JP2002088630A - 耐候性長繊維不織布 - Google Patents
耐候性長繊維不織布Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 得られた長繊維不織布の耐候性、機械的特性
に優れる耐候性長繊維不織布およびその製造方法を提供
する。 【解決手段】 ポリ乳酸系重合体を芯成分とし、生分解
性を有しない熱可塑性重合体を鞘成分とする芯鞘型複合
長繊維にて構成されている耐候性長繊維不織布。
に優れる耐候性長繊維不織布およびその製造方法を提供
する。 【解決手段】 ポリ乳酸系重合体を芯成分とし、生分解
性を有しない熱可塑性重合体を鞘成分とする芯鞘型複合
長繊維にて構成されている耐候性長繊維不織布。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐候性を要する生
活資材、工業資材、産業資材、土木資材および農業資材
に特に適する耐候性長繊維不織布に関するものである。
活資材、工業資材、産業資材、土木資材および農業資材
に特に適する耐候性長繊維不織布に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、生活資材や産業・土木資材、
農業資材等の素材として、ポリオレフィン、ポリエステ
ル、ポリアミド等のなどの熱可塑性重合体よりなる種々
の不織布が用いられている。近年、省資源、経済性の追
求が見直されるとともに、従来、使い捨てにされていた
一部の用途、例えば農業用べたがけシートといった農業
用資材などにおいても３年ないし４年といった繰り返し
使用が求められるようになってきた。これらの要望に伴
い、従来の不織布よりもさらに優れた耐候性を具備した
不織布が熱望されている。
農業資材等の素材として、ポリオレフィン、ポリエステ
ル、ポリアミド等のなどの熱可塑性重合体よりなる種々
の不織布が用いられている。近年、省資源、経済性の追
求が見直されるとともに、従来、使い捨てにされていた
一部の用途、例えば農業用べたがけシートといった農業
用資材などにおいても３年ないし４年といった繰り返し
使用が求められるようになってきた。これらの要望に伴
い、従来の不織布よりもさらに優れた耐候性を具備した
不織布が熱望されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、屋外や屋内
での使用において、長期に亘る紫外線等の照射に対して
強度保持率の高い、耐候性が向上してなる不織布を提供
することを課題とする。
での使用において、長期に亘る紫外線等の照射に対して
強度保持率の高い、耐候性が向上してなる不織布を提供
することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を達成するために種々の検討を行った結果、本発明に到
達した。本発明は、以下の構成を要旨とするものであ
る。
を達成するために種々の検討を行った結果、本発明に到
達した。本発明は、以下の構成を要旨とするものであ
る。
【０００５】すなわち、本発明は、ポリ乳酸系重合体を
芯成分とし、生分解性を有しない熱可塑性重合体を鞘成
分とする芯鞘型複合長繊維にて構成されていることを特
徴とする耐候性長繊維不織布を要旨とするものである。
芯成分とし、生分解性を有しない熱可塑性重合体を鞘成
分とする芯鞘型複合長繊維にて構成されていることを特
徴とする耐候性長繊維不織布を要旨とするものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】次に本発明を詳細に説明する。本
発明の耐候性長繊維不織布は、ポリ乳酸系重合体を芯成
分とし、生分解性を有しない熱可塑性重合体を鞘成分と
する芯鞘型複合長繊維にて構成される。
発明の耐候性長繊維不織布は、ポリ乳酸系重合体を芯成
分とし、生分解性を有しない熱可塑性重合体を鞘成分と
する芯鞘型複合長繊維にて構成される。
【０００７】本発明に用いるポリ乳酸系重合体として
は、ポリ（Ｄ−乳酸）と、ポリ（Ｌ−乳酸）と、Ｄ−乳
酸とＬ−乳酸との共重合体と、Ｄ−乳酸とヒドロキシカ
ルボン酸との共重合体と、Ｌ−乳酸とヒドロキシカルボ
ン酸との共重合体と、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸とヒドロキシ
カルボン酸との共重合体との中から選ばれるいずれかの
重合体あるいはこれらのブレンド体が好ましい。
は、ポリ（Ｄ−乳酸）と、ポリ（Ｌ−乳酸）と、Ｄ−乳
酸とＬ−乳酸との共重合体と、Ｄ−乳酸とヒドロキシカ
ルボン酸との共重合体と、Ｌ−乳酸とヒドロキシカルボ
ン酸との共重合体と、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸とヒドロキシ
カルボン酸との共重合体との中から選ばれるいずれかの
重合体あるいはこれらのブレンド体が好ましい。
【０００８】ポリ乳酸系重合体としてポリ（Ｄ−乳酸）
あるいはポリ（Ｌ−乳酸）のようなホモポリマーを用い
る場合には、特に、製糸工程での製糸性の改善と得られ
る繊維並びに不織布の柔軟性の向上を目的として、可塑
剤を添加することが望ましい。この場合の可塑剤として
は、トリアセチレン、乳酸オリゴマー、ジオクチルフタ
レート等が用いられ。その添加量としては、１〜３０質
量％、好ましくは５〜２０質量％とするのがよい。
あるいはポリ（Ｌ−乳酸）のようなホモポリマーを用い
る場合には、特に、製糸工程での製糸性の改善と得られ
る繊維並びに不織布の柔軟性の向上を目的として、可塑
