JPH11229277A - ポリウレタン弾性繊維及びその弾性布帛 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポリウレタン弾性繊維を他の天然繊維や化学
繊維、合成繊維との弾性布帛を製造するに際して、ポリ
ウレタン弾性繊維が紡糸工程でフィルター詰まりが無
く、紙管パッケージからの解じょ性に優れ、糸切れやス
カムの発生のない加工性に優れた弾性繊維を提供する。
さらにこの弾性繊維によって提供される弾性布帛は、布
帛編み面の品位が良好で、かつ水泳プール中の活性塩素
環境下における塩素耐久性も優れている。 【解決手段】 マグネシウム、亜鉛、アルミニウムから
選択された金属の酸化物、複合酸化物、水酸化物、ハイ
ドロタルサイト化合物を含有したポリウレタン弾性繊維
であり、かつ該弾性繊維に混合処理剤としてポリアルキ
ルシロキサン、鉱物油、リン酸エステル化合物類を有効
量付着せしめたポリウレタン弾性繊維及びそれからなる
弾性布帛。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】有機ジイソシアネート、ポリ
マージオールおよび多官能性活性水素原子を有する鎖延
長剤から得られるポリウレタン重合体からなるポリウレ
タン弾性繊維及びその弾性布帛に関する。更に詳しく
は、巻き取りパッケージからの解じょ性に優れ、糸の走
行時において、糸切れも無く、また糸導へのスカム堆積
もなく、更に、プールに使用される殺菌用活性塩素に対
して塩素耐久性能が向上し、塩素耐久性と糸の取り扱い
性が同時に向上したポリウレタン弾性繊維及びそれとポ
リアミド系繊維又はポリエステル系繊維とからなる弾性
布帛に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般にスパンデックスと呼ばれるポリウ
レタン弾性繊維は、適度のゴム弾性を有し、優れた性質
を有する。そのため、ポリエステル、ポリアミド等の各
種繊維と交編、交織され、染色加工された交編織生地
は、各種ストレッチ素材衣料やスポーツ衣料として最近
ますます広範に使用されている。本発明は、加工工程に
おける操作性と耐塩素性能とが同時に優れるポリウレタ
ン弾性繊維及びその弾性布帛に関するものである。プー
ル中で殺菌用活性塩素の濃度０．５〜３ｐｐｍの塩素水
に繰り返し暴露されると、ポリウレタン弾性繊維は塩素
により劣化して物理的性能が低下する。その結果、その
弾性布帛の水着は、着用時に人体着圧が低下して、水泳
中に水圧や水流により、肌から水着がずれたり、更に劣
化が進むと、水着生地中のポリウレタン弾性繊維が断糸
し、生地のパワー低下や生地が薄くなり透けて見える問
題があった。

【０００３】ポリウレタン弾性繊維の塩素耐久性の改善
に関しては、従来より各種塩素劣化防止剤の添加が提案
されている。例えば、酸化亜鉛（特公昭６０−４３４４
４号公報）、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム（特
公昭６１−３５２８３号公報）、ハイドロタルサイト類
化合物（特開昭５９−１３３２４８号公報）、酸化マグ
ネシウムと酸化亜鉛の固溶体（特開平６−８１２１５号
公報）などの金属化合物をポリウレタン弾性繊維に添加
し、塩素耐久性を改善する方法が提案されている。本出
願人も、ポリウレタン弾性繊維に優れた耐塩素性能を有
する金属化合物（特願平０９−０２９１７０号）を提案
した。しかしながら、４０デニール以下の細いポリウレ
タン弾性繊維が他の天然繊維や化学繊維、合成繊維とを
交編・交織し、布帛に染色加工される場合、巻き取りパ
ッケージからの解じょ性が不良で、解じょ応力が高い場
合、糸切れが多発して整経や編み経てが困難になる。

【０００４】このようなポリウレタン弾性繊維の加工性
を向上するためにポリウレタン弾性繊維用の各種油剤の
検討が行われてきた。例えば、特開平７−１７３７７０
号公報及び特開平９−４９１６７号公報に、ポリウレタ
ン弾性繊維用としてアルキルホスフェート金属（Ｎａ、
Ｋ、Ｌｉ等）塩とアルキルホスフェートアミン塩とを含
む紡糸油剤が提案されている。しかしながら、これらの
アルキルホスフェート金属塩では、長時間使用するとス
カムが糸道に堆積して、糸切れやテンションのばらつき
の原因になり、取り扱い性の低下や布帛編み面の表面品
位が低下する問題があった。

【０００５】更には、アルキルホスフェート金属塩を紡
糸用油剤中に長時間安定に均一分散混合するのも困難で
あった。その結果、ポリウレタン弾性繊維に糸長方向に
付着斑を生じさせることもあった。また、特公昭４８−
３８６２２号公報には、アルキルホスフェート金属塩を
ポリマー中に分散混合して紡糸する方法も提案させれて
いるが、紡糸原液中での溶解性や分散性不良による紡口
やフィルターに詰まりの為に、紡糸時の生産安定上の問
題があった。更には、整経工程、編み経て工程でアルキ
ルホスフェート金属塩がスカムになる問題もあった。よ
って、ポリウレタン弾性繊維の取り扱い性や生地品位を
向上させ、さらには耐塩素性能を同時に満足出来る段階
には至っていない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、ポリ
ウレタン弾性繊維の前記生産上の課題を解決し、交編織
物編成工程においての取り扱い性を向上し、同時に、耐
塩素性の向上したポリウレタン弾性繊維及び商品として
の生地品位と耐塩素性の向上した弾性布帛を提供するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、これらの
課題を解決するため鋭意検討した結果、特定の金属化合
物を特定量含むポリウレタン弾性繊維に特定の混合処理
剤を特定量付着してなるポリウレタン弾性繊維が前記課
題を解決することを見出し、本発明を完成するに到っ
た。すなわち本発明は、ポリウレタン重合体からなる下
記（ａ）を満足する弾性繊維において、該弾性繊維に下
記（ｂ）を満足する混合処理剤が、弾性繊維重量１００
重量部に対して０．５〜１０重量部付着してなるポリウ
レタン弾性繊維である。

