JP4455180B2 - 不織布用短繊維及び短繊維不織布 - Google Patents

Description

本発明は、ポリ乳酸からなる複合繊維であって、乾式不織布や湿式不織布等の不織布に用いられる短繊維であり、不織布の製造工程における空気流、カード機等による短繊維の送り込み、分散、解繊、積層工程等のウェブ形成工程において繊維塊が生成しない適度な捲縮形態を付与した不織布用短繊維及びこの不織布用短繊維を含有してなる短繊維不織布に関するものである。

衛生材料分野をはじめとして、様々な分野において、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン等の熱可塑性樹脂からなる短繊維を用い、均一に分散させて、バインダー樹脂による接着や熱風による接着、熱ロールによる圧着、高圧水流や金属針による交絡等により得られる乾式、湿式不織布が使用されている。

このような短繊維を用いて乾式不織布を得る場合、特にエアレイド法では、繊維を解繊して空気の流れにのせて搬送し、金網又は細孔を有するスクリーンを通過させた後、ワイヤーメッシュ上に落下堆積させる方法を採用するが、短繊維の解繊、搬送、分散、積層工程において、繊維−繊維間及び繊維−金属間の摩擦が大きく、静電気が発生しやすく、このため繊維塊が生成されるという問題が生じやすい。

繊維塊が生じると、各工程での通過性が悪化し、操業性が低下することはもちろん、得られる不織布においても堆積した繊維が不均一となり、斑の生じた不織布となり、製品品位が著しく低下する。

今日では製品の高級化及び高機能化等の差別化のために、機能性を有する熱可塑性樹脂が多く用いられ、中には低温加工を必要とするもの、高粘着性を有する熱可塑性樹脂等、従来の繊維に比べてさらに繊維−繊維間の摩擦及び繊維−金属間の摩擦が大きくなる繊維が使用されている。また、製造加工効率を向上させるために加工速度の高速化がはかられている。これらの要因により、エアレイド法による製造工程における静電気の発生量は多くなり、繊維塊の発生も多くなっている。

このような問題を解決するためには、制電性や平滑性を付与する仕上げ油剤等の繊維処理剤を繊維表面に付着させることが有効である。平滑性及び制電性を付与する仕上げ油剤としては、ワックスまたは脂肪酸を中心とする脂肪類、長鎖アルキル基を含有する第４級アンモニウム塩が広く使用されている。しかしながら、これらの脂肪類は制電性はある程度付与できるが、十分な平滑性は付与できなかった。

一方、優れた平滑性を付与する繊維仕上げ油剤としてシリコーン系仕上げ油剤が知られており、例えばジメチルシロキサン乳化重合物、アミン変成シリコーン等が付与された繊維及び繊維コードが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、上記ジメチルシロキサン乳化重合物、アミン変性シリコーン共に制電性付与が十分でなく、さらには親水性を阻害すると共に繊維及び得られた製品に黄変が発生するという問題があった。また、これらは短繊維ではなく長繊維（繊維コード）に関するものであり、不織布の製造工程における静電気の発生による問題点を解決できるものではなかった。

また、平滑性と制電性及び親水性の付与された繊維として、アルキルホスフェート塩とアミド基含有ポリオキシアルキレン変性シリコーン組成物の混合物で処理した高平滑性繊維が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

しかしながら、この繊維においても特別な処理剤を用いることにより平滑性や制電性を付与するものであって、操業性やコスト的にも不利になるという問題があった。また、得られる不織布に対するニーズは様々であり、不織布に高機能性を持たせる目的で様々な処理を施すため、繊維に付与された処理剤により、得られた不織布に変色や着色が生じる等の問題もあり、品質面でも不十分であった。
特公昭４８−１４８０号公報 特開平９−６７７７２号公報

本発明は、上記のような問題点を解決し、特別な処理剤を繊維表面に付与することなく、特に乾式不織布の製造工程において繊維−繊維間や繊維−機械間の摩擦による静電気の発生により繊維塊が発生することを防ぐことができ、均一性に優れ、品質が高く、かつ嵩高性も十分な不織布を得ることができ、かつ、生分解性を有するポリ乳酸からなる不織布用短繊維及びこの短繊維を含有してなる短繊維不織布を提供することを技術的な課題とするものである。

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討の結果、本発明に到達したものである。
すなわち、本発明は、次の（ア）、（イ）を要旨とするものである。
（ア）ポリ乳酸中のＬ−乳酸又はＤ−乳酸の含有割合が９８モル％以上であるポリ乳酸Ａと、ポリ乳酸中のＬ−乳酸又はＤ−乳酸の含有割合が８８〜９３モル％の範囲にあるポリ乳酸Ｂとからなる複合繊維において、繊維長が1.0〜30ｍｍ、単糸繊度が0.3〜40dtex、かつ捲縮が付与されている短繊維であって、単糸の捲縮形態が捲縮部の最大山部において、山部の頂点と隣接する谷部の底点２点を結んだ三角形の高さ（H）と底辺（L）の比（H／L）が下記(1)式を満足し、捲縮数と捲縮率が下記(2)及び(3)式を同時に満足することを特徴とする不織布用短繊維。
(1)式：0.01Ｔ＋0.10≦H／L≦0.02Ｔ＋0.25
(2)式：0.1T＋3.8≦捲縮数≦0.3T＋7.3
(3)式：0.8T＋0.3≦捲縮率≦1.0T＋4.9
ただし、捲縮数は繊維長25mm当たりの数 Tは単糸繊度のデシテックス（dtex）数
（イ）（ア）記載の不織布用短繊維を含有してなることを特徴とする短繊維不織布。

