伸縮性布帛及びその製造方法
【課題】染色加工性に優れ、仕上げた製品品位が良好で、目剥きが少なく、風合いがソフトで、耐久性に優れた伸縮性布帛の提供。
【解決手段】ポリウレタン系弾性繊維とポリアミド系合成繊維とで構成された伸縮性布帛であって、該ポリウレタン系弾性繊維の混率は０．５〜３５質量％であり、該ポリウレタン系弾性繊維は、鎖伸長剤としてエチレングリコールを、末端封止剤としてブタノールを用いて得られたポリウレタン溶液を乾式紡糸法にて紡糸して得られたものであり、該ポリウレタン系弾性繊維は染色前に１５０〜１９５℃のプレセット温度でプレセットされ、１００％伸長下で１６０℃に設定したピンテンターで通過させたときの該ポリウレタン系弾性繊維のセット率は３０％以上であり、該プレセット温度における該ポリウレタン系弾性繊維の耐熱強力保持性は３０％以上、かつ、熱融着力は０．１００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることを特徴とする伸縮性布帛。
【解決手段】ポリウレタン系弾性繊維とポリアミド系合成繊維とで構成された伸縮性布帛であって、該ポリウレタン系弾性繊維の混率は０．５〜３５質量％であり、該ポリウレタン系弾性繊維は、鎖伸長剤としてエチレングリコールを、末端封止剤としてブタノールを用いて得られたポリウレタン溶液を乾式紡糸法にて紡糸して得られたものであり、該ポリウレタン系弾性繊維は染色前に１５０〜１９５℃のプレセット温度でプレセットされ、１００％伸長下で１６０℃に設定したピンテンターで通過させたときの該ポリウレタン系弾性繊維のセット率は３０％以上であり、該プレセット温度における該ポリウレタン系弾性繊維の耐熱強力保持性は３０％以上、かつ、熱融着力は０．１００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることを特徴とする伸縮性布帛。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、染色加工性に優れ、仕上げられた最終製品の品位が良好な、ポリウレタン系弾性繊維とポリアミド系合成繊維とからなる伸縮性布帛に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリウレタン系弾性繊維とポリアミド系合成繊維とからなる伸縮性布帛は、主にファンデーション、ソックス、水着、スポーツウエア、レオタード等、多分野の衣料に伸縮機能素材として使用されている。
ポリウレタン系弾性繊維は優れた弾性機能を発揮する。ところが、製品布帛に型止まり性が特に要求される分野、例えば、ショーツ等の丸編分野、ブラジャー、ガードル、水着等のインナー・スポーツ向け経編分野、ボトム等のアウター向け織物分野において、染色加工する際に、ポリウレタン系弾性繊維は型止まり性及び熱融着性に乏しいために、型通りに大きく仕上がらず、着用に困難を伴ったり、着用中に、いわゆる、笑い欠点（布帛を伸長した後、解除しても直ちに元通りに回復しない欠点）を起こすという問題を含んでいた。
【０００３】
また、ポリウレタン系弾性繊維は比較的高い温度でしか融着しないために、加工温度を上げると、例えば、主な交編・交織素材であるポリアミド繊維が黄変してしまい、製品は経筋等に起因して品質安定性が悪く、仕上がりのよいものを得ることが難しい状態であった。
したがって、経筋等の欠点を減少させる為に、編立て及び検査工程において、厳しい生産管理が必要になり、歩留まりが大幅に低下していた。加えて、染色加工工程において経筋の目立ち易い色調や無地染めを避け、欠点の目立ちにくいプリント染色を行うことを余儀なくされていた。
【０００４】
ナイロン６、ナイロン６６繊維に代表されるポリアミド繊維との交編織物を染色した場合、ポリウレタン系弾性繊維は酸性染料による染着性が低いために、染色レシピによってはポリアミド繊維との同色性が悪かったり、ポリウレタン系弾性繊維が染まらないことにより、弾性繊維が伸縮性布帛の外側に露出する、いわゆる、目剥きという問題がある。目剥きによって布帛の外側にちらちらとポリアミド繊維とは異色の弾性繊維が顔をのぞかせたり、弾性繊維特有のぎらぎらとした光沢、いわゆる、ぎらつきという現象が起こり、著しく布帛の品位を落としているのが現状である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、このような従来技術の問題点を解決し、染色加工性（生産効率、熱効率）に優れ、仕上げた製品品位（経筋、笑い欠点）が良好で、目剥きが少なく、風合いがソフトで、耐久性に優れた弾性繊維とポリアミド系合成繊維とからなる伸縮性布帛を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記の課題を達成するために鋭意研究を進めた結果、特定のウレア化合物をポリウレタンウレアに添加して得られるポリウレタン弾性繊維とポリアミド系合成繊維とを交編織することにより本発明の目的が達成されることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明は、
（１）ポリウレタン系弾性繊維とポリアミド系合成繊維とで構成された伸縮性布帛であって、染色前の布帛中のポリウレタン系弾性繊維の熱融着力が０．１００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることを特徴とする伸縮性布帛、及び
（２）（ａ）第１級アミン及び第２級アミンから選ばれた少なくとも一種の２官能性アミンと、第３級窒素及び複素環状窒素から選ばれた少なくとも一種の窒素とを含む窒素含有化合物と、（ｂ）有機ジイソシアナートと、（ｃ）前記（ａ）と（ｂ）とから得られるウレア化合物の活性末端を封鎖するための炭素数１〜１０のモノ又はジアルキルモノアミン、炭素数１〜１０のアルキルモノアルコール及び有機モノイソシアナートから選ばれた少なくとも一種とを反応させて得られるウレア化合物を、ポリウレタンウレアに対して１〜１５質量％含有するポリウレタンウレアからなる弾性繊維と、ポリアミド系合成繊維とで構成された伸縮性布帛を、染色前に１５０〜１９５℃のプレセット工程を通すことを特徴とする伸縮性布帛の製造方法、
である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の伸縮布帛は、加工性に優れ、仕上げた製品品位が良好で、目剥きが少なくかつ風合いがソフトで、耐久性に優れる。
特に、本発明の伸縮性布帛は、熱によって成型するモールド加工性にも優れ、さらにモールード加工した場合に広がった編み目からポリウレタン系繊維が表面に飛び出すために目剥き防止効果が優れる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の伸縮性布帛は、ポリウレタン系弾性繊維とポリアミド系繊維とからなる。
本発明の伸縮性布帛の組織としては、例えば、ベア天竺、その他の丸編み、ラッセル、２ウェイトリコット等の経編、平織り、綾織り、朱子織り等の織り組織等があり、編み、織り構造を有するものは全て含まれる。
本発明に用いられるポリウレタン系弾性繊維の染色前の布帛中の熱融着力は０．１００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが必要であり、好ましくは０．１２０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である。染色前の熱融着力が０．１００ｃN／ｄｔｅｘ未満であると、染色加工時に十分な布帛の融着性が得られない。本発明のように、ポリウレタン系弾性繊維の融着力を０．１００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、好ましくは０．１２０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上とすることによって、仕上がった伸縮性布帛に発生する経筋等の欠点を低減させることができるのである。
【００１０】
伸縮性布帛における経筋等の欠点は、染色加工工程で一貫して行われる、例えば、プレセット工程でのヒートセットによる幅出し、染色による収縮、さらには仕上げ工程でのヒートセットによる幅出し等による熱履歴の過程で、布帛に伸長と収縮が繰り返されることにより、伸縮性布帛を形成するループが均一にならないために発現すると考えられる。
しかしながら、本発明の伸縮性布帛には、染色前のプレセットを行った後の熱融着力が０．１００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、好ましくは０．１２０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上のポリウレタン系弾性繊維が用いられることにより、低温でループが熱融着されて固定され、伸縮性布帛のループが変形しにくくなる。その結果、引き続き行われる染色及び仕上加工工程における布帛の伸長と収縮に伴なう、布帛の幅変動を小さくでき、経筋、笑い（着用中に生地を伸長した後、解除しても直ちに原状回復しない欠点）等の欠点のない、均一な伸縮布帛が形成され、耐久性（洗濯による収縮や型崩れ）に優れたものとなる。
【００１１】
また、低温でループが熱融着されて固定されることにより、染色前のプレセット工程の温度を下げることが可能となり、染色加工性（生産効率、熱効率）が向上するとともに、ポリアミド繊維の熱劣化を抑制できることにより風合いがソフトな伸縮性布帛に仕上げることができる。
布帛加工時の型止まり不良や、布帛の端部が巻くカーリング等の発生、製品において洗濯による収縮や型崩れを防止する上から、本発明に用いられるポリウレタン系弾性繊維のセット率は３０％以上であることが好ましく、５０％以上がより好ましい。布帛の加工の際に、熱によりポリウレタン系弾性繊維が伸びきった状態となる、いわゆる、ヘタリ防止や、製品のパワー及び伸長回復機能の低下を防止する上で１００％以下が好ましい。
【００１２】
セット率は、以下の測定法により求められる。
ポリウレタン弾性繊維に１／３０ｇ／ｄｔｅｘ（ｄｔｅｘは公称デシテックス）の初荷重をかけた時の長さ５ｃｍの試験糸を、１００％伸長下で１６０℃に設定したピンテンターで通過時間６０秒で通過させ、さらに２０℃、６５％ＲＨ雰囲気下で１６時間放置後、ポリウレタン弾性繊維に１／３０ｇ／ｄｔｅｘ（ｄｔｅｘは公称デシテックス）の初荷重をかけた時の糸長Ｌ（ｃｍ）を読み取る。
セット率（％）は下記式から算出する。
セット率（％）＝［（Ｌ−５）／５］×１００
【００１３】
本発明に用いるポリウレタン系弾性繊維のブルーＬ値は２０〜３５であることが好ましい。詳細は後述するが、ブルーＬ値とは、特定の青色染料で染色した場合のポリウレタン系弾性繊維ベア布帛（ポリウレタン弾性繊維の裸糸を用いた布帛）の明度であり、ブルーＬ値が大きいほど色が薄く、小さいほど色が濃いことを表す。ブルーＬ値が３５を越えると、ポリウレタン系弾性繊維を染色した時の色が薄く、布帛の目剥きが発生しやすい。ブルーＬ値が２０未満では濃く発色しすぎるために、相手素材であるポリアミド系合成繊維の色よりも濃く見えて、布帛の表面でポリウレタン系弾性繊維の色が勝ってしまい、布帛全体の色のバランスを壊すおそれがある。
【００１４】
本発明に用いるポリウレタン系弾性繊維の耐熱強力保持性は、着用時の耐久性低下を防止する上から３０％以上であることが好ましく、５０％以上であることがより好ましい。
本発明の伸縮性布帛において、ポリウレタン系弾性繊維の混率は、布帛の組織や使用する糸の太さによって非常に広い範囲を採ることができるが、ポリウレタン系弾性繊維の伸縮特性を充分に発揮させるには０．５質量％以上が好ましく、染色時の染料配分率を適性に保ち、ポリアミド系合成繊維の発色性低下を防止し、布帛のパワーが高くなりすぎるのを防止する上から３５質量％以下が好ましい。
【００１５】
本発明で用いるポリウレタン系弾性繊維の糸条形態は、裸糸の状態でも、被覆弾性糸やコアスパン糸、スパンツイスト糸といった実質的にはポリウレタン系弾性繊維が芯となりポリアミド系合成繊維が撚糸され鞘となる被覆糸の状態でもよい。被覆糸は、例えば、カバーリング、精紡交撚、合撚等により製造される。
織物の主流は被覆弾性糸やコアスパン糸、スパンツイスト糸の状態で使用されており、特に、被覆する非弾性繊維が透明糸であったり、撚り数が少なかったりする場合は、ポリウレタン系弾性繊維の色の影響が強く出る為に、交編織した場合に本発明で用いるポリウレタン系弾性繊維の発色効果が顕著に現れる。インナー肌着やダイレクトニットインパンストでは、ベア天竺といったベア状態でポリウレタン系弾性繊維を使用することもしばしばある。近年では、織物でもベア状態で使用するものも出始めており、この状態で使用した場合は、被覆状態で使用するとき以上に布帛表面にポリウレタン系弾性繊維の出る確率が高くなるために、本発明で用いるウレタン系弾性繊維の発色効果が顕著に現れる。
【００１６】
本発明に用いるポリウレタン系弾性繊維は、以下に示すウレア化合物を含有するポリウレタン弾性繊維を、染色前に１５０〜１９５℃でプレセットすることによって製造される。
ポリウレタン弾性繊維に含まれるウレア化合物は、（ａ）第１級アミン及び第２級アミンから選ばれた少なくとも一種からなる２官能性アミンと、第３級窒素及び複素環状窒素とから選ばれた少なくとも一種の窒素とを含む窒素含有化合物と、（ｂ）有機ジイソシアナートと、（ｃ）前記（ａ）と（ｂ）とから得られるウレア化合物の活性末端を封鎖するための、炭素数１〜１０のモノ又はジアルキルモノアミン、炭素数１〜１０のアルキルモノアルコール及び有機モノイソシアナートから選ばれた少なくとも１種とを反応させて製造することができる。
