JP3136021B2 - 生物分解性繊維組成物及びこれに有用な熱接着性繊維 - Google Patents
生物分解性繊維組成物及びこれに有用な熱接着性繊維Info
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Description
繊維及びこれを用いた繊維組成物に関する。さらに詳し
くは、溶融紡糸が可能な生物分解性繊維組成物及びこれ
に有用な熱接着性繊維に関する。
解してばらばらの繊維になり、かつ経済的な熱接着加工
で容易に不織布化でき、水洗可能な使い捨て不織布など
は、従来から求められている。たとえば、赤ちゃんのお
尻ふき用ウェットティッシュなど、土中で離解してしま
う不織布製の根巻シートやポットなど、あるいは、生体
適合性があり、白血球が捕食可能な組合せの場合は手術
用または火傷用ガーゼなどメディカル不織布などとして
用いると都合が良い微生物崩壊の熱接着性繊維およびそ
の繊維組成物などである。
性」という。)の紙の代表例は、トイレットペーパーで
あり、これらはポバールやCMC(carboxymethyl cell
ulose )などの水溶性高分子をバインダーとして用い、
水中に投じられるとバインダーが溶解し、繊維がばらば
らになり、水洗可能となる。
159号公報および特開平1−306661号公報に見
られる様に、水離解性の紙と同様、基本的には、水溶性
高分子をバインダーとして用いており、使用時の耐水性
に工夫がはらわれている。
ずれもバインダー水溶液に含浸する方法で作られてお
り、経済的な熱接着加工法によって作られたものではな
い。また、生体適合性繊維には、キチン繊維などが知ら
れているが、熱接着性の生体適合性繊維ではなく、これ
らの熱接着不織布もない。
捨て不織布は、バインダーに水溶性高分子を用いた水離
解性の不織布であり、耐水性が不十分なため、ウエット
ティッシュなどの湿潤状態での用途に適さず問題があっ
た。特開昭62−184193号公報に見られる水不溶
性樹脂を部分使用したものもあるが、水不溶性樹脂で接
着された部分は、水に離解せず繊維の塊となり、水洗パ
イプがつまりやすく問題があった。
トやポットなどに用いると、相巻作業中に破損したり、
育苗中にポットが破損してしまい目的を達しえず問題が
あった。
め、接着成分として生物分解性熱可塑性樹脂を用いた生
物分解性繊維組成物及びこれに有用な熱接着性繊維を提
供することを目的とする。
め、本発明の生物分解性繊維組成物は、第一成分と第二
成分とから少なくとも構成される複合繊維からなる熱接
着性繊維を少なくとも30重量%と前記熱接着性繊維以
外の繊維とを含み、前記熱接着性繊維によって接着一体
化している繊維組成物であって、前記複合繊維を構成す
る第一成分は、微生物によって捕食可能な熱可塑性樹脂
からなり、その融点(Tm1 ℃)は、50<Tm1 <2
00の温度範囲にあり、かつ熱接着成分として前記複合
繊維表面の少なくとも30%を占め、前記第二成分の熱
可塑性樹脂(ただし、エチレンテレフタレート系ポリエ
ステルを除く)の融点(Tm2 ℃)は、100<Tm2
<230、かつTm1 +20≦Tm2 の温度範囲である
ことを特徴とする。
繊維が、レーヨン、木綿およびパルプなどのセルロース
繊維、キチン繊維、蛋白繊維及び脂肪族ポリエステルか
ら選ばれる少なくとも一つの微生物崩壊性繊維であるこ
とが好ましい。
質的なすべてが微生物崩壊性材料で構成されていること
が好ましい。また前記構成においては、繊維組成物が、
脂肪族ポリエステル同士の組合せからなる鞘芯型複合繊
維である熱接着性繊維または、前記熱接着性繊維と前記
熱接着繊維の熱接着成分の融点より少なくとも20℃高
い融点を持つ脂肪族ポリエステルの繊維からなることが
好ましい。
二成分とから少なくとも構成される複合繊維からなる熱
