JPH11302925A - ポリ乳酸系長繊維及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 生分解性があり、繰り返し使用した時にも
耐久性があって、優れたバインダー特性を有するポリ乳
酸系長繊維とその製造方法を提供する。 【解決手段】 光学純度が５〜２０％異なる２種類のポ
リ乳酸系重合体からなる複合繊維であって、メルトフロ
ーレート値（ＭＦＲ）が特定の範囲にある重合体
（Ａ）、（Ｂ）で構成され、かつ、光学純度の低い重合
体（Ｂ）が少なくとも繊維表面の一部に露出するように
複合されているポリ乳酸系長繊維。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、生分解性があり、
且つ耐久性のある熱バインダー特性に優れる新規長繊維
及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】機能性のある合成繊維のひとつに熱バイ
ンダー繊維がある。この熱バインダー繊維は、加熱によ
って接着する自己接着性を持つものである。このような
繊維を用いて、糸、編み物、織物、不織布、各種その他
の繊維構造物を製造する過程で、又は製造した後、加熱
すれば繊維が互いに接着し、強固な製品が得られるた
め、熱バインダー繊維の需要は多い。

【０００３】しかし、合成樹脂からなる従来の熱バイン
ダー繊維は、自然環境下での分解速度が遅く、また焼却
時の発熱量が多いため、自然環境保護の見地からの見直
しが必要である。このため、脂肪族ポリエステルからな
る生分解性繊維が開発されつつあり、環境保護への貢献
が期待されている。脂肪族ポリエステルは、優れた繊維
性能を有し、新しい特徴のある繊維素材として期待され
ているが、融点が低く、また、耐久性のあるバインダー
特性に乏しく、用途が限定されていた。

【０００４】そこで、上記欠点を改善するため、特開平
６−２０７３２０号公報や特開平６−２０７３２４号公
報では、芯成分が高融点、鞘成分が低融点である生分解
性の自己接着性の短繊維や長繊維が、また、特開平６−
２１２５４８号公報では、低融点成分と高融点成分から
なる潜在捲縮能を有する自己接着性のある短繊維やその
不織布が提案されている。その後、特開平７−１３３５
１１号公報、特開平９−１５７９５２号公報や特開平９
−２０９２１６号公報においても、上記と類似した構成
の複合繊維が提案されている。

【０００５】これらの繊維は、いずれも融点が異なる異
種の２成分や、主体重合体とその共重合体との組み合わ
せで構成された複合繊維であるため、前者においては、
熱接着後に成分間の剥離が生じやすく、見かけ上、強固
な接着に見えるが、繰り返し使用時に強力低下や毛羽立
ちが生じるという問題がある。また、後者においては、
異成分との共重合品であるため繊維長さ方向で２成分間
の接着強力が異なり、このため、繰り返し使用時に強力
低下や毛羽立ちが生じるという問題がある。したがっ
て、これらの複合繊維やその繊維を使用した不織布は、
用途が限定されるという欠点があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
を解決し、生分解性があり、繰り返し使用した時にも耐
久性があって、優れたバインダー特性を有するポリ乳酸
系長繊維及びその製造方法を提供することを技術的な課
題とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】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、本発明に到達し
た。すなわち、本発明は、次の構成を有するものであ
る。 （イ）光学純度が５〜２０％異なる２種類のポリ乳酸系
重合体からなる複合繊維であって、ＭＦＲが下記（１）
〜（３）式を満足する重合体（Ａ）、（Ｂ）で構成さ
れ、かつ、重合体（Ｂ）が少なくとも繊維表面の一部に
露出するように複合されていることを特徴とするポリ乳
酸系長繊維。 ５≦ＭＦＲ（Ａ）≦１００ （１） ５≦ＭＦＲ（Ｂ）≦８０ （２） ＭＦＲ（Ｂ）≦ＭＦＲ（Ａ） （３） ただし、 ＭＦＲ（Ａ）：光学純度の高い重合体（Ａ）のＭＦＲ
（ｇ／１０分） ＭＦＲ（Ｂ）：重合体（Ａ）よりも光学純度の低い重合
体（Ｂ）のＭＦＲ（ｇ／１０分） （ロ）重合体（Ｂ）中に、結晶核剤が添加されている上
記（イ）記載のポリ乳酸系長繊維。 （ハ）伸度が１０〜５０％で、８０℃における乾熱収縮
率が５０％以下である上記（イ）又は（ロ）記載のポリ
乳酸系長繊維。

【０００８】（ニ）光学純度が５〜２０％異なる２種類
のポリ乳酸系重合体からなる複合繊維を製造するに際
し、ＭＦＲが上記（１）〜（３）式を満足する重合体
（Ａ）、（Ｂ）を用い、かつ、重合体（Ｂ）が少なくと
も繊維表面の一部に露出するように複合紡糸した後、熱
延伸することを特徴とする上記（イ）〜（ハ）のいずれ
かに記載のポリ乳酸系長繊維の製造方法。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。

