説明

ステレオコンプレックスポリ乳酸からなる繊維

【課題】 本発明の目的は、ステレオコンプレックスポリ乳酸からなり、耐久性と強度に優れた繊維を提供することにある。
【解決手段】 本発明は、100重量部のステレオコンプレックスポリ乳酸、0.001〜1重量部の金属重合触媒および0.001〜5重量部のイミン化合物からなる繊維である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ステレオコンプレックスポリ乳酸からなる繊維およびその製造方法に関する。また本発明は、該繊維からなる繊維製品に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、地球環境保護の目的から、自然環境下で分解される生分解性ポリマーが注目され、世界中で研究されている。生分解性ポリマーとして、ポリヒドロキシブチレート、ポリカプロラクトン、脂肪族ポリエステル、ポリ乳酸等が知られている。これらは溶融成型が可能であり、汎用性ポリマーとしても期待されている。
これらの中でポリ乳酸は、その原料である乳酸あるいはラクチドが、天然物から製造することが可能であり、単なる生分解性ポリマーとしてではなく、地球環境に配慮した汎用性ポリマーとして利用も検討されつつある。
ポリ乳酸は透明性が高く、強靭であるが、水の存在下では容易に加水分解され、環境を汚染することなく分解するので、環境負荷が少ない。
ポリ乳酸の融点は150から170℃の範囲にあり、ポリエステルやポリブチレンテレフタレートのごときエンジニアリングプラスチックの代替として用いるには不十分である。またポリ乳酸は、クロロフォルムなど一般的な有機溶媒に簡単に溶解するため、オイルなど有機溶剤などと接触する用途に用いることは不可能である。
【0003】
一方で、L−乳酸単位のみからなるポリ−L−乳酸(以下PLLA)とD−乳酸単位のみからなるポリ−D−乳酸(以下PDLA)を溶液あるいは溶融状態で混合することにより、ステレオコンプレックスポリ乳酸が形成されることが知られている(特許文献1参照)。このステレオコンプレックスポリ乳酸は、PLLAやPDLAに比べて、高融点、高結晶性を示すことが知られている。
特許文献1には、ステレオコンプレックスポリ乳酸を溶融紡糸した、強度0.5cN/dTexの繊維が開示されている。また非特許文献1には、PLLAとPDLAのブレンドを溶融紡糸した未延伸糸を熱処理した繊維が開示されている。この繊維は、熱処理時に繊維内部の分子配向が緩和し、得られた繊維の強度は2.3cN/dTex程度である。特許文献2には、ステレオコンプレックス化率65%以下のポリ乳酸を、高速紡糸で巻き取り、多段延伸を行い製造した8.0cN/dTexの高強度繊維が報告されている。
【特許文献1】特開昭63−241024号公報
【非特許文献1】Sen−i Gakkai Preprints 1989、山根ら
【特許文献2】特開2003−293220号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の目的は、ステレオコンプレックスポリ乳酸からなり、耐久性と強度に優れた繊維を提供することにある。また本発明の他の目的は、該繊維からなる織編物などの各種繊維製品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明者らは、ポリ乳酸に含有する重合触媒を失活させることにより耐久性に優れ、かつ強度に優れた繊維が得られることを見出し本発明を完成させた。また本発明者は、重合触媒の失活剤として特定のイミン化合物が有効であることを見出し本発明を完成した。
すなわち本発明は、100重量部のステレオコンプレックスポリ乳酸、0.001〜1重量部の金属重合触媒および0.001〜5重量部のイミン化合物からなる繊維である。
【0006】
また本発明は、ポリ−L−乳酸とポリ−D−乳酸との合計100重量部に対して、0.001〜1重量部の金属重合触媒および0.001〜5重量部のイミン化合物を含有する組成物を、溶融紡糸することからなる繊維の製造方法である。
【0007】
さらに本発明は、上記繊維を含有する繊維製品を包含する。
【発明の効果】
【0008】
本発明の繊維は、高温で保持しても分子量の低下が少なく耐久性に優れる。本発明の繊維は、高い強度を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
