(57)【要約】【課題】  ポリ乳酸成分を構成成分としながらも、強度、耐摩耗性、耐湿熱分解性に優れたポリエステル複合繊維を提供する。【解決手段】  芳香族ポリエステルとポリ乳酸よりなる複合繊維であって、横断面形状が芯鞘形状を呈しており、鞘部が芳香族ポリエステル、芯部がポリ乳酸で構成されていることを特徴とするポリエステル複合繊維。芯部と鞘部がほぼ同心円上に配置された同心芯鞘型の複合繊維であって、機械捲縮が付与されているポリエステル複合繊維。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
芳香族ポリエステルとポリ乳酸よりなる複合繊維であって、横断面形状が芯鞘形状を呈しており、鞘部が芳香族ポリエステル、芯部がポリ乳酸で構成されていることを特徴とするポリエステル複合繊維。
【請求項２】
芯部と鞘部がほぼ同心円上に配置された同心芯鞘型の複合繊維であって、機械捲縮が付与されている請求項１記載のポリエステル複合繊維。
【請求項３】
芯部と鞘部が偏心的に配置された偏心芯鞘型の複合繊維であって、捲縮数５個／２５ｍｍ以上、捲縮率８％以上を同時に満足するスパイラル捲縮を有している請求項１記載のポリエステル複合繊維。
【請求項４】
芯部と鞘部が偏心的に配置された偏心芯鞘型の複合繊維であって、１５０℃乾熱処理後に５０個／２５ｍｍ以上のスパイラル捲縮を発現する潜在捲縮性能を有している請求項１記載のポリエステル複合繊維。
【請求項５】
芯部のポリ乳酸は、Ｌ−乳酸および／またはＤ−乳酸からなり、融点１２０℃以上、融解熱１０Ｊ／ｇ以上である請求項１〜４のいずれかに記載のポリエステル複合繊維。
【請求項６】
鞘部の芳香族ポリエステルは、全酸成分の７０ｍｏｌ％以上が芳香族ジカルボン酸成分である請求項１〜５のいずれかに記載のポリエステル複合繊維。
【請求項７】
ＪＩＳ  Ｋ  ６９５３に準じるコンポスト試験において、４５日間で６０％以上の生分解度を示す請求項１〜６のいずれかに記載のポリエステル複合繊維。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物由来のポリ乳酸を一成分とする複合繊維であって、耐湿熱分解性、強度、耐摩耗性に優れ、様々な用途に使用することができるポリエステル複合繊維に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
合成繊維の中でも特にポリエステル繊維は、その優れた寸法安定性、耐候性、機械的特性、耐久性、さらにはリサイクル性等から、衣料、産業資材として不可欠のものとなっており、様々な分野、用途において広く使用されている。
【０００３】
従来の合成繊維は、その大部分が石油などの限りある貴重な化石資源を原料としている。またこれらは自然環境下ではほとんど分解されず、廃棄処理が問題となっている。これに対し、ポリ乳酸はトウモロコシなどの植物資源を原料としており、ポリ乳酸を繊維化したポリ乳酸系繊維は、種々の製品に加工された後、コンポストまたは土壌中などの自然環境下では最終的に炭酸ガスと水に分解される完全生分解性を持つ。
【０００４】
しかしながら、ポリ乳酸繊維は、強度、耐摩耗性が従来の合成繊維よりも劣っている。また、染色等の湿熱処理による重合度の低下が大きく、これによっても強度の低下が生じるという問題点があった。
【０００５】
このため、従来のポリ乳酸繊維は、ディスポーザブルの日用資材、農林園芸資材等の用途が主流であり、衣料用、土木建築用、水産資材用、自動車資材用等の強度が要求される分野での使用は限定されているのが現状である。
【０００６】
このようなポリ乳酸繊維の問題点を解決する手段の一つとしては、強度が要求される用途に使用する場合、質量や厚みを増大させて強度や耐摩耗性をカバーしている。
【０００７】
また、特許文献１では、ポリ乳酸の耐久性を上げるために、カルボジイミドなどの末端封鎖剤により、ポリマーの末端を封鎖し、耐加水分解性を向上させることが提案されている。しかしながら、この繊維では、加水分解を促進する末端基の数を減らすことはできたが、ポリ乳酸のみを使用する繊維であるため、耐湿熱分解性の向上効果は不十分であった。
【０００８】
特許文献２には、ポリ乳酸と他の成分とからなる複合繊維として、ポリ乳酸が単繊維の表面の全部または一部を形成し、他の成分としてポリエチレンテレフタレート等のポリエステルを芯部に用いた複合繊維が提案されている。しかしながら、この繊維はポリ乳酸成分が繊維の外周部を占め、ポリ乳酸成分を接着成分するバインダー繊維であり、上記したような衣料用、土木建築用、水産資材用、自動車資材用等の強度が要求される分野で使用するものではなかった。
【特許文献１】特開2001-261797号公報
【特許文献２】特開平11-279841号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記の問題点を解決し、ポリ乳酸を構成成分としながらも、強度、耐湿熱分解性、耐摩耗性に優れ、様々な用途に使用することが可能なポリエステル複合繊維を提供しようとするものである。また、機械捲縮やスパイラル捲縮、潜在（スパイラル）捲縮性能を有しており、嵩高性が要求される用途として、詰め綿やクッション材にも好適に使用することができるポリエステル複合繊維を提供しようとするものである。
【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の結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明は次の（１）〜（４）を要旨とするものである。
（１）芳香族ポリエステルとポリ乳酸よりなる複合繊維であって、横断面形状が芯鞘形状を呈しており、鞘部が芳香族ポリエステル、芯部がポリ乳酸で構成されていることを特徴とするポリエステル複合繊維。
（２）芯部と鞘部がほぼ同心円上に配置された同心芯鞘型の複合繊維であって、機械捲縮が付与されている（１）記載のポリエステル複合繊維。
（３）芯部と鞘部が偏心的に配置された偏心芯鞘型の複合繊維であって、捲縮数５個／２５ｍｍ以上、捲縮率８％以上を同時に満足するスパイラル捲縮を有している（１）記載のポリエステル複合繊維。
（４）芯部と鞘部が偏心的に配置された偏心芯鞘型の複合繊維であって、１５０℃乾熱処理後に５０個／２５ｍｍ以上のスパイラル捲縮を発現する潜在捲縮性能を有している（１）記載のポリエステル複合繊維。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のポリエステル複合繊維は、ポリ乳酸成分を構成成分としながらも、強度、耐摩耗性、耐湿熱分解性に優れており、衣料、産業資材用途等に幅広く用いることが可能となる。
中でも、機械捲縮を有している本発明のポリエステル複合繊維は、紡績糸や不織布用等に好適に使用することができる。
スパイラル捲縮を有している本発明のポリエステル複合繊維は、嵩高性が要求される用途として、詰め綿やクッション材に好適に使用することができる。
