JP2001049533A - ポリ乳酸系複合短繊維、その短繊維からなる不織布及びそれらの製造方法 - Google Patents

ポリ乳酸系複合短繊維、その短繊維からなる不織布及びそれらの製造方法

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JP2001049533A
JP2001049533A JP11216968A JP21696899A JP2001049533A JP 2001049533 A JP2001049533 A JP 2001049533A JP 11216968 A JP11216968 A JP 11216968A JP 21696899 A JP21696899 A JP 21696899A JP 2001049533 A JP2001049533 A JP 2001049533A
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polymer
mfr
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fiber
polylactic acid
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JP11216968A
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Fumio Matsuoka
文夫 松岡
Kazunori Hashimoto
和典 橋本
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Unitika Ltd
Original Assignee
Unitika Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 実用的な繊維強力と耐久性のある熱バインダ
ー特性を有し、かつ生分解性も有するポリ乳酸系複合短
繊維及びその短繊維からなる不織布を提供する。 【解決手段】 この複合短繊維は、相互に光学純度が5
〜20%異なる2種のポリ乳酸系重合体A及びBからな
り、かつ低光学純度の該重合体Bが繊維表面の一部に露
出する如く複合されている。また、この繊維からなる不
織布は、該複合短繊維を少なくとも10重量%含有し、
かつ該繊維で熱接着されて形態が保持されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、生分解性を有し、
耐久性のある熱バインダー特性に優れた短繊維及びその
短繊維からなる不織布に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、機能の一つである接着性を有す
る合成繊維として、所謂熱バインダー繊維がある。この
熱バインダー繊維とは、加熱によって接着する自己接着
性を持つものであり、このような繊維を用いて、糸、編
み物、織物、不織布、その他の繊維構造物を製造する過
程で、または製造した後加熱することで繊維が互いに接
着し、強固な製品が得られるため、近年、その需要量が
多くなっている。合成重合体からなる従来の繊維は、自
然環境下での分解速度が遅く、また焼却する場合にはそ
の時の発熱量が多いため、自然環境保護の見地からの改
善が必要である。最近、脂肪族ポリエステルからなる生
分解性繊維が開発されつつあり、環境保護への貢献が期
待されている。しかも、脂肪族ポリエステルからなる繊
維は、優れた繊維性能を持ち、新規な繊維素材として期
待されている。しかしながら、この重合体は融点が低い
ため、また耐久性のあるバインダー特性に乏しく、用途
が限定されていた。そこで、かかる問題を解決すべく、
特開平6−207320号公報や特開平6−20732
4号公報において芯成分が高融点重合体、鞘成分が低融
点重合体の生分解性自己接着性短繊維あるいは長繊維
が、また特開平6−212548号公報において高融点
重合体と低融点重合体とからなり潜在捲縮能を有する生
分解性自己接着性短繊維とその繊維からなる不織布が提
案されている。また、特開平9−157952号公報や
特開平9−209216号公報にも、同主旨の複合繊維
が提案されている。しかしながら、これら公開特許公報
に記載の複合繊維は、いずれも、融点が異なる異種の2
重合体成分や、主体重合体とその共重合体との組み合わ
せでなどで構成されるため、前者においては、熱接着後
に重合体成分間に剥離が生じ、一見強固に観えた接着性
が繰り返し使用時には低下し、強力低下や毛羽立ち等の
問題が生じる。後者においては、異成分との共重合体を
構成成分とするため、繊維の長さ方向で2成分間の接着
強力が異なり、繰り返し使用時には、強力低下や毛羽立
ちが生じる。したがって、これら公開特許公報に記載の
複合繊維やその不織布は、用途が限定されるという問題
がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、生分解性を
有し、熱バインダー特性に優れ、繰り返し使用した時に
も熱バインダー特性が低下せず耐久性がある短繊維及び
その短繊維からなる不織布を提供するにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記問題
点を解決すべく鋭意検討した結果、本発明に到達したも
ので、すなわち、本発明は、以下をその要旨とするもの
である。 1)相互に光学純度が5〜20%異なる2種のポリ乳酸
系重合体A及びBからなり、かつ低光学純度の該重合体
Bが繊維表面の一部に露出する如く複合されていること
を特徴とするポリ乳酸系複合短繊維。 2)相互に光学純度が5〜20%異なる2種のポリ乳酸
系重合体A及びBからなり、該重合体Aの複屈折率△n
Aと該重合体Bの複屈折率△nBとが下記式(1)〜
(3)を満足し、かつ低光学純度の該重合体Bが繊維表
面の一部に露出する如く複合されていることを特徴とす
るポリ乳酸系複合短繊維。 10×10-3≦△nA≦40×10-3 ・・・・・(1) 2×10-3≦△nB≦30×10-3 ・・・・・(2) △nA≧△nB ・・・・・(3) △nA:光学純度が高い重合体Aの複屈折率(×1
-3) △nB:重合体Aよりも光学純度が低い重合体Bの複屈
折率(×10-3) 3)相互に光学純度が5〜20%異なる2種のポリ乳酸
系重合体A及びBからなり、該重合体Aの複屈折率△n
Aと該重合体Bの複屈折率△nBとが下記式(1)〜
(3)を満足し、該重合体Aの融点TmAと該重合体B
の融点TmBとが下記式(4)を満足し、かつ低光学純
度の該重合体Bが繊維表面の一部に露出する如く複合さ
れていることを特徴とするポリ乳酸系複合短繊維。 10×10-3≦△nA≦40×10-3 ・・・・・(1) 2×10-3≦△nB≦30×10-3 ・・・・・(2) △nA≧△nB ・・・・・(3) TmA−TmB≧5 ・・・・・(4) △nA:光学純度が高い重合体Aの複屈折率(×1
-3) △nB:重合体Aよりも光学純度が低い重合体Bの複屈
折率(×10-3) TmA:光学純度が高い重合体Aの融点(℃) TmB:重合体Aよりも光学純度が低い重合体Bの融点
(℃) 4)相互に光学純度が5〜20%異なる2種のポリ乳酸
系重合体A及びBからなり、該重合体Aのメルトフロー
レート値MFR(A)と該重合体Bのメルトフローレー
ト値MFR(B)とが下記式(5)〜(7)を満足し、
かつ低光学純度の該重合体Bが繊維表面の一部に露出す
る如く複合されていることを特徴とするポリ乳酸系複合
