JP5449798B2 - ミシン糸 - Google Patents

Description

本発明は、高伸度でかつ高速可縫性を有し、ストレッチ素材を縫製するのに好適なミシン糸に関するものである。

近年のストレッチブームを反映して、パンツ、デニム、スポーツウェア、アウターウェア、インナーウェア、さらにはタイツ、ストッキングなどのレッグウェアなど様々な分野でストレッチ素材を使用した商品開発が積極的に行われている。それに伴い、そのストレッチ生地に追従するべく、副資材であるミシン糸についてもストレッチ性が要求されてきている。

例えば、ストレッチ生地を縫製するミシン糸としてポリトリメチレンテレフタレートマルチフィラメントで構成されたミシン糸が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

このミシン糸では、ストレッチ性と高弾性回復率の特性を有するものの、工業用ミシンで高速縫製した場合、ミシン糸とミシン針の摩耗抵抗に起因する熱と生地に対する貫通抵抗のため、糸切れを生じやすい。そのため、低速で縫製しなければならず、生産性の低いものとなり、実用性はかなり低いものである。

一方、高速可縫性を狙い、スパン糸がもつような毛羽を合成繊維マルチフィラメント糸条に付与したミシン糸が提案されている（特許文献３参照）。しかしながら、この提案では可縫性は優れているものの、ストレッチ布帛を縫製したとき、布帛のストレッチに縫製部が追従せず、着用者につっぱり感を与え、さらには縫製部での破れなどの事故につながる事が課題とされていた。

特許第３４４１０６９号公報 特開２００２−５４０４７号公報 特開平８−３３７９３７号公報

上記のように、特許文献１や特許文献２で提案されているストレッチ性を有するミシン糸や、特許文献３で提案されている高速での縫製が可能なミシン糸は既に存在するが、ストレッチ性と高速縫製が可能な高速可縫性を同時に満足するようなミシン糸は実用化されていなかった。

そこで本発明の課題は、高伸度でかつ高速可縫性に優れ、ストレッチ素材を縫製するのに好適なミシン糸を提供することにある。

本発明のミシン糸は、前記課題を解決するため、次の構成を有する。すなわち、ポリエステル系複合フィラメント繊維からなる上ヨリと下ヨリが施されたミシン糸であって、該ポリエステル系複合フィラメント繊維が、一方の構成成分がポリエチレンテレフタレートを主成分とし、他方の構成成分がポリトリメチレンテレフタレートを主成分とするサイドバイサイド型または偏心芯鞘型であり、以下の（１）および（２）を満足することを特徴とするミシン糸である。
（１）破断伸度が４０％以上。
（２）本縫い可縫性について、本縫いミシンで４０００回針／分での縫製が可能。

本発明によれば、ストレッチ素材を高速で縫製するのに好適な、高伸度で、かつ高速可縫性に優れたミシン糸を得ることができる。

本発明のミシン糸は、ポリエステル系複合フィラメント繊維からなる上ヨリと下ヨリが施されたミシン糸である。すなわち、本発明はポリエステル系複合フィラメント繊維に下ヨリを施し、２糸条以上引き揃えて上ヨリしたミシン糸からなる。

本発明のミシン糸を構成する該ポリエステル系複合フィラメント繊維について説明する。該ポリエステル系複合フィラメント繊維は、一方の構成成分がポリエチレンテレフタレートを主成分とし、他方の構成成分がポリトリメチレンテレフタレートを主成分とするサイドバイサイド型または偏心芯鞘型となったポリエステル系複合フィラメント繊維である。

ミシン糸として十分な破断伸度、ストレッチ性を得るためには、それぞれの成分の極限粘度が異なり、低粘度側のポリエステルの極限粘度［ηｂ］と高粘度側のポリエステル極限粘度［ηａ］の極限粘度比（［ηｂ］／［ηａ］）が０．３〜０．８であることが好ましい。

このように極限粘度の異なる二つの重合体が貼り合わされることによって、紡糸・延伸時に高粘度側に応力が集中し、二成分間で内部歪みが異なることになる。そのため、延伸後の弾性回復率差により高粘度側が大きく収縮し、単繊維内で歪みが生じて３次元コイル状のヘリカルクリンプが発現し、十分な破断伸度およびストレッチ性を得ることが出来るのである。さらに、ヘリカルクリンプの伸縮特性は、低収縮成分を支点とした高収縮成分の伸縮特性が支配的となるため、高収縮成分に用いる重合体には高い伸長性と回復性を有するものが好ましい。したがって、本発明においては、低収縮成分としてポリエチレンテレフタレート、高収縮成分としてポリトリメチレンテレフタレートを配すると良い。

