TW486492B - Raw material for preparing antisatic polyurethane elastic fiber and antistatic polyurethane elastic fiber - Google Patents

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經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 -B7 五、發明説明（，） 本發明像有關一種制電性聚胺甲酸酯彈性纖維及其製 造用原材料。 於日本特開平7-166426號公報中記載含有〇」〜5重量％ 5炭數12〜22之烴類磺酸金屬鹽，且在纱表面施予含二甲 基矽氧烷之油劑的彈性紗。 另外，於日本持開平1 - 9 0 2 5 8號公報中記載在聚胺甲 酸酯生成用原液中預先溶解有機磺酸鹽、鱗鹽後，實施 聚胺甲酸酯生成反應，製造帶電防止性聚胺甲酸酯發泡 成型物之方法。 ' 烴類磺酸金屬鹽、烴類硫酸金屬鹽或烴類磷酸金屬鹽 等在製造工程中副生有無機鹽。此等之鹽類在含有該無 機鹽之狀態下使用於纖維製造用聚合物原液時，由於聚 合物原液中有無法溶解的無機鹽、故於紡紗時容易産生 斷纱與堵塞之倩形。因此，上述之磺酸金屬鹽等必 須預先使用醇類等有機溶劑予以精製。而且，通常上述 之磺酸金屬鹽等之吸濕性高、故含有微量的水。所以， 上述之磺酸金屬鹽為100%純品時，即使真空乾燥仍會、 p留有1重量I l ‘ i ...... . 娜 1 鹽等添加於聚胺甲酸酯之聚合時，醇或水份會與異氡酸 酯反應，且聚合度降低與生成寡聚物，而即使該胺甲酸 酯予以紡纱，其拉伸度或強度仍會有降低的問題存在。 因此，本發明之目的偽提供一種為製造含有做為制電 劑之烴類磺酸金屬鹽等的制電性聚胺甲酸酯彈性纖維時 之上述含烴類磺酸鹽金屬鹽等的原材料。 一 3 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 486492 A7 - 五、發明説明（> ) 本發明之另一目的偽提供一種於實施聚胺甲酸酯生成 反應時，可極力排除會與異氡酸酯反應而阻害聚胺甲酸 酯生成反應之醇或水份，極力抑制醇或水份之阻害反應 的制電性聚胺甲酸酯製造用原材料。 本發明之另一目的傺提供一種無機鹽含有率低、含有 烴類磺酸金屬鹽等做為制電劑之制電性聚胺甲酸酯彈性 纖維製造用原材料。 本發明之另一目的偽提供一種具備做為彈性纖維之充 份強度與伸度之制電性聚胺甲酸酯彈性纖維。 ^ 本發明之其他目的及優點由下述之說明可知。 本發明之上述目的及優點第1偽藉由由5〜95重量份 至少1種選自磺數8〜30之烴類磺酸鹽，磺數8〜30之烴 類硫酸鹽及磺數8〜50之烴類磷酸鹽所成群者，以及95 〜5重量份除有機異氡酸酯外之聚胺甲酸酯彈性_維製 造用原料（其中，兩者之合計為1〇〇重量份）之混合物所 成，藉由制電性聚胺甲酸酯彈性纖維製造用原材料而達 成。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明之上述目的及優點，第2偽藉由含有0.1〜10 重量％上述之鹽及0.1〜10重量％平滑劑，且強度為U/de 以上，拉伸度為400%以上之制電性聚胺甲酸酯彈性纖維 而達成。 圖式之簡單説明 第1圖偽為測定編成張力之装置說明圖。 發明之較佳實施形態 - 4 一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210Χ 297ϋ~ί 486492 A7 -B7 五、發明説明（〖） 本發明之原材料僳指為製造制電性聚胺甲酸酯彈性纖 維之原材料。而且，於制電性聚胺甲酸酯彈性纖維中聚 胺甲酸酯彈性纖維傺指以有機二異氰酸酯、如聚四甲二 醇、聚酯二醇之長鏈醇及如1，2-丙二胺、1，4-丁二醇之 短鏈二官能性化合物等為出發原料所得的聚胺甲酸酯纖 維。該纖維僳可藉由使聚胺甲酸酯溶解於紡紗溶劑中， 使所調製的紡纱原液以習知的方法予以紡紗而製得。 本發明之原材料中做為制電劑所使用的鹽偽有磷數8 〜30之烴類磺酸鹽，磺數8〜30之煤·類硫酸鹽及磺數8〜 50之烴類磷酸鹽。