JPS59116433A - 被覆弾性糸の製造方法 - 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】 本発明はポリウレタン弾性糸のまゎシを熱可塑性マルチ
フィラメントか被稜糸としそ被ｊ撚回した被覆弾性糸の
製造方法に関するものである。

従来、ポリウレタン弾性糸のまゎシを嵩高加１糸を被覆
糸として巻付けた被段弾性糸を製造する方法として、中
空スピンドルを使用したカバリング機による方法、引揃
えて合撚する方法等がある。しかし、これらの方法では
スピンドル回転数におのずから限界があ）、また嵩高加
工糸を別に仮撚機によって製造しておかなければならず
一生産速度が遅いことや工程の多面性からくる生産コス
ト高をまぬがれぬ欠点がある。

また、ポリウレタン弾性糸を被覆糸となるべきフィラメ
ントと引Ｊ―え、同時に仮撚加工する方法も知られてお
シ、１００　ｍ　／分程度の速度で加工できるという点
で生産性が高い。しかしながら、ポリウレタン弾性糸を
均一に被覆することは鰺かしく、ポリウレタン弾性糸が
伸長状ｊ心で仮撚ヒーターを通るとき熱セット或いは部
分的に熱脆化して、伸縮特性が低下するという欠点、更
に後次工程に於いてガイドやテンサー等を通過するとき
、ポリウレタン弾性糸と被覆糸の嵩高加工糸とが分離し
てしまうので、仮撚后追撚しなければならないという欠
点がある〇この為、被覆性を改善する方法として、加熱
開始点近傍に４形ガイドを設け、被覆糸を低張力の下で
引揃える方法が特公昭５０−２８５３６号公報に記載さ
れているか、被覆性が十′分とは云い雌い。特公昭５６
−５８５０号公報には、仮撚加工の仮撚温度を高くして
、ポリウレタン弾性糸を接着又は融着することにより、
容易に分離しないようにする方法が記載されているが、
ポリウレタン弾性糸が熱脆化し、伸縮特性が著しく損わ
れてしまう惧れかめる。

また、特１ｆ１昭５５−１４８２２７号公報には、噴射
流体によシ交絡集束させる方法が記載されているが、ポ
リウレタン弾性糸と被覆糸とは力学的特性が全く異なる
為、一時的に交絡させても後の工程で互に分離すること
が多い。

本発明の目的はかかる従来方法の欠点を解消し、被覆性
と伸縮特性に優れた被覆弾性糸を簡便に、かつ能率よく
製造する方法を提供することにある。

本発明方法は、ノズルプレートの中心部に設けられた１
個以上のノズルよシ熱可塑性ポリウレタン弾性糸全、該
ノズルプレートの外周部に設けられたａ数個のノズルよ
シ熱可塑性繊維形成性重合体をそれぞれ熔融紡糸して得
たポリウレタン弾性糸と熱可塑性マルチフィラメント未
延伸糸との混繊糸を延伸仮撚加工することを特徴とする
。

本発明に適用する熱可塑性ポリウレタン弾性体は公知の
セグメントポリウレタン共重合体を含むものであり、分
子［５００〜６０　ｖＯのポリオール例えばジヒドロキ
シポリエーテル、ジヒドロキンポリエステル、ジヒドロ
キシポリマ共重合体等と、分子量５００以下の有機ジイ
ソシアネート例えばＰ、Ｐ’−ジフェニルメタンジイソ
シアネート、トリレンジイソシアネート、水素化ｐ、ｐ
’　ジフェニルメタンジイソシアネート、テトラメチレ
ンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート
−イノホロンジイソ７アネート、Ｐ、５−ナフチレンジ
インシアネート等と鎖伸長剤例えば水、ヒドラジン、ジ
アミン、グリコール等との反応にょシ得られるポリ１−
である。これらのポリマーのうち唇に好適なものは、上
記ポリオールとしてポリテトラメチレンエーテルグリコ
ール、またはポリカプロラクトンポリエステル、或いは
ポリブチレンアジペートを用いたポリマーである。また
上記有機ジインシアネートとしてはｐ、ｐ’−ジフェニ
ルメタンジイソシアネートが好適である。