【００１０】まず，本発明のポリ乳酸系長繊維について
説明する。本発明のポリ乳酸系長繊維を構成するポリ乳
酸は、Ｌ−乳酸とＤ−乳酸又はそれらのブレンドによる
光学異性体の重合体を主成分としたものである。このよ
うに、異成分を共重合するものでなく同一の素材である
ため、極めて製糸特性が優れている。Ｌ−乳酸の光学純
度が０〜１００％存在する中で、このＬ体に対するＤ体
の比率は、耐熱性や生分解性に影響する要因であり、Ｄ
体の存在によってＬ体の純度が低くなると共に結晶性が
低下し、融点降下が大きくなり、熱接着性が向上する傾
向を示す。また、柔軟性や弾性回復性の改良、熱収縮性
増加、分解性やガラス転移温度の制御、他成分との接着
性の改良などができる。

【００１１】一方、Ｄ−乳酸の光学純度が０〜１００％
存在する中で、このＤ体に対するＬ体の比率は、同様に
耐熱性や生分解性に影響する要因であり、Ｌ体の存在に
よってＤ体の純度が低くなると結晶性が低下し、融点降
下が大きくなり、熱接着性が向上する傾向を示す。ま
た、柔軟性や弾性回復性の改良、熱収縮性増加、分解性
やガラス転移温度の制御、多成分との接着性改良などが
できる。このような傾向を示すので、Ｌ体とＤ体とのブ
レンド比が１：１であると最も結晶性が低下し、かつ、
熱接着性が向上する。また、生分解速度も同時に最も高
くなる。

【００１２】前述したように、本発明の長繊維を構成す
るポリ乳酸は、Ｄ体又はＬ体を主体成分とするものであ
り、その中で、光学純度が５〜２０％異なる２種類のポ
リ乳酸系重合体を選定して用いることが必要である。こ
の純度の差が５％未満になるとバインダー特性が低下
し、加熱時の熱処理温度範囲や用途が狭くなるという問
題が生じ、同時に、結晶化が高くなり過ぎて分解速度が
低くなり、生分解性に劣った繊維となる。一方、この純
度の差が２０％を超えると、熱延伸する際に繊維間の密
着が生じたり、熱収縮が極めて高くなるという問題があ
り、さらに、乾燥工程などの低温処理下においても密着
や融着が生じて実用性がないものとなる。

【００１３】したがって、本発明の長繊維は、光学純度
が５〜２０％異なる２種類のポリ乳酸系重合体で構成す
る必要があるが、２種類のポリ乳酸系重合体の組み合わ
せとしては、光学純度が好ましくは６〜１８％異なるも
の、より好ましくは８〜１６％異なるもの、最も好まし
くは１０〜１４％異なるものである。

【００１４】次に、本発明の長繊維を構成する２種類の
ポリ乳酸系重合体（Ａ）、（Ｂ）は、ＭＦＲが前記
（１）〜（３）式を同時に満足することが必要である。
このような溶融粘度とするのは、最も安定な状態で製糸
するためであり、さらに具体的には、ＭＦＲ（Ｂ）をＭ
ＦＲ（Ａ）と同じか、好ましくはＭＦＲ（Ａ）より小さ
くすることで、繊維表面に位置する重合体（Ｂ）の繊維
配向を高め、繊維間の密着を防止しつつ実用上問題がな
いような耐久性のバインダー性能を得ることができる。
この場合、ＭＦＲ（Ａ）やＭＦＲ（Ｂ）が５未満になる
と、曳糸性が著しく低下する。曳糸性を改良するために
紡糸温度を上げると、発煙性が増加して紡糸環境を悪化
したり、糸切れが増加する。一方、ＭＦＲ（Ａ）が１０
０を超えたり、ＭＦＲ（Ｂ）が８０を超えると、繊維強
度が低下したり、耐久性が低下して実用範囲が狭くなる
ので好ましくない。

【００１５】したがって、本発明の長繊維を構成する２
種類のポリ乳酸系重合体（Ａ）、（Ｂ）のＭＦＲは、前
記（１）〜（３）式を同時に満足することが必要である
が、８≦ＭＦＲ（Ａ）≦８０、６≦ＭＦＲ（Ｂ）≦６０
で、ＭＦＲ（Ｂ）をＭＦＲ（Ａ）より２ｇ／１０分以上
小さくするのが好ましい。また、最も好ましい範囲は１
０≦ＭＦＲ（Ａ）≦６０、 ８≦ＭＦＲ（Ｂ）≦５０
で、ＭＦＲ（Ｂ）をＭＦＲ（Ａ）よりも５ｇ／１０分以
上小さくするのがよい。

【００１６】さらに、本発明の長繊維は、ポリ乳酸系重
合体（Ｂ）が少なくとも繊維表面の一部に露出するよう
に複合されていることが必要である。これは、光学純度
の低い成分にバインダー機能を発揮させるためであり、
光学純度の低い成分が繊維表面に露出することで、他の
繊維や素材との接触点で容易に接着可能となる。

