ポリ乳酸系不織布及び同不織布を用いたタフテッドカーペットの一次基布
【課題】ポリ乳酸系重合体により形成される長繊維不織布に耐熱性を付与するための新たな手法を提供する。
【解決手段】ポリマーアロイを樹脂成分とする長繊維を構成繊維としてスパンボンド法により形成される不織布である。構成繊維同士が三次元的に交絡されて一体化され不織布化されている。ポリマーアロイは、融点が１５０℃以上のポリ乳酸系重合体（Ａ）と、融点が１６０℃〜２３０℃であるポリエステル共重合体（Ｂ）と、相溶化剤（Ｃ）とを含有する。ポリマーアロイは、ポリ乳酸系重合体（Ａ）が海成分を形成するとともに、ポリエステル共重合体（Ｂ）が島成分を形成した海島構造を呈しており、島成分のドメインサイズが０．００１〜０．１μｍの範囲にある。
【解決手段】ポリマーアロイを樹脂成分とする長繊維を構成繊維としてスパンボンド法により形成される不織布である。構成繊維同士が三次元的に交絡されて一体化され不織布化されている。ポリマーアロイは、融点が１５０℃以上のポリ乳酸系重合体（Ａ）と、融点が１６０℃〜２３０℃であるポリエステル共重合体（Ｂ）と、相溶化剤（Ｃ）とを含有する。ポリマーアロイは、ポリ乳酸系重合体（Ａ）が海成分を形成するとともに、ポリエステル共重合体（Ｂ）が島成分を形成した海島構造を呈しており、島成分のドメインサイズが０．００１〜０．１μｍの範囲にある。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリ乳酸系不織布及び同不織布を用いたタフテッドカーペットの一次基布に関し、特に、熱成型の用途に用いることができるポリ乳酸系不織布及び同不織布を用いたタフテッドカーペットの一次基布に関する。
【背景技術】
【０００２】
（ポリ乳酸系重合体の欠点）
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、近年、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、石油を原料とせず、植物由来の高分子である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。また、ポリ乳酸系重合体は、生分解性ポリマーの中では、力学特性、コストバランスが最も優れている。そして、これを利用した繊維の開発が急ピッチで行われている。
【０００３】
しかしながら、最も有望視されているポリ乳酸系重合体にも、高温力学特性が悪いという問題がある。ここで、高温力学特性が悪いとは、ポリ乳酸系重合体のガラス転移温度（Ｔｇ）である６０℃を超えると、重合体が急激に軟化することを指している。実際に、雰囲気温度を変更してポリ乳酸系重合体からなる長繊維不織布の引張試験を行うと、７０℃以上では急激に長繊維不織布の強力が低下することが分かっている。このように、ポリ乳酸系重合体からなる長繊維不織布は、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。
【０００４】
（タフテッドカーペット一次基布での問題、主に熱的寸法安定性）
一方、長繊維群が集積されてなる不織布を、タフテッドカーペットの一次基布として用いることは知られている。この一次基布は、パイル糸をタフティング（パイル糸を植え込む）する際の支持体として用いられるものである。カーペットの製造工程では、一次基布に所望のパイル糸を用いてタフトすることにより生機が得られ、生機にバッキング処理を施すことによりカーペットが得られる。得られたカーペットは、必要に応じて所望の成型が行われる。
【０００５】
バッキング処理工程は、通常、熱溶融したバッキング材を生機にラミネートあるいはコーティングし、その後、オーブンにて乾燥させてバッキング材を固めるというものである。一次基布には、熱溶融したバッキング材と接することにより熱が付与され、また、その後の乾燥工程でも熱が付与される。したがって、一次基布には、バッキング工程での熱に耐え得る性能、すなわち、加熱により変形しにくい熱安定性が求められる。
【０００６】
（成型タフテッドカーペットでの問題）
得られたカーペットに成型を行う場合は、カーペットに熱を付与して、所定の金型（雄型と雌型とよりなる金型）を用い、加圧して、成型カーペットとする。この成型工程では、１３０〜１４０℃程度の温度で加熱する。このため、成型カーペットに用いる一次基布には、高温下であっても強力や伸張に対する応力を保持し、かつ適度な伸度を有することが求められる。特に、深絞り成型を行う場合には、パイルの支持体である一次基布が、成型金型に沿って良好に追随することが求められる。追随できない場合は、基布全体が均一に変形しないため、深絞り部分のみが過大に伸びて成型部分の基布が薄くなり、均一な厚さのタフテッドカーペットが得られない。ひどい場合には、成型加工時に破れてしまうことになる。
【０００７】
上記したように、ポリ乳酸系重合体からなる長繊維不織布は、高温での力学特性に劣るため、カーペット用一次基布に適用した場合には、バッキング工程で付与される熱や自重や応力に耐えることができずに変形したり、また、熱成型時に付加される熱や応力に耐え切れずに良好な成型を行えなくなったりするという問題がある。
【０００８】
（従来技術に関する文献）
ポリ乳酸系重合体が有する上記の欠点を補うべく、本出願人は、ポリ乳酸系重合体と特定の共重合ポリエステルとを用いて、特定の複合形態にて複合繊維とすることにより、耐熱性を向上させた複合繊維およびこの複合繊維からなる長繊維不織布を提案している（特許文献１と２）。
【０００９】
これらの複合形態からなる不織布は、高温下での熱成型性が良好であるため、優れた熱成型性が必要とされる自動車用カーペット一次基布として使用することが可能である。しかし、これら複合形態を有する長繊維ウエブを生産するためには、複雑な内部構成を要する芯鞘断面用ノズルおよびノズルパックが必要となり、単相断面用に比べて芯鞘断面用はノズルおよびノズルパックの製造にコストがかかる。また、単相成分では溶融紡糸機台としてエクストルーダが一台備わっていれば良いが、芯鞘断面を形成するには、２成分を別々に溶融させるため、最低２台のエクストルーダを必要とし、それに伴う付帯設備も必要となる。したがって、長繊維ウエブを生産するためのランニングコストが高くなってくる。
【特許文献１】特開２００５−２０６９８４号公報
【特許文献２】特開２００８−０８１９０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、ポリ乳酸系重合体により形成される長繊維不織布に耐熱性を付与するための新たな手法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】
【００１１】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、ポリ乳酸系重合体により形成される複合長繊維を構成繊維とする不織布において、特定の重合体をアロイ化した樹脂によって単相断面の長繊維を形成することで、その不織布に耐熱性を付与することができ、しかも製造コストが高額とならない、熱成型用に適したポリ乳酸系不織布及びタフテッドカーペット一次基布を提供できることを見出した。
【００１２】
すなわち上記課題を解決するための手段は下記の通りである。
【００１３】
１．ポリマーアロイを樹脂成分とする長繊維を構成繊維としてスパンボンド法により形成され、構成繊維同士が三次元的に交絡されて一体化され不織布化されており、前記ポリマーアロイは、融点が１５０℃以上のポリ乳酸系重合体（Ａ）と、融点が１６０℃〜２３０℃であるポリエステル共重合体（Ｂ）と、相溶化剤（Ｃ）とを含有するものであって、前記ポリ乳酸系重合体（Ａ）が海成分を形成するとともに前記ポリエステル共重合体（Ｂ）が島成分を形成した海島構造を呈しており、前記島成分のドメインサイズが、０．００１〜０．１μｍの範囲にあることを特徴とするポリ乳酸系不織布。
【００１４】
２．ポリエステル共重合体（Ｂ）が、結晶性の樹脂であって、テレフタル酸成分と、エチレングリコ−ル成分と、ブタンジオ−ル成分とを含むものであることを特徴とする１．のポリ乳酸系不織布。
【００１５】
３．ポリマーアロイにおけるポリ乳酸系重合体（Ａ）とポリエステル共重合体（Ｂ）との構成比率が、（Ａ）／（Ｂ）＝９５／５〜８０／２０（質量％）であることを特徴とする１．または２．のポリ乳酸系不織布。
【００１６】
４．相溶化剤（Ｃ）が、エポキシ系鎖延長剤と、イソシアネート系鎖延長剤と、カルボジイミド系鎖延長剤と、グリシジルエーテル系鎖延長剤とから選ばれた１種又は２種以上であることを特徴とする１．から３．までのいずれかのポリ乳酸系不織布。
【００１７】
５．ポリ乳酸系重合体（Ａ）とポリエステル共重合体（Ｂ）との合計１００質量部に対する相溶化剤（Ｃ）の含有量が０．０１〜１質量部であることを特徴とする１．から４．までのいずれかのポリ乳酸系不織布。
【００１８】
６．構成繊維同士がその接触部においてバインダー樹脂により接着されていることを特徴とする１．から５．までのいずれかのポリ乳酸系不織布。
【００１９】
７．１３０℃において、タテ方向の最大引張強力が４５Ｎ／５ｃｍ幅以上、ヨコ方向の最大引張強力が２０Ｎ／５ｃｍ幅以上、タテ方向の最大強力時の伸度が４０％以上、ヨコ方向の最大強力時の伸度が５０％以上であることを特徴とする１．から６．までのいずれかのポリ乳酸系不織布。
【００２０】
８．上記１．から７．までのいずれかに記載の不織布にて構成されていることを特徴とするタフテッドカーペット用一次基布。
【００２１】
９．上記８．に記載のタフテッドカーペット用一次基布にパイル糸が植設されたものであることを特徴とするタフテッドカーペット。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のポリ乳酸系不織布は、破断しにくく、高温雰囲気下に置かれた場合に特定の強力と伸度を有しているため耐熱性が良好である。結果、熱成型加工する際、十分な伸度を示して、金型に追従しながら、成型破れなどといった成型不良が生じにくいという効果を奏する。
【００２３】
また、芯鞘複合断面の長繊維ウエブの生産に必要である、複雑な内部構成を要する芯鞘断面用ノズル及びノズルパック、複数のエクストルーダ、それに伴う複合系の紡糸設備および付帯設備を要することなく、ポリ乳酸系重合体に耐熱性を付与したまま、比較的安価な単相断面用ノズルおよびノズルパックを使用可能であることで、製造コストが高額とならないポリ乳酸系不織布及びタフテッドカーペット一次基布を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明のポリ乳酸系不織布は、ナノアロイ化を達成した海島構造を呈しているポリマーアロイを樹脂成分とする長繊維を構成繊維として形成され熱成型の用途に適した不織布である。
【００２５】
（ポリマーアロイ）
本発明のポリ乳酸系不織布を構成する長繊維の樹脂成分である、ポリマーアロイについて説明する。
【００２６】
このポリマーアロイは、後述する融点が１５０℃以上のポリ乳酸系重合体（Ａ）と、融点が１６０℃〜２３０℃であるポリエステル共重合体（Ｂ）と、相溶化剤（Ｃ）とを含有するものであって、ポリ乳酸系重合体（Ａ）が海成分を形成するとともにポリエステル共重合体（Ｂ）が島成分を形成した海島構造を呈している。島成分は、そのドメインサイズが、０．００１〜０．１μｍの範囲にあることが必要である。
【００２７】
（ポリ乳酸系重合体（Ａ））
まず、海島構造を呈しているポリマーアロイの海成分を形成するポリ乳酸系重合体（Ａ）について説明する。
【００２８】
本発明の不織布に用いられるポリ乳酸系重合体（Ａ）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の群から選ばれる重合体、あるいはこれらのブレンド体が挙げられる。共重合のための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る。これらの中でも、特に、ヒドロキシカプロン酸やグリコール酸が、分解性能や低コスト化の点から好ましい。
【００２９】
本発明においては、ポリ乳酸系重合体（Ａ）は、融点が１５０℃以上の重合体あるいはこれらのブレンド体であることが必要である。ポリ乳酸系重合体（Ａ）の融点が１５０℃以上であることで、高い結晶性を有しているため、所要の耐熱性を発揮することができる。
【００３０】
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。ポリ乳酸系重合体として、Ｌ−乳酸とＤ−乳酸との共重合体を用いる場合には、共重合体の融点が１５０℃以上となるようにモノマー成分の共重合比率を決定する。すなわち、Ｌ−乳酸とＤ−乳酸との共重合比が、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であることにより、そのポリ乳酸系重合体（Ａ）の融点が１５０℃以上になる。共重合比率が前記範囲を外れると、共重合体の融点が１５０℃未満となり、このため非晶性が高くなって、本発明の目的を達成し得ないこととなる。
【００３１】
（ポリエステル共重合体（Ｂ））
海島構造を呈しているポリマーアロイの島成分を形成するポリエステル共重合体（Ｂ）について説明する。
【００３２】
ポリエステル共重合体（Ｂ）としては、テレフタル酸成分と、エチレングリコ−ル成分と、ブタンジオ−ル成分とを含むものを用いることができる。これらを成分とするポリエステル共重合体（Ｂ）は、結晶性であるので、明確な結晶融点を有する（融解吸熱曲線を描いた際に、明確な融点ピークを示す）。このため、このポリエステル共重合体（Ｂ）を用いて得られる長繊維を構成繊維とする不織布は、熱が付与された場合に、結晶性が高いために熱収縮が生じにくい。したがって、この長繊維を構成繊維とするウエブや不織布は、熱接着処理を施した場合に繊維が収縮しにくく、寸法安定性が良い。また、高温雰囲気下でも繊維の強度、伸度の低下が少ないため、この繊維からなる不織布は、寸法安定性が良好で、機械的強力の低下が少なく、安定した品質を保つことができる。
【００３３】
