JPH08109530A - 耐切創性、耐熱性と耐摩耗性に優れた紡績糸およびそれを用いてなる編織物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】芳香族ポリアミドステープルと破断伸度６０％
以下のポリアミドステープルから主としてなる紡績糸で
あって、該紡績糸における前記芳香族ポリアミドステー
プルが少なくとも２０重量％以上かつ前記ポリアミドス
テープルが少なくとも２０重量％以上であることを特徴
とする耐切創性、耐熱性と耐摩耗性に優れた紡績糸、お
よび、それを用いてなる編織物。 【効果】本発明の紡績糸およびそれを用いてなる編織物
は、耐切創性、耐熱性にも優れ、芳香族ポリアミド繊維
の欠点であるフィブリル化現象からくる、耐摩耗性を大
幅に改善して、過酷なスポーツ、ワーキング衣料等の高
機能性の要求される用途分野に好適な布帛を提供するこ
とができるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、耐切創性、耐熱性と耐
摩耗性に優れた紡績糸および該紡績糸からなる編織物に
関する。さらに、詳しくはスポーツなど過酷な環境下で
の着用に耐える衣料素材に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、サッカー、フィッシング、登山、
スノーボードなどアウトドアスポーツの参加人口が著し
く伸び、それにともなって衣料用素材も従来以上に耐久
性が要求されるようになってきた。例えばスキーのエッ
ジや岩場の鋭利な突起物に対する切創性や、過酷なスポ
ーツをする人の靴下の爪先やかかとの穴あき、またトレ
ーニングパンツの摩擦による穴あきなどに対する耐切創
性や耐摩耗性、さらには煙草の火や火花に対する耐熱性
などの機能性を一層向上したものが望まれている。

【０００３】これらに対して、耐熱性に優れ、糸強度も
高い芳香族ポリアミド繊維が幅広く用いられている。例
えば芳香族ポリアミド繊維１００％からなるフィラメン
ト糸や紡績糸を部分使いで交編交織したものとして実公
平１−３６６００号公報や特公昭６２−２６９００号公
報などがある。これらはいずれも芳香族ポリアミド繊維
の高強力特性を布帛で発揮して引裂強度の改良は得られ
るものの、芳香族ポリアミド繊維の欠点とも言える高配
向に伴う繊維のフィブリル化によるフロスティングなど
の欠点がでて耐摩耗性は満足するまでに至ってない。

【０００４】さらに、芳香族ポリアミド繊維１００％の
フィラメント糸や紡績糸を１００％使いで織物にしてこ
れら特性の向上を狙ったものとして、特開平２−２９２
０３６号公報などがあるが、この場合も引裂抵抗性と耐
切創性は大幅に向上するが、芳香族ポリアミド繊維の特
性からくる耐摩耗性は大幅に改善されない欠点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記欠点を解
決せんとするものであって、芳香族ポリアミド繊維と合
繊ポリアミド繊維からなり、優れた耐切創性や耐熱性と
共に耐摩耗性を大幅に向上させた紡績糸および編織物を
安定的に供給せんとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の耐切創性、耐熱
性と耐摩耗性に優れた紡績糸は次の構成を有する。

【０００７】すなわち、芳香族ポリアミドステープルと
破断伸度６０％以下のポリアミドステープルから主とし
てなる紡績糸であって、該紡績糸における前記芳香族ポ
リアミドステープルが少なくとも２０重量％以上かつ前
記ポリアミドステープルが少なくとも２０重量％以上で
あることを特徴とする耐切創性、耐熱性と耐摩耗性に優
れた紡績糸である。

【０００８】また、本発明の編織物は次の構成からな
る。

【０００９】すなわち、上記紡績糸を編織物全体の５〜
１００重量％用いてなることを特徴とする編織物であ
る。

【００１０】以下、本発明を詳細に説明する。

【００１１】芳香族ポリアミド繊維は、引張強度、熱分
解開始温度の物性について、他の一般の合成繊維より強
度、耐熱性がはるかに高い。従って、ベルト、ケーブ
ル、タイヤ、ホースなどといった主に産業資材分野によ
く使われている。一方、高機能繊維として衣料分野への
展開も試みられているが、芳香族ポリアミドの衣料用途
への２大欠点と言えるその一つの染色性は染料、染色処
方などにより改良がなされてきている。しかし、耐摩耗
性の点では、芳香族ポリアミド繊維は高配向のため単繊
維が無数に割れ、白化やささくれなどのフィブリル化現
象を起こし、作業ズボンのフロスティングや靴下の爪先
やかかとの穴あきなど長期の摩耗に対して極端に劣り、
摩耗に対する高機能性は満足するものでなく、耐切創
性、耐熱性とともに耐摩耗性の向上が望まれていた。

