JP2000303326A

JP2000303326A - 伸縮性布帛及び伸縮性糸

Info

Publication number: JP2000303326A
Application number: JP11116303A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Mihoichi; 真彦三歩一; Muneto Makiyama; 宗刀牧山
Original assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1999-04-23
Filing date: 1999-04-23
Publication date: 2000-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】耐光性、耐熱水性等の耐久性に優れた、ポリ
ウレタン系弾性繊維を用いた伸縮性布帛を提供する。【解決手段】高分子ポリオールとして末端に水酸基を
有する飽和炭化水素系重合体を使用したポリウレタンか
らなるポリウレタン系弾性繊維と、ウール繊維、コット
ン繊維、ポリアミド繊維、レーヨン繊維、アクリル繊
維、アクリル系繊維などの他の繊維とからなり、ポリウ
レタン系弾性繊維、又はポリウレタン系弾性繊維の外面
をステープル状、スパン糸又はフィラメント状の他の繊
維で被覆した伸縮性糸と、スパン糸又はフィラメント状
の他の繊維とを交編又は交織するか、ポリウレタン系弾
性繊維の外面を他の繊維で被覆した伸縮性糸のみを用い
て編織してなり、好ましくはポリウレタン系弾性繊維を
３〜２０重量％含む伸縮性布帛。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐光性、耐熱水性
等の耐久性に優れた伸縮性布帛及び伸縮性糸に関するも
のであって、より詳細には、ランジェリー、ファンデー
ション、肌着、スポーツウェアー等の衣料分野、パンテ
ィストッキング、靴下等のソックス分野、サポーター、
包帯類、マスク、パップ薬基布、テーピング等の医療分
野、自動車用シート、椅子張、包装材等の産業資材分
野、ヘアーネット、手芸用等の雑貨分野等に利用可能な
伸縮性布帛及び伸縮性糸に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、伸縮性布帛としては、ポリウレタ
ン系弾性繊維又は該ポリウレタン系弾性繊維の外面をコ
ットン繊維、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、アク
リル繊維などの他の繊維で被覆した伸縮性を有する糸と
他の繊維とを交編又は交織したもの、又はポリウレタン
系弾性繊維の外面を他の繊維で被覆した伸縮性糸のみを
用いて編織したものが一般に使用されている。

【０００３】前記ポリウレタン系弾性繊維は、主として
湿式、乾式及び溶融紡糸法により製造されている。ポリ
ウレタンウレア構造を持つこの繊維は、弾性特性、伸長
回復性に優れた性質を有しているが、ソフトセグメント
成分としてポリエーテルジオールを使用しているが為に
耐光性が非常に劣ることが欠点として挙げられる。この
耐光性が悪いと、光による黄変や本来弾性糸の有する伸
びや伸長回復性が時間と共に発現しなくなる、という問
題がある。

【０００４】ポリウレタン系弾性繊維の耐光性改善方法
としては、従来からベンズトリアゾール系、ベンズフェ
ノン系、又はサリチル酸系の紫外線吸収剤等を添加する
方法が知られているが、乾式（湿式）紡糸用ドープにこ
れら添加物が均一に分散しにくいため、その結果、得ら
れた弾性糸の耐光性に斑が生じたり、又、添加物が紡糸
口金に付着し易く、その結果、糸切れを生じ易くなり、
生産性を著しく低下させるという欠点がある。更にはこ
れら添加物が非常に高価であるということがウレタン系
弾性繊維の高コスト化の一要因となっている。

【０００５】一方、最近は低コストであること、透明性
が良好であることなどから溶融紡糸法による生産が伸び
てきている。しかしながら、溶融紡糸法により得られる
ポリウレタン弾性糸は、乾式紡糸法により得られる弾性
糸に比べ、耐熱性、耐熱水性に劣ることが欠点として挙
げられる。例えば、ポリエステルジオールを用いて製造
されたものは、耐熱水性、耐アルカリ性、耐かび性に劣
ることが指摘されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来技術の有する問題点を解決し、ポリウレタン系弾性
繊維を用いた伸縮性布帛及び伸縮性糸であって、耐光
性、耐熱水性等の耐久性に優れた伸縮性布帛及び伸縮性
糸を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題に
ついて鋭意検討した結果、ポリウレタン系弾性繊維を用
いた伸縮性布帛及び伸縮性糸において、前記ポリウレタ
ン系弾性繊維として、末端に水酸基を有する飽和炭化水
素系重合体を用いたポリウレタンからなる繊維を用いる
ことにより、耐光性、耐熱水性に優れた伸縮性布帛及び
伸縮性糸が得られる事を見い出した。すなわち本発明に
係る伸縮性布帛は、ポリウレタン系弾性繊維と他の繊維
とからなる伸縮性布帛であって、前記ポリウレタン系弾
性繊維が、高分子ポリオールとして末端に水酸基を有す
る飽和炭化水素系重合体を使用したポリウレタンからな
ることを特徴とするものである。又、本発明に係る伸縮
性糸は、ポリウレタン系弾性繊維の外面を他の繊維で被
覆した伸縮性を有する糸であって、前記ポリウレタン系
弾性繊維が、高分子ポリオールとして末端に水酸基を有
する飽和炭化水素系重合体を使用したポリウレタンから
なることを特徴とするものである。

