TW383342B - A polyurethaneurea continuous shaped article and process for making the same - Google Patents

A polyurethaneurea continuous shaped article and process for making the same Download PDF

Info

Publication number
TW383342B
TW383342B TW087102904A TW87102904A TW383342B TW 383342 B TW383342 B TW 383342B TW 087102904 A TW087102904 A TW 087102904A TW 87102904 A TW87102904 A TW 87102904A TW 383342 B TW383342 B TW 383342B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
polyurethane
elongation
patent application
polyurethane prepolymer
puu
Prior art date
Application number
TW087102904A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyuki Hanahata
Yoshihiko Shimaya
Original Assignee
Asahi Chemical Ind
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Chemical Ind filed Critical Asahi Chemical Ind
Application granted granted Critical
Publication of TW383342B publication Critical patent/TW383342B/zh

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18Manufacture of films or sheets
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/58Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
    • D01F6/70Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyurethanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2375/00Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2375/02Polyureas

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A7 B7
- _ ________I 五、發明説明(1 ) 技術領域 本發明爲關於具有優異特性之鏈段化聚胺基甲酸酯脲 (以下,稱爲PUU)纖維和膠帶等之PUU連續成形體 及其製造方法。詳言之,本發明爲關於比先前法所得之聚 胺基甲酸酯脲連續成形體之初期應力更高,且高延伸度一 高強度之P UU連續成形體。再者,關於纖度小(於膠帶 等之情形中爲薄膜狀)P U U連續成形體適於以高生產速 度製造之經改良之P U U連續成形體的製造方法。 背景技術 聚胺基甲酸酯爲在泡體、黏合劑、塗料、彈性體、合 成皮革、及纖維等廣泛領域中發展,且產生許多有用的製 品。 其中,亦尤其以被要求高彈性之P U U彈性纖維,於 緊身長統襪爲首之緊身衣、襪子和最近的紙尿片等之彈性 織物部分作爲橡膠代替品地於廣泛領域中被使用。 於P U U纖維之製造方法中,有乾式紡絲法、濕式紡 絲法、反應紡絲法,此些製法所得之市售的斯潘德克斯纖 維(Spandex fibre )被分類成如下的二種類型。 即 (1 ) 1 0 0%伸長時之應力(初期^力)爲較高( 0 . 06〜0 · 09g/d),雖斷裂強度高(1 . 〇g /d以上),但斷裂延伸度不如其大(500〜700% ),且延伸度400%左右時應力爲急速開始之類型。消 ---------^丨 — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X 297公釐) -4- 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明(2 ) 費者於著用此類型纖維之製品時,感到過度的緊繃感(以 乾式法及濕式法所得之p U U彈性纖維)。 (2 )初期應力小(0 . 0 5 g / d以下),斷裂強 度爲0 . 5〜1 . Og/d左右,斷裂延伸度高(700 %以上),但爲應力不會急速開始之類型。消費者於著用 此類型之纖維製品時,並無不需要的緊繃感且感到著用快 適感(反應紡絲法P U U彈性纖維)。 如上述(1 )之低初期應力和4 0 0%伸長時之應力 急速開始爲於P U U彈性纖維中,所必定不欲之性質,且 並未開發出真正具有所欲特性之P U U彈性纖維。 其次,先前P U U連續成形體之製法上之問題,以 P U U彈性纖維爲例示出。於取得乾式法,濕式法中可使 用之紡絲用聚胺基甲酸酯脲溶液(原液)上,一般爲以二 階段法。即,第一段爲令二異氰酸酯成分與二醇成分以熔 融狀態下反應,製造兩終端具有異氰酸酯基之熔融狀預聚 物後’令其溶解於如N,N _二甲基乙醯胺和N,N -二 甲基甲醯胺之溶劑中,取得預聚物(以下,簡稱p U P ) 溶液’或將兩成分直接於上述溶劑中反應取得預聚物溶液 (溶液合成法),其次於第二段中,令此預聚物以如美國 專利2 9 2 9 8 〇 4號說明書所記載之脂族二胺予以聚合 (鏈延長.)’調製聚胺基甲酸酯脲溶液之i程。其後,此 溶液於乾式法中在加熱紡簡內蒸發溶劑,於濕式法中在凝 固浴中凝固形成p U U彈性纖維。 但是,於此些方法中,由聚合物溶液之脫溶劑速度慢 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -5 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ________B7__, 五、發明説明(3 ) .,難以經濟的紡絲速度製造比1 〇但尼爾更粗纖度之 P U U彈性纖維。因此,於期望比1 〇但尼爾更粗纖度之 情形中,則不得已製造技術上困難的複絲。又,因爲空氣 阻力和液阻力,相反地亦難製造比1 0但尼爾更細之 P U U彈性纖維(其爲隨著最近製品之輕量化而需求急增 )° 另一方面,反應紡絲法爲經由完全不含溶劑或僅些微 含有之熔融合成法,調製PUP,並將此PUU直接於含 有聚胺之反應液中,與聚胺基甲酸酯脲同時地形成絲條體 之簡單方法。加上可在廣範圍中選擇P U U組成之其他紡 絲法所事實上實施困難之優異特點。如上述之乾式法中, 聚合物必須於溶劑中可溶。因此,令聚合物組成受到限定 。另一方面,於反應紡絲法中,因爲可不令聚合物溶解於 溶劑中地直接聚合物化,故並無此類限制。藉由大幅地改 變化學構造,亦具有可改良P U U彈性纖維缺點之耐候性 、耐黃變性、耐氯性之潛在能力。 於美國專利3 1 1 5 3 8 4號說明書和 3 3 8 7 0 7 1號說明書中,揭示反應紡絲法之一例。於 美國專利3 3 8 7 0 7 1號說明書中,記載以熔融合成法 合成預聚物,其後將此熔融狀之預聚物直接於鏈延長劑二 胺溶液中吐出,並且且一邊取得絲條之聚fc基甲酸酯脲一 邊捲取之方法。 但是,經由先前之反應紡絲法所得之P U U彈性纖維 爲具有下列所示之問題。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) "~~ n «H ϋ— «^—1 I— n^i I · z - i I HI n^i 1^1 m (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 經濟部中央標準局員工消费合作社印裝 五、 發明説明 ) 1 I ( 1 ) 第 一 爲 反 應 溶 液 阻 力 大 且 難 提 局 紡 絲 速 度 〇 1 I 於 先 前技 術 中 , 因 爲 聚 胺 浴 實 質 上 爲 呈 靜 止 > 故 成 形 過 程 1 1 1 之 P U U 絲 條 體 若 拉 引 速 度 爲 在 某 速 度 以 上 , 則承 受 極 大 >s 請 1 1 的 液 阻 力 而 令物性 降 低 7 且 其 結 果 被 切 斷 0 此 方 法 於 纖 維 先 閱 1 I 讀 1 I 約 1 0 0 但 尼 爾 絲 之 情 形 中 僅 可 確 保 6 0 7 0 m / 分 背 ιέ 1 左 右 之 紡 絲 速 度 0 乾 式 紡 絲 則 爲 5 〇 0 /-Sw/ 1 0 0 0 m /分 之 注 意 事 項 1— I ( 2 ) 第 二 爲 因 在 反 Btt "tl»、 浴 中 產 生 液 阻 力 故 難 於 經 濟 再 填 寫 本 1 1 求 的 生 產 速 度 下 1 製 所 而 之 多 爲 5 0 但 尼 爾 以 下 之 細 纖 度 頁 1 1 的 P U U 弓早 性 纖 維 〇 1 1 ( 3 ) 第 — 爲 依 據 現存反 應 ,坊 絲 法 之 P U U 彈 性 纖 維 1 I 斷 裂 延 伸 度 雖 局 , 但 初 期 應 力 極 低 ( 爲 依 據 乾 式 法 之 1 訂 | P U U 彈 性 纖 維 之 約 一 半 ) 引 起 製 品 等 級 之 降 低 0 因 爲 1 1 此 理 由 及 ( 2 ) 之 細 纖 度 P U U 彈 性 纖 維 之 製 造 困 難 > 故 1 1 使 得 依 據 先 Z-. 刖 之 反 應 紡 絲 法 之 P U U 彈 性 纖 維 用 途 受 到 限 1 | 制 〇 I P U U 彈 性 纖 維 爲 在 被 加 X 時 加 上 固 定 的 伸 張 力 ( 1 I 彈 力 織 物 張 力 ) , 保 持 於 固 定 地 伸 長 率 ( 以 1 0 0 1 2 0 0 % 左 右 之 範 圍 ) 並 且 以 絲 不 會 鬆 弛 之 狀 態 下 供 給 » 1 1 布 帛 化 0 但 是 於 此 ttb 加 工 工 程 中 相 對 於 所 賦 與 之 延 伸 1 I 度 之 應 力 並 不 充 分 高 故 在加 工 時 於 張 力 之 稍 微 變 動 下 1 I P U U 彈 性 纖 維 爲 鬆 弛 又 於 其 反 作 用 下 相 反 地 產 生 所 1 1 謂 緊 張 之 伸 長 率 不 規 則 之 變 動 〇 其 結 果 布 帛 組 織 中 之 1 1 P U U 彈 性 纖 維 之 延 伸 度 爲 依 據 部 位 而 變 動 且 發 生 布 帛 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 經濟部中央播準扃負工消費合作社印裝 A7 B7 五、發明説明(5 ) 等級之斑顯者化之問題(以下,總稱爲加工斑)。所謂 ρ ϋ ϋ彈性纖維以初期應力爲重要乃因爲此原因。改善此 問題之最低所需的應力爲於ρ u U彈性纖維以1 〇 0 %伸 長時,爲0.06〜0.〇7g/d以上。 以化學反應紡絲法令初期應力提高之方法,已提案出 變更聚合物組成’調節短鏈段與硬鏈段之長度,及導入化 學交聯等之方法’但未取得令人滿足之結果。 反應紡絲法雖爲具有如上述潛在地優異特徵,但關於 性能及纖度及生產性等則未改善前述(1 )〜(3 )之課 題。即,先前美國專利所揭示之方法所包含之反應紡絲法 其後之進步,則完全未報告。 本發明爲解決先前反應紡絲法所具之上述(1 )〜( 3 )之課題’提供初期應力高,且斷裂強度,斷裂延伸度 亦滿足實用性能之P U U纖維及膠帶等,及提供於高生產 速度下’製造於纖維之情形中爲具有多樣的纖度,於膠帶 之情形爲具有多樣的膜厚度之連續成形體之新穎的反應成 形技術。 圖面之簡單說明 圖1爲示出本發明所使用之連續成形體製造裝置之一 例的模式圖。 s 圖2爲本發明所使用之反應液與連續成形體之分離裝 置之一例的模式圖。 圖3爲示出本發明所使用之連續成形體製造裝置之另 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -8 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ______B7 五、發明説明(6 ) 外例的模式圖。 符號之說明 1 管 嘴 支 架 2 管 嘴 3 所 吐 出 之 P UP 4 喇 叭 狀 管 狀 路入口 5 管 狀 路 本 體 6 管 狀 路 出 □ 部 7 反 應 液 流 出 部 8 製 造 裝 置 本 體 9 反 應 液 分 配 部 發明之揭示 本發明爲關於無張力狀態下之複折射率(△ η )爲 ί· 〇xl〇-4以上8 . 