WO2005093139A1 - 衣料用布帛およびその製造方法 - Google Patents

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WO2005093139A1
WO2005093139A1 PCT/JP2005/005320 JP2005005320W WO2005093139A1 WO 2005093139 A1 WO2005093139 A1 WO 2005093139A1 JP 2005005320 W JP2005005320 W JP 2005005320W WO 2005093139 A1 WO2005093139 A1 WO 2005093139A1
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plasticizer
mixed ester
cellulose mixed
fabric
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PCT/JP2005/005320
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Hiromi Takarada
Yoshitaka Aranishi
Shoko Mihara
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Toray Industries, Inc.
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Definitions

  • the present invention relates to a clothing fabric containing at least a part of a cellulose mixed ester fiber and a method for producing the same.
  • Senorelose derivatives such as senorelose esthenole and senorelose athenole have recently been used as biomass-based materials produced on a large scale on the earth and as biodegradable materials in the environment. It is getting a lot of attention.
  • cellulose acetate is a typical example of a commercially available cellulose ester, which has long been used as a cigarette filter and clothing fiber.
  • Other examples include cellulose acetate propionate, cellulose acetate butyrate, and cellulose acetate phthalate, which are used in a wide range of fields such as plastics, filters, and paints.
  • cellulose As a fiber, it has long been practiced to spin short fibers such as cotton and hemp produced in nature as they are.
  • Means for obtaining a filament material that is superior to short fibers include a wet spinning method in which cellulose is dissolved in a special solvent system such as disulfide carbon, such as rayon, and a method in which cellulose is derivatized, such as cellulose acetate.
  • a wet spinning method in which the solvent is dissolved in an organic solvent such as methylene chloride or acetone, and the solvent is evaporated, a large amount of a water-soluble plasticizer such as polyethylene glycol is added to cellulose acetate.
  • the yarn obtained by adding a large amount of a plasticizer of 20% or more to the acetate used for the hollow fiber for filtration is then microporous by water treatment or alkali treatment.
  • a large number of microporous materials further reduce the strength of the fiber, and are liable to cause whitening and a decrease in fastness due to rubbing. Therefore, it has not been possible to use such a material in clothing or the like which always receives an external force when worn.
  • the acetate woven fabric has a drawback in that it lacks uniformity, in which the surface quality is more uneven, as compared to a woven fabric such as polyester having a controlled fiber cross-section and a uniform fiber strength obtained by melt spinning.
  • the fiber cross section and the fineness vary greatly./
  • the fiber structure using the yarn has a glossiness that also has a repulsive force on the surface. It has the drawback.
  • cellulose mixed esters containing plasticizers have a low glass transition point Tg, so they are easily fused when heated with irons, etc., which have a low heat-resistant temperature, for use in everyday clothing. There was a problem that it was easy. It also contains a plasticizer Therefore, the strength of the fiber is low, and as a result, even if a fabric using the fiber is used for clothing, the strength is low and the fiber is easily torn at present.
  • a melt-spinning method that does not use environmentally harmful solvents can be used for general clothing and has good heat resistance, yarn physical properties, and good aesthetics. Was difficult to obtain.
  • Patent Document 1 JP-A-51-70316
  • Patent Document 2 Japanese Patent Publication No. 11-506175
  • Patent Document 3 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-182979
  • the present invention is intended to solve the above-mentioned problems, and a clothing fabric of the present invention has a glass transition temperature Tg of 160 ° C or higher and a strength of 1.3 to 4 cNZdtex. It is a cloth for clothing containing at least a part of a synthetic ester fiber.
  • the initial tensile resistance of the fiber must be 30-100CNZdtex, the single-filament fineness CV is 10% or less, the average single-fiber diameter is 5-50 m, and the plasticizer content in the fiber
  • the amount is 0-1.0% by weight of the cellulose mixed ester fiber weight, the total molecular weight of the acyl group portion per glucose of the cellulose mixed ester is 120-140, and the degree of substitution is 2.6-2. 8 is included as a desirable embodiment.
  • the method for producing a fabric containing the cellulose mixed ester fiber of the present invention is characterized in that a composition containing at least 70 to 95% by weight of a cellulose mixed ester and 5 to 20% by weight of a water-soluble plasticizer is melt-spun.
  • the plasticizer is eluted from the fiber by aqueous treatment after the fiber is formed into 5-50 m fiber by the method, and after forming into the fabric form and before Z or forming.
  • the water-soluble plasticizer is at least one selected from the group consisting of polyethylene glycol, polypropylene glycol, poly (ethylene propylene) glycol, and a terminal-blocking polymer thereof represented by the following general formula (1). There can be.
  • R1 and R2 represent the same or different groups selected from the group consisting of H, an alkyl group, and an acyl group.
  • N and m are integers of 0 or more and 100 or less; Satisfies + m ⁇ 100.
  • Z indicates a random copolymerized or block copolymerized structure, but indicates a homopolymer when n or m force is O.
  • E indicates CH -CH and P indicates CHCH-
  • the glass transition point Tg of the fiber after removing the plasticizer is higher by 60 ° C. or more than before the removal of the plasticizer. That the strength after removing the plasticizer is 0.2cN / dte X or more higher than that before removing the plasticizer, and that 70% or more of the plasticizer content in the fiber is removed by aqueous treatment within 5 minutes.
  • After removing the plasticizer with a water-based treatment liquid that does not contain a scouring agent perform treatment with a treatment liquid containing a scouring agent, and after forming fibers into a fabric, remove the plasticizer by an aqueous treatment. Is included as a preferred embodiment. The invention's effect
  • a clothing fabric containing heat-resistant fibers mainly composed of a cellulose-mixed ester obtained from cellulose, which is a biomass-based material is obtained.
  • Fabrics containing cellulose mixed ester fibers with a high Tg and excellent strength have good heat resistance, do not cause stiffness or fusion, and have strong and moderate stiffness that can be used for clothing. It has physical properties and has both good gloss and coloring, good aesthetic added value due to uniformity of the fabric surface, and moisture absorption / desorption properties, and is particularly suitable for the field of fashion apparel that has vitality in gloss and clarity. Can be used.
  • FIG. 1 is a graph showing the results of examining the change in weight of a knitted fabric obtained in Example 4 of the present invention before and after water treatment, and the amount of plasticizer eluted by water treatment Represents BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • the clothing fabric of the present invention contains at least a part of a fiber containing a cellulose mixed ester as a main component.
  • a fabric for clothing excellent in moisture absorption, color development, uniformity of gloss, and excellent in mechanical properties can be obtained.
  • the cellulose mixed ester in the present invention refers to an ester which is esterified by two or more kinds of hydroxyl groups of cellulose.
  • the method for producing the cellulose mixed ester is not particularly limited as long as it is performed by a conventionally known method.
  • Examples of specific cellulose mixed esters that can be employed in the present invention include cellulose acetate propionate, cenorellose acetate butyrate, cenorellose acetate caprate, cenorellose acetate caprylate, and cenorellose acetate Examples thereof include laurate, cellulose acetate acetate remitate, cellulose acetate stearate, cellulose acetate acetate, cellulose acetate phthalate, and cellulose propionate butyrate.
  • the cellulose mixed ester of the present invention is preferably at least one selected from cellulose acetate propionate and cellulose acetate butylate because of its ease of production and excellent heat resistance. it can.
  • the substitution degree of the cellulose mixed ester is 2.6 or more, since the wet strength is hardly reduced. 2.8 or less is preferable since it has appropriate hygroscopicity.
  • the type and ratio of the substituents in the cellulose mixed ester are not particularly limited, but affect the hydrophilicity and hydrophobicity of the fiber.
  • the total molecular weight of the substituent is 126.
  • the total molecular weight of the substituents is less than 140, the water repellency of the cellulose mixed ester is not too high, so that the fiber has an appropriate hygroscopic property and the Tg is increased, so that the heat resistance is improved.
  • the cellulose mixed ester fiber exhibits a hygroscopicity of 46% at 20 ° C and 65% RH, it is used in an amount of 50% by weight or more of the weight of the fabric or 100% by weight based on the fabric.
  • the cloth can be given an appropriate hygroscopic property as clothing.
  • the total molecular weight of the substituent is larger than 120, the behavior of swelling due to water and shrinkage due to drying is suppressed, so that the morphological stability of the fabric is improved. More preferably, it is in the range of 120-135.
  • the cellulose mixed ester fiber of the present invention has a glass transition temperature Tg of 160 ° C. or higher.
  • Tg glass transition temperature
  • the fabric containing the cellulose mixed ester fiber does not generate shine or fusion even when heated and pressed by an iron or the like, and has sufficient heat resistance as a fabric for clothing.
  • the glass transition temperature Tg of the cellulose mixed ester fiber is preferably 170 ° C or more, and most preferably 180 ° C or more.
  • the cellulose mixed ester fiber of the present invention has a strength of 1.3-4 cNZdtex. If the strength is 1.3 cNZdtex or more, the tear strength of the fabric containing the cellulose mixed ester fiber is sufficiently excellent. The higher the strength, the better, but it is currently difficult to achieve a strength exceeding 4cNZdtex.
  • the fiber strength is more preferably 1.5 cNZdtex or more, and most preferably 1.7 cNZdtex or more.
  • the initial tensile resistance of the cellulose mixed ester fiber of the present invention is preferably 30-100 cN / dt ex. If it is 30 cNZdtex or more, the texture of the fabric containing the cellulose mixed ester fiber will have noness and stiffness. Will be. From the viewpoint of the soft and crisp texture of clothing fabric, the initial bow I of cellulose mixed ester fiber is more preferably 35-90 cN / dtx. Most preferably 40-80 cNZdtex.
  • the average fiber diameter of the cellulose mixed ester fiber of the present invention is preferably 5 to 50 ⁇ m.
  • the average fiber diameter is obtained by observing the side surfaces of 20 fibers using a scanning electron microscope and measuring the average width of the fibers in the direction perpendicular to the fiber axis. From the viewpoint of the texture of the fabric containing the cellulose mixed ester, an average diameter of 5 m or more is preferable because an appropriate thickness is produced as the fabric. A thickness of 50 ⁇ m or less is preferable because a flexible fabric can be obtained. From the viewpoint of the texture of the fabric, the average fiber diameter of the cellulose mixed ester is more preferably from 10 to 45 m, and most preferably from 15 to 40111.
  • the single yarn fineness CV (coefficient of variation) of the cellulose mixed ester fiber of the present invention is preferably 10% or less.
  • Fineness CV is a commonly used parameter that indicates the fineness of each single yarn constituting a multifilament, and the side of the fiber is observed with an electron microscope to determine the width of the fiber in the direction perpendicular to the fiber axis.
  • the standard deviation of the diameter of the single fiber obtained by actual measurement and the average force can be obtained by the following equation (2).
  • Fineness CV (%) standard deviation of single fiber diameter Z average value of single fiber diameter (Equation 2)
  • Polyethylene terephthalate fiber which has a general melt spinning power, is 5% or less, whereas melt blown is 5% or less. If the fiber has a formal force, the fineness CV is generally large, 30 to 40%.
  • the surface when the fabric is formed has a uniform feeling, and there is no unevenness in gloss and color. It is preferable as a cloth for clothing and can exhibit a beautiful appearance.
  • the cellulose mixed ester fiber does not substantially generate pores.
