JP2909137B2 - 水蒸気雰囲気中におけるセグメント化したポリウレタン―尿素エラストマーの紡糸 - Google Patents
水蒸気雰囲気中におけるセグメント化したポリウレタン―尿素エラストマーの紡糸Info
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- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
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- D01F6/58—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
- D01F6/70—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyurethanes
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- D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
- D01D5/04—Dry spinning methods
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、一定量の過熱水蒸気を通過させている乾燥
紡糸チムニー中で、セグメント化した（segmented）ポ
リウレタン−尿素エラストマーを紡糸する方法に関する
ものである。この方法は、特に中程度の、および粗いタ
イター（titre）において、高い紡糸チムニー温度にお
いて、得られるフィラメントヤーンの糸としての性質に
望ましくない変化を与えることなく、部分的には顕著な
改良さえ伴いながら、チムニーあたりの紡糸能力を極端
に増加させ、紡糸速度を増加させる。本件新規方法はま
た、特に紡糸溶媒が高温で、紡糸空気媒体としては使用
しなければならない不活性気体を使用しない空気中にお
いても、分解する傾向を回避する（このことがなけれ
ば、高い紡糸速度では紡糸溶媒の実質的な除去が必要で
ある）。本件新規方法は、さらに、比較的高い個々のフ
ィラメントタイマーを有する（多重）フィラメントヤー
ンの紡糸を可能にし、このことがフィラメントヤーンの
外的効果および分解的影響に対する安定性の改良に寄与
する。
紡糸チムニー中で、セグメント化した（segmented）ポ
リウレタン−尿素エラストマーを紡糸する方法に関する
ものである。この方法は、特に中程度の、および粗いタ
イター（titre）において、高い紡糸チムニー温度にお
いて、得られるフィラメントヤーンの糸としての性質に
望ましくない変化を与えることなく、部分的には顕著な
改良さえ伴いながら、チムニーあたりの紡糸能力を極端
に増加させ、紡糸速度を増加させる。本件新規方法はま
た、特に紡糸溶媒が高温で、紡糸空気媒体としては使用
しなければならない不活性気体を使用しない空気中にお
いても、分解する傾向を回避する（このことがなけれ
ば、高い紡糸速度では紡糸溶媒の実質的な除去が必要で
ある）。本件新規方法は、さらに、比較的高い個々のフ
ィラメントタイマーを有する（多重）フィラメントヤー
ンの紡糸を可能にし、このことがフィラメントヤーンの
外的効果および分解的影響に対する安定性の改良に寄与
する。
高度の弾性を有するPUエラストマー糸（スパンデック
ス（Spandex）糸またはエラスタン（Elasthan）糸）
は、大部分が湿式紡糸法、および特に乾式紡糸法により
製造される。このためには、このエラストマーの高度に
粘稠なジメチルホルムアミド溶液またはジメチルアセタ
ミド溶液を、多孔ノズルを通して、熱空気が付加的に供
給されている加熱紡糸チムニー中に紡糸する（ファルカ
イ（B.v.Falkai）刊行の合成繊維（Synthesefasern），
化学出版（Verlag Chemie Weinheim）1981,180ないし19
0ページのエステル（H.Oertel）の報文、およびプラス
チックハンドブック（Kunststoffhandbuch）,7巻，ポリ
ウレタン,1983,ハンザー出版（C.Hanser−Verlag）,611
ないし627ページのガル（H.Gall）／ウォルフ（K.H.Wol
f）報文を参照）。
ス（Spandex）糸またはエラスタン（Elasthan）糸）
は、大部分が湿式紡糸法、および特に乾式紡糸法により
製造される。このためには、このエラストマーの高度に
粘稠なジメチルホルムアミド溶液またはジメチルアセタ
ミド溶液を、多孔ノズルを通して、熱空気が付加的に供
給されている加熱紡糸チムニー中に紡糸する（ファルカ
イ（B.v.Falkai）刊行の合成繊維（Synthesefasern），
化学出版（Verlag Chemie Weinheim）1981,180ないし19
0ページのエステル（H.Oertel）の報文、およびプラス
チックハンドブック（Kunststoffhandbuch）,7巻，ポリ
ウレタン,1983,ハンザー出版（C.Hanser−Verlag）,611
ないし627ページのガル（H.Gall）／ウォルフ（K.H.Wol
f）報文を参照）。
紡糸溶液の温度、紡糸チムニーの温度、付加的に供給
される熱空気の温度および取り出し速度、ならびに紡糸
チムニーの幾何学的寸法がフィラメントの乾燥と溶媒の
実質的な除去とを基本的に決定する。
される熱空気の温度および取り出し速度、ならびに紡糸
チムニーの幾何学的寸法がフィラメントの乾燥と溶媒の
実質的な除去とを基本的に決定する。
しかし、溶媒の完全な除去には多くの種類の技術的限
界があることが見いだされている。たとえば、ノズルの
近傍の温度が高過ぎれば−溶液温度が高過ぎることを通
じて、または環境温度が高過ぎることを通じて−特に取
り入れ速度が大きい場合に、溶液紡糸ジェットが紡糸口
金放出孔の直下で分裂（tear off）する、取り出し速度
の増加は経済的理由からは極めて望ましいが、この尺度
は今日まで、特に極めて急勾配の力／伸長図として現れ
る、破断伸長限界の（余りに）大きな減少を伴う糸の事
前配向（pre−orientation）が大き過ぎるために制限さ
れていた。
界があることが見いだされている。たとえば、ノズルの
近傍の温度が高過ぎれば−溶液温度が高過ぎることを通
じて、または環境温度が高過ぎることを通じて−特に取
り入れ速度が大きい場合に、溶液紡糸ジェットが紡糸口
金放出孔の直下で分裂（tear off）する、取り出し速度
の増加は経済的理由からは極めて望ましいが、この尺度
は今日まで、特に極めて急勾配の力／伸長図として現れ
る、破断伸長限界の（余りに）大きな減少を伴う糸の事
前配向（pre−orientation）が大き過ぎるために制限さ
れていた。
しかし、上に論じた理由から、紡糸空気温度の上昇は
また、糸の熱的変色のために、および紡糸溶媒の熱的不
安定性のために、実用上制限されている。たとえばジメ
チルアセタミドおよびジメチルホルムアミドは、約300
℃ないし350℃以上の紡糸空気温度でチムニーにおける
分解が増加し、350℃を超えれば一層急激に分解し、回
収し得る溶剤の収量が減少することが見いだされてい
る。したがって、温度には自動的に上限が存在する。空
気に替えて窒素または燃焼気体（combustiongas）（”
ケンプ（Kemp）ガス）を熱紡糸空気成分として使用すれ
ば（酸化的）分解反応は実際に減少させることができる
が、原料費（cost）と経費（expenditure）とはかなり
増加する。
また、糸の熱的変色のために、および紡糸溶媒の熱的不
安定性のために、実用上制限されている。たとえばジメ
チルアセタミドおよびジメチルホルムアミドは、約300
℃ないし350℃以上の紡糸空気温度でチムニーにおける
分解が増加し、350℃を超えれば一層急激に分解し、回
収し得る溶剤の収量が減少することが見いだされてい
る。したがって、温度には自動的に上限が存在する。空
気に替えて窒素または燃焼気体（combustiongas）（”
ケンプ（Kemp）ガス）を熱紡糸空気成分として使用すれ