〇xl〇-4以下,100%伸長時 之交聯點密度(N100)爲5 . 0xl02S/m3以上 ’ 400%伸長時之交聯點密度(N40 0)爲4 . 〇x 1026〜3 . 〇xl〇27/m3,斷裂時之交聯點密度( Nt)爲1.6xl027/m3以上,且400%伸長時 與1 0 0 %伸長時之交聯點密度比(N 4 0 〇 / N1 〇〇)爲〇 · 9〜1 . 3爲其特徵之聚胺基甲酸酯脲 連續成形體,及將聚胺基甲酸酯脲和多元醇所得之至少於 二個終端具有異氰酸酯基之液狀的聚胺基甲酸醋預聚物’ n m n I n n m m I ^ n n n If n n T 、-=$ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本f ) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 29*7公釐) -9- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _B7____L , 五、發明説明(7 ) 由成形用管嘴以吐出線速度L s吐出,且在所吐出之聚胺 基甲酸酯預聚物之進行方向中,於平均流動速度V f下, 流動之含有聚胺反應液所組成之流動浴中’滿足L s $ V f之條件下導入,並於流動浴中令異氰酸酯基與聚胺反 應進行聚胺基甲酸酯預聚物之鏈延長’製造經固化之聚胺 基甲酸酯脲,並以V f以上之拉回速度V t下將其拉回爲 其特徵之聚胺基甲酸酯脲連續成形體之製造方法。 本發明之P u U彈性纖維因爲初期應力、斷裂強度、 斷裂延伸度爲充分大,且爲在中延伸度區域中之應力開始 小之成形體,故可提供加工斑少之布帛,且可提供著用時 無過度緊繃感且密著性優異之製品。 依據本發明之製法,可在先前之反應紡絲法和乾式紡 絲法均難以達成之匹敵乾式法之高紡絲速度下,製造寬廣 纖度之P U U連續成形體,加上可製造乾式及濕式法所難 以製造之多樣組成的P U U連續成形體,其工業性價値爲 極高。 實施發明之最佳形態 以下,於本發明之連續成形體型式中,列舉纖維、薄 膜等。以下,列舉纖維爲例,說明本發明。其他薄膜之連 續成形體之情況亦同樣適用。 i P U u彈性纖維爲由表現出彈性之軟鏈段,與作爲交 聯點機能之硬鏈段所成之嵌段共聚物,且由無定形量爲 8. 5重量%之無定形聚合物所構成。因此,p u U彈性纖 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐)-1〇 - ! -- - n - :i I .......... I. - - -I I '衣 n^i I...... l^i -- ! I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(8 ) 維在加上張力令其大變形之表現彈性熵以前之低延伸度領 域中,其應力爲低。 以古典橡膠彈性理論,伸長率(Λ )中之應力(σ ) 可如(1 )式所示,以交聯點密度(Ν,單位爲m — 3 )求 出。所謂交聯點密度爲指P U U彈性纖維之單位體積中所 分散之交聯點之數目。 σ=ΝΚΤ (λ2-1/λ) (1) 但是,Κ爲表示波耳玆曼常數。Τ爲測定溫度。應力 σ爲伸長率λ時之張力以其伸長時之截面積除之値表示( 單位,N/m2)。伸長率λ例如於延伸度1 0 0%之;1 = 2。某延伸度中之P U U纖維的截面積可由該纖維爲泊松 變形型式而求出。例如,延伸度100、 400%時之截 面積各爲無伸長時之1/2、1/4 ^ 本發明說明書中,PUU纖維於1 0 〇%伸長時之應 力(初期應力)和斷裂強度爲如一般的纖維強度般,於各 條件下之應力(T S )以初期截面積除之値表示。但, T S與σ之關係爲具有以下之關係。 TS = aAo / (D - λ) =(AoNkT/D) ( λ - 1 / λ 2 ) (2 ) 本紙張尺度適用中國國家標孪(CNS ) A4規格(2IOX297公釐) -11 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) '衣 訂 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 hi --- -B7__. 五、發明説明(9 ) 但’ A 0爲無張力狀態下之截面積,D爲纖度(但尼 爾)。 然延伸度所對應之交聯點密度之變化並未被科學地 $分闡明’但認爲其可能爲於硬鏈段交聯點(Nhard )中 ’經由伸長而加上軟鏈段定向結晶化之擬交聯點(Ncrystal )及鏈段鏈纏合點形成之交聯點(Nentangl )。因此, 於任意的延伸度中之交聯點密度(η )爲以下式表現。 N= Nhard + Ncrystal + Nentagl (3) 本發明爲於20 °C,初期長度50 mm,以1000 分之伸長速度下進行伸長試驗,並由1 〇 〇%、 4 0 0 %及斷裂時之延伸度中之應力測定値及此時之纖維 的截面積,以(1 )式所求出之交聯點密度分別求出 1 ◦ 0 %伸長時之交聯點密度(N 1 0 0 ) ,4 0 0 %伸 長時之交聯點密度(N 4 0 0 ),斷裂時之交聯點密度( N t )。但N t與式(2 )所求出之斷裂強度並無必然的 比例關係。例如,如後述實施例6和比較例2之比較情形 中所見,即使實施例6之P U U纖維於斷裂強度和斷裂延 伸度均爲較大,但比較例之P U U彈性纖維之N t爲較大 〇 以下,示出本發明PUU纖維之構造上特徵,且其特 徵爲以交聯點密度(Ν )所規定者表示。 本發明中,後述之PUP爲與聚胺反應,且於高分子 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) Λ4規格(2丨0'〆297公釐) -12- I- - --- - - - I I I nn - -1 I 1 - ml ml n (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ( A7 B7 五、發明説明(10) 量聚胺基甲酸酯脲(p uu )化同時被纖維化’成爲 P U U纖維。聚胺溶液爲以較p u p快速之速度下移動時 ,PUP分子鏈雖暫時呈現定向(流動方向)狀態’但因 分子量小’故立即緩和。因此,所製造之P U u纖維爲顯 示出低複折射率。於緩和之分子鏈中’相互作用大的脲鍵 結部分爲形成凝集體(硬鏈段嵌段)’且其爲作用爲交聯 點。本發明所較佳使用之P U P爲不含溶劑’或僅含些微 之粘性體。因此,經由反應所生成之脲鍵結的分子鏈因爲 缺乏擴散性而妨礙成長,形成脲鍵結部分彼此凝集之硬鏈 段嵌段。除此之外,將此嵌段迴提取則大半數的軟鏈段中 之胺基甲酸酯基亦形成異種結合之所謂的「硬-軟嵌段」 ,若於此二種嵌段之形成中加上流動定向之張力,則因各 嵌段的鍵結力仍不夠充分,故在絲長方向引起適度的分散 ,其結果造成交聯點密度(Nhard )之增加。本發明之 P UU纖維之1 〇 〇%伸長時的交聯點密度(N 1 0 〇 ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 因爲實質上等於Nhard ,故1 0 0%伸長時之應力(初期 應力)變高。相對地,如先前化學反應紡絲法因反應紡絲 中的液阻力使得未令以流動定向時之其Nhard小,初期應 力低。另一方面,乾式紡絲法P U U彈性纖維之Nhard爲 顯示出較大値。其理由爲因聚合物溶液中之硬鏈段爲難溶 於溶劑,故於溶液中硬鏈段彼此已凝集,&形成相當數量 的交聯點。 本發明之P U U纖維於1 〇 〇 %以上伸長時之交聯點 密度之變化稍微複雜。此交聯點密度不只限於對應於延伸 -13- ----:---1---表__ {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙乐尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X 297公釐) 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明(11 ) 度單調地增加。例如,於延伸度4 0 0 %之交聯點密度( N4 0 0 )亦有時較延伸度1 〇 〇%之交聯點密度( N 1 0 0 )小。特別於N 1 0 0爲大時則特徵性地表現出 來。其理由並未完全明白,但可能因本發明之P UU纖維 之硬鏈段交聯點爲如上述,胺基甲酸酯基彼此之間之硬鏈 段嵌段以外的硬鏈段嵌段爲由包含軟鏈段之異種嵌段所組 成,因爲後者之鍵結力不完全,故其鍵結力較弱,且於伸 長之張力下產生嵌段間的解離。於此原因下,使得軟鏈段 之定向結晶化未被誘發(即Ncrystal不增加),因此 N 4 0 0並不急速增加。另一方面,於依據乾式法之 P U U彈性纖維之情形中,如上所述,已於聚合物溶液中 由較強固的硬鏈段彼此之間形成交聯點,且因鍵結力亦呈 強的支持點有效地作用,故經由伸長而令軟鏈段定向結晶 化。因此,不僅擬交聯點(Ncrystal )且分子鏈之纏合( Nentangl )亦急速增加,且連帶地令N4 0 0急速增加。 本發明之P U U纖維若呈4 0 0 %以上伸長,則如上 所述’因爲異種嵌段間解離之硬鏈段嵌段爲有效地作用爲 支持點,故由超過延伸度6 0 0 %附近慢慢開始引起軟鏈 段之疋向結晶化之同時開始分子鏈的纏合,N t爲增加, 且其結果表現出高斷裂延伸度及高斷裂強度。 其次,以定量地說明本發明P UU纖維之特徵。 本發明中,延伸度0% (無張力狀態)之本發明 p u U纖維之性爲以複折射率規定。 本發明之P UU纖維爲在無張力狀態下之複折射率( 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) -14- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、νβ 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A7 ___B7_ , 五、發明説明(12 ) △ η)爲 1. 0X10-4 以上、8.0x10— 4 以下。一 般,未被伸長之P U U彈性纖維的複折射率爲比其他之合 成纖維更小。又,本發明P U U纖維以外之P U U彈性纖 維的複折射率値,於乾式紡絲法爲1 . 0 X 1 0 2左右,於 現存之反應紡絲法爲1 · 0 X 1 0 1左右。 本發明之P U U纖維雖在高速度下成形取得,但此時 其Λη亦不超過8.〇xl0—4。具有此類Δη之本發明 PUU纖維爲具有5 0 0%以上之斷裂延伸度和高的初期 應力及斷裂強度。Δη爲未滿1 . 〇xl〇_4之PUU纖 維雖具有高斷裂延伸度,但缺乏初期應力、斷裂強度。 本發明之PUU纖維爲Ν100爲5 · 〇xi〇2s /m3以上、Ν400 爲 4 . OxlO26 〜3 . Οχ 1027/m3、 Nt爲1.6xl027/m3以上。於 N100爲未滿5 . 〇xl026/m3’則由(2)式所 求出之初期應力小且缺乏實用性。N t爲未滿1 · 6x 1 0 2 7 / m 3則斷裂強度小。 本發明之PUU纖維中亦特別以N1〇〇爲大者,被 視爲在無伸長狀態下具有結晶性之P U u纖維。此纖維起 因於無伸長狀態下之多元醇的結晶性’即使於低延伸度區 域,亦具有極大的Ncrystal 。伸長初期時之交聯點密度( N100)爲有助於此’故超過1 . 〇\ί〇27/ιη3, 則變成延伸度100%中之初期應力爲超過0.lg/d 之P u U纖維。 本發明PUU纖維之N400若小於4.OxlO26 本紙张尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X297公釐) -15 - f^n Bmfl i^i^n n^i I n^i flu^ fl^^i t < 分 i (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、 發明説明 (13 ) 1 I , 則 應 力 過 小 , 於 製 品 中 造 成 纖 維 爲 鬆 弛 〇 若 大 於 3 0 1 1 X 1 0 2 7 則 弓 起 應 力 之 開 丨始。 