(57)【要約】【課題】製造時の熱収縮が少なく、触感に優れる、低融点を有するポリ乳酸系エアスルー不織布の製造方法、及び低融点を有するポリ乳酸系エアスルー不織布を提供すること。【解決手段】次の各ステップ；第１のポリ乳酸と、第１のポリ乳酸の融点よりも低い融点を有する第２のポリ乳酸とを含む複合繊維を含むウェブを形成するステップ；上記ウェブを、次の温度Ｔ1：第２のポリ乳酸のガラス転移温度＜Ｔ1＜第２のポリ乳酸の融点の範囲内で、第１のエアスルー処理にさらすステップ；そしてエアスルー不織布を製造するために、第１のエアスルー処理にさらされたウェブを、次の温度Ｔ2：第２のポリ乳酸の融点−５℃≦Ｔ2≦第２のポリ乳酸の融点＋１５℃の範囲内で、第２のエアスルー処理にさらすステップ：を含むエアスルー不織布を製造する方法であって、上記エアスルー不織布の結晶化度が、４４〜６８％の範囲内にあることを特徴とする方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
次の各ステップ；
第１のポリ乳酸と、第１のポリ乳酸の融点よりも低い融点を有する第２のポリ乳酸とを含む複合繊維を含むウェブを形成するステップ；
前記ウェブを、次の温度Ｔ1：
第２のポリ乳酸のガラス転移温度＜Ｔ1＜第２のポリ乳酸の融点
の範囲内で、第１のエアスルー処理にさらすステップ；そして
エアスルー不織布を製造するために、第１のエアスルー処理にさらされたウェブを、次の温度Ｔ2：
第２のポリ乳酸の融点−５℃≦Ｔ2≦第２のポリ乳酸の融点＋１５℃
の範囲内で、第２のエアスルー処理にさらすステップ：
を含むエアスルー不織布を製造する方法であって、
前記エアスルー不織布の結晶化度が、４４〜６８％の範囲内にあることを特徴とする、
前記方法。
【請求項２】
温度Ｔ1が、第２のポリ乳酸の融点−５０℃≦Ｔ1≦第２のポリ乳酸の融点−１０℃の範囲内にある、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
温度Ｔ2が、第２のポリ乳酸の融点−５℃≦Ｔ2≦第２のポリ乳酸の融点＋１０℃の範囲内にある、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
第１のエアスルー処理にさらすステップ及び／又は第２のエアスルー処理にさらすステップが、２０〜１２０秒の間実施される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
第２のポリ乳酸の融点が、第１のポリ乳酸の融点よりも２０〜６０℃低い、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
第１のポリ乳酸の融点が１５０〜１９０℃の範囲内にあり、そして第２のポリ乳酸の融点が１１０〜１５０℃の範囲内にある、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記エアスルー不織布の、前記ウェブに対する面積残存率が、４０％以上である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記エアスルー不織布のバイオマス度が９０〜１００％の範囲内にある、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記複合繊維が、芯鞘型複合繊維又はサイドバイサイド型複合繊維である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記ウェブを形成するステップにおいて、前記複合繊維と、温度Ｔ2よりも高い融点を有するポリ乳酸の繊維とを含むウェブが形成される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記ウェブを形成するステップの前に、次の温度Ｔ3：
第２のポリ乳酸のガラス転移温度＜Ｔ3＜Ｔ1
の範囲内で、繊維をアニール処理するステップをさらに含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
第１のポリ乳酸と、第１のポリ乳酸の融点よりも低い融点を有する第２のポリ乳酸とを含む複合繊維から、当該複合繊維を含むウェブを経由して製造されたエアスルー不織布であって、
前記エアスルー不織布の結晶化度が、４４〜６８％の範囲内にあることを特徴とする、
前記エアスルー不織布。
【請求項１３】
第２のポリ乳酸の融点が、第１のポリ乳酸の融点よりも２０〜６０℃低い、請求項１２に記載のエアスルー不織布。
【請求項１４】
第１のポリ乳酸の融点が１５０〜１９０℃の範囲内にあり、そして第２のポリ乳酸の融点が１１０〜１５０℃の範囲内にある、請求項１２又は１３に記載のエアスルー不織布。
