JPH05272016A - 複合弾性糸及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 合成繊維と同様の扱いで布帛状にでき且つ水
処理工程によりウレタン弾性糸としての性質を回復させ
る複合弾性糸又、高速紡糸可能なポリウレタン弾性糸の
提供。 【構成】 ポリウレタンと水溶性ポリエステルとが繊維
断面積比で１／２〜５０／１の範囲で接合され且つ該水
溶性ポリエステルが繊維表面に露出した複合繊維であ
り、前記水溶性ポリエステルが酸成分としてスルホン酸
塩を有する芳香族ジカルボン酸又はそのエステル形成誘
導体（Ａ成分）を５〜２０モル％、該Ａ成分を除く芳香
族ジカルボン酸又はそのエステル形成誘導体（Ｂ成分）
を５５モル％以上、及び脂環族ジカルボン酸又はそのエ
ステル形成誘導体（Ｃ成分）と脂肪族ジカルボン酸又は
そのエステル形成誘導体（Ｄ成分）とからなり、上記Ｃ
成分とＤ成分とが０モル％≦Ｃ＋４×Ｄ≦４０モル％の
関係を満足し、エチレングリコール５０モル％以上から
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、新規な複合弾性糸に関
する。より詳細には潜在弾性糸であり、又高速紡糸可能
なポリウレタン弾性糸（以下、スパンデックスと略記）
に関する。ここで、潜在弾性糸とは、水処理にてはじめ
てゴム状弾性的性質を発現せしめ得るような糸を指す。

【０００２】

【従来の技術】ポリウレタン弾性糸は、その優れた物性
から種々の用途に用いられているが、各種糸加工、編織
等の後工程での糸の取扱い性、操業性に問題がある。

【０００３】この後工程での取扱い性を向上させるた
め、ウレタン弾性糸の伸度を減少させる方法がある（例
えば、ウレタン弾性糸をナイロン等でカバリングする方
法）。更に又、特公昭５５−８６０６にはポリビス（プ
ロポキシ）エタンアジパミドを主成分とする水溶性ポリ
アミドとポリウレタンとが複合され、水処理にてゴム状
的性質を発現せしめ得る潜在ゴム状弾性を有する複合繊
維が開示されている。

【０００４】一方、スパンデックスは、その優れた物性
から種々の用途に用いられているが、その生産速度は、
他の汎用ポリマー（例えば、ナイロン、ポリエステル
等）に比し、劣っているのが現状である（例えば、スパ
ンデックスの紡糸速度は溶融紡糸法の場合約５００ｍ／
分）。これは、繊維学会誌ＶＯＬ．４７、Ｐ５８１（１
９９１）に記述してある如く紡糸速度を上げていくと
糸が配向しやすくなり糸が硬くなること、又、糸の伸
度が大きいため捲取りが困難となり易いためである。従
って、スパンデックス固有の低モジュラスという制約を
越えて高速化を達成するためのブレークスルーは未だ行
われていないのが現状である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このうち、ウレタン弾
性糸をナイロンなどでカバリングする方法は、特殊な装
置を使用する必要があり、又、生産速度が極めて遅いと
いう問題がある。

【０００６】更に又、鞘成分を水溶性のポリアミド、芯
成分をポリウレタンにした複合弾性繊維は、該ポリアミ
ドの原料であるエーテル結合を有するジアミンの合成に
おいて収率が低く、また得られるポリアミドの熱安定性
と溶融安定性が不安定であり紡糸が困難となるため実用
化には至らなかった。

【０００７】本発明の目的は、従って、一般の合成繊維
（ナイロンなど）と同様の扱いで布帛状にできしかも精
練、染色工程などの水処理工程によりウレタン弾性糸と
しての性質をほぼ完全に回復させるような新規な複合弾
性糸を提供するにある。また、一般の合成繊維（ナイロ
ンなど）と同等の速度での捲取りが可能で、且つ得られ
る糸のモジュラスが低いスパンデックスを工業上有利
に、且つ、安価に製造する方法を提供するにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するため鋭意検討の結果、本発明を完成した。

【０００９】即ち本発明の複合弾性糸は、ポリウレタン
と水溶性ポリエステルとが繊維断面積比（複合比）で１
／２〜５０／１の範囲で接合され且つ該水溶性ポリエス
テルが繊維表面に露出した複合繊維であり、そして前記
水溶性ポリエステルが酸成分としてスルホン酸塩を有す
る芳香族ジカルボン酸及び／又はそのエステル形成誘導
体（Ａ成分）を５〜２０モル％、該Ａ成分を除く芳香族
ジカルボン酸及び／又はそのエステル形成誘導体（Ｂ成
分）を５５モル％以上、及び脂環族ジカルボン酸及び／
又はそのエステル形成誘導体成分（Ｃ成分）と脂肪族ジ
カルボン酸及び／又はそのエステル形成誘導体成分（Ｄ
成分）とからなり且つ上記Ｃ成分とＤ成分とが０モル％
≦Ｃ＋４×Ｄ≦４０モル％の関係を満足し、グリコール
成分としてはエチレングリコール５０モル％以上からな
ることを特徴とする。

