JP2002348447A - 顔料含有樹脂組成物及びその繊維 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 以下の（１）〜（４）の条件を満たすこ
とを特徴とする極限粘度が０．５〜１．５ｄｌ／ｇの顔
料含有ポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物。 （１）７０重量％以上がポリトリメチレンテレフタレー
トから構成されること （２）ポリトリメチレンテレフタレートのカルボキシル
基量が４０ｍ当量／ｋｇ以下であること （３）顔料が有彩色顔料又は黒色顔料であること （４）顔料の含有率が０．０１〜１０重量％であること 【効果】 本発明の樹脂組成物は、有彩色顔料又は黒色
顔料が含有されマスターバッチ作成段階でのＰＴＴの熱
分解による分子量低下が少なく、また顔料の分散性が優
れている。従って、本発明の樹脂組成物は繊維にした時
の強度、色彩、屈曲回復性、耐摩耗性、耐光性が優れて
おり、特にモノフィラメントに成形した時にこれらの効
果を顕著に示す。とりわけ、カーシートや事務用いすの
上張り、カーペット、歯ブラシ、モップ、人工芝等に有
用である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、顔料を含有せしめ
たポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物及びその
樹脂組成物を紡糸してなる繊維に関するものである。更
に詳しくは、マスターバッチを作成した時のポリマー分
子量低下が少ないため繊維にした時の強度が高く、また
顔料分散性に優れた顔料含有ポリトリメチレンテレフタ
レート樹脂組成物及びそれからなる繊維に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】テレフタル酸やテレフタル酸の低級アル
コールエステルと１，３−プロパンジオール（トリメチ
レングリコールともいう。）の重縮合体から溶融紡糸に
よって得られるポリトリメチレンテレフタレート繊維
（以下、ポリトリメチレンテレフタレートを「ＰＴＴ」
と略記する）は、従来にない驚くべきほどのソフトな風
合いやドレープ性、優れたストレッチ性、低温染色性、
耐光性等の、ポリエチレンテレフタレート繊維（以下、
ポリエチレンテレフタレートを「ＰＥＴ」と略記する）
やナイロン繊維等の既存の合成繊維では得られない、多
くの特徴を兼ね備えている。本出願人は、ＰＴＴの重
合、紡糸、加工、商品等の開発に関連する数多くの困難
を克服し、世界で初めてＰＴＴ繊維を最近上市した（商
標「ソロ」繊維）。

【０００３】更にＰＴＴ繊維は、その優れた屈曲回復
性、耐摩耗性、耐光性といった特徴を生かし、衣料用途
のみならず、カーシートや事務用椅子の上張り、カーペ
ット、歯ブラシ、モップ、人工芝といった資材用途への
応用も期待されている。これらの用途ではマルチフィラ
メントとして用いられることもあるが、単糸繊度が太い
主にモノフィラメントとして使用される。そのために着
色が必要な場合は、染料を用いた染色ではなく、顔料を
用いた原着が行われる。なぜなれば、モノフィラメント
のような太繊度の繊維を染色しても、発色が不十分とな
るからである。

【０００４】公知のナイロンやＰＥＴ等の原着モノフィ
ラメントの製造方法としては、押出機等を用いて原料ポ
リマーと顔料を予め混練後押出し、一般的にマスターバ
ッチと呼ばれる顔料を多く含有した樹脂組成物を作成
し、これを再度原料ポリマーと混ぜて、所望する発色が
得られるように混練してから紡糸する方法が一般的であ
る。マスターバッチ法を使えば要求される色数や濃淡数
が増えても、原料樹脂は同じで顔料を変えてマスターバ
ッチを色ごと作るだけで様々な色の要求に対応できる。
また色の濃淡についてはマスターバッチの使用量の増減
のみで対応できるので、極めて生産効率の高い方法であ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】これまでにＰＴＴ原着
糸の製造に関する技術は全く知られていなかった。そこ
で、ＰＴＴ繊維を資材用途への適用するために本発明者
らが初めてその検討を開始した。しかしながら、ＰＴＴ
原着糸にナイロンやＰＥＴで行われている一般的なマス
ターバッチ法を適用しようとすると、極めて大きな問題
が生じることが明らかとなった。

【０００６】その問題とは、ＰＴＴは溶融すると熱分解
しやすいためにマスターバッチ製造の段階で、ポリマー
の分子量が低下したり、着色が生じやすいことである。
更に一旦熱分解が加速されるとＰＴＴ分解物によって顔
料が凝集しやすくなることが判明した。凝集した顔料
は、紡糸パック中のフィルターに詰まって連続紡糸が不
可能になったり、フィルターを通過したわずかな凝集物
が糸切れや毛羽を発生させるという問題も起こす。この
ような熱分解の程度は、ナイロンやＰＥＴ等のＰＴＴ以
外の他のポリマーに比較して極めて激しく、実質的にＰ
ＴＴのマスターバッチ法における特異的な問題と言え
る。

