(57)【要約】【課題】一定以上の耐候性を有し、かつ湿熱劣化しにくく、農業分野や土木分野に好適に用いることができる不織布を提供する。【解決手段】  芯鞘型複合連続繊維により構成される不織布であり、該繊維は、芯部がポリ乳酸系重合体、鞘部がポリオレフィン系重合体からなり、鞘部の重合体の融点が芯部の重合体の融点よりも３０℃以上低く、該繊維の単繊維繊度が１３〜２０デシテックスであり、不織布に熱圧着部が形成されてなり、不織布の繊維同士は熱圧着部により一体化しており、不織布は、耐湿熱試験（４００時間）における強力保持率が機械方向および機械方向に直交する方向ともに５０％以上、かつ耐候性試験（３００時間）における強力保持率が機械方向および機械方向に直交する方向ともに５０％以上である連続繊維不織布。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯鞘型複合連続繊維により構成される不織布であり、該繊維は、芯部がポリ乳酸系重合体、鞘部がポリオレフィン系重合体からなり、鞘部の重合体の融点が芯部の重合体の融点よりも３０℃以上低く、該繊維の単繊維繊度が１３〜２０デシテックスであり、
不織布に熱圧着部が形成されてなり、不織布の繊維同士は熱圧着部により一体化しており、
不織布は、耐湿熱試験（４００時間）における強力保持率が機械方向および機械方向に直交する方向ともに５０％以上、かつ耐候性試験（３００時間）における強力保持率が機械方向および機械方向に直交する方向ともに５０％以上であることを特徴とする連続繊維不織布。
【請求項２】
不織布に形成されてなる熱圧着部の模様が、連続する熱圧着部が非熱圧着部を囲繞し、非熱圧着部が多数点在してなるものであることを特徴とする請求項１記載の連続繊維不織布。
【請求項３】
連続繊維不織布の製造方法であり、
芯部がポリ乳酸系重合体、鞘部がポリオレフィン系重合体からなり、鞘部の重合体の融点が芯部の重合体の融点よりも３０℃以上低く、単繊維繊度が１３〜２０デシテックスである芯鞘型複合連続繊維を多数本堆積させて不織ウェブを得た後、該不織ウェブを熱エンボス装置に通して熱エンボス加工を施すにあたり、
熱エンボスロールとして、連続する凸部が凹部を囲繞し、凸部に囲繞された多数の凹部が存在するパターン彫刻がなされたエンボスロールを用いて熱エンボス加工を施すことを特徴とする連続繊維不織布の製造方法。
【請求項４】
請求項１または２のいずれかに記載の連続繊維不織布によって構成されることを特徴とする農業用被覆資材。
【請求項５】
農作物あるいは苗に直に触れるように覆って敷設するシートであり、請求項４記載の農業用被覆資材によって構成されることを特徴とするべたがけシート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリ乳酸系連続繊維不織布に関するものである
【背景技術】
【０００２】
従来から、生活資材や産業・土木・農業資材では、ポリエステル、ポリオレフィンなどの熱可塑性重合体を用いた不織布が使用されてきた。これらの不織布は耐湿熱劣化性に優れ、室内において、長期保管した場合において、物性が劣化せず安定して使用できる長所がある。しかしながら、その一方で、耐候性があまり高くなく、屋外用途であえる土木分野や農業分野等では、しばしばその劣化が問題になることがある。
【０００３】
耐候性が比較的高い熱可塑性重合体として、ポリ乳酸系重合体が知られている。特許文献１には、芯部にポリ乳酸系重合体、鞘部にポリオレフィン系重合体を配置した耐候性長繊維不織布が開示されている。
【０００４】
