JPH10102323A - 生分解性複合モノフィラメントおよびその用途 - Google Patents
生分解性複合モノフィラメントおよびその用途Info
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- JPH10102323A JPH10102323A JP25565496A JP25565496A JPH10102323A JP H10102323 A JPH10102323 A JP H10102323A JP 25565496 A JP25565496 A JP 25565496A JP 25565496 A JP25565496 A JP 25565496A JP H10102323 A JPH10102323 A JP H10102323A
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Abstract
する繊維としての生分解性と力学的性質が均衡して優れ
たモノフィラメント、およびこのモノフィラメントから
なる水産資材、特に釣糸を提供する。 【解決手段】 本発明の生分解性複合モノフィラメン
トは、融点が70℃以上であるポリアルキレンジカルボ
キシレート類の少なくとも一種を芯成分とし、ポリ乳
酸、ポリ乳酸の共重合ポリマー、およびポリ(β−ヒド
ロキシアルカノエート)類から選ばれた少なくとも一種
を鞘成分とすることを特徴とし、前記芯成分/鞘成分の
重量比が、95/5〜40/60の範囲にあることが好
ましい。また、本発明の生分解性モノフィラメントは、
各種水産資材、特に釣糸の用途に好適であり、なかでも
本発明の生分解性モノフィラメントからなる釣糸は、優
れた生分解性と共に、引張強度4.0g/d以上、結節
強度3.0g/d以上という優れた力学的性質を発揮す
る。
Description
性質が均衡して優れたモノフィラメント、およびこのモ
ノフィラメントからなる水産資材、特に釣糸に関するも
のである。
るモノフィラメント素材としては、その力学的な要求特
性から、主としてポリアミド、ポリエステル、ポリオレ
フィンおよびポリ弗化ビニリデンなどの合成樹脂が用い
られてきた。
水産資材用モノフィラメントは、自然の環境下ではほと
んど分解しないため、使用後に捨てられたり、放置され
た場合には、そのまま半永久的に自然界に残存すること
になり、環境衛生上大きな問題となっていた。
底に林立していたり、またこれらの廃棄釣糸や切断釣糸
が鳥や海洋生物に絡み付いて、殺傷したりする事態が頻
発しており、環境保護および自然保護の両面よりその改
善が強く望まれていた。
や微生物により生分解して自然消滅する釣糸、漁網、海
苔網などの水産資材、あるいは各種産業資材用途に使用
する生分解性繊維に関する開発が盛んになっている。
解性ポリマーとしては、ポリブチレンサクシネートを代
表とするポリアルキレンサクシネート類、ポリ−3−ヒ
ドロキシブチレートを代表とするポリ(β−ヒドロキシ
アルカノエート)類、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、お
よびポリ−ε−カプロラクトンなどが知られているが、
それぞれのポリマー単独では、生分解性と繊維としての
力学的な性能の両方を満足することが難しいことから、
最近では異種のポリマーを組合せて複合化した繊維の検
討が行われており、具体的には(A)高融点ポリマーと
低融点ポリマーを組合せた芯鞘複合繊維(特開平6−2
07324号公報、特開平6−248516号公報)、
(B)鞘部を難分解性ポリエステル、芯部を鞘部より2
倍以上の劣化速度を有する易分解性ポリエステルとする
