JP7325088B2 - split type composite fiber - Google Patents

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Description

本発明は、分割型複合繊維に関するものである。 The present invention relates to splittable conjugate fibers.

不織布の風合いの改良や品位の向上のための手法として、繊維の細繊度化が図られている。 As a technique for improving the texture and quality of nonwoven fabrics, efforts have been made to reduce the fineness of fibers.

繊維断面において、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレートのようなポリアルキレンテレフタレート成分が、これと非相溶のポリオレフィン、ポリアミド等によって複数個に分割された複合形態を有する分割型複合繊維や、前記複合繊維を用いた布帛・不織布を物理的な衝撃により分割させ極細繊維を生成させる方法は周知であり、このような分割型ポリエステル複合繊維については種々提案されている(例えば、特許文献1)。 A splittable conjugate fiber having a composite form in which a polyalkylene terephthalate component such as polyethylene terephthalate or polybutylene terephthalate is divided into a plurality of pieces by polyolefin, polyamide, etc. incompatible with this in the cross section of the fiber, or the above conjugate fiber. A method of splitting the used fabric/nonwoven fabric by physical impact to produce ultrafine fibers is well known, and various proposals have been made for such splittable polyester conjugate fibers (for example, Patent Document 1).

また、近年、プラスチック製品による環境の汚染、生物体内での蓄積等が問題となっている。自然環境において分解される環境配慮型の原料として、生分解性を有するポリ乳酸が挙げられ、このポリ乳酸を使用した極細繊維を得るための分割型複合繊維についても種々提案されている。 Moreover, in recent years, problems such as environmental pollution and accumulation in organisms due to plastic products have arisen. Biodegradable polylactic acid is mentioned as an environmentally friendly raw material that is decomposed in the natural environment, and various proposals have been made for splittable conjugate fibers for obtaining ultrafine fibers using this polylactic acid.

特許文献2~4には、繊維断面において、ポリ乳酸によって、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレート、ポリオレフィン、ナイロン等を分割するように配した複合繊維を、アルカリ溶液処理してポリ乳酸を溶解させ、ポリエチレンテレフタレート等の細繊度糸を得る方法が提案されている。しかし、これらの分割型複合繊維は、ポリエチレンテレフタレート等の生分解性を有しない原料を含むため、環境配慮型の素材としては不十分なものであった。 In Patent Documents 2 to 4, conjugated fibers arranged so as to divide polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyolefin, nylon, etc. with polylactic acid in the cross section of the fiber are treated with an alkaline solution to dissolve polylactic acid, and polyethylene A method for obtaining fine fineness yarn such as terephthalate has been proposed. However, since these splittable conjugate fibers contain non-biodegradable raw materials such as polyethylene terephthalate, they are insufficient as environment-friendly materials.

特許文献5には、ポリ乳酸等と、ポリブチレンサクシネート等の脂肪族ポリエステルとで構成され、生分解性を有する分割型複合繊維が提案されている。しかし、この分割型複合繊維は、樹脂の融点や粘度に関する技術が確立されていないため、操業性よく分割型複合繊維を生産し、かつ、品位に優れる繊維および不織布を得るには至っていない。 Patent Document 5 proposes a biodegradable splittable conjugate fiber composed of polylactic acid or the like and aliphatic polyester such as polybutylene succinate. However, for this splittable conjugate fiber, since the technology regarding the melting point and viscosity of the resin has not been established, it has not been possible to produce the splittable conjugate fiber with good operability and to obtain a fiber and a nonwoven fabric with excellent quality.

特許文献6には、ポリ乳酸と、乳酸を共重合したポリアルキレンサクシネネートからなる生分解性を有する分割型複合繊維が提案されているが、樹脂同士の相溶性が高いため、加工方法によっては分割しにくく、極細繊維を生成させることが困難であった。また、乳酸を共重合したポリアルキレンサクシネネートを用いているが、樹脂の結晶性が低いため、操業性よく分割型複合繊維を生産し、かつ、品位に優れる繊維および不織布を得るには至っていない。 Patent Document 6 proposes a biodegradable splittable conjugate fiber composed of polylactic acid and polyalkylene succinate obtained by copolymerizing lactic acid. was difficult to split, and it was difficult to produce ultrafine fibers. In addition, polyalkylene succinate obtained by copolymerizing lactic acid is used, but since the crystallinity of the resin is low, it has not been possible to produce splittable conjugate fibers with good workability and to obtain fibers and nonwoven fabrics with excellent quality. not present.

特開平10-212624号公報JP-A-10-212624 特開平8-35121号公報JP-A-8-35121 特開平8-188922号公報JP-A-8-188922 特開2003-119626号公報JP-A-2003-119626 特開平9-041223号公報JP-A-9-041223 特許第4624075号Patent No. 4624075

本発明は、生分解性を有する複合繊維において、操業性よく生産ができ、かつ、品位に優れる繊維および繊維製品を得ることができる分割型複合繊維を提供しようとするものである。 An object of the present invention is to provide a splittable conjugate fiber that can be produced in a biodegradable conjugate fiber with good operability and from which a fiber and a textile product with excellent quality can be obtained.

本発明者は、上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、ポリ乳酸とポリアルキレンサクシネートからなる分割型複合繊維において、特定の繊度及び分割数、融点、熱収縮率とすることにより、操業性、繊維および不織布の品位が良好であり、物理的な衝撃により分極細繊維を生成できる分割型複合繊維を得られることを見出し、本発明に到達した。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the inventors of the present invention have found that splittable conjugate fibers made of polylactic acid and polyalkylene succinate have a specific fineness and number of splits, a melting point, and a heat shrinkage rate. The inventors have found that a splittable conjugate fiber can be obtained that has good runnability, good quality of the fiber and nonwoven fabric, and can generate polarized fine fibers by physical impact, and has arrived at the present invention.

すなわち、本発明は、ポリ乳酸と結晶性のポリアルキレンサクシネートとからなり、
繊維横断面が、前記した2成分のうち、一方の成分が他方の成分によって複数個に分割されている分割型複合形態であり、
分割型複合形態の横断面形状は、断面中心部から放射状に複数の花びら状部を有する花弁部と、花弁部の個々の花びら状部に分断されてなる分割部により構成される形状であり、
かつ複合繊維の繊度が1~6dtex、全分割数が10~30個、かつ、分割されてなる個々の成分が構成する分割繊度が、少なくとも0.20dtex以下のものを含む分割型
複合形態であり、
ポリ乳酸の融点が155℃以上、ポリアルキレンサクシネートの融点が105~125℃、ポリ乳酸とポリアルキレンサクシネートとの融点の差が30~60℃であり、
85℃にて15分間、熱処理したときの収縮率が15%以下であることを特徴とする生分解性を有する分割型複合繊維を要旨とするものである。
That is, the present invention comprises polylactic acid and crystalline polyalkylene succinate,
The fiber cross section is a split type composite form in which one of the two components described above is divided into a plurality of pieces by the other component,
The cross-sectional shape of the split type composite form is a shape composed of a petal part having a plurality of petal-shaped parts radially from the center of the cross section and a split part divided into individual petal-shaped parts of the petal part,
A split-type composite form comprising a conjugate fiber having a fineness of 1 to 6 dtex, a total number of splits of 10 to 30, and a split fineness of each split component constituting at least 0.20 dtex or less. can be,
The melting point of polylactic acid is 155° C. or higher, the melting point of polyalkylene succinate is 105 to 125° C., the difference in melting point between polylactic acid and polyalkylene succinate is 30 to 60° C.,
The gist of the present invention is a biodegradable splittable conjugate fiber characterized by shrinkage of 15% or less when heat-treated at 85°C for 15 minutes.

以下、本発明について詳細に説明する。 The present invention will be described in detail below.

本発明の分割型複合繊維(以下、単に「複合繊維」もしくは「繊維」と称することもある。)は、ポリ乳酸とポリアルキレンサクシネートからなる。そして、繊維の横断面が、ポリ乳酸およびポリアルキレンサクシネートのうち、一方の成分が他方の成分によって複数個に分割されている分割型複合形態である。 The splittable conjugate fiber of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as "conjugate fiber" or "fiber") comprises polylactic acid and polyalkylene succinate. The cross section of the fiber is a split type composite form in which one component of polylactic acid and polyalkylene succinate is split into a plurality of pieces by the other component.

