聚氨酯纱以及使用其的织物和泳衣的制作方法

文档序号:11507538阅读:219来源:国知局

本申请是申请日2012年6月12日,申请号201280040830.6(pct/jp2012/064957),发明名称为“聚氨酯纱以及使用其的织物和泳衣”的发明专利申请的分案申请。

本发明涉及聚氨酯纱以及使用该聚氨酯纱的织物和泳衣。更具体地说,涉及即使实质上不含有重金属类也可以提高如游泳池中这样的氯水环境下的氯耐久性、主要可用作游泳比赛用泳衣的聚氨酯纱以及使用该聚氨酯纱的织物、泳衣。



背景技术:

对于使用将聚氨酯纱以及其它纤维编合、织合并染色的织物制作的泳衣,已知如果在泳池中反复暴露于活性氯浓度0.5-3ppm的氯水中,则聚氨酯纱的弹性功能显著受损,发生断线。

为了改善聚氨酯纱的耐氯性,优选将脂族聚酯二醇用作原料的聚酯类聚氨酯纱,但尽管如此耐氯性仍不足。并且脂族聚酯的生物活性高,因此聚酯类聚氨酯纱具有易被霉菌侵蚀的缺点,在使用中或保管中有泳衣的弹性功能降低、易发生断线的问题。

而将生物活性极少的聚醚二醇用作原料的聚醚类聚氨酯纱虽然霉菌导致的脆化问题少,但是有耐氯性比聚酯类聚氨酯纱差的问题。

为了改善聚醚类聚氨酯纱的耐氯性,有人提出了各种添加剂,即无机类氯劣化抑制剂。例如,作为含有锌的无机类氯劣化抑制剂,公开了氧化锌(参照专利文献1)、氧化镁与氧化锌的固溶体(参照专利文献2)、在氧化锌的晶体中固溶铝的氧化锌类固溶体(参照专利文献3)、锌与铝的复合氧化物(参照专利文献4)。但是,这些无机类氯劣化抑制剂在染色工序或者制成泳衣制品后穿着时、还有废弃时,有重金属锌流出、累积,对环境造成不良影响的忧虑。

另外,作为不含锌的无机类氯劣化抑制剂,公开了氧化镁或氧化铝等(参照专利文献5)、氢氧化镁、氢氧化铝、水滑石等(参照专利文献6、7)、碳酸钙镁石(huntite)与水菱镁矿的矿物混合物(参照专利文献8)。但是它们与含锌的无机类氯劣化抑制剂相比,在耐氯水性方面性能差。

还公开了含有合成碳酸盐即碳酸钙、碳酸镁等的聚氨酯纱(参照专利文献9)。但是,这样的聚氨酯纱的目的是提高热熔粘接性,在耐氯水性方面性能差。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特公昭60-43444号公报

专利文献2:日本特许第3228351号公报

专利文献3:日本特开2002-121537号公报

专利文献4:日本特开平10-292225号公报

专利文献5:日本特公昭61-35283号公报

专利文献6:日本特开昭59-133248公报

专利文献7:日本特许第2887402号公报

专利文献8:日本特表平10-508916号公报

专利文献9:日本特开2009-7681号公报。



技术实现要素:

发明要解决的课题

本发明的课题的目的在于:提供即使不含有锌等重金属类也可以表现优异的耐氯水性的聚氨酯纱以及使用该聚氨酯纱的织物、泳衣。

解决课题的方案

用于解决上述课题的本发明采用了以下的任意手段。

(1)聚氨酯纱,其特征在于:该聚氨酯纱含有部分受阻(片ヒンダード,partiallyhindered)酚化合物和合成碳酸盐,所述部分受阻酚化合物具有至少1个部分受阻的羟基苯基且分子量为300以上,所述合成碳酸盐包含选自碱金属和碱土金属的1种金属。

(2)上述(1)的聚氨酯纱,其特征在于:该聚氨酯纱含有0.15-4重量%上述部分受阻酚化合物,含有0.5-10重量%上述包含选自碱金属和碱土金属的1种金属的合成碳酸盐。

(3)上述(1)或(2)的聚氨酯纱,其特征在于:上述部分受阻酚化合物是含有至少2个部分受阻的羟基苯基且具有选自双酯和亚烷基(alkylidene)的骨架的化合物。

