JPH073528A - 飽和ポリエステル系繊維 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 嵩高性に優れ、柔軟性も併せ持つ、カーペッ
トなどに適した飽和ポリエステル系繊維を提供する。 【構成】 （Ａ）飽和ポリエステル樹脂９４．５〜５１
重量％、（Ｂ）変性ポリオレフィン樹脂０．５〜９重量
％、（Ｃ）ポリプロピレン樹脂５〜４０重量％、からな
る飽和ポリエステル系繊維。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、飽和ポリエステル樹脂
とポリプロピレン樹脂のそれぞれの優れた特性を有し、
特に嵩高性、柔軟性も併せ持つ、カーペットなどに適し
た飽和ポリエステル系繊維に関する。

【０００２】

【従来の技術】飽和ポリエステル樹脂は耐熱性、嵩高性
に優れているが、柔軟さに欠け、回復特性が悪く、ま
た、ナイロン、ポリオレフィンなどと較べて比重が大き
いという本質的な難点も有している。一方、ポリプロピ
レン樹脂は、加工性、強靱性、耐水性、耐薬品性等に優
れた性質を有しており、しかも低比重でかつ安価である
が、耐熱性、染色性において難点を有している。したが
って、飽和ポリエステル樹脂及びポリプロピレン樹脂の
それぞれの欠点を改善するために、これらの樹脂を併用
することが考えられるが、飽和ポリエステル樹脂とポリ
プロピレン樹脂を通常の方法で混合して得た樹脂混合
物、あるいは単に溶融混練して得た樹脂組成物では相溶
性が劣り、目的とする優れた物性を持つ組成物とはなり
えない。

【０００３】このため、ポリプロピレン繊維とポリエチ
レンテレフタレート繊維からなる複合繊維（特開昭５５
−４１８０７、特開平２−１９１７１９）や、芯成分と
してポリエチレンテレフタレート、鞘成分としてポリプ
ロピレンからなる繊維（特開平２−１４５８４２）が提
案されている。しかし、これらの繊維では、複合繊維の
ため、製造工程が複雑であり、ポリプロピレン樹脂とポ
リエチレンテレフタレート樹脂のそれぞれの樹脂の優れ
た物性を合わせ持つ繊維ではない。

【０００４】また、剛性、耐衝撃性等の改良を目的とし
て、飽和ポリエステル樹脂、ポリオレフィン重合体、お
よびエポキシ基含有共重合体等とからなる組成物につい
ては、知られている（特開昭５９−１１５３５２、特開
昭６１−６０７４６）ものの、繊維成形の場合、延伸性
などに問題がある。従って、ポリプロピレンと飽和ポリ
エステルの優れた性質を合わせもつ繊維は得られていな
いのが現状である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
問題を解決し、成形性、特に延伸性にすぐれ、強度伸度
バランスのとれた、柔軟で嵩高性を有する飽和ポリエス
テル系繊維を提供する事を課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題は、（Ａ）飽和
ポリエステル樹脂９４．５〜５１重量％、（Ｂ）変性ポ
リオレフィン樹脂０．５〜９重量％、および（Ｃ）ポリ
プロピレン樹脂５〜４０重量％とからなる飽和ポリエス
テル系繊維により解決することができる。

【０００７】本発明に用いられる（Ａ）飽和ポリエステ
ル樹脂はジカルボン酸成分とジオール成分とからなる各
種の飽和ポリエステルが使用可能である。

【０００８】ジカルボン酸成分としては、テレフタル
酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸など炭素数２〜
２０の脂肪族ジカルボン酸、イソフタル酸、ナフタレン
ジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸、またはシクロ
ヘキサンジカルボン酸などの脂環式ジカルボン酸の単独
ないしは混合物が挙げられ、特にテレフタル酸を４０モ
ル％以上含むものが好ましい。

【０００９】ジオール成分としてはエチレングリコー
ル、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオー
ル、１，６−ヘキサンジオール、１，１０−デカンジオ
ール、１，４−シクロヘキサンジオールなどの脂肪族グ
リコール、脂環式グリコールの単独又は混合物が挙げら
れる。

【００１０】これら飽和ポリエステル樹脂の中でも特に
ポリエチレンテレフタレートまたはポリブチレンテレフ
タレートが望ましい。

【００１１】飽和ポリエステル樹脂の固有粘度（溶媒と
してｏ−クロロフェノールを用い、２５℃で測定した固
有粘度）は０．５〜３．０の範囲で有ることが好まし
く、この固有粘度範囲をはずれると、目的とする機械的
強度は得にくい。