ポリエステル共重合体（Ｂ）は、上記３成分を含んだアルキレンテレフタレート単位にさらにε−カプロラクトンを共重合したものであってもよい。ε−カプロラクトンを共重合することにより、結晶性を損なうことなく、融点を調整することができる。なお、ポリエステル共重合体（Ｂ）中のε−カプロラクトン単位は、他の構成単位とランダム共重合したものであってもよいし、ブロック共重合したものであってもよい。
【００３４】
ポリエステル共重合体（Ｂ）の融点は、本発明の不織布を高温雰囲気下で用いるときの耐熱性を考慮して、１６０℃以上であることが必要であり、１８０℃以上であることが好ましい。融点の上限は２３０℃である。その理由は、ポリ乳酸系重合体（Ａ）との融点差が大きくならないようにするためである。２３０℃を超えると、ポリ乳酸系重合体（Ａ）とポリエステル共重合体（Ｂ）との融点差が大きくなるため、溶融紡糸工程においてポリ乳酸系重合体（Ａ）に熱分解が生じて、繊維の強度低下を招く恐れがある。このため、ポリエステル共重合体（Ｂ）の融点の好ましい範囲は１８０℃〜２００℃である。なお、ポリエステル共重合体（Ｂ）が明確な融点を示さないときは、その軟化点を融点とみなす。
【００３５】
ポリエステル共重合体（Ｂ）は、上記の範囲の融点となるように選定されるものであるが、上述のテレフタル酸成分、エチレングリコ−ル成分、ブタンジオ−ル成分を重合することにより得ることができる。
【００３６】
（ポリマーアロイの分散度）
ポリマーアロイにおいては、ポリ乳酸系重合体（Ａ）とポリエステル共重合体（Ｂ）とが均一にブレンドされていることが重要である。ここで、均一にブレンドされているとは、以下の状態をいう。すなわち、長繊維不織布を構成する長繊維の横断面を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）（例えば２万倍）により観察すると、いわゆる海島構造を採っており、ポリ乳酸系重合体（Ａ）が海成分であるとともにポリエステル共重合体（Ｂ）が島成分であり、しかも島成分を構成するポリエステル共重合体（Ｂ）の個々のドメインサイズが直径換算（ドメインを円と仮定して、ドメインの面積から換算される直径）で０．００１〜０．１μｍまで小さくなっている状態をいう。島成分のポリエステル共重合体（Ｂ）のドメインサイズを前記範囲とすることで、不織布の耐熱性を向上させることができる。海成分を構成するポリ乳酸系重合体（Ａ）と島成分を構成するポリエステル共重合体（Ｂ）との接着性は、島成分のドメインサイズが小さいほど良好である。この接着性が良好であると、高速紡糸を必要とする長繊維不織布の製造時の延伸張力に耐えることができる。
【００３７】
しかし、島成分のドメインサイズが０．００１μｍよりも小さいと、不織布としての耐熱性が劣る傾向となる。また、島成分のドメインサイズが０．１μｍを超える場合は、本発明の熱成型用ポリ乳酸系不織布を構成する繊維の表面積に対し、ドメインサイズが大きくなり過ぎるため、高速紡糸の際に欠点となってしまい、製糸性が悪化する。よって、島成分の個々のドメインサイズは、０．００５〜０．０５μｍの範囲にあることが好ましい。
【００３８】
このようなドメインサイズとするためには、溶融紡糸時に用いる、ポリ乳酸系重合体（Ａ）とポリエステル共重合体（Ｂ）とを成分とするポリマーアロイチップとして、島成分を構成するポリエステル共重合体（Ｂ）のドメインサイズが平均径０．５μｍ未満かつ最大径１．０μｍ未満であって、この島成分が海成分であるポリ乳酸系重合体（Ａ）中に微分散したものを用いるとよい。これにより牽引速度４０００〜５０００ｍ／分程度の高速紡糸を安定して行うことができる。
【００３９】
ポリマーアロイにおけるポリ乳酸系重合体（Ａ）とポリエステル共重合体（Ｂ）とのブレンド比率は、質量比で、（Ａ）／（Ｂ）＝９５／５〜８０／２０であることが好ましい。ポリエステル共重合体（Ｂ）のブレンド比率が５質量％未満であると、このポリエステル共重合体（Ｂ）を配合する効果が奏されにくく、耐熱性の向上が顕れにくくなる。反対にポリエステル共重合体（Ｂ）のブレンド比率が２０質量％を超えると、ポリエステル共重合体（Ｂ）がポリ乳酸系重合体（Ａ）中に微分散されにくくなり、このため、製糸性に劣りやすくなるとともに得られる繊維の強度が劣りやすくなる傾向が生じる。
【００４０】
本発明のポリ乳酸系不織布は、ポリ乳酸系重合体（Ａ）とポリエステル共重合体（Ｂ）と含むポリマーアロイにおいて、海成分のポリ乳酸系重合体（Ａ）と島成分のポリエステル共重合体（Ｂ）とが実質的に独立に存在していることが重要である。しかし、通常、ポリ乳酸系重合体（Ａ）とポリエステル共重合体（Ｂ）とは相溶性が悪く、両者を混練しただけでは、ポリ乳酸系不織布を製造することはおろか、ポリマーアロイをチップ化することすらままならない。そこで本発明では、ポリ乳酸系長繊維不織布に使用されるポリマーアロイが相溶化剤（Ｃ）を含有するものとした。これによれば、ポリ乳酸系重合体（Ａ）とポリエステル共重合体（Ｂ）との界面接着性を飛躍的に向上させることで、高速製糸が可能となり、高速にて牽引するスパンボンド法によりポリ乳酸系不織布を製造することができ、得られた不織布の耐熱性を向上することができる。
【００４１】
（相溶化剤（Ｃ））
相溶化剤（Ｃ）は、ポリ乳酸系重合体（Ａ）とポリエステル共重合体（Ｂ）との界面接着性を向上させるものであれば特に限定されるものではないが、一般的に知られている鎖延長剤を最も効果的に適用することができる。相溶化剤は、エポキシ基、カルボジイミド基、イソシアネート基、無水マレイン酸基などの、鎖延長を伴う反応性を持つものであることが不可欠である。
【００４２】
このような相溶化剤としては、エポキシ系鎖延長剤、イソシアネート系鎖延長剤、カルボジイミド系鎖延長剤、グリシジルエーテル系鎖延長剤などがある。
エポキシ系鎖延長剤の具体例としては、Ｊｏｎｃｒｙｌ ＡＤＲ４３００、４３６８（ＢＡＳＦ社製）を挙げることができる。
【００４３】
イソシアネート系鎖延長剤としては、炭素数（ＮＣＯ基中の炭素を除く、以下同様）６〜２０の芳香族ジイソシアネート、炭素数２〜１８の脂肪族ジイソシアネート、炭素数４〜１５の脂環式ジイソシアネート、炭素数８〜１５の芳香脂肪族ジイソシアネート、これらのジイソシアネートの変性体及びこれらの２種以上の混合物を使用することができる。
【００４４】
イソシアネートの具体例としては、フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、ナフチレンジイソシアネート、エチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、リジントリイソシアネート等が挙げられる。これらのうち、好ましいのは、リジントリイソシアネート、ＴＤＩ、ＨＤＩ、ＩＰＤＩである。特に好ましいのは、リジントリイソシアネートである。
【００４５】
カルボジイミド系鎖延長剤としては、ジフェニルカルボジイミド、ジ−シクロヘキシルカルボジイミド、ジ−２，６−ジメチルフェニルカルボジイミド、ジオクチルデシルカルボジイミド、ジイソプロピルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−ｐ−アミノフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジオクチルデシルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−２，６−ジメチルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−２，６−ジイソプロピルフェニルカルボジイミド、２，６，２´，６´−テトライソプロピルジフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−ｐ−ヒドロキシフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−シクロへキシルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´ベンジルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−ｐ−エチルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−ｏ―イソプロピルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−２，６―ジエチルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−２―エチル−６−イソプロピルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−２―イソブチル−６−イソプロピルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−２，４，６―トリメチルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−２―イソブチル−６−イソプロピルフェニルカルボジイミド等が挙げられる。中でもＮ，Ｎ´−ジ−２，６−ジイソプロピルフェニルカルボジイミド、２，６，２´，６´−テトライソプロピルジフェニルカルボジイミドが好ましい。具体例としては、スタバックゾールＩ（ラインへミー社製）、ＥＮ−１６０（松本油脂社製）、ＬＡ−１（日清紡社製）等を挙げることができる。
【００４６】
グリシジルエーテル系鎖延長剤としては、メタクリル酸グリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル等が挙げられる。これらのうち、特に好ましいのはポリグリセロールポリグリシジルエーテルである。
【００４７】
これらグリシジル基を持つ化合物をモノマー単位とした重合体や、主鎖となる重合体に対してグリシジル基がグラフト共重合されている化合物、具体的にはモデイパーＡ４２００（日本油脂社製）も挙げられる。またこれらモノマー単位の他に、長鎖アルキルアクリレートなどを共重合して、グリシジル基の反応性を制御することもできる。
【００４８】
相溶化剤（Ｃ）は、上記から選ばれた１種以上の化合物を任意に選択したものであることが好ましい。
相溶化剤（Ｃ）の添加量は、使用する化合物の反応性基の単位質量当たりの当量、溶融時の分散性や反応性、島成分のドメインの大きさ、ポリ乳酸系重合体（Ａ）とポリエステル共重合体（Ｂ）とのブレンド比などにより、適宜決めることができる。界面剥離抑制の観点にもとづけば、ポリ乳酸系重合体（Ａ）とポリエステル共重合体（Ｂ）と相溶化剤（Ｃ）との合計量（１００質量％）に対し、０．０１質量％以上であることが好ましい。より好ましくは０．１質量％以上である。相溶化剤（Ｃ）の添加量が少なすぎると、ポリ乳酸系重合体（Ａ）とポリエステル共重合体（Ｂ）との界面への拡散、反応量が少なく、界面接着性の向上効果が限定的となる。
【００４９】
一方、相溶化剤（Ｃ）が繊維の基材となるポリ乳酸系重合体（Ａ）およびポリエステル共重合体（Ｂ）の特性や製糸性を阻害することなく所要の性能を発揮させるためには、その添加量は１質量％以下であることが好ましく、０．５質量％以下であることがより好ましい。
【００５０】
（繊維断面形状）
本発明においては、ポリマーアロイからなる樹脂が、繊維横断面の全域を占めるように形成する。すなわち、繊維断面が単相断面であるようにする。このような繊維を構成するための繊維横断面形状として、最もノズル製造コストが安価である円形断面が挙げられる。その他に、中空断面や、多角形状の例えば、三角型、四角型、六角型、扁平型、Ｙ字型、Ｔ字型、三葉、四葉、五葉、六葉など種々の異形断面であっても差し支えない。異形断面であれば、特に、製糸の際の紡出糸条の冷却性、開繊性に優れるとともに、得られた不織布の生分解性能も向上する。なぜなら、異形断面繊維においては、単位ポリマー重量当りの表面積が大きくなるからである。
【００５１】
（三次元的に交絡された不織布）
本発明の不織布は、前述した単相断面の長繊維を構成繊維とする長繊維不織布によって構成される。長繊維不織布は、構成繊維同士が相互に三次元的に交絡して、全体として一体化されているものであり、ニードルパンチ処理により交絡したもの（いわゆるニードルパンチ不織布）であるのが好ましい。ニードルパンチ不織布は、繊維同士が不織布の厚み方向にも絡み合っているため、層間剥離を起こしにくいという利点がある。また、カーペットのタフト工程で基布が層間剥離を生じにくく形態保持性が良好である。ニードルパンチの際の針密度は、２０〜１００回／ｃｍ２が好ましい。針密度が２０回／ｃｍ２未満であると、長繊維相互間の絡み合いの程度が低く、形態保持性に劣る傾向となる。一方、針密度が１００回／ｃｍ２を超えると、長繊維の損傷が激しくなり、繊維自体の強力が低くなるため、ニードルパンチ不織布の機械的強力が劣る傾向となる。
【００５２】
（繊維に付着させるバインダー樹脂）
本発明の不織布は、熱可塑性樹脂あるいは熱硬化性樹脂等のバインダー樹脂を付与されることで、このバインダー樹脂により繊維同士がその接触部において接着されているものとすることができる。バインダー樹脂が付与されていることによって、不織布の伸長時の応力や引張強力を向上させることができる。バインダー樹脂を付与する方法は、公知の方法を採用すればよい。すなわち、水中に乳化分散させたバインダー樹脂液を不織布に含浸させる方法や、あるいはバインダー樹脂液をスプレー等の手法で不織布に付与した後、乾燥熱処理する方法により行う。
【００５３】
バインダー樹脂の付着量（固形分付着量）は、繊維の総質量に対し３〜２０質量％であることが好ましく、より好ましくは５〜１６質量％である。バインダー樹脂の付着量が３質量％未満であると、バインダー樹脂を付与する効果が発揮できない。一方、付着量が２０質量％を超えると、長繊維相互間に存在する樹脂が多くなりすぎて、繊維の自由度が損なわれるため、カーペットのタフト工程にてタフト針による繊維の損傷が大きくなり、その結果、基布の強力が低下する傾向となる。
【００５４】