潜在（スパイラル）捲縮性能を有している本発明のポリエステル複合繊維は、操業性よく伸縮性に優れた不織布や織編物等の布帛を得ることができる。
さらに、コンポストでの生分解性に優れた本発明のポリエステル複合繊維は、使用時は十分な強度、耐湿熱分解性を有していながら、使用後は速やかに分解するので特に地球環境に優しい繊維となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のポリエステル複合繊維は、横断面形状が芯鞘形状を呈する芯鞘型複合繊維であって、鞘部が芳香族ポリエステル、芯部がポリ乳酸で構成されている。本発明のポリエステル複合繊維は単繊維形状を示すものであるので、本発明のポリエステル複合繊維（単繊維）を複数本集合させた繊維として、長繊維や短繊維として使用することができる。また、複数本集合させることなくモノフィラメントとして用いてもよい。
【００１３】
本発明のポリエステル複合繊維の芯部を構成するポリ乳酸としては、ポリＤ−乳酸、ポリＬ−乳酸、ポリＤ−乳酸とポリＬ−乳酸との共重合体であるポリＤＬ−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）、ポリＤ−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体、ポリＬ−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体、ポリＤ−乳酸又はポリＬ−乳酸と脂肪族ジカルボン酸及び脂肪族ジオールとの共重合体、あるいはこれらのブレンド体とすることが好ましい。
【００１４】
そして、ポリ乳酸は、上記のようにＬ−乳酸とＤ−乳酸が単独で用いられているもの、もしくは併用されているものであるが、中でも融点が１２０℃以上、融解熱が１０Ｊ／ｇ以上であることが好ましい。
【００１５】
ポリ乳酸のホモポリマーであるＬ−乳酸やＤ−乳酸の融点は約180℃であるが、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸との共重合体の場合、いずれかの成分の割合を１０モル％程度とすると、融点はおよそ１３０℃程度となる。さらに、いずれかの成分の割合を１８モル％以上とすると、融点は１２０℃未満、融解熱は１０Ｊ／ｇ未満となって、ほぼ完全に非晶性の性質となる。このような非晶性のポリマーとなると、製造工程において特に熱延伸し難くなり、高強度の繊維が得られ難くくなるという問題が生じたり、繊維が得られたとしても、耐熱性、耐摩耗性に劣ったものとなるため好ましくない。
【００１６】
そこで、ポリ乳酸としては、ラクチドを原料として重合する時のＬ−乳酸やＤ−乳酸の含有割合で示されるＬ−乳酸とＤ−乳酸の含有比（モル比）であるＬ／Ｄ又はＤ／Ｌが、８２／１８以上のものが好ましく、中でも９０／１０以上、さらには９５／１５以上とすることが好ましい。
【００１７】
また、ポリ乳酸の中でも、上記したようなポリ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）は、融点が200〜230℃と高く、布帛にした後の高温染色やアイロン加工も可能となり、特に好ましい。
【００１８】
ポリ乳酸とヒドロキシカルボン酸の共重合体である場合は、ヒドロキシカルボン酸の具体例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挙げられる。中でもヒドロキシカプロン酸またはグリコール酸を用いることがコスト面からも好ましい。
【００１９】
ポリ乳酸と脂肪族ジカルボン酸及び脂肪族ジオールとの共重合体の場合は、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挙げられる。
【００２０】
このようにポリ乳酸に他の成分を共重合させる場合は、ポリ乳酸を８０モル％以上とすることが好ましい。８０モル％未満であると、共重合ポリ乳酸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。
【００２１】
また、ポリ乳酸の分子量としては、分子量の指標として用いられるASTM  D−1238法に準じ、温度２１０℃、荷重2160gで測定したメルトフローレートが、１〜１００（ｇ／１０分）であることが好ましく、より好ましくは５〜５０（ｇ／１０分）である。メルトフローレートをこの範囲とすることにより、強度、湿熱分解性、耐摩耗性が向上する。
【００２２】
また、ポリ乳酸の耐久性を高める目的で、ポリ乳酸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、エポキシ化合物などの末端封鎖剤を添加してもよい。
【００２３】
さらに、本発明の目的を損なわない範囲であれば、必要に応じて、ポリ乳酸中に熱安定剤、結晶核剤、艶消剤、顔料、耐光剤、耐候剤、滑剤、酸化防止剤、抗菌剤、香料、可塑剤、染料、界面活性剤、難燃剤、表面改質剤、各種無機及び有機電解質、その他類似の添加剤を添加してもよい。
【００２４】
次に、本発明のポリエステル複合繊維の鞘部を構成する芳香族ポリエステルとしては、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などのポリアルキレンテレフタレートを主体としたポリエステルであって、イソフタル酸、５−スルホイソフタル酸など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、ドデカン二酸などの脂肪族ジカルボン酸、および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などの脂肪族ジオールや、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などのヒドロキシカルボン酸、ε−カプロラクトンなどの脂肪族ラクトン等を共重合していてもよい。
【００２５】
本発明の芳香族ポリエステルとしては、中でも芳香族ジカルボン酸成分が全酸成分の７０ｍｏｌ％以上である芳香族ポリエステルが好ましい。芳香族ジカルボン酸成分が全酸成分に対して７０ｍｏｌ％未満であると、芳香族ポリエステルの耐湿熱分解性、耐候性などが低下しやすくなる。
【００２６】
また、芳香族ポリエステルの融点は、芯部のポリ乳酸との融点差が大きすぎると、複合紡糸に際して紡糸操業性を阻害したり、ポリ乳酸の熱分解を引き起こすことがあるので、融点が２００〜２５５℃程度のものを用いることが好ましく、芯部のポリ乳酸の融点との差は０〜６０℃とすることが好ましい。
【００２７】
このような融点を有し、芳香族ジカルボン酸成分が全酸成分の７０ｍｏｌ％以上である芳香族ポリエステルとしては、イソフタル酸を共重合したＰＥＴ、ポリトリメチレンテレフタレート（ホモポリエステル）、ポリブチレンレテフタレート（ホモポリエステル）を用いることが好ましい。
【００２８】
