JPH0382818A - ポリウレタン繊維の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、加工性の優れたポリウレタン弾性糸の製造方
法に関する。

〔従来の技術〕

乾式紡糸で得られるポリウレタン弾性糸は、靴下、水着
、レオタード、ボディースーツ、ガードル、製紐と使用
目的に応して種々のデニールの糸が生産されており、乾
式紡糸の生産に際しては紡筒内での溶媒の脱離、所望す
る糸物性発現、生産性等を考慮した紡糸条件が採用され
ている。

一般に細デニール糸は生産性が低いので、生産性を上げ
るための種々の工夫がなされている。

特に特公昭５１−２１０８８号公報は、予め紡糸された
ポリウレタンの太デニール糸を延伸、熱セットすること
により細デニール糸を得る方法を開示している。

しかしもっばら、その加工速度はその実施例の如く９０
フイ一ト／分（約２７ｍ／分）程度であり工業的生産性
を考慮すると少なくともＬｏｏｍ／分以上の加工速度が
必要であるが、Ｌｏｏｍ／分以上では繊度斑や機械的物
性斑が発生し、その実施例の如＜２７ｍ／分程度が限界
であり生産性に劣っていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、かかる従来の問題点を解決し、加工性の優れ
たポリウレタン弾性糸を生産性良く製造せんとするもの
である。

〔課題を解決するための手段〕

上記の問題点を解決する為に本発明者らは従来の問題点
、即ち高速延伸、熱セット加工における繊度斑の原因を
究明すべく親糸の油剤の付着量、延伸熱処理条件、捲取
条件等あらゆる要因について検耐した結果、熱処理後、
捲取りまでの間の冷却条件が大きな要因であることを見
出し本発明に到達した。

すなわち本発明は、 ポリウレタン弾性糸を延伸、熱処理により、その繊度を
細くする方法において、熱処理の際の糸速度を１００ｍ
／分以上とし、熱処理後捲取りまでの間で、該弾性糸が
実質的に伸長されない状態で糸温を５０“Ｃ以下に冷却
することを特徴とするポリウレタン繊維の製造方法に関
するものである。

〔作　用］ 本発明のポリウレタン弾性糸の製造法では、熱処理の際
の糸速度を１００ｍ／分以上とし、熱処理後捲取りまで
の間で、該弾性糸が実質的に伸長されない状態で糸温を
５０℃に冷却することが必要である。

上記方法により繊度斑を引き起こさず、繊度の細いポリ
ウレタン弾性糸を生産性よく得ることが可能である。

熱処理温度は、公知技術であるポリウレタン繊維の製造
方法における繊維固着温度以」二であれば良い。ただし
、高速加工の際の熱処理にはホットロールを用いるのが
好ましいので、このロールへの融着の起こらない範囲で
できるだけ高温が好ましく、特に、２２０℃〜２７０℃
が好ましい。

熱処理後、実質的に伸長されない区間を通過した後でも
、該弾性系の温度が５０’Ｃより高いと、繊度斑や、機
械的物性斑が発生ずる。

本発明において実質的に伸長されない状態とは熱処理後
の弾性糸の伸長率が＋１％未満である状態、つまり弾性
糸が熱処理時の糸速度の１．０１倍未満の糸速で走って
いる状態を意味する。

また、１００＋ｎ／分の高速加工の冷却においては、冷
却速度を３００℃／秒以上にすることが好ましい。

冷却方法としては、間接冷却、直接冷却があるが熱処理
速度が１００ｍ／分の如き高速加工に於ては直接冷却が
好ましい。特に好ましい例としては、ホットロールと同
速度で回転する水冷された冷却ロール、水冷された平板
に直接接触させる方法等があげられる。

親糸の油剤付着量としては４〜１０ｗｔ％が好ましい。

ホントロールの表面粗度は４５〜２Ｏ３が良く、鏡面に
近い場合は糸がホントロール表面に融着し易くなるので
避けるべきである。このホットロルによる加熱の仕方と
しては、組糸の捲かれているビームを所定倍率に延伸し
つつ送り出しながら一度に加熱セット後冷却してビーム
で捲取ってビムザプライする方法、親糸のチーズを所定
倍率に延伸、加熱後冷却しチーズ状に捲取りチーズで供
給する方法または親糸のチーズを所定倍率に延伸、加熱
後冷却してカバリングゾーンに導き被覆系を捲きつけて
一度に被覆弾性糸として捲取る方法等が挙げられる。

