(57)【要約】【課題】  製糸性、開繊性が良好で、スパンボンド法によっても製造することが可能であり、また、熱接着処理の際の収縮等が少なく、熱処理加工を安定して容易に行うことができ、さらには、ヒートシール性、柔軟性を併せもつ生分解性不織布およびその製造方法を提供する。【解決手段】  ポリ乳酸系重合体と生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルとからなる分割型複合繊維の分割により発現したポリ乳酸系重合体からなる繊維および生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルからなる繊維によって構成され、構成繊維同士が三次元的に交絡してなる不織布であり、前記分割型複合繊維の横断面は、芯部と、芯部の外周部に接合された複数の葉部とからなる多葉型断面であり、芯部に生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステル、葉部にポリ乳酸系重合体が配されていることを特徴とする生分解性不織布。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記（１）〜（２）の溶融特性を有するポリ乳酸系重合体と生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルとからなる分割型複合繊維の分割により発現したポリ乳酸系重合体からなる繊維および生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルからなる繊維によって構成され、構成繊維同士が三次元的に交絡してなる不織布であり、前記分割型複合繊維の横断面は、芯部と、芯部の外周部に接合された複数の葉部とからなる多葉型断面であり、芯部に生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステル、葉部にポリ乳酸系重合体が配されていることを特徴とする生分解性不織布。
（１）ポリ乳酸系重合体の融点が１５０℃以上である。
（２）生分解性脂肪族−芳香族共重合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くその差が５０℃以上である。
【請求項２】
分割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記載の生分解性不織布。
【請求項３】
生分解性脂肪族−芳香族ポリエステルが、ポリブチレンアジペートテレフタレートであることを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載の生分解性不織布。
【請求項４】
下記（１）〜（２）の溶融特性を有するポリ乳酸系重合体と生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルとを個別に溶融計量し、芯部と、芯部の外周部に接合された複数の葉部とからなる多葉型断面となる複合紡糸口金を用いて、生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルを芯部、ポリ乳酸系重合体を葉部となるように配して溶融紡糸し、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分割型複合繊維からなるウエブを形成し、このウエブに高圧水流を施し、分割型複合繊維を分割してポリ乳酸系重合体からなる繊維および生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルからなる繊維を発現させるとともに、構成繊維同士を三次元的に交絡することを特徴とする生分解性不織布の製造方法。
（１）ポリ乳酸系重合体の融点が１５０℃以上であること。
（２）生分解性脂肪族−芳香族共重合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くその差が５０℃以上である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、柔軟性とヒートシール特性とを併せもつ生分解性不織布に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、機能性のある不織布の１つに熱接着性不織布がある。この熱接着性不織布は、熱接着性繊維からなるものであり、ヒートシール特性を有するものである。
【０００３】
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。
【０００４】
ポリ乳酸系重合体において、ポリ−Ｌ−乳酸もしくはポリ−Ｄ−乳酸は、結晶性で融点が１８０℃程度と高い融点を有しており、また、Ｌ−乳酸とＤ−乳酸とが共重合してなる共重合体（Ｄ、Ｌ−乳酸共重合体）は、共重合比を適宜選択することにより融点を変更することができる。例えば、Ｌ−乳酸にＤ−乳酸を１モル％共重合させると融点が１７０℃、Ｄ−乳酸を５モル％共重合させると融点が１５０℃、Ｄ−乳酸を８モル％共重合させると融点が１２０℃といった具合に、ポリ乳酸の融点のコントロールが可能である。しかし、共重合量を増加させると、それにつれて結晶性が失われて、熱的安定性に劣る傾向となる。
【０００５】
ポリ乳酸系重合体を用いて熱接着性不織布を得ようとした際に、芯部にポリ−Ｌ−乳酸、鞘部にＬ−乳酸とＤ−乳酸との共重合体やポリ乳酸と他の脂肪族ポリエステルとの共重合体等を配した芯鞘型複合繊維により構成させるものが知られている（特許文献１、特許文献２）。
【０００６】
