JP3264719B2 - 生分解性複合長繊維不織布 - Google Patents
生分解性複合長繊維不織布Info
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的強度と寸法安定性が優れ、柔軟性に富み、しかも熱接
着性を有する生分解性複合長繊維不織布に関するもので
ある。
より得られるビスコースレーヨン短繊維不織布、湿式ス
パンボンド法により得られるキユプラレーヨン長繊維不
織布やビスコースレーヨン長繊維不織布、キチンやアテ
ロコラーゲン等の天然物の化学繊維からなる不織布、コ
ツトンからなるスパンレース不織布等、種々の生分解性
不織布が知られている。しかしながら、これら従来の生
分解性不織布は、不織布の構成素材自体の機械的強度が
低くかつ親水性であるため吸水・湿潤時の機械的強度低
下が著しい、乾燥・湿潤の繰り返し時に収縮が大きく寸
法安定性が劣る、また、柔軟性が劣る、さらに、素材自
体が非熱可塑性であるため熱接着性を有しない等、種々
の問題を有していた。
解決し、生分解性を有し、機械的強度と寸法安定性が優
れ、柔軟性に富み、しかも熱接着性を有する複合長繊維
不織布を提供しようとするものである。
を解決すべく鋭意検討の結果、本発明に到達した。すな
わち、本発明は、芯部が高融点の生分解性熱可塑性重合
体成分からなり、鞘部が前記重合体より低融点の生分解
性熱可塑性重合体成分からなる生分解性複合長繊維から
構成され、かつ構成繊維同士が圧接面積率5〜50%で
熱接着されていることを特徴とする生分解性複合長繊維
不織布を要旨とするものである。
おける生分解性熱可塑性重合体とは、生分解性を有する
熱可塑性の脂肪族ポリエステル系重合体であり、例え
ば、ポリ(α−ヒドロキシ酸)のようなポリグリコール
酸やポリ乳酸からなる重合体またはこれらの共重合体
が、また、ポリ(ε−カプロラクトン)、ポリ(β−プ
ロピオラクトン)のようなポリ(ω−ヒドロキシアルカ
ノエート)が、さらに、ポリ−3−ヒドロキシプロピオ
ネート、ポリ−3−ヒドロキシブチレート、ポリ−3−
ヒドロキシカプロレート、ポリ−3−ヒドロキシヘプタ
ノエート、ポリ−3−ヒドロキシオクタノエートおよび
これらとポリ−3−ヒドロキシバリレートやポリ−4−
ヒドロキシブチレートとの共重合体のようなポリ(β−
ヒドロキシアルカノエート)が挙げられる。またグリコ
ールとジカルボン酸の縮重合体からなるものとして、例
えば、ポリエチレンオキサレート、ポリエチレンサクシ
ネート、ポリエチレンアジペート、ポリエチレンアゼレ
ート、ポリブチレンオキサレート、ポリブチレンサクシ
ネート、ポリブチレンアジペート、ポリブチレンセバケ
ート、ポリヘキサメチレンセバケート、ポリネオペンチ
ルオキサレートまたはこれらの共重合体が挙げられる。
さらに前記脂肪族ポリエステルと、ポリカプラミド(ナ
イロン6)、ポリテトラメチレンアジパミド(ナイロン
46)、ポリヘキサメチレンアジパミド(ナイロン6
6)、ポリウンデカナミド(ナイロン11)、ポリラウ
ロラクタミド(ナイロン12)のような脂肪族ポリアミ
ドとの共縮重合体である脂肪族ポリエステルアミド系共
重合体が挙げられる。本発明においては、生分解性を有
する熱可塑性重合体として前述した以外の熱可塑性重合
体であっても、それが生分解性を有するものであれば用
いることができる。なお、本発明においては、前述した
ところの生分解性を有する熱可塑性重合体に、必要に応
じて、例えば艶消し剤、顔料、光安定剤、熱安定剤、酸
化防止剤等の各種添加剤を本発明の効果を損なわない範
囲内で添加することができる。
る熱可塑性重合体からなる複合長繊維は、前記重合体の
内から選択された融点を3℃以上かつ150℃以下異に
する2種の重合体成分から構成されるもので、芯部が高
融点の生分解性熱可塑性重合体成分からなり、かつ鞘部
が前記重合体より低融点の生分解性熱可塑性重合体成分
からなるごとく前記両重合体成分が配された同心芯鞘型
の複合形態を有するように接合されたものである。この
複合長繊維において、前記両重合体成分の融点差が3℃
未満であると得られた繊維を用いて不織ウエブを作製し
これに加熱処理を施して不織布とするに際して低融点の
重合体成分のみならず高融点の重合体成分も軟化溶融す
るため好ましくなく、したがって本発明においては、前
記融点差を3℃以上好ましくは5℃以上さらに好ましく
は10℃以上とする。一方、前記融点差が150℃を超
えると両重合体成分の融点差が余りにも大きく異なるた
め両重合体を用いて複合紡糸をするに際して紡糸ノズル
パツク内において紡糸温度の制御が困難となるため好ま
しくない。なお、本発明においては、前記鞘部の生分解
性を有する熱可塑性重合体成分として融点60℃以上好
