JP2003138437A - 嵩高性、伸縮性に優れたポリ乳酸系仮撚加工糸 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポリ乳酸系マルチフイラメント糸からなる仮
撚加工糸を用いた織編物に、ポリ乳酸系マルチフイラメ
ント糸特有のロウ質感（ワキシー感）がなく、嵩高であ
り、適度の伸縮性があってサラリとした手触りを付与で
きる嵩高性、伸縮性に優れたポリ乳酸系仮撚加工糸を提
供する。 【解決手段】 ポリ乳酸ステレオコンプレックス繊維か
らなる仮撚加工糸であって、高温結晶融解相が結晶相全
体の９０％以上を占め、高温結晶融解相の結晶融解開始
温度が１９０℃以上であり、かつ、嵩高度が１５０％以
上、伸縮伸長率が４５％以上である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリ乳酸系マルチ
フイラメント糸からなる高嵩高性、伸縮性の仮撚加工糸
に関し、製編織すれば、ポリ乳酸系マルチフイラメント
糸特有のロウ質感（ワキシー感）がなく、肌触りがよ
く、適度の伸縮性のある嵩高な布帛が得られる嵩高性、
伸縮性に優れたポリ乳酸系仮撚加工糸に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】ポリ乳酸は、仮撚加工糸として汎用され
るポリエステルやナイロンなどに比較して融点が低く、
１６５℃程度であるため、ポリ乳酸系マルチフイラメン
ト糸に仮撚加工を施す場合、通常１００℃近傍で仮撚加
工しなければならなかった。１００℃近傍を超える温度
で仮撚を施すと、フィラメント間融着が起こって糸条が
集束したいわゆる未解撚糸となり、また１００℃近傍未
満の低い温度で仮撚を施すと捲縮堅牢性がなく、捲縮の
低い仮撚加工糸となり、低い張力で引っ張っても捲縮が
消失してしまうという程の使用に耐えないものであっ
た。

【０００３】このように、ポリ乳酸系マルチフイラメン
ト糸は、１００℃近傍での仮撚を余儀なくされていたた
め、ポリ乳酸系マルチフイラメント糸からなる仮撚加工
糸は、ロウ質感（ワキシー感）が強く、肌触りが悪く、
衣料用への適用が進展していない原因となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
を解決し、ポリ乳酸系マルチフイラメント糸からなる仮
撚加工糸を用いた織編物に、ポリ乳酸系マルチフイラメ
ント糸特有のロウ質感（ワキシー感）がなく、嵩高であ
り、適度の伸縮性があってサラリとした手触りを付与で
きる嵩高性、伸縮性に優れたポリ乳酸系仮撚加工糸を提
供することを技術的な課題とするものである。

【０００５】

【課題を達成するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決するために鋭意研究した結果、本発明に到達し
た。すなわち、本発明は、次の構成を要旨とするもので
ある。 (1) ポリ乳酸ステレオコンプレックス繊維からなる仮撚
加工糸であって、高温結晶融解相が結晶相全体の９０％
以上を占め、高温結晶融解相の結晶融解開始温度が１９
０℃以上であり、かつ、嵩高度が１５０％以上、伸縮伸
長率が４５％以上であることを特徴とする嵩高性、伸縮
性に優れたポリ乳酸系仮撚加工糸。 (2) ポリ乳酸ステレオコンプレックスがＬ−乳酸を主成
分とするポリＬ−乳酸と、Ｄ−乳酸を主成分とするポリ
Ｄ−乳酸から構成されたものである上記(1) 記載の嵩高
性、伸縮性に優れたポリ乳酸系仮撚加工糸。 (3) Ｌ−乳酸を主成分とするポリＬ−乳酸がＬ−乳酸単
位７０〜１００モル％と、Ｄ−乳酸単位又はＤ−乳酸以
外の共重合単位０〜３０モル％より構成されており、Ｄ
−乳酸を主成分とするポリＤ−乳酸がＤ−乳酸単位７０
〜１００モル％とＬ−乳酸単位又はＬ−乳酸以外の共重
合単位０〜３０モル％より構成されている上記(2) 記載
の嵩高性、伸縮性に優れたポリ乳酸系仮撚加工糸。 (4) Ｌ−乳酸を主成分とするポリＬ−乳酸の平均分子量
が10,000〜150,000 であり、Ｄ−乳酸を主成分とするポ
リＤ−乳酸の平均分子量が10,000〜150,000 である上記
(1) 〜(3) のいずれかに記載の嵩高性、伸縮性に優れた
ポリ乳酸系仮撚加工糸。 (5) 上記(1) 〜(4) のいずれかに記載の嵩高性、伸縮性
に優れたポリ乳酸系仮撚加工糸を用いた織編物。

