(57)【要約】【課題】  柔軟性がより向上し、実用的な不織布を提供する。【解決手段】  ポリ乳酸系重合体と、脂肪族ジオール、脂肪族ジカルボン酸および乳酸を構成成分とする共重合脂肪族ポリエステルとからなる多葉型複合繊維からなる不織布で、該複合繊維を構成する重合体は下（１）〜（３）の溶融特性を満足し、該複合繊維の横断面は、ポリ乳酸系重合体が葉部を形成し、共重合脂肪族ポリエステルが芯部を形成している不織布。（１）ポリ乳酸系重合体の融点が１５０℃以上である。（２）共重合脂肪族ポリエステルの融点がポリ乳酸系重合体の融点よりも低い。（３）共重合脂肪族ポリエステルが結晶融点を有している。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリ乳酸系重合体と、脂肪族ジオール、脂肪族ジカルボン酸および乳酸を構成成分とする共重合脂肪族ポリエステルとからなる複合繊維からなる不織布で、該複合繊維を構成する重合体は下記（１）〜（３）の溶融特性を満足するものであり、該複合繊維の横断面は、ポリ乳酸系重合体が葉部を形成し、共重合脂肪族ポリエステルが芯部を形成している多葉型複合断面であることを特徴とする不織布。
（１）ポリ乳酸系重合体の融点が１５０℃以上であること。
（２）共重合脂肪族ポリエステルの融点がポリ乳酸系重合体の融点よりも低いこと。
（３）共重合脂肪族ポリエステルが結晶融点を有していること。
【請求項２】
多葉型複合繊維が長繊維であって、不織布がスパンボンド法により得られるスパンボンド不織布であることを特徴とする請求項1記載の不織布。
【請求項３】
不織布は、部分熱圧着部を有することにより形態保持していることを特徴とする請求項1または２に記載の不織布。
【請求項４】
共重合脂肪族ポリエステルを構成する脂肪族ジオールが１，４−ブタンジオールであり、脂肪族ジカルボン酸がコハク酸であることを特徴とする請求項1〜３のいずれか１項に記載の不織布。
【請求項５】
下記（１）〜（３）の溶融特性を満足するポリ乳酸系重合体と、脂肪族ジオール、脂肪族ジカルボン酸および乳酸を構成成分とする共重合脂肪族ポリエステルとを個別に溶融計量し、ポリ乳酸系重合体が葉部を形成し、共重合脂肪族ポリエステルが芯部を形成する多葉型複合紡糸口金より溶融紡糸し、この溶融紡糸した糸条を吸引装置にて牽引細化した後に、移動式捕集面上に開繊させながら堆積させてウエブを形成し、その後このウエブに部分熱圧着処理を施して不織布とすることを特徴とする不織布の製造方法。
（１）ポリ乳酸系重合体の融点が１５０℃以上であること。
（２）共重合脂肪族ポリエステルの融点がポリ乳酸系重合体の融点よりも低いこと。
（３）共重合脂肪族ポリエステルが結晶融点を有していること。
【請求項６】
牽引細化する際の牽引速度が４０００ｍ／分〜６０００ｍ／分であることを特徴とする請求項５に記載の不織布の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生分解性を有する不織布およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、石油を原料とする合成繊維は、焼却時の発熱量が多いため、自然環境保護の見地から見直しが必要とされ、自然界において生分解する脂肪族ポリエステルからなる繊維が開発されており、環境保護への貢献が期待されている。脂肪族ポリエステルの中でも、ポリ乳酸系重合体は、比較的高い融点を有することから、広い分野に使用されることが期待されている。
【０００３】
しかし、ポリ乳酸系重合体からなる成型物は、もろくて硬いという性質があり、柔軟性に劣る傾向にある。したがって、ポリ乳酸系重合体からなる不織布に柔軟性を付与すべく、本出願人は、スパンボンド法によりポリ乳酸系重合体を高速で一気に牽引することにより、配向結晶化を促進させて、機械的強度を向上させるとともに柔軟性も向上させたもの（特許文献１）、ポリ乳酸系重合体を多数のセグメントに分割させた複合断面形状の繊維を採用することにより柔軟性を向上させたもの（特許文献２）を提案している。
【０００４】
