JP2003247132A - 脂肪族ポリエステル仮撚加工糸およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】生分解性を有し、織物または編物とした際に、
光沢、触感、発色性および風合いに優れ、かつ高捲縮で
低沸収率である脂肪族ポリエステル仮撚加工糸およびそ
れを安定して製造する方法を提供できる。 【解決手段】融点が１３０℃以上の脂肪族ポリエステル
からなり、伸縮復元率ＣＲが１５％以上かつ沸騰水収縮
率１０％以下である脂肪族ポリエステル仮撚加工糸。脂
肪族ポリエステル糸を仮撚加工する際、熱付与ヒータの
有効長の３〜３０％を脂肪族ポリエステル糸に接触さ
せ、該有効長の残りは非接触とする脂肪族ポリエステル
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
ルからなる仮撚加工糸とその製造方法に関する。さらに
詳しくは、光沢、触感、発色性および風合いに優れた衣
料用繊維および車両内装等に用いられる産業用繊維とし
て特に好適に用いられる脂肪族ポリエステル仮撚加工
糸、すなわち高捲縮で低沸収率である脂肪族ポリエステ
ル仮撚加工糸およびそれを安定して製造する製造方法な
らびに脂肪族ポリエステル加工糸からなる織編物に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ポリエチレンテレフタレートなどのテレ
フタル酸を主たるカルボン酸成分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至るまで幅広く用いられている。

【０００３】これら芳香族ポリエステルは自然環境中に
於ける耐久性が極めて高く、自然環境中で容易に分解し
ないため破棄に際しては焼却処理を行わない限り、半永
久的に残存してしまうという欠点がある。

【０００４】一方、生分解性を有する捲縮糸が、特開平
７−１１５１６号公報、特開平１０−８８４２５号公報
や特開２００１−１９２９４７号公報に提案されてい
る。

【０００５】しかし、捲縮付与の手段として特開平７−
１１５１６号公報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、また特開平１０−８８４２５号公報は収縮発現差
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、工業的には製糸性に難があ
るものであった。また、特開２００１−１９２９４７号
公報に記載されている加工糸の製造方法は、高捲縮、低
沸収率な糸特性を得ようとすると加工毛羽や糸切れが多
く、加工性に劣る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、高捲
縮で低沸収率である脂肪族ポリエステル仮撚加工糸およ
びそれを安定して製造するための製造方法ならびに脂肪
族ポリエステル仮撚加工糸からなる織編物を提供するこ
とである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明は、次の構成を有するものである。

【０００８】すなわち、融点が１３０℃以上の脂肪族ポ
リエステルからなり、伸縮復元率（ＣＲ）が１５％以上
かつ沸騰水収縮率１０％以下である脂肪族ポリエステル
仮撚加工糸である。

【０００９】また、脂肪族ポリエステル糸を仮撚加工す
る際、熱付与ヒータの有効長の３〜３０％を脂肪族ポリ
エステル糸に接触させ、該有効長の残りは非接触とする
脂肪族ポリエステル仮撚加工糸の製造方法である。

【００１０】さらにまた、前記脂肪族ポリエステル仮撚
加工糸を用いてなる織編物である。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明に用いられる脂肪族ポリエ
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
発生による延伸不良や、仮撚加工時の融着、糸切れな
ど、糸品位が著しく低いものとなるため、衣料用途に用
いることができない。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。

【００１２】ここで融点とは、ＤＳＣ測定によって得ら
れる融点ピークのピーク温度を意味する。

【００１３】本発明で用いる脂肪族ポリエステルとして
は、例えばポリ乳酸、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は、生分解性或いは加
水分解性が高いため、自然環境中で容易に分解されると
いう利点も有している。ポリ乳酸としては、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。なかでも
特に好ましいのは、高融点、低屈折率の観点から、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
グリコール酸をあげることができる。ここで、Ｌ−乳酸
を主成分にするとは、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。

【００１４】ポリ乳酸に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またはその誘導体、
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の誘導体があげられる。

【００１５】ポリ乳酸の平均分子量は３０万を越えない
程度に高いほど望ましく、好ましくは５万以上さらに好
ましくは１０万以上とする。平均分子量を５万以上とす
ることで、実用的な繊維強度物性を得られやすく、また
は３０万以下とすることでポリマーの粘度の上昇を抑え
ることができるのでポリマーの熱分解を防ぎ、安定した
紡糸を行いやすい。

