JP4872865B2 - マルチフィラメントおよび高密度織物 - Google Patents
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Description
本発明は製織性に優れ、特にスポーツ衣料に好適な高密度薄地織物をとすることができる高強度細繊度のマルチフィラメントおよびこれらを用いた高密度織物に関するものである。
従来より、スポーツ衣料、エアバッグなどの用途を中心に、ポリエステルやナイロンをはじめとする合成繊維マルチフィラメントを用いた高密度織物が数多く提案されているが、用途の高度化により、更なる薄地化、またこれに伴う高強度化した織物が求められている。また、エアバッグではもちろんのこと、スポーツ、アウトドア衣料においても防風性向上、もしくはダウンジャケットのダウン飛び出し防止などの観点から、より高密度化した織物の要求が強い。
これらに対応する提案として、単糸繊度が０．５〜３．０ｄｔｅｘで、引張強力が５．０〜９．０ｄｔｅｘのポリエステル糸条を用いたカバーファクターが１５００〜２５００の高密度織物が提案されている（特許文献１）。この提案では、ある程度の高密度化は可能になるが、糸条を構成するポリエステル系ポリマーが特に規定されたものではないため、カバーファクターが２５００程度になると製織時の経糸切れ、経糸の毛羽発生が問題となる。また、カバーファクター２５００程度では、十分に薄地化、高密度化の要求に応えることができない。
また、高密度織物として、特許文献２〜３の提案があるが、エアバッグを主用途としているため、用いるマルチフィラメント総繊度が高く、本発明で目的とする織物の薄地化に対応していない。さらに、カバーファクターが１５００以上で、構成する経糸および緯糸が有機系顔料を２００ｐｐｍ以上含有し、単糸繊度が１．０ｄｔｅｘ以下の高密度織物が提案されている（特許文献４）。この方法では単糸繊度が小さすぎるため、製織時に特に経糸の毛羽発生が多いという問題を有していた。
特開２００６−５２５０５号公報（請求項１〜４）
特開平７−２５８９４０号公報（請求項１２）
特開平８−２４６２８９号公報（実施例１）
特開２００４−１０７８４３号公報（請求項１）
本発明は、かかる従来技術の欠点を改良し、製織時に経糸および緯糸切れ、毛羽発生がなく、かつ機械的特性に優れた超軽量、高密度薄地織物を提供するものである。
上記発明の目的は、以下によって達成することができる。すなわち、固有粘度が０．７０〜１．２０、全酸化チタン粒子数の６０％以上が一次粒子径０．１〜０．６μｍである酸化チタンを０．３〜０．８重量％含有したポリエチレンテレフタレートからなり、総繊度４〜１５ｄｔｅｘ、単糸繊度１．３〜５．０ｄｔｅｘ、破断強度５．０〜７．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、破断伸度２５〜４５％であることを特徴とするマルチフィラメントである。
本発明のマルチフィラメントとすることで、製織時の糸切れ、毛羽発生がなく、機械的特性に高密度薄地織物を得ることができる。
本発明のマルチモノフィラメントは、固有粘度が０．７０〜１．２０のポリエチレンテレフタレートからなることが必要である。耐候性、寸法安定性、機械的特性の観点から、本発明のマルチフィラメントはポリエチレンテレフタレートからなる必要がある。目的を損なわない範囲であれば、少量の共重合成分を含有しても良い。また、固有粘度は０．７０以上とすることで、本発明で必要な破断強度を得ることができる。また、１．２０以下とすることで、安定して製糸することが可能となる。好ましい固有粘度の範囲は０．７５〜１．００である。
