JP7828697B2

JP7828697B2 - 複合繊維の製造方法

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Publication number: JP7828697B2
Application number: JP2023502553A
Authority: JP
Inventors: 惠介内海; 翔大山本
Original assignee: Daiwabo Co Ltd
Current assignee: Daiwabo Co Ltd
Priority date: 2021-02-26
Filing date: 2022-02-25
Publication date: 2026-03-12
Anticipated expiration: 2042-02-25
Also published as: EP4299806A1; CN117083423A; JPWO2022181788A1; WO2022181788A1; EP4299806A4

Description

本発明は、ポリ乳酸を含む第１成分と、脂肪族ポリエステルを含む第２成分とを含む複合繊維、その製造方法、及びそれを含む繊維構造物に関する。

不織布等の繊維構造物の素材として、低融点樹脂成分と高融点樹脂成分を含む複合繊維が広く使用されている。近年では、環境に配慮するために、複合繊維にバイオマス由来樹脂あるいは生分解性樹脂を用いることが行われている。例えば、特許文献１～４には、ポリ乳酸を芯成分に用い、ポリブチレンサクシネートを鞘成分に用いた複合繊維が提案されている。

特開２００６－１１２０１２号公報特開２００７－１１９９２８号公報特開２００７－１２６７８０号公報特開２０１４－３７６５６号公報

しかしながら、特許文献１～４に記載のポリ乳酸とポリブチレンサクシネートを含む複合繊維を用いた不織布は、柔軟性や嵩高性が足りず、風合いを更に改善することが求められている。

本発明は、前記従来の問題を解決するため、良好な柔軟性及び嵩高性を有する繊維構造物に加工し得る複合繊維、その製造方法、及びそれを含む繊維構造物を提供する。

本発明は、光学純度が９５％以上のポリＬ－乳酸を含む第１成分と、グリコールとジカルボン酸からなる脂肪族ポリエステルを含む第２成分とを含む複合繊維であって、前記第２成分は、繊維表面の５０％以上を占めており、前記複合繊維は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により得られたＤＳＣ曲線において、降温過程における第２成分の結晶化温度が７８．０℃以上であり、かつ、２回目の昇温過程における第２成分の単位質量あたりの融解熱量が７３．５mJ/mg以下である複合繊維に関する。

本発明は、また、前記複合繊維の製造方法であって、光学純度が９５％以上のポリＬ－乳酸を７０質量％以上含む第１成分と、グリコールとジカルボン酸からなる脂肪族ポリエステルを７０質量％以上含む第２成分を準備する工程と、前記第１成分及び前記第２成分を溶融紡糸して紡糸フィラメントを製造する工程と、前記紡糸フィラメントを延伸して、前記第２成分が繊維表面の５０％以上を占める複合繊維を得る工程を含み、前記紡糸フィラメントを製造する工程において、前記第１成分を前記第２成分より低い温度で溶融紡糸し、前記延伸工程において、延伸温度は５５℃以上９０℃以下であり、延伸倍率は１．４倍以上である、複合繊維の製造方法に関する。

本発明は、また、前記複合繊維を５質量％以上含む繊維構造物に関する。

本発明は、良好な柔軟性及び嵩高性を有する繊維構造物に加工し得る複合繊維を提供することができる。
本発明は、また、良好な柔軟性及び嵩高性を有する繊維構造物を提供することができる。
本発明の製造方法によれば、良好な柔軟性及び嵩高性を有する複合繊維を得ることができる。

実施例８の複合繊維の示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により得られたＤＳＣ曲線である。実施例８の複合繊維の示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により得られたＤＳＣ曲線のうち、1回目の昇温過程のＤＳＣ曲線の部分図である。示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により得られたＤＳＣ曲線において、1回目の昇温過程における第１成分のピーク高さ／半値幅比を算出する方法の模式的説明図である。

本発明者は、上記従来の問題を解決するため、検討を重ねた。その結果、ポリＬ－乳酸を含む第１成分と、グリコールとジカルボン酸からなる脂肪族ポリエステルを含む第２成分とを含む複合繊維において、従来の複合繊維を熱加工して得られた不織布は、剛軟度が高く、柔軟性及び嵩高性が劣るが、該複合繊維の示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により得られたＤＳＣ曲線において、降温過程における第２成分の結晶化温度が７８℃以上であり、かつ、２回目の昇温過程における第２成分の単位質量あたりの融解熱量が７３．５mJ/mg以下を満たすようにし、第２成分の融解や固化の状態を上記範囲内にコントロールすることで、不織布に熱加工時の加工性も向上し、柔軟性及び嵩高性に優れた不織布が得られることを見出した。

具体的には、降温過程における第２成分の単位質量当たりの結晶化温度が７８．０℃以上であると、溶融紡糸の際に、溶融押出後の樹脂の固化温度が高いため冷却が早く、高速での引き取りが可能であるため、繊維の細繊度化が可能となる。また、不織布への加工時に繊維表面に存在する第２成分が溶融された後の冷却においても、固化する温度が高いことから、高速での生産に適していることや、第１成分に与える熱量が少なくなり、嵩高性が得られやすい。さらに、２回目の昇温過程における第２成分の単位質量あたりの融解熱量が７３．５mJ/mg以下であると、第２成分が適度な結晶性を有するので、不織布への加工時に第２成分が溶融しやすく、接着強度も有しており、第１成分に過度に熱を与えないので、良好な風合い（嵩高性と接着性）を有する不織布が得られる。

そして、特許文献１～４とは異なり、第１成分を第２成分より低い温度で溶融紡糸し、所定の延伸温度及び延伸倍率で延伸することで、上記要件を満たす複合繊維が得られることに辿り着いた。通常、複合紡糸において、融点が高い成分の紡糸温度を融点が低い成分の紡糸温度より高くするか、融点が高い成分と融点が低い成分の紡糸温度を同じにするが、本発明では、驚くことに、融点が高い第１成分の紡糸温度を融点が低い第２成分の紡糸温度より低くすることで、複合繊維の可紡性が向上し、得られた複合繊維を用いた不織布の柔軟性及び嵩高性が向上することを見出した。

また、複合繊維の示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により得られたＤＳＣ曲線において、降温過程における第２成分の結晶化温度が７８℃以上であり、かつ、第２成分の単位質量あたりの融解熱量が７３．５mJ/mg以下を満たすようにすることで、紡糸及び／又は延伸時に密着（膠着）が発生しにくく、糸切れが発生しにくく、生産性の高い繊維が得られやすくなる。該繊維に捲縮を付与した場合も、捲縮の形状を維持しやすく、捲縮発現性も良好になりやすい。さらに、最大延伸倍率（Ｖｍａｘ）に近い倍率で延伸することが可能であり、より繊度の細い複合繊維を得ることができる。このようにして得られた複合繊維は、不織布への加工時に、繊維ウェブの形成性に優れ、均一な不織布を得ることができる。