【００１０】また本発明の製造方法は、酸成分としてス
ルホン酸塩を有する芳香族ジカルボン酸及び／又はその
エステル形成誘導体（Ａ成分）を５〜２０モル％、該Ａ
成分を除く芳香族ジカルボン酸及び／又はそのエステル
形成誘導体（Ｂ成分）を５５モル％以上、及び、脂環族
ジカルボン酸及び／又はそのエステル形成誘導体（Ｃ成
分）と脂肪族ジカルボン酸及び／又はそのエステル形成
誘導体（Ｄ成分）とからなり、且つ、上記Ｃ成分とＤ成
分とが０モル％≦Ｃ＋４×Ｄ≦４０モル％の関係を満足
し、グリコール成分としてはエチレングリコール５０モ
ル％以上からなる水溶性ポリエステルとポリウレタンと
を接合し且つ該水溶性ポリエステルを繊維表面に露出さ
せそして、ポリウレタン／水溶性ポリエステルの繊維断
面積比（複合比）を１／２〜５／１の範囲、紡糸速度
１，０００〜３，５００ｍ／分の速度で且つ紡糸時の延
伸倍率１．５〜５倍で熱の有り又は無しの状態下捲取り
又、上記複合比が６／１〜５０／１の範囲の場合は紡糸
速度５００〜３，０００ｍ／分で熱の無しの状態下延伸
倍率１．４以下で捲き取ることを特徴とする。

【００１１】以下、本発明を詳しく説明する。本発明を
構成する芯成分のポリウレタンとは、熱可塑性ポリウレ
タン又は架橋したポリウレタンを指す。ここで熱可塑性
ポリウレタンとは、高分子ジオールと有機ジイソシアネ
ート及び鎖伸長剤とを反応させて得られるもので溶融紡
糸可能なポリマーを言う。例えば高分子ジオールとして
は、両末端に水酸基を有し、分子量５００〜５０００の
ポリテトラメチレングリコール、ポリプロピレングリコ
ールなどのエーテル系ポリオール、ポリヘキサメチレン
アジペート、ポリブチレンアジペート、ポリカーボネー
トジオール、ポリカプロラクトンジオールなどのエステ
ル系ポリオール等のグリコール類の単独、または、これ
らの混合物更には共重合ジオール等が挙げられる。

【００１２】鎖延長剤としては、分子量５００以下の
１，４−ブタンジオール、エチレングリコール、プロピ
レングリコール、ビスヒドロキシエトキシベンゼンなど
がある。

【００１３】有機ジイソシアネートとしては、トリレン
ジイソシアネート（ＴＤＩ）、４，４′−ジフェニルメ
タンジイソシアネート（ＭＤＩ）または無黄変性のジイ
ソシアネート例えば、１，６−ヘキサメチレンジイソシ
アネートなど、及びこれらの混合物が挙げられる。

【００１４】これら成分から公知の方法で重合されたポ
リウレタンの硬度としてはＪＩＳ−Ａ硬度で７５〜９８
の範囲が好ましい。硬度が７５未満になると得られる複
合糸の回復力が劣ること、また実用上の耐熱性が不足す
ることなどの問題が発生するため好ましくない。逆に、
硬度が９８を超えるとポリウレタンそのものの回復性が
劣り捲縮構造によらなければ複合糸の回復性は望めない
し、また該ポリウレタンの最適紡糸条件範囲が狭い等の
問題があるため好ましくない。好適には、８２〜９５の
範囲が良い。

【００１５】本発明のポリウレタンには、必要に応じ公
知の酸化チタン、紫外線安定剤、紫外線吸収剤、抗菌剤
などを添加することも好ましい。

【００１６】複合糸としての更なる耐熱性、更なる回復
性が必要な場合には、ポリイソシアネートと上記ポリウ
レタンとを反応せしめた架橋ポリウレタンを芯成分に配
置すれば良い。この製造方法としては、我々の提案した
方法（特公昭５８−４６５７３号公報）、即ち溶融した
熱可塑性ポリウレタンにポリイソシアネートを添加混合
し、紡糸中又は紡糸後にアロファネート架橋結合を完結
させる方法を用いれば良い。

