상의 4,4'-MDI 이성질체, 예컨대 다우 케미칼(Dow Chemical)로부터의 이소네이트(Isonate) 125MDR™, 바이엘(Bayer)로부터의 데스모두르(Desmodur)^® 44M 및 바스프(BASF)로부터의 루프라네이트(Lupranate)^® M를 포함한다.

스판덱스를 위한 폴리우레탄우레아를 제조할 때, 글리콜 (예컨대 PTMEG)을 우선 MDI와, 선택적으로 존재하는 촉매와 반응시켜 NCO-종결된 예비중합체 또는 "캡핑된 글리콜"을 형성한다. 이러한 반응은 일반적으로 1 시간 내지 6 시간의 기간 동안 60 내지 95℃의 온도에서 적용된 열로 균일하게 블렌딩된 혼합물 형태로 수행된다. 각각의 반응 성분의 양, 즉 글리콜의 중량(W_글리콜) 및 MDI의 중량(W_mdi)은 하기 식과 같은 글리콜에 대한 MDI의 몰 비로서 정의되는 캡핑 비(CR)에 의해 조절된다:

CR = (W_mdi/MW_mdi) (W_글리콜/MW_글리콜)

상기 식에서, MW_mdi는 MDI의 분자량(250.26)이고 MW_글리콜은 글리콜의 수평균 분자량이다.

폴리올에 대한 디이소시아네이트 화합물의 반응 당량 비(몰 비 또는 캡핑 비)는 바람직하게는 1 초과 2 미만이다.

1.2 내지 1.8의 범위의 캡핑 비가 바람직하지만, 1.4 이상 1.6 미만이 더욱 바람직하다. 캡핑 비의 또 다른 적절한 범위는 1.3 내지 1.7이다. 이러한 범위 내에서, 탄성 섬유가 우수한 강도 및 회복성뿐만 아니라 우수한 가공성으로 수득될 수 있다. 그러나, 2 초과인 경우, 중합 동안 겔이 생성되기 때문에 방사가 문제를 나타내게 된다. 또한, 그 겔의 일부가 약한 실을 만들어내기 때문에 불안정성 품질을 만들어 낸다. 한편, 1.2 미만인 경우, 내열성은 더 열악해지고 파단 강 신도(stretch to break strength)가 낮아져서 품질에 문제가 발생한다.

디아민 화합물은 본 발명의 폴리우레탄 탄성 섬유를 위한 사슬 연장제이다. 높은 회복력은 디아민 화합물을 사용할 때 달성할 수 있다.

저분자량 디아민 화합물인 디아민 화합물의 예는 에틸렌-디아민, 1,2-프로판디아민, 1,3-프로판디아민, 2-메틸-1,5-펜탄디아민, 1,5-펜탄디아민, 1,2-디아민부탄, 1,3-디아민부탄, 1-아미노-3,3,5-트리메틸-5-아미노메틸시클로헥산, 2,2-디메틸-1,3-디아미노프로판, 1,3-디아미노-2,2-디메틸부탄, 2,4-디아미노-1-메틸 시클로헥산, 1,3-펜탄디아민, 1,3 시클로헥산 디아민, 비스(4-아미노 페닐)포스핀 옥시드, 헥사메틸렌디아민, 1,3-시클로헥실디아민, 헥사히드로메타페닐렌디아민, 2-메틸 펜타메틸렌디아민, 1,7-헵탄디아민, 1,8-옥탄디아민, 1,9-노난디아민, 1,10-데칸디아민, 1,12-도데칸디아민, 이소포론 디아민, 크실릴렌디아민, 비스(4-아미노 페닐) 포스핀 옥시드 등을 포함한다. 이들 중 하나 이상이 혼합되어 사용될 수 있다. 저분자량 디올 화합물, 예컨대 에틸렌 글리콜이 함께 그 성질이 손상되지 않는 정도까지 사용될 수 있다.

탄소수 2 내지 5의 디아민 화합물이 디아민 화합물을 위해 바람직하고, 우수한 신장률 및 탄성 회복력 등을 갖는 탄성사를 고려할 때 에틸렌디아민 70 몰% 이상을 함유하는 에틸렌 디아민 또는 디아민 혼합물을 사용하는 것이 특히 바람직하다. 이들 사슬 연장제에 덧붙여, 트리아민 화합물(예컨대 디에틸렌 트리아민 등)을 또한 사용하여 본 발명의 효과가 상실되지 않는 정도까지 분지 구조를 형성할 수 있다.

수득된 폴리우레탄 중합체의 분자량을 조절하기 위해, 사슬 연장 반응 시 사슬 종결제가 바람직하게 사용된다. 방사 후 실의 성질을 안정화시키는 것을 고려할 때 사슬 종결제와 관련한 사슬 연장제의 몰 비는 10 내지 20인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 14 내지 18일 것이다.

