WO2004113599A1 - ポリエーテルエステル弾性繊維及びこれを用いた布帛、衣料 - Google Patents

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WO2004113599A1
WO2004113599A1 PCT/JP2004/008940 JP2004008940W WO2004113599A1 WO 2004113599 A1 WO2004113599 A1 WO 2004113599A1 JP 2004008940 W JP2004008940 W JP 2004008940W WO 2004113599 A1 WO2004113599 A1 WO 2004113599A1
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WO
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elastic fiber
polyetherester
weight
ester
fiber according
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PCT/JP2004/008940
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Seiji Mizohata
Shoji Makino
Shigeru Morioka
Masao Uchida
Bunsow Nagasaka
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Teijin Fibers Limited
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Priority to US10/561,155 priority patent/US20060177655A1/en
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/78—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from copolycondensation products
    • D01F6/86—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from copolycondensation products from polyetheresters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber

Definitions

  • the present invention relates to a polyether ester elastic fiber having good moisture absorption / desorption properties, reversibly expanding and contracting due to water absorption / desorption, and capable of obtaining a cloth exhibiting conventional comfort and comfort especially for sports use, diner use and the like. Things. Background technology
  • polyurethane elastic fibers have been mainly used as elastic fibers for clothing and industrial materials, but have the disadvantage of poor heat resistance, chemical resistance, and weather resistance (light).
  • a dry spinning process is required in manufacturing, solvent recovery is required, and there is a problem that low productivity and energy are consumed.
  • polyurethane elastic fibers are difficult to recycle and generate harmful gases during combustion, which poses many challenges for the future of a recycling-oriented society.
  • polyetherester elastic fibers those having an elastic performance comparable to that of polyurethane elastic fibers include polyesterester elastic fibers using polybutylene terephthalate as a hard segment and polyoxybutylene glycol as a soft segment. It is used. However, both these hard and soft segments are generally hydrophobic, Almost no polyetherester elastic fibers having hydrophilic properties such as water absorption have been put to practical use.
  • the present invention has been made on the background of the above-mentioned conventional technology.
  • the object of the present invention is to obtain a fabric that has good hygroscopicity, expands and contracts reversibly largely by absorbing and discharging water, and has excellent comfort.
  • An object of the present invention is to provide a polyetherester elastic fiber, a fabric using the same, and clothing.
  • the object of the present invention can be achieved in the following polyetherester elastic fibers.
  • R 1 is an aromatic hydrocarbon group or an aliphatic hydrocarbon group, and X 1 is an ester formed
  • X 2 represents an ester-forming functional group or a hydrogen atom which is the same or different from X 1
  • Ml represents an alkali metal or an alkaline earth metal
  • i represents 1 or 2.
  • R 2 represents an aromatic hydrocarbon group or an aliphatic hydrocarbon group
  • M 2 represents an alkali metal or an alkaline earth metal salt.
  • polyester fiber according to 2 wherein the copolymerization amount of the metal organic sulfonic acid salt is in the range of 0.1 to 20 mol% based on the acid component constituting the polyetherester elastomer. .
  • the elastic fiber has two crystal melting peaks in the DSC curve obtained by the differential scanning calorimeter, and the ratio of the crystal melting peak height Hm1 on the low temperature side to the crystal melting peak height Hm2 on the high temperature side Hm lZHm2 Is in the range of 0.6 to 1.2, and the elongation at break is 400% or more.
  • an oil agent based on the weight of the fiber is adhered to the surface of the elastic fiber, and the oil agent is selected from the group consisting of mineral oil, silicone, and aliphatic ester. At least one leveling agent is present in an amount of 70 to 100% by weight of the oil agent; The ether-based or ester-based nonionic surfactant is used in an amount of 0.0 to 30% by weight of the oil agent. /.
  • the polyether polyester elastic fiber according to any one of 1, 2, and 6 above.
  • a fabric comprising at least a part of the polyetherester elastic fiber according to any one of 1, 2, and 6.
  • the elastic fiber of the present invention is an elastic fiber made of a polyetherester elastomer having polybutylene terephthalate as a hard segment and polyoxyethylene glycol as a soft segment.
  • the polybutylene terephthalate which is a hard segment, preferably contains at least 70 mol% of butylene terephthalate units.
  • the content of polybutylene terephthalate tallate more preferably 8 0 mole 0/0 or more, and further preferably 9 0 molar% or more.
  • polybutylene terephthalate may be copolymerized with other components within a range that does not substantially impair the achievement of the object of the present invention.
  • copolymerization components include, for example, naphthalenedicarboxylic acid, isophthalic acid, diphenyldicarboxylic acid, diphenyloxyethanedicarboxylic acid, j3-hydroxybenzoic acid, p-oxybenzoic acid, and adipic acid.
  • aromatic, aliphatic and alicyclic dicarboxylic acid components such as, sebacic acid and 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid.
  • a polycarboxylic acid having three or more functionalities such as trimellitic acid, pyromellitic acid,... May be used as a copolymer component.
  • the diol component includes, for example, trimethylene glycol ⁇ , ethylene glycolone, cyclohexane-11, Aliphatic, alicyclic and aromatic diol components such as 4-dimethanol and neopentyldaricol can be mentioned.
  • a trifunctional or higher functional polyol such as glycerin, trimethylolpropane, or pentaerythritol may be used as a copolymer component.
  • the polyoxyethylene glycol as the soft segment preferably contains at least 70 mol% or more of the xyshethylene glycol unit.
  • the content of oxyethylene glycol is more preferably at least 80 mol%, and most preferably at least 90 mol%.
  • the above polyoxyethylene glycol may be copolymerized with, for example, propylene glycol, tetramethylene glycol, glycerin and the like within a range that does not substantially impair the achievement of the object of the present invention.
  • the number average molecular weight of the above-mentioned polyoxyethylene glycol is preferably from 400 to 800, and particularly preferably from 100 to 600.
  • the weight ratio of the hard segment to the soft segment is preferably in the range of 70:30 to 30:70, more preferably 60:40 to 40:60. Range. If the weight ratio of the hard segment exceeds 70%, the elongation of the elastic fiber becomes low, making it difficult to use it for high stretch applications, and the hygroscopicity tends to decrease. If the weight ratio of the hard segment is less than 30%, the strength of the polybutylene terephthalate crystal part tends to decrease due to a decrease in the ratio of the polybutylene terephthalate crystal part. This makes it difficult to perform high-order processing steps such as scouring and dyeing, and poor washing fastness when used as a product.
  • the elastic fiber has a moisture absorption rate of 5% or more at 35 ° C. and 95% RH and a water absorption elongation rate of 10% or more.
  • the woven or knitted fabric made of such elastic fibers when the sweat or the like is absorbed, the fibers are stretched, the eyes of the woven or knitted fabric are opened, the humidity inside the clothing is released, and the fibers are shrunk when dried. The length of the woven and knitted fabric is closed, and the temperature inside the garment is not released, so that the fabric has a so-called self-regulating function and is excellent in comfort.
  • the moisture absorption is less than 5%, stickiness and stuffiness may occur, and if the water absorption elongation is less than 10%, the reversible elongation and shrinkage characteristics due to water absorption / desorption become insufficient, and the woven or knitted fabric is fully opened.
  • a fabric with excellent suitability cannot be obtained without closing or closing.
  • the elastic fiber of the present invention which may be the above-mentioned polyester ester, if the above-mentioned moisture absorption rate or water absorption elongation rate becomes too large, the elasticity, heat resistance, weather (light) resistance, chemical resistance, etc. Tends to worsen.
  • the moisture absorption is preferably in the range of 5 to 45%, and more preferably in the range of 10 to 40%.
  • the water absorption elongation is preferably in the range of 10 to 100%, more preferably in the range of 10 to 80%, and still more preferably in the range of 15 to 60%.
  • an oil agent is attached to the surface of the elastic fiber based on the weight of the fiber, and the oil agent comprises mineral oil, silicone, and an aliphatic ester.
  • the at least one leveling agent selected is 70 to 100% by weight of the oil agent. Preferably it occupies / 0 .
  • the above-mentioned smoothing agents such as mineral oil, silicone, and aliphatic ester rarely swell elastic fibers, do not increase friction and decrease mechanical properties due to this, and maintain process stability in the spinning and post-processing steps. It will be good.
  • the content of these leveling agents (or the total content of these when using a plurality of types) is 70 to 100% by weight.
  • the silicone is preferably a polydimethyl shea siloxane, 3 0 the viscosity at ° C by the same reason as in the case of the mineral oil in 5 X 1 0 one 6 ⁇ 4 X 1 0 one 5 m 2 / s Some are preferred.
  • the above-mentioned aliphatic ester is a compound such as a monoalkyl ester of an aliphatic acid, a dialkyl ester of an aliphatic dicarboxylic acid, or a mono- or poly-fatty acid ester of an aliphatic polyhydric alcohol, and has a molecular weight of 250 to 550. Are preferred. By setting the molecular weight within the above range, high smoothness can be maintained.
  • fatty acid monoalkyl esters include octyloctoanoate, octylstearate, isotridecyl laurate, isotridecylolate, lauryloleate And the like.
  • aliphatic dicarboxylic acid dialkyl ester examples include diisooctyl azide ", and the like, and the aliphatic polyhydric alcohol mono- or poly-fatty acid esters include trimethylolpropane trioctanate.
  • fatty acid monoalkyl esters are preferred.
  • an ether or ester of a nonionic surfactant 3 ⁇ 4 agent is preferably one viscosity at 3 0 ° C is 8 X 1 0- 6 ⁇ 5 X 1 0- 5 m 2 / s.
  • ether nonionic surfactants include polyalkylene glycol alkyl ethers and polyalkylene glycol aryl ethers.
  • ester nonionic surfactants polyhydric alcohol partial ester alkyl ester Examples thereof include an oxide adduct, and among them, polyalkyleneglycolalkyl ether is preferable.
  • the carbon number of the alkyl group is in the range of 8 to 20
  • the elastic fibers are less likely to swell, and high smoothness can be achieved at the same time.