【０００７】例えば、国際公開第００／２６３０１号パ
ンフレットには、溶剤に微分散させた酸化チタンを重合
途中で添加して樹脂を製造する方法が示されている。こ
の方法を原着ポリマー製造に応用すれば、確かに上記の
問題は回避できるが、原着糸の製造においては、多くの
色種、濃淡を要求されるので、それらを一つ一つ重合す
ることは極めて非効率的である。更に顔料を変えるたび
に重合釜を洗浄する必要が生じるので製造コストも著し
く増大する欠点がある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記問題を
解決するために、マスターバッチ法を詳細に検討した結
果、以下のようなことを見いだすことができた。ＰＴＴ
は溶融すると以下の式（１）に従った熱分解反応が極め
て生じやすい。これは、生成するアリル基が熱力学的に
極めて安定な構造を有するからである。従って、ＰＴＴ
にマスターバッチ法を適用するためには、この分解反応
を抑制する必要があるが、この反応は溶融重合の過程で
生成するカルボキシル基によって加速されることを見い
だし、その量を減らすことで上記問題を解決できる可能
性を見出し、更に検討した結果、本発明に到達した。 〜COOCH₂CH₂CH₂OOC 〜 → 〜COOH + CH₂=CHCH₂OOC 〜 式（１）

【０００９】すなわち、本発明は、下記（１）〜（４）
の条件を満たすことを特徴とする極限粘度が０．５〜
１．５ｄｌ／ｇの顔料含有ＰＴＴ樹脂組成物及びその樹
脂組成物からなる繊維を提供するものである。 （１）７０重量％以上がＰＴＴから構成されること （２）ＰＴＴのカルボキシル基量が４０ｍ当量／ｋｇ以
下であること （３）顔料が有彩色顔料又は黒色顔料であること （４）顔料の含有率が０．０１〜１０重量％であること

【００１０】本発明のＰＴＴ樹脂組成物及びその樹脂組
成物からなる繊維は、少なくとも９０重量％がＰＴＴか
ら構成されたものである。ここで、ＰＴＴとは、テレフ
タル酸を酸成分と１，３−プロパンジオールをジオール
成分としたポリエステルである。

【００１１】該樹脂組成物及びその樹脂組成物からなる
繊維の組成成分であるＰＴＴは、樹脂組成物や繊維の重
量に対して３０重量％未満で、１種もしくはそれ以上の
共重合成分、他のポリマーや無機物、有機物を含んでい
てもよい。好ましくは、繊維の屈曲回復性から２０重量
％未満、より好ましくは１０重量％未満である。共重合
成分としては、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、５
−カリウムスルホイソフタル酸、４−ナトリウムスルホ
−２，６−ナフタレンジカルボン酸、３，５−ジカルボ
ン酸ベンゼンスルホン酸テトラメチルホスホニウム塩、
３，５−ジカルボン酸ベンゼンスルホン酸テトラブチル
ホスホニウム塩、３，５−ジカルボン酸ベンゼンスルホ
ン酸トリブチルメチルホスホニウム塩、２，６−ジカル
ボン酸ナフタレン−４−スルホン酸テトラブチルホスホ
ニウム塩、２，６−ジカルボン酸ナフタレン−４−スル
ホン酸テトラメチルホスホニウム塩、３，５−ジカルボ
ン酸ベンゼンスルホン酸アンモニウム塩、１，２−ブタ
ンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタン
ジオール、ネオペンチルグリコール、１，５−ペンタメ
チレングリコール、１，６−ヘキサメチレングリコー
ル、ヘプタメチレングリコール、オクタメチレングリコ
ール、デカメチレングリコール、ドデカメチレングリコ
ール、１，４−シクロヘキサンジオール、１，３−シク
ロヘキサンジオール、１，２−シクロヘキサンジオー
ル、１，４−シクロヘキサンジメタノール、１，３−シ
クロヘキサンジメタノール、１，２−シクロヘキサンジ
メタノール、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル
酸、アジピン酸、ヘプタン二酸、オクタン二酸、セバシ
ン酸、ドデカン二酸、２−メチルグルタル酸、２−メチ
ルアジピン酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、
１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、１，３−シクロ
ヘキサンジカルボン酸、１，２−シクロヘキサンジカル
ボン酸等のエステル形成性モノマーが挙げられる。ま
た、顔料の分散性を向上させるために、０．０１〜２重
量％の共重合比率で１，３−プロパンジオールが２量化
したビス（３−ヒドロキシプロピル）エーテルを共重合
してもよい。