本発明において用いられるポリウレタン弾性糸は両末端
にヒドロキシル基を持ち分子量６００〜５０００である
実質的に線状の重合体、例えばポリエステルジオール、
ポリラクトンジオール、ポリエーテルジオール、ポリエ
ステルアミドジオル、ポリチオエーテルジオール、ポリ
炭化水素ジオール、ポリカーボネートジオール、ポリウ
レタンジオール、ポリウレタンジオールの１種或いは２
種以上と有機ジイソシアネ−１・及び多官能性活性水素
原子を有する鎖伸長剤、例えばヒドラジン、ポリヒドラ
ジド、ポリセミカルバジド、ポリオール、ボリアよン、
ヒドロキシルア旦ン、水と単官能性活性水素原子を有す
る末端停止剤、例えばジアルキルア１ンを１段又は多段
階に反応せしめて得られる、分子内にウレタン基を有す
る弾性高分子重合体を乾式紡糸、湿式紡糸して得られる
ものである。または、上述の両末端にヒドロキシル基を
持ち分子量６００〜５０００である実質的に線状の重合
体と有機ジイソシアネートとから成るプレポリマーに多
官能性活性水素原子を有する鎖伸長剤と単官能性活性水
素原子を有する末端封鎖剤とを反応させながら紡糸して
得られるもであまた、上記ポリウレタン重合体組成物に
は、所望により、公知のポリウレタン重合体組成物に有
用である特定の化学構造を有する有機又は無機物質の配
合剤、例えば、ガス黄変防止剤、紫外線吸収剤、酸化防
止剤、防カビ剤、硫酸バリウム、珪酸アルミニウム、珪
酸マグネシウム、珪酸カルシウム、酸化亜鉛のような無
機微粒子、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグ
ネシウム、ポリテトラフルオロエチレン、オルガノポリ
シロキサン等の粘着防止剤、を適宜配合する事もできる
。

次に本発明を実施例により、詳細に説明するが、本発明
はこれらの実施例により限定されるものではない。

なお、下記例中の部は重量部を意味し、また％は繊維の
全重量に対する重量％を意味する。

実施例１〜４、比較例１〜４ 平均分子量１２００のポリテトラメチレングリコル１０
００　ｇ　（重量部、以下回し）および　４，４′ジフ
工ニルメタンジイソシアネート３１２ｇヲ、窒素ガス気
流中９５℃において９０分間攪拌しつつ反応させて、イ
ソシアネート基残基のプレポリマーを得た。次いでこれ
を室温まで冷却した後、乾燥ジメチルホルムアミド２３
６０　ｇを加え、熔解してプレポリマー溶液とした。一
方、エヂレンジアミン２３．４　ｇおよびジエチルアミ
ン３．７ｇを乾燥ジメチルホルムア壽ド１５７０　ｇに
溶解し、これに前記プレポリマー溶液を室温で添加して
、粘度１２００ボイズ（３０℃）のポリウレタン溶液を
得た。

こうして得られた粘稠な重合体溶液に、二酸化チタン４
％（重量％、以下回し）、４．４’−ブチリデン−ビス
（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）２％、２−
　（２’−ヒドロキシ−３′Ｌ−ブチル−５′−メチル
フェニル）−５−１０ローベンゾトリアゾール０．７％
を添加した。

この重合体溶液を乾式紡糸して４フイラメント、４０デ
ニールの糸（１−Ａ）及び６フイラメント、７０デニー
ルの糸（１−Ｂ）を得た。

この親糸（１−Ａ）　４０　ｄ／４　ｆを第１図に示す
様な装置でフィードロール　１−ａ、１〜ｂ／ホントロ
ール２の速度比１：２で延伸熱処理加工して２０ｄ／４
ｆを得る時に熱処理速度（ホットロール２の速度）を１
２５ｍ／分から４１８ｍ／分まで変えて実施した。第１
表に糸温度測定部位１゜における糸温度に対する繊度斑
（Ｕ％）を示す。

く糸温度の測定法〉 ｔｒａｎｓ−Ｍ　Ｅ　Ｔ社製　ＦＩＢＥＲＴＥＭＰを用
いて測定する。

〈繊維固着温度〉 従来法に準する（例えば、特公昭５２．−２１０８８号
公報記載の方法）。

〈Ｕ％の測定〉 計測器イーブネステスターＣ型ＫＥＴ８０Ｃを用いて測
定する。

繊維固着温度−１９２℃ 冷却ロールニ一対の直径１０ｃｍのネルソンロールの各
々に１７２周ずつ接触 させ少くとも０．５秒は接触する 様にラップ数を調整した。

ホットロール：温度−２４０℃ ９ 接触時間−０，６秒 直径２０ｃｍに１ラツプで ２／３周接触させ接触時間が ０．６秒になる様にランプ数を 調整する。

実施例１〜４の糸温度測定部位１０のコントロルは冷却
口〜ル４の温度を変化させて行い、比較例１〜４は冷却
ロール４を用いず、自然冷却で実施したため、いずれも
糸温がｉ　ｏ　ｏ　’ｃ以上となったため冷却ロール４
で糸温度を５０’Ｃ〜１００℃に設定した。

