JP2011063903A - Polymer alloy fiber and surface sheet of sanitary article containing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ポリ乳酸を含む生分解性を有するポリマーアロイ繊維およびこの繊維を含む布帛により構成される衛生用品の表面シートに関するものである。 The present invention relates to a biodegradable polymer alloy fiber containing polylactic acid and a surface sheet of a sanitary article composed of a fabric containing the fiber.
使い捨ておむつ、生理用品、尿取りパット等の衛生用品はポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル等のプラスチック材料が主として使用されている。これら衛生用品は使い捨てのために使用後廃棄され、廃棄物は回収された後、焼却や埋立により処理されているが、焼却処理による大気汚染、埋立処理のための埋立地の確保が困難である等の問題がある。また、回収には多大な労力を必要とするために回収しきれず、土中等の自然界に放置され、環境破壊等様々な問題を引き起こす可能性がある。 Plastic materials such as polyethylene, polypropylene, polyester, and polyvinyl chloride are mainly used for sanitary products such as disposable diapers, sanitary products, and urine pads. These sanitary products are discarded after use for disposal, and the waste is collected and then disposed of by incineration or landfill. However, it is difficult to secure landfill for air pollution and landfill treatment by incineration. There are problems such as. Moreover, since a great deal of labor is required for recovery, it cannot be recovered and left in the natural environment such as in the soil, which may cause various problems such as environmental destruction.
このような問題を解決するため、例えば特許文献１にはポリ乳酸やポリグリコール酸といった生分解性を有するポリマーを用いた繊維集合体を衛生材料に用いることが提案されている。 In order to solve such a problem, for example, Patent Document 1 proposes to use a fiber assembly using a biodegradable polymer such as polylactic acid or polyglycolic acid as a sanitary material.
しかしながらポリ乳酸やポリグリコール酸といったポリマーはヤング率の高いポリマーであり繊維化したときに風合いが硬く、皮膚に直に接して用いる衛生用品の材料としては、肌触りが良くないため適切とはいえない。 However, polymers such as polylactic acid and polyglycolic acid are polymers with high Young's modulus, and the texture is hard when fiberized, and it is not appropriate as a material for sanitary products to be used in direct contact with the skin because it does not feel well. .
本発明の課題は、衛生用品を構成するシートであって、肌に直接触れる部分である表面シートに適用することができる生分解性を有する繊維であって、使用後、自然環境下で徐々に分解し最終的には消失する性能を有し、また、使用後に焼却した場合に大気汚染が無く、環境への影響が少ない素材であって、実用的な強度を有し、かつ風合いがソフトで、肌触りの良好な素材を提供することにある。 An object of the present invention is a sheet constituting a sanitary article, which is a fiber having biodegradability that can be applied to a surface sheet that is a part that directly touches the skin, and gradually after use in a natural environment. It has the ability to decompose and eventually disappear, and when incinerated after use, it is a material that has no air pollution and has little impact on the environment, has practical strength, and has a soft texture. It is to provide a material having a good touch.
本発明者は、上記課題を達成するため検討した結果、ポリ乳酸と、特定の構造のヤング率の低い、柔軟なポリエステルとを用いてポリマーアロイ繊維とすることによって、実用的な強度を保持する繊維であって、かつ、この繊維を用いて布帛にした際には、ソフトな肌触りを呈することを見出し、本発明に到達した。 As a result of studies to achieve the above-mentioned problems, the present inventor maintains practical strength by using polylactic acid and a flexible polyester having a specific structure and a low Young's modulus as a polymer alloy fiber. It was a fiber, and when it was made into a fabric using this fiber, it discovered that a soft touch was exhibited and reached | attained this invention.
すなわち、本発明は、第一成分がポリ乳酸であり、第二成分が生分解性を有するポリエステルであって、炭素数３以上の直鎖炭化水素基を含有する脂肪族ポリエステル、あるいは芳香族ポリエステルに炭素数３以上の直鎖炭化水素基を含有する脂肪族ポリエステルが共重合してなる芳香族−脂肪族共重合ポリエステルのいずれかであり、該第一成分と該第二成分とによって構成されることを特徴とするポリマーアロイ繊維を要旨とするものである。 That is, the present invention is an aliphatic polyester or aromatic polyester in which the first component is polylactic acid and the second component is a biodegradable polyester containing a linear hydrocarbon group having 3 or more carbon atoms. Is an aromatic-aliphatic copolymerized polyester obtained by copolymerizing an aliphatic polyester containing a linear hydrocarbon group having 3 or more carbon atoms, and is constituted by the first component and the second component. The gist of the present invention is a polymer alloy fiber characterized by that.
また、上記ポリマーアロイ繊維を含む布帛により構成されることを特徴とする衛生用品の表面シートを要旨とするものである。 Moreover, the gist is a top sheet of a sanitary product characterized by being composed of a fabric containing the polymer alloy fiber.
以下、本発明についてさらに詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
本発明のポリマーアロイ繊維は、いずれも生分解性を有する第一と第二のポリエステルによって構成される。まず、第一成分は、ポリ乳酸である。 The polymer alloy fiber of the present invention is composed of first and second polyesters having biodegradability. First, the first component is polylactic acid.
