JP2002173864A - 生分解性長繊維不織布 - Google Patents

生分解性長繊維不織布

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JP2002173864A
JP2002173864A JP2000370105A JP2000370105A JP2002173864A JP 2002173864 A JP2002173864 A JP 2002173864A JP 2000370105 A JP2000370105 A JP 2000370105A JP 2000370105 A JP2000370105 A JP 2000370105A JP 2002173864 A JP2002173864 A JP 2002173864A
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nonwoven fabric
long
biodegradable
polymer
fiber
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JP2000370105A
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Fumio Matsuoka
文夫 松岡
Masami Takahashi
正美 高橋
Koji Inagaki
孝司 稲垣
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Unitika Ltd
Original Assignee
Unitika Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 結晶性や耐熱性が過度に損なわれることな
く、繊維の柔軟性等の機械的性能を改良し、使用中の期
間は実質的に品質を維持し、使用後の廃棄では自然環境
下でも速やかな分解が行え、しかも土壌への積極的栄養
源とした肥料として適用できる理想的な生分解性長繊維
不織布を安価に提供する。 【解決手段】 少なくとも栄養塩剤を含有する、融点1
00℃以上の生分解性重合体からなる長繊維で構成され
ている生分解性長繊維不織布。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、機械的性能が改良
されると共に生分解速度を制御でき、さらには、廃棄後
に土壌等への積極的栄養源となり得る生分解性長繊維不
織布に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、自然環境保護の見地から、自然界
で分解する生分解性重合体を用いた製品が求められ、脂
肪族ポリエステル等の生分解性重合体の研究が活発に行
われている。その中でも特にポリ乳酸系重合体は、農産
物を原料とするため資源的に有利であり、また、溶融成
形性や耐熱性に優れており、力学特性も有していること
から最も期待されている。
【0003】しかし、ポリ乳酸系重合体は、ガラス転移
温度が高いために、布帛とした場合に硬く、柔軟性が劣
り、この欠点の改良が望まれていた。また、自然環境下
の分解速度が相当に遅いため、廃棄処理期間が長く、コ
ンポスト法や活性汚泥法といったあまり普及されていな
い方法を適用しなければならないという問題があった。
【0004】ポリ乳酸系重合体からなる繊維や布帛の柔
軟性を改良する方法として、ポリ乳酸系重合体に異成分
を共重合させることが知られている。しかし、この方法
では、柔軟性や生分解速度は幾分改良されるものの、製
糸性に問題があったり、得られる繊維や布帛の強力が低
く、機械的物性に問題が生じていた。
【0005】また、従来の生分解性素材は、自然界に有
害とはならないものの、自然界に対して有効に働くもの
ではなかった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、結晶
性や耐熱性が過度に損なわれることなく、布帛の柔軟性
等の機械的性能を改良し、使用中の期間は実質的に品質
を維持し、使用後の廃棄では自然環境下で速やかに分解
し、しかも、土壌へ積極的栄養源すなわち肥料として適
用できる理想的な生分解性長繊維不織布を安価に提供す
ることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記問題
点を解決すべく鋭意検討した結果、後述する生分解性長
繊維不織布によって課題を達成することを見出した。
【0008】すなわち、本発明は、少なくとも栄養塩剤
を含有する、融点100℃以上の生分解性重合体からな