【０００８】（ａ）ポリウレタン重合体１００重量部に
対して、金属化合物として０．１〜１０重量部のＭｇ、
Ｚｎ，Ａｌから選択された金属の酸化物、複合酸化物、
水酸化物、ハイドロタルサイト化合物の群から選ばれる
１種又は２種以上の金属化合物を含有する弾性繊維。 （ｂ）２５℃で５〜３０ｃｓｔのポリアルキルシロキサ
ンと５〜３０ｃｓｔの鉱物油との比が１００／０〜５０
／５０である処理剤１００重量部に対して、下記式
（１）で表されるリン酸エステル化合物類が０．０１〜
１０重量部存在する混合処理剤。

【０００９】

【化２】 （但し、Ｒは炭素原子数１〜３０の直鎖又は分岐したア
ルキル基、アルコオキシポリオキシアルキレン基、炭素
原子数５〜６のシクロアルキル基、炭素原子数１〜１０
アルキル基が置換した炭素原子数５〜６のシクロアルキ
ル基、ｎは１〜２の整数を示す。）

【００１０】好ましくは、ポリウレタン弾性繊維に含有
される金属化合物が、ＺｎＯ、ＭｇＯ、ＺｎＯとＭｇＯ
の複合酸化物、２価の金属Ｍ（但し、ＭはＺｎ及びＭｇ
から選択される少なくとも１種を表わす。）とＡｌを含
みＡｌに対する２価の金属Ｍのモル比が１〜５である複
合酸化物、ハイドロタルサイト化合物の群から選ばれる
１種又は２種以上からなるポリウレタン弾性繊維であ
る。更に、前記の本発明のポリウレタン弾性繊維とポリ
アミド系繊維又はポリエステル系繊維とからなる弾性布
帛である。

【００１１】本発明のポリウレタン重合体の原料の１つ
である高分子量ジオールとしては、両末端に水酸基を持
つ分子量５００〜５０００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等の
ホモポリエーテルジオール又は炭素原子数２から６の２
種以上のオキシアルキレンから構成される両末端が水酸
基からなる共重合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ープロピレングリコール，１，３ー
プロピレングリコール，２，２ージメチルー１，３ープ
ロパンジオール，１，４ーブタンジオール、１，３ーブ
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ーデカンジオール、１，３ージメ
チロールシクロヘキサン、１，４ー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；ポリエステルエーテルジオール；ポリーεー
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
等が挙げられる。好ましくはポリオキシテトラメチレン
グリコール、共重合ポリ（テトラメチレン・ネオペンチ
レン）エーテルジオール、共重合ポリ（テトラメチレン
・２−メチルブチレン）エーテルジオールである。

【００１２】有機ジイソシアネートとしては、例えば脂
肪族、脂環族、芳香族のジイソシアネートの中で、反応
条件下で溶解又は液状を示す物全てを適用できる。例え
ば、メチレンービス（４ーフェニルイソシアネート）、
メチレンービス（３ーメチルー４ーフェニルイソシアネ
ート）、２，４ートリレンジイソシアネート、２、６ー
トリレンジイソシアネート、ｍー及びｐーキシリレンジ
イソシアネート、α，α，α’，α’ーテトラメチルー
キシリレンジイソシアネート、ｍー及びｐーフェニレン
ジイソシアネート、４，４’ージメチルー１，３ーキシ
リレンジイソシアネート、１ーアルキルフェニレンー
２，４及び２，６ージイソシアネート、３ー（αーイソ
シアネートエチル）フェニルイソシアネート、２，６ー
ジエチルフェニレンー１，４ージイソシアネート、ジフ
ェニルージメチルメタンー４，４ージイソシアネート、
ジフェニルエーテルー４，４’ージイソシアネート、ナ
フチレンー１，５ージイソシアネート、１，６ーヘキサ
メチレンジイソシアネート、メチレンービス（４ーシク
ロヘキシルイソシアネート）、１，３ー及び１，４ーシ
クロヘキシレンジイソシアネート、トリメチレンジイソ
シアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ペンタ
メチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシア
ネート、イソフォロンジイソシアネート等が挙げられ
る。好ましくは、メチレンービス（４ーフェニルイソシ
アネート）である。

【００１３】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、ポリヒドラジン、炭素原
子数２〜１０の直鎖または分岐した脂肪族、脂環族、芳
香族の活性水素を有するアミノ基を持つ化合物で例えば
エチレンジアミン、１，２プロピレンジアミン、特開平
５ー１５５８４１号公報に記載されているウレア基を有
するジアミン類等のジアミン、ヒドロキシルアミン、水
等であり、また低分子量のグリコール、例えばエチレン
グリコール、１，２ープロピレングリコール、１，３ー
プロピレングリコール、２，２ージメチルー１，３ープ
ロパンジオール、１，４ーブタンジオール、１，３ーブ
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ーデカンジオール、１，３ージメ
チロールシクロヘキサン、１，４ージメチロールシクロ
ヘキサン等を用いることが出来る。好ましくは、エチレ
ンジアミン、１，２プロピレンジアミンである。

【００１４】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、単独又は、２種以上混合して用いても良い。ポリア
ルキレンエーテルジオール、ジイソシアネート化合物お
よびジアミン化合物を用いたポリウレタン重合体を製造
する方法に関しては、公知のポリウレタン化反応の技術
を用いることができる。たとえば、ポリアルキレンエー
テルジオールと有機ジイソシアネートとを、１：１．２
〜２．０、好ましくは１：１．３〜１．８（モル比）の
割合で反応させ、両末端にイソシアネート基を有するウ
レタンプレポリマーを合成し、ウレタン部分を得る。次
いで、このウレタンプレポリマーをジアミン化合物、グ
リコール化合物で鎖伸長反応を行い、ポリウレタン重合
体を得ることができる。

【００１５】ポリウレタン化反応の操作に関しては、ウ
レタンプレポリマー合成時やこのウレタンプレポリマー
と活性水素含有化合物との反応時に、ジメチルホルムア
ミド、ジメチルスルホキシド、ジメチルアセトアミド等
の溶剤を用いてもよい。また、本発明で用いられる各種
化合物の化学量論的割合は、ポリアルキレンエーテルジ
オールの水酸基とジアミン化合物等の活性水素の総和
が、イソシアネート化合物のイソシアネート基に対して
１．００〜１．０７等量であることが望ましい。

【００１６】本発明における金属化合物は、Ｍｇ、Ｚ
ｎ，Ａｌから選択された金属の酸化物、複合酸化物、水
酸化物、ハイドロタルサイト化合物を１種又は２種以上
の金属化合物である。このような金属化合物としては、
例えば、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化
亜鉛、水酸化亜鉛、酸化アルミニウム、水酸化アルミニ
ウム、ハイドロタルサイト化合物（一例を挙げれば、例
えばＭｇ_4.5 Ａｌ₂ （ＯＨ）₁₃ＣＯ₃ ・３．５Ｈ₂ Ｏ）
および２価金属Ｍ（但し、Ｍは亜鉛およびマグネシウム
から選択される少なくとも１種を表わす。）とアルミニ
ウムを含みアルミニウムに対する２価金属のモル比が１
〜５である複合酸化物がある。特に好ましい金属化合物
は、ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＭｇＯとＺｎＯの複合酸化物、ハ
イドロタルサイト化合物、及び例として下記式で表され
る以下の複合酸化物などである。

【００１７】

【化３】 ２ＺｎＯ・ＺｎＡｌ₂ Ｏ₄ ３ＺｎＯ・ＺｎＡｌ₂ Ｏ₄ ４ＺｎＯ・ＺｎＡｌ₂ Ｏ₄ ５ＺｎＯ・ＺｎＡｌ₂ Ｏ₄ これらの複合酸化物は、例えば、ハイドロタルサイト化
合物を焼成して得ることができる（特公昭５１−３７６
４０号公報および特公昭５１−２０９９７号公報）が、
これに限定されない。

【００１８】本発明に使用される金属化合物類は、塩素
劣化防止効果を高めるために、ポリウレタン重合時に原
料モノマーと同時に添加すしても良いし、又はポリウレ
タン弾性繊維の紡糸工程前のいずれかの段階において添
加することができる。一般には、ポリウレタン重合終了
後に添加するのが好ましい。添加量はポリウレタン重合
体１００重量部に対して０．１〜１０．０重量部、好ま
しくは０．５〜７．０重量部の範囲である。これらの金
属化合物の１０．０重量部以上の過剰な添加は生産時の
紡糸安定性やポリウレタン弾性繊維の弾性回復性に悪影
響を及ぼすため好ましくなく、また０．１重量部以下で
は耐塩素性能の充分な効果が期待できない。

【００１９】本発明におけるこれらの金属化合物は、平
均粒径１μｍ以下の微細な粉末であることが紡糸安定性
から好ましい。場合によっては、これら無機金属化合物
粒子の表面を脂肪酸、脂肪酸エステル、シラン系カップ
リング剤、チタネート系カップリング剤またはこれらの
混合物で表面処理をしてもよい。このようにして得られ
た金属酸化物を含有するポリウレタン重合体は通常の方
法で乾式紡糸、溶融紡糸、湿式紡糸を行い、紙管パッケ
ージに巻き取る前に、ポリウレタン弾性繊維にロールオ
イリング、ガイドオイリング、スプレーオイリング等の
公知の方法によって所定量の本発明の混合処理剤を付与
できる。

【００２０】弾性繊維に混合処理剤を付着させる方法と
して、ポリアルキルシロキサンと鉱物油とリン酸エステ
ル化合物とを段階的に分けて付着させても良い。すなわ
ち、先にリン酸エステル化合物を付着させた後にポリア
ルキルシロキサンと鉱物油を付着させても良いし、あら
かじめポリアルキルシロキサンと鉱物油を付着させ後に
リン酸エステル化合物を付着させても良いし、ポリウレ
タン弾性繊維に同時に混合処理剤として付着させてもよ
い。

【００２１】本発明で使用される混合処理剤は主成分
が、２５℃で５〜３０ｃｓｔのポリアルキルシロキサン
と５〜３０ｃｓｔの鉱物油との比が１００／０〜５０／
５０である。ポリアルキルシロキサンの代表例はジメチ
ルシロキサンである。より好ましいポリアルキルシロキ
サン及び鉱物油の粘度は各々２５℃で８〜１５ｃｓｔで
ある。本発明に用いられるリン酸エステル化合物類は、
式（１）で表される化合物である。

