JP2008095237A - Biodegradable sanitary material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、使い捨ておむつや生理用品等のトップシートなどの部材に用いられる生分解性衛生材に関する。 The present invention relates to a biodegradable sanitary material used for members such as disposable diapers and top sheets such as sanitary products.
従来から、使い捨ておむつや生理用品などに代表される衛生用品の各部材として、種々の不織布が使われている。なかでもスパンボンド法によって得られる長繊維不織布は、比較的低目付であっても実用に耐え得るだけの強力を有し、かつ、柔軟性をも持ち合わせているため、重要な材料として認識されている。現在、主に、ポリプロピレンからなる長繊維不織布が衛生用品のトップシートとして用いられている。ところで、近年の環境問題の深刻化に伴い、衛生用品の大量廃棄が問題視されるようになり、リサイクルしやすい、あるいは生分解性能を持つような素材が求められている。しかし、生理用品の効率的な回収リサイクルは非常に困難なため、生分解性素材の利用が期待されている。 Conventionally, various nonwoven fabrics have been used as members of sanitary products such as disposable diapers and sanitary products. Among these, the long-fiber nonwoven fabric obtained by the spunbond method is recognized as an important material because it has sufficient strength to withstand practical use even with a relatively low basis weight, and also has flexibility. Yes. At present, a long-fiber nonwoven fabric mainly made of polypropylene is used as a top sheet of sanitary goods. By the way, as environmental problems become more serious in recent years, mass disposal of sanitary products has become a problem, and materials that are easy to recycle or have biodegradability are required. However, since efficient collection and recycling of sanitary products is very difficult, utilization of biodegradable materials is expected.
このような問題を解決しようとする手段として、ポリ乳酸を主成分とする衛生材用生分解性不織布が開発されている（特許文献１）。しかしながら、特許文献１のものは、繊度を低くして低目付化を図ることで、ポリ乳酸系長繊維不織布としては柔軟なものを得ることが可能ではあるが、たとえばオムツのトップシートとして使用するにはポリ乳酸のもつシャリ感がどうしても拭いきれない。
本発明は、製糸性、開繊性が良好であることから、スパンボンド法によって不織布化することが可能であり、得られた不織布は柔軟性に優れており、不織布の後加工においても収縮が少なく、かつ使用後にコンポスト化処理の可能な生分解性衛生材を提供することを課題とする。 Since the present invention has good yarn production and spreadability, it can be made into a non-woven fabric by a spunbond method, and the obtained non-woven fabric is excellent in flexibility and shrinks even in the post-processing of the non-woven fabric. It is an object of the present invention to provide a biodegradable sanitary material that is small and can be composted after use.
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討をした結果、特定の重合体を接着成分とすることおよび特定の繊維断面とすることにより、上記課題を解決できるという知見を得て、本発明に到達した。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the inventors have obtained knowledge that the above problems can be solved by using a specific polymer as an adhesive component and a specific fiber cross section, The present invention has been reached.
すなわち上記課題を解決するための手段は、下記のとおりである。
（１）ポリ乳酸系重合体と、このポリ乳酸系重合体よりも低融点の脂肪族ポリエステル共重合体とを含む複合長繊維を構成とする不織布からなり、前記脂肪族ポリエステル共重合体が前記構成繊維の表面の少なくとも一部を形成しており、前記脂肪族ポリエステル共重合体は、脂肪族ジオールと脂肪族ジカルボン酸と脂肪族ヒドロキシカルボン酸とを構成成分とするとともに、架橋していることを特徴とする生分解性衛生材。
That is, the means for solving the above-described problems are as follows.
(1) A non-woven fabric comprising a composite long fiber comprising a polylactic acid polymer and an aliphatic polyester copolymer having a melting point lower than that of the polylactic acid polymer, and the aliphatic polyester copolymer is It forms at least a part of the surface of the constituent fiber, and the aliphatic polyester copolymer has an aliphatic diol, an aliphatic dicarboxylic acid and an aliphatic hydroxycarboxylic acid as constituent components and is crosslinked. Biodegradable sanitary material characterized by
（２）目付が１５〜３０ｇ／ｍ２であり、柔軟度が１５ｃＮ以上６０ｃＮ以下であることを特徴とする（１）の生分解性衛生材。 (2) The biodegradable sanitary material according to (1), wherein the basis weight is 15 to 30 g / m 2 and the flexibility is 15 cN or more and 60 cN or less.
（３）複合長繊維は、昇温速度１０℃／分で融解した後、降温速度１０℃／分で示差熱分析したときに、脂肪族ポリエステル共重合体に起因する降温結晶化温度が存在し、この降温結晶化温度が７５℃以上８５℃以下であり、前記複合長繊維は、結晶化熱量が２０Ｊ／ｇ以上３０Ｊ／ｇ以下であることを特徴とする（１）または（２）の生分解性衛生材。 (3) When the composite continuous fiber is melted at a rate of temperature increase of 10 ° C./min and then subjected to differential thermal analysis at a rate of temperature decrease of 10 ° C./min, there is a temperature decrease crystallization temperature due to the aliphatic polyester copolymer. The temperature drop crystallization temperature is 75 ° C. or more and 85 ° C. or less, and the composite long fiber has a crystallization heat amount of 20 J / g or more and 30 J / g or less. Degradable sanitary material.
（４）架橋した脂肪族ポリエステル共重合体は、脂肪族ジオールが１，４-ブタンジオールであり、脂肪族ジカルボン酸がコハク酸であり、脂肪族ヒドロキシカルボン酸が乳酸であって、その融点がポリ乳酸系重合体の融点よりも５０℃以上低いものであることを特徴とする（１）から（３）までのいずれかの生分解性衛生材。 (4) In the crosslinked aliphatic polyester copolymer, the aliphatic diol is 1,4-butanediol, the aliphatic dicarboxylic acid is succinic acid, the aliphatic hydroxycarboxylic acid is lactic acid, and its melting point is The biodegradable sanitary material according to any one of (1) to (3), which is lower by 50 ° C. or more than the melting point of the polylactic acid polymer.
（５）脂肪族ポリエステル共重合体の融点をＴｍとして、（Ｔｍ−１０）℃の雰囲気に５分間放置したときのタテ方向の熱収縮率が２％以下であることを特徴とする（１）から（４）までのいずれかの生分解性衛生材。 (5) The melting point of the aliphatic polyester copolymer is Tm, and the thermal contraction rate in the vertical direction when left in an atmosphere of (Tm-10) ° C. for 5 minutes is 2% or less (1) To biodegradable sanitary material from (4).
本発明の生分解性衛生材は、ポリ乳酸系重合体と、このポリ乳酸系重合体よりも低融点の脂肪族ポリエステル共重合体とを含む複合長繊維を構成繊維とする不織布からなり、前記脂肪族ポリエステル共重合体が前記構成繊維の表面の少なくとも一部を形成しており、前記脂肪族ポリエステル共重合体は、脂肪族ジオールと脂肪族ジカルボン酸と脂肪族ヒドロキシカルボン酸とを構成成分とするとともに、架橋しているため、製糸性、開繊性が良好であり、したがってスパンボンド法によって不織布化することが可能であり、この不織布から得られた衛生材は柔軟性に優れており、衛生用品にする際の他の部材との熱シール等の後加工においても収縮が少なく、かつ使用後にコンポスト化処理が可能である。 The biodegradable sanitary material of the present invention comprises a nonwoven fabric comprising a composite long fiber comprising a polylactic acid polymer and an aliphatic polyester copolymer having a melting point lower than that of the polylactic acid polymer, The aliphatic polyester copolymer forms at least part of the surface of the constituent fiber, and the aliphatic polyester copolymer comprises an aliphatic diol, an aliphatic dicarboxylic acid, and an aliphatic hydroxycarboxylic acid as constituent components. In addition, since it is cross-linked, it has good spinning properties and spreadability, so it can be made into a nonwoven fabric by the spunbond method, and the hygiene material obtained from this nonwoven fabric has excellent flexibility, There is little shrinkage in post-processing such as heat sealing with other members when making sanitary goods, and composting treatment is possible after use.