本発明の繊維は、繊維単独の状態、あるいは、この繊維からなる糸条、不織布や織編物等に物理的な衝撃を与えることにより分割割繊され、ポリ乳酸成分からなる極細繊維あるいはポリアルキレンサクシネート成分からなる極細繊維を生成することができる繊維である。 The fiber of the present invention is in a state of being a fiber alone, or is split by giving a physical impact to a yarn, non-woven fabric, woven or knitted fabric, etc., made of this fiber, and is obtained as an ultrafine fiber or polyalkylene sax made of polylactic acid component. It is a fiber that can produce ultrafine fibers composed of a nitrate component.

本発明の繊維を分割するための物理的な衝撃とは、ウェブ作成における混打綿、カード加工等の衝撃、ウェブを不織布化する際のニードルパンチ処理や高圧水流処理等の衝撃、本発明の繊維からなる糸条、不織布や織編物等を加工する際の高圧水流処理や液流処理、空気流処理等の衝撃が挙げられる。 The physical impact for splitting the fibers of the present invention includes the impact of blended cotton and carding in web production, the impact of needle punching and high-pressure water jet treatment when making a web into a nonwoven fabric, and the impact of the present invention. Examples include impact such as high-pressure water flow treatment, liquid flow treatment, and air flow treatment when processing fibrous threads, non-woven fabrics, woven or knitted fabrics, and the like.

本発明の繊維を構成するポリアルキレンサクシネートは結晶性を有する。ここで結晶性とは、示差走査熱量測定(DSC)などの熱分析法において、ガラス転移温度、結晶化温度、融解温度を明確に示すものをいう。 The polyalkylene succinate constituting the fiber of the present invention has crystallinity. Here, the crystallinity means that the glass transition temperature, crystallization temperature, and melting temperature are clearly shown in thermal analysis methods such as differential scanning calorimetry (DSC).

ポリアルキレンサクシネートが結晶性を有しない場合、樹脂の軟化が生じやすく、また、固化しにくくなるため、紡糸、延伸工程で単糸同士が密着しやすく、密着による切糸で操業性が悪化したり、密着が塊状の欠点となり繊維および不織布の品位が悪化したりする。また、不織布を作製する熱処理の際に、軟化または溶融による熱収縮が大きくなり、不織布の品位が悪化するため好ましくない。 If the polyalkylene succinate does not have crystallinity, the resin is likely to soften and hard to solidify, so the single yarns are likely to adhere to each other during the spinning and drawing processes, and operability deteriorates due to the yarn being cut due to adhesion. Otherwise, adhesion becomes a lump-like defect, and the quality of the fiber and the nonwoven fabric is deteriorated. In addition, during the heat treatment for producing the nonwoven fabric, heat shrinkage due to softening or melting increases, and the quality of the nonwoven fabric deteriorates, which is not preferable.

ポリアルキレンサクシネートとは、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート、ポリ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とを共重合したものである。なかでも、結晶性や融点の観点から、ポリブチレンサクシネートを用いることが好ましい。また、本発明の効果を損なわない範囲で、ポリアルキレンサクシネートに、乳酸、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。共重合量は5mol%以下が好ましく、3mol%以下がより好ましい。共重合量が多いと、結晶性が下がり、操業性や繊維、不織布の品位が悪化するため好ましくない。 A polyalkylene succinate is a product obtained by copolymerizing an alkylenediol such as ethylene glycol or butanediol with succinic acid, such as polyethylene succinate, polybutylene succinate or polypropylene succinate. Among them, it is preferable to use polybutylene succinate from the viewpoint of crystallinity and melting point. In addition, to the extent that the effects of the present invention are not impaired, the polyalkylene succinate may be added with lactic acid, cyclic lactones such as ε-caprolactone, α-hydroxybutyric acid such as α-hydroxybutyric acid, α-hydroxyisobutyric acid and α-hydroxyvaleric acid. Acids, glycols such as ethylene glycol and 1,4-butanediol, dicarboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, sebacic acid and malic acid may be copolymerized. The copolymerization amount is preferably 5 mol % or less, more preferably 3 mol % or less. A large amount of copolymerization is not preferable because the crystallinity is lowered, and the workability and the quality of fibers and nonwoven fabrics are deteriorated.

本発明の繊維を構成するポリ乳酸は、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DL-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。 Polylactic acid constituting the fiber of the present invention is poly-L-lactic acid, poly-D-lactic acid, poly-DL-lactic acid which is a copolymer of L-lactic acid and D-lactic acid, or poly-L-lactic acid and poly-D-lactic acid. Any mixture (stereocomplex) may be used.

本発明において、ポリ乳酸がポリDL-乳酸の場合には、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であることが好ましい。この比率を外れるものは、結晶性が低下するため、操業性や繊維、不織布の品位が悪化するため好ましくない。 In the present invention, when polylactic acid is polyDL-lactic acid, the copolymerization ratio of D-lactic acid and L-lactic acid (D-lactic acid/L-lactic acid) is 100/0 to 95/5, 5/95 to 0/100 is preferred. If the ratio is out of this range, the crystallinity is lowered, so that the workability and the quality of the fiber and nonwoven fabric are deteriorated, which is not preferable.

また、本発明の効果を損なわない範囲で、ポリ乳酸成分に、少量の鎖延長剤、例えば有機過酸化物、ビスオキサゾリン化合物、ジイソシアネート化合物、エポキシ化合物、酸無水物等が配合されていてもよい。 In addition, the polylactic acid component may contain a small amount of a chain extender such as an organic peroxide, a bisoxazoline compound, a diisocyanate compound, an epoxy compound, an acid anhydride, etc., as long as the effect of the present invention is not impaired. .

本発明の繊維の横断面は、一方の成分が他方の成分によって複数個に分割されている分割型複合断面である。すなわち、ポリ乳酸成分がポリアルキレンサクシネート成分によって複数個に分割されているか、または、ポリアルキレンサクシネート成分がポリ乳酸成分によって複数個に分割されている分割型複合形態である。 The cross-section of the fibers of the present invention is a split composite cross-section in which one component is divided into multiple pieces by the other component. That is, it is a split type composite form in which the polylactic acid component is divided into a plurality of pieces by the polyalkylene succinate component, or the polyalkylene succinate component is divided into a plurality of pieces by the polylactic acid component.

本発明の複合繊維の横断面の一例である分割型複合形態の断面図を図1に示す。図1は、断面中心部から放射状に複数の花びら状部を有する花弁部(1)と花弁部の個々の花びら状部に分断されてなる分割部(2)により構成される。図1では、花弁部の花びら状部の外側先端部分は、繊維表面に露出せず分割部にわずかに覆われているが、完全に覆われずに繊維表面に露出してなるものであってもよい。 FIG. 1 shows a cross-sectional view of a split type composite form, which is an example of the cross section of the composite fiber of the present invention. FIG. 1 is composed of a petal portion (1) having a plurality of petal-like portions radially from the central portion of the cross section and a divided portion (2) divided into individual petal-like portions of the petal portion. In FIG. 1, the outer tip portion of the petal-shaped part of the petal part is not exposed to the fiber surface and is slightly covered with the dividing part, but it is not completely covered and is exposed to the fiber surface. good too.