バインダー樹脂としては、上記した繊維に適用した樹脂と同様のポリ乳酸系重合体を好適に用いることができる。また、ポリビニルアルコールや、天然物であるデンプン等の多糖類、タンパク質、キトサン等を用いてもよい。その他にも、従来から使用されているアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、アクリロニトリル、スチレンなどのモノマーを二種類以上組み合わせて所望のモル比で共重合した共重合体を採用することもできる。また、これらの共重合体をメラミン樹脂、フェノール樹脂等の架橋剤によって架橋している架橋型のバインダー樹脂を用いてもよい。
【００５５】
（ポリマーアロイの粘度）
高速紡糸に適したポリマーの粘度を選択することも、本発明における好ましい条件である。すなわち、ポリマーアロイの粘度は、ＡＳＴＭ−Ｄ−１２３８に記載の方法に準じて、温度２１０℃、荷重２０．２Ｎ（２１６０ｇｆ）で測定したメルトフローレイト（以下、「ＭＦＲ」と略記する）が１０〜８０ｇ／１０分であることが好ましく、２０〜７０ｇ／１０分であることがさらに好ましい。ＭＦＲが１０ｇ／１０分未満であると、粘性が高すぎて、不織布の構成繊維の製造工程において溶融時のスクリューへの負担が大きくなり、また高速紡糸性に劣る傾向が生じる。反対にＭＦＲが８０ｇ／１０分を超える場合は、粘度が低すぎるため溶融張力が低下して、紡糸工程において糸切れが多発しやすく、操業性を損なう傾向となる。
【００５６】
（不織布を構成する繊維の単糸繊度）
本発明の不織布を構成する長繊維の単糸繊度は、２〜１１デシテックスであることが好ましい。長繊維の単糸繊度が２デシテックス未満であると、紡糸工程において紡出糸条が延伸張力に耐えきれずに糸切れが頻繁に発生して、操業性が悪化しやすくなる。一方、長繊維の単糸繊度が１１デシテックスを超えると、紡出糸条の冷却性に劣る傾向となり、このため糸条が熱により密着した状態で開繊装置から出てくるようになり、その結果、得られる不織布の品位が非常に劣ることとなる。これらの理由により、単糸繊度は、３〜８デシテックスであることがより好ましい。
【００５７】
（不織布の目付）
本発明の不織布は、その不織布の用途によって適宜選択すればよく、特に限定しないが、一般的には目付が５０〜３００ｇ／ｍ２の範囲にあることが好ましく、より好ましくは８０〜２００ｇ／ｍ２である。目付が５０ｇ／ｍ２未満であると、地合いおよび機械的強力に劣り、実用的でない。一方、目付が３００ｇ／ｍ２を超えると、コスト面で不利である。
【００５８】
（添加剤）
本発明の不織布を構成する長繊維を形成するためのポリ乳酸系重合体（Ａ）及び、又はポリエステル共重合体（Ｂ）には、本発明の目的を大きく損なわない限りにおいて、結晶核剤、顔料、熱安定剤、酸化防止剤、耐候剤、可塑剤、滑剤、離型剤、帯電防止剤、充填材等を添加することが可能である。例えば、結晶核剤としてポリ乳酸系重合体（Ａ）にタルクを配合し、また開繊性のさらなる向上のためにポリエステル共重合体（Ｂ）に滑剤を配合することが好適である。
【００５９】
本発明の不織布を高温高湿下で使用することを考えた場合は、ポリ乳酸系重合体（Ａ）の耐加水分解対策として、末端封鎖剤を使用することも可能である。末端封鎖剤としては、カルボジイミド化合物、オキサゾリン化合物、エポキシ化合物などが挙げられる。
【００６０】
（ポリ乳酸系不織布の高温物性）
本発明のポリ乳酸系不織布は、高温雰囲気下である１３０℃でのタテ方向の最大引張強力が４５Ｎ／５ｃｍ幅以上、タテ方向の最大強力時の伸度が４０％以上、ヨコ方向の最大引張強力が２０Ｎ／５ｃｍ幅以上、ヨコ方向の最大強力時の伸度が５０％以上であることが好ましい。このような特性を有することにより、良好に熱成型を行うことを期待できる。なお、１３０℃での最大強力および最大強力時の伸度の上限は、本発明に用いる重合体の組合せによる限界値を考慮すると、最大強力は２００Ｎ／５ｃｍ幅、伸度は１５０％程度となる。
【００６１】
熱成型に供するためには、初期伸長時に適度な応力を有していることが好ましく、１３０℃の高温雰囲気下での２０％伸長時の応力（中間ロード）が、タテ方向２５Ｎ／５ｃｍ幅以上、ヨコ方向８Ｎ／５ｃｍ幅以上であることが好ましい。タテ方向２５Ｎ／５ｃｍ幅以上、あるいはヨコ方向８Ｎ／５ｃｍ幅以上の条件を満たさないと、熱成型の際に均等に伸びずに、深絞り部分等において局部的に伸びて、薄い部分が発生しやすくなる。一方、この応力の上限は、特に制限されないが、６０Ｎ／５ｃｍ幅程度である。さらに、初期伸長時に適度な応力を有していると、バッキング工程での熱変形も生じにくくなるため、好ましい。
【００６２】
（タフテッドカーペット一次基布の常温物性）
本発明のポリ乳酸系不織布を熱成型用あるいは非成型用のタフテッドカーペットの一次基布として用いる場合、タフテッドカーペット一次基布のタテ方向はタフテッドカーペット生機のタテ方向と合致し、またタフテッドカーペット一次基布のヨコ方向は生機のヨコ方向と合致する。従って、パイル糸のタフティング時に、基布のタテ方向には比較的高い荷重が負荷され、基布のヨコ方向には比較的低い荷重が負荷される傾向にある。
【００６３】
このような負荷荷重によって破断することを防止するために、タフテッドカーペット一次基布のタテ方向及びヨコ方向の引張強力は、以下のとおりであるのが好ましい。すなわち、本発明に係るタフテッドカーペット一次基布のタテ方向の引張強力は２００Ｎ／５ｃｍ幅以上であることが好ましく、またヨコ方向の引張強力は１００Ｎ／５ｃｍ幅以上であることが好ましい。また、パイル糸をタフティングする際に、タフテッドカーペット一次基布はある程度伸びることが必要であり、基布のタテ方向の引張伸度は４０％以上であるのが好ましく、またヨコ方向の引張伸度は５０％以上であるのが好ましい。
【００６４】
（タフテッドカーペット用一次基布へのタフティング）
本発明では、上記したタフテッドカーペット用一次基布に、所望のパイル糸を用いてタフティングすることにより、タフテッドカーペットとする。パイル糸をタフティングして得られた生機には、パイル糸を固定する目的と、タフテッドカーペットに形態保持性を付与する目的とのために、溶融したポリエチレン等をＴダイより流してラミネートした後、乾燥させて、バッキング材を付与することができる。
【００６５】
本発明のタフテッドカーペットを熱成型する場合には、公知の方法により熱成型を行えばよい。たとえば、カーペットに１３０〜１４０℃の熱を付与し、次いで所定の金型（雄型と雌型とよりなる金型）を用いて加圧することで、熱成型を行うことができる。
【００６６】
（バッキング材）
本発明のタフテッドカーペットに用いることができるバッキング材としては、そのバッキング材を構成する樹脂の融点が８０〜１４０℃であるものが好ましい。バッキング材を構成する樹脂の融点が１４０℃以下であることにより、カーペット製造工程におけるバッキング工程で、すなわち、カーペット生機のバックステッチ面に高温で溶融状態のバッキング材を貼り合わせるバッキング工程で、基布（特に海成分を形成するポリ乳酸系重合体（Ａ））が熱の影響を受けにくく、寸法安定性に優れたカーペットを得ることができる。また、樹脂の融点を８０℃以上とすることにより、カーペットが炎天下の自動車室内のような高温雰囲気下で使用された場合であっても、バッキング材に熱による軟化や溶融が発生しにくい。
【００６７】
（タフテッドカーペット生機の高温物性）
本発明のポリ乳酸系不織布を成型タフテッドカーペットの一次基布として用いる場合には、本発明の不織布に所望のパイル糸を用いてタフトすることにより生機が得られる。一般的には、この生機の裏面に樹脂等によるバッキング材を形成させて得られたカーペットを所望の金型にて成型することにより、成型タフテッドカーペットを得ることができる。
【００６８】
タフティングを施した生機は、成型を良好に行うためには、１３０℃の高温雰囲気下でのタテ方向の最大引張強力が５０Ｎ／５ｃｍ幅以上、タテ方向の最大強力時の伸度が４０％以上、ヨコ方向の最大引張強力が２０Ｎ／５ｃｍ幅以上、ヨコ方向の最大強力時の伸度が５０％以上であることが好ましい。このタテ方向およびヨコ方向における最大強力、最大強力時の伸度に満たない場合は、伸びが少なく、また、伸びに対する応力が小さいため、成型金型に追随することができず、成型破れなどの成型不良が生じやすい。
【００６９】
本発明において、一次基布、生機の基布のタテ方向とは、基布を製造する際の流れ方向のことをいい、機械方向（Ｍａｃｈｉｎｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）ともいうので、本明細書ではＭＤと略記することもある。また、基布のヨコ方向とは、タテ方向と直交する方向のことをいい、Ｃｒｏｓｓ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎともいうので、本明細書ではＣＤと略記することもある。
【００７０】
（ポリ乳酸系不織布の製造方法）
次に、本発明のポリ乳酸系不織布の好ましい製造方法について説明する。本発明の不織布は、長繊維不織布であり、スパンボンド法によって製造される。
【００７１】
すなわち、ポリ乳酸系重合体（Ａ）とポリエステル共重合体（Ｂ）とエポキシ系鎖延長剤などの相溶化剤（Ｃ）とを別々に計量しながら、２軸押出混練機を用いて２２０〜２３０℃で混練して、ポリマーアロイの重合体チップを製造する。島ドメインサイズを小さくするためには、上記範囲で混練温度が低い方がよく、剪断速度が高い方がよく、滞留時間が短い方がよい。
【００７２】
そして、上記のようにして得られたポリマーアロイの重合体チップを溶融計量し、ポリマーアロイが繊維横断面の全域を占めるように単相断面の紡糸口金を介して溶融紡糸し、この紡糸口金より紡出した紡出糸条を従来公知の横吹き付けや環状吹き付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。
【００７３】
牽引細化の際の牽引速度は、３０００〜６０００ｍ／分に設定することが好ましく、４０００〜５０００ｍ／分であることがさらに好ましい。牽引速度が３０００ｍ／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、高温雰囲気下での機械的強力が劣りやすくなる。一方、牽引速度が６０００ｍ／分を超えると、牽引張力に耐えきれず、糸切れが発生しやすくなる。
【００７４】
牽引細化した長繊維は、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れ。これによって不織ウエブが形成される。
次いで、得られたウエブに不織布化手段を施して、構成繊維同士が三次元的に交絡した長繊維不織布とする。例えば、繊維同士が交絡一体化してなるニードルパンチ不織布を得るために、ニードルパンチ処理を施す。ニードルパンチ機に通す前に、エンボス装置等の一対のロール間に通してウエブを加圧して仮止めすることにより、搬送可能な状態とするとよい。このとき熱も付与してもよいが、ニードルパンチ処理による物理的な力が加わった際に容易に繊維同士の接着が外れるような擬似接着の状態とする。
【００７５】
したがって、ロールの表面温度は、長繊維ウエブを構成する繊維の表面の重合体すなわち海島構造を呈するポリマーアロイの海成分を占めるポリ乳酸系重合体（Ａ）が溶融または軟化する温度に設定すればよく、詳細には処理時間や線圧等に応じて適宜選択する。具体的には、ポリ乳酸系重合体（Ａ）の融点よりも６０〜１００℃低い温度に設定するとよい。
【００７６】
ニードルパンチ処理の際の針密度の条件は、上述した通りである。
得られた長繊維不織布には、必要に応じて上述の要領でバインダー樹脂を所望量付着させるとよい。
【実施例】
【００７７】
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、以下の実施例及び比較例における各種物性値の測定は、次の方法により実施した。
【００７８】
（１）重合体の融点（℃）
示差走査型熱量計（パーキンエルマ社製、ＤＳＣ−２型）を用いて、試料質量を５ｍｇとし、昇温速度を１０℃／分として測定した。得られた吸熱曲線の最大値を与える温度を融点（℃）とした。
【００７９】
（２）ポリ乳酸系重合体（Ａ）及びポリマーアロイ樹脂（Ｂ）のＭＦＲ（ｇ／１０分）
ＡＳＴＭ−Ｄ−１２３８（Ｅ）に記載の方法に準じて、温度２１０℃、荷重２０．２Ｎ（２１６０ｇｆ）の条件で測定した。
【００８０】
（３）ポリエステル共重合体（Ｂ）の相対粘度
フェノールと四塩化エタンとの混合溶媒１００ｃｃに試料０．５ｇを溶解し、オストワルド粘度計を用いて測定した。
【００８１】
（４）繊度（デシテックス）
ウエブ状態における繊維５０本の径を光学顕微鏡にて測定し、密度補正して求めた平均値を繊度とした。
【００８２】
（５）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。
【００８３】
（６）繊維中の島ドメインのサイズ
長繊維不織布を構成する繊維の繊維軸と垂直の方向に超薄切片を切り出し、可視硬化樹脂（エポキシ包埋材）中に数時間浸漬した後、硬化させて、切片を採取した。その切片を用いて、日本電子社製の、ＪＥＭ−１２３０ ＴＥＭ装置によって、加速電圧１００ｋＶ、電流５８μＡ、照射絞り３にて透過測定で写真撮影（２万倍）した。そのときの島ドメイン１００個の長さを測定し、その平均値をドメインサイズとした。
【００８４】
（７）常温雰囲気下での引張強力（Ｎ／５ｃｍ幅）および伸度（％）
ＪＩＳ−Ｌ−１９０６に準じて測定した。すなわち、不織布のタテ方向（ＭＤ）およびヨコ方向（ＣＤ）のそれぞれについて、長さ２０ｃｍ、幅５ｃｍの試料片１０点を作製し、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、つかみ間隔１０ｃｍ、引張速度２０ｃｍ／分で伸張し、得られた切断時破断荷重(Ｎ／５ｃｍ幅)の平均値を引張強力(Ｎ／５ｃｍ幅)とし、切断時の破断伸度の平均値を伸度（％）とした。なお、測定時の温度は２５℃であった。
【００８５】
（８）高温雰囲気下での引張強力（Ｎ／５ｃｍ幅）、伸度（％）、伸長時の応力（Ｎ／５ｃｍ幅）
１３０℃の高温雰囲気下で、上記（７）と同じ方法によって引張強力(Ｎ／５ｃｍ幅)と伸度（％）とを求め、さらに１０、２０、３０、４０％伸長時の応力(Ｎ／５ｃｍ幅)をそれぞれ求めた。
【００８６】
