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Die
vorliegende Erfindung betrifft Fasern, die spontan abbaubar sind
und Textilwaren mit ausgezeichneten Eigenschaften, wie Volumen,
Weichheit und Anfühleindruck,
und daraus hergestellte Waren bereitstellen können, und spezieller spontan
abbaubare Fasern, die aliphatische Polyester mit unterschiedlichen
thermischen Eigenschaften umfassen, und daraus hergestellte Waren.
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Herkömmliche
synthetische Fasern aus synthetischen Harzen haben eine langsame
Abbaugeschwindigkeit in natürlicher
Umgebung und erzeugen eine große
Menge Wärme
beim Verbrennen und müssen
deshalb vom Gesichtspunkt des Umweltschutzes neu betrachtet werden.
Aus solch einem Grund werden spontan abbaubare Fasern aus aliphatischen
Polyestern entwickelt, und ihre Beiträge zum Umweltschutz sind erwartet worden.
Allerdings sind diese spontan abbaubaren aliphatischen Polyesterfasern
hinsichtlich Volumen, Weichheit, Anfühleindruck und so weiter nicht
zufriedenstellend, und eine Verbesserung davon ist gewünscht worden.
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Herkömmlicherweise
ist es bekannt, dass Waren, wie Strick- und Webstoffe mit ausgezeichnetem
Volumen und ausgezeichneter Weichheit erhalten werden, wenn Fasern
mit unterschiedlicher Einlauffähigkeit
in üblichen
Inter-Faser-Verbundstoffen (Mischungen von Fasern) vereinigt werden.
Allerdings ist für
aliphatische Polyesterfasern mit einer spontanen Abbaubarkeit eine
Art des Kontrollierens der Einlauffähigkeit bis jetzt kaum bekannt
und natürlich
ist sie überhaupt
nicht bekannt für
Zweikomponentenfasern mit unterschiedlicher Einlauffähigkeit
und es ist überhaupt
nicht bekannt die Qualität
von Strickstoffen und Webstoffen durch ihre Verwendung zu verbessern.
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Um
eine Faser mit einer hohen Weichheit und verschiedenen Funktionen
basierend auf einer speziellen Querschnittsform und einer großen Oberfläche zu erhalten,
ist es außerdem
herkömmlicherweise
so gehandhabt worden, eine teilbare Zweikomponentenfaser zu teilen.
Mit diesem Verfahren sind Strick- und Webstoffe, Vliesstoff, Kunstleder,
Kunstwildleder, Hochleistungswischtuch, Hochleistungsfilter und
so weiter entwickelt und breit verwendet worden. Aber auf dem Gebiet
von in natürlicher
Umgebung abbaubaren Fasern ist keine teilbare Zweikomponentenfaser
vorgeschlagen worden. Der Grund ist, dass eine Kombination von Spinnmaterialien
(Polymeren), die zur Teilung geeignet sind, und wie zu teilen ist,
noch nicht bekannt waren.
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Eine
selbsthaftende (schmelzhaftende) Faser, bei der ein Teil einer Faser
durch Erhitzen schmilzt, um Fasern aneinander zu kleben, ist auf
dem Gebiet der synthetischen Fasern breit verwendet worden. Schmelzklebende
Fasern, die einen aliphatischen Polyester verwenden, werden in den
japanischen Patentschriften Kokai Nr. 6-207320 und Kokai Nr. 6-207324
vorgeschlagen. Allerdings wird in den Arbeitsbeispielen davon nur eine
Zweikomponentenfaser, zusammengesetzt aus einem Mantel (Klebstoffbestandteil)
aus einem Polyethylensuccinat mit einem Schmelzpunkt von 102°C und einem
Kern (Festigkeit beibehaltender Bestandteil) aus einem Polybutylensuccinat
mit einem Schmelzpunkt von 118°C
offenbart, und die Haftkraft davon ist nicht so stark. Der Grund
ist, dass der Unterschied im Schmelzpunkt zwischen beiden Bestandteilen
nur 16°C
beträgt und
der Festigkeit beibehaltende Bestandteil durch das Erhitzen für die Haftung
erweicht und verschlechtert wird. Außerdem ist die optimale Temperatur
für die
Haftungsbehandlung dieser Faser auf einen sehr kleinen Bereich beschränkt, weshalb
es sehr schwierig ist, die gewünschte
Haftstärke
und Festigkeit zu erhalten. Es ist auch sehr schwierig, die Haftkraft
in einem weiten Bereich gemäß den Zwecken
zu ändern,
so dass die Verwendungen begrenzt sind. Im allgemeinen ist ein niedrig
schmelzender Bestandteil als haftender Bestandteil von schmelzklebenden
Fasern verwendet worden. Wenn ein niedrig schmelzender aliphatischer
Polyester mit einem Schmelzpunkt von nicht mehr als 120°C verwendet
wird, ist allerdings die Glasübergangstemperatur niedriger
als die normale Temperatur, so dass die Verfestigungsgeschwindigkeit
langsam ist und deshalb entstehen viele Probleme bei der praktischen
Verwendung, wie dass Fasern während
des Schmelzspinnens leicht aneinander kleben, so dass nicht nur
die Herstellung bei einer hohen Geschwindigkeit schwierig ist, sondern auch
die Hitzebeständigkeit
bei der Verwendung gering ist.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine spontan abbaubare
Faser, die ausgezeichnetes Volumen, ausgezeichnete Weichheit, ausgezeichneten
Anfühleindruck
und ausgezeichnete Dehnbarkeit besitzt, und daraus hergestellte
Textilwaren bereitzustellen.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine spontan
abbaubare Faser mit einer Selbstkräuselfähigkeit bereitzustellen.
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Noch
eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine selbstkräuselnde
Faser, die spontan abbaubar ist, die durch Erhitzen oder dergleichen
eine ausgezeichnete Kräuselung
ergibt, bereitzustellen, um Waren mit ausgezeichneter Weichheit,
ausgezeichnetem Volumen und ausgezeichneter Dehnbarkeit bereitstellen
zu können
und außerdem,
die einfach mit hoher Effizienz hergestellt werden kann.
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Als
Ergebnis von sich wiederholender intensiver Untersuchung haben die
Erfinder festgestellt, dass die vorstehenden Aufgaben durch Vereinigen
von spontan abbaubaren aliphatischen Polyestern mit unterschiedlichen
thermischen Eigenschaften, wie Wärmeabsorptionsmenge
beim Schmelzen (Schmelzwärme), Schmelzpunkt
und dergleichen, erreicht werden können, und haben so die vorliegende
Erfindung erhalten.
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So
stellt die vorliegende Erfindung eine Faser bereit, die (A) einen
Faserbestandteil, umfassend einen aliphatischen Polyester mit einem
Schmelzpunkt von mindestens 100°C
und einer Schmelzwärme
von mindestens 20 J/g, und (B) einen Faserbestandteil, umfassend
einen aliphatischen Polyester mit einem Schmelzpunkt von mindestens
100°C und
einer um mindestens 5 J/g niedrigeren Schmelzwärme als die des Polyesters (A)
umfasst. In der vorliegenden Erfindung liegt die Faser, die die
Faserbestandteile (A) und (B) umfasst, in Form eines Verbundgarns
vor, wobei Fasern der entsprechenden Bestandteile in einem Gewichtsverhältnis (A) zu
(B) von 10/1 bis 1/10 vermischt sind. Da diese Faser (A) einen hochkristallinen
Bestandteil mit einer hohen Schmelzwärme und (B) einen niedrig kristallinen
Bestandteil mit einer niedrigen Schmelzwärme umfasst, besitzt sie ausgezeichnetes
Volumen, Weichheit und Anfühleindruck
basierend auf einem Unterschied der Wärmeeinlauffähigkeit.