また、芳香族ポリエステル中にも、本発明の目的を損なわない範囲であれば、必要に応じて、熱安定剤、結晶核剤、艶消剤、顔料、耐光剤、耐候剤、滑剤、酸化防止剤、抗菌剤、香料、可塑剤、染料、界面活性剤、難燃剤、表面改質剤、各種無機及び有機電解質、その他類似の添加剤を添加することができる。
【００２９】
次に、本発明のポリエステル複合繊維の形状について説明する。本発明のポリエステル複合繊維は、横断面形状、すなわち、繊維の長さ方向に対して垂直に切断した断面の形状が芯鞘形状を呈する芯鞘型複合繊維であって、上記のような芳香族ポリエステルが鞘部に配され、ポリ乳酸が芯部に配されている。芳香族ポリエステルが鞘部に配されるということは、繊維の表面全体を芳香族ポリエステルが覆うように配置されていることであるが、このとき、芯部は１つであっても複数であってもよい。つまり、芯鞘形状としては、芯部が１つである同心芯鞘型や偏心芯鞘型、芯部が複数個である海島型等の複合形態のものが挙げられる。
【００３０】
このような芯鞘型の複合形状とすることにより、芳香族ポリエステルがポリ乳酸の劣る性能である強度や耐湿熱分解性、耐摩耗性等をカバーできるので、繊維全体として強度や耐湿熱分解性、耐摩耗性に優れたものとなる。
【００３１】
上記のような芯鞘型の複合形状を呈していれば、本発明の複合繊維は丸断面に限定されるものではなく、扁平断面、多角形、多葉形、ひょうたん形、アルファベット形（Ｔ型、Ｙ型等）、井型等の各種の異形のものであってもよい。また、これらの形状において中空部を有するものでもよい。
【００３２】
そして、本発明のポリエステル複合繊維は、中でも以下の（Ａ）〜（Ｃ）の形状のものとすることが好ましい。
（Ａ）芯部と鞘部がほぼ同心円上に配置された同心芯鞘型の複合繊維であって、機械捲縮が付与されている。
（Ｂ）芯部と鞘部が偏心的に配置された偏心芯鞘型の複合繊維であって、捲縮数が５個／２５ｍｍ以上、捲縮率が８％以上を同時に満足するスパイラル捲縮を有している。
（Ｃ）芯部と鞘部が偏心的に配置された偏心芯鞘型の複合繊維であって、１５０℃乾熱処理後に５０個／２５ｍｍ以上のスパイラル捲縮を発現する潜在捲縮性能を有している。
【００３３】
まず、（Ａ）の形状を有するポリエステル複合繊維について説明する。図１は、（Ａ）の形状を有するポリエステル複合繊維の一実施態様を示す横断面図である。（Ａ）の形状において、ほぼ同心円上に配置されている同心芯鞘型とは、鞘部の形状と芯部の形状が異なる場合（例えば、鞘部が丸型形状、芯部が四角形状）であっても、それぞれの中心（重心）点がほぼ一致するように配置されているものをいう。
【００３４】
また、このような形状において、鞘部の最も厚い部分の厚みをａとし、最も薄い部分の厚みをｂとして、偏心度＝ａ／ｂとした場合に、偏心度が２．０以下となるようにすることが好ましく、中でも１．５以下となるようにすることが好ましい。
【００３５】
なお、鞘部の厚みは、光学顕微鏡にて繊維の横断面（繊維の長さ方向に対して垂直に切断した断面）を５００倍で撮影し、顕微鏡写真より測定したものであり、ｎ＝２０の平均値とする。
【００３６】
（Ａ）の形状における芯鞘複合比率は、鞘部が繊維表面全体を覆うためには、質量比率（芯／鞘）で２０／８０〜８０／２０とすることが好ましい。
【００３７】
そして、（Ａ）の形状を有するポリエステル複合繊維は、機械捲縮が付与されたものである。機械捲縮とは、押し込み式クリンパーやスタフィングボックス等の捲縮付与装置により捲縮を付与されたものをいい、通常、これらの捲縮付与装置によると山部と谷部が連続して存在するジグザグ状の捲縮が付与される。捲縮付与装置により付与する捲縮数は５個／２５ｍｍ〜２５個／２５ｍｍとすることが好ましく、捲縮率は５〜３０％とすることが好ましい。
【００３８】
このような（Ａ）の形状を有するポリエステル複合繊維は、紡績糸や不織布用途に適しており、本発明のポリエステル複合繊維を数千〜数百万本を集合させた繊維束とし、繊維長５〜１５０ｍｍ程度の短繊維として用いることが好ましい。また、本発明の複合繊維は単独で用いてもよいが、他の繊維と混用する用途にも適しており、混紡、交撚、精紡交撚を行ったり、交織、交編して用いてもよい。混用する他の繊維としては、ポリエステル、ナイロン、アクリル、アラミド等の合成繊維、ビスコース、キュプラ、ポリノジック等のレーヨン系繊維、リヨセル等の溶剤紡糸セルロース繊維、絹、綿、麻、羊毛その他の獣毛繊維が挙げられる。
【００３９】
このような用途に適するものとしては、本発明の複合繊維の繊度（単繊維繊度）は１〜１００dtexとすることが好ましい。
【００４０】
（Ａ）の形状を有する本発明のポリエステル複合繊維の製造方法について、上記したような数千〜数百万本を集合させた繊維束とし、短繊維とする場合の製造例を用いて説明する。ポリ乳酸と芳香族ポリエステルを通常の複合紡糸装置（同心芯鞘型の複合紡糸装置）を用いて溶融紡糸し、冷却、油剤を付与した後、延伸することなく一旦巻取る。この未延伸糸を数十万〜二百万dtexのトウに集束して、延伸倍率２〜５倍、延伸温度４０〜８０℃で延伸を行い、８０〜１６０℃で熱処理を施す。続いて、押し込み式クリンパーにより機械捲縮を施した後、ＥＣカッター等のカッターで目的とする長さに切断して短繊維とする。
【００４１】
なお、長繊維とする際には、未延伸糸（マルチフィラメント状）を巻き取った後、トウとして集束することなく延伸を施すか、もしくは未延伸糸のまま、撚糸や仮撚加工等を行って加工糸を得る方法がある。
【００４２】
次に、（Ｂ）の形状を有するポリエステル複合繊維について説明する。図２は、（Ｂ）の形状を有するポリエステル複合繊維の一実施態様を示す横断面図である。（Ｂ）の形状において、芯部と鞘部が偏心的に配置されているとは、鞘部の形状と芯部の形状が同じ場合や異なる場合（例えば、鞘部が丸型形状、芯部が四角形状）において、それぞれの中心（重心）点が一致していない状態で配置されているものをいう。そして、（Ａ）の形状において前記したように、鞘部の最も厚い部分の厚みをａとし、最も薄い部分の厚みをｂとしたときの偏心度＝ａ／ｂにおいて、偏心度が２．０以上となるようにすることが好ましく、中でも３．０以上、さらには４．０以上であることが好ましい。
【００４３】
なお、偏心度が大きくなりすぎると、紡糸操業性が悪化したり、強度等の物性が低下しやすいため、偏心度は１０．０以下とすることが好ましい。
【００４４】
このように、芳香族ポリエステルとポリ乳酸を偏心的に複合させることで、両ポリマーの粘度差や熱収縮差によってスパイラル捲縮を発現させることができる。つまり、スパイラル捲縮とは、コイル（螺旋）状の微細な捲縮であって、三次元的な立体捲縮のことであり、上記（Ａ）の形状のように捲縮付与装置により機械捲縮を付与したものとは形状が異なるものである。
偏心度が２．０より小さいと、スパイラル捲縮の発現性が悪くなるため好ましくない。
【００４５】
