(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリ乳酸系重合体からなる単相断面の長繊維からなり、前記長繊維同士が部分的に熱圧着されてなる不織布を製造するに際し、
Ｌ−乳酸とＤ−乳酸との共重合量比が、モル比で、（Ｌ−乳酸）／（Ｄ−乳酸）＝３／９７〜０／１００あるいは（Ｌ−乳酸）／（Ｄ−乳酸）＝９７／３〜１００／０であり、ＡＳＴＭ−Ｄ−１２３８に記載の方法で温度２１０℃で測定したメルトフローレートが５０〜１００ｇ／１０分であり、かつ結晶核剤が添加されたポリ乳酸系重合体を溶融紡糸し、さらに紡糸口金から紡出した糸条をエアーサッカーで２５００〜６０００ｍ／分で高速紡糸することで、この高速紡糸により得られる繊維が、昇温速度１０℃／分で融解した後、降温速度１０℃／分で示差熱分析したときに降温結晶化温度Ｔccが存在し、かつこの降温結晶化温度Ｔccが９０℃以上１１０℃以下であり、結晶化熱量ΔＨexoが１０ｍＪ／ｍｇ以上であるようにし、
前記高速紡糸により得られた繊維を堆積させてウエブを形成し、
このウエブにエンボス加工によって部分熱圧着を施すことを特徴とするポリ乳酸系長繊維不織布の製造方法。
【請求項２】
高速紡糸により得られる繊維が、昇温速度１０℃／分で示差熱分析した融点Ｔｍが１６０℃以上であり、融解熱量ΔＨendoが２０ｍＪ／ｍｇ以上であるようにすることを特徴とする請求項１記載のポリ乳酸系長繊維不織布の製造方法。
【請求項３】
長繊維同士を部分的に熱圧着させて不織布を得るための、ポリ乳酸系重合体からなる単相断面の前記長繊維を製造する方法であって、
Ｌ−乳酸とＤ−乳酸との共重合量比が、モル比で、（Ｌ−乳酸）／（Ｄ−乳酸）＝３／９７〜０／１００あるいは（Ｌ−乳酸）／（Ｄ−乳酸）＝９７／３〜１００／０であり、ＡＳＴＭ−Ｄ−１２３８に記載の方法で温度２１０℃で測定したメルトフローレートが５０〜１００ｇ／１０分であり、かつ結晶核剤が添加されたポリ乳酸系重合体を溶融紡糸し、さらに紡糸口金から紡出した糸条をエアーサッカーで２５００〜６０００ｍ／分で高速紡糸して、この高速紡糸により得られる繊維が、昇温速度１０℃／分で融解した後、降温速度１０℃／分で示差熱分析したときに降温結晶化温度Ｔccが存在し、かつこの降温結晶化温度Ｔccが９０℃以上１１０℃以下であり、結晶化熱量ΔＨexoが１０ｍＪ／ｍｇ以上であるようにすることを特徴とするポリ乳酸系長繊維の製造方法。
【請求項４】
高速紡糸により得られる繊維が、昇温速度１０℃／分で示差熱分析した融点Ｔｍが１６０℃以上であり、融解熱量ΔＨendoが２０ｍＪ／ｍｇ以上であるようにすることを特徴とする請求項３記載のポリ乳酸系長繊維の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリ乳酸系長繊維不織布の製造方法およびポリ乳酸系長繊維の製造方法に関し、特に、構成繊維同士の熱圧着に伴う熱圧着特性に優れたポリ乳酸系長繊維不織布とポリ乳酸系長繊維とを得るための製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、長繊維不織布としては、スパンボンド法にて製造され、熱圧着してなるものが一般的によく知られている。すなわち、熱可塑性重合体を加熱溶融して紡糸口金から吐出させ、得られた紡出糸条を従来公知の横型吹付や環状吹付などの冷却装置を用いて冷却し、その後、エアーサッカー等の吸引装置を用いて所望の単糸繊度が得られるよう牽引・細化して、従来公知の開繊器具にて開繊させながらスクリーン上にウエブを堆積させる。そしてこのウエブを、エンボス装置に通して部分熱圧着処理を施すことで、長繊維不織布が得られる。
【０００３】
近年、生分解性を有する長繊維不織布が開発されており、中でも、ポリ乳酸系重合体からなる長繊維不織布は、生分解性を有するだけでなく、その融点が比較的高いことから、実用性が高く、様々な用途に好適に使用できることが期待されている。
【０００４】