第一成分を構成するポリ乳酸としては、ポリ−Ｌ−乳酸、ポリ−Ｄ−乳酸、Ｌ−乳酸とＤ−乳酸の共重合体であるポリ−Ｄ，Ｌ−乳酸、あるいはポリ−Ｌ−乳酸とポリ−Ｄ−乳酸の混合物（ステレオコンプレックス）のいずれでもよい。Ｌ−乳酸とＤ−乳酸の共重合体であるポリ−Ｄ，Ｌ−乳酸を用いる場合のＤ−乳酸とＬ−乳酸の共重合比（Ｄ−乳酸／Ｌ−乳酸）は、１００／０〜９５／５、５／９５〜０／１００が好ましい。上記共重合比を外れる共重合体は、融点が低くなり、また、非晶性が高くなるため高強度の繊維が得られにくくなる。 Examples of the polylactic acid constituting the first component include poly-L-lactic acid, poly-D-lactic acid, poly-D, L-lactic acid, which is a copolymer of L-lactic acid and D-lactic acid, or poly-L-lactic acid. And a mixture of poly-D-lactic acid (stereo complex). When poly-D, L-lactic acid, which is a copolymer of L-lactic acid and D-lactic acid, is used, the copolymerization ratio of D-lactic acid and L-lactic acid (D-lactic acid / L-lactic acid) is 100/0 95/5 and 5 / 95-0 / 100 are preferable. Copolymers with a copolymerization ratio outside the above range have a low melting point and a high amorphous property, making it difficult to obtain high-strength fibers.
ポリ乳酸の粘度は、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ート（以下、ＭＦＲと略記する。）が１０〜８０ｇ／１０分であることが好ましく、２０〜４０ｇ／１０分であることがより好ましい。ＭＦＲが１０ｇ／１０分未満であると、溶融粘度が高すぎて溶融押出により良好に繊維化しにくい。一方、ＭＦＲが８０ｇ／１０分を超える場合、溶融粘度が低すぎて溶融押出が困難となるだけでなく、繊維の機械的強力が低下する傾向にある。 The viscosity of polylactic acid is 10 to 80 g / 10 min in melt flow rate (hereinafter abbreviated as MFR) measured at a temperature of 210 ° C. and a load of 20.2 N (2160 gf) according to the method described in ASTM D 1238. It is preferable that it is 20-40 g / 10min. When the MFR is less than 10 g / 10 minutes, the melt viscosity is too high and it is difficult to obtain a good fiber by melt extrusion. On the other hand, if the MFR exceeds 80 g / 10 min, the melt viscosity is too low to make melt extrusion difficult, and the mechanical strength of the fiber tends to decrease.
本発明のポリマーアロイ繊維の耐久性を向上させることを目的として、ポリ乳酸に脂肪族アルコール、カルボジイミド化合物、オキサゾリン化合物、オキサジン化合物、エポキシ化合物などの末端封鎖剤を添加してもよい。また、ポリ乳酸には、本発明の目的を損なわない範囲で、ε−カプロラクトン等の環状ラクトン類、α−ヒドロキシ酪酸、α−ヒドロキシイソ酪酸、α−ヒドロキシ吉草酸等のα−オキシ酸類、エチレングリコール、１，４−ブタンジオール等のグリコール類、コハク酸、セバシン酸等のジカルボン酸類が含有されていてもよい。 For the purpose of improving the durability of the polymer alloy fiber of the present invention, a terminal blocking agent such as an aliphatic alcohol, a carbodiimide compound, an oxazoline compound, an oxazine compound, or an epoxy compound may be added to polylactic acid. In addition, polylactic acid includes cyclic lactones such as ε-caprolactone, α-hydroxybutyric acid, α-hydroxyisobutyric acid, α-hydroxyacids such as α-hydroxyvaleric acid, ethylene, and the like as long as the object of the present invention is not impaired. Glycols such as glycol and 1,4-butanediol, and dicarboxylic acids such as succinic acid and sebacic acid may be contained.
ポリマーアロイ繊維を構成する第二成分は、炭素数３以上の直鎖炭化水素基を含有する脂肪族ポリエステル、あるいは芳香族ポリエステルに炭素数３以上の直鎖炭化水素基を含有する脂肪族ポリエステルが共重合してなる芳香族−脂肪族共重合ポリエステルである。 The second component constituting the polymer alloy fiber is an aliphatic polyester containing a linear hydrocarbon group having 3 or more carbon atoms, or an aliphatic polyester containing a linear hydrocarbon group having 3 or more carbon atoms in an aromatic polyester. An aromatic-aliphatic copolyester obtained by copolymerization.
炭素数３以上の直鎖炭化水素基を含有する脂肪族ポリエステルとしては、ポリ(ε−カプロラクトン)、ポリ(β−プロピオラクトン)のようなポリ(ω−ヒドロキシアルカノエート)や、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−ヒドロキシカプロネート、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のようなポリ（β−ヒドロキシアルカノエートや、これらの繰り返し単位とポリ−３−ヒドロキシバリレート又はポリ−４−ヒドロキシブチレートの繰り返し単位との共重合体などが挙げられる。さらに、ポリエチレンオキサレート、ポリエチレンアジペート、ポリエチレンアゼレート、ポリブチレンオキサレート、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンアジペート、ポリブチレンセバケート、ポリヘキサメチレンセバケートなどのポリアルキレンアルカノエートなどが挙げられる。 Examples of the aliphatic polyester containing a linear hydrocarbon group having 3 or more carbon atoms include poly (ω-hydroxyalkanoate) such as poly (ε-caprolactone) and poly (β-propiolactone), poly-3 Poly (β-hydroxyalkanoates such as hydroxypropionate, poly-3-hydroxybutyrate, poly-3-hydroxycapronate, poly-3-hydroxyheptanoate, poly-3-hydroxyoctanoate And a copolymer of these repeating units with a repeating unit of poly-3-hydroxyvalerate or poly-4-hydroxybutyrate, etc. Furthermore, polyethylene oxalate, polyethylene adipate, polyethylene azelate, polybutylene Oxalate, polybutylene succinate, polybutylene adipate, Polybutylene sebacate, polyalkylene alkanoates such as polyhexamethylene sebacate and the like.
