JP4920349B2 - 導電性かつ弾性延伸性ハイブリッド糸、その製造方法及びこの種のハイブリッド糸を用いた織物製品 - Google Patents

Description

本発明は、織編用糸及びこの種の糸が使用されている製品の分野に関し、特に、導電性かつ弾性延伸性である糸に関する。この種の製品は、たとえば、シートタイプ加熱要素、たとえば自動車の分野で座席の加熱のために使用される要素である。この種の糸はまた、床材、毛布、加熱性衣類又はその部分など及び電場をそらすためのシールド性織物で使用される。

織物製の電気面は、人体と接触する環境の温度を調節するために使用される。これに関して、織物製の電気面は一般に縫合又は接着によって他の織物層に接合される。他の場合、適当な加熱導体が、加熱導体及びそれらの供給ラインを含む面を形成する。これに関して、形状及び大きさは、適用可能な使用条件に合致するように適合される。

電流を導通させるのには金属ワイヤが非常に適しているが、金属ワイヤ自体は織物の性質をほとんど有さず、それが、織る、編むなどの加工の場合に欠点となる。これらのワイヤはこの点では全く非弾性であり、織物として扱うことができない。この状況を改善するため、金属ワイヤは、一般には巻き又は撚りによって織編用の糸又はフィラメントと組み合わされる。ワイヤ及び弾性の糸を含む組み合わせは、織編用フィラメントの弾性のおかげで一定の可撓性を達成する。二つの要素は巻き加工の前にすでに個々のフィラメントとして存在し、個別の前処理工程で製造されなければならず、巻き加工によって合わされる。しかし、これに関して、金属的扱い及び剛性は、限られた程度しか影響を受けない。

ＷＯ２００４／０９７０８９Ａ１から、弾性要素を含む導電性の弾性複合糸が公知である。この弾性要素は、一つ以上の弾性フィラメントを含み、少なくとも一つ、好ましくは複数の導電性フィラメント（縦方向フィラメント）によって覆われている。弾性要素を包囲する各導電糸は、弾性要素の延伸長さを超える長さを有して、複合糸に加わる伸び応力すべてが弾性要素によって担持されるようになっている。この公開公報はＵＳ−ＢＳ６，３４１，５０４を引用例として挙げている。これは、衣服に使用するための、導電性ワイヤを有する弾性織物製品を挙げている。これは、生理学的身体機能を示すことを意図したものである。この公開公報は、縦方向に延伸可能である弾性材料の細長いバンドであって、その弾性バンドの上に位置する、又はその内側に設けられた少なくとも一つの導電性ワイヤを含むものを記載している。

ＤＥ１０３４２７８７Ａ１は、少なくとも一つの弾性コアフィラメントと、コアフィラメントに巻かれた少なくとも一つの導電性フィラメントと、導電性糸全体の伸びを制限する、コアフィラメントに巻かれた少なくとも一つの非導電性フィラメントとを含む導電性糸を開示している。同様な複合糸がＤＥ１０２４２７８５Ａ１及びＷＯ２００４／０２７１３２Ａ１に開示されている。

本発明の技術的課題（目的）は、製造しやすく、導電性及び弾性延伸に関して今日まで公知の複合糸よりも効果的である導電性かつ弾性延伸性ハイブリッド糸を提供することである。

この目的は、本発明にしたがって、弾性延伸性コアと、コアに対してその外周側に割り当てられた、コアの弾性延伸を可能にする導電性要素とを有する導電性かつ弾性延伸性ハイブリッド糸であって、導電性要素が、少なくとも部分的にコアを包囲し、互いに接合された導電性繊維を少なくとも部分的に含む繊維外装を含むものであるハイブリッド糸によって達成される。

これが、全弾性が弾性コアフィラメントの弾性に広く対応する、高い弾性を有する均質な糸を造り出す。

好ましくは、コアは、繊維外装によって包囲された少なくとも一つのフィラメントを含む。これに関して、少なくとも一つのフィラメントは、テキスチャ加工されたポリエステルもしくはＬｙｃｒａ又は類似の材料を含むことができる。また、弾性コアフィラメントの所望の延伸を許すように敷設された、ただし延伸を制限する少なくとも一つの非弾性コアフィラメントがあってもよい。

特に、導電性繊維が、導電性ポリエステル繊維、高級鋼繊維、炭素繊維、金属被覆ポリマー、銀めっき、銅めっき、ニッケルめっき炭素繊維及び類似の繊維の群から選択される場合、繊維の使用によって特に良好な導電性が得られる。