図1に示すごとき断面形状の場合、花弁部にポリ乳酸を配すると、ポリ乳酸はポリアルキレンサクシネートよりも融点が高いため、溶融押し出し時の粘性が高いものとなりやすく、花弁部を構成するそれぞれの花びら状部の形状が均一なものとなり、それに伴いポリアルキレンサクシネートが配される分割部(2)の個々の形状も均一なものとなり、分割割繊により発現する極細繊維の形状が均一で品位に優れたものとなる。一方、分割部にポリ乳酸を配すると、ポリ乳酸はポリアルキレンサクシネートより融点が高く、溶融紡糸後の冷却固化が早いため、冷却固化しやすいポリ乳酸成分が、繊維外周をほぼ占めている分割部に配することによって、紡糸、延伸工程での単糸同士の密着が抑制され、操業性が良くなる。 In the case of the cross-sectional shape as shown in FIG. 1, when polylactic acid is placed in the petals, since polylactic acid has a higher melting point than polyalkylene succinate, it tends to have a high viscosity during melt extrusion. The shape of the petal-shaped part of the fiber becomes uniform, and along with this, the individual shapes of the divided parts (2) in which the polyalkylene succinate is arranged also become uniform, and the shape of the ultrafine fibers expressed by the split fiber is uniform. It will be excellent in quality. On the other hand, when polylactic acid is placed in the dividing portion, polylactic acid has a higher melting point than polyalkylene succinate and solidifies quickly by cooling after melt spinning. By arranging it in the part, sticking of the single yarns in the spinning and drawing process is suppressed, and the workability is improved.

分割部および花弁部の花びら状部の数は、それぞれ5~15個である。分割部および花びら状部のそれぞれの数が5個未満であると、分割割繊により発現する極細繊維の数が相対的に少なく、また、複合繊維の単糸繊度にもよるが、発現する極細繊維の繊度が小さくない傾向となる。一方、分割部および花びら状部のそれぞれの数が15を超えると、分割割繊により発現する極細繊維の繊度が小さくなるという利点はあるが、複雑な紡糸口金が必要なため製造コストの点において不利であり、分割後の個々の形態が均一になり難く、品位に優れる繊維製品が得られにくい。なお、本発明において、花弁状の断面形状における分割部数は、分割部と花びら状部との数の合計が全分割数とし、全分割数は、前記した理由により10~30個とする、また、分割数は、繊維を横断面方向に切断し、顕微鏡にて任意の拡大率で観察し、各々の個数を数えたものである。 The number of petal-shaped parts of the dividing part and the petal part is 5 to 15 respectively. If the number of divided parts and petal-shaped parts is less than 5, the number of ultrafine fibers generated by splitting is relatively small. The fineness of the fibers tends to be not small. On the other hand, when the number of divided parts and petal-like parts exceeds 15, there is an advantage that the fineness of the ultrafine fibers produced by the split fiber is reduced, but a complicated spinneret is required, which reduces the production cost. Disadvantageously, it is difficult to obtain a fiber product of excellent quality because it is difficult to obtain a uniform shape of each piece after splitting. In the present invention, the total number of divided parts in the petal-shaped cross-sectional shape is the total number of divided parts and the number of petal-shaped parts, and the total number of divided parts is 10 to 30 for the reason described above. , The number of divisions is obtained by cutting the fiber in the cross-sectional direction, observing it under a microscope at an arbitrary magnification, and counting each number.

複合繊維の横断面形状において、分割されてなる個々の成分が構成する分割繊度は、少なくとも0.20dtex以下のものを含む。この分割繊度が、分割割繊により発現する極細繊維の繊度となり、0.20dtex以下とすることにより、良好な極細繊維を発現することなる。例えば、図1の花弁状部と分割部とからなる分割型複合形態の場合、分割されてなる成分は、少なくとも分割部であることから、個々の分割部の繊度が分割繊度となる。なお、図1に示す花弁部は、中心部で一体化しているが、中心部の面積がわずかに小さいものや、中心部で一体化せずに、花びら状部と分割部とが交互に配されている場合は、個々の花びら状部の繊度も分割繊度という。
In the cross-sectional shape of the conjugate fiber, the split fineness of individual split components may be at least 0.20 dtex or less. This split fineness is the fineness of the ultrafine fibers developed by the splitting, and by setting it to 0.20 dtex or less, excellent ultrafine fibers are developed. For example, in the case of the split type composite form consisting of the petal-shaped part and the split part shown in FIG. 1, since the split component is at least the split part, the fineness of each split part is the split fineness. The petals shown in FIG. 1 are integrated at the center, but the area of the center is slightly smaller, and the petal-shaped parts and divided parts are alternately arranged without being integrated at the center. If so, the fineness of the individual petals is also called split fineness.

本発明においては、図1に示すごとき花弁部と分割部により構成される横断面形状が、分割数が多く、極細繊維が得られやすく、また、操業性の観点から好ましい。
In the present invention, the cross-sectional shape composed of the petals and the divided portions as shown in FIG. 1 is preferable from the viewpoint of the large number of divisions, the easy production of ultrafine fibers, and the workability.

繊維の断面形状としては、操業性の観点から円形が好ましいが、これに限定されるものではなく、三角、扁平、中空など、本発明の効果を損なわない範囲で選択することができる。 The cross-sectional shape of the fiber is preferably circular from the viewpoint of operability, but is not limited to this, and may be selected from triangular, flat, hollow, etc. within the range that does not impair the effects of the present invention.

本発明の複合繊維は、繊度が1~6dtexのものであり、好ましくは1.5~5dtex、より好ましくは2~4dtexである。繊度が1dtex未満であると、繊維径が小さくなりすぎるため、紡糸、延伸時の切糸が多くなり、操業性が悪化する。また、6dtexを超えると、繊維径が大きくなるため物理的な衝撃を与えた際に分割割繊しにくくなる。また、太繊度であるため、分割割繊により発現する繊維が極細でない傾向となる。なお、繊度は、JIS L-1015 7-5-1-1Aの方法により測定したものである。 The composite fiber of the present invention has a fineness of 1 to 6 dtex, preferably 1.5 to 5 dtex, more preferably 2 to 4 dtex. If the fineness is less than 1 dtex, the fiber diameter becomes too small, resulting in a large number of cut yarns during spinning and drawing, resulting in poor workability. On the other hand, when it exceeds 6 dtex, the fiber diameter becomes large, so that splitting becomes difficult when a physical impact is applied. In addition, since the fibers have a large fineness, the fibers produced by splitting tend not to be extremely fine. The fineness is measured by the method of JIS L-1015 7-5-1-1A.

複合繊維を構成するポリ乳酸とポリアルキレンサクシネートとの質量比は、ポリ乳酸/ポリアルキレンサクシネート=1/3~3/1が好ましく、1/2~2/1がより好ましい。 The mass ratio of polylactic acid and polyalkylene succinate constituting the conjugate fiber is preferably polylactic acid/polyalkylene succinate=1/3 to 3/1, more preferably 1/2 to 2/1.

ポリ乳酸の融点は155℃以上であり、好ましくは160℃以上、より好ましくは165℃以上である。ポリ乳酸の融点を155℃以上とすることにより、ポリ乳酸の結晶性が高くなり操業性が良好で、また繊維の熱収縮率を抑えやすくなり、また、ポリアルキレンサクシネートとの融点差を設けやすく、繊維製品とする際に、ポリアルキレンサクシネートを熱接着成分として機能させる熱処理の際に、ポリ乳酸が熱の影響を受けて軟化または溶融しにくく、熱収縮しにくいため、品位が高い繊維製品を得ることができる。 The melting point of polylactic acid is 155° C. or higher, preferably 160° C. or higher, more preferably 165° C. or higher. By setting the melting point of polylactic acid to 155°C or higher, the crystallinity of polylactic acid is increased, the workability is good, the thermal shrinkage rate of the fiber is easily suppressed, and a difference in melting point from that of polyalkylene succinate is provided. When making fiber products, polylactic acid is less likely to soften or melt under the influence of heat during the heat treatment that functions as a thermal adhesive component, and is less likely to shrink due to heat, resulting in high-quality fibers. you can get the product.