短繊維。 5≦MFR(A)≦100 ・・・・・(5) 5≦MFR(B)≦80 ・・・・・(6) MFR(A)≧MFR(B) ・・・・・(7) MFR(A):光学純度が高い重合体Aのメルトフロー
レート(g/10分) MFR(B):重合体Aよりも光学純度が低い重合体B
のメルトフローレート(g/10分) 5)相互に光学純度を5〜20%異にする2種のポリ乳
酸系重合体A及びBであって、重合体Aのメルトフロー
レート値MFR(A)と重合体Bのメルトフローレート
値MFR(B)とが下記式(5)〜(7)を満足する重
合体を、低光学純度の該重合体Bが繊維表面の一部に露
出する如く溶融複合紡糸した後、熱延伸することを特徴
とするポリ乳酸系複合短繊維の製造方法。 5≦MFR(A)≦100 ・・・・・(5) 5≦MFR(B)≦80 ・・・・・(6) MFR(A)≧MFR(B) ・・・・・(7) MFR(A):光学純度が高い重合体Aのメルトフロー
レート(g/10分) MFR(B):重合体Aよりも光学純度が低い重合体B
のメルトフローレート(g/10分) 6)相互に光学純度が5〜20%異なる2種のポリ乳酸
系重合体A及びBからなり、低光学純度の該重合体Bが
繊維表面の一部に露出する如く複合された複合短繊維を
少なくとも10重量%含有し、かつ該繊維で熱接着され
て形態が保持されていることすることを特徴とするポリ
乳酸系複合短繊維からなる不織布。 7)相互に光学純度が5〜20%異なる2種のポリ乳酸
系重合体A及びBからなり、低光学純度の該重合体Bが
繊維表面の一部に露出する如く複合された複合短繊維を
少なくとも10重量%含有し、該繊維で熱接着されて形
態が保持されており、かつ繰り返し圧縮後の強力保持率
TAと嵩高性保持率DAとがそれぞれ下記式(8)と
(9)を満足することを特徴とするポリ乳酸系複合短繊
維からなる不織布。 TA≧85 ・・・・・(8) DA≧90 ・・・・・(9) TA:繰り返し圧縮後の強力保持率(%) DA:繰り返し圧縮後の嵩高性保持率(%) 8)相互に光学純度を5〜20%異にする2種のポリ乳
酸系重合体A及びBであって、重合体Aのメルトフロー
レート値MFR(A)と重合体Bのメルトフローレート
値MFR(B)とが下記式(5)〜(7)を満足する重
合体を、低光学純度の該重合体Bが繊維表面の一部に露
出する如く溶融複合紡糸した後、熱延伸してなるポリ乳
酸系複合短繊維少なくとも10重量%含有させたウエブ
を作成し、次いで熱接着処理を施すことにより該繊維を
介してウエブの全構成繊維同士を熱接着し形態を保持す
ることを特徴とするポリ乳酸系複合短繊維からなる不織
布の製造方法。 5≦MFR(A)≦100 ・・・・・(5) 5≦MFR(B)≦80 ・・・・・(6) MFR(A)≧MFR(B) ・・・・・(7) MFR(A):光学純度が高い重合体Aのメルトフロー
レート(g/10分) MFR(B):重合体Aよりも光学純度が低い重合体B
のメルトフローレート(g/10分)
【0005】
【発明の実体の形態】次に、本発明を詳細に説明する。
先ず、本発明のポリ乳酸系複合短繊維について説明す
る。本発明のポリ乳酸系繊維におけるポリ乳酸系重合体
は、L−乳酸またはD−乳酸またはそれらのブレンドに
よる光学異性体の重合体を主成分とするもので、したが
って異成分同士の共重合ではなく同一の素材であるた
め、繊維を製造するに際して極めて製糸特性が優れる。
L−乳酸の光学純度が0〜100%存在する中で、この
L体に対するD体の比率は、耐熱性や生分解性に影響す
る要因であり、D体によってL体の純度が低くなると、
それに伴って結晶性が低下し、また融点降下が大きくな
り、熱接着性が向上する方向にある。また、柔軟性や弾
性回復性が改良され、熱収縮性が増大し、分解性やガラ
ス転移温度の制御、他成分との接着性の改良などができ
る。一方、D−乳酸の光学純度が0〜100%存在する
中で、このD体に対するL体の比率は、同様に耐熱性や
生分解性に影響する要因であり、L体によってD体の純
度が低くなると、それに伴って結晶性が低下し、また融
点降下が大きくなり、熱接着性が向上する方向にある。
また、柔軟性や弾性回復性が改良され、熱収縮性が増大
し、分解性やガラス転移温度の制御、他成分との接着性
の改良などができる。このようなところから、L体とD
体とのブレンド比(重量比)が1:1であると、最も結
晶性が低下し、かつ熱接着性が向上する。また同時に、
生分解速度も最も高くなる。本発明が採用するポリ乳酸
系重合体は、純粋なポリ乳酸であり、L体またはD体を
主体成分とするものである。その中で、光学純度に差が
ある2種のポリ乳酸系重合体を選定して採用し、その光
学純度が5〜20%異なる必要性は、ポリ乳酸の純度が
この範囲より小さいと、得られた繊維において熱バイン
ダー特性が低下し、加熱時の熱処理範囲の低下や用途範
囲が極めて狭くなるという問題が生じるからである。し
かも、結晶化が高くなり過ぎて分解速度が低くなり、生
分解性に劣った繊維となる。一方、ポリ乳酸の純度がこ
の範囲よりも大きくなると、繊維を熱延伸するに際して
糸条間に密着が生じたり、熱収縮が極めて高くなり、問
題となる。また、乾燥工程などの低温処理下においても
糸条間に密着や融着が生じて、実用に絶えなくなる。し
たがって、本発明においては、2種のポリ乳酸系重合体
の組み合わせを光学純度が5〜20%異なる範囲のもの
同士とするが、好ましくは光学純度が6〜18%異なる
もの同士、より好ましくは光学純度が8〜16%異なる
もの同士、最も好ましくは光学純度が10〜14%異な
るもの同士とするのがよい。
【0006】次に、本発明のポリ乳酸系繊維では、前記
2種のポリ乳酸系重合体A及びBの複屈折率すなわち本
発明の繊維を構成する重合体Aの複屈折率△nAと重合
体Bの複屈折率△nBとが上記式(1)〜(3)を満足
することが好ましい。本発明のポリ乳酸系繊維において
両重合体の複屈折率が上記式を満足する必要性は、溶融
紡糸や熱延伸するに際して繊維間の密着を防止し、また
繊維強度の向上を図るためであり、具体的には△nAを
△nBよりも大きくすることで、繊維表面に位置する重
合体Bの繊維配向を高めて繊維間の密着を防止しつつ、
実用上問題がないような耐久性のある熱バインダー性能
を得るために好ましいからである。△nAが10×10
-3未満であると、あるいは△nBが2×10-3未満であ
ると、溶融紡糸や熱延伸するに際して繊維間に密着が生
じ易くなり、また繊維性能が低下するので好ましくな
い。一方、△nAが40×10-3を超え、あるいは△n
Bが30×10-3を超えると、溶融紡糸性や延伸性が低
下するばかりか熱バインダー性能も低下するのでので好
ましくない。したがって、本発明では、両重合体の複屈
折率を上記式を満足する範囲とするが、好ましくは12
×10-3≦△nA≦38×10-3、3×10-3≦△nB
≦28×10-3、かつ△nAを△nBよりも1×10-3
以上高くし、より好ましくは15×10-3≦△nA≦3
5×10-3、4×10-3≦△nB≦25×10-3、かつ
△nAを△nBよりも2×10 -3以上高くするのがよ
い。
【0007】また、本発明のポリ乳酸系繊維では、前記
2種のポリ乳酸系重合体A及びBの融点すなわち本発明
の繊維を構成する重合体Aの融点TmAと重合体Bの融
点TmBとが上記式(4)を満足することが好ましい。
重合体Bの融点TmBが重合体Aの融点TmAに対して
〔TmA−5〕℃を超えると、熱バインダー性能が低下
して全融型の熱バインダー繊維となりかねず、全融型の
熱バインダー繊維となると不織布化したときに不織布の
形態保持性や強力が低下したりするので好ましくない。