【０００８】前記伸縮性布帛においては、前記ポリウレ
タン系弾性繊維を布帛中で３〜２０重量％含むことが好
ましい。この伸縮性布帛は、前記ポリウレタン系弾性繊
維、又はこれの外面を、ステープル状（例えばコット
ン、レーヨン、アクリル、アクリル系など）、スパン糸
（例えばウール、コットン、レーヨン、アクリル、アク
リル系など）、又はフィラメント状（例えば絹、アクリ
ル、ナイロンなど）の他の繊維で被覆した前記伸縮性糸
を、スパン糸（例えばコットン、レーヨン、アクリル、
アクリル系など）又はフィラメント状（例えば絹、アク
リル、ナイロンなど）の他の繊維と交編又は交織するこ
とで製造することができる。又、前記ポリウレタン系弾
性繊維と他の繊維とからなる伸縮性糸のみを用いて編織
して製造することもできる。前記ポリウレタン系弾性繊
維又は前記伸縮性糸と組み合わせる他の繊維としては、
ウール繊維、絹繊維、コットン繊維、ポリアミド繊維
（ナイロン繊維）、レーヨン繊維、アクリル繊維、アク
リル系繊維などが挙げられる。

【０００９】前記ポリウレタン系弾性繊維を構成するポ
リウレタンにおいては、高分子ポリオールとしての末端
に水酸基を有する飽和炭化水素系重合体はポリウレタン
中で２０重量％以上使用することが望ましいが、他の高
分子ポリオールと併用して用いることもできる。又、末
端に水酸基を有する飽和炭化水素系重合体の平均分子量
は５００〜８０００であることが好ましい。更に、末端
に水酸基を有する飽和炭化水素系重合体の平均官能価は
１．５〜２．６であることが好ましい。

【００１０】又、末端に水酸基を有する飽和炭化水素系
重合体としては、主骨格がポリイソブチレンである該重
合体、主骨格が水素添加ポリブタジエンである該重合
体、更に主骨格が水素添加ポリイソプレンである該重合
体を用いることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に本発明について詳細に説明
する。本発明で使用されるポリウレタン系弾性繊維を構
成するポリウレタンは、高分子ポリオール、有機ポリイ
ソシアナート及び鎖延長剤から合成される化合物であ
る。

【００１２】本発明に使用される末端に水酸基を有する
飽和炭化水素系重合体の骨格をなす重合体は、（１）エ
チレン、プロピレン、１−ブテン、イソブチレン等の炭
素数２〜６のオレフィン系化合物を主モノマーとして重
合させる、（２）ブタジエン、イソプレン等のジエン系
化合物を単独重合させたり、あるいは上記オレフィン系
化合物とジエン系化合物とを共重合させたりした後、水
素添加するなどの方法により得ることができる。

【００１３】これらの方法により得られる重合体のう
ち、末端に官能基を導入しやすく、又、分子量を制御し
やすいという点から、イソブチレン系重合体や水素添加
ポリブタジエン系重合体又は水素添加ポリイソプレン系
重合体が本発明に使用される末端に水酸基を有する飽和
炭化水素系重合体の骨格をなす重合体として望ましい。

【００１４】末端に水酸基を有する飽和炭化水素系重合
体の重合方法としては、（１）開始剤としてＨ₂Ｏ₂を用
いてカチオン重合することにより直接末端に水酸基を導
入する方法、（２）アニオン重合触媒を用いて末端にア
ルカリ金属が結合した構造のリビングポリマーを製造
し、次いでモノエポキシ化合物、ホルムアルデヒド等を
反応させるリビングアニオン重合方法、（３）リビング
カチオン重合後、末端にアルケニル基を導入し、更にハ
イドロボレーンョン法を用いて末端を水酸基化する方
法、（４）カチオン重合によって得られるハロゲン末端
炭化水素系重合体と、保護された水酸基および炭素−炭
素二重結合を有する化合物との反応により、末端に保護
された水酸基を導入後、加水分解等により末端を水酸基
化する方法等が知られている。本発明においては、後述
するように平均官能価を制御しやすい点から、前記
（３）の方法（以下「リビング重合法」という。）また
は（４）の方法で重合された重合体が好ましい。

【００１５】このリビング重合法においてアルケニル基
を飽和炭化水素系重合体に導入する方法については、例
えば次の方法が挙げられる。即ち、開始剤兼連鎖移動剤
としてハロゲン原子を有し、該ハロゲン原子が結合する
炭素原子が芳香環炭素に結合している化合物及び／又は
該炭素原子が第３級炭素原子である化合物を使用し、か
つ触媒としてルイス酸を使用してイソブチレンを含有す
るカチオン重合性モノマーをカチオン重合させた後、ア
リルトリメチルシランを重合系に添加することによりア
リル基を末端に有するイソブチレン系重合体を得ること
ができる。又、他の方法としては、１，９−デカジエン
のような非共役ジエン類やｐ−ヘキセニルオキシスチレ
ンのようなアルケニルオキシスチレン類を重合系に添加
することによりアルケニル基を主鎖又は側鎖の末端に有
するイソブチレン系重合体の製造法を挙げることができ
る。

【００１６】本発明において使用する開始剤兼連鎖移動
剤としては、例えば下記の一般式（１）で表されるもの
を挙げることが出来る。

【００１７】

【化１】〔式中、Ｒ¹は芳香環基又は置換若しくは非置換の脂肪
族炭化水素基を示す。Ｒ²、Ｒ³は同一又は異なっていて
もよく、水素原子又は置換若しくは非置換の１価の炭化
水素基を示す。但し、Ｒ¹が脂肪族炭化水素基の場合に
はＲ²、Ｒ³は同時に水素原子ではない。Ｘはハロゲン原
子、Ｒ⁴ＣＯＯ−基（Ｒ⁴は水素原子又は炭素数１〜５の
アルキル基を示す。）又はＲ⁵Ｏ−基（Ｒ⁵は水素原子又
は炭素数１〜５のアルキル基を示す。）を表す。ｎは１
以上８以下の整数である。〕