しかし、ポリ乳酸系重合体からなる不織布を得るにあたって、実験装置でなく、紡糸、開繊、ウエブ作成などのスパンボンド工程と、熱圧着工程とが連続工程となっている本生産機にて、スパンボンド法により製造されたウエブに部分熱圧着を施して得られたポリ乳酸系重合体からなる不織布は、見かけ上は部分熱圧着が施されているようであるが、使用中に部分熱圧着部が破壊されて構成繊維同士の接着がほどけ、不織布がその厚み方向に剥離してしまうことがあった。特に、目付の低い長繊維不織布を得ようとする際や、生産効率を上げるためにウエブの搬送速度を速くすると、この現象はさらに著しくなった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記問題点を解決し、構成繊維としてポリ乳酸系重合体を用いても、部分熱圧着を良好に行え、厚み方向への剥離が生じにくいポリ乳酸系長繊維不織布とポリ乳酸系長繊維を提供することを課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、この課題を達成するために、種々検討を行った。
ポリ乳酸は、同じポリエステルであって汎用性の高いポリエチレンテレフタレート（以下、「ＰＥＴ」と称す。）とガラス転移温度（Ｔｇ）が近いことから、ポリ乳酸からなる繊維もまた、ＰＥＴ繊維と似た機械的性質並びに糸質特性を有している。しかし、ポリ乳酸は、ＰＥＴと比べて結晶化速度が遅く、結晶化しにくいという特徴がある。
【０００７】
通常、熱可塑性繊維からなるウエブを部分的に熱圧着処理する場合、熱エンボスロールの凸部が当接した部分の繊維は、一旦溶融して、その後、冷えて固まり、その熱圧着部は、熱可塑性重合体が溶融して繊維同士を強固に接着する部分となる。
【０００８】
しかし、ポリ乳酸は、その結晶化速度が遅いために、一旦溶融してから十分に冷え固まるまでに時間がかかる。スパンボンド工程と熱圧着工程とが連続工程からなるような本生産機では、スパンボンド工程で紡糸、開繊してウエブを形成する工程と、このウエブを熱圧着工程にて熱圧着する工程と、得られた不織布を巻き取る工程の各工程間で、ウエブまたは不織布は搬送されるが、その搬送においてウエブまたは不織布には張力がかかる。ポリ乳酸は、上記のような結晶化速度が遅いという特徴を有するものであるため、このような連続工程からなる本生産機では、ポリ乳酸からなるウエブが熱圧着工程でエンボス装置に通され、溶融した熱圧着部が冷え固まる途中の段階で、熱圧着処理を施したウエブに搬送や巻き取りのための張力が徐々にかかり、その張力によって冷え固まる前の圧着部分が外れてしまい、強固な熱圧着部を形成することができないということが考えられる。
【０００９】
そこで、本発明者らは、熱圧着処理を施した後のウエブに張力が徐々にかかっても、溶融した熱圧着部が冷え固まって強固な部分熱圧着部を形成できるような、すなわち、一旦溶融した後に冷え固まりやすいポリ乳酸系繊維について研究を行い、ポリ乳酸系繊維にある特性を付与することにより、連続工程からなる本生産機で生産が可能で、かつ生産効率を下げずに部分熱圧着を良好に施すことができ、不織布の厚み方向に剥離しない部分熱圧着部を形成することができることを見出し、本発明に到達した。
【００１０】
すなわち、本発明は、ポリ乳酸系重合体からなる単相断面の長繊維からなり、前記長繊維同士が部分的に熱圧着されてなる不織布を製造するに際し、Ｌ−乳酸とＤ−乳酸との共重合量比が、モル比で、（Ｌ−乳酸）／（Ｄ−乳酸）＝３／９７〜０／１００あるいは（Ｌ−乳酸）／（Ｄ−乳酸）＝９７／３〜１００／０であり、ＡＳＴＭ−Ｄ−１２３８に記載の方法で温度２１０℃で測定したメルトフローレートが５０〜１００ｇ／１０分であり、かつ結晶核剤が添加されたポリ乳酸系重合体を溶融紡糸し、さらに紡糸口金から紡出した糸条をエアーサッカーで２５００〜６０００ｍ／分で高速紡糸することで、この高速紡糸により得られる繊維が、昇温速度１０℃／分で融解した後、降温速度１０℃／分で示差熱分析したときに降温結晶化温度Ｔccが存在し、かつこの降温結晶化温度Ｔccが９０℃以上１１０℃以下であり、結晶化熱量ΔＨexoが１０ｍＪ／ｍｇ以上であるようにし、前記高速紡糸により得られた繊維を堆積させてウエブを形成し、このウエブにエンボス加工によって部分熱圧着を施すことを特徴とするポリ乳酸系長繊維不織布の製造方法を要旨とするものである。
【００１１】
