JP2008038285A - Rope - Google Patents

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JP2008038285A
JP2008038285A JP2006214174A JP2006214174A JP2008038285A JP 2008038285 A JP2008038285 A JP 2008038285A JP 2006214174 A JP2006214174 A JP 2006214174A JP 2006214174 A JP2006214174 A JP 2006214174A JP 2008038285 A JP2008038285 A JP 2008038285A
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Yoshifumi Sato
佳史 佐藤
Kota Nakamura
浩太 中村
Katsunori Futai
克典 二井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rope which uses polylactic acid fibers, has improved hydrolysis resistance, and can especially suitably be used for industry. <P>SOLUTION: This rope uses the polylactic acid fibers whose terminal carboxyl groups are partially or wholly blocked with at least one glycidyl group-containing triazine skeleton compound represented by the general formula (I) (wherein, at least one of R<SB>1</SB>to R<SB>3</SB>is a glycidyl group, and the remainders are each a group selected from H, 1-10C alkyl groups, hydroxyl group, and allyl group) as at least a part of rope-constituting elements. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明はポリ乳酸繊維を用いたロープに関するものであり、従来のポリ乳酸繊維を用いたロープで問題となっていた易加水分解性の問題を解決したロープに関するものである。   The present invention relates to a rope using polylactic acid fiber, and relates to a rope that solves the problem of easily hydrolyzable, which has been a problem with conventional ropes using polylactic acid fiber.

ポリ乳酸樹脂は、燃焼や廃棄を行っても環境負荷の小さい樹脂として近年注目されている。ポリ乳酸が地球環境に優しい素材と言われる理由は、植物等の非石油系原料から得られ、生分解性を有するためである。ポリ乳酸の生分解機構は、加水分解により分子量が低下した後に微生物による生分解が始まることが一般に知られており、また、その加水分解速度が速いことも周知の事実である。   In recent years, polylactic acid resin has attracted attention as a resin having a small environmental load even if it is burned or discarded. The reason why polylactic acid is said to be an environmentally friendly material is that it is obtained from non-petroleum raw materials such as plants and has biodegradability. The biodegradation mechanism of polylactic acid is generally known to start with biodegradation by microorganisms after the molecular weight is reduced by hydrolysis, and it is also well known that the hydrolysis rate is fast.

このポリ乳酸樹脂を用いたポリ乳酸繊維は、廃棄した後も自然環境下に蓄積することが無く、独特の風合いを有することから、係船索やタグライン、ボートホール等の船舶用ロープや、ザイルやレンジャロープ等の陸上ロープとして実用化に向けた検討が進められている。   Polylactic acid fiber using this polylactic acid resin does not accumulate in the natural environment even after being discarded and has a unique texture, so it can be used for ship ropes such as mooring lines, taglines, boat halls, Studies are underway for practical use as land ropes such as ropes and ranger ropes.

しかしながら、主に屋外や水中で使用されることの多い産業用ロープに関しては、一定期間以上強度を保持することが求められているため、ポリ乳酸の有する「加水分解速度の速さ」が問題となり、近年までに他素材を代替する素材となっていないのが現状である。   However, for industrial ropes that are often used mainly outdoors or underwater, it is required to maintain strength over a certain period of time, so the “fast hydrolysis rate” of polylactic acid is a problem. However, the current situation is that it has not become a substitute for other materials until recently.

従来技術の中で、耐加水分解性に優れ、産業用用途に適したポリ乳酸繊維を得る技術が特許文献1〜3等に記載されており、特許文献1には、カルボジイミド化合物を添加してポリ乳酸の加水分解を抑制する技術が開示され、また、特許文献2および3には、それぞれオキサゾリン化合物、エポキシ化合物を添加することでポリ乳酸の加水分解を抑制する技術が開示されている。
特開2004−332166号公報 特開2001−323056号公報 特開2001−335626号公報
Among the prior arts, technologies for obtaining polylactic acid fibers that are excellent in hydrolysis resistance and suitable for industrial use are described in Patent Documents 1 to 3 and the like. In Patent Document 1, a carbodiimide compound is added. Techniques for suppressing the hydrolysis of polylactic acid are disclosed, and Patent Documents 2 and 3 disclose techniques for suppressing hydrolysis of polylactic acid by adding an oxazoline compound and an epoxy compound, respectively.
JP 2004-332166 A JP 2001-323056 A JP 2001-335626 A

しかしながら、特許文献1記載のカルボジイミド化合物を添加してポリ乳酸繊維を得ようとした場合には、ポリ乳酸繊維製造工程において、カルボジイミド化合物に由来するイソシアネートが悪臭を発して作業環境が悪化するという問題や、カルボジイミドによりポリマーが増粘して製糸性を悪化させる問題を有していた。また本発明者らが特許文献2および3記載の方法を追試したところ、該化合物とカルボキシル基末端との反応性が悪く、通常の紡糸方法ではカルボキシル基末端の封鎖性が不十分であるとの結果であった。   However, when the carbodiimide compound described in Patent Document 1 is added to obtain a polylactic acid fiber, in the polylactic acid fiber manufacturing process, the isocyanate derived from the carbodiimide compound generates a bad odor and the working environment is deteriorated. In addition, the carbodiimide has a problem of increasing the viscosity of the polymer and deteriorating the yarn forming property. In addition, when the present inventors re-examined the methods described in Patent Documents 2 and 3, the reactivity between the compound and the carboxyl group terminal was poor, and the normal spinning method showed that the carboxyl group terminal blockage was insufficient. It was a result.

そこで本発明は、従来のポリ乳酸繊維を使用したロープで大きな問題となっていた加水分解による劣化問題を解決し、耐加水分解性に優れたロープを提供することを課題とする。   Then, this invention makes it a subject to solve the degradation problem by the hydrolysis which became a big problem with the rope using the conventional polylactic acid fiber, and to provide a rope excellent in hydrolysis resistance.

本発明者らが前述の課題について鋭意検討した結果、一般式(I)で表される、少なくとも1種の化合物によってカルボキシル基末端の一部又は全部が封鎖されてなるポリ乳酸繊維を少なくとも構成要素の一部としたロープが前述の課題を解決することを見出した。   As a result of intensive studies on the above-mentioned problems by the present inventors, at least a component of a polylactic acid fiber represented by the general formula (I) in which part or all of the carboxyl group ends are blocked with at least one compound is provided. It was found that a rope as a part of the problem solved the above-mentioned problem.

Figure 2008038285
Figure 2008038285

(ここで、R〜Rのうち、少なくとも1つはグリシジル基であり、残りは水素、炭素原子数1〜10のアルキル基、水酸基、アリル基から選ばれた基を表す。) (Here, at least one of R 1 to R 3 is a glycidyl group, and the rest represents a group selected from hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a hydroxyl group, and an allyl group.)

なお、本発明のロープは、以下の(1)〜(4)を好ましい形態とし、船舶用ロープおよび陸上用ロープとしての用途に適した場合に最良の効果を発現する。
(1)ポリ乳酸繊維のカルボキシル基末端濃度が20当量/t以下であること、
(2)一般式(I)で表される化合物の添加量がポリ乳酸繊維全体の0.1〜5重量%であること、
(3)一般式(I)で表される化合物がジアリルモノグリシジルイソシアヌレート、モノアリルジグリシジルイソシアヌレート、およびトリグリシジルイソシアヌレートから選ばれる1種以上であること、
(4)ポリ乳酸繊維の交絡度が5〜70であること。
In addition, the rope of this invention makes the following (1)-(4) a preferable form, and expresses the best effect, when it is suitable for the use as a ship rope and a land rope.
(1) The carboxyl group terminal concentration of the polylactic acid fiber is 20 equivalent / t or less,
(2) The addition amount of the compound represented by the general formula (I) is 0.1 to 5% by weight of the whole polylactic acid fiber,
(3) The compound represented by the general formula (I) is at least one selected from diallyl monoglycidyl isocyanurate, monoallyl diglycidyl isocyanurate, and triglycidyl isocyanurate,
(4) The entanglement degree of the polylactic acid fiber is 5 to 70.

本発明により、ポリ乳酸繊維を用いたロープにおいて大きな問題となっていた加水分解による劣化問題を解決できる。   According to the present invention, it is possible to solve the degradation problem due to hydrolysis, which has been a big problem in ropes using polylactic acid fibers.

本発明のロープに用いるポリ乳酸繊維は、L−乳酸および/またはD−乳酸を主成分とする乳酸を重合してなるポリ乳酸樹脂から得られ、そのポリ乳酸樹脂の分子量に特に限定は無い。しかしながら、分子量が高すぎると製糸性が悪化する可能性が、分子量が低すぎると繊維として必要な強度が得られない可能性があることから、重量平均分子量(Mw)は10万〜50万の範囲にあることが好ましい。また、さらに好ましいMwの範囲としては15万〜30万の範囲を例示できる。   The polylactic acid fiber used in the rope of the present invention is obtained from a polylactic acid resin obtained by polymerizing lactic acid mainly composed of L-lactic acid and / or D-lactic acid, and the molecular weight of the polylactic acid resin is not particularly limited. However, if the molecular weight is too high, the spinning property may be deteriorated. If the molecular weight is too low, the necessary strength as a fiber may not be obtained. Therefore, the weight average molecular weight (Mw) is 100,000 to 500,000. It is preferable to be in the range. Moreover, as a more preferable range of Mw, a range of 150,000 to 300,000 can be exemplified.

ポリ乳酸樹脂は乳酸と共重合可能な成分との共重合体であってもよい。ポリ乳酸を主体とする共重合物としては、前記乳酸と、例えばε−カプロラクトン等の環状ラクトン類、α−ヒドロキシイソ酪酸、α−ヒドロキシ吉草酸等のα−オキシ酸類、エチレングリコール、1,4−ブタンジオール等のジオール類、コハク酸、セバシン酸、等のジカルボン酸類から選ばれるモノマーの一種又は二種以上を共重合したもの等を例示することができる。共重合の割合としては特に限定されないが、乳酸100重量部に対して、共重合させるモノマーは100重量部以下が好ましく、1〜50重量部がより好ましい。   The polylactic acid resin may be a copolymer of a component copolymerizable with lactic acid. Examples of the copolymer mainly composed of polylactic acid include the lactic acid, cyclic lactones such as ε-caprolactone, α-oxyacids such as α-hydroxyisobutyric acid and α-hydroxyvaleric acid, ethylene glycol, 1,4 Examples thereof include those obtained by copolymerizing one or more monomers selected from diols such as butanediol and dicarboxylic acids such as succinic acid and sebacic acid. The proportion of copolymerization is not particularly limited, but the monomer to be copolymerized is preferably 100 parts by weight or less, more preferably 1 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of lactic acid.

さらに本発明のポリ乳酸繊維中にはポリ乳酸樹脂とブレンド可能な物をブレンドしても良く、ブレンド可能な熱可塑性ポリマーとしては、溶融粘度を低減させるため、ポリカプロラクトン、ポリブチレンサクシネート、およびポリエチレンサクシネートのような脂肪族ポリエステルポリマーを例示することができる。   Further, the polylactic acid fiber of the present invention may be blended with a polylactic acid resin and a blendable thermoplastic polymer, and as a blendable thermoplastic polymer, polycaprolactone, polybutylene succinate, and An aliphatic polyester polymer such as polyethylene succinate can be exemplified.

