コンジュゲート繊維
【課題】伸縮性及び強度に優れるコンジュゲート繊維であって、パンティストッキングやストッキング等のストレッチ衣料とした場合に、繰り返し洗濯後でも着圧保持性に優れるコンジュゲート繊維を提供する。
【解決手段】芯部分に１／２法溶融温度が２１６〜２２０℃の熱可塑性ポリウレタン系エラストマー樹脂（Ａ）を含み、鞘部分に１／２法溶融温度が２２４〜２２８℃の熱可塑性ポリエステル系エラストマー樹脂（Ｂ）を含むコンジュゲート繊維であって、該繊維断面における芯部分と鞘部分の面積比が９１：９〜９４：６であるコンジュゲート繊維。
【解決手段】芯部分に１／２法溶融温度が２１６〜２２０℃の熱可塑性ポリウレタン系エラストマー樹脂（Ａ）を含み、鞘部分に１／２法溶融温度が２２４〜２２８℃の熱可塑性ポリエステル系エラストマー樹脂（Ｂ）を含むコンジュゲート繊維であって、該繊維断面における芯部分と鞘部分の面積比が９１：９〜９４：６であるコンジュゲート繊維。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンジュゲート繊維、該繊維を含むストレッチ衣料及びパンティストッキングに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のパンティストッキング用繊維として、ストレッチ繊維が採用されている。このストレッチ繊維としては、例えば、ポリウレタン繊維に１本又は複数本のナイロン繊維を巻き付けたシングルカバードヤーン（ＳＣＹ）、これらを撚り方向を変えて２重に巻き付けたダブルカバードヤーン（ＤＣＹ）が主に採用されている（例えば、特許文献１、２参照）。あるいは、ストレッチ繊維（ポリウレタン等）と熱可塑性繊維（ポリアミド等）が繊維の長さ方向に連続して貼り合わされた構造を有するコンジュゲート繊維を捲縮させたものも使用されている（例えば、特許文献３〜７参照）。これらの繊維に関して、目的とする衣料の伸縮特性、強度等に合わせて改良されたものが数多く報告されている。
【０００３】
ＳＣＹやＤＣＹは、その高い伸縮性により優れたサポート性を有していることから幅広く使用されているが、生地厚みが大きくなりやすく、また透明感が低い。また製造方法は一般に、ポリウレタン繊維を２〜３倍程度に延伸し、１本又は複数本のナイロン繊維を１ｍ当たり２０００〜３０００回転程度巻き付けるため時間すなわちコストがかかるという問題があった。
【０００４】
またストレッチ繊維（ポリウレタン等）と熱可塑性繊維（ポリアミド等）が繊維の長さ方向に連続して貼り合わされた構造を有するコンジュゲート繊維は、ＳＣＹやＤＣＹと比較して生地厚みが少なく透明感が高いことを特徴としているが、捲縮によるサポート性、即ちコイル状の伸縮による弾性を利用しているため、一般にＳＣＹやＤＣＹと比較してサポート性が弱く、昨今の市場ニーズである高いサポート性の要求を満足させることは難しいという面があった。また製造方法は編立後熱収縮により捲縮させるため、均一に捲縮させることが難しく、品質管理および製造歩留まりが悪いという問題があった。
【０００５】
これらの問題を解決するコンジュゲート繊維の製造方法として、本件出願人は、伸縮弾性を有するエラストマー樹脂（Ａ）と伸縮弾性を有し永久伸びが２５〜７０％かつ引張伸度が１００〜８００％を持つエラストマー樹脂（Ｂ）とをそれぞれ溶融し、複合口金を２個有した口金で、エラストマー樹脂（Ａ）が芯部分にエラストマー樹脂（Ｂ）が鞘部分になるように複合紡糸した繊維（例えば、引用文献８参照）、得られた複合紡糸繊維を熱処理した後、延伸処理する方法（例えば、引用文献９参照）を提案した。このような引用文献８、９に記載された方法では、透明性を維持したままで捲縮性と伸縮性に優れたコンジュゲート繊維が得られるものであるが、生地とした場合に縦方向の伸びが充分ではなく、特にパンティストッキングやストッキング等のストレッチ衣料とした場合に、着用時に破れてしまったり、繰り返し使用後において着圧が大きく低下してしまいダレてきてしまうという問題があった。
【特許文献１】特開昭４７−１９１４６号公報
【特許文献２】特開昭６２−２６３３３９号公報
【特許文献３】特開昭６１−３４２２０号公報
【特許文献４】特開昭６１−２５６７１９号公報
【特許文献５】特開平３−２０６１２２号公報
【特許文献６】特開平３−２０６１２４号公報
【特許文献７】特開平２００３−１７１８３１号公報
【特許文献８】特開平２００７−７７５５６号公報
【特許文献９】国際公開第２００７／１２３２１４号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、伸縮性及び強度に優れるコンジュゲート繊維であって、パンティストッキングやストッキング等のストレッチ衣料とした場合に、繰り返し洗濯後でも着圧保持性に優れるコンジュゲート繊維を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、上記の課題を解決するために鋭意研究を行った結果、芯部分に１／２法溶融温度が２１６〜２２０℃の熱可塑性ポリウレタン系エラストマー樹脂（Ａ）を含み、鞘部分に１／２法溶融温度が２２４〜２２８℃の熱可塑性ポリエステル系エラストマー樹脂（Ｂ）を含むコンジュゲート繊維であって、該繊維断面における芯部分と鞘部分の面積比が９１：９〜９４：６であるコンジュゲート繊維が、伸縮性及び強度に優れ、かつストレッチ衣料とした場合に、繰り返し洗濯後でも着圧保持性が保持されることを見いだした。かかる知見に基づき、さらに研究を重ねて本発明を完成するに至った。
【０００８】
即ち、本発明は下記のコンジュゲート繊維、その製法、及び該繊維を含むストレッチ衣料を提供する。
【０００９】
項１． 芯部分に１／２法溶融温度が２１６〜２２０の熱可塑性ポリウレタン系エラストマー樹脂（Ａ）を含み、鞘部分に１／２法溶融温度が２２４〜２２８の熱可塑性ポリエステル系エラストマー樹脂（Ｂ）を含むコンジュゲート繊維であって、該繊維断面における芯部分と鞘部分の面積比が９１：９〜９４：６であるコンジュゲート繊維。
【００１０】
項２． 延伸糸の引張破断強度が２．３〜４．５ｃＮ／ｄｅｘ以上である項１に記載のコンジュゲート繊維。
【００１１】
項３． 前記項１又は２に記載のコンジュゲート繊維を含むストレッチ衣料。
【００１２】
項４． 前記項１に記載のコンジュゲート繊維の製造方法であって、
（１）１／２法溶融温度が２１６〜２２０℃の熱可塑性ポリウレタン系エラストマー樹脂（Ａ）と、１／２法溶融温度が２２４〜２２８℃の熱可塑性ポリエステル系エラストマー樹脂（Ｂ）とをそれぞれ溶融する工程、
（２）該溶融エラストマー樹脂（Ａ）が芯部分に、該溶融エラストマー樹脂（Ｂ）が鞘部分になるように、同心円状又は偏心円状の２個のノズルを有する複合口金を用いて、繊維断面における芯部分と鞘部分の面積比が９１：９〜９４：６となるように複合紡糸する工程、
（３）工程（２）で複合紡糸された繊維を熱処理する工程、及び
（４）工程（３）で熱処理された繊維を延伸処理する工程、
を含むことを特徴とするコンジュゲート繊維の製造方法。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のコンジュゲート繊維は伸縮性及び強度に優れており、パンティストッキングやストッキング等のストレッチ衣料とした場合に、繰り返し洗濯後でもフィット性が高い割合で保持される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を詳細に説明する。
１．コンジュゲート繊維
本発明のコンジュゲート繊維は、芯部分に１／２法溶融温度が２１６〜２２０℃の熱可塑性ポリウレタン系エラストマー樹脂（Ａ）を含み、鞘部分に１／２法溶融温度が２２４〜２２８℃の熱可塑性ポリエステル系エラストマー樹脂（Ｂ）を含み、該繊維断面における芯部分と鞘部分の面積比が９１：９〜９４：６である。
【００１５】
