(57)【要約】【課題】  耐熱性が付与されてなるポリ乳酸系重合体により構成されるスパンボンド不織布を提供する。【解決手段】  Ｄ−乳酸とＬ−乳酸との共重合体であって、該共重合体におけるＤ−乳酸の含有量が０．８モル％以下である重合体を主成分とする連続繊維によって構成されることを特徴とするポリ乳酸系スパンボンド不織布である。Ｄ−乳酸とＬ−乳酸との共重合体のカルボキシル末端基濃度が２０モル／ｔｏｎ以下であることが好ましい。連続繊維は、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸との共重合体と、ポリ乳酸以外の他の熱可塑性合成重合体とが複合してなる複合繊維であることも好ましい。【選択図】    図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
Ｄ−乳酸とＬ−乳酸との共重合体であって、該共重合体におけるＤ−乳酸の含有量が０．８モル％以下である重合体を主成分とする連続繊維によって構成されることを特徴とするポリ乳酸系スパンボンド不織布。
【請求項２】
Ｄ−乳酸とＬ−乳酸との共重合体のカルボキシル末端基濃度が２０モル／ｔｏｎ以下であることを特徴とする請求項１記載のポリ乳酸系スパンボンド不織布。
【請求項３】
連続繊維が、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸との共重合体と、ポリ乳酸以外の他の熱可塑性重合体とが複合してなる複合繊維であることを特徴とする請求項１または２記載のポリ乳酸系スパンボンド不織布。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、熱安定性に優れたポリ乳酸系スパンボンド不織布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ている。これに対し、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】
しかしながら、ポリ乳酸系重合体からなる繊維や不織布は、高温での力学特性に劣るため、通常の雰囲気下で用いる場合は問題ないが、高温雰囲気下では変形やへたりが生じる。このため、例えば、炎天下に晒されるような自動車用の内装材には不向きである。また、例えば、ポリ乳酸系長繊維不織布を成形用カーペットに使用した際において、１３０℃、１４０℃といった成形温度にて成形した場合には、高温下での不織布の強力・伸度の低さが成形性を悪くし、特に、深絞り成形を行った部分においてはカーペット基布が破れてしまうといった問題が発生している。
【０００４】
本件出願人は、このような状況に鑑みて、ポリ乳酸系重合体からなる長繊維不織布が有する欠点を補うべく、スパンボンド法により得られたポリ乳酸系繊維ウェブと芳香族ポリエステルからなる繊維ウェブとを積層し交絡により一体化することによって耐熱性を付与する技術を提案している（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−５７１９７号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
本考案は、耐熱性が付与されてなるポリ乳酸系重合体により構成されるスパンボンド不織布を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本考案は、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸との共重合体であって、該共重合体のＤ−乳酸の含有量が０．８モル％以下である重合体を主成分とする連続繊維によって構成されることを特徴とするポリ乳酸系スパンボンド不織布を要旨とするものである。
【０００８】
以下、本考案について詳細に説明する。
【０００９】
本考案のポリ乳酸系スパンボンド不織布は、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸との共重合体であるポリ乳酸を主成分とする連続繊維によって構成される。Ｄ−乳酸とＬ−乳酸との共重合体であるポリ乳酸は、Ｄ−乳酸の含有量が０．８モル％以下のＬ−乳酸を主体とするものであり、乳酸以外の他の成分を共重合するものではなく、ホモポリ乳酸である。本考案では、市場で容易に入手できるＤ−乳酸の含有量が１モル％以上のポリ乳酸ではなく、Ｄ−乳酸の含有量をより低減させて１モル％未満のホモポリ乳酸とし、このホモポリ乳酸を用いてスパンボンド不織布とすることにより、不織布に耐熱性や高温下での耐久性を付与することができる。本考案に用いるＤ−乳酸の含有量が０．８モル％以下であるポリ乳酸は、融点が１７０℃以上である。
【００１０】
