| 【発明の名称】 |
被覆弾性糸およびその製造方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】伊藤 誠
【氏名】山下 賢司
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| 【要約】 |
【課題】被覆糸となる非弾性糸の特性を損なうことなく、優れた風合いと伸縮性（ストレッチバック性）を有し、かつ、複雑な工程を経ることなく容易に、低コストで得ることができる被覆弾性糸を提供する。
【解決手段】弾性糸（芯糸）の周りに非弾性糸が巻き付き、被覆した被覆弾性糸であって、非弾性糸の繊度は弾性糸の繊度の２倍以上であり、芯糸１ｍあたりの非弾性糸の巻数が10〜100回であり、５０％伸長時の弾性回復率が９０％以上、沸水収縮率が３０％以下である被覆弾性糸。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 弾性糸（芯糸）の周りに非弾性糸が巻き付き、被覆した被覆弾性糸であって、非弾性糸の繊度は弾性糸の繊度の２倍以上であり、芯糸１ｍあたりの非弾性糸の巻数が10〜100回であり、５０％伸長時の弾性回復率が９０％以上、沸水収縮率が３０％以下であることを特徴とする被覆弾性糸。
【請求項２】 弾性糸と非弾性糸をともに延伸工程に供給し、1.2〜3.5倍の延伸倍率で延伸し、10〜100T／mの撚をかけ、パーン巻き形状のパッケージに巻き取ることを特徴とする請求項１記載の被覆弾性糸の製造方法。
【請求項３】 弾性糸を1.2〜3.5倍に延伸した後、最終ローラ手前で非弾性糸を供給し、弾性糸と非弾性糸を合わせて10〜100T／mの撚をかけ、パーン巻き形状のパッケージに巻き取ることを特徴とする請求項１記載の被覆弾性糸の製造方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被覆弾性糸およびその製造方法に関するものであり、さらに詳しくは被覆する非弾性糸の特性を損なうことなく、風合いと弾性糸の特徴であるストレッチバック性に優れた弾性糸であり、かつ、簡単に製造できる方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、弾性繊維にはポリウレタン、ポリエーテルエステル等が用いられており、衣料用および産業資材用として用いる際には、このような弾性糸に非弾性糸をカバリングして被覆弾性糸としたり、また丸編機を用い、編立時に弾性糸を伸長しつつ、非弾性糸と混編して布帛としている。
【０００３】特公昭50-5305号公報には、ポリウレタン弾性糸にナイロン糸を被覆した被覆弾性糸が記載されている。しかしながら、この被覆弾性糸は加撚、熱固定、解撚後、リラックスし、再び加撚したものであり、製造工程が複雑であり、製造速度が低く、コスト的に不利であった。しかも、熱固定、リラックス処理していることにより、得られる被覆弾性糸は、伸縮性や風合いに劣るという欠点があった。
【０００４】また、特公昭60-20489号公報には、ポリブチレンテレフタレートとこれより伸度の大きいポリエステルフィラメントに交絡を施し、その後同時延伸仮撚加工することにより、芯糸の周りに捲付糸が交互撚糸状に巻き付いた２層構造糸が記載されている。しかしながら、この加工糸は芯糸にポリブチレンテレフタレートを用いているため、伸縮性が十分ではなく、ストレッチバック性に劣るものであった。また、交絡を付与するため、やはり加工工程が複雑となり、加工速度も遅くコスト高であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような問題点を解決するものであって、被覆糸となる非弾性糸の特性を損なうことなく、優れた風合いと伸縮性（ストレッチバック性）を有する被覆弾性糸を提供し、かつ、複雑な工程を経ることなく容易に、低コストで得ることができる製造方法を提供することを技術的な課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは前記した課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、本発明に到達したものである。すなわち、本発明は次の（１）〜（３）を要旨とするものである。