熱加工安定性を考慮すると、芯部と鞘部の融点差は大きい方が好ましいため、鞘部の共重合体は融点が低いもの（１２０℃程度の共重合体）を選択することがよいと考える。しかし、Ｄ、Ｌ−乳酸共重合体において、融点１２０℃程度のものは結晶性が低いため、熱接着工程において収縮する、熱ロールに絡みつく等のトラブルが発生しやすく、また、得られる不織布は、耐熱性に劣るものとなる。また、融点が低いと、ガラス転移温度(Ｔｇ)もまた低い場合が多く、例えば、このようなものを用いて、スパンボンド法により効率よく不織布を得ようとすると、スパンボンド法はノズル孔より吐出した糸条が牽引細化されるまでの時間が極めて短いため、冷却風による冷却過程で十分に冷え切らずにゴム状の弾性となったり、ブロッキングを起こし、目的とする糸条を得にくいという問題がある。
【０００７】
また、ポリ乳酸系重合体からなる繊維は、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステルからなる繊維と比較して、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。
【特許文献１】特開平０７−３１０２３６号公報
【特許文献２】特開平０７−１３３５１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、製糸性、開繊性が良好で、スパンボンド法によっても製造することが可能であり、また、熱接着処理の際の収縮等が少なく、熱処理加工を安定して容易に行うことができ、さらには、ヒートシール性、柔軟性を併せもつ生分解性不織布およびその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち、本発明は、下記（１）〜（２）の溶融特性を有するポリ乳酸系重合体と生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルとからなる分割型複合繊維の分割により発現したポリ乳酸系重合体からなる繊維および生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルからなる繊維によって構成され、構成繊維同士が三次元的に交絡してなる不織布であり、前記分割型複合繊維の横断面は、芯部と、芯部の外周部に接合された複数の葉部とからなる多葉型断面であり、芯部に生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステル、葉部にポリ乳酸系重合体が配されていることを特徴とする生分解性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）生分解性脂肪族−芳香族共重合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くその差が５０℃以上である。
【００１０】
また、本発明は、上記（１）〜（２）の溶融特性を有するポリ乳酸系重合体と生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルとを個別に溶融計量し、芯部と、芯部の外周部に接合された複数の葉部とからなる多葉型断面となる複合紡糸口金を用いて、生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルを芯部、ポリ乳酸系重合体を葉部となるように配して溶融紡糸し、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分割型複合繊維からなるウエブを形成し、このウエブに高圧水流を施し、分割型複合繊維を分割してポリ乳酸系重合体からなる繊維および生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルからなる繊維を発現させるとともに、構成繊維同士を三次元的に交絡することを特徴とする生分解性不織布の製造方法を要旨とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の不織布は、ポリ乳酸系重合体と生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルからなる分割型複合繊維の分割により発現したポリ乳酸系重合体からなる繊維および生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルからなる繊維によって構成され、構成繊維同士が三次元的に交絡している。分割により発現した繊維は、その繊度が小さく、特にポリ乳酸系重合体からなる繊維の繊度が小さいため、得られる不織布は柔軟性に優れるものとなる。
【００１２】
また、分割型複合繊維の横断面は、生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルを芯部に配し、芯部の外周にポリ乳酸系重合体からなる複数の葉部が接合されている。生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルは、ガラス転移温度が低く、冷却性に劣るが、接着性、粘着性に優れる。したがって、それ単独では、溶融紡糸しにくく、繊維同士が密着しやすい。一方、本発明で用いるポリ乳酸系重合体は、結晶性が高く、溶融紡糸の際に糸条の冷却性や開繊性などの製糸性に優れる。このような性質を有する２種の重合体を、本発明のごとき多葉型断面となるように配することにより、すなわち、冷却性に劣るが接着性に優れた生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルを繊維の中心部（芯部）に配して、その周りを、冷却性、開繊性に優れるポリ乳酸系重合体からなる複数の葉部により囲わせた形態とすることにより、溶融紡糸に際しては、上記の性能を有するポリ乳酸系重合体が、繊維表面を占めているため、繊維同士が密着することなく、良好に冷却され、製糸性、開繊性に優れる。一方、熱処理やヒートシール工程においては、優れた接着性を有する生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルを軟化または溶融させることにより、良好な熱接着性、ヒートシール性を奏することができ、優れた機械的強力、ヒートシール強力を有する不織布を得ることができる。