ポリアルキレンサクシネートの融点は105~125℃であり、好ましくは108~122℃、より好ましくは110~120℃である。ポリアルキレンサクシネートの融点が105℃以上であることにより、ポリアルキレンサクシネートの結晶性を有し、熱収縮が大きくなりすぎず、品位に優れるものとなる。一方、ポリアルキレンサクシネートの融点を125℃未満とすることにより、ポリ乳酸との融点差を設けることができ、繊維製品とする際に、ポリアルキレンサクシネートを熱接着成分として機能させる熱処理の際に、ポリ乳酸が熱の影響を受けて軟化または溶融しにくく、熱収縮しにくいため、品位が高い繊維製品を得ることができる。 The melting point of the polyalkylene succinate is 105-125°C, preferably 108-122°C, more preferably 110-120°C. When the melting point of the polyalkylene succinate is 105° C. or higher, the crystallinity of the polyalkylene succinate is maintained, the heat shrinkage is not excessively increased, and the quality is excellent. On the other hand, by setting the melting point of the polyalkylene succinate to less than 125°C, it is possible to provide a difference in melting point from that of polylactic acid, and when making fiber products, during heat treatment to function the polyalkylene succinate as a heat bonding component. In addition, polylactic acid is resistant to softening or melting under the influence of heat, and is resistant to heat shrinkage, so that high-quality textile products can be obtained.

ポリ乳酸とポリアルキレンサクシネートとの融点の差は30~60℃であり、好ましくは35~55℃、より好ましくは40~50℃である。融点差を30℃以上とすることにより、ポリアルキレンサクシネートを熱接着成分として機能させる熱処理の際に、ポリ乳酸が熱の影響を受けて軟化または溶融しにくく、熱収縮しにくいため、品位が高い繊維製品を得ることができる。一方、融点差を60℃未満とすることにより、いずれの重合体においても結晶性が良好のものを選択することができ、操業性が良好で、繊維および繊維製品の品位が良好なものとなる。 The difference in melting point between polylactic acid and polyalkylene succinate is 30 to 60°C, preferably 35 to 55°C, more preferably 40 to 50°C. By setting the melting point difference to 30° C. or more, the polylactic acid is less likely to soften or melt under the influence of heat during the heat treatment that causes the polyalkylene succinate to function as a thermal adhesive component, and is less likely to be thermally shrunk. High quality textiles can be obtained. On the other hand, by setting the melting point difference to be less than 60°C, any polymer having good crystallinity can be selected, resulting in good workability and good quality of fibers and fiber products. .

上記したそれぞれの重合体の融点は、複合繊維を試料として、パーキンエルマー社製示差走査型熱量計(Diamond DSC)を用いて、窒素気流中、温度範囲-50℃~200℃、昇温速度20℃/分で繊維を測定し、融解温度ピークの値より求めたものである。それぞれの重合体が上記した融点を有する複合繊維は、融点が155℃以上のポリ乳酸、及び、融点が105~125℃のポリアルキレンサクシネートの樹脂を原料として用いることにより得ることができる。 The melting point of each of the polymers described above was measured using a composite fiber as a sample, using a PerkinElmer differential scanning calorimeter (Diamond DSC), in a nitrogen stream, a temperature range of -50°C to 200°C, and a heating rate of 20. It is obtained from the value of the melting temperature peak measured by measuring the fiber at ° C./min. Composite fibers in which each polymer has the melting point described above can be obtained by using polylactic acid having a melting point of 155° C. or higher and polyalkylene succinate resin having a melting point of 105 to 125° C. as raw materials.

本発明の複合繊維は、85℃にて15分加熱処理したときの収縮率が15%以下のものである。好ましくは12%以下、より好ましくは10%以下である。収縮率が15%以下とすることにより、ポリアルキレンサクシネートを熱接着成分として機能させる熱処理の際に、熱の影響による収縮が発生しにくく、品位が高い繊維製品を得ることができる。なお、加熱処理したときの収縮率は、複合繊維に機械捲縮が付与されてなる場合は、JIS L1015 8.15 b)の方法により測定したものとする。また、繊維に機械捲縮が付与されていない場合は、以下の方法により加熱処理したときの収縮率を求める。すなわち、顕微鏡にて任意の倍率で観察して繊維長(N)を求め、次いで、当該繊維を内温が85℃である乾燥機内に静置して15分間加熱処理を行い、その後取り出して、処理後の繊維長(M)を測定し、[1―(M/N)]×100にて算出した値を加熱処理したときの収縮率とする。 The conjugate fiber of the present invention has a shrinkage rate of 15% or less when heat-treated at 85° C. for 15 minutes. It is preferably 12% or less, more preferably 10% or less. By setting the shrinkage rate to 15% or less, shrinkage due to the influence of heat is less likely to occur during the heat treatment that causes the polyalkylene succinate to function as a thermal adhesive component, and a high-quality textile product can be obtained. The shrinkage rate after heat treatment is measured by the method of JIS L1015 8.15 b) when the conjugate fiber is mechanically crimped. In addition, when the fiber is not mechanically crimped, the shrinkage rate is determined by the following method when heat-treated. That is, the fiber length (N) is obtained by observing with a microscope at an arbitrary magnification, then the fiber is placed in a dryer with an internal temperature of 85 ° C. and heat-treated for 15 minutes. The fiber length (M) after the treatment is measured, and the value calculated by [1−(M/N)]×100 is taken as the shrinkage rate when heat treated.

複合繊維を構成するポリ乳酸の固有粘度は1.25以上であることが好ましく、より好ましくは1.30以上である。固有粘度が1.25以上とすることにより、繊維の機械的強度が向上させることができる。また、ポリアルキレンサクシネートの固有粘度は1.35~1.55であることが好ましく、より好ましくは1.40~1.50である。固有粘度が1.35以上とすることにより、繊維の機械的強度を向上させることができ、複合繊維や複合繊維からなる繊維製品を長期保管した際に繊維同士の密着が生じにくいことから、品位を長期にわたって維持しやすく、また、ポリアルキレンサクシネート樹脂の凝集力を有することから、熱接着成分として良好に機能し、接着力が低下しにくい。一方、1.50未満とすることにより、溶融流動性を維持し、熱接着成分として良好に機能し、接着力が低下しにくい。 The intrinsic viscosity of the polylactic acid constituting the composite fiber is preferably 1.25 or higher, more preferably 1.30 or higher. By setting the intrinsic viscosity to 1.25 or more, the mechanical strength of the fiber can be improved. Also, the intrinsic viscosity of the polyalkylene succinate is preferably 1.35 to 1.55, more preferably 1.40 to 1.50. By setting the intrinsic viscosity to 1.35 or more, the mechanical strength of the fiber can be improved, and when the composite fiber or the fiber product made of the composite fiber is stored for a long period of time, the fibers are less likely to adhere to each other. is easily maintained over a long period of time, and since it has the cohesive strength of a polyalkylene succinate resin, it functions well as a heat-adhesive component, and the adhesive strength is less likely to decrease. On the other hand, when it is less than 1.50, the melt fluidity is maintained, the heat bonding component functions well, and the adhesive strength is less likely to decrease.

ポリ乳酸とポリアルキレンサクシネートとの固有粘度の差は0.15以下であることが好ましく、より好ましくは0.10以下である。固有粘度の差を0.15以下とすることにより、溶融粘度の差を小さくすることができ、紡糸における冷却工程、巻取り工程にて、紡糸張力を両成分に均一にかけることができ、紡糸張力斑による切糸が生じることなく、また、固有粘度の低いポリアルキレンサクシネートにも十分な紡糸張力がかかるため密着が生じにくく操業性が良好となる。 The difference in intrinsic viscosity between polylactic acid and polyalkylene succinate is preferably 0.15 or less, more preferably 0.10 or less. By setting the difference in intrinsic viscosity to 0.15 or less, the difference in melt viscosity can be reduced, and the spinning tension can be uniformly applied to both components in the cooling process and the winding process in spinning. Yarn breakage due to uneven tension does not occur, and since sufficient spinning tension is applied to polyalkylene succinate having a low intrinsic viscosity, adhesion is less likely to occur, resulting in good runnability.

なお、固有粘度は、フェノールとテトラクロロエタンとの等重量混合物を溶媒とし、原料となる樹脂を溶媒に0.5質量%溶解させ、常法に基づき20℃にて測定した相対粘度:[ηr]の値より、1.451×[ηr]-1.369の換算式にて算出したものである。 In addition, the intrinsic viscosity is measured at 20° C. according to a conventional method using an equal weight mixture of phenol and tetrachloroethane as a solvent, dissolving 0.5% by mass of the raw material resin in the solvent, and measuring the relative viscosity: [ηr]. is calculated by the conversion formula of 1.451×[ηr]−1.369.