る長繊維で構成されていることを特徴とする生分解性長
繊維不織布を要旨とするものである。
【0009】
【発明の実施形態】次に、本発明について詳細に説明す
る。本発明に用いられる長繊維は、融点100℃以上の
生分解性重合体からなる。この生分解性重合体として
は、通常知られている脂肪族ポリエステルを用いること
ができる。
【0010】脂肪族ポリエステルとしては、(1)グリ
コール酸、乳酸、ヒドロキシブチルカルボン酸などのヒ
ドロキシアルキルカルボン酸、(2)グリコリド、ラク
チド、ブチロラクトン、カプロラクトンなどの脂肪族ラク
トン、(3)エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、ブタンジオールなどの脂肪族ジオール、(4)ジエチ
レングリコール、トリエチレングリコール、エチレン/
プロピレングリコール、ジヒドロキシエチルブタンなど
のようなポリアルキレンエーテルのオリゴマ−、ポリエ
チレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリブ
チレンエーテルなどのポリアルキレングリコール、
(5)ポリプロピレンカーボネート、ポリブチレンカー
ボネート、ポリヘキサンカーボネート、ポリオクタンカ
ーボネート、ポリデカンカーボネート等のポリアルキレ
ンカーボネートグリコールおよびそれらのオリゴマ−、
(6)コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン
酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸などの脂肪族ジカ
ルボン酸など、脂肪族ポリエステル重合原料に由来する
成分を主成分(70質量%以上)とするものであって、
脂肪族ポリエステルのブロックおよび/またはランダム
共重合体、および脂肪族ポリエステルに他の成分、例え
ば芳香族ポリエステル、ポリエーテル、ポリカーボネー
ト、ポリアミド、ポリウレタン、ポリオルガノシロキサ
ン等を30質量%以下の範囲でブロック共重合またはラ
ンダム共重合したもの、および/またはそれらの混合し
たもの等が挙げられる。
【0011】本発明に用いる生分解性重合体の融点は、
耐熱性の観点から100℃以上であることが必要であ
り、より好ましくは120℃以上、さらに好ましくは1
40℃以上である。100℃未満であると、耐熱性が悪
く、繊維および不織布の製造工程において実用的でな
く、また、得られた不織布の用途が極めて限られるため
好ましくない。重合体の融点の上限は、特に限定しない
が180℃程度であればよい。
【0012】本発明において、上記した脂肪族ポリエス
テルのうち、融点が比較的高い、乳酸に由来する乳酸系
重合体を用いることが実用面から好ましい。
【0013】乳酸系重合体としては、ポリL−乳酸、ポ
リD−乳酸、ポリD、L―乳酸またはこれらの混合物が
挙げられる。これらのポリ乳酸の中で、L―乳酸または
D−乳酸の単位が90モル%以上の光学活性のあるポリ
D、L−乳酸は、融点が比較的高く、耐熱性の観点から
好適に用いることができる。また、乳酸系重合体の性能
を損なわない程度にヒドロキシカルボン酸類、ラクトン
類等のコモノマーが共重合された共重合体を用いてもよ
い。共重合可能なヒドロキシカルボン酸類、ラクトン類
としては、グリコール酸、3−ヒドロキシ絡酸、4−ヒ
ドロキシ絡酸、4−ヒドロキシ吉草酸、ヒドロキシカプ
ロン酸、グリコリド、β−プロピオラクトン、β−ブチ
ロラクトン、ε−カプロラクトン等が挙げられる。
【0014】これらの乳酸系の重合体は、従来公知の方
法で乳酸を重合して製造することができる。重合法の例
としては、例えば、乳酸を直接脱水縮合する方法や、乳
酸の環状二量体であるラクチドを開環重合して得る方法
等が挙げられる。また、これらの重合反応を溶媒中で行
ってもよく、必要な場合には触媒や開始剤を用いて反応
を効率よく行ってもよい。これらの方法は、必要な分子
量や溶融粘度を考慮して適宜選択すればよい。
【0015】本発明に用いる生分解性重合体の溶融粘度
は、メルトフローレート(以下、MFRと記す。)10
〜100g/10分のものが一般的に使用できる。MF
Rが10g/10分未満であると高速製糸性が低下し、
一方、100g/10分を超えると機械的物性等が十分
発現されない傾向となる。MFRは、より好ましくは1
5〜80g/10分、さらに好ましくは20〜70g/
10分、最も好ましくは25〜60g/10分である。
ここで、MFRは、ASTM−D−1238(E)法に
準じ、温度210℃にて測定した値をいう。
