JPWO2017099169A1 - ポリ乳酸樹脂繊維、ポリ乳酸長繊維、ポリ乳酸短繊維およびポリ乳酸繊維 - Google Patents

Abstract

ポリ乳酸樹脂繊維は、Ｌ−乳酸純度が９９ｍｏｌ％以上であるポリＬ−乳酸（Ａ）１００重量部、可塑剤（Ｂ）３〜１０重量部、滑剤（Ｃ）０．３〜１．０重量部を含む混合物を溶融紡糸して得られるものであり、下記（ａ）および（ｂ）
（ａ）伸縮復元率が５％以下
（ｂ）示差走査熱量計によって測定される結晶化度が５０〜７０％
に示す条件を満たす。

Description

本発明は、ポリ乳酸樹脂組成物からなる繊維に関する。より詳しくは、高い結晶性と、低い伸縮復元率を有するポリ乳酸樹脂からなる繊維に関する。

合成繊維は、強度、寸法安定、耐久性など実用特性において天然繊維に勝るところが多くあり、また管理された工程により製造される工業製品である。そのため、品質の安定性も確保されることなどから、石油化学工業の発展に伴い大量に生産されるようになり、世界の繊維生産量の約６割を占める。最も広く利用されている合成繊維は、ポリエチレンテレフタレートに代表されるポリエステル繊維や、６ナイロン、６６ナイロンに代表されるナイロン繊維、アクリル繊維などである。合成樹脂は、大量かつ安価に製造できるという長所がある反面、使用後などの廃棄については、自然環境下では殆ど分解せず、焼却すると二酸化炭素を排出する、高い燃焼熱を発生するなどの問題点がある。

このことから、生分解性を有し、かつ原料が植物由来である合成樹脂、ポリ乳酸を繊維用途に利用することが検討されている。ポリ乳酸は、結晶部分と非晶部分が混在する半結晶性の高分子材料ではあるが、溶融状態から冷却された時の、結晶固化および非晶部の固化が非常に遅いため、ヒーター加熱部での糸切れが発生しやすく操業性が悪い、また糸質が不均一になるなど、得られた糸が不安定である問題があった。このように紡糸、延伸などの製造工程での工程通過性が悪く、生産性が低いという問題があった。

これに対してポリ乳酸に結晶核剤を添加し、結晶化を促進して、ポリ乳酸繊維の耐熱性を向上させると共に、工程通過性を改善しようと試みられている。例えば、結晶核剤として無機フィラーを添加する例が特許文献１または特許文献２に記載されている。しかしながら、繊維の強度が極めて低く、実用性のあるポリ乳酸繊維は得られなかった。

また、ポリ乳酸繊維に優れた熱的寸法安定性を付与するためには、伸縮復元率を低減することが要求される。特許文献３には、ポリ乳酸繊維を用いた仮撚加工糸の伸縮復元率を１８〜５０％にする方法が開示されているが、伸縮性も兼ねそなえるように設計されており、熱的寸法安定性に特化して、伸縮復元率を低減する手法についての開示はない。

特開２００３−３２７８０３号公報 特開２００３−３２８７７９号公報 特開２００２−２８５４３８号公報

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、結晶化度が良好で、伸縮復元率に優れたポリ乳酸樹脂繊維を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明者は、ポリＬ−乳酸樹脂に特定の可塑剤および滑剤を混合したものを溶融紡糸してポリ乳酸樹脂繊維を得る手段において、ポリＬ−乳酸におけるＬ−乳酸の光学純度、可塑剤および滑剤の配合量、加熱温度を特性の条件に制御することによって、結晶化度の高くかつ伸縮復元率が低く熱的寸法安定性に優れたポリ乳酸樹脂繊維とすることができることを見出した。この手段により溶融後の冷却過程で速やかに結晶化が起こり、さらに温度条件を守って延伸することで結晶の再配列、再結晶化が起こり、さらに高温で熱固定することで、十分に低い伸縮復元率を保ちながら、高い耐熱性を発現する高い結晶化度を実現できる。本発明はこれらの知見に基づいて完成された。本発明は、以下のとおりである。

すなわち、本発明の第１の態様に係るポリ乳酸樹脂繊維は、Ｌ−乳酸純度が９９ｍｏｌ％以上であるポリＬ−乳酸（Ａ）１００重量部、可塑剤（Ｂ）３〜１０重量部、滑剤（Ｃ）０．３〜１．０重量部を含む混合物を溶融紡糸して得られるポリ乳酸樹脂繊維であって、下記（ａ）および（ｂ）に示す条件を満たすことを特徴とする。
（ａ）伸縮復元率が５％以下
（ｂ）示差走査熱量計によって測定される結晶化度が５０〜７０％

本発明の第２の態様に係るポリ乳酸樹脂組成物は、Ｌ−乳酸純度が９８〜９９ｍｏｌ％であるポリＬ−乳酸（Ａ）１００重量部、可塑剤（Ｂ）３〜１０重量部、滑剤（Ｃ）０．３〜１．０重量部を含む混合物を溶融紡糸して得られたポリ乳酸樹脂繊維であって、下記（ｃ）および（ｄ）に示す条件を満たすことを特徴とする。
（ｃ）伸縮復元率が５％以下
（ｄ）示差走査熱量計によって測定される結晶化度が４０〜６０％

上述の第２の態様に係るポリ乳酸樹脂繊維において、示差走査熱量計によって測定される結晶融解ピークが、２つ以上観測され、かつ１６０℃以下の融解ピークを含むことが好ましい。

また、上述の各態様に係るポリ乳酸樹脂繊維において、溶融紡糸が直接紡糸延伸方法であって、熱延伸後の熱固定温度が１３０〜１６０℃であることが好ましい。

また、上述の各態様に係るポリ乳酸樹脂繊維において、溶融紡糸が直接紡糸延伸方法であって、２００〜２５０℃で紡糸し、７０〜１３０℃、延伸倍率２〜１０倍で延伸し、１３０〜１６０℃で熱処理することが好ましい。

また、上述の各態様に係るポリ乳酸樹脂繊維において、さらに、可塑剤（Ｂ）が、ポリエチレングリコール、ヒマシ油系脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステルからなる群から選択された少なくとも１種または混合物であることが好ましい。

また、上述の各態様に係るポリ乳酸樹脂繊維において、ポリエチレングリコールの分子量が２００〜９５００であることが好ましい。

また、上述の各態様に係るポリ乳酸樹脂繊維において、滑剤（Ｃ）が、エチレンビスヒドロシキステアリン酸アミド、Ｎ-ステアリルエルカ酸アミド、Ｎ-ステアリルステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、ステアリン酸アマイド、からなる群から選択された少なくとも１種または混合物であることが好ましい。

また、上述の各態様に係るポリ乳酸樹脂組成物において、水分率が１〜５％の条件を満たすことが好ましい。

また、上述の各態様に係るポリ乳酸樹脂繊維において、ポリＬ−乳酸（Ａ）、可塑剤（Ｂ）、滑剤（Ｃ）を含む混合物を作製するために、ポリＬ−乳酸（Ａ）１００重量部に対して、可塑剤（Ｂ）と滑剤（Ｃ）の合計で２５から１００重量部を混練してなる濃縮されたポリ乳酸樹脂組成物（Ｄ）を予め作製して供することが好ましい。

また、上述の濃縮されたポリ乳酸樹脂組成物（Ｄ）において、さらにＬ−乳酸純度が９８ｍｏｌ％以下であるポリＬ−乳酸を含んでいることが好ましい。

また、上述の各態様に係るポリ乳酸樹脂繊維は、ポリ乳酸長繊維またはポリ乳酸短繊維であることが好ましい。また、上述の各態様に係るポリ乳酸樹脂繊維を、天然染料を用いて染色していることが好ましい。

本発明によれば、結晶化度が良好で、伸縮復元率に優れたポリ乳酸樹脂繊維を提供できる。

以下、本発明の実施の形態に係るポリ乳酸樹脂繊維について詳細に説明する。なお、以下に述べる構成は例示であり、本発明の範囲を何ら限定するものではない。

[ポリ乳酸］
本実施の形態で用いられるポリＬ−乳酸は、Ｌ−乳酸を主たる構成成分とするポリマーである。ポリＬ−乳酸は、Ｌ−乳酸の光学異性体であるＤ−乳酸を含有するが、本実施の形態に係る第１のポリ乳酸樹脂繊維におけるポリＬ−乳酸は、ポリ乳酸重合体の全乳酸成分中のＬ−乳酸ユニットの含有割合が９９ｍｏｌ％以上である。また、本実施の形態に係る第２のポリ乳酸樹脂繊維におけるポリＬ−乳酸は、ポリ乳酸重合体の全乳酸成分中のＬ−乳酸ユニットの含有割合が９８ｍｏｌ％以上、９９ｍｏｌ％未満のものを使用する。

本実施の形態で用いられるポリＬ−乳酸は、乳酸以外の他の単量体を含んでいてもよいが、他の単量体を含むと結晶性が著しく阻害されるので、他の単量体の共重合量は、ポリＬ−乳酸系の単量体全体に対し、０〜３モル％であることが好ましく、さらに０〜２モル％であることがより好ましい。

他の単量体としては、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、ヘプタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、ノナンジオール、デカンジオール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、ビスフェノールＡ、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などのグリコール類、シュウ酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデカンジオン酸、マロン酸、グルタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸、４，４´−ジフェニルエーテルジカルボン酸などのジカルボン酸、グリコール酸、ヒドロキシプロピオン酸、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、ヒドロキシ安息香酸などのヒドロキシカルボン酸、カプロラクトン、バレロラクトン、プロピオラクトン、ウンデカラクトンなどのラクトン類を使用することができる。

本実施の形態で用いられるポリＬ−乳酸の重量平均分子量は、実用的な生産性や物性を考慮すると、５万〜５０万であることが好ましく、より好ましくは１０万〜２５万である。なお、ここでいう重量平均分子量とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）でクロロホルム溶媒にて測定を行い、ポリスチレン換算により計算した分子量をいう。

また、本実施の形態のポリ乳酸樹脂繊維は、ポリＬ−乳酸以外の樹脂を含んでもよい。含有量は、総質量に対して０〜７０質量％が好ましく、より好ましくは０〜５０質量％、さらに好ましくは０〜３０質量％である。

ポリＬ−乳酸以外の樹脂としては、例えば、ポリＤ−乳酸、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリエステル、ポリアセタール、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリイミド、ポリエーテルイミドなどの熱可塑性樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂が使用される。

本実施の形態のポリ乳酸樹脂組成物は、樹脂組成物中に含まれるラクチド等の低分子乳酸成分が０〜０．５質量％であることが好ましい。より好ましくは０〜０．３質量％である。０．５質量％を超えると、ポリ乳酸樹脂組成物の透明性に悪影響を及ぼすだけでなく、経時的にポリＬ−乳酸樹脂の加水分解を進行させ、強度その他の特性が低下することが懸念される。

