JP2006522237A - フルオロポリマー混合糸 - Google Patents

Abstract

本発明は、フルオロポリマー糸とポリエステル、ポリアミド、またはアクリル繊維の糸との混合糸に関するものであり、後者は染色されている場合にフルオロポリマー糸が染色されていない状態でさえ、色を混合糸に提供する。ポリエステル、ポリアミド、またはアクリル繊維糸がフルオロポリマー糸より強い場合、かかる繊維の糸は混合糸を強化する

Description

本発明はフルオロポリマー糸と他の糸との混合に関する。

米国特許公報（特許文献１）は、先行のフルオロポリマー糸および方法と比べて高速製造で高靭性糸を製造するためのフルオロポリマーの融点より高温での溶融紡糸を開示している。糸形成前のフルオロポリマーへの着色剤の添加が開示されている、すなわち、顔料濃度に依存して、溶融紡糸糸が顔料の糸を有するように顔料は溶融紡糸の前に共重合体に添加される。着色剤（顔料）が溶融紡糸の前にフルオロポリマーに添加される理由は、フルオロポリマー糸の化学的不活性が紡糸後に従来の織物繊維染色法および染料によってそれを実質的に染色できなくすることである。染料染色は、未染色糸の広範囲の色への変換を可能にする上でより大きな多様性を提供することで顔料着色より有利である。フルオロポリマー糸はこの多様性を提供してこなかった。このように、顔料着色なしに、フルオロポリマーは、白色から乳白色（半透明の）の、透明の範囲に及ぶ天然色を示す。フルオロポリマー糸での別の問題は、それらが、通常５．９ｇｐｄ（ｇ／ｄｅｎ）より大きい一般の高靭性合成織物繊維糸、すなわち、ポリエステルおよびポリアミドの強度を持たないことである。上に特定された特許出願公開の実施例９に開示されているように、ＰＦＡポリマー（テトラフルオロエチレン／パーフルオロ（プロピルビニルエーテル）共重合体）は異なる速度で溶融紡糸されて０．９４〜１．１０ｇｐｄ／６８〜８０％伸度および１．４１ｇｐｄ／２５％伸度の靭性／伸度を有する糸を生み出し、靭性が高くなるにつれて伸度が低下するという通常の状況を明らかにしている。該特許出願公開で製造された最高靭性糸は実施例２６に開示されており、ここで、エチレン／テトラフルオロエチレン共重合体糸は２．４４ｇｐｄの靭性および１８．８％の伸度を有する。

米国特許出願公開第２００２／００７９６１０ Ａ１号明細書 米国特許第３，６２４，２５０号明細書 米国特許第４，０２５，５９５号明細書 カーク−オスマー化学技術事典（Ｋｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ，Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）、第４版（１９９４年）の第１０巻、５５９〜５６５および５７６〜５８１ページ（アクリル）、６６２〜６６７、６７０〜６７７ページ（ポリエステル）、および第１９巻、５１９〜５２２、５２８、５３０〜５３９、および５４３〜５４４ページ（ポリアミド） エイ．デミック（Ａ．Ｄｅｍｉｃ）による学術論文、「インターミングリング／インタレーシング：広範な調査（Ｉｎｔｅｒｍｉｎｇｌｉｎｇ／Ｉｎｔｅｒｌａｃｉｎｇ：Ａ Ｂｒｏａｄ Ｓｕｒｖｅｙ）」（４１〜６０ページ）を含む、「エアジェットテクスチャー加工および混繊（Ａｉｒ−Ｊｅｔ Ｔｅｘｔｕｒｉｎｇ ＆ Ｍｉｎｇｌｉｎｇ）」、ラフバラ大学（Ｌｏｕｇｈｂｏｒｏｕｇｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）（１９８９年）

本発明の一態様は、添加色を持たない、すなわち、それが顔料着色されていないし、また、フルオロポリマーが通常の織物繊維染料および染色法によって染色されないので染料染色されてもいないフルオロポリマーに色を提供するという問題を解決する。この問題を解決する実施形態は、少なくとも第１糸と第２糸との混合糸であって、前記第１糸がフルオロポリマー繊維を含み、前記第２糸がポリエステル、ポリアミド、またはアクリルを含む少なくとも１つの染色されたまたは可染性の繊維を含む混合糸として記載することができる。第１および第２糸は撚り合わせることによって混合糸へ組み合わせることはできるが、糸を組み合わせる好ましい方法はエアジェット・混合法により混繊することによってである。第２糸は、第１糸との組合せ時に染色されていないことが可能であり、引き続いて混合糸を第２糸のみを着色する染色にかける。あるいはまた、第２糸は第１糸と組み合わせる前に染色することができる。どちらの実施形態でも、混合糸は第２糸の色の外観を有し、糸の組合せが混繊による時に色は最も一様である。混合糸のフルオロポリマー糸成分の耐候性（化学的安定性、湿気、太陽光、高および低温暴露）は、それを屋外用途で特に有用にする。特に好ましい用途は、所望の破壊強度を達成するために混合糸の多数の端部を含む縫糸である。縫糸は、入手可能である様々な着色布とマッチするために多種多様な色で入手可能である。本発明の縫糸は、第２糸を構成するポリエステル、ポリアミド、および／またはアクリル繊維の可染性のおかげで、これらの多種多様な色で可染性であるという多様性を有する。本発明の好ましい縫糸はバインダーを含む。第２糸用のバインダーは、フルオロポリマーの周知の非粘着性のために、フルオロポリマーには通常接着しない。驚くべきことに、混合糸へのバインダーの適用は、フルオロポリマーおよび第２糸の両方を結び合わせるのに役立ち、その結果、得られた結合縫糸は、従来の工業裁縫装置を用いることによって最もトラブルのない（思わぬ障害のない）裁縫を提供することができる。

