(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
単糸繊度が０．０５ｔｅｘ以上１ｔｅｘ以下であるポリエーテルエーテルケトンマルチフィラメント繊維からなり、伸縮伸長率が３０％以上２００％以下、伸縮弾性率が８０％以上１００％以下、伸縮復元率が３０％以上５５％以下であることを特徴とするポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸。
【請求項２】
引張試験（ＪＩＳ  Ｌ  １０１３）による引張強度が０．２Ｎ/ｔｅｘ以上０．５Ｎ/ｔｅｘ以下であり、最大歪が２０％以上６０％以下であることを特徴とする請求項１記載のポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸。
【請求項３】
２００℃以上２５０℃以下で６０分の乾熱処理後の引張試験（ＪＩＳ  Ｌ  １０１３）の引張強度、最大歪および伸縮復元率が、乾熱処理前と比較して９０％以上であることを特徴とする請求項１または２記載のポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸。
【請求項４】
請求項１、２または３に記載するポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸を少なくとも一部に使用する織物であって、テキスタイルの伸縮特性としてテキスタイルを構成するポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸の伸縮特性が発現する方向の伸長率が３％以上、伸長弾性率（ＪＩＳ  Ｌ  １０９６）が８０％以上１００％以下、１０％伸長する繰り返し伸長試験を１０回行った後の残留歪が５％以下であることを特徴とする織物。
【請求項５】
請求項１、２または３に記載するポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸を少なくとも一部に使用する編物であって、テキスタイルの伸縮特性として伸長弾性率（ＪＩＳ  Ｌ  １０１８）が１０％以上１００％以下であることを特徴とする編物。
【請求項６】
ポリエーテルエーテルケトンのフィラメント繊維を用い、５０ｍ／ｍｉｎ以上１００ｍ／ｍｉｎ以下の加工糸速で、スピナー方式を用いて２８００ｔ／ｍ以上３６００ｔ／ｍ以下の撚数を加えるとともに、非接触方式のヒーターを使用して加熱温度２８０℃以上３３０℃以下で熱処理を行い、その後加撚時と逆方向に同数の撚りを加えるポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、優れた耐熱性、耐薬品性のみならず良好な伸縮伸長率、伸縮弾性率および伸縮復元率と優れた外観を有し、毛羽や埃の発生しにくいポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸、および非接触乾熱処理を行うことを特徴とするポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸の製造方法に関する。
また、本発明はポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸を少なくとも一部に使用し、嵩高性および伸縮特性を有する織編物に関する。
【背景技術】
【０００２】
ナイロンやポリエステル繊維等の汎用熱可塑性合成繊維は酸性溶液やアルカリ性溶液に溶解もしくは加水分解するが、ポリエーテルエーテルケトン繊維は酸性溶液やアルカリ性溶液だけでなく有機溶剤への耐性も高い。また汎用熱可塑性合成繊維が３００℃で溶融するのに対し、融点が３４０℃であり３００℃でも形状を維持でき、連続使用可能温度も２５０℃〜２６０℃であるため耐熱性に優れる。さらに耐放射線性・耐スチーム性にも優れているので、医療分野での使用にも適している。他にもアウトガスの発生がないため、極限環境下で使用しても安全な材料である。
それゆえ、例えば耐熱性、耐薬品性、耐摩耗性が要求される工業部品として、発電所、医療機器、自動車エンジンルーム等での成形部品として様々な形状で使用されている。
【０００３】
このように優れた材料であるポリエーテルエーテルケトン繊維は、糸単体として使用するだけでなく、さらに織編物や組紐などのテキスタイル形状に加工することにより、例えば耐熱性、耐摩耗性が要求されるフィルター、発電所、医療機器、自動車エンジンルームでのハーネス被覆材、さらには高強度、耐摩耗性、耐熱性を要求する各種補強材として使用されている。
しかしこれらポリエーテルエーテルケトン繊維として使用される場合の形態は、モノフィラメント（特許文献１）やマルチフィラメント（非特許文献１）が大半であり、これらの繊維およびそれを使用した織編物等のテキスタイルは十分な伸縮特性を有しておらず、また伸長性を有していても回復性が劣るなど、伸縮特性を要求する分野には適さない。
【０００４】
耐熱性に優れた嵩高加工糸としては、耐熱高機能繊維に嵩高加工を付与する方法がこれまでも多数研究開発が行われてきている（特許文献２）。しかし、耐熱性と耐薬品性に優れた材料で、伸縮特性に優れた嵩高加工糸は実用化されていない。
【０００５】
例えば伸縮特性を要求する事例のひとつとして、耐熱・耐薬品性に優れた防護衣料用途に当該織編物や組紐を使用する場合、従来の製品では着用時の形状フィット性が低いため、活動が困難もしくは着用不快感が生じるという難点がある。
また、耐熱や耐薬品用防護材として使用する場合には、特に伸長や屈曲などの変形追随性を要求する産業用ロボットなどの機械装置の被覆材において、テキスタイルを構成する糸の伸縮特性が不可欠となるが、ポリエーテルエーテルケトン繊維で構成される伸縮特性に優れた糸が実用化されていないため、実現できていない。