【００１７】
得られるウレア化合物には活性末端が残らないように、上記の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のモル当量比を調整の上、反応させる必要がある。
ウレア化合物は、化学式（４）で示される第３級窒素骨格と、化学式（１）若しくは（２）で示されるウレア結合、又は化学式（３）で示されるウレタン結合を分子中に含む。
【００１８】
【化１】
【００１９】
【化２】
【００２０】
【化３】
【００２１】
【化４】
【００２２】
ウレア化合物は、上記（ｃ）の選択によって、上記（１）〜（４）式の構造を満足する２種類の構造に分類される。すなわち、（ｃ）がモノ又はジアルキルモノアミン、又はアルキルモノアルコールの場合は化学式（５）、
【００２３】
【化５】
【００２４】
（式中、ａは第１級アミン及び第２級アミンから選ばれた少なくとも一種からなる２官能性アミンと、第３級窒素及び複素環状窒素から選ばれた少なくとも一種の窒素とを含む窒素含有化合物、ｂは有機ジイソシアナート、ｃは炭素数１〜１０のモノ又はジアルキルモノアミン又は炭素数１〜１０のアルキルモノアルコール、ｎは１以上）
（ｃ）が有機モノイソシアナートの場合は、化学式（６）
【００２５】
【化６】
【００２６】
（式中、ａは第１級アミン及び第２級アミンから選ばれた少なくとも一種からなる２官能性アミンと、第３級窒素及び複素環状窒素から選ばれた少なくとも一種の窒素とを含む窒素含有化合物、ｂは有機ジイソシアナート、ｃは有機モノモノイソシアナート、ｎは１以上）
より好ましい構造としては、化学式（６）で示される、（ｃ）が有機イソシアナートの場合である。
【００２７】
この２種類の構造を持つウレア化合物は、単独で使用することが好ましいが、混合して用いることもできる。
ウレア化合物を製造するのに使用される（ａ）第１級アミン及び第２級アミンから選ばれた少なくとも一種からなる２官能性アミンと、第３級窒素及び複素環状窒素から選ばれた少なくとも一種の窒素とを含む窒素含有化合物としては、Ｎ−ブチル−ビス（２−アミノエチル）アミン、Ｎ−ブチル−ビス（２−アミノプロピル）アミン、Ｎ−ブチル−ビス（２−アミノブチル）アミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−アミノエチル）−イソブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−アミノプロピル）−イソブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−アミノエチル）−ｔ−ブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−アミノエチル）−１，１−ジメチルプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−アミノプロピル）−１，１−ジメチルプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−アミノブチル）−１，１−ジメチルプロピルアミン、Ｎ−（Ｎ，Ｎ−ジエチル−３−アミノプロピル）−ビス（２−アミノエチル）アミン、Ｎ−（Ｎ，Ｎ−ジブチル−３−アミノプロピル）−ビス（２−アミノプロピル）アミン、ピペラジン、ピペラジン誘導体、例えば２−メチルピペラジン、１−（２−アミノエチル）−４−（３−アミノプロピル）ピペラジン、２，５−及び２，６−ジメチルピペラジン、Ｎ，Ｎ’−ビス（２−アミノエチル）ピペラジン、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−アミノプロピル）ピペラジン、Ｎ−（２−アミノエチル）ピペラジン、Ｎ−アミノ−（２−アミノエチル）−４−メチルピペラジン等、ピペリジン誘導体、例えば４−アミノエチルピペリジン、Ｎ−アミノ−４−（２−アミノエチル）ピペリジン、Ｎ−ビス（２−アミノエチル）アミン−ピペリジン等、ピロリドン誘導体、例えばＮ−アミノ−４−（２−アミノエチル）−２−ピロリドン、Ｎ−（３−アミノプロピル）−４−（３−アミノプロピル）−２−ピロリドン、Ｎ−ビス（２−アミノエチル）アミン−２−ピロリドン等が挙げられる。好ましい窒素含有化合物は、ピペラジン、ピペラジン誘導体である。特に、得られるウレア化合物のアミド系溶媒への溶解性が極めて良好である、Ｎ−（２−アミノエチル）ピペラジン、Ｎ−（２−アミノプロピル）ピペラジンが好適である。これらは単独で、あるいは混合して用いることができる。
【００２８】
ウレア化合物を製造するのに使用される（ｂ）有機ジイソシアナートとしては、トリメチレンジイソシアナート、テトラメチレンジイソシアナート、ペンタメチ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、３−メチルヘキサン−１，６−ジイソシアナート、３，３’−ジメチルペンタン−１，５−ジイソシアナート、１，３−及び１，４−シクロへキシレン−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、ｍ−及びｐ−キシリレンジイソシアナート、α，α，α’，α’−テトラメチル−ｐ−キシリレンジイソシアナート、４，４’−ジフェニルメタン−ジイソシアナート、イソホロンジイソシアナート、２，４−トリレンジイソシアナート等が挙げられる。好ましくは、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−ジイソシアナートのような脂環族ジイソシアナートである。これらは単独で、あるいは混合して用いることができる。
【００２９】
ウレア化合物を製造するのに使用される（ｃ）の炭素数１〜１０のアルキル基を有するモノアミンとしては、例えば、イソプロピルアミン、ｎ−ブチルアミン、ｔ−ブチルアミン、ジエチルアミン、２−エチルヘキシルアミン、ジイソプロピルアミン、ジ−ｎ−ブチルアミン、ジ−ｔ−ブチルアミン、ジ−イソブチルアミン、ジ−２−エチルヘキシルアミン等が挙げられる。また、アルキル鎖中に第３級窒素原子や酸素原子を含んでいてもよく、例えば、３−ジブチルアミノ−プロピルアミン、３−ジエチルアミノ−プロピルアミン、３−エトキシプロピルアミン、３−（２−エチルヘキシルオキシ）プロピルアミンが挙げられる。これらは単独で、あるいは混合して用いることができる。
【００３０】
ウレア化合物を製造するのに使用される（ｃ）炭素数１〜１０のアルキル基を有するモノアルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、２−プロパノール、２−メチル−２−プロパノール、１−ブタノール、２−エチル−１−ヘキサノール、３−メチル−１−ブタノール等が挙げられる。これらは単独で、あるいは混合して用いることができる。
上記のモノ又はジアルキルアミン、アルキルアルコールはそれぞれ単独で、あるいは混合して用いることができる。好ましくは単独での使用である。
【００３１】
ウレア化合物を製造するのに使用される（ｃ）有機モノイソシアナートとしては、ｎ−ブチルイソシアナート、フェニルイソシアナート、１−ナフチルイソシアナート、ｐ−クロロフェニルイソシアナート、シクロヘキシルイソシアナート、ｍ−トリルイソシアナート、ベンジルイソシアナート、ｍ−ニトロフェニルイソシアナート等が挙げられる。これらは単独で、あるいは混合して用いることができる。ただし、前述のモノ又はジアルキルアミン、アルキルアルコールとの混用はできない。これらを混用すると、モノ又はジアルキルアミンやアルキルアルコールの活性水素を有機モノイソシアナートが封鎖した化合物が生成し、化学式（５）又は（６）の構造をもつウレア化合物の有効量が減少するばかりでなく、ポリウレタン弾性繊維の加工工程においてブリードアウトして、編み機や染色浴槽を汚すスカムの原因となる。
【００３２】
ポリウレタン系弾性繊維に添加するウレア化合物を得るのに使用される（ｃ）は、（ａ）と（ｂ）から得られるウレア化合物の活性末端（アミノ基又はイソシアナート基）を封鎖するために用いられる。その結果、ウレア化合物の活性末端によるポリウレタン系弾性繊維の紡糸安定性の悪化や堅牢度の低下を防止できる。
反応モル当量が（ａ）＞（ｂ）の場合には、ウレア化合物末端がアミノ基であるため、（ｃ）として有機モノイソシアナートを選択し、（ａ）＜（ｂ）の場合にはウレア化合物末端がイソシアナート基であるため（ｃ）としてモノ又はジアルキルアミン、又はアルキルモノアルコールを選択する。本発明においては、有機モノイソシアナートを選択することが好ましい。
【００３３】
本発明に用いるポリウレタン系弾性繊維に添加するウレア化合物は、化学式（１）若しくは（２）で示されるウレア結合単位、又は化学式（３）で示されるウレタン結合を１分子中に２〜４０個含む。
【００３４】
【化７】
【００３５】
【化８】
【００３６】
【化９】
【００３７】
（ｃ）が炭素数１〜１０のモノ又はジアルキルモノアミン、又は炭素数１〜１０のアルキルモノアルコールの場合、ウレア化合物の構造は化学式（５）で示される（構造中のｎは１以上）。
【００３８】
【化１０】
【００３９】
所望のウレア結合単位数を持つウレア化合物は、（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）の反応仕込みモル比を調整することにより得られる。すなわち、（ａ）：（ｂ）：（ｃ）＝ｎ：ｎ＋１：２となるように調整すれば、１分子中に存在するウレア結合単位数は、モノ又はジアルキルモノアミンではｎ＋３、アルキルモノアルコールではｎ＋１となる。
（ｃ）が有機モノイソシアナートの場合、ウレア化合物の構造は化学式（６）で示される（構造中のｎは１以上）。
【００４０】
【化１１】
【００４１】
このとき、（ａ）：（ｂ）：（ｃ）＝ｎ＋１：ｎ：２となるように調整すれば、１分子中に存在するウレア結合単位数は、ｎ＋３となる。
【００４２】
ポリウレタン弾性繊維に良好な熱セット性及び染色前のプレセットによって良好な熱融着性を付与する上から、ウレア化合物は、１分子中に、前述のウレア結合単位数又はウレタン結合単位数を好ましくは２〜４０、より好ましくは４〜１５含む。構造中の重合繰り返し数ｎに換算すれば、モノ又はジアルキルモノアミン及び有機モノイソシアナートの場合は１〜３７、アルキルモノアルコールでは３〜３９である。ウレア結合単位数又はウレタン結合単位数をこの範囲に設定することによって、ウレア化合物のブリードアウトを少なくでき、編み機や染色浴槽を汚すスカムの発生を抑制し、ポリウレタンウ弾性繊維の製造中の糸切れ等を防止できる。
【００４３】
本発明における伸縮性布帛は、上記のウレア化合物を含有するポリウレタン系弾性繊維とポリアミド系合成繊維を交編又は交織してえられた布帛を、染色前に１５０〜１９５℃のプレセット工程を通すことによって製造される。プレセット工程の温度が１５０℃未満ではプレセット通過後に０．１００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の熱融着力が得らず、熱融着力を増加させるためには長時間のプレセットを必要とする。プレセット工程の温度が１９５℃を越えると、高温処理によって伸縮性布帛の特徴であるストレッチ性、パワーが損失し、伸縮性布帛としての特徴を失うとともに、相手素材であるポリアミド系合成繊維が黄変し、得られた製品は経筋等の発生により、品質安定性が得られない。長時間のプレセットによっても同様の現象が起こる。
【００４４】
ポリウレタンウレアに添加するウレア化合物は、以下の方法により製造される。
ウレア化合物１分子中に存在するウレア結合単位数を、（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）の反応仕込みモル比で調整する。反応温度は２０〜６０℃が好ましい。反応はポリウレタンウレアが溶解するアミド系極性溶媒中、例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン中で行うことが好ましい。ポリウレタンウレアを溶解しない溶媒を用いる場合は、反応後に固形分を取り出してポリウレタンウレアが溶解する溶媒に溶解させ、ポリウレタンウレアに添加する。
【００４５】
反応方法の一例としては、（ａ）として、Ｎ−（２−メチルアミノ）ピペラジンを２モル、（ｂ）として、イソホロンジイソシアナートを１モル、（ｃ）として、フェニルイソシアナート２モルを５０質量％のジメチルアセトアミド溶液となるように溶解し、５０℃、２時間反応させる。反応は、ジメチルアセトアミド中に溶解させたＮ−（２−メチルアミノ）ピペラジンの中に、イソホロンジイソシアナートとフェニルイソシアナートを滴下して行うが、これに限定されるものではなく、その他、公知の方法を用いることができる。このとき得られるウレア化合物の重合繰り返し数ｎは１となり、１分子当たりに存在するウレア結合単位数は４となる。
【００４６】
本発明で用いるポリウレタン系弾性繊維は、アミド系極性溶媒に溶解したウレア化合物をポリウレタンウレア溶液に添加した紡糸原液を乾式紡糸して得ることができる。添加はポリウレタンウレアの重合終了から紡糸するまでの任意の段階で行うことができる。
