JP2006124841A - Polyurethane polyurea elastic yarn for thermobonding - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は熱接着処理に供されるポリウレタンポリウレア弾性糸に関するものであり、より詳しくは、編織布や不織布、フィルムにストレッチ性を形成するために供される、ポリウレタンポリウレア弾性糸に関するものである。 The present invention relates to a polyurethane polyurea elastic yarn to be subjected to a thermal bonding treatment, and more particularly to a polyurethane polyurea elastic yarn to be used for forming stretch properties in a woven fabric, a nonwoven fabric or a film.
ポリウレタンポリウレア弾性糸は、優れた弾性特性を有することから、伸縮性やフィット性を要求される様々な分野で使用されている。編織布にストレッチ性を形成する場合、ポリウレタンポリウレア弾性糸をそのまま、或いは他の非弾性糸を被覆した複合弾性糸の状態で、伸長しながら非弾性糸と同時に編織機に供給して編織布とし、染色加工等を経て、裁断し、衣料品、非衣料品に利用されるが、従来のポリウレタンポリウレア弾性糸は融点が高いので、染色加工等の熱を受けても、弾性糸同士、又は他の繊維と接着せず、不均一なストレスを受けて、編織布中のポリウレタンポリウレア弾性糸が糸ズレして斑が発生したり、裁断後に、ポリウレタンポリウレア弾性糸が伸長された状態から戻る力により、裁断部から糸抜けしてしまうという問題が起きやすい。また、不織布やフィルムにおいては、例えば、紙オムツの腰部や脚部等の伸縮性を要する部位を形成するために、伸長しながら他の部材とホットメルト接着剤によって接着されたり、あるいは熱溶着や超音波溶着によって接着される際に、ポリウレタンポリウレア弾性糸が伸長された状態から戻る力により、糸が縮んで糸抜けし、伸縮性が劣ってしまうという問題が起きやすい。このように、従来のポリウレタンポリウレア弾性糸は、糸ズレ、糸抜けが起きやすいという欠点を有している。 Polyurethane polyurea elastic yarns have excellent elastic properties and are used in various fields that require stretchability and fit. When stretchability is formed on a knitted fabric, the polyurethane polyurea elastic yarn is used as it is or in the state of a composite elastic yarn coated with other inelastic yarn, and is supplied to the knitting machine at the same time as the nonelastic yarn while being stretched. After being dyed, etc., it is cut and used for clothing and non-garments, but the conventional polyurethane polyurea elastic yarn has a high melting point, so even if it receives heat such as dyeing, elastic yarns or other The polyurethane polyurea elastic yarn in the knitted fabric is misaligned due to non-adhesive stress and does not adhere to the fibers of the fabric, causing spots, or after cutting, due to the force that the polyurethane polyurea elastic yarn returns from the stretched state , The problem of yarn coming off from the cutting part is likely to occur. In addition, in non-woven fabrics and films, for example, to form stretchable parts such as the waist and legs of paper diapers, they are bonded with other members while being stretched by a hot melt adhesive, When bonded by ultrasonic welding, the polyurethane polyurea elastic yarn is likely to have a problem that the yarn contracts due to the return force from the stretched state, and the stretchability is poor. As described above, the conventional polyurethane polyurea elastic yarn has a defect that yarn misalignment and yarn loss are likely to occur.
そこで、弾性特性の優れた乾式紡糸または湿式紡糸により得られるポリウレタンポリウレア弾性糸において、熱処理における接着性の向上を計る試みが、紙オムツへの利用分野を中心に、提案されている。一例として、表面張力が２５〜３０ダイン／ｃｍである油剤をポリウレタンポリウレア弾性糸の表面に一定量付与するとホットメルト接着性を極力損なわず、巻糸体とした場合も弾性糸の膠着を抑制できることが開示されている。（特許文献1参照。） In view of this, attempts have been made to improve the adhesiveness in heat treatment of polyurethane polyurea elastic yarns obtained by dry spinning or wet spinning with excellent elastic properties, mainly in the field of application to paper diapers. As an example, when a certain amount of an oil agent having a surface tension of 25 to 30 dynes / cm is applied to the surface of the polyurethane polyurea elastic yarn, hot melt adhesiveness is not lost as much as possible, and even when a wound body is used, the elastic yarn can be prevented from sticking. Is disclosed. (See Patent Document 1.)
一方、ポリウレタンポリウレア弾性糸の欠点を解決する方法として、溶融紡糸により得られるポリウレタン弾性糸が以前より用いられている。ポリウレタン弾性糸は、熱により糸全体が溶融しやすいため、糸切れのトラブルを起こしやすく、熱処理後の弾性特性が変化しやすいという欠点がある。
その欠点を解消する試みとして、巻糸体形成に使用される油剤の付着量を減らしたり、接着性を損ない難い油剤にすることが検討されてきた。また、糸の断面形状を変えることにより、接着性等を改善する試みもいくつか提案されている。一例として、弾性糸の断面形状を扁平にすることで、ホットメルト接着性を向上できる事が開示されている。（特許文献２参照。）また、弾性糸の単糸を細くし、フィラメント数を増やすことで、ホットメルト接着性を向上できる事が開示されている。（特許文献３参照。）しかしながら、これらの方法も、弾性糸とホットメルト接着剤とのぬれ面積を改善したに過ぎず、接着性について、未だ十分とはいえないという欠点があった。
On the other hand, polyurethane elastic yarn obtained by melt spinning has been used as a method for solving the disadvantages of polyurethane polyurea elastic yarn. Polyurethane elastic yarns have the disadvantages that the entire yarn is easily melted by heat, so that troubles of yarn breakage are likely to occur and the elastic properties after heat treatment are likely to change.
