JP2002145401A - 水切りごみ袋 - Google Patents

水切りごみ袋

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JP2002145401A
JP2002145401A JP2000344708A JP2000344708A JP2002145401A JP 2002145401 A JP2002145401 A JP 2002145401A JP 2000344708 A JP2000344708 A JP 2000344708A JP 2000344708 A JP2000344708 A JP 2000344708A JP 2002145401 A JP2002145401 A JP 2002145401A
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宏史 梶山
Hiroyuki Kashibe
博之 樫部
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    • Y02W90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02W90/10Bio-packaging, e.g. packing containers made from renewable resources or bio-plastics

Abstract

(57)【要約】 【課題】実用上十分に使用できるポリ乳酸繊維を使用し
た水切りごみ袋を提供する。 【解決手段】相対粘度が2.7〜4.0であり、モノマ
ー量が0.5重量%以下であり、Snの含有量が30p
pm以下であり、L体の比率が98%以上であり、直鎖
状であるポリ乳酸樹脂を使用した水切りごみ袋。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、生分解性を有する
ポリ乳酸繊維からなる水切りごみ袋に関する。
【0002】
【従来の技術】現在最も広く利用されているごみ袋用繊
維素材は、ポリエチレンテレフタレートに代表されるポ
リエステルや、6ナイロン、66ナイロンに代表される
ポリアミドなどの合成樹脂である。
【0003】合成樹脂は大量に安価に製造できるという
メリットがある反面、使用後の廃棄方法をめぐる問題が
ある。すなわち、上述した合成樹脂からなる繊維は自然
環境中では殆ど分解せず、焼却をすると高い燃焼熱を発
生する恐れがある。
【0004】そこで、最近では生分解性を有する合成樹
脂であるポリカプロラクトンやポリ乳酸等を繊維用途に
利用する提案がなされている。確かにこれらの合成樹脂
は生分解性を有するという長所があるが、従来の(非生
分解性)合成樹脂に較べて実用性という点では問題が多
い。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明者等は、繊維の
原料となるポリ乳酸の物性を厳しく吟味し、特定の物性
・繊度のポリ乳酸を用いる事によって、強度、伸度等の
物性値がポリエステル、ナイロン繊維並みの物性を有
し、編み等の後工程でも、ポリエステル、ナイロン繊維
並みの加工性を得る事のできるポリ乳酸水切りごみ袋を
提供するにある。
【0006】
【課題を解決する為の手段】上述の目的は、相対粘度が
2.7〜4.0であり、モノマー量が0.5重量%以下
であり、Sn(錫)の含有量が30ppm以下であり、
L体の比率が98%以上であり、直鎖状であるポリ乳酸
樹脂を原料とする繊維からなる事を特徴とする水切りご
み袋により達成できる。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明に用いるポリ乳酸は直鎖状
の構造を有する。すなわち分岐構造を殆ど持たないもの
である。従来の提案では、溶融粘度や重合度を改良する
目的でポリ乳酸を重合する際に少量の分岐剤を添加する
事が行われていた。しかしながら、分岐構造が僅かでも
存在するポリ乳酸は分岐構造が無い物に比べると引張り
強度が弱いという問題がある。
【0008】分岐構造を排する為には、ポリマーの原料
に分岐構造を生成させるもの、3価、4価のアルコール
やカルボン酸等を一切利用しないのが良いが、何らかの
理由でこれらの構造を持つ成分を使用する場合であって
も、紡糸時の糸切れ等、紡糸操業性に影響を及ぼさない
必要最小限度の量にとどめることが肝要である。
【0009】本発明に用いるポリ乳酸は、ポリマー中の
