JP3666059B2 - 生分解性繊維及びこれを用いた不織布 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、生分解性繊維に関し、特に室温での経時安定性の良い生分解性繊維に関する。
【０００２】
【従来技術・発明が解決しようとする課題】
従来、生活資材、農業資材、漁業資材、土木資材に使用されている繊維として、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド等の合成繊維が挙げられる。これらの繊維は、使用後自然界に放置されると、分解されにくく、その為にいろいろな問題が生じるものであった。例えば、これらの生活資材、農業資材、土木資材等は、分解されにくい為、使用後は土中に埋める、焼却する等の処理が必要となり、土中に埋めると生分解性が低いため、その土地の利用方法には制限があった。また、漁業資材においては、水中に放置されることが多く、海洋を汚す等の問題があった。このような問題を解決する為に、土中または水中で分解される素材を用いることが考えられてきたが、充分なものは得られていない。
【０００３】
従来の生分解性ポリマーとしては、セルロース、セルロース誘導体、キチン、キトサン等の多糖類、タンパク質、ポリ３−ヒドロキシブチレートや３−ヒドロキシブチレートと３−ヒドロキシバリレートの共重合体等の微生物により作られるポリマー、ポリグリコリド、ポリラクチド、ポリカプロラクトン等の脂肪族ポリエステルが知られている。
主に使用されているセルロース系のコットン、再生セルロースは安価であるが、熱可塑性でないためバインダーを必要とし、該バインダー繊維としてポリオレフィン、ポリエステル繊維等を用いるため、生分解されにくいという問題があった。
微生物により作られるポリ３−ヒドロキシブチレート、３−ヒドロキシブチレートと３−ヒドロキシバリレートの共重合体等は、高価であるため用途が限定され、また強度が低いという問題があった。
ポリカプロラクトンは、比較的安価な生分解性ポリマーであるが、融点が約６０℃と低く、この温度は自然界において、夏期の流通段階で起こり得る温度であり、耐熱性という点で問題があった。
【０００４】
さらには、安価な素材としてポリエチレンに澱粉を混合した素材が検討されているが、生分解性において満足いく物でなく、均一な機械特性の繊維を得ることができていない。
特開平４−１０８３３１号公報には、グリコール酸及び／又は乳酸を構造単位とする加水分解性ポリエステル繊維に、その繊維より加水分解性が低い分解性重合体をコートした釣り糸が開示されているが、後加工を必要とする問題があった。また、ポリ乳酸は、比較的安定なポリマーであるが、室温での経時安定性（強度保持率）に問題があり、特に強度が低下するという問題があった。
【０００５】
このように従来技術においては、強度及び実用耐熱性を持ち、室温での経時安定性（強度保持率）が良く、微生物により速やかで、且つ優れた生分解性をもつ熱可塑性生分解性繊維がなく、実用性があり且つ比較的安価な生分解性繊維を得ることができなかった。
【０００６】
本発明の課題は、このような事情に鑑み、ポリ乳酸系の生分解性繊維において経時安定性（強度保持率）が改善され、且つ強度をもつような生分解性繊維を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、生分解性繊維に、ポリ乳酸及び／又はポリ乳酸を主体とする共重合物からなる熱可塑性樹脂を用いて、低分子量化合物の含量を制御することで上記問題を解決するに至った。
【０００８】
即ち、本発明は、
(1) ポリ乳酸及び／又はポリ乳酸を主体とする共重合物からなる熱可塑性樹脂を含んでなり、低分子量化合物の含量が１重量％以下であることを特徴とする生分解性繊維、
(2) 融点が１２０〜２００℃の範囲にあるか又は流動開始温度が１００〜１８０℃の範囲にある (1)記載の生分解性繊維、
(3) 前記熱可塑性樹脂が、水酸基を持つ化合物によって該熱可塑性樹脂中のカルボキシル基をエステル化されてなるものである (1)または(2) 記載の生分解性繊維、
(4) 引張強度２．５ｇ／ｄ以上、引張破断伸度１０％以上である (1)〜(3) のいずれかに記載の生分解性繊維、
(5) 引張強度２．５ｇ／ｄ以上、引張破断伸度１０％以上、結節強度１．５ｇ／ｄ以上である (1)〜(3) のいずれかに記載の生分解性繊維、
(6) マルチフィラメントの形態である (1)〜(5) のいずれかに記載の生分解性繊維、
(7) モノフィラメントの形態である (1)〜(5) のいずれかに記載の生分解性繊維、
(8) 短繊維の形態である (1)〜(7) のいずれかに記載の生分解性繊維、
(9)(8)記載の生分解性繊維を用いてなる短繊維不織布、
(10) (1)〜(3) のいずれかに記載の生分解性繊維を用いてなる長繊維不織布に関する。
【０００９】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明に用いられる熱可塑性樹脂は、ポリ乳酸及び／又はポリ乳酸を主体とする共重合物からなる。
ポリ乳酸を製造するための乳酸としては、Ｄ体のみ、Ｌ体のみ、Ｄ体とＬ体の混合物のいずれでもよい。
ポリ乳酸を主体とする共重合物としては、乳酸（Ｄ体のみ、Ｌ体のみ、Ｄ体とＬ体の混合物のいずれでもよい。）と、例えば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から選ばれるモノマーの一種又は二種以上とを共重合したものが挙げられる。中でも、ポリマーの重合性の点から、環状ラクトン類及びグリコール類が好ましい。
共重合の割合としては特に限定されないが、乳酸１００重量部に対して、共重合させるモノマーは１００重量部以下が好ましく、１〜５０重量部がより好ましい。
【００１０】
また、上記熱可塑性樹脂が、水酸基を持つ化合物によって該熱可塑性樹脂中のカルボキシル基をエステル化されてなるものであっても良い。
