JPH09217227A - 分繊用弾性糸 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】細デニール糸であっても糸長方向の繊度斑の少
ない高品位の分繊用弾性糸を提供する。 【解決手段】複数本の接合マルチフィラメントあるいは
モノフィラメントが１個のボビンに引き揃えて巻かれた
ポリウレタン弾性糸であって、ハイドロタルサイト化合
物を０．１〜０．８重量％、金属石鹸を０．０５〜０．
５重量％、変性シリコン化合物を０．０５〜０．５重量
％含有すること、かつ引き揃えて巻かれた接合マルチフ
ィラメントあるいはモノフィラメントの相互の分離応力
が１０ｍｇ以下であることを特徴とする分繊用弾性糸。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、整経機、カバリン
グ機、合撚機、コアースパン精紡機、編機などにおいて
分繊しながら使用できるポリウレタン弾性糸に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、有機ジイソシアネートと高分子量
ジオールで調整されたイソシアナート末端のプレポリマ
ーを鎖長伸長させて得られるポリウレタン弾性糸は公知
であり、ポリアミド繊維やポリエステル繊維と交編され
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、多分野に伸縮機能素材として使用さ
れている。通常使用されるポリウレタン弾性糸は、マル
チフィラメントの場合、紡糸段階で粘着性のある状態で
フィラメント相互を接合させ相互の分離応力を１００ｍ
ｇ以上に設定して巻き取られるが、１ボビンに１本の接
合マルチフィラメントを巻き付けたものである。モノフ
ィラメントの場合には、接合させる必要はないが、やは
り１ボビンに１本のモノフィラメントを巻き付けたもの
である。

【０００３】このような背景下、本出願人は、生産性を
高め、分離性能の優れたポリウレタン弾性糸を提供する
目的で、特開平３−５９１１２号公報で、複数本の接合
マルチフィラメントあるいはモノフィラメントが１個の
ボビンに引き揃えて巻かれたポリウレタン弾性糸であっ
て、金属石鹸を０．０１〜０．５重量％含有すること、
かつ引き揃えて巻かれた接合マルチフィラメントあるい
はモノフィラメントの相互の分離応力が１５ｍｇ以下で
あることを特徴とする分繊用弾性糸を提案した。しかし
ながら、この分繊用弾性糸は生産性がよく、また分離性
能もよいものの、糸長方向の繊度斑が生じやすいという
欠点を有していた。かかる繊度斑は、特に、細デニール
の糸にとって、深刻なものであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来技術
の欠点を克服し、細デニール糸であっても糸長方向の繊
度斑の少ない高品位の分繊用弾性糸を提供することを目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するために鋭意検討した結果、本発明を完成する
に至った。即ち、本発明は、複数本の接合マルチフィラ
メントあるいはモノフィラメントが１個のボビンに引き
揃えて巻かれたポリウレタン弾性糸であって、ハイドロ
タルサイト化合物を０．１〜０．８重量％、金属石鹸を
０．０５〜０．５重量％、変性シリコン化合物を０．０
５〜０．５重量％含有すること、かつ引き揃えて巻かれ
た接合マルチフィラメントあるいはモノフィラメントの
相互の分離応力が１０ｍｇ以下であることを特徴とする
分繊用弾性糸であり、特に繊度斑が２．５％以下である
分繊用弾性糸である。以下、本発明について説明する。

【０００６】本発明において、ポリウレタン弾性糸と
は、ウレタン結合のみからなるポリウレタン弾性糸、ポ
リウレタン結合及びウレア結合とからなるポリウレタン
ウレア弾性糸をいう。本発明において、接合マルチフィ
ラメントとは、フィラメント相互が簡単に分離しない状
態に接着せれたマルチフィラメントであり、好ましくは
分離応力が２０ｍｇ以上、更に好ましくは１００ｍｇ以
上であるマルチフィラメントである。２０ｍｇ未満で
は、マルチフィラメント同士が分離し易く、単糸割れに
よって加工工程での糸切れとなり、好ましくない。