  • the alkylene group of the polyalkylene glycol chain preferably has 2 to 3 carbon atoms, particularly preferably 2 carbon atoms, and the chain number (the number of moles of ethylene oxide added to the alcohol) is suitably in the range of 3 to 20. .
  • the compatibility with the above-mentioned leveling agent composed of mineral oil, silicone or aliphatic ester does not decrease.
  • the 3 0 ° viscosity at C is 5 X 1 0- 6 ⁇ 2 X 1 0 -
  • the 3 0 ° viscosity at C is 5 X 1 0- 6 ⁇ 2 X 1 0 -
  • the surfactant may not necessarily be contained in the oil agent, but if the viscosity exceeds 2 ⁇ 10-5 m 2 / s, the nonionic surfactant is contained in an amount of 30% by weight or less. Is preferred in terms of handling.
  • the oil agent used in the present invention is composed of the above-mentioned components. However, if necessary, a small amount of other compounding agents may be added as long as the object of the present invention is not impaired. For example, a small amount of a smoothing aid such as another nonionic surfactant, anionic or cationic ion surfactant, an antioxidant, or a stability improver such as an ultraviolet absorber may be added.
  • a smoothing aid such as another nonionic surfactant, anionic or cationic ion surfactant, an antioxidant, or a stability improver such as an ultraviolet absorber may be added.
  • the above oil agent used in the present invention preferably has a viscosity at 30 ° C. of 5 ⁇ 10 16 to 4 ⁇ 10 15 m 2 Zs.
  • the oil If the viscosity at 30 ° C of agent 2 X 1 0- 5 ⁇ 4 X 1 0 _5 ni 2 / s and higher, when given when spinning Re 'this as neat oils, for example by warming 2 X 10 — 5 It is preferred to be ⁇ 2 / s or less. However, if the oil is heated to an excessively high temperature, the physical properties of the obtained fiber are affected, and it is preferable to keep the oil at a maximum of 60 ° C in Anno.
  • the adhesion amount of the elastic fibers of the oil is 0.1 preferably based on the said fibers by weight 5 to 5.0 wt 0/0, more preferably at 1.0 to 4.0 wt 0/0 In this way, troubles such as yarn breakage and scum generation during yarn production hardly occur, and the process stability is improved.
  • the high moisture absorption and high water absorption elongation described above can be obtained by copolymerizing the above polyetherester elastomer with a metal salt of an organic sulfonic acid represented by the following general formula (1) and increasing the intrinsic viscosity of the elastic fiber to 0.9 or more. By doing so, it can be achieved more easily.
  • R 1 is an aromatic hydrocarbon group or an aliphatic hydrocarbon group, preferably an aromatic hydrocarbon group having 6 to 15 carbon atoms or an aliphatic hydrocarbon group having 10 or less carbon atoms. Particularly preferred R 1 is an aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms, particularly a benzene ring.
  • Ml is an alkali metal or alkaline earth metal, and j is 1 or 2. Among them, those in which Ml is an alkali metal (for example, lithium, sodium or potassium) and j is 1 are preferred.
  • X 1 represents an ester-forming functional group
  • X 2 represents the same or different ester-forming functional group or a hydrogen atom as XI, and is preferably an ester-forming functional group.
  • the ester-forming functional group may be any group that reacts with and bonds to the main chain or terminal of the polyetherester, and specific examples include the following groups.
  • R ′ represents a lower alkyl group or a phenyl group, a and d each represent an integer of 1 to 10, and b represents an integer of 2 to 6.
  • Preferred specific examples of the organic metal sulfonic acid salt represented by the above general formula (1) include sodium 3,5-dicarboxymethoxybenzenesulfonate, potassium 3,5-dicarboxymethoxybenzenesolenoate, and 3,5-dicanolepomethoxy.
  • copolymerization of an organic sulfonic acid metal salt represented by the following general formula (2) can easily increase the intrinsic viscosity of the polyester ester elastomer to 0.9 or more. Further, it is preferable since the moisture absorption rate and the water absorption elongation rate of the obtained elastic fiber can be significantly increased. According to our research, it is possible to achieve an extremely high level such as a water absorption elongation of 20% or more by copolymerizing such an organic sulfonic acid metal salt, and to easily obtain a more comfortable fabric. all right. HO-CH 2 -CH 2 -OCO-R 2 -COO-CH 2 -CH 2 -OH
  • R 2 is an aromatic hydrocarbon tomb or an aliphatic hydrocarbon group, are as defined for R 1 in the general formula (1) described above, M 2 is an alkali metal or alkaline earth It is a kind of metal and has the same definition as Ml in the general formula (1) described above.
  • Preferred specific examples of such an organic metal sulfonate include sodium 3,5-di (j3-hydroxyethoxycarbonyl) benzenesulfonate, potassium 3,5-di (j3-hydroxyethoxycarbonyl) benzenesulfonate, 3,5-di (j3-hydroxyethoxycarbonyl) lithium benzenesulfonate and the like are exemplified.
  • the copolymerization amount of the organic sulfonic acid metal salt is too large, the melting point of the elastic fiber tends to decrease, and the heat resistance, weather resistance (light) resistance, chemical resistance, and the like tend to decrease.
  • the content is preferably in the range of 0.1 to 20 mol% based on all the acid components constituting one. Conversely, if the copolymerization amount is too small, the moisture absorption rate and the water absorption elongation rate tend to decrease, and the content is more preferably in the range of 0.5 to 15 mol%.
  • the polyetherester elastomer used in the present invention is obtained, for example, by subjecting a raw material containing dimethyl terephthalate, tetramethylene glycol and polyoxetylene glycol to a transesterification reaction in the presence of a transesterification catalyst to obtain a bis ( ⁇ - (Hydroxybutyl) terephthalate and Z or oligomer can be formed, and then melt polycondensation is performed under reduced pressure at high temperature in the presence of a polycondensation catalyst and a stabilizer.
  • an alkali metal salt such as sodium, an alkaline earth metal salt such as magnesium or calcium, or a metal compound such as titanium, zinc or manganese.
  • the polycondensation catalyst it is preferable to use a germanium compound, an antimony compound, a titanium compound, a cobalt compound, and a tin compound.
  • the amount of the catalyst used is not particularly limited as long as it is an amount necessary for the progress of the transesterification reaction and the polycondensation reaction, and a plurality of catalysts can be used.
  • the fact that the above-mentioned hindered phenol-based compound / hindered amine-based compound is added to the polyether ester not only suppresses the decrease in the intrinsic viscosity of the polymer during melt spinning, but also obtains the obtained polymer. It also has the effect of suppressing thermal deterioration, oxidation deterioration, light deterioration, and the like of the elastic fiber, and is more preferable.
  • the use of a hindered phenolic compound having a double bond in the molecule represented by the following general formula (3) has an effect of accelerating the polycondensation reaction of the polyetherester elastomer of the present invention. It is more preferable because an elastic fiber having a high intrinsic viscosity can be easily obtained, and a polyetherester elastic fiber having high moisture absorption and water elongation can be easily produced.
  • the substituents R 3 and R 4 each independently represent a monovalent organic group having 1 to 6 carbon atoms, wherein one or both of the substituents R 3 and R 4 are plural.
  • the plurality of substituents may be the same or different, and m and n are each independently an integer of 0 to 4, and R 5 is a hydrogen atom Or an organic group having 1 to 5 carbon atoms.
  • hindered funinol-based compound having a double bond in the molecule examples include the following compounds (4) to (7). Above all, those represented by the following formula (4) are particularly preferable because the above-mentioned elastic fibers having high hygroscopicity and water-absorbing extensibility can be easily obtained.
  • tC 4 H 3 is ⁇ -CH 3 .
  • the transesterification catalyst can be supplied not only at the time of preparing the raw materials but also at an early stage of the transesterification reaction. Further, the stabilizer is preferably added at the end of the transesterification reaction, which can be performed by the early stage of the polycondensation reaction. Further, the polycondensation catalyst can be supplied by the beginning of the polycondensation reaction step. .
  • the method of increasing the intrinsic viscosity of the elastic fiber to 0.9 or more may be a method of solid-state polymerization of a polyetherester elastomer, a synthesis step of a polyesterether elastomer, or a melt spinning step.
  • a method using a chain extender can also be adopted.
  • Preferable specific examples of the chain extender used at this time include oxazoline compounds such as 2,2′-bis (2-oxazoline) and N, N′-telephthaloylbiscaprolactam.
  • the elastic fiber preferably has an intrinsic viscosity of 0.9 or more, in addition to the polyether ester elastomer described above.
  • the intrinsic viscosity is 0.9 or more, extremely high moisture absorption and water absorption elongation can be realized, and a fabric excellent in comfort can be easily obtained.
  • the intrinsic viscosity is more preferably in the range of 0.9 to 1.2.
  • the elongation at break of 400% or more allows the hygroscopicity to be 5% or more and the water absorption elongation to be 10% or more. This is preferable in that the number of thread breaks caused by a large press can be reduced.
  • the elongation at break is preferably in the range of 400 to 900%, more preferably in the range of 400 to 800%.
  • the boiling water shrinkage of the elastic fiber be 10% or more in order to make the hygroscopicity 5% or more and the water absorption elongation 10% or more.
  • the elastic fiber of the present invention melts and extrudes a pelletized polyetherester from a spinneret, and keeps the temperature at least 10 cm, preferably at least 15 cm directly below the spinneret.
  • Apply oil at a position within 5 m, preferably within 4 m from directly below the base take off at a take-up speed of 300 to 120 OmZ, preferably 400 to 98 ⁇ / min, and further increase the take-up draft rate. It can be manufactured by winding at a take-up speed of 1.3 to 1.6, preferably 1.4 to 1.5.
  • the tension applied to the fibers between the godet rollers and between the godet rollers and the winding machine is insufficient, and the fibers are wound around the godet rollers and are not preferable.
  • keep the temperature under the base, keep the spinning speed as low as possible do not increase the distance to the oiling device so that the orientation does not advance, and as much as possible the elastic fibers after pulling out
  • the elastic fiber is made of polyether ester substantially not copolymerized with an organic metal sulfonate, the moisture absorption at 35 ° C and 95% RH is 5% or more, and the water absorption elongation is 10% or more. Elastic fiber.