また、一定以上の耐候性は要求されるが、農業資材は作物の成長や季節、外気の環境に応じて敷設の要否を決める資材が多く、例えば、作物を直に覆って敷設するべたがけシートは、年中通して展張するのではなく、展張期間は、数週間から長くとも数か月程度であり、残りの期間は納屋等に収納している。納屋などの収納場所が高温多湿になることが多く、収納中に湿熱劣化することがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−８８６３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、一定以上の耐候性を有し、かつ湿熱劣化しにくく、農業分野や土木分野に好適に用いることができる不織布を提供することを課題とする。
【０００７】
本発明は、特許文献１を利用するものであり、
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は上記課題を達成するために検討した結果、特許文献１の思想を利用して発明を完成した。すなわち、本発明は、芯鞘型複合連続繊維により構成される不織布であり、該繊維は、芯部がポリ乳酸系重合体、鞘部がポリオレフィン系重合体からなり、鞘部の重合体の融点が芯部の重合体の融点よりも３０℃以上低く、該繊維の単繊維繊度が１３〜２０デシテックスであり、
不織布に熱圧着部が形成されてなり、不織布の繊維同士は熱圧着部により一体化しており、
不織布は、耐湿熱試験（４００時間）における強力保持率が機械方向および機械方向に直交する方向ともに５０％以上、かつ耐候試験（３００時間）における強力保持率が機械方向および機械方向に直交する方向ともに５０％以上であることを特徴とする連続繊維不織布を要旨とするものである。
【０００９】
本発明の連続繊維不織布を構成する繊維は、芯鞘型複合連続繊維であり、芯部は、ポリ乳酸系重合体、鞘部はポリオレフィン系重合体からなる。
【００１０】
芯部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−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との中から選ばれるいずれかの重合体またはこれらのブレンド体を用いることができる。また乳酸と共重合させ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、ヒドロキシカプロン酸、ヒドロキシヘプタン酸、ヒドロキシカプリル酸などが挙げられるが、この中でも特にヒドロキシカプロン酸やグリコール酸が低コスト化の点から好ましい。
【００１１】
ポリ乳酸系重合体の融点は１５０℃以上であることが好ましい。融点が１５０℃以上のポリ乳酸系重合体は高い結晶性を有していることから、耐熱性が良好で熱収縮率が小さく、安定して熱加工することができる不織布となる。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℃であるが、ホモポリマーではなく共重合体を用いる場合は融点が１５０℃以上となるようにモノマーの共重合比率を決定する必要がある。具体的にはＬ−乳酸とＤ−乳酸との共重合体において、Ｌ−乳酸とＤ−乳酸のモル比で（Ｌ−乳酸）／（Ｄ−乳酸）＝５／９５〜０／１００あるいは（Ｌ−乳酸）／（Ｄ−乳酸）＝９５／５〜１００／０のものを用いるとよい。共重合比率がこの値を外れると融点が１５０℃未満となり非晶性が高くなり本発明の目的を達成し得ないことがある。
【００１２】
鞘部を構成するポリオレフィン系重合体としては、炭素原子数が２〜１６の脂肪族α−モノオレフイン、たとえばエチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、３−メチル１−ブテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−ドデセン、１−オクタデセンのホモポリオレフィン又は共重合ポリオレフィンなどがある。脂肪族α−モノオレフインは、他のオレフィンおよび、または少量（重合体重量の約１０重量％まで）の他のエチレン系不飽和モノマー、たとえばブタジエン、イソプレン、ペンタジエン−１，３、スチレン、α−メチルスチレンの如き類似のエチレン系不飽和モノマーと共重合されていてもよい。特にポリエチレンの場合は、重合体重量の約１０重量％までのプロピレン、ブテン−１、ヘ
