JPH08325848A - 芯／鞘型生分解性複合繊維 - Google Patents
芯／鞘型生分解性複合繊維Info
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- JPH08325848A JPH08325848A JP15839495A JP15839495A JPH08325848A JP H08325848 A JPH08325848 A JP H08325848A JP 15839495 A JP15839495 A JP 15839495A JP 15839495 A JP15839495 A JP 15839495A JP H08325848 A JPH08325848 A JP H08325848A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】乳酸モノマーの徐放と生分解性を自由に制御で
きる芯／鞘型複合繊維をえる。 【構成】ポリ乳酸を主成分とし、乳酸のモノマー及び／
又はオリゴマーを高々３％含有する鞘成分と、ポリ乳酸
を主成分とし、乳酸のモノマー及び／或いはオリゴマー
を少なくとも３％含有する芯成分とからなる芯／鞘型生
分解性複合繊維である。
きる芯／鞘型複合繊維をえる。 【構成】ポリ乳酸を主成分とし、乳酸のモノマー及び／
又はオリゴマーを高々３％含有する鞘成分と、ポリ乳酸
を主成分とし、乳酸のモノマー及び／或いはオリゴマー
を少なくとも３％含有する芯成分とからなる芯／鞘型生
分解性複合繊維である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、芯／鞘型生分解性複合
繊維に関する。更に詳しくは、乳酸モノマーを徐放でき
る芯／鞘型生分解性複合繊維に関する。
繊維に関する。更に詳しくは、乳酸モノマーを徐放でき
る芯／鞘型生分解性複合繊維に関する。
【０００２】
【従来の技術】生分解性又は自然環境下で分解するポリ
マーが、環境保護の見地から非常に注目されてきてい
る。自然環境下で微生物などにより分解される生分解性
のポリマーは、環境保全の見地から近年注目されてい
る。生分解性ポリマーのうち溶融成形可能な生分解性ポ
リマーとして、たとえばポリヒドロキシブチレート（以
下、ＰＨＢと略称する）やポリカプロラクトン（以下、
ＰＣＬと略称する）、さらにはポリ乳酸が知られてい
る。
マーが、環境保護の見地から非常に注目されてきてい
る。自然環境下で微生物などにより分解される生分解性
のポリマーは、環境保全の見地から近年注目されてい
る。生分解性ポリマーのうち溶融成形可能な生分解性ポ
リマーとして、たとえばポリヒドロキシブチレート（以
下、ＰＨＢと略称する）やポリカプロラクトン（以下、
ＰＣＬと略称する）、さらにはポリ乳酸が知られてい
る。
【０００３】しかし、ＰＨＢは微生物による生合成の為
ポリマーの採取や精製に多大のエネルギーを要し、製造
コストが高過ぎるだけでなく、分子量や結晶性を制御す
る事が困難な為に（非常に高分子量となったり、高結晶
化度を有したりする）成形が困難である。又、成形品の
透明性が劣るなど成形品の物性の制御も困難であり、工
業的に安価に用途に応じた性能、成形性を与える事は容
易でないというのが実情である。
ポリマーの採取や精製に多大のエネルギーを要し、製造
コストが高過ぎるだけでなく、分子量や結晶性を制御す
る事が困難な為に（非常に高分子量となったり、高結晶
化度を有したりする）成形が困難である。又、成形品の
透明性が劣るなど成形品の物性の制御も困難であり、工
業的に安価に用途に応じた性能、成形性を与える事は容
易でないというのが実情である。
【０００４】また、ＰＣＬは融点が６０℃と低すぎる為
に使用中のクリープが大きく、製品の形態安定性が劣っ
たり、使用温度により強度が極端に低下するなど、実際
に使用するうえで大きな問題、障害を有する。
に使用中のクリープが大きく、製品の形態安定性が劣っ
たり、使用温度により強度が極端に低下するなど、実際
に使用するうえで大きな問題、障害を有する。
【０００５】一方、ポリ乳酸は、比較的コストが安く、
融点も１７０℃以上で十分な耐熱性を有する熱可塑性樹
脂で、溶融成形可能で衣料用および工業用繊維としても
期待されており、又、実用上優れた生分解性ポリマーで
ある。本発明者らは繊維用途や成形樹脂用途、シート・
フィルム用途として、ポリ乳酸の共重合物を既に提案し
ている。しかし、ポリ乳酸は結晶性や耐熱性、強度が非
常に優れたものであるが、この事が生分解性にややもす
ると障害になる事があった。
融点も１７０℃以上で十分な耐熱性を有する熱可塑性樹
脂で、溶融成形可能で衣料用および工業用繊維としても
期待されており、又、実用上優れた生分解性ポリマーで
ある。本発明者らは繊維用途や成形樹脂用途、シート・
フィルム用途として、ポリ乳酸の共重合物を既に提案し
ている。しかし、ポリ乳酸は結晶性や耐熱性、強度が非
常に優れたものであるが、この事が生分解性にややもす
ると障害になる事があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、鋭意研
究の結果、本発明を完成するに至った。即ち、本発明の
目的とするところは、ポリ乳酸系繊維特有の優れた成形
性および強靭性を維持し、生分解速度を任意に調整する
事であり、他の目的は乳酸モノマーを水中、使用中にて
繊維から徐々に放出し（徐放性）、繊維表面に各種の雑
菌が繁殖する事を抑制し、常に清潔な繊維表面を保持し
たり、徐放される乳酸によって、例えば植物や細菌等の
育成や成長を促進したり、或いは逆に抑制する機能を有
する繊維製品を提案する。
究の結果、本発明を完成するに至った。即ち、本発明の
目的とするところは、ポリ乳酸系繊維特有の優れた成形
性および強靭性を維持し、生分解速度を任意に調整する
