(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯部の重合体が鞘部の重合体よりも融点が低い芯鞘型複合繊維であって、  前記芯部の重合体は、メタロセン系触媒を用いて重合された、密度が０．８９８〜０．９０３ｇ／ｃｍ3 、融点が９０．６〜９３．５℃、メルトフローレート（ＭＦＲ）が２．０〜１６．５ｇ／１０分である共重合ポリエチレンを含み、
前記鞘部の重合体は融点が２００℃以上の熱可塑性重合体である、
ことを特徴とする耐摩擦溶融性能を有する芯鞘型複合繊維。
【請求項２】
前記鞘部の前記熱可塑性重合体はエチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位とするポリエステルである請求項１記載の芯鞘型複合繊維。
【請求項３】
前記芯部と前記鞘部の複合比（容積比）は芯部／鞘部が１／１〜１／１５である請求項１又は２記載の芯鞘型複合繊維。
【請求項４】
捲縮率１５％以上の捲縮が付与された請求項１〜３のいずれかに記載の芯鞘型複合繊維。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の芯鞘型複合繊維から織編成されてなることを特徴とする織編物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばスポーツ用衣料に好適に使用される耐摩擦溶融性能を有する芯鞘型複合繊維及び同繊維を使用した織編物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリエステル繊維やナイロン繊維などの合成繊維のみから織編成された織編物は、特にスポーツ用衣料などの被服として使用されたとき、その使用状態、例えばスライディングや転倒などで被服表面に過度の擦過を受けた場合、その摩擦熱により織編物が溶融し、穴があいてしまうといった不都合がある。更には、ときとして使用者に擦過傷或いは火傷を負わせるという問題を有する。このような問題は、近年の木の床面をもつ屋内運動場や人工芝の球技場などの増加により特に増大している。
【０００３】
そのため従来から、合成繊維製の織編物に対し各種の耐摩擦溶融加工が施されている。その一般的な一例としては、シリコーンを主成分とする仕上剤を合成繊維製の織編物に付与して同織編物表面の平滑性を高め、摩擦抵抗を低減させる表面処理を施している。しかしながら、この方法ではスナッギングなどの発生により織編物としての物性が低下し、更に、繰り返し洗濯することにより平滑性が低下するといった不都合がある。
【０００４】
また合成繊維に木綿を交撚、交織又は交編等により混合して織編物の穴アキを防止する方法もある。この方法では、繊維に摩擦熱が生じても木綿が溶融せずに残るため穴アキは防止されるが、依然として合成繊維の溶融は否めず、織編物表面には合成繊維の溶融跡が生じる。更に、合成繊維と木綿とは染色性が異なるため繊維を均一に染色することが困難となり、また、合成繊維と木綿との混合工程が必要であるため工程数が増加し、それらに基づくコスト高を招くこととなる。
【０００５】
そこで、本出願人は織編物の原糸そのものに耐摩擦溶融性能を付与することを試みた。その結果、本出願人は芯部に鞘部の重合体より融点の低い重合体を配した芯鞘型複合繊維が優れた耐摩擦溶融性能を備えていることを見出し、特開平４−１１００６号公報において開示している。具体的には、前記芯鞘型複合繊維の鞘部の重合体としてはポリエチレンテレフタレート、ナイロン６６やナイロン６などが挙げられており、芯部の重合体にはポリエチレン、ポリプロピレン、又はナイロン１２などが例示されている。前記芯鞘型複合繊維をスポーツ用衣料に使用する場合には、前記芯部と前記鞘部との融点差は４０℃以上であることが好ましい。ここで、芯部に融点が１３０℃前後の通常のポリエチレン重合体を使用した前記芯鞘型複合繊維を使用した布帛は、ローター型摩擦溶融試験により６ｋｇの荷重にて３秒間の接圧摩擦を加えた場合、溶融跡がほとんどみられない耐摩擦溶融性に優れた布帛であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、床面でのスライディングが予想されるスポーツ用衣料に使用するためには、更なる耐摩擦溶融性能の向上が望まれている。