本発明の不織布用短繊維は、特定の捲縮形態を満足しているため、特別な処理剤を繊維表面に付与することなく、繊維−繊維間や繊維−機械間の摩擦による静電気の発生により繊維塊が発生することを防ぐことができ、さらに、繊維間での静電気の保持（ため）、繊維の絡みを防ぐことができるので、乾式不織布及び湿式不織布用の短繊維として好適である。また、ポリ乳酸で構成されているため、生分解性を有し、地球に優しい繊維である。

本発明の短繊維不織布は、本発明の不織布用短繊維を含有してなるものであるため、乾式不織布及び湿式不織布ともに、均一性に優れ、品質が高く、かつ嵩高性も十分な不織布であり、様々な用途に使用することが可能となる。また、本発明の不織布用短繊維はポリ乳酸で構成されているため、生分解性を有するものとすることができる。

以下、本発明を詳細に説明する。
乾式不織布を得る場合、特にエアレイド法で製造する場合には、静電気の発生が多くなる。このエアレイド法に用いられる装置としては、例えば特開平５−９８１３号公報に開示されているような、複数の回転シリンダーをハウジング内に収納し、これらシリンダーを高速回転させることによってシリンダーの周縁に積極的に空気流を発生させ、この空気流によって繊維成分を所定方向に吹き飛ばし得る装置が挙げられる。そして、このエアレイド法によるウエブ形成（短繊維の解繊、搬送、分散、積層工程の全て）においては、空気流を積極的に発生させているために、繊維同士が摺擦され、また繊維と装置（金属製部材）との摩擦によっても静電気の発生が多くなる。

本発明の短繊維は繊維形状を特定のものとすることで、ウエブ形成の各工程（解繊、搬送、分散、積層工程）において、繊維同士、繊維と金属間での摩擦による静電気を発生しにくく、かつ発生した静電気をためにくいものとすることができ、短繊維同士が集合して繊維塊を生じることが格段に減少される。

上記のような静電気の問題を考慮する場合、捲縮数が多く、捲縮が大きく付与されているほど形状的に電気をためやすいものとなる。つまり、繊維に捲縮が付与されていると、３次元的な立体形状を呈するため、その立体的な空間部分が多くなるほど静電気がたまりやすくなる。一方、捲縮がないフラットな状態となるほど、平面的な形状となり、静電気をためにくくなるが、繊維同士、あるいは繊維と金属との接触点（面）が増えるため、摩擦による静電気の発生が多くなる。

嵩高性を考慮する場合、捲縮がないフラットな状態とするほど得られる不織布の嵩高性は低下する。一方、捲縮が付与されているほど、得られる不織布の嵩高性は向上するが、繊維の嵩高性も高くなるため、ウエブ形成の工程中において、繊維同士が絡み合い、繊維塊を生じやすくなり、均一性に劣った不織布となりやすい。

また、静電気や繊維の絡み合いの問題、得られる不織布の風合い（嵩高性や柔軟性）は、単糸繊度によっても影響を受けるものである。つまり、静電気の問題においては、繊維同士あるいは繊維と金属との接触により静電気は発生するものなので、接触点や接触面の大きさを左右する単糸繊度の要因は大きいものとなる。また、捲縮により３次元的な立体形状を形成するので、単糸繊度はその空間部分の大きさを左右する要因となり、静電気をためる程度や繊維の絡みあいの程度を左右する要因となる。

そこで、本発明者等は、これらの要因を考えあわせて検討し、単糸繊度を考慮した特定の捲縮が付与された立体形状のものとすることにより、特に上記の効果（静電気、繊維絡みの防止と不織布風合いの向上）が向上されることを見出した。

まず、本発明の不織布用短繊維は、図１に示すように、単糸の捲縮形態において、捲縮部の最大山部における山部の頂点Ｐと、隣接する谷部の底点Ｑ、Ｒの２点を結んで三角形とし、この三角形の高さ（H）と底辺（L）の比（H／L）が下記(1)式を満足するものである。特に乾式不織布をエアレイド法で得る際には、H／Lを(4)式とすることが好ましい。
ここで、最大山部とは、本発明の短繊維の繊維長において複数の山部がある場合、山部の高さ（H）が最大のものをいう。
(1)式：0.01Ｔ＋0.10≦H／L≦0.02Ｔ＋0.25
(4)式：0.01Ｔ＋0.10≦H／L≦0.02Ｔ＋0.20

捲縮の度合いを表すためには、一般的に捲縮率が用いられるが、捲縮率の測定方法は、荷重をかけたときと無荷重状態での長さの差から求めるものである。しかし、本発明においては、後述する捲縮率を規定した(3)式を満足していたとしても、繊維中の一部の捲縮部に立体形状の空間部分が大きくなるような、捲縮が大きくかかった部分があると、静電気をためやすく、繊維同士の絡み合いが生じやすくなる。そこで(1)式に規定するように、捲縮形態として最大山部における形態を特定のものとすることで、捲縮による空間部分の大きさを特定のものとし、これにより静電気や繊維の絡みによる繊維塊の発生を防ぐことが可能となる。

H／Lが大きすぎると、繊維の立体形状において、空間部分が大きくなり、静電気をためやすく、繊維の絡みが生じやすくなる。一方、H／Lが小さすぎると、繊維の形態がフラットに近いものとなり、繊維同士、あるいは繊維と金属との接触点（面）が多くなるため静電気が発生しやすく、繊維塊が生成して好ましくない。また、得られる不織布は嵩高性に乏しいものとなりやすい。

