JPS643964B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、金属線複合弾性糸の製造方法に関す
る。

さらに詳しくは、伸縮伸長性と伸縮回復性の有
る電線用途や、布帛にされて電解シールド用途、
Ｘ線遮蔽用途等に好ましく用いることのできる金
属線複合弾性糸を製造する方法に関するものであ
る。

本発明の方法で製造される金属線複合弾性糸
は、弾性フイラメント糸とそれに引揃えられてい
るかあるいはらせん状に捲回されている繊維束と
からなる芯部に対して、金属線がらせん状に捲回
されてなるものであり、伸縮伸長性と伸縮回復性
にすぐれたその特徴と金属線によりもたらされる
各種の特性を利用して実用的価値の高いものであ
る。

（従来技術） 従来、たとえば、電線などに伸縮性を付与する
には金属線をらせん状に巻いたものに熱処理を施
したものがあるが、このものは伸長性はあつても
回復性がほとんどなく、金属線そのものも太くて
重く、たるみを生じるという欠点がある。さらに
は、金属をらせん状に加工するために製造コスト
も高くつくという欠点があつた。

一方、真つすぐな電線をコア（芯）にして熱可
塑性エラストマーをシース（鞘）層に設けてなる
電話機等に用いられるカールコードがあるが、こ
れも多かれ少なかれ太くて重く、かつカールによ
る伸縮回復性を利用するために、結果としてたる
みが生じるという本質的な欠点があり、利用分野
も狭いものである。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明者らは、上記したような点に鑑み、伸縮
伸長性と伸縮回復性にすぐれ、かつ軽くて細い伸
縮性導電線を得るべく鋭意検討を重ねた結果、本
発明に到達したものである。

伸縮伸長性と伸縮回復性にすぐれた糸状物もし
くは線状物を得るには、伸縮伸長率として慨して
100％以上の値を示す弾性繊維フイラメント糸、
それも特に伸縮伸長率が400％以上もの値を示す
弾性繊維フイラメント糸を用いることが有効であ
り、かかる弾性繊維フイラメント糸と金属線とを
複合状態にうまく構成し得れば、該弾性繊維フイ
ラメント糸のもつすぐれた伸縮伸長性、伸縮回復
性と、一方、導電性、電界シールド性、Ｘ線遮蔽
性、保温性など金属の有する固有の特性の双方を
兼ね備えた糸状物もしくは線状物が得られるもの
である。

このような点に着目すれば、弾性繊維フイラメ
ント糸を芯として少なくともその周囲に金属線を
らせん状に捲回させて配置してなる複合糸が有効
である。

しかしながら、極めて柔軟であると言える弾性
繊維フイラメント糸とこれに比較して本来伸長性
が期待できなくかつ慨して剛性の高い金属線を単
に複合するには種々の問題があり、両者の持つ特
性を十分に発揮し所期の効果を得るためには、細
心の注意が必要である。

すなわち、伸長時と伸縮回復時において、該複
合糸の特性、特に金属線によりもたらされる導電
性等の特性が実質的に大きく相違したり、また複
合糸としてジグザグ形状の糸になつたりあるいは
伸長と伸縮回復を何度も繰り返すうちに同様にジ
グザグ形状の糸になつてしまうような場合には、
もはや弾性繊維フイラメント糸のもつ弾性特性を
効果的に発揮することは不可能なものである。ま
た、該複合糸が真つすぐな形態を保てないような
場合にも、弾性繊維フイラメント糸のもつ伸縮伸
長性と伸縮回復性とを十分に発揮することは不可
能であるし、かつそのような形態を有する導電線
を使用する場合には、誤つた作動の要因にもなり
かねないものである。

本発明の目的は、上記したような点に鑑み、金
属線を構成要素として用いていながらも、すぐれ
た伸縮伸長性と伸縮回復性を有している糸であり
かつ糸表面品位が良好であり、また糸のストレー
トさも良好に保ちえる金属線複合弾性糸の製造方
法を提供せんとするものである。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成する本発明の金属線弾性糸の製
造方法は、以下の構成からなる。

すなわち、弾性繊維フイラメント糸を1.5〜4.5
倍のドラフト倍率でドラフトする領域内にて、予
めまたは前記ドラフト領域内にて該弾性フイラメ
ント糸に引揃えられているかあるいは捲回されて
いる繊維束と該弾性フイラメント糸とに対して、
前記弾性繊維フイラメント糸の径と下記(a)、(b)式
の関係を満足する径を有する金属線をらせん状に
捲回せしめることを特徴とする金属線複合弾性糸
の製造方法である。

