JP4984146B2 - ポリウレタン弾性糸およびその製造方法 - Google Patents
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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およ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および/また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。
[セット性、応力緩和、強度、伸度]
セット性、応力緩和、強度、伸度は、インストロン4502型引張試験機を用いて、ポリウレタン弾性糸を引張テストすることにより測定した。
応力緩和(%)=100×((G1)−(G2))/(G1)
セット性(%)=100×((L2)−(L1))/(L1)
伸度(%)=100×((L3)−(L1))/(L1)
[ホットメルト接着性]
ポリウレタン弾性糸を130m/分の速度で走行している幅15cmのポリプロピレン製不織布の上を規定のドラフト(ドラフト3.0,4.0)で伸張させながら同一方向に等間隔に8本走行させながら、160℃のポット中で溶解させた水添スチレンブタジエンスチレン共重合体を主成分とするホットメルト接着剤をコームガンを用いポリウレタン糸1本あたり0.05g/mの割合で塗布した後、上方から別のポリプロピレン製不織布をかぶせて圧着、巻き取り、伸縮性シートを得た。
1時間後ホットメルト接着性(%)=100×(L5)/(L6)
2時間後ホットメルト接着性(%)=100×(L7)/(L8)
[伸縮性シートの伸度]
前述方法でホットメルト接着剤量を0.01〜0.15g/mの範囲で加減して、1時間後ホットメルト接着性が90%となる伸縮性シートを得る。こうして得られた伸縮性シートを無緊張で、チャック間距離を20cmに設定した引張試験機にセッティングし、速度50cm/分で20cmまでの収縮、10cNまでの伸張を3回繰り返したときの3回目伸長時20cN応力の伸度を測定した。
[平均粒子径]
スラリー中の微粒子の平均粒子径は、(株)堀場製作所製のレーザー回折式粒度分布測定装置LA−500型を用いて測定した。また、微粒子状無機物の平均一次粒子径は、電子顕微鏡EF−SEM法を用いて測定した。
[熱軟化点]
ポリウレタン糸の耐熱性の指標の一つとして熱軟化点を測定した。ポリウレタン糸について、レオメトリック社製動的弾性率測定機RSAIIを用い、昇温速度10℃/分で、動的貯蔵弾性率E’の温度分散を測定した。熱軟化点は、E’曲線が80℃以上130℃以下のプラト領域での接線と、160℃以上にてE’が熱軟化により降下するE’曲線の接線との交点から求めた。なお、E’は対数軸、温度は線形軸を用いた。
[融点]
ポリウレタン糸の耐熱性の指標の一つとして高温側融点、すなわち、ハードセグメント結晶の融点を測定した。ポリウレタン糸について、ティー・イー・インスツルメント社製2920モジュレーティドDSCを用い、昇温速度3℃/分で、不可逆熱流を測定し、そのピークトップを融点とした。
[実施例1]
分子量2900のPTMG、MDIおよびエチレングリコールからなるポリウレタン重合体(a1)のDMAC溶液(35重量%)を常法により重合し、ポリマ溶液A1とした。次に、合成炭酸塩として、白石工業(株)製炭酸カルシウム白艶華A(CaCO3、平均一次粒子径:1.0μm、表面処理剤:なし、BET比表面積:14m2/g、白色度:97%、比重:2.45)(b1)を用い、そのDMAc分散液を調整した。その調整には、水平ミルWILLY A.BACHOFEN社製DYNO−MIL KDLを用い、85%ジルコニアビーズを充填、50g/分の流速の条件で均一に微分散させて、合成炭酸塩のDMAc分散液B1(35重量%)とした。さらに、酸化防止剤として、t−ブチルジエタノールアミンとメチレン−ビス−(4−シクロヘキシルイソシアネ−ト)の反応によって生成せしめたポリウレタン溶液(デュポン社製“メタクロール”(登録商標)2462)(c1)と、p−クレゾ−ルおよびジビニルベンゼンの縮合重合体(デュポン社製“メタクロール”(登録商標)2390)(c2)とを2対1(重量比)で混合し、酸化防止剤DMAc溶液(濃度35重量%)を調整し、これをその他添加剤溶液C1(35重量%)とした。
[実施例2]
合成炭酸塩として、神島化学工業(株)製の塩基性炭酸マグネシウムGP-30(4MgCO3Mg(OH)24H2O、平均一次粒子径:1.5μm、BET比表面積:10m2/g、白色度:92%、比重:2.14)(b2)を用い、そのDMAc微分散液を調整した。調整は実施例1と同一の方法で行い、合成炭酸塩のDMAc分散液B2(35重量%)とした。実施例1で調整したポリマ溶液A1、上記による塩基性炭酸マグネシウム分散液B2、および、実施例1で調整したその他添加剤溶液C1を、それぞれ77重量%、20重量%、3重量%で均一に混合し、紡糸溶液D2とした。
[実施例3]
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(a2)のDMAc溶液(35重量%)を常法により重合し、ポリマ溶液A2とした。次に、このDMAc溶液A2、実施例1で調整した炭酸カルシウムのDMAc分散液B1、および実施例1で調整したその他添加剤溶液C1を、それぞれ、77重量%、20重量%、3.0重量%で均一に混合し、紡糸溶液D3とした。この紡糸溶液D3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、310dtex、30filのマルチフィラメント、炭酸カルシウムの含有量が20重量%であるポリウレタン弾性糸を作製した。
