JPH09291162A - 多孔質成形体及びその製造方法 - Google Patents

多孔質成形体及びその製造方法

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JPH09291162A
JPH09291162A JP12630096A JP12630096A JPH09291162A JP H09291162 A JPH09291162 A JP H09291162A JP 12630096 A JP12630096 A JP 12630096A JP 12630096 A JP12630096 A JP 12630096A JP H09291162 A JPH09291162 A JP H09291162A
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JP
Japan
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porous
polymer
stretching
film
polycaprolactone
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Application number
JP12630096A
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English (en)
Inventor
Norifumi Hirota
憲史 廣田
Teruyuki Yamada
輝之 山田
Jun Kamo
純 加茂
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Mitsubishi Rayon Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Publication date
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  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Biological Depolymerization Polymers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自然環境下での生分解性を有し、有害となる
ような残留成分のない多孔質成形体を提供する。 【解決手段】 脂肪族ポリエステル系重合体50〜90
重量%とポリカプロラクトン系重合体50〜10重量%
との重合体混合物からなり、微細孔を空孔率で10〜8
0体積%有する多孔質成形体、及びこれを脂肪族ポリエ
ステル系重合体とポリカプロラクトン系重合体との混合
物を賦形した後、この賦形物を延伸して多孔質化するこ
とにより得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自然環境下での生
分解性を有する多孔質成形体及びその製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来より、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン等のポリオレフィン系重合体に非相溶性物質を配合し
てフィルム化した後、延伸開孔して多孔質フィルムとす
る方法が知られ、また、この多孔質フィルム自体は、医
療材料、衛生材料、包装材料等種々の分野で用いられて
いる。しかしながら、従来知られているポリオレフィン
系多孔質フィルムをはじめとする多孔質成形体は、自然
環境下では分解されないため、廃棄物とされた場合、自
然環境面で大きな社会問題となっている。
【0003】自然環境下で分解される材料からなる多孔
質フィルムについては、特開平5−247245号公報
に提案されているが、フィルムの多孔質化剤として充填
剤を用いる必要があり、この充填剤が多孔質フィルム中
に残留し、充填剤の種類によっては、多孔質フィルムが
医療材料、衛生材料等の用途には用いることができない
という問題点がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、自然環境下
での生分解性を有し、人体にとって有害となるような残
留成分のない多孔質成形体を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、C2〜C10
脂肪族ジオールとC2〜C10の脂肪族ジカルボン酸との
縮合体である脂肪族ポリエステル系重合体50〜90重
量%とポリカプロラクトン系重合体50〜10重量%と
からなり、微細孔を空孔率で10〜80体積%有するこ
とを特徴とする多孔質成形体、
【0006】及び、C2〜C10の脂肪族ジオールとC2
10の脂肪族ジカルボン酸との縮合体である脂肪族ポリ
エステル系重合体50〜90重量%とポリカプロラクト
ン系重合体50〜10重量%との混合物を賦形した後、
延伸して多孔質化することを特徴とする多孔質成形体の