【００１８】この一般式（１）で表される化合物として
は、例えば下記の一般式（２）で表される化合物が挙げ
られる。ＡＹｎ（２）〔式中、Ａは１〜４個の芳香環を有する基を示す。又、
Ｙは下記の一般式（３）で表される化合物である。ｎは
１以上８以下の整数である。〕

【００１９】

【化２】〔式中、Ｒ⁶、Ｒ⁷は同一又は異なって水素原子又は炭素
数１〜２０の１価の炭化水素基を示す。Ｘはハロゲン原
子、Ｒ⁴ＣＯＯ−基（Ｒ⁴は水素原子又は炭素数１〜５の
アルキル基を示す。）又はＲ⁵Ｏ−基（Ｒ⁵は水素原子又
は炭素数１〜５のアルキル基を示す。）を表す。〕

【００２０】一般式（２）で表される化合物における１
〜４個の芳香環を有する基であるＡは、縮合反応により
形成されたものでもよく、非縮合系のものでも良い。こ
のような芳香環を有する基としては、例えば１〜６価の
フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、アントラセン
基、フェナンスレニル基、ピレニル基、Ｐｈ−（Ｃ
Ｈ ₂）_p−Ｐｈ基（Ｐｈはフェニル基、ｐは１〜１０の整
数である。）、等が挙げられ、これらの芳香環を有する
基は炭素数１〜２０の直鎖及び／又は分枝の脂肪族炭化
水素基や、水酸基、エーテル基、ビニル基などの官能基
を有する基で置換されていても良い。

【００２１】一般式（１）で表される他の化合物として
は、下記の一般式（４）で表される化合物も挙げられ
る。ＢＺｍ（４）〔式中、Ｂは炭素数４〜４０、好ましくは９〜２０の置
換あるいは非置換の炭化水素基を示す。Ｚは第三級炭素
原子に結合したハロゲン原子、Ｒ⁸ＣＯＯ−基（Ｒ⁸は水
素原子又は炭素数１〜５のアルキル基を示す。）又はＲ
⁹Ｏ−基（Ｒ⁹は水素原子又は炭素数１〜５のアルキル基
を示す。）を表す。ｍは１〜４の整数である。〕

【００２２】一般式（４）で表される化合物としては、
例えばビニル基、シリル基などのような、Ｚ以外の官能
基を有するものを使用することも出来る。

【００２３】更に一般式（１）で表される化合物として
は、α−ハロスチレン単位を有するオリゴマー等も挙げ
られる。開始剤兼連鎖移動剤として用いることのできる
α−ハロスチレン単位を有するオリゴマーとしては、例
えばα−クロロスチレンのオリゴマーや、α−クロロス
チレンとこれと共重合し得る単量体とを共重合させたオ
リゴマー等が挙げられる。

【００２４】一般式（１）で表される化合物はこれらに
限定されるものではない。又、これらの化合物は単独で
用いても良いし、２種以上を併用しても良い。

【００２５】本発明において、一般式（１）で表される
化合物のうち、ハロゲン原子、Ｒ⁴ＣＯＯ−基（Ｒ⁴は水
素原子又は炭素数１〜５のアルキル基を示す。）又はＲ
⁵Ｏ−基（Ｒ⁵は水素原子又は炭素数１〜５のアルキル基
を示す。）を２個以上有するもの、又はハロゲン原子、
Ｒ⁴ＣＯＯ−基又はＲ⁵Ｏ−基と他の反応性官能基とを有
する化合物を開始剤兼連鎖移動剤として用いると、生成
する重合体の官能化度を高く出来るので非常に有効であ
る。

【００２６】通常、上記一般式（１）で表される具体的
な化合物としては、α−クロロスチレンのオリゴマー
や、下記に挙げられる化合物等を使用するが、これらに
限定されるものではない。

【００２７】

【化３】〔式中、Ｘはハロゲン原子、Ｒ⁴ＣＯＯ−基（Ｒ⁴は水素
原子又は炭素数１〜５のアルキル基を示す。）又はＲ⁵
Ｏ−基（Ｒ⁵は水素原子又は炭素数１〜５のアルキル基
を示す。）を表す。〕

【００２８】

【化４】〔式中、Ｘはハロゲン原子、Ｒ⁴ＣＯＯ−基（Ｒ⁴は水素
原子又は炭素数１〜５のアルキル基を示す。）又はＲ⁵
Ｏ−基（Ｒ⁵は水素原子又は炭素数１〜５のアルキル基
を示す。）を表す。〕

【００２９】これらの化合物の中で好ましいものとして
は、下記の化合物が挙げられる。

【００３０】

【化５】

【００３１】

【化６】

【００３２】又、下記のようなＣＨ₃ＣＯＯ−基含有化
合物も好ましい化合物として挙げられる。

【００３３】

【化７】

【００３４】

【化８】

【００３５】更に、下記のようなＣＨ₃Ｏ−基含有化合
物も好ましい化合物として挙げられる。

【００３６】

【化９】

【００３７】これらの化合物は、開始剤として使用され
る成分であり、本発明においては、一種又は二種以上混
合して用いられる。又、これらの化合物の使用量を調節
することにより、得られるイソブチレン系重合体の数平
均分子量を任意に設定することができる。

