JP5827550B2 - Tubular laminate formed by laminating layers made of a molded product formed from degradable resin, and method for producing the same - Google Patents
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Description
本発明は、水系溶媒中で分解性を有する分解性樹脂から形成される成形品からなる層を、管壁に通孔を有する管状体基材の外表面に積層してなる管状積層体、及び、該管状積層体の製造方法に関する。 The present invention relates to a tubular laminate formed by laminating a layer made of a decomposable resin having decomposability in an aqueous solvent on the outer surface of a tubular body substrate having a through-hole in a tube wall, and And a method for producing the tubular laminate.
近年、エネルギー資源の確保及び環境保護等のために、石油、ガス、水、熱水、温泉等を地中から取り出したり、水質調査を行ったりする井戸(以下、総称して「坑井」という。)を掘削することの必要性が、高まっている。坑井を掘削するための装置、すなわち坑井掘削装置により、坑井、例えば、油井を掘削するには、通常、地表から所定の深さまで掘削を行って、その中にケーシングと呼ばれる鋼管を埋設し壁の崩壊を防止する。その後、ケーシングの先端から、更に地下を掘削してより深い井戸とし、先に埋設したケーシング内を通して新たなケーシングを埋設し、必要に応じてケーシングの径を調整し、この作業を繰り返して、最終的に油層に到達する油井管が敷設される。なお、掘削の工法によっては、ケーシングを使用しない場合もある。 In recent years, wells for taking out oil, gas, water, hot water, hot springs, etc. from the ground and conducting water quality surveys to secure energy resources and protect the environment (hereinafter collectively referred to as “wells”) The need for drilling is increasing. In order to drill a well, for example, an oil well, using a device for drilling a well, that is, an oil well, a steel pipe called a casing is buried in the borehole, usually by drilling from the ground surface to a predetermined depth. Prevent the walls from collapsing. After that, from the tip of the casing, the basement is further excavated to make a deeper well, a new casing is embedded through the previously embedded casing, the diameter of the casing is adjusted as necessary, and this operation is repeated until the final An oil well pipe that reaches the oil reservoir is laid. Depending on the excavation method, the casing may not be used.
完成した油井管からは、石油等の産出流体を砂利、砂等と分離しながら地表まで排出する必要があることから、ケーシングや油井管等の坑井掘削装置用管状体には、それぞれ用途に応じた大きさの通孔が管壁に設けられている。例えば、産出する石油を回収する油井管には、製品となる産出石油に砂等が混在しないよう、管壁を貫通する通孔からなるスクリーンが適宜箇所に設けられている(特許文献1)。また、水質調査を行うための地下水サンプリング用の井戸においても、地下水を透過させるために、管壁にストレーナを形成した管状の採水ケーシングが用いられる(特許文献2)。 From the finished oil well pipe, it is necessary to discharge the production fluid such as oil to the surface of the ground while separating it from gravel, sand, etc. Correspondingly sized through holes are provided in the tube wall. For example, an oil well pipe that collects oil to be produced is appropriately provided with a screen having a through-hole penetrating the pipe wall so that sand or the like is not mixed with the produced oil to be produced (Patent Document 1). Also, in a well for groundwater sampling for conducting water quality surveys, a tubular water sampling casing having a strainer formed on the tube wall is used in order to permeate the groundwater (Patent Document 2).
これら坑井掘削装置用管状体については、スクリーンやストレーナに設けられた網目状等の孔は、坑井掘削工程においては塞がれていて、砂等の異物を管状体内部に進入させることがなく、坑井の完成後には所定の大きさで所定数の微細な通孔が存在するようにして、異物等の分離やろ別が可能となることが求められる。また、ケーシングに設けられた通孔は、所定の位置に埋設されるまでは、通孔が塞がれており、所定の位置に埋設された後には、所定の大きさで所定数の通孔が現れることが求められる。例えば、坑井掘削工程において、油井管のスクリーンが完全に塞がれず、砂等の異物が孔に詰まっているおそれがあると、坑井の完成後に、スクリーンの洗浄工程を繰り返す必要があったり、または、洗浄が十分でないため短期間で油井管のスクリーンが目詰まりして、産出効率が低下したり、短期間で油井管の交換が必要となったりして、生産効率においても経済性においても、大きな問題となることがあった。 With respect to these tubular bodies for well drilling devices, the holes such as a mesh provided in the screen or strainer are closed in the well drilling process, and foreign substances such as sand can enter the tubular body. In addition, after completion of the well, it is required that a predetermined number of fine through holes exist with a predetermined size so that foreign substances can be separated or separated. Further, the through holes provided in the casing are closed until they are embedded at a predetermined position, and after being embedded at a predetermined position, a predetermined number of through holes having a predetermined size are provided. Is required to appear. For example, in a well drilling process, if the screen of the oil well pipe is not completely blocked and sand or other foreign matter may be clogged, it may be necessary to repeat the screen cleaning process after completion of the well. Or, because of insufficient cleaning, the oil well pipe screen is clogged in a short period of time, resulting in a decrease in production efficiency or the need to replace the oil well pipe in a short period of time. There was also a big problem.
このため、油井管のスクリーンのフィルタリング層に一時的シール物質(temporary seal substance)を含浸させる(impregnate)ことが知られており、該一時的シール物質として、分解性ポリマー(degradable polymer)があること、分解性ポリマーとしては、多糖類、キチン質、キトサン、たんぱく質、脂肪族ポリエステル、ポリラクチド、ポリグリコリド、ポリ−ε−カプロラクトン、ポリヒドロキシブチレート、脂肪族ポリカーボネート、ポリオルソエステル、ポリアミノ酸、ポリエチレンオキシド、またはポリホスファゼンなどがあることが知られている(特許文献3)。しかしながら、特許文献3には、具体的な分解性ポリマーの選択、一時的シール物質の含浸方法、及び、廃棄後の一時的シール物質の処理方法について具体的な開示はみられない。 For this reason, it is known to impregnate the filtering layer of the screen of the oil well pipe with a temporary seal substance, and as the temporary seal substance, there is a degradable polymer. Degradable polymers include polysaccharides, chitin, chitosan, protein, aliphatic polyester, polylactide, polyglycolide, poly-ε-caprolactone, polyhydroxybutyrate, aliphatic polycarbonate, polyorthoester, polyamino acid, polyethylene oxide Or polyphosphazene is known (Patent Document 3). However, Patent Document 3 does not disclose a specific disclosure of a specific degradable polymer selection method, a temporary sealing material impregnation method, and a temporary sealing material treatment method after disposal.
そこで、坑井掘削装置用管状体にとどまらず、管壁を貫く通孔で形成されるスクリーンやストレーナー等の部材を備える管状体、すなわち管壁に通孔を有する管状体について、該通孔を、必要に応じて、確実に塞ぎ、かつ確実に開口させることが容易であり、特に、開口させるために特殊な操作が不要で、工程が削減され、さらに、通孔を開口させた後には、通孔を塞ぎ、または開口させるために使用した材料等の廃棄物の処理が容易である管状物品が求められ、また、その製造方法が求められていた。 Therefore, not only the tubular body for a well drilling device but also a tubular body having a member such as a screen or a strainer formed by a through-hole penetrating the tube wall, that is, a tubular body having a through-hole in the tube wall. , If necessary, it is easy to close and securely open, especially, no special operation is required to open, the process is reduced, and further, after opening the through hole, There has been a demand for a tubular article that can easily dispose of a waste material such as a material used for closing or opening a through-hole, and a method for producing the same.
本発明の課題は、管壁に通孔を有する管状体について、該通孔を、必要に応じて、確実に塞ぎ、かつ確実に開口させることが容易であり、特に、開口させるために特殊な操作が不要で、工程が削減され、さらに、通孔を開口させた後には、通孔を塞ぎ、または開口させるために使用した材料等の廃棄において、廃棄物になる物質が環境に影響を与えないので、その処理が不要またはその処理が容易である管状物品、及びその製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to make it easy to reliably close and reliably open a through-hole as necessary for a tubular body having a through-hole in a tube wall. No operation is required, the number of processes is reduced, and, after opening the through-hole, the material that becomes waste in the disposal of materials used to close or open the through-hole affects the environment. Therefore, an object of the present invention is to provide a tubular article that does not require or can be easily processed, and a method for manufacturing the tubular article.
本発明者らは、上記の課題を解決することについて鋭意研究した結果、前記の管壁に通孔を有する管状体基材の外表面に、水系溶媒中で分解性を有する分解性樹脂から形成される成形品からなる層を積層して、管状積層体とすることによって、課題を解決できることを見いだし、本発明を完成した。 As a result of intensive research on solving the above-mentioned problems, the present inventors formed a decomposable resin having decomposability in an aqueous solvent on the outer surface of the tubular body substrate having a through hole in the tube wall. The present invention has been completed by finding that the problem can be solved by laminating layers of molded products to be formed into a tubular laminate.
すなわち、本発明によれば、水系溶媒中で分解性を有する分解性樹脂から形成される成形品からなる層を、管壁に通孔を有する管状体基材の外表面に積層してなる管状積層体が提供される。 That is, according to the present invention, a tube formed by laminating a layer made of a molded product formed from a degradable resin that is decomposable in an aqueous solvent on the outer surface of a tubular body substrate having a through hole in the tube wall. A laminate is provided.
また、本発明によれば、実施の態様として、以下(1)〜(9)の管状積層体が提供される。 Moreover, according to this invention, the tubular laminated body of the following (1)-(9) is provided as an embodiment.
(1)分解性樹脂が生分解性樹脂である前記の管状積層体。
(2)生分解性樹脂が、生分解性ポリエステルである前記の管状積層体。
(3)生分解性ポリエステルが、生分解性脂肪族ポリエステルである前記の管状積層体。
(4)生分解性脂肪族ポリエステルが、ポリグリコール酸、ポリ乳酸、グリコール酸−乳酸共重合体、及び、それらの混合物からなる群より選ばれる少なくとも1種である前記の管状積層体。
(5)分解性樹脂から形成される成形品からなる層が、温度90℃の水中に1週間浸漬後の重量減少率が50%以上である前記の管状積層体。
(6)成形品が、フィルムまたは繊維製品である前記の管状積層体。
(7)フィルムが、未延伸フィルム、延伸フィルム及び熱収縮フィルムからなる群より選ばれる少なくとも1種である前記の管状積層体。
(8)繊維製品が、不織布、織布、編布、及び長繊維糸からなる群より選ばれる少なくとも1種である前記の管状積層体。
(9)管壁に通孔を有する管状体基材が、坑井掘削装置用管状体である前記の管状積層体。
(1) The said tubular laminated body whose degradable resin is a biodegradable resin.
(2) The said tubular laminated body whose biodegradable resin is biodegradable polyester.
(3) The tubular laminate described above, wherein the biodegradable polyester is a biodegradable aliphatic polyester.
(4) The tubular laminate described above, wherein the biodegradable aliphatic polyester is at least one selected from the group consisting of polyglycolic acid, polylactic acid, glycolic acid-lactic acid copolymer, and mixtures thereof.
(5) The tubular laminate described above, wherein the layer made of a molded product formed from a degradable resin has a weight reduction rate of 50% or more after being immersed in water at a temperature of 90 ° C. for 1 week.
(6) The said tubular laminated body whose molded article is a film or a textile product.
(7) The said tubular laminated body whose film is at least 1 sort (s) chosen from the group which consists of an unstretched film, a stretched film, and a heat shrink film.
(8) The said tubular laminated body whose textiles are at least 1 sort (s) chosen from the group which consists of a nonwoven fabric, a woven fabric, a knitted fabric, and a long fiber yarn.
(9) The said tubular laminated body whose tubular body base material which has a through-hole in a pipe wall is a tubular body for well drilling apparatuses.
さらに、本発明によれば、前記の管状積層体を製造する方法として、以下(I)〜(III)の製造方法が提供される。 Furthermore, according to the present invention, the following production methods (I) to (III) are provided as methods for producing the tubular laminate.
(I)分解性樹脂から形成される熱収縮性フィルムを、管壁に通孔を有する管状体基材の外表面に巻き付けた後、熱収縮性フィルムの熱収縮温度以上の温度に加熱して熱収縮性フィルムを熱収縮させて熱収縮フィルムとすることを含む前記の管状積層体を製造する方法。
(II)分解性樹脂から形成される延伸フィルムを、管壁に通孔を有する管状体基材の外表面に巻き付けることを含む前記の管状積層体を製造する方法。
(III)分解性樹脂から形成される長繊維糸を、管壁に通孔を有する管状体基材の外表面に巻き付けることを含む前記の管状積層体を製造する方法。
(I) After a heat-shrinkable film formed from a degradable resin is wound around the outer surface of a tubular base material having through holes in the tube wall, the film is heated to a temperature equal to or higher than the heat-shrink temperature of the heat-shrinkable film. A method for producing the tubular laminate, comprising heat-shrinking a heat-shrinkable film to obtain a heat-shrinkable film.
(II) A method for producing the tubular laminate, comprising winding a stretched film formed from a degradable resin around an outer surface of a tubular body substrate having a through hole in a tube wall.
(III) A method for producing the tubular laminate, comprising winding a long fiber yarn formed from a degradable resin around an outer surface of a tubular substrate having a through hole in a tube wall.
本発明によれば、水系溶媒中で分解性を有する分解性樹脂から形成される成形品からなる層を、管壁に通孔を有する管状体基材の外表面に積層してなることを特徴とする管状積層体であることによって、管壁に通孔を有する管状体の該通孔を、必要に応じて、確実に塞ぎ、かつ確実に開口させることが容易であり、特に開口させるために特殊な操作が削減(工程削減)され、さらに、通孔を開口させた後には、通孔を塞ぎ、または開口させるために使用した材料等の廃棄に対して、廃棄物になる物質が環境に影響を与えないためにその処理が不要もしくはその処理が容易である管状物品が提供される、という効果が奏される。 According to the present invention, a layer made of a molded product formed from a degradable resin that is decomposable in an aqueous solvent is laminated on the outer surface of a tubular body substrate having a through hole in a tube wall. In order to open the through hole of the tubular body having a through hole in the tube wall, if necessary, it is easy to reliably close and reliably open the hole. Special operations have been reduced (process reduction), and after opening the through-holes, substances that become waste are disposed of in the environment against the disposal of materials used to close or open the through-holes. There is an effect that a tubular article that does not need to be treated or is easy to process because it is not affected is provided.
さらに、本発明によれば、分解性樹脂から形成されるフィルム等を、管壁に通孔を有する管状体基材の外表面に巻き付けることを含むことによって、前記の管状積層体を容易に得ることができる管状積層体の製造方法が提供されるという効果が奏される。 Furthermore, according to the present invention, the tubular laminate can be easily obtained by including wrapping a film or the like formed from a degradable resin around the outer surface of the tubular base material having a through hole in the tube wall. The effect that the manufacturing method of the tubular laminated body which can be provided is provided.
1.水系溶媒中で分解性を有する分解性樹脂
本発明の管状積層体を構成する水系溶媒中で分解性を有する分解性樹脂は、水系溶媒の存在下で、必要により加熱することによって分解することができる樹脂である。
1. Degradable resin having decomposability in aqueous solvent The degradable resin having decomposability in the aqueous solvent constituting the tubular laminate of the present invention can be decomposed by heating in the presence of an aqueous solvent, if necessary. It is a resin that can be used.
水系溶媒中で分解性を有する分解性樹脂(以下、単に「分解性樹脂」ということがある。)は、水系溶媒中、すなわち、水中または水を含有する混合溶剤中で、分解することができる。水系溶媒として、自然界に存在する食塩など無機化合物を含む水を使用したり、抗井掘削用泥水として用いる場合には、掘削時の目的に応じその組成を調整するので、水に溶解する有機または無機化合物などを含有してもよい。 A degradable resin having decomposability in an aqueous solvent (hereinafter sometimes simply referred to as “degradable resin”) can be decomposed in an aqueous solvent, that is, in water or a mixed solvent containing water. . When water containing inorganic compounds such as salt existing in nature is used as an aqueous solvent, or when used as mud for well drilling, the composition is adjusted according to the purpose of drilling. You may contain an inorganic compound etc.
水系溶媒中で分解性を有する分解性樹脂としては、例えば、多糖類、キチン質、キトサン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリオルソエステル、ポリアミノ酸、ポリエーテルまたはポリホスファゼンなどが挙げられる。これらの分解性樹脂の中で、土壌や水中などの自然界に存在する微生物または酵素によって生分解されるため、環境に対する負荷が小さい生分解性樹脂が好ましい。また、水系溶媒中で分解性を有する分解性樹脂の中では、生分解性ポリエステルがより好ましく、その中でも特に生分解性脂肪族ポリエステルは、抗井掘削等の環境下において適度に加水分解し、また酸または塩基によって分解が促進されるため、抗井掘削工程においてその作業時間の調整や制御も可能であり、より好ましい。 Examples of the degradable resin having decomposability in an aqueous solvent include polysaccharides, chitin, chitosan, polyester, polycarbonate, polyorthoester, polyamino acid, polyether, and polyphosphazene. Among these degradable resins, biodegradable resins having a low environmental load are preferable because they are biodegraded by microorganisms or enzymes existing in nature such as soil and water. Moreover, among the degradable resins having degradability in an aqueous solvent, biodegradable polyesters are more preferable, and among them, biodegradable aliphatic polyesters are suitably hydrolyzed in environments such as well drilling, Moreover, since decomposition | disassembly is accelerated | stimulated by an acid or a base, the adjustment and control of the working time are also possible in a well drilling process, and it is more preferable.
2.生分解性ポリエステル
生分解性ポリエステルとしては、脂肪族ポリエステル、芳香族ポリエステルと脂肪族ポリエステルとの共重合ポリエステル、及びこれらの混合物が挙げられる。これらの生分解性ポリエステルに対しては、分解性や生分解性を損なわない範囲において、目的に応じて種々の化合物を、共重合させたり、高分子反応により複合化させたり、また混合させてもよい。さらに、これらの生分解性ポリエステルは、分解性や生分解性を発現させる物質として、他の材料との混合などにより複合化して使用することも可能である。
2. Biodegradable polyesters Biodegradable polyesters include aliphatic polyesters, copolymerized polyesters of aromatic polyesters and aliphatic polyesters, and mixtures thereof. For these biodegradable polyesters, various compounds can be copolymerized, combined by polymer reaction, or mixed within the range that does not impair degradability and biodegradability. Also good. Furthermore, these biodegradable polyesters can also be used in a composite form by mixing with other materials, etc., as substances that develop degradability and biodegradability.
(1)生分解性脂肪族ポリエステル
特に好ましく用いられる生分解性脂肪族ポリエステルとしては、グリコール酸繰り返し単位からなるポリグリコール酸(以下、「PGA」ということがある。)や乳酸繰り返し単位からなるポリ乳酸(以下、「PLA」ということがある。)等のヒドロキシカルボン酸系ポリエステル、ポリ−ε−カプロラクトン等のラクトン系ポリエステル、ポリエチレンサクシネートやポリブチレンサクシネート等のジオール・ジカルボン酸系ポリエステル、及び、これらの共重合体、例えば、グリコール酸繰り返し単位と乳酸繰り返し単位からなる共重合体(グリコール酸−乳酸共重合体)、並びに、これらの混合物などが知られている。
(1) Biodegradable aliphatic polyester Particularly preferred biodegradable aliphatic polyesters include polyglycolic acid (hereinafter sometimes referred to as “PGA”) composed of glycolic acid repeating units and polylactic acid composed of lactic acid repeating units. Hydroxycarboxylic acid polyesters such as lactic acid (hereinafter sometimes referred to as “PLA”), lactone polyesters such as poly-ε-caprolactone, diol / dicarboxylic acid polyesters such as polyethylene succinate and polybutylene succinate, and These copolymers, for example, copolymers composed of glycolic acid repeating units and lactic acid repeating units (glycolic acid-lactic acid copolymer), and mixtures thereof are known.
