(57)【要約】      （修正有）【課題】環境対応素材であるポリ乳酸を使用した捲縮糸であり、ポリ乳酸の欠点特性である捲縮性と嵩高性、耐摩耗性が改善された、カーペットとして好適な捲縮糸を提供する。【解決手段】芯成分がポリ乳酸組成物、鞘成分がポリアミド組成物からなる芯鞘複合繊維で構成されるマルチフィラメントであって、芯成分の比率が１０〜５０重量％、芯成分の異形度（Ｃ）が１．２〜９、鞘成分の異形度（Ｓ）が２〜６、芯成分の異形度（Ｃ）と鞘成分の異形度（Ｓ）の比（Ｃ／Ｓ）が０．６〜１．５であることを特徴とする捲縮糸、およびそれを用いたカーペット。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯成分がポリ乳酸組成物、鞘成分がポリアミド組成物からなる芯鞘複合繊維で構成されるマルチフィラメントであって、芯成分の比率が１０〜５０重量％、芯成分の異形度（Ｃ）が１．２〜９、鞘成分の異形度（Ｓ）が２〜６、芯成分の異形度（Ｃ）と鞘成分の異形度（Ｓ）の比（Ｃ／Ｓ）が０．６〜１．５であることを特徴とする捲縮糸。
【請求項２】
鞘成分がポリアミド１００重量部に対して酸化チタンを０．１〜２重量部含有するポリアミド組成物であることを特徴とする請求項１に記載の捲縮糸。
【請求項３】
鞘成分がポリアミド１００重量部に対して顔料を０．１〜２重量部含有するポリアミド組成物であることを特徴とする請求項１または２に記載の捲縮糸。
【請求項４】
鞘成分が酸化防止剤および／または紫外線吸収剤を含有するポリアミド組成物であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の捲縮糸。
【請求項５】
沸水処理後の捲縮伸長率が１０〜４０％、沸収が０〜１０％であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の捲縮糸。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の捲縮糸を用いたカーペット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、芯成分がポリ乳酸組成物、鞘成分がポリアミド組成物からなる芯鞘複合繊維からなる捲縮糸に関するものである。特に、ポリ乳酸の欠点特性である捲縮性と嵩高性、耐摩耗性が改善された、カーペットとして好適な捲縮糸に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、化石燃料資源の枯渇対策や地球温暖化防止のために、植物資源を原料とする脂肪族ポリエステルポリマーによって従来の石油系ポリマーからなる合成繊維を代替しようとして、開発が活発に行われている。
【０００３】
中でもポリ乳酸繊維は、力学的特性、熱的特性が実用製品として利用できる可能性があり、また最近はポリマーコストも現実的な価格になりつつあることから、開発が盛んに行われている。しかしながら、大きな期待にもかかわらずポリ乳酸繊維の特性をそのまま活かせる用途は少なく、また、ポリ乳酸の欠点特性を改良する技術開発も行われているものの、その成果は十分ではない。そのため、ポリ乳酸繊維の生産・販売量は未だに少なく、早期拡大が切望されている。
【０００４】
特に、自動車用カーペットやインテリア用カーペットに関しては、その市場が大きく、ポリ乳酸等の環境対応型素材への早期転換が期待されているにも関わらず、ポリ乳酸捲縮糸の欠点である捲縮性や耐摩耗性等のカーペット特性がクリアせずに、未だ本格的な製品化に至っていないのが実状である。
【０００５】
このような状況の中、ポリ乳酸の特性をそのまま活かす、或いは欠点特性を抜本的に改良する技術開発とは別に、従来の合成繊維に混用することによって合成繊維の一部をポリ乳酸繊維で代替しようという試みがなされている。具体的には、ポリ乳酸とポリアミドによるポリマーブレンドや芯鞘複合に関するものであり、これまでに開示されている技術として、例えば特許文献１、特許文献２が挙げられる。
【０００６】
特許文献１には、耐熱性や耐摩耗性の向上を目的として、ポリ乳酸にポリアミドがブレンドされて海島構造を形成した樹脂組成物に関する技術が開示されている。しかし特許文献１に記載の樹脂組成物は、ポリ乳酸にポリアミドが均一分散しているものの、主成分であるポリ乳酸成分が一部繊維表面に露出してしまうため、特に捲縮糸の場合には、捲縮加工の際に高温熱処理ができず、高捲縮化が不十分であった。また、同じくポリ乳酸成分の繊維表面への露出によって、衣料用途等の比較的低荷重下での耐摩耗性には問題ないレベルであるものの、カーペットに要求される高荷重下での耐摩耗性については依然として不十分なものであった。
【０００７】
一方、特許文献２には、耐摩耗性の向上を目的として、芯成分がポリ乳酸、鞘成分がポリアミドである芯鞘複合繊維に関する技術が開示されている。しかし、特許文献２に記載の複合繊維は、単にポリ乳酸をポリアミドで被覆する技術であるため、熱処理や実使用での外力に対して、芯と鞘の界面剥離が容易に発生し、特に捲縮糸の場合には、高温処理ができず、高捲縮化が不十分であった。また、実使用において、芯と鞘の界面剥離が発生し、外観変化（白ボケ）したり、更には芯成分のポリ乳酸が露出するため、高荷重下での耐摩耗性が低下するといった耐久性不良の問題があった。