芳香族ポリエステルに炭素数３以上の直鎖炭化水素基を含有する脂肪族ポリエステルが共重合してなる芳香族−脂肪族共重合ポリエステとしては、エチレンテレフタレート、プロピレンテレフタレート、ブチレンテレフタレート、エチレンナフタレートなどの芳香族ポリエステル単位にアジピン酸、セバシン酸、ドデカン二酸などの炭素数３以上の直鎖炭化水素基を含有する長鎖脂肪族ジカルボン酸が共重合したものなどが挙げられる。あるいは前記芳香族ポリエステル単位に脂肪族ジカルボン酸と炭素数３以上の直鎖炭化水素基を含有する長鎖脂肪族ジオールとのエステルが共重合したものが挙げられる。 Examples of the aromatic-aliphatic copolymer polyester obtained by copolymerizing an aromatic polyester with an aliphatic polyester containing a linear hydrocarbon group having 3 or more carbon atoms include ethylene terephthalate, propylene terephthalate, butylene terephthalate, and ethylene naphthalate. And a long-chain aliphatic dicarboxylic acid containing a straight-chain hydrocarbon group having 3 or more carbon atoms such as adipic acid, sebacic acid and dodecanedioic acid. Alternatively, the aromatic polyester unit may be a copolymer of an aliphatic dicarboxylic acid and a long-chain aliphatic diol containing a straight-chain hydrocarbon group having 3 or more carbon atoms.
第二成分のポリエステルとしては、融点が２１０℃以下のものが好ましい。融点が２１０℃を超える場合、紡糸温度を２３５−２４０℃程度以上とする必要があるが、第一成分のポリ乳酸の熱分解が始まり、良好に紡糸することが困難となるためである。 As the second component polyester, those having a melting point of 210 ° C. or less are preferable. When the melting point exceeds 210 ° C., the spinning temperature needs to be about 235 to 240 ° C. or more, but the thermal decomposition of the first component polylactic acid starts and it becomes difficult to spin well.
第二成分のポリエステルの粘度は、ＡＳＴＭ Ｄ １２３８に記載の方法に準じて、融点が１６０℃以下のものについては温度１９０℃の条件、融点１６０℃を超えるものについては（融点温度＋３０）℃の条件で、荷重２０．２Ｎ（２１６０ｇｆ）にて測定したＭＦＲが１０〜８０ｇ／１０分であることが好ましく、２０〜４０ｇ／１０分であることがより好ましい。ＭＦＲが１０ｇ／１０分未満であると、溶融粘度が高すぎて溶融押出により良好に繊維化しにくい。一方、ＭＦＲが８０ｇ／１０分を超える場合、溶融粘度が低すぎて溶融押出が困難となるだけでなく、繊維の機械的強力が低下する傾向にある。 According to the method described in ASTM D 1238, the viscosity of the second component polyester is 190 ° C. for the melting point of 160 ° C. or less, and (melting point temperature + 30) ° C. for the melting point exceeding 160 ° C. Under the conditions, the MFR measured under a load of 20.2 N (2160 gf) is preferably 10 to 80 g / 10 minutes, and more preferably 20 to 40 g / 10 minutes. When the MFR is less than 10 g / 10 minutes, the melt viscosity is too high and it is difficult to obtain a good fiber by melt extrusion. On the other hand, if the MFR exceeds 80 g / 10 min, the melt viscosity is too low to make melt extrusion difficult, and the mechanical strength of the fiber tends to decrease.
本発明では、上記した第一成分および第二成分の中から目的に応じて選択したポリマーを第一成分及び第二成分として適用するが、このとき両ポリマー間の溶融粘度差は紡糸操業性とポリマーアロイの形成しやすさの観点から可能な限り小さいことが好ましい。 In the present invention, a polymer selected according to the purpose from the first component and the second component described above is applied as the first component and the second component. At this time, the difference in melt viscosity between the two polymers is related to the spinning operability. From the viewpoint of ease of formation of the polymer alloy, it is preferably as small as possible.