1 1 本 發 明 之 P U U 纖 維 不 僅 交 聯 點 密 度 ( N ) 之 絕 對 ! I 請 1 1 値 重 要 且 N 1 0 0 與 N 4 0 0 之 相 對 値 亦 爲 重 要 0 先 聞 1 | 本 發 明 之 P U U 纖 維 爲 顯 示 出 N 4 0 0 / N 1 0 0 爲 1美 背 面 I 0 • 9 1 3 之 特 徵 値 〇 此 値 比 乾 式 紡 絲 法 之 P U U 彈 之 注 意 1 I 性 纖 維 的 2 3 極 爲 降 低 〇 又 依 據 先 前 反 應 紡 絲 洗 之 事 項 1 I 再 P U U 弓早 性 纖 維 的 N 4 0 0 / N 1 0 0 爲 約 1 4 填 寫 本 装 | 1 * 8 N 1 0 0 爲 3 5 X 1 0 2 e / ’ ΙΓ 3 - N t 爲 1 X 頁 1 | 1 0 2 〆ΓΓ 3 左 右 〇 1 I N 4 0 0 與 N 1 0 0 之 比 乃 明 顯 表 示 出 本 發 明 P U U 1 1 1 纖 維 之特 徵 〇 若 N 1 0 〇 爲 5 X 1 0 2 ( / ’ rr 3 以 上 9 且 1 訂 N 4 0 0 / N 1 0 0 爲 0 9 1 3 則 初 期 應 力 » 1 1 且 中 延 伸 度 區 域 中 之 m //C*> 力 開 始 小 0 1 j 雖 妖 依 據 先 V.2·· 刖 反 應 紡 絲 法 之 P U U 彈 性 纖 維 的 1 I N 4 〇 0 / N 1 0 0 接 近 本 發 明 之 P U U 纖 維 但 1 I N 1 0 0 及 N t 爲 比 本 發 明 之 P U U 纖 維 更 小 〇 1 本 發 明 P U U 纖 維 之 N t 通 常 爲 3 0 4 0 X 1 1 0 2 - / ’ ΙΓ 3 ( 斷 裂 強 度 爲 1 2 1 • 5 g / d ) 雖 1 I 與 依 據 通 常 之 乾 式 紡 絲 法 之 P U U 彈 性 纖 維 爲 同 程 度 , 但 I I 最 適 情 況 亦 達 到 5 0 X 1 0 2 - / m 3 ( 當 於 1 • 5 1 1 g / d 以 上 之 斷 裂 強 度 ) 可 匹 敵 依 據 乾 式紡 絲 法 之 1 1 P U U non 5¥ 性 纖 維 中 到 達 最 局 強 度 之 種 類 0 1 1 本 發 明 之 P U U 纖 維 爲 表 現 出 此 類 特 異 的 交 聯 點 密 度 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -16 - 經濟部中央樣车局員工消费合作社印製 A7 五、發明説明(14 ) 之延伸度依賴丨生’其結果在伸長初期領域中,充分高於依 據先前化學反應紡絲法之p u U彈性纖維之初期應力,且 在中延伸度區域中之應力開始顯著變少,並且實現高斷裂 強度' 局斷裂延伸度。 本發明如此之p u U纖維,可提供加工斑少之布帛, 且於著用時具有形狀不緊繃之密著性(合適性),且具有 可提供無過度緊繃感之加工品之優異特性。 再者經由表現出高斷裂強度、高斷裂延伸度,使得即 使P U U彈性纖維於加工時和著用製品時過度重覆伸縮亦 不會斷絲,不會損害製品等級,且製品之耐久性亦顯著提 高。 本發明之PUU纖維通常之初期應力爲0.07〜 0 · lg/d、斷裂強度爲1 · 2g/d以上、斷裂延伸 度爲7 0 0〜1 0 0%,於較佳之情形中,初期應力爲 0 . lg/d以上、斷裂強度爲1 · 5g/d以上、斷裂 延伸度爲700〜900%。 本發明之第2發明爲將聚異氰酸酯和多元醇所得之至 少於二個終端具有異氰酸酯基之液狀的聚胺基甲酸酯預聚 物,由成形用管嘴以吐出線速度L s吐出,且在所吐出之 聚胺基甲酸酯預聚物之進行方向中,於平均流動速度V f 下,流動之含有聚胺反應液所組成之流動中,以滿足 L s S V f之條件下導入,並於流動浴中令異氰酸酯基與 聚胺反應進行聚胺基甲酸酯預聚物之鏈延長,製造經固化 之聚胺基甲酸酯脲,並以V f以上之拉回速度V t下將其 i ^nv I nn il B^ifu fv 戈 T° (請先閱讀背面之Vi意事項再填寫本頁j 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -17 - 經濟部中央標準局員Η消費合作社印繁 A7 __ B7 . . 五、發明説明(15 ) 拉回爲其特徵之聚胺基甲酸酯脲連續成形體之製造方法。 本發明之製造方法以P U U纖維爲例,詳細說明。於 薄膜之情形亦可同樣運用。 本發明所使用之聚異氰酸酯與多元醇反應所得之在兩 端具有異氰酸酯基之聚胺基甲酸酯預聚物(P U P )爲由 脂族、脂環族或芳香族之聚異氰酸酯所選出之至少一種聚 異氰酸酯與多元醇,於異氰酸酯基爲化學計量地過剩條件 下’依常法反應所得之在終端具有異氰酸酯基之液狀預聚 物。本發明之P U P若爲可由成形用管嘴吐出之液狀,則 基本上對於聚異氰酸酯及多元醇之組合並無限制。 本發明所使用之聚異氰酸酯可列舉脂族二及三異氰酸 酯、芳香族二及三異氰酸酯。脂族二異氰酸酯之具體例可 列舉1 ,4 — 丁二異氰酸酯、1 ,6 —己二異氰酸酯、 1 ’ 12 -十二烷二異氰酸酯、1 ,6,1 1 一十一烷三 異氰酸酯、4 一甲基一 1 ’ 8 —辛烷二異氰酸酯、1 ,3 ’ 6-己三異氰酸酯' 3 ’ 3 -二甲基戊烷一1 ,5 —二 異氰酸酯等。又,亦可使用如1 ,3 -及1 ,4 一環己烷 二異氰酸酯之環狀脂族異氰酸酯。脂族三異氰酸酯例如可 使用如離胺酸酯三異氰酸酯、1 ,3 ,6 —己三異氰酸酯 ' 1,8 -二異氰酸酯一 4 一異氰酸酯甲基辛烷之脂族三 異氰酸酯和三苯基甲烷三異氰酸酯和三(k氰酸苯酯)硫 代磷酸鹽等。此些三異氰酸酯亦可與上述之二異氰酸酯組 合使用。 芳香族二及三異氰酸酯以異氰酸酯基爲直接結合至苯 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 訂 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) -18 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ______B7 圓五、發明説明(16 ) 核’且二個異氰酸酯基爲以對位結合爲較佳。使用二個異 氰酸酯基爲結合至非對稱位置之芳香族二異氰酸酯,例如 2 ’ 4 —甲苯二異氰酸酯和1 ,3 —苯二異氰酸酯,雖亦 可取得本發明之P U U纖維,但因p u U纖維之物性爲由 對位結合之芳香族二異氰酸酯開始變差,故爲不佳。此類 芳香族二異氰酸酯可列舉1,4 一苯二異氰酸酯、4,4 一聯苯甲烷二異氰酸酯(MD I )、4,4,一聯苯醚二 異氰酸酯、1 ,5_萘二異氰酸酯、2,6 —萘二異氰酸 酯、間一及對一二甲苯二異氰酸酯及α,α , α’,一 四甲基-對一二甲苯二異氰酸酯等。此些芳香族二異氰酸 酯中,特別由P U Ρ之粘性和P U U纖維之物性等之平衡 而言,以4,4’ 一聯苯甲烷二異氰酸酯(MD I )爲較 圭。芳香族三異氰酸酯可使用三苯基甲烷三異氰酸酯、三 (異氰酸苯酯)硫代磷酸鹽等。 本發明所使用之多元醇以數平均分子量爲8 0 0〜 6 0 0 0、且熔點爲6 0 °C以下者爲較佳,但不限於此。 此類多元醇可列舉聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚內酯多元 醇、聚碳酸酯多元醇。再者亦可使用二甲基矽氧烷多元醇 和未被氫化或氫化之聚丁二烯多元醇。 聚醚多元醇可列舉聚氧四甘醇(PTMG)、聚( 1 ,5 —戊二醇)、聚乙二醇等。此些多k;醇可爲鏈狀或 爲分枝亦可。聚酯多元醇可列舉草酸、琥珀酸、戊二酸、 反丁烯二酸、癸二酸、順丁烯二酸、衣康酸、己二酸、丙 二酸等之二鹼酸之一種或二種以上混合物與乙二醇、丙二 本紙浪尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(2丨^297公釐) 「19 - — I - -I n -S-- If—· t 士 I - 1 - 1 - -I - - -- ^in 一OJ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Α7 Β7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(17 ) 醇、丁二醇、己二醇、環己烷二甲醇等之二元醇之一種或 二種以上所得之物質,又,亦可使用令此類方法所得之在 終端具有羧基之聚酯,例如以聚氧乙二醇、聚氧丙二醇、 聚氧丁二醇、聚氧己二醇等之聚醚二醇再反應所得之物質 。亦可使用天然的聚酯多元醇。 聚內酯多元醇可列舉令ε -己內酯等開環聚合所得之 羥基羧酸,以丙二醇和丁二醇等之二醇類反應所得者,或 令聚氧丁二醇和聚氧戊二醇等之聚合,物多元醇反應所得者 〇 聚碳酸酯多元醇可列舉經由令碳酸伸烷酯類與1,4 一 丁二醇' 1 ,3 —戊二醇、1,5 -戊二醇、1 ,6 - 己二醇等之反應所得之聚(丁烷—1 ,4 —碳酸酯二醇) 、聚(戊烷—1 ,5 —碳酸酯二醇)、聚(己烷一1,6 -碳酸酯二醇)及其共聚物和混合物所之聚碳酸酯二醇。 此些多元醇中,以聚酯多元醇及聚內酯多元醇爲易發 霉脆化、聚碳酸酯多元醇爲熔融黏度高且操作困難’再者 由P U U纖維之化學安定性和拉伸物性方面而言,則以聚 氧丁二醇(P T M G )爲特性。 爲了調節P U Ρ中胺基甲酸酯基濃度,取得所欲物性 ,亦可添加由乙二醇、1 ,2 -丙二醇' 1 ’ 4_ 丁二醇 ' 2 —甲基一 1 ,4 — 丁二醇、新戊二醇)3 —甲基一 1,5 一戊二醇等之脂族二元醇類、環己二醇、三環癸烷 二甲醇等之脂環族二醇類、1 ’ 4 一雙 < 万一羥乙氧基) 苯等之含有芳香族二元醇類所選出之低分子量二兀醇。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 裝' 、?τ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(2丨0X297公釐) -20 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 __*_— 五、發明説明(18 ) 於p u p中導入分枝構造之目的下,亦可添加例如甘 油、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、季戊四醇等之低分子 量多元醇。 本發明中,聚異氰酸酯和多元醇之化學計量比爲 1 . 1〜2 . 5之範圍,就PUP之粘度和分子量、及 p u U纖維之拉伸物性、耐熱性方面而言爲較佳。 本發明中以PUP粘度爲1 〇 〇〜6 000泊(20 °C )左右之黏稠狀液體爲較佳。於調節P U P粘度之目的 下,亦可將丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮之酮類、 N ’ N —二甲基乙醯胺和N,N —二甲基甲醯胺之醯胺類 、二甲醚、四氫呋喃和二鸣烷之醚類、二甲基亞砸等少量 添加至P U P中。 於P U P中亦可添加抗氧化劑、防黃變劑、紫外線吸 收劑等所謂的安定劑。 本發明之含有聚胺之溶液(以下,稱爲反應液)爲由 二胺與對二胺爲惰性且實質不阻礙P u P中之異氰酸醋基 和胺化合物之反應’且不會溶解P U U纖維之溶劑所構成 。溶劑爲使用作爲胺之稀釋劑和粘度調整劑。溶劑於具有· 促進胺於P u P中擴散滲透作用之情況中爲更佳。 P U P之鏈伸長劑聚胺可使用公知的脂族、脂環族及 芳香族聚胺。具體而言可列舉例如乙二胺2丙二胺< i, 3 —丙二胺、1 ,2 -丁二胺、1 ,3 -丁二胺、i,4 一丁二胺、1 ’ 5_己二胺、異丁二胺、1 ,6 —己二胺 、環己二胺、異佛爾酮胺、哌畊、2 —甲基哌哄、苯二胺 m nn I m I I ml n^v —>^^i Γ* (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -21 - A7 B7 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 五、發明説明(19) 、甲苯二胺、間一二甲苯二胺、對一二甲苯二胺、3 ,3 —二氯—4,4 ’ —聯苯二胺、2,6 —二胺基吡啶、4 ,4 ’ 一二胺基聯苯甲烷、被氫化之間一苯二胺、對一苯 二胺、四氯一間一苯二胺、四氯一對—苯二胺及其混合物 ,但不限定於此。 視目的亦可使用如三(2 -胺乙基)胺之低分子量三 胺和分子量4 0 0以上之聚氧伸烷基聚胺,例如商品名〔 Jeffamine」(Huntsman公司)等之聚胺。 再者,如特開平5 - 1 5 5 8 4 1號公報中所記載之 有機二異氰酸酯和有機二胺所構成之二胺基脲化合物。可 列舉例如N,Ν’ 一(亞甲基二一 4,1_伸苯基)雙{ 2 —(乙胺基)脲}、Ν,Ν’ 一(亞甲基二一 4,1 — 伸苯基)雙{2_(2 -乙基乙胺基)脲}、Ν,Ν’ 一 (亞甲基二一4,1 一伸苯基)雙丨6_ (己胺基)脲} 等。 聚合度調整劑可倂用甲胺、乙胺、丙胺及其異構物、 丁胺及其異構物、二乙胺等之單胺化合物等。亦可使用二 甲基肼、二乙基肼等之非對構的肼類作爲單胺。 由確保聚合反應速度、所得之P U U纖維的力學物性 等方面而言,以在如乙二胺之胺基鄰接碳中不具有立體障 礙基,且構造對稱性高(Symmetrical ) &二胺化合物爲 較佳。 其次’用以稀釋聚胺之溶劑爲乙二醇、1 ,4 一丁二 醇、1 ,3 —丁二醇、丙二醇、甘油、甲醇、乙醇、異丙 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 装.
