JP2025153874A - Fiber and its manufacturing method, and fiber structure and its manufacturing method - Google Patents
Fiber and its manufacturing method, and fiber structure and its manufacturing methodInfo
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Abstract
【課題】本発明は、毛羽立ちの少なさと優れたフィルター性能とを両立する繊維構造体を提供し得るポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂含有繊維等を提供する。
【解決手段】本発明は、樹脂組成物を含む繊維であって、前記樹脂組成物は、ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂およびポリ乳酸系樹脂を含み、前記ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂および前記ポリ乳酸系樹脂の合計100重量部に対し、前記ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂を40~95重量部含み、前記繊維の結晶化温度が85℃以下である、繊維等である。
【選択図】 なし
The present invention provides a fiber containing a poly(3-hydroxyalkanoate) resin, which can provide a fiber structure that combines low fluffing with excellent filter performance.
[Solution] The present invention relates to a fiber containing a resin composition, wherein the resin composition contains a poly(3-hydroxyalkanoate)-based resin and a polylactic acid-based resin, and the poly(3-hydroxyalkanoate)-based resin is contained in an amount of 40 to 95 parts by weight per 100 parts by weight of the poly(3-hydroxyalkanoate)-based resin and the polylactic acid-based resin combined, and the crystallization temperature of the fiber is 85°C or lower.
[Selection diagram] None
Description
本発明は、繊維及びその製造方法、並びに、繊維構造体及びその製造方法に関する。 The present invention relates to fibers and their manufacturing methods, as well as fiber structures and their manufacturing methods.
近年、使い捨てマスクなどに代表される繊維構造体(不織布、織物、編物など)の使用量増加に伴い、マイクロファイバーの海洋流出による環境汚染が顕在化していることから、植物由来のポリ乳酸系樹脂(略称:PLA系樹脂)を使用した不織布などが提案されている(例えば、特許文献1)
また、ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂(略称:P3HA系樹脂)は、ホームコンポストが可能であり、また、海洋生分解性に優れる等の利点を有することから注目されており、P3HA系樹脂を使用した不織布なども提案されている(特許文献2)。
In recent years, with the increasing use of fiber structures (nonwoven fabrics, woven fabrics, knitted fabrics, etc.) such as disposable masks, environmental pollution caused by the outflow of microfibers into the ocean has become apparent. In response to this, nonwoven fabrics using plant-derived polylactic acid resins (abbreviated as PLA resins) have been proposed (see, for example, Patent Document 1).
Furthermore, poly(3-hydroxyalkanoate)-based resins (abbreviated as P3HA-based resins) have attracted attention due to their advantages such as home compostability and excellent marine biodegradability, and nonwoven fabrics using P3HA-based resins have also been proposed (Patent Document 2).
ところで、繊維構造体は、毛羽立ちが少ないことや、フィルター性能に優れることが求められている。
しかしながら、ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂を含有する繊維を使用した繊維構造体であって、毛羽立ちが少なく、フィルター性能に優れる繊維構造体については、これまで十分に検討がなされていない。
Meanwhile, fiber structures are required to have low fluffing and excellent filtering performance.
However, a fiber structure using fibers containing a poly(3-hydroxyalkanoate) resin, which has little fluffing and excellent filter performance, has not yet been sufficiently investigated.
そこで、本発明は、毛羽立ちの少なさと優れたフィルター性能とを両立する繊維構造体を提供し得るポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂含有繊維、及び、該繊維を含む繊維構造体を提供することを課題とする。 The present invention aims to provide a fiber containing a poly(3-hydroxyalkanoate) resin that can provide a fiber structure that combines low fuzzing with excellent filtering performance, and a fiber structure containing the fiber.
本発明者が鋭意研究したところ、ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂とポリ乳酸系樹脂とが所定の割合で含まれ、且つ、結晶化温度が85℃以下である繊維で繊維構造体を構成することにより、繊維構造体は、毛羽立ちの少なさと優れたフィルター性能とを両立した繊維構造体となることを見出し、本発明を完成するに至った。 After extensive research, the inventors discovered that by constructing a fiber structure using fibers containing a poly(3-hydroxyalkanoate) resin and a polylactic acid resin in a specified ratio and having a crystallization temperature of 85°C or less, the fiber structure exhibits both low fuzzing and excellent filtering performance, leading to the completion of the present invention.
すなわち、本発明は、樹脂組成物を含む繊維であって、
前記樹脂組成物は、ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂およびポリ乳酸系樹脂を含み、
前記ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂および前記ポリ乳酸系樹脂の合計100重量部に対し、前記ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂を40~95重量部含み、
前記繊維の結晶化温度が85℃以下である、繊維に関する。
また、本発明は、前記繊維を含む、繊維構造体にも関する。
さらに、本発明は、溶融紡糸法によって繊維を製造する製造方法であって、
ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂およびポリ乳酸系樹脂を含む原料組成物を溶融する工程を含み、
前記原料組成物は、前記ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂および前記ポリ乳酸系樹脂の合計100重量部に対し、前記ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂を40~95重量部含み、
前記繊維の結晶化温度が85℃以下である、繊維の製造方法にも関する。
また、本発明は、前記繊維の製造方法で前記繊維を含む繊維構造体を製造し、
前記溶融紡糸法がメルトブローン法またはスパンボンド法である、繊維構造体の製造方法にも関する。
That is, the present invention provides a fiber containing a resin composition,
the resin composition contains a poly(3-hydroxyalkanoate)-based resin and a polylactic acid-based resin;
The poly(3-hydroxyalkanoate) resin is contained in an amount of 40 to 95 parts by weight per 100 parts by weight of the total of the poly(3-hydroxyalkanoate) resin and the polylactic acid resin,
The present invention relates to a fiber having a crystallization temperature of 85°C or less.
The present invention also relates to a fiber structure comprising the fiber.
Furthermore, the present invention provides a method for producing fibers by melt spinning, comprising the steps of:
The method includes a step of melting a raw material composition containing a poly(3-hydroxyalkanoate)-based resin and a polylactic acid-based resin,
the raw material composition contains 40 to 95 parts by weight of the poly(3-hydroxyalkanoate)-based resin relative to 100 parts by weight in total of the poly(3-hydroxyalkanoate)-based resin and the polylactic acid-based resin;
The present invention also relates to a method for producing fibers, wherein the crystallization temperature of the fibers is 85°C or less.
The present invention also provides a fiber structure comprising the fibers produced by the fiber production method,
The present invention also relates to a method for producing a fiber structure, wherein the melt spinning method is a melt blown method or a spunbond method.
本発明によれば、毛羽立ちの少なさと優れたフィルター性能とを両立する繊維構造体を提供し得るポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂含有繊維、及び、該繊維を含む繊維構造体を提供し得る。 The present invention provides fibers containing poly(3-hydroxyalkanoate) resins that can provide fiber structures that combine low fuzzing with excellent filtering performance, as well as fiber structures containing such fibers.
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の一実施形態について説明する。 One embodiment of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings.
<繊維>
本実施形態に係る繊維は、樹脂組成物を含む。
前記樹脂組成物は、ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂およびポリ乳酸系樹脂を含む。
本実施形態に係る繊維は、前記ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂および前記ポリ乳酸系樹脂の合計100重量部に対し、前記ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂を40~95重量部含む。
前記繊維の結晶化温度は、85℃以下である。
<Fiber>
The fiber according to this embodiment contains a resin composition.
The resin composition contains a poly(3-hydroxyalkanoate)-based resin and a polylactic acid-based resin.
The fiber according to this embodiment contains 40 to 95 parts by weight of the poly(3-hydroxyalkanoate) resin relative to 100 parts by weight in total of the poly(3-hydroxyalkanoate) resin and the polylactic acid resin.
The crystallization temperature of the fibers is 85°C or less.
前記繊維の結晶化温度が85℃以下であることにより、毛羽立ちの少ない繊維構造体を得ることができる。繊維の結晶化温度が85℃以下であることにより、繊維構造体において繊維同士の交錯点を程よく融着させやすくなり、その結果、毛羽立ちが少なくなるものと考えられる。
また、前記樹脂組成物は、前記ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂および前記ポリ乳酸系樹脂の合計100重量部に対し、ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂を40~95重量部含むことで、ホームコンポスト性が高まる。
さらに、前記繊維は、ポリ乳酸系樹脂を含むことで、結晶化温度が85℃以下であっても繊維を連続加工することでき、また、毛羽立ちの少なさと優れたフィルター性能とを両立する繊維構造体を得ることができる。
A fiber structure with less fluffing can be obtained by setting the crystallization temperature of the fiber to 85° C. or less. It is believed that when the crystallization temperature of the fiber is 85° C. or less, it becomes easier to adequately fuse the crossing points of the fibers in the fiber structure, resulting in less fluffing.
Furthermore, the resin composition contains 40 to 95 parts by weight of a poly(3-hydroxyalkanoate)-based resin per 100 parts by weight of the poly(3-hydroxyalkanoate)-based resin and the polylactic acid-based resin combined, thereby improving home compostability.
Furthermore, since the fibers contain a polylactic acid-based resin, the fibers can be continuously processed even when the crystallization temperature is 85°C or lower, and a fiber structure can be obtained that combines low fuzzing with excellent filter performance.
(ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂)
前記ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂は、3-ヒドロキシアルカン酸をモノマーとして含むポリエステルである。
すなわち、前記ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂は、構成単位として3-ヒドロキシアルカン酸を含む樹脂である。
前記ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂は、微生物から生産され得る。
また、前記ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂は、生分解性を有するポリマーである。
なお、本実施形態における「生分解性」とは、自然界において微生物によって低分子化合物に分解され得る性質をいう。具体的には、好気条件ではISO 14855(compost)及びISO 14851(activated sludge)、嫌気条件ではISO 14853(aqueous phase)及びISO 15985(solid phase)等、各環境に適合した試験に基づいて生分解性の有無が判断できる。また、海水中における微生物の分解性については、生物化学的酸素要求量(Biochemical oxygen demand)の測定により評価できる。
(Poly(3-hydroxyalkanoate)-based resin)
The poly(3-hydroxyalkanoate) resin is a polyester containing 3-hydroxyalkanoic acid as a monomer.
That is, the poly(3-hydroxyalkanoate) resin is a resin containing 3-hydroxyalkanoic acid as a constituent unit.
The poly(3-hydroxyalkanoate) resin can be produced from a microorganism.
The poly(3-hydroxyalkanoate) resin is a biodegradable polymer.
In this embodiment, "biodegradability" refers to the property of being decomposed into low molecular weight compounds by microorganisms in nature. Specifically, the presence or absence of biodegradability can be determined based on tests suitable for each environment, such as ISO 14855 (compost) and ISO 14851 (activated sludge) under aerobic conditions, and ISO 14853 (aqueous phase) and ISO 15985 (solid phase) under anaerobic conditions. In addition, the decomposition ability of microorganisms in seawater can be evaluated by measuring biochemical oxygen demand.
前記ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂は、ポリ(3-ヒドロキシブチレート)系樹脂(略称:P3HB系樹脂)を含むことが好ましく、P3HB系樹脂であることがより好ましい。 The poly(3-hydroxyalkanoate) resin preferably includes a poly(3-hydroxybutyrate) resin (abbreviated as P3HB resin), and more preferably is a P3HB resin.
前記P3HB系樹脂は、構成単位として3-ヒドロキシブチレート単位を含む樹脂である。
前記P3HB系樹脂は、単独重合体たるポリ(3-ヒドロキシブチレート)(略称:P3HB)、及び、3-ヒドロキシブチレート単位を有する共重合体を含む概念である。
前記共重合体の共重合の形式としては、例えば、ランダム共重合、交互共重合、グラフト共重合などが挙げられる。
The P3HB-based resin is a resin containing a 3-hydroxybutyrate unit as a constituent unit.
The P3HB-based resin is a concept that includes poly(3-hydroxybutyrate) (abbreviated as P3HB), which is a homopolymer, and copolymers having 3-hydroxybutyrate units.
Examples of the copolymerization type of the copolymer include random copolymerization, alternating copolymerization, and graft copolymerization.
3-ヒドロキシブチレート単位を有する共重合体において、3-ヒドロキシブチレート単位以外のモノマー単位としては、例えば、3-ヒドロキシブチレート単位以外のヒドロキシアルカノエート単位などが挙げられる。
3-ヒドロキシブチレート単位以外のヒドロキシアルカノエート単位としては、例えば、3-ヒドロキシヘキサノエート、3-ヒドロキシオクタノエート、3-ヒドロキシオクタデカノエート、3-ヒドロキシバリレート(「3-ヒドロキシバレレート」ともいう。)、4-ヒドロキシブチレートなどが挙げられる。
In the copolymer having a 3-hydroxybutyrate unit, examples of the monomer unit other than the 3-hydroxybutyrate unit include a hydroxyalkanoate unit other than the 3-hydroxybutyrate unit.
Examples of hydroxyalkanoate units other than 3-hydroxybutyrate units include 3-hydroxyhexanoate, 3-hydroxyoctanoate, 3-hydroxyoctadecanoate, 3-hydroxyvalerate (also called "3-hydroxyvalerate"), and 4-hydroxybutyrate.
前記P3HB系樹脂としては、ポリ(3-ヒドロキシブチレート)(略称:P3HB)、ポリ(3-ヒドロキシブチレート-コ-3-ヒドロキシヘキサノエート)(略称:P3HB3HH)、ポリ(3-ヒドロキシブチレート-コ-3-ヒドロキシバリレート)(略称:P3HB3HV)、ポリ(3-ヒドロキシブチレート-コ-4-ヒドロキシブチレート)(略称:P3HB4HB)、ポリ(3-ヒドロキシブチレート-コ-3-ヒドロキシオクタノエート)(略称:P3HB3HO)、ポリ(3-ヒドロキシブチレート-コ-3-ヒドロキシオクタデカノエート)(略称:P3HB3HOD)、ポリ(3-ヒドロキシブチレート-コ-3-ヒドロキシデカノエート)(略称:P3HB3HD)、ポリ(3-ヒドロキシブチレート-コ-3-ヒドロキシバリレート-コ-3-ヒドロキシヘキサノエート)(略称:P3HB3HV3HH)等が挙げられる。
中でも、工業的に生産が容易であることから、P3HB、P3HB3HH、P3HB3HV、P3HB4HBが好ましい。
また、P3HB3HH及び/又はP3HB4HBがより好ましく、P3HB3HHが特に好ましい。
Examples of the P3HB-based resin include poly(3-hydroxybutyrate) (abbreviation: P3HB), poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate) (abbreviation: P3HB3HH), poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) (abbreviation: P3HB3HV), poly(3-hydroxybutyrate-co-4-hydroxybutyrate) (abbreviation: P3HB4HB), and poly(3-hydroxybutyrate-co- Poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyoctanoate) (abbreviation: P3HB3HO), poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyoctadecanoate) (abbreviation: P3HB3HOD), poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxydecanoate) (abbreviation: P3HB3HD), poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate-co-3-hydroxyhexanoate) (abbreviation: P3HB3HV3HH), and the like.
Among these, P3HB, P3HB3HH, P3HB3HV, and P3HB4HB are preferred because they are easy to produce industrially.