特に、特許文献２では、ポリ乳酸系重合体により構成される個々のセグメントの繊度を小さくしているため、より柔軟性を向上させることができる。しかし、芯部を構成するポリアルキレンアルカノエートと、多数のセグメントを構成するポリ乳酸とが相溶性に乏しいため、不織布の製造工程で割繊する、得られた不織布の取扱い時や使用時に割繊して毛羽立つ等が生じるものであった。また、芯部のポリアルキレンアルカノエートは、冷えにくい性質を有するため、溶融紡糸時に固化しにくく、スパンボンド法では牽引速度を３５００ｍ／分を超える速度で紡糸することは困難であり、得られる不織布は、牽引速度を３５００ｍ／分より大きくできないためにポリ乳酸系重合体の結晶配向性を高めることができず、熱安定性に劣る傾向にあり、用途が制限されるものであった。
【０００５】
【特許文献１】特開平０９−９５８４９号公報
【０００６】
【特許文献２】特開平１１−２６９７５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、柔軟性が良好で、熱安定性にも優れる実用的な生分解性を有する不織布を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、本発明は、ポリ乳酸系重合体と、脂肪族ジオール、脂肪族ジカルボン酸および乳酸を構成成分とする共重合脂肪族ポリエステルとからなる多葉型複合繊維からなる不織布で、該複合繊維を構成する重合体は下記（１）〜（３）の溶融特性を満足するものであり、該複合繊維の横断面は、ポリ乳酸系重合体が葉部を形成し、共重合脂肪族ポリエステルが芯部を形成していることを特徴とする不織布を要旨とするものである。
（１）ポリ乳酸系重合体の融点が１５０℃以上であること。
（２）共重合脂肪族ポリエステルの融点がポリ乳酸系重合体の融点よりも低いこと。
（３）共重合脂肪族ポリエステルが結晶融点を有していること。
【０００９】
また、多葉型複合繊維が長繊維であって、不織布がスパンボンド法により得られるスパンボンド不織布であることが好ましい。
【００１０】
また、不織布は、部分熱圧着部を有することにより形態保持していることが好ましい。
【００１１】
また、本発明は、下記（１）〜（３）の溶融特性を満足するポリ乳酸系重合体と、脂肪族ジオール，脂肪族ジカルボン酸および乳酸を構成成分とする共重合脂肪族ポリエステルとを個別に溶融計量し、ポリ乳酸系重合体が葉部を形成し、共重合脂肪族ポリエステルが芯部を形成する多葉型複合紡糸口金より溶融紡糸し、この溶融紡糸した糸条を吸引装置にて牽引細化した後に、移動式捕集面上に開繊させながら堆積させてウエブを形成し、その後このウエブに部分熱圧着処理を施して不織布とすることを特徴とする不織布の製造方法を要旨とするものである。
（１）ポリ乳酸系重合体の融点が１５０℃以上であること。
（２）共重合脂肪族ポリエステルの融点がポリ乳酸系重合体の融点よりも低いこと。
（３）共重合脂肪族ポリエステルが結晶融点を有していること。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の不織布は、脂肪族ジオール、脂肪族ジカルボン酸および乳酸を構成成分とする共重合脂肪族ポリエステルを芯部に、ポリ乳酸系重合体を葉部に配してなる多葉型複合繊維からなるものである。
【００１３】
本発明の不織布によれば、芯部に配する共重合脂肪族ポリエステルが、乳酸を構成成分としているため、葉部を構成するポリ乳酸系重合体との相溶性が良好となる。これによって、牽引速度を向上させることができ、繊維を構成している重合体の結晶配向性を向上させることができ、得られる不織布においては、機械的強度に優れ、熱安定性が良好となる。
【００１４】
また、上述したように芯部と葉部との相溶性が良好となるため、製造時や取扱い、使用時に割繊が生じにくいため、操業性が良好で、毛羽立ちが起こりにくい不織布を得ることができる。
【００１５】
また、本発明の不織布は、柔軟性および肌触りが良好であるので、直接人体に触れる用途（ウェットワイパー、オムツや衛生材料のトップシートや各種部材等）に好適に使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明は、ポリ乳酸系重合体と、脂肪族ジオール、脂肪族ジカルボン酸および乳酸を構成成分とする共重合脂肪族ポリエステルとからなる多葉型複合繊維からなる不織布であり、該複合繊維の横断面は、ポリ乳酸系重合体が葉部を形成し、共重合脂肪族ポリエステルが芯部を形成している。
【００１７】
