JPH09279448A - 積層不織布及びその製造方法 - Google Patents

積層不織布及びその製造方法

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JPH09279448A
JPH09279448A JP8092106A JP9210696A JPH09279448A JP H09279448 A JPH09279448 A JP H09279448A JP 8092106 A JP8092106 A JP 8092106A JP 9210696 A JP9210696 A JP 9210696A JP H09279448 A JPH09279448 A JP H09279448A
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melting point
point component
fiber
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high melting
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JP8092106A
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English (en)
Inventor
Koichi Nagaoka
孝一 長岡
Fumio Matsuoka
文夫 松岡
Chikayuki Fukushima
周之 福島
Mamiko Matsunaga
雅美子 松永
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Unitika Ltd
Original Assignee
Unitika Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 紡出糸条の冷却性及び可紡性、延伸性に優
れ、良好な生分解性能を有するとともにその制御が可能
であり、吸湿性、吸水性に富み、さらに実使用に耐えう
るだけの充分な強力を有する積層不織布を提供する。 【解決手段】 生分解性脂肪族ポリエステルからなる高
融点成分1と低融点成分2とを用い、繊維横断面におい
て、高融点成分1および低融点成分2が、繊維横断面の
中心から周方向の一定範囲ずつを交互に占め、それぞれ
均等な面積を有するセグメントに分割されており、前記
両成分が繊維軸方向に連続するとともに繊維表面に露出
するような中実交互型複合繊維を溶融複合紡糸し、次い
で延伸し、機械捲縮を付与した後に所定長に切断し、さ
らにカーディングすることにより短繊維ウエブを形成
し、この短繊維ウエブに天然繊維ウエブを積層し、超音
波融着処理を施して両ウエブを部分的に融着させ一体化
して積層不織布を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、医療・衛生材料、
生活資材あるいは一般産業資材など、生分解性能及び吸
水性が要望される幅広い用途に好適な積層不織布及びそ
の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、生分解性能を有する不織布と
しては、例えば乾式法あるいは溶液浸漬法により得られ
るビスコース短繊維不織布、湿式法により得られるキュ
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、キチンやコラーゲンのような天然物の化学繊維
からなる不織布、コットンからなるスパンレース不織布
等が知られている。しかしながら、これらの生分解性不
織布は機械的強度が低くかつ親水性であるため吸水・湿
潤の時の機械的強度の低下が著しい。さらに、これらの
不織布は素材自体が非熱可塑性であることから、熱接着
性や熱成形性を有しない等の問題を有していた。
【0003】このような問題を解決する生分解性不織布
として、特開平5−93318号公報または特開平5−
195407号公報に生分解性を有する熱可塑性重合体
を用いた不織布が開示されている。しかし、これらは、
製造の際の紡出糸条の冷却性及び可紡性、延伸性に劣
り、しかも熱圧接工程等において全融タイプとなるので
得られた不織布の機械的特性及び柔軟性に劣るものであ
った。
【0004】生分解性不織布の製造工程においてこのよ
うな問題が生じるのは、一般的に生分解性を有する重合
体の融点及び結晶化温度が低く、しかも結晶化速度が遅
いことに起因する。すなわち、溶融紡出後の冷却・細化
において糸条間に密着が発生し、次工程での延伸・捲縮
付与工程において操業性を著しく損なうものであった。
【0005】また、従来の生分解性繊維においては、一
般にその繊維横断面は単一型、単一中空型あるいは芯鞘
複合型であり、構成する一成分のみが繊維の全表面を被
覆している。従って、融点及び結晶化温度の比較的高い
生分解性重合体を用いて紡出糸条の冷却性及び可紡性、
延伸性を重視すると、得られる不織布の分解性能に劣る
こととなり、逆に、融点及び結晶化温度の比較的低い生
分解重合体を用いて生分解性能を重視すると、紡出糸条
の冷却性及び可紡性、延伸性に劣る結果となる。しか
も、従来の方法では、生分解性能の制御は、適用する重
合体の種類、繊度、繊維の配向度などを変更することに
より幾分かは可能ではあるが、微妙な制御は不可能であ
った。
【0006】さらに、前述のような生分解性熱可塑性重
合体を用いた繊維単独で形成された不織布は、機械的特
性には優れるものの、吸湿性、吸水性に劣り、用途が限
定されるものであった。これを改善する方法としては、
吸水性に優れる天然繊維等を積層することが考えられる
が、生分解性熱可塑性重合体からなるウエブと天然繊維
からなるウエブとを積層して部分熱融着を施す場合に通
常適用されるエンボスロールを用いた熱圧接装置による
と、両ウエブ間の接着力が弱く、得られる積層不織布は
到底使用に耐えるものではなかった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記の問題
を解決し、紡出糸条の冷却性及び可紡性、延伸性に優
れ、良好な生分解性能を有するとともにその制御が可能
であり、吸湿性、吸水性に富み、さらに実使用に耐えう
るだけの充分な強力を有する積層不織布及びその製造方
法を提供しようとするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】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至った。すなわ
ち、本発明は以下の構成を要旨とするものである。
【0009】(1)複合短繊維からなる短繊維ウエブと
天然繊維からなる天然繊維ウエブとが積層され部分的な
超音波融着により一体化されており、前記複合短繊維が
生分解性を有する第1の脂肪族ポリエステルからなる高
融点成分とこの高融点成分よりも融点の低い生分解性を
有する第2の脂肪族ポリエステルからなる低融点成分と
から形成される中実交互型複合短繊維であり、この中実
交互型複合短繊維の繊維横断面において、高融点成分お
よび低融点成分が繊維横断面の中心から周方向の一定範
囲ずつを交互に占め、かつ前記両成分が繊維横断面にお
いてそれぞれ均等な面積を有するセグメントに分割され
ており、しかも高融点成分および低融点成分が繊維軸方
向に連続するとともに繊維表面に露出していることを特
徴とする積層不織布。
【0010】(2)複合短繊維からなる短繊維ウエブと
天然繊維からなる天然繊維ウエブとが積層され部分的な
超音波融着により一体化されており、前記複合短繊維が
生分解性を有する第1の脂肪族ポリエステルからなる高
融点成分とこの高融点成分よりも融点の低い生分解性を
有する第2の脂肪族ポリエステルからなる低融点成分と
から形成される中空交互型複合短繊維であり、この中空
交互型複合短繊維の繊維横断面において、高融点成分お
よび低融点成分が繊維横断面の中心から周方向の一定範