更には、本発明のポリ乳酸繊維には艶消し剤、難燃剤、耐熱剤、耐光剤、紫外線吸収剤、着色顔料等として無機微粒子や有機化合物を必要に応じて添加することができる。しかしながら、昨今の環境問題を鑑みると、石油系ポリマーのブレンド、該成分の共重合等は極力避け、また各種添加剤も、重金属化合物や環境ホルモン物質は勿論、現時点でその懸念が予想される化合物の一切を用いないものであることが好ましい。   Furthermore, inorganic fine particles and organic compounds can be added to the polylactic acid fiber of the present invention as necessary, such as a matting agent, a flame retardant, a heat resistance agent, a light resistance agent, an ultraviolet absorber, and a color pigment. However, in view of recent environmental problems, avoid blends of petroleum-based polymers, copolymerization of the components as much as possible, and various additives are compounds that are expected to be a concern as well as heavy metal compounds and environmental hormone substances. It is preferable that none of the above is used.

また、本発明のポリ乳酸繊維は、染色工程による強度低下や環境汚染を避けるために予め少なくとも1種類以上の着色剤を含有させることが好ましい。本発明のロープに用いるポリ乳酸繊維に添加される着色剤は、ポリ乳酸繊維に適切な特定の無機、有機顔料および染料であり、具体的には酸化チタン、カーボンブラック、シアニン系、スチレン系、フタロシアニン系、アンスラキノン系、ペリノン系、イソインドリノン系、アンスラキノン系、ベリノン系、イソインドリノン系、キノフタロン系、キノクリドン系、チオインディゴ系化合物等を例示することができるが、これらに限られるものではない。着色剤の含有量としては0.01〜4重量%含有していることが好ましい。着色剤の添加量が0.01重量%未満の場合は色調が不足し、4重量%を超える場合は必要な強度を得ることが困難になる。着色剤の添加量は、ポリマーに対し0.1〜0.6重量%であることがより好ましく0.3〜0.5%の範囲内であることがさらに好ましい。   In addition, the polylactic acid fiber of the present invention preferably contains at least one kind of colorant in advance in order to avoid strength reduction and environmental contamination due to the dyeing process. The colorant added to the polylactic acid fiber used in the rope of the present invention is a specific inorganic, organic pigment and dye suitable for the polylactic acid fiber, specifically titanium oxide, carbon black, cyanine, styrene, Examples include, but are not limited to, phthalocyanine, anthraquinone, perinone, isoindolinone, anthraquinone, berylone, isoindolinone, quinophthalone, quinocridone, and thioindigo compounds. It is not a thing. The content of the colorant is preferably 0.01 to 4% by weight. When the addition amount of the colorant is less than 0.01% by weight, the color tone is insufficient, and when it exceeds 4% by weight, it is difficult to obtain the required strength. The addition amount of the colorant is more preferably from 0.1 to 0.6% by weight based on the polymer, and still more preferably from 0.3 to 0.5%.

本発明のポリ乳酸系繊維には耐磨耗性を向上させるために脂肪酸ビスアミドおよび/またはアルキル置換型の脂肪酸モノアミドを0.1〜5重量%、更に好ましくは0.5〜3重量%含有させても良い。0.1重量%未満では耐磨耗性向上効果が十分に得られず、5重量%を超える場合には必要な強度を得ることが困難となる。脂肪酸ビスアミドおよび/またはアルキル置換型の脂肪酸モノアミドの含有量を上記範囲とすることで、繊維表面の滑り性が向上し、優れた耐摩耗性を付与することができる。脂肪酸ビスアミドとは、飽和脂肪酸ビスアミド、不飽和脂肪酸ビスアミド、芳香族系ビスアミド等の1分子中にアミド結合を2つ有する化合物を指し、例えば、メチレンビスカプリル酸アミド、メチレンビスカプリン酸アミド、メチレンビスラウリン酸アミド、メチレンビスミリスチン酸アミド、メチレンビスパルミチン酸アミド、メチレンビスステアリン酸アミド、メチレンビスイソステアリン酸アミド、メチレンビスベヘニン酸アミド、メチレンビスオレイン酸アミド、メチレンビスエルカ酸アミド、エチレンビスカプリル酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、エチレンビスミリスチン酸アミド、エチレンビスパルミチン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスイソステアリン酸アミド、エチレンビスベヘニン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド、エチレンビスエルカ酸アミド、ブチレンビスステアリン酸アミド、ブチレンビスベヘニン酸アミド、ブチレンビスオレイン酸アミド、ブチレンビスエルカ酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミド、ヘキサメチレンビスベヘニン酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、ヘキサメチレンビスエルカ酸アミド、m−キシリレンビスステアリン酸アミド、m−キシリレンビス−12−ヒドロキシステアリン酸アミド、p−キシリレンビスステアリン酸アミド、p−フェニレンビスステアリン酸アミド、p−フェニレンビスステアリン酸アミド、N,N’−ジステアリルアジピン酸アミド、N,N’−ジステアリルセバシン酸アミド、N,N’−ジオレイルアジピン酸アミド、N,N’−ジオレイルセバシン酸アミド、N,N’−ジステアリルイソフタル酸アミド、N,N’−ジステアリルテレフタル酸アミド、メチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、エチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、ブチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、ヘキサメチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド等であり、アルキル置換型の脂肪酸モノアミドとは、飽和脂肪酸モノアミドや不飽和脂肪酸モノアミド等のアミド水素をアルキル基で置き換えた構造の化合物を指し、例えば、N−ラウリルラウリン酸アミド、N−パルミチルパルミチン酸アミド、N−ステアリルステアリン酸アミド、N−ベヘニルベヘニン酸アミド、N−オレイルオレイン酸アミド、N−ステアリルオレイン酸アミド、N−オレイルステアリン酸アミド、N−ステアリルエルカ酸アミド、N−オレイルパルミチン酸アミド等が挙げられる。該アルキル基は、その構造中にヒドロキシル基等の置換基が導入されていても良く、例えば、メチローラステアリン酸アミド、メチローラベヘニン酸アミド、N−ステアリル−12−ヒドロキシステアリン酸アミド、N−オレイル−12−ヒドロキシステアリン酸アミド等も本発明のアルキル置換型の脂肪酸モノアミドに含むものとする。なかでも、脂肪酸ビスアミドは、アミドの反応性がさらに低いためポリ乳酸と反応しにくく、また、高分子量であるため耐熱性が良く昇華しにくいことから、より好ましく用いることができる。上記脂肪酸ビスアミドやアルキル置換型の脂肪酸モノアミドは単一で添加しても良いし、また複数の成分を混合して用いても良い。   The polylactic acid fiber of the present invention contains 0.1 to 5% by weight, more preferably 0.5 to 3% by weight of fatty acid bisamide and / or alkyl-substituted fatty acid monoamide in order to improve wear resistance. May be. If it is less than 0.1% by weight, the effect of improving the wear resistance cannot be sufficiently obtained, and if it exceeds 5% by weight, it is difficult to obtain the required strength. By setting the content of the fatty acid bisamide and / or the alkyl-substituted fatty acid monoamide in the above range, the slipperiness of the fiber surface can be improved and excellent wear resistance can be imparted. Fatty acid bisamide refers to a compound having two amide bonds in one molecule such as saturated fatty acid bisamide, unsaturated fatty acid bisamide, aromatic bisamide, etc., for example, methylene biscaprylic amide, methylene biscapric amide, methylene bisamide. Lauric acid amide, methylene bis myristic acid amide, methylene bis palmitic acid amide, methylene bis stearic acid amide, methylene bis isostearic acid amide, methylene bis behenic acid amide, methylene bis oleic acid amide, methylene bis erucic acid amide, ethylene bis Caprylic acid amide, ethylene biscapric acid amide, ethylene bislauric acid amide, ethylene bismyristic acid amide, ethylene bispalmitic acid amide, ethylene bisstearic acid amide, ethylene bisisostearic acid Amide, Ethylene bis behenic acid amide, Ethylene bis oleic acid amide, Ethylene bis erucic acid amide, Butylene bis stearic acid amide, Butylene bis behenic acid amide, Butylene bis oleic acid amide, Butylene bis erucic acid amide, Hexamethylene Bistearic acid amide, hexamethylene bisbehenic acid amide, hexamethylene bisoleic acid amide, hexamethylene biserucic acid amide, m-xylylene bisstearic acid amide, m-xylylene bis-12-hydroxystearic acid amide, p- Xylylene bis-stearic acid amide, p-phenylene bis-stearic acid amide, p-phenylene bis-stearic acid amide, N, N′-distearyl adipic acid amide, N, N′-distearyl sebacic acid amide, N, N′- Giole Luadipic acid amide, N, N′-dioleyl sebacic acid amide, N, N′-distearyl isophthalic acid amide, N, N′-distearyl terephthalic acid amide, methylene bishydroxystearic acid amide, ethylene bishydroxystearic acid amide , Butylene bishydroxystearic acid amide, hexamethylene bishydroxystearic acid amide, etc., and alkyl-substituted fatty acid monoamides are compounds having a structure in which amide hydrogen such as saturated fatty acid monoamides and unsaturated fatty acid monoamides are replaced with alkyl groups. For example, N-lauryl lauric acid amide, N-palmityl palmitic acid amide, N-stearyl stearic acid amide, N-behenyl behenic acid amide, N-oleyl oleic acid amide, N-stearyl oleic acid amide, N- Examples include oleyl stearic acid amide, N-stearyl erucic acid amide, and N-oleyl palmitic acid amide. The alkyl group may have a substituent such as a hydroxyl group introduced into its structure, for example, methylol stearamide, methylol behenic acid amide, N-stearyl-12-hydroxystearic acid amide, N-oleyl-12-hydroxystearic acid amide and the like are also included in the alkyl-substituted fatty acid monoamide of the present invention. Of these, fatty acid bisamides can be more preferably used because they are less reactive with polylactic acid because of the lower reactivity of amides, and are high in heat resistance and difficult to sublimate because of their high molecular weight. The fatty acid bisamide and the alkyl-substituted fatty acid monoamide may be added singly or a plurality of components may be mixed and used.

本発明のロープに用いるポリ乳酸繊維は、前記一般式(I)で表される少なくとも1種の化合物によってカルボキシル基末端基の一部又は全部が封鎖されてなることが必要である。ロープに用いるポリ乳酸繊維のカルボキシル基末端の一部又は全部が、前記一般式(I)で表される少なくとも一種の化合物によって封鎖されることで、本発明ロープの耐加水分解特性が飛躍的に向上する。   The polylactic acid fiber used in the rope of the present invention needs to be partially or entirely blocked with at least one compound represented by the general formula (I). Part or all of the carboxyl group ends of the polylactic acid fiber used for the rope are blocked with at least one compound represented by the general formula (I), thereby dramatically improving the hydrolysis resistance of the rope of the present invention. improves.