芯鞘複合繊維(特開平7−305234号公報)、およ
び(C)芯成分としてポリヒドロキシアルカノエートま
たはその共重合体を、鞘成分としてポリエチレンサクシ
ネートやポリブチレンサクシネートなどのポリアルキレ
ンジカルボキシレート類を用いた芯鞘複合繊維(特開平
7−324227号公報)などがすでに提案されてい
る。
は、生分解性と熱接着性を重視したものであり、水産資
材あるいは各種産業資材用途に使用する繊維としては、
力学的な性能が不満足なものであった。
繊維は、生分解速度の制御を主題としたものであり、や
はり、十分な力学的な性能を満足しているとは言い難い
ものであった。
いずれも繊維としての十分な力学的性能と、特に水産資
材用途としての十分な生分解性能を兼ね備えたものでは
なく、その改良が望まれているのが実状であった。
来技術における問題点の解決を課題として検討した結
果、達成されたものである。
るいは各種産業資材用途に使用する繊維としての生分解
性と力学的性質が均衡して優れたモノフィラメント、お
よびこのモノフィラメントからなる水産資材、特に釣糸
を提供することにある。
めに、本発明の生分解性複合モノフィラメントは、融点
が70℃以上であるポリアルキレンジカルボキシレート
類の少なくとも一種を芯成分とし、ポリ乳酸、ポリ乳酸
の共重合ポリマー、およびポリ(β−ヒドロキシアルカ
ノエート)類から選ばれた少なくとも一種を鞘成分とす
ることを特徴とし、前記芯成分/鞘成分の重量比が、9
5/5〜40/60の範囲にあることが好ましい。
は、各種水産資材、特に釣糸の用途に好適であり、なか
でも本発明の生分解性モノフィラメントからなる釣糸
は、優れた生分解性と共に、引張強度4.0g/d以
上、結節強度3.0g/d以上という優れた力学的性質
を発揮する。
する。
芯成分を構成する融点が70℃以上であるポリアルキレ
ンジカルボキシレート類としては、ポリブチレンサクシ
ネート、ポリエチレンサクシネート、およびポリブチレ
ン(サクシネート/アジペート)などが挙げられ、これ
らは単独または2種以上を組合わせたブレンドの形で用
いることができる。なお、ポリアルキレンジカルボキシ
レート類はこれらのみに限定されるものではない。
ントの鞘成分を構成するポリ乳酸としてはポリ−L−乳
酸および/またはポリ−D−乳酸が、ポリ乳酸の共重合
ポリマーとしてはL−乳酸/D−乳酸/ラセミ体乳酸の
混合物をモノマーとする共重合ポリマーなどが挙げられ
るが、これに限定されるものではない。
ロキシアルカノエート)類としては、ポリ−3−ヒドロ
キシブチレート、ポリ−3−ヒドロキシバリレート、お
よびポリ−3−ヒドロキシ(ブチレート/バリレート)
などが挙げられるが、これに限定されるものではない。
は、例えば顔料、染料、耐光剤、紫外線吸収剤、酸化防
止剤、結晶化抑制剤、および可塑剤などの各種添加剤
を、目的とする性能を疎外しない範囲で、その重合工
程、重合後あるいは紡糸直前に添加することができる。
業資材用途に使用される繊維としての十分な力学的性能
と生分解性とを均衡に兼備したをモノフィラメントを得
ることであるが、ここでその力学的性能と生分解性につ
いて説明すれば次のとおりである。
的性能とは、特に耐摩耗性と耐疲労性である。もちろ
ん、ある程度の引張強さなどの基本的な性能は必要であ
るが、さらにこの耐摩耗性と耐疲労性を兼ね備えること
が、水産資材あるいは各種産業資材用途に使用される繊
維として必要な条件である。
は、ポリアルキレンジカルボキシレート類、ポリ(β−
ヒドロキシアルカノエート)類、ポリ乳酸、ポリグリコ
ール酸、およびポリ−ε−カプロラクトンなどが存在す
