JPH0593318A - 微生物分解性複合繊維及びその不織布 - Google Patents
微生物分解性複合繊維及びその不織布Info
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- JPH0593318A JPH0593318A JP3277247A JP27724791A JPH0593318A JP H0593318 A JPH0593318 A JP H0593318A JP 3277247 A JP3277247 A JP 3277247A JP 27724791 A JP27724791 A JP 27724791A JP H0593318 A JPH0593318 A JP H0593318A
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- fiber
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- conjugate fiber
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- Multicomponent Fibers (AREA)
- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱接着性を有する微生物分解性複合繊維及び
それを用いた熱接着不織布を提供する。 【構成】 ポリ（β−ヒドロキシアルカノエート) 又は
その共重合体を芯成分とし、ポリ−ε−カプロラクトン
及び／又はポリ−β−プロピオラクトンを鞘成分とする
複合繊維及びそれを用いた熱接着不織布。
それを用いた熱接着不織布を提供する。 【構成】 ポリ（β−ヒドロキシアルカノエート) 又は
その共重合体を芯成分とし、ポリ−ε−カプロラクトン
及び／又はポリ−β−プロピオラクトンを鞘成分とする
複合繊維及びそれを用いた熱接着不織布。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱接着性を有する微生
物分解性複合繊維及びそれを用いた不織布に関するもの
である。
物分解性複合繊維及びそれを用いた不織布に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来、漁業や農業、土木用として用いら
れる産業資材用繊維としては、強度及び耐候性の優れた
ものが要求されており、主としてポリアミド、ポリエス
テル、ビニロン、ポリオレフィン等からなるものが使用
されている。しかし、これらの繊維は自己分解性がな
く、使用後、海や山野に放置すると種々の公害を引き起
こすという問題がある。この問題は、使用後、焼却、埋
め立てあるいは回収再生により処理すれば一応解決され
るが、これらの処理には多大の費用を要するため、現実
には海や山野に放置され、景観を損なうばかりでなく、
鳥や海洋生物、ダイバー等に絡みついて殺傷したり、船
のスクリューに絡みついて船舶事故を起こしたりする事
態がしばしば発生している。
れる産業資材用繊維としては、強度及び耐候性の優れた
ものが要求されており、主としてポリアミド、ポリエス
テル、ビニロン、ポリオレフィン等からなるものが使用
されている。しかし、これらの繊維は自己分解性がな
く、使用後、海や山野に放置すると種々の公害を引き起
こすという問題がある。この問題は、使用後、焼却、埋
め立てあるいは回収再生により処理すれば一応解決され
るが、これらの処理には多大の費用を要するため、現実
には海や山野に放置され、景観を損なうばかりでなく、
鳥や海洋生物、ダイバー等に絡みついて殺傷したり、船
のスクリューに絡みついて船舶事故を起こしたりする事
態がしばしば発生している。
【０００３】また、使い捨ておむつ、使い捨ておしぼり
や生理用ナプキンについても主として経済性からポリオ
レフィン、ポリエステル、ポリアミド等の合成繊維が使
用されているが、これらは自然分解性に乏しいため、使
用後は止むを得ず焼却されているのが現状である。
や生理用ナプキンについても主として経済性からポリオ
レフィン、ポリエステル、ポリアミド等の合成繊維が使
用されているが、これらは自然分解性に乏しいため、使
