【手続補正書】
【提出日】平成18年12月8日(2006.12.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一部に織布を用いた産業資材用繊維構造体であって、織布の経糸および／または緯糸が、脂肪酸ビスアミドおよび／またはアルキル置換型の脂肪酸モノアミドを繊維全体に対して０．１〜５重量％含有するポリ乳酸繊維の溶融紡出糸からなることを特徴とする産業資材用繊維構造体。
【請求項２】
ポリ乳酸繊維の溶融紡出糸の繊度が３０〜５０００ｄｔｅｘ、強度が４．５〜７．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、および伸度が１５〜４０％であることを特徴とする請求項１に記載の産業資材用繊維構造体。
【請求項３】
ポリ乳酸繊維の溶融紡出糸が原着糸であることを特徴とする請求項１または２に記載の産業資材用繊維構造体。
【請求項４】
カバーファクターが５００〜５０００、且つ目付が４０〜２０００ｇ／ｍ2であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の産業資材用繊維構造体。
【請求項５】
袋物、テント、ターポリン、帆布もしくは土木用シート用途の基布であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の産業資材用繊維構造体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、ポリ乳酸繊維の溶融紡出糸を用いてなる産業資材用繊維構造体に関する。更に詳しくは、生分解性を有し、高強度で耐摩耗性等の機械的特性に優れたポリ乳酸繊維の溶融紡出糸を用いてなる、優れた耐久性と生分解性を有する新規な産業資材用繊維構造体に関する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明の課題は、上記の問題点を克服し、従来技術では達成できなかった新規なポリ乳酸繊維の溶融紡出糸からなる産業資材用繊維構造体を提供することにある。即ち、生分解性を有し、高強度で耐摩耗性等の機械的特性に優れたポリ乳酸繊維の溶融紡出糸を用いてなる、優れた耐久性と生分解性を有する新規な産業資材用繊維構造体を提供することにある。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明の課題は以下の手段によって達成することができる。
１．少なくとも一部に織布を用いた産業資材用繊維構造体であって、織布の経糸および／または緯糸が、脂肪酸ビスアミドおよび／またはアルキル置換型の脂肪酸モノアミドを繊維全体に対して０．１〜５重量％含有するポリ乳酸繊維の溶融紡出糸からなることを特徴とする産業資材用繊維構造体。
２．ポリ乳酸繊維の溶融紡出糸の繊度が３０〜５０００ｄｔｅｘ、強度が４．５〜７．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、および伸度が１５〜４０％であることを特徴とする１項に記載の産業資材用繊維構造体。
３．ポリ乳酸繊維の溶融紡出糸が原着糸であることを特徴とする１項または２項に記載の産業資材用繊維構造体。
４．カバーファクターが５００〜５０００、且つ目付が４０〜２０００ｇ／ｍ2であることを特徴とする１〜３項のいずれか１項に記載の産業資材用繊維構造体。
５．袋物、テント、ターポリン、帆布もしくは土木用シート用途の基布であることを特徴とする１〜４項のいずれか１項に記載の産業資材用繊維構造体。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
生分解性を有し、高強度で耐摩耗性等の機械的特性に優れたポリ乳酸繊維の溶融紡出糸を用いてなる、優れた耐久性と生分解性を有する新規な産業資材用繊維構造体を提供することができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明の産業資材用繊維構造体は、生分解性を有し、高強度で耐摩耗性等の機械的特性に優れたポリ乳酸繊維の溶融紡出糸を用いてなる、優れた耐久性と生分解性を有する新規な産業資材用繊維構造体である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本発明の産業資材用繊維構造体に用いるポリ乳酸繊維の溶融紡出糸の原料とするポリ乳酸ポリマーは、乳酸やラクチド等の乳酸のオリゴマーを重合したものを言い、ポリマー内の乳酸のＬ体あるいはＤ体の光学純度は９０％以上であると、融点が高く好ましい。