さらに、ポリエーテルエーテルケトンは生体材料としても様々な用途で使用されているが、前述と同様でポリエーテルエーテルケトン繊維で構成される伸縮特性に優れた糸は実用化されていないため、伸縮特性を要求する用途への展開ができていない。
【０００６】
これらの問題を解決するために本発明者らは、糸加工装置の改良を行い、ポリエーテルエーテルケトンマルチフィラメント繊維に嵩高加工を付与できる加工方法を開発して、耐熱性、耐薬品性のみならず良好な伸縮伸長率、伸縮弾性率および伸縮復元率を有するポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸の実用化に向けて開発を進めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−２４０２２５号公報
【特許文献２】特開２００５−３０７４２９号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】「ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）の溶融紡糸−紡糸線上での冷却,細化，構造形成」，繊維学会誌 ４９（５），ｐ２１１−２１９，１９９３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記従来技術の問題点をかんがみて、素材本来の特性を維持したまま、良好な伸縮特性を有する嵩高加工糸を提供することを目的とする。
また、本発明は、生産性において実用的な製造方法を提供することを目的とする。
さらに、本発明は伸縮特性に優れた織編物を提供することを目的とする。
【００１０】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、
【００１１】
具体的には、
本発明に係るポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸は、単糸繊度が０．０５ｔｅｘ以上１ｔｅｘ以下であるポリエーテルエーテルケトンマルチフィラメント繊維からなり、伸縮伸長率が３０％以上２００％以下、伸縮弾性率が８０％以上１００％以下、伸縮復元率が３０％以上５５％以下であることを特徴とする。
引張強度が０．２Ｎ/ｔｅｘ以上０．５Ｎ/ｔｅｘ以下であり、引張強度時の歪が２０％以上６０％以下であることを特徴とする。
２００℃以上２５０℃以下で６０分の乾熱処理後の引張試験の引張強度、最大歪および伸縮復元率が、乾熱処理前と比較して９０％以上であることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る織物は、ポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸を少なくとも一部に使用する織物であって、テキスタイルの伸縮特性としてテキスタイルを構成するポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸の伸縮特性が発現する方向の伸長率が３％以上、伸長弾性率（ＪＩＳ  Ｌ  １０９６）が８０％以上１００％以下、１０％伸長する繰り返し伸長試験を１０回行った後の残留歪が５％以下であることを特徴とする。
本発明に係る編物は、ポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸を少なくとも一部に使用する編物であって、テキスタイルの伸縮特性として伸長弾性率（ＪＩＳ  Ｌ  １０１８）が１０％以上１００％以下であることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係るポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸の製造方法は、ポリエーテルエーテルケトンマルチフィラメント繊維を用い、５０ｍ／ｍｉｎ以上１００ｍ／ｍｉｎ以下の加工糸速で、スピナー方式を用いて２８００ｔ／ｍ以上３６００ｔ／ｍ以下の撚数を加えるとともに、非接触方式のヒーターを使用して加熱温度２８０℃以上３３０℃以下で熱処理を行い、その後加撚時と逆方向に同数の撚りを加える。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、単糸繊度が０．０５ｔｅｘ以上１ｔｅｘ以下であるポリエーテルエーテルケトンマルチフィラメント繊維からなり、伸縮伸長率が３０％以上２００％以下、伸縮弾性率が８０％以上１００％以下、伸縮復元率が３０％以上５５％以下、および２００℃以上２５０℃以下で６０分の乾熱処理後の引張試験の引張強度、最大歪および伸縮復元率が、乾熱処理前と比較して９０％以上であると設定されており、良好な伸縮伸長率、伸縮弾性率および伸縮復元率などの優れた伸縮特性を備えており、さらに高温環境下でも伸縮特性を維持できる耐熱伸縮特性も備えている。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。
【００１６】
本発明のポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸に使用するポリエーテルエーテルケトンマルチフィラメント繊維は、フィラメント数が２本以上の複数本であり、好ましくは２０〜１００本であることが、本発明における嵩高加工糸の柔軟性および製造のしやすさから適している。
また、ポリエーテルエーテルケトンマルチフィラメント繊維の単糸繊度は、約０．０８ｔｅｘ以上１．５ｔｅｘ以下、好ましくは０．０８ｔｅｘ以上０．６ｔｅｘ以下であることが、本発明における嵩高加工糸の柔軟性および製造のしやすさから適している。
