JP2004277931A - Polylactic acid fiber and fibrous structure using the same - Google Patents

Polylactic acid fiber and fibrous structure using the same Download PDF

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敏明 木村
Katsuhiko Mochizuki
克彦 望月
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裕平 前田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide polylactic acid fiber excellent in wear resistance and hydrolysis resistance, slight in yellowing tendency in itself, and also good in color developability when dyed. <P>SOLUTION: The polylactic acid fiber comprises a fatty acid bisamide component and/or alkyl-substituted type fatty acid monoamide component, wherein the terminal carboxy groups are blocked with a carbodiimide compound. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐摩耗性および耐加水分解性に優れ、且つ繊維自体の黄色着色が少なく、さらには染色時の発色性に優れたポリ乳酸繊維に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
最近、地球規模での環境に対する意識が高まる中で、石油資源の大量消費によって生じる地球温暖化や、大量消費に伴う石油資源の枯渇が懸念されている。このような背景から、植物由来原料(バイオマス)からなり、使用後は自然環境中で最終的に水と二酸化炭素まで分解する、自然循環型の環境対応素材が切望されている。
【0003】
しかしながら、これまで、このようなバイオマス利用の生分解性ポリマーは、製造コストが高く、また力学特性や耐熱性が低いといった課題があり、汎用プラスチックに利用されることはなかった。これらを解決できるバイオマス利用の生分解性ポリマーとして、現在、最も注目されているのは脂肪族ポリエステルの一種であるポリ乳酸である。ポリ乳酸は植物から抽出したでんぷんを発酵することにより得られる乳酸を原料としたポリマーであり、バイオマス利用の生分解性ポリマーの中では力学特性、耐熱性、コストのバランスが最も優れている。そして、これを利用した樹脂製品、繊維、フィルム、シート等の開発が急ピッチで行われている。
【0004】
ポリ乳酸繊維の開発としては、生分解性を活かした農業資材や土木資材等が先行しているが、それに続く大型の用途として衣料用途、カーテン、カーペット等のインテリア用途、車両内装用途、産業資材用途への応用も期待されている。
【0005】
しかしながら、ポリ乳酸繊維は表面摩擦係数が高いために、耐摩耗性が悪いという欠点があり、衣料、インテリア、車両内装用途等の耐摩耗性が要求される用途への展開が進んでいなかった。例えば、アウターウェア、ユニフォーム、スポーツウェア等の用途では、特に、日常生活において頻繁に摩擦を受ける肩、肘、膝、お尻等の部分で、毛羽立ちや白化、テカリ等の発生により品位が低下し、またインナーウェアへの色移りが生じる等の大きな問題があった。さらに、椅子貼りやカーペット等の用途でも、摩擦を繰り返すことで、毛羽が発生したり、繊維が擦り切れて破れを生じる等、耐久性が非常に悪く、また、ズボンや靴下等の着衣への色移りが生じる等の問題があった。
【0006】
このようなポリ乳酸繊維の耐摩耗性を評価するために、本発明者らはJIS L 0849で規定された学振形摩擦試験によって摩擦堅牢度を調べた。この評価方法は、染色された繊維製品を綿布で摩擦し、繊維製品から綿布への色移りを評価するものである。この結果、ポリエチレンテレフタレートやナイロンでは、一般的な染料を使う限り摩擦堅牢度は4級以上を達成するのに対して、ポリ乳酸の場合には1級と非常に低いレベルであることがわかった。そこで、従来のポリ乳酸繊維(比較例1)を綿布で摩擦した後の繊維の表面状態を電子顕微鏡(SEM)で調べたところ、摩擦によりポリマー削れが発生し、その削れたポリマーが綿布に付着することによって色移りが生じていることわかった。衣料用途では、一般に摩擦堅牢度は少なくとも3級以上を達成することが必要であるため、ポリ乳酸繊維をそのような用途で展開することは、実質的に極めて困難であった。
【0007】
また、ポリ乳酸繊維の表面摩擦係数が高いことにより、布帛の加工工程でも問題を生じている。例えば、布帛の裁断工程では、複数枚の布帛を重ねて裁断するが、この際、ポリ乳酸布帛の場合には、カッターと繊維との間で大きな剪断発熱が生じることにより布帛の切れ端同士が融着を起こしてしまう。さらに、ポリ乳酸布帛を縫製する際には、通常の縫製速度では、ミシン針と繊維との間での摩擦力が著しく大きくなり、摩擦発熱によって繊維の溶融が発生して製品の品位の低下を招いたり、また、ミシン針にポリマーが付着するためにミシン針の交換が頻繁に必要となるため、実質的に低速でしか加工できず、生産性が著しく低下するという問題があった。
【0008】
さらに、ポリ乳酸繊維の表面摩擦係数が高いことによる影響は、上記のような繊維製品の耐摩耗性不良や布帛の加工工程の問題だけに留まらず、繊維を製造する際の工程通過性不良や品位の低下にも及んでいる。例えば、溶融紡糸過程では、通常、糸が1000〜7000m/分という高速で走行するため、糸とガイド類の摩擦が大きくなることにより毛羽や糸切れが発生し易くなってしまう。また、延伸工程では、糸がローラーに巻き付いたり糸切れが発生し易くなる。さらに、捲縮加工工程、特に仮撚工程では、糸とツイスターの間の摩擦力が過大となるため、糸切れが頻発し、実質的に加工困難となってしまうこともある。加えて、製織、製編の際には、糸と金属との摩擦だけでなく、糸と糸との摩擦により、毛羽の発生が著しく、工程通過性および布帛の品位が大きく低下するという問題があった。以上のように、ポリ乳酸繊維およびその繊維製品を製造するのに際しては、工程通過性が悪く生産性が低下すると同時に、得られる繊維および繊維製品は毛羽や摩耗の発生によって品位の低いものとなってしまうという致命的な問題点があった。。
【0009】
これらの問題の原因であるポリ乳酸繊維の高摩擦係数は、ポリマー基質によるものであり、ポリ乳酸繊維では必然的に起こる問題であると考えられる。
【0010】
ところで、樹脂製品やフィルム、シート等の分野では、その製造工程において、チップや溶融ポリマーのアンチブロキング性、或いは金型やローラーからの成形体の剥離性を向上させるためにポリマーに滑剤を添加する場合がある。しかしながら、繊維の分野においては、滑剤のブレンド斑、熱分解、ブリードアウト等により繊維の物性斑や染色斑等による製品品質の低下が発生しやすいため、これまでこのような添加剤を用いることは避けられる傾向にあった。
【0011】
滑剤を添加した繊維については、例えば、ポリ乳酸繊維に一般式RCONH(ただしRはアルキル基)で表される脂肪酸モノアミドを添加し、撥水性を与えることによって加水分解速度を抑制することを目的とするものがあるが(特許文献1参照)、本発明の目的であるポリ乳酸繊維の耐摩耗性および工程通過性の向上については全く記載が無い。念のため、本発明者らは脂肪酸モノアミドを添加したポリ乳酸繊維について追試を行ったが、ポリ乳酸繊維の耐摩耗性および製造する際の工程通過性を向上させることはできなかった(比較例2,3)。これは、脂肪酸モノアミドが、そのアミド基の反応性が高いために、溶融時にポリ乳酸と反応してしまい、結果的に滑剤として機能し得る脂肪酸モノアミドの繊維中に占める割合が少なくなることが原因であると推定される。また、脂肪酸モノアミドがポリ乳酸と反応すると、結果的にポリ乳酸の分子鎖が切断されるため、分子量が減少してしまい、繊維物性が低下する場合もあった。 さらに、脂肪酸モノアミドは昇華性が大きい、或いは耐熱性に劣るために、発煙による作業環境の悪化や、ブリードアウトによるガイド類やローラーの汚れ、また、操業性の低下を引き起こすこともあった。さらに、ブリードアウトした脂肪酸モノアミドが繊維表面で凝集することによって、繊維の物性斑や染色斑を招く場合もあった。
【0012】
また、ポリ乳酸繊維は上記の通り耐摩耗性が悪いということ以外に、耐加水分解性が悪いという欠点が存在する。このことによって、染色工程等の熱水処理において加水分解が進行し、強度が著しく低下するという欠点があり、衣料を中心とした染色用途へ展開することは極めて困難であった。強度低下を抑制する方法として、一般的に低温条件で染色する方法があるが、この場合には、繊維への染料の吸尽量が不足し、実質的に濃色に染色することは不可能であり、つまり染色発色性に乏しい染色品しか得られない。一方、高温の染色条件でも強度低下を抑制できる手法としては、例えば、カルボジイミド化合物等の所謂末端封鎖剤でポリ乳酸の末端カルボキシル基を封鎖する手法があるが(特許文献2参照)、この場合、確かにポリ乳酸の耐加水分解性は向上するが、得られるポリ乳酸繊維は成形加工時における末端封鎖剤の熱劣化により黄色着色が生じる。特に、末端封鎖剤として、ポリカルボジイミド化合物を用いた場合には、この現象が顕著に現れる。つまり、ポリ乳酸はポリカルボジイミド化合物によって末端が封鎖されると、それに伴い架橋構造が導入されるために必然的に溶融粘度が上昇し、成型加工性が著しく低下することとなる。従って、溶融粘度を下げるために一般的には高温条件で溶融させるが、この際に前述の通りポリカルボジイミド化合物の熱劣化によって、さらにポリマーに黄色着色が生じ、結果的に品位の高い繊維を得ることは困難となる。このようなことから、カルボジイミド化合物で末端封鎖したポリ乳酸繊維を染色した場合には、この黄味が原因で色合わせが難しく、また、特に鮮明な色表現は実質的に不可能であることから、衣料用を中心とした染色用途への展開には大きな制約が生じているのが実状であった。
【0013】
【特許文献1】
特開平8−183898号公報(第2−4頁)
【0014】
【特許文献2】
特開2002−180328号公報(第2−6頁)
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題点を克服し、耐摩耗性および耐加水分解性に優れ、且つ繊維自体の黄色着色が少なく、さらには染色時の発色性に優れたポリ乳酸繊維を提供することを課題とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、脂肪酸ビスアミドおよび/またはアルキル置換型の脂肪酸モノアミドを含有し、且つカルボジイミド化合物でカルボキシル基末端が封鎖されていることを特徴とするポリ乳酸繊維により達成される。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
【0018】
本発明でいうポリ乳酸とは、乳酸やラクチド等の乳酸のオリゴマーを重合したものを言い、L体あるいはD体の光学純度は90%以上であると、融点が高く好ましい。L体あるいはD体の光学純度は、より好ましくは97%以上である。また、L体の光学純度90%以上のポリ乳酸とD体の光学純度90%以上のポリ乳酸を70/30〜30/70の比率でブレンドしたものは融点がさらに向上するため好ましい。また、ポリ乳酸の性質を損なわない範囲で、乳酸以外の成分を共重合していても、ポリ乳酸以外のポリマーや粒子、難燃剤、帯電防止剤、艶消し剤、消臭剤、抗菌剤、抗酸化剤、着色顔料等の添加物を含有していても良い。ポリ乳酸ポリマーの分子量は、重量平均分子量で5万〜50万であると、力学特性と成形性のバランスが良く好ましい。
【0019】
本発明でいう脂肪酸ビスアミドは、飽和脂肪酸ビスアミド、不飽和脂肪酸ビスアミド、芳香族系脂肪酸ビスアミド等の1分子中にアミド結合を2つ有する化合物を指し、例えば、メチレンビスカプリル酸アミド、メチレンビスカプリン酸アミド、メチレンビスラウリン酸アミド、メチレンビスミリスチン酸アミド、メチレンビスパルミチン酸アミド、メチレンビスステアリン酸アミド、メチレンビスイソステアリン酸アミド、メチレンビスベヘニン酸アミド、メチレンビスオレイン酸アミド、メチレンビスエルカ酸アミド、エチレンビスカプリル酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、エチレンビスミリスチン酸アミド、エチレンビスパルミチン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスイソステアリン酸アミド、エチレンビスベヘニン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド、エチレンビスエルカ酸アミド、ブチレンビスステアリン酸アミド、ブチレンビスベヘニン酸アミド、ブチレンビスオレイン酸アミド、ブチレンビスエルカ酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミド、ヘキサメチレンビスベヘニン酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、ヘキサメチレンビスエルカ酸アミド、m−キシリレンビスステアリン酸アミド、m−キシリレンビス−12−ヒドロキシステアリン酸アミド、p−キシリレンビスステアリン酸アミド、p−フェニレンビスステアリン酸アミド、p−フェニレンビスステアリン酸アミド、N,N’−ジステアリルアジピン酸アミド、N,N’−ジステアリルセバシン酸アミド、N,N’−ジオレイルアジピン酸アミド、N,N’−ジオレイルセバシン酸アミド、N,N’−ジステアリルイソフタル酸アミド、N,N’−ジステアリルテレフタル酸アミド、メチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、エチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、ブチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、ヘキサメチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド等が挙げられる。また、本発明でいうアルキル置換型の脂肪酸モノアミドとは、飽和脂肪酸モノアミドや不飽和脂肪酸モノアミド等のアミド水素をアルキル基で置き換えた構造の化合物を指し、例えば、N−ラウリルラウリン酸アミド、N−パルミチルパルミチン酸アミド、N−ステアリルステアリン酸アミド、N−ベヘニルベヘニン酸アミド、N−オレイルオレイン酸アミド、N−ステアリルオレイン酸アミド、N−オレイルステアリン酸アミド、N−ステアリルエルカ酸アミド、N−オレイルパルミチン酸アミド等が挙げられる。該アルキル基は、その構造中にヒドロキシル基等の置換基が導入されていても良く、例えば、メチロールステアリン酸アミド、メチロールベヘニン酸アミド、N−ステアリル−12−ヒドロキシステアリン酸アミド、N−オレイル12ヒドロキシステアリン酸アミド等も本発明のアルキル置換型の脂肪酸モノアミドに含むものとする。
【0020】