ポリ乳酸は、190℃のメルトフローレート(以下、「MFR」と略記する。)が5~20g/10分であることが好ましく、より好ましくは7.5~15g/10分である。MFRが5g/10分以上とすることにより、紡糸時の溶融押出が良好で、未延伸糸の伸度低下が生じにくく、所定の倍率で延伸可能な繊維となり、良好な強度を具備した繊維を得ることができる。一方、20g/10分以下とすることにより、溶融粘性が低すぎることなく良好に溶融押出が可能となり、紡糸の冷却工程で単糸同士の密着も発生しにくく、操業性が良好で、繊維および繊維製品の品位が良好となる。 Polylactic acid preferably has a melt flow rate (hereinafter abbreviated as “MFR”) at 190° C. of 5 to 20 g/10 minutes, more preferably 7.5 to 15 g/10 minutes. When the MFR is 5 g/10 minutes or more, the melt extrusion during spinning is good, the elongation of the undrawn yarn is less likely to decrease, the fiber can be drawn at a predetermined ratio, and the fiber has good strength. Obtainable. On the other hand, by setting it to 20 g/10 minutes or less, it is possible to perform good melt extrusion without the melt viscosity being too low. The quality of textile products is improved.

ポリアルキレンサクシネートは、190℃のMFRが15~30g/10分であることが好ましく、より好ましくは20~25g/10分である。MFRが15g/10分以上であることにより、未延伸糸の伸度低下が生じにくく、所定の倍率で延伸可能な繊維となり、良好な強度を具備した繊維を得ることができる。一方、30g/10分以下とすることにより、溶融粘性が低すぎることなく良好に溶融押出が可能となり、紡糸の冷却工程で単糸同士の密着も発生しにくく、操業性が良好で、繊維および繊維製品の品位が良好となる。 The polyalkylene succinate preferably has an MFR at 190° C. of 15 to 30 g/10 minutes, more preferably 20 to 25 g/10 minutes. When the MFR is 15 g/10 minutes or more, the elongation of the undrawn yarn is less likely to decrease, the fiber can be drawn at a predetermined ratio, and the fiber having good strength can be obtained. On the other hand, by setting it to 30 g/10 minutes or less, the melt viscosity is not too low and good melt extrusion is possible, the single yarns are less likely to adhere to each other in the cooling process of spinning, the workability is good, and the fibers and The quality of textile products is improved.

ポリ乳酸の190℃のMFRと、ポリアルキレンサクシネートの190℃のMFRとの差は、15g/10分以下であることが好ましく、より好ましくは10g/10分以下である。MFR差が15g/10分以下とすることにより、溶融粘度の差が大きくなりすぎないため、紡糸張力を両成分に均一にかけることができ、紡糸張力斑による切糸が生じることなく、繊維横断面における2成分による分割形状が所望の形状を形成することができる。MFRは、ASTM D 1238に記載の方法に準じて、温度190℃、時間10分、荷重20.2Nにて、原料となる樹脂を測定したものである。 The difference between the MFR at 190° C. of polylactic acid and the MFR at 190° C. of polyalkylene succinate is preferably 15 g/10 min or less, more preferably 10 g/10 min or less. By setting the MFR difference to 15 g/10 minutes or less, the difference in melt viscosity does not become too large, so the spinning tension can be uniformly applied to both components, and the fiber can be crossed without causing broken yarn due to uneven spinning tension. A split shape with two components in the plane can form the desired shape. MFR is a measurement of the raw material resin according to the method described in ASTM D 1238 at a temperature of 190° C. for 10 minutes and a load of 20.2 N.

ポリアルキレンサクシネートは、DSCにおける降温結晶化を示すピークのb/aが0.20mW/(mg・℃)以上であることが好ましく、より好ましくは0.25mW/(mg・℃)以上である。b/aが0.20mW/(mg・℃)以上であると、良好な結晶性を有し、紡糸口金からポリマーを押し出した後に固化しやすく、紡糸の冷却工程で単糸同士の密着が発生しにくく、操業性が良好であり、繊維および繊維製品の品位が良好となる。本発明において、DSCにおける降温結晶化を示すピークのb/a、パーキンエルマー社製示差走査型熱量計(Diamond DSC)を用いて、窒素気流中、温度範囲-50℃~200℃、昇温速度20℃/分で原料となる樹脂を融解させた後、温度範囲200℃~-50℃、降温速度20℃/分で冷却した際の降温結晶化のピークより求めたものである。b/aの値は、図2に示すように、樹脂のDSC曲線において、aは、降温結晶化を示すDSC曲線における傾きが最大である接線とベースラインとの交点の温度A1(℃)と、傾きが最小である接線とベースラインとの交点の温度A2(℃)との差(A1-A2)であり、bは、ピークトップ温度におけるベースラインの熱量B1(mW)とピークトップの熱量B2(mW)との差(B1-B2)を試料量(mg)で割った値であり、b/aが大きいほど降温時の結晶性に優れるものとなる。 The polyalkylene succinate preferably has a b/a value of 0.20 mW/(mg.°C) or more, more preferably 0.25 mW/(mg.°C.) or more, of a peak showing temperature-cooling crystallization in DSC. . When b/a is 0.20 mW/(mg·°C) or more, the polymer has good crystallinity, is easily solidified after being extruded from the spinneret, and adheres between single filaments in the cooling process of spinning. It is difficult to wash, the workability is good, and the quality of fibers and textile products is good. In the present invention, using a differential scanning calorimeter (Diamond DSC) manufactured by PerkinElmer, a temperature range of -50 ° C. to 200 ° C. and a heating rate of -50 ° C. to 200 ° C. in a nitrogen stream It is determined from the peak of crystallization at a temperature range of 200° C. to −50° C. at a rate of 20° C./min after melting the raw material resin at 20° C./min. The value of b/a is, as shown in FIG. 2, in the DSC curve of the resin, a is the temperature A1 (° C.) , is the difference (A1-A2) between the temperature A2 (° C.) at the intersection of the tangent line with the minimum slope and the baseline, and b is the baseline heat quantity B1 (mW) at the peak top temperature and the peak top heat quantity It is a value obtained by dividing the difference (B1-B2) from B2 (mW) by the sample amount (mg), and the larger the b/a, the better the crystallinity when the temperature is lowered.

本発明の複合繊維において、耐久性を高める目的として、ポリ乳酸とポリアルキレンサクシネートのいずれかまたは両方に、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、エポキシ化合物等の末端封鎖剤を添加することができる。これらの末端封鎖剤の中では、カルボジイミド化合物が、効果やコストの面で最も良好である。このカルボジイミド化合物としては、N,N´-ジ-2,6-ジイソプロピルフェニルカルボジイミド、N,N´-ジ-2,6-ジ-tert.-ブチルフェニルカルボジイミド、N,N'-ジ-2,6-ジエチルフェニルカルボジイミド、N,N'-ジ-2-エチル-6-イソプロピルフェニルカルボジイミド、N,N'-ジ-2-イソブチル-6-イソプロピルフェニルカルボジイミド、N,N'-ジ-2,4,6-トリメチルフェニルカルボジイミド、N,N'-ジ-2,4,6-トリイソプロピルフェニルカルボジイミド等が挙げられる。 In the composite fiber of the present invention, for the purpose of increasing durability, either or both of polylactic acid and polyalkylene succinate are added with a terminal blocker such as an aliphatic alcohol, a carbodiimide compound, an oxazoline compound, an oxazine compound, an epoxy compound, or the like. can do. Among these end blocking agents, carbodiimide compounds are the best in terms of effect and cost. Examples of the carbodiimide compound include N,N'-di-2,6-diisopropylphenylcarbodiimide, N,N'-di-2,6-di-tert.-butylphenylcarbodiimide, N,N'-di-2, 6-diethylphenylcarbodiimide, N,N'-di-2-ethyl-6-isopropylphenylcarbodiimide, N,N'-di-2-isobutyl-6-isopropylphenylcarbodiimide, N,N'-di-2,4 ,6-trimethylphenylcarbodiimide, N,N'-di-2,4,6-triisopropylphenylcarbodiimide and the like.

