(57)【要約】【課題】延伸および延伸仮撚工程における操業性に優れ、物性面でも汎用繊維以上に優れたポリ乳酸繊維を提供する。【解決手段】Ｌ−乳酸及び／またはＤ−乳酸を主たる繰り返し単位とする生分解性を有するポリ乳酸繊維であって、その結晶化エンタルピー（ΔＨｃ）が１３．０Ｊ／ｇ以下３．０Ｊ／ｇ以上である事を特徴とするポリ乳酸未延伸糸を使用する延伸糸と延伸加工糸。好ましくはこの未延伸糸の単糸繊度が０．７５〜１５ｄｔｅｘである。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｌ−乳酸及び／またはＤ−乳酸を主たる繰り返し単位とするポリ乳酸からなり、結晶化エンタルピー（ΔＨｃ）が１３．０Ｊ／ｇ以下３．０Ｊ／ｇ以上であることを特徴とするポリ乳酸未延伸糸。
【請求項２】
単糸繊度が０．７５〜１５デシテックス（ｄｔｅｘ）であることを特徴とする請求項１記載のポリ乳酸未延伸糸。
【請求項３】
請求項１〜２いずれかに記載のポリ乳酸未延伸糸を延伸加工した、延伸糸。
【請求項４】
請求項１〜２いずれかに記載のポリ乳酸未延伸糸を延伸仮撚加工した、仮撚糸。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリ乳酸未延伸糸に関する。さらに詳しくは特定の物性を持つポリ乳酸未延伸糸を使用することで、延伸もしくは仮撚工程での操業性及び機械的特性に優れたポリ乳酸繊維を得る事ができる。
【０００２】
【従来の技術】
ポリ乳酸繊維については各種紡糸方法が検討されており、高速紡糸法（特開平１０−３７０２０号公報、特開平１１−６１５６１号公報）により繊維を得る方法などが開示されている。
【０００３】
しかし、ポリ乳酸系繊維の場合は２０００ｍ／分以下のコンベ方法では紡糸時に結晶化が進んでいないために、延伸工程で熱ローラーでの糸揺れが大きかったり、プレートヒーター等での糸切れが発生しやすく操業性が悪い。又、糸質が不均一になるなど、得られた糸が不安定である。又、高速紡糸で得られた糸は延伸工程が無いために、強度が低い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明では、延伸もしくは延伸仮撚工程で優れた物性、操業性が得られるポリ乳酸未延伸糸を提供するにある。
【０００５】
【課題を解決する為の手段】
上述の目的は、Ｌ−乳酸及び／またはＤ−乳酸を主たる繰り返し単位とするポリ乳酸未延伸糸の結晶化エンタルピー（ΔＨｃ）を１３．０Ｊ／ｇ以下３．０Ｊ／ｇ以上にする事で達成できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明のポリ乳酸未延伸糸は未延伸糸の結晶化エンタルピー（ΔＨｃ）を１３．０Ｊ／ｇ以下３．０Ｊ／ｇ以上にする事が必要である。未延伸糸の結晶化エンタルピー（ΔＨｃ）が３．０Ｊ／ｇ未満では未延伸糸の結晶化が進みすぎて、延伸工程で十分な延伸を掛ける事ができず強度が向上しない。又、結晶化エンタルピーが１３．０Ｊ／ｇを超えると、十分に結晶化が進んでいないために熱安定性が悪く、延伸時にローラーでの糸揺れ（糸切れ）が大きく、操業性が悪い。又、十分に熱を加える事ができないため強度が低く、実用性に劣る。未延伸糸の結晶化エンタルピーは好ましくは１０Ｊ／ｇ以下４．０Ｊ／ｇ以上である。
【０００７】
上記未延伸糸を得るには紡糸時の紡糸ドラフト（紡糸速度／吐出線速度）を５０から２００の範囲で実施する事が好ましく、さらに好ましくは６０から１４０である。
【０００８】