本発明では脂肪酸ビスアミドやアルキル置換型の脂肪酸モノアミドを用いるが、これらの化合物は、通常の脂肪酸モノアミドに比べてアミドの反応性が低く、溶融成形時においてポリ乳酸との反応が起こりにくい。また、高分子量のものが多いため、一般に耐熱性が良く、昇華しにくいという特徴がある。特に、脂肪酸ビスアミドは、アミドの反応性がさらに低いためポリ乳酸と反応しにくく、また、高分子量であるため耐熱性が良く、昇華しにくいことから、より好ましい滑剤として用いることができる。このような滑剤としては、例えば、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスイソステアリン酸アミド、エチレンビスベヘニン酸アミド、ブチレンビスステアリン酸アミド、ブチレンビスベヘニン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミド、ヘキサメチレンビスベヘニン酸アミド、m−キシリレンビスステアリン酸アミドが好ましく用いられる。
【0021】
本発明における脂肪酸ビスアミドおよび/またはアルキル置換型の脂肪酸モノアミド(以下、総称として脂肪酸アミドと略す)の繊維全体に対する含有量は特に限定されないが、0.1〜5wt%含有することが好ましい。該脂肪酸アミドの含有量を0.1wt%以上とすることで、繊維の表面摩擦係数が低減し、繊維製品に衣料用途等で要求される耐摩耗性と繰り返し使用での耐久性を付与することができる。さらに、布帛の加工工程での裁断カッターや高速のミシン針による布帛の融着や溶融を抑制し、工程通過性を向上できる。また、該脂肪酸アミドの含有量を5wt%以下とすることで、脂肪酸アミドを微分散することができ、繊維の物性斑や染色斑が発生するのを防ぐことができる。該脂肪酸アミドの含有量は、より好ましくは0.5〜3wt%である。脂肪酸アミドは単一の成分でも良いし、また複数の成分が混合されていても良い。
【0022】
本発明のポリ乳酸繊維は、平滑剤を含有する紡糸油剤が付与されていることが好ましい。平滑剤は、特に限定されるものではないが、例えば脂肪酸エステル、多価アルコールエステル、エーテルエステル、ポリエーテル、シリコーン、鉱物油等が挙げられる。また、これらの平滑剤は単一成分で用いても良いし、複数の成分を混合して用いても良い。ポリ乳酸繊維に上記のような平滑剤を含有させた油剤を付与することによって、紡糸、延伸工程での糸切れや毛羽の発生、ローラーへの巻き付きをさらに抑制することができる。また、従来のポリ乳酸繊維では工程通過性が悪かった仮撚加工についても、糸とツイスターの間の摩擦力が減少し、糸切れが抑制されることによって、工程通過性良く実施できる。さらに、製編織工程では、糸と金属、或いは糸同士の摩擦が少なくなり、毛羽の発生を抑制することによって品位の高い繊維製品を得ることができる。
【0023】
本発明では、油剤を構成する成分は平滑剤に加えて、油剤を水に乳化させ、低粘度化して糸条への付着、浸透性を向上させる乳化剤、また必要に応じて帯電防止剤、イオン性界面活性剤、集束剤、防錆剤、防腐剤、酸化防止剤を適宜配合したものを使用することができる。
【0024】
本発明でいうカルボジイミド化合物は、特に限定されるものではないが、例えば、モノカルボジイミド化合物としては、N,N´−ジ−2,6−ジイソプロピルフェニルカルボジイミド、N,N´−ジ−2,6−ジ−tert. −ブチルフェニルカルボジイミド、N,N′−ジ−2,6−ジエチルフェニルカルボジイミド、N,N′−ジ−2−エチル−6−イソプロピルフェニルカルボジイミド、N,N′−ジ−2−イソブチル−6−イソプロピルフェニルカルボジイミド、N,N′−ジ−2,4,6−トリメチルフェニルカルボジイミド、N,N′−ジ−2,4,6−トリイソプロピルフェニルカルボジイミド、N,N′−ジ−2,4,6−トリイソブチルフェニルカルボジイミド等が挙げられる。また、ポリカルボジイミド化合物としては、特開平11−80522号公報記載のようにジイソシアネート化合物を重合したものが好適に用いられるが、中でも4,4’−ジシクロヘキシルメタンカルボジイミドの重合体やテトラメチルキシリレンカルボジイミドの重合体やその末端をポリエチレングリコール等で封鎖したものが好ましく用いられる。また、これらのカルボジイミド化合物は単一で用いても良いし、2種以上の化合物を併用しても良い。
【0025】
本発明におけるカルボジイミド化合物の含有量は特に限定されないが、ポリ乳酸ポリマーのカルボキシル基末端濃度が、ポリ乳酸繊維全体に対し10当量/ton以下となるようにカルボジイミド化合物を含有させれば、ポリ乳酸繊維の耐加水分解性を飛躍的に向上させることができ好ましい。
【0026】
本発明のポリ乳酸繊維は、染色が前提となるような衣料、インテリア、車両内装といった色調が重要視される用途でも幅広く使用するために、黄味の色調の指標であるb値が−1〜6であることが好ましく、−1〜4であることがより好ましい。なお、従来技術である脂肪酸モノアミドを含有したポリ乳酸繊維は、b値が高く、黄味が強い傾向になる場合がある。これは、耐熱性に劣る脂肪酸モノアミドの熱劣化に加えて、脂肪酸モノアミドが溶融成形時にポリ乳酸ポリマーのカルボニル基と反応し、ジアセトアミド基が形成されるためと考えられる。これに対して、本発明の脂肪酸ビスアミドやアルキル置換型の脂肪酸モノアミドは、耐熱性に優れており、またアミド基の反応性が低いため、繊維の着色は発生しにくいのである。
【0027】
また、従来技術であるカルボジイミド化合物を含有したポリ乳酸繊維についても、b値が高く、黄味が強い傾向になる場合がある。これは溶融時におけるカルボジイミド化合物の熱劣化が原因であると推定されるが、本発明によれば、カルボジイミド化合物の熱劣化が抑制でき、これに伴うポリマーの黄色着色を抑制することが可能である。
【0028】
この原理については次のように説明できる。つまり、カルボジイミド化合物を含有したポリ乳酸は繊維化する際に一旦溶融されるが、この際のカルボジイミド化合物の熱劣化を抑制するには、紡糸温度を可能な限り低くすることが望まれる。しかしながら、カルボジイミド化合物を含有したポリ乳酸は一般に溶融粘度が高く、安定した紡出を行うには紡糸温度を高く設定しなければならず、これによって必然的にカルボジイミド化合物の熱劣化が促進されるのである。特にポリカルボジイミド化合物の場合には、ポリ乳酸の末端封鎖に伴って架橋構造が導入されるため溶融粘度の上昇が著しく、高温の紡糸条件が必須となる。しかしながら、本発明では、ポリ乳酸繊維に脂肪酸ビスアミドやアルキル置換型の脂肪酸モノアミドを含有させていることが特徴であり、これによって、紡糸温度を低く設定することが可能となるのである。つまり、発明者らは、脂肪酸ビスアミドやアルキル置換型の脂肪酸モノアミドが、滑剤としてだけではなく、可塑剤としても機能することに注目し、これをポリ乳酸に含有させることによって溶融粘度を大幅に減少させることが可能であることを見出したのである。これによって、カルボジイミド化合物を含有させたポリ乳酸繊維の場合でも、粘度上昇を招かずに低温条件で安定した紡出が可能となり、カルボジイミド化合物の熱劣化抑制と同時に、得られるポリ乳酸繊維の黄色着色の抑制が可能となる。
【0029】
本発明のポリ乳酸繊維では、工程通過性や製品の力学的強度を充分高く保つためには、強度は2.0cN/dtex以上であることが好ましい。また、本発明のポリ乳酸繊維の伸度は15〜70%であると、繊維製品にする際の工程通過性が向上し好ましい。本発明のポリ乳酸繊維では、沸収が0〜20%であれば繊維および繊維製品の寸法安定性が良く好ましい。また糸の太さ斑を表すU%(ノーマル)は、1.5%以下であれば、染色斑が起こりにくく、高品位の染色繊維製品が得られるので好ましい。U%(ノーマル)は、より好ましくは1.0%以下である。
【0030】
本発明のポリ乳酸繊維の繊度は、特に限定されるものではないが、衣料用途として使用する場合には、マルチフィラメントの総繊度500dtex以下、単糸繊度は0.1〜10dtexとすることが好ましい。一般にポリ乳酸繊維の耐摩耗性不良は単糸繊度が小さい程顕著に現れるが、本発明のポリ乳酸繊維では、単糸繊度が小さくても十分な耐摩耗性を有するものである。
【0031】
また、本発明のポリ乳酸繊維の断面形状については丸断面、中空断面、三葉断面等の多葉断面、その他の異形断面についても自由に選択することが可能である。また、繊維の形態は、長繊維、短繊維等特に制限は無く、長繊維の場合はマルチフィラメントでもモノフィラメントでも良い。また、本発明のポリ乳酸繊維は、少なくともポリ乳酸を成分に含んだ芯鞘型、偏心芯鞘型、サイドバイサイド型、割繊維分割型など、あるいは海島型などの1成分を溶出するタイプの複合繊維であっても良い。さらに、本発明のポリ乳酸繊維は、通常のフラットヤーンでも良いし、太細糸や撚糸、また、仮撚法、スタッフィング法、高圧エアジェット法等による嵩高捲縮加工糸でもあっても良い。
【0032】
本発明でいうポリ乳酸繊維構造物とは、ポリ乳酸繊維を少なくともその一部に用いていれば特に限定されず、織物、編物、不織布等の様々な形態をとることができる。また、ポリ乳酸繊維以外の繊維、例えば、ポリグリコール酸やポリヒドロキシブチレート、ポリブチレンサクシネート、ポリカプロラクトン等の生分解性繊維や、綿、絹、麻、羊毛等の天然繊維、レーヨンやアセテート等の再生繊維、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン、アクリル、ビニロン、ポリオレフィン、ポリウレタン等の合成繊維との混用品等でも良い。
【0033】
本発明においては、該ポリ乳酸繊維構造物が少なくとも分散染料によって染色され、明度の指標であるL値が15以下、且つ彩度の指標であるC値が8以下であれば、衣料用等の染色用途で要求される濃色の特性を満足することができ好ましい。L値が10以下、且つC値が5以下であれば、ブラックやネイビーといった色が更に深みのある色となり、フォーマルウェア等の用途への展開幅が広がるためより好ましい。
【0034】
また、本発明においては、該ポリ乳酸繊維構造物が少なくとも分散染料によって染色され、彩度の指標であるC値が25以上であれば、衣料用等の染色用途で要求される鮮明色の特性を満足することができ好ましい。C*値が35以上であれば、レッド、ブルー、イエロー、或いはそれらの中間色がより鮮やかな色となり、アウターウエアやカーテン、カーペット等の用途への展開幅が広がるためより好ましい。
【0035】
上記のような濃色や鮮明色といった所謂染色発色性は、本発明のポリ乳酸繊維が、脂肪酸ビスアミドおよび/またはアルキル置換型の脂肪酸モノアミドを含有し、且つカルボジイミド化合物でカルボキシル基末端が封鎖されていることによって、初めて達成されるものである。本発明によって、染色発色性が向上する要因としては、次の2つが考えられる。
【0036】
第1に、本発明のポリ乳酸繊維は脂肪酸ビスアミドおよび/またはアルキル置換型の脂肪酸モノアミドを含有していることである。該脂肪酸アミドがポリ乳酸繊維中に含有されることで、染料に吸尽量が増大し、また、該脂肪酸アミドの一部がポリ乳酸繊維表面にブリードアウトして繊維表面の屈折率を減少させることによって、該脂肪酸アミドを含有しないポリ乳酸繊維に比べて染色発色性が大幅に向上するのである。
【0037】
第2に、本発明のポリ乳酸繊維はカルボジイミド化合物でカルボキシル基末端が封鎖されていることである。カルボジイミド化合物でカルボキシル基末端が封鎖されたポリ乳酸繊維は、耐加水分解性が向上し、高温条件で染色しても実用強度を保持した繊維が得られる。よって、高温染色によって、染料の吸尽量を増大させることができるのである。本発明のポリ乳酸繊維構造物は、これら2つの要因による相乗効果によって、従来のポリ乳酸繊維構造物では不十分であった優れた染色発色性を達成することが可能となる。
【0038】
以上のように、本発明によれば、耐摩耗性および耐加水分解性に優れ、且つ繊維自体の黄色着色が少なく、さらには染色時の発色性に優れたポリ乳酸繊維を提供できる。
【0039】
本発明のポリ乳酸繊維は、耐摩耗性および染色発色性を要求される全ての用途、例えばスーツ、ジャケット、パンツ、スカート、シャツ、インナー、裏地等の衣料用途や、カーテン、カーペット、マット、壁紙、椅子貼り、家具等のインテリア用途や、カーマット、カーシート等の車両部材用途等に好適に用いることができる。
【0040】
【実施例】
以下、本発明を実施例を用いて詳細に説明する。なお、実施例中の測定方法は以下の方法を用いた。
A.重量平均分子量
島津社製のゲルパーミエーションクロマトグラフィー「島津LC−10AD」を用いて、ポリスチレンを標準として測定した。
B.繊維の色調(b*値)
繊維サンプルを透明プレートに、下地の色がほぼ無視できる程度まで密に積層して巻き付け、ミノルタ社製「スペクトロフォトメーターCM−3700d」を用いて測定した。この時、光源としてはD65(色温度6504K)を用い、10°視野で測定を行った。
C.強度および伸度
オリエンテック社製「テンシロンUTM−100III」を用いて、室温(25℃)で、初期試料長=200mm、引っ張り速度=200mm/分とし、荷重−伸長曲線を求めた。次に破断時の荷重値を初期の繊度で割り、それを強度とし、破断時の伸びを初期試料長で割り、伸度として強伸度曲線を求めた。(JIS L 1013に準拠)
D.沸収
下記式から求めた。
【0041】
沸収(%)=[(L0−L1)/L0)]×100(%)
L0:延伸糸をかせ取りし初荷重0.088cN/dtex下で測定したかせの原長
L1:L0を測定したかせを実質的に荷重フリーの状態で沸騰水中で15分間処理し、 風乾後初荷重0.088cN/dtex下でのかせ長
E.U%
ツエルベガー社製「ウースターテスター1 MODEL C」を用いてノーマルモードで200m/分×1分間の測定により、糸の太さ斑を測定した。
F.カルボキシル基末端濃度
特開2001−261797号公報記載のように、秤量したサンプルを含水率5%に調整したo−クレゾールに溶解し、ジクロロメタンを適量添加した後、0.02規定のKOHメタノール溶液で滴定し、求めた。
G.熱水処理後のη保持率(Rη
繊維サンプルを筒編みとした後、次のような手法で算出した。
【0042】
熱水処理前の溶液比粘度ηr1:o−クロロフェノール100mlに対し、秤量したサンプル3gを溶解した溶液を調整し、これを25℃でオストワルド式粘度計を用いて測定した。
【0043】
熱水処理後の溶液比粘度ηr2:サンプル30gと水300gを圧力容器に入れ、120℃、60分間熱水処理を行った。そして、この比粘度をηr1と同様な方法で測定した。
【0044】
得られたηr1とηr2から以下の式によりRηを求めた。
【0045】
Rη(%)=(ηr2/ηr1)×100(%)
H.熱水処理後の強度保持率(RT)
繊維サンプルを筒編みとした後、次のような手法で算出した。
【0046】
熱水処理前の強度T:筒編みから糸を解除して、Cに示す方法で測定した。
【0047】
熱水処理後の強度T:サンプル30gと水300gを圧力容器に入れ、120℃、60分間熱水処理を行った。そして、この強度をT1と同様な方法で測定した。
【0048】
得られたTとTから以下の式によりRTを求めた。
【0049】
RT(%)=(T/T)×100(%)
I.染色布帛の色調(L値、C値)
4つ折りにした染色布帛サンプルを、ミノルタ社製「スペクトロフォトメーターCM−3700d」を用いて測定した。この時、光源としてはD65(色温度6504K)を用い、10°視野で測定を行った。
J.染色斑
染色布帛サンプルを目視により評価した。△以上が合格。
【0050】
○:染色斑は全くない
△:染色斑が少しあるが問題にならないレベル
×:染色斑が多い
K.引裂強力
ダイエイ科学製機社製の「エルメンドルフ引裂強力計」を用いて、縦10cm×横6.5cmの試験片をセットし、試験機のカッターハンドルを引いて2cmの切れ目を入れた。落下ボタンを押して扇形振り子を落下させ、試験片の残り4.5cmを引き裂き、この時の強力を読みとった。試験はタテ方向とヨコ方向を各3回繰り返して、平均値をもって布帛の引裂強力とした。
L.耐摩耗性(乾摩擦堅牢度)
染色した布帛サンプルを綿布で100回往復摩擦した後の、綿布への色移り度合いをグレースケールを用いて1〜5級で判定した。(JIS L 0849に準拠)
M.SEM観察
日立製作所社製「HITACHI S−3000N」を使用し、摩擦試験後の布帛の表面を観察した。
N.TG(熱重量測定)
マックサイエンス社製「TG−DTA 2000S」を使用して、試料約10mgを30℃から10℃/分の昇温速度で加熱した時の、試料の重量減少率を測定した。
[製造例1](ポリ乳酸P1の製造)