Ｄ／ｄ≧3.5 …(a) ｄ≦1.0 …(b) ただし、 Ｄ：ドラフト前の弾性繊維フイラメント糸の換算
直径（mm） ｄ：金属線の換算直径（mm） である。

（作用） 以下、さらに詳しく本発明について説明する。

第１図、第２図は、それぞれ本発明の金属線弾
性糸の製造方法の１例を示す工程概略図である。

かかる本発明の方法は、中空スピンドルを用い
た公知のカバリング糸製造機構を利用してなるも
のであり、ただし、カバリング糸に使用される糸
として繊維束１６、さらに金属線２１の二種があ
るために特に中空スピンドルは１４，１９の二段
階に設けてあるものである。

これら図において、弾性繊維フイラメント糸１
０は、パツケージ１１からキヤリアローラ１２を
経て、トツプローラ２３に導かれる。かかるキヤ
リアローラ１２とトツプローラ２３の間にて該弾
性繊維フイラメント糸は十分にドラフト（伸長）
される。

本発明の方法において、かかるドラフトをする
領域内において、予めまたは該領域内にて弾性フ
イラメント糸に引揃えられているかあるいは、捲
回されている繊維束と該弾性フイラメント糸の両
者を芯として、これに金属線がらせん状に捲回さ
れる。第１図、第２図は、いずれもドラフト域内
にて繊維束１６が弾性繊維フイラメント糸１０に
らせん状に捲回されて、金属線２１の巻かれる前
の芯を構成する場合を示す。

かかる金属線の捲回に際しては、伸縮伸長性の
あるかつ柔軟な弾性繊維フイラメント糸に対し
て、一般的に剛性の高いかつ比較的細い金属線の
捲回であり、その捲回条件の設定に際しては十分
な注意が必要であり、表面品位の良好なかつスト
レート性、伸縮伸長性にすぐれた金属線複合弾性
糸を得るためには、本発明者らの知見によれば、
該ドラフト領域内にて、弾性繊維フイラメント糸
を1.5〜4.5倍のドラフト比にてドラフトしつつ、
上記捲回加工を行なわせしめることが必要であ
る。

かかるドラフト比の範囲は、好ましくは1.5〜
3.5倍の範囲である。このようにすることにより、
弾性繊維フイラメント糸の回復率が一般的にすぐ
れている伸度領域で加工・操作されることにな
り、伸縮回復性のすぐれた、しかも表面品位の良
い複合糸が得られる。

また、弾性繊維フイラメント糸の径と金属線の
径とは前記(a)式、(b)式の関係を満足することが必
要である。すなわち、Ｄ／ｄが3.5倍未満の場合
には、製造される複合糸の伸縮性は乏しく発明の
所期の効果を得ることがむずかしく、また、金属
線のカバリング捲回時に該金属線のバルーニング
張力が極めて不安定になり、この場合に製造され
る金属線複合糸は一般にその形状が折線状に湾曲
した複合糸となり、全く好ましくないものであ
る。

また、本発明の方法を実施するときに金属線を
捲回せしめるに際しては、第３図に示すらせん角
θが該捲回直後の時点において20度以上であるよ
うにするのが好ましい。本発明者らの知見によれ
ば、本発明の方法により得られる製品複合糸は金
属線の捲回らせん角度（製品糸における）が30度
以上であることが、伸縮性や表面品位を良好にす
る上で好ましく、このように捲回直後のらせん角
を20度以上にすることにより、複合糸の弛緩・巻
取りにより弾性繊維フイラメント糸が縮み、製品
糸としては捲回らせん角度が30度以上になるもの
である。また、上記(b)式の通り、金属線はその換
算直径が１mm以下であることが必要であり、該値
が１mmを越えるもののときには、一般に好ましい
複合状態を得ることが難しいものである。

本発明により得られる金属線複合弾性糸は、上
記の工程で得られる金属線が一重に捲回されてな
るのが基本構造であるが、それにさらに金属線が
多重になる如く捲回せしめられてもよく、かかる
多重の場合でもそれぞれの捲回金属線が前記(a)式
を満足し、かつ弾性繊維フイラメント糸に関する
ドラフト比が上述した範囲を範囲を満足すること
が肝要である。