【００１２】また、本発明の樹脂組成物や繊維には必要
に応じて、各種の添加剤、例えば、熱安定剤、艶消し
剤、消泡剤、整色剤、難燃剤、酸化防止剤、紫外線吸収
剤、赤外線吸収剤、結晶核剤、増白剤などを共重合、ま
たは混合してもよい。ただし、酸化チタンに代表される
艶消し剤は、０．２重量％以下であることが色彩の鮮や
かさの観点から好ましい。より好ましくは、０．１重量
％以下である。更に、樹脂組成物中の顔料の分散性を向
上させるために、顔料と共に各種界面活性剤を用いるこ
とが好ましい。用いる界面活性剤としては、公知のもの
が使用でき、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性
剤、両性界面活性剤、非イオン性界面活性剤を用いるこ
とができる。使用量としては、顔料重量の０．００１〜
５重量％、好ましくは、０．１〜１重量％である。

【００１３】本発明の樹脂組成物や繊維を構成するＰＴ
Ｔの極限粘度［η］（固有粘度ともいう）は０．５〜
１．５ｄｌ／ｇであることが必要である。本発明での極
限粘度の測定は後述する方法で測定したものである。極
限粘度が０．５ｄｌ／ｇ未満の場合は樹脂組成物の重合
度が低すぎるため、得られる繊維の強度が低くなる他、
紡糸性が不安定となる。逆に極限粘度が１．５ｄｌ／ｇ
を越える場合は溶融粘度が高すぎるために、吐出不良等
で紡糸性は低下する。更に好ましい極限粘度は０．６〜
１．５ｄｌ／ｇ、特に好ましくは０．６〜１．３５ｄｌ
／ｇで、強度、紡糸性に優れたＰＴＴ繊維を得ることが
できる。

【００１４】本発明の樹脂組成物や繊維を構成するＰＴ
Ｔの分子末端の一部又は全部は、カルボキシル基であ
る。本発明においては、このＰＴＴのカルボキシル基量
は、マスターバッチ製造段階での分子量低下の抑制及
び、顔料の分散性の向上の観点から４０ｍ当量／ｋｇ
（この単位はＰＴＴ１ｋｇ当たりのカルボキシル基の当
量を示したものである）であることが必要である。末端
カルボン酸量が４０ｍ当量／ｋｇを越えるとＰＴＴの熱
安定性が悪くなりすぎて、マスターバッチ製造段階や溶
融紡糸等の成形段階での分子量の低下、ポリマーの着色
が激しく、また顔料の凝集が起こりやすくなる。好まし
くは、３５ｍ当量／ｋｇ以下であり、より好ましくは３
０ｍ当量／ｋｇ、更に好ましくは２５ｍ当量／ｋｇ、最
も好ましくは、２０当量／ｋｇである。

【００１５】カルボキシル基量が４０ｍ当量／ｋｇ以下
のＰＴＴの製造方法としては特に制限はないが、例えば
以下のような方法で製造できる。すなわち、本発明のＰ
ＴＴの製造方法は、テレフタル酸やテレフタル酸の低級
アルコールエステルと１，３−プロパンジオールを縮合
させて、テレフタル酸の１，３−プロパンジオールエス
テル又は／及びそのオリゴマーを生成させるエステル化
反応（エステル交換反応）、と得られた縮合物を加熱し
て１，３−プロパンジオールを留去しながら重縮合反応
する方法からなる。また、得られたＰＴＴを更に固相重
合してもよい。

【００１６】まず最初にエステル化反応（エステル交換
反応）から説明する。重合原料であるテレフタル酸又は
テレフタル酸の低級アルコールエステルに対する１，３
−プロパンジオールの仕込み比率はモル比で０．８〜３
であることが好ましい。仕込み比率が０．８未満では反
応が進行しにくく、また、仕込み比率が３より大きくな
ると融点が低くなる他、得られたポリマーの白度が低下
する傾向がある。仕込み比率は、好ましくは１．４〜
２．５であり、更に好ましくは１．５〜２．３である。

【００１７】触媒は反応を円滑に進行させるために用い
ることが好ましく、例えば、チタンテトラブトキシド、
チタンテトライソプロポキシドに代表されるチタンアル
コキサイド、非晶性酸化チタン沈殿物、非晶性酸化チタ
ン／シリカ共沈殿物、非晶性ジルコニア沈殿物等の金属
酸化物、酢酸カルシウム、酢酸マンガン、酢酸コバル
ト、酢酸アンチモン等の金属カルボン酸塩等を全カルボ
ン酸成分モノマーに対して０．００１〜０．２重量％用
いることが、良好な反応速度、熱安定性、白度を兼ね備
えることから好ましい。反応温度としては２００〜２５
０℃程度で、副生するメタノール等のアルコールを留去
しながら反応を行うことができる。反応時間は通常２〜
１０時間、好ましくは２〜４時間である。こうして得ら
れた反応物は、テレフタル酸の１，３−プロパンジオー
ルエステル又は／及びそのオリゴマーを含むものであ
る。

