(57)【要約】【課題】  本発明は、フォーマルウエアやアバーヤ、ブラックトーブに適した色相を有し、耐光堅牢度に優れた原着ポリ乳酸繊維布帛を提供するものである。【解決手段】  一次粒径１０〜２０ｎｍのファーネスブラックを１．０〜５．０質量％含有させた原着ポリ乳酸繊維を用いた布帛であって、該布帛のＬ＊値が１３．０以下、ａ＊値が−０．１０〜１．０であることを特徴とするポリ乳酸繊維布帛。原着ポリ乳酸繊維が０．０５〜３．０質量％の艶消し剤を含有することが好ましい。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次粒径１０〜２０ｎｍのファーネスブラックを１．０〜５．０質量％含有させた原着ポリ乳酸繊維を用いた布帛であって、該布帛のＬ＊値が１３．０以下、ａ＊値が−０．１０〜１．００であることを特徴とするポリ乳酸繊維布帛。
【請求項２】
原着ポリ乳酸繊維が０．０５〜３．０質量％の艶消し剤を含有することを特徴とする請求項１記載のポリ乳酸繊維布帛。
【請求項３】
原着ポリ乳酸繊維表面に微細な凹凸を有することを特徴とする請求項１または２記載のポリ乳酸繊維布帛。
【請求項４】
耐光堅牢度（ＪＩＳ  Ｌ−０８４２）が４級以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のポリ乳酸繊維布帛。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォーマルウエアやイスラム文化圏で着用される黒色衣装（アバーヤ、ブラックトーブ）に適した、染色では得られない独特な赤味を帯びた深みのある黒色を有し、かつ耐光堅牢度が良好な原着ポリ乳酸繊維布帛に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリエチレンテレフタレートをはじめとする芳香族ポリエステル繊維は、機械的特性や各種堅牢度、ウォッシュアンドウエア性に優れるため、衣料用途をはじめ多方面に用いられている。一方、近年環境問題への関心が高まる中、芳香族ポリエステルは自然環境下では容易に分解しないため、環境保護の観点から生分解性材料への代替が求められるようになってきた。ポリ乳酸繊維は、その生分解性や良好な機械的特性のため、多方面に用いられつつあり、衣料用途等の染色を必要とする用途においても展開され始めている。
【０００３】
しかし、ポリ乳酸繊維は従来の芳香族ポリエステル繊維に比べ耐熱性に劣るため、芳香族ポリエステルの場合のような高い温度雰囲気下での染色が行えないため、濃色が得られにくく、また耐光堅牢度が不十分であるという問題がある。
【０００４】
これらの問題を改善するため、一つの方法として、カーボンブラックを０．５〜６質量％含有させたポリ乳酸を主体とする繊維が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。しかしこの場合、黒発色性および耐光堅牢度はある程度向上するが、フォーマルウエアやアバーヤ等に求められる高い黒発色性は得られていない。
【０００５】
一方、ポリ乳酸繊維の耐熱性を向上させ、通常より高温で分散染料により染色を行うことにより黒発色性を高める方法も提案されている。そのひとつが、ポリ乳酸繊維のカルボキシル基末端濃度を低く抑える方法で耐熱性を高めるものである。（例えば、特許文献２参照。）。しかしこの場合、フォーマルウエアやアバーヤ等に適した深みのある黒発色性を有した色相は得られず、またより濃色に染色するため染色温度を高くした場合、カルボキシル基の末端封鎖剤が解離するため、加水分解により逆に繊維強度が低下するという問題があった。他にも、ポリＬ−乳酸とポリＤ−乳酸とのブレンド物からなるステレオコンプレックスにより耐熱性を高めることで、染色工程における繊維の熱安定性を改善する方法がある（例えば、特許文献３参照。）。しかしこの方法においても、染料によるためフォーマルウエアやアバーヤ等に適した深みのある黒発色性を有した繊維構造物は得られていない。