前記一般式(I)で示される化合物は、トリアジン骨格を有する1〜3官能のグリシジル変性化合物であり、一般式(I)で示される化合物のうち、R〜Rの少なくとも1つがグリシジル基である必要がある。トリアジン骨格に前記グリシジル基が1〜3個有することで、比較的低温で成形するポリ乳酸繊維の紡糸においても高効率でカルボキシル末端基と反応する。また、カルボジイミド化合物のように増粘することがないため、溶融紡糸や延伸工程で分子鎖の配向を阻害することなく、末端封鎖した後も優れた力学特性、製糸性を示す。また、該化合物は耐熱性が高く、高温で成形しても着色の問題がないばかりか、本発明で示唆する添加量であれば作業環境を悪化させる臭気の発生も無い。 The compound represented by the general formula (I) is a 1-3 functional glycidyl-modified compound having a triazine skeleton, and among the compounds represented by the general formula (I), at least one of R 1 to R 3 is a glycidyl group. Need to be. When the triazine skeleton has 1 to 3 glycidyl groups, it reacts with carboxyl end groups with high efficiency even in spinning of polylactic acid fibers molded at a relatively low temperature. Moreover, since it does not thicken like a carbodiimide compound, it shows excellent mechanical properties and yarn-forming properties even after end-capping without hindering the orientation of the molecular chain in the melt spinning or drawing process. Further, the compound has high heat resistance, and there is no problem of coloring even if it is molded at a high temperature, and there is no generation of odor that deteriorates the working environment if the addition amount suggested in the present invention.

なお、R〜Rのうちグリシジル基は好ましくは1〜2個であり、さらに好ましくは1個である。勿論、グリシジル基の数が異なる化合物が複数混合されていてもよい(通常は一般式(I)の合成段階でグリシジル基の数が1〜3個の混合物が分布を持って形成される)。 In addition, among R < 1 > -R < 3 >, Preferably a glycidyl group is 1-2 pieces, More preferably, it is one piece. Of course, a plurality of compounds having different numbers of glycidyl groups may be mixed (usually, a mixture having 1 to 3 glycidyl groups is distributed in the synthesis step of the general formula (I)).

また、R〜Rのうち、グリシジル基以外の基は水素、炭素原子数1〜10のアルキル基、水酸基、アリル基から選ばれる基である。ここで、アルキル基中の炭素原子数は少ない方がよく、炭素原子数1〜5であることが好ましい。上記の中でも、特に末端封鎖性と繊維の力学特性が優れるという点で、一般式(I)で表される化合物としてジアリルモノグリシジルイソシアヌレート(以下、DAMGICと記載)、モノアリルジグリシジルイソシアヌレート(以下、MADGICと記載)、トリグリシジルイソシアヌレート(以下、TGICと記載)が好ましく用いられる。 Moreover, among R 1 to R 3 , groups other than the glycidyl group are groups selected from hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a hydroxyl group, and an allyl group. Here, the number of carbon atoms in the alkyl group should be small, and it is preferably 1 to 5 carbon atoms. Among the above, diallyl monoglycidyl isocyanurate (hereinafter referred to as DAMGIC), monoallyl diglycidyl isocyanurate (hereinafter, referred to as DAMGIC) as the compound represented by the general formula (I) in terms of excellent end capping properties and fiber mechanical properties. In the following, MADGIC) and triglycidyl isocyanurate (hereinafter referred to as TGIC) are preferably used.

また、本発明のロープに用いるポリ乳酸繊維は、前記の一般式(I)の化合物によりポリ乳酸樹脂末端のカルボキシル基の一部又は全部が封鎖されていることから、カルボキシル基末端濃度が低いものである。ここで、カルボキシル基末端濃度とは、ポリマーのカルボキシル基末端だけでなく、残存オリゴマーやモノマー由来のものも併せた全体のカルボキシル基末端濃度を指す。本発明において、十分な耐加水分解性を与えるためにはカルボキシル基末端濃度は20当量/t以下にすることが好ましく、より好ましくは15当量/t以下、さらに好ましくは10当量/t以下、特に好ましくは0〜5当量/t以下である。   The polylactic acid fiber used in the rope of the present invention has a low carboxyl group terminal concentration because part or all of the carboxyl group at the terminal of the polylactic acid resin is blocked with the compound of the general formula (I). It is. Here, the carboxyl group terminal concentration means not only the carboxyl group terminal of the polymer but also the total carboxyl group terminal concentration including those derived from residual oligomers and monomers. In the present invention, in order to provide sufficient hydrolysis resistance, the carboxyl group terminal concentration is preferably 20 equivalent / t or less, more preferably 15 equivalent / t or less, still more preferably 10 equivalent / t or less, particularly Preferably it is 0-5 equivalent / t or less.

また、耐加水分解性を持続させるために、未反応の一般式(I)で表される化合物を残存させることが好ましい。そのように設計することで、新たに加水分解でできたカルボキシル基末端も封鎖される。カルボキシル基末端濃度は、上記一般式(I)で表される化合物の添加量によって制御することができる。ここで、一般式(I)の化合物の添加量は、エポキシ基当量としてポリ乳酸繊維の全体のカルボキシル基末端濃度の1.05倍当量以上にすることが好ましい。そのため、該化合物の添加量は原料となるポリ乳酸樹脂の全体のカルボキシル基末端濃度に依存するが、一般式(I)で表される化合物の添加量はポリ乳酸繊維全体に対して通常0.1〜5重量%である。なお、一般式(I)で表される化合物のR〜Rのうち、グリシジル基の数が2乃至3の場合にはポリ乳酸樹脂の鎖連結や架橋反応により、ポリマーのMw/Mnが大きくなる傾向にある。また、未反応物があまりに過剰であると、溶融紡糸やロープ製造工程にて繊維系外へ排出され、本来の目的として使われることがなくなる。そのため、一般式(I)で表される化合物の添加量はポリ乳酸繊維全体に対して0.2〜5重量%であることが好ましく、0.3〜3重量%であることがより好ましい。さらに好ましくは0.4〜2重量%である。 In order to maintain the hydrolysis resistance, it is preferable to leave the unreacted compound represented by the general formula (I). By designing in such a manner, the terminal end of the carboxyl group newly formed by hydrolysis is also blocked. The carboxyl group terminal concentration can be controlled by the amount of the compound represented by the general formula (I). Here, the addition amount of the compound of the general formula (I) is preferably 1.05 times or more equivalent to the total carboxyl group terminal concentration of the polylactic acid fiber as an epoxy group equivalent. Therefore, although the addition amount of the compound depends on the total carboxyl group terminal concentration of the polylactic acid resin as a raw material, the addition amount of the compound represented by the general formula (I) is usually 0. 1 to 5% by weight. In addition, among R 1 to R 3 of the compound represented by the general formula (I), when the number of glycidyl groups is 2 to 3, the Mw / Mn of the polymer is decreased by chain connection or crosslinking reaction of the polylactic acid resin. It tends to grow. On the other hand, if the unreacted material is excessive, it is discharged out of the fiber system in the melt spinning or rope manufacturing process and is not used for its original purpose. Therefore, the addition amount of the compound represented by the general formula (I) is preferably 0.2 to 5% by weight, and more preferably 0.3 to 3% by weight with respect to the whole polylactic acid fiber. More preferably, it is 0.4-2 weight%.

また、上記の一般式(I)で表される化合物の他、カルボキシル基末端と反応性のあるオキサゾリン基、カルボジイミド基、アジリジン基、イミド基、イソシアナート基を持つ化合物を併用して添加してもよい。このような化合物の具体例としては、ジイソプロピルフェニルカルボジイミドやフェニレンビスオキサゾリン等が挙げられる。   In addition to the compound represented by the above general formula (I), a compound having an oxazoline group, a carbodiimide group, an aziridine group, an imide group and an isocyanate group that are reactive with the carboxyl group terminal is used in combination. Also good. Specific examples of such a compound include diisopropylphenylcarbodiimide and phenylenebisoxazoline.

また、一般式(I)で表される化合物とカルボキシル末端基とを効率よく反応させるために、カルボン酸の金属塩、特に金属をアルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物、さらに3級アミン化合物、イミダゾール化合物、第4級アンモニウム塩、ホスフィン化合物、ホスホニウム塩、リン酸エステル、有機酸、ルイス酸が挙げられ、その具体例としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化セシウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸リチウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、ステアリン酸リチウム、水素化ほう素ナトリウム、水素化ほう素リチウム、フェニル化ほう素ナトリウム、安息香酸ナトリウム、安息香酸カリウム、安息香酸リチウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸水素二カリウム、リン酸水素二リチウム、ビスフェノールAの二ナトリウム塩、同二カリウム塩、同二リチウム塩、フェノールのナトリウム塩、同カリウム塩、同リチウム塩、同セシウム塩などのアルカリ金属化合物、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、水酸化マグネシウム、水酸化ストロンチウム、炭酸水素カルシウム、炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸ストロンチウム、酢酸カルシウム、酢酸バリウム、酢酸マグネシウム、酢酸ストロンチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸ストロンチウムなどのアルカリ土類金属化合物、トリエチルアミン、トリブチルアミン、トリヘキシルアミン、トリアミルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、トリエチレンジアミン、ジメチルフェニルアミン、ジメチルベンジルアミン、2−(ジメチルアミノメチル)フェノール、ジメチルアニリン、ピリジン、ピコリン、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7などの3級アミン、2−メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾール、2−イソプロピルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、4−フェニル−2−メチルイミダゾールなどのイミダゾール化合物、テトラメチルアンモニウムクロライド、テトラエチルアンモニウムクロライド、テトラブチルアンモニウムブロマイド、トリメチルベンジルアンモニウムクロライド、トリエチルベンジルアンモニウムクロライド、トリプロピルベンジルアンモニウムクロライド、N−メチルピリジニウムクロライドなどの第4級アンモニウム塩、トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリオクチルホスフィンなどのホスフィン化合物、テトラメチルホスホニウムブロマイド、テトラブチルホスホニウムブロマイド、テトラフェニルホスホニウムブロマイド、エチルトリフェニルホスホニウムブロマイド、トリフェニルベンジルホスホニウムブロマイドなどのホスホニウム塩、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリオクチルホスフェート、トリブトキシエチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、オクチルジフェニルホスフェート、トリ(p−ヒドロキシ)フェニルホスフェート、トリ(p−メトキシ)フェニルホスフェートなどのリン酸エステル、シュウ酸、p−トルエンスルホン酸、ジノニルナフタレンジスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸などの有機酸、三フッ化ホウ素、四塩化アルミニウム、四塩化チタン、四塩化スズなどのルイス酸などが挙げられ、これらは1種または2種以上使用することができる。中でも、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物、ホスフィン化合物、リン酸エステルを使用するのが好ましく、特にアルカリ金属、またはアルカリ土類金属の有機塩を好ましく使用することができる。特に好ましい化合物は、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、安息香酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸カルシウム、酢酸マグネシウムである。さらにアルカリ金属またはアルカリ土類金属の炭素数6以上の有機塩が好ましく、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、安息香酸ナトリウムとした触媒を添加すると、反応効率を高めることができ好ましい。また、乳酸ナトリウム、乳酸カルシウム、乳酸マグネシウムなどの乳酸をベースとした触媒を用いることもポリ乳酸との相溶性がよく好ましい。その他、触媒添加による樹脂の耐熱性低下を防止する目的で、ステアリン酸金属塩などの比較的分子量の大きな触媒を単独または併用することもできる。なお、該触媒の添加量は、分散性、反応性を制御する上で、繊維に対して5〜2000ppm添加することが好ましい。より好ましくは10〜1000ppm、さらに好ましくは20〜500ppmである。   Further, in order to efficiently react the compound represented by the general formula (I) with the carboxyl terminal group, a metal salt of carboxylic acid, particularly an alkali metal compound, an alkaline earth metal compound, a tertiary amine compound, Examples include imidazole compounds, quaternary ammonium salts, phosphine compounds, phosphonium salts, phosphate esters, organic acids, Lewis acids, and specific examples thereof include sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, cesium hydroxide, Sodium bicarbonate, potassium bicarbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, lithium carbonate, sodium acetate, potassium acetate, lithium acetate, sodium stearate, potassium stearate, lithium stearate, sodium borohydride, lithium borohydride, Sodium phenyl borohydride, sodium benzoate Lithium, potassium benzoate, lithium benzoate, disodium hydrogen phosphate, dipotassium hydrogen phosphate, dilithium hydrogen phosphate, disodium salt of bisphenol A, dipotassium salt, dilithium salt, sodium salt of phenol, Alkali metal compounds such as potassium, lithium and cesium salts, calcium hydroxide, barium hydroxide, magnesium hydroxide, strontium hydroxide, calcium bicarbonate, barium carbonate, magnesium carbonate, strontium carbonate, calcium acetate, acetic acid Alkaline earth metal compounds such as barium, magnesium acetate, strontium acetate, calcium stearate, magnesium stearate, strontium stearate, triethylamine, tributylamine, trihexylamine, triamylamine Triethanolamine, dimethylaminoethanol, triethylenediamine, dimethylphenylamine, dimethylbenzylamine, 2- (dimethylaminomethyl) phenol, dimethylaniline, pyridine, picoline, 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7 Tertiary amines such as 2-methylimidazole, 2-ethylimidazole, 2-isopropylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, imidazole compounds such as 4-phenyl-2-methylimidazole, tetramethylammonium chloride, tetraethylammonium Chloride, tetrabutylammonium bromide, trimethylbenzylammonium chloride, triethylbenzylammonium chloride, tripropylbenzylammonium chloride Quaternary ammonium salts such as rholide, N-methylpyridinium chloride, phosphine compounds such as trimethylphosphine, triethylphosphine, tributylphosphine, trioctylphosphine, tetramethylphosphonium bromide, tetrabutylphosphonium bromide, tetraphenylphosphonium bromide, ethyltriphenyl Phosphonium salts such as phosphonium bromide, triphenylbenzylphosphonium bromide, trimethyl phosphate, triethyl phosphate, tributyl phosphate, trioctyl phosphate, tributoxyethyl phosphate, triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, trixylenyl phosphate, cresyl diphenyl phosphate, Octyl diphenyl phosphate , Phosphoric acid esters such as tri (p-hydroxy) phenyl phosphate, tri (p-methoxy) phenyl phosphate, organic acids such as oxalic acid, p-toluenesulfonic acid, dinonylnaphthalenedisulfonic acid, dodecylbenzenesulfonic acid, Examples thereof include Lewis acids such as boron fluoride, aluminum tetrachloride, titanium tetrachloride, and tin tetrachloride, and these can be used alone or in combination. Among them, it is preferable to use an alkali metal compound, an alkaline earth metal compound, a phosphine compound, and a phosphate ester, and in particular, an alkali metal or an organic salt of an alkaline earth metal can be preferably used. Particularly preferred compounds are sodium stearate, potassium stearate, calcium stearate, magnesium stearate, sodium benzoate, sodium acetate, potassium acetate, calcium acetate and magnesium acetate. Further, an organic salt of an alkali metal or alkaline earth metal having 6 or more carbon atoms is preferable, and adding a catalyst such as sodium stearate, potassium stearate, calcium stearate, magnesium stearate, sodium benzoate can increase the reaction efficiency. This is preferable. It is also preferable to use a catalyst based on lactic acid such as sodium lactate, calcium lactate and magnesium lactate because of its good compatibility with polylactic acid. In addition, a catalyst having a relatively large molecular weight such as a metal stearate can be used alone or in combination for the purpose of preventing the heat resistance of the resin from being lowered by the addition of the catalyst. In addition, it is preferable to add 5-2000 ppm with respect to a fiber, when the addition amount of this catalyst controls dispersibility and reactivity. More preferably, it is 10-1000 ppm, More preferably, it is 20-500 ppm.