【００１２】一方、ポリエステル系合成繊維は、近年の
後加工技術の高度化と合わせ、高品質化および高機能化
が一層進み衣料分野に幅広く使われている。しかしなが
ら、ポリエステル系合成繊維１００％では過酷な衣料分
野へは、強度、耐熱性が不十分であり限界があった。ま
た、ポリエステル系合成繊維を上記芳香族ポリアミド繊
維と混紡、交撚を試みしても、両者の強伸度特性に差が
あり過ぎ、高機能繊維の特徴を保持しながら合成繊維の
特徴を発揮することができない。

【００１３】本発明者らは、芳香族ポリアミドの衣料分
野への展開を狙って、特に上述の長期の摩耗に対する高
機能性付与について鋭意検討した結果、ステープルの状
態でポリアミドステープルを混紡することで、耐切創
性、耐熱性とともに芳香族ポリアミドのフィブリル化の
欠点をカバーして耐摩耗性が飛躍的に向上することを見
出だしたのである。

【００１４】本発明において用いられる芳香族ポリアミ
ド繊維は、強度特性および耐熱性向上の観点から、引張
強度１５〜３０ｇ／ｄ、破断伸度２〜５％であることが
好ましく、さらに熱分解開始温度が５００℃以上のもの
であることがより好ましい。具体的には、ポリ（ｐ−フ
ェニレンテレフタルアミド）、ポリ（ｍ−フェニレンイ
ソフタルアミド）、芳香族共重合ポリアミドなどがあげ
られる。なかでも強度特性に優れるポリ（ｐ−フェニレ
ンテレフタルアミド）に代表されるパラアラミド型芳香
族ポリアミド繊維であることが好ましい。

【００１５】本発明において芳香族ポリアミドと共に用
いられるステープルは、ポリアミドステープルであるこ
とが重要であり、ポリエステル系やポリアクリル系では
耐摩耗性が得られない。ポリアミドステープルとしては
特に限定されず、ナイロン６、ナイロン６６系などであ
ってもよいが、ステープルの破断伸度が６０％以下であ
ることが必要である。破断伸度が６０％を超えるように
なると、芳香族ポリアミド繊維との強伸度特性に大きな
差が生じ、紡績糸としての糸強力や布帛での引裂強力が
得られないのである。

【００１６】耐切創性、耐熱性と耐摩耗性の全てに優れ
た紡績糸とするためには、紡績糸が主として上記ポリア
ミドステープルと上記芳香族ステープルから構成されて
いることが重要である。本発明の効果を喪失しない限り
において、他のステープル糸が紡績糸に対し３０重量％
以下の範囲において含まれていてもよい。

【００１７】本発明の紡績糸において、破断伸度６０％
以下のポリアミドステープルの混紡率は、紡績糸に対し
少なくとも２０重量％以上あることが重要である。好ま
しくは４０重量％以上である。破断伸度６０％以下のポ
リアミドステープルの混紡率が、紡績糸に対して２０重
量％未満では耐摩耗性に劣るものとなる。

【００１８】一方、芳香族ポリアミドの混紡率は、紡績
糸に対し少なくとも２０重量％以上あることが重要であ
る。好ましくは４０重量％以上である。芳香族ポリアミ
ドの混紡率が紡績糸に対して２０重量％未満では煙草の
火や摩擦熱に対する耐熱性や耐切創性、さらには引裂強
力が低下する。

【００１９】これらの混紡率は、用いられる用途の要求
特性に応じて適宜設定すればよい。なかでも、破断伸度
６０％以下のポリアミドステープルの混紡率が２０重量
％以上８０重量％以下で、残りが芳香族ポリアミドステ
ープルで構成される紡績糸であることが好ましい。

【００２０】なお、ステープルの単繊維繊度は、特に限
定されないが、ポリアミドステープルおよび芳香族ポリ
アミド繊維ともに単繊維繊度が大きくなると紡績糸の構
成繊維本数が少なくなり、細番手が生産しにくくなる観
点から、単繊維繊度は３デニール以下であることが好ま
しい。特に、芳香族ポリアミドは曲げ剛性率が高いた
め、衣料用の紡績糸に用いる観点から芳香族ポリアミド
の単繊維繊度は２デニール以下の細いものが好ましい。

【００２１】本発明の紡績糸は、ポリアミドステープル
に芳香族ポリアミドステープルを打綿工程で上記混紡比
率の範囲で混合し、通常の短繊維紡績工程の梳綿、練
条、粗紡、精紡の各工程を通すことにより紡績糸を得る
ことができる。ヨリ係数は３．０〜４．５の範囲とする
ことが耐切創性、耐摩耗性の点で望ましい。また、繊維
長を７６〜１６０ｍｍとして一般の梳毛紡績を通し紡績
糸を得てもよい。