事であり、他の目的は乳酸モノマーを水中、使用中にて
繊維から徐々に放出し（徐放性）、繊維表面に各種の雑
菌が繁殖する事を抑制し、常に清潔な繊維表面を保持し
たり、徐放される乳酸によって、例えば植物や細菌等の
育成や成長を促進したり、或いは逆に抑制する機能を有
する繊維製品を提案する。
【０００７】
【課題を解決にするための手段及び作用】本発明は、ポ
リ乳酸を主成分とし、乳酸のモノマー及び／又はオリゴ
マーを高々３重量％含有する鞘成分（以下Ｓ成分と略
称）と、ポリ乳酸を主成分とし、乳酸のモノマー及び／
又はオリゴマーを少なくとも３重量％含有する芯成分
（以下Ｃ成分と略称）とからなる芯／鞘型生分解性複合
繊維である。
リ乳酸を主成分とし、乳酸のモノマー及び／又はオリゴ
マーを高々３重量％含有する鞘成分（以下Ｓ成分と略
称）と、ポリ乳酸を主成分とし、乳酸のモノマー及び／
又はオリゴマーを少なくとも３重量％含有する芯成分
（以下Ｃ成分と略称）とからなる芯／鞘型生分解性複合
繊維である。
【０００８】乳酸は光学活性の炭素原子を有し、Ｌ−
体、Ｄ−体を有する。従ってポリマーになった時点でも
Ｌ−体とＤ−体の比率によってポリマー物性、化学的性
質が大きく異なる。本発明に使用するポリ乳酸はＬ−
体、Ｄ−体、ラセミ体、及びそれらの混合物を使用する
事が出来るが、好ましくは光学純度が少なくとも９０
％、更に好ましくは光学純度が少なくとも９５％のＬ−
体或いはＤ−体である。光学純度が低い場合にはポリマ
ーの結晶性が低くなりポリマーの耐熱性、力学的特性が
低下する。
体、Ｄ−体を有する。従ってポリマーになった時点でも
Ｌ−体とＤ−体の比率によってポリマー物性、化学的性
質が大きく異なる。本発明に使用するポリ乳酸はＬ−
体、Ｄ−体、ラセミ体、及びそれらの混合物を使用する
事が出来るが、好ましくは光学純度が少なくとも９０
％、更に好ましくは光学純度が少なくとも９５％のＬ−
体或いはＤ−体である。光学純度が低い場合にはポリマ
ーの結晶性が低くなりポリマーの耐熱性、力学的特性が
低下する。
【０００９】本発明に使用する生分解性を有するポリ乳
酸の分子量は高い程、物性的には好ましいが成形性等の
点で低下する懸念がある。本発明の複合繊維では、主に
Ｓ成分が繊維としての力学的強度を有する様に設計す
る。従って、Ｓ成分に使用するポリ乳酸の分子量（Ｍ
ｗ）は、通常少なくとも５００００、好ましくは８００
００〜３０００００、更に好ましくは１０００００〜２
０００００である。分子量が５００００より低い場合は
強度、伸度が低いばかりか紡糸、延伸性と言った操業性
も不十分となる可能性がある。又、分子量が３００００
０より大きくなるとポリマーの溶融粘度が大きくなり過
ぎ、紡糸温度を高くする必要がある。この場合、紡糸段
階でポリマーの分解、劣化が生じる場合がある。
酸の分子量は高い程、物性的には好ましいが成形性等の
点で低下する懸念がある。本発明の複合繊維では、主に
Ｓ成分が繊維としての力学的強度を有する様に設計す
る。従って、Ｓ成分に使用するポリ乳酸の分子量（Ｍ
ｗ）は、通常少なくとも５００００、好ましくは８００
００〜３０００００、更に好ましくは１０００００〜２
０００００である。分子量が５００００より低い場合は
強度、伸度が低いばかりか紡糸、延伸性と言った操業性
も不十分となる可能性がある。又、分子量が３００００
０より大きくなるとポリマーの溶融粘度が大きくなり過
ぎ、紡糸温度を高くする必要がある。この場合、紡糸段
階でポリマーの分解、劣化が生じる場合がある。
【００１０】又、Ｓ成分はＣ成分からのモノマーやオリ
ゴマーを外部に溶出させる為に、多孔質構造にする事も
好ましい。この為には、Ｓ成分に溶剤溶解性の高い化合
物を混合する事も出来る。例えば、水溶性や有機溶剤溶
解性の金属塩化合物、有機化合物或いは高分子化合物
（例えば、ポリエチレングリコール、ポリグリセリン、
ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルローズ、
或いはスルホン化イソフタル酸ナトリウム等の共重合成
分を多量に共重合したポリエステル等）を混合する事も
出来る。繊維化した後で、こうした混合物を溶出した
り、或いは揮発させたりする事によって、Ｓ成分を多孔
質化する事が出来る。
ゴマーを外部に溶出させる為に、多孔質構造にする事も
好ましい。この為には、Ｓ成分に溶剤溶解性の高い化合
物を混合する事も出来る。例えば、水溶性や有機溶剤溶
解性の金属塩化合物、有機化合物或いは高分子化合物
（例えば、ポリエチレングリコール、ポリグリセリン、
ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルローズ、
或いはスルホン化イソフタル酸ナトリウム等の共重合成
分を多量に共重合したポリエステル等）を混合する事も
出来る。繊維化した後で、こうした混合物を溶出した
り、或いは揮発させたりする事によって、Ｓ成分を多孔
質化する事が出来る。
【００１１】又、Ｃ成分では、乳酸のモノマーやオリゴ
マーを主に含有する機能を分担する為に、必ずしも繊維
の力学的強度を維持するに十分な分子量は必要ないが、
通常３００００以上、好ましくはやはり５００００以上
である。又、Ｓ成分と同様に多孔質化の為の添加物を添
加する事も出来る。
マーを主に含有する機能を分担する為に、必ずしも繊維
の力学的強度を維持するに十分な分子量は必要ないが、
通常３００００以上、好ましくはやはり５００００以上
である。又、Ｓ成分と同様に多孔質化の為の添加物を添
加する事も出来る。
【００１２】ポリ乳酸としては、単独のポリ乳酸重合体
でもよいが、ポリエチレングリコール（以下ＰＥＧと略
称する）、ポリプロピレングリコール、ポリブチレング
リコール、ポリ（エチレン／プロピレン）グリコール等
