JP2000303285A

JP2000303285A - パラ系アラミド短繊維からなる芯鞘型複合紡績糸およびそれを用いてなる編織物

Info

Publication number: JP2000303285A
Application number: JP11117602A
Authority: JP
Inventors: Shujiro Ueda; 周二郎上田; Takeshi Hatano; 武波多野; Rika Tomie; 里香冨江
Original assignee: Du Pont Toray Co Ltd; Toray Industries Inc
Current assignee: Du Pont Toray Co Ltd; Toray Industries Inc
Priority date: 1999-04-26
Filing date: 1999-04-26
Publication date: 2000-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】パラ系アラミド繊維の染色性や耐光性不良を解
消し、紡績糸全体として良好な染色性を得るとともに、
強度特性、耐切創性、耐熱性、耐摩耗性に優れたアウト
ドアースポーツ衣料に有用なパラ系アラミド短繊維から
なる芯鞘型複合紡績糸を提供するものである。本発明の
他の目的は、かかる芯鞘型複合紡績糸を用いた染色性、
耐光性、吸湿性に優れ、耐熱性、耐切創性、耐磨耗性の
高い編織物およびそれらからなる靴下やスポーツ衣料を
提供する。【解決手段】芯部と鞘部を有する芯鞘型複合紡績糸にお
いて、芯成分の短繊維束Ａが染色されたパラ系アラミド
短繊維であり、鞘成分の短繊維束Ｂがアクリル短繊維で
構成され、該紡績糸における前記パラ系アラミド短繊維
の混紡割合が１０〜５０重量％、前記アクリル短繊維の
混紡割合が３０重量％以上であることを特徴とする芯鞘
型複合紡績糸。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、染色性、耐切創
性、耐熱性、耐摩耗性、吸湿性に優れた芯鞘型複合紡績
糸および該紡績糸からなる編織物に関する。さらに詳し
くは、スポーツなど過酷な環境下で着用に耐える編織物
用素材に好適な芯鞘型複合紡績糸および該紡績糸からな
る布帛に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年では、スノーボード、フィッシン
グ、登山などのアウトドアスポーツへの参加人口の伸び
が著しく、それにともないアウトドアスポーツ衣料素材
も従来以上に耐久性、染色性が要求されるようになり、
特に、カラフルで、耐切創性、耐熱性、耐摩耗性、吸湿
性などの機能性を向上したものが望まれている。

【０００３】これに対して、耐熱性に優れ、耐摩耗性が
高く、糸強度が高いパラ系アラミド繊維が幅広く用いら
れるている。例えばパラ系アラミド繊維１００％のフィ
ラメント糸や紡績糸を部分的に用いて交織した実公平１
−３６６００号公報や特公昭６２−２６９００号公報、
特開平２−２９２０３６号公報などで提案されている。
これらはいずれも引裂抵抗性、耐切創性は向上するが、
パラ系アラミド繊維の欠点ともいえる繊維のフィブリル
化によるフロスティングをカバーできないという欠点が
ある。

【０００４】これら欠点を解決するものとして、特開平
３−８３０号公報では芯部にパラ系アラミド繊維、鞘部
にポリエステル繊維を配置した芯鞘型複合紡績糸が提案
されている。しかしながらこれらは、いかに均一な芯鞘
複合紡績糸を作るかが明記されておらず、一部記載され
ている繊度や繊維長を変更して従来公知の混紡方式にて
２層化する方法では、紡績糸の内層に上記パラ系アラミ
ド繊維を完全に包み込むことができず一部あるいはかな
りの部分で紡績糸表面にパラ系アラミド繊維が出て、上
記パラ系アラミド繊維の不染性やフロスティング、耐光
性、不良などによる欠点を解決するに至っていない。

【０００５】パラ系アラミド繊維は高い結晶性と分子間
結合力が強固で緻密な構造のため、染色性が悪く、他の
汎用繊維に適用される染色技術により染色するのが困難
であり、パラ系アラミド繊維の染色はほとんど実施され
ていないのが現状であり、次のような改善手段の提案が
なされている。

【０００６】真空減圧による膨潤作用の利用として、特
開昭６３−２５６７６５号公報が、濃硫酸の紡糸浴中に
染料または顔料を分散させる原着法として、特開平１−
１１１０１４号公報が、染色促進剤に接触させることに
より、カチオン染色可能なパラ系アラミド繊維を得るも
のとして、特開平２−４１４１４号公報が、３，４，−
オキシジフェニルテレフタルアミドを共重合したアラミ
ド系繊維を分子量４００以下の分散染料の水分散液で１
６０℃以上に加熱し染色するものとして、特開平５−２
０９３７２号公報が提案されている。しかしながらこれ
ら提案の従来技術では染色が困難であった、パラ系アラ
ミド繊維の布帛表面への出現があり、濃色染めやカラフ
ルな色相への染色性に問題があり、従来の染色設備が使
用できないなどの問題を有していた。

【０００７】一方、紡糸原液に顔料や染料を添加して着
色する原液着色の手段があるが、これらの手段は、色数
の制限があり、顧客毎の色相の対応は困難である。

【０００８】また、アラミド繊維とポリエステル繊維や
セルロース系繊維との均一混紡は染料の種類の異なるそ
れぞれの繊維が混紡糸表面に出現するので色相の統一性
において問題がある。さらに、切創抵抗の低いポリエス
テル繊維やセルロース系繊維が布帛表面にも出現するの
でパラ系アラミド繊維１００％布帛と比較すると耐切創
性、耐熱性が劣るのが現状である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、パラ
系アラミド繊維の染色性や耐光性不良を解消し、紡績糸
全体として良好な染色性を得るとともに、強度特性、耐
切創性、耐熱性、耐摩耗性に優れたアウトドアースポー
ツ衣料に有用なパラ系アラミド短繊維からなる芯鞘型複
合紡績糸を提供するものである。本発明の他の目的は、
かかる芯鞘型複合紡績糸を用いた染色性、耐光性、吸湿
性に優れ、耐熱性、耐切創性、耐磨耗性の高い編織物お
よびそれらからなる靴下やスポーツ衣料を提供すること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の芯鞘型複合紡績糸は、次の構成からなる。