ポリウレタン系弾性繊維に添加するウレア化合物の添加量は、製品布帛に要求されるセット性と染色性が十分満足でき、優れた弾性機能と紡糸安定性を損なわない量であればよく、ポリウレタンウレアに対して１〜１５質量％が好ましく、より好ましくは２〜１０質量％である。ウレア化合物の添加量が１質量％未満では熱セット性、熱融着性、染色性の効果が小さい。また、１５質量％を越えると、熱セット効果、熱融着効果が飽和して染色堅牢度が低下しやすく、紡糸中の糸切れ等により紡糸安定性が低下したり、強度、伸度、弾性回復性といった弾性機能が損なわれやすくる。
【００４７】
この他、公知の熱セット性改良剤を添加することができる。例えば、特開平７−３１６９２２号公報に記載された、ポリアクリロニトリル系ポリマー、ポリウレタン重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体から選ばれる熱可塑性重合体の少なくとも１種を同時に含有させてもよい。この場合、熱可塑性重合体と本発明のウレア化合物との合計添加量は１５質量％以下であり、かつ、熱可塑性重合体の添加量は本発明のウレア化合物の添加量を越えないことが好ましい。
【００４８】
ウレア化合物を含有するポリウレタン系弾性繊維が、少なくとも弾性機能及び紡糸安定性を犠牲にせず、優れた熱融着性と染色性を示す理由は、明確ではないが、以下のように考えられる。
第一には、染色性と堅牢度に優れる特定の窒素含有化合物の効果であり、第二には、特定のウレア結合単位数を含むウレア化合物の効果である。すなわち、染色性と堅牢度が優れるのは、第１級アミン及び第２級アミンから選ばれた少なくとも一種からなる２官能性アミンと、第３級窒素及び複素環状窒素から選ばれた少なくとも一種とを含む窒素含有化合物が、酸性染料や分散染料を強く吸着保持することによる効果であると考えられる。また、熱セット性、熱融着性が優れるのは、１分子中に２〜４０のウレア結合単位を有するウレア化合物の効果であると考えられる。
【００４９】
ポリウレタン系弾性繊維は、ウレタン結合とウレア結合を有するセグメント化ポリマーで構成されており、中でも、ウレア結合どうしは極めて強い水素結合性の物理架橋を生じて結晶性ドメインを形成する。そのため、常温下では優れた弾性機能を発現する一方、高温下でもこの水素結合は破壊されにくいため熱融着されにくいのである。
【００５０】
ポリウレタン系弾性繊維に含まれるウレア化合物は、ポリウレタン系弾性繊維中のウレア結合と強い水素結合を生じ、ポリウレタン系弾性繊維中の結晶性ドメインと同化するため、常温下では優れた弾性機能を発現させる。しかし、このウレア化合物は、結晶性ドメインのガラス転移温度を低下させる作用があり、高温下では水素結合が切断されて、結晶性ドメインが熱フローし易くなるため、熱セット性、熱融着性の優れるポリウレタン系弾性繊維となる。ウレア化合物のポリウレタン系弾性繊維に対する添加量が少なすぎると、この熱セット効果は不足する。逆に、添加量が多すぎると、熱融着効果は十分満足するものとなるが、結晶性ドメインのガラス転移温度が下がりすぎ、紡糸時の高温で熱フローを生じ紡糸安定性が確保できなくなるばかりでなく、弾性機能までも損なってしまうのである。
【００５１】
本発明のポリウレタン系弾性繊維の原料であるポリウレタンウレアは、両末端にヒドロキシル基を有し、数平均分子量６００〜５０００のポリマーグリコール、有機ジイソシアネート、及びジアミン化合物の鎖伸長剤、モノアミン化合物の端封鎖剤から製造される。
【００５２】
ポリマーグリコールとしては、実質的に線状のホモ又は共重合体からなる各種ジオール、例えば、ポリエステルジオール、ポリエーテルジオール、ポリエステルアミドジオール、ポリアクリルジオール、ポリチオエステルジオール、ポリチオエーテルジオール、ポリカーボネートジオール又はこれらの混合物又はこれらの共重合物等が挙げられる。好ましくはポリアルキレンエーテルグリコールであり、例えば、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリオキシペンタメチレングリコール、テトラメチレン基と２，２−ジメチルプロピレン基からなる共重合ポリエーテルグリコール、テトラメチレン基と３−メチルテトラメチレン基からなる共重合ポリエーテルグリコール又はこれらの混合物等である。中でも、優れた弾性機能を示す、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、テトラメチレン基と２，２−ジメチルプロピレン基からなる共重合ポリエーテルグリコールが好適である。
【００５３】
ポリウレタンウレアに用いる有機ジイソシアネートとしては、例えば、脂肪族、脂環族、芳香族のジイソシアナートの中で、反応条件下でアミド系極性溶媒に溶解又は液状を示すものすべてを適用できる。例えば、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、２，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、２，４−及び２，６−トリレンジイソシアネート、ｍ−及びｐ−キシリレンジイシシアナート、α，α，α’，α’−テトラメチル−キシリレンジイソシアナート、４，４’−ジフェニルエーテルジイソシアナート、４，４’−ジシクロヘキシルジイソシアナート、１，３−及び１，４−シクロヘキシレンジイソシアナート、３−（α−イソシアナートエチル）フェニルイソシアナート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアナート、トリメチレンジイシシアナート、テトラ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又はこれらの混合物又はこれらの共重合物等が挙げられる。好ましくは、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートである。
【００５４】
ポリウレタンウレアに用いる鎖伸長剤のジアミン化合物としては、例えば、エチレンジアミン、１，２−プロピレンジアミン、１，３−ジアミノシクロヘキサン、２−メチル−１，５−ペンタジアミン、ヘキサメチレンジアミン、トリエチレンジアミン、ｍ−キシリレンジアミン、ピペラジン、ｏ−，ｍ−及びｐ−フェニレンジアミン、特開平５−１５５８４１号公報に記載のウレア基を有するジアミン又はこれらの混合物等が挙げられる。好ましくは、エチレンジアミン単独、又は１，２−プロピレンジアミン、１，３−ジアミノシクロヘキサン、２−メチル−１，５−ペンタジアミンの群から選ばれる少なくとも１種が５〜４０モル％含まれるエチレンジアミン混合物である。
【００５５】
ポリウレタンウレアで用いる末端停止剤のモノアミン化合物としては、例えば、イソプロピルアミン、ｎ−ブチルアミン、ｔ−ブチルアミン、２−エチルヘキシルアミン等のモノアルキルアミン、又はジエチルアミン、ジイソプロピルアミン、ジ−ｎ−ブチルアミン、ジ−ｔ−ブチルアミン、ジ−イソブチルアミン、ジ−２−エチルヘキシルアミン等のジアルキルアミンが挙げられ、単独で又は混合して用いることができる。また、１，１−ジメチルヒドラジンをモノアミン化合物に混合して用いることもできる。
【００５６】
ポリウレタンウレアは公知のポリウレタンウレア化反応技術を用いることができる。例えば、数平均分子量６００〜５０００のポリアルキレンエーテルグリコールに過剰モルの有機ジイソシアナートをアミド系極性溶媒中で反応させて末端にイソシアナート基を有する中間重合体作成する。次いで、この中間重合体をアミド系極性溶媒に溶解し、鎖伸長剤と末端停止剤を反応させることによってポリウレタンウレアが得られる。
【００５７】
本発明に用いるポリウレタン系弾性繊維は、ポリウレタンウレアに対して本発明のウレア化合物を１〜１５質量％含有させた紡糸原液を紡糸して得られる。
紡糸原液には、本発明のウレア化合物以外に、公知のポリウレタンウレア弾性繊維、ポリウレタン弾性繊維、ポリウレタン組成物に有用である有機又は無機の配合剤、例えば、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤、耐ガス着色防止剤、着色剤、艶消し剤、滑剤等を同時又は逐次添加することができる。
【００５８】
このようにして得られるポリウレタンウレア紡糸原液は、公知の乾式紡糸法、湿式紡糸法等で繊維状に成形し、ポリウレタン系弾性繊維を製造することができる。紡糸方法としては、優れた弾性機能を発現し生産性に優れる乾式紡糸が好ましい。
得られるポリウレタン系弾性繊維は、単糸当たりのデシテックスが大きい方が熱セット性の向上には有利である。好ましくは、単糸当たり５．６〜３３デシテックスである。これは繊維中での結晶部分の配向緩和が大きいことに由来するものと考えられる。５．６デシテックス未満では配向が大きくなり、３３デシテックスを越えると配向緩和は小さいが結晶サイズが大きくなり、熱セット時の結晶フローが起こりにくくなる。
【００５９】
得られたポリウレタン系弾性繊維に、ポリジメチルシロキサン、ポリエステル変性シリコン、ポリエーテル変性シリコン、アミノ変性シリコン、鉱物油、鉱物性微粒子、例えばシリカ、コロイダルアルミナ、タルク等、高級脂肪酸金属塩粉末、例えばステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム等、高級脂肪族カルボン酸、高級脂肪族アルコール、パラフィン、ポリエチレン等の常温で固形状ワックス等の油剤を単独、又は必要に応じて任意に組み合わせ付与してもよい。
【００６０】
本発明のポリウレタン系弾性繊維含有伸縮性布帛は、水着、ガードル、ブラジャー、２．５４ｃｍメイト商品、肌着等の各種ストレッチファンデーション、靴下用口ゴム、タイツ、ウェストバンド、ボディースーツ、スパッツ、ストレッチスポーツウェアー、ストレッチアウター、包帯、サポーター、医療用ウェア、ストレッチ裏地、紙おむつ等の資材用途等に用いることができる。
【実施例】
【００６１】
実施例により本発明を具体的に説明する。
本発明で用いる各種の測定方法は、以下の通りである。
（１）破断強度、破断伸度
引張試験機（オリエンテック（株）社製ＵＴＭ−ＩＩＩ−１００型（商標））により２０℃、６５％ＲＨ雰囲気下で、試料長５ｃｍの試験糸を５０ｃｍ／分の速度で引っ張り、破断強度（ｇ）及び破断伸度（％）の測定を行う。
【００６２】
（２）熱融着力
ポリウレタン系弾性繊維を、針本数３７０本の直径３ヶ３／４２．５４ｃｍの一口編み機にてドラフト２．５倍で編み立て、弾性繊維の筒編地を得る。得られた弾性繊維の筒編地を１００％伸長下で設定プレセット温度下でピンテンターで通過時間６０秒で通過させ、その後、引張試験機（オリエンテック（株）社製ＵＴＭ−ＩＩＩ−１００型（商標））の上部チャックと下部チャック間の間隔（試料長）を１０ｃｍになるように調節し、上部チャックに筒編地をセットし筒編地の端から糸を試料長１０ｃｍまで抜き出して下部チャックにセットし、５０ｃｍ／分の速度で引っ張り、筒編地の一端から糸を抜き出す際の抜き出し応力Ｐ１（ｃＮ）を測定する。
【００６３】
ポリウレタン系弾性繊維のデシテックス測定方法は、以下の通りである。
ポリウレタン弾性繊維に１／３０ｇ／ｄｔｅｘ（ｄｔｅｘは公称デシテックス）の初荷重をかけ、１００．０ｃｍの長さに切断する。１００．０ｃｍの長さに切断された弾性繊維１０本、すなわち、１０００．０ｃｍ長さ分の質量を小数点以下４桁ｇの電子天秤にて測定し、更に、それらの質量を１０００倍、すなわち、１００００ｍの質量に換算したグラム数をデシテックスとする。
熱融着力を下記式により求める。
熱融着力（ｃＮ／ｄｔｅｘ）＝抜き出し応力Ｐ１／デシテックス
【００６４】
（３）ブルーＬ値
熱融着力測定方法と同様の条件で弾性繊維の筒編地１ｇを得る。さらに、ＪＩＳ染色堅牢度試験用（ＪＩＳ Ｌ ０８０３準拠）ナイロン添付白布４ｇを採取し、これらを同浴にて下記条件で染色、フィックス処理を行う。
染色条件
染料 ＫａｙａｎｏｌＭｉｌｌｉｎｇＢｌｕｅ２ＲＷ（日本化薬（株）社製（商標））１．３％ｏｗｆ
ナイロン添付白布質量 ４ｇ
弾性糸繊維裸糸編地質量 １ｇ
浴比 ２０：１
硫安 ２ｇ／リットル
昇温速度 ２℃／分
温度、時間 ９５℃×６０分
【００６５】
フィックス条件
サンライフＴＮ−８（商標、日華化学（株）社製）
４％ｏｗｆ
ナイロン添付白布質量 ４ｇ
弾性糸繊維裸糸編地質量 １ｇ
浴比 ２０：１
硫安 ２ｇ／リットル
昇温速度 ２℃／分
温度、時間 ８０℃×３０分
【００６６】
染色及びフィックス処理は一貫して軟化器を通したＣａイオン濃度３ｐｐｍ以下の軟水を使用し、染色機はミニカラー染色機（商標、テクサム技研（株）社製）を使用する。
染色した弾性繊維裸糸編地を脱水後室温で１２時間風乾後、編地を３つ折り、すなわち、編地６枚重ねの状態でマクベス測色機にてＬ値（明度）を測定する。
【００６７】
（４）耐熱強力保持率
ポリウレタン弾性繊維に１／３０ｇ／ｄｔｅｘ（ｄｔｅｘは公称デシテックス）の初荷重をかけた時の長さ５ｃｍの試験糸を１００％伸長下で、設定されたプレセット温度下でピンテンター中を通過時間６０秒で通過させ、さらに、２０℃、６５％ＲＨ雰囲気下で１６時間放置後、リラックスさせ、（１）の方法で強力Ｓ１（ｇ）を測定する。熱セット前の糸の強力Ｓ０とすると耐熱強力保持率を下記式で表す。
耐熱強力保持率＝［Ｓ１／Ｓ０］×１００（％）
【００６８】
（５）経筋
試料を４５度に傾斜させ、裏に光源をおいた一部が磨りガラスの判定板からなる検反機により、５段階の標準サンプルと比較し、伸縮性布帛を透過する光で筋、斑の強弱を、次の５段階の標準サンプルと比較して判定する。
５級：経筋、斑が全くない。
４級：経筋、斑が薄く僅かに発生。