［可塑剤］
本実施の形態で用いられる可塑剤は、ポリ乳酸樹脂繊維の加工を容易にするほか、柔軟性を付加させることができる。これらの効果は、可塑剤の添加によるガラス転移温および分子鎖の運動性の向上に起因した現象である。添加した可塑剤がポリ乳酸高分子鎖間に入り込むことにより、可塑剤の極性部と高分子の極性部との会合が起き、高分子の極性部が遮断され、分子鎖のミクロブラウン運動を妨げている高分子同士の相互作用を高分子と可塑剤間の相互作用で置き換えることによって、高分子鎖間の相互作用の緩和が起こる。この働きによって、分子鎖同士の間隔が広がり、絡み合いの解きほぐしが起こることで分子鎖の運動性が向上する。可塑剤の効果により分子運動性が向上し、より低温でのポリＬ−乳酸の結晶化が可能となる。従って、溶融紡糸工程における冷却時またはその後の加熱工程において速やかに結晶化することができる。

本発明者が鋭意検討した結果、可塑剤の配合量は、ポリＬ−乳酸１００重量部に対して３〜１０重量部が好ましい。３重量部未満であれば、ポリＬ−乳酸の分子運動性向上の効果は小さく、低温あるいは急激な冷却過程において実用的な結晶化速度が得られない。また、可塑化効果が小さいため、ポリ乳酸樹脂繊維は硬くてもろく、製造時または使用時に糸切れが起こる等実用に堪えない。また、１０重量部を超えると、ポリＬ−乳酸分子の会合遮断、絡み合いの解きほぐしだけでなく、結晶にも取り込まれるようにあり、かえって結晶化を阻害する。また、結晶化によりポリ乳酸樹脂組成物に溶けきれなくなり、ポリ乳酸樹脂組成物から浸出する（ブリード現象）懸念が増大する。

なお、これらの中で、可塑剤（Ｂ）が、ポリエチレングリコール、ヒマシ油系脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステルからなる群から選択された少なくとも１種または混合物であることがより好ましい。これらは、ポリＬ−乳酸との相溶性が特に優れ、溶融状態から冷却、加熱され、ポリ乳酸樹脂繊維の結晶化度が変わり、非晶部／結晶部の存在比率が変わったとしても不透明化したり、浸出したりすることがないため、より好適な可塑剤として使用される。

また、これら可塑剤は、お互いの相溶性も良く、ポリＬ−乳酸に対して単体で加えられるだけでなく、２種類以上を混合して加えることができる。

さらに、可塑剤（Ｂ）が、分子量２００〜９，５００のポリエチレングリコールであることが好ましい。本発明者が鋭意検討した結果、分子量が２００未満であれば、ポリＬ−乳酸の分子運動性向上の効果は小さく、低温あるいは急激な冷却過程において実用的な結晶化速度が得られない。また、可塑化効果が小さいため、ポリ乳酸樹脂繊維は硬くてもろく、製造時または使用時に糸切れが起こる等実用に堪えない。また、９，５００を超えると、ポリＬ−乳酸分子の会合遮断、絡み合いの解きほぐしだけでなく、結晶にも取り込まれるようにあり、かえって結晶化を阻害する。また、結晶化によりポリ乳酸樹脂組成物に溶けきれなくなり、ポリ乳酸樹脂組成物から浸出する（ブリード現象）懸念が増大する。

［滑剤］
本実施の形態で用いられる滑剤は、外部滑剤となってポリ乳酸樹脂繊維の成形加工時の離型性を向上するほか、内部滑剤となって分子の滑りを向上させ、分子絡み合いの解きほぐしも含めて分子鎖の運動性を向上することができる。紡糸に供給されるポリ乳酸樹脂組成物は、溶融状態では、これら分子は糸鞠状に絡み合っており、溶融流動中や紡糸の引取りの過程で、絡まりがほぐされ、ある程度引き伸ばされるが、通常の紡糸条件ではまだ不十分である。そこで、ポリ乳酸樹脂組成物が滑剤を含有することで、より絡まりがほぐされ、より引き伸ばされる効果がある。そしてさらに滑剤の効果により分子運動性が向上し、より低温でのポリＬ−乳酸の結晶化が可能となる。

ポリＬ−乳酸を溶融状態からある一定の温度へ急冷し、静置場で結晶化処理する場合、形成される結晶構造はラメラ構造（折りたたみ鎖結晶）である。その際、結晶化処理を行う温度が、高分子の高次構造形成において最も基本的で重要なファクターとなる。すなわち、結晶の厚みは結晶化温度の上昇と共に増加することが知られており、より低温で結晶化させた方が、よりラメラ厚みの小さい結晶が形成される。また、低温で結晶化させた方が、乳酸の結晶構造がわずかに乱れたディスオーダー型結晶になることがある。これらのことより、滑剤により分子鎖の運動性が向上し、より低温域での結晶化が可能となることで、結晶の厚みの分布、結晶構造の乱れの分布ともに、より拡がり、ポリ乳酸樹脂繊維は高い結晶性と耐熱性を有しながら、柔軟な伸度も有する繊維を形成できる。

また、本実施の形態で用いられる滑剤は、内部滑剤となって、ポリ乳酸樹脂繊維の混合時の混練等におけるせん断発熱を抑制し、混練前からポリＬ−乳酸に存在する結晶核を溶融させずに保つ核メモリー効果もあり、ポリＬ−乳酸の結晶化促進により効果的である。

本発明者が鋭意検討した結果、滑剤は単独で使用するよりも可塑剤との併用で大きな効果を発現することがわかった。また、可塑剤との併用で、ポリＬ−乳酸１００重量部に対して滑剤の配合量は０．３重量部以上であることが好ましい。０．３重量部未満であれば、ポリＬ−乳酸への内部滑剤としての分子運動性向上の効果は小さく、薄いラメラを形成する温度域では、実用的な結晶化速度が得られない。また、滑剤は１．０重量部以下であることが好ましい。この範囲を超えると、ポリ乳酸樹脂繊維は柔軟性が低下し、実用的な伸度は得られない。

なお、滑剤としては、エチレンビスヒドロシキステアリン酸アミド、Ｎ−ステアリルエルカ酸アミド、Ｎ−ステアリルステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、ステアリン酸アマイドからなる群から選択された少なくとも１種または混合物であることがより好ましい。これらは、ポリ乳酸樹脂組成物の高い相溶性を維持しながら、内部滑剤としてポリＬ−乳酸の分子鎖運動性を高め、速やかなる結晶化に貢献する。また、これら滑剤は、お互いの相性も良く、ポリＬ−乳酸に対して単体で加えられるだけでなく、２種類以上を混合して加えることができる。

［その他の添加剤］
本実施の形態のポリ乳酸樹脂繊維は、上記の本実施の形態の可塑剤、滑剤以外に、加水分解防止剤、酸化防止剤、帯電防止剤、光安定剤、紫外線吸収材、顔料、抗菌剤、防かび剤、発泡剤、難燃剤などを、本発明の目的である結晶性や熱寸法安定性を妨げない範囲で含有することができる。例えば、加水分解防止剤としては、ポリカルボジイミド化合物等のカルボジイミド化合物が挙げられ、ジシクロヘキシルカルボジイミド又はジイソプロピルカルボジイミド等のモノカルボジイミドと有機ジイソシアネートとの反応により得られたポリカルボジイミド化合物等が挙げられる。加水分解防止剤の含有量は、ポリ乳酸樹脂繊維１００重量部に対して、０．０５〜３重量部が好ましく、０．０１〜２重量部がさらに好ましい。

［ポリ乳酸樹脂繊維の混合方法］
本発明のポリ乳酸樹脂繊維は、ポリＬ−乳酸（Ａ）、可塑剤（Ｂ）および滑剤（Ｃ）をまず混合することが必要である。各成分の混合は、公知公用の方法や混練技術を適用できる。例えば、２軸押出混練機を用いて、パウダー状もしくはペレット状のポリＬ−乳酸（Ａ）を押出混練ペレット化する際に、可塑剤（Ｂ）および滑剤（Ｃ）を添加し、加熱・せん断を加え、混合して押出混練ペレット化することができる。２軸押出混練機への供給は、ポリＬ−乳酸と同時に可塑剤（Ｂ）および滑剤（Ｃ）をフィードすることもできるし、必要に応じてサイドフィードや液体注入ポンプを使用して供給することもできる。なお、２軸押出混練機の加熱温度は、スクリューの回転数にもよるが、１４０〜２４０℃であることが好ましい。１４０℃未満では混合が不十分となり、２４０℃を超えると、ポリＬ−乳酸の熱分解が起こってしまう。また、スクリューの回転数は、１００〜５００ｒｐｍであることが好ましい。１００ｐｍ未満では混合が不十分となり、５００ｒｐｍを超えると、ポリＬ−乳酸の熱分解が起こってしまう。

２軸押出し混練機以外にも、バッチ式のニーダーや、ニーダールーダー、ニーダーでバッチ混練後に押出機でペレット化するなどの手法で混合できる。また、ポリＬ−乳酸、可塑剤（Ｂ）、滑剤（Ｃ）をブレンダーなどで一括混合した後、２軸押出機で組成物を加熱溶融しながら押出しペレット化することなどもできる。

なお、ポリＬ−乳酸（Ａ）、可塑剤（Ｂ）および滑剤（Ｃ）を規定の濃度で混合する以外にも、可塑剤（Ｂ）および滑剤（Ｃ）をポリＬ−乳酸（Ａ）に高濃度に混合して得られた、ポリ乳酸樹脂組成物（Ｄ）を製造した後、そのポリ乳酸樹脂組成物（Ｄ）を、ポリＬ−乳酸（Ａ）にドライブレンドしたり、加熱押出し混練等により希釈したりして製造することもできる。

なお、可塑剤（Ｂ）および滑剤（Ｃ）をポリ乳酸樹脂組成物（Ｄ）として添加する場合、添加剤毎に混合しても良いし、２種類を同時に混合しても良い。また、ポリ乳酸樹脂組成物（Ｄ）における混合比率は、ポリＬ−乳酸（Ａ）１００重量部に対して、可塑剤（Ｂ）と滑剤（Ｃ）の合計で２５から１００重量部であることが好ましい。