ば（酸化的）分解反応は実際に減少させることができる
が、原料費（cost）と経費（expenditure）とはかなり
増加する。
工業的に重要な、環境技術に関する他の問題は、特に
中程度の、および粗いタイターの場合に紡糸したエラス
トマー糸中に余りに多くの溶剤が保持されることであ
る。
中程度の、および粗いタイターの場合に紡糸したエラス
トマー糸中に余りに多くの溶剤が保持されることであ
る。
日本特許明細書44−896（1969）は、高分子量のポリ
エステル、ジイソシアネートおよびエチレングリコール
を基剤とするポリウレタンを溶剤としてのメチルイソブ
チルケトン/DMFの混合物またはテトラヒドロフランの混
合物に溶解させ、少なくとも150℃の紡糸チムニー中
で、１ないし30m3/時の過熱水蒸気を150ないし400℃で
紡糸口金上に導入し、妥当な取り出し速度（低い紡糸能
力）を用いて紡糸することによる、連鎖をグリコールで
延長したポリウレタンエラストマー用の乾式紡糸法を記
載している。この種の糸は水蒸気なしで紡糸した糸との
比較で、実際上同等の性質を有している。高度に揮発性
の溶媒、たとえばテトラヒドロフランを単独で、または
他のものとともに使用（use or co−use）している。こ
の種のグリコール延長ポリウレタンエラストマーは、よ
り高いチムニー温度で、また同時に高温の気体紡糸媒体
で紡糸することができない。分裂し、または熱可塑的に
延伸されて弾性特性に望ましくない変化が伴うのであ
る。この日本法に記載された紡糸能力は、この種のグリ
コール延長ポリウレタンに対しては、なお極めて不満足
である。
エステル、ジイソシアネートおよびエチレングリコール
を基剤とするポリウレタンを溶剤としてのメチルイソブ
チルケトン/DMFの混合物またはテトラヒドロフランの混
合物に溶解させ、少なくとも150℃の紡糸チムニー中
で、１ないし30m3/時の過熱水蒸気を150ないし400℃で
紡糸口金上に導入し、妥当な取り出し速度（低い紡糸能
力）を用いて紡糸することによる、連鎖をグリコールで
延長したポリウレタンエラストマー用の乾式紡糸法を記
載している。この種の糸は水蒸気なしで紡糸した糸との
比較で、実際上同等の性質を有している。高度に揮発性
の溶媒、たとえばテトラヒドロフランを単独で、または
他のものとともに使用（use or co−use）している。こ
の種のグリコール延長ポリウレタンエラストマーは、よ
り高いチムニー温度で、また同時に高温の気体紡糸媒体
で紡糸することができない。分裂し、または熱可塑的に
延伸されて弾性特性に望ましくない変化が伴うのであ
る。この日本法に記載された紡糸能力は、この種のグリ
コール延長ポリウレタンに対しては、なお極めて不満足
である。
本発明の目標は、NCO予備重合体のジアミンによる連
鎖延長を基本とするポリウレタン−尿素（PUU）エラス
トマーを、高度に極性の溶媒、たとえばジメチルホルム
アミドおよび特にジメチルアセタミドから、高い紡糸能
力で、かつ高温における紡糸溶媒の分解の危険なしに実
用上完全に紡糸して、ここでは低い紡糸溶媒含量と良好
な生の色合い（raw shade）とを有し、加えて、その弾
性特性において熱空気から紡糸した糸と比較して改良さ
れた地を有するPUUエラストマー糸を与えることができ
る。改良された乾式紡糸方法を提供することである。本
発明の目標は、ここでは利用し得る紡糸チムニーを（得
にその長さを）、可能な限り変更することなく達成すべ
きである。上に引用した日本特許明細書44 896に言及さ
れた１ないし30m3/時の水蒸気量は150℃において約0.5k
g/時ないし、150℃において13.6kg/時の、150ないし400
℃の過熱水蒸気に相当するが、この量では本発明に従っ
て使用するPUUエラストマー溶液では、また、本件発明
者らの実験に存在するチムニー寸法（チムニー断面積0.
0615m3−チムニー直径＝28cm）では紡糸が不可能であ
る。本発明に従えば、明らかにより大量の、好ましくは
少なくとも20kg/時、好ましくは30kg/時以上の250ない
し400℃の水蒸気に相当する50m3/時以上の水蒸気が必要
である。導入する水蒸気量の、上記の日本特許明細書が
挙げた150℃ないし400℃において１ないし30m3/時で、
0.3ないし13.6kg/時を超えない水蒸気量と比較して、 250℃において毎時30kg＝毎時75m3（相当する温度で） 250℃において毎時45kg＝毎時112.5m3 400℃において毎時30kg＝毎時96m3 400℃において毎時45kg＝毎時144m3 に相当する、好ましくは240ないし400℃の過熱水蒸気30
ないし45kg/時という、この劇的な増加により初めて、
本発明に従って使用するポリウレタン−尿素を効率的に
紡糸することができるのである。
鎖延長を基本とするポリウレタン−尿素（PUU）エラス
トマーを、高度に極性の溶媒、たとえばジメチルホルム
アミドおよび特にジメチルアセタミドから、高い紡糸能
力で、かつ高温における紡糸溶媒の分解の危険なしに実
用上完全に紡糸して、ここでは低い紡糸溶媒含量と良好
な生の色合い（raw shade）とを有し、加えて、その弾
性特性において熱空気から紡糸した糸と比較して改良さ
れた地を有するPUUエラストマー糸を与えることができ
る。改良された乾式紡糸方法を提供することである。本
発明の目標は、ここでは利用し得る紡糸チムニーを（得
にその長さを）、可能な限り変更することなく達成すべ
きである。上に引用した日本特許明細書44 896に言及さ
れた１ないし30m3/時の水蒸気量は150℃において約0.5k
g/時ないし、150℃において13.6kg/時の、150ないし400
℃の過熱水蒸気に相当するが、この量では本発明に従っ
て使用するPUUエラストマー溶液では、また、本件発明
者らの実験に存在するチムニー寸法（チムニー断面積0.
0615m3−チムニー直径＝28cm）では紡糸が不可能であ
る。本発明に従えば、明らかにより大量の、好ましくは
少なくとも20kg/時、好ましくは30kg/時以上の250ない
し400℃の水蒸気に相当する50m3/時以上の水蒸気が必要
である。導入する水蒸気量の、上記の日本特許明細書が
挙げた150℃ないし400℃において１ないし30m3/時で、
0.3ないし13.6kg/時を超えない水蒸気量と比較して、 250℃において毎時30kg＝毎時75m3（相当する温度で） 250℃において毎時45kg＝毎時112.5m3 400℃において毎時30kg＝毎時96m3 400℃において毎時45kg＝毎時144m3 に相当する、好ましくは240ないし400℃の過熱水蒸気30
ないし45kg/時という、この劇的な増加により初めて、
本発明に従って使用するポリウレタン−尿素を効率的に
紡糸することができるのである。
本発明は、ジアミンによるNCO予備重合体の連鎖延長
により製造したポリウレタン−尿素エラストマーを、そ
のジメチルホルムアミド溶液または（好ましくは）ジメ
チルアセタミド溶液から100℃を下らない熱紡糸口金を
経て、100℃を下らない、好ましくは105ないし125℃の
ノズルにおける紡糸溶液温度で160℃を下らない、たと
えば160ないし238℃の、好ましくは170ないし230℃の、
特に175ないし225℃のチムニー壁温度の加熱紡糸チムニ
ー中に紡糸し、この工程中で、28cm以内のチムニー直径
においては少なくとも20kg/時で、好ましくは25ないし5
0kg/時で、特に好ましくは30ないし45kg/時で250℃を超
える温度の、好ましくは275ないし400℃の、特に280な
いし325℃（自由流動下、チムニーの中心において、紡
糸口金の高さで測定して）の過熱水蒸気を熱紡糸媒体と
して導入し、また、紡糸チムニーの終端で紡糸媒体およ
び紡糸溶媒を回収段階に供給し、少なくとも250m/分
の、たとえば少なくとも400m/分の、好ましくは500ない
し1.500m/分の、特に500ないし1,200m/分のチムニーよ
りの糸の取り出し速度を観測することを特徴とする、紡
糸媒体として過熱水蒸気を用いるポリウレタンエラスト
マー繊維用の改良乾式紡糸方法に関するものである。本