*1T 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ 297公釐) -22 - 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A7 B7 > · — ___________ - - - - __________ 五、發明説明(2〇 ) 醇、丁醇、戊醇、乙腈、丙腈、N ’ N —二甲基甲酿胺、 N,N -二甲基乙醯胺和芳香族烴類’可列舉例如苯、甲 苯、鄰—二甲苯、對—二甲苯、間—二甲苯、混合二甲苯 、乙基苯、]_,3 ,5 -三甲基苯、丙基苯、異丙基苯、 丁基苯等。亦可使用其混合溶劑。在促進胺於P U P中之 擴散滲透目的下,亦可例如添加界面活性劑等。 本發明製造方法之第一必須態樣爲令P U P由成形用 管嘴以吐出線速度L s吐出後,於含有與P U P進行方向 相同方向以平均流動速度V ί下流動反應液之浴(以下, 稱爲反應浴)中,在滿足LsSVf之條件下導入,令異 氰酸酯基與聚胺反應進行P U P之鏈延長形成P UU,並 且以大於V f之拉回速度V t下進行拉回。 本發明製造方法之目的在於經由令反應液之移動速度 較P U P及P U U纖維成形過程中之絲條體(以下,稱爲 P U U絲條體)之移動速度大,於液阻力少之狀態下成形 出P U U絲條體,解決先前反應紡絲法之低生產速度和無 .法製造細纖度P U U纖維之問題,且供取得具有優異力學 物性之P U U纖維之技術。 L s > > V f時’反應液變成顯著阻礙p u U絲條體 ’引起絲條體於反應浴中鬆弛和搖擺,無法以緊張狀態下 恆定地通過反應浴,而無法達成本發明之目的。 又’在V f僅稍小於L S之區域中,在p u U絲條體 之線速度一旦急速減少後’則令流動速度v F被加速。此 時’經由減速和加速所造成之大爲歪斜變形速度乃加至 本紙張尺度適闲中國國家標準(CNS ) A4規格(210^7^7 -23- I /^1 1^— II - In I * H^〆 n^— 1^1 In n^— nn (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 五、發明説明(21 ) P U U絲條體上。因此,難以高速成形,且因所得之 P U U纖維爲低強度且低延伸度故爲不佳。 本發明所規定之平均流動速度V f爲將反應浴出口部 所流出之反應液量,以反應浴之截面積除之値。反應浴之 截面爲圓形管狀路時,管狀路之中心部分具有大約V f之 2倍流動速度。若依據實驗觀察結果,則本發明製造方法 之條件爲,P U P及P UU爲通過管狀路之大約中心部分 並且到達管狀路出口部。因此,於恆定狀態下,絲條體爲 具有2 xv f之移動速度。但是,如後所圖示,於管狀硌 入口部爲錐狀或由比口徑更大之管狀路外管所構成之情形 中,此部分之反應液流速並非爲恆定狀態,且接近V ί。 因此,至少於管狀路入口部必須達成v f > L s。 本發明必須令V t 2 V f 。 僅由液阻力而言,以L s = V ί = V t爲最佳。但, 一般爲令纖維及膠帶等爲在適度的張力下成形,表現出高 強度和延伸度,則以L s S V f < V t就提高P U U纖維 之堅靭性(強度X延伸度)而言爲較佳,又此條件就紡絲 安定性方面而言爲較佳,且亦不引起p u u絲條體之切斷 〇 PUP爲在與反應液接觸瞬間(數十至數百微秒左右 )完成鏈延長(脲化)反應。但是’基本i爲由PUP之 表面開始發生脲化反應,故首先爲表層變化成固體。因此 ,所吐出之P U P爲回應於拉回速度表現出之應力’乃由 表層之固體化開始進行,在此以前之少數期間爲伴隨著反 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝- 、-口 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -24- A7 B7 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 五、發明説明(22 ) 應液之流動而移動。於此伴隨期中,若L s > V f ,則因 P L P爲實質上承受來自反應液之液阻力,故爲不佳。 PUP爲在全體脲化同時進行被加速到達拉回速度Vt , 在重覆分子鏈之定向和緩和之承受適度方向之狀態下,成 形出P U U絲條體。若V t > V f,則反應浴中被加速通 過之P U U絲條體周邊的反應液,因爲局部地隨著P U U 絲條體被加速,而無法成爲實質的阻礙體。因此,即使在 V t >> V f之條件下亦不會引起絲條體之切斷,可在高 速下拉回細纖度之絲條體。 具體而言,例如若將4,4 一聯苯甲烷二異氰酸酯( MD I )和聚氧丁二醇(PTMG)所構成之PUP,應 用於本發明之製造方法,則較佳情況爲即使賦與2 5〜 3 0倍之流通率(V t / L s )亦不會引起切斷。又,流 通率愈高則堅靭性愈大。因此,L s爲5 0 m /分時,拉 回速度V t爲約1 5 0 Om/分亦可達成。 又,因爲拉回速度V t愈大或者單纖度愈小,則 P U U絲條體與反應液之分離變難,故爲了以緊張狀態下 連續拉回絲條體,則以V t S V f爲較佳。 若使用如管狀路之流動浴作爲反應浴,則因爲所吐出 之P U P爲可經常接觸新鮮的反應液,故反應液量以令 p υ p中之異氰酸酯基脲化所必須之最小pk量即可。其結 果,可大幅降低液阻力。 前述美國專利說明書所述之化學反應結絲法爲採用橫 型紡絲裝置,反應浴實質上爲靜止。若此方法,則即使令 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 訂 本紙乐尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) -25- A7 B7 經濟部中央橾準局員工消費合作.杜印製 五、發明説明(23 ) 反應液高速流動亦爲困難,且因爲由反應浴分離P U U絲 狀體時之阻力亦大,故必須以低速拉回。 本發明之第一較佳態樣爲經由令聚胺基甲酸酯脲以 V t 1之拉回速度下由流動浴拉回,其次以v t S 1 . 5 V t 1之拉回速度V t下拉回,製造PIJU連續成形體之 方法。 此方法中,P U P移行至P u U絲狀體之過程,爲以 接近無張力之狀態下引起,無伴隨構造破壞之變形。此時 ’如前所述’聚胺基甲酸酯分子鏈爲比定向更緩和優先發 生硬鏈段之高分子量化,硬鏈段之適度分散化。其次’由 反應浴出來之P U U絲條體爲在不受到過度變形下通過全 工程。其結果,取得在無張力狀態下之複折射率△ η爲接 近下限値之1·〇xi〇-4,N100爲高,Nt爲極高 之本發明PUU纖維。也就是說,初期應力爲〇.07〜 〇 lg/d、斷裂延伸度爲700〜1000%且斷裂 強度可提高至1.2g/d以上。 本發明之第二較佳態樣爲聚胺基甲酸酯脲以V t 1之 拉回速度下’由流動浴拉回,且其次以V t > 1 · 5 V t 1之拉回速度V t下拉回爲其特徵之聚胺基甲酸酯脲 連續成形體之製造方法。本發明之方法爲特別有效於取得 初期應力(即,初期彈性率)高之本發明;^ P U U纖維。 v t若爲V t 1之1 . 5倍以上,則初期應力更爲提高。 此方法因爲可對P u U絲條體及成形幾乎完成之 p uu纖維再加上延伸操作,故聚胺基甲酸酯脲分子鏈全 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
*1T 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X 297公釐) -26- 經濟部中央標隼局員工消费合作社印製 A7 B7 · ' 五、發明説明(24 ) 體更爲定向,且令形成軟鏈段之聚合物二醇之一部分予以 定向結晶化。 其結果,所得之P UU纖維的Δη爲接近本發明上限 値之8.〇xlO—4,且在延伸度100%所規定之初期 應力爲0 . 1〜0 . 2 5g/d,且亦有實際達到先前化 學反應紡絲法所得之P U U彈性纖維之5倍之情況。再者 成爲具有斷裂延伸度爲500%以上、斷裂強度1.4 g / d以上之優異的P U U彈性纖維。 V t和L s之比(V t / L s )雖亦依據所使用之 PUP,但以不超過30爲較佳。 依據本發明之方法,可作成比先前反應紡絲法約1 0 倍以上之高速紡絲,並且可達成比擬乾式法之紡絲速度。 又,初期應力爲充分大於先前化學反應紡絲法之P U U彈 性纖維,且在較佳之情形中亦達約5倍。再者斷裂延伸度 爲高達7 0 0〜1 0 0 0%,且斷裂強度亦可匹敵乾式紡 絲法所得之最高強度的P U U纖維。 除此之外,可製造出P U U纖度爲先前反應紡絲法、 乾式法所難以達成之所謂3但尼爾細纖度之纖維。再者, 亦可製造2 0 0但尼爾以上之粗纖度的P UU纖維。 依據圖面說明本發明製造方法之例。於圖1之製造裝 置中,裝入管嘴支架(1 )之由成形用管1½ ( 2 )所吐出 之P U P ( 3 )爲在密閉狀態下,於含有聚胺反應液所充 滿之喇叭狀管狀路入口部(4 )首先與反應液接觸,且連 續導入喇叭狀被急速擰成管狀之管狀路本體(5 ),並與 -- --- t^n i HI nn i . HI - - - i I ! W—J. --9 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) -27 - A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(25) 聚胺進行鍵伸長反應’形成p u u絲條體’其次將此 P U U絲條體於管狀路內管出口部(6 )解放至氣體氛圍 氣中,與反應液分離後拉回。反應液爲在反應液入口部( 7)注入製造裝置本體(8)中’通過分配板(9) ’由 喇叭狀之管狀路內管8之入口部(4 )導入管狀路本體( 5 )並由本體出口部(6 )吐出。於恆常狀態下,喇叭狀 之管狀路入口部(4 )及管狀路本體(5 )爲被反應液所 充滿,且爲了強制地供給反應液’亦可令反應液流速比自 然流下狀態更爲高速移動。 於本發明中,將管狀路所吐出之P U U絲條體與反應 液分離之方法,於製造細纖度P U U纖維之情形中乃特別 重要。 本發明以下列三種方法爲較佳’但不限於此。 第一爲令管狀出口部(6 )所吐出之P U U絲條體於 空氣中或惰性氣體中移動,令反應液液滴化’使其與 P U U絲條體分離之方法。移動距離因反應液之表面張力 等而異,故若依據適當實驗決定即可。 第二爲在管狀路出口部與拉回滾筒之間’設置短管的 流出孔等,並令P U U絲條體通過流出孔中,使過剩的反 應液溢出分離之方法。與第1方法組合更爲有效。 第三爲如圖2所示,令管狀路出口管((例如圖1之( 6)之部分)以角度Q1變向分離之方法。Q1以120 〜1 5 0度爲合適。出口部之切缺部的切缺角(Q2)以 (1 8 0 - Q 1 )爲較佳。反應液流速V f愈大則以Q 1 I- - I-1 m 1_ I I -i- I-1 - - . m —^n m In ^^^1 U5. 、v'° (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -28- 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A7 ______B7 - , 五、發明説明(26 ) 愈大爲較佳。 於圖3中,由管嘴2所吐出之PUP爲通過A之空氣 間隙部後,於反應液界面B與反應液接觸,並且導入於喇 叭狀急速減低管徑之管狀路入口部(4)。其次,導入管 狀路(5 ),並與聚胺進行鏈伸長反應,形成P U U絲條 體’其次將此P U U絲條體於管狀路出口部解放,並與反 應液分離回收。含有聚胺之反應液爲由反應液入口( 7 ) 注入至製造裝置本體(8),並且通過分配板\ 9),一 邊以溢流管(1 0 )保持於所規定之液面,一邊流入管狀 路入口部(4)。反應液與PUP爲在液面B首次接觸。 於恆常狀態下,反應液必須呈現充滿管狀路全體之狀態。 此方法中供給至管狀路之反應液,因爲對應於管狀路 材質、構造及反應液性狀等之壓力損失,故比同一源頭長 之自由落下狀態之液流速更爲減低,且具有可將管狀路內 之反應液流速減低至所欲速度之優點。於空氣間隙部令 P U P冷卻或加溫,亦可預備地與反應劑接觸。 由管狀路所排出之P U U絲條體爲在指定條件下被拉 回。其次,視需要,將過剩的胺及胺稀釋用溶劑直接乾燥 ,或以水等洗淨,以熱風乾燥後,視所欲賦與添加劑或油 劑將其捲起。添加劑、油劑亦可在乾燥前加入。乾燥時過 剩的熱亦可對P U U絲狀體進行退火。退&因爲可令強度 及延伸度變大並提高堅靭性,且可誘發胺基交換反應等之 化學反應故有效的。 