(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、芯成分に高強力マルチフィラメント、鞘成分に短繊維を用いた芯鞘型複合紡績糸は伸縮性が乏しいので、衣料用途に用いた場合、着心地が悪く、活動しにくいという問題があった。
【0006】
また、芯成分に、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とからなる複合繊維、鞘成分にアラミド繊維を用いたコアスパン糸は、伸縮性は有しているものの、高強力性が不十分であり、また、染色ができないので、衣料用途には不向きであった。
【0007】
本発明の目的は、高強力繊維の特徴である高強力性、耐切創性を有し、かつ伸縮性も有する、染色が可能なコアスパン糸を提供することにある。
【0008】
更に本発明の目的は、引張強度、引裂強度に優れ、耐切創性があり、かつ良好な伸縮性を有すると共に、染色が可能で、風合いの良好な織編物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の目的は、芯成分に弾性繊維と高強力繊維を、鞘成分に短繊維を用いてなるコア
スパン糸であって、弾性繊維と高強力繊維とがコア部に並列して配置され、
芯成分に用いる高強力繊維の引張強度が10cN/dtex以上であり、撚り係数がインチ(2.54cm)方式で2.5〜5.5であることを特徴とするコアスパン糸によって達成される。
【0011】
また、本発明において、芯成分に用いる高強力繊維が、全芳香族ポリエステル繊維、アラミド繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、高強度ポリエチレン繊維から選択される高強力繊維であることが好適である。
【0012】
また、本発明において、コアスパン糸中の弾性繊維及び高強力繊維の質量比率が、それぞれ1〜30%及び10〜40%であることが好適である。
【0013】
また、本発明において、芯成分に用いる弾性繊維が、ポリウレタン繊維であることが好適である。
【0014】
また、本発明において、芯成分に用いる弾性繊維が、ポリトリメチレンテレフタレート繊維であることが好適である。
【0016】
更に、本発明の目的は、上記コアスパン糸を少なくとも一部に用いてなることを特徴とする織編物によって達成される。
【発明の効果】
【0017】
本発明により、高強力繊維の特徴である高強力性、耐切創性を有すると共に、伸縮性を有し、また、染色が可能なコアスパン糸が得られる。
【0018】
また、本発明のコアスパン糸を用いた織編物は、引張強度、引裂強度に優れ、耐切創性があり、かつ良好な伸縮性を有し、また、染色が可能で、風合いが良好である。
【0019】
本発明のコアスパン糸及び織編物は、過酷な状況下で使用するユニホーム、防護服、アウトドア衣料、レーシングウェア、スポーツ衣料、スーツ、ジーンズ、カバン生地、幌製品、手袋、靴下、ミシン糸等に使用するのに好適である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
本発明のコアスパン糸は、芯成分に弾性繊維と高強力繊維を、鞘成分に短繊維を用いてなるものである。
【0021】
弾性繊維としては、ポリウレタン繊維、ポリトリメチレンテレフタレート繊維等が挙げられ、それらの内、1種を用いてもよいが、2種以上を組合せて用いてもよい。
【0022】
ポリウレタン繊維は、エーテル系ポリウレタン、ポリエステル系ポリウレタンなどのポリウレタン系弾性材料からなり、通常の紡糸手段で得られたものが使用され、総繊度は11〜940dtexが好ましく、22〜310dtexがより好ましい。ポリウレタン弾性繊維は極めて良好な伸長性を有する。
【0023】
また、ポリトリメチレンテレフタレート繊維としては、ポリトリメチレンテレフタレート1成分からなる繊維、ポリトリメチレンテレフタレートと他の樹脂とからなる複合繊維等が挙げられる。この複合繊維としては、ポリエチレンテレフタレートを主成分とするポリエステル層と、ポリトリメチレンテレフタレートを主成分とするポリエステル層とがサイドバイサイド型に複合されたポリエステル系複合長繊維(以下、PTTサイドバイサイド型複合繊維と記す。)が好適に用いられる。