（９）高温雰囲気下での不織布の引張強力および伸度の保持率
１３０℃の高温雰囲気下における不織布の引張強力保持率（％）と破断伸度保持率（％）とを、次式により求めた。
【００８７】
引張強力保持率（％）
＝（高温雰囲気下での引張強力／常温雰囲気下での引張強力）×１００
破断伸度保持率（％）
＝（高温雰囲気下での破断伸度／常温雰囲気下での破断伸度）×１００
【００８８】
（１０）成型性
５０ｃｍ×２５ｃｍの大きさの試料を１０枚作製した。一方、図１に示すような円錐型で先端が丸くなったピストン１（雄型）と、これに対応する円錐状の凹部（直径１２０ｍｍ、深さ６０ｍｍ）を持つ雌型２とよりなる金型を準備した。そして、各試料４を枠３に固定し、この状態で１３０℃の熱風乾燥機で５分間加熱処理した。その後、枠３を雌型２上に固定し、この状態でピストン１を雌型２の凹部に向けて加圧し成型を行った。加圧した後、１０秒間放置し、枠３と共に、図２に示す成型試料５を金型から取り出した。成型試料５が冷えたことを確認して、枠３から成型試料５を外した。この状態は図２に示したとおりであり、この成型試料５の外観を目視で判断して、次の３段階で評価した。すなわち、
○：試料が均等に伸び、きれいに型がついた
△：試料は破れないが、均等に伸びず、先端付近が薄くなった
×：試料が破れた
そして１０枚の試料についての平均の結果を不織布の成型性として評価した。
【００８９】
［実施例１］（基本構成）
融点が１６８℃、ＭＦＲが２０ｇ／１０分の、Ｌ−乳酸／Ｄ−乳酸＝９８．６／１．４モル％のＬ−乳酸／Ｄ−乳酸共重合体（ネイチャー・ワークス社製 ６２０１Ｄ、重量平均分子量：１３．４万、ガラス転移温度Ｔｇ：５７℃、以下、「Ａ−１」と略記する）を用意した。
【００９０】
ポリマーアロイ樹脂（Ｂ）は、次のようにして得た。すなわち、テレフタル酸成分と、エチレングリコールと１，４−ブタンジオール成分とを含む、相対粘度が１．３９、融点が１８０℃の、日本エステル社製ポリエステル共重合体（ジオール成分は：１，４ブタンジオール５０ｍｏｌ％・エチレングリコール５０ｍｏｌ％、以下、「Ｂ−１」と略記する）を用いた。そして、この「Ｂ−１」と、上述の「Ａ−１」と、相溶化剤としてのＢＡＳＦ社製のエポキシ系鎖延長剤 ＪＯＮＣＲＹＬ−ＡＤＲ４３６８（以下、「Ｃ−１」と略記する）とを、「Ａ−１」：「Ｂ−１」＝９０：１０（質量比）、かつ「Ａ−１」「Ｂ−１」の合計を１００質量部として「Ｃ−１」を０．１質量部でブレンドし、２３０℃に温度設定された二軸混練機（池貝社製、ＰＣＭ-３０）に供給した。その後、０．４ｍｍ径×３孔のダイスよりストランドを押し出した。引き続きこのストランドを冷却バスで冷却した後、ペレタイザーでカットして、ポリマーアロイ樹脂（以下、「Ｄ−１」と略記する）を採取した。得られたポリマーアロイ樹脂「Ｄ−１」のＭＦＲは、１７ｇ/１０分であった。
【００９１】
さらに、「Ａ−１」をベースにして結晶核剤としてのタルク（ＴＡ）を２０質量％練り込み含有させたマスターバッチを用意した。
そして、「Ｄ−１」の溶融重合体中にタルクが０．５質量％含まれるように、各原料を個別に計量した後に混合して、エクストルーダ型押出機を用いて温度２３０℃で溶融し、円形断面口金の単相ノズルにて、単孔吐出量１．６７ｇ／分の条件で溶融紡糸した。
【００９２】
紡出糸条を公知の冷却装置にて冷却した後、引き続いて紡糸口金の下方に設けたエアーサッカーにて牽引速度４６００ｍ／分で牽引細化し、公知の開繊器具を用いて開繊し、移動するスクリーンコンベア上にウエブとして捕集堆積させた。堆積させた円形断面の長繊維は、単糸繊度が３．６デシテックスであった。
【００９３】
牽引細化工程での製糸性は良好で、高速紡糸が可能であった。得られた不織布を構成する繊維の横断面を観察したところ、ドメインサイズが０．００１〜０．１μｍの範囲の島成分が存在していた。
【００９４】
次いで、このウエブをエンボスロールと表面平滑な金属ロールとからなる熱エンボス装置に通して熱処理を施し、目付１３０ｇ／ｍ２のポリ乳酸系長繊維不織布を得た。熱エンボス条件としては、両ロールの表面温度を９５℃、線圧を３０ｋｇ／ｃｍとし、エンボスロールは、個々の面積が０．６ｍｍ２の円形の彫刻模様で、圧接点密度が２０個／ｃｍ２、圧接面積率が１５％のものを用いた。
【００９５】
上記ポリ乳酸系長繊維不織布に、不織布の繊維質量１００質量部に対してシリコン系の油剤を１質量部付着させたうえで、ニードルパンチ処理を施し、構成繊維同士を三次元的に交絡させて、目付１３１ｇ／ｍ２の不織布を得た。ニードルパンチの条件は、ＲＰＤ４０＃のレギュラーバーブのパンチ針を用いて、針深１２ｍｍ、パンチ密度４５回／ｃｍ２とした。
【００９６】
次いで、アクリル系バインダー樹脂液（ＤＩＣ社製 商品名「ボンコートＡＮ１１９０」）を水で薄めたバインダー樹脂液を準備し、構成繊維同士が三次元的に交絡した不織布に、このバインダー樹脂液を含浸させて、乾燥および熱処理を行うことによって、１４０ｇ／ｍ２のポリ乳酸系不織布を得た。したがって、バインダー樹脂の付着量（固形分）は７質量％であった。
【００９７】
得られた不織布の性能を表１に示す。
【００９８】
【表１】
【００９９】
［実施例２］（ブレンド比変更＋相溶化剤添加量増加）
「Ａ−１」、「Ｂ−１」、「Ｃ−１」を、「Ａ−１」：「Ｂ−１」＝８５：１５（質量比）、かつ「Ａ−１」「Ｂ−１」の合計を１００質量部として「Ｃ−１」を０．２質量部でブレンドした。それ以外は表１に記載の項目を除き実施例１と同じ条件として、ポリマーアロイ樹脂（以下、「Ｄ−２」と略記する）を得た。
【０１００】
得られたポリマーアロイ樹脂「Ｄ−２」を用いて、表１に記載の項目を除き実施例１と同様の不織布製造条件によって、ポリ乳酸系不織布を得た。
得られた不織布の性能を表１に示す。
【０１０１】
［実施例３］（アロイ成分融点の変更＋相溶化剤添加量増加）
実施例１に比べて、ポリマーアロイ樹脂のポリエステル共重合体（Ｂ）を、テレフタル酸成分と、エチレングリコールと１，４-ブタンジオール成分とを含み、相対粘度が１．４４、融点が２００℃の日本エステル社製のポリエステル共重合体（ジオール成分は：１，４ブタンジオール８０ｍｏｌ％・エチレングリコール２０ｍｏｌ％、以下、「Ｂ−２」と略記する）に変更した。また相溶化剤の添加量を変更し、「Ａ−１」：「Ｂ−２」＝９０：１０（質量比）、かつ「Ａ−１」「Ｂ−２」の合計を１００質量部として「Ｃ−１」を０．２質量部でブレンドした。それ以外は表１に記載の項目を除き実施例１と同じ条件で、ポリマーアロイ樹脂（以下、「Ｄ−３」と略記する）を得た。
【０１０２】
得られたポリマーアロイ樹脂「Ｄ−３」を用いて、表１に記載の項目を除き実施例１と同様の不織布製造条件によって、ポリ乳酸系不織布を得た。
得られた不織布の性能を表１に示す。
【０１０３】
なお、実施例２、３のどちらにおいても、牽引細化工程での製糸性は良好で、高速紡糸が可能であった。また、得られた不織布を構成する繊維の横断面を観察したところ、０．００１〜０．１μｍの範囲のドメインサイズの島成分が存在していた。
【０１０４】
［比較例１］（ポリ乳酸１００％タイプ）
融点が１６８℃、ＭＦＲが７０ｇ／１０分の、Ｌ−乳酸／Ｄ−乳酸＝９８．６／１．４モル％のＬ−乳酸／Ｄ−乳酸共重合体（ネイチャー・ワークス社製 ６２５１Ｄ、重量平均分子量：１１．６万、ガラス転移温度Ｔｇ：５７℃、以下、「Ａ−２」と略記する）を計量した後、個別のエクストルーダ型押し出し機を用いて溶融し、紡糸温度２１０℃で丸断面単相型の繊維断面となるように、単孔吐出量１．６７ｇ／分の条件下で紡糸した。溶融重合体中にタルクが０．５質量％含まれるようにした。紡出糸条を公知の冷却装置にて冷却した後、引き続いて紡糸口金の下方に設置したエアーサッカーにて牽引速度５０００ｍ／分で牽引細化し、公知の開繊装置にて開繊し、移動するスクリューコンベア上に長繊維ウエブとして捕集し堆積させた。その長繊維の単糸繊度は、３．３デシテックスであった。
【０１０５】
次いで、このウエブをエンボスロールと表面平滑な金属ロールとからなる熱エンボス装置に通して熱処理を施し、目付１３０ｇ／ｍ２のポリ乳酸系長繊維不織布を得た。熱エンボス条件は、両ロールの表面温度を１００℃、線圧を３０ｋｇ／ｃｍとし、エンボスロールは、個々の面積が０．６ｍｍ２の円形の彫刻模様で、圧接点密度が２０個／ｃｍ２、圧接面積率が１５％のものを用いた。
【０１０６】
上記ポリ乳酸系長繊維不織布に、不織布の繊維質量１００質量部に対してシリコン系の油剤を１質量部付着させ、不織布にニードルパンチ処理を施し、構成繊維同士を三次元的に交絡させて、目付１３１ｇ／ｍ２の不織布を得た。ニードルパンチの条件は、ＲＰＤ４０＃のレギュラーバーブのパンチ針を用いて、針深１２ｍｍ、パンチ密度４５回／ｃｍ２とした。次いで、アクリル系バインダー樹脂液（ＤＩＣ社製 商品名「ボンコートＡＮ１１９０」）を水で薄めたバインダー樹脂液を準備し、構成繊維同士が三次元的に交絡した不織布に、このバインダー樹脂液を含浸させて、乾燥および熱処理を行うことによって、１４０ｇ／ｍ２のポリ乳酸系不織布を得た。したがって、バインダー樹脂の付着量（固形分）は、７質量％であった。
【０１０７】
得られた不織布の性能を表１に示す。
【０１０８】
実施例１〜３のポリ乳酸系不織布は、実用的な機械的強力を備えたものであり、また比較例１と対比して高温下の１３０℃での強力低下が少なかった。つまり高温雰囲気下での強力保持率が良好であった。特に高温下の１３０℃での伸度が高かった。
【０１０９】
また表１から明らかなように、実施例１〜３のポリ乳酸系不織布は、成型性が良好であった。
したがって本発明の不織布は、熱成型により特定の形に成型する用途、つまり高温雰囲気下で強力と伸度を必要とする分野において、その使用が期待できるものであった。
【０１１０】
これに対し、比較例１の不織布は、ポリ乳酸系重合体のみからなる繊維によって構成されるものであったため、高温雰囲気下での強力および伸度の低下は極めて大きく、高温雰囲気下での使用が期待できるものではなかった。
【０１１１】
［タフト加工］
得られた実施例１〜３、比較例１の不織布にパイル糸をタフトし、カーペット生機を得た。すなわち、１８９０デシテックス／１０８フィラメントのナイロン捲縮糸をパイル糸として用い、タフティングマシンにより、ゲージ１０本／２．５４ｃｍ、１０ステッチ／２．５４ｃｍ、パイル高さ５ｍｍとして、パイル糸４４７ｇ／ｍ２の条件にてタフティングを行った。そうしたところ、実施例１〜３、比較例１の不織布は、いずれも問題なくタフティングを行うことができた。
【０１１２】
タフティングを行うことにより得られたカーペット生機の性能を表１に示す。
【０１１３】
実施例１〜３の不織布は、高温雰囲気下でのタテ方向の引張強力が４５Ｎ／５ｃｍ幅以上、破断時の伸度がタテ方向、ヨコ方向共に４０％以上であり、高温雰囲気下でも容易に変形やへたりが生じにくく、カーペットの製造工程にて付与される熱に対する安定性に優れ、熱成型の際に成型型枠に追随して良好に成型できることが期待できるものであり、自動車用の成型カーペット等への展開が期待できるものであった。
【０１１４】
したがって、実施例１〜３のポリ乳酸系不織布は、熱成型カーペットの一次基布などに代表されるような、熱成型により特定の形に成型する用途、つまり高温雰囲気下で強力と伸度を必要とする分野においての使用が期待できるものであった。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】実施例等における不織布の成型性を評価するための、金型及び試料の配置を示した模式的断面図である。
【図２】図１の配置にもとづき成型性の評価を行うときの不織布の形状を示した模式的断面図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリ乳酸系不織布及び同不織布を用いたタフテッドカーペットの一次基布に関し、特に、熱成型の用途に用いることができるポリ乳酸系不織布及び同不織布を用いたタフテッドカーペットの一次基布に関する。
【背景技術】
【０００２】
（ポリ乳酸系重合体の欠点）
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、近年、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、石油を原料とせず、植物由来の高分子である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。また、ポリ乳酸系重合体は、生分解性ポリマーの中では、力学特性、コストバランスが最も優れている。そして、これを利用した繊維の開発が急ピッチで行われている。
【０００３】
しかしながら、最も有望視されているポリ乳酸系重合体にも、高温力学特性が悪いという問題がある。ここで、高温力学特性が悪いとは、ポリ乳酸系重合体のガラス転移温度（Ｔｇ）である６０℃を超えると、重合体が急激に軟化することを指している。実際に、雰囲気温度を変更してポリ乳酸系重合体からなる長繊維不織布の引張試験を行うと、７０℃以上では急激に長繊維不織布の強力が低下することが分かっている。このように、ポリ乳酸系重合体からなる長繊維不織布は、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。
【０００４】
（タフテッドカーペット一次基布での問題、主に熱的寸法安定性）
一方、長繊維群が集積されてなる不織布を、タフテッドカーペットの一次基布として用いることは知られている。この一次基布は、パイル糸をタフティング（パイル糸を植え込む）する際の支持体として用いられるものである。カーペットの製造工程では、一次基布に所望のパイル糸を用いてタフトすることにより生機が得られ、生機にバッキング処理を施すことによりカーペットが得られる。得られたカーペットは、必要に応じて所望の成型が行われる。
【０００５】
バッキング処理工程は、通常、熱溶融したバッキング材を生機にラミネートあるいはコーティングし、その後、オーブンにて乾燥させてバッキング材を固めるというものである。一次基布には、熱溶融したバッキング材と接することにより熱が付与され、また、その後の乾燥工程でも熱が付与される。したがって、一次基布には、バッキング工程での熱に耐え得る性能、すなわち、加熱により変形しにくい熱安定性が求められる。