【０００７】本発明のポリウレタン弾性糸は、複数本の
接合マルチフィラメントあるいはモノフィラメントが１
個のボビンに引き揃えて巻かれたポリウレタン弾性糸で
ある。１ボビンに１本の接合マルチフィラメントあるい
はモノフィラメントを巻き付けた場合と異なり、生産性
等の点で優れている。例えば、モノフィラメントの場
合、３０ｄ／３ｆを紡糸することで、１０ｄ／１ｆの糸
を一挙に３本紡糸した事となり、生産性は高まるのであ
る。本数は２本以上であれば特に限定されないが、分繊
作業の円滑さの点から２〜５本、更には２〜３本である
ことが好ましい。

【０００８】ポリウレタン弾性糸は、分繊作業の円滑さ
の点から、ガイド等により引き揃えて巻かれていること
が肝要である。特に接合マルチフィラメントについて
は、ガイド等により引き揃えて巻かれていない場合、例
えば仮撚機による場合には、接合マルチフィラメント同
士の分離応力が１０ｍｇ以下であっても、仮撚によって
お互いが絡み合っているために分繊時に糸が切れる等の
問題がある。

【０００９】本発明のポリウレタン弾性糸は、ハイドロ
タルサイト化合物を０．１〜０．８重量％、金属石鹸を
０．０５〜０．５重量％、変性シリコン化合物を０．０
５〜０．５重量％含有することが肝要である。これによ
って、本発明の弾性糸は、複数本の接合マルチフィラメ
ントあるいはモノフィラメントが１個のボビンに引き揃
えて巻かれたポリウレタン弾性糸であっても、糸長方向
の繊度斑の少ない高品位の分繊用弾性糸となる。

【００１０】本発明において、ハイドロタルサイト化合
物の添加量はポリウレタン系重合体の重量に基いて０．
１〜０．８重量％が好ましく、より好ましくは０．２〜
０．６重量％である。０．１重量％未満では繊度斑の解
消の効果が無く、０．８重量％を越えて添加しても紡糸
の安定性及び弾性機能に悪影響を及ぼす恐れがあり、不
経済である。

【００１１】本発明で使用する金属石鹸としては、リチ
ウム、カルシウム、マグネシウム、亜鉛、アルミニウム
等の金属とラウリン酸、ステアリン酸等の脂肪酸との組
み合わせが挙げられる。金属石鹸の添加量はポリウレタ
ン系重合体の重量に基いて０．０５〜０．５重量％が好
ましく、より好ましくは０．１５〜０．３５重量％であ
る。０．０５重量％未満では分繊時に接合マルチフィラ
メントあるいはモノフィラメントの相互の分離応力を１
０mg以下とする事が難しく分繊作業の円滑さを欠く事に
なり、０．５重量％を越えて添加すると、マルチフィラ
メントの場合、紡糸段階で粘着性のある状態でフィラメ
ント相互を接合させ相互の分離応力を１００ｍｇ以上に
設定して巻き取る事が出来ない。

【００１２】本発明に使用する変性シリコン化合物とし
ては、直鎖状ポリエーテル変性シリコン、分岐状ポリエ
ーテル変性シリコン、アルキル変性シリコン、アミノ変
性シリコン等が挙げられる。変性シリコン化合物の添加
量はポリウレタンウレア重合体の重量に基いて０．０５
〜０．５重量％が好ましく、より好ましくは０．１〜
０．３重量％である。０．０５重量％未満では分繊時に
接合マルチフィラメントあるいはモノフィラメントの相
互の分離応力を１０mg以下とする事が難しく分繊作業の
円滑さを欠く事になり、０．５重量％を越えて添加する
と、マルチフィラメントの場合、紡糸段階で粘着性のあ
る状態でフィラメント相互を接合させ相互の分離応力を
１００ｍｇ以上に設定して巻き取る事が出来ない。

【００１３】本発明の弾性糸は、引き揃えて巻かれた接
合マルチフィラメントあるいはモノフィラメントの相互
の分離応力が１０ｍｇ以下であることが肝要である。１
０ｍｇを超える場合には分繊時の円滑さを欠く事とな
り、本発明の効果が生じない。本発明の弾性糸は一般に
太さが５〜１００デニールであるが、特に繊度斑が品質
上深刻な問題となる５〜７０デニール、更には５〜３０
デニールの細デニ−ルの場合に、本発明の効果が有利に
発揮できる。

