JPH0578937A - 耐熱性に優れた被覆弾性糸および伸縮性布帛とその染色方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高温高圧染色が可能であり、染色後も優れた
力学強度と伸縮性を示めす被覆弾性糸および伸縮性布帛
を得る。 【構成】 長鎖の分岐ジオールを用いたポリエステルジ
オールとポリカーボネートジオールの混合ジオールもし
くは長鎖の分岐ジオールを用いたポリエステルポリカー
ボネートジオールを高分子ジオールとしては用いたポリ
ウレタンの弾性糸をポリエステル繊維で被覆した被覆弾
性糸および該弾性糸とポリエステル繊維よりなる伸縮性
布帛。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、耐熱水性に優れ高温高
圧染色が可能なポリウレタン弾性糸とポリエステル繊維
からなる被覆弾性糸および伸縮性布帛、そしてそれらの
染色方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリウレタン弾性糸については、古くか
ら研究されており、湿式紡糸、乾式紡糸についてはすで
に昭和４０年代には技術確立されており、その後溶融紡
糸についても特公昭５８−４４７６４号公報に見られる
ような、たとえばハードセグメントが、４，４’−ジフ
ェニルメタンジイソシアナートと１，４−ブタンジオー
ル、ソフトセグメントが、ポリエチレンアジペートのポ
リウレタンからの弾性糸など、数多くの技術が提案さ
れ、工業生産されている。しかしながら、耐熱水性に優
れ、高温高圧染色可能なポリウレタン弾性糸に関して
は、実現化されていないのが現実であり、今日まで公開
された数多くの特許の中でも高温高圧染色に耐え得るポ
リウレタン弾性糸の開示は皆無と言える。従来のポリウ
レタン弾性糸は、高温での耐熱水性に劣るため実際の布
帛などへの使用にさいしてはナイロン−６や綿、ウール
と言った１００℃程度での低温染色が可能な繊維との混
用（被覆糸、交編、交織など）に限定され、通常１２０
℃以上の高温高圧染めであるポリエステル繊維との混用
も、たとえば特開昭５０−１１８０４７号公報や特開昭
５８−１３７３６号公報のように被覆糸を共重合ポリエ
ステルや高速紡糸ポリエステルといった易染性ポリエス
テルにすることによって、染色温度を１００℃程度に下
げる事によりおこなわれているが、いずれもポリエステ
ル繊維を改質した易染糸であり、ポリエステル繊維本来
の好ましい特性を大幅に低下させるものでしかなかっ
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、高温高圧染
めが可能であり、染色後も優れた力学強度と伸縮性をし
めすポリウレタン弾性糸とポリエステル繊維とからなる
被覆弾性糸および伸縮性布帛を提供するにある。また本
発明は耐かび性、耐塩素性、弾性回復性に優れる被覆弾
性糸および伸縮性布帛を提供するにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、ポリウレタン
弾性糸がポリエステル繊維により被覆された被覆弾性糸
であって、該ポリウレタン弾性糸が下記（Ｉ）式を満足
し、かつ該ポリウレタン弾性糸が高分子ジオール、有機
ジイソシアナートおよび鎖伸長剤を重合したポリウレタ
ンよりなり、該高分子ジオールとして下記構造単位（I
V）または（IV）および（Ｖ）が（II）により連結され
ているポリカーボネートジオール（Ａ）、下記構造単位
（IV）または（IV）および（Ｖ）が（III）により連結
されているポリエステルジオール（Ｂ）、下記構造単位
（IV）または（IV）および（Ｖ）が（II）または（II
I）により連結されているポリエステルポリカーボネー
トジオール（Ｃ）の少なくとも１種類のジオールで構成
されている高分子ジオールであって、総量で（II）／
（III）のモル比が９０／１０〜２０／８０に調整され
た高分子ジオールが用いられたことを特徴とする被覆弾
性糸である。

【０００５】 Ｒ≧０．００７５ｇ／ｄｒ・・・・・・・・（Ｉ） （Ｒは２００％伸長した状態で１３０℃熱水中で３０分
処理後の応力）

【化３】 （ここでｍおよびｎはそれぞれ０〜８の整数を表し、ｍ
とｎの和は４〜８の整数である。） −（ＣＨ₂）ｐ−・・・・・・・・・・・・・（Ｖ） （ここでｐは６〜１０の整数を表す。）

【０００６】また、本発明は、ポリウレタン弾性糸とポ
リエステル繊維よりなる伸縮性布帛であって、該ポリウ
レタン弾性糸が下記（Ｉ）式を満足し、かつ該ポリウレ
タン弾性糸が高分子ジオール、有機ジイソシアナートお
よび鎖伸長剤を重合したポリウレタンよりなり、該高分
子ジオールとして下記構造単位（IV）または（IV）およ
び（Ｖ）が（II）により連結されているポリカーボネー
トジオール（Ａ）、下記構造単位（IV）または（IV）お
よび（Ｖ）が（III）により連結されているポリエステ
ルジオール（Ｂ）、下記構造単位（IV）または（IV）お
よび（Ｖ）が（II）または（III）により連結されてい
るポリエステルポリカーボネートジオール（Ｃ）の少な
くとも１種類のジオールで構造される高分子ジオールで
あって、総量で（II）／（III）のモル比が９０／１０
〜２０／８０に調整された高分子ジオールが用いられた
ことを特徴とする伸縮性布帛である。