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1 ist eine Querschnittsansicht, die verschiedene
Ausführungsformen
eines Verbundgarns, umfassend zwei Arten von erfindungsgemäßen Fasern,
zeigt, wobei 1A ein Verbundgarn zeigt, in
dem zwei Arten von Fasern mit kreisförmigem Querschnitt gleichförmig gemischt
sind, 1B ein Verbundgarn zeigt, in dem
zwei Arten von Fasern mit kreisförmigem
Querschnitt exzentrisch nicht-gleichförmig gemischt sind, 1C ein
Verbundgarn zeigt, in dem zwei Arten von Fasern mit kreisförmigem Querschnitt
konzentrisch nicht-gleichförmig
gemischt sind, 1D ein Verbundgarn zeigt, in
dem eine Faser mit einem dreieckigen Querschnitt und eine Faser
mit einem kreisförmigen
Querschnitt gleichförmig
gemischt sind, 1E ein Verbundgarn zeigt, in
dem eine Faser mit einem dreieckigen Querschnitt und eine Faser
mit einem kreisförmigen Querschnitt
konzentrisch nicht-gleichförmig
gemischt sind, und 1F ein Verbundgarn zeigt, in
dem eine Faser mit einem dreieckigen Querschnitt, eine Faser mit
einem kreisförmigen
Querschnitt und eine dritte Faser gemischt sind;
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2 ist
eine Schmelzkurve (DSC-Kurve), die die Wärmeabgabe und Wärmeaufnahme
eines Polymers bei Temperaturerhöhung,
erhalten mit Differential-Scanning-Kalorimetrie (DSC), zeigt; und
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3 ist
eine Schmelzkurve (DSC-Kurve), die die Wärmeabgabe und Wärmeaufnahme
eines Blockcopolymers oder eines Gemisches von zwei Arten von kristallinen
aliphatischen Polyestern mit unterschiedlichen Schmelzpunkten bei
Temperaturerhöhung,
erhalten mit Differential-Scanning-Kalorimetrie
(DSC), zeigt.
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Hierin
ist der aliphatische Polyester einer, der als einen Hauptbestandteil,
d. h. in einer Menge von mindestens 50 Gewichts-% (vorzugsweise
mindestens 60 Gewichts-%, stärker
bevorzugt mindestens 70 Gewichts-%), Bestandteile, die von den Rohmaterialien
des aliphatischen Polyesters abgeleitet sind, enthält, z. B.
(1) eine Hydroxyalkylcarbonsäure,
wie Glycolsäure,
Milchsäure
oder Hydroxybutylcarbonsäure,
(2) ein aliphatisches Lacton, wie Glycolid, Lactid, Butyrolacton
oder Caprolacton, (3) ein aliphatisches Diol, wie Ethylenglycol,
Propylenglycol, Butandiol oder Hexandiol, (4) ein Polyalkylenglycol,
wie ein Oligomer eines Polyalkylenethers, wie Diethylenglycol, Triethylenglycol,
Ethylen/Propylenglycol oder Dihydroxyethylbutan, Polyethylenglycol,
Polypropylenglycol oder Polybutylenglycol, (5) ein Polyalkylencarbonatglycol,
wie Polypropylencarbonat, Polybutylencarbonat, Polyhexancarbonat,
Polyoctancarbonat oder Polydecancarbonat und Oligomere davon, und
(6) eine aliphatische Dicarbonsäure,
wie Bernsteinsäure,
Adipinsäure,
Suberinsäure,
Azelainsäure, Sebacinsäure oder
Decandicarbonsäure,
und er umfasst alle Homopolymere von aliphatischen Polyestern, Blockcopolymere
oder statistische Copolymere von aliphatischen Polyestern und Blockcopolymere
oder statistische Copolymere von oder Gemische von aliphatischen
Polyestern und höchstens
50 Gewichts-% von anderen Bestandteilen, wie einem aromatischen
Polyester, einem Polyether, einem Polycarbonat, einem Polyamid,
einem Polyharnstoff einem Polyurethan und einem Polyorganosiloxan.
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Die
Modifizierung des aliphatischen Polyesters durch Copolymerisieren
oder Mischen wird zum Zweck der Senkung der Kristallinität und des
Schmelzpunktes (Senken der Polymerisationstemperatur oder Formtemperatur),
der Verbesserung des Reibungskoeffizienten, der Weichheit oder der
Elastizitätswiederherstellung,
Absenken oder Erhöhen
der Hitzebeständigkeit,
Glasübergangstemperatur
oder Wärmeeinlauffähigkeit, Verbesserung
der Einfärbbarkeit,
Hydrophilie oder Wasserabstoßung,
Verbesserung oder Kontrolle der Abbaubarkeit und dergleichen durchgeführt.
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Hierin
ist die Menge der Wärmeaufnahme
beim Schmelzen (Schmelzwärme)
ein Wert, der von einem Differential-Scanning-Kalorimeter (hier
nachstehend als DSC bezeichnet) in Stickstoff bei einer Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit
von 10°C/min
in Bezug auf etwa 10 mg einer Probe von sorgfältig gestrecktem, wärmebehandeltem
und getrocknetem Garn gemessen wird. Eine typische DSC-Kurve ist
in 2 gezeigt. Die Figur zeigt ein Beispiel für die Messung
einer Probe, die kaum kristallisiert ist, und die Nummer 19 zeigt
eine Änderung
der Grundlinie durch Glasübergang,
Nummer 20 zeigt einen Peak der Wärmeabgabe, der von Kristallisierung
durch Erwärmen
während
der Messung herrührt,
und Nummer 21 zeigt einen Peak der Wärmeaufnahme, der vom Schmelzen
von Kristallen herrührt.
Im Falle einer ausreichend kristallisierten Probe verschwindet der
Wärmeerzeugungspeak 20 und
wird nicht beobachtet. In der vorliegenden Erfindung ist die Temperatur,
die dem Minimalwert (Zentralwert) des Wärmeaufnahmepeaks 21 bezogen
auf das Schmelzen von Kristallen entspricht, als der Schmelzpunkt
definiert, und die Wärmeaufnahmegesamtmenge
(Integralwert, proportional zu der Fläche der Schrägstrichlinienfläche in 2)
des Wärmeaufnahmepeaks 21 ist
als die Schmelzwärme
definiert. Die Einheit der Schmelzwärme ist J/g. Im Fall, dass
in Bezug auf ein Gemisch, ein Blockcopolymer und dergleichen mehrere
Schmelzpunkte vorhanden sind, ist (in der vorliegenden Erfindung) die
höchste
Temperatur als Schmelzpunkt definiert, mit der Maßgabe, dass
wenn die Schmelzwärme
eines Peaks für
die höchste
Temperatur vernachlässigbar
klein ist, z. B. etwa 2 J/g oder weniger, und ein Hauptpeak einer
großen
Schmelzwärme,
z. B. 20 J/g oder mehr auf der niedrigeren Temperaturseite vorhanden
ist, ein Fall vorliegt, dass der wesentliche Schmelzpunkt (Temperatur,
bei der ein Polymer extrem erweicht wird und zu fließen beginnt)
als auf diesem Hauptpeak basierend angesehen wird. Auch wird die
Schmelzwärme
als Gesamtheit aller Wärmeaufnahmepeaks
definiert.
