JP3320911B2 - 分割可能な複合繊維及びその構造物 - Google Patents
分割可能な複合繊維及びその構造物Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、中性又は弱アルカリ性
の環境下でも容易に分割可能であり、極細繊維化、超極
細繊維化又は特殊断面繊維化することが可能な新規複合
繊維及びそれを応用した繊維構造物に関する。
の環境下でも容易に分割可能であり、極細繊維化、超極
細繊維化又は特殊断面繊維化することが可能な新規複合
繊維及びそれを応用した繊維構造物に関する。
【０００２】
【従来の技術】化学処理により分割し、例えば超極細繊
維化可能な複合繊維は広く利用されている。例えば特開
昭５７−２９６１０号公報、特開昭５９−１８７６７２
号公報、特開平１−２９２１２４号公報、には強アルカ
リ（水酸化ナトリウムなど）水溶液で処理してポリエス
テル類を加水分解することにより分割可能な複合繊維
や、又、特開昭６１−２８２４４５号公報等には溶剤
（炭化水素、極性溶剤、ハロゲン化合物など）で溶解可
能なポリマー（例えばポリスチレン）を溶解除去して分
割可能な複合繊維が提案されている。しかし、これら従
来の分割型複合繊維は分割処理に強アルカリや有機溶剤
を使用するため安全上や環境保護上の問題が多い。即
ち、アルカリ加水分解では高濃度（例えば１％以上、特
に３〜１０％程度）の水酸化ナトリウム水溶液等を使用
するので処理後の廃水の中和に多量の酸を必要とし、更
に分解生成物（テレフタル酸ナトリウムなど）は生物に
よる分解速度が低く環境汚染源となる。同様に、溶剤や
溶解されたポリマーは廃水中から完全に回収することは
困難で環境汚染源となる。また危険な強アルカリや溶剤
を使用し更にその廃水処理を充分に行なうには作業上の
困難を伴なうばかりか高価な設備や運転コストを要し経
済的にも不利である。
維化可能な複合繊維は広く利用されている。例えば特開
昭５７−２９６１０号公報、特開昭５９−１８７６７２
号公報、特開平１−２９２１２４号公報、には強アルカ
リ（水酸化ナトリウムなど）水溶液で処理してポリエス
テル類を加水分解することにより分割可能な複合繊維
や、又、特開昭６１−２８２４４５号公報等には溶剤
（炭化水素、極性溶剤、ハロゲン化合物など）で溶解可
能なポリマー（例えばポリスチレン）を溶解除去して分
割可能な複合繊維が提案されている。しかし、これら従
来の分割型複合繊維は分割処理に強アルカリや有機溶剤
を使用するため安全上や環境保護上の問題が多い。即
ち、アルカリ加水分解では高濃度（例えば１％以上、特
に３〜１０％程度）の水酸化ナトリウム水溶液等を使用
するので処理後の廃水の中和に多量の酸を必要とし、更
に分解生成物（テレフタル酸ナトリウムなど）は生物に
よる分解速度が低く環境汚染源となる。同様に、溶剤や
溶解されたポリマーは廃水中から完全に回収することは
困難で環境汚染源となる。また危険な強アルカリや溶剤
を使用し更にその廃水処理を充分に行なうには作業上の
困難を伴なうばかりか高価な設備や運転コストを要し経
済的にも不利である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、中性
又は弱アルカリ性の環境下で容易に分割可能であり、且
つ分解生成物は生物により容易に分解されて環境汚染を
防止することが可能であり、資源の浪費が少なく、コス
ト的にも有利な改良された新規な分割可能複合繊維及び
それを応用した繊維構造物を提供することにある。
又は弱アルカリ性の環境下で容易に分割可能であり、且
つ分解生成物は生物により容易に分解されて環境汚染を
防止することが可能であり、資源の浪費が少なく、コス
ト的にも有利な改良された新規な分割可能複合繊維及び
それを応用した繊維構造物を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、
（Ａ）ポリ乳酸を主成分とする容易に分解可能なポリエ
ステル（以下易分解ポリマーと記す）と、（Ｂ）芳香族
化合物に由来する成分を４０重量％以上含む繊維形成性
ポリエステル（以下芳香族ポリエステルと記す）とが複
合されてなり、該芳香族ポリエステルが単繊維横断面内
において、該易分解ポリマーによって複数のセグメント
に分離されており、且つ該易分解ポリマーが繊維表面の
少なくとも一部を占めていることを特徴とする分割可能
な複合繊維によって達成される。
（Ａ）ポリ乳酸を主成分とする容易に分解可能なポリエ
ステル（以下易分解ポリマーと記す）と、（Ｂ）芳香族
化合物に由来する成分を４０重量％以上含む繊維形成性
ポリエステル（以下芳香族ポリエステルと記す）とが複
合されてなり、該芳香族ポリエステルが単繊維横断面内
において、該易分解ポリマーによって複数のセグメント
に分離されており、且つ該易分解ポリマーが繊維表面の
少なくとも一部を占めていることを特徴とする分割可能
な複合繊維によって達成される。
【０００５】本発明の複合繊維に用いるポリ乳酸を主成
分とするポリエステルとは、Ｌ−乳酸及び／又はＤ−乳
酸成分が５０重量％以上の重合体でありポリＬ−乳酸ホ
モポリマー、ポリＤ−乳酸ホモポリマー、Ｌ−乳酸／Ｄ
−乳酸共重合ポリマー及びそれらに５０重量％以下の第
２又は第３成分を共重合及び／又は混合したものを包含
する。ポリ乳酸はＬ−乳酸及び／又はＤ−乳酸を加熱溶
融重合又は溶剤中で重合することにより得ることが出来
る。又、Ｌ−乳酸又はＤ−乳酸の環状２量体である。Ｌ
−ラクチド及び／又はＤ−ラクチドを加熱溶融して開環
重合させることも出来る。これらの溶融重合、溶剤重合
及び開環重合時に５０重量％以下の共重合可能な第２成
分又は第３成分などを添加、反応せしめてポリ乳酸を主
成分とする共重合ポリマーを得ることが出来る。
分とするポリエステルとは、Ｌ−乳酸及び／又はＤ−乳