また、本発明は、長繊維同士を部分的に熱圧着させて不織布を得るための、ポリ乳酸系重合体からなる単相断面の前記長繊維を製造する方法であって、Ｌ−乳酸とＤ−乳酸との共重合量比が、モル比で、（Ｌ−乳酸）／（Ｄ−乳酸）＝３／９７〜０／１００あるいは（Ｌ−乳酸）／（Ｄ−乳酸）＝９７／３〜１００／０であり、ＡＳＴＭ−Ｄ−１２３８に記載の方法で温度２１０℃で測定したメルトフローレートが５０〜１００ｇ／１０分であり、かつ結晶核剤が添加されたポリ乳酸系重合体を溶融紡糸し、さらに紡糸口金から紡出した糸条をエアーサッカーで２５００〜６０００ｍ／分で高速紡糸して、この高速紡糸により得られる繊維が、昇温速度１０℃／分で融解した後、降温速度１０℃／分で示差熱分析したときに降温結晶化温度Ｔccが存在し、かつこの降温結晶化温度Ｔccが９０℃以上１１０℃以下であり、結晶化熱量ΔＨexoが１０ｍＪ／ｍｇ以上であるようにすることを特徴とするポリ乳酸系長繊維の製造方法を要旨とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳しく説明する。
本発明のポリ乳酸系長繊維不織布は、ポリ乳酸系重合体からなる単相断面の長繊維からなり、この長繊維同士が部分的に熱圧着されてなる不織布である。
【００１３】
ポリ乳酸系重合体としては、ポリ（Ｄ−乳酸）と、ポリ（Ｌ−乳酸）と、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸との共重合体と、Ｄ−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体と、Ｌ−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体と、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から選ばれるいずれかの重合体あるいは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、これらの中でも特に、ヒドロキシカプロン酸またはグリコール酸が、微生物分解性能を有することや低コスト化が図れる点から好ましい。
【００１４】
不織布を構成する繊維は、示差熱分析を行った時に、以下のような特性を有する必要がある。
図１（ａ），（ｂ）は、本発明におけるポリ乳酸系重合体からなる繊維を示差熱分析したときの昇温時と降温時のＤＳＣ曲線を示す。図１（ａ）のＤＳＣ曲線ａ１に示すように昇温速度１０℃／分で繊維を融解した後、図１（ｂ）のＤＳＣ曲線ｂ１に示すように降温速度１０℃／分で示差熱分析を行う。
【００１５】
本発明においては、降温時のＤＳＣ曲線ｂ１に降温結晶化温度Ｔccが存在する必要がある。降温結晶化温度Ｔccは溶融した繊維が冷却され結晶化される時の温度であり、ＤＳＣ曲線ｂ１に存在する発熱ピーク時の温度で示される。降温時のＤＳＣ曲線ｂ１に降温結晶化温度Ｔccが存在する長繊維は、一旦、溶融した後に結晶化する能力が高く、短時間での結晶固化が可能となる。
【００１６】
降温結晶化温度Ｔccを有する長繊維は、熱圧着工程において熱エンボスロールの凸部に当接する長繊維が溶融または軟化された後、冷えて、降温結晶化温度Ｔccの温度まで達した時に結晶固化して熱圧着点が形成され、不織布となるが、この部分熱圧着を十分に行うためには、降温結晶化温度Ｔccは、９０℃以上１１０℃以下の範囲にある必要がある。降温結晶化温度Ｔccが９０℃未満であると、熱圧着処理により一旦溶融した繊維が冷えて降温結晶化温度Ｔccに達するまでに時間がかかり、その間にウエブに張力がかかって強固な熱圧着点が形成されにくくなる。一方、降温結晶化温度Ｔccが１１０℃を超えると、一旦溶融した繊維が冷えて降温結晶化温度Ｔccに到達するまでの時間が短くなるため、理論上は好ましいが、降温結晶化温度Ｔccが１１０℃を超えるポリ乳酸系繊維を得ようとすると、紡糸直下においてかなり急激な急冷を要し、繊維の糸切れが多発して不織布自体を得ることが困難となる。
【００１７】
結晶化熱量ΔＨexoは発熱ピーク時の発熱量であり、発熱ピークの面積Ｓ２から求められる。本発明においては、結晶化熱量ΔＨexoは１０ｍＪ／ｍｇ以上である必要がある。結晶化熱量ΔＨexoが１０ｍＪ／ｍｇ未満であると、上記と同様に、熱圧着工程において溶融した繊維が冷えて結晶固化するまでに時間がかかり、熱圧着点が十分に形成されなくなる。