Ｌ体あるいはＤ体の光学純度は、より好ましくは９７％以上である。また、Ｌ体の光学純度９０％以上のポリ乳酸とＤ体の光学純度９０％以上のポリ乳酸を７０／３０〜３０／７０の比率でブレンドしたものは融点がさらに向上するため好ましい。ポリ乳酸ポリマーの分子量は、重量平均分子量で５万〜５０万であると、力学特性と成形性のバランスが良く好ましい。また、ポリ乳酸の性質を損なわない範囲で、乳酸以外の成分を共重合していても良く、また、ポリ乳酸以外のポリマーや粒子、艶消し剤、可塑剤、難燃剤、帯電防止剤、消臭剤、抗菌剤、抗酸化剤、耐熱剤、耐光剤、紫外線吸収剤、着色顔料等の添加物を必要に応じて含有させても良い。ポリ乳酸以外のポリマーとして、例えば、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可塑剤として用いることもできる。しかし、本発明におけるポリ乳酸繊維の溶融紡出糸は、生分解性および非石油系原料であるという特徴を活かし、廃棄しても環境負荷の小さい製品として用いるため、石油系ポリマーのブレンド、該成分の共重合等は極力避け、また各種添加剤も、重金属化合物や環境ホルモン物質は勿論、現時点でその懸念が予想される化合物の一切を用いないことがより好ましい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本発明におけるポリ乳酸繊維の溶融紡出糸は、従来のものに比べ高強度であり、特に、耐摩耗性が著しく改善されていることが特徴である。この優れた特性は、本発明におけるポリ乳酸繊維の溶融紡出糸に脂肪酸ビスアミドおよびアルキル置換型の脂肪酸モノアミドの少なくとも一方を含有せしめることによって達成される。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
本発明におけるポリ乳酸繊維の溶融紡出糸には、脂肪酸ビスアミドおよび／またはアルキル置換型の脂肪酸モノアミドを０．１〜５重量％含有させることが重要である。好ましくは０．５〜３重量％である。０．１重量％未満では本発明効果が十分に得られず、一方、５重量％を越えると、またポリ乳酸繊維の溶融紡出糸の強度が低下し、また生産収率が低下するため好ましくない。脂肪酸ビスアミドおよび／またはアルキル置換型の脂肪酸モノアミドの含有量を上記範囲とすることで、繊維の表面摩擦係数が低減し、産業資材用繊維構造体として要求される強度および耐摩耗性と繰り返し使用での耐久性を付与することができる。上記脂肪酸ビスアミドやアルキル置換型の脂肪酸モノアミドは単一で添加しても良いし、また複数の成分を混合して用いても良い。混合して用いる場合も、その混合物全体として０．１〜５重量％含有させれば良い。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
また、本発明におけるポリ乳酸繊維の溶融紡出糸には、平滑剤を主成分とし、界面活性剤、制電剤、極圧剤成分等を含む油剤が付与されていることが好ましい。好ましい油剤組成は、例えば、平滑剤としてアルキルエーテルエステル、界面活性剤として高級アルコールのアルキレンオキサイド付加物、極圧剤として有機ホスフェート塩等を鉱物油で希釈した非水系油剤である。該油剤の付与によって、ポリ乳酸繊維の溶融紡出糸の表面摩擦係数が低減し、産業資材用繊維構造体において更なる耐摩耗性の向上が可能となる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
本発明の産業資材用繊維構造体に用いられるポリ乳酸繊維の溶融紡出糸は、繊度が３０〜５０００ｄｔｅｘ、強度が４．５〜７．０cN/dtex、伸度が１５〜４０％であることが好ましい。繊度が３０ｄｔｅｘ未満および５０００ｄｔｅｘを越えても、本発明産業資材用繊維構造体の基本的な性能は維持されるが、生産効率を上げ低コストで供給するために、３０ｄｔｅｘ未満の繊度では不利であり、一方、５０００ｄｔｅｘを越える繊維は取扱いにくく、上記繊度範囲が好ましい。強度は４．５ｃＮ／ｄｔｅｘ未満では産業資材用繊維構造体としての強度がやや低下し、７．０ｃＮ／ｄｔｅｘを越えるポリ乳酸繊維の溶融紡出糸は、現状技術では工業的に生産することが困難である。伸度は、本発明における強度を達成した場合に発現する伸度であるが、例えば１５％未満になると、優れた耐摩耗性が得られなくなり、伸度が４０％を越えると高強度が得られなくなる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