３級：経筋、斑が薄く多発。
２級：経筋、斑の強いものが僅かに発生。
１級：経筋、斑が強く多発。
【００６９】
（６）笑い欠点
伸縮性布帛を経方向１００ｍｍ×緯方向９０ｍｍの長さに裁断し、緯方向に縫い代７ｍｍの２本針オーバーロックで縫合する。ミシン糸はウーリーナイロン２１０ｄ、運針数は１３針／２．５４ｃｍとして試験片を作成する。次に、この試験片を弱アルカリ性合成洗剤０．１３％水溶液に十分浸漬した後、縫い目を中心にチャック間隔７０ｍｍの伸縮疲労試験機にかけ、所定の伸縮量（後記）で伸縮を１００００回繰り返した後、試験片を取り外し、以下の基準により評価する。
５級：試験片は、伸縮疲労試験機にかける前とほとんど変化がない。
４級：試験片はやや幅が入り、外観が僅かに荒れている。
３級：試験片はやや幅が入り、外観が少し荒れている。
２級：試験片は幅が入り、外観の荒れとともに組織ずれも生じている。
１級：試験片は幅が入り、組織ずれ、あるいは弾性繊維の断糸等、かなり外観が荒れ、商品としては不適切である。
【００７０】
なお、伸縮疲労試験機にかける際の試験片の伸長量は次のようにして決める。
伸縮性布帛を経２００ｍｍ、緯２５．４ｍｍの大きさに裁断し、テンシロンン引張試験機にて、試験片の初荷重５ｇ、チャック間隔１００ｍｍ、引張速度３００ｍｍ／ｍｉｎにて伸長し、荷重９．８Ｎ時の伸長率と、荷重１４．７Ｎ時の伸長率とを求め、下記式にて、伸長量を決定する。
伸長量（％）＝［（荷重９．８Ｎ時の伸長率）＋（荷重１４．７時の伸長率）］／２
【００７１】
（７）ラダリング
伸縮性布帛を経方向１７０ｍｍ×緯方向９０ｍｍの長さに裁断し、経方向を伸長方向としてチャック間隔７０ｍｍの伸縮疲労試験機にかけ、伸縮量１００％で伸縮を１００００回繰り返した後、試験片を取り外し、以下の基準により評価する。
５級：試験片は、伸縮疲労試験機にかける前とほとんど変化がない。
４級：試験片はやや幅が入り、外観が僅かに荒れている。
３級：試験片はやや幅が入り、外観が少し荒れている。
２級：試験片は幅が入り、外観の荒れとともに組織ずれも生じている。
１級：試験片は幅が入り、組織ずれ、あるいは弾性繊維の断糸等、かなり外観が荒れ、商品としては不適切である。
【００７２】
（８）カール
伸縮性布帛を経方向１０ｍｍ×緯方向１００ｍｍ及び経方向１００ｍｍ×緯方向１０ｍｍの長さに裁断し、４時間放置後、目視にて以下の基準により評価する。
５級：平らで全面が床に着く。
４級：端が若干ゆるむ。
３級：両端が浮き上がる（１０ｍｍ以下）。
２級：ねじれで中央又は両端の一部のみ床に着く。
１級：ねじれが著しく、スパイラル状になる。
【００７３】
（９）風合い
ハンドリングにより下記の基準で判定する。
５級：風合いがソフトで非常になめらかである。
４級：風合いがソフトで、なめらかな風合いである。
３級：風合いがソフトで、ナイロン繊維使いの同一組織品並である。
２級：風合いがやや硬い。
１級：風合いが硬く、商品として不適切である。
【００７４】
（１０）目剥き
仕上がった伸縮性布帛を目視判定して目剥きの状態を１から５級の判定を行う。
５級：ポリウレタン系弾性繊維が表面に出ていることを全く認識できない
４級：ポリウレタン系弾性繊維が表面に出ていることを確認できないがぎらつき感が若干分かる
３級：ポリウレタン系弾性繊維が表面に出ていることが認識できる
２級：ポリウレタン系弾性繊維が表面に出ていることが認識でき、さらにその色が相手糸の色と違うことが認識できる
１級：目剥きして明らかにポリウレタン系繊維が表に出ていることが確認でき、それが染まっていない、又は白いと認識できる
【００７５】
（１１）モールド加工性能
直径１５ｃｍにくりぬいた厚さ２ｃｍの固定具２枚の間にたるみ無く、リラックスさせた状態で伸縮性布帛を固定し、表面温度２００℃に加熱した直径１０ｃｍの半球状の熱鉄球を布帛の押し込み、深さが１０ｃｍとなるように押し当て６０秒後直ちに熱鉄球を抜き取る。整形されたこぶ状の形のまま２０℃×６５％ＲＨに１２時間放置した後、そのこぶの頂点までの高さを測定し、以下の基準にて加工前後の外観を評価する。
５級：外観はほとんど変化がない。
４級：外観が僅かに荒れている。
３級：外観が少し荒れている。
２級：外観の荒れとともに組織ずれも生じている。
１級：組織ずれ、あるいは弾性繊維の断糸等、かなり外観が荒れ、商品としては不適切である。
【００７６】
［実施例１］
数平均分子量１，８００のポリテトラメチレンエーテルグリコール１，５００ｇ及び４，４’−ジフェニルメタンジイソシアナート３１２ｇを、窒素ガス気流中６０℃において９０分間攪拌しつつ反応させて、イソシアネート基を有するポリウレタンプレポリマーを得た。次いで、これを室温まで冷却した後、乾燥ジメチルホルムアミド２，６００ｇを加えて溶解させ、ポリウレタンプレポリマー溶液とした。一方、エチレンジアミン２３．４ｇ及びジエチルアミン３．７ｇを乾燥ジメチルホルムアミド１，４００ｇに溶解し、これに前記プレポリマー溶液を室温で添加して、粘度３，２００ポイズ（３０℃）のポリウレタンウレア溶液を得た。
【００７７】
こうして得られた重合体溶液に、ｐ−クレゾールとジシクロペンタジエンの重付加体のイソブチレン付加物１．５質量％、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−ｔ−ブチルアミン２．５％、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５−ジベンジル−フェニル）−ベンゾトリアゾール０．３％、ステアリン酸マグネシウム０．０５質量％、及びＮ−（２−アミノエチル）ピペラジン、イソホロンジイソシアナート、フェニルイソシアナート（モル比２：１：２）とからなるウレア結合単位数が４のウレア化合物４質量％を添加し、さらに特開平７−３１６９２２号公報に記載のポリウレタン重合体５質量％を加えて紡糸原液とした。この紡糸原液を乾式紡糸法により紡糸し、４４ｄｔｅｘ（以下、弾性繊維Ａ、という）のポリウレタンウレア弾性繊維を得た。
【００７８】
この弾性繊維Ａをドラフト２．５倍下で、ナイロン６６（登録商標、旭化成（株）社製レオナ）４４ｄｔｅｘ／３４ｆと撚数３００Ｔ／Ｍでカバリングして緯糸とし、経糸はナイロン６６（登録商標、旭化成（株）社製レオナ）４４ｄｔｅｘ／３４ｆ（撚数１２００Ｔ／Ｍ）を使用し、密度（経×緯）が１３０本／２．５４ｃｍ×１１０本／２．５４ｃｍの平織物を製織した。これを６０℃×２０分精錬後、１６０℃×３０秒プレセットし、染色した。染色は、ＬａｎａｓｙｎＢｌａｃｋＳ−ＤＬ（商標、クラリアント（株）社製）４％ｏｗｆ、フィックスはハイフィックスＳＬ（商標、大日本製薬（株）社製）６％ｏｗｆとし、その他の条件は全て（３）ブルーＬ値測定法に記載の布帛質量条件を除いた条件に準じて行った。この布帛を１５０℃×３０秒でファイナルセットして仕上げた。
【００７９】
［実施例２］
プレセット温度を１６０℃×３０秒とした以外は実施例１と同様の加工を行って仕上げた。
【００８０】
［実施例３］
プレセット温度を１８０℃×３０秒とした以外は実施例１と同様の加工を行って仕上げた。
【００８１】
［実施例４］
プレセット温度を１９５℃×３０秒とした以外は実施例１と同様の加工を行って仕上げた。
【００８２】
［実施例５］
数平均分子量２，５００のポリテトラメチレンエーテルグリコール１，５９０ｇ及び４，４’−ジフェニルメタンジイソシアナート３１８ｇを、窒素ガス気流中８５℃で反応させて、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアナート基末端を有するポリウレタンプレポリマーを得た。次いで、これにジメチルアセトアミド３，０５０ｇを加えて溶解し、鎖伸長剤として、エチレングリコール３９ｇを添加し、引き続き９０℃で６時間反応させた。さらに末端封鎖剤として、ブタノール２０ｇを添加し、ポリウレタン溶液を得た。次にこの溶液に、添加剤として、シリコーンを０．８％、ＮＨ−１５０（商標、日本ヒドラジン（株）社製）を０．６５％、スミイザ−ＧＡ−８０（商標、住友化学（株）社製）を０．３３％、スミソープ３００＃６２２（商標、住友化学（株）社製）を０．１２％それぞれ付与し、この紡糸原液を乾式紡糸法にて紡糸し、ポリウレタン弾性繊維（以下、弾性繊維Ｂ、という）４４ｄｔｅｘを得た。
弾性繊維Ａの代わりに上記の弾性繊維Ｂを用いた以外は実施例４と同様の方法で加工を行い仕上げた。
【００８３】
［実施例６］
ナイロン６６（旭化成（株）社製レオナ（登録商標））４４ｄｔｅｘ／３４ｆをフロントとし、バックには弾性繊維Ａをドラフト率８０％で整経し、下記条件でハーフ組織を編成した。
＜編成条件＞
・編機： ３６ゲージ／２．５４ｃｍ トリコット編機
・組織： フロント １０／２３
バック １２／１０
・ランナー長： フロント １２０ｃｍ／４８０コース
バック ７７．６ｍｍ／４８０コース
・機上コース： １００コース／２．５４ｃｍ
この編成条件で得られた編地を、９０℃で１分間精錬し、実施例４と同じ方法でプレセット、染色してツーウエイ経編地を得た。この仕上げツーウエイ経編地は、目付１７０ｇ／ｍ2、厚み０．６ｍｍであった。
【００８４】
［実施例７］
弾性繊維Ａの代わりに弾性繊維Ｂを用いて以外は実施例６と同様の方法で加工を行い仕上げた。
【００８５】
［実施例８］
ナイロン６６（旭化成（株）社製レオナ（登録商標））４４ｄｔｅｘ／３４ｆフロントに、ポリウレタンポリウレア弾性繊維（旭化成（株）製ロイカ（登録商標）ＨＳ）２８０ｄｔｅｘをミドルに、弾性繊維Ａをバックに配置して、下記条件にて編地を編成した。なお、ポリウレタンポリウレア弾性繊維は８０％伸長して整経した。
【００８６】
＜編成条件＞
・編機： ２８ゲージ／２．５４ｃｍ ラッセル編機
・組織： フロント ２０／０２／２０／２４／４２／２４
ミドル ００／４４／２２／６６／２２／４４
バック ００／２２／００／２２／００／２２
・ランナー長： フロント １１４ｃｍ／４８０コース
ミドル １４ｃｍ／４８０コース
バック １０ｃｍ／４８０コース
・機上コース： ７０コース／２．５４ｃｍ
得られた編地を、９０℃で１分間精錬し、実施例４と同じ方法でプレセット、染色、ファイナルセットしてラッセル編地を得た。
【００８７】
［実施例９］
弾性繊維Ａの代わりに弾性繊維Ｂを用いた以外は実施例８と同様の方法で加工を行い仕上げた。
【００８８】
［実施例１０］
実施例６で得られた仕上げ編地に、２００℃でモールド加工を行い仕上げた。
【００８９】
［実施例１１］
実施例１０において弾性繊維Ａの代わりに弾性繊維Ｂを用いた以外は実施例８と同様の方法で加工を行い仕上げた。
【００９０】
［比較例１］
プレセット温度を１４０℃×３０秒とした以外は実施例１と同様の加工を行って仕上げた。
【００９１】
［比較例２］
プレセット温度を２１０℃×３０秒とした以外は実施例１と同様の加工を行って仕上げた。
【００９２】
［比較例３］
実施例４のポリウレタンウレア弾性繊維の製造において、ウレア結合単位数が４のウレア化合物４％を添加しない以外は同一条件でポリウレタンウレア弾性繊維４４ｄｔｅｘ（以下、弾性繊維Ｃ、という）を紡糸した。
弾性繊維Ａの代わりに上記の弾性繊維Ｃを用いて以外は実施例４と同様の方法で加工を行い仕上げた。
【００９３】
［比較例４］
弾性繊維Ａの代わりに弾性繊維Ｃを用いた以外は実施例６と同様の方法で加工を行い仕上げた。
【００９４】
［比較例５］
弾性繊維Ａの代わりに弾性繊維Ｃを用いた以外は実施例８と同様の方法で加工を行い仕上げた。
【００９５】
［比較例６］
弾性繊維Ａの代わりに弾性繊維Ｃを用いた以外は実施例１０と同様の方法で加工を行い仕上げた。
上記実施例、比較例の評価結果をまとめて以下の表１、２、３、４及び５に示す。
表から明らかなように、本発明の伸縮性布帛は、経筋がなく、セット性も良好で高品位のものであった。さらに、笑い、目剥きも見られず、風合いもソフトなものであった。モールド成形性が良好で、目剥き防止効果もさら向上した。
【００９６】
【表１】
【００９７】
【表２】
【００９８】
【表３】
【００９９】
【表４】
【０１００】
【表５】
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明の伸縮布帛は、加工性に優れ、仕上げた製品品位が良好で、目剥きが少なくかつ風合いがソフトで、耐久性に優れる。特に、本発明の伸縮性布帛は、熱によって成型するモールド加工性にも優れ、さらにモールード加工した場合に広がった編み目からポリウレタン系繊維が表面に飛び出すために目剥き防止効果が優れる。したがって、本発明の伸縮布帛は、主にファンデーション、ソックス、水着、スポーツウエア、レオタード等、多分野の衣料における伸縮機能素材として好適に利用可能である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、染色加工性に優れ、仕上げられた最終製品の品位が良好な、ポリウレタン系弾性繊維とポリアミド系合成繊維とからなる伸縮性布帛に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリウレタン系弾性繊維とポリアミド系合成繊維とからなる伸縮性布帛は、主にファンデーション、ソックス、水着、スポーツウエア、レオタード等、多分野の衣料に伸縮機能素材として使用されている。