接着性繊維を少なくとも30重量%と前記熱接着性繊維
以外の繊維とを含み、前記熱接着性繊維によって接着一
体化する繊維組成物を得るための熱接着性繊維であっ
て、前記第一成分の融点(Tm1 ℃)は、50<Tm1
<200の温度範囲にあり、かつ微生物によって捕食可
能な熱可塑性樹脂からなる熱接着成分で繊維表面の少な
くとも30%を占め、前記第二成分の熱可塑性樹脂(た
だし、エチレンテレフタレート系ポリエステルを除く)
の融点(Tm2 ℃)は100<Tm2 <230、かつT
m1 +20≦Tm2 の温度範囲の複合繊維であることを
特徴とする。
によって捕食可能な熱可塑性樹脂を鞘成分とする鞘芯型
複合繊維であることが好ましい。この場合はさらに、芯
成分が、微生物によって捕食可能な熱可塑性樹脂からな
ることが好ましい。
て生物分解性熱可塑性樹脂を用いた生物分解性繊維組成
物及びこれに有用な熱接着性繊維を実現できる。すなわ
ち、本発明の複合繊維の少なくとも一成分は、微生物に
よって捕食可能な熱可塑性樹脂であるので、この成分が
微生物等により分解を受けると、繊維または布帛(たと
えば不織布)の形態が保持できなくなる。これにより土
中に埋めたり、浄化槽内で消化することができる。
よって捕食可能な熱可塑性樹脂は、熱可塑性の特徴を発
揮するため少なくともその融点より20℃高い熱分解温
度を持ち、かつ微生物によって捕食を可能とするため親
水性であるが、主として主鎖に親水基を持たないかもし
くは化学的に安定な樹脂であるため、水に難溶である。
そのため生物分解を受ける前は、本発明の繊維または布
帛(たとえば不織布)は、水洗が可能でありかつ耐久性
がある。
生物によって捕食可能な熱可塑性樹脂を熱接着成分とす
る熱接着性繊維を熱接着性繊維として用いるため、一般
に多用されている熱風加工機、熱ロール加工機およびヤ
ンキードライヤー式抄紙機などで容易に製造でき、この
ため安価に提供できるのでディスポ商品として都合が良
い。
などとすると、数ヵ月の内に浄化槽内で消化され特に都
合が良い。無論土中に埋めても同様である。本発明の生
物分解性繊維組成物からなる不織布と紙は耐水性を持つ
ため、あらかじめ界面活性剤水溶液などを含浸したウエ
ットティッシュあるいは果樹園での防虫果実包装袋など
として用いると、使用中は耐水性だが不要になった時、
トイレに流したり近くの土中に埋めたりして手軽に処分
できるので、都合が良い。
説明する。本発明の熱接着性繊維とは、紙用短カット繊
維、ステープル繊維、マルチフィラメント、モノフィラ
メント、スパンボンド手法もしくはメルトブロー手法に
よって得られる繊維など溶融紡糸手法によって得られる
繊維状物をいう。
ルチフィラメントの燃り糸、これらの織編物、不織布、
固綿および紙などをいう。本発明の微生物によって捕食
可能な熱可塑性樹脂からなる熱接着成分は、その融点
(Tm1 ℃)を200℃未満、より好ましくは140℃
以下とするのが熱接着加工上都合良く、50℃以下であ
ると保管に制限を生じ好ましくない。
熱可塑性樹脂には融点(Tm℃)が90<Tm<170
の、微生物によって生産された脂肪族ポリエステル、融
点(Tm℃)が50<Tmの、合成脂肪族ポリエステ
ル、および、融点(Tm℃)が100<Tm<160
の、変成でんぷんと変成ポリビニルアルコールからなる
ポリマーアロイ、などが都合よく、熱可塑性の変成リグ
ニンなど、動植物由来の熱可塑性樹脂も用いることがで
きる。これらのなかで本発明に用いる熱接着成分として
特に融点(Tm℃)が60≦Tm<130の合成脂肪族
ポリエステルが都合良い。また、結晶化速度が遅いが、
融点(Tm℃)が110≦Tm<140の、微生物によ
って生産された脂肪族ポリエステルも用いることができ
る。
分としては、融点(Tm℃)が130<Tm<170
の、微生物によって生産された脂肪族ポリエステルが都