【0016】本発明に用いる生分解性重合体は、栄養塩
剤を含有している。本発明において、栄養塩剤とは、植
物が正常に生育するために必要な塩類であって、植物プ
ランクトンや藻類の栄養になる無機質系の物質のことを
いう。
【0017】栄養塩剤としては、燐酸系、硝酸系、硫酸
系、珪酸系等の塩類が挙げられる。これらの栄養塩剤
は、水分の影響によって重合体組成物中に塩基性イオン
あるいは酸性イオンを発生させる。生分解性重合体は、
これらイオンの影響を受けて加水分解が進行し、より低
分子量化へと進むことになる。生分解性重合体に含有さ
せる栄養塩剤の量を増やすことにより、生分解性速度を
より速くすることができるので、本発明においては、含
有量を変化させることによって生分解性速度を制御する
ことが可能である。
【0018】具体的な栄養塩剤として、燐酸系の塩とし
ては、燐酸カルシウム、燐酸カリウム、燐酸三ナトリウ
ム、燐酸アンモニウム、燐酸マグネシウム等が挙げられ
る。硝酸系の塩としては、硝酸カルシウム、硝酸アンモ
ニウム、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム等が挙げられ
る。硫酸系の塩としては、硫酸アンモニウム、硫酸マグ
ネシウム、硫酸マンガン、硫酸カリウムが挙げられる。
珪酸系の塩としては、地球上にある岩石の殆どが珪酸塩
であるが、その中でもオルト珪酸イオンSiO4 4 -やM
2+、Fe2+を持つカンラン石(Mg、Fe)2SiO2
やSiO3 3-を持つ輝石(トウキ石)CaMg(Si
32、Si411 6-を持つ角閃石(トウセン石)Ca2
Mg5(Si4112(OH)2およびSi25 2-を持つ
雲母KAl2(AlSi310)(OH)2等が挙げられ
る。また、その他の塩としては、塩化カリウム、炭酸カ
ルシウム、酸化マグネシウムおよびホウ酸マグネシウム
等も挙げられ、これらも本発明に用いる栄養塩剤として
適用できる。
【0019】本発明に用いる生分解性重合体に含有する
栄養塩剤は、前記栄養塩剤から選ばれた少なくとも1種
であればよく、また複数種のものを含有してもよい。土
壌の3大栄養素である窒素、燐酸、カリに付随した栄養
塩剤をバランスよく選ぶことによって、複数種の配合肥
料成分を含有させることが好ましい。また、土壌の性質
に合わせて、石灰質肥料、珪酸質肥料、苦土質肥料、マ
ンガン質肥料、ほう素質肥料に該当する前記栄養塩剤の
中から目的に応じて選択すればよい。
【0020】生分解性重合体が含有する栄養塩剤の含有
量は、0.5〜25質量%であることが好ましく、より
好ましくは1〜18質量%、さらに好ましくは2〜15
質量%である。栄養塩剤の含有量が0.5質量%未満で
あると、柔軟性が向上せず、また分解速度にも寄与しな
い。一方、栄養塩剤の含有量が20質量%を超えると、
機械的強度が低下し、また、コストが高くなる。
【0021】これらの栄養塩剤の形態は、粉体であるこ
とが好ましい。その粉体の最大粒径は、5μm以下、よ
り好ましくは3μm以下、最も好ましくは1μm以下で
あるのがよい。粉体の最大粒径が大きすぎると、溶融紡
糸時に紡糸口金装置における濾過スクリーンの目に詰ま
り、昇圧が生じて操業性が低下したり、得られる不織布
製品に欠点が生じる等の問題が発生しやすい。したがっ
て、粉体の粒径が大きい場合には、予め粉砕処理を行う
とよい。また、栄養塩剤の形態は、不織布を構成する繊
維の製糸工程や不織布の製造における操業性およびこれ
らの品質安定性に大きく寄与するため、できるだけ粒径
の小さい微粉体のものを用いることが好ましい。
【0022】生分解性重合体に栄養塩剤を含有させる際
には、少なくとも100℃以上での乾燥を施した後、含
有させることが望ましい。前記栄養塩剤には結晶水を含
有するものがあり、100℃以上で乾燥させることによ
り脱水し、また、栄養塩剤の構造、形態変化を防止する
ことができる。
【0023】長繊維不織布を構成する繊維中の栄養塩剤
は、そのメカニズムについては定かではないが、重合体
とのクッション的役割を示していると考えられ、得られ
た繊維および不織布の柔軟性が向上する。
【0024】本発明の生分解性長繊維不織布を構成する
長繊維の単糸繊度としては、0.5〜15デシテックス
(以下、dtexと記す。)程度であればよい。単糸繊
度が小さい程、不織布の柔軟性は優れるものとなるが、
0.5dtex未満であると、繊維を形成する際の、固
化点の制御、口金孔の精度アップ、吐出量の低減に伴う
生産性の低下、糸切れの発生が生じやすい等の操業上の
問題が発生するため好ましくない。一方、15dtex
を超えると、得られる不織布は粗硬感を有するものとな