（Ｂ）の形状を有するポリエステル複合繊維は、このような立体的なスパイラル捲縮を有することから、嵩高性に優れており、クッション材や詰め綿用途に適している。また、このような用途に用いる際には、本発明のポリエステル複合繊維を数千〜数百万本を集合させた繊維束とし、繊維長５〜１５０ｍｍ程度の短繊維として用いることが好ましい。
【００４６】
本発明のポリエステル複合繊維のスパイラル捲縮は、捲縮数が５個／２５ｍｍ以上であることが好ましく、中でも６個／２５ｍｍ〜３０個／２５ｍｍ、さらには７個／２５ｍｍ〜２０個／２５ｍｍであることが好ましい。また、捲縮率は８％以上であることが好ましく、中でも１０〜４０％、さらには１５〜３０％であることが好ましい。
【００４７】
スパイラル捲縮の数が５個／２５ｍｍより少なかったり、捲縮率が８％未満であると、嵩高性が乏しくなり、クッション性が低下したり、カード通過性が悪くなりやすい。
【００４８】
（Ｂ）の形状を有するポリエステル複合繊維は、芳香族ポリエステルとポリ乳酸の粘度や共重合量及び複合繊維の偏心度を適宜調整することによって、上記範囲の捲縮数や捲縮率のものとすることができる。つまり、これらの性能差により複合繊維内でポリマーの収縮差が生じ、延伸や熱処理時にスパイラル捲縮が発現するものである。芳香族ポリエステル、ポリ乳酸のいずれが高収縮側、低収縮側であってもよい。なお、ポリ乳酸は芳香族ポリエステルに比較して、熱収縮が高い傾向にあるため、ポリ乳酸を高収縮側にする方が、製糸面、性能面で適している。
【００４９】
ポリ乳酸を高収縮側とする場合、低収縮側となる芳香族ポリエステルの好ましい例としては、ＰＥＴを主体とし、かつ、他の共重合成分の共重合量が低い（共重合量が３０モル％以下）ものが好ましい。
【００５０】
また、スパイラル捲縮を発現しやすくするために、芳香族ポリエステルの溶融粘度をポリ乳酸の溶融粘度よりも低くなるようにすることが好ましい。
【００５１】
逆に、ポリ乳酸を低収縮側とする場合、芳香族ポリエステルを熱収縮性の高いポリマーとする必要がある。このような芳香族ポリエステルとしては、ＰＥＴにイソフタル酸や５−スルホイソフタル酸などを３０〜５０ｍｏｌ％共重合したものや、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マーが挙げられる。
【００５２】
ポリ乳酸を収縮性の低いものとするためには、Ｌ−乳酸もしくはＤ−乳酸の割合が９８モル％以上のポリ乳酸を用いることが好ましい。
【００５３】
また、スパイラル捲縮を発現しやすくするために、芳香族ポリエステルの溶融粘度をポリ乳酸の溶融粘度よりも高くなるようにすることが好ましい。
【００５４】
（Ｂ）の形状を有するポリエステル複合繊維においては、芯鞘複合比率は、捲縮発現性、コスト、操業性の面から、質量比率（芯／鞘）で３０／７０〜７０／３０とすることが好ましい。
【００５５】
ポリエステル複合繊維の繊度（単繊維繊度）としては、クッション性能、生産性、操業安定性等を考慮して、１．０〜８０ｄｔｅｘ程度が好ましく、５．０〜４０ｄｔｅｘがより好ましい。
【００５６】
（Ｂ）の形状を有するポリエステル複合繊維においては、上記のような芯鞘形状やポリマー組成とすることにより、スパイラル捲縮を発現、調整できるものであるが、このようなスパイラル捲縮は製造工程において発現させるものであるので、特に延伸温度や延伸倍率の影響を受ける。このため、スパイラル捲縮を十分に発現させるためにはこれらの条件を適切に選定することも重要である。
【００５７】
次に、（Ｂ）の形状を有する本発明のポリエステル複合繊維の製造方法について、上記したような数千〜数百万本を集合させた繊維束とし、短繊維とする場合の製造例を用いて説明する。まず、ポリ乳酸と芳香族ポリエステルを通常の複合紡糸装置を用いて溶融紡糸し、冷却、油剤を付与した後、延伸することなく一旦巻取る。この未延伸糸を数十万〜二百万dtexのトウに集束して、延伸倍率２〜５倍、延伸温度４０〜８０℃で延伸を行うことによってスパイラル捲縮を発現させ、仕上げ油剤を付与後、７０℃〜１８０℃で乾燥熱処理を施す。そして、ＥＣカッター等のカッターで目的とする長さに切断して短繊維とする。
【００５８】
上記のように、本発明のポリエステル複合繊維は、製造工程時（延伸を施すことによって延伸直後）にスパイラル捲縮を発現させる、いわゆる顕在捲縮タイプである。そして、本発明のポリエステル複合繊維から得られる製品の寸法安定性を良好とするために、製品とした後に顕在化されずに残った捲縮が発現することを抑えることが好ましい。製品とした後の捲縮の発現を抑制する方法としては、製造時にスパイラル捲縮を発現させた後に、乾燥機などで熱処理を行うことが好ましい。熱処理温度としては７０℃〜１８０℃が好ましく、中でも１００℃から１５０℃が好ましい。
【００５９】
次に、（Ｃ）の形状を有するポリエステル複合繊維について説明する。（Ｃ）の形状を有するポリエステル複合繊維の一実施態様を示す横断面図は、図２と同様のものである。
【００６０】
（Ｃ）の形状において、芯部と鞘部が偏心的に配置されているとは、（Ｂ）の形状において前記したように、鞘部の形状と芯部の形状が同じ場合や異なる場合（例えば、鞘部が丸型形状、芯部が四角形状）において、それぞれの中心（重心）点が一致していない状態で配置されているものをいう。そして、鞘部の最も厚い部分の厚みをａとし、最も薄い部分の厚みをｂとしたときの偏心度＝ａ／ｂにおいて、偏心度が２．０以上となるようにすることが好ましく、中でも３．０以上、さらには４．０以上であることが好ましい。
【００６１】
なお、偏心度が大きくなりすぎると、紡糸操業性が悪化したり、強度等の物性が低下しやすいため、偏心度は１０．０以下とすることが好ましい。
【００６２】
このように、芳香族ポリエステルとポリ乳酸を偏心的に複合することで、両ポリマーの粘度差や熱収縮差によって、１５０℃の乾熱処理後にスパイラル捲縮を発現する潜在捲縮性能を有するものとすることができる。ここで、スパイラル捲縮とは、上記（Ｂ）の形状のように、コイル（螺旋）状の微細な捲縮であって、三次元的な立体捲縮のことであり、上記（Ａ）の形状のように捲縮付与装置により機械捲縮を付与したものとは形状が異なるものである。
【００６３】
偏心度が２．０より小さいと、乾熱処理後のスパイラル捲縮の発現性が悪くなるため好ましくない。
【００６４】
本発明のポリエステル複合繊維は、１５０℃の乾熱処理によりスパイラル捲縮を発現するものであるが、１５０℃の乾熱処理とは、２ｍｇ／１dtexの荷重下で１５分間、１５０℃で熱処理を行うことである。
【００６５】
１５０℃の乾熱処理で発現する捲縮数は、５０個／２５ｍｍ以上であることが好ましく、中でも６０個／２５ｍｍ〜１３０個／２５ｍｍ、さらには７０個／２５ｍｍ〜１１０個／２５ｍｍであることが好ましい。発現するスパイラル捲縮の数が５０個／２５ｍｍより少ないと、得られる織編物、不織布等の製品の伸縮性が乏しいものとなりやすい。
【００６６】
