JPH0559265A - 光分解性ポリエステル成形体 - Google Patents
光分解性ポリエステル成形体Info
- Publication number
- JPH0559265A JPH0559265A JP25305891A JP25305891A JPH0559265A JP H0559265 A JPH0559265 A JP H0559265A JP 25305891 A JP25305891 A JP 25305891A JP 25305891 A JP25305891 A JP 25305891A JP H0559265 A JPH0559265 A JP H0559265A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polyester
- molded product
- metal compound
- photodegradable
- metal
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- Pending
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 実用性と汎用性を合せ持つ光分解性ポリエス
テルからなる成形体を提供することである。 【構成】 テレフタル酸とエチレングリコールからポリ
エチレンテレフタレートを製造するに際し、ポリエチレ
ングリコールを添加しポリエステルの主鎖中のエーテル
結合の数をエステル結合の数の１０％以上とし、二酸化
チタンを、チタン金属換算で２重量％以上となるように
添加して重合し、得られたポリエステルを溶融紡糸し延
伸して繊維化する。
テルからなる成形体を提供することである。 【構成】 テレフタル酸とエチレングリコールからポリ
エチレンテレフタレートを製造するに際し、ポリエチレ
ングリコールを添加しポリエステルの主鎖中のエーテル
結合の数をエステル結合の数の１０％以上とし、二酸化
チタンを、チタン金属換算で２重量％以上となるように
添加して重合し、得られたポリエステルを溶融紡糸し延
伸して繊維化する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、極めて優れた光分解性
を有するポリエステル系化合物からなる繊維等の成形体
に関する。
を有するポリエステル系化合物からなる繊維等の成形体
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、易分解性を有する化合物としては
生物分解性のものが知られており、具体的には、脂肪族
ポリエステル、澱粉などの易分解性物質とオレフィンな
どの非分解性物質との反応または混合物、ＰＶＡなどが
ある。一方、光分解性化合物としてはエチレンと一酸化
炭素の共重合物、酸化チタン等の遷移金属を配合したオ
レフィン化合物などが知られている。しかしながら、こ
れらの化合物は性能が不十分であったり、分解が不十分
であったり、素材の汎用性が劣っていたりあるいはコス
トが高いなどの問題があり実用性と汎用性を合せ持つ化
合物が見当たらないのが現状である。
生物分解性のものが知られており、具体的には、脂肪族
ポリエステル、澱粉などの易分解性物質とオレフィンな
どの非分解性物質との反応または混合物、ＰＶＡなどが
ある。一方、光分解性化合物としてはエチレンと一酸化
炭素の共重合物、酸化チタン等の遷移金属を配合したオ
レフィン化合物などが知られている。しかしながら、こ
れらの化合物は性能が不十分であったり、分解が不十分
であったり、素材の汎用性が劣っていたりあるいはコス
トが高いなどの問題があり実用性と汎用性を合せ持つ化
合物が見当たらないのが現状である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の従来の欠点を解消し、実用性と汎用性を合せ持つ光分
解性ポリエステルからなる成形体を提供することであ
る。
の従来の欠点を解消し、実用性と汎用性を合せ持つ光分
解性ポリエステルからなる成形体を提供することであ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、紫
外線を吸収して活性化される金属化合物を金属換算で２
重量％以上含有し、カ−ボンアーク型フェードメーター
を用いて８３℃で２００時間光照射した後の強度低下率
が６０％以上であることを特徴とするポリエステル成形
体である。有機高分子の主鎖の原子間結合を切断し、光
分解性を促進するのは太陽光の中の紫外線が主力であ
る。したがって光分解性化合物としては構成高分子自体
が紫外線を吸収して分解しやすいか、紫外線を吸収して
活性化し高分子分解の触媒的作用をする物質を含有する
かまたは紫外線により活性化して多量のラジカルを生成
し、そのラジカルにより高分子が分解するような物質を
含有するものが考えられる。本発明の成形体を構成する
重合体は、上記のような観点からポリエステル系重合体
であることが必要である。ポリエステル系重合体は、芳
香族ポリエステル、脂肪族ポリエステルなど特に限定さ
れず、例えば、ポリエチ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エステルや、テレフタル
酸、イソフタル酸、ナフタリン２，６ジカルボン酸、フ