また、ポリ乳酸樹脂組成物（Ｄ）は本実施の形態のポリ乳酸樹脂組成物における規定の可塑剤（Ｂ）および滑剤（Ｃ）濃度よりも濃縮されているために、乾燥工程等で加熱され、ポリＬ−乳酸が高い結晶化度になった場合など、可塑剤（Ｂ）および滑剤（Ｃ）がブリードすることが懸念される。その場合は、ポリ乳酸樹脂組成物（Ｄ）が、Ｌ−乳酸純度が９８ｍｏｌ％〜９９ｍｏｌ％または９９ｍｏｌ％以上であるポリＬ−乳酸だけでなく、Ｌ−乳酸純度が９８ｍｏｌ％未満であるポリＬ−乳酸を含むことで、ポリ乳酸樹脂組成物（Ｄ）において、より相溶性の高い非晶状態のポリＬ−乳酸が増え、可塑剤（Ｂ）および滑剤（Ｃ）のブリードを抑制することができる。よって、濃縮されたポリ乳酸樹脂組成物（Ｄ）においては、Ｌ−乳酸純度が９８ｍｏｌ％未満であるポリＬ−乳酸を含んでいることが好ましい。

なお、ポリ乳酸樹脂組成物（Ｄ）と、ポリＬ−乳酸（Ａ）の配合比率は、ポリ乳酸樹脂組成物（Ｄ）／ポリＬ−乳酸（Ａ）の重量比が１／３〜１／２０、好ましくは１／５〜１／２０、より好ましくは１／１０〜１／２０である。

［ポリ乳酸樹脂繊維の製造方法］
本実施の形態のポリ乳酸樹脂繊維を得る方法は、特に限定されるものではなく、湿式紡糸、乾式紡糸、溶融紡糸などの手法を用いることができるが、低コストで高品質の繊維が得られる溶融紡糸法が好ましい。

溶融紡糸法では、加熱押出機でポリ乳酸樹脂組成物を溶融し、紡糸装置に供給する。ポリＬ−乳酸の場合は、水分を含むと、加熱した際に加水分解により劣化を生じる恐れがあるので、加熱押出機に供給するポリ乳酸樹脂組成物を乾燥し、水分を低減することが好ましい。

また、ポリＬ−乳酸を吐出するための細孔（ノズル）を有する口金は、異物を濾過するためのフィルターを内蔵するパックに装填されていることが好ましい。口金あたりのノズルの数は、糸の太さにもより、数個〜１００個程度で、１台の紡糸機あたり、数十個の独立した口金・パックを並列して設置する。さらに、各口金には、ギアポンプの回転により、高温・高圧下で高粘度のポリマーを計量するポンプが連結されており、吐出量を厳密に制御しつつポリ乳酸樹脂組成物を繊維状に吐出する。

吐出されたポリ乳酸樹脂繊維は、紡糸筒内で、冷却・固化される。冷却は、冷却風を繊維に直交して一方向から吹き付けたり、円周方向から吹き付け、繊維と共に平行に下流に流すこともできる。

冷却固化したポリ乳酸樹脂繊維は収束され、油剤で湿潤され、ゴデットローラと呼ばれる繊維を一定速度で引き取るためのローラを介して、巻取機で連続的に巻き取られる。紡糸されて巻き取られた糸は、未延伸糸である。なお、油剤は紡糸工程において取扱い作業の安定性を確保するために重要である。

ポリ乳酸樹脂組成物が紡糸に供給される溶融状態では、ポリＬ−乳酸分子は糸鞠状に絡み合っており、溶融流動中や紡糸の引取りの過程で、絡まりがほぐされ、ある程度引き伸ばされるが、通常の紡糸条件ではまだ不十分である。本発明のポリ乳酸樹脂繊維では、可塑剤、滑剤の効果によって、分子運動性が向上し、より絡まりがほぐされ、引き伸ばされる状態となるが、分子を繊維軸方向に配向させ、より強度などを高めるために、延伸工程を加えることが好ましい。延伸および延伸時の熱処理により部分的に結晶化を生じ、耐熱性が向上すると共に、結晶による拘束力で、分子間のすべりが抑制され、熱的にも安定化される。未延伸のポリ乳酸樹脂繊維は、延伸機における供給ローラと引取り（延伸）ローラとの速度比に相当する倍率で、延伸される。

なお、ポリ乳酸樹脂繊維が滑らないように、これらのローラには複数回まきつけられる。さらに、付属している小径ローラと延伸ローラの回転軸に角度を持たせ、ローラ上で周回した糸が同じ位置に重ならないようになっていることが好ましい。

また、途中に加熱板が設けることで、繊維を熱処理して、結晶化を促進し、構造を固定し、収縮率などを調整することが好ましい。

なお、加熱板に代わり、引取ローラに加熱ローラを用いることもできる。

本実施の形態のポリ乳酸樹脂繊維は、上述の未延伸糸を一旦巻取り、改めて延伸工程に移行するいわゆる２工程法だけでなく、紡糸された繊維をそのまま延伸する紡糸直結延伸法によって製造しても良い。このプロセスでは、紡糸された繊維がそのまま延伸されるので、紡糸時に受けた高分子鎖のひずみが緩和する十分な時間がなく延伸されることになり、２工程法とは若干異なった延伸糸の性質を有する。この方法では、紡糸速度に対して、延伸倍率を掛け合わせた高速で巻き取る必要がある。そのため３０００ｍ／分ないし４０００ｍ／分の巻取速度の高速ワインダーが用いられる。

紡糸工程における紡糸温度についてはポリ乳酸樹脂組成物の粘度により最適温度は異なるが、紡糸温度は２００℃から２５０℃であることが好ましい。この範囲内であれば、紡糸時の粘度低下も少なく、良好な紡糸を実現できる。

延伸工程における加熱温度は、７０〜１３０℃であることが好ましい。７０℃未満では結晶化速度が遅く、加熱による結晶化度向上の寄与が少なく、延伸による部分的に結晶化のみになるので、耐熱性を発現するほどの結晶化度にならない。また、１３０℃を超えると、非晶部分の軟化が激しく、糸切れが発生するなど良好な紡糸にならない。

また、延伸倍率は２〜１０倍であることが好ましい。延伸倍率２倍未満では、延伸による結晶化向上の寄与が少ないため、耐熱性を発現するほどの結晶化度にならないし、ポリＬ−乳酸分子の絡まりのほぐれが十分でなく、糸切れが発生するなど良好な紡糸にならない。１０倍以上の延伸倍率は、繊維の変形が大きすぎ延伸が不均一になり易い。

なお、延伸工程は、１段ではなく、他段で行うこともできる。例えば、１段目で８０℃に加熱し２〜３倍に延伸し、２段目で１２０℃に加熱して２〜３倍に加熱することもで、合わせて４〜９倍の延伸を実現できる。この場合、１段目の延伸で結晶化度は向上するので、２段目の延伸温度は１段目よりも高い方が好ましい。

また、延伸工程に後に、加熱による熱固定工程を設けることが好ましい。延伸工程の加熱と延伸により、ポリＬ−乳酸分子の絡まりがほぐれ、引き伸ばされると共に、結晶化度が向上するが、延伸工程の後の熱固定により、ポリ乳酸樹脂繊維が冷却され、繊維にかかる張力が解除されても、分子の配列、結晶化が固定され、耐熱性と熱寸法安定性を発現できる。

［ポリ乳酸樹脂繊維の伸縮復元率］
本実施の形態のポリ乳酸樹脂繊維の伸縮復元率は５％以下であることが好ましい。伸縮復元率とは、熱水中におけるクリンプ（捲縮）の形態復元性を示すものである。この値が小さいほど、引き伸ばされたクリンプ形態復元性が高いことになる。伸縮復元率を５％以下とすることで、環境による寸法変化の小さい寸法安定な繊維を供給できる。伸縮復元率が５％以下では、レース編や細幅リボンとした時に嵩高性が低いため肌触りが少し硬いが、しゃり感に特徴のある繊維となる。しゃり感はしゃり味ともいわれ、布地などの手ざわりがシャリシャリしている感じを表現するものであり、夏物の布地に必要とされる触感である。一般に布地にしゃり感を持たせるには、繊維に強い撚りをかけたり、梨地組織のようなざらざらした表面になるような織り（編み）方にするなどの手法がとられるが、本実施の形態のポリ乳酸樹脂繊維は、そういった手法を用いずに、しゃり感を提供できることも特徴である。

なお、本実施の形態でいう伸縮復元率は、以下のように測定した。試料に表示繊度の１／１０ｇの初期荷重を与え、かせ長４０ｃｍ捲き数１０回の小かせを作製し、これに表示繊度の１／１０×２０ｇの重荷重をかけて、温度２０±２℃の水中に３分間浸漬し、かせ長（ｌ）を測定し、次いで重荷重を取り除いて２分間放置した後再びかせ長（ｍ）を測定し、次式により算出した。
伸縮復元率（％）＝（ｌ−ｍ）／ｌ×１００

［ポリ乳酸樹脂繊維の結晶化度］
本実施の形態のポリ乳酸樹脂繊維の結晶化度は、Ｌ−乳酸純度が９９ｍｏｌ％以上であるポリＬ−乳酸（Ａ）１００重量部、可塑剤（Ｂ）３〜１０重量部、滑剤（Ｃ）０．３〜１．０重量部を含む混合物を溶融紡糸して得られたポリ乳酸樹脂繊維においては、５０〜７０％であることが好ましい。また、Ｌ−乳酸純度が９８〜９９ｍｏｌ％であるポリＬ−乳酸（Ａ）１００重量部、可塑剤（Ｂ）３〜１０重量部、滑剤（Ｃ）０．３〜１．０重量部を含む混合物を溶融紡糸して得られたポリ乳酸樹脂繊維においては、４０〜６０％であることが好ましい。ポリＬ−乳酸は半結晶性の高分子材料であり、結晶部分と非晶部分が共存しているが、この範囲の結晶化度を保てば、ガラス転移温度を超えて、非晶部分がゴム状態になり軟化しても、ポリ乳酸樹脂繊維はほぼ変形することなく、１００℃超える高温まで耐えることができる。なお、本実施の形態の結晶化度は、示差熱走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて、ポリ乳酸樹脂組成物を１０℃／ｍｉｎの速度で昇温した時の結晶化熱量（ΔＨｃ）および融解熱量（ΔＨｍ）を測定し、下式によって計算した結晶化度のことを言う。
結晶化度（％）＝（融解熱量−結晶化熱量）／９３×１００