【０００７】 Ｒ≧０．００７５ｇ／ｄｒ・・・・・・・・（Ｉ） （Ｒは２００％伸長した状態で１３０℃熱水中で３０分
処理後の応力）

【化４】 （ここでｍおよびｎはそれぞれ０〜８の整数を表し、ｍ
とｎの和は４〜８の整数である。） −（ＣＨ₂）ｐ−・・・・・・・・・・・・・（Ｖ） （ここでｐは６〜１０の整数を表す。）

【０００８】本発明において使用されるポリウレタン弾
性糸を構成するポリウレタンの重合に用いられる高分子
ジオールとしては下記構造単位（IV）または（IV）およ
び（Ｖ）が（II）により連結されているポリカーボネー
トジオール（Ａ）、下記構造単位（IV）または（IV）お
よび（Ｖ）が（III）により連結されているポリエステ
ルジオール（Ｂ）、下記構造単位（IV）または（IV）お
よび（Ｖ）が（II）または（III）により連結されてい
るポリエステルポリカーボネートジオール（Ｃ）から少
なくとも１種類のジオールを選択して例えば（Ｃ）のみ
で、（Ａ）と（Ｂ）を混合して、又は（Ａ）、（Ｂ）お
よび（Ｃ）を混合して高分子ジオール総量として分子中
に含まれる構造単位（II）／（III）のモル比が９０／
１０〜２０／８０に調整された高分子ジオールを用い
る。

【０００９】

【化５】 （ここでｍおよびｎはそれぞれ０〜８の整数を表し、ｍ
とｎの和は４〜８の整数である。） −（ＣＨ₂）ｐ−・・・・・・・・・・・・・（Ｖ） （ここでｐは６〜１０の整数を表す。）

【００１０】本発明のポリウレタン弾性糸に使用される
ポリエステルポリカーボネートジオールはジオール残基
（すなわちジオールより２個のＯＨ基をのぞいた残りの
基）として前記構造単位（IV）で示される２価の基の群
より選ばれる少なくとも１種の２価の基を必須とし、必
要に応じて前記構造単位（Ｖ）で示される２価の基の群
より選ばれる少なくとも１種の２価の基を有する高分子
ジオールである。構造単位（IV）または（Ｖ）の末端は
構造単位（II）または（III）と結合している。（IV）
で示される基を与える化合物として２−メチル−１，８
−オクタンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジ
オールが挙げられる。（IV）で示される基を与える化合
物としては一級のジオールが好ましい。（Ｖ）で示され
る基を与える化合物としては、１，６−ヘキサンジオー
ル、１，７−ヘプタンジオール、１，８−オクタンジオ
ール、１，９−ノナンジオール、１，１０−デカンジオ
ールが挙げられるが、好ましくは１，９−ノナンジオー
ルである。本発明のポリウレタン弾性糸に使用されるポ
リエステルポリカーボネートジオール中の［（IV）／
（IV）＋（Ｖ）］のモル比は０．１以上１以下が好まし
い。［（IV）／（IV）＋（Ｖ）］が０．１より小さくな
ると弾性回復性が低下し、伸度が小さくなる場合があ
る。

【００１１】本発明のポリエステルポリカーボネートジ
オールを製造するための構造単位（III）を与えるジカ
ルボン酸としては、炭素数が５〜１２の脂肪族または芳
香族ジカルボン酸が好ましい。なかでも脂肪族ジカルボ
ン酸が好ましい、脂肪族ジカルボン酸の例としてはグル
タル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼラ
イン酸、セバシン酸等が挙げられる。また芳香族ジカル
ボン酸の例としてはフタル酸、テレフタル酸、イソフタ
ル酸等が挙げられる。特にアジピン酸、アゼライン酸の
使用が好ましい。本発明のポリエステルポリカーボネー
トジオールの数平均分子量は１０００〜３５００、より
好ましくは１５００〜３０００である。１０００より小
さいと耐熱性、弾性回復性が低下し３５００より大きい
と、紡糸性が低下する。本発明のポリエステルポリカー
ボネートジオールは前記繰り返し単位（II）と（III）
が混在したポリエステルポリカーボネートジオールであ
り（II）／（III）がモル比で９０／１０〜２０／８０
である。繰り返し単位（II）が９０モル％を越えると伸
度が低下し、２０モル％より少ないと耐熱水性が低下す
る。より好ましくは（II）／（III）が８５／１５〜４
０／６０である。

【００１２】本発明における高分子ジオールには前記
（IV）および（Ｖ）以外の構造を少量用いることが出来
る。また、本発明の効果を実質的に低下させない範囲で
他の高分子ジオールを用いることが出来る。本発明のポ
リエステルポリカーボネートジオールを製造する際に使
用されるカーボネート化合物としてはジアルキルカーボ
ネート、ジアリールカーボネートまたは、アルキレンカ
ーボネート等が好ましい。本発明のポリエステルポリカ
ーボネートジオールの製造法は特に限定されない。たと
えばジオール、ジカルボン酸、カーボネート化合物を同
時に仕込み公知の製造方法、即ちエステル化、エステル
交換反応にて製造できる。あるいは、あらかじめ、ポリ
エステルジオール、ポリカーボネートジオールを合成
し、それらとカーボネート化合物、あるいはジオール、
ジカルボン酸などを反応させ合成することも可能であ
る。