キセン−１、オクテン−１または類似の高級α−オレフィンと共重合させたものが好ましい。
【００１３】
なお、ポリ乳酸系重合体およびポリオレフィン系重合体には、本発明の目的を阻害しない範囲で、艶消し剤、顔料、防炎剤、消臭剤、帯電防止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、抗菌剤などの任意の添加物が添加されていてもよい。
【００１４】
芯部と鞘部の組合せとしては、上記の重合体から、融点差が３０℃以上あるものを選択する。すなわち、芯部を構成するポリ乳酸系重合体の融点よりも鞘部を構成するポリオレフィン系重合体の融点が３０℃以上低いものを選択する。不織布を構成する連続繊維同士は、熱圧着部を有することにより一体化して不織布として形態を保持している。熱圧着部は、熱エンボス加工により形成されるものであるが、熱圧着部においては、鞘部は溶融または軟化して接着に寄与するが、芯部は熱の影響を完全に受けて溶融するのではなく繊維形態を維持させて、不織布の引裂強力を向上に寄与する。このように熱圧着部において、鞘部は溶融または軟化し、一方、芯部は繊維形態を維持させるために、両者の融点に３０℃以上の差を設けることにより、熱エンボス加工の際に、芯部を熱の影響を受けさせずに、かつ鞘部を確実に溶融させて熱圧着部での熱接着固定をすることができる。
【００１５】
連続繊維における芯鞘複合比率（質量比）は、芯部／鞘部＝７０／３０〜５０／５０がよい。鞘部よりも芯部の比率を同等以上にすることにより、機械的物性に優れ、実用的な強度が維持できる。なお、芯部の比率が７０質量％を超えると、接着成分となる鞘部の比率が小さくなるため、熱圧着部での接着強力が低下する傾向となるため、芯部の比率の上限は７０質量％がよい。
【００１６】
連続繊維の単繊維繊度は１３〜２０デシテックスである必要がある。単繊維繊度が１３デシテックス以上とすることにより、風が抜けるための繊維間の空隙を十分に確保することができる。したがって、屋外で展張する資材用途に適用した場合に、風の抵抗を受けて煽られることにより、資材が地面や作物をバタバタたたきつけて構成する繊維がその摩擦により毛羽立ちが生じたり、資材が引裂かれて破れる恐れ等の問題が生じない。また、不織布を農業用被覆資材として用いる場合、資材が風の抵抗を受けて作物にぶつかり、作物に傷つける恐れもない。また、１３デシテックス以上とすることにより、不織布に良好な形態安定性を付与できる。一方、２０デシテックス以下にすることにより、不織布を農業用被覆資材として使用する場合に資材内部の保温性も確保することができる。
【００１７】
不織布に形成されてなる熱圧着部は、熱エンボスロールを用いた熱エンボス加工が施されることにより設けることができる。具体的には、加熱されたエンボスロールと表面が平滑なフラットロール、あるいは加熱された一対のエンボスロールの間、あるいは加熱された一対のフラットロールの間に繊維ウェブを通して、繊維の一部を熱により軟化または溶融させて構成繊維間を接着する方法である。エンボスロールの柄はそのまま熱接着部の形状となるが、その形状もまた特に限定するものではなく、散点状でも直線状、格子状など直線的な形状であってもよい。散点状の場合、円形、楕円形、菱形、三角形、Ｔ字形、井形、長方形、正方形などいかなる形態でもよい。
【００１８】