タール酸、α，β−（４−カルボキシフェノキシ）エタ
ン、４，４′−ジカルボキシジフェニル−５ナトリウム
スルホイソフタル酸などの芳香族ジカルボン酸もしくは
アジピン酸、セバチン酸などの脂肪族ジカルボン酸また
はこれらのエステル形成性誘導体と、エチレングリコー
ル、ジエチレングリコール、１，４ブタンジオール、ネ
オペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、
ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコー
ルなどのジオール化合物とから合成されるポリエステル
である。特に、本発明においてはポリエステルとして、
ジエチレングリコール、ポリアルキレングリコール等を
ポリエステル主鎖中に導入したものを用いると分解性を
さらに向上させることができるので好ましい。この時、
ポリエステルの主鎖を形成するエーテル結合の数がエス
テル結合の数の１０％以上、さらには２０％以上含有さ
れていることが好ましい。１０％未満では分解性に大き
く寄与せずエーテル結合を導入したことの意義がなくな
る。また、上限については、特に制限はないが、ポリエ
ステルの生産性、成形性あるいは基本的性能から考える
と通常は５０％以下であることが望まれる。また、ここ
で「導入する」とは積極的に共重合したり、溶融成形時
に混練したりすることは当然であるが、ポリエステル製
造過程で生じるジエチレングリコール成分も共重合した
場合と同様な効果を持つものである。なお、結合数の比
率については、赤外吸収スペクトルや核磁気共鳴スペク
トルによる測定が可能である。
外線を吸収して活性化される金属化合物を金属換算で２
重量％以上含有し、カ−ボンアーク型フェードメーター
を用いて８３℃で２００時間光照射した後の強度低下率
が６０％以上であることを特徴とするポリエステル成形
体である。有機高分子の主鎖の原子間結合を切断し、光
分解性を促進するのは太陽光の中の紫外線が主力であ
る。したがって光分解性化合物としては構成高分子自体
が紫外線を吸収して分解しやすいか、紫外線を吸収して
活性化し高分子分解の触媒的作用をする物質を含有する
かまたは紫外線により活性化して多量のラジカルを生成
し、そのラジカルにより高分子が分解するような物質を
含有するものが考えられる。本発明の成形体を構成する
重合体は、上記のような観点からポリエステル系重合体
であることが必要である。ポリエステル系重合体は、芳
香族ポリエステル、脂肪族ポリエステルなど特に限定さ
れず、例えば、ポリエチ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エステルや、テレフタル
酸、イソフタル酸、ナフタリン２，６ジカルボン酸、フ
タール酸、α，β−（４−カルボキシフェノキシ）エタ
ン、４，４′−ジカルボキシジフェニル−５ナトリウム
スルホイソフタル酸などの芳香族ジカルボン酸もしくは
アジピン酸、セバチン酸などの脂肪族ジカルボン酸また
はこれらのエステル形成性誘導体と、エチレングリコー
ル、ジエチレングリコール、１，４ブタンジオール、ネ
オペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、
ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコー
ルなどのジオール化合物とから合成されるポリエステル
である。特に、本発明においてはポリエステルとして、
ジエチレングリコール、ポリアルキレングリコール等を
ポリエステル主鎖中に導入したものを用いると分解性を
さらに向上させることができるので好ましい。この時、
ポリエステルの主鎖を形成するエーテル結合の数がエス
テル結合の数の１０％以上、さらには２０％以上含有さ
れていることが好ましい。１０％未満では分解性に大き
く寄与せずエーテル結合を導入したことの意義がなくな
る。また、上限については、特に制限はないが、ポリエ
ステルの生産性、成形性あるいは基本的性能から考える
と通常は５０％以下であることが望まれる。また、ここ
で「導入する」とは積極的に共重合したり、溶融成形時
に混練したりすることは当然であるが、ポリエステル製
造過程で生じるジエチレングリコール成分も共重合した
場合と同様な効果を持つものである。なお、結合数の比
率については、赤外吸収スペクトルや核磁気共鳴スペク
トルによる測定が可能である。
【０００５】次に、本発明では、上記のポリエステル系
重合体の光分解を促進するため、紫外線を吸収して活性
化される金属化合物を金属換算で２重量％以上含有させ
る必要がある。２重量％未満では十分な光分解性を達成
できないので、好ましくは４重量％以上含有しているこ
とが好ましい。添加量は多いほど光分解促進効果が大き
いが、ポリエステル重合体の生産性、成形性や商品を形
成する過程の加工性あるいは成形体の性能の点から通常
上限は５０％程度である。また、ポリエステルとして、
上記のようなエーテル結合を主鎖中に導入したものを用
いれば、金属化合物の含有量は２重量％程度と少なくて
も十分本発明の目的を達成することが可能である。この
ように金属化合物の含有量は使用する重合体の構造によ
って調整する必要があるが、基本的には、カ−ボンアー