可能な番手範囲は２０００〜４０テックス（Nm０．５〜２．５）であり、その場合、繊維は１．０〜３．３dtexの繊度を有することができ、繊維は３５〜６０mmのカット長を有することができる。

導電性繊維、たとえば炭素繊維、ニッケル被覆炭素繊維、金属繊維及び金属被覆ポリマーでできた繊維は、個々の繊維として剛性を有さず、微細なタイターのおかげで、広く織物的に扱うことができる特徴を有する。

弾性コアフィラメントと導電性外装繊維との接合を改善するため、混合工程で、可融性繊維を、好ましくは５〜１０％の量で、従来の前処理的紡績段階で製造される粗糸又は練条スライバに混入することができる。たとえば巻き取り工程と組み合わせることもできるし、後続の処理クロスの織物仕上げと同時に実施することもできる弾性の導電性糸の熱後処理が、可融性繊維を塑性状態に至らしめ、冷却後、コアフィラメントと外装繊維とを接合し、それが、導電性を顕著に落とすことなくハイブリッド糸の滑り防止性を相当に改善することができる。

ハイブリッドフィラメントは、好ましくは、繊維をコアと接合することができるいわゆるフリクション式オープンエンド紡績を使用して製造される。このフリクション式オープンエンド紡績は、当業者には周知である、Dr Fehrer Linz社、Dref2/Dref2000システムによって開発されたものである。

目的はまた、ハイブリッド糸を製造する方法であって、
単一フィラメントを含むこともできるコアフィラメントを導入すること、
紡績工程で粗糸又は練条スライバを個々の導電性繊維及び場合によっては可融性繊維に分解すること、
連続コアフィラメントの周囲に実質的に直角に繊維を敷設すること、
いわゆるフリクション式オープンエンド紡績を使用して繊維をコアフィラメントと摩擦接合すること
を含む方法によって達成される。

可融性繊維が存在するならば、弾性の導電性ハイブリッド糸の熱後処理として加熱を実施することができ、この処理を、たとえば巻き取り工程と組み合わせることもできるし、後続の処理クロスの織物仕上げの間に実施することもできる。この間に、可融性繊維は塑性状態に至り、冷却後、コアフィラメントと外装繊維とを接合し、それが、導電性を顕著に落とすことなくハイブリッド糸の滑り防止性を相当に改善する。

目的はまた、前記ハイブリッド糸を含有する織物によって達成される。

図１は、ハイブリッド糸３の一部の斜視図であり、この中で、ハイブリッド糸の一部は、複数の単一フィラメント４を全コアフィラメントに結束したものからなるコアフィラメント１を斜視図でのみ示す。これは絶対的に必要なことではなく、コアフィラメントはまた、単一フィラメントとして具現化することもできる。このコアフィラメントは、複数の短い個々の繊維５からなる繊維外装２によって包囲されている。

コアフィラメント１は、たとえば、導電性繊維とで紡績されたテキスチャ加工されたポリエステル又はＬｙｃｒａからなることができる弾性延伸性フィラメントである。全糸は、たとえば、２０００〜４０テックス（Nm０．５〜２．５）の番手範囲を有する。繊維外装は、たとえば、１．０〜３．３dtexの繊度及び３５〜６０mmのカット長の繊維でできている。外装を形成するために、繊維は接合を形成するが、これは、コアフィラメントの弾性延伸を損なわない。混合工程で、導電性である可融性繊維がたとえば５〜１０％の量で外装繊維に混入されるならば、これはさらに適用可能である。これは、弾性コアフィラメントと導電性外装繊維との接合を改善するように働く。これらの可融性繊維は、たとえば、通常の前処理的紡績段階で製造される粗糸又は練条スライバに混入される。

外装繊維は、導電性ポリエステル繊維、高級鋼繊維又は金属、好ましくは銀もしくは銅で被覆されたポリマーならびに炭素繊維又はニッケルめっき炭素繊維であることができる。

本発明は、弾性の織物フィラメント、たとえばテキスチャ入りポリエステル又はＬｙｃｒａを導電性繊維とともに紡績する概念に基づく。これに関して、弾性フィラメントが糸の核心又はコアを形成し、導電性繊維が、完成したフィラメントではない状態で、特別な紡績処理によってコアフィラメントと接合される。これは、図２に示すような装置を用いて実施される。この装置では、参照番号６が、導入された粗糸を示し、この粗糸が、オープンシリンダ７によって個々の繊維に分解される。参照番号８は、コアフィラメントを導入するためのガイドロールを示し、参照番号９は、汚れ抽出装置１１を側面に設けられた洗浄ユニット１０の領域で完成した糸を取り出すためのトローオフディスクを示す。

