JP2010222720A - 芯鞘コンジュゲート繊維及びそれを用いた編生地 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、優れた透明性と優れた伸縮弾性によるフィット性を兼ね備え繊維交点の固着により非常に伝線しにくい編生地、該編生地の製造方法、及び該編生地に用いる繊維を提供する。
【解決手段】芯材に熱可塑性ポリウレタン系エラストマー（Ａ）を、鞘材にポリエーテルエステル系エラストマー（Ｂ）を含有する芯鞘コンジュゲート繊維であって、該エラストマー（Ｂ）のビカット軟化点が１０５〜１４５℃の範囲であり、繊維断面における該エラストマー（Ｂ）の占有率が５〜２０％であることを特徴とする芯鞘コンジュゲート繊維、及び該繊維を用いて編成された編生地。
【選択図】なし
【解決手段】芯材に熱可塑性ポリウレタン系エラストマー（Ａ）を、鞘材にポリエーテルエステル系エラストマー（Ｂ）を含有する芯鞘コンジュゲート繊維であって、該エラストマー（Ｂ）のビカット軟化点が１０５〜１４５℃の範囲であり、繊維断面における該エラストマー（Ｂ）の占有率が５〜２０％であることを特徴とする芯鞘コンジュゲート繊維、及び該繊維を用いて編成された編生地。
【選択図】なし
Description
本発明は、芯鞘コンジュゲート繊維、該芯鞘コンジュゲート繊維を用いた編生地、及び該編生地からなるストッキング、パンティストッキング等のストレッチ衣料に関する。
ストッキング、パンティストッキング等のストレッチ衣料に用いられる繊維として、熱可塑性ポリウレタンを芯部分に、ポリエステル系エラストマーを鞘部分に有する芯鞘コンジュゲート繊維が報告されている（特許文献１等）。この芯鞘コンジュゲート繊維は、強度、伸縮弾性及び透明性に優れているが、この繊維を用いて編生地を調製した場合には繊維交点の固着が必ずしも十分ではなく伝線が生じやすかった。
本発明は、優れた透明性と優れた伸縮弾性によるフィット性を兼ね備え繊維交点の固着により非常に伝線しにくい編生地、該編生地の製造方法、及び該編生地に用いる繊維を提供することを目的とする。この編生地及び繊維はストッキング等のストレッチ衣料に好適に用いることができる。
本発明は、上述した如き課題に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、次の知見を得た。芯材に熱可塑性ポリウレタン系エラストマー（Ａ）を、鞘材にポリエーテルエステル系エラストマー（Ｂ）を含有する芯鞘コンジュゲート繊維であって、繊維中のポリエーテルエステル系エラストマー（Ｂ）のビカット軟化点が１０５〜１４５℃であり、繊維断面におけるエラストマー（Ｂ）の占有率が５〜２０％である芯鞘コンジュゲート繊維を製造し、該繊維を用いて編成された生地を１２０〜１５０℃の範囲で熱処理することにより、同繊維同士の交点が十分に固着して、非常に伝線がしにくい生地が得られることを見出した。しかも、該生地は優れた透明性と優れた伸縮弾性によるフィット性を兼ね備えている。かかる知見に基づき更に検討を行った結果、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は、芯鞘コンジュゲート繊維、該芯鞘コンジュゲート繊維を用いた編生地、及び該編生地からなるストレッチ衣料に関する。
項１ 芯材に熱可塑性ポリウレタン系エラストマー（Ａ）を、鞘材にポリエーテルエステル系エラストマー（Ｂ）を含有する芯鞘コンジュゲート繊維であって、該エラストマー（Ｂ）のビカット軟化点が１０５〜１４５℃の範囲であり、繊維断面における該エラストマー（Ｂ）の占有率が５〜２０％であることを特徴とする芯鞘コンジュゲート繊維。
項２ 編生地の製造方法であって、
（１）前記項１に記載の芯鞘コンジュゲート繊維を用いて編生地を編成する工程、及び
（２）編生地を１２０〜１５０℃の温度で熱処理して該繊維同士の交点を固着させる工程、
を含む製造方法。
（１）前記項１に記載の芯鞘コンジュゲート繊維を用いて編生地を編成する工程、及び
（２）編生地を１２０〜１５０℃の温度で熱処理して該繊維同士の交点を固着させる工程、
を含む製造方法。
項３ 前記項２に記載の製造方法により製造される編生地。
項４ 前記項３に記載の編生地からなるストレッチ衣料。
本発明の芯鞘コンジュゲート繊維は優れた透明性と優れた伸縮弾性を有し、熱処理により繊維同士の固着が強固となる特性を有している。該繊維を編成して得られる生地は、透明性及びフィット性を兼ね備え、繊維交点が強固に固着しているため非常に伝線しにくい。そのため、この繊維及び編生地はストッキング等のストレッチ衣料に好適に用いることができる。
Ｉ．芯鞘コンジュゲート繊維
芯鞘コンジュゲート繊維
本発明のコンジュゲート繊維は、熱可塑性ポリウレタン系エラストマー（Ａ）を芯部分に、ポリエーテルエステル系エラストマー（Ｂ）を鞘部分になるように複合紡糸した芯鞘コンジュゲート繊維であり、繊維中のポリエーテルエステル系エラストマー（Ｂ）のビカット軟化点が１０５〜１４５℃であり、繊維断面におけるエラストマー（Ｂ）の占有率が５〜２０％であることを特徴とする。該繊維は、透明性及び伸縮弾性力、強度及び伸度に優れている。
芯鞘コンジュゲート繊維
