JPH02277821A - ポリウレタン系複合繊維延伸糸及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、捲縮を有するポリウレタン系複合繊維及びそ
の製造方法並びに該複合繊維を用いたストッキングなど
の筒状編物に関するものである。

（従来の技術） ポリアミド成分とポリウレタン成分とが同一フィラメン
ト内に偏心的に複合されている繊維は、すぐれた捲縮性
を有することが知られている（特公昭５５−２２５７０
号公報、同５５−２７１７５号公報）。サイドバイサイ
ド型複合繊維は、捲縮性能に優れてはいるが、二成分の
接着性とポリウレタン成分どうしの膠着が課題である。

一方、キドニータイプ芯鞘型複合繊維はサイドバイサイ
ド型複合繊維の課題を解決したが、捲縮性に劣るという
欠点がある。

又、サイドバイサイド型、キドニー型ともに紡糸時のポ
リウレタン溶融安定性不良に起因するフィッシュアイの
問題をかかえている。

フィッシュアイとは、紡糸捲取延伸後の延伸糸において
局部的に太いところを指し、未延伸糸の延撚性不良、で
きたストッキングなど製品の品質不良の要因となる。

本書においては、フィシュアイの数とは延伸糸の構成単
繊維横断面の直径が正常部の５倍以上のものをカウント
し、繊維１ｋｇ当たりの個数に換算した数値をいう。

（発明が解決しようとする課題） 本発明の目的は、従来のポリアミド成分とポリウレタン
成分からなるサイドバイサイド型複合繊維のかかえる二
成分の接着性不良と耐摩耗性不良、ポリウレタン成分ど
うしの膠着という課題を解決するとともに、キドニー型
複合繊維に比べて、優れた捲縮性能、耐摩耗性を有する
複合繊維を提供することである。又、第２の目的は、ポ
リアミド／ポリウレタン複合ポリマーを絞り部で流動配
向させることにより、フィッシュアイの大幅な減少を図
ることである。

（課題を解決するための手段） 本発明のポリウレタン系複合繊維は、繊維横断面におい
てポリアミド成分がポリウレタン成分を大部分包み込む
ような形状で偏心的に接合された複合繊維延伸糸であっ
て、フィッシュアイが１．０００個／　ｋｇ以下、好ま
しくは５００個／ｋｇ以下であることを特徴とするポリ
アミド／ポリウレタン偏心複合繊維延伸糸であり、かか
るポリアミド／ポリウレタン偏心複合繊維延伸糸は、好
ましい態様においては、洲本収縮率が５〜１７％である
。また本発明の製造方法は、ポリアミド成分とポリウレ
タン成分とを偏心的に接合した複合繊維を溶融紡糸する
に際し、溶融ポリアミド成分の流れが紡糸口金オリフィ
スより吐出される直前において、溶融ポリウレタン成分
の流れを、前記ポリアミド成分の流れ方向に対して斜め
上方部より偏心的に挿入して合体した両溶融ポリマー流
を絞りオリフィスを通過せしめた後、再度拡大した流路
を経て吐出することを特徴とする。

従来知られているポリウレタン／ポリアミド系複合繊維
の中でサイドバイサイド型の場合、その欠点は、複合側
成分の接着性が不十分であるため加工工程あるいは製品
着用中に屈曲及び摩耗による剥離、物性の低下をきたす
ことである。もうひとつの欠点は、ポリウレタンの溶融
固化が遅いため繊維表面に露出しているポリウレタン成
分どうしが膠着し、紡糸して捲取られた糸が互いに接着
し、解舒不能となることである。またポリウレタン成分
を偏芯とする第３図に示すようなキドニー型ポリウレタ
ン／ポリアミド複合繊維においては、ポリアミド成分が
ポリウレタン成分を完全に包み込んでいるため、高収縮
率ポリウレタン成分と低収縮率ポリアミド成分の収縮率
差によって生じる捲縮発現力が劣るという欠点がある。

更に比較的接着性が良いといわれているポリアミド系成
分とポリカーボネート系ポリウレタン成分との組合せに
おいても、尚それらの接着性が不充分であり、原糸製造
工程あるいはストッキング等の着用時において二成分が
剥離する現象が現れる。例えば第３図の如きキドニータ
イプ芯鞘型フィラメントにおいて、伸長、屈曲、摩擦、
熱処理などの外的応力が、自〜Ｃ２及びＣ１′〜Ｃ２’
の細幅部分に集中し、Ｃ１〜Ｃ２′　を結ぶ線を境に切
断剥離する。