【請求項１５】
前記エアスルー不織布の、前記ウェブに対する面積残存率が、４０％以上である、請求項１２〜１４のいずれか一項に記載のエアスルー不織布。
【請求項１６】
バイオマス度が９０〜１００％の範囲内にある、請求項１２〜１５のいずれか一項に記載のエアスルー不織布。
【請求項１７】
前記複合繊維が、芯鞘型複合繊維又はサイドバイサイド型複合繊維である、請求項１２〜１６のいずれか一項に記載のエアスルー不織布。
【請求項１８】
前記ウェブが、温度Ｔ2よりも高い融点を有するポリ乳酸の繊維をさらに含む、請求項１２〜１７のいずれか一項に記載のエアスルー不織布。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製造時の熱収縮が少なく、触感に優れる、低融点を有するポリ乳酸系エアスルー不織布の製造方法、及び低融点を有するポリ乳酸系エアスルー不織布に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療、衛生材料、一般生活材料、産業資材等向けの素材として、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド等の熱可塑性ポリマーから製造された不織布が用いられている。上記熱可塑性ポリマーは、通常の環境下では化学的に安定であり、生分解性を有しないので、上記不織布は、焼却又は埋め立てにより処分されている。焼却処分は、大量の二酸化炭素の発生を伴うので、環境保護の観点から問題がある。また、埋め立て処分は、土中で分解されにくい問題がある。
【０００３】
上記問題を解決するために、生分解性を有し且つバイオマス度の高い繊維から製造された不織布の検討がなされ、特に、その融点の高さから、ポリ乳酸系繊維が着目されている。ポリ乳酸は、トウモロコシ等の植物資源から製造することができる、生分解性を有するポリマーであり、そして製造から焼却までに発生する二酸化炭素の量は、原油由来のポリエチレンが約４．０ｋｇ／ｋｇポリマーであり、そして原油由来のポリエステルが約６．１ｋｇ／ｋｇポリマーであるといわれているが、ポリ乳酸は、製造から焼却までに発生する二酸化炭素の量が約０．３ｋｇ／ｋｇ−ポリマーと非常に少ないことが知られている。なお、ポリ乳酸に関する数値は、ＮａｔｕｒｅＷｏｒｋｓ社発表のデータ（ＰＬＡ６（２００６／２００７））に基づき、ポリエチレンに関する数値は、産業技術総合研究所発表のデータに基づき、そしてポリエステルに関する数値は、Ｐｌａｓｔｉｃ  Ｅｕｒｏｐｅ発表のデータに基づく。
【０００４】
ポリ乳酸系繊維から製造された不織布が開示される文献として、例えば、特許文献１を挙げることができる。特許文献１では、ニードルパンチ法又は水流交絡法により製造された不織布が開示されているが、ニードルパンチ法により製造された不織布は、高目付構造を有するので、高コストとなり、また水流交絡法により製造された不織布は、液ハケ性、カブレ等に問題があり、使い捨てオムツ、生理用品等に適用しにくい。
【０００５】
使い捨てオムツ、生理用品等の肌に直接接する部分に用いられる不織布としては、肌触りの柔らかさの観点から、エアスルー不織布が適している。しかし、ポリ乳酸を含む繊維から、使い捨てオムツ、生理用品等に好適なエアスルー不織布を製造しようとすると、以下のような問題が生じることが知られている。
【０００６】
エアスルー不織布は、加熱により各繊維を熱融着することにより製造される不織布であるので、バインダーとなる低融点成分が必要である。例えば、ポリ乳酸から成る芯成分と、芯成分よりも融点が低いポリ乳酸から成る鞘成分とを有する複合繊維を、鞘成分の融点以上の温度でエアスルー処理をすると、繊維がエアスルー処理の際の熱により熱収縮し、生成した不織布の触感が顕著に劣る問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−１２６９７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
以上のように、低融点を有するポリ乳酸を含む繊維から、エアスルー不織布を製造する場合には、熱収縮、及びそれに伴う触感の低下の問題点があった。