第二成分としてポリアルキレンサクシネートに乳酸が１〜１０モル％共重合したポリマーで、互いに溶融粘度差の少ないものを組み合わせると、とりわけ紡糸操業性とポリマーアロイ構造を形成しやすい。この場合、第二成分のポリアルキレンサクネートとしては、エチレンサクシネート、ブチレンサクシネート、プロピレンサクシネート等の、エチレングリコール、ブタンジオール等のアルキレンジオールとコハク酸を重合したものが好ましい。また、本発明の目的を損なわない範囲で、上の繰り返し単位に、ε−カプロラクトン等の環状ラクトン類、α−ヒドロキシ酪酸、α−ヒドロキシイソ酪酸、α−ヒドロキシ吉草酸等のα−オキシ酸類、エチレングリコール、１，４−ブタンジオール等のグリコール類、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、リンゴ酸等のジカルボン酸類を共重合させてもよいが、これらの共重合量は３０モル％以下の範囲であることが好ましい。 When a polymer in which lactic acid is copolymerized with polyalkylene succinate as a second component and having a small difference in melt viscosity is combined, it is particularly easy to form a spinning operability and a polymer alloy structure. In this case, the second component polyalkylene succinate is preferably a polymer obtained by polymerizing an alkylene diol such as ethylene glycol or butane diol and succinic acid such as ethylene succinate, butylene succinate or propylene succinate. Further, in the range not impairing the object of the present invention, the above repeating units include cyclic lactones such as ε-caprolactone, α-hydroxy acids such as α-hydroxybutyric acid, α-hydroxyisobutyric acid, α-hydroxyvaleric acid, Although glycols such as ethylene glycol and 1,4-butanediol and dicarboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, sebacic acid and malic acid may be copolymerized, the copolymerization amount thereof is in the range of 30 mol% or less. It is preferable that
第二成分のポリアルキレンサクネートに共重合する乳酸が１モル％未満であると、第一成分との相溶性が十分に良化せず、上記の効果が得られにくい。一方、共重合する乳酸が１０モル％を超えると、ポリ乳酸との相溶性はより良好ではあるが、ポリアルキレンサクシネートの本来有する柔軟性が損なわれる傾向となる。ポリアルキレンサクシネートに共重合する乳酸は１〜５モル％が好ましい。なお、ポリアルキレンサクシネートに共重合する乳酸は、Ｌ−乳酸であっても、Ｄ−乳酸でもよい。また、乳酸は、モノマー単位で共重合してなるものを基本とするが、本発明の効果を損なわない範囲でオリゴマー単位（２個〜１０個程度）のものが一部含まれていてもよい。 When the amount of lactic acid copolymerized with the polyalkylene succinate of the second component is less than 1 mol%, the compatibility with the first component is not sufficiently improved, and the above effect is hardly obtained. On the other hand, when the lactic acid to be copolymerized exceeds 10 mol%, the compatibility with polylactic acid is better, but the inherent flexibility of polyalkylene succinate tends to be impaired. The lactic acid copolymerized with the polyalkylene succinate is preferably 1 to 5 mol%. The lactic acid copolymerized with the polyalkylene succinate may be L-lactic acid or D-lactic acid. Moreover, although lactic acid is based on what is copolymerized by a monomer unit, a part of oligomer unit (about 2-10 pieces) may be included in the range which does not impair the effect of this invention. .
本発明では、上記の第一成分のポリ乳酸と第二成分のポリエステルを用いて二成分系ポリマーアロイ繊維となす。この繊維においては、マトリックス（海成分）は、第一成分のポリ乳酸であっても、第二成分のポリエステルであってもよい。ただし、ポリマーアロイ構造とするためには、何れの場合も、一方成分の中に、他方成分が、繊維横断面において直径２００ｎｍ以下程度にミクロに相分離した状態で存在することが好ましく、このようにすることにより紡糸操業性が良好で、ソフトな風合いのポリマーアロイ繊維とすることができる。なお、結晶性を有するポリ乳酸をマトリックスに配する場合は、強度に優れた繊維とすることができ、第二成分のポリエステルをマトリックスに配する場合には、繊維がよりソフトなものとなる。 In the present invention, the first component polylactic acid and the second component polyester are used to form a two-component polymer alloy fiber. In this fiber, the matrix (sea component) may be the first component polylactic acid or the second component polyester. However, in order to obtain a polymer alloy structure, in any case, it is preferable that the other component is present in a state of being microscopically phase-separated to a diameter of about 200 nm or less in the fiber cross section. Thus, a polymer alloy fiber having good spinning operability and a soft texture can be obtained. When polylactic acid having crystallinity is arranged in the matrix, it is possible to obtain a fiber having excellent strength, and when the second component polyester is arranged in the matrix, the fiber becomes softer.
ポリマーアロイ繊維中の第二成分のポリエステルの含有量としては、得られるポリマーアロイ繊維１００質量％に対し３０質量％以上とすることが好ましい。第二成分のポリエステルの含有量を３０質量％以上とすることにより、得られるポリマーアロイ繊維に十分な柔軟性を付与することができる。なお、第一成分であるポリ乳酸と第二成分であるポリエステルとの質量比が多い方が、マトリックスを形成する傾向となる。 As content of polyester of the 2nd component in a polymer alloy fiber, it is preferable to set it as 30 mass% or more with respect to 100 mass% of polymer alloy fibers obtained. By setting the content of the second component polyester to 30% by mass or more, sufficient flexibility can be imparted to the resulting polymer alloy fiber. In addition, the one where mass ratio of polylactic acid which is the first component and polyester which is the second component is larger tends to form a matrix.
また、ポリマーアロイ繊維には、本発明の効果を損なわない範囲で、相溶化剤、酸化防止剤、安定剤、蛍光剤、顔料、抗菌剤、消臭剤又は強化剤などが含まれていてもよい。中でも、相溶化剤を繊維に含有させることは、良好なミクロ相分離構造を形成し、本発明の効果をより顕著とする上で好ましい。 In addition, the polymer alloy fiber may contain a compatibilizer, an antioxidant, a stabilizer, a fluorescent agent, a pigment, an antibacterial agent, a deodorant or a reinforcing agent as long as the effects of the present invention are not impaired. Good. Among these, it is preferable to add a compatibilizing agent to the fiber in order to form a good microphase separation structure and to make the effect of the present invention more remarkable.
