JP2001226821A

JP2001226821A - ポリ乳酸繊維

Info

Publication number: JP2001226821A
Application number: JP2000357340A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Hokimoto; 明弘保木本; Kazuhiko Tanaka; 和彦田中; Kenichi Yoshioka; 謙一吉岡; Masao Kawamoto; 正夫河本; Isahide Takahashi; 勇秀高橋
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 1999-12-10
Filing date: 2000-11-24
Publication date: 2001-08-21

Abstract

(57)【要約】【課題】キシミ感に優れ、ハリ、コシ感に富み、さら
に染色ムラの少ないポリ乳酸繊維を提供する。【解決手段】ボイドを有するポリ乳酸繊維であって、
ボイドの総体積の占める割合が繊維総体積の６％以下で
あり、かつ該繊維の結晶構造形態が下記（１）式を満た
すことを特徴とするポリ乳酸繊維。０．１≦（β／α）×１００（１）（α、βはそれぞれポリ乳酸のα型結晶、β型結晶のＸ
線回折による反射強度を表す）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、キシミ感に優れ、
ハリ、コシ感に富み、さらに染色ムラの少ないポリ乳酸
繊維に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ポリエステル、ポリアミドのフィ
ラメントからなる織編物等は、その構成フィラメントの
単糸繊度や断面形状が単調であるため、ウール、綿、麻
等の天然繊維に比較して風合、光沢が単調で冷たく、ま
たハリ、コシ感に劣り、繊維構造物としての品位が低い
ものであった。近年、これらの欠点を解消するために、
合成繊維に捲縮加工を施したり、複合化して捲縮を発現
させたりする提案がなされているが、未だ十分にその目
的を達成していないのが現状である。

【０００３】例えば、特開昭５６−１６５０１５号公
報、特開昭５７−５９２１号公報、特開昭５８−９８４
３５号公報、特開昭６１−２３９０１０号公報等には、
アルカリ易溶解性ポリマーとポリエステルからなる複合
繊維からなる織編物をアルカリ減量処理することによ
り、キシミ感のある風合や独特の光沢を織編物に付与さ
せる方法が提案されている。しかしながら、これらの方
法では確かにキシミ感は得られるものの、アルカリ減量
処理により織編物等のハリ、コシ感は減少することにな
り、両方を兼ね備える織編物は到底得られないのであ
る。また、特公昭４５−１８０７２号公報には、麻様の
シャリ感を発現させる仮撚融着糸が提案されており、特
開昭６３−６１２３号公報には混繊融着加工糸の製造方
法が提案されている。さらに風合改良のために中撚から
強撚の撚を付与させるなどの各種提案がなされている
が、コストがかかり、特に一般のポリエステル繊維織編
物には適用しにくい等の問題や合成繊維に天然繊維に近
似したハリ、コシ感、キシミ感を付与させるといった点
において不十分であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な従来の問題点を解決し、キシミ感に優れ、ハリ、コシ
感に富み、さらに染色ムラの少ないポリ乳酸繊維を提供
することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、ボ
イドを有するポリ乳酸繊維であって、ボイドの総体積の
占める割合が繊維総体積の６％以下であり、かつ該繊維
の結晶構造形態が下記（１）式を満たすことを特徴とす
るポリ乳酸繊維である。０．１≦（β／α）×１００（１）（α、βはそれぞれポリ乳酸のα型結晶、β型結晶のＸ
線回折による反射強度を表す）

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明を構成するポリ乳酸繊維は、Ｌ−乳酸とＤ
−乳酸の光学異性体の共重合体を主成分としているが、
光学純度や分子量については特に限定されず、溶融紡糸
可能な光学純度や分子量であればよい。しかし、ポリマ
ーの耐熱性や紡糸工程性を考慮すると、Ｌ−乳酸の光学
純度は９５．０〜９９．５％であることが好ましく、数
平均分子量は７万〜１３万であることが好ましい。