【００１７】重合体（Ｂ）が繊維表面の一部に露出する
ような複合断面形状としては、例えば図１(a) 〜(k) に
示すような丸断面、異形断面、中空断面や芯鞘型、偏心
芯鞘型、並列型、海島型、多層型、多芯型、放射分割
型、点対称分割型など各種の複合断面形状がある。

【００１８】本発明の長繊維において、前記したＭＦＲ
差（溶融粘度差）及び光学純度差が大きい重合体
（Ａ）、（Ｂ）の組み合わせのものを用いて、並列型、
偏心芯鞘型、偏心分割型等の複合繊維を形成すると、光
学純度の低い重合体（Ｂ）が熱接着成分として寄与する
ばかりでなく収縮成分となり、捲縮発現能力を具備でき
るため目的によってより好適に用いることができる。

【００１９】また、本発明の長繊維の一方の成分である
ポリ乳酸系の重合体（Ｂ）は、光学純度の低い成分であ
り、純度が低いほど熱接着性は向上するが、このような
重合体は一般的に低分子量成分が多く、軟化点や融点が
低く、結晶化し難いため、繊維間の密着が発生しやす
い。したがって、繊維間の密着を防止するために、重合
体（Ｂ）に、適宜、結晶核剤、例えば、タルク、炭酸カ
ルシウム、酸化チタンなどを少量添加することが好まし
い。結晶核剤を添加することで、繊維表面の重合体の結
晶化が促進され、紡糸した時の密着防止だけでなく、熱
延伸する際の繊維の密着を防止することが可能となる。
また、結晶核剤は、微粒子（数μｍ以下）であるため、
繊維表面の梨地効果、すなわち、繊維−繊維間や、繊維
−金属との摩擦係数低下効果があり、布帛形成時の操業
性を向上させることができる。

【００２０】なお、本発明においては、前述したポリ乳
酸を主成分とする重合体（Ａ）、（Ｂ）に、必要に応じ
て例えば熱安定剤、結晶核剤、艶消剤、顔料、耐光剤、
耐候剤、酸化防止剤、抗菌剤、香料、可塑剤、染料、界
面活性剤、表面改質剤、各種無機及び有機電解質、微粉
体、難燃剤などの各種添加剤を本発明の効果を損なわな
い範囲で添加することができる。

【００２１】本発明のポリ乳酸系長繊維の単繊維繊度と
しては、０．３〜１００デニ−ルが好ましい。０．３デ
ニ−ル未満になると、繊維を形成する際の固化点の制
御、口金孔の精度アップ、吐出量の低減に伴う生産性の
低下、糸切れの発生などが問題となるため好ましくな
い。また、１００デニールを超えると、通常の長繊維を
生産する工程では紡糸や延伸が困難で、別途特殊な生産
設備が必要となり、高コストとなるので好ましくない。

【００２２】本発明のポリ乳酸系長繊維の強度は、０．
５ｇ／ｄ以上が好ましい。強度が０．５ｇ／ｄ未満で
は、実用面で強力不足となりやすい。繊維強度は高い
程、実用範囲が広がるので好ましいが、現状においては
６ｇ／ｄ程度が上限である。また、繊維の伸度は、特に
限定されるものではないが、１０〜５０％が好ましい。
伸度が１０％未満になると、糸切れが生じたり延伸操業
性が低下する問題が生じることがある。また、伸度が５
０％を超えると、布帛を形成した後の寸法安定性が低下
することがある。さらに、繊維の温度８０℃における乾
熱収縮率は、５０％以下であることが好ましい。８０℃
という温度は、繊維の製造上及び実用上の下限の温度で
あり、したがって、上記乾熱収縮率は、好ましくは４０
％以下、最も好ましくは３０％以下であり、乾熱収縮率
は、小さいほど布帛形成時や布帛形成後の寸法安定性が
向上する。

【００２３】本発明のポリ乳酸系長繊維は、単独で、又
は他の繊維と混用して、編物、織物や各種複合材料その
他の繊維構造物の製造に用いることができる。他の繊維
と混用する場合には、ポリエステル繊維、ナイロン繊
維、アクリル繊維、ビニロン繊維、ポリプロピレン繊
維、ポリエチレン繊維などの繊維形成性重合体からなる
合成繊維やレーヨンなどの再生繊維、アセテートなどの
半合成繊維、また、羊毛、絹、木綿、麻などの天然繊維
が採用され、時には紡糸混繊でも可能であるが、一般的
には交編、交織、布帛の積層などでの混用が採用でき
る。その中でも、再生繊維、半合成繊維や天然繊維及び
脂肪族ポリエステルからなる繊維などの生分解性繊維と
混用すれば、完全生分解性の製品が得られるので特に好
ましい。本発明のポリ乳酸系長繊維は、好ましくは後述
する製造方法で得られるが、他の方法で製造されるもの
でもよい。

