KR950000379B1

KR950000379B1 - 폴리에스테르계 스판덱스 필라멘트

Info

Publication number: KR950000379B1
Application number: KR1019870010891A
Authority: KR
Inventors: 아더 로도엔 게리
Original assignee: 이. 아이. 듀퐁 드 네모아 앤드 캄파니; 도날드 에이. 호에스
Priority date: 1986-09-30
Filing date: 1987-09-30
Publication date: 1995-01-16
Also published as: DE3751628D1; JPS6397617A; EP0262913A2; EP0262913A3; EP0262913B1; BR8705020A; JP2605057B2; KR880004142A; MX161362A; DE3751628T2; CA1280232C

Abstract

내용 없음.

Description

폴리에스테르계 스판덱스 필라멘트

제 1 도는 본 발명의 필라멘트의 열고정 탈부하력과 고정율(% set)을 글리콜 산도의 함수로서 도시한 그래프이다.

본 발명은 장애를 받는 폴리에스테르(hindered polyester), 유기 디이소시아네이트와 지방족 디아민 연쇄 연장제(chain extender)로부터 유도된 스판덱스 중합체로부터 형성된 탄성 필라멘트(elastic filament)에 관한 것이다. 본 발명은 특히 2, 2-디메틸-1, 3-프로판 디올(네오펜틸 글리콜)과 1, 12-도데칸 디오산으로부터 유도될 수 있는 폴리에스테르를 사용하는 필라멘트에 관한 것이다. 본 발명의 스판덱스 필라멘트는 곰팡이 침해로 인한 열호(degradation)에 대해 향상된 내성을 갖는다.

폴리에스테르계 스판덱스 중합체의 탄성 필라멘트는 유기 디이소시아네이트로 캐핑시킨 다음, 지방족 디아민 연쇄연장제와 반응시킨 하이드록실을 말단기로 갖는 폴리에스테르로부터 제조할 수 있다. 폴리에스테르는 소위 중합체의 "연질 세그먼트(soft segment)"를 형성하고, 디이소시아네이트와 디아민은 소위 "경질세그먼트(hard segment)"를 형성한다. 이어서 중합체는 공지된 기술에 의해 필라멘트 또는 필름으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 필라멘트는 건식 방사에 의해 형성될 수 있다. 이러한 종류의 많은 폴리에스테르계 스판덱스 필라멘트는 공지되어 있다. 몇종류의 폴리에스테르계 스판덱스 필라멘트가 상당한 상업적 성공을 거두었으나, 몇몇 문제점을 개선시킴으로써 이들의 가치를 더욱 높일 수 있다. 예를 들면, 수영복 직물의 경우, 필라멘트는 수영장 염소의 침해에 대한 충분한 내성을 갖고 있지만, 곰팡이 침해로 인해 종종 열화(劣化)된다. 따라서, 본 발명의 목적은 탄성, 인장 특성과 내염소성이 만족스러울 뿐만 아니라 곰팡이 침해로 인한 열화에 대해 내성을 나타내는 폴리에스테르계 스판덱스 필라멘트를 제공하는 것이다.

α, α-디카복실산과 글리콜로부터 제조되는 다수의 하이드록실을 말단기로 갖는 폴리에스테르는 폴리에스테르계 스판덱스 중합체를 제조하는데 유용한 것으로 알려져 있다. 일반적으로, 10개 이하의 탄소원자를 함유하는 산이 바람직한 것으로 알려져 있다. 그러나, 방미성(mildew resistance)의 문제점을 다루거나 폴리에스테르계 스판덱스 필라멘트의 연질 세그먼트로서의 폴리(2, 2-디메틸-1, 3-프로판 도데칸디오에이트)를 구체적으로 언급한 문헌은 없다.

예를 들면, 코른(Kohrn) 등의 미합중국 특허 제 3,009,762호와 슬로빈(Slovin) 등의 미합중국 특허 제 3,009,765호에는 각각 4 내지 20개의 탄소원자를 함유하는 글리콜과 포화 유기 디카복실산으로부터 유도된 하이드록실을 말단기로 갖는 폴리에스테르가 기술되어 있다. 이들 특허는 분자량이 1500 내지 3000이고 산가가 1미만인 바람직한 폴리에스테르 전구체가 기술되어 있다. 산가 1은 1kg당 약 17.6밀리당량(meq/kg)의 글리콜 산도와 동등하다. 구체적으로 언급되었지만 예시되지 않은 폴리에스테르 중에는 장애를 받는 폴리에스테르, 폴리(네오펜틸 세바세이트)가 있다.