水酸基を持つ化合物としては、例えばオクチルアルコール、ラウリルアルコール、ステアリルアルコール等の炭素数が６以上の高級アルコール類、エチレングリコール、ジ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が挙げられる。水酸基を持つ化合物で熱可塑性樹脂の分子末端のカルボキシル基をエステル化処理することにより、溶融紡糸時の熱安定性および溶融紡糸後の繊維の経時安定性を改善することができる。中でも、紡糸延伸性の点から、炭素数６〜１８の高級アルコールが好ましい。
【００１１】
熱可塑性樹脂の合成は、自体既知の方法で行えば良く、例えば、触媒存在下にてＬ−ラクチドを開環重合し必要に応じて再沈澱精製し熱可塑性樹脂を得る。また共重合するモノマー、又はオリゴマーとＬ−ラクチドを触媒存在下にて開環重合し必要に応じ再沈澱精製し共重合熱可塑性樹脂を得る。
【００１２】
本発明に用いる熱可塑性樹脂は、その粘度平均分子量が５×１０3 以上であることが好ましく、より好ましくは１×１０4 〜１×１０6 である。５×１０3 未満では繊維として、充分な強度が得られない傾向があり、１×１０6 を越えると、紡糸時高粘度となり製糸性が劣る傾向がある。
【００１３】
ここで粘度平均分子量〔ＭＶ〕は、ηsp／Ｃ＝７．７９×１０-4ＭＶ0.73〔式中、ηsp／Ｃは還元比粘度（ｄｌ／ｇ）、ＭＶは粘度平均分子量である〕に基づいたものである。
【００１４】
また、本発明に用いる熱可塑性樹脂は、その還元比粘度が０．５〜１９（ｄｌ／ｇ）であることが好ましく、より好ましくは１．０〜６．０（ｄｌ／ｇ）である。熱可塑性樹脂の還元比粘度が０．４（ｄｌ／ｇ）未満であると、引張強度が不足である傾向があり、２０（ｄｌ／ｇ）を越えると、紡糸時粘度が高く加工性が良くない傾向がある。
【００１５】
ここで還元比粘度とは、試料を精秤し、０．５ｇ／ｄｌとなるようにクロロホルムに溶解し、該溶液について、２５℃でウベローデ型粘度計を用いて測定したものである。
【００１６】
熱可塑性樹脂の平均分子量は、重合開始剤、及び重合条件により調整できる。
【００１７】
本発明の生分解性繊維は、上記熱可塑性樹脂を通常の溶融紡糸法、例えばスピンドロー法、高速紡糸法に付すことにより得ることができる。
【００１８】
溶融紡糸時の熱可塑性樹脂の温度は、その融点以上且つ２３０℃以下であることが望ましい。より好ましいのは、生分解性繊維の融点以上２１０℃以下である。２３０℃を越えると、生分解性繊維中にラクチドを再生成しやすい傾向があり、熱劣化する傾向がある。
【００１９】
溶融紡糸された未延伸糸は、空冷もしくは、２０〜６０℃の水浴又は、油浴中で冷却した後、通常一度巻き取った後、１段又は２段以上の延伸工程で延伸される。全延伸倍率は、使用目的と要求性能により異なるが、通常２〜８倍、好ましくは３〜７倍に延伸する。
【００２０】
本発明の生分解性繊維は、好ましくは１２０℃以上、より好ましくは１３０℃以上の融点を有する。かくして、流通における製品の温度安定性、例えば夏期における８０℃程度の保管にも耐えることができる。また、紡糸時の熱可塑性樹脂の熱安定性の点から、好ましくは２００℃以下、より好ましくは１８０℃以下である。
【００２１】
本発明において生分解性繊維の融点とは、島津製作所製ＤＳＣ−５０を用い、１０℃／分の速度で昇温して測定したものである。
【００２２】
生分解性繊維の融点は、環状ラクトン類、グリコール類、ジカルボン酸等を共重合させることにより調整できる。また、乳酸のＤ／Ｌ体比を変えることでも調整できる。
【００２３】
生分解性繊維は、ＤＳＣで結晶融解ピークを示さない場合は、その流動開始温度は好ましくは１００〜１８０℃、より好ましくは１２０〜１８０℃である。軟化点が１００℃未満であれば、耐熱性が低く、用途を満足しない傾向があり、１８０℃を越えると、不織布等の熱加工性が低くなる傾向がある。
【００２４】
ここで流動開始温度とは、ヤナコ社製の精密融点測定機を用い、せん断応力を加え、流動を示した温度を流動開始温度とする。昇温温度は５℃／分である。
【００２５】
生分解性繊維の流動開始温度は、共重合物、及び共重合比により調整できる。
【００２６】
また、本発明の生分解性繊維は、その中に含まれる低分子量化合物の量が１重量％以下である。好ましくは０．５重量％以下であり、さらに好ましくは０．３重量％である。生分解性繊維中の低分子量化合物の含量が１重量％を越えると、室温での経時安定性が悪くなる。
【００２７】
本発明において低分子量化合物とは、乳酸、ラクチド、ラクチル乳酸を示し、低分子量化合物の含量とは、乳酸、ラクチド、ラクチル乳酸の合計量で表す。
【００２８】
ここで低分子量化合物の含量とは、液体クロマトグラフィー法に基づき、オクタデシルシラン（ＯＤＳ）カラムを用いて逆相高速液体クロマトグラフィーにて測定したものである。
【００２９】
生分解性繊維中の低分子量化合物の含量は、熱可塑性樹脂中の低分子量化合物の含量を低下させたり、紡糸中の低分子量化合物の生成をおさえることにより調整できる。
すなわち、熱可塑性樹脂中の低分子量化合物を減圧除去、又は溶媒に溶解し再沈澱精製したり、紡糸中の解重合をおさえる触媒（重合後は除去するか、又は失活させることが望ましい）を用いたりすること等である。
【００３０】
本発明の生分解性繊維は、その引張強度が２．５ｇ／ｄ以上、引張破断伸度が１０％以上であることが好ましい。
【００３１】
本発明の生分解性繊維の引張強度は、前記のように２．５ｇ／ｄ以上であることが好ましく、より好ましくは４ｇ／ｄ以上である。
引張強度が２．５ｇ／ｄに満たないと、土木建築資材用途、漁業資材用途、農業資材用途、その他産業資材用途、衣料用途として用いるには、引張強度が不足であって好ましくない。
【００３２】
本発明において引張強度とは、ＪＩＳ Ｌ１０１３に準じて測定したものである。
【００３３】
生分解性繊維の引張強度は、紡糸延伸条件により調整できる。
【００３４】
また、本発明の生分解性繊維は、糸物性の点から、その引張破断伸度が１０％以上であることが好ましく、２０〜１００％の範囲であることがより好ましい。
【００３５】
本発明において引張破断伸度とは、ＪＩＳ Ｌ１０１３に準じて測定したものである。
【００３６】
生分解性繊維の引張破断伸度は、紡糸延伸条件により調整できる。