１／２法溶融温度（Ｔ１／２）は、定荷重押出し式細管式レオメーター（フローテスター）により測定することができる。具体的な測定方法としては、フローテスター（（株）島津製作所製、ＣＦＴ−１００Ｄ）を用いて、２ｃｍ３の試料を８０℃にて１８０秒間予熱した後、６．０℃／分の速度で昇温させながら、ピストン圧力：５．８８４×１０５Ｐａで、ダイ（穴径１．０ｍｍ、穴ストレート部長さ２．０ｍｍ）から押し出すようにし測定した。図１に、フローテスターの測定により得られる流動曲線を、横軸に温度、縦軸にピストンストロークをとり模式的に示した。該流動曲線において、流出終了点Ｓｍａｘと最低点Ｓｍｉｎの差の１／２の値Ｘを求め（（Ｘ＝Ｓｍａｘ−Ｓｍｉｎ）／２）、ＸとＳｍｉｎを加えた点Ａの位置における温度が、すなわち１／２法溶融温度である。
【００１６】
この１／２法溶融温度は、従来からフローテスターでの昇温法において試料の溶融特性を評価する目安として、多くの分野において温度特性の測定に利用されているものである。
【００１７】
本発明のコンジュゲート繊維は、偏心円型であっても、同心円型であってもよいが、偏心円型にする場合、同心円型の場合と比較して、延伸、熱処理により、より捲縮がかかることで弾性を発揮しサポート性が向上できるため好ましい。
【００１８】
エラストマー樹脂（Ａ）
コンジュゲート繊の芯部分を構成する熱可塑性ポリウレタン系エラストマー樹脂（Ａ）は、１／２法溶融温度が２１６〜２２０℃であり、好ましくは２１７〜２１９℃である。また、伸長してもほぼ元の長さに戻る（伸長可能な範囲で降伏点を有しない）性質、すなわちゴム弾性（ヒステリシス曲線において１０％以内に戻る）を有することが好ましい。
【００１９】
該エラストマー樹脂（Ａ）の１００％モジュラス（ＪＩＳ Ｋ７３１１）は、７〜１０ＭＰａ程度であることが好ましく、８〜１０ＭＰａ程度の高強度のものがより好ましい。また、３００％モジュラス（ＪＩＳ Ｋ７３１１）は、１４〜２０ＭＰａ程度であることが好ましく、１６〜１９ＭＰａ程度の高強度のものがより好ましい。また、引裂強度（ＪＩＳ Ｋ７３１１）は、９０〜１３０ｋＮ／ｍ程度であることが好ましく、１０５〜１２０ｋＮ／ｍ程度の高強度のものがより好ましい。さらに、表面硬度Ａ（ＪＩＳ Ｋ ６２５３）は、Ａ８７〜９８程度であることが好ましく、Ａ８９〜９５がより好ましい。表面硬度ＡがＡ８７未満であると強度の確保が難しくなる傾向があり、Ａ９８を超えると伸度及び伸縮性が極端に悪くなる傾向がある。
【００２０】
熱可塑性ポリウレタンエラストマー樹脂（Ａ）は、ウレタン構造のハードセグメントとポリエステルまたはポリエーテルのソフトセグメントで構成され、上記の性質を有するものが好適であり、具体的な商品名としては、パンデックス（ディーアイシーバイエルポリマー（株）製）Ｔ−１１９０Ｎ等が挙げられる。
【００２１】
エラストマー樹脂（Ｂ）
コンジュゲート繊維の鞘部分を構成する熱可塑性ポリエステル系エラストマー樹脂（Ｂ）は、１／２法溶融温度が２２４〜２２８℃であり、好ましくは２２５〜２２７℃である。また、永久伸びが２５〜７０％を持つ熱可塑性エラストマー樹脂であることが好ましい。永久伸びはＪＩＳ Ｋ ６３０１に定義される。つまり、この樹脂（Ｂ）は、１００％以上に伸長した場合は伸縮弾性を有するものの原形に復さず伸長した後、安定した形状に復するという性質を有している。
【００２２】
該エラストマー樹脂（Ｂ）の永久伸び（ＪＩＳ Ｋ ６３０１）は１００％伸長時２５〜７０％程度であり、３０〜７０％程度であることが好ましく、４０〜６０％程度であることがより好ましい。この、永久伸びは、ダンベル形試験片に引張り荷重をかけて規定伸び率１００％（２倍）まで引き伸ばし、１０分間その状態で保持した後、速やかに荷重を除き、１０分間放置した後の伸び率を原長に対して求め、永久伸び率（％）とすることが規定されている。永久伸びが２５％未満であるとコンジュゲート繊維として高いサポート性が得られない傾向があり、７０％を超えると塑性変形が主となり、弾性体の性質すなわち伸縮性が低下する傾向がある。
【００２３】
該エラストマー樹脂（Ｂ）の引張強度（ＡＳＴＭ Ｄ６３８）は、３０〜４０ＭＰａ程度であることが好ましく、３５〜４０ＭＰａ程度の高強度のものがより好ましい。また、引張伸度（ＡＳＴＭ Ｄ６３８）が４００〜７５０％程度であり、４５０〜６００％であることが好ましい。引張伸度の値が、４００％未満であると伸度不足で同用途として使用不可能となる傾向があり、７５０％を超えると一般に強度が低く、高いサポート性が得られない傾向がある。さらに、表面硬度Ｄ（ＡＳＴＭ Ｄ２２４０）は、Ｄ４５〜７０程度であることが好ましく、Ｄ５０〜６０がより好ましい。エラストマー樹脂（Ｂ）はＤ４５未満になると表面硬度が柔らかくなるため延伸後の形状保持が難しくなると同時に肌触りも悪くなる傾向にある。また、Ｄ７０を超えると延伸後の形状保持（セット性）は高くなるが、エラストマー部分が少なくなり伸縮弾性が悪くなる傾向がある。
【００２４】
熱可塑性ポリエステルエラストマー樹脂（Ｂ）は、ポリエステル構造のハードセグメントとポリエーテルまたはポリエステルのソフトセグメントで構成され、上記の性質を有するものが好適であり、具体的な商品名としては、東洋紡績（株）のペルプレン（登録商標）Ｐ−１５０Ｂ等を挙げることができる。
【００２５】
該エラストマー樹脂（Ｂ）の原形では、該エラストマー樹脂（Ｂ）を構成するハードセグメントとソフトセグメントがランダム状態にあるが、これを１００％以上延伸するとハードセグメントが配向したまま復元されず、ソフトセグメントのみが伸縮弾性を有することになるためと考えられる。本発明のコンジュゲート繊維では、該エラストマー樹脂（Ｂ）のこの特性を巧みに利用し、高いサポート性を発揮する。
【００２６】
繊維断面における、該エラストマー樹脂（Ａ）からなる芯部分と該エラストマー樹脂（Ｂ）からなる鞘部分の面積比が９１：９〜９４：６であることが必須である。好ましくは、９２：８〜９３：７である。面積比をこの範囲にすることで、サポート性の高いコンジュゲート繊維にすることができる。しかも、該コンジュゲート繊維をストレッチ衣料に加工した場合に、繰り返し着用後においても高いサポート性（フィット性）が保持されるという顕著な効果が発揮される。（例えば、実施例１〜４の着圧変化率を参照）。一方、面積比がこの範囲から外れると、理由は明らかではないが、繰り返し着用後のサポート性（フィット性）が大きく低下する。
【００２７】
本発明のコンジュゲート繊維の直径は、通常、３０〜１００μｍであることが好ましく、４０〜８０μｍであることがより好ましい。特に、パンティストッキング（ＰＳ）用の素材に用いる場合は、延伸糸を４０〜７０μｍにし、編成、染色、熱セット等の熱処理によって製品上の繊維の直径を５０〜８０μｍに調整することが好ましい。これは、パンティストッキングを編成する工程においては延伸配向して強度が高く伸びの少ない繊維を用いるほうが編機を安定稼動させることができるため好ましく、製品においては延伸配向を緩和して伸びやかに調整した繊維を用いるほうが着用時に破れにくい生地を得ることができ好ましいためである。
【００２８】
本発明のコンジュゲート繊維の繊度は、１０〜９０ｄｔｅｘであることが好ましく、１５〜６０ｄｔｅｘであることがより好ましい。特にパンティストッキング製品中においては２５〜５５ｄｔｅｘであることが好ましい。
【００２９】
上記したように、芯部分を構成する該エラストマー樹脂（Ａ）は、１／２法溶融温度が２１６〜２２０℃であり、伸長可能な範囲で降伏点、即ち、弾性域を超える伸長点を有さず、該エラストマー樹脂（Ｂ）は、１／２法溶融温度が２２４〜２２８℃であり、伸縮弾性を有しその伸長可能な範囲において降伏点を有している。そして、該繊維断面における芯部分と鞘部分の面積比が９１：９〜９４：６の範囲内にある。
【００３０】
そのため、本発明のコンジュゲート繊維は、エラストマー樹脂（Ｂ）の降伏点以上に伸長した場合は、エラストマー樹脂（Ｂ）はその降伏点伸度の長さに戻り安定化する。一方で、エラストマー樹脂（Ａ）は常に伸長された状態になり依然として伸縮弾性を有していため、コンジュゲート繊維として、サポート性が格段に向上する（図２を参照）。しかも、強度（延伸破断強度）に優れる。さらに、該コンジュゲート繊維をストレッチ衣料に加工した場合に、繰り返し着用後においても高いサポート性（フィット性）が保持される。
【００３１】
