JPH04153316A - 耐光性に優れる弾性繊維 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は耐光性に優れた弾性繊維に関する。

（従来の技術） ポリウレタン弾性糸はスパンデックスと呼ばれ、水着や
下着、ストッキング類等に利用されているが、その欠点
の一つに耐光性が極めて悪い事かあげられる。その内で
特に、ポリテトラメチレングリコール（以下ＰＴＭＧと
略記）をソフトセグメントとするものは、エーテル結合
の耐光性の悪さに起因して耐光性が不良である。

この耐光性を向上させる為に、様々な工夫が為され、酸
化チタン等の艶消剤を多量に用いて日光の遮蔽効果を狙
ったものが用いられたりしているが、伸縮性布帛に用い
Ｌ際、特に濃色に染色した場合、白く目立ってしまい、
品位の低いものになってしまう欠点があった。

また、酸化防止剤や紫外線吸収剤を用いての耐光性を向
上させる提案ら一部なされてきているが、スパンデック
スの生産のほとんどを占める乾式法や微量である湿式法
に於ては、紡糸原液への紫外線吸収剤や酸化防止剤（以
下安定剤と略記）の溶解性の制限や、側糸時の脱溶媒時
に、安定剤の脱出を生じ、効率の悪化や操業性の低下を
きたし、到底満足出来る耐光性レベルに到っていないの
が現状である。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は耐光性に優れた熱可塑性エラストマーからなる
弾性繊維を提供するにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、ヒンダードフェノール系またはヒンダードア
ミン系の酸化防止剤及びペンゾトリアゾ−ル系紫外線吸
収剤を合計で０．１重量％以上３０重量％以下含有する
熱可塑性エラストマーからなる弾性繊維である。

本発明に於ては、安定剤（酸化防止剤、紫外線吸収剤の
総称、前記）の添加量の総和が０．１ｗｔ％以上、３．
０ｗ１％以下である事か必要である。Ｏ，１ｗｔ％を下
回るとその効果が不十分なものとなってしまう。又、３
．Ｏｗ　ｔ％を上回るとかえって耐光性が悪化するばか
りか、紡糸口金の汚れを生じ、工程性を損う結果となっ
てしまう。

本発明に用いられる熱可塑性エラストマーとしてはポリ
アミド系エラストマー　ポリエステル系エラストマー　
ポリウレタン系エラストマーが挙げられる。

ポリエステル系エラストマーとしては芳香族ポリエステ
ルをハードセグメントとし、ポリエーテルをソフトセグ
メントとする。ポリエーテルエステルブロック共重合体
が一般的である。

ポリアミド系エラストマーとしてはポリラウリルラクタ
ムとポリブチレングリコールのジカルボン酸の共重合体
が一般的である。

本発明に用いられる熱可塑性ポリウレタンは、ポリエー
テルジオール、ポリエーテルジオール、ポリカーボネー
トジオール等の分子ｆｉ　１０００〜２５００程度の高
分子ジオールと４．４°−ンフェニルメタンジイソシア
ネート等の分子量５００以下のジイソシアネート化合物
及び１．４−ブタンジオールや、１．４ビス（β−ヒド
ロキンエトキシ）ベンゼン、プロピレングリコール等の
分子量６０〜１６０程度の低分子ジオール（鎖伸長剤）
から得ることが出来る。

耐光性がもつとも向上するのはポリエステル系またはボ
リカーホネート系の高分子ジオールをソフトセグメント
として用いたポリウレタンエラストマーである。尚ポリ
エステルとポリカーボネートは共重合されたものも好ま
しく用いることが出来る。

さらに本発明者らは、ポリエステル系ポリウレタンにつ
いて検討した結果、３−メチル−１，５−ベンタンジオ
ールとアゼライン酸又は、セバシン酸から合成される分
子ｉ＋、ｏｏｏから２　、５００のポリニスチルジオー
ルをソフトセグメントとするポリウレタンが、本発明を
適用して高耐光性を得、又強伸度伸長回復性等の諸物性
がより好ましい弾性糸を得られる事を見出した。

本発明によれば、熔融紡糸法による為、安定剤の選択が
極めて巾広く設定できる。又本発明に於ては、紫外線吸
収剤と酸化防止剤の併用か必須である。これは両者の相
剰効果が発現するからでありその比は、大略紫外線吸収
剤／酸化防止剤（重量比）　＝　１７５〜５　／　１の
範囲が好ましい。特に１／１〜４／１の範囲が好ましい
。

又ヒンダードフェノール系とヒンダードアミン系の酸化
防止剤も片方のみでなく両者を併用する事が好ましいの
である。

本発明に用いられるヒンダードアミン系酸化防止剤とは
アミンの隣接位置の少なくとも一方に立体障害性置換基
（例えば炭化水素基）を有する構造を有するしのである
。

具体的には一般式 （式中Ａは炭素数２〜４のアルキレン基を表わ４゜） で表わされる基を少なくとも１個有する分子量が１００
０以上のヒンダードアミン系化合物（１）を示す事がで
きる。

