ワイピングクロス
【課題】 芯部がバイオマスポリマー、鞘部が石油系ポリマーで構成される芯鞘型複合繊維を用いてなり、耐湿熱性、耐乾熱性及び染色堅牢度に優れた環境考慮型のワイピングクロスを提供する。
【解決手段】 芯部がバイオマスポリマー、鞘部が石油系ポリマーで構成される芯鞘型複合繊維を用いてなり、５０℃×９５％ＲＨ環境下５００時間処理後の前記芯鞘型複合繊維の強力保持率が８５％以上であり、摩擦に対する染色堅牢度が４級以上であることを特徴とするワイピングクロス。このワイピングクロスでは、上記バイオマスポリマーとしてポリ乳酸が、石油系ポリマーとしてポリエチレンテレフタレートが好ましい。
【解決手段】 芯部がバイオマスポリマー、鞘部が石油系ポリマーで構成される芯鞘型複合繊維を用いてなり、５０℃×９５％ＲＨ環境下５００時間処理後の前記芯鞘型複合繊維の強力保持率が８５％以上であり、摩擦に対する染色堅牢度が４級以上であることを特徴とするワイピングクロス。このワイピングクロスでは、上記バイオマスポリマーとしてポリ乳酸が、石油系ポリマーとしてポリエチレンテレフタレートが好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐湿熱性、耐乾熱性及び染色堅牢度に優れ、かつ製造から廃棄の段階で発生する二酸化炭素量を低減できるワイピングクロスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、合成繊維は汎用性の点から幅広く用いられており、様々な分野で利用されている。
【０００３】
しかしながら、合成繊維は石油等の限りある貴重な化石資源を原料としたものが主であり、将来の資源不足が懸念されている。また、自然環境下ではほとんど分解されず、燃焼した場合は高熱を発し、焼却炉の損傷が激しい等の問題が生じることに加え、二酸化炭素排出量が増大するため、廃棄処理が問題となっている。そのため、産業界では石油系合成繊維の使用量を低減すること自体が環境保護になるという思想が広まっている。
【０００４】
近年、原料たる植物を調達する段階で二酸化炭素を吸収し、燃焼時に二酸化炭素が発生しても相殺されるというカーボンニュートラルの点でバイオマスポリマーが注目されている。そこで、バイオマスポリマーを用いた繊維製品の開発が大々的に行われている。
【０００５】
一例として、特許文献１にポリ乳酸極細繊維を用いてなるワイピングクロスが開示されている。
【特許文献１】特開２００１−１９２９３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
衣料用途に限らず資材用途おいても、バイオマスポリマーからなる合成繊維が使用されている。しかしながら、洗濯やアイロン等を使用する際に物性や染色堅牢度が維持され難いという問題がある。
【０００７】
また、上記用途においては、実用上問題のない高レベルな引裂強力及び破裂強力、耐摩耗性、寸法安定性等が要求されている。しかしながら、当該合成繊維を用いた場合、精練や染色等の湿熱処理及び乾燥やヒートセット等の乾熱処理の影響により強力低下が起こるという問題がある。すなわち、バイオマスポリマーからなる合成繊維は、石油系合成繊維よりも機械的物性が劣ると共に摩擦堅牢度等の染色堅牢度も劣るという欠点があるのである。
【０００８】
また、湿潤状態で太陽光に晒す、もしくは車中や屋外等の高温環境下に放置する、あるいはタンブラー乾燥を繰り返すことにより、次第に繊維が劣化し強力低下を起こすという問題がある。特にワイピングクロスでは、このような傾向は商品価値を著しく損なうこととなる。
【０００９】
本発明は、上記の問題を解決するものであって、芯部がバイオマスポリマー、鞘部が石油系ポリマーで構成される芯鞘型複合繊維を用いてなり、耐湿熱性、耐乾熱性及び染色堅牢度に優れた環境考慮型のワイピングクロスを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、芯部がバイオマスポリマー、鞘部が石油系ポリマーで構成される芯鞘型複合繊維を用いることにより、耐湿熱性、耐乾熱性及び染色堅牢度に優れたワイピングクロスが得られることを見出し、本発明に到達した。
【００１１】
すなわち、本発明の要旨は下記の通りである。
（１）芯部がバイオマスポリマー、鞘部が石油系ポリマーで構成される芯鞘型複合繊維を用いてなり、５０℃×９５％ＲＨ環境下５００時間処理後の前記芯鞘型複合繊維の強力保持率が８５％以上であり、摩擦に対する染色堅牢度が４級以上であることを特徴とするワイピングクロス。
（２）前記石油系ポリマーがポリエチレンテレフタレートであることを特徴とする上記（１）記載のワイピングクロス。
（３）前記石油系ポリマーがイソフタル酸、シクロヘキサンジメタノール、シクロヘキサンジカルボン酸のうち少なくとも一成分を５〜２０モル％共重合したポリエチレンテレフタレートであることを特徴とする上記（１）記載のワイピングクロス。
（４）前記バイオマスポリマーがポリ乳酸であることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載のワイピングクロス。
（５）前記芯鞘型複合繊維が、下記（１）〜（３）式を満足する異型断面糸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ワイピングクロス。
【００１２】
【数１】
【発明の効果】
【００１３】
本発明のワイピングクロスは、バイオマスポリマーを用いてなる芯鞘型複合繊維を使用している。そのため、従来の石油系合成繊維のみで構成されたワイピングクロスと比べ、製造から廃棄の段階で発生する二酸化炭素量を低減できると共に耐湿熱性、耐乾熱性、染色堅牢度等も向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００１５】
本発明における芯鞘型複合繊維は、芯部がバイオマスポリマー、鞘部が石油系ポリマーよりなる。
【００１６】
本発明におけるバイオマスポリマーとしては、溶融紡糸が可能なものであれば特に限定されるものでない。具体的には、ＰＬＡ（ポリ乳酸）、ＰＴＴ（ポリトリメチレンテレフタレート）やＰＢＳ（ポリブチレンサクシネート）等バイオマス由来モノマーを化学的に重合してなるポリマー類、ポリヒドロキシ酪酸等のＰＨＡ（ポリヒドロキシアルカノエート）等の微生物産生系ポリマーがあげられる。中でも安定した耐熱性を有し、比較的量産化が進んでいるポリ乳酸が好ましい。ポリ乳酸としては、ホモポリマー、共重合ポリマー（以下、このポリマーを共重合ポリ乳酸ということがある）のいずれも使用可能である。このうちホモポリマーとしては、ポリＤ−乳酸、ポリＬ−乳酸、ポリＤ−乳酸とポリＬ−乳酸との混合物（ステレオコンプレックス）等があげられる。一方、共重合ポリ乳酸としては、ポリＤ−乳酸とポリＬ−乳酸とを共重合させたポリＤＬ−乳酸、Ｄ−乳酸及び／又はＬ−乳酸とヒドロキシカルボン酸とを共重合させた共重合ポリ乳酸、Ｄ−乳酸及び／又はＬ−乳酸と脂肪族ジカルボン酸と脂肪族ジオールとを共重合させた共重合ポリ乳酸、あるいはこれらのブレンド体等があげられる。
【００１７】
上記ポリ乳酸の物性としては、融点が１２０℃以上、融解熱が１０Ｊ／ｇ以上であることが好ましい。また、ポリ乳酸のホモポリマーたるポリＬ−乳酸やポリＤ−乳酸の融点は、約１８０℃である。これに対し、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸とを共重合させた共重合ポリ乳酸においては、いずれかの成分の割合が１０モル％程度になると、融点はおよそ１３０℃程度となる。また、いずれかの成分の割合を１８モル％以上にすると、融点は１２０℃未満、融解熱は１０Ｊ／ｇ未満となり、その結果、ほぼ完全に非晶性の状態となる。このような非晶性の状態は、高強度の繊維を得る上で不利に作用する。具体的には、熱延伸し難くなり、耐熱性や耐摩耗性等に影響を及ぼす場合がある。したがって、Ｌ−乳酸とＤ−乳酸の含有比（ラクチドを原料として重合する際のＬ−乳酸、Ｄ−乳酸間のモル比）たるＬ／Ｄ又はＤ／Ｌとしては、８２／１８以上が好ましく、９０／１０以上がより好ましく、９５／１５以上が特に好ましい。特に融点を考慮すれば、ポリＤ−乳酸とポリＬ−乳酸との混合物（ステレオコンプレックス）が最も好ましい。この場合、融点は２００〜２３０℃となる。ポリ乳酸の融点が高くなると、織編物にした後の工程通過性が良好となり、例えばアイロン処理も可能となる。