囲ずつを交互に占め、かつ繊維横断面に中空部を有し、
かつ前記両成分が繊維横断面においてそれぞれ均等な面
積を有するセグメントに分割されており、しかも高融点
成分および低融点成分が繊維軸方向に連続するとともに
繊維表面ならびに中空部に露出していることを特徴とす
る積層不織布。
【0011】(3)生分解性を有する第1の脂肪族ポリ
エステルからなる高融点成分とこの高融点成分よりも融
点の低い生分解性を有する第2の脂肪族ポリエステルか
らなる低融点成分とを用いて、繊維横断面において高融
点成分および低融点成分が繊維横断面の中心から周方向
の一定範囲ずつを交互に占め、前記両成分が繊維横断面
においてそれぞれ均等な面積を有するセグメントに分割
されており、しかも高融点成分および低融点成分が繊維
軸方向に連続するとともに繊維表面に露出するような中
実交互型複合繊維を溶融複合紡糸し、次いで延伸し、得
られた延伸糸条に機械捲縮を付与した後に所定長に切断
して短繊維となし、この短繊維をカーディングすること
により短繊維ウエブを形成し、この短繊維ウエブに天然
繊維からなる天然繊維ウエブを積層した後に、超音波融
着処理を施して両ウエブを部分的に融着させ一体化する
ことを特徴とする積層不織布の製造方法。
【0012】(4)生分解性を有する第1の脂肪族ポリ
エステルからなる高融点成分とこの高融点成分よりも融
点の低い生分解性を有する第2の脂肪族ポリエステルか
らなる低融点成分とを用いて、繊維横断面において高融
点成分および低融点成分が繊維横断面の中心から周方向
の一定範囲ずつを交互に占め、かつ繊維横断面に中空部
を有し、かつ前記両成分が繊維横断面においてそれぞれ
均等な面積を有するセグメントに分割されており、しか
も高融点成分および低融点成分が繊維軸方向に連続する
とともに繊維表面ならびに中空部に露出するような中空
交互型複合繊維を溶融複合紡糸し、次いで延伸し、得ら
れた延伸糸条に機械捲縮を付与した後に所定長に切断し
て短繊維となし、この短繊維をカーディングすることに
より短繊維ウエブを形成し、この短繊維ウエブに天然繊
維からなる天然繊維ウエブを積層した後に、超音波融着
処理を施して両ウエブを部分的に融着させ一体化するこ
とを特徴とする積層不織布の製造方法。
【0013】本発明は以上の構成により、短繊維ウエブ
層を構成する短繊維の繊維横断面において、生分解性能
には劣るが冷却性及び可紡性、延伸性に優れる高融点成
分と、冷却性及び可紡性、延伸性には劣るが生分解性能
に優れる低融点成分とを互いに細分化させることによ
り、冷却性、可紡性、延伸性及び生分解性能のいずれに
も優れる積層不織布を得るものである。
【0014】また、本発明の積層不織布は、天然繊維に
よって吸水性を発揮させるとともに、湿潤時の機械的強
力に劣るという天然繊維の特性を短繊維ウエブによって
補強するものである。すなわち、短繊維ウエブと天然繊
維ウエブとを積層することにより、吸水性および機械的
特性を併せ持つことができるのである。しかも、短繊維
ウエブは脂肪族ポリエステル系重合体から構成され、天
然繊維ウエブはコットン等の分解性素材から構成される
ため、本発明の積層不織布の構成素材は全て自然環境下
で分解し得るものである。
【0015】さらに、本発明の積層不織布は、短繊維ウ
エブと天然繊維ウエブとが超音波融着により一体化され
てなるので、両ウエブ間の剥離強力に優れ、充分に実使
用に耐えうるものである。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明の積層不織布は、複合短繊
維からなる短繊維ウエブと天然繊維からなる天然繊維ウ
エブとが積層されてなるものである。
【0017】まず、本発明の短繊維ウエブについて説明
する。本発明において適用される短繊維は、生分解性を
有する第1の脂肪族ポリエステルからなる高融点成分と
この高融点成分よりも融点の低い生分解性を有する第2
の脂肪族ポリエステルからなる低融点成分とから形成さ
れる複合短繊維である。
【0018】高融点成分及び低融点成分を構成する第1
及び第2の生分解性脂肪族ポリエステルとしては、例え
ば、ポリグリコール酸やポリ乳酸のようなポリ(α−ヒ
ドロキシ酸)またはこれらを構成する繰り返し単位要素
による共重合体が挙げられる。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−ヒドロキシカプロエート、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のようなポリ(β−ヒドロキシアル
カノエート)及びこれらを構成する繰り返し単位要素と
ポリ−3−ヒドロキシバリレートやポリ−4−ヒドロキ
シブチレートを構成する繰り返し単位要素との共重合体
が挙げられる。また、ジオ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、ポリエチレンアゼテート、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
を構成する繰り返し単位要素による共重合体が挙げられ
る。また、以上の脂肪族ポリエステルを複数ブレンドし
て用いることもできる。以上の脂肪族ポリエステルのな
かでは、製糸性及び生分解性能の観点から、ポリブチレ
ンサクシネート、ポリエチレンサクシネートならびにポ
リブチレンアジペートが特に好ましく、さらに特に、ブ
チレンサクシネートを主繰り返し単位としてこれにエチ
レンサクシネートあるいはブチレンアジペートを共重合
せしめた共重合ポリエステルが好適である。本発明にお
いては、以上の脂肪族ポリエステルの中から選択された
2種の重合体のうち、融点が高い方の重合体を高融点成
分とし、融点が低い方の重合体を低融点成分とする。
【0019】ところで、脂肪族ポリエステルは一般に、
融点が高い程、紡出糸条の冷却性及び可紡性、延伸性に
は優れるものの、結晶化度が高いため生分解性能には劣
り、逆に、融点が低い程、紡出糸条の冷却性及び可紡
性、延伸性には劣るものの、結晶化度が低いため生分解
性能には優れる。例えば、繊維横断面が比較的融点の高
い高融点成分単相の場合には、製糸性及び不織布化には
優れるものの、目標とする生分解性能を得ることができ
ない。一方、繊維横断面が比較的融点の低い低融点成分
単相の場合には、溶融紡糸に際し紡出糸条の冷却性に劣
り不織布を得ることができない。
【0020】本発明における短繊維ウエブは、互いに融
点の異なる高融点成分と低融点成分とを用い、後述の繊
維横断面とすることにより、紡出糸条の冷却性及び可紡
性、延伸性と生分解性能とのいずれにも優れる短繊維ウ
エブを得ることができるのである。
【0021】このことから、高融点成分として、ポリブ
チレンサクシネートを用い、低融点成分として、ブチレ
ンサクシネートの共重合量比が70〜90モル%となる
ようにブチレンサクシネートにエチレンサクシネートあ
るいはブチレンアジペートを共重合せしめた共重合ポリ
エステルを用いることが好ましい。ブチレンサクシネー
トの共重合量比が70モル%未満であると、生分解性能
には優れるものの、紡出糸条の冷却性及び可紡性、延伸
性に劣り、目的とする短繊維が得られないこととなる。
逆に、90モル%を超えると、紡出糸条の冷却性及び可
紡性、延伸性には優れるものの、生分解性能に劣り本発
明の目的とするものではない。
【0022】なお、本発明において、高融点成分及び低
融点成分に適用される前述の脂肪族ポリエステルは、数
平均分子量が約20,000以上、好ましくは40,0
00以上、さらに好ましくは60,000以上のもの
が、製糸性及び得られる糸条の特性の点で良い。また、
重合度を高めるために少量のジイソシアネートやテトラ
カルボン酸二無水物などで鎖延長したものでも良い。
【0023】また、本発明においては、前述の高融点成
分及び低融点成分の両方またはいずれか一方に、必要に
応じて、例えば艶消し剤、顔料、光安定剤、酸化防止剤
等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。