【００１７】このポリイソシアネートとしては、ポリオ
ール成分とイソシアネート成分とからなり、分子内に２
個以上好ましくは、２〜３のイソシアネート基を有する
化合物である。ポリオール成分としては、ポリウレタン
の合成に使用する分子量５００〜４０００の上記ジオー
ルのほか、ジオールとトリオールとを混合し平均官能度
を２〜３にしたものとか、官能度が２〜３の合成ポリオ
ールも好適に用いることができる。一方、イソシアネー
ト成分としては、ポリウレタン合成時に使用される前記
ジイソシアネートとか、有機ジイソシアネートの３量
体、トリメチロールプロパンと有機ジイソシアネートと
の反応物、または、官能度が２〜３の範囲にあるイソシ
アネート（例えば、カルボジイミド変性イソシアネー
ト）等、単体か、これらの混合物を用いることができ
る。

【００１８】上記両成分の反応は、公知の方法で可能で
あるが、この場合、イソシアネート基含量が過剰となる
ように反応させるのが好ましい。もちろん、この量は、
目的とする耐熱性、回復性などの物性、用いるポリオー
ルによって適宜選択する。

【００１９】ポリイソシアネートの添加量は、芯成分に
用いるポリウレタンと該ポリイソシアネートとの混合物
に対して通常５〜４０重量％の範囲が好ましい。添加量
は、使用するポリイソシアネートのＮＣＯ基含量及び種
類により異なるものであるが、添加量が４０重量％を超
えると混合不均一で紡糸が不安定となったり、糸の機械
的性質も不満足なものしか得られず、好ましくない。逆
に５重量％未満であると希望する耐熱性が得られず好ま
しくなく、好適には１０〜３０重量％の範囲がよい。

【００２０】このようにして、芯成分中のポリウレタン
にアロファネート架橋を主とする架橋構造ができる。こ
の際、該架橋構造が主としてビューレット結合による場
合には紡糸性が極端に悪くなるので好ましくない。即
ち、ビューレット架橋結合の生成速度がアロファネート
架橋結合のそれに比し大きいため紡糸中の系の粘度が上
昇し安定な紡糸が不可能となり易いからである。

【００２１】本発明に用いる水溶性ポリエステルとして
は以下の組成からなるものである。

【００２２】酸成分のスルホン酸塩を有する芳香族ジカ
ルボン酸及び／又はそのエステル形成誘導体（Ａ成分）
としてはスルホン酸アルカリ金属塩基を有するものが好
ましく、例えば４−スルホイソフタル酸、５−スルホイ
ソフタル酸、スルホテレフタル酸、４−スルホフタル
酸、４−スルホナフタレン−２，７−ジカルボン酸、５
−［４−スルホフェノキシ］イソフタル酸などのアルカ
リ金属塩またはそのエステル形成性誘導体が用いられる
が、５−スルホイソフタル酸ナトリウム塩またはそのエ
ステル形成性誘導体が特に好ましい。これらのスルホン
酸塩基を有するジカルボン酸及び／またはそのエステル
形成性誘導体は、水溶性および耐水性の点から全ジカル
ボン酸成分に対し５〜２０モル％の範囲内、好ましくは
６〜１２モル％の範囲が良い。この量が５モル％未満と
なると水溶解性が劣るものとなるし、逆に２０モル％を
越えると重合時のトラブル、及びチップ化時の操業性不
良などを引き起こし、得られるポリマーの取扱い性、熱
可塑性などに悪影響を及ぼすので好ましくない。

【００２３】上記Ａ成分を除く芳香族ジカルボン酸及び
／又はそのエステル形成誘導体（Ｂ成分）としては、テ
レフタル酸及び／又はそのエステル形成誘導体（Ｂ１成
分）とイソフタル酸及び／又はそのエステル形成誘導体
（Ｂ２成分）であることが原料の入手可能性、工業化性
及び良好なる機械的性質を与える点で好ましく、更には
この量が全ジカルボン酸中５５モル％以上である事が好
ましい。５５モル％未満であると、得られるポリマーの
物性特に溶融熱安定性、耐熱性が劣るので好ましくな
い。更には、このＢ１成分／Ｂ２成分のモル比が２／８
〜８／２であることがポリマーの非晶性化の点で好まし
い。

【００２４】脂環族ジカルボン酸及び／又はそのエステ
ル形成誘導体成分（Ｃ成分）としては、１，４−シクロ
ヘキサンジカルボン酸、１，３−シクロヘキサンジカル
ボン酸、１，２−シクロヘキサンジカルボン酸、１，３
−シクロペンタンジカルボン酸、４，４′−ビシクロヘ
キシルジカルボン酸等、またはこれらのエステル形成性
誘導体が用いられる。