(ステレオコンプレックスポリ乳酸)
ステレオコンプレックスポリ乳酸は、ポリ−L−乳酸およびポリ−D−乳酸から形成される。ポリ−L−乳酸およびポリ−D−乳酸は、下記式で表されるL−乳酸単位およびD−乳酸単位から実質的になる。
【0010】
【化1】

【0011】
ポリ−L−乳酸は、好ましくは90〜100モル%、より好ましくは95〜100モル%、さらに好ましくは98〜100モル%のL−乳酸単位から構成される。他の単位としては、D−乳酸単位、乳酸以外の共重合成分単位が挙げられる。D−乳酸単位、乳酸以外の共重合成分単位は、好ましくは0〜10モル%、より好ましくは0〜5モル%、さらに好ましくは0〜2モル%である。
ポリ−D−乳酸は、90〜100モル%、好ましくは95〜100モル%、さらに好ましくは98〜100モル%のD−乳酸単位から構成される。他の単位としては、L−乳酸単位、乳酸以外の共重合成分単位が挙げられる。L−乳酸単位、乳酸以外の共重合成分単位は、0〜10モル%、好ましくは0〜5モル%、さらに好ましくは0〜2モル%である。
共重合成分単位は、2個以上のエステル結合形成可能な官能基を持つジカルボン酸、多価アルコール、ヒドロキシカルボン酸、ラクトン等由来の単位およびこれら種々の構成成分からなる各種ポリエステル、各種ポリエーテル、各種ポリカーボネート等由来の単位が例示される。
【0012】
ジカルボン酸としては、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、テレフタル酸、イソフタル酸等が挙げられる。多価アルコール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、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、グリセリン、ソルビタン、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等の脂肪族多価アルコール等あるいはビスフェノールにエチレンオキシドが付加させたものなどの芳香族多価アルコール等が挙げられる。ヒドロキシカルボン酸として、グリコール酸、ヒドロキシ酪酸等が挙げられる。ラクトンとしては、グリコリド、ε−カプロラクトングリコリド、ε−カプロラクトン、β−プロピオラクトン、δ−ブチロラクトン、β−またはγ−ブチロラクトン、ピバロラクトン、δ−バレロラクトン等が挙げられる。
【0013】
ポリ−L−乳酸およびポリ−D−乳酸は、共に重量平均分子量が、好ましくは10万〜50万、より好ましくは15万〜35万、さらに好ましくは12万〜25万である。ポリ−L−乳酸およびポリ−D−乳酸は、共に光学純度で100〜90%の範囲であることが好ましく、より好ましくは100〜95%である。また、特に融点が150〜180℃の間であることが好ましく、165〜180℃の間であることがより好ましい。ポリ−L−乳酸およびポリ−D−乳酸は、共に含まれるラクチド濃度が低いことが好ましく、5重量%以下、さらには1重量%以下、より好ましくは0.05重量%以下であることが好ましい。
【0014】
ポリ−L−乳酸およびポリ−D−乳酸は、公知の方法で製造することができる。例えば、L−またはD−ラクチドを金属重合触媒の存在下、加熱し開環重合させ製造することができる。また、金属重合触媒を含有する低分子量のポリ乳酸を結晶化させた後、減圧下または不活性ガス気流下で加熱し固相重合させ製造することができる。さらに、有機溶媒の存在/非存在下で、乳酸を脱水縮合させる直接重合法で製造することができる。
重合反応は、従来公知の反応容器で実施可能であり、例えばヘリカルリボン翼等、高粘度用攪拌翼を備えた縦型反応容器を単独、または並列して使用することができる。
重合開始剤としてアルコールを用いてもよい。かかるアルコールとしては、ポリ乳酸の重合を阻害せず不揮発性であることが好ましく、例えばデカノール、ドデカノール、テトラデカノール、ヘキサデカノール、オクタデカノールなどを好適に用いることができる。
【0015】