ましくは80℃以上さらに好ましくは100℃以上のも
のを採用すると、この鞘部を有する長繊維を用いて不織
布としたとき不織布に一定の耐熱性を具備させることが
できて好ましい。この複合長繊維においては、複合比す
なわち芯部の重合体成分に対する鞘部の重合体成分の重
量比を1/5〜5/1とするのがよい。芯部の重合体成
分1に対し鞘部の重合体成分の比が5を超えると長繊維
の強度が低下したり、あるいはこの長繊維を用いて得ら
れる不織布が硬くなって風合いが悪化したりするため、
一方、芯部の重合体成分5に対し鞘部の重合体成分の比
が1未満であるとこの長繊維を用いて得た不織布がその
構成繊維間の部分的な熱接着部において強度低下を生じ
るため、いずれも好ましくなく、したがって本発明にお
いては、前記複合比を1/5〜5/1好ましくは1/2
〜2/1とする。
5〜10デニールのものであり、単繊維繊度が0.5デ
ニール未満であると溶融紡糸時に紡糸ノズル面で吐出さ
れたフイラメントが糸曲がりを生じるなど長繊維の製糸
性が低下するため、一方、単繊維繊度が10デニールを
超えるとこの長繊維を用いて得られる不織布が粗硬な地
合いの粗いものとなってその品位が劣るため、いずれも
好ましくない。
から構成され、かつ構成繊維同士が部分的に熱接着され
ているものである。この部分的熱接着は公知の熱接着処
理により形成されるものであって、これにより不織布と
しての形態が保持され、しかも不織布に優れた機械的強
度と寸法安定性が発現される。
織布は、その目付けが10g/m2以上のものであるの
が好ましい。この不織布において、目付けが10g/m
2未満であると不織布自体の強度が低く、また不織布の
地合いが粗くなるなどその品位が劣り、あるいは不織布
を作成するに際しての生産性が低下したりするため、好
ましくない。
ボンド法により効率良く製造することができる。すなわ
ち、常法により、生分解性を有する前記熱可塑性重合体
の内から選択された融点を3℃以上かつ150℃以下異
にする2種の重合体を溶融複合紡出し、紡出糸条を冷却
空気流または冷却水を用いて冷却し、紡出糸条をエアー
サツカ等の引き取り手段を用いて高速で引き取り、移動
する捕集面上に捕集・堆積させてウエブとし、次いで得
られたウエブに熱接着処理を施して構成繊維同士を部分
的に熱接着させることにより得ることができる。溶融紡
出に際しての紡糸温度は、用いる重合体の融点や重合度
によるが、通常は120〜300℃とするのが望まし
い。紡糸温度が120℃未満であると重合体の溶融押出
しが困難となり、一方、紡糸温度が300℃を超えると
重合体の熱分解が著しくなって高強 度の繊維を得ること
ができず、いずれも好ましくない。
メルトブローン法によっても効率良く製造することがで
きる。すなわち、前述したようにして2種の重合体をメ
ルトブローン法で溶融複合紡出し、溶融紡出されたポリ
マ流をその溶融温度と同温度〜溶融温度より30℃程度
高い温度の高圧空気流により牽引・細化し、冷却した
後、移動する捕集面上に捕集・堆積させてウエブとし、
次いで得られたウエブに熱接着処理を施して構成繊維同
士を部分的に熱接着させることにより得ることができ
る。
ては、公知の方法を採用することができる。例えば、ウ
エブを加熱されたエンボスローラと表面が平滑な金属ロ
ーラ等とからなるローラ間に通す方法、熱風乾燥装置を
用いる方法あるいは超音波融着装置を用いる方法であ
る。加熱されたエンボスローラを用いてエンボスパター
ン部に存在する繊維同士を部分的に熱接着させる場合、
エンボスローラの圧接面積率を5〜50%とし、この圧
接面積率が5%未満であると点状融着区域が少なく不織
布の機械的強度が低下し、また良好な寸法安定性を得る
ことができず、一方、この圧接面積率が50%を超える
と不織布が硬直化して柔軟性が損なわれ、いずれも好ま
しくない。また、ローラ温度を通常は前記鞘部を構成す
る低融点の熱可塑性重合体の融点より5〜50℃程度低
い温度とするのがよく、この温度を適宜選択することに
より繊維間の接着力が高く、すなわち機械的強度と寸法
安定性が優れ、しかも柔軟性に富む不織布を得ることが
できる。熱エンボスローラを用いる場合のエンボスパタ
ーンはその圧接面積率が5〜50%の範囲内であれば特
に限定されるものではなく、丸型、楕円型、菱型、三角
型、T字型、井型等、任意の形状でよい。また、熱風乾
燥装置を用いて繊維の交差部位で繊維同士を部分的に熱
接着させる場合、処理温度をその処理時間にもよるが、
通常は前記鞘部を構成する低融点の熱可塑性重合体の融
点以上かつ高融点の熱可塑性重合体の融点より10℃程
度低い温度の範囲内とするのがよい。なお、これらの、
例えば熱エンボスローラ、熱風乾燥装置あるいは超音波
融着装置を用いる部分的熱接着処理は、連続工程あるい