本発明のコンジュゲート繊維は、熱可塑性ポリウレタン系エラストマー（Ａ）を芯部分に、ポリエーテルエステル系エラストマー（Ｂ）を鞘部分になるように複合紡糸した芯鞘コンジュゲート繊維であり、繊維中のポリエーテルエステル系エラストマー（Ｂ）のビカット軟化点が１０５〜１４５℃であり、繊維断面におけるエラストマー（Ｂ）の占有率が５〜２０％であることを特徴とする。該繊維は、透明性及び伸縮弾性力、強度及び伸度に優れている。
熱可塑性ポリウレタン系エラストマー（Ａ）は、例えば、芳香族ポリイソシアネートとポリオールから、ワンショット法、プレポリマー経由法等の公知の方法を用いて製造できる。
原料である芳香族ポリイソシアネートとしては、炭素数（ＮＣＯ基中の炭素を除く、以下同様）６〜２０の芳香族ジイソシアネート、これらの芳香族ジイソシアネートの変性物（カーボジイミド基、ウレトジオン基、ウレトイミン基、ウレア基等を有するジイソシアネート変性物）；及びこれらの２種以上の混合物が挙げられる。
芳香族ポリイソシアネートの具体例としては、１，３−及び／又は１，４−フェニレンジイソシアネート、２，４−及び／又は２，６−トリレンジイソシアネート、２，４’−及び／又は４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（以下、ＭＤＩと略記）、４，４’−ジイソシアナトビフェニル、３，３’−ジメチル−４，４’−ジイソシアナトジフェニルメタン、１，５−ナフチレンジイソシアネートなどが挙げられる。このうちで、特に好ましいものはＭＤＩである。
原料であるポリオールとしては、ポリエーテル系、ポリエステル系、ポリカーボネート系、脂肪族系ポリオール等が挙げられ、特にポリエーテル系又はポリエステル系ポリオールが好適である。
ポリオールの数平均分子量は、本材料から製造される繊維のソフト感の観点から好ましくは３００以上、好ましくは１０００以上、さらに好ましくは２０００以上であり、該繊維の弾性の観点から好ましくは４０００以下、好ましくは３５００以下、さらに好ましくは３０００以下である。
熱可塑性ポリウレタン系エラストマー（Ａ）の具体例としては、例えば、パンデックス（ディーアイシーバイエルポリマー（株）製）Ｔ−１１８５、１１９０、１１９５等が挙げられる。
ポリエーテルエステル系エラストマー（Ｂ）は伸縮弾性を有する材料であり、ハードセグメントとソフトセグメントを有している。
ポリエーテルエステル系エラストマー（Ｂ）のハードセグメントは、ジカルボン酸成分及びジオール成分とから形成されるポリエステルが挙げられる。
ジカルボン酸成分としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレン−２，６−ジカルボン酸、ナフタレン−２，７−ジカルボン酸、ジフェニル−４，４−ジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、５−スルホイソフタル酸、又はこれらのエステル形成性誘導体などが挙げられる。
ジオール成分としては、分子量３００以下のジオール、例えばエチレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール（４−ブタンジオール）、ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、デカメチレングリコールなどの脂肪酸ジオール；１，４−シクロヘキサンジメタノール、トリシクロデカンジメチロールなどの脂環式ジオール；キシリレングリコール、ビス（ｐ−ヒドロキシ）ジフェニル、ビス（ｐ−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］プロパン、ビス［４−（２−ヒドロキシ）フェニル］スルホン、１，１−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］シクロヘキサン、４，４’−ジヒドロキシ−ｐ−ターフェニル、４，４’−ジヒドロキシ−ｐ−クォーターフェニルなどの芳香族ジオールなどが挙げられる。
あるいは、これらのジカルボン酸成分及びジオール成分のそれぞれを２種以上併用した共重合ポリエステルであってもよい。また、３官能以上のカルボン酸成分、３官能以上のヒドロキシカルボン酸成分、及び３官能以上のヒドロキシ成分などを、ハードセグメント中の総モノマー成分に対し５モル％以下の範囲で共重合することも可能である。
上記のうち、芳香族ジカルボン酸又はそのエステル形成性誘導体と脂肪族ジオールとから形成されるポリエステルが好ましく、テレフタル酸及び／又はジメチルテレフタレートと１，４−ブタンジオールとから誘導されるポリブチレンテレフタレートがより好ましい。エラストマー（Ｂ）のハードセグメントには、ポリブチレンテレフタレートが３０重量％以上含んでいることが好ましい。
ポリエーテルエステル系エラストマー（Ｂ）のソフトセグメントは、ポリ（エチレンオキシド）グリコール、ポリ（プロピレンオキシド）グリコール、ポリ（テトラメチレンオキシド）グリコール、ポリ（ヘキサメチレンオキシド）グリコール、エチレンオキシドとプロピレンオキシドの共重合体、ポリ（プロピレンオキシド）グリコールのエチレンオキシド付加物、エチレンオキシドとテトラメチレンオキシドの共重合体などの脂肪族ポリエーテルが挙げられる。これらの脂肪族ポリエーテルのうち、得られるポリエステルエラストマーの弾性特性の観点から、ポリ（テトラメチレンオキシド）グリコール、ポリ（プロピレンオキシド）グリコールのエチレンオキシド付加物が好ましい。また、これらのソフトセグメントの数平均分子量としては、共重合された状態において３００〜６０００程度であることが好ましい。
