JPH0881830A - 生分解性複合捲縮フィラメント - Google Patents

生分解性複合捲縮フィラメント

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JPH0881830A
JPH0881830A JP21873494A JP21873494A JPH0881830A JP H0881830 A JPH0881830 A JP H0881830A JP 21873494 A JP21873494 A JP 21873494A JP 21873494 A JP21873494 A JP 21873494A JP H0881830 A JPH0881830 A JP H0881830A
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JP
Japan
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biodegradable
component
succinate
tensile strength
multifilament
Prior art date
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Application number
JP21873494A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenji Yamada
健二 山田
Shuji Miyazaki
修二 宮崎
Hitoshi Uchida
等 内田
Shigemitsu Murase
繁満 村瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CHIKYU KANKYO SANGYO GIJUTSU KENKYU KIKO
Unitika Ltd
Original Assignee
CHIKYU KANKYO SANGYO GIJUTSU KENKYU KIKO
Unitika Ltd
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  • Biological Depolymerization Polymers (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)
  • Multicomponent Fibers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 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
れる生分解性複合捲縮フィラメントを提供する。 【構成】 ポリブチレンサクシネート、ポリエチレンサ
クシネート又はこれらの共重合体からなり、同一組成
で、メルトフローレート(JIS K 7210に準じて、温度 1
90℃、荷重2.16kgで測定)が10〜45g/10分異なる成分
が偏心的に複合されている捲縮フィラメント。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、伸縮性や嵩高性の優れ
た生分解性複合捲縮フィラメント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、芳香族ポ
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解決さ
れるが、これらの処理には多大の費用を必要とされる。
さらに、埋立に関しては、上述のように素材が通常の自
然環境下では化学的に安定であるために土中で長期間に
わたって元の状態のまま保持されるという問題がある。
【0003】このような問題を解決する方法として、生
分解性(微生物分解性又は自然分解性)の素材を用いる
ことが考えられ、脂肪族ポリエステルからなる生分解性
繊維が注目されている。
【0004】例えば、特開平5− 59611号公報及び同5
− 59612号公報には、ポリカプロラクトンからなる高強
度フィラメントが開示されている。しかし、ポリカプロ
ラクトンは、融点が約60℃と低いために、その繊維は、
加工工程で60℃以上の熱をかけることができず、捲縮が
かかりにくく、また、耐熱性に劣るという問題があっ
た。
【0005】また、特開平5− 93317号公報には、ポリ
−ε−カプロラクトン及び/又はポリ−β−プロピオラ
クトンからなるA成分とポリ−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から
なるB成分とで構成された潜在捲縮能を有する生分解性
複合繊維が開示されている。しかし、B成分のポリマー
は、製糸性が若干悪く、ひいては複合繊維の製糸性も若
干悪いという問題があった。
【0006】
【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生分解性捲縮複合
フィラメントを提供しようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するもので、その要旨は、ポリブチレンサクシネー
ト、ポリエチレンサクシネート又はこれらの共重合体か
らなり、同一組成で、メルトフローレート(JIS K 7210
に準じて、温度 190℃、荷重2.16kgで測定)が10〜45g
/10分異なる成分が偏心的に複合されていることを特徴
とする生分解性複合捲縮フィラメントにある。