用後は止むを得ず焼却されているのが現状である。
【０００４】このような問題を解決する方法として、自
然分解性（微生物分解性又は生分解性又は加水分解性）
の素材を用いることが考えられる。
然分解性（微生物分解性又は生分解性又は加水分解性）
の素材を用いることが考えられる。
【０００５】従来、自然分解性ポリマーとして、セルロ
ーズやキチン等の多糖類、カット・グット（腸線）や再
生コラーゲン等の蛋白質やポリペプチド（ポリアミノ
酸）、微生物が自然界で作るポリ−３−ヒドロキシブチ
レートのようなポリ（β−ヒドロキシアルカノエート)
又はその共重合体、ポリグリコリドやポリラクチドのよ
うなポリ（α−オキシ酸) 、ポリ−ε−カプロラクトン
のようなポリ（ω−ヒドロキシアルカノエート) 等の合
成脂肪族ポリエステル等がよく知られている。
ーズやキチン等の多糖類、カット・グット（腸線）や再
生コラーゲン等の蛋白質やポリペプチド（ポリアミノ
酸）、微生物が自然界で作るポリ−３−ヒドロキシブチ
レートのようなポリ（β−ヒドロキシアルカノエート)
又はその共重合体、ポリグリコリドやポリラクチドのよ
うなポリ（α−オキシ酸) 、ポリ−ε−カプロラクトン
のようなポリ（ω−ヒドロキシアルカノエート) 等の合
成脂肪族ポリエステル等がよく知られている。
【０００６】しかし、一般的にセルローズ等の多糖類は
自然分解速度が比較的遅く、ごみ埋立地のように十分に
土壌と接触することの少ない場合には、数年間もその形
態をとどめている場合が多く、現実に問題となってい
る。また、一般的に多糖類は熱可塑性でないため、その
加工や用途において一部に制限を受けるという問題があ
った。
自然分解速度が比較的遅く、ごみ埋立地のように十分に
土壌と接触することの少ない場合には、数年間もその形
態をとどめている場合が多く、現実に問題となってい
る。また、一般的に多糖類は熱可塑性でないため、その
加工や用途において一部に制限を受けるという問題があ
った。
【０００７】また、その他のポリマーから繊維を製造す
る場合にも、湿式紡糸法で製造しなければならなかった
り、素材のコストが極めて高いため製造原価が高価にな
ったり、高強度の繊維を得ることができなかったりする
という問題があった。
る場合にも、湿式紡糸法で製造しなければならなかった
り、素材のコストが極めて高いため製造原価が高価にな
ったり、高強度の繊維を得ることができなかったりする
という問題があった。
【０００８】ポリ−ε−カプロラクトンやポリ−β−プ
ロピオラクトンは、比較的安価な完全生分解性の合成高
分子であり溶融紡糸が可能であるが、融点が60〜100℃
と低いために、その用途が一部制限されるという問題が
あった。したがって、これらの単独成分からなる繊維
は、ホットメルトタイプの繊維状接着剤とはなり得て
も、熱接着温度で実用上十分な力学的強度を保持するよ
うな熱接着性繊維とはなり得ないという限界があった。
ロピオラクトンは、比較的安価な完全生分解性の合成高
分子であり溶融紡糸が可能であるが、融点が60〜100℃
と低いために、その用途が一部制限されるという問題が
あった。したがって、これらの単独成分からなる繊維
は、ホットメルトタイプの繊維状接着剤とはなり得て
も、熱接着温度で実用上十分な力学的強度を保持するよ
うな熱接着性繊維とはなり得ないという限界があった。
【０００９】また、ポリ (β−ヒドロキシアルカノエー
ト) 又はその共重合体は熱可塑性であるが、実際に溶融
紡糸をしても曳糸性に乏しく、低い強度レベルの糸条し
か得られないという問題があった。
ト) 又はその共重合体は熱可塑性であるが、実際に溶融
紡糸をしても曳糸性に乏しく、低い強度レベルの糸条し
か得られないという問題があった。
【００１０】さらに、安価な自然崩壊性の素材として、
ポリエチレンに澱粉を配合したものが検討されており、
直鎖状低密度ポリエチレンに澱粉を約６％配合して製膜
したフィルムが買物袋として一部実用化されている。し
かし、このような澱粉を配合したポリエチレンから繊維
を製造しても、強度等の機械的特性が著しく劣ったもの
となり、高強度を必要とする産業資材用として使用する
ことはできない。また、ポリエチレン成分が完全に生分
解されないために、根本的な解決策とはなり得ない。