【００２５】更に脂肪族ジカルボン酸及び／又はそのエ
ステル形成誘導体成分（Ｄ成分）としては、アジピン
酸、セバシン酸、アゼライン酸等が挙げられる。上記Ｃ
成分とＤ成分とは０モル％≦Ｃ＋４×Ｄ≦４０モル％
（Ｃ，ＤはＣまたはＤ成分の全酸成分に対するモル分
率）の関係を満足することが得られるポリマーのブロッ
キングを防ぐのみならず、耐水性の点からも必要であ
る。これはＤ成分が例えば２０モル％、Ｃ成分０モル％
である場合、得られるポリマーのガラス転移温度が室温
程度となり取扱い性が不良となる他、ポリマーの物性が
劣るものとなるからである。

【００２６】一方、ジオール成分としてはポリエステル
共重合体の紡糸性の点から、エチレングリコールを全グ
リコール成分に対し５０モル％以上使用する。又、グリ
コール成分としてエチレングリコール以外に機械的性
質、熱溶融安定性などの点で悪影響を与えない範囲内で
１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、
１，４−シクロヘキサンジメタノール、ジエチレングリ
コール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコ
ール等を併用しても良い。

【００２７】本発明に用いる共重合ポリエステルの重合
方法としては、通常の種々の方法が利用できる。例え
ば、ジカルボン酸のジメチルエステルとグリコールのエ
ステル交換反応を行い、メタノールを流出せしめた後、
徐々に減圧し高真空下、重縮合を行う方法、又は、ジカ
ルボン酸とグリコールのエステル化反応を行い、生成し
た水を流出せしめた後、徐々に減圧し、高真空下、重縮
合を行う方法、又は原料としてジカルボン酸のジメチル
エステルとジカルボン酸を併用する場合ジカルボン酸の
ジメチルエステルとグリコールのエステル交換反応を、
更に、ジカルボン酸を加えてエステル化反応を行った
後、高真空下重縮合を行う方法がある。エステル交換触
媒としては酢酸マンガン、酢酸カルシウム、酢酸亜鉛等
を、重縮合触媒としては三酸化アンチモン、酸化ゲルマ
ニウム、ジブチル錫オキシド、チタンテトラブトキシド
など公知のものを使用する事ができる。又、安定剤とし
て燐酸トリメチル、燐酸トリフェニルなどのリン化合
物、イルガノックス１０１０などのヒンダードフェノー
ル系化合物を使用しても良い。しかし、重合方法、触
媒、安定剤などの種々条件は上述の例に限定されるもの
ではない。

【００２８】本発明に用いる上記ポリエステルは水溶性
を有するが、本発明で述べる所の水溶性とは、物理化学
的に厳密なものではなく、水に溶解及び／又は微分散す
るものを含む。

【００２９】このような水溶性ポリエステルのうち、こ
のガラス転移温度が３５〜８０℃の範囲であるものが好
ましい。この温度が３５℃未満となると、得られる複合
糸の取扱い性が不良となるので好ましくなく、逆に８０
℃を越えると水への溶解性が不十分となるので好ましく
ない。上記の範囲であれば、例えば温度５０℃以上の熱
水には易溶であるが、５０℃未満の水には極めて難溶或
いは粘着性を生じ難いものとなり取扱い性が良好とな
る。ガラス転移温度は、理学（株）製の熱分析装置（Ｔ
ＡＳ１００）で、窒素気流中１０℃／ｍｉｎの速度で一
度１８０℃まで昇温し、その後−１５０℃まで冷却後再
度昇温して測定する。

【００３０】又、水溶性ポリエステルは、溶融紡糸可能
である事が好ましく、例えば１８０〜３００℃の範囲で
流動性を示し発泡、分解などがなく紡糸できることが望
ましい。

【００３１】更に、水溶性ポリエステルに酸化防止剤、
すべり剤などの添加剤を配合しても構わない。

【００３２】以上、芯鞘両成分について説明したが、次
に芯鞘の複合比率及び捲取り方法について述べる。ポリ
ウレタン／水溶性ポリエステルの複合比は糸断面積の比
で１／２〜５０／１の範囲が好ましい。この比率が１／
２未満になると糸質的に非常に脆いものとなり易く、後
工程において取扱い性が悪くなるし、又溶解すべき量が
多くなるので好ましくない。逆にこの比率が５０／１を
越えると、紡糸性が不良となり易い即ち、鞘成分が破れ
易くなるので好ましくない。

