JP2004277931A - ポリ乳酸繊維および、それを用いた繊維構造物 - Google Patents

Abstract

【課題】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を提供するものである。
【解決手段】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。
【選択図】なし

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_２（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_ｒ保持率（Ｒη_ｒ）
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η_ｒ１：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η_ｒ２：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η_ｒ１と同様な方法で測定した。
【００４４】
得られたη_ｒ１とη_ｒ２から以下の式によりＲη_ｒを求めた。
【００４５】
Ｒη_ｒ（％）＝（η_ｒ２／η_ｒ１）×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_１：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_２：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_１とＴ_２から以下の式によりＲＴを求めた。
【００４９】
ＲＴ（％）＝（Ｔ_２／Ｔ_１）×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Ｄ_６５（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_ｒ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_ｒ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_ｒ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_ｒ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_ｒ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_ｒ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_ｒ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_ｒ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_ｒ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_ｒ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_ｒ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_ｒ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】

【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_ｒ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_ｒ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_ｒ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_ｒ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_ｒ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】

【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

Claims (4)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。

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