【0024】特に、本発明においては、短繊維の製造に
際して紡出糸条の冷却性を向上させるうえで、その構成
成分のうちの少なくとも低融点成分中に結晶核剤が添加
されていることが好ましい。結晶核剤を添加することに
より、溶融紡出後に固化しにくい低結晶性の重合体であ
っても、紡出糸条間に密着が発生するのを防止すること
ができる。ここで、結晶核剤としては、粉末状の無機物
で、かつ溶融液に溶解したりするものでなければ特に制
限をうけないが、タルク、炭酸カルシウム、酸化チタ
ン、窒化ホウ素、シリカゲル、酸化マグネシウムまたは
これらの混合物が好適に用いられる。
【0025】また、結晶核剤を添加する際には、高融点
成分中への結晶核剤の添加量をQA(重量%)とし、低
融点成分中への結晶核剤の添加量をQB (重量%)とし
たときに、(1)式及び(2)式を満足するように添加
されていることが好ましい。 [(ΔTA +ΔTB)/100]−2 /3 ≦QA +QB ≦[(ΔTA +ΔTB)/100]+4 …(1) QA ≦QB …(2) 但し、ΔTA =高融点成分の融点−高融点成分の結晶化
温度 ΔTB =低融点成分の融点−低融点成分の結晶化温度 結晶核剤の全添加量QA +QB (重量%)が(1)式で
定義された上限を超えると、紡出糸条の冷却効果は高い
ものの、製糸性が低下するとともに得られた短繊維ひい
ては不織布の機械的性能が劣り好ましくない。逆に、結
晶核剤の全添加量QA +QB (重量%)が(1)式で定
義された下限より低くなると、紡出糸条の冷却性が低下
して紡出糸条間に密着が発生し、目標とする短繊維を得
ることが困難となる。また、高融点成分中への結晶核剤
の添加量QA (重量%)が、低融点成分中への結晶核剤
の添加量QB (重量%)よりも多くなると、高融点成分
の冷却性はさらに向上するが、低融点成分の冷却性が低
くなり、これによって紡出糸条間に密着が発生しやすく
なるため好ましくない。
【0026】また、本発明において、高融点成分及び低
融点成分の粘度は特に限定しないが、高融点成分の粘度
が低融点成分の粘度より低い方が好ましい。これは、一
般に熱可塑性樹脂の複合紡糸においては低粘度成分が高
粘度成分を被覆しようとする力が働くことに起因する。
すなわち、本発明においては、生分解性能には劣るもの
の高い結晶化温度を有する高融点成分を低粘度にするこ
とにより、繊維表面における低融点成分セグメントの露
出比率を減少させて紡出糸条の密着を防止し、さらに可
紡性、延伸性を良化させるのである。しかし、高融点成
分をあまりにも低粘度にすると、高融点成分が低融点成
分セグメントの大部分を被覆してしまう結果となるの
で、密着は良化できるものの生分解性能を損なうことと
なり本発明の目的とするものではない。
【0027】従って、本発明で適用する重合体のメルト
フローレート値(以降、MFR値と記す)は、高融点成
分が20〜70g/10分であり、低融点成分が15〜
50g/10分であることが好ましい。但し、本発明に
おけるMFR値は、ASTM−D−1238(E)記載
の方法に準じて測定したものである。高融点成分のMF
R値が20g/10分未満及び/または低融点成分のM
FR値が15g/10分未満であると、あまりにも高粘
度であるため、紡出糸条の細化がスムーズに行われず操
業性を損なう結果となり、しかも得られる繊維は太繊度
で均斉度に劣るものとなる。逆に、高融点成分のMFR
値が70g/10分及び/または低融点成分のMFR値
が50g/10分を超えると、あまりにも低粘度である
ため、複合断面が不安定となるばかりか、紡糸工程にお
いて糸切れが発生し操業性を損なうとともに、得られる
不織布の機械的特性が劣る結果となる。これらの理由に
より、高融点成分のMFR値は25〜65g/10分、
低融点成分のMFR値は18〜45g/10分であるこ
とがさらに好ましい。
【0028】本発明において適用される短繊維は、以下
の中実交互配列型複合断面あるいは中空交互配列型複合
断面を有するものでなければならない。ここで、中実交
互配列型複合断面とは、例えば図1に示すような、繊維
横断面において高融点成分1および低融点成分2が繊維
横断面の中心から周方向の一定範囲ずつを交互に占め、
かつ前記両成分1,2が繊維横断面においてそれぞれ均
等な面積を有するセグメントに分割されており、しかも
高融点成分1および低融点成分2が繊維軸方向に連続す
るとともに繊維表面に露出している断面をいう。また、
中空交互配列型複合断面とは、例えば図2に示すよう
な、繊維横断面において高融点成分1および低融点成分
2が繊維横断面の中心から周方向の一定範囲ずつを交互
に占め、かつ繊維横断面に中空部3を有し、かつ前記両
成分1,2が繊維横断面においてそれぞれ均等な面積を
有するセグメントに分割されており、しかも高融点成分
1および低融点成分2が繊維軸方向に連続するとともに
繊維表面ならびに中空部3に露出している断面をいう。
【0029】中実交互配列型複合断面においては、高融
点成分1と低融点成分2とが交互に配列されていること
により、例えば、低融点成分2が冷却性および可紡性、
延伸性に劣る重合体であっても、隣接する高融点成分1
により紡出糸条の冷却性および可紡性、延伸性を向上で
きるのである。また、高融点成分1が生分解性能に劣る
重合体であっても隣接する低融点成分2の生分解性能が
優れるため、経時的に低融点成分2が分解すると高融点
成分1が繊度が極細い楔状の薄片として取り残される状
態となり、不織布としての生分解性能には優れる結果と
なるのである。また、高融点成分1および低融点成分2
のいずれもが繊維軸方向に連続していることが、繊維横
断面の安定性、製糸性および繊維の機械的特性を高める
ために必要である。また、前記両成分のいずれもが繊維
表面に露出していることは、紡出糸条の冷却性および可
紡性、延伸性の向上および生分解性能の促進、制御のた
めに必要である。さらに、高融点成分1と低融点成分2
とがそれぞれ均等な面積を有するセグメントに分割され
ていることにより、紡出糸条の冷却性および可紡性、延
伸性に優れる高融点成分1および生分解性能に優れる低
融点成分2は繊維表面においてバランス良く配置される
ので、紡出糸条の冷却性および可紡性、延伸性と生分解
性とを偏りなく均一に付与することができる。
【0030】一方、中空交互配列型複合断面は、前述の
中実交互配列型複合断面に中空部3を設けたものであ
る。繊維横断面に中空部3を有することにより、紡出糸
条の冷却性をより向上させ、生分解速度をさらに促進さ
せることができる。すなわち、低融点成分2の分解が進
行すると中空部3が有るために高融点成分1が弧状の薄
片として取り残される状態となり生分解速度が促進され
るのである。また、前記両成分のいずれもが繊維表面の
みならず中空部3にも露出していることが、紡出糸条の
冷却性および可紡性、延伸性を向上させるため、および
生分解性能の促進、制御のために必要である。たとえば
低融点成分2が繊維横断面の中空部3まで貫通していな
い場合には、高融点成分1が弧状になるのに時間を要す
るため生分解性能に劣る結果となる。
【0031】本発明において、中空交互型複合断面を有
する複合短繊維が適用される場合、中空率は5〜30%
であることが好ましい。ここで、中空率とは、図2に示
すように、繊維横断面における糸の直径を(A)、中空
部3の直径を(a)としたとき、次式で示される値であ
る。
【0032】中空率(%)=(a2 /A2 )×100 中空率が5%未満であると、冷却性および生分解速度の
促進には不充分であり、逆に、中空率が30%を超える
と、製糸段階において中空部3がパンクしたり、製糸性
に劣ることとなり好ましくない。この理由により、中空
率は、さらに好ましくは18〜25%が良い。
【0033】本発明に適用される複合短繊維は、高融点
成分/低融点成分の複合比が1/3〜3/1(重量比)
であることが好ましい。複合比がこの範囲を外れると紡
出糸条の冷却性及び可紡性、延伸性と生分解性能とを併
せて満足することができず、さらに、繊維横断面形状の
不安定さを誘発するため好ましくない。例えば、高融点