【００１１】（１）芯部と鞘部を有する芯鞘型複合紡績
糸において、芯成分の短繊維束Ａが染色されたパラ系ア
ラミド短繊維であり、鞘成分の短繊維束Ｂがアクリル短
繊維で構成され、該紡績糸における前記パラ系アラミド
短繊維の混紡割合が１０〜５０重量％、前記アクリル短
繊維の混紡割合が３０重量％以上であることを特徴とす
る芯鞘型複合紡績糸。

【００１２】（２）パラ系アラミド短繊維が、ポリパラ
フェニレンテレフタルアミド（ＰＰＴＡ）短繊維からな
るものであることを特徴とする前記（１）に記載の芯鞘
型複合紡績糸。

【００１３】（３）パラ系アラミド短繊維は、５以上の
固有粘度ＩＶ（ηｉｎｈ）を持つポリパラフェニレンテ
レフタルアミド（ＰＰＴＡ）と濃硫酸から紡糸用ドープ
をつくり、該ドープを紡糸口金の細孔を通して一旦空気
中に紡出し、直ちに水中に導き凝固させ、高強度、高弾
性率のフィラメントを形成する工程と、該フィラメント
に捲縮を与えカットしてステープルとなす工程と、該フ
ィラメントを染色する工程を連続することなく別々の工
程で実施する方法において、染色前のパラ系アラミド繊
維の引張強度が１５ｇ／ｄ以上、結晶サイズ（１１０方
向）が３０〜５５オングストロームであり、染色前の水
分含量を常に８％以上に維持して形成されたものである
ことを特徴とする前記（１）または（２）に記載の芯鞘
型複合紡績糸。

【００１４】（４）鞘成分の短繊維束Ｂがアクリル短繊
維と木綿との混紡で構成されていることを特徴とする前
記（１）〜（３）のいずれかに記載の芯鞘型複合紡績
糸。

【００１５】（５）前記（１）〜（４）のいずれかに記
載の芯鞘型複合紡績糸が、布帛全体に対し５〜１００重
量％の範囲で使用されていることを特徴とする布帛。

【００１６】（６）カチオン系染料で染色されてなるこ
とを特徴とする前記（５）に記載の布帛。

【００１７】（７）布帛が、織物または編物からなるこ
とを特徴とする前記（５）または（６）に記載の布帛。

【００１８】

【発明の実施の形態】このようにパラ系アラミド短繊維
とアクリル短繊維から芯鞘型複合紡績糸を構成し、かつ
アクリル短繊維によって、パラ系アラミド短繊維の欠点
とされるフィブリル化によるフロステングをカバーする
とともに、染色後のパラ系アラミド繊維の耐光性不良も
カバーするようになる。

【００１９】さらに、芯部を本発明の染色されたパラ系
アラミド短繊維を用い、さらにカチオン可染性に著しく
優れたアクリル繊維によって包み込みによってパラ系ア
ラミド繊維が持っている強度特性、耐切創性、耐熱性、
耐摩耗性を活かすことができる。

【００２０】以下、本発明を詳細に説明する。

【００２１】本発明は、染色可能なパラ系アラミド繊維
を芯鞘型複合紡績糸の芯部として用いるものである。

【００２２】パラ系アラミド繊維としては、例えばポリ
パラフェニレンテレフタルアミド繊維や、コポリパラフ
ェニレン−３，４，オキシジフェニレンテレフタルアミ
ド繊維が挙げられる。

【００２３】本発明のパラ系アラミド繊維は、５以上の
固有粘度ＩＶ（ηｉｎｈ）を持つポリパラフェニレンテ
レフタルアミド（ＰＰＴＡ）と濃硫酸から紡糸用ドープ
をつくり、該ドープを紡糸口金の細孔を通して一旦空気
中に紡出し、直ちに水中に導き凝固させ、高強度、高弾
性率のフィラメントを形成する工程と、該フィラメント
に捲縮を与えカットしてステープルとなす工程と、該フ
ィラメントを染色する工程を連続することなく別々の工
程で実施する方法におてい、染色前のパラ系アラミド繊
維の引張強度が１５ｇ／ｄ以上、結晶サイズ（１１０方
向）が３０〜５５オングストロームであり、染色前の水
分含量が常に８％以上に維持することによって製造する
ことができる。

【００２４】本発明において、固有粘度ＩＶ（ηｉｎ
ｈ）は次の方法によって測定したものである。

【００２５】固有粘度ＩＶ（ηｉｎｈ）＝（ｌｎ・ηｒｅｌ）／Ｃ［式中、Ｃはポリマー溶液の濃度（溶媒１００ｍＬ中
０．５ｇのポリマー）であり、そしてηｒｅｌ（相対粘
度）は、毛細管粘度計を用いて３０℃で測定した時にポ
リマー溶液が示す流れ時間とその溶媒が示す流れ時間と
の間の比率である］で固有粘度（ＩＶ）を定義する。本
発明における固有粘度ＩＶ値は、濃硫酸（９６％Ｈ₂Ｓ
Ｏ₄）を用いて測定した値である。

【００２６】かかる繊維は要求される強度特性から、引
張強度が１５ｇ／ｄ以上、破断伸度が２〜５％であるこ
とが好ましい。

【００２７】本発明において、芯鞘型複合紡績糸の芯部
を構成する短繊維束Ａは、本発明の染色されたパラ系ア
ラミド繊維を主成分として構成される。

【００２８】本発明におけるパラ系アラミドとは、テレ
フタル酸とパラフェニレンジアミンを重縮合して得られ
る重合体であるが、少量のジカルボン酸およびジアミン
を共重合したものも使用できる。上記のパラ系アラミド
繊維は、５以上の固有粘度ＩＶ（ηｉｎｈ）を持つＰＰ
ＴＡと濃硫酸から光学異方性ドープをつくり、該ドープ
を紡糸口金の細孔を通して一旦空気中に紡出し、直ちに
水中に導き凝固させ、ネルソンローラに導いて水酸化ナ
トリウム水溶液で中和処理し、水洗工程をへてホットロ
ールによってわずかに乾燥し、フィラメントとしてチュ
ーブに巻き取る工程を途切れることなく通過させて得ら
れる。巻き取ったパラ系アラミド繊維は、染色工程まで
の間に乾燥しないようポリエチレンフィルムなどによっ
て包装される。また、巻き取ったパラ系アラミド繊維に
捲縮を付与しカットしてステープルとなし染色工程まで
の間に乾燥しないようポリエチレンフィルムなどに密閉
する。