As an attempt to eliminate the drawbacks, it has been studied to reduce the amount of the oil agent used for forming the wound body or to make the oil agent difficult to deteriorate the adhesiveness. There have also been some attempts to improve the adhesiveness and the like by changing the cross-sectional shape of the yarn. As an example, it is disclosed that hot melt adhesiveness can be improved by flattening the cross-sectional shape of the elastic yarn. (Refer patent document 2) Moreover, it is disclosed that hot melt adhesiveness can be improved by thinning the single yarn of an elastic yarn and increasing the number of filaments. However, these methods only have improved the wet area between the elastic yarn and the hot melt adhesive, and have a drawback that the adhesiveness is still not sufficient.
また、熱接着性弾性糸を芯糸とし、この周りに熱可塑性の非弾性糸を２本巻き付けるカバーリング糸よりなる熱接着性弾性糸であって、内側に低融点の非弾性糸、外側に高融点の非弾性糸を巻き付ける事で、弾性糸の糸抜けを防止できる事が開示されている。（特許文献４参照。）しかしながら、該カバーリング糸は、カバーリング工程を必要とする為、用途が限定されるという欠点があり、熱を加えると外側のカバーリング糸が熱のため硬化してカバーリング糸の自由度が失われ、糸全体の弾性特性が劣化する。
本発明は、上述の欠点を克服し、乾式法または湿式法により得られるポリウレタンポリウレア弾性糸を用い、ポリウレタンポリウレア弾性糸の有する優れた弾性特性を維持しつつ、ホットメルト接着、熱溶着、超音波溶着等の熱処理による弾性糸同士あるいは弾性糸と他部材との間の接着性を強化する事で、糸ズレ、糸抜けを防止できる熱接着用のポリウレタンポリウレア弾性糸を得ることを目的とする。即ち、本発明の課題は、熱接着性が良好で、熱処理後の弾性特性の劣化が少なく、風合いの優れた熱接着用途に好適なポリウレタンポリウレア弾性糸を提供することにある。 The present invention overcomes the above-mentioned drawbacks, uses a polyurethane polyurea elastic yarn obtained by a dry method or a wet method, maintains the excellent elastic properties of the polyurethane polyurea elastic yarn, and performs hot melt bonding, thermal welding, ultrasonic It is an object of the present invention to obtain a heat-bonding polyurethane polyurea elastic yarn capable of preventing yarn misalignment and yarn omission by reinforcing the adhesion between elastic yarns by heat treatment such as welding or between elastic yarns and other members. That is, an object of the present invention is to provide a polyurethane polyurea elastic yarn suitable for thermal bonding applications that has good thermal adhesiveness, little elastic property deterioration after heat treatment, and excellent texture.
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、ポリウレタンポリウレアに、融点がポリウレタンポリウレアより低い熱可塑性エラストマーを特定量含有させてなる、乾式紡糸法または湿式紡糸法により得られた弾性糸が、熱接着性が良好で弾性特性の劣化が少なく、風合いの優れることを見出し本発明に到達した。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have obtained by a dry spinning method or a wet spinning method in which a specific amount of a thermoplastic elastomer having a melting point lower than that of polyurethane polyurea is contained in polyurethane polyurea. It was found that the obtained elastic yarn had good thermal adhesiveness, little deterioration of elastic properties, and excellent texture, and reached the present invention.
即ち本発明は、融点が１７０℃以上のポリウレタンポリウレアに、融点が８０〜１６０℃の熱可塑性エラストマーを２〜３０重量％含有させ、乾式紡糸法または湿式紡糸法により得られる熱接着性ポリウレタンポリウレア弾性糸に係わるものであり、熱可塑性エラストマーは、溶解度パラメーター値が８〜１２であることが好ましく、熱可塑性エラストマーとして熱可塑性ポリウレタンを用いることが出来る。 That is, the present invention comprises a polyurethane polyurea having a melting point of 170 ° C. or higher and 2-30% by weight of a thermoplastic elastomer having a melting point of 80-160 ° C., and is obtained by a dry spinning method or a wet spinning method. The thermoplastic elastomer has a solubility parameter value of preferably 8 to 12, and thermoplastic polyurethane can be used as the thermoplastic elastomer.
本発明の熱接着用のポリウレタンポリウレア弾性糸においては、熱可塑性エラストマーの融点付近の比較的低温で熱可塑性エラストマーが溶融し、優れた接着の役割をするので糸ズレを起こしにくく、熱可塑性エラストマー以外は、乾式紡糸または湿式紡糸により得られるポリウレタンポリウレア弾性糸のため、弾性特性は変化しにくく優れた弾性特性を有する。また、熱可塑性エラストマーそのものも弾性特性を有するので、ポリウレタンポリウレア弾性糸の優れた弾性特性を阻害しにくい事から、優れた熱接着性、弾性特性、風合いを具備させる事ができる。 In the polyurethane-polyurea elastic yarn for thermal bonding of the present invention, the thermoplastic elastomer melts at a relatively low temperature near the melting point of the thermoplastic elastomer and plays an excellent bonding role, so that it is difficult to cause yarn misalignment. Is a polyurethane polyurea elastic yarn obtained by dry-spinning or wet-spinning, so that the elastic properties are hardly changed and have excellent elastic properties. In addition, since the thermoplastic elastomer itself has elastic properties, it is difficult to inhibit the excellent elastic properties of the polyurethane polyurea elastic yarn, so that it can be provided with excellent thermal adhesiveness, elastic properties, and texture.