사용될 수 있는 이러한 사슬 종결제의 예는 모노-알콜 화합물, 예컨대 n-부탄올, 및 모노아민 화합물, 예컨대 디메틸아민, 디에틸아민, 시클로헥실 아민, 및 n-헥실 아민을 포함한다. 모노아민 화합물이 바람직하지만, 디에틸아민이 더욱 바람직하다. 사슬 종결제는 통상적으로 사슬 연장제와 블렌딩되어 사용된다.

폴리올, 유기 디이소시아네이트 화합물, 및 디아민 화합물로부터 중합된 폴리우레탄 탄성 섬유에 대해 상기 설명한 중합 방법은 특히 제한되지 않으며 용융 중합 방법 또는 용액 중합 방법뿐 아니라 다른 방법이 사용될 수 있지만, 용액 중합 방법이 더욱 바람직하다. 용액 중합 방법은 폴리우레탄 내에 겔과 같은 이질적인 물질이 덜 발생한다는 장점을 갖는다.

용액 중합 방법을 사용할 때, 폴리우레탄우레아 용액은, 유기 용매 내에, 예컨대 DMAc, DMF, DMSO, NMP, 또는 주요 성분으로서 이들을 사용하는 용액 내에, 원료 물질로서 폴리올, 유기 디이소시아네이트 화합물, 및 디아민 화합물 등을 사용하여 중합을 수행함으로써 수득될 수 있다. 이러한 반응 방법은 또한 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 각각의 원료 물질을 용액 내에 도입하고 이어서 용해시키고 적절한 온도까지 가열하여 반응을 유발하는 원-샷 방법(one-shot method), 또는 먼저 폴리올과 유기 디이소시아네이트 화합물을 반응시켜 무용매 시스템으로 예비중합체를 형성하고 이후에 상기 예비중합체를 용매 내에 용해시키고 사슬 연장을 위해 디아민 화합물과 반응시켜 폴리우레탄우레아를 합성시키는 예비중합체 방법을 포함한다. 상기 예비중합체 방법이 바람직하다.

또한, 하나 또는 두 유형의 촉매, 예컨대 아민계 촉매 및 유기 금속 촉매를 혼합하는 것이 폴리우레탄을 합성할 때 바람직하다.

아민 촉매의 예는 N,N-디메틸시클로헥실아민, N,N-디메틸벤질아민, 트리에틸 아민, N-메틸모르폴린, N-에틸모르폴린, N,N,N',N'-테트라메틸에틸렌 디아민, N,N,N',N'-테트라메틸-1,3-프로판디아민, N,N,N',N'-테트라메틸헥산 디아민, 비스-2-디메틸아민에틸에테르, N,N,N',N'-펜타메틸디에틸렌트리아민, 테트라메틸구아니딘, 트리에틸렌디아민, N,N'-디메틸피페라진, N-메틸-N'-디메틸아미노에틸-피페라진, N-(2-디메틸아미노에틸)모르폴린, 1-메틸이미다졸, 1,2-디메틸이미다졸, N,N-디메틸아미노에탄올, N,N,N'-트리메틸아미노에틸에탄올아민, N-메틸-N'-(2-히드록시에틸) 피페라진, 2,4,6-트리스(디메틸아미노메틸)페놀, N,N-디메틸아미니헥사놀, 및 트리에탄올아민 등을 포함한다.

유기 금속 촉매의 예는 주석 옥타노에이트, 디부틸주석 디라우레이트, 철 옥타노에이트 디부틸 등을 포함한다.

상기 수득된 폴리우레탄우레아 중합 용액 내에 폴리우레탄 농도는 특별히 제한되지 않지만, 수득된 탄성사의 신축성 및 회복성, 폴리우레탄의 분자량 및 용액 점도를 고려하면, 상기 용액 내의 중합체 고형물은 바람직하게는 20 내지 60 중량%이다. 30 내지 50 중량% 사이가 더욱 바람직하고, 35 내지 45 중량% 사이가 또한 바람직하다.

상기 수득된 폴리우레탄우레아 중합 용액에서 폴리우레탄의 디아민 화합물로부터 유래된 말단 기 농도는 바람직하게는 5 내지 50 meq/kg, 더욱 바람직하게는 10 내지 45 meq/kg이다. 말단 기 농도가 50 meq/kg보다 높아지면, 중합체의 분자량은 줄어들고 대신 응력 및 회복력이 낮아진다. 또한, 말단 기 농도가 10 meq/kg 미만이면, 일부가 분자량 증가와 함께 겔화되어 낮은 강도 및 탄성의 영역이 발생함에 따라 일관되지 못한 품질을 야기하고, 이는 용액 점도를 고려하여 농도를 높이기가 어렵기 때문에 생산성을 낮춘다라고 하는 문제를 야기한다.