生分解性脂肪族ポリエステルの中でも、PLAは、原料となるL−乳酸が、トウモロコシ、芋等から、発酵法により安価で得られること、自然農作物由来なので総二酸化炭素排出量が少ないこと、また得られたポリマーの性能として剛性が強く透明性がよいなどの特徴がある。また、PGAは、加水分解性及び生分解性が優れることに加えて、耐熱性、引張強度等の機械的強度にも優れる特徴がある。そのため、PGAは、農業資材、各種包装(容器)材料等としての利用が期待され、単独で、または他の樹脂材料などと複合化して用途展開が図られている。 Among biodegradable aliphatic polyesters, PLA is obtained from L-lactic acid, which is a raw material, at low cost by fermentation from corn, straw, etc. The performance of the obtained polymer is characterized by high rigidity and good transparency. In addition to being excellent in hydrolyzability and biodegradability, PGA is characterized by excellent mechanical strength such as heat resistance and tensile strength. For this reason, PGA is expected to be used as an agricultural material, various packaging (container) materials, etc., and has been developed for use alone or in combination with other resin materials.
PGAとPLAは、本発明の管状積層体を得るに当たり、積層体の製造すなわち成形加工に適しており、また、管状積層体の管壁に設けられる通孔を、必要に応じて確実に塞ぐのに十分な機械的強度などの物性を発現するのに適しているとともに、抗井掘削等の環境下において適度に加水分解する点において、特に好ましい。 PGA and PLA are suitable for the production of the laminate, that is, the molding process, in order to obtain the tubular laminate of the present invention, and reliably block the through holes provided in the tube wall of the tubular laminate as necessary. It is particularly preferable in that it is suitable for exhibiting physical properties such as sufficient mechanical strength and is moderately hydrolyzed in an environment such as well drilling.
生分解性脂肪族ポリエステルについて、更に詳述する。本発明の管状積層体を構成する生分解性脂肪族ポリエステルは、グリコール酸及びグリコール酸の2分子間環状エステルであるグリコリド(GL)を含むグリコール酸類;乳酸及び乳酸の2分子間環状エステルであるラクチドを含む乳酸類;のほかに、シュウ酸エチレン(すなわち、1,4−ジオキサン−2,3−ジオン)、ラクトン類(例えば、β−プロピオラクトン、β−ブチロラクトン、ピバロラクトン、γ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン、β−メチル−δ−バレロラクトン、ε−カプロラクトン等)、カーボネート類(例えばトリメチレンカーボネート等)、エーテル類(例えば1,3−ジオキサン等)、エーテルエステル類(例えばジオキサノン等)などの環状モノマー;3−ヒドロキシプロパン酸、4−ヒドロキシブタン酸、6−ヒドロキシカプロン酸などのヒドロキシカルボン酸またはそのアルキルエステル;エチレングリコール、1,4−ブタンジオール(ブチレングリコール)等の脂肪族ジオール類と、こはく酸、アジピン酸等の脂肪族ジカルボン酸類またはそのアルキルエステル類との実質的に等モルの混合物;等の脂肪族エステルモノマー類の単独重合体、または共重合体が含まれる。具体的には、例えば、式:(−O−CHR−CO−)[Rは、水素原子またはメチル基である。]で表されるグリコール酸または乳酸繰り返し単位を50質量%以上有する生分解性脂肪族ポリエステルや、ポリラクトン、ポリヒドロキシブチレート、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネートなどが挙げられる。なかでも、グリコール酸または乳酸繰り返し単位を50質量%以上有する生分解性脂肪族ポリエステルが好ましい。具体的には、PGA、すなわちグリコール酸の単独重合体、若しくは、グリコール酸繰り返し単位を50質量%以上有する共重合体;PLA、すなわち、ポリL−乳酸若しくはポリD−乳酸の単独重合体、L−乳酸若しくはD−乳酸の繰り返し単位を50質量%以上有する共重合体、または、これらの混合物;グリコール酸−乳酸共重合体;及び、上述したそれらの混合物;さらにはPGAとPLAとの混合物;が好ましい。特に好ましいのは、加水分解性、生分解性、耐熱性及び機械的強度の観点から、PGAまたはPLAである。 The biodegradable aliphatic polyester will be further described in detail. The biodegradable aliphatic polyester constituting the tubular laminate of the present invention is glycolic acid and glycolic acid containing glycolide (GL) which is a bimolecular cyclic ester of glycolic acid; lactic acid and a bimolecular cyclic ester of lactic acid. In addition to lactic acids including lactide; ethylene oxalate (ie, 1,4-dioxane-2,3-dione), lactones (eg, β-propiolactone, β-butyrolactone, pivalolactone, γ-butyrolactone, δ-valerolactone, β-methyl-δ-valerolactone, ε-caprolactone, etc.), carbonates (such as trimethylene carbonate), ethers (such as 1,3-dioxane), ether esters (such as dioxanone) Cyclic monomers such as 3-hydroxypropanoic acid, 4-hydroxybutanoic acid Hydroxycarboxylic acids such as 6-hydroxycaproic acid or alkyl esters thereof; aliphatic diols such as ethylene glycol and 1,4-butanediol (butylene glycol); and aliphatic dicarboxylic acids such as succinic acid and adipic acid or alkyls thereof Includes substantially equimolar mixtures with esters; homopolymers or copolymers of aliphatic ester monomers such as; Specifically, for example, the formula: (—O—CHR—CO—) [R is a hydrogen atom or a methyl group. ] The biodegradable aliphatic polyester which has 50 mass% or more of the glycolic acid or lactic acid repeating unit represented by these, polylactone, polyhydroxybutyrate, polyethylene succinate, polybutylene succinate, etc. are mentioned. Of these, biodegradable aliphatic polyesters having 50% by mass or more of glycolic acid or lactic acid repeating units are preferable. Specifically, PGA, that is, a homopolymer of glycolic acid, or a copolymer having 50% by mass or more of glycolic acid repeating units; PLA, that is, a homopolymer of poly L-lactic acid or poly D-lactic acid, L A copolymer having 50% by mass or more of repeating units of lactic acid or D-lactic acid, or a mixture thereof; a glycolic acid-lactic acid copolymer; and a mixture thereof as described above; and a mixture of PGA and PLA; Is preferred. Particularly preferred is PGA or PLA from the viewpoints of hydrolyzability, biodegradability, heat resistance and mechanical strength.
これらの生分解性脂肪族ポリエステルは、例えば、それ自体公知のグリコール酸や乳酸などのα−ヒドロキシカルボン酸の脱水重縮合により合成することができる。また、高分子量の生分解性脂肪族ポリエステルを効率よく合成するには、一般に、α−ヒドロキシカルボン酸の二分子間環状エステルを合成し、該環状エステルを開環重合する方法が採用されている。例えば、乳酸の二分子間環状エステルであるラクチドを開環重合すると、PLAが得られる。グリコール酸の二分子間環状エステルであるグリコリドを開環重合すると、PGAが得られる。 These biodegradable aliphatic polyesters can be synthesized, for example, by dehydration polycondensation of α-hydroxycarboxylic acids such as glycolic acid and lactic acid known per se. In order to efficiently synthesize a high molecular weight biodegradable aliphatic polyester, generally, a method of synthesizing a bimolecular cyclic ester of α-hydroxycarboxylic acid and subjecting the cyclic ester to ring-opening polymerization is employed. . For example, PLA is obtained by ring-opening polymerization of lactide, which is a bimolecular cyclic ester of lactic acid. PGA is obtained by ring-opening polymerization of glycolide, which is a bimolecular cyclic ester of glycolic acid.
PLAは、上記方法により合成することができるものであり、市販の製品としては、例えば、レイシアH−100、H−280、H−400、H−440等の「レイシア」(登録商標)シリーズ(三井化学株式会社製)、3001D、3051D、4032D、4042D、6201D、6251D、7000D、7032D等の「Ingeo」(登録商標)(ネイチャーワークス社製)、エコプラスチックU’z S−09、S−12、S−17等の「エコプラスチックU’zシリーズ」(トヨタ自動車株式会社製)、「バイロエコール」(登録商標)(東洋紡績株式会社製)などが、強度、可撓性及び耐熱性等の観点から、好ましく選択される。 PLA can be synthesized by the above-mentioned method. Examples of commercially available products include “Lacia” (registered trademark) series (such as Lacia H-100, H-280, H-400, H-440) ( “Mt. "Ecoplastic U'z series" (manufactured by Toyota Motor Corporation), "Viro Ecole" (registered trademark) (manufactured by Toyobo Co., Ltd.), etc., such as S-17, etc. From the viewpoint, it is preferably selected.
以下、生分解性脂肪族ポリエステルとして、主にPGAを例にとって、更に説明するが、PLAその他の生分解性脂肪族ポリエステルについても、PGAに準じて発明を実施するための形態をとることができる。 Hereinafter, the biodegradable aliphatic polyester will be further described mainly using PGA as an example, but PLA and other biodegradable aliphatic polyesters can also take a form for carrying out the invention according to PGA. .
〔ポリグリコール酸(PGA)〕
本発明の管状積層体を構成するPGAとして、特に好ましく用いられるPGAは、式:(−O−CH2−CO−)で表されるグリコール酸繰り返し単位のみからなるグリコール酸のホモポリマー(グリコール酸の2分子間環状エステルであるグリコリド(GL)の開環重合物を含む)に加えて、上記グリコール酸繰り返し単位を50質量%以上含むPGA共重合体を含むものである。
[Polyglycolic acid (PGA)]
The PGA that is particularly preferably used as the PGA constituting the tubular laminate of the present invention is a homopolymer of glycolic acid (glycolic acid) consisting only of glycolic acid repeating units represented by the formula: (—O—CH 2 —CO—) (Including a ring-opened polymer of glycolide (GL), which is a bimolecular cyclic ester), and a PGA copolymer containing 50% by mass or more of the glycolic acid repeating unit.
上記グリコリド等のグリコール酸モノマーとともに、PGA共重合体を与えるコモノマーとしては、例えば、シュウ酸エチレン(すなわち、1,4−ジオキサン−2,3−ジオン)、ラクチド類、ラクトン類、カーボネート類、エーテル類、エーテルエステル類、アミド類などの環状モノマー;乳酸、3−ヒドロキシプロパン酸、3−ヒドロキシブタン酸、4−ヒドロキシブタン酸、6−ヒドロキシカプロン酸などのヒドロキシカルボン酸またはそのアルキルエステル;エチレングリコール、1,4−ブタンジオール等の脂肪族ジオール類と、こはく酸、アジピン酸等の脂肪族ジカルボン酸類またはそのアルキルエステル類との実質的に等モルの混合物;またはこれらの2種以上を挙げることができる。これらコモノマーは、その重合体を、上記グリコリド等のグリコール酸モノマーとともに、PGA共重合体を与えるための出発原料として用いることもできる。 Examples of comonomers that give a PGA copolymer together with glycolic acid monomers such as glycolide include ethylene oxalate (ie, 1,4-dioxane-2,3-dione), lactides, lactones, carbonates, and ethers. , Ether esters, amides and other cyclic monomers; lactic acid, 3-hydroxypropanoic acid, 3-hydroxybutanoic acid, 4-hydroxybutanoic acid, 6-hydroxycaproic acid and other hydroxycarboxylic acids or alkyl esters thereof; ethylene glycol A substantially equimolar mixture of an aliphatic diol such as 1,4-butanediol and an aliphatic dicarboxylic acid such as succinic acid or adipic acid or an alkyl ester thereof; or two or more of these Can do. These comonomers can be used as a starting material for giving a PGA copolymer together with the glycolic acid monomer such as glycolide.
本発明の管状積層体を構成するPGA中の上記グリコール酸繰り返し単位は50質量%以上であり、好ましくは70質量%以上、より好ましくは85質量%以上、更に好ましくは95質量%以上、特に好ましくは98質量%以上であり、最も好ましくは99質量%以上である実質的にPGAホモポリマーである。グリコール酸繰り返し単位の割合が小さすぎると、PGAに期待される強度や生分解性が乏しくなる。グリコール酸繰り返し単位以外の繰り返し単位は、50質量%以下であり、好ましくは30質量%以下、より好ましくは15質量%以下、更に好ましくは5質量%以下、特に好ましくは2質量%以下であり、最も好ましくは1質量%以下の割合で用いられ、グリコール酸繰り返し単位以外の繰り返し単位を含まないものでもよい。 The glycolic acid repeating unit in the PGA constituting the tubular laminate of the present invention is 50% by mass or more, preferably 70% by mass or more, more preferably 85% by mass or more, still more preferably 95% by mass or more, particularly preferably. Is a PGA homopolymer of 98% by weight or more, most preferably 99% by weight or more. If the ratio of glycolic acid repeating units is too small, the strength and biodegradability expected for PGA will be poor. The repeating unit other than the glycolic acid repeating unit is 50% by mass or less, preferably 30% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, still more preferably 5% by mass or less, and particularly preferably 2% by mass or less. Most preferably, it is used in a proportion of 1% by mass or less, and may not contain any repeating unit other than the glycolic acid repeating unit.
本発明の管状積層体を構成するPGAとしては、所望の高分子量ポリマーを効率的に製造するために、グリコリド50〜100質量%及び上記した他のコモノマー50〜0質量%を重合して得られるPGAが好ましい。他のコモノマーとしては、2分子間の環状モノマーであってもよいし、環状モノマーでなく両者の混合物であってもよいが、本発明が目的とする管状積層体とするためには、環状モノマーが好ましい。以下、グリコリド50〜100質量%及び他の環状モノマー50〜0質量%を開環重合して得られるPGAについて詳述する。 The PGA constituting the tubular laminate of the present invention is obtained by polymerizing 50 to 100% by mass of glycolide and 50 to 0% by mass of the other comonomer described above in order to efficiently produce a desired high molecular weight polymer. PGA is preferred. The other comonomer may be a cyclic monomer between two molecules, or may be a mixture of both instead of a cyclic monomer. In order to obtain a tubular laminate intended by the present invention, a cyclic monomer is used. Is preferred. Hereinafter, PGA obtained by ring-opening polymerization of 50 to 100% by mass of glycolide and 50 to 0% by mass of other cyclic monomers will be described in detail.
〔グリコリド〕
開環重合によってPGAを形成するグリコリドは、ヒドロキシカルボン酸の1種であるグリコール酸の2分子間環状エステルである。グリコリドの製造方法は、特に限定されないが、一般的には、グリコール酸オリゴマーを熱解重合することにより得ることができる。グリコール酸オリゴマーの熱解重合法として、例えば、溶融解重合法、固相解重合法、溶液解重合法などを採用することができ、また、クロロ酢酸塩の環状縮合物として得られるグリコリドも用いることができる。
[Glycolide]
Glycolide that forms PGA by ring-opening polymerization is a bimolecular cyclic ester of glycolic acid, which is a kind of hydroxycarboxylic acid. Although the manufacturing method of glycolide is not specifically limited, Generally, it can obtain by thermally depolymerizing a glycolic acid oligomer. As a thermal depolymerization method for glycolic acid oligomers, for example, a melt depolymerization method, a solid phase depolymerization method, a solution depolymerization method or the like can be employed, and glycolide obtained as a cyclic condensate of chloroacetate is also used. be able to.
本発明の管状積層体を構成するPGAは、グリコリドのみを開環重合させて形成してもよいが、他の環状モノマーを共重合成分として同時に開環重合させて共重合体を形成してもよい。共重合体を形成する場合には、グリコリドの割合は、50質量%以上であり、好ましくは70質量%以上、より好ましくは85質量%以上、更に好ましくは95質量%以上、特に好ましくは98質量%以上であり、最も好ましくは99質量%以上である実質的にPGAホモポリマーである。 The PGA constituting the tubular laminate of the present invention may be formed by ring-opening polymerization of only glycolide, but may also be formed by simultaneously ring-opening polymerization using another cyclic monomer as a copolymerization component. Good. In the case of forming a copolymer, the proportion of glycolide is 50% by mass or more, preferably 70% by mass or more, more preferably 85% by mass or more, still more preferably 95% by mass or more, and particularly preferably 98% by mass. % Or more, and most preferably 99% by mass or more of a substantially PGA homopolymer.
〔他の環状モノマー〕
グリコリドとの共重合成分として使用することができる他の環状モノマーとしては、ラクチドなど他のヒドロキシカルボン酸の2分子間環状エステルの外、ラクトン類(例えば、β−プロピオラクトン、β−ブチロラクトン、ピバロラクトン、γ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン、β−メチル−δ−バレロラクトン、ε−カプロラクトン等)、トリメチレンカーボネート、1,3−ジオキサンなどの環状モノマーを使用することができる。好ましい他の環状モノマーは、他のヒドロキシカルボン酸の2分子間環状エステルであり、ヒドロキシカルボン酸としては、例えば、L−乳酸、D−乳酸、α−ヒドロキシ酪酸、α−ヒドロキシイソ酪酸、α−ヒドロキシ吉草酸、α−ヒドロキシカプロン酸、α−ヒドロキシイソカプロン酸、α−ヒドロキシヘプタン酸、α−ヒドロキシオクタン酸、α−ヒドロキシデカン酸、α−ヒドロキシミリスチン酸、α−ヒドロキシステアリン酸、及びこれらのアルキル置換体などを挙げることができる。特に好ましい他の環状モノマーは、乳酸の2分子間環状エステルであるラクチドであり、L体、D体、ラセミ体、これらの混合物のいずれであってもよい。
[Other cyclic monomers]
Other cyclic monomers that can be used as a copolymerization component with glycolide include lactones (for example, β-propiolactone, β-butyrolactone, in addition to bimolecular cyclic esters of other hydroxycarboxylic acids such as lactide). Cyclic monomers such as pivalolactone, γ-butyrolactone, δ-valerolactone, β-methyl-δ-valerolactone, ε-caprolactone, trimethylene carbonate, 1,3-dioxane and the like can be used. Other preferable cyclic monomers are bimolecular cyclic esters of other hydroxycarboxylic acids. Examples of hydroxycarboxylic acids include L-lactic acid, D-lactic acid, α-hydroxybutyric acid, α-hydroxyisobutyric acid, α- Hydroxyvaleric acid, α-hydroxycaproic acid, α-hydroxyisocaproic acid, α-hydroxyheptanoic acid, α-hydroxyoctanoic acid, α-hydroxydecanoic acid, α-hydroxymyristic acid, α-hydroxystearic acid, and these Examples include alkyl-substituted products. Another particularly preferable cyclic monomer is lactide, which is a bimolecular cyclic ester of lactic acid, and may be any of L-form, D-form, racemate, and a mixture thereof.