本発明において、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）は、ＪＩＳＫ７１２１：１９８７に基づいて、以下の条件で行う。
試料となる繊維のサンプル量を３．０ｍｇとし、秤量した後、試料ホルダーに充填する。次に、試料ホルダーに充填した繊維を、常温（２３±２℃）から２５０℃まで、５℃/分の速度で昇温し（１回目の昇温過程）、１度目の融解時のＤＳＣ測定を行う。２５０℃に到達した後、１０分間保持し、２５０℃から４０℃まで、１℃/分の速度で降温し（降温過程）、溶融した試料を凝固させる。このとき、降温時のＤＳＣを測定する。１回目の昇温工程及び降温工程が終わった後、試料をＤＳＣ測定機器から取り出さず、４０℃で１０分間保持した後、４０℃から２５０℃まで、５℃/分の速度で再度昇温し（２回目の昇温過程）、２度目の融解時のＤＳＣ測定を行う。

本発明の複合繊維の示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により得られたＤＳＣ曲線において、繊維同士の融着を防止する観点から、降温過程における第２成分の結晶化温度が７８．０℃以上１１５．０℃以下であることが好ましく、７９．０℃以上１０５．０℃以下であることがより好ましく、８０．０℃以上１００．０℃以下であることがさらに好ましく、８１．０℃以上９５．０℃以下であることがさらにより好ましく、８２．０℃以上９３．０℃以下であることが特に好ましい。本発明において、ＤＳＣ曲線の降温過程における第２成分の結晶化温度は、降温過程で得られたＤＳＣ曲線において、第２成分の発熱ピーク時の温度を指す。

本発明の複合繊維の示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により得られたＤＳＣ曲線において、不織布の嵩高性及び接着性を向上する観点から、２回目の昇温過程における第２成分の単位質量あたりの融解熱量は、２５．０mJ/mg以上７３．５mJ/mg以下であることが好ましく、２７．０mJ/mg以上７２．５mJ/mg以下であることがより好ましく、２８．５mJ/mg以上７１．５mJ/mg以下であることがさらに好ましく、３０．０mJ/mg以上７０．５mJ/mg以下であることがさらにより好ましく、３２．０mJ/mg以上６９．５mJ/mg以下であることが特に好ましい。本発明において、ＤＳＣ曲線の２回目の昇温過程における第２成分の単位質量あたりの融解熱量は、２回目の昇温過程で得られたＤＳＣ曲線において、第２成分の吸熱ピークから融解熱量を求め、求めた融解熱量を第２成分１ｍｇあたりの融解熱量に換算することで算出する。

本発明の複合繊維の示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により得られたＤＳＣ曲線において、不織布の柔軟性、嵩高性、及び風合いをより向上する観点から、１回目の昇温過程における第２成分の単位質量あたりの融解熱量は６８．０mJ/mg以下であることが好ましく、２５．０mJ/mg以上６８．０mJ/mg以下であることがより好ましく、２７．０mJ/mg以上６７．０mJ/mg以下であることがさらに好ましく、３０．０mJ/mg以上６６．０mJ/mg以下であることが特に好ましく、３２．０mJ/mg以上６４．０mJ/mg以下であることがさらにより好ましく、３５．０mJ/mg以上６２．０mJ/mg以下であることがさらにより好ましく、３７．０mJ/mg以上５９．０mJ/mg以下であることがさらにより好ましく、４０．０mJ/mg以上５５．０mJ/mg以下であることが特に好ましい。1回目の昇温過程における第２成分の単位質量あたりの融解熱量が６８．０mJ/mg以下であると、不織布への加工時に繊維表面に存在する第２成分が早く溶融し、短時間で繊維が接着されるため、高速での生産が可能であり、また、第一成分への熱的な影響を最小限に抑えることができるため、カードウェブの嵩高性を維持し、最終的に嵩高な不織布が得られる。本発明において、ＤＳＣ曲線の1回目の昇温過程における第２成分の単位質量あたりの融解熱量は、１回目の昇温過程で得られたＤＳＣ曲線において、第２成分の吸熱ピークから融解熱量を求め、求めた融解熱量を第２成分１ｍｇあたりの融解熱量に換算することで算出する。

本発明の複合繊維の示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により得られたＤＳＣ曲線において、繊維同士の融着をより効果的に防止し、不織布の柔軟性及び嵩高性をより向上する観点から、降温過程における第２成分の単位質量あたりの結晶化熱量が５９．５mJ/mg以下であることが好ましく、１５．０mJ/mg以上５９．５mJ/mg以下であることがより好ましく、２０．０mJ/mg以上５６．０mJ/mg以下であることがさらに好ましく、２５．０mJ/mg以上５３．０mJ/mg以下であることがさらにより好ましく、３０．０mJ/mg以上５０．０mJ/mg以下であることがさらにより好ましく、３５．０mJ/mg以上４８．５mJ/mg以下であることが特に好ましい。降温過程における第２成分の単位質量あたりの結晶化熱量が５９．５mJ/mg以下であると、不織布への加工時に繊維表面に存在する第２成分が溶融された後の冷却時に早く固化されるため、不織布がへたらない。本発明において、ＤＳＣ曲線の降温過程における第２成分の単位質量あたりの結晶化熱量は、降温過程で得られたＤＳＣ曲線において、第２成分の発熱ピークから結晶化熱量を求め、求めた結晶化熱量を第２成分１ｍｇあたりの結晶化熱量に換算することで算出する。

本発明の複合繊維の示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により得られたＤＳＣ曲線において、不織布の柔軟性及び嵩高性をより向上する観点から、１回目の昇温過程における第１成分のピーク（吸熱ピーク）高さと半値幅の比が１１．０以下であることが好ましく、１０．５以下であることがより好ましく、１０．０以下であることがさらに好ましく、９．５以下であることがさらにより好ましく、９．０以下であることがさらにより好ましく、８．５以下であることが特に好ましい。また、１回目の昇温過程における第１成分のピーク（吸熱ピーク）高さと半値幅の比が２．０以上であることが好ましく、２．５以上であることがより好ましく、３．０以上であることがさらに好ましく、３．５以上であることがさらにより好ましく、４．０以上であることがさらにより好ましく、４．５以上であることが特に好ましい。１回目の昇温過程における第１成分のピーク高さと半値幅の比が上述した範囲であると、複合繊維の芯成分を構成する第１成分（ポリ乳酸）の吸熱ピーク（融解ピーク）が比較的にブロードな形状を有することになり、一般に硬くて脆いと言われるポリ乳酸の欠点が解消され、柔軟性及び嵩高性を良い不織布が得られやすくなる。本発明において、ＤＳＣ曲線において、ピーク半値幅は、日本薬局方の半値幅法に基づいて測定する。

本発明において、ＤＳＣ曲線において、１回目の昇温過程における第１成分のピーク（吸熱ピーク）高さと半値幅の比は、下記のように算出することができる。図３は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により得られたＤＳＣ曲線において、1回目の昇温過程における第１成分のピーク高さ／半値幅比を算出する方法の模式的説明図である。
（１）吸熱ピークのピークトップＳｔからベースラインＬｂに対して垂線Ｌ１を引き、垂線の長さをピーク高さ（h）とする。なお、ダブルピークの場合は、最も高いピークを採用する。
（２）垂線Ｌ１のピーク高さの半分(h/2)となる位置Ｓｈから垂線Ｌ１に直交するように引いた線と吸熱ピーク曲線が交わる点Ｓ１と点Ｓ２の距離を半値幅(Wh)とする。
（３）下記数式１でピーク比を算出する。
［数式１］
ピーク比＝h／Wh

