JP3932044B2

JP3932044B2 - 吸放湿性が改善されたポリウレタン系弾性繊維およびこの繊維を用いた布帛

Info

Publication number: JP3932044B2
Application number: JP2003203145A
Authority: JP
Inventors: 美弘松井; 尚有本
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 2003-07-29
Filing date: 2003-07-29
Publication date: 2007-06-20
Anticipated expiration: 2023-07-29
Also published as: JP2005048297A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸湿性に優れかつ耐熱性及び後加工通過性が良好なポリウレタン系弾性繊維およびそれを用いた織編物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリエステル繊維やナイロン繊維、更にはポリウレタン弾性繊維といった合成繊維は、綿や羊毛、絹といった天然繊維とは異なり、親水性官能基含有量が少ないため一般に吸湿性に乏しい。そのため、合成繊維の親水化技術が長年研究され、様々な親水加工が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
ポリウレタン系弾性繊維の吸水性を向上する技術は知られており（例えば、特許文献１参照。）、高い吸水性と高い生体親和性と優れた物理強度とを合わせ持ち、加工性が良好な水不溶性、非イオン性吸水性ポリウレタン糸および溶融紡糸による製造方法が開示されている。しかし、水吸収率が２００％以上で、かつ繊維構成高分子自体が高吸水性能を有するため、該繊維は洗濯時や、汗吸水時に繊維表面が膨潤しヌルミ感を呈するため、衣料用途として使用するには問題が生じる。
【０００４】
また、ポリマーのポリオール成分に親水性ポリオールである水溶性ポリアルキレンエーテルポリオールを用いることで、ポリウレタン系弾性繊維の吸湿性を高める技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。これによると、前記の問題点は解消され、衣料用途に用いた場合でも風合いに影響しないレベルまで膨潤の影響を低減できることが開示されているが、次のような問題が残る。
【０００５】
ポリウレタン系弾性繊維の透湿性を高める技術に、高吸水性ポリマーを混合する方法においては、高吸水性ポリマーとしては、例えばポリアクリル酸系ポリマー、ポリビニール系ポリマー、ポリアミド系ポリマー、高吸水性ポリウレタンポリマーなどがあるが、これらの高吸水性ポリマーが局在化するため物性低下や紡糸安定性が損なわれるといった問題がある。さらに、該高吸水性ポリマーは一般に架橋されていないため、吸水による膨潤が生じ前記親水性ポリオールを導入するのと同様、ポリウレタン系弾性繊維を膨潤させ、カバリングや編成工程における接糸ガイドなどへのスカム付着に伴う断糸や品位不良といった後加工上の問題を誘発する。なによりも吸湿性能が不十分なものしかできず、２０℃×６５％ＲＨでの吸湿率は高々４．０重量％程しか得られない。吸湿性を高めようとして高吸水性ポリマーの混合割合を高めると糸の強伸度物性、特に伸度が低下する問題が解決できていない。
【０００６】
一方、近年ポリウレタン系弾性繊維への耐熱性の要求が高まっており、特に高温高圧染色が必要なポリエステル繊維との交編織が可能なポリウレタン系弾性繊維が古くから望まれてきた。こういった要求に対し、ポリウレタン溶液よりポリウレタン重合体を成型後熱処理により高分子量化する技術がポリウレタン系弾性繊維の耐熱性を高める技術として知られている（例えば、特許文献３及び４参照。）。しかし、これらの技術によるポリウレタン系弾性繊維は、後加工での熱処理への耐熱性は高まるものの、目的に応じた生地性量にコントロールすることが難しく、歩留まりが悪く後加工通過性に問題があった。