【００３８】本発明において、上記一般式（１）で表さ
れる化合物の使用量は、通常、イソブチレンを含有する
カチオン重合性モノマーの０．０１〜２０重量％の範囲
であり、好ましくは０．１〜１０重量％の範囲である。

【００３９】又、カチオン重合触媒成分として用いられ
るルイス酸は、一般式ＭＸａ（式中、Ｍは金属原子、Ｘ
はハロゲン原子であり、ａは整数で金属原子の原子価で
ある）で表されるもの、例えばＢＣｌ₃、ＡｌＣｌ₃、Ｓ
ｎＣｌ₄、ＴｉＣｌ₄、ＶＣｌ ₅、ＦｅＣｌ₃、ＢＦ₃等が
挙げられるが、これらに限定されるものではない。これ
らのルイス酸のうち、ＴｉＣｌ₄、ＢＣｌ₃、ＳｎＣ
ｌ₄、ＢＦ₃等が好ましく、特に好ましいものとしてＴｉ
Ｃｌ₄が挙げられる。上記ルイス酸の使用量は開始剤兼
連鎖移動剤のモル数に対して０．１〜１０倍が好まし
く、更に好ましくは２〜５倍である。

【００４０】上記方法により得られた末端にアルケニル
基が導入された飽和炭化水素系重合体を、ハイドロボレ
ーション等の公知の方法により末端に水酸基を導入する
ことができる。

【００４１】又、重合体の分子量としては５００〜３０
０００のものが用いられるが、数平均分子量が５００〜
１００００程度のものが好ましく、特に５００〜８００
０程度の流動性を有する粘稠な液体であるものが取扱い
やすさの点から好ましい。数平均分子量が５００未満で
あると繊維の伸長性が低下し、逆に３００００を越える
と、繊維の伸長回復性が劣るため好ましくない。

【００４２】本発明において使用される末端に水酸基を
有する飽和炭化水素系重合体の平均官能価は１．５〜
２．６、好ましくは１．８〜２．３のものが良い。ここ
で「平均官能価」とは１分子当たりの活性水素原子の平
均数を意味する。このような活性水素原子は、ポリオー
ルの場合、水酸基と関連する。前記平均官能価が１．５
未満であると、ポリウレタン樹脂の重合度が低下し、繊
維の力学的特性が劣る傾向になる。又、逆に２．６を越
えるとポリウレタン樹脂重合時に架橋点が増加し、紡糸
の安定性が低下したり、ひいては繊維の力学的性質や生
産性が低下する傾向にあり好ましくない。

【００４３】本発明では高分子ポリオールとして、上述
した末端に水酸基を有する飽和炭化水素系重合体と他の
高分子ポリオールを併用して用いることができる。但し
高分子ポリオールとして末端に水酸基を有する飽和炭化
水素系重合体をポリウレタン中で２０重量％以上使用す
ることが好ましい。２０重量％未満であると本発明の目
的である耐光性、耐熱水性が低下する傾向があり好まし
くない。

【００４４】他の高分子ポリオールとしては、ジヒドロ
キシポリエステル類、ジヒドロキシポリカーボネート
類、ジヒドロキシポリエーテル類等が挙げられる。

【００４５】ジヒドロキシポリエステル類としては、エ
チレングリコール、プロピレングリコール、１，６−ヘ
キサンジオール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチ
ルグリコール類の少なくとも一種とコハク酸、グルタル
酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン
酸、β−メチルアジピン酸、イソフタル酸等のジカルボ
ン酸の少なくとも一種とを反応させて得られるものが挙
げられる。

【００４６】ジヒドロキシポリカーボネート類として
は、ポリカプロラクトングリコール等が挙げられる。

【００４７】ジヒドロキシポリエーテル類としてはポリ
テトラメチレングリコール、ポリエチレングリコール、
ポリプロピレングリコール等が挙げられる。

【００４８】本発明において使用される有機ポリイソシ
アナートは、イソシアナート基を分子中に少なくとも２
個有する公知の脂肪族、芳香族、脂環式有機ポリイソシ
アナートである。例えば、有機ジイソシアナートとして
は、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアナート、ｐ
−フェニレンジイソシアナート、トルイレンジイソシア
ナート、１，５−ナフチレンジイソシアナート、ヘキサ
メチレンジイソシアナート、キシリレンジイソシアナー
ト、イソホロンジイソシアナート、４，４’−ジシクロ
ヘキシルメタンジイソシアナート、トランスシクロヘキ
サン−１，４−ジイソシアナート、テトラメチルキシリ
レンジイソシアナート、水素添加キシリレンジイソシア
ナート、水素添加メチレンジフェニルジイソシアナート
等が挙げられる。

【００４９】又、有機トリイソシアナートとしては、ト
リメチロールプロパン又はグリセリン１ｍｏｌに３ｍｏ
ｌのトリレンジイソシアナートが付加したもの等が挙げ
られる。

【００５０】好ましい有機イソシアナートは分子量が２
００〜５００のものであり、特に４，４’−ジフェニル
メタンジイソシアナートが好ましい。これらの有機ポリ
イソシアナートは単独で用いても良く、混合して用いて
も良い。

【００５１】本発明において使用される鎖延長剤として
は、イソシアナート基と反応し得る水素原子を少なくと
も２個有する分子量４００以下の低分子化合物、即ち多
価アルコール類、多価アミン類等が挙げられる。

