JP5363816B2 - 高分子グリコールとブレンドされたポリ(テトラメチレン−コ−エチレンエーテル)グリコールからのスパンデックス - Google Patents
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Description
THFおよびPTMEG(テラセイン(TERATHANE)(登録商標)1800)は、米国デラウェア州ウィルミントンのインビスタ有限責任会社(Invista S.a r.l.,Wilmington,Delaware,USA)から入手可能である。ナフィオン(NAFION)(登録商標)パーフッ素化スルホン酸樹脂は、米国デラウェア州ウィルミントンのイー・アイ・デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニー(E.I.du Pont de Nemours and Company,Wilmington,Delaware,USA)から入手可能である。
テナシティは、第6ストレッチングサイクルにおける破断点応力、言い換えると、究極伸びでの破壊に対する繊維の抵抗性である。ロードパワーは、第1ストレッチングサイクルにおける規定伸びにおける応力、または言い換えると、より高い伸びにストレッチされることに対する繊維の抵抗性である。アンロードパワーは、第5収縮サイクルにおける規定伸びにおける応力、または言い換えると、300パーセント伸びに5回サイクルされた後で所与の伸びにおける繊維の収縮力である。
%HSE=(ヒートセット長さ−元の長さ)/(ストレッチした長さ−元の長さ)×100
応力緩和(%)=100×(G1−G2)/G1
応力緩和はまた、応力減衰(表VでDec%と略記される)とも言われる。
%SET=100(Lf−Lo)/Lo
(式中、LoおよびLfは、それぞれ、5回の伸び/緩和サイクル前後の、張力なしで真っ直ぐに保持されたときの、フィラメント(糸)長さである)
の通り計算した。
%HWC=100×[(Lf−L0)/L0]
それぞれ、27、38および49モルパーセントのエチレンエーテル含有率ならびに2045、2535、および2049ダルトン分子量のランダム・ポリ(テトラメチレン−コ−エチレンエーテル)グリコールのサンプルは、THF、EO、および水の溶液をナフィオン(Nafion)(登録商標)樹脂触媒と接触させ、引き続き未反応のTHFおよびエチレンオキシドを留去し、存在するいかなる触媒細粒も除去するために濾過し、次に環状エーテル副生成物を留去することによって製造した。
38モルパーセントのエチレンエーテル単位および2535ダルトンの数平均分子量のランダム・ポリ(テトラメチレン−コ−エチレンエーテル)グリコール(693g)を、1800ダルトンの数平均分子量を有するポリ(テトラメチレンエーテル)グリコール(307g)と混合し、トルエンとの共沸蒸留によって乾燥させた。ポリエーテルグリコール混合物は、平均27モルパーセントのエチレンオキシドに由来する単位および2253ダルトンの数平均分子量を有した。この混合物に、100ppmの鉱酸および1−イソシアナト−4−[(4−イソシアナト−フェニル)メチル]ベンゼンを加え、混合物を90℃で120分間撹拌して2.49%NCO(1.80キャッピング比)のプレポリマーを与えた。このプレポリマーをDMAc溶媒で希釈し、エチレンジアミンとジエチルアミンとの混合物で連鎖延長して31.6重量パーセントのポリウレタンウレアを含有するスパンデックスポリマー溶液を与えた。紡糸液を、440℃乾燥窒素が提供される塔へ乾式紡糸し、合体させ、ゴデットロールの周りを通し、そして869m/分で巻き取った。フィラメントは良好な紡糸性を実証した。繊維特性を表1に提示する。