以下,依據實施例更具體說明本發明,但本發明並不 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210'X 297公釐) -29- ^^1 ^^^1 n^— m nn nn . m m HI 1^1 nn ^ J (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 五、發明说明(27 ) 限定於此些實施例。 實施例1 如下述合成由4 ’ 4 一聯苯甲烷二異氰酸酯(以下’ 稱爲M D I )和聚氧丁二醇(以下,稱爲ρ τ μ G )所組 成之Ρ υ Ρ。 將MDI (分子量250 . 3) 53 . 8克秤量至 5 0 0毫升之可分離式燒瓶中,於氮氣中,5 〇。(:下將 M D I攪拌至完全溶解。其次’減壓脫水並投入保溫於 50°C 之 PTMG (分子量 1830) 246 · 2 克,其 後升溫至8 0 °C,且於升溫後反應4小時,合成N C〇基 與〇Η基之當量比(以下,稱爲R値)爲1 . 6 〇之終端 異氰酸酯基之P U Ρ。所得之P U Ρ爲在4 5°C下離心脫 泡。將其視爲P U P — 1。 實施例2 如下述合成由MDI和PTMG和1 ,4 一 丁二醇( 以下,稱爲1 ,4BD)所成之PUP — 2。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 將MD I 5 3 . 8克秤量至5 0 0毫升之可分離式燒 瓶中,於氮氣中,50 °C下將MDI攪拌至完全熔解。其 次,減壓脫水並投入保溫於5 0 t之Ρ T M G (分子量 1830) 246 . 2克後,升溫至80 t:並反應1 . 5 小時。由升溫開始1 . 5小時後添加1 . 4 B D 1 . 3 5 克,再反應1小時。其次追加MD I 6 · 0克並令其反應 -30- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 經濟部中央標準局員工消f合作社印製 A7 B7___ 1 五、發明说明(28 ) 1小時,合成R値爲1 . 6 0之P U P。所得之P U p爲 在4 5 °C下離心脫泡。將其視爲p u p 一 2。 實施例3 如下述合成由MD I和PTMG和乙二胺(EDA) 所組成之P U P - 3。 將MD I 5 3 . 8克秤量至5 0 0毫升之可分離式燒 瓶中,於氮氣中,於5 〇1下將^^0 1攪拌至完全溶解。 其次,減壓脫水並將保溫於5 0 °C之P T M G (分子量 1830) 242.5克和EDA0.12克混合後,升 溫至80 °C並反應4小時,合成R値爲1 . 6之pup。 所得之P U P爲在4 5 t下離心脫泡。將其視爲p U P — 實施例4 如下述合成由MD I、和分子量8 5 0之PTMG ( PTMG850)和分子量 3000 之 PTMG ( PTMG3000)所組成之 PUP — 4 ° 將MD I 5 3 . 8克秤量至5 0 〇毫升之可分離式燒 瓶中,於氮氣中,於50 T:下將MD I攪拌至完全溶解。 其次’投入混合PTMG850、 42·5克和PTMG 3 0 0 0, 172· 7克之PTMG溶液後’升溫至8〇 。(:並反應4小時,合成R値爲2 . 〇之P u P。所得之 P U P爲在4 5。(:下離心脫泡。將其視爲p u p — 4。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) · 31 - ------^---抽衣------1T------,冰 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部中央標隼局貝工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明(29 ) 實施例5、6、參考例1、2 使用管內徑爲2 . Omm0、管長爲3000mm之 圖1所示之密閉型管狀路,將P U F — 1之預聚物由孔徑 0 . 1 5 m m 0、孔數4個之紡絲用管嘴,以吐出線速度 L s二88m /分下吐出。其次,將·ΡΙΙΡ-1導入使用 具有EDA/異丙醇(ΙΡΑ) =20/80 (莫耳比) 之組成,且具有平均流速V f分別爲2 0 0、4 0 0 m/ 分之流下速度之反應液< 3 0 t )之管狀路中,成形出 P U U絲條體並且通過管狀路,且分別以5 0 ◦、 1 0 0 0 m /分之速度下,以3根滾筒所組成快速滾筒由 管狀路出口拉出。再連續地,將此P U U絲條體經過水洗 工程、乾燥工程、賦與油劑工程,分別以5 5 0、 1100m/分拉回,且最終以500、 1000m/分 之速度下捲起。將5 0 〇m/分及1 0 0 〇m/分下所捲 起之P U U纖維,視爲實施例5、及實施例6。 表1示出實施例5、6之拉伸物性。又,合倂記述參 考例1之市售的反應紡絲法之P U U彈性纖維及參考例2 之市售的乾式法所得之P U U彈性纖維的拉伸物性。實施 例5、6爲具有初期彈性率高、強度、延伸度大之作爲優 異P U U彈性纖維之特性。 & ^—^1 n^i -- I in m m ^^^1 —^ϋ 1^1-·- Jr 0¾ 、vs (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -32-
7 7 A B 五、發明説明(3〇 ) 表 1 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 實施例5 實施例6 參考例1 參考例2 纖度(但尼爾) 28 14 280 20 Δ η 6.3 X 10'4 7.5 X 10'4 1 X 10·3 IX 10'2 Ν 1 〇 〇 1. 1 X 1027 1.3 X 1027 3.5 X 1026 1.1 X 1027 Ν 4 0 0 1.1 X 1027 1.5 X 1027 4.9 X 1026 2.9 X 1027 N t 3.9 X 1027 4.2 X 1027 1.1 X 1027 4.7 X 1027 N400/N100 1.0 1.2 1 .4 2.6 1 0 0 %伸長時之 初期應力(g/d) 0.089 0.107 0.046 0.085 斷裂強度 (g/d) 1.5 1 1.67 0.63 1.53 斷裂延伸度 (%) 75 1 779 1118 605 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝-
,1T 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210 X 297公釐) -33- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明说明(31 ) 實施例7〜1 0、比較例1、2 使用管內徑爲2 · 〇mm0、管長爲3 0 0 Omm之 圖1所示之密閉型管狀路’將p u P - 1之預聚物由孔徑 〇 . 1 5 m m 0、孔數4個之紡絲用管嘴,以吐出線速度 L s = 8 8m/分下吐出。其次,將PUP— 1導入使用 具有EDA/異丙醇(I PA) =2 0/8 0 (莫耳比) 之組成,且具有平均流速V f分別爲3 0、60、90、 100、 160、 220m/分之流下速度之反應液< 3 0 °C )之管狀路中,成形出P U U絲條體並且通過管狀 路,且分別以500m/分之速度(Vt 1)下,以3根 滾筒所組成快速滾筒由管狀路出口拉出。再連續地,將此 P U U絲條體經過水洗工程、乾燥工程、賦與油劑工程, 分別以5 5 0 m /分(V t )之速度下拉回,且最終以 5 0 0m/分之速度下捲起,製造6個纖度2 8但尼爾之 PUU纖維。將平均流速Vf爲30、 60、 90、 1〇〇、 160、 220m/分之試料分別視爲比較例1 比較例2、實施例7〜1 0。於表2示出拉伸物性。比較 例1、2雖可紡絲,但缺乏強度、延伸度。 本紙法尺度適用中國國家標準(CNS ) Μ規格(2丨〇><297公釐) -34- -- - - - - -I nn ^—^1 士 t· ^^^1 ml n 、-*· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 五、發明説明(32 ) 表 2 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 比較例 比較例 實施例7 實施例8 實施例9 實施例1 0 1 2 Δ η 9.5 X 8.7 X 7.9 X 6.1 X 5.2 X 4.3 X 10'4 10'4 1CT4 10'4 1〇-4. 10.4 Ν100 1.2 X 1.2 X 1. 1 X 1.0 X 1.0 X 9.7 X 1027 1027 1027 1027 1027 1027 Ν400 1.7 X 1.5 X 1.3 X 1 . 1 X 1.0 X 8.8 X 1027 1027 1027 102? 1027 1027 Nt 2.7 X 2.7 X 4.3 X 4.0 X 3.6 X 3.3 X 1027 1027 1027 1027 1027 1027 N400/ 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0 0.9 N100 100 % 伸 0.100 0.095 0.086 0.083 0.080 0.078 長時之 初期應 力(g/d) 斷裂強 0.62 0.68 1.55 1.51 1.47 1.45 度(g/d) 斷裂延 406 452 680 721 782 865 伸度(%) 批衣 訂^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) -35 - A7 B7 五、發明説明(33) 實施例1 1〜1 4 使用管內徑爲2 . 2mm0、管長爲2 5 Omm之圖 3所示之空氣間隙型管狀路,將P U P - 1之預聚物由空 氣間隙長5 0 m m、孔徑〇 . 1 5 m m 0、孔數1個之紡 絲用管嘴,以吐出線速度L s = 3 3 m /分下吐出。其次 ,將PUP— 1導入使用具有EDA/I PA = 2 0/8 0 (莫耳比)之組成,且具有平均流速V f = 4 〇m /分之流下速度之反應液< 3 0°C )之管狀路中, 成形出P u IJ絲條體並且通過管狀路,由管狀路出口部令 P U U絲條體移走1 0 0 0 m m距離後,以3根滾筒所組 成之快速滾筒,以拉回速度Vt 1 = 80、 100、 2 0 0、6 0 0 m/分下分別拉回,其次經過水洗工程、 乾燥工程、賦與油劑工程、分別以V t = 1 · 2 V t 1之 速度V t下拉回,且最終分別以V t 1之速度捲起,製造 4個P U U纖維,並由V t 1小之順序視爲實施例1 1、 12、13、 1 4。所得纖維之拉伸物性示於表3。實施 例1 2〜1 4之纖維爲以無伸長狀態下測定之廣角X射線 繞射圖,觀察結晶性波峰。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210x 297公釐) -36 - Β7 五、發明説明(34 ) 表 3 經濟部中央標準局員工消費合作社印掣 實施例1 1 實施例1 2 實施例1 3 實施例1 4 纖度(但尼爾) 60 30 20 15 Δ η 7.1 X 10'4 6.8 X 10*4 4.3 X 10'4 3.9 X 10'4 Ν 1 0 〇 8.7 X 1026 1.3 X 1027 1.4 X 1027 1.4 X 1027 Ν 4 0 0 9.6 X 1026 1.3 X 1027 1.4 X 1027 1.4 X 1027 N t 2.1 X 1027 3.5 X 1027 4.0 X 1027 3.8 X 1027 N400/N100 1. 1 1.0 1.0 0.9 100%伸長時之 初期應力(g/d) 0.070 0.103 0.112 0.127 斷裂強度 (g/d) 0.94 1.36 1.52 1.58 斷裂延伸度 (%) 892 756 72 1 7 13 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝-
、1T 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210Χ 297公釐) -37- A7 ___________B7______ 五、發明説明(35 ) 實施例1 5〜1 9 使用管內徑爲2.〇111111(;5、管長爲3 0 0 〇111111之 圖1所示之密閉型管狀路,將P U P - 1之預聚物由孔徑 0 · 1 5 m m ?>、孔數i個之紡絲用管嘴,以吐出線速度
