JPH0593317A - Microorganism degradable conjugate fiber having latently crimping ability - Google Patents

Microorganism degradable conjugate fiber having latently crimping ability

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JPH0593317A
JPH0593317A JP27724891A JP27724891A JPH0593317A JP H0593317 A JPH0593317 A JP H0593317A JP 27724891 A JP27724891 A JP 27724891A JP 27724891 A JP27724891 A JP 27724891A JP H0593317 A JPH0593317 A JP H0593317A
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poly
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beta
conjugate fiber
caprolactone
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JP27724891A
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Yoshihiro Kan
Naotaka Kanemoto
Masatsugu Mochizuki
Shuji Takahashi
喜博 冠
政嗣 望月
直貴 金元
修治 高橋
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Unitika Ltd
ユニチカ株式会社
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Abstract

PURPOSE:To obtain the subject conjugate fiber having excellent latently crimping ability, providing excellent woven and knit fabric having excellent elasticity and elastic recovery by eccentrically bonding both components of poly-epsilon- caprolactone, etc., and poly(beta-hydroxyalkanoate), etc. CONSTITUTION:(A) poly-epsilon-caprolactone and/or poly-beta-propilactone having preferably <=25 melt flow rate is eccentrically bonded to (B) poly(beta- hydroxyalkanoate) or its copolymer (preferably poly-3-hydroxybutyrate) in a combination ratio of 1:5-5:1 (preferably 2:3-3:2) to give the objective conjugate fiber.

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【産業上の利用分野】本発明は、伸縮性や弾性回復性の優れた織編物又は不織布を得るのに適した潜在捲縮能を有する微生物分解性複合繊維に関するものである。 The present invention relates to relates to microbial degradation composite fibers having latent wound Chijimino suitable for obtaining a stretchable or elastic recovery excellent woven fabric or nonwoven fabric.

【0002】 [0002]

【従来の技術】従来、漁業や農業、土木用として用いられる産業資材用繊維としては、主としてポリアミド、ポリエステル、ビニロン、ポリオレフィン等の強度及び耐久性の優れたものが使用されている。 Conventionally, as the fishing and agriculture, industrial materials for fibers to be used as civil engineering, it is mainly used polyamides, polyesters, vinylon, is excellent in strength such as polyolefins and durability. しかし、これらの繊維は自己分解性がなく、使用後、海や山野に放置すると種々の公害を引き起こすという問題がある。 However, these fibers have no self-degradable, there is a problem that after use, if left in the sea and Yamano cause various pollution. この問題は、使用後、焼却、埋め立てあるいは回収再生により処理すれば一応解決されるが、これらの処理には多大の費用を要するため、現実には海や山野にそのまま放置されるような事態がしばしば発生している。 This problem, after use, incineration, but is be treated tentatively solved by landfill or recovery and recycling, it takes a great deal of cost in these processes, a situation such as in reality is left alone in the sea or Yamano often it has occurred.

【0003】また、使い捨ておむつや使い捨ておしぼり、ワイピングクロスや生理用ナプキン等の生活資材用繊維についても、主として経済性からポリオレフィン、 [0003] In addition, disposable diapers and disposable towel, for the life materials for fibers, such as wiping cloths, sanitary napkins, mainly polyolefins from the economy,
ポリエステル、ポリアミド等の合成繊維が使用されているが、これらは自然分解性に乏しいため、使用後は止むを得ず焼却されているのが現状である。 Polyester, although synthetic fibers such as polyamide are used, since these are poor natural degradability, at present, are incinerated without the ceases after use.

【0004】このような問題を解決する方法として、自然分解性(微生物分解性又は生分解性又は加水分解性) As a method for solving such a problem, the natural biodegradable (biodegradability or biodegradable or hydrolysable)
の素材を用いることが考えられる。 It is conceivable to use the material.

