JPH0625921A - 潜在弾性糸及びその製造方法 - Google Patents
潜在弾性糸及びその製造方法Info
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Abstract
いで布帛状にでき、しかも精練,染色工程などの熱処理
工程により弾性糸としての性質を回復させうるような複
合弾性糸及びその製造方法を提供するにある。 【構成】 ポリウレタンを芯に、繊維形成性熱可塑性ポ
リマーを鞘に配した複合弾性フィラメントにおいて、該
芯/鞘複合比(繊維断面積比)が1/1〜50/1で、
伸度が350%以下であり、かつ熱処理によりはじめて
繊維軸方向に多数の畝を発現せしめ得ることを特徴とす
る潜在弾性糸、及びポリウレタンを芯に繊維形成性熱可
塑性ポリマーを鞘とし、かつ熱処理することによって繊
維軸方向に多数の畝を発現せしめ得る潜在弾性糸を製造
するに際し、複合比(芯/鞘の糸断面積比:X)が1/
1〜50/1となるよう配置後複合紡糸し、次いで最終
捲取り速度500〜3,500m/分の範囲、1.1〜
6.0の延伸倍率(Y)、温度の有/又は無しの延伸条
件下直接捲取ることを特徴とする潜在弾性糸の製造方
法。
Description
造方法に関する。より詳しくは、熱処理によってはじめ
てゴム弾性的性質を発現せしめ得るような糸の製造方法
に関する。
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。
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、延伸する方法(例えば、特公昭42−15819号
公報,特開昭51−26321号公報))。
ビス(プロポキシ)エタンアジバ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。
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。ウレタン弾性糸を延伸して伸度を減少
させる方法は、ウレタンが延伸されにくいため、寸法安
定性の点に問題がある。この際、熱をかけることも考え
られるが、セットするためにはかなりの高温が必要であ
るのでウレタン弾性糸の劣化がおきるという問題があ
る。又、この場合熱処理装置が必要であり、且処理速度
が遅いことからコスト的に不利となる。
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。
(ナイロンなど)と同様の扱いで布帛状にでき、しかも
精練,染色工程などの熱処理工程により弾性糸としての
性質を回復させうるような複合弾性糸及びその製造方法
を提供するにある。
を達成するため鋭意検討の結果、本発明を完成した。即
ち、本発明の潜在弾性糸は、ポリウレタンを芯に、繊維
形成性熱可塑性ポリマーを鞘に配した複合弾性フィラメ
ントにおいて、該芯/鞘複合比(繊維断面積比)が1/
1〜50/1で、伸度が350%以下であり、かつ熱処
理によりはじめて繊維軸方向に多数の畝を発現せしめ得
ることを特徴とする。更に、本発明の製造方法は、ポリ
ウレタンを芯に繊維形成性熱可塑性ポリマーを鞘とし、
かつ、熱処理することによって繊維軸方向に多数の畝を
発現せしめ得る潜在弾性糸を製造するに際し、複合比
(芯/鞘の糸断面積比:X)が1/1〜50/1となる
よう配置後複合紡糸し、次いで最終捲取り速度500〜
3,500m/分の範囲、1.1〜6.0の延伸倍率
(Y)、温度の有/又は無しの延伸条件下捲取ることを
特徴とする。
構成する芯成分としては、ポリウレタンが弾性的性質,
回復性の点から望ましい。
レタンあるいは架橋したポリウレタンを指す。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ポリウレタン
で溶融紡糸可能なポリマーを言う。
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グリコー
ル,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
が挙げられる。
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。
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。
リウレタンの硬度としては、JIS−A硬度で75〜1
00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、複合糸を熱処理しても
紡糸時に延伸されてしまい易いこと、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100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
復性は望めないこと、また該ポリウレタンの最適紡糸条
件範囲が狭いこと等の問題があるため好ましくない。よ
り好ましくは、82〜95の範囲が良い。
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。
