JPH10292228A

JPH10292228A - 耐光性ポリエステル複合繊維

Info

Publication number: JPH10292228A
Application number: JP9096895A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Nagara; 佳孝長柄; Koji Kakumoto; 幸治角本
Original assignee: Unitika Ltd
Current assignee: Unitika Ltd
Priority date: 1997-04-15
Filing date: 1997-04-15
Publication date: 1998-11-04

Abstract

(57)【要約】【課題】産業資材用に使用するのに十分な強度を有
し、かつ、高度な耐光性を示すポリエステル繊維を提供
する。【解決手段】ポリエチレンテレフタレート99〜85重量
％とポリアリレート１〜15重量％との均一な溶融混合物
を鞘成分とし、ポリエチレンテレフタレートを芯成分と
する芯鞘複合繊維であって、強度が７ｇ／ｄ以上である
耐光性ポリエステル複合繊維。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、産業資材用として
適した高強度の耐光性ポリエステル複合繊維に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】ポリエチレンテレフタレート繊維は、高
融点、高弾性率で、優れた耐熱性、耐薬品性を有し、産
業資材用繊維として広く使用されている。

【０００３】ポリエチレンテレフタレート繊維は、耐光
性が比較的良好で、他の汎用素材であるナイロン繊維に
比べれば、紫外線等の光による機械的性質の劣化が小さ
いが、高度な耐光性が要求される分野においては、その
耐光性は十分ではない。

【０００４】従来、ポリエチレンテレフタレート繊維の
耐光性を向上させようとする試みは種々なされている。
例えば、特公昭47− 24249号公報には、ポリエチレンテ
レフタレートにポリアリレートを含有させた組成物から
なる耐光性ポリエステル繊維が提案されている。しか
し、この繊維は、強度が６ｇ／ｄ以下で、産業資材用に
使用するには、強度不足であった。

【０００５】また、特開昭57−121619号公報には、ポリ
エチレンテレフタレートにポリアリレートを不均一に分
散させた組成物からなる強度、ヤング率、熱収縮率が改
良されたポリエステル繊維が提案されている。しかし、
この繊維は、ポリアリレートが不均一分散されているた
め、不均一相によって耐光性に斑が生じ、十分な耐光性
を発揮しなかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、産業資材用
に使用するのに十分な強度を有し、かつ、高度な耐光性
を示すポリエステル繊維を提供しようとするものであ
る。

【０００７】

【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、その要旨は、ポリエチレンテレフタレ
ート99〜85重量％とポリアリレート１〜15重量％との均
一な溶融混合物を鞘成分とし、ポリエチレンテレフタレ
ートを芯成分とする芯鞘複合繊維であって、強度が７ｇ
／ｄ以上であることを特徴とする耐光性ポリエステル複
合繊維にある。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。

【０００９】本発明において、ポリエチレンテレフタレ
ート（ＰＥＴ）とは、ＰＥＴホモポリマーのほか、その
特性が損なわれない範囲で少量の共重合成分を含有する
ポリエステルを包含するものである。共重合成分として
は、イソフタル酸、アジピン酸、セバシン酸、1,4-ブタ
ンジオール、1,6-ヘキサンジオール等があげられる。そ
して、ＰＥＴは、フェノールとテトラクロロエタンとの
等重量混合物を溶媒とし、濃度 0.5g/dl、温度20℃で測
定した相対粘度が1.30〜1.80のものが好ましい。相対粘
度があまり小さいものでは、高強度の繊維とすることが
できず、一方、相対粘度が大きすぎると、製糸性が悪く
なる。

【００１０】また、鞘成分の一部として用いられるポリ
アリレート（ＰＡＲ）とは、芳香族ジカルボン酸成分と
芳香族ジオール成分とからなる全芳香族ポリエステルを
意味する。ＰＡＲは、界面重合法、溶液重合法及び溶融
重合法のいずれの方法で製造したものでもよい。

【００１１】本発明において好ましく用いられるＰＡＲ
は、イソフタル酸成分及び／又はテレフタル酸成分とビ
スフェノールＡ成分とからなるものである。また、ビス
フェノールＡ成分の一部を4, 4’−ジヒドロキシ−ジフ
ェニルエーテル、4, 4’−ジヒドロキシ−ジフェニルチ
オエーテル、2, 2’−（4, 4’−ジヒドロキシ−3,5,
3’,5’−テトラブロモジフェニル）プロパン等の他の
芳香族ジオール成分で置き換えたＰＡＲを用いることも
できる。そして、ＰＡＲは、フェノールとテトラクロロ
エタンとの重量比６／４の混合物を溶媒とし、濃度 1.0
g/dl、温度25℃で測定した相対粘度が1.50〜2.00のもの
が好ましい。この相対粘度が適切な範囲にないと、ＰＥ
Ｔと均一な溶融混合物を形成することが困難であり、高
強度の繊維とすることができない。