【００２２】リン酸エステルの好ましい例としては、モ
ノ又はジメチルアシッドホスフェイト、モノ又はジエチ
ルアシッドホスフェイト、モノ又はジプロピルアシッド
ホスフェイト、モノ又はジイソプロピルアシッドホスフ
ェイト、モノ又はジブチルアシッドホスフェイト、モノ
又はジラウリルアシッドホスフェイト、モノ又はジステ
アリルアシッドホスフェイト、モノ又はジ（２−エチル
ヘキシル）アシッドホスフェイト、モノ又はジイソデシ
ルアシッドホスフェイト、モノ又はジブトキシエチルア
シッドホスフェイト、モノ又はジオレイルアシッドホス
フェイト、モノ又はジテトラデシルアシッドホスフェイ
ト、モノ又はジ（２−ヒドロキシルエチル）メタクリレ
ートアシッドホスフェイト、ポリオキシアルキレングリ
コールアルキレンエーテルアシッドホスフェイト類が挙
げられる。これらのリン酸エステル類はモノ体でもジ体
でも、それらの単独でも、また異なる数種を混合して使
用しても良い。

【００２３】リン酸エステル化合物は、式（１）中のＲ
の炭素原子数１〜３０の内、好ましくは炭素原子数３〜
２５のものが好ましい。更に好ましくは炭素数１０〜２
０のものである。本発明の混合処理剤におけるリン酸エ
ステル化合物類のポリアルキルシロキサン及び鉱物油の
単独又は混合処理剤への割合は、処理剤１００重量部に
対して０．０１〜１０重量部、好ましくは０．１〜５重
量部の範囲である。リン酸エステルとポリアルキルシロ
キサン及び鉱物油を混合させて用いる場合、その混合方
法はリン酸エステルが液体状であればホモミキサー等を
用いて高速撹拌することによって均一に分散又は溶解さ
せることが出来る。

【００２４】リン酸エステルが室温で固体であれば、ポ
リアルキルシロキサン及び鉱物油の単独又は混合処理剤
に添加混合するリン酸エステルの融点以上に過熱した状
態で、リン酸エステルも融点以上に加熱して添加しホモ
ミキサー等を用いて高速撹拌することによって均一分散
又は溶解させることが出来る。ポリウレタン弾性繊維１
００重量部に対して、本発明のリン酸エステル化合物、
ポリアルキルシロキサン及び鉱物油からなる混合処理剤
を０．５〜１０重量部付着することで効果が発揮でき
る。好ましくは１〜８重量部、更に好ましくは２〜６重
量部の範囲である。

【００２５】本発明の作用効果は明確ではないが、推定
すると、該弾性繊維に含まれる繊維表面付近の本発明の
金属化合物と混合処理剤に含まれるリン酸エステル化合
物の一部分とが反応し、繊維表面に効果的にリン酸エス
テルの本発明の金属塩例えば、リン酸エステルのＺｎ
塩、Ｍｇ塩等を形成し、効果的にリン酸エステル金属塩
を糸表面付近のみに存在させることが可能となり、本発
明の効果を生じさせたと考えられる。よってリン酸エス
テル金属塩が引き起こす繊維生産上のフィルター詰まり
等の問題点も本発明によって解消でき、更に繊維の潤滑
性と耐塩素性能を同時に向上させたと推測される。

【００２６】ポリウレタン重合体組成物には、上記無機
金属化合物以外に、ポリウレタン弾性繊維に用いられる
公知の有機または無機化合物の添加剤、例えば、熱安定
剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、黄変防止剤、熱変色防
止剤、粘着防止剤、顔料、帯電防止剤、防黴剤、着色
剤、充填剤等を併用して添加してもよい。この様にして
得られたポリウレタン重合体組成物を、公知の乾式、溶
融、湿式の紡糸法等により紡糸する。

【００２７】紡糸したポリウレタン弾性繊維に本発明の
混合処理剤成分に追加して、ポリエステル変性シリコ
ン、ポリエーテル変性シリコン、ポリオルガノシロキサ
ン、アミノ変性シリコン、アミノエーテル変性シリコ
ン、鉱物油、タルク、シリカ、コロイダルアルミナ等の
鉱物性徴粒子、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン
酸カルシウム等の高級脂肪酸金属塩粉末、高級脂肪族カ
ルボン酸、高級脂肪族アルコール、パラフィン、ポリエ
チレン等の常温で固体のワックスなどを本発明の効果を
損なわない限度において、付与しても良い。本発明に用
いられるポリウレタン弾性繊維は、単体で編織されるこ
とはなく、他の天然繊維、化学繊維、合成繊維と交編織
されて布帛となり、染色仕上げ加工後、縫製されて製品
となる。

【００２８】本発明におけるポリウレタン弾性繊維は、
交編織物となる他の繊維を選択しない。しかしながら、
水着製品の着用時の摩耗や伸縮疲労に対する耐久性、着
用時に人体が感じる風合いの快適さ、あるいは製品の形
態安定性から、現状では合成繊維が広く使用されてい
る。合成繊維としては、ポリエチレンテレフタレート、
ポリトリメチレンテレフタレート、ポリテトラメチレン
テレフタレート、ジオール成分としてポリテトラメチレ
ングリコールとエチレングリコールを主成分として含む
共重合ポリテレフタレート、及びそれらのカチオン可染
ポリエステル繊維、ナイロン６、ナイロン６６等のポリ
アミド、ポリアクリル、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニ
ル、ポリビニルアルコール等の合成繊維が挙げられ、銅
アンモニアレーヨン、ビスコースレーヨン、精製セルロ
ース繊維等の再生セルロース繊維、再生タンパク繊維、
半合成繊維、綿、絹、羊毛等の天然繊維素材なども挙げ
られる。好ましくは、ポリアミド系繊維又はポリエステ
ル系繊維である。