ポリエステル系複合繊維に用いられるポリエチレンテレフタレートとしては、エチレンテレフタレート単位を主たる繰り返し単位とする重合体成分からなるものである。すなわち、テレフタル酸を主たる酸成分とし、エチレングリコールを主たるグリコ−ル成分として得られるポリエステルが好ましい。他のエステル結合を形成可能な共重合成分が２０モル％以下の割合で含まれていてもよく、好ましくは１０モル％以下の割合で含まれる。共重合可能な化合物としては、イソフタル酸、コハク酸、シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、ダイマ酸、セバシン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸などのジカルボン酸類、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロパンジオール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ハイドロキノン、ビスフェノールＡなどのジオール類を用いることができる。また、必要に応じて、艶消し剤となる二酸化チタン、滑剤としてのシリカやアルミナの微粒子、抗酸化剤としてヒンダードフェノール誘導体、着色顔料などを添加してもよい。

ポリエステル系複合繊維に用いられるポリトリメチレンテレフタレートとしては、トリメチレンテレフタレート単位を主たる繰り返し単位とする重合体成分からなるものである。すなわち、テレフタル酸を主たる酸成分とし、１，３−プロパンジオールを主たるグリコ−ル成分として得られるポリエステルが好ましい。他のエステル結合を形成可能な共重合成分が２０モル％以下の割合で含まれていてもよく、好ましくは１０モル％以下の割合で含まれる。共重合可能な化合物として、イソフタル酸、コハク酸、シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、ダイマ酸、セバシン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸などのジカルボン酸類、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのジオール類を用いることができる。また、必要に応じて、艶消し剤となる二酸化チタン、滑剤としてのシリカやアルミナの微粒子、抗酸化剤としてヒンダードフェノール誘導体、着色顔料などを添加してもよい。

ポリトリメチレンテレフタレートは、代表的なポリエステル長繊維であるポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレートと同等の力学的特性や化学的特性を有しつつ、伸長回復性がきわめて優れている。これは、ポリトリメチレンテレフタレートの結晶構造においてアルキレングリコール部のメチレン鎖がゴーシュ−ゴーシュ構造（分子鎖が９０度に屈曲）であること、さらにはベンゼン環同士の相互作用（スタッキング、並列）による拘束点密度が低く、フレキシビリティーが高いことから、メチレン基の回転により分子鎖が容易に伸長・回復するためと考えている。

本発明において、糸条にコイル状捲縮を発現させ、ミシン糸を形成した際に所望の伸縮性を得る観点から、ポリトリメチレンテレフタレートの極限粘度は１．０以上であるのが好ましく、１．２以上であるのがより好ましい。

本発明で使用されるポリエステル系複合繊維の単繊維断面形状はサイドバイサイド型または偏心芯鞘型とするものである。断面形状がサイドバイサイド型または偏心芯鞘型でないと、糸条に熱が付与された際に、コイル状のヘリカルクリンプが発現せず、糸条に伸縮性を付与することができない。

また、ポリエステル系複合フィラメント繊維におけるポリエチレンテレフタレート／ポリトリメチレンテレフタレートの重量比率は、製糸性およびヘリカルクリンプの発現、ミシン糸を形成したときの耐熱性、さらに縫製後の縫い目強力を安定させる観点から５０／５０〜７０／３０の範囲である。好ましくは５５／４５〜６５／３５の範囲である。

本発明のミシン糸は破断伸度が４０％以上であることを特徴とし、好ましくは５０％以上、上限として、９０％とする。破断伸度が４０％未満であれば、ストレッチ素材を縫製した衣服について、伸縮時に縫製部が伸び止まるため、その素材本来ストレッチに追従できない。

ミシン糸を形成する際、予め、該ポリエステル系複合繊維に下ヨリを施し、２糸条以上引き揃えて上ヨリを施す。各ポリエステル系複合繊維に施された小径の下ヨリとそれらが複数本引き揃えられてから施された大径の合撚が組み合わされるため、本発明のミシン糸には２重のヨリ癖が付与され捲縮が発現する。さらに、該ポリエステルフィラメント繊維は、染色工程などで熱を受け、ヘリカルクリンプを発生するため、さらにその捲縮は増幅され、ミシン糸に十分な破断伸度およびストレッチ性を付与するのである。

上ヨリと下ヨリが施されたミシン糸の各ヨリ数は、該ポリエステルフィラメント繊維の引き揃え本数、すなわち、その繊度構成によって異なるが、例えば、８３デシテックスの２子ヨリのミシン糸では、下ヨリはＳ方向に１０００〜１３００Ｔ／ｍ、上ヨリはＺ方向に６００〜１１００Ｔ／ｍが挿入されるのが好ましく、８３デシテックスの３子ヨリ糸では下ヨリはＳ方向に９００〜１２００Ｔ／ｍ、上ヨリはＺ方向に５４０〜１０００Ｔ／ｍが挿入されるのが好ましい。さらに、上ヨリ数／下ヨリ数の比は０．６以上、０．９以下であることが好ましい。上ヨリ数／下ヨリ数の比が０．６未満であれば下ヨリ側のトルクにより、０．９より大きければ上ヨリ側のトルクにより、ミシン糸のトルクバランスが狂いミシン糸にビリが発生しやすくなる。