かかるソフトセグメントの共重合量は、所望の熱特性から、通常２０〜７０重量％であり、好ましくは２１〜６５重量％であり、より好ましくは２２〜６０重量％である。ソフトセグメントの割合が高いほど軟化温度が低温化し生地の熱処理において交絡点を固着させやすくできるが、繊維を生地化して着用した時のべたつきが強くなり肌触りが悪くなる問題が生じる。また、ポリマー比重（ＡＳＴＭ Ｄ７９２）で１．１１〜１．１９になるよう調整するのがよい。
ポリエーテルエステル系エラストマー（Ｂ）は、そのビカット軟化点（ＡＳＴＭ Ｄ１５２５）が１０５〜１４５℃の範囲であり、好ましくは１０８〜１４２℃の範囲であり、さらに好ましくは１０９〜１４１℃の範囲である。ビカット軟化点がこの範囲であると、繊維の強度を保持できる熱処理温度で繊維同士を強固に固着することができる。ビカット軟化点を１０５℃より低く調整すると、生地の肌触りが悪くなったり、染色工程などで生地の変形や固着により不具合を生じやすくなったりする。また、熱処理により繊維同士の固着が観察される生地であっても伝線防止の効果が得られにくい傾向がある。一方、ビカット軟化点を１４５℃より高く調整すると、繊維同士を固着させるための熱処理温度が高くなりすぎ、繊維の強度低下を招きやすい。
ポリエーテルエステル系エラストマー（Ｂ）の融点（ＤＳＣによるピーク温度）は、好ましくは１５０〜１８５℃の範囲であり、より好ましくは１５３〜１８３℃の範囲であり、さらに好ましくは１５４〜１８２℃である。融点がこの範囲であると、生地の肌触りが良好で、生地製造工程における染色等の熱処理に対しても繊維の強度が保持され、かつ、熱処理による繊維同士の固着が良好となる。
ポリエーテルエステル系エラストマー（Ｂ）の表面硬度（ＡＳＴＭ Ｄ２２４０）は、通常Ｄ３７〜Ｄ５１程度、更にＤ３８〜Ｄ５０が好ましい。
上記のポリエーテルエステル系エラストマー（Ｂ）は、市販されているか、或いは当業者が公知の方法で製造することができる。具体的な製造方法として、以下のような方法が挙げられる。例えば、ジカルボン酸の低級アルコールジエステル、過剰量の低分子量グリコール、及びソフトセグメント成分を、触媒の存在下、エステル交換反応せしめ、得られる反応生成物を重縮合する方法が挙げられる。また、ジカルボン酸と過剰量のグリコール及びソフトセグメント成分を触媒の存在下エステル交換反応せしめ、得られる反応生成物を重縮合する方法が挙げられる。また、あらかじめハードセグメントを作っておき、これにソフトセグメント成分を添加してエステル交換反応によりランダム化せしめる方法、ハードセグメントとソフトセグメントを鎖連結剤でつなぐ方法などが挙げられる。上記の特性を有するエラストマー（Ｂ）を得る方法であれば、いずれの方法で製造してもよい。
具体的なポリエーテルエステル系エラストマー（Ｂ）としては、例えば、ビカット軟化点（ＡＳＴＭ Ｄ１５２５）が１０５〜１４５℃の範囲にある「ペルプレンＰ」シリーズ（東洋紡績社製）、ハイトレル（東レデュポン社製）が例示できる。特に、ペルプレンＰ−４０Ｈ、Ｐ−４０Ｕ、Ｐ−４８Ｕ、Ｐ−７５Ｍ、Ｐ−１５０Ｍ（以上、東洋紡績社製）、ハイトレル４０４７、４０５７、Ｇ４０７４（以上、東レデュポン社製）等が例示できる。
本発明の芯鞘コンジュゲート繊維は、熱可塑性ポリウレタン系エラストマー（Ａ）からなる芯部分と、ポリエーテルエステル系エラストマー（Ｂ）からなる鞘部分を有する。その形態として、例えば偏芯円型又は同心円型が挙げられる。中でも、肌触りの点から同心円型が好適である。
繊維の製造
本発明の芯鞘コンジュゲート繊維は、例えば次の工程を含む製法により製造することができるがこれに限定されるものではない。
（１）熱可塑性ポリウレタン系エラストマー（Ａ）とビカット軟化点が１０５〜１４５℃のポリエーテルエステル系エラストマー（Ｂ）とをそれぞれ溶融し、複合口金で、該エラストマー（Ａ）を芯部分とし、該エラストマー（Ｂ）を鞘部分とし、繊維断面における該エラストマー（Ｂ）の占有率が５〜２０％になるように複合紡糸する。
（２）工程（１）で複合紡糸された繊維を熱処理する工程、及び
（３）工程（２）で熱処理された繊維を延伸処理する工程。
本発明の芯鞘コンジュゲート繊維は、例えば次の工程を含む製法により製造することができるがこれに限定されるものではない。
（１）熱可塑性ポリウレタン系エラストマー（Ａ）とビカット軟化点が１０５〜１４５℃のポリエーテルエステル系エラストマー（Ｂ）とをそれぞれ溶融し、複合口金で、該エラストマー（Ａ）を芯部分とし、該エラストマー（Ｂ）を鞘部分とし、繊維断面における該エラストマー（Ｂ）の占有率が５〜２０％になるように複合紡糸する。
（２）工程（１）で複合紡糸された繊維を熱処理する工程、及び
（３）工程（２）で熱処理された繊維を延伸処理する工程。
工程（１）では、上記所定のエラストマー（Ａ）及びエラストマー（Ｂ）をそれぞれ紡糸に適した温度で溶融し、エラストマー（Ａ）が芯部分にエラストマー樹脂（Ｂ）が鞘部分となるように複合紡糸する。この様な複合紡糸が可能であれば、公知の紡糸方法、紡糸装置等を採用することができる。繊維断面における鞘部分の占有率を上記の範囲にするには、複合口金からの各エラストマーの吐出量を変化させて適宜調整することができる。例えば、エラストマー（Ａ）とエラストマー（Ｂ）の吐出量を、９５／５〜８０／２０（体積比）として調整することができる。
