JP2006193837A - 収束性に優れた弾性複合糸 - Google Patents

Abstract

【課題】高伸縮力を有する布帛の品位低下を防止し、更には弾性糸のマルチフィラメント化によ る単糸切れやスナッグ等の消費性能の低下を防止することを課題とするものである。
【解決手段】芯に２フィラメント以上のマルチフィラメントの架橋型ポリオレフィン系弾性糸と 鞘に非弾性糸より構成される複合糸であり、下記式（１）を満足することを特徴とする弾性複 合糸。
Ｔ・Ｆ・√（ｄ／１．１）×１０^-5≧０．２ ・・・・（１）
ここで、Ｔは複合糸の撚り数または巻付け回数（Ｔ／ｍ）
Ｆは非弾性繊維の構成本数（フィラメント糸の場合はフィラメント数）
ｄは非弾性繊維の単糸繊度（ｄｔｅｘ）を表す。
【選択図】なし

Description

本発明は目剥き、光沢異常のない品位の優れた布帛を提供しうる複合弾性糸に関し、特に該複合弾性糸に含まれる弾性繊維が２本以上のマルチフィラメントである複合弾性糸に関する。

従来より、審美性、機能性の観点からストレッチ性のある布帛の需要が高まり、ポリウレタン等の弾性繊維が多く用いられている。一般に弾性繊維は染まりにくく意匠性を付与し難いことや、摩擦が高く触感的改善や、製布工程での工程通過性の確保、および目的にあった経済性の確保等の観点から、天然繊維や合成繊維の非弾性糸と混用されることが一般的となっている。弾性糸はベアー糸として用い、非弾性糸と交編織されることもあるが、取り扱い性にすぐれる非弾性糸との複合糸として用いられることが最も多い。

代表的な複合糸として非弾性単繊維との芯鞘型複合糸（以下シースコアー糸と称する）と非弾性フィラメント糸との芯鞘型複合糸（以下カバード糸と称する）がある。ポリウレタン等の弾性繊維は他の繊維に比べ、曲げモジュラスが極度に低いため、衣料用途ではモノフィラメントで用いられることが多く、形状の均一性、物性の均一性、収束性の観点から複合糸の観点から理想的な使用形状といえる。しかしながら、製造上の制約、例えば溶融紡糸の場合は冷却速度、乾式紡糸の場合は溶剤蒸発速度等から製造できる最大繊度に制約がある。代表的な製造例は乾式ポリウレタン繊維の場合上述の溶剤蒸発速度の観点から単糸繊度は、３ないし１０dTexが上限であり、一般に使用する２０〜１５６dTexの糸とするにはマルチフィラメント化が必須である。しかし、従来の経験から物フィラメントの不具合、（例えば工程中のフィラメントの収束不良や工程中の単糸切れ等）をさけるため、紡糸工程中で仮撚により収束して、溶着させ、擬似モノフィラメントとして用いている（例えば特許文献１参照）。

このとき３〜５個のフィラメントの収束状態により、最密充填したり、扁平収束したりし、この扁平収束状態にある部分が光沢異常や、シースコアー糸の目剥きの原因となり品位を落とすことが多く、仮撚条件が最も重要な加工ノウハウと言われている。このように、モノフィラメントで使うことが理想ではあるが、マルチ化せざる高繊度領域がある。これらの問題を解決する手段として、擬似モノフィラメント化した弾性糸を更に加工糸を加工する工程で複数本引きそろえ、マルチフィラメントの弾性糸を芯糸として供給する方法も提案されている。（例えば特許文献１参照）。しかしながら、これらのマルチ糸は相互に接着しておらず、編み織り工程や着用中の変形で最蜜充填状態が部分的に崩れ、マルチ化による扁平収束化の防止効果が十分でなく、更には、単糸繊維が切断または、引き伸ばされる等を契機として布帛表面に露出し、布帛の審美性を損ね易いという問題がある。また、用途に応じて必要とされる繊度が異なるため、多銘柄化し、生産性や経済性、在庫管理等に多くの課題を持って生産されているのが現状である。
特開２００２−２７５７３８号公報

本発明は従来技術の課題を背景になされたもので、弾性糸のマルチフィラメント化による複合糸並びにこれを用いた布帛の品位低下を防止し、更にはマルチフィラメント化による単糸切れやスナッグ等の消費性能の低下を防止することを課題とするものである。