【0005】従来、自然分解性ポリマーとして、セルローズやキチン等の多糖類、カット・グット(腸線)や再生コラーゲン等の蛋白質やポリペプチド(ポリアミノ酸)、微生物が自然界で作るポリ−3−ヒドロキシブチレートのようなポリ( β- ヒドロキシアルカノエート) Conventionally, as a natural biodegradable polymers, polysaccharides, cut the Good (catgut) and proteins and polypeptides such as regenerated collagen (polyamino acid), microorganisms made of natural poly-3-hydroxybutyrate, such as cellulose or chitin such as poly rate (β- hydroxyalkanoate)
又はその共重合体、ポリグリコリドやポリラクチドのようなポリ(α−オキシ酸) 、ポリ−ε−カプロラクトンのようなポリ(ω−ヒドロキシアルカノエート) 等の合成脂肪族ポリエステル等がよく知られている。 Or a copolymer thereof, poly (alpha-hydroxy acid), such as polyglycolide and polylactide, such as poly -ε- caprolactone (.omega.-hydroxyalkanoate) synthesis aliphatic polyesters such as are well known .

【0006】しかし、一般的にセルローズ等の多糖類は自然分解性速度が比較的遅く、ごみ埋立地のように十分に土壌と接触することの少ない場合には、数年間もその形態をとどめている場合が多く、現実に問題となっている。 [0006] In general, however, the polysaccharide is relatively slow the natural decomposition of speed such as cellulose, if less be in contact with enough soil as landfill, even several years kept its form many, are reality to become a problem if you are. また、一般的に多糖類は熱可塑性でないために、その加工や用途に一部制限を受けるという問題があった。 Also, generally polysaccharides for non-thermoplastic, there is a problem that undergo some limitations to the processing and application.

【0007】また、その他のポリマーから繊維を製造する場合にも、湿式紡糸法で製造しなければならなかったり、素材のコストが極めて高いため製造原価が高価になったり、高強度の繊維を得ることができなかったりするという問題があった。 Further, even when manufacturing fibers from other polymers, or had to be produced by a wet spinning method, or become expensive manufacturing cost because a very high cost of the material, obtaining a high-strength fiber there is a problem that or could not.

【0008】ポリ−ε−カプロラクトンやポリ−β−プロピオラクトンは比較的安価な完全生分解性の合成高分子であり、溶融紡糸が可能であるが、融点が60〜100℃ [0008] Poly -ε- caprolactone and poly -β- propiolactone are relatively inexpensive integrity biodegradable synthetic polymer, but it is possible to melt spinning, a melting point of 60 to 100 [° C.
と低いために、その用途が一部制限されるという問題があった。 For low when its use is disadvantageously limited part.

【0009】また、ポリ(β−ヒドロキシアルカノエート) 又はその共重合体は熱可塑性であるが、実際に溶融紡糸をしても曳糸性に乏しく、低い強度レベルの糸条しか得られないという問題点があった。 Further, as the poly (beta-hydroxyalkanoate) or a copolymer but are thermoplastic, actually poor spinnability even when the melt-spinning, obtained only yarn of lower intensity level there is a problem.

【0010】さらに、安価な自然崩壊性の素材として、 [0010] In addition, as an inexpensive natural decay of the material,
ポリエチレンに澱粉を配合したものが検討されており、 Those obtained by blending starch polyethylene have been studied,
直鎖状低密度ポリエチレンに澱粉を約6%配合して製膜したフィルムが買物袋として一部実用化されている。 Film produced by starch blended about 6% linear low density polyethylene is partially practically used as shopping bags. しかし、このような澱粉を配合したポリエチレンから繊維を製造しても、強度等の機械的特性が著しく劣ったものとなり、高強度を必要とする産業資材用として使用することはできない。 However, even if production of fibers of polyethylene blended with such starch will that mechanical properties such as strength are markedly inferior, can not be used for industrial materials requiring high strength. また、ポリエチレン成分が完全に生分解されないために、根本的な解決策とはなり得ない。 Further, in order to polyethylene component is not completely biodegradable, not be a fundamental solution.

