JPS6146570B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はポリウレタン弾性糸のまわりを熱可塑
性マルチフイラメントが被覆糸として被覆撚回し
た被覆弾性糸の製造方法に関するものである。 従来、ポリウレタン弾性糸のまわりを嵩嵩加工
糸を被覆糸として巻付けた被覆弾性糸を製造する
方法として、中空スピンドルを使用したカバリン
グ機による方法、引揃えて合撚する方法等があ
る。しかし、これらの方法ではスピンドル回転数
におのずから限界があり、また嵩高加工糸を別に
仮撚機によつて製造しておかなければならず、生
産速度が遅いことや工程の多面性からくる生産コ
スト高をまぬがれぬ欠点がある。 また、ポリウレタン弾性糸を被覆糸となるべき
フイラメントと引揃え、同時に仮撚加工する方法
も知られており、100ｍ／分程度の速度で加工で
きるという点で生産性が高い。しかしながら、ポ
リウレタン弾性糸を均一に被覆することは難かし
く、ポリウレタン弾性糸が伸長状態で仮撚ヒータ
ーを通るとき熱セツト或いは部分的に熱脆化し
て、伸縮特性が低下するという欠点、更に後次工
程に於いてガイドやテンサー等を通過するとき、
ポリウレタン弾性糸と被覆糸の嵩高加工糸とが分
離してしまうので、仮撚后追撚しなければならな
いという欠点がある。 この為、被覆性を改善する方法として、加撚開
始点近傍に溝形ガイドを設け、被覆糸を低張力の
下で引揃える方法が特公昭50−28536号公報に記
載されているが、被覆性が十分とは云い難い。特
公昭56−5850号公報には、仮撚加工の仮撚温度を
高くして、ポリウレタン弾性糸を接着又は融着す
ることにより、容易に分離しないようにする方法
が記載されているが、ポリウレタン弾性糸が熱脆
化し、伸縮特性が著しく損われてしまう惧れがあ
る。 また、特開昭55−148227号公報には、噴射流体
により交絡集束させる方法が記載されているが、
ポリウレタン弾性糸と被覆糸とは力学的特性が全
く異なる為、一時的に交絡させても後の工程で互
に分離することが多い。 本発明の目的はかかる従来方法の欠点を解消
し、被覆性と伸縮特性に優れた被覆弾性糸を簡便
に、かつ能率よく製造する方法を提供することに
ある。 本発明方法は、ノズルプレートの中心部に設け
られた１個以上のノズルより熱可塑性ポリウレタ
ン弾性糸を、該ノズルプレートの外周部に設けら
れた複数個のノズルより熱可塑性繊維形成性重合
体をそれぞれ溶融紡糸して得たポリウレタン弾性
糸と熱可塑性マルチフイラメント未延伸糸との混
繊糸を延伸仮撚加工することを特徴とする。 本発明に適用する熱可塑性ポリウレタン弾性体
は公知のセグメントポリウレタン共重合体を含む
ものであり、分子量500〜6000のポリオール例え
ばジヒドロキシポリエーテル、ジヒドロキシポリ
エステル、ジヒドロキシポリラクトン、ジヒドロ
キシポリエステルアミド、ジヒドロキシカーボネ
ートおよびこれらのブロツク共重合体等と、分子
量500以下の有機ジイソシアネート例えばＰ，
P′―ジフエニルメタンジイソシアネート、トリレ
ンジイソシアネート、水素化Ｐ，P′ジフエニルメ
タンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシ
アネート、フ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、Ｐ，５―ナフチレン
ジイソシアネート等と鎖伸長剤例えば水、ヒドラ
ジン、ジアミン、グリコール等との反応により得
られるポリマーである。これらのポリマーのうち
特に好適なものは、上記ポリオールとしてポリテ
トラメチレンエーテルグリコール、またはポリカ
プロラクトンポリエステル、或いはポリブチレン
アジペートを用いたポリマーである。また上記有
機ジイソシアネートとしてはＰ，P′―ジフエニル
メタンジイソシアネートが好適である。また上記
鎖伸長剤としてはグリコールが好適で、１，４―
ビス（β―ヒドロキシエトキシ）ベンゼンおよび
１，４ブタンジオールが特に好適である。 このように本発明に於ける熱可塑性ポリウレタ
ン弾性体としては原則として分岐剤或いは架橋剤
を用いないで合成したポリマーを使用する。この
ため紡糸温度を低いレベルに保つことが可能であ
り、ポリウレタンの熱劣化を抑えるとが出来る。
勿論、紡糸温度を極端に高くしない程度の分岐或
いは架橋を含むポリマーも好適に適用することが