また、本発明のコンジュゲート繊維は透明で光沢がなく、そのまま生地に編成した場合でも透明感が高く光沢がないという特徴も有している。
【００３２】
従って、当該機能が特に求められるストッキング、パンティストッキング等の用途に好適に用いることができるが、当然これに限定されるものでなく、他の衣料用途にも用いることができる。
２．コンジュゲート繊維の製法
本発明のコンジュゲート繊維の製造方法は特に限定されるものではないが、例えば、
（１）１／２法溶融温度が２１６〜２２０℃の熱可塑性ポリウレタン系エラストマー樹脂（Ａ）と、１／２法溶融温度が２２４〜２２８℃の熱可塑性ポリエステル系エラストマー樹脂（Ｂ）とをそれぞれ溶融する工程、
（２）該溶融エラストマー樹脂（Ａ）が芯部分に、該溶融エラストマー樹脂（Ｂ）が鞘部分になるように、同心円状又は偏心円状の２個のノズルを有する複合口金を用いて、繊維断面における芯部分と鞘部分の面積比が９１：９〜９４：６となるように複合紡糸する工程、
（３）工程（２）で複合紡糸された繊維を熱処理する工程、及び
（４）工程（３）で熱処理された繊維を延伸処理する工程、
を含む方法を挙げることができる。
【００３３】
工程（１）では、該エラストマー樹脂（Ａ）及び該エラストマー樹脂（Ｂ）をそれぞれ紡糸に適した温度で溶融する。該エラストマー樹脂（Ａ）の場合、一般に１７０〜２３０℃程度であり、該エラストマー樹脂（Ｂ）の場合、一般に２００〜２４０℃程度である。
【００３４】
工程（２）では、溶融されたエラストマー樹脂（Ａ）が芯部分に、溶融されたエラストマー樹脂（Ｂ）が鞘部分となるように複合紡糸する。この様な複合紡糸が可能であれば、公知の紡糸方法、紡糸装置等を採用することができる。通常、同心円状又は偏心円状の２個のノズルを有する複合口金を用いることができる。各樹脂の吐出量を変化させて、紡糸後の繊維断面における芯部分と鞘部分の面積比が９１：９〜９４：６（好ましくは、９２：８〜９３：７）となるように調製し複合紡糸する。
【００３５】
さらに、繊維に染色性を付与するために、鞘部分の該エラストマー樹脂（Ｂ）に染色可能な樹脂（例えば、ナイロン、ポリエステル等）をアロイ化したりして改質することも可能である。
【００３６】
染色可能な樹脂としては、ポリアミド系、ポリエステル系、アクリル系、ビニロン系等を挙げることができるが、これらの中でもポリアミド系、ポリエステル系が好ましい。これらの配合量は該エラストマー樹脂（Ｂ）の染色性に応じて決定されるが、上記樹脂の含有量の下限値は、１重量％であることが好ましい。また、上限値は３０重量％が好ましく、１０重量％がより好ましい。含有量が１重量％未満であると、染色による発色性が低くなる傾向があり、３０重量％を超えると、繊維の強伸度が低下したり紡糸性が悪くなる傾向がある。
【００３７】
またこれらの作製方法としてはエラストマー樹脂（Ｂ）に上記樹脂を混合して押出機に投入することで出来るが、安定した物性を得るには均一分散させることが望ましい。このため、２軸混練機でコンパウンド原料を作製し押出機に投入することがより望ましい。これにより、肌触りが良好でしかも種々の染色が可能なファッション性に優れたパンティストッキングを製造することができる。
【００３８】
また、コンジュゲート繊維の肌触りを改良するために、鞘部分のエラストマー樹脂（Ｂ）の表面に無機微粒子等を分散したりして改質することも可能である。
【００３９】
無機微粒子としては特に限定されず、例えば、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム等の炭酸カルシウム；炭酸バリウム、塩基性炭酸マグネシウム等の炭酸マグネシウム；カオリン、タルク、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、フェライト粉末、硫化亜鉛、炭酸亜鉛、サチンホワイト、焼成ケイソウ土等のケイソウ土；珪酸カルシウム、珪酸アルミニウム、珪酸マグネシウム、無定形シリカ、非晶質合成シリカ、コロイダルシリカ等のシリカ；コロイダルアルミナ、擬ベーマイト、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、アルミナ、リトポン、ゼオライト、アルミノ珪酸塩、活性白土、ベントナイト、セリサイト等の鉱物質顔料等を挙げることができる。これらは単独で用いられてもよく、２種類以上が併用されてもよい。これらの中でも、酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、シリカが好ましい。
【００４０】
また、上記無機微粒子の形状としては特に限定されず、球状、針状、板状等の定型物又は非定型物が挙げられる。
【００４１】
上記無機微粒子の平均粒子径は０．２０〜３．００μｍであることが好ましい。０．２０μｍ未満であると、湿潤時のベトツキ等の不快感を改善する効果が不充分となる傾向があり、３．００μｍを超えると衣料にした場合、風合いや肌触りが損なわれたり、繊維の強度が低下したりする傾向がある。
【００４２】
上記無機微粒子の含有量は、２〜３０重量％であることが好ましく、２〜７重量％であることがより好ましい。２重量％未満であると、湿潤時のベトツキ等の不快感を改善する効果が不充分となる傾向があり、３０重量％を超えると、繊維の強伸度が低下したり、紡糸性が悪くなる傾向がある。
【００４３】
また、これらの作製方法としてはエラストマー樹脂（Ｂ）に無機微粒子を混合して押出機に投入することで出来るが、安定した物性を得るには均一分散させることが望ましい。このため、２軸混練機でコンパウンド原料を作製し押出機に投入することがより望ましい。
【００４４】
工程（３）では、工程（４）の延伸処理に先立ち、工程（２）で複合紡糸された繊維を熱処理する。熱処理するのは、ウレタンエラストマー樹脂の架橋を行うためで、これにより、バックパワー（ストレッチバック性）が改善される。熱処理の温度は、４０〜８０℃程度であることが好ましく、５０〜６５℃であることがより好ましい。４０℃未満であると充分な架橋が進行しない傾向があり、８０℃を超えると劣化が生じる傾向がある。
【００４５】
また、この熱処理は、ウレタンエラストマー樹脂の架橋過程によって異なるが、一般的には、湿熱環境下で行うことが望ましい。具体的には、２０〜８０％ＲＨ、さらに３０〜７０％ＲＨの相対湿度下、上記の温度で熱処理することが好ましい。
【００４６】
工程（４）では、熱処理された繊維を延伸処理する。延伸倍率は、１．２５〜４倍程度であることが好ましく、２〜４倍であることがより好ましく、２．５〜３．８倍がさらに好ましく、２．９〜３．８倍が特に好ましい。延伸倍率を上記の範囲としたのは、強度と伸度のバランスのためであり、倍率が低くなると強度が充分でなく、逆に倍率が高いと伸度が阻害される。
【００４７】
さらに、繊維を加熱しながら延伸すると、繊維の白化を抑制でき、捲縮性を充分に発現できるため好ましい。特に、工程（３）における熱処理温度以上の温度で繊維を加熱しながら延伸することが好ましく、具体的な延伸温度としては、４０〜１５０℃程度であることが好ましく、５０〜１３０℃程度であることがより好ましい。
【００４８】
上記の製造方法で製造されるコンジュゲート繊維は、その延伸糸の引張破断強度（ＪＩＳ Ｋ７３１１）は通常２．３〜４．５ｃＮ／ｄｔｅｘ程度であり、２．４〜３．５ｃＮ／ｄｔｅｘ程度であることがより好ましい。また、延伸糸の引張破断伸度（ＪＩＳ Ｋ７３１１）は５０〜３００％程度であり、８０〜２５０％程度であることが好ましく、１００〜１５０％程度であることがより好ましい。
【００４９】
本発明のコンジュゲート繊維は、その透明性及び伸縮性より、パンティストッキングとして用いることが好ましい。パンティストッキングの製造方法としては、公知の方法により製造することができ、常法に従って筒状の編地を編成し、股部、トウ部を縫製した後、染色し（例えば、ベージュ色等）、足型にて熱セット（９０〜１２０℃程度）して製造することができる。
【００５０】
筒状の編地を編成する方法としては特に限定されるものではなく、例えば、シングルシリンダ編機でシングル編（天竺編）により筒状の編地を編成することができる。
【００５１】