ポリウレタン系弾性繊維は優れた弾性機能を発揮する。ところが、製品布帛に型止まり性が特に要求される分野、例えば、ショーツ等の丸編分野、ブラジャー、ガードル、水着等のインナー・スポーツ向け経編分野、ボトム等のアウター向け織物分野において、染色加工する際に、ポリウレタン系弾性繊維は型止まり性及び熱融着性に乏しいために、型通りに大きく仕上がらず、着用に困難を伴ったり、着用中に、いわゆる、笑い欠点（布帛を伸長した後、解除しても直ちに元通りに回復しない欠点）を起こすという問題を含んでいた。
【０００３】
また、ポリウレタン系弾性繊維は比較的高い温度でしか融着しないために、加工温度を上げると、例えば、主な交編・交織素材であるポリアミド繊維が黄変してしまい、製品は経筋等に起因して品質安定性が悪く、仕上がりのよいものを得ることが難しい状態であった。
したがって、経筋等の欠点を減少させる為に、編立て及び検査工程において、厳しい生産管理が必要になり、歩留まりが大幅に低下していた。加えて、染色加工工程において経筋の目立ち易い色調や無地染めを避け、欠点の目立ちにくいプリント染色を行うことを余儀なくされていた。
【０００４】
ナイロン６、ナイロン６６繊維に代表されるポリアミド繊維との交編織物を染色した場合、ポリウレタン系弾性繊維は酸性染料による染着性が低いために、染色レシピによってはポリアミド繊維との同色性が悪かったり、ポリウレタン系弾性繊維が染まらないことにより、弾性繊維が伸縮性布帛の外側に露出する、いわゆる、目剥きという問題がある。目剥きによって布帛の外側にちらちらとポリアミド繊維とは異色の弾性繊維が顔をのぞかせたり、弾性繊維特有のぎらぎらとした光沢、いわゆる、ぎらつきという現象が起こり、著しく布帛の品位を落としているのが現状である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、このような従来技術の問題点を解決し、染色加工性（生産効率、熱効率）に優れ、仕上げた製品品位（経筋、笑い欠点）が良好で、目剥きが少なく、風合いがソフトで、耐久性に優れた弾性繊維とポリアミド系合成繊維とからなる伸縮性布帛を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記の課題を達成するために鋭意研究を進めた結果、特定のウレア化合物をポリウレタンウレアに添加して得られるポリウレタン弾性繊維とポリアミド系合成繊維とを交編織することにより本発明の目的が達成されることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明は、
（１）ポリウレタン系弾性繊維とポリアミド系合成繊維とで構成された伸縮性布帛であって、染色前の布帛中のポリウレタン系弾性繊維の熱融着力が０．１００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることを特徴とする伸縮性布帛、及び
（２）（ａ）第１級アミン及び第２級アミンから選ばれた少なくとも一種の２官能性アミンと、第３級窒素及び複素環状窒素から選ばれた少なくとも一種の窒素とを含む窒素含有化合物と、（ｂ）有機ジイソシアナートと、（ｃ）前記（ａ）と（ｂ）とから得られるウレア化合物の活性末端を封鎖するための炭素数１〜１０のモノ又はジアルキルモノアミン、炭素数１〜１０のアルキルモノアルコール及び有機モノイソシアナートから選ばれた少なくとも一種とを反応させて得られるウレア化合物を、ポリウレタンウレアに対して１〜１５質量％含有するポリウレタンウレアからなる弾性繊維と、ポリアミド系合成繊維とで構成された伸縮性布帛を、染色前に１５０〜１９５℃のプレセット工程を通すことを特徴とする伸縮性布帛の製造方法、
である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の伸縮布帛は、加工性に優れ、仕上げた製品品位が良好で、目剥きが少なくかつ風合いがソフトで、耐久性に優れる。
特に、本発明の伸縮性布帛は、熱によって成型するモールド加工性にも優れ、さらにモールード加工した場合に広がった編み目からポリウレタン系繊維が表面に飛び出すために目剥き防止効果が優れる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の伸縮性布帛は、ポリウレタン系弾性繊維とポリアミド系繊維とからなる。
本発明の伸縮性布帛の組織としては、例えば、ベア天竺、その他の丸編み、ラッセル、２ウェイトリコット等の経編、平織り、綾織り、朱子織り等の織り組織等があり、編み、織り構造を有するものは全て含まれる。
本発明に用いられるポリウレタン系弾性繊維の染色前の布帛中の熱融着力は０．１００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが必要であり、好ましくは０．１２０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である。染色前の熱融着力が０．１００ｃN／ｄｔｅｘ未満であると、染色加工時に十分な布帛の融着性が得られない。本発明のように、ポリウレタン系弾性繊維の融着力を０．１００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、好ましくは０．１２０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上とすることによって、仕上がった伸縮性布帛に発生する経筋等の欠点を低減させることができるのである。
【００１０】
伸縮性布帛における経筋等の欠点は、染色加工工程で一貫して行われる、例えば、プレセット工程でのヒートセットによる幅出し、染色による収縮、さらには仕上げ工程でのヒートセットによる幅出し等による熱履歴の過程で、布帛に伸長と収縮が繰り返されることにより、伸縮性布帛を形成するループが均一にならないために発現すると考えられる。
しかしながら、本発明の伸縮性布帛には、染色前のプレセットを行った後の熱融着力が０．１００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、好ましくは０．１２０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上のポリウレタン系弾性繊維が用いられることにより、低温でループが熱融着されて固定され、伸縮性布帛のループが変形しにくくなる。その結果、引き続き行われる染色及び仕上加工工程における布帛の伸長と収縮に伴なう、布帛の幅変動を小さくでき、経筋、笑い（着用中に生地を伸長した後、解除しても直ちに原状回復しない欠点）等の欠点のない、均一な伸縮布帛が形成され、耐久性（洗濯による収縮や型崩れ）に優れたものとなる。
【００１１】
また、低温でループが熱融着されて固定されることにより、染色前のプレセット工程の温度を下げることが可能となり、染色加工性（生産効率、熱効率）が向上するとともに、ポリアミド繊維の熱劣化を抑制できることにより風合いがソフトな伸縮性布帛に仕上げることができる。
布帛加工時の型止まり不良や、布帛の端部が巻くカーリング等の発生、製品において洗濯による収縮や型崩れを防止する上から、本発明に用いられるポリウレタン系弾性繊維のセット率は３０％以上であることが好ましく、５０％以上がより好ましい。布帛の加工の際に、熱によりポリウレタン系弾性繊維が伸びきった状態となる、いわゆる、ヘタリ防止や、製品のパワー及び伸長回復機能の低下を防止する上で１００％以下が好ましい。
【００１２】
セット率は、以下の測定法により求められる。
ポリウレタン弾性繊維に１／３０ｇ／ｄｔｅｘ（ｄｔｅｘは公称デシテックス）の初荷重をかけた時の長さ５ｃｍの試験糸を、１００％伸長下で１６０℃に設定したピンテンターで通過時間６０秒で通過させ、さらに２０℃、６５％ＲＨ雰囲気下で１６時間放置後、ポリウレタン弾性繊維に１／３０ｇ／ｄｔｅｘ（ｄｔｅｘは公称デシテックス）の初荷重をかけた時の糸長Ｌ（ｃｍ）を読み取る。
セット率（％）は下記式から算出する。
セット率（％）＝［（Ｌ−５）／５］×１００
【００１３】
本発明に用いるポリウレタン系弾性繊維のブルーＬ値は２０〜３５であることが好ましい。詳細は後述するが、ブルーＬ値とは、特定の青色染料で染色した場合のポリウレタン系弾性繊維ベア布帛（ポリウレタン弾性繊維の裸糸を用いた布帛）の明度であり、ブルーＬ値が大きいほど色が薄く、小さいほど色が濃いことを表す。ブルーＬ値が３５を越えると、ポリウレタン系弾性繊維を染色した時の色が薄く、布帛の目剥きが発生しやすい。ブルーＬ値が２０未満では濃く発色しすぎるために、相手素材であるポリアミド系合成繊維の色よりも濃く見えて、布帛の表面でポリウレタン系弾性繊維の色が勝ってしまい、布帛全体の色のバランスを壊すおそれがある。
【００１４】
本発明に用いるポリウレタン系弾性繊維の耐熱強力保持性は、着用時の耐久性低下を防止する上から３０％以上であることが好ましく、５０％以上であることがより好ましい。
本発明の伸縮性布帛において、ポリウレタン系弾性繊維の混率は、布帛の組織や使用する糸の太さによって非常に広い範囲を採ることができるが、ポリウレタン系弾性繊維の伸縮特性を充分に発揮させるには０．５質量％以上が好ましく、染色時の染料配分率を適性に保ち、ポリアミド系合成繊維の発色性低下を防止し、布帛のパワーが高くなりすぎるのを防止する上から３５質量％以下が好ましい。
【００１５】
本発明で用いるポリウレタン系弾性繊維の糸条形態は、裸糸の状態でも、被覆弾性糸やコアスパン糸、スパンツイスト糸といった実質的にはポリウレタン系弾性繊維が芯となりポリアミド系合成繊維が撚糸され鞘となる被覆糸の状態でもよい。被覆糸は、例えば、カバーリング、精紡交撚、合撚等により製造される。
織物の主流は被覆弾性糸やコアスパン糸、スパンツイスト糸の状態で使用されており、特に、被覆する非弾性繊維が透明糸であったり、撚り数が少なかったりする場合は、ポリウレタン系弾性繊維の色の影響が強く出る為に、交編織した場合に本発明で用いるポリウレタン系弾性繊維の発色効果が顕著に現れる。インナー肌着やダイレクトニットインパンストでは、ベア天竺といったベア状態でポリウレタン系弾性繊維を使用することもしばしばある。近年では、織物でもベア状態で使用するものも出始めており、この状態で使用した場合は、被覆状態で使用するとき以上に布帛表面にポリウレタン系弾性繊維の出る確率が高くなるために、本発明で用いるウレタン系弾性繊維の発色効果が顕著に現れる。
【００１６】
本発明に用いるポリウレタン系弾性繊維は、以下に示すウレア化合物を含有するポリウレタン弾性繊維を、染色前に１５０〜１９５℃でプレセットすることによって製造される。
ポリウレタン弾性繊維に含まれるウレア化合物は、（ａ）第１級アミン及び第２級アミンから選ばれた少なくとも一種からなる２官能性アミンと、第３級窒素及び複素環状窒素とから選ばれた少なくとも一種の窒素とを含む窒素含有化合物と、（ｂ）有機ジイソシアナートと、（ｃ）前記（ａ）と（ｂ）とから得られるウレア化合物の活性末端を封鎖するための、炭素数１〜１０のモノ又はジアルキルモノアミン、炭素数１〜１０のアルキルモノアルコール及び有機モノイソシアナートから選ばれた少なくとも１種とを反応させて製造することができる。
【００１７】
得られるウレア化合物には活性末端が残らないように、上記の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のモル当量比を調整の上、反応させる必要がある。
ウレア化合物は、化学式（４）で示される第３級窒素骨格と、化学式（１）若しくは（２）で示されるウレア結合、又は化学式（３）で示されるウレタン結合を分子中に含む。
【００１８】
【化１】
【００１９】
【化２】
【００２０】
【化３】
【００２１】
【化４】
【００２２】
ウレア化合物は、上記（ｃ）の選択によって、上記（１）〜（４）式の構造を満足する２種類の構造に分類される。すなわち、（ｃ）がモノ又はジアルキルモノアミン、又はアルキルモノアルコールの場合は化学式（５）、
【００２３】
【化５】
【００２４】
（式中、ａは第１級アミン及び第２級アミンから選ばれた少なくとも一種からなる２官能性アミンと、第３級窒素及び複素環状窒素から選ばれた少なくとも一種の窒素とを含む窒素含有化合物、ｂは有機ジイソシアナート、ｃは炭素数１〜１０のモノ又はジアルキルモノアミン又は炭素数１〜１０のアルキルモノアルコール、ｎは１以上）
（ｃ）が有機モノイソシアナートの場合は、化学式（６）
【００２５】
【化６】
【００２６】
（式中、ａは第１級アミン及び第２級アミンから選ばれた少なくとも一種からなる２官能性アミンと、第３級窒素及び複素環状窒素から選ばれた少なくとも一種の窒素とを含む窒素含有化合物、ｂは有機ジイソシアナート、ｃは有機モノモノイソシアナート、ｎは１以上）
より好ましい構造としては、化学式（６）で示される、（ｃ）が有機イソシアナートの場合である。
【００２７】
この２種類の構造を持つウレア化合物は、単独で使用することが好ましいが、混合して用いることもできる。