なお、本実施の形態のポリＬ−乳酸（Ａ）１００重量部、可塑剤（Ｂ）３〜１０重量部、滑剤（Ｃ）０．３〜１．０重量部を含む混合物を溶融紡糸して得られたポリ乳酸樹脂繊維は、示差走査熱量計によって測定される結晶融解ピークが、２つ以上観測されることが特徴である。さらに１６０℃以下の融解ピークを含むことが好ましい。本実施の形態のポリ乳酸樹繊維は、溶融状態からある一定の温度へ急冷させ、延伸と加熱により結晶する。形成される結晶構造はラメラ構造（折りたたみ鎖結晶）である。その際、結晶化処理を行う温度が、高分子の高次構造形成において最も基本的で重要なファクターとなる。すなわち、結晶の厚みは結晶化温度の上昇と共に増加することが知られており、より低温で結晶化させた方が、よりラメラ厚みの小さい結晶が形成される。また、低温で結晶化させた方が、乳酸の結晶構造がわずかに乱れたディスオーダー型結晶になる。ラメラの厚みが薄い程、結晶構造が乱れている程、融点は低くなる。本実施の形態の組成と工法により、分子鎖の運動性を向上させ、より低温域での結晶化を可能とすることで、融解ピークの分布は広がり、１６０℃以下の低温側の融解ピークを含めた複数の融解ピークが観察されると共に、結晶の厚みの分布、結晶構造の乱れの分布ともに、より拡がり、ポリ乳酸樹脂繊維は高い結晶性と耐熱性を有しながら、柔軟な伸度も有する繊維を形成できる。

［ポリ乳酸樹脂繊維の水分率］
本実施の形態のポリ乳酸樹脂繊維の水分率は、１〜５％であることが好ましい。水分率が１％未満であれば、摩擦帯電しやすく、帯電すると単繊維同士が反発して開繊したり、また、周辺の部材に引き付けられたりして、取扱いを著しく困難にする。また、水分率が５％を超えると、ポリＬ−乳酸の加水分解による劣化が問題となる。

なお、本実施の形態に係るポリ乳酸樹脂繊維は、自己消火性を有しており、炎にさらされる間は燃えるが、炎から離されれば速やかに消火する性質を有している。

本実施の形態のポリ乳酸樹脂繊維は、具体的にはマルチフィラメント、ステープルファイバー、スパンボンド、モノフィラメント、フラットヤーン等として使用される。

また、本実施の形態のポリ乳酸樹脂繊維の断面形状については丸断面、中空断面、三葉断面等の多葉断面、その他の異形断面についても自由に選択することが可能である。

本実施の形態のポリ乳酸樹脂繊維は、衛生材料、土木資材、農業資材、生活資材、工業資材に好ましく用いられる。例えば、原糸、シャツ、スーツ、ブルゾン、パンツといった衣料用途のみならず、カップやパッド等の衣料資材用途、カーテン、カーペット、マット、家具等のインテリア用途や車両内装用途、ベルト、ネット、テント、ロープ、重布、袋類、縫い糸、釣り糸等の産業資材用途、この他フェルト、不織布、フィルター、人工芝等にも好適に用いることができる。

本実施の形態のポリ乳酸樹脂繊維は、天然染料によって良好に染め得ることができる。従来のポリ乳酸、ポリエチレンテレフタレートを含むポリエステル繊維、ナイロン繊維などの化学繊維は、天然色素が繊維に定着しないため、天然染料では染色できなかった。それに対して、本実施の形態のポリ乳酸樹脂繊維は、天然染料を用いた染色、いわゆる草木染が可能であることを特徴とする。天然染料を用いることを可能とする本実施の形態のポリ乳酸樹脂繊維は、従来にない色合い、色調、デザインを可能にする。

本実施の形態のポリ乳酸樹脂繊維の染色に使用可能な主な天然染料としては、アカネ、ベニバナ、ムラサキ、アイ、カリヤス、キハダ、ウコン、ゴバイシ、クサギ、イラクサ類、ヨモギ、カキシブなどがある。また、その他使用可能な動物性の染料として、貝紫、セピア、コチニール、ラックダイなどがある。

これら主に植物の葉、茎、根、実などを煮だした液に繊維を浸し、２０分程度加熱し、染まった色素を金属イオンと結合させて発色させる。金属イオンとの結合を媒染といい、アルミニウム、銅、鉄分などを溶かした液に繊維を２０分程度浸す。これにより染色することができる。植物抽出液と媒染を繰り返すことで色素の繊維染着を良くし、染色濃度を上げることができる。

本実施の形態のポリ乳酸繊維に含まれる可塑剤、滑剤の存在の効果により、これらの天然染料が繊維に安定化され、染着される。染料は洗っても繊維から流れ出ない。

また、本実施の形態のポリ乳酸樹脂繊維における、ポリＬ−乳酸（Ａ）１００重量部、可塑剤（Ｂ）３〜１０重量部、滑剤（Ｃ）０．３〜１．０重量部を含む混合物は、アクリル繊維またはアクリル系繊維の原料樹脂と良好に混合するため、これら原料を溶融混合した後、溶融紡糸することもできる。

アクリル繊維またはアクリル系繊維の原料樹脂における主な単量体成分は、アクリロニトリルであるが、アクリロニトリルだけでは繊維になりにくいので、塩化ビニル（クロロエチレン）、酢酸ビニル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、酢酸ビニルなどと、アクリロニトリルとが共重合したものが使用されている。このうち、特にアクリル酸エステル、メタクリル酸エステルを含有している原料樹脂が、本実施の形態のポリ乳酸樹脂繊維の原料樹脂と良好に混合するため、好適に用いられる。

本実施の形態のポリ乳酸樹脂繊維における、ポリＬ−乳酸（Ａ）１００重量部、可塑剤（Ｂ）３〜１０重量部、滑剤（Ｃ）０．３〜１．０重量部を含む混合物と、アクリル繊維またはアクリル系繊維の原料樹脂とを、溶融混合した後、溶融紡糸して得られたポリ乳酸樹脂繊維は、軽量であり、羊毛に似た風合いで、柔らかく、かさ高い温かみのある触感を示す。さらに引張り特性が羊毛よりよく、おもに短繊維の形で生産されている。

なお、本実施の形態のポリ乳酸樹脂繊維における、ポリＬ−乳酸（Ａ）１００重量部、可塑剤（Ｂ）３〜１０重量部、滑剤（Ｃ）０．３〜１．０重量部を含む混合物と、アクリル繊維またはアクリル系繊維の原料樹脂とを、溶融混合した後、溶融紡糸して得られたポリ乳酸樹脂繊維におけるポリＬ−乳酸の混合割合は、３０％以上であることが好ましい。３０％未満では、ポリ乳酸が希釈され、ほぼ結晶化することできない。すなわち、ポリＬ−乳酸（Ａ）１００重量部、可塑剤（Ｂ）３〜１０重量部、滑剤（Ｃ）０．３〜１．０重量部を含む混合物と、アクリル繊維またはアクリル系繊維の原料樹脂とを、溶融混合した後、溶融紡糸して得られたポリ乳酸樹脂繊維において、ポリＬ−乳酸の混合割合が３０％未満である場合は、ポリ乳酸樹脂繊維におけるポリＬ−乳酸は結晶化していないことが示差熱走査熱量計（ＤＳＣ）により確認できている。

以下、各実施例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。また、以下の各実施例および各比較例に係るポリ乳酸樹脂組成物の製造条件や特性について表１、表２に示す。

［実施例１］
ポリＬ−乳酸（Ｉｎｇｅｏ Ｂｉｏｐｏｌｙｍｅｒ：４０３２Ｄ、ＮａｔｕｒｅＷｏｒｋｓ社製、Ｌ−乳酸純度：９８〜９９ｍｏｌ％）１００重量部、可塑剤としてポリエチレングリコール（ＰＥＧ−６０００Ｐ、三洋化成工業（株）製）４．７重量部、滑剤としてエチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド（ＩＴＯＨＷＡＸ：Ｊ−５３０伊藤製油（株）製）０．５３重量部を、２軸押出し混練機にて、シリンダー温度１６０−１８０℃の条件にて混練することで、Ｌ−乳酸純度が９８〜９９ｍｏｌ％であるポリＬ−乳酸（Ａ）、可塑剤（Ｂ）、滑剤（Ｃ）を含む混合物をペレット状で得た。

次に、このペレットを８０℃で７時間減圧乾燥した後、紡糸温度２３０℃にて、紡糸ノズルより空中に押し出し、１４℃の急冷空気（クエンチエアー）を通過させた後、引取りロール、８０℃に加熱したローラーヒーターを通し、１２０℃ローラーヒーターで２．３倍に加熱延伸し、１５０℃プレートヒーターで１．２倍に延伸して熱固定を行い、１００ｄ／２４ｆで巻き取り、ポリ乳酸樹脂繊維を得た。

得られたポリ乳酸樹脂繊維の引張強度は３．７７ｃＮ／ｄｔｅｘであり、製造した糸の引張強度としては、３．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上を達成しており、実生産上は、好ましい。また、伸度も３４．３％であり、十分に柔軟な繊維となった。さらに、伸縮復元率は０．９％であり、非常に熱寸法安定に優れた繊維となった。また、示差走査熱量計によって測定される結晶化度は５１．２％であり、示差走査熱分析曲線の結晶融解に基づく吸熱ピークが、１６４．７℃と１５７．８℃に２つ観測された。水分率は２．１２％であった。本実施例のポリ乳酸樹脂繊維は、耐熱性が良好であり、延伸時にヒーターに接触する際などにも糸切れなどのトラブルは発生せず、良好な紡糸であった。また、得られたポリ乳酸樹脂繊維は、柔軟かつ、強度、結晶性すなわち耐熱性、熱寸法安定性に優れており、良好なフィラメントであった。

また、このフィラメントの燃焼性を確認したところ、炎にさらされる間は燃えるが、炎から離されれば１秒もかけずに速やかに消火した。つまり、実施例のポリ乳酸樹脂繊維は、自己消火性を有している。

［実施例２］
ポリＬ−乳酸（Ｉｎｇｅｏ Ｂｉｏｐｏｌｙｍｅｒ：４０３２Ｄ、ＮａｔｕｒｅＷｏｒｋｓ社製、Ｌ−乳酸純度：９８〜９９ｍｏｌ％）１００重量部、可塑剤としてポリエチレングリコール（ＰＥＧ−６０００Ｐ、三洋化成工業（株）製）１０重量部、滑剤としてエチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド（ＩＴＯＨＷＡＸ：Ｊ−５３０伊藤製油（株）製）０．５３重量部を、２軸押出し混練機にて、シリンダー温度１６０−１８０℃の条件にて混練することで、Ｌ−乳酸純度が９８〜９９ｍｏｌ％であるポリＬ−乳酸（Ａ）、可塑剤（Ｂ）、滑剤（Ｃ）を含む混合物をペレット状で得た。

次に、このペレットを８０℃で７時間減圧乾燥した後、紡糸温度２２０℃にて、紡糸ノズルより空中に押し出し、１４℃の急冷空気（クエンチエアー）を通過させた後、引取りロール、８０℃に加熱したローラーヒーターを通し、１２０℃ローラーヒーターで２．３倍に加熱延伸し、１３０℃プレートヒーターで１．２倍に延伸して熱固定を行い、１００ｄ／２４ｆで巻き取り、ポリ乳酸樹脂繊維を得た。

