JP3230703B2

JP3230703B2 - ポリウレタン系弾性糸

Info

Publication number: JP3230703B2
Application number: JP00024993A
Authority: JP
Inventors: 憲一勝尾
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 1993-01-05
Filing date: 1993-01-05
Publication date: 2001-11-19
Anticipated expiration: 2016-11-19
Also published as: JPH06200419A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高弾性を有する膠着性の
ない解舒性にすぐれた弾性糸に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から糸条の膠着性を防止するため、紡糸油剤中に高級脂肪酸金属塩を分散せしめ、糸条
に金属石鹸含有油剤を付与することによって糸条の膠着
性を防止するまた、ポリマー中に高級脂肪酸金属塩を０．３重量
％以上分散せしめ紡糸し膠着を防止するこれらは高級脂肪酸金属塩をポリマー表面に存在せしめ
て、糸条の膠着を防ごうというものである。さらに、特公昭４２−８４３８には油剤の成分とし
てポリアミルシロキサンを加えこの油剤を糸条に付与す
ることによって膠着が防がれることが記載されている。
このポリアミルシロキサンを付与しても糸条の膠着性は
十分には防止できず、弾性糸のチーズからの解舒が円滑
にゆかず、とくにチーズの内層においての膠着性防止が
困難であるため、弾性糸の後加工工程で糸の張力斑、糸
の切断等の不具合が発生する場合が多い。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、かか
る弾性糸の膠着防止、とくに弾性糸チーズ内層における
糸条の解舒性が改善された弾性糸を提供するものであ
る。ポリマー中に高級脂肪酸金属塩を多量に分散せしめ
るのは単に分散が困難になるのみでなく、糸条の収束性
に悪影響をおよぼす。すなわち通常、弾性糸はマルチフ
ィラメントとして紡糸され仮撚りの付与等によって収束
させられる。ここで収束が不十分であると、整経・丸編
み・カバリング工程等の後加工工程を通過中にフィラメ
ント静電気等により分割され糸が切断される。この観点
から、ポリマー中に高級脂肪酸金属塩を多量に分散せし
めることは弾性糸にとって好ましいものではない。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、ポリウレタン
系重合体を紡糸して得られる糸条に、ａ．常温で液体で
あるポリアルキルシロキサンと、ｂ．常温で固体である
ｎ−ブチルシロキサン骨格を有するポリアルキルシロキ
サンを油剤として付与したことを特徴とするポリウレタ
ン系弾性糸である。そして具体的には、常温で液体であ
るポリアルキルシロキサンが５ｃｓｔから２０ｃｓｔの
粘度を有するジメチルシロキサンである上記記載のポリ
ウレタン系弾性糸、及びａ．が６０〜９８重量％、ｂ．
が２〜１０重量％の割合で混合されてなる油剤を付与し
てなることを特徴とする上記記載のポリウレタン系弾性
糸である。本発明のポリウレタン系重合体には、紡糸以
前に少量のすなわち０．１〜０．３重量％の飽和高級脂
肪酸のＭｇおよびまたはＣａの金属塩を含有せしめた方
がより好ましい。このとき用いられる飽和高級脂肪酸と
しては炭素数１２から２０の脂肪酸であり、とくにステ
アリン酸が好ましい。さらに、脂肪酸はマグネシウムま
たはカルシウムの塩として用いられる。好適にはステア
リン酸マグネシウムが用いられる。

【０００５】また、糸条を構成するポリウレタン系ポリ
マーは、例えば数平均分子量が６００から５０００のポ
リエーテルグリコールまたはポリエステルグリコールと
過剰モルの有機ジイソシアネート化合物とを反応させて
末端基にイソシアネート基を有する中間重合体を得、該
中間重合体を不活性溶媒に溶解せしめたのち有機ジアミ
ンを加えて反応させて得られる。このようにして得られ
たポリマー溶液に高級脂肪酸金属塩を０．１〜０．３重
量％の割合で含有せしめ該ポリマーを乾式紡糸する。上
でも述べたように、０．３重量％以上の高級脂肪酸金属
塩をポリマー中に含有せしめると、フィラメントの分割
等が発生し後工程通過性が低下する。また０．１％以下
では本発明でもちいられる油剤との相乗効果が低下する
場合が多い。ポリエーテルグリコールとしては、ポリテ
トラメチレンエーテルグリコール、ポリプロピレンエー
テルグリコール、ポリエチレンエーテルグリコール等が
挙げられる。ポリエステルグリコールとしては、こはく
酸、アジピン酸等の有機脂肪酸とエチレングリコール、
プロピレングリコール、ブタンジオールまたはヘキサン
ジオール等の有機グリコールとを重縮合して得られるも
のがある。好ましくは、数平均分子量１０００から３０
００のポリテトラメチレンエーテルグリコールが使用さ
れる。