【００１３】
さらに、ポリ乳酸系重合体の融点は、１５０℃以上の結晶性が高いものを採用しているため、熱的安定性を有し、製糸性、開繊性がより良好で、また、ヒートシール加工時に熱の影響により収縮等が発生することがなく、加工性に優れた不織布を得ることができる。
【００１４】
また、熱接着成分となる生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルは、ポリ乳酸系重合体の融点よりも５０℃以上低い融点を有するものを採用しているため、両者の融点差が大きいこと、およびこの生分解性脂肪族-芳香族共重合ポリエステルが有する接着性という性質をも併せて、熱加工条件に細心の注意を払わずとも、ヒートシール加工を容易に行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明は、ポリ乳酸系重合体と生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルとからなる分割型複合繊維を用いる。
【００１６】
分割型複合繊維を構成す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の群から選ばれる重合体、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を共重合体する際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。
【００１７】
本発明においては、上記ポリ乳酸系重合体であって、融点が１５０℃以上の重合体あるいはこれらのブレンド体を用いる。ポリ乳酸系重合体の融点が１５０℃以上であると、高い結晶性を有しているため、熱的安定性に優れることから、熱処理加工時の収縮が発生しにくく、また、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、耐熱性を有するため実用性に富む。
【００１８】
ポリ乳酸のホモポリマーであるポリ−Ｌ−乳酸やポリ−Ｄ−乳酸の融点は、約１８０℃である。ポリ−Ｌ−乳酸とポリ−Ｄ−乳酸がステレオコンプレックスを形成しているポリ乳酸系重合体の融点は、約１９０〜２３０℃である。また、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。
【００１９】
本発明に用いる生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルとしては、脂肪族ジオールと芳香族カルボン酸および脂肪族ジカルボン酸を縮合して得られるものが使用できる。脂肪族ジオールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、１,４−ブタンジオール、１,４−シクロヘキサンジメタノール等が挙げられる。芳香族ジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸等が挙げられる。脂肪族ジカルボン酸としては、コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカン酸等が挙げられる。これらを１種類以上選択して、重縮合することにより、目的とする生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルが得られ、必要に応じて多官能のイソシアネート化合物により架橋することもできる。
【００２０】
生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルの融点は、ポリ乳酸系重合体の融点よりも５０℃以上低いことが必要であり、この融点差を満足するように生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルおよびポリ乳酸系重合体を選択する。両者の融点差を５０℃以上とすることにより、熱処理加工を安定して容易に行うことができ、また、ヒートシール性に優れた不織布を得ようという本発明の目的を達成することができる。なお、この融点差は、本発明の目的を達成するために設けるものであり、その上限については特に限定されないが１２０℃程度が現実的である。
【００２１】
本発明に用いる分割型複合繊維の横断面は、芯部と、芯部の外周部に接合された複数の葉部とからなる多葉型断面であり、芯部に生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステル、葉部にポリ乳酸系重合体が配されている。本発明においては、芯部を形成する生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルが熱処理加工時に熱接着成分として機能し、複数の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いるため、溶融紡糸時に冷却性が良好となり、優れた開繊性に寄与する。
【００２２】
隣り合う葉部同士は、芯部によって分断された形態であると、分割工程にて、分割型複合繊維の分割により葉部と芯部とを剥離して、ポリ乳酸系重合体からなる繊維および生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルからなる繊維をより発現しやすくなるが、分割工程にて葉部と芯部とが剥離できるのであれば、葉部同士が芯部によって分断されずに接合してなる形態であってもよい。
【００２３】