成分/低融点成分の複合比が1/3を超えると、生分解
性能には優れるものの、紡出糸条の冷却性及び可紡性、
延伸性には劣る結果となる。逆に、高融点成分/低融点
成分の複合比が3/1を超えると、紡出糸条の冷却性及
び可紡性、延伸性には優れるものの、生分解性能には劣
る結果となる。さらに例えば、高融点成分が生分解性能
に劣る重合体であれば、低融点成分の複合比を上げるこ
とにより生分解速度を促進させることができる。この理
由により、さらに好ましくは1/2〜2/1(重量比)
が良い。
【0034】本発明に適用される複合短繊維の繊維横断
面においては、高融点成分、低融点成分の各セグメント
数が3〜20であることが好ましい。ここで、セグメン
ト数とは、繊維横断面において、高融点成分、低融点成
分それぞれが分割されて占める最小構成単位の存在数で
ある。各セグメント数が3未満であると、紡出糸条の冷
却性および可紡性、延伸性に劣るとともに生分解性能に
も劣る結果となる。逆に、各セグメント数が20を超え
ると、紡糸口金における開孔数が減少し生産性に劣ると
ともに、安定した複合断面が得られないこととなる。従
って、低融点成分が紡出糸条の冷却性および可紡性、延
伸性に劣る重合体であり、セグメント数が3未満であれ
ば、セグメントが大きすぎるため冷却性および可紡性、
延伸性を改良することは困難となる。また、高融点成分
が生分解性能に劣る重合体であれば、セグメント数を増
加させ高融点成分を細分化することにより、生分解速度
を促進させることができる。この理由により、各セグメ
ント数は、さらに好ましくは6〜16が良い。
【0035】また、セグメント数とともに、高融点成分
と低融点成分とから構成される複合短繊維の単糸繊度が
1.5〜10デニールであることが好ましい。1.5デ
ニール未満であると、紡糸口金の複雑化、製糸工程にお
ける糸切れの増大、生産量の低下および繊維横断面形状
の不安定さなどを招くため好ましくない。逆に、10デ
ニールを超えると紡出糸条の冷却性に劣るとともに生分
解性能にも劣る結果となる。この理由により、さらに好
ましくは2〜8デニールが良い。
【0036】本発明に適用される複合短繊維において個
々に分割された高融点成分および低融点成分の各セグメ
ント繊度は、0.03〜2.0デニールであることが好
ましい。各セグメント繊度が、0.03デニール未満で
あると、生産量の低下および繊維横断面形状の不安定さ
を招き、逆に、2.0デニールを超えると、紡出糸条の
冷却性および可紡性、延伸性に劣るとともに生分解性能
にも劣る結果となるため、いずれも好ましくない。たと
えば、高融点成分が生分解性能に劣る重合体であれば、
セグメント繊度を極細化することにより、生分解速度を
促進させることができる。これらの理由により、さらに
好ましくは、各セグメント繊度は、0.1〜0.8デニ
ールが良い。
【0037】以上のように、本発明に適用される短繊維
ウエブは、生分解性能を異にする高融点成分および低融
点成分で構成された中実交互配列型複合短繊維あるいは
中空交互配列型複合短繊維からなるウエブであって、高
融点成分および低融点成分のセグメント数、各成分の複
合比、単糸繊度などを組み合わせることにより、要求す
る紡出糸条の冷却性および可紡性、延伸性が得られ、さ
らに生分解性能を制御することができるのである。
【0038】次に、本発明の天然繊維ウエブについて説
明する。本発明において適用される天然繊維としては、
コットン、ラミー、短繊維状に裁断されたシルク繊維等
が好ましく、これらの天然繊維を単独または複数組み合
わせて、天然繊維ウエブが作成される。ここで、コット
ン繊維としては、晒し加工の施されていないコーマ糸、
晒し加工された晒し綿、また、織物、編み物から得られ
た反毛が挙げられる。
【0039】本発明における短繊維ウエブおよび天然繊
維ウエブは、カード機の進行方向に配列したパラレルウ
エブ、パラレルウエブのクロスレイドされたウエブ、ラ
ンダムに配列したランダムウエブあるいは中程度に配列
したセミランダムウエブのいずれであっても良く、使用
用途によって適宜選択することができる。特に、衣料用
途に用いる場合には、不織布としての強力において、縦
/横強力比が概ね1/1となるカードウエブを使用する
のが好ましい。
【0040】本発明の積層不織布は、短繊維ウエブと天
然繊維ウエブとを積層したものであるが、天然繊維ウエ
ブと短繊維ウエブとの積層比率は10/90〜90/1
0(重量%)であることが好ましい。天然繊維が10重
量%未満であると、積層不織布の機械的特性には優れる
ものの、吸湿性、吸水性を充分に向上させることができ
ず、天然繊維を積層した目的を達成することができない
ため好ましくない。逆に、天然繊維が90重量%を超え
ると、吸湿性、吸水性には優れるものの、機械的特性を
損なうこととなり好ましくない。これらの理由により、
天然繊維ウエブと短繊維ウエブとの積層比率は20/8
0〜80/20(重量%)であることがさらに好まし
い。
【0041】本発明の積層不織布は、積層された短繊維
ウエブと天然繊維ウエブとが部分的な超音波融着される
ことにより一体化されたものである。すなわち、後述の
超音波融着装置を用いて形成された部分的な融着区域に
おいて、複合短繊維が熱融解されて天然繊維の内部に埋
没していることにより、短繊維ウエブと天然繊維ウエブ
とが融着される。これにより、短繊維ウエブと熱接着性
を有しない天然繊維とを実用に耐えうるだけの接着力で
一体化することができる。
【0042】次に、本発明の積層不織布の製造方法につ
いて説明する。まず、本発明に適用される短繊維ウエブ
の製造は、通常の複合紡糸装置及び延伸装置を用いて行
なうことができる。すなわち、前述の生分解性を有する
高融点成分と低融点成分とを溶融して個別計量し、これ
を前述の中実交互型複合断面あるいは中空交互型複合断
面となる紡糸口金を介して紡出し、紡出糸条を冷却空気
流などを用いた公知の冷却装置にて冷却する。次いで、
速度800〜2500m/分の引取ロールにて未延伸糸
として捲きとり、この未延伸糸を周速の異なる延伸ロー
ル間で所定の延伸倍率で延伸を行う。ここで、延伸工程
における延伸ロール個数及び延伸温度は適宜選択すれば
良い。たとえば、太繊度を延伸する場合には延伸ロール
個数を多くし、さらに熱延伸することも必要である。次
いで、得られた延伸糸にスタッファーボックスにて捲縮
を付与した後、所定長に切断して短繊維を得ることがで
きる。なお、上述したのは、二工程法であるが、一工程
法、即ち未延伸糸を一旦捲き取ることなく連続して延伸
するいわゆるスピンドロー法で短繊維を得ることもでき
る。
【0043】また、本発明においては、前述のように、
用いる重合体の中に結晶核剤を添加することが好まし
い。これにより、溶融紡糸の際に紡出糸条の冷却性を向
上させることができるのである。結晶核剤の添加は重合
工程あるいは溶融工程で行うが、その際、得られる糸の
機械的性能及び均整度を向上させるため、できる限り均
一分散させておくことが好ましい。
【0044】次いで、得られた短繊維を公知のカード機
によりカーディングして所定目付けの短繊維ウエブを作
成する。そして、得られた短繊維ウエブに常法により別
途作成した天然繊維ウエブを積層し、これに超音波融着
処理を施して一体化させて積層不織布を得る。
【0045】超音波融着処理を施すに際しては、周波数
が約20kHzの通常ホーンと呼称される超音波発振器
と、円周上に点状または帯状に凸状突起部を具備するパ
ターンロールとからなる装置が採用される。前記超音波
発振器の下部に前記パターンロールが配設され、積層不
織布を超音波発振器とパターンロールとの間に通すこと
により部分的に熱融着することができる。このパターン
ロールに配設される凸状突起部1列あるいは複数列であ
ってもよく、また、その配設が複数列の場合には、並列
あるいは千鳥型のいずれの配列でも良い。
【0046】さらに詳しくは、ロールの加圧には空気圧
が使用され、ホーンがロールに接する線圧は1.0〜5
0kg/cmの範囲とすることが好ましい。線圧が1.