また、本発明のロープに用いるポリ乳酸繊維の断面形状もなんら制限されるものではなく、扁平断面、三葉断面、中空断面、Y型断面、田型断面、C型断面、W型断面、三角断面、またはそれらの組み合わせ等を採用することができる。断面形状を異型断面とすることで、柔らかさ、膨らみ感、嵩高性、軽量性、保温性等を付与することが可能となる。   Moreover, the cross-sectional shape of the polylactic acid fiber used for the rope of the present invention is not limited at all. A cross section or a combination thereof can be employed. By making the cross-sectional shape an atypical cross section, it is possible to impart softness, swelling, bulkiness, lightness, heat retention, and the like.

本発明のロープに用いるポリ乳酸繊維はモノフィラメント、マルチフィラメント、スリットヤーン等の形態を採用できる。繊度に関しても特に限定は無く、用途に応じて適宜繊度を変更すればよい。使用できる総繊度の範囲としては20〜10000dtex、好ましくは300〜3000dtexの範囲を例示でき、単糸繊度の範囲としては0.02dtex〜10000dtex、好ましくは0.1dtex〜3000dtexの範囲を例示することができる。総繊度が前記範囲を下回る場合には生産性が悪く、総繊度が前記範囲を上回る場合には、例えば溶融紡糸の際に冷却能が不足して製糸性を悪化する可能性がある。   The polylactic acid fiber used for the rope of the present invention can adopt monofilament, multifilament, slit yarn and the like. There is no particular limitation on the fineness, and the fineness may be appropriately changed according to the application. The range of the total fineness that can be used is 20 to 10000 dtex, preferably 300 to 3000 dtex, and the single yarn fineness range is 0.02 to 10,000 dtex, preferably 0.1 to 3000 dtex. it can. When the total fineness is less than the above range, the productivity is poor, and when the total fineness is more than the above range, for example, there is a possibility that the cooling ability is insufficient during melt spinning and the spinning performance is deteriorated.

本発明のロープに用いるポリ乳酸繊維は、実用的な観点から強度が1.5cN/dtex以上、より好ましくは2.5cN/dtex以上、さらに好ましくは3.0cN/dtexである。一方、強度の上限は現在の技術で安定して製造できるという観点から、9.0cN/dtex以下である。また、伸度は必要に応じてにより適宜選択すれば良く、例えば10〜300%の範囲を例示することができる。さらに好ましい範囲として10〜100%とすれば高強度で寸法安定性に優れたロープを得ることが可能であり、100〜300%とすればロープに柔軟性を付与することが可能である。ポリ乳酸繊維の沸騰水収縮率(以下、沸収と略す場合がある)は0〜20%であればロープの寸法安定性が良好となるため好ましい。前述の繊維物性は紡糸温度、紡糸速度、延伸温度、延伸倍率等により制御することが可能である。   The polylactic acid fiber used for the rope of the present invention has a strength of 1.5 cN / dtex or more, more preferably 2.5 cN / dtex or more, and further preferably 3.0 cN / dtex from a practical viewpoint. On the other hand, the upper limit of the strength is 9.0 cN / dtex or less from the viewpoint that the present technology can be stably manufactured. Moreover, what is necessary is just to select elongation suitably by need as needed, for example, the range of 10 to 300% can be illustrated. Furthermore, if it is 10 to 100% as a preferable range, it is possible to obtain a rope having high strength and excellent dimensional stability, and if it is 100 to 300%, flexibility can be imparted to the rope. A boiling water shrinkage of the polylactic acid fiber (hereinafter sometimes abbreviated as “boiling”) of 0 to 20% is preferable because the rope has good dimensional stability. The above-described fiber properties can be controlled by spinning temperature, spinning speed, stretching temperature, stretching ratio, and the like.

前述のごとき本発明のロープに用いるポリ乳酸繊維は、以下に説明する製造方法によって製造することができる。   The polylactic acid fiber used for the rope of the present invention as described above can be produced by the production method described below.

ポリ乳酸繊維の原料となるポリ乳酸樹脂の製造方法は、特に限定されるものではなく、特開平6−65360号公報記載の方法(直接脱水縮合法)、特開平7−173266号公報記載の方法(少なくとも2種類のホモポリマーを重合触媒の存在下、共重合並びにエステル交換反応させる方法)、米国特許第2,703,316号明細書に記載されている方法(乳酸を一旦脱水し、環状二量体とした後に開環重合する間接重合法)等を採用することができる。   The production method of the polylactic acid resin used as the raw material for the polylactic acid fiber is not particularly limited, and is a method described in JP-A-6-65360 (direct dehydration condensation method) or a method described in JP-A-7-173266. (Method of copolymerizing and transesterifying at least two kinds of homopolymers in the presence of a polymerization catalyst), a method described in US Pat. No. 2,703,316 (dehydrating lactic acid once, For example, an indirect polymerization method in which ring-opening polymerization is performed after forming the polymer can be employed.

前述の上記一般式(I)で表される化合物は、例えばTGICの場合はイソシアヌル酸とエピクロロヒドリンを触媒下で反応させて製造することができる。なお、TGIC中の残留エピクロロヒドリンの量は少ないほど溶融成型時の揮発が少なく好ましい。TGIC中のエピクロロヒドリンの濃度は好ましくは0〜1000ppm、より好ましくは0〜500ppm、さらに好ましくは0〜200ppmである。   For example, in the case of TGIC, the compound represented by the above general formula (I) can be produced by reacting isocyanuric acid and epichlorohydrin under a catalyst. Note that the smaller the amount of residual epichlorohydrin in the TGIC, the less the volatilization during melt molding, which is preferable. The concentration of epichlorohydrin in TGIC is preferably 0 to 1000 ppm, more preferably 0 to 500 ppm, and still more preferably 0 to 200 ppm.

ポリ乳酸繊維の製造方法を詳述するため、典型的な直接溶融紡糸延伸プロセスの一例を図1に示した。図1のプロセスは、「プレストレッチ−3段延伸−リラックス」法であるが、もちろん上記要件を満足する限り本発明のロープに用いるポリ乳酸繊維の製造方法はこのプロセスに限定されるものではなく、未延伸糸を一旦巻き取った後に延伸工程に供する方法や、高速紡糸法等を自由に採用することができる。   An example of a typical direct melt spin drawing process is shown in FIG. 1 in order to detail the method for producing polylactic acid fibers. The process of FIG. 1 is a “pre-stretch-three-stage stretch-relax” method, but of course, as long as the above requirements are satisfied, the method for producing polylactic acid fibers used in the rope of the present invention is not limited to this process. A method of temporarily winding an undrawn yarn and then subjecting it to a drawing step, a high-speed spinning method, or the like can be freely employed.