【００２９】本発明に用いるＰＰＴＡの固有粘度ＩＶ
（ηｉｎｈ）は５以上が望ましい。固有粘度ＩＶ（ηｉ
ｎｈ）が５未満では、高強度、高弾性率の繊維物性が得
られにくい。

【００３０】本発明の染色前のパラ系アラミド繊維は、
結晶サイズ（１１０方向）が、３０〜５５オングストロ
ームであり、かつ染色前において水分量が常に８％以上
であることが必要である。結晶サイズが３０オングスト
ローム未満では繊維の緻密化が不十分で高強度、高弾性
率の繊維物性が得られないし、また、５５オングストロ
ームを越えると染色が困難となる。

【００３１】ここで、水分量が常に８％以上とは、８％
以下に乾燥した履歴を持たないということである。水分
量が８％未満に乾燥すると構造が緻密となり、染色が困
難となる。再び水分を付与しても染色性は回復しない。
好ましくは、パラ系アラミド繊維の水分率は１５〜４８
％である。このような水分率にするには、紡糸したパラ
系アラミド繊維を、１００〜１５０℃で５〜２０秒間低
温乾燥することが望ましい。乾燥温度が１００℃未満で
は水分の除去が難しく、チューブに巻き取った後の扱い
に問題を生じる。１５０℃を越えると結晶化が進み、染
色が困難になる。水分率が５０％を越えると糸道ガイド
の抵抗が増しフィラメントの巻き取りが困難となる。

【００３２】本発明においては、このような物性を有す
るパラ系アラミド繊維を染色処理する染色の方法は、特
殊な設備や特殊な方法を必要とせず、既存の合成繊維の
染色設備を用いることができる。適量の染料と助剤およ
び酸を加えてＰＨを調整し、６０℃で染色を開始し、６
０分間で１３０℃に昇温し３０分間染色することによっ
て達せられる。染料はカチオン染料、分散染料等を用い
ることができるが、緻密な構造にも浸透しやすいカチオ
ン染料が望ましい。

【００３３】染色したパラ系アラミド繊維フィラメント
をクリンパーにかけて、捲縮を与え、紡績に適した長
さ、たとえば通常スクエアカットにより、１．５〜６イ
ンチにカットして着色したパラ系アラミド繊維ステープ
ルを得ることができる。

【００３４】またステープル化は、平均繊維長±２イン
チのバリアブルカットによっても行なわれ、長繊維を把
持した一対以上のローラ間の速度差によってカットする
牽切方式によりステープル化する方法によってもよい。
染色加工はステープル化前のフィラメントまたはサブト
ウあるいは、ステープル化の後でもよい。

【００３５】つぎに上記染色可能なパラ系アラミド短繊
維をダークブルーに染色した染色方法の一例について述
べる。

【００３６】ｏｗｆは乾燥した繊維重量に対する染料の
重量％を示す。ｇ／ｌは調合した染浴１リットルに対す
る助剤の重量割合いを示す。

【００３７】染料ＡｓｔｒａｚｏｎＧｏｌｄｅｎＹｅｌｌｏｗＧＬ（ＣＩＹｅｌｌｏｗ２８）（Ｄｙｓｔｅｒ社製）０．１％ｏｗｆＫａｙａｃｒｙｌＲｅｄＧＬ（ＣＩＲｅｄ２９）（日本化薬社製）２．０％ｏｗｆＡｉｚｅｎＣａｔｈｉｌｏｎＢｌｕｅＴｂｌｈ（保土谷化学社製）８．０％ｏｗｆ助剤 “ネオデスポンＡＣ” （モーリン化学社製）２ｇ／１酢酸１ｇ／１硝酸ソーダ２０ｇ／１ “テリールキャリヤＡ１１１”（明成化学社製）２０ｇ／１［染料名のＣＩはカラーインデックスの意味で色の番号を表す］浴比１：１５、６０℃で染色を開始し、６０分間で１３
０℃に昇温し、３０分間染色した。染色後、非イオン活
性剤と還元剤からなる浴で、８０℃２０分間還元洗浄
し、脱水乾燥後、静電気防止、紡績性向上を目的に界面
活性剤を侵漬法にて付与した。ＪＩＳＬ０８４２に
よる染色堅牢度は３級でパラ系アラミド繊維としては極
めて高いレベルであった。

【００３８】以上染色されたパラ系アラミド繊維とし
て、染色されたポリパラフェニレンテレフタルアミド繊
維について述べたが、本発明において用いられるパラ系
アラミド繊維とは、例えばポリパラフェニレンテレフタ
ルアミド繊維や、コポリパラフェニレン−３，４，オキ
シジフェニレンテレフタルアミド繊維などの１５ｇ／ｄ
以上の強度をもつ高強度のパラ系アラミド繊維である。
これらのパラ系アラミド繊維からなる染色されたパラ系
アラミド短繊維は、通常の紡績方法であるソ毛紡績、短
繊維紡績などで使用でき、芯鞘型複合糸の芯成分として
使用できる。

【００３９】この芯成分のパラ系アラミド短繊維として
は、染色されたパラ系アラミド短繊維を通常の短繊維紡
績工程である打綿、梳綿、練条、粗紡、精紡の各工程を
通すことにより作成されるスライバーや粗糸、さらには
紡績糸であってもよい、また、繊維長を長くして（７６
〜１６０ｍｍ）一般のソ毛紡績を通し、スライバーや粗
糸、さらには紡績糸を用いてもよい。紡績糸の場合、ヨ
リ方向はＳ、Ｚいずれでも良く、撚り係数は一般の紡績
糸よりやや低めが耐切創性、耐摩耗性の点で望ましい。

