JP3154855B2 - Biodegradable composite fiber - Google Patents

Description

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

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は自然崩壊性に優れた繊維
並びに繊維製品に関するものであり、それが使用中は十
分な繊維特性を有し、自然界に置かれたとき一定時間の
経過と共に速やかに崩壊し生分解する繊維並びに繊維製
品に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fiber and a fiber product excellent in spontaneous disintegration property, which have sufficient fiber properties during use, and which, when placed in the natural world, rapidly evolve over a certain period of time. The present invention relates to fibers and fiber products which collapse and biodegrade.

【０００２】[0002]

【従来の技術】プラスチック類は、本来、天然素材が持
つさまざまな欠点を改良し克服するために主としてその
使用時、製造時の特性が改良されて、現在では、それら
は人々の生活を豊かなものとし、日常生活になくてはな
らないものになって来ている。しかしながらこれらプラ
スチック製品は天然物のように自然に返らないものであ
り、これまではその使用後の処理、特にそれが地球へ与
える悪影響についてはなおざりにされて来たと言わざる
を得ない。例えば、テグス、ロープ、網や漁網などの合
成繊維製品は、それが使用後そのまま海や山野に放置さ
れると鳥や海洋生物に絡み付き、それらを殺傷すること
となるのである。これら問題を解決するために、焼却や
埋め立て、さらには回収再生も行われているが、これら
の処理には多大の費用を要するため、またその使い捨て
製品の膨大な増加により、処理が追い付かず、また埋め
立て地がなく、地球環境に重大な影響を及ぼすところま
で来ている。このような状況下にあって、近年、自然環
境のなかでバクテリアや微生物によって分解されて自然
に返る高分子材料、すなわち生分解性プラスチックが急
速に注目されるようになって来た。2. Description of the Related Art Plastics are originally used to improve and overcome various drawbacks of natural materials, mainly in the use thereof, and in the production thereof. At present, they have enriched people's lives. It has become an indispensable part of everyday life. However, these plastic products do not return as naturally as natural products, and it has to be said that their disposal after use, in particular, their adverse effects on the earth, has been neglected. For example, synthetic fiber products, such as tex, ropes, nets and fishing nets, are entangled with birds and marine organisms and killed when left in the sea or in the mountains after use. In order to solve these problems, incineration and landfilling, and also recovery and recycling are also performed, but because these treatments are enormous costs, and due to the huge increase in disposable products, the processing can not catch up, In addition, there are no landfills, and they have reached the point where they have a serious impact on the global environment. Under such circumstances, in recent years, polymer materials that are decomposed by bacteria and microorganisms in a natural environment and return to nature, that is, biodegradable plastics, have been receiving attention rapidly.

【０００３】本発明は、この生分解性プラスチックをよ
り有効に利用する発明に関するものであり、繊維並びに
繊維製品の使用中は十分な特性を有し、使用廃棄後は自
然界で一定期間が過ぎると自然に崩壊し、生分解して環
境汚染を起こさない該繊維並びに繊維製品を得んとする
ものである。[0003] The present invention relates to an invention which makes more effective use of this biodegradable plastic, and has sufficient properties during the use of fibers and fiber products, and after a certain period of time in nature after disposal. An object of the present invention is to obtain the fiber and the fiber product which naturally disintegrate and biodegrade without causing environmental pollution.

【０００４】ところで、自然に返すことを容易にするた
めに単に生分解性繊維を用いるのでは、その使用前ある
いは使用中から既に生分解が始まり、強力が低下してし
まうので、繊維製品としては不都合である。特に現在得
られている生分解性プラスチックからなる繊維は、産業
資材用途に用いられる繊維形成用ポリマーの如き高い機
械的特性を現在のところ持ちあわせておらず、したがっ
て使用前あるいは使用中での物性低下はより問題であ
る。即ち、この種繊維並びに繊維製品としては、少なく
とも使用中の一定期間までの間はバクテリアや微生物に
よる生分解を受けないように設計することが必要となる
ものである。[0004] By the way, simply using biodegradable fibers in order to easily return them to nature naturally causes biodegradation to start before or during use, and the strength is reduced. It is inconvenient. In particular, currently available fibers made of biodegradable plastics do not currently possess the high mechanical properties of fiber-forming polymers used for industrial materials, and therefore have physical properties before or during use. The decline is more problematic. That is, it is necessary to design the fiber and the fiber product so that they are not subjected to biodegradation by bacteria or microorganisms at least until a certain period of use.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従って本発明は、この
種の生分解性プラスチックからなる繊維並びに繊維製品
が、一定期間中はバクテリアや微生物の分解を受けずそ
の強度特性を維持し、一定期間後は崩壊を始めてその形
態を解体し、生分解に至る該繊維並びに繊維製品を得ん
とするものであり、したがって、そのための繊維として
はいかに設計するかにある。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention is to provide a biodegradable plastic fiber or fiber product which is not degraded by bacteria or microorganisms for a certain period of time and maintains its strength characteristics. After that, it starts to disintegrate and disintegrate its form to obtain the fibers and fiber products which lead to biodegradation, and therefore, how to design the fibers for that purpose.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の課題は以下のよう
に構成することによって達成される。すなわち、本発明
は、「生分解性のポリマーからなる成分と、抗菌剤を含
有する光分解性ポリマーからなる成分とが複合されてな
る複合繊維において、後者成分が繊維表面の少なくとも
１／１０以上を占めるように複合してなる生分解性複合
繊維。」であり、また「抗菌剤を含有しない光分解性ポ
リマーが前者の生分解性ポリマーを実質的に１００％覆
っている複合繊維」である。The above object is achieved by the following constitution. That is, the present invention provides a composite fiber comprising a composite of a component composed of a biodegradable polymer and a component composed of a photodegradable polymer containing an antibacterial agent, wherein the latter component is at least 1/10 or more of the fiber surface. And a "composite fiber in which a photodegradable polymer not containing an antibacterial agent covers substantially 100% of the former biodegradable polymer". .