【特許文献１】特開２００３−２３８７７５号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】特開２００４−３６０３５号公報（特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述した従来技術における問題点の解決を課題として検討した結果達成されたものである。詳しくは、環境対応素材であるポリ乳酸を使用した捲縮糸であり、ポリ乳酸の欠点特性である捲縮性と嵩高性、耐摩耗性が改善された、カーペットとして好適な捲縮糸を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題は、芯成分がポリ乳酸組成物、鞘成分がポリアミド組成物からなる芯鞘複合繊維で構成されるマルチフィラメントであって、芯成分の比率が１０〜５０重量％、芯成分の異形度（Ｃ）が１．２〜９、鞘成分の異形度（Ｓ）が２〜６、芯成分の異形度（Ｃ）と鞘成分の異形度（Ｓ）の比（Ｃ／Ｓ）が０．６〜１．５であることを特徴とする捲縮糸によって達成できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、以下に説明するとおり、環境対応型素材であるポリ乳酸を使用した捲縮糸でありながら、ポリ乳酸の欠点特性である捲縮性と耐摩耗性が改善された、カーペットとして好適な捲縮糸を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明について詳細に説明する。
【００１２】
本発明は芯成分がポリ乳酸組成物、鞘成分がポリアミド組成物からなる芯鞘複合繊維で構成されるマルチフィラメントであって、芯成分の比率が１０〜５０重量％、芯成分の異形度（Ｃ）が１．２〜９、鞘成分の異形度（Ｓ）が２〜６、芯成分の異形度（Ｃ）と鞘成分の異形度（Ｓ）の比（Ｃ／Ｓ）が０．６〜１．５であることを特徴とする捲縮糸である。
【００１３】
本発明において、芯成分のポリ乳酸組成物中のポリ乳酸は、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いう。乳酸にはＤ−乳酸とＬ−乳酸の２種類の光学異性体が存在するため、その重合体もＤ体のみからなるポリ（Ｄ−乳酸）とＬ体のみからなるポリ（Ｌ−乳酸）および両者からなるポリ乳酸がある。ポリ乳酸中のＤ−乳酸、あるいはＬ−乳酸の光学純度は、それらが低くなるとともに結晶性が低下し、融点降下が大きくなる。融点は繊維の耐熱性を維持するために１５０℃以上であることが好ましいため、光学純度は９０％以上であることが好ましい。
【００１４】
また、光学純度９０％以上のポリ（Ｄ−乳酸）と光学純度９０％以上のポリ（Ｌ−乳酸）を重量比で４０／６０〜６０／４０となるようにブレンドした場合には、ステレオコンプレックス結晶の形成により、その融点を２２０〜２３０℃に高めることができるため、さらに好ましい。
【００１５】
ポリ乳酸中には低分子量残留物として残存ラクチドが存在するが、これら低分子量残留物は、紡糸や延伸、捲縮加工工程において、口金や加熱ローラー、捲縮ノズルの汚れによる工程通過性不良に繋がる上に、染色加工工程での染め斑等の染色異常を誘発する原因となる。また、ポリ乳酸の加水分解を促進し、繊維製品の耐久性を低下させる。そのため、ポリ乳酸中の残存ラクチド量は好ましくは０．３重量％以下、より好ましくは０．１重量％以下、さらに好ましくは０．０３重量％以下である。残留ラクチドの測定法としては、試料（ポリ乳酸）１ｇをジクロロメタン２０ｍｌに溶解し、この溶液にアセトン５ｍｌを添加し、さらにシクロヘキサンで定容して析出させ、島津社製ＧＣ１７Ａを用いて液体クロマトグラフにより分析し、絶対検量線にてラクチド量を求める方法が挙げられる。
【００１６】
また、ポリ乳酸の分子量は、耐摩耗性を高めるためには高い方が好ましいが、分子量が高すぎると、製糸工程で糸切れや毛羽が多発するなど延伸性が低下する傾向にある。重量平均分子量は耐摩耗性を保持するために８万以上であることが好ましく、１０万以上がより好ましい。さらに好ましくは１２万以上である。また、分子量が３５万を越えると、前記したように延伸性が低下する。そのため、重量平均分子量は３５万以下が好ましく、３０万以下がより好ましい。さらに好ましくは２５万以下である。上記重量平均分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定し、ポリスチレン換算で求めた値である。
【００１７】
