(57)【要約】【課題】ポリ乳酸繊維を用いてなり引張強度に優れた湿式不織布、およびその製造方法を提供する。【解決手段】単糸繊度がともに０．６〜２．２ｄｔｅｘである、ポリ乳酸主体繊維Ａとポリ乳酸バインダー繊維Ｂとを、重量比Ａ／Ｂが１５／８５〜８５／１５の範囲内となるように用いて、目付が１０〜１００ｇ／ｍ２であり、引張強度が、ＪＩＳ  Ｐ８１１３に規定される裂断長で０．８ｋｍ以上の湿式不織布を得る。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリ乳酸主体繊維Ａとポリ乳酸バインダー繊維Ｂとで構成され、目付が１０〜１００ｇ／ｍ２の湿式不織布であって、
前記ポリ乳酸主体繊維Ａとポリ乳酸バインダー繊維Ｂの単糸繊度がともに０．６〜２．２ｄｔｅｘであり、かつ前記ポリ乳酸主体繊維Ａとポリ乳酸バインダー繊維Ｂとの重量比Ａ／Ｂが１５／８５〜８５／１５の範囲内であり、かつ湿式不織布の引張強度が、ＪＩＳ  Ｐ８１１３に規定される裂断長で０．８ｋｍ以上であることを特徴とする湿式不織布。
【請求項２】
前記ポリ乳酸主体繊維Ａが延伸繊維である、請求項１に記載の湿式不織布。
【請求項３】
前記ポリ乳酸バインダー繊維Ｂが未延伸繊維である、請求項１または請求項２に記載の湿式不織布。
【請求項４】
前記ポリ乳酸主体繊維Ａとポリ乳酸バインダー繊維Ｂの繊維長がともに３〜２０ｍｍの範囲内である、請求項１〜３のいずれかに記載の湿式不織布。
【請求項５】
前記ポリ乳酸主体繊維Ａとポリ乳酸バインダー繊維Ｂとがともにノークリンプである、
請求項１〜３のいずれかに記載の湿式不織布。
【請求項６】
湿式不織布がポリ乳酸主体繊維Ａとポリ乳酸バインダー繊維Ｂのみで構成される、請求項１〜５のいずれかに記載の湿式不織布。
【請求項７】
湿式不織布が、梱包用紙、ダンボール紙、印刷用紙、テイッシュペーパー、トイレットペーパー、ワイピングペーパー、ろ紙または農業用として用いる湿式不織布である、請求項１〜６のいずれかに記載の湿式不織布。
【請求項８】
単糸繊度がともに０．６〜２．２ｄｔｅｘである、ポリ乳酸主体繊維Ａとポリ乳酸バインダー繊維Ｂとを用いて湿式抄紙した後、ドラム型熱処理機またはエアースルードライヤーで熱処理を施し、さらにカレンダーローラーにて熱処理を施す、請求項１〜７のいずれかに記載の湿式不織布の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリ乳酸繊維を用いてなり引張強度に優れた湿式不織布、およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、物資の輸送に用いられる紙や用紙などの分野で、合成繊維（ポリエステル、アクリル、ポリプロピレン、ポリエチレン、またはそれらの複合繊維）からなるカットファイバーや木材パルプを用いた湿式不織布が提案されている。
他方、近年では石油枯渇や木材枯渇問題を解消するため、ポリ乳酸繊維を用いた湿式不織布が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
しかしながら、かかる湿式不織布はその引張強度が小さく実使用上問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２６８６９１号公報
【特許文献２】特開２００３−２６８６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記の背景に鑑みなされたものであり、その目的は、ポリ乳酸繊維を用いてなり引張強度に優れた湿式不織布、およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は上記の課題を達成するため鋭意検討した結果、ポリ乳酸主体繊維とポリ乳酸バインダー繊維とを用いて湿式不織布を得る際にポリ乳酸主体繊維とポリ乳酸バインダー繊維の単糸繊度をともに特定の範囲内とすることにより、地合いを損わず優れた引張強度を有する湿式不織布が得られることを見出し、さらに鋭意検討を重ねることにより本発明を完成するに至った。