さらに、繊維に染色性を付与するために、鞘部分のエラストマー（Ｂ）に染色可能な樹脂（例えば、ナイロン、ポリエステル等）をアロイ化したりして改質することも可能である。染色可能な樹脂としては例としてポリアミド系、ポリエステル系、アクリル系、ビニロン系など選択できるが、好ましくはポリアミド系、ポリエステル系が例示できる。これらの配合量はエラストマー（Ｂ）の染色性に応じて決定されるが、上記樹脂の含有量の好ましい下限は１重量％、好ましい上限は３０重量％である。更に好ましい上限は１０重量％である。
またこれらの作製方法としてはエラストマー（Ｂ）に上記樹脂を混合して押出機に投入することで出来るが、安定した物性を得るには均一分散をさせることが望ましい。このため、２軸混練機でコンパウンド原料を作製し押出機に投入することがより望ましい。これにより、肌触りが良好でしかも種々の染色が可能なファッション性に優れたパンティストッキングを製造することができる。
また、本発明の芯鞘コンジュゲート繊維においては、肌触りを改良するために、鞘部分のエラストマー（Ｂ）の表面に無機微粒子等を分散したりして改質することも可能である。無機微粒子の形状としては特に限定されず、球状、針状、板状等の定型物又は非定型物が挙げられる。無機微粒子の平均粒子径の好ましい下限は０．２０μｍ、好ましい上限は３．００μｍである。
またこれらの作製方法としてはエラストマー（Ｂ）に無機微粒子を混合して押出機に投入することで出来るが、安定した物性を得るには均一分散をさせることが望ましい。このため、２軸混練機でコンパウンド原料を作製し押出機に投入することがより望ましい。
工程（２）では、工程（３）の延伸処理に先立ち、工程（１）で複合紡糸された繊維を熱処理する。熱処理するのは、熱可塑性ポリウレタン系エラストマー（Ａ）の架橋を行うためで、これにより、バックパワー（ストレッチバック性）が改善される。熱処理の温度は、４０〜８０℃程度の範囲である。好ましい条件としては、５０〜６５℃である。熱処理時間は、通常６〜２４時間である。
また、この熱処理は、熱可塑性ポリウレタン系エラストマー（Ａ）の架橋過程によって異なるが、一般的には湿熱環境下で行うのが望ましい。具体的には、２０〜８０％ＲＨ、さらに３０〜７０％ＲＨの相対湿度下、上記の温度で熱処理することが好ましい。
工程（３）では、熱処理された繊維を延伸倍率１．２５〜４倍程度、好ましくは２〜４倍で延伸処理する。延伸倍率を上記の範囲としたのは、強度と伸度のバランスのためである。かかる観点より、２．５〜３．５倍がより好ましい。
さらに、繊維を加熱しながら延伸すると、繊維の白化を抑制でき、捲縮性を十分に発現できるため好ましい。特に、工程（２）における熱処理温度以上の温度（例えば、４０〜８０℃程度）で繊維を加熱しながら延伸することが好ましい。
本発明の芯鞘コンジュゲート繊維では、該繊維の断面における鞘部分のポリエーテルエステル系エラストマー（Ｂ）の占有率は、５〜２０％であり、好ましくは６〜２０％であり、より好ましくは７〜２０％である。ここで上記占有率とは、繊維断面の総面積に対するエラストマー（Ｂ）の占める面積の比率を意味する。占有率が５％未満であると繊維の熱セット性が損なわれる傾向があり好ましくない。また、熱処理による繊維同士の固着が十分に得られず伝線防止の効果が得がたい傾向がある。一方、占有率が２０％を超えると繊維の伸縮性（ストレッチバック性）が低下する傾向にあり、パンティストッキングにした場合のフィット性が損なわれ好ましくない。さらには熱処理による繊維同士の固着が観察される生地であっても伝線防止の効果が得られにくい傾向がある。
本発明の芯鞘コンジュゲート繊維の直径は、特に限定はないが、通常、２０〜１００μｍ程度、好ましくは３０〜８０μｍ程度である。特に、パンティストッキング用の素材に用いる場合は、４０〜７０μｍにするのが好適である。また、繊度は、通常、１０〜９０ｄｔｅｘ程度、好ましくは２０〜６０ｄｔｅｘ程度である。特に、２５〜５５ｄｔｅｘが好適である。
上記のようにして製造される芯鞘コンジュゲート繊維は、鞘材として所定のビカット軟化点（ＡＳＴＭ Ｄ１５２５）で１０５〜１４５℃を有するポリエーテルエステル系エラストマー（Ｂ）を採用するため、編生地とした後の熱処理により繊維同士の交点が十分に固着できる。そのため、該編生地は伝線しにくくなる。また、強度及び伸縮弾性力及び透明性に優れているため、美観が良くサポート性に優れている。
そのため、該繊維は、ストッキング、パンティストッキングの素材として好適に用いられる。もちろん、同様の機能が求められる他の用途にも好適に用いることができる。
ＩＩ．編生地
上記で得られた芯鞘コンジュゲート繊維は、公知の編機を用いて編生地に編成される。例えば、シングルシリンダ編機を用いて、シングル編（天竺編）の編生地を編成できる。編生地をパンティストッキングとする場合、プレセット、縫製、染色仕上げ等は特に限定はなく、いずれも公知の条件を用いて実施することができる。染色段階では、必要に応じて抗菌加工、消臭加工、紫外線吸収加工などの機能加工、さらに後加工として、樹脂加工等を行うことができる。
ＩＩ．編生地