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Zuerst
wird eine Erklärung
in Bezug auf eine Faser (I) gegeben, umfassend (A) einen Faserbestandteil,
der einen aliphatischen Polyester mit einem Schmelzpunkt von nicht
weniger als 100°C
und einer Schmelzwärme
von nicht weniger als 20 J/g, vorzugsweise nicht weniger als 30
J/g umfasst, und (B) einen Faserbestandteil, der einen aliphatischen
Polyester mit einem Schmelzpunkt von nicht weniger als 100°C und einer
um mindestens 5 J/g niedrigeren Schmelzwärme als die des Polyesters
(A) umfasst.
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Das
erfindungsgemäße Verbundgarn
(I) ist ein Inter-Faser-Verbundstoff, in welchem eine Faser (A), die
ein Polymer (A1) mit einer großen
Schmelzwärme
umfasst, und eine Faser (B), die ein Polymer (B1) mit einer kleinen
Schmelzwärme
umfasst, vermischt werden.
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Repräsentative
Beispiele für
das erfindungsgemäße Verbundgarn
sind ein gemischtes Filament (hier nachstehend als „verbundenes
Filamentgarn" bezeichnet),
ein langkurz-Verbundgarn, wobei ein Filament und Zellwolle kombiniert
werden, und ein vermischtes Garn, wobei mehrere Arten von Zellwolle
vermischt und gesponnen werden. Für diese Inter-Faser-Verbundstoffe
(Fasermischungen) ist es bekannt, dass Waren, wie Strick- und Webstoffe
mit ausgezeichnetem Volumen und ausgezeichneter Weichheit erhalten
werden, wenn Fasern mit unterschiedlicher Einlauffähigkeit
kombiniert werden. Allerdings ist für aliphatische Polyesterfasern eine
Art der Kontrolle der Einlauffähigkeit
bis jetzt kaum bekannt, und es ist natürlich überhaupt nicht bekannt für Fasern
mit unterschiedlicher Einlauffähigkeit
zu verbinden und die Qualität
von Strickstoffen und Webstoffen durch ihre Verwendung zu verbessern.
Als Ergebnis einer intensiven Untersuchung über die Verbesserung der Qualität von Strick-
und Webstoffen aus aliphatischen Polyesterfasern haben die Erfinder
festgestellt, dass eine Faser (A), die ein Polymer (A1) mit einer
großen
Schmelzwärme
umfasst, die Wärmeeinlauffähigkeit
klein machen kann, und eine Faser (B), die ein Polymer (B1) mit
einer kleinen Schmelzwärme
umfasst, die Wärmeinlauffähigkeit
groß machen
kann, so dass durch Kombinieren der beiden Fasern ausgezeichnete
Faserstrukturen erhalten werden können. Insbesondere Waren mit
einem ausgezeichneten Anfühleindruck
werden basierend auf dem Unterschied in der Einlauffähigkeit
zwischen der Faser (A) und der Faser (B) erhalten.
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Das
Polymer, das die Faser (A) des Verbundgarns (I) bildet, ist ein
Bestandteil mit einer großen Schmelzwärme und
einer kleinen Wärmeeinlauffähigkeit,
und die nachstehend aufgeführten
Polymere (A1) werden dafür
verwendet.
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Das
Polymer, das die Faser (B) des Verbundgarns (I) bildet, ist ein
niedrig-kristalliner Bestandteil mit einer kleinen Schmelzwärme und
einer großen
Wärmeeinlauffähigkeit,
und die nachstehend aufgeführten
Polymere (B1) werden dafür
verwendet. Der Unterschied in der Schmelzwärme zwischen dem Polymer (A1)
und dem Polymer (B1) muss mindestens 5 J/g betragen, um Waren mit
einem guten Anfühleindruck
basierend auf einem ausreichenden Unterschied der Einlauffähigkeit
zu erhalten. Der Unterschied beträgt vorzugsweise mindestens
10 J/g, stärker
bevorzugt mindestens 15 J/g, am stärksten bevorzugt mindestens
20 J/g. Im allgemeinen ist eine Kombination von Fasern, deren Unterschied
in der Einlauffähigkeit
groß ist
(z. B. 20 bis 50%) für Strick-
und Webstoffe, die hohes Volumen, Dehnbarkeit und Weichheit erfordern,
bevorzugt, aber es gibt Fälle, in
denen ein kleinerer Unterschied in der Einlauffähigkeit (5 bis 20%) bevorzugt
ist, um ein in gewissem Ausmaß kontrolliertes
Volumen und einen erwünschten
Anfühleindruck
zu vermitteln. So kann das Polymer (B1) gemäß dem Zweck ausgewählt werden.
Außerdem
darf vom Gesichtspunkt der praktischen Verwendung aus der Schmelzpunkt
des Polymers (B1) nicht weniger als 100°C betragen, und der Schmelzpunkt
beträgt
vorzugsweise nicht weniger als 110°C, stärker bevorzugt nicht weniger
als 130°C,
am stärksten
bevorzugt nicht weniger als 135°C.
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Das
Polymer (A1) ist ein Bestandteil mit einer hohen Kristallinität und einer
niedrigen Wärmeeinlauffähigkeit.
Als das Polymer (A1) sind kristalline Homopolymere und solche bevorzugt,
die einen zweiten Bestandteil, einen dritten Bestandteil und dergleichen
in solch einer kleinen Menge eingelagert haben, dass die Kristallinität nicht
so beeinträchtigt
ist (zum Beispiel höchstens
etwa 40 Gewichts-%, insbesondere höchstens 30 Gewichts-%) mit
Hilfe von Copolymerisierung und/oder Mischen. Von den Gesichtspunkten
Kräuselbarkeit, Festigkeit
und Hitzebeständigkeit
der Faser der vorliegenden Erfindung ist es nötig, dass die Schmelzwärme des
Polymers (A1) nicht weniger als 20 oder 30 J/g beträgt, und
sie beträgt
vorzugsweise nicht weniger als 35 J/g, stärker bevorzugt nicht weniger
als 40 J/g. In vielen Fällen
beträgt
die Schmelzwärme
von kristallinen aliphatischen Polyester-Homopolymeren um 50 J/g.
In gleicher Weise ist es vom Gesichtspunkt der praktischen Verwendung
nötig,
dass der Schmelzpunkt des Polymers (A1) nicht weniger als 100°C beträgt, dass
vorzugsweise der Schmelzpunkt nicht weniger als 110°C, insbesondere
nicht weniger als 130°C,
spezieller nicht weniger als 140°C
und am speziellsten nicht weniger als 150°C beträgt.
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Bevorzugte
Beispiele für
das Polymer (A1) sind Homopolymere wie Polybutylensuccinat (Schmelzpunkt
etwa 116°C),
Poly-L-milchsäure
(Schmp. 175°C),
Poly-D-milchsäure
(Schmp. 175°C),
Polyhydroxybutyrat (Schmp. 180°C)
und Polyglycolsäure
(Schmp. 230°C),
Copolymere oder Gemische davon mit einer kleinen Menge eines anderen
Bestandteils, und Gemische davon. Im Fall der Blockcopolymere sind
die Veränderungen
der Kristallinität
und des Schmelzpunktes mäßig, so
beträgt
der Gehalt des Comonomerbestandteils vorzugsweise höchstens
50%, insbesondere 1 bis 40% und in vielen Fällen 1 bis 30%. Im Fall der
statistischen Copolymere sind die Veränderungen der Kristallinität und des
Schmelzpunktes deutlich, so beträgt
der Gehalt des Comonomerbestandteils vorzugsweise 0,5 bis 10%, insbesondere
1 bis 5%. Da die Veränderungen
der Kristallinität
und des Schmelzpunktes durch Copolymerisierung abhängig von
der Art des Comonomerbestandteils variieren, ist es natürlich nötig, die
Aufmerksamkeit auf die Schmelzwärme
von Kristallen und den Schmelzpunkt basierend auf DSC zu lenken.