回復性などが必要な場合には、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。
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個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。
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。
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。即ち、末端のNCO基
含量が4〜20重量%であることが紡糸性等の操業性,
耐熱性,回復性等の物性面からも好ましい。
あるが、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5〜30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3
0%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%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10〜25重量%の範囲
がよい。
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、紡糸中に系の粘度が
上昇し安定な紡糸が不可能となり易いからである。
の耐熱性を必要とする場合には、複合糸を構成する鞘成
分と溶解した後に測定した値が6μmol/g以上であ
ることが好ましい。これは、6μmol/g未満である
と複合糸としての耐熱性,強度が不足するからである。
より好ましくは、10μmol/g以上であることが望
ましい。
レタン中の架橋密度であり、この測定方法としては、鞘
成分を溶解した後のウレタンを試料とする。このウレタ
ン1gをまず、n−ブチルアミンを約200μmol/
g含むジメチルスルフォキシド溶液中で60℃*8時間
溶解し、次いで1/50〜1/125規定の塩酸−メタ
ノール溶液でブロムフェノールブルーを指示薬として、
反応系中のn−ブチルアミンを逆滴定し次式により密度
を求めた。 架橋密度(mol/g)=(V0−Vs)*f HCl*N
HCl/1000/Ws ここで、V0=ブランクを滴定するのに要した容量(m
l)、Vs=試料を滴定するのに要した容量(ml)、f
HCl,N HCl=塩酸の力価,塩酸の滴定液濃度(規
定),Ws=試料重量である。
ミド,ポリエステル,あるいはポリエチレン,ポリプロ
ピレンなどのポリオレフィンなどの非エラストマーを挙
げることができる。これは、鞘成分を延伸配向化し易い
成分とすることにより紡糸時の伸度の固定化をより有利
にするためである。このうち、耐熱性,糸表面のぬめり
性等の点から、ポリアミド,ポリエステルが好ましい。
イロン6,ナイロン66の変性体を、この他ナイロン
8,ナイロン9,ナイロン11,ナイロン12等、また
ナイロン6/66,ナイロン6/12/10などの三元
共重合体、更に多元共重合体、およびこれらの混合物も
好適に用いることができる。
点、溶融粘度の点からより好ましい。
であるポリエステルは、ポリエチレンテレフタレートを
主成分とし、且つジカルボン酸成分として高々50モル
%までのイソフタル酸及び/又はジオール成分として高
々35モル%までのジエチレングリコール,ネオペンチ
ルグリコール,ブタンジオール等の少なくとも1種を共
重合してなる共重合ポリエステルが好ましい。
イサイド型とか、キドニータイプ,同心円型などが挙げ
られるが、特に主として同心円の型が製糸性,製造容易
性などの点から好ましい。もちろん、少しの偏心は構わ
ない。また、該複合フィラメントの断面形状としては、
円形でも、だ円などの異形でも構わない。
面の面積比率で1/1〜50/1の範囲がより好ましく
は2/1〜30/1の範囲にあることが良い。これは、
芯/鞘複合比が1未満であると、得られるフィラメント
の弾性的性質(特に強度),回復性能が極端に劣るよう
になるためであり、逆にこの比が50を越えると芯成分
のセット性が不良となるため紡糸時の延伸倍率を大きく
しなければならず不均一性を生じ易くなるからである。
ラとの速度比が1.1〜6倍となるよう設定し紡出糸を
延伸して捲取る方法、いわゆるスピンドロー法であるこ
とが必要である。これは、通常の捲き取り方法であると
次工程の延伸工程が必要であること、得られる糸の強度
がスピンドロー法よりも低くなること等の理由からであ
る。更にはスピンドロー法によれば鞘成分が固定化でき
それにつれて芯成分も固定化されるので、捲き取った後
に延伸する必要がない。このスピンドロー法における速
度比が1.1未満であると、延伸の効果が十分でなく逆
に6倍をこすと延伸時の糸切れが起こり易く、また、後
工程で熱処理しても回復しなくなるので好ましくない。
この紡糸延伸時には、各ローラに温度をかけてもあるい
は室温下で実施しても構わない。
00〜3,500m/分の範囲が良い。より好ましく
は、1,000〜3,000m/分である。この速度が
3,500m/分を越すと得られる複合糸のバラツキが
大きくなってくるので好ましくない。
度が350%以下になるように、又、熱処理後の伸度が