本発明のミシン糸は、本縫い可縫性において、本縫いミシンで４０００回針／分での縫製が可能である。本縫いミシンで縫製可能なミシンの回転数が４０００回針／分未満であれば高速での縫製で糸切れが多発するため、特に工業用として実用に不向きである。

以下、実施例により本発明をより詳細に説明する。ただし、本発明がこれら実施例により限定されるものではない。
なお、実施例中の破断伸度（％）、本縫い可縫性（回針／分）、極限粘度［η］は次の方法で求めた。

＜破断伸度（％）＞
ＪＩＳ−Ｌ−２５１１に記載される引張試験に準じ、自記記録式引っ張り試験機を用いて試長２５ｃｍ、引張速度３０ｃｍ／ｍｉｎで測定した。

＜本縫い可縫性（回針／分）＞
ジューキ製本縫いミシン（ＤＤＬ−５５５）を用い、ミシン針＃１１、縫いピッチ１３針／３ｃｍ、針棒ガイドから手前に上糸を引き出した時のテンションを１．１Ｎに設定（その他ミシン条件は一般的な条件に設定）し、Ｔ／Ｃブロード（＃４０００）４枚重ね生地を、４ｍの長さを連続３回縫製し、３回とも糸切れ無く縫製可能なミシン回針数で評価した。下記は評価の基準である。
○ 糸切れなく縫製可能
△ 糸切れが１〜５回発生
× 糸切れが５回以上発生

＜極限粘度［η］＞
オルソクロロフェノール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。

［実施例１］
極限粘度が１．３１のポリトリメチレンテレフタレートと極限粘度が０．５２のポリエチレンテレフタレートをそれぞれ別々に溶融し、紡糸温度２６０℃で３４孔の複合紡糸口金よりポリエチレンテレフタレート／ポリトリメチレンテレフタレートの重量比率が６０／４０となるように吐出し、紡糸速度１４００ｍ／分で引き取り、２５０デシテックス３４フィラメントの未延伸糸を得た。さらに、ホットロール−熱板系延伸機を用い、ホットロール温度７０℃、熱板温度１４５℃、延伸倍率３．０で延伸して、８３デシテックス３４フィラメントのサイドバイサイド型ポリエステル系複合繊維を得た。

得られたポリエステル系複合繊維をＳ方向に１２００Ｔ／ｍで施撚し、下ヨリ糸を得た。次に、下ヨリ糸を３本引き揃え通常の合撚機を使用してＺ方向に８００Ｔ／ｍの上ヨリを施し、３子のミシン糸用の糸条を得た。

次に、このミシン糸用糸条を１９０℃での乾熱処理を施した後、通常のパッケージ染色機を用いて染色処理を行い、次いで、湯煎、水洗い、脱水、乾燥し、通常のミシン糸用のボビンに巻き返しミシン糸を得た。
得られたミシン糸の破断伸度、本縫い可縫性を表１に示す。

［実施例２］
実施例１で得られたサイドバイサイド型ポリエステル系複合繊維をＳ方向に１２００Ｔ／ｍで施撚し、下ヨリ糸を得た。次に、下ヨリ糸を２本引き揃え通常の合撚機を使用してＺ方向に９３０Ｔ／ｍの上ヨリを施し、２子のミシン糸用の糸条を得た。

次に、得られたミシン糸用糸条を実施例１と同様に１９０℃での乾熱処理を施した後、通常のパッケージ染色機を用いて染色処理を行い、次いで、湯煎、水洗い、脱水、乾燥し、通常のミシン糸用のボビンに巻き返しミシン糸を得た。
得られたミシン糸の破断伸度、本縫い可縫性を表１に示す。

［実施例３］
実施例１で得られた３子のミシン糸用の糸条に１８０℃での乾熱処理を施した後、実施例１と同様に通常のパッケージ染色機を用いて染色処理を行い、次いで、湯煎、水洗い、脱水、乾燥し、通常のミシン糸用のボビンに巻き返しミシン糸を得た。
得られたミシン糸の破断伸度、本縫い可縫性を表１に示す。

［実施例４］
実施例１で得られた３子のミシン糸用の糸条に２００℃での乾熱処理を施した後、実施例１と同様に通常のパッケージ染色機を用いて染色処理を行い、次いで、湯煎、水洗い、脱水、乾燥し、通常のミシン糸用のボビンに巻き返しミシン糸を得た。
得られたミシン糸の破断伸度、本縫い可縫性を表１に示す。