【００１８】エステル化反応（エステル交換反応）の後
には、重縮合反応を行う。重縮合反応では、必要に応じ
て更にチタンテトラブトキシド、チタンテトライソプロ
ポキシドに代表されるチタンアルコキサイド、非晶性酸
化チタン沈殿物、非晶性酸化チタン／シリカ共沈殿物、
非晶性ジルコニア沈殿物等の金属酸化物を全カルボン酸
成分モノマーに対して０．０１〜０．２重量％添加し、
重縮合反応を行う。重縮合反応の温度としては２４０〜
２７０℃で、通常は４時間以内、好ましくは１〜３時間
の範囲の時間を設定する。重縮合温度は、好ましくは２
５０〜２６５℃であり、真空度としては、０．０００１
〜１ｔｏｒｒである。また、重縮合時の１，３−プロパ
ンジオールの留去を効率的に行うためには、重合物の表
面積を高くすることが大切である。そのためには、例え
ばヘリカル型撹拌機等を用い効率的な撹拌を行うと共
に、釜の容積に対する原料仕込みの比率を４０％以下、
好ましくは３５％以下にすることがよい。

【００１９】更に、重縮合反応段階の溶融物の粘度が時
間の経過と共に上昇するうちに重縮合反応を停止するこ
とが、カルボキシル基を４０ｍ当量／ｋｇ以下にするの
に特に有効な方法である。時間を伸ばしても溶融粘度が
上がらなかったり、むしろ下がったりする前に重縮合反
応を終えることが重要である。なぜならば、時間を伸ば
しても溶融粘度が上がらなかったり、むしろ下がったり
する場合は、重合反応よりも熱分解反応が優位になり熱
分解によって生成するカルボキシル基量が４０ｍ当量／
ｋｇを越えるからである。また、得られたポリマーを固
相重合すると一層カルボキシル基量を減らすことができ
る。固相重合はチップ、粉、繊維状、板状、ブロック状
にしたプレポリマーを窒素、アルゴン等の不活性ガスの
存在下、あるいは１００ｔｏｒｒ以下、好ましくは１０
ｔｏｒｒ以下の減圧下で１７０〜２２０℃、３〜４８時
間程度行うことができる。

【００２０】本発明に用いる顔料とは、有彩色顔料又は
黒色顔料である。顔料には、その他に白色顔料、体質顔
料があるが、これらはＰＴＴ中の分散性が悪くマスター
ペレット法は適用できないので、本発明の対象となる顔
料ではない。例えば、シリカは体質顔料、酸化チタンは
白色顔料であるが、これらは本発明の対象ではない。
尚、顔料とは、「顔料便覧」（日本顔料技術協会編、誠
文堂新光社発行）の第１頁に定義されているように、水
や溶媒に溶けない、有色微粒子状の無機又は有機化合物
で、展色料と混和して塗膜もしくは成型物に美しい色彩
を与えるものである。これに対し、衣料等に用いる色粉
は染料と呼ばれ、一般的には水もしくは溶媒に溶解する
ものであり、顔料とは区別されるものである。また、有
彩色顔料とは、黄、橙、赤、青、紫、緑、蛍光色、金属
光沢等の色を示す顔料である。蛍光色を示すものは蛍光
顔料、金属光沢を示すものは金属粉顔料とも呼ばれる
が、ここでは有彩色顔料に含まれるものとする。

【００２１】本発明に用いる顔料としては、有彩色顔料
又は黒色顔料であれば特に制限はなく、例えば上記文献
「顔料便覧」の第２章に示されているものが使用でき
る。例えば、有彩色顔料ではチタン黄、黄色酸化鉄（ベ
ンガラ）、赤色酸化鉄、群青、紺青、コバルトブルー、
コバルト紫、アルミニウム粉、銅粉、銀粉、金粉、亜鉛
末、ナフトールエロー、ハンザエロー、ピグメントエロ
ー、ベンジジネロー、パーマネントエロー、バルカンフ
ァーストエロー、タートラジンレーキ、アンスラピリミ
ジンエロー、バルカンファーストオレンジ、インダンス
レンブリイリアントオレンジ、ペリノノレンジ、パーマ
ネントレッド、パラレッド、ファーストスカーレッド、
レソールレッド、ボルドー、アリザリンレーキ、パーマ
ネントレッド、ファーストバイオレット、銅フタロシア
ニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、インダンス
レンブルー、フタロシアニングリーン、ポリクロル銅フ
タロシアニン、硫化カルシウム、硫化ストロンチウム、
昼光蛍光顔料、ブロンズ粉、アルミニウム粉等が、また
黒色顔料としてはカーボンブラック、黒鉛、鉄黒等が例
示される。

【００２２】無機顔料を用いる場合は、各種表面処理剤
を用いて表面処理してもよい。このような表面処理剤と
しては、シランカップリング剤、チタンカップリング
剤、ジルコニウムカップリング剤、アルミニウムカップ
リング剤、また、表面グラフトポリマー等を用いること
ができ、使用量としては顔料重量の０．０１〜１０重量
％、好ましくは０．１〜７重量％用いることができる。
また、有機顔料の場合は、分子量が３００〜２０００が
好ましい。３００未満では、顔料が繊維表面に移動して
色移りが生じる場合がある。また、分子量が２０００以
上だと凝集が起きやすくなる。好ましい分子量は３５０
〜７００である。

