JP2002249938A - 脂肪族ポリエステル複合仮撚加工糸とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】融点が１３０℃以上の脂肪族ポリエステルマル
チフィラメントの伸度の異なるの芯糸と鞘糸からなる行
程通過性に優れた芯鞘構造複合仮撚加工糸でありなが
ら、従来得られなかった高光沢と高発色性および優れた
ふくらみとキシミ感を有し、かつ自然環境中で容易に分
解する、特に衣料用繊維として好適な布帛製品を提供で
きる脂肪族ポリエステル複合仮撚加工糸及びその製造方
法を提供する。 【解決手段】融点が１３０℃以上の脂肪族ポリエステル
マルチフィラメントの伸度の異なる２種類のフィラメン
トをあわせて交絡した後、仮撚を施す脂肪族ポリエステ
ル複合仮撚加工糸の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、脂肪族ポリエステ
ルマルチフィラメントからなるポリエステル複合仮撚加
工糸及びその製造方法に関するものである。さらに詳し
くは本発明は、光沢、発色性および優れたふくらみとキ
シミ感を有する布帛製品を提供でき、かつ行程通過性に
優れた脂肪族ポリエステル複合仮撚加工糸に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、ポリエチレンテレフタレートをは
じめとする芳香族ポリエステルからなる合成繊維は、そ
の寸法安定性、ウオッシュアンドウエアー性等の特徴を
有するために、衣料用素材として薄地から中厚地にいた
るまで幅広く用いられている。また、テレフタル酸を主
たるカルボン酸成分とするこれら芳香族ポリエステル
は、自然環境中における耐久性が極めて高く、自然環境
中で容易に分解しないため廃棄に際しては焼却処理を行
なわない限り、半永久的に残存してしまうという欠点が
ある。本発明と同形態の複合仮撚加工糸としては、特開
昭６３−１９６７３５号公報、特開昭６３−１８２４３
０号公報、特開平４−９１２４１号公報および特開平７
−１１８９７６号公報などで提案されている複合仮撚加
工糸があるが、これらの複合仮撚加工糸はすべて芳香族
ポリエステルからなるもので、前述のような欠点があ
る。さらに、これらの複合仮撚加工糸は、例えば、追撚
時に撚糸機のトラベラーにより糸がしごかられると、鞘
糸が糸長方向にずれて偏在化し、製品の品位としては粗
硬な風合いや白スジなどの原因となり、工程通過性とし
ては解舒不良や糸切れとなる、いわゆるネップの発生が
問題となっていた。

【０００３】また、生分解性を有する加工糸は、特開平
７−１１５１６号公報や特開平１０−８８４２５号公報
に提案されているが、捲縮付与の手段として、前者の場
合は加熱空気による捲縮ノズルを使用しているため衣料
用に適した細繊度の加工が極めて困難であり、また、後
者の場合はは収縮発現差のあるポリマーをサイドバイサ
イド状態あるいは偏心的に複合紡糸する提案であり、工
業的には製糸性の問題等があるものであった。

【０００４】このような観点から、これまでに光沢、触
感、発色性および風合いに優れた衣料用繊維であって、
かつ自然環境中で容易に分解する素材は現在のところ得
られていないと言っても過言ではなかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の課題
は、従来得られなかった高光沢と高発色性および優れた
ふくらみとキシミ感を有し、かつ自然環境中で容易に分
解する、特に衣料用繊維として好適な布帛製品を提供で
き、かつ工程通過性にも優れた脂肪族ポリエステル複合
仮撚加工糸およびその製造方法を提供しようとするもの
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の脂肪族ポリエス
テル複合仮撚加工糸は、上記の課題を解決するために次
の構成を有する。 ［１］融点が１３０℃以上の脂肪族ポリエステルマルチ
フィラメントの伸度の異なる芯糸と鞘糸からなる芯鞘構
造複合仮撚加工糸であって、該芯糸と該鞘糸が互いに交
絡し、かつ下記式を満足することを特徴とする脂肪族ポ
リエステル複合仮撚加工糸。