また、本発明の方法において、弾性繊維フイラ
メント糸に繊維束を捲回させた段階でいつたん巻
きとり、こうして得られる、予め弾性繊維フイラ
メント糸に捲回されてなる繊維束と繊維フイラメ
ント糸の芯に対して、上記した本発明で規定する
ドラフト比でドラフトする領域内で金属線を捲回
させてもよい。

また、金属線の多重巻きのものを製造する場
合、第１図、第２図の工程態様で、中空スピンド
ル１９の下流に、さらに多段に、金属線を多重に
捲回させるために単数もしくは複数の金属線捲回
用中空スピンドルを設けるような工程にしてもよ
いものである。

ここで、ドラフト比とは、キヤリアローラ１２
とトツプローラ２３の表面速度比で表わされる値
である。なお、第２図に示したように、キヤリア
ローラ１２を通過後に特にフイードローラ１３を
設けて該キヤリアローラ１２と該フイードローラ
１３との間で予備的なドラフトを行なう場合にに
おいても、ドラフト比とは、キヤリアローラ１２
とトツプローラ２３の表面速度比で表わされる値
である。このような予備ドラフトは1.3〜1.6倍前
後程度のごく弱いドラフトとすればよいものであ
るが、かかる予備ドラフトを行なうことにより、
より安定した複合糸製造が可能となるものであ
る。

さらに第１図、第２図の工程について説明する
と、１４と１９は、それぞれ中空スピンドルであ
り、カバリングされる糸がそれぞれボビン１５，
２０に巻かれているものである。すなわち、下段
中空スピンドル１４、上段中空スピンドル１９に
は、それぞれボビン１５，２０を設け、ダブルカ
バリングの配列をなしている。ボビン１５に巻か
れた繊維束１６は下段中空スピンドルによつて回
転を付与され、バルーニングポイント１７で弾性
繊維フイラメント糸の芯を横巻き捲回する。ボビ
ン２０に巻かれた金属線は上段中空スピンドルに
よつて、下段スピンドルと反対方向に回転を付与
され、バルーニングポイント１７で複合糸２２と
なり、トツプローラ２３とテイクアツプローラ２
５の間で十分に弛緩された複合糸２４はパツケー
ジ２６に巻きとられる。また、金属線の多重巻き
複合糸は、こうして得られた複合糸にくり返し金
属線を横巻き捲回せしめるか、あるいは多段に中
空スピンドルを設けることによつて製造すること
ができる。この多重巻きの場合にそれぞれ金属線
の横巻き捲回方法は特にこだわらないが、同一ら
せん方向の方が得られる複合糸の外観が滑らかで
あり好ましい。

カバリング操作は、金属線２１のらせんピツチ
を一定に保つためにバルーニング張力が一定でな
ければならないことを除いては通常のカバリング
糸製造と基本的には同様な方法である。これは、
フライヤー２７を金属線の太さ、スピンドル回転
数に合わせて調整することによつて達成される。
フライヤー使用の場合は、スピンドル回転数を下
げて操作すると良い。また、フライヤーを使用し
ない場合は、少なくとも3000RPM以上のスピン
ドル回転数での遠心力によるバルーニング張力の
調整が必要である。このようにしないと、金属線
がボビン２０から解舒されるときに“たるみ”が
生じて、品質の劣つた、不均一な製品しか得られ
ない。

こうして得られる本発明の金属線複合弾性糸
は、必要に応じて、残存トルクをなくする目的で
若干の解撚を施すか、あるいはまた80〜100℃程
度の乾熱処理などが適宜施されるものである。

複合糸の芯部に、弾性繊維フイラメント糸とと
もに用いられる繊維束は、該布帛物の伸長時にお
ける金属線の切断を防止することが主たる目的で
用いられるものであり、合成繊維や天然繊維のフ
イラメント糸や紡績糸などが使用され得、特に高
強力のポリエステル系フイラメント糸それも仮ヨ
リ加工等によりケン縮を付与されているケン縮加
工糸や、または、やはり高強力のポリアラミド系
フイラメント糸などを好ましく用いることができ
る。また、該繊維束を場合によつては炭素繊維も
しくは炭素繊維糸で構成することもでき、この場
合には高強力という特徴に加えて該繊維束が導電
性をも有しているという特徴があるものである。
また該繊維束は、本発明糸の伸長時における伸縮
伸長特性をある定レベルにコントロールする等の
効果ももたらしめ得るものである。