発明はさらに、ジアミンによるNCO予備重合体の連鎖延
長により製造したポリウレタン−尿素エラストマーを、
そのジメチルホルムアミド溶液またはジメチルアセタミ
ド溶液から100℃を下らない熱紡糸金口を経て、100℃を
下らないノズルにおける紡糸溶液温度で、160℃を下ら
ないチムニー壁温度の過熱紡糸チムニー中に紡糸し、こ
の工程中で、28cmより大きいチムニー直径においては、
250℃を超える温度の過熱水蒸気を少なくとも20×（１
＋Ｈ）kg/時 ［ここでＨは下記式で計算されるチムニー断面積の比率
を表す、 Ｈ＝（使用されるチムニーの断面積）／直径28cmのチム
ニーの断面積）−１］ の量で、紡糸チムニーの終端で紡糸媒体および紡糸溶媒
を回収段階に供給し、少なくとも250m/分のチムニーよ
りの糸の取り出し速度を観測することを特徴とする、紡
糸媒体として過熱水蒸気を用いるポリウレタンエラスト
マー繊維製造用の改良乾式紡糸方法に関するものであ
る。ここでＨが0.1ないし0.8、特に0.2ないし0.6の比率
であることが好ましい。本発明記載の方法においては、
ポリウレタン−尿素エラストマー糸（PUU糸）を顕著な
利益、紡糸チムニー能力および量で紡糸することができ
る。ある場合には、極めて高い防止速度（たとえば≧50
0、たとえば1,500m/分以内）にも拘わらず、これらのポ
リウレタン−尿素エラストマー系は、驚くべきことに
は、慣用の紡糸速度（たとえば約200m/分）とは対照的
に、延伸性の顕著な減少および糸の望ましくない程高い
モデュラス値を示さず、驚くべきことには、熱空気中で
の同様な紡糸条件（そもそも熱空気を使用してこの種の
紡糸が可能であるとして）と比較して、むしろ破断時伸
長度の増加を示すのである。理由の一つは恐らく、水
（蒸気）とPUUエラストマー中のポリ尿素の剛いセグメ
ントとの間の高い紡糸温度における相互作用と、同時に
起こる、残留溶媒の残留含量の減少に伴う溶媒和効果の
減少とにあるだろうが、これは、単に予期し得なかった
発見の解釈を意図したものに過ぎない。
により製造したポリウレタン−尿素エラストマーを、そ
のジメチルホルムアミド溶液または（好ましくは）ジメ
チルアセタミド溶液から100℃を下らない熱紡糸口金を
経て、100℃を下らない、好ましくは105ないし125℃の
ノズルにおける紡糸溶液温度で160℃を下らない、たと
えば160ないし238℃の、好ましくは170ないし230℃の、
特に175ないし225℃のチムニー壁温度の加熱紡糸チムニ
ー中に紡糸し、この工程中で、28cm以内のチムニー直径
においては少なくとも20kg/時で、好ましくは25ないし5
0kg/時で、特に好ましくは30ないし45kg/時で250℃を超
える温度の、好ましくは275ないし400℃の、特に280な
いし325℃（自由流動下、チムニーの中心において、紡
糸口金の高さで測定して）の過熱水蒸気を熱紡糸媒体と
して導入し、また、紡糸チムニーの終端で紡糸媒体およ
び紡糸溶媒を回収段階に供給し、少なくとも250m/分
の、たとえば少なくとも400m/分の、好ましくは500ない
し1.500m/分の、特に500ないし1,200m/分のチムニーよ
りの糸の取り出し速度を観測することを特徴とする、紡
糸媒体として過熱水蒸気を用いるポリウレタンエラスト
マー繊維用の改良乾式紡糸方法に関するものである。本
発明はさらに、ジアミンによるNCO予備重合体の連鎖延
長により製造したポリウレタン−尿素エラストマーを、
そのジメチルホルムアミド溶液またはジメチルアセタミ
ド溶液から100℃を下らない熱紡糸金口を経て、100℃を
下らないノズルにおける紡糸溶液温度で、160℃を下ら
ないチムニー壁温度の過熱紡糸チムニー中に紡糸し、こ
の工程中で、28cmより大きいチムニー直径においては、
250℃を超える温度の過熱水蒸気を少なくとも20×（１
＋Ｈ）kg/時 ［ここでＨは下記式で計算されるチムニー断面積の比率
を表す、 Ｈ＝（使用されるチムニーの断面積）／直径28cmのチム
ニーの断面積）−１］ の量で、紡糸チムニーの終端で紡糸媒体および紡糸溶媒
を回収段階に供給し、少なくとも250m/分のチムニーよ
りの糸の取り出し速度を観測することを特徴とする、紡
糸媒体として過熱水蒸気を用いるポリウレタンエラスト
マー繊維製造用の改良乾式紡糸方法に関するものであ
る。ここでＨが0.1ないし0.8、特に0.2ないし0.6の比率
であることが好ましい。本発明記載の方法においては、
ポリウレタン−尿素エラストマー糸（PUU糸）を顕著な
利益、紡糸チムニー能力および量で紡糸することができ
る。ある場合には、極めて高い防止速度（たとえば≧50
0、たとえば1,500m/分以内）にも拘わらず、これらのポ
リウレタン−尿素エラストマー系は、驚くべきことに
は、慣用の紡糸速度（たとえば約200m/分）とは対照的
に、延伸性の顕著な減少および糸の望ましくない程高い
モデュラス値を示さず、驚くべきことには、熱空気中で
の同様な紡糸条件（そもそも熱空気を使用してこの種の
紡糸が可能であるとして）と比較して、むしろ破断時伸
長度の増加を示すのである。理由の一つは恐らく、水
（蒸気）とPUUエラストマー中のポリ尿素の剛いセグメ
ントとの間の高い紡糸温度における相互作用と、同時に
起こる、残留溶媒の残留含量の減少に伴う溶媒和効果の
減少とにあるだろうが、これは、単に予期し得なかった
発見の解釈を意図したものに過ぎない。
本発明記載の水蒸気紡糸方法は、粗い（ほぼ≧500dte
x、好ましくは≧1,000dtex）タイターに、また、比較的
粗いフィラメント個別タイター（エラストマーフィラメ
ントヤーンの最終段階において相互に弱く接着した（融
合した）個々のフィラメントに関して約10ないし25dtex
（引用文献を参照））において特に有利である。この種
の粗いタイターは、一方では妥当な乾燥を得るために、
他方ではあまり大きくない予備配向（延伸性の減少）を
得るために、これまでは比較的遅い速度で、したがって
低い能力で紡糸しなければならなかった（比較例を参
照）。
x、好ましくは≧1,000dtex）タイターに、また、比較的
粗いフィラメント個別タイター（エラストマーフィラメ
ントヤーンの最終段階において相互に弱く接着した（融
合した）個々のフィラメントに関して約10ないし25dtex
（引用文献を参照））において特に有利である。この種
の粗いタイターは、一方では妥当な乾燥を得るために、
他方ではあまり大きくない予備配向（延伸性の減少）を
得るために、これまでは比較的遅い速度で、したがって
低い能力で紡糸しなければならなかった（比較例を参
照）。
しかし、遅い紡糸速度にも拘わらず、先行技術の乾式
紡糸方法の粗いタイターの糸には、望ましくないほど高
い含量の溶媒（たとえば1.5ないし３重量％のDMA）がな
お残留し、さらに適宜に後処理により減少させなければ
ならなかった。
紡糸方法の粗いタイターの糸には、望ましくないほど高
い含量の溶媒（たとえば1.5ないし３重量％のDMA）がな
お残留し、さらに適宜に後処理により減少させなければ
ならなかった。
比較実験より見られるように、熱紡糸媒体として、熱
空気に替えて十分な量の過熱水蒸気を使用するならば、
たとえば特に限界的に粗いタイター（約1,300dtex）を
有する同一のPUUエラストマー溶液を、少なくとも２倍
に達する引き出し速度の増加にも拘わらず、本発明記載
の方法により、上記の引き出し速度（たとえば約250な
いし280m/分から500ないし600m/分に、従って少なくと
も２倍のチムニー能力で）および同様な紡糸装置（同一
のチムニー長、同一のチムニー直径、ほぼ同一の熱空気
紡糸媒体量、同一の紡糸溶液温度）で、糸の性質に望ま
しくない変化を与えることなく紡糸することができる。
さらに、紡糸能力がかなり増加しているにも拘わらず、
また、高いフィラメント個別タイターまたはフィラメン
ト全タイターで紡糸するにも拘わらず、紡糸溶媒のジメ
チルアセタミドの残留含量は約1.5ないい３重量％また
はそれ以上から≦1.5重量％に、通常は≦1.0重量％にさ
え減少する。
空気に替えて十分な量の過熱水蒸気を使用するならば、
