JP2012132130A - ポリウレタン弾性糸およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
ポリマージオールおよびジイソシアネートを出発物質とするポリウレタンからなるポリウレタン弾性糸であって、下記(a−1)〜(a−3)からなる群から選ばれる少なくとも1種の共重合体(a)と、下記(b−1)〜(b−4)からなる群から選ばれる少なくとも1種の金属化合物(b)とを含有しているポリウレタン弾性糸とする。
(a−1)ビニルアルコールとビニルアセタールとの共重合体
(a−2)酢酸ビニルとビニルアセタールとの共重合体
(a−3)ビニルアルコールと酢酸ビニルとビニルアセタールとの共重合体
(b−1)ハイドロタルサイト類化合物
(b−2)ハンタイトとハイドロマグネサイトの混合物
(b−3)Ca、Mg、AlもしくはBaから選ばれた金属の炭酸塩、酸化物、および水酸化物
(b−4)Ca、Mg、AlもしくはBaから選ばれた金属の2種以上からなる複合酸化物
【選択図】 なし
Description
(1) ポリマージオールおよびジイソシアネートを出発物質とするポリウレタンからなるポリウレタン弾性糸であって、下記(a−1)〜(a−3)からなる群から選ばれる少なくとも1種の共重合体(a)と、下記(b−1)〜(b−4)からなる群から選ばれる少なくとも1種の金属化合物(b)とを含有しているポリウレタン弾性糸。
(a−1)ビニルアルコールとビニルアセタールとの共重合体
(a−2)酢酸ビニルとビニルアセタールとの共重合体
(a−3)ビニルアルコールと酢酸ビニルとビニルアセタールとの共重合体
(b−1)ハイドロタルサイト類化合物
(b−2)ハンタイトとハイドロマグネサイトの混合物
(b−3)Ca、Mg、AlもしくはBaから選ばれた金属の炭酸塩、酸化物、および水酸化物
(b−4)Ca、Mg、AlもしくはBaから選ばれた金属の2種以上からなる複合酸化物
(2) 前記共重合体(a)と前記金属化合物(b)との成分比(重量%比)が(a)/(b)=1/9〜4/6である、前記(1)に記載のポリウレタン弾性糸。
(3) 前記共重合体(a)が下記式(1)に示す構造を有している、前記(1)または(2)に記載のポリウレタン弾性糸。
(4) 前記式(1)に示す共重合体(a)は、x+y≧70mol%で、且つ、x≧40mol%である、前記(3)に記載のポリウレタン弾性糸。
(5) ポリマージオールおよびジイソシアネートを出発物質とするポリウレタンを含む紡糸原液に、下記(a−1)〜(a−3)からなる群から選ばれる少なくとも1種の共重合体(a)を分散剤として含有する、下記(b−1)〜(b−4)の群から選ばれる少なくとも1種の金属化合物(b)の分散液を含有させて、紡糸を行うポリウレタン弾性糸の製造方法。
(a−1)ビニルアルコールとビニルアセタールとの共重合体
(a−2)酢酸ビニルとビニルアセタールとの共重合体
(a−3)ビニルアルコールと酢酸ビニルとビニルアセタールとの共重合体
(b−1)ハイドロタルサイト類化合物
(b−2)ハンタイトとハイドロマグネサイトの混合物
(b−3)Ca、Mg、AlもしくはBaから選ばれた金属の炭酸塩、酸化物、および水酸化物
(b−4)Ca、Mg、AlもしくはBaから選ばれた金属の2種以上からなる複合酸化物
(6) 前記(1)〜(4)のいずれかに記載のポリウレタン弾性糸または前記(5)に記載の製法により得られたポリウレタン弾性糸を使用してなる布帛。
このポリエーテル系ジオール化合物としては、具体的には、ポリエチレングリコール、変性ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリトリメチレンエーテルグリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール(以下、PTMGと略す)、テトラヒドロフラン(以下、THFと略す)および3−メチル−THFの共重合体である変性PTMG、THFおよび2,3−ジメチル−THFの共重合体である変性PTMG、THF及びネオペンチルグリコールの共重合体である変性PTMG、THFとエチレンオキサイド及び/又はプロピレンオキサイドが不規則に配列したランダム共重合体等が挙げられる。これらポリエーテル系グリコール類の1種を使用してもよいし、また2種以上混合もしくは共重合して使用してもよい。その中でもPTMGまたは変性PTMGが好ましい。
<共重合体(a)>
(a−1)ビニルアルコールとビニルアセタールとの共重合体
(a−2)酢酸ビニルとビニルアセタールとの共重合体