また、前記芯鞘型複合繊維に捲縮を施すことにより、繊維の嵩高性に基づき摩擦が軽減され、耐摩擦溶融性能を向上させることができる。しかし、仮撚加工等で捲縮を発現させる場合に、芯部に用いられている融点が１３０℃前後の通常のポリエチレン重合体が仮撚工程で噴出し、多量の白粉が発生して生産性を低下させるといった問題がある。そのため、仮撚工程の通過性が良い耐摩擦溶融性能に優れた芯鞘型複合繊維が望まれている。
【０００７】
本発明はかかる要求に対応すべくなされたものであり、芯鞘型複合繊維の耐摩擦溶融性能を更に向上させ、接圧摩擦させても溶融跡がほとんど生じることがなく、仮撚工程における芯部のポリエチレンの噴出による白粉の発生も少なく工程通過性が良い繊維を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、本件請求項１に係る発明は、芯部の重合体が鞘部の重合体よりも融点が低い芯鞘型複合繊維であって、前記芯部の重合体は、メタロセン系触媒を用いて重合された、密度が０．８９８〜０．９０３ｇ／ｃｍ3 、融点が９０．６〜９３．５℃、メルトフローレート（ＭＦＲ）が２．０〜１６．５ｇ／１０分である共重合ポリエチレンを含み、前記鞘部の重合体は融点が２００℃以上の熱可塑性重合体であることを特徴とする耐摩擦溶融性能を有する芯鞘型複合繊維を主要な構成としている。
なお、ここで融点とは、ＤＳＣ測定における融解ピーク温度のことをいう。
【０００９】
芯部と鞘部との融点差を大きくし、芯部の溶融時の粘度を高くすることにより、芯鞘型複合繊維の耐摩擦溶融性能が最も効果的に発揮される。このため、芯部には可能な限り融点の低い重合体を使用することが望ましく、現在使用されている溶融紡糸に適した樹脂の中ではポリエチレンが融点の低い重合体として挙げられる。
【００１０】
本発明にあっては、芯部の重合体がメタロセン系触媒を用いて共重合されたポリエチレンを含んでいる。このメタロセン系触媒を用いて共重合されたポリエチレンが以下のような効果を奏する理由は定かではないが、メタロセン系触媒を用いて共重合されたポリエチレンは分子量の分布が狭く、均一な分子量のポリエチレンを得ることが可能であり、且つ低分子量成分が少ないことから、仮撚工程での白粉の発生を低減させることができるものと考えられる。またメタロセン系触媒を用いることにより、低融点で且つＭＦＲが２．０〜１６．５ｇ／１０分の共重合ポリエチレンを得られることから、摩擦溶融の発現を抑制すると共に仮撚工程での白粉の発生を低減するといった、作用効果が得られるものと考えられる。
【００１１】
なお、前記芯部の共重合ポリエチレンとしては、メタロセン系触媒を用いて重合された共重合ポリエチレンの単一の組成であってもよく、或いは、メタロセン系触媒以外の触媒を用いたポリエチレンをも含んだ２種以上の混合品であっても良い。
【００１２】
また、上記芯鞘型複合繊維は優れた耐摩擦溶融性能を備えており、同繊維を織編物として接圧摩擦させても溶融跡がほとんど生じることがない。本発明の複合繊維が優れた耐摩擦溶融性を発揮する理由は明確ではないが、特開平４−１１００６号公報でも開示されているように、摩擦熱により芯部はその融点付近まで温度が上昇して溶融しようとし、この際に生じる融解吸熱作用により鞘部の温度上昇が遅延されるためと考えられる。これは芯部として融点の高いポリプロピレンよりも融点の低いポリエチレンを使用したほうが、その耐摩擦溶融性がより効果的に発揮され、更には本発明に示す低融点化された共重合ポリエチレンを使用した場合に、更に優れた耐摩擦溶融性を発揮することからも十分理解できる。即ち、本発明の芯鞘型複合繊維は、複合繊維を構成する芯部のポリエチレン成分の融点を低くすることで、摩擦により発生する発熱を低温から素早く吸収し鞘部の溶融破断を軽減する効果が得られるものである。
【００１３】
更に、前記芯部の前記共重合ポリエチレンは密度が０．８９８〜０．９０３ｇ／ｃｍ3 、融点が９０．６〜９３．５℃である。
前記融点が９０．６〜９３．５℃であれば、前記鞘部の樹脂との融点差が十分となり、優れた耐摩擦溶融性能が得られる。
【００１４】
また、前記芯部の前記共重合ポリエチレンはメルトフローレート（ＭＦＲ）が２．０〜１６．５ｇ／１０分である。ここで、本発明にあっては、メルトフローレートとはＪＩＳ  Ｋ７２１０熱可塑性プラスチックの流れ試験方法の条件４（試験温度１９０℃、試験荷重２１．１２Ｎ）による測定値をいう。
【００１５】