なお、上記繊度はＪＩＳ  L  ０１０１に規定されているｔｅｘ（テックス）であらわしており、例えば１ｔｅｘは１０００ｍの長さの繊維が１ｇの質量であることを表している。また、測定は  ＪＩＳ  Ｌ１０１３  ８．３．１  Ａ法に準拠して行った。
【００１７】
本発明のポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸に使用するポリエーテルエーテルケトンマルチフィラメント繊維は、引張強度が０．０５Ｎ/ｔｅｘ以上、より好ましくは０．１Ｎ/ｔｅｘ以上である。０．０５Ｎ/ｔｅｘより引張強度が小さいと嵩高性を付与するための仮撚加工でのフィラメント破断もしくは糸の破断などが生じ、加工不可能もしくは生産性および品質が著しく低下することになる。
なお、上記引張強度および最大歪は、化学繊維フィラメント糸の引張試験  ＪＩＳ  Ｌ１０１３  ８．５．１に準拠し、引張試験時の最大強度を引張強度（Ｎ／ｔｅｘ）とし、その時の伸びを最大歪（％）として求める。
【００１８】
また、同様の嵩高性を付与するための仮撚加工性の理由により、ポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸に使用するポリエーテルエーテルケトンマルチフィラメント繊維の最大歪も３０％以上必要となる。より伸縮特性に優れた嵩高加工糸を得るためには、最大歪の大きいポリエーテルエーテルケトンフィラメント繊維が適しており、好ましくは最大歪が１００％以上、より好ましくは１５０％以上の最大歪がよい。しかし、最大歪が大きいポリエーテルエーテルケトンマルチフィラメント繊維の場合、仮撚加工における延伸工程での均一加工が困難になる。そこで、ポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸に使用するポリエーテルエーテルケトンマルチフィラメント繊維の最大歪としては、３０％以上２００％以下、好ましくは最大歪が１００％以上１８０％以下、より好ましくは１５０％以上１８０％以下がよい。
【００１９】
本発明にかかるポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸の単糸繊度は、０．０５ｔｅｘ以上１ｔｅｘ以下、好ましくは０．０５ｔｅｘ以上０．３ｔｅｘ以下であることが、本発明における嵩高加工糸の糸単体もしくはテキスタイル製品としての用途およびその後のテキスタイルへの加工性から適している。
【００２０】
本発明にかかるポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸の物性のひとつである
引張強度は０．１Ｎ／ｔｅｘ以上０．５Ｎ／ｔｅｘ以下が好ましく、より好ましくは０．２５Ｎ／ｔｅｘ以上０．５Ｎ／ｔｅｘ以下である。０．１Ｎ／ｔｅｘより引張強度が小さいとその後の撚糸等の糸加工、および製織・製編の加工工程でのフィラメント破断もしくは糸の破断などが生じ、生産性および品質が著しく低下することになる。また、引張強度が０．５Ｎ／ｔｅｘを超えるような物性を実現する仮撚加工を行う場合にはポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸の伸縮特性が発現しなくなるから不適となる。特に、より伸縮特性に優れたポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸を得るためには、延伸加工が可能な最大歪の大きいポリエーテルエーテルケトンマルチフィラメント繊維が適しているため、仮撚加工前のポリエーテルエーテルケトンマルチフィラメント繊維と本発明にかかるポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸の引張強度を比較した場合、引張強度が同等（１００％）もしくは高くなる方が好ましく、ポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸の引張強度を仮撚加工前のポリエーテルエーテルケトンマルチフィラメント繊維の引張強度と比較した強度比（ポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸の引張強度／仮撚加工前のポリエーテルエーテルケトンマルチフィラメント繊維の引張強度×１００）で表した場合、その範囲は１００％以上３００％以下が好ましい。
同様の各種テキスタイル工程への加工性および糸単体としての取り扱い性の理由により、本発明にかかるポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸の最大歪も２０％以上必要となる。また最大歪が６０％より大きいポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸の場合、延伸が均一に付与されていないために嵩高加工糸の品質のバラツキが大きくなり実用に適さない。糸物性の品質安定性から最大歪は６０％以下がよく、より好ましくは５０％以下である。また、より伸縮特性に優れたポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸を得るためには最大歪の大きいポリエーテルエーテルケトンマルチフィラメント繊維が適しており、品質に優れたポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸を得るには最大歪が小さくなることが好ましいため、優れた伸縮特性と物性のバラツキが小さいなどの品質に優れたポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸を得るには、ポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸の最大歪を仮撚加工前のポリエーテルエーテルケトンマルチフィラメント繊維と比較した最大歪比（ポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸の最大歪／仮撚加工前のポリエーテルエーテルケトンマルチフィラメント繊維の最大歪×１００）で表した場合、その範囲は１０％以上７０％以下となることが好ましい。