此等可1種或？種以上一起使用。 5貨數8〜30之烴類磺酸鹽例如有以平均磺數15.5之鏈 烷烴磺酸鉀鹽、平均磺數為10. 5之鏈烷烴磺酸鋰鹽、十 二苯磺酸納鹽、二丁基#磺酸鈉鹽、甲苯磺酸四丁基辚 鹽、甲苯磺酸三辛基甲銨鹽、聚璟氧乙烷月桂醚丙烷磺 酸鈉鹽、壬基苯醚丙烷磺酸鉀鹽及石油磺酸鈉鹽等較佳。 磺數8〜30之烴類硫酸鹽例如以辛基硫酸鈉鹽、硬脂 基硫酸鉀鹽、十六基硫酸四丁基辚鹽、聚璟氧乙烷月 桂醚硫酸鈉鹽、聚環氧乙烷壬基苯基醚硫酸鉀鹽、硫酸 化煤氣焦油鋰鹽及硫酸化甲基蓖麻醇酸鈉鹽等較佳。 此外，磺數6〜50之烴類磷酸鹽例如以單，二月桂基 磷酸鈉鹽、單，二硬脂基磷酸鉀鹽、單，二聚環氧乙烷 月桂醚磷酸鈉鹽、單，二聚環氣乙烷壬基苯醚磷酸鉀鹽 及單，二丁基磷酸鈉鹽等較佳。 本發明所使用的上述制電成份，必須為不具與有機異 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 486492 -A7 -B7 -------------------------：----- 五、發明説明（4 ) 氣酸_反應性之基，而且就制電效果而言以金屬鹽較佳。 本發明中上述制電劑在聚胺甲酸酯彈性纖維中含有0·1 〜10重量％，以〇·3〜3重量％較佳。若於範圍外時，制 電效果不充份且會降低拉伸度〇 另外，制電劑之無機物含量以〇·5重量％以下較佳， 更佳者為〇·1重量％。若無機物含量過多時，會成為斷 紗與堵塞的原因。 本發明之上述原料傺含有除如上述之磺酸鹽等之鹽類 及有機異氡酸酯外聚胺甲酸酯彈性纖維製造用原料。'其 比例兩者合計為重量份時，前者之鹽為5〜95重量份 、後者之原料為95〜5重量份較佳。 後者之聚胺甲酸酯彈性纖維製造用原料例如有聚胺甲 酸酯製造用長鐽醇類、短鏈二官能性化合物、紡纱溶劑 、平滑劑、抗氣化劑及紫外線趿收劑等。此等可以1種 或2種以上一起使用。於此等之中以長鰱醇類、紡纱溶 劑及平滑劑較佳。 聚胺甲酸酯製造用長鏈醇類例如有聚四甲二醇、聚酯 二醇、聚丙二醇及聚乙二醇。於此等之中以聚四甲二醇 及聚酯二醇較佳。 此外，聚胺甲酸酯製造用短鏈二官能性化合物例如有 琥珀酸、己二酸、乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、己二 醇、阱、1，2 -丙二胺、1,4 -丁二胺、1,6 -己二胺及間-二甲苯二胺等。 另外，紡纱溶劑例如有二甲基甲醯胺、二甲基 乙醯胺、1«，^，^-四甲基尿素、1~甲基吡咯烷_及二 -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） " ' (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

486492 A7 * B7 五、發明説明（r ) 甲基亞δ風。於此等之中以N，N-二甲基甲醯胺及Ν,Ν-二甲 基乙醯胺較佳。 而平滑劑例如有硬脂酸鎂等飽和高级脂肪酸金屬鹽、 經胺基改性的矽酮、經烷醚改性的矽酮、經聚醚改性的 矽酮等之經改性的矽_及高级脂肪酸醯胺等。於此等之 中以經改性的矽_及乙烯基雙硬脂酸醯胺等之雙醯胺較 佳。 本發明之制電性聚胺甲酸酯彈性纖_僳可藉由使用本 發明上逑之材料予以製得，換言之，本發明之上述原'材 料偽可藉由與除有機二異氰酸酯外之聚胺甲酸酯彈性纖 維製造原料一起混合，且在與有機二異氛酸酯一起前以 其本身之習知手段（如減壓乾燥）可容易地使其中所含有 的水份或醇等除去至低水平。本發明之原材料以水份最 多含0.5重量％、醇類最多含0.5重量％較佳，更佳者水 份最多含0.1重量％，醇類最多含0.1重量％。 使用本發明之原材料來製造聚胺甲酸酯彈性纖維時， 藉由使用本發明原材料與除有機二《酸酯外之相當的聚 胺甲酸酯彈性纖維製造用原料，可藉由習法予以製得。 如此本發明可提供含有0.1〜1D重量％上述鹽做為制 電劑及0.1〜10重量％平滑劑，且強度為lg/de以上，拉 伸度為400 %以上之制電性聚胺甲酸酯彈性纖維。 本發明之上述原料由於其水份、醇或無機鹽之含率低 ，不會引起聚合度降低或寡聚物生成的情形，亦不會使 纖維之拉伸度降低，不會有渣滓之問題，可製造本發明 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) — I - ΞΙ·· ·