合が良く、160〜170℃のものが特に都合が良い。
なお前記脂肪族ポリエステルは結晶化速度が遅いため、
鞘芯型複合繊維とするのが特に好ましい。
熱可塑性樹脂は、熱分解しやすいので、溶解融紡糸温度
をあまり高くしないのが好ましい。したがって、繊維成
形成分であるもう一つの熱可塑性樹脂の融点(Tm
2 ℃)を100<Tm2 <230とするのが都合良く、
熱接着加工上、Tm1 +20≦Tm2 とする必要があ
る。前記樹脂としては、上記脂肪族ポリエステルなどの
微生物によって捕食可能な熱可塑性樹脂、ホリプロピレ
ンなどのポリオレフィン、ナイロン12、ナイロン6な
どのポリアミド、およびポリブチレンテレフタレートな
どのポリエステルなどのホモポリマー、コポリマーおよ
び変成体がある。
が良いメディカル不織布などの用途では、繊維成形成分
を前記脂肪族ポリエステルなどの微生物によって捕食可
能な熱可塑性樹脂を用いるのが都合良い。
捕食可能な熱可塑性樹脂を熱接着成分とし、前記樹脂よ
り融点が少なくとも20℃高い熱可塑性樹脂を繊維成形
成分とする複合繊維である。その繊維断面は、偏心もし
くは円心円状の鞘芯型、両成分が背腹状のサイドバイサ
イド型、両成分が交互に配列された風車型もしくは積層
型、繊維成形成分を芯成分とする多芯型、および、両成
分が単に混合されて溶融紡糸された混合紡糸型等が都合
良い。繊維組成物として熱接着し組成物の強力を保つ都
合上、熱接着成分は、繊維表面の少なくとも30%を占
めることが好ましい。
維成形成分)は、80/20〜30/70が都合良く、
この範囲以外では溶融紡糸しがたい。本発明の熱接着繊
維の溶融紡糸温度は、繊維成形成分の融点(Tm2 ℃)
より少なくとも高い温度、より好ましくはこれより20
℃以上高い温度であって、熱接着成分すなわち微生物に
よって捕食可能な熱可塑性樹脂が熱分解する温度(Tm
3 ℃)より低い温度、より好ましくは20℃以上低い温
度である。
って異なり、例えば脂肪族ポリエステルは230〜28
0℃であるので、好ましい溶融紡糸温度(T℃)はこの
場合、210〜260℃以下となる。したがって、用い
る繊維成形成分の融点(Tm 2 ℃)は、190〜240
℃以下、より好ましくは230℃未満、最も好ましくは
150〜220℃が良い。なお繊維成形成分の融点(T
m2 ℃)は100℃を超えることが、使用上および熱加
工上都合が良い。
接着成分の融点(Tm1 ℃)より少なくとも15℃低い
温度で少なくとも2倍、より好ましくは2.5倍以上延
伸して繊維強力を向上させるのが最も好ましいが、変成
リグニンなど延伸性のない場合も多く、これらの場合は
延伸せずに用いる。
d)は、一般には、0.5〜500dであり、機械捲縮
をしていない紙用短カット繊維は、0.5〜10d(繊
維長3〜20mm)、ローラーカードなどの機械的開織
手法を用いる不織布などの用途向けの機械捲縮などの捲
縮を付与したステープル繊維は、0.5〜50d(繊維
長20〜150mm)、および、マルチフィラメントも
しくはモノフィラメントにあっては、3〜500dが都
合良い。
その熱接着加工温度(Tk℃)は、熱風加工法において
は、Tm1 +10≦Tk≦Tm2 +20が最も好まし
く、熱ロール加工法においては、Tm1 −10≦Tk≦
Tm2 +20が最も好ましく、Tm1 +5≦Tk≦Tm
1 +25かつTk≦Tm2 +20が最も好ましい。
の熱接着性繊維のみで構成されるのが好ましいが、用途
によると100%でなくても良い場合も多い。この場合
は本発明の熱接着性繊維を熱接着繊維として用い、他の
繊維(主体繊維)と混合使用するが、熱接着性繊維の比
率を少なくとも30重量%とするのが好ましい。
などのセルロース繊維、ポリエチレンテレフタレート
(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)な
