JP2000265337A - 耐摩耗性、耐切創性、耐熱性に優れた紡績糸およびそれを用いてなる布帛 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】パラアラミド系芳香族ポリアミドの強度を利用
してスポーツ用途としての特性を満たす紡績糸を、ポリ
エステル／ポリアミド芯鞘型複合短繊維を混紡すること
で解決し、かつポリアミド短繊維が問題として抱えてい
た紡績性全般も向上させ、品質および製造コストも従来
ポリアミド短繊維より安価にすることが可能な耐摩耗
性、耐切創性、耐熱性に優れた紡績糸およびそれを用い
てなる布帛を提供する。 【解決手段】芯部と鞘部の複合比率が２０〜６０／８０
〜４０重量％である、芯成分がポリエステルからなり、
鞘成分がポリアミドからなる芯鞘型複合短繊維と、パラ
アラミド系芳香族ポリアミド短繊維５〜１５重量％とが
混紡され、かつより係数Ｋが２．８〜４．５の範囲で加
撚されていることを特徴とする紡績糸。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐摩耗性、耐切創
性、耐熱性に優れた紡績糸および該紡績糸からなる布帛
に関し、詳しくはスポーツなど過酷な環境下での着用に
耐える衣料素材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】アウトドアスポーツの参加人口が近年増
えつづけ、それに伴い衣料用素材も従来以上に耐久性が
要求されるようになりつつある。この耐久性とは例えば
スキーやスノーボードのエッジに対する耐切創性、転倒
のスライディング時の耐摩耗性などである。また、煙草
の火にも耐えられる耐熱性も要求される。

【０００３】これらの要求に対して、従来より、耐熱性
に優れ、糸強度も高いパラアラミド系芳香族ポリアミド
短繊維が幅広く用いられているが、パラアラミド系芳香
族ポリアミドの欠点ともいえる高配向に伴う繊維のフィ
ブリル化によりフロスティングの欠点がでて耐摩耗性に
ついては満足できていない。

【０００４】このほか、スポーツ用途向けに特開平２−
３０７９２号公報などに示されているようなポリエステ
ル短繊維とパラアラミド系芳香族ポリアミド短繊維を混
紡した紡績糸はあったが、紡績糸の強度アップはポリエ
ステル１００％に比べれば確かにかなり高いが、これも
耐摩耗性には弱く、また発色性、寸法安定性等も不足
し、スポーツ用途としての展開にはやや不足であった。

【０００５】また、上記問題を解決するために、耐摩耗
性に優れたポリアミド短繊維とパラアラミド系芳香族ポ
リアミド短繊維との混紡糸もあるが、ポリアミド短繊維
のもつ特性、即ち低ヤング率、高伸度、捲縮の固定性が
高いことなどにより紡績操業上多くの問題を抱えてい
る。

【０００６】また、商品面においても上記繊維特性（特
に低ヤング率）から派生する風合的制約、すなわち張
腰、反発感を要求される用途には適用されにくい欠点が
ある。

【０００７】このほか、ポリアミドが持つ吸水性能から
派生する繊維の膨潤、熱による収縮、さらには寸法安定
性に欠ける欠点も併せ持っている。さらにポリアミド原
料自体のコストが高いものであり、従って、ポリアミド
短繊維にはポリエステルなどの他の合繊と比較してコス
ト的に高いレベルにあることも実用化への障害となって
いる。

【０００８】以上の理由により、上記欠点が目立ちメリ
ットが少なくこれによりポリアミド短繊維を使用した紡
績糸は少なかった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、パラ
アラミド系芳香族ポリアミドの強度を利用してスポーツ
用途としての特性を満たす紡績糸を、ポリエステル／ポ
リアミド芯鞘型複合短繊維を混紡することで解決し、か
つポリアミド短繊維が問題として抱えていた紡績性全般
も向上させ、品質および製造コストも従来ポリアミド短
繊維より安価にすることが可能な耐摩耗性、耐切創性、
耐熱性に優れた紡績糸およびそれを用いてなる布帛を提
供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上に課題を解決
するために、次の構成を有する。すなわち、 （１）芯部と鞘部の複合比率が２０〜６０／８０〜４０
重量％である、芯成分がポリエステルからなり、鞘成分
がポリアミドからなる芯鞘型複合短繊維と、パラアラミ
ド系芳香族ポリアミド短繊維５〜１５重量％とが混紡さ
れ、かつより係数Ｋが２．８〜４．５の範囲で加撚され
ていることを特徴とする紡績糸。

