JP2989641B2

JP2989641B2 - 耐摩擦溶融性２層構造複合糸

Info

Publication number: JP2989641B2
Application number: JP2188864A
Authority: JP
Inventors: 秋郎田中; 光昭塩月; 光男田中
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 1990-07-17
Filing date: 1990-07-17
Publication date: 1999-12-13
Anticipated expiration: 2014-12-13
Also published as: JPH0482932A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、主として運動時の床との摩擦により生じる
衣料の穴あきを防止する性能（以下、単に耐摩擦溶融性
と称す。）に優れた熱可塑性繊維より成る複合糸に関す
る。

（従来の技術）耐摩擦溶融性に優れた織編物を得んとする提案は従来
から数多くなされている。

例えば、織編物仕上げ工程にて耐熱性及び平滑性に富
んだシリコンエラストマーをもって繊維表面を被覆する
方法（特開昭63−243379号）、非摩擦溶融性繊維である
レーヨンを特定比率で混用する方法（実願昭59−26076
号）、耐熱性繊維を特定編組織下に混用する方法（実願
昭61−8590号）等がある。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、特開昭63−243379号の織編物表面を薬
剤で処理する方法は、風合いとの関係に於いて付着量に
制約があるため耐久性が課題となる。

また、実願昭59−26076号のようにレーヨンを混用す
ることは染色堅牢性の保持に課題があり、実願昭61−85
90号のような耐熱性繊維の混用は３層編組織とするため
コスト上に課題が残る。

熱可塑性繊維を用いたスポーツ衣料は運動時に起きる
床との摩擦によって穴あき現象が生じ易いことは良く知
られている。この穴あき現象は主として摩擦によって生
じた熱が衣料を構成する繊維を溶融したり、熱脆化させ
ることに起因する。

即ち、本発明の目的は耐摩擦溶融性に優れた繊維を開
発すると共に、同繊維を用いて耐摩擦溶融性を保持し、
かつ衣料としての風合に優れた２層構造複合糸を提供す
ることにある。

（課題を解決するための手段及び作用）本発明に係る下記複合糸によって製編織される編織物
は耐摩擦溶融性と嵩高性に優れたものとなる。

芯分を構成するポリマーの溶融温度が鞘部を構するポ
リマーの溶融温度より40℃以上低いポリマーによって構
成された芯／鞘複合紡糸繊維よりなる仮撚加工糸を花糸
とした２層構造複合糸であって、花糸と芯糸の糸長差が
５％以上であり、かつ花糸の混用率が30％以上であるこ
とを特徴とした耐摩擦溶融性２層構造複合糸。

ただし、糸長差＝｛（花糸の糸長−芯糸の糸長）／芯
糸の糸長｝×100％、花糸の混用率＝（花糸の重量／単位長さ当たり複合糸
の重量）×100％ここで、芯／鞘複合紡糸繊維とは溶融紡糸法によって
得られるものであって、第１図に示す如く、芯部１を構
成するポリマー成分が鞘部２を構成するポリマー成分に
よって完全に被覆されたもの（Ａ）、もしくは第２図に
示す芯部の一部が繊維表面に存在するもの（Ｂ）を意味
する。また、芯部及び鞘部の断面形状は特に限定されな
い。

本発明を達成する重要な要件の一つは複合紡糸繊維の
芯部及び鞘部を構成するポリマーの溶融温度の組み合わ
せを選択することである。即ち、芯部を構成するポリマ
ーの溶融温度は鞘部を構成するポリマーの溶融温度より
少なくとも40℃、好ましくは80℃低いポリマーの組み合
わせとする必要がある。なお、ポリマー溶融温度は示差
熱走査熱量計によって測定される吸熱ピークであり、本
発明に於いてはPerkin Elmor製DSC2型を用いて測定し
た。

