JP2002339227A - 繊維構造物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来の石油系ポリマーの繊維、樹脂の本質的な
欠点を解消し、薄く、軽く、高い成型保持性を持ち、成
型加工が容易で、かつ生分解できる繊維構造物を提供す
ること。 【解決手段】布帛の少なくとも４０重量％以上がポリ乳
酸繊維で構成され、布帛を製布後に乾熱温度１５０〜１
８０℃で立体成型加工されていることを特徴とする繊維
構造物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、布帛の一部に少な
くともポリ乳酸繊維を用いてなる繊維構造物に関する。
さらに詳しくは、布帛を構成する糸にポリ乳酸繊維から
なる立体成型用途の繊維構造物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、立体成型用途の素材は、主にポリ
エステルや塩化ビニル、ポリスチレン樹脂が主に使用さ
れている。しかしながら、これらの樹脂は発泡ポリスチ
レンでも周知のように、強度を保持するために、成型で
構造物に厚みが必要となる。従って、布帛などの非常に
薄く、軽い成型物を得ることはできないという問題があ
った。

【０００３】一方、この問題に対し、ポリエステル繊維
やポリアミド繊維からなる織物などの布帛をプリーツス
カートに代表されるプリーツ成型があるが、この場合は
ポリエステルの融点が２６０℃程度と極めて高いため、
これを成型加工する設備（金型プレス）が重装備となり
対応できない。よしんば、設備を作ったとしても、膨大
な熱エネルギーを必要とし、実用化されていないのが現
状である。同様に、ポリアミドも高融点であり同様の問
題がある。従って、衣料用での一般的な１８０℃程度の
熱処理でプリーツ性が不十分なまま妥協して生産してい
るのが実状である。

【０００４】また、ブラジャーカップ材やカーシート材
では、融点の低いポリウレタン樹脂を用いて成型してい
るが、ハードな風合いが得られず、また、着用でポリウ
レタンが劣化してしう問題がある。

【０００５】また、ポリエステル、ポリウレタン、ポリ
アミド、ポリ塩化ビニル、ポリスチレンなどの繊維ある
いは樹脂は何れも石油系のポリマーであり、使用後の産
業廃棄物処理の問題を抱えていることも周知である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
石油系ポリマーの繊維、樹脂の本質的な欠点を解消し、
薄く、軽く、高い成型保持性を持ち、成型加工が容易
で、かつ生分解できる繊維構造物を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記の目的を
達成するため、次の（１）〜（４）の構成を有する。す
なわち、 （１）布帛の少なくとも４０重量％以上がポリ乳酸繊維
で構成され、布帛を製布後に乾熱温度１５０〜１８０℃
で立体成型加工されていることを特徴とする繊維構造
物。 （２）繊維構造物がブラジャーカップである上記（１）
記載の繊維構造物。 （３）繊維構造物がカーシートである上記（１）記載の
繊維構造物。 （４）繊維構造物がプリーツ衣服である上記（１）記載
の繊維構造物。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる繊維構造物
の実施の形態をさらに詳しく説明する。

【０００９】本発明においてポリ乳酸とは、Ｌ−乳酸を
主成分とするポリエステルを意味する。ここで、Ｌ−乳
酸を主成分とするとは、構成成分の少なくとも６０重量
％がＬ−乳酸よりなることを意味しており、４０重量％
を超えない範囲でＤ−乳酸を含有する脂肪族ポリエステ
ルであってもよい。ポリ乳酸繊維を用いることによっ
て、低融点特性と生分解性を向上させることができる。

【００１０】ポリ乳酸の製造方法には、Ｌ−乳酸および
／またはＤ−乳酸を原料として、いったん、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う二
段階のラクチド法と、Ｌ−乳酸および／またはＤ−乳酸
を原料として溶媒中で直接脱水縮合を行う一段階の直接
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。

