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公開番号2025041924
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-26
出願番号2024230179,2022541777
出願日2024-12-26,2021-01-06
発明の名称再生可能な原料からなる生分解性ポリマー繊維
出願人トレヴィラゲーエムベーハー
代理人弁理士法人三枝国際特許事務所
主分類D01F 8/14 20060101AFI20250318BHJP(天然または人造の糸または繊維;紡績)
要約【課題】コンベアライン上での延伸において、良好な繊維の後加工が可能であり、更に、生分解性でありながらも熱収縮の程度が小さい、再生可能な原料からなるポリマー繊維を提供する。
【解決手段】成分A(コア)及び成分B(シェル)を含み、(i)成分Aにおける熱可塑性ポリマーの融点は、成分Bにおける熱可塑性ポリマーの融点より少なくとも5℃高く、(ii)成分Aを含む繊維材料はバイオポリマーAを含み、成分Bを含む繊維材料はバイオポリマーBを含み、(iii)バイオポリマーAは脂肪族ポリエステル、好ましくは乳酸の繰り返し単位を含むバイオポリマーであり、バイオポリマーBは脂肪族ポリエステルであり、バイオポリマーB及びバイオポリマーAはその化学構造に関して異なっている、二成分ポリマー繊維において、二成分ポリマー繊維は、110℃で測定される熱風熱収縮率が0%～10%の範囲である、二成分ポリマー繊維である。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
二成分ポリマー繊維であって、前記繊維は成分Ａ（コア）及び成分Ｂ（シェル）を含み、
（ｉ）成分Ａにおける熱可塑性ポリマーの融点は、成分Ｂにおける熱可塑性ポリマーの融点より少なくとも５℃高く、
（ｉｉ）成分Ａを含む繊維材料はバイオポリマーＡを含み、成分Ｂを含む繊維材料はバイオポリマーＢを含み、
（ｉｉｉ）前記バイオポリマーＡは脂肪族ポリエステル、好ましくは乳酸の繰り返し単位を含むバイオポリマーであり、前記バイオポリマーＢは脂肪族ポリエステルであり、前記バイオポリマーＢ及び前記バイオポリマーＡはその化学構造に関して異なっている、
二成分ポリマー繊維において、
前記二成分ポリマー繊維は、１１０℃で測定される熱風熱収縮率が０％～１０％の範囲であることを特徴とする、二成分ポリマー繊維。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記バイオポリマーＡ及び前記バイオポリマーＢは、各々、ＡＳＴＭＤ５３３８－１５による、生物学的に分解可能な合成バイオポリマーであることを特徴とする、請求項１に記載のポリマー繊維。
【請求項３】
前記バイオポリマーＡは、乳酸の繰り返し単位、ヒドロキシ酪酸の繰り返し単位及び／又はグリコール酸の繰り返し単位、好ましくは乳酸の繰り返し単位及び／又はグリコール酸の繰り返し単位、特に乳酸の繰り返し単位を含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載のポリマー繊維。
【請求項４】
前記バイオポリマーＡは、最小５００ｇ／ｍｏｌ、好ましくは最小１０００ｇ／ｍｏｌ、より好ましくは最小５０００ｇ／ｍｏｌ、最も好ましくは最小１００００ｇ／ｍｏｌ、特に最小２５０００ｇ／ｍｏｌの数平均分子量（Ｍｎ）を有するポリ乳酸であることを特徴とする、請求項１、２又は３に記載のポリマー繊維。
【請求項５】
前記バイオポリマーＡは、最大１００００００ｇ／ｍｏｌ、好ましくは最大５０００００ｇ／ｍｏｌ、特に最大１０００００ｇ／ｍｏｌの数平均分子量（Ｍｎ）を有するポリ乳酸であることを特徴とする、請求項１～４の一項以上に記載のポリマー繊維。
【請求項６】
前記バイオポリマーＡは、７５０ｇ／ｍｏｌ～５００００００ｇ／ｍｏｌの範囲、好ましくは５０００ｇ／ｍｏｌ～１００００００ｇ／ｍｏｌの範囲、より好ましくは１００００ｇ／ｍｏｌ～５０００００ｇ／ｍｏｌの範囲、最も好ましくは３００００ｇ／ｍｏｌ～５０００００ｇ／ｍｏｌの範囲の重量平均分子量（Ｍｗ）を有するポリ乳酸であり、これらのポリマーの多分散性は１．５～５の範囲であることを特徴とする、請求項１、２又は３に記載のポリマー繊維。
【請求項７】
前記バイオポリマーＡは、０．５ｄｌ／ｇ～８．０ｄｌ／ｇの範囲、好ましくは０．８ｄｌ／ｇ～７．０ｄｌ／ｇの範囲、より好ましくは１．５ｄｌ／ｇ～３．２ｄｌ／ｇの範囲の、０．１％ポリマー濃度のクロロホルム中２５℃で測定される固有粘度を有するポリ乳酸であることを特徴とする、請求項１～６の一項以上に記載のポリマー繊維。
【請求項８】
前記バイオポリマーＡは、２０℃より高い、好ましくは２５℃より高い、特に３０℃より高い、より好ましくは３５℃より高い、特に４０℃より高いガラス転移温度を有することを特徴とする、請求項１～７の一項以上に記載のポリマー繊維。
