JP3342566B2 - 生分解性複合モノフィラメントとその製造法 - Google Patents
生分解性複合モノフィラメントとその製造法Info
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Description
ートとポリエチレンサクシネートとの共重合体(単独重
合体を含む)からなる一定の耐熱性を有し、寸法安定性
に優れた生分解性複合モノフィラメントとその製造法に
関するものである。
れる産業資材用繊維としては、強度等の糸質性能及び耐
候性の優れたものが要求されており、主としてポリアミ
ド、芳香族ポリエステル、ビニロン、ポリオレフィン等
からなるものが使用されている。しかし、これらの繊維
は自然分解性がなく、使用後、海や山野に放置すると種
々の公害を引き起こすという問題がある。この問題は、
使用後、焼却、埋め立てあるいは回収再生により処理す
れば解決されるが、これらの処理には多大の費用を要す
るため、現実には海や山野に放置され、景観を損なうば
かりでなく、鳥や海洋生物、ダイバー等に絡みついて殺
傷したり、船のスクリューに絡みついて船舶事故を起こ
したりする事態がしばしば発生している。
然分解性(加水分解性又は生分解性)の素材を用いるこ
とが考えられる。
ースやキチン等の多糖類、カット・グット(腸線)や再
生コラーゲン等の蛋白質やポリペプチド(ポリアミノ
酸)、ポリ(β−ヒドロキシアルカノエート)、ポリグ
リコリドやポリラクチドのようなポリ(α−オキシ
酸)、ポリ−ε−カプロラクトン等の脂肪族ポリエステ
ル等がよく知られている。
する場合、多糖類やポリアミノ酸のように湿式紡糸法で
製造しなければならなかったり、ポリ(α−オキシ酸)
のように素材のコストが極めて高かったり、高強度の繊
維を得ることができなかったりするという問題があっ
た。また、ポリ−ε−カプロラクトンは比較的安価な完
全生分解性の合成高分子であって、溶融紡糸が可能であ
るが、融点が60℃と低いためにその用途が制限されると
いう問題があった。
ロキシアルカノエート)は、融点が130〜180 ℃の生分
解性熱可塑性ポリエステルとしてよく知られており、繊
維を製造することも試みられている。例えば、引張強度
が3g/dのモノフィラメントが得られたという報道
(1992年1月17日付日刊工業新聞)があるが、この強度
では実用上十分ではないという問題があった。
つ、実用に供することができる一定の耐熱性を有し、自
然環境下で、微生物により完全に分解されるポリブチレ
ンサクシネートとポリエチレンサクシネートとの共重合
体から高強度の生分解性モノフィラメントが得られるこ
とを見出した (特願平5−300905号) 。しかし、この生
分解性モノフィラメントは、従来のものに比べ良好な特
性を示したが、結節強度及び耐摩耗性の点で向上が望ま
れていた。
つ、実用に供することができる一定の耐熱性を有し、物
理的性質、特に結節強度及び耐摩耗性に優れ、自然環境
下で、微生物により完全に分解される生分解性複合モノ
フィラメントとその製造法を提供しようとするものであ
る。
題を解決するために、鋭意検討の結果、特定の共重合モ
ル比のポリブチレンサクシネート(PBSという)とポ
リエチレンサクシネート(PESという)との共重合体
を用い、鞘部を芯部よりも低融点のポリマーとした複合
モノフィラメントを適切な条件で製糸することによりこ
の目的が達成されることを見出し、本発明に到達した。
ある。 (1) モル比 100/0 〜65/35及び20/80〜 0/100 の範
囲のPBSとPESとの共重合体からなる芯鞘型複合モ
ノフィラメントであって、鞘部が芯部よりも低融点のポ
リマーで構成されている生分解性複合モノフィラメン
ト。 (2) モル比 100/0 〜65/35及び20/80〜 0/100 の範
囲のPBSとPESとの共重合体からなり、鞘部が芯部
よりも低融点のポリマーで構成された同心鞘芯型複合モ
ノフィラメントを溶融紡出し、紡出糸条を鞘部のポリマ
ーの結晶化温度より10℃低い温度から40℃低い温度の範
囲内の冷却浴中で冷却し、得られた未延伸糸を第1段目
延伸倍率が5倍以上、7倍未満で、総延伸倍率が7倍以
上となるように多段延伸することを特徴とする生分解性
複合モノフィラメントの製造法。
発明において用いられるPBSとPESとの共重合体
は、モル比 100/0 〜65/35及び20/80〜 0/100 の範
囲のものであることが必要であり、特にモル比100/0
〜80/20及び10/90〜 0/100 の範囲のものが好まし
い。PBSとPESとの共重合体は、共重合モル比によ
りその融点が図1のように変化する。上記の共重合モル
比のポリマーは、融点が70℃以上で、一定の耐熱性を有