本発明の生分解性衛生材は、不織布の構成繊維の形成成分として、ポリ乳酸系重合体と、このポリ乳酸系重合体よりも低融点の熱接着成分としての脂肪族ポリエステル共重合体とを含む。 The biodegradable sanitary material of the present invention comprises a polylactic acid polymer as a constituent component of a constituent fiber of a nonwoven fabric, and an aliphatic polyester copolymer as a thermal adhesive component having a melting point lower than that of the polylactic acid polymer. Including.
まず、ポリ乳酸系重合体について説明する。
本発明に用いるポリ乳酸系重合体としては、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等が挙げられる。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の点から好ましい。
First, the polylactic acid polymer will be described.
Examples of the polylactic acid polymer used in the present invention include poly-D-lactic acid, poly-L-lactic acid, a copolymer of D-lactic acid and L-lactic acid, and a copolymer of D-lactic acid and hydroxycarboxylic acid. A polymer selected from the group consisting of a polymer, a copolymer of L-lactic acid and hydroxycarboxylic acid, a copolymer of D-lactic acid, L-lactic acid and hydroxycarboxylic acid, or a blend thereof. Can be mentioned. Examples of the hydroxycarboxylic acid include glycolic acid, hydroxybutyric acid, hydroxyvaleric acid, hydroxypentanoic acid, hydroxycaproic acid, hydroxyheptanoic acid, hydroxyoctanoic acid, and the like. Among these, hydroxycaproic acid and glycolic acid are particularly preferable from the viewpoint of decomposition performance and low cost.
本発明においては、上記ポリ乳酸系重合体であって、融点が１５０℃以上の重合体あるいはこれらのブレンド体を用いることが好ましい。ポリ乳酸系重合体の融点が１５０℃以上であると、高い結晶性を有しているため、熱処理加工時の収縮が発生しにくく、また、熱処理加工を安定して行うことができ、さらには、得られる長繊維不織布が耐熱性に優れるため、輸送時や保管時において実用的である。 In the present invention, it is preferable to use a polylactic acid polymer having a melting point of 150 ° C. or higher or a blend thereof. When the melting point of the polylactic acid-based polymer is 150 ° C. or higher, since it has high crystallinity, shrinkage during heat treatment is less likely to occur, and heat treatment can be performed stably. Since the obtained long fiber nonwoven fabric has excellent heat resistance, it is practical during transportation and storage.
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、ホモポリマーでなく、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。このためには、たとえばＬ−乳酸とＤ−乳酸との共重合体の場合であると、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のものを用いる。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がある。 The melting point of poly-L-lactic acid and poly-D-lactic acid, which are homopolymers of polylactic acid, is about 180 ° C. When a copolymer is used as the polylactic acid polymer instead of a homopolymer, the copolymerization ratio of the monomer components is determined so that the melting point of the copolymer is 150 ° C. or higher. For this purpose, for example, in the case of a copolymer of L-lactic acid and D-lactic acid, the copolymerization ratio of L-lactic acid and D-lactic acid is (L-lactic acid) / (D -Lactic acid) = 5 / 95-0 / 100, or (L-lactic acid) / (D-lactic acid) = 95 / 5-5 / 100. When the copolymerization ratio is out of the above range, the copolymer has a melting point of less than 150 ° C., and thus the amorphous property becomes high and the object of the present invention may not be achieved.
次に、ポリ乳酸系重合体よりも低融点の脂肪族ポリエステル共重合体について説明する。この脂肪族ポリエステル共重合体は、脂肪族ジオールと、脂肪族ジカルボン酸と、脂肪族ヒドロキシカルボン酸とを構成成分とする。 Next, an aliphatic polyester copolymer having a lower melting point than the polylactic acid polymer will be described. This aliphatic polyester copolymer has an aliphatic diol, an aliphatic dicarboxylic acid, and an aliphatic hydroxycarboxylic acid as constituent components.
脂肪族ジオールとしては、エチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール等が挙げられる。これらを単独で用いてもよいし、これらの混合物を用いてもよい。得られる共重合体の物性を考慮して、１，４−ブタンジオールを用いることが好ましい。 Aliphatic diols include ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedi Methanol etc. are mentioned. These may be used alone or a mixture thereof may be used. In consideration of the physical properties of the obtained copolymer, it is preferable to use 1,4-butanediol.
脂肪族ジカルボン酸としては、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、スベリン酸、ドデカン二酸等が挙げられ、これらの誘導体である酸無水物を用いてもよい。得られる共重合体の物性を考慮して、コハク酸または無水コハク酸、あるいはこれらとアジピン酸との混合物であることが好ましい。 Examples of the aliphatic dicarboxylic acid include oxalic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, sebacic acid, suberic acid, dodecanedioic acid, and the like, and acid anhydrides that are derivatives thereof may be used. Considering the physical properties of the resulting copolymer, succinic acid or succinic anhydride, or a mixture of these with adipic acid is preferable.
脂肪族ヒドロキシカルボン酸としては、乳酸、グリコール酸、２−ヒドロキシ−ｎ−酪酸、２−ヒドロキシカプロン酸、２−ヒドロキシイソカプロン酸、２−ヒドロキシ−３，３−ジメチル酪酸、２−ヒドロキシ−３−メチル乳酸、ロイシン酸、３−ヒドロキシ酪酸、４−ヒドロキシ酪酸、メチル乳酸、カプロラクトン、バレロラクトン等が挙げられる。これらの脂肪族ヒドロキシカルボン酸は、２種以上併用してもよい。 Examples of the aliphatic hydroxycarboxylic acid include lactic acid, glycolic acid, 2-hydroxy-n-butyric acid, 2-hydroxycaproic acid, 2-hydroxyisocaproic acid, 2-hydroxy-3,3-dimethylbutyric acid, and 2-hydroxy-3. -Methyl lactic acid, leucine acid, 3-hydroxybutyric acid, 4-hydroxybutyric acid, methyl lactic acid, caprolactone, valerolactone and the like. Two or more of these aliphatic hydroxycarboxylic acids may be used in combination.
さらに、脂肪族ヒドロキシカルボン酸に光学異性体が存在する場合には、Ｄ体、Ｌ体またはラセミ体の何れを使用してもよく、また、脂肪族ヒドロキシカルボン酸は、固体、液体またはオリゴマーであってもよい。 Further, when an optical isomer is present in the aliphatic hydroxycarboxylic acid, any of D-form, L-form or racemic form may be used, and the aliphatic hydroxycarboxylic acid is a solid, liquid or oligomer. There may be.