【請求項９】
前記バイオポリマーＢは、少なくとも１００００ダルトン、特に少なくとも１２０００
ダルトン、より好ましくは少なくとも１２５００ダルトン、かつ、最大で１２００００ダルトンまで、特に１０００００ダルトンまで、最も好ましくは８００００ダルトンまでの数平均分子量（Ｍｎ）を有することを特徴とする、請求項１～８の一項以上に記載のポリマー繊維。
【請求項１０】
前記バイオポリマーＢは、少なくとも５００００ダルトン、かつ、最大で２４００００ダルトンまで、特に１９００００ダルトンまで、最も好ましくは１０００００ダルトンまでの重量平均分子量（Ｍｗ）を有することを特徴とする、請求項１～８の一項以上に記載のポリマー繊維。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、良好な物理的特性を有する再生可能な原料で作製された生物学的に分解可能なポリマー繊維、並びにその製造方法及びその使用に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
ポリマー繊維、即ち合成ポリマーをベースとする繊維は、工業的に大量生産される。そのために、下地の合成ポリマーが融解紡糸工程で加工される。この工程では、熱可塑性のポリマー材料が溶融され、押出機によって液体状態で紡糸ビームに導かれる。溶融された材料は、次いでこの紡糸ビームから所謂紡糸ノズルに導かれる。紡糸ノズルは、通常、複数の穿孔を有する紡糸ノズルを有し、該穿孔から繊維の個々のキャピラリー（フィラメント）が延伸される。融解紡糸手順の他に、湿式又は溶媒紡糸法も紡績繊維の製造に使用される。このために、溶融物の代わりに、合成ポリマーの高粘性溶液が、微細な穿孔を有するノズルを通して延伸される。当業者は、両方法を、所謂多段紡糸手順と呼んでいる。
【０００３】
このようにして製造されたポリマー繊維は、織物及び／又は技術的用途に使用される。ここで、ポリマー繊維が水系において良好な分散特性を有することが、例えば、湿式フリースの製造において有利である。さらに、織物用途においては、ポリマー繊維が良好な機械的硬さを有することが、例えば、繊維の後加工、例えば、コンベアライン上での延伸のために良好に機能し得るため、有利である。織物用途については、特にフリースの形態のポリマー繊維の熱収縮の程度が小さいことも有利である。
【０００４】
各々の最終用途又は必要な中間処理工程、例えば延伸及び／又は捲縮のために、ポリマー繊維は、通常、仕上げされた又は処理されるべきポリマー繊維の表面に適用される、適切な仕上げ又は層の適用によって、修飾され又は整えられる。
【０００５】
別の可能性として、例えば、ポリマーの主鎖及び／又は側鎖に難燃効果を有する化合物を組み込むことによって、化学的修飾をポリマーベース構造自体に実施することができる。
【０００６】
この他に、帯電防止剤又は着色顔料等の添加剤を、多段紡糸工程中に、溶融した熱可塑性ポリマー又はポリマー繊維に導入することができる。
【０００７】
ポリマー繊維の分散挙動は、とりわけ、合成ポリマーの性質によって影響される。したがって、特に、熱可塑性ポリマーの繊維について、水系における分散特性は、表面に適用される仕上げ又は層によって影響される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
近年来、再生可能な原料から製造される他に、上記の要件を満たすだけでなく、可能な限り後の用途において全く又はほんのわずかな調整しか必要とせず、これにより、既存の工程及び機械を継続して使用することができるという繊維系に対する更なる要望があった。
【０００９】
したがって、解決すべき課題は、良好な物理特性を有することとなり、これにより、例えばコンベアライン上での延伸において、良好な繊維の後加工が可能であり、更に、生分解性でありながらも熱収縮の程度が小さいこととなる、再生可能な原料からなるポリマー繊維を提供することである。再生可能な原料からなるポリマー繊維が良好な分散特性、特
に長期的な分散性を有し、より長期間の保存後でも利用可能となれば更に有利である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
ここに記載した課題は本発明による二成分ポリマー繊維であって、該繊維が成分Ａ（コア）及び成分Ｂ（シェル）を含み、成分Ａ中の熱可塑性ポリマーの融点が成分Ｂ中の熱可塑性ポリマーの融点より少なくとも５℃高く、成分Ａを含む繊維材料がバイオポリマーＡを含み、成分Ｂを含む繊維材料がバイオポリマーＢを含む、二成分ポリマー繊維によって解決される。
（【００１１】以降は省略されています）

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