【００１８】
また、本発明におけるポリ乳酸としてＤ−乳酸及び／又はＬ−乳酸とヒドロキシカルボン酸と共重合させた共重合ポリ乳酸を採用する場合、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、ヒドロキシカプロン酸、ヒドロキシペンタン酸、ヒドロキシヘプタン酸、ヒドロキシオクタン酸等があげられる。中でもコストの点でグリコール酸、ヒドロキシカプロン酸が好ましい。
【００１９】
さらに、本発明におけるポリ乳酸としてＤ−乳酸及び／又はＬ−乳酸と脂肪族ジカルボン酸と脂肪族ジオールとを共重合させた共重合ポリ乳酸を採用する場合、脂肪族ジカルボン酸及び脂肪族ジオールとしては、セバシン酸、アジピン酸、ドデカン二酸、トリメチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール等があげられる。
【００２０】
共重合ポリ乳酸を採用する場合においては、Ｄ−乳酸及び／又はＬ−乳酸を８０モル％以上共重合させた共重合ポリマーを用いることが好ましい。Ｄ−乳酸及び／又はＬ−乳酸が８０モル％未満であると、共重合ポリマーの結晶性が低くなり、融点１２０℃未満、融解熱１０Ｊ／ｇ未満となりやすい傾向にあり、好ましくない。
【００２１】
本発明におけるポリ乳酸の分子量の指標（メルトフローレート）としては、１〜１００ｇ／１０分が好ましく、５〜５０ｇ／１０分がより好ましい。メルトフローレートをこの範囲に設定することにより、ポリ乳酸の強度、湿熱分解性及び耐摩耗性を向上させることができる。ここで、メルトフローレートとしては、分子量の指標として用いられるＡＳＴＭＤ−１２３８法に準じ、温度２１０℃、荷重２１６０gの条件で測定した値を採用する。
【００２２】
この他、ポリ乳酸の耐久性を高める目的で、ポリ乳酸中に脂肪族アルコール、カルボジイミド化合物、オキサゾリン化合物、オキサジン化合物又はエポキシ化合物等の末端封鎖剤を添加してもよい。
【００２３】
一方、本発明における石油系ポリマーとしては、溶融紡糸が可能なものであれば特に限定されるものでない。具体的には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブ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等のポリエステル、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン４６、ナイロン１１、ナイロン１２等のポリアミド、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等の塩素系ポリマー、ポリ４フッ化エチレン、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素系ポリマー、あるいはこれらのブレンド体等があげられる。中でもコストの点でポリエステルやポリアミドが好ましい。本発明においてはバイオマスポリマーとしてポリ乳酸が好ましいが、このようにポリ乳酸を採用する際は、相溶性を考慮し石油系ポリマーとしてポリエステルを採用することが好ましい。
【００２４】
上記のポリエステルとしては、ホモポリマー、共重合ポリマー（以下、このポリマーを共重合ポリエステルということがある）のいずれも使用可能である。ポリエステルとして共重合ポリエステルを採用する場合、共重合成分の種類、使用量を適宜設定することにより、ポリ乳酸との相溶性や熱的特性、又は粘度等を容易に変更することができる。
【００２５】
用いうる共重合成分としては、エステル形成能を有するものであればどのようなものでもよい。具体的には、イソフタル酸、５−スルホイソフタル酸等の芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、コハク酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカン二酸等の脂肪族ジカルボン酸、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール等の脂肪族ジオール、グリコール酸、ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシ吉草酸、ヒドロキシカプロン酸、ヒドロキシペンタン酸、ヒドロキシヘプタン酸、ヒドロキシオクタン酸等のヒドロキシカルボン酸、ε−カプロラクトン等の脂肪族ラクトン等があげられる。中でもイソフタル酸（ＩＰＡ）、シクロヘキサンジメタノール（ＣＨＤＭ）、シクロヘキサンジカルボン酸（ＣＨＤＡ）が好ましい。
【００２６】
そして、共重合ポリエステルを用いる場合、上記共重合成分を好ましくは５〜２０モル％、より好ましくは５〜１０モル％共重合させた共重合ポリエステルを用いることが好ましい。
【００２７】
共重合ポリエステルを用いると、重縮合反応時の反応温度を下げることができる場合がある。そうすると、紡糸温度を下げることができる。このことは、特に繊維の芯部に配されるバイオマスポリマーの融点がポリエチレンテレフタレートより低い場合において、紡糸時に生じる芯部バイオマスポリマーの熱分解を抑制することができるので有利に作用する。さらに、共重合ポリエステルを採用することにより、５０℃×９５％ＲＨのような高湿度環境における強力低下も抑制することができる場合がある。
【００２８】
また、共重合ポリエステルとして、溶融重合したポリエステル（プレポリマー）のチップを減圧下又は不活性ガス流通下にポリエステルの融点以下の温度で加熱し、固相重合して得た高重合度の共重合ポリエステルを採用すると、高強度の繊維が得られる場合もある。
【００２９】
さらに、本発明の目的を損なわない範囲において、上記石油系ポリマー及び／又はバイオマスポリマーが、充填剤、増粘剤、結晶核剤等の添加剤を含有するものであってもよい。添加剤としては、カーボンブラック、炭酸カルシウム、酸化ケイ素及びケイ酸塩、亜鉛華、ハイサイトクレー、カオリン、塩基性炭酸マグネシウム、マイカ、タルク、石英粉、ケイ藻土、ドロマイト粉、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アンチモン、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、アルミナ、ケイ酸カルシウム、窒化ホウ素、ベヘン酸アミド等の脂肪族アミド系化合物、脂肪族尿素系化合物、ベンジリデンソルビトール系化合物、架橋高分子ポリスチレン、ロジン系金属塩や、ガラス繊維、ウィスカー等があげられる。中でも価格、物性を考慮し、無機系の充填剤が好ましい。
【００３０】
上記ポリマーにおける添加剤の含有態様としては、添加剤がそのままの形状で含有している態様、ナノコンポジットとして含有している態様等があげられる。
【００３１】