本発明の複合繊維の示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により得られたＤＳＣ曲線において、不織布の柔軟性及び嵩高性をより向上する観点から、1回目の昇温過程における第１成分の単位質量あたりの融解熱量が３０．０mJ/mg以上であることが好ましく、３０．０mJ/mg以上１００．０mJ/mg以下であることがより好ましく、３５．０mJ/mg以上９０．０mJ/mg以下であることがさらに好ましく、４０．０mJ/mg以上８０．０mJ/mg以下であることがさらにより好ましく、４２．０mJ/mg以上７５．０mJ/mg以下であることがさらにより好ましく、４５．０mJ/mg以上７０．０mJ/mg以下であることが特に好ましい。本発明において、ＤＳＣ曲線の1回目の昇温過程における第１成分の単位質量あたりの融解熱量は、１回目の昇温過程で得られたＤＳＣ曲線において、第１成分の吸熱ピークから融解熱量を求め、求めた融解熱量を第１成分１ｍｇあたりの融解熱量に換算することで算出する。

本発明の複合繊維の示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により得られたＤＳＣ曲線において、繊維同士の融着を防止し、不織布の加工性を向上する観点から、降温過程における第２成分の結晶化時間が２０８分以上２２８分以下であることが好ましく、２１０分以上２２７分以下であることがより好ましく、２１２分以上２２６分以下であることがさらに好ましく、２１４分以上２２５分以下であることがさらにより好ましく、２１６分以上２２４分以下であることが特に好ましい。本発明において、ＤＳＣ曲線の降温過程における第２成分の結晶化時間は、降温過程で得られたＤＳＣ曲線において、第２成分の発熱ピーク時の時間を指す。

前記第１成分は、ポリＬ－乳酸を含む。前記ポリＬ－乳酸は、融点が１６０℃以上であることが好ましく、１６５℃以上であることがより好ましく、さらに好ましくは１６８℃以上であり、特に好ましくは１７３℃以上である。ポリＬ－乳酸の融点が１６０℃以上であると、鞘成分との融点差が小さくならず、不織布等の繊維構造物に熱加工する際の加工温度との差が大きく、熱加工の際にへたらない。ポリＬ－乳酸の融点の上限は２３０℃以下であることが好ましい。

前記第１成分は、核剤を含んでもよい。核剤としては、公知の何れでも構わないが、好ましくは、炭酸カルシウム、タルク、シリカ、アルミニウム化合物等の無機フィラー、ステアリン酸カルシウム等の脂肪酸金属塩、リン酸エステル金属塩、アミド系化合物、マイカやウラストナイト等の鉱物、硫酸バリウム等が挙げられる。核剤をポリＬ－乳酸１００質量部に対して０．０１質量部以上１０質量部以下添加してもよく、好ましくは０．０５質量部以上５質量部以下添加してよい。

ポリＬ－乳酸の光学純度は、９５％以上であり、好ましくは９８．０％以上であり、より好ましくは９８．５％以上であり、さらに好ましくは９９．０％以上であり、特に好ましくは９９．５％以上である。光学純度が９５％以上であると、熱加工の際にへたらず、嵩回復性が向上する。

本発明に用いられるポリＬ－乳酸は、耐熱性が大きく、曲げ弾性も大きくなる傾向があるため、熱収縮が小さく、嵩が大きく、嵩回復性も優れる不織布が得やすくなる。

前記第１成分には、前記ポリＬ－乳酸以外に、本発明の効果を阻害しない範囲で他の樹脂を混合してもよい。他の樹脂としては、例えば、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、芳香族脂肪族ポリエステル、脂肪族ポリエステル、ポリオレフィン等が挙げられる。第１成分に占めるポリＬ－乳酸の割合は、７０質量％以上であることが好ましく、８０質量％以上であることがより好ましく、９０質量％以上であることがさらに好ましく、９５質量％以上であることが最も好ましい。

前記第２成分は、グリコールとジカルボン酸からなる脂肪族ポリエステルを含む。前記脂肪族ポリエステルは、ポリアルキレンジカルボキシレートであることが好ましく、具体的にはポリブチレンサクシネート、ポリブチレンアジペート、ポリブチレンセバケート、ポリエチレンオキサレート、ポリエチレンサクシネート、ポリエチレンアジペート、ポリエチレンアゼレート、ポリヘキサメチレンセバケート、ポリネオペンチルオキサレート、及びこれらの共重合体等が挙げられる。中でも、コハク酸と１，４－ブタンジオールの縮合体であるポリブチレンサクシネート、及び/又はその共重合体は、融点が１１０℃程度と比較的高く、繊維生産性、不織布加工性、不織布物性に優れ、また、バイオマス原料化可能であることから、好ましい。

前記脂肪族ポリエステルの融点は、１００℃以上１３０℃以下であることが好ましく、１１０℃以上１２５℃以下であることがより好ましい。融点が１００℃以上であると、溶融紡糸の際にノズルより吐出した溶融樹脂の固化が早く、融着糸の発生が抑制される。また、融点が１３０℃以下であると、第一成分との融点差が大きく、熱加工の際にへたらない。