  • the pore means a state in which there is a cavity having a major axis of 0.01- within the fiber.
  • the inside of the fiber is substantially uniform and has no pores. Say there is.
  • the plasticizer such as a hollow fiber for filtration
  • the strength or friction may be reduced depending on the size and number of the pores. Power to become weak nature
  • the frictional strength of the fabric is also high, and the quality is not easily deteriorated.
  • the content of the cellulose-mixed ester fiber is preferably 50% by weight or more based on the entire fabric. If the fabric contains 50% by weight or more of cellulose mixed ester fiber, it is excellent in clarity and color development, and because the yarn quality is uniform, the glossiness of the surface is uniform and the color is uniform and beautiful. It has excellent aesthetic properties as a fabric for use. Moreover, cellulose mixed ester fibers have the strength, heat resistance, moisture absorption, and dimensional stability required for clothing, and are suitable for clothing that has an excellent feel due to moderate stiffness. Become.
  • a fabric having good hygroscopicity and coloring property can be obtained by compensating for the defect of polyester.
  • a fabric containing 50% by weight of a cellulose mixed ester and 50% by weight of a polyester a moisture absorption of 2% or more can be obtained at 20 ° C and 65% RH, and the black coloring property and the sharpness can be improved.
  • the dimensional stability is high, the performance as a clothing fabric is good.
  • a composition containing at least 70-95% by weight of a cellulose-mixed ester and 5-20% by weight of a water-soluble plasticizer is mixed with a fiber by a melt spinning method.
  • the cellulose mixed ester is 70 to 95 weight 0/0 of the total composition.
  • the content By controlling the content to 70% by weight or more, the components that take up the strength of the fiber increase, and troubles such as yarn breakage during melt spinning can be avoided.
  • the content when the content is 95% by weight or less, the heat fluidity of the composition becomes good, and the spinning property in melt spinning becomes good.
  • the content of the mixed ester of cellulose in the whole composition is more preferably 75-90% by weight, most preferably 80-85% by weight.
  • the above-mentioned cellulose mixed ester alone has low thermal fluidity and is difficult to perform melt spinning. Melt spinning with the addition of a plasticizer to increase the thermal fluidity of the composition.
  • the cellulose mixed ester containing a plasticizer has a glass transition temperature as low as about 100 ° C! /, If it is used in the fabric as it is, a trouble due to thermal softness will occur.
  • Tg of the cellulose mixed ester fiber at the stage when the final fabric state is obtained must be 160 ° C or higher, a water-soluble plasticizer that can be easily leached by aqueous treatment is used as a plasticizer. It is important that there are sex compounds.
  • the term "water-soluble” means that 1% by weight or more is dissolved in water at a temperature of 20 ° C.
  • a compound having a high water solubility and soluble in water at a temperature of 20 ° C. of 5% by weight or more can be easily removed with water after fibrillation, so that the effects of the present invention can be easily obtained.
  • the mixing amount of the water-soluble plasticizer in the cellulose mixed ester composition is preferably from 510 to 20% by weight.
  • the melt spinnability is good, the spinning breakage rate is reduced, and fibers having an appropriate fineness and strength are obtained.
  • the spinning temperature can be lowered by improving the heat fluidity, and the thermal decomposition of the composition is suppressed. The color tone and mechanical properties of the resulting fiber are good.
  • water-soluble plasticizer in the present invention include polyethylene glycol, polypropylene glycol, poly (ethylene propylene) glycol represented by the following general formula (1), and their terminal blocking polymer force. At least one selected compound is raised.
  • R1 and R2 represent the same or different groups selected from the group consisting of H, an alkyl group and an acyl group.
  • N and m are integers of 0 or more and 100 or less; Satisfies + m ⁇ 100.
  • Z indicates a random copolymerized or block copolymerized structure, but indicates a homopolymer when n or m force is O.
  • E indicates CH -CH and P indicates CHCH- Represents CH.
  • the molecular weight of the water-soluble plasticizer in the present invention is not particularly limited as long as it is water-soluble, but is preferably from 200 to 1,000. When the molecular weight is in this range, volatilization during melt spinning is suppressed, and compatibility with the cellulose mixed ester is also good.
  • the molecular weight of the water-soluble plasticizer is more preferably 300-800.
  • the cellulose mixed ester composition used in the present invention may be used as an epoxy compound, a weak organic acid, or a stabilizer for preventing heat deterioration and coloring as long as the performance required as required is not impaired.
  • Phosphites and thiophosphites may be added alone or as a mixture of two or more.
  • other additives such as an organic acid-based biodegradation accelerator, a lubricant, an antistatic agent, a dye, a pigment, a lubricant, and an antiquent are blended.
  • a commonly used well-known mixer such as an eta-struder, a kneader, a roll mill, and a Banbury mixer are used. Can be used without any particular restrictions
  • the composition containing the cellulose mixed ester and the plasticizer as main components may be pelletized using an eta-stroder before being supplied to the melt spinning machine. It is desirable that the eta strider is connected to the melt spinning machine by piping. Further, it is preferable that the mixture subjected to pelletizing is dried to a water content of 0.1% by weight or less prior to melt spinning in order to prevent hydrolysis and generation of bubbles during melting.
  • the composition containing at least the cellulose mixed ester and the water-soluble plasticizer used in the present invention has good heat fluidity, it can be easily fiberized by a melt spinning method to obtain a cellulose mixed ester fiber. it can.
  • the melt-spinning of the cellulose mixed ester fiber can be performed using the above-mentioned cellulose mixed ester composition using a known melt spinning machine. For example, after heating and melting the cellulose mixed ester composition, This is a method in which the spun yarn is picked up by a godet roller rotating at a constant rotation speed and wound into a package with or without stretching. If melt spinning is performed by this method, fibers having a uniform fiber shape and fiber quality can be obtained.
  • the spinning temperature at this time is preferably from 200 ° C to 280 ° C, more preferably from 200 ° C to 270 ° C.
  • the spinning temperature is preferably from 200 ° C to 280 ° C, more preferably from 200 ° C to 270 ° C.
  • the cellulose mixed ester fiber preferably has a single yarn fineness CV (coefficient of variation) of 10% or less as described above.
  • the fineness CV is a commonly used parameter indicating the fineness of each single yarn constituting the multifilament, and in the method for producing a fabric of the present invention, the step of eluting the water-soluble plasticizer from inside the fiber. Therefore, if there is a large variation in single-fiber fineness, the dissolution of the water-soluble plasticizer will vary. As a result, uneven dyeing of the fabric, uneven heat resistance, and the like may occur. Therefore, the smaller the fineness CV (%), the better. Therefore, the single fiber fineness CV is preferably 10% or less, more preferably 5% or less. In the present invention, a uniform yarn can be obtained and the fineness CV can be reduced to 10% or less by using a melt-spinning method in which a molten polymer is discharged from a die and then pulled by a godet roller.
  • the plasticizer is removed by aqueous treatment after the cellulose mixed ester fiber is fibrillated.
  • the aqueous treatment means that the fiber is immersed in a liquid containing water as a main component, and the method is not particularly limited.
  • the fiber after force spinning may be continuously run in a water bath, May be formed into cheese and processed by a notch cheese dyeing machine. Further, after warping or fabric formation, continuous or batch type beam treatment, or batch type aqueous treatment using a liquid jet dyeing machine or the like can be similarly performed.
  • the solution used in the aqueous treatment is not particularly limited as long as it is a liquid containing water as a main component, and may be a liquid having only water alone, or an oil agent, a sizing paste, or the like.
  • Additives for the purpose of dropping efficiently for example, alkali carbonates such as sodium carbonate and sodium hydroxide, and nonionic surfactants and anionic surfactants And a liquid containing water as a main component to which a scouring agent is added.
  • the cellulose mixed ester fiber containing a plasticizer preferably has a property of exhausting a surfactant having high lipophilicity, and therefore preferably contains a scouring agent first. It is preferable to remove the water-soluble plasticizer by performing a non-aqueous treatment, and then to treat again with an aqueous treatment solution containing a scouring agent to remove the oil agent and the sizing agent.
  • the treatment temperature of the aqueous treatment is preferably 15 ° C to 80 ° C, more preferably 20 ° C to 70 ° C.
  • the treatment temperature is 20 ° C or higher, the removal of the plasticizer can be performed in a short time, and when the treatment temperature is 70 ° C or lower, the gloss of the fiber is not lost, so that it is preferable.
  • the water-soluble plasticizer may remove all of the cellulose in the cellulose mixed ester fiber in a single treatment, or may be divided into multiple stages, for example, a part of the content may be removed in the yarn processing stage Alternatively, a method of removing the remaining plasticizer in the scouring and dyeing step after fabricating may be used.
  • the processing time for removing the plasticizer varies depending on the type of the processing apparatus and the form of the fiber structure such as yarn, cheese or woven fabric, and can be appropriately determined according to the capacity, workability, and cost of the apparatus. .
  • the treatment time can be arbitrarily performed from a short time of 0.2 seconds to about 1 hour.
  • the cellulose mixed ester fiber contained in the fabric of the present invention has a large surface area when the average diameter is about 5 to 50 m.
  • the removal of the water-soluble plasticizer is performed very quickly, and no matter what treatment method is used, 70% by weight or more of the amount contained is usually removed within 5 minutes.
  • the cellulose mixed ester fiber of the present invention has a characteristic that the glass transition point Tg is higher than before the plasticizer is removed.
  • the increase in the glass transition point Tg due to the removal of the plasticizer is desirably 60 ° C or more. If the glass transition point Tg rises by 60 ° C or more, melt spinning is possible before removing the plasticizer, and the heat resistance is clearly improved after the removal of the plasticizer. The shine and fusion of the fabric surface can be suppressed.
  • Tg In order to increase Tg by 60 ° C. or more, it is desirable to sufficiently remove the plasticizer.
  • the Tg increases as the content of the plasticizer decreases, and when the plasticizer content is 1% or less, the Tg increases by 60 ° C or more compared to the state containing the plasticizer.
  • the cellulose mixed ester obtained by removing the plasticizer is obtained.
  • the fiber has a feature that the strength is improved by 0.2 cNZdtex or more.
  • the plasticizer is completely compatible with the cellulose mixed ester, it is possible to prevent the formation of voids in the fiber even after the elution treatment of the plasticizer and to remove the plasticizer. This is probably because the density of the cellulose mixed ester, which is the component responsible for the strength, increases.
  • the plasticizer is quickly removed by the aqueous treatment.
  • the content of the plasticizer contained in the cellulose mixed ester fiber in the fabric is 0 to 100% of the weight of the cellulose mixed ester fiber. It is preferably 1.0% by weight.
  • the step of eluting the water-soluble plasticizer is carried out after fibrillating the cellulose-mixed ester-based fibers, after forming into a fabric form, and before Z or before forming.
  • an aqueous treatment can be performed.
  • the strength is further improved. For example, in liquid bath stretching or cheese winding in yarn processing, it is possible to apply a certain tension to the fiber. Also, by weaving or knitting, the fibers are in a state where a weak tension is applied due to mutual restraint. When the plasticizer is removed under such tension, the fiber strength is further improved.
  • the tension applied to the fiber is 0.05 cNZdtex or more, the strength of the cellulose mixed ester fiber is further improved, and AX O.