従って、本発明は、製造時の熱収縮が少なく、触感に優れる、低融点を有するポリ乳酸系エアスルー不織布の製造方法、及び低融点を有するポリ乳酸系エアスルー不織布を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、次の各ステップ；第１のポリ乳酸と、第１のポリ乳酸の融点よりも低い融点を有する第２のポリ乳酸とを含む複合繊維を含むウェブを形成するステップ；上記ウェブを、次の温度Ｔ1：第２のポリ乳酸のガラス転移温度＜Ｔ1＜第２のポリ乳酸の融点の範囲内で、第１のエアスルー処理にさらすステップ；そしてエアスルー不織布を製造するために、第１のエアスルー処理にさらされたウェブを、次の温度Ｔ2：第２のポリ乳酸の融点−５℃≦Ｔ2≦第２のポリ乳酸の融点＋１５℃の範囲内で、第２のエアスルー処理にさらすステップ：を含むエアスルー不織布を製造する方法であって、上記エアスルー不織布の結晶化度が、４４〜６８％の範囲内にあることを特徴とする方法により、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
具体的には、本発明は以下の態様に関する。
［態様１］
次の各ステップ；
第１のポリ乳酸と、第１のポリ乳酸の融点よりも低い融点を有する第２のポリ乳酸とを含む複合繊維を含むウェブを形成するステップ；
上記ウェブを、次の温度Ｔ1：
第２のポリ乳酸のガラス転移温度＜Ｔ1＜第２のポリ乳酸の融点
の範囲内で、第１のエアスルー処理にさらすステップ；そして
エアスルー不織布を製造するために、第１のエアスルー処理にさらされたウェブを、次の温度Ｔ2：
第２のポリ乳酸の融点−５℃≦Ｔ2≦第２のポリ乳酸の融点＋１５℃
の範囲内で、第２のエアスルー処理にさらすステップ：
を含むエアスルー不織布を製造する方法であって、
上記エアスルー不織布の結晶化度が、４４〜６８％の範囲内にあることを特徴とする、
上記方法。
【００１１】
［態様２］
温度Ｔ1が、第２のポリ乳酸の融点−５０℃≦Ｔ1≦第２のポリ乳酸の融点−１０℃の範囲内にある、態様１に記載の方法。
［態様３］
温度Ｔ2が、第２のポリ乳酸の融点−５℃≦Ｔ2≦第２のポリ乳酸の融点＋１０℃の範囲内にある、態様１又は２に記載の方法。
【００１２】
［態様４］
第１のエアスルー処理にさらすステップ及び／又は第２のエアスルー処理にさらすステップが、２０〜１２０秒の間実施される、態様１〜３のいずれか一つに記載の方法。
［態様５］
第２のポリ乳酸の融点が、第１のポリ乳酸の融点よりも２０〜６０℃低い、態様１〜４のいずれか一つに記載の方法。
【００１３】
［態様６］
第１のポリ乳酸の融点が１５０〜１９０℃の範囲内にあり、そして第２のポリ乳酸の融点が１１０〜１５０℃の範囲内にある、態様１〜５のいずれか一つに記載の方法。
［態様７］
上記エアスルー不織布の、上記ウェブに対する面積残存率が、４０％以上である、態様１〜６のいずれか一つに記載の方法。
【００１４】
［態様８］
上記エアスルー不織布のバイオマス度が９０〜１００％の範囲内にある、態様１〜７のいずれか一つに記載の方法。
［態様９］
上記複合繊維が、芯鞘型複合繊維又はサイドバイサイド型複合繊維である、態様１〜８のいずれか一つに記載の方法。
【００１５】
［態様１０］
上記ウェブを形成するステップにおいて、上記複合繊維と、温度Ｔ2よりも高い融点を有するポリ乳酸の繊維とを含むウェブが形成される、態様１〜９のいずれか一つに記載の方法。
［態様１１］
上記ウェブを形成するステップの前に、次の温度Ｔ3：
第２のポリ乳酸のガラス転移温度＜Ｔ3＜Ｔ1
の範囲内で、繊維をアニール処理するステップをさらに含む、態様１〜１０のいずれか一つに記載の方法。
【００１６】
［態様１２］
第１のポリ乳酸と、第１のポリ乳酸の融点よりも低い融点を有する第２のポリ乳酸とを含む複合繊維から、当該複合繊維を含むウェブを経由して製造されたエアスルー不織布であって、
上記エアスルー不織布の結晶化度が、４４〜６８％の範囲内にあることを特徴とする、
上記エアスルー不織布。
［態様１３］
第２のポリ乳酸の融点が、第１のポリ乳酸の融点よりも２０〜６０℃低い、態様１２に記載のエアスルー不織布。
【００１７】
［態様１４］
第１のポリ乳酸の融点が１５０〜１９０℃の範囲内にあり、そして第２のポリ乳酸の融点が１１０〜１５０℃の範囲内にある、態様１２又は１３に記載のエアスルー不織布。
［態様１５］
上記エアスルー不織布の、上記ウェブに対する面積残存率が、４０％以上である、態様１２〜１４のいずれか一つに記載のエアスルー不織布。
【００１８】
［態様１６］
バイオマス度が９０〜１００％の範囲内にある、態様１２〜１５のいずれか一つに記載のエアスルー不織布。
［態様１７］
上記複合繊維が、芯鞘型複合繊維又はサイドバイサイド型複合繊維である、態様１２〜１６のいずれか一つに記載のエアスルー不織布。
［態様１８］
上記ウェブが、温度Ｔ2よりも高い融点を有するポリ乳酸の繊維をさらに含む、態様１２〜１７のいずれか一つに記載のエアスルー不織布。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の方法により製造された、低融点を有するエアスルー不織布は、製造時の熱収縮が少なく、触感に優れる。