上記一般式(I)で表される化合物によってカルボキシル基末端が封鎖されたポリ乳酸樹脂は、ポリ乳酸樹脂に前記一般式(I)で表される化合物を添加し、溶融状態もしくは溶液状態で混合し、両者を反応させることにより製造することができ、例えば、ポリ乳酸樹脂の重縮合反応終了直後の溶融状態において前記一般式(I)で表される化合物を添加し攪拌して反応させる方法、ポリ乳酸樹脂のチップに前記一般式(I)で表される化合物を添加して混合した後に反応缶あるいはエクストルーダーなどで溶融混練して反応させる方法、エクストルーダーでポリ乳酸樹脂に液状化した前記一般式(I)で表される化合物を連続的に添加し、溶融混練して反応させる方法、前記一般式(I)で表される化合物を高濃度含有させたポリ乳酸樹脂のマスターチップとポリ乳酸樹脂のホモチップとを混合したブレンドチップを、紡糸時にエクストルーダーなどで混練・反応させる方法などにより行うことができる。
マスターチップを製造する場合の、前記一般式(I)で表される化合物の添加量は、ポリ乳酸樹脂との合計量に対して1〜40重量%であることが好ましく、3〜20重量%であることがより好ましい。
The polylactic acid resin whose carboxyl group ends are blocked by the compound represented by the above general formula (I) is added to the polylactic acid resin and mixed in a molten state or a solution state. And, for example, a method in which the compound represented by the general formula (I) is added and stirred and reacted in the molten state immediately after the completion of the polycondensation reaction of the polylactic acid resin, A method in which a compound represented by the general formula (I) is added to a polylactic acid resin chip and mixed, and then melted and kneaded in a reaction vessel or an extruder, etc., and the liquidated into a polylactic acid resin with an extruder A method in which a compound represented by the general formula (I) is continuously added and melted and kneaded to react, a polylactic acid resin containing a high concentration of the compound represented by the general formula (I) The blend chips obtained by mixing a Homochippu master chip and polylactic acid resin, can be carried out by a method of kneading and reacting the like extruder during spinning.
When the master chip is produced, the amount of the compound represented by the general formula (I) is preferably 1 to 40% by weight, and 3 to 20% by weight based on the total amount with the polylactic acid resin. It is more preferable that

また、溶融紡糸に供する場合には、ポリ乳酸樹脂の水分率として、ポリ乳酸樹脂の加水分解を抑制するために200ppm以下であることが好ましい。   Moreover, when using for melt spinning, it is preferable that the water content of the polylactic acid resin is 200 ppm or less in order to suppress hydrolysis of the polylactic acid resin.

紡糸温度は、用いるポリ乳酸樹脂の融点に左右されるが、高融点側樹脂の融点よりも少なくとも20℃以上高い温度で紡糸をすることが製糸性の観点から好ましい。   The spinning temperature depends on the melting point of the polylactic acid resin to be used, but it is preferable from the viewpoint of spinning property that spinning is performed at a temperature that is at least 20 ° C. higher than the melting point of the high melting point resin.

以下、本発明のポリ乳酸繊維の製造方法を図1を参照して具体的に説明する。   Hereafter, the manufacturing method of the polylactic acid fiber of this invention is demonstrated concretely with reference to FIG.

ポリ乳酸繊維は、窒素雰囲気中でホッパー(1)に充填されたポリ乳酸樹脂のチップを2軸押出混練機を備えたエクストルーダー(2)にて溶融混練して紡糸パック(3)に導入し、紡糸口金(4)より吐出する方法で得ることができる。前述の顔料を添加する際は、エクストルーダーにて直接混合する方法や、あらかじめ顔料を高濃度に含有したポリ乳酸樹脂マスターチップを作成して、溶融前にチップをブレンドする方法が採用できる。   Polylactic acid fiber is melt-kneaded with an extruder (2) equipped with a twin-screw extrusion kneader, and introduced into a spinning pack (3) in a nitrogen atmosphere in a hopper (1). It can be obtained by a method of discharging from the spinneret (4). When adding the above-mentioned pigment, a method of directly mixing with an extruder or a method of previously preparing a polylactic acid resin master chip containing a high concentration of pigment and blending the chips before melting can be employed.

紡糸口金の直下は、紡糸口金面より0〜15cmを上端とし、その上端から5〜100cmの範囲を加熱筒および/または断熱筒で囲み、紡出糸条を200〜280℃の高温雰囲気中を通過させることが好ましい。紡出した糸条を直ちに冷却せず、上記加熱筒および/または断熱筒で囲まれた高温雰囲気の徐冷ゾーン(5)中を通して徐冷することにより、紡出された糸条の配向が緩和され、かつ単繊維間の分子配向均一性を高めることができる。一方、高温雰囲気中を通過させることなく直ちに冷却すると、未延伸糸の配向が高まり、かつ単繊維間の配向度分布が大きくなる。かかる未延伸糸条を熱延伸すると、結果として高強度な複合繊維が得られない可能性がある。   Immediately below the spinneret, the upper end is 0 to 15 cm from the spinneret surface, and a range of 5 to 100 cm from the upper end is surrounded by a heating tube and / or a heat insulating tube, and the spinning yarn is placed in a high temperature atmosphere of 200 to 280 ° C. It is preferable to let it pass. The orientation of the spun yarn is relaxed by cooling it through the slow cooling zone (5) in a high temperature atmosphere surrounded by the heating tube and / or the heat insulating tube without immediately cooling the spun yarn. And uniformity of molecular orientation between single fibers can be improved. On the other hand, if it cools immediately without letting it pass in a high temperature atmosphere, the orientation of an undrawn yarn will increase and the orientation degree distribution between single fibers will become large. When such an unstretched yarn is hot-drawn, there is a possibility that a high-strength composite fiber cannot be obtained as a result.

高温雰囲気中を通過した未延伸糸条は、次いで冷却装置(6)中で10〜100℃、好ましくは15〜75℃の風を吹きつけて冷却固化することが好ましい。冷却風が10℃未満の場合には通常装置とは別に大型の冷却装置が必要となるため好ましくない。また、冷却風が100℃を超える場合には紡糸時の単繊維揺れが大きくなるため、単繊維同士の衝突等が発生し製糸性良く繊維を製造することが困難となる。冷却装置(6)は横吹き出しタイプでも良いし、環状型吹きだしタイプを用いても良い。また、モノフィラメントの様に高い冷却効果が求められる際には、水冷等の冷却方法を採用することができる。   The unstretched yarn that has passed through the high temperature atmosphere is then preferably cooled and solidified by blowing air at 10 to 100 ° C., preferably 15 to 75 ° C. in the cooling device (6). When the cooling air is less than 10 ° C., a large cooling device is required separately from the normal device, which is not preferable. In addition, when the cooling air exceeds 100 ° C., the single fiber sway during spinning becomes large, so that the single fibers collide with each other, making it difficult to produce the fibers with good spinning properties. The cooling device (6) may be a horizontal blowing type or an annular blowing type. Moreover, when a high cooling effect is required like a monofilament, a cooling method such as water cooling can be adopted.

冷却固化された未延伸糸条は、次いで給油装置(7)で油剤が付与される。油剤は、水系であっても非水系であっても良いが、平滑剤を主成分とし、界面活性剤、制電剤、極圧剤成分等を含み、ポリ乳酸樹脂に活性な成分を除いた油剤組成とすることが好ましい。例えば、水エマルジョンに含まれる乳化成分は、ポリ乳酸繊維の繊維構造を変化させる作用があり、延伸時に表面凹凸を生成し易く働く。従って、非水系油剤を用いることが好ましい。更に、好ましい油剤組成は、例えば、平滑剤成分としてアルキルエーテルエステル、界面活性剤成分として高級アルコールのアルキレンオキサイド付加物、極圧剤成分として有機ホスフェート塩等を鉱物油で希釈した非水系油剤である。   The unstretched yarn that has been cooled and solidified is then applied with an oil agent by an oil supply device (7). The oil agent may be aqueous or non-aqueous, but contains a smoothing agent as a main component, includes a surfactant, an antistatic agent, an extreme pressure agent component, and the like, and removes an active component in the polylactic acid resin. It is preferable to use an oil agent composition. For example, the emulsified component contained in the water emulsion has an action of changing the fiber structure of the polylactic acid fiber, and easily works to generate surface irregularities during stretching. Therefore, it is preferable to use a non-aqueous oil agent. Further, a preferred oil agent composition is, for example, a non-aqueous oil agent obtained by diluting an alkyl ether ester as a smoothing agent component, an alkylene oxide adduct of a higher alcohol as a surfactant component, and an organic phosphate salt as an extreme pressure agent component with a mineral oil. .

油剤を付与された未延伸糸条は、引取りローラ(1FR)(8)に捲回して引き取る。1FRの表面速度、即ち引取り速度は300m/分以上が好ましく、さらに好ましくは500m/分以上である。300m/分未満の引取り速度でもポリ乳酸繊維は得られるが、生産効率が低いため採用し難い。引取り速度に特に上限は無いものの、工業的に安定して生産する場合には引取り速度は5000m/分以下が好ましく、より好ましくは3000m/分以下である。   The unstretched yarn to which the oil is applied is wound around the take-up roller (1FR) (8) and taken up. The surface speed of 1FR, that is, the take-up speed is preferably 300 m / min or more, more preferably 500 m / min or more. Polylactic acid fibers can be obtained even at a take-off speed of less than 300 m / min, but are difficult to adopt because of low production efficiency. Although there is no particular upper limit to the take-up speed, the take-up speed is preferably 5000 m / min or less, more preferably 3000 m / min or less in the case of industrially stable production.

上記引取り速度で引き取られた未延伸糸条は一旦巻き取った後、若しくは一旦巻き取ることなく連続して延伸する。1FRと同様に、2ケのローラを1ユニットとするネルソン型ローラを、引取ローラ(2FR)(9)、延伸ローラ(1DR)(10)、延伸ローラ(2DR)(11)、延伸ローラ(3DR)(12)および弛緩ローラ(RR)(13)と並べて配置し、順次糸条を捲回して延伸熱処理を行う。通常、1FRと2FR間では糸条を集束させるためにストレッチを行う。好ましいストレッチ率は1〜7%、さらに好ましくは1〜5%の範囲である。1FRは50〜80℃、好ましくは50〜70℃に加熱して、引き取り糸条を予熱して次の延伸工程に送る。   The undrawn yarn taken up at the take-up speed is drawn once or continuously without being taken up. As with 1FR, a Nelson type roller having two rollers as one unit is a take-up roller (2FR) (9), stretching rollers (1DR) (10), stretching rollers (2DR) (11), stretching rollers (3DR ) (12) and the relaxation roller (RR) (13) are arranged side by side, and the yarn is sequentially wound to perform a drawing heat treatment. Usually, stretching is performed between 1FR and 2FR to focus the yarn. A preferred stretch ratio is in the range of 1 to 7%, more preferably 1 to 5%. 1FR is heated to 50 to 80 ° C., preferably 50 to 70 ° C., and the take-up yarn is preheated and sent to the next drawing step.

1段目の延伸は2FRと1DR間で行い、2FRの温度は80〜120℃、好ましくは80〜110℃とし、1DRの温度を90〜120℃、好ましくは100〜120℃とし、例えば、総延伸段数が3段の場合には1段目の延伸倍率を総合延伸倍率の20〜90%、好ましくは20〜50%に、総合延伸段数が2段の場合には1段目の延伸倍率を総合延伸倍率の30〜90%、好ましくは50〜90%の範囲に設定する。   The first stage stretching is performed between 2FR and 1DR, the temperature of 2FR is 80 to 120 ° C, preferably 80 to 110 ° C, and the temperature of 1DR is 90 to 120 ° C, preferably 100 to 120 ° C. When the number of drawing stages is 3, the first stage draw ratio is 20 to 90%, preferably 20 to 50% of the total draw ratio, and when the total draw stage number is 2, the first stage draw ratio is It is set in the range of 30 to 90%, preferably 50 to 90% of the total draw ratio.