るが、それぞれのポリマー単独で造られた繊維では、こ
の耐摩耗性と耐疲労性の両方を併せて具備することが困
難であった。例えば、ポリアルキレンジカルボキシレー
ト類を代表するポリブチレンサクシネート(曲げ弾性率
0.7GPa)から造られた繊維は、耐疲労性に優れる
が耐摩耗性に劣り、ポリ乳酸(曲げ弾性率3.3GP
a)またはポリ(β−ヒドロキシアルカノエート)類を
代表するポリ−3−ヒドロキシ(ブチレート/バリレー
ト)(曲げ弾性率2.7GPa)から造られた繊維は、
耐摩耗性に優れるが耐疲労性に劣るといった具合に、一
般的に二律背反的な面があった。
る繊維を造ることを目的に鋭意検討した結果、比較的曲
げ弾性率の低いポリアルキレンジカルボキシレート類を
芯成分とし、比較的曲げ弾性率の高いポリ乳酸、ポリ
(β−ヒドロキシアルカノエート)類を鞘成分とした複
合モノフィラメントとすることによって、耐摩耗性と耐
疲労性が共に優れた繊維が得られることを見出したので
ある。
5/5〜40/60の範囲とした複合モノフィラメント
は、強度が高く、釣糸として使用した場合のチヂレ難さ
についても良好であることから、水産資材用途、取り分
け釣糸としてきわめて優れている。
については客観的な評価がなかなか難しい面があるが、
一般的には自然環境下(たとえば土壌中)3〜6か月程
度で引張強力が50%以下に低下、あるいは形状消失す
ることが理想的である。生分解性を制御する手法として
は、鞘成分を比較的分解速度の遅いポリマー、芯成分を
鞘成分より分解速度の速いポリマーとした芯鞘複合繊維
の技術(特開平7−305234号公報および特開平7
−324277号公報)が既に知られているが、本発明
の生分解性複合モノフィラメントは、むしろ逆に鞘成分
が比較的分解速度が速いポリマー、芯成分が比較的分解
速度が遅いポリマーで構成されており、その点で従来技
術とは技術思想が異なる。
られた複合モノフィラメントは、生分解性に優れると共
に、従来技術に比較して、引張強度、結節強度、耐摩耗
性および耐疲労性などの力学的性質が格段にすぐれ、釣
糸に代表される水産資材用としてきわめて有用であるこ
とが判明したのである。
は、以下に説明する方法により効率的に製造することが
できる。
を溶融紡糸するに際しては、芯鞘複合用押出紡糸機を用
いる通常の条件を採用することができ、ポリマー温度1
70〜240℃、押出圧力10〜500Kg/cm3 、
口金孔径0.1〜5mm、紡糸速度0.3〜100m/
分などの条件を適宜選択することができる。
ゾーンを通過した後、冷却浴中で冷却されるが、ここで
冷却媒体としてはポリマーに不活性な液体、通常は水が
用いられる。また、冷却温度は60℃以下である必要が
あり、それを越える温度で冷却する場合には、次の延伸
工程での延伸性が阻害される場合がある。
き1段目の延伸工程に送られるが、延伸および熱固定の
雰囲気(浴)としては、ポリエチレングリコール、グリ
セリンおよびシリコーンオイルなどの加熱した熱媒体、
乾熱気体浴、および温水浴などが用いられる。
の延伸を2.5〜5.0倍の倍率に設定し、その後全延
伸倍率が6.0倍以上となる延伸倍率で2段目または2
〜3段目の多段延伸を行う。
満、および6.0以上では次工程での糸切れが発生しや
すくなるため好ましくない。
られるモノフィラメントの引張強度、結節強度が低くな
るため好ましくない。
除去することなどを目的として、適度な定長、弛緩熱処
理を行うこともできる。
複合モノフィラメントは、強度、耐摩耗性、耐疲労性な
ど繊維としての力学的性能と、適度な生分解性(土壌中
3〜6か月で引張強力が50%以下に低下、あるいは形
状消失する)を兼備していることから、各種産業資材用