のポリアルキレングリコール（以下ＰＡＧ成分と略称す
る）、或いは、酸成分としてアジピン酸、マレイン酸、
リノレイン酸等の有機ジカルボン酸やカプロラクトン、
ピバロラクトン等の環状エステルを、アルコール成分と
してエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチ
レングリコール、ヘキサングリコール、ジエチレングリ
コール、トリエチレングリコール等のアルコール成分や
ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、
ポリブチレングリコール、ポリプロピレントリオール、
ポリプロピレン・ポリエチレントリオール等の高重合ア
ルコールとを縮合して得られるポリエチレンアジペー
ト、ポリヘキシルアジペート、ポリプロピレンアジペー
ト、ポリブチレンアジペートや各種のポリエーテルポリ
エステル共重合体等の脂肪族ポリエステル等々の化合物
との共重合物やポリカプロラクトン、ポリピバロラクト
ン等も使用できるが、これらの共重合成分を通常、高々
１５重量％、好ましくは分子量６００以上のＰＡＧ成分
や脂肪族ポリエステル等を０．１〜１０％、更に好まし
くは分子量２０００〜２００００のＰＡＧ成分や脂肪族
ポリエステル等を０．５〜５％共重合させると、ポリマ
ーの熱流動性が著しく改善され、重合操作特に混合、脱
気、送液等が容易となり、均一で品質に優れたポリマー
が得られ、紡糸、延伸性及び糸質（特に強力）も改善さ
れるため好ましい。
でもよいが、ポリエチレングリコール（以下ＰＥＧと略
称する）、ポリプロピレングリコール、ポリブチレング
リコール、ポリ（エチレン／プロピレン）グリコール等
のポリアルキレングリコール（以下ＰＡＧ成分と略称す
る）、或いは、酸成分としてアジピン酸、マレイン酸、
リノレイン酸等の有機ジカルボン酸やカプロラクトン、
ピバロラクトン等の環状エステルを、アルコール成分と
してエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチ
レングリコール、ヘキサングリコール、ジエチレングリ
コール、トリエチレングリコール等のアルコール成分や
ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、
ポリブチレングリコール、ポリプロピレントリオール、
ポリプロピレン・ポリエチレントリオール等の高重合ア
ルコールとを縮合して得られるポリエチレンアジペー
ト、ポリヘキシルアジペート、ポリプロピレンアジペー
ト、ポリブチレンアジペートや各種のポリエーテルポリ
エステル共重合体等の脂肪族ポリエステル等々の化合物
との共重合物やポリカプロラクトン、ポリピバロラクト
ン等も使用できるが、これらの共重合成分を通常、高々
１５重量％、好ましくは分子量６００以上のＰＡＧ成分
や脂肪族ポリエステル等を０．１〜１０％、更に好まし
くは分子量２０００〜２００００のＰＡＧ成分や脂肪族
ポリエステル等を０．５〜５％共重合させると、ポリマ
ーの熱流動性が著しく改善され、重合操作特に混合、脱
気、送液等が容易となり、均一で品質に優れたポリマー
が得られ、紡糸、延伸性及び糸質（特に強力）も改善さ
れるため好ましい。
【００１３】乳酸の環状２量体とは乳酸の脱水環化反応
による環状ダイマー（通常ラクタイドと呼ばれる）を示
し、又乳酸のオリゴマーとは乳酸の脱水反応による複数
のモノマーユニットよりなる環状化合物や線状化合物を
示す。該モノマー、オリゴマー及び２量体をＳ成分で
は、高々３重量％、好ましくは高々２重量％、更に好ま
しくは高々１重量％含有する。該モノマー、オリゴマー
及び２量体の含有率が、３重量％を超えると、繊維の紡
糸時や織り編み時、或いは染色・加工時、使用中での性
能の劣化が大きい。
による環状ダイマー（通常ラクタイドと呼ばれる）を示
し、又乳酸のオリゴマーとは乳酸の脱水反応による複数
のモノマーユニットよりなる環状化合物や線状化合物を
示す。該モノマー、オリゴマー及び２量体をＳ成分で
は、高々３重量％、好ましくは高々２重量％、更に好ま
しくは高々１重量％含有する。該モノマー、オリゴマー
及び２量体の含有率が、３重量％を超えると、繊維の紡
糸時や織り編み時、或いは染色・加工時、使用中での性
能の劣化が大きい。
【００１４】又、Ｃ成分中では、該モノマー、オリゴマ
ー及び２量体を、少なくとも３重量％、好ましくは少な
くとも４重量％、更に好ましくは５〜１０重量％であ
る。該モノマー、オリゴマー及び２量体の含有率が、３
重量％に満たない場合は、繊維外部に溶出する割合が少
なく、繊維の分解速度を制御する効果や抗菌性等の効果
が少ない。又、１０重量％を超えると、紡糸状態が不良
になったり、繊維の強度が低下する場合もあるが、これ
は繊維の銘柄（例えばデニール、断面形状、芯／鞘比率
等）や繊維の製造方法（フィラメント製造かステープル
製造、或いはスパンボンド等の不織布製造）にも大きく
依存し、１０％を超えても問題なく使える場合もある。
ー及び２量体を、少なくとも３重量％、好ましくは少な
くとも４重量％、更に好ましくは５〜１０重量％であ
る。該モノマー、オリゴマー及び２量体の含有率が、３
重量％に満たない場合は、繊維外部に溶出する割合が少
なく、繊維の分解速度を制御する効果や抗菌性等の効果
が少ない。又、１０重量％を超えると、紡糸状態が不良
になったり、繊維の強度が低下する場合もあるが、これ
は繊維の銘柄（例えばデニール、断面形状、芯／鞘比率
等）や繊維の製造方法（フィラメント製造かステープル
製造、或いはスパンボンド等の不織布製造）にも大きく
依存し、１０％を超えても問題なく使える場合もある。
【００１５】Ｓ成分やＣ成分へのモノマー、オリゴマー
及び２量体の添加は、重合時に所定量残しても良いし、
又紡糸時に新たに添加してもよい。
及び２量体の添加は、重合時に所定量残しても良いし、