本発明者らは、鋭意検討した結果、細繊度のマルチフィラメントの製織性を向上させるためには、含有する酸化チタンの添加量だけではなく、添加されている酸化チタンの一次粒子径の分布が大きな影響を及ぼすことを見出した。すなわち、本発明のマルチフィラメントは、酸化チタンを０．３〜０．８重量％含有していることが必要であり、かつ、含有している全酸化チタン粒子数の６０％以上が、一次粒子径０．１〜０．６μｍであることが必要である。酸化チタンの含有量は０．３重量％以上とすることで、走行する糸と金属の摩擦を十分に低減することが可能となり、０．８重量％以下とすることで、目的の原糸強度を得ることが可能となり、また製織時に接触する金属と原糸との擦過を抑制することができる。さらに、全酸化チタンの粒子数の６０％以上が、一次粒子径が０．１〜０．６μｍであることが必要である。酸化チタンの一次粒子径の分布を特定の範囲とすることで、製織時の、経糸の筬等との擦過を極力低減することが可能となる。全酸化チタン粒子数の３０％以上が０．２〜０．４μｍであることがより好ましい。また、本発明の目的を損なわない範囲であれば、酸化チタン以外でもシリカ、アルミナ等の無機粒子や有機顔料のほか抗酸化剤、着色防止剤、帯電防止剤、耐光剤等を少量含有していてもよい。
また、本発明のマルチフィラメントは、総繊度が４〜１５ｄｔｅｘであることが必要である。４ｄｔｅｘ以上とすることで安定的に製糸、製織することが可能となり、１５ｄｔｅｘ以下とすることで、目的の超高密度薄地織物とすることができる。好ましい総繊度の範囲は８〜１３ｄｔｅｘである。
さらに、本発明のマルチフィラメントは、単糸繊度が１．３〜５．０ｄｔｅｘであることが必要である。単糸繊度を１．３ｄｔｅｘ以上とすることで、製織時の糸切れ、毛羽の発生を抑制することができるとともに、コシがある高密度織物が得られる。また、５．０ｄｔｅｘ以下とすることで、得られた織物は緻密性を保ちつつ、硬くなりすぎず良好な風合いを有する。好ましい単糸繊度の範囲は１．６〜３．０ｄｔｅｘである。
次に、本発明のスクリーン紗用モノフィラメントは、破断強度が５．０〜７．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、破断伸度が２５〜４５％である。ここでいう破断強度および破断伸度とは、引張試験での破断点における強度および伸度をさす。破断強度を５．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上とすることで、薄地の高密度織物としても十分な機械的特性が得られ、７．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下とすることで、安定的な製糸および製織に必要な適度な原糸の伸度を残すことが可能となる。好ましい破断強度の範囲は、５．５〜６．５ｃＮ／ｄｔｅｘである。破断伸度を２５％以上とすることで製織時に毛羽を発生しにくくすることが可能であり、４５％以下とすることで、目的の破断強度が得られる。好ましい破断伸度の範囲は３０〜４０％である。
また、本発明のマルチフィラメントを経糸および緯糸に配して高密度織物が得られる。本発明のマルチフィラメントは、総繊度が４〜１５ｄｔｅｘと極めて低繊度であるため、得られる高密度織物は、下記式で示すカバーファクターが２５００以上であることが好ましい。カバーファクターは織物を構成する糸条の太さと織物密度によって定められる織物構造の粗密さをあらわす係数であり、数値が大きいほど高密度であることを示す。
カバーファクター＝経糸密度（本／２．５４ｃｍ）×（経糸繊度（ｄｔｅｘ））１／２＋緯糸密度（本／２．５４ｃｍ）×（緯糸繊度（ｄｔｅｘ）１／２
さらに、織物の機械的特性を保持するため、得られる高密度織物の、経方向および緯方向いずれの引裂き強力も１００〜５００ｃＮとなるように設計することが好ましい。高密度織物の組織は特に限定するものではなく、用途に応じていずれも組織も好ましく適用することができる。製織機は特に限定しないが、細繊度であることから、スルーザー、レピア織機を好ましく用いることができる。