固相重合法では、前述した開環重合法や乳酸の直接重合法によって得られた、比較的低分子量の乳酸ポリエステルをプレポリマーとして使用する。プレポリマーは、そのガラス転移温度(Tg)以上融点(Tm)未満の温度範囲にて予め結晶化させることが、融着防止の面から好ましい形態と言える。結晶化させたプレポリマーは固定された縦型反応容器、或いはタンブラーやキルンの様に容器自身が回転する反応容器中に充填され、プレポリマーのガラス転移温度(Tg)以上融点(Tm)未満の温度範囲に加熱される。重合温度は、重合の進行に伴い段階的に昇温させても何ら問題はない。また、固相重合中に生成する水を効率的に除去する目的で前記反応容器類の内部を減圧することや、加熱された不活性ガス気流を流通する方法も好適に併用される。
【0016】
ステレオコンプレックスポリ乳酸におけるポリ−L−乳酸とポリ−D−乳酸との重量比は、90:10〜10:90である。75:25〜25:75であることが好ましく、さらに好ましくは60:40〜40:60である。
ステレオコンプレックスポリ乳酸の重量平均分子量は、10万〜50万である。より好ましくは10万〜30万である。重量平均分子量は溶離液にクロロホルムを用いたゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定による標準ポリスチレン換算の重量平均分子量値である。
【0017】
ステレオコンプレックスポリ乳酸は、ポリ−L−乳酸およびポリ−D−乳酸からなりステレオコンプレックス結晶を含有する。本発明で言うステレオコンプレックスポリ乳酸は、示差走査熱量計(DSC)測定において、昇温過程における融解ピークのうち、195℃以上の融解ピークの割合が80%以上、好ましくは90%以上、さらに好ましくは95%以上である。融点は、195〜250℃の範囲、より好ましくは200〜220℃の範囲である。融解エンタルピーは、20J/g以上、好ましくは30J/g以上である。具体的には、示差走査熱量計(DSC)測定において、昇温過程における融解ピークのうち、195℃以上の融解ピークの割合が90%以上であり、融点が195〜250℃の範囲にあり、融解エンタルピーが20J/g以上であることが好ましい。
ステレオコンプレックスポリ乳酸は、ポリ−L−乳酸とポリ−D−乳酸とを所定の重量比で共存させ混合することにより製造することができる。
【0018】
混合は、溶媒の存在下で行うことができる。溶媒は、ポリ−L−乳酸とポリ−D−乳酸が溶解するものであれば、特に限定されるものではないが、例えば、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン、テトラクロロエタン、フェノール、テトラヒドロフラン、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、ブチロラクトン、トリオキサン、ヘキサフルオロイソプロパノール等の単独あるいは2種以上混合したものが好ましい。
また混合は、溶媒の非存在下で行うことができる。即ち、ポリ−L−乳酸とポリ−D−乳酸とを所定量混合した後に溶融混練する方法、いずれか一方を溶融させた後に残る一方を加えて混練する方法を採用することができる。
【0019】
(金属重合触媒)
ポリ−L−乳酸またはポリ−D−乳酸を製造する際の金属重合触媒は、アルカリ土類金属、希土類元素、第三周期の遷移金属、アルミニウム、ゲルマニウム、スズおよびアンチモンからなる群から選ばれる少なくとも一種の金属の化合物である。アルカリ土類金属として、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウムなどが挙げられる。希土類元素として、スカンジウム、イットリウム、ランタン、セリウムなどが挙げられる。第三周期の遷移金属として、鉄、コバルト、ニッケルが挙げられる。
金属重合触媒は、上記金属のカルボン酸塩、アルコキシド、ハロゲン化物、酸化物、炭酸塩、エノラート塩、トリフルオロメタンスルホン酸塩が好ましい。重合活性や色相を考慮した場合、オクチル酸スズ、チタンテトライソプロポキシド、アルミニウムトリイソプロポキシドが特に好ましい。
【0020】
本発明の繊維は、前記金属重合触媒の存在下で重合されたポリ−L−乳酸およびポリ−D−乳酸から形成されるステレオコンプレックスポリ乳酸を含有する。よって、本発明の繊維は、ステレオコンプレックスポリ乳酸100重量部に対して、0.001〜1重量部、好ましくは、0.005〜0.1重量部の金属重合触媒を含有する。金属重合触媒の添加量が少なすぎると重合速度が著しく長期化するため好ましくない。逆に多すぎると開重合やエステル交換反応が加速されるため、得られる繊維の熱安定性が悪化する。