又紡糸時に新たに添加してもよい。
【００１６】繊維の形状は、繊維内部に存在するＣ成分
と繊維外表面に存在するＳ成分から成るものであればよ
く、形状については限定しないが、図１にその代表的な
断面の模式図を示す。芯の数は一つでもよいし、複数で
もよい。又芯の位置は繊維の中心にあってもよいし、或
いは偏心した所にあってもよい。中でも好ましくは、図
１、図７、図９、或いは図１０である。
と繊維外表面に存在するＳ成分から成るものであればよ
く、形状については限定しないが、図１にその代表的な
断面の模式図を示す。芯の数は一つでもよいし、複数で
もよい。又芯の位置は繊維の中心にあってもよいし、或
いは偏心した所にあってもよい。中でも好ましくは、図
１、図７、図９、或いは図１０である。
【００１７】複合繊維の鞘／芯（Ｓ／Ｃ）の比率はＣ成
分の比率が繊維中の少なくとも５％程度あればよいが、
好ましくは１／３〜２１／１、更に好ましくは１／２〜
１０／１である。
分の比率が繊維中の少なくとも５％程度あればよいが、
好ましくは１／３〜２１／１、更に好ましくは１／２〜
１０／１である。
【００１８】Ｓ成分の皮の厚さが、Ｃ成分に含まれるモ
ノマー、オリゴマー等の通り易さを制御出来る。つま
り、皮の厚さが薄い場合は溶出が早く、逆に皮の厚さが
厚い場合は溶出は遅い。しかし、通常では皮の厚さは、
１μm 以上、好ましくは２μｍ以上、更に好ましくは３
〜１０μｍである。厚さが１μm 以下では、紡糸の技術
が非常に難しくなる。
ノマー、オリゴマー等の通り易さを制御出来る。つま
り、皮の厚さが薄い場合は溶出が早く、逆に皮の厚さが
厚い場合は溶出は遅い。しかし、通常では皮の厚さは、
１μm 以上、好ましくは２μｍ以上、更に好ましくは３
〜１０μｍである。厚さが１μm 以下では、紡糸の技術
が非常に難しくなる。
【００１９】本発明のポリ乳酸はバッチ式重合機も使用
できるが、好ましくは混練押出機又は２軸攪拌反応機等
を使用した連続重合機により重合する。この事により著
しく重合時間の短縮化や重合の均一化を達成する事がで
きる。
できるが、好ましくは混練押出機又は２軸攪拌反応機等
を使用した連続重合機により重合する。この事により著
しく重合時間の短縮化や重合の均一化を達成する事がで
きる。
【００２０】混練押出機を使用した連続重合機において
は、１軸押出機や２軸混練機及び２軸攪拌反応機を単独
で或いは複数個、多段的に組み合わせて用いることが出
来る。例えば粉末又はフレーク状の重合原料（乳酸、ラ
クタイド、ＰＥＧ、酸化防止剤、触媒、添加剤等）を溶
融、混合、脱水及び初期重合するために第１の２軸混練
機を用い、それに連結して重合中期及び後期に第２第３
の２軸混練機又は２軸攪拌反応機を用いることや、一部
に１軸押出機を用いることも出来る。
は、１軸押出機や２軸混練機及び２軸攪拌反応機を単独
で或いは複数個、多段的に組み合わせて用いることが出
来る。例えば粉末又はフレーク状の重合原料（乳酸、ラ
クタイド、ＰＥＧ、酸化防止剤、触媒、添加剤等）を溶
融、混合、脱水及び初期重合するために第１の２軸混練
機を用い、それに連結して重合中期及び後期に第２第３
の２軸混練機又は２軸攪拌反応機を用いることや、一部
に１軸押出機を用いることも出来る。
【００２１】得られた製品の安定性を高めるために、ポ
リ乳酸の重合が進行した時点で、酸化防止剤を、例えば
０. １〜３重量％程度追加混合することが出来る。酸化
防止剤としては、ヒンダードフェノール、ヒンダードア
ミン、その他公知のものが用いられる。添加率は１０〜
３００００ｐｐｍ程度、特に５０〜１００００ｐｐｍが
好適である。
リ乳酸の重合が進行した時点で、酸化防止剤を、例えば
０. １〜３重量％程度追加混合することが出来る。酸化
防止剤としては、ヒンダードフェノール、ヒンダードア
ミン、その他公知のものが用いられる。添加率は１０〜
３００００ｐｐｍ程度、特に５０〜１００００ｐｐｍが
好適である。
【００２２】重合反応に用いる触媒は、乳酸及びラクタ
イドの重合用に通常使用されるものを用いることが出来
る。例えば、Ｎａ、Ｍｇの各種アルコールとのアルコラ
ート化物、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｃａ、Ｓｂ、Ｓ
ｎ、Ｂａなどの脂肪酸塩や炭酸塩、硫酸塩、リン酸塩、
Ｍｇ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｇｅ等の酸化物、水酸
化物、ハロゲン化物、或いはそれらの金属そのものを使
用できるが、触媒機能はもちろん生成物に着色や副反応
或いは凝集異物を形成しない等を考慮して選定する。触
媒の量としては、エステルの量に対して通常１０-2〜１
０-4モル／モルであるが、温度や反応系より適宜選定す
る。もちろん上記以外のものでも、反応速度が大きく、
着色や副反応の少ない優れたものであれば利用可能であ
る。
イドの重合用に通常使用されるものを用いることが出来
る。例えば、Ｎａ、Ｍｇの各種アルコールとのアルコラ
ート化物、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｃａ、Ｓｂ、Ｓ
ｎ、Ｂａなどの脂肪酸塩や炭酸塩、硫酸塩、リン酸塩、
Ｍｇ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｇｅ等の酸化物、水酸
化物、ハロゲン化物、或いはそれらの金属そのものを使
用できるが、触媒機能はもちろん生成物に着色や副反応
或いは凝集異物を形成しない等を考慮して選定する。触
媒の量としては、エステルの量に対して通常１０-2〜１
０-4モル／モルであるが、温度や反応系より適宜選定す
る。もちろん上記以外のものでも、反応速度が大きく、
着色や副反応の少ない優れたものであれば利用可能であ