本発明において、鞘成分のポリアミド組成物中のポリアミドは、融点が１６０〜２４０℃であることが好ましい。融点が１６０℃未満であれば、力学的および熱的に劣る繊維物性しか得られず、高温による捲縮加工も難しくなる。また、融点が２４０℃を超えると、芯成分のポリ乳酸との融点の差が大きくなり過ぎるため、ポリアミドを溶融させる紡糸温度において、ポリ乳酸が熱劣化する傾向にあるため好ましくない。
【００１８】
また、本発明のポリアミドは、ポリカプラミドまたはカプロラクタムを主成分とする他のポリアミド成分との共重合ポリマーであってもよい。好ましい共重合ポリマーの例としては、共重合ポリマー全体を１００重量部として、カプロラクタム：９９〜８０重量部とヘキサメチレンアジパミド、トリメチレンアジパミド、ヘキサメチレンセバカミド等を１〜２０重量部共重合したポリアミドである。ポリカプラミドは従来からカ−ペット用捲縮糸として好適な素材であり、そのポリカプラミド成分をベースとした共重合ポリアミドは、ポリカプラミドよりは若干結晶性が低下するものの、融点がポリ乳酸に近づくため、溶融紡糸工程において、ポリ乳酸の熱劣化が少なくなり、糸切れや毛羽等の発生が抑制され、安定製糸が可能となる。
【００１９】
本発明は、特にポリ乳酸を使用した捲縮糸に関するものである。ポリ乳酸を使用した捲縮糸においてこれまで致命的であったポリ乳酸由来の欠点、即ち、捲縮性不良や耐摩耗性不良を補うためには、鞘成分のポリアミドの特性を最大限に活用する必要がある。そのため、発明者らは、芯と鞘の界面剥離や芯成分の露出を防ぐことに注力し、鋭意検討を行った結果、本発明を達成するに至った。
【００２０】
即ち、本発明の捲縮糸は、捲縮加工時に高温熱処理を可能とし、また実使用で受ける摩擦等の外力によって芯と鞘の界面剥離や外観変化（白ボケ）、更には芯成分の露出を発生させないことを目的として、芯成分の比率が１０〜５０重量％、芯成分の異形度（Ｃ）が１．２〜９、鞘成分の異形度（Ｓ）が２〜６、芯成分の異形度（Ｃ）と鞘成分の異形度（Ｓ）の比（Ｃ／Ｓ）が０．６〜１．５であることを特徴とするものである。
【００２１】
芯成分の比率が１０重量％未満であると、ポリ乳酸の使用量が少なくなり、環境対応型素材としてのメリットが小さくなる。一方、芯成分の比率が５０重量％を超えると、異形断面糸において、芯成分の一部が繊維の表面に露出する可能性が高くなる。芯成分の比率は、１５〜３５重量％が更に好ましい。
【００２２】
芯成分の異形度（Ｃ）が１．２未満であると、芯と鞘の接触面積が小さくなり、熱処理や外力に対する芯鞘界面での応力集中が過多となるため、芯鞘剥離や白ボケ、ひいては芯成分の露出が起こりやすくなる。一方、芯成分の異形度（Ｃ）が９を超えると、芯成分の外径が鞘成分の外径に近くなり、芯成分が露出する可能性が高くなる。芯成分の異形度（Ｃ）は、１．５〜７．５が更に好ましい。
【００２３】
鞘成分の異形度（Ｓ）が２未満であると、芯成分の露出の可能性が高くなり、またマルチフィラメントとして、単繊維間の空隙が少なくなるため、カーペットの嵩高性が不十分となる。また、捲縮加工時に、加熱ローラーや加熱流体と単糸との接触面積が小さくなるため、捲縮がかかりにくくなる。一方、鞘成分の異形度（Ｓ）が６を超えた複合繊維は、現状の技術では安定製糸が難しい。鞘成分の異形度（Ｓ）は、２．５〜５が更に好ましい。
【００２４】
芯成分の異形度（Ｃ）と鞘成分の異形度（Ｓ）の比（Ｃ／Ｓ）は、０．６未満であっても、１．５を超えても、芯成分が露出する可能性が高くなる。また、０．６未満であると、芯と鞘の接触面積が小さくなり、熱処理や外力に対する芯鞘界面での応力集中が過多となるため、芯鞘剥離や白ボケ、芯成分の露出が起こりやすくなる。
【００２５】
なお、本発明で言う異形度とは、Ｙ型やＸ型等の多葉断面における、外接円の直径と内接円の直径の比、即ち、（外接円の直径／内接円の直径）で表される。
【００２６】
本発明の捲縮糸は、鞘成分がポリアミド１００重量部に対して酸化チタンを０．１〜２重量部含有するポリアミド組成物であることが好ましく、０．５〜１．５重量部含有することがより好ましい。酸化チタンを０．１〜２重量部含有させることで、繊維表面の粗面化により摩擦体との摩擦係数、及び単繊維間での摩擦係数を低減させることが可能となり、さらに、過剰の摩擦力によって仮に芯鞘界面剥離による白ボケが発生した場合でも、酸化チタンによる遮光効果により、その外観変化を軽減させることが可能となる。
【００２７】
酸化チタンは、０．１重量部未満では上記効果が少なく、また、２重量部を超えるとその効果は飽和し、一方で溶融紡糸において酸化チタンの凝集により製糸性が低下する。また、必要に応じて、芯成分もポリ乳酸１００重量部に対して酸化チタンを０．１〜２重量部含有させても良い。
【００２８】
本発明の捲縮糸は、鞘成分がポリアミド１００重量部に対して顔料を０．１〜２重量部含有するポリアミド組成物であることが好ましく、０．５〜１．５重量部含有することがより好ましい。芯鞘界面剥離は、染色工程での熱処理による芯成分と鞘成分の収縮率差、或いは収縮応力差によって発現する場合がある。よって、染色工程の必要性をなくすため、少なくとも鞘成分に予め顔料を０．１〜２重量部含有しておくことが好ましい。顔料は、０．１重量部未満では発色が少なく、また、２重量部を超えると溶融紡糸において顔料の凝集により製糸性が低下する。また、必要に応じて、芯成分もポリ乳酸１００重量部に対して顔料を０．１〜２重量部％含有させても良い。
