JPH03199411A

JPH03199411A - 光分解性モノフイラメントとその製造法

Info

Publication number: JPH03199411A
Application number: JP33977389A
Authority: JP
Inventors: Masatsugu Mochizuki; 政嗣望月; Yoshihiro Kan; 冠　喜博; Sadami Nanjo; 南城　定美; Yoichi Matsuda; 洋一松田; Masatoshi Ko; 興　正利; Junichi Hakozaki; 箱崎　順一
Original assignee: Unitika Ltd; Nippon Unicar Co Ltd
Current assignee: NUC Corp; Unitika Ltd
Priority date: 1989-12-27
Filing date: 1989-12-27
Publication date: 1991-08-30

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、変性ポリエチレンからなる光分解性モノフィ
ラメントとその製造法に関するものである。

（従来の技術）従来、漁網、釣り糸、農業用ネット等に用いられる産業
資材用モノフィラメントとしては１強度及び耐候性の優
れたものが要求されており、主としてポリアミド、ポリ
エステル、ビニロン、ポリオレフィン及びこれらに必要
に応じて耐光剤を配合したもの等からなるものが使用さ
れている。したがって、これらのモノフィラメント１こ
は、自己分解性がなく、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。この問題は
、使用後、焼却、埋め立て或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
、ダイパー等に絡みついて殺傷したり、船のスクリュー
に絡みついて船舶事故を起こしたりする事態がしばしば
発生している。

このような問題を解決する方法として、自己分解性（光
分解性）の素材を用いることが考えられる。光分解性ポ
リマーとして、従来、主鎖に光増感基であるカルボニル
基を導入した変性ポリエチレンが知られており、一部光
分解性フイルムとして利用されている。

しかし、産業資材用モノフィラメントとして使用する場
合、高強度にする必要があり、従来、変性ポリエチレン
を用いて高強度で、かつ光分解速度の大きいモノフィラ
メントを製造することは困難であった。すなわち、高強
度のモノフィラメントを得ようとすれば、光分解速度の
小さいポリマーを使用しなければならず、光分解速度の
大きいポリマーを使用すれば低強度のモノフィラメント
しか得られなかった。

（発明が解決しようとする課題）本発明は、変性ポリエチレンを用いた。高強度で、かつ
、適度の光分解速度を有するモノフィラメントとその製
造法を提供しようとするものである。

（課題を解決するための手段）本発明は、上記の課題を解決するものであり。

その要旨は１次のとおりである。

（１）　　エチレンを主たる構成成分とし、０．５〜３
．０重量％の一酸化炭素又はこれとエチレン性不飽和化
合物とを共重合した変性ポリエチレンからなり。

下記（ａ）〜（ｄ）の特性を同時に満足することを特徴
とする光分解性モノフィラメント。

（ａ）　　引張強度　　３．０ｇ／ｄ以上（ｂ）結節強
度　　１、Ｏｇ／ｄ以上（ｃ）切断伸度　　５．０％以上（４）強度保持率　　　５０〜９０％〔強度保持率は、サンシャインウエザオメーターを用い
、６３℃で４０時間光を照射した後の引張強度の初期引
張強度に対する百分率を示す。〕（２）　　エチレンを
主たる構成成分とし、０．５〜３．０重量％の一酸化炭
素又はこれとエチレン性不飽和化合物とを共重合したメ
ルトフローレートが２０以下である変性ポリエチレンを
２５０〜３５０℃の温度で溶融紡糸し、水冷後、熱風又
は熱媒で加熱しながら多段延伸し１次いで、５０〜１２
０℃の温度の雰囲気中で弛緩熱処理することを特徴とす
る光分解性モノフィラメントの製造法。

以下９本発明について詳細に説明する。

本発明において用いられる変性ポリエチレンは。

エチレンを主たる構成成分とし、−酸化炭素又は−酸化
炭素とエチレン性不飽和化合物を共重合したものであっ
て、−酸化炭素の量が０．５〜３．０重量％、好ましく
は１．０〜２．０重量％のものである。

酸化炭素の共重合割合が０．５重量％未満では光分解速
度が著しく小さく、一方、３．０重量％を超えると高強
度のモノフィラメントが得られないと共に光分解速度が
大きくなり過ぎて短期間で強度が低下してしまうため実
用にならない。光分解速度は一酸化炭素の共重合割合に
よって調節することができ、モノフィラメントの使用目
的に応じて一酸化炭素の共重合割合を適当に選定する。