【００２１】
本発明にかかる嵩高加工糸の伸縮特性は、一般的に嵩高加工糸の伸縮特性評価に使用される「伸縮伸長率」、「伸縮弾性率」、「伸縮復元率」を使用した。具体的な各物性の測定方法は次の方法に依拠した。
・伸縮性          ＪＩＳ  Ｌ１０１３  ８．１１  Ａ法
伸縮性として「伸縮伸長率」および「伸縮弾性率」を算出する
・伸縮復元率      ＪＩＳ  Ｌ１０１３  ８．１２
【００２２】
本発明にかかるポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸の伸縮伸長率は３０％以上２００％以下が好ましく、より好ましくは４０％以上２００％以下である。伸縮伸長率が３０％より小さいと、嵩高加工糸で作成した風合いが低下し、伸縮性が得られないことになる。また、伸縮伸長率が２００％を超えると、一定張力下でも歪が大きくなるためテキスタイル製造工程での品質管理が困難となり実用的でなくなるからである。また、伸縮弾性率は８０％以上１００％以下が好ましく、より好ましくは９０％以上１００以下である。伸縮弾性率が８０％より小さいと、伸長後の回復が少なく伸びてしまう糸であり、１００％を超えると、伸長前より縮む特性を有する糸になるため取り扱いが困難になるからである。
【００２３】
本発明にかかるポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸は、伸縮復元率が３０％以上５５５０％以下が好ましく、好ましくは４０％以上５５％以下である。伸縮復元率が３０％より少ないと、負荷がかかり伸長した場合の形状復元性が低下するため、ポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸で作成した織編物およびそれを用いた製品の物性が低下する。また、伸縮復元率が５５％を超えると、捲縮が大きくなるためテキスタイル製造工程での品質管理が困難となり実用的でなくなるからである。
【００２４】
本発明にかかるポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸は耐熱性に優れた特性を有している。
２００℃以上２５０℃以下で６０分静置した場合、乾熱処理前後のポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸の引張強度、最大歪および伸縮弾性率の物性比率（（乾熱処理後のポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸の引張強度、最大歪および伸縮弾性率）／（乾熱処理前のポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸の引張強度、最大歪および伸縮弾性率）×１００）は、９０％以上１００％以下、好ましくはほぼ同等の９５％以上１００％以下である。２００℃以上の環境下でも伸縮弾性率が９０％以上維持できない場合、室温領域の一般環境と耐熱環境下での併用使用が困難になる。
例えば、産業機械や工場などで室温環境下と高温環境下を搬送する自動搬送装置やロボットのアームなど稼動域被覆材は、異なる温度領域で室温環境下と同等の強度や伸縮特性を有することが必要となるからである。
【００２５】
本発明にかかるポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸を少なくとも一部に使用した織物の伸縮特性は、一般的に伸縮性織物の評価に使用される「伸長率」、「伸長弾性率」、「伸長回復率」、「残留歪」、および繰返し伸長後の「残留歪」を使用した。
・伸長率                    ＪＩＳ  Ｌ１０９６  ８．１４．１  Ａ法
・伸長弾性率                ＪＩＳ  Ｌ１０９６  ８．１３．１  Ａ法
・伸長回復率                ＪＩＳ  Ｌ１０９６  ８．１４．２  Ａ法
・残留歪（繰返し伸長後）    
試料長に対して一定歪（例えば１０％）の繰り返し伸長試験を１００％歪／ｍｉｎの速度で行い、伸長弾性率測定時と同等にｎ回目の伸長試験結果より初荷重の時の歪を繰り返し伸長時の残留歪として測定する。
【００２６】
本発明にかかるポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸を少なくとも一部に使用した編物の伸縮特性は、一般的に伸縮性編物の評価に使用される「伸長弾性率」、および繰り返し伸長試験時の「ヒステリシスロス」を使用した。
・伸長弾性率                ＪＩＳ  Ｌ１０１８  ８．１５．１．  Ａ法
・ヒステリシスロス（繰り返し伸長時）    
試料長に対して一定歪（例えば２０％）の繰返し伸長試験を１００％歪／ｍｉｎの速度で行い、ｎ回目の伸長時に必要とするエネルギー量（エネルギー増）と回復時に復元するエネルギー量（エネルギー減）の差より下記式にてヒステリシスロスを求める。
0006638134.tif 000002
【００２７】