剤を添加することが望ましい。この場合の可塑剤として
は、トリアセチレン、乳酸オリゴマー、ジオクチルフタ
レート等が用いられ。その添加量としては、１〜３０質
量％、好ましくは５〜２０質量％とするのがよい。
【０００９】また、ポリ乳酸系共重合体として乳酸と共
重合させるドロキシカルボン酸としては、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、ヒドロキシヘプタン酸、ヒドロキシカプリル
酸等が挙げられるが、これらの中でも特に、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の
点から好ましい。
重合させるドロキシカルボン酸としては、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、ヒドロキシヘプタン酸、ヒドロキシカプリル
酸等が挙げられるが、これらの中でも特に、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の
点から好ましい。
【００１０】用いるポリ乳酸系重合体の融点は、１２０
℃以上であることが好ましく、さらに好ましくは、１４
０℃以上である。例えば、ポリ乳酸のホモポリマーであ
るポリ（Ｌ−乳酸）やポリ（Ｄ−乳酸）の融点は約１８
０℃であるが、光学純度が低くなるとともに結晶化が低
下し、融点降下が大きくなる傾向にある。光学純度は、
耐熱性や生分解性に影響をする要因になる。したがっ
て、ポリ乳酸系重合体として前記コポリマーを用いる場
合には、コポリマーの融点が１２０℃以上となるように
モノマー成分の共重合量比を決定することが好ましく、
本発明においては、光学純度が９０％以上のポリ乳酸を
用いることが好ましい。
℃以上であることが好ましく、さらに好ましくは、１４
０℃以上である。例えば、ポリ乳酸のホモポリマーであ
るポリ（Ｌ−乳酸）やポリ（Ｄ−乳酸）の融点は約１８
０℃であるが、光学純度が低くなるとともに結晶化が低
下し、融点降下が大きくなる傾向にある。光学純度は、
耐熱性や生分解性に影響をする要因になる。したがっ
て、ポリ乳酸系重合体として前記コポリマーを用いる場
合には、コポリマーの融点が１２０℃以上となるように
モノマー成分の共重合量比を決定することが好ましく、
本発明においては、光学純度が９０％以上のポリ乳酸を
用いることが好ましい。
【００１１】本発明に用いるポリ乳酸系重合体の数平均
分子量は、約２０,０００以上、好ましくは約４０,００
０以上のものを用いることが、得られる繊維特性の点や
不織布製造時の製糸性の点で好ましい。
分子量は、約２０,０００以上、好ましくは約４０,００
０以上のものを用いることが、得られる繊維特性の点や
不織布製造時の製糸性の点で好ましい。
【００１２】本発明に用いる芯鞘型複合長繊維の鞘成分
を構成する生分解性を有しない熱可塑性重合体を配す
る。本発明において、生分解性とは、自然界において、
微生物が関与して低分子量化合物に分解されるものをい
う。したがって、物の形態は小さくなるものの（単に細
かく砕けるものの）、高分子の分子量そのものについて
は変化しない、いわゆる崩壊性のものとは区別される。
を構成する生分解性を有しない熱可塑性重合体を配す
る。本発明において、生分解性とは、自然界において、
微生物が関与して低分子量化合物に分解されるものをい
う。したがって、物の形態は小さくなるものの（単に細
かく砕けるものの）、高分子の分子量そのものについて
は変化しない、いわゆる崩壊性のものとは区別される。
【００１３】このような重合体としては、ポリエステル
系、ポリアミド系、ポリオレフィン系等の熱可塑性重合
体が挙げられる。耐候性の点から、コポリマーよりもホ
モポリマーを用いることが好ましく、また、芯成分であ
るポリ乳酸系重合体よりも融点が５℃低いことが必須で
あることから、ポリオレフィン系重合体を用いることが
好ましい。ポリオレフィン系重合体としては、ポリエチ
レンもしくはポリプロピレンを好適に用いることができ
る。なお、本発明において、融点を有さないものについ
ては、軟化点を融点とみなすこととする。
系、ポリアミド系、ポリオレフィン系等の熱可塑性重合
体が挙げられる。耐候性の点から、コポリマーよりもホ
モポリマーを用いることが好ましく、また、芯成分であ
るポリ乳酸系重合体よりも融点が５℃低いことが必須で
あることから、ポリオレフィン系重合体を用いることが
好ましい。ポリオレフィン系重合体としては、ポリエチ
レンもしくはポリプロピレンを好適に用いることができ
る。なお、本発明において、融点を有さないものについ
ては、軟化点を融点とみなすこととする。
【００１４】ポリエチレンとしては、ＡＳＴＭ−Ｄ−１
２３８（Ｅ）に記載の方法に準じて測定したメルトイン
デックス（以下、ＭＩと略記する。）が５〜９０ｇ／１
０分の範囲であるポリエチレンが好適に用いられる。Ｍ
Ｉが５ｇ／１０分未満のポリエチレンを用いると、溶融
紡糸の際に、溶融温度を極端に高くしなければ高速溶融
紡糸を行うことができない。また、極端な高温下におけ
る紡糸では、原料ポリマーの熱分解を促進させ紡糸口金
面に汚れが付着しやすく、操業性が著しく損なわれるた
め好ましくない。一方、ＭＩが９０ｇ／１０分を超える
と、強度の高い繊維を得ることができにくく、本発明の
目的とする不織布を得ることができない。以上のごとき
理由によって、さらには２０〜８０ｇ／１０分のポリエ
チレンを用いることが好ましい。
２３８（Ｅ）に記載の方法に準じて測定したメルトイン