するが、上記の範囲外のポリマーは、融点が70℃未満
で、耐熱性が劣り、好ましくない。また、PBSとPE
Sとの共重合体は、数平均分子量が約 30000以上のもの
が、製糸性及び得られるモノフィラメントの特性の点で
好ましい。
ー、芯部に高融点ポリマーを用いた複合モノフィラメン
トとするが、融点差が5℃以上、好ましく10℃以上とな
るようにすることが望ましい。PBSとPESとの共重
合体においては、低融点の共重合体ほどヤング率が低
く、柔軟になるため、鞘部に低融点の共重合体を用いる
と得られるモノフィラメントの結節強度及び耐摩耗性が
向上する。
Sとの共重合モル比が 100/0 〜80/20又は 5/95〜 0
/100 のものを使用するのが好ましい。PBS及びPE
Sのうち、多い方の成分の割合が上記の範囲より少ない
場合、柔軟で結晶性の低い性質を示す重合体になるため
に、得られる複合モノフィラメントの直線強度及び結節
強度が劣るようになる。
5/1が好ましい。芯部の割合が小さすぎるとモノフィ
ラメントの直線強度及び結節強度が低くなり、逆に大き
すぎると鞘成分の影響が小さくなり、結節強度の向上が
見られない。
は、まず、モル比 100/0 〜65/35及び20/80〜 0/10
0 の範囲のPBSとPESとの共重合体からなり、鞘部
が芯部よりも低融点のポリマーで構成された同心鞘芯型
複合モノフィラメントを溶融紡出する。
比により異なるが、 150〜220 ℃とすることが望まし
い。紡糸温度が 150℃未満であると溶融押出しが困難で
あり、220℃を超えるとポリマーの分解が顕著となり、
高強度のモノフィラメントを得ることが困難となる。
より10℃低い温度から40℃低い温度の範囲内の冷却浴中
で冷却される。冷却は、水、エチレングリコール等の冷
媒浴中を通して行われる。冷却温度が高すぎると、冷却
不足により冷媒浴内の糸道変更ローラやガイド上で変形
が起こることがある。また、この種のポリマーは結晶化
速度が遅いために、冷却温度が低すぎると結晶化が進ま
ず、同一口金から複数のモノフィラメントを紡出する場
合、モノフィラメント同士の密着が起こることがある。
後又は巻き取ることなく連続して延伸される。延伸は、
多段階で行うことが必要である。第1段目の延伸は、室
温もしくは加熱された気体中又は熱水、グリセリン、エ
チレングリコール、シリコーンオイル等の加熱液体中
で、鞘部ポリマーの融点以下の温度で、5倍以上、7倍
未満の延伸倍率で行われる。第1段目の延伸倍率が5倍
未満であると延伸斑が発生し、一方、7倍以上であると
切断が多発していずれも好ましくない。第2段目以降の
延伸は、加熱時間にもよるが、通常、鞘部ポリマーの融
点近辺、好ましくは融点より15℃低い温度から30℃高い
温度の範囲内の加熱雰囲気中で行われる。
フィラメントは、前述のように安価で、実用に耐え得る
一定の耐熱性と優れた物理的性質と生分解性を有するも
のである。
度と結節強度を示す理由は明確ではないが、芯部の剛性
層によって直線強度が維持され、鞘部の柔軟層が結節部
分にかかる応力を緩和するためと思われる。また、耐摩
耗性が向上するのは、鞘部の柔軟層によるものと考えら
れる。
る。なお、測定、評価法は次のとおりである。 (a) 直線強度及び結節強度 JIS L 1013に準じて測定した。 (b) 生分解性(重量減少率) 試料長10mのモノフィラメントを綛状にし、9月から12
月の3カ月間土壌中に埋設後取り出し、重量減少率を求
めて評価した。 (c) 耐摩耗性 試料長20cmのモノフィラメントに 0.2g/dの荷重をか
け、摩擦子に直径 4.0mmの六角レンチを用い、ストロー
ク回数36回/分、ストローク長72mm、摩擦角度90度の条
件で摩擦試験を行い、モノフィラメントが切断するまで
の回数を測定して評価した。
Sとの共重合体を鞘部、数平均分子量が約40000 のPB
Sを芯部として、それぞれ別々にエクストルーダー型溶
融紡糸機に供給し、温度 160℃で溶融し、鞘芯重量比が
1/3になるように直径 2.1mmの紡糸孔を2個有する紡
糸口金を用いて紡出後、温度16℃、長さ2mの水浴中で
冷却した後、10m/分の速度で引き取り、直ちに65℃の
温水浴中で、延伸倍率(DR1) 5.2倍で第1段目の延伸
を行い、次いで加熱長3m、温度120℃のオーブン中
で、全延伸倍率(DRT ) が 7.9倍になるように第2段
目の延伸を行い、さらに、長さ 1.5m、温度 125℃のオ
ーブン中で 0.95 倍に弛緩熱処理を行って巻取り、直径
0.286mmの複合モノフィラメントを得た。
るに際し、表1に示す条件で製糸を行った。
単成分モノフィラメントを得るに際し、表1に示す条件
で製糸を行った。
1に、得られたモノフィラメントの特性値等を表2に示
す。