【0011】 [0011]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、比較的安価で、かつ、実用に供することができる一定の耐熱性と強度を有し、自然界で完全に分解される微生物分解性複合繊維であって、伸縮性や弾性回復性に優れた織編物や不織布を得るのに適した潜在捲縮性を有する複合繊維を提供しようとするものである。 [SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is relatively inexpensive, and has a constant heat resistance and strength that can be put into practical use, there in biodegradability composite fiber is completely degraded in nature Te, it is intended to provide a composite fiber having a latent crimp suitable for obtaining stretchability and elastic recovery excellent in woven or knitted fabric or nonwoven fabric. また、本発明は、短繊維不織布又は長繊維不織布とする場合に、それ自体が微細な多数の捲縮を発現する熱接着性繊維となり得るような、 The present invention, in the case of a short fiber non-woven fabric or the long-fiber nonwoven fabric, such as per se can be a thermal adhesive fiber that express multiple crimp fine,
微生物分解性複合繊維を提供しようとするものである。 It is intended to provide a microorganism degradable composite fiber.

【0012】 [0012]

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決するものであり、その要旨は、ポリ−ε−カプロラクトン及び/又はポリ−β−プロピオラクトンからなるA成分とポリ(β−ヒドロキシアルカノエート) 又はその共重合体からなるB成分とが偏心的に接合している潜在捲縮能を有する微生物分解性複合繊維にある。 The present invention SUMMARY OF] is to solve the above problems and has as its gist, A component made of poly -ε- caprolactone and / or poly -β- propiolactone and poly (beta-hydroxy alkanoates) or a B component comprising a copolymer thereof in biodegradability composite fibers having latent wound Chijimino are joined eccentrically. なお、本発明の複合繊維には、両成分それぞれの基本特性を損なわない範囲内で少量の他の微生物分解性成分を含有するものも含むものである。 Incidentally, the composite fiber of the present invention also include those containing minor amounts of other microbial degradable component in a range that does not impair the basic characteristics of the respective two components.

【0013】以下、本発明について詳細に説明する。 [0013] In the following, the present invention will be described in detail. 本発明においてA成分として用いられるポリ−ε−カプロラクトン及びポリ−β−プロピオラクトンは、JIS K 67 Poly -ε- caprolactone and poly -β- propiolactone is used as component A in the present invention, JIS K 67
60に準じて測定したメルトフローレート(単位:g/10 60 measured melt flow rate in accordance with the (unit: g / 10
min)が40以下、好ましくは25以下のものが適当である。 min) is 40 or less, preferably those less than 25.

【0014】一方、B成分として用いられるポリ(β− [0014] On the other hand, poly used as component B (beta-
ヒドロキシアルカノエート) 又はその共重合体としては、ポリ−3−ヒドロキシプロピオネート、ポリ−3− The hydroxyalkanoate) or a copolymer thereof, poly-3-hydroxypropionate, poly-3
ヒドロキシブチレート、ポリ−3−ヒドロキシカプロレート、ポリ−3−ヒドロキシヘプタノエート、ポリ−3 Hydroxybutyrate, poly-3-hydroxy caproyl, poly-3-hydroxy heptanoate, poly -3
−ヒドロキシオクタノエート及びこれらとポリ−3−ヒドロキシバリレートやポリ−4−ヒドロキシブチレートとの共重合体等が挙げられ、これらは通常微生物が産生する微生物ポリエステルとして得られる。 - a copolymer of hydroxy octanoate and these with poly-3-hydroxyvalerate or poly-4-hydroxybutyrate and the like, which is usually a microorganism obtained as microorganism the polyester produced. この中でも、 Among this,
最も好ましいものは、ポリ−3−ヒドロキシブチレートとポリ−3−ヒドロキシバリレートとの共重合体及びポリ−3−ヒドロキシブチレートとポリ−4−ヒドロキシブチレートとの共重合体である。 Most preferred is a copolymer of a copolymer and poly-3-hydroxybutyrate and poly-4-hydroxybutyrate and poly-3-hydroxybutyrate and poly-3-hydroxyvalerate. B成分としては、一定の耐熱性と優れた潜在捲縮能を付与するために、A成分の融点より高い100℃以上の融点を有するものを使用することが望ましい。 The B component, to impart a potential wound Chijimino excellent constant heat resistance, it is desirable to use those having a 100 ° C. or higher melting point higher than the melting point of the A component.