【００１４】本発明の弾性糸は、後述の方法により測定
される繊度斑が２．５％以下、更には２．３％以下であ
る。次に、本発明の弾性糸の製造方法について説明す
る。本発明において、ポリウレタン弾性糸は、基本的に
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１段または多段階に
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
高分子重合体を溶融紡糸、乾式紡糸、湿式紡糸して得ら
れるものである。

【００１５】ポリウレタン弾性糸を構成するポリウレタ
ン基体の別の調製の仕方としては、上述の両端にヒドロ
キシル基をもち分子量４００〜５，０００である実質的
に線状の重合体と有機ジイソシアネ−トとからなるイソ
シアネート末端のプレポリマ−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
停止剤とを反応させながら紡糸して得られるものであ
る。

【００１６】本発明のポリウレタン基材の製造原料の一
つである高分子ジオールとしては、両末端にヒドロキシ
ル基を持つ数平均分子量４００〜５，０００の実質的に
線状の高分子体であり、例えば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、ポリオキシペンタメチレン
グリコール、炭素数１〜８の直鎖状またはランダム状に
エーテル結合している共重合ポリアルキレンエーテルジ
オ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、１，３−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；又は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。

【００１７】本発明のポリウレタン基材の製造原料の一
つである有機ジイソシアナートとしては、例えば脂肪
族、脂環族、芳香族のジイソシアナートの中で、反応条
件下で溶解または液状を示すものすべてを適用できる。
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−及びｐ
−フェニレンジイソシアナート、４，４’−ジメチル−
１，３−キシリレンジイソシアナート、１−アルキルフ
ェニレン−２，４及び２，６−ジイソシアナート、３−
（α−イソシアナートエチル）フェニルイソシアナー
ト、２，６−ジエチルフェニレン−１，４−ジイソシア
ナート、ジフェニル−ジメチルメタン−４，４−ジイソ
シアナート、ジフェニルエーテル−４，４’−ジイソシ
アナート、ナフチレン−１，５−ジイソシアナート、
１，６−ヘキサメチレンジイソシアナート、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、３，３，５−トリメチル−５−
メチレンシクロヘキシルジイソシアネート等が例示され
る。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。

【００１８】本発明のポリウレタンウレア基材の製造原
料の一つである、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
オ−ル、エチレンジアミン，プロピレンジアミン，ビス
−（４−アミノシクロヘキシル）メタン，ｍ−キシリレ
ンジアミン，ｐ−キシリレンジアミン等のポリアミン、
ヒドロキシルアミン、水、１，４ブタンジオール等のポ
リオールを用いることができる。

【００１９】また、本発明のポリウレタン基材の製造原
料の一つである、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、ジエチルアミンのようなジアル
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種単独でまたは２種以上混合して用いてもよ
い。本発明のハイドロタルサイト化合物、金属石鹸、変
性シリコン化合物のポリウレタンウレアへの配合はポリ
ウレタン重合体製造の任意の段階で可能であるがポリウ
レタン重合体の重合終了後が好ましい。

【００２０】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または無機の配合
剤、例えば、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾ
ール系化合物、ヒンダードアミン系化合物等の紫外線吸
収剤、ヒンダードフェノール系化合物等の酸化防止剤、
防黴剤；硫酸バリウム、酸化マグネシウム、珪酸マグネ
シウム、珪酸カルシウム、酸化亜鉛等のような無機微粒
子；ポリテトラフルオロエチレン等の粘着防止剤を適宜
配合することもできる。

【００２１】複数本の接合マルチフィラメントを引き揃
えて巻き取るに際しては、図１に示す様に紡糸室下部に
設けたエアージェット撚糸機１４で所定単位毎に束ねて
撚りをかけた後に、静止ガイド６によって引き揃えた
後、１個のボビン１１に巻き取る。すなわち、ハイドロ
タルサイト化合物、金属石鹸、変性シリコン化合物のポ
リウレタンウレアへを含むポリウレタン重合体の溶液は
紡糸室１に取り付けられた紡糸アセンブリ−２へ圧入す
る。紡糸口金のオリフィス３から溶液が押し出され、こ
れに熱風入口４を通って紡糸室に導入される高温燃焼ガ
スを並流に当てる。これによって、ポリウレタン重合体
の溶媒は蒸発し、連続フィラメント１３が形成される。