たとえば特に限界的に粗いタイター（約1,300dtex）を
有する同一のPUUエラストマー溶液を、少なくとも２倍
に達する引き出し速度の増加にも拘わらず、本発明記載
の方法により、上記の引き出し速度（たとえば約250な
いし280m/分から500ないし600m/分に、従って少なくと
も２倍のチムニー能力で）および同様な紡糸装置（同一
のチムニー長、同一のチムニー直径、ほぼ同一の熱空気
紡糸媒体量、同一の紡糸溶液温度）で、糸の性質に望ま
しくない変化を与えることなく紡糸することができる。
さらに、紡糸能力がかなり増加しているにも拘わらず、
また、高いフィラメント個別タイターまたはフィラメン
ト全タイターで紡糸するにも拘わらず、紡糸溶媒のジメ
チルアセタミドの残留含量は約1.5ないい３重量％また
はそれ以上から≦1.5重量％に、通常は≦1.0重量％にさ
え減少する。
ここで、実際にこの高温では水（蒸気）はジメチルホ
ルムアミドまたはジメチルアセタミドに極めて顕著な加
水分解効果を有するはずであることが予期されるにも拘
わらず、水蒸気雰囲気の高温において溶媒、たとえばジ
メチルアセタミドの熱分解現像が極めて実質的に減少
し、種々の分解生成物の含量および数（約1/3に）およ
び分解生成物量（たとえば1/50に減少）が極端に大きく
減少することは、特に驚くべきことである。
ルムアミドまたはジメチルアセタミドに極めて顕著な加
水分解効果を有するはずであることが予期されるにも拘
わらず、水蒸気雰囲気の高温において溶媒、たとえばジ
メチルアセタミドの熱分解現像が極めて実質的に減少
し、種々の分解生成物の含量および数（約1/3に）およ
び分解生成物量（たとえば1/50に減少）が極端に大きく
減少することは、特に驚くべきことである。
紡糸気体および紡糸チムニー中で蒸発した紡糸溶媒が
凝縮する紡糸凝縮器の下流の紡糸廃空気の分析結果は、
紡糸気体媒体として400℃の紡糸空気（水蒸気なし）
を、また、紡糸溶媒としてジメチルホルムアミドを用い
る比較例の場合には、以下の量の分解生成物（紡糸凝縮
器混合物、すなわち溶媒凝縮;mg/l）を与える： ホルムアルデヒド＝２ないし3mg/ ギ酸＝170ないし172mg/ ジメチルアミン＝12ないし13mg/ およびその他の変形生成物。
凝縮する紡糸凝縮器の下流の紡糸廃空気の分析結果は、
紡糸気体媒体として400℃の紡糸空気（水蒸気なし）
を、また、紡糸溶媒としてジメチルホルムアミドを用い
る比較例の場合には、以下の量の分解生成物（紡糸凝縮
器混合物、すなわち溶媒凝縮;mg/l）を与える： ホルムアルデヒド＝２ないし3mg/ ギ酸＝170ないし172mg/ ジメチルアミン＝12ないし13mg/ およびその他の変形生成物。
紡糸気体媒体として、同温度の空気に替えて過熱水蒸
気（400℃におい40kg/時）を用いる場合には、以下の分
解生成物量が分析により測定される： ホルムアルデヒド＝≦2mg/ ギ酸＝９ないし17mg/ ジメチルアミン＝≦1mg/ 実際上、その他の変形生成物なし。
気（400℃におい40kg/時）を用いる場合には、以下の分
解生成物量が分析により測定される： ホルムアルデヒド＝≦2mg/ ギ酸＝９ないし17mg/ ジメチルアミン＝≦1mg/ 実際上、その他の変形生成物なし。
上記の比較測定より見られるように、過熱水蒸気を用
いる紡糸の場合には、空気紡糸の場合と比較して、分解
生成物の数が少なくとも10の係数で減少する。このこと
は環境に対して考慮すべき重要性を有する。
いる紡糸の場合には、空気紡糸の場合と比較して、分解
生成物の数が少なくとも10の係数で減少する。このこと
は環境に対して考慮すべき重要性を有する。
既に述べたように、本発明記載の方法は、より困難な
条件下においても残留含量の低い糸が獲られるので、中
程度の、および粗いタイター（約250ないし560dtex;ま
たは＞560、特に＞800dtex）に、殊に、たとえば≧8dte
xの、より太い工業用フィラメントに特に有利である。
条件下においても残留含量の低い糸が獲られるので、中
程度の、および粗いタイター（約250ないし560dtex;ま
たは＞560、特に＞800dtex）に、殊に、たとえば≧8dte
xの、より太い工業用フィラメントに特に有利である。
しかし、本発明記載の方法はまた、細いタイターのエ
ラストマー糸にも大きな利点があり、この場合には、こ
の種の細いタイターを比較的高い温度で−溶媒のジメチ
ルホルムアミドおよび特にジメチルアせタミドの分解の
危険なしに−紡糸し、かつこの方法で経済的生産能力と
かなり増加した紡糸速度とを得るのが基本的であること
が実証されている。このことは特に、４、８、16、ま
た、さらには24個のグループの糸（たとえば、それぞれ
３ないし６本の個々のフィラメントよりなるもの）を単
一の乾式紡糸チムニーより紡糸する紡糸方法に適合する
が、紡糸能力の大きな経済的効果に加えて、生産節減的
な紡糸条件および環境的により良好な紡糸条件も、本件
新規方法により実現することができる。
ラストマー糸にも大きな利点があり、この場合には、こ
の種の細いタイターを比較的高い温度で−溶媒のジメチ
ルホルムアミドおよび特にジメチルアせタミドの分解の
危険なしに−紡糸し、かつこの方法で経済的生産能力と
かなり増加した紡糸速度とを得るのが基本的であること
が実証されている。このことは特に、４、８、16、ま
た、さらには24個のグループの糸（たとえば、それぞれ
３ないし６本の個々のフィラメントよりなるもの）を単
一の乾式紡糸チムニーより紡糸する紡糸方法に適合する
が、紡糸能力の大きな経済的効果に加えて、生産節減的
な紡糸条件および環境的により良好な紡糸条件も、本件
新規方法により実現することができる。
可能なポリウレタン−尿素エラストマー糸は、その連
鎖がジアミンにより延長されており、かつ、セグメント
の形状に組み立てられている全てのPUUエラストマーで
ある（上に引用した文献を参照）これらのPUUエラスト
マーは、約1.5ないし４重量％のNCO末端基を有するNCO
予備重合体と連鎖延長剤としてのジアミンとより製造す
る。狭い意味のジアミンとしては、ここでは脂肪族、環
状脂肪族もしくは芳香脂肪族のジアミンまたはその混合
物、たとえばエチレンジアミン、1,2−プロピレンジア
ミン、トリメチレンジアミン、 H2N・CH2・Ｃ（CH3）２・CH2・NH2、1,3−ジアミノシク
ロヘキサン、イソホロンジアミン、ｍ−キシレンジアミ
ンおよび他の多くのジアミン類、好ましくは、適宜に約
30モル％の1,2−プロピレンジアミン、1,3−ジアミノシ
クロヘキサン、ピペラジン等と混合した主成分としての
エチレンジアミンを使用する。モノアミンも連鎖停止剤
／連鎖調節剤として少量使用することができる。広い意
味のジアミンにはヒドラジン、ならびにジヒドラジド化
合物、たとえばカルボジヒドラジド、ヒドラジドセミカ
ルバジド、セミカルバジドカルバジンエステルおよび同
等の化合物も含まれる。
鎖がジアミンにより延長されており、かつ、セグメント
の形状に組み立てられている全てのPUUエラストマーで
ある（上に引用した文献を参照）これらのPUUエラスト
マーは、約1.5ないし４重量％のNCO末端基を有するNCO
予備重合体と連鎖延長剤としてのジアミンとより製造す
る。狭い意味のジアミンとしては、ここでは脂肪族、環
状脂肪族もしくは芳香脂肪族のジアミンまたはその混合
物、たとえばエチレンジアミン、1,2−プロピレンジア
ミン、トリメチレンジアミン、 H2N・CH2・Ｃ（CH3）２・CH2・NH2、1,3−ジアミノシク
ロヘキサン、イソホロンジアミン、ｍ−キシレンジアミ
ンおよび他の多くのジアミン類、好ましくは、適宜に約
30モル％の1,2−プロピレンジアミン、1,3−ジアミノシ
クロヘキサン、ピペラジン等と混合した主成分としての
エチレンジアミンを使用する。モノアミンも連鎖停止剤
／連鎖調節剤として少量使用することができる。広い意
味のジアミンにはヒドラジン、ならびにジヒドラジド化
合物、たとえばカルボジヒドラジド、ヒドラジドセミカ
ルバジド、セミカルバジドカルバジンエステルおよび同
等の化合物も含まれる。
NCO予備重合体は高分子量ジオール、たとえば分子量