本発明のポリウレタンポリウレアは融点が１７０℃以上のものであれば、特に限定されるものではない。融点が１７０℃以下のものは、熱接着処理により、弾性特性が低下したり、糸切れを起こしやすくなるので、好ましくない。また、ウレア結合を有さないポリウレタンは弾性特性が劣るので好ましくない。なお、ここでいう融点が１７０℃以上のものとは、示差走査熱量計にて、５０ｍｌ窒素気流下、昇温速度１０℃／分にてアルミ粉をリファレンスにした際の熱量の変化を測定し、ソフトセグメントのガラス転移点から１７０℃までの間に融点と見られる熱量の変曲点がないものをいう。 The polyurethane polyurea of the present invention is not particularly limited as long as it has a melting point of 170 ° C. or higher. A material having a melting point of 170 ° C. or lower is not preferable because the elastic properties are lowered or yarn breakage is liable to occur due to the thermal bonding treatment. Polyurethane having no urea bond is not preferable because of poor elasticity. In addition, the thing with melting | fusing point of 170 degreeC or more here is a change in calorie | heat amount when aluminum powder is made into a reference at a temperature increase rate of 10 degree-C / min with 50 ml nitrogen stream with a differential scanning calorimeter. It means that there is no inflection point of the calorific value considered as the melting point between the glass transition point of the soft segment and 170 ° C.
本発明の熱可塑性エラストマーは、融点が８０〜１６０℃のものが好ましい。融点が８０℃未満だと、可紡性が悪くなり、巻き取った際に膠着しやすくなるので好ましくない。また逆に１６０℃を越えると、熱処理温度を上げなければ所望の接着性が得られなくなり、ポリウレタンポリウレアの劣化を招くので好ましくない。 The thermoplastic elastomer of the present invention preferably has a melting point of 80 to 160 ° C. When the melting point is less than 80 ° C., the spinnability is deteriorated and it is easy to stick when wound up, which is not preferable. On the other hand, if the temperature exceeds 160 ° C., the desired adhesiveness cannot be obtained unless the heat treatment temperature is raised, and the polyurethane polyurea is deteriorated.
本発明の熱可塑性エラストマーは、融点が８０〜１６０℃のものであればオレフィン系、スチレン系、塩化ビニル系、ウレタン系、ポリエステル系などの単独もしくは複合系のいずれであっても構わないが、ポリウレタンポリウレアとの相溶性が悪すぎる事は可紡性の面から好ましくない。編織布に用いる場合においては、ポリウレタンポリウレア弾性糸同士あるいはポリウレタンポリウレア弾性糸とポリエステル、ナイロン等の他部材との熱処理による接着性を高め、紙オムツに用いる場合においては、ポリウレタンポリウレア弾性糸とスチレン−ブタジエン−スチレン共重合体、スチレン−イソプレン−スチレン共重合体、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体、パラフィンワックス、ブタジエン系タッキファイヤー等のホットメルト成分や、ポリエチレン、ポリプロピレン等の不織布、フィルムの他部材との熱処理による接着性を高めるという点から、熱可塑性エラストマーの溶解度パラメーター値は、ポリウレタンポリウレアの溶解度パラメーター値の約１０に近く、上記に挙げた他部材の溶解度パラメーター値の７〜１３の間に位置する８〜１２の範囲であり、しかも他部材との相溶性ができるだけ良いもの、つまり、他部材の溶解度パラメーター値に近いものを適宜選ぶのが好ましい。熱可塑性エラストマーの溶解度パラメーター値が８未満、または溶解度パラメーター値が１２を越えると、熱可塑性エラストマーとポリウレタンポリウレアとの相溶性が悪くなるので、他部材との相溶性が良くても、ポリウレタンポリウレアから熱可塑性エラストマーが剥離しやすくなる。ポリウレタンポリウレアとの相溶性から、熱可塑性エラストマーの溶解度パラメーター値はより好ましくは９〜１１である。 The thermoplastic elastomer of the present invention may be olefin, styrene, vinyl chloride, urethane, polyester or the like alone or in combination as long as the melting point is 80 to 160 ° C. It is not preferable from the viewpoint of spinnability that the compatibility with polyurethane polyurea is too bad. When used for knitted fabrics, the polyurethane polyurea elastic yarns or between the polyurethane polyurea elastic yarns and other members such as polyester and nylon are improved by heat treatment. When used for paper diapers, the polyurethane polyurea elastic yarns and styrene- Hot-melt components such as butadiene-styrene copolymer, styrene-isoprene-styrene copolymer, styrene-ethylene-butylene-styrene copolymer, paraffin wax, butadiene tackifier, nonwoven fabrics such as polyethylene and polypropylene, and films The solubility parameter value of the thermoplastic elastomer is close to about 10 of the solubility parameter value of polyurethane polyurea from the viewpoint of enhancing the adhesion by heat treatment with the other member. A 8-12 range located between 7-13 values, yet those compatibility with other members best possible, i.e. preferably selected appropriately close to the solubility parameter value of the other member. If the solubility parameter value of the thermoplastic elastomer is less than 8 or the solubility parameter value exceeds 12, the compatibility between the thermoplastic elastomer and the polyurethane polyurea is deteriorated. Therefore, even if the compatibility with other members is good, the polyurethane polyurea The thermoplastic elastomer is easily peeled off. From the compatibility with polyurethane polyurea, the solubility parameter value of the thermoplastic elastomer is more preferably 9 to 11.