本発明に用いるポリ乳酸系重合体としては、ポリ−Ｄ−乳酸、ポリ−Ｌ−乳酸、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸との共重合体（Ｄ、Ｌ−乳酸共重合体）、Ｄ−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体、Ｌ−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体、あるいはこれらのブレンド体が挙げられる。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が、これらの中でも特に、ヒドロキシカプロン酸やグリコール酸が分解性能や低コスト化の点から好ましい。
【００１８】
本発明に用いるポリ乳酸系重合体は、その融点が１５０℃以上である。融点が１５０℃以上であると、結晶融点となって、高い結晶性を有しているため、紡糸の際の冷却性が良好となり、スパンボンド法により良好に不織布を得ることができる。また、熱処理加工時の収縮が発生しにくく、熱処理加工を安定して行うことができ、さらには、得られる不織布は耐熱性に優れるため実用性に富む。
【００１９】
ポリ乳酸系重合体として共重合体を用いる場合には、共重合体の融点が１５０℃以上となるようにＤ−乳酸，Ｌ−乳酸やヒドロキシカルボン酸の共重合比を決定する。Ｄ、Ｌ−乳酸共重合体においては、共重合比（モル比）が、Ｌ−乳酸あるいはＤ−乳酸のいずれかが９５モル％以上１００モル％未満のものを用いるとよい。共重合比が、前記範囲を外れると、結晶性が低下して、共重合体の融点が１５０℃未満となり、本発明の目的を達成しにくい。
【００２０】
次に、本発明に用いる脂肪族ジオール、脂肪族ジカルボン酸および乳酸を構成成分とする共重合脂肪族ポリエステルについて説明する。
【００２１】
脂肪族ジオールとしては、エチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノールが挙げられる。これらは単独で用いても、またはこれらの混合物を用いてもよい。得られる共重合脂肪族ポリエステルの物性を考慮して、１，４−ブタンジオールを用いることが好ましい。脂肪族ジカルボン酸としては、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、スベリン酸、ドデカン二酸等が挙げられ、これらの誘導体である酸無水物を用いてもよい。得られる共重合脂肪族ポリエステルの物性を考慮して、コハク酸または無水コハク酸、あるいはこれらとアジピン酸との混合物であることが好ましい。
【００２２】
共重合脂肪族ポリエステルは、上記した脂肪族ジオール、脂肪族ジカルボン酸および乳酸が重縮合してなるものであり、ブロック共重合体であっても、ランダム共重合体であってもよい。
【００２３】
共重合脂肪族ポリエステルは、その融点がポリ乳酸系重合体の融点よりも低く、かつ結晶融点を有している。その融点がポリ乳酸系重合体よりも低いことにより、接着成分として機能し、また、結晶融点を有することにより、熱接着工程においてトラブルが発生しにくくなる。結晶融点を有するとは、示差走査熱量分析におけるＤＳＣ融解吸熱曲線において、明確な融点ピークを有するものである。なお、共重合脂肪族ポリエステルとポリ乳酸系重合体との融点差は、熱加工安定性やヒートシール特性を考慮して５０℃以上であることが好ましい。
【００２４】
本発明においては、脂肪族ジオールが１，４−ブタンジオール、脂肪族ジカルボン酸がコハク酸であって、ポリ乳酸系重合体の融点よりも５０℃以上低い結晶融点を有する共重合脂肪族ポリエステルを特に好ましく用いることができる。このような共重合脂肪族ポリエステルとしては、例えば、三菱化学社製  商品名「ＧＳＰｌａ」（結晶融点１１０℃）が挙げられる。
【００２５】
共重合脂肪族ポリエステルは、乳酸を構成成分としているため、葉部を形成するポリ乳酸系重合体との相溶性が良好となり、不織布の製造工程や不織布を取扱う際や使用する際に葉部と芯部とが割繊するというような現象が生じにくい。したがって、製造工程での操業性、取扱い性は良好となり、使用時に不織布表面の毛羽立ちが発生しにくい。
【００２６】
また、本発明の不織布をスパンボンド法により得る際に、牽引速度を上げることができ、その結果、機械的強力、タフネス、熱安定性に優れる不織布を得ることができる。これは、共重合脂肪族ポリエステルが乳酸を構成成分としていることによるものであり、その理由について、本発明者らは、次のように推定する。すなわち、乳酸は冷えやすい性質を有しているので、これを共重合成分とする共重合脂肪族ポリエステルは溶融紡糸において、固化しやすくなり、牽引速度を上げることが可能となる。また、乳酸を構成成分とすることにより、葉部のポリ乳酸系重合体との相溶性が向上するため、牽引速度を上げても、糸切れが生じにくくなると考える。そして、牽引速度を上げることによって、葉部のポリ乳酸系重合体の配向結晶化がより進み、一方、芯部においては、乳酸を構成成分として含んでいるため、結晶化しやすくなり、これらの相乗効果によって、機械的強力、タフネス、熱安定性に優れるものが得られる。なお、本発明において、共重合脂肪族ポリエステルにおける乳酸の共重合率は、０．０２〜２０モル％程度であることが好ましい。