【００３３】更にはこの複合比は用途により変化させる
必要がある。即ち、潜在弾性糸のように原糸の段階で破
断伸度が３００％以下にする必要がある場合には、糸断
面積比で１／２〜５／１の範囲が好ましい。且つ、この
時の捲取り方法は、紡糸時熱の有り、又は無しの状態下
延伸倍率１．５〜５倍の範囲で延伸するいわゆるスピン
ドロー法が好ましい。最終捲取り速度は、１，０００〜
３，５００ｍ／分の範囲が好ましい。即ちこの場合は鞘
成分が配向され易くなるために芯成分もそのため仮セッ
トされ糸としての取扱い性が非常に容易になるからであ
る。この芯／鞘成分の比率が１／２未満になると糸質的
に非常に脆いものとなり易く、延伸などの後工程におい
て取扱い性が悪くなるし（例えば破断伸度が約８％程度
で、切断強度も０．０５ｇ／ｄ程度と極めて小さい）、
又溶解すべき量が多くなるので好ましくない。逆にこの
比率が６／１を超えると、得られる複合糸の破断伸度が
大きく又弾性的性質を有するようになり取扱い性が不良
となり良くない。得られる複合糸の破断伸度としては、
３００％以下好ましくは１５０％以下、更に１００％の
範囲であることが好ましい。又、強度としては、０．５
ｇ／ｄ以上である事が操業性の点からも好ましい。

【００３４】更にスパンデックスの紡糸時の生産性を高
める高速紡糸で、原糸の段階で伸度が５００％以上とす
る場合には上記芯鞘複合比は６／１〜５０／１とするこ
とが好ましい。又この際の捲取り速度は、５００〜３，
０００ｍ／分で紡糸時に熱の無しの状態下延伸倍率（第
１ゴデットローラと捲取りローラ速度比）１．４倍以下
で捲取る方法が好ましい。通常このような速度でスパン
デックスを製造すると、伸度が減少し且つ応力が非常に
高くなるのに比し本発明の場合、鞘成分が水溶性ポリエ
ステルであるため芯成分の配向が邪魔されるためと考え
られる。

【００３５】次に、複合形態としては、繊維表面に上記
水溶性ポリエステルが露出した形状であればどのような
ものでも良い。例えば、芯鞘型、図１に示した十字型な
ど公知の形状を種々用いる事が出来る。このうち、同心
円状の複合形態が芯鞘両成分の重心が一致することが紡
糸安定性の面、得られる糸の均一性、糸の取扱い性の面
からも好ましい。一方、十字型なども、乾式紡糸、湿式
紡糸などでは製造困難なポリウレタンの極細糸が簡単に
得られるので好ましい。この場合、１フィラメント当た
り２デニール以下、例えば０．２デニールの糸も容易に
得られる。一方、該複合糸の断面形状は、円形でも又異
形でも構わない。

【００３６】本発明糸のうち、架橋したポリウレタンを
芯とした芯鞘型複合糸の製造方法について説明する。熱
可塑性ポリウレタンを溶融押出しする部分にポリイソシ
アネートを添加し、混合する部分、鞘成分の水溶性ポリ
エステルを溶融押し出しする部分、及び公知の芯鞘型複
合紡糸口金を有する紡糸ヘッドとを備えた溶融複合紡糸
装置により実施することが好適である。

【００３７】紡糸中にポリイソシアネートを添加するた
めに用いられる装置としては公知の装置を使用すること
ができる。ポリイソシアネートを溶融状態のポリウレタ
ンに添加・混合する部分には、回転部を有する混練装置
を使用する事も可能であるが、より好ましいのは静止型
混練素子を有する混合装置を用いることである。静止型
混練素子を有する混合装置としては公知の物を用いるこ
とができる。静止型混練素子の形状及びエレメント数
は、使用する条件により異なるものであるが、熱可塑性
ポリウレタンとポリイソシアネートとが複合紡糸口金に
流入する前に充分に混合が完了しているように選定する
ことが肝要であり、通常２０〜９０エレメント設ける。

【００３８】このようにして混合されたポリマーを芯成
分とし、別の押出機により鞘成分の水溶性ポリエステル
を溶融し、次いで両者を芯鞘複合口金に導いて紡糸し、
上記の捲取り方法により捲取すれば本発明の複合糸が得
られる。

【００３９】本発明の糸は、連続フィラメントのまま又
は切断してステープル等に加工したり、他の天然繊維や
合成繊維と交編、交織あるいは混合してウェブ状の繊維
構造物に加工する際に何等特別の装置を必要とせず非常
に加工性がよい。特に本発明の複合弾性糸は、ステープ
ルに切断し他の繊維と混紡糸として用いることができ
る。更には、ウレタン弾性糸を用いたトリコットにおい
てもウレタン弾性糸専用の複雑な整経機を用いる必要が
なく、通常の糸例えばナイロンなどに用いられる整経機
で良く、このようなことは従来の弾性糸では極めて困難
な分野であった。さらには又、耐熱性のあるポリウレタ
ン弾性糸で且つ極細（例えば、一フィラメント当たり
０．２デニール）であるような糸は、従来見あたらな
い。