ポリマーアロイ繊維の断面形状としては、一般に丸断面が好ましいが、目的に応じ扁平断面、三角断面、多葉断面、中空断面などを採用してもよい。 As the cross-sectional shape of the polymer alloy fiber, a round cross-section is generally preferable, but a flat cross-section, a triangular cross-section, a multi-leaf cross-section, a hollow cross-section, etc. may be adopted depending on the purpose.
本発明のポリマーアロイ繊維は、例えば以下のような方法により得ることができる。まず、２軸混練機などで第一成分のポリ乳酸と第二成分のポリエステルとを溶融混合してポリマーアロイチップを作成する。あるいは、２軸混練押出機を備えた紡糸装置に各チップを供給し、押出機中で均一溶融混合するなどして、所定のポリマーアロイを得る。次に、これを溶融紡糸した後、横吹付や環状吹付等の従来公知の冷却装置を用いて糸条を冷却する。続いて糸条に油剤を付与し、引き取りローラを介して未延伸糸として巻取る。そして巻取った未延伸糸を、公知の延伸機を用いて周速の異なるローラ群間で延伸すると共に、途中必要に応じて油剤を付与するなどして、目的のポリマーアロイ繊維から構成された延伸糸を得る。 The polymer alloy fiber of the present invention can be obtained, for example, by the following method. First, a polymer alloy chip is prepared by melt-mixing the first component polylactic acid and the second component polyester in a biaxial kneader or the like. Or each chip | tip is supplied to the spinning apparatus provided with the biaxial kneading extruder, and a predetermined polymer alloy is obtained by uniformly melt-mixing in an extruder. Next, after melt spinning, the yarn is cooled using a conventionally known cooling device such as horizontal spraying or annular spraying. Subsequently, an oil agent is applied to the yarn and wound as an undrawn yarn through a take-up roller. Then, the wound undrawn yarn was drawn from a polymer alloy fiber of interest by drawing it between groups of rollers having different peripheral speeds using a known drawing machine and applying an oil agent as needed during the process. A drawn yarn is obtained.
また、かかる延伸糸を得るにあたっては、紡糸、延伸を１工程で行うスピンドロー方式を採用することも、紡糸速度４０００ｍ／分程度以上の高速紡糸で一挙に延伸糸となす手段も有効である。 In obtaining such drawn yarns, it is effective to adopt a spin draw method in which spinning and drawing are performed in one step, or a means to make drawn yarns at once by high-speed spinning at a spinning speed of about 4000 m / min or more.
この他、繊維を長繊維として使用する場合は、糸条を捲き取った後、必要に応じて、撚糸、仮撚加工してもよい。 In addition, when using a fiber as a long fiber, it may be twisted or false twisted as necessary after the yarn has been scraped off.
一方、繊維を短繊維の形態とする場合は、必要に応じてクリンパーなどで機械クリンプを付与してから、ＥＣカッター、ギロチンカッターなどで所望の長さに繊維を切断すればよい。 On the other hand, when the fiber is in the form of a short fiber, it may be cut to a desired length with an EC cutter, a guillotine cutter or the like after applying a mechanical crimp with a crimper or the like as necessary.
本発明のポリマーアロイ繊維は、一例として以上のようにして得ることができ、本発明では、その後、この繊維を用いて布帛を得る。布帛としては、織物、編物、不織布などが採用される。 The polymer alloy fiber of the present invention can be obtained as described above as an example. In the present invention, a fabric is then obtained using this fiber. As the fabric, a woven fabric, a knitted fabric, a nonwoven fabric or the like is employed.
布帛として織物、編物を採用する場合、市販の織機、編機を用いることにより布帛となすことができる。特に織物は表面の形態が平滑であることから、本発明には好ましく採用される。採用しうる組織としては、平組織、綾組織、朱子組織などがあげられる。 When a woven fabric or a knitted fabric is used as the fabric, it can be made into a fabric by using a commercially available loom or knitting machine. In particular, the woven fabric is preferably employed in the present invention because the surface form is smooth. Examples of organizations that can be employed include plain organizations, twill organizations, and satsuko organizations.
また、布帛として不織布を採用する場合、カード機などを使用してポリマーアロイ繊維からなるウエブを作成し、これをニードルパンチ又は水流交絡（スパンレース）することにより、繊維を交絡させて不織布となす。この他、熱エンボスロールなどで圧熱処理する、別のバインダー繊維と混合して熱処理するなどして不織布となしてもよい。水流交絡することにより繊維同士が一体化してなる不織布は、より柔軟性に富み、肌触りが良好であることから、本発明のポリマーアロイ繊維のソフトとの相乗効果により、非常に肌触りの良好な布帛となる。 When a nonwoven fabric is used as the fabric, a web made of polymer alloy fibers is created using a card machine or the like, and the fibers are entangled by needle punching or hydroentanglement (spun lace) to form a nonwoven fabric. . In addition, you may make it a nonwoven fabric by heat-processing with a hot embossing roll etc., mixing with another binder fiber, and heat-processing. A nonwoven fabric in which fibers are integrated by hydroentanglement is rich in flexibility and has a good touch. Therefore, a fabric having a very good touch due to a synergistic effect with the softness of the polymer alloy fiber of the present invention. It becomes.