本発明者らは上記課題を解決するため、鋭意研究した結果、遂に本発明を完成するに到った。即ち本発明は、
１．芯に２フィラメント以上のマルチフィラメントの架橋型ポリオレフィン系弾性糸と鞘に非弾性糸より構成される複合糸であり、下記式（１）を満足するこ弾性複合糸であり、
Ｔ・Ｆ・√（ｄ／１．１）×１０^-5≧０．２ ・・・・（１）
ここで、Ｔは複合糸の撚り数または巻付け回数（Ｔ／ｍ）
Ｆは非弾性繊維の構成本数（フィラメント糸の場合はフィラメント数）
ｄは非弾性繊維の単糸繊度（ｄｔｅｘ）を表す。
２．湿熱または乾熱処理後の芯糸が実質的に接着しており、相互のフィラメント間の接着力が１ｇ以上である１．に記載の弾性複合糸であり、
３．芯糸の総繊度が１１０ｄｔｅｘ以上である１．又は２．記載の弾性複合糸である。

本発明の弾性複合糸はコアーの弾性糸がマルチフィラメント糸であるにもかかわらず、モノフィラメントと同様の均一性、耐久性を示す弾性複合糸であり、布帛の審美性を確保し、更には少数銘柄で広い用途に対応できるという利点がある。

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明にかかる弾性複合糸は、架橋型ポリオレフィン繊維を用いることが好ましい。架橋型ポリオレフィンは、加熱すると殆ど非弾性繊維に粘着することなく、その繊維形態を保持した状態で架橋型ポリオレフィン繊維同士は強く粘着することができるからである。すなわち、複合糸内では、非弾性糸による強い拘束のため、弾性糸は高い収束状態となる。このように高い収束状態で複数本の弾性糸を固定化、すなわちモノフィラメント化することが可能となり、審美性に優れ、単糸が布帛表面に露出することを防止し、且つ伸縮力が大きい布帛をえることが可能となる。

本発明でいう架橋型ポリオレフィン繊維は均一に分枝を有しており、実質的に線状であるオレフィンに架橋処理を施されてなる繊維であることが好ましい。かかる架橋型ポリオレフィン弾性繊維を用いれば、比較的低温（約５０〜６０℃）で、非弾性繊維に悪影響を及ぼすことなく容易にポリオレフィン弾性繊維同士が粘着し、着用時程度の繰り返し伸縮では剥離しないことにある。

当該弾性繊維同士の粘着力は１ｇ以上であることが好ましい。１ｇ未満では実用時の繰り返し伸張時に部分剥離し、目的を達成が困難となるからである。接着力は大きいほどこのましく、理想的には分離不能であることが好ましい。この特性は結晶融点の低い架橋型ポリオレフィン弾性繊維のみの特徴であり、ポリウレタン系やポリエーテルエステル系の弾性糸では達し得ない特徴である。複合糸中の複数本の弾性繊維が非粘着状態にある場合は、個々の繊維は自由に移動可能で複合糸製造時に形成した細密充填状態が製布、染色仕上げ工程や縫製、着用時に部分的に壊れ、外観異常が生じ易い欠点がある。またこれらの工程において、単糸切れや、引っかき等で布帛表面に引出され易く、好ましくない。またこれらの弾性繊維の断面形状は繊維表面が相互に接触し易い、丸、三角、扁平等が好ましい。

ここで均一に分枝していて実質的に線状であるオレフィン繊維とは、オレフィン系モノマーを重合させた重合物であり、その重合物の分岐度合いが均一であるものを言う。例えばαオレフィンを共重合させた低密度ポリエチレンや特表平８−５０９５３０号公報記載の弾性繊維がこれに該当する。また架橋処理の方法としては、例えばラジカル開始剤やカップリング剤などを用いた化学架橋や、エネルギー線を照射することによって架橋させる方法等が挙げられる。製品となった後の安定性を考慮するとエネルギー線照射による架橋が好ましいが、本発明はこれらの方法に限定されるものではない。

本発明の複合糸は芯に架橋型ポリオレフィン繊維を用いることが好ましく、鞘に綿等の短繊維を用い複合紡績糸と、鞘にポリエステル系やポリアミド系のフィラメント糸やその嵩だか加工糸を用いるカバリング糸に大別される。また必要により、芯鞘素材を逆とすることも可能である。

上記接着状態を実現するには、芯糸を取り囲む鞘糸の構造が慣用であり、具体的には（１）式を満足することが好ましい。
Ｔ・Ｆ・√（ｄ／１．１）×１０^-5≧０．２ ・・・・（１）
ここで、Ｔは複合糸の撚り数または巻付け回数（Ｔ／ｍ）
Ｆは非弾性繊維の構成本数（フィラメント糸の場合はフィラメント数）
ｄは非弾性繊維の単糸繊度（ｄｔｅｘ）を表す。
（１）式の左項（以下被覆率と称する）はシース繊維がすべて１層に平行に芯糸に巻きついた仮想状態の被覆率を示し、被覆率が上がれば、接着力及び弾性糸を拘束する力も上がることを意味し、付随的に被覆状態の安定化、複合糸内の弾性糸の収束性向上により、審美性も良くなることを意味している。