前記ＭＦＲが１７．０ｇ／１０分を超えると、芯部のポリエチレン成分が低粘度であるため仮撚工程や撚糸工程などにおいて芯鞘構造が破壊され、芯部のポリエチレンが噴出して白粉となって後加工通過性が不良となりやすい。なお、前記芯部の前記共重合ポリエチレンのメルトフローレート（ＭＦＲ）は５．０ｇ／１０分以下であることがより好ましい。
【００１６】
本件請求項２に係る発明は、前記鞘部の前記熱可塑性重合体がエチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位とするポリエステルである。
【００１７】
更に、本件請求項３に係る発明では、前記芯部と前記鞘部の複合比（容積比）は芯部／鞘部が１／１〜１／１５である。
前記芯部と鞘部との複合比は、繊維物性を確保する目的から、芯成分の複合比を大きくすることは好ましくなく、容積比で芯部／鞘部が１／１〜１／１５、特に１／４〜１／１０であることが好ましい。また、かかる芯鞘型複合繊維は公知の芯鞘複合紡糸ノズルにより溶融紡糸され、延伸、好ましくは２段延伸することにより得られる。
【００１８】
また、前記芯鞘型複合繊維の繊度に限定はなく任意の繊度とし得る。また、繊維断面も円形断面、三角断面など各種の異形断面としてもよく、複合成分の少なくとも一方に着色用顔料を含有させて原着繊維としてもよい。
【００１９】
前記鞘部の前記熱可塑性重合体としては、ポリエチレンテレフタレート（融点＝２５６℃）、ナイロン６６（融点＝２６５℃）又はナイロン６（融点＝２２４℃）などを用いることができるが、エチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位とするポリエステルが好ましく用いられる。
【００２０】
エチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位とするポリエステルとしては、テレフタル酸又はそのエステル形成誘導体をジカルボン酸性成分とし、エチレングリコール又はそのエステル形成誘導体をジオール成分として得られるポリエチレンテレフタレートが代表的に挙げられる。
【００２１】
またこのジカルボン酸性成分又はジオール成分の一部が他のジカルボン酸性成分又はジオール成分で置き換えられたポリエステルを使用することもできる。
【００２２】
他のジカルボン酸性成分としては、イソフタル酸、５−スルホイソフタル酸金属塩、ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、ｐ−オキシ安息香酸などが挙げられる。また他のジオール成分としては、１，４−ブタンジオール、炭素数２〜１０のアルキレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ポリアルキレングリコールなどが挙げられる。
【００２３】
さらに、ポリエステルが実質的に線状である範囲で、トリメリット酸、ピロメリット酸などのポリカルボン酸、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパンなどのポリオール、モノハイドリックポリアルキレンオキサイド、フェニル酢酸などを用いたものであってもよい。
【００２４】
かかるポリエステルは、公知の任意の方法で合成することができ、例えば、ポリエチレンテレフタレートについて説明すると、テレフタル酸とエチレングリコールとをエステル化反応させたり、或いはテレフタル酸ジメチルとエチレングリコールとをエステル交換反応させてグリコールエステル又はその低縮合物を生成し、次いで重縮合させる方法により得られる。
【００２５】
なお、ポリエステルの合成にあたっては、公知の触媒、抗酸化剤、着色防止剤、エーテル結合副生防止剤、難燃剤などを用いることができ、且つこれらの添加物がポリエステルに含まれていてもよい。
【００２６】
更に本件請求項４に係る発明によれば、捲縮率１５％以上の捲縮が付与されている。
かかる捲縮を施すことにより、繊維の嵩高性に基づき摩擦が軽減され、耐摩擦溶融性能を向上させることができる。
【００２７】
また、本件請求項５に係る発明によれば、上述したいずれかの芯鞘型複合繊維から織編成され、ローター型摩擦溶融試験による荷重１０ｋｇ、３秒間の接圧で溶融跡を実質上生じないことを特徴とする織編物を更に他の主要な構成としている。なお、前記ローター型摩擦溶融試験とはＪＩＳ  Ｌ１０５６（Ｂ法）に準拠する試験である。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、好適な実施例及び比較例を参照して具体的に説明する。なお、以下の実施例及び比較例において芯部に使用されているポリエチレンの物性及び得られた繊維の耐摩擦溶融性能について表１に示す。
