JPH07197318A - 異形断面ポリウレタンポリウレア弾性糸およびその製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 単糸の外周部の突起の数が３つ以上であって
断面の外接円半径（Ｒ）と内接円半径（ｒ）との比Ｒ／
ｒが、１．１≦Ｒ／ｒ≦２．０、の範囲であるポリウレ
タンポリウレア弾性糸、および単糸１本当りの紡口形状
が２つ以上の円及び／又は溝から成る紡口から吐出され
た紡糸する弾性糸の製法。 【効果】 その特徴ある単糸の断面形状により、ラッセ
ル編地の“笑い”やパンティストッキングの金型加工時
の編地からのポリウレタンポリウレア弾性糸の引き出し
を防ぐことできるポリウレタンポリウレア弾性糸を得
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は単糸の断面形状が異形で
あるポリウレタンポリウレア弾性糸、およびその製法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の異形断面の弾性糸の例として、特
開昭５３−１３９８４７号公報には複数本の単繊維がそ
の輪郭を保ったまま繊維の長さ方向に融着もしくは粘着
されて異形断面のモノフィラメント状になった熱可塑性
ポリウレタン弾性糸の提案がなされ、また、特開平４−
３５４７６３号公報には多葉断面の熱可塑性エラストマ
ーの提案がなされているが、これらは異形断面形状を形
成しやすい溶融紡糸可能な熱可塑性重合体に限られてい
た。一方、乾式紡糸が主流の熱可塑性ではないポリウレ
タンポリウレア弾性糸においては、市販の単糸の断面形
状は円形か、或いは外周に２つ突起を有する唖鈴形が公
知であり、それ以外の断面形状を持ったポリウレタンポ
リウレア弾性糸は知られていなかった。

【０００３】これらポリウレタンポリウレア弾性糸は、
ファンデーション、ソックス、パンティストッキング、
スポーツウェア等の多分野において伸縮機能素材として
使用されているが、ラッセル編地のようにポリウレタン
ポリウレア弾性糸が挿入される編み方のポリウレタンウ
レア弾性糸交編編地においては、着用時の伸縮繰り返し
によって布帛内でポリウレタンウレア弾性糸がスリップ
して伸長前の布帛の位置に戻らない現象、所謂“笑い”
が散見されているのが現状である。この“笑い”現象を
防止する目的で、特公昭６３−３０５９号公報にはポリ
ウレタン弾性糸交編編地の染色仕上げ工程でポリウレタ
ン弾性糸を加熱融着させて編み組織内に固定する事が提
案されているが、融着させるために高温での処理を必要
とし、ポリウレタン弾性糸の損傷には少なからざるもの
があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来技術の問題を解決すること、即ち、ポリウレタンポ
リウレア弾性糸の布帛内での位置の移動を融着によらず
に抑えて“笑い”現象の抑制されたポリウレタンポリウ
レア弾性糸交編編地を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、ポリウレ
タンポリウレア弾性糸交編編地内のポリウレタンポリウ
レア弾性糸の熱劣化を抑え、且つ“笑い”現象の抑制さ
れたポリウレタンポリウレア弾性糸交編編地を生産する
ために、鋭意研究を重ねた結果、単糸の外周部に、突起
の数を３つ以上有するポリウレタンポリウレア弾性糸が
この目的に適うことを見出だし本発明を完成するに至っ
たものである。本発明の単糸の外周部に突起の数を３つ
以上有するポリウレタンポリウレア弾性糸を得る方法と
しては、異形紡口を用いて乾式紡糸する方法を提示すこ
とができ、異形の例として長方形、正方形、等の多角形
或いは円周上に突起を有する形状をあげることができる
が、単糸の外周上に角のある形状が繊維の長さ方向に連
続していればよい。

【０００６】単糸の異形断面形状については、異形断面
繊維の外接円半径（Ｒ）と内接円半径（ｒ）との比Ｒ／
ｒが、１．１≦Ｒ／ｒ≦２、の範囲であることが必要で
あり、Ｒ／ｒが１．１未満では布帛内の動きを抑えきれ
ず、Ｒ／ｒが２より大きいと紡口寿命が短かくなるので
好ましくない。これらの異形断面形状は、それぞれ十字
溝の縦横比を変化させた紡口や、放射状に円または溝を
配列させた紡口や、溝を近接させて並べた紡口等を用い
ることで得られる。