【０００７】即ち、このような構成とすることによっ
て、ポリマー成分（Ｂ）の光分解による一定期間後の崩
壊、脱落までは、ポリマー成分（Ａ）の生分解を阻止ま
たは分解を遅らせ、ポリマー成分（Ｂ）の崩壊、脱落後
は、生分解性ポリマー成分（Ａ）のみとなるので、これ
がバクテリアや微生物による生分解を受けやすくなるよ
うになしたものである。本発明においてポリマー成分
（Ａ）の分解性コントロールはポリマー成分（Ｂ）に抗
菌剤を配合しておくことにより達成され、また、抗菌剤
を配合させておかなくても成分（Ａ）が成分（Ｂ）によ
って実質的に覆われていることで達成され、特に優れた
機械的特性が要求される場合は後者の態様が望まれる。That is, by adopting such a structure, the biodegradation of the polymer component (A) is prevented or delayed until the polymer component (B) decomposes and falls off after a certain period of time due to photolysis, After the disintegration and falling off of (B), only the biodegradable polymer component (A) remains, so that it is susceptible to biodegradation by bacteria and microorganisms. In the present invention, the control of the degradability of the polymer component (A) is achieved by blending an antibacterial agent with the polymer component (B), and the component (A) can be used without blending the antibacterial agent. This is achieved by being substantially covered by B), and the latter embodiment is desirable when particularly excellent mechanical properties are required.

【０００８】図１は本発明の繊維の典型的な例を説明す
るための模式的な断面図であり、生分解性ポリマー成分
（Ａ）１からなる芯成分の周りを、光分解性ポリマー成
分（Ｂ）２からなる鞘成分が取り囲んでいる芯鞘型複合
形態を示す。また図２は、本発明の繊維の他の複合構造
を説明するための模式的な断面図例であり、ここでは、
生分解性ポリマー成分（Ａ）１とポリマー成分（Ｂ）２
とはその断面が芯鞘型形態とはならず、一種の張り合わ
せ構造（サイド・バイ・サイド構造）となった複合形態
を示す。図１、図２、いずれの形態においても、生分解
性ポリマー成分（Ａ）１は、該生分解性ポリマー成分
（Ａ）の生分解を妨げる作用を有するポリマー成分
（Ｂ）２が近接共存しているか、成分（Ｂ）により実質
的に覆われているので、該ポリマー成分（Ｂ）２の光分
解による崩壊、脱落が生ずるまでの一定期間は生分解性
ポリマー成分（Ａ）の生分解が阻止され、該複合繊維は
その機械的特性が高く保たれ、該ポリマー成分（Ｂ）２
の崩壊、脱落に伴い抗菌剤が脱落すると、ポリマー成分
（Ａ）１は急速に生分解が進むこととなるものである。
なお、図１、図２の断面形態は、要は、生分解性ポリマ
ー成分（Ａ）１の生分解を妨げる作用を有する他のポリ
マー成分（Ｂ）２が近接共存しておればよいことを示す
ものであり、図１、図２の断面形状に限定されない。即
ち、繊維形状は円形断面に限られず、異形断面であって
もよく、またサイド・バイ・サイド構造の場合であって
もよいことは無論である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining a typical example of the fiber of the present invention. A photo-degradable polymer component around a core component composed of a biodegradable polymer component (A) 1 is shown. (B) shows a core-sheath type composite form in which a sheath component composed of 2 surrounds. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining another composite structure of the fiber of the present invention.
Biodegradable polymer component (A) 1 and polymer component (B) 2
The term “compound” refers to a composite form in which the cross section is not a core-sheath type form but is a kind of a laminated structure (side-by-side structure). 1 and 2, the biodegradable polymer component (A) 1 has a polymer component (B) 2 having an action of preventing the biodegradation of the biodegradable polymer component (A) in close proximity. Or the polymer component (B) is substantially covered with the component (B), so that the biodegradable polymer component (A) is not biodegraded for a certain period of time until the polymer component (B) 2 is disintegrated or dropped by photolysis. The mechanical properties of the composite fiber are kept high and the polymer component (B) 2
When the antibacterial agent falls off due to the disintegration and falling off, the polymer component (A) 1 rapidly undergoes biodegradation.
In addition, the cross-sectional form of FIG. 1 and FIG. 2 is that the other polymer component (B) 2 having the action of preventing the biodegradation of the biodegradable polymer component (A) 1 only needs to coexist in close proximity. It is not limited to the cross-sectional shapes shown in FIGS. That is, it is a matter of course that the fiber shape is not limited to the circular cross section, may be an irregular cross section, or may have a side-by-side structure.