【０００６】本発明で使用される有機ジイソシアネート
化合物としては、ｐ，ｐ'-ジフェニルメタンジイソシア
ネート、２，４−トルエンジイソシアネート、１，４−
フェニレンジイソシアネート、４，４'-ジシクロヘキシ
ルメタンジイソシアネート等が挙げられる。とくにｐ，
ｐ'-ジフェニルメタンジイソシアネートが好ましい。さ
らに、ポリエーテルグリコールまたはポリエステルグリ
コールと有機ジイソシアネート化合物は、イソシアネー
ト基と水酸基との比が１．３から２．６の間で使用され
る。有機ジアミンとしては、ヒドラジン、エチレンジア
ミン、１，２−プロピレンジアミン、１，４−ブチレン
ジアミン、１，６−ヘキサメチレンジアミン、１，３−
シクロヘキシルジアミン、４，４'-ジアミノジフェニル
メタン、４，４'-ジアミノジシクロヘキシルメタン、ｍ
−キシリレンジアミンおよびその水添物、ｐ−キシリレ
ンジアミンおよびその水添物等のジアミンまたはそれら
の混合物が挙げられる。重合反応のときに使用される不
活性溶媒としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルフォルムアミド、
Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ，Ｎ',Ｎ'-テト
ラメチル尿素、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルスルフ
ォキシド等の極性溶媒が挙げられる。得られたポリマー
溶液には０．１〜０．３重量％の高級脂肪酸金属塩の他
に、必要に応じて抗酸化剤、紫外線吸収剤、顔料、第三
級アミノ化合物等が加えられる。勿論、ジアミンの代わ
りにジオールを用いて、中間重合体を鋭延長し、溶融紡
糸してもよいが、上記した方法による溶液重合して、乾
式紡糸する方法がより好ましい。

【０００７】このようにして得られたポリマー溶液を通
常の方法で乾式紡糸し、仮撚り等の方法でフィラメント
を収束せしめ油剤が付与される。本発明で使用される油
剤は、ａ．常温で液体であるポリアルキルシロキサンと
ｂ．常温で固体であるポリアルキルシロキサンとで構成
される。常温で液体であるポリアルキルシロキサンはジ
メチルシロキサンで代表される。分子量によって粘度は
変化するが常温（２５℃）で５ｃｓｔ〜２０ｃｓｔのジ
メチルシロキサンが推奨される。また、常温で固体であ
るポリアルキルシロキサンはつぎのようにして得られ
る。アルキル・トリアルコキシシランをトルエン、キシ
レン等の不活性溶媒中で反応させ脱アルコールによって
ポリアルキルシロキサンが得られる。得られたポリアル
キルシロキサン溶液にジメチルシロキサンを加え、加熱
し溶媒を留去せしめて最終的にポリアルキルシロキサン
のジメチルシロキサン混合物として得られる。好ましい
ポリアルキルシロキサンはポリｎ−ブチルシロキサン骨
格を有するものである。

【０００８】基本的には−（（ｎ−Ｂｕ）ＳｉＯ_3/2 ）
_n でしめされる構造をもつ。また、ポリｎ−ブチルシロ
キサンと２５℃で１０ｃｓｔの粘度のジメチルシロキサ
ンとの２０／８０重量比の混合物の粘度が１５〜４０ｃ
ｓｔ（２５℃）とくに２０〜３０ｃｓｔであるようなｎ
−ブチルシロキサンが好ましい。粘度が高くなるとジメ
チルシロキサンとの相溶性が低下する。また粘度が低い
ものは常温で粘稠な液状となり糸条の膠着防止に効果を
しめしにくくなる。このポリｎ−ブチルシロキサンは、
２〜１０重量％の割合で油剤に配合される。また、ジメ
チルシロキサンは９８〜６０重量％の割合で油剤に配合
される。さらに必要に応じて、変性シリコーン、鉱物油
等を混合することも可能である。油剤を付与された糸条
は、通常の方法でボビンに捲きとられる。このようにし
て得られた弾性糸は、ヤーンどうしの膠着が防止されチ
ーズからの弾性糸の解舒もスムーズである。とくに、チ
ーズ内層からの弾性糸の解舒が改善される。