Also, P3HB3HH and/or P3HB4HB are more preferred, with P3HB3HH being particularly preferred.
前記P3HB系樹脂は、ポリ(3-ヒドロキシブチレート)、ポリ(3-ヒドロキシブチレート-コ-3-ヒドロキシヘキサノエート)、ポリ(3-ヒドロキシブチレート-コ-3-ヒドロキシバリレート)、ポリ(3-ヒドロキシブチレート-コ-4-ヒドロキシブチレート)、ポリ(3-ヒドロキシブチレート-コ-3-ヒドロキシオクタノエート)及びポリ(3-ヒドロキシブチレート-コ-3-ヒドロキシオクタデカノエート)からなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。 The P3HB-based resin is preferably at least one selected from the group consisting of poly(3-hydroxybutyrate), poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate), poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate), poly(3-hydroxybutyrate-co-4-hydroxybutyrate), poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyoctanoate), and poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyoctadecanoate).
前記P3HB系樹脂以外のポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂としては、例えば、ポリ(3-ヒドロキシバレレート)、ポリ(3-ヒドロキシヘキサノエート)などが挙げられる。 Examples of poly(3-hydroxyalkanoate) resins other than the P3HB resin include poly(3-hydroxyvalerate) and poly(3-hydroxyhexanoate).
なお、P3HBは、P3HB自体、及び、P3HB以外のポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂の結晶化を促進する機能を有する。 P3HB also has the function of promoting the crystallization of P3HB itself and poly(3-hydroxyalkanoate) resins other than P3HB.
前記ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂における前記3-ヒドロキシブチレート単位(3HB)の含有割合は、好ましくは40モル%以上98モル%以下、より好ましくは60モル%以上97モル%以下、更に好ましくは70モル%以上96モル%以下、特に好ましくは80モル%以上96モル%以下である。
前記ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂における前記3-ヒドロキシブチレート単位の含有割合が40モル%以上であることにより、前記繊維の剛性が高くなる。
前記ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂における前記3-ヒドロキシブチレート単位の含有割合が98モル%以下であることにより、繊維構造体が破れにくくなる。また、前記ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂における前記3-ヒドロキシブチレート単位の含有割合が92モル%以下であることにより、繊維構造体に毛羽立ちがより生じにくくなり、また、繊維構造体がより一層破れにくくなる。
なお、前記ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂における前記3-ヒドロキシブチレート単位の含有割合は、前記繊維に含まれる前記ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂全体における前記3-ヒドロキシブチレート単位の含有割合を意味する。
The content of the 3-hydroxybutyrate unit (3HB) in the poly(3-hydroxyalkanoate) resin is preferably 40 mol% or more and 98 mol% or less, more preferably 60 mol% or more and 97 mol% or less, even more preferably 70 mol% or more and 96 mol% or less, and particularly preferably 80 mol% or more and 96 mol% or less.
When the content of the 3-hydroxybutyrate unit in the poly(3-hydroxyalkanoate) resin is 40 mol % or more, the rigidity of the fiber is increased.
When the content of the 3-hydroxybutyrate units in the poly(3-hydroxyalkanoate) resin is 98 mol % or less, the fiber structure is less likely to break. When the content of the 3-hydroxybutyrate units in the poly(3-hydroxyalkanoate) resin is 92 mol % or less, the fiber structure is less likely to fluff and is even more unlikely to break.
The content ratio of the 3-hydroxybutyrate unit in the poly(3-hydroxyalkanoate) resin means the content ratio of the 3-hydroxybutyrate unit in the entire poly(3-hydroxyalkanoate) resin contained in the fiber.
前記ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂における3-ヒドロキシブチレート単位の含有割合は、後述する実施例に記載の方法で求めることができる。 The content of 3-hydroxybutyrate units in the poly(3-hydroxyalkanoate) resin can be determined by the method described in the examples below.
(ポリ乳酸系樹脂)
前記ポリ乳酸系樹脂は、乳酸を構成モノマーとするポリエステルである。
(Polylactic acid resin)
The polylactic acid resin is a polyester containing lactic acid as a constituent monomer.
ポリ乳酸系樹脂は、乳酸の単独重合体であることが好ましいが、乳酸に加えて、他のモノマーを含んでもよい。 The polylactic acid resin is preferably a homopolymer of lactic acid, but may contain other monomers in addition to lactic acid.
ポリ乳酸系樹脂を構成する乳酸は、L-体とD-体とのいずれか一方でもよいし、両方を含んでもよい。後者の場合、前記ポリ乳酸系樹脂におけるD-体の比率は1.0%以上99.0%以下が好ましく、1.5%以上98.5%以下がより好ましく、2.0%以上98.0%以下が更に好ましく、3.0%以上97.0%以下が特に好ましい。
前記ポリ乳酸系樹脂におけるD-体の比率が1.0%以上99.0%以下であることで、前記ポリ乳酸系樹脂の融点を下げることができ、ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂が分解しにくい温度で加工することができる。
また、前記ポリ乳酸系樹脂におけるD-体の比率が1.0%以上であることで、生分解性を高めることができる。
ポリ乳酸系樹脂は、ポリ(L-乳酸)樹脂、ポリ(D-乳酸)樹脂、及び、ポリ(DL-乳酸)樹脂の内のいずれであってもよい。また、これらのブレンド物であってもよい。
The lactic acid constituting the polylactic acid-based resin may be either the L- or D-form, or may contain both. In the latter case, the proportion of the D-form in the polylactic acid-based resin is preferably 1.0% to 99.0%, more preferably 1.5% to 98.5%, even more preferably 2.0% to 98.0%, and particularly preferably 3.0% to 97.0%.
When the proportion of the D-isomer in the polylactic acid resin is 1.0% or more and 99.0% or less, the melting point of the polylactic acid resin can be lowered, and the poly(3-hydroxyalkanoate) resin can be processed at a temperature at which it is less likely to decompose.
Furthermore, when the proportion of D-isomer in the polylactic acid resin is 1.0% or more, biodegradability can be improved.
The polylactic acid resin may be any of poly(L-lactic acid) resin, poly(D-lactic acid) resin, and poly(DL-lactic acid) resin, or may be a blend of these.
ポリ乳酸系樹脂に含まれていてもよい前記他のモノマーとしては、乳酸以外の脂肪族ヒドロキシカルボン酸、脂肪族多価アルコール、脂肪族多価カルボン酸、多官能多糖類などが挙げられる。 Examples of other monomers that may be contained in polylactic acid-based resins include aliphatic hydroxycarboxylic acids other than lactic acid, aliphatic polyhydric alcohols, aliphatic polycarboxylic acids, and polyfunctional polysaccharides.
ポリ乳酸系樹脂としては、結晶性のポリ乳酸系樹脂、又は、非晶性のポリ乳酸系樹脂いずれでもよい。加熱時の収縮などの耐熱性の観点からは、結晶性のポリ乳酸系樹脂を使用することが好ましい。一方で、生分解性を高める観点や、熱溶着性を付与する観点からは、非晶性のポリ乳酸系樹脂を使用することが好ましい。 The polylactic acid resin may be either a crystalline polylactic acid resin or an amorphous polylactic acid resin. From the standpoint of heat resistance, such as shrinkage upon heating, it is preferable to use a crystalline polylactic acid resin. On the other hand, from the standpoint of enhancing biodegradability and imparting heat-weldability, it is preferable to use an amorphous polylactic acid resin.
ポリ乳酸系樹脂を製造するための乳酸原料としては特に限定されず、L-乳酸、D-乳酸、DL-乳酸、又はこれらの混合物や、L-ラクチド、D-ラクチド、meso-ラクチド、又はそれらの混合物等を使用することができる。デンプンなど植物由来の再生可能原料から微生物発酵によって得た乳酸を好適に利用することができる。
ポリ乳酸系樹脂を製造する方法としては、脱水縮重合法や開環重合法など公知の方法を適用することができ、特に限定されない。
The lactic acid raw material for producing polylactic acid resins is not particularly limited, and examples thereof include L-lactic acid, D-lactic acid, DL-lactic acid, or a mixture thereof, L-lactide, D-lactide, meso-lactide, or a mixture thereof. Lactic acid obtained by microbial fermentation from renewable plant-derived raw materials such as starch can be suitably used.
The method for producing the polylactic acid resin is not particularly limited, and known methods such as dehydration condensation polymerization and ring-opening polymerization can be used.
ホームコンポスト性が高まる観点から、前記繊維は、前記ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂および前記ポリ乳酸系樹脂の合計100重量部に対し、前記ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂を40~95重量部含み、好ましくは45~93重量部、より好ましくは50~95重量部含み、更に好ましくは55~95重量部含む。
また、毛羽立ちをより一層抑制するという観点から、前記繊維は、前記ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂および前記ポリ乳酸系樹脂の合計100重量部に対し、前記ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂を65~95重量部含むことが好ましく、75~95重量部含むことが特に好ましい。一方で、フィルター性をより一層高めるという観点から、前記繊維は、前記ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂および前記ポリ乳酸系樹脂の合計100重量部に対し、前記ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂を40~75重量部含むことが好ましい。
From the viewpoint of improving home compostability, the fiber contains 40 to 95 parts by weight of the poly(3-hydroxyalkanoate)-based resin per 100 parts by weight of the poly(3-hydroxyalkanoate)-based resin and the polylactic acid-based resin combined, preferably 45 to 93 parts by weight, more preferably 50 to 95 parts by weight, and even more preferably 55 to 95 parts by weight.
From the viewpoint of further suppressing fuzzing, the fiber preferably contains 65 to 95 parts by weight, and particularly preferably 75 to 95 parts by weight, of the poly(3-hydroxyalkanoate)-based resin per 100 parts by weight of the poly(3-hydroxyalkanoate)-based resin and the polylactic acid-based resin in total. On the other hand, from the viewpoint of further improving filtering properties, the fiber preferably contains 40 to 75 parts by weight of the poly(3-hydroxyalkanoate)-based resin per 100 parts by weight of the poly(3-hydroxyalkanoate)-based resin and the polylactic acid-based resin in total.
前記繊維は、ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂とポリ乳酸系樹脂を主体とする繊維である。繊維全量に占めるポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂とポリ乳酸系樹脂の合計割合は、50~100重量%であって良く、70重量%以上が好ましく、80重量%以上がより好ましく、90重量%以上がさらに好ましい。95重量%以上であってもよく、98重量%以上であってもよく、100重量%であってもよい。 The fibers are primarily composed of poly(3-hydroxyalkanoate) resin and polylactic acid resin. The total proportion of poly(3-hydroxyalkanoate) resin and polylactic acid resin in the total amount of fiber may be 50 to 100% by weight, preferably 70% by weight or more, more preferably 80% by weight or more, and even more preferably 90% by weight or more. It may also be 95% by weight or more, 98% by weight or more, or 100% by weight.
(他の樹脂)
前記樹脂組成物は、発明の効果を損なわない範囲で、ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂とポリ乳酸系樹脂以外の他の樹脂が含まれていてもよい。そのような他の樹脂としては、例えば、ポリブチレンサクシネートアジペート、ポリブチレンサクシネート、ポリカプロラクトンなどの脂肪族ポリエステル系樹脂や、ポリブチレンアジペートテレフタレート、ポリブチレンセバテートテレフタレート、ポリブチレンアゼレートテレフタレートなどの脂肪族芳香族ポリエステル系樹脂等が挙げられる。他の樹脂としては1種のみが含まれていてもよいし、2種以上が含まれていてもよい。
(Other resins)
The resin composition may contain other resins in addition to the poly(3-hydroxyalkanoate)-based resin and the polylactic acid-based resin, as long as the effects of the invention are not impaired. Examples of such other resins include aliphatic polyester-based resins such as polybutylene succinate adipate, polybutylene succinate, and polycaprolactone, and aliphatic aromatic polyester-based resins such as polybutylene adipate terephthalate, polybutylene sebatate terephthalate, and polybutylene azelate terephthalate. Only one type of other resin may be contained, or two or more types may be contained.
前記他の樹脂の含有量は、特に限定されないが、ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂とポリ乳酸系樹脂の合計100重量部に対して、100重量部以下であることが好ましく、50重量部以下がより好ましく、30重量部以下がさらに好ましい。10重量部以下であってもよいし、5重量部以下であってもよいし、1重量部以下であってもよい。他の樹脂の含有量の下限は特に限定されず、0重量部以上であって良い。 The content of the other resin is not particularly limited, but is preferably 100 parts by weight or less, more preferably 50 parts by weight or less, and even more preferably 30 parts by weight or less, per 100 parts by weight of the total of the poly(3-hydroxyalkanoate) resin and the polylactic acid resin. It may be 10 parts by weight or less, 5 parts by weight or less, or 1 part by weight or less. There is no particular lower limit for the content of the other resin, and it may be 0 parts by weight or more.
前記樹脂組成物は、発明の効果を阻害しない範囲で、ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂及びポリ乳酸系樹脂と共に使用可能な添加剤を含んでもよい。 The resin composition may contain additives that can be used together with the poly(3-hydroxyalkanoate) resin and the polylactic acid resin, as long as they do not impair the effects of the invention.
添加剤としては、例えば、結晶核剤、滑剤、安定剤(酸化防止剤、紫外線吸収剤等)、着色剤(染料、顔料等)、可塑剤、無機充填剤、有機充填剤、帯電防止剤等が挙げられる。 Additives include, for example, nucleating agents, lubricants, stabilizers (antioxidants, UV absorbers, etc.), colorants (dyes, pigments, etc.), plasticizers, inorganic fillers, organic fillers, antistatic agents, etc.
前記樹脂組成物は、結晶核剤を含有してもよい。
前記結晶核剤は、ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂の結晶化を促進できる化合物である。また、前記結晶核剤は、ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂よりも融点が高い。
前記樹脂組成物は結晶核剤を含有することにより、繊維を作製する際に、ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂の結晶化が促進され、隣接する繊維同士が融着し難くなる。その結果、均質な構造の繊維構造体が得られやすくなる。
前記結晶核剤としては、例えば、ペンタエリスリトール、ガラクチトール、マンニトール等の糖アルコール類;オロチン酸、アスパルテーム、シアヌル酸、グリシン、フェニルホスホン酸亜鉛、窒化ホウ素等が挙げられる。中でも、ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)の結晶化を促進する効果が特に優れている点で、糖アルコール類が好ましく、ペンタエリスリトールが特に好ましい。
なお、前記ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂であるP3HBは、結晶核剤として使用することも可能である。
これらは単独で用いても良く、2種以上を組み合わせて用いても良い。
The resin composition may contain a crystal nucleating agent.
The nucleating agent is a compound that can promote the crystallization of the poly(3-hydroxyalkanoate) resin, and has a melting point higher than that of the poly(3-hydroxyalkanoate) resin.
By including a crystal nucleating agent in the resin composition, crystallization of the poly(3-hydroxyalkanoate) resin is promoted during fiber production, making it difficult for adjacent fibers to fuse together, and as a result, a fiber structure with a homogeneous structure can be easily obtained.