本発明では、上記したポリマーアロイ繊維を含む布帛は、衛生用品の表面シートとして用いるとよい。表面シートを構成する布帛には、前記ポリマーアロイ繊維を構成繊維とすることにより優れた柔軟性を呈することができる。布帛には、柔軟性の点から前記ポリマーアロイ繊維を３０質量％以上含むことが好ましく、より好ましくは、布帛を構成する繊維すべてを前記ポリマーアロイ繊維とすることである。他の繊維を混用してなる布帛としては、前記ポリマーアロイ繊維と他の繊維とを、混紡、交撚、精紡交撚を行った糸を用いた布帛、前記ポリマーアロイ繊維を含む長繊維と他の糸とを交織、交編した布帛、前記ポリマーアロイ繊維と他の繊維を混綿した混合不織布等が挙げられる。混用する他の繊維としては、本発明の目的から、自然界にて分解する繊維を選択することがよく、ポリ乳酸繊維等の生分解性の合成繊維、ビスコース、キュプラ、ポリノジック等のレーヨン系繊維、リヨセル等の溶剤紡糸セルロース繊維、絹、綿、麻等の天然繊維が挙げられる。 In the present invention, the fabric containing the polymer alloy fiber described above is preferably used as a surface sheet of sanitary goods. The fabric constituting the top sheet can exhibit excellent flexibility by using the polymer alloy fiber as a constituent fiber. The fabric preferably contains 30% by mass or more of the polymer alloy fiber from the viewpoint of flexibility, and more preferably, all the fibers constituting the fabric are the polymer alloy fiber. As a fabric formed by mixing other fibers, a fabric using a yarn obtained by blending, twisting, and finely spinning and twisting the polymer alloy fiber and another fiber, and a long fiber including the polymer alloy fiber; Examples thereof include a cloth obtained by weaving and knitting other yarns, and a mixed nonwoven fabric obtained by blending the polymer alloy fiber and other fibers. As other fibers to be mixed, for the purposes of the present invention, it is preferable to select fibers that are naturally degradable, biodegradable synthetic fibers such as polylactic acid fibers, and rayon fibers such as viscose, cupra, and polynosic. And solvent-spun cellulose fibers such as lyocell, and natural fibers such as silk, cotton and hemp.
長繊維の場合、糸条のトータル繊度としては、特段制限はないものの、布帛の風合いの点から１０〜９００ｄｔｅｘであることが好ましい。トータル繊度が１０ｄｔｅｘ未満になると布帛の強度が低下する傾向にあり、一方、９００ｄｔｅｘを超えると、布帛が重くなり、用途が限られてしまう傾向にある。 In the case of long fibers, the total fineness of the yarn is not particularly limited, but is preferably 10 to 900 dtex from the viewpoint of the texture of the fabric. When the total fineness is less than 10 dtex, the strength of the fabric tends to decrease. On the other hand, when the total fineness exceeds 900 dtex, the fabric becomes heavier and uses tend to be limited.
本発明の布帛が不織布の場合、不織布を構成する単繊維の繊度は、生産性、操業安定性、柔軟性などを考慮して１〜１０ｄｔｅｘ程度が好ましく、１〜５ｄｔｅｘがより好ましい。 When the fabric of the present invention is a nonwoven fabric, the fineness of the single fibers constituting the nonwoven fabric is preferably about 1 to 10 dtex, more preferably 1 to 5 dtex in consideration of productivity, operational stability, flexibility, and the like.
衛生用品の表面シートとして短繊維不織布を用いる場合、より柔軟性が良好で、かつ肌触りをさらに良好とするには、構成繊維同士が水流交絡により一体化することによって不織布形態を保持してなる不織布であることが好ましい。 When using a short fiber nonwoven fabric as a surface sheet of a sanitary product, the nonwoven fabric is formed by maintaining the nonwoven fabric form by integrating the constituent fibers together by hydroentanglement in order to further improve the flexibility and the touch. It is preferable that
なお、本発明における衛生用品とは具体的には、サニタリーナプキン、パンティーシールド、成人用オムツ、ベビーオムツ、失禁者パッド、介護用のシーツ、使い捨て下着等の肌に直接触れて使用する衛生用品であり、これらにおいて、肌に直接触れる側の材もしくは外側表面を覆う材である表面シートとして使用される。 The sanitary products in the present invention are sanitary products such as sanitary napkins, panty shields, adult diapers, baby diapers, incontinence pads, nursing sheets, disposable underwear and the like. In these, they are used as a surface sheet that is a material that directly touches the skin or a material that covers the outer surface.
本発明は、第一成分がポリ乳酸、第二成分が、生分解性を有するポリエステルであって、炭素数３以上の直鎖炭化水素基を含有する脂肪族ポリエステル、あるいは芳香族ポリエステルに炭素数３以上の直鎖炭化水素基を含有する脂肪族ポリエステルが共重合してなる芳香族−脂肪族共重合ポリエステルのいずれかであり、この二つの成分によるポリマーアロイ繊維であるので、使用後に焼却した場合に、大気汚染が無く、環境への影響が少ない素材である。また、このポリマーアロイ繊維は、実用的な強力を有しながらも、風合いがソフトであるため、この繊維を用いて布帛にとし、この布帛を衛生用品の表面シートに適用すると、肌触りの非常に良好なものとなる。 In the present invention, the first component is polylactic acid, the second component is a biodegradable polyester, and the aliphatic polyester or aromatic polyester containing a linear hydrocarbon group having 3 or more carbon atoms has carbon number. It is an aromatic-aliphatic copolyester obtained by copolymerization of aliphatic polyesters containing 3 or more linear hydrocarbon groups, and is a polymer alloy fiber composed of these two components. In some cases, it is a material that has no air pollution and little environmental impact. In addition, since this polymer alloy fiber has practical strength but has a soft texture, when this fiber is used as a fabric and this fabric is applied to a surface sheet of a sanitary product, it is extremely soft to the touch. It will be good.