また、本発明の目的を損なわない範囲において、上記石油系ポリマー及び／又はバイオマスポリマーが、可塑剤を含有するものであってもよい。ポリマー中に可塑剤を含有することで、加熱加工時の溶融粘度を低下させると共に剪断発熱等による分子量の低下を抑制することができ、ひいては、結晶化速度の向上も期待できる。可塑剤としては、エーテル系可塑剤、エステル系可塑剤、フタル酸系可塑剤、リン系可塑剤等があげられ、中でもポリエステルとの相溶性を考慮し、エーテル系可塑剤、エステル系可塑剤が好ましい。ここで、エーテル系可塑剤としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のポリオキシアルキレングリコール等があげられる。一方、エステル系可塑剤としては、脂肪族ジカルボン酸と脂肪族アルコールとのエステル類等があげられる。脂肪族ジカルボン酸としては、シュウ酸、コハク酸、セバシン酸、アジピン酸等があげられる。脂肪族アルコールとしては、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ヘキサノール、ｎ−オクタノール、２−エチルヘキサノール、ｎ−ドデカノール、ステアリルアルコール等の一価アルコール、エチレングリコール、１、２−プロピレングリコール、１、３−プロピレングリコール、１、３−ブタンジオール、１、５−ペンタンジオール、１、６−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ポリエチレングリコール等の２価アルコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリストール等の多価アルコール等があげられる。この他、可塑剤として、上記ポリエーテルとポリエステルの２種以上の組み合わせからなる共重合体、ジ−コポリマー、トリ−コポリマー、テトラ−コポリマー、あるいはこれらのブレンド体も使用しうる。また、可塑剤として、上記化合物がエステル化されたヒドロキシカルボン酸系化合物、あるいはその誘導体も使用しうる。
【００３２】
さらに、本発明の目的を損なわない範囲において、上記石油系ポリマー及び／又はバイオマスポリマーが、顔料、染料等の着色剤、活性炭、ゼオライト等の臭気吸収剤、バニリン、デキストリン等の香料、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の安定剤、滑剤、離型剤、撥水剤、抗菌剤その他の副次的添加剤を含有するものであってもよい。
【００３３】
また、本発明の目的を損なわない範囲において、上記石油系ポリマー及び／又はバイオマスポリマーが、鞘部と芯部の複合界面における相溶性を向上させる目的で相溶化剤を含有するものであってもよい。相溶化剤としては、バイオマスポリマー及び石油系ポリマーに相溶性のある物質を用いることができる。例えば、界面活性剤コポリマーやブロックコポリマー等があげられる。さらに、両ポリマーと反応する架橋剤を用いることもできる。例えば、両末端にエポキシ基を有するエポキシ化合物、オキサゾリン化合物、オキサジン化合物やそれらのコポリマー、カルボジイミド化合物やそれらのコポリマー等があげられる。
【００３４】
本発明における芯鞘型複合繊維は、芯部がバイオマスポリマー、鞘部が石油系ポリマーよりなるものであり、その芯鞘比率（質量比率）として、芯／鞘＝２０／８０〜８０／２０であることが好ましい。芯鞘比率が２０／８０未満になると、芯部バイオマスポリマーの比率が少なくなり二酸化炭素の低減効果等が低減する傾向にあり、好ましくない。一方、芯鞘比率が８０／２０以上になると、ワイピングクロスの強力保持性が低減する傾向にあり、好ましくない。
【００３５】
次に、本発明における芯鞘型複合繊維の形態としては、特に限定されるものではなく、ステープル、ショートカットファイバー、フィラメントのいずれでもよく、フィラメントについ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、フラットヤーン、仮撚加工糸、ニットデニット糸、流体噴出加工糸、もしくはダブルツイスター、リング撚糸機を用いて得られる撚糸として用いてもよい。勿論、混紡、混繊等の手段によって得られる複合糸の形態であっても何ら差し支えない。また、繊維断面形状も丸断面の他、楕円断面、三角断面、凹凸断面等の異型断面であってもよい。
【００３６】
本発明における芯鞘型複合繊維の形態としては、上記のように任意に設定しうるが、断面形状については、吸水・拡散性能の点から異型断面糸が好ましく、特に必然的に異型断面形状を伴う仮撚加工糸が好ましい。異型断面の具体的な異型特性としては、下記（１）〜（３）式を満足することが好ましい。
【００３７】
【数２】
【００３８】
ＣＳが１．５以上、Ｓ１．５が５０％以上、かつＳ１．８が２０％以上であることで、仮撚加工糸の曲げ剛性が低くなるとともに、ぬめり感が解消されるため、フィット感、使用感に優れたワイピングクロスが得られる。ここで、より好ましい範囲としては、ＣＳが１．６以上、Ｓ１．５が６０％以上、Ｓ１．８が２５％以上である。また、断面変形率が２．０以上のフィラメント数／全フィラメント数×１００で表されるＳ２．０が、１０％以上であることも好ましい態様であり、この場合は、前記効果がさらに助長される。
【００３９】
上記（１）〜（３）式において、上限は特に限定されるものでないが、過度に大きいとがさつき感が生ずる場合がある。したがって、ＣＳが２．５以下、Ｓ１．５が１００％以下、Ｓ１．８が７０％以下であることが好ましい。
【００４０】
ここで、平均断面変形率（ＣＳ）とは、糸条の断面を撮影し、全フィラメントの断面変形率を各々測定し、その平均値を算出することにより求められる数値である。ただし、フィラメント数が８０本を超える場合には、ランダムに選んだ８０本の断面変形率を各々測定し、その平均値を算出する。各フィラメントの断面変形率は、断面における外接円と内接円の直径比で表わされるものである。
【００４１】
そして、Ｓ１．５、Ｓ１．８、Ｓ２．０とは、各フィラメントの断面変形率を上記の方法に準じて測定し、上記（１）〜（３）式により算出される数値である。
【００４２】
また、上記芯鞘型複合繊維の強力保持率としては、１３０℃の水浴中に３０分間浸漬させた後の強度が、浸漬前に対し７０％以上保持されていることが好ましい。
【００４３】
一般にワイピングクロスにおいては、防汚性や嗜好性が要求される傾向にあるため、通常、染色して用いる。上記芯鞘型複合繊維においては、芯部と鞘部とに異なるポリマーが配されていることから、それぞれに最適な染色条件が存在する。例えば、ポリ乳酸の場合は、１００〜１１０℃の水浴中で１５〜６０分間染色することが好ましい。一方、ポリエチレンテレフタレートの場合は、１２５〜１３５℃の水浴中で１５〜６０分間染色することが好ましい。
【００４４】
染色温度は、一般に高くなるほど繊維に与えるダメージが大きくなる傾向にある。したがって、本発明においては、あまり染色温度を上げないことが好ましい。染色温度を上げすぎると、繊維の強力保持率が７０％未満となる場合があり、染色時に繊維の強力が低下し、ワイピングクロスとして使用した場合、破裂強さ、引裂強さ、引張強さ等が不足し、実用に適さない傾向にあり、好ましくない。逆に強力低下を抑制する目的で染色温度を下げすぎても、ワイピングクロスとして要求される発色性が乏しくなる傾向にある。本発明では、染色温度として、１３０℃近辺が好ましい。
本発明のワイピングクロスは、上記の芯鞘型複合繊維を用いてなるものであり、５０℃×９５％ＲＨ環境下５００時間処理後の強力保持率が８５％以上である必要がある。
【００４５】
ここで、強力保持率とは、５０℃×９５％ＲＨ環境下５００時間処理後の織編物から取り出した繊維の切断強さ（繊維強力）が、５００時間処理前の織編物から取り出した繊維の切断強さ（繊維強力）に対しどの程度のレベルにあるかを数値化したものである。具体的には、５００時間処理の前後で織編物から繊維を取り出し、ＪＩＳ Ｌ−１０１３に準じてそれぞれの繊維強力を測定し、下記式（ａ）に準じて強力保持率を算出する。
【００４６】
【数３】
【００４７】
強力保持率が８５未満になると、耐湿熱性、耐乾熱性に劣ることとなる。すなわち、湿潤状態や乾燥状態で熱がかかる態様、例えば、湿潤状態でワイピングクロスを着用中に太陽光を浴びる、湿潤状態で車中や屋外等の高温環境下にワイピングクロスを放置する、ワイピングクロスの洗濯・乾燥を繰り返す、ワイピングクロスを乾燥する際タンブラー乾燥機を使用する等により、繊維が次第に劣化し、ワイピングクロスの強力が低下するのである。
【００４８】
また、本発明のワイピングクロスは、摩擦に対する染色堅牢度が４級以上であることが好ましい。ここでいう摩擦に対する染色堅牢度とは、ＪＩＳ Ｌ−０８４９に準じて測定される数値をいう。具体的には、摩擦試験機２形に試験片（２２０×３０ｍｍ）として、織編物を試験片台上にセットすると共に摩擦用白綿布を摩擦子の先端に取り付け、２Ｎの荷重で試験片１００ｍｍ間を毎分３０回往復の速度で１００回往復摩耗させ、摩擦用白綿布の着色の程度をグレースケールと比較することで織編物の堅牢度を判定する。なお、本発明では、７．１乾燥試験及び７．２湿潤試験の両者について、共に４級以上である必要がある。
