JPH0450332A - 産業資材用複合糸 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、産業資材用複合糸に関するものであり、更に
詳しくは、芯糸がポリエステルマルチフィラメン上から
なり、鞘糸がアラミド系フィラメントからなる産業資材
用複合糸に関するものである。

［従来技術］ 従来より産業用に用いられる複合糸は数多く提案されて
いる。その典型的な例としては、特公昭６３−５８９３
８号公報に示されているように、芯糸と鞘糸の成分とな
る各々の糸条をそれぞれ過剰供給しっつ、空気撹乱ノズ
ル内に導き両糸条をからませてループや交絡部を多数形
成させた空気嵩高糸（通常タスラン糸）である。ところ
がこれらの方法で用いられる素材としてはポリエステル
やポリアミドが殆どであり、得られる嵩高糸は、強度、
ヤング率が低く、また、耐摩耗性にも劣るため、衣料用
としては使用できても産業資材用のように強力、寸法安
定性が重要な特性値となる用途、例えば、帆布、漁網、
ロープ、ホース、ベルト等の用途には使用が不適当であ
った。

ポリエステル繊維は衣料用として広く用いられているば
かりでなく、高強度、優れた寸法安定性等を生かした産
業資材用途に幅広く利用されている。しかし、近年更に
一段とレベルの高い高強度、高耐久性の要求が強くなり
、従来のようにポリエステル繊維の単なる改良ではその
ような要求に答えられない状況になってきている。

一方、極めて高い強力と高ヤング率のアラミド繊維が市
販されている。しかし、そのようなアラミド繊維は、伸
度が極めて低く、衝撃を吸収する性質が不足し、このた
めロープ、漁網、ベルトなどのように適度な伸度が要求
される用途には使用できないという問題を有していた。

［発明の目的］ 本発明の目的は、従来のかかる欠点を改良して、ポリエ
ステル繊維とアラミド繊維とを複合することにより、ロ
ープ、漁網、ベルト等の産業用にも適した高強力、高耐
久性の産業資材用複合糸を提供することにある。

［発明の構成］ 本発明は、芯糸がポリエステルマルチフィラメント糸か
らなり、鞘糸がアラミド系フィラメントからなる複合糸
において、 イ、該芯糸は該複合糸のより内側に実質的に直線状に配
置されており、 口、該鞘糸は該複合糸全体に占める繊度の割合が１０　
〜４０％の範囲内にあり、かつ、該芯糸の平均糸　長と
鞘糸の平均糸長との比率Ｈか次式を満足し、 芯糸と鞘糸の伸度差（％）−２，０≦Ｈ≦芯糸と鞘糸の
伸度差（％）＋２．０ ただし、 Ｈ＝｛（鞘糸の平均糸長−芯糸の平均糸長）／（芯糸の
平均糸長）｝×１００ ハ、該鞘糸を構成する各フィラメントは該芯糸と任意の
箇所で部分的に交絡し、該交絡部の数は複合糸全体とし
ては５〜１００ケ／ｍの範囲にあり、交絡していない部
分のフィラメントは主として複合糸の表層部に膨出して
配置されていることにより全体として芯鞘状の複合糸を
形成し、二、該芯鞘状複合糸は、最大引張荷重時の強度
が１０　ｇ／ｄｅ以上、伸度が１０％以上の物性値を有
していることを特徴とする産業資材用複合糸にある。

第１図は、本発明の複合糸を拡大して模式的に示した側
面図である。第１図において、ａは芯部を形成する糸（
ポリエステルマルチフィラメント）を、ｂは鞘部を形成
する糸（アラミド系フィラメント）を示す。ここで芯糸
ａは、該複合糸のより内部に配置され、実質的に直線状
をなしており、複合糸に作用する引張荷重に対して初期
の段階における抗張体の機能を有する。すなわち、芯糸
を実質的に直線状に配列することにより、特に、１％伸
長時のモジュラスを高くすることができる。

