ポリウレタン弾性繊維（polyurethane elastic fiber）についての説明です

ポリウレタン弾性繊維とは？

ポリウレタンとは、ウレタン結合を有する重合体の総称で、通常イソシアネート基と水酸基を有する化合物の重付加により生成されます。

ウレタン（-NH・CO・O-）が介する結合を、ウレタン結合と言います。

（樹脂としての）ポリウレタンは、添加物の配合やその割合によって、硬度や伸度が違います。

ゴム紐の原材料に使用されるのは、最も伸びの大きくて柔らかいポリウレタン弾性繊維（ポリウレタン弾性糸）です。（約4倍以上伸びます。）

ポリウレタン弾性繊維の構造式は？

上の画像は、ポリウレタンの構造式です。

上図の化学式のRとR’が直鎖状の炭化水素（CH₂：メチレン基4～8個のもの）は、合成繊維（ポリウレタン弾性繊維）となります。

ポリウレタン弾性繊維の製法は？

ポリウレタン弾性繊維は、乾式紡糸または、湿式紡糸、溶融紡糸で製造されます。

主原料は、種々のイソシアネートあるいは、ジイソシアネートであり、アルコールと反応してウレタン結合を形成します。

これに、鎖延長剤（ヒドラジン、エチレンジアミン等）を添加して、ポリウレタン弾性繊維が完成します。

ポリウレタン弾性繊維の読み方は？

ポリウレタン弾性繊維の読み方は、「ぽりうれたんだんせいせんい」です。

弾性繊維とは？

弾性繊維と言うのは、他の繊維とは違って、特に、天然ゴム糸のように4倍以上の伸び縮み（弾性）がある繊維であるためです。

ポリウレタン弾性繊維の英語表記は？

ポリウレタンの英語表記は、polyurethane　です。

ポリウレタン弾性繊維の英語表記は、polyurethane elastic fiber です。

ポリウレタン弾性繊維の英語での略称・略語は、PUです。

「スパンデックス」とは、ポリウレタンのアメリカ（米国）での一般名称です。

スパンデックス（spandex）は、ポリウレタン弾性繊維の（特に）アメリカ（米国）での一般名称です。

スパンデックスの英語表記は、spandex です。

spandexは、expand（伸びる、広げる、展開する）が語源です。

「エラスタン」とは、ポリウレタンの欧州等での一般名称です。

エラスタン（elastane：英語）は、おもに、ヨーロッパ（欧州）で使われる名称で、ポリウレタン（スパンデックス＝アメリカ（米国）での一般名称）のことです。

エラスタンの英語表記は、elastane です。

エラスタンのイタリア語表記は、elastan です。

エラスタンのフランス語表記は、élasthanne です。

素材としてのエラスタンの略称は、ストレッチ性のあるイタリア服などで「EA」という表現がされています。

エラスタンは、それ自体が生地ではなく、衣料用繊維に混紡などをすることで、染色可能となり、ストレッチ性があり、素材に強度、薄さ、軽さを与える繊維素材です。

エラスタンは、今日のファッション業界や繊維業界では欠かせない素材となっています。

日本の家庭用品品質表示法では「ポリウレタン」と表示します。

ポリウレタンが、正式名称です。

ポリウレタン系合成繊維は、アメリカの一般名称では、「スパンデックス（spandex）」と呼ばれていますが、日本の家庭用品品質表示法では、「ポリウレタン」の用語を用います。

（欧州等では、エラスタン繊維と呼ばれることもあります。）

（天然・合成ゴムは、繊維ではないので、品質表示をしません。）

（繊維とは、鎖状高分子からなり、結晶質・非昌質が経方向に配向しているものを言います。）

（太さの単位は、長繊維なので、デニール；d、または、デシテックス；dtex　を使います。）

製造原料や製造方法により様々なタイプがあります。（添加物によって物性も微妙に変わります。）

製造方法は、湿式紡糸法、乾式紡糸法、溶融紡糸法があります。

ポリウレタンは、伸縮性が大きく、ゴムのように５～８倍伸びますが、レギュラー糸の場合、天然ゴム糸のようなキックバックはなく、ゆるやかに縮みます。

ポリウレタンとスパンデックス、エラスタンは、国によって呼び方が違うだけで、中身と成分・組成に違いはありません。

（ポリウレタンの添加物の量や割合は、微妙に違うかもしれませんが、、）

日本での正式名称は、ポリウレタンです。

融点は、約200℃～230℃です。

ポリウレタン弾性繊維の比重、水分率は？

比重：1.0～1.3

水分率：0.4～1.3％

ライクラ（日本国内での旧名称は、オペロン）やロイカは、商標名です

日本では、現在、（商標名は、ライクラ（LYCRA）：旧商標名は、オペロン（OPELON））と（商標名は、ロイカ（ROICA））というポリウレタン弾性糸が数多く使用されています。