【0008】また、本発明のポリ乳酸系繊維では、前記
2種のポリ乳酸系重合体A及びBの溶融粘度すなわち本
発明の繊維を構成する重合体Aのメルトフローレート値
MFR(A)と重合体Bのメルトフローレート値MFR
(B)とが上記式(5)〜(7)を満足することが必要
である。本発明のポリ乳酸系繊維において両重合体の溶
融粘度が上記式を満足する必要性は、繊維を製造するに
際して最も安定な状態で製糸するためであり、具体的に
はMFR(B)をMFR(A)よりも小さくすること
で、繊維表面に位置する重合体Bの繊維配向を高めて繊
維間の密着を防止しつつ、実用上問題がないような耐久
性のある熱バインダー性能を得るために好ましいからで
ある。MFR(A)が5g/10分未満あるいはMFR
(B)が5g/10分未満であると、繊維を溶融紡糸す
るに際して曳糸性が著しく低下する。曳糸性を改良する
ために紡糸温度を上げると、紡糸口金近傍で発煙が増加
して紡糸環境を悪化したり、また糸切れが増加するので
好ましくない。一方、MFR(A)が100g/10分
を超えると、あるいはMFR(B)が80g/10分を
超えると、繊維強度が低下したり、耐久性が低下したり
して、実用範囲が狭くなるので好ましくない。したがっ
て、本発明では、両重合体の溶融粘度を上式を満足する
範囲とするが、好ましくは8≦MFR(A)≦80、6
≦MFR(B)≦60、かつMFR(B)をMFR
(A)よりも2g/10分以上低くし、より好ましくは
10≦MFR(A)≦60、8≦MFR(B)≦50、
かつMFR(B)をMFR(A)よりも5g/10分以
上低くするのがよい。
【0009】また、本発明のポリ乳酸系繊維では、ポリ
乳酸系の重合体Bが繊維表面の一部に露出する如く複合
されていることが必要である。これは、光学純度の低い
成分にバインダー機能を発現させるために不可決のため
である。すなわち、繊維表面に露出することで、容易に
他の繊維または素材との接触点で接着可能となる。な
お、繊維表面の一部に露出する如き複合断面形状として
は、例えば図1(a)〜同図(k)に示すような丸断
面、異形断面、中空断面、芯鞘型、偏心芯鞘型、並列
型、海島型、多層型、多芯型、放射分割型、点対称分割
型など、各種の分割型複合断面であり、これらは必ずし
も同種である必要はなく、異種の組み合わせであっても
よい。この繊維において、前記溶融粘度差及び光学純度
に大きな差がある組み合わせを選択し、並列型、偏心芯
鞘型、偏心分割型等の複合繊維を形成すると、光学純度
の低い重合体が熱接着成分として寄与するばかりでな
く、収縮成分としても機能して捲縮発現能力を具備でき
る。
【0010】さらに、本発明のポリ乳酸系繊維では、ポ
リ乳酸系重合体Bは光学純度の低いものであり、純度が
低いほど、熱接着性が向上する。特に、この重合体B
は、一般的に低分子量物が多く、軟化点や融点が低く、
結晶化し難いため、繊維間に密着が発生しやすい。それ
を防止すべく、適宜、結晶核剤、例えばタルク、炭酸カ
ルシウム、酸化チタンなどを少量添加することが好まし
い。結晶核剤を添加することで、繊維表面の重合体の結
晶化が促進され、溶融紡糸した時の密着防止ばかりでな
く、熱延伸するに際しても繊維間の密着を防止すること
が可能となる。また、結晶核剤は粒径が数μm以下の微
粒子のものを採用するのが好ましく、粒径が大き過ぎる
と、溶融紡糸時に紡糸口金装置において濾圧上昇が生じ
たり、あるいは糸切れが生じたりするからである。結晶
核剤が微粒子のものであると、繊維表面の梨地化効果す
なわち繊維−繊維間あるいは繊維−金属間の摩擦係数を
低下させる効果が発現し、布帛形成時の操業性を向上さ
せることができる。なお、本発明においては、前述した
ところのポリ乳酸を主成分とする重合体に対し、必要に
応じて例えば熱安定剤、結晶核剤、艶消し剤、顔料、耐
光剤、耐候剤、酸化防止剤、抗菌剤、香料、可塑剤、染
料、界面活性剤、表面改質剤、各種無機及び有機電解
質、微粉体、難燃剤等の各種添加剤を、本発明の作用効
果を損なわない範囲内で添加することができる。
【0011】本発明のポリ乳酸系繊維は、その単繊維繊
度が0.3〜100デニ−ルであるのが好ましい。単繊
維繊度が0.3デニ−ル未満となると、繊維を溶融紡糸
するに際して紡糸口金孔の精度向上や固化点の制御、吐
出量の低減に伴う生産性の低下、糸切れが発生し易くな
る等の問題が生じ、好ましくない。一方、単繊維繊度が
100デニールを超えると、通常の短繊維を製造する工
程では紡糸や延伸が困難で、別途、特殊な製造設備が必
要となり、高コストとなるので好ましくない。
【0012】本発明のポリ乳酸系繊維は、その繊維長と
して一般的に1〜100mmが好適である。繊維長が短
いと、カード通過時に脱落綿が増え、操業性の低下や不
織布とした場合に強力の低下がある。また、繊維長が2
5mm以下の場合には、一般に、湿式不織布用に展開す
る。繊維長が短いほど単繊維への分散性が向上するので
好ましいが、極度に短過ぎると、本来の繊維特性が不織
布において発現しない恐れが生じる。一方、繊維長が余
りにも長いと、カード通過性が低下したり、ネツプが発
生し易くなる。したがって、繊維長としては、上記の観
点から総合的に適正な長さを選定する。
【0013】本発明のポリ乳酸系繊維は、その繊維強度
が0.5g/d以上のものであるのが好ましい。強度が
0.5g/d未満では、実用面で強力不足という問題が
生じる恐れがある。繊維強度は高いほど実用範囲が広が
ることから好ましいが、その用途に応じて適宜設計すれ
ばよい。また、その伸度は、特に限定するものではない
が、通常、15〜80%が好ましい。伸度が15%未満
になると、糸切れが生じたり延伸操業性が低下する問題
が生じ、一方、伸度が80%を超えると、通常の布帛を
形成した後の寸法安定性が低下することがあり、好まし
くない。なお、この繊維を成形用途に採用する場合に
は、高伸度であるほど成形加工性が向上するため、好ま
しい。
【0014】本発明のポリ乳酸系繊維は、単独または他
の繊維と混用して、紡績糸、紐、それらからなる織物、
編物、各種不織布すなわちサーマルスルー不織布、エン
ボス加工不織布、ニードルパンチ不織布、スパンレース
不織布、湿式不織布など、また複合材料その他の繊維構
造物の製造に用いることができる。他の繊維と混用する
場合には、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アクリル
繊維、ビニロン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレ
ン繊維などの繊維形成性熱可塑性重合体からなる合成繊
維、レーヨン、ポリノジツク、リヨセル、テンセルなど
の再生繊維、アセテートなどの半合成繊維、また羊毛、
絹、木綿、麻、木材パルプなどの天然繊維が採用され
る。そしてその中でも、前記再生繊維、半合成繊維、天
然繊維、脂肪肪族ポリエステルからなる繊維などの生分
解性繊維と混用すれば、完全に生分解可能な製品が得ら
れるため、特に好ましい。
【0015】次に、本発明のポリ乳酸系複合短繊維から
なる不織布について説明する。本発明の不織布は、前記
構成の複合短繊維を少なくとも10重量%含有し、該短
繊維で熱接着されて形態が保持されているものである。
前記構成の繊維を少なくとも10重量%含有する理由
は、不織布の形態を保持するために不可欠な熱バインダ
ー性能を具備するためであり、そのために該短繊維を1
0重量%以上必要とする。上限は特に限定するものでは
なく、この繊維100%であってもよく、目的、用途に