デックス（以下、ＭＩと略記する。）が５〜９０ｇ／１
０分の範囲であるポリエチレンが好適に用いられる。Ｍ
Ｉが５ｇ／１０分未満のポリエチレンを用いると、溶融
紡糸の際に、溶融温度を極端に高くしなければ高速溶融
紡糸を行うことができない。また、極端な高温下におけ
る紡糸では、原料ポリマーの熱分解を促進させ紡糸口金
面に汚れが付着しやすく、操業性が著しく損なわれるた
め好ましくない。一方、ＭＩが９０ｇ／１０分を超える
と、強度の高い繊維を得ることができにくく、本発明の
目的とする不織布を得ることができない。以上のごとき
理由によって、さらには２０〜８０ｇ／１０分のポリエ
チレンを用いることが好ましい。
【００１５】ポリプロピレンとしては、ＡＳＴＭ−Ｄ−
１２３８（Ｌ）に記載の方法に準じて測定したメルトフ
ローレート（以下、ＭＦＲと略記する。）が５〜９０ｇ
／１０分のポリプロピレンが好適に用いられる。ＭＦＲ
が５ｇ／１０分未満のポリプロピレンを用いると、ポリ
エチレンのＭＩが５ｇ／１０分未満の場合と同様の理由
により好ましくない。一方、ＭＦＲが８０ｇ／１０分を
超える場合もまた、ポリエチレンのＭＩが９０ｇ／１０
分を超える場合と同様の理由により好ましくない。以上
のごとき理由によって、さらには２０〜８０ｇ／１０分
のポリプロピレンを用いることが好ましい。
１２３８（Ｌ）に記載の方法に準じて測定したメルトフ
ローレート（以下、ＭＦＲと略記する。）が５〜９０ｇ
／１０分のポリプロピレンが好適に用いられる。ＭＦＲ
が５ｇ／１０分未満のポリプロピレンを用いると、ポリ
エチレンのＭＩが５ｇ／１０分未満の場合と同様の理由
により好ましくない。一方、ＭＦＲが８０ｇ／１０分を
超える場合もまた、ポリエチレンのＭＩが９０ｇ／１０
分を超える場合と同様の理由により好ましくない。以上
のごとき理由によって、さらには２０〜８０ｇ／１０分
のポリプロピレンを用いることが好ましい。
【００１６】また、本発明に用いるポリオレフィンとし
ては、チーグラーナッタ触媒もしくはメタロセン触媒い
ずれの触媒を用いて重合されたポリオレフィンであって
もよい。メタロセン触媒を用いて重合されたポリオレフ
ィンは、ポリマーの分子量をコントロールすることが容
易であり、分子量分布をシャープにすることができるた
め、不織布を熱処理する場合に、熱処理温度を決定しや
すい。
ては、チーグラーナッタ触媒もしくはメタロセン触媒い
ずれの触媒を用いて重合されたポリオレフィンであって
もよい。メタロセン触媒を用いて重合されたポリオレフ
ィンは、ポリマーの分子量をコントロールすることが容
易であり、分子量分布をシャープにすることができるた
め、不織布を熱処理する場合に、熱処理温度を決定しや
すい。
【００１７】本発明に用いる芯成分および鞘成分を構成
する重合体には、公知の酸化防止剤、紫外線吸収剤など
の添加剤が添加されても良い。一般的に紫外線吸収剤
は、紫外線を吸収し、紫外線による重合体の劣化を防止
するものである。また、一般的に酸化防止剤は、特に屋
外で使用される場合において、蓄熱と存在する酸素とに
より生じる重合体の熱酸化を防止するためのものであ
る。また、繊維の耐候性を損なわない範囲において、潤
滑剤や顔料、安定剤等の添加剤を添加してもよい。
する重合体には、公知の酸化防止剤、紫外線吸収剤など
の添加剤が添加されても良い。一般的に紫外線吸収剤
は、紫外線を吸収し、紫外線による重合体の劣化を防止
するものである。また、一般的に酸化防止剤は、特に屋
外で使用される場合において、蓄熱と存在する酸素とに
より生じる重合体の熱酸化を防止するためのものであ
る。また、繊維の耐候性を損なわない範囲において、潤
滑剤や顔料、安定剤等の添加剤を添加してもよい。
【００１８】次に本発明の複合長繊維に適用される繊維
断面形状について説明する。本発明の芯鞘型複合断面に
おいては、芯部のポリ乳酸系重合体を鞘部の重合体で完
全に被覆した芯鞘型複合断面で構成されるものである。
また繊維断面の形状は、円形、楕円形、多角形、多葉
形、中空形などそれに類似する形状であればよい。
断面形状について説明する。本発明の芯鞘型複合断面に
おいては、芯部のポリ乳酸系重合体を鞘部の重合体で完
全に被覆した芯鞘型複合断面で構成されるものである。
また繊維断面の形状は、円形、楕円形、多角形、多葉
形、中空形などそれに類似する形状であればよい。
【００１９】ポリ乳酸系重合体は生分解性であり微生物
との接触により生分解が起こる。したがって、本発明で
は、芯部のポリ乳酸を鞘部の生分解性を有しない重合体
で完全に被覆することにより、芯部のポリ乳酸系重合体
が外部と接触することを防ぐことができ、長期に亘って
耐候性を保持することが可能となる。また、本発明の不
織布は長繊維で構成されている。すなわち、長繊維は長
さがエンドレスであるため、布帛の切断部以外は、繊維
端がほぼ存在していないため、芯部のポリ乳酸系重合体
の露出がほとんどなく、使用において生分解することは
ない。
との接触により生分解が起こる。したがって、本発明で
は、芯部のポリ乳酸を鞘部の生分解性を有しない重合体
で完全に被覆することにより、芯部のポリ乳酸系重合体
が外部と接触することを防ぐことができ、長期に亘って
耐候性を保持することが可能となる。また、本発明の不
織布は長繊維で構成されている。すなわち、長繊維は長
さがエンドレスであるため、布帛の切断部以外は、繊維
端がほぼ存在していないため、芯部のポリ乳酸系重合体
の露出がほとんどなく、使用において生分解することは
ない。
【００２０】複合長繊維の芯部と鞘部と複合比率は質量
比で（芯部）／（鞘部）＝１／５〜５／１の範囲である