  • a method of knitting and weaving a cloth made of cellulose mixed ester fiber a known method can be used. Specifically, weaving machines such as shuttles, reviers, air jet looms and water jet looms, and flat knitting machines such as flat knitting machines, circular knitting machines and warp knitting machines can be used as desired. Can be. Further, a composite woven or knitted fabric can be formed by using other fibers. In such a case, twisting, weaving, knitting, blending and the like with other fibers can be arbitrarily performed.
  • the fabric containing the cellulose mixed ester fiber of the present invention can be subjected to dyeing, finishing and the like by a conventional method after removing the plasticizer.
  • Cellulose obtained by the present invention Since the fabric containing the mixed ester fiber is excellent in strength, a general liquid jet dyeing machine, Pines, Jigger, beam dyeing machine, and the like, which are used for higher calorie of ordinary fabric, can be applied.
  • the heat resistance is improved by removing the plasticizer, the intermediate set after scouring and the finishing set are also possible, so that it is easy to obtain the texture and quality as a material for clothing. Has features.
  • TA (B-A) X F / (1000 X W)
  • D3 ⁇ 4acy D3 ⁇ 4ace yAcy / Ace
  • Mwace molecular weight of acetic acid
  • Mwacy molecular weight of propionic or butyric acid
  • Acy / Ace molar ratio of acetic acid (Ac) to propionic acid (Pr) or butyric acid (Bt)
  • Tensileon UCT-100 manufactured by Orientec Co., Ltd. was subjected to a tensile test under the conditions of a sample length of 20 cm and a tensile speed of 20 mmZmin, and the stress at the point where the maximum load was shown was defined as the fiber strength (c NZdtex). Further, the initial tensile resistance (cNZdtex) was calculated based on JIS L 1013 (1999) (Test method of fiber filament yarn of Ijiri) 8.10 (initial tensile resistance).
  • the sample was dried with a hot air dryer at a temperature of 60 ° C for 3 hours and weighed, and the weight loss before and after the treatment was shown as a percentage of the weight before the treatment.
  • the fiber was heated from room temperature at a rate of 20 ° C./min, and the calorific value was measured by a differential scanning calorimeter. The obtained endothermic curve force was used to determine the glass transition point Tg.
  • ultrathin sections were prepared using a cryomicrotome, and observed with a transmission electron microscope to confirm the presence or absence of a cavity having a major axis of 0.01- within the fibers. A case where there were five or more holes was defined as having holes.
  • the substitution degree of the obtained cellulose mixed ester was 2.6 (acetyl group 1.9, propionyl group 0.7), and the weight average molecular weight was 120,000. From the degree of substitution and the ratio of the substituents, the total molecular weight of the acyl group per glucose unit was 122 per unit.
  • the pellets were vacuum-dried at a temperature of 80 ° C for 8 hours, and melted at a temperature of 250 ° C.
  • a melt-spinning pack with a spinning temperature of 255 ° C and a 0.25mm ⁇ -0.50mmL die hole with 24 holes under a condition of a discharge amount of 15. OgZ. Spun out.
  • the spun yarn is passed through a heating cylinder (length: 100 mm) installed under the base (temperature under the base: 240 ° C), cooled by a chimney wind with a wind speed of 0.3 mZ seconds, and applied with an oil agent to converge.
  • the obtained fiber was wound around cheese with a yarn tension of 15 cN, and washed with water at a temperature of 40 ° C for 5 minutes using a cheese dyeing machine to remove the plasticizer. After removing the plasticizer, it was dried at a temperature of 60 ° C. The weight loss rate before and after drying was 14.5%. Therefore, the removal rate of the added plasticizer is 96.7%, and the amount of the remaining plasticizer is 0.5% of the fiber weight. When the average fiber diameter was measured, it was 20 m, and the fineness CV, from which the fiber diameter force was calculated, was 3%. The strength was 1.6cNZdtex, which was higher than before removing the plasticizer. The initial tensile resistance was 35 cNZdtex. The Tg after removing the plasticizer was measured to be 185 ° C. Using this fiber, an interlock knitted fabric was prepared using a 24-gauge weft knitting machine.
  • Table 1 shows the results of examining the heat resistance of the knitted fabric.
  • the knitted fabric did not fuse even at a temperature of 170 ° C, and had sufficient flexibility. Further, the knitted fabric was very clear, the gloss of the fibers was uniform, the appearance was shiny, and the fabric was beautiful.
  • a 5-sheet satin woven fabric was made in an air jet loom. .
  • the satin fabric was washed with water at 60 ° C for 5 minutes to remove the plasticizer, and further refined to remove stains such as oils. This washing and scouring reduced the weight of the satin fabric by 15.1%. Since the applied amount of the oil agent is 0.2% or more, the amount of the plasticizer has decreased by 14.9% or more, and it can be said that the amount of the plasticizer remaining in the fiber is less than 0.1%. [0077] Further, after the intermediate setting at 160 ° C, the dyeing was carried out in a PH5 according to the following formulation by a conventional method using a jet dyeing machine.
  • the content of the cellulose mixed ester fiber in the satin fabric was 66%.
  • Tg was 185 ° C. Further, when the yarn physical properties were measured, the strength was 1.65 cN / dtex and the initial tensile resistance was 38 cNZdtex.
  • the quality of the woven fabric was extremely glossy, high in clarity and uniformity, and had a crisp texture.
  • Example 1 From the fiber prepared in Example 1, an interlock knitted fabric was prepared as it was without removing the plasticizer, and the heat resistance was examined in the same manner as in Comparative Example 1. The results are shown in Table 1.
  • the knitted fabric was fused by the treatment at a temperature of 110 ° C., and was partially deformed into a film.
  • Example 1 and Comparative Example 1 were compared, the strength of the fiber of Example 1 was improved by 0.3 cNZdtex and the glass transition point Tg was also increased by 70 ° C by removing the plasticizer. Further, the fiber cross sections of the fibers of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 were observed. Example 2 and Comparative Example 1 Both had round cross-sections, and no force was observed inside the fiber. Table 1 shows the results.
  • Example 2 Same as Example 1 except that 90% by weight of cellulose acetate butyrate prepared by using butyric acid instead of propionic acid as the cellulose mixed ester and 10% by weight of polyoxyethylene distearate as a plasticizer were used. To prepare a pellet. The obtained pellets were spun in the same manner as in Example 1. As a result, the spun yarn had good thinning deformability, and stains did not adhere to the die. No smoke was emitted from the spun yarn, and the spun yarn was broken. The spinnability of this composition was very good. The obtained fiber had a strength of 1.2 cNZdtex and an elongation of 26%.
  • a plain fabric greige is created by a Levia weaving machine, a plasticizer is removed by washing with a liquid jet dyeing machine at 60 ° C for 10 minutes, and further containing sodium carbonate and a scouring agent. The resultant was washed with a scouring solution at 70 ° C. for 10 minutes to remove the sizing agent and the oil agent. The strength after scouring was 1.6 cNZdtex, which was improved by 0.4 cNZdtex.
  • the Tg before and after the dissolution of the plasticizer was measured, and was 113 ° C before dissolution and 180 ° C after dissolution.
  • the scoured plain fabric was set in the middle at a temperature of 150 ° C., and further dyed at a temperature of 98 ° C. for 60 minutes in a PH 5 according to the following formulation using a jet dyeing machine.
  • Cibacet Black EL—FGL 7% owf (manufactured by Ciba-Charity Chemicals Co., Ltd.)
  • the strength was 1.5 cN / dtex
  • the initial tensile resistance was 39 cNZdtex
  • the average fiber diameter was 21 ⁇ m.
  • the fineness CV was 4%.
  • Example 2 By changing the ratio of acetic acid to propionic acid in Example 1 as a cellulose mixed ester, cellulose acetate propionate having a degree of substitution of 2.8 (acetyl group 1.5, propioyl group 1.3) was obtained.
  • the total molecular weight of the acyl group per glucose unit was 139.
  • Pellets were prepared in the same manner as in Example 1, except that 82% by weight of the cell acetate and 18% by weight of polyethylene glycol (molecular weight: 600) were used as the plasticizer.
  • the spun yarn had good thinning deformability, and no stain was attached to the spinneret.
  • a slight amount of smoke was found in the spun yarn, and no breakage of the spun yarn was observed.
  • the composition had a good spinnability.
  • the obtained fiber had a strength of 1.3 cNZdtex and an elongation of 28%.
  • Example 2 The same tubular knitting as that prepared in Example 4 was added to a water treatment solution containing 0.5 g Zl of a nonionic surfactant sophanol EP12030 at a temperature of 60 ° C., and the weight change after stirring for 30 minutes. Was examined. The weight loss rate of the sample treated for 30 minutes in Example 4 was 17.6%, whereas the weight loss rate of the sample of Example 5 was 14.2%. Admitted. However, heat resistance and strength were different from those in Example 4. Table 1 shows the results. (Comparative Example 2)
  • Pellets were prepared and melt-spun in the same manner as in Example 1 except that 30% by weight of polyethylene glycol (molecular weight 800) was blended as a plasticizer with 70% by weight of the same cellulose acetate propionate as in Example 4. To obtain a fiber. The obtained fiber had a strength of 0.6 cNZdtex, and knitting was difficult due to insufficient strength. This fiber was skeined, immersed in warm water at a temperature of 60 ° C, removed the plasticizer for 30 minutes with gentle stirring, pulled up, and examined the change in weight. The weight loss was 28.2% by weight. I was The removal rate of the plasticizer was 94%. The average fiber diameter was 30 m. The strength after removing the plasticizer was only 0.7c NZdtex.
  • the Tg measured before and after the dissolution of the plasticizer was 90 ° C before removal, but was 185 ° C after removal, increasing by 95 ° C.
  • the cross section of the obtained fiber was observed by SEM, pores were generated in the cross section.
  • This fiber was wefted against a polyester warp using a Levia weaving machine set for low-strength yarn to obtain a plain woven fabric.
  • the weft tearing strength of this fabric was 450 g, and it was easily broken with a weak hand, and it was not strong enough to withstand wearing.
  • Table 1 The results are shown in Table 1.
  • a mixture of 70% by weight of cellulose diacetate having a degree of substitution of 2.4 and 30% by weight of polyethylene glycol (molecular weight: 600) as a plasticizer was pelletized and melt-spun in the same manner as in Example 1.
  • the melt viscosity was too high, the flowability was poor, the spun yarn was not thinned, and the power could not be taken off. Therefore, the spinning draft was lowered, and a fiber having a large fineness was prepared from Example 1.
  • the strength was 0.3 cNZdtex. An attempt was made to fabricate a knit using these fibers, but since the single yarn was too thick, thread breakage frequently occurred at the bent portion, and it was difficult to construct a knit.
  • the fibers were reinforced and immersed in hot water at a temperature of 70 ° C. for 2 hours to remove the plasticizer.
  • the weight loss before and after the treatment was 25.8%, and the removal rate of the plasticizer was 86%.
  • the average fiber diameter was 70 m.
  • the strength after removing the plasticizer was as low as 0.4 cN Zdtex and weak against friction, so that it was in a state of easily fibrillating. Table 1 shows the results.
