JPH01239110A - スパンデツクス・フイラメントの乾式紡糸法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、重合体の溶液が３級アミン安定剤及び二酸化
チタン粒子を含有するというスパンデツクス・フィラメ
ントの製造法に関する。特に本発明は、有機塩基の溶液
への添加によって改良された加工性と生成物歩留りをも
たらすそのような方法における改良に関する。

スパンデツクス・フィラメントは良く知られており、多
種類の織布においてかなりの有用性と商業的成功が見出
されている。スパンデックス重合体の溶液からスパンデ
ツクス・フィラメントヲ製造する方法は多くが開示され
てきた。乾式紡糸が良く使用されている。

スパンデツクス・フィラメントにおける特別な安定剤及
び他の試剤に対する必要性は、フィラメント中に種々の
有機及び無機化合物を含有せしめることに帰結した。添
加剤例えば充填剤、顔料、可塑剤及び酸素、塩素、熱、
ヒユーム又は紫外線による劣化に対する安定剤は、これ
を紡糸前に重合体溶液に添加することにより、しばしば
フィラメント中に導入される。重合体溶液中では、添加
剤は溶解し、又はスラリーとなることができる。

本明細書に参考文献として引用されるハント（ｌ（ｕｎ
ｔ）の米国特許第３，４２８，７１１号は、スパンデッ
クス繊維に対する安定剤及び／又は染料高揚剤として用
いるのに特に適当である重合体３級アミノアルキルアク
リレート及びメタクリレートを記述している。そのよう
な安定剤（及び／又は染料高揚剤）は長年市販のスパン
デックスヤーンに用いられてきた。顔料例えば二酸化チ
タンの粒子も、そのような繊維に対する白色化剤として
長い間用いられてきた。しかしながら本発明者は、ハン
トの安定剤又はＴｉＯ□のいずれかが単独に含まれる重
合体溶液からのスパンデックス繊維の乾式紡糸は、安定
剤及びＴｉＯ２の両方を一緒に含む時よりも加工が容易
で、満足できる生成物を高歩留りで生成するということ
を特記しうる。従って本発明の目的はＴｉｅ、粒子及び
重合体３級アミン安定剤を添加剤として含有するスパン
デックス繊維の改良された乾式紡糸法を提供することで
ある。

本発明は、重合体の立体障害された３級アミン安定剤及
び酸性の無機粒子を紡糸前にスパンデックス重合体溶液
に添加するというスパンデツクス・フィラメントの改良
された乾式紡糸法を提供する。

本発明の改良は、アミン安定剤を添加する前に或いは無
機粒子を重合体溶液に添加する前に、有効量の可溶性の
有機塩基を重合体溶液に添加することを含んでなる。好
ましくは無機粒子は二酸化チタン粒子であり、そして塩
基はアミンである。ここにこれらの量は二酸化チタン１
ｋｇ当りアミン０゜０４〜１．０ｇ当量を提供するよう
なものである。

最も好ましくはアミンはジエチルアミン又はエチレンジ
アミンである。更に好適な具体例において、二酸化チタ
ンは１〜７％の範囲の濃度を有し、そして重合体安定剤
は０．５〜１０％の範囲の濃度を有する立体障害された
３級アミノアルギルアクリレート及び／又はメタクリレ
ート重合体である。

ここに両パーセントは溶液中の重合体の重量に基づくも
のである。塩基の添加の結果として、スパンデツクス・
フィラメントの乾式紡糸の連続性及び歩留りがかなり改
良される。

本明細書に用いる如き「スパンデックス」とは、セグメ
ント化ポリウレタン少くとも８５％からなる繊維形成、
長鎖、合成の有機重合体を意味する。

本発明で用いるのに好適なスパンデックス重合体はポリ
エーテル又はポリエステルのソフトセグメントを有する
ものである。そのような重合体は技術的に良く知られて
おり、米国特許第３．４２８゜７１１号、第２欄、２６
−２９行に言及されているもののような方法で製造され
る。本発明はポリエーテルに基づくスパンデックス溶液
の紡糸を改良するのに最も有用であることがわかった。

本発明で用いるのに適当な塩基は、普通的２゜５〜５、
好ましくは３〜４．２の範囲のｐＫａを有する可溶性の
有機化合物、好ましくはアミンである。適当なアミン塩
基には、エチレンジアミン、ジエチルアミン、ｎ−ブチ
ルアミン、ｎ−プロピルアミンなどであり、最初に言及
した２つのアミンが最も好適である。