【０００６】
また、紡糸後の後工程でポリ乳酸繊維の表面にフッ素系化合物とシリコーン化合物とからなる重合体皮膜を形成させることで、深色特性と摩擦堅牢度を改善する方法がある（例えば、特許文献４参照。）。しかしこの場合、工程が複雑であると共に繊維表面にくすみ感が生じるという問題を有していた。
【特許文献１】特開２０００−２３４２１７号公報
【特許文献２】特許第３４７０６７６号公報
【特許文献３】特開２００２−２２７０３４号公報
【特許文献４】特開２００２−１６１４７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、上記のような従来技術では達成できていない、フォーマルウエアや特にアバーヤ、ブラックトーブに要求されている、強いドライ感のある風合いを有し、染色によるものや通常の黒原着にはない独特の赤味を帯びた深みのある黒色の色相を呈した、耐光堅牢度の優れる原着ポリ乳酸繊維布帛を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち本発明は、上記課題を達成するため、次の（ａ）〜（ｄ）を要旨とするものである。
（ａ）一次粒径１０〜２０ｎｍのファーネスブラックを１．０〜５．０質量％含有させた原着ポリ乳酸繊維を用いた布帛であって、該布帛のＬ＊値が１３．０以下、ａ＊値が−０．１０〜１．００であることを特徴とするポリ乳酸繊維布帛。
（ｂ）原着ポリ乳酸繊維が０．０５〜３．０質量％の艶消し剤を含有することを特徴とする（ａ）記載のポリ乳酸繊維布帛。
（ｃ）原着ポリ乳酸繊維表面に微細な凹凸を有することを特徴とする（ａ）または（ｂ）記載のポリ乳酸繊維布帛。
（ｄ）耐光堅牢度（ＪＩＳ  Ｌ−０８４２）が４級以上であることを特徴とする（ａ）〜（ｃ）のいずれかに記載のポリ乳酸繊維布帛。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のポリ乳酸繊維布帛は、ポリ乳酸特有の強いドライ感を有するとともに、粒径が１０〜２０ｎｍのファーネスブラックをポリ乳酸繊維中に含有させることにより、適度な赤味を帯びた深みのある黒色と優れた耐光堅牢度を実現したものであり、フォーマルウエアや特にアバーヤ、ブラックトーブ用途に好適に用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明のポリ乳酸布帛は、ポリ乳酸繊維に着色剤としてファーネスブラックが含有された原着ポリ乳酸繊維を用いて製編織された布帛である。本発明において、ポリ乳酸繊維とは、ポリ乳酸系重合体を主成分として構成される繊維のことをいう。
【００１１】
本発明で用いるポリ乳酸系重合体としては、ポリ−Ｄ−乳酸、ポリ−Ｌ−乳酸、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸との共重合体、Ｄ−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体、Ｌ−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体等が挙げられる。
【００１２】
ポリ乳酸系重合体としてＤ−乳酸とＬ−乳酸との共重合体を用いる場合には、実用性と融点等を考慮してポリマー成分の共重合比を決定すればよく、Ｄ体：Ｌ体（共重合モル比）としては、９０以上１００未満：０を超える〜１０未満、あるいは０を超える〜１０未満：９０以上１００未満であることが好ましい。
【００１３】