【００２９】
使用する顔料としては、特に限定されないが、次の顔料が例示される。鉛、クロムおよびカドミウムを除く酸化物系無機顔料、フェロシアン化物無機顔料、珪酸塩無機顔料、炭酸塩無機顔料、燐酸塩無機顔料、カ−ボンブラック、アルミニウム粉、ブロンズ粉およびチタン粉末被覆雲母等の無機顔料、フタロシアニン系有機顔料、ペリレン系有機顔料、イソイントセリノン系有機顔料等の有機顔料、および複素環系染料、ヘリノン系染料、ペリレン系染料およびチオインジオ系染料等から選ばれた１種、或いは２種以上を組み合わせたものである。更に詳しくは、無機顔料としては、酸化チタン、亜鉛華、チタンイエロー、亜鉛−鉄系ブラウン、チタン・コバルト系グリーン、コバルトグリーン、コバルトブルー、銅−鉄系ブラック等の酸化物、紺青のようなフェロシアン化物、群青のような珪酸塩、炭酸カルシウムのような炭酸塩、マンガンバイオレットのような燐酸塩、カーボンブラック、アルミニウム粉やブロンズ粉、およびチタン粉末被覆雲母等が用いられ、鉛、クロムおよびカドミウム等の重金属を含む無機顔料は用いない。有機顔料としては、銅フタロシアニンブルー、銅フタロシアニングリーンおよび臭素化銅フタロシアニングリーン等のフタロシアニン系、ペリレンスカーレット、ペリレンレァ、ペリレンマルーン等のペリレン系、イソインドリノン系等が用いられる。また、染料としては、アンスラキノン系、複素環系、ヘリノン系、ペリレン系、およびチオインジオ系が用いられる。また、顔料は通常用いられる分散剤を併用して用いることもできる。
【００３０】
本発明の捲縮糸は、熱や紫外線照射での鞘成分のポリアミドの劣化によって、実使用において耐摩耗性が低下したり、芯鞘界面剥離や白ボケ、芯成分の露出を誘発させない目的で、少なくとも鞘成分に酸化防止剤および／または紫外線吸収剤を含有することが好ましい。また、必要に応じて、芯成分にも酸化防止剤および／または紫外線吸収剤を含有しても良い。
【００３１】
酸化防止剤としては、特に限定されずに公知のものが使用できるが、例えば、フェノール系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、銅化合物等が挙げられ、芯成分においてはポリ乳酸１００重量部、鞘成分においてはポリアミド１００重量部に対して０．０１〜１重量部含有すれば良い。また、銅化合物は、アミド結合に配位することによって、ポリマーの劣化を抑制する効果があり、好適に使用することができる。銅化合物の具体的な例としては、塩化銅、臭化銅、ヨウ化銅、硫酸銅、硝酸銅、炭酸銅、リン酸銅、酢酸銅、サリチル酸銅、ステアリン酸銅、安息香酸銅、コハク酸銅、フタル酸銅、ピロリン酸銅、および前記無機ハロゲン化銅とキシリレンジアミン、２−メルカプトベンズイミダゾール、ベンズイミダゾールなどとの錯化合物などが挙げられる。銅化合物は、銅の重量として、芯成分においてはポリ乳酸１００重量部、鞘成分においてはポリアミド１００重量部に対して０．００１〜０．０２重量部含有すれば良い。また、銅化合物を用いる場合には、溶融紡糸時に金属銅の遊離を抑制する目的で、塩化リチウム、臭化リチウム、ヨウ化リチウム、塩化カリウム、臭化カリウム、ヨウ化カリウム、臭化ナトリウム、ヨウ化ナトリウムなどのハロゲン化アルカリ化合物を併用しても良い。なお、酸化防止剤は、１種でも良いし、複数を併用しても良い。
【００３２】
紫外線吸収剤として、特に限定されずに公知のものが使用できるが、例えば、サリチル酸系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンズイミダゾール系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、紫外線安定剤、ヒンダードアミン系光安定剤等が挙げられ、芯成分においてはポリ乳酸１００重量部、鞘成分においてはポリアミド１００重量部に対して０．０１〜１重量部含有すれば良い。なお、紫外線吸収剤は、１種でも良いし、複数を併用しても良い。
【００３３】
酸化防止剤と紫外線吸収剤の具体的な化合物としては、例えば「１２０９３の化学商品（化学工業日報社）」に記載の化合物などが挙げられる。
【００３４】
また、その他の添加物として、可塑剤、界面活性剤、滑剤、結晶核剤、難燃剤、帯電防止剤、消臭剤、抗菌剤、その他の機能性付与剤等、必要に応じて適宜含有させても良い。
【００３５】
本発明の捲縮糸は、沸水処理後の捲縮伸長率が１０〜４０％、沸収が０〜１０％であることが好ましい。
【００３６】
