WO2015056909A1 - 응력유지율이 우수한 폴리우레탄우레아 탄성사 및 이의 제조방법 - Google Patents

응력유지율이 우수한 폴리우레탄우레아 탄성사 및 이의 제조방법 Download PDF

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urea elastic
prepolymer
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    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/58—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
    • D01F6/70—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyurethanes
    • D—TEXTILES; PAPER
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    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/06—Wet spinning methods

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a polyurethane urea elastic yarn excellent in stress retention. More specifically, the polyurethane urea having excellent stress retention rate is characterized in that the elastic yarn is prepared by including polytrimethylene ether glycol as the first polyol in mixing and using the first polyol and the second polyol when preparing the polyurethane prepolymer. It relates to a method for producing elastic yarn.
  • polyurethaneurea obtains a prepolymer by reacting a polyol with an excess of diisocyanate compound, and makes an elastic yarn by spinning after making a spinning stock solution of polyurethaneurea fiber through an appropriate reaction to the prepolymer.
  • the adhesiveness of the prepared spandex is high, which may cause problems such as deterioration of workability during dry spinning and poor degradability.
  • the present invention solves the problems posed by the prior art, and an object thereof is to provide a polyurethane urea improved yarn elongation and stress retention.
  • the present invention has been made to solve the above-described prior art, in producing a conventional polyurethane urea polymer, excellent polyvinyl chloride excellent stress retention, characterized in that the first polyol used alone or in combination with a second polyol Urethane urea elastic yarn and its manufacturing method.
  • the polyol and the excess diisocyanate compound is dissolved by dissolving the prepolymer in a suitable solvent, and then added diamine chain extender to the solution and monoalcohol or
  • the polyol is formed of a first polyol and a second polyol.
  • the first polyol and the second polyol may be selected from one or more of polyether glycol, polyester glycol, polypropylene glycol, and 3-methyltetrahydrofuran.
  • the content of the first polyol is 20 to 100 mol%
  • the content of the second polyol is 0 to 80 mol%
  • the first polyol is characterized by using polytrimethylene ether glycol It is done.
  • Polyurethane urea elastic yarn according to the present invention is characterized in that the stress retention rate is 75% or more at 300% 5 times repeated elongation, heat resistance (power retention before and after heat treatment) is 50% or more.
  • Polyurethane urea elastic yarn according to the present invention by using the polytrimethylene ether glycol as the first polyol when preparing the polyurethane prepolymer, -CH 2 is present in an odd number compared to the existing polyol (polytetramethylene ether glycol) between the polymer chain It prevents the firm packing, and the crystallization by stretching is insignificant, so that the soft characteristics can be expressed.
  • 1 is a graph showing the U% of the yarn.
  • the elastic yarn according to the embodiment of the present invention polymerizes a polyol in an excess of diisocyanate to obtain a prepolymer, and dissolves it in an organic solvent, and then, by adding a chain extender and a chain terminator to the solution, secondary polymerization is performed.
  • a chain extender and a chain terminator may be added all at once or divided into two or more stages.
  • Diisocyanate can be selected and used.
  • the polyol used in the present invention is a copolymer of polytetramethylene ether glycol, polytrimethylene ether glycol, polypropylene glycol, polycarbonate diol, a mixture of alkylene oxide and lactone monomer and poly (tetramethylene ether) glycol, 3- And copolymers of methyl-tetrahydrofuran and tetrahydrofuran, and polytrimethylene ether glycol is mixed with one or more polyols including polytetramethylene ether glycol among these polyols, and polytrimethylene ether glycol The content of is 20 to 100 mol% is appropriate.
  • NCO% is preferably in the range of 2.0 to 4.0%. If the isocyanate weight ratio of the prepolymer is less than 2.0% or more than 4.0%, significant physical property degradation occurs.
  • Diamines are used as the chain extender, and examples thereof include ethylenediamine, 1, 2-diaminopropane, 1, 3-diaminopropane, 1,4-diaminobutane, 2,3-diaminobutane, 1, One kind or a mixture of two or more kinds thereof, such as 5-diaminopentane, 1, 6-hexamethylenediamine and 1,4-cyclohexanediamine, can be exemplified.
  • an amine having a monofunctional group for example, diethylamine, monoethanolamine, dimethylamine and the like can be used.