  • the elastic fiber has two crystal melting peaks in the DSC curve obtained by the differential scanning calorimeter, the crystal melting peak height Hxn1 on the low temperature side and the crystal g peak height on the high temperature side.
  • the ratio Hml / Hm2 is in the range of 0.6.1.2 and the elongation at break is 400% or more, the high moisture absorption and water absorption elongation described above can be easily achieved.
  • the ratio of the hard segment to the soft segment of the polyetherester is 30:70 70:30 based on the weight, but the ratio of the hard segment is 70% by weight or less. It is preferable to set the ratio of HmlZHm2 to 1.2 or less.
  • HmlZHm2 As described above, the reason why Hml / Hin2 in the range of 0.6.1.2 shows high moisture absorption rate and high water absorption elongation rate is as follows. It is considered that the two crystal melting peaks are due to the existence of two types of crystals having large differences in size. The peak on the low temperature side has the melting temperature peak of the crystal with small size, and the peak on the high temperature side has the large size with the large size.
  • the water absorption is sufficient and the moisture absorption rate and water absorption elongation are significantly improved.
  • the ratio of 111111/111112 is 0.6 or more, the number of crystal cross-linking points does not decrease too much, the elongation elasticity of the fiber is maintained high, and it is at a practical level as the physical properties of the fiber.
  • a more preferred range of hml / Hm2 is from 0.8 to 1 2 Mel at 0 -.
  • maintenance is preferred and this temperature Tm 1 and Tm2 is 200 ° C or more two crystal melting peak, sufficient heat resistance it can.
  • the crystal melting peak temperature Tml and ⁇ 2 are preferably 225 ° C or lower, and the elasticity of the fiber can be increased. This is probably because Tml and Tm2 have such a relationship because the crystal size does not become too large and the number of crystal cross-linking points does not decrease too much.
  • the elastic fiber preferably has an elongation at break of 400% or more, more preferably in the range of 500 to L000%, and still more preferably in the range of 60 to 900%.
  • the elongation at break is 400% or more, higher moisture absorption and water elongation can be achieved.
  • the elastic fiber is hard to be broken even by a slight press under the above conditions.
  • the elastic fibers having the two crystal melting peak temperatures described above are obtained, for example, by melting and extruding pelletized polyetherester from a spinneret, and at least 10 cxn, preferably at least 15 cm, from directly below the spinneret. Keep oil warm during the period, apply oil at a position within 5 m, preferably within 4 m immediately below the base, and take off at a take-off speed of 300 to 1200 m / min, preferably 400 to 98 OmZ, It can be manufactured by winding the wire at a draft rate of 1.0 to 1.2, preferably 1.0 to 1.1 at the winding speed.
  • the temperature under the base is kept low, the spinning speed is kept as low as possible, the distance to the oiling device is not long, the orientation does not advance, and the elasticity after pulling
  • the winding draft should be as small as possible so that the fibers are not stretched as much as possible, without increasing the size of crystals, and the height of the two crystal melting peaks mentioned above in the range of 0.6 to 1.2 When It is preferable in doing. From the viewpoint of strength, it is not preferable to stretch or further heat-treat the polyetherester elastic fiber after winding it, or continuously after the winding.
  • the sample was conditioned for 24 hours in a constant temperature and humidity chamber adjusted to predetermined conditions, and the moisture absorption was determined from the weight of the absolutely dry sample and the weight of the humidity-conditioned sample according to the following equation.
  • Moisture absorption (%) (weight of moisture-conditioned sample-weight of absolutely dry sample) X I ooz Weight of absolutely dry sample
  • the fiber is squeezed, boiled for 30 minutes under no tension, air-dried at 20 ° C and 65% RH, conditioned and then heat-treated under non-stress at 160 ° C in a non-tensile environment for 2 minutes without tension. was left for 24 hours in 20 ° C65 of RH% environment, the length of the yarn was measured by applying a load of 0. 88X 10- 3 cNZ dtex to as "length of the yarn during drying", then this After immersing the yarn in softened water adjusted to 20 ° C for 1 minute, pull it out of the water, sandwich the moisture remaining on the fiber surface with filter paper air-dried at 20 ° C 65% RH, and place it on a horizontal table and left at by 1.
  • Water absorption elongation rate (length of yarn when absorbing water-length of yarn when dried) ⁇ length of yarn when dried X I 00%
  • the "length of the dried yarn” was measured, and then the measured yarn was conditioned for 24 hours in a thermo-hygrostat adjusted to .35 ° C and 95% RH.
  • the length measured by applying a load of 0. 88 X 10- 3 cN Bruno dtex in the chamber and the "length of the yarn at the time of moisture absorption" was calculated moisture absorption elongation by the following formula.
  • Elongation rate of moisture absorption (length of yarn when moisture is absorbed-length of yarn when dried) ⁇ length of yarn when dried XI 00%
  • the measurement was carried out by performing a tensile test using a Tensilon RTM-100 tensile tester manufactured by Toyo Paul Douin Co., Ltd. in a constant temperature and humidity room adjusted to 20 ° C. and 65% RH. '
  • the elastic fiber was formed into a knit of 132 g / m 2 using a tubular knitting machine. After leaving the kit for 24 hours in an environment of 20 ° C and 5% RH, immerse it in softened water of 20 ° C for 1 minute and remove it from the water. After knitting and removing, the openings of each knit were observed. As a result, it was confirmed that the opening of the knit became large after immersion in the softened water.
  • An elastic fiber having an intrinsic viscosity of 1.16 was obtained in the same manner as in Example 1 except that polyoxyethylene glycol (number average molecular weight 2000) was used instead of polyoxyethylene glycol (number average molecular weight 4000).
  • Table 1 shows the results.
  • the amount of copolymerization of 5-Na sulfoisophthalenoic acid dihydroxyxetyl ester (3,5-di-hydroxyethoxycarbonyl) is the same as sodium benzenesulfonate, and the total acid component of the polyetherester elastomer 2. except that the 0 mole 0/0 the same manner as in example 1, the intrinsic viscosity was obtained polyether one ether esters elastic filament of 1.1 8 against. Table 1 shows the results.
  • the elastic fiber obtained in the same manner as in Example 1 was stretched at a draw ratio of 2.0 between two non-heating rollers to obtain a wound elastic fiber. Table 1 shows the results.
  • the elastic fiber obtained in Example 1 was formed into a circular knit (smooth) having a density of 52 threads / 2.54 cm and a weft density of 60 threads / 2.54 cm, and was used for the armpit and the chest. , And men's underwear and sports @ your (both upper body) were created. Five underwear and sportswear were worn by each of them, and they exercised for 2 hours.Everything was less sticky and uncomfortable than those without the above-mentioned elastic fiber. The suitability was excellent. '
  • Elastic fibers were obtained in the same manner as in Example 7, except that the ratio of the polyoxyethylene glycol, the spinning speed, and the winding speed were changed as shown in Table 2. Table 2 shows the results. Further, the apertures of the sheets before and after moisture absorption and before and after water absorption were respectively observed in the same manner as in Example 7, but it was confirmed that the voids were larger in Examples 8 to 11 as in Example 7. However, in Comparative Example 4, the voids hardly changed.
  • the elastic fiber of the present invention is excellent in recyclability since it is made of polyetherester.
  • the elastic fiber of the present invention has good moisture absorption and desorption properties and reversibly expands and contracts due to water absorption and desorption. A fabric can be obtained.
  • the above-mentioned elastic fiber is used as clothing, and exhibits excellent performance particularly in applications such as sports clothing, innerwear, lining, stockings, and socks.

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Abstract

　特定の有機スルホン酸金属塩を共重合した、ポリブチレンテレフタレートをハードセグメントとしポリオキシエチレングリコールをソフトセグメントとするポリエーテルエステルエラストマーからなる弾性繊維であって、３５℃９５％ＲＨでの吸湿率を５％以上、吸水伸長率を１０％以上であるポリエーテルエステル弾性繊維とする。上記ポリエーテルエステル弾性繊維は、吸湿性が良好であり、吸放水により可逆的に大きく伸縮するため、該弾性繊維から快適性に優れた布帛が得られ、また、リサイクルが可能である。

Description

明 細 書 ポリエーテルエステル弾性繊維及びこれを用いた布帛、 衣料 技術分野
本発明は、 吸放湿性が良好であり、 吸放水により可逆に伸縮し、 特にスポーツ 用途ゃィンナー用途などにおいて従来になレ、快適性を発現する布帛が得られるポ リ.エーテルエステル弾性繊維に関するものである。 背景の技術
従来、 衣料用や産業資材用の弾性繊維としては、 ポリウレタン弾性繊維が主に 用いられているが、 耐熱性、 耐薬品性、 耐候 （光） 性が劣るという欠点がある。 また、 製造上、 乾式紡糸プロセスが必要なため、 溶剤回収が必要であり、 低生産 性、 エネルギ ^多消費性であるという問題がある。 更に、 ポリゥレタ.ン弾性繊維 はリサイクルが困難であり、 燃焼時には有害ガスを発生するなどといった、 今後 の循環型社会の到来に向けて多くの課題を有している。
このような背景のもと、 溶融紡糸が可能な、 ポリアルキレンテレフタレートの ような高結晶性のポリエステルをハードセグメントとし、 ポリアルキレングリコ - ールをソフトセグメントとするポリエーテルエステル弾性繊維が、 高生産性であ ること、 耐熱性、 耐熱'セット性に優れ.ることなどの利点を活かし実用化されてい る。 さらに、 リサイクルが可能で、 有害ガスの発生もないことから、 循環型社会 に適した弾性繊維として今後の発展が期待されている （例えば、 特公昭 4 7— 1 4 0 5 4号公報、 特開昭 4 8— 1 0 3 4 6号公報、 特開昭 5 7— 7 7 3 1 7号公 報など)。
、
かかるポリエーテルエステル弾性繊維としては、 弾性的性能がポリウレタン弾 性繊維に匹敵できるものとして、 ハードセグメントとしてポリブチレンテレフタ レート、 ソフトセグメントとしてポリオキシブチレングリコールを用いたポリェ 一テルエステル弾性繊維などが使用されている。 しかしながら、 これらのハード セグメント及びソフトセグメントはいずれも一般的には疎水性であり、 吸湿性や 吸水性などの親水性を有するポリエーテルエステル弾性繊維では実用化されてい るものはほとんど皆無である。
一方、 国際公開第 0 0 / 4 7 8 0 2号パンフレットには、 吸湿性能を付与した 弾性繊維が提案されているが、 吸水率 5 0 0〜4 , 0 0 0重量％の吸水性樹脂を 含有したポリウレタン弾性体の具体例が記载されているに過ぎない。
また、 従来提案されているように繊維自身に吸湿性を持たせるだけでは、 これ を布帛あるいはさらに衣服として、 その快適性を向上させるのには限界があり、 さらに新しい機能を持つ弾性繊維が求められている。 発明の開示 ·
本発明は、 上記従来技術を背景になされたもので、 その目的は、 吸湿性が良好 であり、吸放水により可逆的に大きく伸縮して、快適性に優れた布帛が得られる、 リサイクル可能なポリエーテルエステル弾性繊維およびこれを用いた布帛、 衣料 を提供することにある。
本発明者らは、 かかる背景の技術に鑑み検討を重ねた結果、 本発明の目的は、 次に示すポリエーテルエステル弾性繊維に達成できることを見出した。
1 . ポリプチレンテレフタレートをハードセグメントとしポリオキシエチレン ダリコールをソフトセグメントとするポリエーテルエステルエラストマ一からな る弾性繊維であって、 3 5 °C 9 5 % R Hでの吸湿率が 5 %以上、 吸水伸長率が 1 0 %以上であることを特徴とするポリエーテルエステル弾性繊維。 .