【００１３】本発明のポリウレタン弾性糸に使用される
ポリエステルジオールはジオール残基として前記構造単
位（IV）で示される２価の基の群より選ばれる少なくと
も１種の２価の基を必須とし、必要に応じて前記構造単
位（Ｖ）で示される２価の基の群より選ばれる少なくと
も１種の２価の基を有する高分子ジオールである。構造
単位（IV）または（Ｖ）の末端は構造単位（III）と結
合している。（IV）で示される基を与える化合物として
２−メチル−１，８−オクタンジオール、３−メチル−
１，５−ペンタンジオールが挙げられる。（IV）で示さ
れる基を与える化合物としては一級のジオールが好まし
い。（Ｖ）で示される基を与える化合物としては、１，
６−ヘキサンジオール、１，７−ヘプタンジオール、
１，８−オクタンジオール、１，９−ノナンジオール、
１，１０−デカンジオールが挙げられるが、好ましくは
１，９−ノナンジオールである。

【００１４】また、ポリエステルジオールの分子量の影
響も大きく、数平均分子量１０００〜３５００の範囲が
必要である。より好ましくは、１５００〜２５００であ
る。１０００より小さいと、耐熱性、低温弾性回復性、
伸度が低下する。３５００より大きいと弾性回復性が低
下すると共に、溶融紡糸法による場合、紡糸口金の汚
れ、フィルターの詰まりなどが生じやすく、連続紡糸運
転時間が短くなる。本発明のポリウレタン弾性糸で使用
されるポリエステルジオールはいかなる製造法によった
ものでもよい。例えばポリエチレンテレフタレートまた
はポレブチレンテレフタレートの製造において用いられ
る公知の方法と同様の方法、すなわちエステル交換また
は直接エステル化とそれに続く溶融重縮合反応にて製造
可能である。

【００１５】本発明のポリウレタン弾性糸に使用される
ポリカーボネートジオールはジオール残基として前記構
造単位（IV）で示される２価の基の群より選ばれる少な
くとも１種の２価の基を必須とし、必要に応じて前記構
造単位（Ｖ）で示される２価の基の群より選ばれる少な
くとも１種の２価の基を有する高分子ジオールである。
構造単位（IV）または（Ｖ）の末端は構造単位（II）と
結合している。（IV）で示される基を与える化合物とし
て２−メチル−１，８−オクタンジオール、３−メチル
−１，５−ペンタンジオールが挙げられる。（IV）で示
される基を与える化合物としては一級のジオールが好ま
しい。（Ｖ）で示される基を与える化合物としては、
１，６−ヘキサンジオール、１，７−ヘプタンジオー
ル、１，８−オクタンジオール、１，９−ノナンジオー
ル、１，１０−デカンジオールが挙げられるが、好まし
くは１，９−ノナンジオールである。

【００１６】またポリカーボネートの分子量の影響も大
きく、数平均分子量１０００〜３０００の範囲が必要で
ある。１０００より小さいと弾性回復性、耐寒性、伸度
のみならず耐熱性が劣る。３０００より大きいと弾性回
復性が低下すると共に、溶融紡糸法による場合、紡糸口
金のよごれ、フィルター詰りなど生じやすく紡糸連続運
転時間が短くなる。ポリカーボネートジオールの合成に
は上記原料ジオール以外のジオールも少量ならば用いら
れていてもよい。本発明のポリウレタン弾性糸で使用さ
れるポリカーボネートジオールを製造する際に使用され
るカーボネート化合物としてはジアルキルカーボネー
ト、ジアリールカーボネートまたは、アルキレンカーボ
ネート等が好ましい。本発明のポリウレタン弾性糸に使
用されるポリカーボネートジオールもその製造法は特に
限定されない。例えばジフェニルカーボネートとビスフ
ェノールＡからのポリカーボネートの製造において用い
られている公知の方法と同様の方法、すなわちエステル
交換反応にて製造可能である。

【００１７】本発明において高分子ジオールとして、混
合ジオールを用いる場合、以下に示すポリエステルジオ
ール（β）とポリカーボネートジオール（γ）を（β）
と（γ）の混合比を重量比で（β）／（γ）＝１０／９
０〜８０／２０に混合したジオールを用いると耐熱水性
と伸度が良好になる。

【００１８】ポリエステルジオールβ：一般式

【００１９】

【化６】

【００２０】で示される繰り返し単位からなりかつ下記
（ｓ）および（ｔ）の関係式を満足する数平均分子量１
０００〜３５００のポリエステルジオール。 ４≦全炭素原子数／エステル結合数≦１１・・・・・・（ｓ） ０．０３≦メチン基数／全炭素原子数≦０．２・・・・（ｔ） （ここで、全炭素原子数とは、ポリエステルジオール中
のエステル結合に含まれる炭素を除いた残りの炭素の合
計数を意味する。）