【０００６】
かくして、本発明によれば「ポリ乳酸主体繊維Ａとポリ乳酸バインダー繊維Ｂとで構成され、目付が１０〜１００ｇ／ｍ２の湿式不織布であって、前記ポリ乳酸主体繊維Ａとポリ乳酸バインダー繊維Ｂの単糸繊度がともに０．６〜２．２ｄｔｅｘであり、かつ前記ポリ乳酸主体繊維Ａとポリ乳酸バインダー繊維Ｂとの重量比Ａ／Ｂが１５／８５〜８５／１５の範囲内であり、かつ湿式不織布の引張強度が、ＪＩＳ  Ｐ８１１３に規定される裂断長で０．８ｋｍ以上であることを特徴とする湿式不織布。」が提供される。
【０００７】
その際、前記ポリ乳酸主体繊維Ａが延伸繊維であることが好ましい。また、前記ポリ乳酸バインダー繊維Ｂが未延伸繊維であることが好ましい。また、前記ポリ乳酸主体繊維Ａとポリ乳酸バインダー繊維Ｂの繊維長がともに３〜２０ｍｍの範囲内であることが好ましい。また、前記ポリ乳酸主体繊維Ａとポリ乳酸バインダー繊維Ｂとがともにノークリンプであることが好ましい。
【０００８】
本発明の湿式不織布において、湿式不織布がポリ乳酸主体繊維Ａとポリ乳酸バインダー繊維Ｂのみで構成されることが好ましい。また、湿式不織布が、梱包用紙、ダンボール紙、印刷用紙、テイッシュペーパー、トイレットペーパー、ワイピングペーパー、ろ紙または農業用として用いる湿式不織布であることが好ましい。
【０００９】
また、本発明によれば、単糸繊度がともに０．６〜２．２ｄｔｅｘである、ポリ乳酸主体繊維Ａとポリ乳酸バインダー繊維Ｂとを用いて湿式抄紙した後、ドラム型熱処理機またはエアースルードライヤーで熱処理を施し、さらにカレンダーローラーにて熱処理を施す、前記の湿式不織布の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ポリ乳酸繊維を用いてなり引張強度および地合いに優れた湿式不織布、およびその製造方法が得られる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明の湿式不織布は、ポリ乳酸主体繊維Ａ（単に「主体繊維」と称することもある。）とポリ乳酸バインダー繊維Ｂ（単に「バインダー繊維」と称することもある。）とで構成され、かつ目付が１０〜１００ｇ／ｍ２（好ましくは２０〜９０ｇ／ｍ２）の湿式不織布である。該目付が１０ｇ／ｍ２よりも小さいと湿式不織布の製造が困難となるおそれがある。逆に、該目付が１００ｇ／ｍ２よりも大きいと、乾燥の際の熱量が大きくなるため、比較的湿熱に弱いポリ乳酸繊維が湿式不織布に含まれる場合、湿式不織布の品質が低下するおそれがある。
【００１２】
ここで、ポリ乳酸主体繊維Ａおよびポリ乳酸バインダー繊維Ｂを構成するポリ乳酸としては、Ｌ乳酸を主成分とするもの（好ましくはＬ乳酸由来の繰返し単位が９０〜１００モル％）、Ｄ乳酸を主成分とするもの（好ましくはＤ乳酸由来の繰返し単位が９０〜１００モル％）、国際公開第２００８／０２９９３４号パンフレットに記載されているように、Ｌ乳酸とＤ乳酸とを用いてステレオコンプレックス結晶を形成してなるポリ乳酸などが例示される。また、他の成分を共重合した共重合ポリ乳酸であってもよい。その際、共重合可能な成分としては、グリコール酸、３−ヒドロキシ酪酸、４−ヒドロキシ吉草酸、６−ヒドロキシカプロン酸などのヒドロキシカルボン酸類の他、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール等の分子内に複数の水酸基を含有する化合物またはそれらの誘導体、アジピン酸、セバシン酸、フマル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、２，６−ナフタレンカルボン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、５−テトラブチルホスホニウムイソフタル酸等の分子内に複数のカルボン酸基を含有する化合物類またはそれらの誘導体が例示される。なかでも、Ｌ乳酸を主成分とするポリ乳酸が生産性や市場価格の点で特に好ましい。
