JPH08296119A - High strength biodegradable polylactoneamide multifilament and its production - Google Patents

High strength biodegradable polylactoneamide multifilament and its production

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JPH08296119A
JPH08296119A JP9904195A JP9904195A JPH08296119A JP H08296119 A JPH08296119 A JP H08296119A JP 9904195 A JP9904195 A JP 9904195A JP 9904195 A JP9904195 A JP 9904195A JP H08296119 A JPH08296119 A JP H08296119A
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JP
Japan
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polylactone
multifilament
amide
strength
acid
Prior art date
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Application number
JP9904195A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuo Umemura
康男 梅村
Hiroshi Takahashi
洋 高橋
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Filing date
Publication date
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Abstract

PURPOSE: To obtain a high strength and biodegradable polylactoneamide multifilament capable of being biodegraded, improved in strength and toughness, excellent in heat resistance and capable of being supplied to practical uses as a general industrial material. CONSTITUTION: This biodegradable multifilament comprises a polylactoneamide copolymer comprising 5-80wt.% of polyamide units and 20-95wt.% of polylactone units and have a melting point (Tm) of >=90 deg.C and a linear tensile strength of >=4.0d/g. The birefringence of the multifilaments is preferably >=35×10<-3> . The biodegradable multifilaments are produced by a method comprising melt- spinning the polylactoneamide copolymer (relative viscosity of >=0.5), cooling the melt-spun multifilaments in a <=60 deg.C inert gas, subjecting the cooled multifilaments to the first stage drawing treatment in a drawing ratio of 60-85% based on the whole drawing ratio and subsequently subjecting the first drawn multifilaments to the wholly drawing treatment so as to give the multifilaments having a birefringence of >=35×10<-3> after drawn.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、生分解性を有すると共
に、強度特性や耐熱性にも優れたポリラクトンアミドマ
ルチフィラメントとその製造法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polylactone amide multifilament having biodegradability, strength properties and heat resistance, and a process for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、漁業や農業、土木用として用いら
れる産業資材用繊維としては、強度および耐候性の優れ
た物が要求されており、主としてポリアミド、ポリエス
テル、ビニロン、ポリオレフィン等からなる物が使用さ
れている。これらの繊維には自己分解性がないので、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。
2. Description of the Related Art Conventionally, fibers having excellent strength and weather resistance have been required as fibers for industrial materials used for fishing, agriculture and civil engineering, and those mainly composed of polyamide, polyester, vinylon, polyolefin and the like have been demanded. in use. Since these fibers are not self-degradable, there is a problem in that they cause various pollution when left in the sea or mountains after use.

【0003】この問題は、使用後、焼却、埋立てあるい
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、ダイバー等に絡みついて殺傷の
原因となったり、また、舟のスクリューに絡みついて船
舶事故の原因となってきている。
This problem can be solved by treating it by incineration, landfilling or recovery after use. However, since such treatment requires a great deal of money, it is actually left in the sea or mountains, and birds and It has become entangled with marine life, divers, etc., causing death, and entangled with the boat's screw, causing ship accidents.

【0004】このような問題を解決する方法として、光
や微生物によって自然に分解又は崩壊する素材を用いて
それら産業資材用繊維を製造することが考えられる。
As a method for solving such a problem, it can be considered to manufacture the fibers for industrial materials by using a material which is naturally decomposed or decomposed by light or microorganisms.

【0005】従来、自然分解性ポリマーとしてセルロー
ス等の多糖類、再生コラーゲン等の蛋白質、ポリカプロ
ラクトン等の合成脂肪族ポリエステル等がよく知られて
いる。
Heretofore, as naturally degradable polymers, polysaccharides such as cellulose, proteins such as regenerated collagen, and synthetic aliphatic polyesters such as polycaprolactone have been well known.

【0006】特にポリカプロラクトン系重合体は、完全
生分解性の合成高分子であって、生体内又は土壌のよう
な微生物が生息する環境下に置かれると徐々に分解され
ていくので、この重合体を繊維化することが提案されて
いる。
Particularly, the polycaprolactone polymer is a completely biodegradable synthetic polymer, and is gradually decomposed when placed in an environment in which microorganisms such as a living body or soil inhabits. It has been proposed to fiberize the coalescence.

【0007】例えば、特開平5−59612号公報には
ポリカプロラクトンからなる比較的安価で実用に供する
ことができる強度を有する一般産業資材用途用マルチフ
ィラメントとその製造法が記載されている。
For example, Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 5-59612 describes a multifilament made of polycaprolactone which is relatively inexpensive and has a strength such that it can be put to practical use, and a method for producing the same.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
5−59612号公報に開示されたポリカプロラクトン
マルチフィラメントは、強度を向上させる技術として相
当優れたマルチフィラメントであるが、ポリマの融点が
60℃前後と低いため、耐熱性が悪く使用が限定され
る。例えば、漁業用資材、土木用資材は、保管環境によ
り高温下にさらされると強度が大巾に低下し、場合によ
っては溶断するという問題が発生する。また使用中擦過
による熱で強度が大巾に低下するという問題がある。
However, the polycaprolactone multifilament disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-59612 is a multifilament which is considerably excellent as a technique for improving strength, but the melting point of the polymer is around 60 ° C. Therefore, its heat resistance is poor and its use is limited. For example, materials for fisheries and materials for civil engineering, when exposed to high temperatures due to the storage environment, have a drastic decrease in strength and, in some cases, a problem of fusing. Further, there is a problem that the strength is greatly reduced due to heat generated by rubbing during use.