49モルパーセントのエチレンエーテル単位および2049ダルトンの数平均分子量のランダム・ポリ(テトラメチレン−コ−エチレンエーテル)グリコール(498g)を、1800ダルトンの数平均分子量を有するポリ(テトラメチレンエーテル)グリコール(502g)と混合し、トルエンとの共沸蒸留によって乾燥させた。ポリエーテルグリコール混合物は、平均27モルパーセントのエチレンオキシドに由来する単位および1936ダルトンの数平均分子量を有した。この混合物に、100ppmの鉱酸および1−イソシアナト−4−[(4−イソシアナト−フェニル)メチル]ベンゼンを加え、混合物を90℃で120分間撹拌して2.38%NCO(1.67キャッピング比)のプレポリマーを与えた。このプレポリマーを次にDMAc溶媒で希釈し、エチレンジアミンとジエチルアミンとの混合物で連鎖延長して30.8重量パーセントのポリウレタンウレアを含有するスパンデックスポリマー溶液を与えた。紡糸液を、440℃乾燥窒素が提供される塔へ乾式紡糸し、合体させ、ゴデットロールの周りを通し、そして869m/分で巻き取った。フィラメントは良好な紡糸性を実証した。繊維特性を表1に提示する。
27モルパーセントのエチレンエーテル単位および2045の数平均分子量のランダム・ポリ(テトラメチレン−コ−エチレンエーテル)グリコールをトルエンとの共沸蒸留によって乾燥させた。乾燥したグリコールに、100ppmの均一鉱酸および1−イソシアナト−4−[(4−イソシアナト−フェニル)メチル]ベンゼンを加え、混合物を90℃で120分間撹拌して2.42%NCO(1.71キャッピング比)のプレポリマーを与えた。このプレポリマーを次にDMAc溶媒で希釈し、エチレンジアミンとジエチルアミンとの混合物で連鎖延長して31.1重量パーセントのポリウレタンウレアを含有するスパンデックスポリマー溶液を与えた。紡糸液を、440℃乾燥窒素が提供される塔へ乾式紡糸し、合体させ、ゴデットロールの周りを通し、そして869m/分で巻き取った。フィラメントは良好な紡糸性を実証した。繊維特性を表1に提示する。
本発明は以下の実施の態様を含むものである。
1.(a)エチレンオキシドに由来する単位の部分がポリ(テトラメチレン−コ−エチレンエーテル)グリコール中に約37超〜約70モルパーセント、好ましくは約48〜約58モルパーセントで存在する、テトラヒドロフランおよびエチレンオキシドを共重合させることによって誘導された構成単位を含むポリ(テトラメチレン−コ−エチレンエーテル)グリコールと、
(b)ポリ(テトラメチレンエーテル)グリコール、ポリ(テトラメチレン−コ−2−メチルテトラメチレンエーテル)グリコール、ポリ(エチレンエーテル)グリコール、ポリ(プロピレンエーテル)グリコール、ポリカーボネートグリコール、ポリエステルグリコール、およびそれらの組み合わせからなる群から選択された高分子グリコールと、
(c)少なくとも1種のジイソシアネートと、
(d)少なくとも1種のジアミン鎖延長剤と
の反応生成物を含むポリウレタンウレアであって、
組み合わせられたポリ(テトラメチレン−コ−エチレンエーテル)グリコールと高分子グリコールとが約650ダルトン〜約4000ダルトンの分子量を有することを特徴とするポリウレタンウレア。
2.高分子グリコールがポリ(テトラメチレンエーテル)グリコール、ポリ(テトラメチレン−コ−2−メチルテトラメチレンエーテル)グリコール、ポリ(プロピレンエーテル)グリコール、ポリカーボネートグリコール、ポリエステルグリコール、またはそれらの組み合わせからなる群から選択され、そして組み合わせられたポリ(テトラメチレン−コ−エチレンエーテル)グリコールと高分子グリコールとが約35モルパーセント以下の全体百分率のエチレンオキシドに由来する単位を有することを特徴とする前記1に記載のポリウレタンウレア。
3.高分子グリコールがポリ(エチレンエーテル)グリコールであり、そして組み合わせられたポリ(テトラメチレン−コ−エチレンエーテル)グリコールとポリ(エチレンエーテル)グリコールとが約35〜約70モルパーセントの全体百分率のエチレンオキシドに由来する単位を有することを特徴とする前記1に記載のポリウレタンウレア。
4.前記1〜前記3のいずれか一項に記載のポリウレタンウレア反応生成物を含むことを特徴とするスパンデックス。