【0015】本発明の複合繊維において、複合比は、1 [0015] In the composite fiber of the present invention, the composite ratio, 1
/5〜5/1、好ましくは2/3〜3/2とするのが適当である。 / 5-5 / 1, and preferably from to 2/3 to 3/2.

【0016】本発明の複合繊維は、高重合度のポリ−ε The composite fiber of the present invention, a high polymerization degree of poly -ε
−カプロラクトン及び/又はポリ−β−プロピオラクトンをA成分とし、ポリ(β−ヒドロキシアルカノエート)又はその共重合体をB成分として、常法により複合溶融紡糸し、延伸することにより製造することができる。 - and caprolactone and / or poly -β- propiolactone component A, poly (beta-hydroxyalkanoate) or a copolymer thereof as component B, the usual manner a composite melt spinning, to produce by stretching can. 複合の形態は、両成分が偏心的に接合しているものであればよいが、より優れた潜在捲縮能力を付与する観点からは芯鞘複合型よりもサイドバイサイド複合型とすることが望ましい。 Form of a complex, the both components as long as you are joined eccentrically, it is desirable that the side-by-side composite than core-sheath composite type from the viewpoint of imparting superior latent crimp capability. (熱接着性の繊維とするためには、 (In order to heat-bonding of the fibers,
A成分の少なくとも一部が繊維表面に露出する複合形態とすることが必要である。 It is necessary that the composite form in which at least a portion of the A component is exposed to the fiber surface. ) )

【0017】溶融紡糸の温度は、用いるA、B両成分の組成や重合度により異なるが200〜300℃とすることが望ましい。 The temperature of melt spinning is used A, it varies depending on the composition and degree of polymerization of B both components is preferably set to 200 to 300 [° C.. 紡糸温度が200℃未満では溶融押出しが困難であり、300℃を超えると熱分解が顕著となり高強度の繊維を得ることが困難となる。 Spinning temperature is less than 200 ° C. is difficult melt extrusion, she is difficult to exceed the thermal decomposition of 300 ° C. to obtain a high strength of the fiber becomes remarkable.

【0018】溶融紡出された糸条はは空冷又は水冷後、 [0018] After the molten spun yarn Article is air-cooled or water-cooled,
一旦巻き取った後又は巻き取らずにそのまま、1段又は2段以上の冷延伸もしくは熱延伸に供される。 As it is without taking or wound after wound once, it is subjected to one-stage or two or more stages of cold stretching or heat stretching. 全延伸倍率は、目的とする繊維 (フィラメント又はステープル) Total draw ratio, the fibers of interest (filaments or staple)
の要求性能により異なるが、3.0g/d以上の引張強度を維持するには2.0〜3.2倍に延伸することが必要である。 It varies depending the required performance, to maintain the 3.0 g / d or more tensile strength it is necessary to stretch the 2.0 to 3.2-fold.

【0019】このようにして得られる本発明の複合繊維は、前述のように実用に耐え得る一定の耐熱性と強度特性とを有し、かつ、優れた潜在捲縮能と微生物分解性とを有するものである。 The conjugate fiber of the present invention thus obtained has a certain heat resistance and strength properties for practical use as described above, and an excellent potential wound Chijimino and biodegradability those having.