また、本発明の方法により製造された、低融点を有するエアスルー不織布は、バイオマス度が高く且つ生分解性を有するので、環境適合性が高い。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明のエアスルー不織布の製造方法、及びエアスルー不織布について、以下、詳細に説明する。
本発明に用いられる、第１のポリ乳酸と、第２のポリ乳酸とを含む複合繊維において、第１のポリ乳酸及び第２のポリ乳酸は、その融点が異なる。ポリ乳酸の融点は、原料である乳酸の光学異性体であるＤ体及びＬ体の比を調整することにより調節されることができる。
【００２１】
例えば、Ｄ体：Ｌ体のモル比を５０：５０で混合して共重合することにより、約１９０〜２２０℃の融点を有するポリ乳酸を製造することができる。同様に、Ｌ体：Ｄ体のモル比９９：１の混合物の共重合から約１７０℃の融点を有するポリ乳酸が製造され、Ｌ体：Ｄ体のモル比９７：３の混合物の共重合から約１５０℃の融点を有するポリ乳酸が製造され、Ｌ体：Ｄ体のモル比９２：８の混合物の共重合から約１３０℃の融点を有するポリ乳酸が製造され、そしてＬ体：Ｄ体のモル比８８：１２の混合物の共重合から約１１０℃の融点を有するポリ乳酸が製造される。
【００２２】
Ｄ体のモル比が約１８モル％以上になると、ポリ乳酸は、明確な融点を示さず、軟化温度約９０℃未満の非晶性ポリマーとなる。このような非晶性ポリ乳酸の場合は、便宜上、目視での軟化温度を融点として取り扱う。
なお、上記融点は、示差走査熱量計により測定することができる。上記融点は、例えば、島津製作所社製のＤＳＣ−６０型ＤＳＣ測定装置を用い、昇温速度１０℃／分で測定することができる。
【００２３】
第２のポリ乳酸の融点は、第１のポリ乳酸の融点よりも約２０〜約６０℃低いことが好ましく、そして約３０〜約５０℃低いことがより好ましい。第２のポリ乳酸の融点が、第１のポリ乳酸の融点よりも約６０℃以上低くなるようにしようとすると、Ｄ体の割合が増えることになるので、加熱の際に嵩が減る傾向があり、そして第１のポリ乳酸の融点と、第２のポリ乳酸の融点との差が約２０℃未満であると、両者の融点が近すぎるので、エアスルー処理の厳格な温度制御が必要となり実用的ではない。
【００２４】
第１のポリ乳酸は、約１５０〜約１９０℃の融点を有することが好ましく、そして約１６０〜約１８０℃の融点を有することがより好ましい。融点が約１５０℃を下回ると、第２のポリ乳酸との融点の差を確保することが難しくなり、そして融点が約１９０℃を超えるポリ乳酸を製造することは技術上難しい。
【００２５】
第１のポリ乳酸は、約６０，０００以上の重量平均分子量を有することが好ましく、そして、約１００，０００〜約３００，０００の重量平均分子量を有することがより好ましい。重量平均分子量が約６０，０００を下回ると、繊維の強度が低下する場合があり、そして重量平均分子量が約３００，０００を上回ると、本発明により製造されるエアスルー不織布の生分解性が損なわれる場合がある。
【００２６】
第２のポリ乳酸は、約１１０〜約１５０℃の融点を有することが好ましく、そして１２０〜１４０℃の融点を有することがより好ましい。融点が約１１０℃を下回ると、エアスルー処理する際、不織布の嵩が出にくくなる場合があり、そして融点が約１５０℃を上回ると、第１のポリ乳酸の融点との融点差を確保しにくくなる。
【００２７】
第２のポリ乳酸は、約５０，０００以上の重量平均分子量を有することが好ましく、そして、約６０，０００〜約９０，０００の重量平均分子量を有することがより好ましい。重量平均分子量が約５０，０００を下回ると、繊維の強度が低下する傾向があり、そして重量平均分子量が約９０，０００を上回ると、最終繊維強度の観点から第１のポリ乳酸の重量平均分子量を大きくする必要があり、製糸性が低下する場合がある。
【００２８】
本発明に用いられる複合繊維において、第１のポリ乳酸と、第２のポリ乳酸との比率は、質量比で、第１のポリ乳酸：第２のポリ乳酸が約７０：３０〜約３０：７０であることが好ましく、そして約６０：４０〜約４０：６０であることがより好ましい。第１のポリ乳酸の比率が約３０％を下回ると、第２のエアスルー処理の際に過度に熱融着する、過度に熱収縮する等の場合があり、そして第１のポリ乳酸の比率が約７０％を上回ると、第２のエアスルー処理の際の熱融着が不十分である場合がある。
【００２９】
上記複合繊維の形状としては、単一の繊維中に、第１のポリ乳酸と、第２のポリ乳酸を含む繊維であれば、その形状は特に限定されないが、例えば、第１のポリ乳酸が芯であり且つ第２のポリ乳酸が鞘である芯鞘型、サイドバイサイド型等を挙げることができる。