なお、H／Lの測定は次のとおりである。まず、短繊維１ｇを採取し、ここから任意に２０本の単繊維を取り出す。そして、取り出した単繊維について拡大写真（約１０倍）を撮り、その写真から上記したように、最大山部における、山部の頂点Ｐと隣接する谷部の底点Ｑ、Ｒの２点を結んで三角形とし、三角形の高さ（H）と底辺（L）の長さを測定し、その比（H／L）を算出するものである。このようにして２０本分の単繊維の測定を行い、その平均値をとる。

次に、本発明の短繊維は、(2)式：0.1T＋3.8≦捲縮数≦0.3T＋7.3 〔Tは単糸繊度のデシテックス（dtex）数〕を満足する。この捲縮数とは、ＪＩＳ Ｌ１０１５ ８．１２．１に基づき測定、算出したものである。なお、捲縮数の測定において繊維長が短い場合は、捲縮付与後、カット前の繊維において測定し、繊維長25ｍｍあたりの個数に換算する。

捲縮数が(2)式より高くなると、３次元的な立体形状による空間部分となる捲縮部が多くなり、空気流での短繊維の送り込み、分散、解繊、積層工程において繊維間で発生した静電気をためやすくなり、また、繊維同士が絡みやすくなるため玉状の繊維塊が生成して好ましくない。一方、(2)式より低くなると、捲縮部が少なくなることから繊維の形態がフラットに近くなり、繊維同士あるいは繊維と金属との接触点（面）が多くなるため静電気の発生が生じやすく、糸状の繊維塊が生成して好ましくない。また、得られる不織布は嵩高性に乏しいものとなる。

さらに、本発明の不織布用短繊維は、(3)式：0.8T＋0.3≦捲縮率≦1.0T＋4.9〔Tは単糸繊度のデシテックス（dtex）数〕を満足する。この捲縮率とは、ＪＩＳＬ１０１５ ８．１２．２に基づき測定、算出したものである。なお、捲縮率の測定において繊維長が短くて測定が困難となる場合は、捲縮付与後、カット前の繊維において測定し、繊維長25ｍｍあたりの個数に換算する。

捲縮率が(3)式より高くなると、３次元的な立体形状による空間部分が多く又は大きくなり、空気流での短繊維の送り込み、分散、解繊、積層工程において繊維間で発生した静電気をためやすくなり、また、繊維同士が交絡しやすくなるため、玉状の繊維塊が生成して好ましくない。一方、(3)式より低くなると、繊維の形態がフラットに近いものとなり、繊維同士、あるいは繊維と金属との接触点（面）が多くなるため静電気の発生が生じやすく、玉状の繊維塊が生成して好ましくない。また、得られる不織布は嵩高性に乏しいものとなる。

捲縮数と捲縮率においても、特に乾式不織布をエアレイド法で得る際には、捲縮数について(5)式、捲縮率について(6)式を満足するものとすることが好ましい。
(5)式：0.1T＋4.8≦捲縮数≦0.2T＋6.6
(6)式：0.8T＋1.2≦捲縮率≦1.0T＋2.8

そして、本発明の短繊維は、繊維長が1.0〜30mmであり、中でも2〜25mm、さらには5〜15ｍｍの繊維長とすることが好ましい。また、単糸繊度は0.3〜40dtexが好ましく、中でも0.5〜33dtexが好ましく、より好ましくは1.0〜25dtexである。なお、繊維長はＪＩＳ Ｌ１０１５ ８．４．１Ａ法に基づき測定したものであり、単糸繊度はＪＩＳ Ｌ１０１５ ８．５．１Ｂ法に基づき測定したものである。

本発明の短繊維は、ポリ乳酸中のＬ−乳酸又はＤ−乳酸の含有割合が９８モル％以上であるポリ乳酸Ａと、ポリ乳酸中のＬ−乳酸又はＤ−乳酸の含有割合が８８〜９３モル％の範囲にあるポリ乳酸Ｂとからなる複合繊維であって、ポリ乳酸Ｂが加熱により溶融し、接着成分となるバインダー繊維である。本発明の短繊維を用いて不織布とする際には、ポリ乳酸Ｂは融着して接着成分となるが、ポリ乳酸Ａは溶融せずに不織布を構成する繊維部分となる。

本発明に用いるポリ乳酸としては、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群から選ばれる重合体、あるいはこれらのブレンド体や、Ｌ−乳酸とＤ−乳酸の混合物（ステレオコンプレックス）が挙げられる。ヒドロキシカルボン酸を共重合する場合のヒ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、ヒドロキシペンタン酸、ヒドロキシカプロン酸、ヒドロキシヘプタン酸、ヒドロキシオクタン酸等が挙げられる。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が、微生物分解性能および低コストの点から好ましい。

つまり、いずれの重合体においても、ポリ乳酸Ａとしては、ポリ乳酸中のＬ−乳酸又はＤ−乳酸の含有割合（共重合割合や混合割合）が９８モル％以上であるものが好ましく、ポリ乳酸Ｂとしては、ポリ乳酸中のＬ−乳酸又はＤ−乳酸の含有割合（共重合割合や混合割合）が８８〜９３モル％のものが好ましい。

ポリ乳酸は、主体となるＬ−乳酸又はＤ−乳酸の含有割合が低くなるほど融点が低下することから、熱接着性繊維にする場合には、溶融せずに繊維部分となる部分にポリ乳酸Ａを、溶融して接着成分となる部分にポリ乳酸Ｂを用いることが好ましい。

