[发明专利]聚氨酯弹性纤维及聚氨酯弹性纤维的制造方法

说明书

本发明的聚氨酯弹性纤维的制造方法包括以下工序：[1]制造由通式(1)表示的数均分子量为12,000～50,000的聚氨酯脲聚合物(A)；[2]将聚氨酯脲聚合物(A)添加到聚氨酯脲聚合物(B)中而制备纺丝用原液；以及[3]使用纺丝用原液来纺制聚氨酯弹性纤维。式(1)中，R¹和R²为烷基或羟基烷基，R³为亚烷基、聚亚乙基氧基或聚亚丙基氧基，R⁴为二异氰酸酯残基，X为氨酯键或脲键，R⁵和R⁶为二异氰酸酯残基，P为二醇残基，Q为二胺残基，UT为氨酯键，UA为脲键，K、l、m及n分别为0或正数。

技术领域

本发明涉及一种聚氨酯弹性纤维的制造方法。即，涉及一种浮渣发生极少而且热定型性、染色性、染色牢固性优异的聚氨酯弹性纤维的制造方法。而且，涉及一种在使用了抑制无机功能剂的凝聚的纺丝用原液的干式纺丝中纺丝稳定生产率优异、丝表面不发生浮渣、金属磨损性优异的聚氨酯弹性纤维的简易制造方法。

本申请基于2016年10月5日于日本申请的特愿2016-197498号及2016年10月5日于日本申请的特愿2016-197499号主张优先权，在此援用其内容。

背景技术

聚氨酯弹性纤维富有伸缩性，并且其优异的物理性能和化学性能，因而广泛利用于紧身衣类、内衣、紧身衣裤、紧身裤、裤袜、游泳衣、牛仔服、运动服及卫生材料等纤维产品中。

聚氨酯弹性纤维一般与尼龙纤维等其他纤维材料交编或交织而使用。特别是，与尼龙纤维组合而使用的情况较多，其布帛通常被用作尼龙用染料的阴离子系的染料即酸性染料、酸性介质染料及含金属染料来染色。

但是，包含聚氨酯弹性纤维的纤维产品由于聚氨酯弹性纤维的染色牢固性较低，因而存在如下问题：在洗涤时在洗衣桶中染料从聚氨酯纤维中脱落而褪色，或者若与另一布匹摩擦时其他清洗物被染料污染。另外，聚氨酯弹性纤维对染料的亲和性与尼龙不同，有时尼龙纤维染色良好，但聚氨酯弹性纤维仅较薄染色，在尼龙与聚氨酯弹性纤维的交织布帛中，存在同色性不一致造成的审美性降低的问题。

即，聚氨酯弹性纤维的染色性及洗涤时的染色牢固性不充分，一直以来进行着染色时的加工条件的研究、染料的开发、聚氨酯聚合物自身的改性、对聚氨酯配合添加剂等各种研究，但是这些还不够，期望进一步提高聚氨酯弹性纤维的染色性能。

而且，聚氨酯弹性纤维富有伸缩性，故此在作为布料时的尺寸稳定性较差，因此在布料裁剪之后布料会卷曲，在将布料缝制加工成产品时给作业者造成负担，在穿着过程中会发生衣料品的尺寸缩小等定型性不良的问题。也可以在高温下定型，但聚氨酯很容易引起热劣化。此外，作为聚氨酯弹性纤维的另一个问题，存在由于其本身具有粘着性，因此通过与针织针、导纱器(ガイド)的金属摩擦，在布料的编织工序时易于引起断丝的问题。另外，当发生浮渣时，对于针、导纱器的金属磨损性更加恶化。

为了解决上述各种问题，一直以来进行着许多研究。例如，进行通过使具有叔氮基的化合物嵌入于氨酯聚合物的主链中，或将在聚丙烯酸的侧链上具有叔氮基的化合物添加到聚合物中而提高聚氨酯的染色性的尝试(参照专利文件1～4)。但是，在聚氨酯聚合物的主链上嵌入具有叔氮基的化合物时或者在主链上添加具有叔氮基的侧链的化合物时，由于聚氨酯结构中的晶体结构混乱，因此存在因热流造成的纤维的耐热性的降低、弹性纤维的物理特性的弹性恢复性降低的问题。

此外，专利文件5中尝试了构成聚氨酯弹性纤维的聚氨酯树脂使用分子量为300以上且小于2,000的末端基上具有叔氮基的低分子脲化合物来改良。该低分子脲化合物由于作为在一分子中占据的染色基的叔氮基浓度高，因此即使少量添加染色效果也高。但是，低分子脲化合物与聚氨酯的亲和性不好，因此存在容易发生浮渣(丝线浮渣)的问题。如上所述发生浮渣的原因在于，与氨酯键相比脲键对于聚氨酯脲聚合物的亲和性不好。