【００２４】次に、本発明のポリ乳酸系長繊維の製造方
法について説明する。本発明のポリ乳酸系長繊維を製造
するためには、基本的には公知の溶融複合紡糸装置によ
る紡糸方法及び延伸方法を適用することができる。ま
ず、ポリ乳酸系重合体としては、前記した光学純度の異
なる重合体（Ａ）、（Ｂ）を用いる必要がある。

【００２５】次に、この重合体（Ａ）、（Ｂ）を個別に
溶融計量し、光学純度の低い重合体（Ｂ）を繊維表面に
配するような複合紡糸口金の装置から繊維を紡出し、紡
出繊維を冷却した後、油剤を付与して一旦巻き取り、巻
き取った繊維を熱延伸するか、又は巻き取ることなく連
続して熱延伸して目的とするポリ乳酸系長繊維を得るこ
とができる。なお、熱延伸とは、繊維をガラス転移温度
以上、軟化温度以下の温度で延伸することをいう。

【００２６】本発明で重要な点は、前記したように重合
体（Ａ）、（Ｂ）のＭＦＲを規制することにより重合体
（Ｂ）に紡糸応力を集中させ、熱延伸する際の密着防止
と熱収縮率の低減を図り、満足な繊維性能を有するポリ
乳酸系長繊維を得るものである。

【００２７】また、前記したように、紡出する複合繊維
の一成分であるポリ乳酸系重合体（Ｂ）は光学純度が低
く、このため、一般的に低分子量成分が多くて軟化点や
融点が低く、結晶化し難いため、繊維間の密着が発生し
やすい。この繊維間の密着を防止するためには、結晶核
剤、例えば、タルク、炭酸カルシウム、酸化チタンなど
を少量添加することが好ましい。結晶核剤を添加するこ
とで、繊維表面の重合体の結晶化が促進され、紡糸した
時の密着防止だけでなく、熱延伸する際の繊維の密着を
防止することが可能となる。

【００２８】なお、溶融紡糸は、捲取速度１００〜２０
００ｍ／分の低速度紡糸、捲取速度２０００〜５０００
ｍ／分の高速紡糸、捲取速度５０００ｍ／分以上の超高
速紡糸が可能であり、紡糸と延伸を連続して行ういわゆ
るスピンドロー方式も好ましく適用できる。

【００２９】このようにして得られる本発明のポリ乳酸
系長繊維は、繊維表面に存在する重合体（Ｂ）のために
異素材との熱接着性がよく、この長繊維を使用して製編
織したり、不織布とした後、光学純度の低い重合体
（Ｂ）の軟化点以上、光学純度の高い重合体（Ａ）の軟
化点以下の温度で熱接着させれば、寸法安定性のよい織
編物や不織布とすることができる。重合体（Ｂ）を熱接
着させる方法としては、加熱フラットカレンダ−機、加
熱エンボス加工機、熱風循環型乾燥機、熱風貫流型乾燥
機、サクションドラム型乾燥機、ヤンキードラム型乾燥
機などが好適に用いられる。

【００３０】

【実施例】次に、本発明を実施例により具体的に説明す
る。なお、実施例におけ各特性の測定及び評価は、次の
方法で行った。 (1) 融点₁ （℃） パ−キンエルマ社製示差走査型熱量計ＤＳＣ−２型を用
い、重合体試料約５ｍｇ、窒素中、昇温速度１０℃／
分、２００℃で５分間ホールドした後、降温速度１０℃
／分で２０℃まで降温し、再び昇温速度１０℃／分で２
００℃まで昇温させた時の最大融解発熱ピーク温度を融
点₁ とした。（以下、Ｔm₁と記す。） (2) ガラス転移温度（℃） 融点₁ を測定する際に得た初期発熱ピーク温度をガラス
転移温度とした。（以下、Ｔg と記す。） (3) 結晶化温度（℃） 融点₁ を測定する際に得た吸熱ピーク温度を結晶化温度
とした。（以下、Ｔcと記す。） (4) 融点₂ （℃） ＪＩＳ Ｌ−１０１５ によるＡ法で偏光装置及び加熱
装置の付いた載物台付顕微鏡を用い、繊維の溶融温度を
測定した。（以下、Ｔm₂と記す。） (5) ＭＦＲ（ｇ／１０分） ＡＳＴＭ Ｄ１２３８における２１０℃、２１６０ｇ荷
重下で測定した値である。 (6) 長繊維の強、伸度 ＪＩＳ Ｌ−１０１３に準じ、掴み間隔３０ｃｍ、引張
速度３０ｃｍ／分の条件下で引張した時の最大引張強さ
を繊度で除したものを強度とし、またその時の伸び率か
ら伸度を求めた。 (7) 布帛の耐久性 繰り返し圧縮時の耐久性を次の方法で評価した。まず、
小池製作所製筒編み機を用いて繊維を筒編みし、５枚重
ねて熱処理した後の布帛の厚さＤ₁ （ｍｍ）を測定し
た。Ｄ₁ は、厚み測定機（大栄科学精機製作所製）を用
いて測定し、印加荷重４．５ｇ／ｃｍ² の下で１０秒間
経過した時の厚み（ｍｍ）とした。次いで、この試験片
（１０ｃｍ×１０ｃｍ）を平行平面板に挟み、荷重５Ｋ
ｇを印加し、合計１００回の繰り返し圧縮試験を行った
後に厚さＤ₂ （ｍｍ）を測定し、次式で嵩高性保持率Ｄ
Ａ（％）を求めた。また、この布帛の試験前の強力Ｔ₁
（Ｋｇ／２．５ｃｍ）と、繰り返し圧縮後の布帛の強力
Ｔ₂ （Ｋｇ／２．５ｃｍ）を測定し、次式で強力保持率
ＴＡ（％）を求め、いずれも値が大きいものを耐久性が
よいと評価した。 ＤＡ＝Ｄ₂ ／Ｄ₁ ×１００， ＴＡ＝Ｔ₂ ／Ｔ₁ ×１０
０ (8) 長繊維の生分解性 長繊維の試料片を土中に埋設し、２年後に取り出し、繊
維形態が保持されていない場合、あるいはその形態を保
持しているものの引張強力が埋設前の５０％以下に低下
している場合、分解性が良好であると評価した。