【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。本発明のポリ乳酸ステレオコンプレックス繊維か
らなるポリ乳酸系仮撚加工糸は、まず伸縮伸長率が４５
％以上を有することが特徴である。伸縮伸長率が４５％
未満の加工糸は、従来の１００℃近傍で仮撚加工を施し
て得られるものであるが、捲縮が弱く、その織編物はヌ
メリ感が強く、嵩が低くて伸縮性のない、肌触りの悪い
織編物となる。一方、伸縮伸長率が１００％を超えるほ
ど高くしようとして、仮撚数や温度を高くすると糸強力
が弱くなり、いわゆる素抜け状態になって使用に耐えな
い加工糸となりやすい。本発明者らの知見によると、織
編物にして良好な伸縮性が得られる伸縮伸長率は４５％
以上、好ましくは５５％以上であり、またウ−ル織編物
のような適度な嵩高性、手触り感を指向する場合でも伸
縮伸長率は１００％以下が好ましい。

【０００７】また、本発明の仮撚加工糸は、嵩高度が１
５０％以上のものである。嵩高度が１５０％未満になる
と、製編織して得られる布帛は厚みがなく、嵩高感が得
られない。従来技術の項でも説明したように、通常のポ
リ乳酸系マルチフイラメント糸の仮撚加工糸を得る場
合、高々１００℃近傍の温度でしか加工できないので、
嵩高度が１５０％未満、伸縮伸長率が４５％未満の仮撚
加工糸しか得られない。これは、熱固定温度が低すぎて
充分な捲縮固定ができないためである。

【０００８】本発明の仮撚加工糸を得るためには、結晶
化速度が速くなり始める温度の１５０℃以上の温度であ
って、高温結晶融解相の結晶融解開始温度未満の温度か
ら３０℃低い温度までの間の温度に仮撚温度を設定し、
仮撚係数28000 〔＝仮撚数×Ｄ^1/2 、Ｄは繊度（dte
x）〕以上の仮撚数で仮撚加工しなければならない。し
かし、通常のポリＬ乳酸繊維やポリＤ乳酸繊維では、こ
のような高温の仮撚温度を採用すると、これらの繊維は
融化接着してしまうので、このような仮撚温度は採用で
きない。

【０００９】このような高い仮撚加工温度を設定できる
ポリ乳酸系繊維として、本発明者らは、高温結晶融解相
が結晶相全体の９０％以上を占め、かつ高温結晶融解相
の結晶融解開始温度が１９０℃以上のポリ乳酸ステレオ
コンプレックス繊維を採用すればよいことを見出した。
図１は、本発明の仮撚加工糸を構成するポリ乳酸系重
合体からなるマルチフイラメント糸を、示差走査熱分析
（ＤＳＣ）を行った際の融解吸熱曲線（ＤＳＣ曲線）を
示す。融解吸熱曲線（ａ）において、吸熱ピークの熱量
（結晶融解熱量）は、重合体の結晶相の量の多少を示
し、この吸熱量は図の斜線部の面積で表される。

【００１０】ステレオコンプレックスを形成したポリ乳
酸系重合体においては、構成する重合体成分種あるいは
組成比、並びにそのステレオコンプレックスの調製条件
及び形成状態に応じて、通常は少なくとも２つの吸熱ピ
ークを示し、２つの結晶相が存在することを示す。１つ
は、ポリ−Ｌ−乳酸やポリ−Ｄ−乳酸のような個々のポ
リマー成分に固有の融点である１６５〜１８０℃に観測
される低温結晶融解相（Ｘ）で、もう一つは、ステレオ
コンプレックスの形成に伴い認められる１９０〜２３０
℃の高温結晶融解相（Ｙ）である。

【００１１】高温結晶融解相及び低温結晶融解相の相対
的比率は、それぞれの結晶融解熱量の大きさ、すなわ
ち、融解吸熱曲線（ａ）の２つの吸熱ピークで表される
面積の大きさから算出することができる。したがって、
結晶相全体に対する高温結晶融解相の比率は、下記式に
より求められる。結晶相全体に対する高温結晶融解相の
比率（％）＝Ｙ×１００／（Ｙ＋Ｘ）上式において、
Ｙ：高温結晶融解相の吸熱ピークで表される面積、Ｘ：
低温結晶融解相の吸熱ピークで表される面積とする。