【００１６】また、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、内部可塑剤また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。

【００１７】本発明の脂肪族ポリエステル仮撚加工糸
は、前記の脂肪族ポリエステルからなる糸に仮撚加工を
施すことにより３次元捲縮を有するものである。ここ
で、織編物に十分なふくらみ感、ストレッチ性を付与す
るために、伸縮復元率（ＣＲ）が１５％以上であること
が重要である。伸縮復元率（ＣＲ）は、１８％以上であ
ることが好ましく、２０％以上であることがより好まし
い。伸縮復元率（ＣＲ）が１５％以上であることで、織
編物にしたときのふくらみ感、ストレッチ性を得ること
ができる。

【００１８】また、沸騰水収縮率は１０％以下とするこ
とが重要である。１０％以下にすることで、織編物の染
色仕上げ加工時のシワ寄りの軽減、寸法安定性が向上す
る。また、パッケージ糸染めの際にも染色中の巻締まり
を軽減させ、染め不良のない高品質な先染め糸を得るこ
とができる。好ましくは沸騰水収縮率を９％以下、より
好ましくは８％以下とする。

【００１９】得られる加工糸には高次工程通過性を向上
させるなどの目的のため、インターレースノズルやタス
ランノズルに代表される圧縮空気ノズルを使用して、マ
ルチフィラメント単繊維間に混繊あるいは交絡が付与さ
れていてもよい。

【００２０】次に、本発明の脂肪族ポリエステル仮撚加
工糸の製造方法について説明する。

【００２１】本発明は、脂肪族ポリエステル糸に仮撚加
工する際の熱付与を、熱付与ヒータの有効長の３〜３０
％接触させ、有効長の残りは非接触で行うものである。

【００２２】また、その仮撚加工において好ましくは熱
付与時間Ｔｉ（分）が（１．５／Ｖ）以下となるように
行う。ここで、Ｖは仮撚加工速度（ｍ／分）である。

【００２３】さらにまた、その仮撚加工において熱付与
ヒータの設定温度から下記式にて求められる熱付与後の
糸温度が１７０℃以下であることが好ましい。

【００２４】 Ｔ＝T1−（T1−T2）／ｅ^{(19L/60V/0.45/dt)} ここで、Ｔ：熱付与後の糸温度（℃）、 T1：熱付与ヒータの設定温度（℃）、 T2：外気温（℃）、Ｌ：ヒータ有効長（ｍ）、 Ｖ：仮撚加工速度（ｍ／分）、 dt：糸繊度（dtex） このように仮撚加工を行うことにより、低沸収率で高捲
縮な脂肪族ポリエステル加工糸を安定して製造すること
ができる。

【００２５】脂肪族ポリエステルは、融点が低く、加熱
時に軟化し易い、ぜい化し易いといった特性を有するの
で、仮撚加工時に熱が付与されたときに加撚張力が低下
しやすい。そのため、安定して仮撚加工を行える加撚張
力まで張力を上げようすると必然的に加工温度は低温と
ならざるを得なくなり、その結果、得られる加工糸は高
沸収率、低捲縮のものとなる。一方、低沸収率、高捲縮
な加工糸を得るために仮撚加工時の加工温度を高くする
と、従来の全接触式熱付与仮撚加工方法で加工温度を高
くした場合、加撚張力が低下した状態で熱付与ヒータの
熱板上を走行することから、熱板との抵抗による糸切れ
の発生や熱板抵抗が更なる張力低下を招き、仮撚加工が
不安定となる。

【００２６】本発明においては、糸と熱板の接触長が小
さいため、加撚張力が低くても安定して加工することが
できる。また、従来の全接触式熱付与仮撚加工方法より
加工温度が高くても安定して仮撚加工することができ
る。

【００２７】また、仮撚加工温度が高くなると、加熱時
の脂肪族ポリエステルのポリマーの特性から、糸切れの
発生や仮撚加工後の糸強度が著しく低下する。これを防
止するために、熱付与時間Ｔｉ（分）が（１．５／Ｖ）
以下にすることが好ましい。仮撚加工速度により熱付与
時間は異なるが、熱付与時間は、例えば仮撚加工速度３
００ｍ／分の場合は熱付与時間０．００５分以下、仮撚
加工速度１０００ｍ／分ならば熱付与時間０．００１５
分以下とすることが好ましい。

