JP2008156762A - 複合加工糸およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フラットな表面感、ハリコシ感とソフトな風合いを併せもち、さらにはストレッチ性に優れた布帛を得ることができる複合加工糸およびその製造方法を提供する。
【解決手段】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芯芯鞘型であるポリエステル複合長繊維と、他のポリエステル長繊維との複合加工糸であって、以下の（１）から（４）を満足する複合加工糸。（１）ポリエステル複合長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が３０／７０〜７０／３０、（２）ポリエステル長繊維の単繊維繊度が０．３デシテックス以上１．２デシテックス以下、（３）トルクヨリ数が４０Ｔ／ｍ未満、（４）交絡数が３０個／ｍ以上２００個／ｍ以下
【選択図】図１

Description

本発明は、衣服などに使用することにより、フラットな表面感、ハリコシ感とソフトな風合いを有し、さらにはストレッチ性に優れた布帛を得られる複合加工糸およびその製造方法に関する。

従来より、ストレッチ素材として、ポリウレタン弾性繊維とポリアミド繊維やポリエチレンテレフタレート繊維などを混繊仮撚加工した複合加工糸が提案されており、ストッキング、ソックス、インナー、アウターなど一般衣料用途に使用されてきた（特許文献１参照）。このように、芯糸としてポリウレタン弾性繊維を用いた加工糸で編物・織物を形成する場合、フィット性、伸縮性に優れたものを得ることができるが、肉厚で風合いが硬くなるという欠点を有している。

また、ポリエステル複合繊維についても提案されているが（特許文献２参照）、布帛を形成したときに布帛表面にシボが発生し、ある程度のストレッチ性は得られるもののフラットな表面感は得ることが出来なかった。
特開２００１−２８８６３２号公報 特開２００１−２８８６２１号公報

本発明の目的は、高次加工して、衣服などに使用する際、従来の技術では得られなかったフラットな表面感、ハリコシ感とソフトな風合いを併せもち、さらにはストレッチ性に優れた布帛を得ることができる複合加工糸およびその製造方法を提供することにある。

本発明の複合加工糸は、次の構成を有する。

すなわち、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芯芯鞘型であるポリエステル複合長繊維と、他のポリエステル長繊維との複合加工糸であって、以下の（１）から（４）を満足することを特徴とする複合加工糸である。
（１）ポリエステル複合長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が３０／７０〜７０／３０
（２）ポリエステル長繊維の単繊維繊度が０．３デシテックス以上１．２デシテックス以下
（３）トルクヨリ数が４０Ｔ／ｍ未満
（４）交絡数が３０個／ｍ以上２００個／ｍ以下
また、本発明の複合加工糸の製造方法は、次の構成を有する。

すなわち、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芯芯鞘型であるポリエステル複合長繊維と、他のポリエステル長繊維とを混繊し、仮ヨリした後、弛緩熱処理することを特徴とする複合加工糸の製造方法である。

本発明の複合加工糸を用いることにより、フラットな表面感、ハリコシ感とソフトな風合いを併せもち、さらにはストレッチ性に優れた布帛を得ることができる。

図１は本発明の複合加工糸の一例を示す概略側面図である。本発明の複合加工糸（ハ）は、ポリエステル複合長繊維（イ）とポリエステル長繊維（ロ）からなり、それぞれが仮ヨリ捲縮を有し、交絡部（ニ）と開繊部（ホ）が交互に存在した一例である。

図２は９８℃で３０分間、無荷重状態で沸騰水処理された本発明の複合加工糸（チ）の概略側面図を示したものである。沸騰水処理されることにより、ポリエステル複合長繊維（ヘ）が捲縮を発現する。一方、ポリエステル長繊維（ト）は弛緩熱処理を受けたことによって沸騰水処理前に捲縮が発現しているため、沸騰水処理後には殆ど収縮することなく、ポリエステル複合長繊維（ヘ）の表面から浮いた形態となる。このため、本発明の複合加工糸を用いて布帛を形成した後、染色など熱が糸に付与される工程において捲縮が発現するため、かさ高でストレッチ性に富んだ布帛を形成することができる。

本発明の複合加工糸には、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芯芯鞘型であるポリエステル複合長繊維が用いられる。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するため、二成分間で内部歪みが異なる。そのため、延伸後の弾性回復率差および布帛の熱処理工程での熱収縮差により高粘度側が大きく収縮するために単繊維内で歪みが生じて３次元コイル捲縮の形態をとる。この３次元コイルの径および単繊維長当たりのコイル数は、高収縮成分と低収縮成分との収縮差（弾性回復率差を含む）によって決まるといってもよく、収縮差が大きいほどコイル径が小さく、単位繊維長当たりのコイル数が多くなる。ストレッチ素材としてコイル捲縮は、コイル径が小さいこと、単位繊維長当たりのコイル数が多いこと（すなわち、伸長特性に優れ、見映えがよいこと）、コイルの耐へたり性がよいこと（伸縮回数に応じたコイルのへたり量が小さく、ストレッチ保持性に優れること）が好ましい。さらに、コイルの伸縮特性は、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ことが好ましい。