どのポリエステル、ナイロン6、ナイロン66、ナイロ
ン12、ナイロン46などのポリアミド、ポリアクリロ
ニトリル、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、およ
び、ポリビニルアルコールのホルマル化物などのホモポ
リマー、コポリマーおよびこれらの変成体からなる繊維
などの、一般に繊維と言われているものをいう。
成パルプ)などの繊維状物をいう。前記主体繊維の融点
もしくは分解温度は、160℃以上、より好ましくは2
00℃以上であり、最も好ましくは220℃以上であ
る。もし融点が220℃未満の時は、本発明の熱可塑性
樹脂はその融点が前記融点より少なくとも20℃低い樹
脂より選ぶのが望ましい。
特徴とするため、主体繊維も微生物で崩壊するのが望ま
しく、レーヨン、木綿およびパルプなどのセルロース繊
維もしくは大豆蛋白繊維などの蛋白繊維が好ましい。以
下具体的実施例を説明する。
という)30g/10min.の微生物崩壊性脂肪族ポ
リエステル「TONE」P767Eを鞘成分とし、融点
160℃、MI23g/10min.のポリプロピレン
を芯成分とする鞘芯型複合繊維を、210℃で溶融紡糸
し30℃の水の中で3.0倍に延伸して延伸糸となし、
繊維処理剤を付与した。そののち、氷冷したスタフィン
グボックスで機械捲縮し冷風貫通型乾燥機で乾かし切断
して、繊度5d、長さ51mmのステープルとした。こ
のステープル40重量部と、繊度2d、長さ51mmの
レーヨンステープル60重量部とを混合し、ローラーカ
ードで60g/m2 目付のカードウェッブとし、90℃
の、熱風貫通型熱加工機を用いて熱接着不織布とした。
この不織布は嵩だかい不織布であった。
不織布の形態を保持しており、不織布強力も変化がなか
った。また、この不織布をエアーポンプで曝気している
潅漑用溜め池の泥水に1か月間漬けておいたところ、レ
ーヨンステープルは消失し、芯成分繊維の単なる固まり
となっていた。
と共にくるみ、畑に埋め、3か月後掘り起こしたとこ
ろ、いずれも不織布の形態を保たず繊維がばらけた状態
となっており、レーヨンステープルはほとんど見当たら
なかった。
維強力2.3g/d,伸度100%、ヤング率60kg
/mm2 であった。上記60kg/m2 目付の熱接着不
織布は、厚み1.1mm、比容積20cm3 /g、縦方
向の強力が5kg/5cmで伸度38%、横方向の強力
が1kg/5cmで伸度50%であり、汎用の不織布と
して仕様可能であった。
ブを70℃の熱ロールに通すと、厚み0.2mm、縦方
向の強力が9kg/5cmで伸度36%、横方向の強力
が2kg/5cmで伸度44%の熱接着不織布となっ
た。
ェッブを作成し、ネットにはさんで、でんぷん水溶液を
含浸させ、次いでニッドロープで絞り、でんぷんを繊維
に対し10重量%添加した66g/m2 のウエッブと
し、110℃のコンベヤー式揮熱風貫通型乾燥機で乾燥
し不織布とした。この不織布は薄く紙状であった。
の土とともに包もうとしたところ、きわめて破れやすく
手早く作業する必要があった。また、この不織布を実施
例1と同様にして無菌水に浸漬したところ、繊維がばら
ばらになり形態を保っていなかった。
切断して短カット繊維とした。この繊維20重量部と、
繊度2d、長さ5mmのレーヨン短カット80重量部を
水中に分散させて抄紙し、70℃のフェロ板に挟んで乾
燥し紙とした。これを実施例1と同様にして試験した
所、同様の結果を得た。
m2 目付の不織布を熱風温度70℃で、実施例1と同様
にして作成した。得られた不織布は、厚み1.1mmの
嵩だかい不織布で、比容積が20cm3 /g、縦方向の
強力が15g/cmで伸度38%であり、汎用の不織布
として仕様可能であった。また、上記ステープル繊維の
カードウェッブを60℃の熱ロールに通すと、厚み0.