【0009】そこで、本発明は、上記のような従来技術
の欠点を解消し、高強度で、かつ、耐熱性が良く、一般
産業資材用途で実用に供することのできる生分解性ポリ
ラクトンアミドマルチフィラメントを提供することを主
な目的とする。
Therefore, the present invention eliminates the above-mentioned drawbacks of the prior art, has high strength and good heat resistance, and is a biodegradable polylactone amide mulch which can be put to practical use in general industrial material applications. The main purpose is to provide filaments.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の高強度生分解性ポリラクトンアミドマルチ
フィラメントは、ポリアミド単位5〜80重量%とポリ
ラクトン単位20〜95重量%とからなるポリラクトン
アミド共重合体からなるマルチフィラメントであって、
融点(Tm)が90℃以上、かつ、直線引張強度が4.
0g/d以上であることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the high-strength biodegradable polylactone amide multifilament of the present invention comprises a poly (polyamide unit) of 5 to 80% by weight and a polylactone unit of 20 to 95% by weight. A multifilament comprising a lactone amide copolymer,
3. Melting point (Tm) is 90 ° C. or higher, and linear tensile strength is 4.
It is characterized by being 0 g / d or more.

【0011】また、本発明の高強度生分解性ポリラクト
ンアミドマルチフィラメントの製造法は、ポリアミド単
位5〜80重量%とポリラクトン単位20〜95重量%
とからなる共重合体で相対粘度が0.5以上であるポリ
ラクトンアミド共重合体を溶融紡出し、60℃以下の不
活性気体で冷却固化した後、多段延伸することを特徴と
する。
Further, the method for producing the high-strength biodegradable polylactone amide multifilament of the present invention is 5-80% by weight of polyamide unit and 20-95% by weight of polylactone unit.
A polylactone amide copolymer having a relative viscosity of 0.5 or more is melt-spun, is cooled and solidified with an inert gas at 60 ° C. or less, and is then multistage-stretched.

【0012】以下、本発明について詳しく説明する。The present invention will be described in detail below.

【0013】本発明のマルチフィラメントは、ポリアミ
ド単位5〜80重量%とポリラクトン単位20〜95重
量%とからなるポリラクトンアミド共重合体から構成さ
れるマルチフィラメントであり、ポリアミド形成性化合
物とジカルボン酸及びポリラクトンジオールとを反応さ
せて製造することができる。その共重合割合は、なかで
も、ポリアミド単位10〜70重量%とポリラクトン単
位が30〜90重量%であることが好ましい。ポリアミ
ド単位が少な過ぎると耐熱性が十分ではなく、逆に多過
ぎると生分解性が十分でない。
The multifilament of the present invention is a multifilament composed of a polylactone amide copolymer comprising 5 to 80% by weight of a polyamide unit and 20 to 95% by weight of a polylactone unit, and comprises a polyamide-forming compound and a dicarboxylic acid. And polylactone diol. Among them, the copolymerization ratio is preferably 10 to 70% by weight of the polyamide unit and 30 to 90% by weight of the polylactone unit. If the polyamide unit is too small, the heat resistance will not be sufficient, and conversely if it is too large, the biodegradability will be insufficient.

【0014】ポリアミド形成性化合物としては、炭素数
4〜12のアミノカルボン酸、炭素数4〜12のラクタ
ム、及び、炭素数4〜12のジカルボン酸と炭素数4〜
12のジアミンとからなるナイロン塩から選ばれた一種
以上の化合物を用いればよい。
As the polyamide-forming compound, an aminocarboxylic acid having 4 to 12 carbon atoms, a lactam having 4 to 12 carbon atoms, and a dicarboxylic acid having 4 to 12 carbon atoms and 4 to 12 carbon atoms.
One or more compounds selected from nylon salts consisting of 12 diamines may be used.

【0015】具体的には、炭素数4〜12のアミノカル
ボン酸としては、ω−アミノ酪酸、ω−アミノバレリア
ン酸、ω−アミノカプロン酸、ω−アミノエナント酸、
ω−アミノカプリル酸、ω−アミノベラルゴン酸、ω−
アミノウンデカン酸、ω−アミノドデカン酸などを挙げ
ることができ、なかでも、ω−アミノカプロン酸、ω−
アミノウンデカン酸、ω−アミノドデカン酸などが好ま
しい。
Specifically, as the aminocarboxylic acid having 4 to 12 carbon atoms, ω-aminobutyric acid, ω-aminovaleric acid, ω-aminocaproic acid, ω-aminoenanthic acid,
ω-aminocaprylic acid, ω-aminoberargonic acid, ω-
Examples include aminoundecanoic acid and ω-aminododecanoic acid, and among them, ω-aminocaproic acid and ω-
Aminoundecanoic acid and ω-aminododecanoic acid are preferred.

【0016】炭素数4〜12のラクタムとしては、γ−
ブチロラクタム、ε−カプロラクタム、エナントラクタ
ム、カプリロタクタム、ラウロラクタムなどを挙げるこ
とができ、中でも、ε−カプロラクタム、ラウロラクタ
ムなどが好ましい。
As the lactam having 4 to 12 carbon atoms, γ-
Examples thereof include butyrolactam, ε-caprolactam, enantolactam, caprylotactam, laurolactam and the like, of which ε-caprolactam and laurolactam are preferable.