引張荷重が該複合糸にかかった時点で芯糸ａが直線状で
ないと繊維が直線状に引揃えられて初めて抗張力が働く
ことになるので、たとえ芯糸ａを形成する繊維自体のモ
ジュラスが高いものであっても１％のモジュラスアップ
には何ら役に立たない。ここで直線状とは、構成単繊維
本数の７０％以上が糸軸に対して４５°以下の角度で配
列されている状態をいう。本発明に使用する芯糸は、産
業資材用に適した高ヤング率（例えば、６００Ｋｇ／ｌ
ｌ１ｆｆ１２以上）を有していることが好ましく、この
ためポリエステル繊維を使用することが好ましい。

本発明で使用するポリエステル繊維は、エチレンテレフ
タレートを主たる繰り返し単位とするポリエチレンテレ
フタレートが好適に使用される。

特に、極限粘度（温度２５℃の０−クロロフェノール溶
液を用いて求める）が、０．８以上の高粘度のもの、強
度７．０〜９．５　ｇ／ｄｅ、伸度１０〜２０％の範囲
のものを用いることが好ましい。

一方、鞘糸には、高強力、かつ高耐久性のアラミド系フ
ィラメントを使用することが必要である。

本発明に使用されるアラミド系フィラメントは公知のも
のが使用でき、強度が２０　ｇ／ｄｅ　、伸度３〜１０
％のものが使用される。特に、バラ系のアラミド繊維で
あるポリＰ−フェニレンテレフタールアミドが好ましく
使用され、ポリＰ−フェニレン／３，４ジフェニルエー
テルテレフタラミドが好適である。

該アラミド系フィラメントは、複合糸全体に占める繊度
の割合が１０％以上で、且つ４０％以下であることが好
ましい。該鞘糸の割合が、１０％未満の場合には、外層
部に存在する鞘糸の割合が少なく芯糸を被覆するのに十
分でなく、表面に露出した芯糸のポリエステルフィラメ
ントが劣化するので耐摩耗性を向上させることができな
い。さらに、該複合糸全体に占める鞘糸の比率が少ない
ことによって系全体の強度を１０　ｇ／ｄｅ以上とする
ことが困難となる。また、鞘糸の比率が４０％を超える
と鞘糸単繊維間の交絡する比率が大となり、芯糸に直線
性を付与することが困難となり、また、芯糸目体の比率
が低下するので初期の引張り荷重に対する抗張体の機能
が十分に発揮されないので好ましくない。

次に、芯糸と鞘糸との平均糸長の比率Ｈが、次式を満足
することが必要である。

芯糸と鞘糸の伸度差（％）−２，０≦Ｈ≦芯糸と鞘糸の
伸度差（％）＋２．０　　・・・・・・（１）ただし、 Ｈ＝｛（鞘糸の平均糸長−芯糸の平均糸長）／（芯糸の
平均糸長）　ｌ　Ｘ、１０Ｏすなわち、引張り荷重に対
しては、芯糸のポリエステルフィラメントが抗張体とし
て働き、続いて鞘糸のループが引き揃えられた時点で鞘
糸にも抗張体として機能するような構造にする必要があ
る。

しかるに、鞘糸と芯糸の平均糸長の比率Ｈが、（１）式
を満足しない場合には、引張り荷重に対して鞘糸、又は
芯糸がそれぞれ先に切断し、荷重−伸長曲線が２分割さ
れ抗張体としての機能も分割されるので好ましくない。

第２図は、本発明の複合糸の荷重−伸長曲線を説明する
図であり、第２図（イ）は本発明の複合糸による荷重−
伸長曲線の例を示し、第２図（ロ）は、（１）を満足し
ない複合糸の荷重−伸長曲線の例を示す。

本発明の糸は、複合糸全体として５〜１００ケ／ｍの範
囲の交絡部を有していることが必要である。

該交絡部が５ケ／ｍ未満では、芯糸と鞘糸の交絡が不足
し、芯糸と鞘糸が分離して好ましくない。

また、交絡部が１００ケ／ｍを超えると芯糸と鞘糸の区
別が無くなり、芯糸の直線性を保持することが困難とな
り、初期の抗張力が低下するので好ましくない。該交絡
部の数は好ましくは、２０ケ／ｍ〜６０ケ／ｍである。