【０００７】
更に、先に述べた親水性をポリオール成分に導入すると、後加工で受ける熱処理への耐熱性が低下し、高温高圧染色が必要なポリエステル繊維との交編織が困難になるといった問題がある。
【０００８】
【非特許文献１】
染色工業，Ｖｏｌ．４７，Ｎｏ．１０，４９１
【特許文献１】
特開平１１−８１０４６号公報（請求項１など）
【特許文献２】
特開２００１−９８４２３号公報（特許請求の範囲など）
【特許文献３】
特開平５−１８６５５７号公報（請求項１、０００６、００３１など）
【特許文献４】
特開平７−１０２０３５号公報（請求項１、０００３、００２５など）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、運動時の発汗で発生した水蒸気を速やかに肌から除き、蒸れないストレッチ衣料に適した、耐熱性に優れ、後加工通過性が良好なポリウレタン系弾性繊維と、前記ポリウレタン系弾性繊維を用いた織編物を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意努力の結果、本発明をなすに至った。すなわち、本発明は以下の構成よりなる。
１．ジメチルアセトアミドに不溶の高吸放湿性有機物を含有し、前記高吸放湿性有機物がアクリロニトリルを５０重量％以上含むアクリロニトリル系重合体にヒドラジン、ジビニルベンゼン又はトリアリルイソシアヌレート処理により架橋構造を導入し、残存しているニトリル基を加水分解により塩型カルボキシル基に化学変換せしめたものであって、塩型カルボキシル基を１．０ｍｍｏｌ／ｇ以上有する高吸放湿性有機微粒子であり、２０℃×６５％ＲＨでの吸湿率が４．５重量％以上であることを特徴とする吸放湿性が改善されたポリウレタン系弾性繊維。
２．繊維表面積が０．１１０ｍ²／ｇ以上であることを特徴とする上記第１に記載の吸放
湿性が改善されたポリウレタン系弾性繊維。
３．繊維断面が異形度１．３以上の異形断面であることを特徴とする上記第１または第２に記載の吸放湿性が改善されたポリウレタン系弾性繊維。
４．破断伸度が４５０％以上であることを特徴とする上記第１から第３のいずれかに記載の吸放湿性が改善されたポリウレタン系弾性繊維。
５．ポリウレタン系弾性繊維が、高吸放湿性微粒子を含有し、該高吸放湿性微粒子が平均粒径２０μｍ以下であり、膨潤度が２００％以下、且つ２０℃×６５％ＲＨにおける水分率が３０％以上であり、該高吸放湿性微粒子が繊維重量に対し０．２〜５０重量％含有していることを特徴とする上記第１から第４のいずれかに記載の吸放湿性が改善されたポリウレタン系弾性繊維。
６．上記第１から第５のいずれかに記載のポリウレタン系弾性繊維を少なくとも一部に用いたことを特徴とする織編物。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明につき詳述する。
まず、吸湿性を付与する方策として、吸放湿性化合物をポリウレタン系弾性繊維の原料であるポリウレタン重合体またはそのポリウレタン重合体溶液に添加混合し、紡糸することが有効である。吸湿性の高い剤等を布帛表面にバインダーを用いてパディング等により付着させたり、又は表面に露出する繊維に含有せしめる方法も考えられるが、風合いを損ねやすい難点がある他、パディング等においては洗濯耐久性が不十分になり易いという問題があり、あまり好ましくない。ポリウレタン弾性繊維は、通常の使用方法において布帛表面に露出することが少なく、風合いを損ねないという利点があり、ポリウレタン弾性繊維の内部に吸湿性の高い剤を含有せしめることが好ましい態様と言える。紡糸は乾式紡糸、湿式紡糸、溶融紡糸のいずれの方法によっても実施できる。