【０００７】１０≦Ｙ値（交絡均斉度）≦４０ ２ｍｍ≦ＤＬmax≦２０ｍｍ Ｙ値 : １ｍ当たりの交絡数／ＤＬmax ＤＬmax：１ｍ当たりの非交絡部の最大長（ｍｍ） ［２］上記脂肪族ポリエステルが、Ｌ−乳酸を主成分と
する易分解性ポリエステルである上記［１］の脂肪族ポ
リエステル複合仮撚加工糸。

【０００８】また、本発明の脂肪族ポリエステル複合仮
撚加工糸の製造方法は、上記の課題を解決するために次
の構成を有する。 ［３］融点が１３０℃以上の脂肪族ポリエステルマルチ
フィラメントの伸度の異なる２種類のフィラメントをあ
わせて交絡した後、仮撚を施す脂肪族ポリエステル複合
仮撚加工糸の製造方法。 ［４］融点が１３０℃以上の脂肪族ポリエステルマルチ
フィラメントの２種類のフィラメントの伸度差が下記式
を満たす上記［３］のポリエステル複合仮撚加工糸の製
造方法。

【０００９】４０≦高伸度側の伸度（％）−低伸度側の
伸度（％）≦２００

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。

【００１１】本発明で用いられる脂肪族ポリエステル複
合仮撚加工糸は、伸度の異なる、融点が１３０℃以上の
脂肪族ポリエステルマルチフィラメントからなる芯糸と
鞘糸で構成されている。

【００１２】本発明で用いられる脂肪族ポリエステル複
合仮撚加工糸を構成する脂肪族ポリエステルは、融点が
１３０℃以上であることが必要である。融点が１３０℃
よりも低い場合には、単糸間の融着発生による延伸性不
良や、仮撚加工時の融着／糸切れ、織編物の染色加工時
や熱セット時および摩擦加熱時に溶融欠点が生じるな
ど、製品の品位が著しく低い物となるため、衣料用途に
好適に用いることができない。

【００１３】また、本発明で用いられる脂肪族ポリエス
テルの融点は、好ましくは１５０℃以上であり、さらに
好ましくは１６０℃以上である。ここで融点とは、ＤＳ
Ｃ測定によって得られた溶融ピークのピーク温度を意味
する。

【００１４】本発明で用いられる脂肪族ポリエステル
は、ＤＳＣ測定で得られる溶融ピークのピーク温度が１
３０℃以上であれば特段の制約はなく、具体的には、ポ
リ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ−３−ヒドロキシプロ
ピオネート、ポリ−３−ヒドロキシブチレート、ポリ−
３−ヒドロキシブチレートバリレート、およびこれらの
ブレンド物、変性物等を用いることができる。これらの
脂肪族ポリエステル類は、生物分解性或いは加水分解性
が高いため、自然環境中で容易に分解されるという利点
をも有している。

【００１５】ただし、本発明で用いられる脂肪族ポリエ
ステルの融点は高くても問題ないが、現状技術で生成さ
れるポリマーの最高融点は２１０℃であり、実際安定し
て生産できるポリマーの融点の最高温度は１８０℃であ
る。

【００１６】また、本発明においては、高融点および低
屈折率の観点から望ましいポリマーとしては、Ｌ−乳酸
を主成分とするポリエステルであるポリ乳酸、およびグ
リコール酸を主成分とするポリエステルであるポリグリ
コール酸を挙げることができる。Ｌ−乳酸を主成分とす
るとは、構成成分の６０重量％以上がＬ−乳酸よりなっ
ていることを意味しており、４０重量％を超えない範囲
でＤ−乳酸を含有するポリエステルであってもよい。