該繊維束は、弾性フイラメント糸に捲回されて
芯部を構成してなる場合が好ましく、その場合、
金属線と該繊維束とは互いに逆方向のらせん状捲
回とするのが望ましい。

このようにすることにより、好ましい伸縮性を
発揮できるとともに複合糸の伸縮伸長率をほぼ一
定にして、伸長状態における金属線の切断を効果
的に防止することができるものである。なお、上
記の説明では、繊維束を弾性フイラメント糸に捲
回させる際にして、カバリングマシンによる方法
を主体に説明したが、合ネン法を用いることもで
きる。なお、一方、該繊維束は、弾性フイラメン
ト糸にらせん状に捲回されていないで、単に引揃
えられてなるものでもよい。ただし、その場合に
は、伸縮性をある程度有する仮ヨリ加工糸等のケ
ン縮加工糸などを用いることが肝要である。

また、弾性繊維フイラメント糸は、伸縮伸長率
が少なくとも100％以上の値を示すもの、好まし
くは400％程度以上の値を示すものであればよく、
ポリマー等特には限定されないが、例えば、ポリ
ウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラス
トマー、ポリウレタン系エラストマー、天然ゴ
ム、合成ゴムなどの弾性特性を有する各種繊維フ
イラメント糸を用いることができ、耐久性、ぜい
化なども考慮すれば、ポリウレタン系あるいはポ
リエステル系あるいはポリアミド系の各エラスト
マーが好ましいものである。

該弾性フイラメント糸は、モノフイラメント糸
あるいはマルチフイラメント糸のいずれでもよい
が、伸長後の回復力という点からすれば、モノフ
イラメント糸よりはマルチフイラメント糸の方が
回復パワーが一般に強いと言え、好ましいもので
ある。

金属線の形態については、金属箔の線状物ある
いは長手方向に垂直な断面形状が円形状のもの
等、特にその形態は限定されず、適宜使用目的に
応じて定められればよいものである。特に箔状の
線状物を使用する場合には、複合糸表面が極めて
滑らかでかつ該金属の被覆性が良好なものを得る
ことが可能であり、表面の滑らかな複合糸となる
ものである。また、金属線を多重に捲回させた場
合も金属の被覆性が一層向上されるものである。
多重に捲回させる場合、伸縮伸長性を損うことの
ないように、各金属線のらせん方向は同一のもの
とするのがよい。

本発明の方法で得られる金属線複合弾性糸の概
略モデル図を、第３図、第４図、第５図に示し
た。

これらの図において、１は弾性繊維フイラメン
ト糸であり、２は繊維束、３は金属線である。い
ずれの図においても繊維束２が弾性繊維フイラメ
ント糸１に対してらせん状に捲回されてなる例、
それも金属線３の捲回方向とは逆方向に捲回され
てなる例を示している。また、第３図が円形断面
の金属線を用いてなる場合、第４図が箔状の金属
線を用いてなる場合、第５図が金属線を２重に捲
回させてなる複合糸の例をそれぞれ示している。

なお、ここで、弾性繊維フイラメント糸の換算
直径Ｄ（mm）とは、次式(c)で求めるものである。

Ｄ＝10×√4（mm） …(c) ここで、 Ｗ：弾性繊維フイラメント糸のデニール（重さ）
（ｇ／９×10⁵cm） Ｌ：弾性繊維フイラメント糸の長さ（ここでは、
Ｌ＝９×10⁵cm） ρ：弾性繊維フイラメント糸の比重（ｇ／cm³） であつて、全てドラフトされる前の供給糸におけ
る値でありデニール値は、糸長さ9000ｍにおける
重さ（単位ｇ）で表わすものである。

また、金属線の換算直径ｄ（mm）は、該金属線
が丸断面のもののときはそのままの直径ｄ（mm）
で求め、箔状等の非円形のもののときは該金属箔
等の断面積Ｓを元にして、これを同断面積の丸断
面糸に換算して直径ｄ（mm）を求めるものである。
すなわち、この場合、 ｄ＝√4（mm） となるものである。なお、このとき箔状のものの
断面積を求めるに際しては、厚さをミクロン単位
まで求めるものである。