得られたポリ乳酸樹脂繊維の引張強度は３．６ｃＮ／ｄｔｅｘであり、製造した糸の引張強度としては、３．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上を達成しており、実生産上は、好ましい。また、伸度も３７％であり、十分に柔軟な繊維となった。さらに、伸縮復元率は１．２％であり、非常に熱寸法安定に優れた繊維となった。また、示差走査熱量計によって測定される結晶化度は４３．６％であった。本実施例のポリ乳酸樹脂繊維は、耐熱性が良好であり、延伸時にヒーターに接触する際などにも糸切れなどのトラブルは発生せず、良好な紡糸であった。また、得られたポリ乳酸樹脂繊維は、柔軟かつ、強度、結晶性すなわち耐熱性、熱寸法安定性に優れており、良好なフィラメントであった。

［実施例３］
ポリＬ−乳酸（Ｉｎｇｅｏ Ｂｉｏｐｏｌｙｍｅｒ：４０３２Ｄ、ＮａｔｕｒｅＷｏｒｋｓ社製、Ｌ−乳酸純度：９８〜９９ｍｏｌ％）１００重量部、可塑剤としてポリエチレングリコール（ＰＥＧ−６０００Ｐ、三洋化成工業（株）製）３重量部、滑剤としてエチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド（ＩＴＯＨＷＡＸ：Ｊ−５３０伊藤製油（株）製）０．５３重量部を、２軸押出し混練機にて、シリンダー温度１６０−１８０℃の条件にて混練することで、Ｌ−乳酸純度が９８〜９９ｍｏｌ％であるポリＬ−乳酸（Ａ）、可塑剤（Ｂ）、滑剤（Ｃ）を含む混合物をペレット状で得た。

次に、このペレットを８０℃で７時間減圧乾燥した後、紡糸温度２４０℃にて、紡糸ノズルより空中に押し出し、１４℃の急冷空気（クエンチエアー）を通過させた後、引取りロール、８０℃に加熱したローラーヒーターを通し、１２０℃ローラーヒーターで２．３倍に加熱延伸し、１５０℃プレートヒーターで１．２倍に延伸して熱固定を行い、１００ｄ／２４ｆで巻き取り、ポリ乳酸樹脂繊維を得た。

得られたポリ乳酸樹脂繊維の引張強度は３．８ｃＮ／ｄｔｅｘであり、製造した糸の引張強度としては、３．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上を達成しており、実生産上は、好ましい。また、伸度も３１％であり、十分に柔軟な繊維となった。さらに、伸縮復元率は０．８％であり、非常に熱寸法安定に優れた繊維となった。また、示差走査熱量計によって測定される結晶化度は４１．６％であった。本実施例のポリ乳酸樹脂繊維は、耐熱性が良好であり、延伸時にヒーターに接触する際などにも糸切れなどのトラブルは発生せず、良好な紡糸であった。また、得られたポリ乳酸樹脂繊維は、柔軟かつ、強度、結晶性すなわち耐熱性、熱寸法安定性に優れており、良好なフィラメントであった。

［比較例１］
ポリＬ−乳酸（Ｉｎｇｅｏ Ｂｉｏｐｏｌｙｍｅｒ：４０３２Ｄ、ＮａｔｕｒｅＷｏｒｋｓ社製、Ｌ−乳酸純度：９８〜９９ｍｏｌ％）１００重量部、可塑剤としてポリエチレングリコール（ＰＥＧ−６０００Ｐ、三洋化成工業（株）製）１２重量部、滑剤としてエチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド（ＩＴＯＨＷＡＸ：Ｊ−５３０伊藤製油（株）製）０．５３重量部を、２軸押出し混練機にて、シリンダー温度１６０−１８０℃の条件にて混練することで、Ｌ−乳酸純度が９８〜９９ｍｏｌ％であるポリＬ−乳酸（Ａ）、可塑剤（Ｂ）、滑剤（Ｃ）を含む混合物をペレット状で得た。

次に、このペレットを８０℃で７時間減圧乾燥した後、紡糸温度２２０℃にて、紡糸ノズルより空中に押し出し、１４℃の急冷空気（クエンチエアー）を通過させた後、引取りロール、８０℃に加熱したローラーヒーターを通し、１２０℃ローラーヒーターで２．３倍に加熱延伸し、１３０℃プレートヒーターで１．２倍に延伸して熱固定を行い、１００ｄ／２４ｆで巻き取り、ポリ乳酸樹脂繊維を得た。しかし、延伸時にヒーターに接触する際などに糸切れトラブルが発生したため、安定な紡糸とすることはできなかった。得られたポリ乳酸樹脂繊維の示差走査熱量計によって測定される結晶化度は３２．１％であった。耐熱性が低いために、延伸時にヒーターに接触すると糸切れが発生したと考えられる。

［比較例２］
ポリＬ−乳酸（Ｉｎｇｅｏ Ｂｉｏｐｏｌｙｍｅｒ：４０３２Ｄ、ＮａｔｕｒｅＷｏｒｋｓ社製、Ｌ−乳酸純度：９８〜９９ｍｏｌ％）１００重量部、可塑剤としてポリエチレングリコール（ＰＥＧ−６０００Ｐ、三洋化成工業（株）製）２．５重量部、滑剤としてエチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド（ＩＴＯＨＷＡＸ：Ｊ−５３０伊藤製油（株）製）０．５３重量部を、２軸押出し混練機にて、シリンダー温度１６０−１８０℃の条件にて混練することで、Ｌ−乳酸純度が９８〜９９ｍｏｌ％であるポリＬ−乳酸（Ａ）、可塑剤（Ｂ）、滑剤（Ｃ）を含む混合物をペレット状で得た。

次に、このペレットを８０℃で７時間減圧乾燥した後、紡糸温度２４０℃にて、紡糸ノズルより空中に押し出し、１４℃の急冷空気（クエンチエアー）を通過させた後、引取りロール、８０℃に加熱したローラーヒーターを通し、１２０℃ローラーヒーターで２．３倍に加熱延伸し、１３０℃プレートヒーターで１．２倍に延伸して熱固定を行い、１００ｄ／２４ｆで巻き取った。しかし、延伸時にヒーターに接触する際などに糸切れトラブルが発生したため、安定な紡糸とすることはできなかった。得られたポリ乳酸樹脂繊維の示差走査熱量計によって測定される結晶化度は２７．８％であった。耐熱性が低いために、延伸時にヒーターに接触すると糸切れが発生したと考えられる。

［実施例４］
ポリＬ−乳酸（Ｉｎｇｅｏ Ｂｉｏｐｏｌｙｍｅｒ：４０３２Ｄ、ＮａｔｕｒｅＷｏｒｋｓ社製、Ｌ−乳酸純度：９８〜９９ｍｏｌ％）１００重量部、可塑剤としてポリエチレングリコール（ＰＥＧ−６０００Ｐ、三洋化成工業（株）製）４．７重量部、滑剤としてエチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド（ＩＴＯＨＷＡＸ：Ｊ−５３０伊藤製油（株）製）０．３重量部を、２軸押出し混練機にて、シリンダー温度１６０−１８０℃の条件にて混練することで、Ｌ−乳酸純度が９８〜９９ｍｏｌ％であるポリＬ−乳酸（Ａ）、可塑剤（Ｂ）、滑剤（Ｃ）を含む混合物をペレット状で得た。

次に、このペレットを８０℃で７時間減圧乾燥した後、紡糸温度２３０℃にて、紡糸ノズルより空中に押し出し、１４℃の急冷空気（クエンチエアー）を通過させた後、引取りロール、８０℃に加熱したローラーヒーターを通し、１２０℃ローラーヒーターで２．３倍に加熱延伸し、１３０℃プレートヒーターで１．２倍に延伸して熱固定を行い、１００ｄ／２４ｆで巻き取り、ポリ乳酸樹脂繊維を得た。

得られたポリ乳酸樹脂繊維の引張強度は３．６ｃＮ／ｄｔｅｘであり、製造した糸の引張強度としては、３．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上を達成しており、実生産上は、好ましい。また、伸度も３３．３％であり、十分に柔軟な繊維となった。さらに、伸縮復元率は１．２％であり、非常に熱寸法安定に優れた繊維となった。また、示差走査熱量計によって測定される結晶化度は４６．４％であった。本実施例のポリ乳酸樹脂繊維は、耐熱性が良好であり、延伸時にヒーターに接触する際などにも糸切れなどのトラブルは発生せず、良好な紡糸であった。また、得られたポリ乳酸樹脂繊維は、柔軟かつ、強度、結晶性すなわち耐熱性、熱寸法安定性に優れており、良好なフィラメントであった。

［実施例５］
ポリＬ−乳酸（Ｉｎｇｅｏ Ｂｉｏｐｏｌｙｍｅｒ：４０３２Ｄ、ＮａｔｕｒｅＷｏｒｋｓ社製、Ｌ−乳酸純度：９８〜９９ｍｏｌ％）１００重量部、可塑剤としてポリエチレングリコール（ＰＥＧ−６０００Ｐ、三洋化成工業（株）製）４．７重量部、滑剤としてエチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド（ＩＴＯＨＷＡＸ：Ｊ−５３０伊藤製油（株）製）１．０重量部を、２軸押出し混練機にて、シリンダー温度１６０−１８０℃の条件にて混練することで、Ｌ−乳酸純度が９８〜９９ｍｏｌ％であるポリＬ−乳酸（Ａ）、可塑剤（Ｂ）、滑剤（Ｃ）を含む混合物をペレット状で得た。

次に、このペレットを８０℃で７時間減圧乾燥した後、紡糸温度２３０℃にて、紡糸ノズルより空中に押し出し、１４℃の急冷空気（クエンチエアー）を通過させた後、引取りロール、８０℃に加熱したローラーヒーターを通し、１２０℃ローラーヒーターで２．３倍に加熱延伸し、１３０℃プレートヒーターで１．２倍に延伸して熱固定を行い、１００ｄ／２４ｆで巻き取り、ポリ乳酸樹脂繊維を得た。

得られたポリ乳酸樹脂繊維の引張強度は３．７ｃＮ／ｄｔｅｘであり、製造した糸の引張強度としては、３．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上を達成しており、実生産上は、好ましい。また、伸度も３２．３％であり、十分に柔軟な繊維となった。さらに、伸縮復元率は０．８％であり、非常に熱寸法安定に優れた繊維となった。また、示差走査熱量計によって測定される結晶化度は５８．８％であった。本実施例のポリ乳酸樹脂繊維は、耐熱性が良好であり、延伸時にヒーターに接触する際などにも糸切れなどのトラブルは発生せず、良好な紡糸であった。また、得られたポリ乳酸樹脂繊維は、柔軟かつ、強度、結晶性すなわち耐熱性、熱寸法安定性に優れており、良好なフィラメントであった。