2 . ポリエ一テルエステルエラストマ一に、 下記一般式 ( 1 ) で表される有機 スルホン酸金属塩が共重合されており、 かつ弾性繊維の固有粘度が 0 . 9以上で ある、 1に記載のポリェ一テルエステル弾性繊維。
Figure imgf000003_0001
(式中、 R 1は芳香族炭化水素基または脂肪族炭化水素基、 X 1はエステル形成 性官能基、 X 2は X 1と同一もしくは異なるエステル形成性官能基あるいは水素 原子、 Mlはアルカリ金属またはアルカリ土類金属、 ； iは 1または 2を示す。） 3. 弾性繊維の沸水収縮率が 1 0 %以上である、 2に記載のポリエーテルエス • テル弾性繊維。
4. 有機スルホン酸金属塩が、 下記一般式 （2) で表される化合物である、 2 に記載のポリエーテルエステル弾性繊維。
HO-CH2-CH2-OCO-R2-COO-CH2-CH2-OH
.1 … （2) S 03-M2
(式中、 R 2は芳香族炭化水素基または脂肪族炭化水素基、 M 2はアルカリ金属 またはアル力 ϋ土類金塩を示す。）
5. 有機スルホン酸金属塩の共重合量が、 ポリエーテルエステルエラストマ一, を構成する酸成分を基準として 0. 1〜20モル％の範囲である、 2に記載のポ リエ一テルエステル弾性繊維。
6. 弾性繊維が示差走査型熱量計により得られる D S C曲線で 2つの結晶融解 ピークを有し、 低温側の結晶融解ピーク高さ Hm 1と高温側の結晶融解ピーク高 さ Hm2との比 Hm lZHm2が 0. 6〜： 1. 2の範囲であり、 破断伸度が 40 0 %以上である、 1に記载のポリエーテルエステル弾性繊維。
7. 2つの結晶融解ピークの、 低温側の結晶融解ピーク温度 T m 1と高温側の 結晶融解ピーク温度 Tm 2が、 下記式を満足する、 6に記載のポリエーテルエス テル弾性繊維。
200°C≤Tml <Tm2≤ 225°C
8. ハードセグメント ： ソフトセグメントの比率が、 重量を基準として 30： 70〜70： 30の範囲である、 1、 2、 6のいずれかに記載のポリエーテルエ ステル弾性繊維。
9. 弾性繊維の表面に、 該繊維重量を基準として 0. 5〜5. 0重量％の油剤 が付着しており、 該油剤において、 鉱物油、 シリコーン、 及び脂肪族エステルか らなる群より選らばれる少なくとも 1種の平滑剤が該油剤の 70〜 1 00重量％ を、 ェ」テル系又はエステル系のノニオン界面活性剤が該油剤の.0〜 3 0重量。 /。 を占めている、 1 、 2、 6めいずれかに記載のポリエーテルポリエステル弾性繊 維 o
1〇.油剤の 3 0 °Cにおける粘度が、 5 X 1 0 - 6〜 4 X 1 0一5 m 2 Z sである、 9に記載のポリエーテルポリエステル弾性繊維。
1 1 . 1、 2、 6のいずれかに記載のポリエーテルエステル弾性繊維を少なく とも一部に用いてなる布帛。
1 2 . 1、 2、 6のいずれかに記載のポリエーテルエステル弾性繊維を少なく とも一部に用いてなる衣料。 '
1 3 . 1 、 2、 6のいずれかに記載のポリエーテルエステル弾性繊維を少なく とも一部に用いてなる下着、 スポーツウェアー、 裏地、 ストッキング、 靴下。 発明を実施するための最良の形態 . '
本発明の弾性繊維は、 ポリプチレンテレフタレートをハードセグメントとし、 ポリォキシエチレングリコールをソフトセグメントとするポリエーテルエステル エラストマーからなる弾性繊維である。
ハ一ドセグメントであるポリブチレンテレフタレートは、 ブチレンテレフタレ ート単位を少なくとも 7 0モル％以上含有することが好ましい。 ブチレンテレフ タレートの含有率は、 より好ましくは 8 0モル0 /0以上、 さらに好ましくは 9 0モ ル％以上である。
上記ポリプチレンテレフタレートには、 本発明の目的の達成が実質的に損なわ れない範囲内で他の成分が共重合されていてもよい。 他の共重合成分としては、 ジカルボン酸成分では、 例えばナフタレンジカルボン酸、 イソフタル酸、 ジフエ ニルジカルボン酸、 ジフエ二ルキシエタンジカルボン酸、 j3—ヒ ドロキシェトキ シ安息香酸、 p—ォキシ安息香酸、 アジピン酸、 セバシン酸、 1 , 4ーシクロへ キサンジカルボン酸のような芳香族、 脂肪族、 脂環族のジカルボン酸成分を挙げ ることができる。 さらに、 トリメリット酸、 ピロメリット酸、.のような三官能性 以上のポリカルボン酸を共重合成分として用いても良い。 また、 ジオール成分で は、例えばトリメチレングリコー^^、エチレングリコーノレ、 シクロへキサン一 1 , 4ージメタノール、 ネオペンチルダリコールのような脂肪族、 脂環族、 芳香族の ジオール成分を挙げることができる。 さらに、 グリセリン、 トリメチロールプロ パン、 ペンタエリスリ トールのような三官能性以上のポリオールを共重合成分と して用いてもよい。
一方、 ソフトセグメントであるポリオキシエチレングリコールは、 才キシェチ レングリコール単位を少なくとも 7 0モル％以上含有することが好ましい。 ォキ シエチレングリコールの含有量は、 より好ましくは 8 0モル％以上、 ざらに好ま しくは 9 0モル％以上である。 上記ポリオキシエチレングリコールには、 本発明 の目的の達成が実質的に損なわれない範囲内で、例えば、プロピレングリコール、 テトラメチレングリコール、 グリセリンなどが共重合されていてもよい。' 上記ポリォキシエチレングリコールの数平均分子量としては、 4 0 0〜8 0 0 0が好ましく、 なかでも 1 0 0 0〜6 0 0 0が特に好ましい。
'本発明においては、ハードセグメント：ソフトセグメントの重量比率は、 7 0 ： 3 0〜 3 0 ： 7 0の範囲にあることが好ましく、 より好ましくは 6 0 ： 4 0〜 4 0 ： 6 0の範囲である。 ハードセグメントの重量比率が 7 0 %を超えると、 弾性 繊維の伸度が低くなり、 高ストレッチ用途に使用することが難しくなり、 吸湿性 が低下する傾向にある。 また、 ハードセグメントの重量比率が 3 0 %未満である と、 ポリブチレンテレフタレート結晶部の割合が低くなるため強度が低下する傾 向にあり、 添加したポリオキシエチレンダリコールをすベて共重合させることが 困難となり、 精練 ·染色などの高次加工工程や、 製品として使用される場合の洗 濯堅牢性が劣ったものになりやすい。
本発明においては、 弾性繊維の 3 5 °C 9 5 % R Hでの吸湿率が 5 %以上、 吸水 伸長率が 1 0 %以上であることが肝要である。 これにより、 かかる弾性繊維から なる織編物は、 汗などを吸水した際には繊維が伸長し織編物の目が開いて衣料内 部の湿度を逃がし、 乾燥した際には繊維は収縮してもとの長さに戻り、 織編物の 目が詰まって、 衣料内部の温度を逃がさない、 いわゆる自己調節機能を有する、 快適性に優れた布帛となる。
吸湿率が 5 %未満では、 ベタツキ感、 ムレ感があり、 吸水伸長率が 1 0 %未満 では、 吸放水による可逆的伸長収縮特性が不十分となり、 織編物の目が十分に開 いたり閉じたりせず、 1失適性に優れた布帛が得られなレ、。 一方、 前述したポリエ 一テルエステルかもなる本発明の弾性繊維においては、 上記の、 吸湿率あるいは 吸水伸長率が大きくなり過ぎると、'弾性性能、 耐熱性、 耐候 (光)性、 耐薬品性など が悪化する傾向がある。 このため、 吸湿率は 5〜4 5 %の範囲が好ましく、 より 好ましくは 1 0〜 4 0 %の範囲である。 また、 吸水伸長率は 1 0〜 1 0 0 %の範 囲が好ましく、 より好ましくは 1 0〜 8 0 %の範囲であり、 さらに好ましくは 1 5〜6 0 %の範囲である。
本発明においては、 弾性繊維の表面に、 該繊維重量を基準として 0 . 5〜5 . 0重量％の油剤が付着しており、 該油剤において、 鉱物油、 シリコーン、 及び脂 肪族エステルからなる群 り選らばれる少なくとも 1種の平滑剤が該油剤の 7 0 〜1 0 0重量。 /0を占めていることが好ましい。
上記の鉱物油、 シリコーン、 脂肪族エステルといった平滑剤は弾性繊維を膨潤 させることが少なく、 これに起因する摩擦増大や力学的特性の低下がなく、 製糸 工程や後加工工程での工程安定性が良好となる。 これらの平滑剤の含有量 （複数 種を用いる場合はこれらの合計の含有量）は、 7 0〜1 0 0重量。 /0とすることで、 製糸時の走行安定性が向上し、 糸の異常伸長ゃスカムの発生を抑制することがで きる。 '
上記の鉱物油としては、 3 0 °Cにおける粘度が 5 X 1 0一6〜 4 X 1 0一5 m 2ノ sであるものが好ましく、 かかる粘度範囲の鉱物油は、 保存中に該鉱物油が揮散 して弾性繊維上の油剤組成比率が変化することが少なく、 高い平滑性を維持でき る。 また、 シリコーンは、 ポリジメチルシシロキサンであることが好ましく、 3 0 °Cにおけるその粘度は鉱物油の場合と同様の理由により 5 X 1 0一6〜 4 X 1 0 一5 m 2 / sであるものが好ましい。 さらに、上記の脂肪族エステルとしては、脂肪 酸モノアルキルエステル、 脂肪族ジカルボン酸ジアルキルエステル、 脂肪族多価 アルコールのモノもしくは多脂肪酸エステル等の化合物であり、 分子量 2 5 0〜 5 5 0の範囲のものが好ましい。 かかる分子量の範囲とすることで、 高い平滑性 を維持することができる。 好ましく用いられる脂肪族エステルとしては、 例えば 脂肪酸モノアルキルエステルとしては、 ォクチルォクタノエート、 ォクチルステ ァレート、 イソトリデシルラウレート、 イソトリデシルォレート、 ラウリルォレ ートなどがあげられ、 脂肪族ジカルボン酸ジアルキルエステルとしては、 ジイソ ォクチルアジ"^ートなどがあげられ、 脂肪族多価アルコールのモノもしくは多脂 肪酸エステルとしては、 トリメチロールプロパントリォクタネートなどがあげら れる。，なかでも、 脂肪酸モノアルキルエステルが好ましい。