本発明における溶解度パラメーター値は、分子引力定数法に基づき、式（１）により算出される。
Δδ＝(ΣΔＦ)÷Ｖ・・・式（１）
Δδ：溶解度パラメーター値
ΔＦ：分子引力定数の総和(Cal・cm3)1/2mol-1(沖津俊直、「分子引力定数から溶解性パラメータの決定方法」日本接着学会年次大会講演要旨集、Vol．28th、p85-86(1990))
Ｖ：モル容積
接着は、ぬれ性、相溶性が高いほど接着しやすい。その指標となるのが溶解度パラメーター値であり、溶解度パラメーター値は物質固有の値である。溶解度パラメーター値が近いもの同士は極性が似ているのでぬれ性、相溶性良く接着しやすい。
The solubility parameter value in the present invention is calculated by the formula (1) based on the molecular attraction constant method.
Δδ = (ΣΔF) ÷ V (1)
Δδ: Solubility parameter value ΔF: Sum of molecular attractive constants (Cal · cm 3 ) 1/2 mol -1 (Toshinao Okitsu, “Method of determining solubility parameters from molecular attractive constants” Vol.28th, p85-86 (1990))
V: Molar volume Adhesion is easier as the wettability and compatibility are higher. The index is the solubility parameter value, and the solubility parameter value is a value unique to the substance. Those having similar solubility parameter values are similar in polarity, so that they are easily bonded with good wettability and compatibility.
ポリウレタンポリウレアに含有させる熱可塑性エラストマーの割合は、２〜３０重量％が好ましい。熱可塑性エラストマーの割合が２重量％未満だと、十分な熱接着性が得られず、３０重量％を越えると、可紡性が悪くなったり、基本物性が低下してしまうので好ましくない。 The proportion of the thermoplastic elastomer contained in the polyurethane polyurea is preferably 2 to 30% by weight. When the ratio of the thermoplastic elastomer is less than 2% by weight, sufficient thermal adhesiveness cannot be obtained, and when it exceeds 30% by weight, the spinnability is deteriorated and the basic physical properties are deteriorated.
本発明においては、熱可塑性エラストマーをポリウレタンポリウレアに２〜３０重量％含有させるが、含有させる方法としては、紡糸前のポリウレタンポリウレアのＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等の溶剤溶液に加え、斑なく分散もしくは溶解するよう攪拌、混合処理すればよい。熱可塑性エラストマーを予め同様の溶剤により均一分散または溶解させてから、ポリウレタンポリウレア溶液と混合処理しても良い。熱可塑性エラストマーは、溶剤溶液への相溶性や可紡性といった観点から、熱可塑性ウレタンを用いるのがより好ましい。 In the present invention, the thermoplastic elastomer is contained in the polyurethane polyurea in an amount of 2 to 30% by weight. As a method for the inclusion, a solvent solution of polyurethane polyurea such as N, N-dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide before spinning is used. In addition to the above, stirring and mixing may be performed so as to disperse or dissolve without spots. The thermoplastic elastomer may be previously uniformly dispersed or dissolved in the same solvent and then mixed with the polyurethane polyurea solution. As the thermoplastic elastomer, it is more preferable to use thermoplastic urethane from the viewpoint of compatibility with a solvent solution and spinnability.
なお、熱可塑性エラストマーがＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等の溶剤に溶解しない場合は、平均粒子径１０ミクロン以下の微粒子状として、ポリウレタンポリウレア溶剤溶液に分散させる事もできる。 When the thermoplastic elastomer is not dissolved in a solvent such as N, N-dimethylformamide or N, N-dimethylacetamide, it can be dispersed in a polyurethane polyurea solvent solution as fine particles having an average particle size of 10 microns or less.
本発明のポリウレタンポリウレア弾性糸は、ポリウレタンポリウレアと熱可塑性エラストマーの溶剤溶液を乾式紡糸または湿式紡糸する事により得られる。この際、必要に応じて耐光剤、紫外線吸収剤、ガス変色防止剤、顔料、活性剤、艶消剤、膠着防止剤等が含有されているものであっても良く、膠着防止剤で表面処理したものでも良い。紡糸後直ちに紙管に巻き取られるが、その巻き形状は特に限定されるものでなく、一例としては、チーズ、コーン、パイナップルコーン等が挙げられる。巻糸体の単量についても特に限定されるものでないが、チーズの例としては、巻巾４４ｍｍの単量０．５ｋｇ、巻巾８８ｍｍの単量３ｋｇ、巻巾１３２ｍｍの単量６ｋｇ等が挙げられる。 The polyurethane polyurea elastic yarn of the present invention can be obtained by dry spinning or wet spinning a solvent solution of polyurethane polyurea and a thermoplastic elastomer. At this time, if necessary, a light stabilizer, an ultraviolet absorber, a gas discoloration inhibitor, a pigment, an activator, a matting agent, an anti-sticking agent, etc. may be contained. What you did is fine. Although it is wound around a paper tube immediately after spinning, the winding shape is not particularly limited, and examples thereof include cheese, corn, and pineapple corn. Although the amount of the wound body is not particularly limited, examples of cheese include a single amount of 0.5 kg with a winding width of 44 mm, a single amount of 3 kg with a winding width of 88 mm, and a single amount of 6 kg with a winding width of 132 mm. It is done.