また、本考案のスパンボンド不織布におけるＤ−乳酸とＬ−乳酸との共重合体であるポリ乳酸のカルボキシル末端基濃度は、２０モル／ｔｏｎ以下であることが好ましく、より好ましくは１０モル／ｔｏｎ以下である。カルボキシル末端基濃度を２０モル／ｔｏｎ以下とすることにより、スパンボンド不織布の耐熱性や高温下での耐久性が良好となる。カルボキシル末端基濃度を２０モル／ｔｏｎ以下とする方法としては、原料となるポリ乳酸において、カルボキシル末端基濃度を低減させたものを用いるとよく、例えば、原料となるポリ乳酸にモノカルボジイミド類やジカルボジイミド類などの末端封鎖剤を添加することにより行うとよい。なお、カルポキシル末端基濃度の測定としては、ＪＩＳ  Ｋ  ００７０  酸価  中和滴定法に準じて、以下のように行った。すなわち、５０ｍｌ三角フラスコに０．１５ｇの試料と２０ｍｌの溶剤（塩化メチレン）を入れ、これに指示薬（フェノールレッド）を加えた後、０．１モル／ｌの水酸化カリウム溶液で滴定した。
【００１１】
本考案において、連続繊維は、上記したＤ−乳酸とＬ−乳酸との共重合体のみからなる単相の形態であってもよいが、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸との共重合体と、ポリ乳酸以外の他の熱可塑性重合体とが複合してなる複合の形態である複合繊維であってもよい。ポリ乳酸以外の他の熱可塑性重合体と複合することにより、本考案のスパンボンド不織布に種々の性能を付与することができる。複合の形態としては、例えば、図１に示すような芯鞘型が挙げられる。また、貼り合わせ型、分割型等の形態のものが挙げられる。なお、図１には、芯部にポリ乳酸、鞘部に他の熱可塑性重合体が配されるように示したが、用途や性能に応じて、芯部に他の熱可塑性重合体を配し、鞘部にポリ乳酸を配してもよい。ポリ乳酸以外の他の熱可塑性重合体としては、ブチレンテレフタレートやエチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位とする芳香族ポリエステル、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン、ナイロン６等のポリアミドが挙げられる。
【００１２】
本考案のスパンボンド不織布は、公知のスパンボンド装置を用いて高速で溶融紡糸を行うことにより得られる。すなわち、原料となるポリ乳酸、さらに複合繊維を得る場合は他の熱可塑性重合体を準備し、紡糸口金を介して溶融紡糸し、紡糸口金から吐出した糸条を従来公知の横吹き付けや環状吹きつけ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。高速で溶融紡糸することにより、ポリ乳酸を良好に分子配向させて結晶化させることができ、耐熱性がより向上する。溶融紡糸の際の牽引速度は４０００ｍ／分以上、より好ましくは５０００ｍ／分以上である。牽引細化により引き取った多数の繊維が堆積してなるスパンボンド不織ウェブは、公知の手段により不織布化すればよく、例えば、繊維同士を熱接着する方法や、繊維同士を機械的に三次元交絡する方法等が挙げられる。
【００１３】
本考案のスパンボンド不織布は、耐熱性および熱安定性が良好であるため、熱に対して細心の注意を要しないため、得られるスパンボンド不織布に熱を付与する後加工を施す際に安定して加工を行うことができる。また、耐熱性が良好であるため、様々な分野に展開することが可能となる。例えば、高温の媒体を濾過するフィルター、アイロン掛けを行う衣料用芯地、走行時にエンジン周りで温度の上昇する自動車や車輌に用いる部材、自動車内装材であるシートの部材，天井材，吸音材，パネル材等に好適に用いることができる。また、耐熱性および熱安定性に加え、高温下での耐久性が向上するため、在庫品の保管や輸送等においては倉庫内での雰囲気温度等の保管環境への細心の注意を要しなくなるため取り扱いが容易となり、また、品質保持期間を長く設定することが可能となるため経済的である。
【考案の効果】
【００１４】
本考案のポリ乳酸系スパンボンドは、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸との共重合体であって、該共重合体におけるＤ−乳酸の含有量が０．８モル％以下である重合体を主成分とする連続繊維によって構成されることから、耐熱性および熱安定性が良好となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明における複合形態の連続繊維の横断面の一例を示す模式図である。
【実施例】
【００１６】
次に、実施例に基づき本発明を具体的に説明する。しかし、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、以下の実施例、比較例における各種物性値は、下記の方法により測定した。
（１）メルトフローレート（ｇ／１０分）：ＡＳＴＭ−Ｄ−１２３８（Ｅ）に記載の方法に準じて、温度２１０℃、荷重２１６０ｇｆで測定した。以下、メルトフローレートを「ＭＦＲ」と記す。
【００１７】
（２）融点Ｔｍ（℃）：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とし、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の温度を融点Ｔｍ（℃）とした。