染色は、コンジュゲート繊維に用いるエラストマー素材や、所望の色によって、前処理剤、染料、温度、時間を適宜調整して行うことができる。また、必要に応じて柔軟仕上げ剤等の加工薬剤による加工を行うこともできる。
【００５２】
ファイナルセットは最終製品の所望形状によって選ばれる所定の型にかぶせて、加熱処理して行うことができ、加熱温度や時間は生地の加熱収縮性によって適宜調整して行うことができる。
【００５３】
本発明の伸縮性に優れたコンジュゲート繊維を用いて得られたパンティストッキングは、着圧保持性に優れる。例えば、１回目の着用時の着圧に対する、５回着用／洗濯を繰り返した後の着圧が、８０％以上であり、好適には８３％以上である（試験例１を参照）。
【００５４】
上記のようにして製造される本発明のコンジュゲート繊維は、強度及び伸縮弾性力及び透明性に優れているため、美観が良くサポート性に優れている。また、本発明のコンジュゲート繊維をストッキングやパンティストッキング等のストレッチ衣料とした場合に生地の伸びが良く、破れにくいものである。さらに、繰り返し着用して洗濯回数が増えてもサポート性（フィット性）が高く保持される。
【実施例】
【００５５】
以下、比較例と共に実施例を用いて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００５６】
実施例１
熱可塑性ポリウレタン系エラストマー樹脂（ディーアイシーバイエルポリマー（株）製のパンデックスＴ−１１９０、表面硬度Ａ９１（ＪＩＳ Ｋ６２５３））及び熱可塑性ポリエステル系エラストマー樹脂（東洋紡績（株）製のペルプレンＰ−１５０Ｂ、表面硬度Ｄ５７（ＡＳＴＭ Ｄ２２４０）を、それぞれ単軸押出機によりバレル温度１８０〜２０５℃、および１９０〜２２０℃で加熱溶融し各ギアポンプで計量した後、２２５℃に加熱した同心円状の２個のノズルを有する複合口金で、熱可塑性ポリウレタンが芯部分にポリエステル系エラストマーが鞘部分になるように同心円型に複合紡糸した。
【００５７】
巻き取り速度は８００ｍ／分で、シリコン系油剤を付着させて未延伸で巻き取り、その後、別工程で１２時間の熱処理（６０℃、５５％ＲＨの湿熱環境下）を行った後、常温のローラーで１００ｍ／分のフィードした糸をほぼ同速（１０４ｍ／分）で回転する６０℃の熱ローラーで接触加熱しながら、３００ｍ／分の周速（延伸倍率３倍）で回転する１０５℃の熱ローラーで延伸熱固定処理して繊維を得た。また、得られた繊維の繊維断面積に対する芯部分の占有率は９０％であった。
【００５８】
得られたコンジュゲート繊維をレッグ部用の糸に用いて、釜径４インチ、針本数４００本の通常のパンティストッキング用丸編機（ＬＯＮＡＴＩ Ｌ４０４ＲＴ）で天竺組織に編成しパンティストッキングの生地を得た。
【００５９】
次いで、該生地を吊り下げた状態で、９０℃スチーム、１００℃加圧スチームで順次プレセットを行った後、股部およびトウ部を縫製した。
【００６０】
繊維の油剤を充分に洗浄除去した後、９５℃で４０分間パンティストッキングの一般色であるベージュに染色、柔軟仕上げ剤処理し、通常の足型にかぶせて１１０℃１５秒でファイナルセットを行い、パンティストッキングを得た。
【００６１】
実施例２〜４、比較例１〜８
芯材、鞘材、芯比率及び鞘比率を表１に記載されたようにした以外は、実施例１と同様にしてパンティストッキングを作製した。
【００６２】
なお表１中に示す材料は、下記の通りである。
・熱可塑性ポリウレタン系エラストマー樹脂［パンデックスＴ−１１８５：ディーアイシーバイエルポリマー（株）製、表面硬度Ａ８５（ＪＩＳ Ｋ６２５３）］
・熱可塑性ポリウレタン系エラストマー樹脂［パンデックスＴ−１１９０：ディーアイシーバイエルポリマー（株）製、表面硬度Ａ８９（ＪＩＳ Ｋ６２５３）］
・熱可塑性ポリエステル系エラストマー樹脂［ペルプレンＰ−１５０Ｂ：東洋紡績（株）製、表面硬度Ｄ５７（ＡＳＴＭ Ｄ２２４０）］
試験例１
上記実施例１〜４、比較例１〜８で作成したコンジュゲート繊維及びパンティストッキングについて、延伸糸の引張破断強度（cN/dtex）及び着圧変化率を測定した。その結果を表１及び図１、２に示す。なお、各測定値は１０個のサンプルの平均値である。
＜芯比率及び鞘比率＞
紡糸を行うときの芯部／鞘部の吐出量の比により芯比率及び鞘比率は決定した。吐出量はギアポンプの流量設定で調整した。作製した糸の断面のＳＥＭ観察を行い、芯部面積／鞘部面積の比率により芯比率及び鞘比率を確認した。
＜１／２法溶融温度（Ｔ１／２）＞
フローテスター（（株）島津製作所製、ＣＦＴ−１００Ｄ）を用いて、２ｃｍ３の試料を８０℃にて１８０秒間予熱した後、６．０℃／分の速度で昇温させながら、ピストン圧力：５．８８４×１０５Ｐａで、ダイ（穴径１．０ｍｍ、穴ストレート部長さ２．０ｍｍ）から押し出すようにし測定した。図１に、フローテスターの測定により得られる流動曲線を、横軸に温度、縦軸にピストンストロークをとり模式的に示した。該流動曲線において、流出終了点Ｓｍａｘと最低点Ｓｍｉｎの差の１／２の値Ｘを求め（（Ｘ＝Ｓｍａｘ−Ｓｍｉｎ）／２）、ＸとＳｍｉｎを加えた点Ａの位置における温度が、すなわち１／２法溶融温度である。
＜引張破断強度＞
ＪＩＳ Ｋ７３１１に準拠して、測定した。
＜着圧変化率＞
着圧は、人体模型にパンティストッキングを着用させ、エアバック方式の衣服圧変換機（ＡＭＩ３０３７；（株）エイエムアイ製）を使用して足首部を測定した値（ｈＰａ単位）である。前記人体模型は、木、セラミック、プラスチック等の硬質の材料で構成されており、その硬度はロックウエル硬さで２０〜１２０の範囲にある。
【００６３】
着圧変化率は、新品パンティストッキングの着圧を１００％としたときの、着用／洗濯を５回繰り返したパンティストッキングの着圧のパーセント値を示す。
【００６４】
【表１】
【００６５】
表１、図２及び３から明らかなように、芯材である熱可塑性ポリウレタン系エラストマー樹脂（Ａ）のＴ１／２が２１８℃であり、鞘である熱可塑性ポリエステル系エラストマー樹脂（Ｂ）のＴ１／２が２２６℃であり、かつ、繊維断面における芯部分と鞘部分の面積比が９２：８〜９３：７の場合には、着圧変化率及び引張破断強度の両方が顕著に優れていることが確認された（実施例１〜４）。
【００６６】
これに対し、芯材のＴ１／２が２１４℃と小さい場合や、繊維断面における芯部分の面積が９０％以下の場合や、鞘部分の面積が９５％以上の場合には、着圧変化率及び引張破断強度の両方又は片方が大きく低下することが確認された（比較例１〜８）。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】フローテスターの測定により得られる流動曲線の模式図である。
【図２】実施例及び比較例における着圧変化率と芯材比率の関係を示すグラフである。
【図３】実施例及び比較例における着圧変化率と延伸糸の引張破断強度の関係を示すグラフである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンジュゲート繊維、該繊維を含むストレッチ衣料及びパンティストッキングに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のパンティストッキング用繊維として、ストレッチ繊維が採用されている。このストレッチ繊維としては、例えば、ポリウレタン繊維に１本又は複数本のナイロン繊維を巻き付けたシングルカバードヤーン（ＳＣＹ）、これらを撚り方向を変えて２重に巻き付けたダブルカバードヤーン（ＤＣＹ）が主に採用されている（例えば、特許文献１、２参照）。あるいは、ストレッチ繊維（ポリウレタン等）と熱可塑性繊維（ポリアミド等）が繊維の長さ方向に連続して貼り合わされた構造を有するコンジュゲート繊維を捲縮させたものも使用されている（例えば、特許文献３〜７参照）。これらの繊維に関して、目的とする衣料の伸縮特性、強度等に合わせて改良されたものが数多く報告されている。
【０００３】
ＳＣＹやＤＣＹは、その高い伸縮性により優れたサポート性を有していることから幅広く使用されているが、生地厚みが大きくなりやすく、また透明感が低い。また製造方法は一般に、ポリウレタン繊維を２〜３倍程度に延伸し、１本又は複数本のナイロン繊維を１ｍ当たり２０００〜３０００回転程度巻き付けるため時間すなわちコストがかかるという問題があった。