【0020】本発明の複合繊維を伸縮性を有する織編物又は不織布に加工する場合には、原糸又は原綿の製造工程では熱履歴は極力抑え、織編物又はウエブ(スパンボンド又はステープル)とした後に弛緩熱処理により微細な多数のスパイラル捲縮を発現させることが好ましい。 [0020] When processing the conjugate fiber stretch woven fabric or nonwoven fabric having the present invention, in the yarn or raw cotton manufacturing process heat history minimized, and a woven fabric or web (spunbond or staple) it is preferred to express the number of spiral crimps fine by relaxation heat treatment after.
この場合に生ずるスパイラル捲縮が30個/25mm以上となるようにすることが望ましい。 It is desirable to spiral crimp that occurs in this case is made to be 30 pieces / 25mm or more. なお、ステープルの場合には、必要に応じてあらかじめスタフィンボックスによる機械捲縮を付与することも可能である。 In the case of staples, it is possible to impart mechanical crimps by pre stuffing box as needed.

【0021】 [0021]

【作用】本発明の複合繊維が優れた潜在捲縮能を発揮する作用機構は必ずしも明かでないが、B成分を構成するポリ(β−ヒドロキシアルカノエート) 又はその共重合体の融点が、A成分を構成するポリ−ε−カプロラクトン及び/又はポリ−β−プロピオラクトンの融点 (60〜 [Action] The mechanism of action to exert potential wound Chijimino composite fibers are excellent in the present invention is not not necessarily clear, poly constituting the B component (beta-hydroxyalkanoate) or the melting point of the copolymer, A components constituting the poly -ε- caprolactone and / or poly -β- propiolactone melting point (60
100℃) よりも高いために、A成分の融点近傍の温度で熱処理した時の熱収縮率の差によりスパイラル状の微細な捲縮を生ずるものと考えられる。 For higher than 100 ° C.), it is believed that produce a spiral fine crimp due to the difference in thermal shrinkage factor when heat-treated at a temperature near the melting point of the A component.

【0022】また、両成分をブレンドした場合には溶融状態でエステル交換反応を起こし、両成分のランダム共重合体を生ずる結果、わずかな融点上昇しか期待されないのに対し、本発明の複合繊維の場合には両成分の界面での接着力が優れる上に、B成分を構成する高融点成分が耐熱的及び力学的強度を支えるために、見掛け上の耐熱性が著しく向上するものと考えられる。 Further, when a blend of both components undergo ester interchange reaction in a molten state, the result produced random copolymer of both components, while only a slight melting point-elevating not expected, the conjugate fiber of the present invention on the adhesive strength at the interface of the two components is excellent in the case, the high melting point component constituting the B component is to support the heat and mechanical strength, it is considered that the heat resistance of the apparent remarkably improved.

【0023】 [0023]

【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。 EXAMPLES Next, more specifically described by the present invention through examples. なお、引張強度はJISL 1013に準じて測定した。 The tensile strength was measured in accordance with JISL 1013.