【００１３】
なお、前記ポリ乳酸において、溶融粘度を低減させるため、ポリカプロラクトン、ポリブチレンサクシネート、およびポリエチレンサクシネートのような脂肪族ポリエステルポリマーを内部可塑剤として、あるいは外部可塑剤として用いることができる。さらには、艶消し剤、消臭剤、難燃剤、糸摩擦低減剤、抗酸化剤、着色顔料等として無機微粒子や有機化合物を必要に応じて添加することができる。
【００１４】
本発明の湿式不織布において、ポリ乳酸主体繊維Ａは前記のポリ乳酸を用いて常法により紡糸し延伸した延伸繊維が好ましい。一方、ポリ乳酸バインダー繊維Ｂは前記のポリ乳酸を用いて常法により紡糸し、かつ未延伸のものが好ましい。また、前記ポリ乳酸主体繊維Ａとポリ乳酸バインダー繊維Ｂは、前記ポリ乳酸単独成分からなる繊維が最も好ましいが、前記ポリ乳酸を１成分とする複合繊維（例えば、芯鞘型複合繊維やサイドバイサイド型複合繊維など）であってもよい。
【００１５】
ここで、前記ポリ乳酸主体繊維Ａとポリ乳酸バインダー繊維Ｂの単糸繊度がともに０．６〜２．２ｄｔｅｘ（好ましくは０．９〜１．９ｄｔｅｘ、特に好ましくは１．２〜１．８ｄｔｅｘ）であることが肝要である。該単糸繊度が０．６ｄｔｅｘよりも小さいと不織布としての剛性が小さくなるだけでなく引張強度も低下するおそれがあり好ましくない。逆に、該単糸繊度が２．２ｄｔｅｘよりも大きいと、地合いが悪化するおそれがあり好ましくない。
【００１６】
前記ポリ乳酸主体繊維Ａとポリ乳酸バインダー繊維Ｂにおいて、単糸繊維の断面形状は丸断面が特に好ましいが、異型断面形状（例えば、中空、三角、扁平、くびれ付扁平など）であってもよい。
【００１７】
前記ポリ乳酸主体繊維Ａとポリ乳酸バインダー繊維Ｂにおいて、繊維長がともに３〜２０ｍｍの範囲内であることが好ましい。該繊維長が３ｍｍよりも小さいとアスペクト比が小さくなるため、抄紙工程時に繊維が脱落しやすくなったり、均一な繊維長でカットするには生産性を落とす必要がある。逆に、該繊維長が２０ｍｍよりも大きい場合、抄紙工程において繊維を分散させ難くなるおそれがある。
【００１８】
前記ポリ乳酸主体繊維Ａとポリ乳酸バインダー繊維Ｂにおいて、特開２００１−２６８６９１号公報に記載されているような捲縮が付与されていてもよいが、水分散性を高め、地合いをよくする上でノークリンプ（捲縮なし）であることが好ましい。
【００１９】
また、前記ポリ乳酸主体繊維Ａとポリ乳酸バインダー繊維Ｂとの重量比Ａ／Ｂが１５／８５〜８５／１５（好ましくは３０／７０〜７０／３０）の範囲内であることが肝要である。ポリ乳酸バインダー繊維Ｂの重量比が該範囲よりも小さいと、不織布の形態安定性が損われ、毛羽立ち等が発生しやすくなり好ましくない。逆に、ポリ乳酸バインダー繊維Ｂの重量比が該範囲よりも大きいと、できあがった湿式不織布の目がつまりすぎてフィルムライクとなり、不織布としての引張強度や引裂き強度が低下し好ましくない。
【００２０】
本発明の湿式不織布は、前記ポリ乳酸主体繊維Ａとポリ乳酸バインダー繊維Ｂのみで構成されることが最も好ましいが、不織布重量に対して１０重量％以下（より好ましくは５重量％以下）であれば、芳香族ポリエステル繊維（例えば、ポリエチレンテレフタレート繊維やポリトリメチレンテレフタレート繊維）や木材パルプなどが含まれていてもよい。
【００２１】
本発明の湿式不織布は前記の構成を有し、かつ湿式不織布の引張強度が、ＪＩＳ  Ｐ８１１３に規定される裂断長で０．８ｋｍ以上（好ましくは１．０〜３．０ｋｍ）と優れた引張強度を有するものである。
【００２２】
本発明の湿式不織布は、例えば以下の製造方法により製造することができるが、かかる製造方法に限定されるものではない。
飼料用トウモロコシなどの植物より得られたデンプンを、酵素により加水分解させグルコースを得る。次いで得られたグルコースを乳酸菌により発酵させ乳酸を得る。
【００２３】