【００１２】鞘成分におけるＰＡＲの割合は、１〜15重
量％、好ましくは５〜10重量％とすることが必要であ
る。この割合が１重量％未満であると、耐光性向上効果
が乏しく、一方、15重量％を超えると、高強度の繊維を
得ることが困難となるばかりか、コスト高になり、好ま
しくない。

【００１３】鞘成分において、ＰＥＴとＰＡＲとは均一
な溶融混合物となっていることが必要である。ここで、
均一な溶融混合物とは、ＰＥＴとＰＡＲとを溶融混合し
た生成物で、光学顕微鏡で不均一であると認識できない
程度に微分散されている状態になっているものを意味
し、電子顕微鏡ではじめて一部に不均一なところが認識
できる程度のものは、均一と見做す。ＰＡＲが均一に分
散されていないと、耐光性が部分的に異なってしまい、
斑のある繊維になり、好ましくない。

【００１４】ＰＥＴとＰＡＲとの均一な溶融混合物を形
成させる方法としては、ＰＥＴの溶融重合時にＰＡＲを
添加する方法及び両者を溶融混練して紡糸する方法があ
るが、後者の場合は、溶融混練の時間を比較的長くし
て、均一な溶融混合物が形成されるようにすることが必
要である。

【００１５】なお、溶融混合物とは、ＰＥＴとＰＡＲと
がエステル交換反応を起こして、一部共重合体化したも
のを包含するものである。

【００１６】また、ＰＥＴ及び／又はＰＡＲに、必要に
応じて耐熱剤、耐光剤、蛍光剤、酸化防止剤、艶消剤、
帯電防止剤、顔料、可塑剤、潤滑剤等を含有させること
ができる。

【００１７】複合の形態は、芯鞘とすることが必要であ
るが、多芯型 (海島) 型でもよい。また、複合繊維の断
面形状は、円形断面のほか、扁平、三葉形、六葉形等の
異形断面あるいは中空断面でもよい。

【００１８】また、芯／鞘の複合比は、重量比で30／70
〜90／10とするのが適当である。芯成分の割合が小さす
ぎると、十分な強度を有する繊維とすることができず、
一方、芯成分の割合が大きすぎると、耐光性が不十分と
なったり、芯成分が一部繊維表面に露出し、耐光性に斑
が生じたりして好ましくない。

【００１９】本発明の複合繊維は、高強度ポリエステル
繊維を製造する際の常法によって製造することができ
る。すなわち、まず、上記のような鞘成分及び芯成分を
用い、紡糸温度 290〜310℃で溶融紡糸し、紡出糸条を
加熱筒を通過させた後、ガラス転移点以下の温度に冷却
し、４00〜3500ｍ／分の速度で引き取り、未延伸糸を
得る。この際、加熱筒の温度や長さ、冷却風の温度や吹
き付け量、引き取り速度、ポリマー粘度、吐出量及び紡
糸口金の孔数等を適宜調整する。

【００２０】次いで、得られた未延伸糸を熱延伸する
が、延伸は未延伸糸を一旦巻き取ってから延伸する二工
程法及び巻き取ることなく連続して延伸する直接紡糸延
伸法のいずれの方法によってもよい。通常、熱延伸は１
段又は２段以上の多段延伸法で行われる。熱延伸におけ
る加熱装置としては、熱ロール、ヒートプレート、スチ
ームジェット装置等が使用され、これらを適宜併用する
ことができる。延伸後、必要に応じて熱処理や弛緩処理
が施される。

【００２１】本発明の複合繊維は、７ｇ／ｄ以上の強度
を有するものとすることが必要である。強度がこれより
も小さいものでは、産業資材用としては強度不足であ
る。このような高強度の繊維は、鞘成分におけるＰＥＴ
とＰＡＲとの割合、芯／鞘複合比、紡糸、延伸条件等を
適切に選定して製糸することにより製造することができ
る。

【００２２】本発明の複合繊維は、高強度で、かつ、耐
光性に優れており、高度な耐光性が要求される産業資材
用繊維として、広く使用することができる。

【００２３】

【作用】本発明の複合繊維においては、光（紫外線）を
直接受ける鞘成分にＰＡＲを含有させるので、繊維全体
に占めるＰＡＲの割合を小さくすることができる。そし
て、芯成分にＰＥＴを用いるので、ＰＡＲを含有させる
ことによる繊維の強度低下を芯成分によって抑制するこ
とができる。したがって、本発明の複合繊維は、耐光性
に優れ、かつ、高強度を示す。なお、ＰＡＲを含有させ
ることによって、耐光性が向上するのは、ＰＡＲが紫外
線によってフリース転移を起こし、太陽光線に含まれる
280nm以上の紫外線を吸収するため、ＰＥＴへの照射量
が減り、エステル結合の解離が少なくなるためと認めら
れる。