ポリ乳酸系重合体が、乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体である場合におけるヒドロキシカルボン酸としては、グリコール酸、ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシ吉草酸、ヒドロキシペンタン酸、ヒドロキシカプロン酸、ヒドロキシヘプタン酸、ヒドロキシオクタン酸等が挙げられる。これらの中でも特に、ヒドロキシカプロン酸またはグリコール酸を用いることが好ましい。
【００１４】
また本発明で用いるポリ乳酸系重合体としては、Ｌ−乳酸を主成分とするポリ−Ｌ−乳酸とＤ−乳酸を主成分とするポリ−Ｄ−乳酸とを溶液状態あるいは溶融状態で混合して、これら２成分間に立体特異的な結合を生じさせることにより形成できるポリ乳酸ステレオコンプレックスを使用してもよい。
【００１５】
さらに本発明におけるポリ乳酸系重合体は、繊維の強度などの物性を良好とするために、数平均分子量としては５万から１０万が好ましく、より好ましくは６万〜８万である。数平均分子量が５万より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。一方、１０万を超える場合には、溶融粘度が高くなりすぎ、溶融紡糸が困難になるため好ましくない。
【００１６】
本発明に用いる原着ポリ乳酸繊維とは、上記したようなポリ乳酸系重合体中に一次粒径１０〜２０ｎｍのファーネスブラックが所定量含まれて繊維状に成形されてなるものである。このような原着ポリ乳酸繊維は、例えばポリ乳酸系重合体に上記ファーネスブラックを高濃度で含有させたマスターチップを予め調製し、これとファーネスブラックを含まないポリ乳酸系重合体チップとを溶融混練してファーネスブラックの含有量を所定量に調節したものを、常法により溶融紡糸して得ることができる。
【００１７】
本発明においてファーネスブラックを用いるのは、ファーネスブラック特有の赤味のある黒色により、本発明の目的とする深みのある黒色を呈する布帛とするためである。
【００１８】
また、ファーネスブラックの一次粒径を１０〜２０ｎｍとすることにより、ポリ乳酸繊維布帛のａ＊値を本発明の目的とする範囲に保つことができる。ファーネスブラックは粒径が小さくなるほど赤味が強くなる傾向にあり、粒径が１０ｎｍ未満であるとファーネスブラック特有の赤味が強くなりすぎるため布帛としたときのａ＊値を１．０以下に保つことが困難になる。一方粒径が２０ｎｍを超えると赤味が弱くなりすぎａ＊値が−０．１以上に保つことが困難になる。
【００１９】
また、原着ポリ乳酸中の上記ファーネスブラックの含有量としては、１．０〜５．０質量％であり、２．０〜４．０質量％が好ましい。このような範囲の含有量とすることで、ポリ乳酸繊維布帛のＬ＊値を本発明の目的とする範囲に保つことができる。ファーネスブラックの含有量が１．０質量％未満ではポリ乳酸繊維の着色効果に乏しく、Ｌ＊値を１３．０％以下にすることが困難である。一方、含有量が５．０質量％を超えると、着色効果が頭打ちとなるばかりか、糸切れの原因となり、製糸工程において糸条が接触する各種ローラやガイド、熱板等にファーネスブラックが磨耗剥離されるため、得られた繊維が表面品位の低いものとなる。
【００２０】
本発明では、ポリ乳酸繊維布帛のＬ＊値及びａ＊値の範囲を以下のように規定することにより、ファーマルウェアや特にアバーヤ、ブラックトーブで好まれる特異な赤味を帯びた深みのある色相を呈することとなる。ここでいうＬ＊値、ａ＊値は、ＣＩＥＬａｂ表示系におけるものであり、Ｌ＊値は明度を示し、その値が小さいほど黒発色性が良いことになる。また、ａ＊値は正の値で数字が大きいほど赤味が、負の値で数字が大きいほど緑味が強いことを示す。ポリ乳酸繊維布帛のａ＊値については、上述のとおりポリ乳酸繊維に含有されるファーネストブラックの粒径により制御される。
【００２１】