【００２３】これらの顔料の樹脂組成物や繊維中の含有
量は０．０１〜１０重量％であることが必要である。
０．０１重量％未満では発色性が乏しく、１０重量％以
上では顔料の量が多くなりすぎて顔料の凝集が生じた
り、樹脂組成物が脆くなって扱いが難しくなる。本発明
の樹脂組成物をマスターバッチとして使用する時は、顔
料の含有量は２〜７重量％が好ましく、更に好ましくは
３〜５重量％である。また繊維中の顔料の含有量として
は０．０１〜２重量％が好ましく、更に好ましくは０．
０３〜１重量％、最も好ましくは０．１〜０．７重量％
である。

【００２４】また、顔料の平均粒径としては、０．００
１〜２μｍであることが好ましく、特に好ましくは０．
００５〜１μｍである。平均粒径が０．００１μｍ未満
は実用的に得ることが困難であり、また２μｍを越える
粒子では、紡口パック中のフィルターに詰まりやすくな
るために濾過圧が短時間に上昇してしまったり、紡口孔
が汚れやすくなって紡口面をしばしば掃除しなくてはい
けなくなる。また用いる顔料の粒度分布については、特
に制限はないが、１μｍ以上の粒度成分が、顔料全体の
２０重量％以下が好ましく、特に好ましくは１０重量％
以下が紡口パック圧上昇が抑制される観点から好まし
い。

【００２５】顔料は一次粒子が小さくても、マスターバ
ッチ製造段階または、紡糸段階で凝集して一塊りとなり
一次粒子よりも大きな凝集物が生成することがある。本
発明の樹脂組成物には、最も長い部分が５μｍを越える
顔料が集まった凝集物が１０個／ｍｇ樹脂以下であるこ
とが好ましい。この条件を満たすことで、本発明のポリ
エステル樹脂組成物中の顔料は高度に分散し、その結
果、毛羽・糸切れの紡糸、紡口パック中のフィルター交
換周期の延長等が達成できる。顔料の凝集物や分散状態
は、樹脂組成物を薄く溶融させて得られるフィルムを光
学顕微鏡観察することによって確認することができる。
凝集物の個数が１０個／ｍｇ樹脂を越えると、短時間に
紡口パック圧が上昇したり、紡口孔が汚れやすくなった
りして糸切れや毛羽が起こりやすくなり、安定に工業生
産することができない。好ましくは５個／ｍｇ樹脂以
下、更に好ましくは２個／ｍｇ樹脂以下、最も好ましく
は１個／ｍｇ樹脂以下である。もちろん、０個／ｍｇ樹
脂が最も好ましい。

【００２６】本発明の樹脂組成物の製造方法としては特
に制限はないが、例えば押出機中で溶融したＰＴＴと顔
料を混練させて押出して得ることができる。押出機への
原料投入方法としては、ＰＴＴと顔料を別々に計量後、
あるいは予め混合してから投入する。また、原料の添加
に際し、顔料分散剤、艶消し剤、熱安定剤、消泡剤、整
色剤、難燃剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収
剤、結晶核剤、蛍光増白剤等が別途、あるいは同時に添
加されてもよい。用いる押出機としては特に制限はない
が、混練性能が高く、短時間に反応が完結できるため、
スクリュー型２軸押出機を用いることが好ましい。押出
機の温度は用いるポリマーの融点より１０〜４０℃高い
温度、好ましくは用いるポリマーの融点より２０〜４０
℃である。

【００２７】反応圧力は、真空ポンプを用いて減圧下に
することが好ましく、通常は５０ｔｏｒｒ以下、好まし
くは１０以下、更に好ましくは１ｔｏｒｒ以下が好まし
く、この時に若干副生する水、メタノール等のアルコー
ル、あるいは、極少量生成する副反応物であるアリルア
ルコール、アクロレイン等を留去することが好ましい。
押出機中の滞留時間は１〜６０分、特に１〜１０分であ
ることが好ましい。こうして得られた樹脂組成物は押出
機から押し出された後、水冷バス等の冷却工程を受け、
チップカッターを用いてチップ化される。

【００２８】得られた樹脂組成物中の顔料含有量は１０
重量％まで可能であるが、マスターバッチとして使用す
る時は３〜５重量％にするのが好ましい。このマスター
バッチを別の顔料を含まないＰＴＴで適宜混ぜて薄めて
から、押出機、熱処理装置、延伸装置等を備えた紡糸機
に導入して公知の方法で紡糸することができる。こうし
て得られた繊維中の顔料の含有量は、例えば０．０１〜
２重量％に設定することができる。