ポリエチレンテレフタレートを主成分とするポリエステル層は、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エステルポリマーの層であり、エチレンテレフタレート単位以外の他のエステル結合を形成可能な共重合成分を20モル%以下の割合で含まれていてもよい。共重合可能な化合物として、例えば、イソフタル酸、セバシン酸、アゼライン酸、ダイマー酸、アジピン酸、シュウ酸、デカンジカルボン酸などのジカルボン酸、p−ヒドロキシ安息香酸、ε−カプロラクトンなどのヒドロキシカルボン酸、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などのジオール類が挙げられる。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、着色顔料などが添加されていてもよい。
【0024】
ポリトリメチレンテレフタレートを主成分とするポリエステル層は、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エステルポリマー(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ール成分として得られるポリエステル)の層であり、トリメチレンテレフタレート単位以外の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い。共重合可能な化合物として、例えば、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、ダイマー酸、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が挙げられる。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、着色顔料などが添加されていてもよい。
【0025】
その単糸断面形状は、丸断面でもよいが、繭形や雪だるま形のような非円形形状や、長円のような変形円形状でもよい。
【0026】
また、ポリエチレンテレフタレートを主成分とするポリエステル層とポリトリメチレンテレフタレートを主成分とするポリエステル層との重量比率は、30/70〜70/30の範囲であることが好ましい。
【0027】
また、総繊度は、20〜1100dtexが好ましく、単糸繊度は、0.4〜25dtexが好ましい。
上記のようなPTTサイドバイサイド型複合繊維は、潜在捲縮性を有することから、伸縮性(ゴム弾性)を有し、特に、回復率、耐薬品性、長期耐久性、寸法安定性がポリウレタン弾性繊維に比べて優れている。
【0028】
次に、本発明に用いる高強力繊維は、引張強度が10cN/dtex以上であるものを用いることが好ましい。
10cN/dtex未満であれば織編物としたときの引張強度、引裂強度、耐切創性に欠ける傾向にある。
また、本発明に用いる高強力繊維の伸度は、5.0%以下が好ましく、3.0%以下がより好ましい。
【0029】
更に、弾性率は、400cN/dtex以上が好ましく、500cN/dtex以上がより好ましい。
【0030】
本発明における高強力繊維の総繊度の範囲は10〜2000dtexが好ましく、50〜500dtexがより好ましい。
また、本発明における高強力繊維の単糸繊度は4.0dtex以下が好ましく、2.5dtex以下がより好ましい。また、フィラメント数の範囲は3〜1000が好ましく、10〜800がより好ましい。
【0031】
このような高強力繊維としては、全芳香族ポリエステル繊維、アラミド繊維、PBO繊維、超高分子量ポリエチレン繊維等のマルチフィラメントが挙げられ、適宜目的に応じて用いる。
【0032】
上記の高強力繊維の内、例えば、全芳香族ポリエステル繊維は、全芳香族ポリエステル系ポリマーから形成される。
【0033】
全芳香族ポリエステル系ポリマーは、芳香族ジカルボン酸、芳香族ジオール及び/又は芳香族ヒドロキシカルボン酸やこれらの誘導体からなるもので、場合により、これらと、脂環族ジカルボン酸、脂環族ジオール、脂肪族ジオールやこれらの誘導体との共重合体も含まれる。ここで芳香族ジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、4,4’−ジカルボキシジフェニル、2,6−ジカルボキシナフタレン、1,2−ビス(4−カルボキシフェノキシ)エタン等や、これらのアルキル、アリール、アルコキシ、ハロゲン基の核置換体が挙げられる。芳香族ジオールとしては、ヒドロキノン、レゾルシン、4,4’−ジヒドロキシジフェニル、4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルメタン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルエタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、2,6−ジヒドロキシナフタレン、1,5−ジヒドロキシナフタレン等やこれらのアルキル、アリール、アルコキシ、ハロゲン基の核置換体が挙げられる。