このような（Ｃ）の形状を有するポリエステル複合繊維は、紡績糸や不織布用途に適しており、伸縮性に優れた織編物や不織布等の布帛を得ることができるものである。このような用途に用いる際には、本発明のポリエステル複合繊維を数千〜数百万本を集合させた繊維束とし、繊維長５〜１５０ｍｍ程度の短繊維として用いることが好ましい。また、本発明の複合繊維は、潜在捲縮性能が発現後、十分な伸縮性を有するため、紡績糸や不織布中の一部にのみ本発明の複合繊維を用い、他の繊維と混用しても、伸縮性に優れた製品とすることができる。
【００６７】
混用する他の繊維としては、ポリエステル、ナイロン、アクリル、アラミド等の合成繊維、ビスコース、キュプラ、ポリノジック等のレーヨン系繊維、リヨセル等の溶剤紡糸セルロース繊維、絹、綿、麻、羊毛その他の獣毛繊維が挙げられる。
【００６８】
（Ｃ）の形状を有するポリエステル複合繊維は、潜在捲縮性能が発現することによりスパイラル捲縮を有するものとなるが、潜在捲縮性能が発現する前の形状としては、短繊維とする場合には、梳綿工程でネップや未開繊部の発生がないものとすることが好ましいため、捲縮付与装置による機械捲縮が付与されていることが好ましい。
【００６９】
ここでいう機械捲縮とは、上記の（Ａ）の形状を有する複合繊維で説明したものと同じであり、捲縮数が８個／２５ｍｍ〜１８個／２５ｍｍであることが好ましい。機械捲縮の捲縮数が８個／２５ｍｍ未満であると、未開繊部が発生しやすく、１８個／２５ｍｍを超えるとネップが発生しやすい。
【００７０】
（Ｃ）の形状を有するポリエステル複合繊維は、芳香族ポリエステルとポリ乳酸の粘度や共重合量及び複合繊維の偏心度を適宜調整することによって、熱処理により発現する捲縮数（潜在捲縮数）を上記範囲のものとすることができる。本発明のポリエステル複合繊維は、ポリマーの収縮差によって、熱処理後にスパイラル捲縮が発現するものであり、芳香族ポリエステル、ポリ乳酸のいずれが高収縮側、低収縮側であってもよい。なお、ポリ乳酸は芳香族ポリエステルに比較して、熱収縮が高い傾向にあるため、ポリ乳酸を高収縮側にする方が、製糸面、性能面で適している。
【００７１】
ポリ乳酸を高収縮側とする場合、低収縮側となる芳香族ポリエステルの好ましい例としては、ＰＥＴを主体とし、かつ、共重合量が低い（共重合量が３０モル％以下）ものが好ましい。
【００７２】
また、スパイラル捲縮を発現しやすくするために、芳香族ポリエステルの溶融粘度をポリ乳酸の溶融粘度よりも低くなるようにすることが好ましい。
【００７３】
逆に、ポリ乳酸を低収縮側とする場合、芳香族ポリエステルを熱収縮性の高いポリマーとする必要がある。このような芳香族ポリエステルとしては、ＰＥＴに、イソフタル酸や５−スルホイソフタル酸などを２０〜５０ｍｏｌ％共重合したものや、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マーが挙げられる。
【００７４】
ポリ乳酸を収縮性の低いものとするためには、Ｌ−乳酸もしくはＤ−乳酸の割合が９８モル％以上のポリ乳酸を用いることが好ましい。
【００７５】
また、スパイラル捲縮を発現しやすくするために、芳香族ポリエステルの溶融粘度をポリ乳酸の溶融粘度よりも高くなるようにすることが好ましい。
【００７６】
（Ｃ）の形状を有するポリエステル複合繊維においては、芯鞘複合比率は、捲縮発現性、コスト、操業性の面から、質量比率（芯／鞘）で３０／７０〜７０／３０とすることが好ましい。
【００７７】
本発明のポリエステル複合繊維の繊度（単繊維繊度）としては、得られる製品の伸縮性、生産性、操業安定性等を考慮して、１．０〜８０ｄｔｅｘ程度が好ましく、５．０〜４０ｄｔｅｘがより好ましい。
【００７８】
（Ｃ）の形状を有する本発明のポリエステル複合繊維の製造方法について、上記したような数千〜数百万本を集合させた繊維束とし、短繊維とする場合の製造例を用いて説明する。まず、ポリ乳酸と芳香族ポリエステルを通常の複合紡糸装置を用いて溶融紡糸し、冷却、油剤を付与した後、延伸することなく一旦巻取る。この未延伸糸を数十万〜二百万dtexのトウに集束して、延伸倍率２〜５倍、延伸温度４０〜８０℃で延伸を行い、次に８０〜１６０℃で熱処理を施す。続いて、押し込み式クリンパーにより機械捲縮を施した後、ＥＣカッター等のカッターで目的とする長さに切断して短繊維とする。
【００７９】
なお、長繊維とする際には、未延伸糸（マルチフィラメント状）を巻き取った後、トウとして集束することなく延伸を施すか、もしくは未延伸糸のまま、撚糸や仮撚加工等を行って加工糸を得る方法がある。
【００８０】
なお、本発明のポリエステル複合繊維は、上記のように、繊維の製造工程時にスパイラル捲縮を発現させることなく、例えば、製品を得る工程において熱処理を施すことにより捲縮を発現させるものである、いわゆる潜在捲縮タイプである。製品によっては、製造する途中の工程でスパイラル捲縮を発現させると、ネップが発生しやすくなり、得られる製品の均斉度が悪くなったり、工程通過性が悪くなるものがある。このような場合には、製品にした最終の段階で熱処理を施すことにより潜在捲縮性能を発現させることが好ましい。
【００８１】
本発明のポリエステル複合繊維は、100〜180℃の熱処理により捲縮が発現する。そこで、織編物とする際には染色や精練工程での熱処理において捲縮を発現させ、不織布とする際にはニードルパンチ処理やウオータージェット処理をした後の熱処理により発現させることが好ましい。
【００８２】
さらに、本発明のポリエステル複合繊維は、ＪＩＳ  Ｋ  ６９５３に準じるコンポスト試験において、処理期間４５日間で６０％以上の生分解度を示すことが好ましい。本発明のポリエステル複合繊維は、植物由来のポリ乳酸を一成分とする複合繊維でありながら、耐湿熱分解性、強度、耐摩耗性等に優れるものであるが、この生分解度を満足することによって、コンポスト処理による速やかな生分解性をも示すものとなる。
【００８３】
ＪＩＳ  Ｋ  ６９５３とは、プラスチックの制御されたコンポスト条件下の好気的究極生分解度および崩壊度の求め方についての基準である。ＪＩＳ  Ｋ  ６９５３における生分解度が処理期間４５日間で６０％未満であると、コンポストの処理効率が悪くなるため好ましくない。
【００８４】
コンポスト下での複合繊維の生分解度は、芳香族ポリエステル（鞘成分）の厚み（芯鞘比）、芳香族ポリエステルのポリマー組成、繊度等に影響されるので、上記したような（Ａ）〜（Ｃ）の形状を呈する複合繊維においても、後述するような好適な条件を適宜選択することが好ましい。
【００８５】
まず、処理期間４５日間で６０％以上の生分解度を示すためには、鞘部を構成する芳香族ポリエステルの厚みを薄くする、すなわち鞘部の比率を低くすることが好ましく、質量比率（芯／鞘）を６０／４０〜９０／１０、中でも６０／４０〜８０／２０とすることが好ましい。
【００８６】