脂肪族ポリエステル共重合体として、具体的には、脂肪族ジオールが１，４−ブタンジオール、脂肪族ジカルボン酸がコハク酸、脂肪族ヒドロキシカルボン酸が乳酸である脂肪族ポリエステル共重合体、すなわちポリブチレンサクシネートに乳酸が共重合した共重合体を、好ましく用いることができる。このような脂肪族ポリエステル共重合体としては、例えば特許第３４０２００６号明細書に記載されているものを使用することが好ましい。このような脂肪族ポリエステル共重合体として、具体的には、三菱化学社製、商品名「ＧＳＰｌａ（結晶融点１１０℃）」を好ましく用いることができる。この「ＧＳＰｌａ」を用いた場合は、脂肪族ポリエステル共重合体は、成分中に乳酸を共重合しているため、ポリ乳酸系重合体との相溶性が向上する。従って、溶融紡糸工程において良好に複合紡糸を行うことができる。なお、不織布化の際における熱接着性を良好にし、また得られる不織布のヒートシール性を良好にするためには、ポリ乳酸系重合体と脂肪族ポリエステル共重合体との融点差が５０℃以上であることが好ましい。 As the aliphatic polyester copolymer, specifically, an aliphatic polyester copolymer in which the aliphatic diol is 1,4-butanediol, the aliphatic dicarboxylic acid is succinic acid, and the aliphatic hydroxycarboxylic acid is lactic acid, A copolymer obtained by copolymerizing lactic acid with butylene succinate can be preferably used. As such an aliphatic polyester copolymer, it is preferable to use what is described in patent 3402006 specification, for example. As such an aliphatic polyester copolymer, specifically, trade name “GSPla (crystal melting point 110 ° C.)” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation can be preferably used. When this “GSPla” is used, since the aliphatic polyester copolymer is copolymerized with lactic acid, the compatibility with the polylactic acid polymer is improved. Therefore, composite spinning can be performed satisfactorily in the melt spinning process. In addition, in order to improve the thermal adhesiveness at the time of making the nonwoven fabric and to improve the heat sealability of the obtained nonwoven fabric, the melting point difference between the polylactic acid polymer and the aliphatic polyester copolymer is 50 ° C. or more. It is preferable that
脂肪族ポリエステル共重合体は、原料の段階において有機過酸化物を溶融混合することが必要であり、それにより架橋が行われて、脂肪族ポリエステル共重合体の結晶化速度が速くなる。このため、短繊維不織布などの製造工程に比べて、紡糸工程から冷却・延伸工程までが限られた短い距離とならざるを得ないスパンボンド不織布の製造工程においても、脂肪族ポリエステル共重合体を良好に冷却させて結晶化させることができる。これにより、開繊工程におけるブロッキングの発生を効果的に防止することができる。 In the aliphatic polyester copolymer, it is necessary to melt and mix the organic peroxide at the raw material stage, whereby crosslinking is performed and the crystallization speed of the aliphatic polyester copolymer is increased. For this reason, aliphatic polyester copolymers can be used in spunbonded nonwoven fabric manufacturing processes, where the distance from the spinning process to the cooling / stretching process is limited compared to the manufacturing process of short fiber nonwoven fabrics. It can be cooled and crystallized well. Thereby, generation | occurrence | production of the blocking in a fiber opening process can be prevented effectively.
有機過酸化物は、試料１ｇを電熱板により４℃／分の速度で加熱したとき（急速加熱試験）に、分解を開始する温度（分解温度）が、９０℃以上２００℃以下であることが好ましい。分解温度が２００℃よりも高いと、脂肪族ポリエステルとの溶融混合時にラジカルを発生しにくく、脂肪族ポリエステルが架橋反応を起こしにくくなる。また分解温度が９０℃よりも低いと、有機過酸化物が脂肪族ポリエステル中に十分に分散する前にラジカルを発生しやすくなるため、局所的な反応が起こり、均一な架橋反応物が得られなかったり、時には局所的に爆発的な反応が起こったりする。なお、この分解温度は、有機化酸化物の純度によっても変化するため、有機過酸化物を含む組成物すなわち有機過酸化物組成物として純度を変化させて上記の範囲内に収めることも可能である。 When the organic peroxide is heated at a rate of 4 ° C./min with an electric heating plate at a rate of 4 ° C./min (rapid heating test), the temperature at which decomposition starts (decomposition temperature) is 90 ° C. or higher and 200 ° C. or lower. preferable. When the decomposition temperature is higher than 200 ° C., it is difficult to generate radicals at the time of melt mixing with the aliphatic polyester, and the aliphatic polyester is less likely to cause a crosslinking reaction. On the other hand, if the decomposition temperature is lower than 90 ° C., the organic peroxide is likely to generate radicals before being sufficiently dispersed in the aliphatic polyester, so that a local reaction occurs and a uniform crosslinking reaction product is obtained. Sometimes there is a local explosive reaction. Since this decomposition temperature also changes depending on the purity of the organic oxide, it is possible to change the purity of the composition containing the organic peroxide, that is, the organic peroxide composition, within the above range. is there.
有機過酸化物として、具体的には、ベンゾイルパーオキサイド、ビス（ブチルパーオキシ）トリメチルシクロヘキサン、ビス（ブチルパーオキシ）シクロドデカン、ブチルビス（ブチルパーオキシ）バレレート、ジクミルパーオキサイド、ブチルパーオキシベンゾエート、ジブチルパーオキサイド、ビス（ブチルパーオキシ）ジイソプロピルベンゼン、ジメチルジ（ブチルパーオキシ）ヘキサン、ジメチルジ（ブチルパーオキシ）ヘキシン、ブチルパーオキシクメン等が挙げられる。 Specific examples of organic peroxides include benzoyl peroxide, bis (butylperoxy) trimethylcyclohexane, bis (butylperoxy) cyclododecane, butylbis (butylperoxy) valerate, dicumyl peroxide, butylperoxybenzoate , Dibutyl peroxide, bis (butylperoxy) diisopropylbenzene, dimethyldi (butylperoxy) hexane, dimethyldi (butylperoxy) hexyne, butylperoxycumene and the like.
溶融混合する際の有機過酸化物の配合量は、脂肪族ポリエステル共重合体１００質量部に対して０．０１〜１質量部が好ましく、０．０１〜０．５質量部がより好ましく、０．０１〜０．３質量部がいっそう好ましい。０．０１質量部未満では所要の結晶化速度向上効果を発揮しにくく、また１質量部を超えると共重合体の粘度が高くなって溶融紡糸の際の紡糸性に劣る傾向となる。 The blending amount of the organic peroxide in the melt mixing is preferably 0.01 to 1 part by weight, more preferably 0.01 to 0.5 part by weight with respect to 100 parts by weight of the aliphatic polyester copolymer. More preferred is 0.01 to 0.3 parts by mass. If the amount is less than 0.01 parts by mass, the required effect of improving the crystallization rate is difficult to be exhibited. If the amount exceeds 1 part by mass, the viscosity of the copolymer becomes high and the spinnability during melt spinning tends to be inferior.
以上の点に関連して、有機過酸化物と溶融混合した脂肪族ポリエステル共重合体は、原料の段階において、ＤＳＣ装置を用いて昇温速度５００℃／分で２００℃に昇温し、その状態で５分間ホールドさせて融解させた後、降温速度５００℃／分で９０℃に降温し、９０℃でホールドして等温結晶化させて示差熱分析したときの結晶化速度指数が３分以下であることが好ましい。この結晶化速度指数は、重合体を２００℃の溶融状態から冷却し９０℃にて結晶化させたときに最終的に到達する結晶化度の２分の１に到達するまでの時間（分）で示され、指数が小さいほど結晶化速度が速いことを意味する。したがって、複合繊維の原料となる脂肪族ポリエステル共重合体として、結晶化速度指数が３分以下の結晶化速度の高いものを用いることで、溶融紡糸したときの冷却性が良好になって、開繊時にブロッキングを生じにくくすることができる。 In connection with the above points, the aliphatic polyester copolymer melt-mixed with the organic peroxide is heated to 200 ° C. at a temperature rising rate of 500 ° C./min using a DSC apparatus in the raw material stage, Hold for 5 minutes in the molten state and melt, then cool down to 90 ° C at a cooling rate of 500 ° C / min, hold at 90 ° C to cause isothermal crystallization, and the differential crystallization rate index is 3 minutes or less It is preferable that This crystallization rate index is the time (minutes) required to reach one half of the degree of crystallinity finally reached when the polymer is cooled from the molten state at 200 ° C. and crystallized at 90 ° C. The smaller the index, the faster the crystallization rate. Therefore, as an aliphatic polyester copolymer used as a raw material for the composite fiber, a high crystallization rate index of 3 minutes or less can be used to improve the cooling property when melt-spun. It is possible to make it difficult to cause blocking at the time of fibering.
本発明者等は、本発明において原料である脂肪族ポリエステル共重合体の結晶化速度が架橋により速くなるのは、以下の理由によると推定する。すなわち、脂肪族ポリエステル共重合体に有機過酸化物を溶融混合させることにより、共重合体に架橋が形成され、この架橋の部分が結晶化を促進する核剤として機能して、結晶化速度が速くなると推定する。 The present inventors presume that the reason why the crystallization rate of the aliphatic polyester copolymer as a raw material in the present invention is increased by crosslinking is as follows. That is, when an organic peroxide is melt-mixed with the aliphatic polyester copolymer, a cross-link is formed in the copolymer, and this cross-linked portion functions as a nucleating agent that promotes crystallization, and the crystallization speed is increased. Estimated to be faster.