【００１１】（２）前記芯鞘型複合短繊維の鞘成分のポ
リアミドがナイロン６またはナイロン６６からなること
を特徴とする前記（１）に記載の紡績糸。

【００１２】（３）前記芯鞘型複合短繊維の芯成分のポ
リエステルが共重合系ポリエステルからなることを特徴
とする前記（１）または（２）に記載の紡績糸。

【００１３】（４）前記（１）〜（３）のいずれかに記
載の紡績糸が用いられていことを特徴とする布帛。であ
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。

【００１５】本発明のポリエステル／ポリアミド芯鞘型
複合短繊維は、たとえば図１に示すように、次の組み合
わせからなるものである。すなわち、芯部にポリエステ
ル、鞘部にポリアミドを配するものである。その理由は
発色性をよくし、耐摩耗性を向上させるために鞘部をポ
リアミドにし、ポリアミドの膨潤や低ヤング率、高伸
度、捲縮の固定性を回避するために芯部をポリエステル
にするものである。なお、芯鞘の形状は同芯とすること
が好ましいが、芯が中心からずれたものであってもよ
い。

【００１６】芯部がポリエステル、鞘部がポリアミドの
芯鞘型複合短繊維の芯鞘複合比率については、たとえば
次の組み合わせとする。すなわち、ポリエステル／ポリ
アミド芯鞘型複合短繊維の芯鞘複合比率は、芯部２０〜
６０重量％、鞘部８０〜４０重量％が適している。その
理由は、図２に示すように、ポリエステル芯比率が２０
重量％を下回るとポリアミドの膨潤率が高くなるほか、
ポリアミドの捲縮の固定性が残ってしまったり、熱収縮
による寸法安定性の悪化が生じる。逆に６０重量％より
高すぎるとポリアミドの発色性が悪くなるほか、鞘部の
ポリアミドが薄くなり芯鞘構造の剥離が発生する。した
がって、上記の芯鞘型複合短繊維の芯鞘比率は、芯部２
０〜６０重量％、鞘部８０〜４０重量％が適している。

【００１７】上記芯鞘型複合短繊維とパラアラミド系芳
香族ポリアミド短繊維の混率は、次の組み合わせとす
る。すなわち、ポリエステル／ポリアミド芯鞘型複合短
繊維をパラアラミド系芳香族ポリアミド短繊維５〜１５
重量％と混紡することである。その理由はパラアラミド
系芳香族ポリアミド短繊維の混率が５重量％を下回ると
摩耗熱に対する耐熱性が得られず、また耐切創性が上が
らない。一方、パラアラミド系芳香族ポリアミド混率が
１５重量％を越えると、色の鮮明性や均一性も失われる
ほかパラアラミド系芳香族ポリアミド特有のフィブリル
化による布帛の物性低下が生じる。したがって、上記の
芯鞘型複合短繊維とパラアラミド系芳香族ポリアミド短
繊維との混率は９５：５〜８５：１５が適している。

【００１８】紡績糸のより係数（綿式）は、２．８〜
４．５とするものである。その理由は２．８以下を下回
ると糸強力が低下し、４．５を越えるとよりビリの発生
や、布帛の風合いが堅くなるなどによる。

【００１９】ここで、より係数（綿式）ＫはＫ＝より数
（回／ｉｎ）／（番手）^1/2 で求められる値をいう。

【００２０】芯部のポリエステルについては、共重合系
ポリエステルを使用することが好ましい。すなわち、鞘
部のポリアミドとの親和性をよくするためである。

【００２１】本発明においては、芯鞘型複合短繊維とパ
ラアラミド系芳香族ポリアミドを混紡することにより、
ポリエステルとパラアラミド系芳香族ポリアミドとの混
紡による紡績糸による布帛よりも耐摩耗性が向上し、従
来のポリアミドとパラアラミド系芳香族ポリアミドとの
混紡による紡績糸よりも紡績工程操業性が向上するもの
である。

【００２２】次に本発明の紡績糸および布帛を得るため
の好ましい実施態様を説明する。芯部がスルホン酸金属
塩共重合ポリエステルと鞘部がナイロン６の芯鞘型複合
短繊維と、パラアラミド系芳香族ポリアミド短繊維と
を、打綿工程で所定比率で混ぜ合わせた後、常法により
紡績工程の梳綿、練条、粗紡、精紡の各工程を通し、紡
績糸を得ることができる。

【００２３】ついで、このようにして得た糸条を経糸、
緯糸の双方またはいずれか一方に用い、所定経糸密度、
所定緯糸密度の所定組織の織物を常法により製織するこ
とによって、織物布帛とすることができる。