ウレア化合物を製造するのに使用される（ａ）第１級アミン及び第２級アミンから選ばれた少なくとも一種からなる２官能性アミンと、第３級窒素及び複素環状窒素から選ばれた少なくとも一種の窒素とを含む窒素含有化合物としては、Ｎ−ブチル−ビス（２−アミノエチル）アミン、Ｎ−ブチル−ビス（２−アミノプロピル）アミン、Ｎ−ブチル−ビス（２−アミノブチル）アミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−アミノエチル）−イソブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−アミノプロピル）−イソブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−アミノエチル）−ｔ−ブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−アミノエチル）−１，１−ジメチルプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−アミノプロピル）−１，１−ジメチルプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−アミノブチル）−１，１−ジメチルプロピルアミン、Ｎ−（Ｎ，Ｎ−ジエチル−３−アミノプロピル）−ビス（２−アミノエチル）アミン、Ｎ−（Ｎ，Ｎ−ジブチル−３−アミノプロピル）−ビス（２−アミノプロピル）アミン、ピペラジン、ピペラジン誘導体、例えば２−メチルピペラジン、１−（２−アミノエチル）−４−（３−アミノプロピル）ピペラジン、２，５−及び２，６−ジメチルピペラジン、Ｎ，Ｎ’−ビス（２−アミノエチル）ピペラジン、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−アミノプロピル）ピペラジン、Ｎ−（２−アミノエチル）ピペラジン、Ｎ−アミノ−（２−アミノエチル）−４−メチルピペラジン等、ピペリジン誘導体、例えば４−アミノエチルピペリジン、Ｎ−アミノ−４−（２−アミノエチル）ピペリジン、Ｎ−ビス（２−アミノエチル）アミン−ピペリジン等、ピロリドン誘導体、例えばＮ−アミノ−４−（２−アミノエチル）−２−ピロリドン、Ｎ−（３−アミノプロピル）−４−（３−アミノプロピル）−２−ピロリドン、Ｎ−ビス（２−アミノエチル）アミン−２−ピロリドン等が挙げられる。好ましい窒素含有化合物は、ピペラジン、ピペラジン誘導体である。特に、得られるウレア化合物のアミド系溶媒への溶解性が極めて良好である、Ｎ−（２−アミノエチル）ピペラジン、Ｎ−（２−アミノプロピル）ピペラジンが好適である。これらは単独で、あるいは混合して用いることができる。
【００２８】
ウレア化合物を製造するのに使用される（ｂ）有機ジイソシアナートとしては、トリメチレンジイソシアナート、テトラメチレンジイソシアナート、ペンタメチ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、３−メチルヘキサン−１，６−ジイソシアナート、３，３’−ジメチルペンタン−１，５−ジイソシアナート、１，３−及び１，４−シクロへキシレン−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、ｍ−及びｐ−キシリレンジイソシアナート、α，α，α’，α’−テトラメチル−ｐ−キシリレンジイソシアナート、４，４’−ジフェニルメタン−ジイソシアナート、イソホロンジイソシアナート、２，４−トリレンジイソシアナート等が挙げられる。好ましくは、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−ジイソシアナートのような脂環族ジイソシアナートである。これらは単独で、あるいは混合して用いることができる。
【００２９】
ウレア化合物を製造するのに使用される（ｃ）の炭素数１〜１０のアルキル基を有するモノアミンとしては、例えば、イソプロピルアミン、ｎ−ブチルアミン、ｔ−ブチルアミン、ジエチルアミン、２−エチルヘキシルアミン、ジイソプロピルアミン、ジ−ｎ−ブチルアミン、ジ−ｔ−ブチルアミン、ジ−イソブチルアミン、ジ−２−エチルヘキシルアミン等が挙げられる。また、アルキル鎖中に第３級窒素原子や酸素原子を含んでいてもよく、例えば、３−ジブチルアミノ−プロピルアミン、３−ジエチルアミノ−プロピルアミン、３−エトキシプロピルアミン、３−（２−エチルヘキシルオキシ）プロピルアミンが挙げられる。これらは単独で、あるいは混合して用いることができる。
【００３０】
ウレア化合物を製造するのに使用される（ｃ）炭素数１〜１０のアルキル基を有するモノアルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、２−プロパノール、２−メチル−２−プロパノール、１−ブタノール、２−エチル−１−ヘキサノール、３−メチル−１−ブタノール等が挙げられる。これらは単独で、あるいは混合して用いることができる。
上記のモノ又はジアルキルアミン、アルキルアルコールはそれぞれ単独で、あるいは混合して用いることができる。好ましくは単独での使用である。
【００３１】
ウレア化合物を製造するのに使用される（ｃ）有機モノイソシアナートとしては、ｎ−ブチルイソシアナート、フェニルイソシアナート、１−ナフチルイソシアナート、ｐ−クロロフェニルイソシアナート、シクロヘキシルイソシアナート、ｍ−トリルイソシアナート、ベンジルイソシアナート、ｍ−ニトロフェニルイソシアナート等が挙げられる。これらは単独で、あるいは混合して用いることができる。ただし、前述のモノ又はジアルキルアミン、アルキルアルコールとの混用はできない。これらを混用すると、モノ又はジアルキルアミンやアルキルアルコールの活性水素を有機モノイソシアナートが封鎖した化合物が生成し、化学式（５）又は（６）の構造をもつウレア化合物の有効量が減少するばかりでなく、ポリウレタン弾性繊維の加工工程においてブリードアウトして、編み機や染色浴槽を汚すスカムの原因となる。
【００３２】
ポリウレタン系弾性繊維に添加するウレア化合物を得るのに使用される（ｃ）は、（ａ）と（ｂ）から得られるウレア化合物の活性末端（アミノ基又はイソシアナート基）を封鎖するために用いられる。その結果、ウレア化合物の活性末端によるポリウレタン系弾性繊維の紡糸安定性の悪化や堅牢度の低下を防止できる。
反応モル当量が（ａ）＞（ｂ）の場合には、ウレア化合物末端がアミノ基であるため、（ｃ）として有機モノイソシアナートを選択し、（ａ）＜（ｂ）の場合にはウレア化合物末端がイソシアナート基であるため（ｃ）としてモノ又はジアルキルアミン、又はアルキルモノアルコールを選択する。本発明においては、有機モノイソシアナートを選択することが好ましい。
【００３３】
本発明に用いるポリウレタン系弾性繊維に添加するウレア化合物は、化学式（１）若しくは（２）で示されるウレア結合単位、又は化学式（３）で示されるウレタン結合を１分子中に２〜４０個含む。
【００３４】
【化７】
【００３５】
【化８】
【００３６】
【化９】
【００３７】
（ｃ）が炭素数１〜１０のモノ又はジアルキルモノアミン、又は炭素数１〜１０のアルキルモノアルコールの場合、ウレア化合物の構造は化学式（５）で示される（構造中のｎは１以上）。
【００３８】
【化１０】
【００３９】
所望のウレア結合単位数を持つウレア化合物は、（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）の反応仕込みモル比を調整することにより得られる。すなわち、（ａ）：（ｂ）：（ｃ）＝ｎ：ｎ＋１：２となるように調整すれば、１分子中に存在するウレア結合単位数は、モノ又はジアルキルモノアミンではｎ＋３、アルキルモノアルコールではｎ＋１となる。
（ｃ）が有機モノイソシアナートの場合、ウレア化合物の構造は化学式（６）で示される（構造中のｎは１以上）。
【００４０】
【化１１】
【００４１】
このとき、（ａ）：（ｂ）：（ｃ）＝ｎ＋１：ｎ：２となるように調整すれば、１分子中に存在するウレア結合単位数は、ｎ＋３となる。
【００４２】
ポリウレタン弾性繊維に良好な熱セット性及び染色前のプレセットによって良好な熱融着性を付与する上から、ウレア化合物は、１分子中に、前述のウレア結合単位数又はウレタン結合単位数を好ましくは２〜４０、より好ましくは４〜１５含む。構造中の重合繰り返し数ｎに換算すれば、モノ又はジアルキルモノアミン及び有機モノイソシアナートの場合は１〜３７、アルキルモノアルコールでは３〜３９である。ウレア結合単位数又はウレタン結合単位数をこの範囲に設定することによって、ウレア化合物のブリードアウトを少なくでき、編み機や染色浴槽を汚すスカムの発生を抑制し、ポリウレタンウ弾性繊維の製造中の糸切れ等を防止できる。
【００４３】
本発明における伸縮性布帛は、上記のウレア化合物を含有するポリウレタン系弾性繊維とポリアミド系合成繊維を交編又は交織してえられた布帛を、染色前に１５０〜１９５℃のプレセット工程を通すことによって製造される。プレセット工程の温度が１５０℃未満ではプレセット通過後に０．１００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の熱融着力が得らず、熱融着力を増加させるためには長時間のプレセットを必要とする。プレセット工程の温度が１９５℃を越えると、高温処理によって伸縮性布帛の特徴であるストレッチ性、パワーが損失し、伸縮性布帛としての特徴を失うとともに、相手素材であるポリアミド系合成繊維が黄変し、得られた製品は経筋等の発生により、品質安定性が得られない。長時間のプレセットによっても同様の現象が起こる。
【００４４】
ポリウレタンウレアに添加するウレア化合物は、以下の方法により製造される。
ウレア化合物１分子中に存在するウレア結合単位数を、（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）の反応仕込みモル比で調整する。反応温度は２０〜６０℃が好ましい。反応はポリウレタンウレアが溶解するアミド系極性溶媒中、例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン中で行うことが好ましい。ポリウレタンウレアを溶解しない溶媒を用いる場合は、反応後に固形分を取り出してポリウレタンウレアが溶解する溶媒に溶解させ、ポリウレタンウレアに添加する。
【００４５】
反応方法の一例としては、（ａ）として、Ｎ−（２−メチルアミノ）ピペラジンを２モル、（ｂ）として、イソホロンジイソシアナートを１モル、（ｃ）として、フェニルイソシアナート２モルを５０質量％のジメチルアセトアミド溶液となるように溶解し、５０℃、２時間反応させる。反応は、ジメチルアセトアミド中に溶解させたＮ−（２−メチルアミノ）ピペラジンの中に、イソホロンジイソシアナートとフェニルイソシアナートを滴下して行うが、これに限定されるものではなく、その他、公知の方法を用いることができる。このとき得られるウレア化合物の重合繰り返し数ｎは１となり、１分子当たりに存在するウレア結合単位数は４となる。
【００４６】
本発明で用いるポリウレタン系弾性繊維は、アミド系極性溶媒に溶解したウレア化合物をポリウレタンウレア溶液に添加した紡糸原液を乾式紡糸して得ることができる。添加はポリウレタンウレアの重合終了から紡糸するまでの任意の段階で行うことができる。
ポリウレタン系弾性繊維に添加するウレア化合物の添加量は、製品布帛に要求されるセット性と染色性が十分満足でき、優れた弾性機能と紡糸安定性を損なわない量であればよく、ポリウレタンウレアに対して１〜１５質量％が好ましく、より好ましくは２〜１０質量％である。ウレア化合物の添加量が１質量％未満では熱セット性、熱融着性、染色性の効果が小さい。また、１５質量％を越えると、熱セット効果、熱融着効果が飽和して染色堅牢度が低下しやすく、紡糸中の糸切れ等により紡糸安定性が低下したり、強度、伸度、弾性回復性といった弾性機能が損なわれやすくる。
【００４７】
この他、公知の熱セット性改良剤を添加することができる。例えば、特開平７−３１６９２２号公報に記載された、ポリアクリロニトリル系ポリマー、ポリウレタン重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体から選ばれる熱可塑性重合体の少なくとも１種を同時に含有させてもよい。この場合、熱可塑性重合体と本発明のウレア化合物との合計添加量は１５質量％以下であり、かつ、熱可塑性重合体の添加量は本発明のウレア化合物の添加量を越えないことが好ましい。
【００４８】
ウレア化合物を含有するポリウレタン系弾性繊維が、少なくとも弾性機能及び紡糸安定性を犠牲にせず、優れた熱融着性と染色性を示す理由は、明確ではないが、以下のように考えられる。
第一には、染色性と堅牢度に優れる特定の窒素含有化合物の効果であり、第二には、特定のウレア結合単位数を含むウレア化合物の効果である。すなわち、染色性と堅牢度が優れるのは、第１級アミン及び第２級アミンから選ばれた少なくとも一種からなる２官能性アミンと、第３級窒素及び複素環状窒素から選ばれた少なくとも一種とを含む窒素含有化合物が、酸性染料や分散染料を強く吸着保持することによる効果であると考えられる。また、熱セット性、熱融着性が優れるのは、１分子中に２〜４０のウレア結合単位を有するウレア化合物の効果であると考えられる。
【００４９】
ポリウレタン系弾性繊維は、ウレタン結合とウレア結合を有するセグメント化ポリマーで構成されており、中でも、ウレア結合どうしは極めて強い水素結合性の物理架橋を生じて結晶性ドメインを形成する。そのため、常温下では優れた弾性機能を発現する一方、高温下でもこの水素結合は破壊されにくいため熱融着されにくいのである。
【００５０】
ポリウレタン系弾性繊維に含まれるウレア化合物は、ポリウレタン系弾性繊維中のウレア結合と強い水素結合を生じ、ポリウレタン系弾性繊維中の結晶性ドメインと同化するため、常温下では優れた弾性機能を発現させる。しかし、このウレア化合物は、結晶性ドメインのガラス転移温度を低下させる作用があり、高温下では水素結合が切断されて、結晶性ドメインが熱フローし易くなるため、熱セット性、熱融着性の優れるポリウレタン系弾性繊維となる。ウレア化合物のポリウレタン系弾性繊維に対する添加量が少なすぎると、この熱セット効果は不足する。逆に、添加量が多すぎると、熱融着効果は十分満足するものとなるが、結晶性ドメインのガラス転移温度が下がりすぎ、紡糸時の高温で熱フローを生じ紡糸安定性が確保できなくなるばかりでなく、弾性機能までも損なってしまうのである。
