JP3566440B2

JP3566440B2 - ポリエステルフィラメントミシン糸の製造方法

Info

Publication number: JP3566440B2
Application number: JP01378396A
Authority: JP
Inventors: 元二中山; 明夫木村
Original assignee: Teijin Techno Products Ltd; Teijin Fibers Ltd
Current assignee: Teijin Techno Products Ltd; Teijin Fibers Ltd
Priority date: 1996-01-30
Filing date: 1996-01-30
Publication date: 2004-09-15
Anticipated expiration: 2016-01-30
Also published as: JPH09209227A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可縫性と縫目強度に優れたポリエステルミシン糸及びその製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ミシン糸には、木綿ミシン糸、絹ミシン糸、合成繊維ミシン糸などが用いられているが、近年は、強力が大きい合成繊維ミシン糸が多く用いられるようになってきている。特に、ポリエステルフィラメントミシン糸は、強度が大きいので好んで用いられている。
【０００３】
しかし、ポリエステルフィラメントミシン糸は、通常、強度を高めるために、５００〜１，５００ｍ／分の紡糸速度で紡糸した未延伸糸を、極限近くの高延伸倍率で延伸したフィラメント糸を用いており、その結果、得られたミシン糸は、剛直であり屈曲に弱く、可縫性が悪化すると共に、上糸と下糸が屈曲交叉して形成されている縫目においては強度が低下し、高縫目強度が得られないという問題がある。
【０００４】
一方、ポリエステルフィラメントミシン糸の可縫性を改善するために、３，０００〜６，０００ｍ／分の紡糸速度で高速紡糸して、得られた未延伸糸を延伸、熱処理し、切断伸度３６％以下、沸水収縮率２．５％以下のフィラメント糸となし、これを撚糸してミシン糸とする方法が提案されている（特公昭５８―３７４１８号公報）。この方法で得られたミシン糸は、可縫性は改善されるものの、ミシン糸の強度を高めることが難しく、満足できる縫目強度が得られない。
【０００５】
一般に、ポリエステルフィラメント糸の強度を高めるには、延伸倍率を上げればよいが、ミシン糸の場合、延伸倍率を上げて強度を高めると、伸度が低下し、タフネスが低くなり、可縫性が低下すると共に、糸が剛直になるため、縫目強度もあまり高くならない。一方、可縫性を高めるためにタフネスを大きくすると、どうしてもフィラメント糸の強度が低下して、十分な縫目強度が得られない。このように、可縫性と縫目強度を両立させることは、従来、極めて困難であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述のような従来のミシン糸の問題点を解消し、可縫性と縫目強度が共に優れたポリエステルフィラメントミシン糸を提供することを課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、極限粘度［η］が０．９４〜１．０であるポリエステルを、２，０００ｍ／分以上３，０００ｍ／分未満の紡糸速度で溶融紡糸し、引き続いて２段延伸した後、１８０〜２１０℃の温度で、２〜１０％弛緩熱処理し、得られたポリエステルマルチフィラメント糸に下撚を付与した後、その複数本を合糸して、撚係数が７，０００〜１５，０００の上撚を付与することにより、破断強度が５．５ｇ／ｄｅ以上、破断伸度が３０％〜３８％、タフネス係数が５以上で、かつ上撚の撚係数が７，０００〜１５，０００であるポリエステルフィラメントミシン糸を製造することを特徴とするポリエステルフィラメントミシン糸の製造法が提供される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を更に詳しく説明する。
【０００９】
本発明のポリエステルミシン糸に用いるポリエステルは、ポリエチレンテレフタレートを主たる対象とするが、そのテレフタル酸成分の一部、通常１０モル％以下、好ましくは５モル％以下を他の二官能性カルボン酸成分、例えばイソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸、セバチン酸、アジピン酸、コハク酸、シュウ酸、マロン酸、ヒドロキシエトキシ安息香酸、ヒドロキシ安息香酸、ジフェニルメタンジカルボン酸等の二官能性ジカルボン酸成分で置き換えててもよく、またエチレングリコール成分の一部、通常１０モル％以下、好ましくは５モル％以下を他のジオール成分、例えばジ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、ヘキサメチレングリコール、シクロヘキサンジメタノール等のジオール成分で置き換えてもよい。
【００１０】
更にまたかかるポリエステルには、必要に応じて、任意の添加剤、例えば安定剤、着色剤、帯電防止剤、防炎剤等の添加剤を加えてもよい。
【００１１】
本発明のポリエステルミシン糸は、破断強度が５．５ｇ／ｄｅ以上で、且つ破断伸度が３０〜３８％の範囲にある必要がある。
【００１２】
ミシン糸の破断強度が５．５ｇ／ｄｅ未満の場合は、十分な縫目強度が得られない。ただ、あまり破断強度が高過ぎると、破断伸度が小さくなり、ミシン糸が剛直で屈曲に弱くなるので、高々１０ｇ／ｄｅに止めるのが好ましい。
【００１３】
また、破断伸度が２０％未満の場合は、ミシン糸が剛直で屈曲に弱くなり、高い縫目強度が得られず、一方、３８％を越える場合は、ミシン掛け中の張力でミシン糸が伸ばされ、縫目形成後に伸張回復するために、縫目部に縫い皺（パッカリング）が発生するので適当でない。
【００１４】
なお、本発明で言う破断強度と破断伸度は、ＪＩＳ−Ｌ−１０１３−７．５−１法（定速伸張法，つかみ間隔：２０ｃｍ，引張速度：１００％／分）で測定して得た値を言う。
【００１５】
また、本発明のポリエステルミシン糸は、タフネス係数が５以上でなければならない。タフネス係数が５未満の場合は、可縫性と縫目強度が両立せず、５以上において、はじめて優れた可縫性と高い縫目強度が得られる。
【００１６】
