JPH05321031A - 割繊性ウレタン短繊維 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 紡績が可能であり、紡績糸で優れた弾性回復
性を示す細いウレタン短繊維を安価に提供する。 【構成】 サイドバイサイド型のコンジュゲート繊維で
あり、そのＡ成分がウレタン、そのＢ成分がアクリルで
あり、コンジュゲートの単繊維引張強力が２ｇｒ／ｄ以
上で、単繊維引張伸度が６０％以下であり、Ａ成分とＢ
成分の重量比が１／２以下で、且つ割繊後のウレタンの
弾性回復率が１００％以上であることを特徴とする割繊
性ウレタン短繊維。また、Ａ成分のウレタンが脂環族ジ
イソシアネートと脂環族ジアミンとポリカーボネートジ
オールからなることを特徴とする割繊性ウレタン短繊
維。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は適度の伸縮性を必要とす
る衣料、例えばゴルフズボン等のスポーツウェア等に用
いられる伸縮性を持った紡績糸の原料であり、紡績糸に
伸縮性を付与するウレタン短繊維に関する。

【０００２】

【従来の技術】衣料用の織編物に伸縮性を付与する方法
としてはフィラメントを用いるのが一般的である。例え
ばナイロンの仮撚加工糸等が広く用いられている。ま
た、ウレタンのフィラメントを引き揃え織り、編みした
り、ウレタンのフィラメントに他の糸をカバリングした
複合繊維を用いることが広くなされている。しかし、フ
ィラメントと紡績糸の違いは製品としての織編物になっ
た時、その風合い等は大きく異なり、フィラメントでは
紡績糸の風合いは出せない。

【０００３】また捲縮の強いコンジュゲートを混紡し、
紡績糸に伸縮性を持たせることもなされている。しか
し、捲縮の強いコンジュゲートを混紡することは製品と
しての風合いを硬くすることになり、好ましくなく、紡
績操業性も良くない。また、コンジュゲートを混紡する
場合には少なくとも２５重量％以上混紡しないとその伸
縮効果を期待できない。

【０００４】少量の混紡で優れた伸縮性を付与する方法
としてはウレタン短繊維を混紡する方法がある。しか
し、通常の方法で紡出されたウレタン繊維は膠着をしや
すく単繊維が分繊され難い。分繊性は乾式紡糸，湿式紡
糸，溶融紡糸と紡糸方法によらず悪い。したがって、市
販のウレタンマルチフィラメントを切断し短繊維として
用いることはできない。通常の方法であれば単繊維を紡
出し、膠着しないように配慮した上で切断する必要があ
り、実用上高価になり用いることができない。

【０００５】一方、特開昭５９−３６７１９号公報にウ
レタンとアクリルをポリブレンドしたコンジュゲート繊
維の記載があるが、これはそのコンジュゲートが割繊し
ないことがそのコンジュゲート繊維の性能を発揮する由
縁であり、本発明の目的と異なる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は通常の
混紡で使用できるウレタン短繊維を安価に提供すること
にある。しかも、混紡に用いられる短繊維のデニール
（以下「ｄ」と略記する。）は細い方が好ましい。なぜ
ならばウレタンを高々５重量％混紡すれば適当な伸縮性
が得られるが、糸の構成本数からするとウレタン単繊維
が太いと実質的に均一に混紡することができないからで
ある。例えば３０番手の糸を単繊維ｄ３ｄで紡績すると
糸の構成本数は１００本になる。紡績方法によっても異
なるが、一般に糸の構成本数の最少本数は１００本であ
る。したがって、細いウレタン短繊維を安価に提供する
ことが重要である。安価な細いウレタン短繊維は膠着を
いかにして防止するかにかかる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らはウレタンを
サイドバイサイド型のコンジュゲートとして紡出した
後、紡績工程のカード工程で割繊する方法を検討した結
果、膠着のほとんどない安価な細いウレタン短繊維を製
造できることを見いだし本発明の完成に至った。

【０００８】本発明のウレタン短繊維はサイドバイサイ
ド型のコンジュゲート繊維であり、そのＡ成分がウレタ
ン、そのＢ成分がアクリルであり、コンジュゲートの単
繊維引張強力が２ｇｒ／ｄ以上で、単繊維引張伸度が６
０％以下であり、Ａ成分とＢ成分の重量比が１／２以下
で、且つ割繊後のウレタンの弾性回復率が１００％以上
であることを特徴とする。また、Ａ成分のウレタンが脂
環族ジイソシアネートと脂環族ジアミンとポリカーボネ
ートジオールからなることを特徴とする。