複合長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、スルフォン酸、ナトリウムスルフォン酸、硫酸、硫酸エステル、硫酸ジエチル、硫酸エチル、脂肪族スルフォン酸、エタンスルフォン酸、クロロベンゼンスルフォン酸、脂環式スルフォン酸、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などのジカルボンサン類、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。

複合長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−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。

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。

また、必要に応じて、ポリエステル複合長繊維には、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。本発明において、コイル状捲縮を発現させ、編織物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複合長繊維の単糸断面形状はサイドバイサイド型または偏芯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芯芯鞘型でないと、糸条に熱が付与された際に、コイル状捲縮が発現せず、糸条に伸縮性を付与することができない問題がある。

また、ポリエステル複合長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、製糸性および繊維長さ方向のコイルの寸法均質性の観点から３０／７０以上７０／３０以下の範囲である。好ましくは３５／６５以上６５／３５以下、より好ましくは４０／６０以上６０／４０以下の範囲である。

ポリエステル複合長繊維の総繊度は、用途目的に応じて決めればよく、３０デシテックス以上１７０デシテックス以下の範囲が好ましい。また、単繊維繊度は２．０デシテックス以上８．０デシテックス以下の範囲が好ましい。

本発明の複合加工糸には、前記のポリエステル複合長繊維と混繊するため、他のポリエステル長繊維が用いられる。このポリエステル長繊維としては、その主成分がポリエチレンテレフタレート、ポリメ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 、ポリブチレンテレフタレート、ポリヘキサメチレンテレフタレート等からなるフィラメント繊維が好ましい。耐アイロン性の点からは、ポリエチレンテレフタレートからなるものが好ましい。ポリエステル長繊維の形態としては延伸糸であっても高配向未延伸糸であってもよい。ポリエステル長繊維の単糸断面形状は、円形、三角形、扁平、六角形などいずれであってもよい。

ポリエステル長繊維の単繊維繊度は０．３デシテックス以上１．２デシテックス以下である。単繊維繊度が０．３デシテックス未満であれば、仮ヨリ加工中で、毛羽および糸切れが懸念される。また、１．２デシテックスより大きければ、ポリエステル複合長繊維との混繊交絡が困難となり、所望の交絡数を得ることが難しくなる。また、ソフトな風合いも得ることが出来ない。ポリエステル長繊維の総繊度は、用途目的に応じて３０デシテックス以上１０００デシテックス以下の範囲が好ましい。

本発明の複合加工糸のトルクヨリ数は４０Ｔ／ｍ未満である。トルクヨリ数 が４０Ｔ／ｍより多くなると、糸解除性不良、ガイドなどへの巻付き、工程張力変動など高次加工通過性の低下が生じやすくなる。さらには布帛を形成したとき斜向や表面品位の低下につながるので好ましくない。好ましくは３５Ｔ／ｍ未満、より好ましくは３０Ｔ／ｍ未満である。

また、本発明の複合加工糸の交絡数は、３０個／ｍ以上２００個／ｍ以下である。交絡数が３０個／ｍ未満ではポリエステル複合長繊維とポリエステル長繊維との交絡による拘束力が不十分であり、糸割れ、粗大ループ、タルミなどを発生することによる加工糸からの解舒性不良や糸割れを生じたり、製品の外観品位にも悪影響を及ぼす。一方、交絡数 が２００個／ｍより大きいと交絡による拘束力が強すぎ、適度な嵩高性および伸縮性を低減させる。好ましい交絡数の下限は４０個／ｍ以上、より好ましくは５０個／ｍ以上である。また、好ましい交絡数の上限は１９０個／ｍ以下、より好ましくは１８０個／ｍ以下である。

本発明の複合加工糸は、適度なストレッチを保持する観点から伸縮伸長率が２５％以上４５％以下であることが好ましい。

次に、本発明の複合加工糸の製造方法を図面を用いて説明する。

図３は本発明の複合加工糸の製造方法の一例を示す概略模式図である。本発明の複合加工糸の製造方法では、ポリエステル複合長繊維とポリエステル長繊維とを混繊後、仮ヨリした後、弛緩熱処理を施す。図３において、ポリエステル複合長繊維１とポリエステル長繊維２は、フィードローラ３上で引き揃えられ、フィードローラ３とフィードローラ５との間でオーバーフィードを与えながら、交絡ノズル４により混繊処理が施される。本発明において混繊処理に用いる交絡ノズル４としては、インターレースノズルが好ましい。与えられるオーバーフィードは、０．５％以上５．０％以下が好ましい。また、混繊処理の際、交絡ノズル４の圧力は、０．１ＭＰａ以上０．５ＭＰａ以下とするのが好ましい。混繊された糸条はフィードローラ５とデリベリローラ８との間でヒーター６上で熱セットされながら仮ヨリされる。仮撚加工に用いられる施撚体７としては、ピン、フリクションディスク、ベルトのいずれを用いてもよい。捲縮を十分に付与し、繊維の熱劣化による単糸切れや糸切れ、毛羽の発生を抑える観点から、仮撚加工温度は１６０℃以上２３０℃以下であるのが好ましい。仮ヨリにおける延伸倍率は１．０以上１．３以下であることが好ましい。