又、紡糸速度は目的とする繊維径や最適紡糸ドラフトによって異なるが、２５００ｍ／分から５０００ｍ／分の範囲が好ましい。さらに好ましくは３５００ｍ／分から４５００ｍ／分の範囲である。
【０００９】
紡糸温度についてはポリ乳酸の粘度により最適温度は異なるが、紡糸温度は２１０℃から２５０℃の範囲内であれば、紡糸時の粘度低下も少なく、最適な結晶化エンタルピーの調整が可能である。さらに好ましくは、２２０℃から２４０℃である。
【００１０】
本発明に使用するポリ乳酸の相対粘度が２．５〜３．５の範囲あるポリ乳酸を用いることが好ましい。そのようなポリ乳酸を用いると製糸性及び、延伸特性の点で好ましい。さらに好ましくは、２．７〜３．２である。
【００１１】
本発明に用いるポリ乳酸はＬ−乳酸、Ｄ−乳酸あるいは乳酸の２量体であるＬ−ラクチドやＤ−ラクチドあるいはメゾラクチドを原料とするものであるが、結晶性を有するポリ乳酸を用いることで糸の結晶性上げ強度を上げる事ができる。ポリ乳酸のＬ−体の比率は９５％以上である事が好ましい。さらに好ましくは、９８％以上である。
【００１２】
又、糸の結晶性を向上させるために、酸化チタン、炭酸カルシウム、タルク等の無機粒子を添加することが出来る。添加量は好ましくは０．１〜３ｗｔ％の範囲内で用いる。
【００１３】
また、ポリ乳酸未延伸糸の沸水収縮率は７５％以下である事が好ましい。７５％以下であれば延伸や延伸仮撚工程での糸切れも少なく良好である。沸水収縮率は更に好ましくは５０％であり、特に好ましくは、１６〜４０％である。
【００１４】
ポリ乳酸未延伸糸の単糸繊度は好ましくは０．７５〜１５ｄｔｅｘである。上記範囲内であれば、通常の溶融紡糸法で、未延伸糸の結晶化エンタルピーを延伸に適した範囲に調整する事ができる。単糸繊度はさらに好ましくは、１．０〜１０ｄｔｅｘである。
【００１５】
本発明のポリ乳酸未延伸糸を使用した延伸糸の延伸方法は、通常の熱延伸方法であれば特に問題はないが生産性を考慮して７００ｍ／分以上である事が好ましい。
【００１６】
又、得られた延伸糸の引張強度は、３．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、沸水収縮率も１５％以下である事が好ましい。
【００１７】
本発明のポリ乳酸未延伸糸を使用した仮撚糸の製造方法は通常の延伸同時仮撚方法であれば特に問題はなく、ベルトタイプ、ピンタイプ、フリクションタイプのどの仮撚機でも使用可能である。仮撚速度は生産性を考慮して５００ｍ／分以上である事が好ましい。
【００１８】
又、得られた仮撚糸の引張強度は、２．８ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、復元収縮率（ＣＲ）が１０％以上である事が好ましい。
【００１９】
【実施例】
以下、実施例により具体的に本発明を説明する。最初に、ポリマー物性の分析方法を紹介する。
【００２０】
＜結晶化エンタルピー＞
リガク製Ｔｈｅｒｍｏｐｌｕｓ　ＤＳＣ８２３０を使用して、昇温速度１０℃／分にて３０℃〜２００℃の温度範囲にて測定した。
【００２１】
＜相対粘度ηｒｅｌ＞
フェノール／テトラクロロエタン＝６０／４０（質量比）の混合溶媒に試料を１ｇ／ｄＬの濃度になるよう溶解し、２０℃でウベローデ粘度管を用いて相対粘度を測定した。
【００２２】
（Ｌ体の測定）
樹脂を加水分解させ、１．０Ｎメタノール性水酸化ナトリウム溶液を溶媒として高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ：島津製　ＬＣ１０ＡＤ型）を使ってＬ体の比率を求めた。
