KR20240076116A - Method for preparing polyurethanurea elastic yarn with improved heat resistance and elasticity recovery - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴리올과 디이소시아네이트 중합물로 이루어진 폴리우레탄우레아 탄성사의 제조방법에 있어서, 폴리올과 디이소시아네이트를 사용하여 캡핑비(CR) 1.30 내지 1.65인 예비중합체를 제조하고, 트리메틸올프로판을 폴리우레탄우레아 원사 중량 대비 0.2 중량% 내지 5.0 중량% 함량으로 첨가하는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄우레아 탄성사의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 의하면 신축 특성(신도)을 유지하면서, 내열성과 회복탄성이 개선되는 폴리우레탄우레아 탄성사 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing polyurethane-urea elastic yarn consisting of a polyol and diisocyanate polymer, using polyol and diisocyanate to prepare a prepolymer with a capping ratio (CR) of 1.30 to 1.65, and trimethylolpropane to polyurethane-urea yarn. It relates to a method for manufacturing polyurethane urea elastic yarn, which is characterized in that it is added in an amount of 0.2% to 5.0% by weight relative to the weight. According to the present invention, polyurethane with improved heat resistance and resilience while maintaining elastic properties (elongation). It relates to urea elastic yarn and its manufacturing method.

Description

내열성 및 회복탄성이 우수한 폴리우레탄우레아 탄성사 및 그의 제조방법{METHOD FOR PREPARING POLYURETHANUREA ELASTIC YARN WITH IMPROVED HEAT RESISTANCE AND ELASTICITY RECOVERY}Polyurethane urea elastic yarn with excellent heat resistance and recovery and its manufacturing method {METHOD FOR PREPARING POLYURETHANUREA ELASTIC YARN WITH IMPROVED HEAT RESISTANCE AND ELASTICITY RECOVERY}

본 발명은 내열성 및 회복탄성이 우수한 폴리우레탄우레아 탄성사 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 트리메틸올프로판 첨가 시의 문제점을 개선하여 내열성과 회복탄성이 개선되면서도 신도 저하 문제가 없는 폴리우레탄우레아 탄성사 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a polyurethane-urea elastic yarn with excellent heat resistance and resilience and a method for manufacturing the same. More specifically, it relates to a polyurethane-urea yarn with improved heat resistance and resilience and without a decrease in elongation problem by improving problems when adding trimethylolpropane. It relates to elastic yarn and its manufacturing method.

폴리우레탄우레아 탄성사는 우수한 탄성 특성을 가지기 때문에 예를 들면 이너웨어, 스타킹, 스포츠웨어, 컴프레션 웨어, 기저귀 등 신축성이나 피트성이 요구되는 다양한 제품에 광범위하게 사용되고 있다. Because polyurethane urea elastic yarn has excellent elastic properties, it is widely used in various products that require elasticity and fit, such as innerwear, stockings, sportswear, compression wear, and diapers.

폴리우레탄우레아 탄성사는 일반적으로 폴리올과 과량의 디이소시아네이트 화합물을 반응시켜 폴리올의 양 말단에 이소시아네이트기를 가지는 예비중합체를 얻고, 수득된 예비중합체를 용해시킨 용액에 쇄연장제를 첨가하고 쇄종지제를 반응시키는 단계를 거쳐 폴리우레탄우레아 방사원액을 만든 후, 건식 및 습식 방사에 의해 제조한다. Polyurethane-urea elastic yarn is generally made by reacting polyol with an excess of diisocyanate compound to obtain a prepolymer having isocyanate groups at both ends of the polyol, adding a chain extender to the solution in which the obtained prepolymer is dissolved, and reacting with a chain stopper. After making the polyurethane-urea spinning solution through the following steps, it is manufactured by dry and wet spinning.

일반적으로 폴리우레탄우레아 탄성사는 일반적인 의류 분야에 사용될 경우에, 나일론, 폴리에스터, 면, 실크, 울 등의 다른 소재와 교편직된 후 재단, 봉제, 마감 가공 등 제조 공정을 거쳐 제품화된다. 이와 같이 다른 소재와 교편직하는 경우에, 상대사(나일론, 면, 실크, 울 등)와의 편직 후 실시되는 후가공에서 높은 열에 의해 열적 취화가 발생하며, 이는 원단의 파워 및 회복력이 저하되는 등의 문제를 유발하게 된다. 또한 폴리우레탄우레아 탄성사는 내열성이 취약하기 때문에 다른 소재와 혼방하여 사용할 경우 130℃ 정도에서 고온에서 염색하는 것이 어렵기 때문에 다양한 용도로 사용되고 있음에도 불구하고 그 용도에 제약을 받고 있다. In general, when polyurethane-urea elastic yarn is used in general clothing, it is interwoven with other materials such as nylon, polyester, cotton, silk, and wool, and then goes through manufacturing processes such as cutting, sewing, and finishing to be commercialized. In the case of cross-knitting with other materials like this, thermal embrittlement occurs due to high heat in the post-processing performed after knitting with the partner yarn (nylon, cotton, silk, wool, etc.), which reduces the power and recovery of the fabric. It causes problems. In addition, polyurethane-urea elastic yarn has poor heat resistance, so when mixed with other materials, it is difficult to dye at a high temperature of about 130℃, so although it is used for various purposes, its uses are limited.

본 출원인은 이러한 문제를 해소하기 위해서 국내특허공개 제2014-0094357호에서 분자 쇄들을 가교로 연결하여 기존의 원사 대비 물리적 변형에 대한 회복력을 증가시키기 위하여 폴리우레탄우레아 중합물에 트리메틸올프로판을 첨가하여 폴리우레탄우레아 방사원액를 제조한 후, 이를 방사하는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄우레아 탄성사의 제조방법을 제안한 바 있다. In order to solve this problem, in Korean Patent Publication No. 2014-0094357, the present applicant added trimethylolpropane to polyurethane-urea polymer to increase resilience to physical deformation compared to existing yarn by connecting molecular chains by cross-linking to create poly. A method for manufacturing polyurethane-urea elastic yarn has been proposed, which involves producing a urethane-urea spinning solution and then spinning it.

그러나 이 기술에서는 폴리우레탄우레아 탄성사의 1차 및 2차 중합과정 중 혹은 2차 중합 이후 트리메틸올프로판을 첨가할 경우, 폴리머 체인간 가교 결합으로 인해 용매와의 용해도가 저하되어, 중합물의 숙성 과정 중 중합물의 점도 상승률이 높아 공정을 제어하기 어려운 문제점이 있다. 이때 중합물의 고형분(solids)을 낮추어 중합물의 점도 상승률 조정이 가능하긴 하나, 중합물의 고형분(solids)이 낮아진 만큼 건식 혹은 습식 방사 중의 에너지 소모가 큰 문제점이 있다. However, in this technology, when trimethylolpropane is added during the first and second polymerization of polyurethane-urea elastic yarn or after the second polymerization, the solubility in the solvent is reduced due to cross-linking between polymer chains, and the polymer is aged during the maturation process. There is a problem in that it is difficult to control the process due to the high rate of increase in viscosity of the polymer. At this time, it is possible to adjust the viscosity increase rate of the polymer by lowering the solids of the polymer, but there is a problem in that energy consumption during dry or wet spinning is large as the solids of the polymer are lowered.