分割型複合繊維における葉部の数は、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。葉部の数が４個未満であると、芯部の生分解性脂肪族−芳香族共重合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１０個を超えると、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り、分割工程にて、分割型複合繊維が分割しにくく、本発明の目的とする不織布が得られにくい。
【００２４】
また、複数の葉部の配設形態は、芯部の外周上に各々等間隔に位置していることが好ましい。葉部が芯部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、操業性に劣るものとなる。
【００２５】
図１〜３に、本発明に用いる分割型複合繊維の横断面の一例を示す。
【００２６】
図１、図２は、それぞれの葉部（２）が芯部（１）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。図３は、それぞれの葉部（２）が芯部（１）により分断されており、芯部である生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルは繊維表面に露出している。また、図１の横断面は略円形状であって、葉部は凸レンズ状の形態を示し、横断面の外周側にはほとんど突出しておらず、一方、図２、図３の横断面は、葉部が横断面の外周側への突起状に突出しており、異形度が高い。本発明においては、図１のように葉部が突起状に突出してなく、横断面が略円形状のものについても多葉型断面とする。
【００２７】
本発明は、分割型複合繊維として上記の横断面を有するものを採用しているため、溶融紡糸工程においては、生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルの露出度が低いこと、ポリ乳酸系重合体が接着性の高い生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルをほぼ覆っていることにより、芯部（生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステル）同士の接触を妨げ、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、図２、３のように異形度が高い程、その効果を良好に奏することができる。また、後の分割工程においては、分割型複合繊維が分割してポリ乳酸系重合体からなる繊維と生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルからなる繊維と発現させ、すなわち、繊度の小さい繊維を発現させること（特にポリ乳酸系重合体からなる極細繊維が発現）により、不織布が柔軟性に優れるものとなる。図２、３のように葉部の突出度合いが大きい方が分割しやすい。
【００２８】
分割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、得られた不織布のヒートシール性に劣る傾向となり、また、葉部の数や葉部と芯部とのメルトフローレートの組合せによっては、葉部同士が接触しすぎて芯部を葉部が完全に覆った、いわゆる芯鞘の形態となって分割しにくくなる。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。なお、ここで葉部の質量とは、複数の葉部の合計質量であることは言うまでもない。
【００２９】
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、１５〜８０ｇ／１０分であることが好ましく、さらには２０〜７０ｇ／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８０ｇ／１０分を超えると、粘度が低すぎて、個々の葉部の形状が明確とならず、葉部同士が接触して芯部を葉部が完全に覆った、いわゆる芯鞘の形態となって分割しにくくなる。
【００３０】
芯部を形成する生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルのＭＦＲは、３０〜８０ｇ／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紡糸することが困難となり、一方、ＭＦＲが８０ｇ／１０分を超えると、粘度が低すぎて、目的とする複合断面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。
【００３１】
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突起状に突出させて、異形度を高くする場合は、ポリ乳酸系重合体のＭＦＲと生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルのＭＦＲが同じ、もしくは、ポリ乳酸系重合体のＭＦＲよりも生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルのＭＦＲの方を大きくするとよく、その差が１０ｇ／１０分以上のものを採用することがさらに好ましい。
【００３２】
なお、本発明において、ポリ乳酸系重合体および生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステル共重合脂肪族ポリエステルのＭＦＲは、ＡＳＴＭ−Ｄ−１２３８に記載の方法に準じて、温度２１０℃、２．１６ｋｇｆで測定した値とする。
【００３３】
本発明に用いるポリ乳酸系重合体、生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルには、各々必要に応じて、他の重合体を少量ブレンドしたり、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。
【００３４】