カバーファクター＝経糸密度（本／２．５４ｃｍ）×（経糸繊度（ｄｔｅｘ））１／２＋緯糸密度（本／２．５４ｃｍ）×（緯糸繊度（ｄｔｅｘ）１／２
さらに、織物の機械的特性を保持するため、得られる高密度織物の、経方向および緯方向いずれの引裂き強力も１００〜５００ｃＮとなるように設計することが好ましい。高密度織物の組織は特に限定するものではなく、用途に応じていずれも組織も好ましく適用することができる。製織機は特に限定しないが、細繊度であることから、スルーザー、レピア織機を好ましく用いることができる。
以下に本発明を詳細に説明する。尚、実施例中の評価は以下の評価方法に従った。
Ａ．固有粘度
オルトクロロフェノール１０ｍｌに対し試料０．１０ｇを溶解し、温度２５℃においてオストワルド粘度計を用いて測定した。
Ｂ．酸化チタン一次粒子径分布
酸化チタン粒子を、エチレングリコールのスラリーとし、ＨＯＲＩＢＡ製ＣＡＰＡ−７００を用い、吸光度が１．０〜０．５の範囲となるようにスラリー濃度を調整しサンプルを作製した後、遠心沈降させながら粒径分布を測定した。Ｎ＝１０で測定し、０．１〜０．６μｍの一次粒子径の存在割合（％）の平均値を求めた。
Ｃ．破断強伸度
東洋ボールドウィン社製テンシロン引張り試験機を用いて試長２０ｃｍ、引張り速度２０ｃｍ／分の条件で、応力−歪み曲線から破断点での値を求めた。
Ｄ．引裂き強力
得られた織物について、経方向および緯方向の引裂き強力をＪＩＳ Ｌ１０９６．８．１５．５Ｄ法（ペンジュラム法）に準じて測定した。
Ｅ．製糸性
後述する実施例の方法でモノフィラメントを得るに当たり、チップ原料１０００ｋｇから得られたマルチフィラメントの収率が１００％以下９０％以上を○○、９０％未満〜８０％以上を○、８０％未満〜７０％以上を△、７０％未満を×とし、○○および○を合格とした。
Ｆ．製織工程通過性
製織工程での通過性（糸切れ、毛羽発生）について、○○、○、△、×の４段階で相対的に評価し、○○および○を合格とした。
Ｇ．総合評価
各評価項目について総合的に判断し、○○、○、△、×の４段階で評価し、○○および○を合格とした。
Ａ．固有粘度
オルトクロロフェノール１０ｍｌに対し試料０．１０ｇを溶解し、温度２５℃においてオストワルド粘度計を用いて測定した。
Ｂ．酸化チタン一次粒子径分布
酸化チタン粒子を、エチレングリコールのスラリーとし、ＨＯＲＩＢＡ製ＣＡＰＡ−７００を用い、吸光度が１．０〜０．５の範囲となるようにスラリー濃度を調整しサンプルを作製した後、遠心沈降させながら粒径分布を測定した。Ｎ＝１０で測定し、０．１〜０．６μｍの一次粒子径の存在割合（％）の平均値を求めた。
Ｃ．破断強伸度
東洋ボールドウィン社製テンシロン引張り試験機を用いて試長２０ｃｍ、引張り速度２０ｃｍ／分の条件で、応力−歪み曲線から破断点での値を求めた。
Ｄ．引裂き強力
得られた織物について、経方向および緯方向の引裂き強力をＪＩＳ Ｌ１０９６．８．１５．５Ｄ法（ペンジュラム法）に準じて測定した。
Ｅ．製糸性
後述する実施例の方法でモノフィラメントを得るに当たり、チップ原料１０００ｋｇから得られたマルチフィラメントの収率が１００％以下９０％以上を○○、９０％未満〜８０％以上を○、８０％未満〜７０％以上を△、７０％未満を×とし、○○および○を合格とした。
Ｆ．製織工程通過性
製織工程での通過性（糸切れ、毛羽発生）について、○○、○、△、×の４段階で相対的に評価し、○○および○を合格とした。
Ｇ．総合評価
各評価項目について総合的に判断し、○○、○、△、×の４段階で評価し、○○および○を合格とした。
実施例１