5.ポリ(テトラメチレン−コ−エチレンエーテル)グリコールと高分子グリコールとがそれぞれ、ポリ(テトラメチレン−コ−エチレンエーテル)グリコールのモルと高分子グリコールのモルとの合計の少なくとも10モルパーセントで存在することを特徴とする前記4に記載のスパンデックス。
6.前記ポリウレタンウレア反応生成物が、ポリ(テトラメチレン−コ−エチレンエーテル)グリコールと高分子グリコールとのモルの合計に対するジイソシアネートのモル比、約1.2〜約2.3を有することを特徴とする前記4に記載のスパンデックス。
7.前記ジイソシアネートが1−イソシアナト−4−[(4−イソシアナト−フェニル)メチル]ベンゼン、1−イソシアナト−2−[(4−イソシアナト−フェニル)メチル]ベンゼン、およびそれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする前記4に記載のスパンデックス。
8.前記ジアミンがエチレンジアミン、2−メチルペンタンジアミン、および1,2−プロパンジアミン、またはそれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする前記4に記載のスパンデックス。
9.前記高分子グリコールがポリ(テトラメチレンエーテル)グリコールであることを特徴とする前記4に記載のスパンデックス。
10.(a)エチレンオキシドに由来する単位の部分がポリ(テトラメチレン−コ−エチレンエーテル)グリコール中に約37超〜約70モルパーセント、好ましくは約48〜約58モルパーセントで存在する、テトラヒドロフランおよびエチレンオキシドを共重合させることによって誘導された構成単位を含むポリ(テトラメチレン−コ−エチレンエーテル)グリコールと、
(b)ポリ(テトラメチレンエーテル)グリコール、ポリ(テトラメチレン−コ−2−メチルテトラメチレンエーテル)グリコール、ポリ(エチレンエーテル)グリコール、ポリ(プロピレンエーテル)グリコール、ポリカーボネートグリコール、ポリエステルグリコール、およびかかるメンバーの組み合わせからなる群から選択された高分子グリコールと、
(c)少なくとも1種のジイソシアネートと、
(d)少なくとも1種のジオール鎖延長剤と
の反応生成物を含むポリウレタンであって、
組み合わせられたポリ(テトラメチレン−コ−エチレンエーテル)グリコールと高分子グリコールとが約650ダルトン〜約4000ダルトンの分子量を有することを特徴とするポリウレタン。
11.前記10に記載のポリウレタンを含むことを特徴とするスパンデックス。
12.前記4または前記11に記載のスパンデックスを含むことを特徴とする布。
13.前記12に記載の布を含むことを特徴とする衣服または織物品。
14.前記1に記載のポリウレタンウレアを含むことを特徴とする分散系、コーティング、フィルム、接着剤、エラストマー、または造形品。
15.前記12に記載のポリウレタンを含むことを特徴とする分散系、コーティング、フィルム、接着剤、エラストマー、または造形品。
16.(a)エチレンオキシドに由来する単位の部分がポリ(テトラメチレン−コ−エチレンエーテル)グリコール中に約37超〜約70モルパーセント存在する、テトラヒドロフランおよびエチレンオキシドを共重合させることによって誘導された構成単位を含むポリ(テトラメチレン−コ−エチレンエーテル)グリコールと、ポリ(テトラメチレンエーテル)グリコール、ポリ(テトラメチレン−コ−2−メチルテトラメチレンエーテル)グリコール、ポリ(エチレンエーテル)グリコール、ポリ(プロピレンエーテル)グリコール、ポリカーボネートグリコール、およびポリエステルグリコール、ならびにかかるメンバーの組み合わせからなる群から選択された高分子グリコールとを、少なくとも1種のジイソシアネートと接触させてキャップされたグリコールを形成する工程と、
(b)任意選択的に(a)の生成物に溶媒を加える工程と、
(c)(b)の生成物を少なくとも1種のジアミンまたはジオール鎖延長剤と接触させる工程と、