本発明の複合糸は、第３図に示すような工程により得る
ことが出来る。

第３図において、１は鞘糸すとなる原糸（アラミド系フ
ィラメント）、２は芯糸ａとなる原糸（ポリエステルフ
ィラメント）を示し、それぞれ第１供給ローラ３，４と
コツトローラ５，６からなるローラ対を経て混繊交絡ノ
ズル７（インターレースノズル）に併せて供給し、第２
供給ローラ　９とコツトローラ　８からなるローラ対に
通しワインダー１１にパッケージ１０として巻き取る。

この時、芯糸ａとなる原糸２は第１供給ローラと第２供
給ローラとの間の周速差により定長、ないしは１．００
３〜１．００５程度のブレストレッチの状態に調整し、
逆に、鞘糸すとなる原糸２は、Ｎ！４１供給ローラと第
２供給ローラとの間の周速差により過剰供給するが、該
過剰供給の大きさは、原糸ｌと原糸２の切断伸度差に相
当する差により決定する。通常、アラミド系フィラメン
トの切断伸度が４〜５％の範囲にあり、これに対してポ
リエステルフィラメントの切断伸度が５〜１５％の範囲
にあるので、該過剰供給はこの範囲で調整することにな
る。

このようにして、混繊交絡ノズル７により処理された複
合糸は芯糸が直線状に配列し、鞘糸が芯糸の周りにその
切断伸度差に相当する糸長骨だけ曲線状に配置される。

かくして得られる糸は、その最大引張荷重時の強度が１
０　ｇ／ｄｅ以上、伸度が１０％以上の物性値を有する
ものである。

本発明で使用する測定値は下記により測定される。

（１）複合糸の引張強度と伸度 引張荷重測定器（テンシロンＵＴＭ−ＩＩ型）を用いて
ＪＩＳ　Ｌ−１０７４−６４記載の方法により測定する
。

糸強度（ｇ／ｄ＋３）は、引張荷重測定器で切断時の荷
重を測定し、これを５回繰り返し、その平均荷重を求め
デニールて調節して求める。

糸強度−荷重／デニール（ｇ／ｄｅ） （２）交絡度 糸のデニールの１／３０ｇｒの荷重を付は吊るし、５０
ｅ１間隔でマークを付け、その間の交絡部の数を測定し
その際、フックドロップ法で行う。荷重は糸のデニール
の１／ｌｏｇｒの荷重で行い、１０回の繰り返しで平均
個数を出しその平均個数を２倍してケ／ｍとして表す。

（３）耐久性 線径１　ｍｍ中のピアノ線上を５５０　ｇｒの荷重を撚
糸コードにかけて３００ｍの往復動を１往復／秒の周期
で９０″の接触角で繰返し、破断まての所要時間（分）
を求め、５回の測定値の平均値で求める。

（４）比率Ｈ 芯糸の平均糸長と鞘糸の平均糸長との比率Ｈを次のよう
にして求める。

複合糸にデニール当りに１７３０　ｇｒの荷重を吊るし
、複合糸の中間部において５０Ｉ１１の間隔でマークを
付けた後、芯糸の単繊維１０本、及び鞘糸の単繊維１０
本を引き抜き、芯糸及び鞘糸の単繊維デニールの１／３
０　ｇｒの荷重を吊るし、各々マーク間の長さを測定す
る。芯糸単繊維の１０本の長さの平均（芯糸の平均糸長
）、及び鞘糸単繊維１０本の長さの平均（鞘糸の平均糸
長）を求め、芯糸の平均糸長と鞘糸の平均糸長との比率
Ｈを次式で求める。

Ｈ＝｛（鞘糸の平均糸長−芯糸の平均糸長）／（芯糸の
平均糸長）｝×１００ ［発明の作用Ｊ かくして得られる本発明の複合糸は、ポリエステルフィ
ラメントとアラミド系フィラメントとにより構成される
が、平均糸長の比率Ｈが前記の範囲にあるため、初期の
段階の抗張力を芯糸のポリエステルに作用させ、次の段
階では鞘糸のアラミド系フィラメントにも作用させるも
のである。