本発明の別の態様は、ある種の用途向けに所望のものより小さい靭性を有するフルオロポリマー糸単独の靭性の問題を解決する。この問題は、上に記載された第１糸と第２糸との混合糸であって、前記第２糸の伸度および靭性が、前記混合糸の総合靭性が第１糸単独より少なくとも１ｇｐｄ大きくなるようなものである混合糸によって解決される。ポリエステルおよびポリアミド糸は典型的には高い伸度を有し、その結果、第２糸は混合糸にかけられた張力下で単に伸びるに過ぎないが、第１糸の伸度は超過し、第１糸の破損をもたらす場合、第１糸よりただ単に強い第２糸はより強い混合糸を与えない。従って、好ましくは第２糸の伸度は第１糸の伸度以下であるべきである。しかしながら、高靭性第２糸は高い伸度、例えば２０％より大きい伸度を有し、一方、高靭性第１糸は典型的にはより少ない伸度、例えば、１５％未満の伸度を有するので、これを達成することは困難である。驚くべきことに、たとえ第２糸が第１糸より高い伸度を有しても、それでも第２糸は混合糸の靭性を高くし得ることが発見された。好ましくは、第２糸の伸度は第１糸のそれを１０％未満上回る、すなわち、第１糸が１０％の伸度を有する場合、第２糸の伸度は２０％未満であるべきである。

屋外実用において第２糸の強度が風化によって低下する時に混合糸の第１糸成分が特定の用途に必要とされる十分な残留強度を提供するように、フルオロポリマー糸はできるだけ強いことが好ましい。従って、混合糸中の第１糸は少なくとも２ｇｐｄの靭性を有し、かつ、第２糸が前段落に記載されたような伸度を有して、前記第２糸の靭性は少なくとも５．９ｇｐｄであることが好ましい。典型的には第１糸の靭性は５ｇｐｄを超えないであろう。

驚くべきことに、第２糸がポリエステルまたはポリアミドである場合にその存在に起因する混合糸のより高い靭性が同じ風化作用に単独で暴露された時の第２糸の靭性の劣化を考慮すると驚くほど高いように、混合糸中のフルオロポリマー糸の存在は第２糸の耐候性を上げることが分かった。

本発明の混合糸を構成する糸を先ず説明すると、第１糸を製造することができるフルオロポリマーの例には次のものが含まれる：（Ａ）変性ポリテトラフルオロエチレン、すなわち、少量のコモノマーがテトラフルオロエチレンと共重合されているものをはじめとする、非溶融二次加工性のポリテトラフルオロエチレン、ならびに（Ｂ）ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）のような、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）以外のホモポリマー、およびパーフルオロオレフィンと、アルキル基が１〜６個の炭素原子を含有し、２つ以上のＰＡＶＥであることができるパーフルオロ（アルキルビニルエーテル）（ＰＡＶＥ）とをはじめとするコモノマーとで製造されるテトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）の共重合体のようなパーフッ素化共重合体、またはかかるポリマーのブレンドをはじめとする溶融二次加工性フルオロポリマー。用語「共重合体」は、本発明の目的のためには、単一ポリマー中に２つ以上のコモノマーを含むポリマーを包含することを意図される。代表的なパーフルオロオレフィンはヘキサフルオロプロピレンである。代表的なパーフルオロ（アルキルビニルエーテル）は、パーフルオロ（メチルビニルエーテル）（ＰＭＶＥ）、パーフルオロ（エチルビニルエーテル）（ＰＥＶＥ）、およびパーフルオロ（プロピルビニルエーテル）（ＰＰＶＥ）である。好ましい高フッ素化ポリマーは、テトラフルオロエチレンと１つまたは複数のパーフルオロ（アルキルビニルエーテル）とから製造される共重合体およびテトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとから製造される共重合体である。最も好ましい共重合体は、一般にＦＥＰとして知られる、ＴＦＥと１〜２０モル％のパーフルオロオレフィンコモノマー、好ましくは３〜１０モル％ヘキサフルオロプロピレンとの共重合体またはＴＦＥと３〜１０モル％ヘキサフルオロプロピレンおよび０．２〜２モル％ＰＥＶＥもしくはＰＰＶＥとの共重合体、ならびに一般にＰＦＡとして知られる、ＴＦＥと、０．５〜３モル％ＰＰＶＥもしくはＰＥＶＥをはじめとする、０．５〜１０モル％パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）との共重合体、または一般にＭＦＡとして知られる、ＰＭＶＥとＰＥＶＥおよびＰＰＶＥの１つまたは複数との両方を含有するような共重合体である。上に記載されたフルオロポリマー（Ｂ）は、米国材料試験協会（ＡＳＴＭ）Ｄ２１１６、Ｄ３３０７、Ｄ１２３８、または他の高フッ素化熱可塑性ポリマーに利用可能な相当する試験に従って３７２℃で測定された時に１〜約５０ｇ／１０分の溶融流量（ＭＦＲ）を好ましくは示す。ポリフッ化ビニリデンは、ＡＳＴＭ Ｄ３２２２に従って測定された１〜４×１０³Ｐａ・ｓの溶融粘度を好ましくは有する。