【０００６】
（成型タフテッドカーペットでの問題）
得られたカーペットに成型を行う場合は、カーペットに熱を付与して、所定の金型（雄型と雌型とよりなる金型）を用い、加圧して、成型カーペットとする。この成型工程では、１３０〜１４０℃程度の温度で加熱する。このため、成型カーペットに用いる一次基布には、高温下であっても強力や伸張に対する応力を保持し、かつ適度な伸度を有することが求められる。特に、深絞り成型を行う場合には、パイルの支持体である一次基布が、成型金型に沿って良好に追随することが求められる。追随できない場合は、基布全体が均一に変形しないため、深絞り部分のみが過大に伸びて成型部分の基布が薄くなり、均一な厚さのタフテッドカーペットが得られない。ひどい場合には、成型加工時に破れてしまうことになる。
【０００７】
上記したように、ポリ乳酸系重合体からなる長繊維不織布は、高温での力学特性に劣るため、カーペット用一次基布に適用した場合には、バッキング工程で付与される熱や自重や応力に耐えることができずに変形したり、また、熱成型時に付加される熱や応力に耐え切れずに良好な成型を行えなくなったりするという問題がある。
【０００８】
（従来技術に関する文献）
ポリ乳酸系重合体が有する上記の欠点を補うべく、本出願人は、ポリ乳酸系重合体と特定の共重合ポリエステルとを用いて、特定の複合形態にて複合繊維とすることにより、耐熱性を向上させた複合繊維およびこの複合繊維からなる長繊維不織布を提案している（特許文献１と２）。
【０００９】
これらの複合形態からなる不織布は、高温下での熱成型性が良好であるため、優れた熱成型性が必要とされる自動車用カーペット一次基布として使用することが可能である。しかし、これら複合形態を有する長繊維ウエブを生産するためには、複雑な内部構成を要する芯鞘断面用ノズルおよびノズルパックが必要となり、単相断面用に比べて芯鞘断面用はノズルおよびノズルパックの製造にコストがかかる。また、単相成分では溶融紡糸機台としてエクストルーダが一台備わっていれば良いが、芯鞘断面を形成するには、２成分を別々に溶融させるため、最低２台のエクストルーダを必要とし、それに伴う付帯設備も必要となる。したがって、長繊維ウエブを生産するためのランニングコストが高くなってくる。
【特許文献１】特開２００５−２０６９８４号公報
【特許文献２】特開２００８−０８１９０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、ポリ乳酸系重合体により形成される長繊維不織布に耐熱性を付与するための新たな手法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】
【００１１】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、ポリ乳酸系重合体により形成される複合長繊維を構成繊維とする不織布において、特定の重合体をアロイ化した樹脂によって単相断面の長繊維を形成することで、その不織布に耐熱性を付与することができ、しかも製造コストが高額とならない、熱成型用に適したポリ乳酸系不織布及びタフテッドカーペット一次基布を提供できることを見出した。
【００１２】
すなわち上記課題を解決するための手段は下記の通りである。
【００１３】
１．ポリマーアロイを樹脂成分とする長繊維を構成繊維としてスパンボンド法により形成され、構成繊維同士が三次元的に交絡されて一体化され不織布化されており、前記ポリマーアロイは、融点が１５０℃以上のポリ乳酸系重合体（Ａ）と、融点が１６０℃〜２３０℃であるポリエステル共重合体（Ｂ）と、相溶化剤（Ｃ）とを含有するものであって、前記ポリ乳酸系重合体（Ａ）が海成分を形成するとともに前記ポリエステル共重合体（Ｂ）が島成分を形成した海島構造を呈しており、前記島成分のドメインサイズが、０．００１〜０．１μｍの範囲にあることを特徴とするポリ乳酸系不織布。
【００１４】
２．ポリエステル共重合体（Ｂ）が、結晶性の樹脂であって、テレフタル酸成分と、エチレングリコ−ル成分と、ブタンジオ−ル成分とを含むものであることを特徴とする１．のポリ乳酸系不織布。
【００１５】
３．ポリマーアロイにおけるポリ乳酸系重合体（Ａ）とポリエステル共重合体（Ｂ）との構成比率が、（Ａ）／（Ｂ）＝９５／５〜８０／２０（質量％）であることを特徴とする１．または２．のポリ乳酸系不織布。
【００１６】
４．相溶化剤（Ｃ）が、エポキシ系鎖延長剤と、イソシアネート系鎖延長剤と、カルボジイミド系鎖延長剤と、グリシジルエーテル系鎖延長剤とから選ばれた１種又は２種以上であることを特徴とする１．から３．までのいずれかのポリ乳酸系不織布。
【００１７】
５．ポリ乳酸系重合体（Ａ）とポリエステル共重合体（Ｂ）との合計１００質量部に対する相溶化剤（Ｃ）の含有量が０．０１〜１質量部であることを特徴とする１．から４．までのいずれかのポリ乳酸系不織布。
【００１８】
６．構成繊維同士がその接触部においてバインダー樹脂により接着されていることを特徴とする１．から５．までのいずれかのポリ乳酸系不織布。
【００１９】
７．１３０℃において、タテ方向の最大引張強力が４５Ｎ／５ｃｍ幅以上、ヨコ方向の最大引張強力が２０Ｎ／５ｃｍ幅以上、タテ方向の最大強力時の伸度が４０％以上、ヨコ方向の最大強力時の伸度が５０％以上であることを特徴とする１．から６．までのいずれかのポリ乳酸系不織布。
【００２０】
８．上記１．から７．までのいずれかに記載の不織布にて構成されていることを特徴とするタフテッドカーペット用一次基布。
【００２１】
９．上記８．に記載のタフテッドカーペット用一次基布にパイル糸が植設されたものであることを特徴とするタフテッドカーペット。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のポリ乳酸系不織布は、破断しにくく、高温雰囲気下に置かれた場合に特定の強力と伸度を有しているため耐熱性が良好である。結果、熱成型加工する際、十分な伸度を示して、金型に追従しながら、成型破れなどといった成型不良が生じにくいという効果を奏する。
【００２３】
また、芯鞘複合断面の長繊維ウエブの生産に必要である、複雑な内部構成を要する芯鞘断面用ノズル及びノズルパック、複数のエクストルーダ、それに伴う複合系の紡糸設備および付帯設備を要することなく、ポリ乳酸系重合体に耐熱性を付与したまま、比較的安価な単相断面用ノズルおよびノズルパックを使用可能であることで、製造コストが高額とならないポリ乳酸系不織布及びタフテッドカーペット一次基布を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明のポリ乳酸系不織布は、ナノアロイ化を達成した海島構造を呈しているポリマーアロイを樹脂成分とする長繊維を構成繊維として形成され熱成型の用途に適した不織布である。
【００２５】
（ポリマーアロイ）
本発明のポリ乳酸系不織布を構成する長繊維の樹脂成分である、ポリマーアロイについて説明する。
【００２６】
このポリマーアロイは、後述する融点が１５０℃以上のポリ乳酸系重合体（Ａ）と、融点が１６０℃〜２３０℃であるポリエステル共重合体（Ｂ）と、相溶化剤（Ｃ）とを含有するものであって、ポリ乳酸系重合体（Ａ）が海成分を形成するとともにポリエステル共重合体（Ｂ）が島成分を形成した海島構造を呈している。島成分は、そのドメインサイズが、０．００１〜０．１μｍの範囲にあることが必要である。
【００２７】
（ポリ乳酸系重合体（Ａ））
まず、海島構造を呈しているポリマーアロイの海成分を形成するポリ乳酸系重合体（Ａ）について説明する。
【００２８】
本発明の不織布に用いられるポリ乳酸系重合体（Ａ）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の群から選ばれる重合体、あるいはこれらのブレンド体が挙げられる。共重合のための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る。これらの中でも、特に、ヒドロキシカプロン酸やグリコール酸が、分解性能や低コスト化の点から好ましい。
【００２９】
本発明においては、ポリ乳酸系重合体（Ａ）は、融点が１５０℃以上の重合体あるいはこれらのブレンド体であることが必要である。ポリ乳酸系重合体（Ａ）の融点が１５０℃以上であることで、高い結晶性を有しているため、所要の耐熱性を発揮することができる。
【００３０】
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。ポリ乳酸系重合体として、Ｌ−乳酸とＤ−乳酸との共重合体を用いる場合には、共重合体の融点が１５０℃以上となるようにモノマー成分の共重合比率を決定する。すなわち、Ｌ−乳酸とＤ−乳酸との共重合比が、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であることにより、そのポリ乳酸系重合体（Ａ）の融点が１５０℃以上になる。共重合比率が前記範囲を外れると、共重合体の融点が１５０℃未満となり、このため非晶性が高くなって、本発明の目的を達成し得ないこととなる。
【００３１】
（ポリエステル共重合体（Ｂ））
海島構造を呈しているポリマーアロイの島成分を形成するポリエステル共重合体（Ｂ）について説明する。
【００３２】
ポリエステル共重合体（Ｂ）としては、テレフタル酸成分と、エチレングリコ−ル成分と、ブタンジオ−ル成分とを含むものを用いることができる。これらを成分とするポリエステル共重合体（Ｂ）は、結晶性であるので、明確な結晶融点を有する（融解吸熱曲線を描いた際に、明確な融点ピークを示す）。このため、このポリエステル共重合体（Ｂ）を用いて得られる長繊維を構成繊維とする不織布は、熱が付与された場合に、結晶性が高いために熱収縮が生じにくい。したがって、この長繊維を構成繊維とするウエブや不織布は、熱接着処理を施した場合に繊維が収縮しにくく、寸法安定性が良い。また、高温雰囲気下でも繊維の強度、伸度の低下が少ないため、この繊維からなる不織布は、寸法安定性が良好で、機械的強力の低下が少なく、安定した品質を保つことができる。
【００３３】
ポリエステル共重合体（Ｂ）は、上記３成分を含んだアルキレンテレフタレート単位にさらにε−カプロラクトンを共重合したものであってもよい。ε−カプロラクトンを共重合することにより、結晶性を損なうことなく、融点を調整することができる。なお、ポリエステル共重合体（Ｂ）中のε−カプロラクトン単位は、他の構成単位とランダム共重合したものであってもよいし、ブロック共重合したものであってもよい。
【００３４】
ポリエステル共重合体（Ｂ）の融点は、本発明の不織布を高温雰囲気下で用いるときの耐熱性を考慮して、１６０℃以上であることが必要であり、１８０℃以上であることが好ましい。融点の上限は２３０℃である。その理由は、ポリ乳酸系重合体（Ａ）との融点差が大きくならないようにするためである。２３０℃を超えると、ポリ乳酸系重合体（Ａ）とポリエステル共重合体（Ｂ）との融点差が大きくなるため、溶融紡糸工程においてポリ乳酸系重合体（Ａ）に熱分解が生じて、繊維の強度低下を招く恐れがある。このため、ポリエステル共重合体（Ｂ）の融点の好ましい範囲は１８０℃〜２００℃である。なお、ポリエステル共重合体（Ｂ）が明確な融点を示さないときは、その軟化点を融点とみなす。
【００３５】
ポリエステル共重合体（Ｂ）は、上記の範囲の融点となるように選定されるものであるが、上述のテレフタル酸成分、エチレングリコ−ル成分、ブタンジオ−ル成分を重合することにより得ることができる。
【００３６】
（ポリマーアロイの分散度）
ポリマーアロイにおいては、ポリ乳酸系重合体（Ａ）とポリエステル共重合体（Ｂ）とが均一にブレンドされていることが重要である。ここで、均一にブレンドされているとは、以下の状態をいう。すなわち、長繊維不織布を構成する長繊維の横断面を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）（例えば２万倍）により観察すると、いわゆる海島構造を採っており、ポリ乳酸系重合体（Ａ）が海成分であるとともにポリエステル共重合体（Ｂ）が島成分であり、しかも島成分を構成するポリエステル共重合体（Ｂ）の個々のドメインサイズが直径換算（ドメインを円と仮定して、ドメインの面積から換算される直径）で０．００１〜０．１μｍまで小さくなっている状態をいう。島成分のポリエステル共重合体（Ｂ）のドメインサイズを前記範囲とすることで、不織布の耐熱性を向上させることができる。海成分を構成するポリ乳酸系重合体（Ａ）と島成分を構成するポリエステル共重合体（Ｂ）との接着性は、島成分のドメインサイズが小さいほど良好である。この接着性が良好であると、高速紡糸を必要とする長繊維不織布の製造時の延伸張力に耐えることができる。
【００３７】
しかし、島成分のドメインサイズが０．００１μｍよりも小さいと、不織布としての耐熱性が劣る傾向となる。また、島成分のドメインサイズが０．１μｍを超える場合は、本発明の熱成型用ポリ乳酸系不織布を構成する繊維の表面積に対し、ドメインサイズが大きくなり過ぎるため、高速紡糸の際に欠点となってしまい、製糸性が悪化する。よって、島成分の個々のドメインサイズは、０．００５〜０．０５μｍの範囲にあることが好ましい。
【００３８】
このようなドメインサイズとするためには、溶融紡糸時に用いる、ポリ乳酸系重合体（Ａ）とポリエステル共重合体（Ｂ）とを成分とするポリマーアロイチップとして、島成分を構成するポリエステル共重合体（Ｂ）のドメインサイズが平均径０．５μｍ未満かつ最大径１．０μｍ未満であって、この島成分が海成分であるポリ乳酸系重合体（Ａ）中に微分散したものを用いるとよい。これにより牽引速度４０００〜５０００ｍ／分程度の高速紡糸を安定して行うことができる。
【００３９】
ポリマーアロイにおけるポリ乳酸系重合体（Ａ）とポリエステル共重合体（Ｂ）とのブレンド比率は、質量比で、（Ａ）／（Ｂ）＝９５／５〜８０／２０であることが好ましい。ポリエステル共重合体（Ｂ）のブレンド比率が５質量％未満であると、このポリエステル共重合体（Ｂ）を配合する効果が奏されにくく、耐熱性の向上が顕れにくくなる。反対にポリエステル共重合体（Ｂ）のブレンド比率が２０質量％を超えると、ポリエステル共重合体（Ｂ）がポリ乳酸系重合体（Ａ）中に微分散されにくくなり、このため、製糸性に劣りやすくなるとともに得られる繊維の強度が劣りやすくなる傾向が生じる。