  • Example 4 A pellet was obtained in the same manner as in Example 1 except that 75% by weight of the same cellulose acetate propionate as in Example 4 was mixed with 25% by weight of polyethylene glycol (molecular weight 800) as a plasticizer. The pellets were spun by a melt blow method in which a high-temperature, high-pressure air stream was placed at the spinning outlet to stretch and spread the fibers, and the sheets were collected in a sheet shape.
  • polyethylene glycol molecular weight 800
  • the nonwoven fabric obtained by the meltblowing method was subjected to removal of the plasticizer with the same formulation as in Example 2, set at 160 ° C, and dyed with the same formulation as in Example 2 using a pot-type dyeing machine. .
  • the surface of the dyed nonwoven fabric was uneven in color due to unevenness in the fineness of the fiber, and was poor in uniformity. Furthermore, the low-density nonwoven fabric is good for disposable products, but it has not been used for general clothing.
  • CAB Cellulose acetate butylate
  • CD A Cellulose diacetate
  • fabric containing the fiber which has heat resistance which has a cellulose mixed ester as a main component from the biomass-based material cellulose as a raw material is obtained.
  • the fabric containing the cellulose mixed ester fiber obtained according to the present invention can be suitably used in the field of fashion garments having a vivid gloss and vividness.

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Abstract

　適切な強度と繊維直径、繊度の均一性、およびＴｇを有するセルロース混合エステル繊維を含有する布帛を用いる。また、セルロース混合エステル８０～９５重量％と、水溶性可塑剤として特定のポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリ（エチレン−プロピレン）グリコールおよびこれらの末端封鎖ポリマーからなる群から選ばれた少なくとも１種の化合物を５～２０重量％含んでなる繊維から、水系処理により上記の水溶性可塑剤を除去することにより、耐熱性および強度を向上させ、また発色性と均一な繊度による審美性に優れた布帛を得る。 　

Description

明 細 書
衣料用布帛およびその製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、セルロース混合エステル繊維を少なくとも一部に含有する衣料用布帛 およびその製造方法に関するものである。
背景技術
[0002] セノレロースゃセノレロースエステノレ、セノレロースエーテノレ等のセノレロース誘導体は、 地球上で最も大量に生産されるバイオマス系材料として、また、環境中にて生分解可 能な材料として、昨今、大きな注目を集めつつある。現在、商業的に利用されている セルロースエステルの代表例としては、セルロースアセテートがあり、煙草フィルター や衣料用繊維として古くから用いられている。また、他に、セルロースアセテートプロ ピオネート、セルロースアセテートブチレートおよびセルロースアセテートフタレート等 が挙げられ、これらはプラスチック、フィルターおよび塗料など幅広い分野に利用され ている。
[0003] セルロースの繊維としての利用に関しては、自然界中で産生する綿や麻などの短 繊維をそのまま紡績して使用することが古くから行われてきた。短繊維ではなぐフィ ラメント材料を得る手段としては、レーヨンのように、セルロースを二硫ィ匕炭素等の特 殊な溶媒系で溶解させる湿式紡糸法や、セルロースアセテートのようにセルロースを 誘導体化して、塩化メチレンやアセトン等の有機溶媒に溶解させた後、この溶媒を蒸 発させながら紡糸する乾式紡糸法の他に、セルロースアセテートにポリエチレングリコ ールのような水溶性可塑剤を多量に配合して溶融紡糸を行 、、濾過薄膜として利用 される中空糸用の繊維を製造する手段が開示されて ヽる (特許文献 1参照)。しかし ながら、この後者の方法では、紡糸の際の断糸率が高ぐ低い紡糸ドラフトでないと 溶融紡糸は困難であるため、通常衣料に用いられるような繊度の繊維は得られず、 また、一般に濾過膜用中空糸に用いるような太繊度の糸であれば、その用途に用い る分には問題はないが、糸強度が極めて低いために、布帛化して用いようとすると、 ごわごわとして柔軟性がないうえにすぐ破れるなど、細繊度と強度の両方が要求され る衣料などの一般分野に用いることは極めて困難である。
[0004] 濾過用中空糸に用いられるアセテートに 20%以上の多量の可塑剤を添加して得ら れる糸は、その後、水処理やアルカリ処理により微多孔を生じさせる。しかしながら、 多数の微多孔はさらに繊維の強度を低下させる上に、擦れによる白化や堅牢度低下 を生じやすいため、その点でも着用により常に外力を受ける衣料などに用いることは 不可能であった。
[0005] 一方、乾式紡糸によるセルロースアセテートは、紡出直後に繊維内部の溶剤が蒸 発することにより、繊維が著しく変形し、不定形断面が得られることが一般的である。 これによりアセテート織物は、ポリエステルなどの、溶融紡糸で得られる繊維断面の 制御された均一な繊維力 なる織物に比べて、表面品位にムラ感が強ぐ均一感に 欠けるという欠点がある。
[0006] また、セルロースエステルの紡糸方法としてメルトブローを用いることにより、細繊度 の紡糸が可能であることが開示されている（特許文献 2参照)。し力しながら、メルトブ ローで得られる繊維構造物は産業用不織布としては多く用いられるが、織物や編物 に成形することは出来ないため、本質的に用途が非常に限られるものであった。また 、メルトブロー法は、本質的に繊維径を揃えることが困難で、繊度のバラツキを示す 繊度 CVが 30— 40%程度が一般的であり、単繊維の太さに非常にバラツキが大きい
[0007] このように繊維断面や繊度バラツキが大き!/、糸を用いた繊維構造物は、表面の反 射力もなる光沢感ゃ染色された色に均一感が得られにくぐムラ感が大きいという欠 点を有する。
[0008] また、セルロース混合エステルと、セルロース混合エステルに相溶する可塑剤を特 定割合で混練した組成物を用いると、溶融紡糸法によって従来衣料用に用いられて きたような細く繊度の揃った糸を生産性良く得られることが知られている。（特許文献 3参照）
しかしながらその一方で、可塑剤を含有するセルロース混合エステルは、ガラス転 移点 Tgが低いために、日常衣料に用いるには耐熱温度が低ぐアイロン等で加熱し た場合、容易に融着を起こしやすいという問題があった。また、可塑剤を含有してい るため繊維の強度が低ぐその結果該繊維を用いてなる布帛を衣料用に用いようとし ても、強力が低く引き裂けやすいのが現状であった。
[0009] 衣料用の布帛として要求される性質は、素材としての審美性と風合い、そして使用 に耐えうる強力や耐熱性と 、つた基本物性の両方を満たして 、ることが重要である。
[0010] したがって、バイオマス系材料であるセルロースを原料として、環境に有害な溶剤を 用いない溶融紡糸法を用いて、一般衣料に用いることの出来る耐熱性と糸物性、審 美性の良好な布帛を容易に得ることは難 ヽ状況であった。
特許文献 1 :特開昭 51— 70316号公報
特許文献 2：特表平 11-506175号公報
特許文献 3：特開 2004-182979号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0011] 本発明の課題は、上記のような問題点を克服し、耐熱性に優れかつ強度その他物 性が改善された、衣料用に適したセルロース混合エステル繊維を含有する布帛およ びその製造方法を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0012] 本発明は上述した課題を解決しょうとするものであり、本発明の衣料用布帛は、ガラ ス転移温度 Tgが 160°C以上であり、強度が 1. 3— 4cNZdtexであるセルロース混 合エステル繊維を少なくとも一部に含有する衣料用布帛である。また、その繊維の初 期引張抵抗度が 30— lOOcNZdtexであること、単糸繊度 CVが 10%以下であるこ と、平均単繊維直径が 5— 50 mであること、繊維中の可塑剤の含有量がセルロー ス混合エステル繊維重量の 0— 1. 0重量％であること、該セルロース混合エステルの 1グルコースあたりのァシル基部分の総分子量が 120— 140であり、置換度が 2. 6— 2. 8であることが望ましい態様として含まれる。
[0013] また、本発明のセルロース混合エステル繊維を含有する布帛の製造方法は、セル ロース混合エステル 70— 95重量％と、水溶性可塑剤 5— 20重量％を少なくとも含む 組成物を、溶融紡糸法によって 5— 50 mの繊維とした後、布帛の形態に成形した 後および Zまたは成形する前の段階で、水系処理によって該可塑剤を繊維から溶出 することを特徴とするセルロース混合エステル繊維を少なくとも一部に含有する衣料 用布帛の製造方法。
[0014] 水溶性可塑剤としては、下記一般式（1)で示されるポリエチレングリコール、ポリプ ロピレングリコール、ポリ（エチレン プロピレン）グリコールおよびこれらの末端封鎖ポ リマーからなる群力も選ばれた少なくとも 1種であることができる。
[0015] Rl-0-[ (PO) n / (EO) m ]-R2 · · · (1)
(式中、 R1と R2は、 H、アルキル基およびァシル基からなる群力 選ばれた同一また は異なる基を表す。 nと mは、 0以上 100以下の整数であり、次式 4≤n+m≤100を 満足する。 Zはランダム共重合またはブロック共重合した構造であることを示すが、 n または m力 Oの場合にはホモポリマーを示す。 Eは CH -CH を表し、 Pは CHCH -