【０００４】
またストレッチ繊維（ポリウレタン等）と熱可塑性繊維（ポリアミド等）が繊維の長さ方向に連続して貼り合わされた構造を有するコンジュゲート繊維は、ＳＣＹやＤＣＹと比較して生地厚みが少なく透明感が高いことを特徴としているが、捲縮によるサポート性、即ちコイル状の伸縮による弾性を利用しているため、一般にＳＣＹやＤＣＹと比較してサポート性が弱く、昨今の市場ニーズである高いサポート性の要求を満足させることは難しいという面があった。また製造方法は編立後熱収縮により捲縮させるため、均一に捲縮させることが難しく、品質管理および製造歩留まりが悪いという問題があった。
【０００５】
これらの問題を解決するコンジュゲート繊維の製造方法として、本件出願人は、伸縮弾性を有するエラストマー樹脂（Ａ）と伸縮弾性を有し永久伸びが２５〜７０％かつ引張伸度が１００〜８００％を持つエラストマー樹脂（Ｂ）とをそれぞれ溶融し、複合口金を２個有した口金で、エラストマー樹脂（Ａ）が芯部分にエラストマー樹脂（Ｂ）が鞘部分になるように複合紡糸した繊維（例えば、引用文献８参照）、得られた複合紡糸繊維を熱処理した後、延伸処理する方法（例えば、引用文献９参照）を提案した。このような引用文献８、９に記載された方法では、透明性を維持したままで捲縮性と伸縮性に優れたコンジュゲート繊維が得られるものであるが、生地とした場合に縦方向の伸びが充分ではなく、特にパンティストッキングやストッキング等のストレッチ衣料とした場合に、着用時に破れてしまったり、繰り返し使用後において着圧が大きく低下してしまいダレてきてしまうという問題があった。
【特許文献１】特開昭４７−１９１４６号公報
【特許文献２】特開昭６２−２６３３３９号公報
【特許文献３】特開昭６１−３４２２０号公報
【特許文献４】特開昭６１−２５６７１９号公報
【特許文献５】特開平３−２０６１２２号公報
【特許文献６】特開平３−２０６１２４号公報
【特許文献７】特開平２００３−１７１８３１号公報
【特許文献８】特開平２００７−７７５５６号公報
【特許文献９】国際公開第２００７／１２３２１４号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、伸縮性及び強度に優れるコンジュゲート繊維であって、パンティストッキングやストッキング等のストレッチ衣料とした場合に、繰り返し洗濯後でも着圧保持性に優れるコンジュゲート繊維を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、上記の課題を解決するために鋭意研究を行った結果、芯部分に１／２法溶融温度が２１６〜２２０℃の熱可塑性ポリウレタン系エラストマー樹脂（Ａ）を含み、鞘部分に１／２法溶融温度が２２４〜２２８℃の熱可塑性ポリエステル系エラストマー樹脂（Ｂ）を含むコンジュゲート繊維であって、該繊維断面における芯部分と鞘部分の面積比が９１：９〜９４：６であるコンジュゲート繊維が、伸縮性及び強度に優れ、かつストレッチ衣料とした場合に、繰り返し洗濯後でも着圧保持性が保持されることを見いだした。かかる知見に基づき、さらに研究を重ねて本発明を完成するに至った。
【０００８】
即ち、本発明は下記のコンジュゲート繊維、その製法、及び該繊維を含むストレッチ衣料を提供する。
【０００９】
項１． 芯部分に１／２法溶融温度が２１６〜２２０の熱可塑性ポリウレタン系エラストマー樹脂（Ａ）を含み、鞘部分に１／２法溶融温度が２２４〜２２８の熱可塑性ポリエステル系エラストマー樹脂（Ｂ）を含むコンジュゲート繊維であって、該繊維断面における芯部分と鞘部分の面積比が９１：９〜９４：６であるコンジュゲート繊維。
【００１０】
項２． 延伸糸の引張破断強度が２．３〜４．５ｃＮ／ｄｅｘ以上である項１に記載のコンジュゲート繊維。
【００１１】
項３． 前記項１又は２に記載のコンジュゲート繊維を含むストレッチ衣料。
【００１２】
項４． 前記項１に記載のコンジュゲート繊維の製造方法であって、
（１）１／２法溶融温度が２１６〜２２０℃の熱可塑性ポリウレタン系エラストマー樹脂（Ａ）と、１／２法溶融温度が２２４〜２２８℃の熱可塑性ポリエステル系エラストマー樹脂（Ｂ）とをそれぞれ溶融する工程、
（２）該溶融エラストマー樹脂（Ａ）が芯部分に、該溶融エラストマー樹脂（Ｂ）が鞘部分になるように、同心円状又は偏心円状の２個のノズルを有する複合口金を用いて、繊維断面における芯部分と鞘部分の面積比が９１：９〜９４：６となるように複合紡糸する工程、
（３）工程（２）で複合紡糸された繊維を熱処理する工程、及び
（４）工程（３）で熱処理された繊維を延伸処理する工程、
を含むことを特徴とするコンジュゲート繊維の製造方法。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のコンジュゲート繊維は伸縮性及び強度に優れており、パンティストッキングやストッキング等のストレッチ衣料とした場合に、繰り返し洗濯後でもフィット性が高い割合で保持される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を詳細に説明する。
１．コンジュゲート繊維
本発明のコンジュゲート繊維は、芯部分に１／２法溶融温度が２１６〜２２０℃の熱可塑性ポリウレタン系エラストマー樹脂（Ａ）を含み、鞘部分に１／２法溶融温度が２２４〜２２８℃の熱可塑性ポリエステル系エラストマー樹脂（Ｂ）を含み、該繊維断面における芯部分と鞘部分の面積比が９１：９〜９４：６である。
【００１５】
１／２法溶融温度（Ｔ１／２）は、定荷重押出し式細管式レオメーター（フローテスター）により測定することができる。具体的な測定方法としては、フローテスター（（株）島津製作所製、ＣＦＴ−１００Ｄ）を用いて、２ｃｍ３の試料を８０℃にて１８０秒間予熱した後、６．０℃／分の速度で昇温させながら、ピストン圧力：５．８８４×１０５Ｐａで、ダイ（穴径１．０ｍｍ、穴ストレート部長さ２．０ｍｍ）から押し出すようにし測定した。図１に、フローテスターの測定により得られる流動曲線を、横軸に温度、縦軸にピストンストロークをとり模式的に示した。該流動曲線において、流出終了点Ｓｍａｘと最低点Ｓｍｉｎの差の１／２の値Ｘを求め（（Ｘ＝Ｓｍａｘ−Ｓｍｉｎ）／２）、ＸとＳｍｉｎを加えた点Ａの位置における温度が、すなわち１／２法溶融温度である。
【００１６】
この１／２法溶融温度は、従来からフローテスターでの昇温法において試料の溶融特性を評価する目安として、多くの分野において温度特性の測定に利用されているものである。
【００１７】
本発明のコンジュゲート繊維は、偏心円型であっても、同心円型であってもよいが、偏心円型にする場合、同心円型の場合と比較して、延伸、熱処理により、より捲縮がかかることで弾性を発揮しサポート性が向上できるため好ましい。
【００１８】
エラストマー樹脂（Ａ）
コンジュゲート繊の芯部分を構成する熱可塑性ポリウレタン系エラストマー樹脂（Ａ）は、１／２法溶融温度が２１６〜２２０℃であり、好ましくは２１７〜２１９℃である。また、伸長してもほぼ元の長さに戻る（伸長可能な範囲で降伏点を有しない）性質、すなわちゴム弾性（ヒステリシス曲線において１０％以内に戻る）を有することが好ましい。
【００１９】
該エラストマー樹脂（Ａ）の１００％モジュラス（ＪＩＳ Ｋ７３１１）は、７〜１０ＭＰａ程度であることが好ましく、８〜１０ＭＰａ程度の高強度のものがより好ましい。また、３００％モジュラス（ＪＩＳ Ｋ７３１１）は、１４〜２０ＭＰａ程度であることが好ましく、１６〜１９ＭＰａ程度の高強度のものがより好ましい。また、引裂強度（ＪＩＳ Ｋ７３１１）は、９０〜１３０ｋＮ／ｍ程度であることが好ましく、１０５〜１２０ｋＮ／ｍ程度の高強度のものがより好ましい。さらに、表面硬度Ａ（ＪＩＳ Ｋ ６２５３）は、Ａ８７〜９８程度であることが好ましく、Ａ８９〜９５がより好ましい。表面硬度ＡがＡ８７未満であると強度の確保が難しくなる傾向があり、Ａ９８を超えると伸度及び伸縮性が極端に悪くなる傾向がある。
【００２０】
