JPH0718053A - 熱可塑性のポリウレタン成形材料およびこの成形材料から製造された生物学的に分解可能なフィラメント - Google Patents

熱可塑性のポリウレタン成形材料およびこの成形材料から製造された生物学的に分解可能なフィラメント

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JPH0718053A
JPH0718053A JP6128864A JP12886494A JPH0718053A JP H0718053 A JPH0718053 A JP H0718053A JP 6128864 A JP6128864 A JP 6128864A JP 12886494 A JP12886494 A JP 12886494A JP H0718053 A JPH0718053 A JP H0718053A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 生物学的に分解でき、脂肪族の成分のみから
なる熱可塑性のポリウレタン成形材料を提供する。 【構成】 上記成形材料は、特許請求の範囲第１項記載
のポリエステルポリオール７０〜９０重量部およびポリ
エーテルポリオール１０〜３０重量部からなるポリオー
ル混合物１００重量部、ポリオール混合物に対して２．
８：１．０〜１２．０：１．０の当量比の１，６−ヘキ
サメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネ
ートまたはジシクロヘキシルメタン−４，４′−ジイソ
シアネート、およびポリオール混合物に対して１．７
５：１．０〜１１．３：１．０の当量比の１，４−ブタ
ンジオールおよび／または１，６−ヘキサンジオールを
含有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ポリウレタン成形材料
に関する。
【０００２】特に本発明は、生物学的に分解可能な、か
つ熱可塑性に加工可能な、特に溶融紡糸技術で弾力性の
あるフラメントに紡糸可能なポリウレタン成形材料に関
する。
【０００３】
【従来の技術】弾力性のある紡糸フィラメントからなる
不織布は、その優れた強度特性およびその良好な装着快
適性により、失禁用物品、たとえばおむつおよび生理帯
の主成分である。
【０００４】このような製品は使い捨て製品であるの
で、そのようなフィラメント不織布の生物学的分解可能
性には多くの配慮が払われなければならない。しかしな
がらこれに対して、線状の、すなわち純粋な脂肪族の成
分から形成されたポリウレタン成形材料から上記物品の
ためのまさに優れた弾力性および強度特性を有するフィ
ラメントを形成する優れた紡糸可能性には、十分に生物
学的に分解されないという欠点が存在する。たとえばド
イツ特許第４２０３３０７号明細書には、計器盤のため
の粒状の焼結フィルムを製造するための、熱可塑性の焼
結粉末の形で加工可能なポリウレタン成形材料が記載さ
れている。この成形材料は専ら線状の成分から、すなわ
ち、脂肪族のポリカーボネートジオールと、アジピン
酸、ヘキサンジオールおよびネオペンチルグリコールを
ベースとしたポリエステルジオールとからなるポリオー
ル混合物１００重量部およびヘキサメチレンジイソシア
ネートから製造可能である。イソシアネート基と、鎖延
長剤のヒドロキシル基を含めた成形材料に含まれるすべ
てのヒドロキシル基の合計との当量比の商を１００倍し
て導かれるＮＣＯ特性値は９７〜９９であり、これは不
足のジイソシアネートを表す。
【０００５】この成形材料の連続的フィラメントへの紡
糸可能性に関しては何ら記載されていない。この材料が
その低い粘度の溶融物によりフィラメントに加工できる
ことが実験により判明した。そのようなポリウレタン
は、その高いポリカーボネート割合により分子骨格中で
特に老化安定性である。
【０００６】アジピン酸およびグリコールをベースとし
たポリオール成分を有する純粋なポリエステルポリウレ
タンは、付加的な保護手段を使用しない場合は、作用す
る湿分により加水分解により分解する。軟質セグメント
中のポリエステル成分が水により鹸化し、ポリウレタン
鎖がより短い単位に分解する。この分解はすでに温和な
条件下で、すなわちほぼ私たちの緯度の気候状況に相当
する温度および湿度で行われる。
【０００７】標準気候条件（２３℃、相対湿度５０％）
で４年間の保存期間後にポリエステルポリウレタンの強
度が５０％減少することが実験により示された。生じる
低分子の分解生成物、主にポリウレタン硬質セグメント