【００２７】
本発明における複合繊維の横断面の形状は、複数の突起を有する多葉型断面である。そして、共重合脂肪族ポリエステルが芯部を形成し、ポリ乳酸系重合体が葉部を形成している。ここで葉部は、芯部の外周に沿うようにその周囲を取り巻き、複数の突起を含む部分である。
【００２８】
葉部は、隣り合う突起同士の中間部分で芯部によって分断された形態であることが好ましいが、葉部が芯部によって分断されずに一連に連なった環状となり、芯部を覆ってなるもの（いわゆる芯鞘型のような形態）であっても差し支えない。
【００２９】
本発明においては、芯部を形成する共重合脂肪族ポリエステルが、熱接着の際にバインダー成分として機能し、一方、葉部を形成するポリ乳酸系重合体が、高い結晶性を有しており、冷却性が良好であるため、複合繊維の優れた開繊性に寄与する。
【００３０】
多葉型断面における突起の数は、４〜１０個であることが好ましく、４〜６個であることがより好ましい。したがって、葉部が芯部によって分断された形態においては、その葉部の好ましい数は４〜１０個、より好ましくは４〜６個である。葉部の数が少ないと、個々の葉部の大きさによっては、芯部である共重合脂肪族ポリエステルが繊維表面に露出する割合が大きくなり、溶融紡糸工程における冷却性、開繊性に劣る傾向となる。一方、葉部の数が多くなると、葉部と葉部とを個々に独立させることが困難となり、それぞれが接触して、芯部を完全に覆ったいわゆる芯鞘型の断面形態となる。この場合、熱接着工程における圧力によって、芯部の重合体が葉部と葉部の間より溶出しにくい形態であると、熱接着性が劣る傾向となる。また、異形度が小さくなるため、優れた冷却性、開繊性を良好に奏しにくい。
【００３１】
また、突起の配設形態は、繊維横断面の外周上に各々等間隔に位置していることが好ましい。突起が繊維横断面の外周上に各々片寄って位置すると、紡糸工程において紡出糸条がニーリングを発生し、また、熱接着の際に、それぞれの接着点における接着強力が均一となりにくく、得られる不織布に強力の斑が生じやすくなる。
【００３２】
図１〜３は、本発明に用いる多葉型複合繊維の横断面の一例を示す模式図である。
【００３３】
図１〜３のいずれも、共重合脂肪族ポリエステルが芯部（１）を形成し、ポリ乳酸系重合体が葉部（２）を形成している多葉型複合繊維（３）である。葉部は、突起状に突出しているので異形度が高くなるため、繊維製造工程において、溶融紡糸した繊維は、冷えやすく、また、開繊性が向上するという効果を奏する。さらに、ポリ乳酸系重合体と比較して冷えにくい共重合脂肪族ポリエステル同士が接触することを妨げるため、より効果的である。
【００３４】
図１は、それぞれの葉部が芯部により分断されているが、芯部である共重合脂肪族ポリエステルの繊維表面の露出率は、極めて低い。共重合脂肪族ポリエステルの露出度が低いことにより、繊維製造工程における溶融紡糸した繊維において、ポリ乳酸系重合体と比較して冷えにくい共重合脂肪族ポリエステル同士が接触しにくいため、ブロッキングが生じることなく操業性が良好となり、また、繊維の冷却性、開繊性が向上する。そして、熱接着工程においては、芯部の共重合脂肪族ポリエステルが繊維表面にほとんど露出していなくとも、熱と圧力とを加えることにより、葉部と葉部との間より共重合脂肪族ポリエステルが溶出して、構成繊維同士を接着することができる。
【００３５】
図２は、それぞれの葉部が芯部により分割されており、芯部である共重合脂肪族ポリエステルは繊維表面に一部露出している。したがって、熱接着工程においては、少なくとも熱を加えることにより、突出している葉部と葉部との間より共重合脂肪族ポリエステルを溶出させて、構成繊維同士を接着することができる。
【００３６】