【００２９】本発明のポリウレタン弾性繊維はこれらの
繊維素材と共に、カバーリング、コアスパーンヤーン、
エアーカバリング、合撚、交撚、インターレースした複
合繊維の状態及び又はその各々繊維そのままで、丸編み
生地、横編み生地、経編み等の交編又は、交織され、染
色加工された交編・交織生地に加工され、各種用途に使
用される。ポリウレタン弾性繊維と他の天然繊維、化学
繊維、合成繊維からなる編地を作製するには種々の交編
方法が用いられる。交編編地は、経編みでも緯編みでも
よく、例えば、トリコット、ラッセル、丸編み等が挙げ
られる。また編組織は、ハーフ編み、逆ハーフ編み、ダ
ブルアトラス編み、ダブルデンビー編み等いづれの編組
織でもよい。また風合いの面から、編地表面が他の天然
繊維、化学繊維、合成繊維で構成されていることが好ま
しい。

【００３０】ポリウレタン弾性繊維と他の天然繊維、化
学繊維、合成繊維からなる織物は、通常の方法で製織さ
れる。ポリウレタン弾性繊維を経あるいは緯にのみ用い
たワンウエーストレッチ、経緯両方に用いたツーウェー
ストレッチのいづれの織物でもよい。本発明のポリウレ
タン弾性繊維を使用した布帛は、ガードル、ブラジャ
ー、インティメイト商品、肌着等の各種ストレッチファ
ンデーション、靴下口ゴム、タイツ、パンティストッキ
ング、ウエストバンド、ボデイスーツ、スパッツ、水
着、ストレッチスポーツウエア、ストレッチ織物、スト
レッチアウター、包帯、サポーター、医療用ウエア、ス
トレッチ裏地、紙おむつ等の用途が挙げられる。本発明
の布帛は、特にプールにて使用される水着用途に好適で
ある。特に、ポリアミド繊維やポリエステル繊維は、一
般に塩素染色堅牢性向上のために染色後に天然又は合成
タンニンを用いた固着処理を施されることが普及してい
る。

【００３１】例えば、ポリアミド繊維とポリウレタン弾
性繊維の交編織物においては、染色後に染料を固着させ
るために、天然物ポリフェノール化合物として天然タン
ニン及び合成ポリフェノール化合物としての合成タンニ
ンにて固着処理を行う。ポリエステル繊維とポリウレタ
ン弾性繊維の交編織物においては、ポリウレタン弾性繊
維の染色前後または染色と同時に天然タンニン又は合成
タンニンにて染料固着処理を行うことがある。いずれの
固着処理においても、処理浴のｐＨを３〜７に調整し
て、通常の昇温過程を経た後８０℃〜１３０℃で処理す
る。処理時間は、長い方が良いが、２０〜６０分間が好
ましい。必要に応じて、処理浴に、スカム防止剤や浴中
柔軟剤を混在させてもよい。弾性布帛が、染料固着され
る場合、本発明におけるポリウレタン弾性繊維及びそれ
とポリアミド系繊維又はポリエステル系繊維との弾性布
帛の有用性は特に高い。

【００３２】

【発明の実施の形態】次に本発明を実施例などにより更
に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例などによ
って何ら限定されるものではない。なお、実施例に記載
の測定法は以下の通りである。 （１）弾性繊維の解じょ性の評価方法 ４０デニール／５フィラメントの弾性繊維４００ｇを紙
管に巻き取った後、２５℃、６５％ＲＨの雰囲気で３０
日放置後、紙管を梨地ローラー上に置き、ローラーを回
転させながら、ローラー表面速度４０ｍ／分で、弾性繊
維を送り出す。送り出された弾性繊維を５０ｃｍ離れた
所に設置された同じ径の梨地ローラ上に巻き取る。巻き
取るローラー上の表面速度を８０ｍ／分から徐々に低下
させて、送り出すローラー上の紙管に弾性繊維が紙管に
からみついて逆巻きし、弾性繊維が切断されて送り出さ
れなくなった時点の速度Ｓｍ／分を測定する。Ｓｍ／分
の値が小さいほど紙管から弾性糸が糸離れが良いことを
示し、これを解じょ性が良好と判断する。

【００３３】一般にポリウレタン弾性糸はポリマー自体
がゴムに似た性質を有するためポリマ相互に粘着し易
く、解じょ性が良好でない。しかし、あまりに糸離れが
良すぎると、紙管に巻かれたポリウレタン弾性繊維を運
搬する時に、紙管に巻かれた弾性繊維の外層が糸落ちし
易く、取り扱い上の問題となる。本測定において、好ま
しいチーズ外層の弾性繊維のＳ（以下ＳＯと表す。）
は、ＳＯ＝４５〜５５ｍ／分、チーズ内層の弾性繊維の
Ｓ（以下ＳＩと表す。）は、ＳＩ＝５０〜６５ｍ／分で
ある。ＳＩ、ＳＯの値がこの範囲をはずれ、値が小さい
と運搬時や整経工程で、糸落ちし易く、逆に値が大きい
とチーズへの逆巻きや糸切れが頻発する場合があり、問
題となる。

【００３４】（２）整経糸切れ回数の評価法 ４０デニール／５フィラメントの弾性繊維４００ｇを紙
管に巻き取り、５８８本をリバー社製の弾性糸用整経機
に取り付け、弾性繊維送り出し速度１５０ｍ／分、ビー
ム巻き取り速度３００ｍ／分にて整経し、１ビームあた
り弾性繊維重量で１４．７ｋｇを１６ビーム整経し、全
て完了するまでに発生した弾性繊維の糸切れ回数で整経
糸切れ回数を評価した。ただし、糸切れが発生した場合
も切れた糸は結んでつなぎ、５８８本の状態で再びスタ
ートさせた。また、ほぼ同時に複数本糸切れした場合も
糸切れ回数は１回としてカウントした。