本発明にかかるポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸を使用した織物の伸縮特性として、ポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸を使用した糸方向の伸長率が３％以上、好ましくは５％以上あること。同様にポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸を使用した糸方向の伸縮弾性率が８０％以上で残留伸びが１％以下であることが好ましい。さらに１０回の１０％繰り返し伸長後の残留歪が５％以下であることが好ましい。
織物の伸縮特性として伸長率３％以上は、作業服等の外衣を想定した設定値であり、少なくても３％以上ないと着用時の動きに制限が加わり、非常に快適に活動するには５％以上あることが好ましいからである。また同様な理由により、伸長後の回復の目安である伸長弾性率は８０％以上で、残留伸びが１％以下であることが必要となる。また、使用頻度により伸縮特性が低下するのでは実用的でないため、１０回の１０％歪繰り返し伸長後の残留歪が５％以下であることが要求される。
【００２８】
本発明におけるポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸の製造方法は、乾熱式仮撚加工方法を用いることができる。
具体的には、ポリエーテルエーテルケトンマルチフィラメント繊維を２つのローラー間で一定のフィード率で延伸した状態にするとともに、乾熱ヒーターで熱セットを行う。この乾熱ヒーターの後にポリエーテルエーテルケトンマルチフィラメント繊維を加撚する機構により加撚機構の前後で逆方向の撚りがポリエーテルエーテルケトンマルチフィラメント繊維に付与されるため、前部での撚構造が熱で固定され後部で解撚されることで糸に捲縮性能が付与され、伸縮性に優れたポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸ができる。
【００２９】
本発明における仮撚方法の加撚方法としては、スピナー方式、フリクション方式、ベルトニップ方式などのいずれの方法を用いてもよく、嵩高加工が行えれば特に限定されるものではない。ただし、ポリエーテルエーテルケトンマルチフィラメント繊維は摺動性がよいため、スピナー方式で撚りをかけることが好ましい。
【００３０】
加熱処理のためのヒーターの種類は２８０℃以上の高温領域での熱処理加工が可能であればどのような方式を用いてもよいが、加工する糸の走行経路がヒーターに接触しない非接触方式のヒーターがよい。接触方式のヒーターで加工を行う場合は、接触面を走行したポリエーテルエーテルケトンマルチフィラメント繊維と非接触面を走行したポリエーテルエーテルケトンマルチフィラメント繊維で熱の影響が異なる。特に本発明のように２８０℃以上の高温領域で熱処理加工を行う場合はその差が顕著に表れ同じポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸内に物性の異なる領域が混在し、物性低下もしくは品質の低下が発生する。これに対し、非接触方式のヒーターを用いることにより、加工後の物性低下もしくは品質の低下を防ぐことができる。
【００３１】
熱処理のための加熱温度は２８０℃以上３３０℃以下であり、好ましくは３００℃以上３２５℃以下の範囲である。３３０℃を超えると、フィラメント切れが発生し、加工後の嵩高加工糸の品質が悪くなる。また２８０℃以下の場合は伸縮伸張性や伸縮弾性率が低下するなど、加工後の嵩高加工糸の品質が悪くなる。
【００３２】
加工条件の撚方向は、ｓ方向、ｚ方向のいずれでもよい。
撚数は２８００ｔ／ｍ以上３６００ｔ／ｍ以下が好ましい。２８００ｔ／ｍより低い撚数で加工を行うとポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸の十分な伸縮特性が得られず、また３６００ｔ／ｍより高い撚数で加工を行うと、加工時にフィラメント切れや糸切れが多発し安定した加工状態が得られない。
加工条件のフィード率は３５％以上５５％以下が好ましい。３５％より低いフィード率で加工を行う場合、ポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸の十分な伸縮特性が得られず、また５５％より高いフィード率で加工を行うと、加工時にフィラメント切れや糸切れが多発し安定した加工状態が得られない。なお、ここでのフィード率Ｆ％とは、ヒーター前での積極ローラーによる糸速をＶ１、スピナーでの加撚部後のローラーでの糸速をＶ２とした場合、Ｆ＝（Ｖ１／Ｖ２）×１００であらわされる値である。
加工条件の加工糸速は５０ｍ／ｍｉｎ以上１００ｍ／ｍｉｎ以下が好ましい。５０ｍ／ｍｉｎより低い糸速で加工を行う場合、一定フィード率を設定する送り出しローラーの回転や糸の解じょ張力の変動が大きくなるために、ポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸の安定した加工状態が得られない。さらに、生産性が低いため現実的ではない。１００ｍ／ｍｉｎより高い加工速度で加工を行うと、加工時にポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸のフィラメント切れや糸切れが多発するため、安定した加工状態が得られない。
【００３３】
本発明のポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸を使用した織物又は編物は、ポリエーテルエーテルケトンが有する連続使用可能温度が２５０℃〜２６０℃であるため耐熱性に優れ、また、酸やアルカリ溶液だけでなく有機溶剤への耐性も高いなど耐薬品性にも優れ、アウトガスの発生がなく極限環境下で使用しても安全という素材の特徴に加えて、適度な伸縮性を併せ持つ材料となるため、様々な工業分野での展開が期待される。特に産業機械の稼動部を保護する部材など、伸縮性と耐熱および耐環境特性を要求する部材としての需要が期待されている。織物及び編物以外の繊維製品に使用することも可能で、例えば組紐に使用することもできる。