ポリエチレンに澱粉を配合したものが検討されており、
直鎖状低密度ポリエチレンに澱粉を約６％配合して製膜
したフィルムが買物袋として一部実用化されている。し
かし、このような澱粉を配合したポリエチレンから繊維
を製造しても、強度等の機械的特性が著しく劣ったもの
となり、高強度を必要とする産業資材用として使用する
ことはできない。また、ポリエチレン成分が完全に生分
解されないために、根本的な解決策とはなり得ない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、比較的安価
で、かつ、実用に供することができる一定の耐熱性と強
度を有し、自然界で完全に分解される熱接着性を有する
複合繊維及びそれを用いた熱接着不織布を提供しようと
するものである。
で、かつ、実用に供することができる一定の耐熱性と強
度を有し、自然界で完全に分解される熱接着性を有する
複合繊維及びそれを用いた熱接着不織布を提供しようと
するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するものであり、その要旨は、(1) ポリ（β−ヒドロ
キシアルカノエート) 又はその共重合体を芯成分とし、
ポリ−ε−カプロラクトン及び／又はポリ−β−プロピ
オラクトンを鞘成分とする微生物分解性複合繊維及び
(2)この複合繊維を用いて製造した熱接着不織布にあ
る。なお、本発明の複合繊維には、芯鞘成分それぞれの
基本特性を損なわない範囲内で少量の他の微生物分解性
成分を含有するものも含まれる。
決するものであり、その要旨は、(1) ポリ（β−ヒドロ
キシアルカノエート) 又はその共重合体を芯成分とし、
ポリ−ε−カプロラクトン及び／又はポリ−β−プロピ
オラクトンを鞘成分とする微生物分解性複合繊維及び
(2)この複合繊維を用いて製造した熱接着不織布にあ
る。なお、本発明の複合繊維には、芯鞘成分それぞれの
基本特性を損なわない範囲内で少量の他の微生物分解性
成分を含有するものも含まれる。
【００１３】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明において芯成分として用いられるポリ（β−ヒドロ
キシアルカノエート) 又はその共重合体としては、ポリ
−３−ヒドロキシプロピオネート、ポリ−３−ヒドロキ
シブチレート、ポリ−３−ヒドロキシカプロレート、ポ
リ−３−ヒドロキシヘプタノエート、ポリ−３−ヒドロ
キシオクタノエート及びこれらとポリ−３−ヒドロキシ
バリレートやポリ−４−ヒドロキシブチレートとの共重
合体等が挙げられる。この中でも、最も好ましいものは
ポリ−３−ヒドロキシブチレートとポリ−３−ヒドロキ
シバリレートとの共重合体及びポリ−３−ヒドロキシブ
チレートとポリ−４−ヒドロキシブチレートとの共重合
体である。芯成分には、鞘成分の融点より高い100℃以
上の融点を有するものを使用することが望ましい。
発明において芯成分として用いられるポリ（β−ヒドロ
キシアルカノエート) 又はその共重合体としては、ポリ
−３−ヒドロキシプロピオネート、ポリ−３−ヒドロキ
シブチレート、ポリ−３−ヒドロキシカプロレート、ポ
リ−３−ヒドロキシヘプタノエート、ポリ−３−ヒドロ
キシオクタノエート及びこれらとポリ−３−ヒドロキシ
バリレートやポリ−４−ヒドロキシブチレートとの共重
合体等が挙げられる。この中でも、最も好ましいものは
ポリ−３−ヒドロキシブチレートとポリ−３−ヒドロキ
シバリレートとの共重合体及びポリ−３−ヒドロキシブ
チレートとポリ−４−ヒドロキシブチレートとの共重合
体である。芯成分には、鞘成分の融点より高い100℃以
上の融点を有するものを使用することが望ましい。
【００１４】一方、鞘成分として用いられるポリ−ε−
カプロラクトン又はポリ−β−プロピオラクトンは、JI
S K 6760に準じて測定したメルトフローレート（単位：
ｇ／10min)が25以下、好ましくは10以下のものが適当で
ある。
カプロラクトン又はポリ−β−プロピオラクトンは、JI
S K 6760に準じて測定したメルトフローレート（単位：
ｇ／10min)が25以下、好ましくは10以下のものが適当で
ある。
【００１５】本発明の複合繊維において、芯鞘複合比は
１／５〜５／１、好ましくは２／３〜３／２とするのが