【0021】
(イミン化合物)
本発明で使用するイミン化合物は、その構造中に>C=N−を有し、且つ金属重合触媒に配位し得るヒドロキシ基またはシアノ基を含む下記式(1)で表わされる化合物である。
【0022】
【化2】

【0023】
式(1)で表わされるイミン化合物は、従来の触媒失活剤の様なブレンステッド酸や塩基ではないため、繊維の耐加水分解性を悪化させることなく熱安定性を向上させることが可能である。
式(1)におけるnの値は1〜4の整数であるが、2以上であればキレート配位子となり、触媒金属元素とより安定な錯体を形成出来るために好ましい。
Xは、単結合または炭素数1〜3の炭化水素基である。炭化水素基としてメチレン基、エチレン基などのアルキレン基が好ましい。
Yは、水素原子、炭素数1〜6の脂肪族炭化水素基、炭素数6〜12の脂環族炭化水素基、炭素数6〜10の芳香族炭化水素基である。脂肪族炭化水素基としてアルキル基、アルケニル基が挙げられる。脂環族炭化水素基としてシクロアルキル基が挙げられる。芳香族炭化水素基として置換若しくは非置換のフェニル基、ナフチル基が挙げられる。これらの中でも水素およびメチル基が好ましい。
Wは、炭素数1〜6の脂肪族炭化水素基、炭素数6〜12の脂環族炭化水素基、炭素数6〜10の芳香族炭化水素基、炭素原子、窒素原子、酸素原子、硫黄原子またはリン原子である。
【0024】
脂肪族炭化水素基としてアルキル基、アルキレン基、アルカントリイル基、アルカンテトライル基が挙げられる。脂環族炭化水素基としてシクロアルキル基、シクロアルキレン基、シクロアルカントリイル基、シクロアルカンテトライル基が挙げられる。芳香族炭化水素基として置換若しくは非置換のフェニル基、フェニレン基、フェニルトリイル基、フェニルテトライル基、ナフチル基、ナフチレン基、ナフタレントリイル基、ナフタレンテトライル基が挙げられる。これらの中でも、メチレン基、エチレン基、1,3−プロピレン基、1,2−シクロヘキサンジイル基、o−フェニレン基、m−フェニレン基が好ましく選択される。
Z基は、ヒドロキシ基またはシアノ基を表す。これらの基は、イミン化合物中の基>C=NHと共同して、金属重合触媒を補足する。
イミン化合物は、Wが、炭素原子、窒素原子、酸素原子、硫黄原子またはリン原子の場合、Wを基点とする多脚型の構造となる。この場合、式(1)中のXは炭素数1〜3の炭化水素基である。この場合、炭化水素基としてメチレン基、エチレン基などのアルキレン基が好ましい。
【0025】
(nが2の場合)
nが2、Xが単結合、Yが水素原子、Zがヒドロキシ基の場合、式(1)の化合物は下記式(1−1)で表わされる。この場合、Wとして、エチレン基、プロピレン基などの炭素数1〜6のアルキレン基、シクロヘキシレン基などのシクロアルキレン基、フェニレン基が例示できる。
【0026】
【化3】

【0027】
式(1−1)で表わされる化合物として、N,N’−ビス(サリチリデン)エチレンジアミン、N,N’−ビス(サリチリデン)プロパンジアミン、N,N’−ビス(サリチリデン)−cis−シクロヘキサンジアミン、N,N’−ビス(サリチリデン)−trans−シクロヘキサンジアミン、N,N’−ビス(サリチリデン)−o−フェニレンジアミン、N,N’−ビス(サリチリデン)−m−フェニレンジアミン、N,N’−ビス(サリチリデン)−p−フェニレンジアミン等が挙げられる。
nが2、Xが単結合、Yが水素原子、Zがシアノ基の場合、式(1)の化合物は下記式(1−2)で表わされる。この場合、Wとして、エチレン基、プロピレン基などの炭素数1〜6のアルキレン基、シクロヘキシレン基などのシクロアルキレン基、フェニレン基等が例示できる。
【0028】
【化4】

【0029】
式(1−2)で表わされる化合物として、N,N’−ビス(2−シアノベンジリデン)エチレンジアミン、N,N’−ビス(2−シアノベンジリデン)プロパンジアミン、N,N’−ビス(2−シアノベンジリデン)−cis−シクロヘキサンジアミン、N,N’−ビス(2−シアノベンジリデン)−trans−シクロヘキサンジアミン、N,N’−ビス(2−シアノベンジリデン)−o−フェニレンジアミン、N,N’−ビス(2−シアノベンジリデン)−m−フェニレンジアミン、N,N’−ビス(2−シアノベンジリデン)−p−フェニレンジアミン等が例示できる。