上記で得られた芯鞘コンジュゲート繊維は、公知の編機を用いて編生地に編成される。例えば、シングルシリンダ編機を用いて、シングル編（天竺編）の編生地を編成できる。編生地をパンティストッキングとする場合、プレセット、縫製、染色仕上げ等は特に限定はなく、いずれも公知の条件を用いて実施することができる。染色段階では、必要に応じて抗菌加工、消臭加工、紫外線吸収加工などの機能加工、さらに後加工として、樹脂加工等を行うことができる。
該編生地は、１２０〜１５０℃の範囲で熱処理（ファイナルセット）される。例えば、該編生地をパンティストッキング等のストレッチ衣料とする場合には、通常、金属製の足型にかぶせて上記温度で熱処理を行う。これにより、繊維同士の交点が十分に固着して、編生地に高い伝線防止効果が付与される。該熱処理の温度が１２０℃より低い場合には、繊維の交点における固着が不十分になるため伝線防止効果が低下する傾向がある。一方、１５０℃を超える場合には、繊維が脆くなり編生地の強度が大きく低下する。
より詳細には、熱処理温度は、上記の温度範囲であって、かつ、鞘部分を構成するポリエーテルエステル系エラストマー（Ｂ）のビカット軟化点がＴ℃の時、（Ｔ＋７）℃〜（Ｔ＋４０）℃であることが好ましく、（Ｔ＋１０）℃〜（Ｔ＋３０）℃であることがより好ましい。かかる範囲とすることにより、糸物性の低下なく十分な固着強度が得られるため好適である。
熱処理時間は、熱セットの効果が発揮されるには、通常、１０〜６０秒程度、好ましくは１５〜４０秒であり、より好ましくは１５〜３５秒である。
以上の工程を経て芯鞘コンジュゲート繊維を編成してなる編生地が製造される。該編生地は、ストッキング、パンティストッキング等のストレッチ衣料として好適に用いられる。
以下、実施例及び比較例を示して本発明を更に詳細に説明する。但し、これにより本発明が限定されることはない。
実施例１
熱可塑性ポリウレタン系エラストマー（ディーアイシーバイエルポリマー（株）製のパンデックスＴ−１１９０、表面硬度Ａ９０（ＪＩＳ Ｋ６２５３））及びポリエーテルエステル系エラストマー（東洋紡績（株）製のペルプレンＰ−７５Ｍ、表面硬度Ｄ３９（ＡＳＴＭ Ｄ２２４０）、比重１．１７（ＡＳＴＭ Ｄ７９２）、ビカット軟化点１１０℃（ＡＳＴＭ Ｄ１５２５））を、それぞれ単軸押出機によりバレル温度１８０〜２０５℃、及び１６０〜２２０℃で加熱溶融し各ギアポンプで計量した後、２２５℃に加熱した複合口金で、熱可塑性ポリウレタンが芯部分にポリエーテルエステル系エラストマーが鞘部分になるように同心円型に複合紡糸した。
熱可塑性ポリウレタン系エラストマー（ディーアイシーバイエルポリマー（株）製のパンデックスＴ−１１９０、表面硬度Ａ９０（ＪＩＳ Ｋ６２５３））及びポリエーテルエステル系エラストマー（東洋紡績（株）製のペルプレンＰ−７５Ｍ、表面硬度Ｄ３９（ＡＳＴＭ Ｄ２２４０）、比重１．１７（ＡＳＴＭ Ｄ７９２）、ビカット軟化点１１０℃（ＡＳＴＭ Ｄ１５２５））を、それぞれ単軸押出機によりバレル温度１８０〜２０５℃、及び１６０〜２２０℃で加熱溶融し各ギアポンプで計量した後、２２５℃に加熱した複合口金で、熱可塑性ポリウレタンが芯部分にポリエーテルエステル系エラストマーが鞘部分になるように同心円型に複合紡糸した。
巻き取り速度は２００ｍ／分で、シリコン系油剤を付着させて未延伸で巻き取り、その後、別工程で１２時間の熱処理（６０℃、５５％ＲＨの湿熱環境下）を行った後、常温のローラーで１００ｍ／分のフィードした糸をほぼ同速（１０４ｍ／分）で回転する６０℃の熱ローラーで接触加熱しながら、３００ｍ／分の周速（延伸倍率３倍）で回転する１０５℃の熱ローラーで延伸熱固定処理して繊維を得た。また、得られた繊維の繊維断面積に対する鞘部分の占有率は７％であった。
得られたコンジュゲート繊維をレッグ部用の糸に用いて、釜径４インチ、針本数４００本の通常のパンティストッキング用丸編機（ＬＯＮＡＴＩ Ｌ４０４ＲＴ）で天竺組織に編成しパンティストッキングの生地を得た。
次いで、該生地を吊り下げた状態で、９０℃スチーム、１００℃加圧スチームで順次プレセットを行った後、股部及びトウ部を縫製した。
繊維の油剤を充分に洗浄除去した後、９５℃で４０分間パンティストッキングの一般色であるベージュに染色、柔軟仕上げ剤処理し、通常の足型にかぶせて１４０℃で３０秒ファイナルセットを行い、パンティストッキングを得た。
実施例２
鞘部分の占有率を２０％とし、ファイナルセットを１２０℃で３０秒としたこと以外は、実施例１と同様にしてパンティストッキングを製造した。
鞘部分の占有率を２０％とし、ファイナルセットを１２０℃で３０秒としたこと以外は、実施例１と同様にしてパンティストッキングを製造した。
実施例３
パンデックスＴ−１１９０及びペルプレンＰ−１５０Ｍ（表面硬度Ｄ５０、比重１．１９、ビカット軟化点１４０℃）を、それぞれ単軸押出機によりバレル温度１８０〜２０５℃、及び１７５〜２２５℃で加熱溶融し各ギアポンプで計量した後、２２５℃に加熱した複合口金で、熱可塑性ポリウレタン系エラストマーが芯部分に、ポリエーテルエステル系エラストマーが鞘部分になるように同心円型に複合紡糸した。鞘部分の占有率は１０％であった。ファイナルセットは１５０℃３０秒とした。
パンデックスＴ−１１９０及びペルプレンＰ−１５０Ｍ（表面硬度Ｄ５０、比重１．１９、ビカット軟化点１４０℃）を、それぞれ単軸押出機によりバレル温度１８０〜２０５℃、及び１７５〜２２５℃で加熱溶融し各ギアポンプで計量した後、２２５℃に加熱した複合口金で、熱可塑性ポリウレタン系エラストマーが芯部分に、ポリエーテルエステル系エラストマーが鞘部分になるように同心円型に複合紡糸した。鞘部分の占有率は１０％であった。ファイナルセットは１５０℃３０秒とした。