被覆率が０．２未満となると、芯のマルチ弾性フィラメント相互の接着力が低くなり、接着力が１ｇを確保することが困難となる。好ましくは０．３以上、更に好ましくは１．０以上である。上限は接着性や審美性の観点からは無限であるが、弾性糸の伸縮性を保つ意味から１．２を上限とすべきである。

複合糸製造時に供給する複数の弾性糸は紡糸時にマルチフィラメントとして巻き取った糸を供給することも、紡糸時にはモノフィラメントとして巻き取った糸を複数本複合糸の製造機に供給することも可能である。

また、粘着させる時の収束状態も重要なファクターであり、限りなく最密充填に近い形状であることが好ましい。このため収束状態が扁平となる２本合糸形態は好ましくはないが複合糸中の弾性糸比率が１０％未満の場合は鞘繊維の拘束力で接着、及び断面が楕円状に変形することから大きな問題とははらない。より好ましくは、特に弾性糸比率が１０％以上となる場合は３本以上がのぞましい。しかし、粘着する弾性繊維本数が１０本以上になると、後述する平均単糸繊度が細くなりすぎ、複合糸の製造工程でトラブルの原因となるので好ましくない。

複合糸中の弾性繊維の平均単糸繊度は１０ｄｔｅｘ以上、２００ｄｔｅｘ以下であることが好ましい。１０ｄｔｅｘ未満となると細いが故に紡糸時や複合糸製造時の糸道の確認や糸端の見つけ易さ等が難しくなるばかりか、得られる糸の伸度等の原糸物性が落ち、生産性が悪くなる。逆に２００ｄｔｅｘを超えると冷却速度の関係から、冷却ゾーンを長くする必要性が生じて設備拡大が必要となり、また、繊維中心と外周で物性差が大きくなり、繊維全体としては強度等の物性が低下する。これらを加味して芯糸の総繊度は１１０ｄｔｅｘ以上がこのましく、１１００ｄｔｅｘ以下が実用的である。１１０ｄｔｅｘ未満ではマルチ化するメリットが少なく、モノフィラメントとの差異が少なく、逆にマルチ化することで取り扱い性等においてデメリットが派生する。

本発明の複合糸は非弾性繊維である熱可塑性合成繊維または天然繊維と架橋型ポリオレフィン弾性繊維との複合糸であって、複合形態は、非弾性繊維が弾性繊維を被覆するものと、相互に合撚された形態があり、目的により選定される。特に衣料用途に用いる場合は、非弾性繊維が弾性繊維を被覆する形態を用いることが多い。また非弾性糸は短繊維束でも長繊維束でもかまわない。

以下、実施例を用いて詳述するが、実施形態を限定するものではない。

〔接着力の測定方法〕
複合糸を１０cmサンプリングし、極力伸長しないように注意深く鞘繊維を除去し、芯の弾性糸を取り出す。該弾性糸の一端を顕微鏡で観察しながら、針とピンセットで接着したフィラメントをサンプルの半長（５cm）まで分繊する。この分繊部分を初荷重を総繊度の０．００１ｇ／ｄとして、分繊端がほぼ中心になるようにゲージレングスが３ｃｍのテンシロンに取り付け、０．３ｃｍ／分の速度で伸長し、フルスケールが総繊度強力以上のチャート紙上にその応力を記録し、応力の最高点５個の平均値を接着力とする。この時、分繊不能、または１０ｃｍのサンプルが完全に分繊せず、途中切れするものは、総繊度のサンプルの破断強力を測定し、弾性糸のフィラメント数で除した値を接着強力とする。

（実施例１）
架橋型ポリオレフィン弾性糸１５６ｄｔｅｘの３本引きそろえ糸を３倍にドラフトしながらポリエステル偏平糸（偏平率＝４．８）５５ｄｔｅｘ３６フィラメント糸をS方向に１０００Ｔ／ｍでカバリングして複合糸として伸長状態で巻き上げ、８５℃で１５分キヤーセットした。同糸の被覆率（Ｔ・Ｆ・√（ｄ／１．１）×１０^-5）は０．４２であった。
該複合糸を緯糸とし、経糸にポリエステルの仮撚加工糸１６５ｄｔｅｘ双糸を用い石目柄組織で製織し、常法で精練、セット後、５％の減量加工して染色、セットして、仕上げ布を得た。本布の緯方向の定荷重伸長率は２８％で、同回復率は９０．２％と優れたストレッチ性を示した。また、布帛表面にイラツキもなく、均一な外観であった。同布から緯糸を抜き出し、同糸の弾性糸の接着力を測定した結果１３０ｇ（分繊不能で同糸の強力より求めた）であり、フィラメント相互は完全に接着し、あたかもモノフィラメント糸様で断面形状も３個の浅い凹部が見られるものの、丸に限りなく近いものであった。