上に記載されたフッ素化熱可塑性テトラフルオロエチレン共重合体（Ｂ）に加えて、エチレン／テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）およびエチレン／クロロトリフルオロエチレン（ＥＣＴＦＥ）のようなフッ素化熱可塑性（溶融二次加工性）ポリマーもまた本発明で使用することができ、ＥＴＦＥが好ましい。かかるＥＴＦＥは、耐応力亀裂性のような共重合体特性を改善するために好ましくは少ない割合の１つまたは複数の追加モノマーを含有する、エチレンとテトラフルオロエチレンとの共重合体である。米国特許公報（特許文献２）はかかるポリマーを開示している。Ｅ（エチレン）対ＴＦＥ（テトラフルオロエチレン）のモル比は約４０：６０〜約６０：４０、好ましくは約４５：５５〜約５５：４５である。共重合体はまた、少なくとも２個の炭素原子を含有する側鎖を提供する約０．１〜約１０モル％の少なくとも１つの共重合性ビニルモノマーを好ましくは含有する。パーフルオロアルキルエチレンはかかるビニルモノマーであり、パーフルオロブチルエチレンが好ましいモノマーである。ポリマーは約２５０℃〜約２７０℃、好ましくは約２５５℃〜約２７０℃の融点を有する。融点はＡＳＴＭ Ｄ３１５９の手順に従って測定される。ＡＳＴＭ手順に従って、融点は熱分析計から得られる吸熱のピークである。好ましくは、本発明で使用されるＥＴＦＥは、ＡＳＴＭ Ｄ３１５９に従って５ｋｇ負荷を用いて４５ｇ／１０分未満の溶融流量（ＭＦＲ）を有し、ここで、２９７℃の溶融温度が特定される。より好ましくは、ＥＴＦＥのＭＦＲは３５ｇ／１０分以下であり、少なくとも１５ｇ／１０分、好ましくは少なくとも２０ｇ／１０分である。ポリマーの低下した分子量に起因して、ＭＦＲが３５ｇ／１０分から上がるにつれて、より高い溶融紡糸速度の利点は、低下した分子量のポリマーからの糸の低下した強度（靱性）によって相殺されるようになり、４５ｇ／１０分のＭＦＲに達すると、靱性の低下は生産速度の上昇を上回るほどである。それより下ではポリマーは糸に必要とされる小さな押出オリフィスを通してほとんど溶融紡糸できない１５ｇ／１０分のＭＦＲに達するまで、ＭＦＲが２０ｇ／１０分から下がるにつれて、より粘稠のポリマーの押出での困難が増えて、非経済的溶融紡糸速度をもたらす。

ＴＦＥ共重合体のブレンドをはじめとする高度にフッ素化された熱可塑性ポリマーのブレンドもまた本発明の実施に好適である。

フルオロポリマー（Ａ）は、フルオロポリマーを糸へ紡糸する工程、またはフルオロポリマーのシートもしくはストランドを形成し、引き続きそれらからフィラメントをカットする工程を含む公知の方法によって糸の形にすることができる。フルオロポリマー（Ｂ）は、好ましくは米国特許公報（特許文献１）に開示されている方法によって糸へ溶融紡糸することができる。ＥＴＦＥ共重合体糸は少なくとも２ｇｐｄ、好ましくは少なくとも２．５ｇｐｄの靱性を有することができる。少なくとも３ｇｐｄの靱性を有する糸の好ましい製造方法は本明細書で下記の実施例に記載される。典型的には、本発明の混合糸を製造するために使用されるフルオロポリマー糸は、より高い靱性を提供するために８〜２５％、好ましくは８〜１５％の伸度を有するであろう。

本明細書で開示される糸デニールは、ＡＳＴＭ Ｄ１５７７の手順に従って測定され、引張特性（破断点伸び（伸度）および靱性）はＡＳＴＭ２２５６に開示されている手順に従って測定される。

ポリエステル、ポリアミド、アクリルポリマーの糸は商業的に入手可能であり、本発明の混合糸を製造するための第２糸として使用することができる。かかる糸ならびにそれらの製造方法およびそれらの染色法は、（非特許文献１）に開示されている。ポリエステルおよびポリアミド糸は溶融紡糸によって製造されるが、ポリアクリル糸は典型的には湿式または乾式紡糸によって製造される。糸を製造するために使用されるポリエステル、ポリアミド、およびアクリルポリマーはホモポリマーまたは共重合体であることができ、本発明の混合糸に望まれる靱性を提供するのに十分に高い分子量を有する。使用されてもよい好適なホモポリマーおよび／または共重合体には、例えば、ポリ（エチレンテレフタレート）、ポリ（プロピレンテレフタレート）、ポリ［エチレンテレフタレート／（５−ナトリウムスルホ）イソフタレート］が含まれる。ポリヘキサメチレンアジパミド、それぞれカチオン染料またはダーク酸性染料を受け入れることができるスルホまたはアミノ基を含有するポリヘキサメチレンアジパミドなどおよびそれらの混合物。アクリルポリマーの例には、モダクリル、すなわち、３５〜８５重量％アクリロニトリル単位を含有するアクリロニトリル共重合体をはじめとする、アクリロニトリルホモポリマーおよび共重合体が挙げられる。