ことが好ましく、さらに好ましくは、１／３〜３／１で
ある。（芯部）／（鞘部）の複合比率が１／５を下回る
と、芯部のポリ乳酸系重合体の相対量が減るため、得ら
れた長繊維不織布の耐候性が損なわれ、目的とする耐候
性長繊維不織布を得にくい。一方、（芯部）／（鞘部）
の複合比率が５／１を超えると、部分的熱接着してなる
不織布を得る際、接着部において溶融または軟化する重
合体の量が減少するため、得られた長繊維不織布の初期
強力が著しく劣るものとなる。
比で（芯部）／（鞘部）＝１／５〜５／１の範囲である
ことが好ましく、さらに好ましくは、１／３〜３／１で
ある。（芯部）／（鞘部）の複合比率が１／５を下回る
と、芯部のポリ乳酸系重合体の相対量が減るため、得ら
れた長繊維不織布の耐候性が損なわれ、目的とする耐候
性長繊維不織布を得にくい。一方、（芯部）／（鞘部）
の複合比率が５／１を超えると、部分的熱接着してなる
不織布を得る際、接着部において溶融または軟化する重
合体の量が減少するため、得られた長繊維不織布の初期
強力が著しく劣るものとなる。
【００２１】本発明に用いる芯鞘型複合繊維の単糸繊度
は、不織布の用途に応じて適宜選択すればよいが、一般
に１〜１０デシテックスの範囲であることが好ましい。
単糸繊度が１デシテックスを下回ると、紡糸口金の複雑
となり、また、製糸工程において糸切れが発生するなど
曳糸性に問題を生じる他、生産性の低下など操業効率の
悪化を招く。一方、単糸繊度が１０デシテックスを超え
ると、紡出糸条の冷却性に劣り、柔軟性も損なわれる傾
向となる。これらの理由により、単糸繊度はさらに好ま
しくは１．５〜８デシテックスの範囲であることがよ
い。
は、不織布の用途に応じて適宜選択すればよいが、一般
に１〜１０デシテックスの範囲であることが好ましい。
単糸繊度が１デシテックスを下回ると、紡糸口金の複雑
となり、また、製糸工程において糸切れが発生するなど
曳糸性に問題を生じる他、生産性の低下など操業効率の
悪化を招く。一方、単糸繊度が１０デシテックスを超え
ると、紡出糸条の冷却性に劣り、柔軟性も損なわれる傾
向となる。これらの理由により、単糸繊度はさらに好ま
しくは１．５〜８デシテックスの範囲であることがよ
い。
【００２２】本発明の長繊維不織布の目付は、使用目的
によって適宜選択すればよく、特に限定するものではな
いが、一般的には１０ｇ／ｍ2以上が好ましい。目付が
１０ｇ／ｍ2未満では、柔軟性に優れるもの、機械強力
に劣る傾向になる。上限は特に限定されないが、２００
ｇ／ｍ2程度とする。
によって適宜選択すればよく、特に限定するものではな
いが、一般的には１０ｇ／ｍ2以上が好ましい。目付が
１０ｇ／ｍ2未満では、柔軟性に優れるもの、機械強力
に劣る傾向になる。上限は特に限定されないが、２００
ｇ／ｍ2程度とする。
【００２３】本発明の長繊維不織布の形態としては、熱
により接着した熱接着不織布、接着剤により接着した不
織布、ニードルパンチ法やスパンレース法により繊維同
士が機械的に交絡してなる不織布、また、上述したボン
ディング手段を併用してなる不織布のいずれであっても
よい。また、本発明においては、機械的強力が必要であ
るため、特に構成繊維同士が部分的に熱接着されてなる
不織布であることが好ましい。
により接着した熱接着不織布、接着剤により接着した不
織布、ニードルパンチ法やスパンレース法により繊維同
士が機械的に交絡してなる不織布、また、上述したボン
ディング手段を併用してなる不織布のいずれであっても
よい。また、本発明においては、機械的強力が必要であ
るため、特に構成繊維同士が部分的に熱接着されてなる
不織布であることが好ましい。
【００２４】部分的熱接着は、例えば、エンボス加工処
理または超音波融着処理によって長繊維不織布に点状の
熱接着部が形成されるものである。具体的には加熱され
たエンボスロールと表面が平滑なフラットロールとの
間、もしくは一対のエンボスロールの間に長繊維ウエブ
を通して、エンボスロールの凸部が当接する部位の構成
繊維を熱により軟化または溶融させて点状の熱接着部を
形成する方法、またはパターンロール上で超音波による
高周波を印可してパターン部に当接する構成繊維に点状
の接着部を形成する。
理または超音波融着処理によって長繊維不織布に点状の
熱接着部が形成されるものである。具体的には加熱され
たエンボスロールと表面が平滑なフラットロールとの
間、もしくは一対のエンボスロールの間に長繊維ウエブ
を通して、エンボスロールの凸部が当接する部位の構成
繊維を熱により軟化または溶融させて点状の熱接着部を
形成する方法、またはパターンロール上で超音波による
高周波を印可してパターン部に当接する構成繊維に点状
の接着部を形成する。
【００２５】熱接着部は、長繊維不織布の全面に間隔を
置いて部分的に配置したものであって、散点状の熱接着
部であっても、直線状や格子状等の直線状の熱接着部で
あってもよい。散点状の場合、個々の熱接着部の形態
は、丸形、楕円形、菱形、三角形、Ｔ型、井形、長方形
などの任意の形態が採用される。この形態は、明瞭な形
態であってもよく、また、ある程度不明瞭な形態であっ
てもよい。また、個々の熱接着部の大きさは、０．１〜
１．０ｍｍ2程度が好ましい。熱接着点密度は、２〜８
０個／ｃｍ2であるのが好ましく、４〜６０個／ｃｍ2で
あるのがより好ましく、４〜４０個／ｃｍ2であるのが
さらに好ましい。この熱接着部は、構成繊維同士を固定
して、長繊維不織布の形態を維持するものであるから、
熱接着部の大きさが、０．１ｍｍ2未満であったり、あ