【化７】

【００２１】ポリカーボネートジオールγ：下記の構造
単位（VI）、（VII）、（VIII）からなる群より選ばれ
る少なくとも１種の構造単位がカーボネート結合を介し
て結合された構造を有し、［（VII）＋（VIII）］／
［（VI）＋（VII）＋（VIII）］がモル比で０．１以上
１．０以下でありかつ［（VI）＋（VII）］／［（VI）
＋（VII）＋（VIII）］がモル比で０．１以上１．０以
下である数平均分子量１０００〜３０００のポリカーボ
ネートジオール。

【００２２】

【化８】

【００２３】本発明のポリウレタン弾性糸においてポリ
ウレタンの合成に使用される適当な有機ジイソシアナー
トとしては、脂肪族、脂環族もしくは芳香族の有機ジイ
ソシアナートが挙げられ、具体的には４，４’−ジフェ
ニルメタンジイソシアナート、ｐ−フェニレンジイソシ
アナート、トルイレンジイソシアナート、１，５−ナフ
チレンジイソシアナート、キシリレンジイソシアナー
ト、ヘキサメチレンジイソシアナート、イソホロンジイ
ソシアナート、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイ
ソシアナート等の分子量５００以下のジイソシアナート
が例示される。好ましくは４，４’−ジフェニルメタン
ジイソシアナートである。

【００２４】また本発明のポリウレタン弾性糸において
ポリウレタンの合成に使用される鎖伸長剤としてはポリ
ウレタン業界における常用の連鎖成長剤、すなわちイソ
シアナートと反応し得る水素原子を少なくとも２個含有
する分子量４００以下の低分子化合物、例えばエチレン
グリコール、１，４−ブタンジオール、プロピレングリ
コール、１，６−ヘキサンジオール、３−メチル−１，
５−ペンタンジオール、１，４−ビス（２−ヒドロキシ
エトキシ）ベンゼン、１，４−シクロヘキサンジオー
ル、ビス（β−ヒドロキシエチル）テレフタレート、キ
シレングリコール等のジオール類、エチレンジアミン、
プロピレンジアミン、イソホロンジアミン、ヒドラジ
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、ジヒドラジド、ピペ
ラジン、キシリレンジアミンなどのジアミン類が挙げら
れる。これらの化合物は単独でまたは、２種以上を混合
して使用してもよい。最も好ましい鎖伸長剤は１，４−
ブタンジオールまたは１，４−ビス（２−ヒドロキシエ
トキシ）べンゼンである。

【００２５】特に熱可塑性ポリウレタンから溶融紡糸法
により弾性糸を製造する場合、熱可塑性ポリウレタンの
合成に使用される有機ジイソシアナートに４，４’−ジ
フェニルメタンジイソシアナート、鎖伸長剤に１，４−
ブタンジオールおよび／または１，４−ビス（２−ヒド
ロキシエトキシ）べンゼンを選択する事により、耐熱
性、弾性回復性、伸度に優れた性能が得られる。

【００２６】本発明に使用するポリウレタンを製造する
方法に関しては、公知のウレタン化反応の技術を採用す
ることができる。本発明者らの研究によればなかでも実
質的に不活性溶媒の不存在下で溶融重合することが好ま
しく、特に多軸スクリュー型押出機を用いる連続溶融重
合が好ましいことが判明した。溶融重合する温度は特に
制限されないが２００℃以上２４０℃以下が好ましい。
２４０℃以下に保つことにより耐熱性が増大し、２００
℃以上に保つことにより紡糸性に優れる熱可塑性ポリウ
レタンを造ることが可能となる。

【００２７】本発明に使用のポリウレタン弾性糸の製造
に際しポリウレタンはη_inhが０．２以上１．６ｄｌ／
ｇ以下である。η_inhが０．２ｄｌ／ｇより小さくなる
と弾性回復性が低下し、１．６ｄｌ／ｇより大きくなる
と紡糸性が悪くなる。好ましくは０．３〜１．４ｄｌ／
ｇである。本発明に使用のポリウレタンの製造に用いら
れる高分子ジオール（Ｘ）、有機ジイソシアナート
（Ｙ）、鎖伸長剤（Ｚ）の組成比において、（Ｙ）／
〔（Ｘ）＋（Ｚ）〕のモル比は０．９〜１．２の範囲、
特に０．９５〜１．１５の範囲が好ましい。この範囲と
すると耐熱性、弾性回復性、伸度に優れたポリウレタン
弾性糸が得られる。

【００２８】本発明のポリウレタンは実質的に （ｘ） 高分子ジオール分子の両末端の水酸基から２個
の水素原糸が除かれた形の２価の基； （ｙ） 有機ジイソシアナートに由来する一般式

