JPH03199415A - 光崩壊性モノフイラメント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ポリエチレン系光崩壊性モノフィラメントに
関するものである。

（従来の技術） 従来、漁網、釣り糸、農業用ネット等に用いられる産業
資材用モノフィラメントとしては１強度及び耐候性の優
れたものが要求されており、主としてポリアミド、ポリ
エステル、ビニロン、ポリオレフィン及びこれらに必要
に応じて耐光剤を配合したもの等からなるものが使用さ
れている。したがって、これらのモノフィラメントＩこ
は、自己分解性がなく、使用後、海や山野に放置すると
種々の公害を引き起こすという問題がある。この問題は
、使用後、焼却、埋め立て或いは回収再生により処理す
れば解決されるが、これらの処理には多大の費用を要す
るため、現実には、海や山野に放置され、鳥や海洋生物
、ダイパー等に絡みついて殺傷したり、船のスクリュー
に絡みついて船舶事故を起こしたりする事態がしばしば
発生している。

このような問題を解決する方法として、光分解性又は光
崩壊性の素材を用いることが考えられる。

光分解性ポリマーとして、従来、主鎖に光増感基である
カルボニル基を導入した変性ポリエチレンが知られてお
り、一部光分解性フイルムとして利用されている。

しかし、産業資材用モノフィラメントとして使用する場
合、高強度にする必要があり、従来、変性ポリエチレン
を用いて高強度で、かつ光崩壊速度の大きいモノフィラ
メントを製造することは困難であった。すなわち、高強
度のモノフィラメントを得ようとすれば、光崩壊速度の
小さいポリマーを使用しなければならず、光崩壊速度の
大きいポリマーを使用すれば低強度のモノフィラメント
しか得られなかった。

本発明者らは、先に、変性ポリエチレンのカルボニル基
の量及び製糸条件を最適化することにより、−心丈用に
耐ｉる弛度特性と適度の光分解速度とを有するモノフィ
ラメントを得ることに成功したが、なお−層優れた特性
、特に結節強度の大きい光崩壊性モノフィラメントが要
望されていた。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、高強度で、かつ、適度の光崩壊速度を有する
ポリエチレン系モノフィラメントを提供しようとするも
のである。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記の課題を解決するものであり。

その要旨は１次のとおりである。

エチレンを主たる構ｔｊ、成分とし、１．５〜７．０重
量％の一酸化炭素又はこれとエチレン性不飽和化合物と
を共重合した変性ポリエチレン８０〜２０重量％と通常
の高密度ポリエチレン２０〜８０重量％とからなり、下
記（ａ）〜（ｃ）の特性を同時に満足することを特徴と
する光崩壊性モノフィラメント。

（ａ）　　引張強度　　５．Ｏｇ／ｄ以上（ｂ）結節強
度　　２．５ｇ／ｄ以上 （ｃ）　　強度保持率　　　５０〜９５％〔強度保持率
は、サンシャインウエザオメーターを用い、６３℃で４
０時間光を照射した後の引張強度の初期引張強度に対す
る百分率を示す。〕以下１本発明について詳細に説明す
る。

本発明において用いられる変性ポリエチレンは。

エチレンを主たる構成成分とし、−酸化炭素又は−酸化
炭素とエチレン性不飽和化合物を共重合したものであっ
て、−酸化炭素の量が１．５〜７．０重量％のものであ
る。−酸化炭素の共重合割合が１．５重量％未満では光
崩壊速度の小さいモノフィラメントしか得られず、一方
、７．０重量％を超えると高強度のモノフィラメントが
得られないと共に光崩壊速度が大きくなり過ぎて短期間
で強度が低下してしまうため実用にならない。

本発明において用いられるエチレン性不飽和化合物とし
ては、酢酸ビニル、醋酸ビニル、（メタ）アクリル酸、
（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル
、（メタ）アクリル酸ブチル、マレイン酸、フマル酸、
アクリロニトリル、アクリルアミド、ビニルメチルエー
テル、ビニルフェニルエーテル、スチレン、塩化ビニル
、プロピレン。

