JP4665329B2 - ポリエステル系繊維構造物 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐摩擦堅牢度に優れたポリエステル系繊維構造物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
融点が１３０℃以上の脂肪族ポリエステルを主体とするポリエステル系繊維を用いてなる繊維構造物は生分解性に優れる特性を持っているものの、耐摩擦堅牢度に劣る欠点を持っているため実用上問題であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる従来技術の摩耗性が劣るために発生する問題点を解決するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、かかる課題を解決するために、次のような手段を採用するものである。
【０００５】
すなわち、融点が１３０℃以上の脂肪族ポリエステルを主体とするポリエステル系繊維を用いてなる繊維構造物において、少なくとも繊維表面上に、メラミン系樹脂の被膜及びオルガノポリシロキサンおよび／またはポリエチレンワックスを有することを特徴とするポリエステル系繊維構造物である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明のポリエステル系繊維構造物には、融点が１３０℃以上の脂肪族ポリエステルを主体とするポリエステル系繊維が使用される。ここで脂肪族ポリエステルを主体とするとは、ポリエステル系繊維の８０重量％以上が脂肪族ポリエステルから形成されていることを意味するものであり、脂肪族ポリエステルの割合を８０重量％以上とすることによって本発明の目的である柔軟性、発色性を得ることができる。
【０００７】
本発明で用いられる脂肪族ポリエステルは、ＤＳＣ測定で得られる溶融ピークのピーク温度が１３０℃以上であれば特段の制約はなく、ポリ乳酸、ポリ−３−ヒドロキシプロピオネート、ポリ−３−ヒドロキシブチレート、ポリ−３−ヒドロキシブチレートバリレート、およびこれらのブレンド物、変性物等を用いることができる。
【０００８】
光沢の良好な繊維を得るためには、脂肪族ポリエステルの屈折率は１．５０以下であることが望ましく、より好ましくは１．４５以下である。
【０００９】
本発明において、高融点および低屈折率の観点から最も望ましい脂肪族ポリエステルとしては、Ｌ−乳酸を主成分とするモノマー組成物を重合したポリエステルを挙げることができる。Ｌ−乳酸を主成分とするとは、モノマー組成物の構成成分の６０重量％以上がＬ−乳酸からなっていることを意味し、４０重量％を超えない範囲でＤ−乳酸を含有するポリエステルであってもよい。
【００１０】
ポリ乳酸の製造方法としては、乳酸を原料として一旦環状二量体であるラクチドを生成せしめ、その後開環重合を行う二段階のラクチド法と、乳酸を原料として溶媒中で直接脱水縮合を行う一段階の直接重合法が知られている。本発明で用いられるポリ乳酸は、いずれの製法によって得られた物であってもよい。ラクチド法によって得られるポリマーの場合には、ポリマー中に含有される環状２量体が溶融紡糸時に気化して糸斑の原因となるため、溶融紡糸以前の段階でポリマー中に含有される環状２量体の含有量を０．１重量％以下とすることが望ましい。また、直接重合法の場合には、環状２量体に起因する問題が実質的にないため、製糸性の観点からはより好適であるといえる。
【００１１】
ポリ乳酸の重量平均分子量は高いほど好ましく、通常少なくとも５万、好ましくは少なくとも１０万、より好ましくは１０〜３０万である。重量平均分子量が５万よりも低い場合には繊維の強度物性が低下するため好ましくない。
【００１２】
また、本発明におけるポリ乳酸は、Ｌ−乳酸、Ｄ−乳酸のほかにエステル形成能を有するその他の成分を共重合した共重合ポリ乳酸であってもよい。共重合可能な成分としては、グリコール酸、３−ヒドロキシ酪酸、４−ヒドロキシ酪酸、４−ヒドロキシ吉草酸、６−ヒドロキシカプロン酸などのヒドロキシカルボン酸類の他、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール等の分子内に複数の水酸基を含有する化合物類またはそれらの誘導体、アジピン酸、セバシン酸、フマル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、５−テトラブチルホスホニウムイソフタル酸等の分子内に複数のカルボン酸基を含有する化合物類またはそれらの誘導体が挙げられる。