本発明においては、不織布に形成されてなる熱圧着部の模様が、連続する熱圧着部が非熱圧着部を囲繞し、非熱圧着部が多数点在してなるものが好ましい。このとき非熱圧着部の形状は、円形、楕円形、菱形、三角形、長方形、正方形等のさまざまな形状が挙げられる。このような該熱圧着部は、熱エンボスロールを用いた熱エンボス加工を施すころにより形成されるが、連続する凸部が凹部を囲繞し、凸部に囲繞された多数の凹部が存在するパターン彫刻がなされたエンボスロールを用いる。本発明は、構成繊維の繊度が１３〜２０デシテックスであり、比較的大きい繊度を設定しているため、不織布の目付が小さい場合、熱エンボス加工を施す不織ウェブを構成する単位面積あたりの構成繊維本数が相対的に少なくなるが、このように単位面積あたりの構成繊維本数が相対的に少ない不織ウェブに対して、連続する凸部が凹部を囲繞し、凸部に囲繞された多数の凹部が存在するパターン彫刻がなされたエンボスロールを用いて行うことにより、連続した凸部を有することから、凸部との当接箇所を確実に形成して、良好に構成繊維同士を熱圧着固定する熱圧着部を形成する。また、凸部が連続していることにより、得られる不織布の形態安定性も向上する。
【００１９】
エンボスロールの全表面に対して熱圧着部を形成する凸部が占める面積の比率（熱圧着面積率）は、得られる不織布に形成される熱圧着部と非熱圧着部とのバランスを考慮して、１０〜５０％がよい。１０％以上とすることにより、不織ウェブにおける繊維の存在箇所と良好に当接させて、形態安定性に優れる不織布を得ることができる。また、上限は５０％とすることにより、得られる不織布において熱圧着部以外の非熱圧着領域（繊維が堆積してなる領域）も確保することにより、不織布に柔軟性と実用的な機械的強力を具備させ、また、通風性も良好な不織布を得ることができる。
【００２０】
熱エンボス加工に用いるエンボス装置は、上記した凹凸の彫刻パターンを有するエンボスロールとフラットロールとからなる装置を用いるとよい。
【００２１】
本発明の不織布には、本発明の目的を阻害しない範囲で、親水剤、帯電防止剤など任意の機能剤を塗布等により付着させてもよい。
【００２２】
本発明の連続繊維不織布は、ＪＩＳ  Ｂ  ７７５３に規定するサンシャインカーボンアーク灯式耐候性試験機を用いた耐候性試験において、３００時間後の強力保持率が機械方向（ＭＤ）およびＭＤと直交する方向（ＣＤ）ともに５０％以上である。５０％以上であるので屋外使用における強力低下が少なく、好適に使用できる。なお、耐候性試験の条件は、設定温度６３℃、照射および噴霧の方法を１２０分サイクルとした。
【００２３】
また、本発明の連続繊維不織布は、高温高湿雰囲気下における耐湿熱性試験（６０±５℃×相対湿度９５±５％）において、４００時間後の強力保持率がＭＤ、ＣＤともに５０％以上である。このような連続繊維不織布は、湿熱劣化が抑制されたものであり、農業用被覆資材としてべたがけシート等で展張期間を終えた後の使用しない期間に保管の際に物性の低下が少なく、その後も繰り返し使用可能となり、長期に亘る繰り返し使用にも耐えることが可能となる。
【００２４】
本発明の連続繊維不織布は、以下の方法により製造できる。まず、不織布を構成する芯鞘複合連続繊維は、一般に使用されている芯鞘型複合紡糸口金を用いて溶融紡糸すればよい。例えば、溶融した熱可塑性重合体を紡糸孔へ導くための導入部分の上部で、溶融した鞘部の重合体の中央部分に溶融した芯部の重合体を注入するような構造を持ったものが多用されている。また、不織布は、いわゆるスパンボンド法により製造することができる。たとえば、空気圧を利用して連続繊維束を引き取りながら延伸し，コロナ放電等の方法で静電気的に開繊し、移動する捕集面上に堆積することでウエブ化したのち熱エンボス加工を施す。
【００２５】
引き取る際の牽引速度は、２０００〜５０００ｍ／分に設定することが好ましく、３０００〜５０００ｍ／分であることがさらに好ましい。牽引速度が２０００ｍ／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りやすくなる。一方、牽引速度が５０００ｍ／分を超えると紡糸安定性に劣りやすくなる。
【００２６】