本発明においては、脂肪族ポリエステル共重合体が、複合繊維の表面の少なくとも一部を形成する。このような繊維を構成するための繊維断面形態として、例えば、ポリ乳酸系重合体と脂肪族ポリエステル共重合体とが貼り合わされたサイドバイサイド型複合断面、ポリ乳酸系重合体が芯部を形成し脂肪族ポリエステル共重合体が鞘部を形成してなる芯鞘型複合断面、ポリ乳酸系重合体と脂肪族ポリエステル共重合体とが繊維表面に交互に存在する分割型複合断面や多葉型複合断面等が挙げられる。脂肪族ポリエステル共重合体は後述のように熱接着成分としての役割を果たすものであるため、その点を考慮すると、脂肪族ポリエステル共重合体が繊維の全表面を形成している芯鞘型複合断面であることが好ましい。 In the present invention, the aliphatic polyester copolymer forms at least a part of the surface of the composite fiber. As a fiber cross-sectional form for constituting such a fiber, for example, a side-by-side type composite cross-section in which a polylactic acid polymer and an aliphatic polyester copolymer are bonded together, a polylactic acid polymer forms a core and fat. Core-sheath type composite cross section in which an aliphatic polyester copolymer forms a sheath, a split type composite cross section in which a polylactic acid polymer and an aliphatic polyester copolymer are alternately present on the fiber surface, or a multileaf type composite cross section Etc. Since the aliphatic polyester copolymer plays a role as a thermal adhesive component as will be described later, the core-sheath composite in which the aliphatic polyester copolymer forms the entire surface of the fiber in consideration of this point. A cross section is preferred.
ポリ乳酸系重合体が繊維形成成分としての芯部を形成し、脂肪族ポリエステル共重合体が、不織布形態を維持するためや、他の部材と熱シールにより貼り合わせするための熱接着成分として機能する鞘部を形成した芯鞘型複合断面である場合において、芯部と鞘部の複合比（質量比）は、芯部／鞘部＝３／１〜１／３であることが好ましい。芯部の比率が３／１を超えると、鞘部の比率が少なくなりすぎるため、熱接着性能に劣る傾向となり、長繊維不織布の形態保持性や機械的性能が劣る傾向となるうえに、十分なヒートシール性を得にくくなる。一方、芯部の比率が１／３未満となると、得られた不織布の機械的強度が不十分なものとなりやすい。 The polylactic acid polymer forms the core as a fiber-forming component, and the aliphatic polyester copolymer functions as a thermal adhesive component for maintaining the nonwoven fabric form and for bonding with other members by heat sealing In the case of the core-sheath type composite cross section in which the sheath part is formed, the composite ratio (mass ratio) of the core part and the sheath part is preferably core part / sheath part = 3/1 to 1/3. If the ratio of the core part exceeds 3/1, the ratio of the sheath part becomes too small, so the thermal bonding performance tends to be inferior, and the shape retention and mechanical performance of the long-fiber nonwoven fabric tend to be inferior. It becomes difficult to obtain a good heat sealability. On the other hand, when the ratio of the core is less than 1/3, the mechanical strength of the obtained nonwoven fabric tends to be insufficient.
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、ポリ乳酸系重合体の粘度は、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、「ＭＦＲ１」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。ＭＦＲ１が１０ｇ／１０分未満であると、粘性が高すぎて、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る。反対にＭＦＲ１が８０ｇ／１０分を超える場合は、粘度が低すぎるため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。 It is also a preferable condition in the present invention to select a polymer viscosity suitable for high speed spinning. That is, the viscosity of the polylactic acid-based polymer is abbreviated as “MFR1”, which is a melt flow rate measured at a temperature of 210 ° C. and a load of 20.2 N (2160 gf) in accordance with the method described in ASTM-D-1238. ) Is preferably 10 to 80 g / 10 min, more preferably 20 to 70 g / 10 min. When the MFR1 is less than 10 g / 10 minutes, the viscosity is too high, and the burden on the screw at the time of melting in the manufacturing process increases. On the other hand, when MFR1 exceeds 80 g / 10 min, the viscosity is too low, and yarn breakage tends to occur frequently in the spinning process, and the operability tends to be impaired.
一方、脂肪族ポリエステル共重合体の粘度は、ＡＳＴＭ−Ｄ−１２３８に記載の方法に準じて、温度１９０℃、荷重２０．２Ｎ（２１６０ｇｆ）で測定したメルトフローレイト（以下、「ＭＦＲ２」と略記する）が２０〜４５ｇ／１０分であることが好ましい。ＭＦＲ２が２０ｇ／１０分未満であると、脂肪族ポリエステル共重合体に有機過酸化物を溶融混合した場合にそれにより架橋が行われて、粘性が高い重合体となってしまい、このため溶融紡糸工程において延伸張力に耐えきれずに糸切れが発生しやすくなる。一方、ＭＦＲ２が４５ｇ／１０分を超える場合は、脂肪族ポリエステル共重合体の重合度が小さいために、有機過酸化物を溶融混合しても十分な架橋反応が行われず、このため得られた重合体をスパンボンドの紡糸工程で十分に冷却させるだけの結晶化速度を得ることができにくくなる。 On the other hand, the viscosity of the aliphatic polyester copolymer is a melt flow rate (hereinafter abbreviated as “MFR2”) measured at a temperature of 190 ° C. and a load of 20.2 N (2160 gf) according to the method described in ASTM-D-1238. Is preferably 20 to 45 g / 10 min. When MFR2 is less than 20 g / 10 min, when an organic peroxide is melt-mixed with an aliphatic polyester copolymer, crosslinking is performed thereby, resulting in a polymer having high viscosity. In the process, it is difficult to withstand the stretching tension, and yarn breakage is likely to occur. On the other hand, when the MFR2 exceeds 45 g / 10 min, the degree of polymerization of the aliphatic polyester copolymer is small, so that even if the organic peroxide is melt-mixed, a sufficient crosslinking reaction is not performed, and thus it was obtained. It becomes difficult to obtain a crystallization rate sufficient to sufficiently cool the polymer in the spunbond spinning process.
脂肪族ポリエステル共重合体と有機過酸化物とを溶融混合して得られる重合体の粘度は、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、「ＭＦＲ４」と略記する）が１０〜３０ｇ／１０分、温度２３０℃、荷重２０．２Ｎ（２１６０ｇｆ）で測定したメルトフローレイト（以下、「ＭＦＲ５」と略記する）が、２０〜４５ｇ／１０分であることが好ましい。このように異なる温度におけるＭＦＲ４とＭＦＲ５との複数の値を規定するのは、一つの温度条件におけるＭＦＲ値だけでは架橋の度合いを確認しにくく、複数のＭＦＲ値によって初めて架橋の度合いを正しく確認できるためである。温度２１０℃のときのＭＦＲ４が１０ｇ／１０分未満であると、溶融混合した重合体の架橋度合いが強くなるため、溶融紡糸工程においてゴム状弾性を示し、糸条が延伸張力に耐えきれなくなって、糸切れが発生しやすくなる。一方、温度２３０℃のときのＭＦＲ５が４５ｇ／１０分を超える場合は、溶融混合した重合体の架橋度合いが弱くなるため、結晶化速度が低くなり、したがって糸条同士が開繊工程において密着してしまって、地合の劣る不織布となってしまうおそれがある。ＭＦＲ４、ＭＦＲ５のより好ましい範囲は、いずれにおいても、２０〜３０ｇ／１０分である。このようなより好ましい範囲とすることによって、紡糸工程、延伸工程、開繊工程のいずれも問題なく実行することができるとともに、地合の良好な不織布を得ることができる。 The viscosity of the polymer obtained by melt-mixing the aliphatic polyester copolymer and the organic peroxide is 210 ° C. under a load of 20.2 N (2160 gf) in accordance with the method described in ASTM-D-1238. Melt flow rate (hereinafter abbreviated as “MFR5”) measured at a melt flow rate (hereinafter abbreviated as “MFR4”) of 10 to 30 g / 10 min, a temperature of 230 ° C. and a load of 20.2 N (2160 gf). Is preferably 20 to 45 g / 10 min. In this way, defining a plurality of values of MFR4 and MFR5 at different temperatures makes it difficult to confirm the degree of cross-linking with only one MFR value under one temperature condition, and it is possible to correctly confirm the degree of cross-linking for the first time with a plurality of MFR values. Because. If the MFR4 at a temperature of 210 ° C. is less than 10 g / 10 min, the degree of cross-linking of the melt-mixed polymer becomes strong, and thus rubber elasticity is exhibited in the melt spinning process, and the yarn cannot withstand the stretching tension. Thread breakage is likely to occur. On the other hand, when the MFR5 at a temperature of 230 ° C. exceeds 45 g / 10 min, the degree of crosslinking of the melt-mixed polymer is weakened, so the crystallization rate is low, and therefore the yarns adhere closely in the fiber opening process. This may result in a nonwoven fabric with poor formation. A more preferable range of MFR4 and MFR5 is 20 to 30 g / 10 min in both cases. By setting it as such a more preferable range, all of a spinning process, an extending | stretching process, and a fiber opening process can be performed without a problem, and a nonwoven fabric with favorable formation can be obtained.