【００１８】
上記のように構成された長繊維からなる不織布は、目付の低い不織布である場合や高速生産による不織布であっても、十分に熱圧着が施され、熱圧着部の破壊による厚み方向への剥離などの発生を抑えた良好な長繊維不織布となる。
【００１９】
上記のような熱特性を有する長繊維は、▲１▼結晶化を促進するための不活性粒子を選択して混合、▲２▼ノズルより紡出した糸条に急冷を行うこと、▲３▼ポリ乳酸系ポリマー粘度の選択という３つの条件を組み合わせて製造することにより得ることができる。
【００２０】
結晶化を促進するための不活性粒子（結晶核剤）としては、タルク、炭酸カルシウム、酸化チタン等が好適に使用できる。不活性粒子の添加量は、０．１〜２．０質量％の範囲にあることが好適である。不活性微粒子の添加量が０．１質量％よりも少ないと十分な結晶化の促進効果が得られず、不活性微粒子の添加量が２．０質量％を超えると、結晶性に劣り、ひどいときには糸切れが多発する。
【００２１】
ノズルより紡出した糸条の急冷は、冷却開始位置をノズル面下７０ｃｍ以内とし、冷却温度、冷却風量等は適宜選択することで行える。
ポリ乳酸ポリマー粘度は、ＡＳＴＭ−Ｄ−１２３８に記載の方法に準じて温度２１０℃で測定したＭＦＲ（ｇ／１０分）が５０〜１００であることが好ましく、６０〜８５の範囲であることがより好ましい。ＭＦＲが５０未満であるとポリマーの粘度が高すぎて、ノズルから吐出された糸条が冷え固まる点（固化点）がノズル面から離れる。このような糸条は冷えにくく徐冷型であるため、固化点から引き取りジェットまでの距離が短く十分な延伸が行われにくく、その結果、十分に結晶化しなくなる。逆にＭＦＲが１００ｇ／１０分を超えると、溶融粘度が低すぎるために曳糸性が劣るとともに得られる繊維の機械的特性に劣り、繊度斑が大きくなり、安定した操業が困難となる。
【００２２】
また、本発明の不織布を構成する繊維は、上記構成に加えて、昇温速度１０℃／分で示差熱分析した時に、融点Ｔｍが１６０℃以上、融解熱量ΔＨendoが２０ｍＪ／ｍｇ以上とすることが好ましい。
【００２３】
融点Ｔｍは、図１（ａ）に示すＤＳＣ曲線ａ１において、重合体の結晶融解による吸熱ピーク時の温度であり、この融点Ｔｍを１６０℃以上とすることで、熱安定性が良好な不織布が得られる。ポリ乳酸系重合体が１６０℃以上の融点を有するためには、モノマー成分の共重合量比を決定する必要がある。すなわち、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、ポリ乳酸系重合体として前記コポリマーを用いる場合には、コポリマーの融点が１６０℃以上となるようにモノマー成分の共重合量比を決定することが重要となる。Ｌ−乳酸とＤ−乳酸とのコポリマーにおいては、Ｌ−乳酸とＤ−乳酸との共重合量比が、モル比で、（Ｌ−乳酸）／（Ｄ−乳酸）＝３／９７〜０／１００、あるいは（Ｌ−乳酸）／（Ｄ−乳酸）＝９７／３〜１００／０のものを採用する。この範囲を外れると、重合体の融点ひいては不織布の構成繊維の融点が１６０℃未満となるとともに重合体が非晶性となり、製糸時の冷却性が低下して、得られた不織布の熱安定性が損なわれ、その使用用途が制限される傾向となる。
【００２４】
また、融解熱量ΔＨendoは、昇温速度１０℃／分で昇温したときの全結晶を融解させるのに必要な熱量であり、図１（ａ）に示すように、ＤＳＣ曲線ａ１において重合体の結晶融点付近に現れる結晶融解による吸熱ピークの面積Ｓ１から求められる。この融解熱量ΔＨendoは、主に繊維そのものの結晶性に依存し、結晶性が大きいと、この値は大きくなる。融解熱量ΔＨendoは２０ｍＪ／ｍｇ以上であることが好ましい。融解熱量ΔＨendoが２０ｍＪ／ｍｇ未満であると、繊維の結晶性が十分でなくなり、この繊維からなる不織布の寸法安定性や機械的特性に劣り、実用性に劣る傾向となる。また、熱に対する安定性を欠くため、高温下で用いたときに不織布に収縮が発生しやすく、用途が限定されやすい。
【００２５】