ブテン−１，ヘキセン−１，オクテン−１，デセン１．
４−メチルペンテン−１等が挙げられるが。

紡糸性及び得られるモノフィラメントの機械的特性、耐
熱性、光沢等の点で、特に酢酸ビニル及びアクリル酸エ
チルが好適である。

一酸化炭素と共に酢酸ビニルやアクリル酸エチル等のエ
チレン性不飽和化合物を共重合すると。

一定期間経過後の光分解を急激に起こさせることができ
る。エチレン性不飽和化合物を共重合する場合、その共
重合割合は１〜２０重量％が好適である。

本発明における変性ポリエチレンは１次のような特許公
報に開示された方法で製造することができる。

米国特許 ２４９７３２３　２６４１５９０　３０８３１８４　３
２４８３５９３５３０１０９　３６７６４０１　３６８
９４６０　３６９４４１２３７８０１４０　３８３５１
２３　３９２９７２７　３９４８８３２３９４８８５０
　３９４８８７３　３９６８０８２　３９８４３８Ｂ４
０２４１０４　４０２４３２５　４０２４３２６　４０
７６９１１４１４３０９６　４１３７３ｇ２　４１３９
５２２　４１４３０９６４３０４８８７ 日本特許公開 昭５３−１２８６９０　　昭５３−１２８６９１　　昭
６２−１１５０２６平１−１５３７２３ 日本特許公告 昭５０−３９７０５ 具体的には１例えば、■高圧法低密度ポリエチレン製造
装置を用いて１反応温度１５０〜３００℃、圧力５００
〜３０００気圧の条件下に、ジラウロイルパーオキサイ
ド、ターシャリ−ブチルパーオキサイド。

ターシャリ−ブチルパーイソブチレート、ターシャリ−
ブチルパーアセテート又はα、α゛−アゾビスイソブチ
ロニトリル等のフリーラジカル発生剤をベンゼン、ケロ
セン又は鉱油等の不活性有機溶剤に溶解したものを反応
器に注入し、エチレンと一酸化炭素及び必要に応じて他
のエチレン性不飽和化合物とを共重合させる方法、■中
低正性高密度ポリエチレン製造装置を用いて１反応温度
５０〜３００℃、圧力Ｏ〜２００気圧の条件下に、配位
触媒又は金属触媒（チーグラー型、ナツタ型又はフィリ
ップス型等）の存在下で、スラリー法、溶液法又は気相
法等でエチレンと一酸化炭素及び必要に応じて他のエチ
レン性不飽和化合物とを共重合させる方法で製造するこ
とができる。

光崩壊速度は、変性ポリエチレンの一酸化炭素共重合割
合及び高密度ポリエチレンとの混合割合によって調節す
ることができ、モノフィラメントの使用目的に応じて適
当に選定する必要があるが。

モノフィラメントの強度特性と光崩壊速度とを勘案して
、変性ポリエチレンを８０〜２０重量％、高密度ポリエ
チレンを２０〜８０重量％とすることが必要である。変
性ポリエチレンの割合が８０重量％より多いとモノフィ
ラメントの強度特性が劣ったものとなり、２０重量％未
満ではモノフィラメントの光崩壊速度が著しく遅くなる
。

本発明のモノフィラメントは１次のような方法で製造す
ることができる。

まず、変性ポリエチレンと高密度ポリエチレンとを所定
の割合で混合して溶融紡糸に供するが。

混合物のメルトフローレートが２０以下となるようにす
ることが好ましい。メルトフローレートが２０を超える
ものでは、溶融押し出しが円滑に行かず。

高強度のモノフィラメントを得ることが困難である。ま
た、溶融紡糸は、２５０〜３５０℃の温度で行うことが
望ましい。紡糸温度２５０℃未満では溶融押し出しが困
難であり、３５０℃を超えるとポリマーの分解が起こり
、高強度のモノフィラメントを得ることが困難となる。

溶融紡出されたモノフィラメントは、水冷後、熱風又は
加熱された水、グリセリン、エチレングリコール、シリ
コーンオイル等の熱媒中で延伸される。延伸温度及び延
伸倍率等の延伸条件は、目的とするモノフィラメントの
要求性能によって適宜選定されるが９通常、未延伸モノ
フィラメントのガラス転移温度以上、融点以下の温度で
８〜１２倍に延伸するのが適当である。

また、延伸は２段以上の多段で行うことが望ましく、１
段延伸では、十分延伸することが困難で。

高強度のモノフィラメントが得られない。延伸されたモ
ノフィラメントは１次いで、５０〜１２０℃の温度の雰
囲気中で弛緩熱処理され、所望の特性を有するモノフィ
ラメントとされる。この際の弛緩率は１〜５％が適当で
ある。

このようにして得られる本発明のモノフィラメントは、
前述のような優れた強伸度特性と適度の光崩壊速度とを
有するものである。

なお、前記の強伸度特性を有しないものでは。

産業資材用モノフィラメントとして不適当である。

また、光を照射したときの強度保持率が５０％未満のも
のでは光劣化が速すぎて実用に供することが困難であり
、９５％を超えるものでは光崩壊性が不十分である。

また２本発明のモノフィラメントの繊度は、用途により
適宜選定されるが１通常、５０ｄ以上である。

なお１本発明のモノフィラメントには、必要に応じて、
高圧法低密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重
合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、アイオノ
マー、直鎖状低密度エチレンーα−オレフィン共重合体
等のポリマーや酸化促進剤、顔料、滑剤、帯電防止剤１
日焼は防止剤等の添加剤を含有させることができる。