応じた混合比率を選定すればよい。混合する他の繊維も
特に限定されず、合成繊維、半合成繊維、再生繊維、天
然繊維でもよいが、最も好ましいのは前述した半合成繊
維、再生繊維、天然繊維または脂肪族ポリエステル繊維
などの生分解性繊維であり、これらと混用すれば、完全
に生分解可能な製品が得られるため、特に好ましい。
【0016】次に、本発明の不織布は、該短繊維で熱接
着されて形態が保持されていることが必要である。この
ことは、不織布を形成する場合の形態保持性を向上させ
ることばかりでなく使用時の繰り返し応力に対する抵抗
性を保有させることにある。通常のバインダーは、繰り
返し応力に対する抵抗性が弱く、いわゆるクツシヨン材
などの用途には使い難いものである。
【0017】また、本発明の不織布は、繰り返し圧縮後
の強力保持率TAと繰り返し圧縮後の嵩高性保持率DA
とがそれぞれ上記式(8)と(9)を満足することが好
ましい。繰り返し圧縮後の強力保持率TAは、繰り返し
圧縮変形を加えた際の不織布における接着部の耐久性を
強力の観点から評価するもので、この数値が高いほど強
力保持に優れることを意味し、TAが85%以上である
と、不織布が繰り返し圧縮変形を受けた際にも強力が実
用上十分に保持される。また、繰り返し圧縮後の嵩高性
保持率DAは、繰り返し圧縮変形を加えた際の不織布に
おける接着部の耐久性を嵩高性の回復状態の観点から評
価するもので、この数値が高いほど嵩高性保持に優れる
ことを意味し、DAが90%以上であると、不織布が繰
り返し圧縮変形を受けた際にも嵩高性が実用上十分に保
持される。
【0018】次に、本発明のポリ乳酸系複合短繊維及び
その短繊維からなる不織布を製造するための方法を説明
するが、本発明の方法は、この方法に限ったものでない
ことは言うまでもない。本発明のポリ乳酸系複合短繊維
は、公知の溶融複合紡糸装置による紡糸方法及び延伸方
法により容易に製造することができる。すなわち、ポリ
乳酸系複合短繊維を構成する重合体として相互に光学純
度の異なる2種の重合体を選択し、この重合体を個別に
溶融計量し、光学純度の低い重合体を繊維表面に配する
複合紡糸口金装置から繊維を溶融紡出し、冷却し、巻取
った後数十万デニールのトウとして延伸するか、または
巻取ることなく数千以上のデニールに集束させた未延伸
糸ケンスとし、これをさらに集束して熱延伸し、スタツ
フアボツクスによる捲縮を付与した後、仕上げ油剤を付
与、乾燥した後、所定長に切断することによって、本発
明の短繊維を製造する。ここで、熱延伸とは、該繊維を
ガラス転移温度以上かつ軟化温度以下の温度で繊維を延
伸することをいう。溶融紡糸に際しては、巻取り速度が
100〜2000m/分の低速紡糸、巻取り速度が20
00〜5000m/分の高速紡糸、巻取り速度が500
0m/分以上の超高速紡糸が可能であり、紡糸と延伸を
連続して行ういわゆるスピンドロー方式も好ましく採用
できる。スピンドロー方式で得た繊維は、適度な繊度に
した後、更なる延伸をせずに捲縮加工をすることもでき
る。本発明でいう熱延伸とは、重合体のガラス転移温度
以上の温度で延伸することを意味し、一般の多段延伸に
おいては、第1ローラーや第2ローラー等の加熱、第1
ローラーと第2ローラーとの間、あるいは第2ローラー
と第3ローラーとの間、あるいは各ローラー間の両方で
熱板やスチームあるいは温水等を加熱媒体として用いて
延伸する。必要に応じて、最終ローラー以降の工程で、
熱処理を行うこともある。これらの加熱については、紡
糸工程と延伸工程とを直結する製法、いわゆるスピンド
ロー法においても、同様である。熱延伸するに際し、そ
の延伸時の温度には当然ながら上限があり、採用する重
合体の中で光学純度の低い重合体の軟化温度未満とする
必要がある。これは、延伸をする上では、被延伸繊維糸
条の密着や融着を防止しなければならないからである。
【0019】次に、本発明のポリ乳酸系複合短繊維から
なる不織布は、公知の短繊維不織布製造装置を用いる乾
式あるいは湿式の不織布製造方法により容易に製造する
ことができる。すなわち、前記方法で得た短繊維をホツ
パーにて計量後他の繊維とブレンドするか、あるいは単
独で開繊機にて予備開繊し、その後、カード機を用いて
ウエブを形成する。カード機は、必要に応じてパラレル
機、セミランダム機、ランダム機を適宜採用する。得ら
れた繊維ウエブを、繊維を構成する光学純度の最も低い
重合体の軟化点以上かつ光学純度の最も高い重合体の融
点未満で熱接着することによって、乾式不織布を製造す
ることができる。熱接着させる方法としては、熱風循環
型乾燥機、熱風貫流型乾燥機、サクシヨンドラム型乾燥
機、ヤンキードラム型乾燥機、加熱フラツトカレンダ−
機、加熱エンボス加工機などを用いる。なお、ウエブを
形成後、ニードルパンチ法やスパンレース法で簡易に繊
維同士を交絡させ形態保持した後、熱処理を施して熱接
着させてもよい。一方、湿式不織布においては、前記方
法で得たシヨートカツト綿の繊維を計量後他のシヨート
カツト綿の繊維とブレンドするか、あるいは単独で離解
機に投入し、繊維を良く離解させた後、抄紙機に移行さ
せ、適度な繊維濃度で抄紙する。抄紙したウエブは、脱
水した後、乾燥機にて乾燥すると共にポリ乳酸系短繊維
を構成する光学純度の最も低い重合体の軟化点以上かつ
光学純度の最も高い重合体の融点未満で熱接着すること
によって、湿式不織布を製造することができる。本発明
の不織布では、前記ポリ乳酸系短繊維同士の接触点で、
またはポリ乳酸系短繊維が介在する部位で、繊維間を熱
融着させることが必要である。このことにより、不織布
の強力が向上すると共に、繰り返し応力にも耐え、極め
て実用的な不織布を得ることができる。
【0020】本発明の不織布の目付は、特に限定される
ものではなく、10g/m2 程度の比較的低目付から、
厚さが5mm以上で特に150mm以上のいわゆる固綿
と称される2000g/m2 程度までのものも包含する
ものである。
【0021】
【実施例】次に、実施例に基づいて本発明を具体的に説
明する。なお、各実施例における各種特性の測定及び評
価は、次の方法により実施した。 融点1(℃):パ−キンエルマー社製示差走査型熱量計
DSC−2型を用い、重合体約5mgを試料とし、窒素
雰囲気中で、昇温速度10℃/分、温度200℃で5分
間ホールドした後、降温速度10℃/分で温度20℃ま
で降温し、再び昇温速度10℃/分で温度200℃まで
昇温させた時の最大融解発熱ピーク温度を融点(以下、
Tm1という。)とした。 ガラス転移温度(℃):上記融点Tm1を測定する際に
得られる初期発熱ピーク温度をガラス転移温度(以下、
Tgという。)とした。 結晶化温度(℃):上記融点Tm1を測定する際に得ら
れる吸熱ピーク温度を結晶化温度(以下、Tcとい
う。)とした。 融点2(℃):JIS L−1015に記載のA法に準
じ、偏光装置及び加熱装置を備えた載物台付顕微鏡を用
いて、繊維の溶融温度(以下、Tm2という。)を測定
し、融点2とした。 MFR(g/10分):ASTM D1238に準じ、
温度210℃、印加荷重2160gの条件下で測定し
た。 短繊維の単繊維繊度(d):JIS L−1015に準
じて測定した。 短繊維の強度(g/d)及び伸度(%):JIS L−
1015に準じ、試料の把持間隔2cm、引張り速度2
cm/分の条件下で伸長した時の最大引張強さ(g)を
単繊維繊度で除した値の平均値を強度(g/d)とし、
またその時の伸び率の平均値を伸度(%)とした。 短繊維の捲縮数(個/25mm)、捲縮率(%)及び熱
水収縮率(%):JIS L−1015に準じて測定し