【００２４】以下、実施例により本発明をさらに説明す
る。

【００２５】

【実施例】以下に本発明の実施例で用いた評価方法は、
以下のとおりである。 （１）紡績性 練条機のチューブ詰まり回数で評価した。

【００２６】 ○：チューブ詰まり０回〜０．１回／１０ｋｇ △：チューブ詰まり０．１回〜１回／１０ｋｇ ×：チューブ詰まり１回以上／１０ｋｇ （２）平面磨耗 ＪＩＳ−Ｌ１０１８（Ｂ法）およびＪＩＳ−Ｌ１０９６
（Ａ−Ｉ法）により測定した。 （３）切創抵抗力 枠体の中央部に３ｍｍの幅で１枚の試料シートを把持
し、この試料シートに角度６０度で２辺に刃のある刃綱
の刃を垂直に立てて当て、刃先を試料シートに５００ｍ
ｍ／分の速度で押しつけ、試料シートが切創される時の
最大荷重を測定した。 （４）引裂強力 ＪＩＳ−Ｌ１０９６（Ｄ法）、ＪＩＳ−Ｌ１０１８（Ａ
法）により測定した。 （５）耐熱性（防融性） ３６０℃に加熱された金属棒（直径０．６ｃｍ）の先端
に試料を５秒間接触させた時の穴明きの程度を５級（穴
明きなし）〜１級（完全に穴が開く）の５段階で級判定
した。 （６）耐光堅牢度 ＪＩＳ−Ｌ０８２４（カーボンアーク投型耐光試験）に
より測定した。 （７）織物表面品位 生機検反において１疋あたりいくつ欠点があるかで、以
下の判定基準に基づく。

【００２７】 ○：４ヶ以下／１疋 △：４〜９ヶ／１疋 ×：９ヶ以上／１疋 （８）風合（張腰） 手触りによる官能評価で以下の判定基準に基づく。

【００２８】 ◎：非常に張腰がある ○：張腰がある △：あまり張腰がない ×：殆ど張腰がない （９）寸法安定性 染色あがりの布帛の繰り返し洗濯およびアイロンがけ等
により寸法安定性を評価したもので以下の判定基準に基
づく。

【００２９】 ◎：ほとんど寸法変化がない ○：あまり寸法変化がない △：やや寸法変化している ×：かなり寸法変化している （８）色相発色 同色染色した場合の発色具合の見栄えを官能評価したも
ので以下の判定基準に基づく。

【００３０】 ◎：かなり発色性が良い ○：発色性が良い △：やや発色性が悪い ×：発色性が悪い なお、実施例１は、スルホン酸金属塩共重合ポリエステ
ル／ナイロン６芯鞘型複合短繊維とパラアラミド系芳香
族ポリアミドの混紡品による布帛であり、比較例１は、
ポリエステルとパラアラミド系芳香族ポリアミドの混紡
品による布帛であり、比較例２は、ナイロン６とパラア
ラミド系芳香族ポリアミドの混紡品による布帛であり、
比較例３は、ナイロン６短繊維１００重量％の紡績糸に
よる布帛である。 ［実施例１］芯部にエチレンテレフタレート単位を主た
る繰り返し単位とするポリエステルであって、５−ナト
リウムスルホイソフタル酸を２．４３モル％共重合した
ポリエステルを３０重量％、鞘部にナイロン６が７０重
量％からなる芯鞘型複合短繊維の繊度１．２ｄ、繊維長
３８ｍｍを９０重量％と、繊度１．５ｄ、繊維長３８ｍ
ｍのパラアラミド系芳香族ポリアミド（ポリ（ｐ−フェ
ニレンテレフタルアミド））短繊維（デュポン・東レ・
ケブラー社製”ケブラー”（デュポン社登録商標））１
０重量％とを均一に混紡して紡績した際の実操業性およ
び布帛の特性は以下のとおりであった。

【００３１】まず紡績の実操業性については、練条工程
の１回目において、ナイロン６短繊維を使用した紡績で
たびたび起こるチューブ詰まりが全く発生しなくなっ
た。なお、紡出速度はいずれも１００ｍ／ｍｉｎ、スラ
イバーの太さは３００ゲレン／６ｙｄである。また、精
紡工程では糸切れ本数は８回／１０００ｓｐ・時であっ
た。なお番手は３０ｓ、撚係数はＫ＝３．７、スピンド
ル回転数は１３，０００ｒｐｍである。