また上記鎖伸長剤としてはグリコールか好適で、１．４
−ビス（β−ヒドロキシエトキシ）ベンゼンおよび１，
４ブタンジオールが特に好適である。

このように本発明に於ける熱可塑性ポリウレタン弾性体
としては原則として分岐剤或いは架橋剤を用いないで合
成したポリマーを使用する。

このため紡糸温度を低いレベルに保つことが可能であシ
、ポリウレタンの熱劣化を抑えることが出来る。勿論、
紡糸温度を極端に高くしない程度の分岐或いは架橋を含
むポリマーも好適に適用することができる。

さて、一般的に溶融紡糸によるポリウレタン弾性糸は高
温時での沖縮特性が不充分であることが多いが、本発明
方法においては、特に熱可塑性ポリウレタン弾性体をノ
ズルよシ溶融押出しする迄に、分子量４００以上のポリ
インシアネート化合物を添加混合することによシ伸縮特
性の改良されたポリウレタン弾性糸を得ることができる
□本発明のポリイソシアネート化合物の添加址は紡糸に
供する熱可塑性ポリランタン弾性体と該ポリイソシアネ
ート化合物との混合物に対して６〜３１３　（ｉ量）％
が好適であシ、特に好ましくは５〜２０（重置）７免で
ある。ポリイソシアネート化合物を溶融状態の熱可塑性
ポリウレタン弾性体に添加混合する部分には、回転部を
有する混練装置を使用することも可能であるが、より好
ましいのは静止系混線素子を有する混合装置を用いるこ
とである。静止系混練素子全有する混合装置としては公
知のものを用いることができる。静止系混練素子の形状
及びエレメント数は、ポリウレタン弾性体とポリイソシ
アネート化合物とがノズルよル吐出される迄に充分に混
合が完了しているように設計することが肝要である。

該ポリイソシアネート化合物を添加混合した場合、捲取
った混繊糸条を１日以上室温に放置することによシ、ポ
リウレタンとポリイソシアネート化合物のアロファネー
ト結合による分岐、或いは架橋ポリマーの生成反応が進
行完結し、ポリウレタン弾性糸の糸質及び熱的性能が向
上する。更には、後述の延伸仮撚工程等におけるポリウ
レタン弾性糸の破断率も大巾に改善され、均整な被覆弾
性糸を得ることができる。これに対して通常のりニア−
な熱可塑性ポリウレタン弾性体を使用した場合は比較的
軟化点が低い為、延伸仮撚工程におけるヒータ一温度を
比較的低温に保つ必要かある。又被覆糸の巻締め等によ
シ、ポリウレタン弾°性糸か部分的に損傷を受け、均整
な被覆弾性糸か得難いことがある。

上記方法に適用される分子蓋４００以上のポリイソシア
ネート化合物としては分子量６００〜２５００のポリオ
ール、例えばポリエーテル、ポリエステル、ポリエステ
ルアミド及びポリカーボネートからなる群から選ばれた
少なくとも１種のポリオールと分子量５００以下の有機
ジイソシアネートを付加反応したインシアネート末端化
合物を挙げることができる。特に好適なポリオールとし
てはポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリカブ
ロラクトンポリエステル或いはポリブチレンアジペート
がある。また、有機ジイソシアネートとしてはｐ　、　
ｐノ′−ジフェニルメタンジイゾシアネートが好ましい
。