【００３５】（３）スカム評価法 ４０デニール／５フィラメントの弾性繊維４００ｇを紙
管に巻き取って後、２５℃、６５％ＲＨの雰囲気で３０
日放置後、紙管を梨地ローラー上に置き、ローラーを回
転させながら、ローラー表面速度４０ｍ／分で、弾性繊
維を送り出す。送り出された弾性繊維を５０ｃｍ離れた
所に設置された同じ径の梨地ローラ上に巻き取る。送り
出す弾性糸から２５ｃｍの中間地点にかみそり刃を糸角
１１５度になるように設定して立てておき、巻き取るロ
ーラー上の表面速度を７０ｍ／分設定した。かみそり刃
上に弾性繊維を１時間走行させた後、かみそり刃（エヌ
ティー（株）製：ＮＴ−Ｌ型刃品番Ｌ−３００）上に付
着した白色スカムの量を目視によって１級から５級の判
断をした。

【００３６】 ５級：かみそり刃に全く付着無し。 ４級：かみそり刃にほんのわずか付着あり。 ３級：かみそり刃に若干付着あり。 ２級：かみそり刃にやや付着量多し。 １級：かみそり刃に多量の付着物あり。

【００３７】（４）破断強伸度の測定法 引っ張り試験機（オリエンテック（株）製：ＵＴＭー３
ー１００型）により、２０℃、６５％ＲＨ雰囲気下で測
定する。糸試料長５ｃｍ幅で１分間１０００％の歪み速
度で測定する。

【００３８】（５）原糸評価（塩素耐久性評価） ポリウレタン弾性繊維を金枠に５０％伸長させて、ｐＨ
７の沸騰水中で６０分処理した後、室温で２時間冷却し
た。その後、縦１ｍ、横１ｍ、深さ３０ｃｍの塩素水水
槽に浸漬する。この塩素水水槽の有効塩素平均濃度は
７．０ｐｐｍ、ｐＨ７、水温３０℃に調整されている。
３０時間浸漬後、１８時間風乾後の強力保持率を次式で
示す。保持率が大きいほど塩素耐久性が高い。 強力保持率（％）＝（塩素水浸漬後の弾性繊維の強力／
塩素水浸漬前の弾性繊維の強力）×１００

【００３９】（６）生地評価（塩素耐久性評価） ポリウレタン弾性繊維と、ポリヘキサメチレンアジパミ
ドを溶融紡糸して得られたポリアミド繊維５０デニール
／１７フィラメントとを、トリコット機を用いて編成
し、経編２ｗａｙトリコットを作製した。編み組織はハ
ーフ、編立ては、フロントにポリアミド繊維、バックに
ポリウレタン弾性繊維を配し、２８ゲージ、フロントラ
ンナー１６０ｃｍ／４８０コース、バックランナー８０
ｃｍ／４８０コース、１５ｋｇ／１反の条件で行った。
この工程で２０反編んだときのポリウレタン弾性繊維の
糸切れ回数を評価した。

【００４０】更に、得られた２ｗａｙトリコット生機を
精練、リラックス、乾燥、ヒートセットして、染色を行
った。染色は、染料としてＩｒｇａｌａｎ Ｂｌａｃｋ
ＢＧＬ ２．７％ｏｗｆ、硫安３％ｏｗｆ、酢酸０．
２％ｏｗｆの浴中（ｐＨ５．５）にて、９５℃で３０分
間処理した。この染色した２ｗａｙトリコットにタンニ
ン酸を含む天然タンニンにて固着処理を行った。固着処
理は、ハイフィックスＳＬＡ（タンニン酸３０％含有、
大日本製薬（株）製：商品名）６％ｏｗｆの浴中（ｐＨ
３．７）にて、９０℃で３０分間処理した。

【００４１】ポリウレタン弾性繊維とナイロン６からな
る編地を、緯方向に５０％伸長させて縦１ｍ横１ｍ深さ
０．５ｍの水槽に１２時間浸漬と１２時間風乾を繰り返
す。この１２時間浸漬中の有効塩素平均濃度は２．０ｐ
ｐｍ、ｐＨ７、水温３５℃に常時調整されており、１２
時間風乾は水道水で濯いでから行う。１２時間浸漬から
取り出すときに編地の欠点発生の有無を確認し、欠点の
発生するまでの日数をその編地の塩素耐久日数とする。
塩素耐久日数が長いほど塩素耐久性が高い。

【００４２】（７）有効塩素濃度 塩素水試料２５ｍ１を１００ｍ１の三角フラスコに秤量
し、乾燥済みのヨウ化カリウム２ｇを加えて振り混ぜ
る。１／１００Ｎのチオ硫酸ナトリウム溶液で滴定し、
溶液が橙色から薄黄色に変化した時点で澱粉溶液を加え
る。ヨウ素澱粉反応による青色が消えるまで１／１００
Ｎチオ硫酸ナトリウム溶液で滴定する。別に、イオン交
換水２５ｍ１を採取し、同上の操作により滴定し、プラ
ンク滴定量を求める。有効塩素濃度Ｈは、次の数式
（１）で与えられる。