捲縮伸長率が１０〜４０％であれば、ポリ乳酸を用いた従来の捲縮糸に比べて著しく捲縮特性に優れ、高捲縮でボリュ−ム感があり、また、カ−ペットにした時に耐ヘタリ性や風合いが良好となる。捲縮伸長率が１０％未満では、ポリ乳酸を用いた従来の捲縮糸と大差なく、不十分である。一方、４０％を超える捲縮伸長率では安定した捲縮加工が困難な上に、ボリューム過多によりカーペットの風合いが硬くなる場合がある。捲縮伸長率は、１５〜３０％がより好ましい。また、沸収は１０％を超えると、染色工程および実使用の際に寸法変化が生じるため好ましくない。沸収は、好ましくは０〜６％である。
【００３７】
本発明の捲縮糸の総繊度は、好ましくは５００〜３０００ｄｔｅｘ、より好ましくは１０００〜２０００ｄｔｅｘである。５００ｄｔｅｘ未満ではそのままでカーペット用パイルとしてタフトした場合、実用の目付とするためにステッチを上げる必要が生じ、タフトが困難になる。撚糸を施し諸撚り糸のカットパイルとして使用しても繊度が低すぎて必要以上にゲージやステッチを上げる必要があるため好ましくない。３０００ｄｔｅｘを越えると、製糸工程において、均一な冷却・固化が困難となったり、熱の伝達が十分に行われず、延伸性や捲縮加工性が著しく低下し、安定な製糸ができなくなるため好ましくない。
【００３８】
本発明の捲縮糸の単糸繊度は好ましくは５〜５０ｄｔｅｘである。５ｄｔｅｘ未満ではカ−ペット用としては耐摩耗性、耐ヘタリ性や踏み応え性に欠けるため好ましくない。５０ｄｔｅｘを越えると、風合いが粗硬となり、カ−ペット用としては好まれない。
【００３９】
本発明捲縮糸の強度は、好ましくは、１．５〜４．０ｃＮ／ｄｔｅｘである。１．５ｃＮ／ｄｔｅｘ未満では強度が低すぎ、耐摩耗性も低く、実用耐久性が不足する。一方、４．０ｃＮ／ｄｔｅｘを越える強度は現行技術では達成できない。
【００４０】
本発明の捲縮糸は、他の繊維を含んでカーペットを形成してもよい。例えば、天然繊維、再生繊維、半合成繊維、合成繊維との引き揃え、撚糸、混繊であってもよい。他の繊維としては、木綿、麻、羊毛、絹などの天然繊維や、レーヨン、キュプラなどの再生繊維、アセテートなどの半合成繊維、ナイロン、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸等）、ポリオレフィン、ポリアクリロニトルおよびポリ塩化ビニルなどの合成繊維などが適用できる。
【００４１】
また、本発明の捲縮糸の用途としては、家庭用やオフィス向けのカーペットはもちろんのこと、自動車用の内装資材にも好適である。その中でも、高い耐摩耗性と耐ヘタリ性が要求される自動車用のラインマットやオプションマット用として好適である。
【００４２】
本発明の捲縮糸の製造方法は、特に限定されないが、例えば次の方法が例示される。
【００４３】
乾燥し、水分率を０．０５％以下にしたポリ乳酸チップおよびポリアミドチップをそれぞれ別々の溶融混練機にて溶融させた後、別々のギヤポンプで計量し、紡糸パックに導き、各溶融ポリマー口金で芯鞘状に合流させた後、吐出させる。なお水分率の測定はＪＩＳ  Ｋ００６８に従って、カールフィッシャー滴定法の水分気化−電量滴定法にて、（ポリマーの融点−１０℃）×２０分の条件で測定する。
【００４４】
酸化チタン、顔料、酸化防止剤、紫外線吸収剤の添加方法としては、各ポリマーを重合する際に添加しても良いし、溶融紡糸する際に添加しても良いが、取扱いの容易性から溶融紡糸する際に添加することが好ましい。その際の添加方法としては、マスターバッチ方式や液状或いは粉末で添加する方式等が挙げられるが、生産性、ブレンド安定性等からマスターバッチ方式が好ましい。
【００４５】
マスターバッチ方式を用いる場合には、予め、溶融したベースポリマーに各種添加剤を添加したマスターチップを作製しておき、これを溶融紡糸の際に、ポリ乳酸チップやポリアミドチップと計量混合する。マスターチップは、必要に応じて、１種類または複数の添加剤を添加すれば良い。また、このようにして得られたマスターチップは、必要に応じて１種類または複数を併用して使用するができる。また、添加剤のポリマーへの混練性を高める目的で、溶融したポリマーを溶融混練機と紡糸パック間のポリマー配管や紡糸パック中に組み込んだ静的混練装置（”スタティクミキサ−”や”ハイミキサ−”）を使用することが好ましい。
【００４６】
紡糸温度は、使用するポリ乳酸とポリアミドの内、融点の高い方のポリマーの融点Ｔｍ〜Ｔｍ＋４０℃とする。
【００４７】
口金の吐出孔は、捲縮糸において芯成分の異形度（Ｃ）が１．２〜９、鞘成分の異形度（Ｓ）が２〜６、芯成分の異形度（Ｃ）と鞘成分の異形度（Ｓ）の比（Ｃ／Ｓ）が０．６〜１．５となるように、芯側、鞘側のスリット比を適宜設定すれば良く、例えば、芯側のスリット比を１．２〜２０、鞘側のスリット比を３〜１５とすれば良い。なお、スリット比とは、多葉断面糸口金における、スリット長とスリット幅から、（スリット長／スリット幅）で表される。
【００４８】
口金から吐出、冷却固化された糸条に、繊維用油剤を付与し、次いで延伸、熱処理される。延伸は、１段または２段以上の多段熱延伸法が採用される。補助的に延伸点を固定したり、熱処理を目的として、スチーム処理装置などを併用することも可能である。捲縮加工を効果的に行うため、分子鎖は適度な配向と結晶化をさせておくことが必要である。延伸倍率は、紡糸速度、冷却条件等、未延伸糸の配向・結晶化度の程度によって変更するが、通常は２〜４倍の範囲で延伸する。熱延伸の温度は、例えば２段延伸の場合には、１段目の延伸ローラーを３０〜８０℃、２段目の延伸ローラーを８０〜１５０℃、延伸後の最終ローラーを１５０〜２２０℃とする。