た。 短繊維の生分解性:試料を土中に埋設して2年経過後に
取り出し、繊維形態が保持されていない場合、あるいは
その形態は保持しているものの引張り強力の保持率が埋
設前の強力の50%以下に低下している場合、分解性が
良好であると評価した。
【0022】不織布の目付(g/m2 ):標準状態の試
料から縦10cm×横10cmの試料片を10点準備
し、平衡水分に至らしめた後、各試料片の重量を秤量
し、得られた値の平均値を単位面積当たりに換算し、目
付(g/m2 )とした。 ウエブの熱接着性:ウエブの熱接着性を、辻井染機株式
会社製連続熱処理機MFD−350E型にウエブを通
し、次の4段階で評価した。 ◎:短繊維同士がその接触部で強固に熱融着している。 ○:短繊維同士がその接触部で熱融着している。 △:短繊維同士がその接触部で一部熱融着している。 ×:短繊維同士がその接触部で熱融着していない。 不織布の引張り強力(kg/5cm幅):JIS L−
1096に記載のストリツプ法に準じて測定した。すな
わち、試料幅5cm、試料長20cmの試料片を10個
準備し、定速伸張型引張試験機(東洋ボ−ルドウイン社
製テンシロンUTM−4−1−100)を用いて、把持
間隔10cm、引張り速度10cm/分の条件下で伸長
した時の最大引張り強さ(kg)の平均値を引張り強力
(kg/5cm幅)とした。なお、この引張り強力の測
定は、不織布の縦方向(以下、MDという。)と横方向
(以下、CDという。)のそれぞれについて実施した。 不織布の厚さ(mm):大栄科学精機製作所製の厚み測
定機を用い、印加荷重4.5g/cm2 の条件下で10
秒間経過した時点の厚さ(mm)を測定した。 不織布の嵩密度(g/cm3 ):上記目付(g/m2
と厚さ(mm)から、下記式で嵩密度(g/cm3 )を
算出した。 嵩密度(g/cm3 )=目付(g/m2 )/厚さ(m
m)/1000 不織布の強力保持率TA(%):不織布強力T1(kg
/2.5cm幅)が明確な不織布試料片を用い、上記嵩
高性保持率の測定法と同様にして繰り返し圧縮試験を行
った後の不織布強力T2(kg/2.5cm幅)を測定
し、下記式で強力保持率TA(%)を求めた。 TA(%)=(T2/T1)×100 不織布の嵩高性保持率DA(%):繰り返し圧縮時の嵩
高性保持率を次の方法によって求めた。すなわち、厚さ
D1(mm)を測定した不織布試料片(10cm×10
cm)を平行平面板に挟み、印加荷重5kgの条件下で
合計100回の繰り返し圧縮試験を行った後の厚さD2
(mm)を測定し、下記式で嵩高性保持率DA(%)を
求めた。 DA(%)=(D2/D1)×100 不織布の生分解性:試料を土中に埋設して2年経過後に
取り出し、不織布形態が保持されていない場合、あるい
はその形態は保持しているものの引張り強力の保持率が
埋設前の強力の50%以下に低下している場合、分解性
が良好であると評価した。
【0023】実施例1 光学純度が99%、MFR(A)が25g/10分、ガ
ラス転移温度Tgが60℃、結晶化温度Tcが136
℃、融点Tm1が170℃のポリL−乳酸樹脂を芯成分
の重合体Aとし、一方、光学純度が90%、MFR
(B)が15g/10分、ガラス転移温度Tgが58
℃、結晶化温度Tcと融点Tm1を示さないポリL−乳
酸樹脂を鞘成分の重合体Bとして、溶融紡糸を行った。
すなわち、単軸のエクストルーダー型溶融押出し機2台
を備えた複合紡糸装置を用い、直径0.4mm、孔数1
80個の紡糸孔を有する紡糸口金より紡糸温度210
℃、単孔吐出量1.0g/分、芯/鞘複合比(重量比)
=1/1で溶融紡出し、空気冷却装置にて冷却、油剤付
与をしながら紡糸速度1100m/分で巻取って未延伸
糸を得た。得られた未延伸糸をリワインドして、22万
デニールの未延伸糸トウを形成した。次いで、一般的に
用いられている2段延伸が可能の多段熱延伸装置を用
い、未延伸糸トウを延伸した。延伸に際しては、1段目
の延伸倍率と2段目の延伸倍率との比を1.4/1、第
1ローラー温度を60℃、第2ローラー温度を90℃、
第3ローラーを非加熱、第1ローラーと第2ローラーと
の間の温浴バス温度を70℃とし、全延伸倍率を2.2
とした。延伸に引き続き、スタツフアボツクスを用いて
捲縮を付与した後、仕上げ油剤を付与し、低温での乾燥
後、51mm長に繊維を切断して、短繊維を得た。得ら
れた短繊維は、単繊維繊度が4.0d、強度が3.5g
/d、伸度が35%、温度80℃における乾熱収縮率が
2%、捲縮数が13個/25mm、捲縮率が13%で、
繊維間の密着もないものであった。複屈折率△nを調査
すると、芯成分が30×10-3、鞘成分が21×1
-3、融点Tm2を調査すると、芯成分が170℃、鞘
成分が120℃であった。この繊維を、温度130℃の
熱風乾燥機を用い5分間熱処理したところ、単繊維間が
強固に融着され、熱バインダー性能に優れることが分か
った。この短繊維は、土中に埋設して生分解性を評価し
たところ、良好なものであった。
【0024】実施例2 光学純度が99.5%、MFR(A)が18g/10
分、ガラス転移温度Tgが63℃、結晶化温度Tcが1
39℃、融点Tm1が175℃のポリL−乳酸樹脂を芯
成分の重合体Aとし、一方、光学純度が86%、MFR
(B)が15g/10分、ガラス転移温度Tgが56
℃、結晶化温度Tcと融点Tm1を示さないポリL−乳
酸樹脂とこの樹脂に平均粒径1μmのタルクを10重量
%添加したマスターチップとを混合比(重量比)=19
/1の割合いで混合した組成物を鞘成分の重合体Bと
し、紡糸温度を220℃、単孔吐出量を0.48g/分
としたこと以外は実施例1と同様にして、未延伸糸トウ
を得た。次いで、第1ローラー温度を60℃、第2ロー
ラー温度を85℃、全延伸倍率を2.1にしたこと以外
は実施例1と同様にして、繊維長が51mmの短繊維を
得た。得られた短繊維は、単繊維繊度が2.0d、強度
が3.7g/d、伸度が38%、温度80℃における乾
熱収縮率が5%、捲縮数が12個/25mm、捲縮率が
13%で、繊維間の密着もないものであった。複屈折率
△nを調査すると、芯成分が29×10-3、鞘成分が1
5×10-3、融点Tm2を調査すると、芯成分が175
℃、鞘成分が108℃であった。この繊維を、温度12
0℃の熱風乾燥機を用い5分間熱処理したところ、単繊
維間が強固に融着され、熱バインダー性能に優れること
が分かった。この短繊維は、土中に埋設して生分解性を
評価したところ、良好なものであった。
【0025】実施例3 光学純度が80%、MFR(B)が18g/10分、ガ
ラス転移温度Tgが53℃、結晶化温度Tcと融点Tm
1を示さないポリL−乳酸樹脂とこの樹脂に平均粒径1
μmの酸化チタンを10重量%添加したマスターチップ
とを混合比(重量比)=19/1の割合いで混合した組
成物を鞘成分の重合体Bとしたこと以外は実施例2と同
様にして、未延伸糸トウを得た。次いで、第1ローラー
温度を65℃、第2ローラー温度を80℃としたこと以
外は実施例2と同様にして、繊維長が51mmの短繊維
を得た。得られた短繊維は、単繊維繊度が2.0d、強
度が3.4g/d、伸度が37%、温度80℃における
乾熱収縮率が12%、捲縮数が12個/25mm、捲縮
率が14%で、繊維間の密着もないものであった。複屈
折率△nを調査すると、芯成分が28×10-3、鞘成分
が5×10-3、融点Tm2を調査すると、芯成分が17
5℃、鞘成分が100℃であった。この繊維を、温度1
10℃の熱風乾燥機を用い5分間熱処理したところ、単
繊維間が強固に融着され、熱バインダー性能に優れるこ