쉴리트(Schilit)의 미합중국 특허 제 3,097,192호에는 폴리에스테르계 스판덱스 중합체의 탄성 필라멘트가 기술되어 있으며, 2, 5-헥산 디올 또는 2, 2-디메틸-1, 3-프로판 디올을 사용하여 제조한 폴리에스테르에서와 같이 에스테르 작용기가 장애를 받는 경우, 중합체의 가수분해 안정성이 향상되는 것으로 기술되어 있다. 쉴리트의 특허에 있어서, 실시예 Ⅱ 및 Ⅸ에는, 세바실 클로라이드와 2, 2-디메틸-1, 3-프로판 디올로부터 제조된 폴리에스테르 연질 세그먼트로 제조된 폴리에스테르계 스판덱스 필라멘트가 기술되어 있다. 그러나, 기술된 필라멘트의 장력과 탄성 특성은 상당히 향상되어야 할 필요성이 있음은 분명하다.

많은 다른 특허 중에서, 슈미트(Schmidt)의 미합중국 특허 제 2,621,166호, 키블러(Kibler) 등의 미합중국 특허 제 2,956,961호, 뮐러(Muller)등의 미합중국 특허 제 3,211,701호, 웨이든(Weiden) 등의 미합중국 특허 제 3,481,905호, 쿤드(Kunde)등의 미합중국 특허 제 3,496,144호, 콜라르도(Collardeau) 등의 미합중국 특허 제 3,506,617호 및 보스(Voss) 등의 미합중국 특허 제 3,907,863호에는 스판덱스 필라멘트의 세그먼트에 사용하기 위한 하이드록실을 말단기로 갖는 폴리에스테르가 기술되어 있다.

실용적인 관점에서, 곰팡이 침해로 인한 스판덱스 필라멘트의 다소의 열화는 필라멘트 함유 직물의 사용자가 무난하게 받아들일 수 있다. 그러나, 폴리에스테르계 스판덱스 필라멘트의 유용성은 이들의 방미성을 증가시킴으로써 상당히 향상시킬 수 있다.

본 발명은 장애를 받는 폴리에스테르 연질 세그먼트 및 유기 디이소시아네이트와 지방족 디아민 연쇄연장제로부터 유도된 경질 세그먼트를 함유하는 스판덱스 중합체로부터 형성된 탄성 필라멘트 또는 필름을 제공한다. 향상된 필라멘트는 방미성과 내염소성이 향상되며 사실상 글리콜 산도가 15meq/kg 이하, 바람직하게는 10meq/kg 이하, 가장 바람직하게는 5meq/kg 이하인 폴리(2, 2-디메틸-1, 3-프로필렌 1, 12-도데칸디오에이트)글리콜로부터 제조되는 연질 세그먼트를 함유한다. 장애를 받는 폴리에스테르의 분자량 범위는 바람직하게는 2300 내지 2700, 가장 바람직하게는 2400 내지 2600이다.

본 발명의 방법에서, 향상된 필라멘트 또는 필름은 폴리에스테르를 유기 디이소시아네이트, 바람직하게는 방향족 디이소시아네이트, 가장 바람직하게는 메틸렌 비스(4-페닐이소시아네이트)로 캐핑시킨 다음, 생성된 이소시아네이트를 말단기로 갖는 폴리에스테르를 지방족 디아민, 바람직하게는 에틸렌 디아민과 1, 3-디아미노사이클로헥산의 혼합물을 사용하여 연쇄연장시킴으로써 제조된 스판덱스 중합체로부터 형성시킨다.

본 발명의 바람직한 스판덱스 필라멘트는, 고정율(% set)이 25% 미만이고 탈부하력(unload power)이 유효 데니어당 0.027g(gped) 이상이며, 파단신도가 400% 이상이다. 열고정시킨 후에, 본 발명의 필라멘트는 향상된 방미성과 만족할 만한 내염소성, 장력과 탄성 특성 이외에 25% 이하의 고정율, 0.036gped 이상의 탈부하력과 300% 이상의 파단신도를 갖는다.