途、なかでも釣糸、漁網、生簀網などの水産資材用途、
取り分け釣糸としてきわめて有用である。
明するが、実施例におけるモノフィラメントの評価は以
下の方法に準じて行った。
1013の規定に準じて測定した。 (2)チヂレ難さ:スピニングリールにモノフィラメン
トを50m巻いて、実際にルアーフィッシングを3時間
行った後のモノフィラメントのチヂレ具合を目視で相対
評価した結果を、下記の基準で示した。 ○ チヂレがほとんどない △ チヂレがややある × チヂレがひどい。 (3)耐摩耗性:直径50mmの回転体表面に#320
のサンドペーパーを巻つきけて、これを毎分180回転
で回転させる。一方モノフィラメントに1/20デニー
ルの荷重をかけて垂直にたらし、これを前記回転体に対
し90°の角度で接触させ、モノフィラメントが切断す
るまでの回転数(回)を測定した。試験回数は5回と
し、その平均値で示した。回数が多いほど耐摩耗性が優
れている。 (4)耐疲労性:屈曲疲労試験機(TOYOSEIKI
社製)用いて測定した。すなわち、試長8cmのモノフ
ィラメントの一端側に500gの荷重をかけ、他端側に
チャックを振角度220°、回転数180回/分の条件
で振子運動させた場合に、モノフィラメントが切断する
までの運動回数を測定した。試験回数は5回とし、その
平均値で示した。回数が多いほど耐屈曲疲労性が優れて
いる。
放置して取り出し、モノフィラメントがその形状を消失
しているか、引張強力保持率が50%以下になるものを
「良好」、生分解性を示すがそこまで至らないものを
「やや遅い」と評価した。
(MI:1.0g/10分、融点:114℃…ポリマー
A1)を芯成分(80重量部)とし、ポリ−L−乳酸
(MI:1.5g/10分、融点:175℃…ポリマー
B1)を鞘成分(20重量部)として、エクストルーダ
ー型複合紡糸機で230℃で溶融し、孔径1.5mmの
口金を通して紡糸し、さらに20℃の水浴中で冷却し
た。
延伸浴中で4.5倍(E1)に延伸し、引続いて85℃
の2段目乾熱浴中で2.13倍(E2)に延伸し、全延
伸倍率(E1×E2)が9.6倍のモノフィラメントを
得た。
0.9倍で通過させ熱処理を施すことにより、直径0.
22mmのモノフィラメントを得た。
/アジペート)(MI:1.5g/10分、融点:95
℃…ポリマーA2)を芯成分(80重量部)とし、ポリ
−3−ヒドロキシ(ブチレート/バリレート)(MI:
8g/10分、融点:162℃…ポリマーB2)を鞘成
分(20重量部)として、実施例1と同様に溶融紡糸、
冷却し未延伸糸を得た。
延伸浴中で3.7倍(E1)に延伸し、引続いて95℃
の2段目乾熱浴中で2.22倍(E2)に延伸し、全延
伸倍率(E1×E2)が10.0倍のモノフィラメント
を得た。
9倍で通過させ熱処理を施すことにより、0.22mm
のモノフィラメントを得た。
1を芯成分(70重量部)とし、実施例1で用いたポリ
マーB1(15重量部)と実施例2で用いたポリマーB
2(15重量部)のブレンドポリマーを鞘成分として、
実施例1と同様に溶融紡糸、冷却し未延伸糸を得た。
延伸浴中で4.3倍(E1)に延伸し、引続いて90℃
の2段目延伸浴中で2.18倍(E2)に延伸し、全延
伸倍率(E1×E2)が9.4倍のモノフィラメントを
得た。
9倍で通過させるつ処理を施すことにより、直径0.2
2mmのモノフィラメントを得た。
1単独とした以外は、実施例1と同一の製法で直径0.
22mmのモノフィラメントを得た。
1単独とした以外は、実施例1と同一の製法で直径0.
22mmのモノフィラメントを得た。
2単独とした以外は、実施例2と同一の製法で直径0.