さらに耐放射線性・耐スチーム性にも優れているので、ポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸はこれまで成形品が中心であった医療分野での展開も期待されている。
【実施例】
【００３４】
次に、実施例により本発明を具体的に説明する。
【００３５】
［実施例１］
実施例１として、単糸平均直径２６．８μｍのポリエーテルエーテルケトン繊維４８本で構成されるポリエーテルエーテルケトンマルチフィラメント繊維（株式会社クラレ製１６．７ｔｅｘ/４８ｆ、引張強度０．１７Ｎ/ｔｅｘ、最大歪１６０％）を使用して、仮撚加工を行い、本発明にかかるポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸を得た。
【００３６】
ポリエーテルエーテルケトン嵩高加工は、仮撚加工機（愛機製作所製  TH-312  MK型）を使用し、スピナー方式で加工を行った。また撚りを固定する第一ヒーターは最大５００℃まで加温できる非接触方式のセラミックヒーターを使用して加工を行った。なお、加工条件は糸速７０ｍ／ｍｉｎ、フィード率５０％、仮撚数３５００ｔ／ｍ、ヒーター温度３２０℃で加工を行った。またスピナーは1本スピナーを使用し、1回巻きつけで加工を行った。
仮撚加工したポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸（実施例１）の物性を測定した。また、比較例として仮撚加工を行う前のポリエーテルエーテルケトンマルチフィラメント繊維（比較例１）およびモノフィラメント繊維（比較例２）を使用した。この比較例１、比較例２の繊維の物性も実施例１と同様に測定を行った。結果を表１に示す。
【００３７】
【表１】
0006638134.tif 000003
【００３８】
実施例１のポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸の繊度は８．６５ｔｅｘ、引張強度０．３Ｎ／ｔｅｘ、最大歪２８．８％、伸縮伸長率７６．４％、伸縮弾性率９６．１％、伸縮復元率４７．８％であり、引張強度が高く伸縮性に優れる糸であることがわかる。逆に比較例１、２のポリエーテルエーテルケトン繊維の場合は引張強度が低く歪が大きいながら、伸縮伸長率が５％以下、伸縮復元率が１０％以下であり、伸縮特性を要求する用途には不適である。
【００３９】
実施例１のポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸を用いて、合撚機（株式会社石川製作所製）を使用して撚糸加工を行った結果、撚糸加工工程での加工性および撚糸加工後の糸の外観検査で問題は見られなかった。
レピア織機（津田駒工業株式会社製ＥＲレピア）のよこ糸として、実施例１のポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸のみを用いて製織試験を行った結果、製織性および製織後の織物の外観検査で問題は見られなかった。
また、実施例１のポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸のみを用いて、丸編機（英光産業株式会社製）で編成試験を行った結果、編成性および編成後の編物の外観検査で問題は見られなかった。
さらに、実施例１のポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸のみを用いて、組紐機（国分鉄工株式会社製）で組紐加工を行った結果、組紐加工工程での加工性および組紐加工後の外観検査で問題は見られなかった。
以上の結果より、本発明のポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸はテキスタイル生産工程で問題なく加工ができることがわかる。
【００４０】
［実施例２］
耐熱性の評価試料として、実施例１のポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸を２３０℃で６０分静置する乾熱処理を行った試料を実施例２とした。比較試料として伸縮特性に優れる汎用糸の比較例３としてポリエステル仮撚加工糸（東レ株式会社製  ８．４ｔｅｘ/３６ｆ）を用い、同様に乾熱処理を行い比較例４とする。
耐熱性の評価は、乾熱処理試験の前後の物性として引張強度、最大歪および伸縮復元率を測定し、その変化の割合を「比」として次式：比＝（乾熱処理後の物性値）／（乾熱処理前の物性値）で求め、評価する。
試験結果を表２に示す。
【００４１】
【表２】
0006638134.tif 000004
【００４２】
実施例２の乾熱処理したポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸は、繊度、引張強度、最大歪、伸縮復元率とも乾熱処理前と比較して低下がほとんどなく物性が維持できており、耐熱性に優れている。それに対して比較例４の乾熱処理後のポリエステル仮撚加工糸の場合は、繊度および最大歪は同等であるが、引張強度は比較例３から約４０％、伸縮復元率は１７％低下しており、乾熱処理後まで物性が維持できておらず耐熱性が劣る。
【００４３】
［実施例３］
