(57)【要約】【課題】良好な高次加工性と有し、かつ耐脆化性に優れた脂肪族ポリエステル繊維を提供する。【解決手段】繊維表面に下記［Ａ］および［Ｂ］を含む油剤を付着してなることを特徴とする脂肪族ポリエステル繊維。［Ａ］：アニオン系界面活性剤［Ｂ］：カチオン系界面活性剤【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維表面に下記［Ａ］および［Ｂ］を含む油剤を付着してなることを特徴とする脂肪族ポリエステル繊維。
［Ａ］：アニオン系界面活性剤
［Ｂ］：カチオン系界面活性剤
【請求項２】
成分［Ａ］が一般式１に示す燐酸エステル塩であることを特徴とする請求項１に記載の脂肪族ポリエステル繊維。
【化１】
2005002483.tif 000006
（式中、Ｒ１は炭素数１２〜３０の脂肪族炭化水素基または芳香族炭化水素基、Ｍはアルカリ金属または水素、ａおよびｂは正の整数をそれぞれ表し、ａ＋ｂ＝３である。）
【請求項３】
成分［Ｂ］が一般式２に示す第４級アンモニウム塩であることを特徴とする請求項１または２に記載の脂肪族ポリエステル繊維。
【化２】
2005002483.tif 000007
（式中、Ｒ２は酸素原子を０〜３個有する炭素数４〜３０の脂肪族炭化水素基または芳香族炭化水素基、Ｒ３は炭素数１２〜３０の脂肪族炭化水素基または芳香族炭化水素基、Ｒ４は炭素数１〜１１の脂肪族炭化水素基または芳香族炭化水素基をそれぞれ表す。）
【請求項４】
成分比率［Ａ］／［Ｂ］が５０／５０〜９０／１０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脂肪族ポリエステル繊維。
【請求項５】
脂肪族ポリエステルがポリ乳酸であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の脂肪族ポリエステル繊維。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、良好な高次加工性を有し、かつ耐脆化性に優れた脂肪族ポリエステル繊維に関するものである。さらに詳しくは、紡績、不織布、詰め綿、抄紙素材として最適でかつ人間と地球に優しい脂肪族ポリエステル短繊維を提供することである。
【０００２】
【従来の技術】
生分解性を有するポリ乳酸に代表される脂肪族ポリエステル繊維は、使用後に微生物が多数存在する環境下や海水、淡水の存在する環境下に放置されると完全に分解消失する性質を持つ画期的な繊維である。
【０００３】
しかしながら、脂肪族ポリエステル繊維は一般に分子配向が弱く融点が低いため、摩擦係数が高く工程通過性が悪くなったり、油剤の繊維中への潜り込みが起こり繊維が脆化しやすいといった特有の問題があり、油剤による繊維表面の改質が要求されている。しかしながら、ポリエチレンテレフタレートに体表される芳香族ポリエステル繊維の油剤にて脂肪族ポリエステル繊維の表面改質を試みた場合、上述の脂肪族ポリエステルに特有の問題が発生する。
【０００４】
例えば、特許文献１および２の油剤では、パラフィンワックスやノニオン系界面活性剤が多く含有しているため、繊維の平滑性は良好であるものの制電性が悪くなりしかも油剤の繊維中への潜り込みによる繊維の脆化が起こる。
【０００５】
また、脂肪族ポリエステル繊維の表面改質に適した油剤として、従来より種々の提案がなされている。
【０００６】
特許文献３においては、ノニオン系化合物として水溶性タンパク質を繊維表面に被覆させることにより加水分解による繊維劣化を防止している。しかしながら該技術では、油剤の繊維中への潜り込みによる繊維の脆化が抑えられず、また、水溶性タンパク質は平滑性や制電性に欠けるため工程通過性が悪い。
【０００７】
特許文献４においては、ノニオン系化合物である脂肪族カルボン酸エステルおよびノニオン系界面活性剤であるポリオキシアルキレンオキサイド化合物からなる油剤を繊維表面に付着させることにより、工程通過性や加水分解による繊維の耐劣化性を改善している。しかしながら該技術では、脂肪族カルボン酸エステルは平滑性は良好であるものの制電性が不十分であるため工程通過性が悪く、また、油剤の繊維中への潜り込みによる繊維の脆化が抑えられない。
【０００８】
【特許文献１】特開平７−２６４６７号公報
【０００９】
【特許文献２】特開平８−２６０３５０号公報
【００１０】
【特許文献３】特開２００１−１８１９７７号公報
【００１１】
【特許文献４】特開２００３−２０５６７号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上述した問題点を解決し、良好な工程通過性を有し、かつ耐脆化性に優れた脂肪族ポリエステル繊維を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する本発明は、次の構成を有する。
【００１４】
すなわち、繊維表面に下記［Ａ］および［Ｂ］を含む油剤を付着してなることを特徴とする脂肪族ポリエステル繊維である。
【００１５】
［Ａ］：アニオン系界面活性剤
［Ｂ］：カチオン系界面活性剤
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００１７】
本発明の脂肪族ポリエステル繊維は、繊維表面に下記［Ａ］および［Ｂ］を含む油剤を付着してなるものである。
【００１８】
［Ａ］：アニオン系界面活性剤
［Ｂ］：カチオン系界面活性剤
本発明におけるアニオン系界面活性剤は、下記一般式１に示す燐酸エステル塩であることが好ましい。
【００１９】
【化３】
2005002483.tif 000002
【００２０】
（式中、Ｒ１は炭素数１２〜３０の脂肪族炭化水素基または芳香族炭化水素基、Ｍはアルカリ金属または水素、ａおよびｂは正の整数をそれぞれ表し、ａ＋ｂ＝３である。）
また、本発明におけるカチオン系界面活性剤は、下記一般式２に示す第４級アンモニウム塩であることが好ましい。
【００２１】
【化４】
2005002483.tif 000003
【００２２】
（式中、Ｒ２は酸素原子を０〜３個有する炭素数４〜３０の脂肪族炭化水素基または芳香族炭化水素基、Ｒ３は炭素数１２〜３０の脂肪族炭化水素基または芳香族炭化水素基、Ｒ４は炭素数１〜１１の脂肪族炭化水素基または芳香族炭化水素基をそれぞれ表す。）
成分［Ａ］と［Ｂ］の比率は、高次加工性の観点から、［Ａ］／［Ｂ］＝５０／５０〜９０／１０であることが好ましく、６０／４０〜８０／２０であることがさらに好ましい。成分［Ａ］の比率が５０％未満になると繊維の平滑性が低下し、逆に９０％を越えるようになると繊維の制電性が低下する。
【００２３】
本発明において用いられる油剤は、繊維中への潜り込みを起こさない化合物であれば、平滑剤、制電剤、集束剤、離型剤、酸化防止剤、劣化防止剤、防腐剤など必要に応じて少量含有させることができる。
【００２４】
本発明の脂肪族ポリエステル繊維は、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、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、及びこれらのブレンド物または変性物を用いてなる繊維が含まれるが、中でもポリ乳酸からなる繊維であることが好ましい。
【００２５】
ここ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いい、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く、９７％以上であるとより好ましい。ハンドリング性等を考慮し、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７０／３０〜３０／７０／３０の比率でブレンドしても良い。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、抗酸化剤あるいは着色顔料等の添加物を含有していても良い。ポリ乳酸の加水分解を抑制する目的または製品の経時変化による物性低下を抑制する目的で、カルボジイミド化合物等の末端封鎖剤を含有していても良い。ポリ乳酸ポリマー分子量は、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。ポリ乳酸ポリマーの分子量は、より好ましくは重量平均分子量で１０万〜３０万である。
【００２６】
本発明で用いられるポリ乳酸の製造方法は、特に限定されない。例えば、特開平６−６５３６０号公報に記載されている製造方法を採用できる。すなわち、乳酸を有機溶媒および触媒の存在下、そのまま脱水重合する直接脱水縮合法である。また、特開平７−１７３２６６号公報に記載されている少なくとも２種類のホモポリマーを重合触媒存在下、共重合並びにエステル交換反応させる方法も採用できる。さらには、米国特許第２，７０３，３１６号明細書に記載されている方法でもよい。すなわち、乳酸をいったん脱水し、環状二量体とした後に、開環重合する間接重合法である。
【００２７】
本発明に用いられるポリ乳酸は、融点が１３０℃以上であることが好ましい。融点が１３０℃より低い場合には、製糸時、特に紡糸時に単糸間の融着が著しくなったり、更に延伸不良など発生するなど製品の品位が損なわれるおそれがある。融点は、好ましくは１５０℃以上であり、更に好ましくは１６０℃以上である。
【００２８】
本発明に用いられる脂肪族ポリエステル繊維の単繊維繊度は、好ましくは０．１〜５０ｄｔｅｘであり、より好ましくは１〜３０ｄｔｅｘである。一般にポリ乳酸繊維の摩耗による品位低下は単繊維繊度が小さいほど顕著に現れるが、本発明の脂肪族ポリエステル繊維は繊維表面の滑り性に優れるため、単繊維繊度が小さくても十分な耐摩耗性を有し、高品位の繊維が得られる。
【００２９】
本発明の脂肪族ポリエステルをステープル用途で使用する場合、繊維長は、好ましくは１０〜１００ｍｍの範囲であり、工程通過性を考慮すると２０〜８０ｍｍであることがより好ましい。また、高次加工性を向上させるため、けん縮をもっているものが良く、このけん縮を付与する方法は特に限定されない。けん縮数については、特に限定されないが、嵩高特性のバランスの観点から３山／２５ｍｍ以上２０山／２５ｍｍ以下が好ましい。けん縮数が低すぎると、良好な風合いが達成されず、また２０山／２５ｍｍ以上では高次加工性が低下してしまうことがある。特に好ましくは、４山／２５ｍｍ以上１０山／２５ｍｍ以下である。
【００３０】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。
（１）耐脆化率
５０℃の条件下で３週間静置した試料綿と未処理の試料綿について、ＪＩＳ  Ｌ−１０１５で示される方法により引張強さ（ｃＮ／ｄｔｅｘ）を測定した。該測定を５回繰り返し行い、その値の平均値を用いて下式により耐脆化率［％］を計算し、９５％以上を望ましいとした。
【００３１】
耐脆化率［％］＝（Ｗ２／Ｗ１）×１００
ここで、Ｗ１：未処理試料綿の引張強さ
Ｗ２：５０℃×２週間処理試料綿の引張強さ
（２）帯電圧
試料綿を温度３０℃、相対湿度４０％の条件下で１２時間静置した後、スライバーの目付が４．３ｇ／ｍとなるように試料綿を投入する。カード機として豊田自動織機製作所（株）製「ＴＯＹＯＤＡ  ＣＫ−７Ｄ」を使用し、このカード工程のドッファ出において、幅３０ｃｍ、紡出速度５０ｍ／分で走行しているウェッブ上１０ｃｍの帯電圧［Ｖ］を測定した。この測定を５回繰り返し行い、その値の平均値が−５００〜５００［Ｖ］を望ましいものとした。
【００３２】
実施例１〜３、比較例１および２
融点１６５℃であるポリ乳酸チップ（カーギル・ダウ社製；グレード６２００Ｄ）を、１００℃に設定した熱風乾燥機で１０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２４０℃にて溶融紡糸し、紡糸温度２４０℃として溶融パックへ導入して、スリット幅０．１３ｍｍ、スリット直径１．２ｍｍ、孔長０．３０ｍｍの細孔を１８０ホール有する紡糸口金から紡出した。この紡糸糸を２０℃、１６０ｍ／分のチムニー風により非対称冷却を行った。冷却後、油剤を付与して、収束した後、１２００ｍ／分で引き取って、未延伸糸を得た。得られた未延伸糸を収束して７０万ｄｔｅｘとして、７０℃の液浴中で３．０倍に延伸した後、スタッファーボックスで機械けん縮を付与し、７６ｍｍに切断し、ポリ乳酸短繊維を得た。
【００３３】
得られた繊維に表１に示す油剤をスプレー方式にて繊維に対し０．５重量％となるように給油付与した。
【００３４】
油剤の組成は、成分［Ａ］のアニオン系界面活性剤として、炭素数１８のステアリルホスフェートＫ塩、成分［Ｂ］のカチオン系界面活性剤として、セチルエチルモルホリウムエトサルフェート、成分［Ｃ］のその他成分としてポリオキシエチレンラウリルエーテルをそれぞれ用い、表１に記載した配合比率で調製し処理したものである。
【００３５】
得られた綿についての評価結果を表２に示す通り、本発明の実施例の脂肪族ポリエステルは良好な高次加工性と優れた耐脆化性を有していたが、比較例の脂肪族ポリエステルは高次加工性と耐脆化性が不良であり、性能面で好ましくないものであった。
【００３６】
【表１】
2005002483.tif 000004
【００３７】
【表２】
2005002483.tif 000005
【００３８】
【発明の効果】
本発明により、上述した問題点を解決し、良好な高次加工性を有し、かつ耐脆化性に優れた脂肪族ポリエステル繊維を提供することができる。