充分となるようにするには、上記複合比(X)と捲取り
時の延伸倍率(Y)とが1≦X≦30及び1.1≦Y≦
6で且Y≧0.0345*X+0.966の関係を満足
することが望ましい。この関係式を満足しないものは、
熱処理前の取扱性が通常のポリウレタン弾性糸と変わら
なくなり不良となるので好ましくない。
布帛状にし、次いで精練,染色工程等の公知の熱処理工
程を利用すれば良い。このようにすると、紡糸時に潜在
的に芯成分が仮固定化されていたものが熱処理工程を経
ることにより芯成分が回復しこの際、鞘成分がそれにつ
れて強制的に引き戻されるので繊維軸方向に多数の畝が
生成するからである。例えば、一個の畝間隔が約0.1
〜100μm/ケである。又、複合糸の畝の高さは、約
0.1〜5μ程度である。このような畝により、複合糸
自体の回復性ひいては、このものを用いた繊維構造物の
回復性を高めるのに非常に役立つ。
る。まず、繊維形成性熱可塑性ポリマー,熱可塑性ポリ
ウレタンをそれぞれの押出機により溶融し、前者を鞘
に、後者を芯に公知の方法により芯鞘複合紡糸する。
る場合は、熱可塑性ポリウレタンを溶融押出しして複合
口金にはいる前に、ポリイソシアネートを公知の方法に
より、該溶融ポリウレタンに注入する。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。
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
が複合紡糸口金に入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。
分とし、別の押出機により鞘成分の繊維形成性熱可塑性
ポリマーを溶融し、両者を芯鞘複合口金に導いて紡糸す
る。次いで、スピンドロー法により、室温下あるいは、
加熱下1.1〜6倍の延伸倍率で捲取れば本発明の複合
弾性糸が得られる。この際の最終捲取り速度としては、
500〜3,500m/分である。3,500m/分を
越える紡糸速度で引取ると、得られる複合糸の均一性が
低下するので好ましくない。より好ましくは1,000
〜3,000m/分程度である。
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。更には、トリコット工程においても
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、従来のポリウレタン弾性糸では
極めて困難な分野であった。
布帛状にし、次いで精練,染色工程等の公知の熱処理工
程を利用すれば良い。
を減少固定化しておき、後工程での熱処理により容易に
弾性的性質が発現できるというすぐれた特徴を有する。
又、溶融紡糸法でかつスピンドロー法であるので生産速
度も例えば1,000m/分のオーダーで直接延伸捲き
取るため後工程でわざわざ延伸する必要もなく工業生産
上有利である。更に原糸の伸度が固定化されているので
糸の取扱性が非常に楽という効果もある。更に又公知の
方法で布帛にした後通常の熱処理工程により複合糸の繊
維軸方向に多数の畝(例えば、蛇腹状のもの)が発現す
るのでぬめり感がなく又風合い良好となり、且弾性的性
質,回復性が増すので工業上非常に有利である。
着,ソックス,インナー,パンスト,トリコットなど種
々の用途に用いることができる。
るが、本発明はこれにより限定されるものではない。
82重量部とp,p’−ジフェニルメタンジイソシアネ
ート804部及び、鎖延長剤として1,4−ブタンジオ
ール214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
/100ccでの相対粘度は2.14であった。この硬
度はJIS−Aで91であった。
部、p,p’−ジフェニルメタンジイソシアネート50
0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。
L1800)
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15重量%を添加し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、他方上記ポリアミド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8ホール複合口金(ノ
ズル径0.8mm)に導いた。スピンドロー法即ち捲取
機の第1番目のゴデットローラを500m/分に固定し
糸条を10回巻き付け2番目の延伸用ゴデットローラー
(ドローローラ)に6回巻き付け第1番目のゴドデット
ローラ速度に対し表1のように倍率を変化させ捲取り、
繊度20デニール/1フィラメントの糸を得た。油剤
は、エマルジョン油剤を用いた。
ィラメントのポリウレタン弾性糸を紡糸した(比較例1
−3)。この紡糸ではジメチルシリコン主体の油剤を用
いた。これらの結果を表1に示した。なお、上記の複合
糸の鞘成分を溶解して測定した芯成分の架橋密度は、大
略20μmol/gであった。
率が大きくなるほど伸度が低下し、取扱性に優れること
がわかる。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。しかし、比較例3の糸は、