(a−3)ビニルアルコールと酢酸ビニルとビニルアセタールとの共重合体
<金属化合物(b)>
(b−1)ハイドロタルサイト類化合物
(b−2)ハンタイトとハイドロマグネサイトの混合物
(b−3)Ca、Mg、AlもしくはBaから選ばれた金属の炭酸塩、酸化物、および水酸化物
(b−4)Ca、Mg、AlもしくはBaから選ばれた金属の2種以上からなる複合酸化物
(a−1)〜(a−3)に示す共重合体(a)は、一般的にポリ酢酸ビニルのアセチル基の一部または全体が加水分解されることによって水酸基に変換されて製造されるビニルアルコール−酢酸ビニル共重合体を、アルデヒドでアセタール化して得られる。
上記一般式で示される物質においては、溶媒への親和性を良好にし、金属化合物をより均一に分散させるために、x+y≧70mol%で、且つ、x≧40mol%であることが好ましい。
インストロン4502型引張試験機を用い、ポリウレタン弾性糸を引張テストすることにより、永久歪率、応力緩和、破断強度、破断伸度を測定した。測定回数はn=3で測定し、それらの平均値を採用した。
破断強度(cN)=(G3)
応力緩和(%)=100×((G1)−(G2))/(G1)
永久歪率(%)=100×((L2)−(L1))/(L1)
破断伸度(%)=100×((L3)−(L1))/(L1)。
次亜塩素酸ナトリウム液をイオン交換水で希釈して有効塩素濃度3ppm、さらに尿素濃度3ppmとし、硫酸の緩衝溶液でpH7.2に調整した塩素水を28℃に温度調節した恒温槽に試料糸を5gの荷重をかけて浸漬し、試料糸が切れるまでの時間を評価した。
測定はn=5で行い、その平均値を採用した。
pH5.7に調製した浴を130℃に加温し、試料糸5gを60分浸漬する。次に、ハイドロサルファイト、NaOH、精錬剤サンモールWX−24を加えた浴を80℃に加熱し、20分浸漬する。処理後の試料糸を900℃の電気炉で灰化し、重量を測定する。灰化物の重量から、金属化合物の重量(W1)に換算し、下記式により、耐塩素剤の脱落量を算出する。測定は、n=2で行い、その平均値を採用した。
脱落量(%)=100×(W0−W1)/(W0)
W0:金属化合物の理論含有量
[染色ストレッチ布帛の外観品位]
ストレッチ布帛を平坦な作業台上にしわが出来ないよう静置し、目視で観察し、次の基準を参考に点数を付けた。なお、判定は、5人以上で行い、平均点を採用した。
5点:たるみやスジ、糸切れが無く、実使用に全く問題ない。
3点:ややたるみはあるが、スジ、糸切れが無く実使用上問題ないと思われる。
0点:たるみ、糸切れ、スジがあり、使用不可である。
分子量1800のPTMG、MDI、エチレンジアミン、および末端封鎖剤としてジエチルアミンからなるポリウレタンウレア重合体(P1)のDMAc溶液(35重量%)を常法により重合し、ポリマ溶液P1とした。
共重合体(a)として実施例1で用いたポリビニルアルコール/ビニルブチラール共重合体=3/7(上記(a−1)に該当)を用い、そのDMAc溶液を調製し、該DMAc溶液に、さらに金属化合物(b)として炭酸カルシウム(白石カルシウム(株)製、上記(b−3)に該当)を加え、金属化合物分散液A2(35重量%)とした。
共重合体(a)としてポリ酢酸ビニルを加水分解して得られたポリ酢酸ビニル/ポリビニルアルコール共重合体のポリビニルアルコールを、ブタノールでアセタール化して得たポリ酢酸ビニル/ビニルブチラール共重合体=4/6(上記(a−2)に該当)を用い、そのDMAc溶液を調製し、該DMAc溶液に、さらに金属化合物(b)としてハンタイトとハイドロマグネサイト=50/50混合物(英国 Microfine Minerals Ltd.製、(b−2)に該当)を加え、金属化合物分散液A3(35重量%)とした。
共重合体(a)として実施例3で用いたポリ酢酸ビニル/ビニルブチラール共重合体=4/6(上記(a−2)に該当)を用い、そのDMAc溶液を調製し、該DMAc溶液に、さらに金属化合物(b)としてハイドロタルサイト(戸田工業(株)製NAOX−19)を900℃で焼成して得られた複合酸化物MgO・Al2O3(上記(b−4)に該当)を加え、金属化合物分散液A4(35重量%)とした。
共重合体(a)として、各組成のモル比が2/3/5であるポリビニルアルコール/酢酸ビニル/ビニルホルマール共重合体(電気化学工業(株)製デンカホルマール、上記(a−3)に該当)を用い、そのDMAc溶液を調製し、該DMAc溶液に、さらに金属化合物(b)としてハイドロタルサイト(戸田工業(株)製NAOX−19、上記(b−1)に該当)を加え、金属化合物分散液A5(35重量%)とした。共重合体(a)と金属化合物(b)との成分比(重量%比)は、(a)/(b)=2/8の割合とした。