なお、以下においては、脂肪族ポリエステル共重合体と有機過酸化物とを溶融混合した重合体の粘度として、ＡＳＴＭ−Ｄ−１２３８に記載の方法に準じて、温度１９０℃、荷重２０．２Ｎ（２１６０ｇｆ）で測定したメルトフローレイト（以下、「ＭＦＲ３」と略記する）を用いることもある。 In the following, the viscosity of a polymer obtained by melt-mixing an aliphatic polyester copolymer and an organic peroxide is a temperature of 190 ° C. and a load of 20.2 N (in accordance with the method described in ASTM-D-1238. The melt flow rate (hereinafter abbreviated as “MFR3”) measured at 2160 gf) may be used.
本発明における不織布を構成する複合繊維の単糸繊度は、２〜７デシテックスであることが好ましい。脂肪族ポリエステル共重合体に有機過酸化物を溶融混合した重合体は架橋により粘性が高いために、単糸繊度が２デシテックス未満になると、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、操業性が悪化しやすくなる。一方、単糸繊度が７デシテックスを超えると、肌に接した際に硬さを感じるようになり、衛生用品を装着した時に不快感をおぼえやすくなる。これらの理由により、単糸繊度は、３〜５デシテックスがより好ましい。 The single yarn fineness of the composite fiber constituting the nonwoven fabric in the present invention is preferably 2 to 7 dtex. Polymers prepared by melting and mixing organic peroxides with aliphatic polyester copolymers have high viscosity due to cross-linking, so if the single yarn fineness is less than 2 dtex, the spun yarn cannot withstand the drawing tension in the spinning process. Thread breakage frequently occurs and operability is likely to deteriorate. On the other hand, if the single yarn fineness exceeds 7 dtex, it will feel firm when it comes into contact with the skin, and it will be easier to remember discomfort when wearing sanitary goods. For these reasons, the single yarn fineness is more preferably 3 to 5 dtex.
本発明の生分解性衛生材の目付は、用いる部位に応じて適宜選択すればよく、特に限定しないが、一般的には１５〜３０ｇ／ｍ２の範囲が好ましい。目付が１５ｇ／ｍ２未満であると、得られる不織布の構成繊維間の距離が大きく、孔が開いたような状態となるため、衛生用品のトップシートに用いた場合の着用時に濡れ戻りが生じやすく、不快に感じるおそれがある。また、機械的特性が実用性に乏しいものとなりやすい。逆に、目付が３０ｇ／ｍ２を越えると、不織布において構成繊維が密であるため、透水性に劣るばかりか、風合いも硬くなりやすい。 The basis weight of the biodegradable sanitary material of the present invention may be appropriately selected according to the site to be used, and is not particularly limited, but is generally in the range of 15 to 30 g / m 2 . If the basis weight is less than 15 g / m 2 , the distance between the constituent fibers of the obtained nonwoven fabric is large, and a hole is formed, so that wetting back occurs when it is used for a top sheet of sanitary goods. Easy and uncomfortable. In addition, mechanical properties tend to be poor in practicality. On the other hand, when the basis weight exceeds 30 g / m 2 , the constituent fibers are dense in the nonwoven fabric, so that not only the water permeability is inferior but also the texture tends to be hard.
本発明の生分解性衛生材は、ＪＩＳ Ｌ １９０６に記載のハンドルオメーター法に準じて測定した柔軟度が１５ｃＮ以上６０ｃＮ以下であることが好ましい。柔軟度が６０ｃＮを超えると、不織布の風合いが硬くなり衛生材として好ましくない。 The biodegradable sanitary material of the present invention preferably has a flexibility of 15 cN or more and 60 cN or less measured according to the handle ohm method described in JIS L 1906. When the flexibility exceeds 60 cN, the texture of the nonwoven fabric becomes hard, which is not preferable as a sanitary material.
上記のようにポリ乳酸系長繊維の単糸繊度を３〜５デシテックスとし、衛生材の目付を１５〜３０ｇ／ｍ２として、これらの範囲でそれぞれ調整することにより、柔軟性に優れる衛生材用を得ることができる。 As described above, the single yarn fineness of the polylactic acid-based long fibers is 3 to 5 dtex, and the basis weight of the sanitary material is 15 to 30 g / m 2 . Can be obtained.
本発明の生分解性衛生材においては、不織布を構成している複合長繊維を、昇温速度１０℃／分で融解した後、降温速度１０℃／分で示差熱分析したときに、熱接着成分となる架橋脂肪族ポリエステル共重合体に起因する降温結晶化温度Ｔｃｃが存在し、かつこの降温結晶化温度Ｔｃｃが７５℃以上８５℃以下であり、結晶化熱量Ｈｅｘｏが２０Ｊ／ｇ以上３０Ｊ／ｇ以下となる。降温結晶化温度Ｔｃｃは、例えばヒートシール加工を施した場合のシール部が冷却して固化するときの温度を示すものであり、この温度が低いほど冷却時間がかかり、また、結晶化熱量Ｈｅｘｏは、冷却するに必要な能力であり、この値が小さい場合は、ヒートシール部がなかなか冷却固化しない現象が発生する。本発明においては、熱接着成分として架橋脂肪族ポリエステル共重合体を用いたことにより、架橋していない脂肪族ポリエステル共重合体よりも降温結晶化温度Ｔｃｃを高く設定することができ、かつ結晶化熱量Ｈｅｘｏも大きくなり、すなわち降温結晶化温度Ｔｃｃと結晶化熱量Ｈｅｘｏが上記範囲になり、このため本発明の衛生材を使用して衛生用品を製造する際に、ヒートシール加工がされる場合において、ヒートシール部の冷却固化が早くなり、生産性が向上することになる。 In the biodegradable sanitary material of the present invention, the composite long fibers constituting the nonwoven fabric are melted at a temperature rising rate of 10 ° C./min, and then subjected to differential thermal analysis at a temperature falling rate of 10 ° C./min. The temperature-falling crystallization temperature Tcc caused by the crosslinked aliphatic polyester copolymer as a component exists, the temperature-falling crystallization temperature Tcc is 75 ° C. or more and 85 ° C. or less, and the crystallization heat amount Hexo is 20 J / g or more and 30 J / g. g or less. The temperature drop crystallization temperature Tcc indicates, for example, the temperature at which the seal portion cools and solidifies when heat sealing is performed. The lower the temperature, the longer the cooling time, and the crystallization heat amount Hexo is. This is the capacity required for cooling, and when this value is small, a phenomenon occurs in which the heat-sealed portion does not readily cool and solidify. In the present invention, the use of a crosslinked aliphatic polyester copolymer as a thermal adhesive component enables the temperature-falling crystallization temperature Tcc to be set higher than that of an uncrosslinked aliphatic polyester copolymer, and the crystallization The amount of heat Hexo also increases, that is, the temperature-falling crystallization temperature Tcc and the amount of heat of crystallization Hexo are in the above ranges. Therefore, when a sanitary article is manufactured using the sanitary material of the present invention, As a result, the cooling and solidification of the heat seal portion is accelerated, and the productivity is improved.