前記第２成分は、紡糸性を向上する観点から、核剤を含むことが好ましい。核剤としては、例えば、無機系核剤や有機系核剤が挙げられる。無機系核剤としては、炭酸カルシウム、タルク、シリカ、アルミニウム化合物等の無機フィラー、マイカやウラストナイト等の鉱物、硫酸バリウム等が挙げられる。有機系核剤としては、脂肪酸金属塩、リン酸エステル金属塩、アミド系化合物等が挙げられる。前記核剤としては、有機系核剤が好ましく、特に脂肪酸金属塩が好ましい。脂肪酸金属塩はさらに、均一で微細な結晶が得られるため、繊維形成後の耐熱性を向上する効果を有する。脂肪酸金属塩としては、ラウリン酸ナトリウム、ラウリン酸カリウム、ラウリン酸水素カリウム、ラウリン酸マグネシウム、ラウリン酸カルシウム、ラウリン酸亜鉛、ミリスチン酸ナトリウム、ミリスチン酸水素カリウム、ミリスチン酸マグネシウム、ミリスチン酸カルシウム、ミリスチン酸亜鉛、ミリスチン酸銀、ミリスチン酸アルミニウム、パルミチン酸カリウム、パルミチン酸マグネシウム、パルミチン酸カルシウム、パルミチン酸亜鉛、パルミチン酸銅、パルミチン酸鉛、オレイン酸ナトリウム、オレイン酸カリウム、オレイン酸マグネシウム、オレイン酸カルシウム、オレイン酸亜鉛、オレイン酸鉛、オレイン酸銅、オレイン酸ニッケル、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸タリウム、ステアリン酸鉛、ステアリン酸ニッケル、モンタン酸亜鉛、モルタン酸カルシウム、モルタン酸マグネシウム、１２－ヒドロキシステアリン酸ナトリウム、１２－ヒドロキシステアリン酸リチウム、１２－ヒドロキシステアリン酸鉛、１２－ヒドロキシステアリン酸ニッケル、１２－ヒドロキシステアリン酸亜鉛、１２－ヒドロキシステアリン酸カルシウム、１２－ヒドロキシステアリン酸マグネシウム、１２－ヒドロキシステアリン酸バリウム、イソステアリン酸カリウム、イソステアリン酸マグネシウム、イソステアリン酸カルシウム、イソステアリン酸アルミニウム、イソステアリン酸亜鉛、イソステアリン酸ニッケル、ベヘニン酸ナトリウム、ベヘニン酸カリウム、ベヘニン酸マグネシウム、ベヘニン酸カルシウム、ベヘニン酸亜鉛、ベヘニン酸ニッケル、モンタン酸ナトリウム、モンタン酸カリウム、モンタン酸マグネシウム、モンタン酸カルシウム、モンタン酸アルミニウム、モンタン酸亜鉛、モンタン酸ニッケル，オクチル酸ナトリウム、オクチル酸リチウム、オクチル酸マグネシウム、オクチル酸カルシウム、オクチル酸バリウム、オクチル酸アルミニウム、オクチル酸ニッケル、セバシン酸ナトリウム、セバシン酸リチウム、セバシン酸マグネシウム、セバシン酸カルシウム、セバシン酸バリウム、セバシン酸アルミニウム、セバシン酸タリウム、セバシン酸鉛、セバシン酸ニッケル、ウンデシレン酸ナトリウム、ウンデシレン酸リチウム、ウンデシレン酸マグネシウム、ウンデシレン酸カルシウム、ウンデシレン酸バリウム、ウンデシレン酸アルミニウム、ウンデシレン酸鉛、ウンデシレン酸ニッケル、ウンデシレン酸ベベリウム、リシノール酸ナトリウム、リシノール酸リチウム、リシノール酸マグネシウム、リシノール酸カルシウム、リシノール酸バリウム、リシノール酸アルミニウム、リシノール酸タリウム、リシノール酸鉛、リシノール酸ニッケル、リシノール酸ベベリウム等が挙げられる。上記の中でも、２価以上の金属塩を用いることが好ましい。２価以上の金属塩を用いると、物理架橋構造ができ易くなり、高分子鎖のセグメントの運動性が制限されることで、結晶の核となって早く結晶化させることが可能である。さらに、紡糸性の観点から、第２成分の樹脂融点より高い融点を示す脂肪酸金属塩が好ましく、脂肪酸との結合力が高い金属塩が好ましい。例えば、カルシウム、マグネシウム、亜鉛が挙げられるが、特にカルシウムが好ましい。また、脂肪酸としては、融点の高い飽和脂肪酸であることが好ましい。脂肪酸の炭素数は、１２以上２８以下であることが好ましく、１４以上２０以下であることがより好ましい。この範囲内であると、分子鎖が長すぎず、また融点が第２成分の紡糸温度よりも低くなるため、樹脂内で核剤が均一に分散する。特に好ましくは、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、及びステアリン酸亜鉛からなる群から選ばれる一つ以上である。

前記第２成分は、結晶性を高め、かつ紡糸性を向上させる観点から、前記脂肪族ポリエステル１００質量部に対して核剤を０．０１質量部以上２０質量部以下含むことが好ましく、より好ましくは０．０３質量部以上１０質量部以下含み、さらに好ましくは０．０６質量部以上５質量部以下含む。核剤が無機系核剤であれば、樹脂の結晶化を促進する観点から、前記脂肪族ポリエステル１００質量部に対して無機系核剤を０．１質量部以上２０質量部以下含むことが好ましく、０．５質量部以上１０質量部以下含むことがより好ましく、１．０質量部以上５．０質量部以下含むことがさらに好ましい。核剤が有機系核剤であれば、樹脂の結晶化を促進する観点から、前記脂肪族ポリエステル１００質量部に対して有機系核剤を０．０１質量部以上５．０質量部以下含むことが好ましく、０．０３質量部以上４．０質量部以下含むことがより好ましく、０．０６質量部以上３．０質量部以下含むことがさらに好ましい。

前記第２成分には、前記脂肪族ポリエステル以外に、本発明の効果を阻害しない範囲で他の樹脂を混合してもよい。他の樹脂としては、例えば、ポリ乳酸、ポリヒドロキシブチレート、ポリヒドロキシブチレートバリレート、ポリカプロラクタム、及び芳香族ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン等が挙げられる。第２成分に占める前記脂肪族ポリエステルの割合は、７０質量％以上であることが好ましく、８０質量％以上であることがより好ましく、９０質量％以上であることがさらに好ましく、９５質量％以上であることが最も好ましい。

繊維断面の形状は、前記第２成分が繊維表面の５０％以上を占めるような形状であればよく、特に限定されない。例えば、第１成分の繊維断面における形状は、円形以外に、半円、楕円形、Ｙ形、Ｘ形、井形、多角形、星形等の異形であってもよく、複合繊維の繊維断面における形状は、円形以外に、楕円形、Ｙ形、Ｘ形、井形、多角形、星形等の異形、あるいは中空形であってもよい。

前記複合繊維は、不織布の強力及び嵩高性の観点から、第１成分を芯成分とし、第２成分を鞘成分とする芯鞘複合繊維であることが好ましく、第１成分の中心位置が繊維の中心位置と一致する同心芯鞘複合繊維であることがより好ましい。前記複合繊維は、第１成分の中心位置が複合繊維の中心位置と一致しない偏芯芯鞘複合繊維であってもよい。

前記複合繊維は、複合比（第１成分／第２成分）が質量比で、８０／２０～３０／７０であることが好ましく、より好ましくは７５／２５～３５／６５であり、さらに好ましくは７０／３０～４０／６０であり、さらにより好ましくは６５／３５～５０／５０であり、特に好ましくは６０／４０～５５／４５である。複合比が上述した範囲であることで、不織布が柔軟になりやすく、強力及び嵩回復性も良好になる。

前記複合繊維は、捲縮率が２％以上２０％以下であることが好ましく、４％以上１５％以下であることがより好ましい。捲縮率が２％以上であると、繊維がストレート状にならず嵩高い不織布を得やすくなる。捲縮率が２０％以下であると、解繊性が良好であり、良好な地合のカードウェブ及びエアレイドウェブを得やすい。

前記複合繊維において、捲縮形状は特に限定されず、機械捲縮、波形状捲縮及び螺旋状捲縮等のいずれの捲縮形状でもよい。

前記複合繊維の単繊維強度は、特に限定されないが、１．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上５．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下であることが好ましく、１．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上４．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下であることがより好ましい。１．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であるとカード工程における繊維ちぎれの発生が抑制される。４．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下であると、不織布等の繊維構造物の嵩回復性、柔軟性が良好である。

前記複合繊維の単繊維繊度は、特に限定されないが、不織布等の繊維構造物の嵩回復性の観点から、０．３ｄｔｅｘ以上３０ｄｔｅｘ以下であることが好ましく、１ｄｔｅｘ以上２０ｄｔｅｘ以下であることがより好ましく、１．５ｄｔｅｘ以上１０ｄｔｅｘ以下であることがさらに好ましく、１．６ｄｔｅｘ以上８ｄｔｅｘ以下であることがさらにより好ましく、１．７ｄｔｅｘ以上６ｄｔｅｘ以下であることがさらにより好ましく、１．８ｄｔｅｘ以上３ｄｔｅｘ以下が特に好ましい。