Snの含有量が30ppm以下である必要があり、好ま
しくは20ppm以下である。Sn系の触媒はポリ乳酸
の重合触媒として使用されるが、30ppmを超える量
存在すると、紡糸時に解重合が起きてしまい、紡糸操業
性が著しく低下する。
【0010】Snの量を少なくする為には、重合時に使
用する量を少なくしたり、チップを適当な液体で洗浄す
ればよい。
【0011】本発明に用いるポリ乳酸はL−乳酸、D−
乳酸あるいは乳酸の2量体であるL−ラクチドやD−ラ
クチドあるいはメゾラクチドを原料とするものである
が、結晶性を有するポリ乳酸を用いることで、引張強度
を上げ、沸水収縮率を下げるため、ポリ乳酸のL−体の
比率は98%以上必要である。これはL−体の比率が低
下すると非晶構造になり、紡糸・延伸工程で配向結晶が
進まず、得られる繊維の物性が劣る為である。特に引張
強度が著しく低下したり、沸水収縮率が過大となり、実
用上ごみ袋として使用する事が不可能である。
【0012】本発明に用いるポリ乳酸は、モノマーの含
有量が0.5重量%以下、好ましくは0.3重量%以
下、特に好ましくは0.2重量%以下である。本発明に
言うモノマーとは後述するGPC分析により算出される
分子量1000以下の成分である。モノマー量が0.5
重量%を超えると、モノマー成分が紡糸工程で熱により
分解する為、繊維の強度が弱くなる。
【0013】ポリ乳酸中のモノマー量を少なくする為に
は、重合反応完了間際に反応槽を真空吸引して未反応の
モノマーを取り除く、重合チップを適当な液体で洗浄す
る、固相重合を行うなどの方法を行う。
【0014】本発明に用いるポリ乳酸は、その相対粘度
(ηrel)が2.7〜4.0である。この範囲より低
いとポリマーの耐熱性が悪くなり、繊維の強度が弱くな
り、逆に高くなると紡糸温度を上げねばならず、紡糸時
のポリマーの熱劣化が大きい。好ましくは2.9〜3.
3が良い。
【0015】本発明に用いるポリ乳酸繊維は、単糸繊度
が3.5dT(デシテックス)以上10dT以下でトー
タルの繊度が56dT以下のマルチフィラメントからな
ることが好ましく、更には5.5〜9.0dTが好まし
い。単糸繊度が3.5dT以上であるとごみ袋の水切り
性に優れる。単糸繊度が10dT以下だと操業性に優れ
る。
【0016】又、トータルの繊度は56dT以下である
事が好ましく、更には15〜35dTが好ましい。56
dT以下では、水切り性に優れ、又、1枚あたりの水切
りごみ袋作成時に使用するポリ乳酸繊維が少ないためコ
ストメリットにも優れる。
【0017】本発明に用いるポリ乳酸繊維は、引張強度
3.9cN/dT以上が好ましい。引張強度が3.9c
N/dT以上ではごみ袋の各種加工で糸切れ等が発生せ
ず、又得られた水切りごみ袋にごみを入れても破れない
ので好ましい。
【0018】本発明に用いるポリ乳酸繊維は、沸水収縮
率は寸法安定性の為に17%以下が好ましく、さらに好
ましくは15%以下である。
【0019】本発明に用いる水切りごみ袋は特定のポリ
乳酸マルチフィラメントの繊維形態を利用した編物であ
る。
【0020】
【発明の効果】本発明のポリ乳酸繊維を用いて水切りご
み袋を製造すれば、優れた生分解性繊維を有する水切り
ごみ袋を得る事が出来る。すなわち、強度、伸度、沸収
等の物性値がポリエステル、ナイロン繊維並みの物性を
有し、編み等の工程でも、ポリエステル、ナイロン繊維
並みの加工性を持った、ポリ乳酸水切りごみ袋を得る事
ができる。
【0021】
【実施例】以下、実施例により具体的に本発明を説明す
る。最初に、ポリマー物性の分析方法を紹介する。
【0022】<モノマー量>試料を10mg/mLの濃
度になるようクロロホルムに溶かした。クロロホルムを
溶媒として東ソー製 HLC8120GPCによるGP
C分析を行いMw、Mnを測定した。検出器はRIを用
い、分子量の標準物質としてポリスチレンを用いた。分
子量分布の測定から、分子量1000以下の成分の割合
からポリマー中のモノマー量を算出した。
【0023】<相対粘度ηrel>フェノール/テトラ
クロロエタン=60/40(質量比)の混合溶媒に試料
を1g/dlの濃度になるよう溶解し、20℃でウベロ
ーデ粘度管を用いて相対粘度を測定した。
【0024】(Sn含有量)0.5gの試料を硫酸/硝
酸により湿式灰化した。これを水で希釈して50mL溶
液とし、セイコー製 SPS1500VR ICP発光
分析法により測定した。
【0025】(強伸度の測定)島津製作所製引っ張り試
験機(RTM−100)を用い、試料長20cm、速度