本発明の熱接着性ポリウレタンポリウレア弾性糸は、そのまま、或いは他の非弾性糸を被覆した複合弾性糸の状態で、伸長しながら非弾性繊維と同時に編織機に供給し、染色加工等を経て、裁断し、衣料品、非衣料品に利用される。また、不織布やフィルムにおいては、例えば、紙オムツの腰部や脚部等の伸縮性を要する部位を形成するために、伸長しながら他の部材とホットメルト接着剤によって接着されたり、あるいは熱溶着や超音波溶着によって接着される。この時の熱処理は、熱可塑性エラストマーの一部もしくは全体が溶融し、ポリウレタンウレアが熱劣化を受けない範囲で行う必要がある事から、７０〜１５０℃の範囲が好ましい。処理時間は、短かすぎると熱可塑性エラストマーが十分溶融しないので、所望の接着性が得られず、長すぎると、熱劣化や変色を招くので、他部材の影響も考慮しつつ最適な時間にて処理するのが好ましい。熱接着の方法は、ホットメルト接着、熱溶着、超音波溶着等のいずれの方法でも良く、熱は湿熱でも乾熱でも構わない。 The heat-adhesive polyurethane polyurea elastic yarn of the present invention is supplied as it is or in the state of a composite elastic yarn coated with other inelastic yarns to the knitting machine simultaneously with the inelastic fibers while being stretched, and after dyeing processing, Cut and used for clothing and non-clothing. In addition, in non-woven fabrics and films, for example, to form stretchable parts such as the waist and legs of paper diapers, they are bonded with other members while being stretched by a hot melt adhesive, Bonded by ultrasonic welding. The heat treatment at this time is preferably in the range of 70 to 150 ° C. because part or the whole of the thermoplastic elastomer needs to be melted and the polyurethane urea is not subject to thermal deterioration. If the treatment time is too short, the thermoplastic elastomer will not melt sufficiently, so the desired adhesiveness cannot be obtained.If it is too long, thermal degradation and discoloration will occur. Are preferably processed. The heat bonding method may be any method such as hot melt bonding, heat welding, ultrasonic welding, and the heat may be wet heat or dry heat.
以下、実施例を示すが、本発明はこの範囲に限定されるものではない。なお、部はすべて重量部を示し、融点、接着性、弾性特性は以下の方法により評価した。
＜融点＞
示差走査熱量計にて、５０ｍｌ窒素気流下、昇温速度１０℃／分にてアルミ粉をリファレンスにした際の熱量の変化を測定し、ソフトセグメントのガラス転移点よりも高温側に見られる熱量の変曲点から求めた。
Examples are shown below, but the present invention is not limited to this range. All parts indicate parts by weight, and the melting point, adhesiveness and elastic properties were evaluated by the following methods.
<Melting point>
Using a differential scanning calorimeter, measure the change in the amount of heat when aluminum powder is used as a reference in a 50 ml nitrogen stream at a heating rate of 10 ° C./minute, and the amount of heat seen on the higher temperature side than the glass transition point of the soft segment It was calculated from the inflection point.
＜弾性特性＞
日本化学繊維協会（昭和５３年１０月発行）の「ポリウレタンフィラメント糸試験方法」により、破断時の引張り強さ（ｃＮ／Ｄｔｅｘ）及びその時の伸度（％）、３００％伸長時における引張抵抗値（ｃＮ／Ｄｔｅｘ）を測定した。
<Elastic properties>
Tensile strength at break (cN / Dtex), elongation at that time (%), and tensile resistance at 300% elongation according to the “Polyurethane Filament Thread Test Method” issued by the Japan Chemical Fiber Association (issued in October 1978) (CN / Dtex) was measured.
＜接着性１＞
ポリウレタンポリウレア弾性糸試料の糸端と糸端を５ｍｍ重ねて１５０℃のホットプレートにて荷重８．４ｇ／ｃｍ2に１５秒間圧着させた。得られたポリウレタンポリウレア弾性糸の融着部分を上記の弾性特性測定法により破断時の引張り強さ（ｃＮ／Ｄｔｅｘ）を測定した。この条件では引張り強さが０．３ｃＮ／Ｄｔｅｘ以上の際、接着性が良いと判断した。
<Adhesive 1>
The yarn end and the yarn end of the polyurethane polyurea elastic yarn sample were overlapped by 5 mm and pressure-bonded to a load of 8.4 g / cm 2 for 15 seconds using a hot plate at 150 ° C. The tensile strength (cN / Dtex) at break of the fused part of the obtained polyurethane polyurea elastic yarn was measured by the above elastic property measurement method. Under these conditions, it was judged that the adhesiveness was good when the tensile strength was 0.3 cN / Dtex or more.