できる。 さて、一般的に溶融紡糸によるポリウレタン弾
性糸は高温時での伸縮特性が不充分であることが
多いが、本発明方法においては、特に熱可塑性ポ
リウレタン弾性体をノズルより溶融押出しする迄
に、分子量400以上のポリイソシアネート化合物
を添加混合することにより伸縮特性の改良された
ポリウレタン弾性糸を得ることができる。本発明
のポリイソシアネート化合物の添加量は紡糸に供
する熱可塑性ポリウレタン弾性体と該ポリイソシ
アネート化合物との混合物に対して３〜30（重量
％）が好適であり、特に好ましくは５〜20（重量
％）である。ポリイソシアネート化合物を溶融状
態の熱可塑性ポリウレタン弾性体に添加混合する
部分には、回転部を有する混練装置を使用するこ
とも可能であるが、より好ましいのは静止系混練
素子を有する混合装置を用いることである。静止
系混練素子を有する混合装置としては公知のもの
を用いることができる。静止系混練素子の形状及
びエレメント数は、ポリウレタン弾性体とポリイ
ソシアネート化合物とがノズルより吐出される迄
に充分に混合が完了しているように設計すること
が肝要である。 該ポリイソシアネート化合物を添加混合した場
合、捲取つた混繊糸条を１日以上室温に放置する
ことにより、ポリウレタンとポリイソシアネート
化合物のアロフアネート結合による分岐、或いは
架橋ポリマーの生成反応が進行完結し、ポリウレ
タン弾性糸の糸質及び熱的性能が向上する。更に
は、後述の延伸仮撚工程等におけるポリウレタン
弾性糸の破断率も大巾に改善され、均整な被覆弾
性糸を得ることができる。これに対して通常のリ
ニアーな熱可塑性ポリウレタン弾性体を使用した
場合は比較的軟化点が低い為、延伸仮撚工程にお
けるヒーター温度を比較的低温に保つ必要があ
る。又被覆糸の巻締め等により、ポリウレタン弾
性糸が部分的に損傷を受け、均整な被覆弾性糸が
得難いことがある。 上記方法に適用される分子量400以上のポリイ
ソシアネート化合物としては分子量300〜2500の
ポリオール。例えばポリエーテル、ポリエステ
ル、ポリエステルアミド及びポリカーボネートか
らなる群から選ばれた少なくとも１種のポリオー
ルと分子量500以下の有機ジイソシアネートを付
加反応したイソシアネート末端化合物を挙げるこ
とができる。特に好適なポリオールとしてはポリ
テトラメチレンエーテルグリコール、ポリカプロ
ラクトンポリエステル或いはポリブチレンアジペ
ートがある。また、有機ジイソシアネートとして
はＰ，P′―ジフエニルメタンジイソシアネートが
好ましい。 本発明に適用される熱可塑性繊維形成性重合体
としてはナイロン６，ナイロン66，ナイロン
610，ナイロン11，ナイロン12，及びこれらを主
成分とする共重合体等のポリアミド、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレー
ト、ポリオキシエチレンベンゾエート及びこれら
を主成分とする共重合体等のポリエステル、ポリ
プロピレン、ポリエチレン及びこれらを主成分と
する共重合体等のポリオレフインで、溶融押出可
能で、繊維形成性分子量をもつた熱可塑性重合体
又は共重合体が挙げられる。 通常、熱可塑性ポリウレタン弾性体の溶融温度
は190〜240℃，特に200〜230℃が好ましい。従つ
て同時吐出する熱可塑性繊維形成性重合体の溶融
温度も190〜240℃にすることが望ましい。この観
点より、熱可塑性繊維形成性重合体としてはナイ
ロン６，ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタ
レート等比較的低融点のもの、又はナイロン６，
ナイロン66，ポリエチレンテレフタレート、ポリ
ブチレンテレフタレート、ポリプロピレンを主成
分とする共重合体で融点が220℃以下、特に210℃
以下のものが好適である。 本発明方法に於ける溶融紡糸は熱可塑性ポリウ
レタン弾性体を溶融押出する部分、熱可塑性繊維
形成性重合体を溶融押出する部分及び紡糸ヘツド
を備えた紡糸装置により実施することができる。
熱可塑性繊維形成性重合体を高温で溶融押出する
必要がある場合、紡糸ヘツドに至る迄の加熱温度
を高目にして、例えばポリブチレンテレフタレー
トでは275〜290℃に設定、紡糸ヘツドの加熱温度
を熱可塑性ポリウレタン弾性体の溶融温度が240
℃を超えないように、且つ熱可塑性繊維形成性重
合体が固化しないように決めることが必要であ