【0017】炭素数4〜12のジカルボン酸としては、
コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スペ
リン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデカンジオン酸
などの脂肪族ジカルボン酸、水添テレフタル酸、水添イ
ソフタル酸などの脂環族ジカルボン酸、テレフタル酸、
イソフタル酸、フタル酸などの芳香族ジカルボン酸など
を挙げることができるが、中でも、脂肪族ジカルボン酸
が好ましく、特にアジピン酸、セバシン酸などが好まし
い。
The dicarboxylic acid having 4 to 12 carbon atoms includes
Aliphatic dicarboxylic acids such as succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, speric acid, sebacic acid, azelaic acid and dodecanedioic acid, alicyclic dicarboxylic acids such as hydrogenated terephthalic acid and hydrogenated isophthalic acid, terephthalic acid ,
Examples thereof include aromatic dicarboxylic acids such as isophthalic acid and phthalic acid. Among them, aliphatic dicarboxylic acids are preferable, and adipic acid and sebacic acid are particularly preferable.

【0018】炭素数4〜12のジアミンとしては、テト
ラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサ
メチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメ
チレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレン
ジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレン
ジアミンなどの脂肪族ジアミン、シクロへキサンジアミ
ン、メチルシクロヘキサンジアミンのような脂環式ジア
ミン、キシレンジアミンなどの芳香族ジアミンなどが挙
げられるが、これらの中でも、脂肪族ジアミンが好まし
く、特にヘキサメチレンジアミンが好ましい。
Examples of the diamine having 4 to 12 carbon atoms include tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, hexamethylenediamine, heptamethylenediamine, octamethylenediamine, nonamethylenediamine, decamethylenediamine, undecamethylenediamine and dodecamethylenediamine. Aliphatic diamines, cyclohexanediamine, alicyclic diamines such as methylcyclohexanediamine, aromatic diamines such as xylenediamine, and the like. Among these, aliphatic diamines are preferable, and hexamethylenediamine is particularly preferable. .

【0019】また、上記のポリアミド形成性化合物と反
応させるジカルボン酸とは、炭素数4〜54のジカルボ
ン酸であり、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメ
リン酸、スペリン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデ
カンジオン酸、ダイマー酸などの脂肪族ジカルボン酸、
水添テレフタル酸、水添イソフタル酸などの脂環族ジカ
ルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸など
の芳香族ジカルボン酸などを挙げることができるが、な
かでも、脂肪族ジカルボン酸が好ましく、特にアジピン
酸、セバシン酸などが好ましい。
The dicarboxylic acid to be reacted with the above polyamide-forming compound is a dicarboxylic acid having 4 to 54 carbon atoms, and includes succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, speric acid, sebacic acid and azelaic acid. , Aliphatic dicarboxylic acids such as, dodecanedioic acid, dimer acid,
Alicyclic dicarboxylic acids such as hydrogenated terephthalic acid and hydrogenated isophthalic acid, and aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid and phthalic acid can be mentioned. Among them, aliphatic dicarboxylic acids are preferable, and Adipic acid and sebacic acid are preferred.

【0020】さらに上記のポリアミド形成性化合物およ
びジカルボン酸と反応させるポリラクトンジオールは平
均分子量が500〜4000のポリラクトンジオールで
あり、グリコール化合物を反応開始剤に用いて、炭素数
3〜12のラクトン化合物から導かれる。ラクトン化合
物としては、β−プロピオラクトン、β−プチロラクト
ン、δ−バレロラクトン、ε−カプロラクトン、エナン
トラクトン、カプリロラクトン、ラウロラクトンなどを
挙げることができ、これらの中でもε−カプロラクトン
から導かれるポリカプロラクトンジオールが好ましい。
Further, the polylactone diol to be reacted with the above polyamide-forming compound and dicarboxylic acid is a polylactone diol having an average molecular weight of 500 to 4000, and a glycol compound is used as a reaction initiator to form a lactone having 3 to 12 carbon atoms. Derived from the compound. Examples of the lactone compound include β-propiolactone, β-ptyrolactone, δ-valerolactone, ε-caprolactone, enanthlactone, caprylolactone, laurolactone, and the like. Caprolactone diol is preferred.

【0021】本発明のポリラクトンアミドマルチフィラ
メントは、ポリアミドとポリラクトンの共重合比率によ
り融点が異なるが、高強度で生分解性を有するポリラク
トンアミドマルチフィラメントとするためには90℃以
上の融点を要する。
The polylactone amide multifilament of the present invention has a different melting point depending on the copolymerization ratio of polyamide and polylactone, but in order to obtain a polylactone amide multifilament having high strength and biodegradability, a melting point of 90 ° C. or higher is required. It costs.