[実施例4]
合成炭酸塩として、白石工業(株)製炭酸カルシウムCALSHITEC Brilliant-1500(CaCO3、平均一次粒子径:0.15μm、表面処理剤:脂肪酸、BET比表面積:11.5m2/g、白色度:98%、比重:2.65)(b3)と実施例1で用いた白石工業(株)製炭酸カルシウム白艶華A(CaCO3、平均一次粒子径:1.0μm、表面処理剤:なし、BET比表面積:14m2/g、白色度が97%)(b1)を比率2対1で用い、そのDMAc溶液を調整した。調整は実施例1と同一の方法で行い、合成炭酸塩スラリーB4(35重量%)とした。実施例3で調整したポリマ溶液A2、上記の炭酸カルシウムのDMAc分散液B4、および実施例1で調整したその他添加剤溶液C1を、それぞれ67重量%、30重量%、3.0重量%で均一に混合し、紡糸溶液D4とした。この紡糸溶液D4をゴデローラーと巻取機の速度比を1.20として550m/分の紡糸速度で乾式紡糸して巻取り、310dtex、30filのマルチフィラメント、炭酸カルシウムの含有量が30重量%であるポリウレタン弾性糸を作製した。
[比較例1]
実施例1で調整したポリマ溶液A1、および実施例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、97重量%、3重量%の割合で均一混合し、紡糸溶液E1とした。この紡糸溶液をゴデローラーと巻取機の速度比1.2として500m/分の紡糸速度で乾式紡糸して巻取り、310dtex、24フィラメントであるポリウレタン弾性糸を作製した。
[比較例2]
実施例3で調整したポリマ溶液A2、および実施例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、97重量%、3重量%の割合で均一混合し、紡糸溶液E2とした。この紡糸溶液E2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、310dtex、30filのマルチフィラメント、炭酸カルシウムの含有量が20重量%であるポリウレタン弾性糸を作製した。
[比較例3]
天然鉱石粉砕法により得られた天然炭酸塩として、マイクロファイン・ミネラルズ社製ハンタイト(およそMg3Ca(CO3)4、平均一次粒子径:1.2μm、表面処理剤:なし、BET比表面積:4.8m2/g、白色度:88%、比重:3.1)(f1)のDMAc溶液F1(35重量%)を調整した。その調整は実施例1と同一の方法で行った。実施例3で調整したポリマ溶液A2、上記の 溶液F1、および実施例1で調整したその他添加剤溶液C1を、それぞれ77重量%、20重量%、3.0重量%で均一に混合し、紡糸溶液E3とした。この紡糸溶液E3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、310dtex、30filのマルチフィラメント、天然鉱石粉砕法により得られた炭酸カルシウムの含有量が20重量%であるポリウレタン弾性糸を作製した。
Claims (11)
- 主構成成分がポリマージオールおよびジイソシアネートであるポリウレタンからなる弾性糸であって、表面処理剤が施されていない、アルカリ金属および/またはアルカリ土類金属の合成炭酸塩を含有することを特徴とするポリウレタン弾性糸。
- 前記合成炭酸塩の含有量が10重量%以上50重量%以下であることを特徴とする請求項1に記載のポリウレタン弾性糸
- 前記合成炭酸塩が平均一次粒子径0.01μm〜10μmの微粉体であることを特徴とする請求項1または2に記載のポリウレタン弾性糸。
- 前記合成炭酸塩が炭酸カルシウムまたは炭酸マグネシウムであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のポリウレタン弾性糸。
- 前記合成炭酸塩におけるBET比表面積が5.0m2/g以上であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のポリウレタン弾性糸。
- 前記合成炭酸塩の白色度が90%以上であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のポリウレタン弾性糸。
- 破断伸度が400%以上であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のポリウレタン弾性糸。
- 請求項1〜7のいずれかに記載のポリウレタン弾性糸が用いられてなるサニタリ−用品。
- 請求項1〜7のいずれかに記載のポリウレタン弾性糸と伸縮性シ−トを用いてなることを特徴とするサニタリ−用品。
- 主構成成分がポリマージオールおよびジイソシアネートであるポリウレタンの溶液に、表面処理剤が施されていない、アルカリ金属および/またはアルカリ土類金属の合成炭酸塩を添加し、紡糸することを特徴とするポリウレタン弾性糸の製造方法。
- 前記ポリウレタン溶液が、末端封鎖剤としてジエチルアミンを含むものであることを特徴とする請求項10に記載のポリウレタン弾性糸の製造方法。
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