実施例４
パンデックスＴ−１１９０及びハイトレル４０４７（表面硬度Ｄ４０、比重１．１２、ビカット軟化点１２７℃）を、それぞれ単軸押出機によりバレル温度１８０〜２０５℃、及び１８７〜２１０℃で加熱溶融し各ギアポンプで計量した後、２２５℃に加熱した複合口金で、熱可塑性ポリウレタン系エラストマーが芯部分に、ポリエーテルエステル系エラストマーが鞘部分になるように同心円型に複合紡糸した。鞘部分の占有率は１０％であった。ファイナルセットは１５０℃３０秒とした。
パンデックスＴ−１１９０及びハイトレル４０４７（表面硬度Ｄ４０、比重１．１２、ビカット軟化点１２７℃）を、それぞれ単軸押出機によりバレル温度１８０〜２０５℃、及び１８７〜２１０℃で加熱溶融し各ギアポンプで計量した後、２２５℃に加熱した複合口金で、熱可塑性ポリウレタン系エラストマーが芯部分に、ポリエーテルエステル系エラストマーが鞘部分になるように同心円型に複合紡糸した。鞘部分の占有率は１０％であった。ファイナルセットは１５０℃３０秒とした。
比較例１
パンデックスＴ−１１９０及びペルプレンＰ−５５Ｂ（表面硬度Ｄ４４、比重１．１５、ビカット軟化点１５５℃）を、それぞれ単軸押出機によりバレル温度１８０〜２０５℃、及び１８７〜２１０℃で加熱溶融し各ギアポンプで計量した後、２２５℃に加熱した複合口金で、熱可塑性ポリウレタン系エラストマーが芯部分に、ポリエーテルエステル系エラストマーが鞘部分になるように同心円型に複合紡糸した。鞘部分の占有率は１０％であった。ファイナルセットは１５０℃３０秒とした。
パンデックスＴ−１１９０及びペルプレンＰ−５５Ｂ（表面硬度Ｄ４４、比重１．１５、ビカット軟化点１５５℃）を、それぞれ単軸押出機によりバレル温度１８０〜２０５℃、及び１８７〜２１０℃で加熱溶融し各ギアポンプで計量した後、２２５℃に加熱した複合口金で、熱可塑性ポリウレタン系エラストマーが芯部分に、ポリエーテルエステル系エラストマーが鞘部分になるように同心円型に複合紡糸した。鞘部分の占有率は１０％であった。ファイナルセットは１５０℃３０秒とした。
生地における繊維の交絡点は固着していないことがＳＥＭ観察からわかった。被験者１０名全員が着衣動作において生地に破れを生じた。すべての生地に破れが生じたため、フィット性及び肌触りの評価には至らなかった。伝線試験における足型への着用においてもすべての生地に破れが生じたため伝線試験の評価には至らなかった。
比較例２
パンデックスＴ−１１９０及びペルプレンＰ−４０Ｂ（表面硬度Ｄ３１、比重１．０７、ビカット軟化点８９℃）を、それぞれ単軸押出機によりバレル温度１８０〜２０５℃、及び１８５〜２１０℃で加熱溶融し各ギアポンプで計量した後、２２５℃に加熱した複合口金で、熱可塑性ポリウレタン系エラストマーが芯部分に、ポリエーテルエステル系エラストマーが鞘部分になるように同心円型に複合紡糸した。鞘部分の占有率は１０％であった。ファイナルセットは１２０℃３０秒とした。染色工程において生地の変形が大きく、染色ムラも大きかった。着衣における破れが５名の被験者で発生した。繊維の固着が見られるものの破れ部からの伝線が観察された。熱処理温度が高すぎるために繊維強度の低下があったと判断した。伝線試験においても伝線が走ってしまう結果となった。
パンデックスＴ−１１９０及びペルプレンＰ−４０Ｂ（表面硬度Ｄ３１、比重１．０７、ビカット軟化点８９℃）を、それぞれ単軸押出機によりバレル温度１８０〜２０５℃、及び１８５〜２１０℃で加熱溶融し各ギアポンプで計量した後、２２５℃に加熱した複合口金で、熱可塑性ポリウレタン系エラストマーが芯部分に、ポリエーテルエステル系エラストマーが鞘部分になるように同心円型に複合紡糸した。鞘部分の占有率は１０％であった。ファイナルセットは１２０℃３０秒とした。染色工程において生地の変形が大きく、染色ムラも大きかった。着衣における破れが５名の被験者で発生した。繊維の固着が見られるものの破れ部からの伝線が観察された。熱処理温度が高すぎるために繊維強度の低下があったと判断した。伝線試験においても伝線が走ってしまう結果となった。
比較例３
パンデックスＴ−１１９０及びペルプレンＰ−１５０Ｂ（表面硬度Ｄ５７、比重１．２３、ビカット軟化点１９０℃）を、それぞれ単軸押出機によりバレル温度１８０〜２０５℃、及び１９０〜２２０℃で加熱溶融し各ギアポンプで計量した後、２２５℃に加熱した複合口金で、熱可塑性ポリウレタン系エラストマーが芯部分に、ポリエーテルエステル系エラストマーが鞘部分になるように同心円型に複合紡糸した。鞘部分の占有率は１０％であった。ファイナルセットは１２０℃３０秒とした。生地における繊維の交絡点は固着していないことがＳＥＭ観察からわかった。
パンデックスＴ−１１９０及びペルプレンＰ−１５０Ｂ（表面硬度Ｄ５７、比重１．２３、ビカット軟化点１９０℃）を、それぞれ単軸押出機によりバレル温度１８０〜２０５℃、及び１９０〜２２０℃で加熱溶融し各ギアポンプで計量した後、２２５℃に加熱した複合口金で、熱可塑性ポリウレタン系エラストマーが芯部分に、ポリエーテルエステル系エラストマーが鞘部分になるように同心円型に複合紡糸した。鞘部分の占有率は１０％であった。ファイナルセットは１２０℃３０秒とした。生地における繊維の交絡点は固着していないことがＳＥＭ観察からわかった。
比較例４