以下、実施例によって本発明を詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例における特性値等の測定法は、次の通りである。また、ＭＦＲの測定法は上記したとおりである。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited to these Examples. In addition, the measuring methods, such as a characteristic value in an Example, are as follows. Moreover, the measuring method of MFR is as having mentioned above.
（１）融点（℃）
パーキンエルマ社製の示差走査型熱量計ＤＳＣ−２型を用い、昇温速度２０℃／分の条件で測定し、得られた融解吸熱曲線において極値を与える温度を融点とした。
(1) Melting point (° C)
Using a differential scanning calorimeter DSC-2 manufactured by Perkin Elma Co., Ltd., measurement was performed under the condition of a heating rate of 20 ° C./min, and the temperature giving an extreme value in the obtained melting endotherm curve was defined as the melting point.
（２）単糸繊度（ｄｔｅｘ）
ＪＩＳ Ｌ−１０１５ ７−５−１−１Ａの方法により測定した。
(2) Single yarn fineness (dtex)
It measured by the method of JIS L-1015 7-5-1-1A.
（３）不織布の引張強力（ｃＮ／２５ｍｍ幅）
不織布を幅２５ｍｍ、長さ１５０ｍｍの短冊状に切断し、試料を作成した。この試料をオリエンテック社製ＵＴＭ−４型のテンシロンを用いて、つかみ間隔１００ｍｍ、引張速度１００ｍｍ／分の条件で伸長切断し、最大強力を読み取った。本発明においては、引張強力１０００ｃＮ以上を実用的な強力を有するものとした。
(3) Tensile strength of nonwoven fabric (cN / 25mm width)
The nonwoven fabric was cut into strips having a width of 25 mm and a length of 150 mm to prepare a sample. This sample was stretched and cut using a UTM-4 type Tensilon manufactured by Orientec Corp. under the conditions of a grip interval of 100 mm and a tensile speed of 100 mm / min, and the maximum strength was read. In the present invention, a tensile strength of 1000 cN or more is assumed to have a practical strength.
（４）不織布の剛軟度（ｃｍ）
ＪＩＳ Ｌ−１０９６記載の４５度カンチレバー法に基づき、不織布の先端が４５度の斜面に接触するまでの移動距離（ｃｍ）を測定した。本発明においては剛軟度（移動距離）が１０ｃｍ未満を柔軟性が良好とした。
(4) Bending softness (cm) of nonwoven fabric
Based on the 45 degree cantilever method described in JIS L-1096, the moving distance (cm) until the tip of the nonwoven fabric contacted the 45 degree slope was measured. In the present invention, the flexibility was good when the bending resistance (movement distance) was less than 10 cm.
（５）不織布の風合い
不織布を１０人のパネラーによる手触り試験により、風合いのソフト性を官能評価した。１０人中９人以上が風合いがソフトであると評価した場合は○、５〜８人が風合いがソフトであると評価した場合は△、同じく４人以下である場合は×とした。
(5) Texture of non-woven fabric The softness of the texture was sensorially evaluated by a hand test with 10 panelists. When 9 or more out of 10 people evaluated that the texture was soft, ◯, when 5 to 8 people evaluated that the texture was soft, Δ, and when it was 4 or less, ×.
実施例１
まず、第一成分のポリ乳酸（ＭＦＲ２１ｇ／１０分、Ｄ−乳酸／Ｌ乳酸の共重合比＝１．３／９８．７、融点１７０℃）を５７質量％、第二成分のポリエステルとしてＬ−乳酸を３．０モル％共重合したポリブチレンサクシネート（ＭＦＲ３２ｇ／１０分、融点１０９℃）を４３質量％用い、２軸混練機で これらを２２０℃で混練しポリマーアロイチップを得た。次に、孔数８５０孔の丸断面複合紡糸口金を備えた紡糸装置から紡糸温度２２０℃、紡糸速度１０００ｍ／分なる条件で該ポリマーアロイチップを溶融紡糸し、ポリマーアロイ繊維からなる未延伸糸を得た。その後、得られた未延伸糸を延伸温度１２０℃、延伸倍率３．２０倍なる条件で延伸し、押し込み式クリンパーで糸条に機械捲縮を与えた。そして、糸条に仕上げ油剤を付与した後、これを切断し、繊度２．２ｄｔｅｘ、強度３．４ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度４１％、繊維長５１ｍｍのポリマーアロイ短繊維を得た。
Example 1
First, 57% by mass of the first component polylactic acid (MFR 21 g / 10 min, D-lactic acid / L lactic acid copolymerization ratio = 1.3 / 98.7, melting point 170 ° C.), and the second component polyester L- 43% by mass of polybutylene succinate (MFR 32 g / 10 min, melting point 109 ° C.) copolymerized with 3.0 mol% of lactic acid was kneaded with a biaxial kneader at 220 ° C. to obtain polymer alloy chips. Next, the polymer alloy chip is melt-spun from a spinning device equipped with a 850-hole round cross-section composite spinneret at a spinning temperature of 220 ° C. and a spinning speed of 1000 m / min. Obtained. Thereafter, the obtained undrawn yarn was drawn under conditions of a drawing temperature of 120 ° C. and a draw ratio of 3.20 times, and the crimp was mechanically crimped with a push-in crimper. And after giving finishing oil agent to a thread | yarn, this was cut | disconnected and the polymer alloy short fiber of the fineness 2.2dtex, the intensity | strength 3.4cN / dtex, the elongation 41%, and the fiber length 51mm was obtained.