【００１２】本発明に用いられる（Ｂ）変性ポリオレフ
ィンとしては、各種のものがあるが、カルボン酸基（酢
酸基、アクリル酸基、メタクリル酸基、フマル酸基、イ
タコン酸基など）、カルボン酸金属塩基（ナトリウム
塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、亜鉛塩など）、カ
ルボン酸エステル基（メチルエステル基、エチルエステ
ル基、プロピルエステル基、ブチルエステル基、ビニル
エステル基など）、酸無水物基（無水マレイン酸基な
ど）及びエポキシ基から選ばれた少なくとも一種の官能
基を有するポリオレフィンである。

【００１３】ポリオレフィンとしては、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリブテン、エチレン／プロピレン共
重合体、エチレン／ブテン共重合体、エチレン／ヘキセ
ン共重合体さらにはこれらに少量のジエンを含む共重合
体などを挙げることができる。

【００１４】変性ポリオレフィンの具体例としては、エ
チレン／アクリル酸共重合体、エチレン／メタクリル酸
共重合体、エチレン／フマル酸共重合体、エチレン／メ
タクリル酸／メタクリル酸亜鉛共重合体、エチレン／ア
クリル酸／メタクリル酸ナトリウム共重合体、エチレン
／アクリル酸イソブチル／メタクリル酸／メタクリル酸
亜鉛共重合体、エチレン／メタクリル酸メチル／メタク
リル酸／メタクリル酸マグネシウム共重合体、エチレン
／アクリル酸エチル共重合体、エチレン／酢酸ビニル共
重合体、エチレン／メタクリル酸グリシジル共重合体、
エチレン／酢酸ビニル／メタクリル酸グリシジル共重合
体、無水マレイン酸グラフトポリエチレン、アクリル酸
グラフトポリエチレン、無水マレイン酸グラフトエチレ
ン／プロピレン共重合体、アクリル酸グラフトエチレン
／プロピレン共重合体ゴム、フマル酸グラフトエチレン
／１−ブテン共重合体、エチレン／１−ヘキセン−イタ
コン酸共重合体、エチレン／プロピレン−エンドビシク
ロ〔２．２．１〕−５−ヘプテン−２，３−無水ジカル
ボン酸共重合体、エチレン／プロピレン−メタクリル酸
グラフトグリシジル共重合体、無水マレイン酸グラフト
エチレン／プロピレン／１，４−ヘキサジエン共重合
体、フマル酸グラフトエチレン／プロピレン／ジシクロ
ペンタジエン共重合体、マレイン酸グラフトエチレン／
プロピレン／ノルボルナジエン共重合体及びアクリル酸
グラフトエチレン／酢酸ビニル共重合体、一般に”サー
リン”、”ハイミラン”、”コーポレン”などの商品名
で市販されているエチレン系アイオノマーなどが挙げら
れ、これらの変性ポリオレフィンは単独で使用してもよ
く、また二種以上を併用することも可能である。

【００１５】また、本発明に用いられる変性ポリオレフ
ィンのメルトフローレートは０．０１〜４００ｇ／１０
分の範囲にあるものを任意に選択でき、特に０．１〜５
０ｇ／１０分が好ましい。

【００１６】上記変性ポリオレフィンの製造は公知の方
法、例えば、特公昭５３−４１１７３号公報、特公昭５
６−９９２５号公報などに示された方法に従って製造す
ることができる。

【００１７】本発明に用いられる（Ｃ）ポリプロピレン
樹脂は、プロピレン単独重合体又はプロピレン共重合体
である。ここで、プロピレン共重合体としては、プロピ
レン−エチレン共重合体、プロピレン−ブテン−１共重
合体などがあり、これらのブロック共重合体やランダム
共重合体が用いられる。ポリプロピレン樹脂は、単独で
使用してもよく、あるいは二種類以上併用することもで
きる。