これらの末端封鎖剤の添加量は、繊維質量中に0.01~5質量%とすることが好ましく、より好ましくは0.05~3質量%である。0.01質量%未満では末端封鎖の効果が十分ではなく、また、5質量%を越えると切糸が生じやすくなるため、好ましくない。 The amount of these terminal blocking agents to be added is preferably 0.01 to 5% by mass, more preferably 0.05 to 3% by mass, based on the fiber mass. If it is less than 0.01% by mass, the terminal blocking effect is not sufficient, and if it exceeds 5% by mass, cut threads are likely to occur, which is not preferable.

本発明の複合繊維を構成する樹脂には、必要に応じて、各種顔料、染料、撥水剤、吸水剤、難燃剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、金属粒子、結晶核剤、滑剤、可塑剤、抗菌剤、その他の添加剤を混合することができる。 Various pigments, dyes, water repellents, water absorbing agents, flame retardants, antioxidants, ultraviolet absorbers, metal particles, crystal nucleating agents, lubricants, plasticizers, and agents, antibacterial agents, and other additives can be mixed.

本発明の複合繊維を得るには、上記したポリ乳酸およびポリアルキレンサクシネートを準備し、上記の分割型複合形態となるように、常法によって複合紡糸すればよい。すなわち、まず、上記したポリ乳酸とポリアルキレンサクシネートを用意し、公知の溶融複合紡糸法で紡糸し、横吹付や環状吹付等の従来公知の冷却装置を用いて、吹付風により冷却した後、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機に巻取る。巻取った未延伸糸を、公知の延伸機にて周速の異なるローラ間で延伸し、必要に応じて油剤を付与し、所望によってクリンパー等での機械クリンプの付与を行い、短繊維とする場合は、ECカッター、ギロチンカッター等のカッタ-で目的とする長さに切断すればよい。 In order to obtain the conjugate fiber of the present invention, the polylactic acid and polyalkylene succinate described above are prepared and conjugate-spun by a conventional method so as to form the splittable conjugate form described above. That is, first, the above polylactic acid and polyalkylene succinate are prepared, spun by a known melt composite spinning method, and cooled by blowing air using a conventionally known cooling device such as horizontal blowing or annular blowing, An oil agent is applied to the yarn, and the yarn is wound up on a winder as an undrawn yarn through a take-up roller. The wound undrawn yarn is drawn by a known drawing machine between rollers with different peripheral speeds, oil is applied as necessary, and mechanical crimping is applied with a crimper or the like as desired to form short fibers. In that case, it can be cut to the desired length with a cutter such as an EC cutter or a guillotine cutter.

得られた複合繊維は、撚りをかける、あるいは紡績することにより糸条とし、また得られた糸条を製編織することにより織編物とする等により、繊維製品とするとよい。 The resulting conjugate fiber may be twisted or spun into a thread, and the obtained thread may be knitted to form a woven or knitted fabric, thereby producing a textile product.

また、繊維製品として不織布を得ようとする場合、本発明の複合繊維を用いて、湿式抄紙法やカード法、エアレイド法等の方法によりウェブを形成した後、公知の不織布化手段を適用して不織布とすればよい。また、不織布化手段として、ニードルパンチ法や高圧水流交絡法等により繊維同士を交絡する手段を選択すると、繊維に物理的な衝撃が与えられるため、その衝撃によって、複合繊維が分割割繊されて、ポリ乳酸成分またはポリアルキレンテレフタレート成分からなる極細繊維を発現させることができる。高圧水流交絡法は、ウェブ全体にわたって均一に高圧水流を施すため、得られる不織布全体にわたり、また繊維全体においても均一に分割割繊することができるため、好ましい。また、上記した繊維製品である糸条や織編物も、物理的な衝撃を与えることにより、複合繊維を分割割繊させて、極細繊維を発現させるとよい。分割割繊する方法としては、高圧水流交絡法、液流染色機内を通して衝撃を与える方法、座屈法等が挙げられる。 In the case of obtaining a nonwoven fabric as a textile product, the conjugate fiber of the present invention is used to form a web by a method such as a wet papermaking method, a carding method, an airlaid method, etc., and then a known nonwoven fabric forming means is applied. A non-woven fabric may be used. In addition, when a means for entangling fibers by a needle punching method, a high-pressure water entanglement method, or the like is selected as a non-woven fabric forming means, a physical impact is applied to the fibers, and the conjugate fibers are divided and split by the impact. , polylactic acid component or polyalkylene terephthalate component. The high-pressure water entanglement method is preferable because high-pressure water jets are applied uniformly over the entire web, so that splitting can be performed uniformly over the entire nonwoven fabric obtained and also over the entire fibers. In addition, it is preferable that the filaments and the woven or knitted fabrics, which are the above-mentioned textile products, are subjected to a physical impact so that the conjugate fibers are divided and split to develop ultrafine fibers. Examples of the splitting method include a high-pressure hydroentanglement method, a method of applying impact through a jet dyeing machine, a buckling method, and the like.

分割割繊により、極細繊維を発現させた繊維製品に、熱処理を行うことによって、ポリアルキレンサクシネートを溶融軟化させて、この溶融軟化したポリアルキレンサクシネート成分が溶融固着することによって、熱接着成分として機能し、構成繊維同士を熱接着する。 A textile product in which ultrafine fibers are developed by splitting fibers is subjected to heat treatment to melt and soften the polyalkylene succinate, and the melt-softened polyalkylene succinate component is melted and fixed to form a heat adhesive component. It functions as a heat bond between the constituent fibers.

熱接着のための熱処理温度および処理時間は、熱接着成分であるポリアルキレンサクシネートが溶融軟化する条件を設定すればよいが、温度は、90~150℃が好ましく、100~140℃がより好ましい。処理温度が90℃未満であると、ポリアルキレンサクシネート成分が溶融しにくく、熱接着成分として機能しにくい。また、150℃を超えるとポリ乳酸成分が熱収縮を生じ、また溶融軟化する恐れがあるため、繊維および繊維製品の品位が悪化する恐れがある。 The heat treatment temperature and treatment time for heat bonding may be set so as to melt and soften the polyalkylene succinate, which is a heat bonding component. The temperature is preferably 90 to 150°C, more preferably 100 to 140°C. . When the treatment temperature is lower than 90°C, the polyalkylene succinate component is difficult to melt and function as a heat-bonding component. On the other hand, if the temperature exceeds 150°C, the polylactic acid component may undergo heat shrinkage and may be melted and softened, which may deteriorate the quality of fibers and textile products.

本発明の複合繊維を用いた繊維製品は、本発明の複合繊維のみからなるものでもよいが、目的や用途等に応じて他の繊維を混合してもよい。混合する場合、複合繊維の効果を良好に発揮するためには、繊維製品中に、複合繊維が20質量%以上含まれていることが好ましく、30質量%以上がより好ましい。他の繊維を混合する場合の他の繊維としては、例えば、レーヨン等の再生繊維、アセテート繊維等の半合成繊維、ナイロン繊維、ビニロン繊維、ビニリデン繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリウレタン繊維等の合成繊維、綿等の植物繊維、羊毛等の動物繊維が挙げられるが、これらの中でも生分解性を有している繊維と混合することによって、繊維製品自体が生分解性を有するため、好ましい。 A textile product using the conjugate fiber of the present invention may consist of only the conjugate fiber of the present invention, or may be mixed with other fibers depending on the purpose and application. When mixed, in order to exhibit the effect of the conjugate fiber well, the fiber product preferably contains 20% by mass or more of the conjugate fiber, more preferably 30% by mass or more. Other fibers when mixed with other fibers include, for example, regenerated fibers such as rayon, semi-synthetic fibers such as acetate fibers, nylon fibers, vinylon fibers, vinylidene fibers, polyvinyl chloride fibers, polyester fibers, acrylic fibers, Synthetic fibers such as polyethylene fibers, polypropylene fibers, and polyurethane fibers, vegetable fibers such as cotton, and animal fibers such as wool. is preferred because it is biodegradable.