光学純度99.5%のL乳酸から製造したラクチドを、ビス(2−エチルヘキサノエート)スズ触媒(ラクチド対触媒モル比=10000:1)存在させてチッソ雰囲気下180℃で140分間重合を行いポリ乳酸P1を得た。得られたポリ乳酸の重量平均分子量は13.5万、カルボキシル基末端濃度は35当量/tonであった。
[製造例2](EBAを4wt%含有したポリ乳酸P2の製造)
P1と脂肪酸ビスアミドのエチレンビスステアリン酸アミド(EBA)[日本油脂社製「アルフローH−50S」]を乾燥した後、P1:EBA=96:4(重量比)となるように加熱溶融したEBAを計量して連続的にP1に添加しながらシリンダー温度220℃の2軸混練押し出し機に供することで、EBAを4wt%含有したポリ乳酸P2を得た。カルボキシル基末端濃度は36当量/tonであった。
[製造例3](SSを4wt%含有したポリ乳酸P3の製造)
EBAをアルキル置換型モノアミドのN−ステアリルステアリン酸アミド(SS)[日本化成社製「ニッカアマイドS」]に変える以外は製造例2と同様にして、SSを4wt%含有したポリ乳酸P3を得た。カルボキシル基末端濃度は36当量/tonであった。
[製造例4](SAを4wt%含有したポリ乳酸P4の製造)
EBAをモノアミドのステアリン酸アミド(SA)[日本油脂社製「アルフローS−10」]に変える以外は製造例2と同様にして、SAを4wt%含有したポリ乳酸P4を得た。カルボキシル基末端濃度は37当量/tonであった。
[製造例5](PCIを10wt%含有したポリ乳酸P5の製造)
P1とポリカルボジイミド化合物(PCI)[日清紡社製熱可塑性ポリカルボジイミド「カルボジライトHMV−8CA」(カルボジイミド基1当量/278g)]を乾燥した後、P1:PCI=90:10(重量比)となるように加熱溶融したPCIを計量して連続的にP1に添加しながらシリンダー温度220℃の2軸混練押し出し機に供することで、PCIを10wt%含有したポリ乳酸P5を得た。カルボキシル基末端濃度は検出限界の5当量/ton以下であった。
[製造例6](TICを10wt%含有したポリ乳酸P6の製造)
PCIをモノカルボジイミド化合物のN,N’−ジ−2,6−ジイソプロピルフェニルカルボジイミド(TIC)[バイエル社製「スタバクゾールI」(カルボジイミド基1当量/362g)]に変える以外は製造例5と同様にして、TICを10wt%含有したポリ乳酸P6を得た。カルボキシル基末端濃度は検出限界の5当量/ton以下であった。
【0051】
[布帛加工方法]
・精練:ソーダ灰(1g/l)、界面活性剤(0.5g/l)、98℃×20分・中間セット:140℃×3分
・染色:下記の染色方法1〜3のいずれかを用いた
・ソーピング:界面活性剤(0.2g/l)、60℃×20分
・仕上げセット:140℃×3分。
【0052】
[染色方法1]
染色温度 120℃又は110℃
染色時間 40分
染料 Dianix Black BG−FS(Dystar社製)
染料濃度 8%owf
浴比 1:50
浴pH 4.5。
【0053】
[染色方法2]
染色温度 120℃又は110℃
染色時間 40分
染料 Kayalon Polyester Rubine BL−S 200(日本化薬社製)
染料濃度 2%owf
浴比 1:50
浴pH 4.5。
【0054】
[染色方法3]
染色温度 120℃又は110℃
染色時間 40分
染料 Miketon Polyester Blue RSE(三井BASF染料社製)
染料濃度 5%owf
浴比 1:50
浴pH 4.5。
【0055】
実施例1
重量比でP1:P2:P5=63:25:12となるようにチップブレンド(EBAは1wt%、PCIのカルボジイミド基量はポリ乳酸のカルボキシル基末端量に対して1.2倍当量)しホッパー1に仕込み、このチップをエクストルーダー2で220℃で溶融した後、220℃に加熱されたスピンブロック3に設置された紡糸パック4に溶融ポリマーを導き、口金5から吐出した(図3)。紡出した糸条7をチムニー6により25℃の冷却風で冷却固化させた後、集束給油ガイド8により脂肪酸エステル系の平滑剤を40wt%(イソトリデシルステアレート20wt%+オクチルパルミテート20wt%)を含有する紡糸油剤(濃度15%)を繊維に対して1wt%塗布し、交絡ガイド9により糸に交絡を付与した。その後、周速3000m/分の非加熱の第1引き取りローラー10で引き取った後、非加熱の第2引き取りローラー11を介して巻き取り、巻取糸12を得た。パック圧は終始安定しており、口金直下での発煙もほとんど無かった。また、糸切れ、毛羽の発生は見られず、紡糸性は極めて良好であった。
【0056】
得られた未延伸糸13をフィードローラー14を介して90℃の第1ホットローラー15で予熱した後、1.45倍に延伸し、130℃の第2ホットローラー16で熱セットを行い、コールドローラー17を介して巻き取り、84dtex、36フィラメント、丸断面の延伸糸18を得た(図4)。延伸性も単巻等もなく良好であり、ガイド類への毛羽の付着も見られなかった。
【0057】
得られた繊維は、b値が3.1と黄味が少なく良好な色調であった。また、カルボキシル基末端濃度は検出限界である5当量/ton以下であり、熱水処理後のη保持率および強度保持率は良好で、優れた耐加水分解性を示した。
【0058】
この繊維を経糸および緯糸に用いて平織物(織り密度:経95本/インチ、緯80本/インチ)を作製した。なお、経糸には300ターン/mのS撚りを施した。この時の撚糸工程、製織工程での糸切れや毛羽の発生はほとんど無く、優れた製織工程通過性を示した。さらに、この布帛に染色方法1(染色温度120℃)を用いた染色加工を施した。得られた布帛は、しなやかでソフトでありながら、ポリ乳酸繊維特有の機械的なきしみ感が少ない優れた風合いを示した。また、L値8.8、C値1.2と良好な黒発色性を示した。布帛の引裂強力も920cNと優れた布帛特性を示した。
【0059】
さらに、これの摩擦堅牢度を測定したところ、4級と耐摩耗性に優れたものであった。また、摩擦試験後の布帛の表面をSEMにて観察した結果、糸の摩耗は殆ど起こっていなかった(図1)。
【0060】
さらに、この染色布帛を用い、工業裁断、工業縫製を行ったが、裁断時の布帛裁断部での融着が無く、ミシン針の汚れも微少なものであり、優れた工程通過性を示した。さらに、これを用いシャツを作製し1ヶ月間着用した耐久テストを行ったが、毛羽立ちや白化、テカリも無く、優れた製品耐久性を示した。
【0061】
実施例2
染色方法2(染色温度120℃)を用いること以外は実施例1と同様にして、染色布帛を得た。得られた布帛は、L値34.2、C値52.1と良好な赤色の鮮明色発色性を示した。布帛の引裂強力も920cNと優れた布帛特性を示した。
【0062】
さらに、これの摩擦堅牢度を測定したところ、4級と耐摩耗性に優れたものであった。さらに、この染色布帛を用い、工業裁断、工業縫製を行ったが、裁断時の布帛裁断部での融着が無く、ミシン針の汚れも微少なものであり、優れた工程通過性を示した。さらに、これを用いシャツを作製し1ヶ月間着用した耐久テストを行ったが、毛羽立ちや白化、テカリも無く、優れた製品耐久性を示した。
【0063】
実施例3
重量比でP2:P5=88:12となるようにチップブレンド(EBAは3.5wt%、PCIのカルボジイミド基量はポリ乳酸のカルボキシル基末端量に対して1.2倍当量)し、紡糸温度を210℃として、口金吐出孔をY孔に変更したこと以外は実施例1と同様にして、84dtex、36フィラメントの三葉断面延伸糸を得た。パック圧は紡糸温度が210℃と比較的低温であるにも関わらず、圧力上昇もなく終始安定しており、口金直下での発煙も少なかった。実施例1に比べてEBAの添加量が多いため、ポリマーの粘度が下がり、結果的に紡糸温度を低く設定しても安定な紡出が可能となった。また、糸切れ、毛羽の発生は見られず、紡糸性は極めて良好であった。また、延伸性も単巻等もなく良好であり、ガイド類への毛羽の付着も見られなかった。
【0064】
得られた繊維は、b値が2.6と黄味が少なく良好な色調であった。また、カルボキシル基末端濃度は検出限界である5当量/ton以下であり、熱水処理後のη保持率および強度保持率は良好で、優れた耐加水分解性を示した。
【0065】
また、得られた染色布帛は、L値8.5、C値1.3と良好な黒発色性を示した。布帛の引裂強力も940cNと優れた布帛特性を示した。
【0066】
さらに、これの摩擦堅牢度を測定したところ、5級と耐摩耗性に非常に優れたものであった。
【0067】
実施例4
染色温度を110℃に変更すること以外は実施例3と同様にして、染色布帛を得た。得られた布帛は、L値13.5、C値1.5と良好な黒発色性を示した。布帛の引裂強力も960cNと優れた布帛特性を示した。
【0068】
さらに、これの摩擦堅牢度を測定したところ、5級と耐摩耗性に非常に優れたものであった。
【0069】
実施例5
重量比でP1:P2:P5=80.5:7.5:12となるようにチップブレンド(EBAは0.3wt%、PCIのカルボジイミド基量はポリ乳酸のカルボキシル基末端量に対して1.2倍当量)し、紡糸温度を225℃としたこと以外は実施例1と同様にして、84dtex、36フィラメントの延伸糸を得た。パック圧は終始安定しており、口金直下での発煙も少なかった。また、糸切れ、毛羽の発生は見られず、紡糸性は極めて良好であった。また、延伸性も単巻等もなく良好であり、ガイド類への毛羽の付着も見られなかった。
【0070】
得られた繊維は、b値が3.5と黄味が少なく良好な色調であった。また、カルボキシル基末端濃度は検出限界である5当量/ton以下であり、熱水処理後のη保持率および強度保持率は良好で、優れた耐加水分解性を示した。
【0071】
また、得られた染色布帛は、L値9.2、C値1.3と良好な黒発色性を示した。布帛の引裂強力も920cNと優れた布帛特性を示した。
【0072】
さらに、これの摩擦堅牢度を測定したところ、3級と耐摩耗性に優れたものであった。
【0073】
実施例6
重量比でP1:P2:P5=85.5:2.5:12となるようにチップブレンド(EBAは0.1wt%、PCIのカルボジイミド基量はポリ乳酸のカルボキシル基末端量に対して1.2倍当量)し、紡糸温度を235℃とし、また染色方法3(染色温度120℃)を用いたこと以外は実施例1と同様にして、84dtex、36フィラメントの延伸糸を得た。パック圧は終始安定していたが、口金直下ではポリ乳酸およびPCIの熱分解に伴う発煙が若干発生した。また、糸切れ、毛羽の発生は殆どなく、紡糸性は良好であった。また、延伸性も単巻等も殆どなく良好であり、ガイド類への毛羽の付着も殆ど見られなかった。
【0074】
得られた繊維は、b値が6.5であり、優れているとは言えないものの、まずまず良好な色調であった。また、カルボキシル基末端濃度は検出限界である5当量/ton以下であり、熱水処理後のη保持率および強度保持率は良好で、優れた耐加水分解性を示した。
【0075】
また、得られた染色布帛は、L値30.7、C値37.8とまずまず良好な鮮明色発色性を示したが、繊維自体の黄味着色の影響で若干ではあるが黄味がかった色相となった。布帛の引裂強力も840cNとまずまず優れた布帛特性を示した。
【0076】
実施例7
重量比でP1:P2:P5=86.75:1.25:12となるようにチップブレンド(EBAは0.05wt%、PCIのカルボジイミド基量はポリ乳酸のカルボキシル基末端量に対して1.2倍当量)し、紡糸温度を240℃とし、また染色方法3(染色温度120℃)を用いたこと以外は実施例1と同様にして、84dtex、36フィラメントの延伸糸を得た。パック圧は終始安定していたが、口金直下ではポリ乳酸およびPCIの熱分解に伴う発煙が若干発生した。また、糸切れ、毛羽の発生は殆どなく、紡糸性は良好であった。また、延伸性も単巻等も殆どなく良好であり、ガイド類への毛羽の付着も殆ど見られなかった。
【0077】
得られた繊維は、b値が7.7であり、優れているとは言えないものの、まずまず良好な色調であった。また、カルボキシル基末端濃度は検出限界である5当量/ton以下であり、熱水処理後のη保持率および強度保持率は良好で、優れた耐加水分解性を示した。
【0078】
また、得られた染色布帛は、L値30.5、C値34.8とまずまず良好な鮮明色発色性を示したが、繊維自体の黄味着色の影響で少し黄味がかった色相となった。布帛の引裂強力も800cNとまずまず優れた布帛特性を示した。
【0079】
実施例8
口金孔数を24孔にし、引き取りローラーの周速を5000m/分、第1ホットローラーの温度を140℃、延伸倍率を1.65倍、第2ホットローラーの温度を150℃に変更して、また染色方法3(染色温度120℃)と用いること以外は実施例1と同様にして、84dtex、24フィラメントの延伸糸を得た。紡糸性は良好であり、糸切れ、毛羽の発生は見られなかった。また、延伸性も単巻等もなく良好であり、ガイド類への毛羽の付着も見られなかった。
【0080】
得られた繊維は、b値が2.9と黄味が少なく良好な色調であった。また、カルボキシル基末端濃度は検出限界である5当量/ton以下であり、熱水処理後のη保持率および強度保持率は良好で、優れた耐加水分解性を示した。
【0081】
また、得られた染色布帛は、L値30.1、C値45.2と良好な青色の鮮明色発色性を示した。布帛の引裂強力も950cNと優れた布帛特性を示した。
【0082】
さらに、これの摩擦堅牢度を測定したところ、4級と耐摩耗性に非常に優れたものであった。
【0083】
さらに、この染色布帛を用い、工業裁断、工業縫製を行ったが、裁断時の布帛裁断部での融着が無く、ミシン針の汚れも微少なものであり、優れた工程通過性を示した。さらに、これを用いシャツを作製し1ヶ月間着用した耐久テストを行ったが、毛羽立ちや白化、テカリも無く、優れた製品耐久性を示した。
【0084】
実施例9
口金孔数を24孔にし、引き取りローラーの周速を1500m/分、また、延伸倍率を2.4倍に変更して、また染色方法3(染色温度110℃)を用いること以外は実施例1と同様にして、84dtex、24フィラメントの延伸糸を得た。紡糸性は良好であり、糸切れ、毛羽の発生は見られなかった。また、延伸性も単巻等もなく良好であり、ガイド類への毛羽の付着も見られなかった。
【0085】
得られた繊維は、b値が3.3と黄味が少なく良好な色調であった。また、カルボキシル基末端濃度は検出限界である5当量/ton以下であり、熱水処理後のη保持率および強度保持率は良好で、優れた耐加水分解性を示した。
【0086】
また、得られた染色布帛は、L値37.3、C値40.1と良好な青色の鮮明色発色性を示した。布帛の引裂強力も930cNと優れた布帛特性を示した。
【0087】
さらに、これの摩擦堅牢度を測定したところ、4級と耐摩耗性に優れたものであった。
【0088】
実施例10
重量比でP1:P2:P5=38:50:12となるようにチップブレンド(EBAは2.0wt%、PCIのカルボジイミド基量はポリ乳酸のカルボキシル基末端量に対して1.2倍当量)し、口金孔数を144孔に変更すること以外は実施例2と同様にして、84dtex、144フィラメントの延伸糸を得た。パック圧は終始安定しており、口金直下での発煙も少なかった。また、糸切れ、毛羽の発生は見られず、紡糸性は極めて良好であった。また、延伸性も単巻等もなく良好であり、ガイド類への毛羽の付着も見られなかった。
【0089】
得られた繊維は、b値が3.2と黄味が少なく良好な色調であった。また、カルボキシル基末端濃度は検出限界である5当量/ton以下であり、熱水処理後のη保持率および強度保持率は良好で、優れた耐加水分解性を示した。
【0090】
また、得られた染色布帛は、L値37.8、C値50.8と良好な赤色の鮮明色発色性を示した。布帛の引裂強力も880cNと優れた布帛特性を示した。
【0091】
さらに、これの摩擦堅牢度を測定したところ、4級と耐摩耗性に優れたものであった。
【0092】
さらに、この染色布帛を用い、工業裁断、工業縫製を行ったが、裁断時の布帛裁断部での融着が無く、ミシン針の汚れも微少なものであり、優れた工程通過性を示した。さらに、これを用いシャツを作製し1ヶ月間着用した耐久テストを行ったが、毛羽立ちや白化、テカリも無く、優れた製品耐久性を示した。