【００４９】
次に、上記熱延伸糸は連続して、あるいは一旦巻き取った後捲縮加工を行う。捲縮加工は、捲縮付与装置を通して加熱流体加工処理することによって行われる。本発明の捲縮糸は、通常、捲縮加工ノズルを有するジェットノズル方式で捲縮加工され、ニ−ドル内を通過する糸条に周囲から加熱蒸気等の高圧の高温流体を接触させ、大気中に放出し冷却することで捲縮を付与する。高温流体の温度は１５０〜２８０℃、好ましくは、１８０〜２５０℃であり、飽和蒸気、過熱蒸気、又は加熱空気が用いられる。
【００５０】
更に、捲縮を固定する目的で、捲縮ノズルを通過した捲縮糸に冷風を吹きつけたり、内部に吸引するロータリーフィルタの表面に捲縮糸を堆積させて冷却する方法等も採用される。
【００５１】
捲縮加工された捲縮糸は適度なストレッチを与えて、捲縮を一部潜在化させた後、巻き取り機で巻き取る。捲縮糸は巻き取り前に集束性を付与するため交絡処理を与えることもある。
【００５２】
本発明の捲縮糸を用いたカーペットの製造方法は、特に限定されるものではないが、例えば次のような方法が採用できる。
【００５３】
本発明の捲縮糸をフェースヤーンとし、通常のタフト装置を用いてカーペットを製造する。一般には、目付を３００〜２０００ｇ／ｍ２、パイル高さを３〜２０ｍｍの範囲とした場合に、タフトが容易で、かつ風合い、ボリューム感にもすぐれたカーペットとなる。
【００５４】
タフトされたカ−ペットは、公知の方法により染色およびバッキングが行われる。染色は連続染色、ウィンス染色、あるいはロ−プ染色等、いずれも可能である。勿論、顔料を含有した捲縮糸を用いたカ−ペットは染色することなく、バッキングすることができる。
【実施例】
【００５５】
以下、本発明について実施例を用いて詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により何等限定されるものではない。なお、実施例中の各測定値の測定方法は以下の通りである。
【００５６】
（１）ポリ乳酸の重量平均分子量
試料のクロロホルム溶液にテトラヒドロフランを混合し測定溶液とした。これをゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ウォーターズ社製  ＧＰＣ−１５０Ｃ）で測定し、ポリスチレン換算で重量平均分子量Ｍｗおよび数平均分子量Ｍｎ、さらに分散度Ｍｗ／Ｍｎを求めた。
【００５７】
（２）ポリアミドの相対粘度
試料０．２５ｇを９８％硫酸２５ｍｌに溶解し、オストワルド粘度計を用いていて２５℃で測定した。相対粘度はポリマー溶液と硫酸の落下秒数の比から求めた。
【００５８】
（３）融点（Ｔｍ）
Ｐｅｒｋｉｎ−Ｅｌｍｅｒ社製ＤＳＣ−７型の示差走査型熱量計を用いて測定した。サンプル量２０ｍｇ、昇温速度１０℃／分で測定し、融解吸熱曲線のピ−ク温度を融点とした。
【００５９】
（４）スリット比
Ｙ型断面糸口金において、次式により算出した。
スリット比＝スリット長／スリット幅
【００６０】
（５）芯成分の異形度（Ｃ）、鞘成分の異形度（Ｓ）
Ｙ型断面糸を繊維軸に垂直な方向に切断し、その断面を光学顕微鏡（キーエンス社製ＶＨ−６３００型）を用い２００倍で撮影した。写真から２０点の断面を選び、各成分について、外接円の直径と内接円の直径をそれぞれ測定した。次式により算出し、その平均値を異形度とした。
異形度＝外接円の直径／内接円の直径
【００６１】
（６）総繊度
ＪＩＳ  Ｌ  １０１３（１９９９）  ８．３．１正量繊度  ｂ）Ｂ法に従って、初荷重として０．８８２ｍＮ／ｄｔｅｘ、公定水分率をポリ乳酸は０．５％、ポリアミドは４．５％を用いて、ＪＩＳ  Ｌ  ０１０５  ３．１（１）絶乾混用率から算出する場合を使用して測定した。
【００６２】
（７）単糸繊度
総繊度をフィラメント数で除して求めた。
【００６３】
（８）強度、伸度
試料をオリエンテック（株）社製“テンシロン”（ＴＥＮＳＩＬＯＮ）ＵＣＴ−１００でＪＩＳ  Ｌ１０１３  ８．５．１標準時試験に示される定速伸長条件で測定した。この時の掴み間隔は２５ｃｍ、引張り速度は３０ｃｍ／分、試験回数１０回であった。なお、破断伸度はＳ−Ｓ曲線における最大強力を示した点の伸びから求めた。
【００６４】
（９）沸収
沸騰水処理前の試料に０．８８２ｍＮ／ｄｔｅｘの荷重をかけた時の試料長（Ｌ１）と、無荷重状態で９８℃の沸騰水に３０分間浸漬処理した後乾燥して平衡水分率とした試料に０．８８２ｍＮ／ｄｔｅｘの荷重をかけた時の試料長（Ｌ２）から次式により算出し、試料１０本の平均値を沸収とした。
沸収（％）＝［（Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ１］×１００