【００３１】実施例１ 光学純度が９９％、ＭＦＲが２５ｇ／１０分であり、Ｄ
ＳＣによるガラス転移温度(Tg)６０℃、結晶化温度(Tc)
１３６℃、融点₁ (Tm₁) １７０℃のポリＬ−乳酸樹脂を
芯成分の重合体とし、光学純度が９０％でＭＦＲが１５
ｇ／１０分であり、ＤＳＣによるガラス転移温度(Tg)５
８℃で、結晶化温度(Tc)、融点₁(Tm₁)を示さないポリＬ
−乳酸樹脂を鞘成分の重合体として溶融紡糸を行った。
まず、単軸のエクストルーダー型溶融押し出し機２台に
よる複合紡糸機を用いて、温度２１０℃で溶融し、孔径
０．３ｍｍの芯鞘型複合ノズル口金より吐出量２０ｇ／
分（複合重量比１／１）で紡出し、空気冷却装置にて冷
却、オイリングしながら紡糸速度１１００ｍ／分で巻き
取り、未延伸繊維を得た。

【００３２】次いで、この未延伸繊維を用いて、一般的
に用いられている２段延伸が可能な多段熱延伸機を用い
て延伸を行った。すなわち、１段目の延伸倍率と２段目
の延伸倍率比を４：１、第１ローラ温度を６５℃、第２
ローラ温度を９０℃とし、第３ロール温度は非加熱で総
延伸倍率を２．２倍として延伸を行い、７５デニール／
３６フィラメントのポリ乳酸系長繊維を得た。

【００３３】得られた長繊維は密着もなく、強度３．０
ｇ／ｄ、伸度２０％、８０℃における乾熱収縮率１８％
であった。この繊維の融点₂ (Tm₂) は、鞘成分が１２０
℃であり、芯成分が１６９℃であった。この長繊維を土
中に埋設し、その生分解性を評価したところ、良好であ
ることが確認できた。

【００３４】また、この繊維を筒編み機によって筒編み
地とした後、５枚重ねて熱風循環型連続式乾燥機の中に
投入し、熱処理温度１３０℃、熱処理時間６０秒で乾燥
機中を通布させた。得られた布帛は、編み地本来のドレ
ープ性が消失し、繊維の接触点は強固に融着し、かつ空
隙が多く、寸法形態も安定した嵩高な硬綿様の布帛であ
った。この布帛のＴＡは９７％、ＤＡは９２％あり、優
れた耐久性能を有していた。

【００３５】実施例２ 光学純度が９９．５％でＭＦＲが１８ｇ／１０分であ
り、ＤＳＣによるガラス転移温度６３(Tg)℃、結晶化温
度(Tc)１３９℃、融点₁ (Tm₁) １７５℃のポリＬ−乳酸
樹脂を芯成分の重合体とし、光学純度が８６％でＭＦＲ
が１５ｇ／１０分であり、ＤＳＣによるガラス転移温度
(Tg)５６℃で、結晶化温度、融点を示さないポリＬ−乳
酸樹脂と、この樹脂に平均粒径１μｍのタルクを１０重
量％添加したマスターチップとを１９：１の割合で混合
して鞘成分の重合体とした。

【００３６】紡糸機は、紡糸に引き続いて延伸機構を具
備した装置を用い、紡糸温度は２２０℃で、孔径０．３
ｍｍの芯鞘型複合ノズル口金より吐出量２５ｇ／分（複
合重量比１／１）で紡出し、空気冷却装置にて冷却、オ
イリングしながら、第１ローラ温度６０℃、第２ローラ
温度９０℃、第１ローラ速度２０００ｍ／分にてスピン
ドローを行ない、３０００ｍ／分で捲取って、７５デニ
ール／３６フィラメントのポリ乳酸系長繊維を製造し
た。