酸成分が５０重量％以上の重合体でありポリＬ−乳酸ホ
モポリマー、ポリＤ−乳酸ホモポリマー、Ｌ−乳酸／Ｄ
−乳酸共重合ポリマー及びそれらに５０重量％以下の第
２又は第３成分を共重合及び／又は混合したものを包含
する。ポリ乳酸はＬ−乳酸及び／又はＤ−乳酸を加熱溶
融重合又は溶剤中で重合することにより得ることが出来
る。又、Ｌ−乳酸又はＤ−乳酸の環状２量体である。Ｌ
−ラクチド及び／又はＤ−ラクチドを加熱溶融して開環
重合させることも出来る。これらの溶融重合、溶剤重合
及び開環重合時に５０重量％以下の共重合可能な第２成
分又は第３成分などを添加、反応せしめてポリ乳酸を主
成分とする共重合ポリマーを得ることが出来る。
【０００６】ポリ乳酸は、一般に乾燥状態ではかなり安
定であるが、中性の水、水溶液（塩類など）、生物の作
用、弱アルカリ（例えば、ＰＨ１０以下、水酸化ナトリ
ウム０．１％以下の水溶液）により容易に加水分解し、
生じた乳酸は更に生物により容易に分解されて最終的に
は炭酸ガスと水になる。従って本発明の複合繊維は、中
性又は弱アルカリ性の水溶液又は生物の作用などによ
り、安全、容易、且つ資源を浪費することなく、更に環
境汚染をすることなく分割可能である。
定であるが、中性の水、水溶液（塩類など）、生物の作
用、弱アルカリ（例えば、ＰＨ１０以下、水酸化ナトリ
ウム０．１％以下の水溶液）により容易に加水分解し、
生じた乳酸は更に生物により容易に分解されて最終的に
は炭酸ガスと水になる。従って本発明の複合繊維は、中
性又は弱アルカリ性の水溶液又は生物の作用などによ
り、安全、容易、且つ資源を浪費することなく、更に環
境汚染をすることなく分割可能である。
【０００７】本発明複合繊維の易分解ポリマーの主成分
に用いる乳酸は、Ｌ−乳酸、Ｄ−乳酸及びＬ／Ｄ−乳酸
混合物が用いられるが、醗酵法により製造されたＬ−乳
酸が安価で有利である。ポリＬ−乳酸及びポリＤ−乳酸
ホモポリマーは、結晶性が高く中性環境や生物学的作用
では分解速度が低いことが多い。そこで、分解速度を高
めるためにポリＬ−乳酸に例えば１〜５０％、好ましく
は３〜３０％、更に好ましくは５〜２０％のＤ−乳酸を
共重合することが効果的である。同様にポリＤ−乳酸に
Ｌ−乳酸を上記範囲で共重合することも効果的である。
に用いる乳酸は、Ｌ−乳酸、Ｄ−乳酸及びＬ／Ｄ−乳酸
混合物が用いられるが、醗酵法により製造されたＬ−乳
酸が安価で有利である。ポリＬ−乳酸及びポリＤ−乳酸
ホモポリマーは、結晶性が高く中性環境や生物学的作用
では分解速度が低いことが多い。そこで、分解速度を高
めるためにポリＬ−乳酸に例えば１〜５０％、好ましく
は３〜３０％、更に好ましくは５〜２０％のＤ−乳酸を
共重合することが効果的である。同様にポリＤ−乳酸に
Ｌ−乳酸を上記範囲で共重合することも効果的である。
【０００８】同様に、ポリＬ−乳酸又はポリＤ−乳酸に
エステル結合形成性の第２成分、例えばラクトン類、ヒ
ドロキシカルボン酸、グリコールとジカルボン酸を組合
わせたものなどを１〜５０％、好ましくは３〜３０％共
重合して、分解性を高めることが出来る。共重合成分と
しては、生物学的に分解され易い脂肪族化合物、例えば
エチレングルコール、ブタンジオール、ヘキサンジオー
ル、オクタンジオール、デカンジオールなどのジオー
ル、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸などのジカルボ
ン酸、ヒドロキシアルキルカルボン酸、ピバロラクト
ン、カプロラクトンなどの脂肪族ラクトンが好ましく、
ポリエチレングリコールも生分解性があり好ましい。ま
た、ポリ乳酸を主成分とする重合体の重合時に少量の
（例えば通常５％以下、好ましくは２％以下）多官能性
化合物、例えばグリセリン、ペンタエリスリトール、ト
リメリット酸、ピロメリット酸などを反応させポリマー
中に適度の分岐や弱い架橋を形成したものも利用出来
る。
エステル結合形成性の第２成分、例えばラクトン類、ヒ
ドロキシカルボン酸、グリコールとジカルボン酸を組合
わせたものなどを１〜５０％、好ましくは３〜３０％共
重合して、分解性を高めることが出来る。共重合成分と
しては、生物学的に分解され易い脂肪族化合物、例えば
エチレングルコール、ブタンジオール、ヘキサンジオー
ル、オクタンジオール、デカンジオールなどのジオー
ル、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸などのジカルボ
ン酸、ヒドロキシアルキルカルボン酸、ピバロラクト
ン、カプロラクトンなどの脂肪族ラクトンが好ましく、
ポリエチレングリコールも生分解性があり好ましい。ま
た、ポリ乳酸を主成分とする重合体の重合時に少量の
（例えば通常５％以下、好ましくは２％以下）多官能性
化合物、例えばグリセリン、ペンタエリスリトール、ト
リメリット酸、ピロメリット酸などを反応させポリマー
中に適度の分岐や弱い架橋を形成したものも利用出来
る。
【０００９】本発明の複合繊維の易分解ポリマーには、
ポリ乳酸及びその共重合体以外の物質を添加剤として含
有させることが出来る。例えば、離型剤、流動性改善
剤、撥水剤、親水剤、安定剤、酸化防止剤、顔料、着色
剤、各種無機粒子、その他の改良剤を添加することが出
来る。
ポリ乳酸及びその共重合体以外の物質を添加剤として含
有させることが出来る。例えば、離型剤、流動性改善
剤、撥水剤、親水剤、安定剤、酸化防止剤、顔料、着色
剤、各種無機粒子、その他の改良剤を添加することが出
来る。
【００１０】本発明の複合繊維の他の構成成分である芳
香族ポリエステルは、芳香族化合物由来の成分を４０重
量％以上、好ましくは５０重量％以上、更に好ましくは
６０重量％以上含むものである。４０重量％未満では、
繊維形成するのに十分な耐熱性や強度、紡糸性を付与す
る事が困難である。ポリエステル形成性の芳香族化合物