Die Veränderungen
der Kristallinität
und des Schmelzpunktes durch Mischen mit anderen Bestandteilen variieren
ebenfalls abhängig
von der Art des eingebrachten Bestandteils und dem Mischungsverhältnis sind,
aber im allgemeinen nicht so deutlich wie bei der statistischen Polymerisation.
Die Menge der anderen Bestandteile, die für die Copolymerisierung oder
das Mischen verwendet werden, wird innerhalb der vorstehend genannten
Bereiche ausgewählt,
um die Aufgaben der vorliegenden Erfindung nicht zu beeinträchtigen.
Beispiele für
die anderen Bestandteile sind zum Beispiel aliphatische Polyester,
z. B. Polycaprolactone und Polyester, die von einem aliphatischen
Glycol, wie Ethylenglycol oder Octandiol und einer aliphatischen
Dicarbonsäure,
wie Bernsteinsäure
oder Decandicarbonsäure
abgeleitet sind, aromatische Polyester, Polyether, Polycarbonate,
Polyamide, Polyharnstoffe, Polyurethane, Polyorganosiloxane und
Rohmaterialien für
diese Polymere.
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Das
Polymer (B1) ist ein Bestandteil mit einer niedrigen Kristallinität und einer
hohen Wärmeeinlauffähigkeit.
Als Polymere, die für
das Polymer (B1) geeignet sind, sind aliphatische Polyester genannt,
die modifiziert sind, um die Schmelzwärme der Kristalle mit Hilfe
von Copolymerisieren und Mischen zu verringen. Es ist nötig, dass
der Unterschied der Schmelzwärme
zwischen dem Polymer (A1) und dem Polymer (B1) mindestens 5 J/g
beträgt,
und für
hohe Kräuselung
beträgt
der Unterschied vorzugsweise mindestens 10 J/g, insbesondere mindestens
15 J/g. Die Schmelzwärme
von 5 J/g entspricht etwa 10% der Schmelzwärme von kristallinen aliphatischen
Homopolyestern. Das heißt,
der Grad der Kristallinität
des Polymers (B1) beträgt
ungefähr 90%
oder weniger von dem des Polymers (A1).
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Im
allgemeinen ist für
Strickwaren, die eine hohe Dehnbarkeit erfordern, eine starke Kräuselung
bevorzugt, aber es gibt Fälle,
in denen eine in gewissem Maße
kontrollierte Kräuselung
bevorzugt ist, um Webstoffen Weichheit, Volumen und gewünschten
Anfühleindruck
zu vermitteln. Deshalb kann das Polymer (B1) gemäß dem Zweck ausgewählt werden.
Außerdem
ist es vom Gesichtspunkt der praktischen Verwendung nötig, dass
der Schmelzpunkt des Polymers (B1) nicht weniger als 100°C beträgt, und
dass der Schmelzpunkt vorzugsweise nicht weniger als 110°C, insbesondere
nicht weniger als 130°C,
spezieller nicht weniger als 135°C
beträgt.
Solche Polymere mit einem relativ hohen Schmelzpunkt sind zum Beispiel
Gemische und Copolymere (Blockcopolymere und statistische Copolymere),
die die vorstehend genannten Homopolymere mit hohem Schmelzpunkt
als Hauptbestandteil (nicht weniger als 50 Gewichts-%) enthalten. Der
Bestandteil, der für
die Copolymerisierung oder das Mischen mit den Homopolymeren mit
hohem Schmelzpunkt, wie Polybutylensuccinat, Polymilchsäure, Polyhydroxybutyrat
und Polyglycolsäure,
verwendet wird, kann geeigneterweise aus den Rohmaterialien für die Herstellung
der vorstehend genannten aliphatischen Polyester ausgewählt werden.
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Bevorzugte
Beispiele für
den Bestandteil, der für
die Blockcopolymerisierung oder das Mischen mit den Homopolymeren
verwendet wird, sind aliphatische Polyester mit einer Glasübergangstemperatur
von nicht mehr als normaler Temperatur, insbesondere nicht mehr
als 0°C,
zum Beispiel ein Polycaprolacton; und ein Polyester, der aus einer
Kombination von mindestens einem aliphatischen Glycol, wie Ethylenglycol,
Propylenglycol, Butandiol, Hexandiol, Octandiol, Diethylenglycol
oder Triethylenglycol und mindestens einer aliphatischen Dicarbonsäure, wie
Bernsteinsäure,
Adipinsäure,
Sebacinsäure,
Octandicarbonsäure
oder Decandicarbonsäure,
hergestellt ist, z. B. Polyetylensuccinat, Polybutylensuccinat,
Polyethylenadipat, Polybutylenadipat, Polyethylensebacat oder Polybutylensebacat.
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Das
Polymer (B1) muss niedrig kristallin sein, wie vorstehend erwähnt. Die
effektivste Art, die Kristallinität abzusenken, ist statistische
Polymerisation. Beispiele für
die Fälle,
in denen Zufallscopolymerisierung leicht erreicht werden kann, sind
Mischen von optischen Isomeren, verschiedenen Hydroxycarbonsäuren oder verschiedenen
Lactonen, z. B. L-Milchsäure/D-Milchsäure, L-Lactid
(LL-Lactid)/D-Lactid (DD-Lactid, DL-Lactid), Milchsäure/Glycolsäure, Lactid/Glycolid
und Lactid/Caprolacton; und Copolymerisierung von mindestens zwei
von einer Hydroxycarbonsäure,
einem Glycol, einer Dicarbonsäure
und dergleichen. Außerdem
sind Gemische der statistischen Copolymere mit den vorstehend genannten
Blockcopolymeren oder verschiedenen Arten von Polymeren ebenfalls
bevorzugt. Die verschiedenen Arten von Polymeren schließen zum
Beispiel aromatische Polyester, Polyether, Polycarbonate, Polyamide,
Polyharnstoffe, Polyurethane, Polyorganosiloxane und so weiter ein.
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Das
Polymer (B1) darf nicht kristallin sein. Im Fall, dass es nicht-kristallin
ist, bezeichnet der Schmelzpunkt die Temperatur, bei der die Schmelzviskosität 100 000
Poise beträgt.
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Die
Polymere (A1) und (B1) werden getrennt zu Fasern geformt und werden,
wenn nötig,
durch Strecken, Wärmebehandlung
oder dergleichen molekularer Orientierung unterworfen, und ergeben
so die Fasern (A) und (B). Die Fasern (A) und (B) werden mit verschiedenen
Mitteln gemischt, um das erfindungsgemäße Verbundgarn (gemischtes
Faserprodukt) zu ergeben. Die Mischart ist nicht besonders eingeschränkt, aber
im Fall, dass beide Fasern (A) und (B) Filamente sind, werden vorzugsweise
Spinnmischen, wobei Filamente gleichzeitig von einer einzelnen oder
von benachbarten Spinndüsen
gesponnen und aufgenommen werden, Luftmischen, wobei Filamente getrennt
gesponnen werden und eine Luftdüse
dazu angewandt wird, und einfaches Garndoppeln, Doppeln und Zwirnen,
Falschzwirnen von verbundenen Filamenten (Verbundfalschzwirnen)
und dergleichen eingesetzt. Im Fall, dass eine der Fasern (A) und
(B) ein Filament ist und die andere eine Zellwolle ist, ist ein
sogenanntes Kernspinnverfahren anwendbar, wobei ein Filament zu
einem Spinnschritt zugeführt
wird. Im Fall, dass die Fasern (A) und (B) beide Zellwolle sind,
wird ein gemischtes Garn leicht mit dem gebräuchlichen Verfahren, wie Fasermischen,
Faserbandmischen oder Vliesmischen erhalten.