熱可塑性ポリウレタンエラストマー樹脂（Ａ）は、ウレタン構造のハードセグメントとポリエステルまたはポリエーテルのソフトセグメントで構成され、上記の性質を有するものが好適であり、具体的な商品名としては、パンデックス（ディーアイシーバイエルポリマー（株）製）Ｔ−１１９０Ｎ等が挙げられる。
【００２１】
エラストマー樹脂（Ｂ）
コンジュゲート繊維の鞘部分を構成する熱可塑性ポリエステル系エラストマー樹脂（Ｂ）は、１／２法溶融温度が２２４〜２２８℃であり、好ましくは２２５〜２２７℃である。また、永久伸びが２５〜７０％を持つ熱可塑性エラストマー樹脂であることが好ましい。永久伸びはＪＩＳ Ｋ ６３０１に定義される。つまり、この樹脂（Ｂ）は、１００％以上に伸長した場合は伸縮弾性を有するものの原形に復さず伸長した後、安定した形状に復するという性質を有している。
【００２２】
該エラストマー樹脂（Ｂ）の永久伸び（ＪＩＳ Ｋ ６３０１）は１００％伸長時２５〜７０％程度であり、３０〜７０％程度であることが好ましく、４０〜６０％程度であることがより好ましい。この、永久伸びは、ダンベル形試験片に引張り荷重をかけて規定伸び率１００％（２倍）まで引き伸ばし、１０分間その状態で保持した後、速やかに荷重を除き、１０分間放置した後の伸び率を原長に対して求め、永久伸び率（％）とすることが規定されている。永久伸びが２５％未満であるとコンジュゲート繊維として高いサポート性が得られない傾向があり、７０％を超えると塑性変形が主となり、弾性体の性質すなわち伸縮性が低下する傾向がある。
【００２３】
該エラストマー樹脂（Ｂ）の引張強度（ＡＳＴＭ Ｄ６３８）は、３０〜４０ＭＰａ程度であることが好ましく、３５〜４０ＭＰａ程度の高強度のものがより好ましい。また、引張伸度（ＡＳＴＭ Ｄ６３８）が４００〜７５０％程度であり、４５０〜６００％であることが好ましい。引張伸度の値が、４００％未満であると伸度不足で同用途として使用不可能となる傾向があり、７５０％を超えると一般に強度が低く、高いサポート性が得られない傾向がある。さらに、表面硬度Ｄ（ＡＳＴＭ Ｄ２２４０）は、Ｄ４５〜７０程度であることが好ましく、Ｄ５０〜６０がより好ましい。エラストマー樹脂（Ｂ）はＤ４５未満になると表面硬度が柔らかくなるため延伸後の形状保持が難しくなると同時に肌触りも悪くなる傾向にある。また、Ｄ７０を超えると延伸後の形状保持（セット性）は高くなるが、エラストマー部分が少なくなり伸縮弾性が悪くなる傾向がある。
【００２４】
熱可塑性ポリエステルエラストマー樹脂（Ｂ）は、ポリエステル構造のハードセグメントとポリエーテルまたはポリエステルのソフトセグメントで構成され、上記の性質を有するものが好適であり、具体的な商品名としては、東洋紡績（株）のペルプレン（登録商標）Ｐ−１５０Ｂ等を挙げることができる。
【００２５】
該エラストマー樹脂（Ｂ）の原形では、該エラストマー樹脂（Ｂ）を構成するハードセグメントとソフトセグメントがランダム状態にあるが、これを１００％以上延伸するとハードセグメントが配向したまま復元されず、ソフトセグメントのみが伸縮弾性を有することになるためと考えられる。本発明のコンジュゲート繊維では、該エラストマー樹脂（Ｂ）のこの特性を巧みに利用し、高いサポート性を発揮する。
【００２６】
繊維断面における、該エラストマー樹脂（Ａ）からなる芯部分と該エラストマー樹脂（Ｂ）からなる鞘部分の面積比が９１：９〜９４：６であることが必須である。好ましくは、９２：８〜９３：７である。面積比をこの範囲にすることで、サポート性の高いコンジュゲート繊維にすることができる。しかも、該コンジュゲート繊維をストレッチ衣料に加工した場合に、繰り返し着用後においても高いサポート性（フィット性）が保持されるという顕著な効果が発揮される。（例えば、実施例１〜４の着圧変化率を参照）。一方、面積比がこの範囲から外れると、理由は明らかではないが、繰り返し着用後のサポート性（フィット性）が大きく低下する。
【００２７】
本発明のコンジュゲート繊維の直径は、通常、３０〜１００μｍであることが好ましく、４０〜８０μｍであることがより好ましい。特に、パンティストッキング（ＰＳ）用の素材に用いる場合は、延伸糸を４０〜７０μｍにし、編成、染色、熱セット等の熱処理によって製品上の繊維の直径を５０〜８０μｍに調整することが好ましい。これは、パンティストッキングを編成する工程においては延伸配向して強度が高く伸びの少ない繊維を用いるほうが編機を安定稼動させることができるため好ましく、製品においては延伸配向を緩和して伸びやかに調整した繊維を用いるほうが着用時に破れにくい生地を得ることができ好ましいためである。
【００２８】
本発明のコンジュゲート繊維の繊度は、１０〜９０ｄｔｅｘであることが好ましく、１５〜６０ｄｔｅｘであることがより好ましい。特にパンティストッキング製品中においては２５〜５５ｄｔｅｘであることが好ましい。
【００２９】
上記したように、芯部分を構成する該エラストマー樹脂（Ａ）は、１／２法溶融温度が２１６〜２２０℃であり、伸長可能な範囲で降伏点、即ち、弾性域を超える伸長点を有さず、該エラストマー樹脂（Ｂ）は、１／２法溶融温度が２２４〜２２８℃であり、伸縮弾性を有しその伸長可能な範囲において降伏点を有している。そして、該繊維断面における芯部分と鞘部分の面積比が９１：９〜９４：６の範囲内にある。
【００３０】
そのため、本発明のコンジュゲート繊維は、エラストマー樹脂（Ｂ）の降伏点以上に伸長した場合は、エラストマー樹脂（Ｂ）はその降伏点伸度の長さに戻り安定化する。一方で、エラストマー樹脂（Ａ）は常に伸長された状態になり依然として伸縮弾性を有していため、コンジュゲート繊維として、サポート性が格段に向上する（図２を参照）。しかも、強度（延伸破断強度）に優れる。さらに、該コンジュゲート繊維をストレッチ衣料に加工した場合に、繰り返し着用後においても高いサポート性（フィット性）が保持される。
【００３１】
また、本発明のコンジュゲート繊維は透明で光沢がなく、そのまま生地に編成した場合でも透明感が高く光沢がないという特徴も有している。
【００３２】
従って、当該機能が特に求められるストッキング、パンティストッキング等の用途に好適に用いることができるが、当然これに限定されるものでなく、他の衣料用途にも用いることができる。
２．コンジュゲート繊維の製法
本発明のコンジュゲート繊維の製造方法は特に限定されるものではないが、例えば、
（１）１／２法溶融温度が２１６〜２２０℃の熱可塑性ポリウレタン系エラストマー樹脂（Ａ）と、１／２法溶融温度が２２４〜２２８℃の熱可塑性ポリエステル系エラストマー樹脂（Ｂ）とをそれぞれ溶融する工程、
（２）該溶融エラストマー樹脂（Ａ）が芯部分に、該溶融エラストマー樹脂（Ｂ）が鞘部分になるように、同心円状又は偏心円状の２個のノズルを有する複合口金を用いて、繊維断面における芯部分と鞘部分の面積比が９１：９〜９４：６となるように複合紡糸する工程、
（３）工程（２）で複合紡糸された繊維を熱処理する工程、及び
（４）工程（３）で熱処理された繊維を延伸処理する工程、
を含む方法を挙げることができる。
【００３３】
工程（１）では、該エラストマー樹脂（Ａ）及び該エラストマー樹脂（Ｂ）をそれぞれ紡糸に適した温度で溶融する。該エラストマー樹脂（Ａ）の場合、一般に１７０〜２３０℃程度であり、該エラストマー樹脂（Ｂ）の場合、一般に２００〜２４０℃程度である。
【００３４】
工程（２）では、溶融されたエラストマー樹脂（Ａ）が芯部分に、溶融されたエラストマー樹脂（Ｂ）が鞘部分となるように複合紡糸する。この様な複合紡糸が可能であれば、公知の紡糸方法、紡糸装置等を採用することができる。通常、同心円状又は偏心円状の２個のノズルを有する複合口金を用いることができる。各樹脂の吐出量を変化させて、紡糸後の繊維断面における芯部分と鞘部分の面積比が９１：９〜９４：６（好ましくは、９２：８〜９３：７）となるように調製し複合紡糸する。
【００３５】
さらに、繊維に染色性を付与するために、鞘部分の該エラストマー樹脂（Ｂ）に染色可能な樹脂（例えば、ナイロン、ポリエステル等）をアロイ化したりして改質することも可能である。
【００３６】