ポリ乳酸の製造方法には、乳酸を原料として一旦環状二量体であるラクチドを生成せしめ、その後開環重合を行う二段階のラクチド法と、乳酸を原料として溶媒中で直接脱水縮合を行う一段階の直接重合法が知られているが、いずれの製法を採用しても良い。もちろん、市販のポリ乳酸チップ（例えば、ネイチャーワークス社製ポリ乳酸チップ）を用いても何らさしつかえない。
【００２４】
次いで、前記ポリ乳酸チップを２２０〜２４０℃の温度で溶融し、これを所定の孔径（最終的に得られる繊維の単糸繊度が０．６〜２．２ｄｔｅｘとなるような孔径）を有する口金から押し出し、８００〜３０００ｍ／ｍｉｎの速度で引き取ることにより、ポリ乳酸の未延伸糸（ポリ乳酸バインダー繊維）を製造する。また、ポリ乳酸の未延伸糸を通常の延伸法により７５〜１２０℃の温度下で１．３〜１．５倍の延伸倍率で延伸し、ポリ乳酸の延伸糸（ポリ乳酸主体繊維Ａ）を得る。次いで、必要に応じてクリンパーにより捲縮をかけた後、必要に応じてポリ乳酸延伸糸と未延伸糸をカッターによりカットし、ポリ乳酸主体繊維Ａとポリ乳酸バインダー繊維Ｂを得る。
【００２５】
次いで、前記ポリ乳酸主体繊維Ａとポリ乳酸バインダー繊維Ｂとを重量比Ａ／Ｂが１５／８５〜８５／１５の範囲内となるように用いて湿式抄紙した後、乾燥する。その際、湿式抄紙法としては、抄上げるワイヤーパートの形状等により、短網、長網、円網及びそれらのコンビネーション（多層抄き）があるが、いずれの方式でも問題ない。また、乾燥処理工程としては、円筒状ドラム型に接触させるヤンキードライヤーや、ドラムが多数並んだ多筒ドラム、熱風による熱風サクション（エアースルードライヤー）等を用いる事が出来る。その際、乾燥処理温度としては８０〜１５０℃の範囲が好ましい。
【００２６】
また、乾燥処理工程の後に、最終的に熱圧カレンダー（２本の熱ロールの間に不織布を通す）処理を行うことが重要である。かかる熱圧カレンダー処理を施すことにより繊維同士の熱接着が強固になり、優れた引張強度を有する湿式不織布が得られる。ここで、カレンダー加工機としては、公知の素材（金属、ペーパー、樹脂等）、公知の柄（フラット、エンボス等）を用いて加工する事が可能である。その際、カレンダーロールの表面温度としては、１００〜１５０℃、線圧としては１００〜３００ｋｇｆ／ｃｍ（９８０〜２９４０Ｎ／ｃｍ）の範囲が好ましい。
【００２７】
かくして得られた湿式不織布は引張強度だけでなく地合いにも優れるので、梱包用紙、ダンボール紙、印刷用紙、テイッシュペーパー、トイレットペーパー、ワイピングペーパー、ろ紙または農業用として好適に用いられる。
【実施例】
【００２８】
次に本発明の実施例及び比較例を詳述するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、実施例中の各測定項目は下記の方法で測定した。
（１）引張り強度（裂断長）
ＪＩＳ  Ｐ８１１３（紙及び板紙の引張強さ試験方法）に基づいて実施した。
（２）伸度
ＪＩＳ  Ｐ８１３２（紙及び板紙の伸び試験方法）に基づいて実施した。
（３）目付
ＪＩＳ  Ｐ８１２４（紙のメートル坪量測定方法）に基づいて実施した。
（４）厚み
ＪＩＳ  Ｐ８１１８（紙及び板紙の厚さと密度の試験方法）に基づいて実施した。
（５）密度
ＪＩＳ  Ｐ８１１８（紙及び板紙の厚さと密度の試験方法）に基づいて実施した。
（６）通気度
ＪＩＳ  Ｌ１９１３（一般短繊維不織布試験方法）に基づいて測定した。
（７）資源適応性
○ 使用繊維の中に占める木材資源、石油資源を使用しない場合
× 使用繊維の中に占める木材資源、石油資源の比率が０％を超え２０％未満の場合
××      使用繊維の中に占める木材資源、石油資源の比率が２０％を超える場合
（８）地合い
出来上がったサンプルの表面の状態を目視にて４段階判定を実施した（地合いが良いものから順に、４級、３級、２級、１級）
【００２９】
［実施例１］
（ポリ乳酸主体繊維Ａ）