또한 트리메틸올프로판을 적용한 폴리우레탄우레아 탄성사 원사는 물성상으로 트리메틸올프로판의 가교 결합으로 인해 원사의 파워와 회복탄성이 개선되는 장점이 있지만, 신도가 낮아져 폴리우레탄우레아 탄성사로서의 고유한 특성을 발현하기 어려운 문제가 있다. In addition, polyurethane-urea elastic yarn using trimethylolpropane has the advantage of improving the power and resilience of the yarn due to cross-linking of trimethylolpropane in terms of physical properties, but the elongation is lowered, making it difficult to express the unique characteristics of polyurethane-urea elastic yarn. There is a difficult problem.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제를 극복하기 위한 것으로, 본 발명의 하나의 목적은 트리메틸올프로판을 폴리우레탄우레아 탄성사에 트리메틸올프로판 적용 시의 문제점을 해소하여, 폴리우레탄우레탄 우레아 탄성사의 고유한 물성을 그대로 유지하면서도 내열성 및 탄성회복이 우수한 폴리우레탄우레아 탄성사의 제조방법을 제공하는 것이다. The present invention is to overcome the problems of the prior art described above, and one object of the present invention is to solve the problems when applying trimethylolpropane to polyurethane urea elastic yarn, thereby improving the unique properties of polyurethane urethane urea elastic yarn. To provide a method for manufacturing polyurethane-urea elastic yarn that has excellent heat resistance and elastic recovery while maintaining the same physical properties.

본 발명의 다른 목적은 신도를 확보하면서도 내열성 및 탄성회복이 우수한 폴리우레탄우레타 탄성사를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a polyurethane urethane elastic yarn that has excellent heat resistance and elastic recovery while securing elongation.

본 발명의 또 다른 목적은 폴리우레탄우레아 탄성사를 포함하는 직물을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a fabric containing polyurethane-urea elastic yarn.

본 발명은 폴리우레탄우레아 중합물에 트리메틸올프로판을 첨가제로 적용할 경우의 문제점을 해소하고 폴리우레탄우레아 탄성사에 정상적으로 적용하여 원사 내열성과 회복탄성을 향상시키는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄우레아 탄성사의 제조방법에 관한 것이다.The present invention provides a method for manufacturing polyurethane-urea elastic yarn, which solves the problem of applying trimethylolpropane as an additive to polyurethane-urea polymer and improves yarn heat resistance and resilience by applying it normally to polyurethane-urea elastic yarn. It's about.

즉, 본 발명은 폴리올과 디이소시아네이트 중합물로 이루어진 폴리우레탄우레아 탄성사의 제조방법에 있어서, 폴리올과 디이소시아네이트를 사용하여 캡핑비(CR) 1.30 내지 1.65인 예비중합체를 제조하고, 트리메틸올프로판을 폴리우레탄우레아 원사 중량 대비 0.2 중량% 내지 5.0 중량% 함량으로 첨가하는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄우레아 탄성사의 제조방법에 관한 것이다.That is, the present invention relates to a method for producing polyurethane-urea elastic yarn composed of a polyol and diisocyanate polymer, wherein a prepolymer having a capping ratio (CR) of 1.30 to 1.65 is prepared using polyol and diisocyanate, and trimethylolpropane is added to polyurethane. It relates to a method for manufacturing polyurethane-urea elastic yarn, characterized in that urea is added in an amount of 0.2% to 5.0% by weight based on the weight of the yarn.

본 발명의 방법은 폴리올과 디이소시아네이트를 캡핑비(CR) 1.30 ~ 1.65로 혼합하여 예비중합체를 형성하는 1차 중합 단계;The method of the present invention includes a primary polymerization step of mixing polyol and diisocyanate at a capping ratio (CR) of 1.30 to 1.65 to form a prepolymer;

수득된 예비중합체에 용매를 첨가한 후, 1종 이상의 쇄연장제와 접촉시켜 2차 중합하여 폴리우레탄우레아 방사원액을 얻는 단계, 및Adding a solvent to the obtained prepolymer and then contacting it with one or more chain extenders to perform secondary polymerization to obtain a polyurethane-urea spinning solution, and

폴리우레탄우레아 방사원액을 방사하여 폴리우레탄우레아 탄성사를 형성하는 단계를 포함하고, Comprising the step of spinning a polyurethane-urea spinning solution to form a polyurethane-urea elastic yarn,

상기 방법은 트리메틸올프로판을 1차 중합 단계, 2차 중합 단계 또는 2차 중합 단계 이후에 적용한다. The method applies trimethylolpropane in the first polymerization step, the second polymerization step, or after the second polymerization step.

본 발명에서 상기 트리메틸올프로판 첨가 함량은 점도 상승률이 100% 이내가 되도록 한다. 상기 트리메틸올프로판 첨가 함량은 하드 세그먼트:소프트 세그먼트의 비율이 중량을 기준으로 하여 4 : 96 ∼ 10 : 90의 범위가 되도록 한다.In the present invention, the amount of trimethylolpropane added is such that the viscosity increase rate is within 100%. The amount of trimethylolpropane added is such that the ratio of hard segments:soft segments is in the range of 4:96 to 10:90 based on weight.

본 발명에서 사용가능한 디이소시아네이트의 비제한적인 예들은 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 1,5'-나프탈렌디이소시아네이트, 1,4'-페닐렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 1,4'-시클로헥산디이소시아네이트, 4,4'-디시클로헥실메탄디이소시아네이트, 또는 이소포론디이소시아네이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함한다.Non-limiting examples of diisocyanates usable in the present invention include 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 1,5'-naphthalene diisocyanate, 1,4'-phenylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 1, It includes at least one member selected from the group consisting of 4'-cyclohexane diisocyanate, 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate, or isophorone diisocyanate.

본 발명에서 사용가능한 폴리올은 폴리테트라메틸렌에테르 글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 폴리 카보네이트디올, 알킬렌옥사이드와 락톤모노머의 혼합물과 폴리(테트라메틸렌에테르)글리콜의 공중합체, 또는, 3-메틸-테트라히드로푸란과 테트라히드로푸란의 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. Polyols usable in the present invention include polytetramethylene ether glycol, polypropylene glycol, polyethylene glycol, polycarbonate diol, a copolymer of a mixture of alkylene oxide and lactone monomer and poly(tetramethylene ether) glycol, or 3-methyl- One or more types selected from the group consisting of tetrahydrofuran and copolymers of tetrahydrofuran may be used.

상기 쇄연장제는 에틸렌디아민, 1,2-디아미노프로판, 1,3-디아미노프로판, 1,4-디아미노부탄, 2,3-디아미노부탄, 1,5-디아미노펜탄, 1,6-헥사메틸렌디아민 및 1,4-씨클로헥산디아민으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상이고, 쇄종지제는 디에틸아민, 모노에탄올아민, 시클로헥실아민 및 디메틸아민으로 이루어진 군으로부터 선택된다. The chain extender is ethylenediamine, 1,2-diaminopropane, 1,3-diaminopropane, 1,4-diaminobutane, 2,3-diaminobutane, 1,5-diaminopentane, 1, At least one selected from the group consisting of 6-hexamethylenediamine and 1,4-cyclohexanediamine, and the chain stopper is selected from the group consisting of diethylamine, monoethanolamine, cyclohexylamine, and dimethylamine.

중합체 용액 제조 시에 사용되는 유기용매는 N,N'-디메틸 포름아미드, N.N'-디메틸 아세트아미드, 또는 디메틸 설폭시드 등을 사용할 수 있다. The organic solvent used in preparing the polymer solution may be N,N'-dimethyl formamide, N.N'-dimethyl acetamide, or dimethyl sulfoxide.

