JPS5940945B2 - 縫製性の改良されたポリエステルミシン糸の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は縫製性の改良されたポリエステルミシン糸の製
造法に関し、更に詳しくはポリエステルミシン糸に特定
組成の処理剤を付着せしめた、高速縫製性、染色堅牢度
の優れたポリエステルミシン糸の製造方法に関する。

ポリエステルミシン糸は、一般に原糸→下撚工程→合糸
工程→上撚工程→ヒートセット工程→染色工程→処理剤
による仕上工程を経て作られ強度、寸法安定性、耐熱性
等、種々の面でミシン糸としてバランスのとれた優れた
性質を有している。

所で、上記処理剤による仕上工程においては、ポリエス
テルミシン糸のすべりを良くし縫製性（以下の説明にお
いて可縫性と称することがある。

）を向上させることが不可欠とされ、このため従来は鉱
物油とホスヘート化合物を主体とした処理剤のエマルジ
ョン、パラフィンワックス主体のエマルジョン、或はジ
メチルポリシロキサン主体のストレート油剤でポリエス
テルミシン糸条を処理していた。

かかる従来の処理剤で処理したポリエステルミシン糸は
資材用途分野、例えばキャンプテント、船舶用バッチカ
バー、自動車及び貨車用幌シート、建築用養生シート、
大型テント、野積シート、軒出しテント、カーシート等
の重帆布類、製袋、靴、履物用の分野等で有用に適用さ
れる。

そして、上述の布帛の縫製に際しては該布帛自身が単に
厚地というだけでなく、織密度も高く、更にゴム、ラテ
ックス樹脂等でコーティングされたものも使われるため
、ミシン針の導通抵抗が非常に大きくなる。

更に直線縫いの他に重ね縫い、返し縫い等の頻雑な工程
もあり、従って作業能率向上のため回針数が３０００ｒ
ｐＩ［Ｉｆ＝を近又はそれ以上の高速領域が利用される
。

又、口締り等の正常な縫目状態にするため上糸、下糸張
力共高張力で縫製され、そのためミシン糸は針を特に針
穴に一ドルアイ）付近を高速高接圧で擦過する。

然るに針先部分は熱容量が小さいため導通抵抗の大きい
被縫体と針だけでもスタート直属数秒で高温度の 。

平衡状態に到達し、特にニードルアイ周辺部において最
高の温度になる。

（瞬間的とは２５０℃〜３００℃程度）このように資材
用途の製品は極めて厳しい条件下に縫製されるが、従来
の処理剤で処理したミシン糸では、こういった高温、高
接圧、。

高速繰返し摩擦条件下でミシン糸は縫製時にニードルア
イ付近で瞬間的にポリエステルの軟化〜融点以上に昇温
し、更に衝撃的なテンション変動によって縫製開始間も
なく断糸（溶融断糸）し易く特に高速回針数３０００ｒ
ｌ）ＩＩ）ｆ−を近では数秒で断糸するため稼動率が著
しく低下し縫製用途が制約されていた。

かかる溶融断糸による可縫性低下を防止するには、例え
ば次のようなことが考えられる。

（ｉ）油剤の潤滑性能を向上し、且つ均一付着化によっ
て針とミシン糸間の固体接触摩擦を防ぐとともに摩擦力
を低下し摩擦発熱を抑制する。

（ｉｉ）撚構成等のミシン糸の形態を改良し、ニードル
アイとミシン糸との摩擦抵抗を下げる。

（１１１）ミシン糸用繊維素材として耐熱性の良いもの
を使用するか、もしくは繊維ポリマーの結晶化度を向上
し融断しにくくする。

上記の対策のうち、（１１）は自ずと限度があり、顕著
な効果は期待できないし、（１叫こついては繊維素材を
変更して耐熱性のよいものに変更すれば一応の効果は奏
されるがポリエステル系素材に限定した場合、結晶化度
等の物性を向上し融断を改良するにも限度があり、顕著
な効果は期待できない。

一方、（ｉ）については油剤の潤滑性向上に対してすで
にジハイドロカーボンポリシロキサン、エポキシシリコ
ーン油を使用する技術が特開昭５２−２７８４８号公報
、特開昭５２−８１９８号公報、特開昭５２−２５１４
２号公報、特開昭５１−３２８９６号公報等に記載され
ている。

しかしながらこれらの方法にあっても、尚以下に述べる
ような問題点がある。

（Ａ） 水系エマルジョン系で油剤を付着させる場合
、エマルジョン付着方式の特徴として油剤の均一付着化
のプラス面はあるが、 （Ａ−１） ローラーオイリングによる付着ではエマ
ルジョン中の水分蒸発で濃度が高くなり、経時的に付着
量が変動し付着斑となる。