【００４０】
本発明のポリ乳酸系不織布は、ポリ乳酸系重合体（Ａ）とポリエステル共重合体（Ｂ）と含むポリマーアロイにおいて、海成分のポリ乳酸系重合体（Ａ）と島成分のポリエステル共重合体（Ｂ）とが実質的に独立に存在していることが重要である。しかし、通常、ポリ乳酸系重合体（Ａ）とポリエステル共重合体（Ｂ）とは相溶性が悪く、両者を混練しただけでは、ポリ乳酸系不織布を製造することはおろか、ポリマーアロイをチップ化することすらままならない。そこで本発明では、ポリ乳酸系長繊維不織布に使用されるポリマーアロイが相溶化剤（Ｃ）を含有するものとした。これによれば、ポリ乳酸系重合体（Ａ）とポリエステル共重合体（Ｂ）との界面接着性を飛躍的に向上させることで、高速製糸が可能となり、高速にて牽引するスパンボンド法によりポリ乳酸系不織布を製造することができ、得られた不織布の耐熱性を向上することができる。
【００４１】
（相溶化剤（Ｃ））
相溶化剤（Ｃ）は、ポリ乳酸系重合体（Ａ）とポリエステル共重合体（Ｂ）との界面接着性を向上させるものであれば特に限定されるものではないが、一般的に知られている鎖延長剤を最も効果的に適用することができる。相溶化剤は、エポキシ基、カルボジイミド基、イソシアネート基、無水マレイン酸基などの、鎖延長を伴う反応性を持つものであることが不可欠である。
【００４２】
このような相溶化剤としては、エポキシ系鎖延長剤、イソシアネート系鎖延長剤、カルボジイミド系鎖延長剤、グリシジルエーテル系鎖延長剤などがある。
エポキシ系鎖延長剤の具体例としては、Ｊｏｎｃｒｙｌ ＡＤＲ４３００、４３６８（ＢＡＳＦ社製）を挙げることができる。
【００４３】
イソシアネート系鎖延長剤としては、炭素数（ＮＣＯ基中の炭素を除く、以下同様）６〜２０の芳香族ジイソシアネート、炭素数２〜１８の脂肪族ジイソシアネート、炭素数４〜１５の脂環式ジイソシアネート、炭素数８〜１５の芳香脂肪族ジイソシアネート、これらのジイソシアネートの変性体及びこれらの２種以上の混合物を使用することができる。
【００４４】
イソシアネートの具体例としては、フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、ナフチレンジイソシアネート、エチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、リジントリイソシアネート等が挙げられる。これらのうち、好ましいのは、リジントリイソシアネート、ＴＤＩ、ＨＤＩ、ＩＰＤＩである。特に好ましいのは、リジントリイソシアネートである。
【００４５】
カルボジイミド系鎖延長剤としては、ジフェニルカルボジイミド、ジ−シクロヘキシルカルボジイミド、ジ−２，６−ジメチルフェニルカルボジイミド、ジオクチルデシルカルボジイミド、ジイソプロピルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−ｐ−アミノフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジオクチルデシルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−２，６−ジメチルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−２，６−ジイソプロピルフェニルカルボジイミド、２，６，２´，６´−テトライソプロピルジフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−ｐ−ヒドロキシフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−シクロへキシルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´ベンジルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−ｐ−エチルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−ｏ―イソプロピルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−２，６―ジエチルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−２―エチル−６−イソプロピルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−２―イソブチル−６−イソプロピルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−２，４，６―トリメチルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−２―イソブチル−６−イソプロピルフェニルカルボジイミド等が挙げられる。中でもＮ，Ｎ´−ジ−２，６−ジイソプロピルフェニルカルボジイミド、２，６，２´，６´−テトライソプロピルジフェニルカルボジイミドが好ましい。具体例としては、スタバックゾールＩ（ラインへミー社製）、ＥＮ−１６０（松本油脂社製）、ＬＡ−１（日清紡社製）等を挙げることができる。
【００４６】
グリシジルエーテル系鎖延長剤としては、メタクリル酸グリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル等が挙げられる。これらのうち、特に好ましいのはポリグリセロールポリグリシジルエーテルである。
【００４７】
これらグリシジル基を持つ化合物をモノマー単位とした重合体や、主鎖となる重合体に対してグリシジル基がグラフト共重合されている化合物、具体的にはモデイパーＡ４２００（日本油脂社製）も挙げられる。またこれらモノマー単位の他に、長鎖アルキルアクリレートなどを共重合して、グリシジル基の反応性を制御することもできる。
【００４８】
相溶化剤（Ｃ）は、上記から選ばれた１種以上の化合物を任意に選択したものであることが好ましい。
相溶化剤（Ｃ）の添加量は、使用する化合物の反応性基の単位質量当たりの当量、溶融時の分散性や反応性、島成分のドメインの大きさ、ポリ乳酸系重合体（Ａ）とポリエステル共重合体（Ｂ）とのブレンド比などにより、適宜決めることができる。界面剥離抑制の観点にもとづけば、ポリ乳酸系重合体（Ａ）とポリエステル共重合体（Ｂ）と相溶化剤（Ｃ）との合計量（１００質量％）に対し、０．０１質量％以上であることが好ましい。より好ましくは０．１質量％以上である。相溶化剤（Ｃ）の添加量が少なすぎると、ポリ乳酸系重合体（Ａ）とポリエステル共重合体（Ｂ）との界面への拡散、反応量が少なく、界面接着性の向上効果が限定的となる。
【００４９】
一方、相溶化剤（Ｃ）が繊維の基材となるポリ乳酸系重合体（Ａ）およびポリエステル共重合体（Ｂ）の特性や製糸性を阻害することなく所要の性能を発揮させるためには、その添加量は１質量％以下であることが好ましく、０．５質量％以下であることがより好ましい。
【００５０】
（繊維断面形状）
本発明においては、ポリマーアロイからなる樹脂が、繊維横断面の全域を占めるように形成する。すなわち、繊維断面が単相断面であるようにする。このような繊維を構成するための繊維横断面形状として、最もノズル製造コストが安価である円形断面が挙げられる。その他に、中空断面や、多角形状の例えば、三角型、四角型、六角型、扁平型、Ｙ字型、Ｔ字型、三葉、四葉、五葉、六葉など種々の異形断面であっても差し支えない。異形断面であれば、特に、製糸の際の紡出糸条の冷却性、開繊性に優れるとともに、得られた不織布の生分解性能も向上する。なぜなら、異形断面繊維においては、単位ポリマー重量当りの表面積が大きくなるからである。
【００５１】
（三次元的に交絡された不織布）
本発明の不織布は、前述した単相断面の長繊維を構成繊維とする長繊維不織布によって構成される。長繊維不織布は、構成繊維同士が相互に三次元的に交絡して、全体として一体化されているものであり、ニードルパンチ処理により交絡したもの（いわゆるニードルパンチ不織布）であるのが好ましい。ニードルパンチ不織布は、繊維同士が不織布の厚み方向にも絡み合っているため、層間剥離を起こしにくいという利点がある。また、カーペットのタフト工程で基布が層間剥離を生じにくく形態保持性が良好である。ニードルパンチの際の針密度は、２０〜１００回／ｃｍ２が好ましい。針密度が２０回／ｃｍ２未満であると、長繊維相互間の絡み合いの程度が低く、形態保持性に劣る傾向となる。一方、針密度が１００回／ｃｍ２を超えると、長繊維の損傷が激しくなり、繊維自体の強力が低くなるため、ニードルパンチ不織布の機械的強力が劣る傾向となる。
【００５２】
（繊維に付着させるバインダー樹脂）
本発明の不織布は、熱可塑性樹脂あるいは熱硬化性樹脂等のバインダー樹脂を付与されることで、このバインダー樹脂により繊維同士がその接触部において接着されているものとすることができる。バインダー樹脂が付与されていることによって、不織布の伸長時の応力や引張強力を向上させることができる。バインダー樹脂を付与する方法は、公知の方法を採用すればよい。すなわち、水中に乳化分散させたバインダー樹脂液を不織布に含浸させる方法や、あるいはバインダー樹脂液をスプレー等の手法で不織布に付与した後、乾燥熱処理する方法により行う。
【００５３】
バインダー樹脂の付着量（固形分付着量）は、繊維の総質量に対し３〜２０質量％であることが好ましく、より好ましくは５〜１６質量％である。バインダー樹脂の付着量が３質量％未満であると、バインダー樹脂を付与する効果が発揮できない。一方、付着量が２０質量％を超えると、長繊維相互間に存在する樹脂が多くなりすぎて、繊維の自由度が損なわれるため、カーペットのタフト工程にてタフト針による繊維の損傷が大きくなり、その結果、基布の強力が低下する傾向となる。
【００５４】
バインダー樹脂としては、上記した繊維に適用した樹脂と同様のポリ乳酸系重合体を好適に用いることができる。また、ポリビニルアルコールや、天然物であるデンプン等の多糖類、タンパク質、キトサン等を用いてもよい。その他にも、従来から使用されているアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、アクリロニトリル、スチレンなどのモノマーを二種類以上組み合わせて所望のモル比で共重合した共重合体を採用することもできる。また、これらの共重合体をメラミン樹脂、フェノール樹脂等の架橋剤によって架橋している架橋型のバインダー樹脂を用いてもよい。
【００５５】
（ポリマーアロイの粘度）
高速紡糸に適したポリマーの粘度を選択することも、本発明における好ましい条件である。すなわち、ポリマーアロイの粘度は、ＡＳＴＭ−Ｄ−１２３８に記載の方法に準じて、温度２１０℃、荷重２０．２Ｎ（２１６０ｇｆ）で測定したメルトフローレイト（以下、「ＭＦＲ」と略記する）が１０〜８０ｇ／１０分であることが好ましく、２０〜７０ｇ／１０分であることがさらに好ましい。ＭＦＲが１０ｇ／１０分未満であると、粘性が高すぎて、不織布の構成繊維の製造工程において溶融時のスクリューへの負担が大きくなり、また高速紡糸性に劣る傾向が生じる。反対にＭＦＲが８０ｇ／１０分を超える場合は、粘度が低すぎるため溶融張力が低下して、紡糸工程において糸切れが多発しやすく、操業性を損なう傾向となる。
【００５６】
（不織布を構成する繊維の単糸繊度）
本発明の不織布を構成する長繊維の単糸繊度は、２〜１１デシテックスであることが好ましい。長繊維の単糸繊度が２デシテックス未満であると、紡糸工程において紡出糸条が延伸張力に耐えきれずに糸切れが頻繁に発生して、操業性が悪化しやすくなる。一方、長繊維の単糸繊度が１１デシテックスを超えると、紡出糸条の冷却性に劣る傾向となり、このため糸条が熱により密着した状態で開繊装置から出てくるようになり、その結果、得られる不織布の品位が非常に劣ることとなる。これらの理由により、単糸繊度は、３〜８デシテックスであることがより好ましい。
【００５７】
（不織布の目付）
本発明の不織布は、その不織布の用途によって適宜選択すればよく、特に限定しないが、一般的には目付が５０〜３００ｇ／ｍ２の範囲にあることが好ましく、より好ましくは８０〜２００ｇ／ｍ２である。目付が５０ｇ／ｍ２未満であると、地合いおよび機械的強力に劣り、実用的でない。一方、目付が３００ｇ／ｍ２を超えると、コスト面で不利である。
【００５８】
（添加剤）
本発明の不織布を構成する長繊維を形成するためのポリ乳酸系重合体（Ａ）及び、又はポリエステル共重合体（Ｂ）には、本発明の目的を大きく損なわない限りにおいて、結晶核剤、顔料、熱安定剤、酸化防止剤、耐候剤、可塑剤、滑剤、離型剤、帯電防止剤、充填材等を添加することが可能である。例えば、結晶核剤としてポリ乳酸系重合体（Ａ）にタルクを配合し、また開繊性のさらなる向上のためにポリエステル共重合体（Ｂ）に滑剤を配合することが好適である。
【００５９】
本発明の不織布を高温高湿下で使用することを考えた場合は、ポリ乳酸系重合体（Ａ）の耐加水分解対策として、末端封鎖剤を使用することも可能である。末端封鎖剤としては、カルボジイミド化合物、オキサゾリン化合物、エポキシ化合物などが挙げられる。
【００６０】
（ポリ乳酸系不織布の高温物性）
本発明のポリ乳酸系不織布は、高温雰囲気下である１３０℃でのタテ方向の最大引張強力が４５Ｎ／５ｃｍ幅以上、タテ方向の最大強力時の伸度が４０％以上、ヨコ方向の最大引張強力が２０Ｎ／５ｃｍ幅以上、ヨコ方向の最大強力時の伸度が５０％以上であることが好ましい。このような特性を有することにより、良好に熱成型を行うことを期待できる。なお、１３０℃での最大強力および最大強力時の伸度の上限は、本発明に用いる重合体の組合せによる限界値を考慮すると、最大強力は２００Ｎ／５ｃｍ幅、伸度は１５０％程度となる。
【００６１】