該抗張力を複合糸に作用させる際、抗張力に対向する応
力が連続的に発生するようにして初めて本発明が達成さ
れる。

アラミド系フィラメントは、高強力を有することは知ら
れているが、伸度が低〈産業資材の用途によっては使用
出来ない場合がある。本発明の複合糸によればアラミド
系フィラメントの高強力を十分に活用すると共にアラミ
ド系フィラメントが有していた低伸度の欠点を補うもの
であり、これにより従来にない高強力、高伸度の産業資
材用複合糸を得たものである。

さらに、本発明によれば、ポリエステルフィラメントが
有している摩耗に弱いという欠点も解消することが可能
になる。すなわち、本発明の複合糸はその外層部に該ア
ラミド系フィラメントを配置させるものであるから、耐
摩耗性を飛躍的に向上させたものである。これにより、
ロープ、漁網、ベルト等の用途に広く使用することがで
きる。

［実施例１〕 芯糸にポリエステルフィラメント（７００ｄｅ／　１８
８ｆｉｔ）であって、極限粘度が０．９０のもの（引張
強度：９．２　ｇ／ｄｅ、切断伸度：１１．５％）を使
用して第３図に示す工程の第１供給ローラ３に供給し、
鞘糸にポリＰ−フェニレン１３，４−ジフェニルエーテ
ルテレフタラミドフィラメント（８００ｄｅ／２００　
ｆｉｔ、引張強度：２８．Ｏｇ／ｄｅ、切断伸度：４．
５％）を第１供給ローラ４に供給する際、該ポリエステ
ルフィラメントよりも６．７％糸長が大となるように供
給し、インターレースノズル７（圧縮空気圧：　５．Ｏ
Ｋｇ／　ｃｊｆ）で混繊交絡させて複合糸とし、第２供
給ローラで引取り巻き取った。この時、鞘糸の過剰供給
量は約７％であり、得られた複合糸の荷伸曲線は第２図
の（イ）に示すように応力が分離することなく連続的に
発生する曲線が得られた。なお、得られた複合糸は、２
本併せて８００　ｒｏｍの撚糸コードとして利用される
。複合糸の物性値を第１表に示す。

［実施例２］ 芯糸にポリエステルフィラメント（’８００ｄｅ／　１
９２ｆｌｌ）であって、極限粘度が０．９１のもの（引
張強度：９．４　ｇ／ｄｅ、切断伸度：１１．０％）を
使用し、鞘糸にポリＰ−フェニレン１８，４°−ジフェ
ニルエーテルテレフタラミドフィラメント（２００ｄｅ
／１３３　ｆｉｌ、引張強度：２９．Ｏｇ／ｄｅ、切断
伸度：４．４％）を第１供給ローラ４に供給する際、該
ポリエステルフィラメントよりも８．７％糸長が大とな
るように供給し、それ以外は実施例１と同様の条件を用
いて複合糸を作成した。複合糸の物性値を第１表に併せ
て示す。

［比較例１］ 芯糸にポリエステルフィラメント（９５０ｄｅ／　１９
２ｆｉｔ）であって、極限粘度が０．８９のもの（引張
強度：９．３　ｇ／ｄｅ、切断伸度：１１．３％）を使
用°し、鞘糸にアラミドフィラメント（ポリＰ−フェニ
レン／３，４−ジフェニルエーテルテレフタラミドフィ
ラメント）（５０ｄｅ／　３３　ｒｉｌ、引張強度：２
Ｂ、Ｏｇ／ｄｅ、切断伸度：４．８％）を第１供給ロー
ラ４に供給する際、該ポリエステルフィラメントよりも
４．７％糸長が大となるように供給し、それ以外は実施
例１と同様の条件を用いて複合糸を作成した。複合糸の
物性値を第１表に併せて示す。

［比較例２コ 芯糸にポリエステルフィラメント（５５０ｄｅ／　１２
０ｆｉｌ）であって、極限粘度が０．８８のもの（引張
強度：８．９　ｇ／ｄｅ、切断伸度：１２．０％）を使
用し、鞘糸にアラミドフィラメント（４５０ｄｅ／　３
００　ｒｌｌ、引張強度：２７．Ｏｇ／ｄｅ、切断伸度
：４．６％）を第１供給ローラ４に供給する際、該ポリ
エステルフィラメントよりも０．４％糸長が小となるよ
うに供給し、それ以外は実施例１と同様の条件を用いて
複合糸を作成した。複合糸の物性値を第１表に併せて示
す。