【0093】
実施例11
重量比でP1:P2:P5=69:25:6となるようにチップブレンド(EBAは1wt%、PCIのカルボジイミド基量はポリ乳酸のカルボキシル基末端量に対して0.5倍当量)し、紡糸温度を215℃に変更すること以外は実施例1と同様にして、84dtex、36フィラメントの延伸糸を得た。パック圧は終始安定しており、口金直下での発煙も少なかった。また、糸切れ、毛羽の発生は見られず、紡糸性は極めて良好であった。また、延伸性も単巻等もなく良好であり、ガイド類への毛羽の付着も見られなかった。
【0094】
得られた繊維は、b値が2.0と黄味が少なく良好な色調であった。また、カルボキシル基末端濃度は8当量/tonであり、実施例1に比べると少し劣るものの、熱水処理後のη保持率および強度保持率は良好で、優れた耐加水分解性を示した。
【0095】
また、得られた染色布帛は、L値9.0、C値1.2と良好な黒発色性を示した。布帛の引裂強力も780cNと実施例1に比べると少し劣るものの優れた布帛特性を示した。
【0096】
さらに、これの摩擦堅牢度を測定したところ、4級と耐摩耗性に優れたものであった。
【0097】
実施例12
重量比でP1:P3:P5=63:25:12となるようにチップブレンド(SSは1wt%、PCIのカルボジイミド基量はポリ乳酸のカルボキシル基末端量に対して1.2倍当量)すること以外は実施例2と同様にして、84dtex、36フィラメントの延伸糸を得た。パック圧は終始安定しており、口金直下での発煙も少なかった。また、糸切れ、毛羽の発生は見られず、紡糸性は極めて良好であった。また、延伸性も単巻等もなく良好であり、ガイド類への毛羽の付着も見られなかった。
【0098】
得られた繊維は、b値が3.2と黄味が少なく良好な色調であった。また、カルボキシル基末端濃度は検出限界である5当量/ton以下であり、熱水処理後のη保持率および強度保持率は良好で、優れた耐加水分解性を示した。
【0099】
また、得られた染色布帛は、L値35.0、C値51.8と良好な赤色の鮮明色発色性を示した。布帛の引裂強力も870cNと優れた布帛特性を示した。
【0100】
さらに、これの摩擦堅牢度を測定したところ、3級と耐摩耗性に優れたものであった。
【0101】
実施例13
重量比でP1:P2:P6=60:25:15となるようにチップブレンド(EBAは1wt%、TICのカルボジイミド基量はポリ乳酸のカルボキシル基末端量に対して1.2倍当量)すること以外は実施例1と同様にして、84dtex、36フィラメントの延伸糸を得た。パック圧は終始安定しており、口金直下での発煙も少なかった。また、糸切れ、毛羽の発生は見られず、紡糸性は極めて良好であった。また、延伸性も単巻等もなく良好であり、ガイド類への毛羽の付着も見られなかった。
【0102】
得られた繊維は、b値が2.8と黄味が少なく良好な色調であった。また、カルボキシル基末端濃度は検出限界である5当量/ton以下であり、熱水処理後のη保持率および強度保持率は良好で、優れた耐加水分解性を示した。
【0103】
また、得られた染色布帛は、L値8.9、C値1.2と良好な黒発色性を示した。布帛の引裂強力も900cNと優れた布帛特性を示した。
【0104】
さらに、これの摩擦堅牢度を測定したところ、4級と耐摩耗性に優れたものであった。
【0105】
さらに、この染色布帛を用い、工業裁断、工業縫製を行ったが、裁断時の布帛裁断部での融着が無く、ミシン針の汚れも微少なものであり、優れた工程通過性を示した。さらに、これを用いシャツを作製し1ヶ月間着用した耐久テストを行ったが、毛羽立ちや白化、テカリも無く、優れた製品耐久性を示した。
【0106】
実施例14
重量比でP1:P3:P6=60:25:15となるようにチップブレンド(SSは1wt%、TICのカルボジイミド基量はポリ乳酸のカルボキシル基末端量に対して1.2倍当量)すること以外は実施例2と同様にして、84dtex、36フィラメントの延伸糸を得た。パック圧は終始安定しており、口金直下での発煙も少なかった。また、糸切れ、毛羽の発生は見られず、紡糸性は極めて良好であった。また、延伸性も単巻等もなく良好であり、ガイド類への毛羽の付着も見られなかった。
【0107】
得られた繊維は、b値が2.9と黄味が少なく良好な色調であった。また、カルボキシル基末端濃度は検出限界である5当量/ton以下であり、熱水処理後のη保持率および強度保持率は良好で、優れた耐加水分解性を示した。
【0108】
また、得られた染色布帛は、L値33.0、C値53.5と良好な赤色の鮮明色発色性を示した。布帛の引裂強力も890cNと優れた布帛特性を示した。
【0109】
さらに、これの摩擦堅牢度を測定したところ、4級と耐摩耗性に優れたものであった。
【0110】
【表1】

Figure 2004277931
【0111】
比較例1
P1のみ(ポリ乳酸のみ)を使用して実施例1と同様にして、84dtex、36フィラメントの延伸糸を得た。パック圧は終始安定しており、口金直下での発煙も少なかったが、糸切れ、毛羽が発生し、紡糸性はあまり良くなかった。また、延伸性も糸切れや毛羽の発生によりあまり良くなかった。
【0112】
得られた繊維は、b値は0.5と黄味が極めて少なく良好な色調であったが、カルボキシル基末端濃度は40当量/tonであり、熱水処理後のη保持率および強度保持率は非常に悪く、耐加水分解性に劣ったものであった。
【0113】
また、得られた染色布帛は、L値10.2、C値1.4とまずまずの黒発色性を示したが、布帛の引裂強力は250cNと極めて悪かった。この布帛の風合いは、ポリ乳酸繊維特有の機械的なきしみ感があり、実施例1に劣るものであった。
【0114】
さらに、これの摩擦堅牢度を測定したところ、1級と耐摩耗性は劣悪であった。また、摩擦試験後の布帛の表面をSEMにて観察した結果、糸の摩耗が著しいものであった(図2)。また、この染色布帛を用い、工業裁断、工業縫製を行ったが、裁断時に布帛裁断部での融着が激しく、またミシン針の汚れも著しく、劣悪な工程通過性であった。さらに、これを用いシャツを作製し1ヶ月間着用した耐久テストを行ったが、毛羽立ちや白化、テカリが著しく、劣悪な製品耐久性であった。
【0115】
比較例2
重量比でP1:P4=75:25となるようにチップブレンド(SAは1wt%)した以外は実施例1と同様にして、84dtex、36フィラメントの延伸糸を得た。パック圧は終始安定していたが、口金直下での発煙が多く、糸切れ、毛羽が発生し、紡糸性はあまり良くなかった。また、延伸性も糸切れや毛羽の発生によりあまり良くなかった。
【0116】
得られた繊維は、b値は4.2とまずまずの色調であったが、カルボキシル基末端濃度は43当量/tonであり、熱水処理後のη保持率および強度保持率は非常に悪く、耐加水分解性に劣ったものであった。
【0117】
また、得られた染色布帛は、L値10.0、C値1.4とまずまずの黒発色性を示したが、布帛の引裂強力は260cNと極めて悪かった。この布帛の風合いは、ポリ乳酸繊維特有の機械的なきしみ感があり、実施例1に劣るものであった。
【0118】
さらに、これの摩擦堅牢度を測定したところ、1級と耐摩耗性は劣悪であった。また、この染色布帛を用い、工業裁断、工業縫製を行ったが、裁断時に布帛裁断部での融着が激しく、またミシン針の汚れも著しく、劣悪な工程通過性であった。さらに、これを用いシャツを作製し1ヶ月間着用した耐久テストを行ったが、毛羽立ちや白化、テカリが著しく、劣悪な製品耐久性であった。
【0119】
なお、TG(熱重量測定)から、SAの加熱による減量率を求めたところ、250℃で4.1%も重量減少することがわかった。これに対して、脂肪酸ビスアミドであるEBAの場合は、250℃で0.5%しか重量減少せず、脂肪酸モノアミドに比べて脂肪酸ビスアミドは、耐熱性が良く、昇華しにくいことがわかった。
【0120】
比較例3
染色方法1(染色温度110℃)に変更すること以外は比較例2と同様にして、84dtex、36フィラメントの延伸糸からなる染色布帛を得た。
【0121】
得られた染色布帛は、引裂強力は670cNとまずまずの値であったが、L値16.0、C値1.6と黒発色性に劣るものであった。
【0122】
さらに、これの摩擦堅牢度を測定したところ、1級と耐摩耗性は劣悪であった。
【0123】
また、この染色布帛を用い、工業裁断、工業縫製を行ったが、裁断時に布帛裁断部での融着が激しく、またミシン針の汚れも著しく、劣悪な工程通過性であった。さらに、これを用いシャツを作製し1ヶ月間着用した耐久テストを行ったが、毛羽立ちや白化、テカリが著しく、劣悪な製品耐久性であった。
【0124】
比較例4
重量比でP1:P2=75:25となるようにチップブレンド(EBAは1wt%)し、染色方法3(染色温度120℃)を用いた以外は実施例1と同様にして、84dtex、36フィラメントの延伸糸を得た。パック圧は終始安定しており、口金直下での発煙も少なかった。また、糸切れ、毛羽の発生は見られず、紡糸性は極めて良好であった。また、延伸性も単巻等もなく良好であり、ガイド類への毛羽の付着も見られなかった。
【0125】
得られた繊維は、b値は1.2と黄味が少なく良好な色調であったが、カルボキシル基末端濃度は41当量/tonであり、熱水処理後のη保持率および強度保持率は非常に悪く、耐加水分解性に劣ったものであった。
【0126】
また、得られた染色布帛は、しなやかでソフトでありながら、ポリ乳酸繊維特有の機械的なきしみ感が少ない優れた風合いを示し、L値33.8、C値41.0とまずまずの青色の鮮明色発色性を示したが、布帛の引裂強力は300cNと極めて悪かった。
【0127】
この布帛の摩擦堅牢度については、4級と耐摩耗性に優れたものであった。さらに、この染色布帛を用い、工業裁断、工業縫製を行ったが、裁断時の布帛裁断部での融着が無く、ミシン針の汚れも微少なものであり、優れた工程通過性を示した。さらに、これを用いシャツを作製し1ヶ月間着用した耐久テストを行ったが、毛羽立ちや白化、テカリも無く、優れた製品耐久性を示した。
【0128】
比較例5
重量比でP1:P5=88:12となるようにチップブレンド(PCIのカルボジイミド基量はポリ乳酸のカルボキシル基末端量に対して1.2倍当量)し、紡糸温度を245℃に変更し、染色方法3(染色温度120℃)を用いた以外は実施例1と同様にして、84dtex、36フィラメントの延伸糸を得た。紡糸温度245℃と高温条件にも関わらず、パック圧は経時的に上昇し、終始不安定であった。また口金直下ではポリ乳酸およびPCIの熱分解に伴う発煙が多量に発生した。また、糸切れ、毛羽が発生し、紡糸性はあまり良くなかった。さらに、延伸性も糸切れや毛羽の発生によりあまり良くなかった。
【0129】
得られた繊維は、カルボキシル基末端濃度は検出限界以下の5当量/ton以下であり、熱水処理後のη保持率および強度保持率は良好で、耐加水分解性に優れるものであったが、b値が8.9と黄味が多く劣悪な色調であった。
【0130】
また、得られた染色布帛は、L値31.0、C値33.0とまずまずの鮮明色発色性を示したが、繊維自体の黄色着色の影響で少し黄味がかった色相となった。また、引裂強力は730cNと良好であったが、この布帛の風合いは、ポリ乳酸繊維特有の機械的なきしみ感があり、実施例1に劣るものであった。
【0131】
さらに、これの摩擦堅牢度を測定したところ、1級と耐摩耗性は劣悪であった。また、この染色布帛を用い、工業裁断、工業縫製を行ったが、裁断時に布帛裁断部での融着が激しく、またミシン針の汚れも著しく、劣悪な工程通過性であった。さらに、これを用いシャツを作製し1ヶ月間着用した耐久テストを行ったが、毛羽立ちや白化、テカリが著しく、劣悪な製品耐久性であった。
【0132】
比較例6
重量比でP1:P6=85:15となるようにチップブレンド(TICのカルボジイミド基量はポリ乳酸のカルボキシル基末端量に対して1.2倍当量)し、紡糸温度を235℃に変更し、染色方法2(染色温度110℃)に変更したこと以外は実施例1と同様にして、84dtex、36フィラメントの延伸糸を得た。紡糸温度235℃と高温条件にも関わらず、パック圧は経時的に上昇し、終始不安定であった。また口金直下ではポリ乳酸およびTICの熱分解に伴う発煙が多量に発生した。また、糸切れ、毛羽が発生し、紡糸性はあまり良くなかった。さらに、延伸性も糸切れや毛羽の発生によりあまり良くなかった。
【0133】
得られた繊維は、カルボキシル基末端濃度は検出限界以下の5当量/ton以下であり、熱水処理後のη保持率および強度保持率は良好で、耐加水分解性に優れるものであったが、b値が7.0と黄味が多く劣悪な色調であった。
【0134】
また、得られた染色布帛は、L値42.3、C値33.4とまずまずの赤色の鮮明色発色性を示したが、繊維自体の黄色着色の影響で少し黄味がかった色相となった。また、引裂強力は770cNと良好であったが、この布帛の風合いは、ポリ乳酸繊維特有の機械的なきしみ感があり、実施例1に劣るものであった。
【0135】
さらに、これの摩擦堅牢度を測定したところ、1級と耐摩耗性は劣悪であった。また、この染色布帛を用い、工業裁断、工業縫製を行ったが、裁断時に布帛裁断部での融着が激しく、またミシン針の汚れも著しく、劣悪な工程通過性であった。さらに、これを用いシャツを作製し1ヶ月間着用した耐久テストを行ったが、毛羽立ちや白化、テカリが著しく、劣悪な製品耐久性であった。
【0136】
【表2】
Figure 2004277931
【0137】
【発明の効果】
本発明によれば、耐摩耗性および耐加水分解性に優れ、且つ繊維自体の黄色着色が少なく、さらには染色時の発色性に優れたポリ乳酸繊維を提供することができ、ポリ乳酸繊維の用途展開幅を大きく拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のポリ乳酸繊維の摩耗状態を示す図である。
【図2】従来のポリ乳酸繊維の摩耗状態を示す図である。
【図3】紡糸装置を示す図である。
【図4】延伸装置を示す図である。
【符号の説明】
1:ホッパー
2:押し出し混練機(エクストルーダー)
3:スピンブロック
4:紡糸パック
5:口金
6:チムニー
7:糸条
8:集束給油ガイド
9:交絡ガイド
10:第1引き取りローラー
11:第2引き取りローラー
12:巻取糸
13:未延伸糸
14:フィードローラー
15:第1ホットローラー
16:第2ホットローラー
17:コールドローラー
18:延伸糸[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a polylactic acid fiber which is excellent in abrasion resistance and hydrolysis resistance, has little yellow coloring of the fiber itself, and further has excellent coloring property at the time of dyeing.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with increasing awareness of the environment on a global scale, there is a concern about global warming caused by mass consumption of petroleum resources and depletion of petroleum resources accompanying mass consumption. From such a background, there is a long-felt need for a natural-circulation-type environment-friendly material that is made of plant-derived materials (biomass) and that eventually decomposes into water and carbon dioxide in the natural environment after use.