2 2 3
CHを表す。 )
2
また、本発明のセルロース混合エステル繊維を含有する布帛の製造方法にぉ 、て は、可塑剤を除去した後の繊維のガラス転移点 Tgが可塑剤除去前に比べて 60°C以 上高くなること、可塑剤を除去した後の強度が可塑剤除去前に比べて 0. 2cN/dte X以上大きくなること、 5分以内の水系処理によって繊維中の可塑剤含有量の 70% 以上を除去すること、精練剤を含有しない水系の処理液により可塑剤を除去した後 に、精練剤を含有する処理液により処理を行うこと、および、繊維を布帛に形成した 後、水系処理により可塑剤を除去することが、好ましい態様として含まれている。 発明の効果
[0016] 本発明により、バイオマス系材料であるセルロースを原料とするセルロース混合エス テルを主成分とする耐熱性を有する繊維を含有する衣料用布帛が得られる。 Tgが高 ぐまた、強度にも優れたセルロース混合エステル繊維を含有する布帛は、耐熱性が 良好となり、て力りや融着を起こさず、衣料に用いることの出来る強力や、適度なハリ コシといった物性を有し、また、良好な光沢や発色性、布帛表面の均一感による審美 的付加価値と、吸放湿性などを併せ持つことが出来、特に光沢と鮮明性を活力ゝした ファッション衣料分野に好適に用いることができる。また、本発明による製造方法によ れば、環境に影響を与えない溶融紡糸により得られた高品質の糸を用い、また高次 加工工程の中で容易に可塑剤を溶出出来ることにより、耐熱性の良好なセルロース 混合エステル繊維を含有する布帛を容易に得ることが出来るため、ファッション衣料 産業に与える影響は大きい。
図面の簡単な説明
[0017] [図 1]図 1は、本発明の実施例 4で得られた編物について、水処理前後の重量の変化 を調べた結果を示すグラフであり水処理によって溶出する可塑剤の溶出量を表す。 発明を実施するための最良の形態
[0018] 本発明の衣料用布帛は、セルロース混合エステルを主成分とする繊維を少なくとも 一部に含有するものである。セルロース混合エステル繊維を布帛構成中に含むこと で、布帛の吸湿性、発色性、光沢の均一性に優れ、かつ機械的特性の良好な衣料 用布帛が得られる。
[0019] 次に、本発明の衣料用布帛に用いるセルロース混合エステル繊維および該セル口 ース混合エステル繊維を少なくとも一部に含有する布帛につ 、て説明する。
[0020] 本発明におけるセルロース混合エステルとは、セルロースの水酸基力 2種類以上 のァシル基によってエステル化されて 、るものを言う。セルロース混合エステルの製 造方法に関しては、従来公知の方法によって行えばよぐ特に限定されない。
[0021] 本発明で採用しうる具体的なセルロース混合エステルの例としては、セルロースァ セテートプロピオネート、セノレロースアセテートブチレート、セノレロースアセテートカプ 口ネート、セノレロースアセテートカプリレート、セノレロースアセテートラウレート、セノレ口 ースアセテートノ レミテート、セルロースアセテートステアレート、セノレロースァセテ一 トォレート、セルロースアセテートフタレート、セルロースプロピオネートブチレートなど があげられる。中でも、製造が容易なことおよび耐熱性が優れていることから、本発明 のセルロース混合エステルとしては、セルロースアセテートプロピオネート、セルロー スアセテートプチレートから選ばれる少なくとも 1種であることが好適に採用できる。
[0022] 該セルロース混合エステルの置換度は、 2. 6以上であれば湿潤時の強度が低下し にくいため好ましい。 2. 8以下であれば適度な吸湿性を有するため、好ましい。
[0023] また、セルロース混合エステルの置換基の種類と比率は特に限定されないが、ダル コース単位あたりのァシル基の総分子量力 繊維の親水性と疎水性に影響を及ぼす
。例えば分子量 43のァセチル基の置換度が 2. 0で分子量 57のプロピオ-ル基の置 換度が 0. 7、残り 0. 3が置換されず水酸基のままである場合、置換基の総分子量は 126である。この置換基総分子量が 140より小さいと、セルロース混合エステルの疎 水性が高すぎないため、繊維に適度の吸湿性があり、また Tgが高くなるため、耐熱 性が向上する。
[0024] 例えば、セルロース混合エステル繊維が 20°C、 65%RHにおいて 4一 6%の吸湿 性を示すことにより、これを布帛の重量の 50重量％以上あるいは布帛に対し 100重 量％用いることで、衣料として適度な吸湿性を布帛に付与することが出来る。
[0025] また、置換基総分子量が 120より大きければ、水による膨潤と乾燥による収縮という 挙動が抑えられるため、布帛としたときの形態安定性が向上するのである。さらに好 ましくは 120— 135の範囲であればよい。
[0026] 本発明のセルロース混合エステル繊維は、ガラス転移温度 Tgが 160°C以上である ことが重要である。 Tgが 160°C以上であれば、セルロース混合エステル繊維を含有 する布帛が、アイロンなどによって熱圧した場合にもテカリや融着を生じず、衣料用 布帛として十分な耐熱性を有するものとなる。布帛の耐熱性の観点から、セルロース 混合エステル繊維のガラス転移温度 Tgは、好ましくは 170°C以上であり、最も好まし くは 180°C以上である。
[0027] 本発明のセルロース混合エステル繊維は、強度が 1. 3— 4cNZdtexであることが 重要である。強度が 1. 3cNZdtex以上であれば、セルロース混合エステル繊維を 含有する布帛の引裂強力が十分に優れたものとなる。強度は高ければ高いほど好ま しいが、 4cNZdtexを超える強度とすることは現時点では困難である。繊維の強度 は 1. 5cNZdtex以上であることがより好ましぐ 1. 7cNZdtex以上であることが最も 好ましい。
[0028] 本発明のセルロース混合エステル繊維の初期引張抵抗度度は、 30— 100cN/dt exであることが好ましい。 30cNZdtex以上であれば、セルロース混合エステル繊維 を含有する布帛の風合いが、ノ、リコシを有するものとなり、 lOOcNZdtex以下であれ ば、セルロース混合エステル繊維を含有する布帛の風合いが適度な柔らかさを有す るものとなる。衣料用布帛としての柔軟かつハリコシのある風合いの観点からは、セル 口ース混合エステル繊維の初期弓 I張抵抗度度は 35— 90cN/dtxであることがより 好ましぐ 40— 80cNZdtexであることが最も好ましい。
[0029] 本発明のセルロース混合エステル繊維の平均繊維直径は、 5— 50 μ mであること が好ましい。本発明において平均繊維直径は、 20本の繊維の側面を走査型電子顕 微鏡を用 ヽて観察し、繊維軸直角方向の繊維の幅を実測した平均値により得られる 。セルロース混合エステルを含有する布帛の風合いの観点から、平均直径が 5 m 以上であれば、布帛として適度な厚みが生まれるため好ましい。 50 μ m以下であれ ば、柔軟な布帛が得られるため好ましい。布帛の風合いの観点からは、セルロース混 合エステルの平均繊維直径は、さら〖こ好ましくは 10— 45 mであり、最も好ましくは 、 15—40 111でぁる。
[0030] 本発明のセルロース混合エステル繊維の単糸繊度 CV (変動係数）は 10%以下で あることが好ましい。繊度 CVは、マルチフィラメントを構成する単糸 1本 1本の繊度バ ラツキを示す一般的に用いられるパラメーターであり、繊維の側面を電子顕微鏡で観 察し、その繊維軸直角方向の繊維の幅を実測して得られる単繊維直径の標準偏差と 平均値力 次式 2によって求めることが出来る。
[0031] 繊度 CV (%) =単繊維直径の標準偏差 Z単繊維直径の平均値 （式 2) 例えば一般的な溶融紡糸法力もなるポリエチレンテレフタレート繊維では 5%以 下であるのに対し、メルトブロー方式力もなる繊維であれば、繊度 CVは大きぐ 30— 40%が一般的である。
[0032] 本発明においては、単糸繊度のバラツキが小さぐ単糸繊度 CVが 10%以下であ れば、布帛を構成したときの表面に均一感があり、光沢と色にムラがないため、衣料 用布帛として好ま 、美麗な外観を呈することができる。
[0033] また、本発明にお ヽてセルロース混合エステル繊維は、実質的に空孔を生じて!/ヽ ないことが好ましい。本発明において空孔とは、繊維内部に長径が 0. 01— の 空洞がある状態を意味する。本発明では、 20本の繊維の断面を電子顕微鏡で観察 した際に、このような空孔が、繊維内部に 5個以上存在しない場合、繊維内部が実質 的に均一で空孔がない状態であると言う。濾過用中空糸のように可塑剤を除去する ことによって非常に多数の空孔を生じる場合は、濾過用途としては優れているものの 、その空孔の大きさや数量によっては強度が低下したり摩擦に弱い性質になる力 本 発明においては空孔を生じないため、布帛の摩擦強度も高ぐ品位が悪ィ匕しにくい。
[0034] 本発明の衣料用布帛は、本発明の効果を損なわないため、セルロース混合エステ ル繊維が布帛全体に対して 50重量％以上となって 、ることが好ま 、。布帛中にセ ルロース混合エステル繊維が 50重量％以上含有されていれば、鮮明性、発色性に 優れ、また、糸質が均一であるために表面の光沢感ゃ色が均一で美しぐ衣料用布 帛として優れた審美性を有するものとなる。さら〖こ、セルロース混合エステル繊維は、 衣料として必要な強度や耐熱性、吸湿性、寸法安定性を有し、また、適度なハリコシ により、優れた風合 ヽを有する衣料用に適した布帛となる。
[0035] また、ポリエステル繊維と本発明のセルロース混合エステル繊維を複合した布帛と した場合には、ポリエステルの欠点を補って良好な吸湿性や発色性を持つ布帛が得 られる。例えば、セルロース混合エステルを 50重量％、ポリエステルを 50重量％含有 する布帛であれば、吸湿率は 20°C、 65%RHで 2%以上得られ、また黒発色性ゃ鮮 明性も向上する。また、寸法安定性が高いため、衣料用布帛としての性能が良好で ある。
[0036] あるいは、綿糸と本発明のセルロース混合エステル繊維を複合すれば、綿の持つ 吸湿性に加え、形態安定性と速乾性が付与され、適度な光沢感も得られるため、ファ ッシヨン性と機能性を併せ持つ衣料用布帛を得ることができる。
[0037] 次に、本発明のセルロース混合エステル繊維を少なくとも一部に含有する衣料用 布帛の製造方法にっ 、て説明する。
[0038] 本発明のセルロース混合エステル繊維を製造するためには、セルロース混合エス テル 70— 95重量％と、水溶性可塑剤 5— 20重量％を少なくとも含む組成物を、溶 融紡糸法によって繊維化することができる。
[0039] ここで、セルロース混合エステルは、組成物全体の 70— 95重量0 /0である。 70重量 %以上とすることで繊維における強度を受け持つ成分が多くなり、溶融紡糸の際に 糸切れ等のトラブル等を回避することができる。一方、 95重量％以下とすることによつ て組成物の熱流動性が良好となり、溶融紡糸における製糸性が良好となる。セル口 ース混合エステルの組成物全体に対する含有量は、より好ましくは 75— 90重量％で あり、最も好ましくは 80— 85%である。 [0040] 一方、上記のセルロース混合エステルは単独では熱流動性が低ぐ溶融紡糸を行 うことは困難である。組成物の熱流動性を高めるために可塑剤を添加して溶融紡糸 を行うことが行われる力 可塑剤を含有するセルロース混合エステルはガラス転移温 度が 100°C程度まで低下してしま！/、、そのまま布帛内に用いた場合には熱軟ィ匕によ るトラブルを生じることとなる。本発明においては、最終的な布帛の状態となった段階 におけるセルロース混合エステル繊維のガラス転移温度 Tgが 160°C以上でなけれ ばならないため、可塑剤としては水系処理によって容易に溶脱が可能な水溶性の化 合物あることが重要である。ここで水溶性とは、 20°Cの温度の水に 1重量％以上溶解 することをいう。特に水溶性が高ぐ 20°Cの温度の水に 5重量％以上溶解する化合 物は、繊維化した後に、水により容易に除去出来るため、本発明の効果を容易に得 ることが出来る。