、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 幾492 • A7 . B7 -------------------— 五、發明説明（) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 之令人滿意的織雒。而旦，由於預先使制電成份分散於 原材料中，紡紗原液中混合的制電成份均句地混合，故 本發明纖維之制電性不會不齊而很均句。 實施例 本發明藉由下述之實施例更具體地予以說明。 實施例1 使單二聚環氯丙烷月桂醚磷酸以50% K0H溶液中和， 且作成5 0 %聚四甲二醇溶液❶使該溶液在1 3 0 °C下加溫 並以-700®»Hg除去水份，製得水份2 0 0 PPM，無機鹽〇:〇5 重量％單二環氧丙烷月桂醚磷酸鉀之聚四甲二醇溶液（ 以下稱為添加_a) 實施例2 使含芒硝之粗辛基硫酸鈉溶解於乙醇中，且使芒硝沈 澱後，予以過濾，將過濾液乾燥，製得乙醇成份0·05重 量％、水份〇·〇2重量％、無機鹽D· 01重量％之粉末。然 後使該物成1 〇重量％，N , N -二甲基乙醯胺（D M A C >溶液 (以下稱添加劑b )。 實施例3 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 使含硫酸之粗十二苯基磺酸以NaOH/甲醇中和，且沈 澱除去芒硝後，製得70%之十二苯基磺酸鈉/甲醇溶液 。在47重量份該溶液中加入67重量份經聚醚改性的矽酮 (P0/E0= 40/ 60，粘度 3000cst/25X!),在 130°C 下加溫 在- 7 0 0 »«Hg下除去甲醇，製得〇.〇6重量％水份、0.05重 量％甲醇成份、重量％無機鹽之溶液（以下稱為添加 -8 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 486492 A7 * B7 五、發明説明（？） 劑c ) 〇 實施例4 使含平均磺數15.5之芒硝的粗烷磺酸鈉溶解於甲醇 中，使芒硝沈澱後予以過濾，添加對平均碩數15 · 5之烷 磺酸鈉而言20重量％乙烯基雙硬脂酸醯胺，旦升溫至 130°C後在-700aniHg真空下乾燥，調整0·4重量％水份、 0.1重量％甲醇、0.02重量％無機鹽之溶液（以下稱為添 加劑d)。 實施例5 ' 使98重量份數平均分子量1500之聚四甲二醇、2重量 份添加劑a及33重量份4, 41-二苯基甲烷二異気酸酯在 70°C下反應，加入2 6 6重量份N，N-二甲基乙醒胺予以冷 卻且使反應混合物溶解。當内溫為5°C時加入在184重量 份二甲基乙醯胺中溶解有5重量份1，2-二胺基丙烷 者及10重量份添加劑a。如此所得的紡纱原液供應給具 4値細孔之紡纱模具，且在熱風中押出以使溶劑蒸發且 以2 0 0 m/分紡纱，並添加5重量份lOcst二甲基矽烷與 6 0秒礦物油（1/ 1)之混合油劑予以捲取（4 Dde>。所得的 纖維性質如表1所示。 實施例6 使100重量份數平均分子量2000之聚四甲二醇與25重 量份4,4夂二苯基甲烷二異氖酸酯在70°C下反應，再加 入250重量份Ν，Ν’-二甲基乙醯胺予以冷卻並使反應混合 物溶解。在内溫為5°C時加入在183重量份Ν，Ν’-二甲基 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） 1:：— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) i裝· 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 486492 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 * B7五、發明説明（# ) 乙醯胺中溶解有3.7重量份1,2-二胺基丙烷者及10重量 份添加劑b。