さらに、仮ヨリを施された糸条は、仮撚により発現するトルクを抑えるべく、デリベリローラ８とフィードローラ１０との間でオーバーフィードを与えながら、ヒーター９により弛緩熱処理が施される。弛緩熱処理に用いられるヒーターは非接触式のチューブヒーターが好ましい。熱処理温度は１６０℃以上２３０℃以下であるのが好ましい。弛緩熱処理を施された糸条はテイクアップローラ１１によりパッケージ１２に巻き取られる。

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、実施例中の極限粘度（η）、トルクヨリ数（Ｔ／ｍ）、交絡数（個／ｍ）、伸縮伸長率（％）は次の方法で求めた。
［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。
［トルクヨリ数（Ｔ／ｍ）］
１ｍの長さにサンプリングした用加工糸の両端を横方向に固定し、複合加工糸１３の中央に０．４４ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重１４を吊した後、加工糸の両端を徐々に近づけ、図４に示すように、両端を完全に一致させる。一致させたときに、加工糸どうしが撚合った数を５０ｃｍあたりのトルク撚数として測定し、１ｍ当たりのトルク撚数に換算し、トルク撚数（Ｔ／ｍ）とする。
［交絡数（個／ｍ）］
東レ（株）製のエンタングルメントテスター（タイプＥＴ−５００）を使用して、開繊長（ｍｍ）を測定し、この開繊長より下記式により算出した。

交絡数（個／ｍ）＝１０００／開繊長（ｍｍ）
［伸縮伸長率（％）］
ＪＩＳ Ｌ １０１３（１９９９）「化学繊維フィラメント糸試験方法」の「８．１１ 伸縮性 ａ）Ａ法（１本ずつ測定する場合）」に準じて測定を行う。試料の前処理方法としては、２ｍｇ／ｄの荷重をかけた状態で、９０℃、２０分間の熱水処理をする。次いで、荷重を外し、１昼夜風乾する。次いで２ｍｇ／ｄ荷重下での試料の長さを測定する（Ｌ０）。その後、０．１ｇ／ｄの荷重を加えた荷重下での試料の長さを測定する（Ｌ１）。そして下記式にて伸縮伸長率を算出する。
伸縮伸長率（％）＝［（Ｌ１−Ｌ０）／Ｌ０］×１００
［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２４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５０／５０となるように吐出し、紡糸速度１４００ｍ／分で引き取り、１３５ｄｔｅｘ２４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、４４ｄｔｅｘ２４フィラメントのサイドバイサイド型ポリエステル複合長繊維（延伸糸）を得た。

この得られたポリエステル複合長繊維と、６６ｄｔｅｘ１４４フィラメントのポリエチレンテレフタレート長繊維（延伸糸）を用い、図３に示した工程のようにＭＡＣＨ−３３Ｈ（村田機械製）を使用して、以下の条件で混繊処理、仮ヨリ加工および弛緩熱処理を施し、複合加工糸を得た。
〈混繊処理〉
交絡圧 ：０．２５ＭＰａ
交絡フィード率：＋１．０％
ノズル ：インターレースノズル
〈仮ヨリ加工条件〉
加工速度 ：３００ｍ／ｍｉｎ（デリベリローラ８上での糸速）
延伸倍率 ：１．０５
施撚体 ：ベルト
Ｖ／Ｒ比 ：１．３８
ベルト交差角 ：１１０°
仮撚方向 ：Ｓ
仮ヨリ加工温度：１８０℃
〈弛緩熱処理条件〉
弛緩熱処理温度：１６０℃
弛緩条件 ：＋３０％
得られた複合加工糸のトルクヨリ数、交絡数、伸縮伸長率を表１に示す。

この複合加工糸を用いて、２８ゲージ、１口編機で編成し、常法によりポリエステル用分散染料で染色し、仕上げ加工した。得られた編物は、フラットな外観で、柔らかいバルキー性、ハリコシ感とソフトな風合いを併せ持ち、ストレッチ性に優れていた。
［実施例２］
実施例１と同様の４４ｄｔｅｘ２４フィラメントのサイドバイサイド型ポリエステル複合長繊維（延伸糸）と、８４ｄｔｅｘ７２フィラメントのポリエチレンテレフタレート長繊維（延伸糸）を用い、混繊処理における交絡フィード率を＋１．５％とした他は実施例１と同様の方法により、混繊処理、仮ヨリ加工および弛緩熱処理を施し、複合加工糸を得た。