り、用途が限定される傾向となる。また、繊維を生産す
る工程において、冷却固化の観点から紡糸や延伸が困難
となって、別途の特殊な生産設備が必要となり、高コス
トとなる。
【0025】長繊維の断面形状は、特に限定されるもの
ではなく、円形断面、異形断面、中空断面等の各種の断
面形状を用いることができる。また、断面形状の異なる
長繊維が混在してなる不織布としてもよい。長繊維の形
態としては、単一の重合体からなる単層形態であって
も、複数の重合体からなる芯鞘型、並列型、海島型、放
射分割型、多葉型、多層型等の複合形態であってもよ
い。複合形態においては、繊維表面に露出する重合体に
栄養塩剤が含有されていても、また、繊維表面に露出し
ない重合体に栄養塩剤が含有されていても、どちらでも
よい。
【0026】本発明の不織布は、栄養塩剤を含有する前
記重合体からなる長繊維によって構成されるが、該繊維
を構成している重合体は分子配向している。重合体が分
子配向することによって、繊維に強度や寸法安定性を持
たせることができ、実用的な強力と寸法安定性に優れた
不織布を得ることができる。
【0027】本発明を構成する繊維の強度としては、少
なくとも1cN/dtex以上あればよいが、高い程実
用範囲が広がり、広く用途展開できるためより好まし
い。繊維の強度が1cN/dtex未満では、不織布と
しての強力が低くなり、実用的でなく、用途が限定され
る傾向となる。繊維強度は1.5cN/dtex以上で
あることがより好ましく、さらに好ましくは2.0cN
/dtex以上、最も好ましくは、2.5cN/dte
x以上である。
【0028】本発明においては、生分解性重合体中に必
要に応じて、例えば、熱安定剤、結晶核剤、艶消し剤、
顔料、耐光剤、耐候剤、滑剤、酸化防止剤、抗菌剤、香
料、可塑剤、染料、界面活性剤、難燃剤、表面改質剤、
各種無機及び有機電解質、その他類似の添加剤を本発明
の目的を損なわない範囲内に添加することができる。
【0029】本発明に長繊維不織布は、前記した繊維か
ら構成され、形態が保持されているものである。形態の
保持手段としては、熱により繊維同士の接触点を熱接着
する方法、部分的な熱圧着部を形成させて繊維同士を熱
圧着する方法(部分的熱圧着法)、繊維同士を機械的に
交絡させて形態保持させる方法、繊維同士を接着剤によ
って接着する方法等が挙げられる。中でも、部分的熱圧
着法は、不織布の強力を比較的高く保ちつつ、かつ柔軟
性の高い不織布を得ることができ、さらには、生産性も
高く、最も安価に提供できるため好適である。
【0030】部分的な熱圧着部の形状は、3角、4角、
5角、6角、8角等の多角形状、菱型、丸型、楕円型等
や織目柄等を用いることができる。また、熱圧着部の圧
着面積率は3〜50%、圧着点密度は4〜60個/cm
2であることが好ましい。圧着面積率が50%を超え
る、あるいは圧着点密度60個/cm2を超えると、柔
軟性が低下する傾向となり、一方、圧着面積率が3%未
満、あるいは圧着点密度4個/cm2未満となると、不
織布の強力低下や毛羽立ちが生じ易くなる傾向となる。
【0031】本発明の長繊維不織布において、縦または
横方向のいずれかの方向におけるNSM強力が、7N/
5cm幅以上であることが好ましい。ここでNSM強力
とは、JIS L 1096ストリップ法に準拠して測
定した値を目付100g/m 2に換算したものをいう。
このNSM強力は高いほど好ましいが、7N/5cm幅
以上であれば、実用上、良好に取り扱うことができる。
【0032】また、本発明の長繊維不織布の柔軟性は、
圧縮剛軟度で示すことができ、本発明においては、圧縮
剛軟度が3.0cN/(g/m2)以下であることが好
ましい。圧縮剛軟度は、値が小さいほど柔軟性に優れて
いることを示すものである。
【0033】次に本発明の長繊維不織布の好ましい製造
方法について説明する。
【0034】まず、生分解性重合体と栄養塩剤とを混合
して、栄養塩剤を含有してなる生分解性重合体を得て、
この重合体を溶融紡糸する。混合方法や混合装置は特に
限定されず、慣用の手段によって行うことができる。
【0035】中でも、連続的に計量混合処理できるもの
が工業的に好ましく、品質的にも良好なものが得られ
る。例えば、生分解性重合体のチップに計量した栄養塩
剤をドライブレンドして、1軸のスクリュー押し出し機
や2軸の混練押出機等で溶融し、直ちに紡糸を行っても
よい。
【0036】また、生分解性重合体のチップに計量した
栄養塩剤をドライブレンドして、2軸の混練押出機等で
溶融混練し、ストランド形状に紡出し、冷却した後、切
断してマスターバッチとしてチップを製造する。このマ
スターバッチと生分解性重合体とをそれぞれ別々に溶融