本発明の生分解性衛生材は、熱接着成分として機能する低融点の脂肪族ポリエステル共重合体が架橋しているため、熱的に安定したものとなり、したがって、衛生用品に用いる際に、他の部材との熱シールによる貼り合わせやヒートシール加工等の後加工の際に熱収縮が発生しにくいという特長を有する。すなわち、本発明の生分解性衛生材は、具体的には、上述のように脂肪族ポリエステル共重合体の融点をＴｍとして、（Ｔｍ−１０）℃の雰囲気に５分間放置したときのタテ方向の熱収縮率が２％以下であることが好ましい。 The biodegradable sanitary material of the present invention is thermally stable because the low-melting point aliphatic polyester copolymer that functions as a thermal adhesive component is cross-linked. The heat shrinkage hardly occurs at the time of post-processing such as pasting by heat sealing or heat sealing processing. That is, the biodegradable sanitary material of the present invention is specifically the vertical direction when the aliphatic polyester copolymer is allowed to stand in an atmosphere of (Tm-10) ° C. for 5 minutes, where Tm is the melting point of the aliphatic polyester copolymer. It is preferable that the thermal contraction rate of is 2% or less.
次に、実施例に基づき本発明を具体的に説明する。ただし、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、比較例における各種物性値の測定は、下記の方法により実施した。 Next, based on an Example, this invention is demonstrated concretely. However, the present invention is not limited to only these examples. In addition, the measurement of the various physical-property values in a following example and a comparative example was implemented with the following method.
（１）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、得られた融解吸熱曲線の最大値を与える温度を融点（℃）とした。 (1) Melting point (° C.): Using a differential scanning calorimeter (Perkin Elma, DSC-2 type), the sample mass was 5 mg, the heating rate was 10 ° C./min, and the obtained melting The temperature giving the maximum value of the endothermic curve was defined as the melting point (° C.).
（２）降温結晶化温度Ｔｃｃ（℃）、結晶化熱量Ｈｅｘｏ（Ｊ／ｇ）：パーキンエルマ社製の示差走査型熱量計ＤＳＣ−７型を用い、試料質量を１０ｍｇとし、昇温速度を１０℃／分として２１０℃まで昇温測定し、続いて降温速度を１０℃／分として測定して得られた結晶化発熱曲線の発熱ピークの極値を与える温度を降温結晶化温度Ｔｃｃ（℃）とした。また、得られた結晶化発熱曲線の発熱ピークの面積を結晶化熱量Ｈｅｘｏ（Ｊ／ｇ）とした。 (2) Decreasing crystallization temperature Tcc (° C.), crystallization heat amount Hexo (J / g): using a differential scanning calorimeter DSC-7 manufactured by Perkin Elma, using a sample mass of 10 mg and a heating rate of 10 The temperature that gives the extreme value of the exothermic peak of the crystallization exothermic curve obtained by measuring the temperature rise to 210 ° C. as the temperature / minute, and then measuring the temperature-fall rate as 10 ° C./minute is the temperature-falling crystallization temperature Tcc (° C.) It was. The area of the exothermic peak of the obtained crystallization exothermic curve was defined as the crystallization heat amount Hexo (J / g).
（３）繊度（デシテックス）：ウエブ状態における５０本の繊維の繊維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。 (3) Fineness (decitex): The fiber diameter of 50 fibers in the web state was measured with an optical microscope, and the average value obtained by density correction was defined as the fineness.
（４）目付（ｇ／ｍ２）：標準状態の試料から、試料長が１０ｃｍ、試料幅が５ｃｍの試料片１０点を作成し、平衡水分にした後、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。 (4) Weight per unit area (g / m 2 ): Ten sample pieces having a sample length of 10 cm and a sample width of 5 cm were prepared from a sample in a standard state, and after making the equilibrium moisture, the mass (g) of each sample piece was Weighing was performed, and an average value of the obtained values was converted per unit area to obtain a basis weight (g / m 2 ).
（５）引張強力（Ｎ/５ｃｍ幅）および破断伸度（％）：試料長２０ｃｍ、試料幅５ｃｍの試料片１０点を作製し、各試料について、定速伸張型引張試験機（オリエンテック社製のテンシロン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）とした。また、上記の切断時の伸度（％）の平均値を破断伸度とした。 (5) Tensile strength (N / 5 cm width) and elongation at break (%): Ten sample pieces having a sample length of 20 cm and a sample width of 5 cm were prepared, and a constant-speed extension type tensile tester (Orientec) was used for each sample. Tensilon UTM-4-1-100, manufactured by Tenshiron, stretched at a grip interval of 10 cm and a tensile speed of 20 cm / min, and the average value of the resulting breaking load at break (N / 5 cm width) was determined as the tensile strength (N / 5 cm). Width). Moreover, the average value of the elongation (%) at the time of cutting was defined as the elongation at break.
（６）柔軟度（ｃＮ）：ＪＩＳ Ｌ １９０６に記載のハンドルオメーター法に準じて測定した。 (6) Flexibility (cN): Measured according to the handle ohm method described in JIS L 1906.
（７）肌ざわり性：不織布を手で触れた際の肌ざわり性につき、下記の３段階に官能評価した。
◎：軟らかく、肌ざわりがよい
△：ふつう
×：硬い
(7) Texture: The texture of the nonwoven fabric when touched by hand was subjected to sensory evaluation in the following three stages.
◎: Soft and soft to the touch △: Normal ×: Hard
（８）寸法安定性［乾熱収縮率（％）］：不織布を構成する芯鞘構造の繊維の鞘成分の融点をＴｍとしたときに、縦方向×横方向＝２０ｃｍ×２０ｃｍの試料を（Ｔｍ−１０）℃の雰囲気下で５分間放置した後の縦横各辺の試料長をＬ（ｃｍ）として、下式によって算出した。そして、乾熱収縮率が縦方向、横方向とも２％以下のものを、寸法安定性が良好であると評価した。
（乾熱収縮率）＝｛（２０−Ｌ）／２０｝×１００
(8) Dimensional stability [dry heat shrinkage (%)]: When the melting point of the sheath component of the core-sheath fiber constituting the nonwoven fabric is Tm, a sample of longitudinal direction × lateral direction = 20 cm × 20 cm ( Tm-10) The sample length of each side in the vertical and horizontal directions after being allowed to stand in an atmosphere at 5 ° C. for 5 minutes was calculated by the following formula. Then, those having a dry heat shrinkage of 2% or less in both the vertical and horizontal directions were evaluated as having good dimensional stability.
(Dry heat shrinkage) = {(20−L) / 20} × 100
（９）生分解性：約５８℃に維持された熟成コンポスト中に不織布を埋設し、３ヶ月後に取り出し、不織布がその形態を保持していない場合、あるいは、その形態を保持していも引張強力が埋設前の強力初期値に対して５０％以下に低下している場合に、生分解性が良好であると評価し○で示した。これに対し、強力が埋設前の強力初期値に対して５０％を超える場合に、生分解性能が不良であると評価し×で示した。 (9) Biodegradability: A nonwoven fabric is embedded in an aged compost maintained at about 58 ° C. and taken out after 3 months. If the nonwoven fabric does not retain its form, or if it retains its form, tensile strength Was evaluated as good biodegradability when it was reduced to 50% or less with respect to the strong initial value before embedding, and indicated by ◯. On the other hand, when the strength exceeded 50% of the initial strength value before embedding, the biodegradation performance was evaluated as poor and indicated by x.
（１０）急速加熱試験の際の分解温度：有機過酸化物の試料１ｇを電熱板により４℃／分の速度で加熱したとき（急速加熱試験）に、分解を開始する温度を測定することにより求めた。 (10) Decomposition temperature during rapid heating test: By measuring the temperature at which decomposition starts when 1 g of an organic peroxide sample is heated at a rate of 4 ° C / min with an electric heating plate (rapid heating test) Asked.