そして、ポリ乳酸Ａとポリ乳酸Ｂの融点の差は３０℃以上とすることが好ましい。３０℃未満であると、熱処理時にポリ乳酸Ａが溶融する場合があり、好ましくない。

また、ポリ乳酸の数平均分子量は３万〜１５万とすることが好ましく、中でも８万〜１３万とすることが好ましい。数平均分子量が３万未満であると、溶融押出が困難となるだけでなく、繊維の機械的強力が低下する傾向にある。また、数平均分子量が１５万を超えても、溶融押出が困難になる傾向がある。

さらに、ポリ乳酸Ａとポリ乳酸Ｂ中には、その効果を損なわない範囲で、酸化チタン等の艶消し剤、ヒンダートフェノール系化合物等の酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、顔料、難燃剤、抗菌剤、導電性付与剤、親水剤、吸水剤等が配合されていてもよい。

そして、本発明の短繊維の複合形態としては、芯鞘型、貼り合わせ型、海島型等のものが挙げられるが、中でもポリ乳酸Ａを芯部にポリ乳酸Ｂを鞘部に配した芯鞘型や、ポリ乳酸Ａを島部にポリ乳酸Ｂを海部に配した海島型とすることが好ましい。これにより、繊維表面に低融点のポリ乳酸Ｂが占める割合が多くなり、熱処理により融着しやすいものとすることができる。

製糸性の点からも特に芯鞘型とすることが好ましく、得られる不織布の風合いや紡糸操業性を考慮すると、芯鞘比率としては、芯／鞘（質量比）を１／４〜４／１とすることが好ましい。また、他の複合形態の場合においても、複合比率としては、得られる不織布の風合いや紡糸操業性を考慮して、ポリ乳酸Ａ／ポリ乳酸Ｂ＝１／５〜５／１とすることが好ましい。

また、本発明の複合繊維の断面形状は特に限定されるものではなく、丸型のみならず扁平型、トリローバル型、ヘキサローバル型、Ｗ型、Ｈ型等の異形断面や四角形や三角形等の多角形状のものでもよい。さらには、中空部を有していたり、一方の成分が偏心しているものでもよい。

そして、本発明の短繊維は、乾式不織布、湿式不織布用の短繊維として好適なものであるが、乾式不織布用としては、特にエアレイド法により製造する不織布用の短繊維として好適なものである。エアレイド法によると、熱風による接着のみで容易に不織布を得ることが可能で、一般的に行われているバインダー樹脂による接着あるいは熱ロールによる圧着工程の省略が可能でコスト的にも優位である。

さらに、本発明の不織布用短繊維は、湿式不織布の製造にも好適に用いることができる。上述したように、本発明の短繊維は特に乾式不織布の製造工程において、繊維−繊維間や繊維−機械間の摩擦による静電気の発生により繊維塊が発生することを防ぐことができるものであるが、湿式不織布においても単繊維のばらけがよく、単繊維同士の接触点（面）が少ないために繊維の集束が生じ難いので、均一性に優れ、かつ嵩高性も十分な湿式不織布を得ることができる。

なお、本発明の短繊維を上述したような本発明で規定する捲縮形態を満足するものとするには、後述するような製造工程における延伸条件（倍率、温度）や押込み式クリンパー等の捲縮付与装置での捲縮付与条件（ニップ圧力、スタフィング圧力）を適切に選定することにより可能である。

次に、本発明の短繊維不織布について説明する。本発明の短繊維不織布は、上記のような本発明の不織布用短繊維を含有するものである。本発明の短繊維を含有することにより、嵩高性に優れた独特の風合いを有するものとなる。

なお、本発明の短繊維不織布は、本発明の短繊維のみからなるものでも、他の繊維とともに用いたものでもよい。つまり、本発明の短繊維はポリ乳酸Ｂが熱接着成分となるので、他の繊維と用いた場合にはバインダー繊維としての機能も有するものとなる。

ただし、本発明の短繊維不織布は、本発明の短繊維を３０質量％以上含有するものであることが好ましく、より好ましくは５０質量％以上であり、中でも８０質量％以上であることが好ましい。さらに、十分な生分解性を有し、地球に優しい不織布とするためには、本発明の短繊維を１００質量％含有する不織布とすることが好ましい。

本発明の短繊維を３０質量％以上含有することにより、嵩高性に優れた独特の風合いを有するものとなる。本発明の短繊維が３０質量％未満であると、不織布の風合いは嵩高性に乏しいものとなりやすい。

なお、本発明の短繊維不織布に他の繊維を用いる場合は、他の繊維としては、得られる不織布の均一性、嵩高性等の風合いを考慮すると、単糸の捲縮形態が本発明の短繊維と同様のものであり、本発明における(1)〜(3)式の形状、捲縮数、捲縮率を満足する短繊維とすることが好ましい。

このような他の繊維としては、特に限定するものではなく、ポリエステルやポリアミド等からなる熱可塑性樹脂からなる合成繊維等を用いることができる。なお、得られる不織布の生分解性を考慮するならば、主体繊維にも生分解性の繊維を用いることが好ましい。

そして、本発明の短繊維不織布は、乾式不織布、湿式不織布のいずれでもよい。また、目付け等も特に限定するものではない。

本発明の短繊維不織布が乾式不織布である場合、特にエアレイド法で得られる場合は、静電気や繊維の絡みによる繊維塊の発生を防ぐことができるので、均一性、嵩高性に優れた乾式不織布となる。エアレイド法によると、熱風による接着のみで容易に不織布を得ることが可能で、一般的に行われているバインダー樹脂による接着あるいは熱ロールによる圧着工程の省略が可能でコスト的に優位である。