芯／鞘部を成すポリマーの溶融温度差が40℃未満であ
ると、本発明の耐摩擦溶融性を持った複合糸は得られな
い。

本発明の複合紡糸繊維が耐摩擦溶融性能に優れるメカ
ニズムは明確ではないが、床と高溶融温度ポリマーであ
る鞘部との間で生じた摩擦熱は低溶融温度ポリマーの融
解熱として瞬時に吸収される結果、鞘部の溶融や熱脆化
が防止されるものと推定される。逆に、芯／鞘部を構成
するポリマー溶融温度差が40℃未満になると鞘部の摩擦
熱を芯部の溶解熱として吸収出来ないため繊維が破壊さ
れると推定される。

従って、理論上は鞘部を構成するポリマーの溶融温度
は高ければ高いほど好ましく、鞘部を構成するポリマー
との溶融温度が大きいほど耐摩擦溶融性能は優れたもの
となる。しかし、工業的には複合防止時には、ノズルパ
ック内温度は同一となるため芯／鞘ポリマーの溶融温度
差が大きいほどノズルパック内で低融点温度ポリマーが
熱分解するため紡糸性が低下するが、芯／鞘ポリマーの
溶融温度差の限界は芯をなすポリマーの吐出量、紡糸機
中のポリマー滞在時間等によって複雑に変化するため、
適宜、実験によって決定する必要がある。

また、芯部／鞘部を構成するポリマーの適正比率（体
積比率）は主として使用ポリマーの溶融温度差、単繊維
繊度等によって差があり一義的に決定することは不可能
であるが、概して芯部体積：鞘部体積＝1:1〜1:5であれ
ば充分な効果が得られる。このような構造を持った原糸
はそれ自体、耐摩擦溶融性能を持つものであるが、スポ
ーツ衣料としたときの感性が不充分となる。

この機能と感性とを同時に満足させるには、芯部１を
構成するポリマーの溶融温度が鞘部２を構成するポリマ
ーの溶融温度より40℃以上低いポリマーによって構成さ
れた芯／鞘複合紡糸繊維よりなる仮撚加工糸を花糸とし
た２層構造複合糸であって花糸と芯糸の糸長差が５％以
上であり、かつ花糸の混用率が30％以上である複合糸と
すれば良い。

ただし、糸長差＝｛（花糸の糸長−芯糸の糸長）／芯
糸の糸長｝×100％、花糸の混用率＝（花糸の重量／単
位長さ当たり複合糸の重量）×100％である。

即ち、芯糸に対し本発明の複合紡糸繊維よりなる仮撚
加工糸を、特定混用率以上で過供給し、複合糸の外周に
位置せしめることにより耐摩擦溶融性を保持した嵩高性
に富んだ複合糸となる。

さらに説明すれば、上記の糸長差が５％未満であると
感性の改良が達成されず、花糸の混用率が30％未満で
は、耐摩擦溶融性に欠ける編織物となる。感性と耐摩擦
溶融性を一層向上させる手法には、複合糸とする段階
で、適宜、芯糸と花糸の糸長差を大きくするか、花糸の
混用率を大きくすればよいが、芯糸と花糸の糸長差を大
きくするとループが多発した複合糸となって、編織物の
規格によってはテキスタイル・プロセスの通過性が著し
く低下することがある。また、花糸の混用率を大きくす
ると、その分芯糸の混用率が小さくなるため、細繊度複
合糸を必要とする場合には編織物の物理的性能が低下す
る。

さらに、最も基本的なことではあるが、芯糸と花糸の
糸長差を５％以上付与したとしても、両糸の収縮率の大
きさによっては仕上げ工程に至る過程の熱処理により糸
長差が消滅する場合もある。かかる場合には、（芯糸の
沸水収縮率−花糸の沸水収縮率）≧５％とすることによ
り、即ち、編織物と成した後に熱処理することにより花
糸と芯糸の糸長差を強調することが可能となり、上記し
た課題を解決することができる。ここで、花糸である複
合紡糸繊維よりなる仮撚加工糸は通常の手法によって得
られるものであり、複合紡糸繊維は延伸糸もしくはPOY
の状態であっても構わない。また、仮撚手法はピン方
式、フリクション方式、ベルト方式の任意の方式を採用
できる。