【００１３】
また、溶融粘度を低減させるため、ポリカプロラクトン、ポリブチレンサクシネートおよびポリエチレンサクシネートのような脂肪族ポリエステルポリマーを内部可塑剤として、あるいは外部可塑剤として用いることができる。さらには、艶消し剤、消臭剤、難燃剤、糸摩擦低減剤、抗酸化剤等として無機微粒子や有機化合物を必要に応じて添加することができる。
【００１４】
本発明で用いられる脂肪族ポリエステルは、融点が１３０℃以上であることが必要である。融点が１３０℃よりも低い場合には、製糸時、特に紡糸時に単糸間の融着が著しくなり、更に延伸性不良が発生するなど製品の品位が著しく損なわれる。融点は好ましくは１５０℃以上であり、さらに好ましくは１６０℃以上である。ここで融点とは、ＤＳＣ測定によって得られた融解ピークのピーク温度を意味する。このような脂肪族ポリエステルを用いることによって、芳香族ポリエステル繊維よりも柔軟な風合いを得ることができる。この柔軟性は、脂肪族ポリエステル繊維のヤング率が芳香族ポリエステルのヤング率に比べ低いことに起因している。
【００１５】
本発明のポリエステル系繊維の断面形状は、丸断面、三角断面、マルチローバル断面、偏平断面、ダルマ型断面、Ｘ型断面、その他公知の異形断面であってもよく、何等限定されるものではない。光沢を付与する目的からは多葉型等の非円形もしくはその他の異形断面が好ましく、また、さらなる柔軟性を付与する目的からは扁平断面であることも好ましい。軽量化を目的とする場合は、中空形状とすることも好ましい。また、芯鞘複合、バイメタル複合、海島複合および分割複合繊維のような複合繊維であっても良い。
【００１６】
本発明のポリエステル系繊維は、通常のフラットヤーン以外に、仮撚加工糸、強撚糸、タスラン加工糸、太細糸、混繊糸等のフィラメントヤーンであってもよく、ステープルファイバーやトウ、あるいは紡績糸などの各種形態の繊維であってもよい。
【００１７】
本発明の繊維構造物とは、織物、編物、不織布、フェルトなどの布帛を含み、その構造、形状はいかなるものであっても差し支えない。
【００１８】
本発明の脂肪族ポリエステル繊維構造体は、本発明の脂肪族ポリエステル系繊維を単独で使用してもよく、また他の繊維と混用することもできる。混用する場合は、本発明の脂肪族ポリエステル系繊維の混用比率を３０重量％以上、好ましくは５０重量％以上とすることが、本発明が目的とする柔軟な風合い、発色性を得るために好ましい。
【００１９】
本発明において、メラミン系の樹脂とは２，４，６−トリアミノ−１，３，５トリアジンをベースにした化合物でトリメチロールメラミン、メチル化トリメチロールメラミンなど及びエチレン尿素共縮合化合物、ジメチロール尿素共縮合化合物、ジメチロールチオ尿素共縮合化合物などがあげられる。
【００２０】
これらのメラミン系化合物モノマの水溶液を繊維構造物に浸漬後均一に絞り、湿熱処理することにより、メラミン系化合物モノマは布帛の内部に浸透すると共に縮合してポリマとなり、繊維表面上に樹脂の皮膜が形成される。
【００２１】
具体的な一態様としては、メラミン系化合物の０．０１〜２０重量％、好ましくは０．１から１０重量％水溶液を均一付与後、温度９５〜１１０℃、１から１０分の湿熱処理を行う方法が挙げられる。
【００２２】
繊維構造物の繊維表面の被膜の樹脂量は０．１重量％以上であることが好ましく、さらには１〜５重量％が良い。０．１重量％未満では効果が小さく、５％を超えると風合いが硬くなる傾向がある。
【００２３】
上記の湿熱処理においてメラミン系化合物を樹脂化させる触媒として次のものがあげられる。蟻酸、酢酸、蓚酸をはじめとする各種の有機カルボン酸およびそれらのアンモニウム、ナトリウム、カリウム等の有機塩および硫酸、過硫酸，塩酸、リン酸、硝酸のアンモニウム、ナトリウム、マグネシウム、アルミニウム、亜鉛などの無機塩およびこれらの複塩があげられる。これらの触媒は０．０１〜１０重量％（対処理液）の範囲で用いられることが好ましい。