(4)上述(1)-(3)中任一项的聚氨酯纱,其特征在于:上述部分受阻酚化合物为亚乙基-1,2-双(3,3-双[3-叔丁基-4-羟基苯基]丁酸酯。

(5)上述(1)-(4)中任一项的聚氨酯纱,其特征在于:上述合成碳酸盐是碳酸钙或碳酸镁。

(6)织物,其特征在于:该织物是将上述(1)-(5)中任一项的聚氨酯纱与其它纤维混用而成。

(7)上述(6)的织物,其特征在于:上述其它纤维是聚酰胺类纤维和/或聚酯类纤维。

(8)泳衣,该泳衣使用上述(6)或(7)的织物制成。

发明效果

根据本发明,可以提供如下的聚氨酯纱和织物、泳衣:所述聚氨酯纱含有具有至少1个部分受阻的羟基苯基、分子量为300以上的部分受阻酚化合物,以及包含选自碱金属和碱土金属的1种金属的合成碳酸盐,因此,即使不含有可对环境产生不良影响的重金属类,也可提供泳池等的氯水导致的劣化少、耐久性优异的聚氨酯纱和织物、泳衣。

具体实施方式

以下进一步对本发明进行详细说明。

本发明的聚氨酯纱基本上由聚氨酯等构成,首先对该聚氨酯进行说明。

本发明中使用的聚氨酯只要是以聚合物二醇和二异氰酸酯为起始材料的聚氨酯即可,可以是任意的聚氨酯,没有特别限定。另外,其合成方法也没有特别限定。即,例如可以是由聚合物二醇和二异氰酸酯和低分子量二胺形成的聚氨酯脲,还可以是由聚合物二醇和二异氰酸酯和低分子量二醇形成的聚氨酯氨基甲酸酯(polyurethaneurethane)。另外,还可以是使用分子内具有羟基和氨基的化合物作为增链剂而得的聚氨酯脲。在不妨碍本发明的效果的范围内,也优选使用3官能性以上的多官能性的二醇或异氰酸酯等。

聚合物二醇优选聚醚类、聚酯类二醇、聚碳酸酯二醇等。从使纱特别具有柔软性、延伸性的角度考虑,优选使用聚醚类二醇。

聚醚类二醇例如优选使用聚环氧乙烷、聚乙二醇、聚乙二醇的衍生物、聚丙二醇、聚四亚甲基醚二醇(以下简称ptmg)、为四氢呋喃(thf)与3-甲基四氢呋喃的共聚物的改性ptmg、为thf与2,3-二甲基thf的共聚物的改性ptmg、日本特许第2615131号公报等中公开的两侧具有侧链的多元醇、thf与环氧乙烷和/或环氧丙烷不规则排列而得的无规共聚物等。这些聚醚类二醇可以使用1种或将2种以上混合或共聚使用。

另外,作为聚氨酯弹性纱,从获得耐磨损性、耐光性方面考虑,优选使用己二酸二丁酯、聚己内酯二醇、日本特开昭61-26612号公报等中公开的具有侧链的聚酯多元醇等聚酯类二醇、或日本特公平2-289516号公报等中公开的聚碳酸酯二醇等。

另外,这样的聚合物二醇可以单独使用,也可以将2种以上混合或共聚使用。

从制成纱时获得延伸性、强度、耐热性等方面考虑,聚合物二醇的分子量优选数均分子量为1000以上8000以下,更优选1500以上6000以下。通过使用该分子量范围的多元醇,可以容易地获得延伸性、强度、回弹性、耐热性优异的弹性纱。

接着,作为二异氰酸酯,二苯基甲烷二异氰酸酯(以下简称mdi)、甲苯二异氰酸酯、1,4-二异氰酸酯苯、苯二甲基二异氰酸酯、2,6-萘二异氰酸酯等芳族二异氰酸酯特别适合合成耐热性、强度高的聚氨酯。并且,作为脂环族二异氰酸酯,例如优选亚甲基双(异氰酸环己酯)、异佛尔酮二异氰酸酯、甲基环己烷2,4-二异氰酸酯、甲基环己烷2,6-二异氰酸酯、环己烷1,4-二异氰酸酯、六氢苯二甲基二异氰酸酯、六氢甲苯二异氰酸酯、八氢1,5-萘二异氰酸酯等。脂族二异氰酸酯在抑制聚氨酯弹性纱的黄变时可特别有效使用。并且这些二异氰酸酯可单独使用,也可以将2种以上并用。

接着,合成聚氨酯时使用的增链剂优选使用低分子量二胺和低分子量二醇中的至少1种。需要说明,也可以是如乙醇胺这样的分子中具有羟基和氨基的增链剂。

优选的低分子量二胺例如可举出:乙二胺、1,2-丙二胺、1,3-丙二胺、六亚甲基二胺、对苯二胺、对苯二甲胺、间苯二甲胺、p,p’-亚甲基双苯胺、1,3-环己基二胺、六氢间苯二胺、2-甲基五亚甲基二胺、双(4-氨基苯基)氧化膦等。其中优选使用1种或2种以上。特别优选为乙二胺。通过使用乙二胺,可以容易地获得延伸性和回弹性、并且耐热性优异的纱。还可以以效果不损失的程度,在这些增链剂中加入可形成交联结构的三胺化合物、例如二亚乙基三胺等。