【００２８】また、同じく加熱時の脂肪族ポリエステル
のポリマーの特性から熱付与後の糸温度を１７０℃以下
とすることが、熱による融着からの低捲縮化やぜい化に
よる糸切れ、糸強度の低下が防止できるので好ましい。

【００２９】なお、本発明の仮撚加工に供給する糸とし
ては、高配向未延伸糸や延伸糸が使用可能である。

【００３０】ここで仮撚施撚方式としては通常使用され
ているスピンドルタイプやベルトニップ、３軸フリクシ
ョンといった摩擦加撚タイプのいずれも採用できる。

【００３１】

【実施例】次に、本発明を実施例をあげて具体的に説明
するが、本発明はこれに限定されるものではない。実施
例および比較例の仮撚加工条件および得られた仮撚加工
糸の特性を表１にまとめた。

【００３２】なお、本文中および実施例中の各特性は次
の方法により求められるものである。 （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
た溶融のピーク温度を融点とした。 （２）伸縮復元率（ＣＲ） 加工糸をパッケージのまま１週間放置したサンプルにつ
いて、ＪＩＳ規格Ｌ１０９０−１９９２ ５．８に従い
小カセを作り、２４時間放置後、ガーゼで包んだまま９
８℃の熱水中で３０分間浸せきする。その後、試料を取
り出し、濾紙上で２４時間自然乾燥させた試料をＪＩＳ
規格Ｌ１０９０−１９９２ ５．８伸縮復元率に従い測
定する。 （３）沸騰水収縮率 加工糸をカセ取りし、９８℃の沸騰水で１５分間処理し
た後、処理前後の寸法変化を測定し、次の計算式から計
算する。

【００３３】沸騰水収縮率（％）＝［（処理前の長さ−
処理後の長さ）／処理前の長さ］×１００ （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機
で４８ｈｒ乾燥し、乾燥したチップを紡糸温度２２０
℃、紡糸速度３０００ｍ／ｍｉｎで引き取って１２２ｄ
ｔｅｘ−３６フィラメントの未延伸糸を得た。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、８４ｄｔｅｘ−３６フィラ
メントの延伸糸とした。

【００３４】得られた延伸糸を２本双糸（実質１６８ｄ
ｔｅｘ−７２フィラメント）にし有効長８８０ｍｍ接触
長４８ｍｍ（有効長の５．５％）の熱付与ヒータ搭載３
軸フリクション仮撚機を使用して、仮撚加工速度４００
ｍ／ｍｉｎ、熱付与時間０．００３分、熱付与ヒーター
設定温度２７０℃、加工延伸倍率１．２倍の条件で仮撚
加工を実施した。

【００３５】得られた加工糸は伸縮復元率（ＣＲ）が１
８．０％、沸騰水収縮率が９．０％であった。

【００３６】この糸を、タテ、ヨコ糸に使用して、平織
物を作成し、１００℃の浴中でリラックス精練し、１４
０℃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℃で仕上げセットをした。得られた
織物は、見た目の光沢感、発色性に優れ、かつ膨らみが
あり良好なストレッチ性を有するものであった。

【００３７】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、一般衣料用生地として
の実用的な強度がなくなるレベルに分解変化していた。 （比較例１）実施例１で得たものと同じ８４ｄｔｅｘ−
３６フィラメント延伸糸の２本双糸を用い、有効長２５
００ｍｍ接触長２５００ｍｍの全接触式熱付与ヒータ搭
載３軸フリクション仮撚機を使用して仮撚加工速度４０
０ｍ／ｍｉｎ、熱付与時間０．００６３分、熱付与ヒー
ター温度１１０℃、加工延伸倍率１．２倍の条件で仮撚
加工を実施した。