20cm/minで引っ張り試験を行った。破断強度を
引っ張り強度、破断伸度を伸度とした。
【0026】(沸水収縮率)初期値50cmの試料に初
期過重200mgをかけて沸騰水中に15分間浸漬し、
5分間風乾した後、次式により沸水収縮率を求めた。沸
水収縮率(%)=(初期試料長−収縮後の試料長)/初
期試料長×100
【0027】(L体の測定)樹脂を加水分解させ、メタ
ノール性水酸化ナトリウム溶液1.0Nを溶媒として高
速液体クロマトグラフィー(HPLC:島津製 LC1
0AD型)を使ってL体の比率を求めた。
【0028】[ポリマーの重合]L−ラクチド、D−ラ
クチドを原料として、オクチル酸スズを重合触媒とし
て、定法によりポリ乳酸を重合した。比較の為に、架橋
剤としてトリメリット酸を0.1モル%を加えたものも
重合した。得られたポリマーは135℃で固相重合を行
い、残存モノマー量の低減を図ったが一部は比較のため
に固相重合を行わなかった。
【0029】[紡糸]紡糸方法は、芯鞘構造の口金を用
いて、孔径0.25mmを有する紡糸ノズルより空中に
押し出し、3500m/minで巻き取った後、95℃
で2倍延伸した後、140℃にてセットした、マルチフ
ィラメントを得た。
【0030】[総合評価]得られたポリ乳酸マルチフィ
ラメントで、2重の袋底を持つように編まれた水切り用
ごみ袋を試作し、得られたごみ袋に2kgの生ごみを入
れて、さらに沸騰水を掛けて水切り性等の評価を4段階
で行った。 ◎:水切りごみ袋の破損、変形がなく、水切り性も良好
で極めて優れている ○:水切りごみ袋の破損、変形がなく、水切り性も良く
優れている △:水切りごみ袋の破損はないが、変形が見られたり、
水切り性が悪いなど劣る ×:水切りごみ袋の破損、変形が著しく実使用不可
【0031】
【表1】
【0032】実施例1〜3はポリマー物性、マルチフィ
ラメントの物性全て良好であり、得られた水切り用ごみ
袋も極めて良好であった。
【0033】実施例4では糸物性は問題ないがトータル
繊度が多すぎ水きり性に劣る。又、実施例5では単糸繊
度が細くトータル繊度あたりのフィラメント数が多くな
り、水切りごみ袋の破損、変形は見られないが水切り性
に問題があった。
【0034】
【表2】
【0035】比較例1はL体の比率が低いために、延伸
時に配向結晶が進まず、沸水収縮率が高くなってしま
い、沸騰水を掛けた時の水切りごみ袋の収縮が大きく寸
法安定性に欠け、変形が大きい。
【0036】比較例2はポリマーの相対粘度が低いため
に、又比較例3、4はモノマー量や錫量が多いために紡
糸時に熱劣化が起こったため、引張強度が不十分で、水
切り用ごみ袋の中に生ごみを入れた時に破損が見られ、
水切りごみ袋として使用することが出来なかった。
【0037】比較例5はポリマーの相対粘度が高すぎ、
紡糸時の温度を上げねばならず、逆に熱分解が起きてし
まい得られた糸の引張強度が不十分で、水切り用ごみ袋
の中に生ごみを入れた時に破損が見られ、水切りごみ袋
として使用することが出来なかった。
【0038】比較例6は分岐構造を持ったポリマーを使
用した結果であるが、分岐構造を持つために引張強度が
不十分で、水切りごみ袋の中に生ごみを入れた時に破損
が見られ、水切りごみ袋として使用することが出来なか
った。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリ乳酸の相対粘度が2.7〜4.0で
    あり、モノマー量が0.5重量%以下であり、Sn
    (錫)の含有量が30ppm以下であり、L体の比率が
    98%以上であり、直鎖状である主としてポリ乳酸樹脂
    を原料とするポリ乳酸繊維からなる事を特徴とする水切
    りごみ袋。
  2. 【請求項2】 該ポリ乳酸繊維が、単糸繊度が3.5d
    T(デシテックス)以上10dT(デシテックス)以下
    でトータルの繊度が56dT(デシテックス)以下のマ
    ルチフィラメントからなる事を特徴とする請求項1記載
    の水切りごみ袋。
  3. 【請求項3】 該ポリ乳酸繊維が、引張強度が3.9c
    N/dT(センチニュートン/デシテックス)以上で、
    沸水収縮率が15%以下である請求項1又は2記載の水
    切りごみ袋。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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