本発明に適用される熱可塑性繊維形成性重合体としては
ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン
１１、ナイロン１２、及びこれらを主成分とする共重合
体等のポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリ
ブチレンテレフタレート、ポリオキシエチレンベンゾエ
ート及びこれらを主成分とする共重合体等のポリエステ
ル、ポリプロピレン、ポリエチレン及びこれらを主成分
とする共重合体等のポリウレタン／で、溶融押出可能で
繊維形成性分子量をもった熱可塑性重合体又は共重合体
が挙げられる◎通常、熱可溶性ポリウレタン弾性体の溶
融温度は１９０〜２４０℃、特に２００〜２６０℃が好
ましい。従って同時吐出する熱可塑性繊維形成性重合体
の溶融温度も１９０〜２４０℃にすることが望ましい。

この観点よシ、熱可塑性繊維形成性重合体としてはナイ
ロン６、ポリプロピレン、ポリブチレンテレフタレート
等比較的低融点のもの、又はナイロン６、ナイロン６６
、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタ
レート、ポリプロピレンを主成分とする共重合体で融点
が２２０℃以下、特に２１０℃以下のものが好適である
。

本発明方法に於ける溶融紡糸は熱可塑性ポリウレタン弾
性体を溶融押出する部分、熱可塑性繊維形成性重合体を
溶融押出する部分及び紡糸ヘッドを備えた紡糸装置によ
シ実施することができる。熱可塑性繊維形成性重合体を
高温で溶融押出する必要がある場合、紡糸ヘッドに至る
迄の加熱温度を高目にして、例えばポリブチレンテレフ
タレートでは２７５〜２９０℃に設定、紡糸ヘッドの加
熱温度を熱可梨性ポリウレタン弾性体の溶融温度が２４
０℃を超えないように、且つ熱可塑性繊維形成性重合体
が固化しないように決めることが必要である。例えば前
記ポリブチレンテレフタレートの場合の紡糸ヘッドの加
熱温度は２３５〜２５０℃が適当である。更に厳密には
紡糸ヘッドより溶融ポリマーが吐出される足の滞留時間
、口金パックの形状加熱方法等も考慮して決めることが
必要である０双方の溶融ポリマーに温度差をつけたま１
、ノズルより吐出する場合には口金パック内の滞留時間
をできる丈、短縮することが好ましい。丙えば溶融ポリ
マーのｐ過器を口金パック内ではなく、紡糸ヘッドに入
る前に設ける方法等は有効である。

本発明の口金パックは一般に、双方のポリマーを一過す
るヂ過板及び必要によりポリマー中の異物を除去するた
めのｐ層、熱可塑性ポリウレタン弾性体をノズルプレー
トの中心部に、熱可塑性繊維形成性重合体を外周部に導
く分配板及び中心部に設けられた１個以上のノズノＱよ
多熱可塑性ポリウレタン弾性体を吐出し、外周部に設け
られた複数個のノズルよシ熱可塑性城維形成性重合体を
吐出するノズルプレートから構成される。このような口
金パンクとしては、２成分からなる混繊糸を紡糸するた
めに用いられる公知の口金パックを参考に設計すること
ができる。

ノズルよシ吐出された混繊糸は空冷、油剤付与後、公知
の方法で捲取られる。

ポリウレタン弾性糸が中心部に、被覆糸が外周部に配置
された均一な被覆弾性糸を得るためには、被覆糸となる
べき熱可塑性繊維形成性重合体糸条のフィラメント数が
１０本以上、且つ混繊糸デニールに占めるデニール比率
が６０％以上でおることが好ましい。被覆糸のフィラメ
ント数やデニール比率がポリウレタン弾性糸にくらべて
少ない場合には、均一な被覆弾性糸が得られず、ポリウ
レタン弾性光が表面に露出してしまうその結果、延伸仮
撚加工において糸切ｔｔ　したシ、或いは糸切れしない
までも編織製品のストレッチパワー不足りどの品位低下
を招くことになる。