Examples of the crystal nucleating agent include sugar alcohols such as pentaerythritol, galactitol, and mannitol; orotic acid, aspartame, cyanuric acid, glycine, zinc phenylphosphonate, boron nitride, etc. Among these, sugar alcohols are preferred, and pentaerythritol is particularly preferred, because they are particularly effective in promoting the crystallization of poly(3-hydroxyalkanoate).
The poly(3-hydroxyalkanoate) resin P3HB can also be used as a crystal nucleating agent.
These may be used alone or in combination of two or more.
結晶核剤を使用する場合、その配合量は、特に限定されないが、ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂及びポリ乳酸系樹脂の合計100重量部に対して、0.1~2.5重量部が好ましく、0.3~2.0重量部がより好ましく、0.5~2.0重量部がさらに好ましい。
ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂及びポリ乳酸系樹脂の合計100重量部に対して結晶核剤が0.1重量部以上含まれることにより、繊維を作製する際に、ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂の結晶化がより一層促進されやすくなるという利点がある。
結晶核剤の含有量がポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂及びポリ乳酸系樹脂の合計100重量部に対して2.5重量部以下であることにより、繊維を得やすくなるという利点がある。
なお、P3HBは、ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂であり、且つ、結晶核剤としても機能し得るので、樹脂組成物がP3HBを含む場合には、P3HBの量は、ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂の量にも、結晶核剤の量にも含まれる。
When a nucleating agent is used, the amount thereof is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 2.5 parts by weight, more preferably 0.3 to 2.0 parts by weight, and even more preferably 0.5 to 2.0 parts by weight, per 100 parts by weight of the poly(3-hydroxyalkanoate) resin and the polylactic acid resin combined.
By including 0.1 parts by weight or more of a crystal nucleating agent per 100 parts by weight of the poly(3-hydroxyalkanoate) resin and the polylactic acid resin in total, there is an advantage in that the crystallization of the poly(3-hydroxyalkanoate) resin is more easily promoted when producing fibers.
When the content of the crystal nucleating agent is 2.5 parts by weight or less per 100 parts by weight of the total of the poly(3-hydroxyalkanoate) resin and the polylactic acid resin, there is an advantage in that fibers can be easily obtained.
It should be noted that P3HB is a poly(3-hydroxyalkanoate)-based resin and can also function as a crystal nucleating agent. Therefore, when the resin composition contains P3HB, the amount of P3HB is included in both the amount of the poly(3-hydroxyalkanoate)-based resin and the amount of the crystal nucleating agent.
しかし、本実施形態に係る繊維は、ペンタエリスリトールを実質的に配合しなくてもよい。ペンタエリスリトールを実質的に配合しないとは、ペンタエリスリトールの配合量が、ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂及びポリ乳酸系樹脂の合計100重量部に対して、0.1重量部未満であることを意味する。0.01重量部未満であってもよい。ペンタエリスリトールを実質的に配合しない態様では、繊維の結晶化温度を低下させることができ、繊維構造体としたときに毛羽立ちし難くなる。また、繊維からのペンタエリスリトールのブリードアウトを抑えることができ、工程汚染などを少なくすることができる。 However, the fiber according to this embodiment may be substantially free of pentaerythritol. "Substantially free of pentaerythritol" means that the amount of pentaerythritol is less than 0.1 parts by weight per 100 parts by weight of the poly(3-hydroxyalkanoate) resin and polylactic acid resin combined. It may also be less than 0.01 parts by weight. In an embodiment in which pentaerythritol is substantially not added, the crystallization temperature of the fiber can be lowered, making it less likely to fluff when made into a fiber structure. In addition, bleed-out of pentaerythritol from the fiber can be suppressed, reducing process contamination, etc.
前記樹脂組成物は、前記滑剤を含有してもよい。
繊維を作製する際に、繊維が滑剤を含むことにより繊維の滑性が良好となり、繊維同士の融着を抑制することが出来る。
一方で、前記樹脂組成物が滑剤を含まない場合、又は、ごく微量の滑剤を含む場合、例えば、繊維、並びに、繊維構造体のテープ接着性が向上し、製造工程での取り扱いが容易となるという利点がある。
滑剤の添加有無や添加量は、繊維の使用用途に応じて適宜決定し得る。
該滑剤としては、例えば、アミド結合を有する化合物などが挙げられる。
前記アミド結合を有する化合物は、ラウリン酸アミド、ミリスチン酸アミド、ステアリン酸アミド、ベヘン酸アミド、及び、エルカ酸アミドから選ばれる1種以上を含むことが好ましい。
The resin composition may contain the lubricant.
When the fibers are produced, the fibers contain a lubricant, which improves the lubricity of the fibers and makes it possible to prevent the fibers from fusing together.
On the other hand, when the resin composition does not contain a lubricant or contains only a trace amount of a lubricant, there are advantages, for example, in that the tape adhesiveness of the fibers and fiber structures is improved, making them easier to handle during the manufacturing process.
The presence or absence of a lubricant and the amount of lubricant to be added can be determined appropriately depending on the intended use of the fiber.
The lubricant may be, for example, a compound having an amide bond.
The compound having an amide bond preferably includes at least one selected from lauric acid amide, myristic acid amide, stearic acid amide, behenic acid amide, and erucic acid amide.
樹脂組成物における滑剤の含有量は、前記ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂100重量部に対し、0.2~10重量部が好ましく、0.3~5重量部がより好ましく、0.5~3重量部がさらに好ましく、0.5~2重量部が最も好ましい。
樹脂組成物における滑剤の含有量がポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂100重量部に対し0.2重量部以上であることにより、繊維を作製する際に、繊維同士の融着をより一層抑制することが出来るという利点がある。
樹脂組成物における滑剤の含有量がポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂100重量部に対し10重量部以下であることにより、滑剤が繊維の表面にブリードアウトするのを抑制できるという利点がある。
一方で、樹脂組成物における滑剤の含有量が、前記ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂100重量部に対し、0重量部以上0.2重量部未満である場合、繊維、並びに、繊維構造体のテープ接着性が向上し、製造工程での取り扱いが容易となるという利点がある。
The content of the lubricant in the resin composition is preferably 0.2 to 10 parts by weight, more preferably 0.3 to 5 parts by weight, even more preferably 0.5 to 3 parts by weight, and most preferably 0.5 to 2 parts by weight, relative to 100 parts by weight of the poly(3-hydroxyalkanoate) resin.
By setting the content of the lubricant in the resin composition to 0.2 parts by weight or more per 100 parts by weight of the poly(3-hydroxyalkanoate) resin, there is an advantage in that fusion of fibers to each other can be further suppressed when producing fibers.
By controlling the content of the lubricant in the resin composition to 10 parts by weight or less per 100 parts by weight of the poly(3-hydroxyalkanoate) resin, there is an advantage in that bleeding out of the lubricant onto the surface of the fibers can be suppressed.
On the other hand, when the content of the lubricant in the resin composition is 0 parts by weight or more and less than 0.2 parts by weight relative to 100 parts by weight of the poly(3-hydroxyalkanoate) resin, there is an advantage that the tape adhesiveness of the fibers and the fiber structure is improved, making it easier to handle in the production process.
前記繊維に占める前記樹脂組成物の割合は、50~100重量%であって良く、70重量%以上が好ましく、80重量%以上がより好ましく、90重量%以上がさらに好ましい。95重量%以上であってもよく、98重量%以上であってもよく、100重量%であってもよい。 The proportion of the resin composition in the fibers may be 50 to 100% by weight, preferably 70% by weight or more, more preferably 80% by weight or more, and even more preferably 90% by weight or more. It may be 95% by weight or more, 98% by weight or more, or even 100% by weight.
本実施形態に係る繊維の結晶化温度は、85℃以下であり、好ましくは20~80℃、より好ましくは25~75℃、更に好ましくは30~70℃、特に好ましくは35~65℃である。
前記繊維の結晶化温度が85℃以下であることにより、毛羽立ちの少ない繊維構造体を得ることができる。
前記繊維の結晶化温度が20℃以上であることにより、紡糸時に繊維が捕集機などに張り付きにくくなり、繊維や繊維構造体を得やすくなる。また、繊維同士の過度な融着を抑制することができ、繊維構造体のフィルター性能を高めやすいという利点もある。
結晶化温度は、後述する実施例に記載の方法で測定することが出来る。
The crystallization temperature of the fiber according to this embodiment is 85°C or lower, preferably 20 to 80°C, more preferably 25 to 75°C, even more preferably 30 to 70°C, and particularly preferably 35 to 65°C.
When the crystallization temperature of the fiber is 85° C. or less, a fiber structure with little fluffing can be obtained.
When the crystallization temperature of the fiber is 20° C. or higher, the fiber is less likely to stick to a collector or the like during spinning, making it easier to obtain fibers and fiber structures. In addition, excessive fusion between fibers can be suppressed, which is advantageous in that the filter performance of the fiber structure can be easily improved.
The crystallization temperature can be measured by the method described in the Examples below.
繊維の結晶化温度は、主としてポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂が結晶化する温度を反映していると考えられる。
繊維の結晶化温度を85℃以下にする方法としては、例えば、繊維の結晶化温度を高める添加剤(例えば、ペンタエリスリトールなどの結晶核剤)の量を少なくすることや、ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂において、主のモノマー(最もモル比が高いモノマー)以外のモノマーの比率を高める(共重合モノマー成分比率を高める)ことなどが考えられる。
The crystallization temperature of the fiber is thought to reflect the temperature at which the poly(3-hydroxyalkanoate) resin crystallizes.
Possible methods for lowering the crystallization temperature of the fiber to 85°C or lower include, for example, reducing the amount of an additive that increases the crystallization temperature of the fiber (for example, a crystal nucleating agent such as pentaerythritol), or increasing the ratio of monomers other than the main monomer (the monomer with the highest molar ratio) in the poly(3-hydroxyalkanoate)-based resin (increasing the ratio of copolymerizable monomer components).
本実施形態に係る繊維の190℃、2.16kg荷重におけるメルトフローレート(以下では「MFR」や「MFR(190℃、2.16kg)」ともいう。)は、好ましくは20~1500g/10min、より好ましくは30~1400g/10min、更に好ましくは50~1300g/10min、特に好ましくは100~1200g/10minである。 The melt flow rate (hereinafter also referred to as "MFR" or "MFR (190°C, 2.16 kg)") of the fiber according to this embodiment at 190°C and a load of 2.16 kg is preferably 20 to 1500 g/10 min, more preferably 30 to 1400 g/10 min, even more preferably 50 to 1300 g/10 min, and particularly preferably 100 to 1200 g/10 min.
本実施形態に係る繊維のMFR(190℃、2.16kg)が20~1500g/10minであることにより、繊維が製造しやすくなる。
本実施形態に係る繊維のMFR(190℃、2.16kg)が1500g/10min以下であることにより、繊維の強度及び伸度が高まる。
本実施形態に係る繊維のMFR(190℃、2.16kg)が20g/10min以上であることにより、後述する繊維状の溶融物の延伸時に繊維状の溶融物にかかる張力を低くでき、得られる繊維を細くしやすくなる。その結果、繊維構造体による粒子の捕集効率を高めやすくなる。
When the MFR (190° C., 2.16 kg) of the fiber according to this embodiment is 20 to 1500 g/10 min, the fiber can be easily produced.
When the MFR (190° C., 2.16 kg) of the fiber according to this embodiment is 1500 g/10 min or less, the strength and elongation of the fiber are increased.
When the MFR (190°C, 2.16 kg) of the fiber according to this embodiment is 20 g/10 min or more, the tension applied to the fibrous melt during stretching of the fibrous melt, as described below, can be reduced, making it easier to thin the resulting fibers. As a result, it is easier to improve the particle collection efficiency of the fiber structure.
本実施形態において、190℃、2.16kg荷重におけるメルトフローレート(MFR)は、後述する実施例に記載の方法で求めることができる。 In this embodiment, the melt flow rate (MFR) at 190°C and a load of 2.16 kg can be determined by the method described in the Examples below.
本実施形態に係る繊維の重量平均分子量は、好ましくは50,000~350,000、より好ましくは70,000~300,000、さらに好ましくは80,000~250,000、特に好ましくは100,000~200,000である。 The weight-average molecular weight of the fibers according to this embodiment is preferably 50,000 to 350,000, more preferably 70,000 to 300,000, even more preferably 80,000 to 250,000, and particularly preferably 100,000 to 200,000.
本実施形態に係る繊維の重量平均分子量が50,000~350,000であることにより、本実施形態に係る繊維が製造しやすくなる。
本実施形態に係る繊維の重量平均分子量が50,000以上であることにより、繊維の強度及び伸度が高まる。
本実施形態に係る繊維の重量平均分子量が350,000以下であることにより、繊維状の溶融物の延伸時に繊維状の溶融物にかかる張力を低くでき、得られる繊維を細くしやすくなる。その結果、繊維構造体による粒子の捕集効率を高めやすくなる。
When the weight average molecular weight of the fiber according to this embodiment is 50,000 to 350,000, the fiber according to this embodiment can be easily produced.
When the weight average molecular weight of the fiber according to this embodiment is 50,000 or more, the strength and elongation of the fiber are increased.
By setting the weight average molecular weight of the fiber according to this embodiment to 350,000 or less, the tension applied to the fibrous melt during drawing can be reduced, making it easier to thin the resulting fibers, and as a result, it is easier to improve the particle collection efficiency of the fiber structure.
なお、本実施形態において、重量平均分子量は、後述する実施例に記載の方法で求めることができる。 In this embodiment, the weight average molecular weight can be determined by the method described in the examples below.
前記繊維の繊維径の上限値は、好ましくは100μm以下であり、より好ましくは50μm以下、更に好ましくは30μm以下、更により好ましくは15μm以下、特に好ましくは8μm以下である。
前記繊維の繊維径の下限値は、好ましくは0.5μm以上であり、より好ましくは0.8μm以上、更により好ましくは1.0μm以上である。
The upper limit of the fiber diameter of the fibers is preferably 100 μm or less, more preferably 50 μm or less, even more preferably 30 μm or less, still more preferably 15 μm or less, and particularly preferably 8 μm or less.
The lower limit of the fiber diameter of the fibers is preferably 0.5 μm or more, more preferably 0.8 μm or more, and even more preferably 1.0 μm or more.
前記繊維における繊維径が100μm以下であることにより、繊維の剛性を低くできる。その結果、繊維構造体とした際に風合い(例えば、肌ざわり、手触りなど)が向上する。また、繊維構造体とした際に粒子の捕集効率が高まる。
前記繊維における繊維径が0.5μm以上であることにより、繊維、並びに、繊維構造体の強度及び伸度が高まるほか、生産性が高まる。
繊維径が上記範囲内(0.5μm以上100μm以下)である場合は、マスクや飲料用の各種フィルターとしての効果を十分に得ることができる。
By making the fiber diameter of the fibers 100 μm or less, the rigidity of the fibers can be reduced, which results in improved texture (e.g., feel to the skin, touch, etc.) when made into a fiber structure, and also improves particle collection efficiency when made into a fiber structure.
When the fiber diameter of the fibers is 0.5 μm or more, the strength and elongation of the fibers and the fiber structure are increased, and productivity is also increased.
