JPH04331248A - ポリプロピレン組成物 - Google Patents

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、染色性および紡糸性が改良されたポリプロ
ピレン組成物に関する。

〔従来技術およびその問題点〕

　結晶性ポリプロピレンは、良好な繊維物性を有してい
るが、分子構造的に極性基を持たない為に染色性が著し
く劣るという問題があった。この問題を解決する為にＰ
Ｐ中にポリアミドを混合することは良く知られている（
例えば、特公昭３６−２２９１３）。しかしながら、ポ
リアミドはポリプロピレン中に良く分散せず、このため
紡糸性が悪い、染色むらが生じるという問題があった。

したがって、このようなポリプロピレン中にポリアミド
を良く分散させるために、さらに酸、酸ハロゲン化物も
しくは酸無水物により変性されたポリプロピレン（以下
、単に変性ポリプロピレンともいう）を混合することが
提案されている（特開昭５９−２３２１３５）。しかし
ながら、通常のポリアミド変性ポリオレフィンで単に分
散させるポリプロピレン組成物では、ポリアミドの量を
３０ｗｔ％以上添加すれば著しく紡糸延伸性が悪くなる
、ポリアミドの添加量が３０ｗｔ％以下であれば染色性
が不十分であるという問題があった。

〔問題点を解決するための手段］ 　本発明者らは、上記した問題に鑑み、染色性および紡
糸性を共に満足する良好なポリプロピレン組成物を得る
ために、鋭意研究した。その結果、ポリプロピレン、酸
変性ポリプロピレンおよびポリアミドよりなる組成物に
おいて、ポリプロピレン中に存在させるポリアミドを厳
密に特定することにより、解決したものである。

即ち、本発明によれば、 （ａ）ポリプロピレン、（ｂ）酸変性ポリプロピレンお
よび（ｃ）末端アミノ基を６０×１０−６当量／ｇ以上
有するポリアミドよりなり、（ａ）および（ｂ）のポリ
プロピレン５０〜８０重量％と（ｃ）のポリアミド２０
〜５０重量％との割合に混練し、ポリプロピレンを海と
して存在するポリアミドの島（径）が１ミクロン以下で
あることを特徴とするポリプロピレン組成物が提供され
る。

本発明に用いるポリプロピレンは、十分な強度の繊維を
得るために結晶性ポリプロピレンが望ましく、プロピレ
ンの単独重合体のみならず、プロピレン成分が７０％以
上あれば他のα−オレフィンとの共重合体であっても良
い。また、このようなポリプロピレンの重量平均分子量
は、良好な繊維形成を得るために１０万から５０万の間
にあればよい。

本発明にいう酸変性ポリプロピレンは、例えば無水マレ
イン酸、アクリル酸、イタコン酸等のαβ不飽和酸をグ
ラフトしたもので、酸のグラフト量が１０×１０−６モ
ル／ｇから１０×１０−４モル／ｇの間にあれば良い。

このような酸変性ポリプロピレンの製法は特に制限され
ないが、一般にパーオキサイドの存在下で溶融したポリ
プロピレンまたは溶媒に溶かしたポリプロピレンに、α
β不飽和酸をグラフトする溶融グラフト反応または溶液
グラフト反応が好適に用いられる。なお、酸変性ＰＰの
重量平均分子量は特に限定されないが、一般に１０００
から５０万の間にあればよい。

このような酸変性ポリプロピレンのポリプロピレン成分
中における割合は特に限定されないが、一般に１ｗｔ％
から３０ｗｔ％の間にあることが好ましい。

本発明に用いるポリアミドは、６０×１０−６当量／ｇ
以上の末端アミノ基を有することが、所望の染色性を得
るために重要である。即ち、本発明において、６０×１
０−６当量／ｇより少ない末端アミノ基を有するポリア
ミドを用いた場合には、酸性染料に対する良好な染色性
が達成されない。