【０００７】ポリウレタンポリウレア弾性糸の布帛内で
の動きを融着によらずに抑えて“笑い”現象を防がれた
ポリウレタンポリウレア弾性糸交編編地を提供できるこ
とについては、次の様に考えられる。即ち、外周上に角
のある形状が繊維の長さ方向に連続しているとポリウレ
タンポリウレア弾性糸の交編相手の繊維、例えばナイロ
ンとの摩擦係数が高まるため着用時の伸縮繰り返しによ
っても布帛内でポリウレタンポリウレア弾性糸がスリッ
プすることがなく、そのことが伸長前のポリウレタンポ
リウレア弾性糸交編編地内でのポリウレタンポリウレア
弾性糸の位置を保てることにつながっていると考えられ
る。

【０００８】また、驚くべきことに金属との摩擦係数が
低下するために、例えばパンティストッキングの染色仕
上げ時の金型による足型セット後、金型からのパンティ
ストッキング取外しの際に、ポリウレタンポリウレア弾
性糸がパンティストッキングの編み組織から引き出され
ることもなくきれいに仕上げることのできることも判明
した。

【０００９】ポリウレタンポリウレア重合体に用いられ
る高分子量ジオールとしては、両末端にヒドロキシル基
を持つ分子量５００〜３０００の実質的に線状のものが
用いられ、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシ
プロピレングリコール、ポリオキシテトラメチレングリ
コール、ポリオキシプロピレンテトラメチレングリコー
ル、ポリオキシペンタメチレングリコール等のポリエー
テルジオール、アジピン酸、セバチン酸、マレイン酸、
イタコン酸、アゼライン酸、マロン酸等の二塩基酸の一
種または二種以上とエチレングリコール、１，２−プロ
ピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、
２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール、１，４
−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、ヘキサメ
チレングリコール、ジエチレングリコール、１，１０−
デカンジオール、１，３−ジメチロールシクロヘキサ
ン、１，４−ジメチロールシクロヘキサン等のグリコー
ルの一種または二種以上とから得られたポリエステルジ
オール、又、ポリエステルアミドジオール、ポリエーテ
ル−エステルジオール、ポリ−ε−カプロラクトンジオ
ール、ポリバレロラクトンジオール等のポリラクトンジ
オール、ポリカーボネートジオール等を挙げることがで
きる。

【００１０】ポリウレタンポリウレア重合体に用いられ
る有機ジイソシアナートとしては、脂肪族、脂環族、芳
香族のジイソシアナートの内、反応条件下で溶解または
液状を呈するものすべてが適用でき、例えば、メチレン
−ビス（４−フェニルイソシアナート）、メチレン−ビ
ス（３−メチル−４−フェニルイソシアナート）、２，
４−トリレンジイソシアナート、２，６−トリレンジイ
ソシアナート、ｍ−及びｐ−キシリレンジイソシアナー
ト、α，α，α′，α′−テトラメチル−ｐ−キシリレ
ンジイソシアナート、ｍ−またはｐ−フェニレンジイソ
シアネート、４，４′−ジメチル−１，３−キシリレン
ジイソシアネート、１−アルキルフェニレン−２，４ま
たは２，６−ジイソシアネート、３−（α−イソシアナ
ートエチル）フェニルイソシアネート、２，６−ジエチ
ルフェニレン−１，４−ジイソシアネート、ジフェニル
−ジメチルメタン−４，４′−ジイソシアネート、ジフ
ェニルエーテル−４，４′−ジイソシアネート、ナフチ
レン−１，５−ジイソシアネート、１，６−ヘキサメチ
レンジイソシアネート、メチレン−ビス（４−シクロヘ
キシルイソシアナート）、１，３−及び１，４−シクロ
ヘキシレンジイソシアナート、トリメチレンジイソシア
ナート、テトラメチレンジイソシアナート、ペンタメチ
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、イソフォロンジイソシアナート等が例示され、好ま
しくは、メチレン−ビス（４−フェニルイソシアナー
ト）である。