【0022】漁業資材、農業資材、一般産業資材用とし
て使用する場合、融点が低く耐熱性が悪いものは使用範
囲が限定される。例えば、ポリカプロラクトンは、生分
解性に優れているが融点が60℃前後と低く耐熱性が悪
いために、資材を搬送中または保管中に高温下に晒され
ると、強度低下が大きく、時には溶断する可能性があ
る。また使用中の擦過等により発熱し、強度低下を引起
こすこともある。そのため、90℃以上の融点を有し、
耐熱性を向上させた漁業資材、農業資材、一般産業資材
用のフィラメントが重要である。
When used as a fishery material, an agricultural material, or a general industrial material, those having a low melting point and poor heat resistance have a limited range of use. For example, polycaprolactone has excellent biodegradability, but its melting point is low at around 60 ° C and its heat resistance is poor. Therefore, when the material is exposed to high temperature during transportation or storage, the strength is greatly reduced, and sometimes fusing occurs. there's a possibility that. In addition, heat may be generated due to rubbing during use and the strength may be reduced. Therefore, it has a melting point of 90 ° C. or higher,
Filaments for fishery materials, agricultural materials, and general industrial materials with improved heat resistance are important.

【0023】本発明のポリラクトンアミドマルチフィラ
メントは、直線引張強度が4.0g/d以上を有してい
る。
The polylactone amide multifilament of the present invention has a linear tensile strength of 4.0 g / d or more.

【0024】強靱性であり且つ生分解性を有する本発明
のポリラクトンアミドマルチフィラメントは、漁業資
材、農業資材、一般産業資材用として耐久性の面からも
最適資材である。直線引張強度が4.0g/d未満のフ
ィラメントは、強靱性に欠け使用範囲が限定され、実用
性が劣る。
The polylactone amide multifilament of the present invention, which is tough and biodegradable, is an optimum material for fishery materials, agricultural materials and general industrial materials from the viewpoint of durability. A filament having a linear tensile strength of less than 4.0 g / d lacks toughness and has a limited range of use, resulting in poor practicality.

【0025】そのために、複屈折率を35×10-3以上
とすることが好ましい。複屈折率が35×10-3以上で
あるということは、分子鎖が繊維軸方向に高度に配向し
ていることを示し、高い引張強度の発現に寄与できる。
Therefore, the birefringence is preferably 35 × 10 −3 or more. The birefringence of 35 × 10 −3 or more means that the molecular chains are highly oriented in the fiber axis direction, and can contribute to the development of high tensile strength.

【0026】溶融紡糸に供するポリラクトンアミド共重
合体の相対粘度は、オルトクロルフェノールを溶媒とし
て、0.5%濃度のポリマ溶液を25℃雰囲気中でオス
トワルド粘度計で測定した相対粘度の値であり、0.5
以上が必要である。特に、0.7〜3.0の範囲、さら
に0.8〜2.5の範囲が製糸性の点から好ましい。そ
の相対粘度が0.5未満の場合、重合度が低過ぎるの
で、高倍率延伸を施して高強度のマルチフィラメントを
得ようとしても糸切れが頻発し、十分な強靭性は得られ
ず、高強度のマルチフィラメントが得られない。
The relative viscosity of the polylactone amide copolymer to be subjected to melt spinning is the value of the relative viscosity measured by an Ostwald viscometer in a 25% atmosphere of a polymer solution having a concentration of 0.5% using orthochlorophenol as a solvent. Yes, 0.5
The above is necessary. In particular, the range of 0.7 to 3.0, and further the range of 0.8 to 2.5 are preferable from the viewpoint of spinnability. If the relative viscosity is less than 0.5, the degree of polymerization is too low, so even if high-strength drawing is performed to obtain a high-strength multifilament, yarn breakage frequently occurs and sufficient toughness cannot be obtained. A strong multifilament cannot be obtained.

【0027】一方、相対粘度が3.0を越える程に高粘
度の場合は、紡糸時におけるメルトフラクチャーや吐出
斑が生じ易いため、フィラメントの長さ方向の繊度斑が
生じ易くなり、強度などの繊維物性の斑が発生し易くな
るので、実用上の品質を満足する高強度ポリラクトンア
ミドマルチフィラメントは得られ難くなる。
On the other hand, when the relative viscosity is so high as to exceed 3.0, melt fracture and discharge unevenness during spinning are likely to occur, and thus fineness unevenness in the length direction of the filament is apt to occur and strength and the like are increased. Since unevenness in the physical properties of the fiber is likely to occur, it becomes difficult to obtain a high-strength polylactone amide multifilament satisfying the practical quality.

【0028】本発明は、このような高重合度のポリラク
トンアミド共重合体を溶融紡糸し、溶融紡出されたマル
チフィラメントを、60℃以下、好ましくは40℃以下
の不活性気体(例えば、空気、窒素ガス等)中で冷却固
化させた後、特定の条件で多段延伸することにより、従
来全く知られていない極めて高強力の生分解性ポリラク
トンアミドマルチフィラメントを得ることに成功したも
のである。
In the present invention, such a polylactone amide copolymer having a high degree of polymerization is melt-spun and the melt-spun multifilament is treated with an inert gas (for example, 60 ° C. or lower, preferably 40 ° C. or lower). After cooling and solidifying in air, nitrogen gas, etc.), it was succeeded in obtaining a biodegradable polylactone amide multifilament with extremely high strength, which has never been known so far, by multistage drawing under specific conditions. is there.

【0029】冷却温度が60℃を越えるとフィラメント
の固化が遅く糸と糸との融着が発生し易く、製糸が不安
定になり正常な製糸が難しくなる。また線径斑が発生し
強度低下の原因となる。
If the cooling temperature exceeds 60 ° C., the solidification of the filament is slow and the fusion between the yarns is likely to occur, the yarn production becomes unstable, and normal yarn production becomes difficult. In addition, wire diameter unevenness occurs, which causes a decrease in strength.