【００４０】また、芯成分の短繊維束Ａは、パラ系アラ
ミド繊維が５０重量％以上含まれていることが好まし
い。パラ系アラミド繊維１００重量％で構成されていて
もよいが、このパラ系アラミド短繊維が主成分である限
り、少量のアクリル短繊維を原綿混紡するようにしたも
のであってもよい。アクリル短繊維を少量混紡すること
によってパラ系アラミド短繊維の紡績性を向上させ、し
かも両者のもつ物性差を緩和させることができる。この
場合のアクリル短繊維の混紡量は特に限定されないが、
短繊維束Ａの全量に対し５〜４０重量％の範囲にするの
がよい。

【００４１】本発明において、芯鞘型複合紡績糸の鞘部
を構成する短繊維束Ｂは、アクリル短繊維を主成分とし
て構成される。

【００４２】この短繊維束Ｂは、アクリル短繊維５０重
量％以上含まれていることが好ましい。アクリル短繊維
１００重量％で構成されていてもよいが、アクリル短繊
維を主成分とする限り木綿繊維との混紡であってもよ
い。アクリル短繊維と木綿繊維との混紡率としては、適
宜設定すればよいが、好ましくは着用時の肌触りや吸湿
性の点から、アクリル短繊維９０〜６０重量％に対して
木綿繊維１０〜４０重量％の範囲にするのがよい。

【００４３】短繊維束Ｂに使用されるアクリル短繊維
は、断面形状、単繊維繊度、物性などは特に限定され
ず、かつ抗ピルタイプであってもよい。また、バルキー
性を製品に付与するため、アクリル短繊維内で低収縮率
と高収縮率繊維を混紡したものであってもよい。

【００４４】また、短繊維束Ａと短繊維束Ｂの繊維長は
特に限定されるものではないが、紡績方法に合わせて紡
績糸の品質などから、短繊維束Ａと短繊維束Ｂの繊維長
は互いに近似したものが好ましい。

【００４５】本発明の芯鞘型複合紡績糸は紡績糸全体に
対するパラ系アラミド短繊維の混紡割合が１０〜５０重
量％で、かつアクリル繊維の混紡割合が３０重量％以上
で構成されることが好ましい。パラ系アラミド短繊維の
混紡割合が１０重量％よりも少ないと、パラ系アラミド
短繊維の比率が低すぎるため、パラ系アラミド繊維が有
する耐切創性、耐熱性、耐摩耗性などの特性を十分に発
揮させることができず、優れた高機能性を付与すること
ができにくくなる。

【００４６】一方、パラ系アラミド短繊維が５０重量％
よりも多いと、パラ系アラミド繊維の特性は発揮される
ものの、鞘部のアクリル繊維の比率が低くなるため風合
が粗硬になり、しかも鞘部のアクリル繊維によるカバリ
ングが不十分になるため、パラ系アラミド繊維の欠点で
ある耐光性不良やフィブリル化によるフロスティングな
どの耐摩耗性不良を招くようになり好ましくない。

【００４７】また、芯鞘型複合紡績糸全体に対してアク
リル短繊維の混紡割合が３０重量％よりも少ないと、芯
部のパラ系アラミド短繊維を鞘部のアクリル短繊維で覆
うことが困難となり、アクリル短繊維によるカバリング
不足となるためパラ系アラミド短繊維の欠点である耐光
性不良やフィブリル化によるフロスティングなどの耐摩
耗性不良を招き好ましくない。

【００４８】上述した本発明の芯鞘型複合紡績糸の製造
方法は、特に限定されるものではないが、好ましくは次
のような方法によって製造するとよい。

【００４９】短繊維束Ａがスライバーや粗糸の場合に
は、例えば一対のテーパーローラーからなるフロントト
ップローラーおよびフロントボトムローラーを有するリ
ング精紡機により、ガイドを介してフロントローラーの
送り出し量の高い側へ通したエプロンドラフト後の短繊
維束Ｂと、送り出し量の低い側へ通したエプロンドラフ
ト後の短繊維束Ａを同時に精紡し、短繊維束Ａを中心に
短繊維束Ｂを実撚付与時に順次巻回させることにより、
芯部の短繊維束Ａをこより状に包み込む状態に糸形成さ
せるようにすればよい。

【００５０】図１は、本発明の芯鞘型複合紡績糸を製造
する精紡機において、ドラフト、加撚する概要を示すも
のである。

【００５１】精紡機にセットされた短繊維束Ａと短繊維
束Ｂとは、それぞれトランペット１，２を経てバックロ
ーラー３に供給され、エプロンドラフト４を経たのち一
対のフロントテーパーローラー５ａ，５ｂに把持され
る。この一対のフロントテーパーローラー５ａ，５ｂで
は、それぞれ送り出し量の高い側（径の大きい側）へは
トランペット１を介して短繊維束Ｂを供給し、送出し量
の低い側（径の小さい側）へはトランペット２を介して
短繊維束Ａを供給する。次いでフロントテーパーローラ
ー５ａ，５ｂに把持されながら出てきた両短繊維束Ａ，
Ｂを間隔３〜１５ｍｍの範囲にとって合体させ、短繊維
束Ａを芯に短繊維束Ｂを被覆させながら芯鞘型複合紡績
糸６に形成し、これにリング、トラベラで実撚を付与し
ながら糸管７に巻き取る。

【００５２】図２は短繊維束Ａが紡績糸の場合を例示す
る。

【００５３】上記と同様に一対のフロントテーパーロー
ラー５ａ，５ｂを有するリング精紡機において、そのフ
ロントテーパーローラー５ａ，５ｂの送り出し量の低い
側（径の小さい側）に、フロントテーパートップローラ
ー５ａとドラフトエプロン４との間からガイド８を介し
て紡績糸の短繊維束Ａを送り込んで把持させるようにし
ている。一方、短繊維束Ｂは、フロントテーパーローラ
ー５ａ，５ｂの送り出し量の高い側（径の大きい側）
へ、トランペット１およびバックローラー３から通常の
ブレーキドラフト、エプロンドラフトを行わせてフリー
スに形成した後、フロントテーパーローラー５ａ，５ｂ
に把持させ、両繊維束Ａ，Ｂの間隔を３〜１３ｍｍの範
囲にとって合体させ、短繊維束Ａ（紡績糸）を芯に短繊
維束Ｂのフリースを実撚付与時に順次巻回させながら、
芯部の短繊維束Ａをこより状に包み込む状態にして芯鞘
型複合紡績糸６を形成させるようにする。合体時のヨリ
方向はＳ、Ｚいずれでも良いが、短繊維束Ａ（紡績糸）
と同方向のヨリの場合には、芯鞘型複合紡績糸はバルキ
ー性が少なくなる反面、耐切創性、耐摩耗性が向上する
ようになる。