Ls = 60m/分下吐出。其次,將PUP — 1導入使用 具有EDA/異丙醇(I pa) =20/80 (莫耳比) 之組成’且具有平均流速V f爲7 〇m/分之流下速度之 反應液< 3 0 °C )之管狀路中,成形出P U U絲條體並且 通過管狀路,且以1 8 0m/分之速度(V t 1 )下由管 狀路出口出。再連續地,將此P U U絲條體分別以2 0 〇 、25 〇、300、 400、 80〇m/分(Vt)拉回 ’其次經過水洗工程、乾燥工程,且分別以等速捲起,製 造5個PUU試料。將vt爲200、 250、 300、 4 0 0、8 0 0 m/分之試料分別視爲實施例1 5、1 6 、17、18、1 9。此些實施例之拉伸物性示於表3。 實施例1 7〜1 9爲在無伸長狀態下具有結晶性,且具有 高的初期彈性率。 批衣 訂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 本紙乐尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -38 -
A B 五、發明説明(36) - 表 4 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 實施例1 5 實施例1 6 實施例1 7 實施例1 8 實施例1 9 纖度( 但尼爾 ) 48 38 32 24 12 △ η 2.1 X 10'4 2.7 X 10'4 3.3 X ΙΟ'4 5.1 X 10'4 6.1 X 10'4 Ν100 9.5 X 1026 1.1 X 1027 1.5 X 1027 2.2 X 1027 3.1 X 1027 Ν400 1.1 X 1027 1.2 X 1027 1.5 X 1027 2.0 X 1027 2.8 X 1027 Nt 2.3 X 1027 2.7 X 1027 3.8 X 1027 3,9 X 1027 3.9 X 1027 N400/N 100 1.2 1.1 0.99 0.93 0.91 100 % 伸 長時之 初期應 力(g/d) 0.076 0.088 0.121 0.175 0.248 斷裂強 度(g/d) 0.97 1.12 1.41 1.42 1.44 斷裂延 伸度(% ) 835 792 721 706 698 nn nn —^n m —^ϋ m ml I --- n^i nil —^m \ J 03- 、-° (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -39 - A7 ______B7___ ' ' 五、發明説明(37 ) 實施例2 0 使用管內徑爲2 · Omm0、管長爲3 0 0 〇mm之 圖1所示之密閉型管狀路,將P U P - 1之預聚物由孔徑 0 · 0 8 m m 0、孔數1個之紡絲用管嘴,以吐出線速度 L s = l 1 〇m/分下吐出。其次,將PUP — 1導入使 用具有EDA/異丙醇(I pa) =1 5/8 5 (莫耳比 )之組成’且具有平均流速V f爲3 0 Om/分之流下速 度之反應液< 3 0 °C )之管狀路中,成形出P U U絲條體 並且通過管狀路,且以1 〇 〇 〇m/分之速度下,以3根 滾筒所組成快速滾筒由管狀路出口拉出。再連續地,將此 P U U絲條體經過水洗工程、乾燥工程、賦與油劑工程, 且以1 1 0 Om/分下拉回,最終以1 〇 〇 〇m/分之速 度捲取。實施例2 0之P UU纖維爲纖度爲5但尼爾,爲 作爲Ρ ϋ U彈性纖維之極細之纖維。再者,先前之反應紡 絲法和乾式紡絲法均幾乎無法將5但尼爾纖度之P U U彈 性纖維,以單纖絲且在如本發明之高紡絲速度下成形。 實施例2 1 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 --------裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 將PUP — 1之預聚物由寬〇 . 16mm、長度5 m m、孔數1個之管嘴’以吐出線速度l s = 3 9 m /分 下吐出。其次’令P UP — 1通過2 〇mm之空中後,於 管狀路出口部截面爲寬1 . 5mm、長度8mm之矩形截 面、且管狀路長爲4 0 0 m m之空氣間隙型管狀路中,使 用具有E D A / I P A /氟系界面活性劑(Megafac F - 本紙張尺度適用中國國家標率( CNS ) A4規格(210X297公楚) -40 - A7 B7 經濟部中央標準局員工消f合作社印製 五、 發明説明 (38 ) 1 I 8 3 3 、 大 曰 本 油 Ι7Τ7ί 墨 化 學 工 業 公 司 製 混 合 比 爲 換 算 成純 1 1 成 分 ) — ( 2 0 / 8 0 ) / 1 ( 重 量 比 ) 之 組 成 且 平均 1 1 速 度 V f = 4 5 m / 分 之 流 動 速 度 之 反 應 液 ( 2 0 °c )導 ^-V 1 1 入 j 成 形 出 帶 狀 之 Ρ U U 並 且 通 過 管 狀路 ) 由 管 狀 路 出口 先 閱 1 I 讀 1 部 空 走 1 5 0 0 m m 之距 離 > 其 次 以 3 根 快 速 滾 筒 於 V t 背 ΐέ 1 I 4 0 0 ΠΊ / 分 ( 氣 流 — 1 4 0 ) 拉 回 j 並 且 經 過 水洗 之 ί 1 1 1 工 程 > 預 備 乾 燥 工 程 rtiti 賦 與 油 劑 工 程 且 以 4 0 0 m /分 拳 項 再 1 1 填 捲 起 0 寫 本 頁 裝 1 實 施 例 2 2 1 1 | 如 下 述 處 理 由 P U P — 1 之 預 聚 物 取 得 P U U 薄膜 1 I 0 1 訂 由 寬 0 1 6 m m 長 度 5 0 τη m 且 孔 數 1 個 之矩 1 1 形 型 管 嘴 令 P U P — 1 之 預 聚 物 以 吐出 線 速 度 L S — 1 1 3 9 m / 分 吐 出 至 矩 形 之 密 閉 型 管 狀 路 中 〇 密 閉 型 管 狀路 1 爲 管 狀 路 內 管 之 入 □ 部 橫 截 面 爲 寬 4 m m 、 長 度 8 m m、 I 出 P 部 橫 截 面 爲 寬 1 • 5 m m 長 度 8 m m % 矩 形 橫 截面 I , 且 管 狀 路 長 爲 5 0 0 m m 0 P U P — 1 爲 於 其 次 導 入至 1 使 用 具 有 乙 二 胺 / 異 醇 / Megafac F — 8 3 3 ( 1 | 2 0 / 8 0 ) ) / 1 ( 重 量 比 ) 之 組 成 且 平 均 速 度 V f 1 1 2 0 〇 m / 分 之 流 動 速 度 之反 應 液 ( 2 0 °C ) 之 管 狀路. 1 1 內 管 部 中 成 形 出 帶 狀 之 P U U 並 且 通 過 管 狀 路 j 由 管狀 1 1 路 出 □ 部 令 P U U 絲 條 體 移 走 1 0 0 〇 m m 距 離 後 j 將管 1 1 狀 路 所流出 之 帶 狀成形 體 以 5 0 m / 分 移 動 之 1 0 0 網孔 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -41 - 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A 7 ( --------B7^______ 五、發明説明(39 ) 不銹鋼製金網板予以採集。其次於金網板上之水洗,並以 4 0 〇 m /分下拉回,以熱滾筒予以預乾燥,賦與油劑並 以4 0 Om/分捲起。 實施例2 3 P U P — 2之預聚物的P UU纖維爲如下述取得。 使用管內徑爲2 . Omm0、管長爲3〇00mm之 圖1所示之密閉型管狀路,將PUP — 2之預聚物由孔徑 0 . 1 5 m m 0、孔數4個之紡絲用管嘴,以吐出線速度 L s = l 3 6m/分下吐出。其次,將PUP — 1導入使 用具有EDA/(IPA:甲苯)=10/(95/5) (莫耳比)之組成,且具有平均流速V f爲2 0 Om/分 之流下速度之反應液< 3 0 °C )之管狀路中,成形出 PUU絲條體並且通過管狀路,且以8 0 Om/分之速度 下’以3根滾筒所組成快速滾筒由管狀路出口拉出。再連 續地,將此P U U絲條體經過水洗工程、乾燥工程、賦與 油劑工程’且以8 8 0 m /分下拉回,且最終以8 0 0 m/分之速度下捲取。纖度爲1 〇 8但尼爾。實施例2 3 之纖維的拉伸物性示於表5。 實施例2 4 ' P U P - 3之預聚物的P UU纖維爲如下述取得。 使用管內徑爲2 . Omm0、管長爲3 0 0 Omm之 圖1所示之密閉型管狀路,將P U P - 3之預聚物由孔徑 nn el^^i —^ϋ nn nn *^ili l* 0¾-s (請先閱讀背面之注意事項再填离本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CN'S ) A4規格(210X 297公釐) -42- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _______B7 五、發明説明(4〇 ) 0 . 1 5 m m 0 '孔數4個之紡絲用管嘴,以吐出線速度 L s = l 36m/分下吐出。其次,將PUP — 2導入使 用具有 EDA/( IPA :甲苯)=7 . 5/92 · 5 ( 9 5 : 5 )(莫耳比)之組成,且具有平均流速vf爲 2 0 〇m/分之流下速度之反應液< 3 〇t)之管狀路中 ’成形出P U U絲條體並且通過管狀路,且以8 0 0 m/分之速度下,以3根滾筒所組成快速滾筒由管狀路出 口拉出。再連續地,將此P U U絲條體經過水洗工程、乾 燥工程、賦與油劑工程,以8 8 0 m/分下拉回,且最終 以8 8 Om/分之速度下捲取。纖度爲1 〇 8但尼爾,實 施例2 4之纖維的拉伸物性示於表5。與實施例2 3同樣 地,具有比PUP — 1所得之PUP - 1所得之PUU纖 維更高初期應力、更高斷裂強度之傾向。 實施例2 5 P U P - 4之預聚物的P UU纖維爲如下述取得。 使用管內徑爲2.Omm0、管長爲300Omm之 圖1所示之密閉型管狀路’將p u P - 4之預聚物由孔徑 0 . 1 5 m m 0、孔數4個之紡絲用管嘴’以吐出線速度 L s = l 3 6m/分下吐出。其次,將PUP — 4導入使 用具有EDA/I PA = 2 0/ 8 0 (莫i比)之組成’ 且具有平均流速V f爲2 0 〇m/分之流下速度之反應液 <3 0°C)之管狀路中’成形出puu絲條體並且通過管 狀路,且以8 0 0 m/分之速度下’以3根滾筒所組成快 本紙張尺度適用中國國家標準(cns ) A4規格(210x 297公釐)_43 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝·
,1T 水 A7 ____ B7 、 , 弄、發明説明(41 ) 速滾筒由管狀路出口拉出。再連續地,將此P U u絲條體 經過水洗工程、乾燥工程、賦與油劑工程,以8 8 0 m / 分下拉回’且最終以8 0 Om/分之速度捲取。纖度爲 1 0 8但尼爾。實施例2 5之纖維的拉伸物性示於表5。 實施例2 5不僅初期應力、斷裂強度、斷裂延伸度高,且 有成爲三者平衡優異之纖維的傾向。 實施例2 3 實施例24 實施例25 Δ η 5.6 X 10'4 5'. 1 X 104 6.0 X 1〇4 Ν100 1.1 X 1027 1.3 X 1027 1.2X10” Ν400 1.3 X 1027 1.4X 1027 1.5 X 1〇27 Nt 3.7 X 1027 4.1 X 1027 3.9 X 1027 N400/N100 1.1 1.1 1.2 100%伸長時之 初期應力(g/d) 0.092 0.102 0.097 斷裂強度(g/d) 1.48 1.53 1.58 斷裂延伸度(%) 78 1 721 793 表 5 裝· (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央榡準局5貝工消費合作社印製 -44- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) A7 , B7 ' 五、發明説明(42 ) 產業上之可利用性 本發明之PUU連續成形因爲初期應力、斷裂強度、 斷裂延伸度爲充分大,且爲在中延伸度區域中之應力開始 小之成形體,故可提供加工斑少之布帛,且可提供著用時 無過度緊繃感且密著性優異之製品。 又,依據本發明之製法,可在先前之反應紡絲法和乾 式紡絲法均難以達成之匹敵乾式法之高紡絲速度下,製造 寬度纖度之p UU連續成形體,加上可製造乾式及濕式法 所難以製造之多樣組成的P U U連續成形體,其工業性價 値爲極高。 i 1— -I I - in - 11^1 i m m 、-° (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消费合作社印裝 -45- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐)