また、このような染色性の効果を十分に発揮するために
は、特定したポリアミドの組成割合を全樹脂に対して２
０重量％以上にすることが必要である。即ち、ポリアミ
ドの組成割合が２０重量％より少ない場合には、染色性
に対する効果が十分でなく、逆に５０重量％より多い場
合にはポリプロピレン繊維の特徴である撥水性が失われ
てしまう。

また、本発明のポリプロピレン組成物においては、ポリ
プロピレンを海として、特定したポリアミドを、径が１
ミクロン以下の島として存在させる海島（相分離）構造
を形成させることが、良好な紡糸性を得るために極めて
重要である。このようなポリプロピレン組成物において
、ポリプロピレンを海とし、ポリアミドを島径が１ミク
ロン以下に存在させるためには、該ポリプロピレンの成
分割合を５０重量％以上とすることが必要である。

さらに、ポリアミドの島径を１ミクロン以下にするため
には、ポリプロピレン成分中の酸成分の総量が十分ある
必要があり、このために酸変性ＰＰの量を増やしても良
いし、酸変性ポリプロピレン中の酸成分の量（酸のグラ
フト量）を増やしても良い。しかしながら、ポリプロピ
レン成分中の酸成分の量を必要以上に増やすとかえって
染色性の低下を招く。これはポリアミドの末端アミノ基
とポリプロピレン成分中の酸成分が反応し酸アミド結合
を形成し、酸性染料に対して実質的に有効なフリーの末
端アミノ基の量が少なくなるためと考えられる。

なお、ポリアミドとしては、良好な繊維形成性を有する
数平均分子量が一般５，０００〜３００００である特に
ナイロン−６が好ましい。数平均分子量が３００００辺
上のポリアミドを用いた場合には、本発明のポリプロピ
レン組成物において、該ポリアミドの島径を１ミクロン
以下に形成することが困難となり、紡糸延伸性が悪くな
る。

本発明において、ポリプロピレン、酸変性ポリプロピレ
ンおよびポリアミドを混練する方法は、特に制限されな
いが、二軸押出し機が好適に用いられる。

〔実施例〕

　以下、本発明を具体的に説明するために、実施例およ
び比較例を挙げるが、本発明はこれらに特に制限される
ものでない。

なお、実施例および比較例におけるポリアミド島径（最
大）の特定と繊維の染色性の評価は、次の方法により求
めた。

（１）最大島径の測定方法 押し出し機から出てきたストランドを液体窒素中で破断
し、この破断面を蟻酸中に常温で１６時間浸漬しナイロ
ン−６の部分のみをエッチングした。この破断面を走査
形電子顕微鏡（日本電子製、ＴＳＭ−Ｔ−２２０型）で
写真撮影し、ポリアミドが抜けた孔の径を測定し、その
最大の大きさを最大島径とした。

（２）繊維の染色性測定方法 延伸された繊維１０ｇを染色液３００ｍ■とともに容量
５００ｍ■のステンレス製の容器に入れ、ラウンダオメ
ーターにセットし下記の染色液により温度１００℃で６
０分染色した後、水洗乾燥して、その染色性を評価した
。

染色液 酸性染料：Ｋａｙａｎｏｌ　Ｆｌｏｘｉｎｅ　ＮＫ…．
１ｇ／■助剤：氷酢酸…………３ｍ■／■ 酢酸アンモニウム……………３ｇ／■ 実施例１ それぞれ下記する物性のポリプロピレン（１）、酸変性
ポリプロピレン（２）およびナイロン−６（３）を原料
とするペレットを第１表に示す組成割合にヘンシェルミ
キサーで乾式混合し、１０ｋｇの混合物を作製したのち
、同方向浅溝型２軸押し出し機（３２ｍｍ径、Ｌ／Ｄ＝
４２）を用い、２６０℃の温度条件で、スクリュー回転
数を２４０回転／分で混練反応せしめ造粒ペレット化し
た。比較例−７のみ上記乾式混合物を単軸押し出し機（
４０ｍｍ径、Ｌ／Ｄ＝２４）を用い２６０℃の温度条件
でスクリュウ回転数を８０回転／分で混練反応せしめた
。