When the fiber diameter is within the above range (0.5 μm or more and 100 μm or less), the effect as a mask or various filters for beverages can be sufficiently obtained.
なお、繊維の繊維径は、以下のようにして求めることができる。まず、走査電子顕微鏡で繊維の写真(1700倍)を撮影する。そして、繊維の直径(幅)を測定し、この直径を繊維の繊維径とする。
また、本実施形態において、「繊維の繊維径」は、「繊維の単繊維の繊維径」を意味する。
The fiber diameter of the fiber can be determined as follows: First, a photograph (1700x magnification) of the fiber is taken with a scanning electron microscope. Then, the diameter (width) of the fiber is measured, and this diameter is defined as the fiber diameter of the fiber.
In the present embodiment, the "fiber diameter of the fiber" means the "fiber diameter of a single fiber of the fiber."
<繊維構造体>
本実施形態に係る繊維構造体は、前記繊維を含む。
本実施形態に係る繊維構造体は、シート状になっていることが好ましい。
該繊維構造体としては、例えば、生地(不織布、織物、編物など)が挙げられる。
前記不織布としては、例えば、ケミカルボンド不織布、サーマルボンド不織布、ニードルパンチ不織布、ウォーターパンチ不織布、ステッチボンド不織布、エアレイド不織布、スパンレース不織布、スパンボンド不織布、メルトブローン不織布、フラッシュ紡糸不織布、エレクトロスピニング不織布、抄紙などが挙げられる。
前記不織布は、紡糸直結不織布であることが好ましい。
前記紡糸直結不織布は、「溶融紡糸により得られた原糸を絡み合わせて直接シート状にし、該原糸を固化させることにより得られた不織布」を意味する。なお、「原糸を絡み合わせて直接シート状にする」とは、「原糸が固化する前に原糸を絡み合わせてシート状にする」ことを意味する。
前記紡糸直結不織布としては、例えば、メルトブローン不織布、スパンボンド不織布、フラッシュ紡糸不織布、エレクトロスピニング不織布などが挙げられる。
なお、前記メルトブローン不織布は、スパンブローン(登録商標)法により得られた不織布も含む概念である。
本実施形態に係る繊維構造体は、メルトブローン不織布、又は、スパンボンド不織布であることがより好ましく、メルトブローン不織布であることが更に好ましい。
<Fiber structure>
The fiber structure according to this embodiment contains the fibers.
The fiber structure according to this embodiment is preferably in the form of a sheet.
Examples of the fiber structure include fabrics (nonwoven fabrics, woven fabrics, knitted fabrics, etc.).
Examples of the nonwoven fabric include chemically bonded nonwoven fabric, thermally bonded nonwoven fabric, needle-punched nonwoven fabric, water-punched nonwoven fabric, stitch-bonded nonwoven fabric, air-laid nonwoven fabric, spunlace nonwoven fabric, spunbonded nonwoven fabric, melt-blown nonwoven fabric, flash-spun nonwoven fabric, electrospun nonwoven fabric, and papermaking nonwoven fabric.
The nonwoven fabric is preferably a direct-spun nonwoven fabric.
The directly spun nonwoven fabric means "a nonwoven fabric obtained by entangling raw yarns obtained by melt spinning to form a sheet directly, and then solidifying the raw yarns." Note that "entangling raw yarns to form a sheet directly" means "entangling raw yarns to form a sheet before solidifying the raw yarns."
Examples of the direct spun nonwoven fabric include meltblown nonwoven fabric, spunbond nonwoven fabric, flash spun nonwoven fabric, and electrospun nonwoven fabric.
The meltblown nonwoven fabric is a concept that also includes nonwoven fabrics obtained by the spunblown (registered trademark) method.
The fiber structure according to this embodiment is more preferably a meltblown nonwoven fabric or a spunbonded nonwoven fabric, and even more preferably a meltblown nonwoven fabric.
本実施形態に係る繊維構造体の目付は、好ましくは10~150g/m2、より好ましくは15~100g/m2、更に好ましくは20~80g/m2、特に好ましくは20~60g/m2である。
本実施形態に係る繊維構造体は、目付が10g/m2以上であることにより、強度及び伸度が高まり、また、粒子(例えば、血球、花粉、コーヒーの粉、茶葉、ウイルス等が付着した粒子など)の捕集効率が高まる。
また、本実施形態に係る繊維構造体は、目付が150g/m2以下であることにより、通液性(通水性等)又は通気性が高いものとなる。
The fiber structure according to this embodiment preferably has a basis weight of 10 to 150 g/m 2 , more preferably 15 to 100 g/m 2 , even more preferably 20 to 80 g/m 2 , and particularly preferably 20 to 60 g/m 2 .
The fiber structure according to this embodiment has a basis weight of 10 g/ m2 or more, which increases the strength and elongation, and also increases the efficiency of capturing particles (for example, particles with blood cells, pollen, coffee powder, tea leaves, viruses, etc.) attached thereto.
Furthermore, since the fiber structure according to this embodiment has a basis weight of 150 g/m 2 or less, it has high liquid permeability (water permeability, etc.) or breathability.
なお、本実施形態に係る繊維構造体の目付は、後述する実施例に記載の方法で求めることができる。 The basis weight of the fiber structure according to this embodiment can be determined by the method described in the examples below.
また、本実施形態に係る繊維構造体の厚みは、好ましくは0.05~0.80mm、より好ましくは0.06~0.60mm、更に好ましくは0.07~0.50mm、特に好ましくは0.08~0.40mmである。
本実施形態に係る繊維構造体の厚みが0.05~0.80mmであることにより、繊維構造体を作製する際に、均質な繊維構造体が得やすくなる。
また、本実施形態に係る繊維構造体の厚みが0.05mm以上であることにより、繊維構造体の強度及び伸度が高まるとともに、繊維構造体による粒子の捕集効率がより一層高まる。
さらに、本実施形態に係る繊維構造体の厚みが0.80mm以下であることにより、繊維構造体の通液性(通水性等)又は通気性を高めることができる。
The thickness of the fiber structure according to this embodiment is preferably 0.05 to 0.80 mm, more preferably 0.06 to 0.60 mm, even more preferably 0.07 to 0.50 mm, and particularly preferably 0.08 to 0.40 mm.
When the thickness of the fiber structure according to this embodiment is 0.05 to 0.80 mm, a uniform fiber structure can be easily obtained when the fiber structure is produced.
Furthermore, when the thickness of the fiber structure according to this embodiment is 0.05 mm or more, the strength and elongation of the fiber structure are increased, and the particle collection efficiency of the fiber structure is further improved.
Furthermore, when the thickness of the fiber structure according to this embodiment is 0.80 mm or less, the liquid permeability (water permeability, etc.) or air permeability of the fiber structure can be improved.
なお、本実施形態に係る繊維構造体の厚みは、後述する実施例に記載の方法で求めることができる。 The thickness of the fiber structure according to this embodiment can be determined by the method described in the examples below.
前記繊維構造体における繊維の繊維径の平均値の上限値は、好ましくは100μm以下であり、より好ましくは50μm以下、更に好ましくは30μm以下、更により好ましくは15μm以下、特に好ましくは8μm以下である。
前記繊維構造体における繊維の繊維径の平均値の下限値は、好ましくは0.5μm以上であり、より好ましくは0.8μm以上、更により好ましくは1.0μm以上である。
前記繊維構造体における繊維の繊維径の変動係数は、好ましくは0.00~0.50、より好ましくは0.00~0.40、更に好ましくは0.00~0.30、特に好ましくは0.00~0.20である。また、前記繊維構造体における繊維の繊維径の変動係数は、例えば、0.05以上である。
The upper limit of the average fiber diameter of the fibers in the fiber structure is preferably 100 μm or less, more preferably 50 μm or less, even more preferably 30 μm or less, still more preferably 15 μm or less, and particularly preferably 8 μm or less.
The lower limit of the average fiber diameter of the fibers in the fiber structure is preferably 0.5 μm or more, more preferably 0.8 μm or more, and even more preferably 1.0 μm or more.
The coefficient of variation of the fiber diameter of the fibers in the fiber structure is preferably 0.00 to 0.50, more preferably 0.00 to 0.40, even more preferably 0.00 to 0.30, and particularly preferably 0.00 to 0.20. The coefficient of variation of the fiber diameter of the fibers in the fiber structure is, for example, 0.05 or more.
前記繊維構造体における繊維の繊維径の平均値が100μm以下であることにより、繊維の剛性を低くでき、繊維構造体の風合い(例えば、肌ざわり、手触りなど)が向上するほか、粒子の捕集効率が高まる。
前記繊維構造体における繊維の繊維径の平均値が0.5μm以上であることにより、繊維構造体の強度及び伸度が高まるほか、生産性が高まる。
前記繊維構造体における繊維の繊維径の変動係数が0.50以下であることにより、繊維構造体は繊維径のばらつきが少なく均質な繊維構造体となり、繊維構造体による粒子の捕集効率がより一層高まる。
When the average fiber diameter of the fibers in the fiber structure is 100 μm or less, the rigidity of the fibers can be reduced, the texture (e.g., feel to the skin, touch, etc.) of the fiber structure is improved, and the particle collection efficiency is increased.
When the average fiber diameter of the fibers in the fiber structure is 0.5 μm or more, the strength and elongation of the fiber structure are increased, and productivity is also increased.
When the coefficient of variation of the fiber diameter of the fibers in the fiber structure is 0.50 or less, the fiber structure becomes a homogeneous fiber structure with little variation in fiber diameter, and the particle collection efficiency of the fiber structure is further improved.
なお、前記繊維構造体における繊維における繊維径の平均値及び変動係数は、後述する実施例に記載の方法で求めることができる。 The average fiber diameter and coefficient of variation of the fibers in the fiber structure can be determined by the method described in the examples below.
前記繊維構造体全量に占める前記繊維の割合は、50~100重量%であって良く、70重量%以上が好ましく、80重量%以上がより好ましく、90重量%以上がさらに好ましい。95重量%以上であってもよく、98重量%以上であってもよく、100重量%であってもよい。 The proportion of the fibers in the total amount of the fiber structure may be 50 to 100% by weight, preferably 70% by weight or more, more preferably 80% by weight or more, and even more preferably 90% by weight or more. It may be 95% by weight or more, 98% by weight or more, or even 100% by weight.
本実施形態に係る繊維構造体は、例えば、様々な製品(例えば、マスク、フィルター、使い捨ておむつ、生理用ナプキン、テーピング材、貼付剤、包袋、手袋、衣料など)の基材として好適に用いることができる。なお、基材は、補強材を含む概念である。
前記フィルターとしては、粒子(例えば、ウイルス等が付着した粒子、花粉など)を除去する除去フィルター(例えば、マスク用フィルターなど)、血球を捕集する血液フィルター、飲料抽出用フィルター(例えば、コーヒードリップ用フィルター、ティーバッグなど)等が挙げられる。
The fiber structure according to this embodiment can be suitably used as a substrate for various products (e.g., masks, filters, disposable diapers, sanitary napkins, taping materials, patches, bandages, gloves, clothing, etc.). The term "substrate" is intended to encompass a reinforcing material.
Examples of the filter include removal filters (e.g., mask filters) that remove particles (e.g., particles with viruses or the like attached, pollen, etc.), blood filters that collect blood cells, and filters for beverage extraction (e.g., coffee drip filters, tea bags, etc.).
<繊維の製造方法、及び、繊維構造体の製造方法>
本実施形態に係る繊維の製造方法は、前記繊維を製造することができる。
本実施形態に係る繊維の製造方法は、溶融紡糸法によって、繊維を製造する製造方法である。
また、本実施形態に係る繊維の製造方法は、ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂およびポリ乳酸系樹脂を含む原料組成物を溶融する工程(A)を含む。
前記原料組成物は、前記ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂および前記ポリ乳酸系樹脂の合計100重量部に対し、前記ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂を40~95重量部含む。
前記繊維の結晶化温度は85℃以下である。
<Method for producing fiber and method for producing fiber structure>
The fiber manufacturing method according to this embodiment can manufacture the fiber.
The method for producing fibers according to this embodiment is a method for producing fibers by melt spinning.
The method for producing fibers according to this embodiment also includes a step (A) of melting a raw material composition containing a poly(3-hydroxyalkanoate) resin and a polylactic acid resin.
The raw material composition contains 40 to 95 parts by weight of the poly(3-hydroxyalkanoate) resin relative to 100 parts by weight in total of the poly(3-hydroxyalkanoate) resin and the polylactic acid resin.
The crystallization temperature of the fibers is 85°C or less.
本実施形態に係る繊維の製造方法では、ノズル孔を有するノズルを用いて、繊維を製造する。
本実施形態に係る繊維の製造方法は、ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂およびポリ乳酸系樹脂を含む原料組成物を溶融することにより、溶融物を得る工程(A)と、該溶融物から繊維を得る工程(B)とを有する。
In the fiber manufacturing method according to this embodiment, a nozzle having a nozzle hole is used to manufacture the fiber.
The fiber manufacturing method according to this embodiment includes a step (A) of obtaining a molten material by melting a raw material composition containing a poly(3-hydroxyalkanoate) resin and a polylactic acid resin, and a step (B) of obtaining fibers from the molten material.
本実施形態に係る繊維構造体の製造方法では、前記繊維の製造方法で前記繊維を含む繊維構造体を製造する。
前記溶融紡糸法としては、メルトブローン法、スパンボンド法、フラッシュ紡糸法、エレクトロスピニング法などが挙げられる。
前記溶融紡糸法は、メルトブローン法またはスパンボンド法であることが好ましい。
In the method for producing a fiber structure according to this embodiment, a fiber structure containing the fibers is produced by the fiber production method.
Examples of the melt spinning method include a melt blown method, a spunbond method, a flash spinning method, and an electrospinning method.
The melt spinning method is preferably a melt blown method or a spunbond method.
前記原料組成物は、ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂およびポリ乳酸系樹脂を含む。 The raw material composition contains poly(3-hydroxyalkanoate) resin and polylactic acid resin.
前記原料組成物は、前記ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂および前記ポリ乳酸系樹脂の合計100重量部に対し、前記ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂を40~95重量部、好ましくは45~93重量部、より好ましくは50~95重量部、更に好ましくは55~95重量部含む。
また、毛羽立ちをより一層抑制するという観点から、前記原料組成物は、前記ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂および前記ポリ乳酸系樹脂の合計100重量部に対し、前記ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂を65~95重量部含むこと好ましく、75~95重量部含むことが特に好ましい。一方で、フィルター性をより一層高めるという観点から、前記原料組成物は、前記ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂および前記ポリ乳酸系樹脂の合計100重量部に対し、前記ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂を40~75重量部含むことが好ましい。
The raw material composition contains 40 to 95 parts by weight, preferably 45 to 93 parts by weight, more preferably 50 to 95 parts by weight, and even more preferably 55 to 95 parts by weight of the poly(3-hydroxyalkanoate) resin relative to 100 parts by weight in total of the poly(3-hydroxyalkanoate) resin and the polylactic acid resin.