芳香族ヒドロキシカルボン酸としては、p−ヒドロキシ安息香酸、m−ヒドロキシ安息香酸、2−ヒドロキシナフタレン−6−カルボン酸、1−ヒドロキシナフタレン−5−カルボン酸等やこれらのアルキル、アリール、アルコキシ、ハロゲン基の核置換体が挙げられる。脂環族ジカルボン酸としては、トランス−1,4−ジカルボキシシクロヘキサン、シス−1,4−ジカルボキシシクロヘキサン等やこれらのアルキル、アリール、ハロゲン基の核置換体が挙げられる。脂環族及び脂肪族ジオールとしては、トランス−1,4−ジヒドロキシシクロヘキサン、シス−1,4−ジヒドロキシシクロヘキサン、エチレングリコール、1,4−ブタンジオール、キシリレンジオール等が挙げられる。
【0034】
これらの組み合わせの中で、本発明において好ましい全芳香族ポリエステル系ポリマーとしては、例えば、(a)p−ヒドロキシ安息香酸残基40〜70モル%と上記芳香族ジカルボン酸残基15〜30モル%と芳香族ジオール残基15〜30モル%からなるコポリエステル、(b)テレフタル酸及び/又はイソフタル酸とクロルハイドロキノン、フェニルハイドロキノン、及び/又はハイドロキノンからなるコポリエステル、(c)p−ヒドロキシ安息香酸残基20〜80モル%と2−ヒドロキシナフタレン−6−カルボン酸残基20〜80モル%からなるコポリエステル等が挙げられる。
【0035】
上記出発原料を用い、本発明にて用いる全芳香族ポリエステル系ポリマーを得るには、そのままで、あるいは脂肪族又は芳香族モノカルボン酸又はそれらの誘導体、脂肪族アルコール又はフェノール類又はそれらの誘導体等によるエステル化により、重縮合反応を行う。重縮合反応としては、既知の塊状重合、溶液重合、懸濁重合等を採用することができ、得られたポリマーはそのままで、あるいは粉体状で不活性気体中、又は減圧下に熱処理して紡糸用試料とする。あるいは、一度押出機により造粒して用いてもよい。
【0036】
成分中には、その強力が実質的に低下しない範囲で、他のポリマーあるいは添加剤(顔料、カーボン、熱安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、蛍光増白剤等)を含んでいてもよい。
【0037】
本発明における全芳香族ポリエステル系ポリマーには、紡糸に適した分子量範囲が存在する。この溶融紡糸条件に適する分子量に対応する物性値として「流動開始温度」を用いる。「流動開始温度」は、島津製作所製のフローテスターCFT−500を用い、径1mm、長さ10mmのノズルで、圧力100kg/cm2の状態で、芳香族ポリエステル試料を4℃/分で昇温し、試料がノズルを通って流動し、かつ4,800パスカル秒の見かけ粘度を与える温度で定義される。
【0038】
本発明において、溶融紡糸に適した芳香族ポリエステルの「流動開始温度」は、305〜325℃が好適である。
【0039】
本発明における全芳香族ポリエステル繊維の製造は、公知の溶融押出方法により行えばよい。
【0040】
コアスパン糸において、弾性繊維は、質量比率で1〜30%であることが好ましい。中でも、ポリウレタン繊維の場合は、1〜10%、ポリトリメチレンテレフタレート繊維の場合は、3〜30%とすることが好ましい。
上記範囲より少ないときは、伸縮性に欠ける傾向にあり、反対に上記範囲より多いときは、伸縮性が強すぎてかえって目標とする用途には不向きとなる傾向にある。
また、高強力繊維は、質量比率で、10〜40%であることが好ましい。
10%未満であると、織編物としたときの引張強度、引裂強度、耐切創性に欠ける傾向にあり、40%を超えると鞘繊維の割合が少なくなり被覆性が悪くなる傾向にある。
【0041】
また、鞘成分に使用される短繊維は、一般の衣料用、産業用に使用されている短繊維であり、綿、羊毛、麻、絹などの天然繊維、レーヨン、キュプラ等の再生繊維、アセテート、トリアセテート等の半合成繊維、ポリエステル、ナイロン、アクリル、ビニロン、ポリプロピレン、ポリエチレン等の合成繊維等が挙げられ、目的に応じて任意のものを選択して単独で、または天然繊維、再生繊維、半合成繊維および合成繊維の2種以上を混合して使用する。
【0042】
また、上記の短繊維は、直接染料、バット染料、ナフトール染料、硫化染料、分散染料、反応染料、酸性染料、含金染料、アゾイック染料、カチオン染料等の通常の染料で染色することができる。上記の短繊維は、高強力繊維との複合前にあらかじめ染色しておいてもよい。