  • a steric hindrance phenol compound in order to prevent discoloration of the polyurethane urea and deterioration of physical properties due to ultraviolet rays, atmospheric smog, and heat treatment associated with spandex processing, a steric hindrance phenol compound, a benzofuran-one compound, and a semicarbazide Type compound, a benzo triazole type compound, a polymeric tertiary amine stabilizer, etc. can be added combining them suitably.
  • the polyurethaneurea elastic yarn of the present invention may include additives such as titanium dioxide, magnesium stearate, and the like in addition to the above components.
  • the NCO% measurement method and the physical properties of the polyurethaneurea elastic yarn of the polymer mentioned in Examples and Comparative Examples to be described later were measured as follows.
  • NCO% [100 ⁇ 2 ⁇ NCO chemical formula ⁇ (capping ratio-1)] / ⁇ (diisocyanate molecular weight ⁇ capping ratio) + polyol molecular weight ⁇
  • capping ratio is the diisocyanate molar ratio / polyol molar ratio.
  • the sample is measured at 10cm in length and 100cm / min in tensile speed. At this time, the strength and elongation at break are measured, and the load (200% modulus) on the yarn is also measured at 200% elongation.
  • MEL machine Textechno Co., Ltd.
  • the sample was stretched 300 times five times at a sample length of 10 cm ⁇ 20 and a tensile rate of 100 cm / min, and the power at 200% of five times of recovery and recovery was measured. .
  • a value obtained as a ratio of 5 th unload @ 200% (S2) / 5 th load @ 200% (S1) ⁇ 100%) is used as a measure of how easily the elastic yarn stretches and contracts closely to the skin. The larger this value is, the softer it is stretched with less force, and when it is relaxed, it is always in close contact with the skin to satisfy both the fit and the functionality.
  • the Uster% measuring device (KET-QT) is used to measure the speed of the feeding roller differently depending on the yarn de (20d is 30m / min).
  • the sensor automatically reads the thickness of the yarn dissolved for 20 seconds at a constant speed and calculates the average value to draw a 0% reference line. Based on this value, if the thickness of the yarn read by the sensor per unit time is thicker, the point is recorded in the (+) area compared to the 0% reference line. If the thickness is thin, the point is recorded in the (-) area compared to the 0% reference line. Drawn (see FIG. 1). U% is calculated by calculating the deviation from the 0% reference line. The smaller the value, the better the uniformity of the yarn.
  • the heat treatment of the yarn is 100% elongated while being exposed to the air, followed by dry heat treatment at 190 ° C. for 1 minute, cooling to room temperature, followed by wet heat treatment at 100 ° C. for 30 minutes in a relaxed state, and drying at room temperature.
  • the spinning stock solution obtained as described above was dry spun at 900 m / min to prepare a polyurethane urea elastic yarn of 20 denia 1 filament, and the physical properties thereof were measured and evaluated in the same manner as shown in Table 1 below.
  • Example 1 except that 30 mol% of the first polyol, 70 mol% of the second polyol was carried out in the same manner as in Example 1 to prepare a polyurethane urea elastic yarn, the physical properties were measured in the same manner as described above And evaluated and shown in Table 1 below.
  • Example 1 Except for using 50 mol% of the first polyol, 50 mol% of the second polyol in Example 1 was prepared in the same manner as in Example 1 to prepare a polyurethane urea elastic yarn, the physical properties were measured in the same manner And evaluated and shown in Table 1 below.
  • Example 1 except that 70 mol% of the first polyol, 30 mol% of the second polyol was carried out in the same manner as in Example 1 to prepare a polyurethane urea elastic yarn, the physical properties were measured in the same manner And evaluated and shown in Table 1 below.
  • Example 1 except that 100 mol% of the first polyol, 0 mol% of the second polyol was carried out in the same manner as in Example 1 to prepare a polyurethane urea elastic yarn, the physical properties were measured in the same way And evaluated and shown in Table 1 below.
  • Example 1 except that 0 mol% of the first polyol and 100 mol% of the second polyol were used in the same manner as in Example 1, a polyurethaneurea elastic yarn was manufactured, and the physical properties thereof were measured in the same manner as described above. And evaluated and shown in Table 1 below.
  • polytrimethylene ether glycol when 100% of polytrimethylene ether glycol was used, it showed an excellent effect in terms of stress retention, but it was confirmed that the modulus is lowered.
  • polytrimethylene ether glycol is preferably used in an amount of about 30 to 80 mol% of the total polyol used in prepolymerization.