本発明によれば、操業性よく生産ができ、かつ、品位に優れる繊維および繊維製品を得ることができる分割型複合繊維を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain a splittable conjugate fiber that can be produced with good operability and that can yield high-quality fibers and fiber products.

本発明の複合繊維の横断面の一例である分割型複合形態の断面図である。1 is a cross-sectional view of a split type composite form, which is an example of the cross section of the composite fiber of the present invention. FIG. DSCにおける降温結晶化のDSC曲線であり、降温結晶化を示すピークのb/aを示す模式図である。FIG. 2 is a DSC curve of cooling crystallization in DSC, and is a schematic diagram showing b/a of a peak indicating cooling crystallization.

1:花弁部
2:分割部
1: Petal part 2: Divided part

次に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 EXAMPLES Next, the present invention will be specifically described with reference to Examples, but the present invention is not limited to these.

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。なお、繊度、熱収縮率、繊維の融点、固有粘度、MFR、b/aについては、上記した方法により測定した。なお、熱収縮率は、下記(3)の51mmカット綿にて測定した。
(1)操業性
下記の実施例記載の条件にて、20錘で7日間紡糸を行い、切糸回数を数え、切れ糸回数が、平均で3回以下/日は○、3回を越え10回以下/日は△、11回/日を越えるものは×とした。
(2)繊維の密着
得られた繊維を5mmにカットしてショートカット綿とし、1リットルの水に10gのショートカット綿を投入し、攪拌機(新東科学株式会社製BL300)を用いて、850rpmにて1分間攪拌した後、水槽へ広げて目視にて確認を行い、密着した繊維がないものを〇とした。前述の方法で密着した繊維があった場合は、1リットルの水に10gのショートカット綿を投入し、パルプ離解機(テスター産業株式会社製)を用いて、3000rpmにて1分間攪拌した後、水槽へ広げて目視にて確認を行い、密着した繊維がないものを△、密着した繊維があるものを×、とした。
(3)不織布の品位1
得られた繊維を51mmにカットしてロングカット綿とし、カード機で開繊し、目付50g/mのウェブを作成した。次いで、このウェブを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、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、前段1960kPa、中段2940kPa、後段2940kPaの水圧でウェブの表裏に高圧水流処理を施して、構成繊維同士を交絡するとともに、極細繊維を発現させた後、60℃の温風で乾燥し、交絡不織布を作製した。次いで、この不織布を連熱処理機によって、110℃で10分間の熱処理を行い、熱処理によりポリアルキレンサクシネートを溶融させて、不織布を得た。この不織布を20cm×50cmにカットしたものを10枚作製し、目視にて塊状の欠点を数え、10枚それぞれのカット不織布が有する欠点の数の平均値を算出し、10枚のすべてのカット不織布に欠点がないものを○、欠点がありその平均値が3個以下のものを△、欠点がありその平均値が3回を超えるものを×として評価した。
(4)不織布の品位2
上記(3)項で作製した不織布の地合いを目視にて確認し、地合いが均一であるものを〇、収縮による地合いの凹凸がやや目立つものを△、収縮による地合いの凹凸が目立つものを×として評価した。
Incidentally, the method for measuring the characteristic values, etc. in the examples is as follows. The fineness, heat shrinkage, melting point of the fiber, intrinsic viscosity, MFR and b/a were measured by the methods described above. The heat shrinkage rate was measured using 51 mm cut cotton described in (3) below.
(1) Workability Under the conditions described in the examples below, spinning was carried out for 7 days with 20 spindles, and the number of yarn cuts was counted. △ indicates less than 11 times/day, and x indicates more than 11 times/day.
(2) Adhesion of Fibers The resulting fibers were cut into 5 mm lengths to form short-cut cotton, and 10 g of short-cut cotton was added to 1 liter of water. After stirring for 1 minute, the mixture was spread in a water tank and visually confirmed. If there are fibers stuck together by the above-mentioned method, put 10 g of shortcut cotton in 1 liter of water, use a pulp disintegrator (manufactured by Tester Sangyo Co., Ltd.), stir at 3000 rpm for 1 minute, and then put in a water tank. It was spread out and visually confirmed, and the case where there were no fibers in close contact was rated as Δ, and the case where there were fibers in close contact was rated as x.
(3) Quality of nonwoven fabric 1
The resulting fiber was cut into 51 mm lengths to form long-cut cotton, which was opened by a carding machine to prepare a web having a basis weight of 50 g/m 2 . Next, this web is placed on a net conveyor consisting of a 100-mesh screen, and injection nozzles having a plurality of injection holes with a hole diameter of 0.12 mm and a hole interval of 1.0 mm are provided in three stages, 1960 kPa in the front stage, 2940 kPa in the middle stage, and 2940 kPa in the rear stage. The front and back surfaces of the web were subjected to a high-pressure water stream treatment at a water pressure of 100 rpm to entangle the constituent fibers and develop ultrafine fibers, followed by drying with hot air at 60°C to produce an entangled nonwoven fabric. Then, the nonwoven fabric was heat-treated at 110° C. for 10 minutes using a continuous heat treatment machine, and the polyalkylene succinate was melted by the heat treatment to obtain a non-woven fabric. This nonwoven fabric was cut into 10 pieces of 20 cm × 50 cm, and the lump defects were visually counted, and the average number of defects possessed by each of the 10 cut nonwoven fabrics was calculated. Those with no defects were evaluated as ◯, those with defects with an average value of 3 or less were evaluated as Δ, and those with defects with an average value of more than 3 were evaluated as ×.
(4) Quality of nonwoven fabric 2
Visually check the texture of the nonwoven fabric produced in the above (3) item, ◯ if the texture is uniform, △ if the unevenness of the texture due to shrinkage is slightly noticeable, and x if the texture due to shrinkage is noticeable. evaluated.

実施例1
融点=166℃、固有粘度=1.34、MFR=9g/10分であり、L-乳酸/D-乳酸が98.6/1.4mol%のポリ乳酸と、融点=115℃、固有粘度=1.45、MFR=20g/10分であり、b/a=0.37mW/(mg・℃)であるポリブチレンサクシネートとを原料に用いて、孔数850孔、図1に示すごとき横断面となる紡糸口金を用い(花弁部の花びら状部が10個、分割部が10個の分割複合型)、ポリ乳酸を花弁部に、ポリブチレンサクシネートを分割部に配して、ポリ乳酸とポリブチレンサクシネートが質量比で50/50となるように、紡糸温度230℃、紡糸速度1100m/分で溶融紡糸し、分割型複合繊維の未延伸糸を得た。
Example 1
Polylactic acid with melting point = 166°C, intrinsic viscosity = 1.34, MFR = 9 g/10 min, L-lactic acid/D-lactic acid = 98.6/1.4 mol%, melting point = 115°C, intrinsic viscosity = 1.45, MFR = 20 g/10 min, and b/a = 0.37 mW/(mg·°C) using polybutylene succinate as a raw material. Using a spinneret that serves as a surface (split composite type with 10 petal-shaped parts in the petal part and 10 split parts), polylactic acid is placed in the petal part and polybutylene succinate is placed in the split part, and polylactic acid is and polybutylene succinate in a mass ratio of 50/50, melt spinning was carried out at a spinning temperature of 230°C and a spinning speed of 1100 m/min to obtain an undrawn splittable conjugate fiber.

次いで、得られた未延伸糸を延伸温度60℃、延伸倍率3.50倍で延伸した後、仕上げ油剤を付与し、カットを行い、繊度2.0dtexの分割型複合繊維を得た。 Next, the obtained undrawn yarn was drawn at a drawing temperature of 60° C. and a drawing ratio of 3.50 times, then a finishing oil was applied and cut to obtain a splittable conjugate fiber having a fineness of 2.0 dtex.

実施例2、比較例1
繊度が表1に示す値となるように吐出量を変更した以外は、実施例1と同様にした。
Example 2, Comparative Example 1
The procedure was the same as in Example 1, except that the discharge amount was changed so that the fineness was the value shown in Table 1.