본 발명은 필라멘트 스판덱스 중합체의 세그먼트를 형성시키기 위해서 사용하는 하이드록실을 말단기로 갖는 폴리(2, 2-디메틸-1, 3-프로필렌 1, 12-도데칸디오에이트)의 글리콜 산도에 대한 함수로서 본 발명의 필라멘트의 열고정 탈부하력과 고정율의 그래프가 기재된 도면을 참고함으로써 더욱 쉽게 이해될 것이다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "섬유"는 스테이플 섬유(staple fiber) 및/또는 연속 필라멘트를 포함한다. "스판덱스"에 대한 통상적인 정의는 85중량% 이상의 세그먼트 폴리우레탄을 함유하는 장쇄 합성 중합체이다. 용어 "연질 세그먼트"와 "경질 세그먼트"는 스판덱스 중합체 쇄의 특정한 부분을 의미한다. 연질 세그먼트는 세그먼트화 폴리우레탄 중합체의 폴리에스테르 부분이고, 경질 세그먼트는 유기 디이소시아네이트와 디아민 연쇄 연장제와의 반응으로부터 유도된 중합체 쇄 부분을 의미한다. 본 명세서에서 사용하는 바와 같이, 글리콜 산도는 다음의 실시예에서 설명되는 바와 같은 통상적인 우레탄 형성 조건하에서 유기 디이소시아네이트와 반응하지 않는 폴리에스테르 글리콜 전구체의 산 말단 그룹과 같은 말단 그룹을 의미한다. 중합체의 이소시아네이트 말단 그룹 함량은 NCO 함량으로 지칭될 수 있다.

기술한 바와 같이, 본 발명에서 사용하기 위한 스판덱스 중합체는 특정한 최대치의 글리콜 산도를 갖는 폴리(2, 2-디메틸-1, 3-프로필렌 1, 12-도데칸디오에이트)글리콜로부터 사실상 제조되는 연질 세그먼트를 포함한다. 용어 "∼로부터 사실상 제조되는" 이란 글리콜 중에 이들 다른 산 및/또는 글리콜이 최종 필라멘트 또는 필름의 방미성, 장력과 탄성 특성에 불리한 영향을 끼치지 않는 이상 소량(예 : 적어도 25% 이하)의 다른 지방족 2족 및/또는 글리콜의 공중합 단위가 포함됨을 의미한다.

본 발명에 따라, 특정한 장애를 받는 폴리에스테르 연질 세그먼트가 스판덱스 중합체 쇄 내에 포함되는 경우, 방미성이 향상된 폴리에스테르계 스판덱스 필라멘트가 제공된다. 특정한 연질 세그먼트는 폴리(2, 2-디메틸-1, 3-프로필렌 1, 12-도데칸디오에이트)이다.

용이하게 제조하기 위해서, 폴리에스테르 연질 세그먼트는 통상적으로 상응하는 하이드록실을 말단기로 갖는 폴리에스테르로부터 제조한다. 문헌[참조 ; R. Hill, Fibres from Synthetic polymers", Elsevier Publishing Co., New York p.144 ff(1953)]에 기술된 바와 같은 통상적인 방법은 폴리에스테르를 합성하는데 있어서 만족할 만한 방법이며, 합성된 폴리에스테르는 스판덱스 중합체 섬유의 연질 세그먼트를 형성하는데 사용된다. 이들 방법은 다음과 같이 이루어진다 ; (a) 산(즉, 이러한 경우, 1, 12-도데칸디오산)과 글리콜(즉, 이러한 경우, 2, 2-디메틸-1, 3-프로판 디올)의 직접 에스테르화 ; (b) 글리콜과 산의 에스테르 사이의 에스테르 교환 반응 ; (c) 글리콜과 상응하는 산 클로라이드와의 반응 및 (d) 글리콜의 디아세테이트와 산 또는 이의 에스테르와의 반응.