如此所得的紡紗原液與實施例5相同地予 以紡纱。所得纖維之性質如表1所示。 實施例7 於實施例6中除加入2重量份添加劑c取代1 0重量份 添加劑b外，其餘相同地實施紡纱。所得纖維之性質如 表1所示。 實施例8 在100重量份數平均分子量2000之聚甲基戊二醇己ή 酸酯與9重量份1，4-丁二醇中使37.5重量份4，4’-二苯 基甲烷二異氰酸酯，2重量份添加劑d在8 5°C下反應 。使所得的反應物自混練機中取出，藉由押出機在200 °C 自4個細孔押出，以2flflra/分予以紡紗，並加入5重量 份10 c st二甲基矽烷/ 60秒礦物油（1/ 1)之混合油劑予 以捲取（40de)e所得纖維之性質如表1所示。 實施例9 於實施例8中除0.2重量份添加劑d外其餘相同地實 施紡纱。所得纖維之性質如表1所示。 實施例10 於實施例6中除加入0 . 5重量份添加劑c取代10重量 份添加劑b外其餘相同地實施紡纱。所得纖維之性質如 表1 所示。 比較例1 於實施例7中使用市售的平均碳數14 . 5之烷磺酸酯 -10- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 486492 A7 B7 五、發明说明（今 (無機鹽含率4重量％、水份含率2重量來取代添加 劑c ，於紡紗時充填壓（pack pressure)上升，5小時無 紡紗出來。而且，所得彈性紗之拉伸度27〇%、強度 0 . 5g/ “無法做為彈性紗使用。 比較例2 於實施例1中不使用添加劑來實施彈性纱之紡纱。所 得纖維之性質如表1所示〇 編成張力·· 藉由第1圖說明，使自（1)筒子紗縱取的（2)胺甲酸 紗經由（3)補助器至（4)棍、再經由（5)織針、（7>附有（6) D g闕之辊至（8)速度計連接於（9)捲取橋。（8)速度計 設定為定速（如10®/分，100·/分），藉由捲取棍予以 捲取，此時之張力變動以（6)U型閥來測定，且測定纖 _ /織針間之摩擦力（g )。 離靜電ϋ型閥1公分處設置集電式電位测定器（KS-525 ;舂日電機公司製）予以測定。 比阻抗：使用 FIBER TESTEMTYPE MR-2fll0)DEMPA IND C ο · L T D予以測定。 {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社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X公釐） 486492

A B 五、發明説明) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 伸度（％) 強度（g/de) 比阻抗 (Ω · cm) m 一 mJD CD CD CD m m \ \ ^ 冰 φ 編成張力（g) lOffl/ 分 100班/分 _ ! 試樣Ho. 590 CO CO 2X 10 8 O CD ΓΟ — DO PO cn o 實施例5 620 tsD 05 3X 10 8 o o CO l—* CO DO — 實施例6 · 610 CO 办 IX 10 8 〇 〇 i—* 1—* PO DO CO o 實施例？ 560 PO CO 4X 10 8 o o CO ΓΟ CO DO cn o 實施例8 570 to CD 5X 10 8 o o CO CO ΓΟ !>0 CJI 實施例9 610 CO 2X 10 8 CD CD to h-* ΓΟ JN3 〇 實施例10 580 CO CO 4X 1011 PO o o cn CO DO CJ\ CD 比較例2 12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） |裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 4. 486492 經滴部中央標隼局貝工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（"） 藉由使用本發明之原材料不僅可維持良好的性能（拉 伸度400%以上，強度U/de以上），且可抑制彈性纱之 遮蓋與聚束時産生靜電，降低斷纱等之問題。 參考符號說明 1.......筒子紗 2 .......聚胺甲酸酯纱 3 .......補肋器（張力調節棍） 4 .......棍 5 .......鏃針 6 .......II型閥 7 .......棍 8 .......速度計 9 .......捲取棍 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規秸（210X297公# ) ,(¾先閱讀背而之注意事項再填寫本頁)