本発明の短繊維不織布が湿式不織布である場合、単繊維のばらけがよく、単繊維同士の接触点（面）が少ないので、繊維の集束が生じることがなく、均一性、嵩高性も十分な湿式不織布となる。

次に、本発明の不織布用短繊維の製造方法について、一例を用いて説明する。ポリ乳酸Ａ、Ｂを通常用いられる芯鞘型複合紡糸装置を用いて溶融紡糸し、延伸することなく、一旦巻き取る。得られた未延伸糸を集束して１〜１００ｋｔｅｘ程度のトウとし、延伸倍率２〜６倍、温度２０〜７０℃程度で熱延伸を施す。そして、押し込み式クリンパーで捲縮を付与した後、必要に応じて仕上げ油剤を付与し、所望の繊維長にカットして本発明の短繊維を得る。

このとき、本発明で規定する捲縮形態のものとするため、延伸条件（倍率、温度）及び押込み式クリンパー等の捲縮付与装置での捲縮付与条件（ニップ圧力、スタフィング圧力）を調整して行う。

次に、本発明の短繊維不織布の製造方法について、乾式不織布、湿式不織布のそれぞれについて一例を用いて説明する。なお、乾式不織布、湿式不織布ともに本発明の短繊維のみ（１００％使用）使用した例について説明する。

まず、乾式不織布（エアレイド法）の場合、図３に示す簡易エアレイド試験機を用い、試料投入ブロア１３より、本発明の短繊維を投入し、解繊翼回転モータ１５により解繊翼回転用スプロケット１６を介して回転する、それぞれ５枚１組の第１解繊翼１１と第２解繊翼１２で解繊し、飛散落下させる。落下する短繊維を、下部にあるサクションボックス１４で吸引しつつ、矢印方向に移動する集綿コンベア１７の上に堆積させウェブを作成し、下流にある熱処理機１８にて熱処理（熱処理温度：ポリ乳酸Ｂの融点＋１０℃程度）を施し、乾式不織布を得る。不織布の目付調整は、集綿コンベア１７の移動速度を変化させることで行う。

また、湿式不織布の場合、本発明の短繊維をパルプ離解機に投入し攪拌する。その後、得られた試料を抄紙機に移し、アルキルホスフェート金属塩を主成分とする分散油剤を添加した後、付帯の撹拌羽根にて撹拌を行い抄紙し、湿式不織布ウェブとする。この抄紙した湿式不織布ウェブに熱風乾燥機で熱処理（熱処理温度：ポリ乳酸Ｂの融点＋１０℃程度）を行い、湿式不織布を得る。

次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。なお、実施例における各特性値の測定方法は以下の通りである。
（１）融点
示差走査型熱量計（パーキンエルマー社製ＤＳＣ７）を用い、昇温速度２０℃／分で測定した融解吸収曲線の極値を与える温度を融点とした。
（２）相対粘度
フェノールと四塩化エタンとの等質量混合物を溶媒として、温度２０℃で測定した。
（３）数平均分子量
テトラヒドロフランを溶媒として、Gel Permeation Chromatography（ＧＰＣ）法により測定した。充填剤として、Ｗａｔｅｒｓ社製のＳｔｙｒａｇｅｌ ＨＲ ＃５４４６０、および＃４４２２５、Ｕｌｔｒａｓｔｙｒａｇｅｌ ＃１０５７１の３種類を使用し、屈折率計を使用して測定した。
（４）ポリ乳酸のＬ−乳酸とＤ−乳酸の含有比（モル比）
超純水と１Ｎの水酸化ナトリウムのメタノール溶液の等質量混合溶液を溶媒とし、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）法により測定した。カラムにはｓｕｍｉｃｈｉｒａｌ ＯＡ６１００を使用し、ＵＶ吸収測定装置により検出した。
（５）繊度、繊維長、捲縮部のＨ／Ｌ、捲縮数、捲縮率
前記の方法で測定、算出した。
（６）繊維塊の生成
得られた短繊維を図２の簡易空気流撹拌試験機を用い繊維塊の生成を評価した。１００ｇの短繊維を解綿機で予備解繊した後、サンプル送り込み用ブロア３から空気流にて撹拌タンク１に投入し、撹拌用ブロア２から２０ｍ／秒の空気流を吹き込み、攪拌タンク１内で１分間撹拌する。攪拌後の繊維をサンプリング口４より0.1g採取し、黒色紙の上に広げ、独立した繊維塊の有無を目視にて評価した。
○：繊維塊が発生していない
△：繊維塊が少量発生している
×：繊維塊が大量発生している
（７）不織布の均一性、嵩高性
〈乾式不織布〉
−均一性−
得られた乾式不織布の均一性の状態を目視にて観察し、以下のように３段階評価とした。
○：十分に解繊されて均一である
△：部分的に未解繊な部分がある
×：解繊が不十分で不均一である
−嵩高性−
得られた乾式不織布を２０ｃｍ×２０ｃｍに切り出してサンプルとし、そのサンプル１０枚を重ねた上に２５ｃｍ×２５ｃｍ×５ｍｍのアクリル板（３７０ｇ）を載せ、その上に１kgの錘を載せてアクリル板の下面の４辺のそれぞれの辺の中央の高さを測定し、４点の平均値により以下のように３段階評価とした。
○：高さが９．０ｍｍ以上である
△：高さが８．０ｍｍ以上９．０ｍｍ未満である
×：高さが８．０ｍｍ未満である
〈湿式不織布〉
−均一性−
得られた湿式不織布の均一性の状態を目視にて観察し以下のように３段階評価とした。
○：十分に分散しており均一である
△：部分的に分散の悪い部分がある
×：分散が不十分で不均一である
−嵩高性−
得られた湿式不織布を２０ｃｍ×２０ｃｍに切り出してサンプルとし、そのサンプルを１０枚重ねた上に２５ｃｍ×２５ｃｍ×５ｍｍのアクリル板（３７０ｇ）を載せ、その上に１kgの錘を載せてアクリル板の下面の４辺のそれぞれの辺の中央の高さを測定し、４点の平均値により以下のように３段階評価とした。
○：高さが８．０ｍｍ以上である
△：高さが７．０ｍｍ以上８．０ｍｍ未満である
×：高さが７．０ｍｍ未満である