【００３７】
本発明の生分解性繊維は、引張強度及び引張破断伸度が上記範囲であることに加えて、その結節強度が１．５ｇ／ｄ以上であることが好ましく、２．０ｇ／ｄ以上がより好ましい。
結節強度が１．５ｇ／ｄに満たないと、土木建築資材用途、漁業資材用途、農業資材用途、その他産業資材用途、衣料用途として用いる場合に要求される糸物性を満足できない傾向がある。
【００３８】
本発明において結節強度とは、ＪＩＳ Ｌ１０１３に基づいて測定したものである。
【００３９】
本発明の生分解性繊維は、マルチフィラメント又はモノフィラメント、或いは短繊維又は長繊維不織布の形態として用いることができる。
【００４０】
上記モノフィラメントとは、１本からなる繊維のことで、前記紡糸法によって得ることができる。
【００４１】
上記マルチフィラメントとは、モノフィラメントが２〜１００本の束となった繊維のことであり、これらは、モノフィラメントと同様の方法によって得ることができる。
【００４２】
また、短繊維とは、繊維長２〜８０ｍｍ程度の長さを有する繊維であり、紡績糸、湿式不織布、乾式不織布等に用いられる。通常、紡績糸に用いる場合、繊維長は２０〜８０ｍｍ、好ましくは３０〜７０ｍｍ、湿式不織布に用いる場合は２〜１０ｍｍ、好ましくは２〜８ｍｍ、乾式不織布に用いる場合は２０〜８０ｍｍ、好ましくは２０〜７０ｍｍ程度である。本発明の短繊維は、例えば溶融紡糸し、延伸した後、又は高速紡糸した後、得られることができる。
【００４３】
上記湿式不織布とは、液体中に短繊維を分散し抄造後、乾燥することにより得られる不織布であり、乾式不織布とは、カード、ローラ等で開繊後、ウェッバーによりウェッブとし、必要に応じ部分的、又は全体に融着させたり、三次元に交絡させた不織布である。
【００４４】
生分解性短繊維には、カード開繊性を良くするために、捲縮加工を加えることができる。捲縮加工方法は特に限定されるものではなく、公知の方法を用いることができ、例えば押し込みギアー法、スタフィングボックス法を使用することができる。
【００４５】
捲縮数は５〜５０コ／２５ｍｍ、好ましくは１０〜３０コ／２５ｍｍが好適である。捲縮数が５コ／２５ｍｍより少ないと、開繊時未開繊部分が生じ易い傾向があり、５０コ／２５ｍｍを越えると均一な開繊が得られない傾向がある。
ここで捲縮数とは、ＪＩＳ Ｌ１０１５に準じて測定したものである。
【００４６】
また、捲縮率は５％以上であり、好ましくは８％以上である。捲縮率が５％未満であると、カードにかけた時、均一なウェブが得にくく、疎密部分が発生する傾向がある。
ここで捲縮率とは、ＪＩＳ Ｌ１０１５に準じて測定したものである。
【００４７】
本発明の生分解性繊維を用いてなる短繊維不織布は、上記短繊維を用い、自体既知の方法で製造すればよいが、例えば短繊維をローラーカードによりカーディングし、ウェブとし、必要に応じてニードルパンチ加工、カレンダー加工、エンボス加工等により交絡または接着することにより製造できる。また、必要により繊維方向性をランダムウェバーにより変えることができる。
【００４８】
また、本発明の生分解性繊維を用いてなる長繊維不織布は、自体既知の方法で製造すればよいが、例えばスパンボンド法またはメルトブロー法により製造することができる。
スパンボンド法とは、熱可塑性樹脂を融点以上に加熱溶融し、紡糸口金より紡出し、紡出された長繊維を冷却固化しながら下部に設置されたエアーサッカー等の引取り手段により２０００ｍ／ｍｉｎ以上の引取り速度により牽引し、その後開繊し定速で移動しているエンドレスの捕集面に補集しウェブとし、これをエンボス加工、カレンダー加工により全体または部分的に熱圧着する、或いはニードルパンチ加工、水流交絡加工により交絡する方法である。
メルトブロー法とは、熱可塑性樹脂を融点以上に加熱溶融し一直線に配列された紡糸孔を有する紡糸口金より吐出し紡糸ノズルの両サイドから高速噴出する高温高圧エアーによってマイクロファイバー化する。その後定速で移動しているエンドレスの捕集面に補集しウェブとし、これをエンボス加工、カレンダー加工により全体または部分的に熱圧着する、或いはニードルパンチ加工、水流交絡加工により交絡する方法である。
【００４９】
本発明の生分解性繊維には、帯電防止性、集束性を考慮して、ラウリルホスフェートカリウム塩等のアニオン系界面活性剤、四級アンモニウム塩等のカチオン系界面活性剤、脂肪族高級アルコールや高級脂肪酸のエチレンオキサイド付加物等のノニオン系界面活性剤、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコール・ポリプロピレングリコールブロック共重合体等のポリアルキレングリコール類、ジメチルポリシロキサン、ポリエーテル変性シリコーンオイル、高級アルコキシ変性シリコーンオイル等のシリコーンオイル類を一種又は二種以上付与することができる。
【００５０】
本発明に用いる生分解性繊維には、熱可塑性樹脂、ポリカプロラクトン等の他の脂肪族ポリエステル、ポリビニルアルコール、ポリアルキレングリコール、ポリアミノ酸等のポリマー、タルク、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、塩化カルシウム等の無機物、デンプン、タンパク質、食品添加物等を一種又は二種以上、適量混合することができ、機械特性、生分解特性等を種々変化させることができる。
【００５１】
本発明の生分解性繊維には、上記以外に必要に応じて酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤等の公知の添加剤が配合されていてもよい。
【００５２】
【実施例】
以下実施例をあげて、本発明をさらに説明する。また、各測定法を以下に説明する。
【００５３】
低分子量化合物の含量は、液体クロマトグラフィー法に基づき、オクタデシルシラン（ＯＤＳ）カラムを用いて逆相高速液体クロマトグラフィーにて測定した。
【００５４】
還元比粘度は、試料を精秤し、０．５ｇ／ｄｌとなるようにクロロホルムに溶解し、該溶液について、２５℃でウベローデ型粘度計を用いて測定した。
【００５５】