吸放湿性化合物としては、例えばポリアクリル酸系ポリマー微粒子、ポリビニール系ポリマー微粒子、ポリアミド系ポリマー微粒子、ポリウレタン系ポリマー微粒子、多孔質シリカ微粒子などの高吸放湿性微粒子であり、物性低下を防ぎ、紡糸操業性および加工通過性を良好にするためには、該微粒子の粒径が２０μｍ以下、好ましくは１０μｍ以下、５μｍ以下であることが更に好ましい。最も好ましくは２μｍ以下である。これは、前述した目的を達成するために、紡糸過程において高吸放湿性微粒子を繊維に分散させる必要があるからである。粒径が２０μｍより大きいと、紡糸糸切れや後加工での断糸の原因となる。但し、あまりにも平均粒径が小さ過ぎると、微粒子間の凝集が起こりやすくなり、かえってポリウレタン系弾性繊維内での分散性が悪くなるので、０．１μｍ以上であることが好ましい。
【００１２】
高吸放湿性微粒子のポリウレタン系弾性繊維に対する含有量は０．２重量％以上であることが好ましい。更に好ましくは０．５重量％以上である。０．２重量％より小さいと、吸湿性が乏しくなり好ましくない。但し、あまりにも含有量が大きくなり過ぎると紡糸段階での曳糸性が低下し、断糸が多くなるので、５０重量％以下であることが好ましく、更に好ましくは４８重量％以下である。
【００１３】
本発明で好ましく用いられる高吸放湿性微粒子の膨潤度は２００％以下が好ましく、１００％以下であることが更に好ましい。膨潤度が２００％を超えると、ポリウレタン系弾性繊維自体が水分による膨潤を生じるため、カバリングや編成でのスカム付着による断糸や、品位不良の原因となる。高吸放湿性微粒子の膨潤度は小さい程よい。本発明のポリウレタン系弾性繊維においては、吸湿による膨潤は高吸放湿性有機微粒子のみに小さく起こるだけで、繊維を形成しているポリウレタン系ポリマーはほとんど吸湿による膨潤を起こさないため、接糸ガイドなどへのスカムの付着に伴う断糸や品位不良の後加工上の問題が少ない。
【００１４】
本発明で好ましく用いられる高吸放湿性有機微粒子はその２０℃６５％ＲＨにおける水分率の大きさから、非生体系ポリマーの高吸放湿性有機微粒子であることが好ましく、特に好ましい化学組成は後述するが、２０℃×６５％ＲＨでの高吸放湿性有機微粒子の水分率は３０％以上であることが好ましい。更に好ましくは３５％以上、最も好ましくは４０％以上である。従来、吸湿性があるとされる微粒子の中で、最も吸湿性が高いと考えられるものはウールパウダーやケラチンのパウダーであるが、２０℃×６５％ＲＨでの水分率は高々１５％である。そのほか、デンプンやセルロース、シルク、コラーゲンなどの多糖類系微粒子や蛋白質系微粒子は前記のウールパウダーやケラチンパウダーより小さい８〜１２％程度である。その他尿素樹脂系やメラミン樹脂系のパウダーもあるが、２０℃×６５％ＲＨでの水分率は３０％に遠く及ばないと考えられ、好ましくない。
【００１５】
本発明のポリウレタン系弾性繊維は、２０℃×６５％ＲＨにおける吸湿率が４．５％以上であることが好ましい。２０℃×６５％ＲＨにおける吸湿率は５．０％以上であることが更に好ましく、２０℃×６５％ＲＨにおける吸湿率が６．０以上であることが最も好ましい。４．５％未満では快適な吸湿特性は得られず、好ましくない。但し、あまりにも吸湿率が高くなると繊維表面にヌルミ感が現れるので、９．０％以下であることが好ましい。また９．０％を越えると破断伸度が４５０％未満となりやすく、いろいろな用途に対応する弾性繊維とはなりにくい。なお破断伸度は５００％以上であると風合いが良好であるため特に好ましく、織編物のストレッチ性のコンロールのし易さから８００％以下であることが好ましい。
【００１６】
本発明のポリウレタン系弾性繊維は、繊維表面積が０．１１０ｍ²／ｇ以上であることが好ましい。繊維表面積を大きくすると高吸放湿微粒子が繊維表面に現れやすく、その分吸放湿性が向上する。０．５００ｍ²／ｇ以上になると破断伸度が４５０％未満と言った小さい値になりやすいため好ましくない。より好ましい範囲は０．１３０〜０．４００ｍ²／ｇである。