実施例３では、ポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸（実施例１）をよこ糸に用いて、津田駒工業株式会社製ＥＲレピア織機を使用し、ポリエステルマルチフィラメント繊維（東レ株式会社製８．４ｔｅｘ／３６ｆ）をたて糸に使用し、たて２重組織（両面朱子織）を用いて、たて糸密度６８本／ｃｍ、よこ糸密度２８本／ｃｍで製織加工を行った。また、比較例として、伸縮特性のないポリエーテルエーテルケトンマルチフィラメント繊維およびモノフィラメント繊維（比較例１，２）および伸縮特性のあるポリエステル仮撚加工糸（比較例３）を用いて同様の製織加工を行い、比較例５〜７とした。
【００４４】
この織物サンプルの伸縮特性は、５％および１０％伸長時の外観観察、および織物の伸長弾性率、残留伸び、伸長率、１０回繰り返し伸長試験後の残留歪で評価した。
５％および１０％伸長時の外観観察は、島津製作所株式会社製オートグラフＡＧを使用し、幅３０ｍｍのサンプルに１００％歪／ｍｉｎの速度で５％および１０％の歪を付加したサンプルの形状を目視で観察し、織物形状の保持性を評価した。評価は「○」が目ずれ無し、「×」が目ずれあり、「△」が一部目ずれ発生とし、結果を表３に示す。なお、「目ずれ」とは、織物のたて糸間に隙間が発生する現象であり、測定した３枚のサンプル全てに目ずれが観察された場合に「×」の目ずれありとし、３枚のうち１枚もしくは２枚のサンプル全てに目ずれが観察された場合は「△」で一部目ずれ発生とした。
【００４５】
【表３】
0006638134.tif 000005
【００４６】
伸長時の外観検査で、比較例６の場合は５％伸長時に目ずれが観察されるサンプルがあり、１０％伸長では完全に目ずれが発生していたため、比較例２のポリエーテルエーテルケトンモノフィラメント繊維を使用した比較例６の織物は伸縮特性がない。よって、以後の評価は、実施例２および比較例５、７で実施した。
【００４７】
織物の伸長弾性率および残留歪は、ＪＩＳ  Ｌ１０９６  ８．１３．１Ａ法に依拠して試料幅３０ｍｍ、初荷重０．５Ｎで測定した。
織物の伸長弾性率はＪＩＳ  Ｌ１０９６  ８．１４．１Ａ法に依拠し、試料幅３０ｍｍ、初荷重０．５Ｎで測定した。
織物の繰返し伸縮特性の評価は、試料長に対して１０％の繰り返し伸長試験を１００％歪／ｍｉｎの速度で１０回行い、伸長弾性率測定時と同等に１０回目の伸長試験結果より初荷重（０．５Ｎ）のときの歪を繰り返し伸長時の残留歪として測定した。
結果を表４に示す。
【００４８】
【表４】
0006638134.tif 000006
【００４９】
織物の伸縮特性である伸長率を比較すると、実施例３および比較例７は３％以上あるのに対し、比較例５は１．２％と非常に小さく、伸縮性がほとんど無いことがわかる。また実施例３は１４％と５％以上の伸長率を示しており、非常に伸縮特性の良い織物であることがわかる。
織物の伸縮特性である伸長弾性率および残留歪を比較すると実施例３および比較例５、比較例７は残留伸びが１％以内で、８０％以上の伸長弾性率であり伸縮特性がよいことがわかる。特に実施例３および比較例７の場合は残留歪が０．７５％以内で、８５％以上の伸長弾性率であり伸縮特性が優れていることがわかる。
また、繰返し伸長試験では、実施例３および比較例７は繰返し伸長後の残留歪が５％以内と繰返し伸縮特性に優れているのに対し、比較例５は繰返し伸長後の残留歪が６．５３％であり、耐久伸縮特性が悪く、伸縮特性を要求する材料としては実用的でない。
【００５０】
［実施例４］
実施例４では、ポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸（実施例１）を用いて、丸編機（英光産業株式会社製  ＮＣＲ−Ｂ，２４Ｇ）で製編加工を行った。比較例として、伸縮特性のないポリエーテルエーテルケトンマルチフィラメント繊維（比較例１）を用いて同様の製編加工を行い、比較例８とした。
編物の伸縮特性評価として、ＪＩＳ    Ｌ１０１８  ８．１５．１．  Ａ法に依拠して伸長弾性率を測定した。試料は丸編機からの編み上がり試料をそのままの幅で使用し、２０％伸長時の伸長弾性率を、試料長１００ｍｍ、初荷重０．１Ｎ、伸長弾性率計測荷重を初荷重と同じ０．１Ｎ、繰り返し伸長回数1回および５回で測定した。またその時の伸長時に必要とするエネルギー量（エネルギー増）と回復時に復元するエネルギー量（エネルギー減）の差よりヒステリシスロスを求めた。結果を表５に示す。
【００５１】
【表５】
0006638134.tif 000007
【００５２】
編物の伸縮特性である伸長弾性率を比較すると、実施例４は繰返し伸長が１回目および５回目の両方ともに１０％以上の伸長弾性率があり伸縮特性がよいことがわかる。それに対し、比較例８の伸長弾性率は、１回目が−１６．７％、５回目が−３５．９％であり、伸長弾性率が負の値を示していることより２０％伸長した時に編地の形状が復元できておらず、伸縮特性を要求する材料として好ましくない。
また、ヒステリシスロスも実施例４の方が１回目に７１．７％、５回目には６１．９％といずれも８０％以下で伸長回復特性に優れているのに対し、比較例８の１回目は８８．８％、５回目は９３．２％と伸長回復特性が劣ることがわかる。
【００５３】
［実施例５］
実施例５は、実施例１と同じ装置を使用し、加工条件の撚数を３０００ｔ／ｍにした場合のサンプルである。また比較例９〜１２として、加工条件の撚数を５００、１０００、２０００、４０００ｔ／ｍのサンプルを加工した。これらの加工性および糸の物性について評価した結果を表６および表７に示す。加工性の評価は「○」が加工性良好、「×」が加工不可能、「△」が加工はできるが実用的ではない、である。
【００５４】
【表６】
0006638134.tif 000008
【００５５】
比較例１２のように３６００ｔ／ｍより高い撚数の４０００ｔ／ｍで加工を行うと、加工時にフィラメント切れや糸切れが多発し安定した加工状態が得られない。