一方、 エーテル系又はエステル系のノニオン界面 ¾性剤は、 3 0 °Cにおける粘 度が 8 X 1 0— 6〜5 X 1 0— 5 m 2 / sであるものが好ましい。 好ましく用いられ るエーテル系ノニオン界面活性剤としては、 例えばポリアルキレングリコールァ ルキルエーテル、 ポリアルキレングリコールァリ一ルェ一テルなどがあげられ、 エステル系ノニオン界面活性剤としては多価アルコール部分エステルのアルキレ ンォキサイド付加物等が例示され、 なかでもポリアルキレングリコ一ルアルキル エーテルが好ましい。 この際アルキル基の炭素数は 8〜 2 0の範囲が、 弾性繊維 , が膨潤しにくく、 高い平滑性も同時に達成できる。 ポリアルキレングリコール鎖 のアルキレン基の炭素数は炭素数 2 ~ 3、 特に 2が好ましく、 その連鎖数 （アル コールへのエチレンォキサイドの付加モル数） は 3〜2 0の範囲が適当である。 この連鎖数の範囲とすることで、 上記の鉱物油、 シリコーン又は脂肪族エステル からなる平滑剤.との相溶性が低下しない。 - なお、 前述した鉱物油、 シリコーンなどが、 その 3 0 °Cにおける粘度が 5 X 1 0— 6〜 2 X 1 0 - 5 m 2Z sの場合は、 上記のエーテル系又はエステル系のノニォ ン界面活性剤は必ずしも油剤に含まれていなくてもよいが、上記粘度が 2 X 1 0— 5 m 2 / sを越えるような場合は、 該ノニオン界面活性剤が 3 0重量％以下含まれ 'ていることが取扱い性の点で好ましい。
本発明で用いられる油剤は、 上記の成分から構成されるものであるが、 必要に 応じて、 本発明の目的を損なわない範囲内で他の配合剤を少量添加してもよい。 例えば他のノニオン界面活性剤、ァニオン性又はカチオン性のィオン界面活性剤、 酸化防止剤、 紫外線吸収剤などの安定性向上剤などの平滑助剤を少量添加しても よい。
なお、 本発明で用いられる上述の油剤は、 3 0 °Cでの粘度が 5 X 1 0一6〜 4 X 1 0一5 m2Z sであるものが好ましレ、。かかる粘度の範囲とすることで弾性繊維の 保存中に油剤成分が揮散にくく、 高い平滑性を維持することができる。 なお、 油 剤の 30°Cにおける粘度が 2 X 1 0— 5〜4 X 1 0_5ni2/ sと高い場合には、' こ れをニート油剤として紡糸時に付与する際には例えば加温して 2 X 1 0— 5ηι2/ s以下にするのが好ましい。 但し、 油剤をあまり高温に加温すると得られる繊維 物性に影響を及ぼし安野で、 高々 60°Cに留めることが好ましい。
次に、 上記油剤の弾性繊維への付着量は、 該繊維重量を基準として好ましくは 0. 5〜5. 0重量0 /0、 より好ましくは 1. 0〜4. 0重量0 /0であり、 これによ り製糸時に糸切れゃスカム発生などのトラブルが起こりにくく、 工程安定 'I生が向 上する。
前述した高い吸湿率及び吸水伸長率は、 上記ポリエーテルエステルエラストマ 一に、 下記一般式 （1) で表される有機スルホン酸金属塩を共重合し、 かつ弾性 繊維め固有粘度を 0. 9以上とすることで、 より容易に達成することができる。
Figure imgf000009_0001
式中、 R 1は芳香族炭化水素基または脂肪族炭化水素基であり、 好ましくは炭 素数 6〜1 5の芳香族炭化水素基または炭素数 10以下の脂肪族炭化水素基であ る。 特に好ましい R 1は、 炭素数 6〜1 2の芳香族炭化水素基、 とりわけベンゼ ン環である。 Mlはアルカリ金属またはアルカリ土類金属であり、 jは 1または 2である。 なかでも Mlがアルカリ金属 （例えばリチウム、 ナトリウムまたは力 リウム） であり、 かつ jが 1であるものが好ましい。 X 1はエステル形成性官能 基を示し、 X 2は X Iと同一もしくは異なるエステル形成性官能基を示すかある いは水素原子を示すが、 エステル形成性官能基であるのが好ましい。 エステル形 成性官能基としてはポリエーテルエステルの主鎖または末端に反応して結合する 基であればよく具体的には下記の基を挙げることができる。
Figure imgf000010_0001
0 Hf½~E攀 2"k¾0H
Figure imgf000010_0002
(上記式中、 R' は低級アルキル基またはフヱニル基を示し、 aおよび dは 1〜 1 0の整数を示し、. bは 2〜 6の整数を示す。）
上記一般式 (1) で表わされる有機スルホン酸金属塩の好ましい具体例として は、 3, 5—ジカルボメ トキシベンゼンスルホン酸ナトリウム、 3,5—ジカルボ メ トキシべンゼンスノレホン酸カリウム、 3, 5—ジカノレポメ トキシベンゼンスノレ ホン酸リチウム、 3， 5—ジカルボキシベンゼンスルホン酸ナトリウム、 3, 5 —ジカノレポキシべンゼンスノレホン酸カリウム、 3, 5—ジカルボキシベンゼンス ルホン酸リチウム、 3, 5—ジ （]3—ヒ ドロキシエトキシカルボ-ル） ベンゼン スルホン酸ナトリウム、 3， 5—ジ （J3—ヒ ドロキシエトキシカルボニル） ベン ゼンスノレホン酸カリウム、 3, 5—ジ （ j3—ヒ ドロキシエトキシカルボニル） ベ ンゼンスノレホン酸リチウム、 2, 6—ジカノレボメ トキシナフタレン一 4—スノレホ ン酸ナトウリ ム、 2， 6·—ジカルボメ トキシナフタレン _ 4—スルホン酸力リウ ム、 2 , 6ージカルボメ トキシナフタレン一 4—スルホン酸リチウム、 2， 6一 ジカルボキシナフタレン一 4ースルホン酸ナトリウム、 2, 6—ジカルボメ トキ シスフタレン一 1ースルホン酸ナトリウム、 2 , 6—ジカルボメ トキシナフタレ ンー 3—スルホン酸ナトリゥム、 2, 6—ジカルボメ トキシナフタレン一 4, 8 —ジスルホン酸ナトリウム、 2, 6—ジカノレボキシナフタレン一 4, 8—ジスル ホン酸ナトリ ウム、 2, 5—ビス （ヒ ドロエトキシ） ベンゼンスルホン酸ナ'トリ ゥム、 α—ナトリウムスルホコハク酸などをあげることができる。 上記有機スル ホン酸金属塩は 1種のみを単独で用いても、 2種以上併用してもよい。
本発明においては、 下記一般式 （2) で表される有機スルホン酸金属塩を共重 合させることが、 ポリエ一テルエステルエラストマ一の固有粘度を容易に 0. 9 以上とすることができる点、 さらに得られる弾性繊維の吸湿率およぴ吸水伸長率 を格段に高くできる点で好ましい。 我々の研究によれば、 かかる有機スルホン酸 金属塩を共重合させることにより、 吸水伸長率 2 0%以上といった極めて高い水 準を達成でき、 より快適性に優れた布帛が容易に得られることがわかった。 HO-CH2-CH2-OCO-R 2 -COO-CH2-CH2-OH
I … （2)
S 03-M2 式中、 R 2は芳香族炭化水素墓または脂肪族炭化水素基であり、 前述した一般 式 （1) における R 1の定義と同じであり、 M 2はアルカリ金属またはアルカリ 土類金属であり、 前述した一般式 （1) における Mlの定義と同じある。 かかる 有機スルホン酸金属塩の好ましい具体例としては、 3， 5—ジ （j3—ヒドロキシ ェトキシカルボニル） ベンゼンスルホン酸ナトリゥム、 3, 5—ジ （j3—ヒ ドロ キシエトキシカルポニル） ベンゼンスルホン酸カリウム、 3 , 5—ジ （j3—ヒ ド ロキシエトキシカルボニル） ベンゼンスルホン酸リチウム等が例示される。
上記有機スルホン酸金属塩の共重合量は、 あまり多すぎると弾性繊維の融点が 低下して耐熱性、耐候 (光)性、耐薬品性などが低下する傾向にあるため、 ポリエ一 テルエステルエラストマ一を構成する全酸成分を基準として 0. 1〜2 0モル％ の範囲とするのが好ましい。 逆に、 上記共重合量が少なすぎても、 吸湿率および 吸水伸長率が低下する傾向にあり、 0. 5~ 1 5モル％の範囲とするのがより好 ましい。
本発明に用いるポリエーテルエステルエラストマ一は、 たとえば、 テレフタル 酸ジメチル、 テトラメチレングリコールぉよびポリォキシェチレングリコールと を含む原料を、 エステル交換触媒の存在下でエステル交換反応させ、 ビス （ω— ヒ ドロキシプチル）テレフタレート及ぴ Zまたはオリゴマーを形成させ、その後、 重縮合触媒及び安定剤の存在下で高温減圧下にて溶融重縮合を行うことにより得 ることができる。
上記のエステル交換触媒としては、 ナトリウムなどのアルカリ金属塩、 マグネ シゥム、 カルシウムなどのアルカリ土類金属塩、 チタン、 亜鉛、 マンガン等の金 属化合物を使用するのが好ましい。
重縮合触媒としては、ゲルマニウム化合物、アンチモン化合物、チタン化合物、 コバルト化合物、 錫化合物を使用するのが好ましい。 触媒の使用量は、' エステル 交換反応、 重縮合反応を進行させるために必要な量であるならば特に限定される ものではなく、 また、 複数の触媒を 用することも可能である。
