JPH0340125B2

JPH0340125B2 -

Info

Publication number: JPH0340125B2
Application number: JP62271331A
Authority: JP
Priority date: 1987-10-27
Filing date: 1987-10-27
Publication date: 1991-06-18
Also published as: JPH01118619A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明は、自己捲縮性のポリウレタン系複合繊
維に関するものである。（従来の技術）ポリアミドとポリウレタン弾性体とが単一フイ
ラメント横断面内で偏心的に複合されたフイラメ
ントは、優れた自己捲縮を有することが知られて
いる。これらの複合フイラメントは、ポリアミド成分
としてポリカプラミドをはじめ、融点140〜280℃
のホモポリアミド並びにコポリアミドを使用し、
一方ポリウレタン弾性体としては、ポリオールと
して、ポリアルキレンオキシドグリコール、ポリ
テトラメチレングリコールなどを用いるポリエテ
ール系ポリウレタン、二塩基酸とグリコールから
なるポリエステル系ポリウレタン、あるいはε−
カプロラクトンの開環重合により得られるポリカ
プロトン系ポリウレタンを使用したものである
（特公昭47−18052号公報、特公昭49−43493号公
報、特公昭49−10283号公報、特公昭55−86725号
公報）。ところが、これら重合体を複合紡糸した
フイラメントは、両成分の接着力が不十分な為、
製糸加工工程、あるいは製品着用中に屈曲や摩擦
により両成分が剥離し、性能が低下してしまう欠
点が有る。両成分の接着力を高め耐剥離性を改良した複合
フイラメントとしては、ポリカルボン酸ポリ炭酸
エステル系ポリウレタン、ポリ炭酸エステル系ウ
レタンとポリプロラクトン系ウレタンとの混合物
又はブロツク共重合物、ポリ炭酸エステル系ウレ
タンとポリエーテル系ウレタンあるいはポリエス
テル系ウレタンとの混合物又はブロツク共重合物
を芯成分とし、ポリカプラミドを鞘成分とする偏
心的芯鞘型複合フイラメントが知られている（特
公昭55−22569号公報、特公昭55−22570号公報、
特公昭57−34369号公報、特公昭57−34370号公
報）。これらの複合系は、ポリカプラミドのアマ
イド結合に強い親和力を有するポリ炭酸エステル
をソフトセグメントの主成分にして、ポリカプラ
ミドとポリウレタン成分の接着力を高めると同時
に、ポリカプラミドがポリウレタンを包み込む偏
心的芯鞘構造にすることにより、両成分の接着面
積の拡大を計り、両成分の耐剥離性を向上させて
いる。しかしながら、これらの複合系は両成分の耐剥
離性は改良されているが、通常のサイドバイサイ
ド型の複合糸に比較して、捲縮発現力並びに捲縮
の伸張回復性に劣る欠点が有る。すなわち、これ
らの複合系は、ポリウレタン成分の収縮力が、ポ
リカプラミドのそれより大きいことにより、ポリ
ウレタン成分を内側とするスパイラル捲縮を発現
するが、断面形状が偏心芯鞘構造の為、ポリウレ
タン成分を包み込んでいるポリカプラミドの薄皮
部分がポリウレタン成分の収縮力を阻害する為、
捲縮性能が低くなる。（発明が解決しようとする問題点）本発明の目的は、ポリアミドとポリウレタンか
らなる複合繊維において、ポリウレタン弾性体に
予めポリイソシアネート化合物などの架橋剤を添
加、混合することにより達成することができ、２
成分の耐剥離性が優れているのみならず、優れた
捲縮性能を有する複合繊維を提供することにあ
る。（問題点を解決するための手段）すなわち本発明は、繊維横断面において、
DMFに対する溶解減少率が80重量％以下である
架橋されたポリウレタン弾性体を芯にポリアミド
を鞘にし、かつ偏心的に配置配合してなる自己捲
縮性のポリウレタン系複合繊維である。従来知られているポリウレタン−ポリアミド系
複合繊維の中で、サイドバイサイド型の場合、捲
縮発現性は優れているが、複合両成分の接着性が
不十分であるため、製糸加工工程あるいは製品着
用中に屈曲及び摩耗により剥離や物性の低下をき
たす欠点がある。又、ポリウレタンを偏心とするキドニー型にお
いては、ポリアミドがポリウレタンを完全に包み
込んでいるため、両成分の剥離の問題はないもの
の、高収縮率ポリウレタンと低収縮率ポリアミド
の収縮率差によつて生じる捲縮発現力が劣るとい
う欠点がある。本発明によれば、溶融紡糸時に、ポリイソシア
ネート化合物を熱可塑性ポリウレタン弾性体に溶
融混合し、ポリウレタン部を芯に、ポリアミドを
鞘に偏心的に配置接合せしめることにより、ポリ
ウレタン弾性体中及びポリアミドとポリウレタン
弾性体の接合面に架橋構造を発生させるので、捲
縮発現性に優れ、複合両成分の接着性良好な複合
繊維を得ることができる。本発明に使用する架橋剤としては、ジイソシア
ネート化合物あるいはポリイソシアネート化合物
を例示することができ、分子内に２個以上のイソ
シアネート基を有する化合物であり、カルボン−
イミド変性ポリイソシアネート化合物、イソシア
ネート基がアルコキシ基やフエノキシ基でブロツ
クされてアロハネート基を形成している化合物
で、分子量400以下のものが好ましい。本発明方法の紡糸に好適な熱可塑性ポリウレタ
ン弾性体は、シヨア−硬度Ａの測定規格JIS
K6301に従つて測定した硬度が90〜100のポリウ
レタン弾性体で、ポリエステル系ポリウレタン、
ポリカプロラクトン系ポリウレタン、ポリカーボ
ネート系ポリウレタンなどが好ましい。硬度が90
以下のポリウレタン弾性体は、ポリカプラミドと
の溶融粘度の均衡が取りにくく、安定紡糸出来な
いので、好ましくない。本発明で使用するポリアミドとしてはポリカプ
ラミド、ナイロン66及びこれらを主成分とする共
重合体を例示することができるが、ポリカプラミ
ドで98％硫酸100mlに試料１ｇが溶解し、25℃で
測定した相対粘度が2.0〜2.6の範囲のものが好ま