本発明におけるポリ乳酸繊維の溶融紡出糸は、原着糸を用いることが好ましい。本発明産業資材用繊維構造体に用いるポリ乳酸繊維の溶融紡出糸は、高強度が要求されるため、染色工程における強度低下を避けるためである。本発明におけるポリ乳酸原着糸に添加される着色剤は、ポリ乳酸繊維の溶融紡出糸に適切な特定の無機、有機顔料および染料である。具体的には、鉛、クロムおよびカドミウムを除く酸化物系無機顔料、フェロシアン化物無機顔料、珪酸塩無機顔料、炭酸塩無機顔料、燐酸塩無機顔料、カーボンブラック、アルミニウム粉、ブロンズ粉およびチタン粉末被覆雲母等の無機顔料、フタロシアニン系有機顔料、ペリレン系有機顔料、イソイントセリノン系有機顔料等の有機顔料、および複素環系染料、ヘリノン系染料、ペリレン系染料およびチオインジオ系染料等から選ばれたは２種以上を組み合わせたものである。例えば、無機顔料としては、酸化チタン、亜鉛華、チタンイエロー、亜鉛−鉄系ブラウン、チタン・コバルト系グリーン、コバルトグリーン、コバルトブルー、銅−鉄系ブラック等の酸化物、紺青のようなフェロシアン化物、郡青のような珪酸塩、炭酸カルシウムのような炭酸塩、マンガンバイオレットのような燐酸塩、カーボンブラック、アルミニウム粉やブロンズ粉、およびチタン粉末被覆雲母等が用いられ、鉛、クロムおよびカドミウム等の重金属を含む無機顔料は用いない。有機顔料としては、銅フタロシアニンブルー、銅フタロシアニングリーンおよび臭素化銅フタロシアニングリーン等のフタロシアニン系、ペリレンスカーレット、ペリレンレァ、ペリレンマルーン等のペリレン系、イソインドリノン系等が用いられる。また、染料としては、アンスラキノン系、例えば、Solvent R.50、Solvent R.111、Solvent B.94、Solvent V.50、Solvent G.3、複素環系、例えば、Solvent Y.33、Solvent Y.111、Solvent Y.54、ヘリノン系、例えば、Solvent O.60、Solvent R.135、Solvent R.179、ペリレン系、例えば、Solvent G.5、チオインジオ系、例えばVat R. 1が用いられる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
本発明におけるポリ乳酸原着糸に用いられる着色剤は、上記無機顔料、有機顔料および染料から選ばれた１種以上を組み合わせて用いる。好ましくは、上記着色剤は２種以上用いて調整する。２種以上の着色剤を組み合わせて用いることで、従来の染色タイプのポリ乳酸繊維の溶融紡出糸に対抗できる微妙な色調を出すことができる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
本発明における産業資材用繊維構造体は、耐摩耗性の優れたポリ乳酸繊維の溶融紡出糸を用いていることにより、繊維同士の擦れはもちろんのこと、例えば土砂や石、岩、コンクリート等との擦れや重機等による踏みつけによる損傷を受けにくく、極めて優れた耐久性を有する。また、その一方で、一定の使用期間を過ぎた後は、土中に埋められたまま、あるいは回収しコンポスト化すれば生分解され、最終的にはほぼ完全に分解するため、環境負荷の少ない産業資材用繊維構造体として有用される。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
本発明の産業資材用繊維構造体に用いられるポリ乳酸繊維の溶融紡出糸の製造法として、好ましい一例を以下に示す。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
本発明におけるポリ乳酸繊維の溶融紡出糸の製造に用いるポリ乳酸は、相対粘度が２．５〜５の高粘度ポリマーを用いる。好ましくは、３．５〜４．５の範囲である。相対粘度が２．５未満のポリマーを用いた場合は、本発明の高強度で耐摩耗性に優れたポリ乳酸繊維の溶融紡出糸を安定して得ることができないことがある。一方、相対粘度が５を越える高粘度のポリマーを用いると、安定した製糸が困難であり、均一性に優れたポリ乳酸繊維の溶融紡出糸が得られないことがある。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