【００４９】
バイオマスポリマーのみからなる繊維だけをワイピングクロスに使用した場合、そのワイピングクロスの摩擦堅牢度は悪くなる。具体的には、Ｌ＊値５０未満の濃色に染色した場合、乾燥状態における摩擦堅牢度が２−３級レベルとなり、実用には適さない。ワイピングクロスは、乾燥状態（乾拭き）だけでなく湿潤状態（水分や洗浄剤などを含ませる）で使用する場合もあり、乾燥状態及び湿潤状態の両者で摩擦堅牢度が高いことが好ましいのである。本発明のワイピングクロスにおいては、上記芯鞘型複合繊維を用いることにより、乾燥状態及び湿潤状態の摩擦に対する染色堅牢度を４級以上にすることができる。
【００５０】
本発明のワイピングクロスとしては、上記の芯鞘型複合繊維のみから構成されるものの他、他の糸を含むものであってもよい。他の糸としては、ビスコースレーヨン、溶剤紡糸セルロース繊維、キュプラ、ポリノジック等の再生繊維、綿、麻、絹、ウール、竹等の天然繊維、ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート等の芳香族ポリエステル、又はポリアクリロニトリル、ポリウレタン等の合成繊維があげられる。
【実施例】
【００５１】
以下、実施例によって本発明を詳細に説明する。なお、本発明はこれらによって限定されるものではない。
【００５２】
（実施例１）
バイオマスポリマーとして、相対粘度１．８５０、融点１６８℃、Ｌ−乳酸単位９８．８モル％、Ｄ−乳酸単位１．２モル％のポリ乳酸を用い、石油系ポリマーとして、相対粘度１．３３６、融点２３０℃のイソフタル酸を８モル％共重合した芳香族ポリエステル（共重合ＰＥＴ）を用いた。それぞれのチップを減圧乾燥した後、同心芯鞘型複合溶融紡糸装置に供給して溶融紡糸した。このときの紡糸条件としては、ポリ乳酸が芯部、共重合ＰＥＴが鞘部となるように配し、芯鞘比率（質量比率）を芯／鞘＝５０／５０とした。紡糸温度は２６０℃、紡糸速度は３０５０ｍ／分とした。このような溶融紡糸により、１４０ｄｔｅｘ４８ｆの高配向未延伸糸である芯鞘型複合繊維を得た。
【００５３】
そして、この高配向未延伸糸を供給糸として、速度１００ｍ／分、ヒーター温度１２０℃、延伸倍率１．３８倍、仮撚数２９００回の条件にてＺ方向に仮撚加工し、１００ｄｔｅｘ４８ｆの仮撚加工糸を得た。
【００５４】
次に、この仮撚加工糸をパイル部とグランド部とに用い、福原精機株式会社製ＬＰＪ-Ｈ３３型両面丸編機（針密度２２ゲージ）にて、図１の組織を有する丸編地を製編した（目付け２００ｇ／ｍ２）。
【００５５】
次いで、液流染色機を用いて上記編地をソーダ灰５ｇ／Ｌ及びノニオン系活性剤１ｇ／Ｌを含む水溶液中で８０℃×２０分の条件で精練リラックスした。その後、下記染色処方１にて１３０℃×３０分の条件で染色処理した。そして、染色した編地をソーダ灰５ｇ／Ｌ、ハイドロサルファイト１ｇ／Ｌ、ノニオン界面活性剤（サンモールＦＬ：日華化学株式会社製）１ｇ／Ｌを含む水溶液中で８０℃×２０分の条件で還元洗浄した。その後、１３０℃で乾燥、１４０℃×１分間仕上げセットして、本発明のワイピングクロスを得た。
【００５６】
なお、このワイピングクロスから仮撚加工糸を抜き取り、異型特性を測定したところ、平均断面変形率（ＣＳ）＝１．７１、Ｓ１．５＝７２．５％、Ｓ１．８＝３３．０％、Ｓ２．０＝１４．９％であった。
【００５７】
〈染色処方１〉
分散染料 ３％ｏｍｆ（ダイスタージャパン株式会社製「Ｄｉａｎｉｘ Ｂｕｌｅ ＵＮ−ＳＥ（商品名）」）
分散均染剤 ０．５ｇ／Ｌ（日華化学株式会社製「ニッカサンソルトＳＮ−１３０（商品名）」）
酢酸（濃度４８質量％） ０．２ｃｃ／Ｌ
【００５８】
（実施例２）
使用糸として実施例１における仮撚加工糸とポリエステル異型断面糸（ユニチカファイバー株式会社製「ルミエース（商品名）」）７３ｄｔｅｘ４４ｆとを用いること、並びに図１に代えて図２の組織を採用すること以外は実施例１と同様に行い、本発明のワイピングクロスを得た。なお、製編に際しては、図２における給糸口Ｆ１、Ｆ２に仮撚加工糸を、給糸口Ｆ３、Ｆ４にポリエステル異型断面糸を供給した。このワイピングクロスにおいて、仮撚加工糸の混率は５７．８％であり、目付けは２００ｇ／ｍ２であった。
【００５９】
（比較例１）
芯鞘型複合繊維を使用してなる仮撚加工糸に代えてポリ乳酸単独からなる１００ｄｔｅｘ４８ｆの仮撚加工糸を用いること以外は、実施例１と同様に行いワイピングクロスを得た。このワイピングクロスの目付は２０６ｇ／ｍ２であった。なお、このワイピングクロスから仮撚加工糸を抜き取り、異型特性を測定したところ、平均断面変形率（ＣＳ）＝１．４５、Ｓ１．５＝４７．５％、Ｓ１．８＝２．０％、Ｓ２．０＝０．１％であった。
【００６０】
（比較例２）
芯鞘型複合繊維を使用してなる仮撚加工糸に代えてＰＥＴ単独からなる１００ｄｔｅｘ４８ｆの仮撚加工糸を用いること以外は、実施例１と同様に行いワイピングクロスを得た。このワイピングクロスの目付は２０２ｇ／ｍ２であった。なお、このワイピングクロスから仮撚加工糸を抜き取り、異型特性を測定したところ、平均断面変形率（ＣＳ）＝１．８１、Ｓ１．５＝７９．５％、Ｓ１．８＝４５．０％、Ｓ２．０＝３３．９％であった。
【００６１】
上記実施例及び比較例にかかるワイピングクロスの強力保持率及び摩擦に対する染色堅牢度を測定し、その結果を表１に示す。表中における「乾」とは乾燥試験の結果を、「湿」とは湿潤試験の結果を指す。
【００６２】
【表１】
【００６３】
表１から明らかのように、実施例１、２にかかるワイピングクロスは、芯部にポリ乳酸を、鞘部に共重合ＰＥＴを配した芯鞘型複合繊維を使用しているため、強力保持率と摩擦に対する染色堅牢度とが所定の範囲を満足し、実用性に優れたものであった。
【００６４】
一方、比較例１ワイピングクロスは、ポリ乳酸単独からなる繊維を使用しているため、耐湿熱性、耐乾熱性に劣る結果となった。さらに、乾燥状態での摩擦に対する染色堅牢度も１級程度と低いものとなった。また、比較例２にかかるワイピングクロスは、ＰＥＴ単独からなる繊維を使用しているため、強力保持率が８０％以上であり、かつ摩擦に対する染色堅牢度も４級以上であるという構成要件を満足するものであったが、繊維中にバイオマスポリマーが含まれていないため、製造から廃棄の段階で発生する二酸化炭素量を低減するという本発明の主要な効果が奏されないものであった。
【００６５】
以上の結果から、本発明のワイピングクロスは、強力保持及び染色堅牢度の点、並びに環境負荷低減の点で極めて優れていることが実証できた。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明のワイピングクロスにおいて採用しうる編地組織の一例である。
【図２】本発明のワイピングクロスにおいて採用しうる編地組織の他の一例である。
【符号の説明】
【００６７】
Ｆ１〜Ｆ４ 給糸口
Ｃ シリンダー針
Ｄ ダイヤル針
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐湿熱性、耐乾熱性及び染色堅牢度に優れ、かつ製造から廃棄の段階で発生する二酸化炭素量を低減できるワイピングクロスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、合成繊維は汎用性の点から幅広く用いられており、様々な分野で利用されている。
【０００３】
しかしながら、合成繊維は石油等の限りある貴重な化石資源を原料としたものが主であり、将来の資源不足が懸念されている。また、自然環境下ではほとんど分解されず、燃焼した場合は高熱を発し、焼却炉の損傷が激しい等の問題が生じることに加え、二酸化炭素排出量が増大するため、廃棄処理が問題となっている。そのため、産業界では石油系合成繊維の使用量を低減すること自体が環境保護になるという思想が広まっている。
【０００４】
近年、原料たる植物を調達する段階で二酸化炭素を吸収し、燃焼時に二酸化炭素が発生しても相殺されるというカーボンニュートラルの点でバイオマスポリマーが注目されている。そこで、バイオマスポリマーを用いた繊維製品の開発が大々的に行われている。