【0043】
本発明のコアスパン糸の製造は、例えば、(1)短繊維束をドラフトする工程、(2)弾性繊維をドラフトする工程、(3)ドラフトされた弾性繊維と高強力繊維を引き揃える工程、(4)ドラフトされた短繊維束の中心に前記(3)を重ね合せる工程、(5)前記(4)を加撚する工程を経て製造する方法が挙げられる。
具体的には、まず、短繊維束である粗糸をドラフトし、精紡機のフロントローラーに供給する。一方、弾性繊維もドラフトにより引き伸ばした後、高強力繊維と引き揃え、これらを、前記ドラフトされた短繊維束の中心に重ね合せるようにフロントローラーに供給する。続いて、フロントローラーで重ね合せた短繊維束及び弾性繊維、高強力繊維を加撚することによりコアスパン糸を製造する。
【0044】
本発明においては、弾性繊維と高強力繊維とは引き揃えて供給することにより、コアスパン糸のコア部に並列して配置されていることが好適である。
並列でなく、弾性繊維と高強力繊維とを撚糸とした場合は、高強力繊維の利用率(芯成分の繊維の加工前の強力に対するコアスパン糸の強力比)が低下する傾向にある。
【0045】
また、コアスパン糸の撚り係数は、インチ(2.54cm)方式で、2.5〜5.5であることが好ましい。撚り係数は、下記式(1)で定義される。
【0047】
撚り係数が上記の範囲であると、コアスパン糸の強度が充分で、布帛にした場合に洗濯後に布帛が毛羽立つことがなく、また、紡績時の撚り切れが起こることもなく、布帛にした場合に柔らかな風合いが得られる。
【0048】
また、本発明においては、コアスパン糸紡績時の弾性繊維のドラフト率は2〜6が好適である。
【0049】
弾性繊維のドラフト率が上記の範囲であると、弾性繊維のコア率が適度で、各種加工工程でコア切れを起こすことがなく、また、染色工程で弾性繊維が収縮することがないため、柔らかな風合いが得られる。
【0050】
コアスパン糸の番手は、特に限定されず、目的とする布帛の要求特性に応じて適宜選択すればよく、例えば、英式綿番手で5〜100であり、好ましくは7〜50、より好ましくは8〜20である。
【0051】
本発明のコアスパン糸においては、そのコア部に、弾性繊維と高強力繊維とが配置されているため、上記高強力繊維の高強力が低下することなく、最大限に発揮されると共に、弾性繊維の伸縮性も発揮される。
また、上記比率で高強力繊維の外周を通常の染料に可染性の短繊維(鞘成分)で被覆することにより、鞘成分を淡色に染色しても芯成分が透けて見えることはなく、淡色から濃色までの任意の色調の高強力複合紡績糸とすることができる。
【0052】
次に、本発明の織編物は、本発明のコアスパン糸を少なくとも一部に用いた織物または編物である。織編物の形態は、特に限定されず、目的、用途により適宜選択すればよい。 本発明のコアスパン糸のみからなる織編物は、引張強度、引裂強度に優れ、耐切創性があり、かつ良好な伸縮性を有すると共に、染色が可能で、風合いの良好な織編物となる。また、他の紡績糸、フィラメント、加工糸等と組合せてもよく、それらと交織、交編することにより、織編物としてもよい。他の糸等と組合せる場合、本発明の目的を達成するためには、織編物中の本発明のコアスパン糸の質量比率は、15%以上とすることが好適である。
【実施例】
【0053】
以下に実施例を挙げて、本発明を具体的に説明する。
【0054】
実施例の各評価は以下のようにして行った。
1)繊維の強度、伸度
JIS L1013(2010)の標準時試験に準じ、引張り試験機(島津製作所製、AGS−500NX)を用い、試料長200mm、引張り速度200mm/分にて破断強伸度を求めた。
2)コアスパン糸の強力、伸張率
JIS L 1095 9.5に準じ、測定した。
3)コアスパン糸の風合い
手袋を編成し、着用試験により、肌触り、伸縮性の有無による着用感を評価した。◎は優良を、○は良好を、△はやや不良を、×は不良をそれぞれ示す。
4)コアスパン糸の染色性
筒編機にて編地を作成し、この編地を鞘成分の染色に適した染料で染色し、着色の均一性を比較した。◎は斑の無い均一着色を、○は僅かに霜降り調のものを、△は霜降り調を、×は不良をそれぞれ示す。
【0055】
5)織物の引張強度
JIS L 1096 8.14に準じ、測定した。
6)織物の引裂強度
JIS L 1096 8.17 A法(シングルタング法)に準じ、測定した。
7)伸び率
JIS L 1096 8.16.1に準じ、測定した。
8)伸長回復率
JIS L 1096 8.16.2に準じ、測定した。
9)織物の風合い
織物の手触り、肌触りを官能評価した。◎は優良、○は良好、△はやや不良、×は不良をそれぞれ示す。