【００５４】本発明において、芯鞘型複合紡績糸に与え
る撚り数は特に限定しないが、撚数＝Ｋ（番手）^1/2の
式で定められる撚り係数Ｋで２．８〜４．５の範囲にす
るのがよい。

【００５５】本発明の芯鞘型複合紡績糸は、紡績糸全体
に占めるパラ系アラミド短繊維の混紡割合が１０〜５０
重量％であり、アクリル短繊維の混紡割合が３０重量％
以上となるように設定して形成される。このときの混紡
比率は、両短繊維束Ａ，Ｂを合体する時の間隔を設定す
ることにより決めることができる。両短繊維束Ａ，Ｂを
合体する時の間隔は、両短繊維成分のフロントローラー
からの送り出し量の差に比例し、短繊維束Ｂの巻回状態
を変えるものとなる。したがって、この両短繊維束Ａ，
Ｂを合体する時の間隔は、重なり状態や複合糸の物性を
みて決めるのがよい。

【００５６】本発明の芯鞘型複合紡績糸を使用して編物
または織物などの布帛にするには、この芯鞘型複合紡績
糸を単糸あるいは双糸として、編織物を構成する繊維の
全量（１００重量％）に使用してもよく、或いは他のフ
ィラメント糸、加工糸、弾性繊維などとの交編または交
織して使用するようにしてもよい。さらには、靴下の爪
先やかかと部分などのように、特に耐摩耗性が要求され
る特定の部分に限定して使用するようにしてもよい。

【００５７】いずれにしても、本発明の芯鞘型複合紡績
糸は布帛全体の５〜１００重量％、好ましくは２０〜１
００重量％の範囲で使用するようにする。本発明の芯鞘
型複合紡績糸の使用量が布帛全体の５重量％未満では、
たとえ特定の部分に限定して使用した場合であっても、
パラ系アラミド短繊維による十分な耐切創性、耐久性を
得ることができない。

【００５８】上記のようにして得た編織物は、カチオン
系染料によって染色を行うようにする。芯部の本発明の
染色されたパラ系アラミド短繊維は優れた染色性を持っ
ているが、その染色の耐光性については現状では十分に
カバーするに至っていない。しかし、鞘部のアクリル短
繊維が高いカチオン可染性を有している上に、芯部の染
色されたパラ系アラミド短繊維を十分に包み込むように
しているので、紡績糸全体として良好な染色性が得ら
れ、芯部のパラ系アラミド繊維が持っている耐光性不良
をカバーして強度特性、耐切創性、耐摩耗性を活かすこ
とができる。

【００５９】また、この紡績糸を用い染色性、耐光性、
耐切創性、耐摩耗性に優れた編織物を得ることができ
る。

【００６０】

【実施例】以下実施例によって本発明を説明する。実施
例中の物性は次の測定によった。＜結晶サイズ＞広角Ｘ線解析法によった。

【００６１】Ｘ線解析装置：（株）理学電機社製４０３６Ａ２型Ｘ線原：ＣｕＫα線（Ｎｉフィルター使用）湾曲結晶モノクロメータ（グラファイト使用）＜固有粘度ＩＶ＞固有粘度ＩＶ＝（ηｉｎｈ）は、９
８．５重量％の濃硫酸に濃度（Ｃ）＝０．５ｇ／ｄｌで
ポリマーを溶かした溶液を３０℃で常法により測定す
る。

【００６２】（ηｉｎｈ）＝（ｌｎ・ηｒｅｌ）／Ｃ（ｉｎは自然対数）＜繊維の強伸度特性＞糸条の引張り強度、引張り弾性率
（初期引張り抵抗度）は、ＪＩＳＬ１０１３によっ
た。＜水分率＞水分率の測定は、ＪＩＳＬ１０１３によ
った。

【００６３】付着水分率（％）＝（Ｗ−Ｗ１）×１００／Ｗ１ここに、Ｗ：試料採取時の質量Ｗ１：試料の絶乾時質量＜染色性（Ｌ値）＞Ｌ値の測定はＪＩＳＺ８７２９
に従った。測定器は（株）住化分析センター製Ｍａｃｂ
ｅｔｈＣｏｌｏｒＥｙｅｓ３０００を用いた。

【００６４】同一色相の場合は、数値が小さいほど良く
染着されていることを示す。＜耐光性（耐光堅ロウ度）＞耐光性はＪＩＳＬ０８
４２に従った同一色相の場合は、数値が大きいほど耐光性が優れてい
ることを示す。＜切創抵抗力＞枠体の中央部に約３ｍｍの間隔で２枚の
試料シートを把持し、この試料シートのスリット部に角
度６０度で２辺に刃のあるセラミック製の刃を垂直に立
てて当て、この刃先に５００ｍｍ／分の速度で荷重をか
けていったときの該試料シートが切創される最大荷重を
測定する。＜摩耗強度＞ＪＩＳ−Ｌ１０９６の「一般織物試験方
法」により測定した。＜難溶融性（煙草熱溶融性）＞３６０℃に加熱された金
属棒（直径約０．６ｃｍ）の先端に試料を５秒間接触さ
せた時の穴開きの程度を５級（穴開きなし）〜１級（完
全に穴が開く）の５段階で級判定する。［実施例１、比較例１］通常の方法で得られたＰＰＴＡ
（ηｉｎｈ＝６．５）を９９．９％の濃硫酸に溶かし、
ポリマー濃度１９．０％、温度８０℃の紡糸ドープと
し、孔径０．０６ｍｍの細孔数１０００個を有する口金
からわずかの間空気中へ紡出した後、４℃の水中に導い
て凝固させ、ネルソンローラーに導き、８％の水酸ナト
リウム水溶液で中和処理し、水洗後、ホットローラーで
１１０℃１５秒間乾燥してプラスティックのチューブに
巻き取る工程をとぎれること無く通過させて、フィラメ
ント数１０００からなる総繊度１５００デニール（絶乾
換算）のパラ系アラミド繊維フィラメント糸（実施例
１）を得た。実施例１のパラ系アラミド繊維フィラメン
ト糸をチューブに巻き取ることなく続いて設置されたホ
ットローラに導いてさらに３５０℃１０秒間の熱処理を
行った後巻き取って、乾燥したパラ系アラミド繊維フィ
ラメント糸（比較例１）を得た。