としては、テレフタル酸、イソフタル酸、スルホイソフ
タル酸、ナフタレンジカルボン酸などの芳香族ジカルボ
ン酸、ヒドロキシ安息香酸などの芳香族ヒドロキシカル
ボン酸、ビス−ヒドロキシエトキシフェニルメタンなど
の芳香族ジオールなどがよく知られている。これらの芳
香族化合物に、エチレングリコール、プロパンジオー
ル、ブタンジオール、ヘキサンジオール、デカンジオー
ルなどの脂肪族ジオール、アジピン酸、セバシン酸など
の脂肪族ジカルボン酸、カプロラクトンなどの脂肪族ラ
クトンなどを組合わせて、芳香族化合物成分を４０重量
％以上含有し、繊維形成性の重合体を得ることが出来
る。例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）やポ
リエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を主成分（５０％
以上）とし、それと他のエステル結合形成成分を共重合
した共重合ポリマーは繊維形成性、結晶性及び融点など
の点で、本発明の複合繊維の芳香族ポリエステル成分と
して有用である。なお、ＰＥＴは芳香族成分７７％から
なり、ＰＢＴは芳香族成分６７％からなり、ＰＥＴ／ポ
リエチレンアジペート＝６０／４０（重合比）共重合物
の芳香族成分は４６％である。
香族ポリエステルは、芳香族化合物由来の成分を４０重
量％以上、好ましくは５０重量％以上、更に好ましくは
６０重量％以上含むものである。４０重量％未満では、
繊維形成するのに十分な耐熱性や強度、紡糸性を付与す
る事が困難である。ポリエステル形成性の芳香族化合物
としては、テレフタル酸、イソフタル酸、スルホイソフ
タル酸、ナフタレンジカルボン酸などの芳香族ジカルボ
ン酸、ヒドロキシ安息香酸などの芳香族ヒドロキシカル
ボン酸、ビス−ヒドロキシエトキシフェニルメタンなど
の芳香族ジオールなどがよく知られている。これらの芳
香族化合物に、エチレングリコール、プロパンジオー
ル、ブタンジオール、ヘキサンジオール、デカンジオー
ルなどの脂肪族ジオール、アジピン酸、セバシン酸など
の脂肪族ジカルボン酸、カプロラクトンなどの脂肪族ラ
クトンなどを組合わせて、芳香族化合物成分を４０重量
％以上含有し、繊維形成性の重合体を得ることが出来
る。例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）やポ
リエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を主成分（５０％
以上）とし、それと他のエステル結合形成成分を共重合
した共重合ポリマーは繊維形成性、結晶性及び融点など
の点で、本発明の複合繊維の芳香族ポリエステル成分と
して有用である。なお、ＰＥＴは芳香族成分７７％から
なり、ＰＢＴは芳香族成分６７％からなり、ＰＥＴ／ポ
リエチレンアジペート＝６０／４０（重合比）共重合物
の芳香族成分は４６％である。
【００１１】一般にポリ乳酸は加水分解されやすく、溶
融重合後、冷却、固化、チップ化し、乾燥再溶融して紡
糸する際、分解して分子量低下することが多い。勿論本
発明の複合繊維は、後加工段階において、ポリ乳酸を主
成分とする易分解ポリマーを分解除去するので、該易分
解ポリマーは複合紡糸可能な程度の重合度があれば充分
である。しかし易分解ポリマーは、或程度の高分子量
（例えば重量平均分子量４万以上、好ましくは６万以
上）であることが、可紡性や、得られた複合繊維の強度
の観点から望ましい。溶融重合後、ポリマーを冷却固化
しないで、そのまま複合紡糸することも好ましい。
融重合後、冷却、固化、チップ化し、乾燥再溶融して紡
糸する際、分解して分子量低下することが多い。勿論本
発明の複合繊維は、後加工段階において、ポリ乳酸を主
成分とする易分解ポリマーを分解除去するので、該易分
解ポリマーは複合紡糸可能な程度の重合度があれば充分
である。しかし易分解ポリマーは、或程度の高分子量
（例えば重量平均分子量４万以上、好ましくは６万以
上）であることが、可紡性や、得られた複合繊維の強度
の観点から望ましい。溶融重合後、ポリマーを冷却固化
しないで、そのまま複合紡糸することも好ましい。
【００１２】一方、芳香族成分を４０％以上含む芳香族
ポリエステルは、繊維形成性であり、且つ分割処理後の
繊維や繊維構造物が目的に応じた強度を有することが望
ましい。この観点及び可紡性、延伸性などの点から該芳
香族ポリエステルは、分子量１５，０００以上のものが
好ましく、特に２０，０００以上のものが好ましい。勿
論、芳香族ポリエステルは、ポリ乳酸を主成分とする易
分解ポリエステルが分解される中性環境、弱アルカリ環
境及び生物の作用によっては、あまり分解されないで、
複合繊維分割後も充分な強度を有しなければならない。
例えば、弱アルカリ（水酸化ナトリウム０．１％水溶
液、２５℃）で処理した時、芳香族ポリエステルの分解
（減量）速度は易分解ポリエステルの分解速度の１／１
０以下が好ましく、１／５０以下が特に好ましい。
ポリエステルは、繊維形成性であり、且つ分割処理後の
繊維や繊維構造物が目的に応じた強度を有することが望
ましい。この観点及び可紡性、延伸性などの点から該芳
香族ポリエステルは、分子量１５，０００以上のものが
好ましく、特に２０，０００以上のものが好ましい。勿
論、芳香族ポリエステルは、ポリ乳酸を主成分とする易
分解ポリエステルが分解される中性環境、弱アルカリ環
境及び生物の作用によっては、あまり分解されないで、
複合繊維分割後も充分な強度を有しなければならない。
例えば、弱アルカリ（水酸化ナトリウム０．１％水溶
液、２５℃）で処理した時、芳香族ポリエステルの分解
（減量）速度は易分解ポリエステルの分解速度の１／１
０以下が好ましく、１／５０以下が特に好ましい。
【００１３】本発明の複合繊維の横断面複合構造は、易
分解ポリマーによって芳香族ポリマーが複数のセグメン