実施例3
分割型断面において、花弁部の花びら状部が個数および分割部の個数を表1に示す値となるように紡糸口金を変更した以外は、実施例1と同様にした。
Example 3
The same procedure as in Example 1 was carried out, except that the spinneret was changed so that the number of petal-shaped parts of the petal part and the number of divided parts of the split type cross section were the values shown in Table 1.

実施例4
ポリブチレンサクシネートを花弁部に配し、ポリ乳酸を分割部に配したこと以外は、実施例1と同様にした。
Example 4
The procedure was the same as in Example 1, except that polybutylene succinate was applied to the petals and polylactic acid was applied to the dividing parts.

実施例5~6
実施例1において、ポリ乳酸とポリブチレンサクシネートとの質量比を表1に示す値となるように吐出量を変更したこと以外は、実施例1と同様にした。
Examples 5-6
In Example 1, the procedure was the same as in Example 1, except that the discharge amount was changed so that the mass ratio of polylactic acid to polybutylene succinate was the value shown in Table 1.

実施例7~8
実施例4において、ポリ乳酸とポリブチレンサクシネートとの質量比が表1に示す値となるように吐出量を変更した以外は、実施例4と同様にした。
Examples 7-8
In Example 4, the procedure was the same as in Example 4, except that the discharge rate was changed so that the mass ratio of polylactic acid to polybutylene succinate was the value shown in Table 1.

比較例2
融点=130℃、固有粘度=1.48、MFR=11g/10分であり、L-乳酸/D-乳酸が90.1/9.9mol%のポリ乳酸を用いた以外は、実施例1と同様にした。
Comparative example 2
Melting point = 130°C, intrinsic viscosity = 1.48, MFR = 11 g/10 min, and polylactic acid having a L-lactic acid/D-lactic acid ratio of 90.1/9.9 mol% was used, except that polylactic acid was used. I did the same.

比較例3
ポリアルキレンサクシネートとして、乳酸を15mol%共重合したポリブチレンサクシネート(融点=90℃、固有粘度=1.38、MFR=35g/10分であり、b/a=0.12mW/(mg・℃))を用いたこと以外は、実施例1と同様にした。
Comparative example 3
As the polyalkylene succinate, polybutylene succinate (melting point = 90°C, intrinsic viscosity = 1.38, MFR = 35 g/10 min, b/a = 0.12 mW/(mg· °C)) was used as in Example 1.

実施例1~6および比較例1~3で得られた繊維の操業性、繊維および不織布の品位について表1に示す。 Table 1 shows the runnability of the fibers obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3, and the quality of the fibers and nonwoven fabrics.

表1から明らかなように、実施例1~8では、操業性、繊維および不織布の品位が良好であった。 As is clear from Table 1, in Examples 1 to 8, the runnability and the quality of fibers and nonwoven fabrics were good.

一方、比較例1は繊度が小さいものであったため、操業性が悪化し、繊維サンプルを採取することができなかった。 On the other hand, since Comparative Example 1 had a small fineness, the workability was deteriorated, and a fiber sample could not be collected.

比較例2は、ポリ乳酸の融点が低く結晶性の低いものであったため、操業性および繊維の品位が悪化した。また、ポリ乳酸とポリブチレンサクシネートとの融点の差が小さく、繊維の収縮率が高いものであったため、不織布の品位にも劣るものであった。 In Comparative Example 2, the melting point of the polylactic acid was low and the crystallinity was low, so the workability and the quality of the fiber were deteriorated. In addition, the difference in melting point between polylactic acid and polybutylene succinate was small, and the shrinkage rate of the fiber was high, so the quality of the nonwoven fabric was also inferior.

比較例3は、ポリブチレンサクシネートの融点が低く結晶性の低いものであったため、操業性および繊維の品位が悪化した。また、繊維の収縮率が高いものであったため、不織布の品位が悪化した。
In Comparative Example 3, the melting point of the polybutylene succinate was low and the crystallinity was low, so the workability and the quality of the fiber were deteriorated. Moreover, since the shrinkage rate of the fiber was high, the quality of the nonwoven fabric deteriorated.

Claims (6)

ポリ乳酸と結晶性のポリアルキレンサクシネートとからなり、
繊維横断面が、前記した2成分のうち、一方の成分が他方の成分によって複数個に分割されている分割型複合形態であり、
分割型複合形態の横断面形状は、断面中心部から放射状に複数の花びら状部を有する花弁部と、花弁部の個々の花びら状部に分断されてなる分割部により構成される形状であり、
かつ複合繊維の繊度が1~6dtex、全分割数が10~30個、かつ、分割されてなる個々の成分が構成する分割繊度が、少なくとも0.20dtex以下のものを含む分割型
複合形態であり、
ポリ乳酸の融点が155℃以上、ポリアルキレンサクシネートの融点が105~125℃、ポリ乳酸とポリアルキレンサクシネートとの融点の差が30~60℃であり、
85℃にて15分間、熱処理したときの収縮率が15%以下であることを特徴とする生分解性を有する分割型複合繊維。
Consisting of polylactic acid and crystalline polyalkylene succinate,
The fiber cross section is a split type composite form in which one of the two components described above is divided into a plurality of pieces by the other component,
The cross-sectional shape of the split type composite form is a shape composed of a petal part having a plurality of petal-shaped parts radially from the center of the cross section and a split part divided into individual petal-shaped parts of the petal part,
A split-type composite form comprising a conjugate fiber having a fineness of 1 to 6 dtex, a total number of splits of 10 to 30, and a split fineness of each split component constituting at least 0.20 dtex or less. can be,
The melting point of polylactic acid is 155° C. or higher, the melting point of polyalkylene succinate is 105 to 125° C., the difference in melting point between polylactic acid and polyalkylene succinate is 30 to 60° C.,
A biodegradable splittable conjugate fiber having a shrinkage of 15% or less when heat-treated at 85°C for 15 minutes.
結晶性のポリアルキレンサクシネートがポリブチレンサクシネートであることを特徴とする請求項1記載の分割型複合繊維。 2. The splittable conjugate fiber according to claim 1, wherein the crystalline polyalkylene succinate is polybutylene succinate. ポリ乳酸の固有粘度が1.25以上、ポリアルキレンサクシネートの固有粘度が1.35~1.55であり、かつ、ポリ乳酸とポリアルキレンサクシネートとの固有粘度の差が0.15以下であることを特徴とする請求項1または2項記載の分割型複合繊維。 The intrinsic viscosity of the polylactic acid is 1.25 or more, the intrinsic viscosity of the polyalkylene succinate is 1.35 to 1.55, and the difference in intrinsic viscosity between the polylactic acid and the polyalkylene succinate is 0.15 or less. The splittable conjugate fiber according to claim 1 or 2, characterized in that ポリ乳酸が、190℃でのメルトフローレートが5~20g/10分、ポリアルキレンサクシネートが、190℃でのメルトフローレートが15~30g/10分であり、かつ、ポリ乳酸とポリアルキレンサクシネートとのメルトフローレートの差が15g/10分以下であることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項記載の分割型複合繊維。 Polylactic acid has a melt flow rate at 190° C. of 5 to 20 g/10 minutes, polyalkylene succinate has a melt flow rate of 15 to 30 g/10 minutes at 190° C., and polylactic acid and polyalkylene succinate 4. The splittable conjugate fiber according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the difference in melt flow rate from that of the splittable conjugate fiber is 15 g/10 minutes or less. DSCより求めた降温結晶化を示すピークのb/aが0.20mW/(mg・℃)以上のポリアルキレンサクシネートからなることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項記載の分割型複合繊維。 5. The resolution according to any one of claims 1 to 4, comprising a polyalkylene succinate having a peak b/a of 0.20 mW/(mg·° C.) or more indicating temperature-lowering crystallization obtained by DSC. type composite fiber. 請求項1~5のいずれかに記載の分割型複合繊維を含み、構成繊維同士が、ポリアルキレンサクシネートが溶融固着してなる熱接着成分によって熱接着していることを特徴とする不織布。
A nonwoven fabric comprising the splittable conjugate fiber according to any one of claims 1 to 5, wherein the constituent fibers are thermally bonded to each other by a thermal bonding component formed by melting and fixing polyalkylene succinate.
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