【０００５】
一例として、特許文献１にポリ乳酸極細繊維を用いてなるワイピングクロスが開示されている。
【特許文献１】特開２００１−１９２９３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
衣料用途に限らず資材用途おいても、バイオマスポリマーからなる合成繊維が使用されている。しかしながら、洗濯やアイロン等を使用する際に物性や染色堅牢度が維持され難いという問題がある。
【０００７】
また、上記用途においては、実用上問題のない高レベルな引裂強力及び破裂強力、耐摩耗性、寸法安定性等が要求されている。しかしながら、当該合成繊維を用いた場合、精練や染色等の湿熱処理及び乾燥やヒートセット等の乾熱処理の影響により強力低下が起こるという問題がある。すなわち、バイオマスポリマーからなる合成繊維は、石油系合成繊維よりも機械的物性が劣ると共に摩擦堅牢度等の染色堅牢度も劣るという欠点があるのである。
【０００８】
また、湿潤状態で太陽光に晒す、もしくは車中や屋外等の高温環境下に放置する、あるいはタンブラー乾燥を繰り返すことにより、次第に繊維が劣化し強力低下を起こすという問題がある。特にワイピングクロスでは、このような傾向は商品価値を著しく損なうこととなる。
【０００９】
本発明は、上記の問題を解決するものであって、芯部がバイオマスポリマー、鞘部が石油系ポリマーで構成される芯鞘型複合繊維を用いてなり、耐湿熱性、耐乾熱性及び染色堅牢度に優れた環境考慮型のワイピングクロスを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、芯部がバイオマスポリマー、鞘部が石油系ポリマーで構成される芯鞘型複合繊維を用いることにより、耐湿熱性、耐乾熱性及び染色堅牢度に優れたワイピングクロスが得られることを見出し、本発明に到達した。
【００１１】
すなわち、本発明の要旨は下記の通りである。
（１）芯部がバイオマスポリマー、鞘部が石油系ポリマーで構成される芯鞘型複合繊維を用いてなり、５０℃×９５％ＲＨ環境下５００時間処理後の前記芯鞘型複合繊維の強力保持率が８５％以上であり、摩擦に対する染色堅牢度が４級以上であることを特徴とするワイピングクロス。
（２）前記石油系ポリマーがポリエチレンテレフタレートであることを特徴とする上記（１）記載のワイピングクロス。
（３）前記石油系ポリマーがイソフタル酸、シクロヘキサンジメタノール、シクロヘキサンジカルボン酸のうち少なくとも一成分を５〜２０モル％共重合したポリエチレンテレフタレートであることを特徴とする上記（１）記載のワイピングクロス。
（４）前記バイオマスポリマーがポリ乳酸であることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載のワイピングクロス。
（５）前記芯鞘型複合繊維が、下記（１）〜（３）式を満足する異型断面糸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ワイピングクロス。
【００１２】
【数１】
【発明の効果】
【００１３】
本発明のワイピングクロスは、バイオマスポリマーを用いてなる芯鞘型複合繊維を使用している。そのため、従来の石油系合成繊維のみで構成されたワイピングクロスと比べ、製造から廃棄の段階で発生する二酸化炭素量を低減できると共に耐湿熱性、耐乾熱性、染色堅牢度等も向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００１５】
本発明における芯鞘型複合繊維は、芯部がバイオマスポリマー、鞘部が石油系ポリマーよりなる。
【００１６】
本発明におけるバイオマスポリマーとしては、溶融紡糸が可能なものであれば特に限定されるものでない。具体的には、ＰＬＡ（ポリ乳酸）、ＰＴＴ（ポリトリメチレンテレフタレート）やＰＢＳ（ポリブチレンサクシネート）等バイオマス由来モノマーを化学的に重合してなるポリマー類、ポリヒドロキシ酪酸等のＰＨＡ（ポリヒドロキシアルカノエート）等の微生物産生系ポリマーがあげられる。中でも安定した耐熱性を有し、比較的量産化が進んでいるポリ乳酸が好ましい。ポリ乳酸としては、ホモポリマー、共重合ポリマー（以下、このポリマーを共重合ポリ乳酸ということがある）のいずれも使用可能である。このうちホモポリマーとしては、ポリＤ−乳酸、ポリＬ−乳酸、ポリＤ−乳酸とポリＬ−乳酸との混合物（ステレオコンプレックス）等があげられる。一方、共重合ポリ乳酸としては、ポリＤ−乳酸とポリＬ−乳酸とを共重合させたポリＤＬ−乳酸、Ｄ−乳酸及び／又はＬ−乳酸とヒドロキシカルボン酸とを共重合させた共重合ポリ乳酸、Ｄ−乳酸及び／又はＬ−乳酸と脂肪族ジカルボン酸と脂肪族ジオールとを共重合させた共重合ポリ乳酸、あるいはこれらのブレンド体等があげられる。
【００１７】
上記ポリ乳酸の物性としては、融点が１２０℃以上、融解熱が１０Ｊ／ｇ以上であることが好ましい。また、ポリ乳酸のホモポリマーたるポリＬ−乳酸やポリＤ−乳酸の融点は、約１８０℃である。これに対し、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸とを共重合させた共重合ポリ乳酸においては、いずれかの成分の割合が１０モル％程度になると、融点はおよそ１３０℃程度となる。また、いずれかの成分の割合を１８モル％以上にすると、融点は１２０℃未満、融解熱は１０Ｊ／ｇ未満となり、その結果、ほぼ完全に非晶性の状態となる。このような非晶性の状態は、高強度の繊維を得る上で不利に作用する。具体的には、熱延伸し難くなり、耐熱性や耐摩耗性等に影響を及ぼす場合がある。したがって、Ｌ−乳酸とＤ−乳酸の含有比（ラクチドを原料として重合する際のＬ−乳酸、Ｄ−乳酸間のモル比）たるＬ／Ｄ又はＤ／Ｌとしては、８２／１８以上が好ましく、９０／１０以上がより好ましく、９５／１５以上が特に好ましい。特に融点を考慮すれば、ポリＤ−乳酸とポリＬ−乳酸との混合物（ステレオコンプレックス）が最も好ましい。この場合、融点は２００〜２３０℃となる。ポリ乳酸の融点が高くなると、織編物にした後の工程通過性が良好となり、例えばアイロン処理も可能となる。
【００１８】
また、本発明におけるポリ乳酸としてＤ−乳酸及び／又はＬ−乳酸とヒドロキシカルボン酸と共重合させた共重合ポリ乳酸を採用する場合、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、ヒドロキシカプロン酸、ヒドロキシペンタン酸、ヒドロキシヘプタン酸、ヒドロキシオクタン酸等があげられる。中でもコストの点でグリコール酸、ヒドロキシカプロン酸が好ましい。
【００１９】
さらに、本発明におけるポリ乳酸としてＤ−乳酸及び／又はＬ−乳酸と脂肪族ジカルボン酸と脂肪族ジオールとを共重合させた共重合ポリ乳酸を採用する場合、脂肪族ジカルボン酸及び脂肪族ジオールとしては、セバシン酸、アジピン酸、ドデカン二酸、トリメチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール等があげられる。
【００２０】
共重合ポリ乳酸を採用する場合においては、Ｄ−乳酸及び／又はＬ−乳酸を８０モル％以上共重合させた共重合ポリマーを用いることが好ましい。Ｄ−乳酸及び／又はＬ−乳酸が８０モル％未満であると、共重合ポリマーの結晶性が低くなり、融点１２０℃未満、融解熱１０Ｊ／ｇ未満となりやすい傾向にあり、好ましくない。
【００２１】
本発明におけるポリ乳酸の分子量の指標（メルトフローレート）としては、１〜１００ｇ／１０分が好ましく、５〜５０ｇ／１０分がより好ましい。メルトフローレートをこの範囲に設定することにより、ポリ乳酸の強度、湿熱分解性及び耐摩耗性を向上させることができる。ここで、メルトフローレートとしては、分子量の指標として用いられるＡＳＴＭＤ−１２３８法に準じ、温度２１０℃、荷重２１６０gの条件で測定した値を採用する。
【００２２】
この他、ポリ乳酸の耐久性を高める目的で、ポリ乳酸中に脂肪族アルコール、カルボジイミド化合物、オキサゾリン化合物、オキサジン化合物又はエポキシ化合物等の末端封鎖剤を添加してもよい。
【００２３】