る。
【００２３】本発明のポリ乳酸には上述したＰＡＧや脂
肪族ポリエステル等以外にも第３成分を共重合させるこ
とが出来る。例えば、ＰＥＧの水酸基とバランスさせる
ためのジカルボン酸成分や染色性の改良等のために第３
成分を共重合することが出来る。例えば、スルホン酸基
を有する化合物、例えばスルホイソフタル酸（又はその
金属塩）を共重合することにより、塩基性染料で染色可
能とすることが出来、アミノ基又はアミド基を有する化
合物、例えばアミノ酸を共重合することにより、酸性染
料で染色可能とすることが出来る。
肪族ポリエステル等以外にも第３成分を共重合させるこ
とが出来る。例えば、ＰＥＧの水酸基とバランスさせる
ためのジカルボン酸成分や染色性の改良等のために第３
成分を共重合することが出来る。例えば、スルホン酸基
を有する化合物、例えばスルホイソフタル酸（又はその
金属塩）を共重合することにより、塩基性染料で染色可
能とすることが出来、アミノ基又はアミド基を有する化
合物、例えばアミノ酸を共重合することにより、酸性染
料で染色可能とすることが出来る。
【００２４】ポリ乳酸繊維には酸化チタン、酸化マグネ
シウム等の艶消し剤やカーボンブラックを初めとする各
種の有機、無機の顔料等も混入可能である。特に顔料の
混入はパンティストッキングのファッション性を極めて
向上させる。これらの艶消し剤や顔料はポリ乳酸の重合
時や紡糸時のいずれでも可能であるが、紡糸直前に添加
する事がより好ましい。
シウム等の艶消し剤やカーボンブラックを初めとする各
種の有機、無機の顔料等も混入可能である。特に顔料の
混入はパンティストッキングのファッション性を極めて
向上させる。これらの艶消し剤や顔料はポリ乳酸の重合
時や紡糸時のいずれでも可能であるが、紡糸直前に添加
する事がより好ましい。
【００２５】この他の添加剤としては、熱安定剤や光安
定剤及び撥水剤、親水化剤、滑剤等の通常繊維の製造に
おいて用いられる添加剤を添加する事も可能である。
定剤及び撥水剤、親水化剤、滑剤等の通常繊維の製造に
おいて用いられる添加剤を添加する事も可能である。
【００２６】本発明において、ポリ乳酸及びそれを主成
分とする共重合物の平均分子量は、試料のクロロホルム
０. １重量％溶液のＧＰＣ（ポリスチレン標準試料によ
りキャリブレーションした）分析の、高分子物（分子量
５００以下のものを除く）の主分散ピークの数平均値と
する。
分とする共重合物の平均分子量は、試料のクロロホルム
０. １重量％溶液のＧＰＣ（ポリスチレン標準試料によ
りキャリブレーションした）分析の、高分子物（分子量
５００以下のものを除く）の主分散ピークの数平均値と
する。
【００２７】本発明において、重合物の融点は、紡糸、
延伸、熱処理して充分配向、結晶化させた繊維を示差熱
量分析（ＤＳＣ）法で測定（昇温速度１０℃／ｍｉｎ）
した時の主たる結晶の溶融吸熱のピーク値とする。
延伸、熱処理して充分配向、結晶化させた繊維を示差熱
量分析（ＤＳＣ）法で測定（昇温速度１０℃／ｍｉｎ）
した時の主たる結晶の溶融吸熱のピーク値とする。
【００２８】本発明において、部及び％は特に断らない
限り重量部、重量％である。重合物の溶液粘度（相対粘
度）は、試料１ｇをフェノール／テトラクロルエタン＝
６／４（重量比）の混合溶剤１００ｍｌに溶解し、オス
トワルド粘度計にて２０℃で測定したものである。
限り重量部、重量％である。重合物の溶液粘度（相対粘
度）は、試料１ｇをフェノール／テトラクロルエタン＝
６／４（重量比）の混合溶剤１００ｍｌに溶解し、オス
トワルド粘度計にて２０℃で測定したものである。
【００２９】
【発明の効果】本発明の複合繊維は、通常の繊維と同等
の物性と加工特性を有し、通常の繊維製品に使用できる
事は勿論であるが、生分解性を有する為に例えば、漁業
用資材や農業用資材、林業用資材、建設資材等の使い捨
て用途に使用しても、自然に分解していく為に、環境を
破壊する事なく使用できる特徴がある。又、Ｃ成分中に
含まれる乳酸モノマーや２量体やオリゴマーが自然に繊
維表面に移動してくる為に、その作用で抗菌性や弱酸性
による肌への好ましい作用が期待できる。又、植物や細
菌の成長促進に寄与したり、或いは成長阻害作用を持
ち、色々な面での展開が可能となる。使用する形態とし
ては、通常のフィラメント、ステープル、或いは微小な
カットファイバー、或いは粉体状として、各種の衣服材
料や産業資材用材料等に利用できる。
の物性と加工特性を有し、通常の繊維製品に使用できる
事は勿論であるが、生分解性を有する為に例えば、漁業
用資材や農業用資材、林業用資材、建設資材等の使い捨
て用途に使用しても、自然に分解していく為に、環境を
破壊する事なく使用できる特徴がある。又、Ｃ成分中に
含まれる乳酸モノマーや２量体やオリゴマーが自然に繊
維表面に移動してくる為に、その作用で抗菌性や弱酸性
による肌への好ましい作用が期待できる。又、植物や細
菌の成長促進に寄与したり、或いは成長阻害作用を持
ち、色々な面での展開が可能となる。使用する形態とし
ては、通常のフィラメント、ステープル、或いは微小な
カットファイバー、或いは粉体状として、各種の衣服材
料や産業資材用材料等に利用できる。
【００３０】
【実施例】以下実施例を示して本発明を更に詳細に説明
するが、本発明はこれに限定されるものではない。
するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３１】実施例１ 充分に乾燥（水分率１００ｐｐｍ以下）し、あらかじめ
溶融した光学純度９９．８％のＬ−ラクタイドと、同じ
く乾燥溶融し、ヒンダードフェノール系の酸化防止剤チ
バガイギー社イルガノックス１０１０を０．１％添加し
た数平均分子量８２００（日本油脂＃６０００）のＰＥ
Ｇとを９８／２の比率で２軸混練機の原料供給部へ供給