熱成型に供するためには、初期伸長時に適度な応力を有していることが好ましく、１３０℃の高温雰囲気下での２０％伸長時の応力（中間ロード）が、タテ方向２５Ｎ／５ｃｍ幅以上、ヨコ方向８Ｎ／５ｃｍ幅以上であることが好ましい。タテ方向２５Ｎ／５ｃｍ幅以上、あるいはヨコ方向８Ｎ／５ｃｍ幅以上の条件を満たさないと、熱成型の際に均等に伸びずに、深絞り部分等において局部的に伸びて、薄い部分が発生しやすくなる。一方、この応力の上限は、特に制限されないが、６０Ｎ／５ｃｍ幅程度である。さらに、初期伸長時に適度な応力を有していると、バッキング工程での熱変形も生じにくくなるため、好ましい。
【００６２】
（タフテッドカーペット一次基布の常温物性）
本発明のポリ乳酸系不織布を熱成型用あるいは非成型用のタフテッドカーペットの一次基布として用いる場合、タフテッドカーペット一次基布のタテ方向はタフテッドカーペット生機のタテ方向と合致し、またタフテッドカーペット一次基布のヨコ方向は生機のヨコ方向と合致する。従って、パイル糸のタフティング時に、基布のタテ方向には比較的高い荷重が負荷され、基布のヨコ方向には比較的低い荷重が負荷される傾向にある。
【００６３】
このような負荷荷重によって破断することを防止するために、タフテッドカーペット一次基布のタテ方向及びヨコ方向の引張強力は、以下のとおりであるのが好ましい。すなわち、本発明に係るタフテッドカーペット一次基布のタテ方向の引張強力は２００Ｎ／５ｃｍ幅以上であることが好ましく、またヨコ方向の引張強力は１００Ｎ／５ｃｍ幅以上であることが好ましい。また、パイル糸をタフティングする際に、タフテッドカーペット一次基布はある程度伸びることが必要であり、基布のタテ方向の引張伸度は４０％以上であるのが好ましく、またヨコ方向の引張伸度は５０％以上であるのが好ましい。
【００６４】
（タフテッドカーペット用一次基布へのタフティング）
本発明では、上記したタフテッドカーペット用一次基布に、所望のパイル糸を用いてタフティングすることにより、タフテッドカーペットとする。パイル糸をタフティングして得られた生機には、パイル糸を固定する目的と、タフテッドカーペットに形態保持性を付与する目的とのために、溶融したポリエチレン等をＴダイより流してラミネートした後、乾燥させて、バッキング材を付与することができる。
【００６５】
本発明のタフテッドカーペットを熱成型する場合には、公知の方法により熱成型を行えばよい。たとえば、カーペットに１３０〜１４０℃の熱を付与し、次いで所定の金型（雄型と雌型とよりなる金型）を用いて加圧することで、熱成型を行うことができる。
【００６６】
（バッキング材）
本発明のタフテッドカーペットに用いることができるバッキング材としては、そのバッキング材を構成する樹脂の融点が８０〜１４０℃であるものが好ましい。バッキング材を構成する樹脂の融点が１４０℃以下であることにより、カーペット製造工程におけるバッキング工程で、すなわち、カーペット生機のバックステッチ面に高温で溶融状態のバッキング材を貼り合わせるバッキング工程で、基布（特に海成分を形成するポリ乳酸系重合体（Ａ））が熱の影響を受けにくく、寸法安定性に優れたカーペットを得ることができる。また、樹脂の融点を８０℃以上とすることにより、カーペットが炎天下の自動車室内のような高温雰囲気下で使用された場合であっても、バッキング材に熱による軟化や溶融が発生しにくい。
【００６７】
（タフテッドカーペット生機の高温物性）
本発明のポリ乳酸系不織布を成型タフテッドカーペットの一次基布として用いる場合には、本発明の不織布に所望のパイル糸を用いてタフトすることにより生機が得られる。一般的には、この生機の裏面に樹脂等によるバッキング材を形成させて得られたカーペットを所望の金型にて成型することにより、成型タフテッドカーペットを得ることができる。
【００６８】
タフティングを施した生機は、成型を良好に行うためには、１３０℃の高温雰囲気下でのタテ方向の最大引張強力が５０Ｎ／５ｃｍ幅以上、タテ方向の最大強力時の伸度が４０％以上、ヨコ方向の最大引張強力が２０Ｎ／５ｃｍ幅以上、ヨコ方向の最大強力時の伸度が５０％以上であることが好ましい。このタテ方向およびヨコ方向における最大強力、最大強力時の伸度に満たない場合は、伸びが少なく、また、伸びに対する応力が小さいため、成型金型に追随することができず、成型破れなどの成型不良が生じやすい。
【００６９】
本発明において、一次基布、生機の基布のタテ方向とは、基布を製造する際の流れ方向のことをいい、機械方向（Ｍａｃｈｉｎｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）ともいうので、本明細書ではＭＤと略記することもある。また、基布のヨコ方向とは、タテ方向と直交する方向のことをいい、Ｃｒｏｓｓ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎともいうので、本明細書ではＣＤと略記することもある。
【００７０】
（ポリ乳酸系不織布の製造方法）
次に、本発明のポリ乳酸系不織布の好ましい製造方法について説明する。本発明の不織布は、長繊維不織布であり、スパンボンド法によって製造される。
【００７１】
すなわち、ポリ乳酸系重合体（Ａ）とポリエステル共重合体（Ｂ）とエポキシ系鎖延長剤などの相溶化剤（Ｃ）とを別々に計量しながら、２軸押出混練機を用いて２２０〜２３０℃で混練して、ポリマーアロイの重合体チップを製造する。島ドメインサイズを小さくするためには、上記範囲で混練温度が低い方がよく、剪断速度が高い方がよく、滞留時間が短い方がよい。
【００７２】
そして、上記のようにして得られたポリマーアロイの重合体チップを溶融計量し、ポリマーアロイが繊維横断面の全域を占めるように単相断面の紡糸口金を介して溶融紡糸し、この紡糸口金より紡出した紡出糸条を従来公知の横吹き付けや環状吹き付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。
【００７３】
牽引細化の際の牽引速度は、３０００〜６０００ｍ／分に設定することが好ましく、４０００〜５０００ｍ／分であることがさらに好ましい。牽引速度が３０００ｍ／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、高温雰囲気下での機械的強力が劣りやすくなる。一方、牽引速度が６０００ｍ／分を超えると、牽引張力に耐えきれず、糸切れが発生しやすくなる。
【００７４】
牽引細化した長繊維は、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れ。これによって不織ウエブが形成される。
次いで、得られたウエブに不織布化手段を施して、構成繊維同士が三次元的に交絡した長繊維不織布とする。例えば、繊維同士が交絡一体化してなるニードルパンチ不織布を得るために、ニードルパンチ処理を施す。ニードルパンチ機に通す前に、エンボス装置等の一対のロール間に通してウエブを加圧して仮止めすることにより、搬送可能な状態とするとよい。このとき熱も付与してもよいが、ニードルパンチ処理による物理的な力が加わった際に容易に繊維同士の接着が外れるような擬似接着の状態とする。
【００７５】
したがって、ロールの表面温度は、長繊維ウエブを構成する繊維の表面の重合体すなわち海島構造を呈するポリマーアロイの海成分を占めるポリ乳酸系重合体（Ａ）が溶融または軟化する温度に設定すればよく、詳細には処理時間や線圧等に応じて適宜選択する。具体的には、ポリ乳酸系重合体（Ａ）の融点よりも６０〜１００℃低い温度に設定するとよい。
【００７６】
ニードルパンチ処理の際の針密度の条件は、上述した通りである。
得られた長繊維不織布には、必要に応じて上述の要領でバインダー樹脂を所望量付着させるとよい。
【実施例】
【００７７】
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、以下の実施例及び比較例における各種物性値の測定は、次の方法により実施した。
【００７８】
（１）重合体の融点（℃）
示差走査型熱量計（パーキンエルマ社製、ＤＳＣ−２型）を用いて、試料質量を５ｍｇとし、昇温速度を１０℃／分として測定した。得られた吸熱曲線の最大値を与える温度を融点（℃）とした。
【００７９】
（２）ポリ乳酸系重合体（Ａ）及びポリマーアロイ樹脂（Ｂ）のＭＦＲ（ｇ／１０分）
ＡＳＴＭ−Ｄ−１２３８（Ｅ）に記載の方法に準じて、温度２１０℃、荷重２０．２Ｎ（２１６０ｇｆ）の条件で測定した。
【００８０】
（３）ポリエステル共重合体（Ｂ）の相対粘度
フェノールと四塩化エタンとの混合溶媒１００ｃｃに試料０．５ｇを溶解し、オストワルド粘度計を用いて測定した。
【００８１】
（４）繊度（デシテックス）
ウエブ状態における繊維５０本の径を光学顕微鏡にて測定し、密度補正して求めた平均値を繊度とした。
【００８２】
（５）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。
【００８３】
（６）繊維中の島ドメインのサイズ
長繊維不織布を構成する繊維の繊維軸と垂直の方向に超薄切片を切り出し、可視硬化樹脂（エポキシ包埋材）中に数時間浸漬した後、硬化させて、切片を採取した。その切片を用いて、日本電子社製の、ＪＥＭ−１２３０ ＴＥＭ装置によって、加速電圧１００ｋＶ、電流５８μＡ、照射絞り３にて透過測定で写真撮影（２万倍）した。そのときの島ドメイン１００個の長さを測定し、その平均値をドメインサイズとした。
【００８４】
（７）常温雰囲気下での引張強力（Ｎ／５ｃｍ幅）および伸度（％）
ＪＩＳ−Ｌ−１９０６に準じて測定した。すなわち、不織布のタテ方向（ＭＤ）およびヨコ方向（ＣＤ）のそれぞれについて、長さ２０ｃｍ、幅５ｃｍの試料片１０点を作製し、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、つかみ間隔１０ｃｍ、引張速度２０ｃｍ／分で伸張し、得られた切断時破断荷重(Ｎ／５ｃｍ幅)の平均値を引張強力(Ｎ／５ｃｍ幅)とし、切断時の破断伸度の平均値を伸度（％）とした。なお、測定時の温度は２５℃であった。
【００８５】
（８）高温雰囲気下での引張強力（Ｎ／５ｃｍ幅）、伸度（％）、伸長時の応力（Ｎ／５ｃｍ幅）
１３０℃の高温雰囲気下で、上記（７）と同じ方法によって引張強力(Ｎ／５ｃｍ幅)と伸度（％）とを求め、さらに１０、２０、３０、４０％伸長時の応力(Ｎ／５ｃｍ幅)をそれぞれ求めた。
【００８６】
（９）高温雰囲気下での不織布の引張強力および伸度の保持率
１３０℃の高温雰囲気下における不織布の引張強力保持率（％）と破断伸度保持率（％）とを、次式により求めた。
【００８７】
引張強力保持率（％）
＝（高温雰囲気下での引張強力／常温雰囲気下での引張強力）×１００
破断伸度保持率（％）
＝（高温雰囲気下での破断伸度／常温雰囲気下での破断伸度）×１００
【００８８】
（１０）成型性
５０ｃｍ×２５ｃｍの大きさの試料を１０枚作製した。一方、図１に示すような円錐型で先端が丸くなったピストン１（雄型）と、これに対応する円錐状の凹部（直径１２０ｍｍ、深さ６０ｍｍ）を持つ雌型２とよりなる金型を準備した。そして、各試料４を枠３に固定し、この状態で１３０℃の熱風乾燥機で５分間加熱処理した。その後、枠３を雌型２上に固定し、この状態でピストン１を雌型２の凹部に向けて加圧し成型を行った。加圧した後、１０秒間放置し、枠３と共に、図２に示す成型試料５を金型から取り出した。成型試料５が冷えたことを確認して、枠３から成型試料５を外した。この状態は図２に示したとおりであり、この成型試料５の外観を目視で判断して、次の３段階で評価した。すなわち、
○：試料が均等に伸び、きれいに型がついた
△：試料は破れないが、均等に伸びず、先端付近が薄くなった
×：試料が破れた
そして１０枚の試料についての平均の結果を不織布の成型性として評価した。
【００８９】
［実施例１］（基本構成）
融点が１６８℃、ＭＦＲが２０ｇ／１０分の、Ｌ−乳酸／Ｄ−乳酸＝９８．６／１．４モル％のＬ−乳酸／Ｄ−乳酸共重合体（ネイチャー・ワークス社製 ６２０１Ｄ、重量平均分子量：１３．４万、ガラス転移温度Ｔｇ：５７℃、以下、「Ａ−１」と略記する）を用意した。
【００９０】
ポリマーアロイ樹脂（Ｂ）は、次のようにして得た。すなわち、テレフタル酸成分と、エチレングリコールと１，４−ブタンジオール成分とを含む、相対粘度が１．３９、融点が１８０℃の、日本エステル社製ポリエステル共重合体（ジオール成分は：１，４ブタンジオール５０ｍｏｌ％・エチレングリコール５０ｍｏｌ％、以下、「Ｂ−１」と略記する）を用いた。そして、この「Ｂ−１」と、上述の「Ａ−１」と、相溶化剤としてのＢＡＳＦ社製のエポキシ系鎖延長剤 ＪＯＮＣＲＹＬ−ＡＤＲ４３６８（以下、「Ｃ−１」と略記する）とを、「Ａ−１」：「Ｂ−１」＝９０：１０（質量比）、かつ「Ａ−１」「Ｂ−１」の合計を１００質量部として「Ｃ−１」を０．１質量部でブレンドし、２３０℃に温度設定された二軸混練機（池貝社製、ＰＣＭ-３０）に供給した。その後、０．４ｍｍ径×３孔のダイスよりストランドを押し出した。引き続きこのストランドを冷却バスで冷却した後、ペレタイザーでカットして、ポリマーアロイ樹脂（以下、「Ｄ−１」と略記する）を採取した。得られたポリマーアロイ樹脂「Ｄ−１」のＭＦＲは、１７ｇ/１０分であった。
【００９１】
さらに、「Ａ−１」をベースにして結晶核剤としてのタルク（ＴＡ）を２０質量％練り込み含有させたマスターバッチを用意した。
そして、「Ｄ−１」の溶融重合体中にタルクが０．５質量％含まれるように、各原料を個別に計量した後に混合して、エクストルーダ型押出機を用いて温度２３０℃で溶融し、円形断面口金の単相ノズルにて、単孔吐出量１．６７ｇ／分の条件で溶融紡糸した。
【００９２】
紡出糸条を公知の冷却装置にて冷却した後、引き続いて紡糸口金の下方に設けたエアーサッカーにて牽引速度４６００ｍ／分で牽引細化し、公知の開繊器具を用いて開繊し、移動するスクリーンコンベア上にウエブとして捕集堆積させた。堆積させた円形断面の長繊維は、単糸繊度が３．６デシテックスであった。
【００９３】
牽引細化工程での製糸性は良好で、高速紡糸が可能であった。得られた不織布を構成する繊維の横断面を観察したところ、ドメインサイズが０．００１〜０．１μｍの範囲の島成分が存在していた。
【００９４】