【００２９】本発明の繊維は、本発明の樹脂組成物を用
いて製造することができ、以下の（１）〜（３）の条件
を満たすことを特徴とする極限粘度が０．５〜１．５ｄ
ｌ／ｇの顔料を含有したＰＴＴ繊維となる。 （１）７０重量％以上がＰＴＴから構成されること （２）ＰＴＴのカルボキシル基量が４０ｍ当量／ｋｇ以
下であること （３）顔料の含有率が０．０１〜１０重量％であること 本発明の繊維に必須な条件の内（１）〜（３）について
は、すでに説明をしているので省略する。以下好ましい
態様を示す。

【００３０】特に本発明の繊維は、モノフィラメント等
の単糸繊度の太い繊維として使用された場合、優れた色
彩と共に、屈曲回復性、耐摩耗性、耐光性が発現され
る。このような単糸繊度としては、用途によっても異な
るが通常は１０〜３００００ｄであり、特に好ましくは
３０〜１００００ｄである。本発明の繊維には、最も長
い部分が５μｍを越える顔料が集まった凝集物が５個／
ｍｇ繊維以下であることが好ましい。凝集物の個数が５
個／ｍｇ繊維を越えると、摩耗性が低下したり、毛羽や
単糸切れが起こりやすくなる。もちろん、このような状
態では、紡糸・延伸性も低く、紡糸収率も低い。好まし
くは２個／ｍｇ繊維以下、更に好ましくは、１個／ｍｇ
繊維以下である。もちろん、最も好ましくは０個／ｍｇ
繊維以下である。

【００３１】本発明の繊維の形態は、長繊維、短繊維の
いずれであってもよく、また長繊維の場合、マルチフィ
ラメント、モノフィラメントのいずれであってもよく、
スパンボンド法、マイクロウエブ法等による不織布に加
工されてもよいが、モノフィラメントとして使用される
ことが性能発現の観点から最も好ましい。また、繊維の
構造についても特に制限はなく、通常法、直延法、高速
紡糸法等で得られる延伸糸、仮撚り加工等に用いる半延
伸糸（いわゆるＰＯＹ）、各種加工糸等、通常の合成繊
維で使用される構造のものは全て含むことができる。ま
た断面形状についても、丸型、三角型、扁平型、星型、
Ｗ型等、特に制限はなく、中実であっても中空であって
もよい。

【００３２】本発明の繊維は、公知の溶融紡糸方法を用
いることができる。例えば、溶融状態にあるＰＴＴに
０．０１〜１０重量％の有彩色顔料又は黒色顔料を混合
した後、押出し、一旦固化させた、極限粘度が０．５〜
１．５ｄｌ／ｇ、カルボキシル基量が４０ｍ当量／ｋｇ
以下の顔料含有ＰＴＴ樹脂組成物をＰＴＴポリマーに溶
融状態で混合後、公知の方法により、紡糸・延伸して本
発明の繊維を得ることができる。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、実施例を挙げて本発明をよ
り詳細に説明するが、言うまでもなく本発明は実施例な
どにより何ら限定されるものでない。尚、実施例中の主
な測定値は以下の方法で測定した。 （１）極限粘度の測定 この極限粘度［η］は、オストワルド粘度管を用い、３
５℃、ｏ−クロロフェノールを用いて比粘度ηｓｐと濃
度Ｃ（ｇ／１００ミリリットル）の比ηｓｐ／Ｃを濃度
ゼロに外挿し、以下の式に従って求めた。 （２）顔料の平均粒径の測定 樹脂組成物中又は繊維中の顔料の平均粒径は、下記
（３）と同様にカバーグラス内で溶融させたポリマー中
に分散した顔料を顕微鏡観察し、１００個の平均値を平
均粒径とした。

【００３４】（３）顔料の凝集物の測定 試料２〜３ｍｇをカバーグラスに挟み込みホットプレー
ト上で（融点＋２０〜３０）℃の温度で溶融させた。溶
融後、カバーグラスを押さえ溶融物をカバーグラスに密
着させ広げ、それを冷水に投入して急冷した。こうして
得たサンプルを顕微鏡観察するが、こうした観察は、最
低１０回／サンプル繰り返した。凝集物は顔料が連なっ
て、あるいは重なって、分散した顔料よりもかなり大き
くなっているが、こうした凝集物の最も長い部分が５μ
ｍを越えるものを顔料の凝集物とし、その数を数え、用
いた樹脂組成物の単位重量当たりの数に換算した。この
場合、サンプル当たり１０回の平均値を取った。 （４）繊維の力学物性（強度、伸度、弾性率）の測定 ＪＩＳ−Ｌ−１０１３に準じて測定した。