【００１８】ポリプロピレン樹脂の２３０℃におけるメ
ルトフローレート（ＭＦＲ）は１〜５０ｇ／１０分が好
ましく、２〜２０ｇ／１０分が特に好ましい。

【００１９】本発明の飽和ポリエステル系繊維を製造す
るための樹脂組成物中の各成分の配合割合は（Ａ）〜
（Ｃ）の成分の合計量に対して以下の通りである。 （Ａ）飽和ポリエステル樹脂は９４．５〜５１重量％、
好ましくは８０〜６０重量％であり、さらに好ましくは
７５〜６５重量％である。飽和ポリエステル樹脂が５１
重量％未満では、得られる組成物の嵩高性が充分に改善
されない。逆に、９４．５重量％を超えると、（Ｃ）成
分の配合割合が低下してポリプロピレン樹脂本来の特性
である加工性、強靱性、耐水性、耐薬品性等が失われ
る。 （Ｂ）変性ポリオレフィン樹脂は０．５〜９重量％、好
ましくは１〜７重量％で、さらに好ましくは１〜５重量
％である。変性ポリオレフィン樹脂が０．５重量％未満
では、（Ａ）成分である飽和ポリエステル樹脂と（Ｃ）
成分であるポリプロピレン樹脂との相溶性を改善するこ
とが難しく、その結果、得られる組成物に所望の物性を
付与することができない場合がある。一方、（Ｂ）変性
ポリオレフィン樹脂が９重量％を超えると、成形、特に
延伸が出来なくなる。 （Ｃ）ポリプロピレン樹脂は５〜４０重量％、好ましく
は１９〜３３重量％、さらに好ましくは２４〜３０重量
％である。ポリプロピレン樹脂が５重量％未満では、樹
脂組成物にポリプロピレン本来の特性である加工性、強
靱性、耐水性、耐薬品性等を付与することができない。
逆に、４０重量％を超えると耐熱性が充分発現しない。

【００２０】本発明に係る樹脂組成物は、上記の
（Ａ），（Ｂ），及び（Ｃ）の三成分を主成分とするも
のであるが、必要により他の添加剤を上記成分の特性を
阻害しない範囲で添加してもよい。ここで配合できる添
加剤としては、染料、顔料、充填剤、核剤、繊維状物、
可塑剤、滑剤、離型剤、カップリング剤、発泡剤、耐熱
剤、耐候剤、難燃剤、帯電防止剤、摺動剤等が挙げられ
る。

【００２１】本発明に係る樹脂組成物は、各成分を前述
の配合割合で混合乃至混練することによって調製する
が、混合はバンバリーミキサー、ヘンシェルミキサー等
を用いて行われ、混練機としては一般に単軸または二軸
の押出機が用いられる。配合の順序については特に制限
はなく、各成分を順次あるいは同時に配合してもよい。
また、重合反応終了後の粉末状あるいはペレット状の
（Ａ）成分に（Ｂ）、及び（Ｃ）成分を配合してもよ
い。溶融混練する際の温度は、成分、配合量等により、
各成分の溶融が充分進行し、かつ分解しない温度を適宜
選定すればよい。通常は１８０〜３５０℃、好ましくは
２００〜３００℃の範囲で選定される。

【００２２】本発明の飽和ポリエステル系繊維は、上記
樹脂組成物を、溶融紡糸、空気冷却、熱延伸することに
より得られる。紡糸に用いられる装置は一般のマルチフ
ィラメント成形用の装置でよく、紡糸温度は一般に２７
０〜３１０℃、好ましくは２８０〜２９０℃である。２
７０℃未満では紡糸切れが生じやすく、また３１０℃を
超えるとポリオレフィン成分が著しく劣化を生じ、紡糸
性と繊維の物性低下を生じる。

【００２３】延伸は一旦マルチフィラメントのトウを得
たあとに行ってもよいが、紡糸の際連続して行ってもよ
い。延伸温度は８０〜１５０℃、好ましくは９０〜１２
０℃である。８０℃未満では延伸性が極端に低下し十分
な物性を有する繊維が得られない。また１５０℃を超え
ると繊維同士の融着、溶けた繊維が延伸ローラーに粘着
する危険がある。

【００２４】本発明の飽和ポリエステル系繊維の繊度
は、単糸として１〜５０デニールくらいである。１デニ
ール以下の繊度の繊維とすることは通常の紡糸法では困
難であり、一方、５０デニールを超える繊度の繊維は糸
が太すぎて均一な冷却が困難となるためか糸の性能が一
定しない。

【００２５】

【実施例】次に、本発明を実施例および比較例に基い
て、さらに詳しく説明する。なお、以下の各例において
得られた飽和ポリエステル系繊維の各種物性は次の如き
試験方法に基いて測定したものである。