【００１７】ポリ乳酸の製造方法には、乳酸を原料とし
て一旦環状二量体であるラクチドを生成せしめ、その後
開環重合を行なう二段階のラクチド法と、乳酸を原料と
して溶媒中で直接脱水縮合を行なう一段階の直接重合法
が知られている。本発明で用いられるポリ乳酸は、いず
れの製法によって得られたポリ乳酸であってもよい。ラ
クチド法によって得られるポリマーの場合には、ポリマ
ー中に含有される環状二量体が溶融紡糸時に気化して糸
斑の原因となるため、溶融紡糸以前の段階でポリマー中
に含有される環状二量体の含有量を０．１ｗｔ％以下と
することが望ましい。また、直接重合法の場合には、環
状二量体に起因する問題が実質的にないため、製糸性の
観点からはより好適であるといえる。

【００１８】ポリ乳酸の平均分子量は高いほど好まし
く、通常少なくとも５万、好ましくは少なくとも１０
万、より好ましくは１０〜３０万である。平均分子量が
５万よりも低い場合には、繊維の強度物性が低下するた
め好ましくない。

【００１９】さらに、本発明におけるポリ乳酸は、Ｌ−
乳酸、Ｄ−乳酸のほかにエステル形成能を有するその他
の成分を共重合した共重合ポリ乳酸であってもよい。共
重合可能な他の成分としては、グリコール酸、３−ヒド
ロキシ酪酸、４−ヒドロキシ酪酸、４−ヒドロキシ吉草
酸、６−ヒドロキシカプロン酸などのヒドロキシカルボ
ン酸類の他、エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ポリエ
チレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール
等の分子内に複数の水酸基を含有する化合物類またはそ
れらの誘導体、アジピン酸、セバシン酸、フマル酸、テ
レフタル酸、イソフタル酸、２，６−ナフタレンジカル
ボン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、５−テト
ラブチルホスホニウムイソフタル酸等の分子内に複数の
カルボン酸基を含有する化合物類またはそれらの誘導体
が挙げられる。

【００２０】また、脂肪族ポリエステルの溶融粘度を低
減させるため、ポリカプロラクトン、ポリブチレンサク
シネート、およびポリエチレンサクシネートのような脂
肪族ポリエステルポリマーを内部可塑剤として、あるい
は外部可塑剤として用いることができる。さらには、艶
消し剤、消臭剤、難燃剤、糸摩擦低減剤、抗酸化剤、着
色顔料等として無機微粒子や有機化合物を必要に応じて
添加することができる。

【００２１】次に、本発明の脂肪族ポリエステル複合仮
撚加工糸の製造法を説明する。前述の材料からなる伸度
の異なる２種類の脂肪族ポリエステルマルチフィラメン
トを合わせて交絡処理し、その後に仮撚加工を施す。伸
度差を有する２種類のフィラメントを合わせて交絡処理
することにより仮撚加工に耐える程度の両フィラメント
間の固定を得ることが出来る。この交絡処理を施さずし
て仮撚り加工を行なうと、毛羽やタルミの発生の原因と
なる。この後、仮撚加工を行なうと、高伸度側のフィラ
メントの加工張力が低伸度側のフィラメントの加工張力
に比べ低くなるために、施撚体のトルクにより高伸度側
のフィラメントが鞘糸となって、芯糸となる低伸度側の
フイラメントに巻き付いた形状となる。脂肪族ポリエス
テルマルチフィラメントは従来のポリエチレンテレフタ
レートと比べ、加熱時には応力が低下、破断伸度が大き
くなる特性を有しており、施撚時に鞘糸が芯糸にしっか
りと巻き付き、仮撚後にも鞘糸と芯糸が分離することな
く交互撚状に強固に取り巻いた芯鞘構造となる。これに
より、後工程での工程通過性が向上する。鞘糸となる高
伸度側のフイラメントと鞘糸となる低伸度側のフィラメ
ントの伸度の差としては、 ４０≦高伸度側の伸度（％）−低伸度側の伸度（％）≦
２００ であることが好ましい。ここで、伸度差が２００％以上
の場合は、Ｙ値（交絡均斉度）≦１０、ＤＬmax≧２０
ｍｍになる場合があり、仮撚加工糸の糸条がばらけ、こ
なれの劣った加工糸になったり、特に追撚時において撚
糸機のトラベラーにより糸がしごかれ、ネップとなった
り、編織物を形成したとき白スジとなったりする。伸度
差が４０％以下の場合は、Ｙ値（交絡均斉度）≧４０、
ＤＬmax≦２ｍｍになる場合があり、芯糸と鞘糸の糸長
差が得られず、ふくらみの劣った、また交絡が入りすぎ
たために堅い織編み物になってしまう傾向を示す。