또한, 폴리우레탄 탄성사의 디아민 화합물로부터 유래된 말단 기 농도는 다음과 같이 측정된다. DMAc를 폴리우레탄 용액에 첨가하여 1.77 중량%의 폴리우레탄 농도의 용액을 제조한다. 이어서, 미츠비시 케미칼(Mitsubishi chemical)에 의해 제조된 자동 적정장치 GT-100을 이용하여, p-톨루엔 술폰산(0.01N)으로 전위차 적정을 수행하여 1차 아민 및 2차 아민의 총 함량(A)를 수득한다. 다음에, 살리실산 무수물(20% 이소프로필 알콜 용액)을 유사하게 조절된 폴리우레탄 용액에 첨가하고 1급 아민과 반응시키고, 이후, p-톨루엔 술폰산(0.01N)을 사용하여 2급 아민 상에 전위차 적정을 하여 2급 아민 함량(B)을 구한다. 아민 화합물로부터 유도된 말단 기 농도는 하기 식에 따라 계산된다:

유효 말단 아민가(meq/kg) = (A)-(B)

부가적인 실시양태에서, 스판덱스를 제조하기 위해 유용한 폴리우레탄우레아를 캡핑 반응을 완료한 후 NCO 기의 중량%로 설명할 수 있다. 글리콜 분자로부터의 모든 히드록시(-OH) 기가 MDI로부터의 이소시아네이트(-NCO) 기에 의해 소모되어 우레탄 기를 형성할 때 캡핑 반응이 완료된 후, 예비중합체상에 남아 있는 NCO 기의 중량%, %NCO를 측정할 수 있다. 이렇게 실험적으로 측정된 %NCO는 다음과 같이 캡핑 비(CR)에 의해 측정된 이론적으로 계산된 %NCO 결과와 일치해야 한다:

본 발명의 한 가지 실시양태에서, 예비중합체의 바람직한 %NCO 범위는 2.60 내지 3.80이다.

높은 회복성과 강도를 갖는 섬유를 수득하는 관점에서, 본 발명에 사용된 폴리우레탄우레아 중합체의 수평균 분자량은 바람직하게는 수평균 분자량으로 40000 내지 150000의 범위 내에 있다. 또한, 분자량은 GPC로 측정하여 폴리스티렌으로 환산한다.

폴리우레탄 탄성 섬유 내에 함유될 수 있는 자외선 흡수제, 산화방지제, 및 내 가스 안정화제(gas resistant stabilizer)의 예는 장애 페놀 의약, 예컨대 BHT 및 스미토모 케미칼(Sumitomo Chemical)의 "스밀라이저(Sumilizer)" GA-80, 다양한 벤조트리아졸계 의약, 예컨대 "티누빈(Tinuvin)", 인계 의약, 예컨대 스미토모 케미칼의 "스밀라이저" P-16, 다양한 장애 아민 의약, 예컨대 "티누빈", 무기 안료, 예컨대 산화 아연, 산화 티타늄, 또는 카본 블랙, 금속성 비누, 예컨대 스테아르산 마그네슘, 및 은, 아연, 또는 그들의 화합물을 함유하는 살균제, 탈취제, 윤활제, 예컨대 실리콘 오일 또는 광유 등, 다양한 대전방지제, 예컨대 황산 바륨, 산화 세륨, 베타인, 및 포스페이트를 포함한다. 특히 광 및 다양한 산화 질소에 대한 내성을 추가로 증가시키기 위해, 제펜 히드라진, 인크.(Japan Hydrazine, Inc.)에 의해 제조된 HN-150과 같은 산화 질소 스캐빈저, 스미토모 케미칼의 "스밀라이저" GA-80과 같은 열 산화 안정화제, 스미토모 케미칼의 "스밀라이저" 300#622와 같은 광 안정화제 등이 사용될 수 있다.

이들 시약들을 방사할 때까지 폴리우레탄 용액에 첨가할 수 있고, 그의 첨가 또는 블렌딩 방법은 재량껏 선택될 수 있다. 대표적인 방법으로서, 방사 용액에 첨가한 후 정적 혼합기, 또는 교반 방법에 의한 블렌딩이 바람직하게는 사용된다. 첨가제는 바람직하게는 이 시점에 용액에 첨가된다. 용액을 사용하여 첨가제가 폴리우레탄 용액 내에 균일하게 첨가되게 할 수 있다.

용액 중합 방법에 의해 수득된 폴리우레탄을 방사하여 폴리우레탄 탄성 섬유를 형성할 때 방사 방법은 특별히 제한되지 않고, 건식 방사 및 습식 방사와 같은 공지된 방법이 적절히 사용될 수 있다. 그러나, 생산성을 고려할 때 얇은 실로부터 두꺼운 실까지 모든 섬도에 대해 안정한 방사가 가능하다는 견지에서 건식 방사가 바람직하다.

본 발명의 폴리우레탄 탄성사의 섬도는 단면 형상 등에 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 실의 단면 형상은 원형이거나 편평할 수 있다.