るいはその密度が２個／ｃｍ2未満であったりすると、
寸法安定性に劣り好ましくない。一方、個々の熱接着部
の大きさが、１．０ｍｍ2を超えたり、その密度が８０
個／ｃｍ2を超えると、熱接着部が相対的に多くなり、
得られた長繊維不織布の柔軟性や嵩高性が低下する。長
繊維不織布の表面積に対する熱接着部の総面積（熱接着
率）は、４〜４０％であるのが好ましく、特に１０〜２
０％であるのが好ましい。熱接着率が４％未満である
と、その密度が低すぎる場合と同様に、寸法安定性が劣
とる傾向となり、一方、４０％を超えると、その熱接着
点密度が多すぎる場合と同様に、柔軟性や嵩高性が低下
する。
置いて部分的に配置したものであって、散点状の熱接着
部であっても、直線状や格子状等の直線状の熱接着部で
あってもよい。散点状の場合、個々の熱接着部の形態
は、丸形、楕円形、菱形、三角形、Ｔ型、井形、長方形
などの任意の形態が採用される。この形態は、明瞭な形
態であってもよく、また、ある程度不明瞭な形態であっ
てもよい。また、個々の熱接着部の大きさは、０．１〜
１．０ｍｍ2程度が好ましい。熱接着点密度は、２〜８
０個／ｃｍ2であるのが好ましく、４〜６０個／ｃｍ2で
あるのがより好ましく、４〜４０個／ｃｍ2であるのが
さらに好ましい。この熱接着部は、構成繊維同士を固定
して、長繊維不織布の形態を維持するものであるから、
熱接着部の大きさが、０．１ｍｍ2未満であったり、あ
るいはその密度が２個／ｃｍ2未満であったりすると、
寸法安定性に劣り好ましくない。一方、個々の熱接着部
の大きさが、１．０ｍｍ2を超えたり、その密度が８０
個／ｃｍ2を超えると、熱接着部が相対的に多くなり、
得られた長繊維不織布の柔軟性や嵩高性が低下する。長
繊維不織布の表面積に対する熱接着部の総面積（熱接着
率）は、４〜４０％であるのが好ましく、特に１０〜２
０％であるのが好ましい。熱接着率が４％未満である
と、その密度が低すぎる場合と同様に、寸法安定性が劣
とる傾向となり、一方、４０％を超えると、その熱接着
点密度が多すぎる場合と同様に、柔軟性や嵩高性が低下
する。
【００２６】次に、本発明の耐候性長繊維不織布の好ま
しい製造方法について説明する。本発明の耐候性長繊維
不織布は、通常の複合紡糸装置を用いて行うことができ
る。まず芯部となるポリ乳酸系重合体と、また鞘部とな
る重合体とを個別に溶融し、芯部のポリ乳酸系重合体と
鞘部の重合体をの複合比率を質量比で（芯部）／（鞘
部）＝１／５〜５／１の範囲となるように個別に計量し
た後、芯部にポリ乳酸系重合体を、鞘部にその重合体を
配して、芯鞘型複合紡糸口金より吐出した紡出糸条を冷
却空気流などを用いた公知の冷却装置によって冷却す
る。次いで、エアーサッカーなどの公知の引き取り手段
を用いて、目標繊度となるように牽引細化して引き取
る。牽引細化した複合長繊維は公知の開繊装置にて開繊
せしめた後、スクリーンコンベアなどの移動式捕集面上
に開繊堆積させて長繊維ウェブとする。
しい製造方法について説明する。本発明の耐候性長繊維
不織布は、通常の複合紡糸装置を用いて行うことができ
る。まず芯部となるポリ乳酸系重合体と、また鞘部とな
る重合体とを個別に溶融し、芯部のポリ乳酸系重合体と
鞘部の重合体をの複合比率を質量比で（芯部）／（鞘
部）＝１／５〜５／１の範囲となるように個別に計量し
た後、芯部にポリ乳酸系重合体を、鞘部にその重合体を
配して、芯鞘型複合紡糸口金より吐出した紡出糸条を冷
却空気流などを用いた公知の冷却装置によって冷却す
る。次いで、エアーサッカーなどの公知の引き取り手段
を用いて、目標繊度となるように牽引細化して引き取
る。牽引細化した複合長繊維は公知の開繊装置にて開繊
せしめた後、スクリーンコンベアなどの移動式捕集面上
に開繊堆積させて長繊維ウェブとする。
【００２７】溶融紡糸において、紡糸温度は用いる重合
体によって異なるものの、通常は、用いる重合体のうち
融点の高い方の重合体の融点をＴｍ（℃）としたときに
（Ｔｍ＋１５）℃〜（Ｔｍ＋１３０）℃の温度範囲で溶
融するのが好ましい。溶融温度が（Ｔｍ＋１５）℃より
低い場合、高速気流による曳糸性、引き取り性に劣り、
逆に溶融温度が（Ｔｍ＋１３０）℃を超えると、冷却過
程での結晶化が遅れ、紡出糸条間で密着を生じたり開繊
性に劣るばかりでなく重合体自身の熱分解も進行し、柔
軟で均一な地合の不織布を得ることが困難となる。
体によって異なるものの、通常は、用いる重合体のうち
融点の高い方の重合体の融点をＴｍ（℃）としたときに
（Ｔｍ＋１５）℃〜（Ｔｍ＋１３０）℃の温度範囲で溶
融するのが好ましい。溶融温度が（Ｔｍ＋１５）℃より
低い場合、高速気流による曳糸性、引き取り性に劣り、
逆に溶融温度が（Ｔｍ＋１３０）℃を超えると、冷却過
程での結晶化が遅れ、紡出糸条間で密着を生じたり開繊
性に劣るばかりでなく重合体自身の熱分解も進行し、柔
軟で均一な地合の不織布を得ることが困難となる。
【００２８】本発明における牽引速度は、３０００ｍ／
分以上であることが好ましく、より好ましくは３５００
ｍ／分以上にすることにより、不織布の寸法安定性を向
上させることができる。牽引速度が３０００ｍ／分未満
であると、紡出糸条の冷却性・可紡性および開繊性に劣
るばかりでなく、得られた不織布の機械的性能および寸
法安定性に劣るものとなる。
分以上であることが好ましく、より好ましくは３５００
ｍ／分以上にすることにより、不織布の寸法安定性を向
上させることができる。牽引速度が３０００ｍ／分未満
であると、紡出糸条の冷却性・可紡性および開繊性に劣
るばかりでなく、得られた不織布の機械的性能および寸