本発明の複合繊維は、前記第１成分を前記第２成分より低い温度で溶融紡糸し、所定の条件で延伸することで作製することができる。

まず、光学純度が９５％以上のポリＬ－乳酸を７０質量％以上含む第１成分と、グリコールとジカルボン酸からなる脂肪族ポリエステルを７０質量％以上含む第２成分を準備する。第１成分は、前記ポリＬ－乳酸を８０質量％以上含むことが好ましく、９０質量％以上含むことがさらに好ましく、９５質量％以上含むことが特に好ましい。第２成分は、前記脂肪族ポリエステルを８０質量％以上含むことが好ましく、９０質量％以上含むことがさらに好ましく、９５質量％以上含むことが特に好ましい。ポリＬ－乳酸及び脂肪族ポリエステルは、上述したものを用いることができる。

次に、前記第１成分及び前記第２成分を溶融紡糸して、前記第２成分が繊維表面の５０％以上を占める紡糸フィラメントを製造する（以下において、「紡糸工程」とも記す）。具体的には、溶融紡糸機に所定の繊維断面が得られる複合ノズルを装着し、前記第２成分が繊維表面の５０％以上を占めるように、前記第１成分及び前記第２成分を押出して溶融紡糸して、紡糸フィラメント（すなわち、未延伸フィラメント）を得る。紡糸工程において、前記第１成分を前記第２成分より低い温度で溶融紡糸する。これにより、前記第１成分の冷却が進みやすくなり、早く結晶化できるため、前記第１成分の結晶化がコントロールしやすくなる。そのため、結晶配向が少なく、繊度の細い紡糸フィラメントを得ることができる。前記紡糸フィラメントは、延伸性がよく、延伸時に結晶性と配向性が整った状態の繊維となるだけでなく、延伸後により細繊度することが可能である。また、第２成分の結晶性が高い複合繊維を得ることができる。前記第１成分を前記第２成分より１℃以上３０℃以下低い温度で溶融紡糸することが好ましく、３℃以上２０℃以下低い温度で溶融紡糸することがより好ましく、５℃以上１８℃以下低い温度で溶融紡糸することがさらに好ましく、７℃以上１６℃以下低い温度で溶融紡糸することが特に好ましい。具体的には、前記第１成分を２００℃以上２４０℃以下の温度で溶融紡糸し、前記第２成分を２２０℃以上２５０℃以下の温度で溶融紡糸してもよく、前記第１成分を２０５℃以上２３５℃以下の温度で溶融紡糸し、前記第２成分を２２５℃以上２４５℃以下の温度で溶融紡糸してもよく、前記第１成分を２１０℃以上２３０℃以下の温度で溶融紡糸し、前記第２成分を２２５℃以上２４０℃以下の温度で溶融紡糸してもよく、前記第１成分を２１５℃以上２２５℃以下の温度で溶融紡糸し、前記第２成分を２２５℃以上２３５℃以下の温度で溶融紡糸してもよい。

次に、前記紡糸フィラメントを延伸して、延伸フィラメント（複合繊維）を得る。

延伸処理は、延伸工程が一段階のみの、いわゆる１段延伸でも良いし、延伸工程が２段以上ある多段延伸であってもよい。１段延伸、もしくは多段延伸の１段目において、延伸温度を５５℃以上９０℃以下に設定して実施する。延伸温度が９０℃以下であると、延伸処理中に融着が発生することがない。延伸温度が５５℃以上であると、高度に延伸することができる。延伸温度は６０℃以上８５℃以下であることが好ましく、７０℃以上８０℃以下であることがより好ましい。多段延伸の２段目以降においては、延伸温度は６０℃以上１００℃以下であることが好ましく、７０℃以上９５℃以下であることがより好ましく、７５℃以上９０℃以下であることが特に好ましい。多段延伸の場合、２段目以降の延伸温度は、１段目と同じ、もしくは１段目より高い温度で実施することが好ましい。１段目と２段目以降の温度差は、０℃以上３０℃以下が好ましく、０℃以上２５℃以下がより好ましく、１℃以上２０℃以下がさらに好ましく、２℃以上１７℃以下が特に好ましい。

延伸倍率は、１．４倍以上である。これにより、第１成分及び第２成分の結晶性を高めることができ、ひいては、不織布の柔軟性及び嵩高性を向上させることができる。延伸倍率は、１．４倍以上３．８倍以下であることが好ましく、１．５倍以上３．５倍以下であることがより好ましく、１．６倍以上３．２倍以下であることがさらに好ましく、１．７倍以上２．９倍以下であることがさらにより好ましく、１．８倍以上２．６倍以下であることが特に好ましい。延伸倍率が１．４倍以上であると、延伸工程で糸切れが発生することなく、紡糸フィラメントを均一に引き延ばすことができる。延伸処理は、１段延伸であってもよく、２段以上の多段延伸であってもよい。また、多段延伸の２段目以降は、緊張状態で熱処理する緊張熱セット、もしくは弛緩状態で熱処理する弛緩熱セットであってもよい。緊張熱セットの場合は１．０倍以上１．２倍以下であってよく、１．０倍以上１．１倍以下であってよい。弛緩熱セットの場合は０．９倍以上１．０倍未満であってよく、０．９５倍以上１．０倍未満であってよい。多段延伸の２段目以降は、緊張熱セットであることが好ましい。緊張熱セットを行うと、第１成分及び第２成分の結晶性を整えて安定させることができるため、その後の二次成形時（例えば、不織の成形）の加工性が向上する。また、結晶性が整うことで、不織布の風合いが良くなり、嵩高性も向上する。多段延伸の場合は、延伸倍率は、各段階の延伸倍率を乗じたものとなる。

延伸工程において、延伸倍率は、最大延伸倍率（Ｖｍａｘ）の６０％以上９９％以下であることが好ましく、より好ましくは６５％以上９９％以下、さらに好ましくは７０％以上９９％以下である。延伸倍率が最大延伸倍率の６０％以上９９％以下であると、延伸工程における糸切れを抑制しつつ、高度に延伸することができる。

延伸方法は、湿式延伸法及び乾式延伸法のいずれであってもよい。熱媒としては、空気、蒸気、水、グリセリン等の油類等を適宜用いることができる。湿式延伸法の場合、液体中で加熱しながら延伸を行うことができ、例えば、熱水又は温水中で延伸を行ってもよい。乾式延伸法の場合、高温の気体中又は高温の金属ロール等で加熱しながら延伸を行うことができる。延伸は温水中で実施することが好ましい。複合繊維が芯鞘型複合繊維の場合、温水で実施した方が芯成分と鞘成分のひずみが生じやすく、捲縮の山を湾曲させ易いためである。

本発明において、「最大延伸倍率（Ｖ_max）」は、下記のように測定したものをいう。芯鞘型複合ノズルを用いて溶融紡糸を行い、得られた紡糸フィラメント（未延伸繊維束）を、所定の温度の温水中で湿式延伸を行う。この際、上記未延伸繊維束を送り出すロールの送り出し速度（Ｖ₁）を１０ｍ／分とし、巻き取る側の金属ロールの巻き取り速度（Ｖ₂）を１０ｍ／分より徐々に増加させる。そして、未延伸繊維束が破断したときの巻き取る側の金属ロールの巻き取り速度を最大延伸速度とし、上記最大延伸速度と未延伸繊維束を送り出すロールの送り出し速度との比（Ｖ₂／Ｖ₁）を求め、得られた速度比を最大延伸倍率（Ｖ_max）とする。