【００４３】

【数１】 ここで、Ｈは有効塩素濃度（ｐｐｍ）、Ｖｓは塩素水を
滴定した時の１／１００Ｎのチオ硫酸ナトリウム溶液の
滴定量（ｍｌ）、Ｖｂはイオン交換水を滴定したときの
１／１００Ｎのチオ硫酸ナトリウムの滴定量（ｍｌ）、
ｆは１／１００Ｎのチオ硫酸ナトリウムの力価、Ｗｓは
塩素水の重量（ｇ）である。

【００４４】

【実施例１】数平均分子量１８００のポリテトラメチレ
ンエーテルグリコール４００ｇと４，４’一ジフェニル
メタンジイソシアネート９１．７ｇとを乾燥窒素雰囲気
下、８０℃で３時間、攪拌下で反応させて、末端がイソ
シアネートでキャップされたポリウレタンプレポリマー
を得た。これを室温に冷却した後、ジメチルアセトアミ
ド７２０ｇを加え溶解してポリウレタンプレポリマー溶
液を調整した。一方、エチレンジアミン８．１１ｇおよ
びジエチルアミン１．３７ｇをジメチルアセトアミド３
９０ｇに溶解し、これを前記プレポリマー溶液に室温下
添加して、粘度４５００ポイズ（３０℃）のポリウレタ
ン溶液を得た。

【００４５】このポリウレタン溶液に、ポリウレタン固
形分に対して、４，４’−プチリデンビス−（３−メチ
ル−６−ｔ−ブチルフェノール）を１重量％、２−
（２’−ヒドロキシ−３’−ｔ−プチル−５’−メチル
フェニル）−５−クロロ−ベンゾトリアゾールを０．５
重量％及び表１に記載する平均粒径１μ以下の各種金属
化合物を４．０重量％添加し、紡糸用原液を得た。

【００４６】このようにして得られた紡糸用原液を、１
個の紡糸口金にある５っの細孔から熱風中に押しだし溶
剤を蒸発させた。乾燥された糸条はリング仮撚り機を通
過する過程で仮撚りされ、ゴッデトローラを経てオイリ
ングロラー上で混合処理剤を付与された。オイリングロ
ーラーへ付与された混合処理剤は、２５℃で１０ｃｓｔ
のジメチルシロキサン９８重量部、２５℃で１０ｃｓｔ
の鉱物油１．５重量部、モノ及びジ（１：１）のステア
リルアシッドホスフェイト（堺化学工業（株）製、商品
名Ｐｈｏｓｌｅｘ（フォスレックス）Ａー１８）０．５
重量部からなる混合処理剤を供給した。混合処理剤の付
着量は糸条１００重量部に対して５重量部になるように
オイリングロールの回転数を調整した。混合処理剤を付
与した糸条は毎分７００ｍ／分の速度で紙管に巻き取っ
た。

【００４７】このようにして、４０デニール／５フィラ
メントの本発明のポリウレタン弾性繊維（Ａ）〜（Ｄ）
を得た。又、本発明のポリウレタン弾性繊維（Ｅ）は、
表１に記載した金属化合物を添加した紡糸原液を用い
て、オイリングローラーへ付与された混合処理剤を以下
の組成を使用した以外は前記と同じ方法で、４０デニー
ル／５フィラメントを得た。２５℃で１０ｃｓｔのジメ
チルシロキサン９９．５重量部、モノ及びジ（１：１）
のステアリルアシッドホスフェイト（堺化学工業（株）
製、商品名Ｐｈｏｓｌｅｘ（フォスレックス）Ａー１
８）０．５重量部、からなる混合処理剤を供給した。混
合処理剤の付着量は糸条１００重量部に対して５重量部
になるようにオイリングロールの回転数を調整した。こ
のポリウレタン弾性繊維の処理剤組成、解じょ性、等の
評価結果を、表１に記す。弾性繊維の各種性能を評価し
た結果を併せて表１に示す。

【００４８】

【比較例１】実施例１の方法に従って重合したポリウレ
タン溶液に、金属酸化物の代わりに、平均粒径１μ以下
の酸化チタン４重量％を添加して紡糸原液を作成した。
この紡糸用原液を実施例１と同様にして処理剤を付着さ
せた４０デニール／５フィラメントのポリウレタン弾性
繊維を得た。弾性繊維の各種性能を評価した結果を表１
に示す。

【００４９】

【比較例２】実施例１の方法に従って重合したポリウレ
タン溶液に、金属化合物を除いて紡糸原液を作成した。
すなわちポリウレタン固形分に対して、４，４’−プチ
リデンビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノー
ル）を１重量％、２−（２’−ヒドロキシ−３’−ｔ−
プチル−５’−メチルフェニル）−５−クロロ−ベンゾ
トリアゾールを０．５重量％添加し、紡糸用原液を得
た。この紡糸用原液を実施例１と同様にして処理剤を付
着させた４０デニール／５フィラメントのポリウレタン
弾性繊維を得た。弾性繊維の各種性能を評価した結果を
表１に示す。

【００５０】

【比較例３】実施例１に用いた混合処理剤の代わりに、
混合処理剤にリン酸エステル化合物を含まない混合処理
剤を実施例１と同じ方法で付着させた４０デニール／５
フィラメントのポリウレタン弾性繊維を得た。すなわち
混合処理剤の組成は、２５℃で１０ｃｓｔのジメチルシ
ロキサン９８重量部、２５℃で１０ｃｓｔの鉱物油１．
５重量部、ステアリン酸マグネシューム０．５重量部で
ある。弾性繊維の各種性能を評価した結果を表１に示
す。