【００４０】本発明糸の加工方法としては、本発明糸を
織編物或いは不織布など布帛状にし、次いで精練、染色
工程等で水により鞘成分を溶解する方法を利用すれば良
い。

【００４１】

【本発明の効果】以上のように本発明の糸は、 ・水溶性ポリエステルは重合が容易であり且つ熱溶融安
定性も良好である。 ・得られる複合糸の伸度を自由に調整できる。 ・溶融紡糸法であるため工業生産上有利で、例えば３，
０００ｍ／ｍｉｎの高速紡糸での捲取りが可能である。 ・溶解後に残るポリウレタン弾性糸は、驚くべきことに
強度が例えば４ｇ／ｄでしかも伸度が３００％以上であ
り、通常のウレタンでは考えられない強いものとなる。 ・従来のポリウレタン弾性糸では考えられない０．２デ
ニール程度の極細糸も容易に得られる。という特徴を有
している。

【００４２】以上のように優れた特徴を有するため、種
々の用途に用いることができる。例えば、水着に用いれ
ば工程の短縮化、操業性に優れた製品が、又この他ソッ
クス、インナー、パンストなどにも好適に用いることが
できる。特に極細糸の場合、このような用途に用いれば
従来にないソフト性、風合いを持つ製品が得られる。

【００４３】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれにより限定されるものではない。

【００４４】実施例１ ・熱可塑性ポリウレタン 分子量１，０００のポリテトラメチレングリコール３５
００重量部とｐ，ｐ′−ジフェニルメタンジイソシアネ
ート１２２０重量部、鎖延長剤として１，４ビス（β−
ヒドロキシエトキシ）ベンゼン２４５重量部を用いて常
法により合成した。このポリマーのジメチルホルムアミ
ド中２５℃で測定した濃度１ｇ／１００mlでの相対粘度
は２．１２であった。

【００４５】・ポリイソシアネート 分子量８５０のポリテトラメチレングリコール８５０重
量部、ｐ，ｐ′−ジフェニルメタンジイソシアネート５
００重量部とを反応させ粘稠な化合物を得た。この化合
物のＮＣＯ重量％は６．２重量％であった。

【００４６】・水溶性ポリエステル共重合体 テレフタル酸ジメチル３８．７４重量部、イソフタル酸
ジメチル３１．９５重量部、５−スルホイソフタル酸ジ
メチルナトリウム塩１０．３４重量部、エチレングリコ
ール５４．４８重量部、酢酸カルシウム一水塩０．０７
３重量部、酢酸マンガン四水塩０．０２４重量部を窒素
気流下において１７０〜２２０℃でメタノールを留去し
ながらエステル交換反応を行った後、りん酸トリメチル
０．０５重量部、重縮合触媒として三酸化アンチモン
０．０４重量部及び１，４−シクロヘキサンジカルボン
酸１７．１７重量部を加え２２０〜２３５℃の反応温度
でほぼ理論量の水を留去しエステル化を行った。その後
更に反応系内を減圧、昇温し最終的に２８０℃、０．２
ｍｍＨｇで２時間重縮合を行った。次いで、表１に示す
ような組成比で同様に重合した。

【００４７】得られたポリマーの評価は以下の方法で行
った。 ガラス転移温度：理学（株）製の熱分析装置（ＴＡＳ１
００）にて、窒素気流中１０℃／ｍｉｎの速度で一度１
８０℃まで昇温し、その後−１５０℃まで冷却後再度昇
温し測定した。 水溶性：ポリエステル共重合体７５ｇに水４２５ｇを加
え、９５℃で３時間攪拌を行って評価した。

【００４８】これらのポリマーだけの紡糸を実施した。
ノズル温度２３０℃、ノズル径０．５ｍｍ、捲取り速度
は５００ｍ／ｍｉｎ、油剤はジメチルシリコン主体の油
剤を付与し、銘柄４０デニール１フィラメントの糸を採
取した。この結果を表１に示した。

【００４９】

【表１】

【００５０】表１より、比較例１−１からのポリマーは
乾燥時の取扱い性が不良である上に、これから得られる
糸は膠着が大であったため強伸度は測定しなかった。又
比較例１−２は、５−スルホイソフタル酸ジメチルナト
リウム塩が５モル％未満であり、このポリマーは水に不
溶であった。比較例１−３からの糸は、非常に脆く取扱
い性が不良であった。比較例１−４では、ジオール成分
がジエチレングリコール１００％であるので、ガラス転
移温度が室温近くとなった。又、乾燥が非常に困難であ
ったし、取扱い性も不良であったので紡糸は行わなかっ
た。