【００１１】強度等の特性を良好とするために、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。

【００１２】また、本発明で用いられるポリ乳酸は、融
点が１３０℃以上のものであることが望ましい。融点が
１３０℃よりも低い場合には強度が低くなり好ましくな
い場合がある。本発明で用いられるポリ乳酸の融点は、
好ましくは１５０℃以上であり、さらに好ましくは融点
が１６５〜１８０℃である。ここで融点とは、ＤＳＣ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。

【００１３】また、本発明において、ポリ乳酸は、Ｌ−
乳酸の他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。

【００１４】共重合可能な成分としては、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、ヒドロキシカプロン酸等のヒドロキシ
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、ネオベンチルグリコール、グリセ
リン、ペンタエリスリ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
タル酸等の分子団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。また、溶融粘
度を低減させるため、ポリカプロラクトン、ブチレンサ
クシネート、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もしくは外部可塑剤として
用いることができる。

【００１５】さらには、艶消し剤、消臭剤、難燃剤、糸
摩擦低減剤、抗酸化剤、着色剤として無機粒子や有機化
合物を必要に応じて添加することができる。

【００１６】本発明にかかるこれらポリ乳酸からなる繊
維の断面形状、表面形態、捲縮の有無、捲縮形状、太細
形状などは、繊維性条や強伸度特性などは、何ら制約を
受けるものではない。ただ、強度は製糸性や工程通過性
の点から、強度３．３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上が好ましく、
より好ましくは４．４ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である。３．
３ｃＮ／ｄｔｅｘ未満では、擦り作用によって毛羽や糸
切れが発生することがあり好ましくない。なお、文中の
ｃＮはセンチニュートン単位、Ｎはニュートン単位で、
また、ｄｔｅｘはディシテックス単位である。

【００１７】また、本発明にかかるポリ乳酸繊維の単繊
維繊度の範囲は０．１１〜１１．０ｄｔｅｘが好まし
く、より好ましくは１．１〜５．５ｄｔｅｘである。単
繊維繊度が０．１１ｄｔｅｘ以下では、成型用の布帛と
しては張り・腰がなくなる点で、また１１．０ｄｔｅｘ
以上では逆に張り・腰が強くなりすぎるために好ましく
ない。

【００１８】本発明の繊維糸条はステープルからなる糸
条であってもよいが、軽量、ハリのある風合いから、フ
ィラメント糸条が好ましい。

【００１９】本発明にかかる繊維構造物は上記ポリ乳酸
繊維を少なくとも４０重量％以上含むものでなければな
らない。４０重量％未満のものは、成型保持性、生分解
性において劣り好ましくない。ポリ乳酸繊維を少なくと
も４０重量％以上含むものであり、特に、本発明の風合
い効果、生分解性を最大限に発揮させることから、好ま
しくは８０重量％以上含んでいることが良く、より好ま
しくは全部ポリ乳酸繊維であることが良い。なお、生分
解性を有するレーヨン、綿などの素材を織物の構成糸の
一部に加えても構わない。

【００２０】本発明において、繊維構造物とは織物、編
物、不織布、紐類などの布帛であり、好ましく適用でき
るものである。特に、織物、編物は薄く、軽いことか
ら、より好ましい形態である。

【００２１】具体的に例示すると、織物、編物では構成
糸繊度は、経糸および緯糸が３０〜３００ｄｔｅｘのも
のが、より好ましい。織物密度としては、経糸あるいは
緯糸が６０〜２００本／吋程度が、目付は４０〜４００
ｇ／平方メートル程度のものが、好ましく適用できる。

【００２２】本発明では、布帛を製布後に乾熱温度１５
０〜１８０℃で立体成型加工をされているものでなけれ
ばならない。

【００２３】１５０℃未満で加工をしたものはソフトに
なりすぎて、十分な成型保持性が得られず、また、１８
０℃を越える温度で加工をした場合は生地が溶融して、
脆化し、いずれも好ましくない。重要なのは１５０〜１
８０℃の範囲内で行われることであり、より好ましくは
１６０〜１７０℃である。また、この程度の範囲の熱処
理は衣料用の加工で一般的に行い得る温度であり、通常
のプロセスで行うことができるので、好都合な温度でも
ある。