が湿分および酸素の更に分解する作用に対してきわめて
安定であることが明らかである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、線状
性により溶融物からなる弾力性のフィラメントに紡糸可
能であり、この種の公知成形材料と異なり、製造した製
品がごみ集積場で最初の分解工程で加水分解により、次
の分解工程で酵素および微生物により数週間以内で完全
に分解されるような生物学的分解可能性を有する、脂肪
族の成分のみから構成される熱可塑性のポリウレタン成
形材料の構造物を提供することであった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記課題は、請求項１記
載のポリウレタン成形材料およびこれから紡糸されたフ
ィラメントにより解決される。
【００１０】溶融物から、均質な、弾力性の、強固なフ
ィラメントへの紡糸可能性および熱可塑性に対する要求
は、純粋な、線状の、すなわち専ら脂肪族の成分からな
る成形材料を合成するそれ自体公知の方法により満足さ
れる。しかしながら出願人の知識によれば、課題の設定
に必要な生物学的分解可能性を達成するために、いかに
してそのような構造を目的に合わせて実施すべきである
かという指摘は技術水準からは想到されなかった。従来
は熱可塑性の、生物学的に分解可能であり、紡糸可能な
ポリウレタン成形材料は知られていなかった。
【００１１】本発明により成形材料を製造するためのポ
リオール混合物は、アジピン酸とエタンジオール、また
はブタンジオール、ヘキサンジオール、ジエチレングリ
コールまたはネオペンチルグリコールをベースとした、
分子量２０００を有するポリエステルポリオール７０〜
９０重量部を含有する。このポリオール混合物はほかに
分子量８００〜４０００を有するポリエチレングリコー
ルをベースとしたポリエーテルポリオール１０〜３０重
量部を含有する。
【００１２】ポリウレタン成形材料は、ポリオール混合
物に対して２．８：１．０〜１２．０：１．０の当量比
で更に１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート、イソ
ホロンジイソシアネートまたはジシクロヘキシルメタン
−４，４′−ジイソシアネートを含有する。
【００１３】鎖延長剤として１，４−ブタンジオールま
たは１，６−ヘキサンジオールを選択的にまたは組み合
わせてポリオール混合物に対して１．７５：１．０〜１
１．３：１．０の当量比で使用する。
【００１４】イソシアネート基と、ポリオール組合せ物
および鎖延長剤からのヒドロキシル基の合計との当量比
の商を１００倍して導かれるＮＣＯ特性値は９７〜９９
でなければならない。
【００１５】このポリウレタン成形材料は加熱して、分
子的に均質なフィラメントに紡糸可能である均質な溶融
物を問題なく形成することができる。融点より高い温度
で低い粘度は、溶融物の紡糸可能性に有利にはたらく。
【００１６】きわめて弾力性のフィラメントは、溶融物
の良好な結晶特性により低い平面重量で高い強度を有す
る不織布に加工可能である。不織布に付与される弾力特
性は不織布を失禁用物品を製造するためにきわめて適し
たものにする。
【００１７】成形材料の特別な、および予期されない利
点は、酵素による急速な、かつ完全な生物学的分解可能
性であり、この場合に純粋な脂肪族成分により、分解し
た場合にも脂肪族のみの、それとともに非毒性の中間生
成物を生じる。
【００１８】すでに相対湿度３０％および２３℃で土壌
−酵素媒体中でポリエステルセグメントの加水分解によ
りポリウレタン鎖のきわめて速い分解が行われる。次の
分解工程においてポリウレタン断片が酵素により完全に
分解する。その理由は本発明による成形材料のポリウレ
タン−軟質セグメント中の親水性の基であると思われ
る。
【００１９】フィラメントが本発明によるポリウレタン
成形材料から製造される不織布の地中埋め込み実験にお
いては、上記の条件下で数日後すでに強度の減少が、引
き続き局所的に腐食して変色し、８週間後に不織布の完
全な分解を示した。
【００２０】ポリウレタン軟質セグメント中に親水性の
ポリエーテル基を有しない比較可能な脂肪族のポリエス
テル−ポリウレタンを用いた分解実験においては、まず
４週間後に強度特性の著しい減少が示され、その際ポリ
ウレタンの明らかな分解が行われなかった。
【００２１】９７〜９９の選択されたＮＣＯ特性値、従
って不足のイソシアネートのために、および１工程によ
る方法で成形材料を製造するために、ゲル状の、および
部分的に分枝のポリマー割合を生じる副反応が排除さ