另外,代表性的低分子量二醇是乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、双羟基乙氧基苯、对苯二甲酸双羟基亚乙基酯、1-甲基-1,2-乙二醇等。优选使用其中的1种或2种以上。特别优选乙二醇、1,3-丙烷二醇、1,4-丁二醇。使用这些化合物,则二醇延长的聚氨酯的耐热性更高,还可获得强度更高的纱。

本发明中,从获得耐久性、强度高的纤维的角度考虑,聚氨酯的分子量优选数均分子量为30000以上150000以下的范围。需要说明,分子量通过gpc测定,由聚苯乙烯换算。

聚氨酯中优选混合使用1种或2种以上封端剂。封端剂优选二甲胺、二异丙胺、乙基甲基胺、二乙胺、甲基丙基胺、异丙基甲基胺、二异丙基胺、丁基甲基胺、异丁基甲基胺、异戊基甲基胺、二丁基胺、二戊基胺等单胺,乙醇、丙醇、丁醇、异丙醇、烯丙基醇、环戊醇等一元醇,异氰酸苯酯等单异氰酸酯等。

本发明中,必须在由具有上述基本构成的聚氨酯形成的聚氨酯纱中同时含有:具有至少1个部分受阻的羟基苯基、分子量为300以上的部分受阻酚化合物;和包含选自碱金属和碱土金属的一种金属的合成碳酸盐。以该添加剂的组合含有时,可发挥大的协同效果,可发挥优异的耐氯劣化效果。

本发明中使用的上述部分受阻酚化合物,优选为至少含有2个部分受阻的羟基苯基、且具有选自双酯、亚烷基(alkylidene)的骨架的化合物。这里,更优选存在于与羟基苯基中的羟基相邻接的环位置上的烷基为叔丁基,进一步优选羟基的当量为600以下。

所述部分受阻酚化合物例如优选部分受阻的羟基苯基共价结合于双酯骨架结构的亚乙基-1,2-双(3,3-双[3-叔丁基-4-羟基苯基]丁酸酯)(以下化学式1)。

[化学式1]

通过含有上述部分受阻酚化合物,可以提高耐氯劣化的效果。从使该效果充分、且对于纤维的物理学特性没有不良影响的角度考虑,相对于纤维重量优选含有0.15-4重量%部分受阻酚化合物,更优选含有0.5-3.5重量%部分受阻酚化合物。

并且本发明的聚氨酯纱中必须与上述部分受阻酚化合物同时含有选自碱金属和碱土金属的1种金属的合成碳酸盐。

所述碱金属是锂、钠、钾、铷、铯等周期表ia族金属,碱土金属是镁、钙、锶等周期表iia族金属。

这些金属的碳酸盐有将天然产生的碳酸盐进行粉碎而制作的方法和化学合成而制作的方法,本发明中的碳酸盐是化学合成制作的所谓合成碳酸盐。使用非合成、将天然产生的矿石直接粉碎而成的碳酸盐(碳酸钙镁石(大约为mg3ca(co3)4)、水菱镁矿(大约为mg4(co3)4•mg(oh)2•4h2o)等)、重质碳酸钙等时,可能从矿物中的杂质混入数百分比的fe、mn、zn、as等重金属化合物。

合成碳酸盐的合成方法例如有:对于碳酸钙(caco3)的情况,则将作为以天然碳酸钙为主要成分的矿石的石灰石进行烧结,分解成二氧化碳和氧化钙(生石灰),再由氢氧化钙(石灰乳)和二氧化碳获得均质碳酸钙的石灰乳-二氧化碳反应法;或者,除此之外还有氯化钙-苏打灰反应法、石灰乳-苏打灰反应法等,只要是化学合成均可。

合成碳酸盐可纯化至fe、mn、zn、as等重金属化合物为0.1%以下,组成均匀,色调优异,为微粉体时,其制法大多是通过从以水为代表的溶质中析出来获得,因此容易形成多孔质,比表面积高,低比重,因此在聚氨酯中的分散性也优异。另外,在曝露于聚氨酯丝的纺纱工序或高级加工工序的加热温度、即约80℃以上约300℃以下的温度范围内稳定,特性变化小,因此可发挥高强延伸性、高回弹性、高耐热性优异,良好的耐氯水性等本发明的效果。