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Abstract

본 발명은, 응력유지율이 우수한 폴리우레탄우레아 탄성사 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세히는, 폴리올과 디이소시아네이트를 반응시켜 폴리우레탄을 1차 중합하여 예비 중합체를 수득한 후, 상기 예비 중합체를 용매에 용해시키고 사슬연장제 및 사슬종결제를 첨가하여 2차 중합을 수행하여 수득한 방사원액을 방사시켜 제조되는 폴리우레탄우레아 탄성사에 있어서, 상기 폴리올은, 제 1 폴리올과 제 2 폴리올의 적어도 1종 이상의 것이고, 폴리우레탄우레아 탄성사의 응력유지율은 70% 이상인 것을 특징으로 한다. 본 발명의 폴리우레탄우레아 탄성사는 상기 방법으로 제조한 폴리우레탄우레아 탄성사는 내열성 및 균일성의 저하 없이 응력유지율이 적어도 70% 이상인 효과가 있으며, 상기 탄성사를 사용한 교 편직물은 촉감(soft handfeeling)과 피팅(fitting)성을 나타낸다.

Description

응력유지율이 우수한 폴리우레탄우레아 탄성사 및 이의 제조방법
본 발명은 응력유지율이 우수한 폴리우레탄우레아 탄성사의 제조방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 폴리우레탄 예비중합체 제조 시 제1 폴리올과 제2 폴리올을 혼합 사용함에 있어 제1 폴리올로서 폴리 트리메틸렌 에테르 글리콜을 포함시켜 탄성사를 제조하는 것을 특징으로 하는 응력 유지율이 우수한 폴리우레탄우레아 탄성사의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 폴리우레탄우레아는 폴리올과 과량의 디이소시아네이트 화합물을 반응시켜 예비 중합체(prepolymer)를 얻고, 이 예비 중합체에 적절한 반응을 통해 폴리우레탄우레아 섬유의 방사원액을 만든 후 방사시켜 탄성사를 얻는다.
이러한 폴리우레탄우레아 탄성사는 높은 탄성을 갖는 고유의 특징 때문에 다양한 용도로 활발하게 사용되고 있으며, 그 용도 범위의 확대에 따라 기존의 섬유에 새로운 부가적인 특성이 계속하여 요구되고 있다.
최근에는 부드러운 촉감(soft handfeeling)과 피팅(fitting)성을 갖는 경량 박지 원단에 대한 수요가 증가하고 있는데, 이를 위해서 응력 유지율(Tensile resilience)이 향상된 폴리우레탄우레아 탄성사의 개발이 필요하다.
스판덱스 섬유에 있어서 신장과 수축을 여러 번 반복했을 때 높은 수준의 응력 유지율을 갖도록 하는 기술은 대단히 중요하다. 이 분야의 종래의 기술로는 고분자 디올로서 100% 폴리테트라메틸렌글리콜을 사용하는 대신, 3-메틸테트라 하이드로퓨란이나 네오펜틸기를 일정 부분 포함하는 코폴리머 형태의 폴리테트라메틸렌글리콜을 사용함으로써 응력 유지율을 높이는 기술을 들 수 있다.
그러나, 이와 같은 종래의 방법으로 폴리우레탄우레아 탄성사를 제조할 경우, 제조된 스판덱스의 점착성이 높아 건식 방사시 작업성이 저하되고, 해사성이 불량해지는 등의 문제점들을 유발할 수 있다.
또한, Co-polymer polyol을 사용함으로써 점착성의 증가 없이 응력유지율을 높이는 종래의 기술이 있으나, 이와 같은 방법으로 제조된 폴리우레탄우레아 탄성사의 경우 내열성이 미흡하여 원사의 균일성 및 생산성이 저하될 수 있다.
본 발명은 종래로부터 제기되어 온 문제점을 해결하고, 원사의 신도 및 응력유지율이 향상된 폴리우레탄우레아를 제공함을 그 목적으로 한다.
본 발명은 상술한 종래기술을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 기존의 폴리우레탄우레아 중합물을 제조함에 있어, 제1 폴리올을 단독으로 또는 제2 폴리올과 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 응력유지율이 우수한 폴리우레탄우레아 탄성사 및 그의 제조방법이다.