ポリ乳酸繊維布帛のＬ＊値としては、１３．０以下である。Ｌ＊値が１３．０を超えると黒発色性が不十分となる。深みの強い黒色を効果的に引き出すという点で、Ｌ＊値としては１２．０以下が好ましく、１１．０以下が特に好ましい。
【００２２】
本発明のポリ乳酸布帛のａ＊値としては、−０．１０〜１．００であり、０．０５〜０．６０が好ましい。ａ＊値が１．０を超えると赤味が強くなりすぎ、一方、―０．１０未満では赤味が不足して逆に緑がかった黒色となり、いずれもの場合も本発明の目的を達成できない。
【００２３】
本発明では、上記したようにファーネスブラックの粒径、含有量を適宜調整することにより、上記した本発明のａ＊値及びＬ＊値の範囲で、所望の色相のポリ乳酸繊維布帛を得ることができる。なお、Ｌ＊値を１１．０以下としたい場合には、後述するように表面に微細な凹凸を形成された原着ポリ乳酸繊維を用いることが効果的である。
【００２４】
本発明において、当該原着ポリ乳酸繊維は０．０５〜３．０質量％の艶消し剤を含有することが好ましい。これは布帛表面の光沢感が強い場合、視覚的に黒色の発色が弱く感じることから、艶消し剤を繊維中に含有させ布帛表面の光沢感を抑制するためである。艶消し剤濃度が、０．０５質量％未満では光沢感の抑制効果が得られにくくなる。一方、３．０質量％を超えると光沢感抑制効果が頭打ちになるとともに、製糸工程において糸条が接触する各種ローラやガイド、熱板等が磨耗され、磨耗された部分に糸条が接触することにより糸切れが多発することとなり、さらに布帛の精練やリラックス工程において、金属に対する摩擦抵抗が大きくなるため、スレやアタリ等の欠点が発生しやすくなり好ましくない。
【００２５】
また本発明において、当該原着ポリ乳酸繊維は表面に微細な凹凸を有することが好ましい。この微細な凹凸は、入射光を繊維内部へ導入し反射光の拡散を促進させるため、布帛とした場合の黒発色性が高まる効果がある。この様な微細な凹凸を形成させる方法としては、プラズマ処理やコロナ放電処理によるエッチング法等を挙げることができるし、またアルカリ減量による方法を採ることもできる。
【００２６】
たとえばアルカリ減量による方法を採用した場合、繊維表面のファーネスブラックが脱落するため微細な凹凸が形成される。この場合の減量率は１０％〜４０％であることが好ましい。減量率が１０％未満では黒発色性の向上効果が得られにくく、４０％を超えると繊維の強度低下により布帛が実用に耐えられなくなるため好ましくない。アルカリ減量の条件は１００℃以下の温度にて、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム（ソーダ灰）等のアルカリ剤を使用するのが好ましい。
【００２７】
本発明の原着ポリ乳酸繊維の形態については、特に限定されるものではなく、例えば繊維断面としては、丸断面の他、偏平、三角、十字、多葉、中空、井型等の異型断面を採用してもよい。また、ステープル、ショートカットファーバー、フィラメントのいずれでもよく、フィラメントとしてはモノフィラメントでもマルチフィラメントでもよい。また、原糸でも、仮撚加工やニットデニット、流体噴出加工等が施された加工糸でもよく、ダブルツイスターやイタリー式撚糸機、リング撚糸機等を用いた撚り係数１０００〜３００００程度の撚糸として用いてもよい。なお、繊維中には、本発明の目的を妨げない範囲で、抗菌剤、消臭剤、難燃剤等の各種添加剤が含まれていてもよい。
【００２８】
さらに本発明のポリ乳酸繊維布帛は、原着ポリ乳酸繊維中にファーネスブラックを使用していることにより、耐光堅牢度にも優れており、その耐光堅牢度としては４級以上であることが好ましい。ここでいう耐光堅牢度とはＪＩＳ  Ｌ−０８４２  紫外線カーボンアーク灯光に対する染色堅牢度試験方法に規定されたもので、試験片をブルースケールと共に規定の方法に基づいて露光し、試験片の変退色とブルースケールの変退色を比較するものである。耐光堅牢度が４級未満になると野外での着用により退色が大きくなるため、実用上好ましくない。