【００２２】本発明の編織物（織物と編物とを総称して
「編織物」という）は、上記の本発明に係る紡績糸を織
編物全体の重量の５〜１００重量％の範囲で用いてなる
ものである。本発明の紡績糸が織編物全体の重量の５重
量％未満では、製品での十分な耐切創性、耐摩耗性が得
られない。好ましくは１０〜１００重量％の範囲であ
る。

【００２３】本発明の紡績糸を織物に用いる場合には、
単糸あるいは双糸として、織物の経糸、緯糸双方、また
はいずれか一方、あるいは他の紡績糸やフィラメントの
数本置きに用いてもよく、さらには耐摩耗性が要求され
る製品の特定部分を想定してある部分に集中的に用いる
などして、所定の密度、組織で常法により、織物を得る
ことができる。

【００２４】また、編物に本発明の紡績糸を用いる場合
には、単糸あるいは双糸として、１００％使いや、フィ
ラメント、加工糸、弾性繊維などとの交編、さらには靴
下の爪先やかかと部分などのようにの耐摩耗性が要求さ
れる特定の部分に本発明紡績糸用い、常法により編物製
品を得ることができる。

【００２５】

【実施例】以下、実施例によって本発明を詳しく説明す
る。

【００２６】なお、実施例における特性値等の測定法は
次のとおりである。

【００２７】（１）切創抵抗力 図１に示すように、枠体の中央部に３mmの幅で１枚の試
料シートを把持し、この試料シートに角度６０度で２辺
に刃のある刃綱の刃を垂直に立てて当て、刃先を試料シ
ートに５００mm／分の速度で押しつけ、試料シートが切
創されるときの最大荷重を測定した。

【００２８】（２）難溶融性（煙草熱溶融性） ３６０℃に加熱された金属棒（直径約０．６cm）の先端
に試料を５秒間接触させた時の穴開きの程度を５級（穴
開きなし）〜１級（完全に穴が開く）の５段階で級判定
した。

【００２９】（３）破裂強度 ＪＩＳ−Ｌ１０９６「一般織物試験方法」ミューレン形
法により測定した。

【００３０】（４）摩耗強度 ＪＩＳ−Ｌ１０１８「メリヤス生地試験方法」およびＪ
ＩＳ−Ｌ１０９６の「一般織物試験方法」により測定し
た。

【００３１】［実施例１〜３、比較例１］単糸繊度１．
５デニール、繊維長５１mmで、破断伸度が３８％、４６
％、５７％、６８％の４種のポリアミド（ナイロン）ス
テープルと、パラアラミド型芳香族ポリアミド繊維とし
て、引張強度２３ｇ／デニール、破断伸度３％、熱分解
開始温度５００℃の単糸繊度１．５デニール、繊維長５
１mmの“ケブラー２９”（登録商標）を用い、ポリアミ
ド（ナイロン）ステープルと５０重量％混紡し、通常の
短紡方式で番手３０Ｓ（撚り係数Ｋ＝３．５）を得た。

【００３２】これらの紡績糸特性を表１に示す。

【００３３】

【表１】 表１から、ポリアミド（ナイロン）ステープルの破断伸
度が３８％（実施例１）、４６％（実施例２）、５７％
（実施例３）のものは、紡績糸強度の低下が少なく高機
能繊維の強度特性を保持しているが、比較例１のステー
プルの破断伸度が６８％のものは糸すじＵ％が悪くな
り、強度が極端に低下し、紡績糸としての破断伸度が高
くなり総合的評価が劣るものであった。

【００３４】［実施例４〜８、比較例２〜６］実施例１
と同様の単糸繊度１．５デニール、繊維長５１mmで、破
断伸度３８％のポリアミド（ナイロン）ステープルを用
い、実施例１〜３と同一の繊度、繊維長を有する“ケブ
ラー２９”との混紡率を、０重量％（“ケブラー２９”
が１００重量％）、１０重量％、２０重量％、３０重量
％、５０重量％、７０重量％、８０重量％、９０重量％
と変更した８種の混紡糸を実施例１と同様の短紡式で、
番手３０Ｓ（撚り係数Ｋ＝３．３）を試作し、単糸を２
本合わせ、上撚係数６５％（逆ヨリ）で双糸とした。

【００３５】次に、これらの紡績糸を１００％使いで１
８ゲージ編機で目付１８０ｇ／ｍ²のニットを作成後、
１３０℃で染色した。これらニットの破裂強度、切創抵
抗力、摩耗強度、煙草熱溶融性を調べた結果を表２に示
した。