【００５２】多価アルコールとしては、エチレングリコ
ール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオー
ル、１，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオー
ル、１，６−ヘキサンジオール、１，１０−デカンジオ
ール、１，１２−ドデカンジオール、エトキシル化ヒド
ロキノン、１，４−シクロヘキサンジオール、トリメチ
ロールプロパン、グリセリン、ソルビトール等が挙げら
れる。好ましい多価アルコールとしては分子量５０〜２
５０の脂肪族ジオールである。

【００５３】多価アミン類としては、ヒドラジン、１，
２−ジアミノエタン、１，３−ジアミノプロパン、１，
４−ジアミノブタン、１，５−ジアミノペンタン、１，
６−ジアミノヘキサン、３，３’−ジクロロ−４，４’
−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフ
ェニルメタン等が挙げられる。これらの鎖延長剤は単独
で用いても良く、混合して用いても良い。

【００５４】本発明で用いるポリウレタン系弾性繊維の
ポリウレタン系樹脂は公知の方法により製造することが
できる。例えば、高分子ポリオール、有機ポリイソシア
ナート、鎖延長剤及び他の添加剤を同時に混合し高温に
て反応させる、いわゆる「ワンショット」法が挙げられ
る。他の方法としては高分子ポリオールをまず有機ポリ
イソシアナートと反応させイソシアナート末端プレポリ
マーを合成し、続いてこのプレポリマーを鎖延長剤と反
応させる、いわゆる「プレポリマー」法が挙げられる。
更に、まず鎖延長剤を有機ポリイソシアナートと反応さ
せ、次いで得られた生成物を高分子ポリオールと反応さ
せるような上記方法の変法を用いることも可能である。
又、前記ポリウレタン系樹脂の製造においては触媒を必
要に応じて使用できる。

【００５５】得られるポリウレタンの平均分子量は一般
的に５０００〜５０００００、好ましくは１００００〜
４０００００の範囲である。５０００より小さいと力学
的特性に劣り、５０００００より大きいと、紡糸性に劣
る為である。

【００５６】このようにして得られたポリウレタン樹脂
は、公知の乾式紡糸法、湿式紡糸法、溶融紡糸法により
繊維化してポリウレタン系弾性繊維を得ることができ
る。この中でも、溶融紡糸法が品質、製造コスト及び環
境の点から好ましい紡糸法である。又、樹脂製造、紡糸
工程の適当な段階において、通常ポリウレタンと共に用
いられる顔料、染料、充填剤、滑剤、安定剤、抗酸化
剤、難燃剤、帯電防止剤、表面処理剤等の添加剤を必要
に応じて使用できることは言うまでもない。

【００５７】前記ポリウレタン系弾性繊維の断面形状に
は特に限定はないが、通常の場合は円形断面でよいし、
円形が２〜８個集合した断面でもよい。又、このポリウ
レタン系弾性繊維の繊度についても特に制限はなく、こ
の繊維を用いて製造される伸縮性布帛や伸縮性糸の用途
に応じて決定すればよい。例えば、ベアヤーン使いの場
合には１０〜２２４０デニールの範囲、又、ポリウレタ
ン系弾性繊維の外面を他の繊維で被覆した伸縮性糸とし
て用いる場合には１０〜２８０デニールの範囲である。

【００５８】本発明の伸縮性布帛は、上記のようなポリ
ウレタン系弾性繊維を他の繊維と組み合わせて製造され
る。布帛中のポリウレタン系弾性繊維の混率にも特に制
限はないが、通常は３〜２０重量％の範囲内で用いられ
る。ポリウレタン系弾性繊維と組み合わされる他の繊維
としては、コットン繊維、ポリアミド繊維（ナイロン繊
維）、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、アクリル繊
維、アクリル系繊維、ウール繊維、絹繊維、更には混紡
糸など、各種のものを用いることができる。

【００５９】伸縮性布帛の製造方法としては、上記のよ
うなポリウレタン系弾性繊維をそのまま（ベアヤーン使
い）他の繊維と交編又は交織してもよいし、又、ポリウ
レタン系弾性繊維の外面を他の繊維で被覆した伸縮性糸
を他の繊維と交編又は交織してもよいし、更には前記伸
縮性糸のみで編織してもよい。

【００６０】前記ポリウレタン系弾性繊維の外面を他の
繊維で被覆した伸縮性糸としては、シングルカバードヤ
ーン、ダブルカバードヤーン、コアスパンヤーン、合撚
糸、更にはスパンヤーンとカバードヤーンとの組み合わ
せなど、各種態様で用いることができる。又、他の繊維
との交編、交織の方法としては、ツーウェイトリコッ
ト、サテンネット、パワーネット、ラッセルレースなど
の経編、天竺、フライス、ジャガードなどの丸編、更に
は横編、織物など、用途に応じて各種の手法を適宜採用
して布帛を製造することができる。

【００６１】

【実施例】以下実施例にて本発明を具体的に説明する。
尚、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