【化９】

【００２９】（ｚ） 低分子化合物（鎖伸長剤）分子の
イソシアナートと反応しうる２個の水素原子が除かれた
形の２価の基；で示される構造単位よりなると考えられ
る。

【００３０】この様にして得られるポリウレタンは従来
公知の乾式紡糸法、湿式紡糸法、溶融紡糸法等によって
弾性糸となしうる。なかでも、細デニール化出来る点で
溶融紡糸法が好ましく、具体的にはポリウレタンを、一
度ペレット化したのち溶融紡糸するか、あるいは溶融重
合して得られる熱可塑性ポリウレタンを直接に紡糸口金
を通して紡糸する方法が採用しうる。紡糸安定性の点か
らは重合直結紡糸が好ましい。

【００３１】さらに高分子ジオール（Ｘ）、有機ジイソ
シアナート（Ｙ）、鎖伸長剤（Ｚ）の組成比において、
（Ｙ）／〔（Ｘ）＋（Ｚ）〕のモル比が１．０２〜１．
１５のイソシアナート過剰系で重合したポリウレタン、
あるいは紡糸時にポリウレタンにポリイソシアナート化
合物あるいは封鎖ポリイソシアナート化合物を添加混合
し、（Ｙ）／〔（Ｘ）＋（Ｚ）〕のモル比が１．０２〜
１．１５のイソシアナート過剰のポリウレタンを紡糸す
ることにより、耐熱性、弾性回復性に優れかつ伸度の大
きいポリウレタン弾性糸が得られる。

【００３２】さらに本発明のポリウレタン弾性糸は、前
述のイソシアナート過剰のポリウレタンを紡糸すること
により、該弾性糸を、ｎ−ブチルアミン０．５ＮのＮ，
Ｎ’−ジメチルホルムアミド溶液に溶解し、逆滴定によ
り求められるアロハネート結合量を０．００１〜０．１
ｍｍｏｌ／ｇとすることにより弾性回復性に優れた弾性
糸となしうる。本発明のポリウレタン弾性糸には上記ポ
リウレタン以外のポリマーやその他の有機物質や無機物
質が添加されていても良い。以上、本発明に使用のポリ
ウレタン弾性糸は、耐熱性、耐寒性、耐水性、弾性回復
性に優れ、伸度が大きく耐塩素性も良好である。

【００３３】この様にして得られたポリウレタン弾性糸
は実際の使用に際してはそのまま裸糸として使用された
り他繊維で被覆して被覆糸として使用される。他繊維と
してはポリアミド繊維、ウール、綿、ポリエステル繊維
などの従来公知の繊維を挙げることが出来るが、なかで
も本発明ではポリエステル繊維が用いられる。

【００３４】すなわち本発明に使用のポリエステル弾性
糸は、 Ｒ≧０．００７５ｇ／ｄｒ・・・・・・・・（Ｉ） （Ｒは２００％伸長した状態で１３０℃熱水中で３０分
処理後の応力）といった耐熱水性を有しており、さらに
は処理後も十分な伸縮性を有している。十分な伸縮性を
有しているとは、処理後緊張をとり除き、常温で６０分
間静置し、しかるのちに１００％伸長しても８０％以上
の回復率を有していることを言う。なおＲの測定条件は
本発明者らの検討に基づきポリエステル繊維とポリウレ
タン弾性糸を製編織した伸縮性布帛のポリエステル繊維
を染色する染浴中での十分に苛酷な条件を想定したもの
である。

【００３５】本発明に使用のポリウレタン弾性糸は従来
ポリウレタン弾性糸と混用することが出来なかったポリ
エステル繊維との混用を可能とし、１２０℃以上の温度
で染色出来るポリエステル繊維による被覆弾性糸および
ポリエステル繊維とポリウレタン弾性糸よりなる布帛と
なしうるのである。本発明にいう被覆弾性糸とは、ポリ
ウレタン弾性糸を芯糸とし、他繊維で被覆された被覆弾
性糸をさすが、その製造方法は、例えば、撚糸機により
カバリング、エアー交絡によるカバリング、精紡機によ
るカバリングなどがあるがこれらに限定されるものでは
無い。

【００３６】本発明の被覆弾性糸はポリウレタン弾性
糸：ポリエステル繊維が１：２〜１：３０の比率で被覆
されている糸が好ましい。また、本発明にいう布帛とは
織物、編み物、不織布および紙などをいうが織方法によ
る種々の力学的特性が付与できる点で織物および編み物
が好ましい。本発明でいうポリウレタン弾性糸とポリエ
ステル繊維よりなる布帛は、該布帛の表面（表糸）のす
くなくとも３０％以上がポリエステル繊維である事が好
ましい。本発明の布帛はポリウレタン弾性糸がその中心
に来るようにして、出来るだけ表面に露出しないように
すると耐光性、消費性能上好ましい布帛となる。

【００３７】また、本発明の布帛にはポリウレタン弾性
糸が、３重量％以上含有されていることが実用的であ
る。同様に被覆弾性糸を使用する場合は５重量％以上が
実用的である。これを下回ると布帛の弾性機能が低下す
る場合がある。本発明の布帛は紡績糸やフィラメントあ
るいは生糸や加工糸などその形状に限定されない糸より
なることが良い。本発明に用いるポリエステル繊維は、
繰り返し単位９０モル％以上がエチレンテレフタート残
基であるポリエステルよりなる事が好ましい。

