(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリアミド系マルチフィラメントで構成された加工糸であって、沸水処理後の弾性回復率が70％以上であり、かつ、沸水処理後の加工糸を構成する単フィラメントの捲縮数Ｍ（山／ｍ）が次式(1) を満足することを特徴とするポリアミド系高伸縮性加工糸。
14,200／ｄ11/2＜Ｍ        (1)
ただし、ｄ1 は高伸縮性加工糸の繊度（デニール）である。
【請求項２】
伸度が45〜75％、複屈折率が35×10-3〜50×10-3、動摩擦係数が 0.3以上のポリアミド系高配向未延伸糸を仮撚加工するに際し、仮撚ピンへの糸条の捲き数を１回とし、かつ、仮撚数Ｔ(t/m) 、ヒータ温度θ（℃）及び加工張力比Ｋ（解撚張力／加撚張力）が次式(2) 、(3) 、(4) を満足するようにして仮撚加工することを特徴とするポリアミド系高伸縮性加工糸の製造方法。
５×104 ×（ρＤr ／πｄ2)1/2 ＜Ｔ＜７×104 ×（ρＤr ／πｄ2)1/2  (2)
1.6×102 ρ＜θ＜ 1.9×102 ρ               (3)
Ｋ＜14×104 ×Ｄr ／Ｔｄ21/2                 (4)
ただし、ρは高配向未延伸糸の密度(g/cm3) 、Ｄr は仮撚加工時の延伸倍率、ｄ2 は高配向未延伸糸の繊度（デニール）である。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高捲縮であって、伸縮性に優れたポリアミド系高伸縮性加工糸とその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
通常、ポリアミド系伸縮性加工糸は、供給糸を先撚した後、仮撚加工したり、あるいは仮撚加工後に追撚して製造されていた。このように、従来の伸縮性加工糸は２工程で製造されていたため、コストが高いという欠点があった。
【０００３】
この欠点を解消するために，種々の方法が提案されている。例えば、特開昭57-17093号公報や特公昭61-27494号公報には、仮撚工程だけで製造する方法が提案されている。しかしながら、これらの方法で得られた加工糸を用いて布帛にしても、通常の仮撚加工糸使いより優れた伸縮性を付与することはできるが、加工糸の沸水処理後の弾性回復率は60％程度で伸縮性能が不十分なものであった。
【０００４】
また、これらの方法では供給糸の動摩擦係数が小さいため、仮撚ピンに供給糸を２回捲きして仮撚加工すると、仮撚加工中の解撚張力が高くなり、加工糸に毛羽が発生して糸切れや製織工程での停台原因になるだけでなく、仮撚機のローラや仮撚ピンの摩耗が激しく、操業が安定しなかった。一方、供給糸を仮撚ピンに１回捲きして仮撚加工すると、加撚領域で高度に付与された実撚が仮撚ピンをスリップして通過し、解撚領域まで伝播するので実撚が残存し、得られる加工糸の品位が低下するという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題を解決し，優れた伸縮性を有し、かつ、品位も良好なポリアミド系高伸縮性加工糸と、この加工糸を安定した操業性で製造することができる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、上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、次の構成を有するものである。
(イ) ポリアミド系マルチフィラメントで構成された加工糸であって、沸水処理後の弾性回復率が70％以上であり、かつ、沸水処理後の加工糸を構成する単フィラメントの捲縮数Ｍ（山／ｍ）が次式(1) を満足することを特徴とするポリアミド系高伸縮性加工糸。
14,200／ｄ11/2＜Ｍ        (1)
ただし、ｄ1 は高伸縮性加工糸の繊度（デニール）である。
(ロ) 伸度が45〜75％、複屈折率が35×10-3〜50×10-3、動摩擦係数が 0.3以上のポリアミド系高配向未延伸糸を仮撚加工するに際し、仮撚ピンへの糸条の捲き数を１回とし、かつ、仮撚数Ｔ(t/m) 、ヒータ温度θ（℃）及び加工張力比Ｋ（解撚張力／加撚張力）が次式(2) 、(3) 、(4) を満足するようにして仮撚加工することを特徴とするポリアミド系高伸縮性加工糸の製造方法。
５×104 ×（ρＤr ／πｄ2)1/2 ＜Ｔ＜７×104 ×（ρＤr ／πｄ2)1/2  (2)