次いで、このウエブをエンボスロールと表面平滑な金属ロールとからなる熱エンボス装置に通して熱処理を施し、目付１３０ｇ／ｍ２のポリ乳酸系長繊維不織布を得た。熱エンボス条件としては、両ロールの表面温度を９５℃、線圧を３０ｋｇ／ｃｍとし、エンボスロールは、個々の面積が０．６ｍｍ２の円形の彫刻模様で、圧接点密度が２０個／ｃｍ２、圧接面積率が１５％のものを用いた。
【００９５】
上記ポリ乳酸系長繊維不織布に、不織布の繊維質量１００質量部に対してシリコン系の油剤を１質量部付着させたうえで、ニードルパンチ処理を施し、構成繊維同士を三次元的に交絡させて、目付１３１ｇ／ｍ２の不織布を得た。ニードルパンチの条件は、ＲＰＤ４０＃のレギュラーバーブのパンチ針を用いて、針深１２ｍｍ、パンチ密度４５回／ｃｍ２とした。
【００９６】
次いで、アクリル系バインダー樹脂液（ＤＩＣ社製 商品名「ボンコートＡＮ１１９０」）を水で薄めたバインダー樹脂液を準備し、構成繊維同士が三次元的に交絡した不織布に、このバインダー樹脂液を含浸させて、乾燥および熱処理を行うことによって、１４０ｇ／ｍ２のポリ乳酸系不織布を得た。したがって、バインダー樹脂の付着量（固形分）は７質量％であった。
【００９７】
得られた不織布の性能を表１に示す。
【００９８】
【表１】
【００９９】
［実施例２］（ブレンド比変更＋相溶化剤添加量増加）
「Ａ−１」、「Ｂ−１」、「Ｃ−１」を、「Ａ−１」：「Ｂ−１」＝８５：１５（質量比）、かつ「Ａ−１」「Ｂ−１」の合計を１００質量部として「Ｃ−１」を０．２質量部でブレンドした。それ以外は表１に記載の項目を除き実施例１と同じ条件として、ポリマーアロイ樹脂（以下、「Ｄ−２」と略記する）を得た。
【０１００】
得られたポリマーアロイ樹脂「Ｄ−２」を用いて、表１に記載の項目を除き実施例１と同様の不織布製造条件によって、ポリ乳酸系不織布を得た。
得られた不織布の性能を表１に示す。
【０１０１】
［実施例３］（アロイ成分融点の変更＋相溶化剤添加量増加）
実施例１に比べて、ポリマーアロイ樹脂のポリエステル共重合体（Ｂ）を、テレフタル酸成分と、エチレングリコールと１，４-ブタンジオール成分とを含み、相対粘度が１．４４、融点が２００℃の日本エステル社製のポリエステル共重合体（ジオール成分は：１，４ブタンジオール８０ｍｏｌ％・エチレングリコール２０ｍｏｌ％、以下、「Ｂ−２」と略記する）に変更した。また相溶化剤の添加量を変更し、「Ａ−１」：「Ｂ−２」＝９０：１０（質量比）、かつ「Ａ−１」「Ｂ−２」の合計を１００質量部として「Ｃ−１」を０．２質量部でブレンドした。それ以外は表１に記載の項目を除き実施例１と同じ条件で、ポリマーアロイ樹脂（以下、「Ｄ−３」と略記する）を得た。
【０１０２】
得られたポリマーアロイ樹脂「Ｄ−３」を用いて、表１に記載の項目を除き実施例１と同様の不織布製造条件によって、ポリ乳酸系不織布を得た。
得られた不織布の性能を表１に示す。
【０１０３】
なお、実施例２、３のどちらにおいても、牽引細化工程での製糸性は良好で、高速紡糸が可能であった。また、得られた不織布を構成する繊維の横断面を観察したところ、０．００１〜０．１μｍの範囲のドメインサイズの島成分が存在していた。
【０１０４】
［比較例１］（ポリ乳酸１００％タイプ）
融点が１６８℃、ＭＦＲが７０ｇ／１０分の、Ｌ−乳酸／Ｄ−乳酸＝９８．６／１．４モル％のＬ−乳酸／Ｄ−乳酸共重合体（ネイチャー・ワークス社製 ６２５１Ｄ、重量平均分子量：１１．６万、ガラス転移温度Ｔｇ：５７℃、以下、「Ａ−２」と略記する）を計量した後、個別のエクストルーダ型押し出し機を用いて溶融し、紡糸温度２１０℃で丸断面単相型の繊維断面となるように、単孔吐出量１．６７ｇ／分の条件下で紡糸した。溶融重合体中にタルクが０．５質量％含まれるようにした。紡出糸条を公知の冷却装置にて冷却した後、引き続いて紡糸口金の下方に設置したエアーサッカーにて牽引速度５０００ｍ／分で牽引細化し、公知の開繊装置にて開繊し、移動するスクリューコンベア上に長繊維ウエブとして捕集し堆積させた。その長繊維の単糸繊度は、３．３デシテックスであった。
【０１０５】
次いで、このウエブをエンボスロールと表面平滑な金属ロールとからなる熱エンボス装置に通して熱処理を施し、目付１３０ｇ／ｍ２のポリ乳酸系長繊維不織布を得た。熱エンボス条件は、両ロールの表面温度を１００℃、線圧を３０ｋｇ／ｃｍとし、エンボスロールは、個々の面積が０．６ｍｍ２の円形の彫刻模様で、圧接点密度が２０個／ｃｍ２、圧接面積率が１５％のものを用いた。
【０１０６】
上記ポリ乳酸系長繊維不織布に、不織布の繊維質量１００質量部に対してシリコン系の油剤を１質量部付着させ、不織布にニードルパンチ処理を施し、構成繊維同士を三次元的に交絡させて、目付１３１ｇ／ｍ２の不織布を得た。ニードルパンチの条件は、ＲＰＤ４０＃のレギュラーバーブのパンチ針を用いて、針深１２ｍｍ、パンチ密度４５回／ｃｍ２とした。次いで、アクリル系バインダー樹脂液（ＤＩＣ社製 商品名「ボンコートＡＮ１１９０」）を水で薄めたバインダー樹脂液を準備し、構成繊維同士が三次元的に交絡した不織布に、このバインダー樹脂液を含浸させて、乾燥および熱処理を行うことによって、１４０ｇ／ｍ２のポリ乳酸系不織布を得た。したがって、バインダー樹脂の付着量（固形分）は、７質量％であった。
【０１０７】
得られた不織布の性能を表１に示す。
【０１０８】
実施例１〜３のポリ乳酸系不織布は、実用的な機械的強力を備えたものであり、また比較例１と対比して高温下の１３０℃での強力低下が少なかった。つまり高温雰囲気下での強力保持率が良好であった。特に高温下の１３０℃での伸度が高かった。
【０１０９】
また表１から明らかなように、実施例１〜３のポリ乳酸系不織布は、成型性が良好であった。
したがって本発明の不織布は、熱成型により特定の形に成型する用途、つまり高温雰囲気下で強力と伸度を必要とする分野において、その使用が期待できるものであった。
【０１１０】
これに対し、比較例１の不織布は、ポリ乳酸系重合体のみからなる繊維によって構成されるものであったため、高温雰囲気下での強力および伸度の低下は極めて大きく、高温雰囲気下での使用が期待できるものではなかった。
【０１１１】
［タフト加工］
得られた実施例１〜３、比較例１の不織布にパイル糸をタフトし、カーペット生機を得た。すなわち、１８９０デシテックス／１０８フィラメントのナイロン捲縮糸をパイル糸として用い、タフティングマシンにより、ゲージ１０本／２．５４ｃｍ、１０ステッチ／２．５４ｃｍ、パイル高さ５ｍｍとして、パイル糸４４７ｇ／ｍ２の条件にてタフティングを行った。そうしたところ、実施例１〜３、比較例１の不織布は、いずれも問題なくタフティングを行うことができた。
【０１１２】
タフティングを行うことにより得られたカーペット生機の性能を表１に示す。
【０１１３】
実施例１〜３の不織布は、高温雰囲気下でのタテ方向の引張強力が４５Ｎ／５ｃｍ幅以上、破断時の伸度がタテ方向、ヨコ方向共に４０％以上であり、高温雰囲気下でも容易に変形やへたりが生じにくく、カーペットの製造工程にて付与される熱に対する安定性に優れ、熱成型の際に成型型枠に追随して良好に成型できることが期待できるものであり、自動車用の成型カーペット等への展開が期待できるものであった。
【０１１４】
したがって、実施例１〜３のポリ乳酸系不織布は、熱成型カーペットの一次基布などに代表されるような、熱成型により特定の形に成型する用途、つまり高温雰囲気下で強力と伸度を必要とする分野においての使用が期待できるものであった。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】実施例等における不織布の成型性を評価するための、金型及び試料の配置を示した模式的断面図である。
【図２】図１の配置にもとづき成型性の評価を行うときの不織布の形状を示した模式的断面図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリマーアロイを樹脂成分とする長繊維を構成繊維としてスパンボンド法により形成され、構成繊維同士が三次元的に交絡されて一体化され不織布化されており、前記ポリマーアロイは、融点が１５０℃以上のポリ乳酸系重合体（Ａ）と、融点が１６０℃〜２３０℃であるポリエステル共重合体（Ｂ）と、相溶化剤（Ｃ）とを含有するものであって、前記ポリ乳酸系重合体（Ａ）が海成分を形成するとともに前記ポリエステル共重合体（Ｂ）が島成分を形成した海島構造を呈しており、前記島成分のドメインサイズが、０．００１〜０．１μｍの範囲にあることを特徴とするポリ乳酸系不織布。
【請求項２】
ポリエステル共重合体（Ｂ）が、結晶性の樹脂であって、テレフタル酸成分と、エチレングリコ−ル成分と、ブタンジオ−ル成分とを含むものであることを特徴とする請求項１記載のポリ乳酸系不織布。
【請求項３】
ポリマーアロイにおけるポリ乳酸系重合体（Ａ）とポリエステル共重合体（Ｂ）との構成比率が、（Ａ）／（Ｂ）＝９５／５〜８０／２０（質量％）であることを特徴とする請求項１または２記載のポリ乳酸系不織布。
【請求項４】
相溶化剤（Ｃ）が、エポキシ系鎖延長剤と、イソシアネート系鎖延長剤と、カルボジイミド系鎖延長剤と、グリシジルエーテル系鎖延長剤とから選ばれた１種又は２種以上であることを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項記載のポリ乳酸系不織布。
【請求項５】
ポリ乳酸系重合体（Ａ）とポリエステル共重合体（Ｂ）との合計１００質量部に対する相溶化剤（Ｃ）の含有量が０．０１〜１質量部であることを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項記載のポリ乳酸系不織布。
【請求項６】
構成繊維同士がその接触部においてバインダー樹脂により接着されていることを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項記載のポリ乳酸系不織布。
【請求項７】
１３０℃において、タテ方向の最大引張強力が４５Ｎ／５ｃｍ幅以上、ヨコ方向の最大引張強力が２０Ｎ／５ｃｍ幅以上、タテ方向の最大強力時の伸度が４０％以上、ヨコ方向の最大強力時の伸度が５０％以上であることを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項記載のポリ乳酸系不織布。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれか１項に記載の不織布にて構成されていることを特徴とするタフテッドカーペット用一次基布。
【請求項９】
請求項８に記載のタフテッドカーペット用一次基布にパイル糸が植設されたものであることを特徴とするタフテッドカーペット。
【請求項１】
ポリマーアロイを樹脂成分とする長繊維を構成繊維としてスパンボンド法により形成され、構成繊維同士が三次元的に交絡されて一体化され不織布化されており、前記ポリマーアロイは、融点が１５０℃以上のポリ乳酸系重合体（Ａ）と、融点が１６０℃〜２３０℃であるポリエステル共重合体（Ｂ）と、相溶化剤（Ｃ）とを含有するものであって、前記ポリ乳酸系重合体（Ａ）が海成分を形成するとともに前記ポリエステル共重合体（Ｂ）が島成分を形成した海島構造を呈しており、前記島成分のドメインサイズが、０．００１〜０．１μｍの範囲にあることを特徴とするポリ乳酸系不織布。
【請求項２】
ポリエステル共重合体（Ｂ）が、結晶性の樹脂であって、テレフタル酸成分と、エチレングリコ−ル成分と、ブタンジオ−ル成分とを含むものであることを特徴とする請求項１記載のポリ乳酸系不織布。
【請求項３】
ポリマーアロイにおけるポリ乳酸系重合体（Ａ）とポリエステル共重合体（Ｂ）との構成比率が、（Ａ）／（Ｂ）＝９５／５〜８０／２０（質量％）であることを特徴とする請求項１または２記載のポリ乳酸系不織布。
【請求項４】
相溶化剤（Ｃ）が、エポキシ系鎖延長剤と、イソシアネート系鎖延長剤と、カルボジイミド系鎖延長剤と、グリシジルエーテル系鎖延長剤とから選ばれた１種又は２種以上であることを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項記載のポリ乳酸系不織布。
【請求項５】
ポリ乳酸系重合体（Ａ）とポリエステル共重合体（Ｂ）との合計１００質量部に対する相溶化剤（Ｃ）の含有量が０．０１〜１質量部であることを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項記載のポリ乳酸系不織布。
【請求項６】
構成繊維同士がその接触部においてバインダー樹脂により接着されていることを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項記載のポリ乳酸系不織布。
【請求項７】
１３０℃において、タテ方向の最大引張強力が４５Ｎ／５ｃｍ幅以上、ヨコ方向の最大引張強力が２０Ｎ／５ｃｍ幅以上、タテ方向の最大強力時の伸度が４０％以上、ヨコ方向の最大強力時の伸度が５０％以上であることを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項記載のポリ乳酸系不織布。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれか１項に記載の不織布にて構成されていることを特徴とするタフテッドカーペット用一次基布。
【請求項９】
請求項８に記載のタフテッドカーペット用一次基布にパイル糸が植設されたものであることを特徴とするタフテッドカーペット。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１０−１００９６０（Ｐ２０１０−１００９６０Ａ）
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７２５６６（Ｐ２００８−２７２５６６）
【出願日】平成２０年１０月２３日（２００８．１０．２３）
【出願人】（０００００４５０３）ユニチカ株式会社 (1,214)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２３日（２００８．１０．２３）
【出願人】（０００００４５０３）ユニチカ株式会社 (1,214)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]