本発明のｍ維横断面形状においては、ポリアミド成分が
ポリウレタン成分を大部分包み込むような形状で、尚且
つポリアミド成分の円周方向に沿った厚味が漸減してい
るために前記の如き応力集中が緩和され、両成分が容易
に剥離することなく、ポリアミドーポリウレタンニ成分
間の優れた接着性が得られ、かつ紡糸して捲取られた糸
のポリウレタンどうしの膠着を抑制することができる。

本発明の複合繊維の横断面形状は例えば第２図に示した
ようなものであり、Ａはポリアミド成分、Ｂはポリウレ
タン成分である。第２図において、横断面外周に露出し
たポリウレタン部分はｄで、繊維外周に対するポリウレ
タン露出部の占有率は２５％以下、好ましくは３〜１５
％である。

本発明で使用する紡糸口金は、ポリアミド／ポリウレタ
ン接合流路に絞り部を有することが特徴であり、その絞
り部流路の孔径りに対する孔の長さをＬとしたとき、Ｌ
／Ｄ＝１．０〜３．０の範囲であることが好ましい。更
に、ポリアミド／ポリウレタン接合後の絞り部流路の孔
径が０．２０〜０．４５ｍｍ。

好ましくは０．２５〜０．４０ｍｍの範囲であり、かつ
その絞り部流路後、吐出孔にかけ流路がラッパ状に拡が
り、その吐出孔径が０．５〜０．７ｍｍの範囲であるこ
とが好ましい。ポリアミド／ポリウレタン接合流路に絞
り部を設け、その直径を０．２０〜０．４５ｍｍに細化
することにより、溶融複合体が流動配向し、複合繊維の
フィッシュアイの大幅な減少を回ることができる。

本発明方法により、従来少なくとも約２．０００個／ｋ
ｇであった複合繊維のフィッシュアイを１．０００個／
　ｋｇ以下好ましくは５００個／　ｋｇ以下に大幅に減
少させることができる。絞り部の直径が０．４５ｍｎ＋
を超えると、フィッシュアイ抑止効果が不十分であり、
０．２０ｍｍ未１−では絞り部での圧力損失が大きく実
操業に向かない。

本発明に使用するポリウレタンとしてはポリエステル系
ポリウレタン、ポリカプロラクトン系ポリウレタン、ポ
リカーボネート系ポリウレタンなどが挙げられる。なか
でもショアー硬度Ａの測定規格ＪＩＳ　Ｋ６３０１に従
って測定した硬度が９０〜１００である熱可塑性ポリウ
レタン弾性体が好適である。

硬度が９０以下のポリウレタンは、ポリカプラミドとの
溶融粘度の均衡が取りにくい。

本発明のポリウレタン系複合繊維は通常５〜３０％の製
水収縮率を有することが好ましく、７〜２５％がより好
ましい。３０％を超えると、編立後の熱処理工程で大き
く収縮して製品寸法不足になり、一方５％未満では編立
後熱処理しても十分な捲縮が発現せず、ストッキングの
伸縮性に欠ける。

本発明の偏心複合繊維は、熱可塑性ポリウレタン弾性体
とポリカプラミドとを別々に溶融した後、例えば第１図
に示したような複合紡糸用口金を使用することにより製
造できる。誘導溝ｌに導入されたポリウレタンと誘導溝
２に導入されたポリアミドは、それぞれ流路３，４に導
かれ、次いでポリアミドの流れ方向に対してポリウレタ
ンが斜め上方から注入されて偏心接合流となり、絞り部
５に流下し、再度拡大した流路を経て吐出孔６から吐出
されて、第２図の如き横断面の複合繊維が形成される。

次いで延伸した後、特定条件で弛緩熱処理し、コツプあ
るいはチーズに捲取る。

溶融紡糸時にポリイソシアネート化合物を溶融混合後、
複合紡糸して分子中に架橋構造を発生させたポリウレタ
ン弾性体も、耐熱性、捲縮性並びにポリアミドとの接着
性に優れ好ましい。

本発明のポリアミドはε−カプロラクタムを開環重合し
て得られる重縮合体で、ε−カプロラク、タムと共重合
可能な成分を３０モル％以下共重合して得られる重合体
も含まれる。