一方、本発明における石油系ポリマーとしては、溶融紡糸が可能なものであれば特に限定されるものでない。具体的には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブ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等のポリエステル、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン４６、ナイロン１１、ナイロン１２等のポリアミド、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等の塩素系ポリマー、ポリ４フッ化エチレン、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素系ポリマー、あるいはこれらのブレンド体等があげられる。中でもコストの点でポリエステルやポリアミドが好ましい。本発明においてはバイオマスポリマーとしてポリ乳酸が好ましいが、このようにポリ乳酸を採用する際は、相溶性を考慮し石油系ポリマーとしてポリエステルを採用することが好ましい。
【００２４】
上記のポリエステルとしては、ホモポリマー、共重合ポリマー（以下、このポリマーを共重合ポリエステルということがある）のいずれも使用可能である。ポリエステルとして共重合ポリエステルを採用する場合、共重合成分の種類、使用量を適宜設定することにより、ポリ乳酸との相溶性や熱的特性、又は粘度等を容易に変更することができる。
【００２５】
用いうる共重合成分としては、エステル形成能を有するものであればどのようなものでもよい。具体的には、イソフタル酸、５−スルホイソフタル酸等の芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、コハク酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカン二酸等の脂肪族ジカルボン酸、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール等の脂肪族ジオール、グリコール酸、ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシ吉草酸、ヒドロキシカプロン酸、ヒドロキシペンタン酸、ヒドロキシヘプタン酸、ヒドロキシオクタン酸等のヒドロキシカルボン酸、ε−カプロラクトン等の脂肪族ラクトン等があげられる。中でもイソフタル酸（ＩＰＡ）、シクロヘキサンジメタノール（ＣＨＤＭ）、シクロヘキサンジカルボン酸（ＣＨＤＡ）が好ましい。
【００２６】
そして、共重合ポリエステルを用いる場合、上記共重合成分を好ましくは５〜２０モル％、より好ましくは５〜１０モル％共重合させた共重合ポリエステルを用いることが好ましい。
【００２７】
共重合ポリエステルを用いると、重縮合反応時の反応温度を下げることができる場合がある。そうすると、紡糸温度を下げることができる。このことは、特に繊維の芯部に配されるバイオマスポリマーの融点がポリエチレンテレフタレートより低い場合において、紡糸時に生じる芯部バイオマスポリマーの熱分解を抑制することができるので有利に作用する。さらに、共重合ポリエステルを採用することにより、５０℃×９５％ＲＨのような高湿度環境における強力低下も抑制することができる場合がある。
【００２８】
また、共重合ポリエステルとして、溶融重合したポリエステル（プレポリマー）のチップを減圧下又は不活性ガス流通下にポリエステルの融点以下の温度で加熱し、固相重合して得た高重合度の共重合ポリエステルを採用すると、高強度の繊維が得られる場合もある。
【００２９】
さらに、本発明の目的を損なわない範囲において、上記石油系ポリマー及び／又はバイオマスポリマーが、充填剤、増粘剤、結晶核剤等の添加剤を含有するものであってもよい。添加剤としては、カーボンブラック、炭酸カルシウム、酸化ケイ素及びケイ酸塩、亜鉛華、ハイサイトクレー、カオリン、塩基性炭酸マグネシウム、マイカ、タルク、石英粉、ケイ藻土、ドロマイト粉、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アンチモン、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、アルミナ、ケイ酸カルシウム、窒化ホウ素、ベヘン酸アミド等の脂肪族アミド系化合物、脂肪族尿素系化合物、ベンジリデンソルビトール系化合物、架橋高分子ポリスチレン、ロジン系金属塩や、ガラス繊維、ウィスカー等があげられる。中でも価格、物性を考慮し、無機系の充填剤が好ましい。
【００３０】
上記ポリマーにおける添加剤の含有態様としては、添加剤がそのままの形状で含有している態様、ナノコンポジットとして含有している態様等があげられる。
【００３１】
また、本発明の目的を損なわない範囲において、上記石油系ポリマー及び／又はバイオマスポリマーが、可塑剤を含有するものであってもよい。ポリマー中に可塑剤を含有することで、加熱加工時の溶融粘度を低下させると共に剪断発熱等による分子量の低下を抑制することができ、ひいては、結晶化速度の向上も期待できる。可塑剤としては、エーテル系可塑剤、エステル系可塑剤、フタル酸系可塑剤、リン系可塑剤等があげられ、中でもポリエステルとの相溶性を考慮し、エーテル系可塑剤、エステル系可塑剤が好ましい。ここで、エーテル系可塑剤としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のポリオキシアルキレングリコール等があげられる。一方、エステル系可塑剤としては、脂肪族ジカルボン酸と脂肪族アルコールとのエステル類等があげられる。脂肪族ジカルボン酸としては、シュウ酸、コハク酸、セバシン酸、アジピン酸等があげられる。脂肪族アルコールとしては、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ヘキサノール、ｎ−オクタノール、２−エチルヘキサノール、ｎ−ドデカノール、ステアリルアルコール等の一価アルコール、エチレングリコール、１、２−プロピレングリコール、１、３−プロピレングリコール、１、３−ブタンジオール、１、５−ペンタンジオール、１、６−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ポリエチレングリコール等の２価アルコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリストール等の多価アルコール等があげられる。この他、可塑剤として、上記ポリエーテルとポリエステルの２種以上の組み合わせからなる共重合体、ジ−コポリマー、トリ−コポリマー、テトラ−コポリマー、あるいはこれらのブレンド体も使用しうる。また、可塑剤として、上記化合物がエステル化されたヒドロキシカルボン酸系化合物、あるいはその誘導体も使用しうる。
【００３２】
さらに、本発明の目的を損なわない範囲において、上記石油系ポリマー及び／又はバイオマスポリマーが、顔料、染料等の着色剤、活性炭、ゼオライト等の臭気吸収剤、バニリン、デキストリン等の香料、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の安定剤、滑剤、離型剤、撥水剤、抗菌剤その他の副次的添加剤を含有するものであってもよい。
【００３３】
また、本発明の目的を損なわない範囲において、上記石油系ポリマー及び／又はバイオマスポリマーが、鞘部と芯部の複合界面における相溶性を向上させる目的で相溶化剤を含有するものであってもよい。相溶化剤としては、バイオマスポリマー及び石油系ポリマーに相溶性のある物質を用いることができる。例えば、界面活性剤コポリマーやブロックコポリマー等があげられる。さらに、両ポリマーと反応する架橋剤を用いることもできる。例えば、両末端にエポキシ基を有するエポキシ化合物、オキサゾリン化合物、オキサジン化合物やそれらのコポリマー、カルボジイミド化合物やそれらのコポリマー等があげられる。
【００３４】