共重合体(a)として各組成のモル比が1/4/5であるポリビニルアルコール/酢酸ビニル/ビニルブチラール共重合体(電気化学工業(株)製デンカブチラール、上記(a−3)に該当)を分散剤として用い、さらに金属化合物(b)として、ハイドロタルサイト(戸田工業(株)製NAOX−19、上記(b−1)に該当)を用い、実施例1と同じ方法でそのDMAc分散液を調製し、DMAc溶液A6(35重量%)とした。共重合体(a)と金属化合物(b)の成分比(重量%比)は、(a)/(b)=2/8の割合とした。
[実施例7]
共重合体(a)として各組成のモル比が1/4/5であるポリビニルアルコール/酢酸ビニル/ビニルブチラール共重合体(電気化学工業(株)製デンカブチラール、上記(a−3)に該当)を分散剤として用い、さらに金属化合物(b)として、ハンタイトとハイドロマグネサイト=50/50混合物(英国 Microfine Minerals Ltd.製、(b−2)に該当)を用い、実施例1と同じ方法でそのDMAc分散液を調製し、DMAc溶液A7(35重量%)とした。共重合体(a)と金属化合物(b)の成分比(重量%比)は、(a)/(b)=2/8の割合とした。
共重合体(a)として各組成のモル比が1/4/5であるポリビニルアルコール/酢酸ビニル/ビニルブチラール共重合体(電気化学工業(株)製デンカブチラール、上記(a−3)に該当)を分散剤として用い、さらに金属化合物(b)として、炭酸カルシウム(白石カルシウム(株)製、上記(b−3)に該当)を用い、実施例1と同じ方法でそのDMAc分散液を調製し、DMAc溶液A8(35重量%)とした。共重合体(a)と金属化合物(b)の成分比(重量%比)は、(a)/(b)=2/8の割合とした。
共重合体(a)として各組成のモル比が1/4/5であるポリビニルアルコール/酢酸ビニル/ビニルブチラール共重合体(電気化学工業(株)製デンカブチラール、上記(a−3)に該当)を分散剤として用い、さらに金属化合物(b)として、ハイドロタルサイト(戸田工業(株)製NAOX−19)を900℃で焼成して得られた複合酸化物MgO・Al2O3(上記(b−4)に該当)を用い、実施例1と同じ方法でそのDMAc分散液を調製し、DMAc溶液A9(35重量%)とした。共重合体(a)と金属化合物(b)の成分比(重量%比)は、(a)/(b)=2/8の割合とした。
共重合体(a)として各組成のモル比が1/4/5であるポリビニルアルコール/酢酸ビニル/ビニルブチラール共重合体(電気化学工業(株)製デンカブチラール)を分散剤として用い、さらに金属化合物(b)として、ハイドロタルサイト(戸田工業(株)製NAOX−19)を加え、分散液を調製し、DMAc分散液A10(35重量%)とした。共重合体(a)と金属化合物(b)の成分比(重量%比)は、(a)/(b)=1.2/8.8の割合とした。
共重合体(a)として各組成のモル比が1/4/5であるポリビニルアルコール/酢酸ビニル/ビニルブチラール共重合体(電気化学工業(株)製デンカブチラール)を分散剤として用い、さらに金属化合物(b)として、ハイドロタルサイト(戸田工業(株)製NAOX−19)を加え、分散液を調製し、DMAc分散液A11(35重量%)とした。共重合体(a)と金属化合物(b)の成分比(重量%比)は、(a)/(b)=3.8/6.2の割合とした。
[実施例12]
共重合体(a)として各組成のモル比が1/4/5であるポリビニルアルコール/酢酸ビニル/ビニルブチラール共重合体(電気化学工業(株)製デンカブチラール)を分散剤として用い、さらに金属化合物(b)として、ハイドロタルサイト(戸田工業(株)製NAOX−19)を加え、分散液を調製し、DMAc分散液A12(35重量%)とした。共重合体(a)と金属化合物(b)の成分比(重量%比)は、(a)/(b)=0.8/9.2の割合とした。
共重合体(a)として各組成のモル比が1/4/5であるポリビニルアルコール/酢酸ビニル/ビニルブチラール共重合体(電気化学工業(株)製デンカブチラール)を分散剤として用い、さらに金属化合物(b)として、ハイドロタルサイト(戸田工業(株)製NAOX−19)を加え、分散液を調製し、DMAc分散液A13(35重量%)とした。共重合体(a)と金属化合物(b)の成分比(重量%比)は、(a)/(b)=4.4/5.6の割合とした。