【００５１】次に、複合糸にした場合の実施例について
述べる。上記熱可塑性ポリウレタンを押出機により溶融
し、この溶融物流れの途中で上記ポリイソシアネートを
１５重量％添加した後３５エレメントのスタティックミ
キサ（ケニックス社製）によりこれらを充分混練し、他
方実施例１−１の水溶性ポリエステルを別の押出機によ
り溶融し、これらを別々に計量し、同心円状の４ホール
複合口金（ノズル径０．５ｍｍ）に導いた。スピンドロ
ー法で捲取機の第１番目のゴデットローラを５００ｍ／
分に固定し２番目の延伸用ゴデットローラ（ドローロー
ラ）を第１番目のゴデットローラ速度に対し２〜３倍ま
で変化させ捲取り、繊度４０ｄ／２フィラメントの糸を
得た。この他、鞘成分の無い４０ｄ／１フィラメントの
ポリウレタン弾性糸を単独紡糸した（比較例１−６）。
以上の紡糸ではジメチルシリコン主体の油剤を用いた。

【００５２】これらの結果を表２に示した。

【００５３】

【表２】

【００５４】この表２より、スピンドロー法で複合比２
／１の場合、温度をかけたり又紡糸時の延伸倍率を上げ
た場合は伸度が減少し強度的にも大きくなることがわか
る。この伸度は通常のナイロン、ポリエステルと同程度
であることがわかる。複合比が１５／１の比較例１−５
の場合は伸度的に大きくなり潜在弾性糸としては不十分
であることもわかる。更に実施例の糸は長時間捲取性、
解舒性、たて取り性にもすぐれていた。

【００５５】実施例１−５の糸を用いて、ナイロントリ
コット製造時の通常の整経機にかけ整経した。更に５０
ｄ／１２ｆのナイロンをフロント糸とし整形した本発明
糸をバック糸として編工程にかけた。更に加工工程まで
実施したが問題はなかった。

【００５６】実施例２ 次いで、実施例１−５、比較例１−６の糸を１ｍｇ／ｄ
の荷重をつけ１００℃の熱水下３０分間処理し風乾し
た。この時の熱水収縮率（以下熱収と略記）及び熱水処
理後の物性を表３に示した。なお、実施例１−５の糸
は、熱収後には完全に鞘成分が溶解していた。尚、熱収
は次式で求めた。 熱収（％）＝（原長−風乾後の長さ）×１００／原長

【００５７】

【表３】

【００５８】表３から、通常のウレタン弾性糸の強度
１．４ｇ／ｄに比べ本発明糸の強度が非常に大きい事は
正に驚くべき事である。又、実施例の糸は熱収測定前に
縮んでしまういわゆる自然収縮現象は認められなかっ
た。更に、実施例１−５の糸を１５０℃で２倍の条件で
延伸処理を施した。この時の熱収は、７０％と非常に高
い値を示した。

【００５９】実施例３ 実施例１に使用した水溶性ポリエステルと実施例１に述
べた架橋ポリウレタンとを（この際の複合比は１／
２）、図１に示すような十字の型に複合紡糸した。この
時も実施例１と同様の装置でスピンドロー法（延伸倍率
は、２．５倍）により紡糸し、銘柄４０ｄ／２０ｆの糸
を得た。この結果を表４に示した。

【００６０】

【表４】

【００６１】表４より、伸度も小さくナイロンなどの糸
と遜色無い事が分かる。又、本実施例から、１フィラメ
ント当たり１．３デニールの細糸が簡単に得られた。こ
の糸を室温下３０％伸長し、次いで１９０℃の熱風乾燥
機中で１分間熱処理した。その後室温に戻し糸を緩和さ
せ、次に示す式による回復性を計算した。 回復性（％）＝（１．３×原長−セットされた長さ）×
１００／（１．３×原糸−原長） この結果、糸は溶融切断することもなく、又回復性も２
３％となり耐熱性も充分有る事が分かる。この糸は、衣
料用途のみならず医療用例えば人工血管などにも有用で
あった。

【００６２】実施例４ 実施例１〜３において、芯／鞘の複合比を８／１に変
え、ポリウレタン側を芯に、水溶性ポリエステル側を鞘
に同心円上に配置し通常の捲取機で室温下延伸倍率１．
０５と一定にし捲取り速度を変化させた他は同様に紡糸
した。比較のためポリイソシアネートを入れたポリウレ
タン単独糸を、同様に捲き取った。銘柄は、４０ｄ／１
フィラメントとした。この結果を表５に示した。