（１）弾性糸（芯糸）の周りに非弾性糸が巻き付き、被覆した被覆弾性糸であって、非弾性糸の繊度は弾性糸の繊度の２倍以上であり、芯糸１ｍあたりの非弾性糸の巻数が10〜100回であり、５０％伸長時の弾性回復率が９０％以上、沸水収縮率が３０％以下であることを特徴とする被覆弾性糸。
（２）弾性糸と非弾性糸を引き揃えて延伸工程に供給し、1.2〜3.5倍の延伸倍率で延伸し、10〜100T／mの撚をかけ、パーン巻き形状のパッケージに巻き取ることを特徴とする（１）記載の被覆弾性糸の製造方法。
（３）弾性糸を1.2〜3.5倍に延伸した後、最終ローラ手前で非弾性糸を供給し、弾性糸と非弾性糸を引き揃え、10〜100T／mの撚をかけ、パーン巻き形状のパッケージに巻き取ることを特徴とする（１）記載の被覆弾性糸の製造方法。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。まず、本発明の芯糸となる弾性糸としては、特に限定されるものではなく、一般に用いられているポリウレタン弾性糸、ポリエーテルエステル系弾性糸等、いずれの弾性糸でもよいが、残留伸度が400%以上、好ましくは500%以上の弾性糸が好ましい。
【０００８】残留伸度が400%未満であると、弾性糸を延伸する際、切れやすくなったり、過剰の張力がかかるため、ガイド等に接触したとき、弾性糸が摩耗し、後加工時に糸切れの原因となりやすい。
【０００９】鞘糸となる非弾性糸としては、特に限定されるものではなく、ポリエステル系の繊維やポリアミド系繊維を用いることができる。ポリエステル系の繊維としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等を主成分とするものが挙げられ、ポリアミド繊維としては、ナイロン６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン４６、ナイロン６６、ナイロン６１０等を主成分とするものが挙げられる。また、これらのポリマーを共重合やブレンドした繊維でもよく、そして、本発明の効果を損なわない範囲であれば、ポリマーに艶消剤、改質剤、制電剤、顔料等を含んだものでもよい。
【００１０】中でも、衣料用途に用いる際には風合い、コストの面から、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を主成分とする繊維を用いることが好ましい。
【００１１】そして、非弾性糸の繊度は、弾性糸の繊度の２倍以上とする。非弾性糸の繊度を弾性糸の繊度の２倍以上とすることにより、非弾性糸の割合を多くし、弾性糸を完全に被覆した状態の弾性糸とするものである。
【００１２】非弾性糸の繊度が弾性糸の２倍未満であると、混繊され、最終的に布帛になったとき、芯糸である弾性糸が布帛表面に現れ、品位が劣るものとなる。また、弾性糸の耐光性が劣る場合、変色や強度低下を引き起こす。非弾性糸の繊度の上限については特に限定されないが、あまり大きくすると弾性糸の特性が失われるため、非弾性糸の繊度は、弾性糸の１０倍以下にすることが好ましい。
【００１３】そこで、非弾性糸との混繊や後加工を良好にするために、弾性糸の繊度を25〜120dtexとすることが好ましい。弾性糸の繊度が25dtex未満であると、強力の小さいものとなり、延伸や混繊するとき糸切れの原因となりやすい。一方、120dtexを超えると、非弾性糸と混繊した場合の全繊度が大きいものとなり、混繊後の織編等の加工が困難になるので好ましくない。
【００１４】また、本発明の被覆弾性糸は、非弾性糸が弾性糸に巻き付いている回数が1ｍ当たり10〜100回である。この値が10回未満であると、混繊後、最終布帛にしたとき、弾性糸が布帛表面に現れ、品位が劣るようになる。一方、100回を超えると、弾性糸の糸切れが生じたり、得られる布帛の風合いが硬くなり好ましくない。