본 발명에서 상기 폴리우레탄우레아 방사원액에 추가로 소광제, 자외선 안정제, 산화방지제, NOx 기체 황변방지제, 점착방지제, 염착증진제, 및 내염소제로부터 선택되는 기타 첨가제를 첨가하여 방사할 수 있다. In the present invention, in addition to the polyurethane-urea spinning solution, other additives selected from matting agents, ultraviolet stabilizers, antioxidants, NOx gas anti-yellowing agents, anti-adhesion agents, dyeing enhancers, and chlorine resistant agents can be added for spinning.

본 발명의 다른 양상은, 본 발명의 방법에 의해서 제조되는, 트리메틸올프로판을 폴리우레탄우레아 원사 중량 대비 0.2 내지 5.0 중량%의 함량으로 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄우레아 탄성사에 관한 것이다. Another aspect of the present invention relates to a polyurethane-urea elastic yarn produced by the method of the present invention, characterized in that it contains trimethylolpropane in an amount of 0.2 to 5.0% by weight based on the weight of the polyurethane-urea yarn.

본 발명의 폴리우레탄 탄성사는 원사의 신도가 450% 이상이고, 내열성이 60% 이상이며, 탄성회복률이 26% 이하이다. The polyurethane elastic yarn of the present invention has a yarn elongation of 450% or more, heat resistance of 60% or more, and elastic recovery rate of 26% or less.

본 발명의 폴리우레탄우레아 탄성사는, (a) 폴리(테트라메틸렌 에테르)글리콜, (b) 4,4-메틸렌디페닐디이소시아네이트, 및 (c) 에틸렌 디아민 및 디에틸아민을 포함하는 쇄연장제의 혼합물의 폴리우레탄우레아 반응 생성물로 구성되고, 폴리우레탄우레아 원사 중량 대비 0.2 내지 5.0 중량%의 트리메틸올프로판을 포함할 수 있다. The polyurethane-urea elastic yarn of the present invention is a chain extender containing (a) poly(tetramethylene ether) glycol, (b) 4,4-methylenediphenyl diisocyanate, and (c) ethylene diamine and diethylamine. It is composed of a polyurethane-urea reaction product of the mixture, and may contain 0.2 to 5.0% by weight of trimethylolpropane based on the weight of the polyurethane-urea yarn.

본 발명의 다른 양상은 본 발명의 폴리우레탄우레아 탄성사를 포함하는 직물에 관한 것이다. Another aspect of the invention relates to a fabric comprising the polyurethaneurea elastic yarn of the invention.

본 발명에 따른 폴리우레탄우레아 탄성사는 트리메틸올프로판 첨가 시의 문제점을 개선하여 내열성과 회복탄성이 개선되면서도 고유의 신축 특성(신도)을 유지할 수 있는 폴리우레탄우레아 탄성사 및 그의 제조방법을 제공하는 것이 가능해진다.The polyurethane-urea elastic yarn according to the present invention improves the problems caused by the addition of trimethylolpropane, making it possible to provide a polyurethane-urea elastic yarn and a manufacturing method thereof that can improve heat resistance and resilience while maintaining the inherent stretching properties (elongation). It becomes.

본 발명의 폴리우레탄우레아 탄성사는 충분한 탄성 성능을 지지할 만한 내열성을 구비하고 있기 때문에, 가공 처리의 열적 조건의 제약이 적고 폴리우레탄 우레아 탄성사가 사용되는 섬유 제품으로 일반적으로 이용되는 모든 상대사와의 조합의 제품을 제공할 수 있다.Since the polyurethane-urea elastic yarn of the present invention has heat resistance sufficient to support sufficient elastic performance, there are few restrictions on thermal conditions for processing, and it can be combined with all counterpart yarns commonly used in textile products in which polyurethane-urea elastic yarn is used. products can be provided.

이하에서 본 발명에 대해서 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명의 하나의 양상은, 폴리올과 디이소시아네이트 중합물로 이루어진 폴리우레탄우레아 탄성사의 제조방법에 있어서, 폴리올과 디이소시아네이트를 사용하여 캡핑비(CR) 1.30 내지 1.65인 예비중합체를 제조하고, 트리메틸올프로판을 폴리우레탄우레아 원사 중량 대비 0.2 중량% 내지 5.0 중량% 함량으로 첨가하는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄우레아 탄성사의 제조방법에 관한 것이다. One aspect of the present invention is a method for producing a polyurethane-urea elastic yarn composed of a polyol and diisocyanate polymer, wherein a prepolymer having a capping ratio (CR) of 1.30 to 1.65 is prepared using polyol and diisocyanate, and trimethylolpropane is used. It relates to a method for producing polyurethane-urea elastic yarn, characterized in that it is added in an amount of 0.2% to 5.0% by weight based on the weight of the polyurethane-urea yarn.

본 발명의 방법은 구체적으로 폴리올과 디이소시아네이트를 캡핑비(CR) 1.30 ~ 1.65로 혼합하여 예비중합체를 형성하는 1차 중합 단계; 수득된 예비중합체에 용매를 첨가한 후, 1종 이상의 쇄연장제와 접촉시켜 2차 중합하여 폴리우레탄우레아 방사원액을 얻는 단계, 및 폴리우레탄우레아 방사원액을 방사하여 폴리우레탄우레아 탄성사를 형성하는 단계를 포함하고, 본 발명의 방법에서 트리메틸올프로판은 1차 중합 단계, 2차 중합 단계 또는 2차 중합 단계 이후에 첨가할 수 있다. The method of the present invention specifically includes a primary polymerization step of mixing polyol and diisocyanate at a capping ratio (CR) of 1.30 to 1.65 to form a prepolymer; Adding a solvent to the obtained prepolymer, contacting it with one or more chain extenders to perform secondary polymerization to obtain a polyurethane-urea spinning solution, and spinning the polyurethane-urea spinning solution to form a polyurethane-urea elastic yarn. It includes, and in the method of the present invention, trimethylolpropane may be added after the first polymerization step, the second polymerization step, or the second polymerization step.

1차 중합 단계에서는 폴리올을 과량으로 디이소시아네이트와 반응시켜 이소시아네이트-말단 폴리우레탄 또는 폴리우레탄우레아 예비중합체를 형성한다. In the first polymerization step, polyol is reacted with an excess of diisocyanate to form an isocyanate-terminated polyurethane or polyurethaneurea prepolymer.

2차 중합 단계에서는 예비중합체를 용매에 희석시키고, 단쇄 디올 또는 디아민으로 사슬을 연장시켜 중합체 사슬 길이를 성장시킨다. 이때 사용가능한 용매의 종류는 특별히 제한되지 않는데, 예를 들면 N,N'-디메틸 포름아미드, N.N'-디메틸 아세트아미드, 또는 디메틸 설폭시드, N-메틸피롤리디논(NMP) 또는 이들의 혼합용매를 사용할 수 있다. In the secondary polymerization step, the prepolymer is diluted in a solvent and the chain is extended with a short-chain diol or diamine to grow the polymer chain length. At this time, the type of solvent that can be used is not particularly limited, for example, N,N'-dimethyl formamide, N.N'-dimethyl acetamide, or dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrolidinone (NMP) or these. Mixed solvents can be used.