또한, 건식 방사법은 특별히 제한되지 않고, 방사는 방사 장치 및 바람직한 특성과 맞는 방사 조건 등을 적절히 선택함으로써 수행될 수 있다.

예를 들면, 폴리우레탄 탄성 섬유의 잔류 변형 및 초기 응력은 특히 권취기에 대한 고데트(Godet) 롤러의 속도 비에 영향을 받기 쉽기 때문에, 상기 특성은 바람직하게는 실의 최종 용도에 따라 적절하게 결정되고, 일반적으로, 권취기에 대한 고데트 롤러의 속도 비가 바람직하게는 1.1 내지 1.8의 범위 내가 되도록 권취한다. 또한, 수득된 폴리우레탄 탄성 섬유의 강도를 향상시키는 것을 고려할 때, 250m/min 이상의 방사 속도가 바람직하다.

본 발명의 직물은 위에서 설명한 바와 같이 폴리우레탄 탄성 섬유를 사용하여 구성된다. 직물은 폴리우레탄 탄성 섬유만으로 구성될 수 있지만, 본 발명의 효과는 혼용 탄성 직물(여기서 예를 들면 폴리에스테르사 또는 나일론사 등이 함께 혼용된다)에서도 달성될 수 있다.

달리 말하면, 폴리우레탄 탄성 섬유와 폴리에스테르사 또는 나일론사를 혼용하여 제조된 소재는, 종래의 폴리우레탄 탄성 섬유에서 44 dtex의 실 섬도를 사용하여서는 달성할 수 없었던 본 발명에 설명된 폴리우레탄 탄성 섬유에서 33 dtex 또는 22 dtex의 섬도로 컴프레션 핏(compression fit)을 달성하여, 직물의 박막화 및 경량화가 가능하기 때문에 의류의 착용감을 향상시키는 더 얇고 가벼운 소재로 편안한 컴프레션과 착용감을 가능하게 할 수 있을 것이다.

또한, 직물은 니트와 제직물용으로도 사용될 수 있다. 니트 직물의 경우 워프 니트(warp knit), 웨프트 니트(weft knit) 또는 서큘러 니트(circular knit)로 사용될 수 있고, 평직물(plain fabric), 능직(twill weave) 등과 같은 임의의 제직 구조로 사용될 수 있다.

실시예

본 발명은 다음 실시예를 사용하여 상세하게 설명될 것이다. 그러나, 본 발명은 이들 실시양태에 의해 제한되지 않는다.

폴리우레탄 탄성 섬유의 응력 및 회복력의 측정

폴리우레탄 탄성 섬유의 응력 및 회복력을 구하기 위해 인스트론(Instron) 550 인장 강도 시험 기계를 사용하여 폴리우레탄 탄성 섬유를 측정하였다.

5 cm 길이의 시료를 50 cm/min의 인장 강도로 200% 신장시키고 5회 반복하였다. 제1 회의 응력 및 제5 회의 응력 및 회복력을 측정하였다.

탄성 직물의 생성 및 평가

44 dtex 폴리우레탄 탄성 섬유를 그 길이의 세 배까지 신장시키고 800T/m의 꼬임 속도로 폴리아미드 가공사(토레이, 인크(Toray, Inc.)에 의해 제조된 상표명 "쿠페(Kupe)", 33 DTEX, 26 필라멘트)로 감아 좌회선(S-twist) 및 우회선(Z-twist)을 갖는 한 번 감은 실(single covered yarn, SCY)을 만들었다.

또한, 좌회선 SCY를 1.0g 니팅 장력으로 판스트(Panst) 니팅기(로나티(Lonati), 400 니들 수)의 공급 개구 1,3으로 공급하고, 우회선 SCY는 2,4 개구로 공급하고 니팅하여 니팅된 직물을 만들었다.

이어서, 상기 니트 직물의 염색 가공을 이하 지시한 바와 같이 수행하여 니팅된 타이츠(tights)를 수득하였다.

(1) 프리셋: 진공 건조됨, 90℃×10 min

(2) 염색: 치바 스페샬티 케미칼즈, 인크.(Chiba Specialty Chemicals, Inc.)에 의해 제조된 염료 "라나셋(Lanaset)" (등록된 상표명) 블랙(Black) B 2.0 owf%를 사용하여 90℃에서 60분 동안 처리하여 흑색으로 염색하였다. 염색할 때 pH는 아세트산 및 황산 암모늄으로 조정하였다.

(3) 마지막으로, 연화 처리를 실시하고 세트 공정(판스트 세팅 기계(Panst Setting Machine), 세트: 115℃ x 10초, 건조: 120℃ x 30초)을 통해 완료하였다.

수득된 니팅된 직물의 신축성 및 지지력을 다음과 같이 관능 평가하였다:

실시예 1

분자량 1000의 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜 (PTMEG) 390g과 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트 (MDI) 151.12g을 무용매 상태에서 80℃에서 3 시간 동안 질소 분위기에서 반응시켜 예비중합체를 수득하였다. 반응 후 잔류 이소시아네이트 기는 3.33 중량%이었다.