さらに、捲縮率等の仮撚糸の糸質は特定されるもので
なく、嵩高性等の初期の希望によって適宜設定すればよ
い。一方、芯糸は天然繊維、化合繊のどちらも使用可能
であり、形態はフィラメント糸、紡績糸のどちらでもよ
い。

なお、沸水収縮率の測定方法はJIS−L1077,L1073によ
った。

本発明の２層構造複合糸を得る手段の一例は第３図に
示す如く、本発明の複合紡糸繊維よりなる仮撚加工糸で
ある花糸３を供給するローラ４、芯糸５を供給するロー
ラ６、両糸3,5を混繊、交絡する空気交絡器、デリベリ
ーローラ８、巻取機９から構成される複合糸製造装置を
用い、それぞれの供給ローラ4,6の周速に差を与えるこ
とによって、｛（花糸供給ローラ４の周速−芯糸供給ロ
ーラ６の周速）／芯糸供給ローラ６の周速｝×100％≧
５％となるように条件設定すればよい。空気交絡器７は
インターレースノズルであってもタスランノズルであっ
てもかまわないが、概してタスランノズルの方が、花糸
３が芯糸５を被覆する能力に優れる点でより好ましい。
勿論、本発明の２層構造複合糸とする手法は、これに限
定する必要はなく、リング撚糸機で糸長差を付与しつ
つ、巻取る方法はもとより、高破断伸度である複合紡糸
繊維と低破断伸度である芯糸を引き揃えるか、混繊、交
絡後、同時仮撚加工する方法によってもよい。また、耐
摩擦溶融性の評価方法は第４図に示すように、評価用複
合糸を筒編地10に編成し、該編地10を幅5cm,長さ5cm,硬
度80のネオプレンゴムの平板に取り付け、支点11を持つ
試料取付け用アーム12に固定し、1800rpmで回転する桜
材の80φの円柱13表面へ、荷重14を調整して編地面の荷
重6kgにて３秒間接触させた時の編地の破断の有無で耐
摩擦溶融性能を判断した。

（実施例）以下本発明を実施例により具体的に説明する。ただ
し、本発明は以下の実施例に限定されない。

実施例１芯部を構成するポリマーを溶融温度175℃のナイロン1
2,鞘部を構成するポリマーを溶融温度255℃のポリエス
テル、芯部：鞘部の体積比率＝1:1,芯／鞘部は共に円形
断面、芯部が鞘部のほぼ中心にある複合繊維延伸糸であ
るB98d/36f（沸水収縮率９％，伸度46％）を得た。該延
伸糸を仮撚加工機（三菱重工製、LS6）にてスピンドル
回転数40×10⁴rpm,撚数3,200T/m,温度160℃/160℃（第
１ヒータ／第２ヒータ）、オーバーフィード率−２％の
条件下にて仮撚糸とした。この仮撚糸の糸質は、繊度10
1d,強度3.6g/d、伸度24％であった。該仮撚糸を花糸と
し、ポリマーの溶融温度255℃の単一ポリマーよりなる
ポリエステル延伸糸、B49d/24f（沸水収縮率8.0％）,B9
8d/24f（沸水収縮率8.5％）,B148d/24f（沸水収縮率8.3
％）,B248d/48f（沸水収縮率8.5％）、B298d/48f（沸水
収縮率9.2％）を各々芯糸とした第３図に示したと同様
の装置である流体糸加工機（愛機製作所、AT501）を用
い、空気交絡器としてヘバーライン社製ヘマジェットLB
02のコアーをT321とし、空気圧力7kg f/cm²、デリベリ
ーローラ周速150m/分、芯糸の供給ローラの周速152m/分
にて芯糸に対する花糸の糸長差を変更し、混繊、交絡処
理を施して複合糸を得た。