＜接着性２＞
溶解度パラメーター値が７．９のポリエステル製スパンボンド不織布上にポリウレタンポリウレア弾性糸試料を元長に対して１．２倍延伸した状態で、速やかに載せ、更に先と同じポリエステル製スパンボンド不織布を、ポリウレタンポリウレア弾性糸試料の上に重ねて載せた後、１４０℃のホットプレートにて荷重８．４ｇ／ｃｍ2に１分間圧着させた。得られたポリエステル製不織布−ポリウレタンポリウレア弾性糸−ポリエステル製不織布を、ポリエステル製不織布が弛まぬように、伸ばしたままの状態で保持し、ポリウレタンポリウレア弾性糸のみを２５ｃｍ間隔で２カ所カッターで切断し、４０℃にて１時間放置した後の、ポリウレタンポリウレア弾性糸の糸端から糸端の長さＬを計測し、以下の式にて接着保持率を算出した。この条件では接着保持率が８０％以上の際、接着性が良いと判断した。
接着保持率（％）＝Ｌ（ｃｍ）÷２５（ｃｍ）×１００
<Adhesion 2>
In a state where the polyurethane polyurea elastic yarn sample was stretched 1.2 times the original length on a polyester spunbond nonwoven fabric having a solubility parameter value of 7.9, the polyester spunbond nonwoven fabric, the same polyester spunbond nonwoven fabric as before, After being placed on the polyurethane polyurea elastic yarn sample, it was pressure-bonded to a load of 8.4 g / cm 2 for 1 minute on a 140 ° C. hot plate. The obtained polyester non-woven fabric-polyurethane polyurea elastic yarn-the polyester non-woven fabric is held in a stretched state so that the polyester non-woven fabric does not loosen, and only the polyurethane polyurea elastic yarn is cut with two cutters at intervals of 25 cm. The length L of the yarn end of the polyurethane polyurea elastic yarn after standing at 40 ° C. for 1 hour was measured, and the adhesion retention was calculated by the following equation. Under these conditions, it was judged that the adhesion was good when the adhesion retention was 80% or more.
Adhesion retention rate (%) = L (cm) ÷ 25 (cm) × 100
＜接着性３＞
溶解度パラメーター値が７．９のポリプロピレン製スパンボンド不織布上に１４５℃に加熱溶融したホットメルト（日立化成ポリマ−（株）製、商品名：ハイボンＨ９６１０、溶解度パラメーター値８．５）を５ｇ／ｍ2の割合で均一にロ−ラ−塗布した後、ポリウレタンポリウレア弾性糸試料を元長に対して２．５倍延伸した状態で、速やかに不織布上に載せ、更に溶解度パラメーター値が８．０のポリエステル製フィルムを、ポリウレタンポリウレア弾性糸試料の上に重ねて載せた後、荷重８．４ｇ／ｃｍ2にて１分間圧着させた。得られたポリプロピレン製不織布−ポリウレタンポリウレア弾性糸−ポリエステル製フィルムを、ポリプロピレン製不織布とポリエステル製フィルムが弛まぬように、伸ばしたままの状態で保持し、ポリウレタンポリウレア弾性糸のみを２５ｃｍ間隔で２カ所カッターで切断し、４０℃にて１時間放置した後の、ポリウレタンポリウレア弾性糸の糸端から糸端の長さＬを計測し、以下の式にて接着保持率を算出した。この条件では接着保持率が９０％以上の際、接着性が良いと判断した。
接着保持率（％）＝Ｌ（ｃｍ）÷２５（ｃｍ）×１００
<Adhesiveness 3>
5 g / m of hot melt (manufactured by Hitachi Chemical Polymer Co., Ltd., trade name: Hibon H9610, solubility parameter value 8.5) heated and melted at 145 ° C. on a polypropylene spunbond nonwoven fabric having a solubility parameter value of 7.9 After the roller was uniformly applied at a ratio of 2 , the polyurethane polyurea elastic yarn sample was immediately placed on the nonwoven fabric while being stretched 2.5 times the original length, and the solubility parameter value was 8.0. The polyester film was placed on top of the polyurethane polyurea elastic yarn sample, and then pressure-bonded for 1 minute at a load of 8.4 g / cm 2 . The obtained polypropylene non-woven fabric-polyurethane polyurea elastic yarn-polyester film is held in a stretched state so that the polypropylene non-woven fabric and polyester film do not loosen, and only the polyurethane polyurea elastic yarn is placed at 25 cm intervals. After cutting with a cutter and leaving it to stand at 40 ° C. for 1 hour, the length L of the yarn end from the polyurethane polyurea elastic yarn was measured, and the adhesion retention was calculated by the following equation. Under these conditions, it was judged that the adhesion was good when the adhesion retention was 90% or more.