2段目の延伸は1DRと2DR間で行うが、2DRは110〜160℃、好ましくは115〜145℃である。2段延伸の場合は総合延伸倍率に対し、1段目の延伸倍率の残りの延伸をこの間で行う。3段延伸の場合は、残りの延伸倍率を2段に分けて行う。3段延伸を行う場合の3DRの温度は120〜160℃、好ましくは130〜150℃である。2段延伸または3段延伸を終えた糸条はRRとの間で0〜10%、好ましくは0〜7%、さらに好ましくは0.5〜5%の弛緩処理を行い、熱延伸によって生じた歪みを取るだけで無く、延伸によって達成された高配向構造を固定したり、非晶領域の配向を緩和させ熱収縮率を下げたりすることができる。RRは非加熱ローラまたは、160℃以下に加熱したローラを用いる。   The second stage stretching is performed between 1DR and 2DR, and 2DR is 110 to 160 ° C, preferably 115 to 145 ° C. In the case of two-stage stretching, the remaining stretching of the first-stage stretching ratio is performed between the total stretching ratios. In the case of three-stage stretching, the remaining stretching ratio is divided into two stages. The temperature of 3DR when performing three-stage stretching is 120 to 160 ° C, preferably 130 to 150 ° C. The yarn that has finished the two-stage drawing or the three-stage drawing is subjected to a relaxation treatment of 0 to 10%, preferably 0 to 7%, more preferably 0.5 to 5% with the RR, and is caused by heat drawing. In addition to taking the strain, the highly oriented structure achieved by stretching can be fixed, the orientation of the amorphous region can be relaxed, and the thermal shrinkage rate can be lowered. RR uses a non-heated roller or a roller heated to 160 ° C. or less.

本発明のロープに用いるポリ乳酸繊維は、上記方法によって基本的な物性は得られる。しかし、毛羽の発生を少なくして高品位のポリ乳酸繊維を得るために、1段延伸が行われる2FRと1DRの間に、繊維糸条に高圧流体を吹き付けて、該繊維を構成する糸条に交絡を付与し、糸条を集束させながら延伸を行っても良い。糸条を交絡、集束させるための交絡付与装置(14)は、通常糸条を巻き取る直前に糸条に交絡を付与し、集束させるために用いられる交絡ノズルを用いることができる。交絡付与は1段目の延伸時に行うのが効果的であるが、1段目に加え、2段目および3段目の延伸時にも行っても良い。ポリ乳酸繊維に施す交絡度としては5〜70であることが好ましく、10〜60であることがより好ましい。交絡度が5未満の場合には、高次加工における工程通過性が悪くなるため好ましくない。また、交絡度が70より大きい場合には、ループが発生しやすく、安定して高次加工を行うことが困難である。その後ポリ乳酸繊維は巻き取り装置(15)により巻き取られる。   The basic properties of the polylactic acid fiber used in the rope of the present invention can be obtained by the above method. However, in order to obtain a high-quality polylactic acid fiber with less generation of fluff, a high-pressure fluid is sprayed on the fiber yarn between 2FR and 1DR where one-stage drawing is performed, and the yarn constituting the fiber Stretching may be performed while confounding the yarn and converging the yarn. The entanglement imparting device (14) for entwining and converging the yarn can use an entanglement nozzle that is used to impart entanglement to the yarn and condense it immediately before winding the yarn. It is effective to apply the entanglement during the first stage stretching, but it may be performed during the second stage and third stage stretching in addition to the first stage. The degree of entanglement applied to the polylactic acid fiber is preferably 5 to 70, and more preferably 10 to 60. When the degree of entanglement is less than 5, it is not preferable because process passability in high-order processing is deteriorated. If the degree of entanglement is greater than 70, loops are likely to occur, making it difficult to perform high-order processing stably. Thereafter, the polylactic acid fiber is wound up by a winding device (15).

本発明のロープに用いるポリ乳酸繊維はかくして得ることができる。   The polylactic acid fiber used for the rope of the present invention can thus be obtained.

本発明のロープは環境負荷を低減させる観点から、非石油原料由来であるポリ乳酸繊維を少なくとも構成要素の一部とすることが必須である。また、本発明のロープは、一般式(I)で表される少なくとも1種の化合物によってカルボキシル末端の一部又は全部が封鎖されてなるポリ乳酸繊維を10〜100重量%含むことが環境負荷低減の観点から好ましい。さらに好ましい範囲としては30〜100重量%、より好ましい範囲としては50〜100重量%の範囲を例示することができる。   In the rope of the present invention, it is essential that the polylactic acid fiber derived from the non-petroleum raw material is at least a part of the constituent elements from the viewpoint of reducing the environmental load. Further, the rope according to the present invention includes 10 to 100% by weight of polylactic acid fibers in which part or all of the carboxyl ends are blocked with at least one compound represented by the general formula (I), thereby reducing environmental load. From the viewpoint of A more preferred range is 30 to 100% by weight, and a more preferred range is 50 to 100% by weight.

本発明のロープの製造方法は、従来公知の方法を用いれば製網可能であり、本発明に用いるポリ乳酸繊維を合糸してヤーン工程、ストランド工程を順次行い、得たストランドをクローサもしくは編索機でロープへと製網する。この後、形状、品質、性能を安定させるため、60〜160℃の範囲で熱処理工程を行うことが好ましい。熱処理温度が160℃以下であればポリ乳酸繊維間での融着が発生することなく品位の良いロープを得ることができ、60℃以上であれば目的とする熱セット効果を得ることできる。好ましい熱セット温度の範囲としては80〜150℃、更に好ましくは100〜140℃である。かかる熱処理は樹脂加工や蒸気、温水、電熱等による種々の方法があるが、通常ロープ径は太いため、外部と内部を均一に熱処理するためには、内部から発熱する高周波電波を用いることが好ましい。   The rope production method of the present invention can be made by using a conventionally known method. The polylactic acid fibers used in the present invention are combined, and the yarn process and the strand process are sequentially performed, and the obtained strand is closed or knitted. Netting into a rope with a rope. Thereafter, in order to stabilize the shape, quality, and performance, it is preferable to perform the heat treatment step in the range of 60 to 160 ° C. If the heat treatment temperature is 160 ° C. or lower, a good-quality rope can be obtained without causing fusion between polylactic acid fibers, and if it is 60 ° C. or higher, the desired heat setting effect can be obtained. The range of the preferable heat setting temperature is 80 to 150 ° C, more preferably 100 to 140 ° C. There are various methods of heat treatment such as resin processing, steam, hot water, electric heat, etc., but since the rope diameter is usually large, it is preferable to use high-frequency radio waves that generate heat from the inside in order to uniformly heat the outside and the inside. .

撚り合わせ方法としては、特に限定されないが、JIS−L2701(1992)、JIS−L2703(1992)、JIS−L2704(1992)、JIS−L2705(1992)、JIS−L2706(1992)等に例示される方法を適宜選択して用いることができる。   Although it does not specifically limit as a twisting method, JIS-L2701 (1992), JIS-L2703 (1992), JIS-L2704 (1992), JIS-L2705 (1992), JIS-L2706 (1992) etc. are illustrated. A method can be appropriately selected and used.

撚り回数は特に限定されないが、通常、例えば、下撚り30〜500回/m、好ましくは、50〜300回/m、上撚り数は20〜200回/m、20〜100回/m程度がより好ましい。   The number of twists is not particularly limited. Usually, for example, the lower twist is 30 to 500 times / m, preferably 50 to 300 times / m, and the upper twist number is about 20 to 200 times / m, 20 to 100 times / m. More preferred.

ロープ構造としては、その用途に合わせた構造とすれば良い。例えば、三打ち、四打ち、六打ち、八打ち等の撚り合わせロープや、石目打ち、綾目打ち、十二打ち、十六打ち等といった編索ロープや組み紐、または、金剛打ち、岩糸、延縄のような特殊構造のロープが可能である。但し、繊維の高強度、高弾性率をできるだけ生かすためには、撚数の少ないものを選ぶ方が好ましい。   The rope structure may be a structure suitable for the application. For example, twisted ropes such as three-punch, four-punch, six-punch, and eight-punch, braided ropes and braids such as stone-punch, twill-punch, twelve-pipe, and sixteen-punch, or Such specially constructed ropes are possible. However, in order to make the best use of the high strength and high elastic modulus of the fiber, it is preferable to select one having a small number of twists.

また、撚りをかけたり、編み上げたりする時には、必要に応じてフィラメントに集束剤、油剤、表面処理剤を付与することが効果的である。また、一度ロープを製造した後でこれらの処理を行っても良い。このような表面処理は、ロープを構成する繊維間の摩擦、摩耗による物性低下や、ロープ製造時、使用時のロープ、繊維の金属等、他素材との接触によりる摩耗や耐候性に効果を有するため好ましい。   Further, when twisting or knitting, it is effective to add a sizing agent, an oil agent, and a surface treatment agent to the filament as necessary. Moreover, you may perform these processes, after manufacturing a rope once. Such surface treatment is effective in reducing the physical properties due to friction and wear between the fibers that make up the rope, as well as in wear and weather resistance due to contact with other materials such as ropes and fiber metals during rope manufacturing and use. Since it has, it is preferable.

かくして、本発明のロープを得ることができる。   Thus, the rope of the present invention can be obtained.

本発明のロープとしては、例えば、係船索やタグライン、ボートホール、ガイロープ、ストロングロープ等の船舶用ロープ、ザイルやレンジャロープ、リード等の陸上ロープなどに適しているが、これらの用途に限られず採用することができる。   As the rope of the present invention, for example, suitable for marine ropes such as mooring lines, tag lines, boat holes, guy ropes, strong ropes, land ropes such as sails, range ropes, leads, etc., but not limited to these uses It can be adopted without any problem.

以下、実施例によって本発明の態様を更に詳しく説明する。明細書本文および実施例に用いた特性の定義および測定法は次の通りである。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail by way of examples. The definition and measurement method of the characteristics used in the specification text and examples are as follows.

(1)ポリ乳酸の重量平均分子量
試料のクロロホルム溶液にテトラヒドロフランを混合し測定溶液とした。これをゲルパーミエーションクロマトグラフィー(ウォーターズ社製GPC−150C)で測定し、ポリスチレン換算で重量平均分子量Mwおよび数平均分子量Mn、さらに分散度Mw/Mnを求めた。
(1) Weight average molecular weight of polylactic acid Tetrahydrofuran was mixed with the chloroform solution of the sample to prepare a measurement solution. This was measured by gel permeation chromatography (GPC-150C manufactured by Waters), and the weight average molecular weight Mw and the number average molecular weight Mn were calculated in terms of polystyrene, and the degree of dispersion Mw / Mn was determined.

(2)カルボキシル基末端濃度
精秤した試料(1g)をo−クレゾール(水分5%)20mlに浸漬して145℃で10分間溶解し、この溶液にジクロロメタンを適量添加した後、0.02規定のKOHメタノール溶液にて滴定することにより求めた。この時、乳酸の環状2量体であるラクチド等のオリゴマーが加水分解し、カルボキシル基末端を生じるため、ポリマーのカルボキシル基末端およびモノマー由来のカルボキシル基末端、オリゴマー由来のカルボキシル基末端の全てを合計したカルボキシル基末端濃度が求まる。
(2) Concentration of carboxyl group terminal A precisely weighed sample (1 g) was immersed in 20 ml of o-cresol (5% water) and dissolved at 145 ° C. for 10 minutes, and an appropriate amount of dichloromethane was added to this solution. Was determined by titration with a KOH methanol solution. At this time, an oligomer such as lactide, which is a cyclic dimer of lactic acid, is hydrolyzed to generate a carboxyl group terminal, so that all of the carboxyl group terminal of the polymer, the monomer-derived carboxyl group terminal, and the oligomer-derived carboxyl group terminal are totaled. The carboxyl group terminal concentration obtained is obtained.