1.6×102 ρ＜θ＜ 1.9×102 ρ               (3)
Ｋ＜14×104 ×Ｄr ／Ｔｄ21/2                 (4)
ただし、ρは高配向未延伸糸の密度(g/cm3) 、Ｄr は仮撚加工時の延伸倍率、ｄ2 は高配向未延伸糸の繊度（デニール）である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
【０００８】
まず、第一発明のポリアミド系高伸縮性加工糸について説明する。
本発明の高伸縮性加工糸は、ポリアミド系マルチフィラメントで構成されており、沸水処理後の弾性回復率が70％以上で、かつ、沸水処理後の捲縮数Ｍ（山／ｍ）が前記式(1) を満足するものである。
【０００９】
図１は、本発明の高伸縮性加工糸の一実施態様例を示す沸水処理後の側面模式図であり、図２は、沸水処理後の高伸縮性加工糸を構成する単フィラメントの説明図である。図２において、単フィラメントには細かい多数の捲縮が存在しており、捲縮の山部ａと谷部ｂの高低差Ｈは 0.2mm〜 0.3mm程度となっている。
【００１０】
また、沸水処理後の高伸縮性加工糸には、フィラメント間に多数の接触点と絡みが存在しているため、荷重を掛け伸長した状態でも接触点と絡みが維持され、荷重を外したとき捲縮の戻ろうとする力が十分に作用し、弾性回復率が70％以上という、優れた糸長回復性を有する従来にない高伸縮性加工糸である。
【００１１】
一方、図４は、従来の仮撚加工で得られる伸縮性加工糸の沸水処理後の側面模式図であり、図５は、沸水処理後の従来の伸縮性加工糸を構成する単フィラメントの説明図である。図５において、山部ａと谷部ｂの高低差Ｈが 0.1mm〜 0.2mmの捲縮が存在しているが、図２で示す本発明のものに比べて、フィラメントの捲縮が大きく、数が少ない。
また、従来の伸縮性加工糸には、沸水処理後においてもフィラメント間に存在する接触点と絡みが少ないため、荷重を掛け伸長させると接触点と絡みが解消され、フィラメント間の位置関係が変化する。このため、荷重を外しても、他のフィラメントが障害となって、捲縮の戻ろうとする力が十分に作用せず、弾性回復率で約60％しか糸長を回復することができない。
【００１２】
次に、第二発明のポリアミド系高伸縮性加工糸の製造方法について説明する。
【００１３】
第一発明の高伸縮性加工糸は、伸度が45〜75％、複屈折率が35×10-3〜50×10-3、動摩擦係数が 0.3以上のポリアミド系高配向未延伸糸を仮撚加工するに際し、仮撚ピンへの糸条の捲き数を１回とし、かつ、仮撚数Ｔ(t/m) 、ヒータ温度θ（℃）及び加工張力比Ｋ（解撚張力／加撚張力）が前記式(2) 、(3) 、(4) を満足するようにして仮撚加工することによって得ることができる。
【００１４】
従来の伸縮性加工糸は、紡糸後に捲き取られた後で解舒性が低下しないように動摩擦係数が 0.3未満になる油剤を付着させたポリアミド系高配向未延伸糸を供給糸とし、加撚領域の撚が仮撚ピンをスリップして通過しないように、この高配向未延伸糸を仮撚ピンに２回捲き付けて仮撚加工して製造されていた。しかしながら、この製造方法では、仮撚数Ｔ(t/m) を前記(2) 式の下限である５×104 ×（ρＤr ／πｄ2)1/2 を超えた撚数に設定できないため、十分な伸縮性を有する加工糸を得ることができないだけでなく、解撚張力が高くなるため毛羽の発生を誘発したり、仮撚機のローラや仮撚ピンの摩耗が発生する。
また、解撚張力を小さくする目的で、仮撚ピンに１回捲き付けて仮撚加工することにより伸縮性加工糸を製造する場合、仮撚数Ｔ(t/m) を前記(2) 式を満足する範囲に設定すると、加撚領域の撚が仮撚ピンをスリップして通過し、糸条に実撚が残存して得られる加工糸の品位が悪くなる。
【００１５】
このため、本発明者らは、ポリアミド系高配向未延伸糸の物性と仮撚条件に着目し、鋭意研究した結果、前記(2) 式を満足する範囲の仮撚数Ｔ(t/m) で加工操業性よく伸縮性加工糸を製造するには、高配向未延伸糸の伸度、複屈折率、動摩擦係数と仮撚条件のピン捲き数、仮撚数、ヒータ温度、延伸倍率、加工張力比Ｋ（解撚張力／加撚張力）に密接な関係があることを見出した。
【００１６】
すなわち、本発明において供給糸となるポリアミド系高配向未延伸糸は、伸度が45〜75％、複屈折率が35×10-3〜50×10-3、動摩擦係数が 0.3以上の条件を同時に満足しなければならない。伸度や複屈折率が上記範囲の下限未満又は上限を超える場合、捲縮斑が発生して均一な伸縮性が得られないか、あるいは加工安定性の低下、染色堅牢性の低下が発生するので好ましくない。また、動摩擦係数が 0.3未満の場合、加撚領域の撚が仮撚ピンをスリップして通過して、加工糸の品位が悪くなるので好ましくない。