なお、上述のような特性を有しないポリ乳酸系重合体からなる長繊維、すなわち、図２（ａ）に示すように、昇温時のＤＳＣ曲線ａ２は本発明と同様の傾向を示すが、図２（ｂ）に示すように、降温時のＤＳＣ曲線ｂ２に発熱ピークが発現せず降温結晶化温度Ｔccが存在しないポリ乳酸系重合体からなる長繊維は、熱圧着工程において十分な熱圧着が得られない。これは、繊維の結晶化能力が低いため、熱圧着工程において、軟化された長繊維は短時間での結晶固化が困難で、ガラス転移温度Ｔｇ（５８℃）にまで冷えないと、十分に結晶固化することができず、すなわち結晶固化するためには、長い時間がかかると考えられる。
【００２６】
従って、このような繊維では、本生産機のように連続工程で熱圧着処理後に張力が徐々にかかるような生産工程の場合や、また、低目付の長繊維不織布を得るためや、生産効率を上げるために搬送速度を上げて熱圧着工程での処理後〜巻き取りまでの時間が短くなるような場合に、熱圧着工程で、溶融または軟化された熱圧着部が冷えて結晶固化し強固な熱圧着点を形成する前に、張力により熱圧着点が外れる、または、熱圧着工程が終了してしまう等の問題が発生し、十分な部分熱圧着点が形成されることなく、得られた不織布が厚み方向に剥離することになる。
【００２７】
次に、本発明にかかるポリ乳酸系長繊維およびこれからなる不織布の製造方法について説明する。
まず、上記した結晶核剤を添加した特定のＭＦＲのポリ乳酸系重合体を溶融紡糸し、この紡出糸条を牽引細化した後に、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、このウエブに部分熱圧着を施す。
【００２８】
吸引装置を用いて紡出糸条を牽引細化する際には、引取速度が２５００〜６０００ｍ／分となるようにすることが好ましい。この引取速度は重合体のＭＦＲに応じて適宜選択できるが、この範囲とすることで、本発明の目的とする、昇温速度１０℃／分で示差熱分析した融点Ｔｍが１６０℃以上であり、融解熱量が２０ｍＪ／ｍｇ以上である繊維を得ることができる。引取速度が２５００ｍ／分未満であると、十分な分子配向が得られにくく、また、残留伸度が高い状態となりやすい。そのため得られる不織布は、寸法安定性や機械的特性、熱安定性に劣る傾向にある。また、引取速度が６０００ｍ／分を超えると、製糸性に劣る傾向にあり、さらに繊径の均整度に劣る傾向にある。また、結晶性は向上するが、紡糸応力が高くなるため、それに基づく歪みによって結晶構造が乱れ、この結晶構造内にミクロボイドが発生する傾向となり、実用的な繊維が得られにくくなる。また繊維および不織布の機械的特性も劣る傾向にある。
【００２９】
以上まとめると、本発明のポリ乳酸系長繊維不織布を製造する際には、例えば、第１ステップとして、ポリ乳酸系重合体を、好ましくは、Ｌ−乳酸とＤ−乳酸との共重合量比がモル比で、（Ｌ−乳酸）／（Ｄ−乳酸）＝３／９７〜０／１００、あるいは（Ｌ−乳酸）／（Ｄ−乳酸）＝９７／３〜１００／０でＭＦＲが５０〜１００ｇ／１０分で且つ結晶核剤を添加したポリ乳酸を溶融紡糸し、第２ステップとして、紡糸口金より紡出した糸条をエアーサッカーで高速紡糸を行う際、紡出糸条をノズル面下７０ｃｍ以内で冷却し、次いで可能な限り高速紡糸、好ましくは２５００ｍ／分以上、より好ましくは３０００ｍ／分以上で高速紡糸を行うことにより目的の長繊維を得ることができる。
【００３０】
この長繊維からなるウエブの熱処理の際には、部分熱圧着装置を用いて、繊維を構成する重合体の融点よりも低い温度で部分的に熱圧着を施す。ウエブの部分的熱圧着とは、エンボス加工によって点状圧着区域を形成するものをいい、具体的には、エンボスロールと表面が平滑な金属ロールとの間にウエブを通して長繊維間に点状圧着区域を形成する方法を採用する。圧着温度は、繊維を構成する重合体の融点未満の温度、特に（繊維を構成する重合体の融点−３５）℃〜融点未満の温度を適用するのが好ましい。
【００３１】