共重合体(a)として各組成のモル比が4/3/3であるポリビニルアルコール/酢酸ビニル/ビニルブチラール共重合体(電気化学工業(株)製デンカブチラール、上記(a−3)に該当)を分散剤として用い、さらに金属化合物(b)として、ハイドロタルサイト(戸田工業(株)製NAOX−19)を加え、分散液を調製し、DMAc分散液A14(35重量%)とした。共重合体(a)と金属化合物(b)の成分比(重量%比)は、(a)/(b)=2/8の割合とした。
実施例1で調整したポリマ溶液P1、及び実施例1で調整したその他添加剤溶液C1を、それぞれ、97重量%、3重量%の割合で均一混合し、紡糸溶液E1とした。この紡糸溶液E1をゴデローラーと巻取機の速度比を1.20として600m/分の紡糸速度で乾式紡糸して巻取り、40デシテックス、4フィラメントのマルチフィラメントのポリウレタン弾性糸(500g巻糸体)を作製した。また、実施例1と同様に織物を製作し、外観品位を評価した。
金属化合物(b)として、酸化亜鉛(本荘ケミカル(株)製)を用い、分散剤としてポリエーテルエステル酸アミン塩を用い、DMAcに分散させ、分散液A15(35重量%)とした。実施例1で調整したポリマ溶液P1、上記の金属化合物分散液A15及び実施例1で調整したその他添加剤溶液添加剤溶液C1を、それぞれ、90.75重量%、6.25重量%、3重量%の割合で均一混合し、紡糸溶液E2とした。
金属化合物(b)として、ハイドロタルサイト(戸田工業(株)製NAOX−19)を用い、分散剤としてポリビニルアルコールを用い、DMAcに分散させ、分散液A16(35重量%)とした。実施例1で調整したポリマ溶液P1、上記の金属化合物分散液A16及び実施例1で調整したその他添加剤溶液添加剤溶液C1を、それぞれ、90.75重量%、6.25重量%、3重量%の割合で均一混合し、紡糸溶液E3とした。
金属化合物(b)として、ハイドロタルサイト(戸田工業(株)製NAOX−19)を用い、分散剤としてポリビニルアルコールスルホン酸変性物を用い、DMAcに分散させ、分散液A17(35重量%)とした。実施例1で調整したポリマ溶液P1、上記の金属化合物分散液A17及び実施例1で調整したその他添加剤溶液C1を、それぞれ、90.75重量%、6.25重量%、3重量%の割合で均一混合し、紡糸溶液E4とした。
Claims (6)
- ポリマージオールおよびジイソシアネートを出発物質とするポリウレタンからなるポリウレタン弾性糸であって、下記(a−1)〜(a−3)からなる群から選ばれる少なくとも1種の共重合体(a)と、下記(b−1)〜(b−4)からなる群から選ばれる少なくとも1種の金属化合物(b)とを含有しているポリウレタン弾性糸。
(a−1)ビニルアルコールとビニルアセタールとの共重合体
(a−2)酢酸ビニルとビニルアセタールとの共重合体
(a−3)ビニルアルコールと酢酸ビニルとビニルアセタールとの共重合体
(b−1)ハイドロタルサイト類化合物
(b−2)ハンタイトとハイドロマグネサイトの混合物
(b−3)Ca、Mg、AlもしくはBaから選ばれた金属の炭酸塩、酸化物、および水酸化物
(b−4)Ca、Mg、AlもしくはBaから選ばれた金属の2種以上からなる複合酸化物 - 前記共重合体(a)と前記金属化合物(b)との成分比(重量%比)が(a)/(b)=1/9〜4/6である、請求項1に記載のポリウレタン弾性糸。
- 前記式(1)に示す共重合体(a)は、x+y≧70mol%で、且つ、x≧40mol%である、請求項3に記載のポリウレタン弾性糸。
- ポリマージオールおよびジイソシアネートを出発物質とするポリウレタンを含む紡糸原液に、下記(a−1)〜(a−3)からなる群から選ばれる少なくとも1種の共重合体(a)を分散剤として含有する、下記(b−1)〜(b−4)の群から選ばれる少なくとも1種の金属化合物(b)の分散液を含有させて、紡糸を行うポリウレタン弾性糸の製造方法。
(a−1)ビニルアルコールとビニルアセタールとの共重合体
(a−2)酢酸ビニルとビニルアセタールとの共重合体
(a−3)ビニルアルコールと酢酸ビニルとビニルアセタールとの共重合体
(b−1)ハイドロタルサイト類化合物
(b−2)ハンタイトとハイドロマグネサイトの混合物
(b−3)Ca、Mg、AlもしくはBaから選ばれた金属の炭酸塩、酸化物、および水酸化物
(b−4)Ca、Mg、AlもしくはBaから選ばれた金属の2種以上からなる複合酸化物 - 請求項1〜4のいずれかに記載のポリウレタン弾性糸または請求項5に記載の製法により得られたポリウレタン弾性糸を使用してなる布帛。
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