望ましい。
１／５〜５／１、好ましくは２／３〜３／２とするのが
望ましい。
【００１６】本発明の複合繊維は、ポリ（β−ヒドロキ
シアルカノエート) 又はその共重合体を芯成分とし、高
重合度のポリ−ε−カプロラクトン及び／又はポリ−β
−プロピオラクトンを鞘成分として、溶融紡糸し、延伸
することにより製造することができる。
シアルカノエート) 又はその共重合体を芯成分とし、高
重合度のポリ−ε−カプロラクトン及び／又はポリ−β
−プロピオラクトンを鞘成分として、溶融紡糸し、延伸
することにより製造することができる。
【００１７】溶融紡糸の温度は、使用する芯鞘両成分の
組成や重合度により異なるが200〜300℃とすることが望
ましい。紡糸温度が200℃未満では溶融押出しが困難で
あり、300℃を超えると熱分解が顕著となり高強度の繊
維を得ることが困難となる。
組成や重合度により異なるが200〜300℃とすることが望
ましい。紡糸温度が200℃未満では溶融押出しが困難で
あり、300℃を超えると熱分解が顕著となり高強度の繊
維を得ることが困難となる。
【００１８】溶融紡出された糸条は、空冷又は水冷後、
一旦巻き取った後又は巻き取らずにそのまま、１段又は
２段以上の冷延伸もしくは熱延伸に供される。全延伸倍
率は、目的とする繊維 (フイラメント又はステープル)
の要求性能により異なるが、3.0ｇ／ｄ以上の引張強度
を維持するには2.0〜3.2倍に延伸することが必要であ
る。
一旦巻き取った後又は巻き取らずにそのまま、１段又は
２段以上の冷延伸もしくは熱延伸に供される。全延伸倍
率は、目的とする繊維 (フイラメント又はステープル)
の要求性能により異なるが、3.0ｇ／ｄ以上の引張強度
を維持するには2.0〜3.2倍に延伸することが必要であ
る。
【００１９】このようにして得られる本発明の複合繊維
は、前述のように実用に耐え得る一定の耐熱性と優れた
強度特性を備えながら、熱接着性と微生物分解性を有す
るものである。したがって、本発明の繊維は短繊維不織
布やスパンボンド法による長繊維不織布のようなウエブ
を熱接着法で固定する不織布として特に有用であり、そ
れ自体が完全な生分解性を有する。なお、この場合の熱
接着法としては、加熱フラットロール又はエンボスロー
ルによる熱圧着法や熱風を利用したサーマルスルーのよ
うな熱融着法が有効である。
は、前述のように実用に耐え得る一定の耐熱性と優れた
強度特性を備えながら、熱接着性と微生物分解性を有す
るものである。したがって、本発明の繊維は短繊維不織
布やスパンボンド法による長繊維不織布のようなウエブ
を熱接着法で固定する不織布として特に有用であり、そ
れ自体が完全な生分解性を有する。なお、この場合の熱
接着法としては、加熱フラットロール又はエンボスロー
ルによる熱圧着法や熱風を利用したサーマルスルーのよ
うな熱融着法が有効である。
【００２０】
【作用】本発明の複合繊維は、芯成分を構成するポリ
（β−ヒドロキシアルカノエート) 又はその共重合体の
融点が、鞘成分を構成するポリ−ε−カプロラクトン及
び／又はポリ−β−プロピオラクトンの融点 (60〜100
℃) よりも高いために、例えばこれらの短繊維不織布を
最も一般的な乾式法である熱接着法で製造する場合、熱
接着温度を鞘成分の融点近傍に設定することにより短繊
維ウエブはその形態を維持したまま短繊維間で熱融着固
定される。これは、本発明の芯鞘複合糸の場合には両成
分の界面での接着力が優れる上に、芯成分を構成する高
融点成分が耐熱的及び力学的強度を支えるために、見掛
け上の耐熱性が著しく向上するためと考えられる。
（β−ヒドロキシアルカノエート) 又はその共重合体の
融点が、鞘成分を構成するポリ−ε−カプロラクトン及
び／又はポリ−β−プロピオラクトンの融点 (60〜100
℃) よりも高いために、例えばこれらの短繊維不織布を
最も一般的な乾式法である熱接着法で製造する場合、熱
接着温度を鞘成分の融点近傍に設定することにより短繊
維ウエブはその形態を維持したまま短繊維間で熱融着固
定される。これは、本発明の芯鞘複合糸の場合には両成
分の界面での接着力が優れる上に、芯成分を構成する高
融点成分が耐熱的及び力学的強度を支えるために、見掛
け上の耐熱性が著しく向上するためと考えられる。