【０００９】生分解性プラスチックを得る手段として
は、現在大きく分けて３つの方法がある。すなわち、そ
の第１は微生物機能を利用する方法で、例えば、ポリヒ
ドロキシブチレートとバリレートとの共重合体や多糖類
からのポリマーがあり、その市販品としては、例えば、
製品名バイオポール（英国ＩＣＩ社製）がある。またそ
の第２は化学合成法による方法であり、ポリカプロラク
トン、脂肪族系ポリエステル、ポリ−γ−メチルグルタ
メート、ポリ乳酸、ポリグリコリドなどがあり、その市
販品としては、例えば、製品名プラクセル（ダイセル化
学社製）、同ビオノーレ（昭和高分子社製）などがあ
る。またその第３は天然高分子を利用する方法であり、
例えば天然物を主体としたキトサンとセルロースとの混
合物、デンプンとポリビニルアルコールとの混合物、デ
ンプン主体のポリマーがあり、その市販品としては、例
えば、製品名マタービー（伊ノバモント社製）などがあ
る。本発明における生分解性のポリマー成分（Ａ）、
（Ｂ）としては、これらいずれの方法によるポリマーを
も用いることが出来る。As means for obtaining biodegradable plastics, there are three main methods at present. That is, the first is a method utilizing a microbial function, for example, there is a copolymer of polyhydroxybutyrate and valerate or a polymer from a polysaccharide.
There is a product name Biopol (manufactured by ICI, UK). The second is a method based on a chemical synthesis method, which includes polycaprolactone, aliphatic polyester, poly-γ-methylglutamate, polylactic acid, polyglycolide, and the like. Chemical Corporation) and Bionore (Showa High Polymer Co., Ltd.). The third is a method using a natural polymer,
For example, there are a mixture of chitosan and cellulose mainly composed of natural products, a mixture of starch and polyvinyl alcohol, and a polymer mainly composed of starch. Examples of commercially available products include Matterby (product name: Inovamont Co., Ltd.). The biodegradable polymer component (A) in the present invention,
As (B), a polymer prepared by any of these methods can be used.

【００１０】この内でも特に、融点が比較的高い（５０
〜１３０℃）数平均分子量が５，０００以上の脂肪族ポ
リエステルが好ましく用いられる。このようなポリマー
としては、炭素数が４〜１０である脂肪族ジカルボン酸
と炭素数が２〜６であるジオールから重縮合して得られ
るポリエステルや、これらのポリエステルにジイソシア
ネートを反応させて得られるポリマーである。該脂肪族
ポリエステルは、その適当な強度を有する繊維とするた
めには、その数平均分子量が５，０００以上のものが必
要であるが、より好ましくは１０，０００以上、さらに
は４０，０００以上がより好ましい。Among them, particularly, the melting point is relatively high (50
To 130 ° C.) An aliphatic polyester having a number average molecular weight of 5,000 or more is preferably used. Examples of such a polymer include polyesters obtained by polycondensation of an aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 10 carbon atoms and a diol having 2 to 6 carbon atoms, and a polyester obtained by reacting a diisocyanate with these polyesters. It is a polymer. The aliphatic polyester must have a number average molecular weight of 5,000 or more in order to obtain a fiber having an appropriate strength, but more preferably 10,000 or more, and further preferably 40,000 or more. Is more preferred.

【００１１】ポリマー成分（Ｂ）は、光分解性を有して
いればポリマーに光分解性を配合したものやポリマー自
身が光分解性であるものなど、特に限定されない。The polymer component (B) is not particularly limited, as long as it has photodegradability, such as a compound obtained by adding photodegradability to a polymer or a polymer itself being photodegradable.

【００１２】ポリマー成分（Ｂ）は、溶融紡糸が可能で
繊維形成性を有する通常の公知のポリマーを用いること
が出来る。そのようなポリマーとは、例えば、ポリエチ
レンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポ
リヘキサメチレンテレフタレートなどの炭素数が２〜８
のアルキレン基を有するポリアルキレンテレフタレート
やこれらにイソフタル酸、５−ナトリウムスルホイソフ
タル酸などの芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、セバチ
ン酸などの脂肪族ジカルボン酸、ビスフェノール類のア
ルキレンオキシド付加物あるいはその縮合物などを共重
合したポリアルキレンテレフタレート共重合などのポリ
エステル、６−ナイロン、６６−ナイロン、６１０−ナ
イロン、１０９−ナイロン、１１−ナイロン、１２−ナ
イロン、などのポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、エチレン共重合体などのポリオレフィンなど、熱
可塑性重合体を挙げることが出来、これら重合体の１種
類または２種類以上のそれを適宜組み合わせて使用する
ことが出来る。但し、これらを使用する場合は後述の光
分解剤を配合する必要がある。一方、ポリジヒドロフラ
ンなど光により自己崩壊性を呈すポリマーは分解剤を配
合しないで使用できる。また、抗菌剤が配合されるので
あればポリマー（Ｂ）が生分解性を有していてもよい。As the polymer component (B), an ordinary known polymer which can be melt-spun and has a fiber-forming property can be used. Such polymers include, for example, those having 2 to 8 carbon atoms, such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and polyhexamethylene terephthalate.
Polyalkylene terephthalates having an alkylene group of the above, aromatic dicarboxylic acids such as isophthalic acid, 5-sodium sulfoisophthalic acid, aliphatic dicarboxylic acids such as adipic acid and sebacic acid, and alkylene oxide adducts of bisphenols or condensates thereof Polyesters such as polyalkylene terephthalate copolymers, and polyamides such as 6-nylon, 66-nylon, 610-nylon, 109-nylon, 11-nylon, 12-nylon, etc., polyethylene, polypropylene, ethylene copolymer And thermoplastic polymers such as polyolefins, and one or more of these polymers can be used in appropriate combination. However, when these are used, it is necessary to mix a photodecomposition agent described later. On the other hand, a polymer that exhibits self-disintegration by light such as polydihydrofuran can be used without blending a decomposing agent. Further, if an antibacterial agent is added, the polymer (B) may have biodegradability.

【００１３】光分解性あるいは光劣化性とするための光
分解剤としては、二酸化チタンや酸化亜鉛などの無機物
やポリエチレングリコールやその誘導体などの有機化合
物があるが、これに限定されるものではない。Examples of the photodecomposer for making photodegradable or photodegradable include inorganic substances such as titanium dioxide and zinc oxide and organic compounds such as polyethylene glycol and derivatives thereof, but are not limited thereto. .