【００２９】
本発明のポリ乳酸布帛は、着色剤として無機物であるファーネスブラックを、布帛全体の質量の１．０〜５．０質量％含有することにより耐光堅牢度４以上にすることができる。
【００３０】
本発明のポリ乳酸繊維布帛とは、上記原着ポリ乳酸繊維を主として用い、織物、編物、不織布にしたものを意味する。必要に応じ本発明の目的とする機能・効果を損なわない範囲で帯電防止剤、柔軟剤、撥水剤、防汚剤、深色化剤、吸水剤、抗菌剤、消臭剤等を付与してもよい。
【００３１】
本発明のポリ乳酸繊維布帛の仕上げ加工における条件は、繊維強度を考慮して適宜設定すればよい。精練工程では、例えば1〜２ｇ／ｌの界面活性剤水溶液中において、７０〜９０℃で５〜３０分間処理すればよい。繊維に非水溶性の糊剤等が付着している場合は、繊維強度に影響の少ないアルカリ剤を併用してもよい。乾燥工程は８０〜１３０℃で過乾燥にならない程度の時間で行えばよい。仕上げセット工程では、９０〜１３０℃で３０〜９０秒間処理すればよい。
【実施例】
【００３２】
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。また、実施例における測定、評価は下記の方法で行った。
（１）粒径の測定
ファーネスブラックの粒径は電子顕微鏡を用い顕微鏡法により測定した。
（２）Ｌ＊値、ａ＊値
マクベス社製分光光度計ＣＥ−３１００を用い、光源、視野角度２度の条件で布帛表面の測色を行った。Ｌ＊、ａ＊値は、これに基づきＣＩＥＬａｂ色差式を用いて算出した。
（３）耐光堅牢度
ＪＩＳ  Ｌ−０８４２  紫外線カーボンアーク灯光に対する染色堅牢度試験方法の第３露光法に準じて測定した。
【００３３】
実施例１
Ｌ−乳酸を主成分とする数平均分子量が７２，０００のポリ乳酸（Ｌ−乳酸単位：９８．８％、Ｄ−乳酸単位：１．２％）に一次粒径１７ｎｍのファーネスブラック２０質量％を溶融混合してマスターチップを製造した。次に、マスターチップとＬ−乳酸を主成分とする数平均分子量が７２，０００のポリ乳酸（Ｌ−乳酸単位：９８．８％、Ｄ−乳酸単位：１．２％）のチップをファーネスブラック濃度が２質量％になるように混合しながら、２１０℃で溶融させた。この溶融ポリマーを紡糸温度２２０℃、口金の孔数２４、紡糸速度３０００ｍ／分で紡糸し、１１０デシテックス／２４フィラメントの原着ポリ乳酸高配向未延伸糸を得た。得られた高配向未延伸糸は強度２．０２ｃＮ／デシテックス、伸度５８．３％であった。この高配向未延伸糸を９０℃の加熱ローラで１．３２倍に延伸し、８４デシテックス／２４フィラメントの原着ポリ乳酸延伸糸を得た。この繊維は強度３．２５ｃＮ／デシテックス、伸度２５．６％であった。
【００３４】
また、上記高配向未延伸糸を用い、加工速度１００ｍ／分、ヒーター温度１００℃、仮撚数３０００回／ｍ、延伸倍率１．３０倍で仮撚加工を行い、８４デシテックス２４フィラメントのポリ乳酸加工糸を得た。この繊維は強度１．９５ｃＮ／デシテックス、伸度２１．０％であった。
【００３５】
次に、経糸に上記原着ポリ乳酸延伸糸、緯糸に上記原着ポリ乳酸延伸糸とポリ乳酸加工糸をダブルツイスターで合撚（１５００Ｔ／Ｍ）した糸を用い、経糸密度１６５本／２．５４ｃｍ、緯糸密度７２本／２．５４ｃｍで２／２ツイル織物を製織した。
【００３６】
続いてこの織物を液流染色機にて、界面活性剤１ｇ／ｌで８０℃、２０分間精練し、シュリンクサーファー型乾燥機を用い１２０℃で乾燥した後、１３０℃で１分間ヒートセットを行うことで、実施例１のポリ乳酸繊維布帛を得た。最終的に得られた織物は経糸密度１９４本／２．５４ｃｍ、緯糸密度９０本／２．５４ｃｍであった。
【００３７】