第２糸の靱性は、それが製造されているポリマーと、いったん糸が形成されると靱性を高めるための延伸の程度とに依存するであろう。靱性はまた、第２糸が連続フィラメントであるかステープルファイバーであるかにも依存するであろう。所与のポリマーについて、連続フィラメント糸はステープルファイバー糸より高い靱性を有する。未着色フルオロポリマー糸を含有する着色糸を提供するという問題を解決するためには、第２糸の靱性はそれほど重要ではない。従って、ステープルファイバー糸として入手できるに過ぎず、かつ、２〜３ｇｐｄの靱性を有するアクリルポリマー糸を使用することができる。ポリエステル・ステープルファイバー糸は一般に２．４〜７ｇｐｄの靱性を示し、ポリアミド・ステープルファイバー糸は２．９〜７．２ｇｐｄの靱性を示す。しかしながら、より高い靱性レベルでは、アクリルポリマー糸についてさえも、ステープルファイバー糸はフルオロポリマー糸単独より大きい靱性を示すフルオロポリマー糸との混合糸を提供することができる。同じことは、少なくとも３．５ｇｐｄの靱性を示す、連続フィラメント・ポリエステルおよびポリアミド糸一般についても真実である。しかしながら、フルオロポリマー糸成分より大きい靱性を有する混合糸を提供するためには、第２糸として高靱性ポリエステルおよびポリアミド糸の使用が好ましい。かかる糸は、少なくとも５．９ｇｐｄ、好ましくは少なくとも６．５ｇｐｄの靱性を示す。一般に、ポリエステルおよびポリアミド糸の靱性は９ｇｐｄを超えないであろう。

典型的には、第２糸は１５〜３０％の伸度を有するであろう。好ましくは、第２糸の伸度は第１糸のそれより８％未満上、より好ましくは第１糸のそれより５％未満上、最も好ましくは第１糸のそれより２％未満上である。伸度のこれらの差は、本明細書に記載される第１および第２糸のそれぞれに適用される。混合糸中の第１糸が少なくとも２．５ｇｐｄ、より好ましくは少なくとも３ｇｐｄの靱性を有することもまた好ましい。第２糸の靱性が第１糸の靱性より少なくとも２ｇｐｄ大きいこともまた好ましい。

本発明の第１糸はモノフィラメントまたはマルチフィラメントであることができる。糸がモノフィラメントである場合、それは一般に５０〜１０００マイクロメートルの直径を有するであろう。糸がマルチフィラメントである場合、個々のフィラメントは一般に８〜３０マイクロメートルの直径を有し、糸は一般に３０〜５０００、好ましくは１００〜１０００のデニールを有し、２０〜２００フィラメントを含有する。マルチフィラメント糸のケースでは、個々のフィラメントは好ましくはそれぞれ２〜５０デニール、好ましくは５〜４０デニール／フィラメント、最も好ましくは１０〜３０デニール／フィラメントであり、２０〜３０デニール／フィラメントが過度の堅さなしで最高の破壊強度のために好ましいであろう。第２糸は好ましくは、この段落で先にマルチフィラメント第１糸を特徴付けた同じパラメーターによって特徴付けることができるマルチフィラメント糸であろう。第１および第２糸はまた、外観を良くするために連続フィラメントよりもむしろステープルファイバーでできていることもでき、本発明の混合糸は連続フィラメント糸とステープルファイバー糸との混合物であることができる。本発明の混合糸で使用されるステープルファイバー第１糸および／または第２糸のケースでは、ステープルファイバーは一般に１〜１０のデニール、好ましくは１〜５デニール／繊維（または繊維が製造されているフィラメント）を有するであろう。

第１および第２糸は、撚りのような通常の織物繊維法によって混合することができ、撚られた混合糸のペアは、コードを形成するために一緒に、例えば、反対の撚り方向にさらに撚ることができる。糸は、紡糸されたまま、すなわち、フラットヤーンであることができ、または糸の嵩高さを上げるために通常の方法によってテクスチャー加工することができる。混合糸の形成前か後かのどちらかでの第２糸の染色は、たとえ第１糸が染色されなくても、混合糸の色に、混合糸の撚りペアに、および混合糸のコードに第２糸の色を与えるであろう。

第１および第２糸を一緒に混合する好ましい方法は、１９８９年９月のラフバラ大学（Ｌｏｕｇｈｂｏｒｏｕｇｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）での国際会議で発表された論文の論文集として同大学によって出版された（非特許文献２）に記載されているような混繊である。インターミングリングは、フィラメントの広がり部分の近くであるが、フィラメントの広がり部分への糸の進路に対してある角度で、フラットヤーンまたはテクスチャー加工糸のルーズな束を乱流の冷エアジェット衝突（混繊ジェット）にさらすこととして説明され、フィラメントは互いに絡み合い、インターミングルするようになってコンパクトな部分を形成する。混繊は、２つの糸についてのインターミングリング法の実施として説明され、それによって絡み合いおよびインターミングリングは両糸のフィラメントを含む。得られた混ざり合った糸は粘着性糸であり、すなわち、２つの糸は単糸に結合され（混合）、得られた混合糸は開き部分と周期的に交互する交錯部分の形にある。この説明および製造方法は、本発明の混繊混合糸に適用される。本発明の混繊混合糸は、（非特許文献２）のデミック（Ｄｅｍｉｃ）の論文の５９ページの図５に「ブレンディング」として描写されている混合糸に似ている。（非特許文献２）のデミック（Ｄｅｍｉｃ）の論文に記載されているような、混繊のために用いられるエアジェットおよび混繊法を実施するための条件は周知であり、米国特許公報（特許文献３）でインターミングリングとして開示されている。混繊ジェットに供給される糸がテクスチャー加工される場合、該テクスチャー加工は、エアジェットテクスチャー加工、仮撚りテクスチャー加工、および熱流体テクスチャー加工のような異なるタイプのテクスチャー加工を含むことができる。本発明の混繊混合糸は、テキスタイル加工に望まれる粘着性を達成するために、メートル当たり３〜５０絡み合い（米国特許公報（特許文献３）の列３に開示されているように測定されて）を好ましくは有する。混合された糸の長さに沿った絡み合いは結び目であり、結び目は時々挟みまたは節と言われ、これらの絡み合いは混合された糸に完全性を提供する。第１糸がモノフィラメントまたはステープルファイバーである場合でさえ、第２糸フィラメントは、モノフィラメントまたはステープルファイバー糸と交錯して完全性を有する混合された糸を提供するであろう。同じことは、糸の１つまたは両方がステープルファイバー糸である場合にも真実である。好ましい混合糸では、第１糸および第２糸の両方がマルチフィラメント糸であり、それは混合糸に最高の靱性を、そしてまた混合糸の最も一様な色外観を提供し、これは第２糸の染色された色である。