【００３５】

【実施例１〜４】テレフタル酸ジメチル１３００重量
部、１，３−プロパンジオール１１４４重量部、酢酸カ
ルシウム１水和塩２．４重量部、酢酸コバルト０．０１
重量部を３ｌのオートクレーブに仕込み、２２０℃でメ
タノールを留去しながらエステル交換反応を行った。エ
ステル交換反応率は９５％であった。エステル交換反応
終了後、トリメチルホスフェート０．６５重量部とチタ
ンテトラブトキシド１．３４重量部を添加し、３０分攪
拌後、１，３−プロパンジオールを留去しながら、０．
１〜０．５ｔｏｒｒの真空度で２６０℃、２時間重縮合
反応を行った。この段階では重合度は時間と共に増大す
る傾向を示していた。重合終了後、得られたＰＴＴを冷
水中にロープ状にして投入し後細かく切断して、ＰＴＴ
チップを得た。得られたＰＴＴの極限粘度は０．８０ｄ
ｌ／ｇ、末端カルボン酸量は２０ｍ当量／ｋｇであっ
た。更に、このＰＴＴを２０５℃で固相重合して、極限
粘度１．０ｄｌ／ｇ、カルボキシル基量１２ｍ当量／ｋ
ｇのＰＴＴを得た。

【００３６】固相重合する前の極限粘度０．８０ｄｌ／
ｇのＰＴＴチップを窒素雰囲気下で１３０℃で乾燥さ
せ、水分率を２０ｐｐｍに乾燥させた後、表１に示した
顔料を加え２軸押出機を用いて、２６０℃で５０ｔｏｒ
ｒの減圧下混練し、ロープ状に押出し冷水で冷却後、カ
ットした。得られた樹脂組成物中の顔料の量は３重量％
に設定した。得られた樹脂組成物の極限粘度は０．７４
〜０．７５ｄｌ／ｇ、末端カルボン酸量は２３〜２４ｍ
当量／ｋｇであった。表１に得られた樹脂組成物の物性
を示す。

【００３７】こうして得られた顔料含有樹脂組成物（マ
スターバッチ）を乾燥後、固相重合した極限粘度１．０
のＰＴＴチップと混ぜて押出機に投入し、紡糸温度２６
５℃で押し出した後、冷水をくぐらせ、その後７０℃で
３倍に延伸後、１４０℃で熱セットを行い、単糸繊度５
０ｄのモノフィラメントを製造した。この時、繊維中の
顔料が０．５重量％になるように２種類のＰＴＴチップ
を混合した。表１に得られた繊維の物性を示す。得られ
たモノフィラメントは、高い極限粘度を維持し、強度、
屈曲回復性、耐光性に優れていた。また、均一で優れた
発色性を示した。尚、屈曲回復性は、モノフィラメント
を折り曲げ、３０℃で２４時間放置後どの程度屈曲が回
復するかで評価した。

【００３８】

【比較例１】テレフタル酸ジメチル１３００重量部、
１，３−プロパンジオール１１４４重量部、酢酸カルシ
ウム１水和塩２．４重量部、酢酸コバルト０．０１重量
部を３Ｌのオートクレーブに仕込み、２２０℃でメタノ
ールを留去しながらエステル交換反応を行った。エステ
ル交換反応率は、９５％であった。エステル交換反応終
了後、次いでトリメチルホスフェート０．６５重量部と
チタンテトラブトキシド１．３４重量部を添加し、３０
分攪拌後、１，３−プロパンジオールを留去しながら、
０．１〜０．５ｔｏｒｒの真空度で２７０℃、４．５時
間重縮合反応を行った。この段階では重合度は、時間と
共にもはや増大せず頭打ちの状態であった。重合終了
後、得られたＰＴＴを冷水中にロープ状にして投入し後
細かく切断して、ＰＴＴチップを得た。得られたＰＴＴ
の極限粘度は０．８３ｄｌ／ｇ、末端カルボン酸量は５
２ｍ当量／ｋｇであった。表１に得られた樹脂組成物の
物性を示す。

【００３９】このチップを用い、顔料として白色顔料で
ある酸化チタンを用いて実施例１と同様にマスターバッ
チを作成後、モノフィラメントを作成した。表１に得ら
れたモノフィラメント（繊維）の物性を示す。マスター
バッチに使用したＰＴＴのカルボキシル基が本発明の範
囲をはずれるので、実施例よりも極限粘度の高いＰＴＴ
をマスターバッチに使用しているのにも関わらず繊維化
段階での分子量低下と顔料の凝集が激しかった。その結
果、繊維の強度が低下した。得られたモノフィラメント
は、耐屈曲回復性では実施例１〜４に比べ劣っていた。

【００４０】

【実施例５】顔料のベンガラ表面に、顔料分散剤として
顔料の０．０１重量％に相当するステアリン酸ナトリウ
ム（アニオン性界面活性剤）を付着させて、実施例１を
繰り返した。表１に得られた樹脂組成物及び繊維の物性
を示す。凝集物量が実施例１に対比して、減少させるこ
とができた。