【００６５】これらのパラ系アラミド繊維フィラメント
糸に静電気防止、紡績性向上を目的に界面活性剤を浸漬
法にて付与後、押込みクリンパーにより６山／インチの
割合で捲縮をかけ、１５００デニール（単繊維繊度１．
５デニール）を１．５インチと２インチにカットして３
８ｍｍと５１ｍｍのステープルとした。

【００６６】これらのパラ系アラミド繊維の物性を表１
に示す。

【００６７】

【表１】

【００６８】パラ系アラミド繊維ステープルの染色方法
の一例について述べる。

【００６９】本発明のパラ系アラミド繊維ステープルを
次の条件でダークブルーに染色した。ｏｗｆは乾燥した
繊維重量に対する染料の重量％を示す。ｇ／１は調合し
た染浴１リットルに対する助剤の重量割合を示す。

【００７０】染料ＡｓｔｒａｚｏｎＧｏｌｄｅｎＹｅｌｌｏｗＧＬ（ＣＩＹｅｌｌｏｗ２８）（Ｄｙｓｔｅｒ社製）０．１％ｏｗｆＫａｙａｃｒｙｌＲｅｄＧＬ（ＣＩＲｅｄ２９）（日本化薬社製）２．０％ｏｗｆＡｉｚｅｎＣａｔｈｉｌｏｎＢｌｕｅＴｂｌｈ（保土谷化学社製）８．０％ｏｗｆ助剤 “ネオデスポンＡ“（モーリン化学社製）２ｇ／１酢酸１ｇ／１硝酸ソーダ２０ｇ／１ “テリールキャリヤＡ１１１“（明成化学社製）２０ｇ／１浴比１：１５、６０℃で染色を開始し、６０分間で１３
０℃に昇温し、３０分間染色した。染色後、非イオン活
性剤と還元剤からなる浴で、８０℃２０分間還元洗浄
し、脱水乾燥後、Ｌ値を測定した。Ｌ値は、数値が小さ
いほど光の反射が少なく、濃い色合いであることを示
す。同一色の場合は、数値が小さいほど良く染着されて
いることを示す。上記の調合による染浴を用いた染色方
法において、Ｌ値が５０以下の水準を、染着したと判定
した。

【００７１】実施例１のパラ系アラミド繊維は染料をよ
く吸着したが、比較例１のパラ系アラミド繊維はほとん
ど染着されなかった。［実施例２〜６、比較例２〜３］実施例１の本発明のダ
ークブルーに染色したパラ系アラミド短繊維、繊度１．
５ｄ、繊維長５１ｍｍ、引張強度２３ｇ／ｄ、破断伸度
３％、熱分解開始温度５００℃と、繊度１．５ｄ、繊維
長５１ｍｍのアクリル短繊維を１００／０（パラ系アラ
ミド短繊維１００％）、８０／２０、６０／４０、４０
／８０、２０／８０、１０／９０％混紡したものを鞘成
分の短繊維束Ａとして、通常の２インチ紡績方法で、太
さ０．３ｇ／ｍの粗糸を作成した。一方、短繊維束Ｂと
して繊度１．５ｄ、繊維長５１ｍｍのアクリル短繊維１
００％を同様の紡績方法で太さ０．３ｇ／ｍの粗糸をそ
れぞれ作成した。

【００７２】このように混紡率が６種類の短繊維束Ａと
アクリル短繊維１００％の短繊維束Ｂとを、それぞれ一
対のフロントテーパーローラーを有する２インチリング
精紡機に仕掛け、前者の繊維束Ａの粗糸をトランペット
を通してフロントローラーの送り出し量の低い側へバッ
クローラーから供給し、また後者の短繊維束Ｂの粗糸を
トランペットを通してフロントローラーの送り出し量の
高い側へ供給し、精紡トータルドラフト３０．４倍で番
手３０^S（綿番手）、撚係数はＫ＝３．５（19.2T/in）
の芯鞘型複合紡績糸となるように加工した。

【００７３】上記紡績糸の加工において両フリースの間
隔を５ｍｍになるようにトランペット間隔およびコレク
ターで調整した後ドラフトし、合体させて通常の方法で
管糸に巻き取り、パラ系アラミド繊維が紡績糸全体の５
０、４０、３０、２０、１０重量％の５種の芯鞘型複合
紡績糸（実施例２〜６）とパラ系アラミド繊維混紡率５
重量％の（比較例２）との芯鞘型複合紡績糸を得た。

【００７４】また比較例３として、実施例２で用いたパ
ラ系アラミド短繊維１００％からなる０．３ｇ／ｍ粗糸
（短繊維束Ａ）と、アクリル短繊維１００％からなる
０．２５ｇ／ｍ粗糸（短繊維束Ｂ）をそれぞれ作成し、
精紡トータルドラフト２７．９倍で同一番手３０^Sの芯
鞘型複合紡績糸を得た。この芯鞘型複合紡績糸のパラ系
アラミド短繊維の混紡割合は５５重量％であった。

【００７５】これら各種紡績糸をそれぞれ９０℃×２０
分の撚止めセットを行ない、１００％使いで１８ゲージ
編機で目付１８０ｇ／ｍ²のニット（天竺）を作成後、
カチオン染料を使い、かせ染法（９０℃×６０ｍｉｎ）
にてダークブルーに染色し、パラ系アラミド繊維の紡績
糸表面への出現状況（被覆状態）、引裂強力、染色性、
耐光生、耐切性、耐熱性、耐摩耗性を評価した。