本発明で言うタフネス係数は、ＪＩＳ−Ｌ−１０１３−７．５−１法（定速伸張法、つかみ間隔：２０ｃｍ，引張速度：１００％／分）で得た荷伸曲線から下式で求めた値（Ａ）を言う。
【００１７】
【数１】
Ａ＝Ｂ／（Ｃ１−Ｃ２）×０．５
Ａ：タフネス係数
Ｂ：伸度２％におけるミシン糸強力（ｇ）
Ｃ１：破断伸度におけるミシン糸強力（ｇ）
Ｃ２：破断伸度より４％減じた伸度におけるミシン糸強力（ｇ）
【００１８】
上式において、Ｂはミシン糸に張力を付加した時の初期の剛直性を示す値であって、この値が大きい程、ミシン掛け時のミシン糸ループの形成性が良くなり、可縫性が向上することになる。
【００１９】
一方、（Ｃ１−Ｃ２）×０．５は、ミシン糸に張力を付加した時の破断前の剛直性を示す値であって、この値が小さい程、ねばりがあり屈曲に強く、縫目強度が向上することになる。
【００２０】
更に、本発明のポリエステルミシン糸は、上撚の撚係数が７，０００〜１５，０００の範囲内になければならない。上撚の撚係数が７，０００未満の場合は、十分な可縫性が得られず、特に千鳥縫いやバック縫い等のミシン糸が解撚される形式のミシンでの可縫性が悪くなる。
【００２１】
逆に、撚係数が１５０００を越えると、ミシン糸強度が低下し、５．５ｇ／ｄｅ以上の破断強度を得るのが困難になり、本発明の目的とする十分な縫目強度を得ることが出来ない。
【００２２】
本発明で言う撚係数とは、下記の式で求めた値（Ｓ）である。
【００２３】
【数２】
Ｓ＝（ｄｅ）^１／２ ×Ｔ
Ｓ：撚係数
ｄｅ：ミシン糸のデニール
Ｔ：上撚数（Ｔ／ｍ）
【００２４】
かかるポリエステルミシン糸を製造するには、極限粘度［η］が０．９４〜１．０である上記ポリエステルを、２，０００ｍ／分以上３，０００ｍ／分未満の紡糸速度で溶融紡糸し、引き続いて２段延伸した後、１８０〜２１０℃の温度で、２〜１０％弛緩熱処理し、得られたポリエステルマルチフィラメント糸に下撚を付与した後、その複数本を合糸して、撚係数が７，０００〜１５，０００の上撚を付与すればよい。
【００２５】
ポリエステルマルチフィラメント糸の溶融紡糸に供するポリエステルの極限粘度［η］は、０．９４〜１．０の範囲内になければならない。
【００２６】
極限粘度［η］が０．８未満の場合は、十分な引張強度や引掛強度が得られず、可縫性が劣り、本発明の目的が達成されない。一方、極限粘度［η］が１．０を越えると、溶融紡糸中に単糸切れが発生し易くなるなどで安定した生産が難しくなり、生産コストも上昇すると言う問題が生ずるので不適当である。
【００２７】
なお、ここで言う極限粘度［η］は、ｏ−クロロフェノールを溶媒として３５℃にて測定した値から求めたものである。
【００２８】
ポリエステルフィラメント糸の溶融紡糸は、２，０００ｍ／分以上３，０００ｍ／分未満の範囲内の紡糸速度で行う。紡糸速度は、更に好ましくは、２，３００〜２，７００ｍ／分である。
【００２９】
紡糸速度が２，０００ｍ／分未満の場合は、十分な可縫性が得られず、３，０００ｍ／分以上の場合は、５．５ｇ／ｄｅ以上のミシン糸破断強度が得られず本発明の目的が達成されない。
【００３０】
次いで、このように溶融紡糸して得た未延伸糸を延伸するが、その延伸は、本発明の目的とする高い縫目強度を得るために、２段延伸を行う必要がある。
【００３１】
１段延伸の場合は、急激な延伸がなされるために、繊維が剛直化して屈曲に弱くなり、高い縫目強度を得ることが出来ない。
【００３２】
全延伸倍率は１．８〜２．５倍程度とし、１段目で全延伸倍率の６０％〜８０％を延伸し、残りの延伸を２段目で行うのが好ましい。
【００３３】
本発明のポリエステルミシン糸に用いるポリエステルフィラメント糸は、延伸によって剛直化した繊維にタフネスを付加して屈曲に強くするために、延伸後に弛緩熱処理を施す。
【００３４】
該弛緩熱処理は、１８０〜２１０℃の温度範囲で２〜１０％の範囲の弛緩熱処理を施すのが適当であり、温度が１８０℃未満の場合は十分な弛緩効果が発揮されず、２１０℃を越える場合は繊維が劣化して十分なタフネスが得られない。
【００３５】
また、２％未満の弛緩の場合は十分な弛緩効果が得られず、１０％を越える弛緩の場合は弛緩し過ぎて必要なミシン糸破断強度が得られない。
【００３６】
かくして得られたポリエステルフィラメント糸にＳ方向の下撚を施し、その複数本を引揃えてＺ方向の上撚を施す。このとき、上撚の撚係数を７，０００〜１５，０００とする。なお、下撚数は特に限定しないが、ミシン糸のトルク防止の面から、上撚数の１．１〜１．５倍とするのが好適である。
【００３７】
次いで、常法により染色加工を施し、ミシン糸用油剤を付与して本発明のポリエステルミシン糸を得る。
【００３８】
【実施例】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。
【００３９】
なお、以下の実施例、比較例において、本縫可縫性、千鳥可縫性及び縫目強さは、下記のようにして測定した。
【００４０】
（１）本縫可縫性
１本針本縫ミシンを用い、ミシン速度４０００ｓｐｍ、ミシン針１４でＴ／Ｒサージ４枚を１分間縫製して、ミシン糸の切断の有無を観察し、切断有の場合を×、切断無の場合を○で表示した。
【００４１】
（２）千鳥縫可縫性
千鳥縫ミシンを用い、針振巾５ｍｍ、ミシン速度３５００ｓｐｍ、ミシン針１１でＴ／Ｒサージ１枚を３ｍ縫製して、ミシン糸の切断の有無を観察し、切断有の場合を×、切断無の場合を○で表示した。
【００４２】
（３）縫目強さ
１本針本縫ミシンを用い、ミシン速度３０００ｓｐｍ、ミシン針１４、縫い代１ｃｍでＴ／Ｒサージを縫製して、ＪＩＳ−Ｌ−１０９３−６．１（グラブ法）にて縫目強さを測定した。
【００４３】
［実施例１〜２、比較例１〜２、比較例１１〜１３］
極限粘度［η］が０．９４のポリエチレンテレフタレートを表１に示す紡糸速度で溶融紡糸し、更に、表１に示す条件で延伸して、２００℃で４．６％の弛緩熱処理を施し、７０デニール／２４フィラメントのミシン糸用ポリエステルフィラメント糸を得た。なお、溶融紡糸温度は２９５℃であった。
【００４４】
該ポリエステルフィラメント糸にＳ方向の下撚（上撚の１．２倍）を施した糸条３本を引揃え合糸した後、表１に示す撚係数の上撚（Ｚ方向）を施し、常法により１３０℃の温度で染色を行い、シリコーン系ミシン糸用油剤を付与してミシン糸とした。
【００４５】
各ミシン糸について、ミシン糸の破断強度、破断伸度、タフネス係数、本縫可縫性、千鳥縫可縫性、縫目強さを測定した結果を表１に示す。
【００４６】
【表１】