る。例えば前記ポリブチレンテレフタレートの場
合の紡糸ヘツドの加熱温度は235〜250℃が適当で
ある。更に厳密には紡糸ヘツドより溶融ポリマー
が吐出される迄の滞留時間、口金バツクの形状加
熱方法等も考慮して決めることが必要である。双
方の溶融ポリマーに温度差をつけたまま、ノズル
より吐出する場合には口金バツク内の滞留時間が
できる丈、短縮することが好ましい。例えば溶融
ポリマーの過器を口金バツク内ではなく、紡糸
ヘツドに入る前に設ける方法等は有効である。 本発明の口金バツクは一般に、双方のポリマー
を過する過板及び必要によりポリマー中の異
物を除去するための層、熱可塑性ポリウレタン
弾性体をノズルプレートの中心部に、熱可塑性繊
維形成性重合体を外周部に導く分配板及び中心部
に設けられた１個以上のノズルより熱可塑性ポリ
ウレタン弾性体を吐出し、外周部に設けられた複
数個のノズルより熱可塑性繊維形成性重合体を吐
出するノズルプレートから構成される。このよう
な口金バツクとしては、２成分からなる混繊糸を
紡糸するために用いられる公知の口金バツクを参
考に設計することができる。 ノズルより吐出された混繊糸は空冷、油剤付与
後、公知の方法で捲取られる。 ポリウレタン弾性糸が中心部に、被覆糸が外周
部に配置された均一な被覆弾性糸を得るために
は、被覆糸となるべき熱可塑性繊維形成性重合体
糸条のフイラメント数が10本以上、且つ混繊糸デ
ニールに占めるデニール比率が60％以上であるこ
とが好ましい。被覆糸のフイラメント数やデニー
ル比率がポリウレタン弾性糸にくらべて少ない場
合には、均一な被覆弾性糸が得られず、ポリウレ
タン弾性糸が表面に露出してしまうその結果、延
伸仮撚工程において糸切れしたり、或いは糸切れ
しないまでも編織製品のストレツチパワー不足な
どの品位低下を招くことになる。 本発明方法の延伸仮撚加工では、在来のアウト
ドロー方式の延伸仮撚装置をそのまま使用するこ
とができる。すなわち、溶融紡糸して捲取つたポ
リウレタン弾性糸と被覆糸となるべき熱可塑性マ
ルチフイラメント未延伸糸からなる混繊糸をその
まま通常の方法で延伸仮撚加工することができ
る。ただ、本発明のポリウレタン弾性糸は溶融紡
糸によるもので、伸縮特性の耐熱限界が湿式紡糸
や乾式紡糸によるものに比べ低温である為、仮撚
温度を低く設定する必要がある。仮撚温度は160
℃以下が好ましく、被覆糸の仮撚捲縮特性を考慮
して決めることができる。 ポリウレタン弾性糸と被覆糸を引揃えて仮撚す
ることにより被覆弾性糸を製造する方法ではポリ
ウレタン弾性糸の積極送り出しが必要であり、装
置が煩雑になる上、操作性も難かしくなる。特
に、ポリウレタン弾性糸の送り出し速度が150
ｍ／分を超えると、スタートが極めて難かしくな
る。これに対し本発明においては延伸仮撚加工以
前にすでにポリウレタン弾性糸が熱可塑性マルチ
フイラメントで被覆されているので、通常の熱可
塑性マルチフイラメントと同様に、例えば500
ｍ／分以上の速度でも加工することが出来る。 本発明の方法によれば、第１にポリウレタン弾
性糸が中心部に、被覆糸が外周部に配置された均
一な被覆性を有し、それ故延伸仮撚加工時の熱脆
化が少ない為、伸縮特性も優れた品質の被覆弾性
糸を製造することができる。第２に、従来ポリウ
レタン弾性糸と被覆糸の溶融紡糸装置がそれぞれ
必要であつたものが、単一の溶融紡糸装置とする
ことができる。更に、ポリウレタン弾性糸の送り
出し装置や張力調整などの特別な引揃え装置も不
要となり、通常の延伸仮撚加工をそのまま適用す
ることができる。このように工程が大巾に簡略化
され、且つ高速化できるので、生産コストも従来
に比べると極めて低廉となる。 以下実施例により本発明を説明する。実施例中
の部は重量部を表す。被覆性の評価は試料数100
当たり、ポリウレタン弾性糸が被覆糸から分離し
ている個所が１以上あるものを×，ポリウレタン
弾性糸が被覆糸から分離していないものの、糸条
表面に露出している個所が１以上あるものを△，
ポリウレタン弾性糸が中心部に被覆糸が外周部に
配置されているものを〇と評価した。又、伸縮弾
性率はJIS L1090―1970の方法で測定した。操業
性は延伸仮撚工程における糸切れ率（捲量１Kg）
で評価した。 実施例 １ ポリイソシアネート化合物を添加混合する部分
を備えた紡糸装置及びノズルプレートをもつ紡糸
口金を使用して、水酸基価112のポリテトラメチ
レングリコール1000部とＰ，P′―ジフエニルメタ