【００７６】表２に示すように比較例３のパラ系アラミ
ド短繊維の混紡割合が５５重量％の芯鞘型複合紡績糸
は、パラ系アラミド繊維の特性である引裂強力、耐切創
性、耐熱性、耐摩耗性は発揮するが、アクリル短繊維が
少ないためパラ系アラミド繊維を十分に包み込むことが
できず、そのためパラ系アラミド短繊維が紡績糸表面に
多数出現しており、染色性、耐光性が劣っていた。

【００７７】比較例２のパラ系アラミド短繊維５重量％
の芯鞘型複合紡績糸では、パラ系アラミド短繊維の比率
が低すぎるため、パラ系アラミド繊維の特性を十分に発
揮することができず、耐切創性、耐熱性、耐摩耗性など
の高機能性が劣っていた。

【００７８】本発明で規定する染色されたパラ系アラミ
ド短繊維の混紡割合およびアクリル短繊維の混紡割合を
満足している実施例２〜６の芯鞘型複合紡績糸は、パラ
系アラミド繊維の糸表面への出現も少なく、染色性、耐
光性が良好でありパラ系アラミド繊維の特性を十分に発
揮するものであった。

【００７９】

【表２】

【００８０】［実施例７、比較例４〜５］短繊維束Ａと
して、繊度１．５ｄ、繊維長３８ｍｍの本発明のダーク
ブルーに染色したパラ系アラミド短繊維と、繊度１．５
ｄ、繊維長３８ｍｍのアクリル短繊維とを６０／４０、
の比率（重量比）で混紡したものを、通常の綿紡績方法
で太さ０．３ｇ／ｍの粗糸を作成した。一方、短繊維束
Ｂとして、繊度１．５ｄ、繊維長３８ｍｍのアクリル繊
維４０重量％と木綿（米綿コーマ綿）繊維６０重量％を
スライバー混紡し、太さ０．３ｇ／ｍの粗糸を作成し
た、実施例２〜６と同様に、フロントテーパーローラー
を有する綿用リング精紡機で、上記短繊維束Ｂをフロン
トローラーの送り出し量の高い側に、上記短繊維束Ａを
送り出しの低い側にそれぞれ供給して、番手３０^S、パ
ラ系アラミド短繊維３０重量％、アクリル短繊維４０重
量％、木綿の混紡割合が３０重量％の芯鞘型複合紡績糸
（実施例７）を得た。

【００８１】また比較例４として、実施例７に使用した
短繊維束Ａを本発明のダークブルーに染色されたパラ系
アラミド短繊維とアクリル短繊維とを６０／４０の比率
で混紡した０．３ｇ／ｍの粗糸に代えて、短繊維束Ｂと
してアクリル短繊維１０重量％と木綿繊維９０重量％と
をスライバー混紡し、太さ０．３ｇ／ｍの粗糸を使用
し、実施例７と同様の方法でパラ系アラミド短繊維の混
紡割合が３０重量％、アクリル短繊維の混紡割合が２５
重量％、木綿の混紡割合が４５重量％の芯鞘型複合紡績
糸を得た。

【００８２】また比較例５として、比較例４の短繊維束
Ａを市販の従来の染まりにくいパラ系アラミド短繊維
（東レ・デュポン（株）製“ケブラー”（デュポン社登
録商標））に置き換え、実施例７と同様の方法で、番手
３０^S、撚係数Ｋ＝３．５、従来の不染パラ系アラミド
短繊維の混紡割合が３０重量％、アクリル短繊維の混紡
割合が２５重量％、木綿の混紡割合が４５重量％の芯鞘
型複合紡績糸を得た。これらを実施例２〜６と同様編物
評価し結果を表２に示した。

【００８３】表２から明らかなように、実施例７の編物
は実施例２〜６と同様に、染色性、摩耗強度の他に破裂
強度、切創抵抗力、煙草熱溶融性などが優れていた。さ
らに、着用時のむれ感もなく、木綿タッチであって風
合、肌触りが非常に好ましいものであった。

【００８４】アクリル短繊維の混紡割合が２５重量％で
ある比較例４、比較例５の芯鞘型複合紡績糸では物性、
風合、肌触りなど満足できるが、アクリル短繊維の混紡
割合が低すぎてパラ系アラミド短繊維とアクリル短繊
維、木綿の素材に色相差がでて色合わせが困難となり、
染色加工上問題があった。［実施例８］実施例３で短繊維束Ａに使用したパラ系ア
ラミド短繊維と、アクリル短繊維とを６０／４０の割合
で混紡した太さ０．３ｇ／ｍの粗糸を、単独で通常の２
インチリング精紡機にかけて番手６０^S（綿番手）、撚
り係数はＫ＝３．７（２８．６６Ｔ／ｉｎ）、Ｓ撚りの
紡績糸を作成した。

【００８５】一方、実施例３と同一の短繊維束Ｂである
アクリル短繊維１００％の太さ０．３ｇ／ｍの粗糸を使
用して、実施例２〜６と同様の一対のフロントテーパー
ローラーを有する２インチリング精紡機に、フロントロ
ーラーの送り出し量の高い側へトランペットを介して供
給した。

【００８６】また短繊維束Ａの６０^S番手の紡績糸を、
フロントローラーの送り出し量の低い側（小径部側）
に、フロントトップローラーとドラフトエプロンの間か
らガイドを介して送り込み把持させ、この紡績糸と上記
テーパーフロントローラーに把持後の短繊維束Ｂのフリ
ースとの間隔を６ｍｍにして合体させ、短繊維束Ａ（紡
績糸）を芯に短繊維束Ｂのフリースが実撚付与時に順次
巻回して、芯部の短繊維束Ａをこより条に包み込む状態
にした、太さ３０^S番手の芯鞘型複合紡績糸を作成し
た。このときの撚係数はＫ＝３．２（１７．５Ｔ／ｉ
ｎ）、合体時のヨリ方向はＺ撚りとした。