【００１７】
ビスフエノールＡ ＥＯ／ＰＯジラウレート   （平滑剤）  22％
トリメチロールプロパン ＥＯ／ＰＯMW4500 （平滑剤）  36％
ポリフエノール化合物                       (分散剤)   16％
ＰＯＥ（２５）硬化ヒマシ油                （分散剤）  11％
Ｃ12-15 ホスヘートＫ                     （帯電防止剤） 10％
ＰＯＥ（５）Ｃ12-15 ホスヘートＫ          （帯電防止剤） 5％
なお、動摩擦係数が 0.3以上のポリアミド系高配向未延伸糸は、高配向未延伸糸に、例えば上記組成の油剤を 0.3〜 0.5重量％付与して得ることができる。
【００１８】
次に，仮撚条件のうち、仮撚ピンへの糸条の捲き数は１回、仮撚数Ｔ(t/m) は前記(2) 式、ヒータ温度θ (℃) は前記(3) 式、加工張力比Ｋ（解撚張力／加撚張力）は前記(4) 式を同時に満足しなければならない。
【００１９】
仮撚ピンへの糸条の捲き数が２回以上の場合には、仮撚数Ｔ(t/m)を 前記(2) 式の下限以上に設定することができないため、十分な伸縮性を有する加工糸が得られないだけでなく、解撚張力が高くなるため毛羽の発生を誘発したり、仮撚機のローラや仮撚ピンの摩耗が発生するので好ましくない。また、仮撚数Ｔが上記範囲の下限未満になると、加工糸に付与される伸縮性が通常の仮撚加工糸とほぼ同程度となり、一方、上記範囲の上限を超えると、加工糸に毛羽が発生して品位が悪くなり、糸切れも発生するので好ましくない。
【００２０】
次に、ヒータ温度θ (℃) が上記範囲の下限未満になると、仮撚加工中の熱セット性が低下して加工糸に十分な伸縮性を付与できず、上記範囲の上限を超えると得られる加工糸が弱糸となり、糸切れを発生するので好ましくない。また、加工張力比Ｋ（解撚張力／加撚張力）が上記範囲を超えると、解撚張力が高くなるため毛羽の発生を誘発したり、仮撚機のローラや仮撚ピンの摩耗が発生するので好ましくない。
【００２１】
ポリアミド系高配向未延伸糸の繊度、伸度、複屈折率、密度、仮撚加工時の仮撚数、ヒータ温度、延伸倍率、加工張力比Ｋ（解撚張力／加撚張力）との間に前記関係式が成り立つ理由は明確ではないが、この関係式は多数の実験データに基ずいて解析した結果導き出されたものである。
【００２２】
なお、本発明における各物性値は、次の方法で測定するものである。
(1) 沸水処理後の弾性回復率（％）
まず、糸条に 100℃×30分の条件で沸水処理を施し, 自然乾燥させる。この糸条を定速引張試験機の上部把持部にセットした後、2/1000(g/d) の荷重を取り付け、弛みのない状態で下部把持部にセットし (試料長20cm) 、次いで、一定の速度(0.1ｍ／分) で沸水処理前の糸条の表示デニール当たり1/10(g/d) に相当する応力まで引張り、この応力に到達した後、直ちに引張速度と等速度で元に戻す。
【００２３】
このときに描かれる応力−歪曲線によって弾性回復率を測定する。すなわち、図３に示すような応力−歪曲線の回復の仕事量を示す面積α、伸長の仕事量を示す面積α＋βを測定し、次式で弾性回復率（％）を算出する。
弾性回復率（％）＝〔α／（α＋β）〕×１００
(2) 沸水処理後の捲縮数Ｍ（山／ｍ）
まず、糸条に 100℃×30分の条件で沸水処理を施し, 自然乾燥させる。この糸条を構成する単フィラメントに2/1000(g/d) の荷重を掛けた状態で糸長１ｍに存在する山数を測定し、その操作を５本の単フィラメントで繰り返し、その平均値を捲縮数Ｍとする。
(3) 伸度（％）
糸条に１／10(g/d) の荷重を負荷して試料長20cmで定速引張り試験機に掛け、次いで、一定の速度（0.2m／分) で引張り、最高強力時の伸び率を読んで伸度（％）とする。
(4) 複屈折率
偏光顕微鏡コンセンペータによる干渉縞計測法により測定する。
(5) 動摩擦係数 (μ)
糸条をアルミナピンに 120°の接触角度φ (＝π／３ラジアン) で接触させた状態で走行させ、アルミナピンへの入側の張力Ｔ1 と出側の張力Ｔ2 を測定し、次式より求める。
μ＝ log（Ｔ2 ／Ｔ1 ）／φ
【００２４】
【実施例】
次に、本発明を実施例により具体的に説明する。