図３は、葉部が芯部により分断されずに、一連に連なった環状となり芯部を覆っている。しかしながら、熱接着工程において、熱と圧力の両方を加えることによって、突出している葉部と葉部とを分割させて、その間より共重合脂肪族ポリエステルを溶出させて、構成繊維同士を接着することができる。なお、本発明のおいては、隣り合う葉部が接合して芯部を覆ってなる、いわゆる芯鞘のような形態であっても、上記した熱接着工程で、熱と圧力の両方を加えた際に葉部と葉部が分割して、芯部の共重合脂肪族ポリエステルを溶出させて繊維同士が良好に接着できるものであれば、良好な機械的強力を有する不織布を得ることができるので差し支えない。
【００３７】
多葉型複合繊維における芯部と葉部との複合比は、質量比で、（芯部）／（葉部）＝３／１〜１／１であることが好ましい。芯部の複合比が３／１より大きくなると、横断面における芯部の露出度が大きくなる傾向にあり、また、横断面形状が不安定となり、繊維製造工程において紡出糸条の冷却性や開繊性に劣るものとなる。一方、芯部の複合比が１／１より小さくなると、得られた不織布の接着性に劣る傾向となる。従って、本発明においては、芯部と葉部との複合比を、質量比で、（芯部）／（葉部）＝２／１〜１／１の範囲とすることがより好ましい。
【００３８】
葉部を形成するポリ乳酸系重合体のメルトフローレート（以下、ＭＦＲと略記する。）は、１５〜５０ｇ／１０分であることが好ましく、さらには２０〜４５ｇ／１０分であることが好ましい。ＭＦＲが１５ｇ／１０分未満であると、粘性が高すぎるため、繊維の横断面における葉部の突出度合いが高く異型度の大きいものが得られるが、繊維製造工程において、溶融時のスクリューへの負担が大きくなる。一方、ＭＦＲが５０ｇ／１０分を超えると、粘度が低すぎて、葉部が突出した形状が明確とならず、いわゆる芯部を覆った芯鞘型であって、異形度の低い円形になりやすい。
【００３９】
芯部を形成する共重合脂肪族ポリエステルのＭＦＲは、３０〜７０ｇ／１０分であることが好ましい。ＭＦＲが３０ｇ／１０分未満であると、繊維製造工程において良好に多葉複合断面を得にくくなる。一方、ＭＦＲが７０ｇ／１０分を超えると、粘度が低すぎて、多葉型の形状とすることが困難となり、紡糸工程において糸切れが多発しやすく操業性を損なう傾向となる。
【００４０】
また、開繊性、冷却性を向上させるために、横断面において葉部をより突出させたい場合は、ポリ乳酸系重合体のＭＦＲよりも共重合脂肪族ポリエステルのＭＦＲの方が大きく、その差が１０ｇ／１０分以上のものを採用する。すなわち、共重合脂肪族ポリエステルよりもポリ乳酸系重合体の粘度を高くした組合せを採用することにより、安定した多葉断面形状の繊維を得ることができる。
【００４１】
なお、本発明において、ポリ乳酸系重合体および共重合脂肪族ポリエステルのＭＦＲは、ＡＳＴＭ−Ｄ−１２３８（Ｅ）に記載の方法に準じて、温度２１０℃で測定した値とする。
【００４２】
本発明に用いるポリ乳酸系重合体、共重合脂肪族ポリエステルには、各々必要に応じて、他の重合体をブレンドしたり、艶消し剤、顔料、結晶核剤等の各種添加剤を添加することを、本発明の効果を損なわない範囲で行ってもよい。とりわけ、タルク、酸化チタン、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の結晶核剤を添加することは、紡出・冷却工程での糸条間の融着（ブロッキング）を防止するために、０．１〜３質量％の範囲で用いると有用である。
【００４３】
本発明における複合繊維の単糸繊度は、特に限定しないが、１．６〜１１デシテックス程度であればよい。単糸繊度が１．６デシテックス未満であると、紡糸・延伸工程において糸切れが頻繁に発生し、操業性が悪化する。一方、単糸繊度が１１デシテックスを超えると、紡糸糸条の冷却性に劣る傾向となる。これらの理由から、単糸繊度は、２〜８デシテックスが好ましい。
【００４４】
芯部を形成する共重合脂肪族ポリエステルのセグメント繊度は、１〜４デシテックスが好ましい。共重合脂肪族ポリエステルのセグメント繊度が１デシテックス未満となると、得られる不織布の熱接着性に劣り、セグメント繊度が４デシテックスを超えると製糸性に劣るものとなる。また、葉部を形成するポリ乳酸系重合体においては、不織布製造工程での操業性や得られる不織布の柔軟性等を考慮して、個々の葉部のセグメント繊度は、０．１〜１デシテックスが好ましい。
【００４５】
本発明における多葉型複合繊維の繊維形態は、ショートカットファイバーやステープルファイバー等の短繊維であっても、また長繊維であってもよい。本発明は、繊維の製造とウエブの製造を１工程で行うことができるため、生産性が良好なことから、多葉型複合繊維が長繊維であって、スパンボンド法により得られるスパンボンド不織布であることが好ましい。