又、濃度アップに伴ってエマルジョン分散性が不安定に
なり、クリーミング、分離などのトラブルが発生し易い
。

（Ａ−２） スプレーオイリングは更に付着斑の面で難
点がある。

（Ａ−３） カセに巻取り、オイリング（バンクオイ
リング）するのでは巻返し工程等の工程増になるため工
程合理化の面でマイナスである。

（Ａ−４） チーズオイリング方式は均一付着、工程
合理化の面では有利であるが、シリコン系エマルジョン
をその都度廃棄していたのでは、特にシリコン系潤滑剤
が高価なため、著しいコストアップになる。

又、ストレージタンクを設けるには新たにスペースをと
り、更に設備投資を必要とする。

以上のことからすればエマルジョン付着方式による合理
的な方法としては、低コストで可縫性向上にプラスの油
剤エマルジョンをチーズオイリング方式で実施するのが
好ましいことになるがこれまで柔軟剤処理をチーズオイ
リングで実施されているのみで、潤滑性向上（融断防止
対策）までは考慮されていない。

次に（Ｂ） 油剤原液を直接ミシン糸に付着させるス
トレートタイプの特徴としては、一般にローラーオイリ
ングによる付着方式が採用される。

これは工程合理化の面で有利であり、潤滑性にひいては
可縫性に有利な油剤を高価でも無駄なく使用できるとい
う特徴があるが、以下に述べるように均−付着化の面で
難点がある。

即ち、油剤としては例えばシリコン油、特に高重合度の
ジメチルポリシロキサンが著しい効果を示すが、該ジメ
チルポリシロキサンの重合度は粘度に換算すると約２０
００センチストークス以上が好ましいが、実用上は粘度
が高すぎてそのままではローラーオイリング等の通常の
設備では使用困難である。

従って高粘度（高重合度）のジメチルポリシロキサンを
低粘度のシリコン油膜いは他の低粘度の油剤で稀釈する
。

しかしながら、低粘度の水系エマルジョン処理の場合に
比ベストレート油剤はいずれにしろ粘度が高いためオイ
リングローラ−上の油膜が厚く、ローラーの回転数の微
妙な変化に応じて付着量が大巾に変動し、又ローラー上
油膜をプレート等でうずくしても糸に付着した油剤の展
延性が乏しいため均一付着の面で不利である。

特にこのストレートオイリング方式にあっては錘間変動
のバラツキが発生し易く、均一付着管理はむずかしい。

しかも、資材用ミシン糸の可縫性向上にはとり扱われる
条件が厳しいため、せっかく潤滑性にプラスの油剤を使
用しても、適正付着量で且つ均−付着化を計らなければ
効果は期待できない面もある。

このように従来のミシン糸の製造技術自体油剤組成をも
含めてポリエステルミシン糸に要求される縫製特性を全
ての面で満足させるまで至っていないのである。

それ故、本発明の目的は資材用途の製品の縫製時の厳し
い条件に充分耐えより好ましい縫製性を呈するポリエス
テルミシン糸の製造法を提供することにある。

更に本発明の目的は縫製開始時における優れた走行特性
は勿論高速縫製時においても改良された潤滑性能を有し
対固体接触摩擦による発熱を可及的に抑制し得るポリエ
ステルミシン糸の製造法を提供することにある。

更に、本発明の他の目的は油剤処理法の合理的改良、油
剤コストをも考慮しつつ縫製性の改良されたポリエステ
ルミシン糸の製造法を提供することにある。

本発明者等は、上記の目的を達成せんとして種種検討す
る過程でミシン糸の低速高接圧下の潤滑性更には高速下
の縫製性（潤滑性）の改良はオイリング方式だけによっ
ては解決し得ないこと、更には夫々の要求特性は単一の
油剤成分ではこれ又満足し得ないことを知り、油剤の組
合せの観点から更に研究を続けた結果、本発明に到達し
たのである。