は別工程のいずれであってもよい。
するが、本発明は、これらの実施例によって何ら限定さ
れるものではない。下記の実施例において、各特性値の
測定を次の方法により実施した。
型熱量計DSC−2型を用い、昇温速度20℃/分の条
件で測定し、得られた融解吸熱曲線において極値を与え
る温度を融点とした。
STM D1238(L)に記載の方法に準じて測定し
た。長繊維の引張強度(g/デニール):JIS−L−
1013に記載の方法に準じて測定した。
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10cm、試料幅が5cmの試料片1
0点を作成し、各試料片毎に不織布の縦方向について、
定速伸長型引張試験機(東洋ボールドウイン社製テンシ
ロンUTM−4−1−100)を用い、引張速度10c
m/分で伸長し、得られた切断時荷重値(kg)の平均
値を目付け100g/m2当りに換算してKGSM引張
強力(kg)とした。実施例1 融点が102℃でメルトフローレート値が5g/10分
のポリエチレンサクシネート重合体を鞘部の低融点成
分、融点が118℃でメルトフローレート値が5g/1
0分のポリブチレンサクシネート重合体を芯部の高融点
成分とし、これら両重合体を溶融し、孔径0.5mmの
複合紡糸孔を36孔有する紡糸口金を通して紡糸温度2
30℃かつ複合比(重量比)1/1の条件で同心芯鞘型
に溶融複合紡出し、紡出糸条を温度が20℃の冷却空気
流を用いて冷却した後、連続してエアーサツカを用いて
引き取り速度3500m/分で引き取り、移動する捕集
面上に捕集・堆積させてウエブを作成し、得られたウエ
ブを温度が90℃に加熱されかつ圧接面積率が15%の
エンボスロールと同温度の平滑ロール間に通して繊維同
士を部分的に熱接着させ、単繊維繊度が3.0デニール
の同心芯鞘型複合長繊維からなる目付けが50g/m2
の不織布を得た。得られた不織布は、KGSM引張強力
が縦方向11.5kg/5cm、横方向7.7kg/5
cmで、機械的強度と寸法安定性が優れ、しかも柔軟性
に富むものであった。また、この不織布を2カ月間土中
に埋設した後取り出して観察したところ、不織布として
の形態を消失しており、優れた生分解性を有することが
認められた。実施例2 融点が102℃でメルトフローレート値が35g/10
分のポリエチレンサクシネート重合体を鞘部の低融点成
分、融点が115℃でメルトフローレート値が40g/
10分のポリブチレンサクシネート重合体を芯部の高融
点成分とし、紡糸温度を228℃とした以外は実施例1
と同様にして、単繊維繊度が2.2デニールの同心芯鞘
型複合長繊維からなる目付けが35g/m2の不織布を
得た。得られた不織布は、KGSM引張強力が縦方向1
2.6kg/5cm、横方向8.2kg/5cmで、機
械的強度と寸法安定性が優れ、しかも柔軟性に富むもの
であった。また、この不織布を2カ月間土中に埋設した
後取り出して観察したところ、不織布としての形態を消
失しており、優れた生分解性を有することが認められ
た。
芯部が高融点の生分解性熱可塑性重合体成分からなり、
鞘部が前記重合体より低融点の生分解性熱可塑性重合体
成分からなる生分解性複合長繊維から構成され、かつ構
成繊維同士が圧接面積率5〜50%で熱接着されている
ものであって、生分解性を有し、機械的強度と寸法安定
性が優れ、柔軟性に富み、しかも優れた熱接着性を有す
る。そして、この複合長繊維不織布は、前述したような
優れた特性を有し、おむつや生理用品等の衛生材料用素
材、使い捨ておしぼりやワイピングクロス、パツプ材の
基布、家庭用または業務用の生塵補集袋その他廃棄物処
理材等の生活関連材用素材として好適である。しかも、
この不織布は、その使用後に微生物が多数存在する環境
例えば土中または水中に放置すると最終的には完全に分
解消失するため自然環境保護の観点からも有益であり、
あるいは、例えば堆肥化して肥料とする等再利用を図る
こともできるため資源の再利用の観点からも有益であ
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 芯部が高融点の生分解性熱可塑性重合体
成分からなり、鞘部が前記重合体より低融点の生分解性
熱可塑性重合体成分からなる生分解性複合長繊維から構
成され、かつ構成繊維同士が圧接面積率5〜50%で熱
接着されていることを特徴とする生分解性複合長繊維不
織布。 - 【請求項2】 生分解性熱可塑性重合体が、脂肪族ポリ
エステル系重合体あるいは脂肪族ポリエステルアミド系
共重合体であることを特徴とする請求項1記載の生分解
性複合長繊維不織布。
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