【0030】以下、本発明の製造方法の一例を具体的に
説明するがこれに限定されるものではない。
An example of the manufacturing method of the present invention will be specifically described below, but the invention is not limited thereto.

【0031】本発明においては、まず、前記ポリラクト
ンアミド共重合体を溶融紡糸するが、その紡糸温度は共
重合比率によって最適な条件を選択すればよい。紡糸温
度が低すぎるとメルトフラクチャーが発生し、スムーズ
な溶融押出しが難しくなり、また高すぎるとポリマーの
分解が著しく多くなるので工業的規模で製糸することが
難しくなる。
In the present invention, first, the polylactone amide copolymer is melt-spun, but the spinning temperature may be selected as an optimum condition depending on the copolymerization ratio. If the spinning temperature is too low, melt fracture will occur and smooth melt extrusion will be difficult, and if it is too high, the decomposition of the polymer will be remarkably increased, and it will be difficult to produce a yarn on an industrial scale.

【0032】溶融紡出直後には、不活性気体に満たされ
た加熱ゾーンを設けてもよいし、また、加熱なしの保温
ゾーンを設けてもよい。
Immediately after melt spinning, a heating zone filled with an inert gas may be provided, or a heat retaining zone without heating may be provided.

【0033】溶融紡出された未延伸糸条は、60℃以下
の不活性気体で冷却固化された後、油剤を付与し、引取
りロールで糸条速度を制御した後、一旦巻取った後に延
伸されるか、または巻取ることなく連続して延伸工程に
入る。
The melt-spun unstretched yarn is cooled and solidified with an inert gas at 60 ° C. or lower, an oil agent is added thereto, the yarn speed is controlled by a take-up roll, and then the yarn is once wound. It is stretched or continuously enters the stretching process without being wound.

【0034】油剤としては、通常の静電気防止剤、およ
び潤滑剤を主成分としたものを使用すればよい。
As the oil agent, an ordinary antistatic agent and one containing a lubricant as a main component may be used.

【0035】紡糸速度は、生産性が低下しコストが高く
なるような低速、及び、曳糸性が伴わず糸切れし易くな
るような高速を除き、共重合比率やポリマの相対粘度等
の条件に応じた最適な紡糸速度を選択すればよい。
The spinning speed is not limited to a low value such as a decrease in productivity and a high cost, and a high speed such that a yarn is easily broken without spinnability, except conditions such as a copolymerization ratio and a relative viscosity of the polymer. The optimum spinning speed may be selected according to

【0036】延伸は、3対以上のネルソン型ロールによ
って2段延伸またはそれ以上の多段延伸をした後、次の
ネルソンロール間で熱処理を行い巻取る。
The stretching is carried out by carrying out a two-stage stretching or a multi-stage stretching of three or more pairs with three or more pairs of Nelson type rolls, followed by heat treatment between the following Nelson rolls.

【0037】熱媒体としては、直接ロールを加熱する方
法やロール間に熱媒体を設置する方法あるいはこれらの
組合わせ等から選択すればよい。
The heat medium may be selected from a method of directly heating the rolls, a method of installing the heat medium between the rolls, a combination thereof and the like.

【0038】延伸温度は、熱効率の高い液体熱媒、蒸気
熱媒、接触型熱媒体を使用する場合は、ポリラクトンア
ミドマルチフィラメントの融点を越えない温度が好まし
く、熱効率の低い乾熱気体を使用する場合は、ポリラク
トンアミドマルチフィラメントの融点を大幅に越える温
度も許容される。
The stretching temperature is preferably a temperature not exceeding the melting point of the polylactone amide multifilament when using a liquid heat medium, a vapor heat medium or a contact heat medium having high heat efficiency, and a dry heat gas having low heat efficiency is used. In such a case, a temperature that greatly exceeds the melting point of the polylactone amide multifilament is acceptable.

【0039】熱効率の高い液体熱媒、蒸気熱媒、接触型
熱媒体を使用して延伸温度が融点以上では、溶断が多発
し、製糸が困難である。
When a liquid heat medium, a vapor heat medium, or a contact heat medium having a high heat efficiency is used and the drawing temperature is higher than the melting point, fusing occurs frequently, and it is difficult to produce yarn.

【0040】このポリラクトンアミドマルチフィラメン
トの融点(Tm)(℃)は、試料ポリマ(チップないし
はバルク状)をセイコー電子工業(株)製SSC520
0型示差走査熱量計を用い、昇温速度10℃/分で測定
した際の結晶融解ピーク温度(ただし、融解ピークがい
くつか重なって出現する場合は、最も発熱量の大きい値
のピーク温度)(℃)を意味する。
The melting point (Tm) (° C.) of this polylactone amide multifilament is SSC520 (manufactured by Seiko Denshi Kogyo Co., Ltd.)
Crystal melting peak temperature when measured at a temperature rising rate of 10 ° C / min using a 0-type differential scanning calorimeter (however, when several melting peaks overlap, the peak temperature of the highest calorific value) (° C) is meant.