【0024】実施例1 メルトフロレートが4のポリ−ε−カプロラクトンをA [0024] The poly -ε- caprolactone of Example 1 melt flow rate 4 A
成分に用い、分子量が約50,000のポリ−3−ヒドロキシブチレート/ポリ−3−ヒドロキシバリレート共重合体(共重合モル比:約90/10) をB成分に用いて、紡糸温度265℃で、直径0.5mmの紡糸孔を36個有する紡糸口金を使用して、複合重量比1/1のサイドバイサイド型複合繊維を溶融紡出し、20℃の空気で冷却した後、油剤を付与し、1200m/minの速度で一旦巻き取った。 Used ingredients, poly-3-hydroxybutyrate / poly-3-hydroxyvalerate copolymer having a molecular weight of about 50,000 (copolymerization molar ratio: about 90/10) with the B component, at a spinning temperature of 265 ° C. using a spinneret having 36 spinning holes with a diameter of 0.5 mm, a side-by-side type composite fiber of the composite weight ratio of 1/1 to melt spinning, after cooling at 20 ° C. air, oil applied, 1200 m / I wound up once at min speed of. その後、室温のローラにより延伸倍率2.5倍で延伸を行い、引き続きスタフィンボックスで18個/25mmの機械捲縮を付与した後、長さ51mmにカットし、単糸繊度約2デニールのステープルを得た。 Resulting Thereafter, drawn at a draw ratio of 2.5 by a roller of room temperature, subsequently after applying the mechanical crimping of 18 / 25mm with stuffing box, cut to length 51 mm, a single fiber fineness of about 2 denier staple It was. 得られたステープルの引張強度は3.8 The resulting tensile strength of the staples 3.8
g/dであった。 It was g / d. 次に、このステープルを梳綿機でカーディングして33g/m 2の目付けのウエブを作製し、このウエブを70℃の熱ロールに通し、引き続き100℃のオーブン中で弛緩熱処理を行い不織布を得た。 Next, to prepare a web having a basis weight of 33 g / m 2 by carding the staple in carding machine, the web is passed through a heat roll 70 ° C., subsequently 100 ° C. nonwoven subjected to relaxation heat treatment in an oven Obtained. 得られた不織布は、優れた伸縮性と弾性回復性を示した。 The resulting nonwoven fabric exhibited excellent elasticity and elastic recovery. また、この不織布を2カ月間土中に埋込しておいたところ、もはや不織布としての形態はとどめておらず、極めて優れた微生物分解性を示した。 In addition, when had been buried the nonwoven fabric 2 months soil, no longer form as nonwoven kept showed very excellent biodegradability.

【0025】 [0025]

【発明の効果】本発明によれば、実用に耐え得る一定の耐熱性と強度特性を有し、かつ潜在捲縮能を有する微生物分解性繊維が提供される。 According to the present invention, it has a certain heat resistance and strength properties for practical use, and biodegradability fibers having latent wound Chijimino is provided. そして、この繊維は、伸縮性と弾性回復性に優れた織編物や不織布に加工され、おむつや生理用ナプキンのような衛生材、使い捨ておしぼり、ワイピングクロス、ハップ材基布、家庭用又は業務用生ゴミ補集袋その他廃棄物処理材等として使用される。 Then, the fibers are processed into stretch and elastic recovery excellent woven or knitted fabric or nonwoven fabric, sanitary materials such as diapers and sanitary napkins, disposable towel, wiping cloths, Hap material base fabric, household or business It is used as a garbage-collecting bags and other waste material, or the like. これらは、使用後微生物が存在する環境(土中又は水中)に放置しておけば一定期間後には完全に生分解されるため、特別な廃棄物処理を必要とせず、公害防止に有用である。 Since these microorganisms after use is completely biodegraded after a certain period of time if it was left in the environment (soil or water) present, without requiring special waste treatment, it is useful for pollution control .

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金元 直貴 京都府宇治市宇治小桜23番地 ユニチカ株 式会社中央研究所内 ────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (72) inventor Kanemoto Naoki Kyoto Prefecture Uji Uji Kozakura 23 address by Unitika Co., Ltd. center within the Institute

Claims (2)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 ポリ−ε−カプロラクトン及び/又はポリ−β−プロピオラクトンからなるA成分とポリ(β− [Claim 1] of poly -ε- caprolactone and / or poly -β- propiolactone A component and poly (beta-
    ヒドロキシアルカノエート) 又はその共重合体からなるB成分とが偏心的に接合している潜在捲縮能を有する微生物分解性複合繊維。 Hydroxyalkanoate) or biodegradability composite fibers having latent wound Chijimino its co and polymer consisting body B component is joined eccentrically.
  2. 【請求項2】 A成分がポリ−ε−カプロラクトンであり、B成分がポリ−3−ヒドロキシブチレート共重合体である請求項1記載の複合繊維。 Wherein a component A is a poly -ε- caprolactone, composite fiber of claim 1 wherein component B is poly-3-hydroxybutyrate copolymer.
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