本発明の別の好ましい混合糸は、第２糸がコア中に存在し、第１糸がシース中に存在して、コアおよびシースを含む混合糸である。この混合糸は、第２糸の周りを第１糸で包むことによって製造することができるが、好ましくは混繊によって製造され、ここで、第１糸は混繊ジェットへの第２糸の供給と比べて該ジェットに過剰供給され、第１糸のフィラメントに第２糸の周りを包ませる傾向があるが、各糸のフィラメントは混繊法によって一緒に交錯させられことになる。第１糸の供給過剰は、混繊ジェットから下流の混合糸の巻取りより速い速度で第１糸を該ジェットに供給することによって達成される。本発明の混合糸の構造は、第１糸の強度より混合糸の強度を上げるために第２糸のより大きい強度のより良い利用という利点を有する。この構造において、シース糸、すなわち、第１糸の本来の姿は、コア糸、すなわち、第２糸の完全被覆ではなく、それによって第２糸の染色された色はいずれにせよ混合糸の着色を提供する。第２糸の色が第１糸のフィラメントの厚さを通して目に見えるように、幾らかは反射によって、幾らかは光透過によって、第１糸は、第２糸の色をピックアップすることによって混合糸色に寄与する。

第１糸と第２糸とを本発明の混合糸へ組み合わせるための一判定基準は、混合糸に望まれるデニールである。かかるデニールは、第１および第２糸のデニールの選択によっておよび混合糸中の各かかる糸の数によって達成される。混合糸は等数の第１および第２糸よりなることができる。あるいはまた、第１糸の数は第２糸の数を上回る、またはその逆であることができる。好ましい混合糸は２つの第１糸と１つの第２糸とを有し、別の好ましい混合は２つの第２糸と１つの第１糸とを有する。述べられた第１の好ましい混合糸は、最大の残留屋外風化強度のためにフルオロポリマー糸含有率を最大にする。述べられた第２の好ましい混合糸は初期混合糸強度および色一様性を最大にする。これらの目標はまた、第１および第２糸の相対デニールによって達成することもできる。例えば、より高いデニール第２糸は、第１糸と第２糸とのデニール差に依存して、たった１つの糸が存在する場合、色一様性および高い初期混合糸強度の最大化に向かう傾向がある。本発明の混繊された混合糸のケースでは、第１および第２糸の１つまたは両方がステープルファイバー糸である時、各糸で糸間およびステープルファイバー間の混繊のための機会を増やすように複数のステープルファイバー糸が好ましくは使用される。

第２糸がポリエステル、ポリアミド、またはアクリル繊維でできているかどうかに依存して、第２糸は通常の織物繊維染色法によって、通常の織物繊維染料を使用して染色することができる。かかる染色法および染料ならびに糸を構成するポリマーの変性についてのさらなる記載は、上に言及された（非特許文献１）に開示されている。第２糸は、混合糸への組合せの前後に染色することができる。混合糸の染色は第１糸を未染色のままにしておく。

好ましい混合糸は少なくとも２つの第２糸を含有し、その１つはアクリル・ステープルファイバーであり、その他方はポリエステルか、ポリアミドか、両方かのいずれかである。かかる混合糸は風雨にさらされる用途で特に有用であり、ここで、アクリル繊維の染色堅牢度は混合糸のために色を維持し、フルオロポリマー糸は長期強度を提供する。

実施例で使用される糸は、ＭＦＲ測定のために５ｋｇを用いて、両方ともＡＳＴＭ３１５９に従って測定されるように、２５８℃の溶融温度（ピーク）および２９．６ｇ／１０分の溶融流量を有する、エチレン、テトラフルオロエチレン、および５モル％未満パーフルオロアルキルエチレン・ターモノマーのターポリマーであるテフゼル（Ｔｅｆｚｅｌ）（登録商標）ＥＴＦＥフルオロポリマーである。

溶融紡糸後に糸をコーティングするために使用される滑剤は次の通りである：８８．９重量％クラリアント・アフィラン（Ｃｌａｒｉａｎｔ Ａｆｉｌａｎ）（登録商標）ＰＰポリオールポリエステル、５重量％ユニケマ（Ｕｎｉｑｅｍａ）（登録商標）Ｇ−１１４４ポリオールエトキシル化キャップドエステルオイル乳化剤、０．６７重量％サイテック・エアロゾル（Ｃｙｔｅｋ Ａｅｒｏｓｏｌ）（登録商標）ＯＴジオクチルスルホスクシネート湿潤剤（７５重量％水溶液）、５重量％コグニス・エマーゾル（Ｃｏｇｎｉｓ Ｅｍｅｒｓｏｌ）８７１脂肪酸界面活性剤、０．２６重量％ユニロイヤル・ナウガード（Ｕｎｉｒｏｙａｌ Ｎａｕｇａｒｄ）（登録商標）ＰＨＲホスファイト酸化防止剤、０．６７重量％水酸化ナトリウム（４５重量％水溶液）脂肪酸向け安定剤、および０．０４重量％ダウ・コーニング（Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ）ポリジメチルシロキサン（加工助剤−熱ロールへの滑剤の沈積を最小限にする）。