［比較例３］ 第１供給ローラ３の速度を変えてポリエステルの供給量
を減少させることにより、鞘糸のアラミドフィラメント
を該ポリエステルフィラメントよりも２．９％糸長が大
となるように供給し、それ以外は実施例１と同様の条件
を用いて複合糸を作成した。複合糸の物性値を第１表に
併せて示す。

得られた複合糸の物性値は、第１表の通りであるが、複
合糸の背伸曲線は鞘糸が先に切断し、遅れて芯糸が切断
することにより２つのピークを有する背伸曲線となり、
本発明の複合糸の効果が得られなかった。

［比較例４コ 芯糸にポリエステルフィラメント（１０００ｄｅ／１９
２　Ｉ’ｌｌ）であって、極限粘度が０．８９のもの（
引張強度：９．５　ｇ／ｄｅ、切断伸度：１１．５％）
を使用し、鞘糸を使用せずに、それ以外は実施例１と同
様の条件を用いて交絡処理を施して交絡糸を作成した。

該交絡糸の物性値を第１表に併せて示す。

度：９．５　ｇ／ｄｅ、切断伸度：９．５％）を使用し
、鞘糸にアラミドフィラメント（３００ｄｅ／　２００
　［１，引張強度：２５．Ｏｇ／ｄｅ、切断伸度：５．
０％）を第１供給ローラ４に供給する際、該ポリエステ
ルフィラメントよりも８．２％糸長が大となるように供
給し、インターレースノズル７の圧縮空気圧を５．０　
Ｋｇ／　ｃ−とするそれ以外は実施例１と同様の条件を
用いて複合糸を作成した。複合糸の物性値を第１表に併
せて示す。

［比較例６〕 インターレースノズル７の圧縮空気圧をＯＫｇ／ｃｊと
するそれ以外は実施例１と同様の条件を用いて複合糸を
作成した。複合糸の物性値を第１表に併せて示す。

（以下、余白） ［比較例５］ 芯糸にポリエステルフィラメント（７００ｄｅ７１６８
「１１）であって、極限粘度が０，９６のもの（引張強
第１ 第２図 ２　４　６　８　　Ｉｏ　　１２　１４　７６伸度（％
）

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の複合糸の例を模式的に示す側面図、
第２図は、本発明の複合糸の荷重−伸長曲線（背伸曲線
）を説明する図、第３図は、本発明の複合糸を製造する
ための工程の例を示す工程図である。 １　・・・鞘糸となるアラミド系フィラメント２　・・
・芯糸となるポリエステルフィラメントＩＯ・・・巻き
取られた複合糸 時 許 出 願 人 帝 人 株 式

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）芯糸がポリエステルマルチフィラメント糸からな
   り、鞘糸がアラミド系フィラメントからなる複合糸にお
   いて、 イ、該芯糸は該複合糸のより内側に実質的に直線状に配
   置されており、 ロ、該鞘糸は該複合糸全体に占める繊度の割合が１０〜
   ４０％の範囲内にあり、かつ、該芯糸の平均糸長と鞘糸
   の平均糸長との比率Ｈが次式を満足し、 芯糸と鞘糸の伸度差（％）−２．０≦Ｈ≦芯糸と鞘糸の
   伸度差（％）＋２．０ ただし、 Ｈ＝｛（鞘糸の平均糸長−芯糸の平均糸長）／（芯糸の
   平均糸長）｝×１００ ハ、該鞘糸を構成する各フィラメントは該芯糸と任意の
   箇所で部分的に交絡し、該交絡部の数は複合糸全体とし
   ては５〜１００ケ／ｍの範囲にあり、交絡していない部
   分のフィラメントは主として複合糸の表層部に膨出して
   配置されていることにより全体として芯鞘状の複合糸を
   形成し、ニ、該芯鞘状複合糸は、最大引張荷重時の強度
   が１０ｇ／ｄｅ以上、伸度が１０％以上の物性値を有し
   ていることを特徴とする産業資材用複合糸。