From the viewpoint of further suppressing fuzzing, the raw material composition preferably contains 65 to 95 parts by weight, and particularly preferably 75 to 95 parts by weight, of the poly(3-hydroxyalkanoate)-based resin per 100 parts by weight of the poly(3-hydroxyalkanoate)-based resin and the polylactic acid-based resin in total. On the other hand, from the viewpoint of further improving filterability, the raw material composition preferably contains 40 to 75 parts by weight of the poly(3-hydroxyalkanoate)-based resin per 100 parts by weight of the poly(3-hydroxyalkanoate)-based resin and the polylactic acid-based resin in total.
前記原料組成物は、ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂とポリ乳酸系樹脂を主体とする原料組成物である。原料組成物全量に占めるポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂とポリ乳酸系樹脂の合計割合は50重量%以上であって良く、70重量%以上が好ましく、80重量%以上がより好ましく、90重量%以上がさらに好ましい。95重量%以上であってもよく、98重量%以上であってもよく、100重量%であってもよい。 The raw material composition is primarily composed of poly(3-hydroxyalkanoate) resin and polylactic acid resin. The total proportion of poly(3-hydroxyalkanoate) resin and polylactic acid resin in the total amount of the raw material composition may be 50% by weight or more, preferably 70% by weight or more, more preferably 80% by weight or more, and even more preferably 90% by weight or more. It may also be 95% by weight or more, 98% by weight or more, or even 100% by weight.
前記ポリ乳酸系樹脂のMFR(190℃、2.16kg)は、好ましくは40~1500g/10minであり、より好ましくは50~1300g/10min、更に好ましくは60~1200g/10min、更により好ましくは80~1000g/10min、特に好ましくは、100~800g/10minである。
前記ポリ乳酸系樹脂のMFR(190℃、2.16kg)が40g/10min以上であることにより、繊維においてポリ乳酸系樹脂及びポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂の何れか一方が他方により一層微分散で混ざった状態となり、繊維構造体がより一層破れ難くなる。
前記ポリ乳酸系樹脂のMFR(190℃、2.16kg)が1500g/10min以下であることにより、繊維の強度及び伸度が高まる。
The MFR (190°C, 2.16 kg) of the polylactic acid resin is preferably 40 to 1500 g/10 min, more preferably 50 to 1300 g/10 min, even more preferably 60 to 1200 g/10 min, still more preferably 80 to 1000 g/10 min, and particularly preferably 100 to 800 g/10 min.
When the MFR (190°C, 2.16 kg) of the polylactic acid-based resin is 40 g/10 min or more, one of the polylactic acid-based resin and the poly(3-hydroxyalkanoate)-based resin is more finely dispersed and mixed with the other in the fiber, making the fiber structure even more resistant to tearing.
When the MFR (190° C., 2.16 kg) of the polylactic acid resin is 1500 g/10 min or less, the strength and elongation of the fiber are increased.
前記ポリ乳酸系樹脂の重量平均分子量は、好ましくは2万~12万、より好ましくは4万~11万、さらに好ましくは5万~10万である。
前記ポリ乳酸系樹脂の重量平均分子量が2万以上であることにより、繊維の強度及び伸度が高まる。
前記ポリ乳酸系樹脂の重量平均分子量が12万以下であることにより、繊維においてポリ乳酸系樹脂及びポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂の何れか一方が他方により一層微分散で混ざった状態となり、繊維構造体とした際に一層破れ難くなる。
The weight average molecular weight of the polylactic acid resin is preferably 20,000 to 120,000, more preferably 40,000 to 110,000, and even more preferably 50,000 to 100,000.
When the weight average molecular weight of the polylactic acid resin is 20,000 or more, the strength and elongation of the fiber are increased.
When the weight-average molecular weight of the polylactic acid-based resin is 120,000 or less, one of the polylactic acid-based resin and the poly(3-hydroxyalkanoate)-based resin is more finely dispersed and mixed with the other in the fiber, and the fiber structure is more resistant to tearing when made into a fiber structure.
前記繊維の結晶化温度は、85℃以下であり、好ましくは20~80℃、より好ましくは25~75℃、更に好ましくは30~70℃、特に好ましくは35~65℃である。
前記繊維の結晶化温度が20℃以上であることにより、紡糸時に繊維が捕集機に張り付きにくくなり、繊維構造体を得やすくなる。また、繊維同士の過度な融着を抑制することができ、繊維構造体のフィルター性能を高めやすいという利点もある。
前記繊維の結晶化温度が85℃以下であることにより、毛羽立ちの少ない繊維構造体を得ることができる。
The crystallization temperature of the fibers is 85°C or lower, preferably 20 to 80°C, more preferably 25 to 75°C, even more preferably 30 to 70°C, and particularly preferably 35 to 65°C.
When the crystallization temperature of the fiber is 20° C. or higher, the fiber is less likely to stick to a collector during spinning, making it easier to obtain a fiber structure. In addition, excessive fusion between fibers can be suppressed, which is advantageous in that the filter performance of the fiber structure can be easily improved.
When the crystallization temperature of the fiber is 85° C. or less, a fiber structure with little fluffing can be obtained.
以下では、本実施形態に係る繊維の製造方法、及び、本実施形態に係る繊維構造体の製造方法について、具体例として、メルトブローン法により、繊維と、繊維構造体とを得る方法を説明する。
なお、前記メルトブローン法は、スパンブローン(登録商標)法も含む概念である。
In the following, a method for producing fibers according to this embodiment and a method for producing a fiber structure according to this embodiment will be described, taking as a specific example a method for obtaining fibers and a fiber structure by a meltblown method.
The meltblown method is a concept that also includes the spunblown (registered trademark) method.
本実施形態に係る繊維の製造方法、及び、繊維構造体の製造方法では、繊維の製造装置を用いて、前記原料組成物から繊維構造体を得る。 In the fiber manufacturing method and fiber structure manufacturing method according to this embodiment, a fiber manufacturing apparatus is used to obtain a fiber structure from the raw material composition.
図1に示すように、前記繊維の製造装置1は、原料組成物を溶融することにより溶融物を得る押出機3と、該押出機3に原料組成物を供給するホッパー2と、該溶融物を混練する混練機6と、混練した溶融物を繊維状に吐出するノズル7と、繊維状の溶融物を捕集し、冷却させることにより、繊維構造体Bを得る捕集機8と、該繊維構造体Bを巻き取る巻取装置9とを備える。 As shown in FIG. 1, the fiber manufacturing apparatus 1 includes an extruder 3 that melts a raw material composition to obtain a molten material, a hopper 2 that supplies the raw material composition to the extruder 3, a kneader 6 that kneads the molten material, a nozzle 7 that discharges the kneaded molten material in the form of fibers, a collector 8 that collects and cools the fibrous molten material to obtain a fiber structure B, and a winding device 9 that winds up the fiber structure B.
また、前記繊維の製造装置1は、必要に応じて、溶融物を混練機6に供給するギアポンプ4を備えてもよい。
前記繊維の製造装置1は、ギアポンプ4を備えることにより、混練機6に供給する溶融物の量が変動するのを抑制することができる。
Furthermore, the fiber manufacturing apparatus 1 may include a gear pump 4 for supplying the melt to a kneader 6, if necessary.
The fiber manufacturing apparatus 1 is provided with the gear pump 4, thereby making it possible to suppress fluctuations in the amount of molten material supplied to the kneader 6.
さらに、前記繊維の製造装置1は、必要に応じて、混練機6の上流側で溶融物から異物を除去するフィルター5を備えてもよい。 Furthermore, the fiber manufacturing apparatus 1 may be equipped with a filter 5 upstream of the kneader 6 to remove foreign matter from the molten material, if necessary.
前記工程(A)では、ホッパー2を介して原料組成物を押出機3に供給し、原料組成物を溶融することにより溶融物を得る。 In step (A), the raw material composition is supplied to extruder 3 via hopper 2, and the raw material composition is melted to obtain a molten material.
前記押出機3に供給する原料組成物は、好ましくは固体状、より好ましくはペレット状である。 The raw material composition supplied to the extruder 3 is preferably in a solid state, more preferably in pellet form.
前記押出機3としては、例えば、単軸押出機、同方向噛合型2軸押出機、同方向非噛合型2軸押出機、異方向非噛合型2軸押出機、多軸押出機等が挙げられる。 Examples of the extruder 3 include a single-screw extruder, a co-rotating intermeshing twin-screw extruder, a co-rotating non-intermeshing twin-screw extruder, a counter-rotating non-intermeshing twin-screw extruder, and a multi-screw extruder.
また、前記工程(A)では、溶融物をギアポンプ4によりフィルター5を介して混練機6に供給し、溶融物を混練機6で混練する。 In addition, in step (A), the molten material is supplied to kneader 6 via filter 5 by gear pump 4, and the molten material is kneaded in kneader 6.
前記工程(B)では、溶融物をノズル7から繊維状に吐出する。 In step (B), the molten material is extruded in the form of fibers from nozzle 7.
図2において、前記ノズル7は、溶融物を繊維状に吐出するノズル孔7aを複数有する。そして、図2に示すように、前記ノズル7は、繊維状の溶融物A(「原糸A」ともいう。)を複数本吐出する。
なお、前記ノズル7は、ノズル孔7a(「ノズル孔」は、単に「孔」ともいう。)を1つのみ有してもよい。すなわち、前記ノズル7は、原糸Aを1本のみ吐出してもよい。
2, the nozzle 7 has a plurality of nozzle holes 7a for discharging the melt in a fibrous form. As shown in FIG. 2, the nozzle 7 discharges a plurality of fibrous melt A (also referred to as "raw yarn A").
The nozzle 7 may have only one nozzle hole 7a (the "nozzle hole" may also be simply referred to as "hole"). That is, the nozzle 7 may discharge only one yarn A.
前記ノズル孔7aの開口径は、繊維構造体の繊維の繊維径に応じて適宜選択される。
前記ノズル孔7aの開口径は、好ましくは0.05mm以上、より好ましくは0.10mm以上、更に好ましくは0.15mm以上である。
また、前記開口径は、好ましくは1.0mm以下、より好ましくは0.5mm以下、更に好ましくは0.4mm以下、特に好ましくは0.3mm以下である。
前記開口径(「孔直径」ともいう。)は、前記開口径の算術平均値を意味する。
The opening diameter of the nozzle hole 7a is appropriately selected depending on the fiber diameter of the fibers of the fiber structure.
The opening diameter of the nozzle hole 7a is preferably 0.05 mm or more, more preferably 0.10 mm or more, and even more preferably 0.15 mm or more.
The opening diameter is preferably 1.0 mm or less, more preferably 0.5 mm or less, even more preferably 0.4 mm or less, and particularly preferably 0.3 mm or less.
The opening diameter (also referred to as "pore diameter") means the arithmetic mean value of the opening diameter.
前記ノズル7では、複数のノズル孔7aが間隔を空けて列をなしている。
図2においては、複数のノズル孔7aが1列に並んでいる。
なお、複数のノズル孔7aの列は、2列以上であってもよい。言い換えれば、前記メルトブローン法は、スパンブローン(登録商標)法であってもよい。
隣接するノズル孔7aどうしの距離(以下「間隔」や「孔間隔」ともいう。)は、例えば、0.05mm以上が好ましく、0.10mm以上がより好ましく、0.25mm以上がより更に好ましい。
隣接するノズル孔7aどうしの距離(間隔)が0.05mm以上であることにより、隣接する繊維同士が融着するのを抑制することができ、その結果、繊維の繊維径の変動係数を小さくすることができる。
また、隣接するノズル孔7aどうしの距離(間隔)は、例えば、3.0mm以下が好ましく、2.0mm以下がより好ましく、1.0mm以下が更に好ましい。
隣接するノズル孔7aどうしの距離は、均等であってもよく、均等でなくてもよいが、均質な繊維構造体を製造しやすい点で均等であるのが好ましい。
隣接するノズル孔7aどうしの距離(間隔)は、隣接するノズル孔7aどうしの距離(間隔)の算術平均値を意味する。
The nozzle 7 has a plurality of nozzle holes 7a arranged in a row at intervals.
In FIG. 2, a plurality of nozzle holes 7a are arranged in a row.
The number of rows of the nozzle holes 7a may be two or more. In other words, the meltblown method may be a spunblown (registered trademark) method.
The distance between adjacent nozzle holes 7a (hereinafter also referred to as "spacing" or "hole spacing") is, for example, preferably 0.05 mm or more, more preferably 0.10 mm or more, and even more preferably 0.25 mm or more.
By setting the distance (spacing) between adjacent nozzle holes 7a to 0.05 mm or more, it is possible to prevent adjacent fibers from fusing together, and as a result, it is possible to reduce the coefficient of variation of the fiber diameter of the fibers.
The distance (interval) between adjacent nozzle holes 7a is, for example, preferably 3.0 mm or less, more preferably 2.0 mm or less, and even more preferably 1.0 mm or less.
The distance between adjacent nozzle holes 7a may or may not be uniform, but it is preferable that the distances are uniform in order to easily produce a homogeneous fiber structure.
The distance (interval) between adjacent nozzle holes 7a means the arithmetic mean value of the distance (interval) between adjacent nozzle holes 7a.
前記捕集機8は、繊維状の溶融物Aを捕集する捕集面を有する。
前記捕集機8は、コンベアとなっている。
前記コンベアは、前記捕集面を有するコンベアベルト8aと、該コンベアベルト8aを駆動する複数のローラ8bとを備える。
前記捕集面は、前記ノズル孔7aの真下に配置されている。
前記コンベアベルト8aは、通気性を有する。具体的には、前記コンベアベルト8aは、網目状の材料で形成されている。すなわち、捕集面が網目状となっている。
The collector 8 has a collecting surface for collecting the fibrous melt A.
The collector 8 is a conveyor.
The conveyor includes a conveyor belt 8a having the collecting surface, and a plurality of rollers 8b for driving the conveyor belt 8a.
The collection surface is disposed directly below the nozzle hole 7a.
The conveyor belt 8a is breathable. Specifically, the conveyor belt 8a is made of a mesh material. That is, the collection surface of the conveyor belt 8a is mesh-like.
前記ノズル孔7aと前記捕集面との距離(以下「DCD」ともいう。)は、好ましくは20mm以上、より好ましくは50mm以上、更に好ましく80mm以上である。
また、前記ノズル孔7aと捕集部たるコンベアベルト8aとの距離(DCD)は、好ましくは300mm以下、より好ましくは250mm以下である。
ノズル孔7aと前記捕集面との距離(DCD)は、ノズル孔7aと前記捕集面との距離(DCD)の算術平均値を意味する。
The distance between the nozzle hole 7a and the collection surface (hereinafter also referred to as "DCD") is preferably 20 mm or more, more preferably 50 mm or more, and even more preferably 80 mm or more.
The distance (DCD) between the nozzle holes 7a and the conveyor belt 8a serving as the collecting section is preferably 300 mm or less, more preferably 250 mm or less.
The distance (DCD) between the nozzle hole 7a and the collection surface means the arithmetic mean value of the distance (DCD) between the nozzle hole 7a and the collection surface.