弛緩熱処理は、延伸糸で測定した製水収縮率よりも若干
大きい弛緩率で連続的熱処理することが好ましい。弛緩
熱処理時の弛緩率が延伸糸の製水収縮率より小さい場合
には、捲取った原糸の捲縮か弱く、一方沸水収縮率より
かなり大きい弛緩率で熱処理した場合には、熱処理系に
スプリングを引き伸ばしたような波状の小さな捲縮が現
れる。

弛緩熱処理方法は、中空チューブヒーター内を走行させ
て空気を熱媒として加熱する方法、あるいは熱板プレー
ト上を走行させて熱板加熱処理する方法等がある。

本発明の複合繊維を構成する単糸フィラメントの繊度は
３〜３０ｄで、フィラメント構成本数は１〜ｌＯ本で、
総繊度は５〜５０ｄが望ましい。特に透明性を要求され
るストッキング用原糸として総繊度は５〜３０ｄ１フィ
ラメント構成本数が１〜６の範囲が望ましい。フィラメ
ントを形成する単糸繊度力３　ｄ未満では、ストッキン
グ着用時の耐久性が不十分である。一方３０ｄより大き
いと、スト、ノキングの風合いが硬くなる。尚、本発明
でいうストッキングとは、膝上までのオーバーニー・ス
トッキング、大腿部付根までのフル・レングス・ストッ
キング、及びパンティ部とストッキング部とを一体にし
たパンティ・ストッキングのすべてを含むものである。

（発明の効果） 本発明の製造方法により、優れた捲縮性能と耐摩耗性を
有し、かつフィッシュアイが大幅に減少した加工性と品
質の改善されたポリウレタン系複合繊維を得ることがで
きる。また本発明のｙｉ維は、単独または合糸、合撚、
交絡、交編、交織など公知の方法によりポリアミド繊維
や綿糸など或いはポリウレタンのカバリングヤーンなど
他の繊維と混用して使用することができ、ストッキング
、タイツ、婦人用下着などの繊維製品に好適である。

（実施例） 下記実施例および比較例において各特性値の測定は次の
通りに行なった。

捲縮性能を示す収縮率、伸張率および耐摩耗性は次のよ
うに測定した。

未延伸糸を延伸〜弛緩熱処理した後、糸を太さ約１００
０デニーノペ長さ約５０ｃｍのカセ状にし、１０ｇ／ｄ
の荷重をかけ、この長さを原反ｐ。とする。

次に１ｇの荷重をかけ、沸騰水中で１０分間捲縮発現処
理を行ない、−昼夜放置後、１ｇの荷重をつけたまま長
さβ１を測定する。収縮率は、下記（１）式に従い算出
される。

収縮率（％）＝（Ｉ！、ｌ！、）／ｆ、ｘｌｏｏ　　（
１）伸張率は、同様にカセ状にした試料に２５０　ｍｇ
の荷重をつけ、沸騰水中で１０分間処理し、−昼夜放置
後、原反β２を測定し、さらに１０ｇ／ｄの荷重をかけ
、その長さβ３を測定することにより下記（２）式から
算出される。

伸張率（％）・ＣＲ５−Ｒ２）＃２２Ｘ１００　　（２
）耐摩耗性は、延伸〜弛緩熱処理後の繊維を丸編みし、
１　ｋｇの荷重にて連続的に摩耗を繰り返し、その後の
編物表面の２成分の剥離を顕微鏡にて観察して評価した
。３級：　３０００回まで摩耗剥離なし、４級：　５０
００回まで摩耗剥離なし。

実施例１ ポリアミドとして相対粘度２゜３５の６ナイロン、ポリ
ウレタンとしてソフトセグメントがポリカーボネート／
ポリ１．６ヘキサンアジペートー７／３の混合重合体を
用い、吐出孔の直径０．５０ｍｍで絞り部直径の異なる
複合口金による複合繊維を溶融紡糸したく本発明Ａ−Ｆ
）。