牽引細化した多数本の連続繊維は、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、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、熱エンボス加工を施して不織布とする。熱エンボス加工いついては、上述したとおりである。
【００２７】
本発明の連続繊維不織布は、農業用被覆資材として用いることにより、その機能を良好に発揮する。農業用被覆資材としては、例えば、作物に直に被覆するべたがけシート、トンネル状に被覆する資材、ハウス内の天井部分等にカーテンのごとく被覆するカーテン資材、地面を被覆するマルチング資材等が挙げられる。特に本発明の連続繊維不織布は、不織布を構成する繊維の繊度が比較的大きいため、風抜けが良好であることから、べたがけシートとして良好に適用することができる。なお、べたがけシートとして用いる場合は、不織布の目付は、１０〜３０ｇ／ｍ２が好ましい。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の連続繊維不織布は、耐湿熱劣化が生じにくく、耐候性に優れるものであり、土木用資材や農業用資材として好適に使用できる。
【実施例】
【００２９】
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、これらの実施例によって何ら限定されるものではない。なお、実施例において、各特性値の測定を次の方法により実施した。
（１）目付（ｇ／ｍ２）：１０ｃｍ×１０ｃｍの試料片１０点を作成し、標準状態における各試料片の質量（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。
（２）単繊維繊度（デシテックス）：顕微鏡を用いて繊維ウェブを観察し、５０本の繊維の繊維径をそれぞれ測定し、密度補正して求めた繊度の平均値を単糸繊度（デシテックス）とした。
（３）引張強力（Ｎ／５ｃｍ幅）および伸度（％）：幅５ｃｍ×長さ２０ｃｍの試験片を１０個準備し、定速伸長型引張試験機（オリエンテック社製、商品名「ＵＴＭ−４−１−１００」）を用いて、ＪＩＳ−Ｌ−１９１３に準じて測定した。このときの条件は、つかみ間隔が１０ｃｍ、引張速度２０ｃｍ／分であった。伸張−荷重曲線を描き、得られた伸長−荷重曲線から、求められる最大荷重時の強さ（Ｎ／５ｃｍ幅）を測定し、１０点の平均値を引張強力とした。また、最大荷重時の伸びを測定し、この伸びから伸度を求めて、１０点の平均値を伸度（％）とした。
（４）風抜け性：不織布から１５０ｍｍ（ＭＤ）×１５０ｍｍ（ＣＤ）の試験片を４０点採取した。採取した試験片８枚に重ねて、その重ねた試験片（５点）を測定用試験片として、ＪＩＳ Ｌ １０９６に記載のＡ法(フラジール法)で通気度〔ｃｍ３／ｃｍ２／秒〕を測定した。各試験片の通気度の平均値を求め、小数点第１位を四捨五入して不織布の風抜け性を下記の基準により評価した。
○：２００〔ｃｍ３／ｃｍ２／秒〕以上
△：１００〔ｃｍ３／ｃｍ２／秒〕以上２００〔ｃｍ３／ｃｍ２／秒〕未満
×：１００〔ｃｍ３／ｃｍ２／秒〕未満
（５）耐候性試験による強力保持率(%)：耐候性の指標である強力保持率を次のようにして求めた。すなわち、ＪＩＳ−Ｂ−７７５３に準じるスガ試験機社製の型式Ｓ８０ＤＨＢサンシャインウェザーメータを用いて耐候性試験（設定温度６３℃、照射および噴霧を１２０分サイクル）を行い、耐候性試験後の試料について、ＪＩＳ−Ｌ−１０９６（１９９９）引張強さおよび伸び率  Ｂ法（グラブ法）に準じて試料のＭＤおよびＣＤのいずれも引張強力を測定した。下式より３００時間照射後の保持率（％）をそれぞれ求めた。
引張強力保持率（％）＝（Ｓ３００／Ｓ０）×１００≧８０
Ｓ３００：３００時間照射後の試料の引張強さ（Ｎ）
Ｓ０：照射前の試料の引張強さ（Ｎ）