【００１８】
（３）繊度（デシテックス  以下、「ｄｔｅｘ」と記す）：不織布ウエブより５０本の繊維の繊維径を光学顕微鏡で測定し、密度補正して求めた平均値を繊度（ｄｔｅｘ）とした。
【００１９】
（４）目付（ｇ／ｍ２）：標準状態の試料から長さ１０ｃｍ、幅５ｃｍの試料片１０点を作成し、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て、目付（ｇ／ｍ２）とした。
【００２０】
（５）引張強力（Ｎ／５ｃｍ幅）及び破断伸度（％）：ＪＩＳ−Ｌ−１９０６に準じて測定した。すなわち、不織布の経方向（ＭＤ）および緯方向（ＣＤ）のそれぞれについて、長さ２０ｃｍ、幅５ｃｍの試料片各１０点を準備し、試料片を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）に取り付け、つかみ間隔１０ｃｍ、引張速度２０ｃｍ／分で伸張し、伸長−荷重曲線を描いた。得られた伸長−荷重曲線から求められる最大荷重値(Ｎ／５ｃｍ幅)の平均値を引張強力(Ｎ／５ｃｍ幅)とし、破断時の伸度の平均値を破断伸度（％）とした。
【００２１】
（６）乾熱収縮率（％）：２０ｃｍ×２０ｃｍの試料片３枚を準備し、これを高温雰囲気下（温度１４０℃、１５０℃）へ投入して５分間放置して加熱した後、取り出して室温にて冷却し、下式より不織布のＭＤおよびＣＤの乾熱収縮率を算出した。
乾熱収縮率（％）＝[（Ａ０−Ａ１）／Ａ０]×１００
なお、式中のＡ０は加熱前のＭＤ方向あるいはＣＤ方向の寸法（ｍｍ）、Ａ１は加熱後のＭＤ方向あるいはＣＤ方向の寸法（ｍｍ）
【００２２】
（７）熱安定性：前記乾熱収縮率の測定にて得られたＭＤ方向の乾熱収縮率の値により、不織布の熱安定性を下記により評価した。
○：乾熱収縮率が２％未満で熱安定性が良好
△：乾熱収縮率が２％以上３％未満
×：乾熱収縮率が３％以上
【００２３】
（８）耐久性：試料を温度６０℃、湿度８０％の恒温恒湿槽内に投入し、４００時間放置した後に取り出し、恒温恒湿槽内への投入前後の強力の比率（強力保持率）を算出した。
【００２４】
実施例１
融点１７８℃、ＭＦＲ３５．６ｇ／１０分のポリ乳酸（Ｄ−乳酸／Ｌ乳酸の共重合比が０．８／９９．２）を用意した。このポリ乳酸をスパンボンド法により溶融紡糸した。詳細には、溶融したポリ乳酸中にタルクが０．５質量％となるように、個別に計量した後、エクストルーダー型溶融押出機を用いて溶融し、紡糸温度２２０℃、単孔吐出量１．７ｇ／分の条件下で溶融紡糸を行った。吐出糸条は、冷却装置にて冷却した後、引き続き紡糸口金の下方に設けたエアーサッカーにて牽引速度５０００ｍ／分で牽引細化し、公知の開繊機を用いて開繊し、移動するスクリーンコンベア上にウェブとして捕集堆積させた。堆積した連続繊維の単糸繊度は３．２ｄｔｅｘであった。
【００２５】
次いで、ウェブをロール表面温度を１４５℃に設定したエンボス装置に通して部分的に熱圧着して、ポリ乳酸系スパンボンド不織布を得た。
【００２６】
実施例２
実施例１において、ポリ乳酸として、融点１７６℃、ＭＦＲ２１．７ｇ／１０分、Ｄ−乳酸／Ｌ乳酸の共重合比が０．６／９９．４）を用いたこと、溶融紡糸の際の紡糸温度を２１０℃としたこと、エンボス装置に通す際のロール表面温度を１４０℃としたこと以外は、実施例１と同様にしてポリ乳酸系スパンボンド不織布を得た。不織布を構成する連続繊維の単糸繊度は３．３ｄｔｅｘであった。
【００２７】
実施例３
実施例１において、ポリ乳酸として、融点１７８℃、ＭＦＲ２１．７ｇ／１０分、Ｄ−乳酸／Ｌ乳酸の共重合比が０．１／９９．９）を用いたこと以外は、実施例１と同様にしてポリ乳系スパンボンド不織布を得た。不織布を構成する連続繊維の単糸繊度は３．１ｄｔｅｘであった。また、得られたスパンボンド不織布について、カルボキシル末端基濃度を測定したところ、９モル／ｔｏｎであった。
【００２８】
比較例１
実施例１において、ポリ乳酸として、融点１６８℃、ＭＦＲ２０．３ｇ／１０分、Ｄ−乳酸／Ｌ乳酸の共重合比が１．４／９８．６）を用いたこと、溶融紡糸の際の紡糸温度を２１０℃としたこと、エンボス装置に通す際のロール表面温度を１４０℃としたこと以外は、実施例１と同様にしてポリ乳酸系スパンボンド不織布を得た。不織布を構成する連続繊維の単糸繊度は３．２ｄｔｅｘであった。
【００２９】
得られた実施例１〜３、比較例１の評価結果を表１に示した。
【００３０】
【表１】
0003160277.tif 000003
【００３１】
表１からも明らかなように、本考案のスパンボンド不織布は、高温雰囲気下（１４０℃〜１６０℃）での乾熱収縮率が小さく熱安定性に優れたものであった。耐久性については、実施例３のものと比較例１のもののみ評価したが、本考案のスパンボンド不織布である実施例３の強力保持率は９８％、比較例１の強力保持率は６０％であり、本考案のスパンボンド不織布は耐久性に優れていた。
【符号の説明】
【００３２】
１    ポリ乳酸
２    ポリ乳酸以外の他の熱可塑性重合体
【図１】
0003160277.tif 000004