かくして、本発明によれば、 ポリエステルミシン糸に対繊維重量比で少なくとも （イ）融点が４０〜８０℃の範囲にあるパラフィンワッ
クスを０．６〜４，５％ （０）高級脂肪酸とポリアルキレンポリアミンとのアマ
イド化合物及び／又はそれらが４級化されたカチオン活
性剤を０．０３〜０．７５％を付着せしめ、しかる後に
、同じく対繊維重量比で、（／９２５°Ｃでの平均粘度
が２０００センチスト一クス以上のジハイドロカーボン
ポリシロキサンを０．４〜４．５％ に） ２５℃での粘度が３０〜１２０秒の鉱物油を０．
１〜３．０％を付着させるために、下記Ｂ）で示す組成
の油剤を付着せしめることを特徴とする縫製性の改良さ
れたポリエステルミシン糸の製造法が提供される。

但し、 ひＪの処理液 （イ）融点が４０〜８０℃の範囲にあるパラフィンワッ
クスを６０〜９０重量％ （ロ）高級脂肪酸とポリアルキレンポリアミンとのアマ
イド化合物及び／又はそれらが４級化された化合物を３
〜１５重量係 更には乳化剤を含む処理液 （Ｂ）の油剤 主成分として （ハ） ２５℃での平均粘度が２０００センチスト−ク
ス以上のジハイドロカーボンポリシロキサンを４０〜９
０重量係 に）２５℃での粘度が３０〜１２０秒の鉱物油を１０〜
６０重量係含む油剤 である。

更にこれについて述べると、潤滑性能は著しく高いが均
一付着の面で問題のある（Ｂ）の成分を比較的安価にし
てエマルジョンによる均一付着の可能なパラフィンワッ
クス高配合油剤と併用することにより縫製性を確保した
ものである。

本発明における上記ケ）、（ロ）、（ハ）及びに）の成
分において、（イ）。

（ロ）はポリエステルミシン糸に均一に付着されその際
（イ）は高温、高速且つ高接圧下での縫製性能の向上の
ために寄与し、他方（ロ）の成分は縫製開始時の低速高
接圧下の潤滑性を確保するものである。

高速下における潤滑性を更に高水準に向上する意味で、
（ハ）、に）の成分を更に付着せしめるものである。

更に、これら成分並びに成分の付着手段について詳細に
説明する。

本発明において、処理ＭＩＩｃＡ）中に含まれる（イ）
のパラフィンワックスの融点は４０〜８０℃で、好珪し
くは４２〜７３℃である。

これらは（ハ）の成分との関連において高速下の潤滑性
を確保するためのベースオイルであり、融点が４０℃未
満ではパラフィンワックス高配合下での乳化安定性が悪
くなり、一方、パラフィンワックス類の融点の上限は一
般には高々８０°である。

一方、（ロ）の高級脂肪酸とポリアルキレンポリアミン
とのエステル及び／又はその４級化したカチオン活性剤
については、先ず脂肪酸は主鎖の炭素数がＣ８〜Ｃ２５
の範囲のもので例えばラウリン酸、ミリスチン酸、パル
ミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、ベヘニン酸等が
あげられる。

又、ポリアルキレンポリアミンとしてはエチレンジアミ
ン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン等
があげられ、モノ及び／又はアマイドの形で使用される
。

更に４級化したカチオンについては対イオンはＣｌ 、
Ｂｒ−等のハロゲンイオン又はメトサルフェート、エト
サルフェート、硫酸塩、リン酸塩を含む。

その他（イ）、（ロ）に加えて適宜乳化剤成分を併用す
るのが好ましい。

かかる処理斉ＸＡ）は、一般には水系エマルジョンで使
用されるが、その他溶剤系で使用してもよい。

又、付着方法は本発明の主旨からしてチーズオイリング
が最も好ましいが、カセオイリング（バンクオイリング
）、ローラーオイリングでも充分採用できる。

処理剤（、Ａ）のエマルジョン濃度は０．２〜２０重量
係重量材着量は１〜７重量係好ましくは２〜５重量係で
ある。

この処理剤（Ａ）をチーズオイリング処理するとチーズ
内外層にわたり均一に付着される。

そして含有パラフィンワックスは高温高速且つ高接圧で
の可縫性向上に寄与し、比率としては高配合特に６０重
量係以上、好ましくは７０重量％以上である。

唯、エマルジョン安定性の面で９５重量係以上使用する
ことは避けるべきである。

一方、高級脂肪酸とポリアルキレンポリアミンとのエス
テル及び／又はその４級化したカチオン活性剤は低速高
接圧の潤滑性を向上し、糸をミシン機の各種ガイド及び
針に通して糸をひき出すとき、及び縫製開始時にミシン
糸と金属ガイド間のスティックスリップによる異常張力
の発生を防止し、縫製作業効率を向上させる。