得られた複合糸を天竺編地10に編成し、芯糸と花糸の
各供給糸の熱収縮率の影響をキャンセルする意味で染色
等の熱処理をすることなく耐摩擦溶融性の評価に供し
た。

耐摩擦溶融性の測定方法は第４図に示す如く、該編地
10を幅5cm,長さ5cm,硬度80のネオプレンゴムの平板に取
り付け、支点11を持つ試料取り付け用アーム12に固定
し、桜材の80φの円柱13が1800rpmで回転する表面へ、
荷重14を調整して、編地面の荷重6kgにて３秒間接触さ
せた時の編地10の破断の有無で耐摩擦溶融性能を判断し
た。その結果を第１表に示すが，糸長差を０％とした場
合には通常の仮撚加工糸に類似した糸形態となり、嵩高
性のない感性に欠けた編地となった。また、耐摩擦溶融
性の評価では穴あきには至らないものでも複合糸を構成
する単繊維が高い割合で切断していた。この耐摩擦溶融
性を評価した編地10をポリエステル用分散染料（テラシ
ールネイビーブルーSGL）で98℃×30分染色し顕微鏡下
で被荷重部を観察したところ、単一ポリマー成分繊維が
溶融、切断したものとなっていた。同様な手法で、糸長
差５％（花糸の供給用ローラの周速は159.6m/分）とし
た場合の検討結果は第２表の如くであった。編地10は、
何れも嵩高性のある感性に優れたものとなった。また、
耐摩擦溶融性は花糸の混用率が30％（試４）以上で耐摩
擦溶融性が優れたものとなった。なお、花糸の混用率
は、複合糸の芯糸と花糸を分離することが困難なため、
｛（花糸の供給用ローラの周速×花糸繊度）／（芯糸の
供給用ローラの周速×花糸繊度＋花糸の供給用ローラの
周速×花糸繊度）｝×100％で算出した。なお、繊度はJ
IS Ｌ−1073によって測定した。また、第２表中の試４
の花糸と芯糸の組合わせにて糸長差を10％,20％,30％,5
0％とした場合には、糸長差が大きくなるに従って、糸
の解舒性張力変動が認められたが、編成性には大きな影
響を与えることはなかった。また、得られた編地は嵩高
性に富んだ、しかも耐摩擦溶融性が一層向上したものと
なった。

実施例２花糸として、芯部を構成するポリマー溶融温度が171
℃のポリプロピレン、鞘部を構成するポリマー溶融温度
が255℃のポリエステル、芯部の断面形状を円形、鞘部
の断面形状を三角形、芯部：鞘部の体積比率＝1:3、紡
速2700m/分にて破断伸度143％のB165d/30fのPOYを得
た。該POYをフリクションディスクを具備した延伸仮撚
機（石川製作所製、FK5）にてデリベリー速度260m/分、
D/Y2.10、温度170℃/160℃（第１ヒータ／第２ヒー
タ）、延伸倍率1.48とし、繊度115d、沸水収縮率3.5％
の仮撚加工糸を得た。

一方、芯糸として実施例１で得た沸水収縮率8.5％のB
248d/48fと、延撚時の熱セット温度を高くして沸水収縮
率6.0％のB247d/48fを得た。これらの芯糸と芯糸を使っ
て、実施例１と同様に花糸と芯糸の糸長差を10％とした
複合糸を得た。該複合糸に200T/mの追撚を施し、サイザ
ー（河本製機製、EX3C）にてアクリル糊剤（互応化学工
業製、プラスサイズJ6）を付着量10％として乾燥温度10
0℃/100℃/80℃（第１チャンバー／第２チャンバー／シ
リンダー）、ストレッチャー２％/0％（チャンバー／シ
リンダー），糸速40m/分で経糸ビームを得た。