（作　用） 本発明のモノフィラメントは光分解性の変性ポリエチレ
ンと光分解性を有しない通常の高密度ポリエチレンとで
構成されており、光が照射されると変性ポリエチレンが
分解し、モノフィラメントが崩壊するものである。

従来、非光分解性ポリマーに光分解性ポリマーを配合し
ても非分解部分が残るため全体として崩壊性にはならな
いと信じられており７本発明のモノフィラメントが光崩
壊性を示すことは予想外のことであった。

そして１本発明においては、変性ポリエチレンが光崩壊
性に寄与し、高密度ポリエチレンが強度特性に寄与し、
高強度で、かつ、適度の光崩壊速度を有するモノフィラ
メントが得られるのである。

（実施例） 以下１本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。

なお９本発明における特性値の測定法は次のとおりであ
る。

強伸度特性 ＪＩＳ　Ｌ　１０１３に準じて測定。

強度保持率 スガ試験機社製ＷＢＬ−３［ｌＮ−ＨＣ−Ｈ型すンシャ
インウエザオメーターを用いて前記の条件で光を照射し
た後、引張り強度を測定して算出。

実施例１〜８及び比較例１〜８ 第１表に示した量の一酸化炭素及び酢酸ビニルを共重合
したメルトフローレー）　（ＪＩＳに６７６０に準じて
測定）が約０．８ｇ／１０分の変性ポリエチレン八ｌと
メルトフローレートが約０．６ｇ／１０分の高密度ポリ
エチレンＢとを第１表に示した割合でエクストルーダー
型溶融紡糸機に供給し、紡糸温度２８５℃で、紡糸口金
を通して４本のモノフィラメントを溶融紡出し、１５℃
の水浴中で冷却した後。

直ちに８０℃の温水浴中に導き、延伸倍率８〜１０倍の
第１段延伸を行い、引き続いて９０℃の加熱雰囲気中で
延伸倍率１．０１〜１．６０倍の第２段延伸を行い。

さらに９５℃の加熱雰囲気中で０．９５〜０．９７倍の
引き取り比で熱処理し、直径０．２０〜０．３５μのモ
ノフィラメントを得た。

得られたモノフィラメントの特性値を第１表に示す。

本発明の要件を満足する実施例では９強挿度特性、光崩
壊性とも良好であったが、変性ポリエチレンの一酸化炭
素成分共重合割合又は高密度ポリエチレンとの混合割合
が本発明の要件からはずれれた比較例では強度が低いか
、光崩壊速度が不適切なものであった。

第１表 注：Ｃ○はＡｌの一酸化炭素共重合割合を示す。

実施例９〜１２ 前記実施例における変性ポリエチレンＡ１の代わりに一
酸化炭素７．０重量％と酢酸ビニル（実施例９〜１０）
又はアクリル酸エチル（実施例１１〜１２）２０重量％
とを共重合した変性ポリエチレンＡ２を用いて前記実施
例と同様な試験を行った。

結果を第２表に示す。

（発明の効果） 本発明によれば１通常のポリエチレンモノフィラメント
に匹敵する強伸度特性を有し、かつ、適度の光崩壊速度
を有するポリエチレン系光崩壊性モノフィラメントが提
供される。

そして１本発明のモノフィラメントは、漁網。

釣り糸、農業用資材等として好適であり、使用後屋外に
放置しておいても、一定期間後には自然に崩壊してしま
うため１本発明のモノフィラメントを使用すれば、特別
な廃棄物処理を必要とすることなく、公害を防止するこ
とができる。

なお、実施例１〜１２で得られたモノフィラメントを屋
外に４〜９月の６力月間放置したところ。

モノフィラメントはその形状を失うか、極めて脆いもの
となった。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）エチレンを主たる構成成分とし、１．５〜７．０
   重量％の一酸化炭素又はこれとエチレン性不飽和化合物
   とを共重合した変性ポリエチレン８０〜２０重量％と通
   常の高密度ポリエチレン２０〜８０重量％とからなり、
   下記（ａ）〜（ｃ）の特性を同時に満足することを特徴
   とする光崩壊性モノフィラメント。 （ａ）引張強度５．０ｇ／ｄ以上 （ｂ）結節強度２．５ｇ／ｄ以上 （ｃ）強度保持率５０〜９５％ 〔強度保持率は、サンシャインウエザオメーターを用い
   、６３℃で４０時間光を照射した後の引張強度の初期引
   張強度に対する百分率を示す。〕
2. （２）エチレン性不飽和化合物が酢酸ビニル又はアクリ
   ル酸エチルである請求項１記載の光崩壊性モノフィラメ
   ント。