トに分離されており、且つ易分解ポリマーが繊維表面の
少なくとも１部を占めるものである。この構造によっ
て、本発明複合繊維は、易分解ポリマーを分解除去する
ことにより、少なくとも２個以上、好ましくは３個以
上、更に好ましくは４個以上に分割され、繊維の繊度が
大幅に低下し柔軟性や吸水性が増大する。本発明の複合
繊維の分割の目的は、（１）極細繊維化、（２）超極細
繊維化、（３）異形断面化、（４）特殊断面化及び
（５）特殊機能の付与などである。極細繊維化の目的で
は、単繊維横断面での芳香族ポリエステルのセグメント
数は２〜８程度、超極細繊維化の目的では、該セグメン
ト数は８以上、例えば１０〜１００程度とすることも出
来る。異形断面化のためには、該セグメントの横断面を
非円形、例えば多角形、星型、多葉形、偏平、偏平な部
分が組み合わせられたもの（例えばＥ、Ｆ、Ｈ、Ｉ、
Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｎ、Ｔ字型など）やその他任意の形とする
ことが出来る。特殊断面としては、例えばＣ字型などが
あげられる。
分解ポリマーによって芳香族ポリマーが複数のセグメン
トに分離されており、且つ易分解ポリマーが繊維表面の
少なくとも１部を占めるものである。この構造によっ
て、本発明複合繊維は、易分解ポリマーを分解除去する
ことにより、少なくとも２個以上、好ましくは３個以
上、更に好ましくは４個以上に分割され、繊維の繊度が
大幅に低下し柔軟性や吸水性が増大する。本発明の複合
繊維の分割の目的は、（１）極細繊維化、（２）超極細
繊維化、（３）異形断面化、（４）特殊断面化及び
（５）特殊機能の付与などである。極細繊維化の目的で
は、単繊維横断面での芳香族ポリエステルのセグメント
数は２〜８程度、超極細繊維化の目的では、該セグメン
ト数は８以上、例えば１０〜１００程度とすることも出
来る。異形断面化のためには、該セグメントの横断面を
非円形、例えば多角形、星型、多葉形、偏平、偏平な部
分が組み合わせられたもの（例えばＥ、Ｆ、Ｈ、Ｉ、
Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｎ、Ｔ字型など）やその他任意の形とする
ことが出来る。特殊断面としては、例えばＣ字型などが
あげられる。
【００１４】本発明の複合繊維の横断面形状は、円形、
長円形、非円形（例えば多角形、多葉形）とすることが
出来る。易分解ポリマーと芳香族ポリエステルとの複合
比（体積比）は任意であるが、５／９５〜７５／２５の
範囲が好ましく、更に好ましくは１０／９０から６０／
４０である。易分解ポリマーの比率が５％（体積比）よ
り小さい場合は、添付図に示す様な複合繊維の好ましい
繊維断面を有する事が困難となり、又その為に易分解ポ
リマーを溶解して芳香族ポリエステルよりなる繊維形成
性セグメントを分割させる事が困難となる。一方、易分
解ポリマーの比率が９５％（体積比）より大きい場合
は、やはり複合繊維の好ましい繊維断面を有する事が困
難となり、又溶解成分が圧倒的に多くなる為に歩留りが
非常に小さくなり、経済的に不利である。
長円形、非円形（例えば多角形、多葉形）とすることが
出来る。易分解ポリマーと芳香族ポリエステルとの複合
比（体積比）は任意であるが、５／９５〜７５／２５の
範囲が好ましく、更に好ましくは１０／９０から６０／
４０である。易分解ポリマーの比率が５％（体積比）よ
り小さい場合は、添付図に示す様な複合繊維の好ましい
繊維断面を有する事が困難となり、又その為に易分解ポ
リマーを溶解して芳香族ポリエステルよりなる繊維形成
性セグメントを分割させる事が困難となる。一方、易分
解ポリマーの比率が９５％（体積比）より大きい場合
は、やはり複合繊維の好ましい繊維断面を有する事が困
難となり、又溶解成分が圧倒的に多くなる為に歩留りが
非常に小さくなり、経済的に不利である。
【００１５】本発明の複合繊維は、溶融紡糸、湿式紡
糸、乾式紡糸、乾湿式紡糸などの紡糸法で複合紡糸して
製造可能であるが、複合構造の安定性や能率の良さで溶
融複合紡糸法が最も優れている。溶融紡糸法において
は、紡糸と延伸を別の工程で行なう２工程法、紡糸と延
伸を同時に行うスピンドロー法、高速（例えば３０００
〜４０００ｍ／ｍｉｎ）で紡糸し、部分配向糸（ＰＯ
Ｙ）を得る方法、超高速（例えば５０００ｍ／ｍｉｎ以
上）で紡糸し、一挙に高配向した繊維を得る方法、或い
はスパンボンド法、フラッシュ紡糸法などが適用され
る。
糸、乾式紡糸、乾湿式紡糸などの紡糸法で複合紡糸して
製造可能であるが、複合構造の安定性や能率の良さで溶
融複合紡糸法が最も優れている。溶融紡糸法において
は、紡糸と延伸を別の工程で行なう２工程法、紡糸と延
伸を同時に行うスピンドロー法、高速（例えば３０００
〜４０００ｍ／ｍｉｎ）で紡糸し、部分配向糸（ＰＯ
Ｙ）を得る方法、超高速（例えば５０００ｍ／ｍｉｎ以
上）で紡糸し、一挙に高配向した繊維を得る方法、或い
はスパンボンド法、フラッシュ紡糸法などが適用され
る。
【００１６】溶融複合紡糸するためには、易分解ポリマ
ーと芳香族ポリエステルの融点及び紡糸温度での溶融粘
度の差があまり大きくないことが望ましい。ポリＬ−乳
酸ホモポリマーを延伸結晶化した時の融点は約１７８℃
であり、共重合や第３成分を混合した変成ポリ乳酸の融
点は、多くの場合結晶性の低減に伴い低下し、逐には、
非晶化して結晶の融点は消失する。しかし紡糸、延伸、
編織物の製造や加工工程を円滑の行うには、易分解ポリ
マーの融点又は軟化点は１００℃以上、特に１３０℃以
上が好ましい。一方、芳香族ポリエステルの融点は、そ
の組成を変えることにより大幅に変え得るが、易分解ポ
リマーと溶融複合紡糸を円滑に行うために、その融点又
は軟化点は１００℃〜２５０℃が好ましく、特に１３０
℃〜２２０℃の範囲が好ましい。
ーと芳香族ポリエステルの融点及び紡糸温度での溶融粘