쇄종지제는 중합체의 분자량을 제어하는데 사용될 수 있다. 이러한 유형의 종래의 공정에서, 연질 세그먼트는 예비중합체 형성 단계 동안 형성되고, 경질 세그먼트는 사슬 연장 단계 동안 형성된다.Chain terminators can be used to control the molecular weight of the polymer. In conventional processes of this type, soft segments are formed during the prepolymer formation step and hard segments are formed during the chain extension step.

이어서 생성된 폴리우레탄우레아 방사원액으로부터 건식방사, 습식방사 또는 용융방사 기술을 사용하여 폴리우레탄우레아 탄성사를 제조한다. 하나의 비제한적인 구현예에서, 폴리우레탄우레아 탄성사는 건식 방사에 의해 제조한다. Next, polyurethane-urea elastic yarn is manufactured from the resulting polyurethane-urea spinning solution using dry spinning, wet spinning, or melt spinning technology. In one non-limiting embodiment, the polyurethaneurea elastic yarn is produced by dry spinning.

경질 세그먼트에 대한 연질 세그먼트의 원하는 분자량 비율을 제공하기 위해 연장된 폴리올의 분자량 및 예비중합체를 제조하는데 있어서 캡핑비가 제어되어야 한다. 본 발명에서는 폴리올과 디이소시아네이트를 캡핑비(CR) 1.30 ~ 1.65으로 예비중합체를 제조하는데, 캡핑비가 1.30 미만이면 높은 소프트 세그먼트 함량으로 인해 중합 후 점도 상승이 이루어지지 않아 공정 적용이 어려운 문제가 있고, 캡핑비가 1.65을 초과하면 과도한 가교 결합으로 인해 중합 공정의 적용이 어려운 문제가 있고, 원사의 신도가 낮아 스판텍스의 특성 발현이 안 되는 문제가 있다. The molecular weight of the extended polyol and the capping ratio in preparing the prepolymer must be controlled to provide the desired molecular weight ratio of soft to hard segments. In the present invention, a prepolymer is prepared from polyol and diisocyanate at a capping ratio (CR) of 1.30 to 1.65. If the capping ratio is less than 1.30, the viscosity does not increase after polymerization due to the high soft segment content, making process application difficult. If the capping ratio exceeds 1.65, it is difficult to apply the polymerization process due to excessive crosslinking, and the elongation of the yarn is low, which prevents the characteristics of spantex from being expressed.

트리메틸올프로판은 3개의 하이드록시(-OH기) 작용기를 가지고 있으며, 하이드록시 작용기가 스판덱스 중합물의 이소시아네이트기(-NCO기)와 결합하여 가교 형태의 구조를 형성하여 폴리우레탄우레아 탄성사의 내열성과 회복 탄성(탄성회복률)을 개선하는 역할을 한다.Trimethylolpropane has three hydroxy (-OH) functional groups, and the hydroxy functional group combines with the isocyanate group (-NCO group) of the spandex polymer to form a cross-linked structure, improving the heat resistance and recovery of polyurethane urea elastic yarn. It plays a role in improving elasticity (elastic recovery rate).

기존의 폴리올과 디이소시아네이트의 캡핑비(CR)를 1.7 전후로 하는 경우에는, 트리메틸올프로판의 함량을 3.0 중량% 이상 적용이 어려운 반면, 캡핑비를 1.30~1.65의 범위 내로 조정하면, 트리메틸올프로판의 함량은 5.0 중량%까지 적용이 가능하다. 캡핑비가 1.7일 경우, 점도경시율 상승, 신도 저하등을 고려하여 TMP 3% 이상 적용이 어려우나, 캡핑비를 1.30~1.65로 낮출 경우 점도경시율이 낮아지고, 신도가 증가하여, TMP 적용에 따른 점도경시율 상승, 신도 저하 부분에 여유가 생기기 때문에 TMP 함량을 5%까지 적용 가능하다. When the capping ratio (CR) of the existing polyol and diisocyanate is around 1.7, it is difficult to apply a trimethylolpropane content of more than 3.0% by weight. However, when the capping ratio is adjusted within the range of 1.30 to 1.65, the trimethylolpropane content is difficult to apply. The content can be applied up to 5.0% by weight. When the capping ratio is 1.7, it is difficult to apply more than 3% of TMP considering the increase in viscosity aging rate and decrease in elongation, but when the capping ratio is lowered to 1.30~1.65, the viscosity aging rate decreases and elongation increases, resulting in TMP application. Since there is room for increase in viscosity elongation rate and decrease in elongation, the TMP content can be applied up to 5%.

본 발명에서 트리메틸올프로판의 첨가량은 전체 고형분 대비 약 0.2 내지 5.0 중량%가 적정하다. 트리메틸올프로판의 함량이 원사 중량 대비 0.2 중량% 미만일 경우, 탄성회복률 및 내열성 개선 효과가 미미하게 되고, 반대로 트리메틸올프로판 의 함량이 5 중량%를 초과하면 정상적인 중합 반응을 진행하는데 문제가 있다.In the present invention, the appropriate amount of trimethylolpropane added is about 0.2 to 5.0% by weight based on the total solids. If the content of trimethylolpropane is less than 0.2% by weight relative to the yarn weight, the effect of improving elastic recovery rate and heat resistance is minimal. Conversely, if the content of trimethylolpropane exceeds 5% by weight, there is a problem in proceeding with the normal polymerization reaction.

상기 트리메틸올프로판 첨가 시에는 첨가 후의 점도 상승률이 100% 이내가 되도록 한다. When adding trimethylolpropane, the viscosity increase rate after addition is ensured to be within 100%.

상기 트리메틸올프로판 첨가는 하드 세그먼트: 소프트 세그먼트의 비율이 중량을 기준으로 하여 4 : 96 ∼ 10 : 90의 범위가 되도록 하는 것이 바람직하다.The addition of trimethylolpropane is preferably such that the ratio of hard segments to soft segments is in the range of 4:96 to 10:90 based on weight.

상기 폴리올로는 폴리테트라메틸렌에테르 글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 폴리카보네이트디올, 알킬렌옥사이드와 락톤모노머의 혼합물과 폴리(테트라메틸렌에테르)글리콜의 공중합체, 또는, 3-메틸-테트라히드로 푸란과 테트라히드로푸란의 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. 폴리올로서는 폴리테트라메틸렌에테르 글리콜이 신축 특성(탄성회복률 및 신도) 및 경제성이 양호 때문에 바람직하다. 이러한 폴리올은 1종만 사용하거나 2종 이상을 함께 사용할 수 있다. The polyol includes polytetramethylene ether glycol, polypropylene glycol, polyethylene glycol, polycarbonate diol, a copolymer of a mixture of alkylene oxide and lactone monomer and poly(tetramethylene ether) glycol, or 3-methyl-tetrahydrofuran. One or more types selected from the group consisting of copolymers of and tetrahydrofuran may be used. As the polyol, polytetramethylene ether glycol is preferred because of its good stretching properties (elastic recovery rate and elongation) and economic efficiency. These polyols may be used alone or two or more types may be used together.

본 발명에서 폴리올의 분자량은, 탄성사로 하였을 때의 신도, 강도, 내열성 등을 원하는 수준으로 하기 위하여, 수평균분자량으로 1000 내지 8000이 바람직하고, 1800 내지 6000이 보다 바람직하다. 이 범위의 분자량의 중합체 디올이 사용됨으로써, 신도, 강도, 탄성 회복력, 내열성이 우수한 탄성사를 얻을 수 있다. In the present invention, the molecular weight of the polyol is preferably 1000 to 8000, more preferably 1800 to 6000, in terms of number average molecular weight, in order to achieve the desired level of elongation, strength, heat resistance, etc. when used as elastic yarn. By using a polymer diol with a molecular weight in this range, elastic yarn excellent in elongation, strength, elastic recovery, and heat resistance can be obtained.