22mmのモノフィラメントを得た。
1を芯成分(80重量部)とし、ポリマーA1を鞘成分
(20重量部)とした以外は、実施例1と同一の製法で
直径0.22mmのモノフィラメントを得た。
2を芯成分(80重量部)とし、ポリマーA2を鞘成分
(20重量部)とした以外は、実施例2と同一の製法で
直径0.22mmのモノフィラメントを得た。
ポリマーA2の比率を97重量部とし、鞘成分のポリマ
ーB2の比率を3重量部とした以外は、実施例2と同一
の製法で直径0.22mmのモノフィラメントを得た。
ポリマーA1の比率を30重量部とし、鞘成分のポリマ
ーB1の比率を70重量部とした以外は、実施例1と同
一の製法で直径0.22mmのモノフィラメントを得
た。
られた各モノフィラメントについて、モノフィラメント
としての上記各特性を評価した結果を表1に併せて示
す。
るポリアルキレンジカルボキシレート類を芯成分とし、
ポリ乳酸およびそれの共重合ポリマー、ポリ(β−ヒド
ロキシアルカノエート)類から選ばれた少なくとも一種
を鞘成分とし、取り分け芯成分と鞘成分の重量比が95
/5〜40/60の範囲にある本発明のモノフィラメン
ト(実施例1〜3)は、繊維としての優れた力学的性能
と生分解性を兼ね備えたものであり、生分解性モノフィ
ラメントとしての要求性能を理想的に満たすものであ
る。
を実際に釣糸として使用した場合には、使用後のチヂレ
もほとんどなく、釣糸としてきわめて良好であった。
類、ポリ乳酸、ポリ(β−ヒドロキシアルカノエート)
類をそれぞれ単独に用いたモノフィラメント(比較例1
〜3)、およびポリ乳酸およびそれの共重合ポリマー、
ポリ(β−ヒドロキシアルカノエート)類から選ばれた
少なくとも一種を芯成分とし、融点が70℃以上である
ポリアルキレンジカルボキシレート類を鞘成分とした、
本発明とは芯/鞘成分を逆転した複合モノフィラメント
(比較例4、5)は、強度、耐摩耗性、耐疲労性、生分
解性のいずれかが劣り、水産資材用途における要求性能
を満足するものではなかった。
鞘成分の重量比が95/5〜40/60の範囲から外れ
た複合モノフィラメント(比較例6、7)は、本発明が
目的とする効果を充分に満たすものではなかった。
複合モノフィラメントは、繊維としての力学的性能およ
び生分解性が均衡に優れていることから、環境、自然保
護の両面から改善が強く望まれている各種産業資材用
途、中でも水産資材用途、取り分け釣糸用途のモノフィ
ラメントとしての要求性能を十分に満たすものである。
Claims (7)
- 【請求項1】 融点が70℃以上であるポリアルキレ
ンジカルボキシレート類の少なくとも一種を芯成分と
し、ポリ乳酸、ポリ乳酸の共重合ポリマー、およびポリ
(β−ヒドロキシアルカノエート)類から選ばれた少な
くとも一種を鞘成分とすることを特徴とする生分解性複
合モノフィラメント。 - 【請求項2】 芯成分/鞘成分の重量比が、95/5
〜40/60の範囲にあることを特徴とする請求項1記
載の生分解性複合モノフィラメント。 - 【請求項3】 融点が70℃以上であるポリアルキレ
ンジカルボキシレート類が、ポリブチレンサクシネー
ト、ポリエチレンサクシネート、およびポリブチレン
(サクシネート/アジペート)から選ばれた少なくとも
一種であることを特徴とする請求項1または2記載の生
分解性複合モノフィラメント。 - 【請求項4】 ポリ乳酸がポリ−L−乳酸および/ま
たはポリ−D−乳酸であり、ポリ乳酸の共重合ポリマー
がL−乳酸/D−乳酸/ラセミ体乳酸の混合物をモノマ
ーとする共重合ポリマーであることを特徴とする請求項
1または2記載の生分解性複合モノフィラメント。 - 【請求項5】 ポリ(β−ヒドロキシアルカノエー
ト)類が、ポリ−3−ヒドロキシブチレート、ポリ−3
−ヒドロキシバリレート、およびポリ−3−ヒドロキシ
(ブチレート/バリレート)から選ばれた少なくとも一
種であることを特徴とする請求項1または2記載の生分
解性複合モノフィラメント。 - 【請求項6】 請求項1〜5記載の生分解性複合モノ
フィラメントからなることを特徴とする水産資材。 - 【請求項7】 請求項1〜5記載の生分解性複合モノ
フィラメントからなり、引張強度4.0g/d以上、結
節強度3.0g/d以上であることを特徴とする釣糸。
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JP25565496A JP3906349B2 (ja) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | 生分解性複合モノフィラメントおよびその用途 |
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