図１に示すハイブリッド糸３は、この種の装置を用いて製造される。当業者には周知である、Dr Fehrer Linz社、Dref2/Dref2000システムによって開発されたいわゆるフリクション式オープンエンド紡績を使用することが可能である。

紡績工程で、粗糸は個々の繊維に分解され、連続コアフィラメントの周囲に直角に敷設され、それと摩擦接合される。これは、全弾性が弾性コアフィラメントの弾性に広く対応する、高い弾性を有する均質な糸を造り出す。

導電性繊維、たとえば炭素繊維、ニッケル被覆炭素繊維、金属繊維又は金属被覆ポリマーでできた繊維は、個々の繊維として剛性を有さず、微細なタイターのおかげで、広く織物的に扱うことができる特徴を有する。弾性コアフィラメントと導電性外装繊維との接合を改善するため、混合工程で、可融性繊維を、５〜１０％の量で、従来の前処理的段階で製造される粗糸又は練条スライバに混入することもできる。たとえば巻き取り工程と組み合わせることもできるし、後続の処理クロスの織物仕上げと同時に実施することもできる弾性の導電性糸の熱後処理が、可融性繊維を塑性状態に至らしめ、冷却後、コアフィラメントと外装繊維とを接合し、それが、導電性を顕著に落とすことなくハイブリッド糸の滑り防止性を相当に改善する。

導電性かつ弾性延伸性ハイブリッド糸の斜視図である。 フリクション式オープンエンド紡績に用いられる装置の斜視図である。

Claims (12)

1. 弾性延伸性コアと、前記コアに対してその外周側に割り当てられた、前記コアの弾性延伸を可能にする繊維外装とを有する導電性かつ弾性延伸性ハイブリッド糸であって、
   前記繊維外装が、紡績されて互いに接合された繊維からなり、
   前記繊維が、少なくとも導電性繊維を含み、
   前記繊維外装が、少なくとも部分的に前記コアを包囲していることを特徴とするハイブリッド糸。
2. 前記コアが、前記繊維外装によって包囲された少なくとも一つのフィラメントから形成されている、請求項１記載のハイブリッド糸。
3. 前記少なくとも一つのフィラメントが、テキスチャ加工されたポリエステルもしくはＬｙｃｒａ（登録商標）又は類似の材料を含む、請求項２記載のハイブリッド糸。
4. 前記導電性繊維が、
   導電性ポリエステル繊維、高級鋼繊維、炭素繊維、金属被覆ポリマー、銀めっき、銅めっき、ニッケルめっき炭素繊維及び類似の繊維の群から選択される、請求項１記載のハイブリッド糸。
5. 前記繊維が１．０〜３．３ｄｔｅｘの繊度を有する、請求項１〜４のいずれか１項記載のハイブリッド糸。
6. 前記繊維が３５〜６０mmのカット長を有する、請求項１〜５のいずれか１項記載のハイブリッド糸。
7. 可融性繊維が前記導電性繊維に混入されている、請求項１記載のハイブリッド糸。
8. 可融性繊維が５〜１０％混入されている、請求項７記載のハイブリッド糸。
9. 前記繊維がいわゆるフリクション式オープンエンド紡績によって前記コアと接合されている、請求項１〜８のいずれか１項記載のハイブリッド糸。
10. 請求項１〜９のいずれか１項記載のハイブリッド糸を製造する方法であって、
    単一フィラメントを含むこともできるコアフィラメントを導入すること、
    紡績工程で粗糸又は練条スライバを個々の導電性繊維及び場合によっては可融性繊維に分解すること、
    前記連続コアフィラメントの周囲に実質的に直角に前記繊維を敷設すること、
    いわゆるフリクション式オープンエンド紡績を使用して前記繊維を前記コアフィラメントと摩擦接合すること
    を特徴とする方法。
11. 可融性繊維が存在するならば、それらを加熱する、請求項１０記載の方法。
12. 請求項１〜９のいずれか１項記載のハイブリッド糸を含有する織物製品。

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