본 발명의 한 구현예에 따른 폴리우레탄우레아 탄성사의 제조방법은, 폴리올과 과량의 디이소시아네이트 화합물을 반응시켜 예비중합체를 적절한 용매에 용해시킨 후 그 용액에 디아민계 사슬 연장제를 첨가하고 모노알콜 또는 모노아민 등과 같은 사슬 종결제 등을 반응시키는 단계를 거쳐 폴리우레탄우레아 섬유의 방사액을 만든 후, 건식 방사에 의해 폴리우레탄우레아 탄성사를 제조하는 방법에서, 상기 폴리올은 제1 폴리올과 제2 폴리올로 이루어져 있으며, 상기 제1 폴리올과 제2폴리올은 폴리에테르계 글리콜, 폴리에스테르계 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜 및 3-메틸테트라히드로 퓨란 중에서 1종 이상 선택하여 사용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 구현예로서, 제1 폴리올의 함량은 20 내지 100몰%이고, 제2 폴리올의 함량은 0 내지 80몰%이며, 이 때 제1 폴리올은 폴리트리메틸렌에테르 글리콜을 사용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 폴리우레탄우레아 탄성사는 300% 5회 반복 신장 시 응력유지율이 75% 이상이고, 내열성(열처리 전/후 파워유지율)이 50% 이상인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 폴리우레탄우레아 탄성사는 폴리우레탄 예비중합체 제조 시 제1 폴리올로 폴리트리메틸렌에테르 글리콜을 사용함으로써, 기존의 폴리올(폴리테트라메틸렌 에테르글리콜)대비 -CH2가 홀수로 존재하여 polymer chain간의 견고한 packing을 방해하고, stretching에 의한 결정화가 미미하여 soft 특성 발현이 가능해 원사의 응력 유지율이 적어도 70%이상인 효과가 있다.
도 1은 원사의 U%를 알 수 있는 그래프.
이하, 본 발명의 폴리우레탄우레아 탄성사에 대해 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 덧붙여, 명세서 전체에서 어떤 구성요소를 ‘포함’한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
본 발명의 실시 형태에 따른 탄성사는 과량의 디이소시아네이트에 폴리올을 중합시켜 예비 중합체를 얻고, 이를 유기용매에 용해시킨 후, 그 용액에 사슬연장제 및 사슬종결제를 첨가하여 2차 중합을 수행하여 방사 원액을 제조한다. 이때, 사슬연장제 및 사슬종결제는 전부 한번에 첨가되거나 또는 2개 이상의 단계로 구분하여 첨가될 수 있다.
본 발명에서 폴리우레탄우레아 탄성사의 제조에 사용되는 디이소시아네이트의 구체적인 예로는 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 2,4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 1,5'-나프탈렌디이소시아네이트, 1,4'-페닐렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 1,4'-시클로헥산디이소시아네이트, 4,4'-디시클로헥실메탄디이소시아네이트, 또는 이소포론디이소시아네이트 등이 있으며 이들 디이소시아네이트 중 1종 이상의 디이소시아네이트를 선택하여 사용할 수 있다.
또한 본 발명에 사용되는 폴리올은 폴리테트라메틸렌에테르 글리콜, 폴리트리메틸렌에테르 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리카보네이트디올, 알킬렌옥사이드와 락톤모노머의 혼합물과 폴리(테트라메틸렌에테르)글리콜의 공중합체, 3-메틸-테트라히드로푸란과 테트라히드로푸란의 공중합체 등이 있으며, 이들 폴리올 중에서 폴리테트라메틸렌에테르 글리콜을 포함하는 1종 이상의 폴리올에 폴리트리메틸렌에테르 글리콜을 혼합하여 사용하며, 이 때 폴리트리메틸렌에테르 글리콜의 함량은 20 내지 100몰% 가 적정하다.
상기 폴리올과 디이소시아네이트의 1차 중합시 NCO%는 2.0 내지 4.0%의 범위로 하는 것이 바람직하다. 만약 예비중합체의 이소시아네이트 중량비율이 2.0% 미만이거나 4.0%를 초과하면 탄성사의 심각한 물성 저하가 초래된다.