本発明方法の延伸仮撚加工では、在来のアウトドロ一方
式の延伸仮撚装置をそのまま使用することができる。す
なわち、溶融紡糸して捲取ったポリウレタン弾性糸と被
覆糸となるべき熱可塑性マルチフィラメント未延伸糸か
らなる混繊糸をそのまま通常の方法で延伸仮撚加工する
ことができる。ただ、本発明のポリウレタン弾性糸は溶
融紡糸によるもので、伸ｍ特件の耐熱限界か湿式紡糸や
乾式紡糸によるものに比べ低温である為、仮撚温度を低
く設定する必要がある。仮撚温度は１６０℃以下が好ま
しく、被覆糸の仮撚捲縮特性を考慮して決めることがで
きる０ ポリウレタン弾性糸と被覆糸を引揃えて仮撚することに
よシ被覆弾性糸を製造する方法ではポリウレタン弾性光
の積極送フ出しが必要であシ、装置が煩雑になる上、操
作性も難かしくなる。特に、ポリウレタン弾性糸の送シ
出し速度が１５０ｍ１分を超えると、スタートが極めて
難かしくなる。これに対し本発明においては延伸仮撚加
工以前にすでにポリウレタン弾性糸が熱可塑性マルチフ
ィラメントでＵ５されているので、通常の熱可塑性マル
チフィラメントト同様に、例えば５００ｙｒ＋／分以上
の速度でも加工することが出来る。

本発明の方法によれば、第１にポリウレタン弾性糸が中
心部に・被覆糸が外周部に配置された均一な破榎性をゼ
し、それ故延伸仮撚加工時の熱脆化が少ない為、伸縮特
性も優れた品質の被覆弾性糸を製造することができる。

第２に、従来ポリウレタン弾性糸と被覆糸のＭ融紡糸装
置がそれぞれ必要であったものが、単一の溶融紡糸装置
とすることができる。更に、ポリウレタン弾性糸の送ル
出し装置や張カ脚整などの特別な引揃え装置も不要とな
シ、通常の延伸仮撚加工をそのまま適用することができ
る。このように工程が大巾に簡略化され、且つ高速化で
きるので、生産コストも従来に比べると極めて低線とな
る。

以下実施例によシ本発明を説明する。実施例中の部は重
量部を表す。被覆性の評価は試料数１００゛当たシ、ポ
リウレタン弾性糸が被覆糸から分離している個所が１以
上あるものを×、ポリウレタン弾性糸が被覆糸から分離
していないものの、糸条表面に露出している個所が１以
上あるものを△、ポリウレタン弾性糸が中心部に被覆糸
が外周部に配置されているものを○と評価した０又、伸
縮弾性率はＪＩＳ　Ｌ１０９０−１９７０、の方法で測
定した０操業性は延伸仮撚工程における糸切れ率（重量
１＃）で評価した。

実施例１ ポリイソシアネート化合物を添加混合する部分を備えた
紡糸装置及びノズルプレートをもつ紡糸口金を使用して
、水酸基価１１２のポリテトラメチレングリコール・１
０００部とＰ、Ｐ’−ジフェニルメタンジインシアネー
ト５００部を８０℃で５０分間反応させた粘調なポリイ
ンシアネート化合ＱＩＩＯ）＋ｆｆｆ１％添加混合した
；ｚリウレタン弾性体を紡出して得たポリウレタン弾性
糸６０デニールモノフイラ・メントを中心部に、外周部
にナイロン６を紡出して得たナイロン６マルチフィラメ
ント未延伸糸１７０デニール２４フイラメントを配置し
た混繊糸を延伸仮撚加工して被覆弾性糸（本発明工）を
製造した。

同じ紡糸装置を使用して、本発明工と同じポリイソシア
ネート化合物を１５重量％添加混合したポリウレタン弾
性体を紡出して得たポリウレタン弾性糸４０デニール２
フイラメントと分子量６００のポリエチレングリコール
を５重量％共重合したポリエチレンテレフタレートヲ紡
出して得たマルチフィラメント未延伸糸２５５デニール
３６フイラメントからなる混繊糸を延伸仮撚加工して被
覆弾性糸（本発明ａ）を製造した。