본 발명의 필라멘트 또는 필름용 스판덱스 중합체를 제조하기 위해서, 연질 세그먼트 전구체는 가장 통상적으로 분자량의 범위가 1,700 내지 3,000 바람직하게는 2,200 내지 2,700, 가장 바람직하게는 2,300 내지 2,600인 폴리에스테르 디올의 형태이다. 또한, 폴리에스테르 디올의 글리콜 산도는 15meq/kg 이하, 바람직하게는 10meq/kg 이하, 가장 바람직하게는 5meq/kg 미만이어야 한다. 도면에 도시한 바와같이, 실시예 2의 데이타로부터 유도된, 폴리에스테르 디올 중의 낮은 글리콜 산도는 결과적으로 최종 스판덱스 필라멘트의 특성을 향상시킨다. 특히, 영구 고정율(permanent set)이 낮아지고 탈부하력이 높아진다.

본 발명의 필라멘트 또는 필름용 스판덱스 중합체를 형성시키기 위해서, 위에서 기술한 폴리에스테르 연질 세그먼트 전구체를 통상적인 방법으로 과량의 유기 디이소시아네이트와 반응시켜(또는 종종 "캐핑시킨다"라고도 함) 이소시아네이트를 말단기로 갖는 폴리에스테르를 형성시킨 다음, 지방족 디아민을 사용하여 연쇄연장시킨다. 적합한 디이소시아네이트는 메틸렌 비스(4-페닐 이소시아네이트), 톨릴렌-2, 4-디이소시아네이트 및 p-페닐렌-2, 6-디이소시아네이트 등을 들 수 있는데, 첫번째로 언급한 디이소시아네이트가 바람직하다. 캐핑 반응은 캐핑된 폴리에스테르의 이소시아네이트 말단 그룹 함량의 범위가 2.2 내지 3.3중량%, 가장 바람직하게는 2.4 내지 3.1중량%가 되도록 수행하는 것이 바람직하다. 바람직한 NCO 함량의 범위는 결과적으로 최종 스판덱스 필라멘트의 신도, 탈부하력과 고정율의 조합을 바람직하게 한다. 적합한 지방족 디아민 연쇄연장제의 예로는 에틸렌 디아민("EDA", 또한 1, 2-디아미노 에탄으로도 공지됨), 수소화 메타-페닐렌 디아민("HMPD", 또한 1, 3-디아미노사이클로헥산으로도 공지됨), 프로필렌 디아민 및 이들의 혼합물 등을 들 수 있다. 바람직한 연쇄연장제는 EDA와 HMPD의 혼합물인데, 중량비가 각각 80부 ; 20부 또는 90부 ; 10부인 경우가 특히 바람직하다.

중합반응은 일반적으로 디메틸아세트아미드 또는 디메틸포름아미드 등과 같은 불활성 용매 속에서 수행한다. 이렇게 하여 제조된 스판덱스 중합체를 중합에 사용된 것과 동일한 용매로부터 건식방사시켜 필라멘트 또는 필름을 형성시킬 수 있다. 건식방사시켜 형성된 필라멘트 또는 필름을 이들의 원래 길이의 1.5 내지 3.5배로 연신될 때까지 145 내지 165℃의 온도범위에서 2 내지 10분 동안 유지시킴으로써 열고정시킨 다음, 완화된 조건하에서 20분 이상 동안 끓는 물 속에 침지시킬 수 있다. 물론, 단시간 동안 더 높은 고정온도 (예 : 195℃에서 30초 동안)가 만족하게 사용될 수 있다.

본 발명의 필라멘트와 필름은 방미성이 의외로 우수하다. 또한, 특히 산 조건하에서의 가수분해 안정성이 탁월하고, 만족스러운 탄성과 장력 특성을 갖는 본 발명의 필라멘트는 수영장 염소로 인한 열화에 내성을 나타낸다. 따라서, 본 발명의 필라멘트는 특히 수영복 직물용으로 유용하다.

폴리에스테르계 스판덱스 필라멘트 및 필름의 염소 유발 열화에 대한 내성은 본 발명의 스판덱스에서 사용하는 폴리(2, 2-디메틸-1, 3-프로필렌 1, 12-도데칸디오에이트)글리콜 및 알타우(Altau)와 스티홀(Stiehol)의 미합중국 특허 제 3,994,881호에 기재되어 있는 작용성 비방향족 디이소시아네이트 및 작용성 비방향족 디아민[예 ; 테트라클로로-(메타 및/또는 파라)-크실린렌 디이소시아네이트 또는 테트라클로로-(메타 및/또는 파라)-크실릴렌 디아민 등]에 의해 형성된 스판덱스를 사용함으로써 추가로 향상시킬 수 있다.