【０００９】本発明のＡ成分に用いるウレタンは例えば
ソフトセグメントがポリエーテル型，ポリエステル型，
ポリカーボネート型等がある。例えばポリエステル型で
はエチレングリコール，プロピレングリコール，ブチレ
ングリコール，Ｐ−キシレングリコール等のジオールと
アジピン酸，テレフタル酸，イソフタル酸等からなる分
子量５００から５０００の末端水酸基を持つ鎖状縮重合
物がソフトセグメントであり、ハードセグメントとして
は例えば有機ジイソシアネート例えば１・３−フェニレ
ンジイソシアネート，２・４−フェニレンジイソシアネ
ート，４・４’−ジフェニルメタンジイソシアネート，
ヘキサメチレンジイソシアネート，トリレンジイソシア
ネート，イソホロンジイソシアネート，ジシクロヘキシ
ルメタンジイソシアネート，ヘキサメチレンジイソシア
ネート等がある。これらのソフトセグメントとハードセ
グメントを公知の重合方法で重合すると本発明に用いる
ウレタンが得られる。

【００１０】耐光性の点でソフトセグメントとしてはポ
リカーボネートが好ましく、特に１，６ヘキサンポリカ
ーボネートが好ましい。

【００１１】ソフトセグメントの分子量は重量平均分子
量（以下「分子量」と略記する。）１０００から３００
０が適当な使用濃度での粘度が得られるため好ましい。

【００１２】鎖伸長剤としてはヘキサメチレンジアミ
ン，イソホロンジアミン，ジシクロヘキシルジアミン等
があるが、脂環族ジアミン類，例えばイソホロンジアミ
ン，ジシクロヘキシルジアミンが好ましい。

【００１３】また、イソシアネートとしては脂環族ジイ
ソシアネート類、例えばイソホロンジイソシアネート，
ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートが好ましい。
これはベースウレタンポリマーが硬くなるため膠着が起
こり難くなるものと推察される。

【００１４】ウレタンの重合は公知の方法でも良いが、
紡糸ドープ粘度と濃度を適正値にするためには２段階重
合をする方がよい。

【００１５】本発明のＢ成分に用いるアクリルは一般に
用いられるアクリルでよい。即ち、第１モノマーとして
はアクリロニトリル（以下「ＡＮ」と略記する。）を用
いる。ＡＮは４０重量％以上用いる。好ましくは８５重
量％以上である。第２モノマーとしてはメチルアクリレ
ート（以下「ＭＡ」と略記する。）、エチルアクリレー
ト，アクリル酸，アクリル酸アミド，酢酸ビニル，塩化
ビニル，塩化ビニリデン等がある。第２モノマーは０重
量％から６０重量％用いる。好ましくは１２重量％から
５重量％である。第３モノマーとしてはアリルスルホン
酸ナトリウム，メタアリルスルホン酸ナトリウム（以下
「ＭＡＳ」と略記する。）、２−メチル２−アクリルア
ミドプロパンスルホン酸ナトリウム，スチレンスルホン
酸ナトリウム等がある。第３モノマーは３重量％から
０．５重量％用いる。

【００１６】アクリルの重合方法は特に限定しない。一
般に用いられる溶液重合，サスペンジョン重合等でよ
い。例えば溶液重合ではジメチルホルムアミド（以下
「ＤＭＦ」と略記する。）、ジメチルスルホキシド等を
溶媒として用い、アゾ化合物を開始剤として用いる。ま
た例えばサスペンジョン重合では開始剤としてパーサル
ファイドを用いる。アクリルの分子量は一般に用いられ
る４万から６万でよいが、これに限定するものではな
い。

【００１７】本発明に用いるコンジュゲート用の口金は
一般に用いる分配盤を組み合わせたサイドバイサイド型
の口金でよい。サイドバイサイドをさらに重ね合わせた
り、サンドイッチ型の３層に挟んでもよいが、通常は一
般のサイドバイサイド型で充分である。

【００１８】また、本発明のウレタン割繊性繊維はＡ成
分とＢ成分の重量接合比（以下「接合比」と略記す
る。）を１／２以上にする。Ａ成分とＢ成分の接合比が
１／２未満の場合は繊維の膠着が多くなる。好ましくは
Ａ成分とＢ成分の接合比が１／３以上である。ただし、
一般のサイドバイサイド型の接合の場合、Ａ成分とＢ成
分の接合比が１／５を越えると割繊後のウレタンのｄが
細くなり過ぎ、逆にアクリルが太くなり過ぎるため好ま
しくない。Ａ成分をＢ成分でサンドイッチ型の３層に挟
むとＡ成分とＢ成分の接合比が１／８まで大きくなって
もよい。実質的にはＡ成分が２分割されるので１／４に
なる。

【００１９】本発明のコンジュゲートの単繊維引張強力
は、２ｇｒ／ｄ以上必要である。２ｇｒ／ｄ未満の場合
は、紡績工程での繊維損傷による脱落が多く、実用性に
乏しい。