（実施例１）
融点が１６８℃、ＭＦＲ１が２０ｇ／１０分の、Ｌ−乳酸／Ｄ−乳酸＝９８．４／１．６モル％のＬ−乳酸／Ｄ−乳酸共重合体（以下、「Ｐ１」と略記する）を、芯成分として用意した。
(Example 1)
L-lactic acid / D-lactic acid copolymer having a melting point of 168 ° C. and MFR1 of 20 g / 10 min, L-lactic acid / D-lactic acid = 98.4 / 1.6 mol% (hereinafter abbreviated as “P1”) ) Was prepared as a core component.
また、融点が１１０℃、１９０℃におけるＭＦＲ２が３６ｇ／１０分である、脂肪族ジオール、脂肪族ジカルボン酸および乳酸を構成成分とする脂肪族ポリエステル共重合体（三菱化学社製 商品名「ＧＳＰｌａ」；以下、「Ｐ２」と略記する）と、下記の有機過酸化物とを１９０℃で溶融混合した重合体（チップ）をコンパウンド法により用意した。すなわち、脂肪族ポリエステル共重合体Ｐ２に、有機過酸化物として、ジメチルジ（ブチルパーオキシ）ヘキサン（日本油脂社製 商品名「パーヘキサ２５Ｂ−４０」、純度４０％、急速加熱試験での分解温度が１２５℃）を０．２質量部（有機過酸化物としては０．０８質量部）の濃度で含まれるように添加し、１９０℃に温度設定された二軸混練機（東芝機械社製ＴＥＭ−３７ＢＳ）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鞘成分の脂肪族ポリエステル共重合体（以下、「Ｐ３」と略記する）を採取した。その時の押し出し量は３０ｋｇ／ｈ、二軸混練機のスクリュー回転数は２００ｒｐｍとした。 In addition, an aliphatic polyester copolymer having a melting point of 110 ° C. and an MFR 2 of 36 g / 10 min at 190 ° C. and having an aliphatic diol, an aliphatic dicarboxylic acid and lactic acid as constituent components (trade name “GSPla” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) Hereinafter abbreviated as “P2”) and a polymer (chip) prepared by melt-mixing the following organic peroxide at 190 ° C. was prepared by a compound method. That is, to the aliphatic polyester copolymer P2, dimethyldi (butylperoxy) hexane (trade name “Perhexa 25B-40” manufactured by NOF Corporation, purity 40%, decomposition temperature in the rapid heating test is used as an organic peroxide. 125 ° C.) is added so as to be contained at a concentration of 0.2 parts by mass (0.08 parts by mass as an organic peroxide), and the temperature is set to 190 ° C. (Toshiba Machine TEM- 37BS). Then, the strand was extruded from a 0.4 mm diameter × 3 hole die. Subsequently, the strand was cooled with a cooling bath, and then cut with a pelletizer to collect an aliphatic polyester copolymer (hereinafter abbreviated as “P3”) as a sheath component. The extrusion rate at that time was 30 kg / h, and the screw rotation speed of the biaxial kneader was 200 rpm.
得られた実施例１の脂肪族ポリエステル共重合体の結晶化速度指数は、１．７分であった。また１９０℃におけるＭＦＲ３は１３ｇ／１０分であった。有機過酸化物を溶融混練する前よりもＭＦＲの値が低下したのは、有機過酸化物により架橋が起こって粘性が上昇したためであると思われる。なお、鞘成分の脂肪族ポリエステル共重合体Ｐ３の２１０℃におけるＭＦＲ４は２０ｇ／１０分、２３０℃におけるＭＦＲ５は３５ｇ／１０分であった。 The resulting crystallization rate index of the aliphatic polyester copolymer of Example 1 was 1.7 minutes. Moreover, MFR3 in 190 degreeC was 13 g / 10min. The reason why the value of MFR was lower than before the organic peroxide was melt-kneaded seems to be that the viscosity was increased due to crosslinking caused by the organic peroxide. The MFR4 at 210 ° C. of the aliphatic polyester copolymer P3 as a sheath component was 20 g / 10 minutes, and the MFR5 at 230 ° C. was 35 g / 10 minutes.
さらに、Ｐ１をベースと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、Ｐ１とＰ３との複合比が、質量比で、Ｐ１：Ｐ３＝１：１となるように、またＰ１の溶融重合体中にタルクが０．５質量％含まれるように、個別に計量した後、それぞれを個別のエクストルーダー型溶融押し出し機を用いて温度２２０℃で溶融し、芯鞘型複合繊維断面となる紡糸口金を用いて、上述のようにＰ１が芯部を構成しＰ３が鞘部を構成するように、単孔吐出量１．００ｇ／分の条件で溶融紡糸した。
Furthermore, a masterbatch containing 20% by mass of talc (TA) as a crystal nucleating agent based on P1 was prepared.
Each of the P1 and P3 is weighed individually so that the composite ratio of P1 and P3 is P1: P3 = 1: 1, and 0.5 mass% of talc is contained in the molten polymer of P1. After that, each is melted at a temperature of 220 ° C. using an individual extruder-type melt extruder, and using a spinneret having a cross section of a core-sheath type composite fiber, P1 constitutes a core portion as described above, and P3 Melt spinning was performed under the condition of a single-hole discharge rate of 1.00 g / min so as to constitute the sheath.
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２１００ｍ／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。開繊の際に、構成繊維の大部分が分繊され、密着糸および収束糸は認められず、開繊性は良好であった。堆積させた複合長繊維の単糸繊度は、４．７デシテックスであった。 After cooling the spun yarn with a known cooling device, it is subsequently pulverized at a traction speed of 2100 m / min with an air soccer provided below the spinneret, and is opened using a known opening device, It was collected and deposited as a web on a moving screen conveyor. At the time of opening, most of the constituent fibers were separated, and no contact yarn and convergent yarn were observed, and the opening property was good. The single yarn fineness of the deposited composite long fiber was 4.7 dtex.
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２０ｇ／ｍ２のポリ乳酸系長繊維不織布からなる衛生材を得た。熱エンボス条件としては、両ロールの表面温度を９０℃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。 Next, the web was passed through a hot embossing device composed of an embossing roll and a smooth metal roll, and heat treated to obtain a sanitary material composed of a polylactic acid-based long fiber nonwoven fabric having a basis weight of 20 g / m 2 . As heat embossing conditions, the surface temperature of both rolls is 90 ° C., and the embossing roll is a circular sculpture pattern with an individual area of 0.6 mm 2 , the pressure contact density is 20 / cm 2 , and the pressure contact area ratio is 15 % Was used.
得られた生分解性衛生材の性能を表１に示す。 The performance of the obtained biodegradable sanitary material is shown in Table 1.
（実施例２）
単孔吐出量を０．７ｇ/分とし、かつ牽引速度を１９３０ｍ/分として、単糸繊度３．６デシテックスの複合長繊維を得たこと以外は実施例１と同様にして、生分解性衛生材を得た。
得られた生分解性衛生材の性能を表１に示す。
(Example 2)
Biodegradable hygiene in the same manner as in Example 1, except that the single-hole discharge rate was 0.7 g / min and the pulling speed was 1930 m / min, and a composite continuous fiber having a single yarn fineness of 3.6 dtex was obtained. The material was obtained.
The performance of the obtained biodegradable sanitary material is shown in Table 1.
（実施例３）
不織布の目付を３０ｇ/ｍ２としたこと以外は実施例１と同様にして、生分解性衛生材を得た。
得られた生分解性衛生材の性能を表１に示す。
(Example 3)
A biodegradable sanitary material was obtained in the same manner as in Example 1 except that the basis weight of the nonwoven fabric was 30 g / m 2 .
The performance of the obtained biodegradable sanitary material is shown in Table 1.
（実施例４）
Ｐ１をベースとして、タルクに代えて二酸化チタン（ＴＩ）を２０質量％練り込み含有させた。そして、それ以外は実施例１と同様にして、生分解性衛生材を得た。
得られた生分解性衛生材の性能を表１に示す。
Example 4
Based on P1, 20% by mass of titanium dioxide (TI) was incorporated instead of talc. And otherwise, it carried out similarly to Example 1, and obtained the biodegradable sanitary material.