【0030】
(nが1の場合)
nが1、Xが単結合、Yがメチル基、Zがヒドロキシ基の場合、式(1)の化合物は下記式(1−3)で表わされる。この場合、Wとして、メチル基、エチル基、プロピル基、t−ブチル基などの炭素数1〜6のアルキル基等が例示できる。
【0031】
【化5】

【0032】
式(1−3)で表わされる化合物として、N−メチルイミノメチルフェノール、N−エチルイミノメチルフェノール、N−イソプロピルイミノメチルフェノール、N−t−ブチルイミノメチルフェノールなどが例示できる。
【0033】
(nが3の場合)
nが3、Xがアルキレン基、Yが水素原子、Zがヒドロキシ基、Wが窒素原子の場合、式(1)の化合物として、N,N,N−トリス(サリチリデン)トリアルキレンテトラミンが例示できる。
上記化合物のうち、N,N’−ビス(サリチリデン)エチレンジアミン、N,N’−ビス(サリチリデン)プロパンジアミンが特に好ましい。
【0034】
本発明の繊維において、イミン化合物の含有量は、ポリ乳酸100重量部に対して0.001〜5重量部、好ましくは0.01〜1重量部である。イミン化合物の含有量がポリ乳酸に対して少なすぎる場合、残留する重合触媒との反応効率が極めて悪く、金属重合触媒を充分失活することができない。また多すぎる場合、イミン化合物による組成物の可塑化や着色が著しくなる。
【0035】
イミン化合物は、開環重合法においては重合後期に反応容器内に直接添加混練することができる。チップ状に成型した後にエクストルーダーやニーダーで混練してもよい。イミン化合物の均一分布を考慮するとエクストルーダーやニーダーの使用が好ましい。また、反応容器の吐出部をエクストルーダーに直結し、サイドフィーダーからイミン化合物を添加する方法も好ましい。一方固相重合法においては、重合終了時に得られる乳酸系ポリエステルの固体とイミン化合物を粉末混合しエクストルーダーやニーダーで混練する方法、イミン化合物の溶液を乳酸系ポリエステルの固体に塗布したものをエクストルーダーやニーダーで混練する方法、乳酸系ポリエステルの固体と、イミン化合物を含むマスターバッチとをエクストルーダーやニーダーで混練する方法等が可能である。
本発明の繊維には、その目的を損なわない範囲内で、通常の添加剤、すなわち紫外線吸収剤、酸化防止剤、熱安定剤、滑剤、離型剤、染料、顔料、抗菌・抗かび剤などを配合することができる。
【0036】
<繊維の製造方法>
本発明の繊維は、通常の溶融紡糸法によって製造することが出来る。例えば、ポリ−L−乳酸とポリ−D−乳酸との合計100重量部に対して、0.001〜1重量部の金属重合触媒および0.001〜5重量部のイミン化合物を含有する組成物を、溶融紡糸することにより製造することができる。ステレオコンプレックスポリ乳酸は、紡糸する前に、ポリ−L−乳酸とポリ−D−乳酸とを溶融混練することにより形成される。
従って本発明は、(1)金属重合触媒の存在下でL−ラクチドを重合しポリ−L−乳酸を製造する工程、(2)金属重合触媒の存在下でD−ラクチドを重合しポリ−D−乳酸を製造する工程、および(3)前記工程で得られたポリ−L−乳酸およびポリ−D−乳酸を混合した後にイミン化合物を添加しポリ乳酸組成物を製造する工程、および(4)該組成物を溶融紡糸することからなる、ステレオコンプレックスポリ乳酸からなる繊維の製造方法を包含する。
また、本発明は、(1)金属重合触媒の存在下でL−ラクチドを重合しポリ−L−乳酸を製造した後にイミン化合物を添加しポリ−L−乳酸組成物を製造する工程、(2)金属重合触媒の存在下でD−ラクチドを重合しポリ−D−乳酸を製造した後にイミン化合物を添加しポリ−D−乳酸組成物を製造する工程、(3)ポリ−L−乳酸組成物およびポリ−D−乳酸組成物を混合しポリ乳酸組成物を製造する工程、および(4)該組成物を溶融紡糸することからなる、ステレオコンプレックスポリ乳酸からなる繊維の製造方法を包含する。
【0037】