【００２１】
【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明する。なお、引張強度はJIS L 1013に準じて測定し
た。また、不織布の引張強力は幅３cm、長さ10cmの試験
片を用い、JIS L 1096に記載のストリップ法に準じて測
定した。
説明する。なお、引張強度はJIS L 1013に準じて測定し
た。また、不織布の引張強力は幅３cm、長さ10cmの試験
片を用い、JIS L 1096に記載のストリップ法に準じて測
定した。
【００２２】実施例１ 分子量が約50,000のポリ−３−ヒドロキシブチレート／
ポリ−３−ヒドロキシバリレート共重合体（共重合モル
比：約90／10）を芯成分に用い、メルトフロレートが４
のポリ−ε−カプロラクトンを鞘成分に用いて、芯鞘複
合比１／１で、直径0.35mmの紡糸孔を30個有する紡糸口
金を使用して、紡糸温度260℃で溶融紡出し、1,200m／m
inの速度で巻き取った。次に、40〜50℃で、全延伸倍率
が2.2倍になるように２段延伸し、引き続き押込ギア式
クリンパー（クリンパー温度：50℃、ニップ圧：3.0 kg
／cm2、押込圧：3.0kg／cm2）に導入して捲縮を与えた
後、油剤付与、乾燥を行い、長さ約51mmにカットして単
糸繊度５デニールのステープル・ファイバーを得た。こ
のステープル・ ファイバーの引張強度は4.2ｇ／ｄであ
った。次に、このステープル・ ファイバーをカードに掛
け、短繊維ウエブを形成した後、70℃の熱風炉中を通過
させ、目付が30ｇ／m2の短繊維不織布を得た。得られた
不織布は、引張強力が2800ｇ／３cmで、極めて均一で、
機械的特性に優れたものであった。この不織布を土壌中
に２カ月間埋入したところ、不織布としての形状をとど
めておらず、極めて良好な微生物分解性を示した。
ポリ−３−ヒドロキシバリレート共重合体（共重合モル
比：約90／10）を芯成分に用い、メルトフロレートが４
のポリ−ε−カプロラクトンを鞘成分に用いて、芯鞘複
合比１／１で、直径0.35mmの紡糸孔を30個有する紡糸口
金を使用して、紡糸温度260℃で溶融紡出し、1,200m／m
inの速度で巻き取った。次に、40〜50℃で、全延伸倍率
が2.2倍になるように２段延伸し、引き続き押込ギア式
クリンパー（クリンパー温度：50℃、ニップ圧：3.0 kg
／cm2、押込圧：3.0kg／cm2）に導入して捲縮を与えた
後、油剤付与、乾燥を行い、長さ約51mmにカットして単
糸繊度５デニールのステープル・ファイバーを得た。こ
のステープル・ ファイバーの引張強度は4.2ｇ／ｄであ
った。次に、このステープル・ ファイバーをカードに掛
け、短繊維ウエブを形成した後、70℃の熱風炉中を通過
させ、目付が30ｇ／m2の短繊維不織布を得た。得られた
不織布は、引張強力が2800ｇ／３cmで、極めて均一で、
機械的特性に優れたものであった。この不織布を土壌中
に２カ月間埋入したところ、不織布としての形状をとど
めておらず、極めて良好な微生物分解性を示した。
【００２３】比較例１ 実施例１で用いたと同じポリ−ε−カプロラクトンを単
独で用いて、実施例１とほぼ同一条件下で製造した短繊
維ウエブを、同様に70℃の熱風炉中を通し、目付が30ｇ
／m2の短繊維不織布を得た。得られた不織布は、引張強
力が1600ｇ／３cmと低く、しかも均一性に劣るものであ
った。
独で用いて、実施例１とほぼ同一条件下で製造した短繊
維ウエブを、同様に70℃の熱風炉中を通し、目付が30ｇ
／m2の短繊維不織布を得た。得られた不織布は、引張強
力が1600ｇ／３cmと低く、しかも均一性に劣るものであ
った。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、実用に耐え得る一定の
耐熱性と強度特性を有し、かつ微生物分解性を有する複
合繊維及びそれを用いた熱接着不織布が提供される。本
発明の複合繊維及びそれから製造される熱接着不織布
は、生活用資材、衛生材、廃棄物処理材、ワイピングク
ロス、漁業用資材、農業資材、土木用資材等として好適
であり、使用後微生物が存在する環境（土中又は水中）
に放置しておけば一定期間後には完全に生分解されるた