また、 上記ポリエーテルエステルには、 後述するヒンダードフエノール系化合 物ゃヒンダードアミン系化合物が添加されていることが、 溶融紡糸時のポリマー の固有粘度の低下を抑制するだけでなく、 得られた該弾性繊維の熱劣化、 酸化劣 ィ匕、 光劣化などが抑制する効果をも有しており、 より好ましい。
なかでも、 下記一般式 （3 ) で示される分子中に二重結合を有するヒンダード フエノール系化合物を使用することは、 本発明のポリエーテルエステルエラスト マーの重縮合反応を促進する効果をも持っため、 高固有粘度をもつ弾性繊維が得 られ易く、 高い吸湿性と吸水伸長性を有するポリエーテルエステル弾性繊維を容 易に製造できる点で、 より好ましい。
式 （3 ) 中、 置換基 R 3および R 4は、 各々独立に、 炭素数 1〜6の 1価の有 機基を示し、 ここで置換基 R 3および R 4めいずれかあるいは両方が複数個存在 するときは、 複数個存在する置換基は同一であっても異なつ.ていてもよく、 mお よび nは各.々独立に 0〜4の整数であり、 そして R 5は水素原子または炭素数 1 〜 5の有機基を示す。
かかる分子中に二重結合を有するヒンダードフニノ.ール系化合物の具体例とし て、 下記 （4 ) 〜 （7 ) の化合物を挙げることができる。 なかでも下記式 （4 ) で示されるものが、 前述した高い吸湿性と吸水伸長性を有する弾性繊維が得られ 易く、 特に好ましい。
Figure imgf000013_0001
リ,
Figure imgf000013_0002
t-C4H3は^- CH3である。 ）
-H3 エステル交換触媒の供給は、 原料調製時の他、 エステル交換反応の初期の段階 において行うことができる。 また、 安定剤の供給は、 重縮合反応初期までに行う ことができる力 エステル交換反応終了時に添加することが好ましい。 さらに、 重縮合触媒は重縮合反応工程の初期までに供給することができる。 .
なお、 弾性繊維の固有粘度を 0. 9以上にする方法としては、 上述した方法以 外にも、 ポリエーテルエステルエラストマ一を固相重合する方法やポリエステル エーテルエラストマ一の合成段階や溶融紡糸段階で鎖延長剤を使用する方法など も採用することができる。 この際に使用する鎖延長剤の好ましい具体例としては、 2， 2 ' 一ビス （2—ォキサゾリン） などのォキサゾリン化合物や N, N' —テ レフタロイルビスカプロラクタムなどを挙げることができる。
前述したように、 弹性繊維が以上に述べたポリエーテルエステルエラストマ一 からなることに加え、 弾性繊維の固有粘度が 0. 9以上であることが好ましい。 上記の固有粘度が 0. 9以上では、 極めで高い吸湿率および吸水伸長率を実現す ることができ、 快適性に優れた布帛を容易に得ることができる。 一方で、 固有 ¾ 度があまり大きくなり過ぎると製糸性が低下するだけでなく、 製造コストが高く なる。 このため、 固有粘度は 0. 9〜1. 2の範囲にあることがより好ましい。 上記弾性繊維においては、破断伸度を 400 %以上とすることが、吸湿性を 5 % 以上、 吸水伸長率を 1 0%以上とすることができる点、 また、 製織編の際に工程 の僅かなプレによる断糸を少なくできる点で好ましい。 上記破断伸度としては、 400〜 900 %の範囲がより好ましく、 さらに好ましくは 400〜 800%の 範囲である。
また、 弾性繊維の沸水収縮率を 1 0 %以上とすることが、 吸湿性を 5 %以上、 吸水伸長率を 10%以上とする上でより好ましい。
本発明の弾' t¾繊維は、 例えば、 ペレット状としたポリエーテルエステルを、 紡 糸口金から溶融して押し出し、 口金直下から少なくとも 1 0 cm、 好ましくは少 なくとも 1 5 cmの間は保温し、 口金下直下から 5 m以内、 好ましくは 4m以内 の位置で油剤を付与し、 引取速度 3 00〜1 20 OmZ分、 好ましくは 400~ 9 8 Οπα/分で引取り、 卷取ドラフト率をさらに該引取速度の 1. 3〜1. 6、 好ましくは 1. 4〜1. 5で卷き取ることにより製造することができる。ただし、 卷取ドラフトが 1. 3未満では、 ゴデットローラ間およびゴデットローラと捲取 機の間において、 繊維にかかる張力が不足し、 繊維がゴデットローラに捲き付い て断糸してしまうため、 好ましくない。 上記のように、 口金下を保温し、 紡速を できるだけ低速に抑え、 油剤付与装置までの距離が長くならないようにして配向 が進まないようにし、 さらに引取った後の弾性繊維ができるだけ繊維が引き伸ば されないように 繊維を卷取ることができる範囲内で卷取ドラフトをできるだけ 小さくして巻取ることが、 吸湿率を 5%以上、 吸水伸長率を 10%以上とする上 では好ましい。 かかる観点から、 弾性繊維は、 これを卷取った後、 あるいは、 引 取り後連続して、 延伸、 あるいはさらに熱処理することは好ましくない。
一方、 有機スルホン酸金属塩を実質的に共重合していないポリエーテルエステ ルからなる弾性繊維であっても、 35°C95%RHの吸湿率が 5 %以上、 吸水伸 長率が 10 %以上の弾性繊維とすることができる。
"すなわち、 弾性繊維が示差走査型熱量計により得られる D S C曲錄で 2つの結 晶融解ピークを有し、 低温側の結晶融解ピーク高さ Hxn 1と高温側の結晶 g¾解ピ ーク高さ Hm2との比 Hml/Hm2が 0. 6 1. 2の範囲であり、 かつ破断 伸度が 400%以上であるものは、 上記のような高い吸湿率および吸水伸長举を 容易に達成できる。
ポリエーテルエステルの、 ハードセグメント ： ソフトセグメントの比率が、 重 量を基準として 30 ： 70 70 ： 30であることが好ましいことは前にも述べ たが、 ハードセグメントの比率を 70重量％以下とすることは、 HmlZHm2 の比率を 1· 2以下とする上で好ましい。 · . 上記のように、 Hml/Hin2が 0. 6 1. 2の範囲にあるものが、 高い吸 湿率や吸水伸長率を示す理由としては以下のことが考えられる。 2つの結晶融解 ピークは、 サイズが大きく異なる 2つのタイプの結晶が存在することによるもの と考えられ、 低温側のピ一クがサイズの小さな結晶の融解温度ピーク、 高温側の ピークがサイズの大きな結晶の融解温度ピークであると推される。 このことは、' ,繊維の横断面を原子間力顕微鏡により硬軟を走査し、 硬部を結晶性の ドセグ メント、軟部をソフトセグメントに帰属させて考えることでほぼ確認されている。 また、 ポリエーテルエステルは、 ソフトセグメントを構成するポリオキシェチレ ングリコールが水分子を収着し抱水することで吸湿性が発現しているものと考え られる。 以上のことから、 《[1113 /：9：1112が1. 2以下では、 サイズの小さな結 晶の数が少なく、 ハードセグメントを拘束する結晶架橋点数も少ないことから、 ソフトセグメントの膨潤が妨げられず、 十分に抱水でき、 吸湿率および吸水伸長 が著しく向上するためと考えられる。 一方、 111111 /111112が0. 6以上では、 結晶架橋点数の低下しすぎず、 繊維の伸長弾性が高く維持され、 繊維物性として 実用的なレベルにある。 Hml/Hm2のより好ましい範囲は 0. 8〜1. 2で める 0 - また、 2つの結晶融解ピークの温度 Tm 1及び Tm2が 200°C以上であるこ とが好ましく、 十分な耐熱性を維持できる。 一方、 結晶融解ピーク温度 Tml及 び Τπι2が 225°C以下であることが好ましく、 繊維の弾性を高くすることがで きる。 これは、 Tml及び Tm 2がかかる関係にあるものは、 結晶のサイズが大 きくなり過ぎず、 結晶架橋点数が低下し過ぎないためと考えられる。
さらに、 前述したように弾性繊維の破断伸度は 400 %以上とすることが好ま しく、 より好ましくは 500〜； L 000%の範囲、 さらに好ましくは 60Ό〜 9 00%の範囲である。 破断伸度が 400%以上において、 より高い吸湿率や吸水 伸張率を達成できる。 また、 製編 ·製織の際、 破断伸度が十分に大きいため、 ェ 程の条件の僅かなプレによっても弾性繊維が断糸しにくくなる。
上記の 2つの結晶融解ピーク温度をもつ弾性繊維は、 例えば、 ペレット状とし たポリエーテルエステルを、 紡糸口金から溶融して押し出し、 口金下直下から少 なくとも 1 0 cxn、 好ましくは少なくとも 1 5 cmの間は保温し、 口金下直下か ら 5 m以内、 好ましくは 4 m以内の位置で油剤を付与し、 引取速度 300〜 1 2 00 m/分、 好ましくは 400〜98 OmZ分で引取り、 卷取ドラフト率をさら に該引取速度の 1. 0〜1. 2、 好ましくは 1. 0〜1. 1で卷き取ることによ り製造することができる。 つまり、 上記のように、 口金下を保温し、 紡速をでき るだけ低速に抑え、 油剤付与装置までの距離が長くならないようにして配向が進 まないようにし、 さらに引取った後の弾性繊維ができるだけ繊維が引き伸ばされ ないように卷取ドラフトをできるだけ小さくして卷取ることが、 小さいサイズの 結晶を増やさず、 前述した 2つの結晶溶解ピーク高さを 0. 6〜1. 2の範囲と する上で好ましい。 力 ^かる観点から、 ポリエーテルエステル弾性繊維は、 これを 卷取った後、.，あるいは、 引取り後連続して、 延伸、 あるいはさらに熱処理するこ とは好ましくない。 実施例
以下、 実施例により本発明を具体的に説明する。 なお、 実施例中の各物性は下 記の方法より測定した。
(1) 吸湿率 .