引張強度、引張破断伸度および結節強度は、ＪＩＳ Ｌ１０１３に基づいて測定した。
【００５６】
融点は、島津製作所製ＤＳＣ−５０を用い、１０℃／分の速度で昇温して測定した。
【００５７】
強度保持率は、繊維の初期の引張強度と、室温２５℃、相対湿度６０％中に１２ヵ月放置した後の繊維の引張強度を測定し、（式２）により求めた。
強度保持率（％）＝（Ｔ／Ｔ0 ）×１００ （式２）
〔式中、Ｔは室温２５℃、相対湿度６０％中に１２ヵ月放置後の繊維の引張強度（ｇ／ｄ）、Ｔ0 は繊維の初期引張強度（ｇ／ｄ）である〕
【００５８】
生分解性については、土壌中に、繊維を埋没させ、６ヵ月後の分解状態を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Scanning Electron Microscope）にて評価した。形状が失われている場合（表面に凹凸が生じる、破断する等）を生分解性良好とした。
【００５９】
実施例１
還元比粘度が１．５７である、分子末端のカルボキシル基をラウリルアルコールでエステル化したポリ乳酸を、紡糸温度１９０℃で直径３ｍｍの紡糸孔を２０個有する紡糸ノズルから、紡速３００ｍ／ｍｉｎで溶融紡糸した。未延伸糸を一旦巻取った後、１４０℃で４．５倍に延伸し、単糸繊度２．１ｄ、低分子量化合物含量０．２重量％の繊維を得た。
【００６０】
実施例２
還元比粘度が１．５４であるポリ乳酸を、紡糸温度２００℃で直径０．３ｍｍの紡糸孔を２０個有する紡糸ノズルから、紡速３００ｍ／ｍｉｎで溶融紡糸した。未延伸糸を一旦巻取った後、１４０℃で４．５倍に延伸し、単糸繊度２．２ｄ、低分子量化合物含量０．４重量％の繊維を得た。
【００６１】
実施例３
還元比粘度が１．５５であるポリ乳酸を、紡糸温度１９０℃で直径０．３ｍｍの紡糸孔を２０個有する紡糸ノズルから、紡速３００ｍ／ｍｉｎで溶融紡糸した。未延伸糸を一旦巻取った後、１４０℃で４．５倍に延伸し、単糸繊度２．２ｄ、低分子量化合物含量０．９重量％の繊維を得た。
【００６２】
実施例４
還元比粘度が１．７３であるポリ乳酸を、紡糸温度１９０℃で直径１．０ｍｍの紡糸孔を１個有する紡糸ノズルから溶融紡糸し、水浴中（３０℃）で固化させ、紡速２０ｍ／ｍｉｎで紡糸した。未延伸糸を一旦巻取った後、１４０℃で５倍に延伸し、繊度３８０ｄ、低分子量化合物含量０．８重量％の繊維を得た。
【００６３】
比較例１
還元比粘度が１．５６であるポリ乳酸を、紡糸温度１９０℃で直径０．３ｍｍの紡糸孔を２０個有する紡糸ノズルから、紡速３００ｍ／ｍｉｎで溶融紡糸した。未延伸糸を一旦巻取った後、１４０℃で４．５倍に延伸し、単糸繊度２．０ｄ、低分子量化合物含量３．０重量％の繊維を得た。
【００６４】
比較例２
還元比粘度が１．５６であるポリ乳酸を、紡糸温度２２０℃で直径０．３ｍｍの紡糸孔を２０個有する紡糸ノズルから、紡速３００ｍ／ｍｉｎで溶融紡糸した。未延伸糸を一旦巻取った後、１４０℃で４．５倍に延伸し、単糸繊度２．１ｄ、低分子量化合物含量２．２重量％の繊維を得た。
【００６５】
比較例３
還元比粘度が１．５４であるポリ乳酸を、紡糸温度２３０℃で直径０．３ｍｍの紡糸孔を２０個有する紡糸ノズルから、紡速３００ｍ／ｍｉｎで溶融紡糸した。未延伸糸を一旦巻取った後、１４０℃で４．５倍に延伸し、単糸繊度２．１ｄ、低分子量化合物含量５．１重量％の繊維を得た。
【００６６】
比較例４
還元比粘度が１．７８であるポリ乳酸を、紡糸温度１９０℃で直径１．０ｍｍの紡糸孔を１個有する紡糸ノズルから溶融紡糸し、水浴中（３０℃）で固化させ、紡速２０ｍ／ｍｉｎで紡糸した。未延伸糸を一旦巻取った後、１４０℃で５倍に延伸し、繊度３８０ｄ、低分子量化合物含量３．５重量％の繊維を得た。
【００６７】
実施例１〜４、比較例１〜４で得られた繊維物性値、及び生分解性の評価結果を表１に示す。
【００６８】
【表１】
【００６９】
表１より本発明の生分解性繊維が、優れた生分解性と良好な物性を有し、室温での強度保持率も良く、耐熱性にも優れていることが分かった。
【００７０】
実施例５
実施例１で得られた生分解性繊維を、スタフィングボックス法で捲縮加工した後、６４ｍｍにカットし、生分解性短繊維を得た。得られた短繊維をランダムウェッバーにより目付け１００ｇ／ｍ2 のウェブとした後、ニードルパンチ処理し不織布を得た。
【００７１】
実施例６
還元比粘度が１．５１の分子末端カルボキシル基をラウリルアルコールでエステル化したポリ乳酸を、スパンボンド法で目付１００ｇ／ｃｍ2 の不織布を得た。紡糸条件は、紡糸温度２００℃で直径０．３ｍｍの紡糸孔を有する紡糸ノズルから吐出量＝０．８ｇ／ｍｉｎ．孔、牽引速度＝３５００ｍ／ｍｉｎ．であった。スパンボンド不織布の低分子量化合物の含量は０．５％で、融点は１７３℃であった。
【００７２】
実施例７
還元比粘度が１．２１のポリ乳酸を、紡糸温度２１０℃、空気温度２１０℃、吐出量＝０．８ｇ／ｍｉｎ．孔の条件でメルトブロー法により平均繊維径３．５μｍ、目付１００ｇ／ｃｍ2 のメルトブロー不織布を得た。メルトブロー不織布の低分子量化合物の含量は０．８％で、融点は１７２℃であった。
【００７３】
実施例５、６、７の不織布の生分解性を評価したところ生分解性は良好であった。
【００７４】
【発明の効果】
本発明の生分解性繊維は、ポリ乳酸系の生分解性繊維であり、しかも経時安定性（強度保持率）に優れ、且つ強度及び実用耐熱性をもち、実用性があり且つ比較的安価な生分解性繊維である。また、本発明の生分解性繊維は、生活資材、農業資材、漁業資材、土木建築資材、その他産業資材、衣料に好適であり、自然界において完全生分解性を有する。
【産業上の利用分野】
本発明は、生分解性繊維に関し、特に室温での経時安定性の良い生分解性繊維に関する。
【０００２】
【従来技術・発明が解決しようとする課題】