【００１２】結晶相全体に対する高温結晶融解相の比率
が９０％未満であると、この繊維からなるマルチフイラ
メント糸を仮撚加工するとフィラメントが軟化し、融解
を始めることがあり、いわゆる未解撚糸が発生するので
好ましくない。

【００１３】次に、高温結晶融解相の融解開始温度につ
いてであるが、これは、高温融解結晶相の吸熱ピークの
開始（ｏｎｓｅｔ）温度であり、吸熱ピークの低温側の
ＤＳＣ曲線の傾きが最大の点で引いた接線と低温側のベ
ースラインを高温側に延長した直線とが交差する点の温
度をいう。より具体的には、パーキンエルマー社製パイ
リス（ｐｙｒｉｓ）１を用い、昇温速度２０℃／分で自
動計測した場合に表示されるｏｎｓｅｔ温度である。

【００１４】本発明の仮撚加工糸を構成するステレオコ
ンプレックスを形成してなるポリ乳酸系重合体の高温結
晶融解相の融解開始温度が１９０℃未満であると、この
繊維からなるマルチフィラメント糸に１５０℃以上の温
度で仮撚加工を施すと、繊維が軟化して一部融解を始
め、未解撚を発生することがあるので好ましくない。し
たがって、本発明においては、繊維を構成するステレオ
コンプレックスを形成してなるポリ乳酸系重合体の高温
結晶融解相の融解開始温度は１９０℃以上であるが、好
ましくは２１０℃以上である。

【００１５】なお、本発明の加工糸を構成するポリ乳酸
系重合体において、結晶相全体に対する高温結晶融解相
の比率が１００％であり、融解開始温度が１９０℃以上
である高温結晶融解相のみからなるものであってもよ
い。

【００１６】上記した本発明のステレオコンプレックス
を形成したポリ乳酸系マルチフイラメント糸からなる仮
撚加工糸は、例えば次のようにして得ることができる。
ステレオコンプレックスを形成したポリ乳酸系重合体に
おいて、結晶相全体に対する高温結晶融解相の比率は、
構成対裳体であるＬ−乳酸とＤ−乳酸の組成比により、
また、ステレオコンプレックスの調製・形成条件に依存
する。Ｌ−乳酸とＤ−乳酸との組成比を１対１に近く
し、また、ポリ−Ｌ−乳酸とポリ−Ｄ−乳酸を溶液状態
あるいは溶融状態で分子レベルで均一に混合させること
により、高温結晶融解相の比率を高めることができる。

【００１７】ポリ−Ｌ−乳酸とポリ−Ｄ−乳酸を溶液状
態あるいは溶融状態で混合する、あるいは、ポリ−Ｌ−
乳酸とポリ−Ｄ−乳酸のチップをそれぞれ２軸エクスト
ルーダーで混合溶融・混練することによりステレオコン
プレックスを形成させ、その後、溶融紡糸あるいは、溶
剤紡糸によりマルチフイラメントを形成する。

【００１８】次いで、得られたマルチフイラメント糸
に、高温結晶融解相の融解開始温度よりも低い温度で、
かつ、結晶化を促進する温度域、すなわち１２０〜１９
０℃、より好ましくは１６０〜１７５℃で熱セットす
る。この熱セットにより結晶化を促進させて高温結晶融
解相の比率を高め、高温結晶融解相の融解開始温度を向
上させ、次いで仮撚加工を施す。このような高温で熱セ
ットを行うことは、ステレオコンプレックスを形成した
ポリ乳酸系重合体が１９０〜２３０℃のような高温の結
晶融点を有するため可能であり、従来の単なるポリ−Ｌ
−乳酸のような融点が１７０℃程度のものでは不可能な
ことであった。

【００１９】仮撚加工の条件としては、前記したように
仮撚温度として、結晶化速度が速くなり始める温度の１
５０℃以上の温度であって、高温結晶融解相の結晶融解
開始温度未満の温度から３０℃低い温度までの間の温度
に設定し、仮撚係数が28000〔＝仮撚数×Ｄ^1/2 、Ｄは
繊度（dtex）〕以上の仮撚数を採用すればよい。