[0041] 本発明にお!/、て、セルロース混合エステル組成物中の水溶性可塑剤の配合量は 5 一 20重量％が好ましい。水溶性可塑剤の配合量を 20重量％以下とすることにより、 溶融紡糸性が良好で紡糸断糸率が低下し、適切な繊度および強度の繊維が得られ 、また、その後の水系処理による可塑剤除去時に、繊維内の空孔の発生がなぐ均 一な構造の繊維を得ることが可能となる。一方、水溶性可塑剤の配合量を 5重量％ 以上とすることにより、熱流動性が良くなることで、紡糸温度を低くすることができ、組 成物の熱分解が抑制されることから、得られる繊維の色調および機械的特性が良好 になる。
[0042] 本発明における水溶性可塑剤の具体例としては、下記一般式（1)で表されるポリエ チレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリ（エチレン プロピレン）グリコールお よびそれらの末端封鎖ポリマー力 なる群力 選ばれた少なくとも 1種の化合物が上 げられる。
[0043] Rl-0-[ (PO) n / (EO) m ]-R2 · · · (1)
(式中、 R1と R2は、 H、アルキル基およびァシル基からなる群から選ばれた同一また は異なる基を表す。 nと mは、 0以上 100以下の整数であり、次式 4≤n+m≤100を 満足する。 Zはランダム共重合またはブロック共重合した構造であることを示すが、 n または m力 Oの場合にはホモポリマーを示す。 Eは CH -CH を表し、 Pは CHCH - CHを表す。 )
2
これらの可塑剤は、セルロース混合エステルとの相溶性に優れているため、溶融紡 糸を行う際の組成物の熱流動性が顕著に良好となり、繊維からのブリードアウトなども 起こらないため好適である。そして、本発明における水溶性可塑剤の分子量は、水 溶性であれば特に限定されないが、 200— 1,000であることが好ましい。分子量をこ の範囲とすることで、溶融紡糸を行う際の揮発が抑えられ、セルロース混合エステル との相溶性も良好である。水溶性可塑剤の分子量は、さらに好ましくは 300— 800で ある。
[0044] 本発明で用いられるセルロース混合エステル組成物は、必要に応じて要求される 性能を損なわない範囲内で、熱劣化防止用、着色防止用の安定剤として、エポキシ 化合物、弱有機酸、ホスファイト、およびチォフォスファイト等を単独または 2種類以上 混合して添加されてなるものであってもよい。また、その他有機酸系の生分解促進剤 、滑剤、帯電防止剤、染料、顔料、潤滑剤、および艷消剤等の添加剤を配合されて なるものであることは何らさしつかえな 、。
[0045] 本発明で用いられるセルロース混合エステルと可塑剤および必要に応じてその他 の添加物の混合に際しては、エタストルーダー、ニーダー、ロールミルおよびバンバリ 一ミキサー等の通常使用されている公知の混合機を特に制限無く用いることができる
。また、セルロース混合エステルと可塑剤を主成分とする組成物は、気泡の混入をで きるだけ少なくするために、溶融紡糸機に供給する前にエタストルーダーを用いてぺ レット化しておくか、エタストルーダーが配管によって溶融紡糸機と結合されているこ とが望ましい。また、ペレツトイ匕した混合物は、溶融紡糸に先立ち、溶融時の加水分 解や気泡の発生を防止するために、含水率を 0. 1重量％以下に乾燥することが好ま しい。
[0046] 本発明で用いられるセルロース混合エステルと水溶性可塑剤を少なくとも含む組成 物は、熱流動性が良好であるため、溶融紡糸法によって容易に繊維化し、セルロー ス混合エステル繊維を得ることができる。 セルロース混合エステル繊維の溶融紡糸 につ ヽては、前記したセルロース混合エステル組成物を公知の溶融紡糸機を用いて 行うことができる。例えば、セルロース混合エステル組成物を加熱溶融した後に、口 金力 紡出し、この紡出糸を一定の回転速度で回転するゴデットローラーにて引取り 、延伸しつつあるいは延伸することなくパッケージに卷取るものである。この方法によ つて溶融紡糸を行えば、繊維の形状と繊維の品質が均一な繊維を得ることができる。 この際の紡糸温度は 200°C— 280°Cが好ましぐさらに好ましくは 200°C— 270°Cで ある。紡糸温度を 200°C以上とすることにより、溶融粘度が低くなり、溶融紡糸性が向 上する。また、紡糸温度を 270°C以下にすることにより、セルロース混合エステル組成 物の熱分解が抑制される。
[0047] 本発明にお 、てセルロース混合エステル繊維は、前述のとおり単糸繊度 CV (変動 係数）は 10%以下であることが好ましい。繊度 CVは、マルチフィラメントを構成する 単糸 1本 1本の繊度バラツキを示す一般的に用いられるパラメーターであり、本発明 の布帛の製造方法においては、繊維内部から水溶性可塑剤を溶出させる工程があ るため、単糸繊度のバラツキが大きい場合には、水溶性可塑剤の溶出にバラツキが 生じてしまう。その結果、布帛の染色ムラや耐熱性のムラなどが生じてしまうこととなる ため、繊度 CV(%)は小さければ小さいほど好ましい。そのため単糸繊度 CVが 10% 以下であることが好ましぐ 5%以下であればより好ましい。本発明においては、溶融 したポリマーを口金から吐出したあと、ゴデットローラーで引き取る方式の溶融紡糸を 用いることにより、均一な糸が得られ、繊度 CVを 10%以下にすることができる。
[0048] 本発明の布帛の製造方法においては、セルロース混合エステル繊維は、繊維化さ れた後に、水系処理により可塑剤が除去されることが重要である。水系処理とは、繊 維を水を主成分とする液中に浸漬することを意味し、その方法は特に限定されない 力 紡出後の繊維を連続で水浴中に走行させても良いし、繊維をチーズに成形して ノ ツチ式のチーズ染色機で処理してもよい。また、整経した後、あるいは布帛化した 後に同様に連続またはバッチ式のビーム処理、または液流染色機などによるバッチ 式の水系処理を行うことも出来る。
[0049] 水系処理を行う際に用いられる溶液は、水が主成分である液体であれば特に限定 されるものではなぐ単に水のみ力もなる液体であっても良いし、油剤やサイジング糊 剤等を効率よく脱落させることを目的とした添加剤、例えば、炭酸ナトリウム、水酸ィ匕 ナトリウム等のアルカリィ匕合物や、非イオン系界面活性剤や陰イオン系界面活性剤 等の精練剤が添加された水を主成分とする液体であってもよい。
[0050] 本発明にお 、て、可塑剤を含有した状態のセルロース混合エステル繊維は、親油 性の高い界面活性剤を吸尽しゃすい性質があるため、好ましくは、初めに精練剤を 含有しない水系処理を行って水溶性可塑剤を除去した後に、改めて、精練剤を含む 水系処理液で処理し油剤や糊剤を除去することが望ましい。
[0051] また、水系処理の処理温度は 15°C— 80°Cが好ましぐより好ましくは 20°C— 70°C である。処理温度が 20°C以上であれば、可塑剤の除去が短時間で行うことができ、 また、 70°C以下であれば、繊維の光沢が失われないため好ましい。
[0052] 水溶性可塑剤は一回の処理でセルロース混合エステル繊維中カゝら全てを除去して も良いし、多段階に分けて、例えば、糸加工の段階で含有量の一部を除去し、さらに 布帛化後の精練染色工程で残りの可塑剤を除去するという方法でも良い。また、可 塑剤を除去する処理時間は、処理装置の方式や、糸、チーズあるいは織物という繊 維構造物の形態によって異なり、装置の能力や作業性、コスト面力 適宜決定するこ とができる。処理時間は 0. 2秒という短時間から、 1時間程度まで任意に実施出来る 力 本発明の布帛に含有されるセルロース混合エステル繊維においては、平均直径 5— 50 m程度である場合、表面積が広ぐ水溶性可塑剤の除去は非常に速やか に行われ、どのような処理方式を用いても、通常 5分以内に含有する量の 70重量％ 以上は除去されるため好ま U、。
[0053] 本発明におけるセルロース混合エステル繊維は、可塑剤除去を行う前に比べて、 ガラス転移点 Tgが高くなると ヽぅ特徴を有する。可塑剤除去によるガラス転移点 Tgの 上昇は、 60°C以上あることが望ましい。ガラス転移点 Tgが 60°C以上上昇すれば、可 塑剤除去前は溶融紡糸が可能であり、可塑剤除去後は明らかに耐熱性が向上して 、アイロンなどによる熱圧処理を行った場合の布帛表面のテカリや融着を抑えること ができる。
[0054] Tgを 60°C以上上昇させるためには、可塑剤を十分に除去することが望ま 、。可 塑剤の含有量が少なくなるほど Tgは上昇し、可塑剤が 1%以下であれば可塑剤を含 有している状態に比べ、 Tgは 60°C以上上昇する。
[0055] 本発明においては、可塑剤を除去することにより、得られたセルロース混合エステ ル繊維は、強度が 0. 2cNZdtex以上向上するという特徴を有する。上述のように可 塑剤が完全にセルロース混合エステルに相溶して ヽるため、可塑剤の溶出処理を行 つても繊維内部に空孔を生じないこと、および、可塑剤を除去することで強度を受け 持つ成分であるセルロース混合エステルの密度が高くなることが原因と考えられる。
[0056] 本発明においては、可塑剤は水系処理により速やかに除去される力 最終的に、 布帛中の該セルロース混合エステル繊維に含まれる可塑剤の含有量は、セルロース 混合エステル繊維重量の 0— 1. 0重量％であることが好まし 、。
[0057] 本発明の布帛の製造方法において、水溶性可塑剤を溶出する工程は、セルロー ス混合エステル系繊維を繊維化した後、布帛の形態に成形した後および Zまたは成 形する前の段階で、水系処理を行うことができる。
[0058] 水系処理により可塑剤を除去する際には、繊維が緊張状態にあると、より強度が向 上する。例えば、糸加工における液浴延伸やチーズ巻きにおいては、繊維に一定の 張力をかけることが可能である。また、製織や製編によっても、繊維は互いの拘束に より弱い張力が掛けられた状態となる。このような緊張状態で可塑剤を除去すると、繊 維の強度はさらに向上する。水系処理を行うにあたって、繊維に力かる張力が 0. 05 cNZdtex以上であれば、セルロース混合エステル繊維の強度がより向上し、また、 A X O. 7cNZdtex (ただし A=可塑剤除去前の繊維の強度）以下であれば、繊維が 破断せずに処理することが可能である。繊維を布帛形成した後に、水系処理工程を 通過させれば、扱いが容易で工程通過性が良いためコストアップも少なぐ繊維を適 切な弱 、緊張下で処理することができる。
[0059] セルロース混合エステル繊維カゝらなる布帛を製編織する方法としては、公知の方法 を用いることができる。具体的には、シャトル、レビア、エアジェットルームおよびゥォ 一タージェットルームなどの織機や、横編機、丸編機およびたて編機などの編機を目 的に合わせて任意に用いることができる。また、他の繊維を用いて複合織編物とする こともできる。その場合、他の繊維と交撚、交織、交編、混紡等任意に行うことができ る。