しい。相対粘度が、2.0より小さいポリカプラミ
ド重合体では複合紡糸の際に糸切れが多発する。
あるいは得られた複合フイラメントは強伸度が低
く、実用性がないなどの理由で好ましくない。一
方、相対粘度が2.60より大きいポリカプラミド重
合体は、溶融粘度が高過ぎる為、ポリウレタン弾
性体と安定して紡糸出来ず不適当である。特に、
相対年度2.0〜2.60のカプラミドから成る複合フ
イラメントは強伸度特性並びに耐摩耗性に優れて
おり、好ましい複合系である。本発明においては、熱可塑性ポリウレタン弾性
体と架橋剤、例えばポリイソシアネート化合物と
を、溶融混合し、それとは別に溶融したポリアミ
ドを複合紡糸方法にて偏心芯鞘型に配置接合させ
る。尚、ポリウレタン弾性体にポリイソシアネー
ト化合物を混合する方法としては、固体状のポリ
ウレタン弾性体に混合後、押出機に供給して混練
する方法あるいは、溶融状態のポリウレタン弾性
体に添加する方法などがある。熱可塑性ポリウレタンに対する架橋剤、例えば
ポリイソシアネート化合物の混合量は、混合物中
のイソシアネート基量で、熱可塑性ポリウレタン
弾性体に対し、0.3〜3.0重量％が好ましく、0.5〜
1.0重量％がさらに好ましい。0.3重量％より少な
い場合は、架橋添加剤の効果が充分ではなく、他
方、3.0重量％以上では、ポリウレタン弾性体の
溶融粘度が低下し、紡糸が不安定になる。本発明では、溶融複合紡糸して捲取つた未延伸
糸を室温で24時間以上エージングした後、延伸す
るのが望ましい。このエージング時間中に、ポリ
ウレタン弾性体に混合したポリイソシアネート化
合物が、ポリウレタン弾性体中のウレタン結合と
反応して架橋構造を形成する。複合繊維を形成す
るポリウレタン弾性体のポリイソシアネート化合
物による架橋反応の進行状況は、溶剤に対する溶
解性で捉えることが出来、架橋反応の進行と共に
溶剤に対する溶解性が減少してくる。本発明で
は、ポリウレタン弾性体成分のジメチルホルムア
ミド（以後DMFと略す）に対する溶解減少率が
80重量％以下であり、40〜80重量％が好ましい。
これにより、耐剥離性に優れ、弛緩熱処理後の捲
縮性に優れた複合繊維が得られ、本発明の目的が
最もよく達成されるからである。尚、架橋反応
は、未延伸糸状態で進行させるのが望ましく、延
伸後における架橋反応の（大幅な）進行は、ポリ
ウレタン成分の収縮力が低下して捲縮性能が向上
に不利となる。本発明に於いて、ポリウレタン成分のDMFに
対する溶解減少率とは、複合繊維約10ｇを採取し
重量を測定した後、浴比１：50の割合いで、30℃
のDMFに複合糸を撹拌しながら１時間浸漬して
ポリウレタン成分を溶解させた後、十分に水洗風
乾して、重量を測定し、下記式にて算出した値を
いう。 DMFに対する溶解減少率＝W₀−W₁／W₀α (1) W₀：DMF処理前の複合系の重量 W₁：DMF処理後 α：複合系中のポリウレタン成分の重量比率 DMFは、ポリウレタン弾性体に対する良溶媒
で、ほとんど全ての熱可塑性ポリウレタン弾性体
は溶解してしまう。ところが、本発明において
は、ポリウレタン弾性体成分は架橋構造になつて
いる為、DMFに対する溶解性が減少している。
DMFに対する溶解減少率はポリウレタン弾性体
中の架橋密度の尺度となり、架橋密度が高い程、
溶解減少率は増大する。（発明の効果）本発明の捲縮を有するポリウレタン系複合繊維
は、ポリウレタン弾性体に架橋剤を添加すること
により、従来のキドニー型に比べて高い捲縮性能
を有し、ポリアミドとポリウレタンの接着性と繊
維の耐摩耗性が大きく改善されている。また本発
明の繊維は、高度な捲縮性を持ち、しなやかで伸
縮性に富み、ストツキング用原糸として最適であ
る。（実施例）以下に、実施例を用いて更に詳細な説明を行
う。捲縮特性の項目中、収縮率、伸張率及び耐摩耗
性は次のように測定した。未延伸糸を延伸〜弛緩熱処理した後、糸を太さ
約1000デニール、長さ約50cmのカセ状にし、10
ｇ／ｄの荷重をかけ、この長さを原長l₀とする。
次に１ｇの荷重をかけ、沸騰水中で10分間捲縮発
現処理を行ない、一昼夜放置後、１ｇの荷重をつ
けたまま長さ（l₁）を測定する。収縮率は、下記
(2)式に従い算出される。収縮率（％）＝（l₀−l₁）／l₀×100 (2) 伸張率は、同様にカセ状にした試料に250mgの
荷重をつけ、沸騰水中で10分間処理し、一昼夜放
置後、原長（l₂）を測定し、さらに10ｇ／ｄの荷
重をかけ、その長さ（l₃）を測定することにより
下記(3)式から算出される。伸張率（％）＝（l₃−l₂）／l₂×100 (3) 耐摩耗性は、延伸〜弛緩熱処理後の繊維を丸編
みし、ある荷重にて連続的に摩耗を繰り返し、そ
の後の編物表面の２成分の剥離を顕微鏡にて観察
して評価した。○……剥離なし、△……剥離わず
かに有り、×……剥離有り。実施例１硬度95の熱可塑性ポリエステル系ポリウレタン
弾性体ペレツト100部にポリイソシアネート化合
物（この化合物中には、イソシアネート基が10重
量％含まれている。）10部をペレツト状で混合後、
235℃で溶融混合し、次いで公知の偏心芯鞘型複
合紡糸口金を用いて、ポリウレタン弾性体が芯成
分、相対粘度2.35の６ナイロンが鞘成分になる
様、接合比率（体積）１：１で複合紡糸した。な
お、ポリウレタン弾性体に対するイソシアネート
基の添加量は１重量％であつた。捲取つた未延伸
糸を、直ちに25℃、65％RHに温調された部屋に
持ち込み、捲取完了から、３，12，24，36，48，
72時間後に、未延伸糸のDMFに対する溶解減少
率を測定するとともに、延伸〜弛緩熱処理を実施
した。表１から、未延伸糸におけるポリウレタン成分
のDMFに対する溶解減少率は未延伸糸エージン
グ時間とともに低下し、またDMF溶解減少率の
低下とともに複合系の捲縮性能、耐剥離性が向上
することがわかる。未延伸糸エージング時間が24
時間以上で延伸した繊維は、捲縮性能、耐剥離性
共に良好であり、DMF溶解性は80重量％以下と
なる。