他の環状モノマーは、50質量%以下、好ましくは30質量%以下、より好ましくは15質量%以下、更に好ましくは5質量%以下、特に好ましくは2質量%以下であり、最も好ましくは1質量%以下の割合で用いられる。PGAが、グリコリド100質量%から形成される場合は、他の環状モノマーは0質量%であり、このPGAも本発明の範囲に含まれる。グリコリドと他の環状モノマーとを開環共重合することにより、PGA(共重合体)の融点を低下させて加工温度を下げたり、結晶化速度を制御して押出加工性や延伸加工性を改善することができる。 The other cyclic monomer is 50% by mass or less, preferably 30% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, still more preferably 5% by mass or less, particularly preferably 2% by mass or less, and most preferably 1% by mass. Used in the following proportions. When PGA is formed from 100% by weight of glycolide, the other cyclic monomer is 0% by weight, and this PGA is also included in the scope of the present invention. By ring-opening copolymerization of glycolide and other cyclic monomers, the melting point of PGA (copolymer) is lowered to lower the processing temperature, and the crystallization speed is controlled to improve extrusion processability and stretch processability. can do.
〔開環重合反応〕
グリコリドの開環重合または開環共重合(以下、総称して、「開環(共)重合」ということがある。)は、好ましくは、少量の触媒の存在下に行われる。触媒は、特に限定されないが、例えば、ハロゲン化錫(例えば、二塩化錫、四塩化錫など)や有機カルボン酸錫(例えば、2−エチルヘキサン酸錫などのオクタン酸錫)などの錫系化合物;アルコキシチタネートなどのチタン系化合物;アルコキシアルミニウムなどのアルミニウム系化合物;ジルコニウムアセチルアセトンなどのジルコニウム系化合物;ハロゲン化アンチモン、酸化アンチモンなどのアンチモン系化合物;などがある。触媒の使用量は、環状エステルに対して、質量比で、好ましくは1〜1,000ppm、より好ましくは3〜300ppmである。
(Ring-opening polymerization reaction)
The ring-opening polymerization or ring-opening copolymerization of glycolide (hereinafter sometimes collectively referred to as “ring-opening (co) polymerization”) is preferably carried out in the presence of a small amount of a catalyst. Although the catalyst is not particularly limited, for example, a tin-based compound such as tin halide (for example, tin dichloride, tin tetrachloride, etc.) or organic carboxylate (for example, tin octoate such as tin 2-ethylhexanoate). A titanium compound such as alkoxy titanate; an aluminum compound such as alkoxyaluminum; a zirconium compound such as zirconium acetylacetone; an antimony compound such as antimony halide and antimony oxide; The amount of the catalyst used is preferably 1 to 1,000 ppm, more preferably 3 to 300 ppm in terms of mass ratio with respect to the cyclic ester.
グリコリドの開環(共)重合は、生成するPGAの分子量や溶融粘度等の物性を制御するために、ラウリルアルコール等の高級アルコールやエチレングリコール等のジオール、その他のアルコール類や水などのプロトン性化合物を分子量調節剤として使用することができる。グリコリドには通常、微量の水分と、グリコール酸及び直鎖状のグリコール酸オリゴマーからなるヒドロキシカルボン酸化合物類が不純物として含まれていることがあり、これらの化合物も重合反応に作用する。そのため、これらの不純物の濃度を、例えばこれらの化合物中のカルボン酸量を中和滴定などによりモル濃度として定量し、この定量値に基づいて、目的の分子量等に応じプロトン性化合物としてアルコール類や水を添加し、全プロトン性化合物のモル濃度をグリコリドに対して制御することにより生成PGAの分子量等を調整することができる。また、物性改良のために、グリセリンなどの多価アルコールを添加してもよい。 Ring-opening (co) polymerization of glycolide is a protic property such as higher alcohols such as lauryl alcohol, diols such as ethylene glycol, other alcohols and water in order to control the physical properties such as molecular weight and melt viscosity of the produced PGA. The compound can be used as a molecular weight regulator. Glycolide usually contains trace amounts of water and hydroxycarboxylic acid compounds composed of glycolic acid and linear glycolic acid oligomers as impurities, and these compounds also act on the polymerization reaction. Therefore, the concentration of these impurities is quantified as a molar concentration by, for example, neutralizing titration of the amount of carboxylic acid in these compounds, and based on this quantified value, alcohols or The molecular weight and the like of the produced PGA can be adjusted by adding water and controlling the molar concentration of all protic compounds with respect to glycolide. Moreover, you may add polyhydric alcohols, such as glycerol, for a physical property improvement.
グリコリドの開環(共)重合は、塊状重合でも、溶液重合でもよいが、多くの場合、塊状重合が採用される。塊状重合の重合装置としては、押出機型、パドル翼を持った縦型、ヘリカルリボン翼を持った縦型、押出機型やニーダー型の横型、アンプル型、板状型、管状型など様々な装置の中から、適宜選択することができる。また、溶液重合には、各種反応槽を用いることができる。 The ring-opening (co) polymerization of glycolide may be bulk polymerization or solution polymerization, but in many cases, bulk polymerization is employed. There are various types of polymerization equipment for bulk polymerization, such as an extruder type, a vertical type with paddle blades, a vertical type with helical ribbon blades, a horizontal type such as an extruder type and a kneader type, an ampoule type, a plate type and a tubular type. The device can be selected as appropriate. Moreover, various reaction tanks can be used for solution polymerization.
重合温度は、実質的な重合開始温度である120℃から300℃までの範囲内で目的に応じて適宜設定することができる。重合温度は、好ましくは130〜270℃、より好ましくは140〜260℃、特に好ましくは150〜250℃である。重合温度が低すぎると、生成したPGAの分子量分布が広くなりやすい。重合温度が高すぎると、生成したPGAが熱分解を受けやすくなる。重合時間は、3分間〜50時間、好ましくは5分間〜30時間の範囲内である。重合時間が短すぎると重合が十分に進行し難く、所定の分子量を実現することができない。重合時間が長すぎると生成したPGAが着色しやすくなる。 The polymerization temperature can be appropriately set according to the purpose within a range from 120 ° C. to 300 ° C. which is a substantial polymerization start temperature. The polymerization temperature is preferably 130 to 270 ° C, more preferably 140 to 260 ° C, and particularly preferably 150 to 250 ° C. If the polymerization temperature is too low, the molecular weight distribution of the produced PGA tends to be wide. If the polymerization temperature is too high, the produced PGA is susceptible to thermal decomposition. The polymerization time is in the range of 3 minutes to 50 hours, preferably 5 minutes to 30 hours. If the polymerization time is too short, the polymerization does not proceed sufficiently and a predetermined molecular weight cannot be realized. If the polymerization time is too long, the produced PGA tends to be colored.
生成したPGAを固体状態とした後、所望により、更に固相重合を行ってもよい。固相重合とは、後述するPGAの融点(Tm)未満の温度で加熱することにより、固体状態を維持したままで熱処理する操作を意味する。この固相重合により、未反応モノマー、オリゴマーなどの低分子量成分が揮発・除去される。固相重合は、好ましくは1〜100時間、より好ましくは2〜50時間、特に好ましくは3〜30時間で行われる。 After making the produced PGA into a solid state, solid phase polymerization may be further carried out if desired. The solid phase polymerization means an operation of performing heat treatment while maintaining a solid state by heating at a temperature lower than the melting point (Tm) of PGA described later. By this solid phase polymerization, low molecular weight components such as unreacted monomers and oligomers are volatilized and removed. The solid phase polymerization is preferably performed for 1 to 100 hours, more preferably 2 to 50 hours, and particularly preferably 3 to 30 hours.
本発明の管状積層体が、PGAから形成される成形品の層を備える場合、PGAに加えて、本発明の目的に反しない限度において、他の脂肪族ポリエステル類;ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリエーテル類;変性ポリビニルアルコール;ポリウレタン;ポリL−リジン等のポリアミド類;などの他の樹脂や、可塑剤、酸化防止剤、熱安定剤、末端封止剤、紫外線吸収剤、滑剤、離型剤、ワックス類、着色剤、結晶化促進剤、水素イオン濃度調節剤、補強繊維等の充填材などの通常配合される添加剤を必要に応じて配合することができる。また、必要に応じて、抗菌剤、殺菌剤、防かび剤等の添加剤を配合することができる。これら他の樹脂や添加剤の配合量は、PGA100質量部に対して、通常50質量部以下、好ましくは30質量部以下、より好ましくは20質量部以下であり、5質量部以下または1質量部以下の配合量でよい場合もある。 When the tubular laminate of the present invention is provided with a layer of a molded article formed from PGA, in addition to PGA, other aliphatic polyesters; polyethylene glycol, polypropylene glycol, etc. Other resins such as polyethers; modified polyvinyl alcohols; polyurethanes; polyamides such as poly L-lysine; plasticizers, antioxidants, heat stabilizers, end-capping agents, ultraviolet absorbers, lubricants, mold release Additives that are usually blended, such as fillers, waxes, colorants, crystallization accelerators, hydrogen ion concentration regulators, fillers such as reinforcing fibers, and the like can be blended as necessary. Moreover, additives, such as an antibacterial agent, a disinfectant, and a fungicide, can be mix | blended as needed. The compounding amount of these other resins and additives is usually 50 parts by mass or less, preferably 30 parts by mass or less, more preferably 20 parts by mass or less, and 5 parts by mass or less or 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of PGA. The following blending amount may be sufficient.
特に、PGAに、カルボキシル基末端封止剤または水酸基末端封止剤を配合すると、管状積層体の耐候性、耐熱性や長期保存性が向上するので好ましい。すなわち、カルボキシル基末端封止剤または水酸基末端封止剤を配合することにより、管状積層体を所期の目的で使用する前の保存中の耐加水分解性が改善され、保存中の分子量低下を抑制することができるとともに、廃棄時の生分解性の度合いを調整することができる。末端封止剤としては、カルボキシル基末端封止作用または水酸基末端封止作用を有し、脂肪族ポリエステルの耐水性向上剤として知られている化合物を用いることができる。保存中の耐加水分解性、水系溶媒中での分解性、及び生分解性のバランスの観点から、カルボキシル基末端封止剤が特に好ましい。カルボキシル基末端封止剤としては、例えば、N,N−2,6−ジイソプロピルフェニルカルボジイミド等のカルボジイミド化合物;2,2’−m−フェニレンビス(2−オキサゾリン)、2,2’−p−フェニレンビス(2−オキサゾリン)、2−フェニル−2−オキサゾリン、スチレン・イソプロペニル−2−オキサゾリン等のオキサゾリン化合物;2−メトキシ−5,6−ジヒドロ−4H−1,3−オキサジン等のオキサジン化合物;N−グリシジルフタルイミド、シクロへキセンオキシド、トリス(2,3−エポキシプロピル)イソシアヌレート等のエポキシ化合物;などが挙げられる。これらのカルボキシル基末端封止剤の中でも、カルボジイミド化合物が好ましく、芳香族、脂環族、及び脂肪族のいずれのカルボジイミド化合物も用いられるが、とりわけ芳香族カルボジイミド化合物が好ましく、特に純度の高いものが保存中の耐水性改善効果を与える。また、水酸基末端封止剤としては、ジケテン化合物、イソシアネート類などが用いられる。カルボキシル基末端封止剤または水酸基末端封止剤は、PGA100質量部に対して、通常0.01〜5質量部、好ましくは0.05〜3質量部、より好ましくは0.1〜1質量部の割合で用いられる。 In particular, it is preferable to add a carboxyl group end-capping agent or a hydroxyl group end-capping agent to PGA, since the weather resistance, heat resistance and long-term storage stability of the tubular laminate are improved. That is, by adding a carboxyl end-capping agent or a hydroxyl end-capping agent, the hydrolysis resistance during storage before using the tubular laminate for the intended purpose is improved, and the molecular weight during storage is reduced. While being able to suppress, the degree of biodegradability at the time of disposal can be adjusted. As the terminal blocking agent, a compound having a carboxyl group terminal blocking action or a hydroxyl group terminal blocking action and known as a water resistance improver for aliphatic polyesters can be used. From the viewpoint of the balance between hydrolysis resistance during storage, decomposability in an aqueous solvent, and biodegradability, a carboxyl group end-capping agent is particularly preferred. Examples of the carboxyl group end capping agent include carbodiimide compounds such as N, N-2,6-diisopropylphenylcarbodiimide; 2,2′-m-phenylenebis (2-oxazoline), 2,2′-p-phenylene Oxazoline compounds such as bis (2-oxazoline), 2-phenyl-2-oxazoline and styrene / isopropenyl-2-oxazoline; oxazine compounds such as 2-methoxy-5,6-dihydro-4H-1,3-oxazine; And epoxy compounds such as N-glycidylphthalimide, cyclohexene oxide, and tris (2,3-epoxypropyl) isocyanurate; Among these carboxyl group end-capping agents, carbodiimide compounds are preferred, and aromatic, alicyclic, and aliphatic carbodiimide compounds are also used, but aromatic carbodiimide compounds are particularly preferred, and those with particularly high purity are used. Gives water resistance improvement effect during storage. Moreover, as a hydroxyl group terminal blocker, a diketene compound, isocyanates, etc. are used. The carboxyl group terminal blocking agent or the hydroxyl group terminal blocking agent is usually 0.01 to 5 parts by mass, preferably 0.05 to 3 parts by mass, more preferably 0.1 to 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of PGA. It is used in the ratio.
また、PGAに熱安定剤を配合すると、加工時の熱劣化を抑制することができ、管状積層体の長期保存性が更に向上するので、より好ましい。熱安定剤としては、サイクリックネオペンタンテトライルビス(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェニル)ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス(オクタデシル)ホスファイト等のペンタエリスリトール骨格構造を有するリン酸エステル;モノ−またはジ−ステアリルアシッドホスフェートあるいはこれらの混合物等の、炭素数が好ましくは8〜24のアルキル基を有するリン酸アルキルエステルまたは亜リン酸アルキルエステル;炭酸カルシウム、炭酸ストロンチウム等の炭酸金属塩;一般に重合触媒不活性剤として知られる、ビス[2−(2−ヒドロキシベンゾイル)ヒドラジン]ドデカン酸、N,N’−ビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニル]ヒドラジンなどの−CONHNH−CO−単位を有するヒドラジン系化合物;3−(N−サリチロイル)アミノ−1,2,4−トリアゾール等のトリアゾール系化合物;トリアジン系化合物;などが挙げられる。熱安定剤は、PGA100質量部に対して、通常3質量部以下、好ましくは0.001〜1質量部、より好ましくは0.005〜0.5質量部、特に好ましくは0.01〜0.1質量部(100〜1,000ppm)の割合で用いられる。 In addition, it is more preferable to add a heat stabilizer to PGA because thermal deterioration during processing can be suppressed and the long-term storage stability of the tubular laminate is further improved. As thermal stabilizers, cyclic neopentanetetraylbis (2,6-di-tert-butyl-4-methylphenyl) phosphite, cyclic neopentanetetraylbis (2,4-di-tert-butylphenyl) ) Phosphate, phosphate ester having a pentaerythritol skeleton structure such as cyclic neopentanetetraylbis (octadecyl) phosphite; mono- or di-stearyl acid phosphate, or a mixture thereof, preferably having 8 to 8 carbon atoms Phosphoric acid alkyl ester or phosphorous acid alkyl ester having 24 alkyl groups; Metal carbonates such as calcium carbonate and strontium carbonate; Bis [2- (2-hydroxybenzoyl) hydrazine] generally known as a polymerization catalyst deactivator Dodecanoic acid, N, N ' Hydrazine compounds having a -CONHNH-CO- unit such as bis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionyl] hydrazine; 3- (N-salicyloyl) amino-1,2, And triazole compounds such as 4-triazole; triazine compounds; and the like. A heat stabilizer is 3 mass parts or less normally with respect to 100 mass parts of PGA, Preferably it is 0.001-1 mass part, More preferably, it is 0.005-0.5 mass part, Most preferably, it is 0.01-0. It is used at a ratio of 1 part by mass (100 to 1,000 ppm).
(2)芳香族ポリエステルと脂肪族ポリエステルとの共重合ポリエステル
生分解性ポリエステルとしては、芳香族ポリエステルと脂肪族ポリエステルとの共重合ポリエステルも好ましく使用することができる。芳香族ポリエステルと脂肪族ポリエステルとの共重合ポリエステルとしては、芳香族ポリエステル成分として、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリアルキレンテレフタレート類、ポリエチレンイソフタレート、ポリプロピレンイソフタレート、ポリブチレンイソフタレート等のポリアルキレンイソフタレート類、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート等のポリアルキレンナフタレート類、シクロヘキサンジメタノールをジオール成分に有するポリエステル類、これらのポリエステル類に3価以上のアルコール類を必要に応じて共重合したポリエステル類、さらにはこれらポリエステル類を二種類以上組み合わせた共重合ポリエステル類などを有し、また、脂肪族ポリエステル成分として、上記に示した生分解性脂肪族ポリエステルと同じポリエステル類などを有するものが挙げられる。芳香族ポリエステルと脂肪族ポリエステルとの共重合ポリエステルからなる生分解性ポリエステルは、市販品としては、例えば、Biomax(登録商標)(DuPont社製)、Ecoflex(登録商標)(BASF社製)などが、強度、可撓性及び耐熱性等の観点から、好ましく選択される。
(2) Copolymer polyester of aromatic polyester and aliphatic polyester As the biodegradable polyester, a copolymer polyester of an aromatic polyester and an aliphatic polyester can also be preferably used. As copolymer polyester of aromatic polyester and aliphatic polyester, as aromatic polyester component, polyalkylene terephthalates such as polyethylene terephthalate, polypropylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene isophthalate, polypropylene isophthalate, polybutylene isophthalate, etc. Polyalkylene isophthalates, polyethylene naphthalate, polypropylene naphthalate, polybutylene naphthalate, and other polyalkylene naphthalates, polyesters having cyclohexanedimethanol as a diol component, and trivalent or higher alcohols to these polyesters Polyesters copolymerized as necessary, and copolymer polyesters that combine two or more of these polyesters Having like ethers, also, as the aliphatic polyester component include those having a like same polyesters as biodegradable aliphatic polyester shown above. Examples of commercially available biodegradable polyesters comprising copolymerized polyesters of aromatic polyesters and aliphatic polyesters include Biomax (registered trademark) (manufactured by DuPont) and Ecoflex (registered trademark) (manufactured by BASF). From the viewpoint of strength, flexibility, heat resistance and the like, it is preferably selected.
3.分解性樹脂の物性等
〔平均分子量(Mw)〕
本発明の管状積層体を構成する分解性樹脂の平均分子量(Mw)は、特に限定されない。例えば、PGAの場合の平均分子量(Mw)は、2万以上であり、通常2〜100万の範囲内にあるものが好ましく、より好ましくは5〜80万、更に好ましくは7〜60万、特に好ましくは10〜40万の範囲内にあるものを選択する。本発明において、分解性樹脂の平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)分析装置を使用して求めた重量平均分子量である。例えば、分解性樹脂がPGAである場合は、PGA試料を、トリフルオロ酢酸ナトリウムを所定の濃度で溶解させたヘキサフルオロイソプロパノール(HFIP)に溶解させた後、メンブレンフィルターでろ過して試料溶液を得て、この試料溶液をGPC分析装置に注入して分子量を測定した結果から、平均分子量(Mw)を算出する。また、本発明の管状積層体を構成する分解性樹脂がPLAである場合、PLAの平均分子量(Mw)は、好ましくは5〜100万、より好ましくは6〜80万、更に好ましくは7〜60万の範囲である。
3. Properties of degradable resin, etc. [average molecular weight (Mw)]
The average molecular weight (Mw) of the degradable resin constituting the tubular laminate of the present invention is not particularly limited. For example, the average molecular weight (Mw) in the case of PGA is 20,000 or more, preferably within the range of 2 to 1,000,000, more preferably 5 to 800,000, still more preferably 70 to 600,000, particularly Preferably, the one in the range of 100,000 to 400,000 is selected. In the present invention, the average molecular weight (Mw) of the degradable resin is a weight average molecular weight determined using a gel permeation chromatography (GPC) analyzer. For example, when the degradable resin is PGA, the PGA sample is dissolved in hexafluoroisopropanol (HFIP) in which sodium trifluoroacetate is dissolved at a predetermined concentration, and then filtered through a membrane filter to obtain a sample solution. The average molecular weight (Mw) is calculated from the result of injecting this sample solution into the GPC analyzer and measuring the molecular weight. Moreover, when the degradable resin which comprises the tubular laminated body of this invention is PLA, the average molecular weight (Mw) of PLA becomes like this. Preferably it is 5 to 1 million, More preferably, it is 6 to 800,000, More preferably, it is 7 to 60 It is in the range of 10,000.