【００１１】本発明のポリウレタンポリウレア弾性糸
は、有機ジイソシアナートと実質的に線状の高分子ジオ
ールとで調整されたイソシアナート末端のプレポリマー
に多官能性活性水素原子を有する鎖伸長剤および単官能
性活性水素原子を有する末端封鎖剤を一段又は多段階に
反応せしめて得られる分子内にウレア基、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
れるものであり、または上述のイソシアナート末端のプ
レポリマーに多官能性活性水素原子を有する鎖伸長剤お
よび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のである。

【００１２】多官能性活性水素原子を有する鎖伸長剤と
しては、例えばヒドラジン、ポリヒドラジド、ポリセミ
カルバジド、エチレンジアミン、プロピレンジアミン等
のポリアミン、ヒドロキシルアミン等を用いることがで
き、また、単官能性活性水素原子を有する末端停止剤と
しては例えばジエチルアミンの如きジアルキルアミン等
が用いられる。これらの鎖伸長剤、末端停止剤は１種を
単独で、または２種以上を混合して用いてもよい。

【００１３】ポリウレタンポリウレア組成物に所望によ
り公知の有機または無機物質からなる配合剤、例えば、
ガス黄変防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防黴剤、
酸化チタン、ハイドロタルサイト、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
化亜鉛等の無機微粒子、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、
オルガノシロキサン等の粘着防止剤などを適宜配合する
こともできる。

【００１４】

【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明を具体
的に説明するが、これにより本願発明が何ら限定される
ものではない。尚、本発明における破断強伸度、外接円
半径（Ｒ）と内接円半径（ｒ）との比率Ｒ／ｒの測定、
“笑い”の判定は下記の方法によった。また、実施例中
の部は重量部を意味する。 （破断強伸度）引張試験機〔オリエンテック（株）製Ｕ
ＴＭ−ＩＩＩ−１００型〕により２０℃、６５％ＲＨ雰
囲気下で、試料長５ｃｍの弾性糸を、１０００％／分の
歪速度で伸長した場合の試料破断時の測定する値であ
る。

【００１５】（半径比率）外接円半径（Ｒ）と内接円半
径（ｒ）との比率Ｒ／ｒは、異形断面糸の繊維の長さ方
向に対し垂直に切断し、その断面を撮影し、作図によっ
て外接円半径（Ｒ）と内接円半径（ｒ）定め、その値か
ら次式で示される。 半径比率＝Ｒ／ｒ （笑い）デマッチャ式伸縮試験機を用いて編地を繰り返
し伸長、緩和させた場合の編地組織内のポリウレタン弾
性糸が元の位置に戻らずにひきつれた部分の面積の大小
を調べてひきつれの程度を後述の要領で判定する。編成
方向に沿って幅９ｃｍに切りとった短冊状の編地を把持
長１０ｃｍで把持し伸長率：１３０％、伸縮回数：２０
０ｒｐｍで１０，０００回なる条件で伸長、緩和を繰り
返す。 ５級：ひきつれが全く無い ４級：ひきつれが面積の１／６に発生 ３級：ひきつれが面積の１／２に発生 ２級：ひきつれが面積の２／３に発生 １級：ひきつれが全面に発生

【００１６】（ポリウレタンポリウレア重合体の作成
例）数平均分子量１７００のポリテトラメチレングリコ
ール１０００部とメチレン−ビス（４−フェニルイソシ
アナート）２３５．６部を窒素ガス気流中８５℃にて２
時間攪拌しつつ反応させて、イソシアナート基を両末端
にもつ中間重合体を得た。ついで、室温に冷却した後、
これに乾燥ジメチルホルムアミド１８５３部を加えて溶
解した。別に、エチレンジアミン１９．９４部、ジエチ
ルアミン３．１部を乾燥ジメチルホルムアミド１９２２
部に溶解させておき、これに上記の中間重合体溶液を室
温で添加すると、混合溶液は速やかに反応して粘度２２
００ポイズ／３０℃のポリエーテル系のポリウレタンウ
レア重合体溶液（ＰＵＵ）を得た。