フルオロポリマーおよび滑剤は周囲温度でそれぞれ２５ダイン／ｃｍおよび２３．５ダイン／ｃｍの表面張力を有する。

フルオロポリマーの溶融紡糸は、キスロール１１２およびガイド１１１が存在しないことを除いて、米国特許公報（特許文献１）の図９に示されるような装置配置を用いて実施し、滑剤は、方向ガイドでの変更から上流へ、アニーラー１１０の真下に置かれたアプリケーター・ガイドを用いて塗布する。塗布ガイドは、押し出されたフィラメントの配列をスロット内で一緒にし、かつ、Ｖ形状の底部にアプリケーターを含むＶ形状スロットを有するルロ−ジェット（Ｌｕｒｏ−Ｊｅｔ）（登録商標）アプリケーター・ガイドに似ており、アプリケーターは順繰りにオリフィスを含み、糸がアプリケーターを通過する時に滑剤はオリフィスを通って糸上へポンプ送液される（定量供給される）。

押出機はギアポンプに連結された１．５インチ（３．８ｃｍ）直径ハステロイ（Ｈａｓｔｅｌｌｏｙ）Ｃ−２７６単軸スクリュー押出機であり、ギアポンプは順繰りにアダプターによって溶融ポリマーを濾過するためのスクリーンパックを含む紡糸口金アセンブリに連結されている。紡糸口金アセンブリは米国特許公報（特許文献１）の図８のアセンブリ７０であり、図８で、それぞれ、要素７８および７５として描かれているトランスファーラインおよび紡糸口金面板を含む。紡糸口金面板は、２インチ（５．１ｃｍ）直径を有する円に配置された３０の穴を有し、各穴（押出ダイオリフィス）は３０ミルの直径および９０ミルの長さを有する。アニーラーは米国特許公報（特許文献１）の実施例１２ならびに図１０Ａおよび１０Ｂのものである。

操作温度は次の通りである。
押出機：押出機ゾーン−それぞれフィード、＃１および＃２で２５０℃、２６５℃、２７０℃
トランスファーライン：３１７℃
紡糸口金面板：３５０℃
アニーラー：それぞれ、＃１、＃２、および＃３位置で２０４℃、２１０℃、および１５８℃

フルオロポリマー押出量（紡糸口金を出るフルオロポリマー）は、最大値、すなわち、押し出されたフィラメントに溶融破壊をもたらす直前であるようにギアポンプによって設定し、この最大値は５０．５ｇ／分（６．７ポンド／時）である。得られた糸は、押出オリフィスの直径の５０倍より大きい紡糸口金からの距離で凝固する。上に記載した滑剤はアニーラーの真下で糸に塗布され、供給ロールはおおよそ１８０℃の温度および３０９ｍ／分の表面速度である。延伸ロールは１５０℃に加熱され、１２４０ｍ／分の表面速度で回転して４．０１の延伸比を提供する。糸はリーソナ（Ｌｅｅｓｏｎａ）巻取機を用いてボビンへ巻き取られる。得られた糸は次の特性を有する：靱性−３．４５ｇｐｄ、伸度−７．７％、引張弾性率−５５ｇｐｄ。延伸ロールの表面速度を１１４０ｍ／分に下げることによって延伸比を３．６９に下げた場合、次の糸特性が得られる：靱性−３．１４ｇｐｄ、伸度−９．４％、弾性率−５１ｇｐｄ。糸デニールは３７４から４０７に上がる。

糸のデニールの変動係数は２％未満である。変動係数は、糸の５つの連続した１０メートル長さの平均重量で割った標準偏差（×１００）である。

（実施例１）
本実施例で使用するフルオロポリマー糸は、より低い靱性を有するより高い伸度の糸を得るために延伸比が僅かに下げられることを除いて、上に記載した方法によって一般に製造される糸である。糸は４００デニールであり、１３フィラメントを含有し、２．９ｇｐｄの靱性および１４．３％の伸度を有する。本実施例で使用する他の糸はポリエステル糸である。１つのかかる糸は１００フィラメントを有し、延伸後に６３３デニール（元のデニール６４０）であり、７．８９ｇｐｄおよび２４％の伸度を有する（ＰＥＴ糸Ａ）。ＰＥＴ糸Ａは白色に染色されており、デラウェア州ウィルミントン（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）の本願特許出願人から入手される。かかる糸のもう１つは１０８フィラメントを有し、延伸および染色後に８８５デニールであり（元のデニールは８４０である）、７．４９ｇｐｄおよび２０％の伸度を有する（ＰＥＴ糸Ｂ）。ＰＥＴ糸Ｂはニュージャージー州ウェインのユナイテッド・ヤーン社（Ｕｎｉｔｅｄ Ｙａｒｎ Ｃｏ．，Ｗａｙｎｅ，ＮＪ）から入手されるアクラ・カンパニー（Ａｋｒａ Ｃｏｍｐａｎｙ）糸であり、青色に染色されている。

ＥＴＦＥ共重合体糸の１端とＰＥＴ糸Ａの１端との混合糸は、次の通りエアジェット混合（混繊）によって製造する：ＦＯＯ絡ませ機を用いる。該機械は、ノースカロライナ州ウィンストン−サーレム（Ｗｉｎｓｔｏｎ−Ｓａｌｅｍ，Ｎ．Ｃ．）のインターナショナル・マシナリー・セールス（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍａｃｈｉｎａｒｙ Ｓａｌｅｓ）（ＩＭＳ）社から入手される空気交錯ジェットＩＭＳタイプ３−２を用いる。フルオロポリマー糸は、５グラムの糸張力でジェットによって過剰供給され、ＰＥＴ糸Ａは２０グラムの糸張力でジェットによって供給され、これらの糸を混繊するためにかけられる空気圧は４０ｐｓｉであり、巻取速度は２５０ｙｐｍである。得られた混繊混合糸は、フルオロポリマー糸が混合糸の表面で優位を占め、１０７０のデニール、４．４５ｇｐｄの靱性および２１．８３％の伸度を有する、シース／コア混合糸である。