本発明におけるポリ乳酸繊維の溶融紡出糸に脂肪酸ビスアミドおよび／またはアルキル置換型の脂肪酸モノアミドを含有させる方法は、特に限定されないが、例えば以下の方法が挙げられる。まず、混練工程として、ポリ乳酸と脂肪酸ビスアミドおよび／またはアルキル置換型の脂肪酸モノアミドを乾燥した後、窒素シールされた混練用エクストルーダに供給して混練チップを作製する。次に、この混練チップをエクストルーダに供することによって溶融紡糸を行う。混練工程では、脂肪酸ビスアミドおよび／またはアルキル置換型の脂肪酸モノアミドを高比率で含有した混練チップを作製し（マスターチップ化）、これを紡糸機に供する際に脂肪酸ビスアミドおよび／またはアルキル置換型の脂肪酸モノアミドが所望の含有量になるように通常のポリ乳酸チップをブレンドして希釈する方法を用いることができる。また、溶融紡糸工程では、エクストルーダとパックの間、またはパック内に静止混練器を設置することにより、ポリ乳酸と脂肪酸アミドをさらに微細に混練させることも可能である。脂肪酸アミドの凝集や、繊維表面へのブリードアウトはガイド類やローラーの汚れによる操業性の低下を引き起こしたり、繊維製品の物性斑や染色斑を引き起こすため、混練工程や溶融紡糸工程では、脂肪酸アミドをポリ乳酸に微分散させることが好ましい。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
本発明におけるポリ乳酸繊維の溶融紡出糸を溶融紡糸法によって製造するに際して、紡糸温度は、１９０〜２５０℃、好ましくは２００〜２４０℃である。紡糸口金の直下は、口金面より０〜１５ｃｍを上端とし、その上端から５〜１００ｃｍの範囲を加熱筒および／または断熱筒で囲み、紡出糸条を２００〜２８０℃の高温雰囲気中を通過させることが好ましい。紡出した糸条を直ちに冷却せず、上記加熱筒および／または断熱筒で囲まれた高温雰囲気中を通して徐冷することにより、紡出されたフィラメントの配向が緩和され、かつフィラメント間の均一性を高めることができ、高強度のポリ乳酸繊維の溶融紡出糸が得られる。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
冷却固化された未延伸フィラメントは、次いで油剤が付与される。油剤は、平滑剤を主成分とし、界面活性剤、制電剤、極圧剤成分等を含むが、ポリ乳酸繊維の溶融紡出糸に活性な成分を除いた油剤組成とすることが必要である。好ましい油剤組成は、例えば、平滑剤としてアルキルエーテルエステル、界面活性剤として高級アルコールのアルキレンオキサイド付加物、極圧剤として有機ホスフェート塩等を鉱物油で希釈した非水系油剤である。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
油剤を付与された未延伸フィラメント糸条は、引き取りロール（１ＦＲ）に捲回して引き取る。引き取りロールの速度、即ち紡糸速度は３００〜３０００ｍ／分である。３００ｍ／分未満の紡糸速度でも本発明ポリ乳酸繊維の溶融紡出糸の物性は得られるが、生産効率が低いため、工業的には採用し難い。一方、３０００ｍ／分を越える紡糸速度では、本発明における高強度のポリ乳酸繊維の溶融紡出糸は安定して得られない。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
また、本発明のポリ乳酸繊維の溶融紡出糸の製造方法において、延伸段数は２〜５段、好ましくは３〜５段の多段延伸とすることが好ましい。延伸段数が１段の場合には高倍率に延伸することができないため、高強度の繊維が得られにくい。また、延伸段数が５段以上となる場合には設備の大型化や製造工程が複雑化するため好ましくない。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
かくして、前記物性を有する本発明の産業資材用繊維構造体に好適なポリ乳酸繊維の溶融紡出糸が得られる。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