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1A bis 1F sind
Querschnitte, die Beispiele für
ein verbundenes Filamentgarn, Kerngesponnenes Garn (lange Faser/kurze
Faser-Verbundgarn) und ein vermischtes Garn zeigen. In den Figuren
bezeichnet 4 die Faser (A), 5 bezeichnet die Faser
(B), und 6 bezeichnet andere Fasern (C). 1A zeigt
ein Beispiel, bei dem 12 Filamente der Faser (A) mit kreisförmigem Querschnitt
und 12 Filamente der Faser (B) mit kreisförmigem Querschnitt relativ
gleichförmig
gemischt sind. 1B zeigt ein Beispiel, bei dem
12 Filamente der Faser (A) mit kreisförmigem Querschnitt und 12 Filamente
der Faser (B) mit kreisförmigem
Querschnitt exzentrisch angeordnet sind (in dem Zustand, dass die
entsprechenden Zentren der Schwerkraft voneinander entfernt sind). 1C zeigt
ein Beispiel, bei dem 10 Filamente der Faser (B) mit kreisförmigem Querschnitt
innen angeordnet sind und 14 Filamente der Faser (A) mit kreisförmigem Querschnitt
konzentrisch außerhalb
der Faser (B) angeordnet sind. 1D zeigt
ein Beispiel, bei dem 12 Filamente der Faser (B) mit kreisförmigem Querschnitt
und 15 Filamente der Faser (A) mit dreieckigem Querschnitt fast
gleichförmig
angeordnet sind. 1E zeigt ein Beispiel, bei dem
6 Filamente der relativ dicken Faser (B) und 15 Filamente der relativ
dünnen Faser
(A) mit dreieckigem Querschnitt in einer Kern-Mantel-Art angeordnet
sind. 1F zeigt ein Beispiel, bei dem
4 Filamente der relativ dicken Faser (B) und 12 Filamente der dünnen Faser
(A) mit dreieckigem Querschnitt mit 12 Filamenten einer weiteren
Faser (C) mit kreisförmigem
Querschnitt vermischt sind. In der vorliegenden Erfindung kann die
Querschnittsform der Faser, Feinheit, Mischungsverhältnis (Gewichts-%)
der Fasern (A) und (B) und dergleichen ohne besondere Einschränkung geeignet
gewählt
werden. Das Mischungsverhältnis
der Fasern (A) und (B) wird entsprechend der gewünschten Waren gewählt, aber
es reicht von 10/1 bis 1/10, vorzugsweise 5/1 bis 1/5, stärker bevorzugt
3/1 bis 1/3, am stärksten
bevorzugt 2/1 bis 1/2. Der Zustand des Verbundes (Mischung) der
Fasern (A) und (B) ist nicht besonders eingeschränkt, aber die nachstehenden
drei sind grundlegend und sind oft bevorzugt und weit verwendet,
d. h. gleichförmige
und zufällige
Anordnung der Fasern (A) und (B), wie in 1A gezeigt,
exzentrische Anordnung, wie in 1B gezeigt,
und Kern-Mantel- oder konzentrische Anordnung, wie in 1C gezeigt.
Außerdem
kann eine weitere Faser (C) zugemischt werden, wie in 1F gezeigt.
Als weitere Faser (C) sind spontan abbaubare Wolle, Baumwolle und
aliphatische Polyester besonders bevorzugt. Im Fall von Kleid, Bluse,
Unterwäsche,
Futterstoff, Mantel und anderen leichten oder mittelschweren Web-
und Strickstoffen, die insbesondere eine Weichheit erfordern, ist
herkömmlicherweise
ein Verfahren zur Gewichtsreduktion durch Alkalibehandlung in einem
Textilveredelungsschritt durch Behandeln eines Gewebes aus einer
Polyesterfaser mit einer starken Alkalie (wässrige Lösung von Natriumhydroxid) durchgeführt worden,
um einen Teil (z. B. 5 bis 50%, insbesondere 10 bis 30%) des Polymers
abzubauen und zu entfernen. Die Alkali-Gewichtsreduktionsverarbeitung
ist auch auf aliphatische Polyesterfasern anwendbar. Allerdings
sind im allgemeinen die aliphatischen Polyesterfasern sehr empfindlich gegenüber einer
Alkalie, und die Gewichtsreduktionsverarbeitung wird unter milderen
Bedingungen (niedrige Alkalikonzentration, niedriger pH-Wert, niedrige
Temperatur und dergleichen) durchgeführt als für herkömmliche aromatische Polyesterfasern.
Im Fall der Alkali-Gewichtsreduktionsverarbeitung von erfindungsgemäßen Strick-
und Webstoffen der Verbundgarne tendiert die Faser (B) zu einer
höheren
Geschwindigkeit der Alkali-Gewichtsreduktion
als die Faser (A). Deshalb ist es wünschenswert, wenn eine Alkali-Gewichtsreduktion
geplant ist, die (mittlere) Filamentfeinheit der Faser (B) größer zu machen
als von Faser (A) in Übereinstimmung mit
den Gewichtsreduktionsgeschwindigkeiten, zum Beispiel um mindestens
10%, insbesondere etwa 20 bis etwa 400% (5 mal). Ein weiteres Verfahren
zu diesem Zweck ist, die Fasern so zu formen, dass die Faser (B) mit
einem kreisförmigen
oder analogen Querschnitt geformt wird, um eine kleine Oberfläche pro
Gewichtseinheit zu besitzen, während
die Faser (A) zu einer polygonalen oder mehrschneidigen Form mit
einer um mindestens 10%, insbesondere etwa 20 bis etwa 400% (5 mal)
größeren Oberfläche als
Faser (B) geformt wird. So ist es wünschenswert, darauf zu achten,
so dass die Fasern (A) und (B) nach der Alkali-Gewichtsreduktionsverarbeitung
hinreichende Feinheit und Mischungsverhältnis haben. Natürlich können die
vorstehenden zwei Verfahren kombiniert werden. Die aliphatischen Polyesterfasern
haben den großen
Vorteil, dass ein schlechter Einfluss der Alkali-Gewichtsreduktionsverarbeitung auf die
Umwelt sehr klein ist, da der Verbrauch einer Alkalie klein ist
und die so erhaltenen Abbauprodukte (Milchsäure etc.) durch Mikroorganismen
leicht abgebaut werden können.
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Der
Unterschied im Einlaufprozentsatz in kochendem Wasser (bei 10-minütiger Behandlung
in kochendem Wasser unter unbelasteter Bedingung gefolgt von Lufttrocknen
bei Raumtemperatur) zwischen der Faser (A) und der Faser (B) ist
nicht besonders eingeschränkt,
aber der Unterschied beträgt üblicherweise
mindestens 3% und vorzugsweise von etwa 5 bis etwa 50%, und ein
Unterschied innerhalb des Bereichs von etwa 10 bis 40% ist der am
breitesten verwendete. So beträgt
der Einlaufprozentsatz in kochendem Wasser der Faser (A) vorzugsweise
höchstens
15%, stärker
bevorzugt höchstens
10%. Andererseits beträgt
der Einlaufprozentsatz in kochendem Wasser der Faser (B) vorzugsweise
mindestens 15%, stärker
bevorzugt mindestens 20% und wird oft innerhalb des Bereichs von
etwa 30 bis etwa 60% gewählt.