【００１７】
本発明のポリウレタン系弾性繊維は、異形度が１．３以上の異形断面であることが好ましい。これは繊維表面積と大きく関係があるが、また、破断伸度とも関係があることがわかった。単糸繊度を小さくすることでも繊維表面積を大きくすることはできるが、その場合は破断伸度が４５０％未満となりやすく、多様な用途に使用することが困難な糸になる。しかし、異形度を１．３以上にして繊維表面積を大きくすると破断伸度は４５０％以上としやすくなる為好ましい。より好ましくは異形度１．５以上の異形断面である。しかし異形度が１０を越えると紡糸糸切れが多発しやすくなるので好ましくない。
【００１８】
本発明のポリウレタン系弾性繊維に用いるポリウレタン重合体とは、ポリオールと過剰モルのジイソシアネート化合物とを反応させて得られる両末端がイソシアネート基である重合中間体を、Ｎ，Ｎ‘−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシドなどの有機溶剤に溶解し、この重合体溶液を冷却後、ジアミン化合物を反応させて得ることができる。
【００１９】
上記ポリオールとしては特に制限はないが、例えばポリマージオールなどが挙げられる。具体的には、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およびポリオキシプロピレンテトラメチレングリコールなどのポリエーテルジオール、アジピン酸、セバシン酸、マレイン酸、イタコン酸、アゼライン酸およびマロン酸など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およびジエチレングリコールなどのグリコール一種または二種以上とから得られるポリエステルジオール、ポリ−ε−カプロラクトンおよびポリバレロラクトンなどのポリラクトンジオール、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、ポリカーボネートジオールなどから選択することができる。またはこれらの混合したものでもよい。
【００２０】
ジイソシアネート化合物としては、脂肪族、脂環族および芳香族のジイソシアネート化合物であれば特に制限されない。例えば、メチレン−ビス（４−フェニルイソシアネート）、メチレン−ビス（３−メチル−４−フェニルイソシアネート）、１，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、ｍ−およびｐ−フェニレンジイソシアネート、ｍ−およびｐ−キシリ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ネート）、１，３−および１，４−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、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートなどが挙げられる。
【００２１】
鎖延長剤としてのジアミン化合物は特に制限されるものではないが、例えばエチレンジアミン、プロピレンジアミン、トリメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、１，２−シクロヘキサンジアミン、１，３−シクロヘキサンジアミン、１，４−シクロヘキサンジアミンおよびヒドラジンなどが挙げられる。またこれらの混合したものでもよい。さらにジアミン以外にジオール例えば、１，４−ブタンジオール、エチレングリコール、水などでも良い。
【００２２】