する。同時に重合触媒として、ラクタイドに対し０．３
％のジオクチル酸錫を添加する。２軸混練機は、直径２
５mmの送りスクリューと２翼形で厚さ７mmの攪拌素子を
多数組み合わせたものであり、原料供給部及び２つのベ
ント孔部には送りスクリュー、その他の部分は攪拌素子
が取り付けられている。シリンダーの断面は、中央部が
くびれた長円形で、温度は１９０℃とし、第１ベント孔
より窒素ガスを供給し、第２ベント孔より排気する。２
本の回転軸は同方向回転で、回転速度は４０回／ｍｉｎ
である。混練機から出たポリマーは、ギアポンプで加圧
送液し２０μｍのフィルターで濾過して口径３mmのノズ
ルより押出し、水で冷却、固化した後約３ｍｍの長さに
切断してチップを得た。２軸混練機内のポリマーの平均
滞留（反応）時間は１５分である。チップはやや黄色味
を帯びているが透明性に優れていた。
溶融した光学純度９９．８％のＬ−ラクタイドと、同じ
く乾燥溶融し、ヒンダードフェノール系の酸化防止剤チ
バガイギー社イルガノックス１０１０を０．１％添加し
た数平均分子量８２００（日本油脂＃６０００）のＰＥ
Ｇとを９８／２の比率で２軸混練機の原料供給部へ供給
する。同時に重合触媒として、ラクタイドに対し０．３
％のジオクチル酸錫を添加する。２軸混練機は、直径２
５mmの送りスクリューと２翼形で厚さ７mmの攪拌素子を
多数組み合わせたものであり、原料供給部及び２つのベ
ント孔部には送りスクリュー、その他の部分は攪拌素子
が取り付けられている。シリンダーの断面は、中央部が
くびれた長円形で、温度は１９０℃とし、第１ベント孔
より窒素ガスを供給し、第２ベント孔より排気する。２
本の回転軸は同方向回転で、回転速度は４０回／ｍｉｎ
である。混練機から出たポリマーは、ギアポンプで加圧
送液し２０μｍのフィルターで濾過して口径３mmのノズ
ルより押出し、水で冷却、固化した後約３ｍｍの長さに
切断してチップを得た。２軸混練機内のポリマーの平均
滞留（反応）時間は１５分である。チップはやや黄色味
を帯びているが透明性に優れていた。
【００３２】得られたポリ乳酸の分子量は１８００００
で残存するモノマー（Ｍｗ＜１０００）は約１３％であ
った。
で残存するモノマー（Ｍｗ＜１０００）は約１３％であ
った。
【００３３】又、重合条件（温度、滞留時間、触媒量）
を制御し、残存モノマー量の水を１７％、１５％、１０
％、８％、５％と変化させたチップを得た。分子量はい
ずれも約１５００００〜２０００００であり、大きくは
変化していない。これらのチップをそのまま、Ｃ成分用
チップとして使用する。
を制御し、残存モノマー量の水を１７％、１５％、１０
％、８％、５％と変化させたチップを得た。分子量はい
ずれも約１５００００〜２０００００であり、大きくは
変化していない。これらのチップをそのまま、Ｃ成分用
チップとして使用する。
【００３４】残存モノマー約１３％のチップを、少量の
６Ｎ塩酸を５％添加したアセトン溶剤にて処理し、モノ
マーを３％、２％、１％迄低減したものをＳ成分用チッ
プとして使用する。
６Ｎ塩酸を５％添加したアセトン溶剤にて処理し、モノ
マーを３％、２％、１％迄低減したものをＳ成分用チッ
プとして使用する。
【００３５】Ｓ成分用チップを２３０℃のスクリュー押
出機で溶融し、又Ｃ成分用チップをモノマー含有率によ
り温度を変化させたスクリュー押出機で溶融し、次いで
各々の定量ポンプ（ギアポンプ）により、Ｓ／Ｃ成分量
が４／１になる様送液し、孔径０．２５mm、孔数２４ケ
のＳ／Ｃ型複合紡糸口金より紡出し、空気中で冷却し、
オイリングして８００ｍ／ｍｉｎの速度で巻取り未延伸
糸を得た。次いで未延伸糸を延伸温度７０℃、延伸倍率
３．３倍で延伸して、緊張下１５０℃で熱処理し、速度
８００ｍ／ｍｉｎで巻取って７５デニール／２４フィラ
メントの延伸糸を得た。得られた繊維は良好な円形の断
面を有し、Ｓ／Ｃ型の繊維形状を示していた。紡糸、延
伸の操業性及び糸の特性を表１に示す。試料７では、水
中、土中での乳酸モノマーの徐放性の程度が低く、目的
とする効果が得られない。
出機で溶融し、又Ｃ成分用チップをモノマー含有率によ
り温度を変化させたスクリュー押出機で溶融し、次いで
各々の定量ポンプ（ギアポンプ）により、Ｓ／Ｃ成分量
が４／１になる様送液し、孔径０．２５mm、孔数２４ケ
のＳ／Ｃ型複合紡糸口金より紡出し、空気中で冷却し、
オイリングして８００ｍ／ｍｉｎの速度で巻取り未延伸
糸を得た。次いで未延伸糸を延伸温度７０℃、延伸倍率
３．３倍で延伸して、緊張下１５０℃で熱処理し、速度
８００ｍ／ｍｉｎで巻取って７５デニール／２４フィラ
メントの延伸糸を得た。得られた繊維は良好な円形の断
面を有し、Ｓ／Ｃ型の繊維形状を示していた。紡糸、延
伸の操業性及び糸の特性を表１に示す。試料７では、水
中、土中での乳酸モノマーの徐放性の程度が低く、目的
とする効果が得られない。
【００３６】
【表１】
【００３７】実施例２ 実施例１の試料３のチップの組み合わせにて、Ｓ／Ｃの
比率を表２の様に変化させて、同様に紡糸を行った。試
料１９では、繊維を水中や土中に放置しても乳酸の徐放
性が低く、目的とする効果は得られなかった。
比率を表２の様に変化させて、同様に紡糸を行った。試
料１９では、繊維を水中や土中に放置しても乳酸の徐放
性が低く、目的とする効果は得られなかった。
【００３８】
【表２】
【００３９】実施例３ 実施例２の試料１４，１８，１９を使って、筒編みを作
り、その筒編みを水に浸して、繊維内部からのモノマー
の侵出状況を評価する為に水を１００ｍｌの中に筒編み
を１ｇ浸して、ｐＨの変化を見た。又、土（山口県防府
市鐘紡町４−１）中に、同編み物を埋め込み、経時的な
強度の変化を観察した。ｐＨの変化を表３に、強度の経
時変化を表４に結果を示す。
り、その筒編みを水に浸して、繊維内部からのモノマー