【００６３】

【表５】

【００６４】この表より、紡糸速度を上げて行くと強度
が増し、伸度が減少するが単独糸の比較例４−２の糸と
比べると、紡糸速度３，０００ｍ／分のような高速度の
糸でも驚くべきことに伸度、熱収の値が各々大きく、低
くなっており非常に柔らかい糸であることが判る。又、
単に単独糸で紡糸速度を上げた場合（比較例４−３）に
は、非常に固くなる事がわかる。一方、複合比が１／６
の場合は強度が０．０６ｇ／ｄと極端に低く糸切れを起
こすため延伸工程に回すことは困難であった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に好適な複合繊維の横断面形状の例を示
す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤本 正三 山口県下松市汐見町1380−２ (72)発明者 森重 吉明 山口県山口市大字名田島1418−３

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリウレタンと水溶性ポリエステルとが
   繊維断面積比（複合比）で１／２〜５０／１の範囲で接
   合され且つ該水溶性ポリエステルが繊維表面に露出した
   複合繊維であり、そして前記水溶性ポリエステルが酸成
   分としてスルホン酸塩を有する芳香族ジカルボン酸及び
   ／又はそのエステル形成誘導体（Ａ成分）を５〜２０モ
   ル％、該Ａ成分を除く芳香族ジカルボン酸及び／又はそ
   のエステル形成誘導体（Ｂ成分）を５５モル％以上、及
   び脂環族ジカルボン酸及び／又はそのエステル形成誘導
   体（Ｃ成分）と脂肪族ジカルボン酸及び／又はそのエス
   テル形成誘導体（Ｄ成分）とからなり且つ上記Ｃ成分と
   Ｄ成分とが０モル％≦Ｃ＋４×Ｄ≦４０モル％の関係を
   満足し、グリコール成分としてはエチレングリコール５
   ０モル％以上からなることを特徴とする複合弾性糸。
2. 【請求項２】 上記複合比が１／２〜５／１の時の破断
   伸度が３００％以下である請求項１記載の複合弾性糸。
3. 【請求項３】 上記複合比が６／１〜５０／１の時の破
   断伸度が５００％以上である請求項１記載の複合弾性
   糸。
4. 【請求項４】 上記水溶性ポリエステルのガラス転移温
   度が３５℃〜８０℃である請求項１記載の複合弾性糸。
5. 【請求項５】 酸成分としてスルホン酸塩を有する芳香
   族ジカルボン酸及び／又はそのエステル形成誘導体（Ａ
   成分）を５〜２０モル％、該Ａ成分を除く芳香族ジカル
   ボン酸及び／又はそのエステル形成誘導体（Ｂ成分）を
   ５５モル％以上、及び、脂環族ジカルボン酸及び／又は
   そのエステル形成誘導体（Ｃ成分）と脂肪族ジカルボン
   酸及び／又はそのエステル形成誘導体（Ｄ成分）とから
   なり、且つ、上記Ｃ成分とＤ成分とが０モル％≦Ｃ＋４
   ×Ｄ≦４０モル％の関係を満足し、グリコール成分とし
   てはエチレングリコール５０モル％以上からなる水溶性
   ポリエステルとポリウレタンとを接合し且つ該水溶性ポ
   リエステルを繊維表面に露出させそして、ポリウレタン
   ／水溶性ポリエステルの繊維断面積比（複合比）を１／
   ２〜５／１の範囲、紡糸速度１，０００〜３，５００ｍ
   ／分の速度で且つ紡糸時の延伸倍率１．５〜５倍で熱の
   有り又は無しの状態下で捲取ることを特徴とする複合弾
   性糸の製造方法。
6. 【請求項６】 酸成分としてスルホン酸塩を有する芳香
   族ジカルボン酸及び／又はそのエステル形成誘導体（Ａ
   成分）を５〜２０モル％、該Ａ成分を除く芳香族ジカル
   ボン酸及び／又はそのエステル形成誘導体（Ｂ成分）を
   ５５モル％以上、及び、脂環族ジカルボン酸及び／又は
   そのエステル形成誘導体（Ｃ成分）と脂肪族ジカルボン
   酸及び／又はそのエステル形成誘導体（Ｄ成分）とから
   なり、且つ、上記Ｃ成分とＤ成分とが０モル％≦Ｃ＋４
   ×Ｄ≦４０モル％の関係を満足し、グリコール成分とし
   てはエチレングリコール５０モル％以上からなる水溶性
   ポリエステルとポリウレタンとを接合し且つ該水溶性ポ
   リエステルを繊維表面に露出させそして、ポリウレタン
   ／水溶性ポリエステルの繊維断面積比（複合比）を６／
   １〜５０／１の範囲、紡糸速度５００〜３，０００ｍ／
   分で熱の無しの状態下延伸倍率１．４以下で捲取ること
   を特徴とする複合弾性糸の製造方法。