このビームをウオータジェットルーム（津田駒工業
製、ZW200）にて緯糸をSD150d/48fの１ヒータ仮撚加工
糸とし、密度を経×緯＝20本/cm×23本/cm,回転数250rp
mにて製織し、耐摩擦溶融性を評価した。この結果を第
３表に示すが、このような比較的経糸密度が高い織物の
製織時には、試１の如く経糸間でループが絡み合うこと
による開口不良現象が発生した。

一方、沸水収縮率8.5％の芯糸を用い糸長差５％と
し、上記と同一準備、製織条件にて得た試２は全く問題
のない工程通過性を示した。得られた生機はループが少
ない、嵩高性に乏しいものであったが、糊抜き、精錬
（何れも温度80℃×15分）し、染色（130℃×60分）し
たものは芯糸と花糸の沸水収縮率差の顕在化により嵩高
性に富んだ織物となった。この織物を実施例１と同一の
耐摩擦溶融性の評価を実施したところ、やや織物表面に
光沢が生じたが、穴あきの無い結果を示した。

また、沸水収縮率６％の花糸を用い糸長差を５％と
し、上記と同一条件にて得た試３は工程通過性は全く問
題が無かったが染色後も嵩高性に乏しいものとなった。
この原因は芯糸と花糸の沸水収縮率が小さいことにある
と判断した。

比較例１芯部を構成するポリマーの溶融温度が217℃のナイロ
ン６、鞘部を構成するポリマーの溶融温度が238℃のイ
ソフタル酸ブレンド変性ポリエステル、芯部：鞘部のポ
リマー体積比＝1:1、芯部は鞘部とほぼ同一中心に位置
した円形断面であるB100/36の延伸糸を得た。仮撚温度
を207℃から127℃まで10℃毎に変更しつつ、オーバーフ
ィード率を＋２％とする以外の条件を実施例１と同一条
件にて該延伸糸を仮撚加工し、その評価を実施したが、
何れも耐摩擦溶融性に優れるものは得られなかった。

比較例２単一ポリマーである溶融温度255℃のポリエステルを
紡糸、延撚し、円形断面であるB100/36を得た。仮撚温
度を220℃から140℃の範囲で10℃毎に変更しつつ、オー
バーフィード率を＋２％とした以外は実施例１と同一条
件にて該延伸糸を仮撚加工し、その評価を実施したが、
何れも耐摩擦溶融性に優れるものは得られなかった。

（発明の効果）以上の説明から明らかな如く本発明によれば、運動時
に床との摩擦により生じる熱可塑性繊維より成る衣料の
穴あきが防止でき、しかも嵩高性に富んだ複合糸が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】第１図及び第２図は本発明の複合紡糸繊維の単繊維断面
図、第３図は本発明の複合糸を得るための装置の概略
図、第４図は耐摩擦溶融性能測定装置の説明図である。図の主要部分の説明１……芯部、２……鞘部、３……花糸５……芯糸、10……試料

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＤ０２Ｊ 1/08 Ｄ０２Ｊ 1/08 (72)発明者田中光男愛知県名古屋市東区砂田橋４丁目１番60 号三菱レイヨン株式会社商品開発研究所内 (56)参考文献特開昭62−184118（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−59919（ＪＰ，Ａ) 特公昭45−3290（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) D01D 5/34 D01F 8/14 Ｆタームテーマコード４Ｌ０３６

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】芯部を構成するポリマーの溶融温度が鞘部
を構成するポリマーの溶融温度より40℃以上低いポリマ
ーによって構成された芯／鞘複合紡糸繊維よりなる仮撚
加工糸を花糸とした２層構造複合糸であって、花糸部と
芯糸の糸長差が５％以上であり、かつ花糸の混用率が30
％以上であることを特徴とする耐摩擦溶融性２層構造複
合糸。ただし、糸長差＝｛（花糸の糸長−芯糸の糸長）／芯糸
の糸長｝×100％、花糸の混用率＝（花糸の重量／単位長さ当たり複合糸の
重量）×100％。