得られた各ペレットにおけるポリアミドの分散状態につ
いて、所定の測定方法に求めた最大島径の結果を第１表
に示す。

また、これらのペレットについて、それぞれ０．８ｍｍ
径のノズル１９８ケ有する金型をつけたダイワエンジニ
アリング製のギヤポンプ付き紡糸機にかけ、紡糸温度３
１０℃、巻取速度３００ｍ／ｍｉｎの条件で約８デニー
ルの糸を紡糸した。このときの紡糸性を第１表に示した
。

さらに、これらの紡糸した糸をシンコウマシーナリー製
の熱風循環式延伸材を用いて、熱風槽温度１６０℃、フ
ロントロール２０ｍ／分、バックロール６０ｍ／分、延
伸倍率３倍の条件で延伸した。それらの延伸性を第１表
に示した。

このような延伸した糸について、酸性染料による染色性
を所定の測定条件により求め評価した。

それらの結果を第１表に示した。

第１表に示した結果から、次のように確認できた。単な
るＰＰ繊維（比較例１）では、染色性が著しく悪かった
。酸変性ＰＰを添加しない系（比較例２）では、ペレッ
ト中におけるナンロン−６の最大島径が８．８μと著し
く大きくなり、紡糸が全くできなかった。ナイロン−６
の添加量が１０ｗｔ％の繊維（比較例３）では、染色性
が悪かった。

末端アミノ基の量が７１×１０−６当量／ｇあるナイロ
ン−６（Ｎ−１）を２０ｗｔ％使用した繊維（実施例−
１）では、良好な染色性を示した。このナイロン−６（
Ｎ−１）を３０ｗｔ％添加した繊維（実施例−２）では
、鮮やかな染色性を示した。

変性ＰＰ中にグラフトしたマレイン酸の総量（マレイン
酸グラフト量×変性ＰＰの重量％）が少ない系（比較例
−４、５）の場合は、ペレット中のナイロン−６の島径
が１μを越え紡糸できなかった。変性ＰＰの種類を変え
た繊維（実施例−３）は、良好な紡糸性と染色性を示し
た。ポリアミドとして末端アミノ基の量が９７×１０−
６当量／ｇあるナイロン−６（Ｎ−２）を３０ｗｔ％お
よび４０ｗｔ％使用した繊維（実施例−４、５）は、そ
れぞれ良好な染色性を示した。ポリアミドとして末端ア
ミノ基がそれぞれ４６×１０−６当量／ｇおよび３６×
１０−６当量／ｇしかないナイロン６を３０ｗｔ％添加
した繊維（比較例−６、７）は、染色性が劣っていた。

ナイロン６（Ｎ−２）を４０ｗｔ％添加した繊維（実施
例−５）は、延伸糸の染色性が鮮やかであった。混練性
能の劣る１軸押し出し機を用いた系（比較例−８）では
、ペレット中のナイロン６の最大島径が１．２μとなり
紡糸時および延伸時に糸切れを生じやすかった。

【図面の簡単な説明】

　第１図は、実施例２において、押出し機からのストラ
ンドを所定の条件で破断した面の構造を示す電子顕微鏡
写真である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）ポリプロピレン、（ｂ）酸変性ポリ
   プロピレンおよび（ｃ）末端アミノ基を６０×１０−６
   当量／ｇ以上有するポリアミドよりなり、（ａ）および
   （ｂ）のポリプロピレン成分５０〜８０重量％と（ｃ）
   ポリアミド成分２０〜５０重量％との割合に混練して、
   ポリプロピレンを海としてポリアミドの島を径１ミクロ
   ン以下で存在させたポリプロピレン組成物。