486492 Μ，： ：： ：. .： 1 I五 _ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 B7_..........................' 、發明説明（U) 【實施例的追加】 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 實施例11:使含平均碳數10.0之芒硝的粗烷磺酸鈉與實 施例4同樣地精製，而獲得含20 %伸乙基雙 硬脂醯胺的添加劑e。 實施例12 :使含芒硝的硬脂醯硫酸鈉與實施例2同樣地 處理，而獲得15%硬脂醯硫酸的DM Ac溶液 (添加劑f)。 實施例13:使單二苯乙烯基磷酸鉀與實施例1同樣地處 理而獲得50%的聚四甲二醇溶液（添加劑g). 實施例14 :使用添加劑e與實施例8同樣地紡紗，而獲 得4〇de的彈性紗。所得到的纖維之性質係 示於表2中。 實施例15 :使用添加劑f與實施例6同樣地紡紗，而獲 得40de的彈性紗。所得到的纖維之性質係 示於表2中。 實施例16 :使用添加劑g與實施例5同樣地紡紗，而獲得 49de的彈性紗。所得到的纖維之性質係示於 表2中。 表2 試驗號數 實施例14 實施例15 實施例16 編成張力 10m/分 21 21 20 100m/分 26 27 24 靜電(KV) 10m/分 0.2 0.1 0.1 100m/分 0.3 0.2 0.2 比阻抗（Ω· cm) 2 X 108 2 X 108 2 X 1〇8 強度(g/de) 2.1 2.5 2.4 伸度(％) 580 610 580 -14” 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

Claims (1)

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   經濟部智S財,ί-Aa;工消費合作社印製 六、申請專利範圍 第88 100261號「制電性聚胺甲酸酯彈性纖維製造用原材料 及制電性聚胺甲酸酯彈性纖維」專利案 (90年2月7日修正） 六申請專利範圍： 1 · 一種制電性聚胺甲酸酯彈性纖維製造用原材料，其係 由5〜95重量份至少一種選自碳數8〜3〇之烴類磺酸 鹽、碳數8〜30之烴類硫酸鹽及碳數8〜50之烴類憐 酸鹽以及95〜5重量份至少一種選自聚胺甲酸酯製造 用長鏈醇類、短鏈一官能性化合物、紡紗溶劑、平 滑劑、抗氧化劑及紫外線吸收劑之聚胺甲酸酯彈性 纖維製造用原料（但兩者合計爲1 〇〇重量份）之混合物 所成。 2·如申請專利範圍第1項之原材料，其中聚胺甲酸酯 彈性纖維製造用原料爲選自聚胺甲酸酯製造用長鍵二 醇類、紡紗溶劑及平滑劑者。 3 ·如申請專利範圍第1項之原材料 製造用長鏈二醇類係爲聚丁二醇| 4 .如申請專利範圍第1項之原材料 爲N，N-二甲基甲醯胺或Ν,Ν-二甲 5.如申請專利範圍第1項之原材料 雙醯胺類或經改性的矽酮。 6 ·如申請專利範圍第1項之原材料 爲僅含至多0.5重量％之無機鹽。 7 . —種制電性聚胺甲酸酯彈性纖維 量％上述之鹽及0.1〜10重量％之平滑劑，且強度爲 1〜2.6g/de，拉伸度爲400〜620%。 1其中聚胺甲酸酯 聚酯二醇。 其中，紡紗溶劑 £乙醯胺。 其中，平滑劑爲 其中所述的鹽係 其含有0.1〜10重 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁}

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