とが分かった。この短繊維は、土中に埋設して生分解性
を評価したところ、良好なものであった。
【0026】実施例4 光学純度が99%、MFR(A)が25g/10分、ガ
ラス転移温度Tgが60℃、結晶化温度Tcが136
℃、融点Tm1が170℃のポリL−乳酸樹脂を芯成分
の重合体Aとし、一方、光学純度が94%、MFR
(B)が18g/10分、ガラス転移温度Tgが59
℃、結晶化温度Tcと融点Tm1を示さないポリL−乳
酸樹脂を鞘成分の重合体Bとし、紡糸温度を210℃、
単孔吐出量を0.5g/分としたこと以外は実施例2と
同様にして、未延伸糸トウを得た。次いで、第1ローラ
ー温度を65℃、第2ローラー温度を95℃、温浴バス
温度を80℃、全延伸倍率を2.3としたこと以外は実
施例1と同様にして、繊維長が51mmの短繊維を得
た。得られた短繊維は、単繊維繊度が2.0d、強度が
4.2g/d、伸度が35%、温度80℃における乾熱
収縮率が2%、捲縮数が13個/25mm、捲縮率が1
4%で、繊維間の密着もないものであった。複屈折率△
nを調査すると、芯成分が35×10-3、鞘成分が28
×10-3、融点Tm2を調査すると、芯成分が170
℃、鞘成分が135℃であった。この繊維を、温度14
0℃の熱風乾燥機を用い5分間熱処理したところ、単繊
維間が強固に融着され、熱バインダー性能に優れること
が分かった。この短繊維は、土中に埋設して生分解性を
評価したところ、良好なものであった。
【0027】実施例5 光学純度が95%、MFR(B)が18g/10分、ガ
ラス転移温度Tgが59℃、結晶化温度Tcが132
℃、融点Tm1が140℃のポリL−乳酸樹脂を鞘成分
の重合体Bとしたこと以外は実施例4と同様にして、未
延伸糸トウを得、以降、実施例4と同様にして、繊維長
が51mmの短繊維を得た。得られた短繊維は、単繊維
繊度が2.0d、強度が4.0g/d、伸度が35%、
温度80℃における乾熱収縮率が2%、捲縮数が12個
/25mm、捲縮率が15%で、繊維間の密着もないも
のであった。複屈折率△nを調査すると、芯成分が38
×10-3、鞘成分が30×10-3、融点Tm2を調査す
ると、芯成分が170℃、鞘成分が140℃であった。
この繊維を、温度147℃の熱風乾燥機を用い5分間熱
処理したところ、単繊維がやや収縮して寸法安定性に若
干劣るものの、単繊維間が強固に融着され、熱バインダ
ー性能に優れることが分かった。この短繊維は、土中に
埋設して生分解性を評価したところ、良好なものであっ
た。
【0028】実施例6 光学純度が99%、MFR(A)が25g/10分、ガ
ラス転移温度Tgが60℃、結晶化温度Tcが136
℃、融点Tm1が170℃のポリL−乳酸樹脂を芯成分
の重合体Aとし、一方、光学純度が80%、MFR
(B)が60g/10分、ガラス転移温度Tgが53
℃、結晶化温度Tcと融点Tm1を示さないポリL−乳
酸樹脂とこの樹脂に平均粒径1μmの酸化チタンを10
重量%添加したマスターチップとを混合比(重量比)=
19/1の割合いで混合した組成物を鞘成分の重合体B
とし、紡糸温度を200℃として溶融紡出したこと以外
は実施例3と同様にして、未延伸糸トウを得、以降、第
3ローラー温度を70℃としたこと以外は実施例3と同
様にして、繊維長が51mmの短繊維を得た。得られた
短繊維は、単繊維繊度が2.0d、強度が3.2g/
d、伸度が35%、温度80℃における乾熱収縮率が3
8%、捲縮数が12個/25mm、捲縮率が15%で、
繊維間の密着が若干認められたものの、実用上問題のな
いものであった。複屈折率△nを調査すると、芯成分が
20×10-3、鞘成分が8×10 -3、融点Tm2を調査
すると、芯成分が170℃、鞘成分が100℃であっ
た。この繊維を、温度110℃の熱風乾燥機を用い5分
間熱処理したところ、単繊維がやや収縮して寸法安定性
に若干劣るものの、単繊維間が強固に融着され、熱バイ
ンダー性能に優れることが分かった。この短繊維は、土
中に埋設して生分解性を評価したところ、良好なもので
あった。
【0029】実施例7 光学純度が99%、MFR(A)が4g/10分、ガラ
ス転移温度Tgが60℃、結晶化温度Tcが136℃、
融点Tm1が170℃のポリL−乳酸樹脂を芯成分の重
合体Aとし、一方、光学純度が90%、MFR(B)が
4g/10分、ガラス転移温度Tgが58℃、結晶化温
度Tcと融点Tm1を示さないポリL−乳酸樹脂を鞘成
分の重合体Bとし、紡糸温度を250℃として溶融紡出
したこと以外は実施例1と同様にして、単繊維繊度が
4.0d、繊維長が51mmの短繊維を得た。溶融紡糸
に際しては、紡糸温度が高いため紡糸口金近傍で発煙が
多く、紡糸室の環境が悪化した。また、延伸に際して
は、紡糸性の悪化に起因する糸切れが生じた。得られた
短繊維は、複屈折率△nを調査すると、芯成分が28×
10-3、鞘成分が19×10-3、融点Tm2を調査する
と、芯成分が169℃、鞘成分が120℃であった。こ
の繊維を、温度130℃の熱風乾燥機を用い5分間熱処
理したところ、単繊維間が強固に融着され、熱バインダ
ー性能に優れることが分かった。この短繊維は、土中に
埋設して生分解性を評価したところ、良好なものであっ
た。
【0030】比較例1 光学純度が70%、MFR(B)が15g/10分、ガ
ラス転移温度Tgが49℃、結晶化温度Tcと融点Tm
1を示さないポリL−乳酸樹脂を鞘成分の重合体Bとし
たこと以外は実施例2と同様にして、未延伸糸トウを得
た。次いで、実施例2と同様に延伸して短繊維化を試み
たところ、延伸トウの単繊維間で密着が発生し、安定し
た捲縮加工が出来ず、また得られた短繊維間にも密着が
あり、カード機の通過性不良やネツプなどが生じた。こ
のような現象が生じる理由は、両重合体間の光学純度差
が大き過ぎるためであった。
【0031】比較例2 光学純度が99%、MFRが25g/10分、ガラス転
移温度Tgが60℃、結晶化温度Tcが136℃、融点
Tm1が170℃のポリL−乳酸樹脂のみを用い、溶融
紡糸を行った。すなわち、単軸のエクストルーダー型溶
融押出し機を備えた紡糸装置を用い、直径0.4mm、
孔数180個の紡糸孔を有する紡糸口金より紡糸温度2
20℃、単孔吐出量0.59g/分で溶融紡出し、空気
冷却装置にて冷却、油剤付与をしながら紡糸速度110
0m/分で巻取って未延伸糸を得た。得られた未延伸糸
をリワインドして、24万デニールの未延伸糸トウを形
成した。次いで、全延伸倍率を2.6としたこと以外は
実施例1と同様にして、繊維長が51mmの短繊維を得
た。得られた短繊維は、単繊維繊度が2.1d、強度が
4.5g/d、伸度が30%、温度120℃における乾
熱収縮率が11%、捲縮数が12個/25mm、捲縮率
が12%で、繊維間の密着もないものであった。複屈折
率△nは32×10 -3、融点Tm2は170℃であっ
た。この短繊維は、土中に埋設して生分解性を評価した
ところ、良好なものであった。次に、この短繊維のみを
原綿として用い、開繊機、パラレルカード機を通して目
付が50g/m2 のウエブを作成し、引き続き、このウ
エブを熱風循環型連続式乾燥機の中に通して処理温度1
45℃かつ処理時間60秒間の条件で熱処理して不織布
化を試みた。しかし、ウエブの面積収縮率が極めて高
く、短繊維の接触部での熱融着がほとんど認められず、
不織布としての形態保持性が悪いため、得られた不織布
は実用性を有しないものであり、すなわち、この短繊維
自体が熱バインダー繊維として問題を有することが分か
った。
【0032】比較例3 光学純度が96%、MFR(B)が18g/10分、ガ