インターネット販売では、通称として「オペロン織ゴム」とか、「オペロン平ゴム」という商品名で販売している店舗もありますが、あくまでも通称です。

正式名称ではありません。

ポリウレタン弾性繊維の特徴

天然ゴム糸は、1本のゴム糸であるが、ポリウレタン弾性繊維は、長繊維です。（マルチフィラメントです。）

天然ゴム糸に比べて太さの細いものを製造できます。（天然ゴムに比べて線強度が大きいです。）

天然ゴム糸に比べて紫外線や熱には強く、ドライクリーニング対応です。

染色が可能です。（ただし、色落ちや移染に注意してください。）

天然ゴム糸の数倍の強度があります。

塩素に触れると黄変や脆化をします。（長期間の紫外線照射でも黄変します。）

（プールで水着などのスイムウェアを使用した際は、着用後、できらだけ早く水洗いしてください。）

天然・合成ゴム糸に比べて高価です。

天然ゴムに比べてキックバックの力が弱いです。（伸ばすとゆっくり戻ります。）

ポリウレタン弾性繊維の用途

単独で使用せず、多くの場合（ゴム紐・織ゴム・編ゴム・ジャガード織ゴム等の平ゴムベルト）、ポリウレタンを芯にして、ナイロン、ポリエステル等の糸を巻きつけた、カバーリングヤーン（フィラメント・ツイスティッド・ヤーン、ＦＴＹ）として、数％～十数％の混率で使用されます。

（コアスパンヤーン：ＣＳＹや、プライヤーン：ＰＬＹとして使用する場合もあります。）

（コールゴム（平ゴム）や丸ゴムでは、ポリウレタンは、ベア（裸：糸をカバーリングしません）で使用されます。）

スポーツウエアやカジュアルウエア、ライトなウエア、下着等の生地や平ゴムに使用されています。

時代の流れで、ストレッチウエアが流行っているので、ストレッチジーンズなどにも多く使用されています。

ポリウレタン弾性糸と天然ゴム糸（ラテックス）の違いについて

ポリウレタン弾性糸は、天然ゴム糸（ラテックス）に比べてキックバックの力が弱い。（戻り：回復のスピードが少し遅い）

ポリウレタン弾性糸は、天然ゴム糸に比べて線強度が強い。（同じ強度の場合ポリウレタンの方が細い）

ポリウレタン弾性糸は、天然ゴム糸に比べて耐熱性がある。（ポリウレタンは、アイロンの高温の履歴後でも物性変化無し）

ポリウレタン弾性糸は、ドライクリーニングOKである。（天然ゴム糸は不可）

ポリウレタン弾性糸は、マルチフィラメントである。（ミシン縫製でも糸切れの心配は無し。天然ゴム糸は、1本の糸なので、ミシン針で出来た穴から切断しやすい。）

ポリウレタンには、エーテル系とエステル系があります。

ポリウレタンには、（添加物の違いから）エーテル系とエステル系があります。

衣料用のポリウレタン弾性糸は、エーテル系を使用しています。

エステル系は、加水分解を起こしやすいですが、エーテル系は、加水分解を起こしにくいです。

エステル系は、構造内にエステル結合（－COO－）が含まれます。

エステル結合は、（脱水結合で）水（H₂O）に触れることで、結合が切れてしまい、酸（－COOH）とアルコール（－OH）に分解されます。

この現象を加水分解と呼んでいます。

エーテル系は、組成内にエーテル結合（－O－）をもっているものが、エーテル系ポリウレタンとなります。

エステル系に比べて機械的強度は劣りますが、水に強く、加水分解を引き起こしにくいという特徴があります。

まとめ

スパンデックス（spandex）やエラスタン（elastin）は、ポリウレタン弾性繊維の一般名称です。正式名称は、ポリウレタンです。

ライクラやオペロン、ロイカなどは、ポリウレタン弾性繊維の商標名です。

オペロンは、ライクラの日本国内での旧商標です。

ポリウレタンアレルギー（スパンデックスアレルギー）についての私（越野）の見解

ポリウレタンアレルギー（スパンデックスアレルギー）についての記事は、こちらです。

 

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この記事は、㈲津田産業直販部社員で、セミリタイアおじさんの越野勤が書きました。