続いて、得られたポリマーアロイ短繊維をカード機で開繊し、目付５０ｇ／ｍ2のウエブを作製した後、得られたウエブを１００メッシュスクリーンからなるネットコンベアーに載置した。次いで、孔径０．１２ｍｍ、孔間隔１．０ｍｍの噴射孔を複数個有する噴射ノズルを３段階に設けて、前段１９２０ｋＰａ、中段２９８０ｋＰａ、後段２９３０ｋＰａの水圧でウエブの表裏を水流交絡処理した。ウエブの構成繊維はこれにより交絡し、目付５０ｇ／ｍ2 の不織布が得られた。 Subsequently, the obtained polymer alloy short fiber was opened with a card machine to produce a web having a basis weight of 50 g / m 2 , and then the obtained web was placed on a net conveyor composed of a 100 mesh screen. Next, spray nozzles having a plurality of spray holes having a hole diameter of 0.12 mm and a hole interval of 1.0 mm were provided in three stages, and the hydroentanglement treatment was performed on the front and back of the web with water pressures of the front stage 1920 kPa, the middle stage 2980 kPa, and the rear stage 2930 kPa. The constituent fibers of the web were thereby entangled, and a nonwoven fabric having a basis weight of 50 g / m 2 was obtained.
得られた不織布を構成するポリマーアロイ繊維の横断面の顕微鏡観察によれば、ポリ乳酸中に分散する共重合ポリエステルの直径は２００ｎｍ以下であり、当該不織布はソフトな風合いを発現するものであった。 According to the microscopic observation of the cross section of the polymer alloy fiber constituting the obtained nonwoven fabric, the copolymer polyester dispersed in polylactic acid had a diameter of 200 nm or less, and the nonwoven fabric exhibited a soft texture. .
実施例２〜４、比較例１
第二成分のポリエステルとして、ポリエチレンサクシネート（実施例２）、芳香族ポリエステルにアジピン酸を共重合したポリエステル（実施例３、４および比較例１）を用い、実施例３は紡糸温度２３０℃、比較例１は紡糸温度２４０℃とすること以外は実施例１と同様にして行った結果を表１に示す。なお、比較例１では第一成分のポリ乳酸が分解して紡糸時の糸切れが激しく、まともに繊維を得ることができなかったため、以後の不織布化の試験は行わなかった。
Examples 2-4, Comparative Example 1
As the second component polyester, polyethylene succinate (Example 2), polyester obtained by copolymerizing aromatic polyester with adipic acid (Examples 3 and 4 and Comparative Example 1), Example 3 has a spinning temperature of 230 ° C, Comparative Example 1 shows the results obtained in the same manner as in Example 1 except that the spinning temperature is 240 ° C. In Comparative Example 1, the first component polylactic acid was decomposed and the yarn breakage during spinning was severe, and fibers could not be obtained properly.
比較例２
ポリマーアロイとはせず、第一成分のポリ乳酸のみを使用すること以外は実施例１と同様にして実施した。
Comparative Example 2
It carried out like Example 1 except not using a polymer alloy but using only the 1st component polylactic acid.
得られた実施例１〜４、比較例２の不織布の引張強力、剛軟性および風合いを評価した結果を表１に示す。 Table 1 shows the results of evaluating the tensile strength, stiffness and texture of the obtained nonwoven fabrics of Examples 1 to 4 and Comparative Example 2.
表１より、明らかなように、本発明の要件を満たす実施例１〜４は、不織布の強力も十分高く、また、風合いもソフトであった。一方、比較例２は、ポリ乳酸繊維のみで構成されたもので不織布の強力は高いいものの、不織布の剛性が高くて固く、風合いもソフト性に欠けるものであった。したがって、本発明のポリマーアロイ繊維によって構成される布帛は風合いがソフトで柔軟性に優れるため、直接肌が接する用途である衛生用品の表面シートとして用いることに有益であることがわかった。
As is apparent from Table 1, Examples 1-4 satisfying the requirements of the present invention had sufficiently high nonwoven fabric strength and soft texture. On the other hand, Comparative Example 2 was composed only of polylactic acid fibers, and the nonwoven fabric had high strength, but the nonwoven fabric had high rigidity and was hard, and the texture was not soft. Therefore, since the fabric comprised by the polymer alloy fiber of this invention has a soft texture and is excellent in a softness | flexibility, it turned out that it is useful to use as a surface sheet of the sanitary goods which is the use which a skin touches directly.
Claims (4)
The sanitary article surface sheet according to claim 3, wherein the fabric is a nonwoven fabric, and the constituent fibers of the nonwoven fabric are integrated by hydroentanglement to maintain the nonwoven fabric form.
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