の侵出状況を評価する為に水を１００ｍｌの中に筒編み
を１ｇ浸して、ｐＨの変化を見た。又、土（山口県防府
市鐘紡町４−１）中に、同編み物を埋め込み、経時的な
強度の変化を観察した。ｐＨの変化を表３に、強度の経
時変化を表４に結果を示す。
【００４０】
【表３】
【００４１】
【表４】
【図１】本発明の繊維の断面の模式図である。尚、図中
の斜線で示した部分はモノマー含有率の高い芯成分を示
す。
の斜線で示した部分はモノマー含有率の高い芯成分を示
す。
【図２】本発明の繊維の断面の模式図である。尚、図中
の斜線で示した部分はモノマー含有率の高い芯成分を示
す。
の斜線で示した部分はモノマー含有率の高い芯成分を示
す。
【図３】本発明の繊維の断面の模式図である。尚、図中
の斜線で示した部分はモノマー含有率の高い芯成分を示
す。
の斜線で示した部分はモノマー含有率の高い芯成分を示
す。
【図４】本発明の繊維の断面の模式図である。尚、図中
の斜線で示した部分はモノマー含有率の高い芯成分を示
す。
の斜線で示した部分はモノマー含有率の高い芯成分を示
す。
【図５】本発明の繊維の断面の模式図である。尚、図中
の斜線で示した部分はモノマー含有率の高い芯成分を示
す。
の斜線で示した部分はモノマー含有率の高い芯成分を示
す。
【図６】本発明の繊維の断面の模式図である。尚、図中
の斜線で示した部分はモノマー含有率の高い芯成分を示
す。
の斜線で示した部分はモノマー含有率の高い芯成分を示
す。
【図７】本発明の繊維の断面の模式図である。尚、図中
の斜線で示した部分はモノマー含有率の高い芯成分を示
す。
の斜線で示した部分はモノマー含有率の高い芯成分を示
す。
【図８】本発明の繊維の断面の模式図である。尚、図中
の斜線で示した部分はモノマー含有率の高い芯成分を示
す。
の斜線で示した部分はモノマー含有率の高い芯成分を示
す。
【図９】本発明の繊維の断面の模式図である。尚、図中
の斜線で示した部分はモノマー含有率の高い芯成分を示
す。
の斜線で示した部分はモノマー含有率の高い芯成分を示
す。
【図１０】本発明の繊維の断面の模式図である。尚、図
中の斜線で示した部分はモノマー含有率の高い芯成分を
示す。
中の斜線で示した部分はモノマー含有率の高い芯成分を
示す。
【図１１】本発明の繊維の断面の模式図である。尚、図
中の斜線で示した部分はモノマー含有率の高い芯成分を
示す。
中の斜線で示した部分はモノマー含有率の高い芯成分を
示す。
【図１２】本発明の繊維の断面の模式図である。尚、図
中の斜線で示した部分はモノマー含有率の高い芯成分を
示す。
中の斜線で示した部分はモノマー含有率の高い芯成分を
示す。
【図１３】本発明の繊維の断面の模式図である。尚、図
中の斜線で示した部分はモノマー含有率の高い芯成分を
示す。
中の斜線で示した部分はモノマー含有率の高い芯成分を
示す。
Claims (5)
- 【請求項１】 ポリ乳酸を主成分とし、乳酸のモノマー
及び／又はオリゴマーを高々３％含有する鞘成分と、ポ
リ乳酸を主成分とし、乳酸のモノマー及び／又はオリゴ
マーを少なくとも３％含有する芯成分とからなる芯／鞘
型生分解性複合繊維。 - 【請求項２】 芯成分に含有する乳酸のモノマー及び／
又はオリゴマーを経時的に繊維外部に放出することを特
徴とする請求項１記載の繊維。 - 【請求項３】 抗菌性に優れる請求項２記載の繊維。
- 【請求項４】 鞘成分のポリ乳酸の分子量（Ｍｗ）が８
００００〜３０００００である請求項１記載の繊維。 - 【請求項５】 ポリ乳酸が１５重量％以下の共重合成分
を含有する請求項１記載の繊維。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15839495A JP3304237B2 (ja) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | 芯／鞘型生分解性複合繊維 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15839495A JP3304237B2 (ja) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | 芯／鞘型生分解性複合繊維 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08325848A true JPH08325848A (ja) | 1996-12-10 |
| JP3304237B2 JP3304237B2 (ja) | 2002-07-22 |
Family
ID=15670783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15839495A Expired - Fee Related JP3304237B2 (ja) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | 芯／鞘型生分解性複合繊維 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3304237B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000328422A (ja) * | 1999-05-26 | 2000-11-28 | Toyobo Co Ltd | 抗菌防黴性ポリ乳酸構造体及びその製造方法 |
| JP2006083498A (ja) * | 2004-09-17 | 2006-03-30 | Toray Ind Inc | 芯鞘複合フィラメント糸、それを用いた布帛、中空繊維布帛及びその製造方法。 |
| JP2006214012A (ja) * | 2005-02-01 | 2006-08-17 | Toray Ind Inc | ポリ乳酸繊維 |