【００１５】ここで、巻き付け回数であるが、通常のカバリング糸は弾性糸のまわりに非弾性糸が100〜1000回／ｍ程度の巻き付いているが、本発明者等の試験によれば、100回以下でも弾性糸の繊度の２倍以上の繊度の非弾性糸を用いることによって、混繊後の弾性糸は充分被覆され、各種用途に使用可能であり、さらには、非弾性糸の巻き付け回数を少なくすることによって、非弾性糸の優れた特徴を生かすことができる。
【００１６】そして、巻き付け回数が100回／m以下とすると、通常、用いている延伸撚糸機を用い、後述する本発明の方法で製造すると、弾性糸と非弾性糸が混繊されており、かつ撚がかかっているため、パーンから解舒したとき、弾性糸が収縮するので、図１に示すような、実質的に非弾性糸が弾性糸のまわりに巻き付いている状態の被覆弾性糸になるのである。従って、弾性糸と非弾性糸を混繊するときの撚数が解舒したときの巻き付き回数（被覆弾性糸の巻き付き回数）となるのである。
【００１７】さらに、本発明の被覆弾性糸は、５０％伸長時の弾性回復率が９０％以上、沸水収縮率が３０％以下である。本発明の被覆弾性糸はこれらの値を満足することで、ストレッチバック性と風合いに優れるものである。５０％伸長時の弾性回復率が９０％未満であると、ストレッチバック性（伸縮性）に劣るものとなる。
【００１８】また、沸水収縮率が３０％を超えると、布帛にした後、染色等の後加工で収縮しすぎ、硬い風合いの布帛となってしまう。中でも、沸水収縮率としては、２５％以下とすることが好ましい。
【００１９】なお、本発明でいう５０％伸長時の弾性回復率と沸水収縮率は次の方法で測定したものである。
〔５０％伸長時の弾性回復率〕オリエンテック社製テンシロンUTM-4-100型を用い、試料長100mm、引張速度100mm／分で５０％の伸度（Ｅ0）まで伸長した後、同速度で元の長さまで戻し、再び伸長した時、応力の現れる点（Ｅ1）を求め、次式により算出する。
弾性回復率（%）＝｛（Ｅ0−Ｅ1）／Ｅ0｝×100〔沸水収縮率〕１周1ｍの検尺機を用い、糸を20回捲き取り、30分間放置後、1／300(cN／dtex)の荷重をかけて長さを測定し（Ｌ0）、沸水中に30分間浸漬し、風乾後、同一荷重で長さを測定し（Ｌ1）、次式により算出する。
｛（Ｌ0−Ｌ1）／Ｌ0｝×100【００２０】次に、本発明の被覆弾性糸の製造方法について述べる。弾性糸と非弾性糸を同時に延伸し、撚をかける方法、弾性糸を延伸後、非弾性糸を供給し、撚をかける方法があり、前者は非弾性糸に未延伸糸や半未延伸糸を用いる場合の方法、後者は非弾性糸に延伸糸や仮撚加工糸を用いる場合の方法であり、用途に合わせてこれらの方法を選択すればよい。
【００２１】まず、前者の方法について説明する。非弾性糸の伸度は弾性糸の伸度の１／２以下であることが好ましい。非弾性糸の伸度が弾性糸の１／２を超えると、同時延伸後の非弾性糸の残留伸度が大きくなりすぎ、最終布帛にした時、強度が低くなったり、抗ピル性が劣るようになるので好ましくない。非弾性糸の伸度の下限であるが、これについては特に限定しないが、弾性糸とともに延伸するので、弾性糸が延伸されなければ、最終布帛の編目（織目）がルーズなものとなったり、弾性糸が布帛表面に現れ、品位が低下するため、弾性糸の延伸倍率の最低値1.2に合わせた非弾性糸の伸度を確保することが好ましい。
【００２２】そして、図２に示したように、通常の延伸撚糸機を用いて製造することができる。まず、弾性糸１と非弾性糸３をともに延伸工程に供給し、1.2〜3.5倍の延伸倍率で延伸する。このとき、供給ローラ２を経た弾性糸１は、非弾性糸３とともに第１ローラ４で引き揃えられ、延伸される。延伸は、第１ローラ４と第２ローラ６との間で行われ、このローラ間に設けた熱処理板５で熱処理しながら延伸することが好ましい。
【００２３】延伸倍率が3.5を超えると、弾性糸の弾性回復による収縮が大きくなりすぎ、得られた布帛の風合いが硬いものとなってしまうので好ましくない。一方、延伸倍率が1.2未満であると、前記したように弾性糸が延伸不足となり、得られる布帛の編目（織目）がルーズなものとなったり、弾性糸が布帛表面に現れ、品位が低下する。