し、所定比率で静止混合器および/または動的混合機で
混合し、溶融紡糸してもよい。
【0037】さらにまた、マスターバッチと生分解性重
合体とをジェットカラー等による計量ミキシング装置に
供給し、押出機等で溶融混合し、溶融紡糸を行ってもよ
い。溶融混合法では、ポリマーの劣化、資質、エステル
交換反応による共重合体化を実質的に防ぐことが必要
で、できるだけ低温で且つ短時間内に混合し、紡糸を行
うことが好ましい。
【0038】紡糸に際しては、前述のドライブレンド
法、ジェットカラーによるマスターバッチとの計量ミキ
シング法を適用してもよいが、複合紡糸装置による個別
溶融計量後に紡糸口金内で静止型混合器による混合を行
い、口金よりポリマーを吐出させて紡糸を行ってもよ
い。
【0039】紡出された繊維糸条は、熱延伸する、また
は熱延伸せずに引き取った後、開繊して、エンドレスの
金網上に捕集し、繊維ウェブを形成する。次いで、得ら
れた繊維ウェブを、彫刻ロールを具備した一対のエンボ
スロールからなるエンボス装置、または、エンボスロー
ルとフラットロールからなるエンボス装置に導入して、
繊維間を部分的に熱圧着させて、不織布を得ることがで
きる。
【0040】また、必要に応じて、繊維ウェブまたは部
分的に熱圧着された不織布を、加熱フラットカレンダー
機、熱風循環型乾燥機、熱風貫流型乾燥機、サクション
ドラム型乾燥機等に導入して熱接着してもよい。また、
繊維ウェブにニードルパンチ処理を施して、繊維交絡さ
せて形態を保持した後、必要に応じて、上記した熱処理
手段によって熱接着させてもよい。
【0041】
【実施例】次に、実施例に基づいて本発明を具体的に説
明する。なお、実施例における各種特性の測定及び評価
は、次の方法により実施した。 (1)重合体のガラス転移温度、融点(℃):パ−キン
エルマ社製示差走査型熱量計DSC−2型を用い、昇温
速度20℃/分で測定した融解吸収曲線の初期極値と極
値を与える温度をガラス転移温度(以下、Tgと記
す。)と融点(以下、Tmと記す。)とした。
【0042】(2)紡出糸条の開繊性:不織布を、目視
にて下記三段階にて評価した。 〇:構成繊維の大部分が開繊され、密着糸および集束糸
が認められない。 △:構成繊維のごく一部に密着糸および集束糸が認めら
れる。 ×:構成繊維の大部分が密着し、開繊性が不良である。
【0043】(3)目付(g/m2):標準状態の試料
から縦10cm×横10cmの試料片を10点準備し、
平衡水分にした後、各試料片の重量を秤量し、得られた値
の平均値を単位面積当たりに換算し、目付(g/m2)と
した。
【0044】(4)不織布のNSM強力(N/5cm)
および伸度(%):定速伸張型引張試験機( 東洋ボー
ルドウイン社製テンシロン UTM−4−100)を用
い、JIS L−1096に記載のストリップ法に従
い、試料幅5cm、試料長20cmの試料片を10個準
備し、掴み間隔10cm、引張速度10cm/分で測定
した。個々の最大引張強力の平均値を、目付100g/
2当たりに換算してNSM強力とした。また、そのと
きの最大強力を示した際の伸度の平均値を、不織布の伸
度(%)とした。
【0045】(5)不織布の圧縮剛軟度(cN/(g/
2)):試料長10cm、試料幅5cmの試料片各5
個作成し、各試料片を横方向に曲げて円筒状とし、各々
その端部を接合したものを測定試料とした。次いで、各
測定試料を軸方向について、定速伸張型引張試験機(
東洋ボールドウイン社製テンシロン UTM−4−10
0)を用いて、圧縮速度5cm/分で測定試料を圧縮
し、得られた最大荷重値(cN)の平均値を求め、その
値を試料の目付(g/m2)で割ったものを圧縮剛軟度
(cN/(g/m2))とした。
【0046】(6)生分解性評価:不織布の試料片(縦
10cm×横5cm)5個を屋外の土壌中へ地表より1
0cmの深さで埋設した。この試料片を6ヶ月後及び/
または12ヶ月後に掘り出して、目視観察および強力測
定を行い観測して次に示す生分解性を判定した。 ×:全く変化なし △:形態を保持しているが、引張強力の保持率が60%
以下に低下している。 〇:部分的に形状が崩壊した。 ◎:殆ど崩壊した。
【0047】マスターバッチの作製 先ず、マスターバッチを作製した。栄養塩剤として、表1
に示す乾燥した栄養塩剤を準備した。生分解性重合体と
して、次の3種のものを準備した。すなわち、ガラス転
移温度62℃、融点168℃、MFR20g/10分で
あるポリL−乳酸樹脂(以下、B1またはB1重合体と
記す。)、ガラス転移温度42℃、融点165℃、MF
R20g/10分である、ヒドロキシカルボン酸を1.