比較例Ｇは、第３図に示す偏心キドニー芯鞘の複合形態
の例である。尚、ポリアミドとポリウレタンの複合比率
は、繊維横断面積比で１／１である。

第４図に示すサイドバイサイドの複合形態にする以外、
本発明りと同様にしてポリウレタン系複合繊維を得た（
比較例Ｈ）。

また絞り部のない複合口金を用いる以外、実施例と同様
にしてポリウレタン系複合繊維を得た（比較例■）。

次いで捲取った未延伸糸を２個のローラー間に（２個の
ローラーのうち、第１０−ラーが加熱ローラーになって
いる）長さ２０ｃｍの加熱プレートを設けた延伸機を用
いて、延伸速度４００　ｍ７分、延伸倍率３．５０倍の
条件で、加熱ローラーで延伸した後、２つのローラー間
に１００　ｃｍの加熱プレートを設置した弛緩熱処理装
置に導いて、送り出しローラー速度４００　ｍ７分、加
熱プレート温度を１０５℃に固定し、引き出しローラー
速度３７６　ｍ７分で弛緩熱処理した後コツプに捲取り
、収縮率５２±４％、伸長率１２５±２０％の捲縮性能
を有するストッキンク原糸（２０デニール２フイラメン
ト）を得た。コツプの外観にはゆるやかな波状捲縮が発
現しており、また原糸をコツプから解舒しても捲縮形態
の変化はなく、ゆるやかな波状捲縮が発現したままであ
った。

各実施例および比較例で得た複合繊維よりの延伸糸の製
造条件並びに糸特性値を第１表に示す。

第１表かられかるように、複合口金の絞り部直径が細化
される程、複合系のフィッシュアイが減少し、圧力損失
が大きくなる。圧力損失との関連から、絞り部直径は０
．２０〜０．４５ｍ＋ｍが必要であり、０．２５〜０．
３５ｍｍが望ましい。

本発明により得られる複合系は、サイドバイサイド型に
比べ耐摩耗性と未延伸糸膠着防止の点で優れていること
が判る。

実施例２ 実施例１のストッキング原糸りを４０のシームレススト
ッキング編機回転数９ＱＱｒｐｍの条件でレッグ部及び
フート部に編立てた結果、問題なく編立て可能で、スト
ッキング品質も良好であった。

方、フィッシュアイが多い原糸Ｉでは目飛び、糸切れあ
るいは編立張力変動に起因する編機が発生して、９００
ｒｐｍの条件では安定して編立てることが出来なかった
。

実施例３ 実施例１のストッキング原糸りと嵩高捲縮加工糸として
１３ｄ／３ｆのケンネル糸を用い、４０のシームレスス
トッキング編機（回転数６００ｒｐｍ）　　により１本
交互に交編した編地でレッグ部及びフート部を形成した
ストッキングを製造した。得られたストッキングは伸縮
外大であって透明感に優れ、且つ外観上も美しく傷の発
生の少ないものであった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法に好適な複合紡糸口金の垂直断面図
概要であり、 第２図は本発明方法で製造されるポリウレタン系複合繊
維の横断面図であり、また 第３図および第４図は従来公知の複合繊維の横断面図で
ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、繊維横断面においてポリアミド成分がポリウレタン
   成分を大部分包み込むような形状で偏心的に接合された
   複合繊維延伸糸であって、フィッシュアイが１，０００
   個／ｋｇ以下であることを特徴とするポリアミド／ポリ
   ウレタン偏心複合繊維延伸糸。 ２、フィッシュアイが５００個／ｋｇ以下である請求項
   １のポリアミド／ポリウレタン偏心複合繊維延伸糸。 ３、請求項１記載のポリアミド／ポリウレタン偏心複合
   繊維延伸糸において、沸水収縮率が５〜３０％であるこ
   とを特徴とする延伸糸。 ４、ポリウレタン成分が繊維外周の２５％以下露出して
   ポリアミド成分に包み込まれた請求項１の偏心複合繊維
   延伸糸。 ５、ポリアミド成分とポリウレタン成分とを偏心的に接
   合した複合繊維を溶融紡糸するに際し、溶融ポリアミド
   成分の流れが紡糸口金オリフィスより吐出される直前に
   おいて、溶融ポリウレタン成分の流れを、前記ポリアミ
   ド成分の流れ方向に対して斜め上方部より偏心的に挿入
   して、合体した両溶融ポリマー流を絞りオリフィスを通
   過せしめた後再度拡大した流路を経て吐出することを特
   徴とするポリアミド／ポリウレタン偏心複合繊維の製造
   方法。 ６、繊維横断面においてポリアミド成分がポリウレタン
   成分の大部分を包み込むような形状で偏心的に接合され
   ており、フィッシュアイが１，０００個／ｋｇ以下であ
   り且つ収縮率が５〜３０％であるポリアミド／ポリウレ
   タン偏心複合繊維延伸糸を含んでなる糸条を以って編成
   されたホージャリー。