本発明のポリウレタン系弾性繊維に好ましく使用できる高吸放湿性微粒子は非生体系ポリマーからなる高吸放湿性有機微粒子であることが好ましく、アクリロニトリルを５０重量％以上含むアクリロニトリル系重合体にヒドラジン、ジビニルベンゼン又はトリアリルイソシアヌレート処理により架橋構造を導入し、残存しているニトリル基を加水分解により塩型カルボキシル基に化学変換せしめたものであって、塩型カルボキシル基を１．０ｍｍｏｌ／ｇ以上有することが好ましい。限定されるものではないが、より具体的には、（ａ）アクリロニトリルを８５重量％以上含有するアクリロニトリル系重合体に、窒素含有量の増加が１．０〜１５．０となるようヒドラジン処理により架橋構造を導入し、残存しているニトリル基を加水分解により塩型カルボキシル基に化学変換せしめたものであって、塩型カルボキシル基を１．０ｍｍｏｌ／ｇ以上有するアクリル系金属変換粒子、（ｂ）ジビニルベンゼンまたはトリアリルイソシアヌレートによる架橋構造が導入され、かつ、アクリロニトリルを５０重量％以上含むアクリロニトリル系重合体において、残存しているニトリル基を加水分解により塩型カルボキシル基に化学変換せしめたものであって、塩型カルボキシル基を２．０ｍｍｏｌ／ｇ以上有するアクリル系金属変換粒子などが挙げられる。塩型カルボキシル基量の上限は通常１５ｍｍｏｌ／ｇ以下である。
【００２３】
これら金属変換粒子は架橋アクリル系重合体微粒子であるが、その出発微粒子であるアクリロニトリル系重合体において、アクリロニトリルと併用するモノマーとしては、ハロゲン化ビニル、ハロゲン化ビニリデン、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、ｐ−スチレンスルホン酸などのスルホン酸含有モノマーおよびその塩、アクリル酸などのカルボン酸含有モノマー及びその塩、アクリルアミド、スチレン、酢酸ビニルなどが挙げられる。
【００２４】
乾式紡糸法によりポリウレタン系弾性繊維を紡糸する際に、有機溶媒に不溶な高級放湿性有機物を添加することでその理由、機構はよく解析できないが、高級放湿性有機物が相対的に繊維表面に多く存在するため、吸放湿性に優れた繊維となりやすい。有機溶媒に可溶な有機物では、通常の紡糸条件の変更範囲内であった場合、吸放湿性を有する有機物は繊維断面内でほぼ均等に存在しやすくなる。しかし本発明のように有機溶媒に不溶の高級放湿性有機物であればノズル内の流体速度の比較的遅い繊維表面側への偏在が進みやすくなる。これは吸放湿性を効率よく発揮するばかりでなく、繊維の強伸度物性の低下を防ぐことから、本発明の弾性繊維においては特に、ポリウレタンの有機溶媒であるジメチルアセトアミドに不溶の有機微粒子が好ましく採用される。
【００２５】
次に本発明のポリウレタン系弾性繊維と交編織する相手素材について述べる。交編織素材は熱可塑性合成繊維、天然繊維、再生繊維の何れであってもよいが、熱可塑性合成繊維にあってはポリエチレンテレフタレートやポリトリメチレンテレフタレートに代表されるポリエステル繊維、ナイロン６やナイロン６６に代表されるポリアミド繊維等のいずれかを、天然繊維においては綿、羊毛、再生繊維にあっては、レーヨン、ポリノジック繊維を採用することが望ましい。
【００２６】
相手素材とポリウレタン系弾性繊維を交編織する上で特に大きな制約を受けるものではないが、例えば交織する場合はポリウレタン系弾性繊維に相手素材を被覆する場合、ポリエステル繊維をポリウレタン系弾性繊維にカバリングして経糸及び／又は緯糸に用いるのが一般的である。又、相手素材と交編する場合、直接相手素材と引き揃えてニットインすることも、カバリング糸でニットインすることも可能である。
【００２７】
かかる方法にて得られた伸縮性織編物の染色加工については、生機をリラックス・精練後プレセットし、染色、乾燥、風合処理を行い、仕上げセットする一般的な加工工程の採用が可能である。
【００２８】
【実施例】
以下実施例により本発明を具体的に説明する。尚、測定方法、評価方法などは以下の通りである。
【００２９】
（Ａ）微粒子の膨潤度