紡糸に用いるポリ乳酸組成物は、乾燥されたものが好ましい。該ポリ乳酸組成物は、水分率が好ましくは0〜200ppm、より好ましくは0〜100ppm、さらに好ましくは0から60ppmである。この範囲であれば加水分解を抑制して、強度に優れた繊維を得ることが出来るからである。紡糸する際の溶融温度は、好ましくは200〜280℃、より好ましくは220℃〜265℃、さらに好ましくは235〜250℃である。紡糸時の巻き取り速度は、好ましくは100〜8000m/分、より好ましくは500m/分以上、さらに好ましくは1500m/分以上である。紡糸後には、延伸、熱処理をしても良い。延伸を行う場合には、延伸温度は好ましくは60〜200℃である。熱処理は90〜210℃で行うことが好ましい。本発明の繊維は、織布、不織布、編物、拠糸、長繊維、カットファイバー、釣り糸、ボタン糸などに加工し、各種用途に好適に用いることができる。
【実施例】
【0038】
以下、実施例によって本発明を説明するが、これに限定するものではない。物性の測定は以下の方法により行なった。
【0039】
(1)重量平均分子量(Mw)
重量平均分子量(Mw)はショーデックス製GPC−11を使用し、ポリ乳酸50mgを5mlのクロロホルムに溶解させ、40℃のクロロホルムにて展開した。重量平均分子量(Mw)、はポリスチレン換算値として算出した
(2)水分率の測定
水分率は得られたチップをカールフィッシャー水分率計(三菱化学 CA−100 気化装置つき)を用いて測定した。
(3)分子量低下率(%)測定方法
樹脂ならびに繊維の分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって以下の条件によって測定した。測定した重量平均分子量より下記の式によって分子量低下率を算出した。
分子量低下率(%)=紡糸前の樹脂の分子量/繊維の分子量×100
(4)強度(cN/dTex)および伸度(%)測定方法
繊維の力学特性(強度および伸度)はJIS L 1013の方法に準拠して測定した値である。
(6)融点(Tm)および融解エンタルピー(ΔHm)の測定
繊維の融点および融解エンタルピーは示差走査熱量計(DSC)を用いて実施した。試料の5〜10mgをアルミニウム製専用パンに入れ、昇温速度を10℃毎分とし、30〜250℃の範囲で走査した。得られたDSC曲線から融点を求め、融解ピークとベースラインに囲まれた領域の面積から融解エンタルピーを算出した。
【0040】
<参考例1>
(ポリ−L−乳酸の製造)
冷却留出管を備えた重合反応容器の原料仕込み口から、窒素気流下でL−ラクチド100重量部およびステアリルアルコール0.15重量部を仕込んだ。続いて反応容器内を5回窒素置換し、L−ラクチドを190℃にて融解させた。L−ラクチドが完全に融解した時点で、原料仕込み口から2−エチルヘキサン酸スズ0.05重量部をトルエン500μLと共に添加し、190℃で1時間重合した。最後に余剰L−ラクチドを脱揮し、反応容器内からポリ−L−乳酸を取り出した。得られたポリ−L−乳酸は、粉砕機を使用してペレット状にした。得られたポリ−L−乳酸の重量平均分子量(Mw)は、210,000であった。
【0041】
(ポリ−D−乳酸の製造)
次に、同様の操作にてポリ−D−乳酸の合成を行った。すなわち、D−ラクチド100重量部、およびステアリルアルコール0.15重量部を仕込んだ。続いて反応容器内を5回窒素置換し、D−ラクチドを190℃にて融解させた。D−ラクチドが完全に融解した時点で、原料仕込み口から2−エチルヘキサン酸スズ0.05重量部をトルエン500μLと共に添加し、190℃で1時間重合した。重合終了後、反応容器の吐出口からストランド状のポリ−D−乳酸を吐出し、冷却しながらペレット状に裁断した。得られたポリ−D−乳酸の重量平均分子量(Mw)は、220,000であった。
【0042】
<実施例1>
参考例において得られたポリ−L−乳酸50重量部とポリ−D−乳酸50重量部をペレット状態でよく混合し、100℃の真空乾燥機に入れて8時間かけて乾燥し、水分率を80ppmまで下げた。この混合物100重量部に対して0.15重量部のN,N’−ビス(サリチリデン)エチレンジアミンを良く混合させた。
【0043】
(紡糸、延伸)
その後、溶融押出機に供給し、口径0.6mmφの孔数36個の紡糸口金から310m/分で吐出し、常法に従って冷却、オイリング後、485m/分で引き取り、巻き取った後、4.9倍に延伸して120dtex、36フィラメント、強度4.8cN/dtexの繊維を得た。得られた繊維の物性を表1に示す。
【0044】
<実施例2>