試料を所定の条件に調節した恒温†亘湿室中に 24時間調湿し、 絶乾試料の重量 と調湿試料の重量から次式により吸湿率を求めた。
吸湿率 （％) = (調湿試料の重量一絶乾試料の重量） X I ooz絶乾試料の重量
(2) 吸水伸長率 ·吸湿伸長率
繊維をかせ取りし、 無緊張下にて 30分間沸水処理後、 20°C65%RHで風 乾 ·調湿した後に非接触の 160°C環境下で無緊張下にて 2分間乾熱処理した糸 を 20°C65%RHの環境下に 24時間放置し、 これに 0. 88X 10— 3 cNZ d t e xの荷重を掛けて測定した糸の長さを 「乾燥時の糸の長さ」 とし、 その後 この糸を 20 °Cに調節された軟化水中に 1分'間浸漬後、 水中から引き上げ、 繊維 表面に残存している水分を 20°C65 %RHで風乾させた濾紙で挟み、 水平な台 の上に置いて 1. 5 gZ cm2の重しを乗せ 2秒間放置して繊維表面の余分な水分 を拭き取った後、 10秒後に0. 88 X 10— 3 c N/d t e Xの荷重を掛けて測 定した長さを「吸水時の糸の長さ」 とし、下記の式により吸水伸長率を'計算した。 測定は全て 20°C65 %RHの環境下で行った。
吸水伸長率 = (吸水時の糸の長さ一乾燥時の糸の長さ） ÷乾燥時の糸の長さ X I 00%
また上記と同様にして 「乾燥時の糸の長さ」 を測定し、 その後この測定をした 糸を.35°C95%RHに調節された恒温恒湿室内で 24時間調湿後、 恒温恒湿室 内で 0. 88 X 10— 3cNノ d t e xの荷重を掛けて測定した長さを 「吸湿時の 糸の長さ」 とし、 下記の式により吸湿伸長率を計算した。
吸湿伸長率 = (吸湿時の糸の長さ一乾燥時の糸の長さ） ÷乾燥時の糸の長さ X I 00 %
(3) 破断強度 ·破断伸度
20°CX 6 5 %RHに調逾された恒温恒湿室内にて、 東洋ポールドウイン社製 テンシロン RTM— 1 00引張試験機を用い、 引張テストをすることにより'測定 した。 '
(4) ベタツキ感、 ムレ感 '
弾性繊維を、筒編み機を用いて 1 32 g/m2のニットとし、 これを任意に選ん だ 5人のひじとひざにつけ、 1日過ごしてもらレ、、 ベタツキ感、 ムレ感を評価し た。結果をそれぞれ、ベタツキ感、 ムレ感が少ない（少）、大きい（大） で示した。 (5) 結晶融解ピーク温度 Tm 1、 Tm2
示差走查型熱量計（TA I n s t r ume n t社 2920型 D S C)を用い、 窒素気流下 20°C/分の昇温速度で走査して測定した。 そして、 2つの結晶融解 ピークのうち、 低温側のピーク温度を Tm 1、 高温側のピーク温度を Τπι2とし た。
(6) 結晶融解ピーク高さの比 Hm lZHm2 ,
上記の 2つの結晶融解ピークのうち、 低温側 （ピーク温度 T m l側） 及び高温 側 （ピーク温度 Tm2側） の、 ベースラインからの結晶融解ピークトップまでの 高さを測定し、 それぞれ Hml、 Urn 2とし、 その比 Hm 1 /Hm 2を求めた。
[実施例 1 ] '
.ジメチルテレフタレート 1 00重量部、 3， 5—ジ （ ーヒドロキシエトキシ 力ルポ-ル） ベンゼンスルホン酸ナトリウムの 40重量％エチレングリ コール溶 液 23重量部 （全酸成分に対して 5. 0モル％)、 ポリォキシエチレングリコール (数平均分子量 4000) 1 1 3. 4重量部、 1, 4一ブタンジオール 7 3. 5 重量部（全酸成分の 1. 4モル倍）および触媒としてテトラブチルチタネート 0. 4重量部を反応槽に仕込み、 内温 200°Cでエステル交換反応を行った。 理論量 の約 8◦ %のメタノ一ルが留出した時点で前述したヒンダードフエノール系化合 物 （4) 0. 4重量部を添加した後、 昇温、 減圧による重縮合反応を開始した。 重縮合反応は約 30分かけて 3 OmmHgとし、 さらに 30分かけて 3mmHg とし、 以後 ImmHgの真空下で内温 250°Cにて 200分間反応を行い、 その 時点で下記ヒンダードフエノール系化合物 （8) 1重量部と、 下記ヒンダ一ドア ミン系化合物 （9) 2重量部を添加し、 その後さらに 20分間, 1 mmH g以下の 真空下、 250。Cで 20分間反応した。 生成したポリエーテルエステルエラス ト マーの固有粘度は 1. 10であり、 ポリブチレンテレフタレ一ト (ハードセグメ ント） /ポリオキシエチレングリコール （ソ,フトセグメント） の重量比率は 50 /50であった。
Figure imgf000019_0001
•(8)
Figure imgf000019_0002
得られたポリエーテルエステルエラストマ一を 230°Cで溶融し、 紡糸口金よ り吐出量 3. 0 5'gZ分で押出した。 この際、 口金直下から 9 c mを保温した。 この溶融ポリマ ^~に口金下 3 mの位置で、 3 0°Cにおける粘度が 1 X 1 0— 5m2 /sのポリジメチルシロキサン 1 00%からなる油剤を繊維重量を基準として 3. 0重量％付与し、 ゴデットローラで 5 1 Om/分で引取り、 さらに 750 m (卷 取ドラフト 1. 47) で卷き取って 44デシテックス /1フィラメントのポリエ 一テルエステル弾性繊維を得た。 結果を表 1に示す。'
次に上記弾性繊維を、筒編み機を用いて 1 3 2 g/m2のニットとした。 この二 ットを 20°C6 5%RHの環境下に 24時間放置した後と、 さらにこれを 20°C 軟化水中に 1分間浸漬し水から取り出し-ット表面に付着している水分を濾紙で 挟んで取り除いた後とで、 それぞれのニットの目開きを観察じた。 その結果、 軟 化水中に浸漬した後では、 ニットの目開きが大きくなつているのが確認できた。
[実施例 2]
ポリオキシエチレングリコール (数平均分子量 4000) に代えて、 ポリオキ シエチレングリコール （数平均分子量 2000) を使用する以外は実施例 1と同 様に行い、 固有粘度が 1. 1 6の弾性繊維を得た。 結果を表 1に示す。
[実施例 3 ] '
ポリオキシエチレングリコール （数平均分子量 4000) の共重合量割合をハ ードセグメント Zソフトセグメントの重量比率が 6 0 Z 40重量％となるように 変えた以外は実施例 1と同様に行い、 固有粘度が 1. 1 2のポリエーテルエステ ル弾性フィラメントを得た。 結果を表 1に示す。
[実施例 4 ] '
5— N aスルホイソフタノレ酸ジヒ ドロキシェチルエステル （3, 5—ジ — ヒドロキシエトキシカルポニル） ベンゼンスルホン酸ナトリウムに同じ） の共重 合量を、 ポリエーテルエステルエラストマ一を構成する全酸成分に対して 2. 0 モル0 /0とした以外は実施例 1と同様に行い、 固有粘度が 1. 1 8のポリエ一テル エステル弾性フイラメントを得た。 結果を表 1に示す。
[比較例 1 ]
■ 5— N aスルホイソフタル酸ジヒ ドロキシェチルエステル （3， 5—ジ (β— ヒ ドロキシエトキシカルボ-ル） ベンゼンスルホン酸ナトリウムに同じ） に代え て、 5— N aスルホイソフタル酸ジメチルを使用した以外は実施例 1と同様に合 成反応を行って固有粘度が 1 . 1 0のポリエーテルエステルエラストマ一を得た。 このポリエーテルエステルエラストマ一を用いて、 以下実施例 1と同様に溶融紡 糸を行った。 結果を表 1に示す。
[実施例 5及び比較例 2 ]
紡糸速度、 卷取速度を表 1に示すように変更した以外は、 実施例 1と同様にし て弾性繊維を得た。 結果を表 1に示す。
[比較例 3 ]
実施例 1と同一の方法で得た弾性繊維を、 2つの非加熱ローラ間で、 延伸倍率 2 . 0倍で延伸を施し、 卷取り弾性繊維を得た。 結果を表 1に示す。
[実施例 6 ]
実施例 1で得られた弾性繊維を、 経密度 5 2本 / 2 . 5 4 c m, 緯密度 6 0本 / 2 . 5 4 c mの丸編み （スムース） とし、 これを脇の下と胸部に用いた、 男性 用下着及びスポーツゥユア一 （何れも上半身） を作成した。 これらの下着及びス ポーッウェアーをそれぞれ 5人に着用してもらい 2時間運動してもらつたが、 何 れも、 上記弾性繊維を用いていないものに比べ、 ベタツキ感、 むれ感が少なく、 1矢適性に優れていた。 '
実施例 実施例 実施例 実施例 実施例 比較例 比較例 比較例 .