本发明中使用的碱金属的合成碳酸盐、碱土金属的合成碳酸盐例如可举出:碳酸氢钾、碳酸钾(k2co3)、碳酸氢钙(ca(hco3)2)、碳酸钙(caco3)、碳酸氢钠(nahco3)、碳酸钠(na2co3)、碳酸锂(li2co3)、碳酸镁(mgco3)等,可以是含有氧化物、氢氧化物、氯化物等的复盐,也可以含有结晶水即水合物。它们可以以单体或者混合或混合固溶体的形式使用。例如,如果是碳酸镁,可举出在镁盐水溶液中加入碳酸钠或碳酸钾而使其沉淀得到的碱式碳酸镁(mmgco3•mg(oh)2•nh2o);如果是碳酸钠,可举出十水合物(na2co3•10h2o)、一水合物(na2co3•h2o)等。其中,从获得稳定的物性且杂质元素含有率低的高级产品的角度考虑,优选钙的合成碳酸盐、镁的合成碳酸盐。

通过与上述部分受阻酚化合物一起含有这样的碱金属和/或碱土金属的合成碳酸盐,可以提高耐氯劣化的效果。从使该效果充分、且对于纤维的物理学特性没有不良影响的角度考虑,碱金属和/或碱土金属的合成碳酸盐相对于纤维重量优选含有0.5-10重量%,更优选含有1-5重量%,进一步优选含有2-4重量%。

该碱金属和/或碱土金属的合成碳酸盐是配合在纺纱溶液中进行纺纱,因此从纺纱的稳定性考虑,优选为平均粒径2μm以下的微细的粉末,更优选平均粒径1μm以下的微细的粉末。另外从分散性角度考虑,平均一次粒径比0.01μm小时,凝集力提高,难以均匀混合于纺纱原液中,因此优选平均一次粒径为0.01μm以上。

为了将该碱金属和/或碱土金属的合成碳酸盐制成微细粉末,优选采用以下方法:将碱金属和/或碱土金属的合成碳酸盐,与n,n-二甲基乙酰胺(以下简称dmac)、二甲基甲酰胺(以下简称dmf)、二甲基亚砜(以下简称dmso)、n-甲基吡咯烷酮(以下简称nmp)等溶剂或以它们为主要成分的溶剂、其它添加剂例如增稠剂等混合,制成淤浆,通过立式或卧式磨机等进行粉碎。

另外,为了提高该碱金属和/或碱土金属的合成碳酸盐在纱中的分散性、使纺纱稳定等,例如优选使用以脂肪酸、脂肪酸酯、磷酸酯、多元醇类有机物等有机物、硅烷类偶联剂、钛酸酯类偶联剂、水玻璃、脂肪酸金属盐或它们的混合物进行了表面处理的碱金属和/或碱土金属的合成碳酸盐。

本发明的聚氨酯纱可根据需要含有各种稳定剂、颜料等。例如,作为耐光剂、抗氧化剂等,所谓的bht或住友化学工业(株)制造的“sumilizer”(注册商标)ga-80等为代表的空间位阻(両ヒンダード,stericallyhindered)酚类试剂,ciba-geigy公司制造的“tinuvin”(注册商标)等苯并三唑类、二苯甲酮类试剂,住友化学工业(株)制造的“sumilizer”p-16等磷类试剂,各种受阻胺类试剂,氧化钛、炭黑等无机颜料,以聚偏氟乙烯等为基础的氟类树脂粉体或有机硅类树脂粉体,硬脂酸镁等金属皂,还有含银或锌或它们的化合物等的灭菌剂,消臭剂,以及硅酮、矿物油等润滑剂,磷酸钡、氧化铈、甜菜碱或磷酸化合物、磷酸酯化合物等各种抗静电剂等,可以添加或与聚合物反应而存在。另外,为了进一步提高特别对光、各种氧化氮等的耐久性,优选含有氧化氮捕捉剂例如日本hydrazine(株)制造的hn-150、clariant公司制造的“hostanox”(注册商标)se10等、热氧化稳定剂例如住友化学工业(株)制造的“sumilizer”ga-80等、光稳定剂例如住友化学工业(株)制造的“sumisorb(スミソーブ)”(注册商标)300#622等光稳定剂等。

接着对本发明的聚氨酯纱的制造方法进行详细说明。

本发明中,使用聚合物二醇和二异氰酸酯作为起始材料,在由它们所得的聚氨酯的纺纱原液中同时含有部分受阻酚化合物和合成碳酸盐,所述部分受阻酚化合物具有至少1个部分受阻的羟基苯基、分子量为300以上,所述合成碳酸盐为选自碱金属和碱土金属的1种金属的合成碳酸盐。从使聚合稳定的角度考虑,优选预选制作聚氨酯溶液,在该溶液中添加具有至少1个部分受阻的羟基苯基、分子量为300以上的部分受阻酚化合物,和碱金属和/或碱土金属的合成碳酸盐。