Adhesion retention rate (%) = L (cm) ÷ 25 (cm) × 100
[実施例１]
数平均分子量１９７９のポリオキシテトラメチレングリコ−ル４６３２部、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネ−ト９０７部を４５℃にて混合した後、７５℃にて８０分間反応させて、ウレタンプレポリマー５５３９部を得た。
これとは別に鎖伸長剤としてエチレンジアミン７２部と末端停止剤としてジエチルアミン１４部を、０℃に冷やしたＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド３３３２部に加えて良く撹拌し、鎖伸長剤と末端停止剤の混合溶液を得た。
次に、先に得たウレタンプレポリマ−５５３９部に、０℃に冷やしたＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド７１９５部を加え、良く撹拌した後、ウレタンプレポリマ−のイソシアネ−ト基に対して、鎖伸長剤と末端停止剤の活性水素基の合計が等モルとなるように鎖伸長剤と末端停止剤の混合溶液を添加し反応させて、固形分３４．８重量％のポリウレタンポリウレアのＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド溶液１６１００部を得た。ここで得たポリウレタンポリウレアからＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミドを熱風乾燥して取り除き、示差走査熱量計にかけた結果、１７０℃以下に融点を示さない事が確認された。また、溶解度パラメーター値は９．２となった。
[Example 1]
A urethane prepolymer was prepared by mixing 4632 parts of polyoxytetramethylene glycol having a number average molecular weight of 1979 and 907 parts of 4,4′-diphenylmethane diisocyanate at 45 ° C. and then reacting at 75 ° C. for 80 minutes. 5539 parts were obtained.
Separately, 72 parts of ethylenediamine as a chain extender and 14 parts of diethylamine as a terminal terminator are added to 3332 parts of N, N-dimethylacetamide cooled to 0 ° C. and mixed well to mix the chain extender and the end terminator. A solution was obtained.
Next, 7195 parts of N, N-dimethylacetamide cooled to 0 ° C. was added to 5539 parts of the urethane prepolymer obtained above, and after stirring well, a chain was formed with respect to the isocyanate group of the urethane prepolymer. A mixed solution of chain extender and end terminator is added and reacted so that the total of active hydrogen groups of the extender and end terminator is equimolar, and N, N of polyurethane polyurea having a solid content of 34.8% by weight is reacted. -16100 parts of dimethylacetamide solutions were obtained. N, N-dimethylacetamide was removed from the polyurethane polyurea obtained by drying with hot air and subjected to differential scanning calorimetry. As a result, it was confirmed that the melting point was not shown below 170 ° C. Further, the solubility parameter value was 9.2.
このようにして得たポリウレタンポリウレアのＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド溶液約２０００部に対し、熱可塑性エラストマーとして融点１１０℃、溶解度パラメーター値９．８の熱可塑性ポリウレタン（日本ミラクトラン工業（株）製、Ｅ３８５）を、予めＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミドに２０．０重量％となるように溶解してから、糸中の含有量が２、１０、３０重量％となるように加え、十分攪拌混合したものを紡糸原液とし、紡糸ノズルから熱風中に押し出して乾式紡糸し、仮撚りした後に、６５０ｍ／分の速度で、５％伸長しながら紙管に巻き巾４２ｍｍで夫々巻き取り、繊度７０デニール、フィラメント数５、糸巻量５００ｇのポリウレタンポリウレア弾性糸巻糸体を得、試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３とした。
更に比較のため、該熱可塑性ポリウレタンの糸中の含有量が０、１，４０重量％となるように加え、同様の処理により糸巻量５００ｇのポリウレタンポリウレア弾性糸巻糸体としたものを得、比較試料Ｎｏ．４〜Ｎｏ．６とした。
得られた夫々のポリウレタンポリウレア弾性糸巻糸体の接着性と接着処理前後の弾性特性を測定した結果を表１に示した。
With respect to about 2000 parts of the N, N-dimethylacetamide solution of polyurethane polyurea obtained in this way, a thermoplastic polyurethane having a melting point of 110 ° C. and a solubility parameter value of 9.8 as a thermoplastic elastomer (manufactured by Nippon Miraclelan Industries, E385) ) Was previously dissolved in N, N-dimethylacetamide so that the content was 20.0% by weight, and the content in the yarn was 2, 10, and 30% by weight. The spinning solution was extruded into hot air from a spinning nozzle, dry-spun, and pre-twisted, and wound at a speed of 650 m / min, 5% wound around a paper tube with a width of 42 mm, a fineness of 70 denier, and the number of filaments 5. Obtain a polyurethane polyurea elastic bobbin with a bobbin amount of 500 g. 1-No. It was set to 3.
For comparison, a polyurethane polyurea elastic thread wound body having a thread amount of 500 g was obtained by the same treatment in addition to the thermoplastic polyurethane content in the thread being 0, 1,40% by weight. Sample No. 4-No. It was set to 6.
Table 1 shows the results of measuring the adhesive properties of the obtained polyurethane polyurea elastic bobbin bodies and the elastic properties before and after the adhesion treatment.
表１から明らかな如く、熱可塑性エラストマーを含有していない比較例の試料Ｎｏ．４は、接着性が劣る。また、熱可塑性エラストマーの含有量が本発明の含有量に満たない比較例の試料Ｎｏ．５も、接着性が良くなっていない。更に熱可塑性エラストマーの含有量が本発明の含有量よりも多すぎる比較例の試料Ｎｏ．６は、熱処理後の破断伸度が低下しており、３００％応力が上昇している事から、硬い風合いとなり、弾性特性が劣る。一方、熱可塑性エラストマーの含有量が０．０５〜０．５０重量％の範囲である本発明の試料Ｎｏ．１、２、３のポリウレタンポリウレア弾性糸は、接着性が改善されており、熱処理後の弾性特性の劣化が少ない事が分かる。 As is clear from Table 1, the sample No. of the comparative example which does not contain the thermoplastic elastomer. 4 is inferior in adhesiveness. Moreover, sample No. of the comparative example whose content of a thermoplastic elastomer is less than content of this invention. No. 5 also has poor adhesion. Furthermore, the sample No. of Comparative Example in which the content of the thermoplastic elastomer is too much than the content of the present invention. No. 6 has a reduced elongation at break after heat treatment and an increased 300% stress, resulting in a hard texture and inferior elastic properties. On the other hand, Sample No. of the present invention in which the content of the thermoplastic elastomer is in the range of 0.05 to 0.50% by weight. It can be seen that the polyurethane polyurea elastic yarns 1, 2, and 3 have improved adhesiveness and little deterioration in elastic properties after heat treatment.