このような速度では捲き取りが不可能であった。又、比
較例1のように、本発明の条件を満足しないものは、糸
強度が弱く取り扱い性が不良であった。逆に比較例2の
ように複合比が大きすぎると、セットされず取扱い性が
不良であった。
乾した後の長さ)*100/原長 自然収縮量(%)=(試料をセットし、熱水に浸積する
前に30分間放置したときの長さ−原長)*100/原
長 比較例2は、熱収測定前に縮んでしまういわゆる自然収
縮が起こるのに対し、実施例の糸はきちんと固定されて
おり、このような現象は認められなかった。
ングを試作した。このもののパンスト性能を、表2に示
した。なお、比較例4は比較例3の20デニールのウレ
タン糸(通常の方法で捲取った糸)を20デニールのナ
イロンでシングルカバリングした糸でつくったパンスト
である。
ンクルの部分の透過量を光学的に検知した値である。何
も無いときの電圧値をV0、サンプルを入れた時の電圧
をVとすると、透過度はV*100/V0(%)で表さ
れる。この値の大きい方が透過度が優れていることを表
す。又、パワーとは、太股部分を横方向に200%伸張
を5回繰り返した時の5回目の値であり、回復性とは、
160%伸長時の1回目に対する5回目の強力の比であ
る。この値が大きいほど回復性が良好であることを示
す。表2より、実施例4のパンストは、透明度がありし
かもパワーをも兼ね備えたものであることがわかる。
Claims (5)
- 【請求項1】 ポリウレタンを芯に、繊維形成性熱可塑
性ポリマーを鞘に配した複合弾性フィラメントにおい
て、該芯/鞘複合比(繊維断面積比)が1/1〜50/
1で、伸度が350%以下であり、かつ熱処理によりは
じめて繊維軸方向に多数の畝を発現せしめ得ることを特
徴とする潜在弾性糸。 - 【請求項2】 前記熱処理後の複合弾性糸の表面に繊維
軸方向の畝の間隔が0.1〜100μm/ケである請求
項1記載の潜在弾性糸。 - 【請求項3】 繊維形成性熱可塑性ポリマーがナイロン
12である請求項1記載の潜在弾性糸。 - 【請求項4】 請求項1記載の潜在弾性糸からなる繊維
構造物を熱処理してなることを特徴とする繊維構造物。 - 【請求項5】 ポリウレタンを芯に繊維形成性熱可塑性
ポリマーを鞘とし、かつ熱処理することによって繊維軸
方向に多数の畝を発現せしめ得る潜在弾性糸を製造する
に際し、複合比(芯/鞘の糸断面積比:X)が1/1〜
50/1となるよう配置後複合紡糸し、次いで最終捲取
り速度500〜3,500m/分の範囲、1.1〜6.
0の延伸倍率(Y)、温度の有/又は無しの延伸条件下
直接捲取ることを特徴とする潜在弾性糸の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20041092A JP2655381B2 (ja) | 1992-07-03 | 1992-07-03 | 潜在弾性糸及びその製造方法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20041092A JP2655381B2 (ja) | 1992-07-03 | 1992-07-03 | 潜在弾性糸及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0625921A true JPH0625921A (ja) | 1994-02-01 |
JP2655381B2 JP2655381B2 (ja) | 1997-09-17 |
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ID=16423858
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20041092A Expired - Fee Related JP2655381B2 (ja) | 1992-07-03 | 1992-07-03 | 潜在弾性糸及びその製造方法 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2655381B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008231606A (ja) * | 2007-03-20 | 2008-10-02 | Gunze Ltd | コンジュゲート繊維の製造方法 |
JP2017043732A (ja) * | 2015-08-28 | 2017-03-02 | 日本ユピカ株式会社 | ラジカル重合性樹脂組成物及びその硬化方法 |
-
1992
- 1992-07-03 JP JP20041092A patent/JP2655381B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008231606A (ja) * | 2007-03-20 | 2008-10-02 | Gunze Ltd | コンジュゲート繊維の製造方法 |
JP2017043732A (ja) * | 2015-08-28 | 2017-03-02 | 日本ユピカ株式会社 | ラジカル重合性樹脂組成物及びその硬化方法 |
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