【００６５】
（１０）沸水処理後の捲縮伸長率
捲縮糸を巻き取り後、チーズ形状で２０℃、相対湿度６５％の雰囲気中に、２０時間放置した後、かせ取りで２４時間放置後、沸騰水中で浸漬処理したときの捲縮伸長率を示し、具体的には以下の方法で測定した値をいう。
【００６６】
すなわち、測定しようとする捲縮糸を、無荷重状態で９８℃の沸騰水に２０分間浸漬処理した後乾燥して平衡水分率となし、この試料に０．０１７６ｍＮ／ｄｔｅｘの初荷重をかけて３０秒経過の後に測定した試料長５０ｃｍ（Ｌ３）にマーキングを施し、次いで同試料に０．８８２ｍＮ／ｄｔｅｘの定荷重をかけ、３０秒経過後の伸び（Ｌ４）を測定して、前記（Ｌ３）および（Ｌ４）の値から、次式により算出し、試料１０本の平均値を沸水処理後の捲縮伸長率とした。
沸水処理後の捲縮伸長率（％）＝［（Ｌ４−Ｌ３）／Ｌ３］×１００
【００６７】
（１１）製糸性
５時間の製糸テストにおける糸切れ回数を製糸性の指標とした。
【００６８】
（１２）目付
ＪＩＳ  Ｌ１０２１（１９９９）７．３．１に規定の方法で測定した。
【００６９】
（１３）パイル高さ
カーペット基布の表面（パイルの付け根）からパイルの先端までの長さを実測し、１０ヶ所の平均値から求めた。
【００７０】
（１４）カーペットの嵩高性
カーペットを踏んだときのボリューム感、膨らみ感から、次の指標で官能評価を実施した。試験者は１０名で、その平均値から嵩高性を評価した。
Ａ：ボリューム感、膨らみ感があり、特に品位が良い。
Ｂ：ボリューム感、膨らみ感があり、良い。
Ｃ：ボリューム感、膨らみ感が不十分。
Ｄ：ボリューム感、膨らみ感がなく、品位が悪い。
【００７１】
（１５）カーペットの外観変化
カーペットから直径１２０ｍｍの試験片を切り出し、ＡＳＴＭ  Ｄ１１７５に規定されるテーバー摩耗試験機に取り付け、摩耗輪ＣＳ＃１０、荷重５００ｇとして、１００回転摩耗を行った。その後、この試験片の表面状態を観察し、次の指標で外観変化を評価した。
Ａ：外観変化（白ボケ）は、全くなし。
Ｂ：外観変化（白ボケ）は、僅かにあるが、問題ないレベル。
Ｃ：外観変化（白ボケ）が、発生している。
Ｄ：外観変化（白ボケ）が著しく発生している。
【００７２】
（１６）カーペットの耐摩耗性
カーペットから直径１２０ｍｍの試験片を切り出し、ＡＳＴＭ  Ｄ１１７５に規定されるテーバー摩耗試験機に取り付け、摩耗輪ＣＳ＃１０、荷重５００ｇとして、５００回転摩耗を行った。この試験片の摩耗前のパイル重量（Ｗ１）と摩耗後のパイル重量（Ｗ２）から、摩耗減量率を次式によって算出した。
摩耗減量率（％）＝（（Ｗ１−Ｗ２）／Ｗ１）×１００
【００７３】
（１７）カーペットの紫外線照射後の耐摩耗性
カーペットから直径１２０ｍｍの試験片を切り出し、キセノンウェザーメーター（スガ試験機社製「ＳＸ７５Ｗ」）にて、照射強度１５０Ｗ／ｍ２、水なし、６３℃、８０時間の条件で、紫外線を照射した後、ＡＳＴＭ  Ｄ１１７５に規定されるテーバー摩耗試験機に取り付け、摩耗輪ＣＳ＃１０、荷重５００ｇとして、５００回転摩耗を行った。この試験片の摩耗前のパイル重量（Ｗ３）と摩耗後のパイル重量（Ｗ４）から、摩耗減量率を次式によって算出した。
摩耗減量率（％）＝（（Ｗ３−Ｗ４）／Ｗ３）×１００
【００７４】
［実施例１］
重量平均分子量２０万、融点１７０℃のポリ乳酸チップ（ネイチャーワークス社製６４００Ｄ）と、相対粘度２．６、融点２２５℃のポリアミド（ナイロン６）チップ（東レ株式会社製Ｔ−１００）を別々の１軸溶融混練機にて、それぞれ２３０℃と２５０℃で溶融させた。各溶融ポリマーをそれぞれのポリマー配管内の８段のスタティックミキサーで混練した後、別々のギヤポンプで計量し、２５０℃の紡糸パックに導き、各溶融ポリマーを９６個のＹ型孔（芯側のスリット比：７、鞘側のスリット比：７）を有する口金で芯鞘状に合流させた後、吐出した。（芯成分（ポリ乳酸組成物）の吐出量：８１．５ｇ／分、鞘成分（ポリアミド組成物）の吐出量：１９０ｇ／分、（芯成分（ポリ乳酸組成物）の比率：３０重量％））
【００７５】
紡出糸条を、ユニフロー型チムニーにて冷却固化させた後、油剤ローラーにて油剤を付与した。油剤を付与した糸条を７５０ｍ／分の表面速度を有する第１ローラー（非加熱）で引き取った後、連続して延伸工程に供した。第１ローラーを通過した糸条を速度７７３ｍ／分の第２ローラー（５０℃）、速度２２８０ｍ／分の第３ローラー（１４０℃）、速度２６２６ｍ／分の第４ローラー（１９０℃）に連続して供することで延伸を行い、引き続いて、捲縮ノズル（ノズル温度２３０℃、ノズル圧力０．９ＭＰａ）にて蒸気による流体捲縮加工を行った。その後２１ｍ／分のロータリーフィルタで冷却し、２０６０ｍ／分で巻き取ることにより１３２０ｄｔｅｘ、９６フィラメントの捲縮糸を得た。製糸性は良好であり、製糸試験後の延伸ローラーにポリマーの融着はなかった。
【００７６】
得られた捲縮糸を目付３５０ｇ／ｍ２、パイル高さ６．０ｍｍでタフト加工し、９８℃×３０分の条件で酸性染料にて濃グレーに染色することにより、カットパイルからなるカーペットを作製した。捲縮糸およびそれを用いたカーペットの特性を表１に示す。