' 1 • 2 3 4 5 1 2 3 ソフト成分 (ホ Ίォキ ェチ
50 50 40 50 50 50 50 50 レンク Ίコ-ル)比率
ホ。リオキシエチレンク"リコール
4000 2000 4000 4000 4000 4000 4000 • 4000 の平均分子量 - 有機スルホン酸金属塩
5.0 5.0 5.0 2.0 5.0 5.0 5.0 5.0 の共重合量 (モ )
固有粘度 ' 1.07 1.16 1.12 1.18 1.07 0.81 1.07 1.07 紡糸速度（ώ/分） 510 510 510' 510 770 510 600 510 巻取速度 (∞/分） 750 750 750 750 1000 750 750 750 卷取ドラフト 1.47 1.47 1.47 1.47 1.30 1.47 1.25 1.47 延伸 m te- M ― 有 強度 (cN/dtex) 0.60 0.65 0.74 0.63 0.64 0.58 ゴデ'ヅ 1.20 伸度（％) 568 534 435 604 487 430 ト ロ ー 250 沸水収縮率(％) 20.8 15.3 18.8 16.5 25.3 9.7 ヲ に捲 35.4
35°C95%RH 付き、
31.3 26.5 23.6 26.4 27.6 27.3 23.3 吸湿率（％〉 断糸
吸水伸長率（％) ' 25.2 18.6 16.4 18.1 21.6 7.9 8.7 吸水時の目開き 大 大 大 大 . 大 小 小 ベタツキ感 少 少 少 少 少 - 大 大 むれ感 少 少 少 少 少 大 大
〔実施例 7 ]
ハードセグメントとしてポリブチレンテレフタレートを 49. 8重量部、 ソフ トセグメントとして分子量 4000のポリオキシエチレングリコール 50. 2重 量部か なるポリエーテルエステルを、 230°Cで溶融し、 紡糸口金より吐出量 3. 05 g/分で溶融押出した。 この際、 口金直下から 9 cmを保温した。 この 溶融ポリマーに口金下 3mの位置で、 30°Cにおける粘度が 1 X 10— 5m2/ sの ポリジメチルシロキサン 100%からなる油剤を繊維重量を基準として 3. 0重 量。 /。付与し、 ゴデッ トローラで 705m/分で引取り、 さらに 750m/分 （巻 取ドラフ ト 1. 06) で捲取って、 40デ-—ル Zlフィラメントの弾性繊維を 得た。 結果を表 2に示す。
弹性繊維を 132 g /πα 2のニットとし、これを 20°C 65 RH%の環境に 24 時間放置した後と、 さらにこれを 35°C95R H%の恒温恒湿室中に 24時間放 置した後でニットの目開きをそれぞれ観察したが、 35 °C 95 R H %では空隙が 大きくなつているのが確認できた。
さらに、 上記とは別に準備した 132 gZm2のニットを、 20°C65 RH%の 環境下に 24時間放置した後と、 20 °Cに調節された軟化水中に 1分間浸 ¾し水 中から引き上げ、 ニット表面に残存している水分を濾紙で挟んで ίつた後で、 二 ットの目開きをそれぞれ観察したが、 軟化水中に浸漬した後は空隙が大きくなつ ているのが確認、できた。
[実施例 8〜 11、 比較例 4 ]
ポリオキシエチレングリコールの比率、 紡糸速度、 巻取速度を表 2に示すよう に変更した以外は、 実施例 7と同様にして弾性繊維を得た。 結果を表 2に示す。 さらに実施例 7と同様にして、 吸湿前後、 吸水前後の-ットの目開きをそれぞ れ観察したが、 実施例 8〜 11は実施例 7と同様に空隙が大きくなっているのが 確認されたが、 比較例 4は空隙がほとんど変化しなかった。
[実施例 12]
実施例 7で得られた弾性繊維を用いて、 実施例 6と同様にして男性用下着及 スポーツウエア一を作成し着用評価したが、 何れも、 上記弾性繊維を用いていな いものに比べ、 ベタツキ感、 むれ感が少なく、 快適性に優れていた。
表 2
Figure imgf000024_0001
産業上の利用可能性
本発明の弾性繊維は、 ポリエーテルエステルからなるためリサイクル性に優れ ている。 また、 本発明の弾性繊維は、 吸放湿性が良好であり、 吸放水により可逆 的に伸縮するため、吸放水により布帛の目開きが'変化する自己調節機能を発現し、 快適性に優れた布帛を得ることができる。 このため、 上記弾性繊維を衣料とし、 特にスポーツ衣料、 インナー、 裏地、 ス トッキング、 靴下など用途で優れた性能 を発揮する。

Claims

請 求 の 範 囲
1. ポリブチレンテレフタレートをハ ^ドセグメントとしポリオキシエチレン グリコールをソフトセグメントとするポリエーテルエステルエラス トマ一からな る弾性繊維であって、 3 5 °C 9 5 %RHでの吸湿率が 5 %以上、 吸水伸長率が 1 0 %以上であることを特徴とするポリエーテルエステル弾性繊維。
2. ポリエーテルエステルエラストマ一に、 下記一般式 ( 1) で表される有機 スルホン酸金属塩が共重合されており、 かつ弾性繊維の固有粘度が 0. 9以上で ある請求項 1記載のポリエーテルエステル弾性繊維。
Figure imgf000025_0001
J
(式中、 R 1は芳香族炭化水素基または脂肪族炭化水素基、 X Iはエステル形成 性官能基、 X 2は X 1と同一もしくは異なるエステル形成性官能基あるいは水素 原子、 Mlはアルカリ金属またはアルカリ土類金属、 jは 1または 2を示す。）
3. 弾性繊維の沸水収縮率が 1 0 %以上である請求項 2に記 «のポリエーテル エステル弾性繊維。 '
4. 有機スルホン酸金属塩が、 下記一般式 （2) で表される化合物である請求 項 2に記載のポリエーテルエステル弾性繊維。
HO-CHz-CH2-OCO-R 2 -COO-CHz-CH2-OH
I … (2)
S 03-M2
(式中、 R 2は芳香族炭化水素基または脂肪族炭化水素基、 M 2はアル力リ金属 またはアル力リ土類金塩を示す。）.
5. 有機スルホン酸金属塩の共重合量が、 ポリエーテルエステルエラストマ一 を構成する酸成分を基準として 0. 1〜2 0モル％の範囲である請求項 2に記载 のポリエーテルエステル弾性繊維。
6. 弾性繊維が示差走査型熱量計により得られる D S C曲線で 2つの結晶融解 ピークを有し、 低温側の結晶融解ピーク高さ Hm.lと高温側の結晶融解ピーク高 さ Hm2との比 HmlZHm2が 0. 6〜： L. 2の範囲であり、 破断伸度が 40 0 %以上である請求項 1記載のポリエーテルエステル弾性繊維。
7. 2つの結晶融解ピークの、 低温側の結晶融解ピーク温度 Tm 1と高温側の '結晶融解ピーク温度 Tm2が、 下記式を満足する請求項 6に記載のポリエーテル エステル弾性繊維。
200°C≤Tra KTm2≤225°C
8. ハードセグメント：ソフ トセグメントの比率が、 重量を基準として 30 ： 70〜70 ： 30の範囲である請求項 1、 2、 6のいずれかに記載のポリエーテ ルエステル弾性繊維。
9. 弾性繊維の表面に、 該繊維重量を基準として 0.' 5〜 5. 0重量％の油剤 が付着しており、 該油剤において、 鉱物油、 シリコーン ¾ぴ脂肪族エステルから なる群より選らばれる少なくとも 1種の平滑剤が該油剤の 70〜100重量％を、 エーテル系又はエステル系のノニオン界面活性剤が該油剤の 0〜 30重量％を占 めている請求項 1、 2、 6のいずれかに記載のポリエーテルポリエステル弾性鏃 維。
10. 油剤の 30°Cにおける粘度が、 5 X 10— 6〜4 X 10 5m2Z sである , 請求項 9記載のポリエーテルポリエステル弾性繊維。
1 1. 請求項 1、 2、 6のいずれかに記載のポリエーテルエステル弾性繊維を 少なくとも一部に用いてなる布帛。 '
12. 請求項 1、 2、 6のいずれかに記載のポリエーテルエステル弾性繊榫を 少なくとも一部に用いてなる衣料。
1 3. 請求項 1、 2、 6のいずれかに記載のポリエーデルエステル弾性繊維を 少なくとも一部に用いてなる下着、 スポーツウエア一、 裏地、 ス トッキング、 靴 下。
PCT/JP2004/008940 2003-06-20 2004-06-18 ポリエーテルエステル弾性繊維及びこれを用いた布帛、衣料 WO2004113599A1 (ja)

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