本発明における分割型複合繊維の単糸繊度は、１．６〜１０デシテックスであることが好ましい。単糸繊度が１．６デシテックス未満となると、紡糸口金が複雑化するため製糸工程における糸切れが増大し、生産量が低下したり、繊維の横断面形状が不安定となりやすい。一方、単糸繊度が１０デシテックスを超えると、紡出糸条の冷却性に劣る傾向となる。これらの理由により、単糸繊度は、２〜８デシテックスであることがより好ましい。
【００３５】
芯部を形成する生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルの単糸繊度は４デシテックス以下であることが好ましく、下限は１デシテックス程度とする。生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルの単糸繊度が１デシテックス未満となると、得られる不織布の接着性・ヒートシール性に劣る傾向となり、単糸繊度が４デシテックスを超えると製糸性に劣る傾向となる。
【００３６】
個々の葉部の単糸繊度は、１．５デシテックス未満であることが好ましく、特に０．０５〜１デシテックスであることが好ましい。葉部の単糸繊度が１．５デシテックスを超えると、優れた柔軟性を奏しにくくなり、０．０５デシテックス未満であると、溶融紡糸によって複合繊維を製造することが困難である。
【００３７】
分割型複合繊維の繊維形態は、短繊維であっても、長繊維であってもよい。また、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、生産性がよいことから、本発明は、分割型複合繊維がスパンボンド法により得られる長繊維からなるスパンボンド不織布であることが好ましい。
【００３８】
本発明の不織布は、分割型複合繊維の分割により発現したポリ乳酸系重合体からなる繊維および生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルからなる繊維によって構成され、構成繊維同士が三次元的に交絡している。すなわち、分割型複合繊維に分割処理を施すことにより、複合繊維中の芯部（ポリ乳酸系重合体）から葉部（生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステル）が分離し、芯部からなる繊維および葉部からなる極細繊維が発現する。そしてこれらの構成繊維同士が三次元的に交絡することによって不織布として一体化している。分割および交絡工程として、公知の分割処理を施した後に、交絡処理を施す２工程で行ってもよいが、分割と交絡とを同時に行えることから、高圧水流処理やニードルパンチ処理を施すことが好ましく、得られる不織布の風合い、柔軟性の点から特に高圧水流処理を採用することが好ましい。
【００３９】
なお、本発明の不織布は、分割処理において、すべての分割型複合繊維が分割し、すべての葉部が分離されたものでなくとも、一部、分割されず未分割の複合繊維が含まれている不織布であってもよい。
【００４０】
本発明の生分解性不織布の目付は、用途に応じ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。
【００４１】
次に、本発明の生分解性不織布の好ましい製造方法について説明する。本発明における生分解性不織布は、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。
【００４２】
まず、ポリ乳酸系重合体と生分解性脂肪族−芳香族共重合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、芯部と、芯部の外周部に接合された複数の葉部とからなる多葉型断面となる複合紡糸口金を用いて、生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルを芯部に、ポリ乳酸系重合体を葉部となるように配して溶融紡糸し、前記紡糸口金より紡出した紡出糸条を従来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。
【００４３】
牽引速度は、３０００〜６０００ｍ／分と設定することが好ましく、さらには４０００〜６０００ｍ／分であることが好ましい。牽引速度が３０００ｍ／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、得られる不織布の寸法安定性が劣るものとなる。一方、牽引速度が高すぎると紡糸安定性に劣る。
【００４４】
牽引細化した分割型複合繊維は、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させながら堆積させてウエブを形成する。その後、このウエブを熱エンボス装置に通して部分的に仮熱圧着部を形成させる。
【００４５】
仮熱圧着部を形成することによりウェブの形態を保持させる。仮熱圧着部は、次工程である分割工程に搬送するため、また、高圧水流によって繊維の配列が乱れにくく地合の良好な不織布を得るために、一時的にウェブの形態を保持するためのものであり、分割工程において解除される。熱エンボス装置におけるロールの設定温度は、生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルが溶融または軟化する温度であって、ポリ乳酸系重合体が熱による影響を受けない温度に設定する。処理時間や線圧等に応じて適宜選択すればよいが、生分解性脂肪族−芳香族共重合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。エンボスロールの凸部に当接する部分は、熱と圧力が加わることにより、葉部の間より芯部の生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルが軟化または溶融して溶出し、構成繊維同士が仮熱圧着された仮熱圧着部が形成される。