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Die
Form des Querschnitts der Fasern (A) und (B) kann geeignet gewählt werden,
z. B. Kreis, Ellipse, Flaschenkürbisform,
Polygon, mehrschneidige, Alphabetformen, verschiedene andere nicht
kreisförmige
Formen (modifizierte Querschnitte) und hohle Formen. Gleicherweise
wird die Feinheit geeignet gewählt
gemäß den Zwecken.
Im Fall von Fasern für übliche Bekleidung
beträgt
die Feinheit eines Filaments von etwa 0,1 bis etwa 50 d, vorzugsweise
von 0,5 bis 30 d, und eine Feinheit innerhalb des Bereichs von 1
bis 20 d wird breit verwendet. Die dünneren oder dickeren Fasern
sind für
Vliesstoffe, Leder und Materialien verwendbar. Jede der Fasern (A)
und (B) kann ein Gemisch aus zwei oder mehr Fasern mit unterschiedlichem
Querschnitt, Feinheit und Einlaufprozentsatz sein.
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Das
Verbundgarn (I) der vorliegenden Erfindung kann unter Verwendung
des Polymers (A1) und des Polymers (B1) durch Spinnen in einer Weise,
wie Schmelzspinnen, Nasspinnen, Trockenspinnen, Trocken-Nass-Spinnen
und andere hergestellt werden. Schmelzspinnen ist besonders bevorzugt,
da die Effizienz hoch ist. Im Fall des Schmelzspinnens sind Niedriggeschwindigkeitsspinnen
bei einer Aufwickelgeschwindigkeit von 500 bis 2000 m/min, Hochgeschwindigkeitsspinnen
bei einer Aufwickelgeschwindigkeit von 2000 bis 5000 m/min und Ultrahochgeschwindigkeitsspinnen
bei einer Aufwickelgeschwindigkeit von nicht weniger als 5000 m/min
möglich.
Wie der Anlass erfordert, können
außerdem
Strecken und Wärmebehandlung
durchgeführt
werden. Im allgemeinen wird das Strecken bei einem Streckverhältnis von
etwa 3 bis etwa 8 beim Niedriggeschwindigkeitsspinnen und bei einem
Streckverhältnis
von etwa 1,5 bis etwa 3 beim Hochgeschwindigkeitsspinnen durchgeführt, und
das Strecken wird beim Ultrahochgeschwindigkeitsspinnen nicht durchgeführt oder
bei einem Streckverhältnis
von etwa 2 oder weniger durchgeführt.
Ein sogenanntes Spinn-Streck-Verfahren,
wobei Spinnen und Strecken gleichzeitig durchgeführt werden, kann ebenfalls
geeignet verwendet werden. Ein einzigartiges sich selbst dehnendes
Garn, das eine Faser ist, die bei einem relativ niedrigen Streckverhältnis hergestellt
wurde und bei einer niedrigen Temperatur wärmebehandelt wurde und die
dadurch gekennzeichnet ist, dass die Faser, deren Kristallisierung
und Orientierung fortgeschritten ist, sich ausdehnt, wenn sie später auf
eine hohe Temperatur erhitzt wird, kann ebenfalls vorzugsweise als
die Faser (A) verwendet werden.
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Das
Verbundgarn der vorliegenden Erfindung kann gemäß dem Zweck in eine geeignete
Form geformt werden, wie verbundenes Filamentgarn, Dopplungs- und
Zwirngarn, Falschzwirnverbundgarn, vermischtes Garn und analoge
Garne, und durch ihre Verwendung können Strickstoffe, Webstoffe,
Vliesstoffe und andere Faserstrukturen hergestellt werden. Während der
Herstellungsschritte und Verarbeitungsschritte davon oder nach der
Herstellung ist es möglich,
durch geeignetes Erwärmen
oder Schwellen der Fasern einen Unterschied im Einlaufprozentsatz
zu erzeugen, und dadurch den Waren gewünschtes Volumen, Weichheit
und Anfühleindruck
mitzugeben. Das Erwärmen
kann in einer geeigneten Weise, wie Trockenerwärmen, Nasserwärmen, Infrarotstrahlen
und einer Kombination davon durchgeführt werden. Für das Schwellen
wird ein Lösungsmittel, Schwellmittel
oder Wasser verwendet. Natürlich
ist es auch möglich,
das Hitzeeinlaufen nach mechanischem Mitgeben einer Kräuselfähigkeit
durch Falschzwirnen oder Schieben in der Form von Garn durchzuführen. Das Hitzeeinlaufen
wird auch zum Beispiel im Farbveredelungsschritt von Web- und Strickstoffen
weitverbreitet durchgeführt.
Im allgemeinen wird die Einlaufbehandlung in einem Entspannungszustand
durchgeführt,
aber es ist möglich,
das Einlaufen durch Anwenden einer geeigneten Spannung zu kontrollieren.
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Die
entsprechenden Fasern, die das erfindungsgemäße Verbundgarn bilden, können verschiedene Arten
von Pigment, Farbstoff, Färbemittel,
Wasserabstoßungsmittel,
Wasserabsorbierungsmittel, Flammverzögerer, Stabilisator, Antioxidationsmittel,
Ultraviolettabsorptionsmittel, metallische Teilchen, anorganische Verbindungsteilchen,
Kernbildungsmittel, Gleitmittel, Weichmacher, Fungizid, Parfum und
andere Zusatzstoffe enthalten.
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Die
erfindungsgemäße Verbundgarne
können
allein oder in Kombination mit anderen Fasern für die Herstellung von Garn,
Geflochtenem, Seil, Strickstoff, Webstoff, Vliesstoff, Papier, Verbundmaterialien
und anderen Strukturen verwendet werden. Im Fall der Verwendung
mit anderen Fasern sind natürliche
organische Fasern, wie Baumwolle, Wolle oder Seide und spontan abbaubare
Fasern, wie aliphatische Polyesterfaser als andere Fasern besonders
bevorzugt, da vollständig
spontan abbaubare Waren erhalten werden.
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Die
erfindungsgemäßen Fasern
sind spontan abbaubar und verschmutzen die Umwelt kaum, und außerdem können sie
Waren mit ausgezeichneter Weichheit, Volumen, Elastizität, Hitzebeständigkeit
und Dehnbarkeit, wie Strickstoffe, Webstoffe und Vliesstoffe liefern
und können
geeigneterweise in verschiedenen Bekleidungsstücken, industriellen Materialien,
Haushaltswaren und dergleichen verwendet werden. Die Fasern der
vorliegenden Erfindung sind in der Herstellungseffizienz überlegen
und sind preisgünstig,
da das Schmelzspinnen leicht ist. Außerdem haben die selbst kräuselbaren
Fasern die Vorteile, dass sie einfach zu verwenden sind und der
Anwendungsbereich sehr breit ist, da Kräuselung verschiedener Stärken erreicht
werden kann. Im allgemeinen sind aliphatische Polyesterfasern nicht
nur in natürlicher
Umgebung abbaubar, sondern besitzen auch eine kleine Wärmeerzeugungsmenge
beim Verbrennen verglichen mit herkömmlich verwendeten synthetischen
Fasern, und deshalb ist die Verbrennung einfach. Insbesondere Polymilchsäure verursacht
keinen Anstieg von Kohlendioxidgas in der Luft, weil das Rohmaterial
Milchsäure
aus landwirtschaftlichen Produkten durch ein Fermentierungsverfahren
oder dergleichen erhalten wird und Polymilchsäure in den Materiekreislauf
der Natur gegeben wird. So sind aliphatische Polyester, die Polymilchsäure als
einen Hauptbestandteil enthalten, vom Gesichtspunkt des Umweltschutzes
am stärksten
bevorzugt.