【００３７】得られた長繊維は密着もなく、強度３．５
ｇ／ｄ、伸度４３％、８０℃における乾熱収縮率１５％
であった。この繊維の融点₂ (Tm₂) は、鞘成分が１０８
℃、芯成分が１７５℃であった。長繊維を土中に埋設
し、その生分解性を評価したところ、良好であることが
確認できた。引き続き、この繊維を筒編み機で筒編み地
とした後、５枚重ねて熱風循環型連続式乾燥機の中に投
入し、熱処理温度１１５℃、熱処理時間６０秒で乾燥機
中を通布させた。

【００３８】得られた布帛は、編み地本来のドレープ性
が消失し、繊維の接触点は強固に融着し、かつ空隙が多
く、寸法形態も安定した嵩高な硬綿様の布帛であった。
この布帛のＴＡは９８％、ＤＡは９３％あり、優れた耐
久性能を有していた。

【００３９】実施例３ 光学純度が８０％で、ＭＦＲが１８ｇ／１０分であり、
ＤＳＣにおけるガラス転移温度(Tg)５３℃で、結晶化温
度(Tc)、融点₁(Tm₁)を示さないポリＬ−乳酸樹脂と、こ
の樹脂に平均粒径１μｍの酸化チタンを１０重量％添加
されたマスターチップとを１９：１の割合で混合して鞘
成分の重合体とし、第１ローラ温度を６５℃、第２ロー
ラ温度を８５℃とした以外は実施例２と同じ方法で７５
デニール３６フィラメントの長繊維を得た。

【００４０】得られた長繊維は密着もなく、強度３．６
ｇ／ｄ、伸度４０％、８０℃における乾熱収縮率１６％
であった。この繊維の融点₂ (Tm₂) は、鞘成分が１００
℃、芯成分が１７５℃であった。この長繊維を土中に埋
設しその生分解性を評価したところ、良好であることが
確認できた。

【００４１】引き続き、この繊維を筒編み機によって筒
編み地とした後、５枚重ねて熱風循環型連続式乾燥機の
中に投入し、熱処理温度を１１０℃、熱処理時間６０秒
で乾燥機中を通布させた。得られた布帛は、編み地本来
のドレープ性が消失し、繊維の接触点は強固に融着し、
かつ空隙が多く、寸法形態も安定した嵩高な硬綿様の布
帛であった。この布帛のＴＡは９８％、ＤＡは９４％あ
り、優れた耐久性能を有していた。

【００４２】実施例４ 光学純度が９９％でＭＦＲが２５ｇ／１０分であり、Ｄ
ＳＣによるガラス転移温度６０(Tg)℃、結晶化温度(Tc)
１３６℃、融点₁ (Tm₁) １７０℃のポリＬ−乳酸樹脂を
芯成分の重合体とし、光学純度が９４％でＭＦＲが１８
ｇ／１０分であり、ＤＳＣによるガラス転移温度(Tg)５
９℃で、結晶化温度、融点を示さないポリＬ−乳酸樹脂
を鞘成分の重合体とした。そして、紡糸温度２１０℃、
吐出量３３ｇ／分で溶融紡糸を行ない、第１ローラ温度
６５℃、第１ローラ速度２８００ｍ／分、第２ローラ温
度９５℃、捲取速度４０００ｍ／分とした以外は実施例
２と同じ方法で７５デニール３６フィラメントの長繊維
を製造した。

【００４３】得られた長繊維は、密着もなく、強度３．
２ｇ／ｄ、伸度４１％、８０℃における乾熱収縮率１５
％であり、この繊維の融点₂ (Tm₂) は、鞘成分が１３５
℃であり、芯成分が１６９℃であった。この長繊維を土
中に埋設しその生分解性を評価したところ、分解性が良
好であることが確認できた。

【００４４】引き続き、この繊維を筒編み機によって筒
編み地とした後、５枚重ねて熱風循環型連続式乾燥機の
中に投入し、熱処理温度１４０℃、熱処理時間６０秒で
通布させた。得られた布帛は、編み地本来のドレープ性
が消失し、繊維の接触点は強固に融着し、かつ空隙が多
く、寸法形態も安定した嵩高な硬綿様の布帛であった。
この布帛のＴＡは９８％、ＤＡは９３％あり、優れた耐
久性能を有していたが、この布帛の収縮率は実施例１〜
３のものよりも大きく、用途が限定されるものであっ
た。