〔溶融粘度〕
本発明の管状積層体を構成する分解性樹脂の溶融粘度は特に限定されない。例えば、PGAの場合、通常100〜10,000Pa・sであり、好ましくは200〜8,000Pa・s、より好ましくは300〜4,000Pa・s、更に好ましくは400〜3,000Pa・sの範囲である。分解性樹脂の溶融粘度が小さすぎると、管状積層体の強度などの機械的特性が不十分となり、また、長期保存性が不足することがある。分解性樹脂の溶融粘度は、該分解性樹脂の融点(Tm)+20℃の温度、せん断速度122sec−1の条件下で測定したものである。
[Melt viscosity]
The melt viscosity of the decomposable resin constituting the tubular laminate of the present invention is not particularly limited. For example, in the case of PGA, it is usually 100 to 10,000 Pa · s, preferably 200 to 8,000 Pa · s, more preferably 300 to 4,000 Pa · s, and still more preferably 400 to 3,000 Pa · s. It is. If the melt viscosity of the degradable resin is too small, mechanical properties such as strength of the tubular laminate are insufficient, and long-term storage stability may be insufficient. The melt viscosity of the decomposable resin is measured under conditions of a melting point (Tm) of the decomposable resin + 20 ° C. and a shear rate of 122 sec −1 .
〔融点(Tm)〕
本発明の管状積層体を構成する分解性樹脂の融点(Tm)は、特に限定がない。例えば、PGAの融点(Tm)は、通常197〜245℃であり、平均分子量(Mw)、共重合成分の種類及び含有割合等によって調整することができる。PGAの融点(Tm)は、好ましくは200〜240℃、より好ましくは205〜235℃、特に好ましくは210〜230℃である。PGAの単独重合体の融点(Tm)は、通常220℃程度である。また、PLAの融点(Tm)は、好ましくは140〜190℃、より好ましくは145〜185℃、更に好ましくは150〜175℃の範囲である。分解性樹脂の融点(Tm)が低すぎると、管状積層体の耐熱性や強度が不十分となることがある。融点(Tm)が高すぎると、フィルムや長繊維糸とするための加工性が不足したり、管状積層体の形成を十分制御できなかったりすることがある。分解性樹脂の融点(Tm)は、示差走査熱量計(DSC)を用いて、窒素雰囲気中で求めたものである。具体的には、PGA等の分解性樹脂試料を、窒素雰囲気中、20℃/分の昇温速度で、室温から融点(Tm)+60℃付近の温度まで加熱する昇温過程で検出される、結晶溶融に伴う吸熱ピークの温度を意味する。該吸収ピークが複数みられる場合には、吸熱ピーク面積が最も大きいピークを融点(Tm)とする。
[Melting point (Tm)]
The melting point (Tm) of the decomposable resin constituting the tubular laminate of the present invention is not particularly limited. For example, the melting point (Tm) of PGA is usually 197 to 245 ° C., and can be adjusted by the average molecular weight (Mw), the type and content ratio of the copolymer component, and the like. The melting point (Tm) of PGA is preferably 200 to 240 ° C, more preferably 205 to 235 ° C, and particularly preferably 210 to 230 ° C. The melting point (Tm) of the homopolymer of PGA is usually about 220 ° C. The melting point (Tm) of PLA is preferably 140 to 190 ° C, more preferably 145 to 185 ° C, and still more preferably 150 to 175 ° C. If the melting point (Tm) of the decomposable resin is too low, the heat resistance and strength of the tubular laminate may be insufficient. If the melting point (Tm) is too high, the processability for forming a film or long fiber yarn may be insufficient, or the formation of the tubular laminate may not be sufficiently controlled. The melting point (Tm) of the decomposable resin is determined in a nitrogen atmosphere using a differential scanning calorimeter (DSC). Specifically, a degradable resin sample such as PGA is detected in a temperature rising process of heating from room temperature to a temperature near melting point (Tm) + 60 ° C. at a temperature rising rate of 20 ° C./min in a nitrogen atmosphere. It means the temperature of the endothermic peak accompanying crystal melting. When a plurality of absorption peaks are observed, the peak having the largest endothermic peak area is defined as the melting point (Tm).
〔ガラス転移温度(Tg)〕
本発明の管状積層体を構成する分解性樹脂のガラス転移温度(Tg)は、特に限定されない。例えば、PGAのガラス転移温度(Tg)は、通常25〜60℃であり、好ましくは30〜50℃、より好ましくは35〜45℃である。PGAのガラス転移温度(Tg)は、平均分子量(Mw)、共重合成分の種類及び含有割合等によって調整することができる。分解性樹脂のガラス転移温度(Tg)は、融点(Tm)の測定と同様に、示差走査熱量計(DSC)を用いて、窒素雰囲気中で求めたものである。具体的には、PGA等の分解性樹脂試料を、窒素雰囲気中、20℃/分の昇温速度で、室温から融点(Tm)+60℃付近の温度まで加熱する昇温過程で検出される、ガラス状態からゴム状態への転移領域に相当する二次転移領域における熱量の二次転移の開始温度をガラス転移点(Tg)とする。ガラス転移温度(Tg)が低すぎると、得られる管状積層体表面が過度に軟化し、管状積層体の耐熱性や強度が不十分となることがある。ガラス転移温度(Tg)が高すぎると、成形性が悪くなることがある。
[Glass transition temperature (Tg)]
The glass transition temperature (Tg) of the decomposable resin constituting the tubular laminate of the present invention is not particularly limited. For example, the glass transition temperature (Tg) of PGA is usually 25 to 60 ° C, preferably 30 to 50 ° C, more preferably 35 to 45 ° C. The glass transition temperature (Tg) of PGA can be adjusted by the average molecular weight (Mw), the type and content ratio of the copolymer component, and the like. The glass transition temperature (Tg) of the decomposable resin was determined in a nitrogen atmosphere using a differential scanning calorimeter (DSC) as in the measurement of the melting point (Tm). Specifically, a degradable resin sample such as PGA is detected in a temperature rising process of heating from room temperature to a temperature near melting point (Tm) + 60 ° C. at a temperature rising rate of 20 ° C./min in a nitrogen atmosphere. The onset temperature of the second order transition in the second order transition region corresponding to the transition region from the glass state to the rubber state is defined as the glass transition point (Tg). When the glass transition temperature (Tg) is too low, the surface of the obtained tubular laminate is excessively softened, and the heat resistance and strength of the tubular laminate may be insufficient. If the glass transition temperature (Tg) is too high, moldability may be deteriorated.
また、本発明の管状積層体を構成する分解性樹脂がPLAである場合、PLAのガラス転移温度(Tg)は、好ましくは45〜75℃、より好ましくは50〜70℃、更に好ましくは55〜68℃の範囲内である。 Moreover, when the degradable resin which comprises the tubular laminated body of this invention is PLA, the glass transition temperature (Tg) of PLA becomes like this. Preferably it is 45-75 degreeC, More preferably, it is 50-70 degreeC, More preferably, it is 55-55. It is in the range of 68 ° C.
4.水系溶媒中で分解性を有する分解性樹脂から形成される成形品からなる層
本発明の管状積層体は、生分解性脂肪族ポリエステル等の、分解性樹脂から形成される成形品からなる層(以下、「分解性樹脂成形品層」ということがある。)を備えるものである。分解性樹脂成形品層は、分解性樹脂を50質量%以上、好ましくは70質量%以上、より好ましくは80質量%以上含有する、分解性樹脂を主体とする樹脂成形品層である。
4). Layer formed of a molded product formed from a degradable resin having decomposability in an aqueous solvent The tubular laminate of the present invention is a layer formed from a molded product formed from a degradable resin such as a biodegradable aliphatic polyester ( Hereinafter, it may be referred to as “degradable resin molded product layer”). The decomposable resin molded product layer is a resin molded product layer mainly composed of a decomposable resin containing 50% by mass or more, preferably 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more of the decomposable resin.
本発明の管状積層体は、分解性樹脂成形品層を、1層以上備えるものであり、2層以上備えるものであってもよい。分解性樹脂成形品層の厚みは、通常1μm〜30mm、好ましくは3μm〜25mm、より好ましくは5μm〜20mm、更に好ましくは10μm〜15mmであり、管状積層体または分解性樹脂から形成される成形品に応じて、最適の範囲を定めることができる。分解性樹脂成形品層の厚みが、1μm未満であったり、30mmを超えたりするものでは、本発明が目的とする管状積層体を得ることができない。なお、管状積層体が、分解性樹脂成形品層を2層以上備える場合は、分解性樹脂成形品層の厚みは、分解性樹脂成形品層の合計厚みを意味する。 The tubular laminate of the present invention comprises one or more decomposable resin molded product layers, and may comprise two or more layers. The thickness of the degradable resin molded product layer is usually 1 μm to 30 mm, preferably 3 μm to 25 mm, more preferably 5 μm to 20 mm, and even more preferably 10 μm to 15 mm, and the molded product formed from a tubular laminate or a decomposable resin. The optimum range can be determined according to If the thickness of the degradable resin molded product layer is less than 1 μm or exceeds 30 mm, the tubular laminate targeted by the present invention cannot be obtained. When the tubular laminate includes two or more decomposable resin molded product layers, the thickness of the decomposable resin molded product layer means the total thickness of the decomposable resin molded product layers.
分解性樹脂から形成される成形品は、管壁に通孔を有する管状体基材の外表面に積層することができるものであれば、特に限定されないが、管状積層体の強度等の機械的特性、長期保存性、水系溶媒中での優れた分解性、及び生分解性等を有する成形品であることが好ましく、具体的には、成形品が、フィルムまたは繊維製品であることが好ましい。 The molded article formed from the degradable resin is not particularly limited as long as it can be laminated on the outer surface of the tubular base material having through holes in the tube wall, but mechanical strength such as strength of the tubular laminated body is not limited. It is preferably a molded article having properties, long-term storage, excellent degradability in an aqueous solvent, biodegradability, and the like, and specifically, the molded article is preferably a film or a textile product.
本発明において、フィルムとは、フィルム及びシートを総称するものである。また、繊維製品とは、布帛及び長繊維糸を総称するものであって、布帛は、織布、編布または不織布等の総称であり、長繊維糸は、径に対して長さが極めて大きい連続したフィラメント糸を意味し、モノフィラメント糸またはマルチフィラメント糸を意味する。以下、成形品が、フィルムまたは長繊維糸である場合に関し、分解性樹脂成形品層について詳述する。 In the present invention, the film is a general term for films and sheets. In addition, the textile product is a generic term for fabrics and long fiber yarns, and the fabric is a generic term for woven fabrics, knitted fabrics, nonwoven fabrics, etc., and the long fiber yarns have a very large length with respect to the diameter. By continuous filament yarn is meant monofilament yarn or multifilament yarn. Hereinafter, the decomposable resin molded product layer will be described in detail with respect to the case where the molded product is a film or a long fiber yarn.
(1)分解性樹脂から形成されるフィルムからなる層
本発明の管状積層体が備える、分解性樹脂から形成されるフィルムからなる層(以下、「分解性樹脂フィルム層」ということがある。)の厚みは、1μm〜30mm、好ましくは3μm〜20mm、より好ましくは5μm〜15mm、更に好ましくは10μm〜10mmの範囲である。分解性樹脂フィルム層の厚みが小さすぎると、管状積層体の強度等の機械的特性や使用前の保存性が不足することがある。分解性樹脂フィルム層の厚みが大きすぎると、該フィルムの加工性が悪く、管状体基材との密着性が不足することがあり、また、加水分解または生分解に要する時間が長くなりすぎることがある。分解性樹脂フィルム層は、1枚のフィルムから形成される層でもよいし、加工性や製造の容易さの観点から、同一または異なる厚みを有する薄いフィルムを重ねることによって、必要な厚さを有する層を形成したものでもよい。薄いフィルムを重ねる枚数は、2〜20枚の範囲で適宜選定することができ、多くの場合5〜15枚の範囲が好適である。
(1) Layer made of a film formed from a decomposable resin A layer made of a film formed from a decomposable resin provided in the tubular laminate of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “degradable resin film layer”). Is in the range of 1 μm to 30 mm, preferably 3 μm to 20 mm, more preferably 5 μm to 15 mm, and even more preferably 10 μm to 10 mm. If the thickness of the decomposable resin film layer is too small, mechanical properties such as strength of the tubular laminate and preservability before use may be insufficient. If the thickness of the degradable resin film layer is too large, the processability of the film may be poor, the adhesiveness with the tubular body substrate may be insufficient, and the time required for hydrolysis or biodegradation may be too long. There is. The decomposable resin film layer may be a layer formed from a single film, and has a necessary thickness by stacking thin films having the same or different thicknesses from the viewpoint of processability and ease of manufacture. A layer may be formed. The number of thin films to be stacked can be appropriately selected in the range of 2 to 20, and in many cases the range of 5 to 15 is suitable.
分解性樹脂フィルム層を形成するために用いる分解性樹脂から形成されるフィルム(以下、「分解性樹脂フィルム」ということがある。)としては、未延伸フィルム、延伸フィルム、または、熱収縮性フィルムを加熱して熱収縮させて得られる熱収縮フィルムを使用することができる。 The film formed from the degradable resin used to form the degradable resin film layer (hereinafter sometimes referred to as “degradable resin film”) is an unstretched film, a stretched film, or a heat-shrinkable film. A heat shrinkable film obtained by heating and heat shrinking can be used.
〔分解性樹脂から形成される未延伸フィルム及びその製造方法〕
分解性樹脂未延伸フィルムの厚みは、好ましくは1μm〜3mm、より好ましくは5μm〜2mm、更に好ましくは10μm〜1.5mm、特に好ましくは20μm〜1mm、最も好ましくは30〜500μmの範囲とすることができる。先に述べたように、分解性樹脂フィルム層は、1枚または複数枚のフィルムから形成することができるので、分解性樹脂未延伸フィルムの厚みは、分解性樹脂未延伸フィルムの合計厚みを意味する。
[Unstretched film formed from degradable resin and method for producing the same]
The thickness of the undegradable resin unstretched film is preferably 1 μm to 3 mm, more preferably 5 μm to 2 mm, still more preferably 10 μm to 1.5 mm, particularly preferably 20 μm to 1 mm, and most preferably 30 to 500 μm. Can do. As described above, since the decomposable resin film layer can be formed from one or a plurality of films, the thickness of the decomposable resin unstretched film means the total thickness of the decomposable resin unstretched film. To do.
分解性樹脂を主体とする樹脂を製膜して未延伸フィルムを得る方法は、それ自体公知のフィルムの製造方法を採用することができる。例えば、前記の分解性樹脂を主体とする樹脂を、押出機にて溶融した後、Tダイ等から押し出し、表面温度を0〜50℃、多くの場合10〜30℃に温調した冷却ドラム上に密着させて急冷することにより、分解性樹脂未延伸フィルムを得ることができる。 As a method for forming an unstretched film by forming a resin mainly composed of a degradable resin, a known method for producing a film can be employed. For example, on a cooling drum in which the resin mainly composed of the decomposable resin is melted in an extruder and then extruded from a T die or the like, and the surface temperature is adjusted to 0 to 50 ° C., and in many cases 10 to 30 ° C. A decomposable resin unstretched film can be obtained by bringing it into close contact with and quenching.
〔分解性樹脂から形成される延伸フィルム及びその製造方法〕
分解性樹脂から形成される延伸フィルム(以下、「分解性樹脂延伸フィルム」ということがある。)は、分解性樹脂を主体とする樹脂を製膜して得た未延伸フィルムを、一軸延伸または二軸延伸したフィルムである。管状積層体の強度等の機械的特性や厚みの均一性などの観点から、二軸延伸フィルムが好ましい。
[Stretched film formed from degradable resin and method for producing the same]
A stretched film formed from a degradable resin (hereinafter sometimes referred to as a “degradable resin stretched film”) is a uniaxially stretched or unstretched film obtained by forming a resin mainly composed of a degradable resin. A biaxially stretched film. From the viewpoints of mechanical properties such as strength of the tubular laminate and uniformity of thickness, a biaxially stretched film is preferable.
分解性樹脂を主体とする樹脂を製膜して未延伸フィルムを得る方法は、分解性樹脂未延伸フィルムについて述べたと同様に、それ自体公知のフィルムの製造方法を採用することができる。得られた未延伸フィルムから、分解性樹脂延伸フィルムを製造する方法は、それ自体公知の延伸フィルムの製造方法を採用することができる。例えば、一軸延伸の方式としては、ロール延伸による縦延伸を用いることができる。二軸延伸の方式としては、フラット式逐次二軸延伸、フラット式同時二軸延伸、チューブラ式同時二軸延伸等の方式を用いることができるが、フィルムの厚み斑が小さく、フィルム幅方向の物性が均一であることからフラット式逐次二軸延伸、フラット式同時二軸延伸が好ましい。逐次二軸延伸を用いる場合は、一段目に縦方向に延伸し、二段目に横方向に延伸する方法が挙げられる。 As a method for forming an unstretched film by forming a resin mainly composed of a degradable resin, a known method for producing a film can be employed in the same manner as described for the unstretchable resin unstretched film. As a method for producing a degradable resin stretched film from the obtained unstretched film, a known stretched film production method can be employed. For example, as a uniaxial stretching method, longitudinal stretching by roll stretching can be used. As a biaxial stretching method, a flat sequential biaxial stretching, a flat simultaneous biaxial stretching, a tubular simultaneous biaxial stretching, or the like can be used. Is uniform, flat sequential biaxial stretching and flat simultaneous biaxial stretching are preferred. When sequential biaxial stretching is used, a method of stretching in the longitudinal direction in the first stage and stretching in the transverse direction in the second stage can be mentioned.