본 발명에서 사용가능한 디이소시아네이트는 특별히 제한되지 않으나, 일례로 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 2,4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 1,5'-나프탈렌디이소시아네이트, 1,4'-페닐렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아 네이트, 1,4'-시클로헥산디이소시아네이트, 4,4'-디시클로헥실메탄 디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트 및 이들의 혼합물로 구성되는 군에서 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다.The diisocyanate usable in the present invention is not particularly limited, but examples include 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4'-diphenylmethane diisocyanate, 1,5'-naphthalene diisocyanate, 1,4' -One member selected from the group consisting of phenylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 1,4'-cyclohexane diisocyanate, 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate, isophorone diisocyanate, and mixtures thereof You can use the above.

본 발명에서 쇄연장제로는 디아민류가 사용될 수 있는데, 그 예로는 에틸렌디아민, 1,2-디아미노프로판, 1,3-디아미노프로판, 1,4-디아미노부탄, 2,3-디아미노부탄, 1,5-디아미노펜탄, 1,6-헥사메틸렌디아민, 1,4-씨클로헥산디아민 및 이들의 조합으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상을 들 수 있으나, 반드시 이들로 제한되는 것은 아니다. In the present invention, diamines can be used as chain extenders, examples of which include ethylenediamine, 1,2-diaminopropane, 1,3-diaminopropane, 1,4-diaminobutane, and 2,3-diamino. One or more selected from the group consisting of butane, 1,5-diaminopentane, 1,6-hexamethylenediamine, 1,4-cyclohexanediamine, and combinations thereof may be mentioned, but are not necessarily limited to these. .

쇄종지제로는 1 관능기를 갖는 아민, 예를 들어 디에틸아민, 모노에탄올 아민, 시클로헥실아민, 디메틸아민 등이 사용될 수 있다. 본 발명의 폴리우레탄우레아를 제조하는데 있어서, 쇄연장제 및 쇄종지제는 전부 한번에 또는 2개 이상의 단계로 첨가될 수 있다. 쇄연장제 및 쇄종지제는 적합한 용매 중에 용해시키는 것이 바람직하다.As chain terminators, amines having a monofunctional group, such as diethylamine, monoethanol amine, cyclohexylamine, dimethylamine, etc., may be used. In preparing the polyurethane-urea of the present invention, the chain extender and chain stopper may be added all at once or in two or more steps. The chain extender and chain stopper are preferably dissolved in a suitable solvent.

또한, 본 발명에서는 자외선, 대기 스모그 및 폴리우레탄우레아 탄성사 가공에 수반되는 열처리 과정 등에 의한 폴리우레탄우레아의 변색과 물성 저하를 방지하기 위해, 방사원액에 입체장애 페놀계 화합물, 벤조퓨란-온계 화합물, 세미카바자이드계 화합물, 벤조 트리아졸계 화합물, 중합체성 3급 아민 안정제 등을 적절히 조합하여 첨가할 수 있다.In addition, in the present invention, in order to prevent discoloration and deterioration of physical properties of polyurethane urea due to ultraviolet rays, atmospheric smog, and heat treatment process accompanying polyurethane urea elastic yarn processing, a sterically hindered phenolic compound, a benzofuran-based compound, and a sterically hindered phenol-based compound are added to the spinning solution. Semicarbazide-based compounds, benzotriazole-based compounds, polymeric tertiary amine stabilizers, etc. can be added in appropriate combination.

폴리우레탄우레아 탄성사는 안정화제 및 안료와 같은 첨가제를 함유할 수 있으나, 이러한 첨가제가 본 발명의 이점을 저하시켜서는 안된다. 이러한 첨가제로는 벤조트리아졸계 안정화제, 자외선 흡수체, 기타 내광제, 산화방지제, 소광제, 점착 방지제, 염료 및 염료 증진제, 윤활제(예를 들어, 미네랄 오일 및 실리콘 오일), 탈취제, 및 정전기 방지제가 있다. 첨가제의 다른 예로는 메타크롤(Methacrol® 2462 (E. I. du Pont de Nemours and Company), 비스(4-이소시아 네이토 시클로헥실)메탄 및 3-t-부틸3-아자-1,5-펜탄디올의 중합체), 산화티탄, 산화아연, 스테아르산마그네슘, 황산바륨, 히드로탈시트, 훈타이트(huntite) 및 히드로마그네사이트의 혼합물, 및 은, 아연 또는 이들의 화합물을 함유하는 살균제 등이 있다. 이러한 기타 첨가제의 첨가 방법에는 특별한 제한이 없으며, 적정 혼합과 같은 모든 통상의 방법을 사용 할 수 있다.Polyurethaneurea elastic yarns may contain additives such as stabilizers and pigments, but these additives should not diminish the benefits of the invention. These additives include benzotriazole-based stabilizers, ultraviolet absorbers, other lightfasters, antioxidants, matting agents, anti-adhesion agents, dyes and dye enhancers, lubricants (e.g., mineral oil and silicone oil), deodorizers, and antistatic agents. there is. Other examples of additives include Methacrol ® 2462 (EI du Pont de Nemours and Company), bis(4-isocyanatocyclohexyl)methane and 3-t-butyl3-aza-1,5-pentanediol. polymers), titanium oxide, zinc oxide, magnesium stearate, barium sulfate, hydrotalcite, mixtures of huntite and hydromagnesite, and disinfectants containing silver, zinc or their compounds. There are no particular restrictions on the method of adding these other additives, and all conventional methods such as proper mixing can be used.

또한, 본 발명의 폴리우레탄우레아 탄성사를 구성하는 폴리우레탄의 분자량은, 내구성이나 강도가 높은 섬유를 얻는 관점에서, 수평균 분자량으로서 40,000 이상 150,000 이하의 범위인 것이 바람직하다. 또한, 분자량은 GPC로 측정하며, 폴리스티렌에 의해 환산한 값이다.In addition, the molecular weight of the polyurethane constituting the polyurethane-urea elastic yarn of the present invention is preferably in the range of 40,000 to 150,000 as a number average molecular weight from the viewpoint of obtaining fibers with high durability and strength. In addition, the molecular weight is measured by GPC and converted to polystyrene.

이어서 생성된 폴리우레탄우레아 방사원액을 건식방사시켜 신도가 450% 이상이고, 내열성이 60% 이상이며, 탄성회복률이 26% 이하의 특성을 갖는 폴리우레탄우레아 탄성사를 수득한다. 본 발명에서 신도는 ASTM D2731-72의 일반적인 방법에 따라 측정되었으며, MEL[Automatic Tensile Tester for Elastic Yarns STATIA MEL, Textechno] 기기를 이용하였다. The resulting polyurethane-urea spinning solution is then dry-spun to obtain polyurethane-urea elastic yarn having the following characteristics: elongation of 450% or more, heat resistance of 60% or more, and elastic recovery rate of 26% or less. In the present invention, elongation was measured according to the general method of ASTM D2731-72, using a MEL [Automatic Tensile Tester for Elastic Yarns STATIA MEL, Textechno] device.