为溶液的溶质的聚氨酯的制法可以是熔融聚合法或溶液聚合法的任意一种,也可以是其它方法。但更优选的是溶液聚合法。在溶液聚合法的情况下,聚氨酯中凝胶等杂质的产生少,容易纺纱,容易获得低纤度的聚氨酯弹性纱。当然,溶液聚合法还有可节省制作溶液的操作的优点。

本发明中特别优选的聚氨酯可举出:使用分子量1500以上6000以下的ptmg作为聚合物二醇,mdi作为二异氰酸酯,乙二胺、1,2-丙二胺、1,3-丙二胺、六亚甲基二胺中的至少一种作为增链剂,进行合成所得的聚氨酯。

聚氨酯例如可在dmac、dmf、dmso、nmp等或以它们为主成分的溶剂中使用上述原料进行合成获得。例如有:在这些溶剂中加入各原料,使其溶解,加热至适度的温度使其反应制成聚氨酯的所谓一步法;还有首先将聚合物二醇和二异氰酸酯熔融反应,然后将反应物溶解于溶剂中,与上述增链剂反应,制成聚氨酯的方法等;它们可作为特别优选的方法采用。

增链剂使用二醇时,从获得耐热性优异的聚氨酯方面考虑,优选将聚氨酯高温一侧的熔点调节至200℃以上260℃以下的范围。代表性的方法是通过控制聚合物二醇、mdi、二醇的种类和比率来实现。聚合物二醇的分子量低时,可通过相对增加mdi的比例来获得高温的熔点高的聚氨酯,同样,二醇的分子量低时,可通过相对减少聚合物二醇的比例来获得高温的熔点高的聚氨酯。

聚合物二醇的分子量为1800以上时,为了使高温一侧的熔点为200℃以上,优选以(mdi的摩尔数)/(聚合物二醇的摩尔数)=1.5以上的比例推进聚合。

需要说明,在所述聚氨酯合成时,优选使用胺类催化剂、有机金属催化剂等催化剂的1种或将2种以上混合使用。

胺类催化剂例如可举出:n,n-二甲基环己基胺、n,n-二甲基苄基胺、三乙胺、n-甲基吗啉、n-乙基吗啉、n,n,n’,n’-四甲基亚乙基二胺、n,n,n’,n’-四甲基-1,3-丙二胺、n,n,n’,n’-四甲基己二胺、双-2-二甲基氨基乙基醚、n,n,n’,n’,n’-五甲基二亚乙基三胺、四甲基胍、三亚乙基二胺、n,n’-二甲基哌嗪、n-甲基-n’-二甲基氨基乙基-哌嗪、n-(2-二甲氨基乙基)吗啉、1-甲基咪唑、1,2-二甲基咪唑、n,n-二甲基氨基乙醇、n,n,n’-三甲基氨基乙基乙醇胺、n-甲基-n’-(2-羟基乙基)哌嗪、2,4,6-三(二甲基氨基甲基)苯酚、n,n-二甲基氨基己醇、三乙醇胺等。

有机金属催化剂可举出:辛酸锡、二月桂酸二丁基锡、二丁基辛酸铅等。

这样得到的聚氨酯溶液中的聚氨酯的浓度通常优选30重量%80重量%以下的范围。

本发明中,为了提高对泳池水中氯的耐久性,是在所述聚氨酯溶液中含有部分受阻酚化合物和合成碳酸盐,所述部分受阻酚化合物具有至少1个部分受阻的羟基苯基、分子量为300以上,所述合成碳酸盐为选自碱金属和碱土金属的1种金属的合成碳酸盐。将具有至少1个部分受阻的羟基苯基、分子量为300以上的部分受阻酚化合物包含在纺纱原液中的方法可以是单独与纺纱原液混合,也可以预先混合于碱金属和/或碱土金属的合成碳酸盐中。将具有至少1个部分受阻的羟基苯基且分子量为300以上的部分受阻酚化合物与碱金属和/或碱土金属的合成碳酸盐添加到聚氨酯溶液中时,可采用任意的方法。其代表性的方法可采用:通过静力混合器的方法、通过搅拌的方法、通过均匀混合器的方法、使用双轴挤出机的方法等各种手段。