まず、上記ポリ乳酸繊維の溶融紡出糸を用いて、従来公知の方法で織布を作製する。織布の形態としては、特に限定されないが、平織り、綾織り、サテン織り、絡み織り等、従来公知の形態を適宜採用できる。この時、用途によっても異なるが、織布のカバーファクターが５００〜５０００、且つ目付が４０〜２０００ｇ／ｍ2となるように織り密度を設定すれば良い。その後、得られた織布に対して、必要に応じて不織布との張り合わせや、コーティングやラミネート、ディッピング等の加工を施す。張り合わせる不織布としては、平均繊度１〜２０ｄｔｅｘ、目付４０〜５００ｇ／ｍ2の範囲のものが好適である。この不織布を、ニードルパンチ等の公知の方法で織布の片面又は両面に積層する。コーティングやラミネート、ディッピング等の加工についても、従来公知の方法が採用でき、使用する樹脂も用途や要求特性に応じて適宜採用できる。例えば、防水性シートとしては、塩化ビニルやエチレンビニルアルコール（ＥＶＡ）、ポリウレタンを、また、完全生分解型シートとしては、ポリ乳酸、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生分解性樹脂を好適に用いることができる。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７１】
なお、弛緩ロールと巻き取り機の間には交絡ノズルを取り付け、０．２ＭＰａの圧空を噴射することによって繊維に交絡を付与した。１段目の延伸倍率は、総合延伸倍率の３４％、２段目、３段目の延伸倍率はともに３３％に設定して延伸した。かくして、１１００ｄｔｅｘ−１９２ｆｉｌのポリ乳酸繊維の溶融紡出糸を得た。得られた繊維は、強度５．４ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度３２．３％、乾熱収縮率２．３％と良好な糸物性を示した。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
実施例２
原料ポリマーとしてＰ２のみ（ＥＢＡは４重量％）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、ポリ乳酸繊維の溶融紡出糸及びそれからなる織布を得た。得られた織布は、耐摩耗性と耐久性に極めて優れており、また、土中において程良い生分解性を有するものであった。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７４】
実施例３
Ｐ１とＰ２の仕込み比を重量比で１２．３：１（ＥＢＡは０．３重量％）にしたこと以外は実施例１と同様にして、ポリ乳酸繊維の溶融紡出糸及びそれからなる織布を得た。得られた織布は、耐摩耗性と耐久性に優れており、また、土中において程良い生分解性を有するものであった。
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７５】
実施例４
Ｐ２の代わりにＰ３を用いたこと以外は実施例１と同様にして、ポリ乳酸繊維の溶融紡出糸及びそれからなる織布を得た。得られた織布は、耐摩耗性と耐久性に優れており、また、土中において程良い生分解性を有するものであった。
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
＜染色加工条件＞
・染料：Dianix Navy Blue ERFS 200（２％ｏｗｆ）
・助剤：ｐＨ調整剤（０．２ｇ／ｌ）
・温度×時間：１１０℃×４０分
実施例６
重量比でＰ１：Ｐ２：Ｐ５＝３：１：０．０８となるようにチップブレンド（ＥＢＡ１重量％、着色剤０．３重量％）したこと以外は実施例１と同様にして、ポリ乳酸繊維の溶融紡出糸及びそれからなる織布を得た。得られた織布は、耐摩耗性と耐久性に優れており、また、土中において程良い生分解性を有するものであった。
【手続補正２９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８０】
比較例１
原料ポリマーとしてＰ１のみを用いたこと以外は実施例１と同様にして、ポリ乳酸繊維の溶融紡出糸及びそれからなる織布を得た。得られた織布は、生分解性は良好であったが、耐摩耗性と耐久性に劣るものであり、産業資材用繊維構造体としての特性を十分に満足するものではなかった。
【手続補正３０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８１】
比較例２
Ｐ２の代わりにＰ４を用いたこと以外は実施例１と同様にして、ポリ乳酸繊維の溶融紡出糸及びそれからなる織布を得た。得られた繊維は強度が低く、また、得られた織布は、生分解性は良好であったが、耐摩耗性と耐久性に劣るものであり、産業資材用繊維構造体としての要求特性を十分に満足するものではなかった。これらの特性不良は、脂肪酸モノアミドであるステアリン酸アミドによるポリ乳酸の分子量低下に起因するものと示唆される。