【００１４】ここで、ポリマー成分（Ｂ）としてポリエ
ステル系ポリマーを使用し該成分（Ｂ）を光分解性とす
る場合について、より詳しく説明する。この場合、ま
ず、ポリエステルとしては、ジエチレングリコール、ポ
リアルキレングリコールなどをポリエステル主鎖中に導
入したものを用いるとその分解性を向上させることがで
き、該ポリエステルの主鎖を形成するエーテル結合の数
がエステル結合の数の１０％以上、さらには２０％以上
含有されているようにすることが好ましい。また該ポリ
エステル系ポリマーの光分解を促進させるための分解
剤、即ち紫外線を吸収して活性化される無機物の具体例
としては、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化セリウム、酸
化ジルコニウムなどが挙げられ、その内でも二酸化チタ
ン、酸化亜鉛がより好ましい。これら光分解剤はポリエ
ステルポリマーに対して、金属換算で２重量％以上含有
させることが好ましく、より好ましくは４重量％以上で
ある。Here, the case where a polyester polymer is used as the polymer component (B) and the component (B) is made photodegradable will be described in more detail. In this case, first, as the polyester, when a material obtained by introducing diethylene glycol, polyalkylene glycol, or the like into the polyester main chain is used, the decomposability can be improved, and the number of ether bonds forming the main chain of the polyester is reduced. It is preferable that the content is 10% or more, more preferably 20% or more of the number of ester bonds. Further, specific examples of the decomposing agent for promoting the photodecomposition of the polyester-based polymer, that is, the inorganic substance that is activated by absorbing ultraviolet light, include titanium dioxide, zinc oxide, cerium oxide, and zirconium oxide. Among them, titanium dioxide and zinc oxide are more preferable. These photolytic agents are preferably contained in an amount of at least 2% by weight, more preferably at least 4% by weight, in terms of metal, based on the polyester polymer.

【００１５】芯鞘型複合形態とする場合、ポリマー成分
（Ｂ）の繊維断面での厚みは０．５〜３０μｍ程度が好
ましい。０．５μｍ未満ではその被覆層としての厚みが
不十分で、一定期間繊維としての良好な機械的特性を維
持させるためには好ましくない。また逆に３０μｍを越
える厚みとなるとポリマー成分（Ｂ）のスムーズな崩
壊、脱落を遅くあるいは困難とすることとなるので好ま
しくない。１〜１０μｍがより好ましい。In the case of the core-in-sheath type composite form, the thickness of the polymer component (B) in the cross section of the fiber is preferably about 0.5 to 30 μm. If the thickness is less than 0.5 μm, the thickness of the coating layer is insufficient, which is not preferable for maintaining good mechanical properties as a fiber for a certain period. Conversely, if the thickness exceeds 30 μm, the smooth disintegration and falling off of the polymer component (B) will be slow or difficult, which is not preferable. 1-10 micrometers is more preferable.

【００１６】なおここで、繊維がその機械的特性を十分
に維持する本明細書で言う“一定期間”とは、その繊維
用途によってその使用すべき時間（期間）に大きく巾が
あるので一概には規定できないが、例えば農業用資材分
野の用途では、その使用（即ち太陽光照射を受ける期
間）は少なくとも６カ月程度十分に強度維持が出来れば
よく、また作業用手袋などの用途では、使用から廃棄に
至るまでの太陽光による直接照射時間は永くなく、せい
ぜい２００時間程度特性維持が出来ればよい。即ち本発
明においては、その繊維用途によって特性の維持期間も
異なってくるので、その用途にしたがってポリマー素材
の選定、繊維構造並びに上記（被覆層）厚み等を適宜選
択すべきである。[0016] Here, the term "fixed period" in which the fiber sufficiently maintains its mechanical properties as referred to in the present specification is unconditionally because the time (period) to be used varies greatly depending on the fiber application. Although it cannot be specified, for example, in applications in the field of agricultural materials, the use (that is, the period of exposure to sunlight) is only required to be able to maintain sufficient strength for at least about 6 months. The direct irradiation time with sunlight until disposal is not long, and it is sufficient if the characteristics can be maintained at most for about 200 hours. That is, in the present invention, since the maintenance period of the characteristics varies depending on the fiber use, the selection of the polymer material, the fiber structure, the thickness (coating layer) and the like should be appropriately selected according to the use.

【００１７】本発明においては、抗菌剤を練り込んだポ
リマー成分（Ｂ）が繊維表面の少なくとも１／１０以上
を占めるように複合させればよいことを見いだしたもの
であるが、ポリマー成分（Ｂ）が繊維表面の少なくとも
１／１０未満では、含有する抗菌剤のポリマー成分
（Ａ）のバクテリアや微生物による分解を阻止できず好
ましくない。好ましくは１／５以上、より好ましくは１
／４以上がよい。但し、ポリマー成分（Ｂ）がポリマー
成分（Ａ）を実質的に被覆するような形態においてはポ
リマー成分（Ｂ）に必ずしも抗菌剤が配合されている必
要はない。In the present invention, it has been found that the polymer component (B) into which the antibacterial agent is kneaded may be compounded so as to occupy at least 1/10 or more of the fiber surface. If (1) is less than at least 1/10 of the fiber surface, the decomposition of the polymer component (A) of the contained antibacterial agent by bacteria or microorganisms cannot be prevented, which is not preferable. Preferably 1/5 or more, more preferably 1
/ 4 or more is preferable. However, in a form in which the polymer component (B) substantially covers the polymer component (A), the polymer component (B) does not necessarily need to contain an antimicrobial agent.