上記複合繊維の繊維長としては、３０ｍｍ〜７０ｍｍが好ましい。
上記複合繊維の繊維径としては、２ｄｔｅｘ〜６ｄｔｅｘが好ましい。
上記複合繊維としては、例えば、ユニチカ（株）から市販される、テラマックシリーズ、例えば、ＰＬ８０を挙げることができる。
【００３０】
上記エアスルー不織布の結晶化度は、約４４％〜約６８％の範囲内にある。結晶化度が約４４％を下回ると、第１のエアスルー処理の際の結晶化度が不十分であり、第２のエアスルー処理の際に熱収縮が大きくなり、生成するエアスルー不織布の触感が低下する場合があり、結晶化度が約６８％を上回ると、結晶化度が高すぎ、上記エアスルー不織布の触感が低下する場合がある。
【００３１】
上記「結晶化度」は、下記の粉末Ｘ線回折分析法による全角度定性分析法を用いて測定した値である。
［装置］（株）リガク製  Ｘ線回折分析装置  ＲＡＤ−ＲＢ  ＲＵ−２００
［試料］不織布を切断し、アルミ板（２０ｍｍ長さ×１５ｍｍ幅）に貼り付けたものを使用
［測定条件］
・ターゲット：Ｃｕ
・スリット：発散スリット  １°
：受光スリット  ０．３ｍｍ
：散乱スリット  １°
・フィルター：Ｍｏｎｏｃｈｒｏ
・スキャン速度：４°／分
・サンプリング角度：０．０２°
【００３２】
［結晶化度の算出］
結晶性ピーク（２θ＝約１６°）と、非結晶ピークとを、解析ソフトを用いて分離する。次いで、各ピークの積分強度である、結晶性散乱強度（Ｉｃ）及び非晶性散乱強度（Ｉａ）から、結晶化度（Ｘｃ）を、次の式：
Ｘｃ（％）＝１００×Ｉｃ／（Ｉｃ＋Ｉａ）
から算出する。
【００３３】
上記エアスルー不織布は、複合繊維を含むウェブに対する面積残存率が、約４０％以上であることが好ましく、約５０％以上であることが好ましく、そして約５５％以上であることが最も好ましい。
上記「面積残存率」は、ウェブから一定の大きさのシートを切り抜き、当該シートを第１のエアスルー処理及び第２のエアスルー処理をさらした後のシートから、次の式：
面積残存率（％）＝１００×（第２のエアスルー処理後のシートの面積）÷（未処理のウェブのシートの面積）
により算出される値を意味する。
【００３４】
上記エアスルー不織布は、製造時の熱収縮を少なくするために、第２のエアスルー処理の温度Ｔ2よりも高い融点を有するポリ乳酸（以下、「第３のポリ乳酸」と称する）の繊維をさらに含むことができる。
第３のポリ乳酸は、上述のように、光学活性を有する乳酸モノマーのＤ体及びＬ体の比を調整することにより調節されることができる。
【００３５】
第３のポリ乳酸としては、主に第２のエアスルー処理の際の熱収縮を少なくするために、第２のエアスルー処理の温度Ｔ2よりも高い融点を有し、そして第２のエアスルー処理の温度Ｔ2よりも少なくとも約１０℃高い融点を有することが好ましく、少なくとも約３０℃高い融点を有することがより好ましく、そして少なくとも約４０℃高い融点を有することがさらに好ましい。
温度Ｔ2が１３０℃である場合には、第３のポリ乳酸は、約１４０℃以上の融点を有することが好ましく、約１５０℃以上の融点を有することがより好ましく、そして約１６０℃以上の融点を有することがさらに好ましい。
【００３６】
第３のポリ乳酸の繊維は、上記複合繊維と同一の繊維長及び繊維径を有してもよい。
第３のポリ乳酸の繊維は、エアスルー処理の際の熱融着が不十分とならないように、繊維の総量に基づいて、約４０質量％以下であることが好ましく、約３０質量％以下であることがより好ましく、そして約２０質量％以下であることがさらに好ましい。
【００３７】
上記エアスルー不織布は、バイオマス度が約９０〜約１００％の範囲内にあり、約１００％であることが好ましい。
なお、本明細書において、「バイオマス度」は、不織布の中で、石油から生成された化石資源と、再生可能な生物由来の有機性資源との総質量に対する、前記有機性資源の占める割合を意味する。
【００３８】
本発明のエアスルー不織布を製造する方法において、上記複合繊維を含むウェブを形成するステップは、第１のポリ乳酸と、第２のポリ乳酸とを含む複合繊維の原綿を、当技術分野に公知の機器、例えば、カード機を用いて、所望の坪量を有する、シート状のウェブに形成することができる。
【００３９】
また、上記エアスルー不織布が、第１のポリ乳酸と、第２のポリ乳酸とを含む複合繊維に加え、第３のポリ乳酸の繊維をさらに含む場合には、上記複合繊維と、第３のポリ乳酸の繊維とを混綿し、次いでウェブを形成することができる。
上記ウェブは、当該ウェブから製造されるエアスルー不織布の用途によってその坪量は変化するが、製造効率等を考慮すると、好ましくは約１０〜約６０ｇ／ｍ2の坪量、より好ましくは約１５〜約４０ｇ／ｍ2の坪量を有することができる。