法安定性に劣るものとなる。
【００２９】次に、得られた長繊維ウェブを熱接着装置
に通して、部分的に熱圧接して目的とする耐候性長繊維
不織布を得る。不織ウェブに部分的な熱接着処理を施す
際の熱処理温度、すなわち、ロールの表面温度は、鞘部
の重合体の融点をＴｍとしたとき、（Ｔｍ−５０）〜Ｔ
ｍ℃の範囲で熱接着することが好ましい。ロール表面温
度が（Ｔｍ−５０）℃より低い場合、熱接着部の接着十
分に行えず得られる不織布の寸法安定性に劣るものとな
り、逆に、Ｔｍ℃を超えると、融解した重合体がロール
に付着するなどして操業性を著しく損なうばかりでな
く、柔軟で風合いのよい不織布を得難くなる。さらに好
ましい熱処理温度は、（Ｔｍ−４０）〜（Ｔｍ−５）℃
である。
に通して、部分的に熱圧接して目的とする耐候性長繊維
不織布を得る。不織ウェブに部分的な熱接着処理を施す
際の熱処理温度、すなわち、ロールの表面温度は、鞘部
の重合体の融点をＴｍとしたとき、（Ｔｍ−５０）〜Ｔ
ｍ℃の範囲で熱接着することが好ましい。ロール表面温
度が（Ｔｍ−５０）℃より低い場合、熱接着部の接着十
分に行えず得られる不織布の寸法安定性に劣るものとな
り、逆に、Ｔｍ℃を超えると、融解した重合体がロール
に付着するなどして操業性を著しく損なうばかりでな
く、柔軟で風合いのよい不織布を得難くなる。さらに好
ましい熱処理温度は、（Ｔｍ−４０）〜（Ｔｍ−５）℃
である。
【００３０】また、本発明においては、所望によって
は、熱接着処理後の長繊維不織布に、バインダー樹脂等
をディップ法、コーティング法、泡含浸法などをよって
付与してもよい。
は、熱接着処理後の長繊維不織布に、バインダー樹脂等
をディップ法、コーティング法、泡含浸法などをよって
付与してもよい。
【００３１】
【実施例】次に、実施例に基づき本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれらの実施例にによってなんら限定
されるものではない。実施例において各種物性値の測定
を次の方法で実施した。
するが、本発明はこれらの実施例にによってなんら限定
されるものではない。実施例において各種物性値の測定
を次の方法で実施した。
【００３２】（１）ポリ乳酸系重合体の溶融流量（ｇ／
１０分）；ＡＳＴＭ−Ｄ−１２３８に記載の方法に準
じ、溶融温度を２１０℃として測定した。
１０分）；ＡＳＴＭ−Ｄ−１２３８に記載の方法に準
じ、溶融温度を２１０℃として測定した。
【００３３】（２）融点（℃）；パーキンエルマ社製示
差走査型熱量計ＤＳＣ−７型を用い、試料質量を５ｇ、
昇温速度を２０／分として測定して得た融解吸熱曲線の
最大値を与える温度を融点（℃）とした。
差走査型熱量計ＤＳＣ−７型を用い、試料質量を５ｇ、
昇温速度を２０／分として測定して得た融解吸熱曲線の
最大値を与える温度を融点（℃）とした。
【００３４】（３）目付（ｇ／ｍ2）；標準状態の試料
から試料長２０ｃｍ、試料幅５ｃｍの試料片を１０点を
作成し、平衡水分にした後、各試料片の重量（ｇ）を秤
量し、得られた値を単位面積あたりに換算し、目付（ｇ
／ｍ2）とした。
から試料長２０ｃｍ、試料幅５ｃｍの試料片を１０点を
作成し、平衡水分にした後、各試料片の重量（ｇ）を秤
量し、得られた値を単位面積あたりに換算し、目付（ｇ
／ｍ2）とした。
【００３５】（４）不織布強力（Ｎ／５ｃｍ幅）；ＪＩ
Ｓ−Ｌ−１０９６Ａに記載の方法に準じて測定した。す
なわち、試料長が２０ｃｍ、試料幅５ｃｍの試料片を１
０点を作成し、各試料片毎に不織布縦方向について、定
速伸長型引張試験機（オリエンテック社製テンシロンＵ
ＴＭ−４−１−１００）を用い、引張速度２０ｃｍ／
分、つかみ間隔１０ｃｍで伸長し、得られた切断時荷重
値の平均値を強力（Ｎ／５ｃｍ幅）とした。
Ｓ−Ｌ−１０９６Ａに記載の方法に準じて測定した。す
なわち、試料長が２０ｃｍ、試料幅５ｃｍの試料片を１
０点を作成し、各試料片毎に不織布縦方向について、定
速伸長型引張試験機（オリエンテック社製テンシロンＵ
ＴＭ−４−１−１００）を用い、引張速度２０ｃｍ／
分、つかみ間隔１０ｃｍで伸長し、得られた切断時荷重
値の平均値を強力（Ｎ／５ｃｍ幅）とした。
【００３６】（５）強力保持率（％）；耐候性の指標で
ある強力保持率を次のようにして求めた。すなわち、ウ
ェザーメーターを用いた耐候性試験において、３００時
間光線照射後の引張強力（Ｓ1）を標準状態で測定し、
光線照射前の試料の初期引張強力（Ｓ0）に対する強力
保持率（％）を次式で示しこれを比較した。強力保持率
が７０％以上を保持している場合、耐候性が良好である
と評価した。 強力保持率（％）＝（Ｓ1／Ｓ0）×１００
ある強力保持率を次のようにして求めた。すなわち、ウ
ェザーメーターを用いた耐候性試験において、３００時
間光線照射後の引張強力（Ｓ1）を標準状態で測定し、
光線照射前の試料の初期引張強力（Ｓ0）に対する強力
保持率（％）を次式で示しこれを比較した。強力保持率
が７０％以上を保持している場合、耐候性が良好である
と評価した。 強力保持率（％）＝（Ｓ1／Ｓ0）×１００
【００３７】実施例１ 芯成分として、融点１７０℃、溶融流量３０ｇ／１０
分、密度１．２５ｇ／ｍ 3、Ｌ−乳酸／Ｄ乳酸の共重合
比が９９／１のポリ乳酸（以下、ＰＬＡと略記する。）
を用いた。また、鞘成分として、融点１２９℃、ＭＩ２
５ｇ／１０分、密度０．９５ｇ／ｍ3で、チグラーナッ
タ触媒を用いて重合された高密度ポリエチレン（以下、
ＨＤＰＥと略記する。）を用いた。
分、密度１．２５ｇ／ｍ 3、Ｌ−乳酸／Ｄ乳酸の共重合