ネイチャーワークス社製ポリ乳酸チップを乾燥後、２２５℃で溶融し、孔数が１００８の紡糸口金を通して、５１０ｇ／分で吐出し、１３００ｍ／分の速度で引取った。この繊維を収束し、約１４万ｄｔｅｘのトウにした後、温水中で２．４倍に延伸し、酸成分がモル比でテレフタル酸が８０％、イソフタル酸が２０％と数平均分子量３０００のポリエチレングリコール７０重量％とを共重合した数平均分子量が約１００００のポリエーテル・ポリエステル共重合体のエマルジョン（濃度２％）を通過させ、約１２％の水分率になるように絞った後、乾燥せずに５ｍｍの繊維長に切断し、単糸繊度が１．６ｄｔｅｘのポリ乳酸主体繊維Ａ（延伸繊維、ノークリンプ）を得た。
【００３０】
（ポリ乳酸バインダー繊維）
ネイチャーワークス社製ポリ乳酸チップを乾燥後、２２５℃で溶融し、孔数が３００６の紡糸口金を通して、４４０ｇ／分で吐出し、１０００ｍ／分の速度で引取った。この繊維を収束し、約１４万ｄｔｅｘのトウにした後、延伸せずに、酸成分がモル比でテレフタル酸が８０％、イソフタル酸が２０％と数平均分子量３０００のポリエチレングリコール７０重量％とを共重合した数平均分子量が約１００００のポリエーテル・ポリエステル共重合体のエマルジョン（濃度２％）を通過させ、約１２％の水分率になるように絞った後、乾燥せずに５ｍｍの繊維長に切断し、単糸繊度が１．５ｄｔｅｘのポリ乳酸バインダー繊維（未延伸繊維、ノークリンプ）を得た。
【００３１】
（湿式抄紙および乾燥処理およびカレンダー加工）
ポリ乳酸主体繊維Ａとポリ乳酸バインダー繊維Ｂを８０／２０の重量比で混合撹拌した後、手抄きマシン（熊谷理機工業製、型番：Ｎｏ．２５５５、標準角型シートマシン、以下同じ）を用いて、７５ｇ／ｍ２を抄紙した後、ドライヤー（熊谷理機工業製、型番：Ｎｏ．２５７５−II、回転式乾燥機（高温型））を用いて、１００℃×２分で乾燥処理を施した。その後、金属／金属からなるカレンダー加工（１２０℃×２００ｋｇ／ｃｍ（１９６０Ｎ／ｃｍ））を施し、湿式不織布を得た。その物性を表１に示す。また、地合いは優れており４級であった。
次いで、該湿式不織布を用いて印刷用紙を得たところ、引張強度および地合いに優れるものであった。
【００３２】
［実施例２］
実施例１記載の中で繊維の比率を変更（ポリ乳酸主体繊維Ａとポリ乳酸バインダー繊維Ｂを２０／８０）した以外は同様の方法で不織布を得た。その物性を表１に示す。また、地合いは優れており４級であった。
【００３３】
［比較例１］
実施例１において、ポリ乳酸主体繊維Ａ（１．６ｄｔ×５ｍｍ）に変えて、ポリエチレンテレフタレート延伸繊維（帝人ファイバー株式会社、登録商標：テピルス、銘柄：ＴＴ０４Ｎ  ＳＤ１．７×５）に変更する以外は同様の方法で不織布を得た。その物性を表１に示す。また、地合いは優れており４級であった。
【００３４】
［比較例２］
実施例１の中で、ポリ乳酸バインダー繊維Ｂ（１．４ｄｔ×５ｍｍ）に変えて、ポリエチレンテレフタレート未延伸型バインダー繊維（帝人ファイバー株式会社、登録商標：テピルス、銘柄：ＴＡ０７Ｎ  ＳＤ１．２×５）に変更した以外は同様の方法で不織布を得た。その物性を表１に示す。また、地合いは優れており４級であった。
【００３５】
［比較例３］
実施例１において、木材パルプＣを少量添加し、（Ａ／Ｂ／Ｃ＝７０／２０／１０））とすること以外は同様の方法で不織布を得た。その物性を表１に示す。また、地合いは優れており４級であった。
【００３６】
［比較例４］
実施例１において、ポリ乳酸主体繊維Ａの単糸繊度を０．４ｄｔｅｘに変更すること以外は実施例１と同様にした。得られた湿式不織布の引張強度は０．５ｋｍと引張強度に劣るものであった。
【００３７】
［比較例５］
実施例１において、ポリ乳酸主体繊維Ａの単糸繊度を２．５ｄｔｅｘに変更すること以外は実施例１と同様にした。得られた湿式不織布の地合いは２級と地合いに劣るものであった。
【００３８】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明によれば、ポリ乳酸繊維を用いてなり引張強度および地合いに優れた湿式不織布、およびその製造方法が提供され、その工業的価値は極めて大である。