【００１８】ポリマー成分（Ｂ）に練り込む抗菌剤は、
これも特に限定されるものではない。例えば、第４級ア
ンモニウム塩、２−（４−チアゾリル）ベンゾイミダゾ
ール、Ｎ（フルオルジクロルメチルチオ）−フタルイミ
ド、プレベントールＡ−４（バイエル社）などの農薬や
抗菌剤などが使用でき、また、銀、銅、アルミニウム、
亜鉛、鉄、錫、鉛、ビスマス、カドミウム、クロム、タ
リウムなどから選ばれた１種以上の金属またはその化合
物粒子も用いることが出来るが、安全性を十分考慮して
選択することが肝要である。抗菌作用を効率的かつ長期
的に持続させるために、前記金属の２種以上の使用は互
いにそのイオン化傾向の異なるものを用いることが好ま
しい。また前記金属をゼオライト、アルミナ、コージラ
イト、シリカゲルなどのセラミック系微粒子にイオン交
換させた該金属イオン担持微粒子を用いることも出来
る。The antibacterial agent kneaded into the polymer component (B) is
This is not particularly limited. For example, pesticides such as quaternary ammonium salts, 2- (4-thiazolyl) benzimidazole, N (fluorodichloromethylthio) -phthalimide, Preventol A-4 (Bayer) and antibacterial agents can be used. , Copper, aluminum,
One or more metals or compound particles thereof selected from zinc, iron, tin, lead, bismuth, cadmium, chromium, thallium, etc. can also be used, but it is important to select them in consideration of safety. . In order to maintain the antibacterial action efficiently and for a long period of time, it is preferable to use two or more kinds of the metals having different ionization tendencies. The metal ion-supporting fine particles obtained by ion-exchanging the metal with ceramic fine particles such as zeolite, alumina, cordierite, and silica gel can also be used.

【００１９】これら金属粒子あるいは該金属イオン担持
セラミック系微粒子は、ポリマー中への練り込みのため
には、いずれもその平均粒子径が０．０５〜５μｍ程度
に粉砕されたものを用いることが好ましい。粒径が大き
いものは、紡糸時にフィルター詰まりや毛羽、断糸を起
こし易く、また延伸時の糸切れも多くなるので好ましく
ない。従って平均粒子径は３μｍ以下のものを用いるこ
とがより好ましい。In order to knead the metal particles or the metal ion-carrying ceramic fine particles into a polymer, it is preferable to use particles each having an average particle diameter of about 0.05 to 5 μm. . A particle having a large particle size is not preferred because it tends to cause filter clogging, fluff and breakage during spinning, and also increases the number of yarn breaks during stretching. Therefore, it is more preferable to use one having an average particle diameter of 3 μm or less.

【００２０】[0020]

【実施例】以下本発明を実施例により、さらに具体的に
説明する。 実施例１、実施例２： 《ポリマー（Ａ）の製造》酸成分としてコハク酸を、グ
リコール成分としてブタンジオール１．４を用い、常法
によりエステル化並びに重縮合を行ってポリエステルを
合成し、さらにこれにヘキサメチレンジイソシアナート
を反応させて数平均分子量４８、７００、融点約１２０
℃の高分子量化された脂肪族ポリエステルを得た。 《ポリマー（Ｂ）の製造》エチレンテレフタレートにイ
ソフタール酸を加えて、常法により、後者が１５モル％
共重合した固有粘度［η］＝０．５５の共重合ポリエス
テルを得た。EXAMPLES The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. Examples 1 and 2: << Production of Polymer (A) >> Using succinic acid as an acid component and butanediol 1.4 as a glycol component, a polyester was synthesized by esterification and polycondensation by a conventional method. Further, hexamethylene diisocyanate was reacted therewith to obtain a number average molecular weight of 48,700 and a melting point of about 120.
An aliphatic polyester having a high molecular weight of ℃ was obtained. << Production of Polymer (B) >> Isophthalic acid is added to ethylene terephthalate, and the amount of the latter is 15 mol% by a conventional method.
A copolymerized polyester having an intrinsic viscosity [η] of 0.55 was obtained.

【００２１】《繊維並びに布帛の製造》芯成分には上記
脂肪族ポリエステルのチップを用い、また鞘成分として
は上記共重合ポリエステルに光分解剤としての二酸化チ
タンを３％混合したチップを用い、これらを２系統の溶
融系を持つ芯鞘型複合紡糸機を用いて、複合比１：１、
紡糸温度１９０℃、巻取速度７００ｍ／分で溶融紡糸を
行った。次いでこの紡出糸条を延伸温度５０℃で４倍に
延伸し、繊度３ｄ、強度３ｇ／ｄ、伸度２５％の芯鞘型
複合繊維からなるフィラメント繊維を得た。この繊維の
鞘成分の厚みは２μｍであった。また上記延伸糸に捲縮
を付与し、熱固定を行い、さらに繊維長５１ｍｍに切断
してステープル繊維を作った。またこのステープル繊維
を用いて常法により目付け５０ｇ／ｍ²の平織物を作っ
た。<< Production of Fibers and Fabrics >> The above-mentioned aliphatic polyester chips were used as the core component, and the above-mentioned copolymerized polyester mixed with 3% of titanium dioxide as a photodecomposer was used as the sheath component. Using a core-sheath composite spinning machine having two melting systems, a composite ratio of 1: 1,
Melt spinning was performed at a spinning temperature of 190 ° C and a winding speed of 700 m / min. Next, the spun yarn was stretched 4 times at a stretching temperature of 50 ° C. to obtain a filament fiber composed of a core-sheath composite fiber having a fineness of 3d, a strength of 3 g / d and an elongation of 25%. The thickness of the sheath component of this fiber was 2 μm. The drawn yarn was crimped, heat-set, and cut to a fiber length of 51 mm to produce staple fibers. A plain woven fabric having a basis weight of 50 g / m ² was prepared from the staple fibers by a conventional method.