前記繊維の製造装置1は、図3に示すように、高温の気体Cを繊維状の溶融物Aに吹き付けることにより、繊維状の溶融物Aを延伸するように構成されている。 As shown in Figure 3, the fiber manufacturing apparatus 1 is configured to stretch the fibrous molten material A by blowing high-temperature gas C onto the fibrous molten material A.
前記工程(B)では、繊維状の溶融物Aに高温の気体Cを吹き付け、溶融物Aに吹き付けられた高温の気体Cを、網目状のコンベアベルト8aを通過させる。
前記工程(B)では、溶融物Aに吹き付けられた高温の気体Cを、網目状のコンベアベルト8aを通過させやすくすべく、高温の気体Cをサクション(図示せず)で吸引することが好ましい。これにより、網目状のコンベアベルト8aの捕集面上において、繊維の跳ね返りを防止しやすくなり、その結果、繊維同士が良好に融着した繊維構造体Bを形成し易くなる。
In the step (B), a high-temperature gas C is blown onto the fibrous melt A, and the high-temperature gas C blown onto the melt A is passed through a mesh conveyor belt 8a.
In the step (B), it is preferable to suck the high-temperature gas C by suction (not shown) so that the high-temperature gas C sprayed onto the molten material A can easily pass through the mesh conveyor belt 8a. This makes it easier to prevent the fibers from bouncing off the collection surface of the mesh conveyor belt 8a, and as a result, it becomes easier to form a fiber structure B in which the fibers are well fused together.
そして、前記工程(B)では、延伸した繊維状の溶融物Aをコンベアベルト8aで捕集し、コンベアベルト8aで搬送させながら冷却することにより、繊維を得る。また、該繊維を含む繊維構造体を得る。 In step (B), the stretched fibrous molten material A is collected by the conveyor belt 8a and cooled while being transported by the conveyor belt 8a, thereby obtaining fibers. Furthermore, a fiber structure containing the fibers is obtained.
前記網目状の捕集面を構成する材質は、繊維構造体Bの製造に関する温度条件に対する耐熱性を有し、且つ繊維構造体Bと過度に融着せず、繊維構造体Bを剥離可能な材質であれば特に限定されない。 The material that constitutes the mesh-like collection surface is not particularly limited, as long as it is heat-resistant to the temperature conditions involved in the production of fiber structure B, does not excessively fuse with fiber structure B, and allows fiber structure B to be peeled off.
前記気体Cとしては、空気、不活性ガス(窒素ガス等)が挙げられる。
高温の気体Cを吹き付ける方法としては、コンプレッサー(図示せず)で加圧された気体Cをヒーター(図示せず)で加熱する方法などが挙げられる。
Examples of the gas C include air and inert gases (nitrogen gas, etc.).
As a method for blowing the high-temperature gas C, there is a method in which the gas C pressurized by a compressor (not shown) is heated by a heater (not shown).
繊維状の溶融物Aに吹き付ける高温の気体Cの風量は、好ましくは500NL/min以上、より好ましくは1000NL/min以上、更に好ましくは2000NL/min以上である。
また、繊維状の溶融物Aに吹き付ける高温の気体Cの風量は、好ましくは12000NL/min以下、より好ましくは10000NL/min以下である。
The flow rate of the high-temperature gas C blown onto the fibrous melt A is preferably 500 NL/min or more, more preferably 1000 NL/min or more, and even more preferably 2000 NL/min or more.
The flow rate of the high-temperature gas C blown onto the fibrous melt A is preferably 12,000 NL/min or less, and more preferably 10,000 NL/min or less.
前記工程(B)では、結晶化度の高い繊維構造体を得るために、高温の気体Cの温度と風量とを適切に制御する。 In step (B), the temperature and flow rate of the high-temperature gas C are appropriately controlled to obtain a fiber structure with a high degree of crystallinity.
前記工程(B)では、前記コンベアベルト8aで繊維構造体Bを巻取装置9に移送させ、繊維構造体Bを巻取装置9でロール状に巻き取る。 In step (B), the fiber structure B is transported by the conveyor belt 8a to the winding device 9, and the fiber structure B is wound into a roll by the winding device 9.
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。また、本発明は、上記した作用効果によって限定されるものでもない。さらに、本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment. Furthermore, the present invention is not limited by the above-described effects. Furthermore, the present invention can be modified in various ways without departing from the spirit of the present invention.
以上では、本実施形態に係る繊維の製造方法、及び、本実施形態に係る繊維構造体について、メルトブローン法により、繊維と、繊維構造体とを得る方法を例に挙げて説明したが、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
例えば、本実施形態に係る繊維の製造方法、及び、本実施形態に係る繊維構造体の製造方法では、スパンボンド法、フラッシュ紡糸法、又は、エレクトロスピニング法により、繊維と、繊維構造体とを製造してもよい。
本実施形態に係る繊維の製造方法、及び、本実施形態に係る繊維構造体の製造方法では、メルトブローン法、又は、スパンボンド法により前記不織布を製造することが好ましい。
The above describes the fiber manufacturing method according to this embodiment and the fiber structure according to this embodiment, using the meltblown method as an example to obtain the fibers and the fiber structure, but various modifications are possible within the scope of the present invention.
For example, in the fiber manufacturing method according to this embodiment and the fiber structure manufacturing method according to this embodiment, the fiber and the fiber structure may be manufactured by a spunbonding method, a flash spinning method, or an electrospinning method.
In the method for producing a fiber according to this embodiment and the method for producing a fiber structure according to this embodiment, the nonwoven fabric is preferably produced by a meltblown method or a spunbond method.
前記スパンボンド法では、前記原料組成物を加熱で溶融させることにより前記溶融物を得、該溶融物を前記ノズル孔から吐出することにより前記原糸を得る。
次に、気体を前記原糸に吹き付けることにより、該原糸を延伸する。
なお、前記スパンボンド法では、延伸ロールを用いて前記原糸を延伸してもよい
スパンボンド法における工程(B)では、例えば、エジェクターなどの吸引装置を用いて、繊維を延伸する。エジェクターを用いる場合、空気牽引の圧力を調整することで、紡糸速度を調節することが可能である。吹きつける空気の風量を大きくする(空気圧を高くする)ことで、紡糸速度が上昇し、繊維はより延伸される。
工程(B)において、工程(A)で紡糸ノズルから押し出された原糸を牽引細化する前に、クエンチ風等の整流風を与える装置にて、原糸に整流風を与えてもよい。整流風は、クエンチ風とも呼ばれ、糸条たる原糸の流れを安定化させる働きがある。また、冷却した気体を用いることで紡糸フィラメントたる原糸を冷却することも可能である。クエンチ風は、ネットやメッシュを通して放出され、均一に糸条に送られることが好ましい。整流風は、糸条に対し、糸条が絡み合ったものの片面もしくは両面から送風されても良く、円周状に送風してもよい。
In the spunbonding method, the raw material composition is melted by heating to obtain the melt, and the melt is discharged from the nozzle hole to obtain the raw yarn.
Next, gas is blown onto the raw yarn to stretch the raw yarn.
In the spunbonding method, the raw yarn may be drawn using a drawing roll. In step (B) of the spunbonding method, the fiber is drawn using a suction device such as an ejector. When an ejector is used, the spinning speed can be adjusted by adjusting the pressure of the air drawing. Increasing the volume of the blown air (increasing the air pressure) increases the spinning speed and the fiber is drawn further.
In step (B), before the raw yarn extruded from the spinning nozzle in step (A) is pulled and attenuated, a device for applying rectifying air such as quench air may be used to apply rectifying air to the raw yarn. The rectifying air is also called quench air and serves to stabilize the flow of the raw yarn, which is a thread. It is also possible to cool the raw yarn, which is a spun filament, by using cooled gas. The quench air is preferably discharged through a net or mesh and sent uniformly to the thread. The rectifying air may be blown against the thread from one or both sides of the entangled threads, or may be blown circumferentially.
前記フラッシュ紡糸法では、前記原料組成物の材料と溶剤とを高温高圧下で混合することにより、高温高圧下の溶融物を得る。
次に、高温高圧下の溶融物を前記ノズル孔から常温常圧下に吐出することにより、前記原糸が得られるとともに、得られた該原糸が延伸される。
前記溶剤としては、例えば、アルコール(例えば、メタノール、エタノール等)、アセトンなどが挙げられる。
In the flash spinning method, the raw material composition and a solvent are mixed under high temperature and pressure to obtain a melt under high temperature and pressure.
Next, the molten material under high temperature and pressure is discharged from the nozzle hole under normal temperature and pressure to obtain the raw yarn, and the obtained raw yarn is drawn.
Examples of the solvent include alcohol (e.g., methanol, ethanol, etc.), acetone, and the like.
前記エレクトロスピニング法では、高電圧が印加された状態の前記原料組成物にレーザー光を照射することにより、前記原料組成物を加熱溶融させる。その結果、前記溶融物を得ることができる。次に、該溶融物を前記ノズル孔から吐出することにより、原糸を得る。そして、静電力によって前記原糸を延伸する。 In the electrospinning method, the raw material composition is heated and melted by irradiating it with laser light while a high voltage is applied. As a result, the molten material is obtained. The molten material is then ejected from the nozzle hole to obtain a raw yarn. The raw yarn is then stretched using electrostatic force.
〔開示項目〕
以下の項目のそれぞれは、好ましい実施形態の開示である。
[Disclosure items]
Each of the following sections is a disclosure of a preferred embodiment.
〔項目1〕
樹脂組成物を含む繊維であって、
前記樹脂組成物は、ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂およびポリ乳酸系樹脂を含み、
前記ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂および前記ポリ乳酸系樹脂の合計100重量部に対し、前記ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂を40~95重量部含み、
前記繊維の結晶化温度が85℃以下である、繊維。
〔項目2〕
前記繊維の190℃、荷重2.16kgにおけるメルトフローレートが20~1500g/10minである、項目1に記載の繊維。
〔項目3〕
繊維径が8μm以下である、項目1又は2に記載の繊維。
〔項目4〕
実質的にペンタエリスリトールを含有しない、項目1~3の何れか1項に記載の繊維。
〔項目5〕
前記ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂は、ポリ(3-ヒドロキシブチレート)系樹脂を含む、項目1~4の何れか1項に記載の繊維。
〔項目6〕
前記ポリ(3-ヒドロキシブチレート)系樹脂は、ポリ(3-ヒドロキシブチレート)、ポリ(3-ヒドロキシブチレート-コ-3-ヒドロキシヘキサノエート)、ポリ(3-ヒドロキシブチレート-コ-3-ヒドロキシバリレート)、ポリ(3-ヒドロキシブチレート-コ-4-ヒドロキシブチレート)、ポリ(3-ヒドロキシブチレート-コ-3-ヒドロキシオクタノエート)及びポリ(3-ヒドロキシブチレート-コ-3-ヒドロキシオクタデカノエート)からなる群より選択される少なくとも1種である、項目5に記載の繊維。
〔項目7〕
前記ポリ(3-ヒドロキシブチレート)系樹脂は、ポリ(3-ヒドロキシブチレート-コ-3-ヒドロキシヘキサノエート)及び/又はポリ(3-ヒドロキシブチレート-コ-4-ヒドロキシブチレート)である、項目6に記載の繊維。
〔項目8〕
前記ポリ(3-ヒドロキシブチレート)系樹脂は、ポリ(3-ヒドロキシブチレート-コ-3-ヒドロキシヘキサノエート)である、項目7に記載の繊維。
〔項目9〕
項目1~8の何れか1項に記載の繊維を含む、繊維構造体。
〔項目10〕
スパンボンド不織布またはメルトブローン不織布である、項目9に記載の繊維構造体。
〔項目11〕
溶融紡糸法によって繊維を製造する製造方法であって、
ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂およびポリ乳酸系樹脂を含む原料組成物を溶融する工程を含み、
前記原料組成物は、前記ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂および前記ポリ乳酸系樹脂の合計100重量部に対し、前記ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂を40~95重量部含み、
前記繊維の結晶化温度が85℃以下である、繊維の製造方法。
〔項目12〕
項目11に記載の繊維の製造方法で前記繊維を含む繊維構造体を製造し、
前記溶融紡糸法がメルトブローン法またはスパンボンド法である、繊維構造体の製造方法。
[Item 1]
A fiber comprising a resin composition,
the resin composition contains a poly(3-hydroxyalkanoate)-based resin and a polylactic acid-based resin;
The poly(3-hydroxyalkanoate) resin is contained in an amount of 40 to 95 parts by weight per 100 parts by weight of the total of the poly(3-hydroxyalkanoate) resin and the polylactic acid resin,
A fiber having a crystallization temperature of 85°C or less.
[Item 2]
Item 2. The fiber according to item 1, wherein the melt flow rate of the fiber at 190°C and a load of 2.16 kg is 20 to 1500 g/10 min.
[Item 3]
3. The fiber according to item 1 or 2, having a fiber diameter of 8 μm or less.
[Item 4]
4. The fiber according to any one of items 1 to 3, which is substantially free of pentaerythritol.
[Item 5]
5. The fiber according to any one of items 1 to 4, wherein the poly(3-hydroxyalkanoate)-based resin comprises a poly(3-hydroxybutyrate)-based resin.
[Item 6]
Item 6. The fiber according to Item 5, wherein the poly(3-hydroxybutyrate)-based resin is at least one selected from the group consisting of poly(3-hydroxybutyrate), poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate), poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate), poly(3-hydroxybutyrate-co-4-hydroxybutyrate), poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyoctanoate), and poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyoctadecanoate).
[Item 7]
7. The fiber according to item 6, wherein the poly(3-hydroxybutyrate)-based resin is poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate) and/or poly(3-hydroxybutyrate-co-4-hydroxybutyrate).
[Item 8]
8. The fiber according to item 7, wherein the poly(3-hydroxybutyrate)-based resin is poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate).
[Item 9]
Item 9. A fiber structure comprising the fiber according to any one of items 1 to 8.
[Item 10]
10. The fibrous structure of item 9, which is a spunbond or meltblown nonwoven.
[Item 11]
A method for producing fibers by melt spinning, comprising:
The method includes a step of melting a raw material composition containing a poly(3-hydroxyalkanoate)-based resin and a polylactic acid-based resin,
the raw material composition contains 40 to 95 parts by weight of the poly(3-hydroxyalkanoate)-based resin relative to 100 parts by weight in total of the poly(3-hydroxyalkanoate)-based resin and the polylactic acid-based resin;
A method for producing a fiber, wherein the fiber has a crystallization temperature of 85°C or less.
[Item 12]
Item 12. A fiber structure containing the fiber is produced by the fiber production method according to item 11.
The method for producing a fiber structure, wherein the melt spinning method is a melt blown method or a spunbond method.
次に、実施例および比較例を挙げて本発明についてさらに具体的に説明する。なお、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。 Next, the present invention will be explained in more detail using examples and comparative examples. However, the present invention is not limited to these examples in any way.
下記材料を用意した。 The following materials were prepared.
(ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂(P3HA系樹脂))
国際公開第2019/142845号の実施例1に記載の方法に準じて、P3HA系樹脂たるP3HB3HHを作製した(融点:145℃、MFR(190℃、2.16kg):65g/10min、3-ヒドロキシブチレート単位(3HB単位)の含有割合:94.9モル%、3-ヒドロキシヘキサノエート単位(3HH単位)の含有割合:5.1モル%、重量平均分子量:240,000)。
(Poly(3-hydroxyalkanoate)-based resin (P3HA-based resin))
A P3HA-based resin, P3HB3HH, was prepared according to the method described in Example 1 of WO 2019/142845 (melting point: 145°C, MFR (190°C, 2.16 kg): 65 g/10 min, 3-hydroxybutyrate unit (3HB unit) content: 94.9 mol%, 3-hydroxyhexanoate unit (3HH unit) content: 5.1 mol%, weight-average molecular weight: 240,000).
(ポリ乳酸系樹脂(PLA系樹脂))
高度加速寿命試験装置(ESPEC社製、EHS-222MD)を用いて、高温多湿下(温度:105℃、湿度:100%)の条件で、PLA系樹脂(LX-175、TotalEnergiesCorbion社製)を3.5時間加水分解処理し、その後80℃で終夜乾燥することにより、PLA系樹脂(融点152℃、メルトフローレート(190℃、2.16kg)=317g/10min、重量平均分子量:74,000)を作製した。
(Polylactic acid resin (PLA resin))
Using a highly accelerated life testing machine (ESPEC, EHS-222MD), a PLA-based resin (LX-175, Total Energies Corbion) was hydrolyzed for 3.5 hours under high temperature and humidity conditions (temperature: 105°C, humidity: 100%), and then dried overnight at 80°C to produce a PLA-based resin (melting point: 152°C, melt flow rate (190°C, 2.16 kg) = 317 g/10 min, weight average molecular weight: 74,000).
上記樹脂について、以下の方法で物性の測定を行った。 The physical properties of the above resin were measured using the following methods.
<融点>
前記融点は、示差走査熱量測定(DSC測定)によって求めた。すなわち、DSC測定によってDSC曲線を得、該DSC曲線における結晶融解ピークのピークトップ温度Tmを融点とした。DSC曲線は、測定対象の樹脂を約5mg精秤し、示差走査熱量計にて10℃/分の昇温速度で0℃から200℃まで昇温を実施することで得られたものである。
<Melting point>
The melting point was determined by differential scanning calorimetry (DSC). That is, a DSC curve was obtained by DSC measurement, and the peak-top temperature Tm of the crystalline melting peak in the DSC curve was taken as the melting point. The DSC curve was obtained by precisely weighing about 5 mg of the resin to be measured and heating it from 0°C to 200°C at a heating rate of 10°C/min using a differential scanning calorimeter.
<メルトフローレート(MFR)>
前記メルトフローレート(190℃、2.16kg)は、下記の通り測定した。
ASTM-D1238(ISO1133-1、JIS K7210-1:2011)のB法に準拠し、メルトフローレート試験機(G-02、東洋精機製作所製)を用いて測定対象物のメルトボリュームフローレート(MVR)を求め、測定対象物のメルトボリュームフローレート(MVR)及び測定対象物の密度から、測定対象物のメルトマスフローレート(MFR)を求めた。測定対象物のメルトボリュームフローレート(MVR)は、測定対象物3~8gを190℃で4分間加熱した後、加熱した測定対象物に2.16kgの荷重をかけて測定した。
<Melt flow rate (MFR)>
The melt flow rate (190° C., 2.16 kg) was measured as follows.
The melt volume flow rate (MVR) of the test object was determined using a melt flow rate tester (G-02, manufactured by Toyo Seiki Seisakusho) in accordance with Method B of ASTM-D1238 (ISO1133-1, JIS K7210-1:2011), and the melt mass flow rate (MFR) of the test object was determined from the melt volume flow rate (MVR) of the test object and the density of the test object. The melt volume flow rate (MVR) of the test object was measured by heating 3 to 8 g of the test object at 190°C for 4 minutes, and then applying a load of 2.16 kg to the heated test object.
<重量平均分子量>
測定対象物の重量平均分子量(Mw)は、示差走査熱量測定(DSC測定)によって求めた。
まず、クロロホルムに測定対象物を溶解させて60℃の温水槽中で0.5時間加温し、可溶分をPTFE製0.45μm孔径ディスポーザーブルフィルターにてろ過した後、そのろ液を用いて、以下の条件でGPC測定により測定し、ポリスチレン換算分子量分布により重量平均分子量の値を求めた。
GPC測定装置:島津製作所製高速液体クロマトグラフ20Aシステム
カラム:昭和電工社製K-G 4A(1本)、K-806M(2本)
試料濃度:1mg/ml
遊離液:クロロホルム溶液
遊離液流量:1.0ml/分
試料注入量:10μL
カラム温度:40℃
分析時間:30分
標準試料:標準ポリスチレン
検出器:IR検出器
<Weight average molecular weight>
The weight average molecular weight (Mw) of the measurement object was determined by differential scanning calorimetry (DSC measurement).
First, the substance to be measured was dissolved in chloroform and heated in a hot water bath at 60°C for 0.5 hours. The soluble matter was filtered through a disposable PTFE filter with a 0.45 µm pore size. The filtrate was then measured by GPC under the following conditions, and the weight average molecular weight was determined from the polystyrene equivalent molecular weight distribution.
GPC measurement device: High-performance liquid chromatograph 20A system manufactured by Shimadzu Corporation Column: K-G 4A (1 column), K-806M (2 columns) manufactured by Showa Denko K.K.
Sample concentration: 1 mg/ml
Release solution: chloroform solution Release solution flow rate: 1.0 ml/min Sample injection volume: 10 μL
Column temperature: 40°C
Analysis time: 30 minutes Standard sample: standard polystyrene Detector: IR detector
<ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂の3HB単位の含有割合、3HH単位の含有割合>
前記ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂における3-ヒドロキシブチレート単位(3HB単位)の含有割合及び3-ヒドロキシヘキサノエート単位(3HH単位)の含有割合は、以下の方法により測定した。
ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂20mgに、硫酸とメタノールとの混合液(硫酸の体積:メタノールの体積=15:85)2mL、及び、クロロホルム2mLを添加した試料を密栓し、密栓した状態で該試料を100℃で140分間加熱することにより、ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂の分解物であるメチルエステルを含む第1の反応液を得た。
次に、第1の反応液を冷却し、冷却した第1の反応液に1.5gの炭酸水素ナトリウムを少しずつ加えて中和し、炭酸ガスの発生がとまるまで放置することにより、第2の反応液を得た。
さらに、第2の反応液と、4mLのジイソプロピルエーテルとをよく混合することにより、混合物を得、混合物を遠心分離することにより、上清液を得た。
上清液中の分解物のモノマーユニット組成をキャピラリーガスクロマトグラフィーにより下記条件で分析することにより、ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂における3-ヒドロキシブチレート単位(3HB単位)の含有割合及び3-ヒドロキシヘキサノエート単位(3HH単位)の含有割合を算出した。
ガスクロマトグラフ:島津製作所製のGC-17A
キャピラリーカラム:GLサイエンス社製のNEUTRA BOND-1(カラム長:25m、カラム内径:0.25mm、液膜厚:0.4μm)
キャリアガス:He
カラム入口圧:100kPa
サンプルの量:1μL
温度条件については、100~200℃では8℃/分の速度で昇温し、さらに200~290℃では30℃/分の速度で昇温した。
<3HB Unit Content and 3HH Unit Content of Poly(3-hydroxyalkanoate) Resin>
The content of 3-hydroxybutyrate units (3HB units) and the content of 3-hydroxyhexanoate units (3HH units) in the poly(3-hydroxyalkanoate) resin were measured by the following method.
A sample obtained by adding 2 mL of a mixed solution of sulfuric acid and methanol (volume of sulfuric acid:volume of methanol=15:85) and 2 mL of chloroform to 20 mg of poly(3-hydroxyalkanoate) resin was sealed, and the sample was heated in a sealed state at 100°C for 140 minutes to obtain a first reaction solution containing methyl esters, which are decomposition products of the poly(3-hydroxyalkanoate) resin.
Next, the first reaction liquid was cooled, and 1.5 g of sodium hydrogen carbonate was added little by little to the cooled first reaction liquid to neutralize it, and the mixture was left to stand until the evolution of carbon dioxide gas stopped, thereby obtaining a second reaction liquid.
Furthermore, the second reaction solution was thoroughly mixed with 4 mL of diisopropyl ether to obtain a mixture, and the mixture was centrifuged to obtain a supernatant.
The monomer unit composition of the decomposition product in the supernatant was analyzed by capillary gas chromatography under the conditions below to calculate the content of 3-hydroxybutyrate units (3HB units) and 3-hydroxyhexanoate units (3HH units) in the poly(3-hydroxyalkanoate) resin.
Gas chromatograph: Shimadzu GC-17A
Capillary column: NEUTRA BOND-1 manufactured by GL Sciences (column length: 25 m, column inner diameter: 0.25 mm, liquid film thickness: 0.4 μm)
Carrier gas: He
Column inlet pressure: 100 kPa
Sample volume: 1 μL
As for the temperature conditions, the temperature was raised at a rate of 8°C/min from 100 to 200°C, and further raised at a rate of 30°C/min from 200 to 290°C.
(結晶核剤)
PETL:ペンタエリスリトール(大成化薬社製、ノイライザーP)
(Crystal nucleating agent)
PETL: Pentaerythritol (manufactured by Taisei Kayaku Co., Ltd., Neuraizer P)
(実施例1)
上記材料を下記表1の配合で二軸押出機に供給し、設定温度165℃にて溶融混練して、ペレットを得た。そして、該ペレットを80℃で終夜乾燥し、ペレット状の原料組成物を得た。
次に、図1~3に示されている繊維の製造装置を用いて、押出機温度180℃、ノズル温度192℃の設定条件、単孔吐出量0.045g/min/hole(ギアポンプ回転数15rpm)でペレット状の原料組成物から、混錬した、繊維状の溶融物(繊維状の溶融混錬物)を得た。
そして、繊維状の溶融混練物に対して設定温度185℃の気体(空気)を6140NL/minで吹き付けながら、繊維を含む繊維構造体たるメルトブローン不織布を製造した。
なお、繊維構造体の製造には、幅600mm、孔直径0.15mm、孔間隔0.35mm、孔数1207箇所であるノズルを用いた。気体(空気)を吹き付ける際の流路幅(ノズル面とリップ面の距離。リップ幅とも言う。)は0.25mmとした。ノズル孔と捕集機(コンベアベルト)の捕集面との距離(DCD)は225mmとした。繊維の製造装置周辺の室温は22℃であった。
Example 1
The above materials were fed to a twin-screw extruder in the formulation shown in Table 1 below, and melt-kneaded at a set temperature of 165°C to obtain pellets. The pellets were then dried overnight at 80°C to obtain a raw material composition in the form of pellets.
Next, using the fiber production apparatus shown in FIGS. 1 to 3 , a fibrous melt (fibrous melt-kneaded product) was obtained by kneading the pellet-shaped raw material composition under set conditions of an extruder temperature of 180° C., a nozzle temperature of 192° C., and a single-hole discharge rate of 0.045 g/min/hole (gear pump rotation speed: 15 rpm).
Then, a gas (air) at a set temperature of 185° C. was blown onto the fibrous melt-kneaded material at a rate of 6140 NL/min to produce a melt-blown nonwoven fabric, which is a fiber structure containing fibers.
To produce the fiber structure, a nozzle with a width of 600 mm, a hole diameter of 0.15 mm, a hole spacing of 0.35 mm, and 1,207 holes was used. The flow path width (the distance between the nozzle surface and the lip surface, also called the lip width) when spraying gas (air) was 0.25 mm. The distance (DCD) between the nozzle hole and the collection surface of the collector (conveyor belt) was 225 mm. The room temperature around the fiber production apparatus was 22°C.
(実施例2~4、比較例3)
上記材料の配合を下記表1の配合に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、繊維構造体としてのメルトブローン不織布を作製した。
(Examples 2 to 4, Comparative Example 3)
A meltblown nonwoven fabric was produced as a fiber structure in the same manner as in Example 1, except that the composition of the above materials was changed to the composition shown in Table 1 below.
(比較例1)
上記材料の配合を下記表1の配合に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、繊維構造体としてのメルトブローン不織布の作製を試みたが、繊維構造体がコンベアベルトの捕集面にガムのようにくっついて、コンベアベルトの捕集面から繊維構造体を引き離すことができなかった。すなわち、繊維構造体を作製することができなかった。
(Comparative Example 1)
An attempt was made to produce a meltblown nonwoven fabric as a fiber structure in the same manner as in Example 1, except that the composition of the above materials was changed to the composition shown in Table 1 below. However, the fiber structure stuck to the collecting surface of the conveyor belt like gum, and could not be separated from the collecting surface of the conveyor belt. In other words, a fiber structure could not be produced.
(比較例2、4)
上記材料の配合を下記表1の配合に変更したこと、及び、ノズル孔と捕集機(コンベアベルト)の捕集面との距離(DCD)を175mmに変更した以外は、実施例1と同様にして、繊維構造体としてのメルトブローン不織布を作製した。
(Comparative Examples 2 and 4)
A meltblown nonwoven fabric as a fiber structure was produced in the same manner as in Example 1, except that the composition of the above materials was changed to the composition shown in Table 1 below and the distance (DCD) between the nozzle hole and the collection surface of the collector (conveyor belt) was changed to 175 mm.
作製した繊維構造体(メルトブローン不織布)について、以下の方法で物性の測定を行った。 The physical properties of the fabricated fiber structure (meltblown nonwoven fabric) were measured using the following methods.
<繊維構造体の目付>
繊維構造体(メルトブローン不織布)の目付は、以下の方法で測定した。測定値を下記表1に示す。
繊維構造体から試験片(大きさ:100mm×100mm、200mm×200mmなど)を作製し、電子天秤で試験片の重量を測定し、試験片の重量を試験片の面積で除して目付を算出した。
<Weight of fiber structure>
The basis weight of the fiber structure (meltblown nonwoven fabric) was measured by the following method. The measured values are shown in Table 1 below.
A test piece (size: 100 mm x 100 mm, 200 mm x 200 mm, etc.) was prepared from the fiber structure, the weight of the test piece was measured using an electronic balance, and the weight of the test piece was divided by the area of the test piece to calculate the basis weight.
<繊維構造体の厚み>
繊維構造体(メルトブローン不織布)の厚みは、以下の方法で測定した。測定値を下記表1に示す。
繊維構造体から試験片(大きさ:100mm×100mm、200mm×200mmなど)を作製し、厚み計(尾崎製作所社製の「PEACOCK」)で試験片の3箇所以上の厚みを測定し、その算術平均値を繊維構造体の厚みとした。
<Thickness of fiber structure>
The thickness of the fiber structure (meltblown nonwoven fabric) was measured by the following method. The measured values are shown in Table 1 below.
Test pieces (size: 100 mm x 100 mm, 200 mm x 200 mm, etc.) were prepared from the fiber structure, and the thicknesses of the test pieces were measured at three or more points using a thickness meter ("PEACOCK" manufactured by Ozaki Seisakusho Co., Ltd.), and the arithmetic mean value was taken as the thickness of the fiber structure.