この化合物の使用量は３〜１５重量係で好ましくは５〜
１０重量係である。

次に処理剤（Ｂ）の−成分を構成するポリジハイドロカ
ーボンポリシロキサンの例としてはジメチルポリシロキ
サン、ジエチルポリシロキサン、ジプロピルポリシロキ
サン等が挙げられこれらは通常ストレートオイリングで
適用される。

かかるシリコン油剤の中でも特に平均粘度が２，０００
〜１００，０００センチストークスのシリコン油は他の
油剤に比べて平滑性が良好であるばかりでなくミシン針
が縫製時に高温になっても油剤本来の性能を低下するこ
となくミシン糸としての性能を維持することができる。

そしてジハイドロカーボンポリシロキサンの粘度が高い
程高速縫製性が高いことが判った。

この点従来のストレートタイプ油剤の考え方としてはロ
ーラーオイリングする際の作業性、取扱い易さの面から
みて比較的低粘度のジメチルポリシロキサンを希釈して
低粘度化している。

本発明はこれらの概念とは異りに）の鉱物油で（ハ）を
希釈すれば、配合油剤全体としての粘度低下効果が大き
く有効であると同時に高温のニードルアイ部にミシン糸
が接触し、ニードルアイ部に付着した油剤中の鉱物油は
速やかに揮発し、潤滑にマイナスな成分が除去され易く
残留した高粘度シリコンによって潤滑性能を発揮し易い
ことが明らかになった。

以上の観点から処理剤（Ｂ）としては、ジハイドロカー
ボンポリシロキサンは２５℃での平均粘度が２，０００
〜１００，０００センチストークスを単成分系又は２種
類以上の組合せ使用で４０〜９０重量係使用し、２５℃
での粘度が３０〜１２０秒好ましくは４０〜８０秒の鉱
物油を１０〜６０重量％使用する。

鉱物油が１０係未満では粘度低下効果が少なく、又６０
重量％を越えるとシリコン油剤の使用量減少にともない
所望の油剤潤滑性能が確保できなくなる。

又、鉱物油の粘度が３０秒未満では室温で一部揮発し易
く、特に夏場の高温時のオイリングの際に組成変動が懸
念される。

この意味からは特に４０秒以上が好ましい。

これに対して１２０秒を越える鉱物油は逆に高粘度シリ
コン油剤との相溶性が低下する。

勿論、（Ｂ）油剤を構成する（ハ）、に）の他にその機
能を失しない範囲で必要に応じて鉱物油とシリコン油に
相溶する添加剤を含めてもよい。

これら添加剤の例としては、たとえば油膜強化剤として
イソステアリン酸ジメチルステアリルアミン塩或はオレ
イン酸ジメチルステアリルアミン塩等の高級脂肪酸のア
ルキルアミン塩を３〜１０重量係好沫しくは５〜１０重
量％の割合で添加することができる。

このような油剤（Ｂ）の付着量は２〜５重量係好ましく
は３〜４重量係である。

唯、ストレート油剤（Ｂ）について以上の対策をとった
場合でも、これを単独で付着しただけのミシン糸では油
剤の均一付着対策としての低粘度化はなおもって充分で
はなくむしろ不均一付着による可縫性能の不安定化は避
けられない。

換言すれば本発明が真に狙っている所は既述の如く工業
用よりもはるかに厳しい条件で取扱われる資材用ミシン
糸に関する縫製性の改良であり、このためには（Ｂ）単
独では何等解決にならないのである。

ここに、本発明の意義が存するわけで先ずミシン糸に対
して均一付着の可能な（Ａ）の処理剤を適用した後で’
（Ｂ）の油剤を更に適用することによって始めて両者が
相乗的に作用して縫製時の厳しい条件を克服できるので
ある。

尚、本発明で言うポリエステルミシン糸とは主としてポ
リエチレンテレフタレート繊維を少くとも５０％以上含
むようなミシン糸である。

以下、実施例を掲げて本発明を詳述する。

実施例 資材用ミシン５ＥＩＫＯＬＳＷ−８１型を使用しミシン
針として１９番、ミシン糸としてポリエステルスパンミ
シン糸＃２０／３を用い、回針数３１５ Ｏｒｐｍで４
枚重ねの縫製素材を縫製し、その際ミシン糸が切断する
ことなく縫える時間を測定する。

この場合、ポリエステルミシン糸にはチーズオイリング
及びアフターオイリング方式を採用して夫々第１表ＣＩ
）、Ｃｌｌ、ｌの処理剤（Ａ−１〜Ａ−６及びＢ−１〜
Ｂ−５）を第２表及び第３表に示す組合せで付着せしめ
た。