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Die
vorliegende Erfindung wird dann auf der Grundlage von Beispielen
erklärt,
aber es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf
diese Beispiele beschränkt
ist. In den Beispielen sind % und Teile auf das Gewicht bezogen,
wenn nicht anders aufgeführt.
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In
der vorliegenden Erfindung gibt das Molekulargewicht von aliphatischen
Polyestern ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts eines Polymerbestandteils
an außer
eines Bestandteils mit einem Molekulargewicht von nicht mehr als
1000, gemessen mit GPC-Analyse einer 0,1% Lösung einer Probe in Chloroform.
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Die
Kräuseldehnung
von Zweikomponentenfasern wird durch Formen von Probefilamenten
zu einem Tau mit einer Dicke von etwa 1000 (950 bis 1050) Denier
und einer Länge
von 50 cm, Behandlung in kochendem Wasser für 10 min unter unbelasteter
Bedingung, Entwässern
durch Zentrifugieren, Lufttrocknen in einem Raum bei 23°C und einer
Feuchtigkeit von 65% für
mindestens 24 h unter unbelasteter Bedingung, Messen einer Länge L1 der
Probe 1 min nach Anbringen einer Belastung von 0,5 g, dann Messen
einer Länge
L2 der Probe 1 min nach Anbringen einer Belastung von 500 g und
Berechnen gemäß der Gleichung:
[(L2 – L1)/L1] × 100 (%)
erhalten.
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Der
Hitzeeinlaufprozentsatz von Fasern wird durch Formen von Probefilamenten
zu einem Tau mit einer Dicke von etwa 1000 Denier und einer Länge von
50 cm, Behandlung in kochendem Wasser für 10 min unter unbelasteter
Bedingung, Lufttrocknen in einem Raum bei 22°C und einer Feuchtigkeit von
65% für
24 h, und Berechnung aus der Länge
L3 der Probe vor der Behandlung und der Länge L4 der behandelten und
getrockneten Probe gemäß der Gleichung
[(L3 – L4)/L3] × 100 (%)
erhalten. Die Länge
einer Faser wird 1 min nach Anbringen einer Belastung von 10 mg
pro Denier gemessen.
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BEISPIEL 1 (Referenzbeispiel)
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Drei
Teile Polyethylenglycol (PEG) mit einem Molekulargewicht von 8000
und Hydroxylgruppen an den beiden Molekülenden enthaltend, 98 Teile
L-Lactid, 100 ppm Zinnoctylat und 0,1 Teile Irganox 1010, einem
Antioxidationsmittel hergestellt von der Ciba Geigy Corp., wurden
gemischt und dann durch Schmelzen und Rühren in einer Stickstoffatmosphäre bei 190°C für 12 min
mit einem Doppelschneckenextruder polymerisiert. Dann nach dem Abkühlen und
Formen zu Schnitzeln wurden die Schnitzel in einer Stickstoffatmosphäre bei 140°C 4 h behandelt
(Festphasenpolymerisation), um ein Blockcopolymer P1 aus Polymilchsäure und
PEG zu ergeben. Das Polymer P1 hatte ein Molekulargewicht von 153
000, einen Gehalt an PEG-Bestandteil von etwa 3%, einen Schmelzpunkt
von 174°C
und hatte eine Schmelzwärme
von 55 J/g, wenn es ausreichend orientiert und kristallisiert war.
Weiter wurde ein Polymer P2 auf die gleiche Weise wie bei dem Polymer
P1 erhalten, außer
dass ein Gemisch aus 95,5 Teilen L-Lactid und 2,5 Teilen D-Lactid
als Lactid verwendet wurde. Das Polymer P2 hatte ein Molekulargewicht
von 158 000, einen Schmelzpunkt von 163°C und eine Schmelzwärme von
27 J/g.
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Die
Polymere P1 und P2 wurden mit einem Schneckenextruder bei 220°C getrennt
geschmolzen und zwei Polymerzufuhrteilen einer Spinndüse zur Herstellung
von Zweikomponentengarn zugeführt.
Die beiden Polymere wurden auf parallele Art (Konjugierungsverhältnis 1/1)
wie in 1A gezeigt, konjugiert und durch eine Öffnung von
225°C mit
einem Durchmesser von 0,25 mm ausgesponnen. Während des Abkühlens in
Luft und Ölens
wurde das gesponnene Filament mit einer Geschwindigkeit von 1500
m/min gewickelt und dann bei 80°C
in einem Streckverhältnis
von 4,5 gestreckt, um ein gestrecktes Garn F1 von 70 Denier/24 Filamente
zu erhalten. Das gestreckte Garn F1 war ein ausgezeichnetes mit
einer Zugfestigkeit von 4,6 g/d und einer Dehnung von 29% und zeigte
einer Kräuseldehnung
von 226% nach Entkräuselung.
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Zum
Vergleich wurde ein Polymilchsäurehomopolymer
P3 auf die gleiche Weise wie beim Polymer P1 hergestellt, außer dass
PEG nicht verwendet wurde. Das Polymer P3 hatte ein Molekulargewicht
von 162 000, einen Schmelzpunkt von 175°C und eine Schmelzwärme von
55 J/g. Weiter wurde ein Polymer P4 auf die gleiche Weise wie beim
Polymer P1 hergestellt, außer
dass 6 Teile PEG und 95 Teile L-Lactid verwendet wurden. Das Polymer
P4 war eines mit einem Molekulargewicht von 155 000, einem Schmelzpunkt
von 173°C
und einer Schmelzwärme
von 55 J/g, obwohl PEG als ein Copolymerisierungsbestandteil in
einer Menge von etwa 6% enthalten war. Durch Verwendung der Polymere
P3 und P4 wurde auf die gleiche Weise, wie bei dem gestreckten Garn
F1 ein gestrecktes Garn F2 (Vergleichsbeispiel) hergestellt. Das
gestreckte Garn F2 hatte eine Festigkeit von 4,8 g/d und eine Dehnung
von 31% und zeigte eine Kräuseldehnung
von 19% nach Entkräuselung
und hatte eine sehr geringe Kräuselfähigkeit.
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BEISPIEL 2 (Referenzbeispiel)
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Ein
Polymer P5 wurde auf die gleiche Weise wie bei der Herstellung des
Polymers P1 aus Beispiel 1 hergestellt, außer dass anstelle des PEGs
30 Teile Polybutylensuccinat mit einem Molekulargewicht von 127 000,
das eine Hydroxylgruppe am Molekülende
enthielt, verwendet wurde. Das Polymer P5 hatte ein Molekulargewicht
von 129 000, einen Schmelzpunkt von 162°C und eine Schmelzwärme von
35 J/g.
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Ein
Polymer P6 wurde auf die gleiche Weise wie beim Polymer P1 hergestellt,
außer
dass anstelle des PEGs 10 Teile Polybutylensuccinat mit einem Molekulargewicht
von 127 000, das eine Hydroxylgruppe am Molekülende enthielt, und anstelle
des L-Lactids 88,5 Teile L-Lactid und 2,52 Teile D-Lactid verwendet
wurden. Das Polymer P6 hatte ein Molekulargewicht von 134 000, einen
Schmelzpunkt von 151°C
und eine Schmelzwärme
von 26 J/g.
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Ein
gestrecktes Garn F3 wurde auf die gleiche Weise wie bei dem gestreckten
Garn F1 aus Beispiel 1 durch Verwendung der Polymere P1 und P5 hergestellt.