【００２４】そして、10〜100T／mの撚をかけてパーン巻き形状のパッケージに巻き取る。これは、延伸後、スピンドル型捲取機７を用いて捲き取ることによって、撚りがかかるものである。なお、必要に応じて、第２ローラ６と捲取機７との間で、集束性を付与するために被覆弾性糸に交絡処理を施してもよい。
【００２５】次に、後者の方法について説明する。弾性糸を延伸後、非弾性糸と混繊する方法であるが、非弾性糸の種類としては延伸糸、仮撚加工した嵩高糸等が好ましく用いられる。そして、図３に示すように、通常の延伸撚糸機を用いて製造することができる。まず、弾性糸１を1.2〜3.5倍に延伸した後、最終ローラ（第２ローラ６）手前で非弾性糸８を供給する。弾性糸１は供給ローラ２と第２ローラ６との間で延伸する。
【００２６】第２ローラ６手前で非弾性糸８を延伸された弾性糸に供給し、両糸を混繊した後、10〜100T／mの撚をかけてパーン巻き形状のパッケージに巻き取る。これは、両糸を混繊後、スピンドル型捲取機７を用いて捲き取ることによって、撚りがかかるものである。なお、必要に応じて、第２ローラ６と捲取機７との間で、集束性を付与するために被覆弾性糸に交絡処理を施してもよい。
【００２７】さらに、本発明の製造方法（２方法とも）においては、撚数を10〜100T／mとするためには、延伸速度を１００〜５００ｍ／分、スピンドル型捲取機７のスピンドルの回転数を５００〜５０００回転／ｍとすることが好ましい。
【００２８】
【実施例】次に実施例により本発明を具体的に説明する。なお、実施例中の特性値は下記のように測定した。
1)繊度周長1.125ｍの検尺機にて80回捲き、0.5時間間放置したのち、1／300（0.3mN／dtex）の荷重をかけ長さを測定した後、重量を測定して、繊度に換算した。
2)伸度オリエンテック社製テンシロンUTM-4-100型を用い、試料長100mm、引張速度100mm／分で測定した。
3)弾性回復率前記の方法で測定した。なお、弾性糸の１００％伸長時及び２００％伸長時の弾性回復率は、５０％をそれぞれ１００％、２００％に代えて測定したものである。
4)沸水収縮率前記の方法で測定した。
5)ストレッチバック性得られた被覆弾性糸を筒編みし、分散染料で染色した。染色温度は100℃、染色時間は1.0時間とし、得られた編地を手触りにて判定した。判定方法としては10人のパネラーが判定し、伸縮性が良好と判断した人の数で下記のように判定し、Ａを合格とした。
Ａ:8〜10人Ｂ:5〜7人Ｃ:4人以下6)風合5)と同様にして得られた編地を手触りにて判定した。判定方法としては10人のパネラーが判定し、風合いが柔らかいと判断した人の数で下記のように判定し、ＡおよびＢを合格とした。
Ａ:8〜10人Ｂ:5〜7人Ｃ:4人以下7)斑（品位）
5)と同様にして得られた編地を観察し、弾性糸が布帛表面に現れていたり、全体の収縮斑等や布帛表面に斑の有無を確認し、以下のように判定した。
○：布帛表面に斑なし△： 〃 がややあり×： 〃 が多数あり【００２９】実施例１〜５、比較例１〜４弾性糸として、ポリウレタンとポリエーテルエステル系弾性糸3種（各弾性糸の糸質物性値は表１に記載）を用いた。非弾性糸として、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繊維を用いた。なお、これらの繊維は通常の溶融紡糸装置より溶融紡糸を行い、パッケージに巻き取った未延伸糸又は半未延伸糸であり、それぞれの繊度、フィラメント数、伸度は表２に示すものであった。そして、図２に示した延伸撚糸機を用い、表２に示した弾性糸と非弾性糸を用い、延伸倍率を表２に示すように種々変更して混繊延伸した。なお、延伸撚糸機のスピンドルの回転数は４０００回転／ｍ一定とし、延伸速度を変え、撚数を変更した。この時供給ローラ２と第１ローラ４間の延伸倍率は1.0とし、第１ローラ４と第２ローラ６の間で延伸した。また、熱処理板５の温度は110℃とした。得られた被覆弾性糸の５０％伸長時の弾性回復率、沸水収縮率、得られた編地のストレッチバック性、風合い、品位の評価結果を表２に示す。
【００３０】
【表１】
【００３１】
【表２】