【０００７】また、本発明のポリ乳酸繊維は該繊維中に
含まれるボイドの総体積の占める割合が、繊維総体積の
６％以下であることが必要である。ここでいうボイドの
総体積の占める割合は下記に示す式によって求めること
ができる。ボイドの総体積の占める割合Ｘ（％）＝（１．２５−
ｄ）×１００（ｄはポリ乳酸繊維の比重）ポリ乳酸繊維中に含まれるボイドの総体積の占める割合
（Ｘ）の下限値は特にないが、０．５％以上のボイドを
有することが好ましい。ポリ乳酸繊維中に含まれるボイ
ドの総体積の占める割合が、繊維総体積の６％を越える
と、染色ムラが大きくなり、さらに理由はよくわかって
いないがキシミ感に劣るものとなる。

【０００８】さらに、本発明においてはポリ乳酸繊維の
結晶構造形態が重要であり、該繊維の結晶構造形態が下
記式を満たしていなければならない。０．１≦（β／α）×１００（α、βはそれぞれポリ乳酸のα型結晶、β型結晶のＸ
線回折による反射強度）（β／α）×１００の値が０．１未満であると、ハリ、
コシ感に劣るだけでなく、染色ムラも大きくなってしま
う。ポリ乳酸繊維はα型結晶、β型結晶、非晶の三層構
造の多層化によって各々の層構造差を緩和することによ
り、マクロレベルでの構造の均一化が進むことが推定さ
れる。（β／α）×１００の値が０．１未満であると、
ポリ乳酸繊維のほとんどがα型結晶、非晶の二層構造を
とるため、マクロレベルでの構造の均一化が不十分とな
り風合低下、染色ムラが発生すると考えている。（β／
α）×１００の値の上限値は特にないが、５以下である
ことが好ましい。

【０００９】また本発明の目的や効果を損なわない範囲
で、必要に応じて銅化合物等の安定剤、着色剤、紫外線
吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、難燃剤、
可塑剤、潤滑剤を添加してもかまわない。

【００１０】また必要に応じて平均粒子径０．０１μｍ
以上５μｍ以下の微粒子を０．０５質量％以上１０質量
％以下の範囲で添加することができる。微粒子の種類は
特に限定されず、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタ
ン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等の不活性微粒子を
添加することができ、これらは単独で使用しても２種以
上併用してもよい。

【００１１】次に本発明の繊維の製造方法について説明
する。本発明におけるポリ乳酸繊維の製造方法は、結果
的に上述のようなボイドと結晶構造形態が形成されるよ
うな製法であれば特に限定されない。例えば、平均粒径
０．０１μｍ〜１μｍの無機微粒子を０．０５質量％〜
１０質量％の割合で含有するポリ乳酸を溶融紡出した
後、一旦ガラス転移点以下の温度に冷却し、引き続いて
チューブヒーターなどの加熱帯域に導入して延伸熱処理
させた後、油剤を付与し３０００ｍ／分以上の引取速度
で巻き取ることにより製造することができる。

【００１２】この方法で製造する場合には、冷却風の温
度を約２０〜３０℃、冷却風の湿度を約２０〜６０％、
冷却風の吹き付け速度を０．４〜１ｍ／ｓｅｃ程度とす
ることにより、繊度斑、染色斑を起こすことなく高品質
繊維が得られる。

【００１３】また、加熱装置内の内壁温度設定は１３０
〜２３０℃の範囲が好ましく、より好ましくは１８０℃
〜２１０℃である。加熱装置内の内壁温度が１３０℃未
満になると、加熱装置内での延伸性が不十分となり、繊
度斑及び染色斑の問題が生じる。また、２３０℃を越え
ると加熱装置内で繊維間の融着や糸切れ、単糸切れなど
が起こり好ましくない。加熱装置の長さは１ｍ以上であ
ることが均一に延伸を行う上で望ましい。更に、加熱装
置の上下ガイドや口金から加熱装置までの距離、給油方
法、油剤種については目標とする繊維の繊度やフィラメ
ント数、製品、用途に応じて適宜選択できる。