1〜5では、直線強度、結節強度とも高く、耐摩耗性が
良好なモノフィラメントが得られた。しかし、単成分モ
ノフィラメントとした比較例1〜4、鞘芯の融点差が逆
転している比較例5及び総延伸倍率が7倍より小さい比
較例6では、いずれかの特性の劣ったモノフィラメント
しか得られなかった。また、一段で7倍以上に延伸しよ
うとした比較例7では、断糸が著しく、製糸不能であっ
た。
て実用に供することができる一定の耐熱性を有し、か
つ、高強度の生分解性複合モノフィラメントが提供され
る。そして、本発明の生分解性モノフィラメントは漁網
や釣り糸等の漁業資材、防虫、防鳥ネットや植生ネット
のような農業資材、コンポスト用バッグのような生活資
材、その他一般産業資材用として好適であり、使用後は
微生物が存在する環境下に放置しておけば一定期間後に
は完全に分解するため、本発明の複合モノフィラメント
を使用すれば特別な廃棄物処理を必要とすることなく、
公害を防止することが可能となる。
ル比と融点との関係を示す図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 モル比 100/0 〜65/35及び20/80〜 0
/100 の範囲のポリブチレンサクシネートとポリエチレ
ンサクシネートとの共重合体からなる芯鞘型複合モノフ
ィラメントであって、鞘部が芯部よりも低融点のポリマ
ーで構成されていることを特徴とする生分解性複合モノ
フィラメント。 - 【請求項2】 モル比 100/0 〜65/35及び20/80〜 0
/100 の範囲のポリブチレンサクシネートとポリエチレ
ンサクシネートとの共重合体からなり、鞘部が芯部より
も低融点のポリマーで構成された同心鞘芯型複合モノフ
ィラメントを溶融紡出し、紡出糸条を鞘部のポリマーの
結晶化温度より10℃低い温度から40℃低い温度の範囲内
の冷却浴中で冷却し、得られた未延伸糸を第1段目延伸
倍率が5倍以上、7倍未満で、総延伸倍率が7倍以上と
なるように多段延伸することを特徴とする生分解性複合
モノフィラメントの製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08730594A JP3342566B2 (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | 生分解性複合モノフィラメントとその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08730594A JP3342566B2 (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | 生分解性複合モノフィラメントとその製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07278965A JPH07278965A (ja) | 1995-10-24 |
JP3342566B2 true JP3342566B2 (ja) | 2002-11-11 |
Family
ID=13911122
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP08730594A Expired - Lifetime JP3342566B2 (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | 生分解性複合モノフィラメントとその製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3342566B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP4867040B2 (ja) * | 2007-03-29 | 2012-02-01 | 東レ・モノフィラメント株式会社 | 弗素系樹脂モノフィラメント、その製造方法および工業織物 |
CN112251846A (zh) * | 2020-10-28 | 2021-01-22 | 深圳市华远新材料有限公司 | 一种用于香烟过滤嘴具有o型皮芯结构的可降解丝束及其制备方法 |
CN112267172A (zh) * | 2020-10-28 | 2021-01-26 | 深圳市华远新材料有限公司 | 一种用于香烟过滤嘴具有h型皮芯结构的可降解丝束及其制备方法 |
-
1994
- 1994-03-31 JP JP08730594A patent/JP3342566B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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