【００２２】連続フィラメントは１３は紡糸室出口に取
り付けられた撚糸機１６により撚りがかけられ、紡糸室
内に撚り点がくるよう調整され接合マルチフィラメント
１５が形成される。蒸発した溶媒は高温燃焼ガスととも
に熱風出口５より排出されるが、紡糸室１の下部の穴よ
り溶媒が出ないよう通常導入した高温燃焼ガスと蒸発し
た溶媒の総量より多く排出し、紡糸室下部より空気が向
流に流れるようにしている。

【００２３】接合マルチフィラメントの糸条温度は紡糸
室下部からの向流空気量で調整される、静止ガイド６で
引き揃えられ、第１ゴデッドロ−ル７と第２ゴデッドロ
−ル９の中間に設けられた油剤ロ−ル８により油剤を付
与し、フリクションロ−ル１０により分繊用糸１１とし
て巻き取られる。なお、接合マルチフィラメントは、特
開平５９１１２号公報のように、紡糸室から出た後、静
止ガイド６で引き揃えられる前に冷却装置により冷却す
ることも可能であるが、本発明の弾性糸は上記ハイドロ
タルサイト化合物、金属石鹸、変性シリコン化合物を特
定の重量比で含むため、接合マルチフィラメントの糸条
温度を敢えて調整しなくとも、本発明の狙いとする糸条
間の分離応力が得られる。

【００２４】また、複数本のモノフィラメントを引き揃
えて巻き取るに際しても同様に、図２に示す様に、静止
ガイド６によって引き揃えた後、１個のボビン１１に巻
き取るとよい。なお、モノフィラメントの場合にはエア
ージェット撚糸機は不要である。本発明によれば、通常
の紡糸速度で細デニール糸を一挙に生産できるために、
生産効率が高まる。そして、この傾向は細デニールにな
るほど顕著となっている。

【００２５】本発明のポリウレタン弾性糸を製造する際
には、接合マルチフィラメントの場合でも、モノフィラ
メントの場合でも、ガイド等によって引き揃えて巻き取
ることが肝要である。ここで、ガイドを用いた場合に
は、ガイドの素材は摩擦抵抗による糸切れ防止の点から
アルミナ、チタン等のセラミックガイドが好ましい。

【００２６】

【発明の実施の形態】本発明を実施例で更に詳しく説明
するが、これに限定されるものではない。また、実施例
中の特性値の測定法を以下に示す。 （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の弾性糸を把持長５ｃｍで、
１，０００％／分の歪速度で破断させ破断時の強力と伸
度を測定する。

【００２７】（分離応力）引張試験機（オリエンテック
（株）製ＵＴＭ−ＩＩＩ−１００型）により２０℃、６
５％ＲＨ雰囲気下で行う。 複数本の接合マルチフィラメントまたは複数本のモノ
フィラメントの分離応力の測定は、長さ方向に先ず１本
の接合マルチフィラメントまたはモノフィラメントを分
離して引張試験機のクランプに把持し５０ｃｍ／分の速
度で、分繊しその分繊に要した応力を測定する。

【００２８】一本の接合マルチフィラメント内の分離
応力は糸の切断部をよく揉んで単糸を取り出し単糸と他
の残りの部分とを引張試験機のクランプに把持し５０ｃ
ｍ／分の速度で、分繊しその分繊に要した応力を測定す
る。 （分繊糸の走行時の分離性）送り出しロール上に分繊用
弾性糸を接し、これより糸を引き出して分繊し巻き取り
ロール上に接したボビンへ分繊した糸条を巻き返す。

【００２９】途中、スネルガイドを設け分繊した糸と糸
とのなす角度（θ）を１０°に設定し、１５０ｍ／分で
送り出し、２２５ｍ／分で巻き取り１０分間走行させた
時の糸切れ回数を測定し分繊作業の円滑さを調べる。 （繊度斑；Ｕ％）計測器工業（株）製のＵ％ＥＶＥＮＮ
ＥＳＳ ＴＥＳＴＥＲ Ｔｙｐｅ Ｃで測定する。

【００３０】

【実施例１〜３及び比較例１〜５】 ＜ポリウレタン溶液の調整例＞数平均分子量１，２００
のポリテトラメチレングリコール１，０００ｇ（重量
部、以下同じ）およびメチレン−ビス（４−フェニルイ
ソシアナ−ト）３１２ｇを、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２，３６０ｇを加
え、溶解してプレポリマー溶液とした。