Das gestreckte Garn F3 hatte eine Zugfestigkeit von 4,7 g/d, eine
Dehnung von 28% und eine Kräuseldehnung
von 223%, und hatte so eine ausgezeichnete Kräuselfähigkeit.
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Ebenso
wurde ein gestrecktes Garn F4 auf die gleiche Weise, wie bei dem
gestreckten Garn F1 aus Beispiel 1 durch Verwendung der Polymere
P1 und P6 hergestellt. Das gestreckte Garn F4 hatte eine Zugfestigkeit
von 4,6 g/d, eine Dehnung von 29% und eine Kräuseldehnung von 236%, und hatte
so eine ausgezeichnete Kräuselfähigkeit.
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BEISPIEL 3
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Das
Blockcopolymer P1 aus Polymilchsäure
und PEG wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt.
Das Polymer P1 wurde mit einem Schneckenextruder bei 230°C geschmolzen,
und durch eine Öffnung
von 225°C
mit einem Durchmesser von 0,2 mm ausgesponnen. Mit Kühlen in
Luft und Ölen
wurde das gesponnene Filament mit einer Geschwindigkeit von 1500
m/min gewickelt, bei 80°C
in einem Streckverhältnis von
4,5 gestreckt und bei 110°C
unter einer Spannung wärmebehandelt,
um ein gestrecktes Garn A1 von 40 Denier/12 Filamente zu ergeben.
Das gestreckte Garn A1 hatte eine Zugfestigkeit von 4,5 g/d, eine
Dehnung von 29% und ein Einlaufen von 12% in kochendem Wasser.
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Weiter
wurde das Polymer P2 auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt.
Das Polymer P2 wurde mit einem Schneckenextruder bei 220°C geschmolzen,
und durch eine Öffnung
von 225°C
mit einem Durchmesser von 0,2 mm ausgesponnen. Mit Kühlen in
Luft und Ölen
wurde das gesponnene Filament mit einer Geschwindigkeit von 1500
m/min gewickelt, bei 80°C
in einem Streckverhältnis
von 4,5 gestreckt, um ein gestrecktes Garn B1 von 60 Denier/12 Filamente
ohne Wärmebehandlung
zu ergeben. Das gestreckte Garn B1 hatte eine Zugfestigkeit von
4,4 g/d, eine Dehnung von 33% und ein Einlaufen von 27% in kochendem
Wasser.
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Jedes
der gestreckten Garne A1 und B1 wurde mit Hilfe einer Luftdüse gemischt,
um ein verbundenes Filamentgarn MY1 mit den beiden gestreckten Garnen
gleichförmig
in seinem Querschnitt gemischt zu ergeben. Unter Verwendung eines
Garns, das durch Zwirnen des verbundenen Filamentgarns bei 600 T/m
als Kette und eines gezwirnten Garns von 30 T/m als Schuss in einem
Verhältnis
von 2/1 erhalten wurde, wurde ein Köperstoff hergestellt. Der erhaltene
Köperstoff
wurde nach Reinigen bei 120°C
15 min durch trockenes Erhitzen unter Entspannung wärmebehandelt,
und wurde weiter einer Behandlung (Gewichtsabnahme) bei 80°C für 10 min
mit einer 0,5% wässrigen
Lösung
von Ätznatron,
gefolgt von Waschen, Zugabe von 0,2% eines Aviviermittels und anschließender Wärmebehandlung
bei 135°C
unter einer Spannung unterworfen, um einen Webstoff MF1 zu ergeben.
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Zu
Vergleichszwecken wurde ein Polymilchsäurehomopolymer P3 mit einem
Schmelzpunkt von 175°C und
einer Schmelzwärme
von 55 J/g und ein Polymilchsäure/PEG-Blockcopolymer
P4 mit einem Schmelzpunkt von 174°C
und einer Schmelzwärme
von 55 J/g auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt.
Unter Verwendung des Polymers P3 wurde auf die gleiche Weise wie
bei dem gestreckten Garn A1 ein gestrecktes Garn A2 von 40 Denier/12
Filamente hergestellt. Das gestreckte Garn A2 hatte eine Zugfestigkeit
von 4,6 g/d, eine Dehnung von 30% und ein Einlaufen von 12% in kochendem
Wasser. Unter Verwendung des Polymers P4 wurde auf die gleiche Weise
wie bei dem gestreckten Garn A1 ein gestrecktes Garn B2 von 60 Denier/12 Filamente
hergestellt. Das gestreckte Garn B2 hatte eine Zugfestigkeit von
4,5 g/d, eine Dehnung von 29% und ein Einlaufen von 15% in kochendem
Wasser. Jedes der gestreckten Garne A2 und B2 wurde mit Hilfe einer
Luftdüse
gleichförmig
gemischt, um ein verbundenes Filamentgarn MY2 zu ergeben. Ein Webstoff
MF2 wurde auf die gleiche Weise wie bei dem Webstoff MF1 hergestellt,
außer
dass das Verfahren zur Gewichtsreduktion durch Alkalibehandlung
mit 0,6% Ätznatron
für 30
min unter Verwendung des verbundenen Filamentgarns MY2 durchgeführt wurde.
Eigenschaften der Webstoffe MF1 und MF2 sind in Tabelle 1 aufgeführt.
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BEISPIEL 4
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Die
Polymilchsäure/Polybutylensuccinat-Blockcopolymere
P5 und P6 wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2 hergestellt.
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Unter
Verwendung des Polymers P5 wurde ein gestrecktes Garn B3 auf die
gleiche Weise wie bei dem gestreckten Garn B1 aus Beispiel 3 erhalten,
außer
dass ein Einschrittverfahren für
kontinuierliches Spinnen und Strecken verwendet wurde, die Spinngeschwindigkeit
4000 m/min betrug, die Strecktemperatur 80°C war, das Streckverhältnis 1,6
betrug und eine Wärmebehandlung
nicht durchgeführt
wurde. Das gestreckte Garn B3 hatte eine Zugfestigkeit von 4,7 g/d,
eine Dehnung von 33% und ein Einlaufen von 38% in kochendem Wasser.
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Ein
gestrecktes Garn A3 wurde auf die gleiche Weise wie bei dem gestreckten
Garn B3 hergestellt, außer
dass das Polymer P1 aus Beispiel 3 verwendet wurde und nach dem
Strecken eine Wärmebehandlung bei
120°C durchgeführt wurde.
Das gestreckte Garn A3 besaß eine
Zugfestigkeit von 4,9 g/d, eine Dehnung von 29% und ein Einlaufen
von 13% in kochendem Wasser.
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Ein
gestrecktes Garn B4 wurde auf die gleiche Weise wie bei dem gestreckten
Garn B3 hergestellt, außer
dass das Polymer P6 verwendet wurde. Das gestreckte Garn B4 besaß eine Zugfestigkeit
von 4,6 g/d, eine Dehnung von 29% und ein Einlaufen von 35% in kochendem
Wasser.
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Die
gestreckten Garne A3 und B3 wurden mit einer Luftdüse gemischt,
und ein Webstoff MF3 wurde auf die gleiche Weise hergestellt wie
bei dem Webstoff MF1 aus Beispiel 3. Weichheit, Volumen und Anfühleindruck
des Webstoffes MF3 waren alle ausgezeichnet. Ebenso waren Weichheit,
Volumen und Anfühleindruck
des Webstoffes MF4, erhalten aus dem verbundenen Filamentgarn, das
die gestreckten Garne B4 und A3 umfasste, ausgezeichnet.