0kg/cm未満であると、積層不織布の厚みに対して
押し圧が不足となり積層不織布の剥離強力が小さくなり
好ましくない。逆に、線圧が50kg/cmを超える
と、融着部分に対して圧力が掛かり過ぎるため、融着部
分のフィルム化により同様に接着強力の低下を招き好ま
しくない。
【0047】本発明においては、天然繊維ウエブと短繊
維ウエブとを積層する前に、あらかじめ、短繊維ウエブ
に仮熱圧接処理または熱風接着処理または三次元交絡処
理を、天然繊維ウエブに三次元交絡処理を施しておくこ
ともできる。これにより、両ウエブを積層する際に、各
々のウエブの形態を良好に保持させることができる。
【0048】本発明の積層不織布の目付けは、使用目的
により選択されるため特に限定されるものではないが、
一般的には10〜150g/m2 の範囲が好ましく、よ
り好ましくは15〜70g/m2 の範囲とするのが良
い。目付けが10g/m2 未満では柔軟性及び生分解速
度には優れるものの機械的強力に劣り実用的ではない。
逆に、目付けが150g/m2 を超えると、不織布が硬
い風合いのものとなり、柔軟性に劣るものとなる。
【0049】
【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、これらの実施例によって何ら限定さ
れるものではない。
【0050】実施例において、各物性値の測定を次の方
法により実施した。
【0051】・メルトフローレート値(g/10分);
ASTM−D−1238(E)に記載の方法に準じて温
度190℃で測定した。(以降、MFR値と記す)
【0052】・融点(℃);パーキンエルマ社製示差走
査型熱量計DSC−2型を用い、試料重量を5mg、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。
【0053】・結晶化温度(℃);パーキンエルマ社製
示差走査型熱量計DSC−2型を用い、試料重量を5m
g、降温速度を20℃/分として測定して得た固化発熱
曲線の最大値を与える温度を結晶化温度(℃)とした。
【0054】・中空率(%);日本光学社製光学顕微鏡
を用い、糸横断面写真を撮影し、図2に示す如く、糸の
直径(A)および中空部3の直径(a)を求め、次式よ
り中空率を求めた。
【0055】中空率(%)=(a2 /A2 )×100
【0056】・冷却性;紡出糸条を目視して下記の3段
階にて評価した。 ○;密着糸が認められない。 △;密着糸がわずかではあるが認められる。 ×;大部分が密着している。
【0057】・可紡性; ○;糸切れが発生せず、紡糸操業性が良好である。 ×;糸切れが多発し、紡糸操業性が不良である。
【0058】・延伸性; ○;延伸毛羽が発生せず、延伸操業性が良好である。 ×;延伸毛羽が多発し、延伸が不可能である。
【0059】・目付け(g/m2 );標準状態の試料か
ら試料長が10cm、試料幅が10cmの試料片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、得られた値の平均値を単位面積当たりに換算し、
目付け(g/m2 )とした。
【0060】・不織布の強力(kg/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、試料幅が5cmの試料片1
0点を作成し、試料片毎に不織布の縦方向について、定
速伸張型引張り試験機(東洋ボールドウイン社製テンシ
ロンUTM−4−1−100)を用いて、引張り速度1
0cm/分で伸張し、得られた切断時荷重値の平均値を
強力(kg/5cm幅)とした。
【0061】・生分解性能;不織布を土中に埋設し、6
ヶ月後に取り出し、不織布がその形態を保持していない
場合、あるいは、その形態を保持していても強力が埋設
前の強力初期値に対して50%以下に低下している場
合、生分解性能が良好(;○)であるとし、強力が埋設
前の強力初期値に対して50%を超える場合、生分解性
能が不良(;×)であると評価した。
【0062】・層間剥離強力(g/5cm幅):試料長
が15cm、試料幅が5cmの試料片計3点を準備し、
各試料毎に不織布の経方向について、定速伸張型引張試
験機(東洋ボールウィン社製テンシロンUTM−4−1
−100)を用いて、積層不織布における、短繊維ウエ
ブの端部と天然繊維ウエブの端部とを上下チャックにて
把持し、剥離速度5cm/分にて5cm長を強制的に剥
離させて得られた荷重値の平均値を剥離強力(g/5c
m幅)とした。
【0063】・吸水性(mm):JIS−L−1096
に記載のバイレック法に準じて測定した。すなわち、試
料長が20cm、試料幅が2.5cmの試料片5点を作
成し、各試料片を20±2℃の水を入れた水槽上の一定
の高さに支えた水平棒上にピンで留めて吊す。試料片の
下端を一線に並べて水平棒を下げ、試料片の下端の1c
mがちょうど水に浸かるようにする。10分間放置後の
水の上昇した高さ(mm)を測り、その平均値を吸水性
(mm)とした。
【0064】実施例1 高融点成分として、MFR値が40g/10分で融点1
14℃、結晶化温度75℃のポリブチレンサクシネート
を、低融点成分成分として、MFR値が30g/10分
で融点102℃、結晶化温度52℃のブチレンサクシネ
ート/エチレンサクシネート=85/15モル%の共重
合体を用いて、中実交互型複合短繊維よりなる短繊維ウ
エブを製造した。すなわち、前記高融点成分と低融点成
分とを個別のエクストルーダ型溶融押出し機を用いて、
温度180℃で溶融し、繊維横断面が図1(高融点成分
低融点成分の各セグメント数=6)の中実交互型複合断
面となる紡糸口金を用い、単孔吐出量=0.51g/
分、複合比(高融点成分/低融点成分)=1/1(重量
比)の条件下にて溶融紡出した。この紡出糸条を冷却装
置にて冷却した後で油剤を付与し、速度が1000m/
分の引き取りロールを介して繊度が4.6デニールの未
延伸糸を得た。得られた未延伸糸束を複数集束し、延伸
温度が常温の条件下で延伸倍率2.7で延伸し、次い
で、スタッファーボックスにて18個/インチの捲縮を
付与した後、38mmに切断し、銘柄1.8d×38m
m(高融点成分セグメント繊度=0.15d、低融点成
分セグメント繊度=0.15d)の短繊維を得た。この
短繊維をパラレルカード機に供給して目付けが25g/
2 のカードウエブを作成した。
【0065】一方、天然繊維からなる天然繊維ウエブと
して、木綿の晒し綿を用い、ランダムカード機により目
付けが25g/m2 のカードウエブを作成した。次い
で、中実交互型複合短繊維からなる短繊維ウエブと晒し
綿からなる天然繊維ウエブとを積層し、超音波融着装置
にて融着加工を行い、目付けが50g/m 2 の積層不織
布を得た。融着加工条件としては、超音波の発振周波数
を19.7kHzとし、面積0.6mm2 の凸部が配設
されてなるロールを用い、凸部の圧接面積率15%、線
圧2.0kg/cmで実施した。複合短繊維製造の操業
性及び積層不織布物性、生分解性能を表1に示す。
【0066】実施例2 高融点成分として、MFR値が40g/10分で融点1
14℃、結晶化温度75℃のポリブチレンサクシネート
を、低融点成分成分として、MFR値が30g/10分
で融点102℃、結晶化温度52℃のブチレンサクシネ
ート/エチレンサクシネート=85/15モル%の共重