約1,000ないし4,000のポリエステル（ポリラクトンを含
む）、ポリエーテル、好ましくはポリオキシテトラメチ
レンジオール、ポリエーテルエステル等から、過剰量
（たとえば1.5ないし2.5モル）のジイソシアネート、た
とえばジフェニルメタン4,4′−ジイソシアネート（MD
I）トルイレンジイソシアネートまたはシクロヘキサン
1,3−ジイソシアネートとの、熔融状態における、また
は、好ましくは溶媒中における反応により製造する。約
1.5ないし2.9％のNCOを有する、または1.6ないし2.5％
のNCOとジイソシアネートとしてのMDIとを有するNCO予
備重合体が好ましい。
約1,000ないし4,000のポリエステル（ポリラクトンを含
む）、ポリエーテル、好ましくはポリオキシテトラメチ
レンジオール、ポリエーテルエステル等から、過剰量
（たとえば1.5ないし2.5モル）のジイソシアネート、た
とえばジフェニルメタン4,4′−ジイソシアネート（MD
I）トルイレンジイソシアネートまたはシクロヘキサン
1,3−ジイソシアネートとの、熔融状態における、また
は、好ましくは溶媒中における反応により製造する。約
1.5ないし2.9％のNCOを有する、または1.6ないし2.5％
のNCOとジイソシアネートとしてのMDIとを有するNCO予
備重合体が好ましい。
適宜にその他の成分、たとえばＮ−メチルジエタノー
ルアミンまたはＮ−メチル−ビス−（β−ヒドロキシプ
ロピル）−アミンを、NCO予備重合体の形成に使用する
こともできる。
ルアミンまたはＮ−メチル−ビス−（β−ヒドロキシプ
ロピル）−アミンを、NCO予備重合体の形成に使用する
こともできる。
このNCO予備重合体（またはその溶液）は連続的に、
または非連続的に、ジアミン化合物と、高度に極性の溶
媒、たとえばジメチルホルムアミドまたはジメチルアセ
タミド中で、約0.9ないし1.1のNCO/NH2当量比で反応さ
せることができる。
または非連続的に、ジアミン化合物と、高度に極性の溶
媒、たとえばジメチルホルムアミドまたはジメチルアセ
タミド中で、約0.9ないし1.1のNCO/NH2当量比で反応さ
せることができる。
出発物質および工程は、エラストマー糸に関する多く
の刊行物および特許より公知であり、本件方法との関連
でポリウレタン−尿素エラストマー溶液の製造に使用す
ることができる。本件ポリウレタン−尿素エラストマー
紡糸溶液は一般に、室温において約50ないし250、好ま
しくは70ないし180Pasの粘性を有する。濃度は一般に20
ないし35重量％、好ましくは22ないし30重量％である。
の刊行物および特許より公知であり、本件方法との関連
でポリウレタン−尿素エラストマー溶液の製造に使用す
ることができる。本件ポリウレタン−尿素エラストマー
紡糸溶液は一般に、室温において約50ないし250、好ま
しくは70ないし180Pasの粘性を有する。濃度は一般に20
ないし35重量％、好ましくは22ないし30重量％である。
本件紡糸溶液は、慣用の添加剤および安定剤、たとえ
ば二酸化チタニウム（ルチルまたは鋭堆石（anatas
e））、いかなるものであれ所望の純度の酸化亜鉛、硫
化亜鉛のような白色顔料；着色顔料もしくは染料；安定
剤および老化防止剤;UV安定剤；接着防止剤たとえばス
テアリン酸マグネシウムおよび／またはステアリン酸亜
鉛（たとえば0.1ないし0.8重量％の−または、いかなる
ものであれ、その所望の混合物）、適宜に４％以内の他
の酸化物、たとえば酸化マグネシウム、または炭酸マグ
ネシウムを含有する酸化亜鉛；流動性改良剤、たとえば
シリコーン油（ポリジメチルシロキサン）または可溶性
ポリオキシアルキレン／ジメチルシロキサン共重合体を
含有していてもよい。ここでもまた、適当な物質は多く
の場合、文献に名を記されている。
ば二酸化チタニウム（ルチルまたは鋭堆石（anatas
e））、いかなるものであれ所望の純度の酸化亜鉛、硫
化亜鉛のような白色顔料；着色顔料もしくは染料；安定
剤および老化防止剤;UV安定剤；接着防止剤たとえばス
テアリン酸マグネシウムおよび／またはステアリン酸亜
鉛（たとえば0.1ないし0.8重量％の−または、いかなる
ものであれ、その所望の混合物）、適宜に４％以内の他
の酸化物、たとえば酸化マグネシウム、または炭酸マグ
ネシウムを含有する酸化亜鉛；流動性改良剤、たとえば
シリコーン油（ポリジメチルシロキサン）または可溶性
ポリオキシアルキレン／ジメチルシロキサン共重合体を
含有していてもよい。ここでもまた、適当な物質は多く
の場合、文献に名を記されている。
本件エラストマー溶液を濾過し、個々の紡糸チムニー
に通ずる。紡糸口金に導入する前に、この溶液を、紡糸
口金内で少なくとも100℃に加熱される程度に予備加熱
しなければならない。溶液の供給中は90ないし95℃の温
度で既に十分であり、残余の熱の供給は高温領域（紡糸
空気／水蒸気／チムニー加熱）の熱を経由して行って、
溶液温度およびノズル表面温度を100℃以上、溶媒ジメ
チルホルムアミド／ジメチルアセタミドの沸点の直下、
好ましくは105ないし135℃に保つが、溶液を供給すると
きに溶液温度を≧100℃に設定するのが、この方法にと
ってより信頼性がある。これは、たとえば短い予熱帯域
を経由して、かつ静的混合素子による循環により行うこ
とができる。紡糸中の水蒸気の凝縮を回避するために、
使用するノズルも同様に≧100℃の予熱状態で設置す
る。
に通ずる。紡糸口金に導入する前に、この溶液を、紡糸
口金内で少なくとも100℃に加熱される程度に予備加熱
しなければならない。溶液の供給中は90ないし95℃の温
度で既に十分であり、残余の熱の供給は高温領域（紡糸
空気／水蒸気／チムニー加熱）の熱を経由して行って、
溶液温度およびノズル表面温度を100℃以上、溶媒ジメ
チルホルムアミド／ジメチルアセタミドの沸点の直下、
好ましくは105ないし135℃に保つが、溶液を供給すると
きに溶液温度を≧100℃に設定するのが、この方法にと
ってより信頼性がある。これは、たとえば短い予熱帯域
を経由して、かつ静的混合素子による循環により行うこ
とができる。紡糸中の水蒸気の凝縮を回避するために、
使用するノズルも同様に≧100℃の予熱状態で設置す
る。
長さ５ないし15m、好ましくは７ないし12m、直径25な
いし70cm、好ましくは27ないし55cmの慣用の加熱チムニ
ーを紡糸チムニーとして使用する。この紡糸チムニーは
全長にわたって、または部分長を、適宜に異なる温度に
加熱することができる。
いし70cm、好ましくは27ないし55cmの慣用の加熱チムニ
ーを紡糸チムニーとして使用する。この紡糸チムニーは
全長にわたって、または部分長を、適宜に異なる温度に
加熱することができる。
水蒸気は、紡糸チムニーから一定の距離に位置する水
蒸気加熱器より供給される。紡糸チムニーを予定された
温度にするために、水蒸気過熱器では緑色／距離等に応
じて−一般には若干高い温度を水蒸気に発生させる。そ
の量は、たとえば鑽孔隔壁を経て測定する。水蒸気の温
度は、ほぼ紡糸口金のレベルで測定する。紡糸チムニー
の導入する水蒸気の量は、紡糸チムニーの断面積に応じ
て、また、若干低い程度で、導入する紡糸溶液の量（チ
ムニー中の紡糸溶媒の量）に応じて変化させる。たとえ
ば断面積615cm2（ｄ＝28cm）のチムニーでは、50m3/時
の過熱水蒸気量が812m/時（0.225m/秒）の流速を生む。
他のチムニー断面積に変換するには、必要と考えられる
ならば、水蒸気の量を適宜にチムニーの増加した断面積
の割合である、比（Ｈ）に従って修正する。ここで、比
Ｈは拡大されたチムニー断面積の615cm2（チムニー直径
28cm）に対する、チムニー断面積の増加部分の面積の比
率を表す。従って、Ｈは下記式で計算することができ
る。
蒸気加熱器より供給される。紡糸チムニーを予定された
温度にするために、水蒸気過熱器では緑色／距離等に応
じて−一般には若干高い温度を水蒸気に発生させる。そ
の量は、たとえば鑽孔隔壁を経て測定する。水蒸気の温
度は、ほぼ紡糸口金のレベルで測定する。紡糸チムニー
の導入する水蒸気の量は、紡糸チムニーの断面積に応じ