従来、生活資材、農業資材、漁業資材、土木資材に使用されている繊維として、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド等の合成繊維が挙げられる。これらの繊維は、使用後自然界に放置されると、分解されにくく、その為にいろいろな問題が生じるものであった。例えば、これらの生活資材、農業資材、土木資材等は、分解されにくい為、使用後は土中に埋める、焼却する等の処理が必要となり、土中に埋めると生分解性が低いため、その土地の利用方法には制限があった。また、漁業資材においては、水中に放置されることが多く、海洋を汚す等の問題があった。このような問題を解決する為に、土中または水中で分解される素材を用いることが考えられてきたが、充分なものは得られていない。
【０００３】
従来の生分解性ポリマーとしては、セルロース、セルロース誘導体、キチン、キトサン等の多糖類、タンパク質、ポリ３−ヒドロキシブチレートや３−ヒドロキシブチレートと３−ヒドロキシバリレートの共重合体等の微生物により作られるポリマー、ポリグリコリド、ポリラクチド、ポリカプロラクトン等の脂肪族ポリエステルが知られている。
主に使用されているセルロース系のコットン、再生セルロースは安価であるが、熱可塑性でないためバインダーを必要とし、該バインダー繊維としてポリオレフィン、ポリエステル繊維等を用いるため、生分解されにくいという問題があった。
微生物により作られるポリ３−ヒドロキシブチレート、３−ヒドロキシブチレートと３−ヒドロキシバリレートの共重合体等は、高価であるため用途が限定され、また強度が低いという問題があった。
ポリカプロラクトンは、比較的安価な生分解性ポリマーであるが、融点が約６０℃と低く、この温度は自然界において、夏期の流通段階で起こり得る温度であり、耐熱性という点で問題があった。
【０００４】
さらには、安価な素材としてポリエチレンに澱粉を混合した素材が検討されているが、生分解性において満足いく物でなく、均一な機械特性の繊維を得ることができていない。
特開平４−１０８３３１号公報には、グリコール酸及び／又は乳酸を構造単位とする加水分解性ポリエステル繊維に、その繊維より加水分解性が低い分解性重合体をコートした釣り糸が開示されているが、後加工を必要とする問題があった。また、ポリ乳酸は、比較的安定なポリマーであるが、室温での経時安定性（強度保持率）に問題があり、特に強度が低下するという問題があった。
【０００５】
このように従来技術においては、強度及び実用耐熱性を持ち、室温での経時安定性（強度保持率）が良く、微生物により速やかで、且つ優れた生分解性をもつ熱可塑性生分解性繊維がなく、実用性があり且つ比較的安価な生分解性繊維を得ることができなかった。
【０００６】
本発明の課題は、このような事情に鑑み、ポリ乳酸系の生分解性繊維において経時安定性（強度保持率）が改善され、且つ強度をもつような生分解性繊維を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、生分解性繊維に、ポリ乳酸及び／又はポリ乳酸を主体とする共重合物からなる熱可塑性樹脂を用いて、低分子量化合物の含量を制御することで上記問題を解決するに至った。
【０００８】
即ち、本発明は、
(1) ポリ乳酸及び／又はポリ乳酸を主体とする共重合物からなる熱可塑性樹脂を含んでなり、低分子量化合物の含量が１重量％以下であることを特徴とする生分解性繊維、
(2) 融点が１２０〜２００℃の範囲にあるか又は流動開始温度が１００〜１８０℃の範囲にある (1)記載の生分解性繊維、
(3) 前記熱可塑性樹脂が、水酸基を持つ化合物によって該熱可塑性樹脂中のカルボキシル基をエステル化されてなるものである (1)または(2) 記載の生分解性繊維、
(4) 引張強度２．５ｇ／ｄ以上、引張破断伸度１０％以上である (1)〜(3) のいずれかに記載の生分解性繊維、
(5) 引張強度２．５ｇ／ｄ以上、引張破断伸度１０％以上、結節強度１．５ｇ／ｄ以上である (1)〜(3) のいずれかに記載の生分解性繊維、
(6) マルチフィラメントの形態である (1)〜(5) のいずれかに記載の生分解性繊維、
(7) モノフィラメントの形態である (1)〜(5) のいずれかに記載の生分解性繊維、
(8) 短繊維の形態である (1)〜(7) のいずれかに記載の生分解性繊維、
(9)(8)記載の生分解性繊維を用いてなる短繊維不織布、
(10) (1)〜(3) のいずれかに記載の生分解性繊維を用いてなる長繊維不織布に関する。
【０００９】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明に用いられる熱可塑性樹脂は、ポリ乳酸及び／又はポリ乳酸を主体とする共重合物からなる。
ポリ乳酸を製造するための乳酸としては、Ｄ体のみ、Ｌ体のみ、Ｄ体とＬ体の混合物のいずれでもよい。
ポリ乳酸を主体とする共重合物としては、乳酸（Ｄ体のみ、Ｌ体のみ、Ｄ体とＬ体の混合物のいずれでもよい。）と、例えば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から選ばれるモノマーの一種又は二種以上とを共重合したものが挙げられる。中でも、ポリマーの重合性の点から、環状ラクトン類及びグリコール類が好ましい。
共重合の割合としては特に限定されないが、乳酸１００重量部に対して、共重合させるモノマーは１００重量部以下が好ましく、１〜５０重量部がより好ましい。
【００１０】
また、上記熱可塑性樹脂が、水酸基を持つ化合物によって該熱可塑性樹脂中のカルボキシル基をエステル化されてなるものであっても良い。
水酸基を持つ化合物としては、例えばオクチルアルコール、ラウリルアルコール、ステアリルアルコール等の炭素数が６以上の高級アルコール類、エチレングリコール、ジ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が挙げられる。水酸基を持つ化合物で熱可塑性樹脂の分子末端のカルボキシル基をエステル化処理することにより、溶融紡糸時の熱安定性および溶融紡糸後の繊維の経時安定性を改善することができる。中でも、紡糸延伸性の点から、炭素数６〜１８の高級アルコールが好ましい。
【００１１】
熱可塑性樹脂の合成は、自体既知の方法で行えば良く、例えば、触媒存在下にてＬ−ラクチドを開環重合し必要に応じて再沈澱精製し熱可塑性樹脂を得る。また共重合するモノマー、又はオリゴマーとＬ−ラクチドを触媒存在下にて開環重合し必要に応じ再沈澱精製し共重合熱可塑性樹脂を得る。