実施例２
原着ポリ乳酸高配向未延伸糸を製造する際に艶消し剤として酸化チタン０．３質量％を添加する以外は実施例１と同様の方法にて実施例２のポリ乳酸繊維布帛を得た。
【００３８】
実施例３
実施例１と同様の方法で紡糸、延伸、仮撚、製織、精練を行った後、液流染色機中にて溶液濃度が３ｇ／ｌであるＮａＯＨ水溶液を用いて９５℃、９０分間のアルカリ減量処理を行い（減量率２０％）、続いてシュリンクサーファー型乾燥機を用い１２０℃で乾燥し、１３０℃で１分間ヒートセットを行うことで、実施例３のポリ乳酸繊維布帛を得た。
【００３９】
比較例１
ファーネスブラックの一次粒径を７ｎｍに変更する以外は実施例１と同様の方法で比較例１のポリ乳酸繊維布帛を得た。
【００４０】
比較例２
ファーネスブラックの一次粒径を３０ｎｍに変更する以外は実施例１と同様の方法で比較例２のポリ乳酸繊維布帛を得た。
【００４１】
比較例３
ポリ乳酸繊維中のファーネスブラック濃度が０．８質量％となるようにマスターチップの量を変更する以外は実施例１と同様の方法で比較例３のポリ乳酸繊維布帛を得た。
【００４２】
比較例４
ポリ乳酸繊維中のファーネスブラック濃度が６．０質量％となるように変更する以外は実施例１と同様の方法で比較例４を行ったが、紡糸工程における糸切れが多発し製糸性が悪かった。
【００４３】
比較例５
ファーネスブラックを添加せずにポリ乳酸高配向未延伸糸を製造して用いる以外は実施例１と同様の方法で製織、精練、ヒートセットを行った後、液流染色機中にて下記処方１のレサイプで１３０℃、３０分間染色をし、シュリンクサーファー型乾燥機を用い１２０℃で乾燥した後、１３０℃で１分間ヒートセットを行い、比較例５のポリ乳酸繊維布帛を得た。
【００４４】
処方１
黒色分散染料（紀和化学株式会社：Ｋｉｗａｌｏｎ  Ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ  Ｂｌａｃｋ    ＳＫ−２６９  Ｌｉｑｕｉｄ）                                ５％ｏｍｆ
分散剤（日華化学株式会社：ニッカサンソルト  ＳＮ−１３０）  ０．５ｇ／ｌ
酢酸（４８％）                                              ０．２ｃｃ／ｌ  
【００４５】
比較例６
染色前に、液流染色機中にてＮａＯＨ濃度３ｇ／ｌで９５℃、９０分間のアルカリ減量処理（減量率１８％）を行う以外は比較例５と同様の方法にて比較例６のポリ乳酸繊維布帛を得た。
本発明および比較例のＬ＊値、ａ＊値および耐光堅牢度を表1に示した。
【００４６】
【表１】
2006057195.tif 000002
【００４７】
表1より明らかなように、本発明のポリ乳酸繊維織物はＬ＊値が１３．０以下、ａ＊値が−０．１０〜１．００、耐光堅牢度が４級以上であり、フォーマルウエアやアバーヤ、ブラックトーブで好まれる適度な赤味を帯びた深みのある黒色を有し、かつ耐光堅牢度に優れていた。一方、比較例１のポリ乳酸繊維織物は、使用したファーネスブラックの一次粒径が小さすぎるため、ａ＊値が１．０以上で赤味が強すぎるものであった。また比較例２は、逆にファーネスブラックの一次粒子が大きすぎるため、ａ＊値が−０．１以下で赤味が弱すぎるものであった。これらは、本願発明の目的とする色相に適するものではなかった。比較例３は、ファーネスブラックの使用量が少なすぎたため、Ｌ＊値が１３．０を大幅に超えて黒発色性が不十分であった。比較例４は、ファーネスブラックの使用量が多すぎて製糸性が悪かった。また比較例５および６では、ファーネスブラックを使用していないため黒発色性がないだけでなく、ａ＊値が１．０以上であることに加え、耐光堅牢度が不良であり、いずれもフォーマルウエアやアバーヤ、ブラックトーブに適したものではなかった。