【００２２】《繊維並びに布帛形態での崩壊速度の実
験》上記フィラメント繊維と、上記平織物とを用い、こ
れからなる多数の試料を用意して各々夏季に農耕地上に
放置し、その間視観察と共に、一定期間ごとでの各々の
強力保持率を測定した。（前者使用の場合を実施例１、
後者使用の場合を実施例２とする。） 実施例１の場合、一部試料を２カ月後でその強力保持率
を測定したところ、強力保持率は９５％とその低下があ
まり認められなかった。他のそのままにしておいた試料
は、ほぼ４カ月前後でそのフィラメント表面の崩壊が始
まり、実験開始から８カ月後での強力保持率は３０〜４
０％となり、すでに芯成分のバクテリアや微生物による
分解が始まっていることが観測された。また実施例２の
場合も、一部試料の２カ月後での強力利用率は９０％で
当初からの低下はあまり認められなかった。しかし他の
そのままにしておいた試料の表面側は同じくほぼ４カ月
前後で繊維表面の崩壊が始まり、実験開始から８カ月後
では、裏面側（地面側）の崩壊が表面側のそれより若干
遅いと観測されるものの、強力保持率は１０〜３０％と
なった。<< Experiment of Disintegration Rate in Fiber and Cloth Form >> Using the above-mentioned filament fiber and the above-mentioned plain woven fabric, a large number of samples were prepared, each of which was allowed to stand on the cultivated ground in summer, and together with the interim observation, The strength retention of each was measured at regular intervals. (Example 1 is for the former case,
Example 2 is the case of the latter use. In the case of Example 1, the strength retention of some of the samples was measured two months later, and the strength retention was 95%, which was not significantly reduced. In other samples left undisturbed, the filament surface began to collapse around 4 months, and the strength retention after 8 months from the start of the experiment was 30-4%.
It was 0%, indicating that the decomposition of the core component by bacteria or microorganisms had already started. Also, in the case of Example 2, the strength utilization rate of some of the samples after two months was 90%, and little decrease from the beginning was recognized. However, on the surface side of the other samples left undisturbed, the collapse of the fiber surface also started around 4 months, and the collapse on the back side (ground side) was slightly slower than that on the front side 8 months after the start of the experiment. However, the strength retention was 10 to 30%.

【００２３】実施例３： 《ポリマー（Ａ）の製造》実施例１、２で作った前記ポ
リマーを用いた。 《ポリマー（Ｂ）の製造》これも上記実施例１、２で作
った共重合体ポリエステルを用い、これに前記二酸化チ
タン３％と、さらに本例の場合抗菌剤としての銀イオン
担持ゼオライト微粒子（平均粒子径１μｍ）を混入した
ポリエステルとして用いた。Example 3 << Production of Polymer (A) >> The polymer prepared in Examples 1 and 2 was used. << Production of Polymer (B) >> The copolymer polyester prepared in Examples 1 and 2 was used, and 3% of the titanium dioxide was added thereto. In this example, zeolite fine particles carrying silver ion as an antibacterial agent ( (Average particle diameter: 1 μm) was used as the mixed polyester.

【００２４】《繊維並びに布帛（作業用手袋）の製造》
上記脂肪族ポリエステル（Ａ）のチップと、また上記共
重合ポリエステル（Ｂ）のチップとを用い、これらを２
系統の溶融糸を持つ複合紡糸機を用いて、複合比１：
０．３、紡糸温度１９０℃、巻取速度６５０ｍ／分で、
図２（ａ）で示される断面形状のサイド・バイ・サイド
型複合繊維の溶融紡糸を行った。次いでこの紡出糸条を
延伸温度５０℃で４倍に延伸し、捲縮を付与し、熱固定
を行ない、さらに繊維長５１ｍｍに切断して、繊度２
ｄ、強度３ｇ／ｄ、伸度２０％の上記サイド・バイ・サ
イド型ステープル繊維を作った。またこのステープル繊
維からなる紡績糸を用いて常法により作業用手袋を作っ
た。<< Manufacture of fiber and fabric (work gloves) >>
Using the chips of the aliphatic polyester (A) and the chips of the copolymerized polyester (B),
Using a composite spinning machine having a series of molten yarns, a composite ratio of 1:
0.3, spinning temperature 190 ° C, winding speed 650m / min,
Melt spinning of a side-by-side type conjugate fiber having a cross-sectional shape shown in FIG. 2A was performed. Next, the spun yarn is stretched 4 times at a stretching temperature of 50 ° C., crimped, heat-set, and further cut to a fiber length of 51 mm to obtain a fineness of 2
d, a strength of 3 g / d and an elongation of 20% were prepared. Working gloves were produced by a conventional method using the spun yarns made of the staple fibers.

【００２５】《作業用手袋の崩壊速度の実験》試料とし
ての上記作業用手袋の多数を用意して各に夏季に農耕地
上に放置し、その間目視観測と共に、一定期間ごとでの
各々の強力保持率を測定した。一部試料を２カ月後でそ
の強力保持率を測定したところ、強力保持率は９０％と
その低下があまり認められなかった。他のそのままにし
ておいた試料の表面側はほぼ４カ月前後で繊維表面の崩
壊が始まり、実験開始から８カ月後では、表面側（地面
側）の崩壊が表面側のそれより若干遅いと観測されるも
のの、強力保持率は４０〜５０％となった。<< Experiment on the disintegration speed of work gloves >> A large number of the work gloves described above were prepared as samples, each of which was allowed to stand on the cultivated ground in the summer, and during that time, with the visual observation, the strength of each was maintained at regular intervals. The rate was measured. When the strength retention of some of the samples was measured two months later, the strength retention was 90%, which was not significantly reduced. On the surface side of the other samples left undisturbed, the fiber surface began to collapse approximately four months later, and eight months after the start of the experiment, the surface side (ground side) collapse was observed to be slightly slower than that on the surface side However, the strength retention was 40 to 50%.