본 발명에 의해 제조된 폴리우레탄우레아 탄성사는 원사의 탄성 섬유의 중요한 물리적 성질은 신축된 후 그의 본래의 길이로 복귀하려는 섬유 능력의 정도인 "탄성회복률"(percent set)이다. 어떠한 초과 길이가 탄성회복률의 정도로 나타내어지는데, 이러한 값들은 작은 것이 바람직하다. 본 발명의 폴리우레탄우레아 탄성사의 영구변형률은 26% 이하이다. An important physical property of the polyurethane-urea elastic yarn produced by the present invention is the "elastic recovery rate" (percent set), which is the degree of the fiber's ability to return to its original length after being stretched. Any excess length is expressed as a degree of elastic recovery, and these values are preferably small. The permanent strain of the polyurethane-urea elastic yarn of the present invention is 26% or less.

본 발명의 폴리우레탄우레아 탄성사는 다른 섬유 소재와 조합하고, 편지, 직물 등의 직물을 얻을 수 있다. 이들은 예를 들면 거들, 브래지어, 내의, 타이즈, 팬티스타킹, 보디슈트, 수영복, 스포츠웨어, 아우터, 스트레치 안감 등의 의류 제품일 수 있다. 본 발명의 폴리우레탄우레아 탄성사를 사용한 직물에 사용되는 섬유 소재는 특히 제한이 없고 예를 들면 나일론 6이나 나일론 66 등의 폴리아미드 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스터 섬유, 구리 암모니아 재생 레이온, 비스코스레이온, 아세테이트 레이온, 면, 견, 양모, 삼 등의 천연 섬유를 들 수 있다.The polyurethane-urea elastic yarn of the present invention can be combined with other fiber materials to obtain fabrics such as letters and fabrics. These may be clothing products such as girdles, bras, underwear, tights, pantyhose, bodysuits, swimwear, sportswear, outerwear, stretch lining, etc., for example. The fiber material used in the fabric using the polyurethane-urea elastic yarn of the present invention is not particularly limited, and examples include polyamide fibers such as nylon 6 and nylon 66, polyester fibers such as polyethylene terephthalate and polytrimethylene terephthalate, and copper. Examples include natural fibers such as ammonia-regenerated rayon, viscose rayon, acetate rayon, cotton, silk, wool, and hemp.

본 발명에 대해서 실시예를 이용하여 더욱 상세하게 설명한다. 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것으로 본 발명의 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.The present invention will be described in more detail using examples. The following examples are for illustrative purposes of the present invention and are not intended to limit the scope of protection of the present invention.

실시예Example

실시예 1Example 1

캡핑비(CR) 1.50으로 PTMG와 4,4'-메틸렌디페닐디이소시아네이트를 혼합하였고, 쇄연장제로는 에틸렌디아민을 사용하고, 쇄종지제로는 디에틸아민을 사용하였다. 쇄연장제와 쇄종지제의 비율은 10:1로 하였고, 용매로는 디메틸아세트 아마이드를 사용하였다. 즉, 4,4'-메틸렌디페닐디이소시아네이트 468.6g과 폴리테트라메틸렌에테르글리콜(분자량 1800) 1926.0g을, 질소 가스기류 중에서 90℃에서 150분간 교반하면서 반응시켜 양말단에 이소시아네이트를 지닌 폴리우레탄우레아를 제조하였다.PTMG and 4,4'-methylenediphenyl diisocyanate were mixed at a capping ratio (CR) of 1.50, ethylenediamine was used as a chain extender, and diethylamine was used as a chain stopper. The ratio of chain extender and chain stopper was 10:1, and dimethylacetamide was used as a solvent. That is, 468.6 g of 4,4'-methylenediphenyl diisocyanate and 1926.0 g of polytetramethylene ether glycol (molecular weight 1800) were reacted with stirring at 90°C for 150 minutes in a nitrogen gas stream to produce polyurethane urea with isocyanate at both ends. was manufactured.

예비중합체를 실온까지 냉각시킨 후, 디메틸아세트아마이드 3350.7g을 가하여 폴리우레탄우레아 예비중합체 용액을 얻었다. 이어서 에틸렌디아민 33.6g(0.56몰), 디에틸아민 5.1g을 디메틸아세트아마이드 651g에 용해하고 10℃ 이하에서 상기 예비중합체 용액에 첨가하여 폴리우레탄우레아 용액을 얻었다.After cooling the prepolymer to room temperature, 3350.7 g of dimethylacetamide was added to obtain a polyurethane-urea prepolymer solution. Next, 33.6 g (0.56 mol) of ethylenediamine and 5.1 g of diethylamine were dissolved in 651 g of dimethylacetamide and added to the prepolymer solution at 10°C or lower to obtain a polyurethane-urea solution.

이 중합물의 고형분 대비 첨가제로서는 트리메틸올프로판(TMP) 0.2 중량%, 5,7-디-t-부틸-3-(3,4-디메틸페닐)-3H-벤조퓨란-2-온 0.5 중량%, 1,1,1',1'-테트라메틸-4,4'-(메틸렌-디-p-페닐렌)디세미카바지드 1 중량%, 폴리(N,N-디에틸-2-아미노에틸 메타크릴레이트) 1 중량%, 이산화티탄 0.1 중량%를 첨가 혼합하여 폴리우레탄우레아 방사원액을 얻었다.Additives compared to the solid content of this polymer include 0.2% by weight of trimethylolpropane (TMP), 0.5% by weight of 5,7-di-t-butyl-3-(3,4-dimethylphenyl)-3H-benzofuran-2-one, 1,1,1',1'-tetramethyl-4,4'-(methylene-di-p-phenylene)disemicarbazide 1% by weight, poly(N,N-diethyl-2-aminoethyl meta) 1% by weight of crylate) and 0.1% by weight of titanium dioxide were added and mixed to obtain a polyurethane-urea spinning solution.

위와 같이 수득한 방사원액을 900 m/min 속도로 건식 방사(방사 온도: 260℃하여 40 데니아 3 필라멘트의 폴리우레탄우레아 탄성사를 제조하고, 그 물성을 평가하여 표 1에 나타내었다.The spinning solution obtained as above was dry-spun at a speed of 900 m/min (spinning temperature: 260°C) to prepare polyurethane-urea elastic yarn of 40 denier 3 filament, and its physical properties were evaluated and shown in Table 1.

실시예 2~6Examples 2 to 6

최종 폴리우레탄우레아 중합물의 고형분 대비 트리메틸올프로판(TMP)의 첨가량과 캡핑비(디이소시아네이트 대 폴리올의 몰비율)를 하기 표 1에 나타낸 바와 같이 달리한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 폴리우레탄우레아 탄성사를 제조하고, 그 물성을 평가하여 표 1에 나타내었다.The same procedure as in Example 1 was carried out, except that the addition amount of trimethylolpropane (TMP) and the capping ratio (molar ratio of diisocyanate to polyol) compared to the solid content of the final polyurethane-urea polymer were changed as shown in Table 1 below. Polyurethane-urea elastic yarn was manufactured, its physical properties were evaluated, and they are shown in Table 1.

비교예 1Comparative Example 1

트리메틸올프로판(TMP)을 첨가하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 폴리우레탄우레아 탄성사를 제조하고, 그 물성을 평가하여 표 1에 나타내었다.Polyurethane-urea elastic yarn was prepared in the same manner as in Example 1 except that trimethylolpropane (TMP) was not added, and its physical properties were evaluated and shown in Table 1.