【００６２】［ポリウレタン弾性繊維の製造］水酸基末端ポリイソブチレンの製造１リットルの耐圧ガラス製オートクレーブ（重合容器）
に攪拌用羽根、三方コック及び真空ラインを取り付け
て、真空ラインで真空に引きながら重合容器を１００℃
で１時間加熱することにより乾燥させ、室温まで冷却
後、三方コックを開いて重合容器内を窒素で常圧に戻し
た。次いで、三方コックの一方から窒素を流しながら、
注射器を用いて重合容器にモレキュラーシーブ処理によ
って乾燥させた塩化メチレン１８０ミリリットル及びｎ
−ヘキサン３４８ミリリットルを導入した。続いて、ｐ
−ビス（α−クロロイソプロピル）ベンゼン（下記化合
物Ａ）４４．８ｍｍｏｌを溶解させた塩化メチレン１０
ミリリットルの溶液を添加した。

【００６３】

【化１０】

【００６４】次に、酸化バリウムを充填したカラムを通
過させることにより脱水したイソブチレン１１２．８ｇ
を封入しているニードルバルブ付耐圧ガラス製液化ガス
採取管を三方コックに接続した後、重合容器本体を−７
０℃のドライアイス−アセトンバスに浸漬して、重合容
器内部を攪拌しながら１時間冷却した。冷却後、真空ラ
インにより内部を減圧した後、ニードルバルブを開い
て、イソブチレンを耐圧ガラス製液化ガス採取管から重
合容器に導入した。次いで、三方コックの一方から窒素
を流すことにより常圧に戻し、更に攪拌下に１時間冷却
を続けた後、重合容器を−７０℃に保持した。

【００６５】次にＴｉＣｌ₄の７．１１ｇ（３７．５ｍ
ｍｏｌ）を注射器を用いて三方コックから添加して重合
を開始させ、１時間経過した時点でアリルトリメチルシ
ラン１２．２７ｇ（１０７．５ｍｍｏｌ）を添加した。
更に８時間反応させた後、反応混合物を水に注ぎ込むこ
とにより触媒を失活させた。その後、有機層を純水によ
り３回洗浄した後、分液し、塩化メチレン、ｎ−ヘキサ
ン及びアリルトリメチルシランを減圧留去することによ
り、末端に二重結合を有するイソブチレンポリマーを１
１８ｇ得た。

【００６６】次に、この末端に二重結合を有するイソブ
チレンポリマー１００ｇを２１℃にて乾燥ＴＨＦ２リッ
トルに溶解した。アルゴン気流下、９−ボラビシクロ
〔３．３．１〕ノナン（以下「９−ＢＢＮ」と略す。）
の０．５ｍｏｌＴＨＦ溶液４００ミリリットル（９−Ｂ
ＢＮ量で２０ｍｍｏｌ）に、２１℃で上記イソブチレン
ポリマーＴＨＦ溶液を３７分で滴下した。反応液を２５
℃に昇温し、同温度で５時間反応した。反応液に３Ｎ水
酸化ナトリウム水溶液２６６ミリリットルを滴下し、続
いて３０％過酸化水素水８０ミリリットルを滴下した。
反応液を２５℃で１４時間攪拌後、炭酸カリウム１００
ｇを添加した。反応混合物を４１０ｇまで減圧濃縮し、
ｎ−ヘキサン３リットルを加え溶解した。有機層を十分
に水洗した後、溶媒を減圧留去することにより、末端に
水酸基を有するイソブチレンポリマーを得た。

【００６７】上記のようにして得られたポリマーの数平
均分子量Ｍｎ及び分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ：但しＭｗは
重量平均分子量）をＧＰＣ法により求めた。又、３００
ＭＨｚ¹Ｈ−ＮＭＲ分析により各構造に帰属するプロト
ン（開始剤由来のプロトン：６．５〜７．５ｐｐｍ、ポ
リマーの末端由来のプロトン：３〜４ｐｐｍ）の共鳴信
号の強度を測定、比較することにより末端構造（平均官
能価Ｆｎ：１分子当たりの水酸基の数）を求めた。その
結果、Ｍｎ＝２４５０、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．４８、Ｆｎ＝
１．８７であった。

【００６８】ポリウレタン弾性繊維の製造（製造例１）上記で得られたポリイソブチレンポリオー
ル１００重量部に対し、４，４’−ジフェニルメタンジ
イソシアナート（以下「ＭＤＩ」と略す。）２１．２重
量部を攪拌機付き反応器に仕込み、８０℃にて２時間反
応させ、末端にイソシアナートを有するプレポリマーを
得た。次に、このプレポリマー及び１，４−ブタンジオ
ール（以下「ＢＤ」と略す。）をそれぞれ８０℃に加熱
し、定量ポンプにより重量比でプレポリマー／ＢＤ＝１
２１．２／３．７６となるように２軸押出機（先端のノ
ズル温度２００℃）に供給し、連続溶融重合を行い、生
成したポリウレタンをストランド状に水中に押出し、カ
ットしてペレット化した。このペレットを９０℃にて２
４時間真空乾燥し、単軸押出機を有する溶融紡糸機を用
いて、紡糸温度２００℃、紡糸速度１００ｍ／ｍｉｎで
４０デニールのポリウレタン弾性繊維を得た。

【００６９】（製造例２）上記製造例１と同様に前記ポ
リイソブチレンポリオールを１００重量部と、ＭＤＩを
２１．２重量部とを用いてプレポリマーを得た。次に、
このプレポリマー及びＢＤをそれぞれ８０℃に加熱し、
定量ポンプにより重量比でプレポリマー／ＢＤ＝１２
１．２／５．７６となるように２軸押出機（先端のノズ
ル温度２００℃）に供給し、連続溶融重合を行い、生成
したポリウレタンをストランド状に水中に押出し、カッ
トしてペレット化した。このペレットを９０℃にて２４
時間真空乾燥し、単軸押出機を有する溶融紡糸機を用い
て、紡糸温度２００℃、紡糸速度１００ｍ／ｍｉｎで７
０デニールのポリウレタン弾性繊維を得た。