合体を用いて、中空交互型複合短繊維よりなる短繊維ウ
エブを製造した。すなわち、前記高融点成分と低融点成
分とを個別のエクストルーダ型溶融押出し機を用いて、
温度180℃で溶融し、繊維横断面が図2(高融点成分
低融点成分の各セグメント数=6)の中空交互型複合断
面となる紡糸口金を用い、単孔吐出量=1.08g/
分、複合比(高融点成分/低融点成分)=1/1(重量
比)の条件下にて溶融紡出した。この紡出糸条を冷却装
置にて冷却した後で油剤を付与し、速度が1000m/
分の引き取りロールを介して繊度が9.7デニールの未
延伸糸を得た。得られた未延伸糸束を複数集束し、延伸
温度が常温の条件下で延伸倍率3.4で延伸し、次い
で、スタッファーボックスにて15個/インチの捲縮を
付与した後、51mmに切断し、銘柄3d×51mm
(高融点成分セグメント繊度=0.25d、低融点成分
セグメント繊度=0.25d)、中空率18.3%の短
繊維を得た。この短繊維をパラレルカード機に供給して
目付けが25g/m2 のカードウエブを作成した。
【0067】一方、天然繊維からなる天然繊維ウエブと
して、木綿の晒し綿を用い、ランダムカード機により目
付けが25g/m2 のカードウエブを作成した。次い
で、中空交互型複合短繊維からなる短繊維ウエブと晒し
綿からなる天然繊維ウエブとを積層し、超音波融着装置
にて融着加工を行い、目付けが50g/m 2 の積層不織
布を得た。融着加工条件としては、超音波の発振周波数
を19.7kHzとし、面積0.6mm2 の凸部が配設
されてなるロールを用い、凸部の圧接面積率15%、線
圧2.0kg/cmで実施した。複合短繊維製造の操業
性及び積層不織布物性、生分解性能を表1に示す。
【0068】実施例3 実施例2と同一の原料および紡糸口金を用い、単孔吐出
量=0.55g/分、複合比(高融点成分/低融点成
分)=1/3(重量比)の条件下にて、中空交互型複合
短繊維を溶融紡糸した。この紡出糸条を冷却装置にて冷
却した後で油剤を付与し、速度が1000m/分の引き
取りロールを介して繊度が4.9デニールの未延伸糸を
得た。得られた未延伸糸束を複数集束し、延伸温度が常
温の条件下で延伸倍率2.6で延伸し、次いで、スタッ
ファーボックスにて13個/インチの捲縮を付与した
後、38mmに切断し、銘柄2d×38mm(高融点成
分セグメント繊度=0.08d、低融点成分セグメント
繊度=0.25d)、中空率14.6%の短繊維を得
た。この短繊維をパラレルカード機に供給して目付けが
25g/m2 のカードウエブを作成した。
【0069】また、実施例2と同様にして目付けが25
g/m2 の木綿の晒し綿からなるカードウエブを作成し
た。次いで、中空交互型複合短繊維からなる短繊維ウエ
ブと晒し綿よりなる天然繊維ウエブとを積層し、超音波
融着装置にて融着加工を行い、目付けが50g/m 2
積層不織布を得た。融着加工条件は実施例2と同一条件
にて実施した。複合短繊維製造の操業性及び積層不織布
物性、生分解性能を表1に示す。
【0070】実施例4 実施例2と同一の原料および紡糸口金を用い、単孔吐出
量=2.3g/分、複合比(高融点成分/低融点成分)
=3/1(重量比)の条件下にて、中空交互型複合短繊
維を溶融紡糸した。この紡出糸条を冷却装置にて冷却し
た後で油剤を付与し、速度が800m/分の引き取りロ
ールを介して繊度が25.8デニールの未延伸糸を得
た。得られた未延伸糸束を複数集束し、延伸温度が常温
の条件下で延伸倍率4.6で延伸し、次いで、スタッフ
ァーボックスにて17個/インチの捲縮を付与した後、
96mmに切断し、銘柄6d×96mm(高融点成分セ
グメント繊度=0.75d、低融点成分セグメント繊度
=0.25d)、中空率19.3%の短繊維を得た。こ
の短繊維をパラレルカード機に供給して目付けが25g
/m2 のカードウエブを作成した。
【0071】また、実施例2と同様にして目付けが25
g/m2 の木綿の晒し綿からなるカードウエブを作成し
た。次いで、中空交互型複合短繊維からなる短繊維ウエ
ブと晒し綿よりなる天然繊維ウエブとを積層し、超音波
融着装置にて融着加工を行い、目付けが50g/m 2
積層不織布を得た。融着加工条件は実施例2と同一条件
にて実施した。複合短繊維製造の操業性及び積層不織布
物性、生分解性能を表1に示す。
【0072】実施例5 実施例2と同一の原料を用い、繊維横断面が図3(高融
点成分低融点成分の各セグメント数=18)の中空交互
型複合断面となる紡糸口金を用い、単孔吐出量=1.0
2g/分、複合比(高融点成分/低融点成分)=1/1
(重量比)の条件下にて中空交互型複合短繊維を溶融紡
糸した。この紡出糸条を冷却装置にて冷却した後で油剤
を付与し、速度が1000m/分の引き取りロールを介
して繊度が9.2デニールの未延伸糸を得た。得られた
未延伸糸束を複数集束し、延伸温度が常温の条件下で延
伸倍率3.2で延伸し、次いで、スタッファーボックス
にて15個/インチの捲縮を付与した後、51mmに切
断し、銘柄3d×51mm(高融点成分セグメント繊度
=0.08d、低融点成分セグメント繊度=0.08
d)、中空率17.8%の短繊維を得た。この短繊維を
パラレルカード機に供給して目付けが25g/m2 のカ
ードウエブを作成した。
【0073】また、実施例2と同様にして目付けが25
g/m2 の木綿の晒し綿からなるカードウエブを作成し
た。次いで、中空交互型複合短繊維からなる短繊維ウエ
ブと晒し綿よりなる天然繊維ウエブとを積層し、超音波
融着装置にて融着加工を行い、目付けが50g/m 2
積層不織布を得た。融着加工条件は実施例2と同一条件
にて実施した。複合短繊維製造の操業性及び積層不織布
物性、生分解性能を表1に示す。
【0074】実施例6 実施例2と同一条件下にて得た目付けが10g/m2
中空交互型複合短繊維からなる短繊維ウエブと、目付け
が40g/m2 の晒し綿からなる天然繊維ウエブとを積
層し、超音波融着装置にて融着加工を行い、目付けが5
0g/m2 の積層不織布を得た。融着加工条件は実施例
2と同一条件にて実施した。複合短繊維製造の操業性及
び積層不織布物性、生分解性能を表1に示す。
【0075】実施例7 実施例2と同一条件下にて得た目付けが40g/m2
中空交互型複合短繊維からなる短繊維ウエブと、目付け
が10g/m2 の晒し綿からなる天然繊維ウエブとを積
層し、超音波融着装置にて融着加工を行い、目付けが5
0g/m2 の積層不織布を得た。融着加工条件は実施例
2と同一条件にて実施した。複合短繊維製造の操業性及
び積層不織布物性、生分解性能を表1に示す。
【0076】比較例1 実施例2と同一条件下にて得た目付けが25g/m2
中空交互型複合短繊維からなる短繊維ウエブと、目付け
が25g/m2 の晒し綿からなる天然繊維ウエブとを積
層し、熱エンボスロールにて熱融着加工を行い、目付け
が50g/m2の積層不織布を得た。熱融着加工条件と
しては、面積0.6mm2 の凸部が配設されてなるロー
ルを用い、凸部の圧接面積率15%、線圧50kg/c
m、加工温度90℃で実施した。複合短繊維製造の操業
性及び積層不織布物性、生分解性能を表2に示す。
【0077】比較例2 実施例2と同一の高融点成分を芯成分として用い、実施
例2と同一の低融点成分を鞘成分として用いて、繊維横
断面が芯鞘型複合断面となる紡糸口金を用い、単孔吐出