[0003]
However, biodegradable polymers utilizing biomass have heretofore been problematic in that their production costs are high, their mechanical properties and heat resistance are low, and they have not been used for general-purpose plastics. As a biodegradable polymer utilizing biomass that can solve these problems, polylactic acid, which is a kind of aliphatic polyester, is currently receiving the most attention. Polylactic acid is a polymer made from lactic acid obtained by fermenting starch extracted from plants, and has the best balance among mechanical properties, heat resistance and cost among biodegradable polymers using biomass. Development of resin products, fibers, films, sheets, and the like utilizing this is being carried out at a rapid pace.
[0004]
Agricultural materials and civil engineering materials that utilize biodegradability are leading in the development of polylactic acid fibers, but large-scale applications are followed by clothing applications, interior applications such as curtains and carpets, vehicle interior applications, and industrial materials. It is also expected to be applied to applications.
[0005]
However, polylactic acid fiber has a drawback of poor abrasion resistance due to a high surface friction coefficient, and has not been developed into applications requiring wear resistance such as clothing, interior, and vehicle interior applications. . For example, in applications such as outerwear, uniforms, sportswear, etc., especially in the areas of the shoulders, elbows, knees, buttocks, etc., which are frequently rubbed in daily life, the quality deteriorates due to the occurrence of fluff, whitening, shine, etc. In addition, there is a big problem that color transfer to the innerwear occurs. Furthermore, in applications such as sticking to chairs and carpets, the durability is very poor, such as fluffing and fibres breaking due to repeated friction, and color for clothes such as pants and socks. There were problems such as migration.
[0006]
In order to evaluate the abrasion resistance of such a polylactic acid fiber, the present inventors examined the friction fastness by a gakushin type friction test defined in JIS L0849. In this evaluation method, a dyed textile is rubbed with a cotton cloth, and the color transfer from the textile to the cotton cloth is evaluated. The results showed that polyethylene terephthalate and nylon achieve a rub fastness of 4 or higher as long as a general dye is used, whereas polylactic acid has a very low level of 1st. . Then, when the surface state of the conventional polylactic acid fiber (Comparative Example 1) after rubbing with a cotton cloth was examined by an electron microscope (SEM), polymer scraping occurred due to the friction, and the shaved polymer adhered to the cotton cloth. As a result, it was found that color transfer occurred. In garment applications, it is generally necessary to achieve a rub fastness of at least grade 3 or more, so it has been substantially extremely difficult to develop polylactic acid fibers in such applications.
[0007]
In addition, the high surface friction coefficient of the polylactic acid fiber causes a problem in the fabric processing step. For example, in a fabric cutting process, a plurality of fabrics are cut and overlapped. In this case, in the case of a polylactic acid fabric, large shear heat is generated between the cutter and the fibers, so that the cut ends of the fabric are fused. I will wear it. Furthermore, when sewing a polylactic acid fabric, at a normal sewing speed, the frictional force between the sewing machine needle and the fiber becomes remarkably large, and the heat generated by the friction causes the fiber to be melted, thereby reducing the quality of the product. In addition, the sewing machine needle must be replaced frequently because the polymer adheres to the sewing machine needle, so that the processing can be performed only at a substantially low speed, resulting in a problem that the productivity is significantly reduced.
[0008]
Furthermore, the effect of the high surface friction coefficient of the polylactic acid fiber is not limited to the above-described problems in the abrasion resistance of the fiber product and the problem of the processing step of the fabric, but also the poor process passability in producing the fiber. Degradation has also been reached. For example, in the melt-spinning process, the yarn usually travels at a high speed of 1000 to 7000 m / min, so that the friction between the yarn and the guides increases, so that fluff and yarn breakage are likely to occur. Further, in the stretching step, the yarn is liable to be wound around the roller or the yarn is likely to break. Furthermore, in the crimping step, particularly in the false twisting step, the frictional force between the yarn and the twister becomes excessive, so that the yarn breaks frequently and may be substantially difficult to process. In addition, at the time of weaving and knitting, not only the friction between the yarn and the metal but also the friction between the yarn and the yarn, the generation of fluff is remarkable, and the process passability and the quality of the fabric are greatly reduced. there were. As described above, when producing polylactic acid fiber and its fiber product, the processability is poor and the productivity is reduced, and at the same time, the obtained fiber and fiber product are of low quality due to generation of fluff and abrasion. There was a fatal problem of doing so. .
[0009]
The high coefficient of friction of the polylactic acid fiber, which is the cause of these problems, is due to the polymer matrix and is considered to be an inevitable problem for the polylactic acid fiber.
[0010]
By the way, in the field of resin products, films, sheets, etc., in the manufacturing process, a lubricant is added to the polymer in order to improve the anti-blocking properties of chips and molten polymers, or the peelability of molded products from molds and rollers. May be. However, in the field of fibers, since the blend quality of the lubricant, thermal decomposition, bleed-out, etc. tend to cause deterioration in product quality due to fiber property spots or dye spots, it has not been possible to use such additives until now. There was a tendency to be avoided.
[0011]
As for the fiber to which a lubricant is added, for example, a polylactic acid fiber having the general formula RCONH 2 There is a method for adding a fatty acid monoamide represented by the following formula (where R is an alkyl group) to suppress the hydrolysis rate by imparting water repellency (see Patent Document 1). There is no description about the improvement of the abrasion resistance and process passability of a certain polylactic acid fiber. As a precautionary measure, the present inventors conducted additional tests on polylactic acid fibers to which a fatty acid monoamide was added, but could not improve the abrasion resistance of polylactic acid fibers and the processability during production (Comparative Example). 2, 3). This is because fatty acid monoamide reacts with polylactic acid at the time of melting due to high reactivity of the amide group, and as a result, the proportion of fatty acid monoamide which can function as a lubricant in the fiber is reduced. Is estimated. Further, when the fatty acid monoamide reacts with the polylactic acid, the molecular chain of the polylactic acid is consequently cut, so that the molecular weight is reduced and the physical properties of the fiber are sometimes reduced. Furthermore, fatty acid monoamides have high sublimability or poor heat resistance, so that the working environment may be deteriorated due to smoking, the guides and rollers may be stained due to bleed-out, and the operability may be reduced. In addition, the bleed-out fatty acid monoamide aggregates on the fiber surface, which may cause unevenness in the physical properties and stain of the fiber.
[0012]
In addition to the fact that the polylactic acid fiber has poor abrasion resistance as described above, there is a disadvantage that the hydrolysis resistance is poor. Due to this, there is a disadvantage that hydrolysis proceeds in hot water treatment such as a dyeing step and the strength is remarkably reduced, and it has been extremely difficult to develop the dyeing application mainly for clothing. As a method of suppressing the strength reduction, there is generally a method of dyeing under low temperature conditions, but in this case, the amount of exhaustion of the dye to the fiber is insufficient, and it is impossible to dye a substantially dark color. Yes, that is, only a dyed product having poor coloring and coloring properties can be obtained. On the other hand, as a technique capable of suppressing a decrease in strength even under high-temperature dyeing conditions, for example, there is a technique of blocking a terminal carboxyl group of polylactic acid with a so-called terminal blocking agent such as a carbodiimide compound (see Patent Document 2). Certainly, the hydrolysis resistance of polylactic acid is improved, but the resulting polylactic acid fiber is colored yellow due to thermal deterioration of the terminal blocking agent during molding. In particular, when a polycarbodiimide compound is used as a terminal blocking agent, this phenomenon appears remarkably. In other words, when the terminal of polylactic acid is blocked by a polycarbodiimide compound, a crosslinked structure is introduced with the blockade, so that the melt viscosity inevitably increases, and the moldability decreases remarkably. Therefore, in order to lower the melt viscosity, the polymer is generally melted under a high temperature condition. At this time, as described above, the polymer is further colored yellow due to thermal deterioration of the polycarbodiimide compound, and as a result, a high-quality fiber is obtained. It becomes difficult. For this reason, when dyeing a polylactic acid fiber end-blocked with a carbodiimide compound, color matching is difficult due to the yellowish taste, and it is virtually impossible to express a particularly vivid color. In fact, there have been significant restrictions on the development of dyeing applications, mainly for clothing.
[0013]
[Patent Document 1]
JP-A-8-183898 (pages 2-4)
[0014]
[Patent Document 2]
JP-A-2002-180328 (pages 2-6)
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention provides a polylactic acid fiber which overcomes the above-mentioned problems, has excellent abrasion resistance and hydrolysis resistance, has less yellow coloring of the fiber itself, and further has excellent coloring property at the time of dyeing. Make it an issue.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
The above object is achieved by a polylactic acid fiber containing a fatty acid bisamide and / or an alkyl-substituted fatty acid monoamide, and having a carbodiimide compound in which a carboxyl group terminal is blocked.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
[0018]
The polylactic acid referred to in the present invention refers to a product obtained by polymerizing an oligomer of lactic acid such as lactic acid or lactide. It is preferable that the optical purity of the L-form or D-form is 90% or more because the melting point is high. The optical purity of the L-form or D-form is more preferably 97% or more. A blend of polylactic acid having an optical purity of L-form of 90% or more and polylactic acid having an optical purity of D-form of 90% or more in a ratio of 70/30 to 30/70 is preferable because the melting point is further improved. Also, to the extent that the properties of polylactic acid are not impaired, even if components other than lactic acid are copolymerized, polymers and particles other than polylactic acid, flame retardants, antistatic agents, matting agents, deodorants, antibacterial agents, It may contain additives such as antioxidants and coloring pigments. When the molecular weight of the polylactic acid polymer is 50,000 to 500,000 in terms of weight average molecular weight, a good balance between mechanical properties and moldability is preferable.
[0019]
The fatty acid bisamide referred to in the present invention refers to a compound having two amide bonds in one molecule such as a saturated fatty acid bisamide, an unsaturated fatty acid bisamide, an aromatic fatty acid bisamide and the like, for example, methylene biscaprylic amide, methylene biscapric acid Amide, methylenebislauric amide, methylenebismyristic amide, methylenebispalmitic amide, methylenebisstearic amide, methylenebisisostearic amide, methylenebisbehenic amide, methylenebisoleic amide, methylenebiserucic acid Amide, ethylene biscaprylic amide, ethylene biscapric amide, ethylene bislauric amide, ethylene bismyristic amide, ethylene bispalmitic amide, ethylene bis stearic amide, ethylene biamide Isostearic acid amide, ethylene bisbehenic acid amide, ethylene bis oleic acid amide, ethylene bis erucic acid amide, butylene bis stearic acid amide, butylene bis behenic acid amide, butylene bis oleic acid amide, butylene bis erucic acid amide, Hexamethylenebisstearic acid amide, hexamethylenebisbehenic acid amide, hexamethylenebisoleic acid amide, hexamethylenebiserucic acid amide, m-xylylenebisstearic acid amide, m-xylylenebis-12-hydroxystearic acid amide, p-xylylenebisstearic acid amide, p-phenylenebisstearic acid amide, p-phenylenebisstearic acid amide, N, N′-distearyladipamide, N, N′-distearylsebacic acid amide, N'-dioleyl adipic amide, N, N'-dioleyl sebacic amide, N, N'-distearyl isophthalic amide, N, N'-distearyl terephthalic amide, methylene bishydroxystearic amide, ethylene Bishydroxystearic acid amide, butylene bishydroxystearic acid amide, hexamethylenebishydroxystearic acid amide and the like can be mentioned. The alkyl-substituted fatty acid monoamide referred to in the present invention refers to a compound having a structure in which an amide hydrogen such as a saturated fatty acid monoamide or an unsaturated fatty acid monoamide is replaced with an alkyl group, and examples thereof include N-lauryl lauric amide and N-lauryl lauric amide. Palmityl palmitic amide, N-stearylstearic amide, N-behenylbehenic amide, N-oleyloleic amide, N-stearyloleic amide, N-oleylstearic amide, N-stearylerucic acid amide, N-oleyl Palmitic acid amide and the like. The alkyl group may have a substituent such as a hydroxyl group introduced into its structure. Examples of the alkyl group include methylol stearamide, methylol behenic acid amide, N-stearyl-12-hydroxystearic acid amide, N- Oleyl 12-hydroxystearic acid amide and the like are also included in the alkyl-substituted fatty acid monoamide of the present invention.
[0020]
In the present invention, fatty acid bisamides or alkyl-substituted fatty acid monoamides are used. However, these compounds have lower amide reactivity than ordinary fatty acid monoamides, and do not easily react with polylactic acid during melt molding. In addition, since many of them have high molecular weight, they generally have good heat resistance and are hardly sublimated. In particular, fatty acid bisamides can be used as more preferable lubricants because they are less reactive with polylactic acid due to lower reactivity of amides, and because they have a high molecular weight, they have good heat resistance and do not easily sublime. Examples of such a lubricant include ethylene bisstearic acid amide, ethylene bisisostearic acid amide, ethylene bisbehenic acid amide, butylene bisstearic acid amide, butylene bisbehenic acid amide, hexamethylene bisstearic acid amide, Hexamethylene bisbehenic acid amide and m-xylylene bis stearic acid amide are preferably used.
[0021]
The content of the fatty acid bisamide and / or the alkyl-substituted fatty acid monoamide (hereinafter, abbreviated as fatty acid amide) in the present invention with respect to the whole fiber is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 5% by weight. By adjusting the content of the fatty acid amide to 0.1 wt% or more, the surface friction coefficient of the fiber is reduced, and the fiber product is provided with abrasion resistance required for clothing use and durability in repeated use. Can be. Further, the fusion and melting of the fabric by a cutting cutter or a high-speed sewing needle in the fabric processing step can be suppressed, and the process passability can be improved. Further, when the content of the fatty acid amide is 5 wt% or less, the fatty acid amide can be finely dispersed, and the occurrence of unevenness in physical properties and staining of the fiber can be prevented. The content of the fatty acid amide is more preferably 0.5 to 3 wt%. The fatty acid amide may be a single component or a mixture of a plurality of components.
[0022]
The polylactic acid fiber of the present invention is preferably provided with a spinning oil agent containing a leveling agent. The leveling agent is not particularly limited, but examples thereof include fatty acid esters, polyhydric alcohol esters, ether esters, polyethers, silicones, and mineral oils. Further, these smoothing agents may be used as a single component, or a mixture of a plurality of components may be used. By applying an oil agent containing the above-mentioned smoothing agent to the polylactic acid fiber, it is possible to further suppress the occurrence of yarn breakage and fluff in the spinning and drawing steps, and winding around a roller. In addition, the false twisting process, in which the conventional polylactic acid fiber has poor process passage properties, can be performed with good process passability by reducing the frictional force between the yarn and the twister and suppressing yarn breakage. Furthermore, in the weaving process, the friction between the yarn and the metal or between the yarns is reduced, and a high-quality fiber product can be obtained by suppressing generation of fluff.
[0023]
In the present invention, the components constituting the oil agent, in addition to the smoothing agent, emulsify the oil agent in water, reduce the viscosity to adhere to the yarn, improve the permeability, an antistatic agent, if necessary, It is possible to use those appropriately blended with a surfactant, a sizing agent, a rust inhibitor, a preservative, and an antioxidant.
[0024]
The carbodiimide compound referred to in the present invention is not particularly limited. For example, monocarbodiimide compounds include N, N'-di-2,6-diisopropylphenylcarbodiimide, N, N'-di-2,6 -Di-tert. -Butylphenylcarbodiimide, N, N'-di-2,6-diethylphenylcarbodiimide, N, N'-di-2-ethyl-6-isopropylphenylcarbodiimide, N, N'-di-2-isobutyl-6 Isopropylphenylcarbodiimide, N, N'-di-2,4,6-trimethylphenylcarbodiimide, N, N'-di-2,4,6-triisopropylphenylcarbodiimide, N, N'-di-2,4, 6-triisobutylphenylcarbodiimide and the like. As the polycarbodiimide compound, a polymer obtained by polymerizing a diisocyanate compound as described in JP-A-11-80522 is preferably used. Among them, a polymer of 4,4′-dicyclohexylmethanecarbodiimide and a tetramethylxylylenecarbodiimide are preferable. And those whose terminals are blocked with polyethylene glycol or the like are preferably used. These carbodiimide compounds may be used alone or in combination of two or more.