この例としては、分子ｉｌｌ、０００以上のコハク酸ジ
メヂル−１−（２−ヒドロギンエチル）−４−ヒドロキ
ン−２，２，６，６−チトラメチルビペリジン重縮合物
（１−ａ）を好ましいものの１例としてあげる事が出来
る。

ヒンダードフェノール系酸化防止剤とは、フェノール性
水酸基の隣接位置の少なくとも一方に立体障害性置換基
（例えば炭化水素基）を有する構造を有するものである
。

具体的には一般式 に２ （式中、Ｂは炭素数２〜４のアルキレン基を表わす。ま
たＲ１及びＲ７は水素原子またはアルキル基を表１つし
、同時に水素原子であることはない。）で表わされる基
を少なくもと１個存する分子量が５００以上のヒンダー
ドフェノール系化合物（ＩＩ）で示す事が出来る。

この例としては、３．９−ビス［２−（３−ｔ−ブチル
−４−ヒドロキン−５−メチルフェニル）プロピオニル
オキシ）−１，１−ジメチルエチル］−２，４゜８、Ｉ
Ｏ−テトラオキサスピロ（５，５）ウンデカン（ＩＩ−
ａ）を好ましいものとしてあげる事が出来る。

ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては一般式 （式中、Ｒ３及びＲ４は水素原子またはアルキル基又は
アリル基を表わし、同時に水素原子であることはない。

） で表わされるベンゾトリアゾール系化合物（ＩＩＩ）で
示すことが出来る。

この例としては、２−［２−ヒドロキシ−３，５ビス（
α、α−ジメチルベンジル）フェニル］２Ｈ−ベンゾト
リアゾール（■−２Ｌ）を好ましいものの１例としてあ
げる事が出来る。但しｆ−＆。

ＩＩ−ａ、　Ｉ［Ｉ−ａの化合物に限定されるものでは
ない。

本発明に於ける安定剤の添加は、熱可塑性エラストマー
の合成から紡糸までの任意の段階で可能であるが、変性
、熱劣化を極力防止し、かつ安定剤の選択範囲を拡大す
る意味からも、紡糸時に添加するのが好ましい。

安定剤の紡糸時に於ける添加方法としては、混練機能を
有する例えばダルメージタイプの様なスクリューを有す
る単軸押出機、混練機能部を有する二軸押出機等の押出
様や、静止型混練器（いゎゆるスタチックミキサー）及
びこれらの併用された紡糸機を用いる事が好ましい例と
してあげる事が出来る。この際の安定剤の添加時期とし
ては、ポリウレタンチップに混合しておいても良く、押
出機のシリンダー途中から添加しても良く、押出様から
紡糸頭までの配管途中で添加する事も可能である。

熔融紡糸法により、本発明の弾性繊維を得るためには例
えば以下に述べる方法を用いる。

第１に紡糸速度が重要であり、９００ｍ／ｍｉｎ以下、
特に６００ｍ／＋ｎｉｎ以下とする事が好ましい。

見掛ドラフト率（ノズル単孔面積／単繊維断面積）は５
０以上、好ましくは１００以上より好ましくは１５０以
上とする。また、紡糸した糸条を捲取機によりボビンに
捲取る際の紡糸テンションは０．１ｇ／ｄ以下、より好
ましくは０．０５８／ｄ以下とし、ゴデツトローラーか
ら捲取機への給糸速度差は５％ｑアンダーフィードを越
えない事が好ましく、特に等速に近づける事が好ましい
。

また、捲取られた糸条を低湿下に於て、ハードセグメン
トのガラス転移点（Ｔｇ）に対し、＋２０℃から一５０
℃の範囲において熱処理し、ハード、ソフトのセグメン
トとの相分離を十分に実施する事ｈ＜好ましい。

本発明においては特定組成の酸化防止剤と紫外線吸収剤
を併用してＯ１〜３，０ｗｔ％を熱可塑性エラストマー
に添加し熔融紡糸することにより、弾性糸としての性質
（例えば伸度３００％以上で弾性回復率８０％以上）お
び紡糸安定性に優れる（長さｌｏｏｍをとった時の繊度
斑が＝１５％以内）といつ几優れｆこ特性を育する弾性
糸とすることが出来Ｌ０〈強伸度の測定〉 ＪＩＳＬ−１０１３に従い強伸度を求めた。

〈瞬間弾性回復率〉 ２０℃における２００％伸長の瞬間弾性回復率を求めた
。瞬間弾性回復等とは、２００％伸度後２分保持し、応
力を除去した直後のもどり性を意味する（Ｊ　ｒ　Ｓ　
　Ｌ−１０９６を応用しｌ二。）瞬間弾性回復率−１０
０ｘ　［ｎ　Ｑ　　（（！−１２）コ／　ｎ　Ｑ（ｎは
伸長比。ρ　初期長さ、（ｎ’−１）＆　　伸長時の長
さ、ｃ−：応力除去後の長さ。伸長、除重速度は５００
＋ｎｍ／　ｍ１ｎ） 〈耐光性強度保持率〉 ５／　ｌ０００ｇ／デニールの張力下で枠に捲き取った
ものをＪＩＳの染色物の耐光性の評価方法に準じ、カー
ボンフェード６３℃×４８時間処理後の強度の保持率を
求めた。