度の差があまり大きくないことが望ましい。ポリＬ−乳
酸ホモポリマーを延伸結晶化した時の融点は約１７８℃
であり、共重合や第３成分を混合した変成ポリ乳酸の融
点は、多くの場合結晶性の低減に伴い低下し、逐には、
非晶化して結晶の融点は消失する。しかし紡糸、延伸、
編織物の製造や加工工程を円滑の行うには、易分解ポリ
マーの融点又は軟化点は１００℃以上、特に１３０℃以
上が好ましい。一方、芳香族ポリエステルの融点は、そ
の組成を変えることにより大幅に変え得るが、易分解ポ
リマーと溶融複合紡糸を円滑に行うために、その融点又
は軟化点は１００℃〜２５０℃が好ましく、特に１３０
℃〜２２０℃の範囲が好ましい。
【００１７】図１〜１０に、本発明である複合繊維の横
断面構造の例を示す。図において斜線部１がポリ乳酸を
主成分とする易分解ポリマーからなるセグメントであ
り、多点で示す部分２が、芳香族化合物を主成分とする
繊維形成性芳香族ポエステルからなるセグメントであ
る。 図１は芳香族ポリエステル２を２分割する例で，
図２〜４は放射状複合の例で、放射状の易分解ポリマー
１によって、芳香族ポリエステル２が図２では３個、図
３では４個、図４では８個のセグメントに分離されてい
る。図５は多芯（又は海島）複合の例で、易分解ポリマ
ーのマトリックス（海）１により、芳香族ポリエステル
２が、１４個の芯（島）に分離されている例である。図
６は花弁状複合の例で、易分解ポリマー１により芳香族
ポリエステルが８個の花弁状セグメントに分離されてい
る。図７は多島海状複合の例、図８はモザイク状複合の
例で、芳香族ポリエステル２が色々な形の島や破片状の
セグメントに分離されている。図９は多重並列型複合の
例で、芳香族ポリエステルが、８個の薄層状セグメント
に分離されている。図１０は特殊断面の例で、芳香族ポ
リエステル２が、鍵穴型の易分解ポリマー１によってＣ
字型のセグメントと、放射状の芯に分離されている。こ
の複合繊維を例えば弱アルカリで処理して、易分解ポリ
マー１を分解除去すると、吸水性、保温性に優れる中空
繊維が得られる。図１１は、中空放射状複合の例で、芳
香族ポリエステル２が、易分解ポリマー１によって、８
個のセグメントに分離されている。３は中空部である。
図１２は芯付放射状複合の例で、芳香族ポリエステル２
が、易分解ポリマー１によって、中央の芯とその外側に
配置された８個のセグメントに分離されている例であ
る。
断面構造の例を示す。図において斜線部１がポリ乳酸を
主成分とする易分解ポリマーからなるセグメントであ
り、多点で示す部分２が、芳香族化合物を主成分とする
繊維形成性芳香族ポエステルからなるセグメントであ
る。 図１は芳香族ポリエステル２を２分割する例で，
図２〜４は放射状複合の例で、放射状の易分解ポリマー
１によって、芳香族ポリエステル２が図２では３個、図
３では４個、図４では８個のセグメントに分離されてい
る。図５は多芯（又は海島）複合の例で、易分解ポリマ
ーのマトリックス（海）１により、芳香族ポリエステル
２が、１４個の芯（島）に分離されている例である。図
６は花弁状複合の例で、易分解ポリマー１により芳香族
ポリエステルが８個の花弁状セグメントに分離されてい
る。図７は多島海状複合の例、図８はモザイク状複合の
例で、芳香族ポリエステル２が色々な形の島や破片状の
セグメントに分離されている。図９は多重並列型複合の
例で、芳香族ポリエステルが、８個の薄層状セグメント
に分離されている。図１０は特殊断面の例で、芳香族ポ
リエステル２が、鍵穴型の易分解ポリマー１によってＣ
字型のセグメントと、放射状の芯に分離されている。こ
の複合繊維を例えば弱アルカリで処理して、易分解ポリ
マー１を分解除去すると、吸水性、保温性に優れる中空
繊維が得られる。図１１は、中空放射状複合の例で、芳
香族ポリエステル２が、易分解ポリマー１によって、８
個のセグメントに分離されている。３は中空部である。
図１２は芯付放射状複合の例で、芳香族ポリエステル２
が、易分解ポリマー１によって、中央の芯とその外側に
配置された８個のセグメントに分離されている例であ
る。
【００１８】複合繊維の大きさは通常０．５デニール以
上（繊維９０００ｍで０．５ｇ）、好ましくは１デニー
ル以上である。０．５デニール以下も可能ではあるが、
操業性、生産性が悪いか或いは生産するのに特殊な方法
が必要であり、一般的な方法とは言えない。分解後の芳
香族ポリエステル成分の繊維の太さは従って、通常１デ
ニール以下、好ましくは０．５デニール以下、更に好ま
しくは０．２デニール以下、特に好ましくは０．１デニ
ール以下である。繊維の太さは１デニール以下より細さ
の為に光沢や柔らかさが顕著になり、更に０．５デニー
ル以下位よりワイピング性能等、従来の繊維にはない極
細繊維に特有の性質が現れてくる。この性質は０．２デ
ニール以下で特に顕著になる。
上（繊維９０００ｍで０．５ｇ）、好ましくは１デニー
ル以上である。０．５デニール以下も可能ではあるが、
操業性、生産性が悪いか或いは生産するのに特殊な方法
が必要であり、一般的な方法とは言えない。分解後の芳
香族ポリエステル成分の繊維の太さは従って、通常１デ
ニール以下、好ましくは０．５デニール以下、更に好ま
しくは０．２デニール以下、特に好ましくは０．１デニ
ール以下である。繊維の太さは１デニール以下より細さ
の為に光沢や柔らかさが顕著になり、更に０．５デニー
ル以下位よりワイピング性能等、従来の繊維にはない極
細繊維に特有の性質が現れてくる。この性質は０．２デ
ニール以下で特に顕著になる。
【００１９】本発明において、部及び％は、特に断らな
い限り重量部、重量％である。同じく重合物の融点は、
紡糸、延伸、熱処理して十分配向、結晶化させた繊維を
示差走査熱量分析（ＤＳＣ）法で昇温速度１０℃／ｍｉ
ｎで測定した時の主たる結晶の溶融吸熱のピーク値とす
る。非晶性のポリマーの場合、溶融粘度が１００，００