(3)ラクチド量
試料1gに2,6−ジメチル−γ−ピロンを10000ppm含むジクロロメタン1ml、および18mlのジクロロメタンを添加して撹拌・溶解した。この溶液を1ml計量し、3mlのアセトンと混合した後、16mlのシクロヘキサン溶液を加えた。得られた溶液を直径13mm、孔径0.45mmのシリンジフィルターで濾過した後、ヒューレットパッカード社製5890 SeriesII Plusを用いてガスクロマトグラフィー法で測定した。カラムは内径0.25mm、長さ30m、膜厚0.25mmの島津社製BPX50を用いた。サンプル注入量は1mlのキャリアガスとしては水素を用い、初期温度50℃から25℃/分の速度で325℃まで昇温して測定し、絶対検量線法により求めた。
(3) Amount of lactide 1 ml of dichloromethane containing 10000 ppm of 2,6-dimethyl-γ-pyrone and 18 ml of dichloromethane were added to 1 g of the sample and stirred and dissolved. 1 ml of this solution was weighed and mixed with 3 ml of acetone, and then 16 ml of cyclohexane solution was added. The obtained solution was filtered with a syringe filter having a diameter of 13 mm and a pore diameter of 0.45 mm, and then measured by a gas chromatography method using 5890 Series II Plus manufactured by Hewlett-Packard Company. As the column, BPX50 manufactured by Shimadzu Corporation having an inner diameter of 0.25 mm, a length of 30 m, and a film thickness of 0.25 mm was used. The sample injection amount was measured by using hydrogen as a carrier gas of 1 ml, raising the temperature from an initial temperature of 50 ° C. to 325 ° C. at a rate of 25 ° C./min, and measuring by an absolute calibration method.

(4)融点
パーキンエルマー社製示差走査型熱量計DSC−7型を用い、試料20mgを昇温速度 5℃/分にて測定して得た融解吸熱曲線の極値を与える温度を融点(℃)とした。
(4) Melting point The temperature which gives the extreme value of the melting endotherm curve obtained by measuring 20 mg of a sample at a heating rate of 5 ° C./min using a differential scanning calorimeter DSC-7 manufactured by Perkin Elmer Co., Ltd. ).

(5)総繊度およびフィラメントの繊度
JIS L1013 8.3.1正量繊度 a)A法に従って、所定荷重として5mN/tex×表示テックス数、所定糸長としては90mで測定した。
(5) Total fineness and fineness of filament JIS L1013 8.3.1 Positive fineness a) Measured according to method A at 5 mN / tex × number of displayed tex and 90 m as the predetermined yarn length.

(6)単繊維繊度
上記(5)に従って測定した総繊度を、ポリ乳酸繊維を構成する単繊維数で割り返した値を採用した。
(6) Single fiber fineness The value which divided the total fineness measured according to said (5) by the number of single fibers which comprise a polylactic acid fiber was employ | adopted.

(7)繊維強度および伸度
試料をオリエンテック(株)社製“テンシロン”(TENSILON)UCT−100でJIS L1013 8.5.1標準時試験に示される定速伸長条件で測定した。この時の掴み間隔は25cm、引張り速度30cm/分、試験回数10回であった。なお、破断伸度はS−S曲線における最大強力を示した点の伸びから求めた。
(7) Fiber Strength and Elongation The sample was measured with Orientec Co., Ltd. “TENSILON” UCT-100 under the constant speed elongation conditions shown in the JIS L1013 8.5.1 standard time test. At this time, the holding interval was 25 cm, the tensile speed was 30 cm / min, and the number of tests was 10 times. The elongation at break was determined from the elongation at the point showing the maximum strength in the SS curve.

(8)製糸性
ポリ乳酸繊維糸条を得るときの1糸条1t当たりの製糸糸切れについて、次の基準をもって製糸性を評価した。
◎:糸切れ1回未満、○:糸切れ1回以上3回未満、△:糸切れ3回以上5回未満、×:糸切れ5回以上
(8) Spinnability With respect to yarn breakage per 1t of single yarn when obtaining polylactic acid fiber yarns, the spinnability was evaluated according to the following criteria.
◎: Thread breakage less than 1 time, ◯: Thread breakage 1 time or more and less than 3 times, △: Thread breakage 3 times or more and less than 5 times, X: Thread breakage 5 times or more

(9)強度保持率
耐加水分解性の加速試験として、秤量したロープ10gを収縮しないように固定(金属枠に固定)し、水3000mlと共に密閉可能な容器に入れた後、昇温速度4℃/分にて容器内の水温が130℃となるように加熱した後、該温度で40分間保持し、引き続いて降温速度4℃/分にて冷却させ、水温が50℃以下になったら試料を取り出し、水洗を行い、前記熱処理前後での強度の比を下式により強度保持率を算出した。
強度保持率(%)=T0/T1×100
T1:熱処理前の引張強度
T0:熱処理後の引張強度
(9) Strength retention rate As an acceleration test for hydrolysis resistance, 10 g of a weighed rope was fixed so as not to shrink (fixed to a metal frame), and placed in a sealable container together with 3000 ml of water, and then the temperature rising rate was 4 ° C. After heating the container so that the water temperature in the container becomes 130 ° C., hold it at that temperature for 40 minutes, and subsequently cool it at a rate of temperature decrease of 4 ° C./minute. It took out, washed with water, and the strength retention before and after the heat treatment was calculated by the following formula.
Strength retention (%) = T0 / T1 × 100
T1: Tensile strength before heat treatment T0: Tensile strength after heat treatment

(10)交絡度(CF値)
1m試長の試料に100gの荷重をかけ、6gのフックを下降速度1〜2cm/秒で下降させ、式:交絡度(CF値)=100(cm)/下降距離(cm)により計算して求めた。試行回数10回の平均値を採用した。
(10) Entanglement degree (CF value)
A 100 g load is applied to a sample of 1 m length, a 6 g hook is lowered at a descending speed of 1 to 2 cm / sec, and calculated by the formula: Entanglement (CF value) = 100 (cm) / Descent distance (cm) Asked. An average value of 10 trials was adopted.

[製造例1](ポリ乳酸樹脂の製造)
光学純度99.5%のL乳酸から製造したラクチドを、ビス(2−エチルヘキサノエート)スズ触媒(ラクチド対触媒モル比=10000:1)存在させて窒素雰囲気下180℃で230分間重合を行い、樹脂P1を得た。得られたポリ乳酸の重量平均分子量は22.1万であった。
[Production Example 1] (Production of polylactic acid resin)
Polymerization of lactide produced from L-lactic acid having an optical purity of 99.5% in the presence of bis (2-ethylhexanoate) tin catalyst (lactide to catalyst molar ratio = 10000: 1) at 180 ° C. for 230 minutes in a nitrogen atmosphere. The resin P1 was obtained. The resulting polylactic acid had a weight average molecular weight of 221,000.

[製造例2](DAMGICを10重量%含有したポリ乳酸樹脂の製造)
P1と四国化成(株)製ジアリルモノグリシジルイソシアヌル酸(以下、DAMGICと称する)を乾燥した後、P1:DAMGIC=90:10(重量比)となるように2軸混練押出機に供給し、シリンダー温度200℃で混練し樹脂P2を得た。
[Production Example 2] (Production of polylactic acid resin containing 10% by weight of DAMGIC)
P1 and diallyl monoglycidyl isocyanuric acid (hereinafter referred to as DAMGIC) manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd. are dried and then supplied to a twin-screw kneading extruder so that P1: DAMGIC = 90: 10 (weight ratio). Kneading at a temperature of 200 ° C. gave Resin P2.

[製造例3](MADGICを10重量%含有したポリ乳酸樹脂の製造)
P1と四国化成(株)製モノアリルジグリシジルイソシアヌル酸(以下、MADGICと称する)を乾燥した後、P1:MADGIC=90:10(重量比)となるように2軸混練押出機に供給し、シリンダー温度200℃で混練して樹脂P3を得た。
[Production Example 3] (Production of polylactic acid resin containing 10% by weight of MADGIC)
After drying P1 and monoallyl diglycidyl isocyanuric acid (hereinafter referred to as MADGIC) manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd., it is supplied to a twin-screw kneading extruder so that P1: MADGIC = 90: 10 (weight ratio). The resin P3 was obtained by kneading at a cylinder temperature of 200 ° C.

[製造例4](TGICを10重量%含有したポリ乳酸樹脂の製造)
P1と日産化学工業(株)製トリグリシジルイソシアヌル酸(以下、TGICと称する)を乾燥した後、P1:TGIC=90:10(重量比)となるように2軸混練押出機に供給し、シリンダー温度200℃で混練して樹脂P4を得た。
[Production Example 4] (Production of polylactic acid resin containing 10% by weight of TGIC)
P1 and triglycidyl isocyanuric acid (hereinafter referred to as TGIC) manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. are dried and then supplied to a twin-screw kneading extruder so that P1: TGIC = 90: 10 (weight ratio). The resin P4 was obtained by kneading at a temperature of 200 ° C.

[製造例5](ポリカルボジイミドを10重量%含有したポリ乳酸樹脂の製造)
P1と日清紡(株)製ポリカルボジイミド“カルボジライト”HMV−8CA(以下、PCIと称する)を乾燥した後、P1:PCI=90:10(重量比)となるように2軸混練押出機に供給し、シリンダー温度200℃で混練して樹脂P5を得た。
[Production Example 5] (Production of polylactic acid resin containing 10% by weight of polycarbodiimide)
After drying P1 and Nisshinbo Co., Ltd. polycarbodiimide “carbodilite” HMV-8CA (hereinafter referred to as PCI), it was supplied to a twin-screw kneading extruder so that P1: PCI = 90: 10 (weight ratio). The resin P5 was obtained by kneading at a cylinder temperature of 200 ° C.

[実施例1]
P1とP4を真空乾燥機を用いて105℃にて12時間乾燥した。P1:P4を9:1(最終TGIC濃度1重量%)となるようにチップ状態でブレンドし紡糸ホッパーに供給した。ブレンドされたチップを2軸のエクストルーダーを保有する紡糸機を用いて220℃で溶融紡糸した。エクストルーダーで溶融されたポリマーを紡糸パックに導き、20μmの金属不織布フィルターで濾過した後、表1記載の繊度となるようにギヤポンプにて計量し、孔経0.6φで144ホールの口金から紡出した。
[Example 1]
P1 and P4 were dried at 105 ° C. for 12 hours using a vacuum dryer. P1: P4 was blended in a chip state so as to be 9: 1 (final TGIC concentration: 1% by weight) and supplied to the spinning hopper. The blended chips were melt-spun at 220 ° C. using a spinning machine with a twin screw extruder. The polymer melted by the extruder is guided to a spinning pack, filtered through a 20 μm metal nonwoven fabric filter, weighed with a gear pump so as to have the fineness shown in Table 1, and spun from a 144-hole base with a hole diameter of 0.6φ. I put it out.

口金面より3cm下には15cmの加熱筒および15cmの断熱筒を取り付け、筒内雰囲気温度が250℃となるように加熱した。ここで筒内雰囲気温度とは、加熱筒長の中央部で、内壁から1cm離れた部分の空気層温度である。   A 15 cm heating cylinder and a 15 cm heat insulation cylinder were attached 3 cm below the base surface, and heated so that the in-cylinder atmosphere temperature was 250 ° C. Here, the in-cylinder atmosphere temperature is an air layer temperature in a central portion of the heating cylinder length and a portion 1 cm away from the inner wall.