め、特別な廃棄物処理を必要とせず、公害防止に有用で
ある。
耐熱性と強度特性を有し、かつ微生物分解性を有する複
合繊維及びそれを用いた熱接着不織布が提供される。本
発明の複合繊維及びそれから製造される熱接着不織布
は、生活用資材、衛生材、廃棄物処理材、ワイピングク
ロス、漁業用資材、農業資材、土木用資材等として好適
であり、使用後微生物が存在する環境（土中又は水中）
に放置しておけば一定期間後には完全に生分解されるた
め、特別な廃棄物処理を必要とせず、公害防止に有用で
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金元 直貴 京都府宇治市宇治小桜23番地 ユニチカ株 式会社中央研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】 ポリ（β−ヒドロキシアルカノエート)
又はその共重合体を芯成分とし、ポリ−ε−カプロラク
トン及び／又はポリ−β−プロピオラクトンを鞘成分と
する微生物分解性複合繊維。 - 【請求項２】 芯成分がポリ−３−ヒドロキシブチレー
ト又はその共重合体である請求項１の微生物分解性複合
繊維。 - 【請求項３】 請求項１又は請求項２記載の微生物分解
性複合繊維を用いて製造された熱接着不織布。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3277247A JPH0593318A (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | 微生物分解性複合繊維及びその不織布 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3277247A JPH0593318A (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | 微生物分解性複合繊維及びその不織布 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0593318A true JPH0593318A (ja) | 1993-04-16 |
Family
ID=17580870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3277247A Pending JPH0593318A (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | 微生物分解性複合繊維及びその不織布 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0593318A (ja) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5498692A (en) * | 1994-01-28 | 1996-03-12 | The Procter & Gamble Company | Biodegradable copolymers and plastic articles comprising biodegradable copolymers |
| US5502116A (en) * | 1994-01-28 | 1996-03-26 | The Procter & Gamble Company | Biodegradable copolymers and plastic articles comprising biodegradable copolymers of 3-hydroxyhexanoate |
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| WO1997002375A1 (en) * | 1995-06-30 | 1997-01-23 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Water-degradable multicomponent fibers and nonwovens |
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