て、また、若干低い程度で、導入する紡糸溶液の量（チ
ムニー中の紡糸溶媒の量）に応じて変化させる。たとえ
ば断面積615cm2（ｄ＝28cm）のチムニーでは、50m3/時
の過熱水蒸気量が812m/時（0.225m/秒）の流速を生む。
他のチムニー断面積に変換するには、必要と考えられる
ならば、水蒸気の量を適宜にチムニーの増加した断面積
の割合である、比（Ｈ）に従って修正する。ここで、比
Ｈは拡大されたチムニー断面積の615cm2（チムニー直径
28cm）に対する、チムニー断面積の増加部分の面積の比
率を表す。従って、Ｈは下記式で計算することができ
る。
Ｈ＝（使用されるチムニーの断面積）／（直径28cmのチ
ムニーの断面積）−１好ましくは、水蒸気の量はこの比
Ｈに対してたとえば0.1Hないし0.8Hの比率でのみ増加
（すなわち、28cmの”正常な”紡糸チムニー直径に対す
る水蒸気量を超える分の10ないし80％のみ増加させる。
特に、水蒸気量の増加は0.2Hないし0.6Hのみである。よ
り大きなチムニー直径に対して、より小さいｘ・Ｈの値
を選択する。
ムニーの断面積）−１好ましくは、水蒸気の量はこの比
Ｈに対してたとえば0.1Hないし0.8Hの比率でのみ増加
（すなわち、28cmの”正常な”紡糸チムニー直径に対す
る水蒸気量を超える分の10ないし80％のみ増加させる。
特に、水蒸気量の増加は0.2Hないし0.6Hのみである。よ
り大きなチムニー直径に対して、より小さいｘ・Ｈの値
を選択する。
経済的な理由から、ここでの水蒸気の量は工程に必要
な最低値に設定する。エラストマー溶液の流通量（チム
ニー能力）とチムニー断面積とが同時に増加すれば、チ
ムニー断面積のみが増加する場合よりも大量の水蒸気を
使用する傾向があるであろう。
な最低値に設定する。エラストマー溶液の流通量（チム
ニー能力）とチムニー断面積とが同時に増加すれば、チ
ムニー断面積のみが増加する場合よりも大量の水蒸気を
使用する傾向があるであろう。
ポリウレタン−尿素エラストマー溶液の製造 末端水酸基と、2,000の平均分子量（OH数56）とを有
するポリエステルを、10kgのアジピン酸と8.1kgのヘキ
サン−1.6−ジオールおよび7.1kgの2,2−ジメチルプロ
パン−1,3−ジオール（ネオペンチルグリコール）との
反応により、慣用の手法で製造する。この重合体10kgを
190gのN,N−ビス−（β−ヒドロキシプロピル）−メチ
ルアミン、2,600gのジフェニルメタン4,4′−ジイソシ
アネート（0.6％のジェニルメタン2,4−ジイソシアネー
トを含有）および3.2kgのジメチルアセタミドととも
に、撹拌しながら100分間、予備重合体のNCO含量が2.66
重量％（固体分を基準にして）になるまで、50ないし54
℃に加熱した。エチレンジアミン245gを43.45kgのジメ
チルアセタミドに溶解させ、この溶液を最初に反応容器
（kettle）に導入し、固体CO2270gを添加してカルバミ
ン酸エステルけん濁液を形成させた。この新たに製造し
たけん濁液に、予備重合体溶液（上記のようにして製造
したもの）16kgを、激しく撹拌しながら添加した。22重
量％の固体分含量と92.6Pasの溶液粘性とを有する均一
な、透明なエラストマー溶液が得られた。PU固体分を基
準にして４重量％の二酸化チタニウム0.3重量％のステ
アリン酸マグネシウムおよび１％のシリコーン油バイシ
ロン（Baysilon ）M100（バイエル社製）を上記の粘稠
な重合体溶液に添加した、シアノックス（Cyanox ）17
90（イソシアヌル酸2,4,6−トリス−（2,4,6−トリメチ
ル−３−ヒドロキシベンジル））安定剤も、上記の溶液
に添加した。
するポリエステルを、10kgのアジピン酸と8.1kgのヘキ
サン−1.6−ジオールおよび7.1kgの2,2−ジメチルプロ
パン−1,3−ジオール（ネオペンチルグリコール）との
反応により、慣用の手法で製造する。この重合体10kgを
190gのN,N−ビス−（β−ヒドロキシプロピル）−メチ
ルアミン、2,600gのジフェニルメタン4,4′−ジイソシ
アネート（0.6％のジェニルメタン2,4−ジイソシアネー
トを含有）および3.2kgのジメチルアセタミドととも
に、撹拌しながら100分間、予備重合体のNCO含量が2.66
重量％（固体分を基準にして）になるまで、50ないし54
℃に加熱した。エチレンジアミン245gを43.45kgのジメ
チルアセタミドに溶解させ、この溶液を最初に反応容器
（kettle）に導入し、固体CO2270gを添加してカルバミ
ン酸エステルけん濁液を形成させた。この新たに製造し
たけん濁液に、予備重合体溶液（上記のようにして製造
したもの）16kgを、激しく撹拌しながら添加した。22重
量％の固体分含量と92.6Pasの溶液粘性とを有する均一
な、透明なエラストマー溶液が得られた。PU固体分を基
準にして４重量％の二酸化チタニウム0.3重量％のステ
アリン酸マグネシウムおよび１％のシリコーン油バイシ
ロン（Baysilon ）M100（バイエル社製）を上記の粘稠
な重合体溶液に添加した、シアノックス（Cyanox ）17
90（イソシアヌル酸2,4,6−トリス−（2,4,6−トリメチ
ル−３−ヒドロキシベンジル））安定剤も、上記の溶液
に添加した。
比較例 ポリウレタン−尿素エラストマーの22重量％ジメチル
アセタミド溶液（製造指針を参照）を長さ8.8m、内径28
cmの紡糸チムニーで、孔径0.3mmの96孔ノズルから紡糸
して、太さ1,200dtexのエラストマー糸を得た。この糸
を紡糸チムニーの下部から第１のガデットに375m/分で
取り出し、第２のガデットに390m/分で取り込み、450m/
分の巻き取り速度でスプールに巻き取った。紡糸チムニ
ー（壁加熱）温度は200℃であった。380℃の熱空気を56
Nm3/時で用いて紡糸を行った。溶液配管および紡糸ヘッ
ドは110℃に予熱した。
アセタミド溶液（製造指針を参照）を長さ8.8m、内径28
cmの紡糸チムニーで、孔径0.3mmの96孔ノズルから紡糸
して、太さ1,200dtexのエラストマー糸を得た。この糸
を紡糸チムニーの下部から第１のガデットに375m/分で
取り出し、第２のガデットに390m/分で取り込み、450m/
分の巻き取り速度でスプールに巻き取った。紡糸チムニ
ー（壁加熱）温度は200℃であった。380℃の熱空気を56
Nm3/時で用いて紡糸を行った。溶液配管および紡糸ヘッ
ドは110℃に予熱した。
以下の繊維技術数値は紡糸したエラストマーフィラメ
ントヤーンについて測定したものである： 糸の太さ 1163dtex 最大牽引力 930cN（測定指針は実施例１を参照） 最大牽引力伸長 429％ ロール取り出しで1:4に牽引した場合の糸の引張り力 213cN 溶媒ジメチルアセタミドの残留含量 3.1％ 紡糸チムニー能力 3.2kgエラストマーヤーン／時 本実験の他の部分においては、チムニー温度を200な
いし220℃に上昇させ、実験のその他の部分においては
さらに380℃ないし400℃に（空気加熱器の出口で測定し
て）昇温させて、全ての紡糸溶媒を追い出すことを企画
した。全ての場合において、温度を上昇させたのちに糸
が裂け、黄化の開始が示された。糸の熱暴露の限界を明
らかに超えていたのである。
ントヤーンについて測定したものである： 糸の太さ 1163dtex 最大牽引力 930cN（測定指針は実施例１を参照） 最大牽引力伸長 429％ ロール取り出しで1:4に牽引した場合の糸の引張り力 213cN 溶媒ジメチルアセタミドの残留含量 3.1％ 紡糸チムニー能力 3.2kgエラストマーヤーン／時 本実験の他の部分においては、チムニー温度を200な
いし220℃に上昇させ、実験のその他の部分においては
さらに380℃ないし400℃に（空気加熱器の出口で測定し
て）昇温させて、全ての紡糸溶媒を追い出すことを企画
した。全ての場合において、温度を上昇させたのちに糸
が裂け、黄化の開始が示された。糸の熱暴露の限界を明
らかに超えていたのである。
実施例 １ 上記のPUUエラストマーの22重量％ジメチルアセタミ
ド溶液を長さ8.8m、直径28cmの紡糸チムニーで、孔径0.