ク型フェードメーターを用いて８３℃で２００時間光照
射した後の強度低下率が６０％以上となるように含有率
を変えることが肝要である。使用される金属化合物とし
ては、金属酸化物がよく、具体的には二酸化チタン、酸
化亜鉛、酸化セリウム、酸化ジルコニウム等を使用する
ことができるが、好ましくは二酸化チタン、酸化亜鉛で
ある。仮に、有機系の紫外線吸収剤や、蛍光増白剤を用
いても、そのような化合物は紫外線を吸収してそれ自身
の励起または分解エネルギーとなり、重合体の分解には
寄与しないので、そのような化合物を配合しても本発明
の成形体は得られない。
重合体の光分解を促進するため、紫外線を吸収して活性
化される金属化合物を金属換算で２重量％以上含有させ
る必要がある。２重量％未満では十分な光分解性を達成
できないので、好ましくは４重量％以上含有しているこ
とが好ましい。添加量は多いほど光分解促進効果が大き
いが、ポリエステル重合体の生産性、成形性や商品を形
成する過程の加工性あるいは成形体の性能の点から通常
上限は５０％程度である。また、ポリエステルとして、
上記のようなエーテル結合を主鎖中に導入したものを用
いれば、金属化合物の含有量は２重量％程度と少なくて
も十分本発明の目的を達成することが可能である。この
ように金属化合物の含有量は使用する重合体の構造によ
って調整する必要があるが、基本的には、カ−ボンアー
ク型フェードメーターを用いて８３℃で２００時間光照
射した後の強度低下率が６０％以上となるように含有率
を変えることが肝要である。使用される金属化合物とし
ては、金属酸化物がよく、具体的には二酸化チタン、酸
化亜鉛、酸化セリウム、酸化ジルコニウム等を使用する
ことができるが、好ましくは二酸化チタン、酸化亜鉛で
ある。仮に、有機系の紫外線吸収剤や、蛍光増白剤を用
いても、そのような化合物は紫外線を吸収してそれ自身
の励起または分解エネルギーとなり、重合体の分解には
寄与しないので、そのような化合物を配合しても本発明
の成形体は得られない。
【０００６】本発明において成形体とは、上記で説明し
た金属化合物含有ポリエステルを用いて、従来公知の成
形方法で得られる成形体を広く意味するものであり、繊
維状物、棒状物、フィルム状物、板状物、容器状物等や
これらの形状が組み合わされた成形体、繊維から構成さ
れる糸、布帛等を対象とするものである。そして、かか
る成形体は、カ−ボンアーク型フェードメーターを用い
て８３℃で２００時間光照射した後の強度低下率が６０
％以上、好ましくは７０％以上である。強度低下率は、
引張り試験機を用い光照射前後の強度を通常の測定方法
で測定し、光照射前の強度に対してどの程度強度が低下
したかを百分率で表示したものである。
た金属化合物含有ポリエステルを用いて、従来公知の成
形方法で得られる成形体を広く意味するものであり、繊
維状物、棒状物、フィルム状物、板状物、容器状物等や
これらの形状が組み合わされた成形体、繊維から構成さ
れる糸、布帛等を対象とするものである。そして、かか
る成形体は、カ−ボンアーク型フェードメーターを用い
て８３℃で２００時間光照射した後の強度低下率が６０
％以上、好ましくは７０％以上である。強度低下率は、
引張り試験機を用い光照射前後の強度を通常の測定方法
で測定し、光照射前の強度に対してどの程度強度が低下
したかを百分率で表示したものである。
【０００７】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明は何等これらに限定されるものではない。 実施例１、２，比較例１、２ テレフタル酸とエチレングリコールを三酸化アンチモン
を触媒にしてエステル化反応および重縮合反応させてポ
リエチレンテレフタレートを製造するに際し、酸化亜鉛
および二酸化チタンの添加量を変更して４種のポリエス
テルを得た。なお、ポリエステル中の酸化亜鉛ならびに
二酸化チタンの含有量は表１に示した通りであるが、表
１の数値は金属換算する前のものである。上記で得られ
た各種重合体を常法にしたがって溶融紡糸し未延伸糸を
製造し、次いで約３倍に延伸して単繊維繊度２デニー
ル、繊維長５１mmのポリエステル短繊維を得た。これら
の短繊維をカーボンアーク型フェードメーター（島津製
作所製、島津フェードテスターＣＦ−２０Ｓ型）を用い
て８３℃、２００時間光照射して強力を測定しその低下
率を調査した。結果を表１に示すが繊維の強力はＪＩＳ
Ｌ−１０１３に準拠して測定したものである。
るが、本発明は何等これらに限定されるものではない。 実施例１、２，比較例１、２ テレフタル酸とエチレングリコールを三酸化アンチモン
を触媒にしてエステル化反応および重縮合反応させてポ
リエチレンテレフタレートを製造するに際し、酸化亜鉛
および二酸化チタンの添加量を変更して４種のポリエス
テルを得た。なお、ポリエステル中の酸化亜鉛ならびに
二酸化チタンの含有量は表１に示した通りであるが、表
１の数値は金属換算する前のものである。上記で得られ
た各種重合体を常法にしたがって溶融紡糸し未延伸糸を
製造し、次いで約３倍に延伸して単繊維繊度２デニー
ル、繊維長５１mmのポリエステル短繊維を得た。これら
の短繊維をカーボンアーク型フェードメーター（島津製
作所製、島津フェードテスターＣＦ−２０Ｓ型）を用い
て８３℃、２００時間光照射して強力を測定しその低下
率を調査した。結果を表１に示すが繊維の強力はＪＩＳ