The performance of the obtained biodegradable sanitary material is shown in Table 1.
（実施例５）
芯成分として、実施例１で用いたＰ１を用いた。また、鞘成分として、実施例１で用いたＰ２に代えて、融点が１１０℃、１９０℃でのＭＦＲ２が２０ｇ/１０分である、脂肪族ジオール、脂肪族ジカルボン酸および乳酸を構成成分とする脂肪族ポリエステル共重合体（三菱化学社製 商品名「ＧＳＰｌａ」）を用いた。
(Example 5)
P1 used in Example 1 was used as the core component. Further, as a sheath component, instead of P2 used in Example 1, an aliphatic diol, an aliphatic dicarboxylic acid, and lactic acid having a melting point of 110 ° C. and an MFR 2 at 190 ° C. of 20 g / 10 min are used as constituent components. An aliphatic polyester copolymer (trade name “GSPla” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) was used.
有機過酸化物は、実施例１と同じものを、０．０７５質量部（有機過酸化物としては０．０３質量部）の濃度で含まれるように添加した。そして、それ以外は実施例１と同様にして、脂肪族ポリエステル共重合体（以下、「Ｐ４」と略記する）を採取した。 The same organic peroxide as in Example 1 was added so as to be contained at a concentration of 0.075 parts by mass (0.03 parts by mass as the organic peroxide). Other than that, an aliphatic polyester copolymer (hereinafter abbreviated as “P4”) was collected in the same manner as in Example 1.
得られた脂肪族ポリエステル共重合体Ｐ４の結晶化速度指数は、１．３分であった。また１９０℃におけるＭＦＲ３は４ｇ／１０分であった。有機過酸化物を溶融混練する前よりもＭＦＲの値が低下したのは、有機過酸化物により架橋が起こって粘性が上昇したためであると思われる。なお、脂肪族ポリエステル共重合体Ｐ４の２１０℃におけるＭＦＲ４は１０ｇ／１０分、２３０℃におけるＭＦＲ５は２２ｇ／１０分であった。 The resulting aliphatic polyester copolymer P4 had a crystallization rate index of 1.3 minutes. Moreover, MFR3 in 190 degreeC was 4 g / 10min. The reason why the value of MFR was lower than before the organic peroxide was melt-kneaded seems to be that the viscosity was increased due to crosslinking caused by the organic peroxide. In addition, MFR4 in 210 degreeC of aliphatic polyester copolymer P4 was 10 g / 10min, and MFR5 in 230 degreeC was 22 g / 10min.
さらに、Ｐ１をベースとして結晶核剤としてのタルク（ＴＡ）を２０質量％練り込み含有したマスターバッチを用意した。
そして、Ｐ１とＰ４との複合比が、質量比で、Ｐ１：Ｐ４＝２：１となるように、またＰ１の溶融重合体中にタルクが０．５質量％含まれるように、個別に計量した後、それぞれを個別のエクストルーダー型溶融押し出し機を用いて温度２３０℃で溶融し、芯鞘型複合繊維断面となる紡糸口金を用いて、上述のようにＰ１が芯部を構成しＰ４が鞘部を構成するように、単孔吐出量０．８６ｇ／分の条件で溶融紡糸した。
Further, a master batch containing 20% by mass of talc (TA) as a crystal nucleating agent based on P1 was prepared.
And it measures separately so that the composite ratio of P1 and P4 may be P1: P4 = 2: 1 by mass ratio, and 0.5 mass% of talc may be contained in the molten polymer of P1. Then, each is melted at a temperature of 230 ° C. using an individual extruder-type melt extruder, and using a spinneret having a cross section of a core-sheath type composite fiber, P1 constitutes a core portion as described above, and P4 Melt spinning was performed under the condition of a single-hole discharge rate of 0.86 g / min so as to constitute the sheath.
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２０００ｍ／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。開繊の際に、構成繊維の大部分が分繊され、密着糸および収束糸は認められず、開繊性は良好であった。堆積させた複合長繊維の単糸繊度は、４．８デシテックスであった。 After cooling the spun yarn with a known cooling device, it is subsequently pulverized at a traction speed of 2000 m / min with an air soccer provided below the spinneret, and opened using a known fiber opening device, It was collected and deposited as a web on a moving screen conveyor. At the time of opening, most of the constituent fibers were separated, and no contact yarn and convergent yarn were observed, and the opening property was good. The single yarn fineness of the deposited composite long fiber was 4.8 dtex.
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２０ｇ／ｍ２のポリ乳酸系長繊維不織布からなる衛生材を得た。熱エンボス条件としては、両ロールの表面温度を９０℃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。
得られた生分解性衛生材の性能を表１に示す。
Next, the web was passed through a hot embossing device composed of an embossing roll and a smooth metal roll, and heat treated to obtain a sanitary material composed of a polylactic acid-based long fiber nonwoven fabric having a basis weight of 20 g / m 2 . As heat embossing conditions, the surface temperature of both rolls is 90 ° C., and the embossing roll is a circular sculpture pattern with an individual area of 0.6 mm 2 , the pressure contact density is 20 / cm 2 , and the pressure contact area ratio is 15 % Was used.
The performance of the obtained biodegradable sanitary material is shown in Table 1.
（比較例１）
融点が１６８℃、ＭＦＲ１が７０ｇ／１０分であるＬ−乳酸／Ｄ−乳酸＝９８．６／１．４モル％のＬ−乳酸／Ｄ−乳酸共重合体を用い、これにタルクを０．５質量％含有させ、丸形の防止口金より、紡糸温度２１０℃、単孔吐出量１．６７ｇ／分で溶融紡糸した。次に、紡出糸条を冷却空気流にて冷却した後、引き続いてエアーサッカーにて５０００ｍ／分で引き取り、これを開繊し移動するコンベアの捕集面上に堆積して、ウエブを形成した。堆積させた繊維の単糸繊度は３．３デシテックスであった。
(Comparative Example 1)
L-lactic acid / D-lactic acid = 98.6 / 1.4 mol% L-lactic acid / D-lactic acid copolymer having a melting point of 168 ° C. and MFR1 of 70 g / 10 min was used. 5% by mass was contained and melt-spun from a round prevention die at a spinning temperature of 210 ° C. and a single hole discharge rate of 1.67 g / min. Next, after the spinning yarn is cooled with a cooling air flow, it is subsequently taken up at 5000 m / min with an air soccer ball, which is opened and deposited on the collecting surface of a moving conveyor to form a web. did. The single yarn fineness of the deposited fibers was 3.3 dtex.
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２０ｇ／ｍ２のポリ乳酸系長繊維不織布からなる生分解性衛生材を得た。熱エンボス条件としては、両ロールの表面温度を１３０℃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。
得られた生分解性衛生材の性能を表１に示す。
Next, the web was passed through a hot embossing device composed of an embossing roll and a smooth metal roll, and heat treated to obtain a biodegradable sanitary material composed of a polylactic acid-based long fiber nonwoven fabric having a basis weight of 20 g / m 2 . As heat embossing conditions, the surface temperature of both rolls is 130 ° C., and the embossing rolls are circular engraving patterns with individual areas of 0.6 mm 2 , the pressure contact density is 20 / cm 2 , and the pressure contact area ratio is 15 % Was used.
The performance of the obtained biodegradable sanitary material is shown in Table 1.
実施例１〜５の衛生材は、実用的な強力を有するとともに、ポリ乳酸単相のみからなる構成繊維を用いた比較例１の衛生材と比べて、柔軟性、肌ざわり性に格段に優れるものであり、肌に直接触れる衛生用品の部材として好適に用いることができるものであった。また乾熱収縮率も小さく、ヒートシール処理を良好に行えるものであった。 The sanitary materials of Examples 1 to 5 have practical strength and are remarkably excellent in flexibility and texture as compared with the sanitary material of Comparative Example 1 using a constituent fiber composed of only a polylactic acid single phase. It can be suitably used as a member of a sanitary product that directly touches the skin. In addition, the dry heat shrinkage was small, and the heat sealing treatment could be performed satisfactorily.
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