수득된 예비중합체 540g을 DMAc 1166g 내에 용해시키고, 10 중량% 에틸렌디아민/DMAc 용액 132.48g이 10 중량% 디에틸아민/DMAc 용액 9.76g과 블렌딩된 사슬 연장제 용액을 40℃에서 격렬하게 교반하면서 첨가하여 농도 30 중량%의 점도 조절된 중합체 용액을 수득하였다. 이러한 중합체 용액의 디아민 화합물에 의해 유래된 말단 기 농도는 24meq/kg이었다.

이러한 폴리우레탄 중합체 용액에 t-부틸디에탄올아민과 메틸렌-비스(4-시클로헥실이소시아네이트)를 반응시켜 생성된 폴리우레탄 용액을 p-크레오졸 및 디비닐 벤젠의 축합 중합체와 2:1 중량비로 블렌딩하고, 이어서 DMAc를 첨가하고, 30 중량% 첨가제 용액을 제조하였다. 폴리우레탄 중합체 용액 96 중량부를 첨가제 용액 4 중량부와 블렌딩하여 방사 원액을 제조하였다. 이를 권취기에 대한 고데트 롤러의 속도 비를 1.25로 하여 650m/min의 속도로 건식방사하여 33 DTEX 4 필라멘트사를 수득하였다.

수득된 실의 특성은 표 1에 나타내고, 수득된 니트 직물에 대한 신장성 및 지지력에 대한 관능 평가의 결과를 표 2에 나타낸다.

실시예 2

650의 분자량을 갖는 PTMEG 35 중량부를 1400의 분자량을 갖는 PTMEG 65 중량부와 블렌딩함으로써 1000의 분자량까지 조정된 PTMEG를 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 조건하에, 첨가제 용액을 중합된 폴리우레탄 중합체 용액에 첨가함으로써 방사 원액을 제조하여 방사를 수행하였다.

수득된 실의 특성을 표 1에 나타내고, 니트 직물에 대한 신축성 및 지지력에 대한 관능 평가 결과를 표 2에 나타낸다.

실시예 3

650의 분자량을 갖는 PTMEG 390 g을 MDI 210g과 무용매 상태에서 80℃에서 3시간 동안 질소 분위기에서 반응시켜 예비중합체를 수득하였다. 반응 후 잔류 이소시아네이트 기는 3.36 중량%이었다.

수득된 예비중합체 600g을 DMAc 1294.78g 내에 용해하고, 10 중량% 에틸렌디아민/DMAc 용액 149.04g이 10 중량% 디에틸아민/DMAc 용액 8.78g와 블렌딩된 사슬 연장제 용액을 40℃에서 격렬하게 교반하면서 첨가하여 농도 30 중량%의 점도 조절된 중합체 용액을 수득하였다. 이러한 중합체 용액의 디아민 화합물로부터 유래된 말단 기 농도는 19.5 meq/kg이었다.

실시예 1과 동일한 방식으로 첨가제 용액을 폴리우레탄 중합체 용액 내에 블렌딩하여 방사 원액을 제조하고 방사를 수행하였다. 수득된 실의 특성을 표 1에 나타내고, 니트 직물에 대한 신축성 및 지지력에 대한 관능 평가 결과를 표 2에 나타낸다.

실시예 4

1400의 분자량을 갖는 PTMEG 400 g을 MDI 121.42g과 무용매 상태에서 80℃에서 3시간 동안 질소 분위기에서 반응시켜 예비중합체를 수득하였다. 반응 후 잔류 이소시아네이트 기는 3.22 중량%이었다.

수득된 예비중합체 520g을 DMAc 1122.66g 내에 용해하고, 10 중량% 에틸렌디아민/DMAc 용액 123.86g이 10 중량% 디에틸아민/DMAc 용액 12.16g와 블렌딩된 사슬 연장제 용액을 40℃에서 격렬하게 교반하면서 첨가하여 농도 30 중량%의 점도 조절된 중합체 용액을 수득하였다. 이러한 중합체 용액의 디아민 화합물로부터 유래된 말단 기 농도는 31 meq/kg이었다.

실시예 5

1000의 분자량을 갖는 PTMEG 50 중량부를 1800의 분자량을 갖는 PTMEG 50 중량부와 블렌딩함으로써 1400의 분자량까지 조절된 PTMEG를 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 4와 동일한 조건하에, 첨가제 용액을 중합된 폴리우레탄 중합체 용액에 첨가함으로써 방사 원액을 제조하여, 방사를 수행하였다.