【００１２】
本発明に用いる熱可塑性樹脂は、その粘度平均分子量が５×１０3 以上であることが好ましく、より好ましくは１×１０4 〜１×１０6 である。５×１０3 未満では繊維として、充分な強度が得られない傾向があり、１×１０6 を越えると、紡糸時高粘度となり製糸性が劣る傾向がある。
【００１３】
ここで粘度平均分子量〔ＭＶ〕は、ηsp／Ｃ＝７．７９×１０-4ＭＶ0.73〔式中、ηsp／Ｃは還元比粘度（ｄｌ／ｇ）、ＭＶは粘度平均分子量である〕に基づいたものである。
【００１４】
また、本発明に用いる熱可塑性樹脂は、その還元比粘度が０．５〜１９（ｄｌ／ｇ）であることが好ましく、より好ましくは１．０〜６．０（ｄｌ／ｇ）である。熱可塑性樹脂の還元比粘度が０．４（ｄｌ／ｇ）未満であると、引張強度が不足である傾向があり、２０（ｄｌ／ｇ）を越えると、紡糸時粘度が高く加工性が良くない傾向がある。
【００１５】
ここで還元比粘度とは、試料を精秤し、０．５ｇ／ｄｌとなるようにクロロホルムに溶解し、該溶液について、２５℃でウベローデ型粘度計を用いて測定したものである。
【００１６】
熱可塑性樹脂の平均分子量は、重合開始剤、及び重合条件により調整できる。
【００１７】
本発明の生分解性繊維は、上記熱可塑性樹脂を通常の溶融紡糸法、例えばスピンドロー法、高速紡糸法に付すことにより得ることができる。
【００１８】
溶融紡糸時の熱可塑性樹脂の温度は、その融点以上且つ２３０℃以下であることが望ましい。より好ましいのは、生分解性繊維の融点以上２１０℃以下である。２３０℃を越えると、生分解性繊維中にラクチドを再生成しやすい傾向があり、熱劣化する傾向がある。
【００１９】
溶融紡糸された未延伸糸は、空冷もしくは、２０〜６０℃の水浴又は、油浴中で冷却した後、通常一度巻き取った後、１段又は２段以上の延伸工程で延伸される。全延伸倍率は、使用目的と要求性能により異なるが、通常２〜８倍、好ましくは３〜７倍に延伸する。
【００２０】
本発明の生分解性繊維は、好ましくは１２０℃以上、より好ましくは１３０℃以上の融点を有する。かくして、流通における製品の温度安定性、例えば夏期における８０℃程度の保管にも耐えることができる。また、紡糸時の熱可塑性樹脂の熱安定性の点から、好ましくは２００℃以下、より好ましくは１８０℃以下である。
【００２１】
本発明において生分解性繊維の融点とは、島津製作所製ＤＳＣ−５０を用い、１０℃／分の速度で昇温して測定したものである。
【００２２】
生分解性繊維の融点は、環状ラクトン類、グリコール類、ジカルボン酸等を共重合させることにより調整できる。また、乳酸のＤ／Ｌ体比を変えることでも調整できる。
【００２３】
生分解性繊維は、ＤＳＣで結晶融解ピークを示さない場合は、その流動開始温度は好ましくは１００〜１８０℃、より好ましくは１２０〜１８０℃である。軟化点が１００℃未満であれば、耐熱性が低く、用途を満足しない傾向があり、１８０℃を越えると、不織布等の熱加工性が低くなる傾向がある。
【００２４】
ここで流動開始温度とは、ヤナコ社製の精密融点測定機を用い、せん断応力を加え、流動を示した温度を流動開始温度とする。昇温温度は５℃／分である。
【００２５】
生分解性繊維の流動開始温度は、共重合物、及び共重合比により調整できる。
【００２６】
また、本発明の生分解性繊維は、その中に含まれる低分子量化合物の量が１重量％以下である。好ましくは０．５重量％以下であり、さらに好ましくは０．３重量％である。生分解性繊維中の低分子量化合物の含量が１重量％を越えると、室温での経時安定性が悪くなる。
【００２７】
本発明において低分子量化合物とは、乳酸、ラクチド、ラクチル乳酸を示し、低分子量化合物の含量とは、乳酸、ラクチド、ラクチル乳酸の合計量で表す。
【００２８】
ここで低分子量化合物の含量とは、液体クロマトグラフィー法に基づき、オクタデシルシラン（ＯＤＳ）カラムを用いて逆相高速液体クロマトグラフィーにて測定したものである。
【００２９】
生分解性繊維中の低分子量化合物の含量は、熱可塑性樹脂中の低分子量化合物の含量を低下させたり、紡糸中の低分子量化合物の生成をおさえることにより調整できる。
すなわち、熱可塑性樹脂中の低分子量化合物を減圧除去、又は溶媒に溶解し再沈澱精製したり、紡糸中の解重合をおさえる触媒（重合後は除去するか、又は失活させることが望ましい）を用いたりすること等である。
【００３０】
本発明の生分解性繊維は、その引張強度が２．５ｇ／ｄ以上、引張破断伸度が１０％以上であることが好ましい。
【００３１】
本発明の生分解性繊維の引張強度は、前記のように２．５ｇ／ｄ以上であることが好ましく、より好ましくは４ｇ／ｄ以上である。
引張強度が２．５ｇ／ｄに満たないと、土木建築資材用途、漁業資材用途、農業資材用途、その他産業資材用途、衣料用途として用いるには、引張強度が不足であって好ましくない。
【００３２】
本発明において引張強度とは、ＪＩＳ Ｌ１０１３に準じて測定したものである。
【００３３】
生分解性繊維の引張強度は、紡糸延伸条件により調整できる。
【００３４】
また、本発明の生分解性繊維は、糸物性の点から、その引張破断伸度が１０％以上であることが好ましく、２０〜１００％の範囲であることがより好ましい。
【００３５】
本発明において引張破断伸度とは、ＪＩＳ Ｌ１０１３に準じて測定したものである。
【００３６】
生分解性繊維の引張破断伸度は、紡糸延伸条件により調整できる。
【００３７】
本発明の生分解性繊維は、引張強度及び引張破断伸度が上記範囲であることに加えて、その結節強度が１．５ｇ／ｄ以上であることが好ましく、２．０ｇ／ｄ以上がより好ましい。
結節強度が１．５ｇ／ｄに満たないと、土木建築資材用途、漁業資材用途、農業資材用途、その他産業資材用途、衣料用途として用いる場合に要求される糸物性を満足できない傾向がある。
【００３８】
本発明において結節強度とは、ＪＩＳ Ｌ１０１３に基づいて測定したものである。
【００３９】
本発明の生分解性繊維は、マルチフィラメント又はモノフィラメント、或いは短繊維又は長繊維不織布の形態として用いることができる。
【００４０】