비교예 2-6Comparative Example 2-6

최종 폴리우레탄우레아 중합물의 고형분 대비 트리메틸올프로판(TMP)의 첨가량과 캡핑비(디이소시아네이트 대 폴리올의 몰비율)를 하기 표 1에 나타낸 바와 같이 달리한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 폴리우레탄우레아 탄성사를 제조하고, 그 물성을 평가하여 표 1에 나타내었다.The same procedure as in Example 1 was carried out, except that the addition amount of trimethylolpropane (TMP) and the capping ratio (molar ratio of diisocyanate to polyol) compared to the solid content of the final polyurethane-urea polymer were changed as shown in Table 1 below. Polyurethane-urea elastic yarn was manufactured, its physical properties were evaluated, and they are shown in Table 1.

시험예Test example

실시예에서 폴리우레탄우레아 탄성사의 물성은 아래와 같이 측정하였다.In the examples, the physical properties of the polyurethane-urea elastic yarn were measured as follows.

* 원사의 신도* The believer's faith

자동 강신도 측정장치(MEL기, Textechno社)를 이용하여 시료길이 10 cm, 인장속도 100 cm/min로 하여 파단 시의 신도값을 측정한다. Using an automatic elongation measurement device (MEL device, Textechno), measure the elongation value at break with a sample length of 10 cm and a tensile speed of 100 cm/min.

*원사의 파워(5th unload at 200%)*Yarn power (5th unload at 200%)

자동 강신도 측정장치(MEL기, Textechno사)를 이용하여 시료 길이 10cmХ20가닥, 인장속도 100 cm/min으로 300% 5회 반복 신장하여 5회 회복 중 200% 구간에서의 파워를 측정하였다.Using an automatic tensile strength measurement device (MEL device, Textechno), the sample was repeatedly stretched 300% 5 times with a length of 10cmХ20 and a tensile speed of 100 cm/min, and the power at 200% during the 5 recovery cycles was measured.

*원사의 탄성회복률(Immediate recovery)*Immediate recovery rate of yarn

자동 강신도 측정장치(MEL기, Textechon사)를 이용하여 시료 길이 10cmХ20가닥, 인장속도 100 cm/min로 300% 5회 반복 후 초기 길이 대비 변형된 길이의 비율(%)을 측정하였다.Using an automatic tensile strength measurement device (MEL device, Textechon), the ratio (%) of the deformed length compared to the initial length was measured after repeating 300% 5 times with a sample length of 10cmХ20 strands and a tensile speed of 100 cm/min.

*원사의 내열성*Heat resistance of yarn

자동강신도 측정장치를 이용하여 0-300% 사이에서의 신장을 5회 반복한 후, 5회째 회복 중 200%에서의 응력(P1)과 열처리 후의 5회째 회복 중 200%에서의 응력(P2)을 측정하여 아래의 식에 따라 원사의 내열성을 평가하였다. 원사의 열처리는, 원사를 대기에 노출된 상태로 100% 신장하여 190℃에서 1분간 건열 처리하였다가 실온으로 냉각한 후, 이완된 상태로 100℃에서 30분간 습열 처리한 뒤 실온에서 건조하였다.After repeating stretching between 0 and 300% 5 times using an automatic strength measuring device, the stress at 200% during the 5th recovery (P1) and the stress at 200% during the 5th recovery after heat treatment (P2) were measured. The heat resistance of the yarn was measured and evaluated according to the formula below. For the heat treatment of the yarn, the yarn was stretched to 100% while exposed to the air and treated with dry heat at 190°C for 1 minute, then cooled to room temperature, then wet-heat treated at 100°C for 30 minutes in a relaxed state and then dried at room temperature.

내열성(%) = P2/P1 X 100Heat resistance (%) = P2/P1

구분division 캡핑비
(CR)
capping fee
(CR)
TMP 함량 [중량%]TMP content [% by weight] 탄성회복률
[%]
Elastic recovery rate
[%]
내열성
[%]
heat resistance
[%]
신도
[%]
believer
[%]
파워(5th unload)
[g]
Power (5th unload)
[g]
실시예 1Example 1 1.501.50 0.20.2 2626 6060 487487 1.421.42 실시예 2Example 2 1.501.50 1.51.5 2222 6464 482482 1.461.46 실시예 3Example 3 1.501.50 3.03.0 1919 6868 477477 1.481.48 실시예 4Example 4 1.501.50 5.05.0 1515 7171 469469 1.501.50 실시예 5Example 5 1.301.30 1.51.5 2020 6060 484484 1.461.46 실시예 6Example 6 1.651.65 1.51.5 2525 6767 475475 1.481.48 비교예 1Comparative Example 1 1.701.70 0.00.0 2828 6060 481481 1.401.40 비교예 2Comparative Example 2 1.701.70 1.51.5 2525 6363 418418 1.431.43 비교예 3Comparative Example 3 1.501.50 0.10.1 2626 5757 491491 1.401.40 비교예 4Comparative Example 4 1.501.50 5.15.1 공정 적용 불가Process not applicable 비교예 5Comparative Example 5 1.661.66 1.51.5 2424 6363 437437 1.441.44 비교예 6Comparative Example 6 1.291.29 1.51.5 공정 적용 불가Process not applicable

상기 표 1의 결과를 통해서 확인되는 바와 같이, 폴리우레탄우레아 중합물에 트리메틸올프로판을 적용 시에, 캡핑비를 1.30~1.65의 범위로 조정하고 트리메틸올 프로판을 적용함으로써 공정 적용에 문제가 없으면서 탄성회복률이 우수하고 양호한 신도를 확보하며, 내열성이 개선되어 본 발명의 탄성사를 사용한 직편물의 후가공 시에 열적 취화를 개선할 수 있다. As confirmed through the results in Table 1 above, when applying trimethylolpropane to the polyurethane-urea polymer, the capping ratio is adjusted to the range of 1.30 to 1.65 and the elastic recovery rate is maintained without problems in process application by applying trimethylolpropane. This excellent and good elongation is secured, and heat resistance is improved, so that thermal embrittlement can be improved during post-processing of woven fabrics using the elastic yarn of the present invention.

Claims (13)