実施例１
ポリ乳酸Ａとして、Ｌ−乳酸とＤ−乳酸の共重合体であって、Ｌ−乳酸の共重合割合が９８．８モル％、数平均分子量８１２００、相対粘度１．８５０、融点１６８℃であるポリ乳酸を用い、ポリ乳酸Ｂとして、Ｌ−乳酸とＤ−乳酸の共重合体であって、Ｌ−乳酸の共重合割合が９０．９モル％、数平均分子量８３１００、相対粘度１．８５０、融点１３０℃であるポリ乳酸を用いた。芯鞘型複合紡糸装置を用い、ポリ乳酸Ａを芯、ポリ乳酸Ｂを鞘成分とし、芯鞘質量比率が１／１となるようにして、紡糸温度２２０℃、吐出量３４３ｇ／ｍｉｎ、紡糸速度８００ｍ／ｍｉｎの条件で、ホール数５６０の丸型断面のノズルで紡出し、未延伸糸を得た。得られた未延伸糸を１２．５ｋｔｅｘのトウに集束した後、延伸倍率３．４８倍、延伸温度５５℃で延伸を行い、押し込み式クリンパーで捲縮付与条件をニップ圧０．３８ＭＰa、スタフィング圧０．０７ＭＰaとして、捲縮を付与した。捲縮形態、捲縮数、捲縮率は表１に示すものであった。その後、仕上げ油剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテルを主成分とする通常用いられる紡績用油剤を０．２質量％の付着量となるように付与した後、切断して単糸繊度２．２ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍの短繊維を得た。
得られた短繊維のみを用いて、図３に示す簡易エアレイド試験機を用い、以下のようにして目付５０ｇ／ｍ²の乾式不織布を得た。まず、試料投入ブロア１３より投入された短繊維を、解繊翼回転モータ１５により解繊翼回転用スプロケット１６を介して回転する、それぞれ５枚１組の第１解繊翼１１と第２解繊翼１２で解繊させ飛散落下させた。落下する短繊維を、下部にあるサクションボックス１４で吸引しつつ、矢印方向に移動する集綿コンベア１７の上に堆積させウェブを作成し、下流にある熱処理機１８にて熱処理を施し（熱処理温度：１４０℃）、乾式不織布を得た。このとき、不織布の目付調整は、集綿コンベア１７の移動速度を変化させることで行った。

実施例２〜７、比較例１〜４、１９、２０
押し込み式クリンパーで捲縮を付与する条件を表１に示すように種々変更し、表１に示す捲縮部の形状、捲縮数、捲縮率のものとした以外は、実施例１と同様に行って短繊維を得、さらに、実施例１と同様にして乾式不織布を得た。

実施例１０
ポリ乳酸Ａ、Ｂに実施例１と同じものを用いた。複合紡糸装置を用い、ポリ乳酸Ａを芯、ポリ乳酸Ｂを鞘成分とし、芯鞘質量比率が１／１となるようにして、紡糸温度２２０℃、吐出量３２０ｇ／ｍｉｎ、紡糸速度６００ｍ／ｍｉｎの条件で、ホール数１２０の丸型断面のノズルで紡出し、未延伸糸を得た。得られた未延伸糸を１３．２ｋｔｅｘのトウに集束した後、延伸倍率４．０４倍、延伸温度６０℃で延伸を行い、押し込み式クリンパーで捲縮付与条件をニップ圧０．３４ＭＰa、スタフィング圧０．３０ＭＰaとして、捲縮を付与した。捲縮形態、捲縮数、捲縮率は表１に示すものであった。その後、仕上げ油剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテルを主成分とする通常用いられる紡績用油剤を０．２質量％の付着量となるように付与した後、切断して単糸繊度１１．０ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍの短繊維を得た。
得られた短繊維のみを用いて実施例１と同様にして乾式不織布を得た。

実施例１１〜１５、比較例５〜８、２１、２２
押し込み式クリンパーで捲縮を付与する条件を表１、２に示すように種々変更し、表１、２に示す捲縮形態、捲縮数、捲縮率のものとした以外は、実施例１０と同様に行い短繊維を得、さらに、実施例１０と同様にして乾式不織布を得た。