１０５℃に設定した乾燥器中に２４時間入れて絶乾した試料約１ｇを１０ｍｌスクリュー管に入れ、垂直に保持し、試料上面をなるべく平らにして、目盛りからその時の体積Ｖ1（ｍｌ）を読み取る。スクリュー管に吸水後も試料上面より水面が高くなる量の純水を入れ、６時間垂直に放置後、試料上面の体積Ｖ2（ｍｌ）を目盛りから読み取る。微粒子の膨潤度は下記式（１）によって求める。
膨潤度（％）= ｛（Ｖ2−Ｖ1）／Ｖ1｝×１００…………（１）
【００３０】
（Ｂ）吸湿率
ポリウレタン系弾性繊維５ｇを石油エーテル１００ｍｌで洗浄した後、絶乾状態での重量Ｗ1（ｇ）を測定する。２０℃×６５％ＲＨの雰囲気下で２４時間放置した後の重量Ｗ2（ｇ）を測定し下記式（２）によって、２０℃×６５％ＲＨにおける吸湿率を求める。

【００３１】
（Ｃ）破断伸度（％）
オリエンテック社製引張試験機テンシロンを使用し、チャック間距離（試料長）５０mm、引張速度５００mm／分、チャ−ト送り速度２５０mm／分で引張試験を実施し、破断時の伸度をチャ−トから直読し破断伸度を求める。
【００３２】
（Ｄ）繊維表面積
光学顕微鏡あるいは走査型電子顕微鏡による断面拡大写真より画像処理装置にて繊維の断面周囲長Ｌ（ｍ）を測定し、繊維表面積を算出した。
繊維表面積（ｍ²／ｇ）＝Ｌ×１００００／（単繊維繊度[dtex]）
（尚、単繊維繊度は糸の総繊度[dtex]を断面拡大写真から数えたフィラメント数で割り返して求める。）
【００３３】
（Ｅ）異形度
繊維断面の切片を作り写真で観察し、単糸断面の最大内接円直径および外接円直径を測定し、最大内接円直径に対する外接円直径の比で単繊維の異形度を算出する。
【００３４】
（Ｆ）微粒子の水分率
試料約２ｇを洗浄し絶乾したシャーレに採取し、部分的に小さな穴をあけたアルミホイルをかぶせ、微粒子が飛び散らないように留意して、２０℃×６５％ＲＨに設定した恒温恒湿器中に２４時間入れた後のシャーレの重量Ｗ3を測定す
る。その後１０５℃に設定した乾燥機の中に２４時間入れた後のシャーレの重量Ｗ4（ｇ）を測定する。２０℃×６５％ＲＨにおける微粒子の水分率は下記式（３）により求める。
水分率（％）＝｛（Ｗ3−Ｗ4）／Ｗ4｝×１００……………（３）
【００３５】
（Ｇ）微粒子中の塩型カルボキシル基濃度
十分乾燥した供試微粒子約１ｇを精秤し（Ｘ（ｇ））、これに２００ｇの水を加えた後、５０℃に加温しながら１Ｎ塩酸水溶液を添加してｐＨ２に調整し、次いで０．１Ｎ苛性ソーダ水溶液で常法に従って滴定曲線を求めた。この滴定曲線からカルボキシル基に消費された水酸化ナトリウム水溶液消費量（Ｙ（ｃｃ））を求め、下記式（４）によってカルボキシル基濃度を算出した。
カルボキシル基濃度＝０．１×Ｙ／Ｘ………………………（４）
別途、上述のカルボキシル基量測定操作において１Ｎ塩酸水溶液の添加によるｐＨ２への調整をすることなく同様に滴定曲線を求めカルボン酸濃度を求めた。これらの結果から下記式（５）により塩型カルボキシル基濃度を算出した。
塩型カルボキシル基濃度＝カルボキシル基濃度−カルボン酸濃度 …（５）
【００３６】
（Ｈ）ポリウレタン重合体の重量平均分子量と分子量分布
分子量測定は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用い、東ソー（株）製カラムTSKgel（Ｒ） GMHXLを用い、カラム温度４０℃、流速０．７ｍｌ／ｍｉｎ検出器ＲＩで行った。重量平均分子量（ＭＷ）と数平均分子量（ＭＮ）を求め、その比（ＭＷ／ＭＮ）を分子量分布として求める。
【００３７】
（Ｉ）高吸放湿性有機物のジメチルアセトアミドに不溶であることに確認方法
２０℃の環境下において、ビーカー中のジメチルアセトアミド１リットルの中に有機物１ｇを投入し、１時間攪拌する。その後有機物を濾紙で濾過し、２０℃６５％ＲＨの環境下に２４時間放置して乾燥させる。その後、濾紙の重量を測定し、当初測定しておいた濾紙のみの重量を差引いて有機物の重量Ｗ5（ｇ）を算出する。
下記式（６）に基づき、有機物の溶解度が１０％以下のものを不溶であるとする。