０ポイズの温度を軟化点とする。
い限り重量部、重量％である。同じく重合物の融点は、
紡糸、延伸、熱処理して十分配向、結晶化させた繊維を
示差走査熱量分析（ＤＳＣ）法で昇温速度１０℃／ｍｉ
ｎで測定した時の主たる結晶の溶融吸熱のピーク値とす
る。非晶性のポリマーの場合、溶融粘度が１００，００
０ポイズの温度を軟化点とする。
【００２０】
実施例１ ポリＬ−乳酸に分子量８２００のポリエチレングリコー
ルを２．５％共重合した融点１６６℃、分子量１８万の
ポリマー（易分解ポリマー１）と、分子量１９０００の
ＰＢＴ（芳香族成分６７％、融点（２２０℃））とを２
３５℃で溶融複合紡糸し、空気中で冷却、オイリングし
て１２００ｍ／ｍｉｎの速度で巻取り、８０℃で３．９
４倍に延伸し１３０℃で緊張熱処理して１５０デニール
／４８フィラメントの延伸糸Ｙ１を得た。延伸糸Ｙ１の
横断面複合構造は図２のような放射型で、複合比（易分
解ポリマー／芳香族ポリエステル）は１／５である。糸
Ｙ１で編立てた丸編物を、水酸化ナトリウムの０．１％
水溶液で１５分間煮沸した後、水洗、乾燥して編物Ｋ１
を得た。このアルカリ処理によって糸Ｙ１中の易分解ポ
リエステルは完全に分解除去され、繊維は超極細化し
た。編物Ｋ１は極めて柔軟で、鏡やガラスなどの表面の
汚れを拭き取る清掃力が極めて優れていた。なお上記の
易分解ポリマー１の、２５℃の０．１％水酸化ナトリウ
ム水溶液中での分解（重量減少）速度は、１０％／１０
ｍｉｎである。一方上記ＰＢＴは同じ条件下では分解は
認められず、上記芳香族ポリエステルの分解速度は、上
記易分解ポリマーの１／２００以下である。
ルを２．５％共重合した融点１６６℃、分子量１８万の
ポリマー（易分解ポリマー１）と、分子量１９０００の
ＰＢＴ（芳香族成分６７％、融点（２２０℃））とを２
３５℃で溶融複合紡糸し、空気中で冷却、オイリングし
て１２００ｍ／ｍｉｎの速度で巻取り、８０℃で３．９
４倍に延伸し１３０℃で緊張熱処理して１５０デニール
／４８フィラメントの延伸糸Ｙ１を得た。延伸糸Ｙ１の
横断面複合構造は図２のような放射型で、複合比（易分
解ポリマー／芳香族ポリエステル）は１／５である。糸
Ｙ１で編立てた丸編物を、水酸化ナトリウムの０．１％
水溶液で１５分間煮沸した後、水洗、乾燥して編物Ｋ１
を得た。このアルカリ処理によって糸Ｙ１中の易分解ポ
リエステルは完全に分解除去され、繊維は超極細化し
た。編物Ｋ１は極めて柔軟で、鏡やガラスなどの表面の
汚れを拭き取る清掃力が極めて優れていた。なお上記の
易分解ポリマー１の、２５℃の０．１％水酸化ナトリウ
ム水溶液中での分解（重量減少）速度は、１０％／１０
ｍｉｎである。一方上記ＰＢＴは同じ条件下では分解は
認められず、上記芳香族ポリエステルの分解速度は、上
記易分解ポリマーの１／２００以下である。
【００２１】清掃力の測定は、本発明者らが特開昭２−
２４０５６６号に開示した方法で行った。すなわち、ク
ロムメッキした金属鏡面に機械油グリースを１ｍｇ／ｃ
ｍ2で均一に塗布し、それを編物で１回拭き取った後の
鏡面上の残留グリース分を、フーリエ変換赤外分光光度
計を用い、反射法で測定する。編物Ｋ１で拭いた後の残
留グリース量は０．３μｇ／ｃｍ2 であったが、アルカ
リ処理前の編物で拭いた後の残留グリース量は３３μｇ
／ｃｍ2 であった。すなわち編物Ｋ１は、アルカリ処理
（分割、超極細繊維化）によって清掃力が約１１０倍に
なっていた。
２４０５６６号に開示した方法で行った。すなわち、ク
ロムメッキした金属鏡面に機械油グリースを１ｍｇ／ｃ
ｍ2で均一に塗布し、それを編物で１回拭き取った後の
鏡面上の残留グリース分を、フーリエ変換赤外分光光度
計を用い、反射法で測定する。編物Ｋ１で拭いた後の残
留グリース量は０．３μｇ／ｃｍ2 であったが、アルカ
リ処理前の編物で拭いた後の残留グリース量は３３μｇ
／ｃｍ2 であった。すなわち編物Ｋ１は、アルカリ処理
（分割、超極細繊維化）によって清掃力が約１１０倍に
なっていた。
【００２２】実施例２ ポリＬ−乳酸にＤ−乳酸３％及び、分子量８２００のポ
リエチレングリコール２％を共重合した分子量１８万、
融点１６１℃の共重合ポリ乳酸（易分解ポリマー２）
と、ＰＢＴに１５％のポリブチレンアジペートを共重合
した分子量２２０００、融点１９４℃、芳香族成分含有
率５７％の芳香族ポリエステルとを、実施例１の延伸糸
Ｙ１と同様に、複合紡糸、延伸、熱処理して延伸糸Ｙ２
を得た。延伸糸Ｙ２からなる編物を、炭酸ナトリウム
（３％）水溶液で１５分間煮沸した後、水洗、乾燥し
て、編物Ｋ２を得た。この弱アルカリ処理によって糸Ｙ
２中の易分解ポリマー２は完全に分解除去され繊維は超
極細化した。編物Ｋ２は、実施例１の編物Ｋ１と同様に
極めて柔軟で、清掃力に優れていた。なお、従来の複合
繊維は、炭酸ナトリウムのような弱アルカリでは分割出
来ない。上記易分解ポリマー２の２５℃、水酸化ナトリ
ウム０．１％水溶液中の分解速度は１５％／１０ｍｉｎ
であり、上記ＰＢＴ／ポリブチレンアジペート共重合ポ
リマーの同条件での分解速度は０．１％／１０ｍｉｎで
あった。すなわち延伸糸Ｙ２を構成する芳香族ポリエス
テルの加水分解速度は、易分解ポリマー２の１／１５０
である。
リエチレングリコール２％を共重合した分子量１８万、
融点１６１℃の共重合ポリ乳酸（易分解ポリマー２）
と、ＰＢＴに１５％のポリブチレンアジペートを共重合
した分子量２２０００、融点１９４℃、芳香族成分含有
率５７％の芳香族ポリエステルとを、実施例１の延伸糸
Ｙ１と同様に、複合紡糸、延伸、熱処理して延伸糸Ｙ２
を得た。延伸糸Ｙ２からなる編物を、炭酸ナトリウム
（３％）水溶液で１５分間煮沸した後、水洗、乾燥し
て、編物Ｋ２を得た。この弱アルカリ処理によって糸Ｙ
２中の易分解ポリマー２は完全に分解除去され繊維は超
極細化した。編物Ｋ２は、実施例１の編物Ｋ１と同様に