【００７７】
［実施例２］
鞘側の１軸溶融混練機に、「Ｔ−１００」チップの代わりに、酸化チタンのマスターチップ（東レ株式会社製Ｔ−１００を１００重量部に対して、酸化チタンを１１重量部練り込んだマスターチップ）を計量器で連続的に計量しながら、酸化チタンが鞘成分中のポリアミド１００重量部に対して１重量部となるように供給した以外は、実施例１と同様にして、捲縮糸およびカーペットを得た。それぞれの特性を表１に示す。
【００７８】
［実施例３］
鞘側の１軸溶融混練機に、さらに原着マスターチップ（東レ株式会社製Ｔ−１００を１００重量部に対して、顔料としてカーボンブラックを１１重量部練り込んだマスターチップ）を計量器で連続的に計量しながら、顔料が鞘成分中のポリアミド１００重量部に対して０．２重量部となるように供給し、カーペットの染色を行わなかった以外は、実施例２と同様にして、捲縮糸およびカーペットを得た。それぞれの特性を表１に示す。
【００７９】
［実施例４］
酸化防止剤として、ヨウ化銅を鞘成分中のポリアミド１００重量部に対して０．０２重量部（銅の重量として０．００６重量部）、金属銅の遊離を抑制する目的で、ヨウ化カリウムを鞘成分中のポリアミド１００重量部に対して０．０２重量部、また、紫外線吸収剤として、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤（チバスペシャルティケミカルズ社製「Ｔｉｎｕｖｉｎ３２８」）を鞘成分中のポリアミド１００重量部に対して０．１重量部となるように、これらを予め「Ｔ−１００」チップにドライブレンドしたチップを使用した以外は、実施例３と同様にして、捲縮糸およびカーペットを得た。それぞれの特性を表１に示す。
【００８０】
［実施例５］
Ｙ型孔（芯側のスリット比：３．３、鞘側のスリット比：３．３）を有する口金を使用したこと以外は、実施例１と同様にして、捲縮糸およびカーペットを得た。それぞれの特性を表１に示す。
【００８１】
［実施例６］
Ｙ型孔（芯側のスリット比：１．２、鞘側のスリット比：３．３）を有する口金を使用したこと以外は、実施例１と同様にして、捲縮糸およびカーペットを得た。それぞれの特性を表１に示す。
【００８２】
［実施例７］
Ｙ型孔（芯側のスリット比：１２、鞘側のスリット比：７）を有する口金を使用したこと以外は、実施例１と同様にして、捲縮糸およびカーペットを得た。それぞれの特性を表１に示す。
【００８３】
［実施例８］
芯成分（ポリ乳酸組成物）の吐出量：２７．１５ｇ／分、鞘成分（ポリアミド組成物）の吐出量：２４４．３５ｇ／分、（芯成分（ポリ乳酸組成物）の比率：１０重量％）に変更したこと以外は、実施例１と同様にして、捲縮糸およびカーペットを得た。それぞれの特性を表１に示す。
【００８４】
［実施例９］
芯成分（ポリ乳酸組成物）の吐出量：１３５．７５ｇ／分、鞘成分（ポリアミド組成物）の吐出量：１３５．７５ｇ／分、（芯成分（ポリ乳酸組成物）の比率：５０重量％）に変更したこと以外は、実施例１と同様にして、捲縮糸およびカーペットを得た。それぞれの特性を表１に示す。
【００８５】
【表１】
2008255526.tif 000002
【００８６】
［比較例１］
芯成分（ポリ乳酸組成物）の吐出量：１９０ｇ／分、鞘成分（ポリアミド組成物）の吐出量：８１．５ｇ／分、（芯成分（ポリ乳酸組成物）の比率：７０重量％）に変更したこと以外は、実施例１と同様にして、捲縮糸およびカーペットを得た。製糸性は極めて悪く、製糸試験後の延伸ローラーにポリ乳酸の融着があった。それぞれの特性を表２に示す。
【００８７】
［比較例２］
第３ローラーを１１０℃、第４ローラーを１５０℃に変更したこと以外は、比較例１と同様にして、捲縮糸およびカーペットを得た。ローラー温度を下げたことで比較例１に比べて製糸性は改善されたが、捲縮糸の捲縮伸長率が８％と低く、これによりカーペットの嵩高性が不十分で、品位が極めて悪かった。それぞれの特性を表２に示す。
【００８８】
［比較例３］
Ｙ型孔（芯側：丸孔、鞘側のスリット比：７）を有する口金を使用したこと以外は、実施例１と同様にして、捲縮糸およびカーペットを得た。製糸性は極めて悪く、製糸試験後の延伸ローラーにポリ乳酸の融着があった。それぞれの特性を表２に示す。
【００８９】
［比較例４］
Ｙ型孔（芯側のスリット比：１４、鞘側のスリット比：７）を有する口金を使用したこと以外は、実施例１と同様にして、捲縮糸およびカーペットを得た。製糸性は悪く、製糸試験後の延伸ローラーにポリ乳酸の融着があった。それぞれの特性を表２に示す。
【００９０】
［比較例５］
Ｙ型孔（芯側のスリット比：１．４、鞘側のスリット比：１．４）を有する口金を使用したこと以外は、実施例１と同様にして、捲縮糸およびカーペットを得た。鞘側の異形度が１．３と低いため、カーペットの嵩高性が不十分で、品位が悪かった。それぞれの特性を表２に示す。
【００９１】
【表２】
2008255526.tif 000003