(57)【要約】【課題】本発明では前述の如き従来の検討では達成し得なかった分繊性に優れた分繊用ポリ乳酸マルチフィラメントを得ること、及び、分繊後にモノフィラメントとした場合にも物性低下が小さく、品質、高次工程通過性に優れた分繊用ポリ乳酸マルチフィラメントを得ることを課題とする。【解決手段】単糸繊度が１０〜５０ｄｔｅｘであって、平均粒子径が０．５〜７．５μｍの球状無機粒子を０．０２〜１重量％含むことを特徴とする分繊用ポリ乳酸マルチフィラメント。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
単糸繊度が１０〜５０ｄｔｅｘであって、平均粒子径が０．５〜７．５μｍの球状無機粒子を０．０２〜１重量％含むことを特徴とする分繊用ポリ乳酸マルチフィラメント。
【請求項２】
繊維表面２０００μｍ２あたり凸部を１つ以上有する請求項１に記載の分繊用ポリ乳酸マルチフィラメント。
【請求項３】
球状無機粒子の屈折率が１．３〜１．５である請求項１または２に記載の分繊用ポリ乳酸マルチフィラメント。
【請求項４】
球状無機粒子がシリカ粒子である請求項１〜３のいずれかに記載の分繊用ポリ乳酸マルチフィラメント。
【請求項５】
前記マルチフィラメントを構成する単糸の糸糸動摩擦係数が０．１２〜０．１４である請求項１〜４のいずれかに記載の分繊用ポリ乳酸マルチフィラメント。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の分繊用ポリ乳酸マルチフィラメントを親糸として用いて分繊するポリ乳酸モノフィラメントの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は優れたパッケージフォームを有し、且つ、解舒性、分繊性に優れた分繊用ポリ乳酸マルチフィラメントに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリ乳酸樹脂は非石油系原料から得られるカーボンニュートラル素材であり、且つ、生分解性を有していることから環境負荷が小さく廃棄物量を増大させない素材として近年注目を集めている。
【０００３】
繊維分野においてもマルチフィラメント、モノフィラメント、スリットヤーン、ＢＣＦ等の各種繊維の開発が進んでおり、従来ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン等の合成繊維が使用されていた分野、例えば車両資材、建築資材、林業用資材、生活資材等に適用されつつある。
【０００４】
しかしながらポリ乳酸繊維は従来のポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン等の合成樹脂とは物理特性や表面特性が異なるため、未だ本格使用に至っていない分野が多いのが実情である。
【０００５】
未だポリ乳酸繊維の使用が困難な分野の一つに分繊糸が挙げられる。マルチフィラメントを分繊して得られるモノフィラメントは、直接紡糸法により得られたモノフィラメントよりも生産性、コスト性に優れるため、オーガンジー等の衣料分野やティーバッグ、水切りネットといった生活資材分野等における有力な素材であり、カーボンニュートラル素材で生分解性を有するポリ乳酸分繊糸の開発が望まれている。
分繊糸にポリ乳酸繊維が適用できない理由はその分繊性にあり、ポリ乳酸繊維の分繊性を向上させるための技術が例えば、特許文献１〜４に記載されている。
【０００６】
特許文献１には単糸同士の擦過による分繊糸切れを抑制するために単糸の糸／糸摩擦を低下させる技術が、特許文献２には単糸繊度バラツキを特定範囲とすることで分繊時に各単糸が受ける張力を一定にして分繊性を向上させる技術が、特許文献３にはエンタングルメント法における触針にかかる負荷張力を特定範囲以下とする事で分繊性を向上させる技術が、特許文献４には交絡数を特定範囲以下とすることで分繊性を向上させる技術が開示されており、ポリ乳酸樹脂よりなる分繊糸を得るための技術開発が種々されているにも関わらず、未だポリ乳酸樹脂を分繊糸として工業的に使用することは出来ていない。
【０００７】
その理由は以下の通りであると考えられる。特許文献１には単糸の糸／糸摩擦を下げる事で分繊性を向上させる技術が記載されている。しかし、単純に糸／糸摩擦を低下させた場合にはマルチフィラメント巻取り時、マルチフィラメントパッケージ運搬時に綾落ちが多発し、分繊工程における解舒時に綾落ちに起因する大きな張力変動が発生するため断糸してしまう問題を有していた。また、分繊ガイドから巻取り機間で単糸の撚り付き（隣り合う単糸２本以上が捩れたまま走行する）現象が発生するため、分繊ガイドから巻取り機間の張力を過剰に高く設定する必要があった。またポリ乳酸繊維は高張力で巻き取った場合には急激な物性低下を起こすため、高張力で１０ｋｇのポリ乳酸マルチフィラメントパッケージを全て分繊した場合には、巻取り機で巻かれた子糸パッケージの内層部の物性が大きく低下する問題を有していた。
【０００８】
特許文献２には単糸繊度バラツキを特定範囲とする事で分繊時に各単糸が受ける張力を一定にして分繊性を向上させる技術が記載されている。しかしながら、確かに単糸繊度バラツキ低減による単糸間の張力変動は抑えられていたものの、前述の撚り付き現象が発生する問題を有していた。
【０００９】
特許文献３にはエンタングルメント法における触針にかかる負荷張力を特定範囲以下とする事で分繊性を向上させる技術が記載されている。確かにエンタングルメント法における触針にかかる負荷張力が一定以下の場合には糸離れ性が向上するものの、前述の撚り付き現象が発生する課題を有していた。
【００１０】
特許文献４には交絡数を特定範囲以下とすることで分繊性を向上させる技術が開示されている。確かに交絡数が少なければ少ないほど糸離れ性は向上するが、前述の撚り付き現象が発生する問題を有している。また、マルチフィラメント製造工程では延伸時の糸揺れ、ガイドでの糸捩れ、巻取りトラバース時に糸条の捩れが発生するため、糸の交絡や捩れが１００％無い状態でマルチフィラメントを得ることは非常に困難である。
【００１１】
このように、これまでになされた分繊用ポリ乳酸マルチフィラメントの開発は、ポリエステル、ナイロン、オレフィン等の樹脂よりなる従来の分繊糸開発の知見をいかした物であるものの、ポリ乳酸という新しい樹脂では工業的に適用可能な分繊性を有したマルチフィラメントを得ることが出来ていないものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００５−２０６９９１号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】特開２００４−２７７９１０号公報（特許請求の範囲）
【特許文献３】特開２００５−１３３２４９号公報（特許請求の範囲）
【特許文献４】特開２００５−１６３２２４号公報（特許請求の範囲）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明では前述の如き従来の検討では達成し得なかった、分繊性に優れたポリ乳酸マルチフィラメントを得ることを第１の課題とし、更に、品質、高次工程通過性に優れたポリ乳酸モノフィラメントを得ることを第２の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者らは上記課題を解決すべく、ポリ乳酸マルチフィラメントの分繊性、特に撚り付き現象について鋭意研究を進めた。その結果、単糸繊度が１０〜５０ｄｔｅｘ、平均粒子径が０．５〜７．５μｍの球状無機粒子を０．０２〜１重量％含み、好ましくは繊維表面２０００μｍ２あたり凸部を１つ以上有するポリ乳酸マルチフィラメントが前述の課題を解決できることを見出した。より具体的には、前記構成のポリ乳酸マルチフィラメントはパッケージフォームや撚り付き現象等に起因する分繊時糸切れが発生せず、優れた分繊性を有することを見出した。
また、本発明のポリ乳酸繊維は品質向上や製糸性向上の為に、球状無機粒子が屈折率１．３〜１．５の範囲であること、球状無機粒子が球状であること、球状無機粒子がシリカ粒子であることが好ましい形態である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により分繊工程通過性に優れたポリ乳酸マルチフィラメント、及び、品質に優れたモノフィラメントが得られるため、ポリ乳酸モノフィラメントを用いた衣料資材、生活資材、産業資材等を生産性良く低コストで得ることが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の分繊用ポリ乳酸マルチフィラメントの原料となるポリ乳酸ポリマは、Ｌ−乳酸および／またはＤ−乳酸を主成分とする乳酸を重合してなるポリ乳酸である。ここでＬ−乳酸を主成分とするとは、構成成分の６０重量％以上がＬ−乳酸よりなっていることを意味しており、これはＤ−乳酸を主成分とする場合も同様である。また、ポリ乳酸ポリマの分子量はなんら制限されるものでは無く、例えば、重量平均分子量が１００，０００〜３００，０００の範囲のポリマを使用することができる。
【００１７】
本発明のポリ乳酸マルチフィラメントは乳酸と共重合可能な成分との共重合体、またはブレンド可能な他の熱可塑性ポリマとのブレンド物などからなるものであってもよい。共重合物としては、例えばε―カプロラクトン等の環状ラクトン類、α―ヒドロキシイソ酪酸、α―ヒドロキシ吉草酸等のα−オキシ酸類、エチレングリコール、１，４−ブタンジンオール等のグリコール類、コハク酸、セバシン酸等のジカルボン酸類から選ばれるモノマの一種または二種以上とを共重合したもの等を例示することができる。中でもポリマの重合特性から、環状ラクトン類およびグリコール類が好ましい。共重合の割合としては特に限定されないが、乳酸１００重量部に対して、共重合させるモノマは１００重量部以下が好ましく、１〜５０重量部がより好ましい。ブレンド可能な熱可塑性ポリマとしては、溶融粘度を低減させるため、ポリカプロラクトン、ポリブチレンサクシネート、およびポリエチレンサクシネートのような脂肪族ポリエステルポリマを例示することができる。
【００１８】
また、ポリ乳酸ポリマが水酸基を持つ化合物によって該ポリマ中のカルボキシル基をエステル化されてなるものであっても良い。水酸基を持つ化合物としては、例えばオクチルアルコール、ラウリルアルコール、ステアリルアルコール等の炭素数が６以上の高級アルコール類、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１，４−ブタンジオール等のグリコール類が挙げられる。水酸基を持つ化合物でポリ乳酸分子末端のカルボキシル基をエステル化処理することにより、溶融紡糸時の熱安定性および溶融紡糸後の繊維の経時安定性を改善することができる。中でも延伸性の観点から、炭素数６〜１８の高級アルコールが好ましい。また、同様の効果を得る目的でカルボキシル基にカルボジイミド化合物、エポキシ化合物、オキサゾリン化合物、オキサジン化合物、アジリジン化合物から選ばれる１種または２種以上の化合物を反応させても良い。また、本発明に用いる分繊用ポリ乳酸マルチフィラメントは、本発明の効果を損なわない範囲であれば、滑剤、酸化防止剤、耐熱剤、耐蒸熱剤、耐光剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、顔料、および難燃剤などを含むことができる。
【００１９】
本発明の分繊用ポリ乳酸マルチフィラメントには耐磨耗性を向上させるために脂肪酸ビスアミドおよび／またはアルキル置換型の脂肪酸モノアミドを０．１〜５重量％、更に好ましくは０．５〜３重量％含有させても良い。０．１重量％未満では耐磨耗性向上効果が十分に得られず、５重量％を超える場合には必要な強度を得ることが困難となる。脂肪酸ビスアミドおよび／またはアルキル置換型の脂肪酸モノアミドの含有量を上記範囲とすることで、フィラメント表面の滑り性が向上し、優れた耐摩耗性を付与することができる。脂肪酸ビスアミドとは、飽和脂肪酸ビスアミド、不飽和脂肪酸ビスアミド、芳香族系ビスアミド等の１分子中にアミド結合を２つ有する化合物を指し、例えばメチレンビスカプリル酸アミド、メチレンビスカプリン酸アミド、メチレンビスラウリン酸アミド、メチレンビスミリスチン酸アミド、メチレンビスパルミチン酸アミド、メチレンビスステアリン酸アミド、メチレンビスイソステアリン酸アミド、メチレンビスベヘニン酸アミド、メチレンビスオレイン酸アミド、メチレンビスエルカ酸アミド、エチレンビスカプリル酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、エチレンビスミリスチン酸アミド、エチレンビスパルミチン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスイソステアリン酸アミド、エチレンビスベヘニン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド、エチレンビスエルカ酸アミド、ブチレンビスステアリン酸アミド、ブチレンビスベヘニン酸アミド、ブチレンビスオレイン酸アミド、ブチレンビスエルカ酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミド、ヘキサメチレンビスベヘニン酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、ヘキサメチレンビスエルカ酸アミド、ｍ−キシリレンビスステアリン酸アミド、ｍ−キシリレンビス−１２−ヒドロキシステアリン酸アミド、ｐ−キシリレンビスステアリン酸アミド、ｐ−フェニレンビスステアリン酸アミド、ｐ−フェニレンビスステアリン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジステアリルアジピン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジステアリルセバシン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジオレイルアジピン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジオレイルセバシン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジステアリルイソフタル酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジステアリルテレフタル酸アミド、メチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、エチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、ブチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、ヘキサメチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド等であり、アルキル置換型の脂肪酸モノアミドとは、飽和脂肪酸モノアミドや不飽和脂肪酸モノアミド等のアミド水素をアルキル基で置き換えた構造の化合物を指し、例えば、Ｎ−ラウリルラウリン酸アミド、Ｎ−パルミチルパルミチン酸アミド、Ｎ−ステアリルステアリン酸アミド、Ｎ−ベヘニルベヘニン酸アミド、Ｎ−オレイルオレイン酸アミド、Ｎ−ステアリルオレイン酸アミド、Ｎ−オレイルステアリン酸アミド、Ｎ−ステアリルエルカ酸アミド、Ｎ−オレイルパルミチン酸アミド等が挙げられる。該アルキル基は、その構造中にヒドロキシル基等の置換基が導入されていても良く、例えば、メチローラステアリン酸アミド、メチローラベヘニン酸アミド、Ｎ−ステアリル−１２−ヒドロキシステアリン酸アミド、Ｎ−オレイル−１２−ヒドロキシステアリン酸アミド等も本発明のアルキル置換型の脂肪酸モノアミドに含むものとする。なかでも、脂肪酸ビスアミドは、アミドの反応性がさらに低いためポリ乳酸と反応しにくく、また、高分子量であるため耐熱性が良く昇華しにくいことから、より好ましく用いることができる。上記脂肪酸ビスアミドやアルキル置換型の脂肪酸モノアミドは単一で添加しても良いし、また複数の成分を混合して用いても良い。
【００２０】
しかしながら、本発明の分繊用ポリ乳酸マルチフィラメントは、生分解性および非石油系原料であるという特徴を活かし、廃棄しても環境負荷の小さい製品として用いるため、石油系ポリマのブレンド、該成分の共重合等は極力避け、また各種添加剤も、重金属化合物や環境ホルモン物質は勿論、現時点でその懸念が予想される化合物の一切を用いないものであることが好ましい。本発明の分繊用ポリ乳酸マルチフィラメントは円形断面は勿論のこと、本発明の効果を損なわない範囲であれば、扁平、三角、中空、星型等の異型断面や中空部を有するものであっても、芯鞘複合や海島型等の複合繊維であってもよい。
【００２１】
ポリ乳酸マルチフィラメントの分繊性向上については、前述の通り従来より検討が進められているものの未だ解決していないのが現状である。そこで本発明者らが延伸条件、巻取り条件、油剤種、油剤付着量、延伸ローラ上での絡合度合い、単糸数、添加剤等に関する種々の検討を重ねた結果、ポリ乳酸マルチフィラメントの分繊性向上、特に前述の撚り付き現象抑制に関しては、従来のポリエチレンテレフタレートマルチフィラメントやナイロンマルチフィラメントの分繊性向上の主要因であった糸糸摩擦低減、単糸繊度バラツキ低減、交絡強度低減等は副要因に過ぎず、単糸表面が平滑過ぎる事が主要因であることを突き止めた。
【００２２】
これは溶融ポリ乳酸ポリマを口金より吐出した際に、吐出単糸の固化速度が遅いためポリマ表面張力により表面が平滑になるためと推測される。
表面が平滑過ぎる場合に撚り付き現象が抑制される理由は明確では無いが、単糸表面が平滑過ぎるため、単糸間に付着した大気中の水分や残留油分による表面張力により単糸同士が引き合う力が生じていると考えられる。
【００２３】
この課題を解決する為に種々の検討を重ねた結果、単糸繊度が１０〜５０ｄｔｅｘ、平均粒子径が０．５〜７．５μｍの球状無機粒子を０．０２〜１重量％含むことを特徴とする分繊用ポリ乳酸マルチフィラメントが前記課題を解決できることを見出した。以下に解決手段を詳述する。
【００２４】
本発明の分繊用ポリ乳酸マルチフィラメントは平均粒子径が０．５〜７．５μｍの球状無機粒子を０．０２〜１重量％含むことが必要である。球状無機粒子を添加することで、単糸表面に微小な凸部を形成し、単糸同士の接触面積を低下させ、表面張力により単糸同士が引き合う力を低減させることが可能となる。さらに、使用する球状無機粒子形状が球状である場合、隣り合う単糸を傷つける事無く巻取り・分繊できるだけでなく、紡糸機や分繊機へのダメージ軽減が可能となる。本発明における球状無機粒子は無孔質である事が好ましく、無孔質で球状の微粒子とするためには通常の粉砕法ではなく、合成法で得られた球状無機粒子であることが好ましい。
【００２５】
本発明で言う球状無機粒子とは、個々の粒子形状が極めて球形に近い粒子であり、好ましくは真球に近く、扁平や多角状で無い粒子を言う。更に好ましくは円形度が１〜１．５であり、より好ましくは円形度が１〜１．２である。ここで円形度とは、粒子を顕微鏡で観察した際に得られる粒子の周長を粒子の面積と等しい円の周長で除した値を言う。
【００２６】
一方、球状無機粒子が球状で無い場合、例えば多孔質の場合には粒子への吸湿が大きくなるため分繊用ポリ乳酸マルチフィラメント溶融紡糸時に加水分解が進行したり、実使用時の吸湿に起因する加水分解が進行したりする。また、粒子が針状結晶の様に鋭角部を多く有する多角状の場合には紡糸機や分繊機、更には隣り合う単糸へのダメージが大きくなり、分繊時に綾落ちや撚り付き以外の要因（ガイド付着傷での劣化、隣り合う単糸によるダメージ）で糸切れしてしまう。
本発明の分繊用ポリ乳酸マルチフィラメントは球状無機粒子含有量が０．０２〜１重量％であることが必要であり、球状無機粒子含有量は０．０５〜０．５重量％が好ましく、０．０５〜０．３重量％がより好ましい。球状無機粒子含有量が０．０２重量％を下回る場合には単糸表面に凸部が形成される頻度が低く、本発明の効果を発現しない可能性が高くなる。一方、球状無機粒子含有量が１重量％を超える場合には単糸同士の引き合う力が低下しすぎるため、マルチフィラメント巻取り時やフィラメントパッケージ運搬時に綾落ちやフィラメント落ちが多発し、分繊機にて解舒する際に前記綾落ちやフィラメント落ちに起因する張力変動が大きくなって糸切れする問題が発生する。
【００２７】
本発明の分繊用ポリ乳酸マルチフィラメントに含まれる球状無機粒子の平均粒子径は０．５〜７．５μｍであることが必要であり、好ましい範囲として０．５〜５μｍ、より好ましい範囲として１〜３μｍの範囲を例示できる。平均粒子径が０．５μｍを下回る場合には単糸表面に形成される凸部が小さくなるため本発明の効果を発現し難い。一方、平均粒子径が７．５μｍを超える場合には単糸同士の引き合う力が低下しすぎるため、マルチフィラメント巻取り時やフィラメントパッケージ運搬時に綾落ちやフィラメント落ちが多発し、分繊機にて解舒する際に前記綾落ちやフィラメント落ちに起因する張力変動が大きくなって糸切れ頻度が高くなるばかりか、粒子径が大きすぎるために紡糸延伸時の製糸性悪化要因となる。
本発明の分繊用ポリ乳酸マルチフィラメントは単糸表面２０００μｍ２あたりに凸部を１つ以上有することが好ましい。凸部とは球状無機粒子に起因するものであり直径が１〜１０μｍの凸部であって、球状無機粒子に起因する該凸部を２０００μｍ２あたり１つ以上有する場合には単糸同士の接触面積を低下させ、前述の表面張力により単糸同士が引き合う力を低減させることが可能となる。本来凸部の数に上限は無いが、単糸同士の引き合う力を低下させすぎない、即ち、巻取り時の集束性を低下させ過ぎない観点から２０００μｍ２あたりの凸部の数は１００個以下であることが好ましい。単糸表面２０００μｍ２あたりに存在する凸部の数のより好ましい範囲として３〜５０個を例示することができる。
【００２８】
また、本発明の分繊用ポリ乳酸マルチフィラメントは、単糸繊度は１０〜５０ｄｔｅｘであり、２０〜４０ｄｔｅｘであることが好ましい。また強度は２〜６ｃＮ／ｄｔｅｘであることが好ましく、３〜５ｃＮ／ｄｔｅｘであることがより好ましい。
強度が２ｃＮ／ｄｔｅｘを下回る場合には、分繊工程や製織工程で糸切れする可能性が高くなる。また、強度に本来上限は無いものの、強度６ｃＮ／ｄｔｅｘを越える分繊用ポリ乳酸マルチフィラメントを得るためには超多段延伸や特殊な薬剤の添加が必要になるなど高コスト化する問題がある。現在の一般的な生産設備で製糸性良く得るためには６ｃＮ／ｄｔｅｘ以下が良い。
【００２９】
また、単糸繊度が５０ｄｔｅｘを超える場合には、マルチフィラメント巻取り時の綾落ちやフィラメント落ちが発生し易いため、分繊性が悪化する可能性がきわめて高くなる。一方、単糸繊度が１０ｄｔｅｘを下回る場合には分繊工程での張力や擦過によって単糸が断糸する可能性が極めて高くなる。
【００３０】
本発明の分繊用ポリ乳酸マルチフィラメントは沸収が５〜２０％であることが好ましい。沸収が２０％を超える場合には製品とした後の寸法安定性が悪くなる可能性が高い。また、沸収は低いほど好ましいが、前述強度と同様の観点から沸収は５％以上であることが好ましい。
【００３１】
本発明の分繊用ポリ乳酸マルチフィラメントは伸度が２０〜５０％であることが好ましく、より好ましい範囲として３０〜４５％を例示できる。本発明の分繊用ポリ乳酸マルチフィラメントは球状無機粒子を含有しているため、伸度２０％を下回る様な高張力で延伸した場合、球状無機粒子とポリ乳酸ポリマ間に空隙が生じるため、繊維が白化する可能性が高くなる。一方伸度が５０％を超える場合には繊維構造形成が未発達となる可能性が高く長手方向の物性バラツキが生じる可能性がある。
【００３２】
本発明の分繊用ポリ乳酸マルチフィラメントの総繊度は２００〜５００ｄｔｅｘであることが好ましい。総繊度が２００ｄｔｅｘを下回る場合には生産性が悪く、５００ｄｔｅｘを超える場合にはマルチフィラメント巻取り時の綾落ちやフィラメント落ちが発生し易いため、分繊性が悪化する可能性が高くなる。
【００３３】
本発明のマルチフィラメントを構成する単糸の糸糸動摩擦係数は０．１２〜０．１４の範囲であることが好ましく、より好ましい範囲として０．１２５〜０．１４の範囲を例示することができる。糸糸動摩擦係数が前記範囲を満足する場合には、糸糸動摩擦が低すぎることに起因する解舒時の綾落ちやフィラメント落ちが発生し難く、また、糸糸摩擦が高すぎることに起因する撚り付きの発生を抑制することが可能となる。
【００３４】
前記範囲の糸糸動摩擦係数を有する単糸を得るためには、油剤に含まれる平滑剤成分、例えば鉱物油、シリコーン系合成潤滑油、アジピン酸エステル、脂肪族カルボン酸、高級アルコールから得られるエステル等の種類や組み合わせ、添加量を変更する方法、紡糸前の樹脂にエチレンビスステアリルアミド等の平滑剤を添加する方法、粒子添加により単糸表面に凸部を形成して糸―糸間の接触面積を低減する方法を例示できるが、経時での糸糸動摩擦係数の安定性の観点から、粒子添加により単糸表面に凸部を形成させる方法が好ましい。
【００３５】
また、分繊に使うマルチフィラメントでは、製糸工程での単糸同士が絡み合う機会が少ないために単糸数が少なければ少ないほど有利であるが、生産性を考慮にいれると単糸数は５以上であることが好ましい。一方、単糸数が多すぎる場合には製糸工程で単糸同士が絡み合う機会が多くなり、分繊性が悪化するため単糸数は２０以下であることが好ましい。更に好ましい単糸数の範囲としては５〜１６を例示することができる。
ポリ乳酸ポリマの優れた特徴の一つとして透明性が良好であることが挙げられる。例えば透明であるポリ乳酸マルチフィラメントを分繊して得られる透明なモノフィラメント製基布をティーバッグとして用いた場合、茶葉の広がりが視覚でも楽しめるため、マルチフィラメント、モノフィラメントは透明であることが好ましく、従来技術ではこの透明性を保つ観点から粒子添加等の検討が進められてこなかった。
【００３６】
本発明の範囲内である球状無機粒子は酸化チタン、タルク等、種々の粒子を用いた場合に解舒性、分繊性に優れたポリ乳酸マルチフィラメントを得ることが可能となるが、本発明者らは球状無機粒子と分繊用ポリ乳酸マルチフィラメントに関する種々の検討を重ねた結果、屈折率が１．３〜１．５、好ましくは１．４〜１．５の球状無機粒子を用いた場合に、分繊用ポリ乳酸マルチフィラメントの透明性を保ったまま製糸が可能となることを見出した。屈折率が前記範囲を外れる場合には繊維が白化するため透明なモノフィラメントを得ることが困難となる。
【００３７】
屈折率が１．３〜１．５である球状無機粒子としてはシリカを例示することができ、該シリカはシランカップリング剤で処理されていることが好ましい。用いるシランカップリング剤に特に限定は無く、フェニル系シラン、フェニルアミノ系シラン、メタクリル系シラン、ビニル系シラン、エポキシ系シラン等を使用する事ができるものの、ポリ乳酸との相溶性、分散性を考慮して選択する事が好ましい。
【００３８】
上記の如き本発明の分繊用ポリ乳酸マルチフィラメントは、以下に説明する方法によって製造することができるが、その製造方法はなんら制限されるものでは無い。本発明の分繊用ポリ乳酸マルチフィラメントの製造に用いるポリ乳酸ポリマは重量平均分子量（Ｍｗ）が１００，０００〜３００，０００であることが好ましく、より好ましい範囲としてＭｗ２００，０００〜３００，０００の範囲を例示できる。Ｍｗが１００，０００未満のポリマを用いた場合は、分繊時の張力に耐える強度を有する分繊用ポリ乳酸マルチフィラメントを安定して得ることができない可能性がある。Ｍｗが３００，０００を越えるポリマを用いると、溶融粘度が高すぎるために安定した製糸が困難となる可能性がある。また、溶融紡糸に供するポリ乳酸ポリマの水分率としてはポリマの加水分解を抑制するために０〜２００ｐｐｍであることが好ましい。
【００３９】
分繊用ポリ乳酸マルチフィラメントに前記球状無機粒子を添加する方法に特に限定は無く、紡糸機内でポリマを溶融する際に粉体として添加する方法、ポリ乳酸ポリマチップに球状無機粒子粉体を塗す方法、スラリーとして添加する方法、予めポリ乳酸ポリマに球状無機粒子を混練する方法等を採用すれば良い。しかしながら、取り扱い性、製糸性、コスト性等の観点から、予めポリ乳酸ポリマに球状無機粒子を混練する方法、中でも高濃度に球状無機粒子を混練したマスターチップと球状無機粒子を含まないポリ乳酸ポリマチップをブレンドして紡糸に使用する事が好ましい。前記ポリ乳酸ポリマはエクストルーダー型紡糸機等で溶融、ギヤポンプ等で計量、金属不織フィルター等による異物除去をしたのち口金孔より吐出される。
【００４０】
紡糸温度は、用いるポリ乳酸ポリマの融点に左右され、これは共重合成分の有無等によって変化させることができるものの、通常は１９０〜２５０℃、より好ましくは２００〜２４０℃に設定される。紡糸温度が１９０℃未満の場合にはポリマの溶融時に十分な流動性が得られない可能性がある。一方、紡糸温度が２５０℃を越える場合には、紡糸機内での熱分解が進行するため分繊用ポリ乳酸マルチフィラメントを製糸性良く得るのが困難となる可能性がある。
【００４１】
紡糸口金の直下は、紡糸口金面より０〜１５ｃｍを上端とし、その上端から５〜１００ｃｍの範囲を加熱筒および／または断熱筒で囲み、紡出糸条を２００〜２８０℃の高温雰囲気中を通過させることが本発明の製造方法の好ましい形態である。
【００４２】
紡出した糸条を直ちに冷却せず、上記加熱筒および／または断熱筒で囲まれた高温雰囲気中を通して徐冷することにより、紡出された糸条の配向が緩和され、かつ単繊維間の分子配向均一性を高めることができる。また、紡出糸条を直ちに冷却せず高温雰囲気に通過させることにより、球状無機粒子とポリ乳酸ポリマの界面に隙間を発生させない利点を有する。一方、高温雰囲気中を通過させることなく直ちに冷却すると、未延伸糸の配向が高まり、かつ単繊維間の配向度分布が大きくなる。かかる未延伸糸条を熱延伸すると、結果として分繊張力に耐えうる強度を有する分繊用ポリ乳酸マルチフィラメントが得られない可能性がある。さらに、急冷した場合には球状無機粒子とポリ乳酸ポリマ界面に空気層が発生し、繊維が白化したり延伸性が悪化したりする可能性がある。
【００４３】
高温雰囲気中を通過した未延伸糸条は、次いで１０〜１００℃、好ましくは１５〜７５℃の風を吹きつけて冷却固化することが好ましい。冷却風が１０℃未満の場合には通常装置とは別に大型の冷却装置が必要となるため好ましくない。また、冷却風が１００℃を超える場合には紡糸時の単糸揺れが大きくなるため、単糸同士の衝突等が発生し製糸性良く繊維を製造することが困難となる。空冷装置は横吹き出しタイプでも良いし、環状型吹きだしタイプを用いても良い。
【００４４】
冷却固化された未延伸糸条は、次いで油剤が付与される。油剤は、水系であっても非水系であっても良いが、平滑剤を主成分とし、界面活性剤、制電剤、極圧剤成分等を含み、ポリ乳酸ポリマに活性な成分を除いた油剤組成とすることが好ましい。
【００４５】
油剤を付与された未延伸糸条は、引取りローラ（１ＦＲ）に捲回して引き取る。１ＦＲの表面速度、即ち引取り速度は３００ｍ／分以上が好ましく、さらに好ましくは５００ｍ／分以上である。３００ｍ／分未満の引取り速度でも本発明の分繊用ポリ乳酸マルチフィラメントの物性は得られるが、生産効率が低いため採用し難い。引取り速度に特に上限は無いものの、工業的に安定して生産する場合には引取り速度は５０００ｍ／分以下が好ましく、より好ましくは３０００ｍ／分以下である。
【００４６】
上記引取り速度で引き取られた未延伸糸条は一旦巻き取った後、若しくは一旦巻き取ることなく連続して延伸する。１ＦＲと同様に、２ケのローラを１ユニットとするネルソン型ローラを、２ＦＲ、１ＤＲ、２ＤＲ、および、弛緩ローラ（ＲＲ）と並べて配置し、順次糸条を捲回して延伸熱処理を行う。通常、１ＦＲと２ＦＲ間では糸条を集束させるためにストレッチを行う。好ましいストレッチ率は１〜７％、さらに好ましくは１〜５％の範囲である。１ＦＲは５０〜８０℃、好ましくは５０〜７０℃に加熱して、引き取り糸条を予熱して次の延伸工程に送る。
延伸は２ＦＲと１ＤＲ間、及び１ＤＲと２ＤＲ間で行うが、目標物性に応じてさらにローラ数を増やし、３段、４段といった多段延伸を採用しても良いし、ローラ数を減らして１段延伸とすることもできる。この時、ローラ表面と球状無機粒子を含有した分繊用ポリ乳酸マルチフィラメントとの擦過を低減させるため、ローラは摩擦の低い梨地ローラであることが好ましく、ローラ表面の粗さがＲａ＝０．３〜５μｍ、好ましくはＲａ＝０．５〜３μｍのクロムメッキされたものを好適に使用することができる。
【００４７】
１段目の延伸は２ＦＲと１ＤＲ間で行い、２ＦＲの温度は８０〜１２０℃、好ましくは８０〜１１０℃とし、１ＤＲの温度を９０〜１２０℃、好ましくは１００〜１２０℃とし、例えば、総合延伸段数が２段の場合には１段目の延伸倍率を総合延伸倍率の３０〜９０％、好ましくは５０〜９０％の範囲に設定する。
【００４８】
２段目の延伸は１ＤＲと２ＤＲ間で行うが、２ＤＲは１１０〜１６０℃、好ましくは１１５〜１４５℃である。２段延伸の場合は総合延伸倍率に対し、１段目の延伸倍率の残りの延伸をこの間で行う。延伸を終えた糸条はＲＲとの間で０〜７％、好ましくは０〜３％、さらに好ましくは０％の弛緩処理を行い、熱延伸によって生じた歪みを取るだけで無く、延伸によって達成された高配向構造を固定したり、非晶領域の配向を緩和させ熱収縮率を下げたりすることができる。ＲＲは非加熱ローラまたは、１６０℃以下に加熱したローラを用いる。通常、熱延伸時に加熱された糸条の持ち込む熱によって、ＲＲは加熱の有無にかかわらず９０〜１５０℃の温度となる。
【００４９】
弛緩熱処理された糸条は巻取り張力０．０５〜０．４ｃＮ／ｄｔｅｘの張力で巻き取り機に巻き取ることが好ましい。巻取り張力が０．０５ｃＮ／ｄｔｅｘを下回る場合にはパッケージフォーム崩れが発生し易く、結果として分繊時の解舒性が悪化する可能性がある。本発明者らの知見では、ポリ乳酸ポリマは張力下では物性低下を引き起こすため、巻取り張力が０．４ｃＮ／ｄｔｅｘ以下であることが好ましい。
【００５０】
本発明の分繊用ポリ乳酸マルチフィラメントは紙管等への巻厚み（紙管からパッケージ最外層距離：ｍｍ）／巻幅（トラバース幅：ｍｍ）が１〜１／２であることが好ましい。巻幅に対する巻厚みが１／２を超える場合には表層での綾落ちやフィラメント落ちが発生し易くなる。一方、巻幅に対する巻厚み長さに本来下限は無く、巻幅に対する巻厚長さは短いほど綾落ちやフィラメント落ちが発生し難いが、該マルチフィラメントを分繊して得られる子糸の生産性の観点から、巻幅に対する巻厚みは１／１０以上であることが好ましい。
【００５１】
前述の引用文献に記載された様な従来の分繊用ポリ乳酸マルチフィラメントでは、交絡や糸の捩れが無い事が求められていたため、ローラ上での糸揺れを抑制すべく狭い延伸温度範囲しか採用できなかったり、弛緩処理が不可能であったり、更には巻取機部のトラバースによる糸の捩れが問題となっていた。しかし、前記方法で得られる本発明の分繊用ポリ乳酸マルチフィラメントは従来の分繊用ポリ乳酸マルチフィラメントよりも撚り付き現象を抑制することが可能であるため、従来の分繊用ポリ乳酸マルチフィラメントを製造する方法よりも幅広い紡糸条件を採用することができ、結果として生産性に優れるものとなる。
【００５２】
但し、本発明の分繊用ポリ乳酸マルチフィラメントにおいても、例えばエアーガイドを用いた積極的な交絡付与を避けた方が分繊性の面から好ましい。本発明で交絡とは、通常当業者間で使用される通り、単糸同士を絡ませて糸条に集束性を付与する事であり、例えばＪＩＳ  Ｌ１０１３のフックドロップ法で検出される様な糸条の絡合であり、本発明の分繊用ポリ乳酸マルチフィラメントでは該交絡数は０〜２個であることが好ましく、０〜１個未満であることがより好ましい。
【００５３】
一方、本発明のマルチフィラメントでは糸長１ｍ当たりに単糸の捩れが少なくとも１つ以上あることが好ましい。また、本発明の効果を損なわないためには、糸長１ｍあたりの捩れの数は５０個以下であることが好ましい。ここで単糸の捩れとは、例えば糸条をプレパラート等の平面に設置して光学顕微鏡観察した際に認められるものであり、平面上においた糸条のうち少なくとも１本が隣り合う単糸の少なくとも１本を越える現象であり、単糸の捩れが本発明の範囲であれば、巻取り時のフィラメント落ち、分繊時の撚り付き現象の両方を同時に抑制することが可能となる。
【００５４】
本発明の分繊方法は、親糸を分繊して子糸を得るマルチフィラメントの分繊方法であって、親糸として本発明の分繊用ポリ乳酸マルチフィラメントを用いることを特徴とする。親糸として本発明の分繊用ポリ乳酸マルチフィラメントを用いることで、分繊時に求められる解舒性と分繊性を同時に満足することが可能となる。ここで子糸とは通常マルチフィラメントの単糸一本、即ちモノフィラメントを言うが、本発明の分繊方法は分繊性に非常に優れるため、巻取り時に連糸として２本以上のモノフィラメントを同一パッケージに巻き取っても良い。
【００５５】
本発明の分繊方法は通常知られた分繊装置を用いることができるため、特殊な改造によるコスト増やハンドリング性の悪化が認められない。
【００５６】
本発明の分繊方法では、分繊用ポリ乳酸マルチフィラメントの分繊張力、即ち、分繊ガイドから巻取り機間でポリ乳酸モノフィラメントにかかる張力が０．５〜３ｃＮ／ｄｔｅｘであることが好ましく、０．８〜２．５ｃＮ／ｄｔｅｘであることがより好ましい。分繊時張力が０．５ｃＮ／ｄｔｅｘを下回る場合には、張力不足によりポリ乳酸モノフィラメントが縺れる問題が発生しやすい。一方、分繊時張力が３ｃＮ／ｄｔｅｘを超える場合には、ポリ乳酸モノフィラメントに与える負荷が大き過ぎてポリ乳酸モノフィラメントの物性を低下させてしまう可能性を有している。
【００５７】
また、本発明の分繊方法ではポリ乳酸モノフィラメントを０．５〜３ｃＮ/ｄｔｅｘの張力で分繊し、一旦巻き取った後に、０．０３〜０．５ｃＮ/ｄｔｅｘの張力でリワインドすることが好ましい形態である。その理由は前述の通りであるが、ポリ乳酸は張力下では経時的に劣化が進行するため、その進行を抑制するためにも０．０３〜０．５ｃＮ/ｄｔｅｘの張力でリワインドすることが好ましい。
分繊直後のポリ乳酸モノフィラメントは直ちにリワインド工程に供することが好ましい。リワインド張力としては０．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以下が好ましく、更に好ましい範囲として０．２５ｃＮ／ｄｔｅｘ以下を例示できる。ポリ乳酸繊維は張力下で物性低下が生じ易いため、分繊工程の様に高張力で巻き取ったポリ乳酸モノフィラメントをリワインドしない際にはモノフィラメント物性の経時劣化が懸念される。
リワインド張力は、通常、ポリ乳酸モノフィラメントを巻き取る直前、例えば分繊ガイド〜巻き取り機のガイド間で測定すれば良く、その方法はなんら限定される物では無い。
【００５８】
本発明のポリ乳酸モノフィラメントは本発明の分繊用ポリ乳酸マルチフィラメントを分繊して得られたモノフィラメントであることが特徴であり、分繊性に優れたモノフィラメントである。更に本発明のポリ乳酸モノフィラメントは前述の通り球状無機粒子を含有しているため他の単糸との相互作用が小さく、例えば製織時の所謂バラビケ現象が発生し難く、また、製織時の緯糸の走糸性にも優れるものとなる。
【００５９】
本発明のポリ乳酸モノフィラメントはボビンおよび／またはパーンに巻き取ることが好ましい形態である。チーズ状パッケージと比べてボビンおよび／またはパーン状パッケージは巻き取り時に綾落ちがし難く、本発明の如き低張力の範囲で巻き取った際にも後工程での工程通過性に優れたポリ乳酸モノフィラメントを供給することが可能となる。
【００６０】
本発明で得られるポリ乳酸モノフィラメントは品質に優れ、生産性良く低コストで得られるため、オーガンジー等の衣料資材やティーバッグ、水切りネットといった生活資材、カーシート等の車両資材、カーテン地等のインテリア資材等に好適に使用することができる。
【実施例】
【００６１】
以下、実施例によって本発明の態様を更に詳しく説明するが、明細書本文および実施例に用いた特性の定義および測定法は次の通りである。
【００６２】
［平均粒子径］：粒度分布測定機（ＳＫレーザーマイクロンサイザー  ＬＭＳ−３５０：セイシン企業製）を用い、水を溶媒とした湿式測定により求めた。
【００６３】
［ポリ乳酸の重量平均分子量］：試料のクロロホルム溶液にテトラヒドロフランを混合し測定溶液とした。これをゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ウォーターズ社製ＧＰＣ−１５０Ｃ）で測定し、ポリスチレン換算で重量平均分子量Ｍｗおよび数平均分子量Ｍｎ、さらに分散度Ｍｗ／Ｍｎを求めた。
【００６４】
［融点］：パーキンエルマー社製示差走査型熱量計ＤＳＣ−７型を用い、試料２０ｍｇを昇温速度  ５℃／分にて測定して得た融解吸熱曲線の極値を与える温度を融点（℃）とした。
【００６５】
［総繊度］：ＪＩＳ  Ｌ１０１３(１９９９)  ８．３．１正量繊度  ａ）Ａ法に従って、所定荷重としては５ｍＮ／ｔｅｘ×表示テックス数、所定糸長９０ｍで測定した。
【００６６】
［単糸繊度］：前記測定方法で得られた総繊度を単糸数で除して得た。
【００６７】
［強度および伸度］：試料をオリエンテック（株）社製“テンシロン”（ＴＥＮＳＩＬＯＮ）ＵＣＴ−１００でＪＩＳ  Ｌ１０１３（１９９９）  ８．５．１標準時試験に示される定速伸長条件で測定した。この時の掴み間隔は２５ｃｍ、引張り速度は３０ｃｍ／分、試験回数１０回であった。なお、破断伸度はＳ−Ｓ曲線における最大強力を示した点の伸びから求めた。
【００６８】
［沸収］：ＪＩＳ  Ｌ１０１３(１９９９)の方法に従って測定した。糸条パッケージから検尺機でカセを採取し、０．０９ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重をかけてカセ長Ｌ１を測定し、引き続いて荷重を外して沸騰水中で３０分間処理した。沸騰水処理後のカセを風乾し、再び０．０９ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重をかけてカセ長Ｌ２を測定し、次式により沸収を測定した。
沸収（％）＝[（Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ１]×１００。
【００６９】
［凸部数］：単糸をイオンコーター（Ｅｉｋｏ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ社製  ＩＢ−３）を用いて金蒸着し、ＳＥＭ（トプコン株式会社製  ＡＢＴ−５５）を用いて観察し、単糸表面１００００μｍ２当たりの凸部（直径が１〜１０μｍの凸部）の数をカウントし、２０００μｍ２当たりの個数に換算した。この時の観察倍率はフィラメント繊度によって適時変更すればよい。
【００７０】
［巻取り張力］：検出器としてエイコー測器（株）製ＴｅｎｓｉｏｎＰｉｃｋｕｐ（ＢＴＢ１‐Ｒ０３）を用い、エイコー測器（株）製ＴｅｎｓｉｏｎＭｅｔｅｒ（ＨＳ−３０６０）を用いてモニタリングした。巻き取り時間６０分での巻き取りを実施し、巻き取り時間１０分、２０分、３０分、４０分、５０分での張力を測定して、その平均値を巻き取り張力とした。
【００７１】
［製糸性］：弛緩ロ−ル出口に設置した毛羽検知装置で百万ｍの長さに渡って毛羽の発生頻度を測定し、１万ｍ当たりの毛羽数を下記式に従って求めた。
１万ｍ当たりの毛羽数＝百万ｍ当たりの毛羽数／１００。
【００７２】
［満管率］：１０本のポリ乳酸マルチフィラメントパッケージをカンダ技研製ストレート分繊機で分繊した際に、糸切れすることなく巻量の９０％以上が連続して分繊可能であったポリ乳酸マルチフィラメントパッケージ本数を求めると共に、綾外れに起因する断糸回数、撚り付きに起因する断糸回数をカウントした。
【００７３】
［製織性］分繊により得られたポリ乳酸モノフィラメントをスルーザー型織機を用い、タテ・ヨコ共に３５０本／インチの織密度、織機回転数２５０ｒｐｍで平織物を製織した。
製織は製織糸切れが発生する、又は、製織長が１００ｍに達するまでおこない、３回の製織試験のうち製織長１００ｍの基布が得られた回数を測定した。
【００７４】
［基布品位］前記製織試験で得られた基布１平方メートル中にバラビケ（目ズレ）が存在するか否かを観察し、バラビケが２ヶ所以上ある基布は×、バラビケが１ヶ所以下の基布を○と判定した。
【００７５】
［屈折率］試験管にメタノールを入れ、それに測定したい球状無機粒子を添加し、撹拌および超音波照射によって分散を行い、基本となる評価サンプルを作製した。この際、測定する球状無機粒子の屈折率ｎ２０ とメタノールとの間に屈折率のズレが生じている場合は、試験管内の溶液は白濁した状態に見える。次に高い屈折率を有する１−ブロモナフタレンを１滴ずつ滴下して溶媒の屈折率を上げていった。滴下していくと、溶媒とフィラーとの屈折率が一致すると、試験管内の溶液は透明に目視で観察される。その透明状態の溶液を屈折計にて屈折率ｎ２０を測定した値を粒子の屈折率とした。
【００７６】
［色調］基布を１０ｃｍ×２０ｃｍに裁断して内部に茶葉３ｇを入れて縫製し、１０ｃｍ×１０ｃｍのティーバッグを得た。得られたティーバッグを成人女性１０人に観察させ、基布が透明性に優れ、内部の茶葉が良く見えると判断した人数をカウントした
［糸糸動摩擦係数］分繊後のモノフィラメントを糸速５５ｍ／分で直径３５ｍｍのプーリーに通し、摩擦角度１８０°、プーリー入側張力：Ｔ１＝１０ｇ、測定温度２０℃±５℃、湿度６０％ＲＨ±１０％の条件で、プーリー出側張力：Ｔ２を３０秒間測定し、下式にて糸糸間の動摩擦係数を算出した。張力の測定はＴ１、Ｔ２ともに英光産業株式会社製走行糸摩擦係数測定機を使用した。
糸糸動摩擦係数（μｄ）＝０．４６９７×Ｌｏｇ（Ｔ２／Ｔ１）。
【００７７】
［製造例１］（ポリ乳酸ポリマの製造）
光学純度９９．５％のＬ−乳酸から製造したラクチドを、ビス（２−エチルヘキサノエート）スズ触媒（ラクチド対触媒モル比＝１０，０００：１）、ＧＥ社製Ｕｌｔｒａｎｏｘ６２６（ラクチド対Ｕｌｔｒａｎｏｘ６２６重量比＝９９．８：０．２）を存在させてチッソ雰囲気下１８０℃で３５０分間重合を行い得られた重量平均分子量２００，０００、融点１６８℃のポリ乳酸ポリマを１０５℃で真空乾燥し、水分率６０ｐｐｍのＰ１を得た。
【００７８】
［製造例２］（球状シリカ含有ポリ乳酸マスターチップの製造方法）
最終シリカ濃度が１０重量％となるように計量したＰ１と平均粒子径０．２５μｍ、０．７μｍ、１．３μｍ、２．５μｍ、３．５μｍ、１０μｍ、１．０μｍの球状シリカ粒子を混合し、２軸押出機を用いて温度２００℃で溶融混練し、得られたマスターチップを１０５℃で真空乾燥し、水分率８０ｐｐｍのＰ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７、Ｐ１０を得た。
【００７９】
［製造例３］（多角状シリカ含有ポリ乳酸マスターチップの製造方法）
最終シリカ濃度が１０重量％となるように計量したＰ１と平均粒子径３．５μｍの粉砕法で得られた多角球状シリカ粒子（浸液法による屈折率１．４５）を混合し、２軸押出機を用いて温度２００℃で溶融混練し、得られたマスターチップを１０５℃で真空乾燥し、水分率８０ｐｐｍのＰ８を得た。
【００８０】
［製造例４］（炭酸カルシウム含有ポリ乳酸マスターチップの製造方法）
最終炭酸カルシウム濃度が１０重量％となるように計量したＰ１と平均粒子径が２μｍである重質炭酸カルシウム粒子（浸液法による屈折率１．６６）を混合し、２軸押出機を用いて温度２００℃で溶融混練し、得られたマスターチップを１０５℃で真空乾燥し、水分率９２ｐｐｍのＰ９を得た。
【００８１】
（実施例１〜１２、比較例１〜７）
ポリ乳酸マルチフィラメント中の無機粒子種、無機粒子濃度が表１または表２となる様にＰ１〜Ｐ１０をチップブレンドし、エクストルーダー型紡糸機を用いて２２０℃で溶融紡糸した。溶融ポリマは、紡糸パック中で２０μの金属不織布フィルターで濾過した後、ギヤポンプにて表１又は表２記載の単糸繊度となるように孔径０．６ｍｍ、孔長１．２５ｍｍで表１記載の単糸数となる様に環状に孔の設置された口金から紡出した。
【００８２】
口金面直下には３０ｃｍの加熱筒および１５ｃｍの断熱筒を取り付け、加熱筒内雰囲気温度が２５０℃となるように加熱した。ここで筒内雰囲気温度とは、加熱筒長の中央部で、内壁から１ｃｍ離れた部分の空気層温度である。断熱筒直下には環状吹きだし型チムニーを取り付け、糸条に３０℃の冷風を３０ｍ／分の速度で吹き付け冷却固化した後、糸条に油剤を付与した。油剤は、イソＣ２４アルコール／チオジプロピオン酸エステル（４０重量％）、Ｃ１１〜１５アルコールＡＯＡ／チオジプロピオン酸エステル（３０重量％）、トリメチローラプロパンＡＯＡジステアレート（１０重量％）、Ｃ８アルコールＡＯＡ（１０重量％）硬化ヒマシ油（７重量％）、ステアリルアミンＥＯ１５（３重量％）を鉱物油で２０％に希釈した非水系油剤を用いた。
【００８３】
油剤を付与された未延伸糸条は、２個のローラを一対とするネルソン型ローラ（１ＦＲ：表面速度６７０ｍ／分：表面温度５０℃：捲数５回）に捲回して引き取った。引き取り糸条は一旦巻き取ることなく、次のネルソン型ローラ（２ＦＲ：表面速度６８０ｍ／分：表面温度１００℃：捲数５回）に捲回して糸条を引き揃えた。引き揃えられた糸条は、引き続いて順次設置された３組のネルソンローラ（１ＤＲ、２ＤＲ、ＲＲ）を用いて、２ＦＲ−１ＤＲ間で１段目の延伸を、１ＤＲ−２ＤＲ間で２段目の延伸を、２ＤＲ−ＲＲ間で弛緩処理を施した。各ローラの表面速度および表面温度および捲数はそれぞれ次の通りである。
１ＤＲ：表面速度２７００ｍ／分：表面温度１１０℃：捲数５回
２ＤＲ：表面速度３０５０ｍ／分：表面温度１３５℃：捲数８回
ＲＲ：表面速度３０００ｍ／分：非加熱：捲数４回
弛緩処理後の糸条は、表１記載の巻き取り張力で巻き取り機にてチーズ状パッケージ（９ｋｇ）に巻き取り、表１又は表２記載の特性を有する分繊用ポリ乳酸マルチフィラメントを得た。得られた分繊用ポリ乳酸マルチフィラメントチーズ状パッケージをカンダ技研製ストレート分繊機を用いて分繊張力０．７ｃＮ／ｄｔｅｘで分繊し、パーン状に巻き取った。この時の分繊結果、及び、得られたモノフィラメントの色調を表１又は表２に示した。
【００８４】
【表１】
2009256857.tif 000002
【００８５】
【表２】
2009256857.tif 000003
【００８６】
表１、表２より明らかな様に本発明の分繊用ポリ乳酸マルチフィラメントは製糸性、分繊性を同時に満足する結果であった。また、巻取り張力以外は実施例１と同様におこなった実施例９では、生産可能レベルではあるものの、満管率が実施例１よりも若干劣る結果となったが十分なものであった。この時の糸切れは綾落ちや撚り付きに起因する物ではなく、繊維強度が部分的に低下していることに起因する断糸であると推測され、巻取り張力が高かったため、張力下でポリ乳酸繊維が若干劣化した事に起因すると考えられる。
【００８７】
（実施例１３）
実施例１で得られたポリ乳酸モノフィラメントパーンを分繊から４００ｈｒ経過後に製織工程に供した。この時の原糸物性、及び製織評価結果を表３に示した。
【００８８】
（実施例１４〜１６）
実施例１で得られたポリ乳酸モノフィラメントパーンを分繊後直ちに表１記載の張力でリワインドして４００ｈｒ保管した。４００ｈｒ保管後原糸は強度を測定した後、直ちに製織工程に供した。この時の原糸物性、及び製織評価結果を表３に示した。
【００８９】
（比較例８）
比較例２で得られたポリ乳酸モノフィラメントパーンを用いたこと以外は実施例１４と同様に行った。
【００９０】
【表３】
2009256857.tif 000004
【００９１】
表３の結果から明らかな様に本発明の分繊用ポリ乳酸マルチフィラメントは分繊後にも実使用に耐えうる物性を有し、得られたモノフィラメントは製織性、基布品位を同時に満足するものである。特に本発明の好ましい態様である屈折率が１．４５の球状無機粒子を用いたモノフィラメントよりなる基布は透明性にも優れるものであった。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明のポリ乳酸マルチフィラメントは環境負荷を低減し、且つ、色調および分繊性に優れるため、品位品質に優れたポリ乳酸モノフィラメントを収率良く生産することができる。また、本発明のマルチフィラメントを分繊して得られるモノフィラメントは従来ポリエチレンテレフタレートやポリアミドモノフィラメントが使用されてきた生活資材、衣料資材、産業資材、医療資材等の幅広い用途に適用可能であり、産業上の利用価値が非常に高いものである。