溶解度（％）＝（１−Ｗ5）×１００………………………（６）
【００３８】
（実施例１）
分子量１８００のポリオキシテトラメチレングリコール２００部とメチレン−ビス（４−フェニルイソシアネート）４５部を８０℃で３時間反応させ、両末端イソシアネート基の中間重合体を得た。中間重合体を４０℃まで冷却した後、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド３７５部を加え１０℃まで冷却した。エチレンジアミン４．０部、ジエチルアミン０．４部をＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド１４７．６部に溶解したジエチルアミン溶液を用意し、高速攪拌されている中間重合体溶液へジエチルアミン溶液を一気に添加し、溶液濃度３２．２重量％、粘度２５００ポイズ（３０℃）のポリウレタン重合体溶液を得た。
【００３９】
こうして得たポリウレタン重合体溶液に、ｎ−ブチルアミン／Ｎ，Ｎ−ジメチルヒドラジン末端封鎖ポリマー４％、ベンゾトリアゾール系化合物、ヒンダードフェノール系化合物を添加混合する。（ポリウレタン重合体の重量平均分子量は２００，０００、分子量分布（ＭＷ／ＭＮ）は２．３であった。）
【００４０】
引続き、アクリロニトリル、アクリル酸メチル、ｐ−スチレンスルホン酸ソーダ及び水からなる原料微粒子水分散体をヒドラジン架橋し、ＮａＯＨにて加水分解処理した、平均粒径０．５μｍ（光散乱光度計で測定）、膨潤度８０％、２０℃×６５％ＲＨでの水分率が４５％の高吸放湿性有機微粒子（ジメチルアセトアミドには不溶であり、ナトリウム塩型カルボキシル基量は５．４ｍｍｏｌ／ｇであった。）を１０重量％前記ポリウレタン重合体溶液に添加混合し紡糸原液とした。
【００４１】
紡糸原液を脱泡後、Ｙ字のスリットを有する口金から吐出し、２３５℃の加熱空気を流した紡糸筒内に押し出し、油剤を５重量％付与して引き取り速度５５０ｍ／分で巻き取った。得られた糸条を４０℃で７２時間加熱処理し、後加工に供する３３ｄｔｅｘ、３フィラメントのポリウレタン弾性繊維を得た。このポリウレタン弾性繊維の２０℃×６５％ＲＨにおける吸湿率は６．５％、破断伸度は５８０％、異形度は１．５、繊維表面積は０．１５（ｍ²／ｇ）であった。断面写真からは繊維表面側に、吸放湿性微粒子が偏在していることが観察された。
【００４２】
得られたポリウレタン弾性繊維と４４ｄｔｅｘのポリエステルフィラメントで２ウェイトリコットを編成し、リラックス処理、１８５℃−４５秒のプレセット処理、１３０℃−３０分での分散染色、４０秒間のファイナルセットを実施し加工生地を得た。この生地を用いて女性用ショーツを作成し、２０名の着用テストを実施した。被験者２０名のうち、蒸れ感の改善を１６名が体感した。
【００４３】
（実施例２）
丸断面のノズルに変更し、３３デシテックス４フィラメントの丸断面繊維とした以外は実施例１と同一条件にて紡糸、後加工を実施し、２ウェイトリコット生地を得た。このポリウレタン弾性繊維の２０℃×６５％ＲＨにおける吸湿率は４．７％、破断伸度は６１０％、異形度は１．０、繊維表面積は０．１１８（ｍ²／ｇ）あった。この生地を用いて女性用ショーツを作成し、２０名の着用テストを実施した。被験者２０名のうち、蒸れ感の改善を１４名が体感した。
【００４４】
（実施例３）
実施例１と同じ高吸放湿性有機微粒子３０重量％をポリウレタン重合体溶液に添加混合し、紡糸原液を得た。実施例２と同一条件にて紡糸、後加工を実施し、２ウェイトリコット生地を得た。このポリウレタン弾性繊維の２０℃×６５％ＲＨにおける吸湿率は７．３％、破断伸度は４６０％、異形度は１．０、繊維表面積は０．１１０（ｍ²／ｇ）あった。この生地を用いて女性用ショーツを作成し、２０名の着用テストを実施した。被験者２０名のうち、蒸れ感の改善を１８名が体感した。
【００４５】
（比較例１）