【００３８】得られた加工糸は伸縮復元率（ＣＲ）が２
２．０％、沸騰水収縮率が２２．０％だった。

【００３９】この糸を、タテ、ヨコ糸に使用して、平織
物を作成し、１００℃の浴中でリラックス精練を施し
た。このリラックス精練において、生地表面にシワが確
認された。引き続き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℃で仕上げ
セットをした。得られた織物はリラックス精練に見られ
たシワが残存した表面品位の悪いものであった。 （比較例２）実施例１で得たものと同じ８４ｄｔｅｘ−
３６フィラメント延伸糸の２本双糸を用い、有効長２５
００ｍｍ接触長２５００ｍｍの全接触式熱付与ヒータ搭
載３軸フリクション仮撚機を使用して仮撚加工速度４０
０ｍ／ｍｉｎ、熱付与時間０．００６３分、熱付与ヒー
ター温度１７０℃、加工延伸倍率１．２倍の条件で仮撚
加工を実施した。しかし糸切れが多発し、満足に加工す
ることができなかった （比較例３）実施例１で得たものと同じ８４ｄｔｅｘ−
３６フィラメント延伸糸の２本双糸を用い、有効長２５
００ｍｍ接触長１３６ｍｍ（有効長の５．５％）の熱付
与ヒータ搭載３軸フリクション仮撚機を使用して、仮撚
加工速度４００ｍ／ｍｉｎ、熱付与時間０．００６３
分、熱付与ヒーター設定温度２７０℃、加工延伸倍率
１．２倍の条件で仮撚加工を実施した。しかし、糸切れ
が多発し満足に加工することができなかった。 （比較例４）実施例１で得たものと同じ８４ｄｔｅｘ−
３６フィラメント延伸糸の２本双糸を用い、有効長８８
０ｍｍ接触長４８ｍｍ（有効長の５．５％）の熱付与ヒ
ータ搭載３軸フリクション仮撚機を使用して、仮撚加工
速度４００ｍ／ｍｉｎ、熱付与処理時間０．００３分、
仮撚ヒーター設定温度２９０℃、加工延伸倍率１．２倍
の条件で仮撚り加工を実施した。得られた加工糸は伸縮
復元率（ＣＲ）が３．０％、沸騰水収縮率が１０．０％
だった。また、糸が熱融着してしまい、糸形態が大きく
変化した。また、糸切れも発生した。

【００４０】

【表１】

【００４１】

【発明の効果】本発明により、生分解性を有し、織物ま
たは編物とした際に、光沢、触感、発色性および風合い
に優れ、かつ高捲縮で低沸収率である脂肪族ポリエステ
ル仮撚加工糸およびそれを安定して製造する方法を提供
できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4L036 MA05 MA33 PA01 PA03 PA05 RA03 UA01 UA25 4L048 AA20 AA42 AA47 AA50 AA51 AA55 AB07 AB21 AC12 BA01 BA02 CA00 CA04 CA13 EB00 EB05

Claims (6)

【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
   からなり、伸縮復元率（ＣＲ）が１５％以上かつ沸騰水
   収縮率１０％以下であることを特徴とする脂肪族ポリエ
   ステル仮撚加工糸。
2. 【請求項２】脂肪族ポリエステルがＬ−乳酸を主成分と
   するポリエステルである請求項１または２記載の脂肪族
   ポリエステル仮撚加工糸。
3. 【請求項３】脂肪族ポリエステル糸を仮撚加工する際、
   熱付与ヒータの有効長の３〜３０％を脂肪族ポリエステ
   ル糸に接触させ、該有効長の残りは非接触とすることを
   特徴とする脂肪族ポリエステル仮撚加工糸の製造方法。
4. 【請求項４】仮撚加工する際の熱付与時間Ｔｉが下記式
   （１）を満たす請求項３に記載の脂肪族ポリエステル仮
   撚加工糸の製造方法。 Ｔｉ≦１．５／Ｖ・・・（１） ここで、Ｔｉ：熱付与時間（分） Ｖ：仮撚加工速度（ｍ／分）
5. 【請求項５】仮撚加工する際の熱付与のための熱付与ヒ
   ータの設定温度から下記式（２）で求められる熱付与後
   の糸温度Ｔが下記式（３）を満足する請求項３または４
   記載の脂肪族ポリエステル仮撚加工糸の製造方法。 Ｔ＝T1−（T1−T2）／ｅ^{(19L/60V/0.45/dt)}・・・（２） Ｔ≦１７０・・・（３） ここで、Ｔ：熱付与後の糸温度（℃） T1：熱付与ヒータの設定温度（℃） T2：外気温（℃） Ｌ：ヒータ有効長（ｍ） Ｖ：仮撚加工速度（ｍ／分） dt：糸繊度（dtex）
6. 【請求項６】請求項１〜３のいずれかに記載の脂肪族ポ
   リエステル仮撚加工糸を用いてなる織編物。