よって、ポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸の仮撚加工条件の撚数は、３６００ｔ／ｍ以下が好ましい。
【００５６】
実施例１、５および比較例９〜１１の各種物性について、評価した結果を表７に示す。
【表７】
0006638134.tif 000009
【００５７】
実施例１，５の場合は、伸縮伸長率が３０％以上２００％以下、伸縮弾性率が８０％以上１００％以下、伸縮復元率が３０％以上５５％以下の範囲にあり、伸縮特性が得られている。しかし、比較例９〜１１のように、２８００ｔ／ｍより低い撚数で加工を行うと加工後のポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸の嵩高性が小さくなり、伸縮伸長率が比較例９、比較例１０において３０％以下、伸縮弾性率が比較例９〜１１において８０％以下、伸縮復元率が比較例９〜１１において３０％以下となり、伸縮特性が得られない。
【００５８】
［実施例６及び７］
実施例６および７は、実施例１と同じ装置を使用し、加工温度条件としてヒーター温度を２８０℃（実施例６）と３００℃（実施例７）にした場合のサンプルである。また比較例１３および１４として、ヒーター温度を２６０℃（比較例１３）と３４０℃（比較例１４）のサンプルを加工した。
【００５９】
これらの加工性について評価した結果を表８に示す。
【表８】
0006638134.tif 000010
【００６０】
実施例１、６、７、および比較例１３は加工性に問題なかったが、比較例１４では加工時にフィラメント切れや糸切れが多発し安定した加工状態が得られない。これは、加撚時の加工温度が高いとポリエーテルエーテルケトン繊維の融点に近くなることでポリエーテルエーテルケトン繊維の強度が低下し、仮撚加工時にフィラメント切れを発生するため、安定した加工状態にならないからであり、３２０℃以下の加工温度が適することがわかった。
【００６１】
ヒーター温度を変更した実施例１、６、７および比較例１３の物性について評価した結果を表９に示す。
【表９】
0006638134.tif 000011
【００６２】
ヒーター温度２８０℃以上３２０℃以下の範囲で加工した実施例１，６，７の場合は、伸縮伸長率が３０％以上２００％以下、伸縮弾性率が８０％以上１００％以下、伸縮復元率が３０％以上５５％以下の範囲にあり、伸縮特性が得られている。それに対し、２８０℃より低い温度で加工を行うと伸縮伸長率が３０％以下となり、十分な伸縮特性が得られていない。これは、加撚時の加工温度が低いと仮撚加工による嵩高形状を十分に固定できないため、荷重を付加した場合の伸縮特性が低下するからである。
【００６３】
［実施例８］
実施例８は、実施例１と同じ装置を使用し、加工条件としてフィード率を４０％にしたサンプルである。また比較例１５および１６としてフィード率を３０％および６０％で加工した。これらの加工性を表１０に示す。
【００６４】
【表１０】
0006638134.tif 000012
【００６５】
表１０の加工性の評価結果では、加工条件のフィード率は４０％と５０％が適していることがわかる。なお、６０％より高いフィード率で加工を行う場合は、フィード率が大きいためポリエーテルエーテルケトンマルチフィラメント繊維の伸長限界を超えてしまい、フィラメント切れが発生して安定した加工状態が得られない。また、フィード率が３０％と低い場合は、延伸倍率が低いためにポリエーテルエーテルケトンマルチフィラメント繊維の延伸ムラが大きくなるために加工時の張力変動が大きくなり、それに起因するフィラメント切れや糸切れが多発し安定した加工状態が得られなくなる。
【００６６】
実施例８の物性について実施例１と同様に測定を行った結果を表１１に示す。
【表１１】
0006638134.tif 000013
【００６７】
フィード率を４０％と５０％で加工した場合のポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸の物性は本発明の好ましい範囲内の値を示している。
【００６８】
［実施例９］
実施例９は、実施例１と同じ装置を使用し、加工条件として加工糸速を１００ｍ/ｍｉｎに変えたポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸である。また比較例１７および１８として、実施例１と同じ装置を使用し、加工糸速４０ｍ/ｍｉｎおよび１５０ｍ/ｍｉｎで加工した。これらの加工性を表１２に示す。
【００６９】
【表１２】
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【００７０】
４０ｍ／ｍｉｎ以下の低い糸速で加工を行う場合、低速で加工を行うため加工張力の低下および加工張力の変動が大きくなり、これに起因して糸の走行経路が不安定になることによるガイド摺れ等のためフィラメント切れが発生して安定した加工状態が得られない。逆に、１５０ｍ／ｍｉｎ以上の高い加工速度で加工を行う場合は、加工張力が高くなることにより加熱ヒーター部分でのフィラメント切れや糸切れが多発し安定した加工状態が得られない。
【００７１】
また安定して加工できた実施例９のポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸の物性について実施例１と同様に測定を行った結果を表１３に示す。
【００７２】
【表１３】
0006638134.tif 000015
【００７３】
加工糸速５０ｍ／ｍｉｎ以上１００ｍ／ｍｉｎ以下で加工した場合、ポリエーテルエーテルケトン嵩高加工糸の物性が本発明の好ましい範囲内の値を示している。