分解性樹脂延伸フィルムの延伸倍率は、面倍率として、4倍以上が好ましく、より好ましくは6倍以上、更に好ましくは8倍以上である。面倍率が4倍未満の場合、厚み斑の発生、強度の不足など物性面で不具合が生じることがある。面倍率の上限は、特に限定されないが、延伸フィルムに破断が生じたり、分解性が不均一となったりすることがないという観点から、通常20倍以下、多くの場合18倍以下とすればよい。本発明において面倍率とは、縦方向の延伸倍率と、横方向の延伸倍率との積を指す。一方向に多段の延伸を施した場合は、それらの延伸倍率をすべて掛け算する。同一方向への連続した多段延伸は、一段の延伸として扱う。例えば、連続して縦方向に1.2倍、次いで1.5倍に延伸した場合は、1.8倍の縦方向の延伸となる。 The draw ratio of the degradable resin stretched film is preferably 4 times or more, more preferably 6 times or more, and still more preferably 8 times or more as the surface magnification. When the surface magnification is less than 4 times, defects may occur in physical properties such as occurrence of thickness spots and insufficient strength. The upper limit of the surface magnification is not particularly limited, but it is usually 20 times or less, and in many cases 18 times or less, from the viewpoint that the stretched film does not break or the decomposability is not uniform. . In the present invention, the surface magnification refers to the product of the stretching ratio in the longitudinal direction and the stretching ratio in the transverse direction. When multi-stage stretching is performed in one direction, all the stretching ratios are multiplied. Continuous multi-stage stretching in the same direction is treated as one-stage stretching. For example, when the film is continuously stretched 1.2 times in the longitudinal direction and then 1.5 times, the stretching in the longitudinal direction is 1.8 times.
延伸時におけるフィルムの温度、すなわち延伸温度は、分解性樹脂のガラス転移温度(Tg)+2℃〜Tg+25℃の範囲が好ましく、より好ましくはTg+2℃〜Tg+20℃、更に好ましくはTg+2℃〜Tg+15℃の範囲である。この温度範囲は、逐次二軸延伸の場合には、すべての延伸工程において適用される必要がある。延伸温度が、この温度範囲を外れると、延伸時にフィルムが破断したり、ネック延伸になって厚み斑が大きくなったりすることがある。 The temperature of the film at the time of stretching, that is, the stretching temperature, is preferably in the range of glass transition temperature (Tg) + 2 ° C. to Tg + 25 ° C., more preferably Tg + 2 ° C. to Tg + 20 ° C., and more preferably Tg + 2 ° C. to Tg + 15 ° C. It is a range. This temperature range needs to be applied in all stretching steps in the case of sequential biaxial stretching. If the stretching temperature is out of this temperature range, the film may be broken during stretching, or the neck may be stretched to increase the thickness unevenness.
分解性樹脂延伸フィルムは、必要に応じ、加熱雰囲気下で、または熱盤に接触させて、好ましくは緊張下で、熱処理することによって熱固定することができる。熱処理の温度としては、Tg+20℃〜Tm−20℃、好ましくはTg+30℃〜Tm−30℃、好ましくはTg+40℃〜Tm−40℃の範囲とすればよい。熱処理を行う時間は、5秒間〜5分間、より好ましくは10秒間〜3分間程度である。この熱処理によって、延伸されたフィルム中の分子配向が固定され、熱収縮が抑制される。熱処理温度が低すぎたり、熱処理時間が短すぎると、十分な熱固定を行うことが困難となり、延伸フィルムの耐熱収縮性が低下する。延伸フィルムの熱固定を行わないと、フィルムの熱収縮が生じるほか、収縮部分が白化したりすることがある。 The degradable resin stretched film can be heat-set by heat treatment, if necessary, in a heated atmosphere or in contact with a hot platen, preferably under tension. The temperature of the heat treatment may be Tg + 20 ° C. to Tm−20 ° C., preferably Tg + 30 ° C. to Tm−30 ° C., preferably Tg + 40 ° C. to Tm−40 ° C. The time for performing the heat treatment is about 5 seconds to 5 minutes, more preferably about 10 seconds to 3 minutes. By this heat treatment, the molecular orientation in the stretched film is fixed and thermal shrinkage is suppressed. If the heat treatment temperature is too low or the heat treatment time is too short, it will be difficult to perform sufficient heat setting, and the heat shrinkage resistance of the stretched film will decrease. If the stretched film is not heat-set, the film may be thermally contracted and the contracted portion may be whitened.
分解性樹脂延伸フィルムの厚みは、好ましくは1μm〜3mm、より好ましくは5μm〜2mm、更に好ましくは10μm〜1.5mm、特に好ましくは12μm〜1mm、最も好ましくは15〜500μmの範囲とすることができる。先に述べたように、分解性樹脂フィルム層は、1枚または複数枚のフィルムから形成することができるので、分解性樹脂延伸フィルムの厚みは、分解性樹脂延伸フィルムの合計厚みを意味する。 The thickness of the degradable resin stretched film is preferably 1 μm to 3 mm, more preferably 5 μm to 2 mm, still more preferably 10 μm to 1.5 mm, particularly preferably 12 μm to 1 mm, and most preferably 15 to 500 μm. it can. As described above, since the decomposable resin film layer can be formed from one or a plurality of films, the thickness of the degradable resin stretched film means the total thickness of the degradable resin stretched film.
〔分解性樹脂から形成される熱収縮フィルム及びその製造方法〕
分解性樹脂から形成される熱収縮フィルムは、分解性樹脂から形成され熱収縮性能を有する熱収縮性フィルム(以下、「分解性樹脂熱収縮性フィルム」ということがある。)を加熱して熱収縮させて得られる熱収縮フィルムである。分解性樹脂熱収縮性フィルムは、先に述べた分解性樹脂未延伸フィルムの製造方法と同様にして、分解性樹脂を主体とする樹脂を製膜して未延伸フィルムを得た後、未延伸フィルムを、一軸延伸または二軸延伸することによって得ることができる。管状積層体の強度等の機械的特性や厚みの均一性などの観点から、二軸延伸することによって得ることが好ましい。延伸方法及び延伸温度は、分解性樹脂延伸フィルムを得るときと同様である。熱収縮性をもたせるために、延伸フィルムを熱処理して行う熱固定は、通常行わないが、必要に応じて、弛緩下または若干の緊張下で短時間の熱処理を行うことにより、分解性樹脂熱収縮性フィルムの熱収縮率を調整することができる。
[Heat Shrink Film Formed from Degradable Resin and Method for Producing the Same]
A heat-shrinkable film formed from a decomposable resin is heated by heating a heat-shrinkable film formed from a decomposable resin and having heat-shrinkability (hereinafter, also referred to as “decomposable resin heat-shrinkable film”). It is a heat-shrinkable film obtained by shrinking. Decomposable resin heat-shrinkable film is formed in the same manner as the method for producing degradable resin unstretched film described above, after forming a resin mainly composed of degradable resin to obtain an unstretched film, and then unstretched The film can be obtained by uniaxial stretching or biaxial stretching. From the viewpoint of mechanical properties such as strength of the tubular laminate and uniformity of thickness, it is preferable to obtain by biaxial stretching. The stretching method and the stretching temperature are the same as those for obtaining a degradable resin stretched film. In order to provide heat-shrinkability, heat setting performed by heat-treating a stretched film is not usually performed, but if necessary, heat-decomposable resin heat can be obtained by performing heat treatment for a short time under relaxation or slight tension. The heat shrinkage rate of the shrinkable film can be adjusted.
分解性樹脂熱収縮性フィルムの延伸倍率は、面倍率として、1.2〜4.0倍、好ましくは1.3〜3.5倍、より好ましくは1.5〜3.2倍、更に好ましくは1.6〜3.0倍の範囲である。延伸倍率が小さすぎたり、大きすぎたりすると、熱収縮後のフィルムの厚みが不均一となったり、強度に斑が生じたりすることがある。 The draw ratio of the decomposable resin heat-shrinkable film is 1.2 to 4.0 times, preferably 1.3 to 3.5 times, more preferably 1.5 to 3.2 times, still more preferably as the surface magnification. Is in the range of 1.6 to 3.0 times. If the draw ratio is too small or too large, the thickness of the film after heat shrinkage may become uneven or the strength may be uneven.
分解性樹脂熱収縮性フィルムは、温度90℃の熱水中における10秒間の収縮率(以下、「熱水収縮率」という。)が、縦方向(MD)及び/または横方向(TD)の少なくとも1方向について、好ましくはMD及びTDの2方向について、10%以上、好ましくは20%以上、より好ましくは25%以上の熱収縮性能を有するものである。熱水収縮率の上限は、通常50%、多くの場合40%であることが好ましい。熱水収縮率が10%未満であると、管状体基材との密着性が悪くなる。他方、熱水収縮率が50%を超えると、収縮応力が強くなり、管状積層体の表面形状が不均一となったり、極端な場合には管壁の通孔を過度に強固に塞いだりするおそれがある。分解性樹脂熱収縮性フィルムの熱水収縮率の具体的な測定方法は、以下のとおりである。すなわち、1つの分解性樹脂熱収縮性フィルムから、5枚の試料フィルムを切り出して、各試料フィルムの縦方向(機械方向、MD)及び横方向(機械方向に垂直な方向、TD)に距離10cmの間隔で印を付ける。試料フィルムを、温度90℃に調整した水に10秒間浸漬した後、取り出して直ちに常温の水で冷却し、印を付けた距離を測定して、10cmから減少した印の間の距離の、収縮前の距離(10cm)に対する割合を百分率で表示する。5枚の分解性樹脂熱収縮性フィルムについて、縦方向及び横方向のそれぞれの平均値を求めて「熱水収縮率(温度90℃−10秒後)」として表示する。 The decomposable resin heat-shrinkable film has a shrinkage rate in hot water of 90 ° C. for 10 seconds (hereinafter referred to as “hot-water shrinkage rate”) in the machine direction (MD) and / or the transverse direction (TD). It has a heat shrinkage performance of at least 10%, preferably 20% or more, more preferably 25% or more in at least one direction, preferably in two directions MD and TD. It is preferable that the upper limit of the hot water shrinkage is usually 50%, and in many cases 40%. When the hot water shrinkage rate is less than 10%, the adhesion to the tubular body substrate is deteriorated. On the other hand, when the hot water shrinkage rate exceeds 50%, the shrinkage stress becomes strong, the surface shape of the tubular laminate becomes non-uniform, and in extreme cases, the through holes of the tube wall are blocked excessively firmly. There is a fear. A specific method for measuring the hot water shrinkage of the decomposable resin heat-shrinkable film is as follows. That is, five sample films are cut out from one decomposable resin heat-shrinkable film, and the distance is 10 cm in the longitudinal direction (machine direction, MD) and lateral direction (direction perpendicular to the machine direction, TD) of each sample film. Mark at intervals. The sample film was immersed in water adjusted to a temperature of 90 ° C. for 10 seconds, then taken out, immediately cooled with normal temperature water, the marked distance was measured, and the shrinkage of the distance between the marks reduced from 10 cm The percentage of the previous distance (10 cm) is displayed as a percentage. About five decomposable resin heat-shrinkable films, the average values in the longitudinal direction and the transverse direction are determined and displayed as “hot water shrinkage (temperature 90 ° C.−10 seconds later)”.
分解性樹脂熱収縮性フィルムの厚みは、好ましくは1μm〜3mm、より好ましくは5μm〜2mm、更に好ましくは10μm〜1.5mm、特に好ましくは15μm〜1.2mmの範囲とすることができる。先に述べたように、分解性樹脂フィルム層は、1枚または複数枚のフィルムから形成することができるので、分解性樹脂熱収縮性フィルムの厚みは、分解性樹脂熱収縮性フィルムの合計厚みを意味する。 The thickness of the decomposable resin heat-shrinkable film is preferably 1 μm to 3 mm, more preferably 5 μm to 2 mm, still more preferably 10 μm to 1.5 mm, and particularly preferably 15 μm to 1.2 mm. As described above, since the decomposable resin film layer can be formed from one or a plurality of films, the thickness of the decomposable resin heat-shrinkable film is the total thickness of the decomposable resin heat-shrinkable film. Means.
分解性樹脂熱収縮性フィルムは、該熱収縮性フィルムの熱収縮温度以上の温度、通常、分解性樹脂のガラス転移温度(Tg)+20℃以上、好ましくはTg+23℃以上、より好ましくはTg+25℃以上、更に好ましくはTg+27℃以上の温度に加熱することにより、熱収縮して、熱収縮フィルムとすることができる。分解性樹脂から形成される熱収縮フィルムの厚みは、分解性樹脂熱収縮性フィルムの厚みと略同一である。分解性樹脂熱収縮性フィルムを、後に詳述する管状体基材にあらかじめ緩く巻き付けて被せておくことにより、該分解性樹脂熱収縮性フィルムを熱収縮させるとともに、管状体基材と積層一体化させることができる。熱収縮を行うための加熱温度の上限は、収縮後に形成される分解性樹脂フィルムの層の表面の均一性の観点から、通常、分解性樹脂の融点(Tm)−48℃、好ましくはTm−50℃程度である。熱収縮を行うための時間は、加熱温度により異なるが、通常5秒間〜10分間、好ましくは10秒間〜8分間、より好ましくは20秒間〜6分間である。 The decomposable resin heat-shrinkable film has a temperature equal to or higher than the heat-shrink temperature of the heat-shrinkable film, usually the glass transition temperature (Tg) of the decomposable resin + 20 ° C. or higher, preferably Tg + 23 ° C. or higher, more preferably Tg + 25 ° C. or higher. More preferably, it is heat-shrinkable by heating to a temperature of Tg + 27 ° C. or higher to obtain a heat-shrinkable film. The thickness of the heat-shrinkable film formed from the decomposable resin is substantially the same as the thickness of the decomposable resin heat-shrinkable film. The decomposable resin heat-shrinkable film is covered with a tubular base material, which will be described in detail later. Can be made. The upper limit of the heating temperature for performing heat shrinkage is usually the melting point (Tm) of the degradable resin -48 ° C, preferably Tm-, from the viewpoint of the uniformity of the surface of the layer of the degradable resin film formed after shrinkage. It is about 50 ° C. The time for performing heat shrinkage varies depending on the heating temperature, but is usually 5 seconds to 10 minutes, preferably 10 seconds to 8 minutes, and more preferably 20 seconds to 6 minutes.
(2)分解性樹脂から形成される長繊維糸からなる層
本発明の管状積層体が備える、分解性樹脂から形成される長繊維糸からなる層(以下、「分解性樹脂長繊維糸層」ということがある。)は、分解性樹脂から形成される長繊維糸(以下、「分解性樹脂長繊維糸」という。)であるモノフィラメント糸またはマルチフィラメント糸から形成される層である。
(2) Layer composed of long fiber yarns formed from degradable resin A layer composed of long fiber yarns formed from a decomposable resin provided in the tubular laminate of the present invention (hereinafter referred to as “degradable resin long fiber yarn layer”). Is a layer formed from monofilament yarns or multifilament yarns which are long fiber yarns (hereinafter referred to as “degradable resin long fiber yarns”) formed from a degradable resin.
分解性樹脂長繊維糸層の厚みは、好ましくは5μm〜30mm、より好ましくは10μm〜20mm、更に好ましくは20μm〜15mm、特に好ましくは50μm〜12mmの範囲である。 The thickness of the degradable resin long fiber yarn layer is preferably in the range of 5 μm to 30 mm, more preferably 10 μm to 20 mm, still more preferably 20 μm to 15 mm, and particularly preferably 50 μm to 12 mm.
〔分解性樹脂から形成される長繊維糸及びその製造方法〕
分解性樹脂から形成される長繊維糸、すなわちモノフィラメント糸またはマルチフィラメント糸である分解性樹脂長繊維糸は、それ自体公知の長繊維糸の製造方法を採用して得ることができるものである。例えば、分解性樹脂を主体とする樹脂を、押出機にて溶融した後、紡糸ノズルから糸状に押出して紡糸し、温度10℃以下に調整した冷媒中で急冷し、速やかに、分解性樹脂のガラス転移温度(Tg)+2℃〜Tg+45℃、好ましくはTg+5℃〜Tg+40℃、より好ましくはTg+10℃〜Tg+35℃の範囲に温度調整した雰囲気下または媒体中で、2倍以上、好ましくは2.5倍以上、より好ましくは3倍以上に延伸し、必要により、二段延伸や熱処理を行うことによって、分解性樹脂から形成されるモノフィラメント糸を製造することができる。分解性樹脂から形成されるマルチフィラメント糸を製造するためには、モノフィラメント糸を所定本数、好ましくは5〜500本、より好ましくは10〜100本引き揃えて、通常の方法により撚り合わせる。「モノフィラメント糸」または「マルチフィラメント糸」を、「延伸モノフィラメント糸」または「延伸マルチフィラメント糸」ということがあり、これらを総称して、「延伸糸」ということがある。
[Long fiber yarn formed from degradable resin and method for producing the same]
A long fiber yarn formed from a degradable resin, that is, a degradable resin long fiber yarn which is a monofilament yarn or a multifilament yarn can be obtained by employing a known long fiber yarn production method. For example, after a resin mainly composed of a decomposable resin is melted in an extruder, the resin is extruded into a thread form from a spinning nozzle and spun, rapidly cooled in a refrigerant adjusted to a temperature of 10 ° C. or less, and promptly Glass transition temperature (Tg) + 2 ° C. to Tg + 45 ° C., preferably Tg + 5 ° C. to Tg + 40 ° C., more preferably Tg + 10 ° C. to Tg + 35 ° C. A monofilament yarn formed from a decomposable resin can be produced by drawing twice or more, more preferably 3 times or more, and performing two-stage drawing or heat treatment if necessary. In order to produce a multifilament yarn formed from a degradable resin, a predetermined number of monofilament yarns, preferably 5 to 500 yarns, more preferably 10 to 100 yarns, are aligned and twisted by a usual method. The “monofilament yarn” or “multifilament yarn” may be referred to as “stretched monofilament yarn” or “stretched multifilament yarn”, and these may be collectively referred to as “stretched yarn”.
分解性樹脂から形成される長繊維糸の繊度は、モノフィラメント糸で0.5〜100デニール、好ましくは1.5〜50デニールであり、マルチフィラメント糸では、5〜10,000デニール、好ましくは15〜5,000デニール程度とすればよい。 The fineness of the long fiber yarn formed from the degradable resin is 0.5 to 100 denier for monofilament yarn, preferably 1.5 to 50 denier, and 5 to 10,000 denier for multifilament yarn, preferably 15 It may be about 5,000 denier.
5.管壁に通孔を有する管状体基材
本発明の管状積層体は、管壁に通孔を有する管状体基材の外表面に、前記の分解性樹脂成形品層を積層してなるものである。
5. Tubular body substrate having through holes in tube wall The tubular laminate of the present invention is formed by laminating the above decomposable resin molded product layer on the outer surface of a tubular body substrate having through holes in the tube wall. is there.
管壁に通孔を有する管状体基材とは、管壁に管の内外表面を貫く孔を有する管状の物品である。該管状体基材の管径は、1cm〜1m、多くの場合5〜70cm、通常10〜50cmの範囲で選択することができる。管状体基材の長さは、5cm〜100m、多くの場合10cm〜50m、通常20cm〜10mの範囲で選択することができるが、諸テスト用に用いる場合においては、25cm〜1mの範囲のものを使用してもよい。 The tubular body substrate having a through hole in the tube wall is a tubular article having a hole penetrating the inner and outer surfaces of the tube in the tube wall. The tube diameter of the tubular body substrate can be selected in the range of 1 cm to 1 m, often 5 to 70 cm, and usually 10 to 50 cm. The length of the tubular base material can be selected in the range of 5 cm to 100 m, in many cases 10 cm to 50 m, usually 20 cm to 10 m, but when used for various tests, the length is in the range of 25 cm to 1 m. May be used.