하기의 실시예 및 비교실시예에서 다음의 시험 과정을 사용하여 여러가지 매개변수와 특성들을 측정한다.

본 명세서에서 정의된 글리콜 산도는 하기 실시예에서 설명하는 것과 같은 통상적인 우레탄 형성 조건하에서 이소시아네이트와 반응하지 않는 폴리에스테르 전구체 중의 산 말단과 같은 말단 그룹의 농도와 같다. 하이드록실을 말단기로 갖는 폴리에스테르의 글리콜 산도는 ASTM-1638-67T의 방법에 따라 측정하였으며 본 명세서에는 하이드록실을 말단기로 갖는 폴리에스테르 kg당 meq로 기재하였다.

본 명세서에 기재된 분자량은 폴리에스테르 디올의 수평균분자량이다. 각각의 분자량은 문헌[참조 : S. L. Wellon et al, "Determination of Hydroxyl Content of polyurethane Polyols and Other Alcohols", Analytical Chemistry, Vol. 52, No. 8, pp. 1374-1376(July 1980)]에 기술된 이미다졸피리딘 촉매방법에 의해 측정된 폴리에스테르 디올의 하이드록실가로부터 측정한다.

이소시아네이트 캐핑된 장애를 받는 폴리에스테르의 NCO 함량은 문헌[참조 : S. Siggia, "Quantitative Organic Analysis Via Functional Group", 3rd Edition, Wiley ＆ Sons, New York, Pages 559-561(1963)]의 방법으로 측정한다.

스판덱스 중합체의 상대점도는 N, N-디메틸아세트아미드 용매 중의 중합체의 0.5% 농도의 용액을 사용하여 측정한다. 상대점도는 모세관 점도계 중에서 25℃에서 용액의 유동시간 대 용매의 유동시간의 비율로서 정의된다.

스판덱스 필라멘트의 강도 및 탄성 특성은 ASTM D 2731-72의 일반적인 방법에 따라서 측정한다. 게이지 길이가 2in(5cm)이고 신도 사이클(elongation cycle)이 0 내지 300%인 3종류의 필라멘트 각각에 대하여 측정한다. 샘플은 1분당 800%의 일정한 신도율로 5회 사이클링시킨 후에 "탈부하력"(즉, 100% 신도시의 응력) 및 "고정율"을 측정한 다음, 5배 신장시킨 후에 30분 동안 300% 신장상태에서 유지시킨다. 이러한 최종 신장상태로부터 부하를 제거할 때 응력을 측정하고, 100% 신도시의 유효 데니어당 g으로 표시한다. 5회 사이클의 말기에 30분 동안 샘플을 회수하여, 샘플의 길이를 측정한 다음, 이를 고정율을 계산하는 데 사용하고, 샘플의 원래 길이에 대한 %로 표시한다. 파단 신도 및 강도는 6번째 신장 사이클을 기준으로 측정한다. 강도는 데니어당 g 또는 dtex당 g으로 기재한다. 유효 데니어는 100% 신도시의 필라멘트의 데니어이다. 염소의 침해에 대한 내성은 미합중국 특허 제 4,340,527호 제 4 란 제 7 행 내지 제 25 행에 기술된 방법을 사용하여 측정한다. 이러한 방법은 22℃의 온도에서 유지되고 염산을 가하여 pH를 7.5로 조정하였으며 차아염소산나트륨 용액을 가하여 활성 염소 농도를 3ppm으로 한 수욕에 원래 길이의 150%로 신장시킨 시험용 사를 침지시키는 것을 포함한다. 노출시킨 후에, 사를 건조시키고, 위에서 기술한 바와 같이 이의 물리적 특성을 측정한다. 이어서 노출 후의 사 특성과 노출 전의 사 특성을 비교하여 열화의 정도를 측정한다.