延伸処理を１回行う、いわゆる１段延伸の場合、及び同じ延伸方法で、同じ延伸温度の延伸処理を複数回に分けて行う場合、最大延伸倍率は当該延伸処理と同じ方法、同じ温度にて測定することができる。延伸処理を複数回行う、いわゆる多段延伸にて紡糸フィラメントを延伸する場合であって、延伸処理によって延伸温度が異なる場合は、より高温の延伸温度で処理を行う延伸処理と同一の延伸方法、延伸温度にて最大延伸倍率を測定する。

延伸処理を複数回行う、いわゆる多段延伸にて紡糸フィラメントを延伸する場合であって、どの延伸処理も延伸温度が同じであるが、延伸方法が異なる場合は、両方の方法で最大延伸倍率を測定し、大きい方の最大延伸倍率を、その製造条件における最大延伸倍率とする。

得られた延伸フィラメントには、必要に応じて所定量の繊維処理剤が付着させられ、さらに必要に応じてクリンパー（捲縮付与装置）で機械捲縮が与えられる。繊維処理剤は、不織布を湿式抄紙法で製造する場合には、繊維を水等に容易に分散させることができる。また、繊維処理剤が付着した繊維に、繊維表面から外力を加えて（外力は、例えば、クリンパーによる捲縮付与の際に加わる力である）、繊維処理剤を繊維に染み込ませると、さらに水等への分散性が向上する。

繊維処理剤付与後の（又は繊維処理剤が付与されていないがウェットな状態にある）延伸フィラメントを、８０℃以上１１０℃以下の範囲内の温度で、数秒～約３０分間、乾燥処理することで、繊維を乾燥させる。乾燥処理は場合により省略してもよい。その後、延伸フィラメントは、好ましくは、繊維長が１ｍｍ以上１００ｍｍ以下、より好ましくは２ｍｍ以上７０ｍｍ以下となるように切断される。

複合繊維が芯鞘型複合繊維の場合、芯成分のポリＬ－乳酸と鞘成分の脂肪族ポリエステルは相溶性が高いため、芯鞘剥離を引き起こしにくく、高強度な熱接着不織布を得ることができる。更に鞘成分の脂肪族ポリエステルは、ポリ乳酸、ポリＬ－乳酸以外のポリエステル、及びセルロースへの接着も優れるため、接着点のより強固な不織布を得ることができる。

本発明の複合繊維は、例えば、糸、不織布、織編物等の繊維構造物に用いることができる。繊維構造物は、複合繊維を５質量％以上含んでもよく、１０質量％以上含んでもよい。特に、不織布として用いる場合は、本発明の複合繊維を５質量％以上含有し、前記複合繊維の第２成分が溶融して、構成する繊維同士が熱接着していることが好ましい。前記不織布は、前記複合繊維を２０質量％以上含んでもよく、３０質量％以上含んでもよく、４０質量％以上含んでもよく、５０質量％以上含んでもよく、６０質量％以上含んでもよく、７０質量％以上含んでもよく、８０質量％以上含んでもよく、９０質量％以上含んでもよく、９５質量％以上含んでもよく、１００質量％からなるものでもよい。他の繊維を含ませる場合には、他の繊維として、例えば、天然繊維、再生繊維、及び合成繊維を用いることができる。上記天然繊維としては、例えば、コットン、シルク、ウール、麻、パルプ、及びカポック等が挙げられる。上記再生繊維としては、レーヨン、キュプラ、及びポリノジック等が挙げられる。上記合成繊維としては、アクリル系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリオレフィン系繊維、及びポリウレタン系繊維等が挙げられる。他の繊維としては、上述した繊維から、１種又は複数種の繊維を用途等に応じて適宜に選択することができる。

本発明の不織布を構成する繊維ウェブ形態としては、パラレルウェブ、セミランダムウェブ、ランダムウェブ、クロスレイウェブ、クリスクロスウェブ、エアレイドウェブ、湿式抄紙ウェブ等が挙げられる。前記繊維ウェブは、熱処理により第２成分が接着することにより効果を発揮する。そして、前記繊維ウェブは必要に応じて、ニードルパンチ処理あるいは水流交絡処理が施されても良い。熱処理手段としては、特に限定はされないが、本発明の複合繊維の機能を十分に発揮させるのであればよく、熱風貫通式熱処理機、熱風上下吹き付け式熱処理機、赤外線式熱処理機等の風圧等の圧力のあまりかからない熱処理機を用いることが好ましい。

前記不織布は、初期嵩に優れる観点から、２．９６Ｎ／ｃｍ³荷重時の比容積が２０ｃｍ³/ｇ以上であることが好ましく、３０ｃｍ³/ｇ以上１００ｃｍ³/ｇ以下であることがより好ましい。前記不織布は、嵩回復性に優れる観点から１９．６Ｎ／ｃｍ³荷重時の比容積が１０ｃｍ³/ｇ以上であることが好ましく、１５ｃｍ³/ｇ以上４０ｃｍ³/ｇ以下であることがより好ましい。

前記不織布は、嵩高性及び柔軟性に優れる観点から、不織布の目付が約２０ｇ／ｍ²（具体的には、２０±３ｇ／ｍ²）のときは、機械方向（ＭＤ方向）の剛軟度が１００ｍＮ・ｍｍ以下であることが好ましく、１５ｍＮ・ｍｍ以上５０ｍＮ・ｍｍ以下であることがより好ましい。不織布の目付が約４０ｇ／ｍ²（具体的には、４０±３ｇ／ｍ²）のときは、ＭＤ方向の剛軟度が２５０ｍＮ・ｍｍ以下であることが好ましく、３０ｍＮ・ｍｍ以上２００ｍＮ・ｍｍ以下であることがより好ましい。ここで機械方向とは、繊維が配向している方向のことを指す。前記不織布は、嵩高性及び柔軟性に優れる観点から、不織布の目付が約２０ｇ／ｍ²（具体的には、２０±３ｇ／ｍ²）のときは、直角方向（ＣＤ方向）の剛軟度が３０ｍＮ・ｍｍ以下であることが好ましく、５ｍＮ・ｍｍ以上２０ｍＮ・ｍｍ以下であることがより好ましい。不織布の目付が約４０ｇ／ｍ²（具体的には、４０±３ｇ／ｍ²）のときは、ＣＤ方向の剛軟度が５０ｍＮ・ｍｍ以下であることが好ましく、１５ｍＮ・ｍｍ以上４５ｍＮ・ｍｍ以下であることがより好ましい。

前記不織布は、耐水性及び耐熱性に優れる観点から、以下の耐水及び耐熱試験で測定された不織布の引張強度の低下率が、５０％以下であることが好ましく、４０％以下がより好ましく、３０％以下がさらに好ましい。また、０％以上であってよい。低下率がこの範囲内であると、生分解性機能を有しながら、常時加熱される環境下、及び液体を含浸させる環境下で使用した場合も、適度な強度が得られる。

