(57)【要約】【課題】弾性特性と発光輝度とに優れ、色彩、色調といった色合いの面での意匠性に優れた、実用性の高い蓄光性ポリウレタンポリウレア弾性糸を得る。【解決手段】ポリウレタンポリウレアに、蓄光剤を含有させ、乾式紡糸法または湿式紡糸法により得られる蓄光性ポリウレタンポリウレア弾性糸であり、蓄光剤の平均粒子径が１〜５μｍ、蓄光剤の含有率が５〜１５重量％とすることにより、糸斑が抑えられ、十分な発光輝度を具備するものが得られた。【特許請求の範囲】
【請求項１】
平均粒子径が1〜５μｍの蓄光剤を、５〜１５重量％含有することを特徴とする蓄光性ポリウレタンポリウレア弾性糸。
【請求項２】
該蓄光性ポリウレタンポリウレア弾性糸の繊度が、単糸が１０〜２５デシテックスである１０〜２５００デシテックスのモノフィラメントまたはマルチフィラメントである請求項１に記載の蓄光性ポリウレタンポリウレア弾性糸。
【請求項３】
該蓄光性ポリウレタンポリウレア弾性糸が、乾式紡糸法または湿式紡糸法により得られるものである請求項１または請求項２に記載の蓄光性ポリウレタンポリウレア弾性糸。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、暗所にて発光する、発光輝度と弾性特性に優れた蓄光性ポリウレタンポリウレア弾性糸に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、暗所での視認性確保や、暗所で光エネルギーを利用する手段として、太陽光や人工光の紫外線や赤外線のエネルギーを吸収、蓄積し、これを可視光として発光する蓄光剤を処方した製品が知られている。蓄光剤は通常、例えばセラミックス、塗料、インキ、合成樹脂等に分散し用いられる。特に蓄光剤を糸に配合した蓄光性糸は、表面積が大きい為に、効率良く発光輝度を得ることができるので、暗所での識別性や意匠性を衣料等の繊維製品に付与する目的でその利用分野が広まりつつある。一方、弾性を有する蓄光性弾性糸は、ゴム弾性を有する熱可塑性合成樹脂を加熱溶融した中に、蓄光剤を分散させ、溶融紡糸法により糸状に押し出し冷却する事で得られ、釣り具のショックアブソーバーに利用する事が提案されている。（特許文献１参照。）
【０００３】
蓄光剤の粒子径は、細かすぎると励起状態が弱くなり輝度が十分現れず、粗すぎると有効に働く部分が全体に対して小さくなるので、３００〜７００メッシュ篩で篩った範囲の粒子（平均粒径が約２０μｍ以上５０μｍ以下に相当）を、ポリスチレン系弾性体に分散、成形することが提案されている。（特許文献２参照。）同様に、蓄光物質を平均粒径が５μｍ以上８０μｍ以下の凝集状態にして熱可塑性樹脂中に分散させた蓄光シート材料も提案されている。（特許文献３参照。）しかしながら、蓄光剤を繊維製品に利用したものは知られていない。
【特許文献１】特開２００２−２４７９４４号公報
【特許文献２】特開平１１−８０４６６号公報
【特許文献３】特開２００４−２６３１１４号公報
【０００４】
弾性糸に蓄光性を持たせるため、蓄光物質を分散させる場合、一般の非弾性の熱可塑性合成樹脂の場合と同様に、発光輝度は分散される蓄光剤の含有量に比例して強くなり、したがって実用性、意匠性を考えた場合は蓄光物質を１０重量％前後添加することが必要となる。しかし、ゴム弾性を有する熱可塑性樹脂に、蓄光剤を１０重量％前後添加すると、溶融粘度の上昇やゲル化が起き、得られた弾性糸の機械的物性が大きく低下し、十分な弾性特性を保持できなくなるという欠点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、弾性特性と発光輝度とに優れ、色彩、色調といった色合いの面での意匠性に優れた、実用性の高い蓄光性弾性糸を提供することにある。
蓄光剤を練り込みする溶融紡糸としてポリウレタンの使用が考えられるが、ポリウレタンのみの使用の場合は弾性回復性が劣り、蓄光剤の添加は、更に回復特性や破断伸度の低下を引き起こす。一方、乾式紡糸法または湿式紡糸法により得られるポリウレタン弾性糸は、溶融紡糸法による弾性糸よりも、優れた弾性回復性を有することから、伸縮性やフィット性を要求される様々な分野で使用されている。
【０００６】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、ポリウレタンポリウレアをベースとする、乾式紡糸法または湿式紡糸法により得た蓄光性弾性糸が、粘度上昇やゲル化の発生が無く、機械的物性の大きな低下を抑制し、十分な弾性特性を保持できることを見出した。更に、平均粒子径が通常よりも細かく輝度の低い蓄光剤であっても、単糸繊度を適切な範囲内にすることで、糸切れなく、十分な発光輝度と、優れた弾性特性を兼備することを見出し、本発明に到達した。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