本発明により得られる金属線複合弾性糸は、金
属線の有する特徴と伸縮性を生かして各種の分野
に使用することができ、その実用的価値は高い。

（実施例） 以下、実施例により具体的に本発明の構成、効
果について説明する。

実施例 １ ポリウレタンフイラメント糸（560デニール、
42フイラメント）に第２図に示したようなカバリ
ングマシンを用いてドラフト比3.5倍で伸長し、
これにポリエステル仮ヨリ加工糸（50デニール）
を捲回させ、さらに直径0.03mmの銅線を捲回させ
て、３層同心構造の金属線複合弾性糸を製造し
た。こうして得られた金属線複合弾性糸は良好な
伸縮特性と表面品位をもつものであつた。

実施例 ２ ポリウレタンフイラメント糸（1680デニール、
112フイラメント）に第２図に示したようなカバ
リングマシンを用いてドラフト比3.2倍で伸長し、
これにポリエステル仮ヨリ加工糸（50デニール）
を捲回させ、さらに厚さ0.035mmの銅箔を捲回さ
せて、３層同心構造の金属線複合弾性糸を製造し
た。この糸に再度カバリングマシンによりドラフ
ト比1.5倍で伸長し、これに厚さ0.035mmの銅箔を
捲回させて、４層同心構造（金属線が二重らせ
ん）の金属線複合弾性糸を製造した。こうして得
られた銅箔の二重巻き複合弾性糸は銅の被覆性、
伸縮性にすぐれかつ糸表面も滑らかなものであつ
た。

実施例 ３ ポリウレタンフイラメント糸（210デニール、
20フイラメント）に第２図に示したようなカバリ
ングマシンを用いてドラフト比3.0倍で伸長し、
これにポリエステル仮ヨリ加工糸（30デニール）
を捲回させ、さらに厚さ0.015mmのアルミニウム
箔を捲回させて、３層同心構造の金属線複合弾性
糸を製造した。こうして得られた糸は、良好な伸
縮特性と滑らかな糸表面をもつものであつた。

（発明の効果） 本発明の効果を以下に述べる。

本発明によれば、金属線を含むものでありなが
ら、従来の類似のものでは得られなかつた、表面
品位が良好でかつ優れた柔軟性と伸縮伸長性およ
び伸縮回復性を有する金属線複合弾性糸が得られ
るものである。かかる糸の特質について簡単に言
うと、この糸もしくはこの糸より加工される布帛
物は金属を含んでいながら、曲がりに強く、かつ
よく伸びそして伸ばされてもフリーになるとよく
縮むという特長をもつものであり、この糸は本発
明製造方法により初めて得られたものである。

本発明の方法は、特に金属線の素材について実
際上特に限定されることがないので、その用途に
応じた金属線素材の選定が可能であり、その利用
分野は広いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は、それぞれ本発明の金属線弾
性糸の製造方法の１例を示す工程概略図である。
第３図、第４図、第５図は、それぞれ本発明方法
により得られる金属線複合弾性糸の例を示す概略
モデル図である。 図面中の符号の説明、１，１０：弾性繊維マル
チフイラメント糸、２，１６：繊維束、３，２
１：金属線、１２：キヤリアローラ、１４，１
９：中空スピンドル、２３：トツプローラ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 弾性繊維フイラメント糸を1.5〜4.5倍のドラ
   フト倍率でドラフトする領域内にて、予めまたは
   前記ドラフト領域内にて該弾性フイラメント糸に
   引揃えられているかあるいは捲回されている繊維
   束と該弾性フイラメント糸とに対して、前記弾性
   繊維フイラメント糸の径と下記(a)、(b)式の関係を
   満足する径を有する合属線をらせん状に捲回せし
   めることを特徴とする金属線複合弾性糸の製造方
   法。 Ｄ／ｄ≧3.5 …(a) ｄ≦1.0 …(b) ただし、 Ｄ：ドラフト前の弾性繊維フイラメント糸の換算
   直径（mm） ｄ：金属線の換算直径（mm） ２ 金属線が、金属箔の線状物であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の金属線複合弾
   性糸の製造方法。 ３ 金属線が、該金属線長手方向に直角な断面形
   状が実質的に円形状のものであることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の金属線複合弾性糸
   の製造方法。 ４ 弾性繊維フイラメント糸に繊維束が捲回され
   ている場合、該繊維束の捲回方向と逆方向に金属
   線を捲回せしめることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項、第２項または第３項記載の金属線複合
   弾性糸の製造方法。 ５ 金属線の捲回に際して、捲回直後における捲
   回らせん角度を20度以上にせしめることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項、第２項、第３項また
   は第４項記載の金属線複合弾性糸の製造方法。