鞘部分の占有率を３０％とし、ファイナルセットを１２０℃で３０秒とした以外は、実施例１と同様にしてパンティストッキングを製造した。繊維の固着が見られるものの、破れ部からの伝線が観察されることから、繊維自体の強度が伝線防止効果を得るには不十分であると判断できた。
鞘部分の占有率を３０％とし、ファイナルセットを１２０℃で３０秒とした以外は、実施例１と同様にしてパンティストッキングを製造した。繊維の固着が見られるものの、破れ部からの伝線が観察されることから、繊維自体の強度が伝線防止効果を得るには不十分であると判断できた。
比較例５
鞘部分の占有率を１０％とし、ファイナルセットを１１５℃で３０秒とした以外は、実施例１と同様にしてパンティストッキングを製造した。生地における繊維の交絡点は固着していないことがＳＥＭ観察からわかった。
鞘部分の占有率を１０％とし、ファイナルセットを１１５℃で３０秒とした以外は、実施例１と同様にしてパンティストッキングを製造した。生地における繊維の交絡点は固着していないことがＳＥＭ観察からわかった。
比較例６
鞘部分の占有率を１０％とし、ファイナルセットを１５５℃で３０秒とした以外は、実施例１と同様にしてパンティストッキングを製造した。被験者１０名全員が着衣動作において生地に破れを生じた。すべての生地に破れが生じたため、フィット性及び肌触りの評価には至らなかった。伝線試験における足型への着用においてもすべての生地に破れが生じたため伝線試験の評価には至らなかった。熱処理温度が高すぎるために繊維強度の低下があったと判断した。
鞘部分の占有率を１０％とし、ファイナルセットを１５５℃で３０秒とした以外は、実施例１と同様にしてパンティストッキングを製造した。被験者１０名全員が着衣動作において生地に破れを生じた。すべての生地に破れが生じたため、フィット性及び肌触りの評価には至らなかった。伝線試験における足型への着用においてもすべての生地に破れが生じたため伝線試験の評価には至らなかった。熱処理温度が高すぎるために繊維強度の低下があったと判断した。
比較例７
熱可塑性ポリウレタン（ディーアイシーバイエルポリマー（株）製のパンデックスＴ−１１９０、表面硬度Ａ９０（ＪＩＳ Ｋ６２５３））及びポリエーテルエステル系エラストマー（東洋紡績（株）製のペルプレンＰ−７５Ｍ（表面硬度Ｄ３９、比重１．１７、ビカット軟化点１１０℃）を、それぞれ単軸押出機によりバレル温度１８０〜２０５℃、及び１６０〜２２０℃で加熱溶融し各ギアポンプで計量した後、２２５℃に加熱した複合口金で、熱可塑性ポリウレタン系エラストマーが芯部分に、ポリエーテルエステル系エラストマーが鞘部分になるように同心円型に複合紡糸した。
熱可塑性ポリウレタン（ディーアイシーバイエルポリマー（株）製のパンデックスＴ−１１９０、表面硬度Ａ９０（ＪＩＳ Ｋ６２５３））及びポリエーテルエステル系エラストマー（東洋紡績（株）製のペルプレンＰ−７５Ｍ（表面硬度Ｄ３９、比重１．１７、ビカット軟化点１１０℃）を、それぞれ単軸押出機によりバレル温度１８０〜２０５℃、及び１６０〜２２０℃で加熱溶融し各ギアポンプで計量した後、２２５℃に加熱した複合口金で、熱可塑性ポリウレタン系エラストマーが芯部分に、ポリエーテルエステル系エラストマーが鞘部分になるように同心円型に複合紡糸した。
巻き取り速度は２００ｍ／分で、シリコン系油剤を付着させて未延伸で巻き取り、その後、別工程で１２時間の熱処理（６０℃、５５％ＲＨの湿熱環境下）を行った後、常温のローラーで１００ｍ／分のフィードした糸をほぼ同速（１０４ｍ／分）で回転する６０℃の熱ローラーで接触加熱しながら、３００ｍ／分の周速（延伸倍率３倍）で回転する１０５℃の熱ローラーで延伸熱固定処理して繊維を得た。また、得られた繊維の繊維断面積に対する鞘部分の占有率は４％であった。
得られたコンジュゲート繊維をレッグ部用の糸に用いて、釜径４インチ、針本数４００本の通常のパンティストッキング用丸編機（ＬＯＮＡＴＩ Ｌ４０４ＲＴ）で天竺組織に編成しパンティストッキングの生地を得た。しかしながら編生地のムラがひどく、繊維径のバラツキを確認したところ最大／最小で２倍の繊維径バラツキが見られた。延伸糸の経時における寸法変化が確認できたため、これは延伸糸の自然収縮によって発生したものと判断しパンティストッキングの成形を断念した。
試験例１
上記の実施例及び比較例で得られたパンティストッキングについて、以下の評価を行った。その結果を表１に示す。
＜交絡点の固着の評価＞
編生地の交絡点の固着状態をＳＥＭ（２５０倍）で観察し評価した。
上記の実施例及び比較例で得られたパンティストッキングについて、以下の評価を行った。その結果を表１に示す。
＜交絡点の固着の評価＞
編生地の交絡点の固着状態をＳＥＭ（２５０倍）で観察し評価した。
○：図１の（１）のように交絡点が固着した状態である。
×：図１の（２）のように交絡点が固着していない状態である。
＜着衣性の評価＞
１０人の被験者（Ｎ＝１０）にパンティストッキングを着用させて、以下の評価を行った。なお、表１中、「△」及び「×」の評価の場合には、破れが生じた人数を併記した。
＜着衣性の評価＞
１０人の被験者（Ｎ＝１０）にパンティストッキングを着用させて、以下の評価を行った。なお、表１中、「△」及び「×」の評価の場合には、破れが生じた人数を併記した。
○：着用動作における生地の破れがまったくなかった。
△：着用動作において１〜５名が生地に破れが生じた。