【００３２】表２から明らかなように、実施例１〜５で得られた被覆弾性糸は、芯糸が非弾性糸によって十分に被覆され、ストレッチバック性に優れ、風合も柔らかく、斑のない布帛を得ることができた。一方、比較例１で得られた被覆弾性糸は撚の数が少なすぎたため、芯糸が十分に被覆されておらず、得られた布帛は表面に斑が発生した。比較例２で得られた被覆弾性糸は、撚数が多すぎたため、糸切れが多く、毛羽が多発し、さらに得られた布帛は風合いの硬いものとなった。比較例３で得られた被覆弾性糸は、非弾性糸の繊度が小さすぎたため、芯糸が十分に非弾性糸で被覆されておらず、得られた布帛は、斑が現れ品位の劣るものとなった。比較例４では、延伸倍率が高すぎたため、得られた被覆弾性糸は、沸水収縮率が高すぎ、得られた布帛は風合が硬く、表面に斑が発生した。
【００３３】実施例６〜１０、比較例５〜８弾性糸として、ポリウレタンとポリエーテルエステル系弾性糸3種（各弾性糸の糸質物性値は表１に記載）を用いた。非弾性糸として、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繊維を用いた。なお、これらの繊維は通常の溶融紡糸装置より溶融紡糸、延伸を行い、パッケージに巻き取った延伸糸又は延伸糸に仮撚加工を施したものであり、それぞれの繊度、フィラメント数は表３に示すものであった。そして、図３に示した延伸撚糸機を用い、表３に示した弾性糸と非弾性糸を用い、弾性糸の延伸倍率を表３に示すように種々変更して延伸した。なお、延伸撚糸機のスピンドルの回転数は４０００回転／ｍ一定とし、延伸速度を変え、撚数を変更した。この時供給ローラ２と第２ローラ６間の延伸倍率は1.0とした。得られた被覆弾性糸の５０％伸長時の弾性回復率、沸水収縮率、得られた編地のストレッチバック性、風合い、品位の評価結果を表３に示す。
【００３４】
【表３】
【００３５】表３から明らかなように、実施例１〜５で得られた被覆弾性糸は、芯糸が非弾性糸によって十分に被覆され、ストレッチバック性に優れ、風合も柔らかく、斑のない布帛を得ることができた。一方、比較例５で得られた被覆弾性糸は撚の数が少なすぎたため、比較例６で得られた被覆弾性糸は、非弾性糸の繊度が小さすぎたため、ともに、芯糸が十分に被覆されておらず、得られた布帛は表面に斑が発生した。比較例６で得られた被覆弾性糸は、撚数が多すぎたため、糸切れが多く、毛羽が多発し、さらに得られた布帛は風合いの硬いものとなった。比較例８では、弾性糸を延伸しなかったかめ、弾性回復率が低いものとなり、得られた布帛はストレッチバック性に劣るものとなった。比較例９では、弾性回復率の低い弾性糸を芯糸に用いたため、被覆弾性糸の弾性回復率が低くなり、得られた布帛はストレッチバック性に劣るものとなった。
【００３６】
【発明の効果】本発明の被覆弾性糸は、芯糸が十分に被覆され、被覆糸となる非弾性糸の特性を十分に生かすことができ、優れた風合いと伸縮性（ストレッチバック性）を有し、品位にも優れた布帛を得ることができる。そして、本発明の製造方法によれば、このような被覆弾性糸を、複雑な工程を経ることなく容易に、低コストで得ることが可能となる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２２８０７３
【氏名又は名称】日本エステル株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年６月２９日（２０００．６．２９） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２００２−１３０３７（Ｐ２００２−１３０３７Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年１月１８日（２００２．１．１８） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−１９６５７２（Ｐ２０００−１９６５７２） |
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