【００８７】このようにして得た芯鞘型複合紡績糸は、
実施例２と同様に、パラ系アラミド繊維の特性を発揮す
るとともに、ソフトでバルキー性を有しており、しかも
パラ系アラミド短繊維の糸表面への出現も少なく均整な
紡績糸であった。［実施例９〜１２、比較例６〜７］実施例５のパラ系ア
ラミド短繊維の混紡割合が２０重量％の芯鞘型複合紡績
糸を、図３に示すように男性用スポーツ靴下３０として
耐摩耗性が要求される爪先３１とかかと部分３２とに使
用し、本発明の芯鞘型複合紡績糸が靴下製品（片足）全
体の３重量％（比較例６）、５重量％（実施例９）、１
０重量％（実施例１０）、２０重量％（実施例１１）、
１００重量％（靴下全体：実施例１２）にそれぞれな
り、他の残り部分の紡績糸を同番手の木綿１００％糸を
使用するようにした、片足全体の重量が６８ｇのソック
スを作成した。

【００８８】さらに比較例７として、木綿１００％糸に
よるソックスを作成した。

【００８９】これらソックスを野球選手に長期使用させ
たときの耐久性を調査した結果、本発明の芯鞘型複合紡
績糸を靴下製品全体重量の３重量％使用した比較例６
は、たとえ特定の部分に本発明糸を使用しても使用面積
が少ないため、木綿糸とのつなぎ部分で穴空きが発生
し、摩耗耐久効果が不十分であった。

【００９０】一方、本発明の芯鞘型複合紡績糸の使用量
が５重量％〜２０重量％の実施例９〜１２のソックス
は、過酷な着用にもかかわらず、木綿１００％のソック
ス（比較例７）の数倍の長期着用が可能であることがわ
かった。また本発明の芯鞘型複合紡績糸の使用量１００
％のソックス（実施例１２）は、染色性、摩耗耐久性の
ほか、被裂強度、切創抵抗力があり、登山用ソックスと
して好評であった。

【００９１】

【発明の効果】以上のごとく、本発明の芯鞘型複合紡績
糸およびこれを使用した編物は、芯部の本発明の染色さ
れたパラ系アラミド繊維からなる繊維束を、鞘部のアク
リル繊維からなる短繊維束で実質的に露出不能になるよ
うに被覆したことにより、パラ系アラミド繊維の持つ欠
点である染色性、耐光性不良や、フィブリル化現象から
くる耐摩耗性を大幅に改善することができる。また、パ
ラ系アラミド繊維に基ずく強度特性、耐切創性、耐熱
性、耐摩耗性さらには染色性に優れたアウトドアスポー
ツなどの機能性の要求される用途分野に提供できる衣料
用素材を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の芯鞘型複合紡績糸を製造する精紡機の
一例を示す概略図である。

【図２】本発明の芯鞘型複合紡績糸を製造する精紡機の
他の一例を示す概略図である。

【図３】男性用スポーツ靴下の一例を示す概略図であ
る。

【符号の説明】

Ａ：短繊維束ＡＢ：短繊維束Ｂ１，２：トランペット３：バックローラー４：エプロンドラフト５ａ，５ｂ：フロントテーパーローラー６：芯鞘型複合紡績糸７：糸管３０：男性用スポーツ靴下３１：爪先３２：かかと部分

フロントページの続き (72)発明者波多野武大阪市北区中之島３丁目４番18号東レ・デュポン株式会社大阪本社内 (72)発明者冨江里香滋賀県大津市大江１丁目１番１号東レ株式会社瀬田工場内Ｆターム(参考） 4L002 AA06 AA08 AB01 AC06 BA01 DA04 EA00 EA04 EA05 EA08 FA01 FA05 4L036 MA04 MA06 MA09 MA35 MA39 PA01 PA31 RA25 UA06 UA16 4L048 AA16 AA25 AA48 AB02 AB05 AC01 AC07 AC09 CA00 CA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】芯部と鞘部を有する芯鞘型複合紡績糸にお
いて、芯成分の短繊維束Ａが染色されたパラ系アラミド
短繊維であり、鞘成分の短繊維束Ｂがアクリル短繊維で
構成され、該紡績糸における前記パラ系アラミド短繊維
の混紡割合が１０〜５０重量％、前記アクリル短繊維の
混紡割合が３０重量％以上であることを特徴とする芯鞘
型複合紡績糸。
【請求項２】パラ系アラミド短繊維が、ポリパラフェニ
レンテレフタルアミド（ＰＰＴＡ）短繊維からなるもの
であることを特徴とする請求項１に記載の芯鞘型複合紡
績糸。
【請求項３】パラ系アラミド短繊維は、５以上の固有粘
度ＩＶ（ηｉｎｈ）を持つポリパラフェニレンテレフタ
ルアミド（ＰＰＴＡ）と濃硫酸から紡糸用ドープをつく
り、該ドープを紡糸口金の細孔を通して一旦空気中に紡
出し、直ちに水中に導き凝固させ、高強度、高弾性率の
フィラメントを形成する工程と、該フィラメントに捲縮
を与えカットしてステープルとなす工程と、該フィラメ
ントを染色する工程を連続することなく別々の工程で実
施する方法において、染色前のパラ系アラミド繊維の引
張強度が１５ｇ／ｄ以上、結晶サイズ（１１０方向）が
３０〜５５オングストロームであり、染色前の水分含量
を常に８％以上に維持して形成されたものであることを
特徴とする請求項１または２に記載の芯鞘型複合紡績
糸。
【請求項４】鞘成分の短繊維束Ｂがアクリル短繊維と木
綿との混紡で構成されていることを特徴とする請求項１
〜３のいずれかに記載の芯鞘型複合紡績糸。
【請求項５】請求項１〜４のいずれかに記載の芯鞘型複
合紡績糸が、布帛全体に対し５〜１００重量％の範囲で
使用されていることを特徴とする布帛。
【請求項６】カチオン系染料で染色されてなることを特
徴とする請求項５に記載の布帛。
【請求項７】布帛が、織物または編物からなることを特
徴とする請求項５または６に記載の布帛。