실시예 6

1000의 분자량을 갖는 PTMEG 62.5 중량부를 1800의 분자량을 갖는 PTMEG 37.5 중량부와 블렌딩함으로써 1200의 분자량까지 조절된 PTMEG 400g을 무용매 상태에서 80℃에서 3시간 동안 질소 분위기에서 MDI 137.50g과 반응시켜 예비중합체를 수득하였다. 반응 후 잔류 이소시아네이트 기는 3.38 중량%이었다.

수득된 예비중합체 535g을 DMAc 1152.04g 내에 용해하고, 10 중량% 에틸렌디아민/DMAc 용액 133.92g이 10 중량% 디에틸아민/DMAc 용액 10.52g와 블렌딩된 사슬 연장제 용액을 40℃에서 격렬하게 교반하면서 첨가하여 농도 30 중량%의 점도 조절된 중합체 용액을 수득하였다. 이러한 중합체 용액의 디아민 화합물로부터 유래된 말단 기 농도는 26 meq/kg이었다.

비교실시예 1

1800의 분자량을 갖는 PTMEG 400 g을 무용매 상태에서 90℃에서 2시간 동안 질소 분위기에서 MDI 87.78g과 반응시켜 예비중합체를 수득하였다. 반응 후 잔류 이소시아네이트 기는 2.22 중량%이었다.

수득된 예비중합체 485g을 DMAc 1071.67g 내에 용해하고, 10 중량% 에틸렌디아민/DMAc 용액 79.58g이 10 중량% 디에틸아민/DMAc 용액 10.41g와 블렌딩된 사슬 연장제 용액을 40℃에서 격렬하게 교반하면서 첨가하여 농도 30 중량%의 점도 조절된 중합체 용액을 수득하였다. 이러한 중합체 용액의 디아민 화합물로부터 유래된 말단 기 농도는 28 meq/kg이었다.

비교실시예 2

1800의 분자량을 갖는 PTMEG 400 g을 무용매 상태에서 90℃에서 2시간 동안 질소 분위기에서 MDI 105.56g과 반응시켜 예비중합체를 수득하였다. 반응 후 잔류 이소시아네이트 기는 3.32 중량%이었다.

수득된 예비중합체 505g을 DMAc 1084.80g 내에 용해하고, 10 중량% 에틸렌디아민/DMAc 용액 124.06g이 10 중량% 디에틸아민/DMAc 용액 16.24g와 블렌딩된 사슬 연장제 용액을 40℃에서 격렬하게 교반하면서 첨가하여 농도 30 중량%의 점도 조절된 중합체 용액을 수득하였다. 이러한 중합체 용액의 디아민 화합물로부터 유래된 말단 기 농도는 40 meq/kg이었다.

실시예 7 내지 19에 대해 하기의 시험 방법을 사용하였다:

캡핑된 글리콜의 NCO 함량은 문헌[S. Siggia, "Quantitative Organic Analysis via Functional Group", 3rd Edition, Wiley & Sons, New York, pages 559-561 (1963)]의 방법에 따라 측정하였다.

스판덱스 섬유의 강도 및 탄성 특성을 ASTM D 2731-72의 일반적인 방법에 따라 측정하였다. 세 가닥의 실, 2-인치(5-cm) 게이지 길이 및 0-300% 신장률 주기를 각각의 측정에 사용하였다. 샘플들을 분 당 50 cm의 일정한 신장률로 5회 반복하였다. 로드 파워 (load power, TP2), 즉 초기 연장 동안 스판덱스 상의 응력을 200% 연장시 제1 주기 상에서 측정하고, 그램/데니어로서 보고하였다. 언로드 파워 (unload power, TM2)는 제5 언로드 주기 동안 200%의 연장시 응력이며 역시 그램/데니어로서 보고하였다. 파단신도(ELO) 및 비강도 (TEN)를 제6 연장 주기 상에서 측정하였다. 퍼센트 세트는 또한 5개의 0 내지 300% 신장/완화 주기에 도입된 샘플 상에서 측정하였다. 퍼센트 세트, %세트는 다음과 같이 계산하였다:

%세트 = 100(L_f-L₀)/L₀

상기 식에서, L_o 및 L_f는 5개의 신장/완화 주기 전후에 장력 없이 직선을 유지할 때 각각 필라멘트(실) 길이이다.

부가적으로, 0 내지 300% 신장 주기 대신, 140 데니어의 스판덱스 가닥을 고정된 장력까지, 예를 들면 15 그램의 힘까지 주기적으로 연장하였다. 로드 파워, 언로드 파워 및 %세트를 비롯한 응력-변형 특성을 측정하고 기록하였다.

대안적으로, 스판덱스 섬유의 인장 특성을 텍스테크노 그립(Textechno grip)이 장착된 인스트론 인장 시험기를 사용하여 제1 주기에서 파괴점까지 측정하였다. 200% 신장시 로드 파워(TT2), 파단신도(TEL) 및 파괴 비강도(TTN)를 기록하였다.