【0041】本発明の高強度ポリラクトンアミドマルチ
フィラメントを得るための延伸倍率は、共重合比率、相
対粘度及び製糸条件等により異なるが、1段目の延伸
は、ネックの発生位置が固定でき、且つ単糸切れの発生
しない倍率で延伸することが重要である。そのため1段
目の延伸は、全延伸倍率の60%以上、85%以下の延
伸倍率で行なうことが好ましい。残りの延伸は、2段目
以降で行なう。全延伸倍率は、複屈折率が35×10-3
以上になる倍率で延伸することが好ましい。なお、全延
伸倍率は、多段延伸における各延伸倍率の積である。
The draw ratio for obtaining the high-strength polylactone amide multifilament of the present invention varies depending on the copolymerization ratio, the relative viscosity, the spinning conditions, etc., but in the first drawing, the neck generation position can be fixed, In addition, it is important to draw at a draw ratio that does not cause single yarn breakage. Therefore, it is preferable that the first stage drawing is performed at a draw ratio of 60% or more and 85% or less of the total draw ratio. The remaining stretching is performed from the second stage onward. The total draw ratio is 35 × 10 −3 in birefringence.
It is preferable to stretch the film at the above ratio. The total draw ratio is the product of the draw ratios in multi-stage drawing.

【0042】1段目の延伸倍率が全延伸倍率の60%を
超えない倍率で延伸するとネック位置が固定できず未延
伸部分を含むマルチフィラメントが発生し易い。また全
延伸倍率の85%を超える倍率で延伸すると繊維構造の
急激な変化で単糸切れが発生し、高強度ポリラクトンア
ミドマルチフィラメントが得られ難くなる。
If the draw ratio of the first stage does not exceed 60% of the total draw ratio, the neck position cannot be fixed, and multifilaments containing unstretched portions are likely to occur. Further, when drawn at a draw ratio of more than 85% of the total draw ratio, a single yarn breakage occurs due to a rapid change in the fiber structure, and it becomes difficult to obtain a high strength polylactone amide multifilament.

【0043】2段目以降の延伸は、上記延伸倍率および
延伸温度を満足する範囲であれば2段以上に分割して行
なうこともできる。この場合の全延伸倍率は1段目の延
伸倍率と2段以上に分割した2段目以降の延伸の延伸倍
率の全ての積である。また、1段目延伸と2段目延伸の
間に定長またはリラックス熱処理工程を設けることも可
能である。
The stretching from the second stage onward may be carried out in two or more stages as long as the stretching ratio and the stretching temperature are satisfied. In this case, the total draw ratio is the product of the first draw ratio and the draw ratio of the second and subsequent draws divided into two or more steps. It is also possible to provide a constant length or relaxing heat treatment step between the first stage stretching and the second stage stretching.

【0044】多段延伸終了後、さらに安定な繊維構造を
形成させるため熱処理を行ない巻取る。その熱処理温度
は、熱効率の高い液体熱媒、蒸気熱媒、接触型熱媒体を
使用する場合は、室温からポリラクトンアミドマルチフ
ィラメントの融点を越えない温度が好ましく、熱効率の
低い乾熱気体を使用する場合は、ポリラクトンアミドマ
ルチフィラメントの融点を大幅に越える温度も許容され
る。
After completion of the multi-stage drawing, a heat treatment is carried out to wind the film in order to form a more stable fiber structure. The heat treatment temperature is preferably a temperature that does not exceed the melting point of the polylactone amide multifilament from room temperature when a liquid heat medium, a vapor heat medium, or a contact heat medium having high heat efficiency is used, and a dry heat gas having low heat efficiency is used. In such a case, a temperature that greatly exceeds the melting point of the polylactone amide multifilament is acceptable.

【0045】この製法によると、産業資材用途として好
適な高強度特性、即ち、直線引張強度が4.0g/d以
上を有し、耐熱性に優れ、しかも、十分な生分解性をも
有するマルチフィラメントを得ることができる。
According to this manufacturing method, mulch having high strength characteristics suitable for industrial materials use, that is, linear tensile strength of 4.0 g / d or more, excellent heat resistance, and sufficient biodegradability. A filament can be obtained.

【0046】本発明のポリラクトンアミドマルチフィラ
メントは、添加剤、例えば、顏料、染料、耐熱剤、紫外
線吸収剤、酸化防止剤、結晶化抑制剤及び可塑剤などを
本発明の効果を阻害しない範囲内で含有することもでき
る。
The polylactone amide multifilament of the present invention contains additives such as a paste, a dye, a heat-resistant agent, an ultraviolet absorber, an antioxidant, a crystallization inhibitor and a plasticizer within a range that does not impair the effects of the present invention. It can also be contained within.

【0047】[0047]

【作用】本発明は、特定のポリマを用い、特定の冷却温
度で冷却し、かつ、特定条件で多段延伸を行うことが重
要であり、必要により、1段目延伸と2段目延伸との間
で特定条件の熱処理を行うことが好ましく、延伸終了後
特定条件の熱処理を行なうこの製法により、生分解性で
かつ高強度であって耐熱性も満足するという従来にない
優れたマルチフィラメントを得ることができる。
In the present invention, it is important that a specific polymer is used, cooled at a specific cooling temperature, and subjected to multistage stretching under specific conditions. If necessary, first stage stretching and second stage stretching are performed. It is preferable to perform heat treatment under specific conditions between the two, and this manufacturing method in which heat treatment under specific conditions is carried out after completion of drawing gives an unprecedented excellent multifilament that is biodegradable, has high strength, and satisfies heat resistance. be able to.