3mmの96孔ノズルから紡糸した。この工程中、毎分300cm
3の紡糸溶液（約100℃）をノズルを通して取り出した。
ゴデット１）の速度は415m/分、ゴデット２）の速度は4
35m/分、巻き取り速度は500m/分であった。紡糸チムニ
ー温度（チムニー加熱）は200℃であった。400℃（水蒸
気加熱器で測定した値／ノズル近傍の水蒸気温度は310
ないし320℃）の加熱水蒸気を40kg/時で用いて紡糸を行
った。溶液配管および紡糸ヘッドは110℃に予熱した。
ド溶液を長さ8.8m、直径28cmの紡糸チムニーで、孔径0.
3mmの96孔ノズルから紡糸した。この工程中、毎分300cm
3の紡糸溶液（約100℃）をノズルを通して取り出した。
ゴデット１）の速度は415m/分、ゴデット２）の速度は4
35m/分、巻き取り速度は500m/分であった。紡糸チムニ
ー温度（チムニー加熱）は200℃であった。400℃（水蒸
気加熱器で測定した値／ノズル近傍の水蒸気温度は310
ないし320℃）の加熱水蒸気を40kg/時で用いて紡糸を行
った。溶液配管および紡糸ヘッドは110℃に予熱した。
以下の繊維技術数値は紡糸したエラストマーフィラメ
ントヤーンについて測定したものである： 糸の細さ 1323dtex 最大牽引力 1397cN （DIN 53 835第２章による−単純引き出し試験） 最大牽引力伸長 487％ （DIN 53 835第２章による−単純引き出し試験） ロール取り出しで1:4に延伸した場合の糸の引っ張り力 185cN 溶媒ジメチルアセタミドの残留含量 0.85％ 紡糸チムニー能力 4.0kgエラストマー−ヤーン／時 実施例 ２ 上記の22重量％溶液を上記のチムニーで、同様のノズ
ルを用いて紡糸した。この工程中、毎分325cm3の約100
℃の紡糸溶液をノズルから取り出した。ゴデット１）の
速度はここでも415m/分、ゴデット２）の速度も435m/分
であったが、巻き取り速度は550m/分に増加させた。他
の全ての紡糸データは実施例１記載のものから変更せず
に保持した。
ントヤーンについて測定したものである： 糸の細さ 1323dtex 最大牽引力 1397cN （DIN 53 835第２章による−単純引き出し試験） 最大牽引力伸長 487％ （DIN 53 835第２章による−単純引き出し試験） ロール取り出しで1:4に延伸した場合の糸の引っ張り力 185cN 溶媒ジメチルアセタミドの残留含量 0.85％ 紡糸チムニー能力 4.0kgエラストマー−ヤーン／時 実施例 ２ 上記の22重量％溶液を上記のチムニーで、同様のノズ
ルを用いて紡糸した。この工程中、毎分325cm3の約100
℃の紡糸溶液をノズルから取り出した。ゴデット１）の
速度はここでも415m/分、ゴデット２）の速度も435m/分
であったが、巻き取り速度は550m/分に増加させた。他
の全ての紡糸データは実施例１記載のものから変更せず
に保持した。
以下の繊維技術数値は紡糸したエラストマーフィラメ
ントヤーンについて測定したものである： 糸の太さ 1308dtex 最大牽引力 1216cN 最大牽引力伸長 437％ ロール取り出しで1:4に延伸した場合の糸の引っ張り力 262cN 溶媒ジメチルアセタミドの残留含量 0.86％ 紡糸チムニー能力 4.31kgエラストマー−ヤーン／時 上記の各実施例から見られるように、空気に替えて過
熱水蒸気の紡糸媒体を用いて、より高い紡糸速度がエラ
ストマー糸中の明らかにより低い残留溶媒含量を、また
改良された繊維技術データを伴って達成される。したが
って、ここに記述した方法を用いて、明らかにより高い
紡糸チムニー能力を実現することができた。比較例に対
して30ないし50％のエラストマー糸最大牽引力の増加が
得られた。その原因が知られていないが、溶媒除去のメ
カニズムの変化によるものに相違ない。紡糸チムニー中
の滞留時間が短いにも拘わらず、エラストマーフィラメ
ント糸から残留溶媒が有意に良好に除去されることは、
実用上／技術的に大きな重要性を有する。既に述べたよ
うに、経済的利点に加えて、紡糸排気中の分解生成物の
性質および量に関する明らかな環境的進歩も達成され
る。
ントヤーンについて測定したものである： 糸の太さ 1308dtex 最大牽引力 1216cN 最大牽引力伸長 437％ ロール取り出しで1:4に延伸した場合の糸の引っ張り力 262cN 溶媒ジメチルアセタミドの残留含量 0.86％ 紡糸チムニー能力 4.31kgエラストマー−ヤーン／時 上記の各実施例から見られるように、空気に替えて過
熱水蒸気の紡糸媒体を用いて、より高い紡糸速度がエラ
ストマー糸中の明らかにより低い残留溶媒含量を、また
改良された繊維技術データを伴って達成される。したが
って、ここに記述した方法を用いて、明らかにより高い
紡糸チムニー能力を実現することができた。比較例に対
して30ないし50％のエラストマー糸最大牽引力の増加が
得られた。その原因が知られていないが、溶媒除去のメ
カニズムの変化によるものに相違ない。紡糸チムニー中
の滞留時間が短いにも拘わらず、エラストマーフィラメ
ント糸から残留溶媒が有意に良好に除去されることは、
実用上／技術的に大きな重要性を有する。既に述べたよ
うに、経済的利点に加えて、紡糸排気中の分解生成物の
性質および量に関する明らかな環境的進歩も達成され
る。
実施例 ３ 実施例１および２と同様に、上記のPUUエラストマー
のジメチルアセタミド溶液を、毎分353cm3の110℃の紡
糸溶液を用いて紡糸した。ゴデット１）の速度は410m/
分、ゴデット２）の速度は545m/分であり、巻き取り速
度は600m/分に増加させた。紡糸は45kg/時の400℃の水
蒸気を用いて実施した。チムニー温度は225℃（水蒸気
加熱器で／ノズルの近傍での320℃に相当）であった。
以下の繊維技術数値は、この方法で紡糸したエラストマ
ーフィラメントヤーンについて測定したものである： 糸の太さ 1217dtex 最大牽引力 1208cN 最大牽引力伸長 400％ ロール取り出しで1:4に延伸した場合の糸の引っ張り力 410cN 溶媒ジメチルアセタミドの残留含量 0.95％ 紡糸チムニー能力 4.3kgエラストマー−ヤーン／時 本実験の変法において、ゴデット１）の速度は588m/
分に、ゴデット２）の速度は610m/分に増加させ、巻き
取り速度は700m/分に、エラストマー溶液の流通量は414
cm3/分に増加させた。他の紡糸パラメータは変更しなか
った。太さ916dtexの糸が得られた。この繊維の技術特
性は大部分が実施例3/実験の第１部分の数値に相当し、
紡糸能力の増加にも拘わらず、糸中の紡糸溶媒の残留含
量は僅かに0.96重量％であった。
のジメチルアセタミド溶液を、毎分353cm3の110℃の紡
糸溶液を用いて紡糸した。ゴデット１）の速度は410m/
分、ゴデット２）の速度は545m/分であり、巻き取り速
度は600m/分に増加させた。紡糸は45kg/時の400℃の水
蒸気を用いて実施した。チムニー温度は225℃（水蒸気
加熱器で／ノズルの近傍での320℃に相当）であった。
以下の繊維技術数値は、この方法で紡糸したエラストマ
ーフィラメントヤーンについて測定したものである： 糸の太さ 1217dtex 最大牽引力 1208cN 最大牽引力伸長 400％ ロール取り出しで1:4に延伸した場合の糸の引っ張り力 410cN 溶媒ジメチルアセタミドの残留含量 0.95％ 紡糸チムニー能力 4.3kgエラストマー−ヤーン／時 本実験の変法において、ゴデット１）の速度は588m/
分に、ゴデット２）の速度は610m/分に増加させ、巻き
取り速度は700m/分に、エラストマー溶液の流通量は414
cm3/分に増加させた。他の紡糸パラメータは変更しなか
った。太さ916dtexの糸が得られた。この繊維の技術特
性は大部分が実施例3/実験の第１部分の数値に相当し、
紡糸能力の増加にも拘わらず、糸中の紡糸溶媒の残留含
量は僅かに0.96重量％であった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヨゼフ・クリーク ドイツ連邦共和国デー4047ドルマーゲン １・ケルナーシユトラーセ 142 (72)発明者 ルーデイ・ダウシヤー ドイツ連邦共和国デー4047ドルマーゲン １・ポメルンアレー 39 (72)発明者 ロルフ・ブルクハルト・ヒルシユ ドイツ連邦共和国デー4047ドルマーゲン １・シユペルリングシユトラーセ 25 (56)参考文献 特公 昭44−896（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭47−35619（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) D01F 6/70,6/78 D01D 5/084
Claims (3)
- 【請求項１】ジアミンによるNCO予備重合体の連鎖延長
により製造したポリウレタン−尿素エラストマーを、そ
のジメチルホルムアミド溶液またはジメチルアセタミド
溶液から100℃を下らない熱紡糸口金を経て、100℃を下
らないノズルにおける紡糸溶液温度で、160℃を下らな
いチムニー壁温度の加熱紡糸チムニー中に紡糸し、この
工程中で、28cm以内のチムニー直径においては少なくと