5モル共重合されたポリL−乳酸樹脂(以下、B2また
はB2重合体と記す。)、ガラス転移温度−32℃、融
点115℃、MFR30g/10分である、ブタンジオ
ールとコハク酸が等モル量で重合されたポリブチレンサ
クシネート樹脂(以下、C1またはC1重合体と記
す。)を準備した。
【0048】表1に示す生分解性重合体に、表1に示す
添加量の栄養塩剤を添加混合して、マスターバッチを作
製した。すなわち、重合体のチップに計量した栄養塩剤
をドライブレンドして、2軸の混練押出機ニーダーを用
いて温度200℃で溶融混練し、ダイヘッドの2孔から
ストランド形状に紡出した。得られたストランドを冷却
した後切断して、マスターバッチとして表1のごとくの
チップNo.A1〜A8の8種のマスターバッチを得
た。
【0049】
【表1】
【0050】実施例1〜5 ポリ乳酸樹脂(光学純度98.8%(L体/D体の共重
合比が98.8/1.2)、ガラス転移温度73℃、融
点169℃、MFR35g/10分)と、前記マスター
バッチ(A1、A2、A4〜A6)とを表2に示す組合
せで、栄養塩剤の含有量5質量%になるように個別に計
量混合した後、エクストルーダー型押出機にて溶融し、
紡糸温度210℃、単孔吐出量1.5g/分で、丸型孔
の紡糸口金より溶融紡糸した。
【0051】次いで、紡出糸条を冷却装置にて冷却し、
牽引速度5000m/分で牽引して、吸引ジェットで引
き取り、開繊器に通過させ、3dtexの繊維からなる
ウェブを形成した。引き続き、この繊維ウェブを、菱形
の彫刻模様を持つエンボスロール(設定温度130℃)
とフラットロール(設定温度130℃)とからなるエン
ボス装置に導入し、目付50g/m2の長繊維不織布
(圧着面積率11%、圧着点密度22個/cm2)を得
た。得られた長繊維不織布の性能評価結果を表2に示
す。
【0052】
【表2】
【0053】表2から明らかなように実施例1〜5の長
繊維不織布は、実用的な機械性能を持ち、柔軟性に優れ
ていると共に、生分解性も速く優れたものであった。 実施例6〜9、比較例1 ポリ乳酸樹脂(光学純度98.8%(L体/D体の共重
合比が98.8/1.2)、ガラス転移温度73℃、融
点169℃、MFR48g/10)と、マスターバッチ
(A3)とを表3に示す栄養塩剤含有量にて、個別に計
量混合した後、エクストルーダー型押出機にて溶融し、
紡糸温度210℃、単孔吐出量1.35g/分で、丸型
孔の紡糸口金より溶融紡糸した。
【0054】次いで、紡出糸条を冷却装置にて冷却し、
牽引速度4500m/分で牽引して、吸引ジェットで引
き取り、開繊器に通過させ、3dtexの繊維からなる
ウェブを形成した。引き続き、この繊維ウェブを、実施
例1と同様のエンボス装置に導入して熱圧着処理を施
し、目付け50g/m2の長繊維不織布を得た。得られ
た長繊維不織布の性能評価結果を表3に示す。
【0055】
【表3】
【0056】表3から明らかなように実施例6〜9の長
繊維不織布は、実用的な機械性能を持つ中で、栄養塩剤
の含有量の増加とともに、柔軟性の増加および生分解性
速度の増加が見られ、栄養塩剤含有量によって分解速度
制御が可能であることが分かる。
【0057】一方、比較例1においては、実用的な機械
性能を有するものの、柔軟性に乏しく、生分解期間が極
めて長かった。
【0058】実施例10 ヒドロキシカルボン酸を1.5モル共重合してなるポリ
L−乳酸共重合樹脂(ガラス転移温度42℃、融点16
5℃、MFR40g/10分;以下、B3またはB3重
合体と記す。)と、マスターバッチ(A7)とを用い
た。二本のエクストルーダーからなる複合型紡糸装置を
用いて、個別に溶融計量した後、紡糸口金装置内のスル
ーザー型静止混合器4段を持つ紡糸口金より孔径0.3
mmの孔から繊維を紡出した。製糸条件としては、紡糸