本発明に従い、スパンデックス重合体溶液の紡糸性及び
良好な品質のフィラメントの歩留りを改善するのに有効
である可溶性有機塩基の濃度は広い範囲にわたって変え
ることができる。本発明に従って有機塩基を用いる場合
、有機ア、ミンが重合体溶液中に存在する又は存在する
であろうＴｉＯ２のｋｇ当り０．０４ｇ当量程度の少量
のアミン単位を重合体溶液に付与するとき、普通いくつ
かの有益な効果が顕著となる。Ｔ１０．のにｇ当りｌ。

Ｏｇ当量以上のアミン単位は必ずしも必要でない。

アミン単位の最も好適な濃度範囲はＴｉｅ２のにｇ当り
０．１〜０．５ｇ当量である。

本発明の方法に従い、重合体溶液中に存在する重合体ア
ミン安定剤は普通下式 ［式中、Ｒは炭素数少くとも２のアルキレン基であり、 Ｒ′は炭素数少くとも３のアルキル基であり、Ｒ＃はア
ルキル基であり、そしてＲ″＃はＨ及びＣＨ，からなる
群から選択され、但しＲ５Ｒ′、及びＲ“は（１）Ｒ’
及びＲ“が−緒になって炭素数少くとも５を有する、及
び（２）各立体因子の合計が少くとも７であるように選
択される］ の反復単位を有する重合体３級アミン、好ましくは立体
障害された３級アミノアルキルアクリレート及びメタク
リレートである。Ｒ，Ｒ’及びＲ“の各に対する立体値
の更なる記述は米国特許第３゜４２８．７１１号、第９
欄、１８〜３１行に示されている。本発明に特に有用で
ある特に好適な重合体３級アミン安定剤は、ポリ（ジイ
ソプロピルアミノエチルメタクリレート）及びジイソプ
ロピルアミノエチルメタクリレートとデシルメタクリレ
ートの共重合体（時にｒＤ　Ｉ　ＰＡＭ／ＤＭＪと略記
）を含む。共重合体に対してＤＩＰＡＭとＤＭ単量体の
好適な重量比は７５　：　２５である。

本発明の方法による重合体溶液中に存在する二酸化チタ
ンは溶液から紡糸したフィラメントを白色にし及び／又
は「鈍い色」にする。ルタイルＴｌＯ２は、一般に重合
体の重量に基づいて１〜７％の範囲の濃度で好適である
。２．５〜５％の濃度範囲は好適である。

重合体の、立体障害された３級アミンを二酸化チタン以
外の酸性無機粒状物と共に用いる場合、ＴｉＯ２及びＤ
　Ｉ　ＰＡＭ／ＤＭ添加剤の使用に対して上述したもの
と同様の難点が、この想定される系にも当てはまること
が予想される。しかしながら、本発明の方法に従い、有
機塩基の想定される系への添加はこれらの難点を軽減す
ることも予想される。

有機塩基は、溶液に酸性無機粒子（例えばＴｉｅ、）を
添加する前に、或いは重合体のアミン安定剤（例えばＤ
　Ｉ　ＰＡＭ／ＤＭ）を添加する前に、スパンデックス
重合体溶液に添加しなければならないことを特記する。

他にＴｉＯ□及びＤ　Ｉ　ＰＡＭ／ＤＭを別々に添加す
るならば、その両方、ＴｉＯ２及びＤ　Ｉ　ＰＡＭ／Ｄ
Ｍを溶液に添加する前に、有機塩基を溶液に添加するこ
とができる。これらの前者２つの添加剤は有機塩基を含
む重合体溶液に添加する前に相互作用せしめておく必要
はない。

本発明の方法によれば、有機塩基をスパンデックス重合
体溶液中の他の添加剤の濃溶液又はスラリーに添加する
ことは簡便である。勿論、Ｔ　４０゜添加剤と重合体ア
ミン添加剤のいずれかが有機塩基（例えばジエチルアミ
ン）の存在下に存在する以前にこれらの添加剤の接触を
避けるように注意しなければならない。斯くして成分の
重合体溶液への添加順序について注意を払わなければい
けない。この必要条件を達成する適当な方法を後の実施
例で例示する。