また、芯部と鞘部は、上記で定義する偏心度が６．０以下であることが好ましく、中でも３．０以下とすることが好ましい。偏心度が６．０より大きいと、鞘部の芳香族ポリエステルの厚みが厚い部分と、薄い部分の差が大きく、本発明の効果である、使用中の耐久性とコンポスト下での速やかな分解性を両立することが困難となる。すなわち、複合繊維の保管中、あるいは使用中において、鞘部の厚みが薄い部分が摩耗などによって浸食された場合、芯部のポリ乳酸成分が繊維表面に露出してしまうため、複合繊維の耐久性が劣るものになる。そして、鞘部の厚みが厚い箇所は、コンポスト時の分解に長期を要するため好ましくない。
【００８７】
コンポスト下での分解性に優れるものとするために、芳香族ポリエステルとして、ＰＥＴに全ジオール成分に対してブタンジオールを４０〜６０ｍｏｌ％共重合したもの、ＰＥＴに全酸成分に対して、イソフタル酸を２０〜５０ｍｏｌ％共重合したもの、ＰＥＴやポリブチレンテレフタレートに全酸成分に対して、アジピン酸を１０〜３０ｍｏｌ％共重合したものなど、ポリアルキレンテレフタレートに、芳香族ジカルボン酸、脂肪族ジカルボン酸、脂肪族ジオールなどを共重合したものが好ましい。
【００８８】
なお、これらの芳香族ポリエステルは、通常の環境下では、ほとんど分解しないにもかかわらず、コンポスト下でこれらの芳香族ポリエステルが分解されるというメカニズムは未だ明確になっていないが、本発明者等は以下のように考える。つまり、芳香族ポリエステルが加水分解しやすいポリ乳酸と複合されているので、ポリ乳酸がコンポスト下の湿熱作用によって加水分解されて生じる酸とアルコールが芳香族ポリエステルにも接触するため、これらの酸やアルコールの作用により芳香族ポリエステルの加水分解が促進され、低分子化合物となり、その後、微生物によって分解されると考えられる。
【００８９】
また、複合繊維の繊度が太いほど、鞘部の芳香族ポリエステルの厚みが厚くなり、コンポスト下での分解性が遅くなるため、太繊度の場合には、鞘部の比率を低くしたり、比較的分解速度の速い芳香族ポリエステルを使用することが好ましい。繊度（単繊維繊度）としては、生産性、操業安定性や、コンポスト下での分解性を考慮して１．０〜４０ｄｔｅｘ程度が好ましく、中でも２．０〜２０ｄｔｅｘが好ましい。
【実施例】
【００９０】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。なお、実施例中の各物性値の測定法及び評価法は次のとおりである。
(1)ポリ乳酸のメルトフローレート値（ｇ／１０分）：前記の方法で測定した。
(2)芳香族ポリエステルの相対粘度：フェノールと四塩化エタンの等質量混合物を溶媒とし、ウベローデ粘度計を使用して、試料濃度０．５ｇ／１００ｃｃ、温度２０℃の条件で測定した。
(3)ポリ乳酸の融点（℃）、融解熱（Ｊ／ｇ）：パーキンエルマー社製の示差走査熱量計ＤＳＣ−２型を使用し、昇温速度２０℃／分の条件で測定した。
(4)ポリ乳酸のＬ−乳酸とＤ−乳酸の含有比（モル比）：超純水と１Ｎの水酸化ナトリウムのメタノール溶液の等質量混合溶液を溶媒とし、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）法により測定した。カラムにはｓｕｍｉｃｈｉｒａｌ  ＯＡ６１００を使用し、ＵＶ吸収測定装置により検出した。
(5)偏心度：前記の方法で測定、算出した。
(6)単繊維繊度（ｄｔｅｘ）：ＪＩＳ  Ｌ−１０１５  正量繊度Ａ法に準じて測定した。
(7)強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）：ＪＩＳ  Ｌ−１０１５  引張強さ及び伸び率の標準時試験に準じて測定した。
(8)捲縮数（個／２５ｍｍ）、捲縮率（％）：ＪＩＳ  Ｌ−１０１５  けん縮のけん縮数及びけん縮率に準じて測定した。
なお、１５０℃乾熱処理後の捲縮数は、複合繊維を２mg／1dtexの荷重下で、１５０℃、１５分間熱処理した後に測定した。
(9)耐湿熱分解性：複合繊維を50℃、９５％相対湿度の条件下で1000時間保持し、処理前の強度に対する処理後の強度の比を次式にて算出した。なお、これらの強度は前記の(7)にしたがって測定した。
耐湿熱分解性（％）＝（処理後強度／処理前強度）×１００
(10)耐摩耗性：得られた複合繊維をリング精紡機にかけて、綿番手１０番の単糸（10/1）の紡績糸を得、この紡績糸を筒編みにしたものを用いて、耐摩耗性をＪＩＳ  Ｌ１０１８  摩耗強さのＡ法（ユニホーム形法）に準じて測定した。
(11)嵩高性：複合繊維をカード開繊機にかけてシート状ウェブにした後、２０×２０ｃｍの大きさに切り、質量が８０ｇになるように積み重ね、初荷重（測定板２０×２０ｃｍ、質量１７０ｇ）時の比容積を測定したものを初荷重時比容積（ｃｍ３／ｇ）とし、荷重（測定板２０×２０ｃｍ、質量１７０ｇ＋５．２３ｋｇ）時の比容積を測定したものを荷重時比容積（ｃｍ３／ｇ）とする。
初荷重時比容積８０ｃｍ３／ｇ以上、荷重時比容積２０ｃｍ３／ｇ以上を嵩高性があると判断した。
(12)不織布の伸縮性：得られた不織布を長さ１５ｃｍ、幅５ｃｍに切断し、３０ｇ荷重時の長さＬ０と２４０ｇ荷重時の長さＬ１を測定し、次式より伸長率を算出した。
伸長率（％）＝〔（Ｌ１−Ｌ０）／Ｌ０〕×１００
伸長率１００％以上を伸縮性があると判断した。
(13)生分解度：ＪＩＳ  Ｋ  ６９５３（プラスチックの制御されたコンポスト条件下の好気的究極生分解度および崩壊度の求め方）に準じて、得られた不織布を試験材料とし、処理期間４５日間後の生分解度を測定した。
(14)不織布の崩壊度：(13)での測定において、処理期間４５日間後の不織布の形状を目視で観察し、以下の基準で崩壊度を評価した。
○：不織布の形状を維持しておらず、繊維状のものも確認できない。
△：不織布の形状を維持していないが、繊維状のものが確認できる。
×：不織布の形状を維持している。
【００９１】
実施例１
ポリ乳酸として、融点１７０℃、融解熱３８Ｊ／ｇ、Ｌ−乳酸とＤ−乳酸の含有比であるＬ／Ｄが９８．５／１．５、メルトフローレート値（以降、ＭＦＲとする。）が２３ｇ／１０分、相対粘度１．８５のものを用い、芳香族ポリエステルとして、相対粘度1.37、融点217℃のイソフタル酸15モル％共重合したＰＥＴを用い、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を行った。このとき、共重合ＰＥＴが鞘部、ポリ乳酸が芯部となるように配し、複合比（質量比）を５０／５０とし、紡糸温度２４０℃で溶融紡糸を行った。紡出糸条を冷却した後、引取速度１０００ｍ／分で引き取って未延伸糸条を得た。得られた糸条を集束して３３万dtexのトウにし、延伸倍率３．２倍、温度６０℃で延伸し、温度１４０℃のヒートドラムで熱処理してから、押し込み式クリンパーを使用して機械捲縮を付与した後、繊維長５１ｍｍに切断し、短繊維を得た。
得られた複合繊維は、繊度（単繊維繊度）が３．３dtexの丸断面形状のものであり、偏心度が１．５、捲縮数11.2個／２５ｍｍ、捲縮率11.1％、強度4.31ｃN/dtex、耐湿熱分解性が89％、耐摩耗性が3650回のものであった。
【００９２】
実施例２〜３
芯部と鞘部の複合比率を表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様にして行った。
【００９３】
実施例４
芳香族ポリエステルとして、ポリトリメチレンテレフタレート（相対粘度1.44、融点215℃）を用いた以外は、実施例１と同様に行った。
【００９４】
実施例５
芳香族ポリエステルとして、ポリブチレンテレフタレート（相対粘度1.46、融点218℃）を用いた以外は、実施例１と同様に行った。
【００９５】
比較例１
複合繊維ではなく、ポリ乳酸のみの単一型の繊維とし、通常の紡糸装置を用いて紡糸温度２３０℃で溶融紡糸した以外は、実施例１と同様に行った。
【００９６】
参考例１
複合繊維ではなく、芳香族ポリエステルのみの単一型の繊維とし、通常の紡糸装置を用いて紡糸温度２５０℃で溶融紡糸した以外は、実施例１と同様に行った。
【００９７】
実施例１〜５で得られた複合繊維、比較例１、参考例１で得られた繊維の物性値及び評価結果を表１に示す。
【００９８】
【表１】
2004353161.tif 000003
【００９９】
表１から明らかなように、実施例１〜５の複合繊維は、強度、耐湿熱分解性、耐摩耗性が高く、様々な用途に使用するのに十分な特性を有していた。一方、比較例１の繊維は、ポリ乳酸のみからなる繊維であったため、強度、耐摩耗性が低く、耐湿熱分解性を測定する際、湿熱処理後の強度が低下しすぎて繊維はボロボロとなり、処理後の強度の測定ができず、耐湿熱分解性を算出することが不可能であった。
【０１００】
実施例６
実施例１と同様のポリ乳酸で相対粘度1.85のものを用い、芳香族ポリエステルとして、相対粘度1.30、融点２５３℃のＰＥＴを鞘部とし、偏心芯鞘型複合溶融紡糸装置に供給して溶融紡糸を行った。
このとき、ＰＥＴが鞘部、ポリ乳酸が芯部となるように配し、複合比（質量比）を５０／５０とし、孔数２２５孔の紡糸口金より紡糸温度２８０℃で溶融紡糸を行った、紡出糸条を冷却した後、引取速度８００ｍ／分で引き取って未延伸糸条を得た。得られた糸条を集束して３３万dtexのトウにし、延伸倍率３．５倍、温度６０℃で延伸することによって、延伸直後にスパイラル捲縮を発現させた。続いて、仕上げ油剤を付与し、１００℃で乾燥させた後、繊維長６４ｍｍに切断し、短繊維を得た。
得られた複合繊維は、繊度（単繊維繊度）が6.6dtexの丸断面形状のものであり、偏心度が４．１、スパイラル捲縮が発現したものであり、その捲縮数７．２個／２５ｍｍ、捲縮率２３．２％、強度3.51ｃN/dtexであった。また、嵩高性評価の初荷重時比容積、荷重時比容積ともに高く嵩高性に優れており、耐湿熱分解性が89％のものであった。
【０１０１】
実施例７〜８
複合溶融紡糸装置のノズルの形状を変更し、偏心度を表２に示す値に変更した以外は、実施例６と同様に行った。
【０１０２】
実施例９〜１１
延伸温度、延伸倍率を表２に示す値に変更した以外は、実施例６と同様に行った。
【０１０３】
実施例１２      
芳香族ポリエステルとして、イソフタル酸20モル％共重合したＰＥＴ（相対粘度1.38、融点206℃）を用い、紡糸温度を２４０℃とした以外は、実施例６と同様に行った。
【０１０４】
実施例１３    
芳香族ポリエステルとして、エチレングリコール（ＥＧ）を45モル％共重合したＰＢＴ(相対粘度1.40、融点180℃）を用い、紡糸温度を２３０℃とした以外は、実施例６と同様に行った。
【０１０５】
実施例１４    
芳香族ポリエステルとして、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）にアジピン酸（ＡＤ）を20モル％共重合したＰＢＴ（相対粘度1.52、融点208℃）を用い、紡糸温度を２５０℃とした以外は、実施例６と同様に行った。
【０１０６】
実施例１５
芳香族ポリエステルとして、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）にアジピン酸（ＡＤ）を40モル％共重合したＰＢＴ（相対粘度1.72、融点125℃）を用い、紡糸温度を２３０℃とした以外は、実施例６と同様に行った。
【０１０７】
比較例２
鞘部ポリマーとして、実施例１と同様のポリ乳酸で相対粘度1.61のものを用い、紡糸温度を２３０℃とした以外は、実施例６と同様に行った。
【０１０８】
実施例６〜１５、比較例２で得られた複合繊維の物性値及び評価結果を表２に示す。
【０１０９】
【表２】
2004353161.tif 000004
【０１１０】
表２から明らかなように、実施例６〜１５の複合繊維は、スパイラル捲縮が発現されており、嵩高性に優れ、耐湿熱分解性にも優れており、様々な用途に使用するのに十分な特性を有していた。中でも、実施例６〜９、１２〜１４は十分なスパイラル捲縮と耐湿熱分解性を有しており、特に好ましいものであった。
一方、比較例２の複合繊維は、ポリ乳酸のみからなる繊維であったため、耐湿熱分解性を測定する際、湿熱処理後の強度が低下しすぎて繊維はボロボロとなり、処理後の強度の測定ができず、耐湿熱分解性を算出することができなかった。
【０１１１】
実施例１６    
実施例１と同様のポリ乳酸で相対粘度1.85のものを用い、芳香族ポリエステルとして、相対粘度1.30、融点253℃のＰＥＴを鞘部とし、偏心芯鞘型複合溶融紡糸装置に供給して溶融紡糸を行った。
このとき、ＰＥＴが鞘部、ポリ乳酸が芯部となるように配し、複合比（質量比）を５０／５０とし、孔数６３９孔の紡糸口金より紡糸温度２８０℃で溶融紡糸を行った、紡出糸条を冷却した後、引取速度９００ｍ／分で引き取って未延伸糸条を得た。得られた糸条を集束して３３万dtexのトウにし、延伸倍率３．５倍、温度６０℃で延伸し、１１０℃で緊張熱処理をしてから、押し込み型クリンパーにて機械捲縮を付与し、仕上げ油剤を付与後に、６５℃で乾燥させ、繊維長４４ｍｍに切断し、短繊維を得た。
得られた複合繊維は、繊度（単繊維繊度）が3.3dtexの丸断面形状のものであり、偏心度が４．１、機械捲縮の捲縮数11.4個／２５ｍｍ、強度３．７ｃN/dtexであった。また、１５０℃乾熱処理後のスパイラル捲縮の捲縮数は112個／２５ｍｍ、耐湿熱分解性が89％であった。
次に、得られた短繊維をカード機で開繊し、目付５０ｇ／ｍ2のウエブを作成した。次いで、このウエブを１００メッシュスクリーンからなるネットコンベアーに載置し、孔径０．１２ｍｍ、孔間隔１．０ｍｍの噴射孔を複数個有する噴射ノズルを３段階に設け、前段４０００ｋＰａ、中段９０００ｋＰａ、後段９０００ｋＰａの水圧でウエブの表裏に水流交絡処理を施して、不織布を得た。得られた不織布の伸長率は165％であった。
【０１１２】
実施例１７〜１８
複合溶融紡糸装置のノズルの形状を変更し、偏心度を表３に示す値に変更した以外は、実施例１６と同様に行った。
【０１１３】
実施例１９      
芳香族ポリエステルとして、イソフタル酸20モル％共重合したＰＥＴ（相対粘度1.38、融点２０６℃）を用い、紡糸温度を２４０℃とし、偏心度4.0となるようにした以外は、実施例１６と同様に行った。
【０１１４】
実施例２０    
芳香族ポリエステルとして、エチレングリコール（ＥＧ）を45モル％共重合したＰＢＴ(相対粘度1.40、融点180℃）を用い、紡糸温度を２３０℃とし、偏心度4.3となるようにした以外は、実施例１６と同様に行った。
【０１１５】
実施例２１    
芳香族ポリエステルとして、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）にアジピン酸（ＡＤ）を20モル％共重合したＰＢＴ（相対粘度1.52、融点208℃）を用い、紡糸温度を２５０℃とし、偏心度4.0となるようにした以外は、実施例１６と同様に行った。
【０１１６】
実施例２２
芳香族ポリエステルとして、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）にアジピン酸（ＡＤ）を40モル％共重合したＰＢＴ（相対粘度1.72、融点125℃）を用い、紡糸温度を２３０℃とし、偏心度4.3となるようにした以外は、実施例１６と同様に行った。
【０１１７】
比較例３
鞘部ポリマーとして、融点１５３℃、融解熱２１Ｊ／ｇ、Ｌ−乳酸とＤ−乳酸の含有比であるＬ／Ｄが９４．２／５．８、メルトフローレート値（以降、ＭＦＲとする。）が２１ｇ／１０分、相対粘度1.81のポリ乳酸を用い、紡糸温度を２３０℃とし、偏心度4.4となるようにした以外は、実施例１６と同様に行った。
【０１１８】
実施例１６〜２２、比較例３で得られた複合繊維、不織布の物性値及び評価結果を表３に示す。
【０１１９】
【表３】
2004353161.tif 000005
【０１２０】
表３から明らかなように、実施例１６〜２２の複合繊維は、熱処理によりスパイラル捲縮が発現するものであり、耐湿熱分解性にも優れており、得られた不織布は伸縮性に優れるものであった。中でも、実施例１６、１８〜２１は十分なスパイラル捲縮が発現し、耐湿熱分解性にも優れており、得られた不織布の伸縮性も優れたものであって、特に好ましいものであった。
一方、比較例３の複合繊維は、ポリ乳酸のみからなる繊維であったため、耐湿熱分解性を測定する際、湿熱処理後の強度が低下しすぎて繊維はボロボロとなり、処理後の強度の測定ができず、耐湿熱分解性を算出することができなかった。
【０１２１】
実施例２３
実施例１と同様のポリ乳酸で相対粘度1.85のものを用い、芳香族ポリエステルとしてエチレングリコール（ＥＧ）を45モル％共重合したＰＢＴ(相対粘度1.40、融点180℃）を用い、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を行った。このとき、共重合ＰＥＴが鞘部、ポリ乳酸が芯部となるように配し、複合比（質量比：芯／鞘）を７５／２５とし、紡糸温度２３０℃で溶融紡糸を行った。紡出糸条を冷却した後、引取速度１１００ｍ／分で引き取って未延伸糸条を得た。得られた糸条を集束して３３万dtexのトウにし、延伸倍率３．５倍、温度６０℃で延伸し、温度１４０℃のヒートドラムで熱処理してから、押し込み式クリンパーを使用して機械捲縮を付与した後、繊維長５１ｍｍに切断し、短繊維を得た。
得られた複合繊維は、単繊維繊度が３３dtexの丸断面形状のものであり、偏心度が１．５、捲縮数１２．３個／２５ｍｍ、捲縮率１１．２％、強度3.95ｃN/dtex、耐湿熱分解性87％であった。
次に、得られた短繊維をカード機で開繊し、目付５０ｇ／ｍ2のウエブを作成した。次いで、このウエブを１００メッシュスクリーンからなるネットコンベアーに載置し、孔径０．１２ｍｍ、孔間隔１．０ｍｍの噴射孔を複数個有する噴射ノズルを３段階に設け、前段４０００ｋＰａ、中段９０００ｋＰａ、後段９０００ｋＰａの水圧でウエブの表裏に水流交絡処理を施して、不織布を得た。得られた不織布の生分解度は86％であった。
【０１２２】
実施例２４〜２６
複合溶融紡糸装置のノズルの形状を変更し、偏心度を表４に示す値に変更した以外は、実施例２３と同様に行った。
【０１２３】
実施例２７
芳香族ポリエステルとして、イソフタル酸40モル％共重合したＰＥＴ（相対粘度1.38）を用い、紡糸温度を２３０℃とした以外は、実施例２３と同様に行った。
【０１２４】
実施例２８
芳香族ポリエステルとして、ε−カプロラクタム（ε−ＣＬ）を20モル％、ブタンジオール（ＢＤ）を50モル％共重合したＰＥＴ（相対粘度1.38、融点160℃）を用い、紡糸温度を230℃とし、偏平度を1.6となるように変更した以外は、実施例２３と同様に行った。
【０１２５】
実施例２９
芳香族ポリエステルとして、イソフタル酸15モル％共重合したＰＥＴ（相対粘度1.37、融点217℃）を用い、紡糸温度を240℃とし、偏平度を1.6となるように変更した以外は、実施例２３と同様に行った。
【０１２６】
実施例３０
芳香族ポリエステルとして、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）にアジピン酸（ＡＤ）を40モル％共重合したＰＢＴ（相対粘度1.72、融点125℃）を用い、紡糸温度を２３０℃とした以外は、実施例２３と同様に行った。
【０１２７】
比較例４
複合繊維ではなく、ポリ乳酸のみの単一型の繊維とし、通常の紡糸装置を用いて紡糸温度230℃で溶融紡糸した以外は、実施例２３と同様に行った。
【０１２８】
実施例２３〜３０で得られた複合繊維、比較例４で繊維の物性値及び評価結果を表４に示す。
【０１２９】
【表４】
2004353161.tif 000006
【０１３０】
表４から明らかなように、実施例２３〜３０の複合繊維は、強度と耐湿熱分解性に優れ、かつコンポスト分解性にも優れていた。中でも、実施例２３〜２５、２７〜２８の複合繊維は耐湿熱分解性とコンポスト分解性の両性能ともに十分に優れており、特に好ましいものであった。
【０１３１】
一方、比較例４の繊維は、ポリ乳酸のみからなる繊維であったため、耐湿熱分解性を測定する際、湿熱処理後の強度が低下しすぎて繊維はボロボロとなり、処理後の強度の測定ができず、耐湿熱分解性を算出することができなかった。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】本発明の複合繊維（同心型複合繊維）の一実施態様を示す横断面模式図である。
【図２】本発明の複合繊維（偏心型複合繊維）の一実施態様を示す横断面模式図である。
【符号の説明】
【０１３３】
Ａ  ポリ乳酸
Ｂ  芳香族ポリエステル
C  中心点
【図１】
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【図２】
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