【００１７】（実施例１）前述のポリウレタンウレア重
合体溶液（ＰＵＵ）に４，４′−ブチリデンビス−（３
−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）を２％（対ポリ
マー固形分）、２−（２′−ヒドロキシ−３′−ｔ−ブ
チル−５′−メチルフェニル）−５−クロロ−ベンゾト
リアゾールを０．５％（対ポリマー固形分）、加え、得
られたポリウレタンウレア重合体溶液（ＰＵＵ）を
（Ｓ）とする。次いで公知の乾式防止法により、図１に
示す紡口形状の６種類の紡口Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６によ
り、図１に示す断面形状の１５デニール／１フィラメン
ト弾性糸Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆを得た。

【００１８】単糸１本当たりの紡口形状は、図１に示し
た次のとおりの紡口形状である。 Ｎｏ．１ ； 十字（縦／横比）１／１ Ｎｏ．２ ； 十字（縦／横比）１／３ Ｎｏ．３ ； 放射状に溝を配置 Ｎｏ．４ ； 溝を平行に配置 Ｎｏ．５ ； 放射状に円を配置 Ｎｏ．６ ； 円（比較例）

【００１９】弾性糸Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆに６，６ナ
イロン１２ｄ／７ｆを次に示す条件で被覆し、パンティ
ーストッキングの加工を行った。 被覆条件：ドラフト＝３．０、撚数２０００Ｔ／ｍ、シ
ングルカバー 、Ｓ撚、Ｚ撚 編成条件：針数４００本でＳ撚糸、Ｚ撚糸を交互に編み
立てる。 染色後、足型の金型に装着し１２０℃１分間の湿熱処理
を行なって金型からの取り外し性を調べ、その、取り外
し性の良否を次の様に判定した。 優 ：ポリウレタン弾性糸の編地からの引き出しが無
い。 不良：編地からの引き出しが有る。 表１に得られた弾性糸Ａ〜Ｆの強度、伸度、半径比率、
パンティーストッキング加工時の金型からの取り外し性
について記す。

【００２０】（実施例２）実施例１の（Ｓ）を、単糸１
本当たりの形状が、実施例１で使用した３種類の紡口Ｎ
ｏ．１、Ｎｏ．４、Ｎｏ．６を用いて、公知の乾式紡糸
法により、２８０デニール／２８フィラメントの弾性糸
Ｈ、Ｉ、Ｊを得た。３種類の弾性糸を次の編成条件で、
各々ラッセル編地ｈ、ｉ、ｊとした。 （編成条件）フロントにナイロン５０デニール１７フィ
ラメント、バックにポリウレタン弾性糸２８０デニール
を配しランナー長をナイロン：１１８．５ｃｍ／ラッ
ク、ポリウレタン弾性糸：９．０ｃｍ／ラック、２８ゲ
ージで６コースサテンネットを編成した。染色仕上げ幅
２１２ｃｍ、仕上げコース５８で仕上げた。表２に、得
られた弾性糸の強度、伸度、半径比率及びラッセル編地
ｈ、ｉ、ｊの“笑い”について記す。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【表２】

【００２３】

【発明の効果】本発明のポリウレタンポリウレア弾性糸
はその特徴ある単糸の断面形状によりラッセル編地の
“笑い”やパンティストッキングの金型加工時の編地か
らのポリウレタンポリウレア弾性糸の引き出しを防ぐこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例で使用する紡口形状、および得
られた弾性糸の断面形状を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｄ０２Ｇ 3/32 3/38 Ｄ０４Ｂ 21/00 Ｂ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 単糸の外周部の突起の数が３つ以上であ
   って断面の外接円半径（Ｒ）と内接円半径（ｒ）との比
   Ｒ／ｒが、１．１≦Ｒ／ｒ≦２．０、の範囲であるポリ
   ウレタンポリウレア弾性糸。
2. 【請求項２】 単糸１本当りの紡口形状が２つ以上の円
   及び／又は溝から成る紡口から吐出されて紡糸される、
   請求項１記載のポリウレタンポリウレア弾性糸の製法。