本発明における芯鞘型複合繊維は、芯部がバイオマスポリマー、鞘部が石油系ポリマーよりなるものであり、その芯鞘比率（質量比率）として、芯／鞘＝２０／８０〜８０／２０であることが好ましい。芯鞘比率が２０／８０未満になると、芯部バイオマスポリマーの比率が少なくなり二酸化炭素の低減効果等が低減する傾向にあり、好ましくない。一方、芯鞘比率が８０／２０以上になると、ワイピングクロスの強力保持性が低減する傾向にあり、好ましくない。
【００３５】
次に、本発明における芯鞘型複合繊維の形態としては、特に限定されるものではなく、ステープル、ショートカットファイバー、フィラメントのいずれでもよく、フィラメントについ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、フラットヤーン、仮撚加工糸、ニットデニット糸、流体噴出加工糸、もしくはダブルツイスター、リング撚糸機を用いて得られる撚糸として用いてもよい。勿論、混紡、混繊等の手段によって得られる複合糸の形態であっても何ら差し支えない。また、繊維断面形状も丸断面の他、楕円断面、三角断面、凹凸断面等の異型断面であってもよい。
【００３６】
本発明における芯鞘型複合繊維の形態としては、上記のように任意に設定しうるが、断面形状については、吸水・拡散性能の点から異型断面糸が好ましく、特に必然的に異型断面形状を伴う仮撚加工糸が好ましい。異型断面の具体的な異型特性としては、下記（１）〜（３）式を満足することが好ましい。
【００３７】
【数２】
【００３８】
ＣＳが１．５以上、Ｓ１．５が５０％以上、かつＳ１．８が２０％以上であることで、仮撚加工糸の曲げ剛性が低くなるとともに、ぬめり感が解消されるため、フィット感、使用感に優れたワイピングクロスが得られる。ここで、より好ましい範囲としては、ＣＳが１．６以上、Ｓ１．５が６０％以上、Ｓ１．８が２５％以上である。また、断面変形率が２．０以上のフィラメント数／全フィラメント数×１００で表されるＳ２．０が、１０％以上であることも好ましい態様であり、この場合は、前記効果がさらに助長される。
【００３９】
上記（１）〜（３）式において、上限は特に限定されるものでないが、過度に大きいとがさつき感が生ずる場合がある。したがって、ＣＳが２．５以下、Ｓ１．５が１００％以下、Ｓ１．８が７０％以下であることが好ましい。
【００４０】
ここで、平均断面変形率（ＣＳ）とは、糸条の断面を撮影し、全フィラメントの断面変形率を各々測定し、その平均値を算出することにより求められる数値である。ただし、フィラメント数が８０本を超える場合には、ランダムに選んだ８０本の断面変形率を各々測定し、その平均値を算出する。各フィラメントの断面変形率は、断面における外接円と内接円の直径比で表わされるものである。
【００４１】
そして、Ｓ１．５、Ｓ１．８、Ｓ２．０とは、各フィラメントの断面変形率を上記の方法に準じて測定し、上記（１）〜（３）式により算出される数値である。
【００４２】
また、上記芯鞘型複合繊維の強力保持率としては、１３０℃の水浴中に３０分間浸漬させた後の強度が、浸漬前に対し７０％以上保持されていることが好ましい。
【００４３】
一般にワイピングクロスにおいては、防汚性や嗜好性が要求される傾向にあるため、通常、染色して用いる。上記芯鞘型複合繊維においては、芯部と鞘部とに異なるポリマーが配されていることから、それぞれに最適な染色条件が存在する。例えば、ポリ乳酸の場合は、１００〜１１０℃の水浴中で１５〜６０分間染色することが好ましい。一方、ポリエチレンテレフタレートの場合は、１２５〜１３５℃の水浴中で１５〜６０分間染色することが好ましい。
【００４４】
染色温度は、一般に高くなるほど繊維に与えるダメージが大きくなる傾向にある。したがって、本発明においては、あまり染色温度を上げないことが好ましい。染色温度を上げすぎると、繊維の強力保持率が７０％未満となる場合があり、染色時に繊維の強力が低下し、ワイピングクロスとして使用した場合、破裂強さ、引裂強さ、引張強さ等が不足し、実用に適さない傾向にあり、好ましくない。逆に強力低下を抑制する目的で染色温度を下げすぎても、ワイピングクロスとして要求される発色性が乏しくなる傾向にある。本発明では、染色温度として、１３０℃近辺が好ましい。
本発明のワイピングクロスは、上記の芯鞘型複合繊維を用いてなるものであり、５０℃×９５％ＲＨ環境下５００時間処理後の強力保持率が８５％以上である必要がある。
【００４５】
ここで、強力保持率とは、５０℃×９５％ＲＨ環境下５００時間処理後の織編物から取り出した繊維の切断強さ（繊維強力）が、５００時間処理前の織編物から取り出した繊維の切断強さ（繊維強力）に対しどの程度のレベルにあるかを数値化したものである。具体的には、５００時間処理の前後で織編物から繊維を取り出し、ＪＩＳ Ｌ−１０１３に準じてそれぞれの繊維強力を測定し、下記式（ａ）に準じて強力保持率を算出する。
【００４６】
【数３】
【００４７】
強力保持率が８５未満になると、耐湿熱性、耐乾熱性に劣ることとなる。すなわち、湿潤状態や乾燥状態で熱がかかる態様、例えば、湿潤状態でワイピングクロスを着用中に太陽光を浴びる、湿潤状態で車中や屋外等の高温環境下にワイピングクロスを放置する、ワイピングクロスの洗濯・乾燥を繰り返す、ワイピングクロスを乾燥する際タンブラー乾燥機を使用する等により、繊維が次第に劣化し、ワイピングクロスの強力が低下するのである。
【００４８】
また、本発明のワイピングクロスは、摩擦に対する染色堅牢度が４級以上であることが好ましい。ここでいう摩擦に対する染色堅牢度とは、ＪＩＳ Ｌ−０８４９に準じて測定される数値をいう。具体的には、摩擦試験機２形に試験片（２２０×３０ｍｍ）として、織編物を試験片台上にセットすると共に摩擦用白綿布を摩擦子の先端に取り付け、２Ｎの荷重で試験片１００ｍｍ間を毎分３０回往復の速度で１００回往復摩耗させ、摩擦用白綿布の着色の程度をグレースケールと比較することで織編物の堅牢度を判定する。なお、本発明では、７．１乾燥試験及び７．２湿潤試験の両者について、共に４級以上である必要がある。
【００４９】
バイオマスポリマーのみからなる繊維だけをワイピングクロスに使用した場合、そのワイピングクロスの摩擦堅牢度は悪くなる。具体的には、Ｌ＊値５０未満の濃色に染色した場合、乾燥状態における摩擦堅牢度が２−３級レベルとなり、実用には適さない。ワイピングクロスは、乾燥状態（乾拭き）だけでなく湿潤状態（水分や洗浄剤などを含ませる）で使用する場合もあり、乾燥状態及び湿潤状態の両者で摩擦堅牢度が高いことが好ましいのである。本発明のワイピングクロスにおいては、上記芯鞘型複合繊維を用いることにより、乾燥状態及び湿潤状態の摩擦に対する染色堅牢度を４級以上にすることができる。
【００５０】
本発明のワイピングクロスとしては、上記の芯鞘型複合繊維のみから構成されるものの他、他の糸を含むものであってもよい。他の糸としては、ビスコースレーヨン、溶剤紡糸セルロース繊維、キュプラ、ポリノジック等の再生繊維、綿、麻、絹、ウール、竹等の天然繊維、ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート等の芳香族ポリエステル、又はポリアクリロニトリル、ポリウレタン等の合成繊維があげられる。
【実施例】
【００５１】
以下、実施例によって本発明を詳細に説明する。なお、本発明はこれらによって限定されるものではない。
【００５２】
（実施例１）
バイオマスポリマーとして、相対粘度１．８５０、融点１６８℃、Ｌ−乳酸単位９８．８モル％、Ｄ−乳酸単位１．２モル％のポリ乳酸を用い、石油系ポリマーとして、相対粘度１．３３６、融点２３０℃のイソフタル酸を８モル％共重合した芳香族ポリエステル（共重合ＰＥＴ）を用いた。それぞれのチップを減圧乾燥した後、同心芯鞘型複合溶融紡糸装置に供給して溶融紡糸した。このときの紡糸条件としては、ポリ乳酸が芯部、共重合ＰＥＴが鞘部となるように配し、芯鞘比率（質量比率）を芯／鞘＝５０／５０とした。紡糸温度は２６０℃、紡糸速度は３０５０ｍ／分とした。このような溶融紡糸により、１４０ｄｔｅｘ４８ｆの高配向未延伸糸である芯鞘型複合繊維を得た。
【００５３】
そして、この高配向未延伸糸を供給糸として、速度１００ｍ／分、ヒーター温度１２０℃、延伸倍率１．３８倍、仮撚数２９００回の条件にてＺ方向に仮撚加工し、１００ｄｔｅｘ４８ｆの仮撚加工糸を得た。