平均分子量が６０００のポリエチレングリコール、１，４−ブタンジオール、４，４'−ジフェニルメタンジイソシアナートとからなる吸水率２０００重量％のウレタン系吸水性樹脂（ジメチルアセトアミドに可溶）を５重量％前記ポリウレタン重合体溶液に添加混合し紡糸原液とし、加熱空気温度を２８０℃とし、巻き取り速度を５５０ｍ／分とする以外は実施例２と同一条件にて紡糸、後加工を実施し、２ウェイトリコット生地を得た。このポリウレタン弾性繊維の２０℃×６５％ＲＨにおける吸湿率は２．９％、破断伸度は４９０％、異形度は１．０、繊維表面積は０．１１７（ｍ²／ｇ）あった。この生地を用いて女性用ショーツを作成し、２０名の着用テストを実施した。被験者２０名のうち、蒸れ感の改善は２名しか体感できなかった。
【００４６】
（比較例２）
ウレタン系吸水性樹脂を１５重量％をポリウレタン重合体溶液に添加混合し紡糸原液とし、４４デシテックス４フィラメントとした以外は比較例１と同一条件にて糸切れが多発したが紡糸、後加工を実施し、２ウェイトリコット生地を得た。このポリウレタン弾性繊維の２０℃×６５％ＲＨにおける吸湿率は４．０％、破断伸度は３９０％、異形度は１．０、繊維表面積は０．１０１（ｍ²／ｇ）あった。この生地を用いて女性用ショーツを作成し、２０名の着用テストを実施した。被験者２０名のうち、蒸れ感の改善は４名しか体感できなかった。
【００４７】
（比較例３）
比較例１のウレタン混合溶液を用いたこと以外は実施例１と同一条件にて紡糸、後加工を実施し、２ウェイトリコット生地を得た。このポリウレタン弾性繊維の２０℃×６５％ＲＨにおける吸湿率は３．９％、破断伸度は３１０％、異形度は１．５、繊維表面積は０．１５（ｍ²／ｇ）あった。この生地を用いて女性用ショーツを作成し、２０名の着用テストを実施した。被験者２０名のうち、蒸れ感の改善は５名しか体感できなかった。また布帛のストレッチ性の低下が顕著であり、風合いが硬いものとなった。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によって、後加工通過性が良好で、優れた耐熱性を有し、かつ運動時の発汗で発生した水蒸気を速やかに肌から除き、蒸れない伸縮性に富むポリウレタン系弾性繊維とその織編物の提供が可能となった。

Claims

ジメチルアセトアミドに不溶の高吸放湿性有機物を含有し、前記高吸放湿性有機物がアクリロニトリルを５０重量％以上含むアクリロニトリル系重合体にヒドラジン、ジビニルベンゼン又はトリアリルイソシアヌレート処理により架橋構造を導入し、残存しているニトリル基を加水分解により塩型カルボキシル基に化学変換せしめたものであって、塩型カルボキシル基を１．０ｍｍｏｌ／ｇ以上有する高吸放湿性有機微粒子であり、２０℃×６５％ＲＨでの吸湿率が４．５重量％以上であることを特徴とする吸放湿性が改善されたポリウレタン系弾性繊維。
繊維表面積が０．１１０ｍ²／ｇ以上であることを特徴とする請求項１に記載の吸放湿性
が改善されたポリウレタン系弾性繊維。
繊維断面が異形度１．３以上の異形断面であることを特徴とする請求項１または２に記載の吸放湿性が改善されたポリウレタン系弾性繊維。
破断伸度が４５０％以上であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の吸放湿性が改善されたポリウレタン系弾性繊維。
ポリウレタン系弾性繊維が、高吸放湿性微粒子を含有し、該高吸放湿性微粒子が平均粒径２０μｍ以下であり、膨潤度が２００％以下、且つ２０℃×６５％ＲＨにおける水分率が３０％以上であり、該高吸放湿性微粒子が繊維重量に対し０．２〜５０重量％含有していることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の吸放湿性が改善されたポリウレタン系弾性繊維。
請求項１から５のいずれかに記載のポリウレタン系弾性繊維を少なくとも一部に用いたことを特徴とする織編物。