即ち本発明は、平均粒子径が１〜５μｍの蓄光剤を、５〜１５重量％含有することを特徴とする蓄光性ポリウレタンポリウレア弾性糸であり、該蓄光性ポリウレタンポリウレア弾性糸の繊度は、単糸が１０〜２５デシテックスである１０〜２５００デシテックスのモノフィラメントまたはマルチフィラメントである。本発明の蓄光性ポリウレタンポリウレア弾性糸は、乾式紡糸法又は湿式紡糸法によって得られる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明においては、弾性糸として優れた弾性回復性を有するポリウレタンポリウレアを用い、蓄光剤の粒子径と含有率を適切に定め、かつ、乾式紡糸法または湿式紡糸法を採用した事により、得られたポリウレタンポリウレア弾性糸は、弾性回復性の劣化がなく糸斑が抑えられ、十分な発光輝度を具備する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明のポリウレタンポリウレアは、通常の乾式紡糸または湿式紡糸に用いられるものであれば、特に限定されるものではない。ウレア結合を有しないポリウレタンは弾性特性が劣るので好ましくない。
【００１０】
本発明の蓄光剤は、その組成として、銅やビスマスを活性化剤として含む硫化亜鉛等の硫化物、ユウロピウムやジスプロシウムを活性化剤として含む酸化ストロンチウム、酸化アルミニウム等からなるセラミック系酸化物など、励起ピーク波長が紫外線波長域にある蓄光剤であれば、特に限定されるものではない。励起ピーク波長が紫外線域にないと、励起される際の光曝露により、ポリウレタンポリウレアが紫外線による劣化を受けやすくなるので、好ましくない。
また、蓄光剤の平均粒子径は、１〜１０μｍ好ましくは２〜５μｍである事が必要である。平均粒子径が１μｍに満たないと、蓄光剤の発光輝度が低下し、十分な発光輝度がえらない。平均粒子径が１０μｍを越えると、糸斑の増加や、紡糸での糸切れを招く為、好ましくない。
【００１１】
ポリウレタンポリウレアに含有させる蓄光剤の割合は、５〜１５重量％が好ましい。蓄光剤の割合が５重量％未満だと、十分な発光輝度が得られず、１５重量％を越えると、糸斑の増加や、紡糸での糸切れ、基本物性の低下などが起きるので好ましくない。
【００１２】
本発明においては、蓄光剤をポリウレタンポリウレアに５〜１５重量％含有させるが、含有させる方法としては、紡糸前のポリウレタンポリウレアのＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等の溶剤溶液に加え、斑なく分散するよう攪拌、混合処理すればよい。蓄光剤を予め同様の溶剤により均一分散させてから、ポリウレタンポリウレア溶液と混合処理しても良い。
【００１３】
紡糸法は、通常の乾式紡糸法または湿式紡糸法による。本発明において、ポリウレタンポリウレア弾性糸の繊度は単糸が１０〜２５デシテックスからなる１０〜２５００デシテックスのモノフィラメントまたはマルチフィラメントとする。単糸繊度が１０デシテックスに満たないと糸切れしやすくなり、２５デシテックスを超えると発光輝度が低下するので、好ましくない。
【００１４】
また、紡糸する際には、必要に応じて耐光剤、紫外線吸収剤、ガス変色防止剤、顔料、活性剤、艶消剤、膠着防止剤等が含有されているものであっても良く、膠着防止剤で表面処理したものでも良い。紡糸後直ちに紙管に巻き取られるが、その巻き形状および巻き量等は特に限定されるものでない。
【実施例】
【００１５】
以下、実施例を示すが、本発明はこの範囲に限定されるものではない。なお、部はすべて重量部を示し、発光輝度、単糸繊度、弾性特性、繊度斑（糸斑評価）は以下の方法により評価した。
＜発光輝度＞
巻巾４４ｍｍ、単量０．５ｋｇのチーズに巻いた試料を２４時間遮光保存した後、１５Ｗ卓上蛍光灯から４０ｃｍの距離に、光に対して垂直に置き、約１０００ｌｕｘ（ルックス）の明るさで２０分間刺激し、消灯１分後の残光輝度（ｍｃｄ／ｍ２）を輝度測定装置（ＬＳ−１００、ミノルタ株式会社製）で計測した。
【００１６】
＜単糸繊度、弾性特性＞
日本化学繊維協会（昭和５３年１０月発行）の「ポリウレタンフィラメント糸試験方法」により、繊度（Ｄｔｅｘ）、破断時の引張り強さ（ｃＮ／Ｄｔｅｘ）及びその時の伸度（％）、３００％伸長時における引張抵抗値（ｃＮ／Ｄｔｅｘ）を測定し、単糸繊度（Ｄｔｅｘ）は繊度÷フィラメント数より算出した。
【００１７】
＜繊度斑（糸斑評価）＞
イーブネステスタ（ＫＥＴ−８０ＩＩ／Ｃ、計測測器工業株式会社製）にて試料の弾性糸を２倍伸長した状態で連続走行させ、走行速度：５０ｍ／分、測定時間：１分間、ノ−マルモードで繊度変動率（ＣＶ（％））を計測した。
【００１８】
[実施例１]
数平均分子量１９６９のポリオキシテトラメチレングリコ−ル４５９５部、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネ−ト９０５部を４５℃にて混合した後、８０℃にて８０分間反応させて、ウレタンプレポリマ−５５００部を得た。