（実施例２）
平均繊維長が２６mmの綿繊維よりなる粗糸をフロントローラーとバックローラー間で４８倍にドラフトし、同時に架橋型ポリオレフィン繊維７８ｄｔｅｘのモノフィラメント４本引き揃え、４．０倍にドラフトしてフロントローラーに供給し、撚係数３．２として７０ｇの張力下で精紡コップに巻取り、１２綿番手の芯鞘型複合紡績糸を得た。架橋型ポリオレフィン繊維の混用率は１５．８％であり、被覆率（Ｔ・Ｆ・√（ｄ／１．１）×１０^-5）は１．３５であった。該紡績糸を７０℃で１５分間キヤーセットした。該複合紡績糸を緯糸とし、経糸にロープ染色したスラブ付綿糸１６番手をもちい、デニム生地を得、常法で加工した。同布の緯方向の定荷重伸長率は１２％で、同回復率は８５．２％と優れたストレッチ性を示した。また、布帛表面にイラツキもなく、均一な外観であった。同布から緯糸を抜き出し、同糸の弾性糸の接着力を測定した結果６５ｇ（分繊不能で同糸の強力より求めた）であり、フィラメント相互は完全に接着し、あたかもモノフィラメント糸様で断面形状も４個の浅い凹部が見られるものの、丸に限りなく近いものであった。

（実施例３）
架橋型ポリオレフィン系弾性糸２２ｄｔｅｘ２本引き揃えを３．３倍にドラフトしながら、ナイロン６フィラメント７７ｄｔｅｘ２４フィラメントをS方向に８００Ｔ／ｍで巻き付けカバリング糸を得た。架橋型ポリオレフィン繊維の混用率は１４．８％であり、被覆率（Ｔ・Ｆ・√（ｄ／１．１）×１０^-5）は０．３３であった。同糸とナイロン６仮撚加工糸を１本交互でサントーニ丸編機でタイツを作った。常法で精練、染色、セットして製品としたが、同編地の経方向の定荷重伸長率は４８％で、同回復率は８０．４％と優れたストレッチ性を示した。また、布帛表面にイラツキもなく、均一な外観であった。同編地を切断、解編して複合糸を取り出し、弾性糸の接着力を測定すると４８ｇあり、ほぼ一体化していた。

（比較例１）
架橋型ポリオレフィン弾性糸１５６ｄｔｅｘの３本引きそろえ糸を３倍にドラフトしながらナイロン６フィラメント糸２２ｄｔｅｘ６フィラメント糸をS方向に１０００Ｔ／ｍでカバリングして複合糸として伸長状態で巻き上げ、８５℃で１５分キヤーセットした。同糸の被覆率（Ｔ・Ｆ・√（ｄ／１．１）×１０^-5）は０．１１であった。該複合糸を緯糸とし、経糸にナイロン６の仮撚加工糸１５５ｄｔｅｘ双糸を用い石目柄組織で製織し、常法で精練、セット後、セットして、仕上げ布を得た。本布の緯方向の定荷重伸長率は３１％で、同回復率は９２．２％と優れたストレッチ性を示した。同布から緯糸を抜き出し、同糸の弾性糸の接着力を測定した結果０．５ｇであったが大布分は接着していなかった。同布の表面を観察すると部分的にぎらつく光沢異常スポットが見られえ、その部分を電子顕微鏡で５０倍に拡大して観察すると、部分的にフィラメントが割れ、扁平状にフィラメントが並んでいた。

本発明糸はモノフィラメントをコアーとする複合弾性糸と同様に均一な外観を呈するマルチフィラメントの弾性糸をコアーとする複合弾性糸であり、均一性を損なうことなく、弾性糸の太繊度化を可能とし、加えて、弾性フィラメント糸の銘柄削減の可能性をも秘める複合弾性糸で、産業資材用途で要求の大きい太繊度の複合糸を供給できる。

Claims (3)

1. 芯に２フィラメント以上のマルチフィラメントの架橋型ポリオレフィン系弾性糸と鞘に非弾性糸より構成される複合糸であり、下記式（１）を満足することを特徴とする弾性複合糸。
   Ｔ・Ｆ・√（ｄ／１．１）×１０^-5≧０．２ ・・・・（１）
   ここで、Ｔは複合糸の撚り数または巻付け回数（Ｔ／ｍ）
   Ｆは非弾性繊維の構成本数（フィラメント糸の場合はフィラメント数）
   ｄは非弾性繊維の単糸繊度（ｄｔｅｘ）を表す。
2. 湿熱または乾熱処理後の芯糸が実質的に接着しており、相互のフィラメント間の接着力が１ｇ以上であることを特徴とする請求項１に記載の弾性複合糸。
3. 芯糸の総繊度が１１０ｄｔｅｘ以上であることを特徴とする請求項１及び２記載の弾性複合糸。