JPH0593317A - 潜在捲縮能を有する微生物分解性複合繊維 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 潜在捲縮能を有する微生物分解性複合繊維を
提供する。 【構成】 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、
両成分が偏心的に接合した複合繊維。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。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。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。

【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、
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。

【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）
の素材を用いることが考えられる。

【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)
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。

【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。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。

【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。

【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℃
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。

【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。

【００１０】さらに、安価な自然崩壊性の素材として、
ポリエチレンに澱粉を配合したものが検討されており、
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。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。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。

【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。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、
微生物分解性複合繊維を提供しようとするものである。

【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。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。

【００１３】以下、本発明について詳細に説明する。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
60に準じて測定したメルトフローレート（単位：ｇ／10
min)が40以下、好ましくは25以下のものが適当である。

【００１４】一方、Ｂ成分として用いられるポリ（β−
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−
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
−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。この中でも、
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。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。

【００１５】本発明の複合繊維において、複合比は、１
／５〜５／１、好ましくは２／３〜３／２とするのが適
当である。

【００１６】本発明の複合繊維は、高重合度のポリ−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。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。 (熱接着性の繊維とするためには、
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。)

【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。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。

【００１８】溶融紡出された糸条はは空冷又は水冷後、
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。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)
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。

【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。

【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。
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。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。

【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〜
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。

【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。

【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。なお、引張強度はJISL 1013に準じて測定し
た。

【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
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。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。得られたステープルの引張強度は3.8
ｇ／ｄであった。次に、このステープルを梳綿機でカー
ディングして33ｇ／ｍ²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。得られた不
織布は、優れた伸縮性と弾性回復性を示した。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。

【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。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。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。

───────────────────────────────────────────────────── 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

Claims (2)

【特許請求の範囲】
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−
   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。
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。