［比較例３］
ポリＬ−乳酸（Ｉｎｇｅｏ Ｂｉｏｐｏｌｙｍｅｒ：４０３２Ｄ、ＮａｔｕｒｅＷｏｒｋｓ社製、Ｌ−乳酸純度：９８〜９９ｍｏｌ％）１００重量部、可塑剤としてポリエチレングリコール（ＰＥＧ−６０００Ｐ、三洋化成工業（株）製）４．７重量部、滑剤としてエチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド（ＩＴＯＨＷＡＸ：Ｊ−５３０伊藤製油（株）製）０．２重量部を、２軸押出し混練機にて、シリンダー温度１６０−１８０℃の条件にて混練することで、Ｌ−乳酸純度が９８〜９９ｍｏｌ％であるポリＬ−乳酸（Ａ）、可塑剤（Ｂ）、滑剤（Ｃ）を含む混合物をペレット状で得た。

次に、このペレットを８０℃で７時間減圧乾燥した後、紡糸温度２２０℃にて、紡糸ノズルより空中に押し出し、１４℃の急冷空気（クエンチエアー）を通過させた後、引取りロール、８０℃に加熱したローラーヒーターを通し、１２０℃ローラーヒーターで２．３倍に加熱延伸し、１３０℃プレートヒーターで１．２倍に延伸して熱固定を行い、１００ｄ／２４ｆで巻き取った。しかし、延伸時にヒーターに接触する際などに糸切れトラブルが発生したため、安定な紡糸とすることはできなかった。得られたポリ乳酸樹脂繊維の示差走査熱量計によって測定される結晶化度は３０．５％であった。耐熱性が低いために、延伸時にヒーターに接触すると糸切れが発生したと考えられる。

［比較例４］
ポリＬ−乳酸（Ｉｎｇｅｏ Ｂｉｏｐｏｌｙｍｅｒ：４０３２Ｄ、ＮａｔｕｒｅＷｏｒｋｓ社製、Ｌ−乳酸純度：９８〜９９ｍｏｌ％）１００重量部、可塑剤としてポリエチレングリコール（ＰＥＧ−６０００Ｐ、三洋化成工業（株）製）４．７重量部、滑剤としてエチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド（ＩＴＯＨＷＡＸ：Ｊ−５３０伊藤製油（株）製）１．２重量部を、２軸押出し混練機にて、シリンダー温度１６０−１８０℃の条件にて混練することで、Ｌ−乳酸純度が９８〜９９ｍｏｌ％であるポリＬ−乳酸（Ａ）、可塑剤（Ｂ）、滑剤（Ｃ）を含む混合物をペレット状で得た。

次に、このペレットを８０℃で７時間減圧乾燥した後、紡糸温度２２０℃にて、紡糸ノズルより空中に押し出し、１４℃の急冷空気（クエンチエアー）を通過させた後、引取りロール、８０℃に加熱したローラーヒーターを通し、１２０℃ローラーヒーターで２．３倍に加熱延伸し、１３０℃プレートヒーターで１．２倍に延伸して熱固定を行い、１００ｄ／２４ｆで巻き取った。しかし、延伸時にヒーターに接触する際などに糸切れトラブルが発生したため、安定な紡糸とすることはできなかった。得られたポリ乳酸樹脂繊維の示差走査熱量計によって測定される結晶化度は６２．４５％であった。結晶性が高すぎて剛直になり、柔軟性が損なわれたために、延伸時にヒーターに接触すると糸切れが発生したと考えられる。

［比較例５］
ポリＬ−乳酸（Ｉｎｇｅｏ Ｂｉｏｐｏｌｙｍｅｒ：４０３２Ｄ、ＮａｔｕｒｅＷｏｒｋｓ社製、Ｌ−乳酸純度：９８〜９９ｍｏｌ％）１００重量部、可塑剤としてポリエチレングリコール（ＰＥＧ−６０００Ｐ、三洋化成工業（株）製）４．７重量部、滑剤としてエチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド（ＩＴＯＨＷＡＸ：Ｊ−５３０伊藤製油（株）製）０．５３重量部を、２軸押出し混練機にて、シリンダー温度１６０−１８０℃の条件にて混練することで、Ｌ−乳酸純度が９８〜９９ｍｏｌ％であるポリＬ−乳酸（Ａ）、可塑剤（Ｂ）、滑剤（Ｃ）を含む混合物をペレット状で得た。

次に、このペレットを８０℃で７時間減圧乾燥した後、紡糸温度２３０℃にて、紡糸ノズルより空中に押し出し、１４℃の急冷空気（クエンチエアー）を通過させた後、引取りロール、８０℃に加熱したローラーヒーターを通し、１２０℃ローラーヒーターで２．３倍に加熱延伸し、１２０℃プレートヒーターで１．２倍に延伸して熱固定を行い、１００ｄ／２４ｆで巻き取り、ポリ乳酸樹脂繊維を得た。

得られたポリ乳酸樹脂繊維の引張強度は３．７ｃＮ／ｄｔｅｘであり、伸度も３５％であり、十分に柔軟な繊維となった。しかし、伸縮復元率は６．３％であり、示差走査熱量計によって測定される結晶化度も３５．６％であった。結晶性すなわち耐熱性、熱寸法安定性に優れたポリ乳酸樹脂繊維を作製できなかった。

［比較例６］
ポリＬ−乳酸（Ｉｎｇｅｏ Ｂｉｏｐｏｌｙｍｅｒ：４０３２Ｄ、ＮａｔｕｒｅＷｏｒｋｓ社製、Ｌ−乳酸純度：９８〜９９ｍｏｌ％）１００重量部、可塑剤としてポリエチレングリコール（ＰＥＧ−６０００Ｐ、三洋化成工業（株）製）４．７重量部、滑剤としてエチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド（ＩＴＯＨＷＡＸ：Ｊ−５３０伊藤製油（株）製）０．５３重量部を、２軸押出し混練機にて、シリンダー温度１６０−１８０℃の条件にて混練することで、Ｌ−乳酸純度が９８〜９９ｍｏｌ％であるポリＬ−乳酸（Ａ）、可塑剤（Ｂ）、滑剤（Ｃ）を含む混合物をペレット状で得た。

次に、このペレットを８０℃で７時間減圧乾燥した後、紡糸温度２３０℃にて、紡糸ノズルより空中に押し出し、１４℃の急冷空気（クエンチエアー）を通過させた後、引取りロール、８０℃に加熱したローラーヒーターを通し、１２０℃ローラーヒーターで２．３倍に加熱延伸し、１７０℃プレートヒーターで１．２倍に延伸して熱固定を行い、１００ｄ／２４ｆで巻き取ったところ、熱固定のプレートヒーターで樹脂が軟化しすぎ、融着する等のトラブルが発生した。また、得られたポリ乳酸樹脂繊維についても、示差走査熱量計によって測定される結晶化度も２５．４％とかなり低かった。結晶性すなわち耐熱性に優れたポリ乳酸樹脂繊維を作製できなかった。

［実施例６］
ポリＬ−乳酸（Ｉｎｇｅｏ Ｂｉｏｐｏｌｙｍｅｒ：４０３２Ｄ、ＮａｔｕｒｅＷｏｒｋｓ社製、Ｌ−乳酸純度：９８〜９９ｍｏｌ％）１００重量部、可塑剤としてポリエチレングリコール（ＰＥＧ−６０００Ｐ、三洋化成工業（株）製）４．７重量部、滑剤としてエチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド（ＩＴＯＨＷＡＸ：Ｊ−５３０伊藤製油（株）製）１．０重量部を、２軸押出し混練機にて、シリンダー温度１６０−１８０℃の条件にて混練することで、Ｌ−乳酸純度が９８〜９９ｍｏｌ％であるポリＬ−乳酸（Ａ）、可塑剤（Ｂ）、滑剤（Ｃ）を含む混合物をペレット状で得た。

次に、このペレットを８０℃で７時間減圧乾燥した後、紡糸温度２３０℃にて、紡糸ノズルより空中に押し出し、１４℃の急冷空気（クエンチエアー）を通過させた後、引取りロール、８０℃に加熱したローラーヒーターを通し、１２０℃ローラーヒーターで４倍に加熱延伸し、１５０℃プレートヒーターで２．５倍に延伸して熱固定を行い、１００ｄ／２４ｆで巻き取り、ポリ乳酸樹脂繊維を得た。

得られたポリ乳酸樹脂繊維の引張強度は３．６ｃＮ／ｄｔｅｘであり、製造した糸の引張強度としては、３．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上を達成しており、実生産上は、好ましい。また、伸度も３２．０％であり、十分に柔軟な繊維となった。さらに、伸縮復元率は０．８％であり、非常に熱寸法安定に優れた繊維となった。また、示差走査熱量計によって測定される結晶化度は５９．８％であった。本実施例のポリ乳酸樹脂繊維は、耐熱性が良好であり、延伸時にヒーターに接触する際などにも糸切れなどのトラブルは発生せず、良好な紡糸であった。また、得られたポリ乳酸樹脂繊維は、柔軟かつ、強度、結晶性すなわち耐熱性、熱寸法安定性に優れており、良好なフィラメントであった。

［比較例７］
ポリＬ−乳酸（Ｉｎｇｅｏ Ｂｉｏｐｏｌｙｍｅｒ：４０３２Ｄ、ＮａｔｕｒｅＷｏｒｋｓ社製、Ｌ−乳酸純度：９８〜９９ｍｏｌ％）１００重量部、可塑剤としてポリエチレングリコール（ＰＥＧ−６０００Ｐ、三洋化成工業（株）製）４．７重量部、滑剤としてエチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド（ＩＴＯＨＷＡＸ：Ｊ−５３０伊藤製油（株）製）０．５３重量部を、２軸押出し混練機にて、シリンダー温度１６０−１８０℃の条件にて混練することで、Ｌ−乳酸純度が９８〜９９ｍｏｌ％であるポリＬ−乳酸（Ａ）、可塑剤（Ｂ）、滑剤（Ｃ）を含む混合物をペレット状で得た。

次に、このペレットを８０℃で７時間減圧乾燥した後、紡糸温度２３０℃にて、紡糸ノズルより空中に押し出し、１４℃の急冷空気（クエンチエアー）を通過させた後、引取りロール、８０℃に加熱したローラーヒーターを通し、１２０℃ローラーヒーターで４倍に加熱延伸し、１５０℃プレートヒーターで３倍に延伸して熱固定を行い、１００ｄ／２４ｆで巻き取ったところ、延伸時にヒーターに接触する際などに糸切れトラブルが発生したため、安定な紡糸とすることはできなかった。本条件の延伸倍率が合計１２倍であるが、延伸しすぎて良好な紡糸とすることができなかった。