製造方法、にある。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の多孔質成形体を構成する
脂肪族ポリエステル系重合体は、C2〜C10の脂肪族ジ
オールとC2〜C10の脂肪族ジカルボン酸との縮合体で
あり、その構造中にC2〜C10の脂肪族ジオールユニッ
トとC2〜C10の脂肪族ジカルボン酸ユニットとを含む
重合体である。好ましい脂肪族ポリエステル系重合体と
しては、原料としてエチレングリコール及び1,4−ブ
タンジオールから選ばれる脂肪族ジオールと、コハク酸
及びアジピン酸から選ばれる脂肪族ジカルボン酸を用い
て得たポリエステルまたは共重合ポリエステル或いはこ
れらのブレンド重合体等が挙げられる。
【0008】また、脂肪族ポリエステル系重合体と共に
多孔質成形体を構成するポリカプロラクトン系重合体
は、その構造中にε−カプロラクトンの開環重合に起因
するモノマーユニットを含む重合体である。ポリカプロ
ラクトン系重合体としては、例えばポリカプロラクト
ン、ε−カプロラクトンと他のラクトンとの共重合体、
ε−カプロラクトンとヒドロキシ酸との共重合体、ε−
カプロラクトンとジカルボン酸とジオールとの共重合体
或いはこれらのブレンド重合体等が挙げられる。
【0009】本発明の多孔質成形体は、微細孔の多孔質
構造を呈するものであり、この多孔質成形体中に微細孔
を空孔率で10〜80体積%有する。多孔質成形体中の
微細孔の空孔率を10体積%以上とすることにより、そ
の分離特性が良好となり、また、自然環境下での分解性
が良好となる。また、微細孔の空孔率を80体積%以下
とすることにより、リークがなく、機械的物性も良好で
ある。特に微細孔が空孔率で10〜80体積%の範囲の
多孔質成形体が医療材料、衛生材料等としての適性を備
える。
【0010】微細孔の形状は、円形状、楕円形状、スリ
ット状等いずれの形状であってもよいが、微細孔の形成
が成形物の延伸開孔法により容易に形成しうることから
スリット状であることが好ましい。また、微細孔の大き
さは、特に限定されないが、径が0.01〜5000μ
mであり、微細孔がスリット状微細孔である場合は、機
械的強度の保持の面から平均長さ/平均幅比が3以上の
スリット状をなし、平均長さが0.05〜5000μ
m、平均幅が0.01〜1000μmであることが好ま
しい。
【0011】微細孔は、多孔質成形体において、それぞ
れ独立して存在していてもよく、また微細孔の一部また
は全部が互いに連通していてもよいが、複数の微細孔の
うちの少なくとも一部が成形体の表面に開口することが
好ましい。特に多孔質成形体がフィルム、膜等の形状で
ある場合は、微細孔が、厚み方向に重なり合って三次元
網目構造をなし、またさらに成形体の一表面から他表面
に連通して開口していることが好ましい。
【0012】本発明の多孔質成形体は、繊維状、中空糸
状、膜状、フィルム状、シート状等任意の形状であって
よく、また、不織布、織編物、フィルム、シート等の成
形体上に形成されたものであってもよい。本発明の多孔
質成形体は、その構成及び形態から、自然環境下での生
分解性を有し、また、通気性、透湿性にも優れているた
め、包装材料、湿気透過性材料、精密濾過膜、医療材料
等として有効に利用できる。
【0013】次に、本発明の多孔質成形体を製造する方
法について説明する。本発明の方法は、前述の脂肪族ポ
リエステル系重合体とポリカプロラクトン系重合体との
混合物を所定の形状に賦形した後、延伸により開孔して
多孔質化することを骨子とする。脂肪族ポリエステル系
重合体及びポリカプロラクトン系重合体としては、先に
例示したような重合体が用いられる。
【0014】脂肪族ポリエステル系重合体とポリカプロ
ラクトン系重合体との混合物を賦形すると、脂肪族ポリ
エステル系重合体を海成分、ポリカプロラクトン系重合
体を島成分として両成分が相分離した海島構造を有する
賦形物が得られ、この賦形物が延伸開孔により多孔質成
形体となる。海島構造の発達した賦形物を得るには、脂
肪族ポリエステル系重合体50〜90重量%、ポリカプ
ロラクトン系重合体50〜10重量%の割合の混合物を
用いる。ポリカプロラクトン系重合体含量が50重量%
を超えると、賦形したときに、安定な海島構造の賦形物
とならず、この賦形物を延伸しても均一な微細孔を有す
る多孔質成形体の形成が困難であり、ポリカプロラクト
ン系重合体含量が10重量%未満では、賦形したとき
に、賦形物に海島構造が発現されず、延伸による多孔質
化が困難となる。
【0015】脂肪族ポリエステル系重合体とポリカプロ
ラクトン系重合体とは、任意の公知の方法で混合するこ
とができ、例えば、脂肪族ポリエステル系重合体とポリ
カプロラクトン系重合体とを共通の溶媒に溶解して溶液
状態で混合する方法、一軸或いは二軸のスクリュー型混
練機により両重合体を溶融混練する方法等の方法を用い
ることができる。脂肪族ポリエステル系重合体とポリカ
プロラクトン系重合体との混合物は、公知の方法により
所定の形状に賦形する。また一旦混合物をペレット状に
賦形した後、さらに所定の形状に賦形してもよい。
【0016】繊維状、中空糸状に賦形する場合は、溶融