比較例ではいずれも１００ｍ／分以上の高速度になると
、糸温度が５０℃を越えてしまうので、Ｕ％が大きくな
る事がわかる。

本願発明では、４１８ｍ／分の糸速度であってもＵ％が
大きくならず、生産性良くポリウレタン弾性糸を製造す
ることができる。

尚、表中の実施例の糸の破断強力は３５〜３９ｇ、破断
強度は５８０〜６４０％であって、従来の糸物性と同等
である。

Ｏ 第 １ 表 実施例５ 前述の実施例１〜４で得られた７０ｄ／６ｆ（１−Ｂ）
をカールマイヤーの整経機により６０５本整経しビーム
に捲取った。クリール速度１００ｍ／分、ビーム捲取り
速度１５０ｍ／分、次にこのビームを第２図に示す方法
で延伸、加熱してビームに捲取った。（４０ｄになった
この糸を（１−Ｃ）とする、） 〈加工条件　各ビーム、ロールの速度〉ビームＩＩ−−
−−−１２ｈ／分 ニップロール１２−−−１２９ｍ／分 ホントロール１３　、１４−−−１５０　ｍ／分直径４
８ｃｍに１７２周 ずつ接触させる 冷却ロール１５−−−−１５０　ｍ／分中間ロール１７
−−−４９０　ｍ／分 ビームｌ８−−−−３００　ｍ７分（ビーム内で１００
％伸長されている。） ホットロール温度２４０℃ 接触時間　０．６秒 糸温度測定部位１０に於ける糸温度−４８℃冷却ロール
：直径４０ｃｍのロールに１段目は１７４周、２段目は
１／２周、３段 目は１／４周接触させる。

比較例５ （１−Ｂ）　７０　ｄ／６　ｆの糸を使って実施例５の
方法のうち冷却ロール１５を使用しないほかは同し条件
で４０ｄ／６ｆ　（１−Ｄとする）をビームに捲取った
。糸温度調節部位１０における糸温度は１１２℃であっ
た。

実施例５、比較例５の方法で得られた糸のＵ％を第２表
に示す。

第　　　２　　　表 第２表に示す様に、本願発明によれば、１５０ｍ／分の
如き高速度で繊度斑の少い均質な糸を生産できる事がわ
かる。このビームを用いて経編地を作ることが可能であ
る。

尚、この実施例５では一度ビームに捲取った後に延伸、
熱処理をしているが捲取らずに直接クリルから延伸、熱
処理して細デニール糸としてからビームに捲取る方法に
よっても行うことができる。

実施例６ 実施例１〜４で得られた（　］−Ａ）を親糸として用い
捲縮加工マルチフィラメント、ナイロン５０ｄ／１７ｆ
を流体噴射により絡ませた被覆弾性糸を作った。

第３図に従って説明すると親糸（１−Ａ）２３を積極給
糸後延伸し、ホットロール２で加熱後冷却ロール４を経
て流体乱流域に導き、ここで過剰給糸されている捲縮加
エナイロンマルチフィラメン）２０ｄ／７ｆ２０と同時
に交絡処理を受ける。

その後捲取られて被覆弾性糸２６を得る。

〈加工条件〉 ホットロール２−４１０　ｍ／分 ４ 直径１０ｃｍ １ランプ毎に２／３周接触さ せ５ランプさせる。

温度　２４５℃ 接触時間　０．６秒 糸温度測定部位１０に於ける糸温度−−−−５０℃冷却
ロール４−１１０ｍ／分 ■対の直径１０ｃｍのネルソン ロールの各々１／２周接触さ せ３ランプさせる。

ロール１２−　ａ−−−４１０ｍ／分 ロール１２−ｂ−−−３８０ｍ／分 ロール１２−　ｃ−−−３３０ｍ／分 ロール２２　　−−−３００　ｍ／分 ロール２１−　ａ−５５ｍ／分 ロール２１　　ｂ−５５ｍ／分 比較例６ 同様に実施例１−４で得られた糸（１−Ａ）を第３図に
於いて冷却ロールを介さず他は同一条件で被覆弾性糸を
得た。糸温度測定部位１０に於ける糸温度 １０２℃ 第 表 第３表に示す如くｕ％良好な糸を高速で加工できる事が
わかる。

〔発明の効果〕

本発明のポリウレタン繊維の製造方法によればポリウレ
タン弾性糸を延伸、熱処理して繊度を細くする場合、非
常に高い生産性で、かつ繊度斑の少い均質な糸の生産が
可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例１〜４、比較例１〜４での装置を示す
。第２図は、実施例５、比較例５での装置を示す。第３
図は、実施例６、比較例６での装置を示す。 １−ａ　−フィードロール ５． １３、 フィードロール ホントロール セパレーク−ロール 冷却ロール ロール オイリングロール ポリウレタン弾性糸（親糸） 本発明によって得られたポリ ウレタン弾性糸 捲取ロール 糸温度測定部位 ビーム（親糸側） ｂ　、　１２−ｃ　−ニップロール ホットロール 冷却ロール 油剤付与ロール 中間ロール ビーム（捲取側） 筬 捲縮加工マルチフィラメント ７ フィードロール フィードロール 捲（易げロール ポリウレタン弾性糸（親糸） 流体処理装置 加圧流体 捲揚げられた被覆嵩高弾性糸

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリウレタン弾性糸を延伸、熱処理により、その
   繊度を細くする方法において、熱処理の際の糸速度を１
   ００ｍ／分以上とし、熱処理後捲取りまでの間で、該弾
   性糸が実質的に伸長されない状態で、糸温を５０℃以下
   に冷却することを特徴とするポリウレタン繊維の製造方
   法。