温度210℃、単孔吐出量1.35g/分(B3の単孔
吐出量1.01g/分、A1の単孔吐出量0.34g/
分)、牽引速度4000m/分で牽引して、吸引ジェッ
トで引き取った。紡出糸条を開繊器に通過させ、3dt
exの繊維からなるウェブを形成した。
【0059】実施例1と同様のエンボス装置に導入して
熱圧着処理を施し、目付け50g/m2の長繊維不織布
を得た。得られた長繊維不織布の性能評価結果を表4に
示す。
【0060】実施例11 マスターバッチ(A7)と、実施例10で用いたB3重
合体とをジェットカラーミキサーを用いて、混合比(重
量比)A7:B3=1:9で、ブレンドした計量ブレン
ド物を複合紡糸装置の一本のエクストルーダーに供給し
て、温度210℃で溶融計量した。
【0061】一方、マスターバッチ(A8)と、ポリブ
チレンサクシネート樹脂(C1)とをジェットカラーミ
キサーを用いて、混合比(重量比)A8:C1=1:9
で、ブレンドした計量ブレンド物を複合紡糸装置の他方
のエクストルーダーに供給して、温度200℃で溶融計
量した。
【0062】この個別に計量した重合体を、前者成分を
芯成分、後者成分を鞘成分とし、温度210℃の複合紡
糸口金装置で芯鞘型に複合紡糸後、ジェットの牽引速度
3500m/分で牽引して開繊器に通過させ、2dte
xの繊維からなるウェブを形成した。なお、芯鞘複合比
(重量比)は1:1であり、単孔吐出量は0.7g/分であ
った。
【0063】引き続き、この繊維ウェブを円形の彫刻模
様を持つエンボスロール(設定温度90℃)とフラット
ロール(設定温度90℃)とからなるエンボス装置に導
入し、目付50g/m2の長繊維不織布(圧着面積率7
%、圧着点密度44個/cm2)を得た。得られた長繊維
不織布の性能評価結果を表4に示す。
【0064】実施例12 マスターバッチ(A6)と、B3重合体とをジェットカ
ラーミキサーを用いて、混合比(重量比)A6:B3=
3:7で、ブレンドした計量ブレンド物を複合紡糸装置
の一本のエクストルーダーに供給して、温度210℃で
溶融計量した。
【0065】一方、マスターバッチ(A7)と、C1重
合体とをジェットカラーミキサーを用いて、混合比(重
量比)A7:C1=3:7でブレンドしたブレンド物を
複合紡糸装置の他方のエクストルーダーに供給して、温
度200℃で溶融計量した。なお前者成分を芯成分に、
後者成分を鞘成分として、この個別に溶融計量した重合
体を、温度210℃の複合紡糸口金装置で芯鞘型に複合
紡糸しジェットの牽引速度は3500m/分で牽引し
て、開繊器に通過させ、2dtexの繊維からなるウェ
ブを形成した。なお、単孔吐出量は0.7g/分であっ
た。
【0066】引き続き、この繊維ウェブをロールの設定
温度を95℃とした以外は、実施例11と同様にして部
分的熱圧着処理を施し、目付50g/m2の長繊維不織
布を得た。この長繊維不織布の性能評価結果を表4に示
す。
【0067】実施例13 マスターバッチ(A8)と、ブタンジオールとコハク酸
およびアジピン酸が100/80/20の割合で共重合
されたポリブチレンサクシネート/アジペート共重合樹
脂(ガラス転移温度−45℃、融点105℃、MFR3
0g/10分;以下、D1またはD1重合体と記す。)
とをブレンドしてなるブレンド物(A8:D1=7:3
(混合重量比))を、また、マスターバッチ(A8)と
C1重合体とをブレンドしてなるブレンド物(A8:C
1=7:3(混合重量比))を、個別に温度200℃で
溶融計量した。
【0068】前者成分を島成分とし、後者成分を海成分
として、引き続き温度200℃で、八個の島成分となる
海島型複合紡糸口金装置にて複合紡糸を行い、ジェット
の牽引速度3500m/分で牽引して、開繊器に通過さ
せ、2dtexの繊維からなるウェブを形成した。な