【００２０】また、割繊後のウレタンの弾性回復率が１
００％以上でないと低混紡率での織，編地は十分な伸縮
性が得られない。

【００２１】本発明に用いる紡糸方法は湿式紡糸でも乾
式紡糸でもよい。通常は湿式紡糸を用いる。溶剤にはア
クリルとウレタンの共通溶媒であるＤＭＦ，ジメチルア
セトアミド，ジメチルスルホキシド等を用いる。一般的
にはＤＭＦを用いる。Ａ，Ｂ両成分の紡糸ドープの粘度
差は少なくとも５０％未満にする。Ａ，Ｂ両成分の紡糸
ドープの粘度差は少ないほど好ましい。好ましくは２０
％以下である。

【００２２】また、膠着防止のため凝固促進剤やブロッ
キング防止剤を併用し紡糸ドープに添加して用いてもよ
い。

【００２３】ウレタンを単独で湿式紡糸すると多くの場
合ウレタンは凝固浴で強固に凝固し、ウレタン特有の弾
性を示すようになり以後の工程の調整が困難になる。し
かし、本発明の製造法の場合、アクリルが製造工程中そ
の強力を負担するため通常のアクリルの紡糸条件に近い
条件でよい。例えば凝固浴，紡糸延伸，１次オイル，１
次乾燥，２次オイル，クリンパー，２次乾燥，カットの
順の工程である。ただし凝固浴条件は、膠着を防止する
ため凝固浴濃度を若干低くする等の配慮をすればよい。

【００２４】紡糸倍率，紡糸浴延伸倍率，延伸温度も一
般のアクリルの条件でよい。紡糸後の１次乾燥は低めの
温度で乾燥し、膠着しないように配慮する。トウ温度が
１１０℃以上にならないようにして乾燥するとよい。２
次オイルは膠着を防止するため通常のアクリルより多く
する。繊維重量に対し０．４５重量％から０．７０重量
％２次オイルを付着させるとよい。２次オイルは膠着を
防止する組成、例えばシリコーン系の組成を含むように
配慮するとよい。

【００２５】本発明の割繊性ウレタン短繊維は他の短繊
維と混紡して用いてもよい。他の繊維は例ればウール，
コットン，リネン，シルクの様な天然繊維，レーヨン，
アセテート，ポリエステル，ナイロン，アクリル等を用
いる。他の繊維を複数混紡してもよい。

【００２６】本発明の割繊性ウレタン短繊維は他の繊維
と混紡する場合には糸の番手，調合等により異なるが少
なくとも糸の構成本数中に１本以上混紡して用いる。好
ましくは３本以上である。

【００２７】また本発明の割繊性ウレタン短繊維は一般
の紡績システム、例えば綿紡績，空気紡績，結束紡績，
３インチ紡績，４インチ紡績，紡毛紡績，セミソ毛紡績
等で用いることができる。

【００２８】

【実施例】更に詳細は実施例にて説明する。実施例の紡
糸ドープの粘度測定は５０℃で落球式粘度計にて実施し
た。繊維の強伸度はＪＩＳ Ｌ １０１５に準じて測定
した。

【００２９】製造例１ 分子量２０００の１，６ヘキサンポリカーボネート１０
８部をＤＭＦ８３９部に溶解した後、ジシクロヘキシル
メタンジイソシアネートを２１部加え、７０℃で重合触
媒オクチル酸第１錫を加えて７時間反応させ、更にジシ
クロヘキシルジアミン６部を加え３時間反応させる。所
定の粘度に達した後ジブチルアミンを１部加え、反応を
停止させる。次にジシクロヘキシルメタンジイソシアネ
ート１４部とシクロヘキシルジアミン１１部を加え３時
間反応させ、固形分濃度１６重量％の本発明のウレタン
ＤＭＦ溶液を製造した。得られたウレタンＤＭＦ溶液を
濃縮し、ポリマー濃度２０重量％、粘度７０ポイズのＡ
成分を製造した。

【００３０】製造例２ ＡＮ：ＭＡ：ＭＡＳが９０．４：９．０：０．６の割合
からなる仕込み組成でＤＭＦを溶媒とし、アゾビスイソ
ブチロニトリルを開始剤として、従来の方法で溶液重合
し、モノマー回収後濃度調整し、ポリマー濃度２０重量
％、粘度６０ポイズのアクリルＢ成分を製造した。

【００３１】実施例１ 製造例１で製造したＡ成分と、製造例２で製造したＢ成
分を１対３の比率で供給し、サイドバイサイド口金を用
い、通常アクリルの紡糸と同様にして１８℃のＤＭＦ５
０％水溶液の凝固浴に紡出し、次に温水中で２段階で５
倍に延伸した。１次オイルを付与した後トウ温度１０５
℃で１次乾燥し、２次オイルにシリコーン系の界面活性
剤を含むオイルを繊維に対して０．６重量％付与し、２
次乾燥後クリンプを付与してカットし、３ｄ８９ｍｍの
本発明の割繊性ウレタン短繊維を得た。