【００７０】（製造例３）ポリテトラメチレンエーテル
グリコール（分子量２０００）１００重量部に対し、Ｍ
ＤＩの２６重量部を攪拌機付き反応器に仕込み、８０℃
にて２時間反応させ、末端にイソシアナートを有するプ
レポリマーを得た。次に、このプレポリマー及びＢＤを
それぞれ８０℃に加熱し、定量ポンプにより重量比でプ
レポリマー／ＢＤ＝１２６／４．７となるように２軸押
出機（先端のノズル温度２００℃）に供給し、連続溶融
重合を行い、生成したポリウレタンをストランド状に水
中に押出し、カットしてペレット化した。このペレット
を９０℃にて２４時間真空乾燥し、単軸押出機を有する
溶融紡糸機を用いて、紡糸温度２００℃、紡糸速度１０
０ｍ／ｍｉｎで７０デニールのポリウレタン弾性繊維を
得た。

【００７１】（実施例１）リング精紡機を用い、製造例
１で得られた４０デニール（以下、「ｄ」と記す。）の
ポリウレタン弾性繊維を２．５倍に引っ張った状態でフ
ロントローラーに供給し、コットン粗糸で包み込んでコ
アスパンヤーン（４０ｄ×コットン５０／１）を製造し
た。この伸縮性糸に含まれるポリウレタン弾性繊維の混
率は１３．１％である。

【００７２】（実施例２）撚糸機を用い、製造例１で得
られた４０ｄのポリウレタン弾性繊維を２．５倍に引っ
張った状態でフロントローラーに供給し、４０／２のコ
ットン糸で包み込んでプライヤーンを製造した。このと
きの撚り数は９００回／ｍであった。この伸縮性糸に含
まれるポリウレタン弾性繊維の混率は５．７％である。

【００７３】（実施例３）撚糸機を用い、ドラフトゾー
ンで２．５倍に延伸した製造例２の７０ｄのポリウレタ
ン弾性繊維に７０ｄ／２４ｆのナイロンフィラメントを
用いて、シングルカバードヤーンを製造した。この伸縮
性糸に含まれるポリウレタン弾性繊維の混率は２８．６
％である。

【００７４】（実施例４）カバリング機を用い、製造例
１で得られた４０ｄのポリウレタン弾性繊維を２．５倍
に引っ張った状態でフロントローラーに供給し、２／６
０のウール糸で包み込んでプライヤーンを製造した。こ
の伸縮性糸に含まれるポリウレタン弾性繊維の混率は４
％である。

【００７５】（実施例５）カバリング機を用い、製造例
１で得られた４０ｄのポリウレタン弾性繊維を２．５倍
に引っ張った状態でフロントローラーに供給し、４０／
２のアクリル糸で包み込んでプライヤーンを製造した。
この伸縮性糸に含まれるポリウレタン弾性繊維の混率は
５．７％である。

【００７６】（実施例６）カバリング機を用い、製造例
１で得られた４０ｄのポリウレタン弾性繊維を２．５倍
に引っ張った状態でフロントローラーに供給し、４０／
２のアクリル系糸で包み込んでプライヤーンを製造し
た。この伸縮性糸に含まれるポリウレタン弾性繊維の混
率は５．７％である。

【００７７】（実施例７）カバリング機を用い、製造例
１で得られた４０ｄのポリウレタン弾性繊維を２．５倍
に引っ張った状態でフロントローラーに供給し、４０／
２のレーヨン糸で包み込んでプライヤーンを製造した。
この伸縮性糸に含まれるポリウレタン弾性繊維の混率は
５．７％である。

【００７８】（実施例８）カバリング機を用い、製造例
１で得られた４０ｄのポリウレタン弾性繊維を２．５倍
に引っ張った状態でフロントローラーに供給し、６３ｄ
の絹糸で包み込んでシングルカバードヤーンを製造し
た。この伸縮性糸に含まれるポリウレタン弾性繊維の混
率は２０％である。

【００７９】（比較例１）撚糸機を用い、ドラフトゾー
ンで２．５倍に延伸した製造例３の７０ｄのポリウレタ
ン弾性繊維に７０ｄ／２４ｆのナイロンフィラメントを
用いて、シングルカバードヤーンを製造した。この伸縮
性糸に含まれるポリウレタン弾性繊維の混率は２８．６
％である。

【００８０】上記のような実施例１〜８及び比較例１で
得られた伸縮性糸について、以下の耐光性及び耐熱水性
評価を行った。結果を表１に示す。（耐光性試験）得られた伸縮性糸または布帛をカーボン
アーク、６３℃の条件下で、４０時間照射し、照射前後
の引張応力をＪＩＳＬ−１０１３、Ｌ−１０１５に従
い測定し、引張応力の比により、保持率で評価した。（耐熱水性試験）得られた伸縮性糸または布帛を経方向
に４０％伸張した状態で、沸騰水中に１２時間浸漬処理
し、処理前後の引張応力をＪＩＳＬ−１０１３、Ｌ−
１０１５に従い測定し、引張応力の比により、保持率で
評価した。