お、単孔吐出量は0.7g/分であった。
【0069】引き続き、この繊維ウェブを実施例11と
同様に部分的熱圧着処理を施して、目付50g/m2
長繊維不織布を得た。この長繊維不織布の性能評価結果
を表4に示す。
【0070】比較例2 栄養塩剤を全く使用しなかった以外は、実施例13と同
じ条件にて長繊維不織布を製造しようとした。その結果
を表4に示す。
【0071】
【表4】
【0072】表4から明らかなように、実施例10〜1
3の長繊維不織布おいては、実用的な機械性能を持ち、
柔軟性に優れた繊維が得られると共に、生分解性も速
く、栄養塩剤の種類によって、生分解性速度制御が可能
であることが分かった。特に、実施例10は機械的特性
に優れたものであり、実施例11、12は特に柔軟性に
優れ、実施例13は極めて柔軟性に優れたものであっ
た。
【0073】一方、比較例2では、繊維が密着し製糸性
が悪く、長繊維不織布を得ることができなかった。
【0074】
【発明の効果】本発明によれば、生分解性重合体中に栄
養塩剤を混入させることで、柔軟性等の機械的物性の改
良を図るだけでなく、使用済みになった際、廃棄する場
合において、自然界において分解される分解性速度を制
御できる。また、土壌に還元する際には、積極的な栄養
源となり、安全な肥料として植物等の育成に寄与するこ
とができるため、極めて有用な生分解性長繊維不織布を
得ることができたものである。さらには、生分解性重合
体に含有してなる栄養塩剤は、生分解性重合体が分解す
ると共に、肥料としての効果が徐々に発揮されるので、
遅効性の肥料として植物に有用である。
【0075】本発明の長繊維不織布は、育苗用シート、
寒冷紗、ハウスラップ、紐、防虫シート、防草シート、
土嚢袋、植生シート等の農林業資材や土木・産業資材、
水切りネット等の各種フィルター及びごみ袋、各種容
器、包装材等の生活・家庭雑貨資材等、また、各種複合
材料等、幅広い分野において好適に用いることができ
る。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) A01G 13/02 A01G 13/02 D 13/10 13/10 A A01M 29/00 A01M 29/00 R Fターム(参考) 2B022 BA01 BA23 BB02 2B024 DA03 DB03 DB10 GA01 2B027 NC05 NC12 NC24 NC37 NC39 ND03 ND09 ND15 2B121 AA11 BB27 EA24 EA25 FA16 4L047 AA21 AA29 AB03 CA19 CB01 CB10 CC15

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも栄養塩剤を含有する、融点1
    00℃以上の生分解性重合体からなる長繊維で構成され
    ていることを特徴とする生分解性長繊維不織布。
  2. 【請求項2】 生分解性重合体が乳酸系重合体であるこ
    とを特徴とする請求項1記載の生分解性長繊維不織布。
  3. 【請求項3】 栄養塩剤が、少なくとも燐酸系、硝酸
    系、硫酸系、珪酸系の塩のいずれかであり、生分解性重
    合体は、栄養塩剤を0.5〜25質量%含有しているこ
    とを特徴とする請求項1または2記載の生分解性長繊維
    不織布。
  4. 【請求項4】 長繊維不織布の縦および/または横方向
    のNSM強力が7N/5cm幅以上、圧縮剛軟度が3.
    0cN/(g/m2)以下であることを特徴とする請求項
    1〜3のいずれか一項に記載の生分解性長繊維不織布。
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