【００４５】比較例１ 光学純度が７０％、ＭＦＲが１５ｇ／１０分であり、Ｄ
ＳＣにおけるガラス転移温度(Tg)４９℃で、結晶化温度
(Tc)、融点₁(Tm₁)を示さないポリＬ−乳酸樹脂のみを鞘
成分の重合体として用いた以外は、実施例２と同じ方法
にて製糸を試みた。しかし、延伸した繊維のフィラメン
ト間が密着し、実用性がなかった。これは、重合体の光
学純度の差が大き過ぎるためと判明した。

【００４６】比較例２ 光学純度が９６％、ＭＦＲが１８ｇ／１０分であり、Ｄ
ＳＣにおけるガラス転移温度(Tg)５９℃で、結晶化温度
(Tc)１３２℃、融点₁(Tm₁)１４５℃のポリＬ−乳酸樹脂
を鞘成分の重合体として用いた以外は、実施例４と同じ
方法にて製糸し、７５デニール３６フィラメントの長繊
維を製造した。

【００４７】得られた長繊維は密着もなく、強度３．３
ｇ／ｄ、伸度４１％、８０℃における乾熱収縮率１５％
であった。また、この繊維の融点₂ (Tm₂) は、鞘成分が
１４２℃、芯成分が１６９℃であった。この繊維を実施
例２と同様にして筒編み地とした後、温度のみを１４５
℃に変更して熱処理した。しかし、光学純度差が３％で
あり、芯部と鞘部の溶融温度差が少ないため、熱処理布
帛の面積収縮率は８４％と大きく、実用的な布帛を得る
ことができなかった。また、熱処理温度を１４０℃にす
ると、今度は布帛の繊維接触部で接着せず、極めて熱処
理温度範囲が狭い長繊維であることが分かり、バインダ
ー繊維としては問題があることが判明した。

【００４８】比較例３ 光学純度が８６％、ＭＦＲが２０ｇ／１０分であり、Ｄ
ＳＣにおけるガラス転移温度(Tg)５６℃で、結晶化温度
(Tc)、融点₁(Tm₁)を示さないポリＬ−乳酸樹脂のみを鞘
成分の重合体として用いた以外は、実施例２と同じ方法
にて紡糸、延伸を行い、長繊維化を試みた。しかし、延
伸糸の単繊維間が密着し、実用性がなかった。これは、
鞘部の重合体のＭＦＲ値が芯部よりも大きいために生じ
たものであると判明した。

【００４９】比較例４、５ 光学純度が９９％、ＭＦＲが２５ｇ／１０分であり、Ｄ
ＳＣによるガラス転移温度(Tg)６０℃、結晶化温度(Tc)
１３６℃、融点₁ (Tm₁) １７０℃のポリＬ−乳酸樹脂の
みを用い、溶融紡糸を行った。すなわち、単軸のエクス
トルーダー型溶融押し出し機による単一型紡糸機を用い
て、温度２１０℃で溶融し、孔径０．３ｍｍを有する紡
糸用ノズル口金より吐出量２４ｇ／分で紡出し、空気冷
却装置にて冷却、オイリングしながら紡糸速度１１００
ｍ／分の速度で巻き取り、未延伸糸を得た。この未延伸
糸を用いて、延伸倍率を２．６とした以外は実施例１と
同じ方法にて延伸し、７５デニール３６フィラメントの
長繊維を得た。

【００５０】得られた長繊維は密着もなく、強度４．８
ｇ／ｄ、伸度３０％、１２０℃における乾熱収縮率１１
％であり、この繊維の融点₂ (Tm₂) は１７０℃であっ
た。この長繊維を土中に埋設し、その生分解性を評価し
たところ、分解性が良好であることが確認できた。

【００５１】また、前記で得られた長繊維を筒編みし、
５枚重ねて熱風循環型連続式乾燥機の中に投入し、熱処
理時間は６０秒とし、熱処理温度のみを１６５℃（比較
例４）と１７５℃（比較例５）の２条件で通布した。そ
の結果、熱処理温度が１６５℃の比較例４では筒編み地
が接着せず、１７５℃の比較例５では接着するものの、
面積収縮率が９２％となり、いずれも実用的なバインダ
ー性能を有する繊維ではなかった。

【００５２】比較例６ 光学純度が９９％、ＭＦＲが２５ｇ／１０分であり、Ｄ
ＳＣによるガラス転移温度６０℃、結晶化温度１３６
℃、融点１７０℃のポリＬ−乳酸樹脂を芯成分の重合体
として、光学純度が８０％で、ＭＦＲが６０ｇ／１０分
であり、ＤＳＣにおけるガラス転移温度(Tg)５３℃、結
晶化温度(Tc)、融点₁(Tm₁)を示さないポリＬ−乳酸樹脂
のみを鞘成分の重合体として用い、紡糸温度を２００℃
として溶融紡糸を行った以外は実施例２と同様にして７
５デニール３６フィラメントの長繊維化を試みた。