【００２２】また、芯糸および鞘糸共に伸度の高いフィ
ラメントを用いて、片方のフィラメントをガラス転移温
度以上で熱ピンを介して延伸して伸度を低下させた後、
他方の伸度の高いままのフィラメントと複合仮撚加工を
施しても良い。

【００２３】図１は、本発明の脂肪族ポリエステル複合
仮撚加工糸の製造工程の一例を示す模式図である。図１
において、フィードローラ１上で糸条Ａ（芯糸）と糸条
Ｂ（鞘糸）を引き揃え、ノズル２にて、好ましくは、
０．１〜０．５５ＭＰａで交絡処理される。本発明での
交絡処理を施すノズルとしては、タスランノズルまたは
インターレースノズルのいずれを用いても良い。また、
より強固に交絡させるために、フィードローラ１とフィ
ードローラ３の間で０．５〜５．０％のオーバーフィー
ドを与えることが好ましい。交絡処理された糸条は、フ
ィードローラ３を経て、施撚体５によって仮撚されなが
ら、加熱ヒータ４に導入され熱セットされる。仮撚加工
に用いる施撚体としては、ピン、フリクション、ベルト
ニップのいずれを用いても良い。仮撚ヒーター温度は、
１００℃以上、加工に用いるポリマーの融点より１０℃
以上低い範囲とすることが好ましい。仮撚加工温度を１
００℃以下にすると、十分な捲縮が付与されず、加工に
用いるポリマーの融点付近にすると、脂肪酸ポリエステ
ルの熱収縮応力が低いために十分な加工張力が得られず
安定して加工できないことがある。加撚された加工糸
は、デリベリーローラ６を経て、テイクアップローラ７
に巻き取られる。

【００２４】さらに、本発明の複合仮撚加工糸に実撚を
入れ、織物とした後、アルカリ処理による減量などを施
し、適度なハリ腰を出すこともできる。

【００２５】本発明の脂肪族ポリエステル複合加工糸
は、屈折率が低いため高光沢と高発色性に優れ、摩擦抵
抗が高いため優れたキシミ感を有し、芯鞘構造をとる複
合加工糸の効果でふくらみを有する布帛を提供すること
ができる。

【００２６】なお、本発明における脂肪族ポリエステル
の融点、脂肪族ポリエステル複合加工糸の交絡数および
伸度は、次の方法で測定するものである。

【００２７】（１）融点 パーキンエルマー社製の示差走査熱量計（ＤＳＣ−７）
を用いて、昇温速度１５℃／分の条件で測定し、得られ
た溶融ピークのピーク温度を融点とした。

【００２８】（２）交絡測定 交絡数は、０．１ｇ／ｄの張力下における１ｍ当たりの
交絡部の数であり、０．０２ｇ／ｄの張力下で非交絡部
にピンを刺し、糸条１ｍにわたり０．１ｇ／ｄの張力で
ピンを糸の長手方向の上下に移動させ、移動した距離を
非交絡部とし、そのうちの最大長をＤＬｍａｘとし、ピ
ンが止まる部分を交絡部とする。ここでは、糸条の未解
撚部も交絡部として数える。さらに、芯糸に鞘糸が３６
０゜以上巻き付いた部分も交絡部として数える。すなわ
ち、ＤＬｍａｘとは、１ｍの糸条において、これらの未
解撚部、３６０゜以上巻き付いた部分も含めて交絡部か
ら交絡部までの距離のうち最大の値である。この交絡均
斉度Ｙ値は、同一糸条を最低５回好ましくは１０回以上
測定し、その最小値と最大値を除いて平均して求めるの
が望ましい。この交絡均斉度が大きいということは、交
絡部の数が多く、しかも芯糸と鞘糸の絡んでない部分が
小さいことを意味する。逆に、交絡均斉度が小さいとい
うことは、交絡部が少ないか又は交絡部が多いが非交絡
部が大きいことを意味する。