【００２４】また、熱処理時間は均一性、成型保持性、
風合いから適宜設定するものであるが、薄地布帛の場合
は３０〜１２０秒で、厚地布帛の場合は６０〜１８０秒
で処理することがよい。風合いとしてハードな風合いを
求める場合は、この処理時間の範囲で時間を少々長く設
定することが好ましい。

【００２５】また、成型熱処理における布帛と金型との
プレス圧は０．３〜２．０Ｎ／平方センチメートル程度
であり、従来の条件に比べて、低圧で簡単に効率よく処
理することができる。

【００２６】成型熱処理方法は限定するものではない
が、均一に処理できることから通常の金型で両側から挟
むように処理することがよい。また、金枠に布帛をつり
下げてオーブンで処理する方法も構わない。

【００２７】本発明にかかる繊維構造物の製造方法につ
いては特に限定されるものではないが、例を挙げるなら
ば、ポリ乳酸繊維を経糸、緯糸に用いて製織し、あるい
は丸編や経編み地に製布した後、次いで、精練し染色し
た後に上記条件で成形加工し仕上げる。また、染色せず
に成形加工、仕上げてもかまわない。なお、成形保持性
を高めるため、精練温度、染色温度は８０〜１２０℃の
範囲で加工することがより好ましい。

【００２８】本発明にかかる繊維構造物の用途として
は、特にブラジャーカップ成型品が好ましい。これは、
本発明に係る布帛を所定の金型で成型することによっ
て、低温で簡単にプレスができるので、また、風合いも
自在に調整することができる利点があり、用途的に好ま
しいからであり、従来は脆化の問題があったポリウレタ
ン素材をこれに代替できる大きな特徴も有している。

【００２９】また、カーシートも上記と同様の利点があ
るほか、シートが車に使われる使用量が多いために、産
廃処理の問題があるが、本発明によれば生分解性で該問
題は解決できるので特徴ある用途である。

【００３０】さらには、プリーツ衣服はプリーツの保持
性が極めて良く、洗濯などで保持性が問題になる本衣服
用途には好適である。

【００３１】ここでいう衣服とは、特に限定されるもの
ではないが、婦人用スカート、ブラウス、ボトム、スラ
ックス、パンツなどが特に好ましい用途である。

【００３２】また、本発明にかかる繊維構造物は後述す
る生分解性に優れているが、上述した通常の使用、用途
では分解はしない。本成型品の使用後は、これをを土中
のコンポスト（堆肥などバクテリアが存在する土）に入
れれば１〜２ケ月で分解する。家庭用の生ゴミ程度の堆
肥でも簡単に効率よく分解できる。分解は加水分解を経
て炭酸ガスと水になり、産廃処理に問題ない、環境に優
しい完全リサイクル型の繊維構造物である。

【００３３】上記のとおり、本発明によれば従来の石油
系ポリマーの繊維、樹脂の本質的な欠点を解消し、薄
く、軽く、高い成型保持性を持ち、成型加工が容易で、
かつ生分解できる繊維構造物を提供することができるも
のである。

【００３４】

【実施例】実施例１ ポリ乳酸繊維（重量平均分子量１９．６万、Ｌ体比率９
３重量％、Ｄ体比率７重量％、融点：１７７℃）からな
る１６４ｄｔｅｘ４８フィラメントのマルチフィラメン
ト糸条を製糸した。次いで、これを経糸および緯糸に用
いて、経糸密度：１０２本／吋、緯糸密度：８１本／
吋、目付：１５６ｇ／平方メートルにレピア織機でツイ
ル組織に製織した。次いで、９５℃で通常に精練し、１
１０℃、４０分で液流染色機にて分散染料でブラウンに
染色した。次いで、乾燥した後、１４０℃、３０秒で熱
処理し仕上げた。