量=1.15g/分、複合比(高融点成分/低融点成
分)=1/1(重量比)の条件下にて溶融紡出した。す
なわち、前記高融点成分と低融点成分とを個別のエクス
トルーダ型溶融押出し機を用いて、温度180℃で溶融
し、芯鞘型複合断面となる紡糸口金を介して溶融紡出
し、この紡出糸条を冷却装置にて冷却した後で油剤を付
与し、速度が1000m/分の引き取りロールを介して
繊度が10.3デニールの未延伸糸を得た。得られた未
延伸糸束を複数集束し、延伸温度が常温の条件下で延伸
倍率3.6で延伸した。
【0078】しかし、低融点成分が繊維横断面の全周を
被覆しているために、紡糸工程において密着が発生し、
延伸工程において糸切れが多発したため短繊維を得るこ
とができなかった。芯鞘型複合短繊維製造の操業性を表
2に示す。
【0079】比較例3 実施例2と同一の高融点成分を用い、繊維横断面が単相
型断面となる紡糸口金を介して、単孔吐出量=1.20
g/分の条件下にて溶融紡出した。すなわち、前記高融
点成分をエクストルーダ型溶融押出し機を用いて、温度
180℃で溶融し、単相型断面となる紡糸口金を介して
溶融紡出し、この紡出糸条を冷却装置にて冷却した後で
油剤を付与し、速度が1000m/分の引き取りロール
を介して繊度が10.8デニールの未延伸糸を得た。得
られた未延伸糸束を複数集束し、延伸温度が常温の条件
下で延伸倍率3.8で延伸し、次いで、スタッファーボ
ックスにて14個/インチの捲縮を付与した後、51m
mに切断し、銘柄3d×51mmの短繊維を得た。この
短繊維をパラレルカード機に供給して目付けが25g/
2 のカードウエブを作成した。
【0080】また、実施例2と同様にして目付けが25
g/m2 の木綿の晒し綿からなるカードウエブを作成し
た。次いで、単相型短繊維からなるウエブと晒し綿より
なる天然繊維ウエブとを積層し、超音波融着装置にて融
着加工を行い、目付けが50g/m2 の積層不織布を得
た。融着加工条件は実施例2と同一条件にて実施した。
単相型短繊維製造の操業性及び積層不織布物性、生分解
性能を表2に示す。
【0081】比較例4 実施例2と同一条件下にて得た目付けが50g/m2
中空交互型複合短繊維からなる短繊維ウエブを、天然繊
維ウエブを積層することなく、超音波融着装置にて融着
加工を行い不織布を得た。融着加工条件は実施例2と同
一条件にて実施した。短繊維製造の操業性及び不織布物
性、生分解性能を表2に示す。
【0082】
【表1】
【0083】表1から明らかなように、実施例1は、本
発明の中実交互型複合短繊維と天然繊維とからなる積層
不織布であるので、中実交互型複合短繊維を製造する際
の冷却性、可紡性、延伸性も良好であった。また、中実
交互型複合短繊維と天然繊維との積層方法が超音波融着
であるので、2成分間の接着力も強く、しかも得られた
積層不織布の機械的性能及び吸水性にも優れるものであ
った。この積層不織布を6ケ月間土中に埋設し、その後
に掘り出して観察したところ、不織布としての形態を保
持しておらず、良好な生分解性を有することが認められ
た。
【0084】実施例2は、本発明の中空交互型複合短繊
維と天然繊維とからなる積層不織布であるので、中空交
互型複合短繊維を製造する際の冷却性、可紡性、延伸性
も良好であった。また、中空交互型複合短繊維と天然繊
維との積層方法が超音波融着であるので、2成分間の接
着力も強く、しかも得られた積層不織布の機械的性能及
び吸水性にも優れるものであった。この積層不織布を6
ケ月間土中に埋設し、その後に掘り出して観察したとこ
ろ、不織布としての形態を保持しておらず、良好な生分
解性を有することが認められた。
【0085】実施例3は、低融点成分の比率が大ではあ
るが、繊度を小さくそして中空交互型複合短繊維を適用
しているので、実施例2と同様、中空交互型複合繊維を
製造する際の冷却性、可紡性、延伸性も良好であった。
また、得られた積層不織布は機械的性能及び吸水性にも
優れるものであった。この積層不織布の生分解性能につ
いては、低融点成分の比率が大であるので実施例2で得
られた積層不織布よりさらに良好な結果が得られた。
【0086】実施例4は、高融点成分の比率が大であ
り、しかも中空交互型複合短繊維を適用しているので、
繊度が大きいにもかかわらず、実施例2と同様、中空交
互型複合繊維を製造する際の冷却性、可紡性、延伸性も
良好であった。また、得られた積層不織布は機械的性能
及び吸水性にも優れるものであった。この積層不織布の
生分解性能も良好な結果が得られた。
【0087】実施例5は、実施例2と同様に中空交互型
複合繊維を製造する際の冷却性、可紡性、延伸性及び得
られた積層不織布の機械的性能及び吸水性を兼ね備えた
ものであった。さらに、この積層不織布の生分解性能
は、高融点成分および低融点成分の各セグメント数が1
8であり実施例2より高融点成分および低融点成分が細
分化されているので、さらに良好な結果が得られた。
【0088】実施例6は、実施例2と同一の両ウエブを
積層比率が天然繊維リッチとなるように積層しているの
で、実施例2より機械的性能にはやや劣るものの、吸水
性及び生分解性にはさらに良好な結果が得られた。
【0089】実施例7は、実施例2と同一の両ウエブを
積層比率が中空交互型複合繊維リッチとなるように積層
しているので、実施例2より吸水性及び生分解性にはや
や劣るものの、機械的性能にはさらに良好な結果が得ら
れた。
【0090】
【表2】
【0091】これに対し、表2から明らかなように、比
較例1は、実施例1および実施例2と同一の両ウエブ
を、本発明の範囲外であるエンボスロールを用いた熱融
着装置にて一体化したので、2成分間の接着力が弱く、
到底実使用に耐えるものではなかった。
【0092】比較例2は、実施例1および実施例2と同
一の高融点成分及び低融点成分を用いたものの、繊維横
断面が本発明の範囲外である芯鞘型複合断面であるため
に、紡出糸条が密着し、延伸工程において糸切れが多発
して短繊維を得ることすらできなかった。
【0093】比較例3は、実施例1および実施例2と同
一の高融点成分を用いたものの、繊維横断面が本発明範
囲外である単相型であるために、得られた不織布の機械
的性能には優れるものの、不織布を6ケ月間土中に埋設
し、その後に掘り出して観察したところ不織布形態を維
持しており、不織布強力も埋設前の91%であり、生分
解性能には著しく劣るものであった。
【0094】比較例4は、実施例2と同一の中空交互型
複合短繊維ウエブを用いているものの、天然繊維ウエブ
を積層していないので、得られた不織布は吸水性に劣る
ものであった。
【0095】
【発明の効果】本発明によれば、紡出糸条の冷却性及び
可紡性、延伸性に優れ、良好な生分解性能を有するとと
もにその制御が可能であり、吸湿性、吸水性に富み、さ
らに実使用に耐えうるだけの充分な強力を有する積層不
織布及びその製造方法を提供することができる。
【0096】本発明の積層不織布は、おむつや生理用品
その他の医療・衛生材料素材、使い捨ておしぼりやワイ
ピングクロスなどの拭き取り布、使い捨て包装材、家庭
・業務用の生ごみ捕集用袋その他廃棄物処理材などの生
活関連用素材、あるいは、農業・園芸・土木用に代表さ
れる産業用資材の各素材として好適である。しかもこの
積層不織布は、生分解性を有するので、その使用後に完