Ｌ−１０１３に準拠して測定したものである。
【０００８】
【表１】
【０００９】実施例３〜５ テレフタル酸とエチレングリコールを三酸化アンチモン
を触媒にしてエステル化反応および重縮合反応させてポ
リエチレンテレフタレートを製造するに際し、ジエチレ
ングリコール、平均分子量１０００（エーテル結合数２
２）のポリエチレングリコール、酸化亜鉛および二酸化
チタンを表１に示すように変更して添加し、３種のポリ
エステル（ＰＥＳ１：ジエチレングリコール共重合率１
２．８モル％（対テレフタル酸）、ＰＥＳ２：ジエチレ
ングリコール共重合率１０．６モル％ＰＥＳ３：ポリエ
チレングリコール共重合率１モル％）を得た。得られた
各種重合体を常法に従って溶融紡糸し未延伸糸を製造
し、次いで３〜４倍に延伸して単繊維繊度２デニール、
繊維長５１mmのポリエステル短繊維を得た。これらの短
繊維について実施例１と同様にして強力低下率を調査し
た。その結果を表１に示した。
を触媒にしてエステル化反応および重縮合反応させてポ
リエチレンテレフタレートを製造するに際し、ジエチレ
ングリコール、平均分子量１０００（エーテル結合数２
２）のポリエチレングリコール、酸化亜鉛および二酸化
チタンを表１に示すように変更して添加し、３種のポリ
エステル（ＰＥＳ１：ジエチレングリコール共重合率１
２．８モル％（対テレフタル酸）、ＰＥＳ２：ジエチレ
ングリコール共重合率１０．６モル％ＰＥＳ３：ポリエ
チレングリコール共重合率１モル％）を得た。得られた
各種重合体を常法に従って溶融紡糸し未延伸糸を製造
し、次いで３〜４倍に延伸して単繊維繊度２デニール、
繊維長５１mmのポリエステル短繊維を得た。これらの短
繊維について実施例１と同様にして強力低下率を調査し
た。その結果を表１に示した。
【００１０】
【発明の効果】本発明のポリエステル成形体は実用性と
汎用性を有しながら、従来のポリエステル化合物に比べ
て優れた光分解性を有している。従って、繊維製品やそ
の他の成形体として廃棄されたとき太陽光で分解されや
すくなり、廃棄に伴う環境破壊を著しく低減することが
可能となる。
汎用性を有しながら、従来のポリエステル化合物に比べ
て優れた光分解性を有している。従って、繊維製品やそ
の他の成形体として廃棄されたとき太陽光で分解されや
すくなり、廃棄に伴う環境破壊を著しく低減することが
可能となる。
フロントページの続き (72)発明者 井上 一郎 倉敷市玉島乙島7471番地 株式会社クラレ 内
Claims (4)
- 【請求項１】 紫外線を吸収して活性化される金属化合
物を金属換算で２重量％以上含有し、カ−ボンアーク型
フェードメーターを用いて８３℃で２００時間光照射し
た後の強度低下率が６０％以上であることを特徴とする
ポリエステル成形体。 - 【請求項２】 該金属化合物が、ポリエステルの主鎖を
形成するエーテル結合の数がエステル結合数の１０％以
上含有されているポリエステル中に含有されている請求
項１に記載のポリエステル成形体。 - 【請求項３】 金属化合物が二酸化チタンまたは酸化亜
鉛である請求項１に記載のポリエステル成形体。 - 【請求項４】 成形体が繊維である請求項１ないし３に
記載のポリエステル成形体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25305891A JPH0559265A (ja) | 1991-09-03 | 1991-09-03 | 光分解性ポリエステル成形体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25305891A JPH0559265A (ja) | 1991-09-03 | 1991-09-03 | 光分解性ポリエステル成形体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0559265A true JPH0559265A (ja) | 1993-03-09 |
Family
ID=17245903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25305891A Pending JPH0559265A (ja) | 1991-09-03 | 1991-09-03 | 光分解性ポリエステル成形体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0559265A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013177625A (ja) * | 2006-06-15 | 2013-09-09 | Croda Internatl Plc | Ｕｖ吸収性組成物 |
-
1991
- 1991-09-03 JP JP25305891A patent/JPH0559265A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013177625A (ja) * | 2006-06-15 | 2013-09-09 | Croda Internatl Plc | Ｕｖ吸収性組成物 |
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