【００２６】（引張強さおよび伸び率）ＪＩＳ−Ｌ１０
７０に準拠し、定速緊張形、つかみ間隔３０ｃｍ、引張
速度３０ｃｍ／ｍｉｎにて測定した。

【００２７】（初期引張抵抗度）ＪＩＳ−Ｌ１０７３に
準拠し、上記引張強さ及び伸び率と同様の条件で測定し
た。

【００２８】（延伸倍率）紡糸ロールである第１ローラ
ーと最終の第４ローラーとの設定速度の比を延伸率とし
た。

【００２９】（嵩高性指数）試料繊維を直径２１．７ｍ
ｍの鉄製パイプに巻付け、１３０℃の乾燥器中に入れ、
１０分間放置後取り出し、室温まで冷却後、試料に初荷
重（ＪＩＳ−Ｌ１０７３）をかけ、正しく３００ｍｍ
（Ｌ) をはかって２点を打ち、初荷重を取り去った後の
２点間の長さ（Ｌ₁ ) をはかる。さらに繊維のデニール
（Ｄ）を測定し、次の式から嵩高性指数を計算した。嵩
高性指数が大きいほど嵩高性は良好である。 嵩高性指数＝｛（Ｌ−Ｌ₁ ）×１００｝／（Ｌ×Ｄ）

【００３０】（実施例１〜３）飽和ポリエステル樹脂と
して、固有粘度が０．６８のポリエチレンテレフタレー
ト（ＰＥＴ−１）、変性ポリオレフィン樹脂として、Ｍ
ＦＲ（１９０℃）が３００ｇ／１０分、メタクリル酸含
量が２０％であるエチレン−メタクリル酸共重合体（Ｍ
ＰＥ−１）及びポリプロピレン樹脂として、ＭＦＲ（２
３０℃）が１３ｇ／１０分のプロピレン単独重合体（Ｐ
Ｐ−１）を、それぞれ表１に示す所定量配合し、ヘンシ
ェルミキサーにより５分間乾式混合を行い、得られた混
合物をベント付同方向二軸押出機（内径３０ｍｍ、Ｌ／
Ｄ＝１７）により２８０℃で溶融混練し、ペレットを作
成した。

【００３１】このペレットを減圧下に加熱乾燥した後、
４０ｍｍφの押出機を用いて、押出温度２９０℃で、ノ
ズル径０．８６ｍｍφ、１２孔から成るマルチフィラメ
ント用紡糸ダイより押し出した。押し出された溶融スト
ランドを長さ９００ｍｍからなる冷却ダクトにより、冷
却温度１３℃、冷却風速０．５ｍ／ｍｉｎで冷却後、第
１〜４のローラーにより延伸倍率を変えて延伸し、巻取
りロールで巻取り、マルチフィラメントを得た。結果は
第２表に示す通り、柔軟で嵩高性の良好な繊維が得られ
た。

【００３２】（実施例４〜８）飽和ポリエステル樹脂、
変性ポリオレフィン樹脂、ポリプロピレン樹脂を、それ
ぞれ表１に示す所定量配合し、実施例１と同様な操作に
より、柔軟で嵩高性の良好な繊維が得られた。なお、Ｍ
ＰＥ−２は、ＭＦＲ（１９０℃）が２０g ／１０分、グ
シシジルメタクリレートと酢酸ビニルの含量がそれぞれ
１２重量％と５重量％であるエチレン−グリシジルメタ
クリレート−酢酸ビニル共重合体である。

【００３３】（比較例１）ＰＥＴ−１を７０重量％、Ｐ
Ｐ−１を３０重量％を使用し、実施例１と同様の操作を
行ったが、紡糸が不可能であった。

【００３４】（比較例２〜３）ＰＥＴ−１のみを使用
し、実施例１または２と同様の操作を行ったが、得られ
た繊維は柔軟性が不良であった。

【００３５】（比較例４）ＭＥＰを１０重量％、ＰＰ−
１を２０重量％を使用した以外は実施例１と同様の操作
を行ったが、紡糸は可能なものの、延伸が不可能であっ
た。

【００３６】（比較例５〜６）ＰＰ−１のみを使用し、
実施例１または２と同様の操作を行ったが、得られた繊
維は嵩高性が不良であった。

【００３７】

【表１】

【００３８】

【表２】

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の飽和ポリ
エステル系樹脂繊維は飽和ポリエステルの優れた嵩高性
を維持しつつ、配合したポリプロピレンの優れた柔軟性
とを合わせ有し、さらに優れた延伸性をもつ樹脂組成物
から成る繊維であり、嵩高性と柔軟性を要求される素
材、例えばカーペットパイル、衣料、不織布などの素材
として、幅広く有効に利用することが出来る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ａ）飽和ポリエステル樹脂９４．５〜
   ５１重量％、（Ｂ）変性ポリオレフィン樹脂０．５〜９
   重量％、および（Ｃ）ポリプロピレン樹脂５〜４０重量
   ％とからなる飽和ポリエステル系繊維。