【００３１】一方、エチレンジアミン２３．４ｇおよび
ジエチルアミン３．７ｇを乾燥ジメチルホルムアミド
１，５７０ｇ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１，２００ポイズ（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、（対ポリマー固形分重量％、以下同じ）、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´−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０．７％を添加したものを、紡糸原液
とする。

【００３２】この紡糸原液に表１に示す添加剤を配合
し真空脱泡後、口径０.２ｍｍ孔数６ホールのノズルか
ら２６０℃燃焼ガスを流した紡糸室に押し出し紡糸室下
部のエアージェット撚糸機で２本づつ束ねて撚をかけ３
本の２０デニール／２フィラメントの接合マルチフィラ
メントを形成し５００ｍ／分の速度で巻き取った。表１
内の記号は以下の様であり、ＤＨＴ：ハイドロタルサイ
ト化合物，ＳｔＭｇ：ステアリン酸マグネシウム，Ｓ−
Ｅ−Ｓｉ：分岐状ポリエーテル変性シリコン，Ｌ−Ｅ−
Ｓｉ：分子両末端ポリエーテル変性シリコン，Ａ−Ｓ
ｉ：アミノ変性シリコンを表す。

【００３３】得られた２０ｄ糸の強力，伸度，接合マル
チフィラメント２０ｄ同士の分離応力，接合マルチフィ
ラメント内の単糸同士の分離応力，分繊糸の走行時の分
離性について表１に示す。表１に示すように、ハイドロ
タルサイト化合物の添加で糸長方向の繊度斑が解消さ
れ、金属石鹸と変性シリコンの併用によって接合マルチ
フィラメント内の単糸間の分離応力は低下させずに引き
揃えて巻き取られた接合マルチフィラメント同士の分離
応力を低下させて分繊を容易にできる事が分かる。

【００３４】

【実施例４及び比較例６】紡糸原液に表２に示す添加
剤を配合し真空脱泡後、口径０.２ｍｍ孔数４ホールの
ノズルから２６０℃燃焼ガスを流した紡糸室に押し出し
１０デニールの糸を４本形成し、静止ガイドでモノフィ
ラメントを２本づつ引き揃えて５００ｍ／分の速度で２
個のボビンに巻き取った。

【００３５】得られた繊維の強力，伸度，引き揃えられ
たモノフィラメント同士の分離応力，分繊糸の走行時の
分離性について表２に示す。表２に示すように、経時後
も優れた円滑な分繊性を示した。

【００３６】

【表１】

【００３７】

【表２】

【００３８】

【発明の効果】本発明のポリウレタンウレア弾性糸は、
ハイドロタルサイト化合物、金属石鹸、変性シリコン化
合物を含有せしめる事によって、１個のボビンに引き揃
えて巻かれた接合マルチフィラメントあるいはモノフィ
ラメントの相互の分離応力が１０mg以下である分繊用弾
性糸を与える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の接合マルチフィラメントの分繊用弾性
糸の製造装置の一例を示す概略図である。

【図２】本発明のモノフィラメントの分繊用弾性糸の製
造装置の一例を示す概略図である。

【図３】本発明の分離試験装置の概略図である。

【符号の説明】

１ 紡糸室 ２ 紡糸アセンブリー ３ オリフィス ４ 熱風入口 ５ 熱風出口 ６ 静止ガイド ７ 第一ゴデットロール ８ 油剤ロール ９ 第二ゴデットロール １０ フリクションロール １１ 分繊用弾性糸 １２ 連続フィラメント １３ 接合マルチフィラメント １４ 撚糸機 １５ 送り出しロール １６ ボビン １７ 巻取りロール １８ スネルガイド

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数本の接合マルチフィラメントあるいは
   モノフィラメントが１個のボビンに引き揃えて巻かれた
   ポリウレタン弾性糸であって、ハイドロタルサイト化合
   物を０．１〜０．８重量％、金属石鹸を０．０５〜０．
   ５重量％、変性シリコン化合物を０．０５〜０．５重量
   ％含有すること、かつ引き揃えて巻かれた接合マルチフ
   ィラメントあるいはモノフィラメントの相互の分離応力
   が１０ｍｇ以下であることを特徴とする分繊用弾性糸。
2. 【請求項２】繊度斑が２．５％以下である請求項１記載
   の分繊用弾性糸。