Claims (1)

  1. in^f«^示 Μ 年 槌之 β'τ:本冇無變容是否准予倐正〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 第87102904號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國8 8年7月修正 1 . 一種聚胺基甲酸酯脲連續成形體,其特徵爲在無 張力狀態下之複折射率(△ η )爲1 · 0 .X 1 〇 — 4至 8 . 0X10 4,100%伸長時之交聯點密度( Ν100)爲 5 . 〇xl〇26/m3 至 3 . 1Χ1027/ m3,400%伸長時之交聯點密度(N400)爲4 . 0 X1026至3.〇xl027/m3,斷裂時之交聯點密度 (Nt)爲 1 . 6xl027/m3 至 4 · 2xl〇27/ m 3,且4 0 0 %伸長時與1 0 0 %伸長時之交聯點密度比 (N400/N100)爲0.9至1.3之範圍。 2 . —種聚胺基甲酸酯脲連續成形體之製_造方法,其 特徵爲將聚異氰酸酯和多元醇所得之至少於二個終端具有 異氰酸酯基之液狀的聚胺基甲酸酯預聚物,由成形用管嘴 以吐出線速度L s吐出,且在所吐出之聚胺基甲酸酯預聚 物之進行方向中,於平均流動速度V ί下,流動之含有聚 胺反應液所組成之流動浴中,以滿足L s S V f之條件下 導入,並於流動浴中令異氰酸酯基與聚胺反應進行聚胺基 甲酸酯預聚物之鏈延長,製造經固化之聚胺基甲酸酯脲, 並以V f以上之拉回速度V t下將其拉回。 3 .如申請專利範圍第2項所述之聚胺基甲酸酯脲連 續成形體之製造方法,其特徵爲將聚胺基甲酸酯脤以 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂---------線 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -4-
    in^f«^示 Μ 年 槌之 β'τ:本冇無變容是否准予倐正〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 第87102904號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國8 8年7月修正 1 . 一種聚胺基甲酸酯脲連續成形體,其特徵爲在無 張力狀態下之複折射率(△ η )爲1 · 0 .X 1 〇 — 4至 8 . 0X10 4,100%伸長時之交聯點密度( Ν100)爲 5 . 〇xl〇26/m3 至 3 . 1Χ1027/ m3,400%伸長時之交聯點密度(N400)爲4 . 0 X1026至3.〇xl027/m3,斷裂時之交聯點密度 (Nt)爲 1 . 6xl027/m3 至 4 · 2xl〇27/ m 3,且4 0 0 %伸長時與1 0 0 %伸長時之交聯點密度比 (N400/N100)爲0.9至1.3之範圍。 2 . —種聚胺基甲酸酯脲連續成形體之製_造方法,其 特徵爲將聚異氰酸酯和多元醇所得之至少於二個終端具有 異氰酸酯基之液狀的聚胺基甲酸酯預聚物,由成形用管嘴 以吐出線速度L s吐出,且在所吐出之聚胺基甲酸酯預聚 物之進行方向中,於平均流動速度V ί下,流動之含有聚 胺反應液所組成之流動浴中,以滿足L s S V f之條件下 導入,並於流動浴中令異氰酸酯基與聚胺反應進行聚胺基 甲酸酯預聚物之鏈延長,製造經固化之聚胺基甲酸酯脲, 並以V f以上之拉回速度V t下將其拉回。 3 .如申請專利範圍第2項所述之聚胺基甲酸酯脲連 續成形體之製造方法,其特徵爲將聚胺基甲酸酯脤以 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂---------線 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -4-
    經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 六、申請專利範圍 v t 1之拉回速度下,由流動浴拉回,其次以v t s 1 . 5V t 1之拉回速度vt下拉回。 4 .如申請專利範圍第2項所述之聚胺基甲酸酯脲連 續成形體之製造方法,其特徵爲將聚胺基甲酸酯脲以 V t 1_之拉回速度下’由流動浴拉回,其次以v t爲 4 _ 4Vt l>Vt>l . 5Vt 1之拉回速度Vt下拉 回。 5 .如申請專利範圍第2項所述之聚胺基甲酸酯脲連 續成形體之製造方法,其特徵爲令聚胺基甲酸酯預聚物由 成形用管嘴’吐出至含有聚胺之反應液所組成之流動浴中 〇 6 .如申請專利範圍第2項所述之聚胺基甲酸酯脲連 續成形體之製造方法,其特徵爲令聚胺基甲酸酯預聚物由 成形用管嘴吐出,並導入密閉狀態下於聚胺基甲酸酯預聚 物進行方向中,以流動之含有聚胺溶液所充滿之管狀路中 ,進行聚胺基甲酸酯預聚物的鏈延長並解放至氣體氛圍氣 中。 7 .如申請專利範圍第2項所述之聚胺基甲酸酯脲連 /續成形體之製造方法,其特徵爲令成形用管嘴所吐出之聚 胺基甲酸酯預聚物一旦通過氣體氛圍氣中之後’導入聚肢 基甲酸酯預聚物之進行方向中以流動之含有聚胺溶液所充 滿之管狀路中,進行聚胺基甲酸酯預聚物的鏈延長並解放 至氣體氛圍氣中。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) _ 5 - t--------訂---------峻 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
    經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 六、申請專利範圍 v t 1之拉回速度下,由流動浴拉回,其次以v t s 1 . 5V t 1之拉回速度vt下拉回。 4 .如申請專利範圍第2項所述之聚胺基甲酸酯脲連 續成形體之製造方法,其特徵爲將聚胺基甲酸酯脲以 V t 1_之拉回速度下’由流動浴拉回,其次以v t爲 4 _ 4Vt l>Vt>l . 5Vt 1之拉回速度Vt下拉 回。 5 .如申請專利範圍第2項所述之聚胺基甲酸酯脲連 續成形體之製造方法,其特徵爲令聚胺基甲酸酯預聚物由 成形用管嘴’吐出至含有聚胺之反應液所組成之流動浴中 〇 6 .如申請專利範圍第2項所述之聚胺基甲酸酯脲連 續成形體之製造方法,其特徵爲令聚胺基甲酸酯預聚物由 成形用管嘴吐出,並導入密閉狀態下於聚胺基甲酸酯預聚 物進行方向中,以流動之含有聚胺溶液所充滿之管狀路中 ,進行聚胺基甲酸酯預聚物的鏈延長並解放至氣體氛圍氣 中。 7 .如申請專利範圍第2項所述之聚胺基甲酸酯脲連 /續成形體之製造方法,其特徵爲令成形用管嘴所吐出之聚 胺基甲酸酯預聚物一旦通過氣體氛圍氣中之後’導入聚肢 基甲酸酯預聚物之進行方向中以流動之含有聚胺溶液所充 滿之管狀路中,進行聚胺基甲酸酯預聚物的鏈延長並解放 至氣體氛圍氣中。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) _ 5 - t--------訂---------峻 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
TW087102904A 1997-02-27 1998-02-27 A polyurethaneurea continuous shaped article and process for making the same TW383342B (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4314197 1997-02-27
JP5953897 1997-03-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW383342B true TW383342B (en) 2000-03-01