参考例において得られたポリ−L−乳酸50重量部とポリ−D−乳酸50重量部をペレット状態でよく混合し、100℃の真空乾燥機に入れて8時間かけて乾燥し、水分率を80ppmまで下げた。この混合物100重量部に対して0.15重量部のN,N,N’−トリス(サリチリデン)トリエチレンテトラミンを良く混合させた。
【0045】
(紡糸、延伸)
その後、溶融押出機に供給し、口径0.6mmφの孔数36個の紡糸口金から310m/分で吐出し、常法に従って冷却、オイリング後、485m/分で引き取り、巻き取った後、4.9倍に延伸して120dtex、36フィラメントの繊維を得た。得られた繊維の物性を表1に示す。
表1に記載のデータから明らかなように、実施例1および2の繊維はステレオコンプレックスポリ乳酸に特徴的な高融点を示し、ステレオコンプレックスポリ乳酸からなる、高耐熱性の繊維であった。
【0046】
【表1】

【0047】
<実施例3>
実施例2において得た繊維を筒編み機を用いてメリヤス織の布を作成した。
この布は伸縮性を有し、丈夫であり、実用的に用いることができるものであった。
【産業上の利用可能性】
【0048】
本発明の繊維は、熱安定性および強度に優れるので、織物、編物に加工することができる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
100重量部のステレオコンプレックスポリ乳酸、0.001〜1重量部の金属重合触媒および0.001〜5重量部のイミン化合物からなる繊維。
【請求項2】
金属重合触媒が、アルカリ土類金属、希土類、第三周期の遷移金属類、アルミニウム、ゲルマニウム、スズ、アンチモンからなる群から選ばれる少なくとも一種の金属の化合物である請求項1に記載の繊維。
【請求項3】
ステレオコンプレックスポリ乳酸が、L―乳酸単位100モル%のポリ−L−乳酸およびD−乳酸単位100モル%のポリ−D−乳酸から構成され、重量平均分子量が10万〜50万である請求項1記載の繊維。
【請求項4】
イミン化合物が、下記式(1)で表される化合物である請求項1記載の繊維。
【化1】

(式(1)中、nは1〜4の整数である。Xは、単結合または炭素数1〜3の炭化水素基である。Yは、水素原子、炭素数1〜6の脂肪族炭化水素基、炭素数6〜12の脂環族炭化水素基または炭素数6〜10の芳香族炭化水素基である。Zはヒドロキシ基またはシアノ基である。Wは、炭素数1〜6の脂肪族炭化水素基、炭素数6〜12の脂環族炭化水素基または炭素数6〜10の芳香族炭化水素基、炭素原子、窒素原子、酸素原子、硫黄原子またはリン原子である。)
【請求項5】
式(1)において、nは2、Xは単結合、Yは水素原子または炭素数1〜6のアルキル基、Zはヒドロキシ基またはシアノ基、Wは炭素数1〜6のアルキレン基、である請求項4記載の繊維。
【請求項6】
式(1)において、nは2、Xは炭素数1〜3のアルキレン基、Yは水素原子または炭素数1〜6のアルキル基、Zはヒドロキシ基またはシアノ基、Wは炭素原子、窒素原子、酸素原子、硫黄原子またはリン原子である請求項4記載の繊維。
【請求項7】
イミン化合物が、N,N’−ビス(サリチリデン)アルキレンジアミンまたはN,N,N’−トリス(サリチリデン)トリアルキレンテトラミンである請求項1記載の繊維。
【請求項8】
260℃、10分間における重量平均分子量の低下率が15%以下である請求項1記載の繊維。
【請求項9】
ポリ−L−乳酸とポリ−D−乳酸との合計100重量部に対して、0.001〜1重量部の金属重合触媒および0.001〜5重量部のイミン化合物を含有する組成物を、溶融紡糸することからなる繊維の製造方法。
【請求項10】
水分率が200ppm以下の組成物を溶融紡糸する請求項9記載の製造方法。
【請求項11】
請求項1記載の繊維を含有する繊維製品。

【公開番号】特開2007−70736(P2007−70736A)
【公開日】平成19年3月22日(2007.3.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−255515(P2005−255515)
【出願日】平成17年9月2日(2005.9.2)
【出願人】(000003001)帝人株式会社 (1,209)
【出願人】(390022301)株式会社武蔵野化学研究所 (63)
【出願人】(303066965)株式会社ミューチュアル (33)
【出願人】(503313454)
【Fターム(参考)】