固有粘度０．７８、酸化チタン含有量０．５重量％のポリエチレンテレフタレートを溶融し、３００℃で紡糸パックに導き、８００ｍ／分の速度で一旦未延伸糸を巻き取った。次いで４．３倍で延伸、１３０℃で熱処理することにより、１２デシテックス５フィラメントのマルチフィラメントを得た。製糸性に問題はなく、良好であった。使用したポリエチレンテレフタレートに添加した酸化チタンは、全粒子数の６８％が、一次粒子径０．１〜０．６μｍの範囲であった。また、マルチフィラメントの破断強度および伸度はそれぞれ５．６ｃＮ／ｄｔｅｘ、３４％であった。
固有粘度０．７８、酸化チタン含有量０．５重量％のポリエチレンテレフタレートを溶融し、３００℃で紡糸パックに導き、８００ｍ／分の速度で一旦未延伸糸を巻き取った。次いで４．３倍で延伸、１３０℃で熱処理することにより、１２デシテックス５フィラメントのマルチフィラメントを得た。製糸性に問題はなく、良好であった。使用したポリエチレンテレフタレートに添加した酸化チタンは、全粒子数の６８％が、一次粒子径０．１〜０．６μｍの範囲であった。また、マルチフィラメントの破断強度および伸度はそれぞれ５．６ｃＮ／ｄｔｅｘ、３４％であった。
このマルチフィラメントを経糸および緯糸に用い、常法によって整経し、スルーザー織機にて製織し、経糸密度３８０本／２．５４ｃｍ、緯糸密度３８０本／２．５４ｃｍの平織物を得た。この際、工程通過性は極めて良好であり、特に問題は見られなかった。得られた織物の引裂き強力は３１０ｃＮ、目付は４１ｇ／ｍ２であり、軽量性に優れていた。
実施例２〜３、比較例１〜２
ポリエチレンテレフタレートの固有粘度を表１および表２に示すように変更した以外は実施例１と同様の方法によりマルチフィラメントを得、さらに実施例１と同様の方法で織物を得た。結果を表１および表２にまとめる。
ポリエチレンテレフタレートの固有粘度を表１および表２に示すように変更した以外は実施例１と同様の方法によりマルチフィラメントを得、さらに実施例１と同様の方法で織物を得た。結果を表１および表２にまとめる。
実施例４〜５、比較例３〜４
ポリエチレンテレフタレート中の酸化チタン量を表１および表２に示すように変更した以外は実施例１と同様の方法によりマルチフィラメントを得、さらに実施例１と同様の方法で織物を得た。結果を表１および表２にまとめる。
ポリエチレンテレフタレート中の酸化チタン量を表１および表２に示すように変更した以外は実施例１と同様の方法によりマルチフィラメントを得、さらに実施例１と同様の方法で織物を得た。結果を表１および表２にまとめる。
実施例６、比較例５
酸化チタン一次粒子径分布の異なるポリエチレンテレフタレートを用いた以外は実施例１と同様の方法によりマルチフィラメントを得、さらに実施例１と同様の方法で織物を得た。結果を表１および表２にまとめる。
酸化チタン一次粒子径分布の異なるポリエチレンテレフタレートを用いた以外は実施例１と同様の方法によりマルチフィラメントを得、さらに実施例１と同様の方法で織物を得た。結果を表１および表２にまとめる。
実施例７〜８、比較例６〜７
紡糸時の吐出量を変更し、それ以外は実施例１と同様の方法で、実施例７では４ｄｔｅｘ３フィラメント、実施例８では１５ｄｔｅｘ６フィラメント、比較例６では２５ｄｔｅｘ１０フィラメント、比較例７では３ｄｔｅｘ２フィラメントのマルチフィラメントを得た。比較例７は製糸性が極めて悪く、織物とするだけのマルチフィラメントがえられなかった。得られたマルチフィラメントについて、実施例７では経糸密度６５０本／２．５４ｃｍ、緯糸密度６５０本／２．５４ｃｍ、実施例８では経糸密度３４０本／２．５４ｃｍ、緯糸密度３４０本／２．５４ｃｍ、比較例６では経糸密度２４０本／２．５４ｃｍ、緯糸密度２４０本／２．５４ｃｍの織物を、実施例１と同様の方法でそれぞれ得た。比較例６では織物の高密度化が困難であり、軽量性にかける織物であった。結果を表１および表２にまとめる。