【００３２】次に、当該紡績糸を用いて経１３３本／イ
ンチ、緯８１本／インチで製織し、その生機を３０ｇ／
ｌの苛性ソーダ溶液中で１００℃×１５ｍｉｎ減量加工
し、その後１３０℃×６０ｍｉｎで染色加工した布帛に
ついては、以下のとおりであった。

【００３３】平面磨耗はエメリーペーパーＵＳＡ０番で
１，６５４回、切創抵抗力は２５０ｇ、引裂強力は２．
８ｋｇ、耐熱性はＪＩＳ規格の４級、耐光堅牢度はＪＩ
Ｓ規格の４級以上であった。布帛の寸法安定性、張腰、
色相発色性も良好であった。

【００３４】このように、本発明によれば耐摩耗性や耐
切創性と耐熱性に優れ、かつ、発色性の低下も少ない合
成繊維糸条および布帛が得られる。より係数Ｋを通常よ
り高めにすると耐切創性や耐摩耗強度の向上が著しくな
り、さらに品位もよくなることがわかる。 ［比較例１］ポリエチレンテレフタレート１００重量％
からなる繊度１．２ｄ、繊維長３８ｍｍの短繊維９０重
量％と、繊度１．５ｄ、繊維長３８ｍｍのパラアラミド
系芳香族ポリアミド（ポリ（ｐ−フェニレンテレフタル
アミド））短繊維（デュポン・東レ・ケブラー社製”ケ
ブラー”）１０重量％とを均一に混紡して紡績した際の
実操業性および布帛の特性は以下のとおりであった。

【００３５】まず紡績の実操業性については、練条工程
の１回目において、スターティング時のコイラーのチュ
ーブ詰まりは起きなかった。なお、紡出速度はいずれも
１００ｍ／ｍｉｎ、スライバーの太さは３００ゲレン／
６ｙｄである。また、精紡工程では糸切れ本数が６回／
１０００ｓｐ・時であった。なお番手は３０ｓ、撚係数
はＫ＝３．７、スピンドル回転数は１３，０００ｒｐｍ
である。

【００３６】次に、当該紡績糸を用いて経１３１本／イ
ンチ、緯８３本／インチで製織し、その生機を３０ｇ／
ｌの苛性ソーダ溶液中で１００℃×１５ｍｉｎ減量加工
し、その後１３０℃×６０ｍｉｎで染色加工した布帛に
ついての特性は以下のとおりであった。

【００３７】平面磨耗はエメリーペーパーＵＳＡ０番で
６７０回、切創抵抗力は２４９ｇ、引裂強力は２．６ｋ
ｇ、防融性はＪＩＳ規格２級、耐光堅牢度はＪＩＳ規格
３級未満であり、耐切創性についてはクリアできている
が、耐摩耗強度については実施例の３分の１近くであ
り、耐染色性についても実施例より悪い結果となった。
また、寸法安定性および張腰は良好であったが、色相発
色性は粗悪であった。 ［比較例２］一方をナイロン６が１００重量％からなる
繊度１．２ｄ、繊維長３８ｍｍの短繊維を９０重量％、
他方を繊度１．５ｄ、繊維長３８ｍｍのパラアラミド系
芳香族ポリアミド（ポリ（ｐ−フェニレンテレフタルア
ミド））短繊維（デュポン・東レ・ケブラー社製”ケブ
ラー”）１０重量％とを均一混紡にて紡績した際の実操
業性および布帛の特性には以下のとおりであった。

【００３８】まず紡績の実操業性については、練条工程
の１回目において、毎回スターティング時にコイラーの
チューブ詰まりを起こした。なお、紡出速度はいずれも
１００ｍ／ｍｉｎ、スライバーの太さは３００ゲレン／
６ｙｄである。

【００３９】また、精紡工程では糸切れ本数が３０回／
１０００ｓｐ・時であったほか、その大半がボトムエプ
ロン巻付が大半であった。なお、番手は３０ｓ、撚係数
はＫ＝３．７、スピンドル回転数は１３，０００ｒｐｍ
である。

【００４０】次に、当該紡績糸を用いて経１３０本／イ
ンチ、緯８２本／インチで製織し、その生機を３０ｇ／
ｌの苛性ソーダ溶液中で１００℃×１５ｍｉｎ減量加工
し、その後１３０℃×６０ｍｉｎで染色加工した布帛に
ついての特性は以下のとおりであった。