［比較例８］
ポリＬ−乳酸（Ｉｎｇｅｏ Ｂｉｏｐｏｌｙｍｅｒ：４０３２Ｄ、ＮａｔｕｒｅＷｏｒｋｓ社製、Ｌ−乳酸純度：９８〜９９ｍｏｌ％）１００重量部、可塑剤としてポリエチレングリコール（ＰＥＧ−６０００Ｐ、三洋化成工業（株）製）４．７重量部、滑剤としてエチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド（ＩＴＯＨＷＡＸ：Ｊ−５３０伊藤製油（株）製）０．５３重量部を、２軸押出し混練機にて、シリンダー温度１６０−１８０℃の条件にて混練することで、Ｌ−乳酸純度が９８〜９９ｍｏｌ％であるポリＬ−乳酸（Ａ）、可塑剤（Ｂ）、滑剤（Ｃ）を含む混合物をペレット状で得た。

次に、このペレットを８０℃で７時間減圧乾燥した後、紡糸温度２３０℃にて、紡糸ノズルより空中に押し出し、１００℃ローラーヒーターで２倍に延伸し、１５０℃プレートヒーターで熱固定を行い、１００ｄ／２４ｆで巻き取りポリ乳酸樹脂繊維を得た。

得られたポリ乳酸樹脂繊維の引張強度は３．７ｃＮ／ｄｔｅｘであり、伸度も３４％であり、十分に柔軟な繊維となった。しかし、伸縮復元率は８．３％であり、示差走査熱量計によって測定される結晶化度も２６．４％であった。本条件の延伸倍率が２倍と低いために、十分な結晶化を発現できず、耐熱性、熱寸法安定性に優れたポリ乳酸樹脂繊維を作製できなかった。

［実施例７］
可塑剤としてヒマシ油系脂肪酸エステル（リックサイザー：Ｃ−１０１、伊藤製油（株）製）３．０重量部と、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ−６０００Ｐ、三洋化成工業（株）製）３．０重量部を使用した以外は、実施例１と同じ組成、条件でポリ乳酸樹脂繊維を得た。

得られたポリ乳酸樹脂繊維の引張強度は３．５ｃＮ／ｄｔｅｘであり、製造した糸の引張強度としては、３．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上を達成しており、実生産上は、好ましい。また、伸度も３８．０％であり、十分に柔軟な繊維となった。さらに、伸縮復元率は２．５％であり、非常に熱寸法安定に優れた繊維となった。また、示差走査熱量計によって測定される結晶化度は４４．３％であった。本実施例のポリ乳酸樹脂繊維は、耐熱性が良好であり、延伸時にヒーターに接触する際などにも糸切れなどのトラブルは発生せず、良好な紡糸であった。また、得られたポリ乳酸樹脂繊維は、柔軟かつ、強度、結晶性すなわち耐熱性、熱寸法安定性に優れており、良好なフィラメントであった。

［実施例８］
滑剤としてＮ−ステアリルエルカ酸アミド（ニッカアマイドＳＥ、日本化成（株）製）０．５３重量部を使用した以外は、実施例１と同じ組成、条件でポリ乳酸樹脂繊維を得た。

得られたポリ乳酸樹脂繊維の引張強度は３．８ｃＮ／ｄｔｅｘであり、製造した糸の引張強度としては、３．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上を達成しており、実生産上は、好ましい。また、伸度も３３．０％であり、十分に柔軟な繊維となった。さらに、伸縮復元率は０．９％であり、非常に熱寸法安定に優れた繊維となった。また、示差走査熱量計によって測定される結晶化度は４９．３％であった。本実施例のポリ乳酸樹脂繊維は、耐熱性が良好であり、延伸時にヒーターに接触する際などにも糸切れなどのトラブルは発生せず、良好な紡糸であった。また、得られたポリ乳酸樹脂繊維は、柔軟かつ、強度、結晶性すなわち耐熱性、熱寸法安定性に優れており、良好なフィラメントであった。

［実施例９］
滑剤としてＮ−ステアリルステアリン酸アミド（ニッカアマイドＳ、日本化成（株）製）０．５３重量部を使用した以外は、実施例１と同じ組成、条件でポリ乳酸樹脂繊維を得た。

得られたポリ乳酸樹脂繊維の引張強度は３．８ｃＮ／ｄｔｅｘであり、製造した糸の引張強度としては、３．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上を達成しており、実生産上は、好ましい。また、伸度も３４．０％であり、十分に柔軟な繊維となった。さらに、伸縮復元率は０．９％であり、非常に熱寸法安定に優れた繊維となった。また、示差走査熱量計によって測定される結晶化度は４７．３％であった。本実施例のポリ乳酸樹脂繊維は、耐熱性が良好であり、延伸時にヒーターに接触する際などにも糸切れなどのトラブルは発生せず、良好な紡糸であった。また、得られたポリ乳酸樹脂繊維は、柔軟かつ、強度、結晶性すなわち耐熱性、熱寸法安定性に優れており、良好なフィラメントであった。

［実施例１０］
ポリＬ−乳酸（Ｉｎｇｅｏ Ｂｉｏｐｏｌｙｍｅｒ：２５００ＨＰ、ＮａｔｕｒｅＷｏｒｋｓ社製、Ｌ−乳酸純度＞９９ｍｏｌ％）１００重量部、可塑剤としてポリエチレングリコール（ＰＥＧ−６０００Ｐ、三洋化成工業（株）製）４．０重量部、滑剤としてエチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド（ＩＴＯＨＷＡＸ：Ｊ−５３０伊藤製油（株）製）０．５重量部を、２軸押出し混練機にて、シリンダー温度１６０−１８０℃の条件にて混練することで、Ｌ−乳酸純度が９９ｍｏｌ％以上であるポリＬ−乳酸（Ａ）、可塑剤（Ｂ）、滑剤（Ｃ）を含む混合物をペレット状で得た。

次に、このペレットを８０℃で７時間減圧乾燥した後、紡糸温度２４０℃にて、紡糸ノズルより空中に押し出し、１４℃の急冷空気（クエンチエアー）を通過させた後、引取りロール、８０℃に加熱したローラーヒーターを通し、１２０℃ローラーヒーターで３倍に加熱延伸し、１６０℃プレートヒーターで３倍に延伸して熱固定を行い、１００ｄ／２４ｆで巻き取り、ポリ乳酸樹脂繊維を得た。

得られたポリ乳酸樹脂繊維の引張強度は３．８ｃＮ／ｄｔｅｘであり、製造した糸の引張強度としては、３．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上を達成しており、実生産上は、好ましい。また、伸度も３１．５％であり、十分に柔軟な繊維となった。さらに、伸縮復元率は０．７％であり、非常に熱寸法安定に優れた繊維となった。また、示差走査熱量計によって測定される結晶化度は６４．７％であった。本実施例のポリ乳酸樹脂繊維は、耐熱性が良好であり、延伸時にヒーターに接触する際などにも糸切れなどのトラブルは発生せず、良好な紡糸であった。また、得られたポリ乳酸樹脂繊維は、柔軟かつ、強度、結晶性すなわち耐熱性、熱寸法安定性に優れており、良好なフィラメントであった。

［実施例１１］
ポリＬ−乳酸（Ｉｎｇｅｏ Ｂｉｏｐｏｌｙｍｅｒ：４０３２Ｄ、ＮａｔｕｒｅＷｏｒｋｓ社製、Ｌ−乳酸純度：９８〜９９ｍｏｌ％）１００重量部、可塑剤としてポリエチレングリコール（ＰＥＧ−６０００Ｐ、三洋化成工業（株）製）５６重量部、滑剤としてエチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド（ＩＴＯＨＷＡＸ：Ｊ−５３０伊藤製油（株）製）１０．７重量部を、２軸押出し混練機にて、シリンダー温度１６０−１８０℃の条件にて混練することで、ポリＬ−乳酸（Ａ）１００重量部に対して、可塑剤（Ｂ）、滑剤（Ｃ）の合計で６６．７重量部を含む濃縮されたポリ乳酸樹脂組成物（Ｄ）をペレット状で得た。

次に、このポリ乳酸樹脂組成物（Ｄ）１２．５重量部に対して、ポリＬ−乳酸Ｉｎｇｅｏ Ｂｉｏｐｏｌｙｍｅｒ：４０３２Ｄ、ＮａｔｕｒｅＷｏｒｋｓ社製、Ｌ−乳酸純度：９８〜９９ｍｏｌ％）８７．５重量部を乾式で混合したペレットを８０℃で７時間減圧乾燥した後、紡糸温度２４０℃にて、紡糸ノズルより空中に押し出し、１４℃の急冷空気（クエンチエアー）を通過させた後、引取りロール、８０℃に加熱したローラーヒーターを通し、１２０℃ローラーヒーターで３倍に加熱延伸し、１５０℃プレートヒーターで２倍に延伸して熱固定を行い、１００ｄ／２４ｆで巻き取り、ポリ乳酸樹脂繊維を得た。

得られたポリ乳酸樹脂繊維の引張強度は３．７ｃＮ／ｄｔｅｘであり、製造した糸の引張強度としては、３．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上を達成しており、実生産上は、好ましい。また、伸度も３２．６％であり、十分に柔軟な繊維となった。さらに、伸縮復元率は０．９％であり、非常に熱寸法安定に優れた繊維となった。また、示差走査熱量計によって測定される結晶化度は５０．３％であった。本実施例のポリ乳酸樹脂繊維は、耐熱性が良好であり、延伸時にヒーターに接触する際などにも糸切れなどのトラブルは発生せず、良好な紡糸であった。また、得られたポリ乳酸樹脂繊維は、柔軟かつ、強度、結晶性すなわち耐熱性、熱寸法安定性に優れており、良好なフィラメントであった。

［実施例１２］
ポリＬ−乳酸（Ｉｎｇｅｏ Ｂｉｏｐｏｌｙｍｅｒ：４０３２Ｄ、ＮａｔｕｒｅＷｏｒｋｓ社製、Ｌ−乳酸純度：９８〜９９ｍｏｌ％）６０重量部、ポリＬ−乳酸（Ｉｎｇｅｏ Ｂｉｏｐｏｌｙｍｅｒ：２００３Ｄ、ＮａｔｕｒｅＷｏｒｋｓ社製、Ｌ−乳酸純度＜９８ｍｏｌ％）４０重量部、可塑剤としてポリエチレングリコール（ＰＥＧ−６０００Ｐ、三洋化成工業（株）製）８４重量部、滑剤としてエチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド（ＩＴＯＨＷＡＸ：Ｊ−５３０伊藤製油（株）製）１６重量部を、２軸押出し混練機にて、シリンダー温度１６０−１８０℃の条件にて混練することで、Ｌ−乳酸純度が９８ｍｏｌ％未満のポリＬ−乳酸を含むポリＬ−乳酸（Ａ）１００重量部に対して、可塑剤（Ｂ）、滑剤（Ｃ）の合計で１００重量部を含む濃縮されたポリ乳酸樹脂組成物（Ｄ）をペレット状で得た。