紡糸法、湿式紡糸法、乾式紡糸法等により賦形すること
ができ、脂肪族ポリエステル系重合体とポリカプロラク
トン系重合体との溶融混合物をノズルから吐出し、ドラ
フト比1〜400、好ましくは1〜200で巻き取る方
法を用いるのがよい。このときドラフト比が1未満で
は、糸状賦形物として安定して巻き取ることが困難であ
り、ドラフト比が400を超えると、賦形物の配向が進
みすぎ、後に行う賦形物の延伸による開孔が困難とな
る。
【0017】前記重合体混合物を膜状、フィルム状、シ
ート状に賦形する場合は、混合物をTダイより溶融押し
出し成形する方法や、圧縮成形法、キャスト成形法等に
より賦形することができる。
【0018】賦形物を溶融賦形法により得る場合、溶融
賦形温度は、用いる脂肪族ポリエステル系重合体及びポ
リカプロラクトン系重合体のうちの最も高い重合体の融
点以上の温度とすることが好ましく、これより低い温度
では、溶融物の粘度が高くなり、その目的形状への賦形
が困難となる。
【0019】本発明の方法においては、賦形後、必要に
応じ適宜アニール処理した後、賦形物を延伸することに
より賦形物に開孔を生じさせて多孔質化する。この延伸
により多孔質化する方法は、一般に延伸開孔法といわれ
ているものである。延伸は、賦形物が、繊維状、中空糸
状であれば、繊維軸方向に、膜状、フィルム状、シート
状であれば、厚み方向とは垂直方向に、それぞれ行う。
【0020】賦形物の延伸により、賦形物には微細孔が
形成する。特に、賦形物が脂肪族ポリエステル系重合体
とポリカプロラクトン系重合体とからなる場合、その延
伸によって賦形物中の島成分であるポリカプロラクトン
系重合体が溶融して変形し、海成分の脂肪族ポリエステ
ル系重合体が延伸とともに分子鎖が引き伸ばされてフィ
ブリル状になり、フィブリル相互間に微細孔を形成して
多孔質化する。
【0021】本発明の多孔質成形体は、脂肪族ポリエス
テル系重合体からなるフィブリルとフィブリルにて形成
される微細孔は、ともにその長手方向が延伸方向と同一
方向に配向し、賦形物の延伸による多孔質化において
は、微細孔はスリット状微細孔となる。本発明の方法に
よれば、賦形物が、繊維状、中空糸状である場合には、
フィブリルと微細孔の長手方向が繊維軸方向に配向した
多孔質成形体が得られ、膜状、フィルム状、シート状で
ある場合には、フィブリルと微細孔が賦形物の延伸軸方
向に配向し、成形体の厚み方向に積層した構造の多孔質
成形体が得られる。
【0022】スリット状微細孔の大きさ及び空孔率は、
賦形物中に分散する島成分であるポリカプロラクトン系
重合体の粒径とその含量及び賦形物の延伸量に依存す
る。従って、微細孔の大きさ、空孔率を所望のものとす
るには、主としてポリカプロラクトン系重合体の含量と
賦形物の延伸量により制御する。
【0023】賦形物の延伸方法は、特に限定されない
が、例えば、賦形物が繊維状、中空糸状であれば、延伸
機によりローラー間で延伸を連続的に行ってもよいし、
2段以上の多段方式で行ってもよく、またゾーン延伸、
ゾーン延伸と多段延伸の組み合わせ、或いはバッチ延伸
によってもよい。また賦形物が膜状、フィルム状、シー
ト状であれば、一軸延伸でもよいし、二軸延伸によって
もよい。
【0024】延伸温度は、特に限定されないが、20℃
未満では、賦形物を高倍率に延伸することが困難であ
り、20℃以上、脂肪族ポリエステル系重合体の融点以
下の温度で行うことが好ましい。延伸倍率は、好ましく
は2〜10倍、より好ましくは2〜9倍とする。延伸倍
率が2倍未満では、成形体中に形成される微細孔が少な
く空孔率10体積%未満のものとなり、延伸倍率が10
倍を超えると、得られる多孔質成型体に破断が生じ易く
なる。本発明の方法においては、延伸温度が20℃以
上、脂肪族ポリエステル系重合体の融点以下の温度で、
延伸倍率が2〜10倍の範囲で延伸することにより、平
均長さ/平均幅比が3以上のスリット状微細孔をなし、
微細孔が互いに連通し、かつその一部が成形体表面に開
口する微細孔を10〜80体積%の空孔率で有する多孔
質成形体を得ることができる。
【0025】賦形物の延伸後、必要に応じ、得られた多
孔質成形体に、延伸時の温度以上の温度で熱セットを施
す。
【0026】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。
【0027】(実施例1)ビオレーノ#1010(昭和
高分子(株)製、1,4−ブタンジオールとコハク酸か
らなるポリエステル、融点(Tm)=114℃)70重
量部及びポリカプロラクトン(ダイセル化学工業(株)
製、PLACCEL H−7、Tm=60℃、ガラス転
移点温度(Tg)=−60℃)30重量部を二軸押出機
を用いて混練押し出し、ペレットとした。このペレット
を用い、Tダイ温度160℃でTダイキャストフィルム
を作製した。得られたフィルムをMD方向に80℃で延
伸倍率4倍に延伸し、85℃で3分間定長で熱セットを
行い多孔質フィルムを得た。
【0028】得られた多孔質フィルムは、膜厚47μm
であり、フィルム表面を走査型電子顕微鏡(SEM)で
観察した結果、平均長さ7μm、平均幅0.7μmのス