ウエブにおける特定の部分領域である個々の熱圧着領域が０．２〜１５ｍｍ2の面積を有し、その領域が丸型、楕円型、菱型、三角型、Ｔ字型、井型等の任意の形状であり、かつその領域の分布密度すなわち圧着点密度が４〜１００点／ｃｍ2であることが好ましい。圧着点密度が４点／ｃｍ2未満であると得られる不織布の機械的強力や形態保持性が向上せず、逆に、圧着点密度が１００点／ｃｍ2を超えると得られる不織布が疎剛化して柔軟性を損なう傾向にあり、いずれも好ましくない。また、ウエブの全表面積に対する全熱圧着領域の面積の比、すなわち圧着面積率は、個々の圧着点の面積に依存するが、３〜５０％であることが好ましい。この圧着面積率が３％未満であると、得られる不織布の機械的強力や形態保持性が向上せず、逆に、圧着面積率が５０％を超えると、得られる不織布が粗剛化して柔軟性を損なう傾向にあり、いずれも好ましくない。
【００３２】
上記のように作成された本発明におけるポリ乳酸系長繊維不織布を構成する長繊維の単糸繊度は特に限定されず、１〜１２デシテックス程度とする。
本発明におけるポリ乳酸系長繊維不織布の目付は特に限定されないが、１０〜２００ｇ／ｍ2程度とする。
【００３３】
【実施例】
以下、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、以下の実施例、比較例における各物性値の測定は、以下の方法により実施した。
（１）融点（℃）：パーキンエルマ社製の示差走査型熱量計ＤＳＣ−７型を用い、試料質量を５ｍｇ、昇温速度を１０℃／分として測定し、得られた融解吸熱曲線において極値を与える温度を融点Ｔｍ（℃）とした。
（２）融解熱量と結晶化熱量（ｍＪ/ｍｇ）：パーキンエルマ社製の示差走査型熱量計ＤＳＣ−７型を用い、試料質量を１０ｍｇ、昇温速度を１０℃／分として測定し、得られた融解吸熱曲線の吸熱ピークの面積を融解熱量（ｍＪ／ｍｇ）とした。また、同様に、降温速度を１０℃／分として測定して得られた結晶化発熱曲線の発熱ピークの面積を結晶化熱量（ｍＪ／ｍｇ）とした。
（３）降温結晶化温度（℃）：パーキンエルマ社製の示差走査型熱量計ＤＳＣ−７型を用い、試料質量を１０ｍｇ、降温速度を１０℃／分として測定して得られた結晶化発熱曲線の発熱ピークの極値を与える温度を降温結晶化温度Ｔcc（℃）とした。
（４）メルトフローレート（ｇ／１０分）：ＡＳＴＭ−Ｄ−１２３８に記載の方法に準じて温度２１０℃で測定した。（以下、メルトフローレートをＭＦＲと称す。）
（５）糸切れ性：紡出糸条をエアサッカーにて引き取る際に、１０分あたりに糸切れが発生しなかったものを糸切れ性が良好であると判定して○で表した。また１０分あたりに糸切れが発生したものを糸切れ性が不良であると判定して×で表した。
（６）熱圧着状態：熱圧着されたシートの圧接状態を観察した。シート全体において、シートの圧接が効いておらず長繊維不織布が厚み方向に剥離するシートの圧接状態を×、一部で厚み方向の剥離が生じるシートの圧接状態を△、厚み方向の剥離が生じないシートの圧接状態を○とした。
（７）目付（ｇ／ｍ2）：標準状態の試料から、縦１０ｃｍ×横１０ｃｍの試料片を１０点を作製し、平衡水分に至らしめた後、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当たりに換算して、目付（ｇ／ｍ2）とした。
（８）引張強力（Ｎ／５ｃｍ幅）：ＪＩＳ−Ｌ−１０９６に記載のストリップ方法に準じて測定した。すなわち、試料長が２０ｃｍ、試料幅が５ｃｍの試料片各１０点を作製し、各試料片毎に不織布の経および緯方向について、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）を用いて、つかみ間隔１０ｃｍ、引張速度２０ｃｍ／分で伸張し、最大引張強力の平均値を引張強力（Ｎ／５ｃｍ幅）とした。
（９）沸水収縮率（％）：２０ｃｍ×２０ｃｍの試料を沸騰水中で１５分間放置した後の面積（Ｘ）ｃｍを測定し、下記式により算出した。本発明においては、沸水収縮率が１０％以下のものを、熱収縮が小さく良好とする。
【００３４】
沸水収縮率（％）＝（４００−Ｘ）×１００／４００
（１０）生分解性能：約５８℃に維持された熟成コンポスト中に不織布を埋設し、１ヶ月後に取り出し、不織布がその形態を保持していない場合を○で示し、不織布が形態保持している場合を×で示した。
実施例１