【0008】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明におけるポリブチレンサクシネート、ポリエチレン
サクシネート又はこれらの共重合体は、高重合度のもの
であることが必要であり、数平均分子量が約30,000以上
のものが、製糸性及び得られる糸条の特性の点で好まし
い。また、重合度を高めるためにジイソシアネート化合
物等で鎖延長したものでもよい。
【0009】なお、本発明においては、各成分それぞれ
の基本特性を損なわない範囲内で少量の他の熱可塑性生
分解性成分を添加することができる。
【0010】ポリブチレンサクシネートとポリエチレン
サクシネートとの共重合体組成は、モル比で 100/0〜
70/30又は15/85〜0/100 の範囲にあることが望まし
く、この範囲外では融点が低く、耐熱性が劣り、好まし
くない。
【0011】本発明の複合フィラメントは、前記重合体
から選ばれた同一組成で、溶融粘度の異なる成分で構成
される。メルトフローレート(MFと略す)が5〜40g
/10分の重合体とMFが15〜50g/10分の重合体とを用
い、両成分のMFの差が10〜45g/10分となるようにす
ることが必要である。両成分のMFの差が10g/10分未
満であると捲縮性能が劣り、逆に45g/10分を超えると
溶融紡糸時に糸曲がりが生じて製糸性が悪くなるため、
いずれも好ましくない。
【0012】本発明の複合フィラメントは、両成分が偏
心的に複合されていることが必要であり、具体的には、
サイドバイサイド型又は偏心芯鞘型の複合形態とされ
る。両成分の複合比は、重量比で1/5〜5/1、好ま
しくは2/3〜3/2とするのが適当である。
【0013】また、単糸繊度は、 0.5〜10dとすること
が望ましい。単糸繊度が 0.5d未満のものは、溶融紡糸
時に糸曲がりが生じて製糸性が悪く、10dを超えると織
編物とした時、風合いが粗硬なものとなり、好ましくな
い。
【0014】本発明の複合フィラメントは、次のような
方法により効率良く製造することができる。
【0015】すなわち、高粘度のポリブチレンサクシネ
ート、ポリエチレンサクシネート又はこれらの共重合体
をA成分とし、同一組成で、A成分より低溶融粘度の重
合体をB成分として、偏心型に複合溶融紡糸する。紡糸
温度は、A、B両成分の組成や重合度により異なるが、
通常、 130〜220 ℃とする。紡糸温度が 130℃未満では
溶融押出しが困難であり、 220℃を超えると熱分解が顕
著となり、高強度のフィラメントを得ることが困難とな
る。
【0016】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が施される。
【0017】このようにして得られる本発明の複合フィ
ラメントは、捲縮を有するものである。捲縮の程度は、
重合体の種類、複合比、延伸時の倍率や温度等によって
調節することができるが、伸縮性や嵩高性の優れた柔ら
かい風合いの織編物とするためには、捲縮数15個/25mm
以上、捲縮率10%以上となるようにすることが望まし
い。
【0018】
【作用】本発明の複合フィラメントは、生分解性のポリ
ブチレンサクシネート、ポリエチレンサクシネート又は
これらの共重合体で構成されているので、生分解性を有
している。また、溶融粘度(MF)が異なり、かつ、ガ
ラス転移点の低い成分で構成されているため、延伸配向
するときの収縮率の差(及び熱収縮率の差)によって、
特別な弛緩熱処理を施さなくてもスパイラル状の微細な
捲縮を生じる。
【0019】
【実施例】次に、本発明を実施例により具体的に説明す
る。各特性値の測定法及び評価法は、次のとおりであ
る。 (1) 引張強伸度 JIS L 1013 に準じて測定した。 (2) 融点(℃) パーキンエルマー社製示差走査型熱量計 DSC−7型を用
い測定して得た融解吸熱曲線の最大極値を与える温度を
融点とした。 (3) 捲縮数(個/25mm) JIS L 1015 に準じて、単糸に2mg/dの荷重をかけた
ときの25mm間の捲縮の山数を測定した。 (4) 捲縮率(%) 単糸に2mg/dの荷重をかけたときの長さa及び50mg/
dの荷重をかけたときの長さbを測定し、次式で算出し
た。 捲縮率(%)=〔 (b−a)/b〕×100 (5) 生分解性の評価 試料を土壌中に6カ月間埋設した後取り出し、引張強力
を測定して評価した。なお、引張強力が初期の50%以下
に低下している場合、生分解性が良好であると評価され
る。
【0020】実施例1 数平均分子量が約49,000、融点が 114℃、MFが10g/
10分のポリブチレンサクシネートをA成分とし、同一組
成で数平均分子量が約31,000、融点が 114℃、MFが45
g/10分の重合体をB成分として、A成分とB成分を重
量比で1/1の割合でエクストルーダー型溶融紡糸機に
供給し、サイドバイサイド型複合紡糸装置を用い、紡糸
温度 200℃で、 0.4mmφ×72ホールの紡糸口金から紡出
後、18℃の冷却風で冷却した後、1300m/分の速度の引
き取りローラで引き取り、引き取りローラと70℃の加熱
第一延伸ローラとの間で延伸倍率 1.5倍の第1段延伸を
行い、引き続き第一延伸ローラと80℃の加熱第二延伸ロ
ーラとの間で延伸倍率 1.1倍の第2段延伸を行い、室温
で弛緩して巻取った。得られたマルチフィラメントは、
繊度225d/72f、引張強度 2.2g/d、伸度110%であ
った。次いで、このマルチフィラメントを延伸機に供給
し、60℃の加熱供給ローラと非加熱の延伸ローラとの間
で延伸倍率 2.2倍の延伸を行った。得られたマルチフィ
ラメントは、引張強度 3.2g/d、伸度42%、捲縮数17
個/25mm、捲縮率14%の捲縮糸であった。また、この捲