곰팡이의 침해에 대한 내성은 ASTM D-1924-70의 일반적인 방법으로 측정한다. 아스페르길루스 니거(Aspergillus niger) 포자의 수성 분산액을 사용한다. 시험은 스판덱스 시험 필라멘트에 대한 대조용 섬유로서 50데니어 17필라멘트 나일론으로 제조된 싱글-니트(single-knit)(4공급 양말기) 양말 팬티 직물에 대하여 수행한다. 스판덱스 필라멘트는 나일론으로 플레이팅(plaiting)하지 않고 4번째 코스마다 편성한다. 곰팡이 시험 전에, 직물을 표준 세탁 및 헹굼 사이클용의 가정용 세탁기 세트 중에서 세제 반컵을 사용하여 세탁한 후, 퍼머프레스(permapress) 사이클용의 가정용 건조기 세트에서 건조시킨다. 이어서 사방이 3in(7.6cm)인 정방형 직물 샘플을 원통형 폴리스티렌 접시 위에서 일광 장력하에 고정시킨다. 이어서 샘플들을 수성 포자 분산액으로 접종한다. 이어서, 첫번째 손상이 발생하기까지 일수를 측정한다. 손상은 샘플 직물에 구멍이 명확하게 생긴 때로 기록된다. 각각의 시험에 있어서, 시판되는 폴리에스테르계 스판덱스 필라멘트로 제조된 유사한 대조용 직물을 동일한 조건하에서 노출시킨다. 시판되는 폴리에스테르계 스판덱스사는 이. 아이. 듀퐁 드 네모아 앤드 캄파니(E.I. du Pont de Nemours and company)의 제품인 128타입 "라이크라"(Type-128 "LYCRA") 스판덱스이다. 시판되는 사의 중합체는 60/40 에틸렌 글리콜/1, 4-부탄디올 혼합물을 아디프산과 반응시킨 다음, 메틸렌 비스(4-페닐 이소시아네이트)로 캐핑시키고, 에틸렌 디아민을 사용하여 연장시킴으로써 유도된 분자량 3,400의 폴리에스테르 글리콜로부터 형성된다.

[실시예 1]

본 실시예는, 폴리(2, 2-디메틸-1, 3-프로필렌 1, 12-도데칸디오에이트)연질 세그먼트를 함유하는 스판덱스 중합체로부터 제조된 본 발명의 탄성 필라멘트의 제조방법을 설명한다. 연질 세그먼트의 디카복실산부분이 아디프산으로부터 유도되고 글리콜 부분이 장애를 받지 않는 시판되는 필라멘트와 비교하여, 본 실시예의 필라멘트는 염소 및 곰팡이 침해에 대한 내성이 현저하게 우수하다.

분자량이 2499이고 글리콜 산도가 3.6meq/kg인 하이드록시를 말단기로 갖는 폴리에스테르는 1, 12-도데칸디오산과 2, 2-디메틸-1, 3-프로판디올로부터 제조된다. 이러한 폴리에스테르 글리콜 82.8g을 1방울의 인산 및 사이클로헥산 5ml와 혼합한다. 혼합물을 질소 블랭킷 용기 중에서 85℃의 온도로 가열하면서 교반한다. 30분 동안 가열시킨 후에, 혼합물을 40℃로 냉각시킨다. 이어서, 혼합물에 메틸렌 비스(4-페닐이소시아네이트)(MDI) 17.2g을 가한 다음, 혼합물을 90℃에서 2시간 동안 가열함으로써 폴리에스테르 글리콜을 방향족 디이소시아네이트로 캐핑시킨다. 캐핑된 폴리에스테르의 이소시아네이트 그룹 농도는 3.04%이다. 약 25℃로 냉각시킨 후에, 혼합물을 N, N-디메틸아세트아미드 110.6g에 용해시킨다. 이어서 용액상태로 유지하면서 이소시아네이트 캐핑된 폴리에스테르를 N, N-디메틸아세트아미드 담체 중의 지방족 디아민 연쇄연장제 및 연쇄정지제의 혼합물 70.9g과 반응시킨다. 지방족 디아민의 혼합물은 1, 3-디아미노사이클로헥산(HMPD) 0.796g, 1, 2-디아미노에탄(EDA) 1.675g, 디에틸아민 0.184g과 N, N-디메틸아세트아미드 69.245g으로 이루어진다. 1, 1-비스(6-메틸-3-3급-부틸-4-하이드록시페닐)부탄 안정화제 0.5g을 생성된 점성 중합체 용액에 가한다. 중합체의 상대점도는 1.6이다.

탄성 필라멘트는 통상적인 건식 방사 기술에 의해 중합체 용액으로부터 형성된다. 66데니어의 필라멘트(73dtex)를 1분당 150yd(137m/min)의 속도로 권취한다.