【００２４】

【実施例】次に、本発明を実施例によって具体的に説明
する。なお、特性値等の測定、評価法は、次のとおりで
ある。 (a) 繊度 JIS L-1015 7.5.1Aの方法に従って測定した。 (b) 強度及び伸度 JIS L-1013 7.5.1 の方法に従って測定した。 (c) 溶融混合物の均一度繊維断面を電子顕微鏡及び光学顕微鏡で観察し、次の２
段階で評価した。 ○：電子顕微鏡で観察すると部分的に不均一であるが、
光学顕微鏡で観察すると均一である。 ×：光学顕微鏡で観察して部分的に不均一である。 (d) 耐光性原糸（延伸糸）２本を引き揃え、８回／10cmのＳ撚を施
した撚糸を試料とし、次の方法で耐光性の評価を行っ
た。スガ試験機社製サンシャインウェザー・オ・メータ
ーWBL-SUN-HC型を使用し、ブラックパネル温度63±３℃
で、 120分間中18分間を降雨条件として紫外線を照射す
るサイクルを75回繰り返し、合計 150時間紫外線を照射
し、照射前後の糸条の強度及び伸度を上記の方法で測定
し、強度保持率と伸度保持率を求めた。

【００２５】実施例１まず、相対粘度1.62のＰＥＴ (ホモポリマー) チップを
減圧乾燥した。一方、テレフタル酸ジクロリドとイソフ
タル酸ジクロリドとの等モル混合物の塩化メチレン溶液
とビスフェノールＡのアルカリ水溶液とを用いて、界面
重合法により相対粘度が1.71のＰＡＲを製造し、よく水
洗した後、チップ化し、減圧乾燥した。上記のＰＥＴと
ＰＡＲとを重量比92／８の割合でチップ混合したものを
鞘成分、ＰＥＴを芯成分として、エクストルーダー型複
合溶融紡糸装置に供給し、温度305℃で溶融混練 (溶融
滞留時間８分) した後、孔径 0.5mmの円形孔を48個有す
る紡糸口金から、芯成分の割合が50重量％の同心円型芯
鞘複合繊維を紡出した。紡出糸条を温度 350℃、長さ20
cmの加熱筒を通過させた後、長さ20cmの冷却装置から温
度15℃の冷却風を 0.5ｍ／秒の速度で吹き付けて固化さ
せ、脂肪族エステル化合物を主体とする油剤を付与し、
420ｍ／分の速度の引取りローラで引取り、引取りロー
ラと室温の第１延伸ローラとの間で延伸倍率1.01の第１
段延伸をした後、第１延伸ローラと 230℃の第２延伸ロ
ーラとの間で全延伸倍率が 6.0となるように第２段延伸
し、次いで、第２延伸ローラと 160℃の熱処理ローラと
の間で延伸倍率0.98で弛緩熱処理を行った後、巻き取
り、250d／48ｆの延伸糸を得た。

【００２６】実施例２芯成分の割合が66重量％となるように複合比を変更した
以外は、実施例１と同様にして製糸した。

【００２７】比較例１ＰＥＴのみを用い、実施例１に準じた条件で製糸した。

【００２８】比較例２〜３芯成分におけるＰＡＲの割合を表１に示すように変更し
た以外は、実施例１と同様にして製糸した。

【００２９】比較例４実施例１における鞘成分のみを用い、実施例１に準じた
条件で製糸した。

【００３０】比較例５溶融混練時の溶融滞留時間を３分とした以外は、実施例
１と同様にして製糸した。

【００３１】上記の実施例及び比較例で得られた糸条の
耐光性を評価した結果を表１に纏めて示す。

【００３２】

【表１】

【００３３】表１から明らかなように、実施例１〜２で
は、十分な強度を有し、かつ、耐光性の良好な糸条が得
られた。これに対し、比較例１〜２で得られた糸条は、
高強度ではあるものの、ＰＡＲの含有量が少なく、十分
な耐光性を示さなかった。また、比較例３で得られた糸
条は、十分な耐光性は示すものの、ＰＡＲの含有量が多
すぎるため、原糸の強度が低かった。さらに、比較例４
では、単一成分繊維としたため、十分な強度を示す糸条
が得られなかった。また、比較例５では、繊維の一部に
不均一相が存在するために、斑ができ、そのため強度や
耐光性にも斑ができ、全体として強度が低く、耐光性の
悪い糸条となった。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、産業資材用に使用する
のに十分な強度を有し、かつ、高度な耐光性を示すポリ
エステル繊維が提供される。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリエチレンテレフタレート99〜85重量
％とポリアリレート１〜15重量％との均一な溶融混合物
を鞘成分とし、ポリエチレンテレフタレートを芯成分と
する芯鞘複合繊維であって、強度が７ｇ／ｄ以上である
ことを特徴とする耐光性ポリエステル複合繊維。