【００２０】本発明の仮撚加工糸を構成する単フィラメ
ントの仮撚前の断面形態は、丸断面、異型断面のいずれ
でもよく、また、中空でも非中空でもよい。さらに、そ
の単フィラメントの繊度は特に限定されるものではな
く、用途による要求特性により決めればよいが、通常は
０．３〜３０デシテックス程度が好ましい。

【００２１】本発明において、伸縮伸長率とは、ＪＩＳ
Ｌ1090に記載の伸縮性測定法において、湿潤処理法
（沸騰水で３０分間処理後、乾燥した糸条を測定）で測
定するものである。また、嵩高度は、次の方法で測定す
るものである。 検撚機に0.088CN/dtexの荷重下で５０cmの試料を取
る。 同一荷重下で撚方向Ｚ、撚係数2500の追撚を施す。
〔追撚数＝2500／Ｄ^1/2 、Ｄは繊度（dtex）〕 試料を上記の状態から５％伸長した状態に伸長させ、
その状態でスライドグラスに貼る。 ５mm間隔の目盛りの付いたフィルムをスライドグラス
に貼ることにより、試長を10等分した各中央部に印をつ
け、測長可能な顕微鏡で目盛りと試料の交差点の糸直径
を測る。 この実測糸直径の平均値をその糸の理論直径で除し、
１００を掛けた値を嵩高度とする。（理論直径とは、糸
条を円筒形のモノフィラメントとして計算した場合の糸
の直径をいう。） さらに、熱特性（高温結晶融解相比率、高温結晶融解相
の融解開始温度、高温結晶融解相の融点）は、パーキン
エルマー社製パイリス（ｐｙｒｉｓ）１を用い、昇温速
度２０℃／分で自動計測した場合のＤＳＣ曲線より求め
る。

【００２２】

【実施例】次に、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれらによって限定されるものではな
い。

【００２３】実施例１、比較例１〜４ Ｌ−乳酸を主成分とする数平均分子量が78,000のポリ乳
酸（Ｌ−乳酸単位：９８．２％、Ｄ−乳酸単位：１．８
％）と、Ｄ−乳酸を主成分とする数平均分子量が66,000
のポリ乳酸（Ｌ−乳酸単位：１．３％、Ｄ−乳酸単位：
９８．７％）とを、２軸エクストルーダーを用い２０５
〜２２５℃で約１０分間溶融混練した後、水中にストラ
ンド状に押し出し、カッティングすることによりチップ
を作製した。

【００２４】次に、このチップを用いて２２３℃で紡糸
速度３１００ｍ／分で溶融紡糸して120dtex/36f の繊維
を得た後、表１に示す条件で延伸を行って84dtex／36f
の糸条となし、さらに表１に示す条件で仮撚加工を施し
た。得られた実施例１、比較例１〜４の各種ポリ乳酸ス
テレオコンプレックス繊維の製糸条件及び熱特性（高温
結晶融解相比率、高温結晶融解相の融解開始温度、高温
結晶融解相の融点）を表１に示す。

【００２５】

【表１】

【００２６】表１から明らかなように、実施例１で得ら
れた仮撚加工糸には毛羽や未解撚の発生がなく、嵩高度
は１８０％、伸縮伸長率は６５％あり、優れた嵩高性と
伸縮性を有していた。この加工糸にＺ方向に500T/Mの追
撚を施し、仕上げ密度が経糸本数９２本／2.54cm、緯糸
本数８１本／2.54cmの密度となるように平織の組織で製
織し、染色加工を施した。

【００２７】得られた織物は、従来のポリ乳酸加工糸の
織物では得られなかった、ロウ質感のない、ふくらみに
優れた、しかも３cm幅に切り裂いたこの織物の14.7N 加
重時の伸縮性、回復性を測定したところ、１０％の伸長
率、９５％の回復率を示し、伸長回復性に優れた織物と
なった。すなわち、実施例１で得られた織物は、100℃
近傍でしか仮撚加工できなかった従来のポリ乳酸加工糸
ではとても到達のできない風合や物性を有する織物であ
った。