【００２９】複合仮撚加工糸において、交絡不十分であ
ると前記のように、芯糸と鞘糸が分離しやすく、こなれ
不良や、追撚時のネップ、編織物を形成したときの白ス
ジの原因となったりする。また、交絡が入りすぎると堅
い布帛になってしまう。従つて、交絡均斉度Ｙ値は１０
以上４０以下、非交絡部の最大長ＤＬｍａｘ．は、２ｍ
ｍ以上２０ｍｍ以下でなければならない。

【００３０】（３）伸度 ＪＩＳ−Ｌ−１０１３、８．１０に記載される引張伸度
測定に準じ定速伸長形引張試験機を用いた。

【００３１】

【実施例】次に、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれにより限定されるものではない。

【００３２】（実施例１）融点が１７２℃で、屈折率が
１．４５であるポリＬ−乳酸のチップを、６０℃に設定
した真空乾燥器で４８ｈｒ乾燥し、乾燥したチップを紡
糸温度２２０℃、紡糸速度３,０００ｍ／ｍｉｎで引き
取って伸度８５．３％の１２２Ｔ−３６Ｆの未延伸糸を
得た。得られた未延伸糸を延伸温度８０℃、熱セット温
度１１５℃、延伸倍率１．４５倍で延伸し、伸度３５．
２％の８４Ｔ−３６Ｆの延伸糸とした。得られた未延伸
糸および延伸糸を、下記の条件で複合仮撚加工を行なっ
た。 糸速 ： ４００ｍ 施撚体 ： フリクションツイスター 仮撚方法 ： Ｓ Ｄ／Ｙ比 ： ２．１ 仮撚温度 ： １２０℃ 使用ノズル： インターレースノズル ノズル区間のオーバーフィード率：＋２％ ノズルの圧空圧：０．３ＭＰａ 延伸倍率：１．１２ 得られた加工糸は、Ｙ値が２５．９、ＤＬmaxが９．２
であった。該加工糸に１２００Ｔ／ｍの実撚を施した
後、その該加工糸をタテ糸およびヨコ糸に用いて、経糸
密度７６本／２．５４ｃｍ、緯糸密度６２本／２．５４
ｃｍの平織物を作成し、１００℃の浴中でリラックス精
練し、１４０℃のテンターでセット後、分散染料を使用
して１１５℃で染色し、１３０℃で仕上セットした。得
られた織物は見た目の光沢感、発色性に優れ、ふくらみ
がありキシミ感を有していた。また、この織物を家庭用
コンポストの中に２ヶ月間埋没しておいたところ、織物
の重量は１２％減少し、引き裂き強力は９２８（ｇ）か
ら４９３（ｇ）まで約４７％も減少していた。結果を表
１に示す。

【００３３】（実施例２）仮撚温度を１４０℃、その他
の加工条件および染色条件は実施例１と同様の条件で同
密度織物を作成した。得られた加工糸は、Ｙ値が２６．
３、ＤＬmaxが８．５であり、織物は実施例１と同様に
見た目の光沢感、発色性に優れ、ふくらみがありキシミ
感を有していた。また、加工糸表面に融着が発生し、適
度なシャリ感も有する織物となっていた。また、実施例
１と同様に、この織物を家庭用コンポストの中に２ヶ月
間埋没しておいたところ、織物の重量は１２％減少し、
引き裂き強力は９１１（ｇ）から４６５（ｇ）まで約４
９％減少していた。結果を表１に示す。