[0025]
The content of the carbodiimide compound in the present invention is not particularly limited. However, if the carbodiimide compound is contained such that the carboxyl group terminal concentration of the polylactic acid polymer is 10 equivalents / ton or less based on the entire polylactic acid fiber, the polylactic acid fiber can be used. Is preferable because the hydrolysis resistance can be dramatically improved.
[0026]
The polylactic acid fiber of the present invention is used as an index of yellowish color, because it is widely used in applications where color is important such as clothing, interiors, and vehicle interiors where dyeing is premised. * The value is preferably from -1 to 6, and more preferably from -1 to 4. In addition, the polylactic acid fiber containing the fatty acid monoamide, which is a conventional technique, is b * The value may be high and the yellow color tends to be strong. This is presumably because, in addition to the thermal degradation of the fatty acid monoamide having poor heat resistance, the fatty acid monoamide reacts with the carbonyl group of the polylactic acid polymer during melt molding to form a diacetamide group. On the other hand, the fatty acid bisamide and the alkyl-substituted fatty acid monoamide of the present invention have excellent heat resistance and low reactivity of the amide group, so that the coloring of the fiber hardly occurs.
[0027]
In addition, polylactic acid fibers containing a carbodiimide compound, which is a conventional technique, are also b * The value may be high and the yellow color tends to be strong. It is presumed that this is due to thermal deterioration of the carbodiimide compound during melting.According to the present invention, it is possible to suppress thermal deterioration of the carbodiimide compound and to suppress yellowing of the polymer accompanying the deterioration. .
[0028]
This principle can be explained as follows. That is, the polylactic acid containing the carbodiimide compound is once melted into fibers, and in order to suppress the thermal deterioration of the carbodiimide compound at this time, it is desired to lower the spinning temperature as much as possible. However, polylactic acid containing a carbodiimide compound generally has a high melt viscosity, and a high spinning temperature must be set for stable spinning, which inevitably promotes thermal deterioration of the carbodiimide compound. is there. In particular, in the case of a polycarbodiimide compound, a crosslinked structure is introduced with the terminal block of polylactic acid, so that the melt viscosity is significantly increased, and high-temperature spinning conditions are essential. However, the present invention is characterized in that the fatty acid bisamide and the alkyl-substituted fatty acid monoamide are contained in the polylactic acid fiber, whereby the spinning temperature can be set low. In other words, the inventors have noticed that fatty acid bisamides and alkyl-substituted fatty acid monoamides not only function as a lubricant but also as a plasticizer, and by including this in polylactic acid, the melt viscosity is significantly reduced. It was found that it was possible to do so. As a result, even in the case of a polylactic acid fiber containing a carbodiimide compound, stable spinning can be performed at a low temperature without causing an increase in viscosity, and simultaneously with suppression of thermal deterioration of the carbodiimide compound, yellow coloring of the obtained polylactic acid fiber can be achieved. Can be suppressed.
[0029]
In the polylactic acid fiber of the present invention, the strength is preferably 2.0 cN / dtex or more in order to keep the process passability and the mechanical strength of the product sufficiently high. When the elongation of the polylactic acid fiber of the present invention is from 15 to 70%, the processability in producing a fiber product is preferably improved. In the polylactic acid fiber of the present invention, if the boiling point is 0 to 20%, the dimensional stability of the fiber and the fiber product is good, which is preferable. If the U% (normal) representing the unevenness in the thickness of the yarn is 1.5% or less, it is preferable because unevenness in dyeing hardly occurs and a high-quality dyed fiber product can be obtained. U% (normal) is more preferably 1.0% or less.
[0030]
The fineness of the polylactic acid fiber of the present invention is not particularly limited, but when used for clothing, the total fineness of the multifilament is 500 dtex or less, and the single yarn fineness is preferably 0.1 to 10 dtex. . In general, poor wear resistance of polylactic acid fiber appears more remarkably as the single yarn fineness is smaller. However, the polylactic acid fiber of the present invention has sufficient wear resistance even if the single yarn fineness is small.
[0031]
In addition, the cross-sectional shape of the polylactic acid fiber of the present invention can be freely selected from a multi-lobal cross-section such as a round cross-section, a hollow cross-section, a three-lobed cross-section, and other irregular cross sections. The form of the fibers is not particularly limited, such as long fibers and short fibers. In the case of long fibers, multifilaments or monofilaments may be used. Further, the polylactic acid fiber of the present invention is a composite fiber of a type that elutes one component such as a core-sheath type, an eccentric core-sheath type, a side-by-side type, a split fiber split type, or a sea-island type containing at least polylactic acid as a component. It may be. Furthermore, the polylactic acid fiber of the present invention may be an ordinary flat yarn, a thick and thin yarn, a twisted yarn, or a bulky crimped yarn by a false twisting method, a stuffing method, a high-pressure air jet method, or the like.
[0032]
The polylactic acid fiber structure in the present invention is not particularly limited as long as polylactic acid fibers are used for at least a part thereof, and can take various forms such as a woven fabric, a knitted fabric, and a nonwoven fabric. Also, fibers other than polylactic acid fibers, for example, biodegradable fibers such as polyglycolic acid, polyhydroxybutyrate, polybutylene succinate, polycaprolactone, natural fibers such as cotton, silk, hemp, wool, rayon and acetate Recycled fiber such as polyethylene terephthalate, nylon, acrylic, vinylon, polyolefin, polyurethane and the like.
[0033]
In the present invention, the polylactic acid fiber structure is dyed at least with a disperse dye, and the lightness index L * C is less than or equal to 15 and is an index of saturation * When the value is 8 or less, it is preferable because dark color characteristics required for dyeing applications such as clothing can be satisfied. L * Value is 10 or less and C * When the value is 5 or less, a color such as black or navy becomes a deeper color, and the range of application to formal wear or the like is expanded, which is more preferable.
[0034]
Further, in the present invention, the polylactic acid fiber structure is dyed at least with a disperse dye, and C is an index of chroma. * A value of 25 or more is preferable because it can satisfy the characteristics of clear color required for dyeing applications such as clothing. When the C * value is 35 or more, red, blue, yellow, or an intermediate color thereof becomes more vivid, and the range of application to outerwear, curtains, carpets, and the like is widened.
[0035]
The so-called dyeing and coloring properties such as the deep color and the vivid color described above indicate that the polylactic acid fiber of the present invention contains a fatty acid bisamide and / or an alkyl-substituted fatty acid monoamide, and the carboxyl group terminal is blocked with a carbodiimide compound. Is achieved for the first time. According to the present invention, the following two factors can be considered as factors that improve the coloring and coloring properties.
[0036]
First, the polylactic acid fiber of the present invention contains a fatty acid bisamide and / or an alkyl-substituted fatty acid monoamide. When the fatty acid amide is contained in the polylactic acid fiber, the dye has an increased amount of exhaustion, and a part of the fatty acid amide bleeds out to the surface of the polylactic acid fiber to reduce the refractive index of the fiber surface. As a result, the dye coloring property is greatly improved as compared with the polylactic acid fiber containing no fatty acid amide.
[0037]
Secondly, the polylactic acid fiber of the present invention has a carbodiimide compound in which the terminal of the carboxyl group is blocked. A polylactic acid fiber having a carboxyl group terminal blocked with a carbodiimide compound has improved hydrolysis resistance, and a fiber which retains practical strength even when dyed under high temperature conditions can be obtained. Therefore, the amount of dye exhaustion can be increased by high-temperature dyeing. The polylactic acid fiber structure of the present invention can achieve excellent coloring and coloring properties, which were insufficient with the conventional polylactic acid fiber structure, due to the synergistic effect of these two factors.
[0038]
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a polylactic acid fiber which is excellent in abrasion resistance and hydrolysis resistance, has little yellow coloring of the fiber itself, and is excellent in coloring property at the time of dyeing.
[0039]
The polylactic acid fiber of the present invention can be used for all applications requiring abrasion resistance and dyeing and coloring, for example, clothing applications such as suits, jackets, pants, skirts, shirts, inners, linings, curtains, carpets, mats, and wallpapers. It can be suitably used for interior applications such as chairs and furniture, and for vehicle members such as car mats and car seats.
[0040]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. In addition, the following method was used for the measuring method in an Example.
A. Weight average molecular weight
The measurement was carried out using gel permeation chromatography "Shimadzu LC-10AD" manufactured by Shimadzu Corporation with polystyrene as a standard.
B. Fiber color tone (b * value)
The fiber sample was densely layered and wound on a transparent plate to such an extent that the underlying color was almost negligible, and the measurement was carried out using "Spectrophotometer CM-3700d" manufactured by Minolta. At this time, the measurement was performed in a 10 ° visual field using D65 (color temperature 6504K) as a light source.
C. Strength and elongation
Using "Tensilon UTM-100III" manufactured by Orientec, a load-elongation curve was determined at room temperature (25 ° C) with an initial sample length of 200 mm and a tensile speed of 200 mm / min. Next, the load value at break was divided by the initial fineness, which was taken as strength, the elongation at break was divided by the initial sample length, and the elongation curve was determined as elongation. (Based on JIS L 1013)
D. Boiling
It was determined from the following equation.
[0041]
Boiling yield (%) = [(L0−L1) / L0)] × 100 (%)
L0: The original length of the skein of the drawn yarn measured under an initial load of 0.088 cN / dtex
L1: The skein for which L0 was measured was treated in boiling water for 15 minutes in a substantially load-free state, and after air-drying, the skein length under an initial load of 0.088 cN / dtex
E. FIG. U%
Using a “Wooster Tester 1 MODEL C” manufactured by Zuerbeger Co., Ltd., the thickness unevenness of the yarn was measured in a normal mode at 200 m / min × 1 minute.
F. Carboxyl group terminal concentration
As described in JP-A-2001-261797, a weighed sample is dissolved in o-cresol adjusted to a water content of 5%, an appropriate amount of dichloromethane is added, and the sample is titrated with a 0.02 N KOH methanol solution to obtain a sample. Was.
G. FIG. Η after hydrothermal treatment r Retention rate (Rη r )
After the fiber sample was formed into a tubular knit, it was calculated by the following method.
[0042]
Solution specific viscosity before hot water treatment η r1 : A solution in which 3 g of a weighed sample was dissolved in 100 ml of o-chlorophenol was prepared, and the solution was measured at 25 ° C using an Ostwald viscometer.
[0043]
Solution specific viscosity η after hot water treatment r2 : 30 g of a sample and 300 g of water were placed in a pressure vessel and subjected to a hot water treatment at 120 ° C. for 60 minutes. Then, this specific viscosity is expressed as η r1 It was measured in the same manner as described above.
[0044]
Η obtained r1 And η r2 From the following equation: r I asked.
[0045]
r (%) = (Η r2 / Η r1 ) × 100 (%)
H. Strength retention after hot water treatment (RT)
After the fiber sample was formed into a tubular knit, it was calculated by the following method.
[0046]
Strength T before hot water treatment 1 : The yarn was released from the tubular knitting, and measured by the method shown in C.
[0047]
Strength T after hot water treatment 2 : 30 g of a sample and 300 g of water were placed in a pressure vessel and subjected to a hot water treatment at 120 ° C. for 60 minutes. And this intensity | strength was measured by the method similar to T1.
[0048]
The obtained T 1 And T 2 RT was obtained from the following equation.
[0049]
RT (%) = (T 2 / T 1 ) × 100 (%)
I. Color tone of dyed fabric (L * Value, C * value)
The four-fold folded dyed fabric sample was measured using Minolta's “Spectrophotometer CM-3700d”. At this time, the light source is D 65 (Color temperature: 6504K), the measurement was performed in a 10 ° visual field.
J. Spots
The dyed fabric samples were evaluated visually. △ or more passes.
[0050]
○: no staining spots
Δ: Slight unevenness, but no problem
×: Many staining spots
K. Tear strength
A test piece of 10 cm long × 6.5 cm wide was set using “Elmendorf Tear Strength Meter” manufactured by Daiei Kagaku Seiki KK, and a cutter handle of the test machine was pulled to make a 2 cm cut. The fan-shaped pendulum was dropped by pressing the drop button, the remaining 4.5 cm of the test piece was torn, and the strength at this time was read. In the test, the vertical direction and the horizontal direction were repeated three times each, and the average value was taken as the tear strength of the fabric.
L. Abrasion resistance (dry friction fastness)
After the dyed fabric sample was rubbed back and forth 100 times with a cotton cloth, the degree of color transfer to the cotton cloth was determined using a gray scale using a first to fifth grade. (Based on JIS L0849)
M. SEM observation
Using "HITACHI S-3000N" manufactured by Hitachi, Ltd., the surface of the fabric after the friction test was observed.
N. TG (thermogravimetry)
Using “TG-DTA 2000S” manufactured by Mac Science, the weight loss rate of the sample was measured when about 10 mg of the sample was heated from 30 ° C. at a rate of 10 ° C./min.
[Production Example 1] (Production of polylactic acid P1)
Lactide produced from L-lactic acid having an optical purity of 99.5% was polymerized in the presence of a bis (2-ethylhexanoate) tin catalyst (lactide to catalyst molar ratio = 10000: 1) at 180 ° C. for 140 minutes in a nitrogen atmosphere. This was performed to obtain polylactic acid P1. The obtained polylactic acid had a weight average molecular weight of 135,000 and a carboxyl group terminal concentration of 35 equivalents / ton.
[Production Example 2] (Production of polylactic acid P2 containing 4 wt% of EBA)
After drying P1 and ethylenebisstearic acid amide (EBA) of fatty acid bisamide (“Alflow H-50S” manufactured by NOF Corporation), EBA heated and melted so that P1: EBA = 96: 4 (weight ratio) is obtained. While being weighed and continuously added to P1, the mixture was supplied to a twin-screw kneading extruder at a cylinder temperature of 220 ° C. to obtain polylactic acid P2 containing 4% by weight of EBA. The carboxyl group terminal concentration was 36 equivalents / ton.
[Production Example 3] (Production of polylactic acid P3 containing 4 wt% SS)
Polylactic acid P3 containing 4 wt% SS was obtained in the same manner as in Production Example 2 except that the EBA was changed to an alkyl-substituted monoamide N-stearylstearic acid amide (SS) ["Nikka Amide S" manufactured by Nippon Kasei Co., Ltd.] Was. The carboxyl group terminal concentration was 36 equivalents / ton.
[Production Example 4] (Production of polylactic acid P4 containing 4 wt% of SA)
Polylactic acid P4 containing 4 wt% of SA was obtained in the same manner as in Production Example 2 except that EBA was changed to monoamide stearic acid amide (SA) [“Alflow S-10” manufactured by NOF Corporation]. The carboxyl group terminal concentration was 37 equivalents / ton.
[Production Example 5] (Production of polylactic acid P5 containing 10 wt% of PCI)
After drying P1 and the polycarbodiimide compound (PCI) [thermoplastic polycarbodiimide “Carbodilite HMV-8CA” manufactured by Nisshinbo Co., Ltd. (1 equivalent of carbodiimide group / 278 g)], P1: PCI = 90: 10 (weight ratio). The heated and melted PCI was weighed and continuously added to P1 and supplied to a twin-screw kneading extruder at a cylinder temperature of 220 ° C. to obtain a polylactic acid P5 containing 10 wt% of PCI. The carboxyl group terminal concentration was below the detection limit of 5 equivalents / ton.
[Production Example 6] (Production of polylactic acid P6 containing 10 wt% of TIC)
Except that PCI was changed to N, N'-di-2,6-diisopropylphenylcarbodiimide (TIC) of a monocarbodiimide compound ["Stabacol I" manufactured by Bayer AG (1 equivalent of carbodiimide group / 362 g)], the same as in Production Example 5 Thus, polylactic acid P6 containing 10 wt% of TIC was obtained. The carboxyl group terminal concentration was below the detection limit of 5 equivalents / ton.