管壁に通孔を有する管状体基材における通孔、すなわち、管の内外表面を貫く孔は、個数、形状及び配置等に特に限定はないが、通例複数個の通孔が管壁に設けられる。通孔の形状としては、細かい網目状またはメッシュ状、スリット状の孔や、直径1mm〜数cm程度の略円形の孔などが挙げられる。通孔の配置としては、管状体基材の管壁のほぼ全体に設けられてもよいし、管壁の一部分のみに設けられてもよく、複数の部分に設けられてもよい。 There are no particular limitations on the number, shape, arrangement, etc. of the through-holes in the tubular base material having through-holes in the tube wall, that is, the holes penetrating the inner and outer surfaces of the tube. It is done. Examples of the shape of the through hole include a fine mesh shape, a mesh shape, a slit shape hole, a substantially circular hole having a diameter of about 1 mm to several cm, and the like. The arrangement of the through holes may be provided on almost the entire tube wall of the tubular body substrate, or may be provided on only a part of the tube wall, or may be provided on a plurality of parts.
管壁に通孔を有する管状体基材の材料は、ステンレス鋼、アルミニウム、黄銅、青銅、銅、ニッケル、チタン、及びそれらの合金等の金属類の外、硬質プラスチックも使用することができる。すなわち、管状体基材は、金属管や樹脂管などである。場合によっては、管状体基材の外表面及び/または内表面に、防錆剤、防腐剤などにより表面処理を施したものであってもよい。 As the material of the tubular body base material having a through hole in the tube wall, hard plastics can be used in addition to metals such as stainless steel, aluminum, brass, bronze, copper, nickel, titanium, and alloys thereof. That is, the tubular body substrate is a metal tube or a resin tube. In some cases, the outer surface and / or the inner surface of the tubular body substrate may be subjected to a surface treatment with a rust preventive or a preservative.
管壁に通孔を有する管状体基材の通孔の大きさは、通常200メッシュ(目開き径約0.13mm)〜5cm、好ましくは150メッシュ(目開き径約0.17mm)〜4cm、より好ましくは100メッシュ(目開き径約0.25mm)〜3cmの範囲のものが採用できる。該通孔の形状としては、四角形(正方形、長方形、菱形等)、六角形(亀甲形)、円形、楕円形その他の任意の形状を採用でき、また、形状が異なる通孔を混在させたり、同一形状で向きが異なる通孔を混在させてもよい。管壁の表面積に対する通孔による開口率は、5〜90%、好ましくは10〜85%、より好ましくは15〜80%の範囲である。通孔の形成方法は制限がなく、パンチングメタル等の穿孔によるもの、平面状の網状体を丸めて管状体としたもの、溶接金網などが採用される。 The size of the through hole of the tubular base material having a through hole in the tube wall is usually 200 mesh (aperture diameter about 0.13 mm) to 5 cm, preferably 150 mesh (aperture diameter about 0.17 mm) to 4 cm, More preferably, a mesh in the range of 100 mesh (aperture diameter of about 0.25 mm) to 3 cm can be employed. As the shape of the through hole, any shape such as a quadrangle (square, rectangle, rhombus, etc.), hexagon (tortoise shape), circle, ellipse or the like can be adopted. You may mix the through-hole from which direction differs in the same shape. The opening ratio of the through holes with respect to the surface area of the tube wall is in the range of 5 to 90%, preferably 10 to 85%, more preferably 15 to 80%. There is no limitation on the method of forming the through holes, and a method using perforation such as punching metal, a method in which a planar mesh body is rounded into a tubular body, a welded wire mesh, or the like is employed.
管壁に通孔を有する管状体基材としては、具体的には、メッシュフィルター、管状ハニカム、坑井掘削装置用管状体(管壁に通孔で形成されるスクリーン、ケーシング等を有する。)、地下水サンプリング装置用管状体(管壁に通孔で形成されるストレーナー等を有する。)などが挙げられる。特に、坑井掘削装置用管状体が、管状体基材として好ましく採用される。 Specifically, the tubular body substrate having a through hole in the tube wall includes a mesh filter, a tubular honeycomb, and a tubular body for a well drilling device (having a screen, a casing, and the like formed in the tube wall with a through hole). And a tubular body for a groundwater sampling device (having a strainer or the like formed in the tube wall with a through hole). In particular, a tubular body for a well drilling apparatus is preferably employed as the tubular body base material.
〔坑井掘削装置用管状体〕
坑井掘削装置用管状体は、坑井掘削装置に使用される管状体である。坑井掘削装置は、先に述べたように、石油、ガス、水、熱水、温泉等を地中から取り出す井戸(「坑井」)を掘削するための装置である。坑井、例えば、油井を掘削するには、通常、地表から所定の深さまで掘削し、その中にケーシングと呼ばれる鋼管を埋設し壁の崩壊を防止する。その後、ケーシングの先端から、更に地下を掘削してより深い井戸とし、先に埋設したケーシング内を通して新たなケーシングを埋設し、必要に応じてケーシングを拡径または変形し、この作業を繰り返して、最終的に油田に到達する油井管が敷設されるものである。
[Tubular body for well drilling equipment]
The tubular body for a well drilling device is a tubular body used for a well drilling device. As described above, the well drilling device is a device for drilling a well (“well”) that takes oil, gas, water, hot water, hot springs, and the like from the ground. In order to excavate a well, for example, an oil well, it is usually excavated from the ground surface to a predetermined depth, and a steel pipe called a casing is buried therein to prevent a wall from collapsing. After that, from the tip of the casing, drilling further underground to make a deeper well, burying a new casing through the previously embedded casing, expanding or deforming the casing as necessary, repeat this work, The oil well pipe that finally reaches the oil field will be laid.
掘削工程において、または完成した油井管からは、石油等の産出流体、地下水、掘削した土、砂利、砂等を、それぞれ分離しながら地表まで排出する必要があることから、ケーシングや油井管等の坑井掘削装置用管状体には、それぞれ用途に応じた大きさの通孔が管壁に設けられている。特に、産出する石油を回収する油井管等には、製品となる産出石油に砂等が混在しないよう細かい網目状等の形状の孔からなるスクリーンが適宜箇所に設けられている。 In the drilling process or from the finished oil well pipe, it is necessary to discharge oil and other production fluids, groundwater, excavated soil, gravel, sand, etc. to the surface while separating them separately. The tubular body for a well drilling device is provided with a through-hole having a size corresponding to the application in the tube wall. In particular, oil well pipes and the like for collecting produced oil are provided with appropriate screens made of fine mesh-like holes so that sand and the like are not mixed with the produced oil to be produced.
油井管のスクリーン等に設けられた網目状等の孔は、坑井掘削工程においては塞がれていて、砂等の異物を管状体内部に進入させることがなく、坑井の完成後には所定の大きさで所定数の微細な通孔が存在するようにして、異物等の分離、ろ別が可能となることが求められる。また、ケーシング等に設けられた通孔は、所定の位置に埋設され所定の形状に至るまでは、通孔が塞がれており、所定の位置に埋設され所定の形状となった後には、所定の大きさで所定数の通孔が現れることが求められる。例えば、坑井掘削工程において、油井管のスクリーン等が完全に塞がれず、砂等の異物が孔に詰まっているおそれがあると、坑井の完成後に、スクリーンの洗浄工程を繰り返す必要があったり、または、洗浄が十分でないため短期間で油井管のスクリーン等が目詰まりして、産出効率が低下したり、短期間で油井管の交換が必要となったりして、生産効率においても経済性においても、大きな問題を生じる。 The net-like holes provided in the screen of the oil well pipe and the like are closed in the well drilling process, so that foreign matters such as sand do not enter the inside of the tubular body, and are predetermined after the well is completed. It is required that foreign substances and the like can be separated and filtered so that a predetermined number of fine through holes exist with a size of 1 mm. In addition, the through hole provided in the casing or the like is buried in a predetermined position until it reaches a predetermined shape, and the through hole is closed, and after being embedded in a predetermined position and having a predetermined shape, It is required that a predetermined number of through holes appear in a predetermined size. For example, in a well drilling process, if the screen of the oil well pipe is not completely blocked and foreign matter such as sand may be clogged in the hole, it is necessary to repeat the screen cleaning process after completion of the well. Or because the cleaning of the oil well pipe is clogged in a short period of time due to insufficient cleaning, the production efficiency is reduced, or the oil well pipe needs to be replaced in a short period of time. There is also a big problem in gender.
6.管状積層体
本発明の管状積層体は、ケーシングや油井管等の坑井掘削装置用管状体など、管壁に通孔を有する管状体基材の外表面に、分解性樹脂成形品層を積層してなることを特徴とする管状積層体である。
6). Tubular laminate The tubular laminate of the present invention is obtained by laminating a decomposable resin molded product layer on the outer surface of a tubular base material having a through hole in a tube wall, such as a tubular body for a well drilling device such as a casing or an oil well pipe. It is the tubular laminated body characterized by being formed.
本発明による、分解性樹脂成形品層を、管壁に通孔を有する管状体基材の外表面に積層してなる管状積層体は、分解性樹脂成形品層によって、管状体基材の管壁に設けられた通孔が塞がれている。したがって、例えば、管状体基材が、油井管等の坑井掘削装置用管状体である場合は、本発明の管状積層体は、掘削工程においては、砂や砂利等によりスクリーン等が塞がれてしまうことを確実に防止することができるとともに、坑井の完成後には、水系溶媒中で処理することにより分解性樹脂を分解させて、分解性樹脂成形品層を容易に除去することができる。その結果、管壁に所定の大きさで所定数の微細な通孔を有する坑井掘削装置用管状体を得ることができる。 The tubular laminate formed by laminating the decomposable resin molded product layer according to the present invention on the outer surface of the tubular substrate having a through-hole in the tube wall is formed by the tube of the tubular substrate with the decomposable resin molded product layer. A through hole provided in the wall is closed. Therefore, for example, when the tubular body base material is a tubular body for a well drilling device such as an oil well pipe, the screen of the tubular laminate of the present invention is blocked by sand, gravel, etc. in the drilling process. Can be reliably prevented, and after completion of the well, the decomposable resin molded product layer can be easily removed by decomposing the decomposable resin by treatment in an aqueous solvent. . As a result, a tubular body for a well drilling apparatus having a predetermined size and a predetermined number of fine through holes can be obtained on the pipe wall.
〔熱水中の重量減少率〕
本発明の管状積層体における分解性樹脂成形品層は、温度90℃の水中に1週間浸漬後の重量減少率(以下、「熱水中の重量減少率」ということがある。)が50%以上であることが、実用上好ましい。熱水中の重量減少率は、より好ましくは54%以上、更に好ましくは57%以上、特に好ましくは85%以上、最も好ましくは90%以上であると、水系溶媒中における分解性樹脂の分解を効率的に進めることができる。本発明の管状積層体における熱水中の重量減少率の上限は、いうまでもなく100%である。
[Weight reduction rate in hot water]
The decomposable resin molded product layer in the tubular laminate of the present invention has a weight reduction rate after immersion in water at a temperature of 90 ° C. for 1 week (hereinafter sometimes referred to as “weight reduction rate in hot water”) at 50%. The above is preferable in practice. The weight reduction rate in hot water is more preferably 54% or more, further preferably 57% or more, particularly preferably 85% or more, and most preferably 90% or more. It can proceed efficiently. Needless to say, the upper limit of the weight reduction rate in hot water in the tubular laminate of the present invention is 100%.
管状積層体における分解性樹脂成形品層の熱水中の重量減少率の測定方法は以下のとおりである。すなわち、長さ20cmに裁断した管状積層体の試料を、あらかじめ温度23℃、相対湿度65%で24時間調湿して管状積層体の重量を測定し、管状体基材(長さ20cm)の重量を差し引いた値を、処理前の分解性樹脂成形品層の重量(「処理前分解性樹脂重量」という。)とする。次いで、温度90℃に維持している水中に1週間浸漬した後に、温度23℃、相対湿度65%で24時間調湿して、管状積層体の重量を測定し、管状体基材の重量を差し引いた値を、処理後の分解性樹脂成形品層の重量(「処理後分解性樹脂重量」という。)とする。熱水中の重量減少率(%)は、処理前後での分解性樹脂成形品層の重量変化(減少重量)の、処理前分解性樹脂重量に対する割合として算出する。なお、水としては、蒸留水または脱イオン水を使用する。 The measuring method of the weight decreasing rate in the hot water of the decomposable resin molded product layer in the tubular laminate is as follows. That is, a tubular laminate sample cut to a length of 20 cm was previously conditioned at a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 65% for 24 hours, and the weight of the tubular laminate was measured. The value obtained by subtracting the weight is defined as the weight of the decomposable resin molded product layer before treatment (referred to as “degradable resin weight before treatment”). Next, after immersing in water maintained at a temperature of 90 ° C. for 1 week, the humidity is adjusted for 24 hours at a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 65%, and the weight of the tubular laminate is measured. The subtracted value is defined as the weight of the decomposable resin molded product layer after treatment (referred to as “post-treatment degradable resin weight”). The weight reduction rate (%) in hot water is calculated as the ratio of the weight change (decrease weight) of the degradable resin molded product layer before and after the treatment to the predegradable resin weight. As water, distilled water or deionized water is used.
〔生分解性〕
また、分解性樹脂を、ポリグリコール酸、ポリ乳酸、グリコール酸−乳酸共重合体、及び、それらの混合物からなる群より選ばれる少なくとも1種などの生分解性脂肪族ポリエステルとすることにより、水系溶媒中で処理することにより分解性樹脂が分解されることに加えて、該分解性樹脂が、例えば、坑井掘削後等の土中において短期間で生分解されて消失してしまうので、環境負荷を大幅に軽減することができる。
[Biodegradability]
Moreover, by making the degradable resin a biodegradable aliphatic polyester such as at least one selected from the group consisting of polyglycolic acid, polylactic acid, glycolic acid-lactic acid copolymer, and mixtures thereof, an aqueous system In addition to decomposing the decomposable resin by treating in a solvent, the decomposable resin is biodegraded in a short period of time in the soil, for example, after drilling a well, and disappears. The load can be greatly reduced.
管状積層体における分解性樹脂成形品層の生分解性は、ISO14855(好気的コンポスト試験)に準じて評価する。具体的には、長さ20cmに裁断した管状積層体のサンプルを、温度60℃に調整した土壌中に3か月間埋設して、その時点での二酸化炭素発生量から生分解性を評価する。管状積層体の分解性樹脂成形品層の50%以上が崩壊していれば、生分解性が良好であると判定できる。 The biodegradability of the degradable resin molded product layer in the tubular laminate is evaluated according to ISO 14855 (aerobic compost test). Specifically, a tubular laminate sample cut to a length of 20 cm is embedded in soil adjusted to a temperature of 60 ° C. for 3 months, and biodegradability is evaluated from the amount of carbon dioxide generated at that time. If 50% or more of the degradable resin molded product layer of the tubular laminate has collapsed, it can be determined that the biodegradability is good.
先に述べたように、本発明の管状積層体は、分解性樹脂成形品層を2層以上備えるものであってもよい。分解性樹脂成形品層を、異なる種類の成形品、または、異なる厚みの成形品の組み合わせなどとすることにより、該管状積層体を使用する環境(例えば、接触する流体や土壌等の組成、温度、pHなど)に応じて求められる加水分解性や生分解性等の特性を有する管状積層体を得ることができる。分解性樹脂成形品層を2層以上の組み合わせとしては、(i)分解性樹脂熱収縮フィルムと分解性樹脂長繊維糸との組み合わせ、(ii)分解性樹脂の平均分子量(Mw)が異なる延伸フィルムの組み合わせ、(iii)分解性樹脂の溶融粘度が大きい延伸フィルムから形成した厚い層と溶融粘度が小さい長繊維糸から形成した薄い層との組み合わせ等を例示することができる。 As described above, the tubular laminate of the present invention may include two or more decomposable resin molded product layers. By making the decomposable resin molded product layer into a different type of molded product or a combination of molded products of different thicknesses, the environment in which the tubular laminate is used (for example, composition of fluid, soil, etc., temperature , PH, etc.), a tubular laminate having properties such as hydrolyzability and biodegradability required can be obtained. As the combination of two or more degradable resin molded product layers, (i) a combination of a decomposable resin heat-shrinkable film and a decomposable resin long fiber yarn, (ii) stretching with different average molecular weights (Mw) of the degradable resin Examples of the combination of films include (iii) a combination of a thick layer formed from a stretched film having a high melt viscosity of a degradable resin and a thin layer formed from long fiber yarns having a low melt viscosity.
7.管状積層体の製造方法
分解性樹脂成形品層を、管壁に通孔を有する管状体基材の外表面に積層してなる本発明の管状積層体を製造する方法は、特に限定されないが、製造効率、及び、分解性樹脂成形品層の厚みの均一性の観点から、特に、(1)分解性樹脂熱収縮性フィルムを、管壁に通孔を有する管状体基材の外表面に巻き付けた後、熱収縮性フィルムの熱収縮温度以上の温度に加熱して熱収縮性フィルムを熱収縮させて熱収縮フィルムとすること、(2)分解性樹脂延伸フィルムを、管壁に通孔を有する管状体基材の外表面に巻き付けること、または(3)分解性樹脂から形成される長繊維糸を、管壁に通孔を有する管状体基材の外表面に巻き付けることを含む管状積層体の製造方法であることが好ましい。以下、(1)〜(3)の製造方法について更に説明する。
7). Method for producing tubular laminate The method for producing the tubular laminate of the present invention obtained by laminating the decomposable resin molded product layer on the outer surface of the tubular substrate having through holes in the tube wall is not particularly limited, From the viewpoint of manufacturing efficiency and thickness uniformity of the decomposable resin molded product layer, in particular, (1) a decomposable resin heat-shrinkable film is wound around the outer surface of a tubular body substrate having a through hole in the tube wall. After that, the heat shrinkable film is heated to a temperature equal to or higher than the heat shrink temperature of the heat shrinkable film to thermally shrink the heat shrinkable film, and (2) the decomposable stretched resin film has a through hole in the tube wall. A tubular laminate comprising winding the outer surface of a tubular body substrate having the structure, or (3) winding a long fiber yarn formed from a degradable resin around the outer surface of the tubular body substrate having a through hole in a tube wall. It is preferable that it is a manufacturing method. Hereinafter, the production methods (1) to (3) will be further described.