【００３８】製編織は常法により行うが、編組織として
は、パワーネット、メッシュ、チュール、パイル、サテ
ン、トリコットレース、及びジャガード（以上経編）、
リバーシブル天竺、スムース、モック、パイル、ベロ
ア、メッシュ、及びジャガード（以上丸編）等があり、
織組織としてはサテン、平織、ツイル、二重織等があ
る。本発明に用いられるポリエステル繊維は通常用いら
れている繊度の繊維が用いられるが０．１〜１０ｄの繊
維が好ましい。本発明に用いるポリエステル繊維には高
温高圧染色が可能な範囲内において、従来公知のポリア
ミド繊維、綿、羊毛等の繊維を混用出来る。

【００３９】本発明でいう高温高圧染色が可能であると
は、ポリエステル繊維の染色に常用される分散染料など
を使用し、１２０℃×６０分の高温高圧染色後において
も、ポリウレタン弾性糸の強度保持率が７０％以上であ
ることをいう。

【００４０】本発明のポリウレタン弾性糸とポリエステ
ル繊維との被覆弾性糸、布帛などを用いた産業上の利用
分野としては、以下のものが挙げられる。 衣料用；水着、スキーウエアー、サイクリングウエア
ー、レオタード、ランジェリー、ファンデーション、肌
着 雑 品；パンティストッキング、靴下、サポーター、帽
子、手袋、パワーネット、包帯 非衣料；テニスラケットのガット、一体成型加工用カー
シート地糸、ロボットアーム用金属被覆糸

【００４１】本発明の被覆弾性糸、布帛は、１２０℃以
上の高温高圧染色が可能であり、染色後もポリウレタン
弾性糸特有の伸縮性、強度をほとんど損なわないため、
従来困難とされてきた易染化されていない通常のポリエ
ステル繊維との混用（被覆糸、交編、交織）物の後染め
を可能にした。易染化されていないポリエステル繊維と
は、染料としてＥａｓｔｍａｎ Ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ
Ｎａｖｙ Ｂｌｕｅ３Ｒ−ＬＳＷを用い３％ ｏｗｆ、
浴比５０：１、１００℃で６０分染色した際の染着率が
３０％以下であるものをいう。特に同様の条件で１２０
℃で染色した際の染着率が８０％以下である様なポリエ
ステル繊維である。本発明の効果は、芯糸となるポリウ
レタン弾性糸が、高温高圧染色に耐える耐熱水性と耐熱
性を有する事に起因するものと推定される。

【００４２】以下実施例にて説明する。尚、実施例中の
耐熱水性（応力＝Ｒ）、弾性回復率は以下の方法により
測定した。 ・耐熱水性（応力＝Ｒ） 試料を木枠を使用し２００％伸長した状態で１３０℃で
３０分熱水処理し、２００％伸長のままの応力をインス
トロンを使用して測定。 ・弾性回復率 試料を２００％伸長して１０分間保持した後、張力を除
き、３分間放置した後の弾性回復率を２５℃および−１
０℃で測定した。 ・強伸度 ＪＩＳ Ｌ−１０１３に従って測定した。 用いた化合物は略号を用いて示したが、略号と化合物の
関係は、表１の通りである。

【００４３】

【表１】

【００４４】参考例１ （ポリエステルポリカーボネートジオールの製法） 窒素気流下、３−メチル−１，５−ペンタンジオール
（ＭＰＤ）と１，６−ヘキサンジオール（ＨＤ）の混合
物（ＭＰＤ／ＨＤのモル比：８０：２０）８３３ｇと
１，１０−デカンジカルボン酸（ＤＡ）６９７ｇおよび
エチレンカーボネート２６７ｇよりなる混合物を加熱
し、１６０℃で反応系よりエチレングリコール（Ｅ
Ｇ）、水を留去した。ＥＧ、水をほとんど留去したあと
真空にし、２〜１０ｍｍＨｇの真空下でさらに縮合を進
めた。その結果水酸基価７４．９、平均分子量１５００
のポリエステルポリカーボネートジオール（ポリエステ
ルポリカーボネートａ）を得た。 参考例２〜６ ジオール成分、ジカルボン酸成分、カーボネート化合物
を各々表２に示したものを用いる以外は参考例１と同様
にして表２に示したポリエステルポリカーボネートｂ〜
ｆを得た。

【００４５】

【表２】

【００４６】参考例７ （ポリエステルジオールの製法） ３−メチル−１，５−ペンタンジオール１５３４ｇ及び
アゼライン酸１８８０ｇ（ＭＰＤ／ＡＺのモル比：１．
３／１）を常温下に窒素ガスを通じつつつ約１９５℃の
温度で縮合により生成した水を留去しながらエステル化
を行なった。ポリエステルの酸価が約１以下になったと
き真空ポンプにより徐々に真空度を上げ反応を完結させ
た。こうして水酸基価４４．９、酸価０．２３のポリエ
ステルジオール（以下、ポリエステルｎと記す）を得
た。このポリエステルは、常温で液状であり、平均分子
量は２５００であった。 参考例８〜１０ 酸成分及びジオール成分とを各々表３に示したものを用
いること以外は参考例７と同様にして、酸価及び分子量
が各々表３に示した値を有するポリエステル（ポリエス
テルｏ〜ｑ）を得た。