【0048】[0048]

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明する。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.

【0049】得られたポリラクトンアミドマルチフィラ
メントの物性は以下の測定法によって測定した。
The physical properties of the obtained polylactone amide multifilament were measured by the following measuring methods.

【0050】(A)直線引張強度及び結節強度: JI
S−L1017の方法によった。即ち、試料を綛状にと
り、20℃、65%RHの温湿度調節室で24時間放置
後、(株)オリエンテック社製“テンシロン”UTM−
4−100型引張試験機を用い、試長250mm、引張
速度300mm/分で測定する。
(A) Linear tensile strength and knot strength: JI
According to the method of S-L1017. That is, a sample is taken in the shape of a slab and left in a temperature / humidity control room at 20 ° C. and 65% RH for 24 hours, and then “TENSILON” UTM- manufactured by Orientec Co., Ltd.
Using a 4-100 type tensile tester, the test length is 250 mm and the tensile speed is 300 mm / min.

【0051】(B)耐熱性: 温度80℃のオーブン中
に30分綛状態で放置した後、20℃、65%RH温湿
度調節室で4hr放置後測定し、強力保持率の値で評価
する。強力保持率90%以上を耐熱性良好とする。
(B) Heat resistance: After being left in an oven at a temperature of 80 ° C. for 30 minutes in a drip state, it was left standing at 20 ° C. in a 65% RH temperature / humidity control room for 4 hours, and then measured, and the strength retention rate was evaluated. . A heat retention of 90% or more is considered good heat resistance.

【0052】(C)微生物分解性: 試料を土壌中に6
か月間埋めておいて取り出し、マルチフィラメントがそ
の形状を失っているかあるいは引張強度保持率が50%
以下の場合を微生物分解性が良好であるとする。
(C) Microbial degradability: 6 samples were placed in soil
It is buried for a month and taken out, and the multifilament has lost its shape or the tensile strength retention rate is 50%.
The following cases are considered to have good biodegradability.

【0053】(D)複屈折率:日本光学工業(株)製の
POH型偏光顕微鏡を用い、D線(単色光、Naラン
プ)を光源として通常のベレックコンペンセータ法によ
り求める。
(D) Birefringence: Determined by an ordinary Berek compensator method using a POH type polarizing microscope manufactured by Nippon Kogaku Co., Ltd. with a D line (monochromatic light, Na lamp) as a light source.

【0054】[実施例1〜6及び比較例1〜5]相対粘
度が1.0のポリラクトンアミド共重合体(共重合比
率:N6/ポリラクトン=50/50)(Tm:145
℃)をエクストルーダー型溶融紡糸機に供給し、紡糸温
度200℃で溶融紡出し、25℃の冷風(空気)で冷却
した。
Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 5 Polylactone amide copolymers having a relative viscosity of 1.0 (copolymerization ratio: N6 / polylactone = 50/50) (Tm: 145
C.) was fed to an extruder type melt spinning machine, melt spinning was carried out at a spinning temperature of 200.degree. C., and cooled by cold air (air) of 25.degree.

【0055】ついで油剤を付与した後、70m/分の速
度で回転する引取りロールで糸条速度を制御した後一旦
巻き取ることなく連続して延伸した。
Then, after applying the oil agent, the yarn speed was controlled by a take-up roll rotating at a speed of 70 m / min, and then continuous drawing was performed without once winding.

【0056】延伸は3対のネルソン型ロールによって2
段延伸した後、次のネルソンロール間で5%のリラック
スを与えて巻き取った。
Stretching is performed by 3 pairs of Nelson type rolls to 2
After the multi-stage drawing, 5% of relaxation was given between the following Nelson rolls and the film was wound up.

【0057】引取りロール温度は40℃とし、引取りロ
ールと70℃に加熱した第1延伸ロールとの間で延伸倍
率5.0倍で1段延伸を行い、続いて、第1延伸ロール
と100℃に加熱した第2延伸ロールとの間で、総合延
伸倍率が8.1倍となるような延伸倍率で延伸するとい
う2段延伸を行なった。
The take-up roll temperature was set at 40 ° C., one-stage drawing was performed between the take-up roll and the first drawing roll heated to 70 ° C. at a draw ratio of 5.0 times, and then the first drawing roll Two-stage stretching was performed between the second stretching roll heated to 100 ° C. and the stretching ratio such that the total stretching ratio was 8.1 times.

【0058】次のネルソンロールは、50℃とし、延伸
後の張力調整として使用した。
The next Nelson roll was heated to 50 ° C. and used for adjusting the tension after stretching.

【0059】得られたマルチフィラメントは、60フィ
ラメント、400dであり、引張強度が5.81g/
d、複屈折率が48.3×10-3であった。
The resulting multifilament was 60 filaments, 400d, and had a tensile strength of 5.81 g /
d, the birefringence was 48.3 × 10 −3 .

【0060】また製糸性が良好で耐熱性も良好、微生物
分解性も良好であった。
The yarn-forming property was good, the heat resistance was good, and the biodegradability was good.