実施例１８
ポリ乳酸Ａ、Ｂに実施例１と同じものを用いた。複合紡糸装置を用い、ポリ乳酸Ａを芯、ポリ乳酸Ｂを鞘成分とし、芯鞘質量比率が１／１となるようにして、紡糸温度２２０℃、吐出量２６０ｇ／ｍｉｎ、紡糸速度７５０ｍ／ｍｉｎの条件で、ホール数４０の丸型断面のノズルで紡出し、未延伸糸を得た。得られた未延伸糸を１３．２ｋｔｅｘのトウに集束した後、延伸倍率３．９４倍、延伸温度６５℃で延伸を行い、押し込み式クリンパーで捲縮付与条件をニップ圧０．４６ＭＰa、スタフィング圧０．３４ＭＰaとして捲縮を付与した。捲縮形態、捲縮数、捲縮率は表１に示すものであった。その後、仕上げ油剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテルを主成分とする通常用いられる紡績用油剤を０．２質量％の付着量となるように付与した後、切断して単糸繊度２２．０ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍの短繊維を得た。
得られた短繊維のみを用いて実施例１と同様にして乾式不織布を得た。

実施例１９〜２３、比較例９〜１２、２３、２４
押し込み式クリンパーで捲縮を付与する条件を表１、２に示すように種々変更し、表１、２に示す捲縮形態、捲縮数、捲縮率のものとした以外は、実施例１８と同様に行い短繊維を得、さらに、実施例１８と同様にして乾式不織布を得た。

実施例２６〜２７、比較例１３〜１４
切断時の繊維長を変更し、表１、２に示す繊維長とした以外は、実施例１と同様に行って短繊維を得、さらに実施例１と同様にして乾式不織布を得た。

参考例１
ポリエステルとして、融点が２５６℃、極限粘度０．６１のＰＥＴを用い、通常の溶融紡糸装置を用い、紡糸温度２８５℃、吐出量３４４ｇ／ｍｉｎ、紡糸速度９５０ｍ／ｍｉｎの条件で、ホール数５１８の丸型断面のノズルで紡出し、未延伸糸を得た。得られた未延伸糸を１２．３ｋｔｅｘのトウに集束した後、延伸倍率３．１８倍、延伸温度７０℃で延伸を行い、押し込み式クリンパーで捲縮付与条件をニップ圧０．３２ＭＰa、スタフィング圧０．０９ＭＰaとして捲縮を付与した。捲縮形態、捲縮数、捲縮率は表３に示すものであった。その後、仕上げ油剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテルを主成分とする通常用いられる紡績用油剤を０．２質量％の付着量となるように付与した後、切断して単糸繊度２．２ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍの短繊維を得た。

参考例２
ポリエステルとして、融点が２５６℃、極限粘度０．６１のＰＥＴを用い、通常の溶融紡糸装置を用い、紡糸温度２８５℃、吐出量３２８ｇ／ｍｉｎ、紡糸速度６００ｍ／ｍｉｎの条件で、ホール数１２０の丸型断面のノズルで紡出し、未延伸糸を得た。得られた未延伸糸を１４．２ｋｔｅｘのトウに集束した後、延伸倍率４．１４倍、延伸温度７５℃で延伸を行い、押し込み式クリンパーで捲縮付与条件をニップ圧０．３５ＭＰa、スタフィング圧０．３０ＭＰaとして捲縮を付与した。捲縮形態、捲縮数、捲縮率は表３に示すものであった。その後、仕上げ油剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテルを主成分とする通常用いられ紡績用油剤を０．２質量％の付着量となるように付与した後、切断して単糸繊度１１ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍの短繊維を得た。

参考例３
ポリエステルとして、融点が２５６℃、極限粘度０．６１のＰＥＴを用い、通常の溶融紡糸装置を用い、紡糸温度２８５℃、吐出量２８３ｇ／ｍｉｎ、紡糸速度９００ｍ／ｍｉｎの条件で、ホール数４０の丸型断面のノズルで紡出し、未延伸糸を得た。得られた未延伸糸を１４．０ｋｔｅｘのトウに集束した後、延伸倍率３．５７倍、延伸温度８０℃で延伸を行い、押し込み式クリンパーで捲縮付与条件をニップ圧０．４５ＭＰa、スタフィング圧０．３５ＭＰaとして捲縮を付与した。捲縮形態、捲縮数、捲縮率は表３に示すものであった。その後、仕上げ油剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテルを主成分とする通常用いられる紡績用油剤を０．２質量％の付着量となるように付与した後、切断して単糸繊度２２ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍの短繊維を得た。

実施例１〜２７、比較例１〜１４、参考例１〜３で得られた短繊維の測定値及び評価結果を表１〜３に示す。また、これらの短繊維を含有する乾式不織布の均一性、嵩高性の評価結果を表１〜３に示す。

表１、２から明らかなように、実施例１〜７、１０〜１５、１８〜２３、２６〜２７の短繊維は、(1)〜(3)式を満足するものであったため、静電気の発生や静電気をためることがなく、繊維塊の発生がないものであった。このため、これらの短繊維を含有する乾式不織布は均一性、嵩高性に優れたものであった。
一方、比較例１、３、５、７、９、１１の短繊維は、Ｈ／Ｌ比が(1)式の範囲より大きいため、いずれも静電気をためやすく、また、繊維の絡みも生じ、玉状の繊維塊が生じた。したがって、これらの短繊維を含有する乾式不織布は不均一で品位の劣るものであった。また、比較例２、４、６、８、１０、１２の短繊維は、Ｈ／Ｌ比が(1)式の範囲より小さいため、いずれも繊維同士の及び繊維と機械間の接触点（面）が多くなり、静電気の発生が多くなり玉状の繊維塊が生成した。このため、これらの短繊維を含有する乾式不織布は不均一で品位にも劣り、嵩高性にも劣るものであった。また、比較例１３の短繊維は、繊維長が短すぎたため、繊維切断時の摩擦熱で繊維の密着が発生し、不織布を得ることができなかった。比較例１４の短繊維は、繊維長が長すぎたため静電気をためやすく、また、繊維の絡みも生じ、玉状の繊維塊が生じたため、この短繊維を含有する乾式不織布は不均一で品位の劣るものであった。比較例１９、２１、２３の短繊維は、捲縮数が(2)式の範囲より大きかったため、比較例２０、２２、２４の短繊維は、捲縮数が(2)式の範囲より小さかったため、いずれも繊維塊が少量発生し、得られた乾式不織布は部分的に未開繊な部分があり、均一性に劣るものであった。

