[發明專利]穩定的彈力纖維

有效

• 申請號: 02108466.1
• 申請日: 2002-03-29
• 公開（公告）號: CN1379129A
• 公開（公告）日: 2002-11-13
• 發明（設計）人: 徐升源;宋炳洙
• 申請（專利權）人: 株式會社曉星
• 主分類號: D01F6/94
• 分類號: D01F6/94;D01F1/10
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 過曉東

技術領域

本發明涉及一種抗褪色和耐氯的、穩定的彈力纖維(Spandex)。

背景技術

眾所周知，彈力纖維是至少含有85wt％嵌段聚氨酯(polyurethane)的高彈性纖維，它們一般是由聚氨酯溶液通過噴絲板擠出制造的。例如干法紡絲工藝是采用彈力纖維聚合物的有機溶液進行的，然后通過引入氣體脫除溶劑使纖維干燥；而濕式紡絲工藝中，擠出的纖維通過水浴脫除溶劑并固化纖維。還有一種化學紡絲工藝，是將一種異氰酸酯封端的預聚物溶液通過噴絲板紡絲，然后在含有胺型擴鏈劑的溶液中使鏈擴展；另外一種是熔融紡絲工藝，其將聚氨酯熔體通過噴絲板擠出并冷卻。

目前，已經報道過一些與上述彈力纖維制備有關的問題，例如在纖維暴露于各種環境條件下所觀察到的泛黃或機械性能劣化。

例如，美國專利2,999,839公開了一種含甲基丙烯酸酯且具有叔胺的嵌段聚氨酯組合物及其制造方法。但是，添加甲基丙烯酸酯會對諸如耐久性之類的性質產生不利的影響，盡管它能抑制紫外光造成的褪色。而且，它還有一個問題，即在紡絲或整經過程中，由于釋放出的甲基丙烯酸酯在纖維表面積累，可能形成浮渣(scum)，從而造成工藝問題如斷頭(cutting)或變色。

彈力纖維尤其適宜制造泳裝，但是由于游泳池中一般活性氯含量在0.5～3ppm，它們必須能抵制由氯引起的物理性能的劣化，尤其當彈力纖維在100旦或以下時。雖然美國專利4,340,527公開了為提供耐氯性而添加氧化鋅細粉的方法，但是氧化鋅對防止褪色無效。

國際公開00/36195中公開的彈力纖維中包括一種抗褪色劑——聚(N，N-二乙基-2-氨乙基甲基丙烯酸酯)，和一種氧化鋅粉或碳酸鎂鈣(huntite)和水菱鎂礦(hydromeganesite)的混合物，以便同時改善抗褪色和耐氯的性能。但是，觀察到的有效性很勉強。

發明內容

據此，本發明的一個目的是提供一種穩定的彈力纖維，其能夠由抵抗紫外光、大氣煙霧或氯所造成的褪色和劣化，也能避免紡絲過程中浮渣的發生。

一方面，本發明提供了一種彈力纖維，其組成除了嵌段聚氨酯聚合物外，還含有：(a)0.5～3wt％的位阻酚；(b)0.2～2wt％的氨基脲；(c)0.2～5wt％的含叔氮原子的聚氨酯；和(d)1～5wt％的氧化鋅，以上含量均是均基于彈力纖維總量。

本發明彈力纖維中所采用的嵌段聚氨酯聚合物，是通過溶解在一種有機溶劑中的聚氨酯前身物(precursor)與一種二胺和一種單胺反應制備的。這種聚氨酯前身物是一種有機二異氰酸酯與一種聚合二醇反應制備的，其中的有機二異氰酸酯可以是二苯甲烷-4＇，4＇-二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、亞丁基二異氰酸酯或氫化p，p-亞甲基二異氰酸酯；聚合二醇可以是聚四亞甲基醚二醇(polytetra-methyleneetherglycol)、聚丙二醇或聚碳酸酯二醇；用作擴鏈劑的二胺有乙二胺、丙二胺或肼；用作鏈終止劑的單胺有二乙胺、單乙醇胺或二甲胺。

本發明為改善纖維抗褪色和耐氯性而采用的位阻酚化合物，優選亞乙基雙(氧乙烯基)雙-(3-(5-叔丁基-4-羥基-間甲苯基)-丙酸酯)，(ethylenebis-(oxyethylene)bis-(3-(5-t-butyl-4-hydroxy-m-toyl)-proopion-ate))，或3，9-雙(2-(3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酰氧基)-1，1-二甲基乙基)-2，4，8，10-四氧雜螺[5，5]十一烷。

本發明所用的氨基脲給予彈力纖維抗煙霧褪色的性能。而且，當氨基脲與含叔氮原子的聚氨酯一起使用時，可以實現改善抗煙霧和耐氯兩者的協同效應。優選的氨基脲包括：1，1，1＇，1＇-四甲基-4，4＇-(亞甲基-雙-對亞苯基)二氨基脲、縮二脲基-三(六亞甲基-N，N-二甲基氨基脲)(biuretry-tri(hexamethylene-N，N-dimethylsemicarbazide))或1，6-亞己基雙(N，N-二甲基氨基脲)，最優選1，1，1＇，1＇-四甲基-4，4＇-(亞甲基-雙-對亞苯基)二氨基脲。