極めて柔軟で、清掃力に優れていた。なお、従来の複合
繊維は、炭酸ナトリウムのような弱アルカリでは分割出
来ない。上記易分解ポリマー２の２５℃、水酸化ナトリ
ウム０．１％水溶液中の分解速度は１５％／１０ｍｉｎ
であり、上記ＰＢＴ／ポリブチレンアジペート共重合ポ
リマーの同条件での分解速度は０．１％／１０ｍｉｎで
あった。すなわち延伸糸Ｙ２を構成する芳香族ポリエス
テルの加水分解速度は、易分解ポリマー２の１／１５０
である。
【００２３】
【発明の効果】本発明の複合繊維は、中性環境、弱アル
カリ環境及び生物の作用で易分解ポリマーが分解除去さ
れ、極細繊維、超極細繊維、異形断面繊維及び特殊断面
繊維を、安全、容易且つ高能率で得ることが出来る。分
解処理及び廃水の中和に要する薬品も少量で済み、廃水
中の有機物は活性汚泥法などで容易且つ完全に取り除く
ことが出来、環境保護の見地からも極めて望ましい。ま
た、海水中や土塊中でも分割される特長があり、この場
合は特別な分割工程が不要であり、この特性を利用した
新しい用途、例えば新規農業用品や漁業用品の開発や新
規な縫合糸への応用が期待される。
カリ環境及び生物の作用で易分解ポリマーが分解除去さ
れ、極細繊維、超極細繊維、異形断面繊維及び特殊断面
繊維を、安全、容易且つ高能率で得ることが出来る。分
解処理及び廃水の中和に要する薬品も少量で済み、廃水
中の有機物は活性汚泥法などで容易且つ完全に取り除く
ことが出来、環境保護の見地からも極めて望ましい。ま
た、海水中や土塊中でも分割される特長があり、この場
合は特別な分割工程が不要であり、この特性を利用した
新しい用途、例えば新規農業用品や漁業用品の開発や新
規な縫合糸への応用が期待される。
【図１】本発明複合繊維の横断面構造（２分割複合）の
１例を示す。
１例を示す。
【図２】本発明複合繊維の横断面構造（放射状複合）の
１例を示す。
１例を示す。
【図３】本発明複合繊維の横断面構造（放射状複合）の
１例を示す。
１例を示す。
【図４】本発明複合繊維の横断面構造（放射状複合）の
１例を示す。
１例を示す。
【図５】本発明複合繊維の横断面構造（多芯複合）の１
例を示す。
例を示す。
【図６】本発明複合繊維の横断面構造（花弁状複合）の
１例を示す。
１例を示す。
【図７】本発明複合繊維の横断面構造（多海島状複合）
の１例を示す。
の１例を示す。
【図８】本発明複合繊維の横断面構造（モザイク状複
合）の１例を示す。
合）の１例を示す。
【図９】本発明複合繊維の横断面構造（多重並列型）の
１例を示す。
１例を示す。
【図１０】本発明複合繊維の横断面構造（特殊複合）の
１例を示す。
１例を示す。
【図１１】本発明複合繊維の横断面構造（中空放射状複
合）の１例を示す。
合）の１例を示す。
【図１２】本発明複合繊維の横断面構造（芯付放射状複
合）の１例を示す。
合）の１例を示す。
１ 易分解ポリマーからなるセグメント ２ 芳香族ポリエステルからなるセグメント ３ 中空部
フロントページの続き 審査官 澤村 茂実 (56)参考文献 特開 平６−248517（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−133511（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−36775（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−9442（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−264913（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) D01F 8/14 D01F 6/62 305 D03D 15/00 D06M 11/38
Claims (6)
- 【請求項１】（Ａ）ポリ乳酸を主成分とする容易に分解
可能なポリエステルと、（Ｂ）芳香族化合物に由来する
成分を４０重量％以上含む繊維形成性ポリエステルとが
複合されてなり、該繊維形成性ポリエステル（Ｂ）が単
繊維横断面内において該分解可能なポリエステル（Ａ）
によって複数のセグメントに分離されており、且つ該分
解可能なポリエステル（Ａ）が繊維表面の少なくとも一
部を占めていることを特徴とする分割可能な複合繊維。 - 【請求項２】 単繊維内の繊維形成性ポリエステル
（Ｂ）からなるセグメントの数が３以上である請求項１
記載の複合繊維。 - 【請求項３】 分解可能なポリエステル（Ａ）と繊維形
成性ポリエステル（Ｂ）との複合比（体積比）が５／９
５〜７５／２５の範囲である請求項１〜２記載の複合繊
維。 - 【請求項４】 繊維形成性ポリエステル（Ｂ）の融点又
は軟化点が１００℃〜２５０℃である請求項１〜３のい
ずれかに記載の複合繊維。 - 【請求項５】 繊維形成性ポリエステル（Ｂ）の２５℃
の水酸化ナトリウム０．１％水溶液中での分解（減量）
速度が易分解ポリマーの同条件下での分解速度の１／１
０以下である請求項１〜４のいずれかに記載の複合繊
維。 - 【請求項６】請求項１〜５のいずれかに記載の複合繊維
を少なくとも一部に用いた編物、織物、不織布、紙、
紐、ロープ、網から選択される繊維構造物。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19208794A JP3320911B2 (ja) | 1994-07-21 | 1994-07-21 | 分割可能な複合繊維及びその構造物 |
| CA002148691A CA2148691C (en) | 1993-09-09 | 1994-09-08 | Biodegradable copolyester, molded article produced therefrom and process for producing the molded article |