【００４０】
本発明のエアスルー不織布を製造する方法において、第１のエアスルー処理は、上記複合繊維の熱収縮を抑制しつつ、結晶化度を高めるための処理である。複合繊維の結晶化度を高くすることにより、次の第２のエアスルー処理において、上記複合繊維の熱収縮が小さくなる。
第１のエアスルー処理は、次の温度Ｔ1：
第２のポリ乳酸のガラス転移温度＜Ｔ1＜第２のポリ乳酸の融点
の範囲内で行われる。
【００４１】
温度Ｔ1は、第２のポリ乳酸のガラス転移温度＜Ｔ1＜第２のポリ乳酸の融点の範囲内であり、第２のポリ乳酸の融点−約５０℃≦Ｔ1≦第２のポリ乳酸の融点−約１０℃の範囲内にあることが好ましく、そして第２のポリ乳酸の融点−約３５℃≦Ｔ1≦第２のポリ乳酸の融点−約１５℃の範囲内にあることがより好ましい。温度Ｔ1が第２のポリ乳酸のガラス転移温度以下であると、第２のポリ乳酸の結晶化が進行せず、そして温度Ｔ1が第２のポリ乳酸の融点以上であると、複合繊維の熱収縮が顕著になる傾向がある。
なお、ポリ乳酸のガラス転移温度は、一般的に、約５０〜約６０℃の範囲内にあることが知られている。
【００４２】
第２のポリ乳酸の融点が約１３０℃の場合には、温度Ｔ1は、約８０℃〜約１２０℃の範囲内にあることが好ましく、そして約９５℃〜約１１５℃の範囲にあることがより好ましい。
第１のエアスルー処理は、従来公知のエアスルー処理用機器を用いて行われうる。
【００４３】
第１のエアスルー処理の時間は、約２０秒〜約１２０秒の間にあることが好ましく、約３０秒〜約１００秒の間にあることがより好ましく、そして約４５秒〜約７５秒の間にあることがさらに好ましい。上記時間が約２０秒未満であると、第１のエアスルー処理が不十分であり、結晶化度が上がらない箇所が生ずる場合があり、そして上記時間が約１２０秒を過ぎることは、生産効率の観点から望ましくない。
【００４４】
本発明のエアスルー不織布を製造する方法において、第２のエアスルー処理は、各繊維を熱融着させ、エアスルー不織布を製造する処理である。
第２のエアスルー処理は、次の温度Ｔ2：
第２のポリ乳酸の融点−約５℃≦温度Ｔ2＜第２のポリ乳酸の融点＋約１５℃
の範囲内で行われる。
【００４５】
温度Ｔ2は、第２のポリ乳酸の融点−約５℃≦温度Ｔ2≦第２のポリ乳酸の融点＋約１５℃の範囲内であり、第２のポリ乳酸の融点−約５℃≦Ｔ2≦第２のポリ乳酸の融点＋約１０℃の範囲内にあることが好ましく、そして第２のポリ乳酸の融点−約５℃≦Ｔ2≦第２のポリ乳酸の融点＋約５℃の範囲内にあることがより好ましい。温度Ｔ2が第２のポリ乳酸−約５℃を下回ると、柔らかいが、熱融着が弱く、毛羽立ちやすい不織布となる場合があり、そして温度Ｔ2が第２のポリ乳酸の融点＋約１５℃を上回ると、各繊維が過度に熱融着し、生成するエアスルー不織布の触感が劣る場合がある。
【００４６】
第２のポリ乳酸の融点が約１３０℃の場合には、温度Ｔ2は、約１２５℃〜約１４５℃の範囲内にあり、約１２５℃〜約１４０℃の範囲内にあることがより好ましく、そして約１２５℃〜約１３５℃の範囲にあることがさらに好ましい。
第２のエアスルー処理は、従来公知のエアスルー処理用機器を用いて行われうる。
【００４７】
第２のエアスルー処理の時間は、約２０秒〜約１２０秒の間にあることが好ましく、約３０秒〜約１００秒の間にあることがより好ましく、そして約４５秒〜約７５秒の間にあることがさらに好ましい。上記時間が約２０秒未満であると、第２のエアスルー処理が不十分であり、各繊維が融着していない箇所が生ずる場合があり、そして上記時間が約１２０秒を過ぎることは、生産効率の観点から望ましくない。
【００４８】
本発明のエアスルー不織布の製造方法において、第１のポリ乳酸と、第２のポリ乳酸とを含む複合繊維を含むウェブを、第１のエアスルー処理と、第２のエアスルー処理に分けて処理することにより、熱収縮が少なく、触感に優れるエアスルー不織布を生成することができる理由は、以下のように考えられる。
（１）第１のエアスルー処理において、上記ウェブを、第２のポリ乳酸のガラス転移温度超且つ第２のポリ乳酸の融点未満の温度Ｔ1にさらすことにより、第２のポリ乳酸の収縮を抑制しつつ、結晶化度を高めることができる。また、第２のポリ乳酸が収縮した場合であっても、各繊維同士は融着していないので、硬い触感となりにくい。一般的には、ポリマーは、結晶化度が高いほど、物性が安定する、特に寸法安定性が増すことが知られている。
【００４９】
（２）次いで、第２のエアスルー処理において、第１のエアスルー処理にさらされ、結晶化度が高くなったウェブを、第２のポリ乳酸の融点−約５℃以上且つ第２のポリ乳酸の融点＋約１５℃以下の温度Ｔ2にさらすことにより、繊維の収縮を抑制しつつ、各繊維同士を融着させることができる。