［引張強度の低下率（耐水及び耐熱試験）］
パラレルカード機を用いて作製した繊維ウェブを、熱風貫通式熱処理機を用いて１２８℃で１０秒間熱処理して作製した不織布（目付：約４０ｇ/ｍ²、具体的には４０±３ｇ／ｍ²）を、４５℃のイオン交換水に７週間含浸させる。含浸前と、７週間後の引っ張り強さを、ＪＩＳＬ１９１３：２０１０６．３に準じて、定速緊張形引張試験機を用いて、試験片の幅５ｃｍ掴み間隔１０ｃｍ引張速度３０±２cm/minの条件で引張試験に付し、切断時の荷重値を測定する。下記数式２にて、引張強度の低下率を算出する。
［数式２］
引張強度の低下率（％）＝（（含浸前の荷重値－７週間後の荷重値）／含侵前の荷重値）×１００

本発明の不織布は、クッション材料の少なくとも一部分として用いることができる。前記クッション材料とは、家庭用の椅子、車両用座席等の内装材、おむつや生理用ナプキン等の衛生材料、フィルター、化粧用パフ等の化粧用材料、ブラジャーパッド等の成形体等が挙げられる。

以下、実施例及び比較例を用いて本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明は、下記の実施例に限定されるものではない。

［評価方法］
（１）示差走査熱量測定：ＪＩＳＫ７１２１：１９８７に基づいて、示差走査熱量計（（株）日立ハイテクサイエンス製）を使用し、以下の条件で行った。
試料となる繊維のサンプル量を３．０ｍｇとし、秤量した後、試料ホルダーに充填した。次に、試料ホルダーに充填した繊維を、常温（２３±２℃）から２５０℃まで、５℃/分の速度で昇温し（１回目の昇温過程）、１度目の融解時のＤＳＣ測定を行った。２５０℃に到達した後、１０分間保持し、２５０℃から４０℃まで、１℃/分の速度で降温し（降温過程）、溶融した試料を凝固させた。このとき、降温時のＤＳＣを測定した。１回目の昇温工程及び降温工程が終わった後、試料をＤＳＣ測定機器から取り出さず、４０℃で１０分間保持した後、４０℃から２５０℃まで、５℃/分の速度で再度昇温し（２回目の昇温過程）、２度目の融解時のＤＳＣ測定を行った。
（２）繊維物性：ＪＩＳＬ１０１５：２０２１に準じ、単繊維繊度、単繊維強度、伸度及びヤング率を測定した。
（３）捲縮率：ＪＩＳＬ１０１５：２０２１に準じて測定した。
（４）目付：不織布の目付を、ＪＩＳＬ１９１３：２０１０６．２に基づいて測定した。
（５）比容積：厚み測定機（商品名「THICKNESS GAUGE」、モデル「ＣＲ－６０Ａ」、（株）大栄科学精器製作所製）を用い、２．９６Ｎ／ｃｍ³、又は１９．６Ｎ／ｃｍ³の荷重を加えた状態で不織布の厚みを測定し、不織布の目付と厚さとから算出した。
（６）剛軟度：ＪＩＳＬ１９１３：２０１０の４１．５°カンチレバー法に準じて測定した。
（７）引張強度の低下率（耐水及び耐熱試験）：パラレルカード機を用いて作製した繊維ウェブを、熱風貫通式熱処理機を用いて１２８℃で１０秒間熱処理して作製した不織布（目付：約４０ｇ/ｍ²、具体的には４０±３ｇ／ｍ²）を、４５℃のイオン交換水に７週間含浸させた。含浸前と、７週間後の引っ張り強さを、ＪＩＳＬ１９１３：２０１０６．３に準じて、定速緊張形引張試験機を用いて、試験片の幅５ｃｍ掴み間隔１０ｃｍ引張速度３０±２cm/minの条件で引張試験に付し、切断時の荷重値を測定した。下記数式２にて、引張強度の低下率を算出した。
［数式２］
引張強度の低下率（％）＝（（含浸前の荷重値－７週間後の荷重値）／含侵前の荷重値）×１００

（実施例１～１８、比較例１～２）
具体的条件は表１～４に示した。
（１）樹脂
（ｉ）ポリＬ－乳酸（以下、ＰＬＡとも記す）
Ａ：L-130、光学純度99%以上、融点１７５℃、Total-Corbion社製
Ｂ：Ingeo3251D、光学純度98．5%、融点１５５～１７０℃、Nature Works社製
（ii）脂肪族ポリエステル
Ｃ：ポリブチレンサクシネート（以下、ＰＢＳとも記す）、FZ71 PM、融点１１５℃、PTT MCC Biochem社製
（iii）核剤（鞘成分に添加、表において、核剤の配合量は鞘成分中の配合量である）
Ｄ：タルク（日本タルク社製、商品名「ミクロエースＰ－Ｓ」）
Ｅ：ステアリン酸カルシウム（日油社製、商品名「カルシウムステアレートＳ」）
（２）芯成分、鞘成分の樹脂
芯成分：表１～４
鞘成分：Ｃ
（３）引取速度：９２６ｍ／分（比較例１のみ４１０ｍ／分）
（４）断面：同心円
（５）延伸方法：湿式（温水）、二段延伸
（６）油剤濃度：５質量%
（７）乾燥温度：８５℃
（８）カット長：５１ｍｍ（実施例１～１４、実施例１６～１８、比較例１～２）、５ｍｍ（実施例１５）
（９）不織布は、パラレルカード機を用いて作製した繊維ウェブを、熱風貫通式熱処理機を用いて加熱して作製した。実施例１～１０、比較例１、実施例１３～１８では、１２８℃で１０秒間熱処理し、実施例１１、１２、及び比較例２では、１１５℃で１００秒間熱処理した。

実施例及び比較例において、複合繊維及び不織布を上述した評価方法で評価し、その結果を下記表１～５に示した。下記表１～５において、ＰＢＳ結晶化熱量の欄における「－（マイナス）」は、結晶化を意味する。

図１及び２に、実施例８の複合繊維のＤＳＣ曲線を示した。実施例８の複合繊維は、ステアリン酸カルシウムを含んでいる。

上記表１～４から分かるように、実施例の複合繊維は、ＤＳＣ曲線において、降温過程における第２成分の結晶化温度が７８℃以上であり、かつ、２回目の昇温過程における第２成分の単位質量あたりの融解熱量が７３．５mJ/mg以下であった。
そして、該複合繊維を用いて得られた目付が約４０ｇ／ｍ²の実施例１～５、１１～１８の不織布は、ＭＤ剛軟度が２５０ｍＮ・ｍｍ以下であり、柔軟性及び嵩高性に優れていた。また、目付が約２０ｇ／ｍ²の実施例６～１０の不織布は、ＭＤ剛軟度が１００ｍＮ・ｍｍ以下であり、柔軟性及び嵩高性に優れていた。
また、実施例の不織布は、２．９６Ｎ／ｃｍ³荷重時の比容積が２０ｃｍ³／ｇ以上であり、初期嵩が高く、１９．６Ｎ／ｃｍ³ｇ荷重時の比容積が１０ｃｍ³／ｇ以上であり、嵩維持性も良好であった。