【００２６】実施例４、実施例５： 《ポリマーの製造》実施例１、２で作った前記ポリマー
を用いた。Examples 4 and 5 << Production of Polymer >> The polymers prepared in Examples 1 and 2 were used.

【００２７】《繊維並びに布帛の製造》芯・鞘両成分に
は共に上記脂肪族ポリエステルのチップを用いるが、鞘
成分には更に光分解剤としての二酸化チタンを４％と、
抗菌剤としての銀イオン担持ゼオライト微粒子（平均粒
子径１μｍ）１％とを混合したチップとし、これらを２
系統の溶融系を持つ芯鞘型複合紡糸機を用いて、複合比
１：１、紡糸温度１８５℃、巻取速度６５０ｍ／分で溶
融紡糸を行った。次いでこの紡出糸条を延伸温度６０℃
で３．９倍に延伸し、繊度３．５ｄ、強度３．３ｇ／
ｄ、伸度２３％の芯鞘型複合繊維からなるフィラメント
繊維を得た。この繊維の鞘成分の厚みは１．５μｍであ
った。また上記延伸糸に捲縮を付与し、熱固定を行な
い、さらに繊維長５１ｍｍに切断してステープル繊維を
作った。またこのステープル繊維を用いて常法により紡
績糸を得、常法により目付け１００ｇ／ｍ²の平織物を
作った。<< Manufacture of Fibers and Fabrics >> The aliphatic polyester chips are used for both the core and sheath components. The sheath component further contains 4% of titanium dioxide as a photolytic agent.
A chip mixed with 1% of silver ion-supporting zeolite fine particles (average particle diameter 1 μm) as an antibacterial agent
Using a core-sheath composite spinning machine having a system of melting system, melt spinning was performed at a composite ratio of 1: 1, a spinning temperature of 185 ° C, and a winding speed of 650 m / min. Next, the spun yarn is drawn at a temperature of 60 ° C.
Stretched 3.9 times with a fineness of 3.5 d and a strength of 3.3 g /
(d) Filament fibers composed of a core-sheath composite fiber having an elongation of 23% were obtained. The thickness of the sheath component of this fiber was 1.5 μm. The drawn yarn was crimped, heat-set, and cut to a fiber length of 51 mm to produce staple fibers. A spun yarn was obtained from the staple fiber by an ordinary method, and a plain woven fabric having a basis weight of 100 g / m ² was produced by an ordinary method.

【００２８】《繊維並びに布帛形態での崩壊速度の実
験》上記フィラメント繊維と、上記平織物とを用い、こ
れらからなる多数の試料を用意して各々夏季に農耕地上
に放置し、その間目視観察と共に、一定期間ごとでの各
々の強力保持率を測定した。（前者使用の場合を実施例
４、後者使用の場合を実施例５とする。） 実施例４の場合、一部試料を２カ月後でその強力保持率
を測定したところ、強力保持率は９０％とその低下があ
まり認められなかった。他のそのままにしておいた試料
は、ほぼ４カ月前後でそのフィラメント表面の崩壊が始
まり、実験開始から８カ月後での強力保持率は０〜４０
％となり、すでに芯成分のバクテリアや微生物による分
解が始まっていることが観測された。また実施例５の場
合も、一部試料の２カ月後での強力利用率は９０％で当
初からの低下はあまり認められなかった。しかし他のそ
のままにしておいた試料の表面側は同じくほぼ４カ月前
後で繊維表面の崩壊が始まり、実験開始から８カ月後で
は、裏面側（地面側）の崩壊が表面側のそれより若干遅
いと観測されるものの、強力保持率は３０〜４０％とな
った。<< Experiment of Disintegration Rate in Fiber and Cloth Form >> Using the above filament fiber and the above plain weave, a large number of samples composed of these were prepared, and each was left on the cultivated ground in the summer season. The strength retention of each was measured at regular intervals. (The case of the former use is Example 4 and the case of the latter use is Example 5.) In the case of Example 4, when the strength retention of some of the samples was measured two months later, the strength retention was 90. % And its decrease was not so noticeable. In other samples left undisturbed, the filament surface began to collapse approximately four months later, and the strength retention after 8 months from the start of the experiment was 0 to 40.
%, Indicating that the decomposition of the core component by bacteria or microorganisms has already started. Also, in the case of Example 5, the strength utilization rate of some of the samples after two months was 90%, and the decrease from the beginning was not so much recognized. However, on the surface side of the other samples left undisturbed, the collapse of the fiber surface also started around 4 months, and the collapse on the back side (ground side) was slightly slower than that on the front side 8 months after the start of the experiment. However, the strength retention was 30 to 40%.