縮糸を6カ月土壌中に埋設した後取り出して引張強力を
測定したところ、初期の44%以下に低下しており、良好
な生分解性を有することが認められた。
【0021】実施例2 数平均分子量が約47,000、融点が 109℃、MFが15g/
10分のポリブチレンサクシネート/ポリエチレンサクシ
ネート共重合体(モル比90/10)を重合体をA成分と
し、同一組成で数平均分子量が約34,000、融点が 108
℃、MFが40g/10分の重合体をB成分とした以外は実
施例1と同様にして溶融紡糸し、延伸して巻き取った。
得られたマルチフィラメントは、繊度 220d、引張強度
2.0g/d、伸度 117%であった。次いで、このマルチ
フィラメントを延伸機に供給し、実施例1と同様にして
延伸を行った。得られたマルチフィラメントは、引張強
度 3.0g/d、伸度46%、捲縮数16個/25mm、捲縮率13
%の捲縮糸であった。また、この繊維を6カ月土壌中に
埋設した後取り出して引張強力を測定したところ、初期
の37%以下に低下しており、良好な生分解性を有するこ
とが認められた。
【0022】比較例1 数平均分子量が約44,000、融点が 114℃、MFが20g/
10分のポリブチレンサクシネートをA成分とし、同一組
成で数平均分子量が約41,000、融点が 114℃、MFが27
g/10分の重合体をB成分とした以外は実施例1と同様
にして溶融紡糸し、延伸してマルチフィラメントを得
た。得られたマルチフィラメントは、繊度 225d、引張
強度 2.2g/d、伸度 100%であった。次いで、このマ
ルチフィラメントを延伸機に供給し、実施例1と同様に
して延伸を行った。得られたマルチフィラメントは、捲
縮数9個/25mm、捲縮率7%で捲縮性能の劣ったもので
あった。
【0023】比較例2 数平均分子量が約51,000、融点が 114℃、MFが5g/
10分のポリブチレンサクシネートをA成分とし、同一組
成で数平均分子量が約26,000、融点が 113℃、MFが55
g/10分の重合体をB成分とした以外は実施例1と同様
にして溶融紡糸することを試みた。しかし、溶融紡出糸
の糸曲がりのためにサンプリングできず、マルチフィラ
メントが得られなかった。
【0024】実施例3 実施例1と同じ重合体を用い、A成分とB成分割合を重
量比で3/2とし、紡糸温度 200℃で、 0.4mmφ×24ホ
ールの紡糸口金を用いて紡出後、14℃の冷却風で冷却し
た後、2800m/分の速度で巻取った。得られたマルチフ
ィラメントは、繊度 85d/24f、引張強度 2.8g/d、
伸度138%であった。次いで、このマルチフィラメント
を延伸機に供給し、60℃の加熱供給ローラと非加熱の延
伸ローラとの間で延伸倍率 2.0倍の延伸を行った。得ら
れたマルチフィラメントは、引張強度 4.5g/d、伸度
51%、捲縮数18個/25mm、捲縮率15%の捲縮糸であっ
た。また、この捲縮糸を6カ月土壌中に埋設した後取り
出して引張強力を測定したところ、初期の47%以下に低
下しており、良好な生分解性を有することが認められ
た。
【0025】
【発明の効果】本発明によれば、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生分解性捲縮複合フィラメン
トが提供される。また、本発明の複合フィラメントは、
優れた捲縮性能を有しており、これを用いることによ
り、優れた伸縮性と嵩高性を具備した生分解性織編物を
得ることができる。したがって、本発明の複合フィラメ
ントは、衛生材料用素材や生活関連用素材として好適で
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内田 等 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 (72)発明者 村瀬 繁満 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 (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリブチレンサクシネート、ポリエチレ
    ンサクシネート又はこれらの共重合体からなり、同一組
    成で、メルトフローレート(JIS K 7210に準じて、温度
    190℃、荷重2.16kgで測定)が10〜45g/10分異なる成
    分が偏心的に複合されていることを特徴とする生分解性
    複合捲縮フィラメント。
JP21873494A 1994-09-13 1994-09-13 生分解性複合捲縮フィラメント Pending JPH0881830A (ja)

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JP21873494A JPH0881830A (ja) 1994-09-13 1994-09-13 生分解性複合捲縮フィラメント

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004353161A (ja) * 2003-05-07 2004-12-16 Unitica Fibers Ltd ポリエステル複合繊維
JP2010270407A (ja) * 2009-05-20 2010-12-02 Unitika Ltd ポリ乳酸系潜在捲縮繊維
CN117737884A (zh) * 2023-12-05 2024-03-22 东华大学 一种生物可降解pbs并列卷曲弹性纤维的制备方法

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