【００８１】

【表１】

【００８２】（実施例９）２８ゲージの丸編み機を用
い、実施例１で得られた伸縮性糸と５０／１コットン糸
との交編による片袋組織を製編した。続いて熱水中でリ
ラックス処理を行い、ピンテンターで１６０℃、３０秒
の仕上げセットを行った。得られた布帛を実施例１と同
様にして耐光性評価を行った。その結果、応力保持率は
９５％であった。

【００８３】（実施例１０）フロント糸に５０ｄ／１３
ｆのナイロンフィラメントを用い、バック糸に製造例１
で得られた４０ｄのポリウレタン弾性繊維を用いて、ツ
ーウェイトリコットの代表的なハーフ組織である編地を
編成した。続いて熱水中でリラックス処理を行い、ピン
テンターで１６０℃、３０秒の仕上げセットを行った。
得られた布帛を実施例１と同様にして耐熱水性評価を行
った。その結果、応力保持率は９５％であった。

【００８４】以上の実施例及び比較例から明らかなよう
に、ポリウレタン系弾性繊維として、末端に水酸基を有
する飽和炭化水素系重合体を用いたポリウレタンからな
るものを用いた本発明の伸縮性布帛及び伸縮性糸におい
ては、耐光性、耐熱水性が非常に優れていることが判
る。これに対し、ポリエーテルポリオールを用いたポリ
ウレタンからなる従来のポリウレタン系弾性繊維を用い
た比較例においては、耐光性、耐熱水性が非常に劣るこ
とが判る。

【００８５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、耐光
性、耐熱水性等の耐久性が非常に優れた伸縮性布帛及び
伸縮性糸を提供することができる。これにより、従来、
耐久性に劣るため使用できなかった、あるいは市場が拡
大していない分野へも伸縮性布帛及び伸縮性糸を応用す
ることができる。

フロントページの続きＦターム(参考） 4J034 CA01 CA02 CA03 CA04 CA05 CA12 CA15 CC12 CC61 CC66 CC67 DF01 DF12 DF14 DF15 DF19 FA05 FB01 FC02 FD01 GA01 GA12 GA23 GA24 GA33 HA01 HA06 HA07 HC01 HC02 HC03 HC12 HC13 HC22 HC46 HC52 HC61 HC63 HC64 HC67 HC71 HC73 LA32 RA09 4L002 AA00 AA02 AA04 AA05 AA06 AA08 AB02 AB04 AC01 BA01 CA01 EA00 EA04 EA06 FA03 FA05 FA06 4L035 BB31 DD14 FF07 FF10 GG01 HH01 MH02 MH07 MH13 4L036 MA04 MA09 MA35 MA39 PA09 PA21 PA45 RA24 UA08 4L048 AA00 AA08 AA24 AA26 AA51 AA53 AB07 AB09 AB18 AB19 AC01 AC12 AC14 CA00 CA04 CA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリウレタン系弾性繊維と他の繊維とか
らなる伸縮性布帛であって、前記ポリウレタン系弾性繊
維が、高分子ポリオールとして末端に水酸基を有する飽
和炭化水素系重合体を使用したポリウレタンからなるこ
とを特徴とする伸縮性布帛。
【請求項２】前記ポリウレタン系弾性繊維を３〜２０
重量％含む請求項１記載の伸縮性布帛。
【請求項３】前記ポリウレタン系弾性繊維を、その外
面を、ステープル状、スパン糸又はフィラメント状の他
の繊維で被覆した伸縮性糸として用いてなる請求項１記
載の伸縮性布帛。
【請求項４】前記ポリウレタン系弾性繊維又は前記伸
縮性糸と、スパン糸又はフィラメント状の他の繊維とを
交編又は交織してなる請求項１又は３記載の伸縮性布
帛。
【請求項５】前記伸縮性糸のみを用いて編織してなる
請求項３記載の伸縮性布帛。
【請求項６】前記他の繊維が、ウール繊維、絹繊維、
コットン繊維、ポリアミド繊維、レーヨン繊維、アクリ
ル繊維及びアクリル系繊維よりなる群から選択される少
なくとも１種の繊維である請求項１記載の伸縮性布帛。
【請求項７】前記ポリウレタン系弾性繊維が末端に水
酸基を有する飽和炭化水素系重合体を２０重量％以上含
有するポリウレタンからなる請求項１記載の伸縮性布
帛。
【請求項８】前記ポリウレタンにおける末端に水酸基
を有する飽和炭化水素系重合体の平均分子量が５００〜
８０００である請求項１記載の伸縮性布帛。
【請求項９】前記ポリウレタンにおける末端に水酸基
を有する飽和炭化水素系重合体の平均官能価が１．５〜
２．６である請求項１記載の伸縮性布帛。
【請求項１０】前記ポリウレタンにおける末端に水酸
基を有する飽和炭化水素系重合体の主骨格がポリイソブ
チレンである請求項１記載の伸縮性布帛。
【請求項１１】前記ポリウレタンにおける末端に水酸
基を有する飽和炭化水素系重合体の主骨格が水素添加ポ
リブタジエンである請求項１記載の伸縮性布帛。
【請求項１２】前記ポリウレタンにおける末端に水酸
基を有する飽和炭化水素系重合体の主骨格が水素添加ポ
リイソプレンである請求項１〜４記載の伸縮性布帛。
【請求項１３】ポリウレタン系弾性繊維の外面を他の
繊維で被覆した伸縮性を有する糸であって、前記ポリウ
レタン系弾性繊維が、高分子ポリオールとして末端に水
酸基を有する飽和炭化水素系重合体を使用したポリウレ
タンからなることを特徴とする伸縮性糸。