別の混合糸を、同じＥＴＦＥ共重合体糸およびＰＥＴ糸Ｂを、各糸の１端を使用して、同じエアジェット混繊法によって製造して、１３２６のデニール、５．５ｇｐｄの靱性、および２１．５％の伸度を有し、一様な青色を示す混繊シース／コア混合糸を得る。

別の混合糸を、両ＥＴＦＥ糸が同じ張力５ｇでジェットによって供給され、ＰＥＴ糸張力が２０ｇで、同じＥＴＦＥ共重合体糸の２端とＰＥＴ糸Ｂの１端とを用いて、同じエアジェット混繊法によって製造して、１７２８のデニール、３．９３ｇｐｄの靱性、および１６．２４％の伸度を有する混繊糸を得る。ＥＴＦＥとＰＥＴ糸Ａとの混合糸は白色であり、ＥＴＦＥとＰＥＴ糸Ｂとの混合糸は、青色着色ＰＥＴ糸Ｂの使用のため青色である。

類似の結果がＰＥＴ糸をポリアミドまたはアクリル糸で置き換えた場合に得られる。

（実施例２）
糸の縫糸を、（ａ）１撚り／ｃｍの混合糸に撚りをかける工程と、（ｂ）かかる糸の３端を１／ｃｍの撚りで、しかし糸の撚りとは反対の方向に撚り合わせる工程と、（ｃ）得られたスレッドを張力下１４０〜１５０℃でヒートセットする工程とによってＥＴＦＥ共重合体糸の１端とＰＥＴ糸Ｂの１端とを用いて実施例１で製造した混繊糸から製造する。得られた縫糸は３９７８のデニールを有する。バインダーまたは仕上剤を次に必要ならば縫糸に塗布することができる。得られた縫糸は、一様なデニールを有する、かつ、からむまたはもつれるといういかなる性向もなしに、優れた縫目ループ形成を示すバランスのとれたひも状構造である。

（実施例３）
４００デニール・カイナー（Ｋｙｎａｒ）（登録商標）７１０（ＰＶＤＦ糸）の１端と８８５デニールＰＥＴ糸Ｂの１端とを、ＰＶＤＦ糸について供給過剰状態を用いて実施例１に記載したように一緒にエアジェット混繊して、１２９０デニール、５．５６ｇｐｄの靱性、および２０．０％の伸度の青色着色混合糸をもたらす。カイナー（登録商標）７１０ＰＶＤＦ連続フィラメント糸は単独では３．１ｇｐｄの靱性および３９．１％伸度を有する。

（実施例４）
８８５デニールＰＥＴ糸Ｂの１端と２０ｓ／２プライ（５１２デニール）紺色アクリル・ステープル糸の１端と４００デニールＥＴＦＥ糸の１端とを、ＥＴＦＥおよびアクリル糸の両方を同じ張力で過剰供給して、実施例３に記載したようにエアジェット混繊して、１８８５デニール、３．９７ｇｐｄの靱性、および２０．５％の伸度の色調青色着色混合糸をもたらす。５１２デニール・アクリルステープルファイバーはファー・ヤーン社（Ｐｈａｒｒ Ｙａｒｎｓ Ｉｎｃ．）を通して入手し、１．７ｇｐｄの靱性および３８．３４％の伸度を有する。

（実施例５）
本願特許出願人製の８４０デニール（８４０−１４０−４００Ｔ）、白色高靱性ナイロンの１端と４００デニールＥＴＦＥの１端とを実施例３に記載したようにエアジェット混繊して、１２６３デニール、６．１５ｇｐｄの靱性、および２５．５％の伸度の白色混合糸をもたらす。８４０デニール・ナイロンフィラメントは９．３０ｇｐｄの靱性および２５．５％の伸度を有する。

（実施例６）
本実施例は、混合糸が第２糸用のバインダーを含有する実施形態を記載し、かかるバインダーの例はポリウレタン−またはシリコ−ン−ベースのポリマーである。これらのバインダーはフルオロポリマーには接着しないが、複合糸を結び付けるのに役立つ。バインダー（結合剤）を糸に塗布するための一般手順は、バインダーを含有する液体媒体を形成し、キスロールの使用、糸上へのバインダー媒体のパジング、または浸漬もしくは吹き付けによる糸への媒体の塗布によるような通常の方法によってそれを糸に塗布することであり、ヒートセットおよび最終パッケージへの巻取りがそれに続く。

例として、混繊糸は４００デニール、１３ｄｐｆ・ＥＴＦＥ糸の１端と２２０デニール、３．２５ｄｐｆポリエステル糸の１端とよりなる。単糸は、９Ｓ撚り（９回転／インチ（ｔｐｉ）、９回転／２．５４ｃｍ）、すなわち、「Ｓ」方向に９回転によって特徴付けられる。これらの糸の２つが合撚りされ、合撚りは７Ｚ（７ｔｐｉ、７回転／２．５４ｃｍ）、すなわち「Ｚ」方向に７回転によって特徴付けられる。バインダーはヌボンド（ＮｕＢｏｎｄ）（登録商標）ＵＶＲＨ（ペンシルバニア州ベスレヘムのシンセチック・スレッド（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｔｈｒｅａｄ，Ｂｅｔｈｌｅｈｅｍ，ＰＡ）として入手可能な水性ポリウレタンであり、１４５０の総合測定デニールを有する合撚糸へキスロールによって塗布され、ヒートセットされ、最終パッケージに巻き取られる。得られた結合糸は、同じ糸を使用するがバインダーなしでの場合よりはるかに長時間連続して裁縫を実施することを可能にすることによって工業裁縫においてより良く機能する。このように、バインダーの使用は、機械シャットダウンの典型的な原因である糸切れまたは糸絡み合いの減少につながる。この改善された裁縫性能は、同じバインダーと一緒に単独で使用されるポリエステル糸についての裁縫性能に似ている。ポリエステル糸単独に対するバインダーの効果は組成物ＥＦＴＥ／ポリエステル糸に対するバインダーの効果に似ている。類似の改善された裁縫性能は、ポリウレタン・バインダーが塗布され、ヒートセットされた２５７２測定デニールの複合糸を作り出すために合撚りされた同じ糸の混合について得られる。