【００５４】
次に、この仮撚加工糸をパイル部とグランド部とに用い、福原精機株式会社製ＬＰＪ-Ｈ３３型両面丸編機（針密度２２ゲージ）にて、図１の組織を有する丸編地を製編した（目付け２００ｇ／ｍ２）。
【００５５】
次いで、液流染色機を用いて上記編地をソーダ灰５ｇ／Ｌ及びノニオン系活性剤１ｇ／Ｌを含む水溶液中で８０℃×２０分の条件で精練リラックスした。その後、下記染色処方１にて１３０℃×３０分の条件で染色処理した。そして、染色した編地をソーダ灰５ｇ／Ｌ、ハイドロサルファイト１ｇ／Ｌ、ノニオン界面活性剤（サンモールＦＬ：日華化学株式会社製）１ｇ／Ｌを含む水溶液中で８０℃×２０分の条件で還元洗浄した。その後、１３０℃で乾燥、１４０℃×１分間仕上げセットして、本発明のワイピングクロスを得た。
【００５６】
なお、このワイピングクロスから仮撚加工糸を抜き取り、異型特性を測定したところ、平均断面変形率（ＣＳ）＝１．７１、Ｓ１．５＝７２．５％、Ｓ１．８＝３３．０％、Ｓ２．０＝１４．９％であった。
【００５７】
〈染色処方１〉
分散染料 ３％ｏｍｆ（ダイスタージャパン株式会社製「Ｄｉａｎｉｘ Ｂｕｌｅ ＵＮ−ＳＥ（商品名）」）
分散均染剤 ０．５ｇ／Ｌ（日華化学株式会社製「ニッカサンソルトＳＮ−１３０（商品名）」）
酢酸（濃度４８質量％） ０．２ｃｃ／Ｌ
【００５８】
（実施例２）
使用糸として実施例１における仮撚加工糸とポリエステル異型断面糸（ユニチカファイバー株式会社製「ルミエース（商品名）」）７３ｄｔｅｘ４４ｆとを用いること、並びに図１に代えて図２の組織を採用すること以外は実施例１と同様に行い、本発明のワイピングクロスを得た。なお、製編に際しては、図２における給糸口Ｆ１、Ｆ２に仮撚加工糸を、給糸口Ｆ３、Ｆ４にポリエステル異型断面糸を供給した。このワイピングクロスにおいて、仮撚加工糸の混率は５７．８％であり、目付けは２００ｇ／ｍ２であった。
【００５９】
（比較例１）
芯鞘型複合繊維を使用してなる仮撚加工糸に代えてポリ乳酸単独からなる１００ｄｔｅｘ４８ｆの仮撚加工糸を用いること以外は、実施例１と同様に行いワイピングクロスを得た。このワイピングクロスの目付は２０６ｇ／ｍ２であった。なお、このワイピングクロスから仮撚加工糸を抜き取り、異型特性を測定したところ、平均断面変形率（ＣＳ）＝１．４５、Ｓ１．５＝４７．５％、Ｓ１．８＝２．０％、Ｓ２．０＝０．１％であった。
【００６０】
（比較例２）
芯鞘型複合繊維を使用してなる仮撚加工糸に代えてＰＥＴ単独からなる１００ｄｔｅｘ４８ｆの仮撚加工糸を用いること以外は、実施例１と同様に行いワイピングクロスを得た。このワイピングクロスの目付は２０２ｇ／ｍ２であった。なお、このワイピングクロスから仮撚加工糸を抜き取り、異型特性を測定したところ、平均断面変形率（ＣＳ）＝１．８１、Ｓ１．５＝７９．５％、Ｓ１．８＝４５．０％、Ｓ２．０＝３３．９％であった。
【００６１】
上記実施例及び比較例にかかるワイピングクロスの強力保持率及び摩擦に対する染色堅牢度を測定し、その結果を表１に示す。表中における「乾」とは乾燥試験の結果を、「湿」とは湿潤試験の結果を指す。
【００６２】
【表１】
【００６３】
表１から明らかのように、実施例１、２にかかるワイピングクロスは、芯部にポリ乳酸を、鞘部に共重合ＰＥＴを配した芯鞘型複合繊維を使用しているため、強力保持率と摩擦に対する染色堅牢度とが所定の範囲を満足し、実用性に優れたものであった。
【００６４】
一方、比較例１ワイピングクロスは、ポリ乳酸単独からなる繊維を使用しているため、耐湿熱性、耐乾熱性に劣る結果となった。さらに、乾燥状態での摩擦に対する染色堅牢度も１級程度と低いものとなった。また、比較例２にかかるワイピングクロスは、ＰＥＴ単独からなる繊維を使用しているため、強力保持率が８０％以上であり、かつ摩擦に対する染色堅牢度も４級以上であるという構成要件を満足するものであったが、繊維中にバイオマスポリマーが含まれていないため、製造から廃棄の段階で発生する二酸化炭素量を低減するという本発明の主要な効果が奏されないものであった。
【００６５】
以上の結果から、本発明のワイピングクロスは、強力保持及び染色堅牢度の点、並びに環境負荷低減の点で極めて優れていることが実証できた。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明のワイピングクロスにおいて採用しうる編地組織の一例である。
【図２】本発明のワイピングクロスにおいて採用しうる編地組織の他の一例である。
【符号の説明】
【００６７】
Ｆ１〜Ｆ４ 給糸口
Ｃ シリンダー針
Ｄ ダイヤル針
【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯部がバイオマスポリマー、鞘部が石油系ポリマーで構成される芯鞘型複合繊維を用いてなり、５０℃×９５％ＲＨ環境下５００時間処理後の前記芯鞘型複合繊維の強力保持率が８５％以上であり、摩擦に対する染色堅牢度が４級以上であることを特徴とするワイピングクロス。
【請求項２】
前記石油系ポリマーがポリエチレンテレフタレートであることを特徴とする請求項１記載のワイピングクロス。
【請求項３】
前記石油系ポリマーがイソフタル酸、シクロヘキサンジメタノール、シクロヘキサンジカルボン酸のうち少なくとも一成分を５〜２０モル％共重合したポリエチレンテレフタレートであることを特徴とする請求項１記載のワイピングクロス。
【請求項４】
前記バイオマスポリマーがポリ乳酸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ワイピングクロス。
【請求項５】
前記芯鞘型複合繊維が、下記（１）〜（３）式を満足する異型断面糸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ワイピングクロス。
【数１】
【請求項１】
芯部がバイオマスポリマー、鞘部が石油系ポリマーで構成される芯鞘型複合繊維を用いてなり、５０℃×９５％ＲＨ環境下５００時間処理後の前記芯鞘型複合繊維の強力保持率が８５％以上であり、摩擦に対する染色堅牢度が４級以上であることを特徴とするワイピングクロス。
【請求項２】
前記石油系ポリマーがポリエチレンテレフタレートであることを特徴とする請求項１記載のワイピングクロス。
【請求項３】
前記石油系ポリマーがイソフタル酸、シクロヘキサンジメタノール、シクロヘキサンジカルボン酸のうち少なくとも一成分を５〜２０モル％共重合したポリエチレンテレフタレートであることを特徴とする請求項１記載のワイピングクロス。
【請求項４】
前記バイオマスポリマーがポリ乳酸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ワイピングクロス。
【請求項５】
前記芯鞘型複合繊維が、下記（１）〜（３）式を満足する異型断面糸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ワイピングクロス。
【数１】
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００８−１９００６０（Ｐ２００８−１９００６０Ａ）
【公開日】平成２０年８月２１日（２００８．８．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２３１３５（Ｐ２００７−２３１３５）
【出願日】平成１９年２月１日（２００７．２．１）
【出願人】（３９９０６５４９７）ユニチカファイバー株式会社 (190)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年８月２１日（２００８．８．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月１日（２００７．２．１）
【出願人】（３９９０６５４９７）ユニチカファイバー株式会社 (190)
【Ｆターム（参考）】
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