一方、通常のエアスルー処理のように、ウェブを、前処理せずに、第２のポリ乳酸の融点付近の温度にさらすと、第２のポリ乳酸の結晶化が十分進行する前に第２のポリ乳酸の融点付近の温度にさらされるため、各繊維の融着と同時又はその後に繊維が収縮し、エアスルー不織布の熱収縮が大きくなり、そして硬い触感となる。
上記現象は、ポリ乳酸が熱収縮率の高いポリマーであること且つ主鎖の剛直性に由来して結晶化速度が遅いことに起因して生ずる現象であると考えられる。
【００５０】
本発明のエアスルー不織布の製造方法の別の態様では、上記エアスルー不織布を製造する方法において、上記複合繊維を含むウェブを製造するステップの前に、次の温度Ｔ3：
第２のポリ乳酸のガラス転移温度＜Ｔ3＜Ｔ1
の範囲内で、繊維をアニール処理するステップをさらに含むことができる。
上記アニール処理を行うことにより、第２のエアスルー処理の前に、第２のポリ乳酸の結晶化度をさらに高めることができ、熱収縮のより少ないエアスルー不織布を製造することができる。上記アニール処理はウェブを形成する前に行われるので、上記アニール処理の際に生じた熱収縮の影響が、エアスルー不織布に残りにくい。
【００５１】
温度Ｔ3は、第２のポリ乳酸のガラス転移温度＜Ｔ3＜Ｔ1の範囲内であり、第２のポリ乳酸の融点−約６０℃≦Ｔ3≦第２のポリ乳酸の融点−約２０℃であることが好ましく、そして第２のポリ乳酸の融点−約５０℃≦Ｔ3≦第２のポリ乳酸の融点−約３０℃の範囲内にあることがより好ましい。温度Ｔ3が第２のポリ乳酸のガラス転移温度以下であると、アニール処理の効果がなく、そして温度Ｔ3がＴ1を超えると、第１のエアスルー処理の効果が小さくなる。
【００５２】
第２のポリ乳酸の融点が約１３０℃の場合には、温度Ｔ3は、約７０℃〜約１１０℃の範囲内にあることが好ましく、そして約８０℃〜約１００℃の範囲にあることがより好ましい。
上記アニール処理の時間は、約２０秒〜約１８０秒の間にあり、そして約３０秒〜約１２０秒の間にあることがより好ましく、そして約４５秒〜約９０秒の間にあることが最も好ましい。上記時間が約２０秒未満であると、アニール処理が不十分である箇所が生ずる場合があり、そして上記時間が約１８０秒を過ぎると、生産効率の観点から好ましくない。
【００５３】
なお、本発明のエアスルー不織布の製造方法の別の態様では、上記アニール処理を、温度Ｔ3：第２のポリ乳酸のガラス転移温度＜Ｔ3＜第２のポリ乳酸の融点の範囲内、好ましくは第２のポリ乳酸の融点−約５０℃≦Ｔ1≦第２のポリ乳酸の融点−約１０℃の範囲内、そしてより好ましくは第２のポリ乳酸の融点−約３５℃≦Ｔ1≦第２のポリ乳酸の融点−約１５℃の範囲内で行うことができる。この態様においては、温度Ｔ3と、温度Ｔ1とは、どちらが高くともよい。
【００５４】
上記アニール処理は、例えば、第１のポリ乳酸と、第２のポリ乳酸とを含む複合繊維の原綿に、温度Ｔ3の熱風を、約１〜約５ｍ／秒の風速にて、約２０〜約１８０秒間当てることにより実施することができる。
【００５５】
上記エアスルー不織布は、バイオマス度が高く且つ生分解性を有することから、シングルユースであり使用後に廃棄される、生理用品、例えば、生理用ナプキン及びパンティライナー、衛生用品、例えば、使い捨ておむつ、尿漏れ防止用シート、失禁患者用の尿取りパッド、体液・血液吸収用医療用品、創傷用品、化粧用パック材、動物用排泄用処理剤に好適に用いることができる。
【実施例】
【００５６】
以下、実施例および比較例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例及び比較例で用いられた機器及び評価は、以下の通りである。
［結晶化度］
（株）リガク製Ｘ線回折分析装置  ＲＡＤ−ＲＢ  ＲＵ−２００を用いて測定した。
［触感］
製造されたエアスルー不織布の触感を、以下の基準に従って官能評価した。
○：柔らかい
×：硬い
［不織布厚］
（株）大栄科学精密製作所製  Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ  Ｇａｕｇｅを用い、荷重：０．３ｋＰａ（３ｇｆ／ｃｍ2）、荷重面積：２０ｃｍ2の条件で測定した。
【００５７】
［実施例１］
ユニチカ（株）製、テラマック  ＰＬ８０（繊度：２．２ｄｔｅｘ，カット長：５１ｍｍ，捲縮数：１７個／２５ｍｍ，及び親水油剤：０．４質量％）の原綿を準備した。ＰＬ８０は、融点１７０℃のポリ乳酸から成る芯と、融点１３０℃の変性ポリ乳酸から成る鞘とを含む芯鞘型の、バイオマス度１００％の複合繊維である。
上記原綿を、カード機にて開繊し、坪量２０ｇ／ｍ2のウェブを製造した。上記ウェブを、長さ（ＭＤ）２００ｍｍ×幅（ＣＤ）２００ｍｍのカードウェブにカットした。