本発明において用いられるエチレン性不飽和化合物とし
ては、酢酸ビニル、酪酸ビニル、（メタ）アクリル酸、
（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル
、（メタ）アクリル酸ブチル、マレイン酸、フマル酸、
アクリロニトリル、アクリルアミド、ビニルメチルエー
テル、ビニルフェニルエーテル、スチレン、塩化ビニル
、プロピレン。

ブテン−１，ヘキセン−１，オクテン−１，デセン１．
４−メチルペンテン−１等が挙げられるが。

紡糸性及び得られるモノフィラメントの機械的特性、耐
熱性、光沢等の点で、特に酢酸ビニル及びアクリル酸エ
チルが好適である。

一酸化炭素と共に酢酸ビニルやアクリル酸エチル等のエ
チレン性不飽和化合物を共重合すると。

一定期間経過後の光分解を急激に起こさせることができ
る。エチレン性不飽和化合物を共重合する場合、その共
重合割合は１〜２０重量％が好適である。

本発明における変性ポリエチレンは９次のような特許公
報に開示された方法で製造することができる。

米国特許２４９７３２３　２６４１５９０　３０８３１８４　３
２４ｇ３５９３５３０１０９　３６７６４０１、　３６
８９４６０　３６９４４１２３７８０１４０　３８３５
１２３　３９２９７２７　３９４８８３２３９４８８５
０　３９４８８７３　３９６８０．８２　３９８４３８
８４０２４１０４　４０２４３２５　４０２４３２６　
４０７６９１１４１４３０９６　４１３７３８２　４１
３９５２２　４１４３０９６４３０４８８７日本特許公開昭５３−１２８６９０　　昭５３−１２８６９１　　昭
６２−１１５０２６平１−１５３７２３日本特許公告昭５０−３９７０５具体的には９例えば、■高圧法低密度ポリエチレン製造
装置を用いて９反応温度１５０〜３００℃、圧力５００
〜３０００気圧の条件下に、ジラウロイルパーオキサイ
ド、ターシャリ−ブチルパーオキサイド。

ターシャリ−ブチルパーイソブチレート、ターシャリ−
ブチルパーアセテート又はα、α゛−アゾビスイソブチ
ロニトリル等のフリーラジカル発生剤をベンゼン、ケロ
セン又は鉱油等の不活性有機溶剤に溶解したものを反応
器に注入し、エチレンと一酸化炭素及び必要に応じて他
のエチレン性不飽和化合物とを共重合させる方法、■中
低圧性高密度ポリエチレン製造装置を用いて２反応温度
５０〜３００℃、圧力Ｏ〜２００気圧の条件下に、配位
触媒又は金属触媒（チーグラー型、ナツタ型又はフィリ
ップス型等）の存在下で、スラリー法、溶液法又は気相
法等でエチレンと一酸化炭素及び必要に応じて他のエチ
レン性不飽和化合物とを共重合させる方法で製造するこ
とができる。

なお１本発明のモノフィラメントには、必要に応じて、
高圧法低密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重
合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、アイオノ
マー、直耕状低密度エチレンーα−オレフィン共重合体
等のポリマーや酸化促進剤、顔料、滑剤、帯電防止剤１
日焼は防止剤等の添加剤を含有させることができる。

次に９本発明のモノフィラメントは、前述の方法で製造
される。まず、溶融紡糸に供する変性ポリエチレンはメ
ルトフローレートが２０以下、好事しくはｌＯ以下、さ
らに好ましくは２以下の高重合度のものであることが必
要であり、メルトフローレートが２０を超えるものでは
、高強度のモノフィラメントを得ることが困難である。

また、溶融紡糸は、２５０〜３５０℃の温度で行うこと
が必要である。

紡糸温度２５０℃未満では溶融押し出しが困難であり、
３５０℃を超えるとポリマーの分解が起こり、高強度の
モノフィラメントを得ることが困難となる。

溶融紡出されたモノフィラメントは、水冷後、熱風又は
加熱された水、グリセリン、エチレングリコール、シリ
コーンオイル等の熱媒中で多段延伸される。延伸温度及
び延伸倍率等の延伸条件は。