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など再
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。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の積層不織布を構成する中実交互型複合
短繊維の繊維横断面の一例を示すモデル図である。
【図2】本発明の積層不織布を構成する中空交互型複合
短繊維の繊維横断面の一例を示すモデル図である。
【図3】本発明の積層不織布を構成する中空交互型複合
短繊維の繊維横断面の他の一例を示すモデル図である。
【符号の説明】
1 高融点成分 2 低融点成分 3 中空部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松永 雅美子 京都府宇治市宇治小桜23番地 ユニチカ株 式会社中央研究所内

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複合短繊維からなる短繊維ウエブと天然
    繊維からなる天然繊維ウエブとが積層され部分的な超音
    波融着により一体化されており、前記複合短繊維が生分
    解性を有する第1の脂肪族ポリエステルからなる高融点
    成分とこの高融点成分よりも融点の低い生分解性を有す
    る第2の脂肪族ポリエステルからなる低融点成分とから
    形成される中実交互型複合短繊維であり、この中実交互
    型複合短繊維の繊維横断面において、高融点成分および
    低融点成分が繊維横断面の中心から周方向の一定範囲ず
    つを交互に占め、かつ前記両成分が繊維横断面において
    それぞれ均等な面積を有するセグメントに分割されてお
    り、しかも高融点成分および低融点成分が繊維軸方向に
    連続するとともに繊維表面に露出していることを特徴と
    する積層不織布。
  2. 【請求項2】 複合短繊維からなる短繊維ウエブと天然
    繊維からなる天然繊維ウエブとが積層され部分的な超音
    波融着により一体化されており、前記複合短繊維が生分
    解性を有する第1の脂肪族ポリエステルからなる高融点
    成分とこの高融点成分よりも融点の低い生分解性を有す
    る第2の脂肪族ポリエステルからなる低融点成分とから
    形成される中空交互型複合短繊維であり、この中空交互
    型複合短繊維の繊維横断面において、高融点成分および
    低融点成分が繊維横断面の中心から周方向の一定範囲ず
    つを交互に占め、かつ繊維横断面に中空部を有し、かつ
    前記両成分が繊維横断面においてそれぞれ均等な面積を
    有するセグメントに分割されており、しかも高融点成分
    および低融点成分が繊維軸方向に連続するとともに繊維
    表面ならびに中空部に露出していることを特徴とする積
    層不織布。
  3. 【請求項3】 複合短繊維の繊維横断面において、糸の
    直径を(A)、中空部の直径を(a)としたとき、 (a2 /A2 )×100(%) で示される中空率が、5〜30%であることを特徴とす
    る請求項2に記載の積層不織布。
  4. 【請求項4】 天然繊維が、コットン、ラミー、短繊維
    状に裁断されたシルク繊維であることを特徴とする請求
    項1から3までのいずれか1項に記載の積層不織布。
  5. 【請求項5】 高融点成分が、ポリブチレンサクシネー
    トであり、低融点成分が、ブチレンサクシネートの共重
    合量比が70〜90モル%となるようにブチレンサクシ
    ネートにエチレンサクシネートあるいはブチレンアジペ
    ートを共重合せしめた共重合ポリエステルであることを
    特徴とする請求項1から4までのいずれか1項に記載の
    積層不織布。
  6. 【請求項6】 高融点成分および低融点成分がそれぞれ
    3〜20個のセグメント部分に分割されており、かつ高
    融点成分および低融点成分から構成された単糸繊度が
    1.5〜10デニールであり、高融点成分/低融点成分
    の複合比が1/3〜3/1(重量比)であることを特徴
    とする請求項1から5までのいずれか1項に記載の積層
    不織布。
  7. 【請求項7】 天然繊維ウエブと短繊維ウエブとの積層
    比率が10/90〜90/10(重量%)であることを
    特徴とする請求項1から6までのいずれか1項に記載の
    積層不織布。
  8. 【請求項8】 生分解性を有する第1の脂肪族ポリエス
    テルからなる高融点成分とこの高融点成分よりも融点の
    低い生分解性を有する第2の脂肪族ポリエステルからな
    る低融点成分とを用いて、繊維横断面において高融点成
    分および低融点成分が繊維横断面の中心から周方向の一
    定範囲ずつを交互に占め、前記両成分が繊維横断面にお
    いてそれぞれ均等な面積を有するセグメントに分割され
    ており、しかも高融点成分および低融点成分が繊維軸方
    向に連続するとともに繊維表面に露出するような中実交
    互型複合繊維を溶融複合紡糸し、次いで延伸し、得られ
    た延伸糸条に機械捲縮を付与した後に所定長に切断して
    短繊維となし、この短繊維をカーディングすることによ
    り短繊維ウエブを形成し、この短繊維ウエブに天然繊維
    からなる天然繊維ウエブを積層した後に、超音波融着処
    理を施して両ウエブを部分的に融着させ一体化すること
    を特徴とする積層不織布の製造方法。
  9. 【請求項9】 生分解性を有する第1の脂肪族ポリエス
    テルからなる高融点成分とこの高融点成分よりも融点の
    低い生分解性を有する第2の脂肪族ポリエステルからな
    る低融点成分とを用いて、繊維横断面において高融点成
    分および低融点成分が繊維横断面の中心から周方向の一
    定範囲ずつを交互に占め、かつ繊維横断面に中空部を有
    し、かつ前記両成分が繊維横断面においてそれぞれ均等
    な面積を有するセグメントに分割されており、しかも高
    融点成分および低融点成分が繊維軸方向に連続するとと
    もに繊維表面ならびに中空部に露出するような中空交互
    型複合繊維を溶融複合紡糸し、次いで延伸し、得られた
    延伸糸条に機械捲縮を付与した後に所定長に切断して短
    繊維となし、この短繊維をカーディングすることにより
    短繊維ウエブを形成し、この短繊維ウエブに天然繊維か
    らなる天然繊維ウエブを積層した後に、超音波融着処理
    を施して両ウエブを部分的に融着させ一体化することを
    特徴とする積層不織布の製造方法。
JP8092106A 1996-04-15 1996-04-15 積層不織布及びその製造方法 Pending JPH09279448A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000303337A (ja) * 1999-03-01 2000-10-31 Carl Freudenberg:Fa 熱結合性糸又は繊維から作られた不織布

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