【００２９】実施例６： 《ポリマーの製造》実施例４、５で作った前記ポリマー
を用いた。 《繊維並びに布帛（作業用手袋）の製造》実施例４、５
で作った脂肪族ポリエステルの両チップを用い、これら
を２系統の溶融系を持つ複合紡糸機を用いて、複合比
１：０．３、紡糸温度１９０℃、巻取速度６４０ｍ／分
で、図２の（ａ）で示される断面形状のサイド・バイ・
サイド型複合繊維の溶融紡糸を行なった。次いでこの紡
出糸条を延伸温度４５℃で４倍に延伸し、捲縮を付与
し、熱固定を行ない、さらに繊維長５１ｍｍに切断し
て、繊度３ｄ、強度２．５ｇ／ｄ、伸度２３％の上記サ
イド・バイ・サイド型ステープル繊維を作った。またこ
のステープル繊維からなる紡績糸を用いて常法により作
業用手袋作った。Example 6 << Preparation of Polymer >> The polymers prepared in Examples 4 and 5 were used. << Production of Fiber and Fabric (Working Gloves) >>
Using both chips of the aliphatic polyester prepared in the above, using a compound spinning machine having two melting systems, a compound ratio of 1: 0.3, a spinning temperature of 190 ° C., and a winding speed of 640 m / min. Side-by-side of the sectional shape shown in FIG.
The side-type composite fibers were melt-spun. Next, the spun yarn is stretched 4 times at a stretching temperature of 45 ° C., crimped, heat-set, and further cut to a fiber length of 51 mm, and has a fineness of 3 d, a strength of 2.5 g / d, and an elongation of 23% of the above side-by-side staple fibers were made. Working gloves were made from the staple fibers by a conventional method.

【００３０】《作業用手袋の崩壊速度の実験》試料とし
ての上記作業用手袋の多数を用意して各々夏季に農耕地
上に放置し、その間目視観察と共に一定期間ごとでの、
各々の強力保持率を測定した。一部試料を２カ月後でそ
の強力保持率を測定したところ、強力保持率は９５％と
その低下があまり認められなかった。他のそのままにし
ておいた試料の表面側はほぼ４カ月前後で繊維表面の崩
壊が始まり、実験開始から８カ月後では、裏面側（地面
側）の崩壊が表面側のそれより若干遅いと観測されるも
のの、強力保持率は３０〜４０％となった。<< Experiment on the disintegration speed of working gloves >> A large number of the working gloves described above were prepared as samples, and each was allowed to stand on the arable land in the summer season.
Each strength retention was measured. When the strength retention of some of the samples was measured two months later, the strength retention was 95%, which was not significantly reduced. On the front side of the other sample, the collapse of the fiber surface started about 4 months later, and it was observed that the collapse on the back side (ground side) was slightly slower than that on the front side 8 months after the start of the experiment. However, the strength retention was 30 to 40%.

【００３１】[0031]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、生分解
性のポリマー成分（Ａ）を、特定のポリマー成分（Ｂ）
で少なくとも一部を被覆した複合繊維とすることによ
り、使用中の一定期間まではその機械的特性を十分に維
持して使用でき、しかし一定期間が経過すると、複合の
一成分（Ｂ）が光照射による分解を受け、崩壊し、脱落
に至り、それにより生分解性のポリマー成分（Ａ）は以
後バクテリアや微生物による分解を容易に受け、繊維と
して急速に崩壊、分解を受けることとなるものである。
従って本発明の繊維並びにこれからなる繊維製品は、自
然界に放置されたとき、一定期間後にはその形態を崩壊
させ、かつ最終的にも生分解されるものであるので、そ
の繊維あるいは繊維製品の形態、特性がいつまでも残る
ことによる自然界への悪影響が回避できるものである。
このような本発明の繊維並びに繊維製品は、タバコフィ
ルター材、種まきシート、防草シート、作業用シート、
ベタガケ材、食品用トレーや簡易弁当箱、食品包装材、
車輌用シート、天井材、衛材等の用途に用いるのに極め
て好適である。As described above, according to the present invention, the biodegradable polymer component (A) is replaced with the specific polymer component (B).
By using a composite fiber at least partially coated with the above, the mechanical properties can be sufficiently maintained for a certain period of use, but after a certain period, one component (B) of the composite becomes light The biodegradable polymer component (A) is easily degraded by bacteria and microorganisms, and rapidly decomposes and decomposes as a fiber. is there.
Therefore, the fiber of the present invention and a fiber product comprising the same, when left in the natural world, break down their form after a certain period of time, and eventually biodegrade. It is possible to avoid adverse effects on the natural world due to the characteristics remaining forever.
Such fibers and fiber products of the present invention include cigarette filter materials, seeding sheets, weed control sheets, work sheets,
Solid wood, food trays and simple lunch boxes, food packaging materials,
It is extremely suitable for use in applications such as vehicle seats, ceiling materials, and safety materials.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明複合繊維の模式的な断面図例である。FIG. 1 is an example of a schematic cross-sectional view of the composite fiber of the present invention.

【図２】本発明複合繊維の他の複合形態を示す模式的な
断面図例である。FIG. 2 is a schematic sectional view showing another composite form of the composite fiber of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 生分解性ポリマー成分（Ａ） ２ 光分解性ポリマー成分（Ｂ） 1 Biodegradable polymer component (A) 2 Photodegradable polymer component (B)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D01F 8/00 - 8/18 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. ⁷ , DB name) D01F 8/00-8/18

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】生分解性のポリマーからなる成分と、抗菌
剤を含有する光分解性ポリマーからなる成分とが複合さ
れてなる複合繊維において、後者成分が繊維表面の少な
くとも１／１０以上を占めるように複合してなる生分解
性複合繊維。1. A composite fiber comprising a biodegradable polymer component and a photodegradable polymer component containing an antimicrobial agent, wherein the latter component occupies at least 1/10 or more of the fiber surface. Biodegradable composite fiber. 【請求項２】光分解性ポリマーが抗菌剤を含有しておら
ず、かつ実質的に繊維表面の１００％を占有している請
求項１に記載の複合繊維。2. The conjugate fiber according to claim 1, wherein the photodegradable polymer does not contain an antibacterial agent and occupies substantially 100% of the fiber surface. 【請求項３】光分解性ポリマーが生分解性を有している
ことを特徴とする請求項１に記載の複合繊維。3. The conjugate fiber according to claim 1, wherein the photodegradable polymer has biodegradability.