【０００９】本発明においては、油剤に常温で液体であ
るポリアルキルシロキサンと常温で固体であるポリアル
キルシロキサンとを糸条表面に付与することで構成さ
れ、さらにポリマーに少量の高級飽和脂肪酸金属塩を含
有させることでより効果的となる。チーズからの弾性糸
の解舒の評価は次のようにしておこなわれる。チーズを
直径１０ｃｍの梨地加工されたローラー上にセットし、
ローラーの表面速度が毎分５０ｍの速度になるように調
製する。一方に同じ直径１０ｃｍの梨地加工されたロー
ラー上に捲取り用のボビンをセットする。毎分５０ｍで
送り出された弾性糸を一方の捲取り用ボビンに捲取る。
そのとき、送り出された弾性糸が、チーズの回転方向に
ひきあげられない最低の速度に捲取り用ローラーを調製
する。その最低のローラーの表面速度を測定し、解舒性
を次のようにあらわす。解舒性（％）＝（Ｓ−Ｓ₀）／Ｓ₀×１００ここで、Ｓ₀は弾性糸の送り出し速度（５０ｍ／分）Ｓは弾性糸の最低の捲取り速度すなわち解舒性が０％であるということは、弾性糸のチ
ーズからの解舒が無張力でできることをしめしている。
チーズ内層の解舒性が０％であるということはチーズの
形状を保持することが困難であることをしめしており、
通常０％以上の値をしめす。本発明を以下の実施例にお
いて説明する。なお、これら実施例は本発明を例示する
ものであってなんらこれらに限定されるものではない。
実施例中、部は重量をしめし、解舒性の評価は上記の方
法にしたがったものである。この解舒性の値は５〜１０
０％の範囲にあるのが好ましく、さらに好ましくはチー
ズの内層において１５〜８５％の範囲である。

【００１０】

【実施例】

（実施例１）数平均分子量２０００のポリテトラメチレ
ンエーテルグリコール１００００部と、４，４'-ジフェ
ニルメタンジイソシアネート２５００部とをジャケット
付き重合缶に仕込み、かき混ぜながら７０℃に加熱し
た。１時間加熱したのち加熱を停止し、Ｎ，Ｎ−ジメチ
ルアセトアミド２０３５４部を加え、冷却しながら反応
混合物を溶解させた。内温が８℃に到達したところで、
１，２−ジアミノプロパン３３３部、Ｎ，Ｎ−ジエチル
アミン１７部をＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド５０００
部に溶解させた溶液をかき混ぜながら徐々に滴下した。
約４０００部を添加したのち冷却を停止し、さらにアミ
ン溶液を滴下した。総量５２３０部のアミン溶液を添加
したのち、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミン１０５部、Ｎ，Ｎ−
ジメチルアセトアミド１０００部の溶液を添加した。

【００１１】このようにして得られたポリマー溶液１５
０００部に、ステアリン酸マグネシウムの１５重量％
Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド分散液を６５部加え、
１，３，５−トリス（４−ｔ−ブチル−３−ヒドロキシ
−２，６−ジメチル−ベンジル）イソシアヌル酸４９
部、ポリ（Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル）メタクリレ
ートの５０重量％Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド溶液１
４７部、二酸化チタンの３０重量％Ｎ，Ｎ−ジメチルア
セトアミド分散液６５６部を加えて４５分間かき混ぜて
紡糸用原液を得た。このようにして得られた紡糸用原液
を毎分４．０４ｇの割合で２つの細孔を有する紡糸口金
へ供給した。そして細孔から熱風中へ押し出し溶媒を蒸
発させた。乾燥された糸条は旋回する空気流を発生する
仮撚り機にとおし、仮撚りを付与したのちオイリングロ
ーラーに接触させた。オイリングローラーへは、ポリｎ
−ブチルシロキサンの２０重量％の１０ｃｓｔジメチル
シロキサン混合物の粘度が２５℃で２６ｃｓｔのポリｎ
−ブチルシロキサン５部、１０ｃｓｔジメチルシロキサ
ン９５部から成る油剤を供給した。油剤の付着量は糸条
にたいして６重量％になるようにオイリングローラーの
表面速度を調節した。油剤を付与された弾性糸は毎分６
００ｍの速度でボビンに捲きとった。