【００４７】
表１から明らかなように、破断強度が５．５ｇ／ｄｅ以上、破断伸度が３０％〜３８％、タフネス係数が５以上、上撚の撚係数が７，０００〜１５，０００である実施例１〜２は、可縫性、縫目強度共に良好であったが、破断伸度及びタフネス係数が本発明の範囲から外れる比較例１では、可縫性、縫目強度共に劣り、破断強度が低い比較例２では、縫目強度が劣っていた。
【００４８】
また、本発明で特定する所定のミシン糸特性を得るには、紡糸速度を２，０００ｍ／分以上３，０００ｍ／分未満とし、２段延伸することが必要であり（実施例１〜５）、紡糸速度がこの範囲外（比較例１及び２）では、所定の特性が得られなかった。
【００４９】
［比較例３］
実施例３において、２段延伸の代わりに、その全延伸倍率と同じ延伸倍率で１段延伸を行ったところ、ミシン糸破断強度が５．９ｇ／ｄｅ、ミシン糸破断伸度が１７％、タフネス係数が４．５であり、本縫可縫性、千鳥縫可縫性は○であったが、縫目強さは１９ｋｇであり、十分な縫目強度が得られなかった。
【００５０】
［比較例１４、比較例４］
実施例３において、ポリエチレンテレフタレートの極限粘度［η］を表２に示すように変更した。
【００５１】
結果は表２に示す通りであり、極限粘度［η］が０．８未満の場合（比較例４）は、ミシン糸破断伸度、タフネス係数が低く、可縫性、縫目強度共に劣っていた。なお、極限粘度［η］が１．１のポリエチレンテレフタレートを溶融紡糸しようとしたが、単糸切れが多発して、安定な紡糸を行うことができなかった。
【００５２】
【表２】