これとは別に鎖伸長剤としてエチレンジアミン６９部と末端停止剤としてジエチルアミン１０部を、０℃に冷やしたＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド１４６部に加えて良く撹拌し、鎖伸長剤と末端停止剤の混合溶液を得た。
次に、先に得たウレタンプレポリマ−５５００部に、０℃に冷やしたＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド１０１７０部を加え、良く撹拌した後、ウレタンプレポリマ−のイソシアネ−ト基に対して、鎖伸長剤と末端停止剤の活性水素基の合計が等モルとなるように鎖伸長剤と末端停止剤の混合溶液を添加し反応させて、固形分３５．１重量％のポリウレタンポリウレアのＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド溶液１５８９０部を得た。
【００１９】
このようにして得たポリウレタンポリウレアのＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド溶液約２０００部に対し、化学組成Sr4Al14O25:Eu,Dyの蓄光剤（根本特殊化学（株）製、ルミノーバ  ＢＧ−３００Ｍ）を表１に示す平均粒子径になるよう粉砕、分級し、予めＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミドに２０．０重量％となるように分散させてから、表１に示す糸中の含有率となるように加え、十分攪拌混合したものを紡糸原液とし、紡糸ノズルから熱風中に押し出して乾式紡糸し、仮撚りした後に、５％伸長しながら紙管に巻き巾４２ｍｍで夫々巻き取り、単糸繊度約１６Ｄｔｅｘ、繊度約２３５Ｄｔｅｘ、糸巻量５００ｇのポリウレタンポリウレア弾性糸巻糸体を得、試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６とした。なお、この時の紡糸速度は、６００ｍ／分で行った。
得られた夫々のポリウレタンポリウレア弾性糸巻糸体の発光輝度、単糸繊度、弾性特性、繊度斑を測定した結果を表１に示した。
【００２０】
【表１】
2006207081.tif 000002
【００２１】
表１から明らかな如く、比較例の試料Ｎｏ．２は、蓄光剤の粒子径が本発明よりも小さい為、発光輝度が十分でなく、比較例の試料Ｎｏ．６は蓄光剤の粒子径が大きすぎるので、物性が低下している。これらに対して本発明の試料Ｎｏ．３、試料Ｎｏ．４、試料Ｎｏ．５は、十分な発光輝度で、繊度斑が少なく、蓄光剤を含有していない比較例の試料Ｎｏ．１と比べ、弾性特性の劣化も少ないのが分かる。
【００２２】
［実施例２］
実施例１と同様の操作により得た固形分３５．１重量％のポリウレタンポリウレアのＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド溶液１８００部に対し、化学組成SrAl2O4:Eu,Dyの蓄光剤（根本特殊化学（株）製、ルミノーバ  Ｇ−３００Ｃ）を表２に示す平均粒子径になるよう粉砕、分級し、予めＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミドに２０．０重量％となるように分散させてから、表２に示す糸中の含有率となるように加え、十分攪拌混合したものを紡糸原液とし、紡糸ノズルから熱風中に押し出して乾式紡糸し、仮撚りした後に、５％伸長しながら紙管に巻き巾４２ｍｍで夫々巻き取り、繊度約３１０Ｄｔｅｘ、糸巻量５００ｇのポリウレタンポリウレア弾性糸巻糸体を得、試料Ｎｏ．７〜Ｎｏ．１１とした。なお、紡糸速度は、６００ｍ／分の速度で行った。
得られた夫々のポリウレタンポリウレア弾性糸巻糸体の発光輝度、単糸繊度、弾性特性、繊度斑を測定した結果を表２に示した。
【００２３】
【表２】
2006207081.tif 000003
【００２４】
表２から明らかな如く、比較例の試料Ｎｏ．７は、蓄光剤の含有率が低すぎるので、発光輝度が十分でなく、比較例の試料Ｎｏ．１１は蓄光剤の含有率が高すぎるので、繊度斑が大きく、物性も劣っている。これらに対して本発明の試料Ｎｏ．８，試料Ｎｏ．９，試料Ｎｏ．１０は、十分な発光輝度を具備し、物性の劣化もなく、繊度斑が少ないのが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
上述したように、本発明の蓄光性ポリウレタンポリウレア弾性糸は、平均粒子径が１〜５μｍ、蓄光剤の含有率が５〜１５重量％の範囲内で蓄光剤を含有するモノフィラメントまたはマルチフィラメントで構成され、糸斑がなく、十分な発光輝度と優れた弾性特性を有する蓄光性弾性糸である為、色彩、色調といった色合いの面での意匠性にも優れ、実用性の高い弾性糸として、多くの分野での利用が可能である。