以下実施例により本発明を説明する。

（略号） ＭＰＤ、３−メチル−１，５−ベンタンジオールＮＤ　
　、１９−ノナンジオール ＭＯＤ、２−メチル−１８−オクタンジオールＤＰＣ，
ジフェニルカーボネート 例に用いた熱可塑性ポリウレタンの合成表１に示すモル
比の高分子ジオールと４，４゛−ジフェニルメタンジイ
ソンアナート（Ｍ　Ｄ　Ｉ　）、１．４ブタンジオール
を計量ポンプにより二軸押出機に導入して反応を行わせ
、ストランド状に水中に押し出して固化し、ペレタイザ
ーで切断し乾燥し、さらに８０℃で８時間熟成して表２
中に示されるポリウレタンベレットを得た。

・例に用いた安定剤 １−ａ　；コハク酸ジメチル−１〜（２−ヒトロキシエ
ヂル）−４−ヒドロキン−２，２，６，６テトラメチル
ビペリジン重縮合物 （分子量１，０００以」−） １−ｂ　、ポリ［（６−（１，１，３，３−テトラメチ
ルブチル）イミノ−１，３，５−トリアジン２．４−ジ
イル）　　Ｃ０、２、６、６−チトラメチルー４−ピベ
リンル）イミノ）へキ サメチレン（（２，２，６，６−テ）・ラメチル−４−
ピペリノル）イミノ）］（分 子量２．５００以上） １１−ａ；３．９−ビス［２−（３−（３−ｔ−ブチル
４−ヒドロキシづ一メチルフェニ ル）プロキオキシ）−１，１−シゝメチルエチル’］−
２，４，８，１０−テトラオキザスピロ（５，５）ウン
デカン １１−ｂ　、ペンタエリスリチル−テトラキス［３（３
，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキンフェニル）プロ
ピオネート ｌ１ｌ−ａ；２−［２−ヒドロキシ−３，５−ヒス（α
α−ツメチルベンジル）フェニル］ ２Ｈ−ベンゾトリアゾール 実施例−１〜７．比較例−１−１０ 表Ｉで示される高分子ジオールをソフトセグメントとす
る表２に示される熱可塑性ポリウレタンペレットを８０
℃２４ｈｒ真空乾燥した。このペレットを二軸押出機に
より押出し、シリンダーの途中から、該ポリウレタンを
形成する高分子ジオール（表１）とＭＤＩとのモル比１
／２２の反応混合物と変性ツメチルシリコン（エチレン
オギザイド／プロピレンオキサイド変性）と表２に示す
安定剤の混合物を添加し、変性ジメチルノリコン含有型
０．２ｗｔ％、ポリウレタンに於けるイソンアネート基
／水、素基（ＮＧＯｌｏＨ）比−１，０３５とする様に
した。この融液を、紡糸温度２３５℃、紡糸速度５００
ｍ／ｍｉｎ、見掛はドラフト率８４７、給糸速度差３５
ｍ／ｍｉｎ、紡糸テンンヨン０．０８ｇ／ｄて紡糸し、
４０デニール／１フイラメントの原糸を得た。この原糸
を露点−３０℃の空気中８０°Ｃ２４時間熟成し、耐光
性の評価を実施した。結果を実施例−１〜７として表２
に示す。

方、実施例−１〜７と同様で、安定剤なしまたは本発明
の範囲を外れた安定剤量を添加した場合を比較例−１〜
１１として表２に示す。

実施例−８ 実施例１において、安定剤の混合物をポリウレタン重合
時に添加する以外実施例１と同様に紡糸し、４０デニー
ル／１フイラメントの原糸を得た。

耐光性の評価を実施した結果を表２に示す。

比較例−１２ 実施例−１と同様にし安定剤１−ａ、Ｕ−ａ。

ｌ１１−ａを各々１．５ｗｔ％添加する様にして紡糸し
たところ、約３０分゛後に断糸が多発し始め、安定な紡
糸が不可能となった。

部分的に得られｆこ糸条を、露点−３０°Ｃの空気中で
８０℃２４時間熟成し伸度を測定したところ２７０％て
あり弾性回復卆も６７％と不良であった。

以上の例により同組成のポリウレタン、例えば、実施例
−１と比較例−１，８との比較により、本発明の有効性
が明らかである。また全てに於て本発明の優れる事も明
らかである。

以下来由

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ヒンダードフエノール系またはヒンダードアミン系の酸
   化防止剤及びベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤を合計
   で０．１重量％以上３．０重量％以下含有する熱可塑性
   エラストマーからなる弾性繊維。