×：着用動作において６〜１０名が生地に破れが生じた。
＜フィット性の評価＞
１０人の被験者（Ｎ＝１０）にパンティストッキングを着用させて、ひざ裏及び足首等における生地のたるみの状況を目視評価した。なお、表１中、「△」及び「×」の評価の場合には、フィット性に問題があった人数を併記した。
＜フィット性の評価＞
１０人の被験者（Ｎ＝１０）にパンティストッキングを着用させて、ひざ裏及び足首等における生地のたるみの状況を目視評価した。なお、表１中、「△」及び「×」の評価の場合には、フィット性に問題があった人数を併記した。
○：被験者全員にたるみなくフィットしていた。
△：被験者１〜５名においてたるみが生じていた。
×：被験者６〜１０名においてたるみが生じていた。
---：着用に至らず評価なし。
＜伝線試験＞
日本人の標準体型足型にパンティストッキングを着用させた後、着用した生地張力を維持しながら太腿部の生地を刺繍枠に抜き取り、先端５ｍｍ径の棒で生地を突き刺して穴を開けた。その際の生地の破れ方を評価した。
＜伝線試験＞
日本人の標準体型足型にパンティストッキングを着用させた後、着用した生地張力を維持しながら太腿部の生地を刺繍枠に抜き取り、先端５ｍｍ径の棒で生地を突き刺して穴を開けた。その際の生地の破れ方を評価した。
○：図２の（１）のように穴は開くが伝線が走らなかった。
×：図２の（２）のように穴からウェール方向（ストッキング長さ方向）に伝線が走った。
---：着用に至らず評価なし
＜透明性の評価（光透過率）＞
上記実施例及び比較例で製造された繊維を、１インチあたりのウェール数を１３に、１インチあたりのコース数を６５になるように密度調整して（図３を参照）、パンティストッキング編生地を調整した。該編生地１枚を、円筒側面に直径４０ｍｍの穴をあけた黒色円筒（直径１１５ｍｍ）に被せ、円筒内に設置した光源よりパンティストッキング編生地を透過した光量（単位：ＬＵＸ）を測定した。生地を透過した光量／生地なし光量（ブランク、２００ＬＵＸ）×１００を光源透過率すなわち透明性の評価とした。１０人の被験者（Ｎ＝１０）にてパンティストッキングを着用させて評価した。
＜透明性の評価（光透過率）＞
上記実施例及び比較例で製造された繊維を、１インチあたりのウェール数を１３に、１インチあたりのコース数を６５になるように密度調整して（図３を参照）、パンティストッキング編生地を調整した。該編生地１枚を、円筒側面に直径４０ｍｍの穴をあけた黒色円筒（直径１１５ｍｍ）に被せ、円筒内に設置した光源よりパンティストッキング編生地を透過した光量（単位：ＬＵＸ）を測定した。生地を透過した光量／生地なし光量（ブランク、２００ＬＵＸ）×１００を光源透過率すなわち透明性の評価とした。１０人の被験者（Ｎ＝１０）にてパンティストッキングを着用させて評価した。
なお、光透過度９４％以上の例において、１０名中１０名が「透明性が優れている」と回答し、光透過度９３％以上９４％未満の例においては、１０名中６〜８名が「透明性が優れている」と回答するに留まった。
○：光透過度９４％以上
△：光透過度９３％以上９４％未満
---：着用に至らず評価なし
＜肌触りの評価＞
１０被験者（Ｎ＝１０）にてパンティストッキングを着用させて、生地のさらさら感（べたつき感）に関してアンケート評価した。
△：光透過度９３％以上９４％未満
---：着用に至らず評価なし
＜肌触りの評価＞
１０被験者（Ｎ＝１０）にてパンティストッキングを着用させて、生地のさらさら感（べたつき感）に関してアンケート評価した。
○：「べたついて不快」と回答する者が０名
△：「べたついて不快」と回答する者が１〜４名
×：「べたついて不快」と回答する者が５名以上
---：着用に至らず評価なし
△：「べたついて不快」と回答する者が１〜４名
×：「べたついて不快」と回答する者が５名以上
---：着用に至らず評価なし
Claims (4)
- 芯材に熱可塑性ポリウレタン系エラストマー（Ａ）を、鞘材にポリエーテルエステル系エラストマー（Ｂ）を含有する芯鞘コンジュゲート繊維であって、該エラストマー（Ｂ）のビカット軟化点が１０５〜１４５℃の範囲であり、繊維断面における該エラストマー（Ｂ）の占有率が５〜２０％であることを特徴とする芯鞘コンジュゲート繊維。
- 編生地の製造方法であって、
（１）前記請求項１に記載の芯鞘コンジュゲート繊維を用いて編生地を編成する工程、及び
（２）編生地を１２０〜１５０℃の温度で熱処理して該繊維同士の交点を固着させる工程、
を含む製造方法。 - 前記請求項２に記載の製造方法により製造される編生地。
- 前記請求項３に記載の編生地からなるストレッチ衣料。
Priority Applications (1)
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| JP2009069503A JP5202407B2 (ja) | 2009-03-23 | 2009-03-23 | 芯鞘コンジュゲート繊維及びそれを用いた編生地 |
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-
2009
- 2009-03-23 JP JP2009069503A patent/JP5202407B2/ja active Active
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