【００２５】
実施例１〜３
ナイロン６高配向未延伸マルチフィラメント糸80d/24f を供給糸とし、三菱重工業社製仮撚機ＬＳ−６型を用い、表１に示す種々の条件で仮撚加工を施して伸縮性加工糸を得た。なお、高配向未延伸糸の密度ρは1.14g/cm3 、延伸倍率は 1.2倍であり、得られた伸縮性加工糸の繊度はいずれも70d であった。
仮撚加工時の操業性、得られた伸縮性加工糸の弾性回復率、単フィラメントの捲縮数、品位を併せて表１に示す。
【００２６】
【表１】
0003872168.tif 000002
【００２７】
表１から明らかなように、実施例１〜３は操業性の問題がなく、また、得られた伸縮性加工糸の沸水処理後の弾性回復率は72.5％以上、単フィラメントの捲縮数は1850山／ｍ以上と高い値を有しており、加工糸の品位も良好なものであった。
【００２８】
実施例１〜３で得られた高伸縮性加工糸を経糸及び緯糸に用いて、経糸密度170 本/2.54cm 、緯糸密度84本/2.54cm で平織物に製織し、通常のポリアミド処法による染色仕上加工を行った。
得られた織物は、高伸縮性でスポーツウエアなどの動きの激しい衣料として好適に使用できるものであり、しかも、従来の伸縮性加工糸使いの織物と比べて、目面のクリンプが細かく、美しい表面効果を有するものであった。
【００２９】
比較例１〜４
高配向未延伸糸の動摩擦係数や仮撚加工条件を表２のように変更した以外は実施例１と同様にして加工糸と織物を製造した。
仮撚加工時の操業性、得られた加工糸の弾性回復率、単フィラメントの捲縮数、品位を併せて表２に示す。
【００３０】
【表２】
0003872168.tif 000003
【００３１】
表２から明らかなように、比較例１は、高配向未延伸糸の動摩擦係数が低く、かつ仮撚数も低いので、得られた加工糸は、通常の仮撚加工糸と同程度の弾性回復率と捲縮数しか有していなかった。また、比較例２は、高配向未延伸糸の動摩擦係数が低いので、仮撚加工時の操業性や、沸水処理後の弾性回復率及び単フィラメントの捲縮数は良好なものの、仮撚加工中に仮撚ピンをスリップして通過した実撚が加工糸に残存し、得られた加工糸の品位は悪いものであった。次に、比較例３は、高配向未延伸糸の動摩擦係数が低く、かつ仮撚ピンの捲き数が２回なので解撚張力が高くて加工張力比も高くなり、このため、仮撚機のローラや仮撚ピンの摩耗が発生して操業性が悪く、また、得られた加工糸は、毛羽のため品位が悪いものであった。さらに，比較例４は、仮撚数が高いので、得られた加工糸は、沸水処理後の弾性回復率と単フィラメントの捲縮数は良好なものの、仮撚加工時に糸切れが多く発生し、操業性が悪いものであった。
また、比較例１で得られた加工糸の織物は伸縮性に乏しく、比較例２〜４で得られた織物は、伸縮性はあるものの、残存した実撚や毛羽のために品位が劣るものであった。
【００３２】
【発明の効果】
本発明のポリアミド系高伸縮性加工糸は、優れた伸縮性と品位を有し、この加工糸を製編織して通常の染色仕上げを施せば、弾性糸使いのような伸縮性と目面のクリンプが細かく、美しい表面効果のある外観と風合を有する布帛を得ることができる。
【００３３】
また、本発明の製造方法によれば、上記の利点を有するポリアミド系高伸縮性加工糸を簡便に、かつ安定して製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のポリアミド系高伸縮性加工糸の沸水処理後の一実施態様を示す側面模式図である。
【図２】本発明の高伸縮性加工糸を構成する単フィラメントの沸水処理後の一実施態様を示す説明図である。
【図３】本発明の高伸縮性加工糸の応力−歪曲線の一例を示すグラフである。
【図４】従来の仮撚加工で得られる伸縮性加工糸の沸水処理後の一実施態様を示す側面模式図である。
【図５】従来の仮撚加工でら得られる伸縮性加工糸を構成する単フィラメントの沸水処理後の説明図である。
【符号の説明】
α      回復の仕事量を示す面積
α＋β  伸長の仕事量を示す面積
ａ      捲縮を有する単フィラメントの山部
ｂ      捲縮を有する単フィラメントの谷部
Ｈ      捲縮を有する単フィラメントの山部と谷部間の距離
【図１】
0003872168.tif 000004
【図２】
0003872168.tif 000005
【図３】
0003872168.tif 000006
【図４】
0003872168.tif 000007
【図５】
0003872168.tif 000008