上記モノフィラメントとは、１本からなる繊維のことで、前記紡糸法によって得ることができる。
【００４１】
上記マルチフィラメントとは、モノフィラメントが２〜１００本の束となった繊維のことであり、これらは、モノフィラメントと同様の方法によって得ることができる。
【００４２】
また、短繊維とは、繊維長２〜８０ｍｍ程度の長さを有する繊維であり、紡績糸、湿式不織布、乾式不織布等に用いられる。通常、紡績糸に用いる場合、繊維長は２０〜８０ｍｍ、好ましくは３０〜７０ｍｍ、湿式不織布に用いる場合は２〜１０ｍｍ、好ましくは２〜８ｍｍ、乾式不織布に用いる場合は２０〜８０ｍｍ、好ましくは２０〜７０ｍｍ程度である。本発明の短繊維は、例えば溶融紡糸し、延伸した後、又は高速紡糸した後、得られることができる。
【００４３】
上記湿式不織布とは、液体中に短繊維を分散し抄造後、乾燥することにより得られる不織布であり、乾式不織布とは、カード、ローラ等で開繊後、ウェッバーによりウェッブとし、必要に応じ部分的、又は全体に融着させたり、三次元に交絡させた不織布である。
【００４４】
生分解性短繊維には、カード開繊性を良くするために、捲縮加工を加えることができる。捲縮加工方法は特に限定されるものではなく、公知の方法を用いることができ、例えば押し込みギアー法、スタフィングボックス法を使用することができる。
【００４５】
捲縮数は５〜５０コ／２５ｍｍ、好ましくは１０〜３０コ／２５ｍｍが好適である。捲縮数が５コ／２５ｍｍより少ないと、開繊時未開繊部分が生じ易い傾向があり、５０コ／２５ｍｍを越えると均一な開繊が得られない傾向がある。
ここで捲縮数とは、ＪＩＳ Ｌ１０１５に準じて測定したものである。
【００４６】
また、捲縮率は５％以上であり、好ましくは８％以上である。捲縮率が５％未満であると、カードにかけた時、均一なウェブが得にくく、疎密部分が発生する傾向がある。
ここで捲縮率とは、ＪＩＳ Ｌ１０１５に準じて測定したものである。
【００４７】
本発明の生分解性繊維を用いてなる短繊維不織布は、上記短繊維を用い、自体既知の方法で製造すればよいが、例えば短繊維をローラーカードによりカーディングし、ウェブとし、必要に応じてニードルパンチ加工、カレンダー加工、エンボス加工等により交絡または接着することにより製造できる。また、必要により繊維方向性をランダムウェバーにより変えることができる。
【００４８】
また、本発明の生分解性繊維を用いてなる長繊維不織布は、自体既知の方法で製造すればよいが、例えばスパンボンド法またはメルトブロー法により製造することができる。
スパンボンド法とは、熱可塑性樹脂を融点以上に加熱溶融し、紡糸口金より紡出し、紡出された長繊維を冷却固化しながら下部に設置されたエアーサッカー等の引取り手段により２０００ｍ／ｍｉｎ以上の引取り速度により牽引し、その後開繊し定速で移動しているエンドレスの捕集面に補集しウェブとし、これをエンボス加工、カレンダー加工により全体または部分的に熱圧着する、或いはニードルパンチ加工、水流交絡加工により交絡する方法である。
メルトブロー法とは、熱可塑性樹脂を融点以上に加熱溶融し一直線に配列された紡糸孔を有する紡糸口金より吐出し紡糸ノズルの両サイドから高速噴出する高温高圧エアーによってマイクロファイバー化する。その後定速で移動しているエンドレスの捕集面に補集しウェブとし、これをエンボス加工、カレンダー加工により全体または部分的に熱圧着する、或いはニードルパンチ加工、水流交絡加工により交絡する方法である。
【００４９】
本発明の生分解性繊維には、帯電防止性、集束性を考慮して、ラウリルホスフェートカリウム塩等のアニオン系界面活性剤、四級アンモニウム塩等のカチオン系界面活性剤、脂肪族高級アルコールや高級脂肪酸のエチレンオキサイド付加物等のノニオン系界面活性剤、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコール・ポリプロピレングリコールブロック共重合体等のポリアルキレングリコール類、ジメチルポリシロキサン、ポリエーテル変性シリコーンオイル、高級アルコキシ変性シリコーンオイル等のシリコーンオイル類を一種又は二種以上付与することができる。
【００５０】
本発明に用いる生分解性繊維には、熱可塑性樹脂、ポリカプロラクトン等の他の脂肪族ポリエステル、ポリビニルアルコール、ポリアルキレングリコール、ポリアミノ酸等のポリマー、タルク、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、塩化カルシウム等の無機物、デンプン、タンパク質、食品添加物等を一種又は二種以上、適量混合することができ、機械特性、生分解特性等を種々変化させることができる。
【００５１】
本発明の生分解性繊維には、上記以外に必要に応じて酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤等の公知の添加剤が配合されていてもよい。
【００５２】
【実施例】
以下実施例をあげて、本発明をさらに説明する。また、各測定法を以下に説明する。
【００５３】
低分子量化合物の含量は、液体クロマトグラフィー法に基づき、オクタデシルシラン（ＯＤＳ）カラムを用いて逆相高速液体クロマトグラフィーにて測定した。
【００５４】
還元比粘度は、試料を精秤し、０．５ｇ／ｄｌとなるようにクロロホルムに溶解し、該溶液について、２５℃でウベローデ型粘度計を用いて測定した。
【００５５】
引張強度、引張破断伸度および結節強度は、ＪＩＳ Ｌ１０１３に基づいて測定した。
【００５６】
融点は、島津製作所製ＤＳＣ−５０を用い、１０℃／分の速度で昇温して測定した。
【００５７】
強度保持率は、繊維の初期の引張強度と、室温２５℃、相対湿度６０％中に１２ヵ月放置した後の繊維の引張強度を測定し、（式２）により求めた。
強度保持率（％）＝（Ｔ／Ｔ0 ）×１００ （式２）
〔式中、Ｔは室温２５℃、相対湿度６０％中に１２ヵ月放置後の繊維の引張強度（ｇ／ｄ）、Ｔ0 は繊維の初期引張強度（ｇ／ｄ）である〕
【００５８】