【００２９】
＜実施例１＞
鞘部の重合体として、相対粘度１．６、密度１．３８ｇ／ｃｍ3 、融点２５６℃のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を用いた。また芯部の重合体としては、メタロセン系触媒を用いて重合された共重合ポリエチレン（ＰＥ）である日本ポリケム（株）製のカーネル（ＫＦ２６０）を使用した。
【００３０】
かかる鞘部成分及び芯部成分を使用して、芯鞘複合比（容積比）をＰＥ／ＰＥＴ＝１／８として、芯鞘複合紡糸ノズルにより溶融複合紡糸し、未延伸糸を得た。次いでこの未延伸糸を２段延伸して１０９ｄｔｅｘ／２４フィラメントの芯鞘型複合繊維を得た。この芯鞘型複合繊維を製造する際の製糸安定性は良好であった。
【００３１】
得られた芯鞘型複合繊維を原糸とし、Ｚ撚３０４３Ｔ／Ｍ、オーバーフィード率３．１％、加撚張力１５〜１６ｇ、ヒーター温度（仮撚温度）１６０℃の条件で仮撚加工を施した。
１６０℃の仮撚温度で得られた仮撚加工糸は、捲縮率が２７．１％で、優れた嵩高性を有するものであった。この仮撚加工糸を用い、２０ゲージ丸編機にてスポ−ツ用衣料として代表的な編組織であるモックロディに編成し、通常のポリエステル繊維と同様の染色工程で染色仕上げを行ったところ、ストレッチ性、嵩高性によるボリューム感に優れ、また良好な鮮明性を有する編物が得られた。
【００３２】
更に、得られた染色編物に、ＪＩＳ  Ｌ１０５６（Ｂ法）に準拠する試験であるロ−ター型摩擦溶融試験（荷重１０ｋｇ、３秒間）を行ったが、穴あき現象は全く見られず溶融跡もなかった。
【００３３】
＜実施例２、３＞
メタロセン系触媒を用いて重合された共重合ポリエチレン（ＰＥ）であって、その物性が実施例１とは異なる共重合ポリエチレンを使用している以外は、実施例１と同一として繊維を製造した。
得られた染色編物に、ロ−ター型摩擦溶融試験（荷重１０ｋｇ、３秒間）を行ったが、穴あき現象は全く見られず溶融跡もなかった。
【００３４】
＜比較例１＞
芯部として、ＭＦＲ(Melt Flow Ratio) が９ｇ／１０分、密度が０．９６ｇ／ｃｍ3 、融点が１３０℃である、チグラー触媒を用いて重合されたポリエチレンに変更した以外は、全て上述の実施例と同一とし、溶融複合紡糸及び延伸処理を施して、１０９ｄｔｅｘ／２４フィラメントの芯鞘型複合繊維を得た。得られた芯鞘型複合繊維を原糸とし、実施例と同様に１６０℃の仮撚温度で仮撚加工が施された仮撚加工糸は、捲縮率が２８．０％であった。
【００３５】
この仮撚加工糸を用い、実施例１と同様に編成し、得られた編物に染色仕上げを行った。この染色編物にローター型摩擦溶融試験を行ったところ、荷重６ｋｇ、３秒間では穴あき現象は全く見られず溶融跡もなかったが、荷重１０ｋｇ、３秒間では溶融跡や切断が見られた。
【００３６】
＜比較例２＞
芯部として、ＭＦＲ(Melt Flow Ratio) が２２ｇ／１０分、密度が０．９１９ｇ／ｃｍ3 、融点が８４℃である、チグラー触媒を用いて重合されたポリエチレンに変更した以外は、全て上述の実施例と同一とし、溶融複合紡糸及び延伸処理を施して、１０９ｄｔｅｘ／２４フィラメントの芯鞘型複合繊維を得た。得られた芯鞘型複合繊維を原糸とし、実施例と同様に１６０℃の仮撚温度で仮撚加工が施された仮撚加工糸は、捲縮率が１３．１％であった。
【００３７】
この仮撚加工糸を用い、実施例１と同様に編成し、得られた編物に染色仕上げを行った。この染色編物にローター型摩擦溶融試験を行ったところ、荷重６ｋｇ、３秒間では穴あき現象は全く見られず溶融跡もなかったが、荷重１０ｋｇ、３秒間では溶融跡や切断が見られた。
【００３８】
【表１】
0003840001.tif 000002
【００３９】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の芯鞘型複合繊維は優れた耐摩擦溶融性能を備えているため、同繊維からなる織編物は例えばスポーツ用衣料として使用した場合にも、木の床面や人工芝にスライディングし或いは転倒して、過度の摩擦が生じたときに発生する摩擦熱によっても溶融せず、穴アキや溶融跡が生じず、また、使用者が火傷などの傷を負うことがなく、使用者に対する安全性をも兼ね備えている。