【0056】
(実施例1)
芯成分に、ポリウレタン繊維(東レオペロンテックス社製、「ライクラ」(登録商標)、78dtex/1f)と、全芳香族ポリエステル繊維(KBセーレン株式会社製、「Zxion」(登録商標)、110dtex/48f)とを使用し、鞘成分に綿繊維からなる粗糸(繊維長37mm)を使用して、コアヤーン用精紡機(豊田自動織機製、リング精紡機RY型70GX384SP)によりコアスパン糸を製造した。
即ち、精紡機のバックローラーに鞘成分用の綿繊維からなる粗糸(短繊維束)を供給し、フロントローラーとの間で低率ドラフトしてフロントローラーに供給し、一方、芯成分用のポリウレタン繊維をドラフト率4.65で張力をかけ、次いで、全芳香族ポリエステル繊維を前記ポリウレタン繊維と引き揃えて、短繊維束の中心に重ね合せるようにフロントローラーに供給し、フロントローラー通過後両者を加撚精紡し、巻き取った。
上記繊維の質量比率は、ポリウレタン繊維4%、全芳香族ポリエステル繊維30%、綿短繊維66%とした。
得られたコアスパン糸について、各評価を行った。
その結果を表1に併せて示す。
【0057】
(実施例2)
実施例1と同様の繊維の組合せとし、それら繊維の質量比率を、ポリウレタン繊維3%、全芳香族ポリエステル繊維15%、綿短繊維82%した他は実施例1と同様にして、コアスパン糸を製造した。
得られたコアスパン糸について、各評価を行った。
その結果を表1に併せて示す。
【0058】
(実施例3)
弾性繊維として、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とが1:1でサイドバイサイド型に複合されたポリエステル系複合長繊維の仮撚加工糸(東レ・オペロンテックス社製、T400、総繊度167dtex、単糸繊度4.9dtex)を用い、ドラフト率を2.5とし、繊維の質量比率を、弾性繊維25%、全芳香族ポリエステル繊維23%、綿短繊維52%とした他は実施例1と同様にして、コアスパン糸を製造した。
得られたコアスパン糸について、各評価を行った。
その結果を表1に併せて示す。
【0059】
(実施例4)
弾性繊維として、ポリトリメチレンテレフタレート繊維の仮撚加工糸(帝人フロンティア社製、総繊度167dtex、単糸繊度4.9dtex)を用い、ドラフト率を2.5とし、繊維の質量比率を、弾性繊維25%、全芳香族ポリエステル繊維23%、綿短繊維52%とした他は実施例1と同様にして、コアスパン糸を製造した。
得られたコアスパン糸について、各評価を行った。
その結果を表1に併せて示す。
【0060】
(実施例5)
高強力繊維として、アラミド繊維(東レ・デュポン社製、「ケブラー」(登録商標)、総繊度167dtex、単糸繊度1.6dtex)を用い、ドラフト率を2.5とし、繊維の質量比率を、ポリウレタン繊維4%、全芳香族ポリエステル繊維30%、綿短繊維66%とした他は実施例1と同様にして、コアスパン糸を製造した。
得られたコアスパン糸について、各評価を行った。
その結果を表1に併せて示す。
【0061】
(比較例1)
芯成分に全芳香族ポリエステル繊維(KBセーレン株式会社製、「Zxion」、110dtex/48f)を使用し、鞘成分に綿繊維からなる粗糸(繊維長37mm)を使用して、実施例1と同様にしてコアスパン糸を製造した。
上記繊維の質量比率は、全芳香族ポリエステル繊維30%、綿短繊維70%とした。
得られたコアスパン糸について、各評価を行った。
その結果を表1に併せて示す。
【0062】
【表1】
【0063】
(実施例
6)
タテ糸に、綿(20番手)、ヨコ糸に、実施例1のコアスパン糸と綿糸(16番手)とを1:1の割合で用い、タテ104本/インチ(2.54cm)、ヨコ56本/インチ(2.54cm)の織密度で、2/1綾織組織の織物を得た。
得られた織物を評価した。
その結果を表2に示す。
【0064】
(比較例2)
ヨコ糸として、実施例1のコアスパン糸の代わりに、通常のコアスパン糸(芯糸:ポリウレタン78dtex、鞘糸:綿、16番手)を用い、タテ115本/インチ(2.54cm)、ヨコ55本/インチ(2.54cm)の織密度で、その他は実施例1と同様にして、2/1綾織組織の織物を製造した。
得られた織物を評価した。
その結果を表2に示す。
【0065】
(比較例3)
ヨコ糸として、綿糸(16番手)のみを用い、タテ115本/インチ(2.54cm)、ヨコ70本/インチ(2.54cm)の織密度で、その他は実施例1と同様にして、2/1綾織組織の織物を製造した。
得られた織物を評価した。
その結果を表2に示す。
【0066】
【表2】