（実施例７）
本実施例は、第２糸が複合糸としてフルオロポリマー糸と関係がある時により良好に風化する、すなわち、第２糸の強度劣化が単独糸として風化される時より混合糸で少なく、それによって混合糸の引張強度が予期されるよりも高い実施形態を指向する。この効果は、第２糸がポリエステルまたはポリアミドである場合に得られる。本実施例での糸は実施例６に記載したものである。

促進暴露性能は、イリノイ州シカゴのアトラス・カンパニー（Ａｔｌａｓ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｃｈｉｃａｇｏ，Ｉｌｌｉｎｏｉｓ）から入手可能なキセノンアーク促進暴露装置を用いてＳＡＥ Ｊ１９６０に従って測定する。糸の靱性および伸度は、４５０キロジュール・エネルギー（フロリダ４５°南向きで４ヶ月より長い屋外暴露に同等）への暴露の前後に測定する。この暴露は、ＥＴＦＥ糸単独の伸度の３４％低下およびポリエステル糸単独の伸度の６３％低下をもたらすのに十分である。対照的に、複合ＥＴＦＥ糸／ポリエステル糸の伸度の低下はたったの３７％に過ぎず、それはＥＴＦＥ糸単独についてとほぼ同じであり、かつ、ポリエステル糸単独よりはるかに少ない。さらに、暴露後に、ＥＴＦＥ糸単独の靱性（ｇｐｄ）はほとんど影響を受けないが、ポリエステル糸単独ではその元の靱性のたったの４３％を保持するに過ぎない。対照的に、複合糸はその元の靱性の９１％を保持する。

Claims (19)

1. 少なくとも第１糸と第２糸との混合糸（ｙａｒｎ ｂｌｅｎｄ）であって、前記第１糸がフルオロポリマー繊維を含み、前記第２糸がポリエステル、ポリアミド、またはアクリルを含む少なくとも１つの染色された、または可染性の繊維を含むことを特徴とする混合糸。
2. 前記糸が混繊（ｃｏ−ｍｉｎｇｌｅｄ）されていることを特徴とする請求項１に記載の混合糸。
3. 前記第１糸が染色されておらず、前記第２糸が染色されており、前記混合糸を形成する前記糸の混繊（ｃｏ−ｍｉｎｇｌｉｎｇ）が前記混合糸に前記第２糸の色の外観を与えることを特徴とする請求項２に記載の混合糸。
4. 前記第１および第２糸が撚り合わされていることを特徴とする請求項１に記載の混合糸。
5. 前記混合糸の複数の端部が一緒に束ねられていることを特徴とする請求項４に記載の混合糸。
6. 請求項１に記載の前記混合糸の複数の端部を含むことを特徴とする縫糸。
7. 前記第２糸の伸度（ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ）および強度（ｔｅｎａｃｉｔｙ）が、前記混合糸の総合強度が前記第１糸単独より少なくとも１ｇｐｄ大きくなるようなものであることを特徴とする請求項１に記載の混合糸。
8. 前記第１糸の強度が少なくとも２ｇｐｄであり、前記第２糸の強度が少なくとも５．９ｇｐｄであり、前記第２糸の伸度が前記第１糸の伸度より大きい伸度を有することを特徴とする請求項７に記載の混合糸。
9. 前記第２糸の伸度が前記第１糸の伸度を１０％未満上回ることを特徴とする請求項８に記載の混合糸。
10. 前記第１糸が少なくとも２ｇｐｄの強度を有するエチレン／テトラフルオロエチレン共重合体であることを特徴とする請求項１に記載の混合糸。
11. 前記第１糸の前記強度が少なくとも２．５ｇｐｄであることを特徴とする請求項１０に記載の混合糸。
12. 第２糸より多い数の第１糸を含むことを特徴とする請求項１に記載の混合糸。
13. 第１糸より多い数の第２糸を有することを特徴とする請求項１に記載の混合糸。
14. 前記第２糸の強度が少なくとも６．５ｇｐｄであることを特徴とする請求項１に記載の混合糸。
15. 前記第１および第２糸が連続フィラメント糸およびステープルファイバー糸よりなる群から選択されることを特徴とする請求項１に記載の混合糸。
16. 少なくとも２つの前記第２糸を含有し、前記第２糸の一方がアクリル・ステープルファイバーであり、前記第２糸の別の一方がポリエステルおよびポリアミドよりなる群から選択されることを特徴とする請求項１に記載の混合糸。
17. コア（ｃｏｒｅ）およびシース（ｓｈｅａｔｈ）を含み、前記第２糸が前記コア中に存在し、前記第１糸が前記シース中に存在することを特徴とする請求項１に記載の混合糸。
18. バインダーをさらに含有することを特徴とする請求項６に記載の糸。
19. 前記第２糸がポリエステルまたはポリアミドであることを特徴とする請求項１に記載の混合糸。