本発明に従って有機アミンを含有するスパンデックス重
合体の紡糸は、同一の条件下に、但し有機アミンを含ま
ない同一の溶液を紡糸するよりもいくつかの改良を提供
する。本発明による紡糸は、カールしたフィラメントを
少くシ、無駄な材料を少くし、閉塞までの紡糸口金の寿
命を長くし、従って全工程の歩留りを増大させる。カー
ルした又は縮んだスパンデツクス・フィラメントの生成
は普通紡糸口金の初期の閉塞を付随する。下記の実施例
はこれらの利点を示す。

実施例 本実施例はマルチポジション（ｍｕｌｔｉ−ｐｏｓｉｔ
ｉｏｎ）商業機によるスパンデックス重合体溶液の乾式
紡糸を例示する。各ポジションは１６の紡糸口金を含み
、これを通してポリエーテルに基づくスパンデックス重
合体溶液を常法によって乾式紡糸し、４４ｄｔｅｘの凝
固したフィラメントヤーンを得る。

スクリーンは各紡糸口金のすぐ上流に位置する。

紡糸したヤーンは通常の速度で巻き上げられる。

ここに用いた乾式紡糸法は、本明細書に参考文献として
引用されるハンゼル（Ｈａｎｅｚｅｌ）とソーヤ−（５
ａｕｅｒ）の米国特許第４．２９６．１７４号、第５欄
、３２−６６行の実施例Ｉの一般法に従った。数平均分
子量１８００のポリ（テトラメチレンエーテル）グリコ
ールをｐ、ｐ’−メチレンジフェニルジイソシアネート
と反応させてインシアネート末端のポリエーテル［［キ
ャップド（Ｃａｐｐｅｄ）グリコール」とも呼ばれる１
を製造し、次いでこれをモル比８０／２０のエチレンジ
アミン及び１．３−シクロヘキシレンジアミン延鎖剤ト
、そして延鎖を停止するためにジエチルアミンと反応さ
せることにより、スパンデックス重合体をＮ。

Ｎ−ジメチルアセトアミド（Ｄ　Ｍ　Ａ　ｃとして言及
）溶媒中で製造した。ジアミン延鎖剤とジエチルアミン
延鎖停止剤のモル比は６．３１であり、またキャップ・
グリコール中のジアミン延鎖剤と未反応のインシアネー
トの比は０．９４８であった。

アミン延鎖剤の実施例にすべてが反応した。得られたス
パンデックス重合体溶液は約３６％の固体を含有し、そ
して４０℃で約２１００ボイズの粘度を有した。この重
合体は溶液１００ｍ（２中０．５９の濃度においてＮ、
Ｎ−ジメチルアセトアミド中２５°Ｃで測定して０．９
５°Ｃの固有粘度を有しｔこ　。

回転撹拌機を備えた別の溶液中において、次のものを順
次混合した： ・ジメチルアセトアミド　１４７．８ｋｇ、・男前色顔
料（平均組成Ｎａ５ＨＡｌ、５ｉａＳａ０２＝）０．５
１ｋｇ、 ・　［サンドホワイト（Ｓａｎｔｏｗｈｉｔｅ）Ｊ粉末
、１．１−ビス−（３−ｔ−ブチル−〇−メチルー４−
ヒドロキシフェニル）−フタン抗酸化剤　３１．６ｋｇ
、 ・上述の如く製造した重合体溶液４９．４４ｋｇ、・Ｔ
　ｉ　Ｏｘ　　ｌ　５０−０ｋｇ、・エチレンジアミン
　０．６９５ｋｇ、・ポリジメチルシロキサンシリコー
ン油１７．６ｋｇ、 ・酸化ジルコニウム　０．２ｋｇ、及び・ジイソプロピ
ルジアミノエチルメタクリレート及びｎ−デシルメタク
リレートの、重量比（ＤＩ　ＰＡＭ／ＤＭ）７０／３０
の共重合体２１２．６ｋｇ。

次いでＴｉＯ２のにｇ当り０．１５ｇ当量のアミン単位
を含む得られた混合物を、重合体添加剤が重合体溶液か
ら紡糸したスパンデツクス・フィラメントの最終重量に
対して次の凡そのパーセント：Ｔ　Ｉｏ　２　４．５％
、ＤＩＰＡＭ／ＤＭ　　６％；「サントホワイト」粉末
１％；男前色顔料０．Ｏ１５％；及びエチレンジアミン
０．０２％に相当するような割合で、前節の重合体溶液
に供給した。