폴리올과 디이소시아네이트 중합물로 이루어진 폴리우레탄우레아 탄성사의 제조방법에 있어서, 폴리올과 디이소시아네이트를 사용하여 캡핑비(CR) 1.30 내지 1.65인 예비중합체를 제조하고, 트리메틸올프로판을 폴리우레탄우레아 원사 중량 대비 0.2 중량% 내지 5.0 중량% 함량으로 첨가하는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄우레아 탄성사의 제조방법.
In the method for producing polyurethane-urea elastic yarn consisting of a polyol and diisocyanate polymer, a prepolymer having a capping ratio (CR) of 1.30 to 1.65 is prepared using polyol and diisocyanate, and trimethylolpropane is added at an amount of 0.2 relative to the weight of polyurethane-urea yarn. A method for producing polyurethane-urea elastic yarn, characterized in that it is added in an amount of % to 5.0% by weight.
제1항에 있어서, 상기 방법은
폴리올과 디이소시아네이트를 캡핑비(CR) 1.30 ~ 1.65로 혼합하여 예비중합체를 형성하는 1차 중합 단계;
수득된 예비중합체에 용매를 첨가한 후, 1종 이상의 쇄연장제와 접촉시켜 2차 중합하여 폴리우레탄우레아 방사원액을 얻는 단계, 및
폴리우레탄우레아 방사원액을 방사하여 폴리우레탄우레아 탄성사를 형성하는 단계를 포함하고,
상기 방법은 트리메틸올프로판을 1차 중합 단계, 2차 중합 단계 또는 2차 중합 단계 이후에 첨가하는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄우레아 탄성사의 제조방법.
The method of claim 1, wherein the method
A first polymerization step of mixing polyol and diisocyanate at a capping ratio (CR) of 1.30 to 1.65 to form a prepolymer;
Adding a solvent to the obtained prepolymer and then contacting it with one or more chain extenders to perform secondary polymerization to obtain a polyurethane-urea spinning solution, and
Comprising the step of spinning a polyurethane-urea spinning solution to form a polyurethane-urea elastic yarn,
The method is a method of producing polyurethane-urea elastic yarn, characterized in that trimethylolpropane is added after the first polymerization step, the second polymerization step, or the second polymerization step.
제1항에 있어서, 상기 트리메틸올프로판 첨가는 첨가 후의 점도 상승률이 100% 이내가 되도록 트리메틸올프로판을 첨가하는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄우레아 탄성사의 제조방법.
The method of claim 1, wherein trimethylolpropane is added so that the rate of increase in viscosity after addition is within 100%.
제1항에 있어서, 상기 트리메틸올프로판 첨가는 하드 세그먼트:소프트 세그먼트의 비율이 중량을 기준으로 하여 4 : 96 ∼ 10 : 90의 범위가 되도록 트리메틸올프로판을 첨가하는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄우레아 탄성사의 제조방법.
The polyurethane-urea elastic yarn according to claim 1, wherein the trimethylolpropane is added so that the ratio of hard segments:soft segments ranges from 4:96 to 10:90 based on weight. Manufacturing method.
제1항에 있어서, 상기 디이소시아네이트는 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 1,5'-나프탈렌디이소시아네이트, 1,4'-페닐렌디이소시아네이트, 2,4'-디페닐메탄디 이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 1,4'-시클로헥산디이소시아네이트, 4,4'-디시클로헥실메탄 디이소시아네이트, 또는 이소포론디이소시아네이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용하는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄우레아 탄성사의 제조방법.
The method of claim 1, wherein the diisocyanate is 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 1,5'-naphthalene diisocyanate, 1,4'-phenylene diisocyanate, 2,4'-diphenylmethane diisocyanate, A polyurethane urea characterized by using at least one member selected from the group consisting of hexamethylene diisocyanate, 1,4'-cyclohexane diisocyanate, 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate, or isophorone diisocyanate. Manufacturing method of elastic yarn.
제1항에 있어서, 상기 폴리올은 폴리테트라메틸렌에테르 글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 폴리카보네이트디올, 알킬렌옥사이드와 락톤모노머의 혼합물과 폴리(테트라메틸렌에테르)글리콜의 공중합체, 및 3-메틸-테트라히드로푸란과 테트라히드로푸란의 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 폴리우레탄우레아 탄성사의 제조방법.
The method of claim 1, wherein the polyol is polytetramethylene ether glycol, polypropylene glycol, polyethylene glycol, polycarbonate diol, a copolymer of a mixture of alkylene oxide and lactone monomer and poly(tetramethylene ether) glycol, and 3-methyl - A method for producing polyurethane-urea elastic yarn, characterized in that at least one selected from the group consisting of tetrahydrofuran and copolymers of tetrahydrofuran.
제1항에 있어서, 상기 쇄연장제는 에틸렌디아민, 1,2-디아미노프로판, 1,3-디아미노프로판, 1,4-디아미노부탄, 2,3-디아미노부탄, 1,5-디아미노펜탄, 1,6-헥사 메틸렌디아민 및 1,4-씨클로헥산디아민으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 폴리우레탄우레아 탄성사의 제조방법.
The method of claim 1, wherein the chain extender is ethylenediamine, 1,2-diaminopropane, 1,3-diaminopropane, 1,4-diaminobutane, 2,3-diaminobutane, 1,5- A method for producing polyurethane urea elastic yarn, characterized in that it is at least one selected from the group consisting of diaminopentane, 1,6-hexamethylenediamine, and 1,4-cyclohexanediamine.
제1항에 있어서, 상기 쇄종지제는 디에틸아민, 모노에탄올아민, 시클로헥실아민 및 디메틸아민으로 이루어진 군으로부터 선택되며, 중합체 용액 제조 시에 사용되는 유기용매는 N,N'-디메틸 포름아미드, N.N'-디메틸 아세트아미드, 또는 디메틸 설폭시드인 것을 특징으로 하는 폴리우레탄우레아 탄성사의 제조방법.
The method of claim 1, wherein the chain stopper is selected from the group consisting of diethylamine, monoethanolamine, cyclohexylamine, and dimethylamine, and the organic solvent used in preparing the polymer solution is N,N'-dimethyl formamide. , N.N'-dimethyl acetamide, or dimethyl sulfoxide. A method for producing polyurethane urea elastic yarn, characterized in that.
제1항에 있어서, 상기 방사원액에 추가로 소광제, 자외선안정제, 산화방지제, NOx 기체 황변 방지제, 점착방지제, 염착증진제, 및 내염소제로부터 선택된 1종 이상의 첨가제를 첨가하여 방사하는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄우레아 탄성사의 제조방법.
The method of claim 1, wherein in addition to the spinning solution, one or more additives selected from a matting agent, an ultraviolet stabilizer, an antioxidant, a NOx gas anti-yellowing agent, an anti-adhesion agent, a dyeing enhancer, and a chlorine resistant agent are added to the spinning solution for spinning. Method for manufacturing polyurethane-urea elastic yarn.
제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 방법에 의해 제조되는, 트리메틸올프로판을 폴리우레탄우레아 원사 중량 대비 0.2 내지 5.0 중량%의 함량으로 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄우레아 탄성사.
A polyurethane-urea elastic yarn manufactured by the method of any one of claims 1 to 9, characterized in that it contains trimethylolpropane in an amount of 0.2 to 5.0% by weight based on the weight of the polyurethane-urea yarn.
제10항에 있어서, 상기 폴리우레탄 탄성사는 원사의 신도가 450% 이상이고, 내열성이 60% 이상이며, 탄성회복률이 26% 이하인 것을 특징으로 하는 폴리우레탄우레아 탄성사.
The polyurethane-urea elastic yarn according to claim 10, wherein the polyurethane elastic yarn has an elongation of 450% or more, heat resistance of 60% or more, and an elastic recovery rate of 26% or less.
제10항에 있어서, 상기 폴리우레탄우레아 탄성사가
(a) 폴리(테트라메틸렌에테르)글리콜,
(b) 4,4-메틸렌디페닐디이소시아네이트, 및
(c) 에틸렌 디아민 및 디에틸아민을 포함하는 쇄연장제의 혼합물의 폴리우레탄우레아 반응 생성물로 구성되고, 폴리우레탄우레아 원사 중량 대비 0.2 내지 5.0 중량%의 트리메틸올프로판을 포함하는 폴리우레탄우레아 탄성사.
The method of claim 10, wherein the polyurethane urea elastic yarn
(a) poly(tetramethylene ether) glycol,
(b) 4,4-methylenediphenyldiisocyanate, and
(c) A polyurethane-urea elastic yarn composed of a polyurethane-urea reaction product of a mixture of a chain extender containing ethylene diamine and diethylamine, and containing 0.2 to 5.0% by weight of trimethylolpropane based on the weight of the polyurethane-urea yarn.
제10항의 폴리우레탄우레아 탄성사를 포함하는 직물.A fabric comprising the polyurethane urea elastic yarn of claim 10.
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