比較例１の複合繊維は、ＤＳＣ曲線において、２回目の昇温過程における第２成分の単位質量あたりの融解熱量が７３．５mJ/mgを超えており、該複合繊維のカード通過性が悪く、不織布を得ることができなかった。
比較例２では、複合繊維のＤＳＣ曲線において、降温過程における第２成分（ＰＢＳ）の結晶化温度が７８．０℃未満であり、結晶化する温度が低いために紡糸ドラフトがかかり配向性の高い未延伸糸となっている。そのため、延伸性が低下し繊維に十分な結晶が得られていないために、不織布作製時の熱処理条件が同様である実施例１１及び１２に比べて、不織布の風合いが硬くなる傾向であった。

上記表５から分かるように、実施例２、１３、及び１４の繊維をそれぞれ１００質量％用いて作製した不織布は、耐水・耐熱試験後の不織布の引張強度の低下率が５０％以下であり、耐水・耐熱性があるといえる。特に、第２成分に核剤としてステアリン酸カルシウムを配合した場合、優れた耐水・耐熱性を示した。そのため、第２成分に核剤を添加することで、生分解性のコントロールが可能であり、さらに脂肪酸金属塩を用いることで、結晶性が整うため、耐水性及び耐熱性に寄与している。

本発明は、少なくとも、下記の実施形態を含む。
［１］光学純度が９５％以上のポリＬ－乳酸を含む第１成分と、
グリコールとジカルボン酸からなる脂肪族ポリエステルを含む第２成分とを含む複合繊維であって、
前記第２成分は、繊維表面の５０％以上を占めており、
前記複合繊維は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により得られたＤＳＣ曲線において、降温過程における第２成分の結晶化温度が７８℃以上であり、かつ、２回目の昇温過程における第２成分の単位質量あたりの融解熱量が７３．５mJ/mg以下である、複合繊維。
［２］前記複合繊維は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により得られたＤＳＣ曲線において、1回目の昇温過程における第２成分の単位質量あたりの融解熱量が６８．０mJ/mg以下である、［１］に記載の複合繊維。
［３］前記複合繊維は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により得られたＤＳＣ曲線において、降温過程における第２成分の単位質量あたりの結晶化熱量が５９．５mJ/mg以下である、［１］又は［２］に記載の複合繊維。
［４］前記複合繊維は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により得られたＤＳＣ曲線において、1回目の昇温過程における第１成分のピーク高さと半値幅の比が１１．０以下である、［１］～［３］のいずれかに記載の複合繊維。
［５］前記複合繊維は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により得られたＤＳＣ曲線において、1回目の昇温過程における第１成分の単位質量あたりの融解熱量が３０．０mJ/mg以上である、［１］～［４］のいずれかに記載の複合繊維。
［６］前記脂肪族ポリエステルが、ポリブチレンサクシネート及び/又はポリブチレンサクシネートの共重合体である、［１］～［５］のいずれかに記載の複合繊維。
［７］前記第２成分が、核剤を含む、［１］～［６］のいずれかに記載の複合繊維。
［８］前記第２成分は、前記脂肪族ポリエステル１００質量部あたり、前記核剤を０．０１質量部以上２０質量部以下含む、［７］に記載の複合繊維。
［９］前記核剤が、脂肪酸金属塩である、［７］に記載の複合繊維。
［１０］前記脂肪酸金属塩が、前記脂肪族ポリエステル１００質量部あたり、０．０１質量部以上５．０質量部以下含む、［９］に記載の複合繊維。
［１１］［１］～［１０］のいずれか１項に記載の複合繊維の製造方法であって、
光学純度が９５％以上のポリＬ－乳酸を７０質量％以上含む第１成分と、グリコールとジカルボン酸からなる脂肪族ポリエステルを７０質量％以上含む第２成分を準備する工程と、
前記第１成分及び前記第２成分を溶融紡糸して紡糸フィラメントを製造する工程と、
前記紡糸フィラメントを延伸して、前記第２成分が繊維表面の５０％以上を占める複合繊維を得る工程を含み、
前記紡糸フィラメントを製造する工程において、前記第１成分を前記第２成分より低い温度で溶融紡糸し、
前記延伸工程において、延伸温度は５５℃以上９０℃以下であり、延伸倍率は１．４倍以上である、複合繊維の製造方法。
［１２］［１］～［１０］のいずれか１項に記載の複合繊維を５質量％以上含む、繊維構造物。

本発明の複合繊維は、嵩高性及び柔軟性に優れる不織布に好適であり、該複合繊維を用いた不織布は、例えば、おむつ、ナプキン部材等の衛生材料、フィルター、ワイパー、農業用資材、食品包材、ゴミ袋、自動車用資材等に用いることができる。

Claims

複合繊維の製造方法であって、
前記複合繊維は、光学純度が９５％以上のポリＬ－乳酸を７０質量％以上含む第１成分と、
グリコールとジカルボン酸からなる脂肪族ポリエステルを７０質量％以上含む第２成分とを含む複合繊維であって、
前記第２成分は、繊維表面の５０％以上を占めており、
前記脂肪族ポリエステルが、ポリブチレンサクシネート及び/又はポリブチレンサクシネートの共重合体であり、
前記複合繊維は、第１成分を芯成分とし、第２成分を鞘成分とする同心又は偏心芯鞘複合繊維であり、
前記複合繊維は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により得られたＤＳＣ曲線において、降温過程における第２成分の結晶化温度が７８℃以上であり、かつ、２回目の昇温過程における第２成分の単位質量あたりの融解熱量が７３．５mJ/mg以下であり、
光学純度が９５％以上のポリＬ－乳酸を７０質量％以上含む第１成分と、グリコールとジカルボン酸からなる脂肪族ポリエステルを７０質量％以上含む第２成分を準備する工程と、
前記第１成分及び前記第２成分を溶融紡糸して紡糸フィラメントを製造する工程と、
前記紡糸フィラメントを延伸して、前記第２成分が繊維表面の５０％以上を占める延伸フィラメントを得る工程と、
前記延伸フィラメントを切断して、繊維長が１ｍｍ以上１００ｍｍ以下の複合繊維を得る工程を含み、
前記紡糸フィラメントを製造する工程において、前記第１成分を前記第２成分より３℃以上２０℃以下低い温度で溶融紡糸し、
前記延伸工程において、延伸温度は５５℃以上９０℃以下であり、延伸倍率は１．４倍以上である、複合繊維の製造方法。
前記延伸工程において、延伸倍率は、１．４倍以上２．９倍以下である、請求項１に記載の複合繊維の製造方法。
前記脂肪族ポリエステルが、ポリブチレンサクシネートである、請求項１又は２に記載の複合繊維の製造方法。
前記第２成分が、核剤を含む、請求項１～３のいずれかに記載の複合繊維の製造方法。
前記第２成分は、前記脂肪族ポリエステル１００質量部あたり、前記核剤を０．０１質量部以上２０質量部以下含む、請求項４に記載の複合繊維の製造方法。
前記核剤が、脂肪酸金属塩である、請求項４に記載の複合繊維の製造方法。
前記第２成分は、前記脂肪族ポリエステル１００質量部あたり、前記脂肪酸金属塩を０．０１質量部以上５．０質量部以下含む、請求項６に記載の複合繊維の製造方法。