同時に第２表及び第３表には夫々の処理剤の付着量と併
せて可縫性についての評価結果を挙げた。

第１表における数字は、Ａ−１〜Ａ−６及びＢ−１〜Ｂ
−５のおのおのについて、（イ）〜に）の各成分の配合
重量比（％）を示す。

例えば、Ａ−１については、（イ）としてパラフィンワ
ックスを７３重量％、（Ｄ）としてベヘニン酸とジエチ
レントリアミンとのアマイド化合物を４級化したカチオ
ンを５重量係他に乳化剤を２２重量％をそれぞれ配合せ
しめたもの（合計１００％）である。

したがって、第２表に示した／１６．１のポリエステル
ミシン糸では、Ａ−１を対繊維重量比で２．１重量係付
着せしめるものであるから、前記の（イ）の成分を１．
５３重量％、（ロ）の成分を０．１０５０５重量％含Ｂ
−１を対繊維重量比で、同じ＜２．１重量材付着するか
ら、（／→の成分として、ジメチルポリシロキサン２０
００センチストークスのものを０．５２５重量％、ジメ
チルポリシロキサン１００００センチストークスのもの
を０．５２５重量％、計１．０５重量係含みに）の成分
として、鉱物油を１．０５重量％含むものである。

以下、他の番号のものについても同様に、第１表〜第３
表により、付着量を求めることができる。

尚、第２表には縫目外観についての評価結果も併せて掲
記したがこれらの可縫性及び縫目外観は第４表に示した
尺度によるものとする。

第２〜３表から（イ）、 （０） 、（ハ）、に）の各
成分が本発明の範囲を満足して始めてミシン糸は可縫製
が格段に改良され且つ口締り、目飛び、縫目外観の悪化
等の問題が一掃されることが判る。

１９６− 上記の評価に使用した被縫体は （Ｉ）ビニロン帆布； 糸使い（タテ糸×ヨコ糸）−２０／３Ｘ２０／３織密度
（本／ １ｎｃｈ ）＝６０Ｘ４０のビニロン基布に防
水撥水加工したものであり、これを４枚重ねにして可縫
性を評価した。

（Ｉｆ）綿帆布； 糸使い（タテ糸×ヨコ糸）＝１０／２Ｘ１０／３織密度
（本／ １ｎｃｈ ） −４７Ｘ ３５の綿基布に防水
撥水加工したものであり、これを４枚重ねにして可縫性
を評価した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ポリエステルミシン糸に、対繊維重量比で少なくと
   も （イ）融点が４０〜８０℃の範囲にあるパラフィンワッ
   クスを０．６〜４．５係 （ロ）高級脂肪酸とポリアルキレンポリアミンとのアマ
   イド化合物及び／又はそれらが４級化されたカチオン活
   性剤を０．０３〜０．７５％を付着させるために、下記
   Ｎで示す組成の処理液を付着せしめ、しかる後に同じく
   対繊維重量比で、（／９２５℃での平均粘度が２０００
   センチスト一クス以上のジハイドロカーボンポリシロキ
   サンを０．４〜４．５％ に） ２５℃での粘度が３０〜１２０秒の鉱物油を０．
   １〜３．０チ を付着させるために、下言商）で示す組成の油剤を付着
   せしめることを特徴とする縫製性の改良されたポリエス
   テルミシン糸の製造法。 θＪの処理液 （イ）融点が４０〜８０℃の範囲にあるパラフィンワッ
   クスを６０〜９０重量％ （ロ）高級脂肪酸とポリアルキレンポリアミンとのアマ
   イド化合物及び／又はそれらが４級化された化合物を３
   〜１５重量係 更には乳化剤を含む処理液。 （、Ｂ）の油剤 主成分として （ハ） ２５℃での平均粘度が２０００センチスト一ク
   ス以上のジハイドロカーボンポリシロキサンを４０〜９
   ０重量％ に）２５℃での粘度が３０〜１２０秒の鉱物油を１０〜
   ６０重量係含む油剤 ２ 人の処理液が水性エマルジョンである特許請求の範
   囲第１項記載の縫製性の改良されたポリエステルミシン
   糸の製造法。 ３ Ａの処理液の付着がチーズオイリング方式である特
   許請求の範囲第１項記載の縫製性の改良されたポリエス
   テルミシン糸の製造法。 ４ Ｂの油剤の付着がストレートオイリング方式である
   、特許請求の範囲第１項記載の縫製性の改良されたポリ
   エステルミシン糸の製造法。