【００５３】しかし、得られた繊維には密着があり、単
繊維間が容易には開繊できないものであった。そのた
め、第１ローラの温度と第２ローラの温度を、共に２０
℃低下させて延伸を行った。延伸ではやや延伸斑が生じ
たものの糸切れは生じず、繊維の密着もなかった。しか
し、繊維の乾熱温度８０℃における収縮率が８５％もあ
った。この繊維を実施例１と同様にして筒編みした後、
熱風連続循環式乾燥機を用い、温度１１０℃、処理時間
６０秒でサーマルボンド型布帛を製造しようとしたが、
布帛の収縮が大きすぎて実用に供さないことが判明し
た。

【００５４】比較例７ 芯成分、鞘成分の重合体の溶融粘度ＭＦＲ値が共に４ｇ
／１０分であり、その他の特性値が実施例１と同じ重合
体を用いたこと、紡糸温度を２８０℃としたこと以外は
実施例１と同じ方法で溶融複合紡糸を行った。しかし、
この紡糸温度では、温度が高いため紡糸時の発煙が極め
て多く、この発煙が紡糸室の環境を汚し、しかもこの発
煙の結晶物が落下し、糸切れが多発して紡糸操業性が低
下した。このため、延伸による長繊維化は断念した。

【００５５】比較例８、９ 比較例２で得た長繊維のみを用いて筒編み地とした後、
この布帛を、熱風循環型連続式乾燥機の中に投入し、熱
処理温度のみを１５０℃（比較例８）と１６８℃（比較
例９）の２条件として熱処理時間６０秒で通布した。

【００５６】その結果、比較例８の布帛は、収縮が大き
いにもかかわらず繊維間が接着せず、布帛として実用的
な強力を有していないものであった。また、比較例９の
布帛は、面積収縮率が８７％と布帛の収縮が極めて大き
く、実用的な布帛ではなかった。

【００５７】

【発明の効果】本発明によれば、実用的な繊維強度を有
し、開繊性に優れ、かつ、生分解性があって環境汚染す
ることが少なく、しかも耐久性のあるバインダー性能を
有するポリ乳酸系長繊維が提供される。

【００５８】この長繊維は、異素材との接着も良好で、
かつ熱接着後の寸法安定性にも優れているため、編物、
織物、その他各種繊維構造物、複合構造物などに応用で
きる製品が得られ、衣料用、産業資材、家庭用品、土木
資材、農業資材、林業資材などに好適に利用することが
できる。特に、このポリ乳酸系長繊維を用いた布帛は、
耐久性のあるバインダー性能を有し、強力に優れるた
め、クッション材、フィルター、植生シート、法面緑
化、土砂流失防止シート、台所水切り袋、ごみ袋、ワイ
パ−、ナプキン、オシボリ、食品包装材、煮出し用パッ
ク、木質ボード、自動車内装材などにも用いることがで
きる。

【００５９】しかも、この長繊維は、その使用後に微生
物が多数存在する環境下や海水、淡水などの存在する環
境下、例えば土中又は水中に放置すると、最終的には完
全に分解消失するため自然環境保護の観点からも有益で
あり、あるいは、例えば堆肥化して肥料とするなど再利
用を図ることもできるため、資源の再利用の観点からも
有益である。

【図面の簡単な説明】

【図１】(a) 〜(k) は、本発明のポリ乳酸系長繊維の好
ましい断面形態を示す模式図である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学純度が５〜２０％異なる２種類のポ
   リ乳酸系重合体からなる複合繊維であって、メルトフロ
   ーレート値（ＭＦＲ）が下記（１）〜（３）式を満足す
   る重合体（Ａ）、（Ｂ）で構成され、かつ、重合体
   （Ｂ）が少なくとも繊維表面の一部に露出するように複
   合されていることを特徴とするポリ乳酸系長繊維。 ５≦ＭＦＲ（Ａ）≦１００ （１） ５≦ＭＦＲ（Ｂ）≦８０ （２） ＭＦＲ（Ｂ）≦ＭＦＲ（Ａ） （３） ただし、 ＭＦＲ（Ａ）：光学純度の高い重合体（Ａ）のＭＦＲ
   （ｇ／１０分） ＭＦＲ（Ｂ）：重合体（Ａ）よりも光学純度の低い重合
   体（Ｂ）のＭＦＲ（ｇ／１０分）
2. 【請求項２】 重合体（Ｂ）中に、結晶核剤が添加され
   ている請求項１記載のポリ乳酸系長繊維。
3. 【請求項３】 伸度が１０〜５０％で、８０℃における
   乾熱収縮率が５０％以下である請求項１又は２記載のポ
   リ乳酸系長繊維。
4. 【請求項４】 光学純度が５〜２０％異なる２種類のポ
   リ乳酸系重合体からなる複合繊維を製造するに際し、Ｍ
   ＦＲが上記（１）〜（３）式を満足する重合体（Ａ）、
   （Ｂ）を用い、かつ、重合体（Ｂ）が少なくとも繊維表
   面の一部に露出するように複合紡糸した後、熱延伸する
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のポリ
   乳酸系長繊維の製造方法。