【００５１】

【比較例４】実施例１に用いた混合処理剤の代わりに、
２５℃で１０ｃｓｔのポリジメチルシロキサンと鉱物油
の比が４０／６０である混合処理剤を実施例１と同じ方
法で付着させた４０デニール／５フィラメントのポリウ
レタン弾性繊維を得た。すなわち混合処理剤の組成は、
２５℃で１０ｃｓｔのジメチルシロキサン３９．５重量
部と２５℃で１０ｃｓｔの鉱物油６０重量部、モノ及び
ジステアリルアシッドホスフェイト（堺化学工業株式会
社製、商品名Ｐｈｏｓｌｅｘ（フォスレックス）Ａー１
８）０．５重量部である。弾性繊維の各種性能を評価し
た結果を表１に示す。

【００５２】

【表１】 ここで、表１中、金属酸化物４％はポリウレタン固形分
１００重量部に対する金属酸化物４重量部を表す。混合
処理剤５％はポリウレタン弾性繊維１００重量部に対す
る付着量５重量部を表す。

【００５３】

【実施例２】実施例１のモノ及びジステアリルアシッド
ホスフェイトの代わりに表２に記載した各種アルキルア
ッシドホスフェイトを用いた混合処理剤を用いて実施例
１と同様な方法でポリウレタン弾性繊維（Ｆ）〜（Ｉ）
を得た。これら弾性繊維の各種性能を評価した結果を表
２に示す。

【比較例５】実施例２のトリデシルアシッドホスフェイ
トの混合処理剤中の量を０．５％から１２％に増量した
混合処理剤を用いて実施例２と同様な方法でポリウレタ
ン弾性繊維を得た。この弾性繊維の各種性能を評価した
結果を表２に示す。

【比較例６】実施例２のアルキルアッシドホスフェイト
の代わりにアルキルアッシドホスフェイトの金属（Ｃ
ａ）塩（堺化学工業株式会社製、商品名ＬＢＴ−１８２
０）１重量％の混合処理剤を用いて実施例２と同様な方
法でポリウレタン弾性繊維を得た。この弾性繊維の各種
性能を評価した結果を表２に示す。

【００５４】

【表２】 ここで、表２中、金属酸化物４％はポリウレタン固形分
に対する金属酸化物４重量部を表す。各種リン酸エステ
ル類の％はポリアルキレンシロキサンと鉱物油１００重
量部に対する重量部を表す。

【００５５】

【実施例３】実施例１、２のポリウレタン弾性繊維
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｉ）と比較例１、比較例３のポリウ
レタン弾性繊維を用いて前記明細書記載の方法で、染色
した２ｗａｙトリコット編み地にタンニン酸を含む天然
タンニンにて固着処理を行った生地を得た。編み工程中
の糸切れ回数と染色後、天然タンニン固着した生地の耐
塩素性能の日数を評価した。その結果を表３に示す。

【００５６】

【表３】

【００５７】

【発明の効果】本発明によれば、ポリウレタン弾性繊維
の紙管パッケージからの解じょ性に優れ、糸の走行時に
おいても糸切れも、また糸導へのスカム堆積もなく、プ
ールの殺菌用塩素に対しても塩素耐久性能が向上する。
すなわち、塩素耐久性と糸の取り扱い性が同時に向上す
る。本発明のポリウレタン弾性繊維により製造される弾
性布用は、一例を挙げれば、水泳プール中のような塩素
水環境で多用される競泳用水着や塩素漂白剤が用いられ
る弾性布帛等に好適である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｄ０６Ｍ 13/292 Ｄ０６Ｍ 13/292 // Ｄ０１Ｆ 6/70 Ｄ０１Ｆ 6/70 Ｚ Ｄ０６Ｍ 101:38 Ｄ０６Ｍ 11/12

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリウレタン重合体からなる下記（ａ）
   を満足する弾性繊維において、該弾性繊維に下記（ｂ）
   を満足する混合処理剤が、弾性繊維重量１００重量部に
   対して０．５〜１０重量部付着してなることを特徴とす
   るポリウレタン弾性繊維。 （ａ）ポリウレタン重合体１００重量部に対して、金属
   化合物として、０．１〜１０重量部のＭｇ、Ｚｎ，Ａｌ
   から選択された金属の酸化物、複合酸化物、水酸化物、
   ハイドロタルサイト化合物の群から選ばれる１種又は２
   種以上の金属化合物を含有する弾性繊維。 （ｂ）２５℃で５〜３０ｃｓｔのポリアルキルシロキサ
   ンと５〜３０ｃｓｔの鉱物油との比が１００／０〜５０
   ／５０である処理剤１００重量部に対して、下記式
   （１）で表されるリン酸エステル化合物類が０．０１〜
   １０重量部存在する混合処理剤。 【化１】 （但し、Ｒは炭素原子数１〜３０の直鎖又は分岐したア
   ルキル基、アルコオキシポリオキシアルキレン基、炭素
   原子数５〜６のシクロアルキル基、炭素原子数１〜１０
   アルキル基が置換した炭素原子数５〜６のシクロアルキ
   ル基、ｎは１〜２の整数を示す。）
2. 【請求項２】ポリウレタン弾性繊維に含有される金属化
   合物が、ＺｎＯ、ＭｇＯ、ＺｎＯとＭｇＯの複合酸化
   物、２価の金属Ｍ（但し、ＭはＺｎ及びＭｇから選択さ
   れる少なくとも１種を表わす。）とＡｌを含みＡｌに対
   する２価の金属Ｍのモル比が１〜５である複合酸化物、
   ハイドロタルサイト化合物の群から選ばれる１種又は２
   種以上からなる請求項１記載のポリウレタン弾性繊維。
3. 【請求項３】請求項１〜２記載のポリウレタン弾性繊維
   とポリアミド系繊維又はポリエステル系繊維とからなる
   弾性布帛。