[0060] 本発明のセルロース混合エステル繊維を含有する布帛は、可塑剤除去後、常法に よって、染色や仕上げ加工等を行うことが可能である。本発明で得られるセルロース 混合エステル繊維を含有する布帛は、強度に優れることから、通常の布帛の高次カロ ェに用いられる一般的な液流染色機、ゥインス、ジッガーおよびビーム染色機などを 適用出来る。また、可塑剤除去によって耐熱性が向上するために、精練後の中間セ ットゃ仕上げセットも可能であることから、衣料用素材としての風合 ヽゃ品位を得るこ とが容易であるという特徴を有する。
実施例
[0061] 以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定さ れるものではない。なお、セルロース混合エステルの置換度、溶融粘度、繊維の強度 、初期引張抵抗度度、繊度 CV、繊維直径、 Tgおよび熱変形性は以下の方法で評 価し 7こ。
( 1)セルロース混合エステルの置換度
乾燥したセルロース混合エステル 0. 9gを秤量し、アセトン 35mlとジメチルスルホキ シド 15mlをカ卩ぇ溶解した後、さらにアセトン 50mlをカ卩えた。撹拌しながら 0. 5N-水 酸ィ匕ナトリウム水溶液 30mlを加え、 2時間ケンィ匕した。熱水 50mlを加え、フラスコ側 面を洗浄した後、フエノールフタレインを指示薬として 0. 5N—硫酸で滴定した。別に 試料と同じ方法で空試験を行った。滴定が終了した溶液の上澄み液を 100倍に希釈 し、イオンクロマトグラフを用いて、有機酸の組成を測定した。測定結果とイオンクロマ トグラフによる酸組成分析結果から、下記式により置換度を計算した。
[0062] TA= (B-A) X F/ ( 1000 X W)
DSace = (162.14 X TA)/
[{l—(Mwace— (16.00 + 1.01》 X TA}+{l—(Mwacy— (16.00 + 1.01》 X TA} X (AcyZ Ace) ]
D¾acy= D¾ace yAcy/ Ace)
TA :全有機酸量 (ml)
A :試料滴定量 (ml)
B :空試験滴定量 (ml)
F :硫酸の力価
W :試料重量 (g) DSace：ァセチル基の置換度
DSacy:プロピオ-ル基またはブチリル基の置換度
Mwace：酢酸の分子量
Mwacy：プロピオン酸または酪酸の分子量
Acy/Ace：酢酸 (Ac)とプロピオン酸 (Pr)または酪酸（Bt)とのモル比
162. 14 :セルロースの繰り返し単位の分子量
16. 00 :酸素の原子量
1. 01 :水素の原子量。
[0063] (2)強度および初期引張抵抗度
オリエンテック社製テンシロン UCT-100型を用い、試料長 20cm、引張速度 20m mZminの条件で引張試験を行って、最大荷重を示した点の応力を繊維の強度 (c NZdtex)とした。また初期引張抵抗度（cNZdtex)は、 JIS L 1013 (1999年）（ィ匕 学繊維フィラメント糸試験方法) 8. 10 (初期引張抵抗度）に基づいて算出した。
[0064] (3)重量減少率
60°Cの温度の熱風乾燥機により、試料を 3時間乾燥させた後秤量し、処理前後の 重量減少量を処理前の重量に対して、百分率で示した。
[0065] (4)耐熱性
布帛をポリイミドシート (カプトン (登録商標)東レデュポン製）に挟み、 10°C刻みで 昇温した加熱プレス機で 15秒間熱プレスを行い、布帛の変形状態を観察した。布帛 の繊維が変形して、て力るまで温度を上げ、変形しない限界の温度を求めて、耐熱 性を評価した。
[0066] (5)風合い
得られた布帛の風合いを官能検査によって評価した。衣料用として十分に柔ら力べ 感じるものを 3、やや硬いと感じるものを 2、衣料として用いるには硬く感じるものを 1と した。なお、 3は好ましく、 2は許容できる範囲である力 1は問題がある。
[0067] (6)平均繊維直径
布帛中の 20本のセルロース混合エステル繊維の側面を走査型電子顕微鏡を用い て観察し、繊維軸直角方向の繊維の幅を実測した平均値により求めた。 [0068] (7)繊度 CV
上記の 20本測定した繊維直径の標準偏差と平均値から、変動係数 (CV)を次のよ うに計算した。繊度 CV (%) = (標準偏差 Z平均値 X 100)。
[0069] (8)Tg
繊維を室温から 20°C/分の割合で昇温させ、示差走査熱量計にて発熱量を測定し 、得られた吸熱曲線力もガラス転移点 Tgを求めた。
[0070] (9)空孔の有無
繊維をエポキシ榭脂にて包埋固定後、クライオミクロトームにより超薄切片を作成し て、透過型電子顕微鏡で観察し、繊維内部において長径が 0. 01— の空洞の 有無を確認した。 5個以上の空孔がある場合を空孔ありとした。
[0071] (実施例 1)
セルロース（日本製紙 (株）溶解パルプ、 a セルロース 92wt%) 100重量部に、酢 酸 240重量部とプロピオン酸 67重量部をカ卩え、 50°Cの温度で 30分間混合した。得 られた混合物を室温まで冷却した後、氷浴中で冷却した無水酢酸 172重量部と無水 プロピオン酸 168重量部をエステル化剤として、硫酸 4重量部をエステル化触媒とし て加えて、 150分間撹拌を行い、エステル化反応を行った。エステル化反応におい て、 40°Cの温度を越えるときは、水浴で冷却した。反応後、反応停止剤として酢酸 1 00重量部と水 33重量部の混合溶液を 20分間かけて添カ卩して、過剰の無水物をカロ 水分解した。その後、酢酸 333重量部と水 100重量部をカ卩えて、 80°Cの温度で 1時 間加熱撹拌した。反応終了後、炭酸ナトリウム 6重量部を含む水溶液を加えて、析出 したセルロースエステルを濾別し、続いて水で洗浄した後、 60°Cの温度で 4時間乾 燥した。得られたセルロース混合エステルの置換度は 2. 6 (ァセチル基 1. 9、プロピ ォニル基 0. 7)、重量平均分子量は 12. 0万であった。置換度と置換基の割合から、 1グルコース単位あたりのァシル基の総分子量は、あたりの 122であった。
[0072] このセルロース混合エステル 85重量0 /0と平均分子量が 800であるポリエチレング リコール 15重量％を二軸エタストルーダーを用いて 220°Cの温度で混練し、 5mm程 度にカッティングしてセルロース脂肪酸エステル組成物ペレットを得た。
[0073] このペレットを 80°Cの温度で 8時間の真空乾燥を行い、メルタ一温度 250°Cの温度 にて溶融させ、紡糸温度 255°Cの温度とした溶融紡糸パックへ導入して、吐出量 15 . OgZ分の条件で、 0. 25mm φ— 0. 50mmLの口金孔を 24ホール有した口金から 紡出した。この紡出糸条を口金下に設置した加熱筒（長さ 100mm)内部を通過させ (口金下温度 240°C)、風速 0. 3mZ秒のチムニ一風によって冷却し、油剤を付与し て収束させた後、 l,500mZ分で回転する第 1ゴデットローラーにて引き取り、第 1ゴ デットローラーと同じ速度で回転する第 2ゴデットローラーを介して、巻き取り張力が 0 . lcNZdtexとなる速度で回転するワインダ一にて巻き取った。得られた繊維（100 デシテックス 24フィラメント；単繊維繊度 4. 2デシテックス）の強度は 1. 4cN/dtex であった。
[0074] 得られた繊維を、糸張力 15cNでチーズに巻き取り、チーズ染色機を用いて 40°C の温度で 5分間水洗し、可塑剤を除去した。可塑剤除去後は 60°Cの温度で乾燥さ せた。乾燥前後の重量減少率は 14. 5%であった。したがって添加した可塑剤の除 去率は、 96. 7%、残った可塑剤の量は、繊維重量の 0. 5%である。また平均繊維 直径を測定したところ、 20 mであり、繊維直径力も計算した繊度 CVは、 3%であつ た。強度は 1. 6cNZdtexと、可塑剤除去前に比べ向上していた。初期引張抵抗度 は 35cNZdtexであった。また、可塑剤除去後の Tgを測定したところ、 185°Cであつ た。この繊維を用いて 24ゲージの緯編機によりインターロック編地を作成した。
[0075] 編物の耐熱性を調べた結果を表 1に示す。編物は 170°Cの温度でも熱融着せず、 十分に柔軟性を保っていた。また、編物は非常に鮮明で繊維の光沢が揃って艷がぁ り、美しいものであった。
(実施例 2)
実施例 1と同様のセルロース混合エステルと可塑剤からなる繊維（100T— 24f)を経 糸に、ポリエステル繊維（50T— 22f)を緯糸に用いて、エアジェットルームで 5枚朱子 のサテン織物とした。
[0076] このサテン織物を 60°Cの水で 5分間洗浄して可塑剤を除去し、さらに精練を行って 、油剤などの汚れを除去した。この洗浄および精練によりサテン織物の重量は 15. 1 %減少した。油剤の付与量は 0. 2%以上であることから、可塑剤は、 14. 9%以上減 少しており、繊維中に残留している可塑剤量は 0. 1%未満であるといえる。 [0077] さらに、 160°Cの中間セットを行った後、液流染色機を用いて下記処方で PH5にお いて、常法により染色を行った。
[0078] Cibacet Scarlet EL— F2G 0. 5%owf
(チバスぺシャリティケミカルズ株式会社 製）
染色後は、下記条件で RC洗浄を行った。
[0079] 炭酸ナトリウム lgZl
ノヽイドロサノレファイト 2g/l
ソフタノール EP 12030 (日本触媒株式会社 製） 0. 2gZl
さらに、乾燥後 150°Cの仕上げセットを行った。
[0080] このサテン織物中のセルロース混合エステル繊維の含有率は、 66%であった。
[0081] 得られたサテン織物の経糸を取り出し、電子顕微鏡により繊維直径を計測したとこ ろ、セルロース混合エステル繊維の平均繊維直径は 19 μ m、繊度 CVは 3%であつ た。
[0082] また、 Tgは 185°Cであった。さらに、糸物性を測定したところ、強度 1. 65cN/dte x、初期引張抵抗度は 38cNZdtexであった。
[0083] 織物としての品位は、非常に光沢があって鮮明性と均一感が高いものであり、ハリ コシのある風合 、であった。
[0084] さらに、この織物の経糸の引き裂き強力は 1200gあった。また 20°C65%RHでの吸 湿率を調べたところ 3%あり、耐熱性は、 180°C以上であったため、 150— 170°C設 定のアイロンをかけても、テカリや融着は見られなかった。
[0085] (比較例 1)
実施例 1で作成した繊維にっ 、て、可塑剤を除去しな 、ままの状態でインターロッ ク編地を作成したものを比較例 1とし、同様にして耐熱性を調べた。結果を表 1に示 す。この編物は、 110°Cの温度の処理により融着が発生し、一部変形してフィルム化 していた。
[0086] 実施例 1と比較例 1の繊維について比較すると、可塑剤除去により、実施例 1の繊 維の強度は 0. 3cNZdtex向上し、ガラス転移点 Tgも 70°C上昇していた。また、実 施例 1、 2と比較例 1の繊維について、繊維断面を観察した。実施例 2と比較例 1 はともに丸断面で、繊維内部に空孔は認められな力つた。結果を表 1に示す。
[0087] (実施例 3)
セルロース混合エステルとして、プロピオン酸の代わりに酪酸を用いて作成したセ ルロースアセテートブチレート 90重量％と可塑剤としてポリオキシエチレンジステアレ ート 10重量％を用いたこと以外は、実施例 1と同様にして、ペレットを作成した。得ら れたペレットを実施例 1と同様にして紡糸したところ、紡出糸の細化変形性は良好で あり、口金には汚れは付着しな力つた。また、紡出糸からの発煙は認められず、紡糸 糸切れは認めらな力つた。本組成物の製糸性は非常に良好であった。得られた繊維 は、強度が 1. 2cNZdtex、伸度が 26%であった。