れ、かつ紡糸工程のための申し分のない溶融物流量が達
成される。
【００２２】
【実施例】以下の、典型的な製剤はポリウレタン成形材
料の特に有利な溶融特性を示す。
【００２３】例１ 混合物の組成 アジピン酸およびエタンジオールをベースとしたポリエ
ステルジオール ９０．０重量部 分子量２０００を有するポリエチレングリコール １０．０重量部 １，４−ブタンジオール １１．８８重量部 １，６−ヘキサメチレンジイソシアネート ３０．０重量部 成形材料の溶融特性 ｍｐ：１７０℃ 荷重２．１６ｋｇでのＤＩＮ５３７３５によるメルトイ
ンデックス １８０℃で測定、３２ｇ／１０分 １９０℃で測定、９５ｇ／１０分 ２００℃で測定、１７５ｇ／１０分 例２ 混合物の組成 アジピン酸およびエタンジオールをベースとしたポリエ
ステルジオール ９０．０重量部 分子量８００を有するポリエチレングリコール １０．０重量部 １，４−ブタンジオール １１．２重量部 １，６−ヘキサメチレンジイソシアネート ３０．０重量部 成形材料の溶融特性 ｍｐ：１６０℃ 荷重２．１６ｋｇでのＤＩＮ５３７３５によるメルトイ
ンデックス １７０℃で測定、４２ｇ／１０分 １８０℃で測定、７９ｇ／１０分 １９０℃で測定、１３７ｇ／１０分 例３ 混合物の組成 アジピン酸およびエタンジオールをベースとしたポリエ
ステルジオール ８０．０重量部 分子量８００を有するポリエチレングリコール ２０．０重量部 １，４−ブタンジオール ５．２７重量部 ヘキサンジオール ６．９１重量部 １，６−ヘキサメチレンジイソシアネート ３０．０重量部 成形材料の溶融特性 ｍｐ：１２５℃ 荷重２．１６ｋｇでのＤＩＮ５３７３５によるメルトイ
ンデックス １４０℃で測定、２８ｇ／１０分 １５０℃で測定、５２ｇ／１０分 １６０℃で測定、９６ｇ／１０分 １７０℃で測定、１３７ｇ／１０分
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｄ０１Ｆ 6/70 Ｚ 7199−3Ｂ Ｄ０４Ｈ 1/42 ＺＡＢ Ｕ 7199−3Ｂ (72)発明者 ローベルト グロテン ドイツ連邦共和国 ヴァインハイム アル テ シュトラーセ 12−１

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ポリオール混合物１００重量部と、１，
    ６−ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイ
    ソシアネートまたはジシクロヘキシルメタン−４，４′
    −ジイソシアネートおよびジオール−鎖延長剤とを反応
    させることにより得られる熱可塑性のポリウレタン成形
    材料であって、この場合にイソシアネート基と、ポリオ
    ール混合物および鎖延長剤のヒドロキシル基の合計との
    当量比の商を１００倍して導かれるＮＣＯ特性値が９７
    〜９９である前記ポリウレタン成形材料において、ポリ
    オール混合物が、アジピン酸とエタンジオール、ブタン
    ジオール、ヘキサンジオール、ジエチレングリコールま
    たはネオペンチルグリコールをベースとした分子量２０
    ００を有するポリエステルポリオール７０〜９０重量部
    および分子量８００〜４０００を有するポリエチレング
    リコールをベースとしたポリエーテルポリオール１０〜
    ３０重量部からなり、鎖延長剤が１，４−ブタンジオー
    ルおよび／または１，６−ヘキサンジオールであり、か
    つ１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロ
    ンジイソシアネートまたはジシクロヘキシルメタン−
    ４，４′−ジイソシアネートがポリオール混合物に対し
    て２．８：１．０〜１２．０：１．０の当量比で存在
    し、鎖延長剤がポリオール混合物に対して１．７５：
    １．０〜１１．３：１．０の当量比で存在することを特
    徴とする熱可塑性のポリウレタン成形材料。
  2. 【請求項２】 請求項１記載のポリウレタン成形材料か
    ら紡糸された、８週間以内に完全に生物学的に分解可能
    の、熱可塑性のフィラメント。
JP6128864A 1993-06-11 1994-06-10 生物学的に分解可能な熱可塑性ポリウレタンフィラメント Expired - Fee Related JP2996871B2 (ja)

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