も20kg/時で、250℃を超える温度の過熱水蒸気を、紡糸
チムニーの終端で紡糸媒体および紡糸溶媒を回収段階に
供給し、少なくとも250m/分のチムニーよりの糸の取り
出し速度を観測することを特徴とする、紡糸媒体として
過熱水蒸気を用いるポリウレタンエラストマー繊維製造
用の改良乾式紡糸方法。 - 【請求項２】ジアミンによるNCO予備重合体の連鎖延長
により製造したポリウレタン−尿素エラストマーを、そ
のジメチルホルムアミド溶液またはジメチルアセタミド
溶液から100℃を下らない熱紡糸口金を経て、100℃を下
らないノズルにおける紡糸溶液温度で、160℃を下らな
いチムニー壁温度の加熱紡糸チムニー中に紡糸し、この
工程中で、28cmより大きいチムニー直径においては、25
0℃を超える温度の過熱水蒸気を少なくとも20×（１＋
Ｈ）kg/時 ［ここでＨは下記式で計算されるチムニー断面積の比率
を表す、 Ｈ＝（使用されるチムニーの断面積）／（直径28cmのチ
ムニーの断面積）−１］ の量で、紡糸チムニーの終端で紡糸媒体および紡糸溶媒
を回収段階に供給し、少なくとも250m/分のチムニーよ
りの糸の取り出し速度を観測することを特徴とする、紡
糸媒体として過熱水蒸気を用いるポリウレタンエラスト
マー繊維製造用の改良乾式紡糸方法。 - 【請求項３】Ｈが0.1ないし0.8である請求項２記載の方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3912510A DE3912510A1 (de) | 1989-04-17 | 1989-04-17 | Verspinnung von segmentierten polyurethanharnstoff-elastomeren in dampfatmosphaere |
| DE3912510.6 | 1989-04-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02293413A JPH02293413A (ja) | 1990-12-04 |
| JP2909137B2 true JP2909137B2 (ja) | 1999-06-23 |
Family
ID=6378808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2099471A Expired - Lifetime JP2909137B2 (ja) | 1989-04-17 | 1990-04-17 | 水蒸気雰囲気中におけるセグメント化したポリウレタン―尿素エラストマーの紡糸 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5057260A (ja) |
| EP (1) | EP0393422B1 (ja) |
| JP (1) | JP2909137B2 (ja) |
| KR (1) | KR0154332B1 (ja) |
| DE (2) | DE3912510A1 (ja) |
| ES (1) | ES2072938T3 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4330725A1 (de) * | 1993-09-10 | 1995-03-16 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung von Elastanfasern durch Einspinnen einer Kombination von PDMS und ethoxyliertem PDMS |
| DE10258587A1 (de) * | 2002-12-16 | 2004-06-24 | Bayer Faser Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Polyurethanharnstofffasern durch Einspinnen einer Kombination aus Polydimethylsiloxan, alkoxyliertem Polydimethylsiloxan und Fettsäuresalz |
| JP4939254B2 (ja) * | 2007-02-21 | 2012-05-23 | パナソニック株式会社 | 不織布製造装置、不織布製造方法 |
| KR20090127877A (ko) * | 2007-02-21 | 2009-12-14 | 파나소닉 주식회사 | 나노파이버 제조 장치 |
| KR100973987B1 (ko) * | 2007-12-31 | 2010-08-05 | 주식회사 효성 | 이염색성 폴리우레탄우레아 탄성사 및 그 제조 방법 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1669412A1 (de) * | 1951-01-28 | 1971-02-25 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung gummielastischer Faeden |
| US3053611A (en) * | 1958-01-21 | 1962-09-11 | Inventa Ag | Process for spinning of synthetic fibers |
| DE1278687B (de) * | 1959-04-17 | 1968-09-26 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung hochelastischer Faeden oder Fasern aus Isocyanat-Polyadditionsprodukten |
| NL280787A (ja) * | 1961-07-11 | |||
| JPS44896Y1 (ja) * | 1964-10-15 | 1969-01-16 | ||
| US3428711A (en) * | 1966-02-01 | 1969-02-18 | Du Pont | Hindered polymeric tertiary amines as stabilizers for polyurethanes |
| US3476850A (en) * | 1966-04-05 | 1969-11-04 | Kuraray Co | Low elongation set spandex filaments and process for the preparation thereof |
| JPS591700U (ja) * | 1982-06-28 | 1984-01-07 | スズキ株式会社 | 船外機における継手構造 |
-
1989
- 1989-04-17 DE DE3912510A patent/DE3912510A1/de not_active Withdrawn
-
1990
- 1990-04-04 ES ES90106457T patent/ES2072938T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1990-04-04 US US07/504,491 patent/US5057260A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-04-04 DE DE59009228T patent/DE59009228D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-04-04 EP EP90106457A patent/EP0393422B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1990-04-17 JP JP2099471A patent/JP2909137B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1990-04-17 KR KR1019900005298A patent/KR0154332B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE59009228D1 (de) | 1995-07-20 |
| DE3912510A1 (de) | 1990-10-18 |
| KR0154332B1 (ko) | 1998-12-01 |
| EP0393422A2 (de) | 1990-10-24 |
| ES2072938T3 (es) | 1995-08-01 |
| JPH02293413A (ja) | 1990-12-04 |
| US5057260A (en) | 1991-10-15 |
| EP0393422B1 (de) | 1995-06-14 |
| KR900016512A (ko) | 1990-11-13 |
| EP0393422A3 (de) | 1991-07-17 |
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