(1)分解性樹脂熱収縮性フィルムを、管壁に通孔を有する管状体基材の外表面に巻き付けた後、熱収縮性フィルムの熱収縮温度以上の温度に加熱して熱収縮性フィルムを熱収縮させて熱収縮フィルムとすることを含む管状積層体を製造する方法
先に述べた分解性樹脂熱収縮性フィルムを、所定の寸法に切り出し、管壁に通孔を有する管状体基材の外表面に、1枚または所定枚数、軽く巻き付けて被せた後、該熱収縮性フィルムの熱収縮温度以上の温度に加熱することによって、熱収縮性フィルムを収縮させることにより、該管状体基材の外表面に分解性樹脂熱収縮性フィルムを密着させて、熱収縮フィルムとすることにより分解性樹脂成形品層を設けることを含む管状積層体を製造する方法である。また、所定の幅に調製して製造した該熱収縮性フィルムのロールから、熱収縮性フィルムを巻き出しながら、分解性樹脂成形品層が所定の厚みになるまで、管状体基材への巻き付けを継続する方法によってもよいし、あらかじめ分解性樹脂成形品層の所定の厚みに調製して製造した熱収縮性フィルムのロールを、管壁に通孔を有する管状体基材の外表面に1周だけ巻き付ける方法によってもよい。熱収縮性フィルムの巻き付けを行うときには、一定の張力をフィルムにかけながら巻き付けることが好ましい。
(1) After the decomposable resin heat-shrinkable film is wound around the outer surface of the tubular base material having through holes in the tube wall, the heat-shrinkable film is heated to a temperature equal to or higher than the heat-shrinkable temperature of the heat-shrinkable film. A method for producing a tubular laminate including heat shrinking a heat shrinkable film A tubular base material having a through hole in a tube wall obtained by cutting the degradable resin heat shrinkable film described above into a predetermined size One or a predetermined number of the outer surface of the tubular body base is lightly wound and covered, and then the heat-shrinkable film is contracted by heating to a temperature equal to or higher than the heat-shrink temperature of the heat-shrinkable film. This is a method for producing a tubular laminate including providing a decomposable resin molded product layer by bringing a decomposable resin heat-shrinkable film into close contact with the outer surface of the material to obtain a heat-shrinkable film. In addition, while winding the heat-shrinkable film from the roll of the heat-shrinkable film that has been prepared and manufactured to a predetermined width, it is wound around the tubular body substrate until the decomposable resin molded product layer has a predetermined thickness. Or a roll of a heat-shrinkable film produced by preparing a predetermined thickness of the degradable resin molded product layer in advance on the outer surface of the tubular body substrate having a through hole in the tube wall. A method of winding only the circumference may be used. When winding the heat-shrinkable film, it is preferable to wind the film while applying a certain tension to the film.
続いて、該熱収縮性フィルムの熱収縮温度以上の温度、通常、分解性樹脂のガラス転移温度(Tg)+20℃以上、好ましくはTg+23℃以上、より好ましくはTg+25℃以上、更に好ましくはTg+27℃以上の温度に加熱することにより、該熱収縮性フィルムを熱収縮させて、管状積層体を得る。該分解性樹脂熱収縮性フィルムを、後に詳述する管状体基材にあらかじめ緩く巻き付けて、被せておくことにより、該分解性樹脂熱収縮性フィルムを熱収縮させるとともに、管状体基材と積層一体化させる。熱収縮を行うための加熱温度の上限は、収縮後に形成される分解性樹脂フィルムの層の表面の均一性の観点から、通常、分解性樹脂の融点(Tm)−48℃、好ましくはTm−50℃程度である。熱収縮を行うための時間は、加熱温度により異なるが、通常5秒間〜10分間、好ましくは10秒間〜8分間、より好ましくは20秒間〜6分間である。 Subsequently, the temperature above the heat shrink temperature of the heat shrinkable film, usually the glass transition temperature (Tg) of the degradable resin + 20 ° C. or higher, preferably Tg + 23 ° C. or higher, more preferably Tg + 25 ° C. or higher, more preferably Tg + 27 ° C. By heating to the above temperature, the heat-shrinkable film is heat-shrinked to obtain a tubular laminate. The decomposable resin heat-shrinkable film is loosely wound in advance on a tubular body base material that will be described in detail later, and the heat-shrinkable film is thermally shrunk and laminated with the tubular body base material. Integrate. The upper limit of the heating temperature for performing heat shrinkage is usually the melting point (Tm) of the degradable resin -48 ° C, preferably Tm-, from the viewpoint of the uniformity of the surface of the layer of the degradable resin film formed after shrinkage. It is about 50 ° C. The time for performing heat shrinkage varies depending on the heating temperature, but is usually 5 seconds to 10 minutes, preferably 10 seconds to 8 minutes, and more preferably 20 seconds to 6 minutes.
(2)分解性樹脂延伸フィルムを、管壁に通孔を有する管状体基材の外表面に巻き付けることを含む管状積層体を製造する方法
先に述べた分解性樹脂延伸フィルムを、所定の寸法に切り出し、管壁に通孔を有する管状体基材の外表面に巻き付けることによって、該管状体基材の外表面に分解性樹脂成形品層を設けることを含む管状積層体を製造する方法である。より具体的には、所定の寸法に切り出した薄い分解性樹脂延伸フィルムを用いる方法としては、あらかじめ分解性樹脂成形品層の厚みとするのに必要な枚数を重ねてから、管状体基材の外表面に巻き付けてもよいし、前記の薄い分解性樹脂延伸フィルムを1枚ずつ、管状体基材の外表面に巻き付ける操作を、分解性樹脂成形品層の厚みとするのに必要な枚数となるまで繰り返してもよい。また、あらかじめ分解性樹脂成形品層の厚みに調製して製造した分解性樹脂延伸フィルムを、管壁に通孔を有する管状体基材の外表面に1層だけ巻き付けてもよい。さらに、あらかじめ所定の幅に調製した薄い分解性樹脂延伸フィルムのロールから、該分解性樹脂延伸フィルムを巻き出して、分解性樹脂成形品層が所定の厚みになるまで管状体基材に巻き付ける操作を継続してもよい。さらにまた、あらかじめ分解性樹脂成形品層を所定の厚みに調製して製造した分解性樹脂延伸フィルムのロールを、管壁に通孔を有する管状体基材の外表面に1周だけ巻き付けてもよい。延伸フィルムの巻き付けを行うときには、一定の張力をフィルムにかけながら巻き付けることが好ましい。
(2) A method for producing a tubular laminate including winding a degradable resin stretched film on the outer surface of a tubular substrate having a through hole in a tube wall. A tubular laminate including a decomposable resin-molded product layer provided on the outer surface of the tubular body base material by cutting it out and winding it around the outer surface of the tubular body base material having through holes in the tube wall is there. More specifically, as a method of using a thin degradable resin stretched film cut out to a predetermined dimension, the number of sheets necessary for the thickness of the decomposable resin molded product layer is accumulated in advance, and then the tubular substrate It may be wound around the outer surface, or the number of sheets necessary to make the thickness of the decomposable resin molded product layer the operation of winding the thin degradable resin stretched film one by one around the outer surface of the tubular body substrate, You may repeat until Moreover, you may wrap only 1 layer of the decomposable resin stretched film which was manufactured beforehand by adjusting to the thickness of the decomposable resin molded product layer around the outer surface of the tubular body substrate having through holes in the tube wall. Furthermore, the operation of unwinding the degradable resin stretched film from a roll of a thin degradable resin stretched film prepared in advance to a predetermined width and winding it around the tubular body substrate until the degradable resin molded product layer has a predetermined thickness. May be continued. Furthermore, a roll of a degradable resin stretched film produced by preparing a degradable resin molded product layer in advance to a predetermined thickness may be wound only once around the outer surface of a tubular body substrate having a through hole in the tube wall. Good. When winding a stretched film, it is preferable to wind the film while applying a certain tension to the film.
続いて、分解性樹脂延伸フィルムと管状体基材とを積層一体化させるために、分解性樹脂延伸フィルムを管壁に通孔を有する管状体基材の外表面に巻き付けた後、必要に応じて外方から加圧しながら、全体、または巻き付けの端部を加熱して、管状積層体を得る。加熱温度は、分解性樹脂のガラス転移温度(Tg)+10℃以上、かつ分解性樹脂の融点(Tm)−5℃以下、好ましくはTg+15℃以上、かつTm−15℃以下、より好ましくはTg+20℃以上、かつTm−25℃以下の温度とするとよい。なお、通常、分解性樹脂は、管状体基材との接着性に優れているので、接着剤等の使用は不要であるが、特に必要な場合は、分解性樹脂の融点(Tm)より融点が低い他の樹脂を、分解性樹脂延伸フィルムと管状体基材との間に介在させて、該他の樹脂の融点以上、かつ、分解性樹脂の融点(Tm)未満の温度に加熱してもよい。 Subsequently, in order to laminate and integrate the degradable resin stretched film and the tubular body base material, the degradable resin stretched film is wound around the outer surface of the tubular body base material having a through hole in the tube wall, and then if necessary. Then, while pressurizing from the outside, the whole or the winding end is heated to obtain a tubular laminate. The heating temperature is the glass transition temperature (Tg) of the decomposable resin + 10 ° C. or higher and the melting point (Tm) of the decomposable resin −5 ° C. or lower, preferably Tg + 15 ° C. or higher and Tm−15 ° C. or lower, more preferably Tg + 20 ° C. The temperature is preferably Tm−25 ° C. or lower. In general, the decomposable resin is excellent in adhesiveness with the tubular body base material, so that it is not necessary to use an adhesive or the like. However, when particularly necessary, the melting point is higher than the melting point (Tm) of the decomposable resin. Is heated between a melting point of the other resin and a temperature lower than the melting point (Tm) of the decomposable resin by interposing another resin having a low temperature between the stretchable resin stretched film and the tubular base material. Also good.
(3)分解性樹脂から形成される長繊維糸を、管壁に通孔を有する管状体基材の外表面に巻き付けることを含む管状積層体を製造する方法
先に述べた分解性樹脂長繊維糸、すなわちモノフィラメント糸またはマルチフィラメント糸を、管壁に通孔を有する管状体基材の外表面に巻き付けることによって、該管状体基材の外表面に分解性樹脂成形品層を設けることを含む管状積層体を製造する方法である。該分解性樹脂長繊維糸を、管状体基材の外表面に螺旋状に巻き付けて分解性樹脂長繊維糸から形成される層を1層形成した後、管状体基材の軸に対する角度を同じくして、または変更して、分解性樹脂長繊維糸を管状体基材の外表面に螺旋状に巻き付けることにより、分解性樹脂長繊維糸から形成される層を更に1層形成し、この分解性樹脂長繊維糸から形成される層を形成する操作を、所定厚みの分解性樹脂成形品層が得られるまで繰り返して、管壁に通孔を有する管状体基材の外表面に、分解性樹脂成形品層を積層してなる管状積層体を得ることができる。分解性樹脂長繊維糸の巻き付けを行うときには、分解性樹脂長繊維糸に一定の張力をかけながら巻き付けることが好ましい。次いで、必要に応じて外方から加圧しながら、分解性樹脂長繊維糸が巻き付けられた管状体基材の全体、または巻き付けの端部を加熱して、管状積層体を得る。加熱温度は、分解性樹脂延伸フィルムを、管壁に通孔を有する管状体基材の外表面に巻き付けて管状積層体を製造する場合と同様である。
(3) A method for producing a tubular laminate comprising winding a long fiber yarn formed from a degradable resin around the outer surface of a tubular base material having a through hole in a tube wall. Degradable resin long fibers described above Including winding a yarn, that is, a monofilament yarn or a multifilament yarn around the outer surface of a tubular body substrate having a through-hole in a tube wall, thereby providing a decomposable resin molded product layer on the outer surface of the tubular body substrate. This is a method for producing a tubular laminate. The decomposable resin long fiber yarn is spirally wound around the outer surface of the tubular base material to form one layer formed from the decomposable resin long fiber yarn, and the angle with respect to the axis of the tubular base material is the same. Or by changing the length of the decomposable resin long fiber yarn spirally around the outer surface of the tubular body base material to form another layer formed from the degradable resin long fiber yarn. The process of forming a layer formed from the long resin filament yarn is repeated until a decomposable resin molded product layer having a predetermined thickness is obtained. A tubular laminate obtained by laminating resin molded product layers can be obtained. When winding the degradable resin long fiber yarn, it is preferable to wind the degradable resin long fiber yarn while applying a constant tension. Next, while applying pressure from the outside as necessary, the entire tubular base material around which the degradable resin long fiber yarn is wound or the end of the winding is heated to obtain a tubular laminate. The heating temperature is the same as that in the case of manufacturing a tubular laminate by winding a degradable resin stretched film around the outer surface of a tubular substrate having a through hole in the tube wall.
本発明の管状積層体が、分解性樹脂成形品層を2層以上備えるものである場合は、(1)〜(3)で説明した方法、及び、それらに準じた方法を必要に応じて繰り返して行えばよい。 When the tubular laminate of the present invention comprises two or more decomposable resin molded product layers, the methods described in (1) to (3) and methods according to them are repeated as necessary. Just do it.
以下に実施例を示して、本発明を更に説明するが、本発明は、本実施例に限定されるものではない。実施例及び比較例における分解性樹脂または管状積層体の物性または特性の測定方法は、以下のとおりである。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be further described with reference to examples. However, the present invention is not limited to the examples. The measuring method of the physical property or characteristic of the decomposable resin or the tubular laminate in the examples and comparative examples is as follows.
〔平均分子量〕
分解性樹脂の平均分子量(Mw)は、GPC分析装置を使用して求めた。具体的には、分解性樹脂の試料10mgを、トリフルオロ酢酸ナトリウムを5mMの濃度で溶解させたヘキサフルオロイソプロパノール(HFIP)に溶解させて10mLとした後、メンブレンフィルターでろ過して試料溶液を得て、この試料溶液10μLをGPC分析装置に注入して、下記の測定条件で分子量を測定することによって求めた結果から算出した重量平均分子量を、平均分子量(Mw)とした。
[Average molecular weight]
The average molecular weight (Mw) of the degradable resin was determined using a GPC analyzer. Specifically, 10 mg of a degradable resin sample was dissolved in hexafluoroisopropanol (HFIP) in which sodium trifluoroacetate was dissolved at a concentration of 5 mM to make 10 mL, and then filtered through a membrane filter to obtain a sample solution. Then, 10 μL of this sample solution was injected into the GPC analyzer, and the weight average molecular weight calculated from the result obtained by measuring the molecular weight under the following measurement conditions was defined as the average molecular weight (Mw).
<GPC測定条件>
装置:昭和電工株式会社製GPC104
カラム:昭和電工株式会社製HFIP−806M 2本(直列接続)+プレカラム:HFIP−LG 1本
カラム温度:40℃
溶離液:トリフルオロ酢酸ナトリウムを5mMの濃度で溶解させたHFIP溶液
検出器:示差屈折率計
分子量校正:分子量の異なる標準分子量のポリメタクリル酸メチル5種(Polymer laboratories Ltd.製)を用いて作成した分子量の検量線データを使用
<GPC measurement conditions>
Apparatus: Showa Denko GPC104
Column: Showa Denko HFIP-806M 2 (in series connection) + Precolumn: HFIP-LG 1 Column temperature: 40 ° C
Eluent: HFIP solution in which sodium trifluoroacetate is dissolved at a concentration of 5 mM Detector: Differential refractometer Molecular weight calibration: Prepared using 5 types of polymethyl methacrylate (manufactured by Polymer laboratories Ltd.) with different molecular weights Using the calibration curve data of the measured molecular weight
〔融点(Tm)及びガラス転移温度(Tg)〕
分解性樹脂の融点(Tm)は、示差走査熱量計(DSC;株式会社島津製作所製DSC−60)を使用して、窒素雰囲気中で求めた。具体的には、分解性樹脂の試料を、窒素雰囲気中、20℃/分の昇温速度で、室温から融点(Tm)+60℃付近の温度まで加熱する昇温過程で検出される結晶溶融に伴う吸熱ピークの温度から融点(Tm)を検出し、昇温過程で検出されるガラス状態からゴム状態への転移領域に相当する二次転移領域における熱量の二次転移の開始温度から、ガラス転移温度(Tg)を検出した。融点(Tm)が複数みられる場合には、吸熱ピーク面積が最も大きいピークの温度を融点(Tm)とした。
[Melting point (Tm) and glass transition temperature (Tg)]
The melting point (Tm) of the degradable resin was determined in a nitrogen atmosphere using a differential scanning calorimeter (DSC; DSC-60 manufactured by Shimadzu Corporation). Specifically, the sample of the decomposable resin is subjected to crystal melting detected in a temperature rising process in which the sample is heated from room temperature to a temperature near melting point (Tm) + 60 ° C. at a temperature rising rate of 20 ° C./min in a nitrogen atmosphere. The melting point (Tm) is detected from the temperature of the accompanying endothermic peak, and the glass transition from the starting temperature of the secondary transition of the calorific value in the secondary transition region corresponding to the transition region from the glass state to the rubber state detected in the temperature rising process. The temperature (Tg) was detected. When a plurality of melting points (Tm) were observed, the temperature of the peak having the largest endothermic peak area was defined as the melting point (Tm).
〔熱水収縮率(温度90℃−10秒後)〕
熱収縮性フィルムの熱水収縮率は、以下の方法で求めた。すなわち、1つの分解性樹脂熱収縮性フィルムから、5枚の試料フィルムを切り出して、各試料フィルムの縦方向(機械方向、MD)及び横方向(機械方向に垂直な方向、TD)に距離10cmの間隔で印を付ける。試料フィルムを、温度90℃に調整した水に10秒間浸漬した後、取り出して直ちに常温の水で冷却し、印を付けた距離を測定して、10cmから減少した印の間の距離の、収縮前の距離(10cm)に対する割合を百分率で表示する。5枚の分解性樹脂熱収縮性フィルムについて、縦方向及び横方向のそれぞれの平均値を求めて「熱水収縮率(温度90℃−10秒後)」として表示した。
[Hot water shrinkage (temperature 90 ° C-after 10 seconds)]
The hot water shrinkage rate of the heat shrinkable film was determined by the following method. That is, five sample films are cut out from one decomposable resin heat-shrinkable film, and the distance is 10 cm in the longitudinal direction (machine direction, MD) and lateral direction (direction perpendicular to the machine direction, TD) of each sample film. Mark at intervals. The sample film was immersed in water adjusted to a temperature of 90 ° C. for 10 seconds, then taken out, immediately cooled with normal temperature water, the marked distance was measured, and the shrinkage of the distance between the marks reduced from 10 cm The percentage of the previous distance (10 cm) is displayed as a percentage. About the five decomposable resin heat-shrinkable films, the average values in the longitudinal direction and the transverse direction were determined and displayed as “hot water shrinkage (temperature 90 ° C.−10 seconds later)”.
〔フィルムの厚み〕
フィルムの厚みは、マイクロメーター〔μ−mate(登録商標)、ソニーマグネスケール株式会社製〕を用い、試料の10か所の厚みを測定し、平均値を求めた。
[Thickness of film]
The thickness of the film was determined by measuring the thickness at 10 locations of the sample using a micrometer [μ-mate (registered trademark), manufactured by Sony Magnescale Co., Ltd.], and obtaining the average value.
〔繊度〕
長繊維糸の繊度は、JIS L1013に従って測定した。
[Fineness]
The fineness of the long fiber yarn was measured according to JIS L1013.
〔熱水中の重量減少率〕
管状積層体における分解性樹脂成形品層の温度90℃の水中で1週間後の重量減少率(熱水中の重量減少率)の測定方法は以下のとおりとした。すなわち、長さ20cmに裁断した管状積層体の試料を、あらかじめ温度23℃、相対湿度65%で24時間調湿した処理前の管状積層体の重量を測定し、管状体基材(長さ20cm)の重量を差し引いた値を、処理前の分解性樹脂成形品層の重量(「処理前分解性樹脂重量」という。)とした。次いで、温度90℃に維持している蒸留水中に1週間浸漬した後に、温度23℃、相対湿度65%で24時間調湿して、管状積層体の重量を測定し、管状体基材の重量を差し引いた値を、処理後の分解性樹脂成形品層の重量(「処理後分解性樹脂重量」という。)とする。熱水中の重量減少率(%)は、処理前後での分解性樹脂成形品層の重量変化(減少重量)の、処理前分解性樹脂重量に対する割合として算出した。
[Weight reduction rate in hot water]
The method for measuring the weight loss rate after 1 week in water having a temperature of 90 ° C. in the tubular laminate (weight reduction rate in hot water) was as follows. That is, a tubular laminate sample cut to a length of 20 cm was preliminarily conditioned at a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 65% for 24 hours, and the weight of the untreated tube laminate was measured to obtain a tubular substrate (length 20 cm). The value obtained by subtracting the weight of) was defined as the weight of the decomposable resin molded product layer before treatment (referred to as “degradable resin weight before treatment”). Next, after immersing in distilled water maintained at a temperature of 90 ° C. for 1 week, the humidity was adjusted for 24 hours at a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 65%, and the weight of the tubular laminate was measured. The value obtained by subtracting is taken as the weight of the decomposable resin molded product layer after treatment (referred to as “degradable resin weight after treatment”). The weight reduction rate (%) in hot water was calculated as the ratio of the change in weight (decrease weight) of the degradable resin molded product layer before and after treatment to the weight of degradable resin before treatment.