加熱筒の直下には環状吹きだし型チムニーを取付け、糸条に30℃の冷風を30m/分の速度で吹き付け冷却固化した後、糸条に油剤を付与した。油剤は、竹本油脂株式会社製“TRN−4627”を、イオン交換水を用いて18%エマルジョンしたものを用いた。   An annular blow-off chimney was attached directly under the heating cylinder, and cold air at 30 ° C. was blown onto the yarn at a rate of 30 m / min to cool and solidify, and then an oil agent was applied to the yarn. The oil used was an emulsion of “TRN-4627” manufactured by Takemoto Yushi Co., Ltd., which was emulsified 18% using ion-exchanged water.

油剤を付与された未延伸糸条は、表面速度375m/分の速度で回転する1FRに捲回して引取った。次いで、引取り糸条は一旦巻き取ることなく連続して該引取りローラと2FRとの間で1.5%のストレッチをかけた後、引き続いて3段熱延伸を行ない、1.5%の弛緩を与えてから3000m/分の速度で巻き取った。直接紡糸延伸は図1に示したプロセスを用いて行った。1FRは60℃、2FRは100℃、1DRは115℃、2DRは140℃、3DRは140℃とし、RRは非加熱とした。ローラへの糸条の捲周回数はそれぞれ、3回、4回、4回、4回、5回、4回とした。RRと巻き取り機の間には交絡付与ノズルを設置し繊維に交絡を付与した。交絡は、交絡付与装置内で走行糸条に対し略直角方向に2kg/cm2の高圧空気を噴射することにより行いポリ乳酸繊維を得た。得られた繊維物性を評価して表1に示した。なお、1段目の延伸倍率は、総合延伸倍率の34%、2段目の延伸倍率は33%、3段目の延伸倍率を33%に設定して延伸した。   The unstretched yarn provided with the oil agent was wound around 1 FR rotating at a surface speed of 375 m / min. Next, the take-up yarn was continuously wound without being wound once and stretched 1.5% between the take-up roller and 2FR, and subsequently subjected to three-stage heat stretching to obtain 1.5% After giving relaxation, it was wound up at a speed of 3000 m / min. Direct spinning drawing was performed using the process shown in FIG. 1FR was 60 ° C, 2FR was 100 ° C, 1DR was 115 ° C, 2DR was 140 ° C, 3DR was 140 ° C, and RR was not heated. The number of times the yarn was wound around the roller was 3, 4, 4, 4, 5, and 4, respectively. An entanglement nozzle was installed between the RR and the winder to entangle the fibers. Entangling was performed by injecting 2 kg / cm 2 of high-pressure air in a direction substantially perpendicular to the running yarn in the entanglement imparting device to obtain polylactic acid fibers. The obtained fiber properties were evaluated and shown in Table 1. The first stage draw ratio was 34% of the overall draw ratio, the second stage draw ratio was 33%, and the third stage draw ratio was set to 33%.

得られた1000dtexのポリ乳酸繊維を6本合わせて50t/mの撚糸を施し、さらにこの撚糸10本を40t/mで合撚して60000dtexのストランドを得た。このストランド3本を用いて15t/mで三打ちして直径11mm、180000dtexのロープを作製した。得られたロープの特性を評価し、結果を表1に示した。   Six of the 1000 dtex polylactic acid fibers obtained were combined to give a 50 t / m twisted yarn, and 10 twisted yarns were further twisted at 40 t / m to obtain a 60000 dtex strand. Three strands were used to produce a rope having a diameter of 11 mm and a 180,000 dtex using three strands. The properties of the obtained rope were evaluated, and the results are shown in Table 1.

[実施例2]
P4の替わりにP3を用いたこと以外は実施例1と同様にしてポリ乳酸繊維を製造し、ロープを作製し得られたロープの特性を評価し、結果を表1に示した。
[Example 2]
Polylactic acid fibers were produced in the same manner as in Example 1 except that P3 was used instead of P4, and the properties of the ropes obtained by producing the ropes were evaluated. The results are shown in Table 1.

[実施例3]
樹脂P4の替わりに樹脂P2を用い、DAMGICの最終濃度が0.4重量%となるように樹脂P1と樹脂P2をブレンドしたこと、および、特開2005−240219号公報の実施例1記載の口金、すなわちスリット幅0.35mm、スリット径1.8mm、スリット数4の細孔を48ホール有する口金を用いて中空率が40%のポリ乳酸繊維を得たこと以外は実施例1と同様にしてポリ乳酸繊維を製造し、ロープを作製し得られたロープの特性を評価し、結果を表1に示した。
[Example 3]
The resin P2 is used instead of the resin P4, the resin P1 and the resin P2 are blended so that the final concentration of DAMGIC is 0.4% by weight, and the base described in Example 1 of JP-A-2005-240219 That is, in the same manner as in Example 1 except that a polylactic acid fiber having a hollow ratio of 40% was obtained using a die having a slit width of 0.35 mm, a slit diameter of 1.8 mm, and 48 holes with 4 slits. Polylactic acid fibers were produced, and the properties of the ropes produced were evaluated. The results are shown in Table 1.

[実施例4]
P4の替わりにP2を用い、DAMGICの最終濃度が7重量%となるようにP1とP2をブレンドしたこと以外は実施例1と同様にしてポリ乳酸繊維を製造し、ロープを作製し得られたロープの特性を評価し、結果を表1に示した。
[Example 4]
A polylactic acid fiber was produced in the same manner as in Example 1 except that P2 was used in place of P4 and P1 and P2 were blended so that the final concentration of DAMGIC was 7% by weight, and a rope was obtained. The characteristics of the rope were evaluated and the results are shown in Table 1.

[実施例5、6]
表1記載の交絡度となるように交絡付与装置内で糸条に噴出する高圧空気の圧力を変化させたこと以外は実施例1と同様にしてポリ乳酸繊維を製造し、ロープを作製し得られたロープの特性を評価し、結果を表1に示した。
[Examples 5 and 6]
A polylactic acid fiber can be produced and a rope can be produced in the same manner as in Example 1 except that the pressure of the high-pressure air jetted onto the yarn in the entanglement imparting device is changed so as to achieve the entanglement degree shown in Table 1. The properties of the obtained rope were evaluated and the results are shown in Table 1.

[比較例1]
P4の替わりにP5を用いたこと以外は実施例1と同様にしてポリ乳酸繊維を製造し、ロープを作製し得られたロープの特性を評価し、結果を表1に示した。
[Comparative Example 1]
Polylactic acid fibers were produced in the same manner as in Example 1 except that P5 was used in place of P4, and the properties of the rope obtained by producing the rope were evaluated. The results are shown in Table 1.

[比較例2]
P1のみを用いたこと以外は実施例1と同様にしてポリ乳酸繊維を製造し、ロープを作製し得られたロープの特性を評価し、結果を表1に示した。
[Comparative Example 2]
Polylactic acid fibers were produced in the same manner as in Example 1 except that only P1 was used, and the characteristics of the ropes obtained by producing the ropes were evaluated. The results are shown in Table 1.

Figure 2008038285
Figure 2008038285

表1より明らかなように、実施例1〜6に記載の本発明のロープは、ポリ乳酸繊維のカルボキシル基末端を封鎖していない比較例2のポリ乳酸と比較して、非常に耐加水分解性に優れたロープであった。また、本発明は実施例3のように異型断面繊維としてもなんら効果を損なわれるものではなく、軽量でロープ設置時の作業者の負担を軽減する等の付加価値を付与することが可能であった。   As is clear from Table 1, the ropes of the present invention described in Examples 1 to 6 are much more resistant to hydrolysis than the polylactic acid of Comparative Example 2 in which the carboxyl group ends of the polylactic acid fibers are not blocked. It was an excellent rope. In addition, the present invention does not impair the effect even if it is a modified cross-section fiber as in Example 3, and it is lightweight and can add added value such as reducing the burden on the operator when installing the rope. It was.

一方で、比較例1記載のように本発明で開示された一般式(I)以外の化合物を用いてポリ乳酸のカルボキシル基末端を封鎖した場合には、ポリ乳酸と化合物の反応性の悪さに起因すると考えられる製糸性不良が発生するばかりか、紡糸時に悪臭を発生したため作業環境が悪化するという問題が発生した。   On the other hand, when the carboxyl group terminal of polylactic acid is blocked using a compound other than the general formula (I) disclosed in the present invention as described in Comparative Example 1, the reactivity between polylactic acid and the compound is poor. In addition to the occurrence of poor spinning performance, which is considered to be caused, there was a problem that the working environment deteriorated due to the generation of malodor during spinning.

本発明の実施態様の一例の紡糸工程図である。It is a spinning process figure of an example of an embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1:ホッパー
2:エクストルーダ
3:紡糸パック
4:紡糸口金
5:徐冷ゾーン
6:冷却装置
7:給油装置
8:1FR
9:2FR
10:1DR
11:2DR
12:3DR
13:RR
14:交絡付与装置
15:巻き取り装置
1: Hopper 2: Extruder 3: Spin pack 4: Spinneret 5: Slow cooling zone 6: Cooling device 7: Refueling device 8: 1 FR
9: 2FR
10: 1DR
11: 2DR
12: 3DR
13: RR
14: Entangling device 15: Winding device

Claims (6)

下記一般式(I)で表される、少なくとも1種の化合物によってカルボキシル基末端の一部又は全部が封鎖されてなるポリ乳酸繊維を少なくとも構成要素の一部としたことを特徴とするロープ。
Figure 2008038285
(ここで、R〜Rのうち、少なくとも1つはグリシジル基であり、残りは水素、炭素原子数1〜10のアルキル基、水酸基、アリル基から選ばれた基を表す。)
A rope characterized in that a polylactic acid fiber represented by the following general formula (I) in which a part or all of the carboxyl group ends are blocked with at least one compound is at least a part of the constituent elements.
Figure 2008038285
(Here, at least one of R 1 to R 3 is a glycidyl group, and the rest represents a group selected from hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a hydroxyl group, and an allyl group.)
ポリ乳酸繊維のカルボキシル基末端濃度が20当量/t以下であることを特徴とする請求項1記載のロープ。   The rope according to claim 1, wherein the carboxyl group terminal concentration of the polylactic acid fiber is 20 equivalent / t or less. 一般式(I)で表される化合物の添加量がポリ乳酸繊維全体の0.1〜5重量%であることを特徴とする請求項1または2記載のロープ。   The rope according to claim 1 or 2, wherein the amount of the compound represented by the general formula (I) is 0.1 to 5% by weight of the whole polylactic acid fiber. 一般式(I)で表される化合物がジアリルモノグリシジルイソシアヌレート、モノアリルジグリシジルイソシアヌレート、およびトリグリシジルイソシアヌレートから選ばれる1種以上であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか記載のロープ。   The compound represented by the general formula (I) is one or more selected from diallyl monoglycidyl isocyanurate, monoallyl diglycidyl isocyanurate, and triglycidyl isocyanurate. The described rope. ポリ乳酸繊維の交絡度が5〜70であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか記載のロープ。   The entanglement degree of polylactic acid fiber is 5-70, The rope in any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. 前記ロープが、船舶用ロープ、陸上用ロープから選ばれる少なくとも一種に用いられることを特徴とする請求項1〜5のいずれか記載のロープ。   The rope according to any one of claims 1 to 5, wherein the rope is used as at least one selected from a marine rope and a land rope.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107724135A (en) * 2017-09-02 2018-02-23 润益(嘉兴)新材料有限公司 A kind of acid fiber by polylactic food-grade binding rope

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