ラス転移温度Tgが60℃、結晶化温度Tcが133
℃、融点Tm1が146℃のポリL−乳酸樹脂を鞘成分
の重合体Bとし、紡糸温度を220℃として溶融紡出し
たこと以外は実施例4と同様にして、未延伸糸トウを
得、以降も実施例4と同様にして、繊維長が51mmの
短繊維を得た。得られた短繊維は、単繊維繊度が2.0
d、強度が4.1g/d、伸度が34%、温度80℃に
おける乾熱収縮率が2%、捲縮数が13個/25mm、
捲縮率が14%で、繊維間の密着もないものであった。
複屈折率△nを調査すると、芯成分が38×10-3、鞘
成分が32×10-3、融点Tm2を調査すると、芯成分
が170℃、鞘成分が147℃であった。この繊維を、
温度155℃の熱風乾燥機を用い5分間熱処理したとこ
ろ、単繊維が大きく収縮し、寸法安定性に劣り、実用性
の乏しいものであった。
【0033】実施例8 実施例1で得た短繊維のみを原綿として用い、開繊機、
パラレルカード機を通して目付が50g/m2 のウエブ
を作成し、引き続き、このウエブを熱風循環型連続式乾
燥機の中に通して処理温度125℃かつ処理時間60秒
間の条件で熱処理して、不織布を得た。得られた不織布
の性能を表1に示す。この不織布は、表1から明らかな
ように、嵩高であり、強力、耐久性に優れ、しかも生分
解性をも有する熱接着型不織布であった。
【0034】実施例9 実施例2で得た短繊維のみを原綿として用い、開繊機、
パラレルカード機を通して目付が50g/m2 のウエブ
を作成し、引き続き、このウエブを熱風循環型連続式乾
燥機の中に通して処理温度115℃かつ処理時間60秒
間の条件で熱処理して、不織布を得た。得られた不織布
の性能を表1に示す。この不織布は、表1から明らかな
ように、嵩高であり、強力、耐久性に優れ、しかも生分
解性をも有する熱接着型不織布であった。
【0035】実施例10 実施例3で得た短繊維のみを原綿として用い、開繊機、
パラレルカード機を通して目付が50g/m2 のウエブ
を作成し、引き続き、このウエブを熱風循環型連続式乾
燥機の中に通して処理温度110℃かつ処理時間60秒
間の条件で熱処理して、不織布を得た。得られた不織布
の性能を表1に示す。この不織布は、表1から明らかな
ように、嵩高であり、強力、耐久性に優れ、しかも生分
解性をも有する熱接着型不織布であった。
【0036】実施例11 実施例4で得た短繊維のみを原綿として用い、開繊機、
パラレルカード機を通して目付が50g/m2 のウエブ
を作成し、引き続き、このウエブを熱風循環型連続式乾
燥機の中に通して処理温度140℃かつ処理時間60秒
間の条件で熱処理して、不織布を得た。得られた不織布
の性能を表1に示す。この不織布は、表1から明らかな
ように、嵩高であり、強力、耐久性に優れ、しかも生分
解性をも有する熱接着型不織布であった。
【0037】実施例12 実施例2で得た短繊維と比較例2で得た短繊維とを混合
比(重量比)=50/50で混合した後、開繊機、パラ
レルカード機を通して目付が50g/m2 のウエブを作
成し、引き続き、このウエブを熱風循環型連続式乾燥機
の中に通して処理温度115℃かつ処理時間60秒間の
条件で熱処理して、不織布を得た。得られた不織布の性
能を表1に示す。この不織布は、表1から明らかなよう
に、嵩高であり、強力、耐久性に優れ、しかも生分解性
をも有する熱接着型不織布であった。
【0038】実施例13 実施例2で得た短繊維と比較例2で得た短繊維とを混合
比(重量比)=10/90で混合した後、開繊機、パラ
レルカード機を通して目付が50g/m2 のウエブを作
成し、引き続き、実施例12と同様にして、不織布を得
た。得られた不織布の性能を表1に示す。この不織布
は、他のポリ乳酸系繊維との混合比が低いため強力水準
が低目であるものの、表1から明らかなように、実用的
な強力を有し、嵩高であり、耐久性に優れ、しかも生分
解性をも有する熱接着型不織布であった。
【0039】実施例14 実施例2で得た短繊維と、単繊維繊度が2d、繊維長が
51mmのレーヨン短繊維とを混合比(重量比)=50
/50で混合した後、開繊機、パラレルカード機を通し
て目付が50g/m2 のウエブを作成し、引き続き、こ
のウエブを熱風循環型連続式乾燥機の中に通して処理温
度115℃かつ処理時間60秒間の条件で熱処理して、
不織布を得た。得られた不織布の性能を表1に示す。こ
の不織布は、他のレーヨン短繊維と混合しても、表1か
ら明らかなように、強力、耐久性に優れ、しかも生分解
性をも有する熱接着型不織布であった。
【0040】実施例15 実施例2で得た短繊維とコツトン繊維とを混合比(重量
比)=50/50で混合した後、開繊機、パラレルカー
ド機を通して目付が50g/m2 のウエブを作成し、引
き続き、実施例14と同様にして、不織布を得た。得ら
れた不織布の性能を表1に示す。この不織布は、他のコ
ツトン繊維と混合しても、表1から明らかなように、強
力、耐久性に優れ、しかも生分解性をも有する熱接着型
不織布であった。
【0041】比較例4 比較例2で得た短繊維と、単繊維繊度が2d、繊維長が
51mmのレーヨン短繊維とを混合比(重量比)=50
/50で混合した後、開繊機、パラレルカード機を通し
て目付が50g/m2 のウエブを作成し、引き続き、こ
のウエブを熱風循環型連続式乾燥機の中に通して処理温
度180℃かつ処理時間60秒間の条件で熱処理して、
不織布を得た。得られた不織布の性能を表1に示す。こ
の不織布は、ウエブの面積収縮率が低く寸法安定性に優
れるものの、表1から明らかなように、強力、嵩高性、
耐久性のいずれにおいても、劣るものであった。
【0042】比較例5 実施例2で得た短繊維と比較例2で得た短繊維とを混合
比(重量比)=8/92で混合した後、開繊機、パラレ
ルカード機を通して目付が50g/m2 のウエブを作成
し、引き続き、このウエブを熱風循環型連続式乾燥機の
中に通して処理温度115℃かつ処理時間60秒間の条
件で熱処理して、不織布を得た。得られた不織布の性能
を表1に示す。この不織布は、表1から明らかなよう
に、実施例2で得た短繊維の混合比が低いために単繊維
間の融着が弱く、強力、嵩高性、耐久性のいずれにおい
ても、劣るものであった。
【0043】比較例6 比較例3で得た短繊維のみを原綿として用い、開繊機、
パラレルカード機を通して目付が50g/m2 のウエブ
を作成し、引き続き、このウエブを熱風循環型連続式乾
燥機の中に通して処理温度150℃かつ処理時間60秒
間の条件で熱処理して、不織布を得た。得られた不織布
の性能を表1に示す。この不織布は、表1から明らかな
ように、強力、嵩高性、耐久性のいずれにおいても、劣
るものであった。
【0044】
【表1】
【0045】
【発明の効果】本発明の短繊維は、実用的な繊維強度を
有し、生分解性を有することから自然環境を汚染するこ
とがなく、しかも耐久性のある熱バインダー特性に優れ
たものである。この短繊維は、異素材との熱接着性も良
好で、しかも熱接着後の寸法安定性にも優れるため、織
物、編物、不織布、その他の繊維構造物、複合構造物な
どに適用出来るところから、衣料、産業資材、家庭用
品、土木資材、農業資材、林業資材などの用途に好適で
ある。特に、この短繊維からなる不織布は、実用的な強
力を有し、耐久性のある熱バインダー特性に優れること
から、例えばクツシヨン材、フイルター、植生シート、
法面緑化シート、土砂流失防止シート、台所用水切り
袋、ごみ袋、ワイパ−、ナプキン、おしぼり、食品包装
材、煮出し用パツク、木質ボード、自動車用内装材など