得られた複合加工糸のトルクヨリ数、交絡数、伸縮伸長率を表１に示す。

この得られた複合加工糸を緯糸として用いて織物を形成し、引き続き９７℃の熱水でリラックス精練、１６０℃で仕上げ熱固定を施し、１／３のツイル織物を得た。得られた織物は、フラットな外観を有し、ソフトかつドライ感を併せ持ち、ストレッチ性が良好であり、ジャケットに好適なものであった。
［比較例１］
３３ｄｔｅｘのポリウレタン弾性繊維と８４ｄｔｅｘ７２フィラメントのポリエチレンテレフタート仮撚加工糸を用い、仮ヨリ加工速度を２００ｍ／ｍｉｎ（デリベリローラ８上での糸速）とした以外は実施例１と同じ条件で混繊処理を施し、複合加工糸を得た。なお、ポリウレタン繊維の給糸には転がしローラを用い、ポリエチレンテレフタート仮撚加工糸と引き揃える前にプレドラフト（３．０）を施した。

得られた複合加工糸のトルクヨリ数、交絡数、伸縮伸長率を表１に示す。

この複合加工糸を用いて、２８ゲージ、１口編機で編成し、常法によりポリエステル用分散染料で染色し、仕上げ加工した。得られた編物は、編地表面が凹凸で、風合いの堅い編地となった。
［比較例２］
実施例１と同様の４４ｄｔｅｘ２４フィラメントのサイドバイサイド型ポリエステル複合長繊維（延伸糸）と６６ｄｔｅｘ１４４フィラメントのポリエチレンテレフタレート長繊維（延伸糸）を用い、混繊処理における交絡フィード率を＋１．５％とし、仮ヨリ後に弛緩熱処理を施さない他は実施例１と同様の方法により、混繊処理と仮ヨリ加工を施し、複合加工糸を得た。
得られた複合加工糸のトルクヨリ数、交絡数、伸縮伸長率を表１に示す。

この複合加工糸を用いて、２８ゲージ、１口編機で編成し、常法によりポリエステル用分散染料で染色し、仕上げ加工した。得られた編物は、編地表面にシボが発生し、フラットな表面感を得ることが出来なかった。

本発明の複合加工糸は、柔らかいバルキー性、ハリコシ感、ソフトな風合いを併せもち、さらにはストレッチ性に優れ、衣料用として、特に、ジャケット、ボトムなどのアウター、ワンピース、スカート、アームウォーマーなどの婦人衣料、ジャージ、アスレチックウェア、スキーウェアなどのスポーツ衣料などストレッチ素材を提供することができる。

本発明の複合加工糸の一例を示す概略側面図である。 無荷重状態で沸騰水処理された本発明の複合加工糸の一例を示す概略側面図である。 本発明の複合加工糸の製造方法の一例を示す概略模式図である。 トルクヨリ数を測定するための説明図

符号の説明

（イ）：ポリエステル複合長繊維
（ロ）：他のポリエステル長繊維
（ハ）：複合加工糸
（ニ）：交絡部
（ホ）：開繊部
（へ）：ポリエステル複合長繊維
（ト）：他のポリエステル長繊維
（チ）：複合加工糸
１：ポリエステル複合長繊維
２：ポリエステル長繊維
３：フィードローラ
４：交絡ノズル
５：フィードローラ
６：ヒーター
７：施撚体
８：デリベリローラ
９：ヒーター
１０：フィードローラ
１１：テイクアップローラ
１２：パッケージ
１３：複合加工糸
１４：荷重

Claims (4)

1. 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芯芯鞘型であるポリエステル複合長繊維と、他のポリエステル長繊維との複合加工糸であって、以下の（１）から（４）を満足することを特徴とする複合加工糸。
   （１）ポリエステル複合長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が３０／７０〜７０／３０
   （２）ポリエステル長繊維の単繊維繊度が０．３デシテックス以上１．２デシテックス以下
   （３）トルクヨリ数が４０Ｔ／ｍ未満
   （４）交絡数が３０個／ｍ以上２００個／ｍ以下
2. 伸縮伸長率が２５％以上４５％以下であることを特徴とする請求項１に記載の複合加工糸。
3. 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芯芯鞘型であるポリエステル複合長繊維と、他のポリエステル長繊維とを混繊し、仮ヨリした後、弛緩熱処理することを特徴とする複合加工糸の製造方法。
4. 混繊が交絡によってなされることを特徴とする請求項３に記載の複合加工糸の製造方法。

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