【００４６】
次いで、仮熱圧着部が形成されたウェブに高圧水流を施して、分割型複合繊維を分割してポリ乳酸からなる繊維および生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルからなる繊維を発現させるとともに、構成繊維同士を三次元的に交絡させて本発明の不織布を得る。
【００４７】
すなわち、上記ウェブを多孔性支持体に担持し、ウェブ側から高圧水流を施す。この高圧水流は、孔径０．０５〜１．５ｍｍの噴射孔が、噴射孔間隔０．０５〜１０ｍｍで一列又は複数列配置されている噴射装置を用い、水を噴射孔から５〜３０ＭＰａの圧力で噴射して得られるものである。そうすると、高圧水流はウェブに衝突して、分割型複合繊維が分割すると共に構成繊維同士は三次元的に交絡し、不織布として一体化したものとなる。
【００４８】
ウェブを担持する多孔性支持体としては、金属製や合成樹脂製の５〜１００メッシュのメッシュスクリーンや有孔板等が挙げられ、高圧水流がウェブと支持体を貫通するものであれば特に限定しない。
【００４９】
また、本発明においては、構成繊維同士が三次元的に交絡してなる不織布に、機械的強力を向上させる等の目的から、熱エンボス装置に通して、部分的に熱圧着部を形成させてもよい。
【実施例】
【００５０】
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のみに限定されるものではない。なお、下記実施例、比較例における各種物性値の測定は以下の方法により実施した。
【００５１】
（１）融点（℃）：示差走査型熱量計（パーキンエルマ社製、ＤＳＣ−２型）を用いて、試料質量を５ｍｇ、昇温速度を１０℃／分で測定し、得られた融解吸熱曲線の最大値を与える温度を融点（℃）とした。
【００５２】
（２）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かった。
△：密着糸がわずかであるが認められた。
×：大部分が密着し、開繊不可能であった。
【００５３】
（３）開繊性：開繊器具より吐出した紡出糸条にて形成された不織ウエッブを目視にて下記の３段階にて評価した。
○：構成繊維の大部分が開繊され、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、開繊性が不良であった。
【００５４】
（４）目付（ｇ／ｍ2）：試料から試料長が１０ｃｍ、試料幅が５ｃｍの試料片１０点を作成し、標準状態で平衡水分にした後、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あたりに換算し、目付（ｇ／ｍ2）とした。
【００５５】
（５）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１秒、処理圧力９．８Ｎ／ｃｍ2として、重ね合わせた２枚の不織布をシールした。シール部について、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、シール部は剥離せず十分シールされている
△：シール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。
×：殆どシールされず、手で容易に剥離する。
【００５６】
（６）引張強力（Ｎ／５ｃｍ幅）：長さ２０ｃｍ、幅５ｃｍの試料片各１０点を作成し、各試料片につき不織布のタテ（ＭＤ）およびヨコ（ＣＤ）方向について、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、得られた切断時荷重値(Ｎ／５ｃｍ幅)の平均値を目付で除した。
【００５７】
（７）圧縮剛軟度（Ｎ）：長さ１０ｃｍ、幅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（Ｎ）の平均値を圧縮剛軟度（Ｎ）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。
【００５８】
実施例１
ポリ乳酸系重合体として、融点１６８℃、ＭＦＲ７０ｇ／分、Ｌ−乳酸／Ｄ−乳酸（共重合比）＝９８.６／１.４モル％のＬ−乳酸／Ｄ−乳酸共重合体を用意した。一方、生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルとして、融点１１０℃、ＭＦＲ５０ｇ／１０分のポリブチレンアジペートテレフタレート重合体(イーストマンケミカル社製  商品名：イースターバイオＧＰ)を用意した。
【００５９】
次いで、それぞれの重合体にタルクを重合体中に０．５質量％となるように含有させ、芯部（生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステル）と葉部（ポリ乳酸系重合体）との複合比が、質量比で芯部／葉部＝１／１となるように、個別に計量した後、それぞれ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２１０℃で溶融し、芯部と６つの葉部を有する繊維横断面となる六葉型複合紡糸口金を用いて、生分解性芳香族−脂肪族ポリエステルを芯部に、ポリ乳酸系重合体を葉部となるように単孔吐出量１．３３ｇ／分の条件下で溶融紡糸した。
【００６０】
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４５００ｍ／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、２．９デシテックスであった。
【００６１】
次いで、このウエブを金属製エンボスロールと金属製フラット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５０ｇ／ｍ2の部分的に仮熱圧着部を有するウェブとした。複合長繊維の横断面形状は、図１に示すような略円形状の形態であった。なお、熱処理条件としては、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、圧接面積率が１２％のものを用いた。