[0051]
[Fabric processing method]
・ Scouring: soda ash (1 g / l), surfactant (0.5 g / l), 98 ° C. × 20 minutes ・ Intermediate set: 140 ° C. × 3 minutes
Dyeing: Any one of the following dyeing methods 1 to 3 was used.
・ Soaping: surfactant (0.2 g / l), 60 ° C. × 20 minutes
・ Finishing set: 140 ° C. × 3 minutes.
[0052]
[Dyeing method 1]
Dyeing temperature 120 ° C or 110 ° C
Staining time 40 minutes
Dye Dianix Black BG-FS (manufactured by Dystar)
Dye concentration 8% owf
Bath ratio 1:50
Bath pH 4.5.
[0053]
[Dyeing method 2]
Dyeing temperature 120 ° C or 110 ° C
Staining time 40 minutes
Dye Kayalon Polyester Ruby BL-S 200 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)
Dye concentration 2% owf
Bath ratio 1:50
Bath pH 4.5.
[0054]
[Dyeing method 3]
Dyeing temperature 120 ° C or 110 ° C
Staining time 40 minutes
Dye Miketon Polyester Blue RSE (Mitsui BASF Dye Company)
Dye concentration 5% owf
Bath ratio 1:50
Bath pH 4.5.
[0055]
Example 1
Chip blending (EBA: 1 wt%, carbodiimide group content of PCI: 1.2 times equivalent to carboxyl group terminal content of polylactic acid) so that P1: P2: P5 = 63: 25: 12 in weight ratio, and hopper After the chips were melted at 220 ° C. in an extruder 2, the molten polymer was guided to a spinning pack 4 installed in a spin block 3 heated to 220 ° C. and discharged from a die 5 (FIG. 3). The spun yarn 7 is cooled and solidified by a chimney 6 with a cooling air at 25 ° C., and then a fatty acid ester-based smoothing agent is 40 wt% (isotridecyl stearate 20 wt% + octyl palmitate 20 wt%) by a bundled lubrication guide 8. ) Was applied to the fiber at 1 wt%, and the yarn was entangled by the entanglement guide 9. Thereafter, the film was taken up by a non-heated first take-up roller 10 having a peripheral speed of 3000 m / min, and then wound up through a non-heated second take-up roller 11 to obtain a wound yarn 12. The pack pressure was stable throughout, and there was almost no smoke right under the base. No yarn breakage or fluff was observed, and the spinnability was extremely good.
[0056]
The obtained undrawn yarn 13 is preheated by a first hot roller 15 at 90 ° C. via a feed roller 14, then drawn 1.45 times, heat set by a second hot roller 16 at 130 ° C., and cold It was wound up via a roller 17 to obtain a drawn yarn 18 having a round section of 84 dtex, 36 filaments (FIG. 4). The extensibility was good without a single turn or the like, and no fuzz was attached to the guides.
[0057]
The resulting fiber is b * The value was 3.1 and the color tone was good with little yellowness. In addition, the carboxyl group terminal concentration is 5 equivalents / ton or less, which is the detection limit, and η after hot water treatment r The retention and strength retention were good and showed excellent hydrolysis resistance.
[0058]
Using this fiber as a warp and a weft, a plain woven fabric (woven density: warp 95 / inch, weft 80 / inch) was produced. The warp was S-twisted at 300 turns / m. At this time, almost no yarn breakage or fluff was generated in the twisting step and the weaving step, and excellent passability of the weaving step was exhibited. Further, this fabric was subjected to a dyeing process using a dyeing method 1 (a dyeing temperature of 120 ° C.). The resulting fabric had an excellent texture with little mechanical creaking feeling unique to polylactic acid fibers, while being flexible and soft. Also, L * Value 8.8, C * The value of 1.2 showed good black coloring. The tear strength of the fabric was also excellent at 920 cN.
[0059]
Further, when the rub fastness of the varnish was measured, it was grade 4 and excellent in abrasion resistance. In addition, as a result of observing the surface of the fabric after the friction test with SEM, almost no abrasion of the yarn occurred (FIG. 1).
[0060]
Further, using this dyed fabric, industrial cutting and industrial sewing were performed, but there was no fusion at the cutting portion of the fabric at the time of cutting, and the stain on the sewing needle was very small, showing excellent process passability. . Further, a durability test was carried out by using this to make a shirt and wear it for one month. As a result, there was no fluff, no whitening and no shine, and excellent product durability was shown.
[0061]
Example 2
A dyed fabric was obtained in the same manner as in Example 1, except that Dyeing Method 2 (dyeing temperature: 120 ° C) was used. The resulting fabric is L * Value 34.2, C * A value of 52.1 showed good red vivid color development. The tear strength of the fabric was also excellent at 920 cN.
[0062]
Further, when the rub fastness of the varnish was measured, it was grade 4 and excellent in abrasion resistance. Further, using this dyed fabric, industrial cutting and industrial sewing were performed, but there was no fusion at the cutting portion of the fabric at the time of cutting, and the stain on the sewing needle was very small, showing excellent process passability. . Further, a durability test was carried out by using this to make a shirt and wear it for one month. As a result, there was no fluff, no whitening and no shine, and excellent product durability was shown.
[0063]
Example 3
Chip blending (3.5 wt% of EBA, the carbodiimide group content of PCI is 1.2 times equivalent to the carboxyl group terminal content of polylactic acid) so that P2: P5 = 88: 12 by weight ratio, and the spinning temperature Was set to 210 ° C., and an extruded trilobe cross-section yarn of 84 dtex and 36 filaments was obtained in the same manner as in Example 1 except that the die discharge hole was changed to the Y hole. Despite the relatively low spinning temperature of 210 ° C., the pack pressure was stable throughout without any increase in pressure, and there was little smoke immediately below the spinneret. Since the amount of EBA added was larger than that in Example 1, the viscosity of the polymer was lowered, and as a result, stable spinning was possible even when the spinning temperature was set low. No yarn breakage or fluff was observed, and the spinnability was extremely good. Also, the stretchability was good without a single turn or the like, and no fuzz was attached to the guides.
[0064]
The resulting fiber is b * The value was 2.6, which was a good color tone with little yellowness. In addition, the carboxyl group terminal concentration is 5 equivalents / ton or less, which is the detection limit, and η after hot water treatment r The retention and strength retention were good and showed excellent hydrolysis resistance.
[0065]
Further, the obtained dyed fabric is L * Value 8.5, C * A value of 1.3 showed good black coloring. The tear strength of the fabric was also excellent at 940 cN.
[0066]
Further, when the rub fastness of the varnish was measured, it was grade 5 and was very excellent in abrasion resistance.
[0067]
Example 4
A dyed fabric was obtained in the same manner as in Example 3, except that the dyeing temperature was changed to 110 ° C. The resulting fabric is L * Value 13.5, C * A value of 1.5 showed good black coloring. The tear strength of the fabric was 960 cN, showing excellent fabric properties.
[0068]
Further, when the rub fastness of the varnish was measured, it was grade 5 and was very excellent in abrasion resistance.
[0069]
Example 5
Chip blending (EBA: 0.3 wt%, carbodiimide group content of PCI is 1: 1 with respect to carboxyl group terminal content of polylactic acid) so that P1: P2: P5 = 80.5: 7.5: 12 by weight ratio. (Equivalent to 2 times), and a drawn yarn of 84 dtex and 36 filaments was obtained in the same manner as in Example 1 except that the spinning temperature was 225 ° C. The pack pressure was stable throughout, and there was little smoke immediately below the base. No yarn breakage or fluff was observed, and the spinnability was extremely good. Also, the stretchability was good without a single turn or the like, and no fuzz was attached to the guides.
[0070]
The resulting fiber is b * The value was 3.5, which was a good color tone with little yellowness. In addition, the carboxyl group terminal concentration is 5 equivalents / ton or less, which is the detection limit, and η after hot water treatment r The retention and strength retention were good and showed excellent hydrolysis resistance.
[0071]
Further, the obtained dyed fabric is L * Value 9.2, C * A value of 1.3 showed good black coloring. The tear strength of the fabric was also excellent at 920 cN.
[0072]
Further, when the rub fastness of the varnish was measured, the varnish was grade 3 and excellent in abrasion resistance.
[0073]
Example 6
Chip blending (EBA: 0.1 wt%, PCI carbodiimide group content is 1: 1 based on carboxyl group terminal content of polylactic acid) so that P1: P2: P5 = 85.5: 2.5: 12 by weight ratio. (2 equivalents), the spinning temperature was set to 235 ° C., and a drawn yarn of 84 dtex and 36 filaments was obtained in the same manner as in Example 1 except that Dyeing Method 3 (dyeing temperature of 120 ° C.) was used. Although the pack pressure was stable from beginning to end, some smoke was generated immediately below the mouthpiece due to thermal decomposition of polylactic acid and PCI. Also, there was almost no occurrence of yarn breakage or fluff, and the spinnability was good. In addition, the film had good stretchability, almost no single winding, etc., and showed little fuzz on the guides.
[0074]
The resulting fiber is b * Although the value was 6.5, which was not excellent, the color tone was reasonably good. In addition, the carboxyl group terminal concentration is 5 equivalents / ton or less, which is the detection limit, and η after hot water treatment r The retention and strength retention were good and showed excellent hydrolysis resistance.
[0075]
Further, the obtained dyed fabric is L * Value 30.7, C * Although a good vivid color development was obtained at a value of 37.8, the hue was slightly yellowish due to the yellow tinting of the fiber itself. The tear strength of the fabric was 840 cN, indicating a reasonably excellent fabric characteristic.
[0076]
Example 7
Chip blending (EBA: 0.05 wt%, PCI: carbodiimide group content: 1: 1 based on carboxyl group terminal content of polylactic acid) so that P1: P2: P5 = 86.75: 1.25: 12 by weight ratio. (2 equivalents), the spinning temperature was set to 240 ° C., and a drawn yarn of 84 dtex and 36 filaments was obtained in the same manner as in Example 1 except that Dyeing Method 3 (dyeing temperature of 120 ° C.) was used. Although the pack pressure was stable from beginning to end, some smoke was generated immediately below the mouthpiece due to thermal decomposition of polylactic acid and PCI. Also, there was almost no occurrence of yarn breakage or fluff, and the spinnability was good. In addition, the film had good stretchability, almost no single winding, etc., and showed little fuzz on the guides.
[0077]
The resulting fiber is b * Although the value was 7.7, which was not excellent, the color tone was fairly good. In addition, the carboxyl group terminal concentration is 5 equivalents / ton or less, which is the detection limit, and η after hot water treatment r The retention and strength retention were good and showed excellent hydrolysis resistance.
[0078]
Further, the obtained dyed fabric is L * Value 30.5, C * Although the value was 34.8, which was a good clear color developing property, the color was slightly yellowish due to the yellowish coloring of the fiber itself. The tear strength of the fabric was also reasonably excellent at 800 cN.
[0079]
Example 8
The number of die holes was set to 24, the peripheral speed of the take-off roller was 5000 m / min, the temperature of the first hot roller was 140 ° C, the stretching ratio was 1.65 times, and the temperature of the second hot roller was changed to 150 ° C. In addition, a drawn yarn of 84 dtex and 24 filaments was obtained in the same manner as in Example 1 except that the dyeing method 3 (dyeing temperature: 120 ° C.) was used. The spinnability was good, and no yarn breakage or fluff was observed. In addition, the stretchability was good without a single turn or the like, and no fuzz was attached to the guides.
[0080]
The resulting fiber is b * The value was 2.9, indicating a good yellow tone with little yellowness. In addition, the carboxyl group terminal concentration is 5 equivalents / ton or less, which is the detection limit, and η after hot water treatment r The retention and strength retention were good and showed excellent hydrolysis resistance.
[0081]
Further, the obtained dyed fabric is L * Value 30.1, C * The value was 45.2, indicating good clear color development of blue. The tear strength of the fabric was 950 cN, showing excellent fabric properties.
[0082]
Further, when the rub fastness of this product was measured, it was grade 4 and was very excellent in abrasion resistance.
[0083]
Further, using this dyed fabric, industrial cutting and industrial sewing were performed, but there was no fusion at the cutting portion of the fabric at the time of cutting, and the stain on the sewing needle was very small, showing excellent process passability. . Further, a shirt was produced using the same, and a durability test was conducted in which the shirt was worn for one month. As a result, there was no fluff, no whitening and no shine, and excellent product durability was exhibited.
[0084]
Example 9
Example 1 Example 2 was repeated except that the number of die holes was changed to 24, the peripheral speed of the take-off roller was changed to 1500 m / min, the stretching ratio was changed to 2.4 times, and the dyeing method 3 (dying temperature 110 ° C.) was used. In the same manner as described above, a drawn yarn of 84 dtex and 24 filaments was obtained. The spinnability was good, and no yarn breakage or fluff was observed. In addition, the stretchability was good without a single turn or the like, and no fuzz was attached to the guides.
[0085]
The resulting fiber is b * The value was 3.3, which was a good color tone with little yellowness. In addition, the carboxyl group terminal concentration is 5 equivalents / ton or less, which is the detection limit, and η after hot water treatment r The retention and strength retention were good and showed excellent hydrolysis resistance.
[0086]
Further, the obtained dyed fabric is L * Value 37.3, C * With a value of 40.1, good blue vivid color development was exhibited. The tear strength of the fabric was also excellent at 930 cN.
[0087]
Further, when the rub fastness of the varnish was measured, it was grade 4 and excellent in abrasion resistance.
[0088]
Example 10
Chip blend so that P1: P2: P5 = 38: 50: 12 by weight ratio (EBA is 2.0 wt%, carbodiimide group content of PCI is 1.2 times equivalent to carboxyl group terminal content of polylactic acid) Then, a drawn yarn of 84 dtex and 144 filaments was obtained in the same manner as in Example 2 except that the number of die holes was changed to 144 holes. The pack pressure was stable throughout, and there was little smoke immediately below the base. No yarn breakage or fluff was observed, and the spinnability was extremely good. Also, the stretchability was good without a single turn or the like, and no fuzz was attached to the guides.
[0089]
The resulting fiber is b * The value was 3.2, which was a good color tone with little yellowness. In addition, the carboxyl group terminal concentration is 5 equivalents / ton or less, which is the detection limit, and η after hot water treatment r The retention and strength retention were good and showed excellent hydrolysis resistance.
[0090]
Further, the obtained dyed fabric is L * Value 37.8, C * With a value of 50.8, good red vivid color development was exhibited. The tear strength of the fabric was also excellent at 880 cN.
[0091]
Further, when the rub fastness of the varnish was measured, it was grade 4 and excellent in abrasion resistance.
[0092]
Further, using this dyed fabric, industrial cutting and industrial sewing were performed, but there was no fusion at the cutting portion of the fabric at the time of cutting, and the stain on the sewing needle was very small, showing excellent process passability. . Further, a durability test was carried out by using this to make a shirt and wear it for one month. As a result, there was no fluff, no whitening and no shine, and excellent product durability was shown.
[0093]
Example 11
Chip blending (EBA: 1 wt%, carbodiimide group content of PCI: 0.5 times equivalent to carboxyl group terminal content of polylactic acid) so that P1: P2: P5 = 69: 25: 6 by weight ratio, Except that the spinning temperature was changed to 215 ° C, a drawn yarn of 84 dtex and 36 filaments was obtained in the same manner as in Example 1. The pack pressure was stable throughout, and there was little smoke immediately below the base. No yarn breakage or fluff was observed, and the spinnability was extremely good. In addition, the stretchability was good without a single turn or the like, and no fuzz was attached to the guides.
[0094]
The resulting fiber is b * The value was 2.0, indicating a good yellow tone with little yellowness. In addition, the carboxyl group terminal concentration was 8 equivalents / ton, which was slightly inferior to that of Example 1; r The retention and strength retention were good and showed excellent hydrolysis resistance.