【0061】ポリマ組成、ポリマ粘度、冷却温度、1段
目の延伸条件、2段目の延伸条件を表1〜2に示すよう
に変更した以外は上記同様に製糸してマルチフィラメン
トを製造した(実施例2〜6および比較例1〜5)。
Multifilaments were produced in the same manner as above except that the polymer composition, polymer viscosity, cooling temperature, first stage drawing conditions and second stage drawing conditions were changed as shown in Tables 1-2. Examples 2-6 and Comparative Examples 1-5).

【0062】表1に、実施例1〜6の条件を、表2に比
較例1〜5の条件をそれぞれ記載し、また、表3に実施
例1〜6及び比較例1〜5で得られたマルチフィラメン
トの物性を記載する。
The conditions of Examples 1 to 6 are shown in Table 1, the conditions of Comparative Examples 1 to 5 are shown in Table 2, and Table 3 shows the conditions of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 5. The physical properties of the multifilament are described below.

【0063】[0063]

【表1】 [Table 1]

【0064】[0064]

【表2】 [Table 2]

【0065】[0065]

【表3】 [Table 3]

【0066】[0066]

【発明の効果】本発明によれば、生分解性でありなが
ら、強度及びタフネス性が向上し、耐熱性にも優れ、一
般の産業資材用として実用に供することができる高強
度、耐熱性でかつ生分解性のポリラクトンアミドマルチ
フィラメントが提供できる。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, while being biodegradable, the strength and toughness are improved, the heat resistance is excellent, and the high strength and heat resistance that can be put to practical use for general industrial materials are provided. A biodegradable polylactone amide multifilament can be provided.

【0067】その結果、このポリラクトンアミドマルチ
フィラメントは、漁業資材、農業資材、一般産業資材用
として使用可能であって、しかも、使用後は微生物が存
在する環境下に放置しておけば一定期間後には分解され
るので、このマルチ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、廃棄マルチフィラメン
トの公害を防止することが可能となる。
As a result, this polylactone amide multifilament can be used for fishery materials, agricultural materials, and general industrial materials, and after use, if left in an environment where microorganisms are present for a certain period of time. Since it is decomposed later, use of this multifilament makes it possible to prevent pollution of the waste multifilament without requiring special waste treatment.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ポリアミド単位5〜80重量%とポリ
ラクトン単位20〜95重量%とからなるポリラクトン
アミド共重合体からなるマルチフィラメントであって、
融点(Tm)が90℃以上、かつ、直線引張強度が4.
0g/d以上であることを特徴とする高強度生分解性ポ
リラクトンアミドマルチフィラメント。
1. A multifilament comprising a polylactone amide copolymer comprising 5 to 80% by weight of a polyamide unit and 20 to 95% by weight of a polylactone unit,
3. Melting point (Tm) is 90 ° C. or higher, and linear tensile strength is 4.
High-strength biodegradable polylactone amide multifilament characterized by being 0 g / d or more.
【請求項2】 前記マルチフィラメントの複屈折率が
35×10-3以上であることを特徴とする請求項1記載
の高強度生分解性ポリラクトンアミドマルチフィラメン
ト。
2. The high-strength biodegradable polylactone amide multifilament according to claim 1, wherein the birefringence of the multifilament is 35 × 10 −3 or more.
【請求項3】 前記ポリラクトンアミド共重合体が、
ポリアミド単位10〜70重量%とポリラクトン単位3
0〜90重量%とからなる共重合体であることを特徴と
する請求項1または2記載の高強度生分解性ポリラクト
ンアミドマルチフィラメント。
3. The polylactone amide copolymer is
Polyamide unit 10 to 70% by weight and polylactone unit 3
The high-strength biodegradable polylactone amide multifilament according to claim 1 or 2, which is a copolymer composed of 0 to 90% by weight.
【請求項4】 ポリアミド単位5〜80重量%とポリ
ラクトン単位20〜95重量%とからなる共重合体で相
対粘度が0.5以上であるポリラクトンアミド共重合体
を溶融紡出し、60℃以下の不活性気体中で冷却した
後、多段延伸することを特徴とする高強度生分解性ポリ
ラクトンアミドマルチフィラメントの製造法。
4. A polylactone amide copolymer having a relative viscosity of 0.5 or more, which is a copolymer composed of 5 to 80% by weight of a polyamide unit and 20 to 95% by weight of a polylactone unit, is melt-spun and the temperature is 60 ° C. or lower. A method for producing a high-strength biodegradable polylactone amide multifilament, which comprises cooling in an inert gas as described above, and then performing multi-stage drawing.
【請求項5】 前記ポリラクトンアミド共重合体の相
対粘度が0.8〜3.0であることを特徴とする請求項
4記載の高強度生分解性ポリラクトンアミドモノフィラ
メントの製造法。
5. The method for producing a high-strength biodegradable polylactone amide monofilament according to claim 4, wherein the polylactone amide copolymer has a relative viscosity of 0.8 to 3.0.
【請求項6】 全延伸倍率の60〜85%の延伸倍率
で1段目延伸をし、かつ、全延伸倍率を、延伸後のマル
チフィラメントの複屈折率が35×10-3以上となる倍
率とすることを特徴とする請求項4または5記載の高強
度生分解性ポリラクトンアミドマルチフィラメントの製
造法。
6. The first stage drawing is carried out at a draw ratio of 60 to 85% of the total draw ratio, and the total draw ratio is such that the birefringence of the drawn multifilament is 35 × 10 −3 or more. The method for producing a high-strength biodegradable polylactone amide multifilament according to claim 4 or 5, wherein
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