ポリ乳酸系重合体として、融点が１７１℃、ＭＦＲが７０ｇ／１０分であり、Ｌ−乳酸／Ｄ−乳酸＝９９／１モル％のＬ−乳酸／Ｄ−乳酸共重合体を用い、この重合体に添加剤としてタルクを０．５質量％配合した。この混合物を丸型の紡糸口金より、紡糸温度２１０℃、単孔吐出量１.６７ｇ／分で溶融紡糸した。ノズルより紡出した糸条に急冷を行い、その後、エアサッカーにて５０００ｍ／分で引き取り、これを開繊して移動するコンベアの捕集面上に堆積してウエブを形成した。次いでこのウエブをエンボスロールからなる部分熱圧着装置に通し、ロール温度１３５℃、圧着面積率１４．９％、圧着点密度２１．９個／ｃｍ2、線圧６０ｋｇ／ｃｍの条件にて部分的に熱圧着し、単糸繊度３．３デシテックスの長繊維からなる目付５０ｇ／ｍ2の長繊維不織布を得た。
【００３５】
得られた不織布の性能などを表１に示す。
【００３６】
【表１】
0004212264.tif 000002
【００３７】
実施例２
ポリ乳酸系重合体として、融点が１６６℃、ＭＦＲが７０ｇ／分であるＬ−乳酸／Ｄ−乳酸＝９８／２モル％のＬ−乳酸／Ｄ−乳酸共重合体を用い、エンボスロールのロール温度を１３０℃とした。そしてそれ以外は実施例１と同様にして長繊維不織布を得た。
【００３８】
得られた不織布の性能などを表１に示す。
実施例３
ポリ乳酸系重合体として、融点が１６２℃、ＭＦＲが７０ｇ／分であるＬ−乳酸／Ｄ−乳酸＝９７／３モル％のＬ−乳酸／Ｄ−乳酸共重合体を用い、エンボスロールのロール温度を１２７℃とした。そしてそれ以外は実施例１と同様にして長繊維不織布を得た。
【００３９】
得られた不織布の性能などを表１に示す。
実施例４，５
ＭＦＲ、単孔吐出量、牽引速度を表１に示すように変更した。そして、それ以外は実施例１と同様にして長繊維不織布を得た。
【００４０】
得られた不織布の性能などを表１に示す。
実施例６，７
単孔吐出量と牽引速度を表１に示すように変更した。そして、それ以外は実施例１と同様にして長繊維不織布を得た。
【００４１】
得られた不織布の性能などを表１に示す。
実施例８，９
単孔吐出量、牽引速度、単糸繊度を表１に示すように変更した。そして、それ以外は実施例１と同様にして長繊維不織布を得た。
【００４２】
得られた不織布の性能などを表１に示す。
実施例１０
添加剤を酸化チタン（ＴｉＯ2）に変更した。そしてそれ以外は実施例１と同様にして、長繊維不織布を得た。
【００４３】
得られた不織布の性能などを表１に示す。
実施例１１
融点が１７７℃、ＭＦＲが７０ｇ／分であるＬ−乳酸／Ｄ−乳酸＝９９／１モル％のＬ−乳酸／Ｄ−乳酸共重合体を第１の成分とし、融点が１６２℃、ＭＦＲが７０ｇ／分であるＬ−乳酸／Ｄ−乳酸＝９７／３モル％のＬ−乳酸／Ｄ−乳酸共重合体を第２の成分として、各成分を第１の成分／第２の成分＝１／１（質量比）の割合で混合し、紡糸口金より、紡糸温度２１０℃、単孔吐出量１．６７ｇ／分で溶融紡出した。紡出糸条は、冷却空気流にて冷却した後、引き続いてエアサッカーにて５０００ｍ／分で引き取り、開繊し、移動するコンベアの捕集面上に堆積することで、ウエブを形成した。次いで、このウエブをエンボスロールからなる部分熱圧着装置に通し、ロール温度１３２℃、圧着面積率１４．９％、圧着点密度２１．９個／ｃｍ2、線圧６０ｋｇ／ｃｍの条件にて部分的に熱圧着して、単糸繊度３．３ｄｔｅｘの長繊維からなる目付５０ｇ／ｍ2の長繊維不織布を得た。
【００４４】
得られた不織布の性能などを表１に示す。
実施例１２
単孔吐出量と牽引速度を表１に示すように変更した。そして、それ以外は実施例１と同様にして長繊維不織布を得た。
【００４５】
得られた不織布の性能などを表１に示す。
表１から明らかなように、実施例１〜１２で得られた長繊維は、降温結晶化温度Ｔccが存在し、かつそのＴccが９０℃以上１１０℃以下であり、結晶化熱量ΔＨexoが１０ｍＪ／ｍｇ以上であったため、結晶性が高く、熱圧着工程において十分な熱圧着が得られ、厚み方向への剥離のない不織布が得られた。また、融点Ｔｍが１６０℃以上であり、融解熱量ΔＨendoが２０ｍＪ／ｍｇ以上あったため、寸法安定性や機械的特性にも優れ、不織布の沸水収縮率も小さく実用的で、しかも熱的に安定なものであった。また、これらの不織布は生分解性能についても非常に良好であり、コンポストへの埋設後に所定の期間が経過してから取り出したところ、いずれの不織布も質量減少率や形態変化が大きく、強力保持率も著しく低下していた。
比較例１