【００５８】
上記カードウェブを、支持体メッシュＤＯＰ−１８Ｓの上に載せ、エアスルー処理機（熱処理部分のコンベア炉長：３ｍ）を用いて、８０℃で１分間、風速１ｍ／秒の条件下で、第１のエアスルー処理にさらし、面積を測定した。
次いで、第１のエアスルー処理にさらされたカードウェブを、再度、支持体メッシュＤＯＰ−１８Ｓの上に載せ、エアスルー処理機により、１３５℃で１分間、風速１ｍ／秒の条件下で、第２のエアスルー処理にさらし、エアスルー不織布１を製造し、面積、結晶化度及び触感を評価した。
エアスルー不織布１の面積残存率は５０％であり、そして結晶化度は４４％であった。
【００５９】
［実施例２］
第１のエアスルー処理の温度を９５℃に変更した以外は実施例１に従って、エアスルー不織布２を製造した。
エアスルー不織布２の面積残存率は５２％であった。
［実施例３］
第１のエアスルー処理の温度を１０５℃に変更した以外は実施例１に従って、エアスルー不織布３を製造した。
エアスルー不織布３の面積残存率は５４％であり、そして結晶化度は６８％であった。
【００６０】
［実施例４］
第１のエアスルー処理の温度を１１５℃に変更した以外は実施例１に従って、エアスルー不織布４を製造した。
エアスルー不織布４の面積残存率は５０％であり、そして結晶化度は５６％であった。
［実施例５］
第１のエアスルー処理の温度を１０５℃に変更し且つ第２のエアスルー処理の温度を１２５℃に変更した以外は実施例１に従って、エアスルー不織布５を製造した。
エアスルー不織布５の面積残存率は６１％であり、そして結晶化度は５３％であった。
実施例１〜５の試験条件及び結果を、表１にまとめる。
【００６１】
［比較例１］
第１のエアスルー処理を行わなかった以外は実施例１に従って、エアスルー不織布６を製造した。
エアスルー不織布６の面積残存率は２８％であり、そして結晶化度は３８％であった。
比較例１の試験条件及び結果を、表１にまとめる。
【００６２】
【表１】
2011202310.tif 000002
【００６３】
実施例１〜５から、エアスルー処理を２段階に分けて行うことにより、面積残存率が５０％以上に向上し、触感が柔らかくなることが分かる。一方、比較例１から、通常のエアスルー処理では、面積残存率が２８．０％と低く、触感も硬いことが分かる。
また、実施例１〜５及び比較例１から、結晶化度と面積残存率との間に一定の相関があり、結晶化度が高いほど、面積残存率が高くなる傾向がある。
【００６４】
［実施例６］
ユニチカ（株）製、テラマック  ＰＬ８０の原綿を準備した。当該原綿を、エアスルー処理機により、９０℃で１分間、風速３ｍ／秒の条件下で、アニール処理した。
次いで、アニール処理された原綿を、カード機にて開繊し、坪量２０ｇ／ｍ2のウェブを製造した。上記ウェブから、長さ（ＭＤ）２００ｍｍ×幅（ＣＤ）２００ｍｍのカードウェブを採取した。
【００６５】
上記カードウェブを、実施例４と同一の条件で第１のエアスルー処理及び第２のエアスルー処理にさらし、エアスルー不織布７を製造した。
エアスルー不織布７の面積残存率は８３．８％であり、実施例４で製造されたエアスルー不織布４と比較して、面積残存率が３０％以上向上することが分かった。
実施例６より、原綿にアニール処理することにより、エアスルー不織布の面積残存率が大きく向上することが分かる。
【００６６】
［実施例７］
ユニチカ（株）製、テラマック  ＰＬ８０の原綿と、同テラマック  ＰＬ０１の原綿とを準備した。ＰＬ０１は、融点１７０℃のポリ乳酸から成る、バイオマス度１００％の繊維であり、繊度：１．７ｄｔｅｘ，カット長：５１ｍｍ，捲縮数：１７個／２５ｍｍ，及び親水油剤：０．４質量％を有していた。
ＰＬ８０及びＰＬ０１を、質量比８０：２０の割合でビニール袋の中に投入し、口を軽くとじつつ、高圧エアーをその中に噴射することにより仮混綿し、カード機を用いて開繊し、ラップを採取した。当該ラップを３等分して向きを変え、再度カード機に投入して開繊し、これを再度繰り返すことにより、坪量２０ｇ／ｍ2のウェブを製造した。上記ウェブから、長さ（ＭＤ）２００ｍｍ×幅（ＣＤ）２００ｍｍのカードウェブを採取した。
【００６７】
上記カードウェブを、実施例４と同一の条件で、第１のエアスルー処理及び第２のエアスルー処理にさらし、エアスルー不織布８を製造した。
エアスルー不織布７の面積残存率は、８２．０％であり、実施例４で製造されたエアスルー不織布４と比較して、面積残存率が３０％以上向上することが分かった。
実施例７から、融点が高く、熱収縮しにくいポリ乳酸から成る繊維を混綿することにより、エアスルー処理の際の熱収縮を抑制できることが分かる。