【００４６】
本発明の不織布の目付は、不織布を使用する用途によって適宜選択すればよく、特に限定しないが、一般に１０〜３００ｇ／ｍ2の範囲が好ましく、より好ましくは１５〜２００ｇ／ｍ2である。目付が１０ｇ／ｍ2未満では、地合および機械的強力に劣り実用的ではなく、逆に、目付が３００ｇ／ｍ2を超えるとコスト面で不利である。
【００４７】
本発明の不織布の形態としては、従来公知の方法によって一体化してなるものであればよい。すなわち、構成繊維同士が熱処理（熱風処理、熱カレンダー装置による熱圧着処理、熱エンボス装置による部分熱圧着処理等）により接着することによって一体化してなるもの、構成繊維同士が機械的に交絡することにより一体化してなるもの等が挙げられる。また、本発明の効果をより奏するためには、部分的に熱と圧力を加える熱エンボス装置に通すことにより部分的熱圧着部を形成させ、これを有することにより形態保持してなる不織布であることが好ましい。部分的熱圧着部では熱と圧力が加わることにより、葉部と葉部との間より芯部のバインダー成分として機能する共重合脂肪族ポリエステルが良好に溶出して構成繊維同士を熱接着するため、機械的強力が向上する。
【００４８】
次に、本発明の不織布の好ましい製造方法について説明する。本発明における不織布は、スパンボンド法によって効率よく製造することができる。
【００４９】
まず、ポリ乳酸系重合体と共重合脂肪族ポリエステルを用意する。用意したそれぞれの重合体を個別に溶融計量し、ポリ乳酸系重合体が複数の葉部を形成し、共重合脂肪族ポリエステルが芯部を形成する多葉型複合紡糸口金より溶融紡糸し、この溶融紡糸した糸条を公知の横吹付や環状吹付等の冷却装置を用いて冷却せしめた後、吸引装置を用いて牽引細化して引き取る。
【００５０】
このとき牽引速度は、４０００〜６０００ｍ／分と設定することが好ましく、さらには４５００〜６０００ｍ／分とすることが好ましい。牽引速度が４０００ｍ／分未満であると、糸条において、十分に分子配向が促進されず、得られる不織布の熱安定性が劣るものとなる。一方、牽引速度が６０００ｍ／分を超えると紡糸安定性に劣る。
【００５１】
牽引細化した糸条は、公知の開繊器具にて開繊した後、スクリーンコンベアなどの移動式捕集面上に開繊堆積させて不織ウエブを形成する。その後、この不織ウエブを熱エンボス装置に通して部分的熱圧着部を形成し、部分的熱圧着部を有することにより形態保持してなる不織布とする。
【００５２】
熱エンボス装置におけるロールの設定温度は、共重合脂肪族ポリエステルが溶融または軟化する温度に設定すればよく、処理時間や線圧等に応じて適宜選択する。具体的には、ロールの表面温度は、共重合脂肪族ポリエステルの融点よりも１０〜５０℃低い温度に設定することが好ましい。共重合脂肪族ポリエステルの融点より５０℃低い温度よりもさらに低い温度に設定すると、共重合脂肪族ポリエステルが十分に溶融または軟化しないため、部分的熱圧着部において繊維同士が十分に接着せず、不織布に十分な機械的性能を付与することができず、また、毛羽立ちやすいものとなる。一方、共重合脂肪族ポリエステルの融点より１０℃低い温度よりもさらに高い温度に設定すると、ロールに溶融した重合体が固着し、操業性を著しく損なうことになる。
【００５３】
また、得られた本発明の不織布に、さらに熱処理を施すことにより、不織布の熱安定性をより向上させることもできる。具体的には、共重合脂肪族ポリエステルの融点付近の温度に設定した高温雰囲気内に通布することにより行う。
【実施例】
【００５４】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。なお、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。下記の実施例および比較例における各物性値等は、以下により求めた。
（１）重合体の融点（℃）：示差走査型熱量計（パーキンエルマ社製  ＤＳＣ−２型）を用い、試料質量を５ｍｇ、昇温速度を１０℃／分として測定して得られた融解吸熱曲線の吸熱ピークの極値を与える温度を融点Ｔｍ（℃）とした。
【００５５】
（２）冷却性：牽引装置に導入前の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かった。
△：密着糸が認められるが操業上は問題とならなかった。