ポリ乳酸系重合体のＭＦＲを３０ｇ／分とした。そしてそれ以外は実施例１と同様にして長繊維不織布を作成した。
【００４６】
得られた長繊維不織布の性能などを表２に示す。
【００４７】
【表２】
0004212264.tif 000003
【００４８】
比較例２
ポリ乳酸系重合体のＭＦＲを１５０ｇ／分とした。そしてそれ以外は実施例１と同様にして長繊維不織布を作成しようとしたが、粘度が低すぎて製糸性に劣り、不織布を作成できなかった。
比較例３，４
ポリ乳酸系重合体として表２に示すＤ−乳酸とＬ乳酸の共重合量比のものを用い、エンボス温度を表２に示す温度に変更した。そしてそれ以外は実施例１と同様にして長繊維不織布を作成した。
【００４９】
得られた長繊維不織布の性能などを表２に示す。
比較例５
ポリ乳酸系重合体に添加剤を添加しなかった。そしてそれ以外は実施例１と同様にして長繊維不織布を作成した。
【００５０】
得られた長繊維不織布の性能などを表２に示す。
比較例１は、ポリ乳酸系重合体のＭＦＲが本発明の範囲より小さかったたため、降温結晶化温度Ｔccが存在しなかった。その結果、熱圧着工程において、十分な熱圧着が得られず、得られた不織布は厚み方向への剥離が生じるものとなった。
【００５１】
比較例２は、ポリ乳酸系重合体の粘度があまりにも低すぎて、高速で紡糸することができず、不織布化することができなかった。
比較例３は、不織布を構成する長繊維に降温結晶化温度Ｔccは存在するものの、その温度は本発明の範囲である９０℃よりも低く、結晶化熱量ΔＨexoも１０ｍＪ／ｍｇよりも低かったため、熱圧着部において厚み方向に剥離が生じるものとなった。また、融解熱量ΔＨendoが２０ｍＪ／ｍｇよりも低く結晶性が低いため、熱による収縮が大きく、熱安定性に劣るものとなった。
【００５２】
比較例４は、降温結晶化温度Ｔccが存在せず、結晶化熱量ΔＨexoもないため、十分な熱圧着部が形成されず、得られた不織布は厚み方向への剥離が生じるものとなった。また、ポリ乳酸系繊維の融解熱量ΔＨendoが２０ｍＪ／ｍｇよりも低く、結晶性が低かったため、熱による収縮が大きくなり熱安定性に劣るものとなった。
【００５３】
比較例５は、不織布を構成する長繊維に降温結晶化温度Ｔccは存在するもののその温度は本発明の範囲である９０℃よりも低く、結晶化熱量ΔＨexoも１０ｍＪ／ｍｇよりも低かったため、熱圧着部において厚み方向に剥離が生じた。また、ポリ乳酸系繊維の融解熱量ΔＨendoが２０ｍＪ／ｍｇよりも低く、結晶性が低かったため、熱による収縮が大きくなり、熱安定性に劣るものとなった。
【００５４】
【発明の効果】
このように本発明のポリ乳酸系長繊維不織布の製造方法によれば、不織布を構成する繊維を、昇温速度１０℃／分で融解した後、降温速度１０℃／分で示差熱分析したときに、降温結晶化温度Ｔccが存在し、かつこの降温結晶化温度Ｔccが９０℃以上１１０℃以下であり、結晶化熱量ΔＨexoが１０ｍＪ／ｍｇ以上となるようにすることで、繊維の結晶化速度が速くなり、一旦溶融してから冷え固まるまでの時間を短縮でき、スパンボンド工程と熱圧着工程とが連続工程からなるような本生産機での生産が可能となり、生産効率を下げずに高速で部分熱圧着を良好に施すことができ、不織布の厚み方向に剥離しない部分熱圧着部を形成することができる。
【００５５】
また、本発明のポリ乳酸系長繊維の製造方法は、同繊維を、昇温速度１０℃／分で融解した後、降温速度１０℃／分で示差熱分析したときに降温結晶化温度Ｔccが存在し、かつこの降温結晶化温度Ｔccが９０℃以上１１０℃以下であり、結晶化熱量ΔＨexoが１０ｍＪ／ｍｇ以上とすることで、一旦溶融した後に冷え固まりやすいポリ乳酸系長繊維が得られ、本発明の製造方法で得られるポリ乳酸系長繊維不織布を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるポリ乳酸系重合体の昇温時と降温時のＤＳＣ曲線を示す図である。
【図２】図１と比較するためのポリ乳酸系重合体の昇温時と降温時のＤＳＣ曲線を示す図である。
【符号の説明】
ａ１，ａ２    昇温時のＤＳＣ曲線
ｂ１，ｂ２    降温時のＤＳＣ曲線
【図１】
0004212264.tif 000004
【図２】
0004212264.tif 000005