目的とするモノフィラメントの要求性能によって適宜選
定されるが１通常、変性ポリエチレンのガラス転移温度
以上、融点以下の温度、すなわち。

６０〜１１０℃で８〜１２倍に延伸するのが適当である
。

また、延伸は２段以上の多段で行うことが必要であり、
１段延伸では、十分延伸することが困難で。

高強度のモノフィラメントが得られない。延伸されたモ
ノフィラメントは９次いで、５０〜１２０℃の温度の雰
囲気中で弛緩熱処理され、所望の特性を有するモノフィ
ラメントとされる。この際の弛緩率は１〜５％が適当で
ある。

このようにして得られる本発明のモノフィラメントは、
前述のような優れた強伸度特性と適度の光分解速度とを
有するものである。

なお、前記の強伸度特性を有しないものでは。

産業資材用モノフィラメントとして不適当である。

また、光を照射したときの強度保持率が５０％未満のも
のでは光劣化が速すぎて実用に供することが困難であり
、９０％を超えるものでは光分解性が不十分である。

また１本発明のモノフィラメントの繊度は、用途により
適宜選定されるが１通常、５０ｄ以上である。

（実施例）以下２本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。

なお１本発明における特性値の測定法は次のとおりであ
る。

強伸度特性ＪＩＳ　Ｌ　１０１３に準じて測定。

メルトフローレートＪＩＳに６７６０に準じて測定。　（単位は８７１０分
）強度保持率スガ試験機社製ＷＢＬ−３ＵＮ−ＨＣ−Ｈ型すンシャイ
ンウエザオメーターを用いて前記の条件で光を照射した
後、引張り強度を測定して算出。

実施例１〜１２及び比較例１〜４第１表に示した共重合組成で、メルトフローレートが約
０．７の変性ポリエチレンをエクストルーダー型溶融紡
糸機に供給し、紡糸温度２８５℃で。

紡糸口金を通して４本のモノフィラメントを溶融紡出し
、１５℃の水浴中で冷却した後、直ちに８０℃の温水浴
中に導き、延伸倍率７〜１０倍の第１段延伸を行い、引
き続き９０℃の加熱雰囲気中で延伸倍率１．０１〜１．
１０倍の第２段延伸を行い、さらに９５℃の加熱雰囲気
中で０．９５倍の引き取り比で熱処理し。

第１表に示した繊度（直径０．２０〜０．３５μ）のモ
ノフィラメントを得た。

得られたモノフィラメントの特性値を第１表に示す。

本発明の要件を満足する実施例では１強挿度特性、光分
解性とも良好であったが、−酸化炭素成分の少ない比較
例１及び比較例３では光分解性が乏しく、−酸化炭素成
分の多い比較例２では強度が低いと共に光分解速度が速
すぎて実用に供することができないものであった。

第１表（発明の効果）本発明によれば１通常のポリエチレンモノフィラメント
にほぼ匹敵する強伸度特性を有し、かつ適度の光分解速
度を有する変性ポリエチレンからなる光分解性モノフィ
ラメントが提供される。

そして１本発明のモノフィラメントは、漁網。

釣り糸、農業用資材等として好適であり、使用後屋外に
放置しておいても、一定期間後には自然に分解してしま
うため１本発明のモノ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、公害を防止するこ
とができる。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）エチレンを主たる構成成分とし、０．５〜３．０
重量％の一酸化炭素又はこれとエチレン不飽和化合物と
を共重合した変性ポリエチレンからなり、下記（ａ）〜
（ｄ）の特性を同時に満足することを特徴とする光分解
性モノフィラメント。（ａ）引張強度３．０ｇ／ｄ以上（ｂ）結節強度１．０ｇ／ｄ以上（ｃ）切断伸度５．０％以上（ｄ）強度保持率５０〜９０％〔強度保持率は、サンシャインウエザオメーターを用い
、６３℃で４０時間光を照射した後の引張強度の初期引
張強度に対する百分率を示す。〕
（２）エチレン不飽和化合物が酢酸ビニル又はアクリル
酸エチルである請求項１記載の光分解性モノフィラメン
ト。
（３）エチレンを主たる構成成分とし、０．５〜３．０
重量％の一酸化炭素又はこれとエチレン不飽和化合物と
を共重合したメルトフローレートが２０以下である変性
ポリエチレンを２５０〜３５０℃の温度で溶融紡糸し、
水冷後、熱風又は熱媒で加熱しながら多段延伸し、次い
で、５０〜１２０℃の温度の雰囲気中で弛緩熱処理する
ことを特徴とする光分解性モノフィラメントの製造法。