（６）耐湿熱性試験による強力保持率(％)：試料（不織布）を、温度６０±５℃、相対湿度９５±５％中の恒温恒湿器内に投入して４００時間、高温高湿状態中に曝露した後、取り出し、引張強力（Ｎ／５ｃｍ幅）を測定して求めた。引張強力は、ＪＩＳ  Ｌ  １９１３に準じて測定した（上記（３）引張強力に記載した定速伸長型引張試験機を用いる方法による。）。なお、強力を測定する際に、試料のＭＤおよびＣＤのいずれも測定した。
耐湿熱劣化の評価方法としては、恒温恒湿槽投入前の初期引張強力をＳ０、４００時間投入後の引張強力をＳ１として、下記式により強力保持率を算出した。
強力保持率（％）=（Ｓ１／Ｓ０）×１００
（７）ＭＩ（ｇ／１０分）
ＡＳＴＭ−Ｄ１２３８（Ｌ）に従って、温度１９０℃、荷重２０．２Ｎの条件下で測定した。
（８）融点
（測定方法：示差熱走査型熱量計（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。）
【００３０】
実施例１
ポリ乳酸系重合体として、融点が１６８℃、ＭＩが１０ｇ／１０ｍｉｎのものを使用した。ポリオレフィン系重合体として融点が１２８℃、メルトインデックス値が２５ｇ／１０分の高密度ポリエチレンを使用した。鞘／芯＝３５／６５（質量比）となるように個別に計量した後、個別のエクトル−ダー型押出機を用いて溶融し、芯鞘形複合断面となるように溶融紡糸した。その紡糸糸条を冷却した後、エアーサッカーにより３５００ｍ／分の速度で引き取り、公知の開繊器にて開繊させ、移動する捕集面上に捕集・堆積させて連続繊維からなる不織ウエブとした。得られた芯鞘型複合連続繊維の単繊維繊度は、１５ｄｔｅｘであった。さらに、この不織ウエブを、エンボスロールとフラットロールとからなる熱エンボス装置に通して熱圧着部を形成した。エンボスロールの彫刻パターンが、凸部が連続して凹部を囲繞してなり、個々の凹部が楕円形であり、楕円形の長軸が、互い違いに配置されてなる彫刻パターンであり、圧接面積率２７％のエンボスロールを用い、熱エンボス加工温度：１２０℃、線圧：２００Ｎとして熱エンボス加工を施して目付１５ｇ／ｍ２の連続繊維不織布を得た。
【００３１】
比較例１
実施例１において、ポリ乳酸系重合体のみを用いて単相型の連続繊維としたこと、圧接面積率を１５％としたこと以外は、実施例１と同様にして不織布を得た。
【００３２】
比較例２
実施例１において、得られる芯鞘型複合連続繊維の単繊維繊度を３ｄｔｅｘとしたこと以外は、実施例１と同様にして比較例２の不織布を得た。
【００３３】
比較例３
実施例1おいて、ポリ乳酸系重合体に代えて、融点２５８℃、固有粘度０．７０のポリエチレンテレフタレートを使用したこと以外は、実施例１と同様にして不織布を得た。
【００３４】
比較例４
比較例３において、得られる芯鞘型複合連続繊維の単繊維繊度を７ｄｔｅｘとしたこと以外は、比較例３と同様にして不織布を得た。
【００３５】
得られた実施例１、比較例１〜４の不織布の物性を表１に示す。
【００３６】
【表１】
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【００３７】
実施例１の不織布は、風抜け性、耐候性、耐湿熱劣化性に優れたものであった。
【００３８】
比較例１は、風抜け性には優れるものの、湿熱劣化による強度低下が大きく、保管の際に物性の低下が生じやすく使用できなくなる可能性があるものであった。
【００３９】
比較例２は、耐候性、耐湿熱劣化性に優れるものの、風抜け性が悪く、べた掛け等の農業用資材としては不向きのものであった。なお、比較例２は、通気性が低いので、８枚重ねた試料片で測定したところ、フラジール法による通気度は測定不可となったため、８枚重ねた試料片ではなく、重ねることなく１枚で測定した結果を表１に記載した。
【００４０】
比較例３は、風抜け性に優れるものの、耐候性に劣り、屋外使用した場合に物性が低下するものであった。
【００４１】
比較例４は、風抜け性も不十分であり、また、耐候性に劣り、屋外にて使用した際に物性が低下するものであった。