［比較例１］
極限粘度が１．３１のポリトリメチレンテレフタレートを溶融し、紡糸温度２６０℃で３４孔の紡糸口金より吐出し、紡糸速度１４００ｍ／分で引き取り、２５０デシテックス３４フィラメントの未延伸糸を得た。さらに、ホットロール−熱板系延伸機を用い、ホットロール温度７０℃、熱板温度１４５℃、延伸倍率３．０で延伸して、８３デシテックス３４フィラメントのポリトリメチレンテレフタレート延伸糸を得た。

得られたポリトリメチレンテレフタレート延伸糸を実施例１と同様に、Ｓ方向に１２００Ｔ／ｍで施撚し、下ヨリ糸を得た。次に、下ヨリ糸を３本引き揃え通常の合撚機を使用してＺ方向に８００Ｔ／ｍの上ヨリを施し、３子のミシン糸用の糸条を得た。

次に、得られたミシン糸用糸条を実施例１と同様に１９０℃での乾熱処理を施した後、通常のパッケージ染色機を用いて染色処理を行い、次いで、湯煎、水洗い、脱水、乾燥し、通常のミシン糸用のボビンに巻き返しミシン糸を得た。
得られたミシン糸の破断伸度、本縫い可縫性を表１に示す。

［比較例２］
硫酸相対粘度が２．８２のナイロン６６を溶融し、紡糸温度２９０℃で３０孔の紡糸口金より吐出し、一方向からの冷却風によって冷却し、給油、交絡を付与したのち１ＧＤに引取り、引き続き、１〜２ＧＤ間で１．０５倍延伸させたのち、４５００ｍ／ｍｉｎにて巻き取り、１１０デシテックス３０フィラメントのナイロン６６延伸糸を得た。

得られたナイロン６６延伸糸を実施例２と同様に、Ｓ方向に１２００Ｔ／ｍで施撚し、下ヨリ糸を得た。次に、下ヨリ糸を２本引き揃え通常の合撚機を使用してＺ方向に１０００Ｔ／ｍの上ヨリを施し、２子のミシン糸用の糸条を得た。

次に、得られたミシン糸用糸条を１１０℃でスチームセットを施した後、実施例１と同様に通常のパッケージ染色機を用いて染色処理を行い、次いで、湯煎、水洗い、脱水、乾燥し、通常のミシン糸用のボビンに巻き返しミシン糸を得た。
得られたミシン糸の破断伸度、本縫い可縫性を表１に示す。

［比較例３］
極限粘度が０．５２のポリエチレンテレフタレートを溶融し、紡糸温度２６０℃で３４孔の紡糸口金より吐出し、紡糸速度１４００ｍ／分で引き取り、２５０デシテックス３４フィラメントの未延伸糸を得た。さらに、ホットロール−熱板系延伸機を用い、ホットロール温度７０℃、熱板温度１４５℃、延伸倍率３．０で延伸して、８３デシテックス３４フィラメントのポリエチレンテレフタレート延伸糸を得た。

得られたポリエチレンテレフタレート延伸糸を実施例１と同様に、Ｓ方向に１２００Ｔ／ｍで施撚し、下ヨリ糸を得た。次に、下ヨリ糸を３本引き揃え通常の合撚機を使用してＺ方向に８００Ｔ／ｍの上ヨリを施し、３子のミシン糸用の糸条を得た。

次に、得られたミシン糸用糸条を実施例１と同様に１９０℃での乾熱処理を施した後、通常のパッケージ染色機を用いて染色処理を行い、次いで、湯煎、水洗い、脱水、乾燥し、通常のミシン糸用のボビンに巻き返しミシン糸を得た。
得られたミシン糸の破断伸度、本縫い可縫性を表１に示す。

本発明のミシン糸は、高伸度でかつ高速可縫性に優れ、ストレッチ素材を縫製するのに好適なミシン糸として利用することができる。

Claims (2)

1. ポリエステル系複合フィラメント繊維からなる上ヨリと下ヨリが施されたミシン糸であって、該ポリエステル系複合フィラメント繊維が、一方の構成成分がポリエチレンテレフタレートを主成分とし、他方の構成成分がポリトリメチレンテレフタレートを主成分とするサイドバイサイド型または偏心芯鞘型であり、以下の（１）および（２）を満足することを特徴とするミシン糸。
   （１）破断伸度が４０％以上。
   （２）本縫い可縫性について、本縫いミシンで４０００回針／分での縫製が可能。
2. ポリエステル系複合フィラメント繊維においてポリエチレンテレフタレートとポリトリメチレンテレフタレートの複合比（重量比率）が５０／５０〜７０／３０の範囲であることを特徴とする請求項１に記載のミシン糸。