| KR1019950701836A KR100346595B1 (ko) | 1993-09-09 | 1994-09-08 | 생분해성폴리에스테르공중합체,이를사용한성형품및이성형품의제조방법 |
| EP94926374A EP0669358B1 (en) | 1993-09-09 | 1994-09-08 | Biodegradable copolyester, molding produced therefrom, and process for producing the molding |
| PCT/JP1994/001489 WO1995007311A1 (fr) | 1993-09-09 | 1994-09-08 | Copolyester biodegradable, moulage realise en employant cette substance et procede de realisation du moulage |
| CN94190665A CN1050619C (zh) | 1993-09-09 | 1994-09-08 | 生物分解性聚酯共聚合物、使用它的成形品及该成形品的制法 |
| DE69433340T DE69433340T2 (de) | 1993-09-09 | 1994-09-08 | Biologisch abbaubarer copolyester, formteil hieraus hergestellt und verfahren zur herstellung des formteils |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19208794A JP3320911B2 (ja) | 1994-07-21 | 1994-07-21 | 分割可能な複合繊維及びその構造物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0835121A JPH0835121A (ja) | 1996-02-06 |
| JP3320911B2 true JP3320911B2 (ja) | 2002-09-03 |
Family
ID=16285437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| Country | Link |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2774101B1 (fr) * | 1998-01-26 | 2000-04-28 | Ligapal Sarl | Procede de fabrication de ficelle biodegradable destine notamment a la fixation temporaire des branches d'un vegetal sur une structure support |
| EP1091028B1 (en) | 1999-09-15 | 2005-01-05 | Fiber Innovation Technology, Inc. | Splittable multicomponent polyester fibers |
| JP4514977B2 (ja) * | 2000-03-16 | 2010-07-28 | 株式会社クラレ | 複合繊維、中空繊維および該複合繊維を用いた中空繊維の製造方法 |
| JP2003003448A (ja) * | 2001-06-25 | 2003-01-08 | Unitica Fibers Ltd | 水に浮く繊維を用いてなる蒸発防止用シート |
| JP4693310B2 (ja) * | 2001-09-25 | 2011-06-01 | ユニチカ株式会社 | 蒸発防止用シート |
| JP4418869B2 (ja) * | 2003-12-26 | 2010-02-24 | ダイワボウホールディングス株式会社 | 生分解性複合短繊維とその製造方法、及びこれを用いた熱接着不織布 |
| JP4556551B2 (ja) * | 2004-08-23 | 2010-10-06 | 東レ株式会社 | 高密度織物および製造方法 |
| JP2006097178A (ja) * | 2004-09-29 | 2006-04-13 | Toray Ind Inc | 複合繊維 |
| MXPA06012475A (es) * | 2004-12-29 | 2007-05-31 | Samyang Corp | Monofilamento, malla quirurgica con biocompatibilidad y flexibilidad mejoradas y proceso para prepararlos. |
| JP2006283200A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Toray Ind Inc | ポリエステル分割型複合繊維パッケージおよび製造方法 |
| JP2006322084A (ja) * | 2005-05-17 | 2006-11-30 | Toray Ind Inc | 割繊型複合繊維 |
| CN109415846B (zh) * | 2016-07-11 | 2021-12-28 | 东丽株式会社 | 吸湿性优异的海岛型复合纤维、假捻丝和纤维结构体 |
-
1994
- 1994-07-21 JP JP19208794A patent/JP3320911B2/ja not_active Expired - Fee Related
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