次に、このポリ乳酸樹脂組成物（Ｄ）１０重量部に対して、ポリＬ−乳酸（Ｉｎｇｅｏ Ｂｉｏｐｏｌｙｍｅｒ：２５００ＨＰ、ＮａｔｕｒｅＷｏｒｋｓ社製、Ｌ−乳酸純度＞９９ｍｏｌ％）９０重量部を乾式で混合したペレットを８０℃で７時間減圧乾燥した後、紡糸温度２４０℃にて、紡糸ノズルより空中に押し出し、１４℃の急冷空気（クエンチエアー）を通過させた後、引取りロール、８０℃に加熱したローラーヒーターを通し、１２０℃ローラーヒーターで３倍に加熱延伸し、１５０℃プレートヒーターで３倍に延伸して熱固定を行い、１００ｄ／２４ｆで巻き取り、ポリ乳酸樹脂繊維を得た。

得られたポリ乳酸樹脂繊維の引張強度は３．６ｃＮ／ｄｔｅｘであり、製造した糸の引張強度としては、３．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上を達成しており、実生産上は、好ましい。また、伸度も３２．８％であり、十分に柔軟な繊維となった。さらに、伸縮復元率は０．９％であり、非常に熱寸法安定に優れた繊維となった。また、示差走査熱量計によって測定される結晶化度は５１．９％であった。本実施例のポリ乳酸樹脂繊維は、耐熱性が良好であり、延伸時にヒーターに接触する際などにも糸切れなどのトラブルは発生せず、良好な紡糸であった。また、得られたポリ乳酸樹脂繊維は、柔軟かつ、強度、結晶性すなわち耐熱性、熱寸法安定性に優れており、良好なフィラメントであった。

［実施例１３］
ポリＬ−乳酸（Ｉｎｇｅｏ Ｂｉｏｐｏｌｙｍｅｒ：４０３２Ｄ、ＮａｔｕｒｅＷｏｒｋｓ社製、Ｌ−乳酸純度：９８〜９９ｍｏｌ％）１００重量部、可塑剤としてポリエチレングリコール（ＰＥＧ−６０００Ｐ、三洋化成工業（株）製）４．７重量部、滑剤としてエチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド（ＩＴＯＨＷＡＸ：Ｊ−５３０伊藤製油（株）製）０．５３重量部を、２軸押出し混練機にて、シリンダー温度１６０−１８０℃の条件にて混練することで、Ｌ−乳酸純度が９８〜９９ｍｏｌ％であるポリＬ−乳酸（Ａ）、可塑剤（Ｂ）、滑剤（Ｃ）を含む混合物をペレット状で得た。

次に、このペレットを８０℃で７時間減圧乾燥した後、紡糸温度２３０℃にて、紡糸ノズルより空中に押し出し、１４℃の急冷空気（クエンチエアー）を通過させた後、引取りロール、８０℃に加熱したローラーヒーターを通し、１２０℃ローラーヒーターで２倍に加熱延伸し、１５０℃プレートヒーターで２倍に延伸して熱固定を行い、得られたポリ乳酸樹脂長繊維を、さらに捲縮工程、切断工程を施し、ポリ乳酸樹脂短繊維を得た。

得られたポリ乳酸樹脂繊維の伸縮復元率は０．９％であり、非常に熱寸法安定に優れた繊維となった。また、示差走査熱量計によって測定される結晶化度は５１．８％であり、示差走査熱分析曲線の結晶融解に基づく吸熱ピークが、１６４℃と１５８℃に2つ観測された。水分率は２．２％であった。本実施例のポリ乳酸樹脂繊維は、耐熱性が良好であり、延伸時にヒーターに接触する際などにも糸切れなどのトラブルは発生せず、良好な紡糸であった。また、得られたポリ乳酸樹脂繊維は、柔軟かつ、強度、結晶性すなわち耐熱性、熱寸法安定性に優れており、良好なステープルであった。

［実施例１４］
藍建の原料である「すくも」をアルカリ性の水溶液に溶かし、微生物の働きにより還元させ、瓶の中の水溶液に溶け出させる。この液に、実施例１で得たポリ乳酸繊維を漬けた後に、液から取出して乾燥させると、酸化により青色に染色させることができた。染色性は非常に良好であった。

［ポリ乳酸樹脂繊維の製造方法］
（１）本実施の形態に係るポリ乳酸樹脂繊維の製造方法の一態様は、Ｌ−乳酸純度が９９ｍｏｌ％以上であるポリＬ−乳酸（Ａ）１００重量部、可塑剤（Ｂ）３〜１０重量部、滑剤（Ｃ）０．３〜１．０重量部を含む混合物を溶融紡糸する工程を含む。また、得られたポリ乳酸樹脂繊維は、下記（ａ）および（ｂ）に示す条件を満たす。
（ａ）伸縮復元率が５％以下
（ｂ）示差走査熱量計によって測定される結晶化度が５０〜７０％

（２）本実施の形態に係るポリ乳酸樹脂繊維の製造方法の他の態様は、Ｌ−乳酸純度が９８〜９９ｍｏｌ％であるポリＬ−乳酸（Ａ）１００重量部、可塑剤（Ｂ）３〜１０重量部、滑剤（Ｃ）０．３〜１．０重量部を含む混合物を溶融紡糸する工程を含む。また、得られたポリ乳酸樹脂繊維は、下記（ｃ）および（ｄ）に示す条件を満たす。
（ｃ）伸縮復元率が５％以下
（ｄ）示差走査熱量計によって測定される結晶化度が４０〜６０％

上述の溶融紡糸する工程は、直接紡糸延伸方法で実行され、熱延伸後の熱固定温度が１３０〜１６０℃であるとよい。

また、上述の溶融紡糸する工程は、直接紡糸延伸方法で実行され、２００〜２５０℃で紡糸し、７０〜１３０℃、延伸倍率２〜１０倍で延伸し、１３０〜１６０℃で熱処理するとよい。

また、ポリ乳酸樹脂組成物の製造方法において、ポリＬ−乳酸（Ａ）、可塑剤（Ｂ）、滑剤（Ｃ）を含む混合物を作製するために、ポリＬ−乳酸（Ａ）１００重量部に対して、可塑剤（Ｂ）と滑剤（Ｃ）の合計で２５から１００重量部を混練してなる濃縮されたポリ乳酸樹脂組成物（Ｄ）を予め作製する工程を更に含んでもよい。ここで、濃縮されたポリ乳酸樹脂組成物（Ｄ）は、さらにＬ−乳酸純度が９８ｍｏｌ％以下であるポリＬ−乳酸を含んでいてもよい。

本実施の形態のポリ乳酸樹脂繊維は、操業性と繊維物性に優れている。すなわち、耐熱性に優れ熱劣化による紡糸性低下がなく、糸切れが発生せず、強度、伸度、伸縮復元率の物性値に優れた繊維を得る事ができる。

Claims (14)

1. Ｌ−乳酸純度が９９ｍｏｌ％以上であるポリＬ−乳酸（Ａ）１００重量部、可塑剤（Ｂ）３〜１０重量部、滑剤（Ｃ）０．３〜１．０重量部を含む混合物を溶融紡糸して得られたポリ乳酸樹脂繊維であって、下記（ａ）および（ｂ）に示す条件を満たすポリ乳酸樹脂繊維。
   （ａ）伸縮復元率が５％以下
   （ｂ）示差走査熱量計によって測定される結晶化度が５０〜７０％
2. Ｌ−乳酸純度が９８〜９９ｍｏｌ％であるポリＬ−乳酸（Ａ）１００重量部、可塑剤（Ｂ）３〜１０重量部、滑剤（Ｃ）０．３〜１．０重量部を含む混合物を溶融紡糸して得られたポリ乳酸樹脂繊維であって、下記（ｃ）および（ｄ）に示す条件を満たすポリ乳酸樹脂繊維。
   （ｃ）伸縮復元率が５％以下
   （ｄ）示差走査熱量計によって測定される結晶化度が４０〜６０％
3. 示差走査熱分析（ＤＳＣ）曲線の結晶融解に基づく吸熱ピークが、２つ以上観測され、かつ１６０℃以下の結晶融解に基づく吸熱ピークを含むことを特徴とする請求項２に記載のポリ乳酸樹脂繊維。
4. 溶融紡糸が直接紡糸延伸方法であって、熱延伸後の熱固定温度が１３０〜１６０℃であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のポリ乳酸樹脂繊維。
5. 溶融紡糸が直接紡糸延伸方法であって、２００〜２５０℃で紡糸し、７０〜１３０℃、延伸倍率２〜１０倍で延伸し、１３０〜１６０℃で熱処理して得られる請求項１乃至４のいずれか１項に記載のポリ乳酸樹脂繊維。
6. 可塑剤（Ｂ）が、ポリエチレングリコール、ヒマシ油系脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステルからなる群から選択された少なくとも１種または混合物であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のポリ乳酸樹脂繊維。
7. 可塑剤（Ｂ）が、分子量２００〜９５００のポリエチレングリコールであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のポリ乳酸樹脂繊維。
8. 滑剤（Ｃ）が、エチレンビスヒドロシキステアリン酸アミド、Ｎ-ステアリルエルカ酸アミド、Ｎ-ステアリルステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、ステアリン酸アマイド、からなる群から選択された少なくとも１種または混合物であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のポリ乳酸樹脂繊維。
9. 水分率が１〜５％の条件を満たすことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のポリ乳酸樹脂繊維。
10. ポリＬ−乳酸（Ａ）、可塑剤（Ｂ）、滑剤（Ｃ）を含む混合物を作製するために、ポリＬ−乳酸（Ａ）１００重量部に対して、可塑剤（Ｂ）と滑剤（Ｃ）の合計で２５から１００重量部を混練してなる濃縮されたポリ乳酸樹脂組成物（Ｄ）を予め作製して供することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のポリ乳酸樹脂繊維。
11. 前記濃縮されたポリ乳酸樹脂組成物（Ｄ）において、さらにＬ−乳酸純度が９８ｍｏｌ％以下であるポリＬ−乳酸を含んでいることを特徴とする請求項１０に記載のポリ乳酸樹脂繊維。
12. 請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のポリ乳酸樹脂繊維からなるポリ乳酸長繊維。
13. 請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のポリ乳酸樹脂繊維からなるポリ乳酸短繊維。
14. 請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のポリ乳酸樹脂繊維を、天然染料を用いて染色してなるポリ乳酸繊維。