【００５１】
本発明のポリウレタン系弾性繊維の原料であるポリウレタンウレアは、両末端にヒドロキシル基を有し、数平均分子量６００〜５０００のポリマーグリコール、有機ジイソシアネート、及びジアミン化合物の鎖伸長剤、モノアミン化合物の端封鎖剤から製造される。
【００５２】
ポリマーグリコールとしては、実質的に線状のホモ又は共重合体からなる各種ジオール、例えば、ポリエステルジオール、ポリエーテルジオール、ポリエステルアミドジオール、ポリアクリルジオール、ポリチオエステルジオール、ポリチオエーテルジオール、ポリカーボネートジオール又はこれらの混合物又はこれらの共重合物等が挙げられる。好ましくはポリアルキレンエーテルグリコールであり、例えば、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリオキシペンタメチレングリコール、テトラメチレン基と２，２−ジメチルプロピレン基からなる共重合ポリエーテルグリコール、テトラメチレン基と３−メチルテトラメチレン基からなる共重合ポリエーテルグリコール又はこれらの混合物等である。中でも、優れた弾性機能を示す、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、テトラメチレン基と２，２−ジメチルプロピレン基からなる共重合ポリエーテルグリコールが好適である。
【００５３】
ポリウレタンウレアに用いる有機ジイソシアネートとしては、例えば、脂肪族、脂環族、芳香族のジイソシアナートの中で、反応条件下でアミド系極性溶媒に溶解又は液状を示すものすべてを適用できる。例えば、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、２，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、２，４−及び２，６−トリレンジイソシアネート、ｍ−及びｐ−キシリレンジイシシアナート、α，α，α’，α’−テトラメチル−キシリレンジイソシアナート、４，４’−ジフェニルエーテルジイソシアナート、４，４’−ジシクロヘキシルジイソシアナート、１，３−及び１，４−シクロヘキシレンジイソシアナート、３−（α−イソシアナートエチル）フェニルイソシアナート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアナート、トリメチレンジイシシアナート、テトラ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又はこれらの混合物又はこれらの共重合物等が挙げられる。好ましくは、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートである。
【００５４】
ポリウレタンウレアに用いる鎖伸長剤のジアミン化合物としては、例えば、エチレンジアミン、１，２−プロピレンジアミン、１，３−ジアミノシクロヘキサン、２−メチル−１，５−ペンタジアミン、ヘキサメチレンジアミン、トリエチレンジアミン、ｍ−キシリレンジアミン、ピペラジン、ｏ−，ｍ−及びｐ−フェニレンジアミン、特開平５−１５５８４１号公報に記載のウレア基を有するジアミン又はこれらの混合物等が挙げられる。好ましくは、エチレンジアミン単独、又は１，２−プロピレンジアミン、１，３−ジアミノシクロヘキサン、２−メチル−１，５−ペンタジアミンの群から選ばれる少なくとも１種が５〜４０モル％含まれるエチレンジアミン混合物である。
【００５５】
ポリウレタンウレアで用いる末端停止剤のモノアミン化合物としては、例えば、イソプロピルアミン、ｎ−ブチルアミン、ｔ−ブチルアミン、２−エチルヘキシルアミン等のモノアルキルアミン、又はジエチルアミン、ジイソプロピルアミン、ジ−ｎ−ブチルアミン、ジ−ｔ−ブチルアミン、ジ−イソブチルアミン、ジ−２−エチルヘキシルアミン等のジアルキルアミンが挙げられ、単独で又は混合して用いることができる。また、１，１−ジメチルヒドラジンをモノアミン化合物に混合して用いることもできる。
【００５６】
ポリウレタンウレアは公知のポリウレタンウレア化反応技術を用いることができる。例えば、数平均分子量６００〜５０００のポリアルキレンエーテルグリコールに過剰モルの有機ジイソシアナートをアミド系極性溶媒中で反応させて末端にイソシアナート基を有する中間重合体作成する。次いで、この中間重合体をアミド系極性溶媒に溶解し、鎖伸長剤と末端停止剤を反応させることによってポリウレタンウレアが得られる。
【００５７】
本発明に用いるポリウレタン系弾性繊維は、ポリウレタンウレアに対して本発明のウレア化合物を１〜１５質量％含有させた紡糸原液を紡糸して得られる。
紡糸原液には、本発明のウレア化合物以外に、公知のポリウレタンウレア弾性繊維、ポリウレタン弾性繊維、ポリウレタン組成物に有用である有機又は無機の配合剤、例えば、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤、耐ガス着色防止剤、着色剤、艶消し剤、滑剤等を同時又は逐次添加することができる。
【００５８】
このようにして得られるポリウレタンウレア紡糸原液は、公知の乾式紡糸法、湿式紡糸法等で繊維状に成形し、ポリウレタン系弾性繊維を製造することができる。紡糸方法としては、優れた弾性機能を発現し生産性に優れる乾式紡糸が好ましい。
得られるポリウレタン系弾性繊維は、単糸当たりのデシテックスが大きい方が熱セット性の向上には有利である。好ましくは、単糸当たり５．６〜３３デシテックスである。これは繊維中での結晶部分の配向緩和が大きいことに由来するものと考えられる。５．６デシテックス未満では配向が大きくなり、３３デシテックスを越えると配向緩和は小さいが結晶サイズが大きくなり、熱セット時の結晶フローが起こりにくくなる。
【００５９】
得られたポリウレタン系弾性繊維に、ポリジメチルシロキサン、ポリエステル変性シリコン、ポリエーテル変性シリコン、アミノ変性シリコン、鉱物油、鉱物性微粒子、例えばシリカ、コロイダルアルミナ、タルク等、高級脂肪酸金属塩粉末、例えばステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム等、高級脂肪族カルボン酸、高級脂肪族アルコール、パラフィン、ポリエチレン等の常温で固形状ワックス等の油剤を単独、又は必要に応じて任意に組み合わせ付与してもよい。
【００６０】
本発明のポリウレタン系弾性繊維含有伸縮性布帛は、水着、ガードル、ブラジャー、２．５４ｃｍメイト商品、肌着等の各種ストレッチファンデーション、靴下用口ゴム、タイツ、ウェストバンド、ボディースーツ、スパッツ、ストレッチスポーツウェアー、ストレッチアウター、包帯、サポーター、医療用ウェア、ストレッチ裏地、紙おむつ等の資材用途等に用いることができる。
【実施例】
【００６１】
実施例により本発明を具体的に説明する。
本発明で用いる各種の測定方法は、以下の通りである。
（１）破断強度、破断伸度
引張試験機（オリエンテック（株）社製ＵＴＭ−ＩＩＩ−１００型（商標））により２０℃、６５％ＲＨ雰囲気下で、試料長５ｃｍの試験糸を５０ｃｍ／分の速度で引っ張り、破断強度（ｇ）及び破断伸度（％）の測定を行う。
【００６２】
（２）熱融着力
ポリウレタン系弾性繊維を、針本数３７０本の直径３ヶ３／４２．５４ｃｍの一口編み機にてドラフト２．５倍で編み立て、弾性繊維の筒編地を得る。得られた弾性繊維の筒編地を１００％伸長下で設定プレセット温度下でピンテンターで通過時間６０秒で通過させ、その後、引張試験機（オリエンテック（株）社製ＵＴＭ−ＩＩＩ−１００型（商標））の上部チャックと下部チャック間の間隔（試料長）を１０ｃｍになるように調節し、上部チャックに筒編地をセットし筒編地の端から糸を試料長１０ｃｍまで抜き出して下部チャックにセットし、５０ｃｍ／分の速度で引っ張り、筒編地の一端から糸を抜き出す際の抜き出し応力Ｐ１（ｃＮ）を測定する。
【００６３】
ポリウレタン系弾性繊維のデシテックス測定方法は、以下の通りである。
ポリウレタン弾性繊維に１／３０ｇ／ｄｔｅｘ（ｄｔｅｘは公称デシテックス）の初荷重をかけ、１００．０ｃｍの長さに切断する。１００．０ｃｍの長さに切断された弾性繊維１０本、すなわち、１０００．０ｃｍ長さ分の質量を小数点以下４桁ｇの電子天秤にて測定し、更に、それらの質量を１０００倍、すなわち、１００００ｍの質量に換算したグラム数をデシテックスとする。
熱融着力を下記式により求める。
熱融着力（ｃＮ／ｄｔｅｘ）＝抜き出し応力Ｐ１／デシテックス
【００６４】
（３）ブルーＬ値
熱融着力測定方法と同様の条件で弾性繊維の筒編地１ｇを得る。さらに、ＪＩＳ染色堅牢度試験用（ＪＩＳ Ｌ ０８０３準拠）ナイロン添付白布４ｇを採取し、これらを同浴にて下記条件で染色、フィックス処理を行う。
染色条件
染料 ＫａｙａｎｏｌＭｉｌｌｉｎｇＢｌｕｅ２ＲＷ（日本化薬（株）社製（商標））１．３％ｏｗｆ
ナイロン添付白布質量 ４ｇ
弾性糸繊維裸糸編地質量 １ｇ
浴比 ２０：１
硫安 ２ｇ／リットル
昇温速度 ２℃／分
温度、時間 ９５℃×６０分
【００６５】
フィックス条件
サンライフＴＮ−８（商標、日華化学（株）社製）
４％ｏｗｆ
ナイロン添付白布質量 ４ｇ
弾性糸繊維裸糸編地質量 １ｇ
浴比 ２０：１
硫安 ２ｇ／リットル
昇温速度 ２℃／分
温度、時間 ８０℃×３０分
【００６６】
染色及びフィックス処理は一貫して軟化器を通したＣａイオン濃度３ｐｐｍ以下の軟水を使用し、染色機はミニカラー染色機（商標、テクサム技研（株）社製）を使用する。
染色した弾性繊維裸糸編地を脱水後室温で１２時間風乾後、編地を３つ折り、すなわち、編地６枚重ねの状態でマクベス測色機にてＬ値（明度）を測定する。
【００６７】
（４）耐熱強力保持率
ポリウレタン弾性繊維に１／３０ｇ／ｄｔｅｘ（ｄｔｅｘは公称デシテックス）の初荷重をかけた時の長さ５ｃｍの試験糸を１００％伸長下で、設定されたプレセット温度下でピンテンター中を通過時間６０秒で通過させ、さらに、２０℃、６５％ＲＨ雰囲気下で１６時間放置後、リラックスさせ、（１）の方法で強力Ｓ１（ｇ）を測定する。熱セット前の糸の強力Ｓ０とすると耐熱強力保持率を下記式で表す。
耐熱強力保持率＝［Ｓ１／Ｓ０］×１００（％）
【００６８】
（５）経筋
試料を４５度に傾斜させ、裏に光源をおいた一部が磨りガラスの判定板からなる検反機により、５段階の標準サンプルと比較し、伸縮性布帛を透過する光で筋、斑の強弱を、次の５段階の標準サンプルと比較して判定する。
５級：経筋、斑が全くない。
４級：経筋、斑が薄く僅かに発生。
３級：経筋、斑が薄く多発。
２級：経筋、斑の強いものが僅かに発生。
１級：経筋、斑が強く多発。
【００６９】
（６）笑い欠点
伸縮性布帛を経方向１００ｍｍ×緯方向９０ｍｍの長さに裁断し、緯方向に縫い代７ｍｍの２本針オーバーロックで縫合する。ミシン糸はウーリーナイロン２１０ｄ、運針数は１３針／２．５４ｃｍとして試験片を作成する。次に、この試験片を弱アルカリ性合成洗剤０．１３％水溶液に十分浸漬した後、縫い目を中心にチャック間隔７０ｍｍの伸縮疲労試験機にかけ、所定の伸縮量（後記）で伸縮を１００００回繰り返した後、試験片を取り外し、以下の基準により評価する。
５級：試験片は、伸縮疲労試験機にかける前とほとんど変化がない。
４級：試験片はやや幅が入り、外観が僅かに荒れている。
３級：試験片はやや幅が入り、外観が少し荒れている。
２級：試験片は幅が入り、外観の荒れとともに組織ずれも生じている。
１級：試験片は幅が入り、組織ずれ、あるいは弾性繊維の断糸等、かなり外観が荒れ、商品としては不適切である。
【００７０】
なお、伸縮疲労試験機にかける際の試験片の伸長量は次のようにして決める。
伸縮性布帛を経２００ｍｍ、緯２５．４ｍｍの大きさに裁断し、テンシロンン引張試験機にて、試験片の初荷重５ｇ、チャック間隔１００ｍｍ、引張速度３００ｍｍ／ｍｉｎにて伸長し、荷重９．８Ｎ時の伸長率と、荷重１４．７Ｎ時の伸長率とを求め、下記式にて、伸長量を決定する。
伸長量（％）＝［（荷重９．８Ｎ時の伸長率）＋（荷重１４．７時の伸長率）］／２
【００７１】
（７）ラダリング
伸縮性布帛を経方向１７０ｍｍ×緯方向９０ｍｍの長さに裁断し、経方向を伸長方向としてチャック間隔７０ｍｍの伸縮疲労試験機にかけ、伸縮量１００％で伸縮を１００００回繰り返した後、試験片を取り外し、以下の基準により評価する。
５級：試験片は、伸縮疲労試験機にかける前とほとんど変化がない。
４級：試験片はやや幅が入り、外観が僅かに荒れている。
３級：試験片はやや幅が入り、外観が少し荒れている。
２級：試験片は幅が入り、外観の荒れとともに組織ずれも生じている。
１級：試験片は幅が入り、組織ずれ、あるいは弾性繊維の断糸等、かなり外観が荒れ、商品としては不適切である。
【００７２】
（８）カール
伸縮性布帛を経方向１０ｍｍ×緯方向１００ｍｍ及び経方向１００ｍｍ×緯方向１０ｍｍの長さに裁断し、４時間放置後、目視にて以下の基準により評価する。
５級：平らで全面が床に着く。
４級：端が若干ゆるむ。
３級：両端が浮き上がる（１０ｍｍ以下）。
２級：ねじれで中央又は両端の一部のみ床に着く。
１級：ねじれが著しく、スパイラル状になる。
【００７３】
（９）風合い
ハンドリングにより下記の基準で判定する。