2mm、縦方向の強力が22kg/5cmで伸度35
%、横方向の強力が5kg/5cmで伸度31%の熱接
着不織布となった。これを実施例1と同様にして試験し
た所、同様の結果を得た。
鞘成分とし、融点208℃、230℃でのMFR(me
lt flow rate)が50g/min.ポリプ
ラスチックス社製ポリブチレンテレフタレート共重合体
XD590を芯成分とする鞘芯型複合繊維を225℃で
溶解融紡糸し、30℃水中で2.5倍に延伸して延伸糸
となし、繊維処理剤を付与したのち、氷冷したスタフィ
ンボックスで機械捲縮し、冷風貫通型乾燥機で乾燥した
のち切断して、繊度5d、長さ51mmのステープルと
した。
長さ51mmのレーヨンステープル70重量部とを混綿
し、ローラーカードで60g/m2 目付のカードウェッ
ブとなし、100℃の、熱風貫通型熱加工機を用いて熱
接着不織布とした。この不織布は嵩だかい不織布であっ
た。また、この延伸糸を実施例2と同様にして、短カッ
ト繊維とし、さらに同様にして紙とした。これら不織布
と紙とを、それぞれ実施例1と同様にして試験したとこ
ろ、実施例1と同様の結果を得た。
着成分として生物分解性熱可塑性樹脂を用いた生物分解
性繊維組成物及びこれに有用な熱接着性繊維を実現でき
る。また、接着成分が微生物によって捕食可能な熱可塑
性樹脂のため、耐水性は実用上十分で、かつ微生物によ
って崩壊可能な不織布などの繊維組成物を得ることがで
きる。
接着加工法によって作られるので、水洗可能な使い捨て
不織布、たとえば、赤ちゃんのお尻ふき用ウェットティ
ッシュなど、あるいは、土中で離解してしまう不織布製
の根捲きシートやポットなどとして用いると大変便利で
あり都合が良い。
プなどの使い捨てシートや包装材として用いると、使用
した場所に埋めて処分しても、環境破壊が従来の不織布
に比べ少ないので都合が良いものとすることができる。
Claims (6)
- 【請求項1】 第一成分と第二成分とから少なくとも構
成される複合繊維からなる熱接着性繊維を少なくとも3
0重量%と前記熱接着性繊維以外の繊維とを含み、前記
熱接着性繊維によって接着一体化している繊維組成物で
あって、前記複合繊維を構成する第一成分は、微生物によって捕
食可能な熱可塑性樹脂からなり、その 融点(Tm1 ℃)
は、50<Tm1 <200の温度範囲にあり、かつ熱接
着成分として前記複合繊維表面の少なくとも30%を占
め、 前記第二成分の熱可塑性樹脂(ただし、エチレンテレフ
タレート系ポリエステルを除く)の融点(Tm2 ℃)
は、100<Tm2 <230、かつTm1 +20≦Tm
2 の温度範囲であることを特徴とする生物分解性繊維組
成物。 - 【請求項2】 熱接着性繊維以外の繊維が、レーヨン、
木綿およびパルプなどのセルロース繊維、キチン繊維、
蛋白繊維及び脂肪族ポリエステルから選ばれる少なくと
も一つの微生物崩壊性繊維である請求項1に記載の生物
分解性繊維組成物。 - 【請求項3】 繊維組成物の実質的なすべてが微生物崩
壊性材料で構成されている請求項1に記載の生物分解性
繊維組成物。 - 【請求項4】 繊維組成物が、脂肪族ポリエステル同士
の組合せからなる鞘芯型複合繊維である熱接着性繊維ま
たは、該熱接着性繊維と該熱接着繊維の熱接着成分の融
点より少なくとも20℃高い融点を持つ脂肪族ポリエス
テルの繊維からなる請求項1に記載の生物分解性繊維組
成物。 - 【請求項5】 第一成分と第二成分とから少なくとも構
成される複合繊維からなる熱接着性繊維を少なくとも3
0重量%と前記熱接着性繊維以外の繊維とを含み、前記
熱接着性繊維によって接着一体化する繊維組成物を得る
ための熱接着性繊維であって、 前記第一成分の融点(Tm1 ℃)は、50<Tm1 <2
00の温度範囲にあり、かつ微生物によって捕食可能な
熱可塑性樹脂からなる熱接着成分で繊維表面の少なくと
も30%を占め、前記第二成分の熱可塑性樹脂(ただ
し、エチレンテレフタレート系ポリエステルを除く)の
融点(Tm2 ℃)は100<Tm2 <230、かつTm
1 +20≦Tm2 の温度範囲の複合繊維であることを特
徴とする熱接着性繊維。 - 【請求項6】 複合繊維が、微生物によって捕食可能な
熱可塑性樹脂を鞘成分とする鞘芯型複合繊維である請求
項5に記載の熱接着性繊維。
Priority Applications (1)
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JP3363293A JP3136021B2 (ja) | 1993-02-23 | 1993-02-23 | 生物分解性繊維組成物及びこれに有用な熱接着性繊維 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH06248552A JPH06248552A (ja) | 1994-09-06 |
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