【００６２】
次いで、得られたウェブを、移動する１００メッシュの金属製のメッシュスクリーンに担持し、ウェブ側より高圧水流を施した。高圧水流は、メッシュスクリーンの上方５０ｍｍに位置した孔径０．１ｍｍの噴射孔が孔間隔０．６ｍｍで一列配置され、かつその列を複数列備えた高圧水流噴射装置を用い、１５．７ＭＰａの圧力で水を噴射して、構成繊維同士を一体化させた。次いで、一体化させた不織布より、余剰の水分をマングルロールにて除去し、乾燥機にて乾燥させて本発明の生分解性不織布を得た。なお、分割型複合長繊維は、分割により生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルからなる繊維（単糸繊度１．４５デシテックス）とポリ乳酸系重合体からなる極細繊維（単糸繊度  約０．２４デシテックス）を発現していた。
【００６３】
実施例２
芯部と葉部の複合比（質量比）を２／１としたこと、牽引速度を４０００ｍ／分としてこと、高圧水流の水圧を１１．８ＭＰａとしたこと以外は、実施例１と同様にして生分解性不織布を得た。なお、分割型複合繊維の横断面は、図１に示すような略円形状の単糸繊度３．４デシテックスであり、また、得られた不織布は、分割型複合長繊維が分割により生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルからなる繊維（単糸繊度  約２．２７デシテックス）とポリ乳酸系重合体からなる極細繊維（単糸繊度  約０．１９デシテックス）を発現していた。
【００６４】
実施例３
ポリ乳酸系重合体として、融点１６８℃、ＭＦＲ５０ｇ／分のＬ−乳酸／Ｄ−乳酸（共重合比）＝９８.６／１.４モル％のＬ−乳酸／Ｄ−乳酸共重合体を用いたこと以外は、実施例１と同様にして生分解性不織布を得た。なお、分割型複合繊維の断面形状は、図２に示すように、それぞれの葉部は突起状に突出していた。また、得られた不織布は、分割型複合長繊維が分割により生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルからなる繊維（単糸繊度  約１．４５デシテックス）とポリ乳酸系重合体からなる極細繊維（単糸繊度  約０．２４デシテックス）を発現していた。
【００６５】
実施例４
ポリ乳酸系重合体として、融点１６８℃、ＭＦＲ２０ｇ／分のＬ−乳酸／Ｄ−乳酸（共重合比）＝９８.６／１.４モル％のＬ−乳酸／Ｄ−乳酸共重合体を用いたこと以外は、実施例１と同様にして生分解性不織布を得た。なお、分割型複合繊維の断面形状は、図２に示すように、葉部は突起状に突出し、また、実施例３で得られた複合繊維よりも異形度が高いものであった。また、得られた不織布は、分割型複合長繊維が分割により生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルからなる繊維（単糸繊度  約１．４５デシテックス）とポリ乳酸系重合体からなる極細繊維（単糸繊度  約０．２４デシテックス）を発現していた。
【００６６】
比較例
ポリ乳酸系重合体として、融点１６８℃、ＭＦＲ５０ｇ／分、Ｌ−乳酸／Ｄ−乳酸（共重合比）＝９８.６／１.４モル％のＬ−乳酸／Ｄ−乳酸共重合体（高融点ＰＬＡと略記する。）と、融点１２０℃、ＭＦＲ５０ｇ／分、Ｌ−乳酸／Ｄ−乳酸（共重合比）＝９１.５／８.５モル％のＬ−乳酸／Ｄ−乳酸共重合体（低融点ＰＬＡと略記する。）を用意した。
【００６７】
次いで、それぞれの重合体にタルクを重合体中に０．５質量％となるように含有させ、芯部に高融点ＰＬＡ、鞘部に低融点ＰＬＡを配して、芯部と葉部の複合比が、質量比で芯部／葉部＝１／１となるように、個別に計量した後、それぞれ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２１０℃で溶融し芯鞘型複合紡糸口金を用いて、単孔吐出量１．３３ｇ／分の条件下で溶融紡糸した。
【００６８】
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４０００ｍ／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、３．３デシテックスであった。
【００６９】
次いで、実施例１と同様の熱エンボス装置を通して熱処理を施したが、ウェブが大きく熱収縮して不織布化が困難であった。
【００７０】
実施例１〜４で得られた不織布の物性等を表１に示す。
【００７１】
【表１】
2005171408.tif 000003
【００７２】
実施例１〜４は、いずれも製糸性、開繊性は良好であり、得られた不織布は肌触りが良好で柔軟性に優れたものであった。また、熱圧着処理においては、収縮が発生したりエンボスロールに融着することがなく、加工性にも優れたものであり、優れたヒートシール性を示した。また、得られた不織布を約５８℃に維持した熟成コンポスト中に埋設して、３ヶ月後に不織布の状態を観察したところ、不織布の形態は保持していない程度に分解し、生分解性に優れたものであった。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明に用いる分割型複合繊維の横断面の一例を示す。
【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。
【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。
【符号の説明】
【００７４】
１：芯部
２：葉部
３：分割型複合繊維
【図１】
2005171408.tif 000004
【図２】
2005171408.tif 000005
【図３】
2005171408.tif 000006