【００２４】
本発明に用いられる処理液について加熱乾燥・熱処理を行うと、メラミン系化合物の被膜が繊維表面に十分に形成されず風合いが硬く、耐摩耗性および洗濯耐久性が劣るものになる。
【００２５】
本発明においては、メラミン系樹脂が被覆された繊維構造物の表面にオルガノポリシロキサンおよび／またはポリエチレンワックスを有することが好ましい。
【００２６】
被覆されたメラミン系樹脂とオルガノポリシロキサンおよび／またはポリエチレンワックスを接合させることにより、耐摩擦熱に対する洗濯耐久性が向上するものである。
【００２７】
本発明でいうオルガノポリシロキサンとしては広範なものが使用できるが一般にジメチルポリシロキサン、メチルハイドロジェンポリシロキサン、アミノ変性ポリシロキサン、エポキシ変性ポリシロキサンあるいは側鎖にフェニル基、アルコキシル基をもつものなどをあげることができる。
【００２８】
それらの中でも特に高重合度エポキシ変性ポリシロキサンが耐久性の面で優れている。
【００２９】
高重合度エポキシ変性ポリシロキサンとしては、一般的に粘度が５０００ＣＳ以上に重合されたもので、エーテル型や指環式のエポキシ基を側鎖に有するシリコーンオイルである。例えば明成化学工業社製”ハイソフターＫー３５０”、東レダウコーニングシリコーン社製ＳＦ８４１１，ＳＦ８４１３などがある。
【００３０】
本発明で言うポリエチレンワックスとは非酸化タイプ、酸化タイプその他の変性タイプを含む低密度ポリエチレンワックス、中密度ポリエチレンワックス、高密度ポリエチレンワックスなどがあり、分子量、融点、エマルジョンのイオン性などが違っても良い効果が得られるが、中でも特に高密度ポリエチレンワックスが耐久性の面で優れている。
【００３１】
高密度ポリエチレンワックスとしては、一般的に密度が０．９６以上のもので例えば明成化学工業社製”メイカテックスＨＰ−６０２Ａ”などがある。
【００３２】
繊維表面に接合しているオルガノポリシロキサンとポリエチレンワックスの繊維構造物に対する付着量は、少なすぎると十分な性能が得られない。また多すぎると、繊維構造物のぬめりが強くなり不満足なものになる傾向がある。従って、繊維構造物に対するオルガノポリシロキサンとポリエチレンワックスの繊維構造物に対する付着量（両成分が付着されている場合は合計量）は０．０１〜３重量％が好ましく、０．１〜１重量％がより好ましい。
【００３３】
本発明の化合物を繊維表面に付与する方法としてはオルガノポリシロキサンとポリエチレンワックスの少なくとも１種類を含む処理液をメラミン樹脂で被覆された繊維構造物の繊維表面の全面に、または片面にパッド法、噴霧法、片面塗布法などにより付与し、１２０〜１４０℃の範囲の温度で１０秒から１０分間の乾燥熱処理するものである。
【００３４】
これらの処理液に制電剤、撥水剤、柔軟剤、消臭剤などを適宜加えても何等かまわないものである。
【００３５】
本発明は、一般的にパット法により全面に処理するが、片面がポリエステル、他面が綿の交編織繊維構造物において、のポリエステル側のみに片面塗布することにより、他面の綿側の持つ吸水・吸汗性能を損なうことなく、耐摩耗性を向上させることもできる。
【００３６】
本発明は摩耗性の弱い繊維を平滑性に優れた樹脂で繊維表面に被膜を作ることにより摩擦抵抗による繊維自体のフィブリル化を防止または遅延するものである。
【００３７】
従って、耐摩耗性が向上することにより、乾摩擦堅牢度、スレにより発生する白化、摩擦熱溶融性、縫製時の融着などが改善されるものである。
【００３８】
本発明の繊維構造物は、コート、ポロシャツ、Ｔシャツ、トレーニングパンツ、スラックス、下着、などの衣料用製品の部材として好適であり、布団綿、ベッドカバー、枕カバー、カーテン、椅子貼り、カバン等の生活資材用製品などにも利用できる。また、綿、絹、羊毛などの天然繊維、レーヨン、アセテート、テンセルなどの化繊と組み合わせて用いても何等構わない。
【００３９】
【実施例】
次に、実施例によって本発明を詳細に説明する。また、実施例中の測定値は次の方法で得たものである。
〈融点〉
パーキンエルマー社製の示差走査熱量計（ＤＳＣ−７）を用いて、昇温速度15℃／分の条件で測定し、得られた溶融ピークのピーク温度を融点とした。