【００１４】また、引取速度は３０００ｍ／分以上にす
ることが好ましい。引取速度が３０００ｍ／分未満であ
ると、加熱装置内で繊維の延伸が十分に行われなくな
り、得られるポリ乳酸繊維の機械的物性が低下しやす
い。

【００１５】なお、本発明のポリ乳酸繊維は単繊維繊度
や総繊度数などは特に制限されず、用途に応じて適宜選
択できる。また、繊維断面も特に制限されず、丸断面の
他、扁平断面、多角断面、多葉断面、中空断面など目的
に応じてどのような断面であってもよい。

【００１６】さらに、本発明に用いるポリ乳酸は、ポリ
エステル、ナイロン、エチレン−ビニルアルコール共重
合体等他の熱可塑性樹脂と複合紡糸することで、風合、
機械特性等を種々変化させることも可能である。

【００１７】

【実施例】以下、本発明を実施例により詳細に説明する
が、本発明はこれら実施例に何ら制限されるものではな
い。また、実施例、比較例における物性値は以下の方法
で測定した。

【００１８】＜微粒子の平均粒径の測定＞遠心粒径測定
器（堀場製作所製「ＣＡＰＡ−５０００型」）を用いて
測定した。

【００１９】＜ボイドの総体積の占める割合＞ボイドの総体積の占める割合Ｘ（％）＝（１．２５−
ｄ）×１００ｄはポリ乳酸繊維の比重を表し、比重dは下記のように
して求めた。柴山科学器械製作所製密度勾配管を用い、
ｎ−ヘキサン／四塩化炭素混合溶液にて密度の勾配液を
作成し、サンプルを投入して２４時間後に比重を測定し
た（測定温度２５℃±０．１℃）。

【００２０】＜ポリ乳酸繊維中のα型結晶、β型結晶の
割合＞以下に示す方法でα型結晶００１０反射強度及び
β型結晶００３反射強度を求め、その比を下記式より計
算した。０．１≦（β／α）×１００（α、βはそれぞれポリ乳酸のα型結晶、β型結晶のＸ
線回折による反射強度）理学電機社製ディフラクトメーターＲＩＮＴ２４００対
陰極型Ｘ線回折装置による対称透過法で子午線反射を測
定（Ｘ線出力４０Ｋｖ、１００ｍＡのＣｕ−Ｋα線を使
用）。α型結晶００１０反射は回折角２θ＝２９〜３４
°、β型結晶００３反射は２６〜２９°の間に出現。

【００２１】＜染色斑評価＞得られたポリ乳酸繊維を経
糸及び緯糸に用いて作成した平織物を下記の染色条件に
て染色処理を施し、染色物の斑を１０人のパネラーによ
って判断してもらい、以下の基準に従って評価を行っ
た。（１）染色条件ＤｉａｎｉｘＲｅｄＢＮ−ＳＥ（ダイスター社製）２％ｏｍｆＤｉｓｐｅｒ−ＴＬ（明成化学社製）１ｇ／ｌ酢酸（５０％水溶液）１ｃｃ／ｌ浴比１：５０で１１０℃×４０分染色後、還元洗浄を８０℃で実施。（２）染色斑評価 ○；８〜１０人が斑無しと判断した場合 △；５〜７人が斑無しと判断した場合 ×；０〜４人が斑無しと判断した場合

【００２２】＜キシミ感評価＞得られたポリ乳酸繊維を
経糸及び緯糸に用いて作成した平織物を通常の精練→染
色→仕上げ加工を施し、キシミ感を１０人のパネラーに
よって判断してもらい、以下の基準に従って評価を行っ
た。 ○；８〜１０人がキシミ感があると判断した場合 △；５〜７人がキシミ感があると判断した場合 ×；０〜４人がキシミ感があると判断した場合