紡糸時の吐出量を変更し、それ以外は実施例１と同様の方法で、実施例７では４ｄｔｅｘ３フィラメント、実施例８では１５ｄｔｅｘ６フィラメント、比較例６では２５ｄｔｅｘ１０フィラメント、比較例７では３ｄｔｅｘ２フィラメントのマルチフィラメントを得た。比較例７は製糸性が極めて悪く、織物とするだけのマルチフィラメントがえられなかった。得られたマルチフィラメントについて、実施例７では経糸密度６５０本／２．５４ｃｍ、緯糸密度６５０本／２．５４ｃｍ、実施例８では経糸密度３４０本／２．５４ｃｍ、緯糸密度３４０本／２．５４ｃｍ、比較例６では経糸密度２４０本／２．５４ｃｍ、緯糸密度２４０本／２．５４ｃｍの織物を、実施例１と同様の方法でそれぞれ得た。比較例６では織物の高密度化が困難であり、軽量性にかける織物であった。結果を表１および表２にまとめる。
実施例９〜１０、比較例８〜９
紡糸時の口金を変更し、それ以外は実施例１と同様の方法で、実施例９では１２ｄｔｅｘ８フィラメント、実施例１０では１５ｄｔｅｘ３フィラメント、比較例８では１２ｄｔｅｘ１４フィラメント、比較例９では１２ｄｔｅｘ２フィラメントのマルチフィラメントを得た。得られたマルチフィラメントについて、実施例１０では経糸密度３４０本／２．５４ｃｍ、とした以外は、実施例１と同様の方法でそれぞれ織物を得た。比較例９はマルチフィラメントの収束性が悪く、工程通過性が悪い上に得られた織物の風合いが硬かった。結果を表１および表２にまとめる。
紡糸時の口金を変更し、それ以外は実施例１と同様の方法で、実施例９では１２ｄｔｅｘ８フィラメント、実施例１０では１５ｄｔｅｘ３フィラメント、比較例８では１２ｄｔｅｘ１４フィラメント、比較例９では１２ｄｔｅｘ２フィラメントのマルチフィラメントを得た。得られたマルチフィラメントについて、実施例１０では経糸密度３４０本／２．５４ｃｍ、とした以外は、実施例１と同様の方法でそれぞれ織物を得た。比較例９はマルチフィラメントの収束性が悪く、工程通過性が悪い上に得られた織物の風合いが硬かった。結果を表１および表２にまとめる。
実施例１１
実施例１で得られたマルチフィラメントを経糸および緯糸に用い、経糸密度３１０本／２．５４ｃｍ、緯糸密度３１０本／２．５４ｃｍとした以外は実施例１と同様の方法で織物を得た。結果を表１に示す。
実施例１で得られたマルチフィラメントを経糸および緯糸に用い、経糸密度３１０本／２．５４ｃｍ、緯糸密度３１０本／２．５４ｃｍとした以外は実施例１と同様の方法で織物を得た。結果を表１に示す。
比較例１０〜１１
実施例１に対し、紡糸時の吐出量および延伸倍率を変更し、比較例１０，１１を得た。結果を表２にまとめる。
実施例１に対し、紡糸時の吐出量および延伸倍率を変更し、比較例１０，１１を得た。結果を表２にまとめる。
本発明の方法により得られたマルチフィラメントおよび高密度織物は、機械的特性、軽量性に優れるため、スポーツ衣料、アウトドア衣料などに好ましく用いることができる。
Claims (2)
- 固有粘度が０．７０〜１．２０、全酸化チタン粒子数の６０％以上が一次粒子径０．１〜０．６μｍである酸化チタンを０．３〜０．８重量％含有したポリエチレンテレフタレートからなり、総繊度４〜１５ｄｔｅｘ、単糸繊度１．３〜５．０ｄｔｅｘ、破断強度５．０〜７．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、破断伸度２５〜４５％であることを特徴とするマルチフィラメント。
- 請求項１に記載のマルチフィラメントを経糸および緯糸に用い、下記式に示すカバーファクターが２５００以上、引き裂き強力が１００〜５００ｃＮであることを特徴とする高密度織物。
カバーファクター＝経糸密度（本／２．５４ｃｍ）×（経糸繊度（ｄｔｅｘ））１／２＋緯糸密度（本／２．５４ｃｍ）×（緯糸繊度（ｄｔｅｘ）１／２
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