比が９９／１のポリ乳酸（以下、ＰＬＡと略記する。）
を用いた。また、鞘成分として、融点１２９℃、ＭＩ２
５ｇ／１０分、密度０．９５ｇ／ｍ3で、チグラーナッ
タ触媒を用いて重合された高密度ポリエチレン（以下、
ＨＤＰＥと略記する。）を用いた。
【００３８】前記２成分を（ＰＬＡ）／（ＨＤＰＥ）の
複合比率（質量比）が１／１となるよう個別に計量した
後、個別のエクストルーダー型溶融押し出し機を用い
て、温度２００℃で溶融し、芯鞘型複合断面となる紡糸
口金を用い、単孔吐出量１．４ｇ／分で溶融紡糸した。
この紡出糸条を公知の冷却装置を用いて冷却した後、口
金の下方に設置されたエアーサッカーを用いて、牽引速
度が３５００ｍ／分で牽引細化し、公知の開繊装置にて
開繊した。次に、開繊せしめた糸条を移動するスクリー
ンコンベア上に単糸繊度４．０デシテックスの芯鞘型複
合長繊維として開繊堆積させて長繊維ウエブを得た。
複合比率（質量比）が１／１となるよう個別に計量した
後、個別のエクストルーダー型溶融押し出し機を用い
て、温度２００℃で溶融し、芯鞘型複合断面となる紡糸
口金を用い、単孔吐出量１．４ｇ／分で溶融紡糸した。
この紡出糸条を公知の冷却装置を用いて冷却した後、口
金の下方に設置されたエアーサッカーを用いて、牽引速
度が３５００ｍ／分で牽引細化し、公知の開繊装置にて
開繊した。次に、開繊せしめた糸条を移動するスクリー
ンコンベア上に単糸繊度４．０デシテックスの芯鞘型複
合長繊維として開繊堆積させて長繊維ウエブを得た。
【００３９】得られた長繊維ウエブは、エンボス装置を
用いて熱接着処理を施し、目付が１５ｇ／ｍ2の長繊維
不織布を得た。熱接着条件は、熱接着部の面積が０．７
ｍｍ2の彫刻模様で、熱融着区域密度が２０個／ｃｍ2、
熱接着率が１５％であるエンボスロールと表面が平滑な
フラットロールを用い加工温度を１２７℃として長繊維
不織布を得た。
用いて熱接着処理を施し、目付が１５ｇ／ｍ2の長繊維
不織布を得た。熱接着条件は、熱接着部の面積が０．７
ｍｍ2の彫刻模様で、熱融着区域密度が２０個／ｃｍ2、
熱接着率が１５％であるエンボスロールと表面が平滑な
フラットロールを用い加工温度を１２７℃として長繊維
不織布を得た。
【００４０】実施例２ 実施例１において、鞘成分としてＭＦＲが３５ｇ／１０
分、融点１６０℃、密度０．９１ｇ／ｍ3のポリプロピ
レン（以下、ＰＰと略記する。）を用い、熱接着処理の
際の加工温度１３５℃としたこと以外は、実施例１と同
様にして長繊維不織布を得た。
分、融点１６０℃、密度０．９１ｇ／ｍ3のポリプロピ
レン（以下、ＰＰと略記する。）を用い、熱接着処理の
際の加工温度１３５℃としたこと以外は、実施例１と同
様にして長繊維不織布を得た。
【００４１】比較例１ 実施例１において、鞘成分を用いずに、融点２６０℃、
密度１．３ｇ／ｍ3のポリエチレンテレフタレート（以
下、ＰＥＴと略記する。）ポリエチレンテレフタレート
のみを溶融紡糸したこと、溶融紡糸の際の単孔吐出量
１．８ｇ／分、エアーサッカーの牽引速度５０００ｍ／
分としたこと以外は、実施例１と同様にして長繊維不織
布を得た。
密度１．３ｇ／ｍ3のポリエチレンテレフタレート（以
下、ＰＥＴと略記する。）ポリエチレンテレフタレート
のみを溶融紡糸したこと、溶融紡糸の際の単孔吐出量
１．８ｇ／分、エアーサッカーの牽引速度５０００ｍ／
分としたこと以外は、実施例１と同様にして長繊維不織
布を得た。
【００４２】比較例２ 実施例２において、芯成分を用いずに、鞘成分として用
いたポリプロピレンのみを溶融紡糸したこと、溶融紡糸
の際の溶融温度を２１０℃としたこと以外は、実施例２
と同様にして長繊維不織布を得た。
いたポリプロピレンのみを溶融紡糸したこと、溶融紡糸
の際の溶融温度を２１０℃としたこと以外は、実施例２
と同様にして長繊維不織布を得た。
【００４３】得られた実施例１〜２、比較例１〜２の長
繊維不織布の物性を表1に示す。
繊維不織布の物性を表1に示す。
【００４４】
【表１】
【００４５】表１から明らかなように、実施例１〜２の
長繊維不織布は、芯部にポリ乳酸系重合体、鞘部にポリ
オレフィン系重合体が配された芯鞘型複合繊維からな
り、耐候性評価において強力保持率が高く、優れた耐候
性を有するものであった。
長繊維不織布は、芯部にポリ乳酸系重合体、鞘部にポリ
オレフィン系重合体が配された芯鞘型複合繊維からな
り、耐候性評価において強力保持率が高く、優れた耐候
性を有するものであった。
【００４６】一方、比較例１〜２の長繊維不織布は、初
期の強力は高いものの、耐候性評価における強力保持率
には劣るものであり、長期に亘る屋外等の使用には不向
きなものであった。
期の強力は高いものの、耐候性評価における強力保持率
には劣るものであり、長期に亘る屋外等の使用には不向
きなものであった。
【００４７】
【発明の効果】本発明によれば、そのメカニズムは定か
ではないが、耐候性に優れるポリ乳酸系重合体を芯部に
配し、生分解性を有しない熱可塑性重合体を鞘部に配し
てなる芯鞘構造を有する複合長繊維を採用することによ
って、鞘部が芯部のポリ乳酸系重合体を完全に被覆する
ことで、ポリ乳酸系重合体が外部との接触を絶たせ、生
分解をすることなく、屋外での長期に亘る使用でも強力
保持率が向上してなる耐候性に優れた長繊維不織布を得
ることができたものである。
ではないが、耐候性に優れるポリ乳酸系重合体を芯部に
配し、生分解性を有しない熱可塑性重合体を鞘部に配し
てなる芯鞘構造を有する複合長繊維を採用することによ
って、鞘部が芯部のポリ乳酸系重合体を完全に被覆する