【００４７】

【表３】

【００４８】参考例１１ （ポリカーボネートジオールの製造） 窒素気流下、２−メチル−１，８−オクタンジオール
（ＭＯＤ）と１，９−ノナンジオール（ＮＤ）の混合物
（ＭＯＤ／ＮＤのモル比：５０／５０）１７３０ｇおよ
びジフェニルカーボネート２１４０ｇよりなる混合物を
加熱し、２００℃で反応系よりフェノールを留去した。
温度を徐々に２１０〜２２０℃に上げ、フェノールをほ
とんど留去させたあと真空にし、６〜１０ｍｍＨｇの真
空下２１０〜２２０℃で残りのフェノールを完全に留去
した。その結果平均分子量２０００のポリカーボネート
ジオール（ポリカーボネートｕ）を得た。 参考例１２〜１３ ジオール成分、カーボネート化合物を各々表４に示した
ものを用いる以外は参考例１１と同様にして、表４に示
したポリカーボネートジオール（ポリカーボネートｖ〜
ｗ）を得た。

【００４９】

【表４】

【００５０】実施例１ ３０℃に加熱されたポリエステルポリカーボネートａと
ＢＤとの混合物と５０℃に加熱溶融したＭＤＩとをポリ
エステルポリカーボネートａ／ＭＤＩ／ＢＤの使用モル
比が１／３．１５／２となる量で定量ポンプにより同方
向に回転する二軸スクリュー押出機に連続的に仕込み、
連続溶融重合をおこなった。このとき前記押出機の中を
前部、中間部および後部の三つの帯域に分け中間部の温
度（重合温度）を２３０℃とした。生成したポリウレタ
ンをストランド状で水中へ連続的に押し出し、次いでペ
レタイザーでペレットに成形した。このペレットを８０
℃１０時間真空乾燥し、単軸押出機付の紡糸機により、
紡糸温度２３５℃、紡糸速度８００ｍ／ｍｉｎで紡糸
し、７０デニール／２フィラメントのポリウレタン弾性
糸を得た。（ストレートオイル使用）。この繊維を８０
℃２０時間熱処理し、物性を測定したところ、表５に示
す様に好ましい結果が得られた。

【００５１】このポリウレタン弾性糸を帝人製機製シン
グリカバリング機にて、ドラフト率３．５倍とし、カバ
ー糸として通常のポリエステルフィラメント延伸糸（１
２００ｍ／分で紡糸後３．６倍に延伸）ブライトＴ型異
形糸７５ｄ／３６ｆを撚糸数６００回／ｍで被覆糸を作
った。この被覆糸をガーゼで包んで実質的に無荷重の状
態で、１３０℃熱水中で９０分間煮沸した。煮沸後デシ
ケーター中で真空乾燥後解撚し、ポリウレタン弾性糸の
み取り出して、弾性回復性の保持率を求めた。本発明の
被覆糸は弾性回復糸の低下が少なく良好であった。ま
た、前記のポリウレタン弾性繊維を裏糸とし、ＰＯＹ−
インドロー方式で仮撚された７５ｄのポリエステル加工
糸を表糸とし、２８Ｇの天竺組織で編成した（ポリウレ
タン弾性糸のドラフト２．５倍）。編成編地９５℃×１
０分の熱水中で、リラックス後、この編地を風乾後、プ
レセット（１８０℃×１分、熱風、無緊張）し、分散染
料Ｒｅｓｏｌｉｎ Ｂｌｕｅ ＦＢＬ（バイエル社製）
１．０％ ｏｗｆ、均染剤トーホーソルト（東邦化学社
製）１．０ｇ／ｌ、ｐＨ調節剤ウルトラＭＴ（御幣島化
学社製）１．０ｇ／ｌを用い、ｐＨ５．０に調節した染
浴で１３０℃×３０分染色した。染色後、ピンテンター
で、１５０℃×１分の条件で仕上げた。仕上げ品は伸縮
性が良好であった。

【００５２】実施例２〜６ 実施例１と同様にして、表５に示すポリエステルポリカ
ーボネートから表５に示す組成のポリウレタンを合成ペ
レット化して、紡糸してポリウレタン弾性繊維を得た。
表５に示す様に好ましい結果が得られた。実施例１と同
様にして被覆弾性糸、布帛を製造し、実施例１と同様の
性能評価を行った結果を、表５に示す。耐熱水弾性回復
性保持率が良好である。 比較例１ 市販のエステル系ポリウレタン弾性糸７０ｄｒを使用し
て、実施例１と同様に製編、染色した結果染色中に断糸
した。 比較例２ 市販のエーテル系ポリウレタン弾性糸７０ｄｒを使用し
て、実施例１と同様に製編、染色した布帛は、染色中の
断糸はなかったものの、染色後の回復率が極度に低下し
ほとんど伸縮性は見られなかった。（回復率経方向：２
３％ 緯方向：１２％）耐熱水性Ｒを測定すると、０．
００３ｇ／ｄｒであった。