【００４１】平面磨耗はエメリーペーパーＵＳＡ０番で
１，３９１回、切創抵抗は２５３ｇ、引裂強力は３．９
ｋｇ、防融性はＪＩＳ規格４級、耐光堅牢度はＪＩＳ規
格３級程度であり、引裂強力や切創抵抗が実施例よりや
や優る以外の機械的特性については実施例と大差がない
ほか、耐染色性が実施例より低い結果となった。また、
色相発色性は良好だが、寸法安定性や張腰は粗悪であっ
た。 ［比較例３］ナイロン６が１００重量％からなる短繊維
にて紡績した際の実操業性および布帛の特性については
以下のとおりであった。

【００４２】まず紡績の実操業性については、練条工程
の１回目および２回目でも、毎回スターティング時にコ
イラーのチューブ詰まりを起こした。なお、紡出速度は
いずれも１００ｍ／ｍｉｎ、スライバーの太さは３００
ゲレン／６ｙｄである。

【００４３】また、精紡工程では糸切れ本数が３０回／
１０００ｓｐ・時であったほか、その大半がフロントボ
トムローラおよびボトムエプロン巻付が大半であった。
なお、番手は３０ｓ、撚係数はＫ＝３．７、スピンドル
回転数は１３，０００ｒｐｍである。

【００４４】次に、当該紡績糸を用いて経１３１本／イ
ンチ、緯８２本／インチで製織し、その生機を３０ｇ／
Ｌの苛性ソーダ溶液中で１００℃×１５ｍｉｎ減量加工
し、その後１３０℃×６０ｍｉｎで染色加工した布帛に
ついての特性は以下のとおりであった。

【００４５】平面磨耗はエメリーペーパーＵＳＡ０番で
１，３７６回、切創抵抗は１３８ｇ、引裂強力は３．９
ｋｇ、防融性はＪＩＳ規格１級、耐光堅牢度はＪＩＳ規
格３級程度であり、引裂強力や切創抵抗が実施例よりや
や優る以外の機械的特性については実施例と大差がない
ほか，耐染色性が実施例より低い結果となった。また、
色相発色性は良好だが、寸法安定性や張腰は粗悪であっ
た。

【００４６】

【表１】

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明はパラアラ
ミド系芳香族ポリアミド短繊維と混紡する相手側短繊維
を芯がスルホン酸金属塩共重合ポリエステル、鞘がポリ
アミドにすることで、紡績操業性をポリエステル並に向
上しながら、耐摩耗性はポリアミドそのものが持つ特性
を損なわなず、芯鞘型構造短繊維のコストも従来品より
下げられ、またパラアラミド系芳香族ポリアミドのもつ
耐切創性や耐熱性も損なわないものである。

【００４８】すなわち、従来ポリアミドを使用するより
もコストを下げながらポリエステルが持つ易紡績性とポ
リアミドが持つ発色性や耐摩耗性を活かし、さらにパラ
アラミド系芳香族ポリアミド短繊維と混紡することでス
ポーツ用途に必要な特性を満たすものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】芯部がポリエステル、鞘部がポリアミドからな
る芯鞘型複合短繊維の単繊維断面を示す説明図である。

【図２】芯部のポリエステル成分の比率と膨潤率との関
係を示すグラフである。

【符号の説明】

ａ：芯部分 ｂ：鞘部分

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｄ０４Ｂ 1/16 Ｄ０４Ｂ 1/16 21/00 21/00 Ｂ Ｆターム(参考） 4L002 AA06 AA07 AB01 AB05 AC06 EA04 EA05 FA01 4L036 MA05 MA06 MA15 MA35 MA39 PA21 PA31 UA08 4L041 BA02 BA05 BA21 BA49 BC04 BC20 BD20 CA12 CA21 CA25 DD01 DD09 DD14 4L048 AA20 AA24 AA25 AA28 AA48 AB05 BA02 CA01 CA06 CA09 DA03

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】芯部と鞘部の複合比率が２０〜６０／８０
   〜４０重量％である、芯成分がポリエステルからなり、
   鞘成分がポリアミドからなる芯鞘型複合短繊維と、パラ
   アラミド系芳香族ポリアミド短繊維５〜１５重量％とが
   混紡され、かつより係数Ｋが２．８〜４．５の範囲で加
   撚されていることを特徴とする紡績糸。
2. 【請求項２】前記芯鞘型複合短繊維の鞘成分のポリアミ
   ドがナイロン６またはナイロン６６からなることを特徴
   とする請求項１に記載の紡績糸。
3. 【請求項３】前記芯鞘型複合短繊維の芯成分のポリエス
   テルが共重合系ポリエステルからなることを特徴とする
   請求項１または２に記載の紡績糸。
4. 【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載の紡績糸が
   用いられていことを特徴とする布帛。