５級：風合いがソフトで非常になめらかである。
４級：風合いがソフトで、なめらかな風合いである。
３級：風合いがソフトで、ナイロン繊維使いの同一組織品並である。
２級：風合いがやや硬い。
１級：風合いが硬く、商品として不適切である。
【００７４】
（１０）目剥き
仕上がった伸縮性布帛を目視判定して目剥きの状態を１から５級の判定を行う。
５級：ポリウレタン系弾性繊維が表面に出ていることを全く認識できない
４級：ポリウレタン系弾性繊維が表面に出ていることを確認できないがぎらつき感が若干分かる
３級：ポリウレタン系弾性繊維が表面に出ていることが認識できる
２級：ポリウレタン系弾性繊維が表面に出ていることが認識でき、さらにその色が相手糸の色と違うことが認識できる
１級：目剥きして明らかにポリウレタン系繊維が表に出ていることが確認でき、それが染まっていない、又は白いと認識できる
【００７５】
（１１）モールド加工性能
直径１５ｃｍにくりぬいた厚さ２ｃｍの固定具２枚の間にたるみ無く、リラックスさせた状態で伸縮性布帛を固定し、表面温度２００℃に加熱した直径１０ｃｍの半球状の熱鉄球を布帛の押し込み、深さが１０ｃｍとなるように押し当て６０秒後直ちに熱鉄球を抜き取る。整形されたこぶ状の形のまま２０℃×６５％ＲＨに１２時間放置した後、そのこぶの頂点までの高さを測定し、以下の基準にて加工前後の外観を評価する。
５級：外観はほとんど変化がない。
４級：外観が僅かに荒れている。
３級：外観が少し荒れている。
２級：外観の荒れとともに組織ずれも生じている。
１級：組織ずれ、あるいは弾性繊維の断糸等、かなり外観が荒れ、商品としては不適切である。
【００７６】
［実施例１］
数平均分子量１，８００のポリテトラメチレンエーテルグリコール１，５００ｇ及び４，４’−ジフェニルメタンジイソシアナート３１２ｇを、窒素ガス気流中６０℃において９０分間攪拌しつつ反応させて、イソシアネート基を有するポリウレタンプレポリマーを得た。次いで、これを室温まで冷却した後、乾燥ジメチルホルムアミド２，６００ｇを加えて溶解させ、ポリウレタンプレポリマー溶液とした。一方、エチレンジアミン２３．４ｇ及びジエチルアミン３．７ｇを乾燥ジメチルホルムアミド１，４００ｇに溶解し、これに前記プレポリマー溶液を室温で添加して、粘度３，２００ポイズ（３０℃）のポリウレタンウレア溶液を得た。
【００７７】
こうして得られた重合体溶液に、ｐ−クレゾールとジシクロペンタジエンの重付加体のイソブチレン付加物１．５質量％、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−ｔ−ブチルアミン２．５％、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５−ジベンジル−フェニル）−ベンゾトリアゾール０．３％、ステアリン酸マグネシウム０．０５質量％、及びＮ−（２−アミノエチル）ピペラジン、イソホロンジイソシアナート、フェニルイソシアナート（モル比２：１：２）とからなるウレア結合単位数が４のウレア化合物４質量％を添加し、さらに特開平７−３１６９２２号公報に記載のポリウレタン重合体５質量％を加えて紡糸原液とした。この紡糸原液を乾式紡糸法により紡糸し、４４ｄｔｅｘ（以下、弾性繊維Ａ、という）のポリウレタンウレア弾性繊維を得た。
【００７８】
この弾性繊維Ａをドラフト２．５倍下で、ナイロン６６（登録商標、旭化成（株）社製レオナ）４４ｄｔｅｘ／３４ｆと撚数３００Ｔ／Ｍでカバリングして緯糸とし、経糸はナイロン６６（登録商標、旭化成（株）社製レオナ）４４ｄｔｅｘ／３４ｆ（撚数１２００Ｔ／Ｍ）を使用し、密度（経×緯）が１３０本／２．５４ｃｍ×１１０本／２．５４ｃｍの平織物を製織した。これを６０℃×２０分精錬後、１６０℃×３０秒プレセットし、染色した。染色は、ＬａｎａｓｙｎＢｌａｃｋＳ−ＤＬ（商標、クラリアント（株）社製）４％ｏｗｆ、フィックスはハイフィックスＳＬ（商標、大日本製薬（株）社製）６％ｏｗｆとし、その他の条件は全て（３）ブルーＬ値測定法に記載の布帛質量条件を除いた条件に準じて行った。この布帛を１５０℃×３０秒でファイナルセットして仕上げた。
【００７９】
［実施例２］
プレセット温度を１６０℃×３０秒とした以外は実施例１と同様の加工を行って仕上げた。
【００８０】
［実施例３］
プレセット温度を１８０℃×３０秒とした以外は実施例１と同様の加工を行って仕上げた。
【００８１】
［実施例４］
プレセット温度を１９５℃×３０秒とした以外は実施例１と同様の加工を行って仕上げた。
【００８２】
［実施例５］
数平均分子量２，５００のポリテトラメチレンエーテルグリコール１，５９０ｇ及び４，４’−ジフェニルメタンジイソシアナート３１８ｇを、窒素ガス気流中８５℃で反応させて、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアナート基末端を有するポリウレタンプレポリマーを得た。次いで、これにジメチルアセトアミド３，０５０ｇを加えて溶解し、鎖伸長剤として、エチレングリコール３９ｇを添加し、引き続き９０℃で６時間反応させた。さらに末端封鎖剤として、ブタノール２０ｇを添加し、ポリウレタン溶液を得た。次にこの溶液に、添加剤として、シリコーンを０．８％、ＮＨ−１５０（商標、日本ヒドラジン（株）社製）を０．６５％、スミイザ−ＧＡ−８０（商標、住友化学（株）社製）を０．３３％、スミソープ３００＃６２２（商標、住友化学（株）社製）を０．１２％それぞれ付与し、この紡糸原液を乾式紡糸法にて紡糸し、ポリウレタン弾性繊維（以下、弾性繊維Ｂ、という）４４ｄｔｅｘを得た。
弾性繊維Ａの代わりに上記の弾性繊維Ｂを用いた以外は実施例４と同様の方法で加工を行い仕上げた。
【００８３】
［実施例６］
ナイロン６６（旭化成（株）社製レオナ（登録商標））４４ｄｔｅｘ／３４ｆをフロントとし、バックには弾性繊維Ａをドラフト率８０％で整経し、下記条件でハーフ組織を編成した。
＜編成条件＞
・編機： ３６ゲージ／２．５４ｃｍ トリコット編機
・組織： フロント １０／２３
バック １２／１０
・ランナー長： フロント １２０ｃｍ／４８０コース
バック ７７．６ｍｍ／４８０コース
・機上コース： １００コース／２．５４ｃｍ
この編成条件で得られた編地を、９０℃で１分間精錬し、実施例４と同じ方法でプレセット、染色してツーウエイ経編地を得た。この仕上げツーウエイ経編地は、目付１７０ｇ／ｍ2、厚み０．６ｍｍであった。
【００８４】
［実施例７］
弾性繊維Ａの代わりに弾性繊維Ｂを用いて以外は実施例６と同様の方法で加工を行い仕上げた。
【００８５】
［実施例８］
ナイロン６６（旭化成（株）社製レオナ（登録商標））４４ｄｔｅｘ／３４ｆフロントに、ポリウレタンポリウレア弾性繊維（旭化成（株）製ロイカ（登録商標）ＨＳ）２８０ｄｔｅｘをミドルに、弾性繊維Ａをバックに配置して、下記条件にて編地を編成した。なお、ポリウレタンポリウレア弾性繊維は８０％伸長して整経した。
【００８６】
＜編成条件＞
・編機： ２８ゲージ／２．５４ｃｍ ラッセル編機
・組織： フロント ２０／０２／２０／２４／４２／２４
ミドル ００／４４／２２／６６／２２／４４
バック ００／２２／００／２２／００／２２
・ランナー長： フロント １１４ｃｍ／４８０コース
ミドル １４ｃｍ／４８０コース
バック １０ｃｍ／４８０コース
・機上コース： ７０コース／２．５４ｃｍ
得られた編地を、９０℃で１分間精錬し、実施例４と同じ方法でプレセット、染色、ファイナルセットしてラッセル編地を得た。
【００８７】
［実施例９］
弾性繊維Ａの代わりに弾性繊維Ｂを用いた以外は実施例８と同様の方法で加工を行い仕上げた。
【００８８】
［実施例１０］
実施例６で得られた仕上げ編地に、２００℃でモールド加工を行い仕上げた。
【００８９】
［実施例１１］
実施例１０において弾性繊維Ａの代わりに弾性繊維Ｂを用いた以外は実施例８と同様の方法で加工を行い仕上げた。
【００９０】
［比較例１］
プレセット温度を１４０℃×３０秒とした以外は実施例１と同様の加工を行って仕上げた。
【００９１】
［比較例２］
プレセット温度を２１０℃×３０秒とした以外は実施例１と同様の加工を行って仕上げた。
【００９２】
［比較例３］
実施例４のポリウレタンウレア弾性繊維の製造において、ウレア結合単位数が４のウレア化合物４％を添加しない以外は同一条件でポリウレタンウレア弾性繊維４４ｄｔｅｘ（以下、弾性繊維Ｃ、という）を紡糸した。
弾性繊維Ａの代わりに上記の弾性繊維Ｃを用いて以外は実施例４と同様の方法で加工を行い仕上げた。
【００９３】
［比較例４］
弾性繊維Ａの代わりに弾性繊維Ｃを用いた以外は実施例６と同様の方法で加工を行い仕上げた。
【００９４】
［比較例５］
弾性繊維Ａの代わりに弾性繊維Ｃを用いた以外は実施例８と同様の方法で加工を行い仕上げた。
【００９５】
［比較例６］
弾性繊維Ａの代わりに弾性繊維Ｃを用いた以外は実施例１０と同様の方法で加工を行い仕上げた。
上記実施例、比較例の評価結果をまとめて以下の表１、２、３、４及び５に示す。
表から明らかなように、本発明の伸縮性布帛は、経筋がなく、セット性も良好で高品位のものであった。さらに、笑い、目剥きも見られず、風合いもソフトなものであった。モールド成形性が良好で、目剥き防止効果もさら向上した。
【００９６】
【表１】
【００９７】
【表２】
【００９８】
【表３】
【００９９】
【表４】
【０１００】
【表５】
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明の伸縮布帛は、加工性に優れ、仕上げた製品品位が良好で、目剥きが少なくかつ風合いがソフトで、耐久性に優れる。特に、本発明の伸縮性布帛は、熱によって成型するモールド加工性にも優れ、さらにモールード加工した場合に広がった編み目からポリウレタン系繊維が表面に飛び出すために目剥き防止効果が優れる。したがって、本発明の伸縮布帛は、主にファンデーション、ソックス、水着、スポーツウエア、レオタード等、多分野の衣料における伸縮機能素材として好適に利用可能である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリウレタン系弾性繊維とポリアミド系合成繊維とで構成された伸縮性布帛であって、該ポリウレタン系弾性繊維の混率は０．５〜３５質量％であり、該ポリアミド系合成繊維の混率は６５〜９９．５質量％であり、該ポリウレタン系弾性繊維は、ポリウレタンプレポリマーを鎖伸長剤としてエチレングリコールを、末端封止剤としてブタノールを用いて得られたポリウレタン溶液を乾式紡糸法にて紡糸して得られたものであり、該ポリウレタン系弾性繊維は染色前に１５０〜１９５℃のプレセット温度でプレセットされ、該ポリウレタン系弾性繊維を１００％伸長下で１６０℃に設定したピンテンターで通過時間６０秒で通過させたときの該ポリウレタン系弾性繊維のセット率は３０％以上であり、該プレセット温度における該ポリウレタン系弾性繊維の耐熱強力保持性は３０％以上であり、かつ、該プレセット温度における該ポリウレタン系弾性繊維の熱融着力は０．１００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることを特徴とする伸縮性布帛。
【請求項１】
ポリウレタン系弾性繊維とポリアミド系合成繊維とで構成された伸縮性布帛であって、該ポリウレタン系弾性繊維の混率は０．５〜３５質量％であり、該ポリアミド系合成繊維の混率は６５〜９９．５質量％であり、該ポリウレタン系弾性繊維は、ポリウレタンプレポリマーを鎖伸長剤としてエチレングリコールを、末端封止剤としてブタノールを用いて得られたポリウレタン溶液を乾式紡糸法にて紡糸して得られたものであり、該ポリウレタン系弾性繊維は染色前に１５０〜１９５℃のプレセット温度でプレセットされ、該ポリウレタン系弾性繊維を１００％伸長下で１６０℃に設定したピンテンターで通過時間６０秒で通過させたときの該ポリウレタン系弾性繊維のセット率は３０％以上であり、該プレセット温度における該ポリウレタン系弾性繊維の耐熱強力保持性は３０％以上であり、かつ、該プレセット温度における該ポリウレタン系弾性繊維の熱融着力は０．１００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることを特徴とする伸縮性布帛。
【公開番号】特開２０１３−４７４０９（Ｐ２０１３−４７４０９Ａ）
【公開日】平成２５年３月７日（２０１３．３．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２４０２５６（Ｐ２０１２−２４０２５６）
【出願日】平成２４年１０月３１日（２０１２．１０．３１）
【分割の表示】特願２００１−１５３０１７（Ｐ２００１−１５３０１７）の分割
【原出願日】平成１３年５月２２日（２００１．５．２２）
【出願人】（３０３０４６３０３）旭化成せんい株式会社 (548)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月７日（２０１３．３．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１０月３１日（２０１２．１０．３１）
【分割の表示】特願２００１−１５３０１７（Ｐ２００１−１５３０１７）の分割
【原出願日】平成１３年５月２２日（２００１．５．２２）
【出願人】（３０３０４６３０３）旭化成せんい株式会社 (548)
【Ｆターム（参考）】
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