이러한 실시예의 필라멘트는 다음과 같은 만족스러운 인장 특성을 갖는다 :

100% 신도시의 5번째 사이클 탈부하력 0.29g/edtex

5번째 사이클 고정율 24%

파단강도(6번째 사이클) 0.72g/dtex

파단신도 482%

사실상 본 실시예의 공정에 따라서 제조되는 다른 필라멘트를 위에서 기술한 시험 공정에 의해 방미성과 내염소성에 대하여 시험한다. 시험은 신도를 150%로 유지하면서 갓 방사된 필라멘트와 150℃에서 3분 동안 열고정시킨 필라멘트에 대하여 수행하고, 온화한 조건하에서 끓는 물 속에 30분 동안 침지시킨다. 필라멘트를 70℃에서 pH 3의 물에 1시간 동안 침지시킨 다음, 필라멘트의 강도를 측정함으로써 가수분해 안정도에 대하여도 시험한다. 이들 각각의 시험에 있어서, 본 발명의 필라멘트에 대한 결과를 동일한 조건하에서 시험된 시판용의 장애를 받지 않는 폴리에스테르계 대조용 사[즉, 128타입 라이크라("LYCRA") 스판덱스]를 사용하여 수득된 것과 비교한다.

본 실시예에 따라서 제조된 시험 샘플은 시판되는 폴리에스테르계 스판덱스사와 비교하여 곰팡이 침해에 대한 내성이 4 내지 10배 더 큰 것으로 나타났다. 또한, 시판되는 사로 제조된 대조용 샘플은 처음 기록된 손상의 시간에서 아주 심한 침해(즉, 손상된 부분이 많다)을 나타내는 반면, 본 발명의 사로 제조된 직물은 기록된 손상 시간에 단지 1개의 작은 구멍만을 나타낸다.

내염소성 시험에 있어서, 본 실시예에 따라서 제조된 샘플은 시판되는 대조용 스판덱스사를 함유하는 샘플과 동일하거나 좀 나은 내염소성을 나타낸다.

가수분해 안정도 시험에 있어서, 시판되는 스판덱스 필라멘트의 샘플은 강도 전부를 손실하는 반면, 본 실시에의 샘플은 강도를 40% 이상 보유한다.

[실시예 2]

본 실시예는 필라멘트의 기계적 특성이 본 발명의 장애를 받는 폴리에스테르계 스판덱스 필라멘트를 제조하는데 사용되는 폴리(2, 2-디메틸-1, 3-프로판 도데칸디오에이트)글리콜의 유리산도에 의해 어떻게 영향을 받는지를 설명하고 폴리에스테르 글리콜 중의 15meq/kg 이하의 글리콜 산도에 대한 필요성을 설명한다.

일련의 스판덱스 필라멘트는 분자량이 2,400인 폴리(2, 2-디메틸-1, 3-프로판 도데칸디오에이트)글리콜로부터 유도된 연질 세그먼트를 사용하여 실시예 1의 일반적인 공정에 따라서 제조된다. 실시예 1에서 기술한 바와 같이, 글리콜을 MDI로 캐핑시켜 NCO 그룹의 농도가 3.1%인 이소시아네이트를 말단기로 갖는 폴리에스테르를 형성시킨 다음, 80/20 EDA/HMPD 혼합물을 사용하여 연쇄 연장시킨다. 각각의 글리콜이 상이한 유리 산도를 갖는 일련의 폴리에스테르 글리콜은 글리콜을 소량의 물과 함께 상이한 시간 동안 가열함으로써 제조된다. 이렇게 하여 제조된 스판덱스 중합체를 실시예 1에서와 같이 건식 방사하여 필라멘트로 만든다. 이어서, 200%의 신도를 유지시키면서 필라멘트를 150℃에서 3분 동안 열고정시킨 다음, 온화한 조건하에서 30분 동안 끓는 물에 침지시킨다. 열고정시키고 비등시킨 필라멘트는 하기에 기재된 바와 같은 인장 특성과 탄성 특성을 갖는다. 주의해야 할 것은 처음 3개의 샘플은 본 발명의 샘플이며 ; 마지막 2개의 샘플은 본 발명 이외의 대조용 샘플이다.