本发明中,为了提高对泳池水中氯的耐久性,优选例如以0.15重量%以上4.0重量%以下的范围在聚氨酯纱中含有具有至少1个部分受阻的羟基苯基且分子量300以上的部分受阻酚化合物,并且例如以0.5重量%以上10重量%以下的范围在聚氨酯纱中含有碱金属和/或碱土金属的合成碳酸盐。为此,必须将碱金属和/或碱土金属的合成碳酸盐均匀地分散于纺纱前的聚氨酯纺纱原液中,优选在以n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺等为溶剂的聚氨酯的纺纱原液中加入上述碱金属和/或碱土金属的合成碳酸盐,搅拌、混合处理,使其均匀分散。具体来说,优选预先将碱金属和/或碱土金属的合成碳酸盐分散于n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺等溶剂中,制成碱金属和/或碱土金属的合成碳酸盐分散液,将该分散液与聚氨酯纺纱原液混合。这里,从均匀添加到聚氨酯溶液中的角度考虑,所添加的碱金属和/碱土金属的合成碳酸盐分散液的溶剂优选使用与聚氨酯溶液相同的溶剂。另外,将碱金属和/或碱土金属的合成碳酸盐添加到聚氨酯溶液中时,可以同时添加上述的例如耐光剂、抗氧化剂等试剂、颜料等。

将如上构成的纺纱原液进行例如干法纺纱、湿法纺纱或熔体纺纱,进行卷绕,由此可得到本发明的聚氨酯纱。其中,基于在从细纱至粗纱的所有纤度下均可稳定纺纱的角度考虑,优选干法纺纱。

本发明的聚氨酯纱的纤度、截面形状等没有特别限定。例如纱的截面形状可以是圆形,也可以是扁平的。

干法纺纱方式也没有特别限定,可以适当选择与所需特性或纺纱设备相匹配的纺纱条件等进行纺纱。

从提高所得聚氨酯弹性纱的强度的角度考虑,纺纱速度优选为250m/分钟以上。

上述本发明的聚氨酯纱例如可以与其它纤维混用,制成织物。该其它纤维没有特别限定,从耐久性、手感(風合い)角度考虑,优选聚酯类纤维或聚酰胺类纤维。例如可举出:聚酯、阳离子可染性聚酯、尼龙66、尼龙6,但并不限定于这些。这些纤维还可以含有消光剂、稳定剂、抗静电剂等添加剂。与其它纤维编合织合的聚氨酯纱可以直接使用裸纱,也可以使用缠绕了其它纤维的包芯纱等加工纱。

制作由聚氨酯纱和其它纤维形成的编织物时可采用各种编合方法。编合编织物可以是经编也可以是纬编,例如可举出:特里科经编织物(tricot)、拉歇尔经编针织物、圆筒形针织物等。另外编织结构可以是半编(ハーフ編み)、逆半编(逆ハーフ編み)、双梳栉经缎编、双梳栉经平编。

由聚氨酯纱和其它纤维形成的织物可按照常规方法织造。可以是将聚氨酯纱只用作经或纬的单弹(onewaystretch)织物,或将聚氨酯纱用于经纬两方的双弹(twowaystretch)织物。

由聚氨酯纱和其它纤维形成的织物可在常规条件下进行精炼、松驰、定型。织物的染色通常是在适合织物中混合率较高的其它纤维的染料、条件下进行。染料可以使用分散染料、酸性染料、金属络合染料,除此之外还可以使用公知的染料,还可以根据需要进行用于固定染料的固定处理或抗菌处理、柔软处理、斥水加工等。

由本发明的聚氨酯纱和其它纤维形成的织物可举出:泳衣、束腰、胸罩、贴身服装、内衣等各种弹力衬底(stretchfoundation),袜口皮筋、紧身衣裤、连裤袜、腰带、连身衣、鞋罩、弹力运动服、弹力外套、绷带、护身、医疗用衣物、弹力内衬、纸尿布等用途。特别适合在泳池中使用的泳衣用途。所得泳衣由泳池等的氯水导致的劣化少,耐久性优异。

实施例

对本发明使用实施例进一步详细说明。

以下,织物或纱的各种特性按以下方法测定。

[织物的耐氯脆化能力]

将次氯酸钠液用离子交换水稀释,制成有效氯浓度3ppm,进一步添加尿素,使尿素浓度为2ppm,用稀硫酸的缓冲液将ph调节至7.2,制成氯水。将该氯水放入到温度调节至35℃的恒温槽中,浸泡沿横向拉伸50%状态的编织物,测定至可确认编织物中聚氨酯纱断线为止的时间。每隔12小时进行断线的确认,测定值由n=3的平均值求出。

[织物中锌含量的定量]

通过原纱吸光光度法测定。检出限为1ppm,测定值由n=2的平均值求出。

[聚氨酯纱中锌成分的测定]

通过原纱吸光光度法测定。检出限为1ppm,测定值由n=2的平均值求出。

[聚氨酯纱中部分受阻酚化合物的定量]