ンジイソシアネート500部を80℃で30分間反応さ
せた粘調なポリイソシアネート化合物10重量％添
加混合したポリウレタン弾性体を防出して得たポ
リウレタン弾性糸30デニールモノフイラメントを
中心部に、外周部にナイロン６を紡出して得たナ
イロン６マルチフイラメント未延伸糸170デニー
ル24フイラメントを配置した混繊糸を延伸仮撚加
工して被覆弾性糸（本発明）を製造した。 同じ紡糸装置を使用して、本発明と同じポリ
イソシアネート化合物を15重量％添加混合したポ
リウレタン弾性糸を紡出して得たポリウレタン弾
性糸40デニール２フイラメントと分子量600のポ
リエチレングリコールを５重量％共重合したポリ
エチレンテレフタレートを紡出して得たマルチフ
イラメント未延伸糸255デニール36フイラメント
からなる混繊糸を延伸仮撚加工して被覆弾性糸
（本発明）を製造した。 次に、従来公知の方法に従つて下記の比較糸を
製造した。本発明と同じ紡糸装置及びポリイソ
シアネート化合物を10重量％添加混合したポリウ
レタン弾性糸30デニールモノフイラメント及び15
重量％添加混合したポリウレタン弾性糸40デニー
ル２フイラメントを紡糸した。これとは別に準備
したナイロン６の50デニール24フイラメントの延
伸糸と前記ポリウレタン弾性糸30デニールモノフ
イラメントとを溝形ガイド上で引揃えて仮撚加工
し、比較糸を得た。又、分子量600のポリエチ
レングリコールを５重量％共重合したポリエチレ
ンテレフタレートの75デニール36フイラメントの
延伸糸と前記ポリウレタン弾性糸40デニール２フ
イラメントとを溝形ガイド上で引揃えて仮撚加工
し、比較糸を得た。 これらの紡糸条件、延伸仮撚条件及び糸特性を
第1a表及び第1b表に示す。

【表】

【表】

【表】 本発明の被覆弾性糸は、従来公知の方法による
比較糸に比べ、ポリウレタン弾性糸が中心部に、
被覆糸が外周部に配置されており、被覆性の良い
ものであり、更に伸縮特性、操業性共に優れてい
た。 実施例 ２ 本発明の被覆弾性糸を使用して、400針、釜
径が３3/4インチ、回転数が300回／分、４口のス
トツキング編機にてタイツを100足試作した。得
られたタイツは緯段もなく、良好なストレツチパ
ワーを有するものであつた。一方比較糸の被覆
弾性糸を使用して上記同様にタイツを100足編立
てた。得られたタイツは肉眼で判る緯段がある
上、平均1.52個／足の割合いでポリウレタン弾性
糸の芯糸切れがあり、ストレツチパワーも不足し
ていた。これはポリウレタン弾性糸の表面に露出
した部分が仮撚ヒーターで大きな損傷を受けた
為、編立工程においてこうしたポリウレタン弾性
糸が破断してしまうものと推測される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ノズルプレートの中心部に設けられた１個以
   上のノズルより熱可塑性ポリウレタン弾性体を、
   該ノズルプレートの外周部に設けられた複数個の
   ノズルより熱可塑性繊維形成性重合体をそれぞれ
   溶融紡糸して得たポリウレタン弾性糸と熱可塑性
   マルチフイラメント未延伸糸との混合糸を延伸仮
   撚加工することを特徴とする被覆弾性糸の製造方
   法。 ２ 熱可塑性ポリウレタン弾性体に分子量400以
   上のポリイソシアネート化合物を添加混合したの
   ち紡糸する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 熱可塑性繊維形成性重合体がナイロン６，ポ
   リプロピレン、ポリブチレンテレフタレートであ
   る特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４ 熱可塑性繊維形成性重合体がナイロン６，ナ
   イロン66，ポリエチレンテレフタレート、ポリブ
   チテレフタレート、ポリプロピレンを主成分とす
   る共重合体で、融点が220℃以下である特許請求
   の範囲第１項記載の方法。 ５ 紡糸する際の紡糸ヘツドの加熱温度が250℃
   以下である特許請求の範囲第１項記載の方法。 ６ 混繊糸を構成する熱可塑性繊維形成性重合体
   糸条に於いてフイラメント数が10本以上、且つ混
   繊糸デニールに占めるデニール比率が60％以上で
   ある特許請求の範囲第１項記載の方法。 ７ 延伸仮撚加工に於ける仮撚温度が160℃以下
   である特許請求の範囲第１項記載の方法。