【００５３】

【表５】

【００５４】実施例７ ポリエステルｎとポリカーボネートｕの混合物（重量
比：ポリエステルｎ／ポリカーボネートｕ＝５０／５
０）とＢＤの３０℃に加熱された混合物と５０℃に加熱
溶融したＭＤＩとを高分子ジオール／ＭＤＩ／ＢＤの使
用モル比が１／３．１５／２となる量で定量ポンプによ
り同方向に回転する二軸スクリュー押出機に連続的に仕
込み、連続溶融重合をおこなった。このとき前記押出機
の中を前部、中間部および後部の三つの帯域に分け中間
部の温度（重合温度）を２３０℃とした。生成したポリ
ウレタンをストランド状で水中へ連続的に押し出し、次
いでペレタイザーでペレットに成形した。このペレット
を８０℃１０時間真空乾燥し、単軸押出機付の紡糸機に
より、紡糸温度２３５℃、紡糸速度８００ｍ／ｍｉｎで
紡糸し、７０デニール／２フィラメントのポリウレタン
弾性糸を得た。この弾性糸を８０℃２０時間熱処理し、
物性を測定したところ、表６に示す様に好ましい結果が
得られた。実施例１と同様にして被覆弾性糸、布帛を製
造し、実施例１と同様の性能評価を行なった結果を表６
に示す。耐熱水弾性回復性保持率が良好である。 実施例８〜１１ 実施例７と同様にして、表６に示す組成のポリウレタン
を合成しペレット化して、紡糸してポリウレタン弾性糸
を得た。実施例１と同様にして被覆弾性糸、布帛を製造
し、実施例１と同様の性能評価を行なった結果を表６に
示す。耐熱水弾性回復性保持率が良好である。

【００５５】

【表６】

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｄ０３Ｄ 15/00 Ａ 7199−3Ｂ 15/12 Ｚ 7199−3Ｂ Ｄ０４Ｂ 1/18 7199−3Ｂ Ｄ０６Ｐ 3/82 Ｚ 7306−4Ｈ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリウレタン弾性糸がポリエステル繊維
   により被覆された被覆弾性糸であって、該ポリウレタン
   弾性糸が下記（Ｉ）式を満足し、かつ該ポリウレタン弾
   性糸が高分子ジオール、有機ジイソシアネートおよび鎖
   伸長剤を重合したポリウレタンよりなり、該高分子ジオ
   ールとして下記構造単位（IV）または（IV）および
   （Ｖ）が（II）により連結されているポリカーボネート
   ジオール（Ａ）、下記構造単位（IV）または（IV）およ
   び（Ｖ）が（III）により連結されているポリエステル
   ジオール（Ｂ）、下記構造単位（IV）または（IV）およ
   び（Ｖ）が（II）または（III）により連結されている
   ポリエステルポリカーボネートジオール（Ｃ）の少なく
   とも１種類のジオールで構成される高分子ジオールであ
   って、総量で（II）／（III）のモル比が９０／１０〜
   ２０／８０に調整された高分子ジオールが用いられたこ
   とを特徴とする被覆弾性糸。 Ｒ≧０．００７５ｇ／ｄｒ・・・・・・・・（Ｉ） （Ｒは２００％伸長した状態で１３０℃熱水中で３０分
   処理後の応力） 【化１】 （ここでｍおよびｎはそれぞれ０〜８の整数を表し、ｍ
   とｎの和は４〜８の整数である。） −（ＣＨ₂）ｐ−・・・・・・・・・・・・・（Ｖ） （ここでｐは６〜１０の整数を表す。）
2. 【請求項２】 ポリウレタン弾性糸とポリエステル繊維
   よりなる伸縮性布帛であって、該ポリウレタン弾性糸が
   下記（Ｉ）式を満足し、かつ該ポリウレタン弾性糸が高
   分子ジオール、有機ジイソシアネートおよび鎖伸長剤を
   重合したポリウレタンよりなり、該高分子ジオールとし
   て下記構造単位（IV）または（IV）および（Ｖ）が（I
   I）により連結されているポリカーボネートジオール
   （Ａ）、下記構造単位（IV）または（IV）および（Ｖ）
   が（III）により連結されているポリエステルジオール
   （Ｂ）、下記構造単位（IV）または（IV）および（Ｖ）
   が（II）または（III）により連結されているポリエス
   テルポリカーボネートジオール（Ｃ）の少なくとも１種
   類のジオールで構成される高分子ジオールが用いられた
   ことを特徴とする伸縮性布帛。 Ｒ≧０．００７５ｇ／ｄｒ・・・・・・・・（Ｉ） （Ｒは２００％伸長した状態で１３０℃熱水中で３０分
   処理後の応力） 【化２】 （ここでｍおよびｎはそれぞれ０〜８の整数を表し、ｍ
   とｎの和は４〜８の整数である。） −（ＣＨ₂）ｐ−・・・・・・・・・・・・・（Ｖ） （ここでｐは６〜１０の整数を表す）
3. 【請求項３】 請求項１に記載の被覆弾性糸を１２０℃
   以上の温度で染色することを特徴とする被覆弾性糸の染
   色方法。
4. 【請求項４】 請求項２に記載の伸縮性布帛を１２０℃
   以上の温度で染色することを特徴とする伸縮性布帛の染
   色方法。