比較のために、エチレンジアミンを添加剤から省く以外
全工程を繰返した。この対照法は、これらのポリエーテ
ルに基づくスパンデックス・ヤーンの通常の商業的製造
法とそれに用いる添加剤に準するものであった。これら
の添加剤のすべての重量％は全フィラメントの重量に基
づくものであつｔこ。

本実施例で行なわれる如き本発明による操作の、対照例
で行なわれる如き過去の方法による操作に優る利点を、
下表に要約する結果で示す。次の紡糸性能の尺度を表に
記録する： （ａ）紡糸口金の寿命、与えられた紡糸時間数後の、依
然適切に機能する（即ち交換を必要としない）元々試験
に供した紡糸口金の％；（ｂ）カールしたヤーンに起因
する紡糸口金の変化のパーセント；及び （ｃ）　４４　　ｄｔｅｘのヤーンの生産量１０００ｋ
ｇ当りの切断糸線の数。

試験　　　　　□　□ 紡糸口金の％ １６８時間　　　　　　　　　　　　　２８．８　　　
１７．２１９２時間　　　　　　　　　　　　２３．４
　　　３．１２１６時間　　　　　　　　　　　　１７
．１　　　０．０２４０時間　　　　　　　　　　　　
１１．７　　　０．０２６４時間　　　　　　　　　　
　　　６．３　　　０．０２８８時間　　　　　　　　
　　　　　２．７　　　０．０上記表から理解されるよ
うに、エチレンジアミンの添加を含む本発明の方法は対
照法よりもかなりの利点をもたらす。本発明の方法は、
対照法と対比して、 （１）運転７日（１６８時間）後に作動する元の紡糸口
金が６７％以上多かった； （２）９日（２１６時間）後に、対照法では０であった
のに対し、作動する紡糸口金が元のそれの１７％であっ
た； （３）カールしたヤーンの生成による紡糸口金の変化の
数が半分より少なかった；そして（４）糸線の切断が２
６％少なく起こった。

結果として、満足しうる品質のスパンデックス・ヤーン
の歩留りはかなり改良された。更に紡糸口金の上流のス
クリーンの運転寿命は２倍であった。

本発明の特徴及び態様は以下の通りである：１、重合体
の、立体障害されたアミン安定剤及び酸性無機粒子の紡
糸前にスパンデックス重合体溶液に添加することからな
るスパンデツクス・フィラメントの乾式紡糸に当って、
重合体アミン添加剤の添加前又は無機粒子の添加前のい
ずれかにおいて、有効量の有機塩基を重合体溶液に添加
することを特徴とするスパンデツクス・フィラメントの
乾式紡糸法。

２、重合体アミンが立体障害された３級アミノアルキル
アクリレート及びメタクリレート重合体であり、無機粒
子か二酸化チタンであり、そして有機塩基が二酸化チタ
ン１ｋｇ当り０．０４〜１，０ｇ当量のアミン単位を重
合体溶液に提供するアミンである上記ｌに方法。

３、重合体アミンが立体障害された３級アミノアルキル
アクリレート又はメタクリレート重合体であり、無機粒
子が二酸化チタンであり、そして有機塩基が二酸化チタ
ン１ｋｇ当り０．０４〜１．０ｇ当量のアミン単位を重
合体溶液に提供するアミンである上記ｌの方法。

４、二酸化チタン１ｋｇ当りのアミン単位のｇ当量が０
．１〜０．５の範囲にある上記２又は３の方法。

５、有機塩基が２．５〜５．０の範囲のｐＫａを有する
上記ｌの方法。

６、有機塩基がジエチルアミン又はエチレンジアミンで
ある上記ｌ、２．３又は５の方法。

７、有機塩基がジエチルアミン又はエチレンジアミンで
あり、二酸化チタンが１〜７％の範囲の濃度を有し、そ
して重合体の安定剤が０．５〜１０％の範囲の濃度を有
する、但し両パーセントは溶液中の重合体の重量に基づ
くものである上記２．３、又は４の方法。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 重合体の、立体障害されたアミン安定剤及び酸性無機粒
   子を紡糸前にスパンデツクス重合体溶液に添加すること
   からなるスパンデツクス・フィラメントの乾式紡糸に当
   つて、重合体アミン添加剤の添加前又は無機粒子の添加
   前のいずれかにおいて、有効量の有機塩基を重合体溶液
   に添加することを特徴とするスパンデツクス・フィラメ
   ントの乾式紡糸法。