Family

ID=26382894

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW087102904A TW383342B (en) 1997-02-27 1998-02-27 A polyurethaneurea continuous shaped article and process for making the same

Country Status (12)

Country Link
US (1) US6245876B1 (zh)
EP (1) EP0964086B1 (zh)
JP (1) JP3791932B2 (zh)
KR (1) KR100310886B1 (zh)
CN (1) CN1102182C (zh)
AT (1) ATE269435T1 (zh)
AU (1) AU6118298A (zh)
CA (1) CA2282386C (zh)
DE (1) DE69824555T2 (zh)
ID (1) ID22211A (zh)
TW (1) TW383342B (zh)
WO (1) WO1998038364A1 (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2235898T3 (es) * 1999-07-02 2005-07-16 Kolon Industries, Inc. Fibra elastica de poliuretano urea y proceso de preparacion de la misma.
ITMI20021518A1 (it) * 2002-07-10 2004-01-12 Noyvallesina Engineering S P A Processo di filatura ad umido di un filo in polimero elastomerico
US20060276613A1 (en) * 2005-05-12 2006-12-07 Iskender Yilgor Polyurethaneurea segmented copolymers
KR20090004369A (ko) * 2007-07-06 2009-01-12 주식회사 효성 응력유지율이 높은 스판덱스 탄성사를 적용한 일회용위생용품
KR101943894B1 (ko) * 2017-11-23 2019-01-30 태광산업주식회사 항염소성 흑색 폴리우레탄우레아 탄성섬유 제조방법
KR101937697B1 (ko) * 2017-11-23 2019-01-14 태광산업주식회사 유색 폴리우레탄우레아 탄성섬유 제조 방법
CN111718461B (zh) * 2019-03-22 2022-06-21 浙江华峰热塑性聚氨酯有限公司 热塑性聚氨酯弹性纤维及其制备方法
CN113004660A (zh) * 2021-03-22 2021-06-22 惠州市纵胜电子材料有限公司 一种环氧玻纤板材的加工工艺

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2642333A (en) * 1949-07-26 1953-06-16 Omni Products Corp Method of spinning polyvinyl alcohol fibers
US2929804A (en) 1955-01-31 1960-03-22 Du Pont Elastic filaments of linear segmented polymers
NL101723C (zh) 1959-02-13 1962-01-15
US3115384A (en) * 1962-03-26 1963-12-24 Globe Mfg Company Method of making elastic polymethane thread
NL280681A (zh) * 1961-07-13
GB1061094A (en) 1962-12-21 1967-03-08 Courtaulds Ltd Improvements in and relating to the manufacture of spandex yarn
GB1103565A (en) 1963-12-20 1968-02-14 Courtaulds Ltd Improvements relating to the production of artificial fibres
US3387071A (en) 1964-05-05 1968-06-04 Globe Mfg Company Fibers
US4898704A (en) * 1988-08-30 1990-02-06 E. I. Du Pont De Nemours & Co. Coagulating process for filaments
JP2773943B2 (ja) 1990-01-18 1998-07-09 鐘紡株式会社 耐熱ポリウレタン弾性糸
JPH05186557A (ja) 1991-03-01 1993-07-27 Toyobo Co Ltd ポリウレタン弾性体およびその製造方法
JP3352105B2 (ja) 1991-04-12 2002-12-03 旭化成株式会社 ジアミノウレア化合物とその製法及び高耐熱性ポリウレタンウレアとその製造法
WO1992018468A1 (fr) 1991-04-12 1992-10-29 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Compose a base de diamino-uree et procede de production, et polyurethane-uree a forte resistance thermique et procede de production
US5539037A (en) 1993-09-30 1996-07-23 E. I. Du Pont De Nemours And Company Spandex containing certain alkali metal salts
JP3213515B2 (ja) * 1995-07-14 2001-10-02 三菱自動車工業株式会社 二段開弁圧式燃料噴射弁

Also Published As

Publication number Publication date
ATE269435T1 (de) 2004-07-15
ID22211A (id) 1999-09-16
DE69824555D1 (de) 2004-07-22
US6245876B1 (en) 2001-06-12
CA2282386A1 (en) 1998-09-03
AU6118298A (en) 1998-09-18
CA2282386C (en) 2002-04-09
JP3791932B2 (ja) 2006-06-28
KR20000075800A (ko) 2000-12-26
EP0964086A1 (en) 1999-12-15
EP0964086A4 (en) 2001-01-17
KR100310886B1 (ko) 2001-11-14
DE69824555T2 (de) 2005-06-30
EP0964086B1 (en) 2004-06-16
CN1249013A (zh) 2000-03-29
WO1998038364A1 (fr) 1998-09-03
CN1102182C (zh) 2003-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101724167B (zh) 层叠片及其制造方法
JP7090590B2 (ja) 研磨パッド用組成物、研磨パッドおよびその製造方法
TW383342B (en) A polyurethaneurea continuous shaped article and process for making the same
CN112094396B (zh) 抛光垫用组合物、抛光垫及半导体器件的制造方法
CN101511536A (zh) 抛光垫的制造方法
JP7186203B2 (ja) 研磨パッド、その製造方法、およびそれを用いた半導体素子の製造方法
KR102434117B1 (ko) 폴리우레탄 또는 폴리우레탄 우레아 스트랜드를 제조하는 방법
CN112745472B (zh) 交联度可被调节的抛光垫及其制备方法
EP1273606A1 (en) Polyurethane and elastic fiber obtained therefrom
JPH07165868A (ja) ポリウレタン樹脂の製法
KR100615780B1 (ko) 응력 유지율이 높은 스판덱스 섬유
TW487747B (en) Preparation of poly(urethaneurea) fibers
JP2002348730A (ja) サニタリー用ポリウレタン弾性繊維
JP4763161B2 (ja) 研磨パッド又はバフ材、これに用いる研磨用ポリ尿素弾性硬質フォーム及びその製造方法
KR102367144B1 (ko) 가교 밀도가 향상된 연마패드 및 이의 제조방법
JP2000110026A (ja) ポリウレタン弾性繊維
JPH1077323A (ja) ポリウレタンウレア重合体溶液及び該溶液から弾性成形体の製造方法。
JPH11322886A (ja) ポリウレタンおよびその弾性繊維
EP1273607A1 (en) Polyurethane and elastic fiber obtained therefrom
JP2002348727A (ja) サニタリー用ポリウレタン弾性繊維およびその製造方法
JP2000109535A (ja) ポリウレタンおよび弾性繊維
JP3775522B2 (ja) ポリウレタン
JPH02166113A (ja) ポリウレタンエラストマーの製造方法
JPH07150411A (ja) ポリウレタン弾性繊維の製造法
JPH07150412A (ja) ポリウレタン弾性繊維の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
GD4A Issue of patent certificate for granted invention patent
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees