(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
染色後の還元洗浄処理を６０℃以上７０℃以下の温度でおこなうことを特徴とする脂肪族ポリエステル系繊維含有繊維構造物の製造方法。
【請求項２】
還元洗浄処理を酸性下でおこなうことを特徴とする請求項１記載の脂肪族ポリエステル系繊維含有繊維構造物の製造方法。
【請求項３】
脂肪族ポリエステルが、Ｌ−乳酸および／またはＤ−乳酸を主成分とするポリエステル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系繊維含有繊維構造物の製造方法。
【請求項４】
脂肪族ポリエステル系繊維含有繊維構造物が、脂肪族ポリエステルを３０重量％以上含有する布帛からなるもの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系繊維含有繊維構造物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、脂肪族ポリエステル系繊維含有繊維構造物の製造方法に関する。さらに詳しくは、加水分解性を抑制し、発色性および鮮明性が優れ、かつ染色堅牢度が良好な脂肪族ポリエステル系繊維含有繊維構造物の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポリエステル系繊維あるいはポリアミド系繊維に代表される熱可塑性合成繊維は機械的強度、耐薬品性、耐熱性および強伸度特性などに優れるため、衣料用途や産業用途あるいは資材用途などを主体に広く使用されている。
【０００３】
中でもポリエチレンテレフタレート系（ＰＥＴ）繊維はＷ＆Ｗ（ウオッシュアンドウエア性）、寸法安定性および染色堅牢度に優れ、またアルカリ処理での減量加工により、種々の風合いが得られるため、衣料用として特に優れた特性を有している。
【０００４】
反面、ポリエステル系繊維、特にＰＥＴ繊維の場合は結晶化度が高く、難染性であるため、高温、高圧下での染色（１２５℃〜１３５℃）が必要になること。また繊維の屈折率が他の繊維に比較して高く、表面反射が増大し、天然繊維あるいは他の合成繊維などに比較しても、染色物の発色性や鮮明性が低くなってしまい、商品展開に制限があった。
【０００５】
一方、地球環境に優しい生分解繊維として注目を集めている脂肪族ポリエステル系繊維の特徴としては、芳香族ポリエステルに比較し、繊維の屈折率が低く天然繊維に近似しているため、発色性や鮮明性が顕著に向上する。他方、欠点としては高温下あるいはアルカリ条件下での湿熱処理において、特に加水分解が生じ易く、繊維強度が大きく低下する傾向を示す。
【０００６】
したがって、染色堅牢度向上を目的にＰＥＴ繊維などで採用されている、８０℃〜９０℃でのアルカリ条件下での還元洗浄が使用できないなど問題も多い。
【０００７】
それ故、天然繊維のような深色性や発色性が優れ、ソフト感を有し、しかも環境問題に対応できる生分解性繊維からなる染色布帛は得られるが、染色堅牢度が十分でないのが実状である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、深色性、発色性に優れ、さらに生分解性を有する脂肪族ポリエステル系繊維を含有する繊維構造物において、高い染色堅牢性を有する繊維構造物を得ることが可能な脂肪族ポリエステル系繊維含有繊維構造物の製造方法を提供することにある。
【０００９】
【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、次の構成を有する。
【００１０】
（１）染色後の還元洗浄処理を６０℃以上７０℃以下の温度でおこなうことを特徴とする脂肪族ポリエステル系繊維含有繊維構造物の製造方法。
【００１１】
（２）還元洗浄処理を酸性下でおこなうことを特徴とする前記（１）記載の脂肪族ポリエステル系繊維含有繊維構造物の製造方法。
【００１２】
（３）脂肪族ポリエステルが、Ｌ−乳酸および／またはＤ−乳酸を主成分とするポリエステルであることを特徴とする前記（１）または（２）に記載の脂肪族ポリエステル系繊維含有繊維構造物の製造方法。
【００１３】
（４）脂肪族ポリエステル系繊維含有繊維構造物が、脂肪族ポリエステルを３０重量％以上含有する布帛からなるものであることを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれかに記載の脂肪族ポリエステル系繊維含有繊維構造物の製造方法。
【００１４】
すなわち、本発明は、脂肪族ポリエステル系繊維含有繊維構造物を分散染料で染色後、還元洗浄にて染色堅牢度の向上を図るが、処理温度は６０℃以上７０℃以下、好ましくは酸性条件下で処理することにより、強度低下を抑制し、しかも還元洗浄による処理ムラ（染色ムラ）がなく、かつ染色堅牢度が向上することを究明した。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明をさらに詳細に説明する。
【００１６】
本発明における脂肪族ポリエステル系繊維は、マルチフィラメント糸、あるいはステープルなどの短繊維、紡績糸などの形態で用いられ、繊維構造物が布帛である場合は、脂肪族ポリエステル系繊維を主体として形成されているものである。脂肪族ポリエステル系繊維を主体として繊維構造物を形成することによって、本発明の目的であるソフト感、深色性と生分解性を発現させることができる。
【００１７】
本発明の脂肪族ポリエステル系繊維の原料である脂肪族ポリエステル系樹脂の融点は１３０℃以上であることが好ましい。融点が１３０℃未満であると、延伸時の熱セット工程や染色加工工程において繊維が融着一体化してしまうため、各種工程通過性が低下し、製品の品位も悪化するようになるので好ましくない。好ましくは脂肪族ポリエステルの融点は１５０℃以上のものであり、さらに好ましくは１６０℃以上のものである。ここで融点とはＤＳＣ測定によって得られた溶融ピークのピーク温度を意味する。
【００１８】
本発明において用いる、脂肪族ポリエステルは、屈折率が１．３０〜１．５０のものであることが好ましく、具体的にはポリ乳酸、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などのポリオキシ酸類、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネートなどの脂肪族ジカルボン酸と脂肪族ジオールの重縮合物類、ポリカプロラクトンやポリピバロラクトンなどの脂肪族環状エステルを開環重合して得られるポリエステル類、およびこれらのブレンド物、共重合物、変性物等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。
【００１９】
なかでも、高融点、高耐熱性の観点から望ましいポリマーとしては、Ｌ−乳酸および／またはＤ−乳酸を主たる繰り返し単位とするポリエステルであるポリ乳酸を挙げることができる。ポリ乳酸の製造方法としては、Ｌ−乳酸および／またはＤ−乳酸を原料として一旦環状２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２段階のラクチド法と、Ｌ−乳酸および／またはＤ−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ある。本発明で用いるポリ乳酸はいずれの製法によって得られたものであってもよい。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０．５重量％以下とすることが望ましい。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。
【００２０】
ポリ乳酸の平均分子量は、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。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。３０万を越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場合がある。
【００２１】
また、本発明におけるポリ乳酸は、Ｌ−乳酸、Ｄ−乳酸の他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。ただし、繊維強度をそこなわないため、繊維の７０モル％以上が乳酸単位からなることが望ましい。
【００２２】
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、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や、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリ（エチレン−プロピレン）グリコール共重合ポリマーなどの脂肪族ポリエー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、着色顔料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。
【００２３】
なお、繊維の断面形状については丸断面の他、扁平、中空、三角、５葉あるいは８葉などの多葉断面などの異形断面のいずれでも良く、また普通糸でも極細糸でもさしつかえない。
【００２４】
本発明の繊維構造物は、脂肪族ポリエステル系繊維を含有しているものであり、他素材として、化学繊維（合成繊維、再生繊維）、例えば芳香族ポリエステル、ポリアミド、ポリアクリロニトリル、ポリウレタン、あるいはレーヨンなど、あるいは天然繊維として木綿、絹、羊毛を混合していても良い。また混合する他素材は１種でも複数種でも良く、その形態はフィラメント混繊、複合加工糸や、混紡、合撚、長短複合などのいずれの形態であってもよい。この場合、脂肪族ポリエステル系繊維を３０重量％以上含有することにより、染色性、発色性、ソフト感などの脂肪族ポリエステルの特徴を生かせるので好ましい。
【００２５】
また、本発明における繊維構造物としては、ステープル原綿やステープル繊維束、または紡績糸、あるいはフイラメントなどの繊維、あるいは糸の状態、もしくは布帛、あるいは製品の状態のものであり、布帛としては、織物、編物、不織布などの形態が採用できる。
【００２６】
また、脂肪族ポリエステル系繊維は分散染料可染型であり、ポリエステルやアセテートあるいはポリアミド系繊維であれば一度に両繊維が染色できるため、混合使用の際にはこれらの繊維を用いることがより効果的である。脂肪族ポリエステル系繊維の染色温度は１００℃〜１２０℃が通常用いられるが、ポリマー種や染料濃度で若干異なる。
【００２７】
一般にＰＥＴ系繊維の場合、染色後に染色堅牢度を目的に還元洗浄が行なわれる。還元洗浄の条件としてはアルカリ条件下で８０〜９０℃で処理される。この処理により繊維表面の未固着な染料が還元除去され、湿潤堅牢度や摩擦堅牢度が向上する。
【００２８】
本発明の脂肪族ポリエステル系繊維に同様な還元洗浄を行うと、色ムラが生じたり、加水分解により強力低下が起こり、布帛特性として引裂強力の低下が発生する。色ムラ発生は処理液の温度ムラに起因するが、昇温法においては、加熱器を通して昇温する場合、多少の温度変化がどうしても発生する。また、強力低下を抑制することが必要であることから、本発明においては還元洗浄の還元剤処理液温度を７０℃以下にするものである。さらに比較的加水分解速度が小さい酸性下で処理することが好ましく用いられる。
【００２９】
還元剤としては、スルフィン系還元剤としてハイドロサルファイト、次亜硫酸ナトリウム、水化亜硫酸ナトリウム、二酸化チオ尿素、スーパライトＣ（ＮaＨＳＯ2・ＣＨ2Ｏ・２Ｈ2Ｏ）、あるいはＮaＨＳＯ2・ＣＨ2Ｏ・２Ｈ2Ｏ、Ｚｎ（ＨＳＯ2ＣＨ2Ｏ）2など、スズ系還元剤として塩化第一スズなどが挙げられる。それ以外の還元剤としてはアルカリ金属および蟻酸やシュウ酸などの有機物質も用いることができる。
【００３０】
なかでもハイドロサルファイトやＮaＨＳＯ2・ＣＨ2Ｏ・２Ｈ2Ｏ、Ｚｎ（ＨＳＯ2ＣＨ2Ｏ）2が堅牢度向上効果が高く、好ましく用いられる。
【００３１】
還元剤洗浄の処理温度および処理時間は使用染料濃度により異なるが、処理温度は７０℃以下、好ましくは６０℃近辺が好ましい。処理時間は５〜３０分であり、１０〜２０分が好ましく用いられる。
【００３２】
また還元剤の濃度は０．２〜６ｇ／ｌであることが好ましく、０．５〜２ｇ／ｌがさらに好ましく用いられる。酸性下でのｐＨは１．５〜５であることが好ましく、２〜４が好ましく用いられる。
【００３３】
ｐＨの調整は有機酸および無機酸のいずれでも用いることができる。また洗浄効果を高める目的で界面活性剤を用いることが好ましいが、非イオンあるいはアニオン系の活性剤を併用しても良い。
【００３４】
洗浄後は必要に応じて機能性薬剤として、撥水剤、柔軟剤、制電防止剤などの仕上げ剤を付与してもよい。
【００３５】
【実施例】
以下実施例により本発明をより詳細に説明するが、実施例のみに限定されるものでない。
（１）測色
ミノルタ社製分光測色計を用い、Ｄ６５光源、視野角度１０度で、色ムラ（肉眼判定）および発色性（Ｌ＊）を測色した。
（２）染色堅牢度
染色後の試料について、洗濯堅牢度はＪＩＳ−Ｌ０８４４、摩擦堅牢度は  ＪＩＳ−Ｌ０８４９、耐光性はＪＩＳ−Ｌ０８４２に準じて評価した。
（３）引裂強力
引裂強力はＪＩＳ Ｌ１０９６（ペンジュラム法）で測定した。
【００３６】
［実施例１〜８および比較例１〜１２］
融点１７２℃、２５０℃、１０００ｓｅｃ-1における溶融粘度が１５５０ｐｏｉｓｅであるポリ乳酸チップ（重量平均分子量  １８万）を、６０℃に設定した真空乾燥器で４８ｈｒ乾燥した。乾燥したチップを用いて通常の紡糸機にて紡糸温度２５０℃で紡糸口金、吐出量を変更し、１３５０ｍ／分の速度で未延伸糸を巻き取った。続いて、該未延伸糸を通常のホットロール−ホットロール系延伸機を用いて延伸温度８０℃、熱セット温度１２０℃で延伸糸の伸度が３５％となるように延伸倍率を合わせて延伸を行い、延伸糸を得た。
【００３７】
得られた延伸糸は１６７ｄｔｅｘ−７５ｆ（単糸繊度２．２ｄｔｅｘ）であり、この延伸糸を用い、経糸、緯糸ともポリ乳酸である３／３ツイル織物を製織した。
【００３８】
比較例７〜１２として同一繊度のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ：東レ株社製）も通常の方法で紡糸−延伸−製織した。
【００３９】
次いで、染色・仕上げ工程として、
（１）精練、（２）セット、（３）染色、（４）還元洗浄を行った。
【００４０】
ただし、還元洗浄の処理温度は６０〜８０℃、しかもアルカリおよび酸性条件下の２水準の処理を行った。
（１）精練：（９０℃×２０分）
グランアップＵＳ−２０ ０．２ｇ／ｌ
（三洋化成（株）社製：非イオン界面活性剤）
炭酸ナトリウム         １．０ｇ／ｌ
（２）セット：ピンテンター
ポリ乳酸：１５０℃×４５秒、
ＰＥＴ  ：１８０℃×４５秒
（３）染色：  高温染色機
ポリ乳酸：１２０℃×４５分、
ＰＥＴ  ：１３０℃×４５分
染色および助剤
（Blue)
Samaron Blue GSL-400  0.25%、1%  （ダイスター（株）社製分散染料）
PH-500（PH調整剤）
浴比：１：２０
(Rubine)
Kayalon Poly. Rubine BLS-200 0.5%（日本化薬（株）社製分散染料）
PH-500（PH調整剤）
浴比：１：２０
（４）還元洗浄
Ａ法：アリカリ下での還元洗浄
水酸化ナトリウム         ０．５ｇ／ｌ
ハイドロサルファイト     ２．０ｇ／ｌ
グランアップＵＳ−２０   ０．２ｇ／ｌ
温度・時間：６０℃、７０℃、８０℃×２０分
充分に湯洗い、水洗後乾燥した。
【００４１】
Ｂ法：酸性下での還元洗浄
酢酸（９０％）           ２．０ｇ／ｌ
ス−パライト Ｃ          ２．０ｇ／ｌ
グランアップＵＳ−２０   ０．２ｇ／ｌ
温度・時間：６０℃、７０℃、８０℃×２０分
充分に湯洗い、水洗後乾燥した。
【００４２】
還元洗浄のＡ法のｐＨは１１．６、Ｂ法は３．７であった。
【００４３】
色ムラ（肉眼判定）および発色性（Ｌ＊）を測色し、結果を表１に示した。
【００４４】
表１に示した通り、本発明法の還元洗浄温度が７０℃以下の実施例はいずれも色ムラがなく、しかも処理温度に対する発色性（Ｌ＊）変化が小さい。
【００４５】
一方、比較例３〜比較例６のように、還元洗浄温度が８０℃の場合、色ムラ発生が認められ、かつ発色性低下が顕著になり、好ましくない。
【００４６】
また比較例７〜比較例１１のＰＥＴ繊維は８０℃処理での色ムラ変化がほとんどなく、ポリ乳酸繊維とは異なる傾向を示している。
【００４７】
表２に染色堅牢度および引裂強力を示した。染色堅牢度は６０〜８０℃で大差ないが、若干酸性還元洗浄の方が効果が高い。また引裂強力においてもＰＥＴ繊維は強力低下はないが、ポリ乳酸繊維の場合、８０℃処理は低下傾向を示すため、本発明の７０℃以下が好ましく、さらにアルカリサイドより酸性サイドの方が加水分解が少なく効果的である。
【００４８】
【表１】
0004556290.tif 000002
【００４９】
【表２】
0004556290.tif 000003
【００５０】
【発明の効果】
脂肪族ポリエステル系繊維含有繊維構造物の染色物において、本発明の方法を用いることにより、高染色堅牢度性を有し、該繊維固有の優れた発色性、鮮明性および深色性また風合い的にも従来にないソフト感を有しており、同時に生分解性を有する繊維構造物を得ることができる。