[发明专利]聚氨酯脲弹性纤维及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及热定型性好、可高度染色的聚氨酯脲弹性纤维，并涉及提供优异弹性功能和纺丝稳定性的聚氨酯脲弹性纤维的生产方法。

背景技术

众所周知，聚氨酯脲弹性纤维是聚亚烷基醚二醇与过量的有机二异氰酸酯所合成的异氰酸酯端基的预聚物用二胺使之链增长而制得的。聚氨酯脲弹性纤维与聚酰胺纤维或聚酯纤维交织，在女内衣、短袜、连裤袜、游泳衣、运动服、弹性型体服等许多领域的衣料中用作弹性功能材料。

聚氨酯脲弹性纤维，由于脲基构成的硬段形成强的氢键性质的物理交联，所以发挥优异的弹性功能。但是，对制品布，尤其是要求定型性的领域，例如，用于连裤袜、紧身衣等腿部的圆筒针织领域，乳罩、紧身胸衣、游泳衣等的贴身运动服的经织领域，布地等的外衣方面织物领域中间制品的加工时，聚氨酯脲弹性纤维缺乏热定型性，不能定型给穿着带来极大困难，或因布边卷曲(一层一层地卷起翘曲现象)难以缝制。

另外，要求制品有一定的拉幅时，定型几次或高温下定型后，存在生产效率和热效率恶化问题。

同聚氨酯脲弹性纤维一样，众所周知的还有聚氨酯弹性纤维(只由氨基甲酸酯结构组成的弹性纤维)和聚醚酯弹性纤维(聚亚烷基醚二醇共聚的聚酯)等没有脲基的弹性纤维。这些弹性纤维热定型性好，布制品不变形性好，但因没有脲基组成的硬段，弹性恢复性比聚氨酯脲弹性纤维差，存在伸缩疲劳性增大、易损坏弹性功能的缺点。即，在实用衣料中，穿着舒适感及持久保持此感觉的耐久性方面存在问题。尤其是聚醚酯弹性纤维，不仅作为弹性纤维的伸长率不够，而且对伸长的应力变化大，对身体的活动易感到不舒服。另外，这些弹性纤维缺乏对热的耐久性，在弹力外衣之类高温下进行加工的领域和内衣之类难以配色需再染色的领域中，布中的弹性纤维变粘、断丝后，有损制品的美观。

因此，若能不损聚氨酯脲弹性纤维的耐热性、弹性功能，又赋予热定型性才能在这些领域使用。

为了改进具有优异弹性功能聚氨酯脲弹性纤维的热定型性，特开平3-97915公报提出异氰酸酯端基的预聚物用特定的混合二胺进行链增长的聚醚为基础的聚氨酯脲弹性纤维，特开平8-13824公报提出用特定的混合比例，使二元胺、一元胺、预聚物聚合的聚氨酯脲弹性纤维。另外，特开平7-150147揭示了在低浓度下添加特定的碱金属盐的聚氨酯脲弹性纤维。本申请人，为了试图改进热定型性而不损聚氨酯脲弹性纤维的弹性功能，在特开平7-316922公报中揭示了添加1-14重量％特定的聚丙烯腈系聚合物、特定的聚氨酯聚合物、特定的苯乙烯-马来酸酐共聚物的任一种热塑性聚合物的聚氨酯脲弹性纤维及其制法。但是，任一种情况的现有聚氨酯脲弹性纤维，虽然有热定型性的改善效果，但不仅不满意，而且损坏了聚氨酯脲弹性纤维的弹性功能，还引起纺丝时断丝，给纺丝带来困难。

聚氨酯脲弹性纤维必须与聚酰胺或聚酯纤维混用进行染色加工。在与聚酰胺纤维混用时，主要用酸性染料。因聚氨酯脲聚合物没有酸性染料的染色基位，主要是对聚酰胺纤维的染料分配，弹性纤维基本上没染色。另外，与聚酯纤维的混用物的染色，主要用分散染料，但弹性纤维中易混入这些染料。在染色后的还原洗涤中脱落后基本上没染色。或者有时出现还原洗涤变弱而被染色，洗涤或干洗时，染料从弹性纤维上脱落后，整体的坚牢度恶化。尤其是浓染色加工时，即使是聚酰胺、聚酯纤维被染色，若弹性纤维没染色，产生破坏布整体的色调深度，在拉伸条件下弹性纤维反光或明显晃眼的问题。

对上述问题，基本上还没有可令人满意地改进聚氨酯脲弹性纤维本身的方法，目前也没发现热定型性改善的这种聚氨酯脲弹性纤维和兼具优异弹性功能和纺丝稳定性的聚氨酯脲弹性纤维的生产方法。

本发明目的在于解决前述现有技术的问题，提供弹性功能好、耐热性好，而且热定型性与染色性改善的可坚牢染色的聚氨酯脲弹性纤维。本发明的另一目的在于定型性好、弹性功能也好且难以产生晃眼、可生产染色性好的布的聚氨酯脲弹性纤维。本发明的另一重要目的在于提供具有优异弹性功能，在稳定的纺丝基础上可生产如前所述改性的聚氨酯脲弹性纤维的聚氨酯脲弹性纤维的生产方法。

发明内容

本发明人发现含有后述特定脲类化合物的聚氨酯脲弹性纤维，不仅具有特异的弹性功能、耐热性好，而且对兼具热定型性、染色性的聚氨酯脲弹性纤维进行改性，可在稳定的纺丝条件下生产改性纤维，从而达到完成了本发明。