【００４１】

【表１】

【００４２】

【発明の効果】本発明の樹脂組成物は、有彩色顔料又は
黒色顔料が含有され、マスターバッチ作成段階でのＰＴ
Ｔの熱分解による分子量低下が少なく、また顔料の分散
性が優れている。従って、本発明の樹脂組成物は繊維に
した時の強度、色彩、屈曲回復性、耐摩耗性、耐光性が
優れており、特にモノフィラメントに成形した時にこれ
らの効果を顕著に示す。とりわけ、カーシートや事務用
いすの上張り、カーペット、ラグ、歯ブラシ、モップ、
人工芝等に有用である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｄ０１Ｆ 6/92 Ｄ０１Ｆ 6/92 ３０３Ｂ Ｆターム(参考） 4J002 CF05 DA02 DA03 DA07 DA09 DA10 DA11 DE11 DG02 EU00 EU02 FB08 FB09 FD09 GK01 4J029 AA03 AB01 AC01 AD01 AD02 AE02 BA04 CB06 HA01 HB01 JF14 JF32 JF33 JF54 JF57 KB02 KC05 KE02 KE03 KE05 4L035 DD14 EE20 FF01 GG03 HH10 JJ10 JJ11 KK09

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 以下の（１）〜（４）の条件を満たすこ
   とを特徴とする極限粘度が０．５〜１．５ｄｌ／ｇの顔
   料含有ポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物。 （１）７０重量％以上がポリトリメチレンテレフタレー
   トから構成されること （２）ポリトリメチレンテレフタレートのカルボキシル
   基量が４０ｍ当量／ｋｇ以下であること （３）顔料が有彩色顔料又は黒色顔料であること （４）顔料の含有率が０．０１〜１０重量％であること
2. 【請求項２】 以下の（１）〜（５）の条件を満たすこ
   とを特徴とする極限粘度が０．５〜１．５ｄｌ／ｇの顔
   料含有ポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物。 （１）７０重量％以上がポリトリメチレンテレフタレー
   トから構成されること （２）ポリトリメチレンテレフタレートのカルボキシル
   基量が４０ｍ当量／ｋｇ以下であること （３）顔料が有彩色顔料又は黒色顔料であること （４）顔料の含有率が０．０１〜１０重量％であること （５）顔料の平均粒径が０．００１〜２μｍであること
3. 【請求項３】 以下の（１）〜（６）の条件を満たすこ
   とを特徴とする極限粘度が０．５〜１．５ｄｌ／ｇの顔
   料含有ポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物。 （１）７０重量％以上がポリトリメチレンテレフタレー
   トから構成されること （２）ポリトリメチレンテレフタレートのカルボキシル
   基量が４０ｍ当量／ｋｇ以下であること （３）顔料が有彩色顔料又は黒色顔料であること （４）顔料の含有率が０．０１〜１０重量％であること （５）顔料の平均粒径が０．００１〜２μｍであること （６）顔料が集まった凝集物であって、最も長い部分が
   ５μｍを越える凝集物が１０個／ｍｇ樹脂以下であるこ
   と
4. 【請求項４】 以下の（１）〜（４）の条件を満たすこ
   とを特徴とする極限粘度が０．５〜１．５ｄｌ／ｇの顔
   料含有ポリトリメチレンテレフタレート繊維。 （１）７０重量％以上がポリトリメチレンテレフタレー
   トから構成されること （２）ポリトリメチレンテレフタレートのカルボキシル
   基量が４０ｍ当量／ｋｇ以下であること （３）顔料が有彩色顔料又は黒色顔料であること （４）顔料の含有率が０．０１〜１０重量％であること
5. 【請求項５】 以下の（１）〜（５）の条件を満たすこ
   とを特徴とする極限粘度が０．５〜１．５ｄｌ／ｇの顔
   料含有ポリトリメチレンテレフタレート繊維。 （１）７０重量％以上がポリトリメチレンテレフタレー
   トから構成されること （２）ポリトリメチレンテレフタレートのカルボキシル
   基量が４０ｍ当量／ｋｇ以下であること （３）顔料が有彩色顔料又は黒色顔料であること （４）顔料の含有率が０．０１〜１０重量％であること （５）単糸繊度が１０〜３００００ｄであること
6. 【請求項６】 溶融状態にあるポリトリメチレンテレフ
   タレートに０．０１〜１０重量％の有彩色顔料又は黒色
   顔料を混合した後、押出し、一旦固化させた、極限粘度
   が０．５〜１．５ｄｌ／ｇ、カルボキシル基量が４０ｍ
   当量／ｋｇ以下の顔料含有ポリトリメチレンテレフタレ
   ート樹脂組成物をポリトリメチレンテレフタレート系ポ
   リマーに溶融状態で混合後、紡糸・延伸することを特徴
   とする顔料含有ポリトリメチレンテレフタレート繊維の
   製造方法。