위에 기재된 데이타 뿐만 아니라 기타의 이러한 데이타는 스판덱스 필라멘트의 연질 세그먼트를 제조하는데 사용되는 폴리에스테르 글리콜 중의 낮은 글리콜 산도가 바람직함을 나타낸다. 산도가 낮은 필라멘트는 일반적으로 고정율이 낮고 탈부하력이 높다. 첨부한 도면에서 이들 결과를 상세하게 설명한다.

Claims

장애를 받는 폴리에스테르 연질 세그먼트 및 유기 디이소시아네이트와 지방족 디아민 연쇄연장체로부터 유도된 경질 세그먼트를 갖는 스판덱스 중합체로부터 형성된 탄성 필라멘트 또는 필름에 있어서, 장애를 받는 폴리에스테르 연질 세그먼트가 사실상 글리콜 산도가 15meq/kg 이하인 폴리(2, 2-디메틸-1, 3-프로판도데칸 디오에이트)글리콜로부터 제조됨을 특징으로 하는, 방미성이 향상된 탄성 필라멘트 또는 필름.
제 1 항에 있어서, 장애를 받는 폴리에스테르 글리콜의 분자량 범위가 2,200 내지 2,700이고, 글리콜 산도가 10meq/kg 이하인 필라멘트 또는 필름.
제 1 항에 있어서, 장애를 받는 폴리에스테르 글리콜의 분자량 범위가 2,300 내지 2,600이고, 글리콜 산도가 5meq/kg 이하인 필라멘트 또는 필름.
제 1 항 내지 제 4 항 중의 어느 한 항에 이어서, 디이소시아네이트가 메틸렌 비스(4-페닐이소시아네이트)이고, 연쇄연장제가 에틸렌 디아민과 1, 3-디아미노사이클로헥산의 혼합물인 필라멘트 또는 필름.
제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서, 방미성이 개선되고 고정율이 25% 미만이며 견인력이 0.027gped 이상이고 파단신도가 400% 이상인 갓 방사된 탄성 필라멘트.
제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서, 방미성이 개선되고 고정율이 25% 이하이며 견인력이 0.036gped 이상이고 파단신도가 300% 이상인 열고정된 탄성 필라멘트.
2, 2-디메틸-1, 3-프로판 디올 불활성 유기용매의 존재하에서 1, 12-도데칸디오산과 반응시켜 분자량의 범위가 2,200 내지 2,700이고 글리콜 산도가 15meq/kg 이하인 하이드록실을 말단기로 갖는 폴리에스테르를 형성시키고 ; 이렇게 하여 형성된 폴리에스테르를 유기 디이소시아네이트와 반응시켜 이소시아네이트 말단 그룹의 함량 범위가 2.2 내지 3.3%인 이소시아네이트를 말단기로 갖는 폴리에스테르를 형성시킨다음 ; 이소시아네이트를 말단기로 갖는 폴리에스테르를 지방족 디아민을 사용하여 연쇄연장시켜 상대점도의 범위가 1.5 내지 1.9인 점성 스판덱스 중합체 용액을 형성시키고 ; 이어서, 중합체 용액을 필라멘트 또는 필름으로 제조함을 특징으로 하여, 제 1 항에 따르는 스판덱스 필라멘트 또는 필라멘트 또는 필름을 제조하는 방법.
제 7 항에 있어서, 폴리에스테르의 분자량 범위가 2,300 내지 2,600이고, 글리콜 산도가 10meq/kg 이하이며, 이소시아네이트를 말단기로 갖는 폴리에스테르의 NCO 함량 범위가 2.4 내지 3.1%인 방법.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 유기 디이소시아네이트가 메틸렌 비스(4-페닐-이소시아네이트)이고, 디아민 연쇄연장제가 에틸렌 디아민과 1, 3-디아미노사이클로헥산의 혼합물인 방법.
제 4 항에 있어서, 방미성이 개선되고 고정율이 25% 미만이며, 견인력이 0.027gped 이상이고 파단신도가 400% 이상인 갓 방사된 탄성 필라멘트.
제 4 항에 있어서, 방미성이 개선되고 고정율이 25% 이하이며, 견인력이 0.036gped 이상이고 파단신도가 300% 이상인 열고정된 탄성 필라멘트.