【００３２】得られた本発明の割繊性ウレタン短繊維は
殆どまだ割繊していず、引張強度３ｇｒ／ｄ、引張伸度
４６％と優れた機械的物性を示した。また膠着も少なか
った。若干の膠着した繊維も次の紡績工程のカーディン
グで割繊された。カーディング後の本発明の割繊性ウレ
タン短繊維のＢ成分のウレタンは１５０％延伸した後も
弾性的に回復し、優れた弾性回復性を示した。

【００３３】次に市販のアクリル繊維３ｄ１０２ｍｍに
本発明の割繊性ウレタン短繊維３ｄ８９ｍｍを１０重量
％混紡し、通常の４インチ紡績で紡績し２／３２糸を製
造した。次に定法によりカチオン染料で染色し得られた
染色糸は優れた弾性回復性を示した。

【００３４】実施例２及び比較例１ 実施例１と同様にしてＡ成分とＢ成分の接合比だけを１
／４，１／６に変更しウレタン短繊維を製造した。本発
明の接合比１／４のウレタン短繊維は実施例１の接合比
１／３のウレタン短繊維より膠着が少なかった。比較例
の接合比１／６のウレタン短繊維の膠着はさらに少なく
膠着に関しては最もよかった。

【００３５】次に市販のアクリル繊維３ｄ１０２ｍｍに
本発明の割繊性ウレタン短繊維３ｄ８９ｍｍを１０重量
％混紡し、通常の４インチ紡績で紡績し２／３２糸を製
造した。比較例の接合比１／６のウレタン短繊維はカー
ディングでネップが多く紡績時に糸切れが多発し、実用
性に乏しかった。一方、本発明の接合比１／４のウレタ
ン短繊維は紡績時ネップの発生も少なく実用性のある紡
績糸が得られた。

【００３６】実施例３及び比較例２，３ 実施例１と同様にしてソフトセグメントのポリカーボネ
ートの分子量を２００，６００，１１００，２８００，
４６００，６０００に変更し、ウレタンを製造した。比
較例２の分子量２００のポリカーボネートの場合は分子
量が低過ぎ、紡糸ドープの適当な濃度と粘度が得られな
かった。また、比較例３の分子量６０００のポリカーボ
ネートの場合は分子量が高過ぎ、紡糸ドープの適当な濃
度と粘度が得られなかった。

【００３７】一方、本発明の分子量６００，１１００，
２８００，４６００のポリカーボネートの場合は紡糸ド
ープの適当な濃度と粘度の組合せが取れ、本発明のウレ
タン短繊維を製造できた。中では分子量１１００，２８
００のポリカーボネートを用いた場合がサイドバイサイ
ドの複合繊維にした時、その接合状態が最もよかった。

【００３８】実施例４，５及び比較例４ 製造例２と同様にして表１に示す重合仕込組成でＢ成分
を製造し、実施例１と同様にして、ウレタン短繊維を製
造した。組成Ｎｏ．１の比較例４は紡糸時に膠着が発生
した。組成Ｎｏ．２の本発明のウレタン短繊維は少し膠
着したが紡績時のカーディングで割繊できた。組成Ｎ
ｏ．３の本発明のウレタン短繊維は紡糸時の膠着は組成
Ｎｏ．２より少なかった。

【００３９】

【表１】

【００４０】

【発明の効果】本発明の割繊性ウレタン繊維は製造時の
単繊維ｄが太く、紡糸時には弾性を示さないため取扱や
すく、紡績時割繊し、紡績糸になった時点で優れた弾性
回復性を示す。さらには複合繊維であり、細いウレタン
短繊維を安価に提供することができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 サイドバイサイド型のコンジュゲート繊
   維であり、そのＡ成分がウレタン、そのＢ成分がアクリ
   ルであり、Ａ成分のウレタンが脂環族ジイソシアネート
   と脂環族ジアミンとポリカーボネートジオールからなる
   ことを特徴とする割繊性ウレタン短繊維。
2. 【請求項２】 サイドバイサイド型のコンジュゲート繊
   維であり、そのＡ成分ばウレタン、そのＢ成分がアクリ
   ルであり、コンジュゲートの単繊維引張強力が２ｇｒ／
   デニール以上で、単繊維引張伸度が６０％以下であり、
   Ａ成分とＢ成分の重量比が１／２以下で、且つ割繊後の
   ウレタンの弾性回復率が１００％以上であることを特徴
   とする割繊性ウレタン短繊維。