〈屈折率〉
ポリマーの熱圧フィルムを試料として、２３℃に調節された、プリズムを備えたアッベ屈折計により、ＪＩＳ−Ｋ７１０５記載の方法に準拠して測定した。
〈洗濯〉
自動反転渦巻き式電気洗濯機ＶＨ−３４１０（東芝（株）製）を用い、市販洗剤０．２％、温度４０±２℃、浴比１：５０で５分間強反転で洗濯し、その後、排水、オーバーフローさせながらすすぎを２分間行う操作を２回繰り返しこれを洗濯１回とした。
〈乾摩擦堅牢度〉
ＪＩＳ Ｌ０８４９ II形（学振型）乾摩擦の級判定による。
（実施例１）
屈折率１．４３、融点１６６℃のＬ−ポリ乳酸チップを１０５℃の設定した真空乾燥器で１２時間乾燥した。乾燥したチップをプレッシャーメルター型紡糸機にて、メルター温度２１０℃にて溶融し紡糸温度２２０℃で３６ホールの口金孔から紡出した。
【００４０】
この紡出糸を２０℃、２５ｍ／ｍｉｎのチムニー風によって冷却し、油剤を付与して収束した後、３０００ｍ／ｍｉｎで引き取って未延伸糸（１２２ｄｔｅｘ−３６ｆ）を得た。
【００４１】
この未延伸糸をホットローラー系の延伸機を用い、延伸温度９０℃、熱セット温度１２０℃、延伸倍率１．４５倍、延伸速度８００ｍ／ｍｉｎの条件で延伸して１６５ｄｔｅｘ−７２ｆの延伸糸を得た。
【００４２】
該延伸糸が主に表面になるように、３０番手の綿糸を２０％含んだ綿ブルニットを成編し、８０℃で２０分間精練を行った後、１４０℃で１分間乾熱セットを施し、分散染料を用いて１２０℃で黒染し、苛性ソーダのみを通常の１／３にして、６０℃×２０分の還元洗浄を行い乾燥した。
【００４３】
次に、メラミン系樹脂（住友化学製”スミテックスレジンＭー３”８０ｇ／Ｌ、過硫酸アンモニュウム ３ｇ／Ｌの処理液にピックアップ７５％でパッドし直ちにハンギング型スチーマで湿度１００％ＲＨ、温度１０５℃で３分間情熱処理を行った。
【００４４】
次に、エポキシ変性ポリシロキサン（明成化学工業製”ハイソフターＫー３５０”２０ｇ／Ｌの処理液でパディングし、ピックアップ７５％で絞った後、１１０℃で乾燥後１３０℃で９０秒の熱処理を行った。
【００４５】
仕上反の評価結果は、ポリエステルのある表面が乾摩擦堅牢度（染め上がり：２級、本発明洗濯前：４級、洗濯１０回後：４級）と洗濯耐久性に優れた編物が得られた。
（実施例２）
実施例１と同じ編物を同様に染色・還元洗浄・乾燥を行い、同様のメラミン樹脂加工を行った後、高密度ポリエチレンワックス（明成化学工業製”メイカテックスＨＰー６０２Ａ”１００ｇ／Ｌ、泡加工用起泡剤（明成化学工業製”メイフォーマーＦー２１０”１５ｇ／Ｌの処理液をポリエステルのある表面に片面塗布機で５０ｃｃ／ｍ²の塗布を行い、乾燥後１３０℃で６０秒の熱処理を行った。
【００４６】
仕上反の評価結果は、ポリエステルのある表面が洗濯耐久性に優れた乾摩擦堅牢度（染め上がり：２級、本発明洗濯前：４級、洗濯１０回後：４−３級）と裏面は吸水性を損なわない編物が得られた。
（比較例１）
実施例１と同じ編物を同様に染色・還元洗浄・乾燥を行い、制電剤、明成化学工業社製”デレクトールＬＭー３”５ｇ／Ｌの処理液に浸し、マングルロールで絞り、１３０℃で３分乾燥した後、１４０℃で１分間熱処理行った。
【００４７】
仕上反の評価結果は、乾摩擦堅牢度（洗濯前：２級）と劣るものであった。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、耐久性に優れた乾摩擦堅牢度を有するポリエステル系繊維構造物を提供することができる。

Claims (3)

1. 融点が１３０℃以上の脂肪族ポリエステルを主体とするポリエステル系繊維を用いてなる繊維構造物において、少なくとも繊維表面上に、メラミン系樹脂の被膜を有し、さらに全面または片面にオルガノポリシロキサンとポリエチレンワックスから選ばれた少なくとも１種の物質が接合していることを特徴とするポリエステル系繊維構造物。
2. 該脂肪族ポリエステルの屈折率が１．５０以下であることを特徴とする請求項１に記載のポリエステル系繊維構造物。
3. 該脂肪族ポリエステルがＬ−乳酸を重合成分の主成分としてなるポリエステルであることを特徴とする請求項１又は２に記載のポリエステル系繊維構造物。