ことで、ポリ乳酸系重合体が外部との接触を絶たせ、生
分解をすることなく、屋外での長期に亘る使用でも強力
保持率が向上してなる耐候性に優れた長繊維不織布を得
ることができたものである。
Claims (4)
- 【請求項１】 ポリ乳酸系重合体を芯成分とし、生分解
性を有しない熱可塑性重合体を鞘成分とする芯鞘型複合
長繊維にて構成されていることを特徴とする耐候性長繊
維不織布。 - 【請求項２】 芯鞘型複合長繊維の鞘部を構成する熱可
塑性重合体がポリオレフィン系重合体であることを特徴
とする請求項１に記載の耐候性長繊維不織布。 - 【請求項３】 芯鞘型複合長繊維の鞘部を構成する熱可
塑性重合体の融点が芯成分の融点よりも５℃以上低く、
かつ構成繊維同士が熱処理により接合されていることを
特徴とする請求項１または２に記載の耐候性長繊維不織
布。 - 【請求項４】 構成繊維同士が部分的な熱接着部により
接合してなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか
１項に記載の耐候性長繊維不織布。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000281949A JP4582886B2 (ja) | 2000-09-18 | 2000-09-18 | 耐候性長繊維不織布 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000281949A JP4582886B2 (ja) | 2000-09-18 | 2000-09-18 | 耐候性長繊維不織布 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002088630A true JP2002088630A (ja) | 2002-03-27 |
| JP4582886B2 JP4582886B2 (ja) | 2010-11-17 |
Family
ID=18766532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000281949A Expired - Lifetime JP4582886B2 (ja) | 2000-09-18 | 2000-09-18 | 耐候性長繊維不織布 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4582886B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005039872A1 (ja) * | 2003-10-27 | 2005-05-06 | Mitsubishi Plastics, Inc. | 反射フィルム |
| JP2008184695A (ja) * | 2007-01-26 | 2008-08-14 | Unitica Fibers Ltd | 繊維集合体 |
| JP2008280665A (ja) * | 2007-04-10 | 2008-11-20 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 芯鞘複合繊維 |
| JP2009022747A (ja) * | 2007-06-21 | 2009-02-05 | Unitika Ltd | 衛生用品 |
| JP2010144302A (ja) * | 2008-12-22 | 2010-07-01 | Unitika Ltd | 耐久性を有するポリ乳酸系スパンボンド不織布 |
| KR101267673B1 (ko) * | 2011-07-12 | 2013-05-27 | 도레이첨단소재 주식회사 | 식물유래 조성물을 함유한 복합 친환경 장섬유 부직포 및 그 제조방법 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06248518A (ja) * | 1993-02-24 | 1994-09-06 | Kuraray Co Ltd | 生分解性複合繊維 |
| JPH07133511A (ja) * | 1993-11-10 | 1995-05-23 | Toyobo Co Ltd | 生分解性複合繊維及びそれを用いた不織布 |
| JPH09105063A (ja) * | 1995-10-06 | 1997-04-22 | Unitika Ltd | 耐候性長繊維不織布 |
| WO1998050611A1 (en) * | 1997-05-02 | 1998-11-12 | Cargill, Incorporated | Degradable polymer fibers; preperation; product; and methods of use |
| JP2000226737A (ja) * | 1999-02-08 | 2000-08-15 | Toray Ind Inc | 複合繊維およびその製造方法 |
-
2000
- 2000-09-18 JP JP2000281949A patent/JP4582886B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| KR100730855B1 (ko) * | 2003-10-27 | 2007-06-20 | 미쓰비시 쥬시 가부시끼가이샤 | 반사 필름 |
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