の用途に好適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の短繊維の横断面の一例を示す図であ
る。
【符号の説明】
A 光学純度が高い重合体 B 重合体Aよりも光学純度が低い重合体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4L041 AA07 AA15 AA19 AA20 BA02 BA05 BA09 BA11 BA12 BA13 BA21 BA22 BA27 BA38 BA59 BC04 BC20 BD03 BD11 CA05 CB05 CB07 DD01 DD03 DD05 DD08 DD21 4L045 AA05 BA03 BA06 BA18 BA21 BA36 BA37 BA49 BA50 BA51 BA52 BA58 BA60 CA25 CB09 CB13 DA23 DA42 DA48 DC02 4L047 AA21 AA27 AA28 AB02 AB10 BA09 BB09 CB01 CB02 CC01 CC07 CC10 CC12 CC15 CC16

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 相互に光学純度が5〜20%異なる2種
    のポリ乳酸系重合体A及びBからなり、かつ低光学純度
    の該重合体Bが繊維表面の一部に露出する如く複合され
    ていることを特徴とするポリ乳酸系複合短繊維。
  2. 【請求項2】 相互に光学純度が5〜20%異なる2種
    のポリ乳酸系重合体A及びBからなり、該重合体Aの複
    屈折率△nAと該重合体Bの複屈折率△nBとが下記式
    (1)〜(3)を満足し、かつ低光学純度の該重合体B
    が繊維表面の一部に露出する如く複合されていることを
    特徴とするポリ乳酸系複合短繊維。 10×10-3≦△nA≦40×10-3 ・・・・・(1) 2×10-3≦△nB≦30×10-3 ・・・・・(2) △nA≧△nB ・・・・・(3) △nA:光学純度が高い重合体Aの複屈折率(×1
    -3) △nB:重合体Aよりも光学純度が低い重合体Bの複屈
    折率(×10-3
  3. 【請求項3】 相互に光学純度が5〜20%異なる2種
    のポリ乳酸系重合体A及びBからなり、該重合体Aの複
    屈折率△nAと該重合体Bの複屈折率△nBとが下記式
    (1)〜(3)を満足し、該重合体Aの融点TmAと該
    重合体Bの融点TmBとが下記式(4)を満足し、かつ
    低光学純度の該重合体Bが繊維表面の一部に露出する如
    く複合されていることを特徴とするポリ乳酸系複合短繊
    維。 10×10-3≦△nA≦40×10-3 ・・・・・(1) 2×10-3≦△nB≦30×10-3 ・・・・・(2) △nA≧△nB ・・・・・(3) TmA−TmB≧5 ・・・・・(4) △nA:光学純度が高い重合体Aの複屈折率(×1
    -3) △nB:重合体Aよりも光学純度が低い重合体Bの複屈
    折率(×10-3) TmA:光学純度が高い重合体Aの融点(℃) TmB:重合体Aよりも光学純度が低い重合体Bの融点
    (℃)
  4. 【請求項4】 相互に光学純度が5〜20%異なる2種
    のポリ乳酸系重合体A及びBからなり、該重合体Aのメ
    ルトフローレート値MFR(A)と該重合体Bのメルト
    フローレート値MFR(B)とが下記式(5)〜(7)
    を満足し、かつ低光学純度の該重合体Bが繊維表面の一
    部に露出する如く複合されていることを特徴とするポリ
    乳酸系複合短繊維。 5≦MFR(A)≦100 ・・・・・(5) 5≦MFR(B)≦80 ・・・・・(6) MFR(A)≧MFR(B) ・・・・・(7) MFR(A):光学純度が高い重合体Aのメルトフロー
    レート(g/10分) MFR(B):重合体Aよりも光学純度が低い重合体B
    のメルトフローレート(g/10分)
  5. 【請求項5】 重合体B中には、少なくとも結晶核剤が
    添加されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれ
    かに記載のポリ乳酸系複合短繊維。
  6. 【請求項6】 相互に光学純度を5〜20%異にする2
    種のポリ乳酸系重合体A及びBであって、重合体Aのメ
    ルトフローレート値MFR(A)と重合体Bのメルトフ
    ローレート値MFR(B)とが下記式(5)〜(7)を
    満足する重合体を、低光学純度の該重合体Bが繊維表面
    の一部に露出する如く溶融複合紡糸した後、熱延伸する
    ことを特徴とするポリ乳酸系複合短繊維の製造方法。 5≦MFR(A)≦100 ・・・・・(5) 5≦MFR(B)≦80 ・・・・・(6) MFR(A)≧MFR(B) ・・・・・(7) MFR(A):光学純度が高い重合体Aのメルトフロー
    レート(g/10分)MFR(B):重合体Aよりも光
    学純度が低い重合体Bのメルトフローレート(g/10
    分)
  7. 【請求項7】 重合体B中には、少なくとも結晶核剤が
    添加されていることを特徴とする請求項6に記載のポリ
    乳酸系複合短繊維の製造方法。
  8. 【請求項8】 相互に光学純度が5〜20%異なる2種
    のポリ乳酸系重合体A及びBからなり、低光学純度の該
    重合体Bが繊維表面の一部に露出する如く複合された複
    合短繊維を少なくとも10重量%含有し、かつ該繊維で
    熱接着されて形態が保持されていることすることを特徴
    とするポリ乳酸系複合短繊維からなる不織布。
  9. 【請求項9】 相互に光学純度が5〜20%異なる2種
    のポリ乳酸系重合体A及びBからなり、低光学純度の該
    重合体Bが繊維表面の一部に露出する如く複合された複
    合短繊維を少なくとも10重量%含有し、該繊維で熱接
    着されて形態が保持されており、かつ繰り返し圧縮後の
    強力保持率TAと嵩高性保持率DAとがそれぞれ下記式
    (8)と(9)を満足することを特徴とするポリ乳酸系
    複合短繊維からなる不織布。 TA≧85 ・・・・・(8) DA≧90 ・・・・・(9) TA:繰り返し圧縮後の強力保持率(%) DA:繰り返し圧縮後の嵩高性保持率(%)
  10. 【請求項10】 相互に光学純度を5〜20%異にする
    2種のポリ乳酸系重合体A及びBであって、重合体Aの
    メルトフローレート値MFR(A)と重合体Bのメルト
    フローレート値MFR(B)とが下記式(5)〜(7)
    を満足する重合体を、低光学純度の該重合体Bが繊維表
    面の一部に露出する如く溶融複合紡糸した後、熱延伸し
    てなるポリ乳酸系複合短繊維少なくとも10重量%含有
    させたウエブを作成し、次いで熱接着処理を施すことに
    より該繊維を介してウエブの全構成繊維同士を熱接着し
    形態を保持することを特徴とするポリ乳酸系複合短繊維
    からなる不織布の製造方法。 5≦MFR(A)≦100 ・・・・・(5) 5≦MFR(B)≦80 ・・・・・(6) MFR(A)≧MFR(B) ・・・・・(7) MFR(A):光学純度が高い重合体Aのメルトフロー
    レート(g/10分) MFR(B):重合体Aよりも光学純度が低い重合体B
    のメルトフローレート(g/10分)
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