染色可能な樹脂としては、ポリアミド系、ポリエステル系、アクリル系、ビニロン系等を挙げることができるが、これらの中でもポリアミド系、ポリエステル系が好ましい。これらの配合量は該エラストマー樹脂（Ｂ）の染色性に応じて決定されるが、上記樹脂の含有量の下限値は、１重量％であることが好ましい。また、上限値は３０重量％が好ましく、１０重量％がより好ましい。含有量が１重量％未満であると、染色による発色性が低くなる傾向があり、３０重量％を超えると、繊維の強伸度が低下したり紡糸性が悪くなる傾向がある。
【００３７】
またこれらの作製方法としてはエラストマー樹脂（Ｂ）に上記樹脂を混合して押出機に投入することで出来るが、安定した物性を得るには均一分散させることが望ましい。このため、２軸混練機でコンパウンド原料を作製し押出機に投入することがより望ましい。これにより、肌触りが良好でしかも種々の染色が可能なファッション性に優れたパンティストッキングを製造することができる。
【００３８】
また、コンジュゲート繊維の肌触りを改良するために、鞘部分のエラストマー樹脂（Ｂ）の表面に無機微粒子等を分散したりして改質することも可能である。
【００３９】
無機微粒子としては特に限定されず、例えば、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム等の炭酸カルシウム；炭酸バリウム、塩基性炭酸マグネシウム等の炭酸マグネシウム；カオリン、タルク、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、フェライト粉末、硫化亜鉛、炭酸亜鉛、サチンホワイト、焼成ケイソウ土等のケイソウ土；珪酸カルシウム、珪酸アルミニウム、珪酸マグネシウム、無定形シリカ、非晶質合成シリカ、コロイダルシリカ等のシリカ；コロイダルアルミナ、擬ベーマイト、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、アルミナ、リトポン、ゼオライト、アルミノ珪酸塩、活性白土、ベントナイト、セリサイト等の鉱物質顔料等を挙げることができる。これらは単独で用いられてもよく、２種類以上が併用されてもよい。これらの中でも、酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、シリカが好ましい。
【００４０】
また、上記無機微粒子の形状としては特に限定されず、球状、針状、板状等の定型物又は非定型物が挙げられる。
【００４１】
上記無機微粒子の平均粒子径は０．２０〜３．００μｍであることが好ましい。０．２０μｍ未満であると、湿潤時のベトツキ等の不快感を改善する効果が不充分となる傾向があり、３．００μｍを超えると衣料にした場合、風合いや肌触りが損なわれたり、繊維の強度が低下したりする傾向がある。
【００４２】
上記無機微粒子の含有量は、２〜３０重量％であることが好ましく、２〜７重量％であることがより好ましい。２重量％未満であると、湿潤時のベトツキ等の不快感を改善する効果が不充分となる傾向があり、３０重量％を超えると、繊維の強伸度が低下したり、紡糸性が悪くなる傾向がある。
【００４３】
また、これらの作製方法としてはエラストマー樹脂（Ｂ）に無機微粒子を混合して押出機に投入することで出来るが、安定した物性を得るには均一分散させることが望ましい。このため、２軸混練機でコンパウンド原料を作製し押出機に投入することがより望ましい。
【００４４】
工程（３）では、工程（４）の延伸処理に先立ち、工程（２）で複合紡糸された繊維を熱処理する。熱処理するのは、ウレタンエラストマー樹脂の架橋を行うためで、これにより、バックパワー（ストレッチバック性）が改善される。熱処理の温度は、４０〜８０℃程度であることが好ましく、５０〜６５℃であることがより好ましい。４０℃未満であると充分な架橋が進行しない傾向があり、８０℃を超えると劣化が生じる傾向がある。
【００４５】
また、この熱処理は、ウレタンエラストマー樹脂の架橋過程によって異なるが、一般的には、湿熱環境下で行うことが望ましい。具体的には、２０〜８０％ＲＨ、さらに３０〜７０％ＲＨの相対湿度下、上記の温度で熱処理することが好ましい。
【００４６】
工程（４）では、熱処理された繊維を延伸処理する。延伸倍率は、１．２５〜４倍程度であることが好ましく、２〜４倍であることがより好ましく、２．５〜３．８倍がさらに好ましく、２．９〜３．８倍が特に好ましい。延伸倍率を上記の範囲としたのは、強度と伸度のバランスのためであり、倍率が低くなると強度が充分でなく、逆に倍率が高いと伸度が阻害される。
【００４７】
さらに、繊維を加熱しながら延伸すると、繊維の白化を抑制でき、捲縮性を充分に発現できるため好ましい。特に、工程（３）における熱処理温度以上の温度で繊維を加熱しながら延伸することが好ましく、具体的な延伸温度としては、４０〜１５０℃程度であることが好ましく、５０〜１３０℃程度であることがより好ましい。
【００４８】
上記の製造方法で製造されるコンジュゲート繊維は、その延伸糸の引張破断強度（ＪＩＳ Ｋ７３１１）は通常２．３〜４．５ｃＮ／ｄｔｅｘ程度であり、２．４〜３．５ｃＮ／ｄｔｅｘ程度であることがより好ましい。また、延伸糸の引張破断伸度（ＪＩＳ Ｋ７３１１）は５０〜３００％程度であり、８０〜２５０％程度であることが好ましく、１００〜１５０％程度であることがより好ましい。
【００４９】
本発明のコンジュゲート繊維は、その透明性及び伸縮性より、パンティストッキングとして用いることが好ましい。パンティストッキングの製造方法としては、公知の方法により製造することができ、常法に従って筒状の編地を編成し、股部、トウ部を縫製した後、染色し（例えば、ベージュ色等）、足型にて熱セット（９０〜１２０℃程度）して製造することができる。
【００５０】
筒状の編地を編成する方法としては特に限定されるものではなく、例えば、シングルシリンダ編機でシングル編（天竺編）により筒状の編地を編成することができる。
【００５１】
染色は、コンジュゲート繊維に用いるエラストマー素材や、所望の色によって、前処理剤、染料、温度、時間を適宜調整して行うことができる。また、必要に応じて柔軟仕上げ剤等の加工薬剤による加工を行うこともできる。
【００５２】
ファイナルセットは最終製品の所望形状によって選ばれる所定の型にかぶせて、加熱処理して行うことができ、加熱温度や時間は生地の加熱収縮性によって適宜調整して行うことができる。
【００５３】
本発明の伸縮性に優れたコンジュゲート繊維を用いて得られたパンティストッキングは、着圧保持性に優れる。例えば、１回目の着用時の着圧に対する、５回着用／洗濯を繰り返した後の着圧が、８０％以上であり、好適には８３％以上である（試験例１を参照）。
【００５４】
上記のようにして製造される本発明のコンジュゲート繊維は、強度及び伸縮弾性力及び透明性に優れているため、美観が良くサポート性に優れている。また、本発明のコンジュゲート繊維をストッキングやパンティストッキング等のストレッチ衣料とした場合に生地の伸びが良く、破れにくいものである。さらに、繰り返し着用して洗濯回数が増えてもサポート性（フィット性）が高く保持される。
【実施例】
【００５５】
以下、比較例と共に実施例を用いて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００５６】
実施例１
熱可塑性ポリウレタン系エラストマー樹脂（ディーアイシーバイエルポリマー（株）製のパンデックスＴ−１１９０、表面硬度Ａ９１（ＪＩＳ Ｋ６２５３））及び熱可塑性ポリエステル系エラストマー樹脂（東洋紡績（株）製のペルプレンＰ−１５０Ｂ、表面硬度Ｄ５７（ＡＳＴＭ Ｄ２２４０）を、それぞれ単軸押出機によりバレル温度１８０〜２０５℃、および１９０〜２２０℃で加熱溶融し各ギアポンプで計量した後、２２５℃に加熱した同心円状の２個のノズルを有する複合口金で、熱可塑性ポリウレタンが芯部分にポリエステル系エラストマーが鞘部分になるように同心円型に複合紡糸した。
【００５７】
巻き取り速度は８００ｍ／分で、シリコン系油剤を付着させて未延伸で巻き取り、その後、別工程で１２時間の熱処理（６０℃、５５％ＲＨの湿熱環境下）を行った後、常温のローラーで１００ｍ／分のフィードした糸をほぼ同速（１０４ｍ／分）で回転する６０℃の熱ローラーで接触加熱しながら、３００ｍ／分の周速（延伸倍率３倍）で回転する１０５℃の熱ローラーで延伸熱固定処理して繊維を得た。また、得られた繊維の繊維断面積に対する芯部分の占有率は９０％であった。