称量1g试样(聚氨酯纱),加入到20ml甲醇中,在23℃下进行24小时部分受阻酚化合物的提取。对提取液用高效液相色谱在测定波长280nm下测定。需要说明,测定值由n=2的平均值求出,关于定量,是由预先制作的标准液按照下式求出。

[数学式1]

[聚氨酯纱中金属类的定量]

首先通过原纱吸光光度法分析聚氨酯纱,测定所含的金属种类和量。测定以n=2进行,由平均值求出。

接着,将1g聚氨酯纱用10ml的dmac完全溶解,通过离心分离器提取析出物。进一步将该析出物用dmac洗涤,在室温下干燥2天。对于干燥后的析出物进行ir分析,鉴定金属化合物。

由上述原纱吸光光度法得到的金属种类和量的结果以及通过ir分析鉴定的金属化合物的结果,按照下式,求出聚氨酯纱中所含的金属化合物的含有率。

[数学式2]

[聚氨酯纱与聚酰胺类纱的织物的制作方法]

正面使用44分特34长丝的尼龙6纤维(2694型(东丽(株)制造的尼龙6))(混合率83.5%),背面使用44分特的聚氨酯纱(混合率16.5%),按照常规方法编织双面特里科经编织物(two-waytricot)。

将该混用特里科经编织物用3槽连续松弛精炼机进行精炼,然后用针板拉幅机进行预定型,然后使用液流染色机进行染色处理。这些处理时的条件如下。

精炼处理:制备在总硬度10ppm的软水中添加有2g/l非离子表面活性剂“sunmorl”(注册商标)bl650(日华化学(株)制造)、0.5g/l苏打灰、1500ppmedta类金属离子封闭剂“acromer”(注册商标)dh700(nagasechemtex公司制造)的溶液作为处理用水,使用该处理溶液,在80℃下处理20分钟。

预定型:以拉幅率10%(相对于精炼后的织物宽度为10%的拉幅率)、全长(有長)(与精炼后的织物长度为相同长度:伸长率0%),在190℃下预定型45秒。

染色处理:使用酸性染料“kayanolmillingturquoiseblue3g”(日本化药(株)制造),以0.5%owf的浓度在98℃下染色30分钟。

[聚氨酯纱与聚酯类纤维的织物的制作方法]

正面使用56分特24长丝的阳离子可染聚酯纤维(使用fs92型:东丽(株)制造)(混合率85%),背面使用44分特的聚氨酯纱(混合率15%),按照常规方法编织双面特里科经编织物。

将该混用特里科经编织物用3槽连续松弛精炼机进行精炼,然后用针板拉幅机进行预定型,然后使用液流染色机进行染色处理。这些处理时的条件如下。

精炼处理:制备在总硬度10ppm的软水中添加有2g/l非离子表面活性剂“sunmorl”(注册商标)bl650(日华化学(株)制造)、1500ppmedta类金属离子封闭剂“acromer”(注册商标)dh700(nagasechemtex公司制造)的溶液作为处理用水,使用该处理溶液,在80℃下处理20分钟。

预定型:以拉幅率30%(相对于精炼后的织物宽度为30%的拉幅率)、全长(与精炼后的织物长度为相同长度:伸长率0%),在190℃下预定型60秒。

染色处理:使用阳离子染料“kayacryblack”(注册商标)fb-ed(日本化药制造),以8%owf的浓度在125℃下染色60分钟。

[实施例1]

将分子量1800的ptmg和mdi以摩尔比mdi/ptmg=1.58/1加入到容器中,在90℃下反应,使所得的反应产物溶解于n,n-二甲基乙酰胺(dmac)中。接着,将含有乙二胺和二乙基胺的dmac溶液添加到溶解了上述反应物的溶液中,制备聚氨酯脲溶液(a1),其中,聚合物中的固体成分为35重量%。

进一步将作为抗氧化剂的对甲酚和二乙烯基苯的缩聚物(杜邦公司制造“metacrol”(注册商标)2390)和作为紫外线吸收剂的2-[4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基]-5-(辛基氧基)苯酚(cytech公司制造“cyasorb”(注册商标)1164)按照3比2(重量比)混合,调节dmac溶液(浓度35重量%),将其作为添加剂溶液b1(35重量%)。

将聚氨酯脲溶液(a1)和添加剂溶液(b1)按照98重量%、2重量%的比率混合,制成聚合物溶液(x1)。

作为部分受阻酚化合物,将亚乙基-1,2-双(3,3-双[3-叔丁基-4-羟基苯基]丁酸酯(clariant公司制造“hostanox”(注册商标)03)溶解于dmac,制备浓度35重量%的溶液(c1)。