【００３６】また同時に、１．５デニール、５１mm、破
断伸度２４％のポリエステルステープル（比較例５）、
および１．５デニール、５１mm、破断伸度２９％のアク
リルステープル（比較例６）と、“ケブラー２９”とを
５０％混紡して同番手双糸によるニットを作成した。結
果を表２に示した。

【００３７】

【表２】 表２の結果から、本発明に係るポリアミド（ナイロン）
ステープルとの混紡紡績糸（実施例６）は、同一混紡率
（50／50）の比較例５のポリエステルステープル使いお
よび比較例６のアクリルステープル使いに比べ摩耗強度
が極めて向上し、破裂強度、切創抵抗力、煙草熱溶融性
とともに優れた高機能性を得た。

【００３８】また、ポリアミド（ナイロン）ステープル
の混紡率２０重量％未満の比較例３は“ケブラー２９”
１００％使いのもの（比較例２）の摩耗強度と大差な
く、ポリアミド（ナイロン）ステープルによる摩耗強度
の向上効果が不十分であった。また、比較例４のポリア
ミド（ナイロン）ステープル９０重量％混紡の編物は
“ケブラー２９”の混紡率が１０重量％と低く、摩耗強
度の他、破裂強度、切創抵抗力、煙草熱溶融性も劣るも
のであった。

【００３９】［実施例９〜１２、比較例７〜８］実施例
６の紡績糸からなる双糸を用いて、男性用スポーツ靴下
として耐摩耗性が要求される爪先とかかと部分に本発明
紡績糸を用い、紡績糸が靴下製品（片足）の全体重量に
対して３重量％、５重量％、１０重量％、２０重量％、
１００％（靴下全体）になるように編み込み、通常の靴
下編み機でソックスを試作、製品化した。他の部分の紡
績糸は同番手のコットン１００％を使用した。片足全体
の重量は６８ｇであった。

【００４０】一方、比較としてコットン１００％糸によ
るソックスを作成した。

【００４１】これらソックスを野球選手に長期着用させ
た結果、靴下製品全体重量の３重量％（比較例７）は、
たとえ特定の部分に本発明糸を用いても使用面積が少な
いため、コットン糸とのつなぎ部分で穴空きがあり摩耗
耐久効果が不十分であった。一方、５重量％〜２０重量
％の実施例９〜１１は、過酷な着用にもかかわらず、コ
ットン１００％ソックス（比較例８）の数倍の長期着用
が可能であった。

【００４２】また、本発明の紡績糸を１００％使いのソ
ックス（実施例１２）は、摩耗耐久性の他、破裂強度、
切創抵抗力があり、登山用ソックスとして好評を得た。

【００４３】［実施例１３、比較例９］実施例６で得た
紡績糸（番手 30/2）をそれぞれ経糸および緯糸に用い
て製織し、染色仕上加工して作業服を作成し着用した結
果、優れた耐摩耗特性を発揮し、摩耗熱溶融、難溶融
性、切創性に優れるものであった。また、耐薬品性もあ
り、幅広いワーキング素材として好評を得た。

【００４４】

【発明の効果】本発明の紡績糸およびそれを用いてなる
編織物は、耐切創性、耐熱性にも優れ、芳香族ポリアミ
ド繊維の欠点であるフィブリル化現象からくる、耐摩耗
性を大幅に改善して、過酷なスポーツ、ワーキング衣料
等の高機能性の要求される用途分野に好適な布帛を提供
することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】切創抵抗力を評価する方法を説明する説明図で
ある。

【符号の説明】

１：試料シート ２：引張試験器セル ３：レコーダー ４：枠体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 波多野 武 大阪市北区中之島３丁目４番18号 デュポ ン・東レ・ケブラー株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】芳香族ポリアミドステープルと破断伸度６
   ０％以下のポリアミドステープルから主としてなる紡績
   糸であって、該紡績糸における前記芳香族ポリアミドス
   テープルが少なくとも２０重量％以上かつ前記ポリアミ
   ドステープルが少なくとも２０重量％以上であることを
   特徴とする耐切創性、耐熱性と耐摩耗性に優れた紡績
   糸。
2. 【請求項２】破断伸度６０％以下のポリアミドステープ
   ルが２０重量％以上８０重量％以下で、残りが芳香族ポ
   リアミドステープルで構成される紡績糸であることを特
   徴とする請求項１に記載の耐切創性、耐熱性と耐摩耗性
   に優れた紡績糸。
3. 【請求項３】請求項１または２に記載の紡績糸を編織物
   全体重量の５〜１００重量％の範囲で用いてなることを
   特徴とする耐切創性、耐熱性と耐摩耗性に優れた編織
   物。