リット状微細孔が厚み方向とは垂直な方向に配向し、微
細孔は相互に連通して表面に開口し、厚み方向にほぼ均
一な構造を有することが確認された。図1に、フィルム
表面のSEM写真(倍率5000倍)を示す。また、こ
の多孔質フィルムの空孔率は52体積%、空気透過速度
は2.8×107μm・l/m2・hr・0.5kg・c
-2であり、バブルポイント法により求めた最大孔径は
0.7μm、エアーフロー法により求めた平均孔径は
0.5μm、水透過速度は9.0×102μm・l/m2
・hr・mmHgであった。
【0029】(実施例2)実施例1で作製したものと同
じペレットを用い、160℃で溶融紡糸して未延伸糸を
得た。この未延伸糸を90℃で延伸倍率4倍に延伸し、
95℃で3分間定長で熱セットを行い多孔質繊維を得
た。
【0030】得られた多孔質繊維の表面をSEMで観察
した結果、平均長さ6μm、平均幅0.6μmのスリッ
ト状微細孔が繊維軸方向に配向し繊維表面に開口してい
ることが確認された。図2に、繊維表面のSEM写真
(倍率5000倍)を示す。また、この多孔質繊維の空
孔率は35体積%であった。
【0031】(実施例3〜5)ビオレーノ#1010
(昭和高分子(株)製、1,4−ブタンジオールとコハ
ク酸からなるポリエステル、Tm=114℃)80重量
部及びポリカプロラクトン(ダイセル化学工業(株)
製、PLACCEL H−7、Tm=60℃、Tg=−
60℃)20重量部を混合し、クロロホルム700重量
部に溶解し、ガラス基板上に延展してキャストフィルム
とした。乾燥後、基板から剥離したキャストフィルムを
表1に示す条件で延伸し、延伸温度+5℃で3分間定長
で熱セットを行い多孔質フィルムを得た。
【0032】得られた多孔質フィルムの表面をSEMで
観察した結果、図3〜図5のSEM写真(倍率5000
倍)に示すようにスリット状微細孔が形成されているこ
とが確認された。また、得られた多孔質フィルムの空孔
率を表1に示した。
【0033】
【表1】
【0034】
【発明の効果】本発明の多孔質成形体は、自然環境下で
の生分解性を有し、また、通気性、透湿性にも優れてお
り、有害となるような残留成分がないことから、医療材
料、衛生材料、包装材料、分離材料等に好ましく用いら
れる。また本発明の方法によれば、用いる重合体混合物
中のポリカプロラクトン系重合体の含量と賦形物の延伸
量を調節することにより微細孔の大きさ及び空孔率が制
御された多孔質成形体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1で得られたフィルム表面のSEM写真
(倍率5000倍)である。
【図2】実施例2で得られた繊維表面のSEM写真(倍
率5000倍)である。
【図3】実施例3で得られたフィルム表面のSEM写真
(倍率5000倍)である。
【図4】実施例4で得られたフィルム表面のSEM写真
(倍率5000倍)である。
【図5】実施例5で得られたフィルム表面のSEM写真
(倍率5000倍)である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 C2〜C10の脂肪族ジオールとC2〜C10
    の脂肪族ジカルボン酸との縮合体である脂肪族ポリエス
    テル系重合体50〜90重量%とポリカプロラクトン系
    重合体50〜10重量%とからなり、微細孔を空孔率で
    10〜80体積%有することを特徴とする多孔質成形
    体。
  2. 【請求項2】 微細孔の形状が、スリット状微細孔であ
    る請求項1記載の多孔質成形体。
  3. 【請求項3】 スリット状微細孔が、平均長さ/平均幅
    比が3以上のスリット状をなし、その少なくとも一部が
    表面に開口する微細孔である請求項2記載の多孔質成形
    体。
  4. 【請求項4】 C2〜C10の脂肪族ジオールとC2〜C10
    の脂肪族ジカルボン酸との縮合体である脂肪族ポリエス
    テル系重合体50〜90重量%とポリカプロラクトン系
    重合体50〜10重量%との混合物を賦形した後、延伸
    して多孔質化することを特徴とする多孔質成形体の製造
    方法。
JP12630096A 1996-04-24 1996-04-24 多孔質成形体及びその製造方法 Pending JPH09291162A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009538940A (ja) * 2006-06-02 2009-11-12 アイトゲノシッシェ テヒニッシェ ホッホシューレ チューリヒ 生体適合性ブロック−コポリマーを含む多孔質膜

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JP2009538940A (ja) * 2006-06-02 2009-11-12 アイトゲノシッシェ テヒニッシェ ホッホシューレ チューリヒ 生体適合性ブロック−コポリマーを含む多孔質膜

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