| JP2007077558A (ja) * | 2005-09-16 | 2007-03-29 | Kureha Corp | 生分解性の制御された生分解性樹脂フィラメント及びその製造方法 |
| JP2010150239A (ja) * | 2008-11-18 | 2010-07-08 | Koken Ltd | 抗菌性組成物、その製造方法及びその利用 |
| GB2474851A (en) * | 2009-10-27 | 2011-05-04 | Univ Bolton | Wound dressing comprising anti-microbial honey encapsulated within biocompatible and biodegradable fibre, and the fibre's production |
| WO2012082521A3 (en) * | 2010-12-15 | 2012-10-26 | 3M Innovative Properties Company | Degradable fibers |
| CN113527596A (zh) * | 2021-07-31 | 2021-10-22 | 福建农林大学 | 一种光固化3d打印竹纤维增强棕榈油基复合材料 |
| CN117188013A (zh) * | 2023-10-16 | 2023-12-08 | 深圳市娜尔思时装有限公司 | 一种持久抗菌复合面料及其制备方法 |
| WO2024143692A1 (ko) * | 2022-12-29 | 2024-07-04 | 케이에이에프 주식회사 | 생분해성 폴리올레핀 섬유 및 이의 제조방법 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102560709B (zh) * | 2012-01-04 | 2015-09-23 | 江苏省纺织研究所股份有限公司 | 生物可降解热粘合双组份复合长丝纤维的生产方法 |
-
1995
- 1995-05-31 JP JP15839495A patent/JP3304237B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2000328422A (ja) * | 1999-05-26 | 2000-11-28 | Toyobo Co Ltd | 抗菌防黴性ポリ乳酸構造体及びその製造方法 |
| JP2006083498A (ja) * | 2004-09-17 | 2006-03-30 | Toray Ind Inc | 芯鞘複合フィラメント糸、それを用いた布帛、中空繊維布帛及びその製造方法。 |
| JP2006214012A (ja) * | 2005-02-01 | 2006-08-17 | Toray Ind Inc | ポリ乳酸繊維 |
| JP2007077558A (ja) * | 2005-09-16 | 2007-03-29 | Kureha Corp | 生分解性の制御された生分解性樹脂フィラメント及びその製造方法 |
| US8349346B2 (en) | 2008-11-18 | 2013-01-08 | Koken Ltd. | Antimicrobial composition, process for preparing the same, and utilization thereof |
| JP2010150239A (ja) * | 2008-11-18 | 2010-07-08 | Koken Ltd | 抗菌性組成物、その製造方法及びその利用 |
| GB2474851A (en) * | 2009-10-27 | 2011-05-04 | Univ Bolton | Wound dressing comprising anti-microbial honey encapsulated within biocompatible and biodegradable fibre, and the fibre's production |
| WO2012082521A3 (en) * | 2010-12-15 | 2012-10-26 | 3M Innovative Properties Company | Degradable fibers |
| CN103380237A (zh) * | 2010-12-15 | 2013-10-30 | 3M创新有限公司 | 可降解的纤维 |
| CN113527596A (zh) * | 2021-07-31 | 2021-10-22 | 福建农林大学 | 一种光固化3d打印竹纤维增强棕榈油基复合材料 |
| CN113527596B (zh) * | 2021-07-31 | 2022-09-06 | 福建农林大学 | 一种光固化3d打印竹纤维增强棕榈油基复合材料 |
| WO2024143692A1 (ko) * | 2022-12-29 | 2024-07-04 | 케이에이에프 주식회사 | 생분해성 폴리올레핀 섬유 및 이의 제조방법 |
| KR20240106070A (ko) * | 2022-12-29 | 2024-07-08 | 케이에이에프 주식회사 | 생분해성 폴리올레핀 섬유 및 이의 제조방법 |
| CN117188013A (zh) * | 2023-10-16 | 2023-12-08 | 深圳市娜尔思时装有限公司 | 一种持久抗菌复合面料及其制备方法 |
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|---|---|
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