사슬연장제로는 디아민류가 사용되며, 그 예로는 에틸렌디아민, 1, 2-디아미노프로판, 1, 3-디아미노프로판, 1,4-디아미노부탄, 2,3-디아미노부탄, 1,5-디아미노펜탄, 1, 6-헥사메틸렌디아민 및 1,4-씨클로헥산디아민 등의 1종 또는 이들의 2종 이상의 혼합물을 예시할 수 있다.
폴리우레탄우레아의 사슬종결제로는 1 관능기를 갖는 아민, 예를 들어 디에틸아민, 모노에탄올아민, 디메틸아민 등이 사용될 수 있다.
또한, 본 발명에서는 자외선, 대기 스모그 및 스판덱스 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.
나아가, 본 발명의 폴리우레탄우레아 탄성사는 상기 성분 외에도 이산화티탄, 마그네슘 스테아레이트 등과 같은 첨가제를 포함할 수 있다.
이하, 구체적인 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명의 우수성을 상세하게 설명하고자 하나, 이러한 실시예들은 단지 본 발명을 예증하기 위한 것으로서 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
후술하는 실시예 및 비교예에서 언급한 폴리머의 NCO% 측정법 및 폴리우레탄우레아 탄성사의 물성은 아래와 같이 측정하였다.
NCO% 측정법
NCO%=[100×2×NCO화학식량×(캡핑비-1)]/{(디이소시아네이트분자량 ×캡핑비)+폴리올 분자량}
상기 식에서 캡핑비는 디이소시아네이트 몰비/폴리올 몰비이다.
원사의 강도 및 신도
자동 강신도 측정장치(MEL기, Textechno사)를 이용하여 시료 길이 10cm, 인장속도 100cm/min으로 하여 측정한다. 이때 파단 시의 강도와 신도 값이 측정되며, 원사 200% 신장 시 원사에 걸리는 하중(200% 모듈러스)도 측정된다.
원사의 파워(5th unload at 200%)
자동 강신도 측정장치(MEL기, Textechon사)를 이용하여 시료 길이 10cm×20가닥, 인장속도 100cm/min로 300% 5회 반복 신장하여 5회 신장 및 회복 중 200% 구간에서의 파워를 각각 측정하였다.
응력유지율
응력 유지율은 탄성사를 300%(예를 들어 10cm의 실을 40cm까지 늘린다)까지 5회를 반복 신장시켜 5회째 신장시킬 때의 200%에서의 (예를 들어 10cm의 실을 30cm까지 늘렸을 때의) 응력(S1=5th load@200%)값과, 이를 수축시킬 때 200%(예를 들어 10cm의 실을 30cm 까지 늘렸을 때의)에서의 응력(S2=5th unload@200%) 값의 비율(5th unload@200%(S2)/5th load@200%(S1) × 100%)로써 얻어지는 값으로 탄성사가 얼마나 쉽게 늘어나고 피부에 밀착되어 수축되는지에 대한 척도로 사용되는 값이다. 이 값이 클수록 보다 작은 힘으로 부드럽게 신장되며, 이완될 때 항상 피부에 밀착된 상태로 이완되어 착용감과 기능성 두 가지 요소를 모두 만족시킬 수 있게 된다.
원사의 U%
Uster% 측정장치(KET-QT)를 이용하여 Feeding Roller의 Speed를 원사 de에 따라 다르게(20d는 30m/min)으로 설정하여 측정한다. 일정 속도로 20초간 해사된 원사의 굵기를 센서가 자동으로 읽어 평균값을 계산해 0% 기준 line을 그린다. 이 값을 기준으로 단위 시간당 센서가 읽은 원사의 굵기가 더 굵으면 0% 기준 line 대비 (+)영역에 point를 찍고, 굵기가 얇으면 0% 기준 line 대비 (-) 영역에 point를 찍어 그래프가 그려진다(도 1 참조). 0% 기준 line에서 벗어나는 정도를 면적으로 계산하여 U%를 나타내며, 값이 작을수록 원사의 균일성이 우수하다.
U% = 0% 기준 line을 벗어나는 면적 / 0% 기준 line 아래 면적 × 100
원사의 내열성(열처리 전/후 파워유지율)