×：大部分が密着し、開繊不可能であった。
【００５６】
（３）開繊性：移動式捕集面上に堆積された不織ウエブを目視して、下記の３段階にて評価した。
○：構成繊維の大部分が分繊され、密着糸及び収束糸が認められなかった。
△：密着糸及び収束糸がわずかであるが認められた。
×：構成繊維の大部分が密着して開繊されていない。
【００５７】
（４）目付（ｇ／ｍ2）；不織布から縦１０ｃｍ×横１０ｃｍの試料片各１０点を作製し、標準状態での各試料片の質量（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て、不織布の目付（ｇ／ｍ2）とした。
【００５８】
（５）引張強力（Ｎ／５ｃｍ幅）および破断伸度（％）：試料長２０ｃｍ、試料幅５ｃｍの試料片各１０点を作製し、各試料について、定速伸張型引張試験機（オリエンテック社製テンシロンＵＴＭ−４−１−１００）を用い、つかみ間隔１０ｃｍ、引張速度２０ｃｍ／分で伸張して得られた切断時荷重値（Ｎ／５ｃｍ幅）の1０点の平均値を引張強力（Ｎ／５ｃｍ幅）とした。破断伸度は、上記条件で得られた切断時の伸度（％）の平均値を破断伸度（％）とした。
【００５９】
（６）圧縮剛軟度（ｇ）：試料長が１０ｃｍ、試料幅が５ｃｍの試料片５点を作成し、各試料毎に長手方向に曲げて、その端部を接合することにより高さ５ｃｍ、周長約１０ｃｍの円筒体を作成し、これを圧縮剛軟度測定用試料とした。次いで、各測定試料毎にその円筒軸方向（高さ方向）について、定速伸長型引張試験機（オリエンテック社製テンシロンＵＴＭ−４−１−１００）を用い、圧縮速度５ｃｍ／分で圧縮し、得られた最大荷重値（ｇ）の平均値を圧縮剛軟度（ｇ）とした。なお、この圧縮剛軟度とは値が小さいほど柔軟性が優れていることを意味するものである。
【００６０】
（７）不織布の寸法安定性：２０ｃｍｘ２０ｃｍの試料を沸水中で１５分間放置した後の縦方向の収縮率および横方向の収縮率を、下式によって算出した。なお、下式において、Ｌは、１５分放置した後の縦または横方向の試料の長さである。
沸水収縮率（％）＝［（２０−Ｌ）／２０］×１００
【００６１】
（８）ヒートシール性：ヒートシールテスト機を用いて、処理条件を設定温度１２０℃、ヒートシール時間２秒、処理圧力１９．６Ｎ／ｃｍ2として、重ね合わせた２枚の不織布をシールし、そのシール部を手で剥がして剥離状態を下の３段階評価にて判定した。
○：加工時にシール部に収縮が発生せず加工でき、加工部は剥離せず十分シールされている
△：加工部は剥離せず十分シールされているものの、加工時にシール部に収縮が発生し寸法安定性が悪い。
×：殆どシールされない。
【００６２】
実施例１
ポリ乳酸系重合体として、融点１６８℃、ＭＦＲ２０ｇ／１０分のＤ、Ｌ−乳酸共重合体（Ｌ−乳酸／Ｄ−乳酸＝９８.６／１.４）を用意した。一方、共重合脂肪族ポリエステルとして、融点１１０℃、ＭＦＲ３０ｇ／１０分の１，４−ブタンジオール、コハク酸および乳酸を構成成分とする共重合脂肪族ポリエステル(三菱化学社製  商品名：ＧＳＰｌａ)を用意した。また、上記Ｄ、Ｌ−乳酸共重合体をベースとしてタルクを２０質量％練り込み含有したマスターバッチを用意した。
【００６３】
そして、芯部と葉部の複合比が質量比で１．５：１となるように、また、ポリ乳酸系重合体中にタルクが０．５質量％となるように、それぞれの重合体およびマスターバッチを個別のエクストルーダ型溶融押し出し機を用いて温度２２０℃で溶融計量し、ポリ乳酸系重合体が葉部、共重合脂肪族ポリエステルが芯部となる六葉型複合紡糸口金を用いて、単孔吐出量１．３８ｇ／分の条件下で溶融紡糸した。
【００６４】
溶融紡出糸条を公知の冷却装置にて冷却した後、引き続いて紡糸口金の下方に設けたエアーサッカーにて牽引速度４６００ｍ／分で牽引細化し、公知の開繊器具を用いて開繊し、移動するスクリーンコンベア上にウエブとして捕集堆積させた。なお、堆積させた複合長繊維の単糸繊度は、３．０デシテックス、複合長繊維の横断面は、図１に示す如き形態であった。
【００６５】
次いで、このウエブをエンボスロールと表面平滑な金属ロールとからなる熱エンボス装置に通して熱処理を施し、目付２０ｇ／ｍ2の不織布を得た。熱エンボス条件としては、両ロールの表面温度を９０℃とし、エンボスロールは、個々の面積が０.６ｍｍ2の円形の彫刻模様で、圧接点密度が２０点／ｃｍ2のものを用いた。
【００６６】
実施例２
目付を３０ｇ／ｍ2としたこと以外は、実施例１と同様にして不織布を得た。
【００６７】