実施例２８〜３２、比較例１５〜１８
それぞれ実施例１、４〜７、比較例１〜４の短繊維のみを用い、以下のようにして湿式不織布を作成した。
短繊維をパルプ離解機（熊谷理機工業製）に投入し、３０００ｒｐｍにて１分間攪拌した。その後、得られた試料を抄紙機（熊谷理機工業製角型シートマシン）に移し、アルキルホスフェート金属塩を主成分とする分散油剤を添加した後、付帯の撹拌羽根にて撹拌を行い抄紙をし、湿式不織布ウェブとした。抄紙した２５×２５ｃｍの湿式不織布ウェブを、温度１４０℃、時間１０分の熱処理を箱型熱風乾燥機で行い、目付５０ｇ／ｍ²の湿式不織布を得た。
得られた湿式不織布の均一性、嵩高性の評価結果を表４に示す。

表４から明らかなように、実施例２８〜３２の短繊維は、(1)〜(3)式を満足するものであったため、水中分散性がよく繊維の集束がないものであった。このため、得られた湿式不織布は均一性に優れ、かつ嵩高性も十分なものであった。一方、比較例１５の短繊維は、Ｈ／Ｌ比が(1)式の範囲より大きかったため、さらに捲縮数、捲縮率が(2)、(3)式の範囲より大きいため、比較例１７の短繊維はＨ／Ｌ比が(1)式の範囲より大きいため、さらに捲縮率が(3)式の範囲より大きいため、いずれも水中分散性が悪く、大きな繊維の集束が発生した。したがって、得られた湿式不織布は不均一で品位にも劣るものであった。また、比較例１６の短繊維はＨ／Ｌ比が(1)式の範囲より小さいため、さらに捲縮数、捲縮率が(2)、(3)式の範囲より小さいため、比較例１８の短繊維はＨ／Ｌ比が(1)式の範囲より小さいため、さらに捲縮率が(3)式の範囲より小さいため、得られた湿式不織布は嵩高性が不十分であった。

実施例３３〜３５
バインダー繊維として実施例１の短繊維を用い、主体繊維（他の繊維）として参考例１の短繊維を用い、主体繊維とバインダー繊維の質量比（主体繊維／バインダー繊維）を表５に示すように種々変更した以外は実施例１と同様にして乾式不織布を得た。

実施例３６〜３８
バインダー繊維として実施例１０の短繊維を用い、主体繊維（他の繊維）として参考例２の短繊維を用い、主体繊維とバインダー繊維の質量比（主体繊維／バインダー繊維）を表５に示すように種々変更した以外は実施例１０と同様にして乾式不織布を得た。

実施例３９〜４１
バインダー繊維として実施例１８の短繊維を用い、主体繊維（他の繊維）として参考例３の短繊維を用い、主体繊維とバインダー繊維の質量比（主体繊維／バインダー繊維）を表５に示すように種々変更した以外は実施例１８と同様にして乾式不織布を得た。

実施例３３〜４１で得られた乾式不織布の均一性、嵩高性の評価結果を表５に示す。

表５から明らかなように、実施例３３〜４１の短繊維不織布は、本発明の短繊維を３０質量％以上含有してなるものであったため、均一性、嵩高性ともに優れたものであった。

本発明の不織布用短繊維の捲縮形態を示す拡大説明図である。 実施例における繊維塊の生成を評価するための簡易空気流撹拌試験機を示す説明図である。 実施例において乾式不織布を製造した簡易エアレイド試験機を示す説明図である。

Claims (2)

1. ポリ乳酸中のＬ−乳酸又はＤ−乳酸の含有割合が９８モル％以上であるポリ乳酸Ａと、ポリ乳酸中のＬ−乳酸又はＤ−乳酸の含有割合が８８〜９３モル％の範囲にあるポリ乳酸Ｂとからなる複合繊維において、繊維長が1.0〜30ｍｍ、単糸繊度が0.3〜40dtex、かつ捲縮が付与されている短繊維であって、単糸の捲縮形態が捲縮部の最大山部において、山部の頂点と隣接する谷部の底点２点を結んだ三角形の高さ（H）と底辺（L）の比（H／L）が下記(1)式を満足し、捲縮数と捲縮率が下記(2)及び(3)式を同時に満足することを特徴とする不織布用短繊維。
   (1)式：0.01Ｔ＋0.10≦H／L≦0.02Ｔ＋0.25
   (2)式：0.1T＋3.8≦捲縮数≦0.3T＋7.3
   (3)式：0.8T＋0.3≦捲縮率≦1.0T＋4.9
   ただし、捲縮数は繊維長25mm当たりの数 Tは単糸繊度のデシテックス（dtex）数
2. 請求項１記載の不織布用短繊維を含有してなることを特徴とする短繊維不織布。