【００２３】＜ハリ、コシ感評価＞得られたポリ乳酸繊
維を経糸及び緯糸に用いて作成した平織物を通常の精練
→染色→仕上げ加工を施し、ハリ、コシ感を１０人のパ
ネラーによって判断してもらい、以下の基準に従って評
価を行った。 ○；８〜１０人がハリ、コシ感があると判断した場合 △；５〜７人がハリ、コシ感があると判断した場合 ×；０〜４人がハリ、コシ感があると判断した場合

【００２４】実施例１ポリ乳酸（数平均分子量１０万、Ｌ−乳酸の光学純度９
９％）を用い、平均粒径０．４μｍの酸化チタンを０．
５質量％添加したポリマーを二軸押出機によって作成し
た。得られたポリマーを０．２５ｍｍφ×２４ｈｏｌｅ
のノズルを用いて紡糸温度２５０℃、吐出量３３．３ｇ
／分で紡出し、温度２５℃、湿度６０％の冷却風を０．
５ｍ／ｓｅｃの速度で紡出糸条に吹き付け、紡糸口金下
方１．２ｍの位置に設置した長さ１．０ｍ、入口径８ｍ
ｍ、内径３０ｍｍφのチューブヒ−ター（内壁温度２０
０℃）に導入してチューブヒ−ター内で延伸した後、チ
ューブヒ−ターから出てきた糸条にカラス口オイリング
（ギアポンプ給油方式）で油剤を付与し、２個のローラ
ーを介して４０００ｍ／分の引取速度で巻取り、７５ｄ
／２４ｆの延伸したポリ乳酸繊維を得た。得られた繊維
中のボイドの占める割合及び結晶構造形態の割合を表１
に示した。また、この繊維を経糸及び緯糸として使い平
織物を製織し、染色、仕上げ加工を施し織物を得た。こ
の織物の評価をした結果、表１に示した通り良好であっ
た。

【００２５】

【表１】

【００２６】実施例２紡糸速度を３５００ｍ／分とすること以外は実施例１と
同様にしてポリ乳酸繊維を製造し、織物の評価を行った
（表１参照）。

【００２７】実施例３、４微粒子の種類、添加量及び加熱装置内温度を表１の通り
変更させること以外は実施例１と同様にしてポリ乳酸繊
維を製造し、織物の評価を行った（表１参照）。

【００２８】実施例５微粒子を添加しないこと以外は実施例１と同様にしてポ
リ乳酸繊維を製造し、織物の評価を行った（表１参
照）。

【００２９】比較例１紡糸方式をＦＯＹ（紡糸速度１０００ｍ／分で巻き取っ
た後、延伸機を用いて３．５倍に延伸する）にすること
以外は実施例１と同様にしてポリ乳酸繊維を製造し、織
物の評価を行った。キシミ感、染色斑の問題があり、特
にハリ、コシ感が不良であった（表１参照）。

【００３０】比較例２〜４実施例３〜５について、紡糸方式をＦＯＹ（紡糸速度１
０００ｍ／分で巻き取った後、延伸機を用いて３．５倍
に延伸する）にすること以外は実施例３〜５と同様にし
てポリ乳酸繊維を製造し、織物の評価を行ったがキシミ
感、染色斑及びハリ、コシ感を全て満足させるものは得
られなかった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者河本正夫岡山県倉敷市酒津1621番地株式会社クラレ内 (72)発明者高橋勇秀岡山県倉敷市酒津2045の１株式会社クラレ内Ｆターム(参考） 4L035 BB33 BB40 BB56 BB59 BB79 BB89 DD08 EE20 FF10 JJ05 KK01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ボイドを有するポリ乳酸繊維であって、
ボイドの総体積の占める割合が繊維総体積の６％以下で
あり、かつ該繊維の結晶構造形態が下記（１）式を満た
すことを特徴とするポリ乳酸繊維。０．１≦（β／α）×１００（１）（α、βはそれぞれポリ乳酸のα型結晶、β型結晶のＸ
線回折による反射強度を表す）