(d)(c)の生成物を紡糸してスパンデックスを形成する工程と
を含むことを特徴とするスパンデックスの製造方法。
Claims (9)
- (a)エチレンオキシドに由来する単位の部分がポリ(テトラメチレン−コ−エチレンエーテル)グリコール中に37超〜70モルパーセントで存在する、テトラヒドロフランおよびエチレンオキシドを共重合させることによって誘導された構成単位を含むポリ(テトラメチレン−コ−エチレンエーテル)グリコールと、
(b)ポリ(テトラメチレンエーテル)グリコール、ポリ(テトラメチレン−コ−2−メチルテトラメチレンエーテル)グリコール、ポリ(エチレンエーテル)グリコール、ポリ(プロピレンエーテル)グリコール、ポリカーボネートグリコール、およびそれらの組み合わせからなる群から選択された高分子グリコールと、
(c)少なくとも1種のジイソシアネートと、
(d)少なくとも1種のジアミン鎖延長剤と
の反応生成物を含むポリウレタンウレアであって、
組み合わせられたポリ(テトラメチレン−コ−エチレンエーテル)グリコールと高分子グリコールとが650ダルトン〜4000ダルトンの分子量を有することを特徴とするポリウレタンウレア。 - 請求項1に記載のポリウレタンウレア反応生成物を含むことを特徴とするスパンデックス。
- (a)エチレンオキシドに由来する単位の部分がポリ(テトラメチレン−コ−エチレンエーテル)グリコール中に37超〜70モルパーセントで存在する、テトラヒドロフランおよびエチレンオキシドを共重合させることによって誘導された構成単位を含むポリ(テトラメチレン−コ−エチレンエーテル)グリコールと、
(b)ポリ(テトラメチレンエーテル)グリコール、ポリ(テトラメチレン−コ−2−メチルテトラメチレンエーテル)グリコール、ポリ(エチレンエーテル)グリコール、ポリ(プロピレンエーテル)グリコール、ポリカーボネートグリコール、およびかかるメンバーの組み合わせからなる群から選択された高分子グリコールと、
(c)少なくとも1種のジイソシアネートと、
(d)少なくとも1種のジオール鎖延長剤と
の反応生成物を含むポリウレタンであって、
組み合わせられたポリ(テトラメチレン−コ−エチレンエーテル)グリコールと高分子グリコールとが650ダルトン〜4000ダルトンの分子量を有することを特徴とするポリウレタン。 - 請求項3に記載のポリウレタンを含むことを特徴とするスパンデックス。
- 請求項2または請求項4に記載のスパンデックスを含むことを特徴とする布。
- 請求項5に記載の布を含むことを特徴とする衣服または織物品。
- 請求項1に記載のポリウレタンウレアを含むことを特徴とする分散系、コーティング、フィルム、接着剤、エラストマー、または造形品。
- 請求項3に記載のポリウレタンを含むことを特徴とする分散系、コーティング、フィルム、接着剤、エラストマー、または造形品。
- (a)エチレンオキシドに由来する単位の部分がポリ(テトラメチレン−コ−エチレンエーテル)グリコール中に37超〜70モルパーセント存在する、テトラヒドロフランおよびエチレンオキシドを共重合させることによって誘導された構成単位を含むポリ(テトラメチレン−コ−エチレンエーテル)グリコールと、ポリ(テトラメチレンエーテル)グリコール、ポリ(テトラメチレン−コ−2−メチルテトラメチレンエーテル)グリコール、ポリ(エチレンエーテル)グリコール、ポリ(プロピレンエーテル)グリコール、ポリカーボネートグリコール、およびかかるメンバーの組み合わせからなる群から選択された高分子グリコールとを、少なくとも1種のジイソシアネートと接触させてキャップされたグリコールを形成する工程と、
(b)任意選択的に(a)の生成物に溶媒を加える工程と、
(c)(b)の生成物を少なくとも1種のジアミンまたはジオール鎖延長剤と接触させる工程と、
(d)(c)の生成物を紡糸してスパンデックスを形成する工程と
を含むことを特徴とするスパンデックスの製造方法。
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