자동강신도 측정장치를 이용하여 0-300% 사이에서의 신장을 5회 반복한 후, 5회째 신장 시 200%에서의 응력(P1)과 열처리 후의 응력(P2)을 측정하여 아래의 식에 따라 원사의 내열성으로 나타낸다.
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 건조한다.
내열성(%) = P2/P1 X 100
실시예
실시예 1
하기 표 1과 같이 캡핑비(CR) 1.75인 제1 폴리올로서 폴리트리메틸렌에테르 글리콜 10몰%와 제 2 폴리올로서 폴리에테르계 글리콜 90몰%로 조제하여 디이소시아네이트를 혼합하여 예비중합체를 제조하였다. 사슬연장제는 에틸렌디아민을, 사슬종결제는 디에틸아민을 사용하여 10:1의 비율로 하였으며, 사용된 아민은 총 농도 7몰%로 조제하였고, 용제는 디메틸아세트아마이드를 사용하여 폴리우레탄우레아 방사 용액을 얻었다.
위와 같이 수득한 방사 원액을 900m/min 속도로 건식 방사하여 20데니아 1 필라멘트의 폴리우레탄우레아 탄성사를 제조하였고, 그 물성을 위와 같은 방법으로 측정 및 평가하여 하기 표 1에 나타내었다.
실시예 2
실시예 1에서 제1 폴리올을 30몰%, 제2 폴리올을 70몰%를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 폴리우레탄우레아 탄성사를 제조하였고, 그 물성을 위와 같은 방법으로 측정 및 평가하여 하기 표 1에 나타내었다.
실시예 3
실시예 1에서 제1 폴리올을 50몰%, 제2 폴리올을 50몰%를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 폴리우레탄우레아 탄성사를 제조하였고, 그 물성을 위와 같은 방법으로 측정 및 평가하여 하기 표 1에 나타내었다.
실시예 4
실시예 1에서 제1 폴리올을 70몰%, 제2 폴리올을 30몰%를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 폴리우레탄우레아 탄성사를 제조하였고, 그 물성을 위와 같은 방법으로 측정 및 평가하여 하기 표 1에 나타내었다.
실시예 5
실시예 1에서 제1 폴리올을 100몰%, 제2 폴리올을 0몰%를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 폴리우레탄우레아 탄성사를 제조하였고, 그 물성을 위와 같은 방법으로 측정 및 평가하여 하기 표 1에 나타내었다.
비교예 1
실시예 1에서 제1 폴리올을 0몰%, 제2 폴리올을 100몰%를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 폴리우레탄우레아 탄성사를 제조하였고, 그 물성을 위와 같은 방법으로 측정 및 평가하여 하기 표 1에 나타내었다.
표 1
Figure PCTKR2014009174-appb-T000001
상기 표 1에서 살펴보아 알 수 있듯이, 예비 중합체 제조 시에 폴리트리메틸렌 에테르 글리콜을 사용함으로써, 원사의 응력유지율 향상이 가능함을 확인할 수 있었다. 이는 폴리트리메틸렌 에테르 글리콜의 경우 -CH2 가 홀수 개로 존재하여, 중합체의 견고한 팩킹(packing)을 방해하고, 스트레칭(streching)에 의한 결정화가 미미하여 히스테리시스(hysteresis)가 매우 작아 응력유지율 향상에 도움이 되는 것으로 추정된다.
또한, 폴리트리메틸렌 에테르 글리콜을 100% 사용한 경우, 응력유지율 측면에서는 우수한 효과를 나타내었지만, 모듈러스가 저하됨을 확인하였다. 특히, 폴리트리메틸렌 에테르 글리콜 첨가량에 따른 응력유지율 향상 정도가 점차 감소됨을 고려하면, 폴리트리메틸렌 에테르 글리콜은 예비 중합 시 사용되는 전체 폴리올의 30~80몰% 정도 사용되는 것이 바람직한 것으로 추고된다.
이상, 본 발명의 바람직한 예에 대해 어느 정도 특정적으로 설명했지만, 이것들에 대해 여러 가지의 변경을 할 수 있는 것은 당연하다. 따라서, 본 발명의 범위 및 정신으로부터 이탈하는 일 없이, 본 명세서 중에서 특정적으로 기재된 모양과는 다른 모양으로 본 발명을 실시할 수 있다는 것은 당연한 것으로 이해될 수 있다.