【００１２】４００ｇの弾性糸をボビンに捲きとって２
０デニール弾性糸チーズを得た。得られたチーズを４５
℃の雰囲気で２４時間放置したのち、チーズの表層およ
び内層の解舒性を測定した。その結果、表層４％、内層
１６％であった。また、得られたチーズをカバリング機
に仕掛け、毎分６メートルの速度で弾性糸を送り出し、
ナイロン加工糸を捲きつけ毎分２１ｍで捲きとった。そ
の結果、チーズからの弾性糸の解舒は内層までチーズの
回転方向にとられることはなかった。さらに、得られた
チーズをローラー上におき、毎分２００ｍの速度で送り
出しナイロン加工糸と合わせたのち空気流で弾性糸とナ
イロン加工糸とを交絡させ毎分６２５ｍの速度で捲きと
った。この結果でも、チーズからの弾性糸の解舒は内層
までチーズの回転方向にとられることなくおこなわれ
た。

【００１３】（実施例２）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９０００部と、４，
４'-ジフェニルメタンジイソシアネート２１２５部とを
ジャケット付き重合缶に仕込み、かき混ぜながら７０℃
に加熱した。８０分間加熱したのち加熱を停止し、Ｎ，
Ｎ−ジメチルアセトアミド１８２００部を加え、冷却し
ながら反応混合物を溶解させた。内温が８℃に到達した
ところで、エチレンジアミン１５１部、１，２−ジアミ
ノプロパン４７部、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミン１１部を
Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド４０００部に溶解させた
溶液をかき混ぜながら徐々に滴下した。約３５００部を
添加したのち冷却を停止し、さらにアミン溶液を滴下し
た。総量４２００部のアミン溶液を添加したのち、Ｎ，
Ｎ−ジエチルアミン７７部、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトア
ミド１０００部の溶液を添加した。このようにして得ら
れたポリマー溶液１５０００部に、ステアリン酸マグネ
シウムの１５重量％Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド分散
液を６５部加え、さらに１，３，５−トリス（４−ｔ−
ブチル−３−ヒドロキシ−２，６−ジメチル−ベンジ
ル）イソシアヌル酸４９部、３−エチル−１，５−ジメ
チル−３−アザペンタン−１，５−ジオールと４，４’
−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートとの重合体
の５０重量％Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド溶液６８部
を加えて４５分間かき混ぜて紡糸用原液を得た。

【００１４】このようにして得られた紡糸用原液を実施
例１と同様に紡糸した。オイリングローラーへは、ポリ
ｎ−ブチルシロキサンの２０重量％の１０ｃｓｔジメチ
ルシロキサン混合物の粘度が２５℃で２６ｃｓｔのポリ
ｎ−ブチルシロキサン４部、レッドウッド粘度計で６０
秒の粘性を有する鉱物油２０部、１０ｃｓｔの粘性を有
するジメチルシロキサン７４部、エチレンオキシド／プ
ロピレンオキシド変性シリコーン２部から成る油剤を供
給した。油剤の付着量は糸条にたいして６重量％になる
ようにオイリングローラーの表面速度を調節した。油剤
を付与された弾性糸は毎分６００ｍの速度でボビンに捲
きとった。４００ｇの弾性糸をボビンに捲きとって２０
デニール弾性糸チーズを得た。得られたチーズを４５℃
の雰囲気で２４時間放置したのち、チーズの表層および
内層の解舒性を測定した。その結果、表層１０％、内層
３６％であった。また、得られたチーズをカバリング機
に仕掛け、毎分６メートルの速度で弾性糸を送り出し、
ナイロン加工糸を捲きつけ毎分２１ｍで捲きとった。そ
の結果、チーズからの弾性糸の解舒は内層までチーズの
回転方向にとられることはなかった。さらに、得られた
チーズをローラー上におき、毎分２００ｍの速度で送り
出しナイロン加工糸と合わせたのち空気流で弾性糸とナ
イロン加工糸とを交絡させ毎分６２５ｍの速度で捲きと
った。この結果でも、チーズからの弾性糸の解舒は内層
までチーズの回転方向にとられることなくおこなわれ
た。