実施例３
実施例１で得られた不織布をピンテンター付き乾燥機（乾燥機内の設定温度１１０℃）に通して熱処理を行い、実施例３の不織布を得た。
【００６８】
実施例４
芯部と鞘部との複合比が質量比で２：１となるように溶融計量したこと、牽引速度を４０００ｍ／分としたこと、熱エンボス装置に通して得られた不織布をピンテンター付き乾燥機（乾燥機内の設定温度１１０℃）に通して熱処理を行ったこと以外は、実施例１と同様にして実施例４の不織布を得た。なお、不織布を構成する複合長繊維の単糸繊度は、３．３デシテックス、複合長繊維の横断面は、図１に示す如き形態であった。
【００６９】
実施例５
実施例１において、単孔吐出量を１．６７ｇ／分として牽引速度を５５００ｍ／分としたこと、熱エンボス装置に通して得られた不織布をピンテンター付き乾燥機（乾燥機内の設定温度１１０℃）に通して熱処理を行ったこと以外は、実施例１と同様にして実施例５の不織布を得た。なお、不織布を構成する複合長繊維の単糸繊度は、３．０デシテックス、複合長繊維の横断面は、図１に示す如き形態であった。
【００７０】
実施例６
実施例１で用いたマスターバッチにおいて、タルクに替えて二酸化チタンを用いたこと以外は、実施例１と同様にして実施例６の不織布を得た。
【００７１】
実施例７
葉部を構成する重合体として、実施例１で用いたポリ乳酸系重合体と共重合脂肪族ポリエステルとを質量比で９０／１０となるように溶融ブレンドしてなる重合体（ポリ乳酸系のブレンド重合体）を用いたこと、芯部（共重合脂肪族ポリエステル）と葉部（ポリ乳酸系のブレンド重合体）との複合比が質量比で１．２５：１となるように溶融計量したこと、不織布の目付を３０ｇ／ｍ2としたこと以外は、実施例１と同様にして実施例７の不織布を得た。なお、不織布を構成する複合長繊維の単糸繊度は、３．０デシテックス、複合長繊維の横断面は、図１に示す如き形態であった。
【００７２】
実施例８
実施例７で得られた不織布を、ピンテンター付き乾燥機（乾燥機内の設定温度１１０℃）に通して熱処理を行って実施例８の不織布を得た。
【００７３】
参考例
芯部を構成する重合体として融点１１４℃、ＭＦＲ５０ｇ／１０分ポリブチレンサクシネートを用いたこと以外は、実施例１と同様にして不織布を得ようとしたが、牽引速度を４０００ｍ／分以上に設定すると、糸切れが多発したため、牽引速度を３６００ｍ／分に設定して不織布を得た。なお、不織布を構成する複合長繊維の単糸繊度は、３．０デシテックス、複合長繊維の横断面は、図１に示す如き形態であった。
【００７４】
得られた実施例１〜８および参考例の不織布について、各評価を行い、その結果を表１に示す。
【００７５】
【表１】
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実施例１〜８は、いずれも製糸性、開繊性は良好で、熱エンボス装置に通す熱処理の際には、収縮の発生やエンボスロールに融着することがなく、良好に繊維同士を接着し、機械的強力に優れたものであった。また、優れたヒートシール性を示した。
【００７６】
また、各実施例と参考例とを比較すると、機械的強力の向上および熱安定性の向上が見られる。特に実施例は、伸度の向上が大きくタフネスにより優れている。
【００７７】
また、熱エンボス処理により一体化した不織布に、熱処理を施してなる実施例３，４，５，８の不織布は、より機械的強力と熱安定性が向上したものであった。
【００７８】
また、これらの不織布を約５８℃に維持した熟成コンポスト中に埋設して、３ヶ月後に形態変化を観察したところ、不織布の形態が保持していない程度に分解しており、生分解性は良好であった。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明に用いる多葉型複合繊維の横断面の一例を示す模式図である
【図２】本発明に用いる多葉型複合繊維の横断面の一例を示す模式図である
【図３】本発明に用いる多葉型複合繊維の横断面の一例を示す模式図である
【符号の説明】
【００８０】
１：芯部
２：葉部
３：多葉型複合繊維
【図１】
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【図２】
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【図３】
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