次に、従来公知の方法に従って下記の比較糸を製造した
、本発明■と同じ紡糸装置及びポリイソシアネート化合
物を１０重量％添加混合したポリウレタン弾性糸５０デ
ニールモノフイラメント及び１５重量％添加混合したポ
リウレタン弾性糸４０デニール２フイラメントを紡糸し
た。これとは別に準備したナイロン６の５０デニ−／ｌ
；　２４フイラメントの延伸糸と前記ポリウレタン弾性
糸３０デニールモノフイラメントとを溝形ガイド上で引
揃えて仮撚加工し、比較糸工を得た。父、分子量６００
のポリエチレングリコールを５重量％共重合したポリエ
チレンテレフタレートの７５デニール３，２６フイラメ
ントの延伸糸と前記ポリウレタン弾性糸４０デニール２
フイラメントとを溝形ガイド上で引揃えて仮撚加工し、
比較光電を得た。

これらの紡糸条件、延伸仮撚条件及び糸特性を第１ａ表
及び第１ｂ表に示す。

第１ａ表 本発明の被覆弾性糸は、従来公知の方法による比較糸に
比べ、ポリウレタン弾性糸が中心部に、被覆糸が外周部
に配置されておシ、被槍性の良いものであり、史に伸縮
特性、操業性共に凌れていた。

実施例２ 本発明■の被覆弾性糸を使用して、４００針、谷径が３
％インチ、回転数が６００回／分、４０のストッキング
編機にてタイツを１００足試作した。得られたタイツは
一段もなく、良好なストレッチパワーを有するものであ
った。一方比較糸工の被′ｅ！弾性糸を使用して上記同
様にタイツを１００足編立てた。得られたタイツは肉眼
で判る一段がめる上、平均１．５２個／足の割合いでポ
リウレタン弾性糸の芯糸切れがあ敷ストレッチパワーも
不足していた。これはポリウレタン弾性糸の表面に露出
した部分が仮撚ヒーターで大きな損傷を受けた為、編立
工程においてこうしたポリウレタン弾性糸が破断してし
まうものと推測される。

１

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　ノズルプレートの中心部に設けられた１個以
   上のノズルよ多熱可塑性ポリウレタン弾性体を、６ムノ
   ズルプレートの外周部に設けられた複数個のノズルよ多
   熱可塑性繊維形成性重合体をそれぞれ溶融紡糸して得た
   ポリウレタン弾性糸と熱可塑性マルチフィラメント未延
   伸糸との混繊糸を延伸仮撚加工することを特徴とする被
   覆弾性糸の製造方法。
2. （２）　　熱可塑性ポリウレタン弾性体に分子量４００
   以上のポリインシアネート化合物を添加混合、　　した
   のち紡糸する特許請求の範囲第１項記載の方法。
3. （３）　　熱可塑性城維形成性重合体がナイロン６−ポ
   リプロピレン、ポリブチレンテレフタレートである特許
   請求の範囲第１項記載の方法。
4. （４）　　熱可塑性鍼維形成性重合体がナイロン６、ナ
   イロン６６、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチテ
   レフタレート、ポリプロピレンを主成分とする共重合体
   で、融点が２２０℃以下である特許請求の範囲第１項記
   載の方法。
5. （５）　　紡糸する際の紡糸ヘッドの加熱温度が２５０
   ℃以下である特許請求の範囲第１項記載の方法。
6. （６）　　混繊糸を構成する熱可塑性稙雄形成性重合体
   系条に於いてフィラメント数が１０本以上、且つ混繊糸
   デニールに占めるデニール比率が６０％以上である特許
   請求の範囲第１項記載の方法。
7. （７）　　延伸仮撚加工に於ける仮撚温度が１００℃以
   下である特許請求の範囲第１項記載の方法。