［実施例２］
実施例１と同様の操作により得た固形分３４．８重量％のポリウレタンポリウレアのＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド溶液１８００部に対し、熱可塑性エラストマーとして融点９０℃、溶解度パラメーター値９．８の熱可塑性ポリウレタン（日本ミラクトラン工業（株）製、Ｅ３７０ＭＤ１４８）、融点１２０℃、溶解度パラメーター値９．５の熱可塑性ポリウレタン（日本ミラクトラン工業（株）製、Ｅ７８０Ｐ１２８）、融点２００℃、溶解度パラメーター値９．７の熱可塑性ポリウレタン（ＢＡＳＦ社製、ＸＥＴ６６５Ｖ）を、予めＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミドに２０．０重量％となるように溶解してから、糸中の含有量が１０重量％となるように加え、十分攪拌混合したものを紡糸原液とし、実施例１と同様の操作によりポリウレタンポリウレア弾性糸巻糸体を得、試料Ｎｏ．７〜Ｎｏ．９とした。
得られた夫々のポリウレタンポリウレア弾性糸巻糸体の接着性と接着処理前後の弾性特性を測定した結果を表２に示した。
[Example 2]
Thermoplastic having a melting point of 90 ° C. and a solubility parameter value of 9.8 as a thermoplastic elastomer with respect to 1800 parts of an N, N-dimethylacetamide solution of polyurethane polyurea having a solid content of 34.8% by weight obtained by the same operation as in Example 1. Polyurethane (Nippon Miraclan Kogyo Co., Ltd., E370MD148), Melting Point 120 ° C., Thermoplastic Polyurethane with a Solubility Parameter Value of 9.5 (Nippon Miraclan Kogyo Co., Ltd., E780P128), Melting Point 200 ° C., Solubility Parameter Value of 9.7 A thermoplastic polyurethane (BASF, XET665V) was previously dissolved in N, N-dimethylacetamide so as to be 20.0% by weight, and then added so that the content in the yarn was 10% by weight. The mixture obtained by stirring and mixing was used as the spinning dope, and the polyurethane was prepared in the same manner as in Example 1. The resulting polyurea elastic the yarn body, Sample No. 7-No. It was set to 9.
Table 2 shows the results of measuring the adhesive properties of the obtained polyurethane polyurea elastic bobbin bodies and the elastic properties before and after the adhesion treatment.
表２から明らかな如く、熱可塑性エラストマーの融点が１６０℃を越えている比較例である試料Ｎｏ．９は、接着性が劣っている。一方、熱可塑性エラストマーの融点が８０〜１６０℃の範囲である本発明の試料Ｎｏ．７、試料Ｎｏ．８のポリウレタンポリウレア弾性糸は、接着性が改善されており、熱処理後の弾性特性の劣化が少ない事が分かる。 As is apparent from Table 2, Sample No., which is a comparative example in which the melting point of the thermoplastic elastomer exceeds 160 ° C. No. 9 has poor adhesion. On the other hand, Sample No. of the present invention in which the melting point of the thermoplastic elastomer is in the range of 80 to 160 ° C. 7, Sample No. It can be seen that the polyurethane polyurea elastic yarn No. 8 has improved adhesiveness and little deterioration in elastic properties after heat treatment.
上述したように、本発明は、ポリウレタンポリウレアに熱可塑性エラストマーを含有させる事によって、熱可塑性エラストマーの融点付近の比較的低温での熱処理により、熱可塑性エラストマーが溶融し、優れた接着性を有する上、熱可塑性エラストマー以外は、融点が１７０℃以上のポリウレタンポリウレアのため、乾式紡糸または湿式紡糸により得られる優れた弾性特性を有する。また、熱可塑性エラストマーそのものも弾性特性を有するので、ポリウレタンポリウレア弾性糸の優れた弾性特性を阻害しにくい事から、優れた熱接着性、弾性特性、風合いを具備させる事ができるので、本発明を利用することにより、糸ズレ、糸抜けを防止でき、熱接着を要する様々な分野での利用が可能となる。 As described above, according to the present invention, by adding a thermoplastic elastomer to polyurethane polyurea, the thermoplastic elastomer is melted by heat treatment at a relatively low temperature near the melting point of the thermoplastic elastomer and has excellent adhesiveness. Except for thermoplastic elastomers, polyurethane polyurea having a melting point of 170 ° C. or higher has excellent elastic properties obtained by dry spinning or wet spinning. In addition, since the thermoplastic elastomer itself also has elastic characteristics, it is difficult to inhibit the excellent elastic characteristics of the polyurethane polyurea elastic yarn, so that the present invention can be provided with excellent thermal adhesiveness, elastic characteristics, and texture. By using it, it is possible to prevent yarn misalignment and yarn slippage, and it can be used in various fields that require thermal bonding.
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-
2004
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