【表】実施例２硬度95の熱可塑性ポリエステル系ポリウレタン
弾性体ペレツト100部にポリイソシアネート化合
物（この化合物中には、イソシアネート基が10重
量％含まれている。）を、０部、１部、３部、５
部、10部、20部、30部と変更し、ペレツト状で混
合後、235℃で溶融混合し、次いで公知の偏心芯
鞘複合紡糸口金を用いて、ポリウレタン弾性体が
芯成分、相対粘度2.35の６ナイロンが鞘成分にな
る様、接合比率１：１で複合紡糸した。捲取つた
未延伸糸を直ちに25℃、65％RHに温調された部
屋に持ち込み、48時間後に延伸〜熱処理を実施し
た。表２からわかるように、ポリイソシアネート化
合物をイソシアネート基で0.3重量％以上に添加
したものは、優れた捲縮性能、耐剥離性を示す。
添加量が3.0重量％になると、ポリイソシアネー
ト化合物添加による粘度低下のため、紡糸がやや
困難となる。ポリイソシアネート化合物と添加量は、イソシ
アネート基で0.3〜3.0重量％が好ましく、紡糸も
安定しており、得られた複合系は、優れた捲縮性
能と耐剥離性を有する。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】

１繊維横断面において、DMFに対する溶解減
少率が80重量％以下である架橋されたポリウレタ
ン弾性体を芯にポリアミドを鞘にし、かつ偏心的
に配置接合してなる自己捲縮性のポリウレタン系
複合繊維。