【００３５】次いで、これをブラジャーカップの金型に
入れて１６５℃、９０秒、プレス圧：０．８Ｎ／平方セ
ンチメートルで成型加工した。

【００３６】本実施例１で得られた織物は薄く、軽量
で、成型保持性が極めて高く、ブラウン色した素晴らし
いブラジャーカップであった。また、成形加工はトラブ
ルもなく、簡単に加工することができた。また、これを
コンポスト土中に埋設した結果、約２ケ月でほとんど加
水分解されており、良好な生分解性を有していた。 比較例１ 実施例１の経糸および緯糸をポリエチレンテレフタレー
ト繊維からなるマルチフィメント糸条に変更したほか
は、実施例１と同一の織物設計で製織、通常のポリエス
テル織物の染色（１３０℃）し、同様に成形加工を行っ
た。

【００３７】比較例１の成型品は、実施例１に比べて、
ブラジャーカップとしてハリがなく、不満足であった。
また、実施例１と同様に生分解性を評価したが、生分解
は全くされていなかった。 実施例２ 実施例１のポリ乳酸繊維からなるマルチフィラメントを
双糸にして３２８ｄｔｅｘ、９６フィラメントを用い、
経糸密度：８８本／吋、緯糸密度：７０本／吋、目付：
２６６ｃＮ／平方メートルにレピア織機で平組織に製織
したほかは実施例１に従って、染色加工した。

【００３８】次いで、これをカーシート用の金型に入れ
て１６８℃、１２０秒、プレス圧：１、２Ｎ／平方セン
チメートルで成型加工した。

【００３９】本実施例２で得られた加工品は従来のポリ
エステルの成型品にくらべて薄く、軽量で、成型保持性
が極めて高い、高品質のカーシートが得られた。また、
成形加工での加工通過性も問題がなく、円滑に加工がで
きた。また、これをコンポスト土中に埋設した結果、約
２ケ月でほとんど加水分解されており、良好な生分解性
を有していた。 実施例３ 実施例１のポリ乳酸繊維からなるマルチフィラメントの
８４ｄｔｅｘ、７２フィラメントを用い、丸編みでウェ
エール密度：４４本／吋、コース密度：４２本／吋、目
付：８８ｃＮ／平方メートルでスムース組織に製編した
ほかは実施例１に従って、染色加工した。次いでこれを
プリーツ用の金枠に入れて１６５℃、３０秒、プレス
圧：０．６Ｎ／平方センチメートルで成型加工した。

【００４０】本実施例３で得られた加工品は従来のポリ
エステルの成型品にくらべて薄く、軽量で、成型保持性
が極めて高い、高品質のプリーツ編み物が得られた。ま
た、成形加工での加工通過性も問題がなく、円滑に加工
ができた。また、これをコンポスト土中に埋設した結
果、約２ケ月でほとんど加水分解されており、良好な生
分解性を有していた。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、従来の石油系ポリマー
の繊維、樹脂の本質的な欠点を解消し得て、薄く、軽
く、高い成型保持性を持ち、成型加工が容易で、かつ生
分解できる繊維構造物を提供することができる。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ａ４１Ｄ 31/00 Ａ４１Ｄ 31/00 Ｂ ５０１ ５０１Ｚ ５０２ ５０２Ａ ５０２Ｓ ５０３ ５０３Ｇ Ｄ０３Ｄ 1/00 Ｄ０３Ｄ 1/00 Ｚ 15/00 15/00 Ａ Ｄ０６Ｊ 1/00 Ｄ０６Ｊ 1/00 Ｆターム(参考） 3B154 AA02 AA07 AA12 AA18 AB20 AB21 AB22 BA32 BA34 BA36 BB02 BB12 BF01 DA13 DA28 4L048 AA20 AC18 DA02 DA05 DA25

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】布帛の少なくとも４０重量％以上がポリ乳
   酸繊維で構成され、布帛を製布後に乾熱温度１５０〜１
   ８０℃で立体成型加工されていることを特徴とする繊維
   構造物。
2. 【請求項２】繊維構造物がブラジャーカップである請求
   項１記載の繊維構造物。
3. 【請求項３】繊維構造物がカーシートである請求項１記
   載の繊維構造物。
4. 【請求項４】繊維構造物がプリーツ衣服である請求項１
   記載の繊維構造物。