[0088] 得られた繊維を経緯に用いてレビア織機により平織物の生機を作成し、液流染色 機により 60°C10分間の水洗で可塑剤を除去し、さらに、炭酸ナトリウムと精練剤を含 有する精練液で 70°C10分間洗浄し、糊剤や油剤を除去した。精練後の強度は 1. 6 cNZdtexであり、 0. 4cNZdtex向上していた。また、可塑剤溶出前後の Tgを測定 したところ、溶出前は 113°Cに対し、溶出後は 180°Cと高くなつていた。この精練済み 平織物を、 150°Cの温度で中間セットし、さらに液流染色機を用いて下記処方で PH 5において、常法により 98°Cの温度で 60分間染色した。
[0089] Cibacet Black EL— FGL 7%owf (チバスぺシャリティケミカルズ株式会社 製 )
染色後は、下記条件で RC洗浄を行った。
[0090] 炭酸ナトリウム lgZl
ノヽイドロサノレファイト 2g/l
ソフタノール EP 12030 (日本触媒株式会社 製） 0. 2gZl
得られた染色布を分解し、糸物性を測定したところ、強度は 1. 5cN/dtex,初期 引張抵抗度は 39cNZdtexで、平均繊維直径は 21 μ mであった。また、繊度 CVは 4%であった。
[0091] この染色布の引き裂き強力は 1300g、 20°C65%RHでの吸湿率を調べたところ 4 %あり、また、 150— 170°C設定のアイロンをかけても、テカリや融着は見られなかつ [0092] この染色布は、光沢があり軽ぐ滑り性も良いため衣料用裏地素材として良好な性 質を有していた。 10人の被験者による官能検査結果を平均した結果、評価は 3で、 好ましい風合いであった。
[0093] (実施例 4)
セルロース混合エステルとして、実施例 1の酢酸とプロピオン酸の比率を変え、置換 度 2. 8 (ァセチル基 1. 5、プロピオ-ル基 1. 3)のセルロースアセテートプロピオネー トを得た。 1グルコース単位あたりのァシル基の総分子量は 139であった。このセル口 ースアセテート 82重量％と、可塑剤としてポリエチレングリコール（分子量 600) 18重 量％を用いたこと以外は、実施例 1と同様にして、ペレットを作成した。得られたペレ ットを紡糸したところ、紡出糸の細化変形性は良好であり、口金には汚れは付着しな かった。また、紡出糸力もの発煙は若干認められた力 紡糸糸切れは認めらな力つた 。本組成物の製糸性は良好であった。得られた繊維は、強度が 1. 3cNZdtex、伸 度が 28%であった。
[0094] この繊維で筒編みを作成したものを、 60°Cの温度の水に浸漬し、所定時間攪拌後 、引き上げて、水処理前後の重量の変化を調べた結果を図 1に示す。重量が減少し たのは繊維中に 18重量％含まれる可塑剤が溶出したことによるもので、可塑剤は 3 分以内に含有量の 8割以上が除去されていることになる。また、平均繊維直径は 30 mであった。強度は 1. 5cNZdtexと可塑剤除去前に比べ向上していた。初期引 張抵抗度は 35cNZdtexであつた。
[0095] さらに、可塑剤除去前後の Tgを測定したところ、除去前が 100°Cに対し、除去後の Tgは 170°Cであり、 70°C高くなつていた。結果を表 1に示す。
[0096] (実施例 5)
実施例 4で作成したものと同じ筒編みを、非イオン系界面活性剤ソフタノール EP12 030を 0. 5gZl含有する 60°Cの温度の水処理液に投入し、 30分攪拌後の重量の変 化を調べた。実施例 4で 30分処理したサンプルの重量減少率が 17. 6%であるのに 対し、実施例 5のサンプルは 14. 2%で、重量減少が少ないことから、界面活性剤の 吸尽が認められた。しかしながら、耐熱性と強度は、実施例 4と変わらな力つた。結果 を表 1に示す。 [0097] (比較例 2)
実施例 4と同じセルロースアセテートプロピオネート 70重量％に対し可塑剤としてポ リエチレングリコール (分子量 800) 30重量％を配合したこと以外は、実施例 1と同様 にして、ペレットを作成し、溶融紡糸により繊維を得た。得られた繊維は、強度が 0. 6 cNZdtexであり、強度不足から編製が困難であった。この繊維をかせにして、 60°C の温度の温水に浸漬し、ゆっくり攪拌しながら 30分間可塑剤を除去した後、引き上 げて、重量変化を調べたところ、 28. 2重量％減量していた。可塑剤の除去率は、 94 %であった。また、平均繊維直径は 30 mであった。可塑剤除去後の強度は 0. 7c NZdtexしかな力つた。可塑剤溶出前後の Tgを測定したところ、除去前は 90°Cであ るのに対し、除去後は 185°Cで、 95°C上昇していた。得られた繊維の断面を SEMで 観察したところ、断面には空孔が発生していた。この繊維を、低強度の糸に合わせて 設定されたレビア織機を用いてポリエステルの経糸に対して緯打ちし、平織物を得た 。この織物の緯糸引き裂き強力は 450gし力なぐ手で簡単に裂ける状況で、とても着 用に耐えうる強度ではな力つた。結果を表 1に示す。
[0098] (比較例 3)
置換度 2. 4のセルロースジアセテート 70重量％に対し可塑剤としてポリエチレング リコール (分子量 600)を 30重量％配合したものをペレツトイ匕し、実施例 1と同様にし て溶融紡糸を行った。しかしながら、溶融粘度が高すぎて流動性が悪く紡出糸の細 化が起こらず、引き取ることができな力つた。そこで、紡糸ドラフトを下げ、実施例 1より 太繊度の繊維を作成した。強度は 0. 3cNZdtexであった。この繊維を用いて、編物 を作成しょうとしたが、単糸が太すぎるため屈曲部で糸切れが多発し、編物を構成す ることは困難であった。この繊維を力せ取りし、 70°Cの温度の温水に 2時間浸漬して 、可塑剤の除去を行った。処理前後の重量減少率は 25. 8%で可塑剤の除去率は、 86%であった。平均繊維直径は 70 mであった。得られた繊維の断面を観察したと ころ、繊維内部に多数の空孔が確認された。また、可塑剤除去後の強度は、 0. 4cN Zdtexと低ぐ摩擦に弱いため容易にフィブリルィ匕する状態であった。結果を表 1に 示す。
(比較例 4) 実施例 4と同じセルロースアセテートプロピオネート 75重量％に対し可塑剤としてポ リエチレングリコール (分子量 800) 25重量％を配合し、実施例 1と同様にしてペレツ トを得た。このペレットを、紡出口に高温高圧の空気流を配して繊維を延伸、開繊さ せ、シート状に捕集するメルトブロー方式により紡糸した。
[0099] メルトブロー法により得られた不織布を実施例 2と同じ処方で可塑剤を除去し、 160 °Cでセットを行 ヽ、ポット型の染色機を用いて実施例 2と同じ処方で染色した。
[0100] 不織布中の繊維を顕微鏡で観察したところ、繊維の直径は非常にばらつきがあり、 繊度 CVは 30%と大きぐ平均繊維直径は 7 mであった。
[0101] 染色された不織布の表面は、繊維の繊度ムラによる色の濃淡があり、均一感に乏し いものであった。さらに、密度の低い不織布であるため、使い捨て製品などには良い ものの、一般衣料用として使用できる品位ではな力つた。
[0102] [表 1]
表 1
Figure imgf000025_0001
CAP ：セルロースアセテートプロピオネート
CAB ：セルロースアセテートプチレート CD A：セルロースジァセテート
産業上の利用可能性
本発明により、バイオマス系材料であるセルロースを原料とするセルロース混合エス テルを主成分とする耐熱性を有する繊維を含有する布帛が得られる。本発明で得ら れたセルロース混合エステル繊維を含有する布帛は、光沢と鮮明性を活力ゝしたフアツ シヨン衣料分野に好適に用いることができる。

Claims

請求の範囲
[1] ガラス転移温度 Tgが 160°C以上であり、強度が 1. 3— 4cNZdtexであるセルロース 混合エステル繊維を少なくとも一部に含有する衣料用布帛。
[2] 該セルロース混合エステル繊維の初期引張抵抗度が 30— 100cN/dtexであること を特徴とする請求項 1に記載の衣料用布帛。
[3] 該セルロース混合エステル繊維の単糸繊度 CVが 10%以下であることを特徴とする 請求項 1に記載の衣料用布帛。
[4] 該セルロース混合エステル繊維の平均単繊維直径が 5— 50 μ mの繊維であることを 特徴とする請求項 1に記載の衣料用布帛。
[5] 該セルロース混合エステル繊維中の可塑剤の含有量がセルロース混合エステル繊 維重量の 0— 1. 0重量％であることを特徴とする請求項 1に記載の衣料用布帛。
[6] 該セルロース混合エステル繊維の平均単繊維直径が 10— 50 μ mであることを特徴 とする請求項 1に記載の衣料用布帛。
[7] 該セルロース混合エステルの 1グルコースあたりのァシル基部分の総分子量が 120 一 140であり、置換度が 2. 6-2. 8であることを特徴とする請求項 1に記載の衣料用
¾帛。
[8] セルロース混合エステル 70— 95重量％と、水溶性可塑剤 5— 20重量％を少なくとも 含む組成物を、溶融紡糸法によって 5— 50 mの繊維とした後、布帛の形態に成形 した後および Zまたは成形する前の段階で、水系処理によって該可塑剤を繊維から 溶出することを特徴とするセルロース混合エステル繊維を少なくとも一部に含有する 衣料用布帛の製造方法。
[9] 該水溶性可塑剤が、下記一般式（1)で示されるポリエチレングリコール、ポリプロピレ ングリコール、ポリ（エチレン プロピレン）グリコールおよびこれらの末端封鎖ポリマー 力 なる群力 選ばれた少なくとも 1種であることを特徴とする請求項 8記載の衣料用 布帛の製造方法。
Rl-0-[ (PO) n / (EO) m ]-R2 · · · (1)
(式中、 R1と R2は、 H、アルキル基およびァシル基からなる群から選ばれた同一また は異なる基を表す。 nと mは、 0以上 100以下の整数であり、次式 4≤n+m≤100を 満足する。 Zはランダム共重合またはブロック共重合した構造であることを示すが、 n または m力 Oの場合にはホモポリマーを示す。 Eは CH -CHを表し、 Pは CHCH— C
2 2 3
Hを表す。 )
2
[10] 該可塑剤を除去した後のセルロース混合エステル繊維のガラス転移点 Tg力 可塑 剤除去前に比べて 60°C以上高くなることを特徴とする請求項 8に記載のセルロース 混合エステル繊維を少なくとも一部に含有する衣料用布帛の製造方法。
[11] 該可塑剤を除去した後のセルロース混合エステル繊維の強度が、可塑剤除去前の 繊維の強度に比べて 0. 2cNZdtex以上高くなることを特徴とする請求項 8に記載の 衣料用布帛の製造方法。
[12] 5分以内の水系処理によって、繊維中の可塑剤含有量の 70%以上が除去されること を特徴とする請求項 9に記載の衣料用布帛の製造方法。
[13] 精練剤を含有しない水系の処理液により可塑剤を除去した後に、精練剤を含有する 処理液により処理を行うことを特徴とする請求項 9に記載の衣料用布帛の製造方法。
[14] 繊維を布帛に形成した後に水系処理を施して可塑剤を除去することを特徴とする請 求項 9に記載の衣料用布帛の製造方法。
[15] 得られた布帛力 請求項 1に記載の衣料用布帛であることを特徴とする請求項 8に記 載の衣料用布帛の製造方法。
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