【００２３】
（強伸度の測定）
島津製作所製引っ張り試験機（ＲＴＭ−１００）を用い、試料長２０ｃｍ、速度２０ｃｍ／分で引っ張り試験を行った。破断強度を引っ張り強度、破断伸度を伸度とした。
【００２４】
（伸縮復元率）
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（ａ）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（ｂ）を測定し、次式により算出した。
伸縮復元率（％）＝（ａ−ｂ）／ａ×１００
【００２５】
（沸水収縮率）
初期値５０ｃｍの試料に初期過重２００ｍｇをかけて沸騰水中に１５分間浸漬し、５分間風乾した後、次式により沸水収縮率を求めた。
沸水収縮率（％）＝（初期試料長−収縮後の試料長）／初期試料長×１００
【００２６】
実施例１〜３
溶液粘度２．９５、Ｌ体の比率が９８．８％のポリ乳酸を１２０℃で２４時間乾燥した後、紡糸温度２３０℃にて、孔径０．２５ｍｍを有する紡糸ノズルより空中に押し出し、２５００、４０００、４５００ｍ／分で未延伸糸銘柄１２２ｄｔｅｘ／２４ｆで巻き取った。
【００２７】
得られたポリ乳酸未延伸糸をローラーヒーター／プレートヒータータイプの延伸機にて１２０℃／１３５℃で、７５０ｍ／分の速度で延伸し、延伸糸を得た。
【００２８】
得られた、ポリ乳酸未延伸糸の結晶化エンタルピーは１２．０〜４．６Ｊ／ｇであり、得られた延伸糸もいずれも引張強度は４ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、延伸性も良好であった。
【００２９】
実施例４〜６
実施例１〜３と同じポリ乳酸を使用し同じ紡糸温度条件で、巻取速度２５００，４０００，４５００ｍ／分にて未延伸糸銘柄：８４ｄｔｅｘ／４８ｆのポリ乳酸未延伸糸を得た。
【００３０】
得られたポリ乳酸未延伸糸を村田機械製の３３Ｈマッハクリンパーを使用し、ヒーター温度１３０℃、仮撚速度５００ｍ／分にて延伸同時仮撚を実施した。
【００３１】
ポリ乳酸未延伸糸の結晶化エンタルピーは１１．５〜４．２Ｊ／ｇであり、得られた仮撚糸もいずれも引張強度は２．８ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、仮撚性も良好であった。
【００３２】
比較例１
紡糸速度を１０００ｍ／分とする以外は実施例４と同様にして得たポリ乳酸未延伸糸を、３３Ｈマッハクリンパーを使用し、ヒーター温度１３０℃、仮撚速度５００ｍ／分にて延伸同時仮撚を実施した。しかしながら、ポリ乳酸繊維の結晶化エンタルピーが１６Ｊ／ｇと高いために、糸の耐熱性が悪く延伸時にヒーターに接触すると糸切れが発生し、得られた仮撚糸も強度が低く実用上使用する事は出来ない。
【００３３】
比較例２
紡糸速度を５５００ｍ／分する以外は実施例４と同様にして得たポリ乳酸未延伸糸を、３３Ｈマッハクリンパーを使用し、ヒーター温度１３０℃、仮撚速度５００ｍ／分にて延伸同時仮撚を実施した。しかしながら、ポリ乳酸繊維の結晶化エンタルピーが２．８Ｊ／ｇと低く未延伸糸の結晶化が進みすぎて、延伸時に延伸倍率を上げる事ができず得られた仮撚糸も強度が低い。
【００３４】
【表１】
2004044007.tif 000002
【００３５】
【表２】
2004044007.tif 000003
【００３６】
【表３】
2004044007.tif 000004
【００３７】
【発明の効果】
延伸および延伸仮撚工程での操業性・物性に優れたポリ乳酸繊維を得る事ができる。