生分解性については、土壌中に、繊維を埋没させ、６ヵ月後の分解状態を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Scanning Electron Microscope）にて評価した。形状が失われている場合（表面に凹凸が生じる、破断する等）を生分解性良好とした。
【００５９】
実施例１
還元比粘度が１．５７である、分子末端のカルボキシル基をラウリルアルコールでエステル化したポリ乳酸を、紡糸温度１９０℃で直径３ｍｍの紡糸孔を２０個有する紡糸ノズルから、紡速３００ｍ／ｍｉｎで溶融紡糸した。未延伸糸を一旦巻取った後、１４０℃で４．５倍に延伸し、単糸繊度２．１ｄ、低分子量化合物含量０．２重量％の繊維を得た。
【００６０】
実施例２
還元比粘度が１．５４であるポリ乳酸を、紡糸温度２００℃で直径０．３ｍｍの紡糸孔を２０個有する紡糸ノズルから、紡速３００ｍ／ｍｉｎで溶融紡糸した。未延伸糸を一旦巻取った後、１４０℃で４．５倍に延伸し、単糸繊度２．２ｄ、低分子量化合物含量０．４重量％の繊維を得た。
【００６１】
実施例３
還元比粘度が１．５５であるポリ乳酸を、紡糸温度１９０℃で直径０．３ｍｍの紡糸孔を２０個有する紡糸ノズルから、紡速３００ｍ／ｍｉｎで溶融紡糸した。未延伸糸を一旦巻取った後、１４０℃で４．５倍に延伸し、単糸繊度２．２ｄ、低分子量化合物含量０．９重量％の繊維を得た。
【００６２】
実施例４
還元比粘度が１．７３であるポリ乳酸を、紡糸温度１９０℃で直径１．０ｍｍの紡糸孔を１個有する紡糸ノズルから溶融紡糸し、水浴中（３０℃）で固化させ、紡速２０ｍ／ｍｉｎで紡糸した。未延伸糸を一旦巻取った後、１４０℃で５倍に延伸し、繊度３８０ｄ、低分子量化合物含量０．８重量％の繊維を得た。
【００６３】
比較例１
還元比粘度が１．５６であるポリ乳酸を、紡糸温度１９０℃で直径０．３ｍｍの紡糸孔を２０個有する紡糸ノズルから、紡速３００ｍ／ｍｉｎで溶融紡糸した。未延伸糸を一旦巻取った後、１４０℃で４．５倍に延伸し、単糸繊度２．０ｄ、低分子量化合物含量３．０重量％の繊維を得た。
【００６４】
比較例２
還元比粘度が１．５６であるポリ乳酸を、紡糸温度２２０℃で直径０．３ｍｍの紡糸孔を２０個有する紡糸ノズルから、紡速３００ｍ／ｍｉｎで溶融紡糸した。未延伸糸を一旦巻取った後、１４０℃で４．５倍に延伸し、単糸繊度２．１ｄ、低分子量化合物含量２．２重量％の繊維を得た。
【００６５】
比較例３
還元比粘度が１．５４であるポリ乳酸を、紡糸温度２３０℃で直径０．３ｍｍの紡糸孔を２０個有する紡糸ノズルから、紡速３００ｍ／ｍｉｎで溶融紡糸した。未延伸糸を一旦巻取った後、１４０℃で４．５倍に延伸し、単糸繊度２．１ｄ、低分子量化合物含量５．１重量％の繊維を得た。
【００６６】
比較例４
還元比粘度が１．７８であるポリ乳酸を、紡糸温度１９０℃で直径１．０ｍｍの紡糸孔を１個有する紡糸ノズルから溶融紡糸し、水浴中（３０℃）で固化させ、紡速２０ｍ／ｍｉｎで紡糸した。未延伸糸を一旦巻取った後、１４０℃で５倍に延伸し、繊度３８０ｄ、低分子量化合物含量３．５重量％の繊維を得た。
【００６７】
実施例１〜４、比較例１〜４で得られた繊維物性値、及び生分解性の評価結果を表１に示す。
【００６８】
【表１】
表１より本発明の生分解性繊維が、優れた生分解性と良好な物性を有し、室温での強度保持率も良く、耐熱性にも優れていることが分かった。
【００７０】
実施例５
実施例１で得られた生分解性繊維を、スタフィングボックス法で捲縮加工した後、６４ｍｍにカットし、生分解性短繊維を得た。得られた短繊維をランダムウェッバーにより目付け１００ｇ／ｍ2 のウェブとした後、ニードルパンチ処理し不織布を得た。
【００７１】
実施例６
還元比粘度が１．５１の分子末端カルボキシル基をラウリルアルコールでエステル化したポリ乳酸を、スパンボンド法で目付１００ｇ／ｃｍ2 の不織布を得た。紡糸条件は、紡糸温度２００℃で直径０．３ｍｍの紡糸孔を有する紡糸ノズルから吐出量＝０．８ｇ／ｍｉｎ．孔、牽引速度＝３５００ｍ／ｍｉｎ．であった。スパンボンド不織布の低分子量化合物の含量は０．５％で、融点は１７３℃であった。
【００７２】
実施例７
還元比粘度が１．２１のポリ乳酸を、紡糸温度２１０℃、空気温度２１０℃、吐出量＝０．８ｇ／ｍｉｎ．孔の条件でメルトブロー法により平均繊維径３．５μｍ、目付１００ｇ／ｃｍ2 のメルトブロー不織布を得た。メルトブロー不織布の低分子量化合物の含量は０．８％で、融点は１７２℃であった。
【００７３】
実施例５、６、７の不織布の生分解性を評価したところ生分解性は良好であった。
【００７４】
【発明の効果】
本発明の生分解性繊維は、ポリ乳酸系の生分解性繊維であり、しかも経時安定性（強度保持率）に優れ、且つ強度及び実用耐熱性をもち、実用性があり且つ比較的安価な生分解性繊維である。また、本発明の生分解性繊維は、生活資材、農業資材、漁業資材、土木建築資材、その他産業資材、衣料に好適であり、自然界において完全生分解性を有する。
Claims (9)
- ポリ乳酸及び／又はポリ乳酸を主体とする共重合物からなり、末端カルボキシル基が炭素数６〜１８の高級アルコール類によってエステル化された還元比粘度（ｄｌ／ｇ）が１．０〜１．７３の熱可塑性樹脂を紡糸して得られた、低分子量化合物の含量が１重量％以下であることを特徴とする生分解性繊維。
- 炭素数６〜１８の高級アルコール類がラウリルアルコールである、請求項１記載の生分解性繊維。
- 融点が１２０〜２００℃の範囲にあるか又は流動開始温度が１００〜１８０℃の範囲にある請求項１又は２記載の生分解性繊維。
- 引張強度２．５ｇ／ｄ以上、引張破断伸度１０％以上である請求項１〜３のいずれかに記載の生分解性繊維。
- マルチフィラメントの形態である請求項１〜４のいずれかに記載の生分解性繊維。
- モノフィラメントの形態である請求項１〜４のいずれかに記載の生分解性繊維。
- 短繊維の形態である請求項１〜６のいずれかに記載の生分解性繊維。
- 請求項７記載の生分解性繊維を用いてなる短繊維不織布。
- 請求項１又は２に記載の生分解性繊維を用いてなる長繊維不織布。
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