<繊維の重量平均分子量>
繊維構造体(メルトブローン不織布)における繊維の重量平均分子量は、上記の樹脂の重量平均分子量と同様の方法で測定した。測定値を表1に示す。
<Weight average molecular weight of fiber>
The weight average molecular weight of the fibers in the fiber structure (meltblown nonwoven fabric) was measured in the same manner as for the weight average molecular weight of the resin. The measured values are shown in Table 1.
<繊維のMFR>
繊維構造体(メルトブローン不織布)における繊維のMFRは、上記の樹脂のMFR測定法と同様の方法で測定した。測定値を表1に示す。
<MFR of fiber>
The MFR of the fibers in the fibrous structure (meltblown nonwoven fabric) was measured in the same manner as in the above-mentioned resin MFR measurement method. The measured values are shown in Table 1.
<繊維径>
繊維構造体(メルトブローン不織布)における繊維径の平均値及び変動係数は、以下の方法で測定した。測定値を下記表1に示す。
まず、繊維構造体から試験片を取得した。
次に、走査電子顕微鏡で試験片の面において5箇所の写真(1700倍)を撮影した。
そして、1つ写真につき無作為に選択した繊維20本以上の直径(幅)を測定した。
次に、測定した全ての繊維の直径(幅)の値から算術平均値及び変動係数(=標準偏差/算術平均値)を求めた。
<Fiber diameter>
The average value and coefficient of variation of the fiber diameter of the fiber structure (meltblown nonwoven fabric) were measured by the following method. The measured values are shown in Table 1 below.
First, a test specimen was obtained from the fiber structure.
Next, photographs (1700x magnification) were taken of five points on the surface of the test piece using a scanning electron microscope.
Then, the diameters (widths) of 20 or more randomly selected fibers per photograph were measured.
Next, the arithmetic mean value and coefficient of variation (=standard deviation/arithmetic mean value) were calculated from the diameter (width) values of all the measured fibers.
<繊維構造体のCD向及びMD方向の最大荷重、最大荷重点伸度、及び、破断点伸度>
繊維構造体(メルトブローン繊維)について、CD方向及びMD方向の最大荷重、最大荷重点伸度、及び、破断点伸度を測定した。
なお、CD方向及びMD方向の最大荷重、最大荷重点引張伸度、及び、破断点引張伸度は、JIS B7721:2018「引張試験機・圧縮試験機-力計測系の校正方法及び検証方法」に準拠した定速伸長形引張試験機を用いて測定した。
定速伸長形引張試験機としては、万能試験機(エー・アンド・ディ社製のRTG-1210)等を用いた。
まず、繊維構造体から試験片(幅:8mm、長さ:40mm)を切り出した。
次に、試験片を初荷重で引張試験機につかみ間隔を20mmで取り付けた。言い換えれば、初荷重を試験片にかけた時のつかみ間隔を、20mmとした。ただし、初荷重では、試験片を手でたるみが生じない程度に引っ張った状態とした。
そして、20mm/分の引張速度で試験片が破断するまで荷重を加え、CD方向及びMD方向の最大荷重を測定した。
また、下記式により、CD方向及びMD方向の最大荷重点伸度、及び、破断点引張を求めた。
最大荷重点伸度(%) = 〔(最大荷重時のつかみ間隔-初荷重を試験片にかけた時のつかみ間隔)/初荷重を試験片にかけた時のつかみ間隔〕×100(%)
破断点伸度(%) = 〔(破断時のつかみ間隔-初荷重を試験片にかけた時のつかみ間隔)/初荷重を試験片にかけた時のつかみ間隔〕×100(%)
測定値を下記表1に示す。
<Maximum load, elongation at maximum load, and elongation at break in the CD and MD directions of the fiber structure>
The fiber structure (meltblown fiber) was measured for maximum load, elongation at maximum load, and elongation at break in the CD and MD directions.
The maximum load in the CD direction and the MD direction, the tensile elongation at the maximum load, and the tensile elongation at break were measured using a constant-speed extension tensile tester in accordance with JIS B7721:2018 "Tensile tester/compression tester - Calibration and verification methods for force measurement systems."
As a constant-speed extension type tensile tester, a universal testing machine (RTG-1210 manufactured by A&D Co., Ltd.) or the like was used.
First, a test piece (width: 8 mm, length: 40 mm) was cut out from the fiber structure.
Next, the test piece was attached to a tensile tester with an initial load and a grip distance of 20 mm. In other words, the grip distance when the initial load was applied to the test piece was 20 mm. However, under the initial load, the test piece was pulled by hand to such an extent that no slack occurred.
A load was applied at a tensile speed of 20 mm/min until the test piece broke, and the maximum load in the CD and MD directions was measured.
Further, the elongation at maximum load in the CD direction and the MD direction and the tensile strength at break were calculated using the following formulas.
Elongation at maximum load (%) = [(Grip spacing at maximum load - Grip spacing when initial load is applied to test piece) / Grip spacing when initial load is applied to test piece] x 100 (%)
Elongation at break (%) = [(grip spacing at break - grip spacing when initial load is applied to test piece) / grip spacing when initial load is applied to test piece] x 100 (%)
The measured values are shown in Table 1 below.
<繊維の結晶化温度>
繊維の結晶化温度は、示差走査熱量測定(DSC測定)によって求めた。
すなわち、示差走査熱量計(DSC25、TA Instruments社製)を用いて、下記方法にて結晶化温度を測定した。測定値を表1に示す。
試料の量5~10mgを秤量し、秤量した試料をアルミパンに充填し、-30℃で装置が安定するまで保持した後,加熱速度10℃/minで200℃まで加熱し、200℃で1分間保持した。
続いて、冷却速度10℃/minで-30℃まで冷却し、結晶化ピークのピークトップを結晶化温度とした。なお、結晶化ピークが独立して2つ以上現れる場合は、結晶化エンタルピーが最も大きな結晶化ピークのピークトップを結晶化温度とした。
<Crystallization temperature of fiber>
The crystallization temperature of the fiber was determined by differential scanning calorimetry (DSC measurement).
That is, the crystallization temperature was measured by the following method using a differential scanning calorimeter (DSC25, manufactured by TA Instruments). The measured values are shown in Table 1.
A sample amount of 5 to 10 mg was weighed out, the weighed sample was placed in an aluminum pan, and the pan was kept at -30°C until the apparatus stabilized. The pan was then heated to 200°C at a heating rate of 10°C/min and held at 200°C for 1 minute.
Subsequently, the sample was cooled to −30° C. at a cooling rate of 10° C./min, and the peak top of the crystallization peak was taken as the crystallization temperature. When two or more crystallization peaks appeared independently, the peak top of the crystallization peak with the largest crystallization enthalpy was taken as the crystallization temperature.
<繊維構造体におけるウイルス飛沫の捕集効率(VFE)>
ウイルス飛沫の捕集効率(VFE)は、JIS T9001:2021「医療用マスク及び一般用マスクの性能要件及び試験方法」に従って測定した。測定値を下記表1に示す。
尚、ウイルス飛沫の捕集効率は、粒子に付着したウイルスの捕集効率を意味する。
<Virus droplet collection efficiency (VFE) of fiber structures>
The viral droplet collection efficiency (VFE) was measured in accordance with JIS T9001:2021 "Performance requirements and test methods for medical masks and general masks." The measured values are shown in Table 1 below.
The virus droplet collection efficiency means the collection efficiency of viruses attached to particles.
<繊維構造体の圧力損失>
繊維構造体(メルトブローン不織布)の圧力損失を測定した。
圧力損失は、JIS T9001:2021「医療用マスク及び一般用マスクの性能要件及び試験方法」に従って測定した。
測定値を下記表1に示す。
<Pressure loss of fibrous structure>
The pressure loss of the fiber structure (meltblown nonwoven fabric) was measured.
The pressure loss was measured in accordance with JIS T9001:2021 "Performance requirements and test methods for medical masks and general masks."
The measured values are shown in Table 1 below.
<毛羽等級>
作製した繊維構造体(メルトブローン不織布)の毛羽等級を下記方法により評価した。
静動摩擦測定機(TL201Tt、トリニティ―ラボ社製)を用いて、試験片サイズ70mm×150mm、荷重200g、摩擦速度50mm/min、摩擦距離70mm、往復回数100回、接触子:触覚接触子(指モデル)の条件で摩擦試験を行い、以下の評価基準で毛羽等級を判定した。
1.0:試験片が破損するほど、甚だしく繊維が剥ぎ取られる。
2.0:試験片が薄くなるほど、繊維が剥ぎ取られている。
2.5:毛玉が10箇所以上で見られる。
3.0:毛玉が1~9箇所で見られる。
3.5:毛玉は見られないが、毛羽立ちが摩擦区域の80%以上に見られる。
4.0:毛羽立ちが摩擦区域の20%以上80%未満で見られる。
5.0:毛羽立ちが見られない、もしくは、毛羽立ちが摩擦区域の20%未満で見られる。
MD(捕集機面)、MD(ノズル面)、CD(捕集機面)、CD(ノズル面)それぞれについて毛羽等級を判定した。これらの値を下記表1に示す。
また、これら4つの値から毛羽等級の平均値を算出した。毛羽等級の平均値も下記表1に示す。毛羽等級の平均値が3.0以上を合格とした。
<Fluffing grade>
The fluffing grade of the produced fiber structure (meltblown nonwoven fabric) was evaluated by the following method.
A friction test was carried out using a static and dynamic friction tester (TL201Tt, manufactured by Trinity Labs) under the following conditions: test piece size 70 mm × 150 mm, load 200 g, friction speed 50 mm/min, friction distance 70 mm, number of reciprocations 100, contactor: tactile contactor (finger model), and the fluff grade was determined according to the following evaluation criteria.
1.0: Fibers were torn off so severely that the specimen broke.
2.0: The thinner the specimen, the more fibers are peeled off.
2.5: Hairballs are found in 10 or more places.
3.0: Hairballs are found in 1 to 9 places.
3.5: No pilling is observed, but fluffing is observed in 80% or more of the friction area.
4.0: Fuzzing is observed in 20% or more but less than 80% of the friction area.
5.0: No fuzzing or fuzzing is observed in less than 20% of the friction area.
The fluffing grades were determined for MD (collector face), MD (nozzle face), CD (collector face), and CD (nozzle face), respectively, and these values are shown in Table 1 below.
The average fluff grade was calculated from these four values. The average fluff grade is also shown in Table 1 below. An average fluff grade of 3.0 or more was considered to be acceptable.
また、実施例1~4、及び、比較例2~4の繊維構造体の毛羽等級の評価試験(CD(ノズル面))後における試料の表面を撮影した写真それぞれを図4~10に示す。 Figures 4 to 10 show photographs of the sample surfaces of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 2 to 4 after the fluff grade evaluation test (CD (nozzle surface)) for the fiber structures.
表1に示すように、本発明の範囲内である実施例1~4では、結晶化温度が大きい比較例2、3、及び、ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂を用いない比較例4に比べて、毛羽等級が高かった。
また、表1に示すように、本発明の範囲内である実施例1~4では、比較例2、3に比べてVFEが高かった。
さらに、ポリ乳酸系樹脂を用いない比較例1では、不織布を作製することが出来なかった。
従って、本発明によれば、毛羽立ちの少なさと優れたフィルター性能とを両立する繊維構造体を提供し得ることがわかる。
As shown in Table 1, Examples 1 to 4 within the scope of the present invention had higher fluff grades than Comparative Examples 2 and 3, which had higher crystallization temperatures, and Comparative Example 4, which did not use a poly(3-hydroxyalkanoate)-based resin.
Furthermore, as shown in Table 1, Examples 1 to 4, which are within the scope of the present invention, had higher VFE than Comparative Examples 2 and 3.
Furthermore, in Comparative Example 1, in which no polylactic acid resin was used, it was not possible to produce a nonwoven fabric.
Therefore, it is clear that the present invention can provide a fiber structure that has both low fluffing and excellent filtering performance.
また、実施例どうしを対比すると、表1に示すように、ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂を多く含む実施例1、2では、実施例3、4に比べて、毛羽等級が高かった。
一方で、ポリ乳酸系樹脂を多く含む実施例3、4では、実施例1、2に比べて、VFEが高かった。
Furthermore, when comparing the Examples, as shown in Table 1, Examples 1 and 2, which contained a large amount of poly(3-hydroxyalkanoate) resin, had a higher fluffing grade than Examples 3 and 4.
On the other hand, in Examples 3 and 4, which contained a large amount of polylactic acid resin, the VFE was higher than in Examples 1 and 2.
1:繊維の製造装置、2:ホッパー、3:押出機、4:ギアポンプ、5:フィルター、6:混練機、7:ノズル、7a:ノズル孔、8:捕集機、8a:コンベアベルト、8b:ローラ、9:巻取装置、
A:繊維状の溶融物(原糸)、B:繊維構造体、C:気体
1: fiber manufacturing apparatus, 2: hopper, 3: extruder, 4: gear pump, 5: filter, 6: kneader, 7: nozzle, 7a: nozzle hole, 8: collector, 8a: conveyor belt, 8b: roller, 9: winding device
A: fibrous melt (raw yarn), B: fibrous structure, C: gas
Claims (12)
前記樹脂組成物は、ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂およびポリ乳酸系樹脂を含み、
前記ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂および前記ポリ乳酸系樹脂の合計100重量部に対し、前記ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂を40~95重量部含み、
前記繊維の結晶化温度が85℃以下である、繊維。 A fiber comprising a resin composition,
the resin composition contains a poly(3-hydroxyalkanoate)-based resin and a polylactic acid-based resin;
The poly(3-hydroxyalkanoate) resin is contained in an amount of 40 to 95 parts by weight per 100 parts by weight of the total of the poly(3-hydroxyalkanoate) resin and the polylactic acid resin,
A fiber having a crystallization temperature of 85°C or less.
ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂およびポリ乳酸系樹脂を含む原料組成物を溶融する工程を含み、
前記原料組成物は、前記ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂および前記ポリ乳酸系樹脂の合計100重量部に対し、前記ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)系樹脂を40~95重量部含み、
前記繊維の結晶化温度が85℃以下である、繊維の製造方法。 A method for producing fibers by melt spinning, comprising:
The method includes a step of melting a raw material composition containing a poly(3-hydroxyalkanoate)-based resin and a polylactic acid-based resin,
the raw material composition contains 40 to 95 parts by weight of the poly(3-hydroxyalkanoate)-based resin relative to 100 parts by weight in total of the poly(3-hydroxyalkanoate)-based resin and the polylactic acid-based resin;
A method for producing a fiber, wherein the fiber has a crystallization temperature of 85°C or less.
前記溶融紡糸法がメルトブローン法またはスパンボンド法である、繊維構造体の製造方法。 A fiber structure containing the fibers is produced by the fiber production method according to claim 11,
The method for producing a fiber structure, wherein the melt spinning method is a melt blown method or a spunbond method.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| JP2025153874A true JP2025153874A (en) | 2025-10-10 |
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