〔生分解性〕
管状積層体における分解性樹脂成形品層の生分解性は、長さ20cmに裁断した管状積層体のサンプルを、温度60℃に調整した土壌中に埋没し、3か月後の二酸化炭素発生量から、生分解性を評価した。
[Biodegradability]
The biodegradability of the degradable resin molded product layer in the tubular laminate was determined by burying a sample of the tubular laminate cut to a length of 20 cm in soil adjusted to a temperature of 60 ° C., and the amount of carbon dioxide generated after 3 months. From this, the biodegradability was evaluated.
[実施例1]
PGA〔株式会社クレハ製、平均分子量(Mw):20万、融点(Tm):220℃、ガラス転移温度(Tg):43℃〕ペレットを、Tダイを備える押出機を使用して温度240℃で溶融押出して得た厚み200μmの未延伸フィルムを、温度55℃で、縦1.4倍、横1.4倍に逐次二軸延伸して、PGAの熱収縮性フィルム〔熱水収縮率(温度90℃−10秒後):30%/30%(MD/TD)、厚み:100μm〕を得た。
[Example 1]
PGA (manufactured by Kureha Co., Ltd., average molecular weight (Mw): 200,000, melting point (Tm): 220 ° C., glass transition temperature (Tg): 43 ° C.) Pellets were extruded at a temperature of 240 ° C. using an extruder equipped with a T die. An unstretched film having a thickness of 200 μm obtained by melt extrusion at a temperature of 55 ° C. is sequentially biaxially stretched 1.4 times in length and 1.4 times in width to obtain a PGA heat shrinkable film [hot water shrinkage ( Temperature 90 ° C. after 10 seconds): 30% / 30% (MD / TD), thickness: 100 μm].
製造したPGAの熱収縮性フィルムから、縦78cm、横62cmの大きさに切り出した該熱収縮性フィルムを10枚重ねて(厚み1mm)、外径15cm、長さ60cmで、管壁全面に目開き40メッシュの網目を有するステンレス製の筒状メッシュ体の外表面に巻き付けた後、温度100℃のオーブン中で5分間加熱して、熱収縮性フィルムを収縮させ、PGAの熱収縮フィルムを筒状メッシュ体の外表面に積層して備える管状積層体を得た。得られた管状積層体についての熱水中の重量減少率の測定結果を表1に示す。生分解性の測定結果は、PGAフィルムの90%が、分解しており、手で触れると崩れた。 10 sheets of the heat-shrinkable film cut out to the size of 78cm in length and 62cm in width from the manufactured PGA heat-shrinkable film (thickness: 1mm) are 15cm in outer diameter and 60cm in length. After winding around the outer surface of a stainless steel cylindrical mesh body having an open 40 mesh mesh, it is heated in an oven at a temperature of 100 ° C. for 5 minutes to shrink the heat-shrinkable film, and the PGA heat-shrinkable film is made into a cylinder. A tubular laminate was prepared by laminating on the outer surface of the mesh body. Table 1 shows the measurement results of the weight loss rate in hot water for the obtained tubular laminate. As a result of measurement of biodegradability, 90% of the PGA film was decomposed and collapsed when touched by hand.
[実施例2]
PLA(Nature Works社製、平均分子量(Mw):26万、融点(Tm):153℃、ガラス転移温度(Tg):67℃)ペレットを、Tダイを備える押出機を使用して温度195℃で溶融押出して得た厚み200μmの未延伸フィルムを、温度70℃で、縦1.4倍、横1.4倍に逐次二軸延伸して、PLAの熱収縮性フィルム〔熱水収縮率(温度90℃−10秒後):30%/30%(MD/TD)、厚み:100μm〕を得た。
[Example 2]
PLA (manufactured by Nature Works, average molecular weight (Mw): 260,000, melting point (Tm): 153 ° C., glass transition temperature (Tg): 67 ° C.) pellets using an extruder equipped with a T die at a temperature of 195 ° C. A 200 μm-thick unstretched film obtained by melt-extrusion at a temperature of 70 ° C. is sequentially biaxially stretched 1.4 times in length and 1.4 times in width to obtain a PLA heat shrinkable film [hot water shrinkage ( Temperature 90 ° C. after 10 seconds): 30% / 30% (MD / TD), thickness: 100 μm].
製造したPLAの熱収縮性フィルムから、縦78cm、横62cmの大きさに切り出した該熱収縮性フィルムを10枚重ねて(厚み1mm)、前記のステンレス製の筒状メッシュ体の外表面に巻き付けた後、温度95℃のオーブン中で5分間加熱して、熱収縮性フィルムを収縮させ、PLAの熱収縮フィルムを筒状メッシュ体の外表面に積層して備える管状積層体を得た。得られた管状積層体についての熱水中の重量減少率の測定結果を表1に示す。生分解性の測定結果は、PLAフィルムの65%が、分解しており、手で触れると崩れた。 Ten sheets of the heat-shrinkable film cut into a size of 78 cm in length and 62 cm in width from the produced PLA heat-shrinkable film (thickness 1 mm) are wrapped around the outer surface of the stainless steel cylindrical mesh body. After that, it was heated in an oven at a temperature of 95 ° C. for 5 minutes to shrink the heat-shrinkable film, thereby obtaining a tubular laminate comprising a PLA heat-shrinkable film laminated on the outer surface of the tubular mesh body. Table 1 shows the measurement results of the weight loss rate in hot water for the obtained tubular laminate. As a result of measuring biodegradability, 65% of the PLA film was decomposed and collapsed when touched by hand.
[実施例3]
実施例1で使用したPGAペレットを、Tダイを備える押出機を使用して温度240℃で溶融押出して得た厚み180μmのフィルムを、温度55℃で、縦3.0倍、横3.0倍に逐次二軸延伸した後、温度120℃で30秒間熱処理(熱固定)して、PGA延伸フィルム(厚み:20μm)を得た。
[Example 3]
A 180 μm thick film obtained by melt-extruding the PGA pellets used in Example 1 at a temperature of 240 ° C. using an extruder equipped with a T-die at a temperature of 55 ° C., 3.0 times in length and 3.0 in width. After sequentially biaxially stretching twice, heat treatment (heat setting) was performed at a temperature of 120 ° C. for 30 seconds to obtain a PGA stretched film (thickness: 20 μm).
製造したPGA延伸フィルムから、縦60cm、横47cmの大きさに切り出したフィルムを10枚重ねて(厚み200μm)、前記のステンレス製の筒状メッシュ体の外表面に巻き付けた後、温度100℃のオーブン中で5分間加熱して、PGAフィルムを筒状メッシュ体の外表面に積層一体化させてなる管状積層体を得た。得られた管状積層体についての熱水中の重量減少率の測定結果を表1に示す。生分解性の測定結果は、PGAフィルムの95%が、分解しており、手で触れると崩れた。 Ten films cut into a size of 60 cm in length and 47 cm in width from the produced PGA stretched film were stacked (thickness: 200 μm) and wound around the outer surface of the stainless steel cylindrical mesh body. It heated for 5 minutes in oven, and obtained the tubular laminated body which laminated | stacked and integrated the PGA film on the outer surface of the cylindrical mesh body. Table 1 shows the measurement results of the weight loss rate in hot water for the obtained tubular laminate. As a result of measuring biodegradability, 95% of the PGA film was decomposed and collapsed when touched by hand.
[実施例4]
実施例2で使用したPLAペレットを、Tダイを備える押出機を使用して温度195℃で溶融押出して得た厚み180μmのフィルムを、温度70℃で、縦3.0倍、横3.0倍に逐次二軸延伸した後、温度110℃で30秒間熱処理(熱固定)して、PLA延伸フィルム(厚み:20μm)を得た。
[Example 4]
A 180 μm-thick film obtained by melt-extruding the PLA pellets used in Example 2 at a temperature of 195 ° C. using an extruder equipped with a T-die, at a temperature of 70 ° C., 3.0 times in length and 3.0 in width. After sequentially biaxially stretching twice, heat treatment (heat setting) was performed at a temperature of 110 ° C. for 30 seconds to obtain a PLA stretched film (thickness: 20 μm).
製造したPLA延伸フィルムから、縦60cm、横47cmの大きさに切り出したフィルムを10枚重ねて(厚み200μm)、前記のステンレス製の筒状メッシュ体の外表面に巻き付けた後、温度95℃のオーブン中で5分間加熱して、PLAフィルムを筒状メッシュ体の外表面に積層一体化させてなる管状積層体を得た。得られた管状積層体についての熱水中の重量減少率の測定結果を表1に示す。生分解性の測定結果は、PLAフィルムの70%が、分解しており、手で触れると崩れた。 Ten films cut into a size of 60 cm in length and 47 cm in width from the produced PLA stretched film were stacked (thickness: 200 μm) and wound around the outer surface of the stainless steel cylindrical mesh body. It heated for 5 minutes in oven, and obtained the tubular laminated body which laminated | stacked and integrated the PLA film on the outer surface of the cylindrical mesh body. Table 1 shows the measurement results of the weight loss rate in hot water for the obtained tubular laminate. As a result of measuring biodegradability, 70% of the PLA film was decomposed and collapsed when touched by hand.
[実施例5]
実施例1で使用したPGAペレットを溶融紡糸して得たPGA延伸マルチフィラメント糸(繊度:70デニール、フィラメント糸数:28本、延伸倍率:4.5倍)を、前記のステンレス製の筒状メッシュ体の外表面に、巻き付け糸の厚みが10mmになるまで巻き付けた後、温度100℃のオーブン中で5分間加熱して、PGAマルチフィラメント糸の層を筒状メッシュ体の外表面に積層させてなる管状積層体を得た。得られた管状積層体についての熱水中の重量減少率の測定結果を表1に示す。生分解性の測定結果は、PGAマルチフィラメント糸の85%が、分解しており、手で触れると崩れた。
[Example 5]
A PGA drawn multifilament yarn (fineness: 70 denier, number of filament yarns: 28, draw ratio: 4.5 times) obtained by melt spinning the PGA pellets used in Example 1 was made of the above-mentioned stainless steel cylindrical mesh After winding the wound yarn on the outer surface of the body until the thickness of the wound yarn reaches 10 mm, it is heated in an oven at a temperature of 100 ° C. for 5 minutes to laminate a layer of PGA multifilament yarn on the outer surface of the cylindrical mesh body. A tubular laminate was obtained. Table 1 shows the measurement results of the weight loss rate in hot water for the obtained tubular laminate. As a result of measuring biodegradability, 85% of the PGA multifilament yarn was decomposed and collapsed when touched by hand.
[実施例6]
実施例2で使用したPLAペレットを溶融紡糸して得たPLA延伸マルチフィラメント糸(繊度:70デニール、フィラメント糸数:28本、延伸倍率:4.5倍)を、前記のステンレス製の筒状メッシュ体の外表面に、巻き付け糸の厚みが10mmになるまで巻き付けた後、温度95℃のオーブン中で5分間加熱して、PLAマルチフィラメント糸の層を筒状メッシュ体の外表面に積層させてなる管状積層体を得た。得られた管状積層体についての熱水中の重量減少率の測定結果を表1に示す。生分解性の測定結果は、PLAマルチフィラメント糸の60%が、分解しており、手で触れると崩れた。
[Example 6]
A PLA drawn multifilament yarn (fineness: 70 denier, number of filament yarns: 28, draw ratio: 4.5 times) obtained by melt spinning the PLA pellets used in Example 2 was made of the aforementioned stainless steel cylindrical mesh. After winding the wound yarn on the outer surface of the body until the thickness of the wound yarn becomes 10 mm, it is heated in an oven at a temperature of 95 ° C. for 5 minutes to laminate a PLA multifilament yarn layer on the outer surface of the cylindrical mesh body. A tubular laminate was obtained. Table 1 shows the measurement results of the weight loss rate in hot water for the obtained tubular laminate. As a result of measuring biodegradability, 60% of the PLA multifilament yarn was decomposed and collapsed when touched by hand.
[比較例1]
熱収縮性ポリエチレンテレフタレート(以下、「PET」という。)フィルム〔分子量(Mw):2万、厚み:100μm、熱水収縮率(温度90℃−10秒後):30%/30%(MD/TD)、遠東紡織社製のCB602S〕から、縦78cm、横62cmの大きさに切り出した熱収縮性フィルムを10枚重ねて(厚み1mm)、実施例1と同様にして、前記のステンレス製の筒状メッシュ体の外表面に巻き付けた後、温度100℃のオーブン中で5分間加熱して、該熱収縮性フィルムを収縮させ、PETから形成された熱収縮フィルムを筒状メッシュ体の外表面に積層して備える管状積層体を得た。得られた管状積層体についての熱水中の重量減少率の測定結果を表1に示す。生分解性の測定結果は、PETフィルムは全く分解していなかった。
[Comparative Example 1]
Heat-shrinkable polyethylene terephthalate (hereinafter referred to as “PET”) film [molecular weight (Mw): 20,000, thickness: 100 μm, hot water shrinkage (temperature 90 ° C.—after 10 seconds): 30% / 30% (MD / TD), 10 sheets of heat-shrinkable film cut into a size of 78 cm in length and 62 cm in width from CB602S manufactured by Far East Boshoku Co., Ltd. (thickness 1 mm), and in the same manner as in Example 1, After being wound around the outer surface of the cylindrical mesh body, it is heated in an oven at a temperature of 100 ° C. for 5 minutes to shrink the heat-shrinkable film, and the heat-shrinkable film formed from PET is used as the outer surface of the cylindrical mesh body. To obtain a tubular laminate. Table 1 shows the measurement results of the weight loss rate in hot water for the obtained tubular laminate. As a result of measuring biodegradability, the PET film was not decomposed at all.
表1の結果から、水系溶媒中で分解性を有する分解性樹脂であるPGAまたはPLAから形成される成形品からなる層を、管壁に通孔を有する管状体基材の外表面に積層してなる実施例1〜6の管状積層体は、通孔を塞いだ樹脂の層を、水系溶媒中で、完全にまたは効率的に分解除去できることが分かった。また、実施例1〜6の管状積層体は、3か月の短期間で地中において生分解されることが分かり、特に、地中に管状積層体を埋設する坑井掘削などの用途に適合するものであることが推察された。さらに、分解性樹脂や、分解性樹脂から形成される成形品を選択することにより、水系溶媒中での分解性(熱水中の重量減少率)や生分解性を制御できることが推察された。 From the results in Table 1, a layer made of a molded product formed from PGA or PLA, which is a degradable resin that is decomposable in an aqueous solvent, is laminated on the outer surface of a tubular body substrate having a through hole in the tube wall. It was found that the tubular laminates of Examples 1 to 6 can completely or efficiently decompose and remove the resin layer blocking the through holes in an aqueous solvent. Moreover, it turns out that the tubular laminated body of Examples 1-6 is biodegraded in the ground in a short period of 3 months, and is suitable especially for uses, such as well excavation which embeds a tubular laminated body in the ground. It was guessed that it was. Furthermore, it was speculated that the degradability (weight reduction rate in hot water) and biodegradability in an aqueous solvent can be controlled by selecting a degradable resin or a molded product formed from the degradable resin.
これに対して、水系溶媒中で分解性を有する分解性樹脂ではない、PETから形成される層を、管壁に通孔を有する管状体基材の外表面に積層してなる比較例1の管状積層体は、通孔を塞いだ樹脂(PET)の層を、水系溶媒中で分解または除去することができず、地中でも生分解されないことが分かった。 On the other hand, the layer of Comparative Example 1 formed by laminating a layer formed of PET, which is not a degradable resin having degradability in an aqueous solvent, on the outer surface of a tubular body substrate having a through hole in the tube wall. It has been found that the tubular laminate cannot decompose or remove the resin (PET) layer blocking the through hole in an aqueous solvent and biodegrade in the ground.
本発明は、水系溶媒中で分解性を有する分解性樹脂、好ましくは生分解性脂肪族ポリエステル樹脂から形成される成形品からなる層を、管壁に通孔を有する管状体基材の外表面に積層してなることを特徴とする管状積層体であることによって、管壁に通孔を有する管状体について、該通孔を、必要に応じて、確実に塞ぎ、かつ確実に開口させることが容易であり、特に、開口させるために特殊な操作が不要で、工程が削減され、さらに、通孔を開口させた後には、通孔を塞ぎ、または開口させるために使用した材料等の廃棄において、廃棄物になる物質が環境に影響を与えないので、その処理が不要またはその処理が容易である管状物品を提供できるので、坑井掘削等の生産効率や経済性に優れ、また、環境負荷が小さいので産業上の利用可能性が高い。 The present invention provides an outer surface of a tubular substrate having a through-hole in a tube wall of a layer made of a degradable resin that is degradable in an aqueous solvent, preferably a biodegradable aliphatic polyester resin. In the tubular laminate having a through hole on the tube wall, the through hole can be reliably closed and reliably opened as necessary. In particular, no special operation is required for opening, the number of processes is reduced, and after opening the through hole, the through hole is closed or the material used for opening is discarded. Since the substances that become waste do not affect the environment, it is possible to provide tubular articles that are unnecessary or easy to process. Can be used industrially due to its small size High sex.
また、本発明は、前記の分解性樹脂から形成される熱収縮フィルム、分解性樹脂から形成される延伸フィルム、または分解性樹脂から形成される長繊維糸を、管壁に通孔を有する管状体基材の外表面に巻き付けることを含むことによって、前記の管状積層体を容易に得ることができる管状積層体の製造方法が提供されるので、産業上の利用可能性が高い。 In addition, the present invention provides a tube having a through-hole in a tube wall of a heat shrink film formed from the decomposable resin, a stretched film formed from the decomposable resin, or a long fiber yarn formed from the decomposable resin. Since the manufacturing method of the tubular laminated body which can obtain the said tubular laminated body easily by including winding on the outer surface of a body base material is provided, industrial applicability is high.
Claims (12)
前記の層は少なくとも1層以上備えるとともに、当該層の合計厚みが1μm〜3mmの範囲であり、
前記の層が、温度90℃の水中に1週間浸漬後の重量減少率が50%以上である管状積層体。 A layer of a molded article formed from a biodegradable resin having a degradable in an aqueous solvent, Ri Na laminated on the outer surface of the tubular base body having a through hole in the tube wall,
The layer includes at least one layer and the total thickness of the layer is in the range of 1 μm to 3 mm.
A tubular laminate in which the layer has a weight loss rate of 50% or more after being immersed in water at a temperature of 90 ° C. for 1 week .
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