【００１５】（実施例３）実施例１で得られた紡糸用原
液を実施例１と同様に紡糸した。オイリングローラーへ
は次の油剤を供給した。５０重量％の１０ｃｓｔジメチ
ルシロキサン混合物の粘度が２５℃で８０ｃｓｔのポリ
ｎ−ブチルシロキサン５部、１０ｃｓｔの粘性を有する
ジメチルシロキサン９５部から成る油剤を供給した。油
剤の付着量は糸条にたいして６重量％になるようにオイ
リングローラーの表面速度を調製した、得られたチーズ
の回転方向にとられることはなかったが内層ではチーズ
の回転方向に部分的にとられるのがみられた。しかし、
弾性糸の切断にまではいたらなかった。交絡糸の場合も
同様に表層では弾性糸の解舒はチーズの回転方向にとら
れることはなかったが、内層ではチーズの回転方向にと
られ弾性糸が切断した。

【００１６】（実施例４）実施例１で得られたポリマー
溶液１００００部に、１，３，５−トリス（４−ｔ−ブ
チル−３−ヒドロキシ−２，６−ジメチル−ベンジル）
イソシアヌル酸３２部、ポリ（Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ
エチル）メタクリレートの５０重量％Ｎ，Ｎ−ジメチル
アセトアミド溶液９８部、二酸化チタンの３０重量％
Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド分散液４３７部を加えて
４５分間かき混ぜて紡糸用原液を得た。この紡糸用原液
を実施例１と同様に紡糸し弾性糸チーズを得た。油剤も
実施例１と同様である。得られたチーズにたいして解舒
性、カバリング、交絡糸の評価をおこなった。その結
果、表層解舒性６５％、内層解舒性９３％であった。カ
バリング機に仕掛けたところ表層では弾性糸の解舒はチ
ーズの回転方向にとられることはなかったが内装ではチ
ーズの回転方向に一部とられるのがみられた。しかし、
弾性糸の切断にまではいたらなかった。交絡糸の場合も
同様に表層では弾性糸の解舒はチーズの回転方向にとら
れることはなかった。

【００１７】（実施例５）実施例１で得られたポリマー
溶液１００００部に、ステアリン酸マグネシウムの１５
重量％Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド分散液を１６２部
加え、さらに１，３，５−トリス（４−ｔ−ブチル−３
−ヒドロキシ−２，６−ジメチル−ベンジル）イソシア
ヌル酸３２部、ポリ（Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル）
メタクリレートの５０重量％Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトア
ミド溶液９８部、二酸化チタンの３０重量％Ｎ，Ｎ−ジ
メチルアセトアミド分散液４３７部を加えて４５分間か
き混ぜて紡糸用原液を得た。この紡糸用原液を実施例１
と同様に紡糸し弾性糸チーズを得た。油剤も実施例１と
同様である。得られたチーズにたいして解舒性、カバリ
ング、交絡糸の評価をおこなった。その結果、表層解舒
性０％、内層解舒性４％であった。カバリング機に仕掛
けたところフィラメントが２本に分かれて片方が送り出
しローラーにまきついて切断された。交絡糸の場合にも
フィラメントが２本に分かれて弾性糸の切断がみられ
た。

【００１８】（実施例６）実施例２と同様にして得られ
た紡糸原液を紡糸した。下記表１に示すように油剤を変
えて実施した結果を表１に示す。

【００１９】

【表１】

【００２０】

【発明の効果】以上、実施例で示したように本発明によ
れば弾性糸のチーズでの膠着を紡糸し、加工工程におけ
る工程通過性も向上する。本発明の油剤の効果は、糸中
に０．１〜０．３重量％の高級脂肪酸金属塩を添加含有
せしめることでさらに顕著となる。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリウレタン系重合体を紡糸して得られ
る糸条に、ａ．常温で液体であるポリアルキルシロキサ
ンと、ｂ．常温で固体であるｎ−ブチルシロキサン骨格
を有するポリアルキルシロキサンを油剤として付与した
ことを特徴とするポリウレタン系弾性糸。
【請求項２】常温で液体であるポリアルキルシロキサ
ンが５ｃｓｔから２０ｃｓｔの粘度を有するジメチルシ
ロキサンである請求項１記載のポリウレタン系弾性糸。
【請求項３】ａ．が６０〜９８重量％、ｂ．が２〜１
０重量％の割合で混合されてなる油剤を付与してなるこ
とを特徴とする請求項１記載のポリウレタン系弾性糸。