Claims (6)

  1. 폴리올과 디이소시아네이트를 반응시켜 폴리우레탄을 1차 중합하여 예비 중합체를 수득한 후, 상기 예비 중합체를 용매에 용해시키고 사슬연장제 및 사슬종결제를 첨가하여 2차 중합을 수행하여 수득한 방사원액을 방사시켜 제조되는 폴리우레탄우레아 탄성사에 있어서,
    상기 폴리올은, 제 1 폴리올과 제 2 폴리올의 적어도 1종 이상의 것이고,
    폴리우레탄우레아 탄성사의 응력유지율은 70% 이상인 것을 특징으로 하는 폴리우레탄우레아 탄성사.
    응력유지율[%] = 5th unload@200% / 5th load@200% × 100
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 탄성사의 열처리 전/후 파워유지율이 50% 이상인 것을 특징으로 하는 폴리우레탄우레아 탄성사.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 제 1 폴리올은, 폴리트리메틸렌 에테르 글리콜인 것임을 특징으로 하는 폴리우레탄우레아 탄성사.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 폴리올의 함량은 20 내지 100몰%이고, 상기 제2 폴리올의 함량은 0 내지 20몰%인 것을 특징으로 하는 폴리우레탄우레아 탄성사.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 폴리올과 상기 디이소시아네이트의 1차 중합 시의 NCO%는 2.0 내지 4.0%의 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄우레아 탄성사.
  6. 폴리올과 디이소시아네이트를 반응시켜 폴리우레탄을 1차 중합하여 예비 중합체를 수득하는 단계;
    상기 예비 중합체를 용매에 용해시키고 사슬연장제 및 사슬종결제를 첨가하여 2차 중합을 수행하여 방사원액을 수득하는 단계; 및
    상기 방사원액을 건식 또는 습식방시 시키는 단계를 포함하고,
    상기 폴리올은, 폴리트리메틸렌 에테르 글리콜의 제 1 폴리올을 단독으로 사용하거나 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 및 폴리카보네이트디올에서 선택되어지는 1 종 이상의 제 2 폴리올과 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 응력유지율은 70% 이상이고 열처리 전/후 파워유지율이 50% 이상인 것을 특징으로 하는 폴리우레탄우레아 탄성사의 제조방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022093790A1 (en) * 2020-10-27 2022-05-05 Lubrizol Advanced Materials, Inc. Dyeable fabric comprising melt-spun thermoplastic polyurethane fibers

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102220251B1 (ko) * 2019-07-25 2021-02-24 효성티앤씨 주식회사 파워와 응력유지율이 향상된 신축사를 포함하는 위방향 신장성 데님 제직물
WO2025186782A1 (en) * 2024-03-08 2025-09-12 Toray Lycra Co. Ltd. Polyurethane resin composition and polyurethane elastic fiber

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050055704A (ko) * 2002-08-09 2005-06-13 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니 폴리트리메틸렌 에테르 글리콜로부터의 폴리우레탄 및폴리우레탄-우레아 탄성체
KR20060078015A (ko) * 2004-12-30 2006-07-05 주식회사 효성 응력 유지율이 높은 스판덱스 섬유
KR20070071751A (ko) * 2005-12-30 2007-07-04 주식회사 효성 우수한 응력 유지율을 가지는 스판덱스 섬유용 조성물
KR20080080610A (ko) * 2005-12-06 2008-09-04 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니 폴리트리메틸렌 에테르 연질부를 포함하는 열가소성폴리우레탄

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050055704A (ko) * 2002-08-09 2005-06-13 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니 폴리트리메틸렌 에테르 글리콜로부터의 폴리우레탄 및폴리우레탄-우레아 탄성체
KR20060078015A (ko) * 2004-12-30 2006-07-05 주식회사 효성 응력 유지율이 높은 스판덱스 섬유
KR20080080610A (ko) * 2005-12-06 2008-09-04 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니 폴리트리메틸렌 에테르 연질부를 포함하는 열가소성폴리우레탄
KR20070071751A (ko) * 2005-12-30 2007-07-04 주식회사 효성 우수한 응력 유지율을 가지는 스판덱스 섬유용 조성물

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022093790A1 (en) * 2020-10-27 2022-05-05 Lubrizol Advanced Materials, Inc. Dyeable fabric comprising melt-spun thermoplastic polyurethane fibers
US12404608B2 (en) 2020-10-27 2025-09-02 Lubrizol Advanced Materials, Inc. Dyeable fabric comprising melt-spun thermoplastic polyurethane fibers

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