【００５３】
［実施例３、比較例５〜８、比較例１５〜１７］
比較例１３において、弛緩熱処理温度及び弛緩率を表３、表４に示す如く変更した。
【００５４】
結果は表３、表４に示す通りであり、弛緩熱処理温度が１８０〜２１０℃の範囲外の場合（比較例５及び６）は、いずれもタフネス係数が低く、可縫性、縫目強度が劣っていた。
【００５５】
また、弛緩率が２％未満の場合（比較例７）は、ミシン糸破断伸度、タフネス係数が低く、可縫性、縫目強度共に劣り、弛緩率が１０％を越える場合（比較例８）は、ミシン糸破断伸度が３８％を越えて、パッカリングが発生し、破断強度も５．５ｇ／ｄｅ未満となり、縫目強度が低かった。
【００５６】
【表３】

【００５７】
【表４】

【００５８】
［比較例１８、１９、比較例９、１０］
比較例１３において、ミシン糸の上撚の撚係数を表５に示すように変更した。結果は表５に示す通りであり、７，０００未満の場合（比較例９）は、可縫性、特に千鳥縫可縫性が劣り、１５，０００を越える場合（比較例１０）は、ミシン糸破断強度が低くなり、十分な縫目強度が得られなかった。
【００５９】
【表５】

【００６０】
【発明の効果】
本発明によれば、従来、得ることが困難であると考えられていた、可縫性と縫目強度が共に優れたポリエステルフィラメントミシン糸を提供することができる。

Claims

極限粘度［η］が０．９４〜１．０であるポリエステルを、２，０００ｍ／分以上３，０００ｍ／分未満の紡糸速度で溶融紡糸し、引き続いて２段延伸した後、１８０〜２１０℃の温度で、２〜１０％弛緩熱処理し、得られたポリエステルマルチフィラメント糸に下撚を付与した後、その複数本を合糸して、撚係数が７，０００〜１５，０００の上撚を付与することにより、破断強度が５．５ｇ／ｄｅ以上、破断伸度が３０％〜３８％、タフネス係数が５以上で、かつ上撚の撚係数が７，０００〜１５，０００であるポリエステルフィラメントミシン糸を製造することを特徴とするポリエステルフィラメントミシン糸の製造法。