실시예 7

공기압 구동 교반기, 가열 맨틀 및 열전대쌍 온도 측정기가 장착된 2000 ㎖ 용량의 파이렉스(Pyrex)^® 유리 반응 케틀을 테라탄^® 1000 글리콜 (미국 켄사스 위치타 및 델라웨어 윌밍톤 소재의 인비스타, S.a.r.L.로부터 시판됨) 250.0 g 및 용융 이소네이트 125MDR (미시간 미들랜드 소재의 더 다우 캄파니로부터 시판됨) 93.88 g로 채웠다. 반응 혼합물을 교반하고 질소 분위기로 글로브 박스 안에서 90℃까지 가열하고, 이 온도에서 120분 동안 연속적으로 교반하면서 유지하여 예비중합체의 형성을 위한 반응을 완결하였다. 캡핑된 글리콜 예비중합체의 NCO 함량, 또는 %NCO를 측정하여 2.962이 되었다. 이 점성 예비중합체에, 628.91 g의 N,N-디메틸아세트아미드 (DMAc)를 격렬하게 교반하면서 첨가하였다. 일단 예비중합체가 용매 내에 완전히 용해되면, 모두 DMAc 용액의 g 당 2.0 밀리당량의 농도인, 사슬 연장제 용액 (에틸렌디아민 및 2-메틸-1,5-펜탄디아민을 90 대 10의 몰비로 함유함) 123.35 g 및 사슬 종결제 용액 (디에틸아민을 함유함) 4.75 g의 혼합물을 교반하면서 10초 내에 희석되고 용해된 예비중합체 용액 내에 첨가하였다. 생성된 점성 중합체 용액을 연속 교반을 통해 또 다른 15분 동안 혼합되도록 하였고, 이어서 섬유로 방사하기 위해 날겐(Nalgene)^® 플라스틱 병에 저장하였다.

실시예 8

성분 양과 예비중합체의 측정된 %NCO에서의 다음과 같은 변화를 제외하고는 실시예 7과 동일한 절차 및 성분을 사용하여 실시예 8 중합체 용액을 제조하였다:

실시예 9

성분 양과 예비중합체의 측정된 %NCO에서의 다음과 같은 변화를 제외하고는 실시예 7과 동일한 절차 및 성분을 사용하여 실시예 9 중합체 용액을 제조하였다:

실시예 10

성분 양과 예비중합체의 측정된 %NCO에서의 다음과 같이 변화를 제외하고는 실시예 7과 동일한 절차 및 성분을 사용하여 실시예 10 중합체 용액을 제조하였다:

실시예 11

테라탄^® 650 글리콜 (미국 켄사스 위치타 및 델라웨어 윌밍톤 소재의 인비스타, S.a.r.L.로부터 시판됨)이 테라탄^® 1000 대신 사용된 것을 제외하고는, 실시예 7과 동일한 절차 및 성분을 사용하여 실시예 11 중합체 용액을 제조하였다. 따라서, 성분 양과 예비중합체의 측정된 %NCO에서의 변화가 또한 다음과 같이 이루어졌다:

실시예 12

성분 양과 예비중합체의 측정된 %NCO가 다음과 같이 변화된 것을 제외하고는 실시예 11과 동일한 절차 및 성분을 사용하여 실시예 12 중합체 용액을 제조하였다:

실시예 13

여전히 그램 당 2.0 밀리당량의 농도인 사슬 연장제 용액이 에틸렌디아민과 2-메틸-1,5-펜탄디아민의 80 대 20의 몰비 혼합물로 구성된 것을 제외하고는, 실시예 11과 동일한 절차 및 성분을 사용하여 실시예 13 중합체 용액을 제조하였다. 성분 양과 예비중합체의 측정된 %NCO에서의 변화가 또한 다음과 같이 이루어졌다:

실시예 14

성분 양과 예비중합체의 측정된 %NCO가 다음과 같이 변화된 것을 제외하고는 실시예 7과 동일한 절차 및 성분을 사용하여 실시예 8 중합체 용액을 제조하였다:

실시예 15

여전히 그램 당 2.0 밀리당량의 농도인 사슬 연장제 용액이 DMAc 내에 에틸렌디아민으로만 구성된 것을 제외하고는, 실시예 11과 동일한 절차 및 성분을 사용하여 실시예 15 중합체 용액을 제조하였다. 성분 양과 예비중합체의 측정된 %NCO에서의 변화가 또한 다음과 같이 이루어졌다:

실시예 16

성분 양과 예비중합체의 측정된 %NCO가 다음과 같이 변화된 것을 제외하고는 실시예 15와 동일한 절차 및 성분을 사용하여 실시예 16 중합체 용액을 제조하였다:

비교실시예 3

테라탄^® 1800 글리콜 (켄사스 위치타 및 델라웨어 윌밍톤 소재의 인비스타, S.a.r.L.로부터 시판됨)이 테라탄^® 1000 대신 사용된 것을 제외하고는, 실시예 7과 동일한 절차 및 성분을 사용하여 비교실시예 3 중합체 용액을 제조하였다. 따라서, 성분 양과 예비중합체의 측정된 %NCO에서의 변화가 또한 다음과 같이 이루어졌다:

실험실에서 제조된 상기 중합체 용액을 건식 방사 공정을 통해 40-데니어, 3-필라멘트 사로 방사하였다. DMAc 용매를 15 lbs/hr의 속도로 방사 셀을 통해 플러싱하면서 400℃의 가열된 질소 기체로 제거하였다. 셀 벽 온도를 다중 가열 대역에서 290 내지 210℃ 사이로 조절하였다. 건조된 실에 윤활성 피니시를 도포하고 분 당 667 야드 속도(ypm)로 방사 셀의 바닥에서 튜브 상에 권취하였다. 실온에서 튜브 상에 24 시간 시효경화한 후 에즈-스펀사(as-spun yarn)의 인장 특성을 측정하여 하기 표 3에 나타냈다.

본 발명의 실시예 7 내지 16은 비교실시예 3보다 상당히 높은 모듈러스(로드 파워 TP2 및 TT2) 및 높은 회복력(언로드 파워 TM2)을 나타낸다는 것을 알 수 있다.

실시예 17

중합체 용액을 실시예 9와 동일한 방식으로 제조하였고, 140-데니어, 10-필라멘트사로 방사하였다. 방사 벽으로 전달된 가열된 질소 기체는 20 lbs/hr의 유속으로 400℃이었다. 셀 벽 온도를 다중 가열 대역에서 290 내지 210℃ 사이로 조절하였다. 건조된 실에 윤활성 피니시를 도포하고 분 당 667 야드의 속도(ypm)로 방사 셀의 바닥에서 튜브 상에서 권취하였다.

실시예 18

중합체 용액을 실시예 11과 동일한 방식으로 제조하였고, 권취 속도가 분 당 600 야드(ypm)였다는 것을 제외하고는 실시예 17과 동일한 방사 조건을 사용하여 140-데니어, 10-필라멘트사로 방사하였다.

실시예 19

중합체 용액을 실시예 12와 동일한 방식으로 제조하였고, 실시예 18과 동일한 방사 조건을 사용하여 140-데니어, 10-필라멘트사로 방사하였다.

비교실시예 4

라이크라(LYCRA)® T162C 스판덱스 섬유를 제조하는 상업적 생산으로부터 중합체 용액을 수득하였고, 실시예 17과 동일한 방사 조건을 사용하여 140-데니어, 10-필라멘트사로 방사하였다.

비교실시예 5

라이크라® T127 스판덱스 섬유를 제조하는 상업적 생산으로부터 중합체 용액을 수득하였고, 실시예 17과 동일한 방사 조건을 사용하여 140-데니어, 10-필라멘트사로 방사하였다.

실온에서 튜브 상에 24 시간 시효경화 후 에즈-스펀 140-데니어사의 인장 특성을 측정하여 표 4에 나타냈다:

표 4로부터 본 발명의 실시예 17 내지 19는 종래의 공업용 제품(비교실시예 4 및 5)과 비교하여 상당히 더 높은 모듈러스(또는 로드 파워 TP2) 및 더 높은 회복력(또는 언로드 파워 TM2)을 갖는다는 것을 알 수 있다.

Claims

수평균 분자량이 최소 450이고 최대 1600인 폴리에테르계 폴리올, 유기 디이소시아네이트 화합물, 및 디아민 화합물로 형성된 폴리우레탄 탄성 섬유를 포함하는 탄성 직물이며,
폴리올에 대한 유기 디이소시아네이트 화합물의 반응 당량 비(몰 비 또는 캡핑(capping) 비)가 1.3:1 내지 1.7:1의 범위인 탄성 직물.
제1항에 있어서, 폴리올의 수평균 분자량에 대한 중량평균 분자량의 비가 최소 1.8인 탄성 직물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 폴리올은 각 폴리올이 상이한 분자량을 갖는 두 가지 폴리올의 블렌드인 탄성 직물.
삭제
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제1항 또는 제2항에 있어서, 폴리우레탄 탄성 섬유가 예비중합체 방법에 의해 용액-중합된 폴리우레탄 중합체 용액으로부터 방사된 탄성 직물.
제6항에 있어서, 폴리우레탄 중합체가 디아민 화합물로부터 유래된 말단기를 5 내지 50 meq/kg의 농도로 갖는 탄성 직물.
제6항에 있어서, 폴리우레탄 중합체의 수평균 분자량이 폴리스티렌으로 환산할 때 40000 내지 150000인 탄성 직물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 폴리우레탄 탄성 섬유가 폴리우레탄 중합체 용액을 건식 방사함으로써 방사된 탄성 직물.
제6항에 있어서, 폴리우레탄 중합체가 2.6 내지 3.8의 예비중합체의 %NCO 범위를 갖는 탄성 직물.