【００３４】（比較例１）比較例として、芯糸に８３Ｔ
−２４Ｆの伸度が３２．２％、のポリエチレンテレフタ
レート延伸糸と鞘糸に１０６Ｔ−３６Ｆの伸度が１６
８．２％のポリエチレンテレフタレート半延伸糸を用い
て以下の条件で複合仮撚加工を行なった。 糸速 ： ４００ｍ 施撚体 ： フリクションツイスター 仮撚方法 ： Ｓ Ｄ／Ｙ比 ： １．７ 仮撚温度 ： ２００℃ 使用ノズル： インターレースノズル ノズル区間のオーバーフィード率：＋２％ ノズルの圧空圧：０．３ＭＰａ 延伸倍率：１．０７ 得られた加工糸はＹ値が１６．２、ＤＬmaxが１４．８
であり、該加工糸に対して、実施例と同じ織設計で織、
同じ条件で後加工を行ない織物を作成した。得られた織
物はふくらみはあるものの、キシミ感、発色性および光
沢性に乏しいものであった。また、追撚工程では加工糸
がしごかれネップとなったり、糸切れが発生した。さら
に、実施例と同様に、この織物を家庭用コンポストの中
に２ヶ月間埋没しておいたが、織物の重量及び引き裂き
強力は最初とほぼ同じ状態であった。結果を表１に示
す。

【００３５】

【表１】

【００３６】

【発明の効果】本発明は、生分解性を有しつつ、光沢、
発色性および優れたふくらみ感とキシミ感を有する布帛
製品を提供でき、かつ工程通過性の優れた脂肪族ポリエ
ステル複合仮撚加工糸であり、これらの特徴により、地
球環境に優しく、かつ、シャツ、ブラウス、ドレスやコ
ート、ジャケット、ブラックフォーマル、さらにはウォ
ーキングや介護衣料などの衣料用途、さらにはスポーツ
衣料品などに幅広く活用できる素材を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、本発明の脂肪族ポリエステル複合仮
撚加工糸の製造工程の一例を示す模式図である。

【符号の説明】

Ａ：ポリＬ−乳酸延伸糸 Ｂ：ポリＬ−乳酸半延伸糸 １：フィードローラ ２：ノズル ３：フィードローラ ４：熱板 ５：施撚体 ６：デリベリローラ ７：テイクアップローラ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 融点が１３０℃以上の脂肪族ポリエステ
   ルマルチフィラメントの伸度の異なる芯糸と鞘糸からな
   る芯鞘構造複合仮撚加工糸であって、該芯糸と該鞘糸が
   互いに交絡し、かつ下記式を満足することを特徴とする
   脂肪族ポリエステル複合仮ヨリ加工糸。 １０≦Ｙ値（交絡均斉度）≦４０ ２ｍｍ≦ＤＬmax≦２０ｍｍ Ｙ値：１ｍ当たりの交絡数／ＤＬmax ＤＬmax：１ｍ当たりの非交絡部の最大長（ｍｍ)
2. 【請求項２】 脂肪族ポリエステルが、Ｌ−乳酸を主成
   分とする易分解性ポリエステルであることを特徴とする
   請求項１記載の脂肪族ポリエステル複合仮撚加工糸。
3. 【請求項３】 融点が１３０℃以上の脂肪族ポリエステ
   ルマルチフィラメントの伸度の異なる２種類のフィラメ
   ントをあわせて交絡した後、仮撚を施すことを特徴とす
   る脂肪族ポリエステル複合仮撚加工糸の製造方法。
4. 【請求項４】 融点が１３０℃以上の脂肪族ポリエステ
   ルマルチフィラメントの２種類のフィラメントの伸度差
   が、下記式を満たすポリエステル複合仮撚加工糸の製造
   方法。 ４０≦高伸度側の伸度（％）−低伸度側の伸度（％）≦
   ２００