【００５８】
得られたコンジュゲート繊維をレッグ部用の糸に用いて、釜径４インチ、針本数４００本の通常のパンティストッキング用丸編機（ＬＯＮＡＴＩ Ｌ４０４ＲＴ）で天竺組織に編成しパンティストッキングの生地を得た。
【００５９】
次いで、該生地を吊り下げた状態で、９０℃スチーム、１００℃加圧スチームで順次プレセットを行った後、股部およびトウ部を縫製した。
【００６０】
繊維の油剤を充分に洗浄除去した後、９５℃で４０分間パンティストッキングの一般色であるベージュに染色、柔軟仕上げ剤処理し、通常の足型にかぶせて１１０℃１５秒でファイナルセットを行い、パンティストッキングを得た。
【００６１】
実施例２〜４、比較例１〜８
芯材、鞘材、芯比率及び鞘比率を表１に記載されたようにした以外は、実施例１と同様にしてパンティストッキングを作製した。
【００６２】
なお表１中に示す材料は、下記の通りである。
・熱可塑性ポリウレタン系エラストマー樹脂［パンデックスＴ−１１８５：ディーアイシーバイエルポリマー（株）製、表面硬度Ａ８５（ＪＩＳ Ｋ６２５３）］
・熱可塑性ポリウレタン系エラストマー樹脂［パンデックスＴ−１１９０：ディーアイシーバイエルポリマー（株）製、表面硬度Ａ８９（ＪＩＳ Ｋ６２５３）］
・熱可塑性ポリエステル系エラストマー樹脂［ペルプレンＰ−１５０Ｂ：東洋紡績（株）製、表面硬度Ｄ５７（ＡＳＴＭ Ｄ２２４０）］
試験例１
上記実施例１〜４、比較例１〜８で作成したコンジュゲート繊維及びパンティストッキングについて、延伸糸の引張破断強度（cN/dtex）及び着圧変化率を測定した。その結果を表１及び図１、２に示す。なお、各測定値は１０個のサンプルの平均値である。
＜芯比率及び鞘比率＞
紡糸を行うときの芯部／鞘部の吐出量の比により芯比率及び鞘比率は決定した。吐出量はギアポンプの流量設定で調整した。作製した糸の断面のＳＥＭ観察を行い、芯部面積／鞘部面積の比率により芯比率及び鞘比率を確認した。
＜１／２法溶融温度（Ｔ１／２）＞
フローテスター（（株）島津製作所製、ＣＦＴ−１００Ｄ）を用いて、２ｃｍ３の試料を８０℃にて１８０秒間予熱した後、６．０℃／分の速度で昇温させながら、ピストン圧力：５．８８４×１０５Ｐａで、ダイ（穴径１．０ｍｍ、穴ストレート部長さ２．０ｍｍ）から押し出すようにし測定した。図１に、フローテスターの測定により得られる流動曲線を、横軸に温度、縦軸にピストンストロークをとり模式的に示した。該流動曲線において、流出終了点Ｓｍａｘと最低点Ｓｍｉｎの差の１／２の値Ｘを求め（（Ｘ＝Ｓｍａｘ−Ｓｍｉｎ）／２）、ＸとＳｍｉｎを加えた点Ａの位置における温度が、すなわち１／２法溶融温度である。
＜引張破断強度＞
ＪＩＳ Ｋ７３１１に準拠して、測定した。
＜着圧変化率＞
着圧は、人体模型にパンティストッキングを着用させ、エアバック方式の衣服圧変換機（ＡＭＩ３０３７；（株）エイエムアイ製）を使用して足首部を測定した値（ｈＰａ単位）である。前記人体模型は、木、セラミック、プラスチック等の硬質の材料で構成されており、その硬度はロックウエル硬さで２０〜１２０の範囲にある。
【００６３】
着圧変化率は、新品パンティストッキングの着圧を１００％としたときの、着用／洗濯を５回繰り返したパンティストッキングの着圧のパーセント値を示す。
【００６４】
【表１】
【００６５】
表１、図２及び３から明らかなように、芯材である熱可塑性ポリウレタン系エラストマー樹脂（Ａ）のＴ１／２が２１８℃であり、鞘である熱可塑性ポリエステル系エラストマー樹脂（Ｂ）のＴ１／２が２２６℃であり、かつ、繊維断面における芯部分と鞘部分の面積比が９２：８〜９３：７の場合には、着圧変化率及び引張破断強度の両方が顕著に優れていることが確認された（実施例１〜４）。
【００６６】
これに対し、芯材のＴ１／２が２１４℃と小さい場合や、繊維断面における芯部分の面積が９０％以下の場合や、鞘部分の面積が９５％以上の場合には、着圧変化率及び引張破断強度の両方又は片方が大きく低下することが確認された（比較例１〜８）。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】フローテスターの測定により得られる流動曲線の模式図である。
【図２】実施例及び比較例における着圧変化率と芯材比率の関係を示すグラフである。
【図３】実施例及び比較例における着圧変化率と延伸糸の引張破断強度の関係を示すグラフである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯部分に１／２法溶融温度が２１６〜２２０℃の熱可塑性ポリウレタン系エラストマー樹脂（Ａ）を含み、鞘部分に１／２法溶融温度が２２４〜２２８℃の熱可塑性ポリエステル系エラストマー樹脂（Ｂ）を含むコンジュゲート繊維であって、該繊維断面における芯部分と鞘部分の面積比が９１：９〜９４：６であるコンジュゲート繊維。
【請求項２】
延伸糸の引張破断強度が２．３〜４．５ｃＮ／ｄｅｘである請求項１に記載のコンジュゲート繊維。
【請求項３】
前記請求項１又は２に記載のコンジュゲート繊維を含むストレッチ衣料。
【請求項４】
前記請求項１に記載のコンジュゲート繊維の製造方法であって、
（１）１／２法溶融温度が２１６〜２２０℃の熱可塑性ポリウレタン系エラストマー樹脂（Ａ）と、１／２法溶融温度が２２４〜２２８℃の熱可塑性ポリエステル系エラストマー樹脂（Ｂ）とをそれぞれ溶融する工程、
（２）該溶融エラストマー樹脂（Ａ）が芯部分に、該溶融エラストマー樹脂（Ｂ）が鞘部分になるように、同心円状又は偏心円状の２個のノズルを有する複合口金を用いて、繊維断面における芯部分と鞘部分の面積比が９１：９〜９４：６となるように複合紡糸する工程、
（３）工程（２）で複合紡糸された繊維を熱処理する工程、及び
（４）工程（３）で熱処理された繊維を延伸処理する工程、
を含むことを特徴とするコンジュゲート繊維の製造方法。
【請求項１】
芯部分に１／２法溶融温度が２１６〜２２０℃の熱可塑性ポリウレタン系エラストマー樹脂（Ａ）を含み、鞘部分に１／２法溶融温度が２２４〜２２８℃の熱可塑性ポリエステル系エラストマー樹脂（Ｂ）を含むコンジュゲート繊維であって、該繊維断面における芯部分と鞘部分の面積比が９１：９〜９４：６であるコンジュゲート繊維。
【請求項２】
延伸糸の引張破断強度が２．３〜４．５ｃＮ／ｄｅｘである請求項１に記載のコンジュゲート繊維。
【請求項３】
前記請求項１又は２に記載のコンジュゲート繊維を含むストレッチ衣料。
【請求項４】
前記請求項１に記載のコンジュゲート繊維の製造方法であって、
（１）１／２法溶融温度が２１６〜２２０℃の熱可塑性ポリウレタン系エラストマー樹脂（Ａ）と、１／２法溶融温度が２２４〜２２８℃の熱可塑性ポリエステル系エラストマー樹脂（Ｂ）とをそれぞれ溶融する工程、
（２）該溶融エラストマー樹脂（Ａ）が芯部分に、該溶融エラストマー樹脂（Ｂ）が鞘部分になるように、同心円状又は偏心円状の２個のノズルを有する複合口金を用いて、繊維断面における芯部分と鞘部分の面積比が９１：９〜９４：６となるように複合紡糸する工程、
（３）工程（２）で複合紡糸された繊維を熱処理する工程、及び
（４）工程（３）で熱処理された繊維を延伸処理する工程、
を含むことを特徴とするコンジュゲート繊維の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−１００９７２（Ｐ２０１０−１００９７２Ａ）
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７４７６１（Ｐ２００８−２７４７６１）
【出願日】平成２０年１０月２４日（２００８．１０．２４）
【出願人】（０００００１３３９）グンゼ株式会社 (919)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２４日（２００８．１０．２４）
【出願人】（０００００１３３９）グンゼ株式会社 (919)
【Ｆターム（参考）】
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