[0095]
Further, the obtained dyed fabric is L * Value 9.0, C * The value of 1.2 showed good black coloring. The tear strength of the fabric was 780 cN, which was slightly inferior to that of Example 1, but showed excellent fabric characteristics.
[0096]
Further, when the rub fastness of the varnish was measured, it was grade 4 and excellent in abrasion resistance.
[0097]
Example 12
Chip blending (SS is 1 wt%, carbodiimide group content of PCI is 1.2 times equivalent to carboxyl group terminal content of polylactic acid) so that P1: P3: P5 = 63: 25: 12 by weight ratio. Except for the above, a drawn yarn of 84 dtex and 36 filaments was obtained in the same manner as in Example 2. The pack pressure was stable throughout, and there was little smoke immediately below the base. No yarn breakage or fluff was observed, and the spinnability was extremely good. In addition, the stretchability was good without a single turn or the like, and no fuzz was attached to the guides.
[0098]
The resulting fiber is b * The value was 3.2, which was a good color tone with little yellowness. In addition, the carboxyl group terminal concentration is 5 equivalents / ton or less, which is the detection limit, and η after hot water treatment r The retention and strength retention were good and showed excellent hydrolysis resistance.
[0099]
Further, the obtained dyed fabric is L * Value 35.0, C * The value was 51.8, indicating a good clear color development of red. The tear strength of the fabric was also excellent at 870 cN.
[0100]
Further, when the rub fastness of the varnish was measured, the varnish was grade 3 and excellent in abrasion resistance.
[0101]
Example 13
Chip blending (EBA is 1 wt%, carbodiimide group content of TIC is 1.2 times equivalent to carboxyl group terminal amount of polylactic acid) so that P1: P2: P6 = 60: 25: 15 by weight ratio. Except for the above, a drawn yarn of 84 dtex and 36 filaments was obtained in the same manner as in Example 1. The pack pressure was stable throughout, and there was little smoke immediately below the base. No yarn breakage or fluff was observed, and the spinnability was extremely good. In addition, the stretchability was good without a single turn or the like, and no fuzz was attached to the guides.
[0102]
The resulting fiber is b * The value was 2.8, and the color tone was good with little yellowish color. In addition, the carboxyl group terminal concentration is 5 equivalents / ton or less, which is the detection limit, and η after hot water treatment r The retention and strength retention were good and showed excellent hydrolysis resistance.
[0103]
Further, the obtained dyed fabric is L * Value 8.9, C * The value of 1.2 showed good black coloring. The tear strength of the fabric was also 900 cN, exhibiting excellent fabric properties.
[0104]
Further, when the rub fastness of the varnish was measured, it was grade 4 and excellent in abrasion resistance.
[0105]
Further, using this dyed fabric, industrial cutting and industrial sewing were performed, but there was no fusion at the cutting portion of the fabric at the time of cutting, and the stain on the sewing needle was very small, showing excellent process passability. . Further, a durability test was carried out by using this to make a shirt and wear it for one month. As a result, there was no fluff, no whitening and no shine, and excellent product durability was shown.
[0106]
Example 14
Chip blending (SS is 1 wt%, carbodiimide group content of TIC is 1.2 times equivalent to carboxyl group terminal amount of polylactic acid) so that P1: P3: P6 = 60: 25: 15 by weight ratio. Except for the above, a drawn yarn of 84 dtex and 36 filaments was obtained in the same manner as in Example 2. The pack pressure was stable throughout, and there was little smoke immediately below the base. No yarn breakage or fluff was observed, and the spinnability was extremely good. In addition, the stretchability was good without a single turn or the like, and no fuzz was attached to the guides.
[0107]
The resulting fiber is b * The value was 2.9, indicating a good yellow tone with little yellowness. In addition, the carboxyl group terminal concentration is 5 equivalents / ton or less, which is the detection limit, and η after hot water treatment r The retention and strength retention were good and showed excellent hydrolysis resistance.
[0108]
Further, the obtained dyed fabric is L * Value 33.0, C * With a value of 53.5, good red color development was exhibited. The tear strength of the fabric was also excellent at 890 cN.
[0109]
Further, when the rub fastness of the varnish was measured, it was grade 4 and excellent in abrasion resistance.
[0110]
[Table 1]
Figure 2004277931
[0111]
Comparative Example 1
In the same manner as in Example 1 using only P1 (only polylactic acid), a drawn yarn of 84 dtex and 36 filaments was obtained. The pack pressure was stable throughout, and there was little smoke immediately below the mouthpiece. However, thread breakage and fluff occurred, and spinning properties were not very good. Also, the stretchability was not so good due to the occurrence of yarn breakage and fluff.
[0112]
The resulting fiber is b * Although the value was 0.5 and the yellowish color was very small and the color tone was good, the carboxyl group terminal concentration was 40 equivalents / ton and the η after hot water treatment was η. r The retention and strength retention were very poor and poor in hydrolysis resistance.
[0113]
Further, the obtained dyed fabric is L * Value 10.2, C * Although the value was 1.4, indicating a fair black color development, the tear strength of the fabric was extremely poor at 250 cN. The texture of the fabric was inferior to that of Example 1 because of the mechanical creaking feeling peculiar to the polylactic acid fiber.
[0114]
Further, when the rub fastness of the varnish was measured, it was grade 1 and the abrasion resistance was poor. Further, as a result of observing the surface of the fabric after the friction test with a SEM, the wear of the yarn was remarkable (FIG. 2). In addition, industrial cutting and industrial sewing were performed using this dyed cloth. At the time of cutting, the fusion at the cut section of the cloth was severe, and the stains on the sewing needle were remarkable, resulting in poor processability. Further, a durability test was carried out by using this to make a shirt and wear it for one month. As a result, fluff, whitening and shine were remarkable, and the product durability was poor.
[0115]
Comparative Example 2
A drawn yarn of 84 dtex and 36 filaments was obtained in the same manner as in Example 1 except that chip blending (SA was 1 wt%) was performed so that P1: P4 = 75: 25 in weight ratio. The pack pressure was stable throughout, but there were many smokes just below the mouthpiece, yarn breakage and fluff were generated, and the spinnability was not very good. Also, the stretchability was not so good due to the occurrence of yarn breakage and fluff.
[0116]
The resulting fiber is b * The value was 4.2, which was a reasonable color tone, but the carboxyl group terminal concentration was 43 equivalents / ton, and the η after hot water treatment was η. r The retention and strength retention were very poor and poor in hydrolysis resistance.
[0117]
Further, the obtained dyed fabric is L * Value 10.0, C * Although the value was 1.4, which was a reasonable level of black color development, the tear strength of the fabric was extremely low at 260 cN. The texture of the fabric was inferior to that of Example 1 because of the mechanical creaking feeling peculiar to the polylactic acid fiber.
[0118]
Further, when the rub fastness of the varnish was measured, it was grade 1 and the abrasion resistance was poor. In addition, industrial cutting and industrial sewing were performed using this dyed cloth. At the time of cutting, the fusion at the cut section of the cloth was severe, and the stains on the sewing needle were remarkable, resulting in poor processability. Further, a durability test was carried out by using this to make a shirt and wear it for one month. As a result, fluff, whitening and shine were remarkable, and the product durability was poor.
[0119]
In addition, when the weight loss rate by heating of SA was calculated | required from TG (thermogravimetry), it turned out that weight loss is reduced 4.1% at 250 degreeC. In contrast, in the case of EBA, which is a fatty acid bisamide, the weight was reduced only by 0.5% at 250 ° C., and it was found that the fatty acid bisamide had better heat resistance and was less likely to sublimate than the fatty acid monoamide.
[0120]
Comparative Example 3
A dyed fabric consisting of a drawn yarn of 84 dtex and 36 filaments was obtained in the same manner as in Comparative Example 2 except that the dyeing method was changed to dyeing method 1 (dyeing temperature: 110 ° C).
[0121]
The resulting dyed fabric had a tear strength of 670 cN, which was a reasonable value. * Value 16.0, C * The value was 1.6, which was inferior to black color development.
[0122]
Further, when the rub fastness of the varnish was measured, it was grade 1 and the abrasion resistance was poor.
[0123]
In addition, industrial cutting and industrial sewing were performed using this dyed cloth. At the time of cutting, the fusion at the cut section of the cloth was severe, and the stains on the sewing needle were remarkable, resulting in poor processability. Further, a durability test was carried out by using this to make a shirt and wear it for one month. As a result, fluff, whitening and shine were remarkable, and the product durability was poor.
[0124]
Comparative Example 4
84 dtex, 36 filaments in the same manner as in Example 1 except that chip blending (EBA: 1 wt%) was performed so that P1: P2 = 75: 25 by weight ratio, and dyeing method 3 (dyeing temperature: 120 ° C.) was used. Was obtained. The pack pressure was stable throughout, and there was little smoke immediately below the base. No yarn breakage or fluff was observed, and the spinnability was extremely good. In addition, the stretchability was good without a single turn or the like, and no fuzz was attached to the guides.
[0125]
The resulting fiber is b * Although the value was 1.2 and the color tone was good with little yellowish taste, the carboxyl group terminal concentration was 41 equivalents / ton, and the η after hot water treatment was η. r The retention and strength retention were very poor and poor in hydrolysis resistance.
[0126]
In addition, the obtained dyed fabric shows an excellent texture with little mechanical creaking feeling unique to polylactic acid fiber, while being flexible and soft. * Value 33.8, C * Although the value was 41.0, indicating a fairly vivid blue color development, the tear strength of the fabric was extremely low at 300 cN.
[0127]
The rub fastness of this fabric was grade 4 and excellent in abrasion resistance. Further, using this dyed fabric, industrial cutting and industrial sewing were performed, but there was no fusion at the cutting portion of the fabric at the time of cutting, and the stain on the sewing needle was very small, showing excellent process passability. . Further, a durability test was carried out by using this to make a shirt and wear it for one month. As a result, there was no fluff, no whitening and no shine, and excellent product durability was shown.
[0128]
Comparative Example 5
Chip blending (the amount of carbodiimide group of PCI is 1.2 times equivalent to the amount of terminal carboxyl group of polylactic acid) so that P1: P5 = 88: 12 by weight ratio, and changing the spinning temperature to 245 ° C. A drawn yarn of 84 dtex and 36 filaments was obtained in the same manner as in Example 1 except that Dyeing Method 3 (dyeing temperature: 120 ° C.) was used. Despite the high spinning temperature of 245 ° C., the pack pressure rose with time and was unstable throughout. Immediately below the base, a large amount of smoke was generated due to the thermal decomposition of polylactic acid and PCI. In addition, yarn breakage and fluff occurred, and spinning properties were not so good. Further, the stretchability was not so good due to yarn breakage and fluffing.
[0129]
The resulting fiber has a carboxyl group terminal concentration of 5 equivalents / ton or less, which is below the detection limit, and η after hydrothermal treatment. r The retention rate and strength retention rate were good and excellent in hydrolysis resistance. * The value was 8.9, which was a lot of yellowish color and an inferior color tone.
[0130]
Further, the obtained dyed fabric is L * Value 31.0, C * Although the value was 33.0, which was reasonably sharp color development, the color was slightly yellowish due to the yellow coloring of the fiber itself. Further, the tear strength was as good as 730 cN, but the texture of this fabric was inferior to that of Example 1 due to the mechanical creaking feeling peculiar to the polylactic acid fiber.
[0131]
Further, when the rub fastness of the varnish was measured, it was grade 1 and the abrasion resistance was poor. In addition, industrial cutting and industrial sewing were performed using this dyed cloth. At the time of cutting, the fusion at the cut section of the cloth was severe, and the stains on the sewing needle were remarkable, resulting in poor processability. Further, a durability test was carried out by using this to make a shirt and wear it for one month. As a result, fluff, whitening and shine were remarkable, and the product durability was poor.
[0132]
Comparative Example 6
Chip blending (the carbodiimide group content of the TIC is 1.2 times equivalent to the carboxyl group terminal content of polylactic acid) so that the weight ratio becomes P1: P6 = 85: 15, and the spinning temperature is changed to 235 ° C. A drawn yarn of 84 dtex and 36 filaments was obtained in the same manner as in Example 1 except that the dyeing method was changed to dyeing method 2 (dyeing temperature 110 ° C.). Despite the high spinning temperature of 235 ° C., the pack pressure increased with time and was unstable throughout. Immediately below the base, a large amount of smoke was generated due to the thermal decomposition of polylactic acid and TIC. In addition, yarn breakage and fluff occurred, and spinning properties were not so good. Further, the stretchability was not so good due to yarn breakage and fluffing.
[0133]
The resulting fiber has a carboxyl group terminal concentration of 5 equivalents / ton or less, which is below the detection limit, and η after hydrothermal treatment. r The retention rate and strength retention rate were good and excellent in hydrolysis resistance. * The value was 7.0, indicating a lot of yellowish color and an inferior color tone.
[0134]
Further, the obtained dyed fabric is L * Value 42.3, C * Although the value was 33.4, which was a reasonably clear color development of red, the hue was slightly yellowish due to the yellow coloring of the fiber itself. Further, the tear strength was as good as 770 cN, but the texture of this fabric was inferior to that of Example 1 because of the mechanical creaking feeling peculiar to the polylactic acid fiber.
[0135]
Further, when the rub fastness of the varnish was measured, it was grade 1 and the abrasion resistance was poor. In addition, industrial cutting and industrial sewing were performed using this dyed cloth. At the time of cutting, the fusion at the cut section of the cloth was severe, and the stains on the sewing needle were remarkable, resulting in poor processability. Further, a durability test was carried out by using this to make a shirt and wear it for one month. As a result, fluff, whitening and shine were remarkable, and the product durability was poor.
[0136]
[Table 2]
Figure 2004277931
[0137]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to provide a polylactic acid fiber which is excellent in abrasion resistance and hydrolysis resistance, has little yellow coloring of the fiber itself, and further has excellent coloring property at the time of dyeing. The range of application development can be greatly expanded.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing a worn state of a polylactic acid fiber of the present invention.
FIG. 2 is a view showing a state of wear of a conventional polylactic acid fiber.
FIG. 3 is a diagram showing a spinning device.
FIG. 4 is a view showing a stretching device.
[Explanation of symbols]
1: Hopper
2: Extrusion kneader (extruder)
3: Spin block
4: Spinning pack
5: base
6: Chimney
7: Thread
8: Focusing refueling guide
9: Confounding guide
10: 1st take-up roller
11: Second take-up roller
12: Winding thread
13: undrawn yarn
14: Feed roller
15: 1st hot roller
16: Second hot roller
17: Cold roller
18: drawn yarn

Claims (4)

脂肪酸ビスアミドおよび/またはアルキル置換型の脂肪酸モノアミドを含有し、且つカルボジイミド化合物でカルボキシル基末端が封鎖されていることを特徴とするポリ乳酸繊維。A polylactic acid fiber containing a fatty acid bisamide and / or an alkyl-substituted fatty acid monoamide, and having a carboxyl group terminal blocked by a carbodiimide compound. 色調の指標であるb値が−1〜6であることを特徴とする請求項1記載のポリ乳酸繊維。The polylactic acid fiber according to claim 1, wherein the b * value, which is an index of color tone, is -1 to 6. 分散染料によって染色された請求項1又は2に記載のポリ乳酸繊維を用いた繊維構造物であって、明度の指標であるL値が15以下、且つ彩度の指標であるC値が8以下であることを特徴とするポリ乳酸繊維構造物。A fiber structure using the polylactic acid fiber according to claim 1 or 2, which is dyed with a disperse dye, wherein an L * value as an index of lightness is 15 or less, and a C * value as an index of saturation is not more than 15. Polylactic acid fiber structure characterized by being 8 or less. 分散染料によって染色された請求項1又は2に記載のポリ乳酸繊維を用いた繊維構造物であって、彩度の指標であるC値が25以上であることを特徴とするポリ乳酸繊維構造物。A fiber structure using the polylactic acid fiber according to claim 1 or 2, which is dyed with a disperse dye, wherein a C * value as an index of saturation is 25 or more. object.
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