【００２８】一方、比較例１は温度 100℃で仮撚加工し
たため、捲縮が少なくて伸縮伸長率が20％と極めて少な
い加工糸となり、強く引っ張れば捲縮が消失し、使用に
耐えないものとなった。また、比較例２は温度 210℃で
仮撚加工したため、連続未解撚状の糸形態となり、嵩高
性、伸縮性に乏しいものとなった。次に、比較例３は、
4200T/M の仮撚数で仮撚加工したため、糸へのダメ−ジ
が強く、捲縮は強く、嵩高であるが、伸縮伸長率が測定
できず、引っ張れば素抜けした。また、毛羽の発生が多
く、使用に耐えないものとなった。比較例４は、2400 T
/Mの仮撚数で仮撚したため糸へのダメ−ジが少なく、糸
強度は2.8 CN/dtex と強いが、嵩高度が１４０％、伸縮
伸長率が２５％であり、嵩高性，伸縮性ともに劣るもの
となった。比較例４で得られた加工糸を用い、実施例１
と同様のＺ方向に500T/Mの追撚を施し、仕上げ密度が経
糸本数92本／2.54cm、緯糸本数81本／2.54cmの密度とな
るように平織の組織で製織し、染色加工を施した。得ら
れた織物は、従来のポリ乳酸加工糸の織物と同様の、ロ
ウ質感の強い、ふくらみのない、しかも３cm幅に切り裂
いたこの織物の14.7Ｎ加重時の伸縮性、回復性を評価し
たところ、伸長率が３％、回復率が８０％という伸長回
復性に劣る織物となった。

【００２９】

【発明の効果】本発明の仮撚加工糸を構成するポリ乳酸
ステレオコンプレックス繊維は、高温結晶融解相の存在
比率が高く、かつ、高温結晶融解相の融解開始温度が１
９０℃以上なので、従来より高温での仮撚加工が可能と
なり、このため加工糸の嵩高度が１５０％以上、伸縮伸
長率が４５％以上あるので、この加工糸から得られる織
編物に、ポリ乳酸系マルチフイラメント糸特有のロウ質
感（ワキシー感）がなく、嵩高であり、適度の伸縮性が
あってサラリとした手触りを付与できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】ステレオコンプレックスを形成したポリ乳酸系
重合体からなる繊維の融解吸熱曲線（ＤＳＣ曲線）の例
を示すグラフである。

【符号の説明】

ａ 融解吸熱曲線 Ｘ 低温結晶融解相 Ｙ 高温結晶融解相

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4L035 AA05 BB33 CC20 EE01 EE08 EE20 FF08 FF10 HH01 4L036 MA04 MA24 MA33 PA14 PA18 RA04 UA01 4L048 AA20 AA46 AA47 AB07 AB21 BA01 BA02 CA00 CA13

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリ乳酸ステレオコンプレックス繊維か
   らなる仮撚加工糸であって、高温結晶融解相が結晶相全
   体の９０％以上を占め、高温結晶融解相の結晶融解開始
   温度が１９０℃以上であり、かつ、嵩高度が１５０％以
   上、伸縮伸長率が４５％以上であることを特徴とする嵩
   高性、伸縮性に優れたポリ乳酸系仮撚加工糸。
2. 【請求項２】 ポリ乳酸ステレオコンプレックスがＬ−
   乳酸を主成分とするポリＬ−乳酸と、Ｄ−乳酸を主成分
   とするポリＤ−乳酸から構成されたものである請求項１
   記載の嵩高性、伸縮性に優れたポリ乳酸系仮撚加工糸。
3. 【請求項３】 Ｌ−乳酸を主成分とするポリＬ−乳酸が
   Ｌ−乳酸単位７０〜１００モル％と、Ｄ−乳酸単位又は
   Ｄ−乳酸以外の共重合単位０〜３０モル％より構成され
   ており、Ｄ−乳酸を主成分とするポリＤ−乳酸がＤ−乳
   酸単位７０〜１００モル％とＬ−乳酸単位又はＬ−乳酸
   以外の共重合単位０〜３０モル％より構成されている請
   求項２記載の嵩高性、伸縮性に優れたポリ乳酸系仮撚加
   工糸。
4. 【請求項４】 Ｌ−乳酸を主成分とするポリＬ−乳酸の
   平均分子量が10,000〜150,000 であり、Ｄ−乳酸を主成
   分とするポリＤ−乳酸の平均分子量が10,000〜150,000
   である請求項１〜３のいずれかに記載の嵩高性、伸縮性
   に優れたポリ乳酸系仮撚加工糸。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の嵩高
   性、伸縮性に優れたポリ乳酸系仮撚加工糸を用いた織編
   物。