进一步使用白石工业(株)制造的碳酸钙白艶華a(caco3,平均一次粒径:1.0μm)作为氯劣化抑制剂,调节为35重量%dmac分散液。该调节是使用水平磨机willya.bachofen公司制造的dyno-milkdl,填充85%氧化锆珠,在80g/分钟的流速的条件下进行均匀微分散,制成合成碳酸盐的dmac分散液d1(35重量%)。

将聚合物溶液x1、c1、d1分别按照97重量%、1重量%、2重量%的比率混合,制备纺纱原液y1。将该纺纱原液y1以580m/分钟的卷绕速度进行干法纺纱,由此制造聚氨酯纱(44分特4长丝)(z1),并卷绕。

使用该聚氨酯纱制作织物,测定耐氯水性和织物中的锌的含有率。结果如表1所示。

[实施例2]

将聚合物溶液x1、c1、d1分别按照92重量%、3重量%、5重量%的比率混合,制备纺纱原液y1。将该纺纱原液y2以580m/分钟的卷绕速度进行干法纺纱,由此制造聚氨酯纱(44分特,4长丝)(z2),并卷绕。

使用该聚氨酯纱制作织物,测定耐氯水性和织物中的锌的含有率。结果如表1所示。

[实施例3]

使用神岛化学工业(株)制造的碱式碳酸镁gp-30(4mgco3mg(oh)24h2o,平均一次粒径1.5μm)作为氯劣化抑制剂,按照与实施例1同样的方法制备35重量%的dmac分散液d2。

将聚合物溶液x1、c1、d2分别按照93重量%、1重量%、6重量%的比率混合,制备纺纱原液y3。将该纺纱原液y3以580m/分钟的卷绕速度进行干法纺纱,由此制造聚氨酯纱(44分特,4长丝)(z3),并卷绕。

使用该聚氨酯纱制作织物,测定耐氯水性和织物中的锌的含有率。结果如表1所示。

[实施例4]

使用1,1,3-三[2-甲基-5-叔丁基-4-羟基苯基]丁烷(“lowinox”(注册商标)ca22(greatlakeschemicals制造)代替“hostanox”(注册商标)o3,作为部分受阻酚化合物,制备浓度35重量%溶液(c2)。

将聚合物溶液x1、c2、d1分别按照94重量%、2重量%、4重量%的比率混合,制备纺纱原液y4。将该纺纱原液y4以580m/分钟的卷绕速度进行干法纺纱,由此制造聚氨酯纱(44分特,4长丝)(z4),并卷绕。

使用该聚氨酯纱制作织物,测定耐氯水性和织物中的锌的含有率。结果如表1所示。

[比较例1]

使用本莊化学公司(株)制造的氧化锌(zno,平均一次粒径:0.2μm)作为氯劣化抑制剂,按照与实施例1同样的方法制备35重量%的dmac分散液d3。

将聚合物溶液x1、c1、d3分别按照95重量%、2重量%、3重量%的比率混合,制备纺纱原液y5。将该纺纱原液y5以580m/分钟的卷绕速度进行干法纺纱,由此制造聚氨酯纱(44分特,4长丝)(z5),并卷绕。

使用该聚氨酯纱制作织物,测定耐氯水性和织物中的锌的含有率。结果如表1所示。

[比较例2]

将聚合物溶液x1、d1分别按照95重量%、5重量%的比率混合,制备纺纱原液y6。将该纺纱原液y6以580m/分钟的卷绕速度进行干法纺纱,由此制造聚氨酯纱(44分特,4长丝)(z6),并卷绕。

使用该聚氨酯纱制作织物,测定耐氯水性和织物中的锌的含有率。结果如表1所示。

[比较例3]

使用水滑石(mg6al2(oh)16co3•4h2o)的粉体作为氯劣化抑制剂,按照与实施例1同样的方法制备35重量%的dmac分散液d4。

将聚合物溶液x1、c1、d4分别按照94重量%、2重量%、4重量%的比率混合,制备纺纱原液y7。将该纺纱原液y7以580m/分钟的卷绕速度进行干法纺纱,由此制造聚氨酯纱(44分特,4长丝)(z7),并卷绕。

使用该聚氨酯纱制作织物,测定耐氯水性和织物中的锌的含有率。结果如表1所示。

[比较例4]

将聚合物溶液x1、c1分别按照97重量%、3重量%的比率混合,制备纺纱原液y8。将该纺纱原液y8以580m/分钟的卷绕速度进行干法纺纱,由此制造聚氨酯纱(44分特,4长丝)(z8),并卷绕。

使用该聚氨酯纱制作织物,测定耐氯水性和织物中的锌的含有率。结果如表1所示。

[表1]

产业实用性

对于本发明的聚氨酯纱,泳池等氯水导致的劣化少,因此适合提供耐久性优异的织物•泳衣。

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